时间：2022-12-25 18:39:52
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数学理论论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
一、尊重学生差异，施行分层教学
比如在高中数学学习有关“诱导公式”时，教师就可以结合每个学生的实际情况，让学生对单位圆进行回顾，在观察其中对称性的过程中，再次温习圆的性质，调动学生各自的原有认识，利用问题促进学生的进一步探索:利用圆的对称性探索三角函数的性质．具体的问题为学生的思路指明了方向，学生从始边和角的终边来建立三角函数中的数量关系．课堂给学生预留充足的思考空间，发挥每个学生的个性特质，用个别讨论来代替整体教学，从而形成了师生、生生之间激烈的讨论氛围，每个学生都结合自己的认知来发表观点和看法，教师顺利地掌握了每个学生的思维关键点，顺利地做到了“对症下药”，学生对三角函数的性质和思想有了更深的理解，准确得出了三角函数的诱导公式，使每个学生都有了提高．通过这样的课堂建立，尊重了学生的个性发展，才使得学生可以尽情地展示自己的想法，积极地与老师讨论其中的数学逻辑和推导方法，从而能够从自己的思维原点出发，逐步地达到掌握新知的终点，在很大程度上提高了学生的学习效率．
二、组织合作讨论，实现思维创新
学生的探究仅靠自身的学习和生活经验是远远不够的，需要通过相互之间的合作讨论，积极地表达自己的观点和想法，在思维碰撞之中主动实现新知的搭建，在思想的交流中顺利完成对问题的发现、探索和解决，以逐步地突破原有思维、实现创新．比如在学习有关“余弦定理”时，学生在对自动卸货汽车的车箱进行分析后，发现其设计的关键是油泵顶杆长度的计算，从而将其转化为几何图形的计算:已知三角形中的两个边和这两个边的夹角，求第三条边的长度．学生学过直角三角形中斜边的求法，对这个问题还比较陌生一时很难找到解题思路．在学生的独立思考后，教师就可以组织学生进行合作讨论，借助集体的力量来对难题进行攻克，学生们先从思路入手，企图找到解决问题的方法，这时有个学生说道:“老师总是说将特殊的问题一般化，将复杂的问题简单化，那这个怎么才能转化为一般问题呢?”学生的这句话一下子打开了探究的思维，过顶角在斜边上做垂线，将斜三角形变为了两个直角三角形，实现了对问题的解决．然而有的学生却提出了不同的看法:“如果是钝角三角形，其垂线应该在斜边的延长线上，这个方法还能适用吗?”在学生的尝试解决中，问题被一个个的攻破，学生们也都非常的兴奋和自信．合作讨论给学生的交流搭建了平台，实现了对学生思维的跳跃发展，有效地促进了学生的探究能力和创新能力．
三、灵活课堂教学，促进全面发展
动态的课堂生成永远无法模拟．教师就需要结合课堂生成进行临时发挥，尝试利用自己的机智灵活来调控课堂教学，熟练各种教学教法和技能，从而构建和谐的师生、生生关系，促进相互之间高效的探索、分析和合作，以促进学生的全面发展和提高．比如在学习有关“函数的单调性”时，教师就可以利用学生对函数图象的认识，让学生进行不同函数间的观察对比，对增减函数有一个直观的认识，利用具体的函数值进行大小比较，逐步地分析其中图象变化趋势，了解函数值与自变量之间的变化规律，由此导入学生对增减函数概念的认识．然而在概念的描述上，学生却使用了“任取”、“任意”这类不规范的数学术语来进行表达，这时教师就要及时地调整自己的教法，再次引导学生对特殊的函数图象进行观察，学生对同一函数中有时增函数、有时减函数产生疑问，从而对增减函数的定义进行质疑，领会到自己在表达上的不全面，及时地加以完善和纠正，准确地掌握了增减函数中的定义域，加深了对单调性的理解和运用．通过这样的灵活调控，深层地帮助学生分析了自己的思维误区，挖掘出了总结和理解上的漏洞，全面地发展了学生的思维，真正地促进了学生的全面发展．
四、结语
总之，尝试教学理论在高中数学中的应用，充分地尊重了学生的认知规律，顺应学生的课堂生成，完全与学生的能力相契合．作为一名高中数学教师，只要我们多元化、多角度地来看待课堂，深层地将教学任务与学生发展相结合，灵活地进行尝试和实践，就能逐渐地将学生的发展与时代的需求相结合，为社会培养出优秀的数学人才。
作者：周莹炜 单位：江苏省江安高级中学
一．坚持理论学习，认真撰写论文
“问渠哪得清如许，为有源头活水来”，教师如果不学习，教研活动就会成本“无本之木，无源之水”。为加强修养，提高素质，我们认真学习了教学理论，学习学科刊物，了解教研改信息，善学才能善研，善研才能善教，已成为全组教师的共识，不光如此，我们还注意用教学理论指导教学实践，认真撰写论文。如我们科组李绍端老师的论文曾获省论文评比二等奖。
二．积极参加和开展教研活动
我们每学期初教研活动有计划，学期末教研活动有总结。为了改革课堂结构和教学方法。提高教师的课堂教学水平。提高课堂教学效益。我们开展组内公开课教研活动。每开展公开课活动之前，总是认真备课。设计教案，互相切磋。听课后认真评课。如教学内容安排否恰当。难点是否突破，教法是否得当，教学手段的使用，教学思想、方法的渗透。是否符合素质教育的要求，老师的教学基本功等方面进行中肯，全面的评论、探讨。听评课活动促进了教学水平的提高。
此外我们科组还开展了校本教材开发活动，我们科组的每位教师分工合作，个个不辞劳苦，为校本教材开发默默工作，不久，我们的校本教材将脱迎而出。
教研组的活动和工作促进了数学老师素质的提高，促进了实践经验到理论的升华。同时也提高了我校的数学教学质量。
三、改进教学手段，提高课堂教学效益
针对我校中专部学生数学基础差，对学习数学缺乏自信的特点，我们尝试用校本教材进行教学，创设学习情境，调动学生兴趣，激励学生思维。在期终考试中，大部份同学都取得了很好的成绩。
对于初中部的教学，我们积极的响应市教育局的号召，认真开展一月一考的教学法，很好的锻炼了学生的思维能力和动手解题能力，并取得了很好的效果。
四、存在问题
这学期，我们虽然取得了一定的成绩，但是在教学质量管理中还有待解决的问题：
1、教师教研能力有待提高。
古朴的运筹学思想可以追溯到古代先秦时期。我们运筹学的先驱从《史记》“运筹于帷幄之中，决胜于千里之外”一语中摘取“运筹”两字作为这门学科的名称，既显示其军事起源，也表明其朴素的思想早已出现在几千年前的中国。但世上公认的运筹学学科起源于二次世界大战期间，英、美等国的军事部门为战争需要而成立的一些研究小组的活动。其热点是集中多个学科领域的科研人员，对某一特定问题进行全面、系统的分析，提出提高某武器系统效率的操作方法和执行策略。第二次世界大战结束后，运筹学的研究方法在理论上得到全面发展。作为一种重要的管理决策分析工具，运筹学的应用领域也从军事部门迅速向工商、管理和工业部门转移。运筹学是研究各种广义资源的运用、筹划以及相关决策等问题的近代新兴学科。在我国已有五十多年历史，其目的是根据问题的需求，通过数学的分析和运算，做出综合性的、合理的优化安排，以便更有效地发展有限资源的效益。“运筹学”名称最早于1938年出现在英国，当时称之为“OperationalResearch”，1942年美国开始从事这项研究工作，称之为“OperationsResearch”。运筹学的发展、运筹学在各领域的广泛应用、运筹学的定量分析对于解决实际问题的思路及其特点，适合当今社会发展对高级管理决策人才的迫切需要。本课程是工商管理类专业重要的专业基础课，也是一门实践性和应用型很强的学科。21世纪，科技进步与社会发展提出了培养信息社会高素质人才的要求，高等教育改革不断深化，《管理运筹学》课程教学面临新的挑战，必须重新对课程原有的教学体系和教学方法进行全面的审视和思考。
2工商管理专业《管理运筹学》课程教学中存在的问题
当前的工商管理专业《管理运筹学》课程教学主要存在以下问题：一是教学目的不明确，教学方式单一。多数讲授《管理运筹学》课程的教师是学数学出身，缺乏必要的工程技术和管理知识，使得目前《管理运筹学》教学普遍存在着偏重教学理论与解题技巧的传授，将《管理运筹学》当作一门纯数学学科进行教学。这与工商管理专业培养要求相脱节，学生在学习过程中感受不到《管理运筹学》在管理中的应用。在教学方式上，也一直延用传统单一的传授方式，当学生运用所学知识去分析和解决实际问题时，显得茫然无措，无从下手。二是学生学习兴趣不浓厚。《管理运筹学》研究问题的基本手段是建立数学模型，并较多地运用各种教学工具。学习《管理运筹学》课程，需要有良好的数学基础；其前期必修课程包括微积分、线性代数、概率论、概率论与数理统计。可以说《管理运筹学》是软科学中“硬度”较大的一门学科，兼有逻辑的数学和数学的逻辑的性质。工商管理类专业的学生绝大多数是文科生源，不少学生害怕数学。比如线性规划的单纯形法及对偶理论，要想完全领会其原理，需要大量运用线性代数的工具进行推理，因而非常抽象。在课时总体压缩的背景下，教师要在较短时间内讲授完抽象数学原理的推导，学生听不懂只好放弃这门课程的学习，进而也打击了学生学习《管理运筹学》的兴趣。三是教学内容不恰当。《管理运筹学》课程包括若干分支，而教学时数有限，因而《管理运筹学》教学不可能囊括所有分支。目前在《管理运筹学》课程的教学中，教学内容的选择存在一定的随意行和盲目性，甚至存在教学内容因人而设或因教材而设的现象。四是教学方法不科学。主要表现在讲授方法单一，教学手段不灵活。老师讲，学生听，学生缺乏思考及案例的讨论，掌握知识不能做到融会贯通，更不能做到灵活应用，考试方法、考试内容传统，对于学生学完课程是否能够运用《运筹学》来解决实际问题，教室较少顾及。五是实践教学环节薄弱。如果在《管理运筹学》教学中缺少足够的实践环节，学生在学习中即使掌握了《管理运筹学》的建模方法和手工运算能力，但在遇到一些变量较多的数学模型时，也只能一筹莫展。由于缺少上机实践机会，学生不能利用相应软件求解模型，从而大大降低了课程应用的可操作性。
3《管理运筹学》课程教学创新实践改革的必要性
人类社会正在经历从资本经营到知识经济时代的转移，知识经济的迅速发展将引起教育内容和教学方法的重大变化。根据知识经济对企业管理模式产生的重大影响，应该对管理科学模型方法课程的教学内容、教学手段、教学方法和教学目标不断进行改革和创新。强化学生的创新意识，主动预见变化、适应变化、管理变化，并根据内容和外部环境不断更新观念，设计未来；重视信息，学会与人合作，讲究团队精神；重视素质教育，培养复合型人才；掌握领导科学，提高管理能力；增加社会实践，改革教学模式；教学以培养学生建模和解决实际问题的能力为主线；要求学生掌握相关软件操作，接触企业决策试验；培养学生信息检索能力，组织小组研读论文，培养学生具备初步的理论研究能力；课外关注应用案例，引导培养其对课程的兴趣爱好；并最终以大型作业的形式进行知识的综合运用与总结提高。社会经济的发展向《管理运筹学》提出了严峻的挑战，很多实际问题，如风险管理、冲突分析、多目标决策以及对未来变化的预测和驾驭等，都迫切需要分析研究和解决，而按照传统的教学计划和方法，学生没有机会接触《管理运筹学》这些新的分支。《管理运筹学》内容丰富多彩，可以分成数学理论、建立模型、计算机软件的重点都放在讨论有限的数学理论方面，因而学生在有限的数学计划学时内无法学习了解《管理运筹学》形形的模型和算法，从而使学生对许多实际问题缺乏联想。在科学技术迅速发展，知识激增的情况下，教师不仅要向学生传授知识，更重要的是要帮助学生提高获取知识的能力，特别是观察、联想、思考、锐意创新等方面的能力。对于《管理运筹学》这门多学科交叉的课程，如果教师在教学时只按传统的方法向学生灌输一些概念、理论和方法，就会降低学生的学习积极性，以至达不到《管理运筹学》教学的目的。随着社会的发展和科学技术的进步，社会更需要复合型管理人才，《管理运筹学》以其内容丰富、覆盖面宽、应用范围广和多学科交叉性等特点，为学生提供管理和决策技能，提供解决实际问题的途径和方法。《管理运筹学》教学体系和方法应随着教学对象和社会发展的变化而进行适时调整和革新。
4PBL教学法概述
PBL的全称是“Problem－BasedLearning”，即以问题为基础的学习法，由美国的神经病学教授Barrow于1969年在加拿大的麦克马斯特大学首创。PBL的基本热点是以教师为引导，以学生为中心，通过解决问题来学习。在PBL的学习方法中，学生由知识的被动接受者转变为求索者，同时在实践PBL过程中养成发现问题、解决问题的学习技能，对其终身教育具有深远影响。PBL教学法在西方国家得到广泛的推广和应用，而在我国则处于实验性探索阶段。我院对2006级工商管理专业学生实验性地实施了PBL教学法，收到了较好的效果。比较而言，我们认为PBL教学法既是一种比较先进的教学方法和理念，也是和我国目前所倡导的素质教育的教育思想和目标相一致的。PBL教学法的优点可概括为：（1）强调学生学习能力的培养，使学生在学习过程中，通过查找所需的信息源，培养终身学习的能力；（2）充分发挥学生学习的主动性，使学生的学习按需要来驱动；（3）有利于培养学生解决问题的能力和自学能力；（4）加强了各学科间的联系，同时避免了学科间不必要的重复，有利于学生将不同学科信息进行综合；（5）密切了师生间、同学间的关系，培养了学生人际交流、沟通和合作共事的能力。PBL教学法的特点为：（1）以重能力培养代替重知识传授；（2）以综合课代替以学科为基础的课程；（3）以学生为中心代替以教师为中心：（4）以小组讨论代替班级授课；（5）以“提出问题、建立假设、收集资料、论证假设、总结”的五段教学法代替“组织教学、复习旧课、上新课、巩固新课、布置作业。”鉴于这些特点，世界上许多国家，尤其是发达国家有相当一部分商学院都在应用这一教学方法。而且实践表明，这一教学方法在商学教育领域中的应用非常成功，正如美国哈弗大学校长ToslesonD教授所说，“PBL教学法是一种有效果的和高效率的教学方法”。
5基于PBL教学法的《管理运筹学》课程教学改革与实践的思考
综上所述，改革《管理运筹学》课程的“学方法，应该从突出课程的应用型入手。这样，PBL教学法就特别适合应用于《管理运筹学》的课程教学中。依据PBL教学法的基本理论，全面改革该课程的各个教学环节，重新整合各个知识点，提出以问题为基础的《管理运筹学》课程启发式教学法，必将能够解决现实教学中存在的问题，显著地改善教学效果。
（1）教材的选用应根据PBL教学法的特点选择合适的教材。我们更换了原有的教材，新教材以教案为中心，突出实际问题的提出、分析和解决方法，强化计算机的应用，弱化数学理论的推导。虽然新教材并不是为PBL教学法设计的，但其教学理念与PBL教学法同出一辙，为顺利实施PBL教学法奠定了基础。同时，我们针对教材中存在不足，还自编了部分教学内容。
（2）问题的设计。设计问题是PBL教学法的基础。在传统的教学过程中，教学内容与实际严重脱节。教学中所提的问题仅仅是为了组织教学，说明相关的数学理论。而PBL教学法则从实际问题出发来组织教学，将数学理论隐含在解决实际问题的过程中，从而达到让数学理论服务于培养学生解决实际问题能力的目的。因此，每个问题的提出都应该有明确的目的和要求，要与生活和科学实践的真实情景联系，与教学要求的基本概念、基本结论和基本方法联系；问题还应具有一定的复杂性和难度，能够激发学生的探索精神，锻炼学生的团队合作精神。问题主要涉及生产计划、销售计划、运输计划、投资计划、设备管理和存贮策略等管理领域。
（3）学习活动的设计。学习活动主要包括以下几方面：①组建团队。根据自愿原则，由学生组成2－3人的研究团队，团队中各成员根据自身的特长在问题分析、数学理论、计算机应用、论文撰写等方面进行分工合作。②选题。每个团队根据自身的特点和兴趣，从老师提出的多个实际问题中，选择其中的两个问题进行研究。③查阅文献、学习数学理论。每个团队在确定研究的问题后，通过互联网、图书馆、现场调查、咨询相关业务专家等方法获取和研究相关文献资料。团队成员通过讨论的方法对问题进行分析研究，在解决问题的过程中，学习所涉及的数学理论和数学方法，为解决问题奠定基础。④建立数学模型。根据问题的类别确定相应的数学方法，在合理的假设和抽象归纳的基础上，运用数学理论和方法建立数学模型。⑤求解数学模型。通过计算机编程求解数学模型，可以训练学生的计算机应用能力，为在今后工作中更好地运用计数机打好基础。⑥撰写论文。问题解决后，要求撰写论文，对解决问题的过程进行总结。除了包括数学模型的建立和求解必要内容外，还要写出研究和学习过程中存在的问题和体会。⑦课堂报告。各个团队在课堂上要向全体同学报告自己的研究成果，老师和其它同学通过提问及质疑的方式参加讨论。⑧总结。学生根据报告过程中发现的问题，完善和修改论文，最后提交给老师。这些论文将作为平时成绩计入考试成绩中。
（4）体会。尽管PBL教学法在《管理运筹学》课程教学中的应用才刚刚开始，还处在积累经验的过程中，但是已经显示了其在培养学生自主学习能力和解决实际问题嫩铁拐李方面的显著优势。这一教学方法的改革也受到学生的广泛欢迎。学生在研究问题的过程中表现出非常积极的态度，论文撰写认真细致，课堂讨论发言积极，普遍反映收获很大。总之，通过一学期的教学实践，我们认为：将PBL教学法应用于《管理运筹学》课程教学中，对切实提高教学质量发挥了重要作用。
1计量经济学实践教学的现状
目前的教学现状而言，该课程的教学定位是理论课，在教学中强调知识体系的完整性、严谨性，以数学课的讲授方式为模板，且课程国内教材过分偏重于数学和数理统计学理论的推导，逻辑性强，内容紧凑，数学公式多，并且教材内容与经济学理论的结合不紧密。再加上农林院校学生的数学基础相对薄弱，学习起来更为困难，导致很多学生对这门课缺乏热情。如何激发学生学习计量经济学的热情、培养学生的创造性思维以及定量分析方法解决实际经济问题的能力，已成为“计量经济学”教学中亟待解决的问题。因此很多学校增设了“计量经济学”实践教学环节，目的是为了提高学生的动手能力，但实践教学内容选择是否得当、教学安排是否合理、操作过程是否切实得到实施，对学生的学习效果起着不可忽略的作用。目前传统的计量经济学的实践教学模式主要是以验证式实践教学模式为主，通常采用先讲授后实验与边讲授边实验两种教学方式。对于前者这种教学方式致使学生的理论和实践脱节，无法及时消化所学的理论和方法；对于后一种方式，尽管能够使学生将理论联系实践，但也是一种“填鸭式”的向学生展示软件如何操作，验证书本内容，从而使学生被动地接受相应内容，亦步亦趋地模范教师所展示的内容。并且学生的实验作业大多是教师结合典型案例或者书本中的例题和习题，而这些案例难免有些过于陈旧，不符合当下的实际情况，缺乏经济热点。这些显然都不符合计量经济学这门应用性极强的教学要求。完整的计量经济学模型一般步骤：（1）模型理论设计—确定模型所包含的变量和模型的数学形式；（2）样本数据的收集；（3）模型参数的估计；（4）模型的检验—统计检验、经济意义的检验和预测检验。但目前实践教学中实践内容都是典型案例或书本的例题和习题，因此实践中只需要进行模型参数的估计、模型检验和估计方法的操作，忽略了变量的选取，数据的整理和理论模型的构建，这使得学生不能全面掌握计量经济学建模的步骤，更不能将所学的计量模型准确的用于实际生活案例，从而导致了学生学习兴趣不大，动手能力不强。
2提高“计量经济学”实践教学的几点建议
2.1提前让学生做好软件学习准备工作
包括安装Eviews、阅读Eviews软件中英文操作手册和相关参考书。在授课的前半学期，每2周采取一次“1节理论课+1节软件操作课”的教学模式，通过“即学即用”的方式，巩固和强化理论知识，对理论方法能进行基本的实践操作。
2.2计量经济学课程引入案例教学，并建立案例库
目前，国内教材的案例过于陈旧，样本数据偏少，模型解释变量个数偏少，使用这样的案例在一定程度上制约了学生使用软件处理数据分析数据的潜力；作为计量经济学的主讲教师，需要建立一套适合本校学生情况的案例库。案例素材可以从本科生的优秀论文、教师的学术成果、专业期刊的学术论文中挑选从而建立有特色的案例库，并注重选取与农林经济研究密切相关的案例素材。案例教学是教师根据教学目的，指导学生对案例调查、阅读、分析、讲解和讨论，传授分析、解决问题的理论方法，加强学生对基本原理和概念的理解，培养应用能力。并且通过案例教学，让学生切身感受理论知识与实际应用之间的关系，激发学生进一步探索的兴趣。
2.3推行课程论文
主讲教师可以结合当前经济热点给出课程论文的题目，也可以是学生结合自己感兴趣的内容自主的拟定论文题目。通过推行课程论文，学生根据研究内容来确定变量，整理变量，确定模型的数学形式，并进行估计和检验，最终撰写规范课程论文，完整了建立了计量经济学模型，可以激发学生做定量分析的兴趣，积累了建模的检验，提高了综合应用能力，并对今后的专业研究有一定的启发。
作者:黄敏 单位:浙江农林大学理学院
一、坚持理论学习，促进教师素质的提高
随着教育理念的不断更新和发展，我们深深认识到，教师如果不学习，教研活动就会成为 “无本之木，无源之水”。因此，本学期我们根据实际情况，立足校本，有计划、有步骤进行校本培训，措施得力，目标明确，形式多样。
1、要求教师深入学习《国家课程标准》，组织教师学习讨论教学中的热点和冷点教学问题，从而使教师更新教学观念，认识教学新策略，并组织教师利用新方法组织好课堂教学，在实践中不断提高自身的素质，让教师从经验型向专业型、科研型转变。
2、为加强修养，提高素质，我们教研组利用每个星期三业务学习的时间组织教师进行教研活动，学习本年级的教材特点，了解教研课改信息，一个学期下来“研教合一”，已成为全组教师的共识，同时，我们还组织教师用教学理论指导教学实践，认真撰写论文。
二．积极参加和开展教研活动
我们在学期初教研活动计划中提到，为了改革课堂结构和教学方法，提高教师的课堂教学水平和课堂教学效益，开展“听、评、说课紧紧跟踪一节课”的教学工作。且把这项工作做为一个重要的教研活动。本学期，我们组每位老师都能在期初向教研组长报送开课课题和时间，认真按照“集体备课、集思广益——分头做课、共同评议——反思总结、内化吸收”的步骤进行，听课后认真评课，及时反馈，通过一学期下来，我们发现教师的课堂教学能力有了长足的进步。教师从理论学习到实践研讨，从集体备课到听课、评课，使教师教学理论得以提升.。
本学期以“关注学生、追求本真”为研修主题，以“提升教师素养，改进教学行为，巩固课堂实效”为抓手，以教研组建设的动态评估为契机。立足教研，聚集课堂，改进教学行为，提高教学效益，提升教师专业发展水平，构建符合学校实际的校本研修机制，促进学校内涵发展。全体教师积极参加校本研修活动并做好先关得记录和反思。年轻教师的提升工程也完满成功：其中林学峰老师执教的《植树问题》获学校一等奖、许海燕、胡婷婷、袁勇等老师上的公开课都得到全校教师得好评，吴雪琴老师执教的综合实践课获市一等奖。
三、健全教研制度，加强教学常规管理
1、本学期，严格按照课程计划，强化教学法规意识，加强课程计划的执行和管理，做到“开齐、开足、教好”，促进学生全面发展，把教研工作做细、做实。
2、加强对教师的教学行为的管理，特别是学生的作业布置与批改，数学组老师都能根据学生的实际情况和教学内容，作业的批改及时、认真、细致、规范，一部分老师并能及时分析反思，适时地采取补救措施，使本学期的教学质量能有突破性地提高。
Three Decades of Progress in
Control Sciences
Dedicated to Chris Byrnes and Anders Lindquist
2010
Hardcover
ISBN 9783642112775
控制科学是20世纪最重要的科学理论和成就之一，它各阶段的理论发展与技术进步都与生产和社会实践的需求密切相关。本书是由瑞典皇家理工学院与美国德克萨斯理工大学联合编著的纪念论文集，用以纪念Christopher Byrnes教授的60岁生日与Anders Lindquist教授在瑞典皇家理工学院优化与系统理论系主任的职位上退休，并以此表彰两位教授在应用数学的各个领域中的突出贡献。
本书收录了24篇控制科学领域的论文，比较重要的论文题名如下：1.随机系统中信息采集的探索；2.在种群结构模型中选择性与不定性之间的计算对比；3.高斯法、点阵法与双括号方程分类法之间的比较；4.有理函数与周期解；5.动态规划法与直接比对；6.协方差选择问题中的最大熵法；7.通过控制理论平滑曲线预估积累分布；8.不定外部系统的全局输出的规则；9.布尔控制网络的研究；10.探索非最小相系统的非线性输出规则；11.Byrnes与Lindquist的全局反函数理论在一个多元矩问题中的应用；12.多项式矩阵的模相。
Christopher Byrnes在1975年于马萨诸塞大学获得博士学位，1998年被授予瑞典皇家理工学院荣誉博士学位并在2002成为瑞典皇家工程科学院的外籍会员。作为IEEE的会员，Christopher Byrnes由于在控制领域的杰出工作曾先后获得George Axelby奖、Reid奖等奖项。
Anders Lindquist在1972年于瑞典皇家理工学院获得博士学位，1982年返回瑞典皇家理工学院任优化与系统理论系主任，在此期间，他与Christopher Byrnes教授共同组织了第七届网络与系统数学理论国际研讨会。研讨会的成功举办使两位教授彼此结下了深厚的友谊，并建立了长期的合作关系。目前，Anders Lindquist是瑞典皇家工程科学院会员、俄罗斯自然科学学院外籍会员与IEEE会员。
本书涉及到了控制科学各方面的理论知识，在目前控制科学发展的前沿有较深的论述，适合控制理论与控制工程、系统工程、自动化、模式识别与智能系统等领域的专业人员、高年级研究生与教授阅读。
刘昊，博士生
（中国科学院力学研究所）
关键词：融合；数学文化；创新人才培养；探究式教学法
著名数学家米山国藏曾指出：“数学的精神、思想、方法是创造数学基础、发现新的东西，使数学得以不断向前发展的根源。”作为一名数学教育学家，他深深体会到，学生们在校所学的数学理论，若毕业后进入工作岗位没有机会直接使用，可能不到一两年，就淡忘了。“然而，不管他从事什么业务工作，唯有深深铭刻在头脑中的数学精神、数学思维方法、研究方法、推理方法和着眼点等（若培养了这方面素质的话），却随时随地发生作用，使他们受益终生。”
一、当前大学数学教学中存在的问题
大学数学教育的目标不仅在于为学生传授一种数学基础知识，更重要的在于引导学生掌握一种科学的语言，全面实施素质教育，倡导探究式教学法，探索科学基础、实践能力和数学素养融合发展的创新人才培养模式。
当前大学数学教学中存在的问题：第一，在教学内容方面，往往是论证推理多，思想方法少，其结果，割裂了数学与经济等其他学科的相辅相成以及相互为用的关联。第二，在教学方法方面，过分偏重于逻辑演绎的训练。第三，在教育理念方面，忽视了数学课程内容的基础支撑作用与其设置的科学意义与价值，进而也就忽视了对学生科学探索精神的引导与鼓励[1]。第四，在课程成绩评价方面，基本上采用的都是闭卷笔试，更多的学生把解题训练作为学好数学，获取高分的途径。
二、融数学文化于创新人才培养
1. 必要性
（1）为什么说数学是文化。李大潜院士撰文指出：“在精神及意识形态层面上，够得上称为文化，特别是够得上称为先进文化的，应该在下面的两个方面均有所体现：一是在深化人类对世界的认识或推动人类对世界的改造方面，在推动人类物质文明和精神文明的发展中，起过或（和）起着积极的作用，甚至具有某种里程碑意义的；二是在这一历史进程中，通过长期的积累和沉淀，自觉不自觉地转化为人类的素养与教养，使人们在精神与品格上得到升华的。”[2] 数学在人类文明的进程中一直是一种先进的文化。这是因为，首先，人类历史上每一个重大事件的背后都有数学的身影：哥白尼的日心说，牛顿的万有引力定律，爱因斯坦的相对论，孟德尔的遗传学，巴贝奇的计算机，马尔萨斯的人口论，达尔文的进化论，达・芬奇的绘画等都蕴含着数学思想与方法[3]。A.N.Rao指出：“一个国家的科学进步可以用它消耗的数学来度量。”其次，数学是一种科学的语言。它科学地描述了物质世界，正如数学家伽利略说：“大自然这本书是用数学语言写成的……天地、日月、星辰都是按照数学公式运行的。”第三，数学引领着、推动着人类文明的发展历史，深刻地变革着物质世界。可以这样说，没有任何一门科学能像数学科学这样泽被后人，全人类都在尽情地分享数学文化的恩惠。第四，数学科学表现了一种前所未有的探索和创新精神，它把理性思维的功能发挥得淋漓尽致，它提供给人们的不仅仅是一种思维模式，还是一种有力的探索物质世界的工具和武器[4]。
（2）数学文化的含义。“数学文化”的内涵是指数学思想、数学方法、数学精神以及它们的形成和发展；广泛些说，还包含数学发展史、数学家、数学美、数学与各种文化的交融，等等[5]。
史宁中教授在《数学思想概论》中指出：“数学思想是指数学发展所依赖的、所依靠的思想，其本质上包含有三个：抽象、推理、模型。其中抽象是最核心的，通过抽象，在现实世界中得到数学的概念与运算法则，通过推理得到数学的发展，然后通过模型建立数学与外部世界的联系”。因此，领会了数学思想，也就领悟了数学的精髓。数学方法是数学思想的一种具体体现。数学精神是指在数学发展的历史中孕育形成的，数学科学本身所具有的人文社会价值的本质特征，以及一代代数学家所集中体现的一种坚忍不拔和孜孜以求的精神[6]。正是这种精神，才能使数学思想与数学方法完整彻底地贯彻于研究的全过程，而最终取得成就。
（3）融数学文化于创新人才培养模式的必要性。数学文化传承数学思想、倡导数学方法、推崇数学精神，彰显的是文化与理性的交融。我们将在文化这一更加广阔的背景下探讨数学的历史沿革与发展、数学思想、数学方法、数学精神以及数学的实践应用与价值。让数学文化架起一座沟通的桥梁，从历史的、文化的高度纵观数学理论的完整体系与其和谐。
2. 实践举措
（1）融“数学发展史”于数学教学中。数学发展史始终凝聚着理性探索与现实需要两种力量，通过它，学生既能体会到社会进步对数学发展的推动作用，又能认识到数学发展对社会文明的促进作用。它不仅介绍如何分析问题、阐述怎样提出问题，而且诠释怎样解决问题，从中学生还能感受到数学家的情感、操守、品德和人生观[7]。数学可以给我们知识，但数学发展史可以给我们智慧。
（2）融“数学思想与数学方法”于数学教学中。首先，要学好数学课程，毋庸置疑应掌握它所包含的数学思想。既要理解相关概念和性质，又必须把一系列的定义和定理科学地融合在一起，从整体上把握知识体系，融会贯通地领悟贯穿于课程中的数学思想。其次，数学思想是通过数学方法来实现的，每门课程所蕴含的数学方法提供了构筑相应理论框架的主要工具，从猜想的形成、分析的展开，到计算、推理的实施、提炼、拓广的升华，数学方法在解决问题的过程中处处体现着自身的价值。因此，要学好数学，就必须领会思想、掌握方法[8]。
透过数学文化，学生既可以把多年来学习的数学理论上升到思想和方法的层面上，又可以从文化和理性的角度反观数学发展的脉络。
（3）融“数学理论与方法”于金融应用教学中。数学在经济领域的作用正由辅向主导性转变[9]。学生们迫切需要了解诸如：金融研究的核心问题，数学方法在金融中的应用，金融专业应该掌握的数学理论方法，等等。
（4）融“数学建模”于数学教学中。世间的事物一旦可以用数学模型去表示，那就给我们提供了解决问题的途径与可能。正是数学模型，奠定了现代科学成功的基石。引导与培养学生树立建模思想，就是要让他们学会扬弃具体事物中的一切与研究目标无本质联系的其他各种属性，而把研究对象间的关系变成制约在一种纯粹状态下的数量关系与结构[10]。
（5）融“数学实验”于数学教学中。数学实验就是利用计算机软件系统作为实验平台，以数学理论为实验依据，以数学模型为实验对象，以验证性实验、设计性实验、综合性实验为主要实验方法，辅助数学教学为实验目的的一种上机实践活动。通过数学实验，学生可以将所学的数学理论、数学模型和数学软件三者有机地结合在一起。
（6）融“探究式教学法”于数学教学中。所谓探究式教学法就是教师依据教学内容设置思维情境，以科学研究和实践创新为主导，引导学生以探究为基础的一种教学模式。从把学生作为知识接受者转变为引导学生成为主动探究者，这是教学模式的变革，也是教育理念的转变。寓教学内容于思维情境之中，就是使抽象的数学理论更为直观、生动与鲜活，激活学生的兴趣。寓教于研，就是使学生在润物细无声之思维情境中开发创新意识与创新思维。
（7）开发课外教学基地。为学生提供在合作性环境中进行探究式学习的机会。教师可依据课程进度，围绕着能开阔学生视野、引发兴趣设计研讨主题、布置案例、向学生推荐与课程相关的学术期刊论文以及一些著作中的相关章节，旨在引导学生依据自己的兴趣进行研讨、阅读与探究，逐步树立科学研究意识，逐步形成科学研究能力，以使课堂上所学的理论得以提炼、拓广与升华，使探究式教学法在课外得以延续与伸展。
（8）改革课程成绩教学评价机制。好的评价模式不仅引领教学改革的方向，把握教学改革的脉搏，而且也可以促进与深化教学改革的跟进与发展。学生成绩可由下面各项成绩综合评定：出勤5%+（作业+讨论题）15%+数学实验5%+读书报告（课程论文）5%+（随堂测验+期中测试）10%+期末测试60%。
三、在大学数学教学中探索创新人才培养模式的思考
（1）关于创新人才培养模式的定位。首先，学科交叉是当今科技领域发展的主要趋势，真正有良好数学基础的经济人才应是受社会相关领域欢迎与认可的。因此，更应强调数学学科与经济等学科的深度融合，即将数学的通识基础与专业理论协同并进与发展。其次，以探究为基础，寓教于研，将数学的理性思维与经济模型思维相结合才是未来经济专业发展的关键。
（2）关于创新人才培养模式的构建。实施导师制、小班化、个性化和国际化。第一，导师制就是鼓励教师参与到学生的学业与自身成长的全过程。第二，小班化是提高教育质量和注重学生个性化发展的基本保证，也才能着实将探究式教学方法改革落地。第三，个性化是创新人才培养模式的目的，导师制、小班化和国际化是途径。学校要有特色，学生更要有特长，特色支撑特长，创新就是与众不同，特长是特色与创新有机结合的标志。创新人才=创新潜力+数学思维+专业特长。第四，国际化就是要使创新人才培养模式与国际接轨，当然这不仅局限于学生间的异地交流，还应强调教育平台的对接。目前，网络公开课的迅速崛起与发展，是近年国际大学数学教育发展的显著特征，借助它，可以实现教育平等、知识共享、共同参与学习、终身教育等新的教育理念。可以考虑将国际数学Moocs（Massively Open Online Courses）平台建成中国Moocs平台，打开对外开放窗口，真正实现数学教育国际化，营造更有利于国际间协同创新的文化环境[11]。
（3）关于创新人才培养模式的课程体系设计。首先，顶层设计是方向。瞄准本学科领域10年左右可能形成的前沿热门重大课题，以10年目标为基础，战略谋划培养方案，确定研究方向，科学配置课程体系，待学生博士毕业正好步入学科前沿研究领域，成为本专业的创新人才或领军者。其次，少而精是原则。学习数学一定要领会思想、掌握方法，学生要有独立思考的空间与时间，拥有个性化学习与汲取思想是孕育学生特长的必要环节。最后，通识性是基础。奠定数学基础，提升数学素养，培养学生具有大科学思想[11]，用数学基础引领专业发展，通过专业需求反过来带动数学学习与跟进。
（4）关于融数学文化于创新人才培养模式。第一，在数学教学中探索创新人才培养模式，就必须改变以往教学中忽视创新能力和素质培养的状况，从变革只注重少数几门经典数学课程的纵向灌输的传统教学壁垒入手，构建引导学生从横向视角去领略、品位和欣赏数学思想、数学方法与数学精神的新模式，使纵横两种教学模式共同搭建起创新人才培养模式的平台，以使数学文化沁入到教学的每一环节，使数学素养的培养落到实处。第二，无论是弘扬数学文化，还是提升数学素养，都应该是以传授数学理论为载体，在教学实践中实现的，而不要把它视为课程之外的东西加以添加，因此更应强调探究式教学法设计的作用与意义。第三，数学文化的传播不能仅仅停留在强调趣味性与历史故事方面，而应以传承数学思想与数学方法、提升学生数学素养为核心，注重知识性、思想性与应用性的有机结合，探索建立文
化传承创新的新模式，形成一个数学文化“场”，以更好地彰显它的辐射作用与潜在能量。第四，目前，全国大学生数学建模竞赛以及美国大学生数学建模竞赛已成为高校一道亮丽的风景，各专业学生共处同一平台，将所学的数学理论，酣畅淋漓地付诸于实践，彻底地体验了如何用所学的数学理论解决实际问题的思维过程，这种体验对学生来说尤为宝贵，从中学生能深切地感受到数学思想、数学方法与数学精神之于经济专业发展的基础作用与深远影响，佐证了数学文化融入创新人才培养模式的价值。因此，学校与教师都应重视这类赛事，引导与鼓励学生积极参与，提高奖励幅度，以赛事来推动数学教学与学科发展。
我们即将步入大数据时代，处理大数据需要科学理论，科学实验，科学计算，因此大数据时代也是数学时代。大数据时代为探索创新人才培养模式提供了教学实验平台，这对每一位数学教师，既是机遇又是挑战，如何应对？任重而道远，改革创新理念迫在眉睫。探索创新人才培养模式应从大学数学教学抓起，它是学生在本科阶段最先接触的核心基础课程，只有夯实数学基础，才能谈得上良好的专业发展，因此融数学文化于创新人才培养模式是重中之重，也是重中之首。
参考文献：
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[7] 约翰・塔巴克. 概率论与数理统计[M]. 北京：商务印书馆，2008：3-5.
[8] 李贤平等. 概率论与数理统计[M]. 上海：复旦大学出版社，2003：序言.
【关键词】数学美；表现形式；功能；教育途径
英国数学家怀特海曾经指出，数学是真、善、美的辩证统一。一个正确的数学理论，反映客观事物的本质和规律，体现了数学的真；数学理论不管离现实多远，最后总能找到它的实际用途，体现其为人类服务的价值取向，体现了数学的善；数学理论本身的奇特、微妙、简洁有力以及建立数学理论时人的创造性思维，体现了数学的美。而上述观点在数学教学过程中并没有得到充分的体现。苏霍姆林斯基曾说：“没有审美教育就没有任何教育。”高中数学课程标准已提出了数学教育必须注意培养学生的审美情趣和人文素养。基于此，笔者从宏观上谈谈对数学美的认识，期望同仁共同探究。
一、数学美的表现
我们知道，数学的世界，是一个充满了美的世界：数的美、式的美、形的美……在那里，我们可以感受到和谐、比例、整体和对称，我们可以感受到布局的合理、结构的严谨、关系的和谐以及形式的简洁。
数学美的表现形式是多种多样的，从数学内容看，有概念之美、公式之美、体系之美等；从数学的方法及思维看，有简约之美、类比之美、抽象之美、无限之美等；从狭义美学意义上看，有对称之美、和谐之美、奇异之美等。
通过对数学美的表现形式研究，我们可以肯定地回答，数学中含有美的因素，数学发展受美育思想的影响，在此，可以借助古代哲学家、数学家普洛克拉斯断言：“哪里有数，哪里就有美。”
二、数学美的功能
审美教育的范围正日益广泛地渗透到人类社会的各个领域之中。人们不仅通过音乐，艺术，而且通过自然美、社会美、科学美，得到美的熏陶。美育，对学生树立正确的审美观，提高学生的审美能力和审美创造能力，塑造学生完善的人格，促进学生的全面发展，有着非常重要和积极的作用。
数学美的功能，主要体现在以下几个方面：（1）数学美能够培养人们创造、发明数学的激情。（2）数学美能启发人们探求真理的思路。（3）数学美感有检验真理的作用。（4）寓美于教，能激发学生的学习兴趣。（5）数学美感能达到以美启智，提高学生解决问题的能力。
三、数学美的教育途径
在科学美层次上，提高学生的科学素养。科学和艺术一样，都有自己的美学特征，起着陶冶情操、完善思维品质的作用。其中包括：科学发现中的美学感悟，探索科学规律获得的愉悦，科学思维方法的美妙等诸多方面。科学美的发掘，可以通过种种渠道进行，包括视觉上的美，情理之中意料之外的“惊讶美”，证明技巧运用中的“机智美”，解决生活实际问题时“实用美”，撰写小论文时的感受到的“创造美”。在中学数学教学过程中，我们可以从中学数学教材内容的美，如概念之美、证明之美、体系之美、无限之美、平衡之美等方面加以探讨，带领学生进入数学美的乐园，陶冶情操，激发他们的学习兴趣，提高学生的审美能力，培养创造性思维能力。
提高学生的审美能力，教师应当作为必要的审美示范，引导学生感知，欣赏数学美。另一方面，“从实践中来，到实践中去”，只有将知识应用于实践，审美教育才有意义，学生的审美能力才能得到进一步提高。因此，数学美的教育途径主要有二：一是展示美，二是应用美。其具体探究途径如下：（1）展示隐含的美。（2）挖掘数学美。（3）创造数学美。（4）将美学原理应用于解题实践。
【参考文献】
［1］张奠宙。数学的明天。南宁：广西教育出版社，1999。
［2］欧阳维诚。数学、科学与人文的共同基因。长沙：湖南师范大学出版社，2000。
综观当前的教育形势，举国上下正在全力推进素质教育，培养德智体美劳全面发展，具有创新意识和实践能力的人才已成为教育者关注的焦点。德育已得到高度的重视，教育界高举“德育领先”旗帜；智育在传统教学中有着深厚的根基，重视程度不言而喻；体育本着全民健身的宗旨，活动有声有势；劳动教育或许与生活实践比较密切，也相应受到越来载多的人的关注；然而，美育？……美育没有受到相应的重视！此外，我们在谈论人文精神的时候，常常把人文精神定位在追求“真、善、美”和人的全面自由的发展之最高层面上，在讨论艺术美的理论中，也常常谈到“真、善、美”三位一体的问题。怀特海曾经指出，数学是真、善、美的辩证统一。一个正确的数学理论，反映客观事物的本质和规律，这就是真；数学理论不管离现实多远，最后总能找到它的实际用途，体现其为人类服务的价值取向，这是数学的善；数学理论本身的奇特、微妙、简洁有力以及建立这些理论时人的创造性思维这就是数学的美。而这些观点在数学过程中是否得到充分的体现吗？没有！苏霍姆林斯基曾说："没有审美教育就没有任何教育"。在此，不想夸大美育的作用，但是，作用素质教育的重要组成部分，未能得到充分重视，确是深感遗憾。值得高兴的是，高中数学课程标准（讨论稿）已提出了数学教育必须注意培养学生的科学精神和人文精神，特别是“数学与文化”这一单元体现了数学文化的一个重要功能是在美学方面，这种功能是鼓舞人们对数学的追求化为一种对完善的追求。基于此，提出本课题的研究，或许对中学数学教学中加强美育提供有益的启示。
二、研究目标和内容
数学美的表现
美，作为现实事物和现象，物质产品和精神产品，艺术作品等属性总和，具有匀称性、比例性、和谐，色彩变幻。鲜明性和新颖性，作为精神产品的数学就具有上述美的特征。我们知道，数学的世界，是一个充满了美的世界：数的美、式的美、形的美……，在那里，我们可以感受到和谐、比例、整体和对称，我们可以感受到布局的合理，结构的严谨、关系的和谐以及形式的简洁。
数学美的表现形式是多种多样的，从数学内容看，有概念之美、公式之美、体系之美等；从数学的方法及思维看，有简约之美、类比之美、抽象之美、无限之美等；从狭义美学意义上看，有对称之美、和谐之美、奇异之美等。
经通过对数学美表现的研究，我们可以肯定的回答，数学中含有美的因素，数学发展受美育思想的影响，在此，可以借助古代哲学家、数学家普洛克拉斯断言：“哪里有数，哪里就有美。”
数学美的功能:
审美教育的范围正日益广泛地渗透到人类社会的各个领域之中。人们不仅通过音乐，艺术，而且通过自然美、社会美、科学美，得到美的熏陶，美化精神的境界。美育，对使学生树立正确的审美观，提高学生的审美能力和审美创造能力，塑造学生完善的人格，促进学生的全面发展，有着非常重要和积极的作用。
数学美的功能，主要体现在下面几个方面：
（1） 数学美能够培养人们创造、发明数学的激情。
（2） 数学美能启发人们探求真理的思路。
（3） 数学美感有检验真理的作用。
（4） 寓美于教，能激发学生的学习兴趣。
（5） 数学美感能达到以美启智，提高学生解决问题的能力。
数学美之教育途径
【关键词】主体性；自主学习；开放模式
“创新是一个民族不断进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”。创新教育是以培养学生的创新意识和创新能力为基本价值取向的教育实践。教师要转变教育观念，精心营造创新环境，优化解题过程，通过启发知识来启发创新、开拓学生的创造性思维，把培养学生的创新意识和提高学生的素质作为教学和教改的根本任务。现结合笔者近几年在教学中的认识，给出几点体会：
一、问题的提出：能否更改“课堂听讲作业考试”模式
中职学生在数学学习上有没有创新的潜能？如果我们把数学教学模式称作学生数学创新潜能发挥的“生态环境”，那么现行的数学教学模式是否存在破坏学生个性潜能发挥的“生态环境”的现象呢？
与西方相比，中国的数学教学更强调基础知识和基本技能。由此带来的数学教学模式更具有明显的封闭特征。“课堂听讲作业考试”成为学生学数学不可更改的模式，“follow me”成为教师教数学不可更改的观念。当人们在称许中国学生比西方学生刻苦扎实的同时，似乎无力扭转中国学生个性发展受压抑、受限制的困境。升学率的竞争要使“满堂灌”和“题海战术”成为“虽不合理却合情”的“经验”。难怪学生们在数学小论文中所表现出来的思维活跃，一进入“数学圈”便变的如此“规矩”不敢跨越雷池半步了。
重新审视我们过去已经习惯了的数学教学模式，有没有这样一种新的模式，它既能继承我国数学教学重视基础的优点，又能立足于学生的终身发展，吸收西方教育以人为本的精华。我们能不能用好辨证法的“扬弃”思想，让开放模式进入数学教学，给学生创造一个发挥个性潜能的“生态空间”。
二、对开放模式的两点尝试：让“自主学习”进课堂，指导学生撰写数学小论文
1.让“自主学习”进课堂
（1）大家提问题，大家讨论。这是一种开放的课堂教学模式。课堂上由学生自己提出问题，自己讨论解决。教师只是讨论的组织者和诱导者。当然，教师也可以和学生平等的参与讨论。在“三角变换原则与技法”、“排列组合错解剖析”教学课中就是这样处理的。课堂上可以有反驳和质疑，辨论进入了课堂。学生提出什么问题并非教师所能预料，许多解法教师也未曾想过。
（2）自己确定，今天学生做什么作业。教师不布置作业。这种作业称为“开放性作业”。学生根据自己的实际水平和需要，做出自我评估，选择适合自已的作业。浅的可以是课本上的练习题，深的可以是某一难题研究。各人找好自己的定位，没有人把作业当包袱，没有人被外界压力逼迫去完成作业。完成作业是一个自我巩固，自我检测，自我评估和自学的过程。同学们说，这里有宽松感和自由感，这种作业能找到自我感觉。
（3）让学生自己参与考试试卷评价。一种是自已讲自己的错题。如果自己不会做，要讲给大家听，先得自己弄懂它；如果原先缺乏信心，总是恐惧自卑，那么你通过讲前备课，你要讲给大家听，你会发现，真钻进去了，其实也没什么可怕；如果你有坏毛病，坏习惯，上台一讲，不得了，自己都恨自己了，那印象特别深。第二种，是我讲我的好办法，展示自我，交流比较，激励，启发。
（4）改进学法，提高自学能力。美国杰出数学家波利亚说过：“自学的动力与能力的结合便构成了成功的阶梯”。自学能力是《大纲》中提出的学生必须具备的六种能力之一。如教学案例：在《立体几何》（必修本）“平面的基本性质”一节，可拟以下阅读提纲，让学生阅读自学：①三个定理的主要作用分别是什么？②定理中的“有且只有”说明了事物的什么性？③定理3的推论1证明分几步？④定理3的推论2及推论3你会证明吗？⑤平面几何中的公理、定理等，在空间图形中是否仍然成立？你能试举一例吗？
通过学生对课文的阅读，既加深了学生对课文的理解，又提高了学生的学习自学能力。要说明的是，自主学习模式需要具备必要的条件才能顺利实施。如学习的知识和能力准备，学生的讨论需要欲望的激发；如讨论主题的确定，讨论过程的控制，讨论要点的落实，这些都有赖于教师主导作用的发挥。
在数学教学中不以课上处理习题的多少为标准，而把注重情景创设，注重思想方法和直觉思维的训练，注重学生课堂的参与，注重对学生学法的指导，注重学科特征之中所透析出的哲理揭示，这些都成为“自主学习”讲课堂能顺利实施的重要前提。
2.指导学生撰写数学小论文
数学小论文是展示学生活跃的数学思维和个人才华的手段，是检验数学创新能力和应用能力的好形式。数学小论文的发散性和开放性让数学学习跳出了传统的“作业——考试”模式，是数学教学评价方式出现了一个全新的方式。我们有权利称“数学小论文”是对“数学学习考核与评价的一场革命”。
笔者在原高二文秘班作了试点。对怎样写数学小论文作了讲座。结果令人吃惊，一个月，三十多篇小论文交上来。有的用组合数学方法证明了街头扑克牌骗局（《由街头小把式想到分类》），有的自己编出三角函数化简计算题（《7+8=15的学问？》），有的把挖掘数学隐蔽条件的研究成果写成论文《一失足成千古恨》，有的把数学正弦波应用于物理的简谐振动研究，有的用高等数学推导了质点在碰撞中的运动规律。学生的思维触角早已跳出传统的数学教学的那个圈子。原来，学生在自己撰写数学小文中所表现出来的“灵性”，在数学学习当中一点也不缺，原来，只要我们给学生的创新潜力一个好的“生态环境”，学生的个性会表现得如此活跃。
三、三点体会与认识
1.要充分重视“问题情境”在课堂教学中的作用
问题情境的设置不仅在教学的引入阶段要格外注意，而且应当随着教学过程的展开要成为一个连续的过程，并形成几个，通过精心设计问题情境，不断激发学习动机，使学生经常处于“愤悱”的状态中，给学生提供学习的目标和思维的空间，学生自主学习才能真正成为可能。
2.在引导学生自主学习中加强学法指导
为了在课堂教学中推进素质教育，从发展性的要求来看，不仅要让学生“学会”数学，而更重要的是“会学”数学，学会学习，具备在未来的学习中，科学地提出问题、探索问题、创造性地解决问题的能力。要结合教学实际，因势利导，适时地进行学法指导，使学生在自主学习中，逐渐领会和撑握科学的学习方法，当然，学生自主学习也离不开教师的主导作用，这种作用主要在问题情境和学法指导两个方面。学法指导有利于提高学生自主学习的效益，使他们在学习中把摸索体会到的观念、方法尽快地上升到理论的高度。
3.注重情感因素是启动学生自主学习的关键
要引导学生自主学习，动机、兴趣、情感、意志、性格等非智力因素起着关键的作用。让学生进入一种全新的境界，学生自主学习才能达到比较好的效果。这就需要在课堂教学中，做到师生融洽，感情交流，充分尊重学生人格，关心学生的发展，营造一个民主、平等、和谐的氛围，在认知和情意两个领域的有机结合上，促进学生的全面发展。
四、数学教学的开放模式的价值思考
1.教育教学的现代化是以教育教学科学理论为依据的。没有学习主体的开放式的活跃的思维，只靠外界机械化地“印制”和“录像”是不可能产生活的“认知机体”的。要提高数学质量，要实施素质教育，根本地还是要学习科学的教育理论。
2.现在数学教师普遍感到棘手的一个问题，是学生总是认为数学太抽象、太难，很多人信心不足，甚至产生了大批数学后进生，解决这个问题的出路究竟在那里？这里我不否认确有一些数学基础差的学生。但数学教学本身有没有把你的学生给“打跑了”的现象？学生本来是有个性，有灵气的，可是，我们那封闭式的教学在课堂上不讲民主，扼杀学生的创造力，逼学生在死气沉沉的环境里坐上九年、十二年，不但无创新意识可言，就连对数学那一点点的兴趣都给抹杀了。老师的讲课尽是些具体过程，很少有思想与方法的启示性教育。学生被越教胆子越小，越教越枯燥。恐怕这还是让学生对数学失去信心，失去兴趣，甚至变成后进生的重要原因呢。
3.数学是科学。科学的教学必须用科学的教学理论和方法。可是，我真的见到有人用迷信的方法来教科学，他们宣传对书本的迷信，对权威的迷信。他们不赞成数学教学的平等、民主、和谐，不习惯学生的创造意识。应该意识到，这种开放的民主与平等的教学理论本身就是在进行破除迷信的教育。只有破除迷信，才能解放人的个性，才能让人的创新意识活跃起来。创新意识的真正价值在于它的长久性和多维性，正是这种长久性和多维性才对学生的终身发展，对民族的振兴起到不可估量的作用。
数学教学的开放只是一种形式。它以开发学生的创新潜能为自己的出发点，我认为必然会是极富生命力的。
参考文献：
[1]陆海泉主编.中学数学文集（第一版）[M].复旦大学出版社，1992，8.
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[3]宋庆.培养学生创新意识的几点思考[J].中学数学杂志，2001（2）.
[4]李秉德主编.教学论[M].人民教育出版社，1991.
由於在现今资讯流通普遍的社会中，影像的需求量越来越大，影像的数位化是必然的趋势。然而在数位化过的影像所占的资料量又相当庞大，在传输与处理上皆有所不便。将资料压缩是最好的方法。如今有一新的模式，在压缩率及还原度皆有不错的表现，为其尚未有一标准的格式，故在应用上尚未普及。但在不久的未来，其潜力不可限量。而影像之於印刷有密不可分的关系。故以此篇文章介绍小波（WAVELET）转换的历史渊源。小波转换的基础原理。现今的发展对印刷业界的冲击。影像压缩的未来的发展。
壹、前言
由於科技日新月异，印刷已由传统印刷走向数位印刷。在数位化的过程中，影像的资料一直有档案过大的问题，占用记忆体过多，使资料在传输上、处理上都相当的费时，现今个人拥有TrueColor的视讯卡、24-bit的全彩印表机与扫描器已不再是天方夜谭了，而使用者对影像图形的要求，不仅要色彩繁多、真实自然，更要搭配多媒体或动画。但是相对的高画质视觉享受，所要付出的代价是大量的储存空间，使用者往往只能眼睁睁地看着体积庞大的图档占掉硬碟、磁带和光碟片的空间；美丽的图档在亲朋好友之间互通有无，是天经地义的事，但是用网路传个640X480TrueColor图形得花3分多钟，常使人哈欠连连，大家不禁心生疑虑，难道图档不能压缩得更小些吗？如此报业在传版时也可更快速。所以一种好的压缩格式是不可或缺的，可以使影像所占的记忆体更小、更容易处理。但是目前市场上所用的压缩模式，在压缩的比率上并不理想，失去压缩的意义。不然就是压缩比例过大而造成影像失真，即使数学家与资讯理论学者日以继夜，卯尽全力地为lossless编码法找出更快速、更精彩的演算法，都无可避免一个尴尬的事实：压缩率还是不够好。再说用来印刷的话就造成影像模糊不清，或是影像出现锯齿状的现象。皆会造成印刷输出的问题。影像压缩技术是否真的穷途末路？请相信人类解决难题的潜力是无限的。既然旧有编码法不够管用，山不转路转，科学家便将注意力移转到WAVELET转换法，结果不但发现了满意的解答，还开拓出一条光明的坦途。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论。小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。可达到完全不失真，压缩的比率也令人可以接受。由於其数学理论早在1960年代中叶就有人提出了，而到现在才有人将其应用於实际上，其理论仍有相当大的发展空间，而其实际运用也属刚起步，其後续发展可说是不可限量。故研究的动机便由此而生。
贰、WAVELET的历史起源
WAVELET源起於JosephFourier的热力学公式。傅利叶方程式在十九世纪初期由JosephFourier(1768-1830)所提出，为现代信号分析奠定了基础。在十九到二十世纪的基础数学研究领域也占了极重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是画出不连续图形的方程式，都可以有一单纯的分析式来表示。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论为傅利叶方程式的延伸。
小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波规范正交基。其後1984年，法国地球物理学J.Morlet在分析地震波的局部性质时，发现传统的傅利叶转换，难以达到其要求，因此引进小波概念於信号分析中，对信号进行分解。随後理论物理学家A.Grossman对Morlet的这种信号根据一个确定函数的伸缩，平移系{a-1/2Ψ[(x-b)/a]；a,b?R,a≠0}展开的可行性进行了研究，为小波分析的形成开了先河。
1986年，Y.Meyer建构出具有一定衰减性的光滑函数Ψj,k(x)，其二进制伸缩与平移系{Ψj,k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j,k?Z}构成L2（R）的规范正交基。1987年，Mallat巧妙的将多分辨分析的思想引入到小波分析中，建构了小波函数的构造及信号按小波转换的分解及重构。1988年Daubechies建构了具有正交性（Orthonormal）及紧支集（CompactlySupported）；及只有在一有限区域中是非零的小波，如此，小波分析的系统理论得到了初步建立。
三、WAVELET影像压缩简介及基础理论介绍
一、WAVELET的压缩概念
WAVELET架在三个主要的基础理论之上，分别是阶层式边码(pyramidcoding)、滤波器组理论(filterbanktheory)、以及次旁带编码(subbandcoding)，可以说wavelettransform统合了此三项技术。小波转换能将各种交织在一起的不同频率组成的信号，分解成不相同频率的信号，因此能有效的应用於编码、解码、检测边缘、压缩数据，及将非线性问题线性化。良好的分析局部的时间区域与频率区域的信号，弥补傅利叶转换中的缺失，也因此小波转换被誉为数学显微镜。
WAVELET并不会保留所有的原始资料，而是选择性的保留了必要的部份，以便经由数学公式推算出其原始资料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始资料。至於影像中什度要保留，什麽要舍弃，端看能量的大小储存（跟波长与频率有关）。以较少的资料代替原来的资料，达到压缩资料的目的，这种经由取舍资料而达到压缩目地的作法，是近代数位影像编码技术的一项突破。即是WAVELET的概念引入编码技术中。
WAVELET转换在数位影像转换技术上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探测卫星和哈柏望远镜传输影像回地球，和医学上的光纤影像，早就开始用WAVELET的原理压缩/还原影像资料，而且有压缩率极佳与原影重现的效果。
以往lossless的编码法只着重压缩演算法的表现，将数位化的影像资料一丝不漏的送去压缩，所以还原回来的资料和原始资料分毫无差，但是此种压缩法的压缩率不佳。将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态，控制解码後影像的品质，选择适当的编码法，而且还在撷取图形资料时，先帮资料「减肥。如此才是WAVELET编码法主要的观念。
二、影像压缩过程
原始图形资料色彩模式转换DCT转换量化器编码器编码结束
三、编码的基本要素有三点
（一）一种压缩/还原的转换可表现在影像上的。
（二）其转换的系数是可以量化的。
（三）其量化的系数是可以用函数编码的。
四、现有WAVELET影像压缩工具主要的部份
（一）WaveletTransform（WAVELET转换）：将图形均衡的分割成任何大小，最少压缩二分之一。
（二）Filters（滤镜）：这部份包含WaveletTransform，和一些着名的压缩方法。
（三）Quantizers（量化器）：包含两种格式的量化，一种是平均量化，一种是内插量化，对编码的架构有一定的影响。
（四）EntropyCoding（熵编码器）：有两种格式，一种是使其减少，一种为内插。
（五）ArithmeticCoder（数学公式）：这是建立在AlistairMoffat''''slineartimecodinghistogram的基础上。
（六）BitAllocation（资料分布）：这个过程是用整除法有效率的分配任何一种量化。
肆、WAVELET影像压缩未来的发展趋势
一、在其结构上加强完备性。
二、修改程式，使其可以处理不同模式比率的影像。
三、支援更多的色彩。可以处理RGB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定义都可以分别的处理。
四、加强运算的能力，使其可支援更多的影像格式。
五、使用WAVELET转换藉由消除高频率资料增加速率。
六、增加多种的WAVELET。如：离散、零元树等。
七、修改其数学编码器，使资料能在数学公式和电脑的位元之间转换。
八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的压缩。
九、增加8X8格的DCT模式，使其能重叠。
十、增加trelliscoding。
十一、增加零元树。
现今已有由中研院委托国内学术单位研究，也有不少的研究所的硕士。国外更是如火如荼的展开研究。相信实际应用於实务上的日子指日可待。
伍、影像压缩研究的方向
1.输入装置如何捕捉真实的影像而将其数位化。
2.如何将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态。
3.如何控制解码影像的品质。
4.如何选择适当的编码法。
5.人的视觉系统对影像的反应机制。
小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。
陆、在印刷输出的应用
WAVELET影像压缩格式尚未成熟的情况下，作为印刷输出还嫌太早。但是後续发展潜力无穷，尤其在网路出版方面，其利用价值更高，WAVELET的出现就犹如当时的JPEG出现，在影像的领域中掀起一股旋风，但是WAVELET却有JPEG没有的优点，JPEG乃是失真压缩，且解码後复原程度有限，能在网路应用，乃是由於电脑的解析度并不需要太高，就可辨识其图形。而印刷所需的解析度却需一定的程度。WAVELET虽然也是失真压缩，但是解码後却可以还原资料到几乎完整还原，如此的压缩才有存在的价值。
有一点必须要提出的就是，并不是只要资料还原就可以用在印刷上，还需要有解读其档案的RIP，才能用於数位印刷上。等到WAVELET的应用成熟，再发展其适用的RIP，又是一段时间以後的事了。
在网路出版上已经有浏览器可以外挂读取WAVELET档案的软体了，不过还是测试版，可是以後会在网路上大量使用，应该是未来的趋势。对於网路出版应该是一阵不小的冲击。
图像压缩的好处是在於资料传输快速，减少网路的使用费用，增加企业的利润，由於传版的时间减少，也使印刷品在当地印刷的可能性增高，减少运费，减少开支，提高时效性，创造新的商机。
柒、结论
WAVELET的理论并不是相当完备，但是据现有的研究报告显现，到普及应用的阶段，还有一段距离。但小波分析在信号处理、影像处理、量子物理及非线性科学领域上，均有其应用价值。国内已有正式论文研究此一压缩模式。但有许多名词尚未有正式的翻译，各自有各自的翻译，故研究起来倍感辛苦。但相信不久即会有正式的定名出现。这也显示国内的研究速度，远落在外国的後面，国外已成立不少相关的网站，国内仅有少数的相关论文。如此一来国内要使这种压缩模式普及还有的等。正式使用於印刷业更是要相当时间。不过对於网路出版仍是有相当大的契机，国内仍是可以朝这一方面发展的。站在一个使用其成果的角度，印刷业界也许并不需要去了解其高深的数理理论。但是在运用上，为了要使用方便，和预估其发展趋势，影像压缩的基本概念却不能没有。本篇文章单纯的介绍其中的一种影像压缩模式，目的在为了使後进者有一参考的依据，也许在不久的将来此一模式会成为主流，到时才不会手足无措。
参考文献：
1.GeoffDavis，1997，WaveletImageCompressionConstructionKit，。
2.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（上），峰资讯股份有限公司。
3.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（下），峰资讯股份有限公司。
4.施威铭研究室，1994，PC影像处理技术（二）图档压缩续篇，旗标出版有限公司。
5.卢永成，民八十七年，使用小波转换及其在影像与视讯编码之应用，私立中原大学电机工程学系硕士学位论文。
关键词：语言学 语用学 语篇分析
1、教学内容传统课本基本上以微观语言学为主，按结构语言学思路编排内容，从语音学、音系学、形式学、句法、语义学，一直到语用学和语篇分析。教学内容的改革是大多数学者的主张，如白郁（2007）认为应以语言哲学意义、语言与大脑及认知关系、语言学发展简史、宏观把握语言学真正意义等四方面为重。还有学者认为增加课外阅读材料以改进教学内容，如王扬（2004）和吴格奇（2005）主张选用有助于学生理解基本理论、概念的材料、辅之以拓宽视野的补充材料。还有以宏观还是微观语言学内容作为教学重点的争论：“微观”派认为语言内部分支是语言学的基础内容，课时分配比重要大；“宏观”派认为基础部分简单，学生可自学，重点应是宏观介绍；“中间”派是既注重基础又考虑涉猎面。但笔者认为，各高校层次不一，地理位置不同，统一规定教学内容不足取。近5年教学实践告知以微观语言学为主，即语言学内部分支的理论、研究、及应用。如在处理词形学时，适当介绍词的研究现状，对象我校这种以师范专业为主的二本院校的英专学生而言，无论是提高职业技能还是英语水平都相当重要。我校地处西部少数民族地区，适当添加西部少数民族语言的相关研究，如方言特点、语言迁移现象、少数民族文化研究。也应在绪论部分增加语言学史和语言哲学等内容，让学生了解语言学理论和研究的发展趋势及语言与哲学的密切关系。此外适当介绍结构、认知和功能语言学这三大学派的相关内容也有必要。总之，就像百货商场的陈列员，教师将所有商品分门别类、有条有理地展示，学生自然会依据具体情况取舍。教师侍机提供论文命题，使学生的探索与发现随着课堂内容的进行而深化。著名学者赵鑫珊（2004）在其新作《我是北大留级生》就曾列出了20个作为语言哲学研究对象的话题，且认为是“震撼灵魂”，不可能不为之心动的命题。
2、教学方法该课程多采用以教师为中心的填鸭式教学。有关研究一致认为必须改进该教学模式。运用多种教学方法激发学习兴趣，最大限度地让学生参与教学全过程，变被动为主动，从而建构语言及语言学知识。如潘之欣（2002）用大量生动典型例子，结合归纳法和演绎法讲解理论要点和难点；王扬（2004）主张采用传授型和讨论型相结合的方法；鞠玉梅（2007）主张研究型教学模式，“设境”以激发学生兴趣和强烈求知欲。总之，避免教学方法的单一，努力激发学习动力。启发式和发现式方法讲解基础知识和理论要难点；研究型或探究型方法，布置任务（个人任务和小组任务）；大课堂讲解研究方法和研究手段与步骤；小课堂任务分配型方法，使教学达到“鱼”、“渔”兼授效果。如语言学绪论之后，成立 “Study & Research Group”，提供6个topics：1）Language Changes；2） Social Dialects；3）Communication Competence；4）First Language Acquisition；5）Error Analysis；6） Pragmatic Failure.2周时间准备15分钟ppt陈述，5分钟小组同学共同回答相关问题，并建立QQ群，随时联系。教师仅为任务的布置者、监督者、帮助者和评定者，并鼓励学生撰写论文，或推荐给学术期刊，或为毕业论文的一部分。如一组学生在讲“语用失误”时，列举了电影、小说、校园、网络等许多有趣的例子，如分析不够透彻，教师可适时适当加以补充、提示和参加讨论，既融洽了气氛和师生关系，又学到了知识掌握了方法。让学生随时记录和关注身边的语言现象和语言事情，并联系到语言学理论，如，“山寨”、“客”、“剩女”、“宅男”等新词新语收集，以讨论词的构词理据。虽在探索中有难度，可介绍期刊网、万方数据库等资源；也可大胆与相关领域的教授或专家电邮寻找答案。为形成质量较高的论文打下了基础。这些都说明：语言学课程的终极目的不是讲授具体的理论知识，而是让学生能意识到语言现象的存在，能对之产生兴趣，并发表自己一定的见解，使自己作为一名普通人，也能融入到语言研究的大环境中去。
参考文献：
[1]白郁.英语本科语言学教学的重新定位[J].国际关系学院学报.2007.
[2]潘之欣.关于高校英语专业“语言学导论”类课程设置的调查 [J].外语界.2002.
[3]鞠玉梅.以多媒体网络技术为基础的语言学导论课程研究性教学模式的构建[J].外语电化教学.2007.
[4]王宗炎.语言学.它的历史.现状和研究领域 [J].外语教学与研究.1988.
[5]王扬.高校英语专业语言学课程教学初探[J].外语研究.2004.
