时间：2022-06-28 08:37:55
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关键词：语言习得；数学模型；多媒体教学；自主性学习；研究性学习；传统教学
1语言习得四要素的内涵及数学模型的构建
语言习得的四要素是指：多媒体教学、自主性学习、研究性学习、传统教学。教育部《大学英语课程教学要求》提出：“以培养学生的自主学习能力为中心，充分利用现代化教育技术，构建个性化的大学英语教学模式，提高学生的英语综合应用能力，尤其是听说能力”。在《课程要求》的指导下，语言习得的模式，特别是大学英语的教学内容和教学模式发生了根本性的改变。语言习得数学模型的构建是根据语言传播要素的分析，构建四个数学模型：时间模型、内容模型、方式模型和层次模型。时间模型指小时间数模和大时间数模。小时间数模指的是在100分钟的时间内多媒体教学和传统教学、自主性学习和研究性学习的时间分配。大时间数模是指某专业、某科目整体教学时间的多元素化时效性配置。内容模型，以大学英语教学为例，指的是语法、语音、写作、翻译、阅读、词汇等的时间分配和使用策略。方式模型指的是针对某教学主题内容进行哪些方式的学习与教学策划和课堂要素诸方面的变量效果的整体效益。层次模型指按某一课程的整体要求、专业层次、学校定位、培养目标等要素进行综合分析，将教学内容分为三个层次：基本要求、较高要求、更高要求。语言习得数学模型注重语言学、教育经济学、数学模型三个学科的优化组合。该模型运用语言学中的语言习得理论、经济学中的教育经济学理论和应用数学中的数学模型理论。语言习得四要素数模理论研究以经济学的投入与效益、数量与质量的理念为理论基础，以语言习得理论，特别是二语习得理论为研究平台，以应用数学的数学模型构建理论为研究载体进行综合理论研究。本模型注重与语言习得尤其是专业英语和大学英语的教学实践相结合，希冀推出符合现代化教育理念的语言习得课堂教学数模理论与应用数模。本模型尝试对语言习得进行一定程度的定量分析，进而对语言习得四要素数模进行定性描述。
1.1现代语言习得数学模型四要素的现状
1.1.1多媒体教学的现状多媒体可以充分发挥声、电、光、影等多元素的功能，使教学突出形象性，注重感染力。它能使教材和媒体之间优势互补。可以充分利用优秀的教学资源，也能够实现网络资源共享。
1.1.2自主性学习的现状《课程要求》提出：“各高等学校应充分利用多媒体和网络技术,采用新的教学模式,改进原来以教师讲授为主的单一课堂教学模式,使英语教学不受时空限制,朝个性化、自主式学习方式发展,实现从以教师为中心、单纯传授语言知识与技能向更加注重培养语言运用能力和自主学习能力的教学模式的转变。”由此，网络自主学习进入了英语教学的平台。
1.1.3研究性学习的现状20世纪初杜威的研究性学习教学理论深刻地影响了美国的课程改革。其教学理论的核心思想就是学校要引导学生去关注社会，学校即社会，学生能熟悉和融入社会，而不是脱离社会。于是美国学校摆脱了欧洲的影响，有了核心课程、概论课程和问题课程等的设置。20世纪80年代，这种课程在美国的学校已经非常盛行，大约在90年代传到了欧洲。
1.1.4传统教学的现状传统教学以教师为教学中心。教师以知识拥有者、赠与者和传授者的身份进行课堂教学。教师以各自的文化背景、教育背景和知识优势进行充分备课，完全控制课堂讲课的模式、授课内容、教学进度、教学重点与难点，完全把握教学重点与难点解答深度或层次。
1.2语言习得模式的研究趋势网络教学自由空间大，学生以自主学习为主，教师以指导学生如何学习、怎样学习、解疑答惑为重点。在教学中以研究性方式获取知识更能激发学生的学习兴趣。融合现代教育的这四大要素，发挥各要素的优势，实行优势互补，以数学模型形式创建新的教育合力是现代教育适应经济全球化的必然趋势。
2构建语言习得数学模型的意义
2.1更有效地提高教学和学习效率数学模型的构建研究是一种以学生自主性、探索性学习为要素的新的教学及学习方式的研究，它着重于以理性的方式合理分配课时、安排授课内容，以定性和定量的方式决定什么可以自学，哪些内容该讲；它要求采用自主性研究性学习策略的师生在教学和学习过程中，对教学内容和学习信息进行搜索、整理、挖掘，将定性和量化的课堂内容与自主性学习和研究性学习相结合，着力于培养学生的动手能力以及分析、解决问题的能力，从而有效地提高教学效率和效益。
2.2更合理地分配课堂教学时间多媒体、自主性学习、研究性学习与传统教学四位一体的结合，可以克服不同情形中的单一教学模式的弊病，取长补短，优化时间和内容配置。
2.3更充分地发掘教学资源的利用率在数学模型的指导下，授课时间和内容得到精确地量化，从而更有效地使用多媒体教学设备和多媒体教学课件，有效地避免教学资源的浪费以及过度使用教学课件授课等现代化教学中出现的弊端。
2.4更全面地贯彻因材施教、因人施教的以人为本的教学理念
在以多元化与个性化为显著特征的后工业社会里，在工业社会背景中产生的集体教育形式也将作出改变，因材施教、个性发展的要求将会更加强烈，未来的教学组织形式将是一种凸显个体化的集体教学。数学模型的建立，探索个性化教学中的共性因素。
2.5在语言习得研究中引入相容性数模理论进行新教学模式的理论研究数学模型是现代社会科学研究所使用的更具科学性、准确性更好的定量研究方法。该方法可以消除描述性方法的随意性，减少研究成果在应用中的偏差性。
3语言习得数学模型的研究对象
随着教学手段的多样化，教师的课堂教学随意性也随之增大。在100分钟的课堂中，有的教师几乎完全充当点击鼠标的作用。虽然信息输入量增加了，可是学生对知识输出效果的收益性并不明显，甚至不如传统的教学方法。有的教师因为多媒体技术使用不熟练等因素，整个课堂教学基本仍沿袭传统的教学方法。如何借助多媒体及网络资源把传统教学与自主性、研究性学习结合起来是本研究的主要内容，即在多媒体及网络教学条件下，如何进行科目课堂教学活动的最优化设计。
4语言习得数学模型研究旨在解决的问题
通过构建语言习得数学模型，我们希冀解决现代教育中所出现的如下几个问题：
4.1多媒体教学的不足过多依赖多媒体课件，会使教师、学生之间失去互动性，难以发挥教师在课堂上的主导作用和学生的主体作用。课堂因课件束缚而画地为牢，束缚了教师自身的创造性。多媒体教学信息量大，节奏快，学生只能被动地接受授课内容，缺乏思维的过程。
4.2网络自主学习的问题很多学生还不适应网上自主学习的方式，对学习的策略、态度和动机没有正确的认识,从而导致不理想的学习效果。网络自主学习缺乏情感交流。容易引起视觉疲劳，而且做笔记比较困难，影响学习的效果。网络自主学习的测评体系还不够健全。此外由于学生个体的差异，教师网上监控和测评具有很大的困难。将自主性学习引入到课堂，让学生真正成为课堂时间的主要占有者、支配者。
4.3研究性学习的缺位研究性学习在国外被大规模倡导过三次。第一次对“启蒙运动”产生了巨大影响。第二次主要是适应工业化时代和社会民主化的需求，培养适应现代化社会需要的改造自然和社会的人。第三次是发生于20世纪50年代末的美欧诸国以及亚洲的韩国、日本等国。其主要特征是在理论上系统论证了“发现学习”、“探究学习”的合理性，推动了课程改革运动——学科结构运动。
目前，我国倡导建立创新型社会，因而大学如何培养创新型人才已经成为刻不容缓的重大课题。构建语言习得数学模型的一个大胆突破就是在课堂教学中引入研究性学习策略，使学生在学习过程中逐步形成自主探索发现知识的知识习得新理念。
4.4传统课堂教学的欠缺传统课堂教学主要是教师表演独幕话剧。教师本人既担任导演，又担任角色演员，对于经过精心准备的教案而言，教师又是编剧。教师个体单调的形象语言、语音、语调，大大地降低了知识的可传播性。尽管近几年来，我国教育界强化了课堂教学技能的多层次性，但仍未突破传统课堂教学模式的单一化的禁锢。学生学习的课本是文字语言、教师板书的是文字语言、教师讲课用的是口头语言。这种文字＋口头的两元语言传播途径，在现代化信息传播手段——多媒体声、光、电、影等元素传播的冲击下，显得十分乏味；以教师为中心的一元化传统课堂已经严重影响社会对现代化高等教育所培养的复合型专业化人才的要求。
4.5用数学模型整合语言习得四要素多媒体教学、传统教学、自主性学习、研究性这四个语言习得要素各具优势、各有欠缺，我们构建语言习得数学模型旨在整合语言习得四个要素的优势，消除各自的缺陷，形成四要素合力优势，用数学模型定量描述具有现代教育理念、满足21世纪经济全球人才培养需求的新型教学模式。超级秘书网：
参考文献：
[1]教育部高等教育司.大学英语课程教学要求[M].上海：上海外语教育出版社，2007.
[2]韩宝成.外语教学科研中的统计方法[M].北京：外语教学与研究出版社，2000，1.
[3]李耕砚.基于<新视野大学英语>网络教学平台的自主学习[J].双语学习，2007，6.
[4]李孟华.计算机网络环境下的大学英语教学模式的优势及应用[J].外语电化教学，2007，2.
[5]陈美华.计算机网络环境下大学生英语自主学习要素研究[J].外语与外语教学，2007，3.
[6]顾世民.计算机网络环境下自主学习模式与课堂教学模式的综合应用[J].外语电化教学，2007，6.
[7]赵艳，朱坚冰.多媒体网络教学在大学英语教学中的利与弊[J].科教文汇，2007，7.
[8]赖俏贞.多媒体网络在大学公共英语教学中的辅助作用[J].双语学习，2007，4.
近年来，随着全国大学生数学建模竞赛的深入开展，数学建模教学和竞赛培训在全国高职院校如雨后春笋般蓬勃兴起，并且有力的推动了高等数学课程教学改革。同时，许多院校的实践经验证明，在学时有限的情况下把数学建模的思想方法渗透到高等数学课程中来是高职数学课改的有效途径。
1数学建模融入数学课程能够培养和提高学生的学习兴趣
学习兴趣对学生的学习效果有着决定性的作用，只有让学生培养对数学的学习兴趣，才能从根本上解决高职数学教学中存在的问题。数学建模是一个将实际问题用数学的语言、方法，去近似刻画、建立相应模型并加以解决的过程。数学建模的过程符合学生认知问题、处理问题、反思问题的全过程，能极大提高学生的学习主动性和数学的趣味性，学生能够从实践中体会到数学的作用，从而增加对数学学习的兴趣。
2数学建模思想融入数学课程能够加快高职学校素质教育的步伐
高等职业教育的培养目标是培养高素质技能型人才。要求既要能动脑又要能动手。因此高职教育的培养目标决定了数学教学应该以培养技能型人才为目的，理论知识服务于实际应用。高职学生毕业后将成为国家各行业的生力军，如果他们能够运用已有的数学知识与方法不断革新工艺、改进方法、提高效率、增强产品竞争力，必将会为我国的建设与发展做出巨大贡献。清华大学姜启源教授曾说：相对于本科院校而言，以培养技能型、应用型人才为目标的高职院校，将数学建模作为数学教学的重要组成部分，更有其必要性和可行性。
3数学建模思想融入数学课程能够提升学生各方面的能力
学生在学习过程中，通过对数学建模这种科学的前沿的教学方式的反复实践，能够有效地提高自己的各方面能力。由于建模对计算机的应用较多，所以能够加强学生对计算机功能的掌握，数学建模需要将数学与其他知识相结合，需要极大的信息量和知识面，计算机能有效的扩大学生的知识面，使得学生能够更全面科学的进行数学建模；同时，数学建模能培养学生的团队意识和协作能力，学生也能通过建模来找到自己在团队的合适位置。
二、数学建模教学实践及学生创新能力的提高
近年来，我院在把数学建模的思想方法融入高等数学课程方面进行了深入的探索与实践，许多教学与实践相结合的教学方法与手段以及新颖的教学内容正逐步进入高等数学课堂，对提高学生学习数学、应用数学的积极性，提高学生分析问题、解决问题的能力起到了非常大的作用。
1融入数学建模思想精心设计教学内容
按照“知识导入、案例展开、由浅入深、拓展思考”的思路精心设计课堂教学内容。由贴近生活．与实际联系密切的趣味问题导入，在教学中创设问题情境，发散学生的思维，吸引学生积极动脑，主动地参与学习。同时鼓励学生用已有的知识和经验去推理、观察、比较、分析、综合、概括、归纳等寻求解决问题的方法，实现快乐学习的理念。在建模案例的挑选上，尽量从问题背景简单，容易入手的题目开始，让学生了解建模的一般过程，然后再由浅入深。每个案例之后设置拓展思考，培养探索精神，通过典型案例分析基本知识讲解触类旁通举一反三，归纳总结掌握一类问题的处理方法的过程，达到应用数学能力的全面提升。实施情景案例、项目驱动、任务导向教学，在建立实际问题的模型过程中，穿插介绍必要的理论知识点，让学生带着问题学知识，并在实践中运用知识、提升能力，理论教学与实践教学相互渗透。
2灵活多样的教学方法与现代教学手段相结合
在数学建模教学中主要采用案例驱动教学法，以基础案例引入相关知识，解决问题过程中介绍相应建模方法及软件使用技能，有效的提高学生的学习兴趣。同时，在案例分析时教师与学生互换角色交流分析思路，角色互换法使学生在角色体验中既能加深对建模方法的理解，又能提高相应的逻辑思维与表达能力。另外，采用项目研究过程法，学生自行组队，通过项目申报、研究、解题汇报并提交论文等环节，全面培养学生的创新与动手能力。在教学手段方面，充分运用多媒体教学设备，如电子课件、数学软件演示、计算机辅助教学、案例视频材料等，充分展示丰富的教学内容，化抽象为直观，化复杂计算为简单程序求解。有效利用网络资源，建立师生之间密切联系，为学生自主学习提供便利条件，提高学习效率。
3形成“课内、课外”互动的良好氛围，“教学、实践、竞赛”一体化的有效机制
根据高职院校数学课时较少学生基础较差的特点，设计课内课外互动的教学模式，课内教学环节系统培养学生建模思想方法，课外环节为学生创建进行建模实践的平台，两种教学模式结合实现综合能力的提高。融“教、学、做”为一体，理论与实践教学相互渗透。以建模课程推动建模竞赛，以建模竞赛带动校园数学文化，实现学生综合素养的提高。2010年以来，《数学建模与数学试验》作为公共选修课程，面向全院所有专业学生开设，每学期的选修人数均在200人以上，大大拓宽了学生的知识面，提高了学生数学建模的能力。由数学建模爱好者组成的院数学建模协会，以“基于学术、用于生活”为主要目标，以“导师指点、同学互促”为活动形式，着力培养学生创新精神和创新能力。活跃校园文化气息，促进学生全面发展。
4数学实验室初具规模，数学问题软件解决
为培养学生的创新能力，加强实践性教学，学院创建了数学建模实验室。数学建模实验室有32台计算机，实验室面积100余平方米，投入经费约20余万元。每台机器都安装了与数学建模有关的Matlab、Lingo、SPSS等软件，供学生上机实践。另外，学院创新实验室和大型多媒体教室可供数学建模培训和选修课上课使用。高等数学课程中每学期专门拿出18个实验学时，学习利用Matlab等数学软件解决数学问题，学生学习数学积极性大大提高。
5数学建模成绩与学生创新能力稳步提高
近半个世纪以来，科学技术迅猛发展，新知识、新成果不断涌现，数字化特点凸显。根据2002年度美国国家科学基金会资助的研讨会报告，目前我们收集的数据需求呈指数增长，而数据分析的需求呈二次增长，但统计的专业人才呈线性增长并且目前统计学的教育远远落后于实际需求。邵启满教授“给当今毕业生的建议，就两个字:统计”。我们当前的数理统计课程的教育还处于“非常狭窄的计算机时代前的统计学”，严重滞后于不断发展中的现代统计学。大部分的研究生教科书内容仍然是从统计量到点估计，继而假设检验、回归分析和方差分析等基础知识的呈现及统计方法的推导。课程的教学大纲中也以理论推导为重点，注重统计方法的理论基础和演绎证明，而对于实际应用较多的现代统计方法缺乏介绍，忽视与各种统计软件的结合。因此，我国工科研究生毕业论文实验数据处理手段较为低级，对异常数据缺乏理性说明。我们的研究生往往在学完数理统计课程后，虽然掌握了基本的统计方法和推导，但进入科研工作碰到实际数据时，对数据的收集、处理和分析仍然一筹莫展。这也是促使我们教学理念转换的主要原因，研究生数理统计课程应以现代统计应用为中心，不仅要求学生理解和领会统计思想，还应正确使用统计方法，根据计算结果作出正确的推断，给出合理的解释。
2教学变革的尝试
由于课程的实用性和重要性，学生普遍对数理统计课程比较感兴趣。如何调动学生的主观能动性，变“被动灌输”为“主动探索”，在有限的课时内学习较多的统计知识呢?我们教学变革主要采取如下措施。
2．1教学内容的调整为了避免重复学习，我们对原来本科时已经学习的统计量与抽样分布、参数估计这部分内容只简单复习，温故知新，不再细讲。而对目前生物医学工程中应用较普及的方差分析、回归分析，我们补充了生物医学方面的实例，运用软件进行统计分析，并对运行结果详细讲解。对于教材未介绍的非参数检验和实验设计部分，补充几种常见的统计方法。对于较复杂的多元统计和现代统计学部分，我们引入PBL教学模式，通过分组、问题探究、成果汇报、反思和完善几个步骤，完成学习内容。
2．2教学方式的改进在课程的教学中，我们尽量做到深入浅出，回避复杂的推导、运算和证明，强调对统计思想的理解以及统计方法的运用，同时注重和统计软件的结合。统计从某种意义上说是与数据打交道的科学，没有实际数据的统计分析，不利于学生对统计方法的理解和应用。教学中如果仍然当成数学课程，注重统计理论中定理和公式的推导演算，而缺乏实际的数据分析训练，学生就无法对统计的广泛应用性及重要性有深刻的体会，也不利于保持和提高他们的学习兴趣。我们补充了生物医学方面的实例，通过数据分析，提高他们对统计方法的实际应用能力，也为后续PBL教学的顺利开展做准备。大部分学生在本科阶段已学习Matlab软件，而且工科学生计算机应用能力较强，因此我们要求学生自学一门统计软件(如SPSS、R等)或使用Mat-lab，对所有的实例在软件中实现数据分析。软件输出的是数值或图表，并没有详细的解释、分析和结论，学生必须结合数据背景知识，应用所学统计方法，进行分析推断，最后给出结论和合理的解释。
2．3考核方案的变革注重平时考核，淡化期末考试。考试不是最终目的，只是促进学习而已。因此，成绩是对学生学习情况的全面评价，不仅包括教材知识点的掌握情况，还有自主学习和实际应用的能力。我们将PBL案例分析的评价和期末考试的成绩各设置为50%的比例，鼓励学生自主学习，提高实际数据分析的能力。
3结合PBL教学模式
统计学的飞速发展要求研究生掌握必备的统计基础知识外，能够进行知识的自我更新，具有不断学习现代统计新知识的能力。PBL教学模式在提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生成为自主学习者、终身学习者等方面已被广泛认同。虽然生物医学工程专业研究生基础知识比较扎实，但统计学的发展以及软件的学习交叉，要想学好这门课程并不轻松。在研究生教班开展PBL教学的有利条件是:①教班人数较少，分组进行问题探索可以实现。②学生对数理统计课程比较感兴趣，积极性较高。③现代统计学和计算机科学紧密联系，但医学工程学生计算机应用能力较强，在统计软件的学习和编程方面具有优势。④教研组在数模竞赛培训和本科毕业设计中积累了一些素材，可以将内容完善成PBL问题。我们引入PBL教学模式，进行了初步探索。
3．1前期准备推荐一些统计应用的网站和书籍。简单介绍前沿的方法和知识，补充回归、相关、时间序列分析以及实验设计等内容，对于随机模拟、MC-MC方法也举例说明。教师将原先积累了一些实例设计成若干问题，让学生进行选题，组成学习小组(每组5－8人)，确定分工。我们将多元统计分析和传染病预测的案例编写成4个问题，提前半个月交给学生，等他们分组确定后，分别给予一定指导。
3．2问题探究小组成员分工合作，查找文献、学习算法，围绕选定的问题进行准备。通过交流和讨论，将各自学到的知识进行整合，进而运用这些知识重新分析上一阶段提出的问题，思考并提出解决方案。最后，对问题形成一个附有详细统计算法和计算结果的论文报告交给教师。
3．3成果展示和汇报各组将问题的解决方案和结果做成PPT，在课堂上进行汇报。其他小组可以提问和质疑，开展课堂讨论。教师预先阅读各小组的论文报告，引导学生的课堂讨论，针对学生模糊不清的问题进行讲解，强调重点和难点，对每个小组的报告给予建设性意见和评价。
论文摘要：为增强学生应用数学的意识，切实培养学生解决实际问题的能力，分析了高中数学建模的必要性，并通过对高中学生数学建模能力的调查分析，发现学生数学应用及数学建模方面存在的问题，并针对问题提出了关于高中进行数学建模教学的几点意见。
数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学，在它产生和发展的历史长河中，一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性，结论的明确性和体系的完整性，而且在于它应用的广泛性，自进入21世纪的知识经济时代以来，数学科学的地位发生了巨大的变化，它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展，数学理论与方法的不断扩充使得数学已成为当代高科技的一个重要组成部分，数学已成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力也成为数学教学的一个重要方面。
目前国际数学界普遍赞同通过开展数学建模活动和在数学教学中推广使用现代化技术来推动数学教育改革。美国、德国、日本等发达国家普遍都十分重视数学建模教学，把数学建模活动从大学生向中学生转移是近年国际数学教育发展的一种趋势。“我国的数学教育在很长一段时间内对于数学与实际、数学与其它学科的联系未能给予充分的重视，因此，高中数学在数学应用和联系实际方面需要大力加强。”我国普通高中新的数学教学大纲中也明确提出要切实培养学生解决实际问题的能力，要求增强应用数学的意识，能初步运用数学模型解决实际问题。这些要求不仅符合数学本身发展的需要，也是社会发展的需要。因此我们的数学教学不仅要使学生知道许多重要的数学概念、方法和结论，而且要提高学生的思维能力，培养学生自觉地运用数学知识去处理和解决日常生活中所遇到的问题，从而形成良好的思维品质。而数学建模通过"从实际情境中抽象出数学问题，求解数学模型，回到现实中进行检验，必要时修改模型使之更切合实际"这一过程，促使学生围绕实际问题查阅资料、收集信息、整理加工、获取新知识，从而拓宽了学生的知识面和能力。数学建模将各种知识综合应用于解决实际问题中，是培养和提高学生应用所学知识分析问题、解决问题的能力的必备手段之一，是改善学生学习方式的突破口。因此有计划地开展数学建模活动，将有效地培养学生的能力，提高学生的综合素质。
数学建模可以提高学生的学习兴趣，培养学生不怕吃苦、敢于战胜困难的坚强意志，培养自律、团结的优秀品质，培养正确的数学观。具体的调查表明，大部分学生对数学建模比较感兴趣，并不同程度地促进了他们对于数学及其他课程的学习．有许多学生认为："数学源于生活，生活依靠数学，平时做的题都是理论性较强，实际性较弱的题，都是在理想化状态下进行讨论，而数学建模问题贴近生活，充满趣味性"；"数学建模使我更深切地感受到数学与实际的联系，感受到数学问题的广泛，使我们对于学习数学的重要性理解得更为深刻"。数学建模能培养学生应用数学进行分析、推理、证明和计算的能力；用数学语言表达实际问题及用普通人能理解的语言表达数学结果的能力；应用计算机及相应数学软件的能力；独立查找文献，自学的能力，组织、协调、管理的能力；创造力、想象力、联想力和洞察力。由此，在高中数学教学中渗透数学建模知识是很有必要的。
那么当前我国高中学生的数学建模意识和建模能力如何呢？下面是节自有关人士对某次竞赛中的一道建模题目学生的作答情况所作的抽样调查。题目内容如下：
某市教育局组织了一项竞赛，聘请了来自不同学校的数名教师做评委组成评判组。本次竞赛制定四条评分规则，内容如下：
（1）评委对本校选手不打分。
（2）每位评委对每位参赛选手（除本校选手外）都必须打分，且所打分数不相同。
（3）评委打分方法为：倒数第一名记1分，倒数第二名记2分，依次类推。
（4）比赛结束后，求出各选手的平均分，按平均分从高到低排序，依此确定本次竞赛的名次，以平均分最高者为第一名，依次类推。
本次比赛中，选手甲所在学校有一名评委，这位评委将不参加对选手甲的评分，其他选手所在学校无人担任评委。
（Ⅰ）公布评分规则后，其他选手觉得这种评分规则对甲更有利，请问这种看法是否有道理？（请说明理由）
（Ⅱ）能否给这次比赛制定更公平的评分规则？若能，请你给出一个更公平的评分规则，并说明理由。
本题是一道开放性很强的好题，给学生留有很大的发挥空间，不少学生都有精彩的表现，例如关于评分规则的修正，就有下列几种方案：
方案1：将选手甲所在学校评委的评分方法改为倒数第一名记1+分，倒数第二名记2+，…依次类推；（评分标准）
方案2：将选手甲所在学校评委的评分方法改为在原来的基础上乘以；
方案3：对甲评分时，用其他评委的平均分计做甲所在学校评委的打分；
然而也有不少学生为空白，究其原因可能除了时间因素，学生对于较长的文字表述产生畏惧心理、不能正确阅读是重要因素。同时，一些学生由于不能正确理解规则（3），得出选手甲的平均得分为，其他选手的平均得分为，从而得出错误结论.不少学生出现“甲所在学校的评委会故意压低其他选手的分数，因而对甲有利”的解释，而没有意识到作出必要的假设是数学建模方法中的重要且必要的一环。有些学生在正确理解题意的基础上，提出了“规则对甲有利”的理由，例如：排名在甲前的同学少得了1分；甲所在学校的评委不给其他选手最高分（n分），所以甲得最高分的概率比其他选手高；相当于甲所在学校的评委把最高分给了甲；甲少拿一个分数，若少拿最低分，则有利；若少拿最高分，则不利；等等。以上各种想法都有道理，遗憾的是大部分学生仅仅停留在这些感性认识和文字说明上，没能进一步引进数学模型和数学符号去进行理性的分析。如何衡量规则的公平性是本题的关键，也是建模的原则。很少有学生能够明确提出这个原则，有些学生在第2问评分规则的修正中，提出“将甲所在学校的评委从评判组中剔除掉”，这种办法违背实际的要求。有些学生被生活中一些现象误导，提出“去掉最高分和最低分”的评分规则修正方法，而不去从数学的角度分析和研究。
通过对这道高中数学知识应用竞赛题解答情况的分析，我们了解到学生数学建模意识和建模能力的现状不容乐观。学生在数学应用能力上存在的一些问题：（1）数学阅读能力差，误解题意。（2）数学建模方法需要提高。（3）数学应用意识不尽人意数学建模意识很有待加强。新课程标准给数学建模提出了更高的要求，也为中学数学建模的发展提供了很好的契机，相信随着新课程的实施，我们高中生的数学建模意识和建模能力会有大的提高！
那么高中的数学建模教学应如何进行呢？数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。不同于传统的教学模式，数学建模课程指导思想是：以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分折和解决问题的全过程，提高他们分折问题和解决问题的能力；提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力。数学建模以学生为主，教师利用一些事先设计好的问题，引导学生主动查阅文献资料和学习新知识，鼓励学生积极开展讨论和辩论，主动探索解决之法。教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力，增强他们的数学素质和创新能力，强调的是获取新知识的能力，是解决问题的过程，而不是知识与结果。
（一）在教学中传授学生初步的数学建模知识。
中学数学建模的目的旨在培养学生的数学应用意识，掌握数学建模的方法，为将来的学习、工作打下坚实的基础。在教学时将数学建模中最基本的过程教给学生：利用现行的数学教材，向学生介绍一些常用的、典型的数学模型。如函数模型、不等式模型、数列模型、几何模型、三角模型、方程模型等。教师应研究在各个教学章节中可引入哪些数学基本模型问题，如储蓄问题、信用贷款问题可结合在数列教学中。教师可以通过教材中一些不大复杂的应用问题，带着学生一起来完成数学化的过程，给学生一些数学应用和数学建模的初步体验。
例如在学习了二次函数的最值问题后，通过下面的应用题让学生懂得如何用数学建模的方法来解决实际问题。例：客房的定价问题。一个星级旅馆有150个客房，经过一段时间的经营实践，旅馆经理得到了一些数据：每间客房定价为160元时，住房率为55%，每间客房定价为140元时，住房率为65%，
每间客房定价为120元时，住房率为75%，每间客房定价为100元时，住房率为85%。欲使旅馆每天收入最高，每间客房应如何定价？
[简化假设]
（1）每间客房最高定价为160元；
（2）设随着房价的下降，住房率呈线性增长；
（3）设旅馆每间客房定价相等。
[建立模型]
设y表示旅馆一天的总收入，与160元相比每间客房降低的房价为x元。由假设（2）可得，每降价1元，住房率就增加。因此由可知于是问题转化为：当时，y的最大值是多少？
[求解模型]
利用二次函数求最值可得到当x=25即住房定价为135元时，y取最大值13668.75（元），
[讨论与验证]
（1）容易验证此收入在各种已知定价对应的收入中是最大的。如果为了便于管理，定价为140元也是可以的，因为此时它与最高收入只差18.75元。
（2）如果定价为180元，住房率应为45%，相应的收入只有12150元，因此假设（1）是合理的。
（二）培养学生的数学应用意识，增强数学建模意识。
首先，学生的应用意识体现在以下两个方面：一是面对实际问题，能主动尝试从数学的角度运用所学知识和方法寻求解决问题的策略，学习者在学习的过程中能够认识到数学是有用的。二是认识到现实生活中蕴含着大量的数学信息，数学在现实世界中有着广泛的应用：生活中处处有数学，数学就在他的身边。其次，关于如何培养学生的应用意识：在数学教学和对学生数学学习的指导中，介绍知识的来龙去脉时多与实际生活相联系。例如，日常生活中存在着“不同形式的等量关系和不等量关系”以及“变量间的函数对应关系”、“变相间的非确切的相关关系”、“事物发生的可预测性，可能性大小”等，这些正是数学中引入“方程”、“不等式”、“函数”“变量间的线性相关”、“概率”的实际背景。另外锻炼学生学会运用数学语言描述周围世界出现的数学现象。数学是一种“世界通用语言”它能够准确、清楚、间接地刻画和描述日常生活中的许多现象。应让学生养成运用数学语言进行交流的习惯。例如，当学生乘坐出租车时，他应能意识到付费与行驶时间或路程之间具有一定的函数关系。鼓励学生运用数学建模解决实际问题。首先通过观察分析、提炼出实际问题的数学模型，然后再把数学模型纳入某知识系统去处理，当然这不但要求学生有一定的抽象能力，而且要有相当的观察、分析、综合、类比能力。学生的这种能力的获得不是一朝一夕的事情，需要把数学建模意识贯穿在教学的始终，也就是要不断的引导学生用数学思维的观点去观察、分析和表示各种事物关系、空间关系和数学信息，从纷繁复杂的具体问题中抽象出我们熟悉的数学模型，进而达到用数学模型来解决实际问题，使数学建模意识成为学生思考问题的方法和习惯。通过教师的潜移默化，经常渗透数学建模意识，学生可以从各类大量的建模问题中逐步领悟到数学建模的广泛应用，从而激发学生去研究数学建模的兴趣，提高他们运用数学知识进行建模的能力。
（三）在教学中注意联系相关学科加以运用
在数学建模教学中应该重视选用数学与物理、化学、生物、美学等知识相结合的跨学科问题和大量与日常生活相联系(如投资买卖、银行储蓄、测量、乘车、运动等方面)的数学问题，从其它学科中选择应用题，通过构建模型，培养学生应用数学工具解决该学科难题的能力。例如，高中生物学科以描述性的语言为主，有的学生往往以为学好生物学是与数学没有关系的。他们尚未树立理科意识，缺乏理科思维。比如：他们不会用数学上的排列与组合来分析减数分裂过程配子的基因组成；也不会用数学上的概率的相加、相乘原理来解决一些遗传病机率的计算等等。这些需要教师在平时相应的课堂内容教学中引导学生进行数学建模。因此我们在教学中应注意与其它学科的呼应，这不但可以帮助学生加深对其它学科的理解，也是培养学生建模意识的一个不可忽视的途径。又例如教了正弦函数后，可引导学生用模型函数写出物理中振动图象或交流图象的数学表达式。
最后，为了培养学生的建模意识，中学数学教师应首先需要提高自己的建模意识。中学数学教师除需要了解数学科学的发展历史和发展动态之外，还需要不断地学习一些新的数学建模理论，并且努力钻研如何把中学数学知识应用于现实生活。中学教师只有通过对数学建模的系统学习和研究，才能准确地的把握数学建模问题的深度和难度，更好地推动中学数学建模教学的发展。
参考文献:
1.《问题解决的数学模型方法》北京师范大学出版社，1999.8
2.普通高中数学课程标准（实验），人民教育出版社，2003.4
在《金枝——巫术与宗教的探究》一书中，作者弗雷泽认为，人类社会文明信仰经历了从原始信仰到及发展至今的科学信仰时代三个阶段。在原始信仰时代，土著民俗文化中普遍存在着灵魂观念、自然崇拜、神的死而复生和祭司巫术。弗雷泽将巫术分为“模拟巫术”“接触巫术”，并统称之为“交感巫术”，同时，各种禁忌（行为、人、物、语言禁忌）也被称为“消极巫术”。原始信仰之后的，推崇的是对统治世界的神灵的信仰，之后巫术、巫师退出了历史的舞台，但巫术的形式方法依旧存在，逐渐地从原有的权威地位转化成了民间的祈福消灾的旁属工具。魔术——这门独特的表演艺术，是在具有神秘色彩的民间巫术土壤中萌芽初开的。所以，魔术在成为表演艺术的第一天起，就带有与生俱来的神秘性基因。魔术的生命在于其秘密，这是魔术艺术与其他艺术门类最本质的区别，就现代魔术艺术来讲，魔术的秘密存在于其所使用的机关道具以及表现技法之中——“技巧机关”是隐而不显的，正是由于它的隐蔽，才彰显出了魔术表演的“奇幻变化”的效果。
二、魔术艺术的要素
在《艺术哲学》一书中，韩国学者林异汶认为，艺术是一种表现活动，而艺术作品是一种表现，其表现对象则在于人的感动。同时，他指出，艺术的本质就是形式，而形式是构成事物现象或行为的诸多要素之间的关系。希腊语中戏剧（drama）一词，是动作(action)的意思，指人的行为的表现。简单地讲，戏剧是用动作来表现的虚构情节。在《戏剧剖析》一书中，英国戏剧家马丁•艾思林认为，现实和戏剧之间的区别在于，现实中发生的事是不可逆转的，而在戏剧里它是可以从头再来的。马丁说：戏剧创作者和演员只不过是整个过程的一半；另一半是观众和他们的反应。没有观众，就没有戏剧。戏剧最吸引人、最奥秘的特性之一是观众做出的共同反应，观众不再是一群孤立的个人，他们头脑里有着共同的思想（舞台上所呈现的），体验着共同的感情，成为一种集体意识，“集体意识”是一种感情的共鸣，由此产生艺术的感染力。戏剧的要素是直接性和具体性。就魔术艺术而言，魔术是运用动作和道具创造富有心灵穿透力与震撼力的可能性表演。魔术观众的“集体意识”是人的情绪中的“惊奇”反应，相对戏剧的“感情共鸣”来讲，属于简单情绪的表现，没有上升到感情的波动层面。所以，魔术的要素是直接性和神奇性。马丁认为，一个好的剧本和好的演出，同感受力强的观众互相呼应，就能引起思想和感情的集中，从而加强理解的程度、感情的强度，直到更进一步的心领神会，使这种体验上升到类似宗教的感受——个人一生中的永志不忘的高峰。魔术艺术的最高境界是让观众的情绪体验到强烈的奇迹一般的效果，从而在观众心中留下经久不衰的长期记忆。
三、魔术艺术的结构
依据心理学理论，人的知识体系包括陈述性知识与程序性知识。我以为，艺术作品反映在人的认知层面，可以被描述为是一种具有结构、关系和功能的程序性知识体系。其中，结构被相应的艺术内容所依附，关系对应艺术形式，功能反映的是艺术表现与表象。马丁在《戏剧剖析》中谈到：在上演一出戏给观众看时，首先要抓住观众的注意力，并使他们保持住对演出的关注，因此要造成一种兴趣和悬念，这是一切戏剧结构的基础。同时，马丁认为，一个戏剧作品的结构，取决于众多因素的极微妙的平衡，前后关系是决定一切的。一切形式，一切结构是靠接合的方法，靠各个不同的部分接合在一起而构成的，要是没有可辨认的结构，也就没有了明确的形式。结构的清晰和在演出过程中设置明确的“路标”是戏剧结构中极重要的形式上的因素。两个临近部分变化愈大，使观众腻烦的危险也就愈小。期待、兴趣和悬念是戏剧的基本结构组成，我以为，对于魔术而言，也是一样的。在魔术表演中间，也需要适时地变换速度和节奏，表现出鲜明的起承转合。可以说，任何一种单调、重复的魔术技法都会使观众的注意力消失，使他们感到厌烦和困倦；同时魔术表演也要展现铺垫和交代环节，缺乏必要的铺垫和交代，也会使魔幻效果大打折扣。
四、魔术艺术的心理
摘要：数学建模即为解决现实生活中的实际问题而建立的数学模型，它是数学与现实世界的纽带。结合教学案例，利用认知心理学知识，提出促进学生建立良好数学认知结构以及数学学习观的原则和方法，帮助学生由知识型向能力型转变，推进素质教育发展。
关键词：认知心理学；思想；数学建模；认知结构；学习观
认知心理学（CognitivePsychology）兴起于20世纪60年代，是以信息加工理论为核心，研究人的心智活动为机制的心理学，又被称为信息加工心理学。它是认知科学和心理学的一个重要分支，它对一切认知或认知过程进行研究，包括感知觉、注意、记忆、思维和言语等[1]。当代认知心理学主要用来探究新知识的识记、保持、再认或再现的信息加工过程中关于学习的认识观。而这一认识观在学习中体现较突出的即为数学建模，它是通过信息加工理论对现实问题运用数学思想加以简化和假设而得到的数学结构。本文通过构建数学模型将“认知心理学”的思想融入现实问题的处理，结合教学案例，并提出建立良好数学认知结构以及数学学习观的原则和方法，进一步证实认知心理学思想在数学建模中的重要性。
一、案例分析
2011年微软公司在招聘毕业大学生时，给面试人员出了这样一道题：假如有800个形状、大小相同的球，其中有一个球比其他球重，给你一个天平，请问你可以至少用几次就可以保证找出这个较重的球？面试者中不乏名牌大学的本科、硕士甚至博士，可竟无一人能在有限的时间内回答上来。其实，后来他们知道这只是一道小学六年级“找次品”题目的变形。
（一）问题转化，认知策略
我们知道，要从800个球中找到较重的一个球这一问题如果直接运用推理思想应该会很困难，如果我们运用“使复杂问题简单化”这一认知策略，问题就会变得具体可行。于是，提出如下分解问题。问题1.对3个球进行实验操作[2]。问题2.对5个球进行实验操作。问题3.对9个球进行实验操作。问题4.对4、6、7、8个球进行实验操作。问题5.如何得到最佳分配方法。
（二）模型分析，优化策略
通过问题1和问题2，我们知道从3个球和5个球中找次品，最少并且保证找到次品的分配方法是将球分成3份。但这一结论只是我们对实验操作的感知策略。为了寻找策略，我们设计了问题3，对于9个球的最佳分配方法也是分为3份。因此我们得到结论：在“找次品”过程中，结合天平每次只能比较2份这一特点，重球只可能在天平一端或者第3份中，同时，为了保证最少找到，9个球均分3份是最好的方法。能被3除尽的球我们得到均分这一优化策略，对于不能均分的球怎么分配？于是我们设计了问题4，通过问题4我们得到结论：找次品时，尽量均分为3份，若不能均分要求每份尽量一样，可以多1个或少1个。通过问题解决，我们建立新的认知结构：2～3个球，1次；3+1～32个球，2次；32+1～33个球，3次；……
（三）模型转化，归纳策略
通过将新的认知结构运用到生活实践，我们知道800在36～37之间，所以我们得到800个球若要保证最少分配次数是7次。在认知心理学中，信息的具体表征和加工过程即为编码。编码并不被人们所觉察，它往往以“刺激”的形式表现为知觉以及思想。在信息加工过程中，固有的知识经验、严密的逻辑思维能力以及抽象概况能力将为数学建模中能力的提高产生重要的意义。
二、数学建模中认知心理学思想融入
知识结构和认知结构是认知心理学的两个基本概念[3]。数学是人类在认识社会实践中积累的经验成果，它起源于现实生活，以数字化的形式呈现并用来解决现实问题。它要求人们具有严密的逻辑思维以及空间思维能力，并通过感知、记忆、理解数形关系的过程中形成一种认知模型或者思维模式。这种认知模型通常以“图式”的形式存在于客体的头脑，并且可以根据需要随时提取支配。
（一）我国数学建模的现状
《课程标准（2011年版）》将模型思想这一核心概念的引入成为数学学习的主要方向。其实，数学建模方面的文章最早出自1982年张景中教授论文“洗衣服的数学”以及“垒砖问题”。虽然数学建模思想遍布国内外，但是真正将数学建模融入教学，从生活事件中抽取数学素材却很难。数学建模思想注重知识应用，通过提取已有“图式”加工信息形成新的认知结构的方式内化形成客体自身的“事物结构”，其不仅具有解释、判断、预见功能，而且能够提高学生学习数学的兴趣和应用意识[4]。
（二）结合认知心理学思想，如何形成有效的数学认知结构
知识结构与智力活动相结合，形成有效认知结构。我们知道，数学的知识结构是前人在总结的基础上，通过教学大纲、教材的形式呈现，并通过语言、数字、符号等形式详细记述的。学生在学习时，通过将教材中的知识简约化为特定的语言文字符号的过程叫作客体的认知结构，这一过程中，智力活动起了重要作用。复杂的知识结构体系、内心体验以及有限的信息加工容量让我们不得不针对内外部的有效信息进行筛选。这一过程中，“注意”起到重要作用，我们在进行信息加工时，只有将知识结构与智力活动相结合，增加“有意注意”和“有意后注意”，才能够形成有效的数学认知结构。根据不同构造方式，形成有利认知结构。数学的知识结构遵循循序渐进规律，并具有严密的逻辑性和准确性，它是形成不同认知结构的基础。学生头脑中的认知结构则是通过积累和加工而来，即使数学的知识结构一样，不同的人仍然会形成不同的认知结构。这一特点取决于客体的智力水平、学习能力。因此若要形成有利认知结构，必须遵循知识发展一般规律，注重知识的连贯性和顺序性，考虑知识的积累，注重逻辑思维能力的提高。
三、认知心理学思想下的数学学习观
学习是学习者已知的、所碰到的信息和他们在学习时所做的之间相互作用的结果[5]。如何将数学知识变为个体的知识，从认知心理学角度分析，即如何将数学的认知结构吸收为个体的认知结构，即建立良好的数学学习观，这一课题成为许多研究者关注的对象。那么怎样学习才能够提高解决数学问题的能力？或者怎样才能构建有效的数学模型，接下来我们将根据认知心理学知识，提出数学学习观的构建原则和方法。
（一）良好数学学习观应该是“双向产生式”的信息
加工过程学习是新旧知识相互作用的结果，是人们在信息加工过程中，通过提取已有“图式”将新输入的信息与头脑中已存储的信息进行有效联系而形成新的认知结构的过程[6]。可是，当客体对于已有“图式”不知如何使用，或者当遇到可以利用“图式”去解决的问题时不知道去提取相应的知识，学习过程便变得僵化、不知变通。譬如，案例中，即使大部分学生都学习了“找次品”这部分内容，却只能用来解决比较明确的教材性问题，对于实际生活问题却很难解决。学习应该是“双向产生式”的信息加工过程，数学的灵活性在这方面得到了较好的体现。学习时应遵循有效记忆策略，将所学知识与该知识有联系的其他知识结合记忆，形成“流动”的知识结构。例如在案例中，求800个球中较重球的最少次数，可以先从简单问题出发，对3个球和5个球进行分析，猜测并验证出一般分配方法。这一过程需要有效提取已有知识经验，通过拟合构造，不仅可以提高学生学习兴趣，而且能够增强知识认识水平和思维能力。
（二）良好数学学习观应该具有层次化、条理化的认知结构
如果头脑中仅有“双向产生式”的认知结构，当遇到问题时，很难快速找到解决问题的有效条件。头脑中数以万计“知识组块”必须形成一个系统，一个可以大大提高检索、提取效率的层次结构网络。如案例，在寻找最佳分配方案时，我们可以把8个球中找次品的所有分配情况都罗列出来。这样做，打破了“定势”的限制，而以最少称量次数为线索来重新构造知识，有助于提高学生发散思维水平，使知识结构更加具有层次化、条理化。在学习过程中，随着头脑中信息量的增多，层次结构网络也会越来越复杂。因此，必须加强记忆的有效保持，巩固抽象知识与具体知识之间的联系，能够使思维在抽象和现实之间灵活转化。而这一过程的优化策略是有效练习。
（三）良好数学学习观应该具有有效的思维策略
要想形成有效的数学学习观，提高解决实际问题的能力，头脑中还必须要形成有层次的思维策略，以便大脑在学习和信息加工过程中，策略性思维能够有效加以引导和把控。通过调节高层策略知识与底层描述性及程序性知识之间的转换，不断反思头脑思维策略是否恰当进而做出调整和优化。譬如，在案例中，思维经过转化策略、寻找策略、优化策略、归纳总结四个过程，由一般特殊一般问题的求解也是思维由高层向底层再向高层转换的层次性的体现。
在思维策略训练时，我们应重视与学科知识之间的联系度。底层思维策略主要以学科知识的形式存在于头脑，它的迁移性较强，能够与各种同学科问题紧密结合。因此可以通过训练学生如何审题，如何利用已有条件和问题明确思维方向，提取并调用相关知识来解决现实问题。
第一台购置的设备是StuderS40型万能外圆磨床。该磨床上配有C轴加工头，用于高速成形磨削加工；还配有一个B轴砂轮磨头、旋转式砂轮修整器、二氧化碳自动灭火器和HEPA油雾过滤收集装置。Studer设备由美国UGT联合磨削技术集团公司提供，该公司坐落在Ohio州的Miamisburg市。随着其业务的发展，该车间又添置了一台StuderS31型万能CNC磨床，它的中心线要比S40型磨床短一些。
在这些机床上使用的B轴砂轮磨头，可达到0.0001o的分辨率，能够配置30种不同的内圆磨和外圆磨砂轮。Reed先生车间内的S40型磨床，在其砂轮磨头的一侧装有两个并列的外圆磨砂轮。这两个砂轮的直径分别为400mm和500mm，可以在平直或以角度接近的位置上使用。砂轮磨头的另一侧留有安装Fisher主轴的位置，主轴的转速范围为12000~120000r/min，用于磨削加工零件的内圆。S31型磨床在砂轮磨头的两侧分别装有两个直径为500mm的砂轮，并留有一个安装内圆磨主轴的位置，用于磨削加工内圆的主轴也可用于磨削加工不圆的表面或者在零件的磨削凸轮的轮廓。
Reed先生说：“他使用矿物油作为冷却介质，代替水溶液，因为矿物油对磨削加工具有很好的性能和优点，有助于磨床保持清洁。每台磨床上都装有专用冷却液过滤和冷却装置，该装置由TransorFilterUSA公司提供。其中一个冷却过滤装置的容量为1000L；另一个冷却过滤装置的容量为1200L。这些装置的尺寸适合于这类大型磨床的操作特性，因为它们要求提供较大容量的冷却液。根据记录数据，至今为止，这台S40型磨床上的Trasfor冷却过滤装置已经工作了11000h，系统中使用的矿物油还从未更换过。在冷却液通过1μm的过滤系统前，该装置中的磁性分离器可以清除冷却液中的一部分污染物。由这两个过滤冷却系统产生的热量，通过工厂屋顶的天花板排放到室外，以免使车间内的环境温度提高。”
Reed先生对自由形状的凸轮外形磨削加工已达到了纯熟的地步。凸轮外形的成形磨削加工常常是这样进行的：首先让工件在C轴方向上作旋转运动，同时让砂轮在X轴方向上作振荡运动。Reed先生车间内的S40型磨床已经过改造，可利用其C轴和Z轴方向上的同时运动进行成形磨削加工。也可以使用一种特殊的StuderForm脱机编程软件包进行操作。之所以改造这台磨床，是因为该车间承接了一个直径350mm正向凸轮的外协件磨削加工。其圆形凸轮的外形很像一个正弦波。
通常，该车间磨削加工轴承零件。在采访期间，该车间正在磨削加工摄像系统精密聚焦组件中使用的轴承配件，而这个摄像系统用于军用直升机的武器点火导航系统。该车间磨削加工轴承的滚道、内透镜座的表面、配件的内圆和外圆。然后将零件进行电镀，镀上一层氮化铬，使其表面硬度增加到86HRC。该车间曾碰到过这样的问题：有时候，在电镀过程中产生的热量会使零件变形，这必然会导致价格昂贵的零件报废。然而Reed先生发现了一种方法，采用超级磨料制成的砂轮可以磨削加工坚硬的镀层，使变形的零件恢复到原来的形状。至今，该加工车间已经为其客户节约了40套零件。
几乎所有磨削加工后的工件都采用由Zeiss公司提供的AccuraCMM坐标测量机检测。在某些情况下，该加工车间比客户具有更为精确的测量能力。在拥有这样高精度测量仪器的条件下，加工车间与客户之间对磨削加工的有关精度问题，就再也不会发生互相指责的现象。事实上，在零件组装过程中，有些客户还使用这些测量数据。举例来说，有一家客户采用了干涉配合法组装这些零件。为了达到完美的配合，凡是发送到客户的配件，采用激光刻制ID识别号，这样可使配件按照每个测量数据配对组装。
除了CMM坐标测量机的螺旋式扫描和切向接近功能之外，Reed先生非常赞赏其Calypso软件的友好用户接口。工件夹具往往安装在CMM测量机工作台之上，以满足目前生产的需要。他可以很容易地采用这种方法安装零件，并快速地调取适当的检测用程序。所有的测量数据集中储存在PDF文件之中，每天将这些文件刻录到CD光盘上。然后将CD光盘储藏到车间外的保险库内。
Reed先生还利用这种高端检测设备承包外协测量任务，以帮助更快速地回收CMM坐标测量机的投资。他承认要安排时间承接外协测量的任务越来越困难，因为车间一直很忙碌。
使Reed先生感到紧张的部分原因是由于其接到了特别棘手的加工任务。但只要零件适合于机床的加工，他就会很少会拒绝这样的加工任务。他承认只见到过一次的零件，要正确地确定其加工价格可能是非常困难的。然而，他会作出这样的假设：他以后还会看到这样的工作，并知道他将会找到一种更有效的操作方法，也许会在这样的工作中赚取更多金钱。即使不会重复出现这样的工作，但是在加工这类零件中所获得的知识，也可以完全应用于同一类型的加工工作中。
然而，在筹划如何磨削加工复杂零件时，其所面临的挑战是难以找到能够承担这类工作的技术人员。最近，在第一班工作时，由Reed先生本人操作运行机床；第二班工作时，由另一名雇员负责机床的操作。由于其在车间中有很多工作，因此很难安排时间和培训新的雇员。这是在美国的许多小型加工车间里所碰到的共同问题。
在过去常规的数学分析教学课程只要以公式推导、定理证明为主要教学内容，却对数学分析的应用思想以及融合贯通少有讲授。这就导致学生们虽熟练掌握这门课程的理论知识，但是学生们将掌握的知识应用于实际问题的解决过程中却存在效果不满意，或无法学以致用。因此学生会形成数学的掌握仅仅是为了考试而学习，无现实意义等错误思想。若在数学分析的教学过程中融合数学建模方式进行教学，利用数学建模思想来熏陶学生，通过通过将数学的意义思想完整的进行介绍，将数学概念与公式的实际源头与应用情况进行宣教，使学生充分了解数学与实际生活之间存在的密切关系。首先，通过利用数学建模思想融入数学分析的教学课程中可有效促进学生数学的行使效果。适当配合数学模型方式糅合数学分析的理论知识与实际方法，可帮助学生迅速理解数学分析的内容概念，全面掌握理论知识与实践能力。其次，利用数学建模思想促进学生的数学学习兴趣，以改善在教学过程中因理论性复杂、定义生涩难懂导致学生学习积极性不高以及枯燥乏味等数学教学问题。因此，在数学分析的教学中融合数学建模教学方式具有巨大的应用价值。
2数学建模思想在概念教学中的渗透
按照大范围来讲，数学分析的内容中包含了函数、导数、积分等数学概念，这类概念均属于实际事物数量表现或空间形式概括而来的数学模型。在数学教学过程我们可以根据概念的具体事物原型或平时生活中易见到的事物进行引用，让学生了解到理论上的概念性知识不仅仅存在与课本中，更与日常生活中具有紧密的关系。对此，老师在教学相关概念知识时，最好联系实际，创造合适的学习环境，为学生在学习过程中通过适当的观察、想象、研究、验证等方式来主导学生的教学活动。例如微积分教学中，刚开始感觉其较为抽象笼统，不过仔细观察其形成过程会发现其实具有较多的基础原型，通过旋转体体积、曲边梯形面积等具体问题紧密联系，应用微元法求解即可得出积分这个较为抽象的概念。通过适当的取材，建立概念模型，引导学生对教学的积极兴趣，可比简单的利用数学符号来描述抽象概念要具体生动得多。
3数学建模思想在定理证明中的渗透
在数学分析课程中存在较多的定理，而怎样在教学过程中让学生熟练掌握带来并应用则成为目前数学分析教学中较为困难的。其实在书本中大部分定理是有着具体的意义，不过在通过笼统的刻印组书本中后导致定理创造者实际想法无法清晰表现在其中，致使学生在接受定理教学中感到茫然。对此，在定理教学过程老师应结合该定理知识的源指出处以及历史渊源，从而促进学生的求知欲取进一步了解该定理的意义与作用。同时应用建模思想将定理作为模型的一类，利用前期设计的特定问题引导学生逐步发现定理定论，通过这种方式让学生在吸收定理知识的过程中体验到研究探索发现的重要性，为学生树立的创新观念。
4数学建模思想在课题中的渗透
数学分析教学中需要讲解大量课题，通过对具有代表性的课题进行讲解以达到促进应用知识解题的能力并巩固。但是在过去传统的课题讲解中，与应用相关的问题教学较少，仅有的少部分也是条件满足解答肯定的情况，这不利于学生创新性思维培养。因此，在课题讲解中尽量选取以具体应用的问题作为例题，设置相应的问题来引导学生发现其中存在的错误，并结合自身知识来解决其错误，通过建立模型的方式来进一步巩固自身知识。
5数学建模思想在考试命题中的渗透
目前数学分析的教学考试中试题的设置普遍以书本课题为主，又或者直接将某些例题设置成选择或填空的答题方式，却缺少开放型的试题或全面考察学生是否掌握数学知识应用解决实际问题的试题。可能目前这种考试设题方式对老师的阅卷提供了便利，但是往往也造成部分学生在课本考试中分数较高，但在解决实际具体问题往往存在不足，对学生思维中形成了为考试而学习，忽略了对数学概念的理解，导致具体问题解决能力不足。对此，可利用数学建模思维去设置一部分开放型试题，利于学生在解题过程中将所学的数学建模方式应用与具体中，以此来观察学生的数学素质以及知识水平并适当修改教学方案。又或者通过命题论文的方式来了解学生综合水平，学生通过将自身所学知识进行适当的总结，探讨自身学习体会，来加强学生对相关知识的进一步理解，深化了数学建模思想的渗透。
6结语
1.1水墨艺术代表的传统文化顺应时展需求著名国画大师石涛曾说过：“笔墨当随时代。”由此可见艺术手法在每个时代的变革和发展中都是十分重要的，把水墨艺术中的思想内涵和表现手法融于海报设计中，展现出水墨艺术与时俱进的时代性，让水墨文化再次根植于大众的心里。由水墨艺术衍生出来的中国传统的哲学观念与文化思想，符合传统审美观的心理需求。在大学课堂以及设计行业，对水墨图形利用设计软件进行后期加工和处理，这种技术使得水墨艺术在海报中的运用变得更加便捷，并且用电脑辅助可以达到一种意想不到的效果，弥补水墨画某些地方的不足，比如色彩的渐变效果和背景色的渲染等。这一技术让水墨艺术变得更加现代化，增加了它在现代化设计中的运用频率。
1.2水墨元素中蕴含的文化特性迎合海报设计的发展需要随着社会的进步和科技的快速发展，东西方文化的交流和融合，使设计师突破常规，他们在注重传达信息的同时，更加注重富有创意的设计和对传统文化的发掘。水墨艺术中的创作者们从没停止过对和谐的艺术境界的追求，这种境界是一种心灵与自然的完美结合。创作者们对水墨元素进行不同的重组和搭配，浓缩成具有代表性的标记和符号象征，来表现不同的设计主题。不同的是，海报是运用带有鲜明现代化特色的元素，而水墨画是运用传统风韵的色彩，这种表现更加单纯直击人心，因此现代设计师更加倾向于用一种中国式的符号模式来表达整体的精神世界。同时将现代化的符号转化为传统的水墨元素，这对水墨画本身也是一种突破和创新，这样的设计符合现代人们的审美品位，又不失中华民族传统文化艺术的韵味。
1.3开辟了传统文化与现代设计理念相结合的新纪元海报与水墨画的完美结合，也为后代的设计师们提供了一个借鉴，让他们可以在此基础上创造出更多传统与现代结合的设计风格，使中国千年文化艺术符号得以重生与弘扬。在现代社会中，设计师拘泥于传统的设计技法已经远不能满足这个时代的发展要求，因此我们需要把传统的文化和思想当成一个巨大的资源库，在实践中灵活运用和提炼其中精华的部分，创造出一种新的艺术设计风格。但不能只拘泥于本土文化的现代化，也需要学习外来文化的现代化风格，确定中国设计文化的定位，才能赋予海报设计新的内涵与意义。
2中国水墨艺术在海报设计中的运用分析
2.1对水墨元素直接运用直接运用就是不改变水墨画的表现形式，把水墨艺术的元素放到整个海报中，这个“鹤云”的景德镇陶瓷广告就是直接运用了水墨元素，把一整幅水墨画作为整个背景，衬托出景德镇茶杯的悠远古雅，茶杯融于水墨画中，既和谐又独特，这是水墨艺术的独特魅力与景德镇茶杯独特的中国民窑工艺相结合后碰撞出来的完美画面，让人印象深刻。海报最初只是为了传达某种信息而出现的一种信息传播手段，但是由于水墨元素在海报中的运用和变革，这无疑给单调的海报设计带来一种新的生命活力，让本来商业化的海报有了一丝文化底蕴的沉淀。让它有了一种新的表达方式，并且从这种表达方式中衍生出更多不同以往的设计风格。
2.2古典元素在现代海报中的创新运用对水墨艺术这一传统文化的解读使得当代设计师从中得到许多启发和借鉴，将现代的审美意识和古典的艺术手法运用到海报中，形成了具有中华民族特色的创新时尚设计。把水墨艺术中的某些主要特点和艺术手法加以变换，如图2泰山地产集团的广告海报，就是运用了水墨画中的留白（图2为泰山地产海报广告）。手法，两条鲤鱼本来应该是在水中游动，可是它偏偏没画水，而是用一大片空白来表现，使画面不至于显得拥挤和繁复，符合该广告所要表达的关于该住所“亲水亲自然”以及优雅格调的主旨。水墨艺术有着一段悠久的历史，承载着中华民族的传统文化和思想，而海报则是现代商业文化衍生出来的一种现代化的广告形式。这两者结合的表现手法也给了受众一种新颖的视觉享受。这种变幻表现形式的设计风格，在运用水墨元素的同时又在其中添加了现代化的设计元素，对它做了细微的处理，变得更具有新鲜活力。这种创新性运用，让具有浓厚现代色彩的商业海报吹起了一股返璞归真的民族之风。
2.3突破传统海报的商业化束缚设计师顺应时代要求，把中国传统的水墨艺术融入到海报设计中，既能引起消费者心理的共鸣，又能提升中国本土文化在大众心中的形象，而且由于水墨元素的运用，使海报原本的商业性也不再明显，加深了海报内在的思想性和艺术性。对水墨艺术元素这一千年文化符号的重新解读，使得当代设计师从中得到许多有益的启发和借鉴，并对其古为今用、推陈出新、将现代审美意识完美地融入到当代海报设计中，形成一个具有本土文化特色的时尚创新设计。2010年意尔康春夏品牌会的海报，随意的水墨线条，勾勒出运动人物，表现出运动的力量和乐趣，表现出中国水墨画形神兼备的特点，或深或浅的墨色中，可以感受到中国水墨艺术的自然、和谐、简约。让原本商业化的海报变得具有艺术色彩和思考价值，水墨画带给海报的不仅仅是它古典传统的艺术特色，还有它意蕴深远的思想内涵，让人们在感受到海报画面美好的同时也增加了对海报内涵的思索，这也是一种变相淡化商业气息的手段，更易被大众所接受。
3结语
