基于“互聯(lián)網(wǎng)+中學數(shù)學建模”的創(chuàng)新共享平臺

郭龍 袁琴琴 余紅 宋紫荊

摘 要：文中主要介紹了一款中學數(shù)學建模的創(chuàng)新共享平臺，一個專門培養(yǎng)中學生創(chuàng)造性思維和實踐能力的交際學習平臺。首先從讀者的角度介紹平臺的設計理念，并從理論和實例的角度向中學生介紹該共享平臺，主要以互聯(lián)網(wǎng)+網(wǎng)站+數(shù)學建模的形式進行。該平臺的設計適合中學生的操作，主要包括四個模塊，分別是數(shù)學建模、學習、交流和休閑，使用者可在該平臺上自由選擇他們需要學習的東西，并可與朋友交流。

關(guān)鍵詞：數(shù)學建模；互聯(lián)網(wǎng)+；共享平臺；創(chuàng)新

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）09-0-02

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，學校教育已不能適應現(xiàn)代中學生的發(fā)展需要。各種網(wǎng)站和信息平臺已成為學生發(fā)展需求的主要供應站。通過“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學建模”網(wǎng)站，學生可輕松獲取與數(shù)學建模相關(guān)的知識和信息，免費學習，提高數(shù)學建模能力。

數(shù)學建模是“Internet Plus”和大數(shù)據(jù)流行中不可或缺的技術(shù)。未來中國的發(fā)展離不開“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)。云技術(shù)帶來的便利和速度將促進中國的快速發(fā)展，數(shù)學建模起著重要作用。數(shù)學建模的發(fā)展始于中學，為中國“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎。同時，數(shù)學建模將依托“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)的發(fā)展，更加個性化。

1 中學數(shù)學建模的創(chuàng)新共享平臺的前景分析

建模旨在抽象現(xiàn)實生活中的實際問題，建立數(shù)學模型，求解模型，驗證合理性，并利用數(shù)學模型提供的答案來解釋實際問題[1]，是中學生應該具備的重要思想。目前，在中小學數(shù)學教學中，要注意構(gòu)建學生的建模思路，保證他們能很好地解決問題，進而提高學生的數(shù)學素養(yǎng)和應用技能。新課程改革后，數(shù)學建模逐漸進入中學數(shù)學課程，國家課程標準還建立了“數(shù)學建模”學習活動[1]。未來，“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學建模”可能會包含在小學生的“教材”中，數(shù)學將滲透到生活的各個方面。從小學培養(yǎng)學生的創(chuàng)造意識，增加學生學習數(shù)學的興趣，應用意識將成為未來教育的趨勢。

2 中學生數(shù)學建模創(chuàng)新共享平臺的設計理念

基于“互聯(lián)網(wǎng)+中學數(shù)學建模”的創(chuàng)新共享平臺旨在為中學生創(chuàng)造一個數(shù)學建模的世界。但基于中學生的數(shù)學建模教學系統(tǒng)并不完善，只能充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)學建模”的優(yōu)勢。目的是讓學生運用數(shù)學知識，數(shù)學思維能力觀察生活，體驗數(shù)學與生活的密切關(guān)系，接觸并深刻理解數(shù)學運用的價值。從網(wǎng)站功能設計入手，考慮搭建平臺的初衷，讓學生愛上平臺，在此平臺上學習數(shù)學建模的相關(guān)知識，逐步開發(fā)模型[2]。

3 中學生數(shù)學建模創(chuàng)新共享平臺的設計

3.1 平臺功能模塊設計

平臺設計了四大功能板塊，分別是資訊板塊、學習板塊、交流板塊及休閑板塊。資訊板塊是一個動態(tài)的資訊宣傳框，里面會實時更新最新的數(shù)學建模時事及相關(guān)賽事信息，該板塊還為學生提供了一些數(shù)學資源的網(wǎng)站鏈接，方便有興趣的學生下載學習；學習板塊中包含名師的教學講解視頻，提供給學生學習有關(guān)的數(shù)學知識和建模方法，以及一些常用軟件的使用教學。為了能讓學生互動，設置了交流區(qū)，交流區(qū)里學生可相互聊天、向名師提問，并開發(fā)朋友圈空間，使用者可在里面發(fā)表自己的想法心得；還設置了一個含有生活中的數(shù)學建模的休閑區(qū)。平臺功能模塊如圖1所示。

3.2 平臺開發(fā)工具的選擇

本系統(tǒng)開發(fā)平臺為Windows 10操作系統(tǒng)，系統(tǒng)開發(fā)選用B/S（Browser Server）結(jié)構(gòu)，編程語言為Java結(jié)合Jsp，JavaScript，jQuery和Ajax技術(shù)等網(wǎng)頁前端開發(fā)技術(shù)，編程環(huán)境為Eclipse，數(shù)據(jù)庫選用MySQL并集合Tomcat服務器。

3.3 平臺的直觀設計

網(wǎng)站風格精致簡約。根據(jù)對平臺主題分析，確定了網(wǎng)站設計的風格。中學數(shù)學建模創(chuàng)新共享平臺的首頁如圖2所示。

本網(wǎng)站的首頁為分為四大專題，專題頁都采用針對其主題的構(gòu)圖方式設計，專題頁及其子頁之間風格保持協(xié)調(diào)統(tǒng)一。簡化界面布局，精煉界面元素和信息，在保證瀏覽者對頁面及功能有足夠的認知的情況下，使界面盡量簡潔，傳達出更輕盈的視覺感受[3]。

4 中學生數(shù)學建模網(wǎng)站的調(diào)試與實現(xiàn)

4.1 制作建設

主界面是網(wǎng)站的外觀，側(cè)重于設計和規(guī)劃。其質(zhì)量直接影響網(wǎng)站的訪問速度。為此，從以下方面設計了主界面。

（1）顏色匹配，使用藍色顏色作為基調(diào)和其他相關(guān)顏色與學校整體形象一致，并符合學生的CI準則。

（2）頁面布局，三列垂直布局。使用框架結(jié)構(gòu)在框架中嵌入子頁面，減少大型表格，壓縮圖片并最小化頁面響應時間。

（3）內(nèi)容方面，主界面完整而不復雜。不僅反映了本網(wǎng)站的特點，也滿足了用戶的需求。

（4）考慮到主要目標受眾的地理分布、年齡段、網(wǎng)絡速度、閱讀習慣等因素，采用適當?shù)募夹g(shù)。

（5）制定網(wǎng)頁修訂計劃，例如在幾周內(nèi)進行相對較大規(guī)模的修訂。

4.2 測試發(fā)布

程序運行時，會自動提示語句中的語法錯誤，并要求立即更正。另一種類型的錯誤是程序執(zhí)行期間某些數(shù)據(jù)計算公式、操作或邏輯錯誤。這些錯誤較隱蔽，因此，解決這些動態(tài)錯誤耗時且費力。

4.3 維護推廣

4.3.1 維護

（1）維護服務器和相關(guān)的硬件和軟件，評估可能出現(xiàn)的問題，制定響應時間。

（2）內(nèi)容更新，調(diào)整間隔等。

（3）動態(tài)信息的維護通常由學校安排，并安排相應的人員進行在線更新管理；靜態(tài)信息（即動態(tài)程序數(shù)據(jù)庫不支持）可由相關(guān)人員維護。

4.3.2 推廣

（1）中國學生為期一個月的Logo信息廣告。

（2）通過電子郵件向?qū)W生發(fā)布網(wǎng)站信息。

4.4 后期調(diào)試

網(wǎng)站導航必須清晰，易于操作。讓用戶形成連續(xù)的記憶，熟悉了解網(wǎng)站的操作。每個頁面上，導航欄上的內(nèi)容未改變，主頁上使用圖片旋轉(zhuǎn)來顯示。

相同的模塊圖像具有相同的尺寸，但圖像采集過程中圖像尺寸不一致，為更好地觀看，使用Photoshop來處理以達到相同比例。

5 平臺創(chuàng)新設計亮點

5.1 順應新時代數(shù)學建模的發(fā)展

隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是在經(jīng)濟全球化和計算機快速發(fā)展的時代。數(shù)學作為精確計算的基礎，已成為社會發(fā)展的技術(shù)支撐。數(shù)學應用意識和能力的發(fā)展已被納入中小學課程標準，并已成為教學內(nèi)容的一個組成部分[5]。

5.2 目標群有針對性

中學生為目標群體，而不僅僅是大學生或研究生。通過該數(shù)學建模平臺，中學生可感覺到數(shù)學是一種思維方式，認為數(shù)學來自生活，服務于生命學科，并且理解數(shù)學建模。

5.3 共享平臺配備了交互式聊天功能

該平臺創(chuàng)建交互功能。該平臺上，學生可搜索附近的人共同討論。可建立長期小組和特設討論小組，進一步討論數(shù)學建模，學生可以自由學習并向老師提問，并在留言區(qū)留言。

6 結(jié) 語

通過搭建中學生數(shù)學建模的創(chuàng)新共享平臺，使得中學生在建模上有所發(fā)展，培養(yǎng)學生的數(shù)學建模思想。該平臺以網(wǎng)站的形式建立，網(wǎng)站的功能設計幾乎能滿足中學生對數(shù)學建模學習的需求，為吸引學生的喜愛，從網(wǎng)站的界面和功能上入手，符合中學生應用操作[6]。

參考文獻

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