基于“互聯(lián)網(wǎng)+中學(xué)數(shù)學(xué)建模”的創(chuàng)新共享平臺

引 言

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

數(shù)學(xué)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(jìn)中國的快速發(fā)展，數(shù)學(xué)建模起著重要作用。數(shù)學(xué)建模的發(fā)展始于中學(xué)，為中國“互聯(lián)網(wǎng) +”和大數(shù)據(jù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，數(shù)學(xué)建模將依托“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)的發(fā)展，更加個(gè)性化

1 中學(xué)數(shù)學(xué)建模的創(chuàng)新共享平臺的前景分析

建模旨在抽象現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題，建立數(shù)學(xué)模型求解模型，驗(yàn)證合理性，并利用數(shù)學(xué)模型提供的答案來解釋實(shí)際問題 [1]，是中學(xué)生應(yīng)該具備的重要思想。目前，在中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，要注意構(gòu)建學(xué)生的建模思路，保證他們能很好地解決問題，進(jìn)而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和應(yīng)用技能。新課程改革后，數(shù)學(xué)建模逐漸進(jìn)入中學(xué)數(shù)學(xué)課程，國家課程標(biāo)準(zhǔn)還建立了“數(shù)學(xué)建?！睂W(xué)習(xí)活動 [1]。未來，“互聯(lián)網(wǎng) + 數(shù)學(xué)建?？赡軙谛W(xué)生的“教材”中，數(shù)學(xué)將滲透到生活的各個(gè)方面。從小學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識，增加學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣應(yīng)用意識將成為未來教育的趨勢

2 中學(xué)生數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新共享平臺的設(shè)計(jì)理念

基于“互聯(lián)網(wǎng) + 中學(xué)數(shù)學(xué)建模”的創(chuàng)新共享平臺旨在為中學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)數(shù)學(xué)建模的世界。但基于中學(xué)生的數(shù)學(xué)建模教學(xué)系統(tǒng)并不完善，只能充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng) + 數(shù)學(xué)建模”的優(yōu)勢。目的是讓學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識，數(shù)學(xué)思維能力觀察生活，體驗(yàn)數(shù)學(xué)與生活的密切關(guān)系，接觸并深刻理解數(shù)學(xué)運(yùn)用的價(jià)值從網(wǎng)站功能設(shè)計(jì)入手，考慮搭建平臺的初衷，讓學(xué)生愛上平臺在此平臺上學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識，逐步開發(fā)模型 [2]

3 中學(xué)生數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新共享平臺的設(shè)計(jì)

3.1 平臺功能模塊設(shè)計(jì)

平臺設(shè)計(jì)了四大功能板塊，分別是資訊板塊、學(xué)習(xí)板塊交流板塊及休閑板塊。資訊板塊是一個(gè)動態(tài)的資訊宣傳框里面會實(shí)時(shí)更新最新的數(shù)學(xué)建模時(shí)事及相關(guān)賽事信息，該板塊還為學(xué)生提供了一些數(shù)學(xué)資源的網(wǎng)站鏈接，方便有興趣的學(xué)生下載學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)板塊中包含名師的教學(xué)講解視頻，提供給學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)的數(shù)學(xué)知識和建模方法，以及一些常用軟件的使用教學(xué)。為了能讓學(xué)生互動，設(shè)置了交流區(qū)，交流區(qū)里學(xué)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(shè)置了一個(gè)含有生活中的數(shù)學(xué)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(wù)器

                                             圖1 平臺功能模塊

3.3 平臺的直觀設(shè)計(jì)

網(wǎng)站風(fēng)格精致簡約。根據(jù)對平臺主題分析，確定了網(wǎng)站設(shè)計(jì)的風(fēng)格。中學(xué)數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新共享平臺的首頁如圖 2所示。

圖 2 網(wǎng)站首頁界面圖

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(shè)計(jì)，專題頁及其子頁之間風(fēng)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(rèn)知的情況下，使界面盡量簡潔，傳達(dá)出更輕盈的視覺感受 [3]

4 中學(xué)生數(shù)學(xué)建模網(wǎng)站的調(diào)試與實(shí)現(xiàn)

4.1 制作建設(shè)

主界面是網(wǎng)站的外觀，側(cè)重于設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)了主界面

(1) 顏色匹配，使用藍(lán)色顏色作為基調(diào)和其他相關(guān)顏色與學(xué)校整體形象一致，并符合學(xué)生的 CI準(zhǔn)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(yīng)時(shí)間

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

(4) 考慮到主要目標(biāo)受眾的地理分布、年齡段、網(wǎng)絡(luò)速度閱讀習(xí)慣等因素，采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)

(5) 制定網(wǎng)頁修訂計(jì)劃，例如在幾周內(nèi)進(jìn)行相對較大規(guī)模的修訂

4.2 測試發(fā)布

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

4.3 維護(hù)推廣

4.3.1 維護(hù)

（1）維護(hù)服務(wù)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(yīng)時(shí)間。 （2）內(nèi)容更新，調(diào)整間隔等。 （3）動態(tài)信息的維護(hù)通常由學(xué)校安排，并安排相應(yīng)的人

員進(jìn)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(hù)。

4.3.2 推廣

（1）中國學(xué)生為期一個(gè)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(dǎo)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(gè)頁面上，導(dǎo)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(dá)到相同比例。

5 平臺創(chuàng)新設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

5.1 順應(yīng)新時(shí)代數(shù)學(xué)建模的發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是在經(jīng)濟(jì)全球化和計(jì)算機(jī)快速發(fā)展的時(shí)代。數(shù)學(xué)作為精確計(jì)算的基礎(chǔ)，已成為社會發(fā)展的技術(shù)支撐。數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和能力的發(fā)展已被納入中小學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，并已成為教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)組成部分 [5]。

5.2 目標(biāo)群有針對性

中學(xué)生為目標(biāo)群體，而不僅僅是大學(xué)生或研究生。通過該數(shù)學(xué)建模平臺，中學(xué)生可感覺到數(shù)學(xué)是一種思維方式，認(rèn)為數(shù)學(xué)來自生活，服務(wù)于生命學(xué)科，并且理解數(shù)學(xué)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(xué)生可搜索附近的人共同討論?？山㈤L期小組和特設(shè)討論小組，進(jìn)一步討論數(shù)學(xué)建模，學(xué)生可以自由學(xué)習(xí)并向老師提問，并在留言區(qū)留言。

6 結(jié) 語

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