在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想的方法

1、.在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中表達(dá)數(shù)學(xué)建模思想的方法1數(shù)學(xué)建模在煤礦平安消費(fèi)中的意義在瓦斯系統(tǒng)的研究過(guò)程中，應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的手段為礦井瓦斯構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，可以為采煤方案的設(shè)計(jì)和通風(fēng)系統(tǒng)的建立提供很大的幫助;尤其是對(duì)于我國(guó)眾多的中小型煤礦而言，因?yàn)橘Y金有限而導(dǎo)致平安設(shè)施不完善，有的更是沒(méi)有平安工程的投入，僅僅建立了極為少量的給風(fēng)設(shè)備，通風(fēng)系統(tǒng)并不完善。這些煤礦試圖依靠通風(fēng)量來(lái)對(duì)瓦斯體積分?jǐn)?shù)進(jìn)展調(diào)控，這是非常困難的，對(duì)瓦斯體積分?jǐn)?shù)進(jìn)展預(yù)測(cè)更是不可能的。很多小煤礦使用的仍舊是非常原始的采煤方法，沒(méi)有相關(guān)的規(guī)劃;當(dāng)瓦斯等有害氣體體積分?jǐn)?shù)升高之后就停頓挖掘，體積分?jǐn)?shù)下降之后又繼續(xù)進(jìn)展開(kāi)采。這種開(kāi)采方式的工作效率非常低下

2、。只要設(shè)計(jì)一個(gè)充分合理的通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)量，與采煤速度處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)，就可以在不延誤煤炭開(kāi)采的同時(shí)將礦井內(nèi)的瓦斯氣體體積分?jǐn)?shù)控制在一個(gè)平安的范圍之內(nèi)。這樣不僅可以保障工人的平安，還可以保證煤炭的開(kāi)采效率，每個(gè)礦井都會(huì)存在著這樣的一個(gè)平衡點(diǎn)，這就對(duì)礦井瓦斯涌出量判斷的準(zhǔn)確性提出更高的要求。2煤礦消費(fèi)方案的優(yōu)化方法消費(fèi)方案是對(duì)消費(fèi)全過(guò)程進(jìn)展合理規(guī)劃的有效手段，是一個(gè)非常繁復(fù)的過(guò)程，涉及到的約束因素很多，條理性很差。為了成功解決這個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，現(xiàn)將常用的消費(fèi)方案分為兩個(gè)大類(lèi)。2.1基于數(shù)學(xué)模型的方法1數(shù)學(xué)規(guī)劃方法這個(gè)規(guī)劃方法設(shè)計(jì)了很多種各具特點(diǎn)的手段，根據(jù)消費(fèi)方案做出一個(gè)虛擬的模型，在這里主要

3、討論的是處于靜止?fàn)顟B(tài)下所產(chǎn)生的問(wèn)題。從目前獲得的效果來(lái)看，研究的方向正在逐漸從小系統(tǒng)向大系統(tǒng)推進(jìn)，從過(guò)去的單個(gè)層次轉(zhuǎn)換到多個(gè)層次。2最優(yōu)控制方法這種方式應(yīng)用理論上的控制方法對(duì)消費(fèi)方案進(jìn)展了研究，而在這里主要是針對(duì)其在動(dòng)態(tài)情況下的問(wèn)題進(jìn)展討論。2.2基于人工智能方法1專(zhuān)家系統(tǒng)方法專(zhuān)家系統(tǒng)是一種將知識(shí)作為根底的為計(jì)算機(jī)編程的系統(tǒng)，對(duì)于某個(gè)領(lǐng)域的繁復(fù)問(wèn)題給出一個(gè)專(zhuān)家級(jí)別的解決方案。而建立一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)的關(guān)鍵之處在于，要預(yù)先將相關(guān)專(zhuān)家的知識(shí)等組成一個(gè)資料庫(kù)。其由專(zhuān)家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和推理機(jī)制構(gòu)成。2專(zhuān)家系統(tǒng)與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的方法常見(jiàn)的有以下幾種類(lèi)型：根據(jù)不同情況建立不同的數(shù)學(xué)模型，而后由專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)進(jìn)展

4、求解;將復(fù)雜的問(wèn)題拆分為多個(gè)簡(jiǎn)單的子問(wèn)題，而后針對(duì)建模的子問(wèn)題進(jìn)展建模，對(duì)于難以進(jìn)展建模的問(wèn)題那么使用專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)進(jìn)展處理。在整體系統(tǒng)中兩者可以進(jìn)展串行工作。3煤礦平安消費(fèi)中數(shù)學(xué)模型的優(yōu)化建立根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料來(lái)進(jìn)展模擬，而后再使用系統(tǒng)分析來(lái)得出合適建立哪種數(shù)學(xué)模型。取幾個(gè)具有明顯特征的采礦點(diǎn)進(jìn)展研究。在煤礦挖掘的過(guò)程中瓦斯體積分?jǐn)?shù)每時(shí)每刻都在變化，可以通過(guò)通風(fēng)量以及煤炭采集速度來(lái)保證礦中瓦斯體積分?jǐn)?shù)處在一個(gè)平安的范圍之內(nèi)。假設(shè)礦井分為地面、地下一層與地下二層工作面，取地下一層兩個(gè)礦井分別為礦井A、礦井B,地下二層分別為礦井C、礦井D.然后對(duì)其進(jìn)展分析。3.1建立簡(jiǎn)化模型3.1.1模型構(gòu)建表達(dá)工作

5、面A瓦斯體積分?jǐn)?shù)x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w21式中x1-A工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù);u1-A工作面采煤進(jìn)度;w1-A礦井所對(duì)應(yīng)的空氣流速;w2-相鄰B工作面的空氣流速;a1、b1、c1、d1-未知量系數(shù)。很明顯A工作面的通風(fēng)量對(duì)自身瓦斯體積分?jǐn)?shù)所產(chǎn)生的影響要顯著大于B工作面的風(fēng)量，從數(shù)學(xué)模型上反映出來(lái)就是要求c1d1.同樣的B工作面x·2和工作面A所在的位置很相似，也就應(yīng)該具有與之接近的數(shù)學(xué)關(guān)系式式中x2-B工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù);u2-B工作面采煤進(jìn)度;w1-B礦井所對(duì)應(yīng)的空氣流速;w2-相鄰A工作面的空氣流速;a2、b2、c2、d2-未知量系數(shù)。CD工作面x&#

6、183;3、x·4都位于B2層的位置，其工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù)不只受到自身開(kāi)采進(jìn)度情況的影響，還受到上層AB通風(fēng)口開(kāi)闊度的影響。在這里，C、D工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù)就應(yīng)該和各個(gè)通風(fēng)口的通風(fēng)量有著密不可分的聯(lián)絡(luò);于是C、D工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù)可以表示為【3】式中x3、x4-C、D工作面的瓦斯體積分?jǐn)?shù);e1、e2-A、B工作面的瓦斯體積分?jǐn)?shù);a3、b3、c3、d3-未知量系數(shù)：f1、f2-A、B工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量。3.1.2系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型的辨識(shí)這個(gè)簡(jiǎn)化模型其實(shí)就是對(duì)于參數(shù)的最為初步的求解，也就是在一段時(shí)間內(nèi)的實(shí)際測(cè)量所得數(shù)據(jù)作為流通量，對(duì)上面方程組進(jìn)展求解操作。而后得到數(shù)學(xué)模型，將實(shí)際數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)

7、數(shù)據(jù)進(jìn)展屢次比賽，再參加相關(guān)人員的長(zhǎng)期經(jīng)歷經(jīng)歷公式。修正之后的模型照舊使用上述的方法來(lái)進(jìn)展求解，因?yàn)锳、B工作面根本不會(huì)受C、D工作面的影響。3.2模型的轉(zhuǎn)型及其離散化因?yàn)檫@個(gè)工程是一個(gè)礦井平安模擬系統(tǒng)，要對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)展離散型研究，這是使用隨機(jī)數(shù)字進(jìn)展試數(shù)求解的關(guān)鍵步驟。離散化之后的模型為【1】在使用原始數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)展辨識(shí)的過(guò)程中，ui表示開(kāi)采進(jìn)度，以t/d為單位，相關(guān)風(fēng)速單位是m/s,k為工作面固定系數(shù)，h為4個(gè)工作面平均深度。為了便于將該系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，把開(kāi)采進(jìn)度ui從初始的01000t/d范圍，轉(zhuǎn)變?yōu)?1,那么在數(shù)字化采煤中進(jìn)度單位1即表示1000t/d,假如ui=0.5就表

8、示每日產(chǎn)煤量500t.諸如此類(lèi)，工作面空氣流通速度wi的原始取值范圍是04m/s,對(duì)其進(jìn)展數(shù)字化，其新數(shù)值照舊是01,也就表示這wi取1時(shí)表示風(fēng)速為4m/s,假設(shè)0.5表示通風(fēng)口的開(kāi)通程度是0.5,也就是通風(fēng)口翻開(kāi)一半2m/s，wi假如取1那么表示通風(fēng)口開(kāi)到最大。按照上述分析來(lái)進(jìn)展數(shù)字化轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)都會(huì)產(chǎn)生變化，經(jīng)過(guò)計(jì)算之后可以得到新的參數(shù)數(shù)據(jù)，在計(jì)算的過(guò)程之中使用01的數(shù)據(jù)是為了方便和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換，在進(jìn)展仿真錄入時(shí)在01之間的一個(gè)有效數(shù)字就會(huì)方便很多。開(kāi)采進(jìn)度ui的取值范圍01表示的是每日產(chǎn)煤數(shù)量區(qū)間是01000t,而風(fēng)速wi取值01所表示的是風(fēng)速取值在04m/s這個(gè)區(qū)間之內(nèi)。3.3模型的

9、應(yīng)用效果及降低瓦斯體積分?jǐn)?shù)的措施以上對(duì)煤礦消費(fèi)中的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)展了相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)伴隨著時(shí)間的不斷增長(zhǎng)瓦斯涌體積分?jǐn)?shù)等都會(huì)逐漸衰減，一段時(shí)間后就會(huì)變得微乎其微，這就說(shuō)明這類(lèi)資料存在著一個(gè)衰減周期，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)衰減周期T18h.而后，又研究了會(huì)對(duì)瓦斯涌出量產(chǎn)生影響的其他因素，發(fā)如今使用炮采這種方式時(shí)瓦斯體積分?jǐn)?shù)會(huì)以幾何數(shù)字的速度衰減，使用割煤手段進(jìn)展采礦時(shí)瓦斯會(huì)大量涌出，其余工藝在采煤時(shí)并不會(huì)導(dǎo)致瓦斯體積分?jǐn)?shù)產(chǎn)生劇烈波動(dòng)。瓦斯的涌出量伴隨著挖掘進(jìn)度而提升，近乎于成正比，而又和通風(fēng)量成反比關(guān)系。因?yàn)樾碌V的瓦斯體積分?jǐn)?shù)比較大，所以要及時(shí)將煤運(yùn)出，盡量縮短在煤礦中滯留的時(shí)間，從而減小瓦斯涌出總量。綜上

10、所述，降低工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù)常用手段有以下幾種：將采得的煤快速運(yùn)出，使其在井中停留的時(shí)間最短;增大工作面的通風(fēng)量;控制采煤進(jìn)度，同時(shí)也可以控制瓦斯的涌出量。4結(jié)語(yǔ)宋以后，京師所設(shè)小學(xué)館和武學(xué)堂中的老師稱謂皆稱之為“教諭。至元明清之縣學(xué)一律循之不變。明朝入選翰林院的進(jìn)士之師稱“教習(xí)。到清末，學(xué)堂興起，各科老師仍沿用“教習(xí)一稱。其實(shí)“教諭在明清時(shí)還有學(xué)官一意，即主管縣一級(jí)的教育生員。而相應(yīng)府和州掌管教育生員者那么謂“教授和“學(xué)正。“教授“學(xué)正和“教諭的副手一律稱“訓(xùn)導(dǎo)。于民間，特別是漢代以后，對(duì)于在“校或“學(xué)中傳授經(jīng)學(xué)者也稱為“經(jīng)師。在一些特定的講學(xué)場(chǎng)合，比方書(shū)院、皇室，也稱老師為“院長(zhǎng)、西席、講

11、席等。“教書(shū)先生恐怕是市井百姓最為熟悉的一種稱呼，從最初的門(mén)館、私塾到晚清的學(xué)堂，“教書(shū)先生那一行當(dāng)怎么說(shuō)也算是讓國(guó)人景仰甚或敬畏的一種社會(huì)職業(yè)。只是更早的“先生概念并非源于教書(shū)，最初出現(xiàn)的“先生一詞也并非有傳授知識(shí)那般的含義。?孟子?中的“先生何為出此言也？；?論語(yǔ)?中的“有酒食，先生饌；?國(guó)策?中的“先生坐，何至于此？等等，均指“先生為父兄或有學(xué)問(wèn)、有德行的長(zhǎng)輩。其實(shí)?國(guó)策?中本身就有“先生長(zhǎng)者，有德之稱的說(shuō)法?？梢?jiàn)“先生之原意非真正的“老師之意，倒是與當(dāng)今“先生的稱呼更接近。看來(lái)，“先生之根源含義在于禮貌和尊稱，并非具學(xué)問(wèn)者的專(zhuān)稱。稱“老師為“先生的記載，首見(jiàn)于?禮記?曲禮?，有“從于先

12、生，不越禮而與人言，其中之“先生意為“年長(zhǎng)、資深之傳授知識(shí)者，與老師、老師之意根本一致。應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的手段對(duì)礦井在采礦過(guò)程中涌出的瓦斯體積分?jǐn)?shù)進(jìn)展了模擬及預(yù)測(cè)，為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)礦井瓦斯體積分?jǐn)?shù)提供了一個(gè)新的思路，對(duì)煤礦平安高效消費(fèi)提供了幫助，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。觀察內(nèi)容的選擇，我本著先靜后動(dòng)，由近及遠(yuǎn)的原那么，有目的、有方案的先安排與幼兒生活接近的，能理解的觀察內(nèi)容。隨機(jī)觀察也是不可少的，是相當(dāng)有趣的，如蜻蜓、蚯蚓、毛毛蟲(chóng)等，孩子一邊觀察，一邊提問(wèn)，興趣很濃。我提供的觀察對(duì)象，注意形象逼真，色彩鮮明，大小適中，引導(dǎo)幼兒多角度多層面地進(jìn)展觀察，保證每個(gè)幼兒看得到，看得清?？吹们宀拍苷f(shuō)得正確。在觀察過(guò)程中指導(dǎo)。我注意幫助幼兒學(xué)習(xí)正確的觀察方法，即按順序觀察和抓住事物的不同特征重點(diǎn)觀察，觀察與說(shuō)話相結(jié)合，在觀察中積累詞匯，理解詞匯，如一次我抓住時(shí)機(jī)，引導(dǎo)幼兒觀察雷雨，雷雨前天空急劇變化，烏云密布，我問(wèn)幼兒烏云是什么樣子的，有的孩子說(shuō)：烏云像大海的波浪。有的孩子說(shuō)“烏云跑得飛快。我加以肯定說(shuō)“這是烏云滾滾。當(dāng)幼兒看到閃電時(shí)，我告訴他“這叫電光閃閃。接著幼兒聽(tīng)到雷聲驚叫起來(lái)，我抓住時(shí)機(jī)說(shuō)：“這就是雷聲隆隆。一會(huì)兒下起了大雨，我問(wèn)：“雨下得怎樣?幼兒說(shuō)大極了，我就舀一盆水往下一倒，作比較觀察，讓幼兒掌握“傾盆大雨這個(gè)詞。雨后，我又帶幼兒