现代社会对数学应用的须要造成了全球范围内的语文教育变革，而物理建模是经济社会与物理教育相结合的重要发展的产物。下文是学习啦小编为你们收集整理的关于学院生物理建模论文的内容，希望能对你们有所帮助，欢迎你们阅读参考!

学院生物理建模论文篇1

探讨在物理建模中的应用

摘要：物理建模是运用物理的语言和技巧，通过具象、简化完善能近似描画并解决实际问题的一种强有力的物理手段，是物理与各个领域沟通的桥梁，本文先介绍了物理建模的概念，之后对软件相关特征作出介绍，其次从物理建模实例出发，说明了软件在物理建模中的重要作用，结果表明软件可以使物理建模效率提升大学生数学建模论文，结果清晰、明确，同时在物理教学方面也有重大意义。

关键词：物理建模;;物理模型;数值估算

21世纪的明天，我们生活在“大数据”时代里，数据信息隐藏于各行各业，如互联网、股市、勘探、军工、商业等，可以说我们每天都在跟数据打交道，因而高效的数据处理方法变得尤为重要。物理建模是联系实际问题与物理之间的桥梁，建模的思想与往年解决问题的思路有很大的不同，我们往年求解物理问题时，都有明晰的目标和已知条件，我们只要通过合理的方式，进行多次的物理运算，便能得到问题的解析解，但在现实生活中，好多实际问题是很难得到解析解的，甚至求解的问题和结果的范围都是模糊不清的，物理建模主要就是解决这样的问题，我们以实际问题出发，按照已有的经验，对已有的数据进行相关的剖析、处理，通过合理的简化，构建合适的模型，再求解模型，最终会得到结果，这些方式行之有效，在实际生活中，通过建模早已解决了大量困局，近些年来，随着科技的急速发展，好多物理软件应运而生，如、、Maple等，目前应用最为广泛的物理软件便是，它是1984年由法国公司推出的商业物理软件，用于算法开发，数据可视化、数值估算的中级估算语言和交互式环境，凭着估算功能强悍、操作简便的特性在物理软件中脱颖而出，致使好多人在建模中选择该软件。

为了说明软件才能提升语文建模的效率和质量，本文将以2014年高教杯全省学院生物理大赛A题为例，来演示软件在物理建模中的作用，下边首先对数学建模做简略介绍。

1物理建模简介

1.1物理建模与物理模型

物理建模一词出现的时间并不是很长，大约可以溯源到30年前，它的出现是基于科学技术的进步，尤其近半个世纪以来，随着计算机技术的进步和发展，物理建模便应运而生，并得到迅速的发展，直至如今早已大致产生了体系，在我国，物理建模赛事也有20多年的时间了，建模参考书籍越来越多，内容越来越完备，不同的书籍对数学建模的定义似乎有所不同，但大致可以归纳位：对实际问题进行剖析，作出简化假定，剖析其内在规律，并运用物理符号和物理语言将规律描述下来，再用适当的语文工具，得到一个物理结构，该结构称为物理模型，构建物理模型的过程称作数学建模。

应用物理去解决实际问题时，构建物理模型是至关重要的一步，也是比较困难的一步，构建物理模型的过程，就是把一个实际问题进行合理的简化，并对相关信息进行调查、收集、整理，剖析出问题的内在规律，并用物理符号将这些蕴涵的规律抒发下来，之后运用恰当的物理方式对其进行剖析、计算，最终解决问题，这一步对建模者的物理基础要求比较高，要求建模者有较为健全的物理体系，而且还要有敏锐的想像力和洞察力，物理建模的作用越来越遭到物理工程界的普遍认可，它以成为现代科技者的必备技能之一。

1.2物理建模的通常步骤

下边结合物理建模的几个环节和物理建模实例，简略介绍在物理建模中的通常步骤，模型打算：在建模前要了解问题的实际背景，搜索问题信息，明晰求解目的，进而确定用何种物理方式和完善何种物理模型;模型假定：按照实际对象的特点和建模的目的，捉住问题的主要诱因，对问题进行合理简化，用精确的语言提出恰当的假定;模型构建：在假定的基础上大学生数学建模论文，借助合理的语文工具描画各变量、常量之间的物理关系，构建相应的物理结构;④模型求解：借助获取的数据和已有的物理方式，来求解上一步的物理问题，对模型的参数进行相应估算⑤模型剖析：对所构建的模型的思路进行探讨，对所得的结果进行物理上的剖析;⑥模型检验：将模型与实际情况进行比较，借此来检验模型的确切性、合理智，假若不符合实际情况需重新构建模型;⑦模型的推广：在现有的模型基础上，对模型进行愈发全面的考虑，使模型更能反映实际情况。

2建模实例

因为软件具有很强的数据处理和数据可视化功能，同时具备有操作便捷的特性，所以当把软件运用在物理建模里时，必定提升物理建模的质量和效率，并能起到事倍功半的疗效，下边以2014年高教杯全省学院生物理大赛A题为例来说明软件在物理建模里的重要作用。

2014年高教杯全省学院生物理大赛题目A题是嫦娥三号软着陆轨道设计与优化问题，嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月侦测器，包括着陆器和玉兔号地球车，嫦娥三号在高速飞行的情况下，要保证确切地在地球预定区域内实现软着陆，关键问题是着陆轨道与控制策略问题。在卫星着路的过程中，不考虑主减速段，完全由姿态调整底盘控制水平运动的阶段为粗循迹和精循迹段，为了节约燃料，应尽量降低卫星在空中的悬停时间。题目中附件三、附件四分别是距地球表面2400米和100米的标高图，按照标高图中的数据信息，我们可以确定最佳的降落位置。我们可以运用软件对于标高图的进行处理，首先用软件软件中命令将其转化为矩阵方式，之后分别作出地球表面立体的三维图和等高线二维平面图，构建数值地形的不同区域，我们可以通过三维图很直观的观察到地球表面具体地形、地貌，通过等高线二维图形，我们可以清楚地看见地球表面地势高低变化成度，进而确定卫星降落地最佳地点。本文只以100米标高图作为反例演示，具体地操作程序以及输出结果如下：

g=(‘附件4距100m处的标高图.tif’);

%用函数读取图片信息，注意路径要以笔记本中图片的实际路径为准

gg=(g);

%将图片中的信息转化为数值矩阵信息便于以软件进行后期处理

gg=gg-1/255;

%将彩色值转为0-1的渐变值以易于观察

[x，y]=size(gg);

%取原图大小

[X，Y]=(1：y，1：x);

%以原图大小建立网格

mesh(X，Y，gg);

%呈现三维地貌图

(X，Y，gg);

%呈现地球表面等高线图

gridon

3推论

从本文物理建模实例可以看出，在建模时，当须要对图片、表格、数据进行处理时，我们可以运用软件进行解决，凭着其丰富的库函数和工具箱，才能十分便捷的解决这种问题，但是将数据可视化，结果清晰明了，显示出其他软件难以比拟的优势，除此之外，软件在数据剖析、数值估算以及规划、预测等多方面物理问题都占有绝对的优势，因而，我们倡导将软件引入教学中去，让更多的中学生在建模前了解其相关知识，进行软件操作，这除了才能迸发中学生的建模积极性，并且可以使中学生把握一项技能，同时也提升中学生动手实践能。

参考文献

[1]卓金武.在物理建模中的应用(第二版)上海民航航天学院出版社2014

[2]姜启源，谢金星，叶俊.物理模型(第四版)高等教育出版社2011

学院生物理建模论文篇2

探讨物理建模思想在高等物理教学的作用

摘要：在现今社会物理早已渗透向生活的各个领域，机率、比率、机会、误差、图像、逻辑、程序等等物理概念已步入日常生活;各行各业都在数量化、数字化、数学化，用到的物理知识越来越多。但传统高等物理教学重视训练中学生的逻辑推理能力，而没有注意训练怎样从实际问题中提炼出物理问题以及怎么用物理来解决实际问题，本文从建模思想的重要性、教育现况和变革思路以及已有的建模教学成果三个方面探讨物理建模思想在高等物理教学中的作用。

关键词：物理建模;高等物理教学

一、引言

11世纪的物理家、物理学家和天文学家高斯曾说：“数学是科学之王。”数学贯串于所有科学理论之中，任何科学理论若果不应用物理，它就是粗糙的，不懂语文的人是不能进行深层次的科学思维的。

在现今社会物理早已渗透向生活的各个领域，机率、比率、机会、误差、图像、逻辑、程序等等物理概念已步入日常生活;各行各业都在数量化、数字化、数学化，用到的物理知识越来越多。从科学技术的角度来看，大量与物理相关的交叉学科陆续出现出现，迅速发展诸如：物理物理、数学生物、数学地质学、数学心理学、数学语言学、数学社会学等。有研究者觉得高科技技术本质上就是一种物理技术。诸如赃物、会计专业软件包都是大量应用现有的相关物理知识，开发物理模型以及应用物理方法、方法的结果。高等物理对于培养学院生物理思维、数学意识提高逻辑思维能力有重要意义。

二、数学建模思想的重要性

传统高等物理教学重视训练中学生的逻辑推理能力，而没有注意训练怎样从实际问题中提炼出物理问题以及怎么用物理来解决实际问题，其后果是中学生们学了不少数学，但不会用，因此在高等物理的教学过程中怎样提高教学疗效成为教学变革的一个重要研究问题。当前高等物理教学不注重应用性，好多中学生物理的学习仅仅以通过考试为目的，物理成为具象的、枯燥的、无实际用途的科学。物理建模则以“数学的应用与模型化”为主线，注重物理建模意识和应用能力的培养。

物理建模的思想在高等物理发展的历程中很早就有，而且现代教育技术环境的发展和学院生物理建模比赛的举行为物理建模的教学发展提供了抓手和更好的外部环境条件，同时也对现代高等物理的教学提出了新的要求。物理建模对于培养学院生语文能力的作用的相关研究较多，研究结果表明：物理建模就能提高学院生理论联系实际的能力、可以提高思维能力、概括能力、归纳能力、创新能力。

三、数学建模教育现况和变革思路

全省学院生物理建模大赛创立于1992年，每年一届，目前已成为全省院校规模最大的基础性学科大赛，也是世界上规模最大的物理建模大赛。2012年，来自全省33个省/市/自治区(包括台湾和香港特区)及香港、美国的1284所高校、21219个队(其中大专组17741队、专科组3478队)、63600多名学院生报考出席本项大赛。大赛能全面反应中学生解决实际问题的能力、数学创造力、计算机使用能力、书面抒发写作能力，非常指出创新意识、团队精神。已然成为我国学院生创新能力培养和提高的重要小型学术比赛之一。

广州民航工业管理大学，在2008年至2010年累计有67支队伍，共计201名中学生才加了全省的学院生建模比赛，并取得了良好的成绩入选市级银奖6项、省级二等奖8项、省级三等奖20项，但参赛中学生来自全校各个不同院系，较多集中在数理与统计大学。

综上可见：通过物理建模对提高高等物理教学疗效的实践研究，可以为高等物理的教学找到一条新模式，从而提高中学生综合素养，培养出能更好适应社会的应用型专业人才。另外，对于物理建模教学实践还可提高院校的物理建模大赛成绩，提高中学著名度，并影响到更多的中学生，使中学生们真正热爱物理学习，全面提高个人素养。

四、数学建模教学研究的相关成果

关于物理建模与提高提高高等物理教学疗效的实践研究的相关研究主要集中在以下几个方面：

(一)物理建模的教学方式研究

许多研究者对数学建模的教学从不同角度和方面进行阐述，一些比较有影响的研究有：黄世华等，针对高专院系的建模教学现况，提出从指导思想、教学理念、教学内容、教学方式、考核形式出发，课程教学应采取以问题驱动研究式为主，以知识驱动讲授式为辅的教学方式才是行之有效的。刘浩等，觉得物理建模应强化物理思维的互动训练，培养创新精神;强化信息素质的训练，开拓知识面;重视团队训练，提升团队合作意识。杨小钟讨论物理建模教育对院校语文教育变革的重要意义，以及存在的问题并提出了改变教学理念的改进举措。还有研究者通过具体的模型教学，讨论了建模思想的培养和相关的教学实践心得。柴中林、王航平等针对日本学院生物理建模大赛提出了一些培训策略。

(二)物理建模教学意义研究

对数学建模的意义研究主要集中在物理建模与学院生能力培养和非智力诱因发展等方面。沙元霞等提出中学可以通过提高物理建模意识、改进物理建模思想方式、提高物理建模能力，推进教育教学变革，培养物理应用型人才。蒋莉剖析了物理建模对培养学院生语文素养的作用，并提出物理建模培养了学院生的具象思维能力，增强了学院生的创新能力。杨太文等，研究物理建模大赛与学院语文课程间的效用发觉物理建模的学习可以显著提升中学生的语文学习能力。

其实，当前我国学院生物理建模的教学水平相对落后，物理建模思想和高等物理相结合，可以提高中学生的学习兴趣，从而促使中学生主动学习和思索，养成独立思索学习的好习惯，进而培养中学生的创新意识。物理建模竞赛这个平台，有给了中学生一个团队协作的机会，让中学生就能提高自己的理论联系实际能力、应用写作能力和创造力。物理建模思想可以提升教学疗效，而高等物理课程的举办为物理建模奠定了理论基础，二者相辅相成，密不可分。

参考文献：

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[3]马戈等.现代教育技术环境下高等物理教学变革的实践与思索[J].高等物理研究，2004，5.

[4]蒋莉.探讨物理建模在培养学院生语文能力的作用[J].理论探求，2012，2.

[5]沙元霞.基于物理建模的应用型人才培养[J].南京师范大学学报(自然科学版)，2012，9.

[6]黄世华等.物理建模教学的方式研究[J].科教研究，2012，2.

[7]刘浩，杨艳梅.学院生物理建模教育的几点思索[J].语文教育与研究，2012，4.

[8]杨小钟.初探院校物理建模课程变革[J].大观周刊.2012，8.

[9]徐茂良.在传统语文课中渗透物理建模思想[J].物理的实践与认知.2002，7.

[10]杨进峰.经济应用物理教学研究[J].湖南教育，2012，7.

[11]吴秀兰等.简述物理建模思想怎样与高等物理教学相结合[J].山东省教育大学学报.2012，9.

[12]柴中林等.国际学院生物理建模大赛培训策略的一些阐述[J].科技视界，2012，9.

[13]杨太文等.物理建模大赛与学院语文课程间的效用[J].高等教育，2012，10.