一、數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生剛開始介入本項目時的特點

接觸科技創(chuàng)新項目“超高分子量聚乙烯基公路護欄材料及結(jié)構(gòu)的力學(xué)評估”初期，學(xué)生認(rèn)為對于非本專業(yè)的項目不會得出理想的創(chuàng)新成果，不是很有信心能完成此項目。正是由于此原因，在準(zhǔn)備方案時，學(xué)生能夠花費大量的時間和精力查閱相關(guān)資料、調(diào)研、準(zhǔn)備方案。積極主動地收集工程實際問題相關(guān)資料，反復(fù)進行研究，開討論會，最終能夠結(jié)合工程實際提出較為理想的試驗方案。舉例如下，方案：把相同的兩行波改為兩邊高中間低的三行波。雖然波形結(jié)構(gòu)已經(jīng)能很好地起到緩沖的作用，不過二次緩沖應(yīng)該會更有效果。如果一層波沒有完全奏效的話，再使用二層波去進行緩沖，可以更好地保證車輛的安全。兩行一層波可相當(dāng)于現(xiàn)在通用的波形結(jié)構(gòu)，當(dāng)它們沒能阻止車輛的撞擊時，新加的二層波就可以發(fā)揮它的作用。另外，因為波和波并不是一體，而是相互連接起來的，所以當(dāng)一層波受損而二層波完好時，可以只更換一層波，盡量節(jié)約資源。此外，該方案還考慮了附加的“二級緩沖”波的方向問題（上頁圖為外凸，內(nèi)凹型在下面ansys建模時會提到），將內(nèi)凹與外凸效果與原結(jié)構(gòu)進行比較。（后面的支撐柱，只是憑借“三角形最穩(wěn)定”而加上的，不過會用到更多的材料。）

由于學(xué)生意識到自己工科背景知識的不足，所以在準(zhǔn)備方案時，為保證能夠獲得理想的試驗結(jié)果，學(xué)生積極思考，充分調(diào)動積極性，設(shè)計了多種用于對比研究的護欄截面用于Ansys的計算指導(dǎo)中，然后通過對比來討論各種方案的優(yōu)缺點。在數(shù)值模擬分析方面，學(xué)生發(fā)揮了數(shù)學(xué)專業(yè)的優(yōu)勢，能夠較為全面、迅速地進行模擬分析。在分析緩沖吸能特性方面，能夠不受常規(guī)工科思維模式的限制，從側(cè)面分析所設(shè)計的護欄結(jié)構(gòu)的緩沖吸能特性。比如，從沖擊物的沖擊速度與時間的關(guān)系、沖擊物的沖擊加速度與時間的關(guān)系、沖擊物的最大位移、最大沖擊力；被沖擊物（護欄）的沖擊速度與時間的關(guān)系、被沖擊物（護欄）沖擊加速度與時間的關(guān)系、被沖擊物（護欄）最大位移等方面來反映所設(shè)計的護欄結(jié)構(gòu)的緩沖吸能特性，獲得理論分析與ansys模擬分析結(jié)果較為吻合的結(jié)論。通過模擬分析結(jié)果確定最佳方案，學(xué)生根據(jù)試驗結(jié)果可以得出理論分析和模擬結(jié)果相結(jié)合而得出來的分析結(jié)論。在項目實施過程中，學(xué)生完成了一個與工程相關(guān)的項目從查閱資料、實踐調(diào)研，綜合分析，直至提出最終解決方案的全過程。對于具有工程背景的項目如何著手進行研究有了很好的鍛煉。另一方面突顯較強的分析能力，體現(xiàn)了數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生對于力學(xué)的數(shù)值模擬計算與分析能力的優(yōu)勢。學(xué)生能夠從純數(shù)學(xué)理論研究過渡到結(jié)合相關(guān)文獻、市場調(diào)研和所學(xué)理論對工程實際問題進行分析。能夠提出問題、分析問題和解決問題。經(jīng)過這一階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生對于自己所要解決的問題產(chǎn)生了濃厚的興趣與信心。

二、數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生實施本項目時的劣勢

在項目方案的分析確定與借助于ansys模擬分析軟件的分析過程中，由于數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的分析能力與對于力學(xué)的數(shù)值模擬計算與分析能力的優(yōu)勢，進展順利。但對于進行具體通過試驗驗證以上設(shè)計方案的這一環(huán)節(jié)，則進展緩慢，原因是對于如何進行實際試件的制備、如何根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)進行試樣制備、非標(biāo)準(zhǔn)試驗如何在實驗室內(nèi)完成模擬試驗等一些實際操作缺乏經(jīng)驗和濃厚的興趣，學(xué)生仍然關(guān)注并擅長于理論的分析與模擬推斷，而在具體試驗實施前首先畏懼時間的緊張，不勤于動手實踐。如果數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生沒有與課題相關(guān)的工程背景知識，單純從數(shù)學(xué)的角度推理，所獲得的研究結(jié)果將會不可靠，并且無法用于指導(dǎo)實踐，缺乏實用性。本項目針對大二數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生展開，題目與力學(xué)相關(guān)。數(shù)學(xué)專業(yè)的本科生接觸有關(guān)力學(xué)的創(chuàng)新課題可以使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的奧秘和價值，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)本專業(yè)課程的興趣；另一方面，學(xué)生可以感受到數(shù)學(xué)研究中工科知識的學(xué)習(xí)和運用能力的重要性。通過本項目的實施，在數(shù)學(xué)研究中遇到某些工程問題時，學(xué)生知道如何去掌握相關(guān)領(lǐng)域的理論知識，提高對所學(xué)知識的理解與運用能力，而不是單純的數(shù)學(xué)推導(dǎo)與計算，在以后的數(shù)學(xué)相關(guān)研究中才能游刃有余。

作者：肖久梅陳章華單位：北京科技大學(xué)

一、問題的提出：隨著教育思想的進步及科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展，世界各國的教育改革都在轟轟烈烈地開展。關(guān)注學(xué)生作為“整體的人”的發(fā)展，強調(diào)學(xué)生智力與人格的協(xié)調(diào)發(fā)展，強調(diào)個體、自然與社會的協(xié)調(diào)發(fā)展;回歸學(xué)生的生活世界;尋求個人理解的知識建構(gòu)。

廣大的教育工作者在新的教育思想下，開展了大量教學(xué)改革的實踐和教學(xué)理論的研究，新的教學(xué)方法和教學(xué)模式如:項目式教學(xué)、問題解決式教學(xué)、探究式教學(xué)、情境教學(xué)等等應(yīng)運而生。其中，情境教學(xué)就是一個很值得研究的課題.因為情境教學(xué)重在一個“情”字，主要是以學(xué)生的“情感”為紐帶，通過創(chuàng)設(shè)真實的或虛擬的教學(xué)情境來進行教學(xué)，它最大的特點就是“人文性”。情境教學(xué)不僅可以促進學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展、知識的構(gòu)建，還可以促進學(xué)生將所構(gòu)建的知識于真實情境中運用、拓展，而生成新的知識.更為重要的是，情境教學(xué)還有利于學(xué)生的興趣、情感、價值觀的生成和體驗精神的成長。

職業(yè)教育是經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是國家教育事業(yè)的重要組成部分。我國的職業(yè)教育包括職業(yè)學(xué)校教育和職業(yè)培訓(xùn)。其中職業(yè)學(xué)校教育可以分為初等職業(yè)教育、中等職業(yè)教育和高等職業(yè)教育。中等職業(yè)教育屬于初中后的職業(yè)教育?！爸新毥逃钡娜Q是“中等職業(yè)教育”。實施這一教育的學(xué)校有中等專業(yè)學(xué)校、職業(yè)高級中學(xué)和技工學(xué)校。招收初中畢業(yè)生，學(xué)制一般為二至三年。主要培養(yǎng)中、初級專業(yè)技術(shù)人員，技術(shù)管理人員，技術(shù)工人和其他從業(yè)人員。

在幾十年的發(fā)展過程中，中等職業(yè)教育取得了較為引人矚目的成就，為社會培養(yǎng)了大量高素質(zhì)的勞動者。但是近幾年高校擴招導(dǎo)致普高升溫，中等職業(yè)學(xué)校招生形勢嚴(yán)峻。特別是2000年以來生源的整體文化素質(zhì)、綜合素質(zhì)下降，他們中相當(dāng)一部分沒有具備初中畢業(yè)生的知識水平、理解能力和行為習(xí)慣，個體差距也在進一步拉大，道德品質(zhì)的低下令人堪憂。中等職業(yè)學(xué)校的畢業(yè)生，無論專業(yè)實力，還是個人素質(zhì)都有許多不盡人意之處，特別是人文素質(zhì)嚴(yán)重缺失，不能滿足社會要求。迫于形勢，大多數(shù)中等職業(yè)學(xué)校只能急功近利，奉行“實用主義”教育觀、人才觀，對人的培養(yǎng)從屬于科技、工業(yè)發(fā)展的需要。強調(diào)準(zhǔn)職業(yè)人才的工具性、效用性，缺乏對人本主義的追求，缺乏對學(xué)生情感的培養(yǎng)。

情感教學(xué)有助于促進人的認(rèn)知發(fā)展，近年來心理科學(xué)的研究表明，情緒可以調(diào)節(jié)認(rèn)知的加工過程和人的行為。因此，如何通過良好的情感教學(xué)對中職學(xué)生進行教學(xué)就成為了當(dāng)前中職教師面對的一個問題，而數(shù)學(xué)對一個學(xué)生的思維、情感的開發(fā)具有良好的效用，如何能在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中結(jié)合情感教學(xué)的情景體檢，給學(xué)生以一種良好的情感教學(xué)方式、模式就成為了本研究之目的所在。

二、研究意義:

一、當(dāng)前金融學(xué)研究方法的特點及局限性

金融學(xué)的研究方法多樣，包括實證分析與規(guī)范分析結(jié)合、數(shù)量經(jīng)濟模型分析、計量經(jīng)濟模型分析、案例分析以及制度分析等等，正因為這些方法及工具的存在，金融學(xué)才具有了科學(xué)性及嚴(yán)謹(jǐn)性。但當(dāng)前從世界范圍看，在整個20世紀(jì)中，金融學(xué)作為一門學(xué)科已呈現(xiàn)出急劇的狹窄化和形式化。在20世紀(jì)20年代之前，90%以上的文章采用的是文字描述的方式來解釋世界及現(xiàn)象；到了20世紀(jì)90年代初，代數(shù)、積分、計量經(jīng)濟學(xué)以及博弈論等在一些國際權(quán)威刊物上發(fā)表的文章已超過了90%。一些極度崇尚數(shù)學(xué)的金融學(xué)家們認(rèn)為，通過建立相對于現(xiàn)實世界簡化的模型，然后再對模型進行分析和討論，來呈現(xiàn)這種精確性和嚴(yán)謹(jǐn)性，而不再去過多的考慮該模型對于現(xiàn)實世界的預(yù)測和解釋能力，這使金融學(xué)逐漸成為一門“純技術(shù)學(xué)科”，更加關(guān)注數(shù)學(xué)建模的完美性，而不再是研究解決實際問題的應(yīng)用學(xué)科了。

但金融學(xué)并非是應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個分支，其最終目標(biāo)應(yīng)該是為了解釋真實世界的現(xiàn)象及結(jié)果。一些一流的美國金融學(xué)雜志對于這種數(shù)學(xué)形式主義的發(fā)展起到了推波助瀾的作用，他們對于大量來自各國的論文采用是否有數(shù)學(xué)模型作低成本的篩選，這使數(shù)學(xué)形式主義成為一種金融學(xué)及經(jīng)濟學(xué)的學(xué)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、一種范式和一種時尚。

這種數(shù)學(xué)形式主義的風(fēng)潮蔓延到世界各地，包括中國。中國最優(yōu)秀的經(jīng)濟類學(xué)術(shù)期刊《經(jīng)濟研究》，是廣大經(jīng)濟學(xué)和金融學(xué)研究人員的研究坐標(biāo)，但縱觀近些年發(fā)表的文章，充斥著大量的數(shù)學(xué)模型及推演，即使有些文章的結(jié)論是不正確的或者僅僅是為了新模型的引用生拉硬拽的套在中國的數(shù)據(jù)上，也是可以容忍的。這讓很多長年從事金融學(xué)和經(jīng)濟學(xué)研究的學(xué)者們產(chǎn)生困惑，他們認(rèn)為，經(jīng)濟及金融學(xué)說史以及對于現(xiàn)實經(jīng)濟歷史的學(xué)習(xí)已不再重要，研究上不再關(guān)注理論的來龍去脈及發(fā)展，一篇精美的數(shù)學(xué)文章就足以代替了。這種數(shù)學(xué)形式主義的蔓延危害極大，所謂過猶不及，其發(fā)展不僅會極大的抑制研究人員及學(xué)者們的創(chuàng)造力及新思想的誕生，也會對在校研究生們的研究理念、思想和行為產(chǎn)生影響。

二、金融學(xué)研究生論文的特點及形式主義傾向

研究生論文是研究生科研能力與水平的集中體現(xiàn)，是批判性思維及創(chuàng)新能力的重要展現(xiàn)方式。近些年，金融學(xué)研究生論文的質(zhì)量在不斷提高，這是不容置疑的事實，不可否認(rèn)，這與金融學(xué)課程設(shè)置的改革是密不可分的。東北財經(jīng)大學(xué)金融學(xué)研究生課程在改革之后，與國際知名財經(jīng)院校的課程設(shè)置逐漸接軌，加入了數(shù)理金融、博弈論、計量經(jīng)濟學(xué)、金融經(jīng)濟學(xué)等重要課程，這使學(xué)生掌握了科學(xué)研究最有力的工具，對于深入的理論研究打下了堅實的基礎(chǔ)。

一、問題的提出：

隨著教育思想的進步及科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展，世界各國的教育改革都在轟轟烈烈地開展。關(guān)注學(xué)生作為“整體的人”的發(fā)展，強調(diào)學(xué)生智力與人格的協(xié)調(diào)發(fā)展，強調(diào)個體、自然與社會的協(xié)調(diào)發(fā)展;回歸學(xué)生的生活世界;尋求個人理解的知識建構(gòu)。

廣大的教育工作者在新的教育思想下，開展了大量教學(xué)改革的實踐和教學(xué)理論的研究，新的教學(xué)方法和教學(xué)模式如:項目式教學(xué)、問題解決式教學(xué)、探究式教學(xué)、情境教學(xué)等等應(yīng)運而生。其中，情境教學(xué)就是一個很值得研究的課題.因為情境教學(xué)重在一個“情”字，主要是以學(xué)生的“情感”為紐帶，通過創(chuàng)設(shè)真實的或虛擬的教學(xué)情境來進行教學(xué)，它最大的特點就是“人文性”。情境教學(xué)不僅可以促進學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展、知識的構(gòu)建，還可以促進學(xué)生將所構(gòu)建的知識于真實情境中運用、拓展，而生成新的知識.更為重要的是，情境教學(xué)還有利于學(xué)生的興趣、情感、價值觀的生成和體驗精神的成長。

職業(yè)教育是經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是國家教育事業(yè)的重要組成部分。我國的職業(yè)教育包括職業(yè)學(xué)校教育和職業(yè)培訓(xùn)。其中職業(yè)學(xué)校教育可以分為初等職業(yè)教育、中等職業(yè)教育和高等職業(yè)教育。中等職業(yè)教育屬于初中后的職業(yè)教育?！爸新毥逃钡娜Q是“中等職業(yè)教育”。實施這一教育的學(xué)校有中等專業(yè)學(xué)校、職業(yè)高級中學(xué)和技工學(xué)校。招收初中畢業(yè)生，學(xué)制一般為二至三年。主要培養(yǎng)中、初級專業(yè)技術(shù)人員，技術(shù)管理人員，技術(shù)工人和其他從業(yè)人員。

在幾十年的發(fā)展過程中，中等職業(yè)教育取得了較為引人矚目的成就，為社會培養(yǎng)了大量高素質(zhì)的勞動者。但是近幾年高校擴招導(dǎo)致普高升溫，中等職業(yè)學(xué)校招生形勢嚴(yán)峻。特別是2000年以來生源的整體文化素質(zhì)、綜合素質(zhì)下降，他們中相當(dāng)一部分沒有具備初中畢業(yè)生的知識水平、理解能力和行為習(xí)慣，個體差距也在進一步拉大，道德品質(zhì)的低下令人堪憂。中等職業(yè)學(xué)校的畢業(yè)生，無論專業(yè)實力，還是個人素質(zhì)都有許多不盡人意之處，特別是人文素質(zhì)嚴(yán)重缺失，不能滿足社會要求。迫于形勢，大多數(shù)中等職業(yè)學(xué)校只能急功近利，奉行“實用主義”教育觀、人才觀，對人的培養(yǎng)從屬于科技、工業(yè)發(fā)展的需要。強調(diào)準(zhǔn)職業(yè)人才的工具性、效用性，缺乏對人本主義的追求，缺乏對學(xué)生情感的培養(yǎng)。

情感教學(xué)有助于促進人的認(rèn)知發(fā)展，近年來心理科學(xué)的研究表明，情緒可以調(diào)節(jié)認(rèn)知的加工過程和人的行為。因此，如何通過良好的情感教學(xué)對中職學(xué)生進行教學(xué)就成為了當(dāng)前中職教師面對的一個問題，而數(shù)學(xué)對一個學(xué)生的思維、情感的開發(fā)具有良好的效用，如何能在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中結(jié)合情感教學(xué)的情景體檢，給學(xué)生以一種良好的情感教學(xué)方式、模式就成為了本研究之目的所在。

本科畢業(yè)論文是教育部對高等學(xué)校進行本科教學(xué)質(zhì)量評估和審核評估一個非常重要的考核點，本科畢業(yè)論文也是教學(xué)計劃中的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，本科畢業(yè)論文的質(zhì)量能夠反映高等學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，能夠客觀評價教與學(xué)，體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，是學(xué)生畢業(yè)取得學(xué)位資格認(rèn)定的重要依據(jù)?？梢哉f本科畢業(yè)論文對于高等學(xué)校本科教育具有重要意義，但是本科畢業(yè)論文在管理系統(tǒng)[1]、質(zhì)量評估[2]、檔案管理[2]、重復(fù)率檢測[3]、質(zhì)量監(jiān)管[2,4,5]、寫作方法[6,7]等方面還存在各種不完善，從而導(dǎo)致本科畢業(yè)論文質(zhì)量得不到保障。體現(xiàn)本科畢業(yè)論文的核心是本科畢業(yè)論文的內(nèi)容，學(xué)生能否獨立查閱論文，并對獲取的信息進行正確的分類、歸納、總結(jié)和應(yīng)用，并應(yīng)用所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識提出問題，并找到問題的切入點，應(yīng)用科學(xué)的計算方法解決問題，使研究內(nèi)容具有一定的創(chuàng)新型。計算機仿真是科學(xué)的計算方法之一，如何有效學(xué)習(xí)和利用計算機仿真方法決定著畢業(yè)論文的內(nèi)容和質(zhì)量。本論文以理工科畢業(yè)論文中計算機仿真的應(yīng)用進行探索和研究。

一計算機仿真的必要性

計算機仿真在理工科本科畢業(yè)論文中的應(yīng)用是必要的，是由理工科的學(xué)科特點決定的。理工科知識的學(xué)習(xí)以高等數(shù)學(xué)、專業(yè)英語和基本的計算機語言等專業(yè)知識為基礎(chǔ)，專業(yè)知識根據(jù)理工科學(xué)科特點的不同而有所不同，課本知識都有一個共同點，那就是理論性都比較強，以電磁場理論這門課程為例，課程的基礎(chǔ)課程是高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理學(xué)，學(xué)完這兩門課程，打下一個基礎(chǔ)才能學(xué)習(xí)電磁場理論這門課程，電磁場理論也是基于數(shù)學(xué)理論知識開始學(xué)習(xí)的，在課程的第一章一般要介紹一些數(shù)學(xué)基本知識梯度、散度和旋度的基本概念，有了這些概念為基礎(chǔ)，將電磁學(xué)知識按照數(shù)學(xué)思路進行展開，研究電場、磁場的梯度、散度和旋度，以及所表現(xiàn)出來的各種電磁特性，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，如果數(shù)學(xué)知識打得不是很牢固，那么學(xué)習(xí)電磁場理論這門課程就比較困難，如何破解這個難題，將計算機仿真應(yīng)用其中是將抽象的理論課程變成可視化過程的方法之一。理工課程的這一特點也直接反映到本科生畢業(yè)論文上面，本科畢業(yè)論文就是在所學(xué)習(xí)基本知識基礎(chǔ)上開展科學(xué)研究的，而計算機仿真能夠很好地拓展現(xiàn)有基本知識，并且可以驗證你手工完成的計算結(jié)果，為你提供了一個后臺檢查工具，同時可將抽象的難懂的物理概念變得可視化，也可將無法實現(xiàn)的動態(tài)物理現(xiàn)象展現(xiàn)出來，因此計算機仿真在本科畢業(yè)論文的應(yīng)用就有一定的必要性。

二幾種典型的計算機仿真軟件

以電子信息、光學(xué)工程和通訊工程為例介紹幾種典型的計算機仿真軟件。

（一）MATLAB語言編程。MATLAB語言是科學(xué)工程中一個廣泛使用的計算工具，是理工科學(xué)生應(yīng)用最為廣泛的計算機編程語言。MATLAB是MatrixLaboratory(矩陣實驗室）的縮寫，20世紀(jì)80年代初，MATLAB的創(chuàng)始人CleveMoler博士在美國NewMexico大學(xué)講授線性代數(shù)時，發(fā)現(xiàn)采用高級編程語言編寫程序很不方便，為了減輕學(xué)生編程的負(fù)擔(dān)，他構(gòu)思開發(fā)了MATLAB軟件[8]，經(jīng)過不斷發(fā)展，MATLAB已經(jīng)成為國際上最流行的編程軟件之一。MATLAB語言以數(shù)學(xué)矩陣為基本編程單元，編程語言簡單，具有強大的圖形表達功能，還可以提供許多面向應(yīng)用問題求解的工具箱函數(shù)，并且具有強有力的系統(tǒng)仿真功能，MATLAB還可以與其他計算軟件進行很好的兼容。根據(jù)中國知網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以MATLAB與主題關(guān)鍵詞的有2976篇，以MATLAB仿真為主題關(guān)鍵詞的有1756篇，以MATLAB/Simulink為主題關(guān)鍵詞的有749篇。上面是在文章題目中含有MATLAB字句的檢索結(jié)果，還有論文中應(yīng)用MATLAB編程的沒有統(tǒng)計在內(nèi)，可見用MATLAB語言編程進行論文寫作是大家常采用的一種科研方法。