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大學數(shù)學建模論文篇一
一、數(shù)學建模競賽概述
競賽形式組委會規(guī)定三名大學生組成一隊,參賽學生根據(jù)題目要求可以自由地收集、查閱資料,調(diào)查研究,使用計算機、互聯(lián)網(wǎng)和任何軟件,在三天時間內(nèi)分工合作完成一篇包括模型假設(shè)、模型建立和模型求解、計算方法的設(shè)計和計算機實現(xiàn)、結(jié)果的檢驗和評價、模型的改進等方面的論文(即答卷)。競賽評獎的主要標準為假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)造性、結(jié)果的正確性和文字表述的清晰程度。
二、賽前學習內(nèi)容
1.建?;A(chǔ)知識、常用工具軟件的使用
(1)掌握數(shù)學建模必備的基礎(chǔ)知識(如線性代數(shù)、高等數(shù)學、概率統(tǒng)計等),還有數(shù)學建模競賽中常用的但尚未學過的方法,如灰色預測、回歸分析、曲線擬合等常用預測方法,運籌學中若干優(yōu)化算法。(2)針對數(shù)學建模特點,結(jié)合典型的問題,重點學習幾種常用數(shù)學軟件(matlab、lindo、lingo、spss)的使用,并且具備一般性開發(fā)能力,尤其應注意同一數(shù)學模型,有時可以使用多個軟件進行求解。
2.常見數(shù)學建模的過程及方法
數(shù)學建模競賽是一項非常具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的活動,不一定用一些條條框框規(guī)定各種實際問題的模型具體如何建立。但一般來說,數(shù)學建模主要涉及兩個方面:一是將實際問題轉(zhuǎn)化為理論數(shù)學模型;二是對理論數(shù)學模型進行分析和計算。簡而言之,就是建立數(shù)學模型來解決各種實際問題的過程。這個過程可以用如圖1來表示。
3.數(shù)學建模常用算法的設(shè)計
建模與計算是數(shù)學模型的兩大核心。當數(shù)學模型建立后,完成相關(guān)數(shù)學模型的計算就成為解決問題的關(guān)鍵,而所采用算法的好壞將直接影響運算速度的快慢,以及答案的優(yōu)劣。根據(jù)近年來競賽題型特點及以前參賽獲獎學生的心得體會,建議多用數(shù)學軟件如matlab、lindo、lingo、spss等來設(shè)計求解的算法,本文列舉了幾種常用的算法。(1)參數(shù)估計、數(shù)據(jù)擬合、插值等常用數(shù)據(jù)處理算法。在數(shù)學建模比賽中,通常會遇到海量的數(shù)據(jù)需要處理,而處理數(shù)據(jù)的關(guān)鍵就在于正確使用這些算法,通常采用matlab作為運算工具。(2)線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、多目標規(guī)劃、二次規(guī)劃等優(yōu)化類問題。數(shù)學建模競賽大多數(shù)問題是最優(yōu)化問題,很多時候這些問題可以用數(shù)學規(guī)劃模型進行描述,通常使用lindo、lingo軟件求解。(3)圖論算法主要包括最短路、網(wǎng)絡(luò)流、二分圖等算法,如果涉及到圖論的問題可以用這些方法進行求解。(4)最優(yōu)化理論的三大非經(jīng)典算法:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬退火法、遺傳算法。這些算法通常是用來解決一些較困難的最優(yōu)化問題的,主要使用lingo、matlab、spss軟件來實現(xiàn)。
三、數(shù)學建模競賽中經(jīng)常出現(xiàn)的問題
在國家數(shù)學建模競賽中常見如下問題:數(shù)學模型最好明確、合理、簡潔,但是有些論文不給出明確的模型,只是根據(jù)賽題的情況用“湊”的方法給出結(jié)果,雖然結(jié)果大致是對的,但是沒有一般性,不是數(shù)學建模的正確思路;有的論文過于簡單,該交代的內(nèi)容省略了,難以看懂;有的隊羅列一系列假設(shè)或模型,又不作比較、評價,希望碰上“參考答案”或“評閱思路”,反而弄巧成拙;有的論文參考文獻不全,或引用他人成果不作交代。另外,吃透題意方面不足,沒有抓住和解決主要問題;就事論事,形成數(shù)學模型的意識和能力欠缺;對所用方法一知半解,不管具體條件,套用現(xiàn)成的方法,導致錯誤;對結(jié)果的分析不夠,怎樣符合實際考慮不周;隊員之間合作精神差,孤軍奮戰(zhàn);依賴心理重,甚至違紀。以上情況都需要各參賽隊引起注意,有則改之,無則加勉。
四、競賽中應重視的問題
1.團隊合作是能否獲獎的關(guān)鍵
通常在數(shù)學建模競賽時,三個隊員的分工要明確,其中一個作為組長,也算是領(lǐng)軍人物,主要是負責構(gòu)建整個問題的框架,并提出有創(chuàng)意的想法,當然其他部分如論文寫作、程序設(shè)計、計算等也要能參加;第二位是算手,主要進行算法設(shè)計及編程計算;最后一位是寫手,主要工作在于論文的'寫作和潤色上。好的論文要讓評委一眼就能明了其中的意思,因此寫手的工作也需要一定的技巧。當然,要想競賽時達到這樣的標準,需要三個隊員在平時訓練時多加練習。
2.合理安排競賽過程中的時間
數(shù)學建模競賽中時間分配很重要,分配不好有可能完不成競賽論文,有的隊伍把問題解答完了,但是發(fā)現(xiàn)沒有時間進行寫作,或者寫的很差勁而不能獲獎,因此要大致做好安排。一般前兩天不要熬的太狠,晚上10:00點前要休息,最后一夜必須熬通宵,否則體力肯定跟不上。之前有些隊伍,前兩天勁頭很足,晚上做到很晚才休息,但是到了第三天晚上就沒有精力了,這樣一般很難獲獎。
3.摘要的撰寫很重要
論文的摘要是整篇論文的門面。摘要首先可以強調(diào)一下所做問題的重要性和意義,但不要寫廢話,也不要完全照抄題目的一些話,應該直奔主題,主要寫明自己是怎樣分析問題,用什么方法解決問題,最重要的結(jié)論是什么。在中國的競賽中,結(jié)論很重要,評委肯定會去和標準答案進行比較。如果結(jié)論正確一般能得獎,如果不正確,評委可能會繼續(xù)往下看,也可能會扔在一邊,但不寫結(jié)論的話就一定不會得獎了,這一點和美國競賽不同,因此要認真把重要結(jié)論寫在摘要上,如果結(jié)論的數(shù)據(jù)太多,也可只寫幾個代表性的數(shù)據(jù),注明其他數(shù)據(jù)見論文中何處。
4.論文寫作也要規(guī)范
數(shù)學建模競賽的論文有一個比較固定的模式。論文大致按照如下形式來寫:摘要、問題重述、模型假設(shè)和符號說明、問題分析(建立、分析、求解模型)、模型檢驗、模型的優(yōu)缺點評價、參考文獻、附錄等等。另外,在正文中也可以加入一些圖和表,附錄也可以貼一些算法流程圖或比較大的結(jié)果或圖表等等,近年來為了防止舞弊,組委會要求把算法的源程序也必須放在附錄中。
五、結(jié)論
全國大學生數(shù)學建模競賽對于大學生而言,是一個富有挑戰(zhàn)的競賽。它不但能培養(yǎng)大學生解決實際問題的能力,同時能培養(yǎng)其創(chuàng)造力、團隊合作的能力,而這些能力將會成為參賽學生以后成功就業(yè)的重要推動力??梢哉f,一次參賽,終身受益。
大學數(shù)學建模論文篇二
p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺,是p2p借貸與網(wǎng)絡(luò)借貸相結(jié)合的金融服務(wù)網(wǎng)站。網(wǎng)絡(luò)借貸指的是借貸過程中,資料與資金、合同、手續(xù)等全部通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn),它是它是隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和民間借貸的興起而發(fā)展起來的一種新的金融模式。p2p網(wǎng)貸平臺為借款人提供了貸款新渠道,為擁有可借出資金的投資人提供了潛在的投資機會。p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺在某個時刻把借款方和投資方進行債權(quán)匹配,使效益和利潤達到最高。在保證雙方額度和時間相吻合的前提下,可以選擇一對一或一對多的債權(quán)匹配方式。某p2p借貸平臺現(xiàn)擁有某一個時刻的借款方的數(shù)據(jù),包括借款額度、借款時間、借款利率等信息,投資方數(shù)據(jù),包括有投資額度、投資時間、利率等信息。
1.問題提出及分析
利用數(shù)學建模解決p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺債權(quán)匹配問題;
主要研究的是借款方與投資方的債權(quán)匹配問題,根據(jù)數(shù)據(jù),給出一套相應的匹配方案。由p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的運營模式可知借款方數(shù)據(jù)中的額度指的是借款金額(元人民幣),周期指的是借款期限即償還周期(月),利率指的是借款方在借款期限內(nèi)所承擔的月利率(%);投資方中額度指的投資方可借出的投資金額(元人民幣),周期指的是投資方的投資周期(月),利率指的是投資方的回報利率(%)。通過分析表中數(shù)據(jù),根據(jù)額度和時間相吻合的原則,建立變量之間的數(shù)學關(guān)系,從而給出一套相應的匹配方案。最終建立p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺債權(quán)匹配問題的數(shù)學模型。
2.模型假設(shè)
(1)假設(shè)借款方和投資方的交易行為發(fā)生在同一時刻,借款期限內(nèi)第一個月的月初;
(3)假設(shè)利息計算按照單利計算;
(6)假設(shè)p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺不向借款方和投資方收取手續(xù)費;
3.定義與符號說明
借款人i的借款金額:mi(i=1,2,…,n);借款人i的借款周期:ti(i=1,2,..,n)
借款人i的月還款利率:ri(i=1,2,…,n);投資人j的投資金額:mj(j=1,2,…,m)
投資人j的投資周期:tj(j=1,2,…,m);投資人j的月回報利率:rj(j=1,2,…,m)
借款人i向投資人j借的金額:xij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)
p2p平臺的總利潤:pp2p平臺的總收入:rp2p平臺的總支出:c
4.模型的建立與求解
本文從p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的角度出發(fā),分析p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的總利潤與借款方、投資方之間的關(guān)系,運用規(guī)劃模型,以p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的總利潤為目標函數(shù),添加相應約束條件,從而得出在一定條件下既能使p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的總利潤達到最大,又能使借款方和投資方的額度和時間相吻合的模型,繼而給出一套較優(yōu)的匹配方案。
對于p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺來說,由于不考慮平臺所收取的手續(xù)費,p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的總利潤等于總收入加上總支出,即:
p﹦r-c
p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的總收入等于所有借款方在借款期限到期時所支付的利息和,假設(shè)共有n個借款人,m個投資人。
要使總利潤最大,則總支出應最小,根據(jù)假設(shè),總支出等于所有借出金額的投資人所獲得的收益之和,即:
上式即為問題一的目標函數(shù)。
相應的約束條件為:
2)時間匹配:借款人i的借款周期不大于任一向借款人i投資的投資人j的投資周期;
3)非負約束:各變量均非負。
根據(jù)題中數(shù)據(jù),結(jié)合上述模型,利用lingo軟件對模型進行編程求解。
5.模型評價與推廣
5.1 模型評價
(1)模型的優(yōu)點
1)本文所建立的模型與實際聯(lián)系較為緊密,通用性、推廣性較強;
2)本模型的穩(wěn)定性和正確性較好,可信度較高;
3)本模型的可操作性強,適用范圍廣;
4)本模型中提出了一個 的通用指標,可廣泛應用于其他領(lǐng)域。
(2)模型的缺點
2)本模型沒有分析敏感性和風險性因素的影響,降低了模型的精確度;
5.2 模型推廣
1)本文所建模型可加入其它變量推廣成非線性規(guī)劃模型;
2)本模型可進一步考慮敏感性和風險性因素的影響,使其能更好地與實際相符合。
參考文獻
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大學數(shù)學建模論文篇三
隨著科技的進步和社會的發(fā)展,數(shù)學這一基礎(chǔ)學科已與其他學科相結(jié)合,且應用愈來愈廣,已滲透到生產(chǎn)和生活的各個方面。我國從1992年開始舉辦大學生數(shù)學建模競賽。近年來,大學生數(shù)學建模競賽迅猛發(fā)展,為高等數(shù)學的應用型教學指引了方向,同時也激發(fā)了大學生的創(chuàng)新思維,鍛煉了大學生的實踐能力,受到了社會各界人士的關(guān)注和好評。
一、數(shù)學建模和大學生數(shù)學建模競賽
何為數(shù)學建模?有人認為,數(shù)學模型即以現(xiàn)實世界為目的而做的抽象、簡化的數(shù)學結(jié)構(gòu);也有人認為,數(shù)學模型就是將現(xiàn)實事物通過數(shù)學語言來轉(zhuǎn)化為常見的數(shù)學體系。事實上,數(shù)學建模是運用數(shù)學知識從實際課題中抽象、提煉出數(shù)學模型的過程,主要方法是通過合理假設(shè)、引進自變量、借助各種數(shù)學工具實現(xiàn)對現(xiàn)實事物的數(shù)字化轉(zhuǎn)變,進而描述或解決實際問題。
那么,受廣大高校師生青睞的大學生數(shù)學建模競賽又是什么呢?數(shù)學建模競賽是全國大學生參與規(guī)模最大的課外科技活動,從一個側(cè)面反映一個學校學生的綜合能力,為學生提供了展示才華的舞臺。大學生數(shù)學建模競賽具有一定的開放性和應用性,同時兼具一定的綜合性和挑戰(zhàn)性。成果以一篇論文的形式上交,要求必須包含完整的建模步驟,包括問題的提出、模型的假設(shè)、變量的引入、建模過程、模型求解與分析、模型檢驗及應用。
二、大學生數(shù)學建模競賽與課程教學培訓中存在的問題
通過對山西工商學院歷年來參加大學生數(shù)學建模競賽的選手及其相關(guān)指導老師進行調(diào)查、走訪,并考察其他高校的情況,筆者發(fā)現(xiàn),相比往年的成績,各大高校在近幾年的競賽成績上有了飛速的提高,在學校的組織和鼓勵下,參賽人數(shù)逐年遞增,數(shù)學建模教學每年都在不斷改革,同時除了參加競賽,還在課堂外實踐了數(shù)學與生產(chǎn)實際的結(jié)合過程。然而,通過參閱文獻和訪談筆錄資料,筆者也總結(jié)了近幾年來大學生數(shù)學建模競賽及競賽培訓教學中存在的相關(guān)問題。
第一,參賽學生的學習能力和綜合素質(zhì)有待提高。在思想品質(zhì)方面,數(shù)學建模的參賽過程極其艱苦,需要學生具備意志力、求知欲、團隊意識。我們的隊員往往在此三方面表現(xiàn)一般。同時,在數(shù)學能力方面,學生的數(shù)學基礎(chǔ)知識儲備不足,軟件處理的方法單一,實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新思維并不能良好地展現(xiàn)。
第二,根據(jù)上述學生所表現(xiàn)出的問題不難發(fā)現(xiàn),教師團隊在數(shù)學建模培訓教學過程中,教學觀念滯后,創(chuàng)新能力有待提高,教學模式亟待突破,數(shù)學建模的教師團隊應當做好學生的表率,要吃苦耐勞,要通力合作。
第三,正因為上述問題,數(shù)學建模培訓也出現(xiàn)了弊端。培訓方式單一,培訓只講求深入而不探索廣度,培訓時間安排不合理,培訓的內(nèi)容與建模競賽不對接。
第四,經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分高校對組織數(shù)學建模競賽的前期工作沒有給予足夠的重視,少數(shù)高校在競賽的組織和開展中急功近利。另外,大多數(shù)高校在數(shù)學建模教學教育的過程中缺乏完整的制度和保障體系。
三、大學生數(shù)學建模課程教學培訓策略
大學生建模競賽除了能為部分大學生及其指導老師和高校獲得榮譽外,更能培養(yǎng)大學生綜合運用所學專業(yè)的意識,提升大學生的創(chuàng)新思維和抽象思維,以及自主學習能力和團隊協(xié)作能力。因此,在數(shù)學建模課程教學培訓中,應做好如下工作。
(一)教師層面
首先,數(shù)學建模課程教學培訓應當以創(chuàng)新為起點。建模不是憑空而來的,教師要引導學生從生活實際中抽象出數(shù)學模型,真正在選題上下功夫,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。
其次,數(shù)學建模課程教學培訓應當以數(shù)學知識體系為基礎(chǔ)。教師不能僅僅將自己的專業(yè)知識傳授給學生,數(shù)學博大精深,自身要不斷涉獵新知識,不僅要注重數(shù)學學習的深度,更應當拓展數(shù)學學習的廣度,為數(shù)學建模競賽打下堅實的基礎(chǔ)。
最后,數(shù)學建模課程教學培訓應當回歸實踐。建模的目的是為了解決實際問題,無論多么復雜的數(shù)學模型,最后都要落到解決后的結(jié)果中。因此,教師既要教會學生建模,又要教會學生將建模的方法真正應用于解決實際問題,做到學以致用。
(二)學校層面
首先,制定系統(tǒng)的數(shù)學建模課程體系,包括合理的學時、學制,保證學生的學習,不能在競賽前急抓一批學生現(xiàn)學現(xiàn)用。
其次,學校要做好數(shù)學建模競賽的宣傳和指導工作,盡量保證每位學生都能于在校期間參加比賽,獲得鍛煉。
最后,學校要時刻以學生為主,不能一味地為了獲獎而出現(xiàn)教師代替學生的現(xiàn)象。
參考文獻:
[1]劉建州.實用數(shù)學建模教程[m].武漢:武漢理工大學出版社,2004.
[2]李尚志.數(shù)學建模競賽教程[m].南京:江蘇教育出版社,1996.
[3]赫孝良.數(shù)學建模競賽賽題簡析與論文點評[m].西安:西安交通大學出版社,2002.
大學數(shù)學建模論文篇四
從現(xiàn)實現(xiàn)象到數(shù)學模型 .....................................................................................................................
數(shù)學建模的相關(guān)基本概念 ............................................................................. 錯誤!未定義書簽。
…… …… 余下全文
大學數(shù)學建模論文篇五
1.數(shù)學建模對學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)
數(shù)學建模解決的都是與我們生活息息相關(guān)的實際問題,很多都是當前社會比較關(guān)注的熱點問題,比如開放性小區(qū)的建立,人工智能機器人在工作中的應用,這些問題開放性比較強,有明確的目的和要求,但它沒有唯一的結(jié)果和方法。因此留給學生很大的創(chuàng)新空間,使學生對數(shù)學產(chǎn)生了極大的興趣,他們發(fā)現(xiàn)這幾年學習的高數(shù)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計終于派上了用場。數(shù)學建模課程會結(jié)合《高等數(shù)學》,《線性代數(shù)》,《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》等數(shù)學基礎(chǔ)學科,還會經(jīng)常涉及到物理,工程,經(jīng)濟,金融,農(nóng)林等各個領(lǐng)域各個學科,從不同的學科中找最熱門最真實的案例進行教學,這要求學生有很強的自學能力,要不得學習新知識,新思路和新方法,讓學生結(jié)合所學的數(shù)學知識把自己學科的專業(yè)知識轉(zhuǎn)化成數(shù)學模型,讓數(shù)學充分發(fā)揮它的優(yōu)勢,以達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,更重要的是對學生的知識體系起到了完善的作用。在整個競賽中從模型建立與求解到寫作,都是由學生獨立完成,充分發(fā)揮了他們的自主性和創(chuàng)造性。
2.數(shù)學建模能培養(yǎng)學生團隊合作精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力
數(shù)學建模競賽是由三個人組成一個小團隊共同處理一個問題,在這個團隊中每個人都各有分工,有的人擅長建立模型,有的人擅長計算機編程求解模型,有的人擅長寫作,這三個人缺一不可,任何一個人都發(fā)揮著舉足輕重的作用。通常我們還會設(shè)一個隊長能協(xié)調(diào)隊員之間的關(guān)系和對題目的把控。每個人都有不同的性格,能力,學識,知識結(jié)構(gòu),在做題的過程中會產(chǎn)生不同的想法,比如在模型的建立中,數(shù)據(jù)的處理過程中,算法的選取,編程語言的選取,寫作的過程中都會有很多的不同,所以每個成員都要有團隊精神、相互信任、相互溝通、相互尊重、取長補短、充分發(fā)揮集體的力量共同完成一個項目。同時每年無論在培訓還是正式比賽過程中由于高強度的腦力活動,強大的心理壓力以及隊員之間的不和睦都會造成中途退賽,這樣無疑是最可惜的。所以,在競賽中除了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和團隊合作精神,還培養(yǎng)了大家的心理承受能力,強大的意志力以及與他人溝通交往的能力,是對自己綜合素質(zhì)的一個提高,對未來考研、出國、就業(yè)都有很大的幫助。
3.數(shù)學建模培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的.綜合能力
通過在大二一年的數(shù)學建模選修課,以及假期的集中培訓培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,很大程度上提高了他們思考問題解決問題的能力等綜合素質(zhì),同時還培養(yǎng)了他們應用計算機去處理各種問題的科技能力。他們學會了各種軟件、語言,很多同學會數(shù)據(jù)挖掘、機器學習以及人工智能,這些都是未來科技的前沿,科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的動力,現(xiàn)代教育不能只停留在教授學生理論知識的學習,更重要的是理論與實踐的結(jié)合,走產(chǎn)學研相結(jié)合的道路,數(shù)學建模很好的把理論與實踐相結(jié)合,激發(fā)學生科研熱情,提高學生科研積極性,激發(fā)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,為以后工作生活奠定了扎實的基礎(chǔ)。為了讓建模更好的服務(wù)學生,我們將不斷的努力,探索和改進培養(yǎng)模式和方法,爭取通過數(shù)學建模平臺使更多的同學受益,培養(yǎng)出更多的具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的大學生。
參考文獻:
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大學數(shù)學建模論文篇六
大學生數(shù)學建模競賽,由教育部高教司和中國工業(yè)與應用數(shù)學學會主辦,創(chuàng)辦于1992年,每年一屆,目前已成為全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學科競賽,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學建模競賽,同時成為高等院校文秘站-您的專屬秘書,中國最強免費!一項重大的課外科技活動。尤其,來自全國33個省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))及新加坡、美國的1338所院校、25347個隊(其中本科組22233隊、??平M3114隊)、7萬多名大學生報名參加本項競賽。每年的9月份舉辦,三人為一組,比賽時間共三天,最終通過論文的形式來體現(xiàn),以創(chuàng)新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭為宗旨,旨在培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識與團隊精神。
一、大學生數(shù)學建模競賽培訓的重要性
數(shù)學建模競賽作為教育部四大學科競賽之首,規(guī)模最大,影響最大。因此,數(shù)學建模競賽培訓顯得尤為重要。它有利于讓學生盡早了解并掌握建模的基礎(chǔ)理論知識及相關(guān)應用軟件;有利于培養(yǎng)學生分析問題和解決實際問題的能力;有利于培養(yǎng)學生的團隊合作精神,使隊員間盡早磨合,相互了解;有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和發(fā)散思維;有利于訓練學生快速獲取有用信息和資料的能力;有利于增強學生的寫作技能和排版技術(shù)等。
通過參加數(shù)學建模競賽,受到了一次科學研究的初步訓練,初步具備了科學研究的能力,提高了自身的分析問題和解決問題的能力以及計算機應用能力,培養(yǎng)了刻苦鉆研問題的精神以及與他人友好合作的團隊精神,培養(yǎng)了敢于戰(zhàn)勝困難的堅強意志和創(chuàng)新能力,這些能力和精神為各自今后的學習和工作都帶來了巨大的影響。因為參與數(shù)學建模比賽,許多學生收獲了知識,取得了榮譽,參賽隊員的共同體會是:一次參賽,終生受益。
二、培訓中創(chuàng)新方法――案例模板式教學
數(shù)學建模培訓一般是通過給學生講解數(shù)學建模的基本知識與理論,相關(guān)的數(shù)學軟件及軟件包,輔以講座,上機,討論等方式,讓學生對數(shù)學建模的基本方法及相關(guān)數(shù)學軟件的使用有一定的了解,對數(shù)學建模的基本思想有基本把握。
在培訓中,通過對以往競賽試題的分析,將近幾年的數(shù)學建模競賽分為兩大類:固定式問題和開放式問題,采用案例模板式教學對參加建模競賽的同學進行輔導。其中,固定式問題指讓學生對固定的有一定物理背景的問題進行數(shù)學建模求解;開放式問題指讓學生準確把握題意后能充分根據(jù)自己的喜好,選取不同方向或方法進行建模求解。例如:
全國大學生數(shù)學建模大賽a題《車道被占用對城市道路通行能力的影響》為典型的固定式題目,要求學生對已給的.視頻數(shù)據(jù)確定通行能力的數(shù)學模型,并且求出排隊長度。而全國大學生數(shù)學建模競賽b題《20上海世博會影響力的定量評估》為典型的開放式題目,讓學生選取感興趣的某個側(cè)面,利用互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),建立數(shù)學模型,使學生在準確把握題意后能充分根據(jù)自己的喜好,選取不同方向進行建模求解,相對于固定問題開放性較強。
因此,要求教師在數(shù)學建模培訓中,既要突出固定式的求解思路,又要注意培養(yǎng)學生開放式的發(fā)散思維。具體表現(xiàn)為:在固定求解思路上,要包括深刻理解題意,挖掘問題內(nèi)部的區(qū)別,結(jié)合已有的數(shù)學建?;A(chǔ)、數(shù)學建?;痉椒ā?shù)學建模特殊方法,通過對具體競賽題的分析,總結(jié)出相關(guān)類型問題的數(shù)學求解方法;在開放性問題上,充分調(diào)動學生的積極性,讓學生在查閱相關(guān)資料后,進行討論交流,各抒己見,從各個層面,多角度的找出可行性強的數(shù)學建模方法。求解思路如下圖1和圖2所示。
三、結(jié)束語
數(shù)學建模培訓是對大學數(shù)學教學改革的一次推動,是對高校教學水平、管理水平的大檢驗,是對指導教師綜合實力的展示和提升,也是對學生各種能力和綜合素質(zhì)的一次提高,參加過建模的同學收獲很多,不但領(lǐng)會到數(shù)學之美,建模之樂,還體會到團隊合作的強大,專業(yè)交叉的益處,可以說對學生是一個專業(yè),性格,心智等全方面的鍛煉和提高。
通過對大學生數(shù)學建模競賽培訓中教學創(chuàng)新方法的初步探究,數(shù)學建模培訓變得更加系統(tǒng)化、專業(yè)化,為學生參加各級數(shù)學建模競賽提供了更好地學習實踐和交流的平臺,為培養(yǎng)學生的專業(yè)建模能力探索了新的途徑和方法。
大學數(shù)學建模論文篇七
長期以來,我國的數(shù)學教學中一直普遍存在著重結(jié)論而輕過程、重形式而輕內(nèi)容、重解法而輕應用等弊端,不注重學生數(shù)學能力和素質(zhì)的培養(yǎng);過分強調(diào)對定義、定理、法則、公式等知識的灌輸與講授,不注重這些知識的應用,割斷了理論與實際的聯(lián)系,造成學與用的嚴重脫節(jié),致使在我們的數(shù)學教育體制下培養(yǎng)出來的學生的能力結(jié)構(gòu)都形成了一種嚴重的病態(tài),主要表現(xiàn)在:數(shù)學理論知識掌握得還可以,但應用知識的能力很差,不能學以致用,缺乏創(chuàng)造力和解決實際問題的能力,這些問題使我們的學生在走向工作崗位時上手速度慢,面對新的數(shù)學問題時束手無策,不能將所學的知識靈活運用到實際中去。顯然,這種教育體制和理念與現(xiàn)代教育理念是背道而馳的,是必須拋棄的。開展數(shù)學建模教學或數(shù)學建模競賽,能夠培養(yǎng)學生各方面的綜合能力,提高學生的綜合素質(zhì),對于當前數(shù)學教育教學改革有著極為重要的現(xiàn)實意義。
1數(shù)學建模能夠豐富和優(yōu)化學生的知識結(jié)構(gòu),開拓學生的視野
數(shù)學建模所涉及到的許多問題都超出了學生所學的專業(yè),例如“基金的最佳適用”、“會議籌備”、“地震搜索”等許多建模問題,分別屬于不同的學科與專業(yè),為了解決這些問題,學生必須查閱和學習與該問題相關(guān)的專業(yè)書籍和科技資料,了解這些專業(yè)的相關(guān)知識,從而軟化或削弱了目前教育中僵死的專業(yè)界限,使學生掌握寬廣而扎實的基礎(chǔ)知識,使他們不斷拓寬分析問題、解決問題的思路,朝著復合型人才和具備全面綜合素質(zhì)人才的方向發(fā)展。
2數(shù)學建??梢耘囵B(yǎng)學生利用數(shù)學知識解決實際問題的能力
數(shù)學建模要求建模者利用自己所掌握的數(shù)學知識及對實際問題的理解,通過積極主動的思維,提出適當?shù)募僭O(shè),并建立相應的數(shù)學模型,進而利用恰當?shù)臄?shù)學方法(現(xiàn)有的或新創(chuàng)造的)求解此模型,并對解做出評價,必要時對模型做出改進。這一過程包括了歸納、整理、推理、深化等活動,因此把數(shù)學建模引入課堂教學,必將改變目前數(shù)學教學只見定義、定理不見問題背景的局面,必將改變知識僵化、學而不用的局面,從而調(diào)動了學生學習的積極性,培養(yǎng)了學生解決實際問題的能力。
3數(shù)學建模能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力、想象力、聯(lián)想力和洞察力
數(shù)學模型來源于客觀實際,錯綜復雜,沒有現(xiàn)成的答案和固定的模式,因此學生在建立和求解這類模型時,必須積極動腦,而且常常需要另辟蹊徑,在這里,常常會迸發(fā)出打破常規(guī)、突破傳統(tǒng)的思維火花,通過這種實踐活動,可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力,促使他們在頭腦中樹立推崇創(chuàng)新、追求創(chuàng)新和以創(chuàng)新為榮的意識。在從實際問題中抽象出數(shù)學模型的過程中,須把實際關(guān)系轉(zhuǎn)化為數(shù)學關(guān)系,這要求他們敢于想象和聯(lián)想,此外他們還要從貌似不同的問題中抓住其本質(zhì)的和共性的東西,這將培養(yǎng)他們把握問題內(nèi)在本質(zhì)的能力,即洞察力,可以說,培養(yǎng)學生的這些能力始終貫穿在數(shù)學建模的整個過程。
4數(shù)學建??梢耘囵B(yǎng)學生熟練地運用計算機的能力
5數(shù)學建??梢栽鰪姶髮W生的適應能力
通過數(shù)學建模的學習及競賽訓練,他們不僅受到了現(xiàn)代數(shù)學思維及方法的熏陶,更重要的是對不同的實際問題,如何進行分析、推理、概括以及如何利用數(shù)學方法與計算機知識,還有各方面的知識綜合起來解決它。因此,他們具有較高的素質(zhì),無論以后到哪個行業(yè)工作,都能很快適應需要。不僅如此,由于建模決不是一件輕而易舉的事,需要學生對實際問題進行反復多次的研究、分析、觀察和對模型進行反復多次的計算、論證及修改等,整個過程是一個非常艱辛的探索過程,這可以培養(yǎng)學生高度的責任感、堅韌不拔的毅力、遭遇挫折后較強的心理承受能力以及孜孜不倦、精益求精的探索精神,使他們具有良好的心理素質(zhì)與精神狀態(tài)。同時數(shù)學建模一般都是由幾個人組成的團隊來完成的,其成功與否,完全取決于大家的密切合作,既要合理分工,又要密切配合,這樣又可以培養(yǎng)學生的組織管理能力、協(xié)調(diào)能力和相互協(xié)作的團隊精神,這些對他們今后走向工作崗位都是大有裨益的。
此外,數(shù)學建模從教育觀念、內(nèi)容、形式和手段都有一定的創(chuàng)新,對數(shù)學教學改革有積極的啟示意義。首先,數(shù)學建模突出了教與學的雙主體性關(guān)系。教師要根據(jù)學生的學習興趣、能力及特點,不斷修正自己的教育內(nèi)容和方法。學生要對教師所給予的信息有批判性地、創(chuàng)造性地、發(fā)展性地能動反映,要在相互討論、相互啟發(fā)下尋求更多更好的解答方案。這種雙主體的關(guān)系是對傳統(tǒng)教學方式的根本突破。
其次,數(shù)學建模促進了課程體系和教學內(nèi)容的改革。長期以來,我們的課程設(shè)置和教學內(nèi)容都具有強烈的理科特點:重基礎(chǔ)理論、輕實踐應用;重傳統(tǒng)的經(jīng)典數(shù)學內(nèi)容、輕離散的數(shù)值計算。然而,數(shù)學建模所要用到的主要數(shù)學方法和數(shù)學知識恰好正是被我們長期所忽視的那些內(nèi)容。因此,這迫使我們調(diào)整課程體系和教學內(nèi)容。比如可增加一些應用型、實踐類課程等等;在其余各門課程的教學中,也要盡量注意到使數(shù)學理論與應用相結(jié)合,增加實際應用方面的內(nèi)容和例題,從而使教學內(nèi)容也得到了更新。
再次,數(shù)學建模增加了教師對新興科技知識的傳授,拓寬了學生的知識面。這些特點對于目前數(shù)學教材中存在的內(nèi)容陳舊、知識面狹窄及形式呆板等問題,具有借鑒作用。數(shù)學建模的試題通常聯(lián)系新興的學科,在科學技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,各種新興學科、邊緣學科、交叉學科不斷涌現(xiàn),廣博的知識面和對新興科學技術(shù)的追蹤能力是獲得成功的關(guān)鍵因素之一。
數(shù)學建模不僅有利于學生更好的掌握知識、運用知識,也有利于高校的科研和教學,使學生和教師能在平時的學習、工作中自動形成勤于思考的好習慣,數(shù)學建模競賽與學生畢業(yè)以后工作時的條件非常相近,是對學生業(yè)務(wù)、能力和素質(zhì)的全面培養(yǎng),特別是開放性思維和創(chuàng)新意識,這項活動的開展有利于學生的全面素質(zhì)的培養(yǎng),既豐富、活躍了廣大學生的課外生活,也為優(yōu)秀學員脫穎而出創(chuàng)造了條件。
【參考文獻】
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大學數(shù)學建模論文篇八
我們仔細閱讀了西北民族大學研究生數(shù)學建模競賽的競賽規(guī)則。
我們完全明白,在競賽開始后參賽隊員不能以任何方式(包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等)與隊外的任何人(包括指導教師)研究、討論與賽題有關(guān)的問題。
我們知道,抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的',如果引用別人的成果或其他公開的資料(包括網(wǎng)上查到的資料),必須按照規(guī)定的參考文獻的表述方式在正文引用處和參考文獻中明確列出。
我們鄭重承諾,嚴格遵守競賽規(guī)則,以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為,我們將受到嚴肅處理。
我們參賽選擇的題號是(從a/b/c中選擇一項填寫):
我們的參賽論文題目是:
參賽隊員(打?。?BR> 隊員1姓名:;聯(lián)系電話:;郵箱:;
學院:;專業(yè)年級:;
隊員2姓名:;聯(lián)系電話:;郵箱:;
學院:;專業(yè)年級:;
隊員3姓名:;聯(lián)系電話:;郵箱:;
學院:;專業(yè)年級:;
參賽隊員簽名:1;2;3。
日期:年月日
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大學數(shù)學建模論文篇九
數(shù)學是一切科學與技術(shù)的基礎(chǔ),它的產(chǎn)生與發(fā)展都是為了推動社會的發(fā)展。因此,數(shù)學在社會生活中的地位是不可動搖的。然而,很多人都習慣把數(shù)學知識說成理論性的知識,覺得數(shù)學知識對社會的發(fā)展起不到促進作用,故從心底對數(shù)學產(chǎn)生了數(shù)學無用論的思想。20世紀70年代,數(shù)學建模進入了一些西方國家大學,它的出現(xiàn)帶動了數(shù)學領(lǐng)域的發(fā)展,也駁斥了數(shù)學無用論的思想,使得數(shù)學理論很好地實踐于生活當中的各個領(lǐng)域。20世紀80年代開始,隨著改革開放,我國的數(shù)學建模教學和數(shù)學建模競賽活動也日益蓬勃地發(fā)展起來。1982年復旦大學首先在應用數(shù)學專業(yè)學生中開設(shè)了數(shù)學模型課程,隨后很多院校也相繼開設(shè)。由于數(shù)學建模在各個高校中成功地引入,1994年教育部高教司決定每年在全國舉行全國大學生數(shù)學數(shù)模競賽。隨著每年數(shù)學建模競賽的發(fā)展,目前數(shù)學建模課程和競賽在本科院校得到了普及,從而推動了數(shù)學教學的發(fā)展。
隨著數(shù)學建模競賽在本科院校的普及,開始增設(shè)了高校大專組的數(shù)學建模競賽。數(shù)學建模競賽的引入,提高了高職院校數(shù)學課程的重視度,改變了古板、簡單地傳授數(shù)學理論知識給學生的課程方式。另外,隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)學的應用不僅在工程技術(shù)、自然科學等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用,而且以空前的廣度和深度向經(jīng)濟、金融、生物、醫(yī)學、環(huán)境、地質(zhì)、人口、交通等新的領(lǐng)域滲透,數(shù)學建模和與之相伴的科學計算正在成為眾多領(lǐng)域中的關(guān)鍵工具。
一、數(shù)學建模的概念及競賽模式
用數(shù)學方法解決科技生產(chǎn)領(lǐng)域的實際問題,關(guān)鍵第一步是建立相應的數(shù)學模型。也就是說,當需要從定量的角度分析或者探究一個實際問題時,就要在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,充分了解對象信息,做出合理的假設(shè),分析其內(nèi)部規(guī)律等,運用數(shù)學的符號或者語言表示出來,這就是數(shù)學模型。通過計算得到的模型結(jié)果來解釋實際問題,并接受實際的檢驗,這個建立數(shù)學模型的全過程就稱為數(shù)學建模。
一般來說,數(shù)學建模過程按照以下步驟來進行:
為了激勵學生學習數(shù)學的積極性,提高學生建立數(shù)學模型和運用計算機技術(shù)解決實際問題的綜合能力,鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,開拓知識而,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識,同時推動大學數(shù)學教學體系、教學內(nèi)容和方法的改革,國家教育部高教司和中國工業(yè)與應用數(shù)學學會共同主辦而向全國大學生的群眾性科技活動,即全國大學生數(shù)學建模競賽。數(shù)學建模競賽遵循的模式:
1)參賽隊由三名大學生和一名指導教師組成,指導教師負責學生的訓練,競賽時指導教師不得參與。
2)參賽者從所給的題目當中選擇一道題目來進行競賽,競賽期間可以運用各種方式進行查閱自己所需要的資料,如:計算機網(wǎng)絡(luò),學校圖書館等等。
3)競賽時間為三天,到時參賽者須提交一篇有關(guān)數(shù)學建模競賽的論文,其中論文內(nèi)容包括:摘要,問題的重述,問題的分析,模型的假設(shè),符號說明,模型的建立,模型的求解,模型評價,參考文獻等。
4)競賽期間,時間由參賽者自由安排,但是不允許參賽者與其他組的參賽者進行討論、交流。
二、高職院校進行數(shù)學建模教育存在不足
高職院校教育以培養(yǎng)實用型、技能型人才為目標,側(cè)重于培養(yǎng)學生的應用能力。數(shù)學建模正是運用數(shù)學知識建立數(shù)學模型的方式,解決實際問題。因此,數(shù)學建模的目的與高職院校教育的目的不謀而合。在高職院校推廣數(shù)學建模競賽,不但可以提高高職院校的競爭力,而且符合它的辦學理念。然而,在許多高職院校中,對學生進行數(shù)學建模能力培訓重視的力度不夠。
在學生方面,高職院校的學生認知水平低下,擁有的數(shù)學基礎(chǔ)比較差、應用數(shù)學軟件能力不強、解決實際問題的意識不強等種種因素,導致了學生害怕數(shù)學,學習數(shù)學只是為了應付考試,對數(shù)學產(chǎn)生了恐懼感,同時心里也產(chǎn)生了數(shù)學無用論的思想。
在教師方面,師資不足,數(shù)學教學方法單一,教學方式陳舊,只是采取填鴨式的教學方法。大部分數(shù)學教師對數(shù)學建模課程的研究不是很滲透,只是簡單地了解數(shù)學建模課程的初等模型.對于較為深入的模型沒有深入地進行研究,以致在教學方面,沒有能夠很好地帶動學生去學習數(shù)學建模課程,使學生對數(shù)學建模課程產(chǎn)生學習的興趣。
在學校方面,由于學生數(shù)學底子較差,有些學校不開設(shè)高等數(shù)學和數(shù)學建模課程。高職院校學生競賽項目較多,很多競賽都與本專業(yè)鉤掛,導致學校較重視與相關(guān)專業(yè)競賽的項目,而忽略了數(shù)學建模競賽。學校對數(shù)學建模選修課給予課時不足,使得學生只能了解數(shù)學建模選修課的皮毛,且學校對全國大學生數(shù)學建模競賽支持的力度不夠。
三、數(shù)學建模對高職院校的影響
(一)對課程教改方面的影響
數(shù)學教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,傳統(tǒng)的數(shù)學教學方法僅僅介紹數(shù)學的理論知識,對問題的應用背景等方面介紹較少,另外高職院校學生的數(shù)學底子相對薄弱,單純地向他們灌輸數(shù)學的理論知識,不但沒有提升他們的數(shù)學理論水平,反而使他們對數(shù)學知識失去了學習的興趣。然而,在數(shù)學教學課程中引入數(shù)學建模思想,將數(shù)學建模的思想和方法融入數(shù)學教學課程中,為數(shù)學與外部世界打開了一個通道,打造了一種以學生為中心的全新的、有效的數(shù)學教學模式,為學生提供將所學的知識應用于解決實際問題的機會,給學生以更大的思維空間,提高學生的思維能力和數(shù)學素質(zhì),也大大增加了學生學習數(shù)學理論知識的興趣。
隨著數(shù)學建模的`概念以及電子計算機的出現(xiàn),數(shù)學知識的應用已經(jīng)以空前的廣度和深度向其他各個行業(yè)滲透。數(shù)學模型這個詞越來越多地出現(xiàn)在現(xiàn)代人的生產(chǎn)、工作和社會活動中。例如:公司要根據(jù)產(chǎn)品的需求狀況、生產(chǎn)成本等信息,建立一個投資方案模型,認真核準投資的收益率和風險損失率,在投資前較好地對投資進行預測和評估,確定投資方案,以取得最佳經(jīng)濟效益;氣象工作者為了得到準確的天氣預報,一刻也離不開根據(jù)氣象衛(wèi)星匯集的氣壓、雨量、風速等數(shù)據(jù)建立起來的數(shù)學模型等等。高職院校的各個專業(yè)都是以實踐性為主要目標,在各個專業(yè)教學中輸入數(shù)學建模的思想,不但能夠增加學生學習數(shù)學理論知識的興趣,而且還可以提高他們對專業(yè)知識的理解能力.同時提升他們分析以及解決問題的能力;另外,數(shù)學建模思想的引入,改變了原專業(yè)課程的授課方式,相當于向?qū)I(yè)課程注入了一個新鮮的血液,其教學方式也達到了促進的作用。因此,引入數(shù)學建模思想,可以有效地擴大數(shù)學的實用性更好地為專業(yè)課程服務(wù),達到雙贏的目的。
例如:求汽車在公路上做勻速直線運動的路程。
相對于這道題來說,估計每個人都會求解,都知道答案應該為:路程等于速度乘以時間,即s=v*t。
然而,對于這樣答案理解的人,也僅僅局限于初中階段。對于大學階段,我們還能單一地這樣認為嗎?汽車在做直線運動過程中,每時每刻的速度都會一樣嗎?顯然,汽車在做直線運動過程中,每時每刻的速度肯定不會一樣的,上述問題只是一種理想的狀態(tài),它忽略了空氣阻力等其他因素,即在求解汽車在公路上做勻速直線運動的路程的模型中,首先假設(shè)空氣阻力忽略不計,公路上的阻力都是一致的,這樣我們才可以得出汽車在公路上做勻速直線運動的數(shù)學模型:s=v*t。通過學習數(shù)學建模課程,經(jīng)過這樣地處理,既向?qū)W生灌輸了數(shù)學建模的概念,增加了他們學習數(shù)學的興趣,又使得學生對問題的來龍去脈產(chǎn)生了清晰的認識。因此,在高職院校各個專業(yè)課中引入數(shù)學建模思想,不但使得學生對知識有了更清晰的認識,而且也可以促進專業(yè)課程的改革。
(二)對學生的影響
開展數(shù)學建模活動,能擴大學生的知識而。數(shù)學建模所涉及的內(nèi)容廣泛,用到的知識而寬廣,運用涉及的領(lǐng)域在物理學、經(jīng)濟學、管理學等各方面。學生參加數(shù)學建模課程的培訓,可以學習到多種類型的數(shù)學模型,比如:線性規(guī)劃模型、人口預測模型、層次分析法模型等等。這些模型都是擁有實際的背景,使得學生不僅對問題的實際背景來源有了更深地認識,而且增加了他們課外知識的知識面。其次,建立和解決數(shù)學建模模型,一般都會運用到數(shù)學編輯器和數(shù)學軟件;開展數(shù)學建模競賽活動,使得學生對數(shù)學編輯器mathtype和數(shù)學軟件 matlab、lingo產(chǎn)生了了解,熟悉它們基本的運用,擴展他們的模型解決能力。
開展數(shù)學建?;顒?,有利于培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新和實踐能力。數(shù)學建模是一個富有創(chuàng)造性思維的活動,它不等同于簡單的應用題目。對于給予一道數(shù)學建模應用題目,它沒有絕對統(tǒng)一的答案,這給予了很大的思維空間。將數(shù)學建模的方法和思想融入教學課程中,有助于激發(fā)學生的原創(chuàng)性沖動,喚醒學生對工作的創(chuàng)造性意識。通過建立模型,學生要從錯綜復雜的實際問題中,抓住問題的本質(zhì),明確問題的要求,將問題與實際聯(lián)系在一起,做出合理的假設(shè),運用所給問題的條件尋求解決問題的最佳方案和途徑,這一過程能充分發(fā)揮學生豐富的想象力和創(chuàng)新能力。另一方面,數(shù)學建模是科學運用到實踐的過程,高職院校當中開展數(shù)學建?;顒涌梢杂行У嘏囵B(yǎng)高職學生的實踐能力和動手能力以及分析問題和解決問題的能力,為學生今后從事技術(shù)性工作奠定良好的基礎(chǔ)。
開展數(shù)學建模活動,有助于激發(fā)學生學習的興趣。數(shù)學建模的主要目的是把所學到的知識運用到實踐中,數(shù)學建模的很多題目都與我們自身息息相關(guān)的。例如:的c題目,問題針對腦卒中(俗稱腦中風)是目前威脅人類生命的嚴重疾病之一,為了進行疾病的風險評估,對腦卒中高危人群能夠及時采取干預措施,也讓尚未得病的健康人,或者亞健康人了解自己得腦卒中風險程度,進行自我保護。題目給出了中國某城市各家醫(yī)院1月至12月的腦卒中發(fā)病病例信息以及相應期間當?shù)氐闹鹑諝庀筚Y料,讓我們建立數(shù)學模型研究腦中風的發(fā)病率與什么因素有關(guān),我們?nèi)绾晤A防腦中風的發(fā)生。因此,這樣的題目貼近生活,很容易激發(fā)學生想去進一步研究的興趣,想知道究竟何種原因產(chǎn)生這種疾病,這種疾病有何危害,如何去預防等等。
開展數(shù)學建模競賽活動,有助于增強學生之間的團結(jié)合作精神。在當今世界上,團結(jié)合作是每個人應該具備的一種品質(zhì)。在團結(jié)合作過程中,我們可以學會如何與人相處,如何尊重他人,如何寬容他人,如何培養(yǎng)我們的責任心。數(shù)學建模競賽由三個人組成一個小組,在競賽期間,我們要順利、完整地完成一道題目,成員間必須擁有合作的意識,以及分工要合理。因此,學生參加數(shù)學建模競賽,不僅可以培養(yǎng)同組隊員之間的默契,而且也可以增強學生之間的團結(jié)合作精神。
四、結(jié)論
數(shù)學建模已是當今時代所需要的,數(shù)學建模競賽是全國各個學科大競賽當中參賽者人數(shù)最多的一項比賽。高職院校開設(shè)數(shù)學建模課程以及參加數(shù)學建模競賽,不但可以提高課程的教學效果和質(zhì)量,而且還可以有效地提升學生的基本素質(zhì),激發(fā)他們的潛能。
大學數(shù)學建模論文篇十
計算數(shù)學建模是用數(shù)學的思考方式,采用數(shù)學的方法和語言,通過簡化,抽象的方式來解決實際問題的一種數(shù)學手段。數(shù)學建模所解決的問題不止現(xiàn)實的,還包括對未來的一種預見。數(shù)學建模可以說和我們的生活息息相關(guān),尤其是如今科技發(fā)達的今天。數(shù)學建模應用領(lǐng)域超乎我們的想象,甚至達到無所不及的程度,隨著數(shù)學建模在大學教學中的廣泛使用,使數(shù)學建模不止成為一種學科,更重要的是指導新生代更好的利用現(xiàn)代科學技術(shù),成為高科技人才,把我國人才強國,科教興國的戰(zhàn)略推向一個新的高度。
1.數(shù)學建模對教學過程的作用
1.1數(shù)學建模引進大學數(shù)學教學的必要。教學過程,是教師根據(jù)社會發(fā)展要求和當代學生身心發(fā)展的特點,借助教學條件,指導學生通過認識教學內(nèi)容從而認識客觀世界,并在此基礎(chǔ)之上發(fā)展自身的過程,即教學活動的展開過程。以往高工專的數(shù)學教學存在著知識單一,內(nèi)容陳舊,脫離實際等缺陷,已經(jīng)不能滿足時代的發(fā)展,如今的數(shù)學教學過程不是單純的傳授數(shù)學學科知識,而是通過數(shù)學教學過程引導學生認識科學,理解科學,從而指導實踐,促進學生的德智體美勞全面的進步和發(fā)展。因此數(shù)學建模成為一門學科,被各大高等院校廣泛引用和推廣,其實數(shù)學建模不止應用在大學數(shù)學教學中,其他一切教學過程多可引進數(shù)學建模。1.2數(shù)學建模在大學數(shù)學教學中的運用。大學數(shù)學教師通過這個數(shù)學建模過程來引導學生解決問題和指導實踐的能力。再次建模結(jié)果對現(xiàn)實生活的指導,這是大學數(shù)學教學中數(shù)學建模所需要達到的效果和要求。不再停留在理論學習,而是通過理論指導實踐,從而為科學的進步和人才綜合水平的提高提供可能。
2.數(shù)學建模對當代大學生的作用
2.1數(shù)學建模對數(shù)學學科和其他學科學生的巨大影響力學習數(shù)學建模,能夠使一個單獨的數(shù)學家變成經(jīng)濟學家,物理學家還有金融學家,甚至是藝術(shù)家,只要正握數(shù)學建模就能指導學生通過掌握數(shù)學建模的思維和方法向其他領(lǐng)域?qū)W習和進步。數(shù)學建模成為連接數(shù)學和其他領(lǐng)域的紐帶,是當今數(shù)學科學在其他領(lǐng)導應用的橋梁,是數(shù)學技術(shù)轉(zhuǎn)化為其他技術(shù)的途徑,數(shù)學建模在學生中越來越受到關(guān)注和歡迎,越來越多的學生開始學習數(shù)學建模,尤其是數(shù)學界和工程界的學生,這成為當今學生成為現(xiàn)代科技工作者必須掌握的只是能力之一。
2.2數(shù)學建模對學生綜合能力的提高數(shù)學建模是大學數(shù)學教師運用數(shù)學科學去分析和解決實際問題,在數(shù)學建模學習的過程中,大學生的數(shù)學能力得到提高,其分析問題、解決問題的能力得到提高,這對大學生畢業(yè)走向社會具有著重大意義。通過數(shù)學建模的學習和應用,激發(fā)大學生學習數(shù)學和應用數(shù)學的能力,運用數(shù)學的思維和方法,利用現(xiàn)代計算機科學,來解決數(shù)學及其他領(lǐng)域的問題。
3.數(shù)學建模對大學數(shù)學及其他學科教師的作用
數(shù)學建模引入大學數(shù)學教學,這是時代的進步,是時代對當代大學教師提出的新要求,尤其是大學數(shù)學教師,其不再停留在以往的單純的數(shù)學知識講授方向,而是將數(shù)學科學作為基礎(chǔ),引導當代大學生發(fā)散思維,發(fā)揮主觀能動性,從而學習數(shù)學科學,并運用數(shù)學科學解決現(xiàn)實問題。在這個過程中大學教師的專業(yè)知識得到提高,其創(chuàng)新精神也得到了極大的豐富。大學數(shù)學教師不止完成數(shù)學教學,更重要的是培養(yǎng)了高科技的人才,這對大學數(shù)學教師的社會地位也有了相應的改變,在尊重人才,尊重科學的氛圍中,大學數(shù)學教師及其他學科的教師得到了鼓舞,得到了進步,得到了認可。數(shù)學建模越來越重要,關(guān)于數(shù)學建模的各種國內(nèi)國際大賽頻頻舉辦,這對大學數(shù)學教師在知識,體力和創(chuàng)新性上都提出新的要求,為了更好的參與數(shù)學建模比賽,大學數(shù)學教師投入更多的時間和經(jīng)歷在學生教育和數(shù)學建模中,他們成為真正的臺前和幕后的指揮者。
隨著現(xiàn)代大學學科的豐富,尤其是計算機科學的廣泛應用,大學數(shù)學教學的跨時代發(fā)展,數(shù)學建模成為各個高校數(shù)學教學的重點內(nèi)容,數(shù)學建模教學吸納數(shù)學家,計算機學家等多個學科專家的意見,從而為培養(yǎng)出綜合行的高科技人才做好充分的準備??梢哉f數(shù)學建模教學是當今大學數(shù)學教學的主旋律,是數(shù)學科學和其他科學進步發(fā)展的方向和原動力。
參考文獻:
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大學數(shù)學建模論文篇十一
1.數(shù)學建模對學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)
數(shù)學建模解決的都是與我們生活息息相關(guān)的實際問題,很多都是當前社會比較關(guān)注的熱點問題,比如開放性小區(qū)的建立,人工智能機器人在工作中的應用,這些問題開放性比較強,有明確的目的和要求,但它沒有唯一的結(jié)果和方法。因此留給學生很大的創(chuàng)新空間,使學生對數(shù)學產(chǎn)生了極大的興趣,他們發(fā)現(xiàn)這幾年學習的高數(shù)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計終于派上了用場。數(shù)學建模課程會結(jié)合《高等數(shù)學》,《線性代數(shù)》,《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》等數(shù)學基礎(chǔ)學科,還會經(jīng)常涉及到物理,工程,經(jīng)濟,金融,農(nóng)林等各個領(lǐng)域各個學科,從不同的學科中找最熱門最真實的案例進行教學,這要求學生有很強的自學能力,要不得學習新知識,新思路和新方法,讓學生結(jié)合所學的數(shù)學知識把自己學科的專業(yè)知識轉(zhuǎn)化成數(shù)學模型,讓數(shù)學充分發(fā)揮它的優(yōu)勢,以達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,更重要的是對學生的知識體系起到了完善的作用。在整個競賽中從模型建立與求解到寫作,都是由學生獨立完成,充分發(fā)揮了他們的自主性和創(chuàng)造性。
2.數(shù)學建模能培養(yǎng)學生團隊合作精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力
數(shù)學建模競賽是由三個人組成一個小團隊共同處理一個問題,在這個團隊中每個人都各有分工,有的人擅長建立模型,有的人擅長計算機編程求解模型,有的人擅長寫作,這三個人缺一不可,任何一個人都發(fā)揮著舉足輕重的作用。通常我們還會設(shè)一個隊長能協(xié)調(diào)隊員之間的關(guān)系和對題目的把控。每個人都有不同的性格,能力,學識,知識結(jié)構(gòu),在做題的過程中會產(chǎn)生不同的想法,比如在模型的建立中,數(shù)據(jù)的處理過程中,算法的選取,編程語言的選取,寫作的過程中都會有很多的不同,所以每個成員都要有團隊精神、相互信任、相互溝通、相互尊重、取長補短、充分發(fā)揮集體的力量共同完成一個項目。同時每年無論在培訓還是正式比賽過程中由于高強度的腦力活動,強大的心理壓力以及隊員之間的不和睦都會造成中途退賽,這樣無疑是最可惜的。所以,在競賽中除了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和團隊合作精神,還培養(yǎng)了大家的心理承受能力,強大的意志力以及與他人溝通交往的能力,是對自己綜合素質(zhì)的一個提高,對未來考研、出國、就業(yè)都有很大的幫助。
3.數(shù)學建模培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的.綜合能力
通過在大二一年的數(shù)學建模選修課,以及假期的集中培訓培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,很大程度上提高了他們思考問題解決問題的能力等綜合素質(zhì),同時還培養(yǎng)了他們應用計算機去處理各種問題的科技能力。他們學會了各種軟件、語言,很多同學會數(shù)據(jù)挖掘、機器學習以及人工智能,這些都是未來科技的前沿,科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的動力,現(xiàn)代教育不能只停留在教授學生理論知識的學習,更重要的是理論與實踐的結(jié)合,走產(chǎn)學研相結(jié)合的道路,數(shù)學建模很好的把理論與實踐相結(jié)合,激發(fā)學生科研熱情,提高學生科研積極性,激發(fā)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,為以后工作生活奠定了扎實的基礎(chǔ)。為了讓建模更好的服務(wù)學生,我們將不斷的努力,探索和改進培養(yǎng)模式和方法,爭取通過數(shù)學建模平臺使更多的同學受益,培養(yǎng)出更多的具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的大學生。
參考文獻:
[2]韋程東.數(shù)學建模能力培養(yǎng)方法研究[m].北京:科學出版社,.
大學數(shù)學建模論文篇十二
一、 論文形式:科學論文
科學論文是對某一課題進行探討、研究,表述新的科學研究成果或創(chuàng)見的文章。
注意:它不是感想,也不是調(diào)查報告。
二、 論文選題:新穎,有意義,力所能及
要求:
1. 有背景.
應用問題要來源于學生生活及其周圍世界的真實問題,要有具體的對象和真實的數(shù)據(jù)。理論問題要了解問題的研究現(xiàn)狀及其理論價值。要做必要的學術(shù)調(diào)研和研究特色。
2. 有價值.
有一定的應用價值,或理論價值,或教育價值,學生通過課題的研究可以掌握必須的科學概念,提升科學研究的能力。
3. 有基礎(chǔ)
對所研究問題的背景有一定了解,掌握一定量的參考文獻,積累了一些解決問題的方法,所研究問題的數(shù)據(jù)資料是能夠獲得的。
4. 有特色
思路創(chuàng)新,有別于傳統(tǒng)研究的新思路;
方法創(chuàng)新,針對具體問題的特點,對傳統(tǒng)方法的改進和創(chuàng)新; 結(jié)果創(chuàng)新,要有新的,更深層次的結(jié)果。
5. 問題可行
適合學生自己探究并能夠完成,要有學生的特色,所用知識應該不超過
高中生的能力范圍。
三、 (數(shù)學應用問題)數(shù)據(jù)資料:來源可靠,引用合理,目標明確 要求:
1.數(shù)據(jù)真實可靠,不是編的數(shù)學題目;
…… …… 余下全文
大學數(shù)學建模論文篇十三
使學生的綜合應用能力、實踐創(chuàng)新能力和綜合應用素質(zhì)等多方面均能得到提升和發(fā)展。
對于醫(yī)學專業(yè)的學生來說,在校所學的數(shù)學基礎(chǔ)理論課程比較有限,并且學生對純粹的數(shù)學知識與復雜的理論推導已經(jīng)極為厭倦,如果數(shù)學建模還是以傳統(tǒng)的“灌輸式”和教師“主導型”為主、簡單的應用案例為主要教學內(nèi)容的話,其結(jié)果勢必會使學生有一種再講數(shù)學課和做應用題的感覺,既不能很好地激發(fā)學生的學習興趣,也不能體現(xiàn)數(shù)學建模的思想方法和本質(zhì)特色。
因此,如何使學生擺脫這種尷尬的現(xiàn)狀已成為我們教學的一大難點。針對這種情況,在教學模式上,我們大膽嘗試研究型教學模式,即采用“從實踐中來,到實踐中去”的教學理念。一方面,從最現(xiàn)實、最熱門的醫(yī)學話題出發(fā),從學生最感興趣的.問題入手,激發(fā)學生的學習興趣和進一步學習的主動性,使他們從一開始就能進入到學習的角色中去;另一方面,通過開展多種方式的實踐教學活動,使學生在實踐中掌握數(shù)學建模的常用方法和基本技能,忽略繁瑣的數(shù)學推導過程,讓學生體會發(fā)現(xiàn)問題和思考問題的過程,培養(yǎng)學生解決問題的創(chuàng)新能力。
近些年來,我們開設(shè)的醫(yī)藥數(shù)學建模課受到了學生的一致好評,其關(guān)鍵之處在于我們一改傳統(tǒng)的教學模式,通過組織數(shù)學建模興趣研討班,讓每位同學都能充分地參與到研究中去并且使每位學生都有發(fā)言的機會。這些舉措旨在進一步激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,提高學生的數(shù)學建模實踐能力。研討班面向全校各類醫(yī)學專業(yè)的學生,并以三人為單位,劃分成若干個組,通過專題研討的形式開展活動。實踐證明:通過這種研討過程,學生不僅對所學的醫(yī)學知識有了更深刻的理解與認識,在文獻資料查閱、計算機編程、語言表達能力等諸多方面也都有了顯著的提高。通過這個過程的學習,為學生今后從事醫(yī)學科研工作打下了良好的基礎(chǔ)。
為了有效的培養(yǎng)學生綜合應用能力和深層次學習的習慣與意識,我們在教學方法上一改往日的“講透,講懂”的方法,忽略純理論的繁瑣推導,突出知識的應用思想和應用意識,讓學生帶著問題上課,嘗試在解決問題中與教師進行交流,下課帶著問題回去。
在課堂教學中,重點講解發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的方法與技巧。通過課前作業(yè),引導學生自我發(fā)現(xiàn)問題;通過課堂講解和研討,引導學生解決問題;通過課后作業(yè),總結(jié)和鞏固所學知識,學習應用與拓展知識。這種完全以學生為主,教師為輔的做法,有利于培養(yǎng)學生樹立勇于探索求知的信心和探索新知識的能力與意識,提高學生的創(chuàng)新能力和敏銳的洞察力及想象力,從而提升學生的綜合應用素質(zhì)。
在現(xiàn)實生活中的實際問題是比較復雜的,往往單一的方法是難以解決的,通常是需要多種方法的綜合應用方能解決。
因此,以實際問題驅(qū)動的教學模式,主要是引導學生如何將復雜的實際問題分解為一系列簡單的小問題,在解決每一個小問題的過程中,讓學生學習并掌握相關(guān)的數(shù)學知識與方法。這種在應用中學習的教學方法,在很大程度上解決了學生普遍存在的“學數(shù)學有什么用、學了數(shù)學不知怎么用”的困惑。
在整個教學過程中,貫穿以學生為主體,通過案例分析引導學生的思維方法,針對一個案例的解決過程和方法,要求實現(xiàn)舉一反三,促使學生對所掌握的知識進行重組再現(xiàn)和優(yōu)化構(gòu)建,讓學生在學習和問題的解決中學會不斷地總結(jié)與歸納,用成功的方法再去演繹解決新的問題,通過不斷地歸納演繹、對比分析、總結(jié)經(jīng)驗、彌補不足,進一步學習相關(guān)知識和方法,再進行實踐,從而不斷增強自身的綜合應用能力和素質(zhì)。
隨著醫(yī)學院校教育理念的轉(zhuǎn)變以及教育體制改革的深入,對培養(yǎng)適應科學技術(shù)迅速發(fā)展的創(chuàng)新型醫(yī)學人才提出了更高的要求。如何培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)高的專業(yè)人才已成為亟待解決的問題之一。本文探討了醫(yī)藥數(shù)學建模課程的開設(shè)對培養(yǎng)大學生實踐創(chuàng)新能力的幾點做法。教學實踐證明:數(shù)學建模課充分鍛煉了學生的各項能力,是提高醫(yī)學專業(yè)學生綜合應用素質(zhì)行之有效的方法。
大學數(shù)學建模論文篇十四
高校數(shù)學教育是高等教育的基礎(chǔ)學科,占據(jù)重要的一席之地。如何改變學生對數(shù)學枯燥乏味的學習狀態(tài),讓學生輕松愉快地參與到數(shù)學學習中,是當前高校數(shù)學教學者面臨的一個重要課題。在高校數(shù)學教學中開展數(shù)學建模競賽,不僅能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,還能有效提高提高學生的創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)和對數(shù)學的應用能力。本文對高校開展數(shù)學建模競賽與創(chuàng)新思維培養(yǎng)進行了分析闡述,并對此進行了一定的思考。
數(shù)學建模是一種融合數(shù)學邏輯思想的思考方法,通過運用抽象性的數(shù)學語言和數(shù)學邏輯思考方法,創(chuàng)造性的解決數(shù)學問題。當前很多高校中開始引入數(shù)學建模思想來加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),可以使學生的邏輯思維能力和運用數(shù)學邏輯創(chuàng)新解決問題的能力得到提升。數(shù)學建模競賽起源于1985年的美國,幾年后國內(nèi)幾所高校數(shù)學建模教師組織學生開始參與美國的數(shù)學建模大賽,促進了數(shù)學建模思維的快速發(fā)展。直到1992中國首屆數(shù)學建模大賽召開,而后一發(fā)不可收拾,至今仍以每年20%左右的速度增長,呈現(xiàn)一派繁榮景象。
2.1數(shù)學建模競賽自主性較強。自主性首先體現(xiàn)在在數(shù)學建模過程中學生可以根據(jù)自己的建模需要通過一切可以利用的資源、工具來進行資料查閱和收集,建模比賽隊員可以根據(jù)自己的意見和思維進行靈活自由解答,形式不拘一格。其次體現(xiàn)在數(shù)學建模競賽的組織形式呈現(xiàn)多元化特點,組織制度上也較為靈活多樣,數(shù)學建模主要側(cè)重于分析思想,沒有標準答案可以參考分享。2.2建模隊伍呈日益燎原之勢。1992年首屆中國數(shù)學建模大賽開展以來,其影響力與日俱增,高校和社會各界對數(shù)學建模頗為重視,參賽隊伍、參賽學生的質(zhì)量一直處于上升狀態(tài),數(shù)學模型也日漸合理科學,學生團隊在國際數(shù)學建模大賽中屢創(chuàng)驕人戰(zhàn)績。2.3組織培訓日益加強。數(shù)學建模競賽對學生數(shù)學知識的掌握及靈活運用、口套表達、語言邏輯思維、綜合素質(zhì)都有著非常高的要求,因此高校遴選參賽選手都投入了很大的精力,組織培訓的時間很長,培訓內(nèi)容也很豐富,為數(shù)學建模競賽取得好成績奠定了堅實的基礎(chǔ)。
3.1學生的團隊協(xié)作能力和意識得到增強。數(shù)學建模競賽的團隊組織形式活潑自由,通常采用學生組隊模式開展,數(shù)學建模競賽隊伍形成一個團結(jié)戰(zhàn)斗的整體,代表著不僅僅是學校的聲譽,還一定程度上展示著國家的形象。經(jīng)過長時間的培訓,對數(shù)學模型的研究和分析,根據(jù)學生訓練中的優(yōu)勢和特長,進行合理科學的小組分工,讓學生快速高效地完成整個數(shù)學建模,在建模過程中學生統(tǒng)籌協(xié)作、密切配合,發(fā)揮各自的優(yōu)勢和長處,確保數(shù)學建模取得最大效用,學生的團隊協(xié)作能力和意識得到鍛煉,責任感和榮譽感進一步增強,通過建模競賽彰顯團隊的合作能力和中國數(shù)學建模方面的發(fā)展。
3.2高校學生參賽積極性高漲。近年來大學生數(shù)學建模競賽的參與性高漲,參賽人數(shù)保持著20%左右的上漲幅度,參賽成績也較為理想,創(chuàng)新能力得到了較好的鍛煉和培養(yǎng),綜合素質(zhì)得到提高,數(shù)學的應用能力提升。
3.3高校學生數(shù)學邏輯思維能力和靈活運用知識的能力得到提升。數(shù)學建模競賽充滿著刺激性和挑戰(zhàn)性,是學生各方面綜合能力的一個展示。在數(shù)學建模競賽中,學生不僅要需要扎實豐厚的數(shù)學知識儲備,還需要具備清晰的數(shù)學邏輯思維和語言表達能力。同時要有機智的臨場發(fā)揮能力和應變能力,不怯場、不驚慌,有充分的思想準備,能輕松應對其他參賽選手和評委的提問,能組織條理性、邏輯性的語言進行表述,將參賽小組數(shù)學模型的含義和設(shè)計清晰完整的傳達給評委和其他參賽選手。在這個過程中,無疑會使學生的數(shù)學邏輯思維和語言表達能力及靈活運用數(shù)學知識的能力有一個較大的提升。
3.4學生的自學能力和意志力得到鍛。數(shù)學建模競賽對參賽學生的綜合知識和能力要求非常高,難度也非常大,需要與眾不同的智慧和能力??梢哉f數(shù)學建模過程中,有許多高深的知識難于理解,有的日常學習過程中根本接觸不到,需要數(shù)學建模參賽小組成員的互助合作,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢和平時培訓中的知識積淀,通過借助大量的工具書及參考資料,加上團隊的`理解分析去摸索,探尋數(shù)學建模所需要的基礎(chǔ)知識,無疑這對學生的自學能力培養(yǎng)是一個很好的鍛煉。另外,搜尋資料、學習數(shù)學建模知識的過程是枯燥乏味的,需要長久的耐力和信心,無疑這對學生的堅毅不畏難的品質(zhì)是一個很好的培養(yǎng)和磨煉。
3.5創(chuàng)新思維與能力得到有效提升。經(jīng)過艱苦復雜的數(shù)學建模訓練,高校學生信息收集與處理復雜問題的能力得到培養(yǎng)鍛煉,學生數(shù)量觀念得到增強,能夠養(yǎng)成敏銳觀察事物數(shù)量變化的能力,數(shù)學的嚴謹推導也使學生養(yǎng)成認真細心、一絲不茍的習慣,邏輯思維能力得到提高,思路變得更加富有條理性,能靈活地處理各種復雜問題,有效解決數(shù)學疑難,數(shù)學理論能更好第應用于實踐,數(shù)學素養(yǎng)進一步得到提升。
綜上所述,高校學生數(shù)學建模競賽的開展,能較高地提升學生的創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng),團隊合作能力、競爭能力、表達交流能力、邏輯思維能力、意志品質(zhì)能力等都能得到良好的塑造。高校要積極組織和開展數(shù)學建模競賽,使學生的綜合素質(zhì)得到發(fā)展和鍛煉。學校用重視和鼓勵全體學生參與數(shù)學建模競賽,通過競賽實現(xiàn)學生各方面能力尤其是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
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大學數(shù)學建模論文篇十五
摘要:數(shù)學作為很多學科的計算工具,可以說是現(xiàn)代科學的基礎(chǔ),要想利用數(shù)學來解決實際問題,首先要建立相應的數(shù)學模型,本文在數(shù)學建模思想概念和特點的基礎(chǔ)上,從計算機軟件、實際生活中的應用等方面,對其應用的發(fā)展進行了分析,最后從分析問題、建立模型、校驗模型三個階段,對數(shù)學建模的方法,進行了深入的研究。
關(guān)鍵詞:數(shù)學建模;思想;應用;方法;分析
引言
隨著自然科學的發(fā)展,利用數(shù)學等思想來解決實際問題,越來越受到人們的重視,數(shù)學作為一門歷史悠久的自然科學,是在實際應用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,但是隨著理論研究的深入,現(xiàn)在數(shù)學理論已經(jīng)非常先進,很多理論都無法付諸實踐,在這種背景下,如何利用現(xiàn)有的數(shù)學理論來解決實際問題,成為了很多專家和學者研究的問題。通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn),要想利用數(shù)學來解決實際問題,首先要建立相應的數(shù)學模型,將實際的問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學符號的表達方式,這樣才能夠通過數(shù)學計算,來解決一些實際問題,從某種意義上來說,計算機就是由若干個數(shù)學模型組成的,計算機軟件之所以能夠解決實際問題,就是根據(jù)實際應用的需要,建立了一個相應的數(shù)學模型,這樣才能夠讓計算機來解決。
1數(shù)學建模思想分析
1.1數(shù)學建模思想的概念
數(shù)學是一門歷史悠久的自然科學,在古時候,由于實際應用的需要,人們就已經(jīng)開始使用數(shù)學來解決實際問題,但是受到當時技術(shù)條件的限制,數(shù)學理論的水平比較低,只是利用數(shù)學來進行計數(shù)等,隨著經(jīng)濟和科技水平的提高,尤其是在工業(yè)革命之后,自然科學得到了極大的發(fā)展,對于利用自然科學來解決實際問題,也成為了人們研究的重點,在市場經(jīng)濟的推動下,人們將這些理論知識轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)品。計算機就是在這種背景下產(chǎn)生的,在數(shù)學理論的基礎(chǔ)上,將電路的通和不通兩種狀態(tài),與數(shù)學的二進制相結(jié)合,這樣就能夠讓計算機來處理實際問題,從本質(zhì)上來說,這就是數(shù)學建模思想的范疇,但是在計算機出現(xiàn)的早期,數(shù)學建模的理論還沒有形成,隨著計算機軟件技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸的意識到數(shù)學建模的重要性,發(fā)現(xiàn)利用數(shù)學建模思想,可以解決很多實際的問題,而數(shù)學建模的概念,就是將遇到的實際問題,利用特定的數(shù)學符號進行描述,這樣實際問題就轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,可以利用數(shù)學的計算方法來解決。
1.2數(shù)學建模思想的特點
如何解決實際問題,從有人類文明開始,就成為了人們研究的重點,隨著自然科學的發(fā)展,出現(xiàn)了很多具體的學科,利用這些不同的學科,可以解決不同的實際問題,而數(shù)學就是其中最重要的一門學科,而且是其他學科的基礎(chǔ),如物理學科中,數(shù)學就是一個計算的工具,由此可以看出數(shù)學的重要性,進入到信息時代后,計算機得到了普及應用,無論是日常生活中還是工作中,計算機都有非常重要的應用,而在信息時代,注重的是解決問題的效率。與其他解決問題的方式相比,數(shù)學建模顯然更加科學,現(xiàn)在數(shù)學建模已經(jīng)成為了一門獨立的學科,很多高校中都開設(shè)了這門課程,為了培養(yǎng)學生們利用數(shù)學解決實際問題的能力,我國每年都會舉辦全國性的數(shù)學建模大賽,采用開放式的參賽方式,對學生們的數(shù)學建模能力進行考驗,而大賽的題目,很多都是一些實際問題,對于比賽的結(jié)果,每個參賽隊伍的建模方式都有一定的差異,其中選出一個最有效的方式成為冠軍。由此可以看出,對于一個實際的問題,可以建立多個數(shù)學模型進行解決,但是執(zhí)行的效率具有一定的差異,如有些計算的步驟較少,而有些計算的過程比較簡單,而如何評價一個模型的效率,必須從各個方面進行綜合的考慮。
2數(shù)學建模思想的應用
2.1計算機軟件中數(shù)學建模思想的應用
通過深入的分析可以知道,計算機之所以能夠解決實際問題,很大程度上依賴與計算機軟件,而計算機軟件自身就是一個或幾個數(shù)學模型,在軟件開發(fā)的過程中,首先要進行需求的分析,這其實就是數(shù)學建模的第一個環(huán)節(jié),對問題進行分析,在了解到問題之后,就要通過計算機語言,對問題進行描述,而計算機語言是人與計算機進行溝通的語言,最終這些語言都要轉(zhuǎn)化成0和1二進制的方式,這樣計算機才能夠進行具體的計算。由此可以看出,計算機就是依靠數(shù)學來解決實際問題,而每個計算機軟件,都可以認為是一個數(shù)學模型,如在早期的計算機程序設(shè)計中,受到當時計算機技術(shù)水平的限制,采用的還是低級語言,由于低級語言人們很難理解,因此在程序編寫之前,都會先建立一個數(shù)學模型,然后將這個模型轉(zhuǎn)化成相應的計算機語言,這樣計算機就可以解決實際的問題,由于計算機能夠自行計算的特點,只要輸入相應的參數(shù)后,就可以直接得到結(jié)果,不再需要人為的計算。
2.2數(shù)學建模思想直接解決實際問題
經(jīng)過了多年的發(fā)展,現(xiàn)在數(shù)學建模自身已經(jīng)非常完善,為了培養(yǎng)我國的數(shù)學建模人才,從1992年開始,每年我國都會舉辦一屆全國數(shù)學建模大賽,所有的高校學生都可以參加,大賽采用了開放性的參賽方式,通常情況下,對于題目設(shè)置的也比較靈活,會有多個題目提供給隊員選擇,學生可以根據(jù)自己的實際情況,來選擇一個最適合自己的問題。而數(shù)學建模大賽舉辦的主要目的,就是讓學生們掌握如何利用數(shù)學理論,來解決實際問題,在學習數(shù)學知識的過程中,很多學生會認為,數(shù)學與實踐的距離很遠,學習的都是純理論的知識,學習的興趣很低,與一些實踐密切相關(guān)的學科相比,選擇數(shù)學專業(yè)的學生很少,而數(shù)學建模的出現(xiàn),在很大程度上改善了這種情況,讓人們真正的了解數(shù)學,并利用數(shù)學來解決復雜的問題。受到特殊的歷史因素影響,我國自然科學發(fā)展的起步較晚,在建國后經(jīng)歷了很長一段時間封,閉發(fā)展,與西方發(fā)達國家之間的交流比較少,因此對于數(shù)學建模等現(xiàn)代科學,研究的時間比較短,導致目前我國很少會利用數(shù)學建模來解決實際問題,相比之下,發(fā)達國家在很多領(lǐng)域中,經(jīng)常會用到數(shù)學建模的知識,如在企業(yè)日常運營中,需要進行市場調(diào)研等工作,而對于這些調(diào)研工作的處理,在進行之前都會建立一個數(shù)學模型,然后按照這個建立的模型來處理。
2.3數(shù)學建模思想應用的發(fā)展
從本質(zhì)上來說,數(shù)學是在實際應用的基礎(chǔ)上,逐漸形成的一門學科,但是受到當時技術(shù)水平的限制,雖然人們已經(jīng)懂得去計算,卻并知道自己使用的是數(shù)學知識,隨著自然科學的發(fā)展,對數(shù)學的應用越來越多,而數(shù)學自身理論的發(fā)展速度很快,遠遠超過了實際應用的范圍,同時隨著其他學科的發(fā)展,數(shù)學變成了一種計算的工具,因此數(shù)學應用的第一個階段中,主要是作為一種工具。隨著電子計算機的出現(xiàn),對數(shù)學的應用達到了一個極限,人們在數(shù)學和物理的基礎(chǔ)上,制作出了能夠自動計算的機器,在計算機出現(xiàn)的早期,受到性能和體積上的限制,只能進行一些簡單的數(shù)學計算,還不能解決實際的問題,但是計算機語言和軟件技術(shù)的.發(fā)展,使其在很多領(lǐng)域得到了應用,在計算的基礎(chǔ)上,能夠解決很多問題,而軟件程序的開發(fā),其實就是建立數(shù)學模型的過程,由此可以看出,數(shù)學建模思想應用的第二階段中,主要是以現(xiàn)代計算機等電子設(shè)備的方式,來解決實際的問題。
3數(shù)學建模思想應用的方法
3.1分析問題
數(shù)學模型的應用都是為了解決實際問題,雖然很多問題都可以通過建模的方式來解決,但是并不是所有的問題,因此在遇到實際問題時,首先要對問題進行具體的分析,首先就是看是否能夠轉(zhuǎn)化成數(shù)學符號,如果能夠直接用數(shù)學語言來進行描述,那么就可以容易的建立相應的數(shù)學模型,但是通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn),隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展,遇到的問題越來越復雜,其中很多都無法直接用數(shù)學語言來描述,這就增加了數(shù)學建模的難度。由此可以看出,分析問題作為數(shù)學建模的第一個環(huán)節(jié),也是最重要的一個環(huán)節(jié),如果問題分析的不夠具體,那么將無法建立出數(shù)學模型,同時對數(shù)學模型的建立也具有非常重要的影響,通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn),能夠建立高效率的數(shù)學模型,都是對問題分析的比較徹底,甚至有些獨特的理解,只有這樣才能夠采用建立一個最簡單的模型,而隨著數(shù)學建模自身的發(fā)展,現(xiàn)在建立模型的過程中,對于一個實際的問題,經(jīng)常需要建立多個模型,這樣通過多個數(shù)學模型協(xié)同來解決一個問題。
3.2數(shù)學模型的建立
在分析實際問題后,就要用數(shù)學符號來描述要解決的問題,這是建立數(shù)學模型的準備環(huán)節(jié),要想利用數(shù)學來解決實際問題,無論采用哪種方式,都要轉(zhuǎn)化成數(shù)學語言,然后才能夠通過計算的方式解決,而數(shù)學模型的過程,就是在描述完成后,建立相應的數(shù)學表達式,通常情況下,在分析問題時,都能夠發(fā)現(xiàn)某種內(nèi)在的規(guī)律,這個規(guī)律是數(shù)學建模的基礎(chǔ)。如果無法找到這個規(guī)律,顯然就不能利用現(xiàn)有的一些數(shù)學定律,從而建立相應的表達式,最后解決相應的問題,由此可以看出,分析問題的內(nèi)在規(guī)律,是影響數(shù)學建模的重要因素,而這個規(guī)律的發(fā)現(xiàn),除了在現(xiàn)有的數(shù)學知識外,也可以結(jié)合其他學科的知識,尤其是現(xiàn)在遇到的問題越來越復雜,對于以往簡單的問題,只需要建立一個簡單的模型即可解決,而現(xiàn)在復雜的問題,經(jīng)常需要建立多個模型。因此現(xiàn)在數(shù)學建模的難度越來越大,從近些年全國數(shù)學建模大賽的題目就可以看出,對于問題的描述越來越模糊,甚至出現(xiàn)了一些歷史上的難題,而不同學生根據(jù)自己的理解,建立的模型也具有很大的差異,其中一些模型非常新穎,為實際問題的解決提供了良好的參考,目前我國對數(shù)學建模的研究有限,尤其是與西方發(fā)達國家相比,實踐的機會還比較少。
3.3數(shù)學模型的校驗
在數(shù)學模型建立之后,對于這個模型是否能夠解決實際問題,具體的執(zhí)行效率如何,都需要進行校驗,因此檢驗是數(shù)學模型建立最后的一個環(huán)節(jié),也是非常重要的一個步驟,通常情況下,經(jīng)過校驗都能夠發(fā)現(xiàn)模型中存在的一些問題,從而進行完善,這樣才能夠保證嚴謹性,在實際校驗的過程中,要對數(shù)學模型的每個部分進行驗證,通過輸入特定的數(shù)據(jù),看得到的結(jié)果是否符合理論值,如果沒有問題,就說明該模型可以解決實際問題。除了檢驗模型的準確外,校驗還有另外一個作用,就是優(yōu)化模型,在選定數(shù)據(jù)后,能夠看到數(shù)學模型計算的整個過程,這時就可以對具體的細節(jié)進行優(yōu)化,如哪部分可以減少計算的步驟,或者簡化計算的方式等,這樣可以使整個模型更加科學、合理,由此可以看出,校驗工作對于數(shù)學模型的建立,具有非常重要的意義。
4結(jié)語
通過全文的分析可以知道,對于數(shù)學理論的應用,從很久之前就已經(jīng)開始了,但是數(shù)學建模思想的出現(xiàn),卻是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,逐漸形成的一門學科,電子計算機的出現(xiàn),在很大程度上改變了處理事情的方式,利用計算機軟件,只要輸入相應的參數(shù),就可以直接得到結(jié)果,這正是數(shù)學模型完成的任務(wù),只是計算機的出現(xiàn),省略了中間的計算過程,因此計算機軟件的方式,是數(shù)學建模思想最好的應用方法,要想解決不同的問題,只要建立不同的模型,然后編寫相應的程序。
大學數(shù)學建模論文篇十六
(一)教學觀念陳舊化
就當前高等數(shù)學的教育教學而言,高數(shù)老師對學生的計算能力、思考能力以及邏輯思維能力過于重視,一切以課本為基礎(chǔ)開展教學活動。作為一門充滿活力并讓人感到新奇的學科,由于教育觀念和思想的落后,課堂教學之中沒有穿插應用實例,在工作的時候?qū)W生不知道怎樣把問題解決,工作效率無法進一步提升,不僅如此,陳舊的教學理念和思想讓學生漸漸的失去學習的興趣和動力。
(二)教學方法傳統(tǒng)化
教學方法的優(yōu)秀與否在學生學習的過程中發(fā)揮著重要的作用,也直接影響著學生的學習成績。一般高數(shù)老師在授課的時候都是以課本的順次進行,也就意味著老師“由定義到定理”、“由習題到練習”,這種默守陳規(guī)的教學方式無法為學生營造活躍的學習氛圍,讓學生獨自學習、思考的能力進一步下降。這就要求教師致力于和諧課堂氛圍營造以及使用新穎的教育教學方法,讓學生在課堂中主動參與學習。
二、建模在高等數(shù)學教學中的作用
對學生的想象力、觀察力、發(fā)現(xiàn)、分析并解決問題的能力進行培養(yǎng)的過程中,數(shù)學建模發(fā)揮著重要的作用。最近幾年,國內(nèi)出現(xiàn)很多以數(shù)學建模為主體的賽事活動以及教研活動,其在學生學習興趣的提升、激發(fā)學生主動學習的積極性上扮演著重要的角色,發(fā)揮著突出的作用,在高等數(shù)學教學中引入數(shù)學建模還能培養(yǎng)學生不畏困難的品質(zhì),培養(yǎng)踏實的工作精神,在協(xié)調(diào)學生學習的知識、實際應用能力等上有突出的作用。雖然國內(nèi)高等院校大都開設(shè)了數(shù)學建模選修課或者培訓班,但是由于課程的要求和學生的認知水平差異較大,所以課程無法普及為大眾化的教育。如今,高等院校都在積極的尋找一種載體,對學生的整體素質(zhì)進行培養(yǎng),提升學生的創(chuàng)新精神以及創(chuàng)造力,讓學生滿足社會對復合型人才的需求,而最好的載體則是高等數(shù)學。
高等數(shù)學作為工科類學生的一門基礎(chǔ)課,由于其必修課的性質(zhì),把數(shù)學建模引入高等數(shù)學課堂中具有較廣的影響力。把數(shù)學建模思想滲入高等數(shù)學教學中,不僅能讓數(shù)學知識的本來面貌得以還原,更讓學生在日常中應用數(shù)學知識的能力得到很好的培養(yǎng)。數(shù)學建模要求學生在簡化、抽象、翻譯部分現(xiàn)實世界信息的過程中使用數(shù)學的語言以及工具,把內(nèi)在的聯(lián)系使用圖形、表格等方式表現(xiàn)出來,以便于提升學生的表達能力。在實際的學習數(shù)學建模之后,需要檢驗現(xiàn)實的信息,確定最后的結(jié)果是否正確,通過這一過程中的鍛煉,學生在分析問題的過程中可以主動地、客觀的辯證的運用數(shù)學方法,最終得出解決問題的最好方法。因此,在高等數(shù)學教學中引入數(shù)學建模思想具有重要的意義。
三、將建模思想應用在高等數(shù)學教學中的具體措施
(一)在公式中使用建模思想
在高數(shù)教材中占有重要位置的是公式,也是要求學生必須掌握的內(nèi)容之一。為了讓教師的'教學效果進一步提升,在課堂上老師不僅要讓學生對計算的技巧進一步提升之余,還要和建模思想結(jié)合在一起,讓解題難度更容易,還讓課堂氛圍更活躍。為了讓學生對公式中使用建模思想理解的更透徹,老師還應該結(jié)合實例開展教學。
(二)講解習題的時候使用數(shù)學模型的方式
課本例題使用建模思想進行解決,老師通過對例題的講解,很好的講述使用數(shù)學建模解決問題的方式,讓學生清醒的認識在解決問題的過程中怎樣使用數(shù)學建模。完成每章學習的內(nèi)容之后,充分的利用時間為學生解疑答惑,以學生所學的專業(yè)情況和學生水平的高低選擇合適的例題,完成建模、解決問題的全部過程,提升學生解決問題的效率。
(三)組織學生積極參加數(shù)學建模競賽
一般而言,在競賽中可以很好地鍛煉學生競爭意識以及獨立思考的能力。這就要求學校充分的利用資源并廣泛的宣傳,讓學生積極的參加競賽,在實踐中鍛煉學生的實際能力。在日常生活中使用數(shù)學建模解決問題,讓學生獨自思考,然后在競爭的過程中意識到自己的不足,今后也會努力學習,改正錯誤,提升自身的能力。
四、結(jié)束語
高等數(shù)學主要對學生從理論學習走向解決實際問題的能力進行培養(yǎng),在高等數(shù)學中應用建模思想,促使學生對高數(shù)知識更充分的理解,學習的難度進一步降低,提升應用能力和探索能力。當前,在高等教學過程中引入建模思想還存在一定的不足,需要高校高等數(shù)學老師進行深入的研究和探索的同時也需要學生很好的配合,以便于今后的教學中進一步提升教學的質(zhì)量。
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大學數(shù)學建模論文篇十七
隨著社會的不斷發(fā)展和科學技術(shù)的進步,數(shù)學在現(xiàn)實生活中的應用越來越廣泛,尤其是計算機技術(shù)的發(fā)展及廣泛應用,使數(shù)學建模思想在解決社會各個領(lǐng)域中的實際問題的應用越來越深入。本文筆者簡要談?wù)剶?shù)學建模思想融入大學數(shù)學類課程的意義和方法。
所謂數(shù)學建模就是指構(gòu)造數(shù)學模型的過程,也就是說用公式、符號和圖表等數(shù)學語言來刻畫和描述一個實際問題,再經(jīng)過計算、迭代等數(shù)學處理得到定量的結(jié)果,從而供人們分析、預報、決策與控制。那么數(shù)學模型就是利用數(shù)學術(shù)語對一部分現(xiàn)實世界的描述。數(shù)學建模思想是指理論聯(lián)系實際,將實際的事物抽象成數(shù)學模型,然后利用所學的理論來解決問題的一種思想。
在新形勢下,傳統(tǒng)的數(shù)學教學方法已經(jīng)無法適應現(xiàn)在大學數(shù)學教育改革的需求,數(shù)學建模思想與大學數(shù)學類課程教育融合成為目前高等院校數(shù)學教學改革的突破口。
(1)數(shù)學知識在各個領(lǐng)域的應用越來越廣泛。如今數(shù)學知識在各個領(lǐng)域的應用越來越廣泛,尤其是在經(jīng)濟學中的應用最為顯著。自從1969年創(chuàng)設(shè)諾貝爾經(jīng)濟學獎以來,就有不少理論成果來自利用數(shù)學工具分析經(jīng)濟問題。事實上,從1969年到20xx年這35年中,一共產(chǎn)生了53位獲獎?wù)撸渲袚碛袛?shù)學學位的共有19人,所占比例為35.8%;其中擁有理工學位的有9人,所占比例為17%;二者共計占52.8%;其中共有29位諾貝爾經(jīng)濟學獎的獲得者是以數(shù)學方法為主要的研究方法,約占總?cè)藬?shù)的63.1%。然而幾乎所有的諾貝爾經(jīng)濟學獎獲得者都運用了數(shù)學方法來研究經(jīng)濟學理論。除了在經(jīng)濟領(lǐng)域,數(shù)學建模思想也廣泛應用于生物醫(yī)學,包括超聲波、電磁診斷等方面。同時數(shù)學建模還將數(shù)學與生物學融合進了基因科學,例如基因表達的定型、基因組測序、基因分類等等,在生物學領(lǐng)域需要建立大規(guī)模的模擬以及復雜的數(shù)學模型??梢姅?shù)學建模思想的應用是非常廣泛的,并對其他領(lǐng)域的發(fā)展起著重要的推動作用。
(2)有利于激發(fā)學生的學習熱情,豐富大學數(shù)學課程。一般的數(shù)學課,通常只是重視理論知識的講解和傳授,對知識點的推理和思想方法的分析較少。而且多數(shù)學生為了應付考試,也只是以“類型題”的方式去復習知識點。這樣的方式雖然能夠讓學生掌握一部分數(shù)學知識,可是卻不能提高學生的數(shù)學素質(zhì),不能提高學生對大學數(shù)學的學習興趣。而數(shù)學建模思想運用數(shù)學知識來解決生活中的實際問題,這樣就使數(shù)學活了起來,而不是死的理論知識。運用數(shù)學建模思想能夠讓學生在數(shù)學中感悟生活,在生活中體會數(shù)學的價值,更容易吸引學生的學習興趣。而興趣是學習最有效的動力,讓學生主動參與學習而非被動學習,取得的教學效果會更好。
(3)是加強數(shù)學教學改革,適應時代發(fā)展的需要。在大學數(shù)學教學活動中,許多學生常常陷入這樣的困惑之中:花費了大量的精力,做了很多習題,但是卻感受不到數(shù)學的作用和價值。而教師在教學中也總是告訴學生數(shù)學是一門很有用的課程,但是卻舉不出現(xiàn)實的例子。并且傳統(tǒng)的教學方式也只是教會學生掌握簡單的理論知識,并不能提高學生的數(shù)學素養(yǎng)和數(shù)學意識。而將數(shù)學建模思想融入到大學的數(shù)學類課程之中就能很好地解決這些問題。因為將數(shù)學建模思想運用到數(shù)學類課程中,就能夠讓學生在獨立思考和探索中感受到數(shù)學在現(xiàn)實生活中的實用價值,提高學生運用數(shù)學的眼光去觀察、分析以及表示各種事物的空間關(guān)系、數(shù)量關(guān)系和數(shù)學信息的能力,提高學生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識。
(1)教師在教學過程中較少滲入數(shù)學建模思想。目前在高校數(shù)學教學中數(shù)學建模的思想應用得仍然較少,重視程度不夠。不少高校的教師在開展大學數(shù)學類課程時,仍然只是停留在數(shù)學知識的教學方面,并沒有對學生進行研究性學習探索。據(jù)調(diào)查,大多數(shù)高校教師對日常的教學工作能夠認真完成規(guī)定的教學任務(wù),但能夠真正創(chuàng)造性地把數(shù)學建模思想融入到數(shù)學教學任務(wù)中的教師較少。大多數(shù)高校數(shù)學老師都意識到探索式的數(shù)學建模教學很重要,但真正將數(shù)學建模思想與數(shù)學教學融合的嘗試和探索卻很少??梢姸鄶?shù)高校教師雖然明白數(shù)學建模思想的重要性,但是由于缺乏足夠的數(shù)學建模教學的相關(guān)知識及經(jīng)驗,在實際教學中數(shù)學建模思想仍未得到充分的運用。
(2)開設(shè)的有關(guān)數(shù)學建模的課程和活動較少。雖然數(shù)學建模思想得到了越來越廣泛的應用,但是在高校中實際開設(shè)的有關(guān)數(shù)學建模的課程并不多,尤其是應用數(shù)學、數(shù)學實驗以及計算機應用等一些需要滲入數(shù)學建模思想的課程在實際的教學過程中并沒有創(chuàng)造性地運用數(shù)學建模思想。另一方面,校內(nèi)自主開展的有關(guān)數(shù)學建模競賽和活動并不多,宣傳力度也不夠,無法讓更多的學生了解數(shù)學建模的意義和價值,更無法參與到數(shù)學建?;顒又腥ァ?BR> (3)學生對數(shù)學的態(tài)度和觀念還未改變,對數(shù)學建模缺乏深入的了解。大學數(shù)學是一門較為抽象的學科,其概念、定理和性質(zhì)都不容易掌握,由于其具有一定的難度,所以不少學生對大學數(shù)學類課程以及數(shù)學建模沒有興趣。并且這些學生在初中和高中階段也學習數(shù)學,但是不少學生是為了應付考試,并沒有見識到數(shù)學的應用性,覺得數(shù)學是一門純理論的課程,沒有實用價值。同時很多學生對數(shù)學建模思想的運用并不夠了解,不知道如何將數(shù)學知識和數(shù)學方法應用到實際的生活中去,覺得數(shù)學沒有用,也沒有深入學習的意義。
(1)提高課堂教學質(zhì)量,創(chuàng)造性地運用數(shù)學建模思想。大學的數(shù)學類課程主要有“線性代數(shù)”、“高等數(shù)學”、“運籌學”、“數(shù)學建模”、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”等,這些課程的核心部分都跟高等數(shù)學有關(guān),所以要注重提高數(shù)學類課程的教學質(zhì)量關(guān)鍵就在于高等數(shù)學,而要提高高等數(shù)學的教學質(zhì)量就必須在教學過程中創(chuàng)造性地應用數(shù)學建模思想。對于主修數(shù)學的學生,要加強對計算機軟件和語言的學習,系統(tǒng)性地對數(shù)學原理進行剖解和分析,合理運用數(shù)學知識和數(shù)學方法解決社會實際問題。在教學中多引導、啟發(fā)學生利用對生活問題和科學問題的深入研究,主動結(jié)合自己的課程理論知識和數(shù)學建模,使數(shù)學建模思想融入到學生的整個學習過程中去。對于非數(shù)學領(lǐng)域的問題,要啟發(fā)學生運用計算機軟件建模,從而解決不同領(lǐng)域中的數(shù)學建模問題。
(2)多開設(shè)跟數(shù)學建模有關(guān)的數(shù)學類課程。例如除了開設(shè)跟數(shù)學建模有關(guān)的必修課,還可以開設(shè)一些跟數(shù)學建模有關(guān)的選修課,為其他專業(yè)的學生提供接觸和了解數(shù)學建模思想的機會,為學生拓展知識領(lǐng)域,為其解決該領(lǐng)域的問題提供有效的方法。例如,經(jīng)濟學有關(guān)專業(yè)的學生就可以通過選修跟數(shù)學建模有關(guān)的課程,解決其在經(jīng)濟學中遇到的問題,因為很多跟經(jīng)濟學有關(guān)的問題僅僅靠經(jīng)濟學的知識是無法解決的,像貸款計算這樣的問題就要將數(shù)學與經(jīng)濟學聯(lián)系起來才能解決實際問題。
(3)廣泛宣傳,讓學生了解數(shù)學建模的意義和價值。學生是教學過程中的主體,目前,大學數(shù)學建模課程開設(shè)效果不佳,學生參與度低的主要原因就是學生缺乏對數(shù)學建模的深入了解。那么,要提高學生的參與性,促進數(shù)學建模思想與大學數(shù)學類課程的融合就必須加強宣傳,讓學生深入了解什么是數(shù)學建模。同時,在課堂上就是也要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)枯燥的教學方式,多使用啟發(fā)式教學和探索式教學,吸引學生的學習興趣,讓他們發(fā)現(xiàn)數(shù)學對社會實際生活的重要作用,轉(zhuǎn)變他們對數(shù)學的態(tài)度,并引導學生對數(shù)學建模和數(shù)學課程感興趣。
(4)轉(zhuǎn)變數(shù)學教育理念及教育方式。要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育方式,將教學的重點放在數(shù)學知識在生活中的應用問題上,而不是將知識與實際生活割裂開來。同時在教學中要注重證明和推理,加強學生對數(shù)學方法的掌握注重培養(yǎng)學生對實際問題的邏輯分析、簡化、抽象并運用數(shù)學語言表達的能力。也就是說教學的重點在于提高學生的數(shù)學學習能力和加強數(shù)學意識和數(shù)學方法的應用,這樣才能夠培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的人才。
(5)多開展數(shù)學建模活動和競賽,提高學生參與性。在高校內(nèi)部要多開展跟數(shù)學有關(guān)的活動和競賽以及專家講座等,一方面加強學生對數(shù)學建模的認識,另一方面也提高了學生的參與性。通過專家講座,不僅可以讓學生更深入地了解數(shù)學建模的價值,也加強了學術(shù)交流,提高學生的數(shù)學建模應用能力。通過數(shù)學建模競賽,為學生提供展示自己智慧、充分發(fā)揮其能力的平臺。同時,競賽也可以讓學生在競賽中發(fā)現(xiàn)自己的不足,在交流中不斷完善自己的缺陷,拓展學生的思維。而且,在數(shù)學建模比賽中,通過讓學生探究跟生活實際有關(guān)的例子,提高學生對數(shù)學建模的興趣,加強學生對模型應用的直觀性認識,促進學校應用型人才的培養(yǎng)。
總之,數(shù)學建模思想和高校數(shù)學類課程的融合,對于高等數(shù)學教學改革具有非常重要的意義。把數(shù)學建模思想融入到高等數(shù)學教學中,可以更好地提高學生的數(shù)學學習能力,提高他們運用數(shù)學思想和數(shù)學方法分析問題、解決問題和抽象思維的能力。高校教師要加強數(shù)學建模思想的應用,讓學生初步掌握從實際問題中總結(jié)數(shù)學內(nèi)涵的方法,提高學生的數(shù)學學習興趣,為高校學生專業(yè)課的學習奠定堅實的數(shù)學基礎(chǔ)。
大學數(shù)學建模論文篇十八
優(yōu)秀高教社杯全國大學生數(shù)學建模競賽題目
(請先閱讀“全國大學生數(shù)學建模競賽論文格式規(guī)范”)
a題城市表層土壤重金屬污染分析
隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加,人類活動對城市環(huán)境質(zhì)量的影響日顯突出。對城市土壤地質(zhì)環(huán)境異常的查證,以及如何應用查證獲得的海量數(shù)據(jù)資料開展城市環(huán)境質(zhì)量評價,研究人類活動影響下城市地質(zhì)環(huán)境的演變模式,日益成為人們關(guān)注的焦點。
按照功能劃分,城區(qū)一般可分為生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、山區(qū)、主干道路區(qū)及公園綠地區(qū)等,分別記為1類區(qū)、2類區(qū)、??、5類區(qū),不同的區(qū)域環(huán)境受人類活動影響的程度不同。
現(xiàn)對某城市城區(qū)土壤地質(zhì)環(huán)境進行調(diào)查。為此,將所考察的城區(qū)劃分為間距1公里左右的網(wǎng)格子區(qū)域,按照每平方公里1個采樣點對表層土(0~10厘米深度)進行取樣、編號,并用gps記錄采樣點的位置。應用專門儀器測試分析,獲得了每個樣本所含的多種化學元素的濃度數(shù)據(jù)。另一方面,按照2公里的間距在那些遠離人群及工業(yè)活動的自然區(qū)取樣,將其作為該城區(qū)表層土壤中元素的背景值。
附件1列出了采樣點的位置、海拔高度及其所屬功能區(qū)等信息,附件2列出了8種主要重金屬元素在采樣點處的濃度,附件3列出了8種主要重金屬元素的背景值。
現(xiàn)要求你們通過數(shù)學建模來完成以下任務(wù):
(1)給出8種主要重金屬元素在該城區(qū)的空間分布,并分析該城區(qū)內(nèi)不同區(qū)域重金屬的污染程度。
(2)通過數(shù)據(jù)分析,說明重金屬污染的主要原因。
(3)分析重金屬污染物的傳播特征,由此建立模型,確定污染源的位置。
大學數(shù)學建模論文篇一
一、數(shù)學建模競賽概述
競賽形式組委會規(guī)定三名大學生組成一隊,參賽學生根據(jù)題目要求可以自由地收集、查閱資料,調(diào)查研究,使用計算機、互聯(lián)網(wǎng)和任何軟件,在三天時間內(nèi)分工合作完成一篇包括模型假設(shè)、模型建立和模型求解、計算方法的設(shè)計和計算機實現(xiàn)、結(jié)果的檢驗和評價、模型的改進等方面的論文(即答卷)。競賽評獎的主要標準為假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)造性、結(jié)果的正確性和文字表述的清晰程度。
二、賽前學習內(nèi)容
1.建?;A(chǔ)知識、常用工具軟件的使用
(1)掌握數(shù)學建模必備的基礎(chǔ)知識(如線性代數(shù)、高等數(shù)學、概率統(tǒng)計等),還有數(shù)學建模競賽中常用的但尚未學過的方法,如灰色預測、回歸分析、曲線擬合等常用預測方法,運籌學中若干優(yōu)化算法。(2)針對數(shù)學建模特點,結(jié)合典型的問題,重點學習幾種常用數(shù)學軟件(matlab、lindo、lingo、spss)的使用,并且具備一般性開發(fā)能力,尤其應注意同一數(shù)學模型,有時可以使用多個軟件進行求解。
2.常見數(shù)學建模的過程及方法
數(shù)學建模競賽是一項非常具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性的活動,不一定用一些條條框框規(guī)定各種實際問題的模型具體如何建立。但一般來說,數(shù)學建模主要涉及兩個方面:一是將實際問題轉(zhuǎn)化為理論數(shù)學模型;二是對理論數(shù)學模型進行分析和計算。簡而言之,就是建立數(shù)學模型來解決各種實際問題的過程。這個過程可以用如圖1來表示。
3.數(shù)學建模常用算法的設(shè)計
建模與計算是數(shù)學模型的兩大核心。當數(shù)學模型建立后,完成相關(guān)數(shù)學模型的計算就成為解決問題的關(guān)鍵,而所采用算法的好壞將直接影響運算速度的快慢,以及答案的優(yōu)劣。根據(jù)近年來競賽題型特點及以前參賽獲獎學生的心得體會,建議多用數(shù)學軟件如matlab、lindo、lingo、spss等來設(shè)計求解的算法,本文列舉了幾種常用的算法。(1)參數(shù)估計、數(shù)據(jù)擬合、插值等常用數(shù)據(jù)處理算法。在數(shù)學建模比賽中,通常會遇到海量的數(shù)據(jù)需要處理,而處理數(shù)據(jù)的關(guān)鍵就在于正確使用這些算法,通常采用matlab作為運算工具。(2)線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、多目標規(guī)劃、二次規(guī)劃等優(yōu)化類問題。數(shù)學建模競賽大多數(shù)問題是最優(yōu)化問題,很多時候這些問題可以用數(shù)學規(guī)劃模型進行描述,通常使用lindo、lingo軟件求解。(3)圖論算法主要包括最短路、網(wǎng)絡(luò)流、二分圖等算法,如果涉及到圖論的問題可以用這些方法進行求解。(4)最優(yōu)化理論的三大非經(jīng)典算法:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬退火法、遺傳算法。這些算法通常是用來解決一些較困難的最優(yōu)化問題的,主要使用lingo、matlab、spss軟件來實現(xiàn)。
三、數(shù)學建模競賽中經(jīng)常出現(xiàn)的問題
在國家數(shù)學建模競賽中常見如下問題:數(shù)學模型最好明確、合理、簡潔,但是有些論文不給出明確的模型,只是根據(jù)賽題的情況用“湊”的方法給出結(jié)果,雖然結(jié)果大致是對的,但是沒有一般性,不是數(shù)學建模的正確思路;有的論文過于簡單,該交代的內(nèi)容省略了,難以看懂;有的隊羅列一系列假設(shè)或模型,又不作比較、評價,希望碰上“參考答案”或“評閱思路”,反而弄巧成拙;有的論文參考文獻不全,或引用他人成果不作交代。另外,吃透題意方面不足,沒有抓住和解決主要問題;就事論事,形成數(shù)學模型的意識和能力欠缺;對所用方法一知半解,不管具體條件,套用現(xiàn)成的方法,導致錯誤;對結(jié)果的分析不夠,怎樣符合實際考慮不周;隊員之間合作精神差,孤軍奮戰(zhàn);依賴心理重,甚至違紀。以上情況都需要各參賽隊引起注意,有則改之,無則加勉。
四、競賽中應重視的問題
1.團隊合作是能否獲獎的關(guān)鍵
通常在數(shù)學建模競賽時,三個隊員的分工要明確,其中一個作為組長,也算是領(lǐng)軍人物,主要是負責構(gòu)建整個問題的框架,并提出有創(chuàng)意的想法,當然其他部分如論文寫作、程序設(shè)計、計算等也要能參加;第二位是算手,主要進行算法設(shè)計及編程計算;最后一位是寫手,主要工作在于論文的'寫作和潤色上。好的論文要讓評委一眼就能明了其中的意思,因此寫手的工作也需要一定的技巧。當然,要想競賽時達到這樣的標準,需要三個隊員在平時訓練時多加練習。
2.合理安排競賽過程中的時間
數(shù)學建模競賽中時間分配很重要,分配不好有可能完不成競賽論文,有的隊伍把問題解答完了,但是發(fā)現(xiàn)沒有時間進行寫作,或者寫的很差勁而不能獲獎,因此要大致做好安排。一般前兩天不要熬的太狠,晚上10:00點前要休息,最后一夜必須熬通宵,否則體力肯定跟不上。之前有些隊伍,前兩天勁頭很足,晚上做到很晚才休息,但是到了第三天晚上就沒有精力了,這樣一般很難獲獎。
3.摘要的撰寫很重要
論文的摘要是整篇論文的門面。摘要首先可以強調(diào)一下所做問題的重要性和意義,但不要寫廢話,也不要完全照抄題目的一些話,應該直奔主題,主要寫明自己是怎樣分析問題,用什么方法解決問題,最重要的結(jié)論是什么。在中國的競賽中,結(jié)論很重要,評委肯定會去和標準答案進行比較。如果結(jié)論正確一般能得獎,如果不正確,評委可能會繼續(xù)往下看,也可能會扔在一邊,但不寫結(jié)論的話就一定不會得獎了,這一點和美國競賽不同,因此要認真把重要結(jié)論寫在摘要上,如果結(jié)論的數(shù)據(jù)太多,也可只寫幾個代表性的數(shù)據(jù),注明其他數(shù)據(jù)見論文中何處。
4.論文寫作也要規(guī)范
數(shù)學建模競賽的論文有一個比較固定的模式。論文大致按照如下形式來寫:摘要、問題重述、模型假設(shè)和符號說明、問題分析(建立、分析、求解模型)、模型檢驗、模型的優(yōu)缺點評價、參考文獻、附錄等等。另外,在正文中也可以加入一些圖和表,附錄也可以貼一些算法流程圖或比較大的結(jié)果或圖表等等,近年來為了防止舞弊,組委會要求把算法的源程序也必須放在附錄中。
五、結(jié)論
全國大學生數(shù)學建模競賽對于大學生而言,是一個富有挑戰(zhàn)的競賽。它不但能培養(yǎng)大學生解決實際問題的能力,同時能培養(yǎng)其創(chuàng)造力、團隊合作的能力,而這些能力將會成為參賽學生以后成功就業(yè)的重要推動力??梢哉f,一次參賽,終身受益。
大學數(shù)學建模論文篇二
p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺,是p2p借貸與網(wǎng)絡(luò)借貸相結(jié)合的金融服務(wù)網(wǎng)站。網(wǎng)絡(luò)借貸指的是借貸過程中,資料與資金、合同、手續(xù)等全部通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn),它是它是隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和民間借貸的興起而發(fā)展起來的一種新的金融模式。p2p網(wǎng)貸平臺為借款人提供了貸款新渠道,為擁有可借出資金的投資人提供了潛在的投資機會。p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺在某個時刻把借款方和投資方進行債權(quán)匹配,使效益和利潤達到最高。在保證雙方額度和時間相吻合的前提下,可以選擇一對一或一對多的債權(quán)匹配方式。某p2p借貸平臺現(xiàn)擁有某一個時刻的借款方的數(shù)據(jù),包括借款額度、借款時間、借款利率等信息,投資方數(shù)據(jù),包括有投資額度、投資時間、利率等信息。
1.問題提出及分析
利用數(shù)學建模解決p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺債權(quán)匹配問題;
主要研究的是借款方與投資方的債權(quán)匹配問題,根據(jù)數(shù)據(jù),給出一套相應的匹配方案。由p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的運營模式可知借款方數(shù)據(jù)中的額度指的是借款金額(元人民幣),周期指的是借款期限即償還周期(月),利率指的是借款方在借款期限內(nèi)所承擔的月利率(%);投資方中額度指的投資方可借出的投資金額(元人民幣),周期指的是投資方的投資周期(月),利率指的是投資方的回報利率(%)。通過分析表中數(shù)據(jù),根據(jù)額度和時間相吻合的原則,建立變量之間的數(shù)學關(guān)系,從而給出一套相應的匹配方案。最終建立p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺債權(quán)匹配問題的數(shù)學模型。
2.模型假設(shè)
(1)假設(shè)借款方和投資方的交易行為發(fā)生在同一時刻,借款期限內(nèi)第一個月的月初;
(3)假設(shè)利息計算按照單利計算;
(6)假設(shè)p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺不向借款方和投資方收取手續(xù)費;
3.定義與符號說明
借款人i的借款金額:mi(i=1,2,…,n);借款人i的借款周期:ti(i=1,2,..,n)
借款人i的月還款利率:ri(i=1,2,…,n);投資人j的投資金額:mj(j=1,2,…,m)
投資人j的投資周期:tj(j=1,2,…,m);投資人j的月回報利率:rj(j=1,2,…,m)
借款人i向投資人j借的金額:xij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)
p2p平臺的總利潤:pp2p平臺的總收入:rp2p平臺的總支出:c
4.模型的建立與求解
本文從p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的角度出發(fā),分析p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的總利潤與借款方、投資方之間的關(guān)系,運用規(guī)劃模型,以p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的總利潤為目標函數(shù),添加相應約束條件,從而得出在一定條件下既能使p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的總利潤達到最大,又能使借款方和投資方的額度和時間相吻合的模型,繼而給出一套較優(yōu)的匹配方案。
對于p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺來說,由于不考慮平臺所收取的手續(xù)費,p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的總利潤等于總收入加上總支出,即:
p﹦r-c
p2p網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的總收入等于所有借款方在借款期限到期時所支付的利息和,假設(shè)共有n個借款人,m個投資人。
要使總利潤最大,則總支出應最小,根據(jù)假設(shè),總支出等于所有借出金額的投資人所獲得的收益之和,即:
上式即為問題一的目標函數(shù)。
相應的約束條件為:
2)時間匹配:借款人i的借款周期不大于任一向借款人i投資的投資人j的投資周期;
3)非負約束:各變量均非負。
根據(jù)題中數(shù)據(jù),結(jié)合上述模型,利用lingo軟件對模型進行編程求解。
5.模型評價與推廣
5.1 模型評價
(1)模型的優(yōu)點
1)本文所建立的模型與實際聯(lián)系較為緊密,通用性、推廣性較強;
2)本模型的穩(wěn)定性和正確性較好,可信度較高;
3)本模型的可操作性強,適用范圍廣;
4)本模型中提出了一個 的通用指標,可廣泛應用于其他領(lǐng)域。
(2)模型的缺點
2)本模型沒有分析敏感性和風險性因素的影響,降低了模型的精確度;
5.2 模型推廣
1)本文所建模型可加入其它變量推廣成非線性規(guī)劃模型;
2)本模型可進一步考慮敏感性和風險性因素的影響,使其能更好地與實際相符合。
參考文獻
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大學數(shù)學建模論文篇三
隨著科技的進步和社會的發(fā)展,數(shù)學這一基礎(chǔ)學科已與其他學科相結(jié)合,且應用愈來愈廣,已滲透到生產(chǎn)和生活的各個方面。我國從1992年開始舉辦大學生數(shù)學建模競賽。近年來,大學生數(shù)學建模競賽迅猛發(fā)展,為高等數(shù)學的應用型教學指引了方向,同時也激發(fā)了大學生的創(chuàng)新思維,鍛煉了大學生的實踐能力,受到了社會各界人士的關(guān)注和好評。
一、數(shù)學建模和大學生數(shù)學建模競賽
何為數(shù)學建模?有人認為,數(shù)學模型即以現(xiàn)實世界為目的而做的抽象、簡化的數(shù)學結(jié)構(gòu);也有人認為,數(shù)學模型就是將現(xiàn)實事物通過數(shù)學語言來轉(zhuǎn)化為常見的數(shù)學體系。事實上,數(shù)學建模是運用數(shù)學知識從實際課題中抽象、提煉出數(shù)學模型的過程,主要方法是通過合理假設(shè)、引進自變量、借助各種數(shù)學工具實現(xiàn)對現(xiàn)實事物的數(shù)字化轉(zhuǎn)變,進而描述或解決實際問題。
那么,受廣大高校師生青睞的大學生數(shù)學建模競賽又是什么呢?數(shù)學建模競賽是全國大學生參與規(guī)模最大的課外科技活動,從一個側(cè)面反映一個學校學生的綜合能力,為學生提供了展示才華的舞臺。大學生數(shù)學建模競賽具有一定的開放性和應用性,同時兼具一定的綜合性和挑戰(zhàn)性。成果以一篇論文的形式上交,要求必須包含完整的建模步驟,包括問題的提出、模型的假設(shè)、變量的引入、建模過程、模型求解與分析、模型檢驗及應用。
二、大學生數(shù)學建模競賽與課程教學培訓中存在的問題
通過對山西工商學院歷年來參加大學生數(shù)學建模競賽的選手及其相關(guān)指導老師進行調(diào)查、走訪,并考察其他高校的情況,筆者發(fā)現(xiàn),相比往年的成績,各大高校在近幾年的競賽成績上有了飛速的提高,在學校的組織和鼓勵下,參賽人數(shù)逐年遞增,數(shù)學建模教學每年都在不斷改革,同時除了參加競賽,還在課堂外實踐了數(shù)學與生產(chǎn)實際的結(jié)合過程。然而,通過參閱文獻和訪談筆錄資料,筆者也總結(jié)了近幾年來大學生數(shù)學建模競賽及競賽培訓教學中存在的相關(guān)問題。
第一,參賽學生的學習能力和綜合素質(zhì)有待提高。在思想品質(zhì)方面,數(shù)學建模的參賽過程極其艱苦,需要學生具備意志力、求知欲、團隊意識。我們的隊員往往在此三方面表現(xiàn)一般。同時,在數(shù)學能力方面,學生的數(shù)學基礎(chǔ)知識儲備不足,軟件處理的方法單一,實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新思維并不能良好地展現(xiàn)。
第二,根據(jù)上述學生所表現(xiàn)出的問題不難發(fā)現(xiàn),教師團隊在數(shù)學建模培訓教學過程中,教學觀念滯后,創(chuàng)新能力有待提高,教學模式亟待突破,數(shù)學建模的教師團隊應當做好學生的表率,要吃苦耐勞,要通力合作。
第三,正因為上述問題,數(shù)學建模培訓也出現(xiàn)了弊端。培訓方式單一,培訓只講求深入而不探索廣度,培訓時間安排不合理,培訓的內(nèi)容與建模競賽不對接。
第四,經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分高校對組織數(shù)學建模競賽的前期工作沒有給予足夠的重視,少數(shù)高校在競賽的組織和開展中急功近利。另外,大多數(shù)高校在數(shù)學建模教學教育的過程中缺乏完整的制度和保障體系。
三、大學生數(shù)學建模課程教學培訓策略
大學生建模競賽除了能為部分大學生及其指導老師和高校獲得榮譽外,更能培養(yǎng)大學生綜合運用所學專業(yè)的意識,提升大學生的創(chuàng)新思維和抽象思維,以及自主學習能力和團隊協(xié)作能力。因此,在數(shù)學建模課程教學培訓中,應做好如下工作。
(一)教師層面
首先,數(shù)學建模課程教學培訓應當以創(chuàng)新為起點。建模不是憑空而來的,教師要引導學生從生活實際中抽象出數(shù)學模型,真正在選題上下功夫,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。
其次,數(shù)學建模課程教學培訓應當以數(shù)學知識體系為基礎(chǔ)。教師不能僅僅將自己的專業(yè)知識傳授給學生,數(shù)學博大精深,自身要不斷涉獵新知識,不僅要注重數(shù)學學習的深度,更應當拓展數(shù)學學習的廣度,為數(shù)學建模競賽打下堅實的基礎(chǔ)。
最后,數(shù)學建模課程教學培訓應當回歸實踐。建模的目的是為了解決實際問題,無論多么復雜的數(shù)學模型,最后都要落到解決后的結(jié)果中。因此,教師既要教會學生建模,又要教會學生將建模的方法真正應用于解決實際問題,做到學以致用。
(二)學校層面
首先,制定系統(tǒng)的數(shù)學建模課程體系,包括合理的學時、學制,保證學生的學習,不能在競賽前急抓一批學生現(xiàn)學現(xiàn)用。
其次,學校要做好數(shù)學建模競賽的宣傳和指導工作,盡量保證每位學生都能于在校期間參加比賽,獲得鍛煉。
最后,學校要時刻以學生為主,不能一味地為了獲獎而出現(xiàn)教師代替學生的現(xiàn)象。
參考文獻:
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大學數(shù)學建模論文篇四
從現(xiàn)實現(xiàn)象到數(shù)學模型 .....................................................................................................................
數(shù)學建模的相關(guān)基本概念 ............................................................................. 錯誤!未定義書簽。
…… …… 余下全文
大學數(shù)學建模論文篇五
1.數(shù)學建模對學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)
數(shù)學建模解決的都是與我們生活息息相關(guān)的實際問題,很多都是當前社會比較關(guān)注的熱點問題,比如開放性小區(qū)的建立,人工智能機器人在工作中的應用,這些問題開放性比較強,有明確的目的和要求,但它沒有唯一的結(jié)果和方法。因此留給學生很大的創(chuàng)新空間,使學生對數(shù)學產(chǎn)生了極大的興趣,他們發(fā)現(xiàn)這幾年學習的高數(shù)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計終于派上了用場。數(shù)學建模課程會結(jié)合《高等數(shù)學》,《線性代數(shù)》,《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》等數(shù)學基礎(chǔ)學科,還會經(jīng)常涉及到物理,工程,經(jīng)濟,金融,農(nóng)林等各個領(lǐng)域各個學科,從不同的學科中找最熱門最真實的案例進行教學,這要求學生有很強的自學能力,要不得學習新知識,新思路和新方法,讓學生結(jié)合所學的數(shù)學知識把自己學科的專業(yè)知識轉(zhuǎn)化成數(shù)學模型,讓數(shù)學充分發(fā)揮它的優(yōu)勢,以達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,更重要的是對學生的知識體系起到了完善的作用。在整個競賽中從模型建立與求解到寫作,都是由學生獨立完成,充分發(fā)揮了他們的自主性和創(chuàng)造性。
2.數(shù)學建模能培養(yǎng)學生團隊合作精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力
數(shù)學建模競賽是由三個人組成一個小團隊共同處理一個問題,在這個團隊中每個人都各有分工,有的人擅長建立模型,有的人擅長計算機編程求解模型,有的人擅長寫作,這三個人缺一不可,任何一個人都發(fā)揮著舉足輕重的作用。通常我們還會設(shè)一個隊長能協(xié)調(diào)隊員之間的關(guān)系和對題目的把控。每個人都有不同的性格,能力,學識,知識結(jié)構(gòu),在做題的過程中會產(chǎn)生不同的想法,比如在模型的建立中,數(shù)據(jù)的處理過程中,算法的選取,編程語言的選取,寫作的過程中都會有很多的不同,所以每個成員都要有團隊精神、相互信任、相互溝通、相互尊重、取長補短、充分發(fā)揮集體的力量共同完成一個項目。同時每年無論在培訓還是正式比賽過程中由于高強度的腦力活動,強大的心理壓力以及隊員之間的不和睦都會造成中途退賽,這樣無疑是最可惜的。所以,在競賽中除了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和團隊合作精神,還培養(yǎng)了大家的心理承受能力,強大的意志力以及與他人溝通交往的能力,是對自己綜合素質(zhì)的一個提高,對未來考研、出國、就業(yè)都有很大的幫助。
3.數(shù)學建模培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的.綜合能力
通過在大二一年的數(shù)學建模選修課,以及假期的集中培訓培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,很大程度上提高了他們思考問題解決問題的能力等綜合素質(zhì),同時還培養(yǎng)了他們應用計算機去處理各種問題的科技能力。他們學會了各種軟件、語言,很多同學會數(shù)據(jù)挖掘、機器學習以及人工智能,這些都是未來科技的前沿,科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的動力,現(xiàn)代教育不能只停留在教授學生理論知識的學習,更重要的是理論與實踐的結(jié)合,走產(chǎn)學研相結(jié)合的道路,數(shù)學建模很好的把理論與實踐相結(jié)合,激發(fā)學生科研熱情,提高學生科研積極性,激發(fā)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,為以后工作生活奠定了扎實的基礎(chǔ)。為了讓建模更好的服務(wù)學生,我們將不斷的努力,探索和改進培養(yǎng)模式和方法,爭取通過數(shù)學建模平臺使更多的同學受益,培養(yǎng)出更多的具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的大學生。
參考文獻:
[2]韋程東.數(shù)學建模能力培養(yǎng)方法研究[m].北京:科學出版社,2012.
大學數(shù)學建模論文篇六
大學生數(shù)學建模競賽,由教育部高教司和中國工業(yè)與應用數(shù)學學會主辦,創(chuàng)辦于1992年,每年一屆,目前已成為全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學科競賽,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學建模競賽,同時成為高等院校文秘站-您的專屬秘書,中國最強免費!一項重大的課外科技活動。尤其,來自全國33個省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))及新加坡、美國的1338所院校、25347個隊(其中本科組22233隊、??平M3114隊)、7萬多名大學生報名參加本項競賽。每年的9月份舉辦,三人為一組,比賽時間共三天,最終通過論文的形式來體現(xiàn),以創(chuàng)新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭為宗旨,旨在培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識與團隊精神。
一、大學生數(shù)學建模競賽培訓的重要性
數(shù)學建模競賽作為教育部四大學科競賽之首,規(guī)模最大,影響最大。因此,數(shù)學建模競賽培訓顯得尤為重要。它有利于讓學生盡早了解并掌握建模的基礎(chǔ)理論知識及相關(guān)應用軟件;有利于培養(yǎng)學生分析問題和解決實際問題的能力;有利于培養(yǎng)學生的團隊合作精神,使隊員間盡早磨合,相互了解;有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和發(fā)散思維;有利于訓練學生快速獲取有用信息和資料的能力;有利于增強學生的寫作技能和排版技術(shù)等。
通過參加數(shù)學建模競賽,受到了一次科學研究的初步訓練,初步具備了科學研究的能力,提高了自身的分析問題和解決問題的能力以及計算機應用能力,培養(yǎng)了刻苦鉆研問題的精神以及與他人友好合作的團隊精神,培養(yǎng)了敢于戰(zhàn)勝困難的堅強意志和創(chuàng)新能力,這些能力和精神為各自今后的學習和工作都帶來了巨大的影響。因為參與數(shù)學建模比賽,許多學生收獲了知識,取得了榮譽,參賽隊員的共同體會是:一次參賽,終生受益。
二、培訓中創(chuàng)新方法――案例模板式教學
數(shù)學建模培訓一般是通過給學生講解數(shù)學建模的基本知識與理論,相關(guān)的數(shù)學軟件及軟件包,輔以講座,上機,討論等方式,讓學生對數(shù)學建模的基本方法及相關(guān)數(shù)學軟件的使用有一定的了解,對數(shù)學建模的基本思想有基本把握。
在培訓中,通過對以往競賽試題的分析,將近幾年的數(shù)學建模競賽分為兩大類:固定式問題和開放式問題,采用案例模板式教學對參加建模競賽的同學進行輔導。其中,固定式問題指讓學生對固定的有一定物理背景的問題進行數(shù)學建模求解;開放式問題指讓學生準確把握題意后能充分根據(jù)自己的喜好,選取不同方向或方法進行建模求解。例如:
全國大學生數(shù)學建模大賽a題《車道被占用對城市道路通行能力的影響》為典型的固定式題目,要求學生對已給的.視頻數(shù)據(jù)確定通行能力的數(shù)學模型,并且求出排隊長度。而全國大學生數(shù)學建模競賽b題《20上海世博會影響力的定量評估》為典型的開放式題目,讓學生選取感興趣的某個側(cè)面,利用互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),建立數(shù)學模型,使學生在準確把握題意后能充分根據(jù)自己的喜好,選取不同方向進行建模求解,相對于固定問題開放性較強。
因此,要求教師在數(shù)學建模培訓中,既要突出固定式的求解思路,又要注意培養(yǎng)學生開放式的發(fā)散思維。具體表現(xiàn)為:在固定求解思路上,要包括深刻理解題意,挖掘問題內(nèi)部的區(qū)別,結(jié)合已有的數(shù)學建?;A(chǔ)、數(shù)學建?;痉椒ā?shù)學建模特殊方法,通過對具體競賽題的分析,總結(jié)出相關(guān)類型問題的數(shù)學求解方法;在開放性問題上,充分調(diào)動學生的積極性,讓學生在查閱相關(guān)資料后,進行討論交流,各抒己見,從各個層面,多角度的找出可行性強的數(shù)學建模方法。求解思路如下圖1和圖2所示。
三、結(jié)束語
數(shù)學建模培訓是對大學數(shù)學教學改革的一次推動,是對高校教學水平、管理水平的大檢驗,是對指導教師綜合實力的展示和提升,也是對學生各種能力和綜合素質(zhì)的一次提高,參加過建模的同學收獲很多,不但領(lǐng)會到數(shù)學之美,建模之樂,還體會到團隊合作的強大,專業(yè)交叉的益處,可以說對學生是一個專業(yè),性格,心智等全方面的鍛煉和提高。
通過對大學生數(shù)學建模競賽培訓中教學創(chuàng)新方法的初步探究,數(shù)學建模培訓變得更加系統(tǒng)化、專業(yè)化,為學生參加各級數(shù)學建模競賽提供了更好地學習實踐和交流的平臺,為培養(yǎng)學生的專業(yè)建模能力探索了新的途徑和方法。
大學數(shù)學建模論文篇七
長期以來,我國的數(shù)學教學中一直普遍存在著重結(jié)論而輕過程、重形式而輕內(nèi)容、重解法而輕應用等弊端,不注重學生數(shù)學能力和素質(zhì)的培養(yǎng);過分強調(diào)對定義、定理、法則、公式等知識的灌輸與講授,不注重這些知識的應用,割斷了理論與實際的聯(lián)系,造成學與用的嚴重脫節(jié),致使在我們的數(shù)學教育體制下培養(yǎng)出來的學生的能力結(jié)構(gòu)都形成了一種嚴重的病態(tài),主要表現(xiàn)在:數(shù)學理論知識掌握得還可以,但應用知識的能力很差,不能學以致用,缺乏創(chuàng)造力和解決實際問題的能力,這些問題使我們的學生在走向工作崗位時上手速度慢,面對新的數(shù)學問題時束手無策,不能將所學的知識靈活運用到實際中去。顯然,這種教育體制和理念與現(xiàn)代教育理念是背道而馳的,是必須拋棄的。開展數(shù)學建模教學或數(shù)學建模競賽,能夠培養(yǎng)學生各方面的綜合能力,提高學生的綜合素質(zhì),對于當前數(shù)學教育教學改革有著極為重要的現(xiàn)實意義。
1數(shù)學建模能夠豐富和優(yōu)化學生的知識結(jié)構(gòu),開拓學生的視野
數(shù)學建模所涉及到的許多問題都超出了學生所學的專業(yè),例如“基金的最佳適用”、“會議籌備”、“地震搜索”等許多建模問題,分別屬于不同的學科與專業(yè),為了解決這些問題,學生必須查閱和學習與該問題相關(guān)的專業(yè)書籍和科技資料,了解這些專業(yè)的相關(guān)知識,從而軟化或削弱了目前教育中僵死的專業(yè)界限,使學生掌握寬廣而扎實的基礎(chǔ)知識,使他們不斷拓寬分析問題、解決問題的思路,朝著復合型人才和具備全面綜合素質(zhì)人才的方向發(fā)展。
2數(shù)學建??梢耘囵B(yǎng)學生利用數(shù)學知識解決實際問題的能力
數(shù)學建模要求建模者利用自己所掌握的數(shù)學知識及對實際問題的理解,通過積極主動的思維,提出適當?shù)募僭O(shè),并建立相應的數(shù)學模型,進而利用恰當?shù)臄?shù)學方法(現(xiàn)有的或新創(chuàng)造的)求解此模型,并對解做出評價,必要時對模型做出改進。這一過程包括了歸納、整理、推理、深化等活動,因此把數(shù)學建模引入課堂教學,必將改變目前數(shù)學教學只見定義、定理不見問題背景的局面,必將改變知識僵化、學而不用的局面,從而調(diào)動了學生學習的積極性,培養(yǎng)了學生解決實際問題的能力。
3數(shù)學建模能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力、想象力、聯(lián)想力和洞察力
數(shù)學模型來源于客觀實際,錯綜復雜,沒有現(xiàn)成的答案和固定的模式,因此學生在建立和求解這類模型時,必須積極動腦,而且常常需要另辟蹊徑,在這里,常常會迸發(fā)出打破常規(guī)、突破傳統(tǒng)的思維火花,通過這種實踐活動,可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力,促使他們在頭腦中樹立推崇創(chuàng)新、追求創(chuàng)新和以創(chuàng)新為榮的意識。在從實際問題中抽象出數(shù)學模型的過程中,須把實際關(guān)系轉(zhuǎn)化為數(shù)學關(guān)系,這要求他們敢于想象和聯(lián)想,此外他們還要從貌似不同的問題中抓住其本質(zhì)的和共性的東西,這將培養(yǎng)他們把握問題內(nèi)在本質(zhì)的能力,即洞察力,可以說,培養(yǎng)學生的這些能力始終貫穿在數(shù)學建模的整個過程。
4數(shù)學建??梢耘囵B(yǎng)學生熟練地運用計算機的能力
5數(shù)學建??梢栽鰪姶髮W生的適應能力
通過數(shù)學建模的學習及競賽訓練,他們不僅受到了現(xiàn)代數(shù)學思維及方法的熏陶,更重要的是對不同的實際問題,如何進行分析、推理、概括以及如何利用數(shù)學方法與計算機知識,還有各方面的知識綜合起來解決它。因此,他們具有較高的素質(zhì),無論以后到哪個行業(yè)工作,都能很快適應需要。不僅如此,由于建模決不是一件輕而易舉的事,需要學生對實際問題進行反復多次的研究、分析、觀察和對模型進行反復多次的計算、論證及修改等,整個過程是一個非常艱辛的探索過程,這可以培養(yǎng)學生高度的責任感、堅韌不拔的毅力、遭遇挫折后較強的心理承受能力以及孜孜不倦、精益求精的探索精神,使他們具有良好的心理素質(zhì)與精神狀態(tài)。同時數(shù)學建模一般都是由幾個人組成的團隊來完成的,其成功與否,完全取決于大家的密切合作,既要合理分工,又要密切配合,這樣又可以培養(yǎng)學生的組織管理能力、協(xié)調(diào)能力和相互協(xié)作的團隊精神,這些對他們今后走向工作崗位都是大有裨益的。
此外,數(shù)學建模從教育觀念、內(nèi)容、形式和手段都有一定的創(chuàng)新,對數(shù)學教學改革有積極的啟示意義。首先,數(shù)學建模突出了教與學的雙主體性關(guān)系。教師要根據(jù)學生的學習興趣、能力及特點,不斷修正自己的教育內(nèi)容和方法。學生要對教師所給予的信息有批判性地、創(chuàng)造性地、發(fā)展性地能動反映,要在相互討論、相互啟發(fā)下尋求更多更好的解答方案。這種雙主體的關(guān)系是對傳統(tǒng)教學方式的根本突破。
其次,數(shù)學建模促進了課程體系和教學內(nèi)容的改革。長期以來,我們的課程設(shè)置和教學內(nèi)容都具有強烈的理科特點:重基礎(chǔ)理論、輕實踐應用;重傳統(tǒng)的經(jīng)典數(shù)學內(nèi)容、輕離散的數(shù)值計算。然而,數(shù)學建模所要用到的主要數(shù)學方法和數(shù)學知識恰好正是被我們長期所忽視的那些內(nèi)容。因此,這迫使我們調(diào)整課程體系和教學內(nèi)容。比如可增加一些應用型、實踐類課程等等;在其余各門課程的教學中,也要盡量注意到使數(shù)學理論與應用相結(jié)合,增加實際應用方面的內(nèi)容和例題,從而使教學內(nèi)容也得到了更新。
再次,數(shù)學建模增加了教師對新興科技知識的傳授,拓寬了學生的知識面。這些特點對于目前數(shù)學教材中存在的內(nèi)容陳舊、知識面狹窄及形式呆板等問題,具有借鑒作用。數(shù)學建模的試題通常聯(lián)系新興的學科,在科學技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,各種新興學科、邊緣學科、交叉學科不斷涌現(xiàn),廣博的知識面和對新興科學技術(shù)的追蹤能力是獲得成功的關(guān)鍵因素之一。
數(shù)學建模不僅有利于學生更好的掌握知識、運用知識,也有利于高校的科研和教學,使學生和教師能在平時的學習、工作中自動形成勤于思考的好習慣,數(shù)學建模競賽與學生畢業(yè)以后工作時的條件非常相近,是對學生業(yè)務(wù)、能力和素質(zhì)的全面培養(yǎng),特別是開放性思維和創(chuàng)新意識,這項活動的開展有利于學生的全面素質(zhì)的培養(yǎng),既豐富、活躍了廣大學生的課外生活,也為優(yōu)秀學員脫穎而出創(chuàng)造了條件。
【參考文獻】
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大學數(shù)學建模論文篇八
我們仔細閱讀了西北民族大學研究生數(shù)學建模競賽的競賽規(guī)則。
我們完全明白,在競賽開始后參賽隊員不能以任何方式(包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等)與隊外的任何人(包括指導教師)研究、討論與賽題有關(guān)的問題。
我們知道,抄襲別人的成果是違反競賽規(guī)則的',如果引用別人的成果或其他公開的資料(包括網(wǎng)上查到的資料),必須按照規(guī)定的參考文獻的表述方式在正文引用處和參考文獻中明確列出。
我們鄭重承諾,嚴格遵守競賽規(guī)則,以保證競賽的公正、公平性。如有違反競賽規(guī)則的行為,我們將受到嚴肅處理。
我們參賽選擇的題號是(從a/b/c中選擇一項填寫):
我們的參賽論文題目是:
參賽隊員(打?。?BR> 隊員1姓名:;聯(lián)系電話:;郵箱:;
學院:;專業(yè)年級:;
隊員2姓名:;聯(lián)系電話:;郵箱:;
學院:;專業(yè)年級:;
隊員3姓名:;聯(lián)系電話:;郵箱:;
學院:;專業(yè)年級:;
參賽隊員簽名:1;2;3。
日期:年月日
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大學數(shù)學建模論文篇九
數(shù)學是一切科學與技術(shù)的基礎(chǔ),它的產(chǎn)生與發(fā)展都是為了推動社會的發(fā)展。因此,數(shù)學在社會生活中的地位是不可動搖的。然而,很多人都習慣把數(shù)學知識說成理論性的知識,覺得數(shù)學知識對社會的發(fā)展起不到促進作用,故從心底對數(shù)學產(chǎn)生了數(shù)學無用論的思想。20世紀70年代,數(shù)學建模進入了一些西方國家大學,它的出現(xiàn)帶動了數(shù)學領(lǐng)域的發(fā)展,也駁斥了數(shù)學無用論的思想,使得數(shù)學理論很好地實踐于生活當中的各個領(lǐng)域。20世紀80年代開始,隨著改革開放,我國的數(shù)學建模教學和數(shù)學建模競賽活動也日益蓬勃地發(fā)展起來。1982年復旦大學首先在應用數(shù)學專業(yè)學生中開設(shè)了數(shù)學模型課程,隨后很多院校也相繼開設(shè)。由于數(shù)學建模在各個高校中成功地引入,1994年教育部高教司決定每年在全國舉行全國大學生數(shù)學數(shù)模競賽。隨著每年數(shù)學建模競賽的發(fā)展,目前數(shù)學建模課程和競賽在本科院校得到了普及,從而推動了數(shù)學教學的發(fā)展。
隨著數(shù)學建模競賽在本科院校的普及,開始增設(shè)了高校大專組的數(shù)學建模競賽。數(shù)學建模競賽的引入,提高了高職院校數(shù)學課程的重視度,改變了古板、簡單地傳授數(shù)學理論知識給學生的課程方式。另外,隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)學的應用不僅在工程技術(shù)、自然科學等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用,而且以空前的廣度和深度向經(jīng)濟、金融、生物、醫(yī)學、環(huán)境、地質(zhì)、人口、交通等新的領(lǐng)域滲透,數(shù)學建模和與之相伴的科學計算正在成為眾多領(lǐng)域中的關(guān)鍵工具。
一、數(shù)學建模的概念及競賽模式
用數(shù)學方法解決科技生產(chǎn)領(lǐng)域的實際問題,關(guān)鍵第一步是建立相應的數(shù)學模型。也就是說,當需要從定量的角度分析或者探究一個實際問題時,就要在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,充分了解對象信息,做出合理的假設(shè),分析其內(nèi)部規(guī)律等,運用數(shù)學的符號或者語言表示出來,這就是數(shù)學模型。通過計算得到的模型結(jié)果來解釋實際問題,并接受實際的檢驗,這個建立數(shù)學模型的全過程就稱為數(shù)學建模。
一般來說,數(shù)學建模過程按照以下步驟來進行:
為了激勵學生學習數(shù)學的積極性,提高學生建立數(shù)學模型和運用計算機技術(shù)解決實際問題的綜合能力,鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,開拓知識而,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識,同時推動大學數(shù)學教學體系、教學內(nèi)容和方法的改革,國家教育部高教司和中國工業(yè)與應用數(shù)學學會共同主辦而向全國大學生的群眾性科技活動,即全國大學生數(shù)學建模競賽。數(shù)學建模競賽遵循的模式:
1)參賽隊由三名大學生和一名指導教師組成,指導教師負責學生的訓練,競賽時指導教師不得參與。
2)參賽者從所給的題目當中選擇一道題目來進行競賽,競賽期間可以運用各種方式進行查閱自己所需要的資料,如:計算機網(wǎng)絡(luò),學校圖書館等等。
3)競賽時間為三天,到時參賽者須提交一篇有關(guān)數(shù)學建模競賽的論文,其中論文內(nèi)容包括:摘要,問題的重述,問題的分析,模型的假設(shè),符號說明,模型的建立,模型的求解,模型評價,參考文獻等。
4)競賽期間,時間由參賽者自由安排,但是不允許參賽者與其他組的參賽者進行討論、交流。
二、高職院校進行數(shù)學建模教育存在不足
高職院校教育以培養(yǎng)實用型、技能型人才為目標,側(cè)重于培養(yǎng)學生的應用能力。數(shù)學建模正是運用數(shù)學知識建立數(shù)學模型的方式,解決實際問題。因此,數(shù)學建模的目的與高職院校教育的目的不謀而合。在高職院校推廣數(shù)學建模競賽,不但可以提高高職院校的競爭力,而且符合它的辦學理念。然而,在許多高職院校中,對學生進行數(shù)學建模能力培訓重視的力度不夠。
在學生方面,高職院校的學生認知水平低下,擁有的數(shù)學基礎(chǔ)比較差、應用數(shù)學軟件能力不強、解決實際問題的意識不強等種種因素,導致了學生害怕數(shù)學,學習數(shù)學只是為了應付考試,對數(shù)學產(chǎn)生了恐懼感,同時心里也產(chǎn)生了數(shù)學無用論的思想。
在教師方面,師資不足,數(shù)學教學方法單一,教學方式陳舊,只是采取填鴨式的教學方法。大部分數(shù)學教師對數(shù)學建模課程的研究不是很滲透,只是簡單地了解數(shù)學建模課程的初等模型.對于較為深入的模型沒有深入地進行研究,以致在教學方面,沒有能夠很好地帶動學生去學習數(shù)學建模課程,使學生對數(shù)學建模課程產(chǎn)生學習的興趣。
在學校方面,由于學生數(shù)學底子較差,有些學校不開設(shè)高等數(shù)學和數(shù)學建模課程。高職院校學生競賽項目較多,很多競賽都與本專業(yè)鉤掛,導致學校較重視與相關(guān)專業(yè)競賽的項目,而忽略了數(shù)學建模競賽。學校對數(shù)學建模選修課給予課時不足,使得學生只能了解數(shù)學建模選修課的皮毛,且學校對全國大學生數(shù)學建模競賽支持的力度不夠。
三、數(shù)學建模對高職院校的影響
(一)對課程教改方面的影響
數(shù)學教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,傳統(tǒng)的數(shù)學教學方法僅僅介紹數(shù)學的理論知識,對問題的應用背景等方面介紹較少,另外高職院校學生的數(shù)學底子相對薄弱,單純地向他們灌輸數(shù)學的理論知識,不但沒有提升他們的數(shù)學理論水平,反而使他們對數(shù)學知識失去了學習的興趣。然而,在數(shù)學教學課程中引入數(shù)學建模思想,將數(shù)學建模的思想和方法融入數(shù)學教學課程中,為數(shù)學與外部世界打開了一個通道,打造了一種以學生為中心的全新的、有效的數(shù)學教學模式,為學生提供將所學的知識應用于解決實際問題的機會,給學生以更大的思維空間,提高學生的思維能力和數(shù)學素質(zhì),也大大增加了學生學習數(shù)學理論知識的興趣。
隨著數(shù)學建模的`概念以及電子計算機的出現(xiàn),數(shù)學知識的應用已經(jīng)以空前的廣度和深度向其他各個行業(yè)滲透。數(shù)學模型這個詞越來越多地出現(xiàn)在現(xiàn)代人的生產(chǎn)、工作和社會活動中。例如:公司要根據(jù)產(chǎn)品的需求狀況、生產(chǎn)成本等信息,建立一個投資方案模型,認真核準投資的收益率和風險損失率,在投資前較好地對投資進行預測和評估,確定投資方案,以取得最佳經(jīng)濟效益;氣象工作者為了得到準確的天氣預報,一刻也離不開根據(jù)氣象衛(wèi)星匯集的氣壓、雨量、風速等數(shù)據(jù)建立起來的數(shù)學模型等等。高職院校的各個專業(yè)都是以實踐性為主要目標,在各個專業(yè)教學中輸入數(shù)學建模的思想,不但能夠增加學生學習數(shù)學理論知識的興趣,而且還可以提高他們對專業(yè)知識的理解能力.同時提升他們分析以及解決問題的能力;另外,數(shù)學建模思想的引入,改變了原專業(yè)課程的授課方式,相當于向?qū)I(yè)課程注入了一個新鮮的血液,其教學方式也達到了促進的作用。因此,引入數(shù)學建模思想,可以有效地擴大數(shù)學的實用性更好地為專業(yè)課程服務(wù),達到雙贏的目的。
例如:求汽車在公路上做勻速直線運動的路程。
相對于這道題來說,估計每個人都會求解,都知道答案應該為:路程等于速度乘以時間,即s=v*t。
然而,對于這樣答案理解的人,也僅僅局限于初中階段。對于大學階段,我們還能單一地這樣認為嗎?汽車在做直線運動過程中,每時每刻的速度都會一樣嗎?顯然,汽車在做直線運動過程中,每時每刻的速度肯定不會一樣的,上述問題只是一種理想的狀態(tài),它忽略了空氣阻力等其他因素,即在求解汽車在公路上做勻速直線運動的路程的模型中,首先假設(shè)空氣阻力忽略不計,公路上的阻力都是一致的,這樣我們才可以得出汽車在公路上做勻速直線運動的數(shù)學模型:s=v*t。通過學習數(shù)學建模課程,經(jīng)過這樣地處理,既向?qū)W生灌輸了數(shù)學建模的概念,增加了他們學習數(shù)學的興趣,又使得學生對問題的來龍去脈產(chǎn)生了清晰的認識。因此,在高職院校各個專業(yè)課中引入數(shù)學建模思想,不但使得學生對知識有了更清晰的認識,而且也可以促進專業(yè)課程的改革。
(二)對學生的影響
開展數(shù)學建模活動,能擴大學生的知識而。數(shù)學建模所涉及的內(nèi)容廣泛,用到的知識而寬廣,運用涉及的領(lǐng)域在物理學、經(jīng)濟學、管理學等各方面。學生參加數(shù)學建模課程的培訓,可以學習到多種類型的數(shù)學模型,比如:線性規(guī)劃模型、人口預測模型、層次分析法模型等等。這些模型都是擁有實際的背景,使得學生不僅對問題的實際背景來源有了更深地認識,而且增加了他們課外知識的知識面。其次,建立和解決數(shù)學建模模型,一般都會運用到數(shù)學編輯器和數(shù)學軟件;開展數(shù)學建模競賽活動,使得學生對數(shù)學編輯器mathtype和數(shù)學軟件 matlab、lingo產(chǎn)生了了解,熟悉它們基本的運用,擴展他們的模型解決能力。
開展數(shù)學建?;顒?,有利于培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新和實踐能力。數(shù)學建模是一個富有創(chuàng)造性思維的活動,它不等同于簡單的應用題目。對于給予一道數(shù)學建模應用題目,它沒有絕對統(tǒng)一的答案,這給予了很大的思維空間。將數(shù)學建模的方法和思想融入教學課程中,有助于激發(fā)學生的原創(chuàng)性沖動,喚醒學生對工作的創(chuàng)造性意識。通過建立模型,學生要從錯綜復雜的實際問題中,抓住問題的本質(zhì),明確問題的要求,將問題與實際聯(lián)系在一起,做出合理的假設(shè),運用所給問題的條件尋求解決問題的最佳方案和途徑,這一過程能充分發(fā)揮學生豐富的想象力和創(chuàng)新能力。另一方面,數(shù)學建模是科學運用到實踐的過程,高職院校當中開展數(shù)學建?;顒涌梢杂行У嘏囵B(yǎng)高職學生的實踐能力和動手能力以及分析問題和解決問題的能力,為學生今后從事技術(shù)性工作奠定良好的基礎(chǔ)。
開展數(shù)學建模活動,有助于激發(fā)學生學習的興趣。數(shù)學建模的主要目的是把所學到的知識運用到實踐中,數(shù)學建模的很多題目都與我們自身息息相關(guān)的。例如:的c題目,問題針對腦卒中(俗稱腦中風)是目前威脅人類生命的嚴重疾病之一,為了進行疾病的風險評估,對腦卒中高危人群能夠及時采取干預措施,也讓尚未得病的健康人,或者亞健康人了解自己得腦卒中風險程度,進行自我保護。題目給出了中國某城市各家醫(yī)院1月至12月的腦卒中發(fā)病病例信息以及相應期間當?shù)氐闹鹑諝庀筚Y料,讓我們建立數(shù)學模型研究腦中風的發(fā)病率與什么因素有關(guān),我們?nèi)绾晤A防腦中風的發(fā)生。因此,這樣的題目貼近生活,很容易激發(fā)學生想去進一步研究的興趣,想知道究竟何種原因產(chǎn)生這種疾病,這種疾病有何危害,如何去預防等等。
開展數(shù)學建模競賽活動,有助于增強學生之間的團結(jié)合作精神。在當今世界上,團結(jié)合作是每個人應該具備的一種品質(zhì)。在團結(jié)合作過程中,我們可以學會如何與人相處,如何尊重他人,如何寬容他人,如何培養(yǎng)我們的責任心。數(shù)學建模競賽由三個人組成一個小組,在競賽期間,我們要順利、完整地完成一道題目,成員間必須擁有合作的意識,以及分工要合理。因此,學生參加數(shù)學建模競賽,不僅可以培養(yǎng)同組隊員之間的默契,而且也可以增強學生之間的團結(jié)合作精神。
四、結(jié)論
數(shù)學建模已是當今時代所需要的,數(shù)學建模競賽是全國各個學科大競賽當中參賽者人數(shù)最多的一項比賽。高職院校開設(shè)數(shù)學建模課程以及參加數(shù)學建模競賽,不但可以提高課程的教學效果和質(zhì)量,而且還可以有效地提升學生的基本素質(zhì),激發(fā)他們的潛能。
大學數(shù)學建模論文篇十
計算數(shù)學建模是用數(shù)學的思考方式,采用數(shù)學的方法和語言,通過簡化,抽象的方式來解決實際問題的一種數(shù)學手段。數(shù)學建模所解決的問題不止現(xiàn)實的,還包括對未來的一種預見。數(shù)學建模可以說和我們的生活息息相關(guān),尤其是如今科技發(fā)達的今天。數(shù)學建模應用領(lǐng)域超乎我們的想象,甚至達到無所不及的程度,隨著數(shù)學建模在大學教學中的廣泛使用,使數(shù)學建模不止成為一種學科,更重要的是指導新生代更好的利用現(xiàn)代科學技術(shù),成為高科技人才,把我國人才強國,科教興國的戰(zhàn)略推向一個新的高度。
1.數(shù)學建模對教學過程的作用
1.1數(shù)學建模引進大學數(shù)學教學的必要。教學過程,是教師根據(jù)社會發(fā)展要求和當代學生身心發(fā)展的特點,借助教學條件,指導學生通過認識教學內(nèi)容從而認識客觀世界,并在此基礎(chǔ)之上發(fā)展自身的過程,即教學活動的展開過程。以往高工專的數(shù)學教學存在著知識單一,內(nèi)容陳舊,脫離實際等缺陷,已經(jīng)不能滿足時代的發(fā)展,如今的數(shù)學教學過程不是單純的傳授數(shù)學學科知識,而是通過數(shù)學教學過程引導學生認識科學,理解科學,從而指導實踐,促進學生的德智體美勞全面的進步和發(fā)展。因此數(shù)學建模成為一門學科,被各大高等院校廣泛引用和推廣,其實數(shù)學建模不止應用在大學數(shù)學教學中,其他一切教學過程多可引進數(shù)學建模。1.2數(shù)學建模在大學數(shù)學教學中的運用。大學數(shù)學教師通過這個數(shù)學建模過程來引導學生解決問題和指導實踐的能力。再次建模結(jié)果對現(xiàn)實生活的指導,這是大學數(shù)學教學中數(shù)學建模所需要達到的效果和要求。不再停留在理論學習,而是通過理論指導實踐,從而為科學的進步和人才綜合水平的提高提供可能。
2.數(shù)學建模對當代大學生的作用
2.1數(shù)學建模對數(shù)學學科和其他學科學生的巨大影響力學習數(shù)學建模,能夠使一個單獨的數(shù)學家變成經(jīng)濟學家,物理學家還有金融學家,甚至是藝術(shù)家,只要正握數(shù)學建模就能指導學生通過掌握數(shù)學建模的思維和方法向其他領(lǐng)域?qū)W習和進步。數(shù)學建模成為連接數(shù)學和其他領(lǐng)域的紐帶,是當今數(shù)學科學在其他領(lǐng)導應用的橋梁,是數(shù)學技術(shù)轉(zhuǎn)化為其他技術(shù)的途徑,數(shù)學建模在學生中越來越受到關(guān)注和歡迎,越來越多的學生開始學習數(shù)學建模,尤其是數(shù)學界和工程界的學生,這成為當今學生成為現(xiàn)代科技工作者必須掌握的只是能力之一。
2.2數(shù)學建模對學生綜合能力的提高數(shù)學建模是大學數(shù)學教師運用數(shù)學科學去分析和解決實際問題,在數(shù)學建模學習的過程中,大學生的數(shù)學能力得到提高,其分析問題、解決問題的能力得到提高,這對大學生畢業(yè)走向社會具有著重大意義。通過數(shù)學建模的學習和應用,激發(fā)大學生學習數(shù)學和應用數(shù)學的能力,運用數(shù)學的思維和方法,利用現(xiàn)代計算機科學,來解決數(shù)學及其他領(lǐng)域的問題。
3.數(shù)學建模對大學數(shù)學及其他學科教師的作用
數(shù)學建模引入大學數(shù)學教學,這是時代的進步,是時代對當代大學教師提出的新要求,尤其是大學數(shù)學教師,其不再停留在以往的單純的數(shù)學知識講授方向,而是將數(shù)學科學作為基礎(chǔ),引導當代大學生發(fā)散思維,發(fā)揮主觀能動性,從而學習數(shù)學科學,并運用數(shù)學科學解決現(xiàn)實問題。在這個過程中大學教師的專業(yè)知識得到提高,其創(chuàng)新精神也得到了極大的豐富。大學數(shù)學教師不止完成數(shù)學教學,更重要的是培養(yǎng)了高科技的人才,這對大學數(shù)學教師的社會地位也有了相應的改變,在尊重人才,尊重科學的氛圍中,大學數(shù)學教師及其他學科的教師得到了鼓舞,得到了進步,得到了認可。數(shù)學建模越來越重要,關(guān)于數(shù)學建模的各種國內(nèi)國際大賽頻頻舉辦,這對大學數(shù)學教師在知識,體力和創(chuàng)新性上都提出新的要求,為了更好的參與數(shù)學建模比賽,大學數(shù)學教師投入更多的時間和經(jīng)歷在學生教育和數(shù)學建模中,他們成為真正的臺前和幕后的指揮者。
隨著現(xiàn)代大學學科的豐富,尤其是計算機科學的廣泛應用,大學數(shù)學教學的跨時代發(fā)展,數(shù)學建模成為各個高校數(shù)學教學的重點內(nèi)容,數(shù)學建模教學吸納數(shù)學家,計算機學家等多個學科專家的意見,從而為培養(yǎng)出綜合行的高科技人才做好充分的準備??梢哉f數(shù)學建模教學是當今大學數(shù)學教學的主旋律,是數(shù)學科學和其他科學進步發(fā)展的方向和原動力。
參考文獻:
[1]李進華.教育教學改革與教育創(chuàng)新探索.安徽:安徽大學出版社,20xx.8.
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大學數(shù)學建模論文篇十一
1.數(shù)學建模對學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)
數(shù)學建模解決的都是與我們生活息息相關(guān)的實際問題,很多都是當前社會比較關(guān)注的熱點問題,比如開放性小區(qū)的建立,人工智能機器人在工作中的應用,這些問題開放性比較強,有明確的目的和要求,但它沒有唯一的結(jié)果和方法。因此留給學生很大的創(chuàng)新空間,使學生對數(shù)學產(chǎn)生了極大的興趣,他們發(fā)現(xiàn)這幾年學習的高數(shù)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計終于派上了用場。數(shù)學建模課程會結(jié)合《高等數(shù)學》,《線性代數(shù)》,《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》等數(shù)學基礎(chǔ)學科,還會經(jīng)常涉及到物理,工程,經(jīng)濟,金融,農(nóng)林等各個領(lǐng)域各個學科,從不同的學科中找最熱門最真實的案例進行教學,這要求學生有很強的自學能力,要不得學習新知識,新思路和新方法,讓學生結(jié)合所學的數(shù)學知識把自己學科的專業(yè)知識轉(zhuǎn)化成數(shù)學模型,讓數(shù)學充分發(fā)揮它的優(yōu)勢,以達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,更重要的是對學生的知識體系起到了完善的作用。在整個競賽中從模型建立與求解到寫作,都是由學生獨立完成,充分發(fā)揮了他們的自主性和創(chuàng)造性。
2.數(shù)學建模能培養(yǎng)學生團隊合作精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力
數(shù)學建模競賽是由三個人組成一個小團隊共同處理一個問題,在這個團隊中每個人都各有分工,有的人擅長建立模型,有的人擅長計算機編程求解模型,有的人擅長寫作,這三個人缺一不可,任何一個人都發(fā)揮著舉足輕重的作用。通常我們還會設(shè)一個隊長能協(xié)調(diào)隊員之間的關(guān)系和對題目的把控。每個人都有不同的性格,能力,學識,知識結(jié)構(gòu),在做題的過程中會產(chǎn)生不同的想法,比如在模型的建立中,數(shù)據(jù)的處理過程中,算法的選取,編程語言的選取,寫作的過程中都會有很多的不同,所以每個成員都要有團隊精神、相互信任、相互溝通、相互尊重、取長補短、充分發(fā)揮集體的力量共同完成一個項目。同時每年無論在培訓還是正式比賽過程中由于高強度的腦力活動,強大的心理壓力以及隊員之間的不和睦都會造成中途退賽,這樣無疑是最可惜的。所以,在競賽中除了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和團隊合作精神,還培養(yǎng)了大家的心理承受能力,強大的意志力以及與他人溝通交往的能力,是對自己綜合素質(zhì)的一個提高,對未來考研、出國、就業(yè)都有很大的幫助。
3.數(shù)學建模培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的.綜合能力
通過在大二一年的數(shù)學建模選修課,以及假期的集中培訓培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,很大程度上提高了他們思考問題解決問題的能力等綜合素質(zhì),同時還培養(yǎng)了他們應用計算機去處理各種問題的科技能力。他們學會了各種軟件、語言,很多同學會數(shù)據(jù)挖掘、機器學習以及人工智能,這些都是未來科技的前沿,科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的動力,現(xiàn)代教育不能只停留在教授學生理論知識的學習,更重要的是理論與實踐的結(jié)合,走產(chǎn)學研相結(jié)合的道路,數(shù)學建模很好的把理論與實踐相結(jié)合,激發(fā)學生科研熱情,提高學生科研積極性,激發(fā)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,為以后工作生活奠定了扎實的基礎(chǔ)。為了讓建模更好的服務(wù)學生,我們將不斷的努力,探索和改進培養(yǎng)模式和方法,爭取通過數(shù)學建模平臺使更多的同學受益,培養(yǎng)出更多的具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的大學生。
參考文獻:
[2]韋程東.數(shù)學建模能力培養(yǎng)方法研究[m].北京:科學出版社,.
大學數(shù)學建模論文篇十二
一、 論文形式:科學論文
科學論文是對某一課題進行探討、研究,表述新的科學研究成果或創(chuàng)見的文章。
注意:它不是感想,也不是調(diào)查報告。
二、 論文選題:新穎,有意義,力所能及
要求:
1. 有背景.
應用問題要來源于學生生活及其周圍世界的真實問題,要有具體的對象和真實的數(shù)據(jù)。理論問題要了解問題的研究現(xiàn)狀及其理論價值。要做必要的學術(shù)調(diào)研和研究特色。
2. 有價值.
有一定的應用價值,或理論價值,或教育價值,學生通過課題的研究可以掌握必須的科學概念,提升科學研究的能力。
3. 有基礎(chǔ)
對所研究問題的背景有一定了解,掌握一定量的參考文獻,積累了一些解決問題的方法,所研究問題的數(shù)據(jù)資料是能夠獲得的。
4. 有特色
思路創(chuàng)新,有別于傳統(tǒng)研究的新思路;
方法創(chuàng)新,針對具體問題的特點,對傳統(tǒng)方法的改進和創(chuàng)新; 結(jié)果創(chuàng)新,要有新的,更深層次的結(jié)果。
5. 問題可行
適合學生自己探究并能夠完成,要有學生的特色,所用知識應該不超過
高中生的能力范圍。
三、 (數(shù)學應用問題)數(shù)據(jù)資料:來源可靠,引用合理,目標明確 要求:
1.數(shù)據(jù)真實可靠,不是編的數(shù)學題目;
…… …… 余下全文
大學數(shù)學建模論文篇十三
使學生的綜合應用能力、實踐創(chuàng)新能力和綜合應用素質(zhì)等多方面均能得到提升和發(fā)展。
對于醫(yī)學專業(yè)的學生來說,在校所學的數(shù)學基礎(chǔ)理論課程比較有限,并且學生對純粹的數(shù)學知識與復雜的理論推導已經(jīng)極為厭倦,如果數(shù)學建模還是以傳統(tǒng)的“灌輸式”和教師“主導型”為主、簡單的應用案例為主要教學內(nèi)容的話,其結(jié)果勢必會使學生有一種再講數(shù)學課和做應用題的感覺,既不能很好地激發(fā)學生的學習興趣,也不能體現(xiàn)數(shù)學建模的思想方法和本質(zhì)特色。
因此,如何使學生擺脫這種尷尬的現(xiàn)狀已成為我們教學的一大難點。針對這種情況,在教學模式上,我們大膽嘗試研究型教學模式,即采用“從實踐中來,到實踐中去”的教學理念。一方面,從最現(xiàn)實、最熱門的醫(yī)學話題出發(fā),從學生最感興趣的.問題入手,激發(fā)學生的學習興趣和進一步學習的主動性,使他們從一開始就能進入到學習的角色中去;另一方面,通過開展多種方式的實踐教學活動,使學生在實踐中掌握數(shù)學建模的常用方法和基本技能,忽略繁瑣的數(shù)學推導過程,讓學生體會發(fā)現(xiàn)問題和思考問題的過程,培養(yǎng)學生解決問題的創(chuàng)新能力。
近些年來,我們開設(shè)的醫(yī)藥數(shù)學建模課受到了學生的一致好評,其關(guān)鍵之處在于我們一改傳統(tǒng)的教學模式,通過組織數(shù)學建模興趣研討班,讓每位同學都能充分地參與到研究中去并且使每位學生都有發(fā)言的機會。這些舉措旨在進一步激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,提高學生的數(shù)學建模實踐能力。研討班面向全校各類醫(yī)學專業(yè)的學生,并以三人為單位,劃分成若干個組,通過專題研討的形式開展活動。實踐證明:通過這種研討過程,學生不僅對所學的醫(yī)學知識有了更深刻的理解與認識,在文獻資料查閱、計算機編程、語言表達能力等諸多方面也都有了顯著的提高。通過這個過程的學習,為學生今后從事醫(yī)學科研工作打下了良好的基礎(chǔ)。
為了有效的培養(yǎng)學生綜合應用能力和深層次學習的習慣與意識,我們在教學方法上一改往日的“講透,講懂”的方法,忽略純理論的繁瑣推導,突出知識的應用思想和應用意識,讓學生帶著問題上課,嘗試在解決問題中與教師進行交流,下課帶著問題回去。
在課堂教學中,重點講解發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的方法與技巧。通過課前作業(yè),引導學生自我發(fā)現(xiàn)問題;通過課堂講解和研討,引導學生解決問題;通過課后作業(yè),總結(jié)和鞏固所學知識,學習應用與拓展知識。這種完全以學生為主,教師為輔的做法,有利于培養(yǎng)學生樹立勇于探索求知的信心和探索新知識的能力與意識,提高學生的創(chuàng)新能力和敏銳的洞察力及想象力,從而提升學生的綜合應用素質(zhì)。
在現(xiàn)實生活中的實際問題是比較復雜的,往往單一的方法是難以解決的,通常是需要多種方法的綜合應用方能解決。
因此,以實際問題驅(qū)動的教學模式,主要是引導學生如何將復雜的實際問題分解為一系列簡單的小問題,在解決每一個小問題的過程中,讓學生學習并掌握相關(guān)的數(shù)學知識與方法。這種在應用中學習的教學方法,在很大程度上解決了學生普遍存在的“學數(shù)學有什么用、學了數(shù)學不知怎么用”的困惑。
在整個教學過程中,貫穿以學生為主體,通過案例分析引導學生的思維方法,針對一個案例的解決過程和方法,要求實現(xiàn)舉一反三,促使學生對所掌握的知識進行重組再現(xiàn)和優(yōu)化構(gòu)建,讓學生在學習和問題的解決中學會不斷地總結(jié)與歸納,用成功的方法再去演繹解決新的問題,通過不斷地歸納演繹、對比分析、總結(jié)經(jīng)驗、彌補不足,進一步學習相關(guān)知識和方法,再進行實踐,從而不斷增強自身的綜合應用能力和素質(zhì)。
隨著醫(yī)學院校教育理念的轉(zhuǎn)變以及教育體制改革的深入,對培養(yǎng)適應科學技術(shù)迅速發(fā)展的創(chuàng)新型醫(yī)學人才提出了更高的要求。如何培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)高的專業(yè)人才已成為亟待解決的問題之一。本文探討了醫(yī)藥數(shù)學建模課程的開設(shè)對培養(yǎng)大學生實踐創(chuàng)新能力的幾點做法。教學實踐證明:數(shù)學建模課充分鍛煉了學生的各項能力,是提高醫(yī)學專業(yè)學生綜合應用素質(zhì)行之有效的方法。
大學數(shù)學建模論文篇十四
高校數(shù)學教育是高等教育的基礎(chǔ)學科,占據(jù)重要的一席之地。如何改變學生對數(shù)學枯燥乏味的學習狀態(tài),讓學生輕松愉快地參與到數(shù)學學習中,是當前高校數(shù)學教學者面臨的一個重要課題。在高校數(shù)學教學中開展數(shù)學建模競賽,不僅能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,還能有效提高提高學生的創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)和對數(shù)學的應用能力。本文對高校開展數(shù)學建模競賽與創(chuàng)新思維培養(yǎng)進行了分析闡述,并對此進行了一定的思考。
數(shù)學建模是一種融合數(shù)學邏輯思想的思考方法,通過運用抽象性的數(shù)學語言和數(shù)學邏輯思考方法,創(chuàng)造性的解決數(shù)學問題。當前很多高校中開始引入數(shù)學建模思想來加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),可以使學生的邏輯思維能力和運用數(shù)學邏輯創(chuàng)新解決問題的能力得到提升。數(shù)學建模競賽起源于1985年的美國,幾年后國內(nèi)幾所高校數(shù)學建模教師組織學生開始參與美國的數(shù)學建模大賽,促進了數(shù)學建模思維的快速發(fā)展。直到1992中國首屆數(shù)學建模大賽召開,而后一發(fā)不可收拾,至今仍以每年20%左右的速度增長,呈現(xiàn)一派繁榮景象。
2.1數(shù)學建模競賽自主性較強。自主性首先體現(xiàn)在在數(shù)學建模過程中學生可以根據(jù)自己的建模需要通過一切可以利用的資源、工具來進行資料查閱和收集,建模比賽隊員可以根據(jù)自己的意見和思維進行靈活自由解答,形式不拘一格。其次體現(xiàn)在數(shù)學建模競賽的組織形式呈現(xiàn)多元化特點,組織制度上也較為靈活多樣,數(shù)學建模主要側(cè)重于分析思想,沒有標準答案可以參考分享。2.2建模隊伍呈日益燎原之勢。1992年首屆中國數(shù)學建模大賽開展以來,其影響力與日俱增,高校和社會各界對數(shù)學建模頗為重視,參賽隊伍、參賽學生的質(zhì)量一直處于上升狀態(tài),數(shù)學模型也日漸合理科學,學生團隊在國際數(shù)學建模大賽中屢創(chuàng)驕人戰(zhàn)績。2.3組織培訓日益加強。數(shù)學建模競賽對學生數(shù)學知識的掌握及靈活運用、口套表達、語言邏輯思維、綜合素質(zhì)都有著非常高的要求,因此高校遴選參賽選手都投入了很大的精力,組織培訓的時間很長,培訓內(nèi)容也很豐富,為數(shù)學建模競賽取得好成績奠定了堅實的基礎(chǔ)。
3.1學生的團隊協(xié)作能力和意識得到增強。數(shù)學建模競賽的團隊組織形式活潑自由,通常采用學生組隊模式開展,數(shù)學建模競賽隊伍形成一個團結(jié)戰(zhàn)斗的整體,代表著不僅僅是學校的聲譽,還一定程度上展示著國家的形象。經(jīng)過長時間的培訓,對數(shù)學模型的研究和分析,根據(jù)學生訓練中的優(yōu)勢和特長,進行合理科學的小組分工,讓學生快速高效地完成整個數(shù)學建模,在建模過程中學生統(tǒng)籌協(xié)作、密切配合,發(fā)揮各自的優(yōu)勢和長處,確保數(shù)學建模取得最大效用,學生的團隊協(xié)作能力和意識得到鍛煉,責任感和榮譽感進一步增強,通過建模競賽彰顯團隊的合作能力和中國數(shù)學建模方面的發(fā)展。
3.2高校學生參賽積極性高漲。近年來大學生數(shù)學建模競賽的參與性高漲,參賽人數(shù)保持著20%左右的上漲幅度,參賽成績也較為理想,創(chuàng)新能力得到了較好的鍛煉和培養(yǎng),綜合素質(zhì)得到提高,數(shù)學的應用能力提升。
3.3高校學生數(shù)學邏輯思維能力和靈活運用知識的能力得到提升。數(shù)學建模競賽充滿著刺激性和挑戰(zhàn)性,是學生各方面綜合能力的一個展示。在數(shù)學建模競賽中,學生不僅要需要扎實豐厚的數(shù)學知識儲備,還需要具備清晰的數(shù)學邏輯思維和語言表達能力。同時要有機智的臨場發(fā)揮能力和應變能力,不怯場、不驚慌,有充分的思想準備,能輕松應對其他參賽選手和評委的提問,能組織條理性、邏輯性的語言進行表述,將參賽小組數(shù)學模型的含義和設(shè)計清晰完整的傳達給評委和其他參賽選手。在這個過程中,無疑會使學生的數(shù)學邏輯思維和語言表達能力及靈活運用數(shù)學知識的能力有一個較大的提升。
3.4學生的自學能力和意志力得到鍛。數(shù)學建模競賽對參賽學生的綜合知識和能力要求非常高,難度也非常大,需要與眾不同的智慧和能力??梢哉f數(shù)學建模過程中,有許多高深的知識難于理解,有的日常學習過程中根本接觸不到,需要數(shù)學建模參賽小組成員的互助合作,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢和平時培訓中的知識積淀,通過借助大量的工具書及參考資料,加上團隊的`理解分析去摸索,探尋數(shù)學建模所需要的基礎(chǔ)知識,無疑這對學生的自學能力培養(yǎng)是一個很好的鍛煉。另外,搜尋資料、學習數(shù)學建模知識的過程是枯燥乏味的,需要長久的耐力和信心,無疑這對學生的堅毅不畏難的品質(zhì)是一個很好的培養(yǎng)和磨煉。
3.5創(chuàng)新思維與能力得到有效提升。經(jīng)過艱苦復雜的數(shù)學建模訓練,高校學生信息收集與處理復雜問題的能力得到培養(yǎng)鍛煉,學生數(shù)量觀念得到增強,能夠養(yǎng)成敏銳觀察事物數(shù)量變化的能力,數(shù)學的嚴謹推導也使學生養(yǎng)成認真細心、一絲不茍的習慣,邏輯思維能力得到提高,思路變得更加富有條理性,能靈活地處理各種復雜問題,有效解決數(shù)學疑難,數(shù)學理論能更好第應用于實踐,數(shù)學素養(yǎng)進一步得到提升。
綜上所述,高校學生數(shù)學建模競賽的開展,能較高地提升學生的創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng),團隊合作能力、競爭能力、表達交流能力、邏輯思維能力、意志品質(zhì)能力等都能得到良好的塑造。高校要積極組織和開展數(shù)學建模競賽,使學生的綜合素質(zhì)得到發(fā)展和鍛煉。學校用重視和鼓勵全體學生參與數(shù)學建模競賽,通過競賽實現(xiàn)學生各方面能力尤其是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
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大學數(shù)學建模論文篇十五
摘要:數(shù)學作為很多學科的計算工具,可以說是現(xiàn)代科學的基礎(chǔ),要想利用數(shù)學來解決實際問題,首先要建立相應的數(shù)學模型,本文在數(shù)學建模思想概念和特點的基礎(chǔ)上,從計算機軟件、實際生活中的應用等方面,對其應用的發(fā)展進行了分析,最后從分析問題、建立模型、校驗模型三個階段,對數(shù)學建模的方法,進行了深入的研究。
關(guān)鍵詞:數(shù)學建模;思想;應用;方法;分析
引言
隨著自然科學的發(fā)展,利用數(shù)學等思想來解決實際問題,越來越受到人們的重視,數(shù)學作為一門歷史悠久的自然科學,是在實際應用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,但是隨著理論研究的深入,現(xiàn)在數(shù)學理論已經(jīng)非常先進,很多理論都無法付諸實踐,在這種背景下,如何利用現(xiàn)有的數(shù)學理論來解決實際問題,成為了很多專家和學者研究的問題。通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn),要想利用數(shù)學來解決實際問題,首先要建立相應的數(shù)學模型,將實際的問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學符號的表達方式,這樣才能夠通過數(shù)學計算,來解決一些實際問題,從某種意義上來說,計算機就是由若干個數(shù)學模型組成的,計算機軟件之所以能夠解決實際問題,就是根據(jù)實際應用的需要,建立了一個相應的數(shù)學模型,這樣才能夠讓計算機來解決。
1數(shù)學建模思想分析
1.1數(shù)學建模思想的概念
數(shù)學是一門歷史悠久的自然科學,在古時候,由于實際應用的需要,人們就已經(jīng)開始使用數(shù)學來解決實際問題,但是受到當時技術(shù)條件的限制,數(shù)學理論的水平比較低,只是利用數(shù)學來進行計數(shù)等,隨著經(jīng)濟和科技水平的提高,尤其是在工業(yè)革命之后,自然科學得到了極大的發(fā)展,對于利用自然科學來解決實際問題,也成為了人們研究的重點,在市場經(jīng)濟的推動下,人們將這些理論知識轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)品。計算機就是在這種背景下產(chǎn)生的,在數(shù)學理論的基礎(chǔ)上,將電路的通和不通兩種狀態(tài),與數(shù)學的二進制相結(jié)合,這樣就能夠讓計算機來處理實際問題,從本質(zhì)上來說,這就是數(shù)學建模思想的范疇,但是在計算機出現(xiàn)的早期,數(shù)學建模的理論還沒有形成,隨著計算機軟件技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸的意識到數(shù)學建模的重要性,發(fā)現(xiàn)利用數(shù)學建模思想,可以解決很多實際的問題,而數(shù)學建模的概念,就是將遇到的實際問題,利用特定的數(shù)學符號進行描述,這樣實際問題就轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,可以利用數(shù)學的計算方法來解決。
1.2數(shù)學建模思想的特點
如何解決實際問題,從有人類文明開始,就成為了人們研究的重點,隨著自然科學的發(fā)展,出現(xiàn)了很多具體的學科,利用這些不同的學科,可以解決不同的實際問題,而數(shù)學就是其中最重要的一門學科,而且是其他學科的基礎(chǔ),如物理學科中,數(shù)學就是一個計算的工具,由此可以看出數(shù)學的重要性,進入到信息時代后,計算機得到了普及應用,無論是日常生活中還是工作中,計算機都有非常重要的應用,而在信息時代,注重的是解決問題的效率。與其他解決問題的方式相比,數(shù)學建模顯然更加科學,現(xiàn)在數(shù)學建模已經(jīng)成為了一門獨立的學科,很多高校中都開設(shè)了這門課程,為了培養(yǎng)學生們利用數(shù)學解決實際問題的能力,我國每年都會舉辦全國性的數(shù)學建模大賽,采用開放式的參賽方式,對學生們的數(shù)學建模能力進行考驗,而大賽的題目,很多都是一些實際問題,對于比賽的結(jié)果,每個參賽隊伍的建模方式都有一定的差異,其中選出一個最有效的方式成為冠軍。由此可以看出,對于一個實際的問題,可以建立多個數(shù)學模型進行解決,但是執(zhí)行的效率具有一定的差異,如有些計算的步驟較少,而有些計算的過程比較簡單,而如何評價一個模型的效率,必須從各個方面進行綜合的考慮。
2數(shù)學建模思想的應用
2.1計算機軟件中數(shù)學建模思想的應用
通過深入的分析可以知道,計算機之所以能夠解決實際問題,很大程度上依賴與計算機軟件,而計算機軟件自身就是一個或幾個數(shù)學模型,在軟件開發(fā)的過程中,首先要進行需求的分析,這其實就是數(shù)學建模的第一個環(huán)節(jié),對問題進行分析,在了解到問題之后,就要通過計算機語言,對問題進行描述,而計算機語言是人與計算機進行溝通的語言,最終這些語言都要轉(zhuǎn)化成0和1二進制的方式,這樣計算機才能夠進行具體的計算。由此可以看出,計算機就是依靠數(shù)學來解決實際問題,而每個計算機軟件,都可以認為是一個數(shù)學模型,如在早期的計算機程序設(shè)計中,受到當時計算機技術(shù)水平的限制,采用的還是低級語言,由于低級語言人們很難理解,因此在程序編寫之前,都會先建立一個數(shù)學模型,然后將這個模型轉(zhuǎn)化成相應的計算機語言,這樣計算機就可以解決實際的問題,由于計算機能夠自行計算的特點,只要輸入相應的參數(shù)后,就可以直接得到結(jié)果,不再需要人為的計算。
2.2數(shù)學建模思想直接解決實際問題
經(jīng)過了多年的發(fā)展,現(xiàn)在數(shù)學建模自身已經(jīng)非常完善,為了培養(yǎng)我國的數(shù)學建模人才,從1992年開始,每年我國都會舉辦一屆全國數(shù)學建模大賽,所有的高校學生都可以參加,大賽采用了開放性的參賽方式,通常情況下,對于題目設(shè)置的也比較靈活,會有多個題目提供給隊員選擇,學生可以根據(jù)自己的實際情況,來選擇一個最適合自己的問題。而數(shù)學建模大賽舉辦的主要目的,就是讓學生們掌握如何利用數(shù)學理論,來解決實際問題,在學習數(shù)學知識的過程中,很多學生會認為,數(shù)學與實踐的距離很遠,學習的都是純理論的知識,學習的興趣很低,與一些實踐密切相關(guān)的學科相比,選擇數(shù)學專業(yè)的學生很少,而數(shù)學建模的出現(xiàn),在很大程度上改善了這種情況,讓人們真正的了解數(shù)學,并利用數(shù)學來解決復雜的問題。受到特殊的歷史因素影響,我國自然科學發(fā)展的起步較晚,在建國后經(jīng)歷了很長一段時間封,閉發(fā)展,與西方發(fā)達國家之間的交流比較少,因此對于數(shù)學建模等現(xiàn)代科學,研究的時間比較短,導致目前我國很少會利用數(shù)學建模來解決實際問題,相比之下,發(fā)達國家在很多領(lǐng)域中,經(jīng)常會用到數(shù)學建模的知識,如在企業(yè)日常運營中,需要進行市場調(diào)研等工作,而對于這些調(diào)研工作的處理,在進行之前都會建立一個數(shù)學模型,然后按照這個建立的模型來處理。
2.3數(shù)學建模思想應用的發(fā)展
從本質(zhì)上來說,數(shù)學是在實際應用的基礎(chǔ)上,逐漸形成的一門學科,但是受到當時技術(shù)水平的限制,雖然人們已經(jīng)懂得去計算,卻并知道自己使用的是數(shù)學知識,隨著自然科學的發(fā)展,對數(shù)學的應用越來越多,而數(shù)學自身理論的發(fā)展速度很快,遠遠超過了實際應用的范圍,同時隨著其他學科的發(fā)展,數(shù)學變成了一種計算的工具,因此數(shù)學應用的第一個階段中,主要是作為一種工具。隨著電子計算機的出現(xiàn),對數(shù)學的應用達到了一個極限,人們在數(shù)學和物理的基礎(chǔ)上,制作出了能夠自動計算的機器,在計算機出現(xiàn)的早期,受到性能和體積上的限制,只能進行一些簡單的數(shù)學計算,還不能解決實際的問題,但是計算機語言和軟件技術(shù)的.發(fā)展,使其在很多領(lǐng)域得到了應用,在計算的基礎(chǔ)上,能夠解決很多問題,而軟件程序的開發(fā),其實就是建立數(shù)學模型的過程,由此可以看出,數(shù)學建模思想應用的第二階段中,主要是以現(xiàn)代計算機等電子設(shè)備的方式,來解決實際的問題。
3數(shù)學建模思想應用的方法
3.1分析問題
數(shù)學模型的應用都是為了解決實際問題,雖然很多問題都可以通過建模的方式來解決,但是并不是所有的問題,因此在遇到實際問題時,首先要對問題進行具體的分析,首先就是看是否能夠轉(zhuǎn)化成數(shù)學符號,如果能夠直接用數(shù)學語言來進行描述,那么就可以容易的建立相應的數(shù)學模型,但是通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn),隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展,遇到的問題越來越復雜,其中很多都無法直接用數(shù)學語言來描述,這就增加了數(shù)學建模的難度。由此可以看出,分析問題作為數(shù)學建模的第一個環(huán)節(jié),也是最重要的一個環(huán)節(jié),如果問題分析的不夠具體,那么將無法建立出數(shù)學模型,同時對數(shù)學模型的建立也具有非常重要的影響,通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn),能夠建立高效率的數(shù)學模型,都是對問題分析的比較徹底,甚至有些獨特的理解,只有這樣才能夠采用建立一個最簡單的模型,而隨著數(shù)學建模自身的發(fā)展,現(xiàn)在建立模型的過程中,對于一個實際的問題,經(jīng)常需要建立多個模型,這樣通過多個數(shù)學模型協(xié)同來解決一個問題。
3.2數(shù)學模型的建立
在分析實際問題后,就要用數(shù)學符號來描述要解決的問題,這是建立數(shù)學模型的準備環(huán)節(jié),要想利用數(shù)學來解決實際問題,無論采用哪種方式,都要轉(zhuǎn)化成數(shù)學語言,然后才能夠通過計算的方式解決,而數(shù)學模型的過程,就是在描述完成后,建立相應的數(shù)學表達式,通常情況下,在分析問題時,都能夠發(fā)現(xiàn)某種內(nèi)在的規(guī)律,這個規(guī)律是數(shù)學建模的基礎(chǔ)。如果無法找到這個規(guī)律,顯然就不能利用現(xiàn)有的一些數(shù)學定律,從而建立相應的表達式,最后解決相應的問題,由此可以看出,分析問題的內(nèi)在規(guī)律,是影響數(shù)學建模的重要因素,而這個規(guī)律的發(fā)現(xiàn),除了在現(xiàn)有的數(shù)學知識外,也可以結(jié)合其他學科的知識,尤其是現(xiàn)在遇到的問題越來越復雜,對于以往簡單的問題,只需要建立一個簡單的模型即可解決,而現(xiàn)在復雜的問題,經(jīng)常需要建立多個模型。因此現(xiàn)在數(shù)學建模的難度越來越大,從近些年全國數(shù)學建模大賽的題目就可以看出,對于問題的描述越來越模糊,甚至出現(xiàn)了一些歷史上的難題,而不同學生根據(jù)自己的理解,建立的模型也具有很大的差異,其中一些模型非常新穎,為實際問題的解決提供了良好的參考,目前我國對數(shù)學建模的研究有限,尤其是與西方發(fā)達國家相比,實踐的機會還比較少。
3.3數(shù)學模型的校驗
在數(shù)學模型建立之后,對于這個模型是否能夠解決實際問題,具體的執(zhí)行效率如何,都需要進行校驗,因此檢驗是數(shù)學模型建立最后的一個環(huán)節(jié),也是非常重要的一個步驟,通常情況下,經(jīng)過校驗都能夠發(fā)現(xiàn)模型中存在的一些問題,從而進行完善,這樣才能夠保證嚴謹性,在實際校驗的過程中,要對數(shù)學模型的每個部分進行驗證,通過輸入特定的數(shù)據(jù),看得到的結(jié)果是否符合理論值,如果沒有問題,就說明該模型可以解決實際問題。除了檢驗模型的準確外,校驗還有另外一個作用,就是優(yōu)化模型,在選定數(shù)據(jù)后,能夠看到數(shù)學模型計算的整個過程,這時就可以對具體的細節(jié)進行優(yōu)化,如哪部分可以減少計算的步驟,或者簡化計算的方式等,這樣可以使整個模型更加科學、合理,由此可以看出,校驗工作對于數(shù)學模型的建立,具有非常重要的意義。
4結(jié)語
通過全文的分析可以知道,對于數(shù)學理論的應用,從很久之前就已經(jīng)開始了,但是數(shù)學建模思想的出現(xiàn),卻是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,逐漸形成的一門學科,電子計算機的出現(xiàn),在很大程度上改變了處理事情的方式,利用計算機軟件,只要輸入相應的參數(shù),就可以直接得到結(jié)果,這正是數(shù)學模型完成的任務(wù),只是計算機的出現(xiàn),省略了中間的計算過程,因此計算機軟件的方式,是數(shù)學建模思想最好的應用方法,要想解決不同的問題,只要建立不同的模型,然后編寫相應的程序。
大學數(shù)學建模論文篇十六
(一)教學觀念陳舊化
就當前高等數(shù)學的教育教學而言,高數(shù)老師對學生的計算能力、思考能力以及邏輯思維能力過于重視,一切以課本為基礎(chǔ)開展教學活動。作為一門充滿活力并讓人感到新奇的學科,由于教育觀念和思想的落后,課堂教學之中沒有穿插應用實例,在工作的時候?qū)W生不知道怎樣把問題解決,工作效率無法進一步提升,不僅如此,陳舊的教學理念和思想讓學生漸漸的失去學習的興趣和動力。
(二)教學方法傳統(tǒng)化
教學方法的優(yōu)秀與否在學生學習的過程中發(fā)揮著重要的作用,也直接影響著學生的學習成績。一般高數(shù)老師在授課的時候都是以課本的順次進行,也就意味著老師“由定義到定理”、“由習題到練習”,這種默守陳規(guī)的教學方式無法為學生營造活躍的學習氛圍,讓學生獨自學習、思考的能力進一步下降。這就要求教師致力于和諧課堂氛圍營造以及使用新穎的教育教學方法,讓學生在課堂中主動參與學習。
二、建模在高等數(shù)學教學中的作用
對學生的想象力、觀察力、發(fā)現(xiàn)、分析并解決問題的能力進行培養(yǎng)的過程中,數(shù)學建模發(fā)揮著重要的作用。最近幾年,國內(nèi)出現(xiàn)很多以數(shù)學建模為主體的賽事活動以及教研活動,其在學生學習興趣的提升、激發(fā)學生主動學習的積極性上扮演著重要的角色,發(fā)揮著突出的作用,在高等數(shù)學教學中引入數(shù)學建模還能培養(yǎng)學生不畏困難的品質(zhì),培養(yǎng)踏實的工作精神,在協(xié)調(diào)學生學習的知識、實際應用能力等上有突出的作用。雖然國內(nèi)高等院校大都開設(shè)了數(shù)學建模選修課或者培訓班,但是由于課程的要求和學生的認知水平差異較大,所以課程無法普及為大眾化的教育。如今,高等院校都在積極的尋找一種載體,對學生的整體素質(zhì)進行培養(yǎng),提升學生的創(chuàng)新精神以及創(chuàng)造力,讓學生滿足社會對復合型人才的需求,而最好的載體則是高等數(shù)學。
高等數(shù)學作為工科類學生的一門基礎(chǔ)課,由于其必修課的性質(zhì),把數(shù)學建模引入高等數(shù)學課堂中具有較廣的影響力。把數(shù)學建模思想滲入高等數(shù)學教學中,不僅能讓數(shù)學知識的本來面貌得以還原,更讓學生在日常中應用數(shù)學知識的能力得到很好的培養(yǎng)。數(shù)學建模要求學生在簡化、抽象、翻譯部分現(xiàn)實世界信息的過程中使用數(shù)學的語言以及工具,把內(nèi)在的聯(lián)系使用圖形、表格等方式表現(xiàn)出來,以便于提升學生的表達能力。在實際的學習數(shù)學建模之后,需要檢驗現(xiàn)實的信息,確定最后的結(jié)果是否正確,通過這一過程中的鍛煉,學生在分析問題的過程中可以主動地、客觀的辯證的運用數(shù)學方法,最終得出解決問題的最好方法。因此,在高等數(shù)學教學中引入數(shù)學建模思想具有重要的意義。
三、將建模思想應用在高等數(shù)學教學中的具體措施
(一)在公式中使用建模思想
在高數(shù)教材中占有重要位置的是公式,也是要求學生必須掌握的內(nèi)容之一。為了讓教師的'教學效果進一步提升,在課堂上老師不僅要讓學生對計算的技巧進一步提升之余,還要和建模思想結(jié)合在一起,讓解題難度更容易,還讓課堂氛圍更活躍。為了讓學生對公式中使用建模思想理解的更透徹,老師還應該結(jié)合實例開展教學。
(二)講解習題的時候使用數(shù)學模型的方式
課本例題使用建模思想進行解決,老師通過對例題的講解,很好的講述使用數(shù)學建模解決問題的方式,讓學生清醒的認識在解決問題的過程中怎樣使用數(shù)學建模。完成每章學習的內(nèi)容之后,充分的利用時間為學生解疑答惑,以學生所學的專業(yè)情況和學生水平的高低選擇合適的例題,完成建模、解決問題的全部過程,提升學生解決問題的效率。
(三)組織學生積極參加數(shù)學建模競賽
一般而言,在競賽中可以很好地鍛煉學生競爭意識以及獨立思考的能力。這就要求學校充分的利用資源并廣泛的宣傳,讓學生積極的參加競賽,在實踐中鍛煉學生的實際能力。在日常生活中使用數(shù)學建模解決問題,讓學生獨自思考,然后在競爭的過程中意識到自己的不足,今后也會努力學習,改正錯誤,提升自身的能力。
四、結(jié)束語
高等數(shù)學主要對學生從理論學習走向解決實際問題的能力進行培養(yǎng),在高等數(shù)學中應用建模思想,促使學生對高數(shù)知識更充分的理解,學習的難度進一步降低,提升應用能力和探索能力。當前,在高等教學過程中引入建模思想還存在一定的不足,需要高校高等數(shù)學老師進行深入的研究和探索的同時也需要學生很好的配合,以便于今后的教學中進一步提升教學的質(zhì)量。
參考文獻
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大學數(shù)學建模論文篇十七
隨著社會的不斷發(fā)展和科學技術(shù)的進步,數(shù)學在現(xiàn)實生活中的應用越來越廣泛,尤其是計算機技術(shù)的發(fā)展及廣泛應用,使數(shù)學建模思想在解決社會各個領(lǐng)域中的實際問題的應用越來越深入。本文筆者簡要談?wù)剶?shù)學建模思想融入大學數(shù)學類課程的意義和方法。
所謂數(shù)學建模就是指構(gòu)造數(shù)學模型的過程,也就是說用公式、符號和圖表等數(shù)學語言來刻畫和描述一個實際問題,再經(jīng)過計算、迭代等數(shù)學處理得到定量的結(jié)果,從而供人們分析、預報、決策與控制。那么數(shù)學模型就是利用數(shù)學術(shù)語對一部分現(xiàn)實世界的描述。數(shù)學建模思想是指理論聯(lián)系實際,將實際的事物抽象成數(shù)學模型,然后利用所學的理論來解決問題的一種思想。
在新形勢下,傳統(tǒng)的數(shù)學教學方法已經(jīng)無法適應現(xiàn)在大學數(shù)學教育改革的需求,數(shù)學建模思想與大學數(shù)學類課程教育融合成為目前高等院校數(shù)學教學改革的突破口。
(1)數(shù)學知識在各個領(lǐng)域的應用越來越廣泛。如今數(shù)學知識在各個領(lǐng)域的應用越來越廣泛,尤其是在經(jīng)濟學中的應用最為顯著。自從1969年創(chuàng)設(shè)諾貝爾經(jīng)濟學獎以來,就有不少理論成果來自利用數(shù)學工具分析經(jīng)濟問題。事實上,從1969年到20xx年這35年中,一共產(chǎn)生了53位獲獎?wù)撸渲袚碛袛?shù)學學位的共有19人,所占比例為35.8%;其中擁有理工學位的有9人,所占比例為17%;二者共計占52.8%;其中共有29位諾貝爾經(jīng)濟學獎的獲得者是以數(shù)學方法為主要的研究方法,約占總?cè)藬?shù)的63.1%。然而幾乎所有的諾貝爾經(jīng)濟學獎獲得者都運用了數(shù)學方法來研究經(jīng)濟學理論。除了在經(jīng)濟領(lǐng)域,數(shù)學建模思想也廣泛應用于生物醫(yī)學,包括超聲波、電磁診斷等方面。同時數(shù)學建模還將數(shù)學與生物學融合進了基因科學,例如基因表達的定型、基因組測序、基因分類等等,在生物學領(lǐng)域需要建立大規(guī)模的模擬以及復雜的數(shù)學模型??梢姅?shù)學建模思想的應用是非常廣泛的,并對其他領(lǐng)域的發(fā)展起著重要的推動作用。
(2)有利于激發(fā)學生的學習熱情,豐富大學數(shù)學課程。一般的數(shù)學課,通常只是重視理論知識的講解和傳授,對知識點的推理和思想方法的分析較少。而且多數(shù)學生為了應付考試,也只是以“類型題”的方式去復習知識點。這樣的方式雖然能夠讓學生掌握一部分數(shù)學知識,可是卻不能提高學生的數(shù)學素質(zhì),不能提高學生對大學數(shù)學的學習興趣。而數(shù)學建模思想運用數(shù)學知識來解決生活中的實際問題,這樣就使數(shù)學活了起來,而不是死的理論知識。運用數(shù)學建模思想能夠讓學生在數(shù)學中感悟生活,在生活中體會數(shù)學的價值,更容易吸引學生的學習興趣。而興趣是學習最有效的動力,讓學生主動參與學習而非被動學習,取得的教學效果會更好。
(3)是加強數(shù)學教學改革,適應時代發(fā)展的需要。在大學數(shù)學教學活動中,許多學生常常陷入這樣的困惑之中:花費了大量的精力,做了很多習題,但是卻感受不到數(shù)學的作用和價值。而教師在教學中也總是告訴學生數(shù)學是一門很有用的課程,但是卻舉不出現(xiàn)實的例子。并且傳統(tǒng)的教學方式也只是教會學生掌握簡單的理論知識,并不能提高學生的數(shù)學素養(yǎng)和數(shù)學意識。而將數(shù)學建模思想融入到大學的數(shù)學類課程之中就能很好地解決這些問題。因為將數(shù)學建模思想運用到數(shù)學類課程中,就能夠讓學生在獨立思考和探索中感受到數(shù)學在現(xiàn)實生活中的實用價值,提高學生運用數(shù)學的眼光去觀察、分析以及表示各種事物的空間關(guān)系、數(shù)量關(guān)系和數(shù)學信息的能力,提高學生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識。
(1)教師在教學過程中較少滲入數(shù)學建模思想。目前在高校數(shù)學教學中數(shù)學建模的思想應用得仍然較少,重視程度不夠。不少高校的教師在開展大學數(shù)學類課程時,仍然只是停留在數(shù)學知識的教學方面,并沒有對學生進行研究性學習探索。據(jù)調(diào)查,大多數(shù)高校教師對日常的教學工作能夠認真完成規(guī)定的教學任務(wù),但能夠真正創(chuàng)造性地把數(shù)學建模思想融入到數(shù)學教學任務(wù)中的教師較少。大多數(shù)高校數(shù)學老師都意識到探索式的數(shù)學建模教學很重要,但真正將數(shù)學建模思想與數(shù)學教學融合的嘗試和探索卻很少??梢姸鄶?shù)高校教師雖然明白數(shù)學建模思想的重要性,但是由于缺乏足夠的數(shù)學建模教學的相關(guān)知識及經(jīng)驗,在實際教學中數(shù)學建模思想仍未得到充分的運用。
(2)開設(shè)的有關(guān)數(shù)學建模的課程和活動較少。雖然數(shù)學建模思想得到了越來越廣泛的應用,但是在高校中實際開設(shè)的有關(guān)數(shù)學建模的課程并不多,尤其是應用數(shù)學、數(shù)學實驗以及計算機應用等一些需要滲入數(shù)學建模思想的課程在實際的教學過程中并沒有創(chuàng)造性地運用數(shù)學建模思想。另一方面,校內(nèi)自主開展的有關(guān)數(shù)學建模競賽和活動并不多,宣傳力度也不夠,無法讓更多的學生了解數(shù)學建模的意義和價值,更無法參與到數(shù)學建?;顒又腥ァ?BR> (3)學生對數(shù)學的態(tài)度和觀念還未改變,對數(shù)學建模缺乏深入的了解。大學數(shù)學是一門較為抽象的學科,其概念、定理和性質(zhì)都不容易掌握,由于其具有一定的難度,所以不少學生對大學數(shù)學類課程以及數(shù)學建模沒有興趣。并且這些學生在初中和高中階段也學習數(shù)學,但是不少學生是為了應付考試,并沒有見識到數(shù)學的應用性,覺得數(shù)學是一門純理論的課程,沒有實用價值。同時很多學生對數(shù)學建模思想的運用并不夠了解,不知道如何將數(shù)學知識和數(shù)學方法應用到實際的生活中去,覺得數(shù)學沒有用,也沒有深入學習的意義。
(1)提高課堂教學質(zhì)量,創(chuàng)造性地運用數(shù)學建模思想。大學的數(shù)學類課程主要有“線性代數(shù)”、“高等數(shù)學”、“運籌學”、“數(shù)學建模”、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”等,這些課程的核心部分都跟高等數(shù)學有關(guān),所以要注重提高數(shù)學類課程的教學質(zhì)量關(guān)鍵就在于高等數(shù)學,而要提高高等數(shù)學的教學質(zhì)量就必須在教學過程中創(chuàng)造性地應用數(shù)學建模思想。對于主修數(shù)學的學生,要加強對計算機軟件和語言的學習,系統(tǒng)性地對數(shù)學原理進行剖解和分析,合理運用數(shù)學知識和數(shù)學方法解決社會實際問題。在教學中多引導、啟發(fā)學生利用對生活問題和科學問題的深入研究,主動結(jié)合自己的課程理論知識和數(shù)學建模,使數(shù)學建模思想融入到學生的整個學習過程中去。對于非數(shù)學領(lǐng)域的問題,要啟發(fā)學生運用計算機軟件建模,從而解決不同領(lǐng)域中的數(shù)學建模問題。
(2)多開設(shè)跟數(shù)學建模有關(guān)的數(shù)學類課程。例如除了開設(shè)跟數(shù)學建模有關(guān)的必修課,還可以開設(shè)一些跟數(shù)學建模有關(guān)的選修課,為其他專業(yè)的學生提供接觸和了解數(shù)學建模思想的機會,為學生拓展知識領(lǐng)域,為其解決該領(lǐng)域的問題提供有效的方法。例如,經(jīng)濟學有關(guān)專業(yè)的學生就可以通過選修跟數(shù)學建模有關(guān)的課程,解決其在經(jīng)濟學中遇到的問題,因為很多跟經(jīng)濟學有關(guān)的問題僅僅靠經(jīng)濟學的知識是無法解決的,像貸款計算這樣的問題就要將數(shù)學與經(jīng)濟學聯(lián)系起來才能解決實際問題。
(3)廣泛宣傳,讓學生了解數(shù)學建模的意義和價值。學生是教學過程中的主體,目前,大學數(shù)學建模課程開設(shè)效果不佳,學生參與度低的主要原因就是學生缺乏對數(shù)學建模的深入了解。那么,要提高學生的參與性,促進數(shù)學建模思想與大學數(shù)學類課程的融合就必須加強宣傳,讓學生深入了解什么是數(shù)學建模。同時,在課堂上就是也要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)枯燥的教學方式,多使用啟發(fā)式教學和探索式教學,吸引學生的學習興趣,讓他們發(fā)現(xiàn)數(shù)學對社會實際生活的重要作用,轉(zhuǎn)變他們對數(shù)學的態(tài)度,并引導學生對數(shù)學建模和數(shù)學課程感興趣。
(4)轉(zhuǎn)變數(shù)學教育理念及教育方式。要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育方式,將教學的重點放在數(shù)學知識在生活中的應用問題上,而不是將知識與實際生活割裂開來。同時在教學中要注重證明和推理,加強學生對數(shù)學方法的掌握注重培養(yǎng)學生對實際問題的邏輯分析、簡化、抽象并運用數(shù)學語言表達的能力。也就是說教學的重點在于提高學生的數(shù)學學習能力和加強數(shù)學意識和數(shù)學方法的應用,這樣才能夠培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的人才。
(5)多開展數(shù)學建模活動和競賽,提高學生參與性。在高校內(nèi)部要多開展跟數(shù)學有關(guān)的活動和競賽以及專家講座等,一方面加強學生對數(shù)學建模的認識,另一方面也提高了學生的參與性。通過專家講座,不僅可以讓學生更深入地了解數(shù)學建模的價值,也加強了學術(shù)交流,提高學生的數(shù)學建模應用能力。通過數(shù)學建模競賽,為學生提供展示自己智慧、充分發(fā)揮其能力的平臺。同時,競賽也可以讓學生在競賽中發(fā)現(xiàn)自己的不足,在交流中不斷完善自己的缺陷,拓展學生的思維。而且,在數(shù)學建模比賽中,通過讓學生探究跟生活實際有關(guān)的例子,提高學生對數(shù)學建模的興趣,加強學生對模型應用的直觀性認識,促進學校應用型人才的培養(yǎng)。
總之,數(shù)學建模思想和高校數(shù)學類課程的融合,對于高等數(shù)學教學改革具有非常重要的意義。把數(shù)學建模思想融入到高等數(shù)學教學中,可以更好地提高學生的數(shù)學學習能力,提高他們運用數(shù)學思想和數(shù)學方法分析問題、解決問題和抽象思維的能力。高校教師要加強數(shù)學建模思想的應用,讓學生初步掌握從實際問題中總結(jié)數(shù)學內(nèi)涵的方法,提高學生的數(shù)學學習興趣,為高校學生專業(yè)課的學習奠定堅實的數(shù)學基礎(chǔ)。
大學數(shù)學建模論文篇十八
優(yōu)秀高教社杯全國大學生數(shù)學建模競賽題目
(請先閱讀“全國大學生數(shù)學建模競賽論文格式規(guī)范”)
a題城市表層土壤重金屬污染分析
隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加,人類活動對城市環(huán)境質(zhì)量的影響日顯突出。對城市土壤地質(zhì)環(huán)境異常的查證,以及如何應用查證獲得的海量數(shù)據(jù)資料開展城市環(huán)境質(zhì)量評價,研究人類活動影響下城市地質(zhì)環(huán)境的演變模式,日益成為人們關(guān)注的焦點。
按照功能劃分,城區(qū)一般可分為生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、山區(qū)、主干道路區(qū)及公園綠地區(qū)等,分別記為1類區(qū)、2類區(qū)、??、5類區(qū),不同的區(qū)域環(huán)境受人類活動影響的程度不同。
現(xiàn)對某城市城區(qū)土壤地質(zhì)環(huán)境進行調(diào)查。為此,將所考察的城區(qū)劃分為間距1公里左右的網(wǎng)格子區(qū)域,按照每平方公里1個采樣點對表層土(0~10厘米深度)進行取樣、編號,并用gps記錄采樣點的位置。應用專門儀器測試分析,獲得了每個樣本所含的多種化學元素的濃度數(shù)據(jù)。另一方面,按照2公里的間距在那些遠離人群及工業(yè)活動的自然區(qū)取樣,將其作為該城區(qū)表層土壤中元素的背景值。
附件1列出了采樣點的位置、海拔高度及其所屬功能區(qū)等信息,附件2列出了8種主要重金屬元素在采樣點處的濃度,附件3列出了8種主要重金屬元素的背景值。
現(xiàn)要求你們通過數(shù)學建模來完成以下任務(wù):
(1)給出8種主要重金屬元素在該城區(qū)的空間分布,并分析該城區(qū)內(nèi)不同區(qū)域重金屬的污染程度。
(2)通過數(shù)據(jù)分析,說明重金屬污染的主要原因。
(3)分析重金屬污染物的傳播特征,由此建立模型,確定污染源的位置。

