数学建模论文

时间:2022-07-22 12:20:00 数学论文 我要投稿

数学建模论文模板

  无论是身处学校还是步入社会,许多人都写过论文吧,论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。那么你有了解过论文吗?下面是小编整理的数学建模论文模板,欢迎大家分享。

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数学建模论文模板1

  摘要:本文以实际教学案例,具体的分析了数学建模思想在运筹学教学中的应用及所产生的应用价值,期望能够为数学教学改革工作提供一定的帮助。

  关键词:数学建模思想;运筹学;应用;应用价值

  运筹学是结合各种科学技术知识有系统性的教学方法,有效的解决实际问题,并且注重人力、物力、财力等有限资源的合理统筹安排,实现最有决策。近年来运筹学广泛的应用于教学工作中,但是,在数学教学中,针对具体问题,构建数学模型仍是教学难点和重点。基于此,本文对数学建模在运筹中的运用展开具体的分析,期望能够产生一定的积极效用。

  一、数学建模在运筹中的运用——教学内容

  传统的数学教学偏重理论知识的灌输,且数学公式庞大、理论繁琐、计算复杂,容易挫伤学生的学习兴趣和积极性,因此,利用数学建模思想、运筹学,在教学内容上穿插一些能够比较客观的反映学生日常生活所关心的实际问题,如:企业产品加工问题、购买汽车问题、运输问题、选课策略问题等,调动学生的学习兴趣,使得学生从解决问题的角度出发,认真的思考如何构建数学模型,找出相应的解决办法。我们举个例子:例1:针对选课策略问题,某所学校规定,该校运筹学专业的学生在毕业之前必须学习和掌握3门运筹学课程、2门数学课程以及2门计算机课程,该校关于这方面的课程编号、学分、选修课要求以及所属类别进行了规定,如表1。根据表1,请同学思考,运筹学专业的学生毕业前最少可以学习哪些课程,而且如果希望课程少却获得的学分多,该如何选课。这是一个比较贴近学生生活,与学生密切相关的分配问题,我们可以建立0—1规划的数学模型,解决上述的问题,而且考虑到学生希望课程少,却获得的学分高,我们可以引出目标规划问题。另外,教师在讲解多阶段决策锅中最优化问题时,我们可以有效的引入与其相关(或者相类似)的“商人安全渡河问题”,如:3名商人各自附带一个随从,并且每一只小船职能容纳2人,一旦随从人数多余商人,便采取杀人取货这样的数学游戏,调动学生的学习兴趣,让学生体验到利用数学建模思想、运筹学解决实际问题的乐趣,促进学生更加高效的学习运筹学知识和技能。

  二、数学建模在运筹中的运用——教学方法

  为了全面的提高教学水平,需要改变传统影视交易理念下的灌输教学方法,可以采取探究式教学,即:利用数学建模思想、运筹学技能,由浅入深、由直观到抽象的传授知识,促使学生真正意义上掌握数学知识和问题解决技能。我们举个例子:例2:运筹学课程绪论的引用,在教学中可以引入一个生动形象的故事情节,如:齐王和田忌赛马,按同等次,两人各种上、中、下三个等次的3匹马,在比赛中,齐王的马比田忌的马胜一筹(三局两胜),为了胜利,田忌采用了以下策略,田忌的上等马与齐王的中等马比赛、中等马与齐王的下等马比赛,下等马与齐王的上等马比赛,最终田忌以两局胜利战败齐王,这充分的体现了田忌对运筹学的运用。齐王和田忌赛马的故事,彰显了数学建模思想、运筹学中的优化思想,并且避免了直接灌输运筹学知识给学生所带来的困惑,能够有效的激发学生的学习兴趣,有利于全面的提升教学水平。另外,对运筹学的传授,不应该局限于知识的传播,更加需要注重知识的拓展与延伸,全面的培养学生的发散性思维,提高学生的创新意识和创新能力。如在运输问题的运筹学讲解中,教师可以现提出问题,让学生根据已经学习和掌握的知识,自主的解决问题,与此同时,教师需要指导学生建立线性规划模型,且采用单纯形法进行求解,在此基础上,鼓励支持学生分析运输问题存在的线性规划特点,促使学生简化计算过程,提高求解效率。总的来说,在实际教学中,教师应该以数学建模思想为指导,遵循启发式原则,调动学生的学习兴趣、拓展学生的学习思维,帮助学生融会贯通的掌握知识和技能,提高学生问题解决能力,从而提高教学质量。

  三、结语

  数学建模在运筹中的运用注重实践性,在实际教学中,应当注重理论知识与实际问题的联系,并且需要加强运筹学中的数学建模教学案例的引用,优化教学内容和教学方法,进行深入的运筹学课程教学改革,锻炼培养学生的运筹学思维能力以及实际问题的解决能力,从而推动教学水平的提升,促进学生身心健康发展。

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  1、高职数学教学存在的问题

  高职院校目前在高等数学课程教学过程中只注重理论学习,学生处于被动接受状态,参与度低。忽略了用数学解决实际问题的能力的培养,缺失了应用性。教师在高等数学教学过程中往往采用满堂灌,填鸭式的教学方式,学生只有大量重复的机械训练,才能掌握一些基础知识,套用现成公式做一些计算。教师的这种教学方式大大的影响了学生的学习兴趣,对数学学习长生厌恶情绪,学生学习的主观能动性也受到影响。另外,高等数学课程教学过程教学模式落后,缺少多样化,不能适应不同专业学生的要求。学生在解决实际问题时思维僵化,无从下手。为了解决这一问题,在高职数学教学中融入数学建模思想显得尤为重要。

  2、数学建模教学要以学生为主体,注重综合素质培养

  随着科学技术的发展,传统的教学手段也发生了变化。现代的要改变传统的教学模式,须以学生为主体,突出学生的主体地位,使他们成为课堂教学活动的主角,并积极对他们进行引导,让他们发现问题、提出问题,对教堂中的问题积极进行探索,主动思考,增强学习的能动性。由于我国教育模式一直为应试教育,学生在学习过程中只是被动的接受知识,独立思考能力和动手能力较差,并且应用意识薄弱。所以,在教学过程若想实现学生的主体地位,教师必须要培养他们学习的主观能动性。此外,不论在课堂上或者是课外教师要充分尊重学生的个人意见,并适当的给予鼓励,不要轻易否定他们思考问题的方式。在学生发表自己的意见之后,教师对他们进行表扬,鼓励他们善于思考、勇于提问和辩论,让他们始终处于主动学习的状态,使他们成为教学实践活动的主体的。在数学建模教学过程中,要对学生进行全方面的培养,既培养他们应用所学的数学知识的解决实际问题的能力,又要培养他们的综合素质,使他们具有强烈的求知欲、坚强的意志、宽广的兴趣、坚定不移的信念及积极主动进取的品质。

  在实际的教学过程中,还可以引入竞争机制,对他们进行分组然后进行讨论或者是竞赛,通过这样的方式既可以增加他们之间的同学友情,又可以让他们共同进步。每组学生还可以布置一些比较难的题目,他们合作解决问题,最终完成题目的解答。在解决问题过程中,让他们意识到创新的价值和合作的重要性,从而培养他们的创新精神和团结协作精神。另外,当今学生的薄弱方面主要是语言能力及表达能力,所以对他们进行特定的培养,提高他们这两方面的能力。在教学过程中,教师要尽量给予学生更多的机会进行语言表达,包括表述自己对问题的认识和解题思路等,从而完成数学建模论文。在训练他们语言表达能力的过程中,教师要有耐心,在语言的准确性、逻辑性、简洁性等方面及时进行指导和纠正错误,从而提高他们的语言表达能力。

  3、教师采用多媒体教学手段,提高教学效果

  教师在数学建模教学过程中,教学方法要由传统的黑板加粉笔转化为利用多媒体教学,以此来培养学生的应用能力,也提高教学效果。多媒体教学可以包含大量信息,可以直观形象的呈现教学内容,学生的学习兴趣和热情也得到很大程度的提高。采用多媒体教学手段,增加了师生之间的互动性,课程教学过程变得顺利,授课速度变快,教学效果也变得更好。在数学建模教学过程中为了实现更好的教学目标和教学效果,采用大量贴近生活的案例进行数学建模教学的。

  4、开展数学建模竞赛,培养应用型人才

  近几年来,全国高职院校开展数学建模竞赛成为大学生最重要的课外科技活动。大学生通过竞赛,可以提高查阅收集资料的自学能力,可以运用所学的数学知识来解决实际问题,提高了自身运用计算机解决数学模型问题的能力,使学生的竞争意识和探索研究精神增强的,为成为全面性的高技能应用型人才打下基础。在竞赛活动中,教师对学生进行培训指导的同时也有助于自我提高各方面能力。高职数学教师指导数学建模竞赛可以改变其缺乏研究主动性的现状,可以摒弃老旧的知识学习。有利于开展理论联系实际的数学教学模式,对高职数学教学改革创新有很大的推动作用。

  5、总结

  在高职数学教学中融入数学建模思想,教师要将学生实际生活中的问题引导到日常数学教学中,让学生自己主动思考,并自己根据所学的知识进行数学模型的构造,以此来解决实际问题,在这个过程中学生真正掌握所学知识。高职院校数学建模竞赛目前还不完善,要大力推广,不断完善。高职数学教学中融入数学建模思想,对培养高技能应用型人才和高职数学教学改革都将产生深远影响。

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  一、将数学建模融入医科高等教学的意义

  (一)提高课堂教学的质量

  在数学学科自身特质的局限下,数学课堂很难引起学生们的兴趣,因为教师针对相关公式的讲解和定理的介绍,只能让学生处于被动的接受状态中,无法产生较强的互动性和交流,更不便于通过快速理解而记忆.由于数学建模存在着实际应用价值,且在教学环节可以营造出生动的课堂氛围,所以将其引入数学课堂,可以起到提升学生学习兴趣,提高课堂教学质量的作用.当数学知识从单纯的数字和符号,变成具有实际意义的信息,则学生的接受度显然更高,也更便于理解和记忆.多人参与的数学建模环节,交流与互动性也得到了增强.此外,归纳法和演绎法等数学方法在数学建模中的应用,可以潜移默化的增强学生数学基础知识.

  (二)培养学生分析、解决实际问题的能力

  数学建模针对现实问题的价值和作用,需要建立在合理数学模型的基础之上.模型的准备、假设、构成与求解、应用一系列步骤,需要学生善于思考,积极的将数学知识融入其中,把握问题的矛盾,透过假设来达成最终的实践目的.在此背景下,无疑可以强化学生分析和解决实际问题的综合能力.

  (三)培养学生的创新能力和协作精神

  数学建模没有唯一的答案,是一个开放性的问题,在使用者所采用数学知识相异思维模式不同的情况下,最终形成的方法和路径也会存在差异.所以,想象力和创造力在建模过程中存在着重要的价值.包括简化理解问题、选择数学工具问题、设置合理结构问题、强化应用性问题等等,一系列的问题都需要使用者能够大胆创新,勇于探索,以打破常规的思路,构建更加合理的数学建模模型.一般情况下,一个人无法完成数学建模的整个流程,需要几个人共同参与到建模的各个环节,了解背景、构建模型和模拟辅助求解等等.在多人共同完成建模的过程中,思想上、语言上会有大量的交流,智慧的交融有助于开拓学生的思路,强化团队协作精神.

  二、将数学建模融入医科高等教学的方法

  (一)讲解定理公式时联系实际

  从客观事物的空间关系或数量中抽象出的数学概念,其定理和概念与实际需求有着密切的关联.但是在医科高等数学教学环节,由于课时紧张的问题,往往会引起前因后果的教学疏忽情况,直接让学生去理解记忆定理和计算证明,显然无法起到良好的教学成果.因此,在教学的环节,如果能够融入更多的数学思想、思想背景,则可以起到事半功倍的效果.举例说明,在积分计算教学环节中,采用多媒体设施,以动画的形式来演示曲边梯形的近似、取极限、分割和求和过程,重点突出积分计算中的以直代曲、化整为零的数学方法和思想,打破单纯的说教模式,让学生在生动的演示中加深记忆,最后学以致用.

  (二)结合案例教学

  作为数学建模中的常规手段,案例教学可以透过启发、讨论和讲解等多个方式,强化学生的思考积极性,提升教学效果.之后再次透过实际案例,比如非典型肺炎的爆发,来测试数学模型的可行性,以此验证准确认识疾病传播规律的重要价值.此外,还可以采取课堂结合数学建模的方法,结合药物动力学课程和药物房室模型,让学生学习药物在人体内的循环、作用情况,真正的认识模型建立对于药物设计、评价和改进的重要应用意义.在此背景下,学生的眼界得到了开拓,同时学习的新鲜感和兴趣也会与日俱增.

  (三)使用工具软件,灵活安排课后练习

  随着现代计算机、网络信息技术的快速发展,数学建模也可以借助计算机的科技能力,完善和普及软件的应用,解决数学建模中的一些特殊难题.在计算机的帮助下,数学建模的使用范围和效率都得到了一定程度的提升.为了强化教学质量,医科高等数学老师可以在课堂教学后,布置一定的课后练习作业,让学生自由组队,在之后的课堂上汇报研究成果和问题解决报告.这种方式不仅可以强化学生之间的思想交流,还能够让学生参与到教学环节,提升学习热情和兴趣.

  综上所述,医科高等数学教学得到数学建模渗透后,有助于提升学生的创新能力、团队协作精神以及实际应用能力.在新时期发展背景下,教育改革需要各个学科作出及时的调整,为培养符合时代发展需求的人才做好充足的准备.在此基础上,所有的教师们,都应该积极探索灵活的教学模式.

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  引 言

  为研究现实世界数量关系和空间形式的科学,数学一直以来和各种应用问题紧密联系. 数学不仅在于它概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且也在于它应用的广泛性. 自从20 世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在知识经济时代的21 世纪,数学的科学地位发生巨大的变化,它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿. 经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数理论与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术. 培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面.

  《高等代数》是数学学科的一门传统课程. 在当今世界的数学内部学科趋于统一性和数学在其他学科的广泛应用性的今天,《高等代数》以其追求内容结构的清晰刻画和作为数学应用的基础,是大学数学各个专业的主干基础课程之一. 它是数学在其它学科应用的必需基础课程之一,又是数学修养的核心课程之一,同时也是全国数学类硕士研究生入学考试必考课程之一。数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段. 数学建模不仅是数学走向应用的必经之路,而且是启迪数学心灵的必胜之途. 数学建模不仅进一步凸现了它的重要性,而且已成为现代应用数学的一个重要组成部分,并为应用数学乃至整个数学科学的发展提供了进一步的机遇和广阔的前景.

  1 融数学建模思想于高等代数课堂教学的重要性

  《高等代数》以严密的逻辑、系统的推理、抽象的思维作为其特点,其内容包括多种线性系统和结构. 在研究繁杂的实践问题时,线性化是其中常用的一种途径,高等代数学可以为问题的解决提供初步的答案; 同时各种不同的范畴中线性部分又有一定的共性,高等代数又可以为之提供统一的平台,对其理论研究提供指导. 从而,高等代数学被广泛地应用到自然科学的各个领域中.《高等代数》课程概念多、内容抽象,是大学生心目中最难学的数学课之一,教学难度大. 加之,我院为民汉合校,学生进校时数学成绩较低,学生的数学文化、思维、计算等底子较为薄落,在学习的过程中大多学生反映该课程的知识枯燥无味、计算繁杂,且体会不到学习它的实际意义,丧失了学习的兴趣与动力.想要改变这种状况和局面,有必要对我们现在的课程的教学思想和方法、手段进行改革. 数学建模是数学走向应用的必经之路. 李大潜院士表示,要用数学方法解决一个实际问题,就要建立相应的有代表性的数学模型,“数学原来的教学是有缺陷的.

  过去数学教学有天衣无缝的数学体系,看起来很美,但忽略了来龙去脉,成为一个封闭的体系. 我们要开展数学建模竞赛活动,在大学开设数学建模、数学实验等课程,努力将数学建模思想融入数学类主干课程,让学生在学习知识的同时,有发现和创造的过程.“将数学建模思想融入数学类主干课程”这一呼吁为高等代数教学改革指明了方向.融建模思想于高等代数教学,将起着很重要的作用,其意义深远. 一是将有助于调动学生学习的积极性,激发学习的兴趣. 伟大的科学家爱因斯坦说过: “兴趣是最好的老师. ”在高等代数教学中融入建模思想,将加深学生对一些概念、定理的理解与掌握,明白其来龙去脉,一旦学生对知识点产生浓厚的兴趣,就会主动去求知、去探索、去实践,并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验,激发学习的热情. 二是将有助于培养学生创新能力. 培养学生的创新能力是实施“科教兴国”和可持续发展战略的重要途径. 创造精神、创新能力是人才素质的核心. 在建立数学模型所经历的几个过程中,学生可以在不同的假定条件下、运用不同的数学语言、符号、方法,建立不同的模型,从中产生对比,得出最优的解决方案,发挥学生的创造力.

  2 融数学建模思想于高等代数课堂教学的途径

  2. 1 融数学建模思想于定义、定理教学高等代数中的有些定义是从实际问题中经抽象、概括而得到的. 纯数学理论的教育、教学有时是枯燥无味的,尤其是在一些定义、定理的教学. 学生在学习的过程中对于一些定义、定理理解不了,有时甚至是一头雾水,更别说应用了. 在教学的过程,教师师要运用建模的思想积极引导学生去发现,分析,解决问题,这样学生便于掌握. 因此,在讲授某些定义、定理时,可将其产生的历史背景与演变过程进行翔实的讲解.在讲解该定义的引入时,如果只是单一的告诉学生这是后面求解线性方程组所需的理论,这样缺乏实际应用的背景的介绍,学生可能难以接受,他们会感觉到定义的空洞. 初学者要想掌握该定义,可能都是靠死记硬背. 其实,行列式的几何背景很直观,就是空间平行多面体的“体积”.

  2. 2 融数学建模思想于例题教学数学应用题其实就是一些简单的建模问题. 因而,在讲授基础理论知识的同时,可以适当的选择一些实际问题,引导学生去分析,并进行适当的、合理的简化假设,建立模型并求解,从而明白和理解现实世界、现实事物. 这样学生不但了解了建模的思想,而且体会到了高等代数在改造现实世界中的重要作用. 同时,学生的分析、解决问题的能力还将大大提高.对于不同专业的学生,在知识点例题补充环节,任课教师尽量选择一些与专业相一致的数学模型,做到有的放矢,这样学生也可以体会到知识理论在其专业课中的用途. 例如,对于统计学、应用统计学专业的学生,在线性方程组或矩阵的逆矩阵的相关例题中,可以添加投入产出问题; 对于信息与计算科学专业的学生,在矩阵的逆矩阵的相关例题中,可以添加破译密码问题. 下面以此为例来说明.

  2. 3 融数学建模思想于课后习题传统的高等代数的知识体系与教学体系都偏重于理论的讲解,而真正的实际训练也大都体现在纯理论性的计算,这是远远不够的. 课后作业是课堂教学的延伸,是进一步理解、消化和巩固课堂教学内容的重要环节.可根据高等代数课程及习题的特点,将3 人一组分成若干小组,每隔一段时间就所学的内容应用到实际问题中去,开展建模训练,通过这样形式的课后活动,不但可以使学生加强和巩固所学的内容,而且还可以培养学生的开拓创新、互帮互助的合作精神. 尤其是在大学生所关注问题上,如工作单位的选择、世界杯小组循环比赛的成绩等,这些与矩阵的特征值与特征向量都有关,课后可以让学生动手去操作.

  3 融数学建模思想于高等代数课堂教学的几点建议融数学建模思想于高等代数教学改革,在看到其所起的推动、促进作用同时,我们还应注意在实际操作的过程所体现出来以下问题.

  1. 注意循序渐进原则. 人们对客观事物的认识,是一个由简到繁,由低级到高级,由直观到抽象的循“序”过程,人们对任何事物都不可能一步就达到对其本质的认识. 俗话说,一口气吃不出胖子,在融数学建模思想于高等代数课堂教学的过程中一定要把握尺度,不能急于求成,否则会适得其反.

  2. 注意尺度,合理把握内容深度、广度与课时量的关系. 在教学过程中,教师不应过分追求数学模型的介入来处理教学内容,这样反而会有喧宾夺主的嫌疑. 如果在教学过程中刻意引入繁杂的模型例子来分析所要讲授知识,就会导致问题复杂化,课时可能不足,从而影响教学内容进度安排,收不到其应有的教学效果.

  3. 教师应提高自身素质.《中国教育改革和发展纲要》指出: “振兴民族的希望在教育,振兴教育的希望在教师”. 教师应通过培训、学习精品课程、进修、与专家探讨等途径努力提高自身素养. 只有具备了广阔的知识面和眼界、对数学具有深刻的理解、拥有一定的数学建模意识和数学建模能力才能在课堂上顺利引进并成功实施,否则,融数学建模思想于教学就是无源之水、无本之木.

  4 结束语随着大学数学教育教学改革的逐渐推进,数学建模思想逐渐渗透到数学的各个学科. 融数学建模思想于高等代数教学是一任重而道远的工作,它不可能是一蹴而就的. 如何行之有效地融数学建模思想于高等代数课程教育教学改革是广大教育工作者共同探究和实践的一项课题,它需要广大教育工作者付出更多的努力

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  一、高职数学教学现状

  最近几年,以“工学结合”为行动指导的教学思想应用在高职领域,这个高职教育带来了福音,并且在不同的专业上都获得了不错的成功。但是高职数学作为专业基础的科目的发展却是不尽人意,虽然也有改革,但是都没达到理想的效果。本文就此从以下三方面分析了高职数学教学的现状:

  1学生成绩参差不齐

  高职各专业学生的来源大致有以下几种:普通高中学生,职业高中学生,中专学生。他们的数学基础普遍较差,学习积极性普遍不高,学生来源的多元化导致高职学生的入学成绩总体水平都不高亦或出现层次不齐的现象,这在数学学科上表现的更加突出。现如今,从整个教育背景来看,应试教育仍占主角,这就使得学生缺乏对数学学习的动力及兴趣。曾有人就学生的学习兴趣、态度及看法做了一次问卷调查,从调查结果显示:认为高职数学不重要占38.3%;“不喜欢”、“讨厌”占47.5%;“难听懂”占31.7%;“不必看书”占25.2%;“用数学软件计算数学有兴趣”占49.7%从这个调查中可以看出,学生对于应试教育的数学存在反感,而将计算机应用到数学教学中很感兴趣,另外在调查中学生出现的这些态度及想法是进行高职数学教学改革所必须面对和改革的。

  2教学内容枯燥乏味

  长期期以来,高职高等数学教程就是本科教材的袖珍版,教材过分注重知识的系统性,完整性,内容显得抽象,深奥和学生所学专业脱节,教材中大部分内容是本科版的压缩,算数学的多,用数学的少,而且老师的讲解也是枯燥乏味的,这就使得学生对于学习数学失去了原本的兴趣,以微积分为例:老师一般按照函数、极限、连续、导数、微分、、微分方程、定积分、定积分的应用、不定积分这一教学顺序来完成教学目标,通过这样的讲学,不仅节约了时间,还使得教学的过程易于控制,但是由于其全部都是理论知识使得高职学生对数学的学习失去了兴趣,缺乏学习数学的动力,使得学生的主观能动性都被禁锢了,这对提高学生的创新能力创新精神很不利。

  3教学方法单一、无新意

  由于数学基础及能力相对较差,他们无论在学习能力、学习方法还是学习习惯方面都或多或少存在着问题。接受知识慢,对数学的学习兴趣不高,学生不会学习,被动学习占多数。

  而在高职教学中仍然践行“教师讲,学生学”的教学方法,主要以传授知识为主,并不重视知识的应用和学生学习能力的培养,使得师生之间互动较少,出现一种被动学习的现象,在高职教学中,数学教学所扮演的是在完成一个“教学任务”,并将“学数学”和“用数学”分开来,使得学生对于数学就只停留在无意义的做题和考试中。

  二、数学建模融入高职数学教学的探究

  高等数学是高职院校各专业开设的一门基础课程,同时也是对学生的数学思想、数学素质进行综合培养的重要课程。它不仅为学生后续课程的学习和解决实际问题提供数学知识和数学方法,而且也为培养学生的思维能力、分析和解决问题的能力提供了必要的条件;将数学建模融入到高职数学教学中是高职教学改革的必然选择,也是提高高职教学质量的重要方法,本文从以下三个方面主要论述将数学建模融入到高职数学教学方法中:

  1融入到数学原理的学习内容中

  数学的教学中,学生学习了无数的定义、定理及公示,可是却不清楚为什么要学,学习它有何意义,有什么用。因此在讲述新的数学知识时先讲述所学知识的历史渊源还是很有必要的,例如在讲述微积分时,可先讲述微积分的发展史,讲述当时科学家所面临的什么样的问题——精密科学需要研究变量的数学,在这之前的数学研究的领域都是固定的有限的,而在这之后数学包含了变化,运动等等,所以微积分可以说是数学史上的分水岭。

  在数学教学中,老师应尽可能地了解数学原理产生的背景,与学生一起探讨新的数学思想萌芽的过程,在这过程中,使学生认识到数学原理的发展过程是经过曲折而又漫长的过程,这对学生的数学学习有很大的作用。

  2融入到数学习题的中

  在高职数学的教学过程中,应该注意习题课作用的发挥,高职数学习题课是高职数学教学的一个重要组成部分,也是课堂教学的进一步深化,它不仅有助于学生理解和消化课堂所学的知识而且对于发展数学思维的训练也起到不可或缺的作用。从学生接触数学这门课程开始,做习题一直是学习数学、提高数学成绩的有效手段,甚至在数学中还存在“学数学的最好方式是做数学。”然而目前在高职数学教材的习题中涉及数学应用的问题较少,即使存在,也是一些拥有具体答案的问题,这对提高学生的创新能力很不利。所以为了为了弥补这一缺陷,老师在设置数学问题是尽量选些实际应用的题目,来做建模示例。另外,根据学生的自身情况,可以设置一些具有实际性、趣味性及开放性的习题,这样可以拓展学生的思维空间。

  对于传统的“老师教,学生学”,在这里可以采用“学生教,老师和学生一起学”,通过让学生当“老师”,这样可以充分发挥学生的积极性,此外让学生感觉上数学课是一种享受的过程

  3融入到数学考核中

  传统的考试形式单一,学生和老师准备的单一枯燥,而且内容具有片面性,不能将学生和老师的积极性和创造性体现出来,尤其是学生。现如今更多地提倡“创新教学”,因此,闭卷考试再也不作为评定成绩的唯一方法,对于考试的评定应能充分体现学生多方面的能力。例如可将试题可以分成两个部分:一部分是基础知识,应在规定时间内完成;而另一部分则是一些较为实用性的开放性试题。通过这两部分的试题不仅能考查学生理论的综合知识能力,还能在开放性试题中挖掘学生的潜力。

  三、结束语

  总而言之,把数学建模的思想方法融入到高职数学教学中是创新时代对人才培养的要求,是社会发展的必然结果,这是必要的,也是可行的。通过实践,数学建模思想的应用更有利于学生学习和掌握高职数学的基本知识,激发学生对数学的学习兴趣,而且进一步培养了学生的创新意识和创新能力。另外在当今的理工大学中数学的应用意识和数学建模能力已成为其大学生的基本素质,随着数学建模对高职数学教学的意义逐渐深入研究,可以看出数学建模思想在提高职高的学生数学素质起到了一定的推动作用。

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  一、高数教学里的量化指标与线性关系

  要将数学建模应用于高等数学教学中,首先,要取得建模所需的一些参数;其次,要分析出各个参数之间的线性关系;然后,才能建立模型的计算公式,并进行测算、校验及修正。

  在选取参数之前,我们先要明确我们建立模型的目的。在这里,我们建立数学模型的目的是:建立课堂上的教学质量,与期中期末考试之间的某种联系,从而达到提升考试成绩的目的。

  经验表明,教学质量好,学生的整体成绩也会好。如果学生的整体成绩都不尽如人意,那么在教学的过程中就可能出现了问题。如何从细节上及早分析出教学的过程是否出现了问题,将对考试的成绩造成怎样的影响,正是我们建立这一数学模型的目的所在。

  二、分析数学建模中的相关参数

  我们分析一下在数学模型中将用到的一些量化指标,也就是模型的参数:

  (1)学生的上课签到情况;

  (2)课堂问答的情况;

  (3)作业的情况;

  (4)测验的成绩。

  这四项参数,与考试的成绩之间,有着某些必然的联系。下面我们对这些参数进行逐项分析:

  1.学生上课签到情况。如果签到率达到100%,那么授课是有保障的。反之,如果降为0(当然这是一种极端的情况),那么除非学生自学成才了,否则教学质量将是没有保障的。所以,课堂上的签到情况,与成绩之间,有一个乘数关系。

  2.课堂问答。课堂问答,包括学生的主动提问,教师的例行提问以及下课后的一些补充问答。课堂问答的多少,与两方面有关系。第一,是学生的学习积极性。如果学生对学习没有积极性,那么,主动提问的情况就不多。第二,是教学内容的难易度。如果教学的内容很简单,一般学生的提问也相对会减少。所以,对于课堂提问的情况,要一分为二地分析。当课堂提问的数量上升时,既有可能是学生的学习积极性上升,也可能是教学内容相对有难度。学习积极性上升,则成绩有可能提高。但如果是教学内容有难度,则成绩反而有可能下降。因此,对于课堂问答的情况,除了进行纵向对比外,还需进行历史同期数据的横向对比。

  所谓纵向对比,就是这一期学生,在学习高数的过程中,各阶段的课堂提问情况。横向对比,则是与前几期学生,以及同期别的班的学生相比,这一班学生的课堂问答情况。当然,也有可能出现学生不积极提问,同时教学难度也不大的情况。这时候就要用到下一个关键参数——测验。

  3.测验的成绩。课堂问答相当于抽检,而测验则是一次小规模的普查。测验的结果可以较为真实的反映出学生的学习成果。不过,测验不可能频繁的进行。因为课时安排主要还是以授课为主。过多的测试,有可能导致本末倒置。

  4.作业的情况。除了测试之外,一个比较好的检测学生学习状况的方法,就是作业。大学的作业,由于教学安排的原因,不像中小学作业那样密集。同时,教授的主要工作也不是批改作业。但抽查作业的完成情况,仍然可以对了解学生的学习情况起到一些辅助作用。

  三、建立数学模型

  分析了数学建模的相关参数,我们就要着手进行数学建模。尽管模型中的几项参数,与考试成绩之间都是乘数关系,但是各项参数之间并不是简单的乘数关系,而是相互有一个比例。所以,在建立模型时,我们采用将参数域对象相乘,然后相加,取和,然后在分析与考试成绩之间的线性关系。

  我们设立这样一个方程式:

  上课签到情况×参数值A×权重值1+课堂问答情况×参数值B×权重值2+作业情况×参数值C×权重值3+测验情况×参数值D×权重值4=考试成绩。

  然后,实际成绩进行比对。

  在这个过程中,调整参数对象的值,以及四个权重值,推算出接近于考试成绩的公式,这样就可以建立起一个初步的数学模型。

  四、对数学模型进行应用和修正

  建立了数学模型后,还需要根据实际的教学情况,进行修正,是数学模型与真实情况相接近,从而对教学工作有真正的应用价值。

  当数学模型经过修正逐渐完善后,根据各项教学指标,就可以有预见性地调整教学工作。比如,课堂提问数量的上升,作业的情况良好,则教学情况有可能是在向好的方向发展。反之,就可及时进行调整。比如,增加与学生的交流,看是哪些地方还不尽理解,或者有些什么别的因素在影响,及早排查,从而确保期末考试成绩不出现大的波动,影响教学质量。

  通过在高等数学教学中,融入数学建模的思想,我们可以发现,以往那些不太理解的量化指标,确实是与教学质量之间有着必然联系的。通过数学建模,我们不仅促进了对科学化的教学方式的理解,也对数学建模这一工具方法本身,有了更多更深刻的了解。

数学建模论文模板7

  一、数学教材设计存在缺陷

  现行高中数学教材将数学建模内容散布于各数学知识教学单元内容之中。此种课程设计固然便于学生及时运用所学数学知识解决实际问题,但却存在诸多弊端。将数学建模内容分置于各数学知识教学单元的课程设计遮蔽了数学建模内容之间所固有的内在联系,致使教师难以清晰地把握高中数学建模课程内容的完整脉络,难以准确地掌握高中数学建模课程内容的总体教学要求,难以有效地实施高中数学建模课程内容的整体性教学。而学生在理解和处理数学知识教学内容单元中的具体数学建模问题时,既易受到应运用何种数学知识与方法的暗示,也会制约其综合运用数学知识方法解决现实问题。从而势必影响学生运用数学知识方法建立数学模型的灵活性与迁移性,降低数学建模学习的认知弹性。

  二、高中数学建模课程师资不足

  许多高中数学教师缺少数学建模的理论熏陶和实践训练,致使其数学应用意识比较淡漠,其数学建模能力相对不足,从而制约了高中数学建模教学的效果。高中数学教师所普遍存在的上述认识偏差、实践误区以及应用意识与建模能力方面的欠缺,严重阻碍了高中数学建模课程目标的顺利实现。

  三、学生学习数学建模存在困难

  相当多数高中学生的数学建模意识和数学建模能力令人担忧。普遍表现为:难以对现实情境进行深层表征、要素提取与问题归结;难以对现实问题所蕴涵的数据进行充分挖掘、深邃洞察与有效处理;难以对现实问题作出适当假设;难以对现实问题进行模型构建;难以对数学建模结果进行有效检验与合理解释等。

  1.编写独立成册的高中数学建模教材。将高中数学建模内容集中编写为独立成册的高中数学建模教材。系统介绍数学建模的基本概念、步骤与方法并积极吸纳丰富的数学建模素材且对典型的数学建模问题依步骤、分层次解析。

  2.加强高中数学建模专题的师资培训。

  高中数学教师是影响高中数学建模课程实施的关键因素。他们对数学建模的内涵及其教育价值的理解、所具有的数學应用意识和数学建模能力水平等均会在某种程度上影响高中数学建模教学的开展与效果。目前高中数学建模师资尚难完全胜任高中数学建模课程的教学,绝大多数高中数学教师在其所参加的新课程培训中并未涉及数学建模及其教学内容。因此应有计划地组织实施针对高中数学建模专题的教师培训。

  3.探索高中学生数学建模的认知规律。

  数学建模是需要学生深度参与的一项较为复杂的认知活动过程。在数学建模实践中,多数学生确实遇到了较大的困难与挑战,需要教师的科学指导,这就要求教师必须以深刻把握学生数学建模的认知机制与学习规律为前提。

数学建模论文模板8

  摘要:数学建模即为解决现实生活中的实际问题而建立的数学模型,它是数学与现实世界的纽带。结合教学案例,利用认知心理学知识,提出促进学生建立良好数学认知结构以及数学学习观的原则和方法,帮助学生由知识型向能力型转变,推进素质教育发展。

  关键词:认知心理学;思想;数学建模;认知结构;学习观

  认知心理学(CognitivePsychology)兴起于20世纪60年代,是以信息加工理论为核心,研究人的心智活动为机制的心理学,又被称为信息加工心理学。它是认知科学和心理学的一个重要分支,它对一切认知或认知过程进行研究,包括感知觉、注意、记忆、思维和言语等[1]。当代认知心理学主要用来探究新知识的识记、保持、再认或再现的信息加工过程中关于学习的认识观。而这一认识观在学习中体现较突出的即为数学建模,它是通过信息加工理论对现实问题运用数学思想加以简化和假设而得到的数学结构。本文通过构建数学模型将“认知心理学”的思想融入现实问题的处理,结合教学案例,并提出建立良好数学认知结构以及数学学习观的原则和方法,进一步证实认知心理学思想在数学建模中的重要性。

  一、案例分析

  20xx年微软公司在招聘毕业大学生时,给面试人员出了这样一道题:假如有800个形状、大小相同的球,其中有一个球比其他球重,给你一个天平,请问你可以至少用几次就可以保证找出这个较重的球?面试者中不乏名牌大学的本科、硕士甚至博士,可竟无一人能在有限的时间内回答上来。其实,后来他们知道这只是一道小学六年级“找次品”题目的变形。

  (一)问题转化,认知策略

  我们知道,要从800个球中找到较重的一个球这一问题如果直接运用推理思想应该会很困难,如果我们运用“使复杂问题简单化”这一认知策略,问题就会变得具体可行。于是,提出如下分解问题。问题1.对3个球进行实验操作[2]。问题2.对5个球进行实验操作。问题3.对9个球进行实验操作。问题4.对4、6、7、8个球进行实验操作。问题5.如何得到最佳分配方法。

  (二)模型分析,优化策略

  通过问题1和问题2,我们知道从3个球和5个球中找次品,最少并且保证找到次品的分配方法是将球分成3份。但这一结论只是我们对实验操作的感知策略。为了寻找策略,我们设计了问题3,对于9个球的最佳分配方法也是分为3份。因此我们得到结论:在“找次品”过程中,结合天平每次只能比较2份这一特点,重球只可能在天平一端或者第3份中,同时,为了保证最少找到,9个球均分3份是最好的方法。能被3除尽的球我们得到均分这一优化策略,对于不能均分的球怎么分配?于是我们设计了问题4,通过问题4我们得到结论:找次品时,尽量均分为3份,若不能均分要求每份尽量一样,可以多1个或少1个。通过问题解决,我们建立新的认知结构:2~3个球,1次;3+1~32个球,2次;32+1~33个球,3次;……

  (三)模型转化,归纳策略

  通过将新的认知结构运用到生活实践,我们知道800在36~37之间,所以我们得到800个球若要保证最少分配次数是7次。在认知心理学中,信息的具体表征和加工过程即为编码。编码并不被人们所觉察,它往往以“刺激”的形式表现为知觉以及思想。在信息加工过程中,固有的知识经验、严密的逻辑思维能力以及抽象概况能力将为数学建模中能力的提高产生重要的意义。

  二、数学建模中认知心理学思想融入

  知识结构和认知结构是认知心理学的两个基本概念[3]。数学是人类在认识社会实践中积累的经验成果,它起源于现实生活,以数字化的形式呈现并用来解决现实问题。它要求人们具有严密的逻辑思维以及空间思维能力,并通过感知、记忆、理解数形关系的过程中形成一种认知模型或者思维模式。这种认知模型通常以“图式”的形式存在于客体的头脑,并且可以根据需要随时提取支配。

  (一)我国数学建模的现状

  《课程标准(20xx年版)》将模型思想这一核心概念的引入成为数学学习的主要方向。其实,数学建模方面的文章最早出自1982年张景中教授论文“洗衣服的数学”以及“垒砖问题”。虽然数学建模思想遍布国内外,但是真正将数学建模融入教学,从生活事件中抽取数学素材却很难。数学建模思想注重知识应用,通过提取已有“图式”→加工信息→形成新的认知结构的方式内化形成客体自身的“事物结构”,其不仅具有解释、判断、预见功能,而且能够提高学生学习数学的兴趣和应用意识[4]。

  (二)结合认知心理学思想,如何形成有效的数学认知结构

  知识结构与智力活动相结合,形成有效认知结构。我们知道,数学的知识结构是前人在总结的基础上,通过教学大纲、教材的形式呈现,并通过语言、数字、符号等形式详细记述的。学生在学习时,通过将教材中的知识简约化为特定的语言文字符号的过程叫作客体的认知结构,这一过程中,智力活动起了重要作用。复杂的知识结构体系、内心体验以及有限的信息加工容量让我们不得不针对内外部的有效信息进行筛选。这一过程中,“注意”起到重要作用,我们在进行信息加工时,只有将知识结构与智力活动相结合,增加“有意注意”和“有意后注意”,才能够形成有效的数学认知结构。根据不同构造方式,形成有利认知结构。数学的知识结构遵循循序渐进规律,并具有严密的逻辑性和准确性,它是形成不同认知结构的基础。学生头脑中的认知结构则是通过积累和加工而来,即使数学的知识结构一样,不同的人仍然会形成不同的认知结构。这一特点取决于客体的智力水平、学习能力。因此若要形成有利认知结构,必须遵循知识发展一般规律,注重知识的连贯性和顺序性,考虑知识的积累,注重逻辑思维能力的提高。

  三、认知心理学思想下的数学学习观

  学习是学习者已知的、所碰到的信息和他们在学习时所做的之间相互作用的结果[5]。如何将数学知识变为个体的知识,从认知心理学角度分析,即如何将数学的认知结构吸收为个体的认知结构,即建立良好的数学学习观,这一课题成为许多研究者关注的对象。那么怎样学习才能够提高解决数学问题的能力?或者怎样才能构建有效的数学模型,接下来我们将根据认知心理学知识,提出数学学习观的构建原则和方法。

  (一)良好数学学习观应该是“双向产生式”的信息

  加工过程学习是新旧知识相互作用的结果,是人们在信息加工过程中,通过提取已有“图式”将新输入的信息与头脑中已存储的信息进行有效联系而形成新的认知结构的过程[6]。可是,当客体对于已有“图式”不知如何使用,或者当遇到可以利用“图式”去解决的问题时不知道去提取相应的知识,学习过程便变得僵化、不知变通。譬如,案例中,即使大部分学生都学习了“找次品”这部分内容,却只能用来解决比较明确的教材性问题,对于实际生活问题却很难解决。学习应该是“双向产生式”的信息加工过程,数学的灵活性在这方面得到了较好的体现。学习时应遵循有效记忆策略,将所学知识与该知识有联系的其他知识结合记忆,形成“流动”的知识结构。例如在案例中,求800个球中较重球的最少次数,可以先从简单问题出发,对3个球和5个球进行分析,猜测并验证出一般分配方法。这一过程需要有效提取已有知识经验,通过拟合构造,不仅可以提高学生学习兴趣,而且能够增强知识认识水平和思维能力。

  (二)良好数学学习观应该具有层次化、条理化的认知结构

  如果头脑中仅有“双向产生式”的认知结构,当遇到问题时,很难快速找到解决问题的有效条件。头脑中数以万计“知识组块”必须形成一个系统,一个可以大大提高检索、提取效率的层次结构网络。如案例,在寻找最佳分配方案时,我们可以把8个球中找次品的所有分配情况都罗列出来。这样做,打破了“定势”的限制,而以最少称量次数为线索来重新构造知识,有助于提高学生发散思维水平,使知识结构更加具有层次化、条理化。在学习过程中,随着头脑中信息量的增多,层次结构网络也会越来越复杂。因此,必须加强记忆的有效保持,巩固抽象知识与具体知识之间的联系,能够使思维在抽象和现实之间灵活转化。而这一过程的优化策略是有效练习。

  (三)良好数学学习观应该具有有效的思维策略

  要想形成有效的数学学习观,提高解决实际问题的能力,头脑中还必须要形成有层次的思维策略,以便大脑在学习和信息加工过程中,策略性思维能够有效加以引导和把控。通过调节高层策略知识与底层描述性及程序性知识之间的转换,不断反思头脑思维策略是否恰当进而做出调整和优化。譬如,在案例中,思维经过转化策略、寻找策略、优化策略、归纳总结四个过程,由一般→特殊→一般问题的求解也是思维由高层向底层再向高层转换的层次性的体现。

  在思维策略训练时,我们应重视与学科知识之间的联系度。底层思维策略主要以学科知识的形式存在于头脑,它的迁移性较强,能够与各种同学科问题紧密结合。因此可以通过训练学生如何审题,如何利用已有条件和问题明确思维方向,提取并调用相关知识来解决现实问题。

  另外,有效思维训练还必须做到“熟练”,对于课堂需要识记的东西要提前预习并及时复习,对于同类型题目,找出知识之间的关联性组建知识层次结构,有效练习同类型题目,提高解难题能力,做到“熟能生巧”。

  总之,认知心理学思想融入数学建模是非常有必要和有意义的。数学建模的最终目标是培养学生用数学的眼光观察问题,用数学的思维思考问题,用数学的方法解决问题的能力[4]。数学建模的过程即为已有信息经过智力加工→编码而形成心理产物,这一过程需要运用到数学知识系统和思维操作系统。因此,要想提高学生数学建模能力、搭建理论与实践的桥梁、促进学生由知识型向能力型转变、推进素质教育发展,除了教师的引导、学校的重视外,学生自身在认知结构、信息构建、思维策略、训练方式等方面也应提出新的思考。

  参考文献:

  [1]刘勋,吴艳红,李兴珊,蒋毅.认知心理学:理解脑、心智和行为的基石[J].学科发展,20xx,26(6):620-621.

  [2]陈晓虎.浅谈在找次品教学中优化数学思想方法的渗透[J].教研争鸣,20xx,12(1):151.

  [3]管鹏.形成良好数学认知结构的认知心理学原则[J].教育理论与实践,1998,18(2):40-45.

  [4]罗苗.认知心理学在教学中的应用———C语言程序设计为例[J].科技教育创新,20xx,121(19):250.

  [5]周燕.小学数学教学中数学模型思想的融入[D].上海:上海师范大学,20xx.

  [6]傅小兰,刘超.认知心理学研究心智问题的途径和方法[J].自然辩证法通讯,20xx,147(5):96-97.

数学建模论文模板9

  1数学建模竞赛培训过程中存在的问题

  1.1学生数学、计算机基础薄弱,参赛学生人数少

  以我校理学院为例,数学专业是本校开设最早的专业,面向全国28个省、市、自治区招生,包括内地较发达地区的学生、贫困地区(包括民族地区)的学生,招收的学生数学基础水平参差不齐.内地较发达地区的学生由于所处地区的经济文化条件较好,教育水平较高,高考数学成绩普遍高于民族地区的学生.民族地区由于所处地区经济文化较落后,中小学师资力量严重不足,使得少数民族学生数学基础薄弱,对数学学习普遍抱有畏难情绪,从每年理学院新生入学申请转系的同学较多可以窥见一斑.虽然学校每年都组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,但人数都不算多.从专业来看,参赛学生主要以数学系和计算机系的学生为主,间有化学、生科、医学等理工科学生,文科学生则相对更少.理工科类的学生基本功比较扎实,他们在参赛过程中起到了重要作用.文科学生数学和计算机功底大多薄弱,更多的只是一种参与.从年级来看,参赛学生以大二的学生居多;大一的学生已学的数学和计算机课程有限,基本功还有些欠缺;大三、大四的学生忙着考研和找工作,对数学建模竞赛兴趣不大.从参赛的目的来看,有20%左右的学生是非常希望通过数学建模提高自己的综合能力,他们一般能坚持到最后;还有50%的学生抱着试试看的态度参加培训,想锻炼但又怕学不懂,觉得可以坚持就坚持,不能则中途放弃;剩下的30%的`学生则抱着好奇好玩的态度,他们大多早早就出局了.学生的参赛积极性不高,是制约数学建模教学及竞赛有效开展的不利因素.

  1.2无专职数学建模培训教师,培训教师水平有限,培训方法落后

  数学建模的培训教师主要由理学院选派数学老师临时组成,没有专职从事数学建模的教师.由于学校扩招,学生人数多,教师人数少,数学教师所承担的专业课和公共课课程多,授课任务重;备课、授课、批改作业占用了教师的大部分工作时间,并且还要完成相应的科研任务.而参加数学建模教学及竞赛培训等工作需要花费很多时间和精力,很多老师都没有时间和精力去认真从事数学建模的教学工作.培训教师队伍整体素质不够强、能力欠缺,指导起学生来也不是那么得心应手,且从事数学建模教学的老师每年都在调整,不利于经验的积累.另外,学校对参与数学建模教学及竞赛培训的教师的鼓励措施还不是十分到位和吸引人,培训教师对数学建模相关的工作热情不够,缺乏奉献精神.在2011年以前,数学建模培训主要采用教师授课的方式进行,但各位老师授课的内容互不联系.比如说上概率论的老师就讲概率论的内容,上常微分方程的老师就讲常微分的内容.学生学习了这些知识,不知道有什么用,怎么用,不能将这些知识联系起来转化为数学建模的能力.这中间缺少了很重要的一个环节,就是没有进行真题实训.结果就是学生既没有运用这些知识构建数学模型的能力,也谈不上数学建模论文写作的技巧.虽然学校年年都组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,但结果却不尽如人意,获奖等次不高,获奖数量不多.

  1.3学校重视程度不够,相关配套措施还有待完善

  任何一项工作离开了学校的支持,都是不可能开展得好的,数学建模也不例外.在前些年,数学建模并没有引起足够的重视,学校盼望出成绩但是结果并不理想,对老师和学生的信心不足.由于经费紧张,并未专门对数学建模安排实验室,图书资料很少,学生用电脑和查资料不方便,没有学习氛围.每年数学建模竞赛主要由分管教学的副院长兼任组长,没有相应专职的负责人,培训教师去参加数学建模相关交流会议和学习的机会很少.学校和二级学院对参加数学建模教学、培训的老师奖励很少,学生则几乎没有.在课程的开设上也未引起重视,虽然理学院早在1997年就将数学实验和数学建模课列为专业必修课,但非数学专业只是近几年才开始列为公选课开设,且选修率低.

  2针对存在问题所采取的相应措施

  2.1扩大宣传,重视数学和计算机公选课开设,举办数学建模学习讨论班

  最近两年,学院组建了数学建模协会,负责数学建模的宣传和参赛队员的海选,通过各种方式扩大了对数学建模的宣传和影响,安排数学任课教师鼓励数学基础不错的学生参赛.同时邀请重点大学具有丰富培训经验的老师来做数学建模专题讲座,交流经验.学院重视数学专业的基础课程、核心课程的教学,选派经验丰富的老教师、青年骨干教师担任主讲,随时抽查教学质量,教学效果.严抓考风学风,对考试作弊学生绝不姑息;学生上课迟到、早退、旷课一律严肃处理.通过这些举措,学生学习态度明显好转,数学能力慢慢得到提高.学校有意识在大一新生中开设数学实验、数学建模和相关计算机公选课,让对数学有兴趣的学生能多接触这方面的知识,减少距离感.选用的教材内容浅显而有趣味,主要目的是让同学们感受到数学建模并非高不可攀,数学是有用的,增加学生学习数学的热情和参加数学建模竞赛的可能性.为了解决学生学习数学建模过程中的遇到的困难,学院组织老师、学生参加数学建模周末讨论班,老师就学生学习过程中遇到的普遍问题进行讲解,学生分小组相互讨论,尽量不让问题堆积,影响后续学习积极性.通过这些措施,参赛学生的人数比以往有了大的改观,参赛过程中退赛的学生越来越少,参赛过程中的主动性也越来越明显.

  2.2成立数学建模指导教师组,分批培养培训教师,改进培训方法

  近年来,学院开始重视对数学建模培训教师的梯队建设,成立了数学建模指导教师组.把培训教师分批送出去进修,参加交流会议,学习其它高校的经验,并安排老教师带新教师,培训教师队伍越来越稳定、壮大.从去年开始,理学院组织学生进行了为期一个月的暑期数学建模真题实训,从8月初到8月底,培训共分为7轮.学生首先进行三天封闭式真题训练———其次答辩———最后交流讨论.效果明显,学生的数学建模能力普遍得到了提高,学习积极性普遍高涨.9月份顺利参加了全国大学生数学建模竞赛.从竞赛结果来看,比以前有了比较大的进步,不管是获奖的等次还是获奖的人数上都取得了历史性突破.有了这些可喜的变化,教师和学生的积极性都得到了提高,对以后的数学建模教学和培训工作将起着极大的促进作用.除了这种集训,今后,数学建模还需要加强平时的教学和培训工作.

  2.3学校逐渐重视,加大了相关投入,完善了激励措施

  最近几年,学校加大了对数学建模教学和培训工作的相关投入和鼓励措施.安排了专门的数学建模实验室,配备了学院最先进的电脑、打印机等设备,购买了数学建模相关的书籍.划拨了数学建模教学和培训专项经费.虽然数学建模教学还没有计入教学工作量,但已经考虑计入职称评定的相关工作量中,对参加数学建模教学和培训的老师减少了基本的教学工作量,使他们有更多的时间和精力投入到数学建模的相关工作中去.对参加全国大学生数学建模竞赛获奖的老师和学生的奖励额度也比以前有了很大的提高,老师和学生的积极性得到了极大的提高.

  3结束语

  对我们这类院校而言,最重要的数学建模赛事就是一年一度的全国大学生数学建模竞赛了.竞赛结果大体可以衡量老师和学生的付出与收获,但不是绝对的,教育部组织这项赛事的初衷主要是为了促进各个院校数学建模教学的有效开展.如果过分的看重获奖等次和数量,对学校的数学建模教学和组织工作都是一种伤害.参赛的过程对学生而言,肯定是有益的,绝大多数参加过数学建模竞赛的学生都认为这个过程很重要.这个过程可能是四年的大学学习过程中体会最深的,它用枯燥的理论知识解决了活生生的现实中存在的问题,虽然这种解决还有部分的理想化.由于我校地处偏远山区,教育经费相对紧张,投入不可能跟重点院校的水平比,只能按照自身实际来.只要学校、老师、学生三方都重视并积极参与这一赛事,数学建模活动就能开展的更好.

数学建模论文模板10

  一.前期准备(建模储备)

  1.工欲善其事,必先利其器。

  各种软件的成功安装,团队成员软件版本一致性。

  软件(Excel、matlab、word、latex、WPS等等)熟练掌握。

  2.必要数学知识

  让你的数学知识足够让你进行知识的获取与获取知识后接下去的快速学习。

  各种算法。

  3.建模算法与编程知识(思想的具体实现)

  了解各项算法。

  各种算法以及编程具体实现,提前将代码准备好。

  知道何种问题用何种算法,编程可以直接拿来用。

  4.资料获取能力(文件检索)

  各种网站与论坛(数学中国、校苑数模等)的资源的利用。

  (可以建群讨论)(注册收集体力从而下载东西)

  Google搜索引擎的真正使用方法,资源搜索方法。

  中国知网等学术论文获取方法。

  谷歌学术,百度学术。

  5.建立模型能力(思想)

  建立模型的能力才是整个数学建模的核心,模型从分析到实现是需要过程的。团队可以一起讨论,相信自己,结合找到的学术论文进行初步建模构想,再搜集资料。

  获取知识,搜索资料,最好在前人学术研究的基础上加以改进。利用好学术论文。

  建立模型不是一蹴而就的,团队分析,最后一人总结数学思想建模,可以分模块分部建立,有一人编程实现。

  6.文档写作能力(格式)

  充分研究以前优秀作文。格式,语言使用。

  对自己模型的表达。

  论文010203按时间,改一次,另存为一次。

  7.对所参加比赛要求与评判的了解

  将比赛需要的所有东西准备好。

  对时间的把握。

  对比赛评判习惯的把握。

  提前了解题型,早做准备。

  参赛队应该尽可能多的研读和实践历年获奖论文及其中的模型和求解算法,并进行一次全真模拟训练磨合队伍。

  二.人员分工合作

  数学员:数学方法与思想

  程序员:精通算法的实现,调试程序

  写手:论文的实现

  数学模型的组队非常重要,三个人的团队一定要有分工明确而且互有合作,三个人都有其各自的特长,这样在某方面的问题的处理上才会保持高效率。

  三个人的分工可以分为这几个方面:

  1.数学员:

  学习过很多数模相关的方法、知识,无论是对实际问题还是数学理论都有着比较敏感的思维能力,知道一个问题该怎样一步步经过化简而变为数学问题,而在数学上又有哪些相关的方法能够求解,他可以不会编程,但是要精通算法,能够一定程度上帮助程序员想算法,总之,数学员要做到的是能够把一个问题清晰地用数学关系定义,然后给出求解的方向;

  2.程序员:

  负责实现数学员的想法,因为作为数学员,要完成大部分的模型建立工作,因此调试程序这类工作就必须交给程序员来分担了,一些程序细节程序员必须非常明白,需要出图,出数据的地方必须能够非常迅速地给出。

  3.写手:

  在全文的写作中,数学员负责搭建模型的框架结构,程序员负责计算结果并与数学员讨论,进而形成模型部分的全部内容,而写手要做的。就是在此基础之上,将所有的图表,文字以一定的结构形式予以表达,注意写手时刻要从评委,也就是论文阅读者的角度考虑问题,在全文中形成一个完整地逻辑框架。同时要做好排版的工作,最终能够把数学员建立的模型和程序员算出的结果以最清晰的方式体现在论文中。因为论文是评委能够唯一看到的成果,所以写手的水平直接决定了获奖的高低,重要性也不言而喻了。三个人至少都能够擅长一方面的工作,同时相互之间也有交叉,这样,不至于在任何一个环节卡壳而没有人能够解决。因为每一项工作的工作量都比较庞大,因此,在准备的过程中就应该按照这个分工去准备而不要想着通吃。这样才真正达到了团队协作的效果。

  三.数学建模过程

  1.看到问题、分析问题、理解题意。

  2.寻找资料,查找相关知识。

  3.思考可使用算法模型,想出问题解决思路。

  4.列出模型框架。

  5.进行模型与算法的具体实现过程。

  6.对模型的优化与检查。

  7.论文的整理。

  8.摘要论文的批判与检查。

  9.提交。

  四.对数学建模的理解

  利用数学方法解决实际问题,对数学知识的了解与熟悉,快速查找学术知识并运用。

  论文的整理,让他人理解。

  数学好:数学思想。

  编程好:调试程序与算法的实现。

  整理能力:文档表述清晰。

  五.我下一步的努力

  1、数学模型的了解与掌握:

  《数学模型》 姜启源版

  《数学建模与数学实验》 赵静版

  (认真读完上述两本数学建模书籍)

  各种网络上找到的书籍,关于算法与模型的简单看看。

  2、各种数学工具的安装与使用

  Matlab的安装与使用

  Excel的进一步了解

  Word的进一步熟悉

  各种我不知道的数学工具:spss,latex……

  3、算法的掌握与实现

  将看过算法都整理起来,便于比赛时直接用。

  4、多看与研究比赛获奖论文

  研究思想,感受过程。

  5、研究模板,写作排版与论文整理方法

  6、万事俱备,自己亲身实践数学建模

数学建模论文模板11

  摘要:将数学建模思想融入高等数学的教学中来,是目前大学数学教育的重要教学方式。建模思想的有效应用,不仅显著提高了学生应用数学模式解决实际问题的能力,还在培养大学生发散思维能力和综合素质方面起到重要作用。本文试从当前高等数学教学现状着手,分析在高等数学中融入建模思想的重要性,并从教学实践中给出相应的教学方法,以期能给同行教师们一些帮助。

  关键词:数学建模;高等数学;教学研究

  一、引言

  建模思想使高等数学教育的基础与本质。从目前情况来看,将数学建模思想融入高等教学中的趋势越来越明显。但是在实际的教学过程中,大部分高校的数学教育仍处在传统的理论知识简单传授阶段。其教学成果与社会实践还是有脱节的现象存在,难以让学生学以致用,感受到应用数学在现实生活中的魅力,这种教学方式需要亟待改善。

  二、高等数学教学现状

  高等数学是现在大学数学教育中的基础课程,也是一门必修的课程。他能为其他理工科专业的学生提供很多种解题方式与解题思路,是很多专业,如自动化工程、机械工程、计算机、电气化等必不可少的基础课程。同时,现实生活中也有很多方面都涉及高数的运算,如,银行理财基金的使用问题、彩票的概率计算问题等,从这些方面都可以看出人们不能仅仅把高数看成是一门学科而已,它还与日常生活各个方面有重要的联系。但现在很多学校仍以应试教育为主,采取填鸭式教学方式,加上高数的教材并没有与时俱进,将其与生活的关系融入教材内,使学生无法意识到高数的重要性以及高数在日常生活中的魅力,因此产生排斥甚至对抗的心理,只是在临考前突击而已。因此,对高数进行教学改革是十分有必要的,而且怎么改,怎么让学生发现高数的魅力,并积极主动学习高数也是作为教师所面临的一个重大问题。

  三、将数学建模思想融入高等数学的重要性

  第一,能够激发学生学习高数的兴趣。建模思想实际上是使用数学语言来对生活中的实际现象进行描述的过程。把建模思想应用到高等数学的学习中,能够让学生们在日常生活中理解数学的实际应用状况与解决日常生活问题的方便性,让学生们了解到高数并不只是一门课程,而是整个日常生活的基础。例如,在讲解微分方程时,可以引入一些历史上的一些著名问题,如以Vanmeegren伪造名画案为代表的赝品鉴定问题、预报人口增长的Malthus模型与Logistic模型等。 这样,才能激发出学生对高等数学的兴趣,并积极投入高等数学的学习中来。

  第二,能够提高学生的数学素质。社会的高速发展不断要求学生向更全面、更高素质的方向发展。这就要求学生不仅要懂得专业知识,还要能够将专业知识运用到实际生活中,拥有解决问题的头脑和实际操作的技能。这些其实都可以通过建模思想在高等数学课堂中实现。高等数学的包容性、逻辑性都很强。将建模思想融入高等数学的教学中,既能提高学生的数学素质,还能锻炼学生综合分析问题,解决问题的能力。通过理论与生活实践相结合,达到社会发展的要求,提高自身的社会竞争力。

  第三,能够培养学生的综合创新能力。“万众创新”不仅仅是一个口号,而应该是现代大学生应该具备的一种能力。将数学建模思想融入高等数学教学中,能让大学生从实际生活出发,多方位、多角度考虑问题,提高学生的创新能力。学生的潜力是可以在多次的建模活动中挖掘出来的。因此教师应多组织建模活动,让学生从实际生活中组建材料,不断创新思维,找到解决问题的方式与方法。

  四、将建模思想融入高等数学的实践方法

  第一,转变教学理念。改变传统教学思想与教育方式,提高学生建模的积极性,增强学生对建模方式的认同。教师不能只是单一的讲解理论知识,还需要引导学生亲自体验,从互动的教学过程中,理解建模思想的重要性。

  第二,在生活问题中应用建模思想。其实,很多日常生活中的很多例子,都是可以解决课堂上的问题的。数学是来源于生活的。作为教师,应该主动引领学生参与实践活动,将课本的知识尽量与日常问题联系到一起,发动学生主动用建模思想解决问题,提高创新能力,从不同的角度,以不同的方式提高解决问题的能力。例如,学校要组织元旦晚会,需要学生去采购必需品。超市有多种打折的方式,这时候教师就可以引导学生使用建模思想,要求去学生以模型来分析各种打折方式的优缺点,并选择最优惠的方式买到最优质的晚会用品。这样学生才会发现建模的乐趣,并了解如何在生活案例中应用建模思想。

  第三,不断巩固和提高建模应用。数学建模思想融入生活实践不是一蹴而就的,而是一个不断实践、循序渐进的过程。人们也不能为了应用建模思想而将日常生活生拉硬套。教师也应该尽可能多地搜集生活中的案例,将建模思想与生活实践更灵活地联系在一起。不断地由浅入深,将建模思想牢牢地印在学生的脑海中。并根据每个学生的独特性,不断开发学生的创新潜力和发散思维能力,提高逻辑思维能力和空间想象力,在实践中巩固深化建模思想。五、结束语综上所述,将建模思想融入高等数学教学中,能显著提高课堂教学质量和学生解决问题的能力,因此教师应从整体上把握高数的教学体系,让学生逐步建立建模思维,不断深化和巩固用建模思想解决问题的能力。只有这样,融入数学建模思想的高等数学的教学效果才会起到应有的作用。

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  1、数学建模思想对教师的促进

  1。1数学模型应与现行教材相结合

  教师应事先研究在各个章节中可以引入哪些相关模型问题,如:在讲到极限计算时,可以引入复利、连续复利和贴现模型,不仅可以让学生了解一些经济名词,而且还可以让他们深入理解这些经济名词背后的数学原理.对于没有线性代数基础的学生,若引入投入产出分析模型,很明显就不合适了.数学教师在教学的过程中要经常渗透建模意识,通过教师应用举例,学生可以从各种模型中领悟到数学建模使用的广泛性和数学学科的实用性.近几十年来,随着科学技术的发展和社会的进步,数学这一重要的基础学科迅速地向自然科学和社会科学的各个领域渗透,并在经济建设、工程技术及金融管理等方面发挥出越来越明显,甚至是举足轻重的作用.“高技术本质上是一种数学技术”的观念,已为越来越多的人所认识和接受.

  1。2各种软件的使用

  高校课堂教学过程中,现代教育技术以及各种数学软件已经广泛使用.首先,教师将多媒体教学与传统的板书教学有机结合,使其优势互补.利用多媒体制作一些动画,如旋转多面体的旋转过程、正态分布图像等,使学生对抽象的数学符号、数学概念有直观形象的认识.其次,模型的求解需要借助于一些软件,如LINGO、MATLAB、SPSS等.事实上,我们手中现有的软件也可以起到类似作用,例如,EXCEL软件,这是大家都比较熟悉的,在求解简单的统计学的检验模型时,完全可以使用EXCEL,而不需要专业的统计学软件.这就需要教师们会使用一些相关软件.

  2、数学建模思想对学生的促进

  2。1数学建模思想有助于激发学生学习数学的兴趣

  数学一门比较枯燥的基础学科.兴趣是学好数学的关键,有兴趣才有渴求,有渴求才有动力,有动力才有成功.尤其对于大一的学生来说,他们刚刚进入大学校门,对于大学的认知是全新的,对于知识是渴求的.他们大部分都是认真的,希望与老师一起走进数学的海洋,与老师一起学习、共同进步.因此,高校数学教师要善于发挥数学教师的特长、优势、气质来吸引学生,从而培养学生的学习兴趣.在数学教学过程中引入数学模型,不仅丰富了数学教学内容,还使数学与实际生活联系更加密切.如:人口增长预测、奥运公交路线设计、世博会效果评价、产品定价等实际问题,可以采用不同的教学形式,把实际问题转化成数学问题,建立了数学理论通向数学模型的桥梁,从而激发学生学习数学的兴趣.

  2。2数学建模思想有助于培养学生多方面的能力

  首先,数学建模能够培养学生对数学知识的实际应用能力.数学建模的问题多数是来源于实际生活,需要对其分析后,选取有用的信息,寻找有效的数据,采用合理的模型求解,最终将结果应用于实际,或是通过实际来检验.数学建模除了需要数学专业知识外,还需要其它方面的专业知识,比如:经济学、物理学等.这样不仅培养了学生用数学思想和语言表述实际问题的能力,还开阔了学生的视野,拓宽了学生的知识面,提高了解决实际问题的能力.其次,数学建模有助于培养学生的观察力和创新能力.对于不同的数学模型,可能源自不同的实际问题,具有不同的专业背景,但它们可能具有相似的数学理论.这就要求学生经过观察后,发现不同问题下的相同本质,从而建立模型解决问题.由于数学建模的内容是来源于生活,具有很大的灵活性,是一个开放性的问题,没有统一的标准,没有统一的答案.因此,对于同一问题,学生可以根据自身条件,从不同角度,采用不同的方法,建立不同的模型解决,有助于培养锻炼学生自主创新的能力.再次,数学建模可以培养学生的团队意识.现在的高校大学生,大多是家中独子,从小可能就比较自我,缺乏团队意识.数学建模是一个复杂的过程,不可能仅凭一人之力完成,所以需要多人分工合作.在遇到困难时大家互相探讨,发挥各自优势、智慧,最终一起努力完成.数学建模思想的合理运用对大学数学改革起着重要作用.高等院校是为社会培养符合时代要求的合格人才.具有创新能力的人才将是21世纪最具有竞争力、最受欢迎的人才.大学数学教育不仅要让学生掌握必要的数学理论和方法,更需要培养学生运用数学思想解决实际问题,以此提高他们的创新能力、应用能力,提高学生的数学素养.因此,数学建模思想在高校数学教学中有着不可替代的促进作用.

数学建模论文模板13

  数学建模有利于将数学理论付诸实践应用,在各行业中作用巨大。大学生数学建模教育的实施,也是素质教育创新的重要要求。开展数学建模竞赛,有利于提高大学生创新能力,对提升大学生综合素质也有帮助。研究如何通过大学生数学建模竞赛培养大学生创新能力,具有十分重要的现实价值。

  一、通过数学建模竞赛培养大学生创新能力的途径与策略

  高校组织开展数学建模比赛,对创新型大学生的选拔机制进行完善,为大学生创新能力的提高提供实战平台。教师不仅要激发学生对数学建模的兴趣,也要培养大学生的创新能力。学校鼓励全体学生共同参与数学建模竞赛,通过竞赛实现大学生各方面能力的培养。竞赛的开展主要分为初期选拔、暑期选拔以及赛前选拔三个阶段。

  1. 初期选拔阶段。高校于每年的4 月开始进行初期选拔的筹备工作,在5 月初开始进行动员宣传,采用张贴海报及制作展板等形式进行文件的发布,全校级别的数学建模竞赛于6 月份组织开展。随着近些年数学建模竞赛的不断发展,学生对数学建模的兴趣高涨。数学指导组教师一同进行竞赛论文的评审,遵循一定的评审原则,保证评审的合理性、客观性。获奖人数根据参赛总人数进行合理设置,通常约占总人数的50%。经过校级竞赛选拔部分善于创新的学生进行暑期培训。整体而言,数学建模竞赛具有较大的影响,涉及较多的学校与学生,学生从中也可获得较大的好处,对大学生创新能力的培养有利。

  2. 暑期选拔以及再次选拔阶段。高校通常在8 月开始着手参赛学生的建模专题培训,合理制订数学建模专题的培训计划,对竞赛知识内容进行科学编排,保证理论课与实验课课时的均衡安排,使指导教师的教学优势得到发挥。课程组按照大纲的指示,进行年度教学计划的科学制订。教师也可一同进行备课,以全国竞赛出题为中心进行探讨,促进学生竞赛能力的提高。在短期集训课的学习完成后,对参训学生进行再次选拔。此时学生的竞争意识将十分强烈,选拔竞争也十分激烈。

  数模指导组教师需仔细考量选拔的结果,一同进行各小组学生论文的评审,善于发现创新型学生,坚持公正平等的原则对待各个参赛学生,最终选出享有全国大学生数学建模竞赛资格的学生,并且对这些学生的组合进行优化。

  3. 赛前再选拔以及模拟训练阶段。高校在8 月下半月进行赛题模拟训练,模拟训练的要求遵循全国赛的标准,频率分析大学生数学建模竞赛与创新能力的培养白一青:本文主要阐述了在数学模型课程的载体作用下,开展数学建模综合实验和数学建模竞赛培训,对培养大学生数学建模竞赛和创新能力进行探究,并提出通过数学建模竞赛提升大学生创新能力的策略。关键词:数学建模竞赛;创新能力;培养为5 天一轮。指导教师此时需要在指导工作中投入大量心血与实践,做好学生的指导与点评工作。学生根据全国赛的标准进行论文写作,指导教师共同对学生的作品进行审阅和点评。各小组可选出一名代表作点评,讨论汇报工作,由小组其他成员进行补充。此时学生的讨论将十分激烈,在这个过程中,问题的结果也将逐渐浮现,数学建模理论也逐渐实现提升。

  二、数学建模竞赛开展培养大学生创新能力的效果分析

  1. 大学生参赛积极性高,参赛成绩较为理想。通过以上方法,大学生在数学建模竞赛中的参与十分积极,成绩越来越理想,创新能力也得到阶段性提高。近些年,大学生参赛人数持续上涨,上涨幅度甚至将近20%,学生的参赛成绩也达到新的高度。与此同时,大学生在挑战杯活动中的参与也同样热情高涨。这些学生凭借数学建模竞赛,实现了数学素质与创新能力的提高。

  2. 大学生创新思维与能力得到有效提高。在数学建模训练的作用下,大学生信息收集与处理的能力得到培养,使学生形成科学的数量观念,能够对事物数量及其变化进行敏锐观察。并且,数学的严谨推导可使学生养成认真、仔细的良好习惯,使学生的逻辑思维能力得到提高,从而思路更加清晰,可以轻松地应对各项事务,使问题能得到有效解决,使数学理论能够付诸实践,从而使大学生的数学素养得到有效提高。

  三、结语

  总之,大学生数学建模竞赛的开展,对大学生创新能力的培养与提高十分有益,并且能使学生其他素质得到提高,如团队合作能力、竞争能力及表达交流能力等。高校应积极有效地组织和开展数学建模竞赛,使大学生素质教育在此途径中得到发展,促进大学生综合素质的全面提高。

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  优秀高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目

  (请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”)

  A题 城市表层土壤重金属污染分析

  随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日显突出。对城市土壤地质环境异常的查证,以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价,研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式,日益成为人们关注的焦点。

  按照功能划分,城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等,分别记为1类区、2类区、??、5类区,不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。

  现对某城市城区土壤地质环境进行调查。为此,将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域,按照每平方公里1个采样点对表层土(0~10 厘米深度)进行取样、编号,并用GPS记录采样点的位置。应用专门仪器测试分析,获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。另一方面,按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样,将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。

  附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息,附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度,附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。

  现要求你们通过数学建模来完成以下任务:

  (1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。

  (2) 通过数据分析,说明重金属污染的主要原因。

  (3) 分析重金属污染物的传播特征,由此建立模型,确定污染源的位置。

  (4) 分析你所建立模型的优缺点,为更好地研究城市地质环境的演变模式,还应收集什么信息?有了这些信息,如何建立模型解决问题?

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  春回大地万物复苏,爸爸妈妈带我去游园;一阵阵大风卷来漫天黄沙,吹散了我们的游兴。

  我们正要打到回府时,看到在一条刚刚竣工的人行甬道上围拢着许多人,只听到他们不住的在称赞着什么。禁不住好奇心的诱惑,我也凑了过去。哎?这是在干什么?几名工作人员不断向路面冲水,可水很快就被“喝光”了,没有任何积水现象。可旁边路面上的水流的到处都是。我仔细观察了一下,不会“喝水”的路面就是普通的水泥路。会“喝水”的路面比沥青路面粗糙一些,“皮肤”表面颗粒大一些,有点儿象我们吃的“萨其玛”。

  “老爸,这叫喝水路吗?”我的这句话逗乐了一边的几位工作人员。一位叔叔告诉我,这叫“透水混凝土路面”

  回到家,通过查询我知道传统沥青路面因渗水效果差给城市生态环境带来了许多付面影响。水分难以下渗,降水很快成为地表径流白白流走,地下水位逐年下降,干旱日益严重;地表温度、湿度的调节能力差,雨水蒸发快,地面易干燥,扬尘污染严重。透水路面能大大降低这些城市“热岛效应”,因为透水混凝土路面对雨水回收率达到89%,只有10%左右(此数据来自北京市市政工程研究院)的降水会被蒸发。您知道吗?近几年北京的地下水层每年以1米左右的速度下降,(此数据电话咨询北京水务局宣传处)这是一个多么可怕的数字啊!

  下面让我们以北京为例,

  北京中型降雨量每小时2.8—8mm(电话咨询国家气象局),让我们以5mm,20%蒸发率,80%回收率为例,算一下透水路面会回收多少降水。

  1平方千米=1000平方米,5mm=0.005m;

  1000*0.005=5立方米=5吨

  以西城区为例24.7平方千米=24700平方米

  降雨量:24700*0.005 =123.5立方米=123.5吨:

  蒸发量:123.5*20%=24.7立方米=24. 7吨

  回收量:123.5*80%=98.8立方米=98.8吨

  20xx年北京年降雨量为480.6mm左右(此数据电话咨询国家气象局),如果按10%的面积铺设透水路面来计算,将会有近646249吨的降水被重复利用或渗入地下提高地下水位。

  众所周知,我国是一个缺水大国,特别是西北部地区;雨天一身泥,晴天沙漫天情况严重。20xx年,我国北方大面积的干旱,不少地区土地因缺水呈龟裂状;南方的暴雨造成城市内涝给环境带来危害、生活的不便值得我们深深的思考:经济的发展和城市的建设都要在环保的基础上,用科学的力量与技术发展强大我们的祖国。

  国家正在大力提倡节能减排,我们应做的是低碳生活;人走灯灭会节约一点电,随手关水能节约一点水,少开一天车,少用一点一次性用品。一人节约一点儿,人人做到,十三亿人又能节约多少?数学是一种没有国界的语言,生活中处处有数学,让我们用数学的眼光观察发现生活。

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