数学建

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数学建模范文(优)

数学建模范文1

  计算数学建模是用数学的思考方式,采用数学的方法和语言,通过简化,抽象的方式来解决实际问题的一种数学手段。数学建模所解决的问题不止现实的,还包括对未来的一种预见。数学建模可以说和我们的生活息息相关,尤其是如今科技发达的今天。数学建模应用领域超乎我们的想象,甚至达到无所不及的程度,随着数学建模在大学教学中的广泛使用,使数学建模不止成为一种学科,更重要的是指导新生代更好的利用现代科学技术,成为高科技人才,把我国人才强国,科教兴国的战略推向一个新的高度。

数学建模范文(优)

  1.数学建模对教学过程的作用

  1.1数学建模引进大学数学教学的必要。教学过程,是教师根据社会发展要求和当代学生身心发展的特点,借助教学条件,指导学生通过认识教学内容从而认识客观世界,并在此基础之上发展自身的过程,即教学活动的展开过程。以往高工专的数学教学存在着知识单一,内容陈旧,脱离实际等缺陷,已经不能满足时代的发展,如今的数学教学过程不是单纯的传授数学学科知识,而是通过数学教学过程引导学生认识科学,理解科学,从而指导实践,促进学生的德智体美劳全面的进步和发展。因此数学建模成为一门学科,被各大高等院校广泛引用和推广,其实数学建模不止应用在大学数学教学中,其他一切教学过程多可引进数学建模。1.2数学建模在大学数学教学中的运用。大学数学教师通过这个数学建模过程来引导学生解决问题和指导实践的能力。再次建模结果对现实生活的指导,这是大学数学教学中数学建模所需要达到的效果和要求。不再停留在理论学习,而是通过理论指导实践,从而为科学的进步和人才综合水平的提高提供可能。

  2.数学建模对当代大学生的作用

  2.1数学建模对数学学科和其他学科学生的巨大影响力学习数学建模,能够使一个单独的数学家变成经济学家,物理学家还有金融学家,甚至是艺术家,只要正握数学建模就能指导学生通过掌握数学建模的思维和方法向其他领域学习和进步。数学建模成为连接数学和其他领域的纽带,是当今数学科学在其他领导应用的桥梁,是数学技术转化为其他技术的途径,数学建模在学生中越来越受到关注和欢迎,越来越多的学生开始学习数学建模,尤其是数学界和工程界的学生,这成为当今学生成为现代科技工作者必须掌握的只是能力之一。

  2.2数学建模对学生综合能力的提高数学建模是大学数学教师运用数学科学去分析和解决实际问题,在数学建模学习的过程中,大学生的数学能力得到提高,其分析问题、解决问题的能力得到提高,这对大学生毕业走向社会具有着重大意义。通过数学建模的学习和应用,激发大学生学习数学和应用数学的能力,运用数学的思维和方法,利用现代计算机科学,来解决数学及其他领域的问题。

  3.数学建模对大学数学及其他学科教师的作用

  数学建模引入大学数学教学,这是时代的进步,是时代对当代大学教师提出的新要求,尤其是大学数学教师,其不再停留在以往的单纯的数学知识讲授方向,而是将数学科学作为基础,引导当代大学生发散思维,发挥主观能动性,从而学习数学科学,并运用数学科学解决现实问题。在这个过程中大学教师的专业知识得到提高,其创新精神也得到了极大的丰富。大学数学教师不止完成数学教学,更重要的是培养了高科技的`人才,这对大学数学教师的社会地位也有了相应的改变,在尊重人才,尊重科学的氛围中,大学数学教师及其他学科的教师得到了鼓舞,得到了进步,得到了认可。数学建模越来越重要,关于数学建模的各种国内国际大赛频频举办,这对大学数学教师在知识,体力和创新性上都提出新的要求,为了更好的参与数学建模比赛,大学数学教师投入更多的时间和经历在学生教育和数学建模中,他们成为真正的台前和幕后的指挥者。

  随着现代大学学科的丰富,尤其是计算机科学的广泛应用,大学数学教学的跨时代发展,数学建模成为各个高校数学教学的重点内容,数学建模教学吸纳数学家,计算机学家等多个学科专家的意见,从而为培养出综合行的高科技人才做好充分的准备。可以说数学建模教学是当今大学数学教学的主旋律,是数学科学和其他科学进步发展的方向和原动力。

  参考文献:

  [1]李进华.教育教学改革与教育创新探索.安徽:安徽大学出版社,20xx.8.

  [2]于骏.现代数学思想方法.山东:石油大学出版社,1997.

数学建模范文2

  探究式教学与数学建模

  探究式教学法,不同于传统将知识直接由老师进行传授的教学方法,而将其重心放在学生的“探与究”上。“探”是重头,学生在新接触某个概念和原理时,教师只提供事例和问题,学生通过查阅、观察、记录、实验等途径独立探索。“究”是核心,学生在独立探索的基础上,通过思考、讨论自行发现掌握相应的原理和结论。

  最后老师结合学生的探究过程对他们的结论进行评价和矫正。在探究过程中,始终强调以学生为主体,学生的自主学习能力都得到加强,相比被动接受教师传授的知识和结论,通过这种方式获取的知识,学生理解更透彻,掌握更牢固。数学建模课程教学中大量源于实际生活的实例,也使得这门课程在教学手段和教学形式上的得以有大量创新,探究式的教学模式尤其适合在本课程的教学中使用,笔者长期承担数学建模课程的教学工作和指导学生开展数学建模竞赛及有关活动,结合多年的实践谈一谈。

  探究过程的具体实施

  问题驱动

  探究过程的驱动是问题,学生的学习活动围绕教师设计的问题展开。教师在这里要做的是,课前根据教学目的和内容,精心挑选有趣,又难度适宜的问题。例如,在一堂数学建模课中,我们以身边的一个具体实例来提出问题:通常1公斤的面,1公斤的馅,包100个汤圆;今天1公斤面不变,馅比1公斤多了,问应多包几个,每个包小一点,还是应少包几个,每个包大一点?

  实践探索

  这是探究过程的关键环节,在教师的组织下,学生自己动手实践如何制订研究计划,如何收集必要的资料和有关的研究方法。基于培养学生团队合作精神的目的,这个过程可将学生分组来完成。例如:包汤圆的问题中,引导学生把问题梳理和抽象出来,一张面积为S的皮,可以包体积为V的'馅,如今把这张面积为S的皮,分成n张面积为s的皮,每张面积为s的皮可以包体积为v的馅,那么问题就转化为了讨论,究竟是V大还是nv大的问题了。这个过程中,一定要让学生思考,是不是需要某些合理的假设,如:不论面皮大小,其厚度都应该一致;不论汤圆大小,其形状都一致(这两个假设很关键)。

  思考讨论

  学生把通过实践探索得到的资料进行思考、梳理、总结,形成自己的结论。各团队就同一问题将自己的结论清楚地表达出来,针对各种不同的观点,共同讨论。评价矫正 在集体讨论、辩论过程中,教师适时给予评价和矫正,分析独特,立意清晰的给予肯定,观点模糊的给予指正,通过融洽的学术交流使大家发现自己的问题所在,不准确、不深入的地方继续完善。

  探究式教学中应注意的问题

  精心设计

  第一,选择适合探究的教学内容。课堂中的探究其根本目的是引导学生主动获取知识,教师要注意不要仅仅为了体现探究的形式而忽略了探究的目的。第二,教师精心组织、编排探究的问题。大学数学课程探究式教学关键是通过问题的驱动,让学生在探究过程中自主的把握问题解决的方向,所有同学都在考虑同一个问题,在讨论探究中产生思维的火花。要达到预期效果,没有教师课前精心组织、设计是很难做到的。第三,控制好各个环节。根据实际情况,设计好探究过程中各环节的时间。将学生探究讨论的时间和教师点评的时间都事先做一个安排,形成一定的惯例,学生课前充分准备,通过细致的安排,确保探究过程高效完成。

  注重引导

  学生由于认知水平参差不齐导致探究过程有显著差异,教师要充分发挥引领作用,及时给予引导和矫正。

  及时总结和评价

  教师在学生讨论完成后,及时对探究过程进行总结,讲解正确的分析和理解,让同学对自己的思考形成判断和比较,通过鼓励,调动学生积极性,唤起学习热情。

数学建模范文3

  1数学建模的概念

  数学建模,旨在培养学生解决实际生活问题的能力.它的实际性和创造性被越来越多的教师所接受.数学建模不仅可以让学生能够运用所学数学知识解释生活难题,而且可以通过实际生活的案例来提高学生接受数学学习的兴趣,从而提高数学教学效果.因此,数学建模教学应被大力推广.

  2高中数学建模教学出现的问题

  目前许多高中数学课本中将有关数学建模的内容都分散于各个教学单元中,使其内容失去了连贯性,学生不能灵活运用数学知识,大大降低了数学建模教学的优势和目的.另外许多高中生在学习数学建模的过程中存在或多或少的障碍.高中生由于地区或者其他原因,对于现实问题的洞察能力和数据的处理能力均有限,导致数学建模教学不能顺利地进行.另外,许多教师对于建模的教育理念存在偏差,不重视数学建模,因此,教学效果也就可想而知.

  3加强高中数学建模教学的对策

  1)重视各章前问题教学高中数学课本在每章前面均有一个关于本章教学内容的实际问题,而通过重视各章前问题教学,可以引发学生对于数学建模的兴趣,从而使得学生明白数学建模教学的意义.例如,某公园有个大型摩天轮,该摩天轮可以吊起78个客舱,一次能运载350个乘客.坐该摩天轮从开始到最后需要耗时30min,转速为5mmin-1.问,乘客乘坐该摩天轮时,从摩天轮的最低点开始计时,他所处的高度h与所坐的时间t的关系,并用数学模型解释.这个章前问题就是典型的运用数学模型来解决生活中的问题,因此,高中数学教学应加强章前问题教学,培养学生重视数学建模的`意识.

  2)加强数学开放题教学高中数学教师可以通过加强数学开放题的教学提高数学建模教学效果.因为数学开放题可以锻炼学生开放性思维和创造性思维.开放题可以接近生活中的现实问题,例如,随着科技的发展和能源的消耗过剩,现今市场上出现3种汽车类型,一是传统的以汽油为原料的汽车,二是以蓄电池为动力的车,三是用天然气作为原料的汽车.通过对这3种类型的车使用原料成本进行分析比较,并建立数学模型,分析汽油价格的变化对这3种车所占市场份额的影响.这种开放性的试题,没有具体的答案,只要学生所建的数学模型能够将问题说得通,都算是成功的数学建模.

  3)注重案例式教学注重案例式教学是值得教师学习的提高教学效果最有效的方法.通过分析典型的数学案例理解建模的优势,提高数学建模的教学效率.例如,甲、乙2人相约到某地相遇,该地距离出发点为20km,他们约定一个人跑步,而另外一个人步行,当跑步者到达某个地方后改为步行,接着步行的人换成跑步,再步行,如此反复转换,已知跑步的速度是10kmh-1,步行的速度是5kmh-1,问至少花多少时间2人都可以到达目的地.这种相遇问题在数学教学中应该经常见到,这是一种典型的案例题,通过典型案例的数学建模教学,不仅可以让学生对问题更加印象深刻,而且可以使得学生更容易接受数学建模教学的方式,从而提高数学建模教学的效果.

  4)加强高中数学建模的师资力量鉴于高中数学建模教学的优势,各高中应加强数学建模教师的师资力量,加强对数学建模教师的培训,要让教师加深数学建模教学的意识,理解数学建模的实质,同时注意提高自身的专业知识和教学的水平,有效带领学生参加数学建模活动.高中数学建模教学提升了学生解决实际生活的能力和创新思维的能力,因此,为了能够顺利开展数学建模教学,高中数学教师应运用多种教学方法激发学生的学习兴趣,同时,教师还应提高自身的数学建模理论和思维,钻研如何将数学知识应用于解决生活中的难题.

数学建模范文4

  一、引言

  随着我国高等教育的发展,高校招生规模越来越大,而生源质量较低,特别是独立学院院校。就我校而言,绝大多数专业都开设了数学类课程。但在教学中,普遍认为理论性太强,与实际脱节严重,不能引起学生的学习兴趣。并且,传统教学忽视了学生用数学解决实际问题的能力,所以,进行数学教学改革势在必行。数学建模可培养学生利用数学知识解决实际问题的能力,通过数模方法对实际问题进行巧妙处理,让学生体会到数学不仅能传播理论知识和求解一些数学问题,还可将其应用到实际问题中,让学生看到一些实际模型的来龙去脉,提高学生的学习积极性。数学建模是培养学生综合科学素质和创新能力的一个极好载体,而且能充分考验学生的洞察能力、创新能力、联想能力、使用当代科技最新成果的能力等。学生们同舟共济的团队合作精神和协调组织能力,以及诚信意识和自律精神的塑造,都能得到很好的培养。技能技术的掌握和团队合作精神对于独立学院学生将来进入社会十分重要,这也是衡量独立学院办学成功与否的一个方面。因此,独立学院的人才培养目标定位,既要达到本科生应具备的`理论基础,又要有相对突出的专业技能,应培养“应用型本科”人才。因而,独立学院的数学课堂上应该多方面渗透数学模型的思想。

  二、数学模型融入数学课堂教学的必要性

  (一)人才培养创新的需要

  根据独立学院人才培养目标和实际情况,有针对性的加大基础课和实践环节教学的比重,侧重于实践能力的培养,在专业课程体系中适当增加实验、实践教学内容,加强与社会实体的联系。力求培养出具有实际操作能力的高素质大学生。数学建模是将一个实际问题,对其作出一些必要的简化与假设,将其转化成一个数学问题,借助数学工具和数学方法精确或近似地解决该问题,并用数学结果解释客观现象、回答实际问题并接受客观实际的检验。数学建模能弥补传统数学教学在实际应用方面的不足,促进数学教师在现代化教学手段、教学模式方面的更新。数学建模有助于调动学生的学习兴趣,在计算机应用能力、实践能力和创新意识的培养方面都有着非常大的作用,以便学生将来能更好地适应工作岗位。

  (二)高校教学改革的需要

  当今社会信息高度发达,竞争日益激烈,必须具备一定的创新意识和创新能力,否则很难适应社会信息时代的要求。传统的教学模式是以课堂理论讲授为主,学生绝大部分时间都集中学习书本知识,很少有机会接触社会,也难做到学以致用。绝大多数课程都是教师的一言堂,考试也是以教师讲课内容为主。学生忙于记录和背诵而闲置其聪慧的头脑。长期的灌输式教学导致学生明显缺乏学习的主动性,会听从而不会质疑,更不会形成开创性的观点,很难适应企事业单位动态的工作环境。数学作为一门传统基础学科,对独立学院的学生来说,学习上有一定的难度。我们的教学应以“必需,够用”为度。数学建模从形式到内容,都与毕业后工作时的条件非常相近,是一次非常好的锻炼,学生通过自主的学习,把实际的问题转化为数学理论解决,有助于学生创新能力的培养动手能力的提高,这也正是独立学院院校应用型本科人才培养的方向。

  (三)学生参加数学建模竞赛的需要

  独立学院学生思维活跃,且比较注重个人能力素质的提高。很多学生愿意在学校参加一些竞赛来提高自己。全国大学生数学建模竞赛尤其受学生重视,但仍有很多大学生不了解这类竞赛,因此,在数学课堂上引入数学建模思想,学生既了解了数学建模,又对数学公式提起了兴趣,还有助于独立学院学生在全国大学生数学建模竞赛中取得优异成绩。

  三、结语

  高等数学的作用表现在为各专业后续课程的学习提供必要的数学知识,培养各专业学生的数学思想与数学修养,全面提高大学生创新思维和应用能力。只有把数学建模思想融入数学教学中,才能调动学生学习数学的积极性,培养学生的创新能力,实现提高学生综合分析问题能力的最终目标。

  作者:崔玮 王文丽 单位:中国地质大学长城学院信息工程系

数学建模范文5

  重点:数模论文的格式及要求

  难点:团结协作的充分体现

  一、 写好数模论文的重要性

  1. 数模论文是评定参与者的成绩好坏、高低、获奖级别的惟一依据.

  2. 数模论文是培训(或竞赛)活动的最终成绩的书面形式。

  3. 写好论文的训练,是科技论文写作的一种基本训练。

  二、数模论文的基本内容

  1,评阅原则:

  假设的合理性;

  建模的创造性;

  结果的合理性;

  表述的清晰程度

  2,数模论文的结构

  摘要

  1、问题的提出:综述问题的'内容及意义

  2、模型的假设:写出问题的合理假设,符号的说明

  3、模型的建立:详细叙述模型、变量、参数代表的意义和满足的条件,进行问题分析,公式推导,建立基本模型,深化模型,最终或简化模型等

  4、模型的求解:求解及算法的主要步骤,使用的数学软件等

  5、模型检验:结果表示、分析与检验,误差分析等

  6、模型评价:本模型的特点,优缺点,改进方法

  7、参考文献:限公开发表文献,指明出处

  8、 附录:计算框图、计算程序,详细图表

  三、需要重视的问题

  摘要

  表述:准确、简明、条理清晰、合乎语法。

  字数300-500字,包括模型的主要特点、建模方法和主要结果。可以有公式,不能有图表

  简单地说,摘要应体现:用了什么方法,解决了什么问题,得到了那些主要结论20xx年数学建模论文格式要求20xx年数学建模论文格式要求。还可作那些推广。

  1、 建模准备及问题重述:

  了解问题实际背景,明确建模目的,搜集文献、数据等,确定模型类型,作好问题重述。

  在此过程中,要充分利用电子图书资源及纸质图书资源,查找相关背景知识,了解本问题的研究现状,所用到的基本解决方法等。

  2、模型假设、符号说明

  基本假设的合理性很重要

  (1)根据题目条件作假设;

  (2)根据题目要求作假设;

  (3)基本的、关键性假设不能缺;

  (4)符号使用要简洁、通用。

  3、模型的建立

  (1)基本模型

  1) 首先要有数学模型:数学公式、方案等

  2) 基本模型:要求完整、正确、简明,粗糙一点没有关系

  (2)深化模型

  1)要明确说明:深化的思想,依据,如弥补了基本模型的不足……

  2)深化后的模型,尽可能完整给出

  3)模型要实用,有效,以解决问题有效为原则。数学建模面临的、是要解决实际问题,不追求数学上的高(级)、深(刻)、难(度)。

  能用初等方法解决的、就不用高级方法;

  能用简单方法解决的,就不用复杂方法;

  能用被更多人看懂、理解的方法,就不用只有少数人看懂、理解的方法。

  4)鼓励创新,但要切实,不要离题搞标新立异,数模创新可出现在

  建模中:模型本身,简化的好方法、好策略等;

  模型求解中;

  结果表示、分析,模型检验;

  推广部分。

  5)在问题分析推导过程中,需要注意的:

  分析要:中肯、确切;

  术语要:专业、内行;

  原理、依据要:正确、明确;

  表述要:简明,关键步骤要列出;

  忌:外行话,专业术语不明确,表述混乱、繁琐,冗长。

  4、模型求解

  (1)需要建立数学命题时:命题叙述要符合数学命题的表述规范,论证要尽可能严密;

  (2)需要说明计算方法或算法的原理、思想、依据、步骤

  若采用现有软件,要说明采用此软件的理由,软件名称;

  (3)计算过程,中间结果可要可不要的,不要列出20xx年数学建模论文格式要求论文。

  (4)设法算出合理的数值结果。

  5、模型检验、结果分析

  (1)最终数值结果的正确性或合理性是第一位的 ;

  (2)对数值结果或模拟结果进行必要的检验。

  当结果不正确、不合理、或误差大时,要分析原因,对算法、计算方法、或模型进行修正、改进;

  (3)题目中要求回答的问题,数值结果,结论等,须一一列出;

  (4)列数据是要考虑:是否需要列出多组数据,或额外数据;对数据进行比较、分析,为各种方案的提出提供可依赖的依据;

  (5)结果表示:要集中,一目了然,直观,便于比较分析。(最好不要跨页)

  数值结果表示:精心设计表格;可能的话,用图形图表形式。

数学建模范文6

  尊敬的校团委老师:

  你们好!

  随着数学在我们日常生活中地位的一步步提升,能够将所学的数学知识运用到实际生活中也变得更加重要。而我们数学建模协会正是为了顺应这一需要而为广大爱好数学并有兴趣将所学到的所了解到的数学知识运用到实际生活中的同学提供一个舞台。有助于同学们体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活和其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程,增强应用意识;有助于激发学生学习数学的兴趣,发展学生的创新意识和实践能力。让他们能够在相互交流与学习中感悟数学,对如何将数学运用到实际生活中有更深的体悟。

  数学建模就是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,已经成为不同层次数学教育重要和基本的内容。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包涵抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。我们也可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只懂数学不懂数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。

  申请缘由:全国大学生数学建模竞赛,日渐成为当今大学生最受欢迎的三大竞赛活动之一。它既丰富我们的校园文化,培养学生的科技创新能力,逻辑思维能力,解决实际问题的能力,提高学生的思维素质,同时也响应素质教育这一概念。其宗旨在于:集中对数学建模有兴趣的学生,引导他们学习应用数学领域各个方面的知识,培养他们运用理论知识解决实际问题的能力知团队精神,激发学生的创新意识,同时为全国竞赛选拔人才。一方面为了相应这个号召,另一方面鉴于同学们对这个活动的热爱,在这样的前提背景下,在大家热心下便成立了数学建模协会。

  一、数学建模协会简介

  我们的协会全称为:“桂林航天工业高等专科学校数学建模协会”,在校教务处、校团委、社团联合会的大力支持下。由,,,,等同学筹备,筹备成立时间是年月日。旨在丰富会员的数学建模知识,提高解决实际问题的综合能力,培养团结协作精神。我们的目的是为志向于发展自己,增强应用意识;有助于激发学生学习数学的兴趣,发展学生的创新意识和实践能力。

  二、协会成立的初衷

  主要目的是:提高会员的建模水平,增强我校在相应的国内与国际竞赛中的竞争实力,宣传数模,推广数模,活跃校园学术气氛,促进学校素质教育的'发展。在这种双向的作用下,我们必须认识到大学生综合动手素质的重要性,而桂林航专作为一所工科为主的大学,培养学

  生的创新意识、实践能力显得尤为重要。身为一个大学生再也不能只让知识停留在书本上,我们要与时俱进提高自己的创新能力,把理论和实践结合,学以致用,把自己培养成多能的实用型复合人才,才符合社会的需要。为了实现这个目标,我们成立数学建模协会,指导同学们运用所学的数学和计算机知识将实际问题转化为数学模型加以解决。培养同学们的动手创新、实践解决问题的能力!

  三、数学建模协会的宗旨

  我们协会的宗旨是:"提高建模水平,发扬团结协作精神"。

  学以致用,把所学的数学和计算机知识运用到实际,宣传数模,推广数模,活跃校园学术气氛,促进学校素质教育的发展;组建一支有共同爱好,有能力参加各个数学建模竞赛的建模团队。

  我们的口号是:学以致用,数学建模,“模”力无限!

  同时建模协会将严格按照桂林航天工业高等专科学校校团委、校学生会的社团管理规定筹办成立,不折不扣地执行我校社团管理规定的各项要求,以服务会员、丰富我校大学生科技文化生活而努力,配合学生会,共同建设我校积极、上进、和谐的社团文化,办出自己的特色,办出自己的水平。我们的协会就是要唤起同学们学习数学知识的激情,让他们更好的发挥其自身的主观能动性,帮助他们把更好的创意想法运用建模思想在实际中能付诸行动解决。

  四、数学建模协会结构

  (1)、邀请有丰富的数学建模知识和指导经验的教师做专题讲座,为学生介绍数学建模的相关知识;成立和培训一支可以参加国内竞赛的建模队伍。

  (2)、由我社团内部具备一定数学建模知识和经验者给大家做经验分享及指导新会员。

  (3)、组织会员深入社会、实地调研,寻找和现实生活相关的题目,再分组讨论求解,并交流心得、分享成果。

数学建模范文7

  一、线性代数教学中融入数学建模的必要性

  线性代数是高职院校机电、信息、经济管理等专业的一门重要基础课程和工具课程.学生学习这门课程就是要用相应的数学方法解决实际问题,而数学建模就是培养数学实践能力的最有效最实用的方法.目前众多高校在线性代数教学中,教学内容更新缓慢,过多追求逻辑的严密性和理论体系的完整性,缺乏对学生动手能力和应用能力的培养,不利于与其它课程和所属专业的衔接,造成了学生“学不会,用不了”的局面.因此,在线性代数中融入数学建模思想是非常必要,也是势在必行的.

  二、在线性代数教学中融入数学建模思想的有益尝试

  1数学建模思想在线性代数理论背景中的渗透线性代数中诸多概念和定理都是对相关实际问题的抽象和概括.如果不介绍实际背景直接讲解,对高职生而言难以接受,他们往往靠机械记忆.因此在教学过程中,可借助于线性代数理论产生的来源和背景,通过对实际问题进行抽象、概括、分析和求解的过程,可让学生切实体会到由实际问题到数学理论的思想方法,从中渗透数学建模的思想方法.矩阵是课程各部分内容的纽带.在讲解矩阵和矩阵运算概念时,可引入此实例.三个炼油厂I、II、III生成甲、乙、丙、丁四种油品,现要统计此三个分厂20xx年与20xx年生产四种油品的总产量.为了使学生体会数学建模思想,教学过程可如下进行.(1)问题分析与模型建立:教师可以提问一年中各炼油厂生产各油品的数量如何表示?可以提示产品统计量按炼油厂与油品排成行与列,以数表的形式表示.经学生思考后,教师给出肯定答案.同时指出在数据上加上括号就得到了矩阵的定义.(2)模型求解:用矩阵A、B分别表示20xx、20xx年三个炼油厂所生产的四种油品的产量,引导学生思考若要求两年各工厂生产各油品的总产量的'计算方法,通过师生之间的分析讨论,从而水到渠成地引出矩阵运算A+B.通过这个实例,学生既了解到矩阵和矩阵运算产生的背景和在实际中的应用,又体会到了数学建模的过程,增强了学习的兴趣,也为后面学习打下良好的基础.

  2针对学生专业特点,融入相应的数学模型在线性代数教学中,对于不同的专业,可以有所侧重地补充相应的数学模型.而且确保融入的每一个数学模型都能反映出线性代数知识的本质,让学生通过这些模型对线性代数的知识点有充分的认识和理解,激发他们学习的积极性.在讲授面向专业的数学模型时,应遵循专业实际问题→数学模型→数学解答→应用于专业问题的教学过程.即通过案例分析,筛选变量要素,强调如何用数学语言描述和简化实际问题,进而揭示其内在规律,利用线性代数知识建立线性代数模型,然后引导学生运用所学知识求解模型和应用模型分析实际问题.当然,不同的模型,突出的重点也需要作适当的调整.如在讲解线性方程组解的问题时,对电信专业可以适当融入电路网络方面的数学模型;对于信息专业可以融入计算机图形处理模型;对经济类专业可以融入投入产出模型等等.教师引导学生分析和解决问题,使学生体会到线性方程组与专业课的结合,激发学生学习课程的积极性.由于课堂时间有限,我们可选用比较小的数学建模问题,难易程度可参考如下案例所示.投入产出模型:某地区有三个重要企业:一个煤矿,一个发电厂和一条铁路.开采1元的煤,煤矿要支付0.25元的电费及0.25元的运输费.生产1元的电力,发电厂要支付0.65元的煤费、0.05元的电费及0.05元的运输费.创收1元的运输费,铁路要支付0.55元的煤费及0.1元的电费.在某一周内,煤矿接到外地50000元的订货,发电厂接到外地金额为2500元的订货,问三个企业在一周内生产总值各位多少?三个企业互相支付多少金额?(1)模型假设与变量说明.假设该地区三个产业间需要的资金完全由该地区提供.设本周内煤矿的总产值为x1,电厂的总产值为x2,铁路总产值为x(2)模型的分析与建立.煤的产值=订货值+(发电+运输)所需要煤的费用;同理,电厂的产值=订货值+(开采煤+运输+发电);铁路的产值=订货值+(开采煤+发电)所需要的运输费用.

  3立足数学建模思想的有效融入,多种教学手段有机结合线性代数教学可以尝试采用多种教学手段相结合,以期达到很好的教学效果.(1)平衡多媒体教学与传统教学.多媒体教学有很好的辅助作用.在教学中引入数学模型时,需要利用多媒体课件呈现实际问题,以及引导学生对模型的分析与求解,使教学内容生动形象.例如,在基础理论教学中,对于比较抽象的概念,如矩阵的特征值、特征向量等,可以利用多媒体课件展示它们的几何意义,使学生从直观上加深对概念的理解,起到事倍功半的效果.可见,多媒体教学可以增加教学容量,扩大教学空间,延长教学时间.但是,传统的黑板教学在把握数学思维的发展、形成过程和知识反馈等方面,要技高一筹,教师所表现出的艺术感染力和魅力不是多媒体所能替代的.因此,我们要逐步找到传统教学手段与多媒体教学有机结合的平衡点,充分发挥多媒体对教学内容的补充和延伸优势,同时体现传统教学的逻辑性,不断提高教学质量.(2)增设适当的数学实验.根据线性代数计算程序化和独特的计算特征,增加数学软件的上机操作和数学实验,训练学生用计算机解决问题.首先在多媒体课件中添加了Matlab界面下矩阵生成、运算以及线性方程组各情形下的相应解法.而且,在课程中融入数学模型的求解过程也是利用数学软件完成的,这样可以用来引导学生学习数学软件.其次,在每章节加入了相关的实验内容,帮助学生能借助简单的Excel程序和Matlab软件进行科学计算,以增强学生科学计算能力.这样可以更好的提高学生应用线性代数的实践能力.(3)充分利用网路教学.当将数学模型融入课堂时,会出现学时少与信息量大的矛盾,而且由于学生的认知水平不同,对数学建模思想的领会程度也会有较大差异.为此,我们可以利用校园网建立课程网站,作为课堂教学的补充,为学生提供多层次、多方位的教学资源.网站中的教学资源除包括课堂教学内容外,还提供丰富的与专业相关的数学模型和数学实验,可以利用网上答疑和学生进行数学模型的讨论,算法的研究等.这样缩短了学生与数学建模的距离,而且学生还可以根据需要自由地选择学习内容和形式,灵活安排自己的学习时间,有利于培养学生应用线性代数解决实际问题和其创新能力.

  4重视教师队伍高素质化建设教师是课堂教学的主导者,能否在教学中顺利向学生渗透数学建模思想,教师的素质起着重要作用.这就给我们教师队伍提出了较高的要求,无论是从教育理念上,还是从教学内容、教学方法和教学手段上,都应有新的突破.教学过程中,要求教师对自身的知识体系和知识内容进行及时更新,以适应信息化社会的需求,并应由传统的课堂主导者转变为以学生为主体,通过现代化教学手段,积极调动学生学习的积极性和学习热情.教师要积极参与数学建模竞赛的培训和指导,积极主动地学习和掌握数学建模知识,亲身体会建模的全过程.同时,教师也要结合自己的研究方向,将专业知识运用到实际问题中,进而不断提高自己的数学建模能力和水平.几年的实践表明将数学建模思想融入线性代数教学中的探索与尝试,旨在使学生领悟数学精神的实质、思想方法及其应用,从而培养学生的数学实践能力和创新能力.在这个长期系统的工程里,课程教学所涉及的教材建设、教学内容、教学手段和方法等方面,还是需要不断地进行探索与改革的.这是需要广大教育工作者的继续努力,以适应培养应用型人才目标的需要.

数学建模范文8

  一、高等数学教学的现状

  (一) 教学观念陈旧化

  就当前高等数学的教育教学而言,高数老师对学生的计算能力、思考能力以及逻辑思维能力过于重视,一切以课本为基础开展教学活动。作为一门充满活力并让人感到新奇的学科,由于教育观念和思想的落后,课堂教学之中没有穿插应用实例,在工作的时候学生不知道怎样把问题解决,工作效率无法进一步提升,不仅如此,陈旧的教学理念和思想让学生渐渐的失去学习的兴趣和动力。

  (二) 教学方法传统化

  教学方法的优秀与否在学生学习的过程中发挥着重要的作用,也直接影响着学生的学习成绩。一般高数老师在授课的时候都是以课本的顺次进行,也就意味着老师“由定义到定理”、“由习题到练习”,这种默守陈规的教学方式无法为学生营造活跃的学习氛围,让学生独自学习、思考的能力进一步下降。这就要求教师致力于和谐课堂氛围营造以及使用新颖的教育教学方法,让学生在课堂中主动参与学习。

  二、建模在高等数学教学中的作用

  对学生的想象力、观察力、发现、分析并解决问题的能力进行培养的过程中,数学建模发挥着重要的作用。最近几年,国内出现很多以数学建模为主体的赛事活动以及教研活动,其在学生学习兴趣的提升、激发学生主动学习的积极性上扮演着重要的角色,发挥着突出的作用,在高等数学教学中引入数学建模还能培养学生不畏困难的品质,培养踏实的工作精神,在协调学生学习的知识、实际应用能力等上有突出的作用。虽然国内高等院校大都开设了数学建模选修课或者培训班,但是由于课程的要求和学生的认知水平差异较大,所以课程无法普及为大众化的教育。如今,高等院校都在积极的寻找一种载体,对学生的整体素质进行培养,提升学生的创新精神以及创造力,让学生满足社会对复合型人才的需求,而最好的载体则是高等数学。

  高等数学作为工科类学生的一门基础课,由于其必修课的性质,把数学建模引入高等数学课堂中具有较广的影响力。把数学建模思想渗入高等数学教学中,不仅能让数学知识的本来面貌得以还原,更让学生在日常中应用数学知识的能力得到很好的.培养。数学建模要求学生在简化、抽象、翻译部分现实世界信息的过程中使用数学的语言以及工具,把内在的联系使用图形、表格等方式表现出来,以便于提升学生的表达能力。在实际的学习数学建模之后,需要检验现实的信息,确定最后的结果是否正确,通过这一过程中的锻炼,学生在分析问题的过程中可以主动地、客观的辩证的运用数学方法,最终得出解决问题的最好方法。因此,在高等数学教学中引入数学建模思想具有重要的意义。

  三、将建模思想应用在高等数学教学中的具体措施

  (一) 在公式中使用建模思想

  在高数教材中占有重要位置的是公式,也是要求学生必须掌握的内容之一。为了让教师的教学效果进一步提升,在课堂上老师不仅要让学生对计算的技巧进一步提升之余,还要和建模思想结合在一起,让解题难度更容易,还让课堂氛围更活跃。为了让学生对公式中使用建模思想理解的更透彻,老师还应该结合实例开展教学。

  (二) 讲解习题的时候使用数学模型的方式

  课本例题使用建模思想进行解决,老师通过对例题的讲解,很好的讲述使用数学建模解决问题的方式,让学生清醒的认识在解决问题的过程中怎样使用数学建模。完成每章学习的内容之后,充分的利用时间为学生解疑答惑,以学生所学的专业情况和学生水平的高低选择合适的例题,完成建模、解决问题的全部过程,提升学生解决问题的效率。

  (三) 组织学生积极参加数学建模竞赛

  一般而言,在竞赛中可以很好地锻炼学生竞争意识以及独立思考的能力。这就要求学校充分的利用资源并广泛的宣传,让学生积极的参加竞赛,在实践中锻炼学生的实际能力。在日常生活中使用数学建模解决问题,让学生独自思考,然后在竞争的过程中意识到自己的不足,今后也会努力学习,改正错误,提升自身的能力。

  四、结束语

  高等数学主要对学生从理论学习走向解决实际问题的能力进行培养,在高等数学中应用建模思想,促使学生对高数知识更充分的理解,学习的难度进一步降低,提升应用能力和探索能力。当前,在高等教学过程中引入建模思想还存在一定的不足,需要高校高等数学老师进行深入的研究和探索的同时也需要学生很好的配合,以便于今后的教学中进一步提升教学的质量。

  参考文献

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  [3] 杨四香。 浅析高等数学教学中数学建模思想的渗透 [J]。长春教育学院学报,20xx ( 30) : 89,95。

  [4] 刘合财。 在高等数学教学中融入数学建模思想 [J]。 贵阳学院学报,20xx ( 03) : 63 —65。

数学建模范文9

  1数学建模在煤矿安全生产中的意义

  在瓦斯系统的研究过程中,应用数学建模的手段为矿井瓦斯构建数学模型,可以为采煤方案的设计和通风系统的建设提供很大的帮助;尤其是对于我国众多的中小型煤矿而言,因为资金有限而导致安全设施不完善,有的更是没有安全项目的投入,仅仅建设了极为少量的给风设备,通风系统并不完善。这些煤矿试图依靠通风量来对瓦斯体积分数进行调控,这是十分困难的,对瓦斯体积分数进行预测更是不可能的。很多小煤矿使用的仍旧是十分原始的采煤方法,没有相关的规划;当瓦斯等有害气体体积分数升高之后就停止挖掘,体积分数下降之后又继续进行开采。这种开采方式的工作效率十分低下。

  只要设计一个充分合理的通风系统的通风量,与采煤速度处于一个动态的平衡状态,就可以在不延误煤炭开采的同时将矿井内的瓦斯气体体积分数控制在一个安全的范围之内。这样不仅可以保障工人的安全,还可以保证煤炭的开采效率,每个矿井都会存在着这样的一个平衡点,这就对矿井瓦斯涌出量判断的准确性提出更高的要求。

  2煤矿生产计划的优化方法

  生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,涉及到的约束因素很多,条理性很差。为了成功解决这个复杂的问题,现将常用的生产计划分为两个大类。

  2.1基于数学模型的方法

  (1)数学规划方法这个规划方法设计了很多种各具特点的手段,根据生产计划做出一个虚拟的模型,在这里主要讨论的是处于静止状态下所产生的问题。从目前取得的效果来看,研究的方向正在逐渐从小系统向大系统推进,从过去的单个层次转换到多个层次。

  (2)最优控制方法这种方式应用理论上的控制方法对生产计划进行了研究,而在这里主要是针对其在动态情况下的问题进行探讨。

  2.2基于人工智能方法

  (1)专家系统方法专家系统是一种将知识作为基础的为计算机编程的系统,对于某个领域的繁复问题给出一个专家级别的解决方案。而建立一个专家系统的关键之处在于,要预先将相关专家的知识等组成一个资料库。其由专家系统知识库、数据库和推理机制构成。

  (2)专家系统与数学模型相结合的方法常见的有以下几种类型:①根据不同情况建立不同的数学模型,而后由专家系统来进行求解;②将复杂的问题拆分为多个简单的子问题,而后针对建模的子问题进行建模,对于难以进行建模的问题则使用专家系统来进行处理。在整体系统中两者可以进行串行工作。

  3煤矿安全生产中数学模型的`优化建立

  根据相关数据资料来进行模拟,而后再使用系统分析来得出适合建立哪种数学模型。取几个具有明显特征的采矿点进行研究。在煤矿挖掘的过程中瓦斯体积分数每时每刻都在变化,可以通过通风量以及煤炭采集速度来保证矿中瓦斯体积分数处在一个安全的范围之内。假设矿井分为地面、地下一层与地下二层工作面,取地下一层两个矿井分别为矿井A、矿井B,地下二层分别为矿井C、矿井D.然后对其进行分析。

  3.1建立简化模型

  3.1.1模型构建表达工作面A瓦斯体积分数x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯体积分数;u1---A工作面采煤进度;w1---A矿井所对应的空气流速;w2---相邻B工作面的空气流速;a1、b1、c1、d1---未知量系数。

  很明显A工作面的通风量对自身瓦斯体积分数所产生的影响要显着大于B工作面的风量,从数学模型上反映出来就是要求c1d1.同样的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似,也就应该具有与之接近的数学关系式

  式中x2---B工作面瓦斯体积分数;

  u2---B工作面采煤进度;

  w1---B矿井所对应的空气流速;

  w2---相邻A工作面的空气流速;

  a2、b2、c2、d2---未知量系数。

  CD工作面(x·3、x·4)都位于B2层的位置,其工作面瓦斯体积分数不只受

  到自身开采进度情况的影响,还受到上层AB通风口开阔度的影响。在这里,C、D工作面瓦斯体积分数就应该和各个通风口的通风量有着密不可分的联系;于是C、D工作面瓦斯体积分数可以表示为【3】

  式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯体积分数;

  e1、e2---A、B工作面的瓦斯体积分数;

  a3、b3、c3、d3---未知量系数:

  f1、f2---A、B工作面的瓦斯绝对涌出量。

  3.1.2系统简化模型的辨识这个简化模型其实就是对于参数的最为初步的求解,也就是在一段时间内的实际测量所得数据作为流通量,对上面方程组进行求解操作。而后得到数学模型,将实际数据和预测数据进行多次较量,再加入相关人员的长期经验(经验公式)。修正之后的模型依旧使用上述的方法来进行求解,因为A、B工作面基本不会受C、D工作面的影响。

  3.2模型的转型及其离散化

  因为这个项目是一个矿井安全模拟系统,要对数学模型进行离散型研究,这是使用随机数字进行试数求解的关键步骤。离散化之后的模型为【1】

  在使用原始数据来对数学模型进行辨识的过程中,ui表示开采进度,以t/d为单位,相关风速单位是m/s,k为工作面固定系数,h为4个工作面平均深度。为了便于将该系统转化为计算机语言,把开采进度ui从初始的0~1000t/d范围,转变为0~1,那么在数字化采煤中进度单位1即表示1000t/d,如果ui=0.5就表示每日产煤量500t.诸如此类,工作面空气流通速度wi的原始取值范围是0~4m/s,对其进行数字化,其新数值依旧是0~1,也就表示这wi取1时表示风速为4m/s,若0.5表示通风口的开通程度是0.5,也就是通风口打开一半(2m/s),wi如果取1则表示通风口开到最大。

  依照上述分析来进行数字化转换,数据都会产生变化,经过计算之后可以得到新的参数数据,在计算的过程之中使用0~1的数据是为了方便和计算机语言的转换,在进行仿真录入时在0~1之间的一个有效数字就会方便很多。开采进度ui的取值范围0~1表示的是每日产煤数量区间是0~1000t,而风速wi取值0~1所表示的是风速取值在0~4m/s这个区间之内。

  3.3模型的应用效果及降低瓦斯体积分数的措施

  以上对煤矿生产中的常见问题进行了相关分析,发现伴随着时间的不断增长瓦斯涌体积分数等都会逐渐衰减,一段时间后就会变得微乎其微,这就表明这类资料存在着一个衰减周期,经过长期观测发现衰减周期T≈18h.而后,又研究了会对瓦斯涌出量产生影响的其他因素,发现在使用炮采这种方式时瓦斯体积分数会以几何数字的速度衰减,使用割煤手段进行采矿时瓦斯会大量涌出,其余工艺在采煤时并不会导致瓦斯体积分数产生剧烈波动。瓦斯的涌出量伴随着挖掘进度而提升,近乎于成正比,而又和通风量成反比关系。因为新矿的瓦斯体积分数比较大,所以要及时将煤运出,尽量缩短在煤矿中滞留的时间,从而减小瓦斯涌出总量。

  综上所述,降低工作面瓦斯体积分数常用手段有以下几种:①将采得的煤快速运出,使其在井中停留的时间最短;②增大工作面的通风量;③控制采煤进度,同时也可以控制瓦斯的涌出量。

  4结语

  应用数学建模的手段对矿井在采矿过程中涌出的瓦斯体积分数进行了模拟及预测,为精确预测矿井瓦斯体积分数提供了一个新的思路,对煤矿安全高效生产提供了帮助,有着重要的现实意义。

数学建模范文10

  摘要:高校课程改革要求培养具有适应性和创新性的高素质人才,培养大学生的创造能力和实践能力已经引起了广泛关注。数学建模是提高学生应用意识和数学素质的重要途径之一。学校结合各学科特点及学生情况,开设数学建模课程,改变传统的数学教学方式,在各科教学中穿插数学建模思想,通过课内、课外数学教学的有机结合,培养大学生的数学建模思想,能够使学生应用数学知识解决实际问题的能力增强,有利于提高大学生的创新思维能力和综合素质。

  关键词:数学建模;科技创新;实践能力

  一、引言

  加强大学生的创新精神和创新思维能力的培养,已是世界各国教学改革的共同趋势,也是我国实现“科教兴国”战略的基本要求。新的课程改革强调数学与实际生活的联系,多年来的教育实践证明,数学建模的教学在大学生的创新教学中的地位和意义已是举足轻重。学校可以通过数学建模,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流与合作的能力。数学教育本质上是一种素质教育,从开始受教育,就接触数学学科,数学的重要性可见一斑,不仅仅是要掌握这门课的知识这么简单,现实生活中的很多实际问题都能用数学语言来描述,把实际问题转化为数学问题,再来描述、解决问题的过程就是建立数学模型、求解数学模型的过程。在数学教学中,就不能和现实完全脱离,这种和现实脱轨的传统教学状态使学生虽然掌握了技术,却不能学以致用,填鸭式的教育并不能使学生真正成为现在社会需要的有用人才,数学建模就是将数学和外界联系起来的一个通道。通过数学建模培养大学生对于新问题在短时间之内的解决问题的能力,有利于培养大学生的创新思想。

  二、制约大学生创新能力发展的问题

  目前,数学教育主要还是关注在题目上,学习的目的大部分都是为了获取高分。如果高校的教育从公式、定理展开,学生的作业、学习也依葫芦画瓢的积分微分,这种方式训练出来的学生,往往知其然而不知其所以然,虽然按教材中规中矩、按部就班地授课,可以使学生在短时间内掌握知识,也能获得暂时的效果,然而当学生走向社会时,这样学习到的知识往往不能给他们带来更多的帮助,这种情况显然不是在数学教育中理想的状态。书本上看起来或晦涩难懂或明了清楚的概念理论应该不仅仅带给学生在校时的分数、奖学金,应该了解精髓,懂得他们背后的思想和生命力才是数学带给我们远比学习成绩更重要的东西。

  无论是以后从事什么岗位,接受过的数学教育锻炼过思维、逻辑,使学生在面对实际问题时更能明白事情的问题所在,更能有逻辑、更有方法的解决问题。这就是要培养学生的自主思考、发散创新的能力。传统的教学过程既然很难做到,那么就要通过别的方法训练大学生面对问题、解决问题的能力。在高校中推广数学建模是一种能实施、易实施又有效的方法。

  三、高校大学生数学建模创新活动的建设内容

  针对现状问题,我们以培养大学生的创新能力及实践能力为目的,通过建设高效的数学建模创新活动,激发大学生的创新活力和运用数学方法解决复杂实际问题的综合能力,拓宽学生的知识面,培养学生的创新精神和团队合作意识。

  1.从全校相关专业中选拔有实战经验的教师进行培训根据不同专业的特色,从全校范围内选拔优秀的数学建模指导教师团队;根据数学建模特点,对指导教师进行专业培训和学术交流。比如,参加数学建模培训班,与其他高校优秀建模教师进行学术交流。邀请有实战经验的专家做数学建模的学术报告。根据指导教师特点进行分工,研究不同领域的数学建模问题,通过专兼结合达到知识结构的优势互补。

  2.将数学建模思想融入学生的认知当中现代认知心理学家布鲁纳说:“探索是数学教学的生命线。”Moor教学法提出学习数学最好的方式是“在做数学中学习数学”。因此,在教学中调动学生积极参与数学建模过程中,探索建模方法。在选题时老师应引导学生,开发学生的开放性、探索性,开拓更广阔的探索空间。讲解建模环节,教师要善于把建模材料组织成一个体系,为学生创造探索环境。数学建模环节,教师应尊重学生的'主体地位,激励学生独立思考,出错环节协助其自主分析出错原因,并从错误中寻出思维的合理之处。教师引导学生建模主要从两个方面入手:一将实际问题转化为数学问题的能力;二对转化过来的问题,应用数学解决的能力。在教学过程中,教师可以将实际问题还原成所学数学知识,使学生可以借助自己的认知结构主动构建数学模型;从数学问题原型出发,引导学生观察、分析、概括得到数学概念、公式、定理、法则的教学方式符合知识的发生发展的过程,体现教学中解决问题的心理过程。

  3.在全校根据文理科专业开设数学建模通识课大一上学期,全校范围内开设数学建模通识课,结合各学科的特点,分别开设文科班和理科班,不仅理科生可以受到数学建模思想的熏陶,文科生也可以根据自身的认知体验到数学建模带来的乐趣。邀请有经验的数学建模指导教师进行讲授,要结合学生感兴趣的问题入手。

  比如,20xx年高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目B题“拍照赚钱”的任务定价,通过学生感兴趣的“拍照赚钱”等实际问题让学生切身体会到数学建模思想与生活息息相关,让学生带着问题学习。对一些同学难以理解的数学模型的讲解时,教师可以将数学问题转化为学生已有的认知当中,既通俗易懂,又能够让学生通过数学建模产生乐趣。比如,学生在学习难理解的贝叶斯模型时,先验概率对后验概率的影响,不知其意而死记硬背,教学中可以用原型引出贝叶斯模型:已知外界的环境变化影响最终决策者的判断;高等数学中的矩阵,矩阵分解可通过数学建模应用于人脸图像识别、矩阵的特征值及特征向量可以用于数据降维等。通过模型学习概念,强化数学来源于生活的思想教育,理论联系实际的数学课堂教学模式让学生看到问题的提出,有利于学生的创造性思维能力的培养,以此激发学生对数学建模的学习兴趣。学期结束时,要求学生根据教师提供的数学问题提交一份数学建模论文。

  4.成立数学建模兴趣小组成立数学建模课外兴趣小组群,通过qq、微信等社交平台,充分发挥大学生的主观能动性,形成良好的学习氛围。学生通过数学建模学习如何在团队中发挥自己的长处,如何合作完成共同的任务。在数学建模课外兴趣小组中,学生互相讨论时,不同的思维碰撞会产生不同的想法,能激励大学生养成勤于动脑、善于思考的能力,能在一定程度上锻炼学生的灵活性和思考问题的多面性。课外小组中,学校举办数学建模系列讲座,可以邀请有经验的专家教师给大家讲解数学在实际中的不同应用,宣传数学建模基本思想,使学生全面理解模型的适用范围、典型特征、建模及求解过程。通过对模型深入的理解,学生了解数学建模全过程,进而举一反三。此外,根据学生的不同特点,分配给学生不同的学习任务,既激起大学生对数学建模的兴趣,又保证个性化的培养教育,学生们在小组中能体会到团队协作的重要性。学校可以开展数学文化节,依托丰富多彩的数学课外阅读活动,使学生感受数学文化,学会用数学的眼光看待世界,用数学的头脑解决身边的问题,以此提升学生的数学素养,重点培养学生的发散思维,以及以新颖独特的方式解决问题的思维方式。

  5.参赛人员层级选拔及实训

  (1)校内选拔。全校选拔人员采取自愿报名的方式。自愿参加的成员能积极、主动地学习,积极地思考问题,将他们的能力最大限度地发挥出来。指导教师给定几个经典题目,按照全国大学生数学建模竞赛的所有规则进行模拟竞赛,通过赛前鼓励调动学生的创造性思维能力,让学生积极参与。赛中指导教师根据每一位参赛队员的特点进行有针对性的指导,发扬每个学生的优点,提高每一位参赛队员的学业素质及水平。赛后根据每位学生在活动中的表现,评出各个学生的等级奖(一、二、三等奖及优秀奖)。根据成绩及学生在比赛中的表现,选拔出前20组优秀学生团队。

  (2)优秀学生培训。学校有针对地对在校内选拔的优秀创新人才进行集中培训和实训,从实际出发,以学校培养创新性人才的目标为指导思想。在数学建模过程中,邀请往届参赛得奖的学生进行交流,介绍经验。教师带领学生观摩其他学校的数学建模培养方式,促进大学生中优秀人才的脱颖而出、健康快速成长,加强各高校之间以及高校与企业之间的研究,让大学生从中获得知识,并让学生有竞争意识。学院设立数学建模暑期培训,主要涉及有建模所需数学知识讲解、建模案例分析、建模案例练习、全国大学生优秀作品分析、最终的建模考试检测。

  (3)基于理论方法和具体实战的培训。理论课方面,主要介绍数学建模基本思想、常用建模方法,以及较为经典的建模案例。在教学方法上,教师可以采用启发式教学,引领学生参与建模的全过程,使学生领悟数学建模的精髓,激发对数学建模的兴趣。实验课方面,为提高学生分析解决问题、设计实现算法的能力,介绍主要软件(Matlab、SPSS、R和Python)及其软件包,教学生直接利用软件编程求解一些简单的数学模型。实验课中,教师给出建模案例,让学生练习,包括(分析问题、提出假设、建立模型、算法设计、实验操作、结果检验、撰写论文),最后带领学生参加全国大学生数学建模竞赛。英语基础比较好的学生可以参加美国大学生数学建模竞赛。

  四、结束语

  创新人才的培养是时代发展的需要,是时代对教育提出的新要求。数学建模竞赛对大学生的实践创新能力十分有效,因此学校改变传统数学方式的局限性,要结合最新的科学前沿问题,通过课堂数学教学、课外活动将数学建模融入学生的认知当中,通过数学建模思想的培养,提高当代大学生的创造性思维能力,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流与合作的能力。

  参考文献:

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数学建模范文11

  本文针对目前高校数学建模教学开展的现状,从学生、教师、教材和学校四个方法进行了分析,指出目前数学建模教学的问题之所在,并给出了数学建模教学的若干策略和建议。

  进入20世纪以来,数学的应用以空前的广度和深度向诸如经济、人口、生态、地质等新的领域渗透。数学的应用已成为科技进步的重要推动力,无论是微观的机理研究,还是宏观的决策分析都离不开数学的应用,人们已习惯用数学思维思考问题,用数学语言表达问题,用数学方法解决问题。而要用数学方法来解决实际问题,首先需要建立实际问题的数学模型,即针对该实际问题,分析其重要特征,进行必要的简化假设,运用适当的数学工具,建立的一个数学结构。我们把这样的一个过程称为数学建模。数学建模是实现与发挥数学应用功能的重要手段,同时也是启迪创新思维、培养创新人才的一个重要途径。

  英、美等国自二十世纪七十年代在研究生和本科阶段相继开设了“数学建模”课程,并于七十年代末期进入中学课堂。我国在上个世纪八十年代中期,借鉴英、美等国开设“数学建模”课程的经验,由清华大学应用数学系主任萧树铁教授首倡并实践,在清华大学和国内部分高校开设了“数学模型”课程[2]。

  近几年,随着“全国大学生数学建模竞赛”规模和受认可程度的日益壮大,随着教育部在新课标中将“数学建模”设为新增内容模块,随着对高等数学教学改革的呼声日益强烈,越来越多的地方院校开始重视数学建模教育的重要作用,在理工类专业甚至是经管类专业大量开设“数学建模”课程。但数学建模课程与传统的数学课程不同,数学建模课重点在于培养学生的创新思维和创新能力,如何进行有效的数学建模教学是一个问题。

  本文将对目前大学数学建模教学现状进行分析,总结出教学过程中存在的突出问题,并提出大学数学建模教学策略。

  一、数学建模教学的现状分析

  目前,开设“数学建模”课程的院校越来越多,但是通过调查我们发现效果并不是很理想,学生用数学解决实际问题的能力并没有得到很大程度上的提高。经过深入的调查和分析,我们发现主要有以下几个方面的问题。

  首先,学生缺乏良好的基础。建立数学模型解决各种实际问题,需要开放式的数学建模思维,需要善于联想发散的创新意识,需要坚持不懈的顽强毅力,需要合理分工团结合作的协助能力。而这些往往都不是传统课程教学中所侧重的,在从小学到大学的传统数学课上,学生从课堂上学到的可能更多的是具体的知识方法,做的可能更多的是有固定解法有正确答案的数学题。因此数学建模课程的基础要求与培养目标和学生的建模基础之间存在巨大的差距。所以没有好的学习基础,不能得到好的学习效果也就是很自然的事情了,在仅仅一门“数学建模”课上进行弥补也是几乎不太可能的事情。

  其次,教师普遍缺乏开展研究性教学的经验。数学建模的教学是一种以学生为主体的创造性研究性学习。与传统数学教学以知识为中心不同,数学建模的教学强调让学生亲身体验如何“用数学”、如何抓住主要因素简化问题将实际问题化为数学问题,在实践中感受数学建模的思想,体会运用数学的力量。因此,数学建模教师在教学中不能只关注学生的学习结果,更应该重视学生在学习过程中的情感和体验,重视培养学生的直觉思维。而这些可能是目前教师所缺乏的,或者是教师在教学过程中很容易忽视的,需要我们的教师在教学过程中重视,采用恰当的教学模式教学手段,充分调动学生的学习积极性,强化实践教学,让学生在大量实践中学会建模。

  再次,目前缺乏系统的适合不同层次学生学习的数学建模教材。现有的新编的数学建模教材大多面向数学建模竞赛培训,案例一般相对比较复杂,初学者学起来会比较困难,不适合初学者进行学习,也有一些早期的数学建模教材案例大多比较简单,但大多与时代脱节,不能有效的激发学生的学习兴趣。

  最后,部分学校存在功利意识。数学建模教育的目的在于激发学生主动探究问题的积极性,培养学生的创新精神和研究问题的科学性,而科学研究和创新往往不是在短期内就可以看到好的成果的,数学建模教育应该重视的是学生参与建模实践的过程,在实践中体会一种用数学解决实际问题的意识,想用数学会用数学创造性的解决实际问题,从而带来能力上的提高。各种数学建模竞赛只是给学生提供更多实践机会的一个平台,能否获奖不应该是我们建模教学的根本目的,重要的是在参与的过程中,学生体会到了什么,学到了什么?但在部分学校,目前出现了重建模竞赛轻建模教学的情况,重视赛前对重点学生的突击培训,轻视在平时对所有学生的常规建模教学工作,甚至出现了,为了获奖由老师捉刀代笔的情况,从建模能力培养上,学生自然也就不会有多大的收获。

  二、数学建模的教学策略

  数学建模的教学是一个系统工程,不应该简单的只是开设一门课的问题,从学生建模意识的'渗透,到教师教法的研究和教学内容的恰当选取,到学校各方面的正确认识和重视,都是构建合理有效的数学建模策略所需要考虑的问题。

  首先,我们要通过多种渠道分层次开展数学建模的思想和方法的推广和教学。数学建模课程的学时是十分有限的,而且“用数学”的思维习惯的养成也不是短时间内就可以完成的事情。所以数学建模思想的推广不能仅限于数学建模课,应该通过多种渠道分层次的在整个大学期间进行不断的渗透和强化,只有这样才能达到培养学生创新思维,提高学生用数学解决实际问题的能力。

  我们可以尝试在高等数学,线性代数等数学类基础课上渗透数学建模的思想和方法。教师可以结合数学课的教学内容,举一些简单的、离学生生活较近的数学建模题目的例子,对数学建模的概念、步骤和方法进行讲解,并可以适当的采用matlab等数学软件用加深学生的直观影响。这样做不仅可以提前对学生进行数学建模的启蒙,也让数学类基础课的教学更加生动有趣。同时我们还可以借助学生社团的力量,在课外开展数学建模讲座和数学建模兴趣小组等活动,这对于维持学生的学习积极性体会数学建模的魅力也是非常有益的。总之,数学建模的教学一定不能局限于一个学期的课堂教学,最好能通过各种途径贯彻始终。

  其次,我们要重视数学建模课主讲教师的培养。建模比赛中获过奖或者指导过学生获奖的教师也不一定能教好数学建模课,不一定能使学生的建模能力得到普遍的提高。要成为一名优秀的建模教师,需要更新教育教学观念,改变以学生为中心的教学模式,多与其他院校的建模老师交流,学习他人的成功教学模式和教学经验,还需要扩展教师的知识体系,才能驾驭开放的建模问题,最重要的是提高教师的敬业精神和教学团队的合作精神,和其他课程的教学相比较,数学建模的教学需要教师付出大量课外的劳动,没有团结合作,拼搏奉献的教学队伍,是不可能开展好数学建模的教学工作。

  再次,我们要针对学校的实际情况有目的性的选择合适的案例开展教学。好的数学建模案例应该适合学生的能力水平,难度太大的问题会使得学生无从入手失去兴趣,太容易的问题也会学生感觉乏味得不到提高,我们需要随着学生建模能力的提高,逐步提高案例的难度。与实际联系紧密的热点问题可以更好的吸引学生的兴趣,体会数学建模的魅力,但所涉及的专业背景不能太深,最好在学生的认知范围以内。开放性的问题可以更好的发挥学生的想象力,给学生更大的发挥空间,更好的锻炼学生的建模能力。

数学建模范文12

  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。

数学建模范文13

  近年来,随着教学改革的不断深化,在大学中开展数学建模竞赛受到了越来越多的关注,数学建模能把现实生活中复杂的问题转化为简单的数学模型,并对其进行较好的解决。本文主要就数学建模活动开展的重要性及数学建模中创新意识培养现状进行分析,然后结合实际对数学建模中创新意识培养的策略进行详细探究。

  一、引言

  数学建模主要是针对现实世界的特定对象进行的研究,或有着特定的目的,然后对问题做出简化假设,把现实问题用数学的语言进行表达,采用特定的数学模型对问题进行解决,最后对模型进行检验,判别模型的适用性。由于数学建模的题目是一个多学科交叉的问题,不仅要求学生了解该问题之前的研究,而且要在之前的研究上进行创新,可见,创新意识在数学建模中起着非常重要的作用。

  二、数学建模活动开展的重要性及数学建模中创新意识培养现状

  (一)数学建模活动开展的重要性分析

  数学建模活动的开展有着积极作用,对学生的创新意识能力培养有很大的益处。对于数学建模并没有标准模式,即便是同一问题的研究也有着多样的思路方法,通过数学建模能对学生的视野加以拓展,对学生的创新意识培养有着积极作用。不仅如此,也能对学生的自学能力和思维能力以及学生间的合作精神等方面进行有效的培养。数学建模对学生的专业知识综合性的应用能力提升也有着积极促进作用,数学建模能够在诸多的科技领域得到有效应用[1]。学生能够根据自身的专业,通过数学建模来解决实际问题,这能让学生的综合知识运用能力得到有效提升。

  (二)数学建模中创新意识培养的现状分析

  从现阶段数学建模创新意识培养的实际情况来看,在诸多层面还存在问题有待解决。这些问题主要体现在教学的观念上还有待进一步更新。在以往的教学过程中,教师在公式的推导以及定理的证明方面比较重视,这对学生求知欲的激发以及创新意识的培养有着诸多不利。很显然这一教学方式与当前的教学发展要求是不适应的。还有是教师在科研意识以及创造能力方面也有待进一步提升,创造性是教师能力的重要内容。在近些年的数学建模课程教学过程中,一些问题还没有现成的经验,面对新的问题教师不能及时地解决。

  从学生层面来说,也有着诸多问题存在,主要是思维品质有待进一步加强。要培养学生的数学建模创新意识,就需要培养学生良好的思维品质,如顽强的毅力、稳定的情感、强烈的求知欲等。但是从实际情况来看,学生在这些方面还没有鲜明的呈现,在面对数学问题的时候常常是没有自信,对数学问题的核心思想没有得到深入的了解,这样就使得学生的创新意识培养有着很大的难度[2]。

  再有,学生在实际问题的数学转化能力方面相对比较差。数学建模在形式上是多样化的,具体的问题能够通过多样化的方式来进行思考解决,但是学生在面对实际问题的时候,往往缺乏将实际问题转化为数学问题的能力。这就导致在创新意识的培养方面也存在诸多困境。

  三、数学建模中创新意识培养的优化策略探究

  数学建模中创新意识的培养要从多方面加强重视,首先要能将数学建模教学和当前教材紧密地结合,教师要学会在各教学章节引入数学模型。例如:在对立体几何讲授过程中,要能够将正方体模型以及长方体模型加以引入,这样对实际问题的解决就比较容易,在教学的潜移默化作用下,学生也能逐渐地对建模的应用方法进行领悟,这对学生数学建模兴趣的培养也有着积极的促进作用。

  对学生的创新意识培养要鼓励学生大胆地想象,对学生的知觉思维加以培养,这一思维的培养是在长期实践中不断积累经验以及知识,从而产生比较富有创造性的思路,这也是认识上质的飞越[3]。教师对学生别出心裁的想象要能进行鼓励,例如在学习导数的时候,就能将物理中的瞬时速度公式在数学建模教学中加以引入,这样就能让学生有比较独特的见解和思考方法,对学生的创新思维意识培养有着积极作用。

  数学建模中的创新意识培养要能引导创新,对学生的思维能力加强培养。教师在教学中的.例题选择以及设计过程中,要和实际相结合,加强一题多练训练,对公式的原理引导以及变换和延伸等方面的能力要有效加强,将相似性以及相反性的问题进行延伸,这样对学生的创造性思维的培养就有着积极促进作用。

  再有是要构建数学建模的意识,对学生的转换能力要加强培养,数学建模就是将实际问题通过数学语言转换成数学问题。在这一方面的能力培养上要充分重视,使学生的思维品质灵活性以及开发智能等方面得到有效培养,有效提升学生解决实际问题的能力,从而也对学生独立思考的能力进行积极有效的培养[4]。

  四、结语

  总而言之,对于数学建模中的创新意识培养,要紧密地把理论和实际相结合,并要充分重视学生的个性化发展,对学生的奇思妙想要给予肯定和鼓励,这些都对学生的创新意识培养有着重要作用。数学建模为培养大学生的创新意识提供了良好的平台,相信随着大学生数学建模活动的开展和教学方法的改进,将有利于提高我国大学生的创新能力,为国家提供更多的优质人才。

数学建模范文14

  大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和创新思维,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。

  一、数学建模的含义及特点

  数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学方法及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。一般来说",数学建模"包含五个阶段。

  1.准备阶段

  主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。

  2.假设阶段

  做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。

  3.建立阶段

  从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。

  4.求解阶段

  对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。

  5.验证阶段

  用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。

  二、加强数学建模教育的作用和意义

  (一) 加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质

  数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题, 因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。数学修养和素质自然而然得以培养并提高。

  (二)加强数学建模教育有助于提高学生的分析解决问题能力、综合应用能力

  数学建模问题来源于社会生活的众多领域,在建模过程中,学生首先需要阅读相关的文献资料,然后应用数学思维、数学逻辑及相关知识对实际问题进行深入剖析研究并经过一系列复杂计算,得出反映实际问题的'最佳数学模型及模型最优解。因此通过数学建模活动学生的视野将会得以拓宽,应用意识、解决复杂问题的能力也会得到增强和提高。

  (三)加强数学建模教育有助于培养学生的创造性思维和创新能力

  所谓创造力是指"对已积累的知识和经验进行科学地加工和创造,产生新概念、新知识、新思想的能力,大体上由感知力、记忆力、思考力、想象力四种能力所构成" .现今教育界认为,创造力的培养是人才培养的关键,数学建模活动的各个环节无不充满了创造性思维的挑战。

  很多不同的实际问题,其数学模型可以是相同或相似的,这就要求学生在建模时触类旁通,挖掘不同事物间的本质,寻找其内在联系。而对一个具体的建模问题,能否把握其本质转化为数学问题,是完成建模过程的关键所在。同时建模题材有较大的灵活性,没有统一的标准答案,因此数学建模过程是培养学生创造性思维,提高创新能力的过程 .

  (四)加强数学建模教育有助于提高学生科技论文的撰写能力

  数学建模的结果是以论文形式呈现的,如何将建模思想、建立的模型、最优解及其关键环节的处理在论文中清晰地表述出来,对本科生来说是一个挑战。经历数学建模全过程的磨练,特别是数模论文的撰写,学生的文字语言、数学表述能力及论文的撰写能力无疑会得到前所未有的提高。

  (五)加强数学建模教育有助于增强学生的团结合作精神并提高协调组织能力建模问题通常较复杂,涉及的知识面也很广,因此数学建模实践活动一般效仿正规竞赛的规则,三人为一队在三天内以论文形式完成建模题目。要较好地完成任务,离不开良好的组织与管理、分工与协作 .

  三、开展数学建模教育及活动的具体途径和有效方法

  (一)开展数学建模课堂教学

  即在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模,介绍建模的过程和思想方法及建模中要注意的问题。案例教学法的关键在于把握两个重要环节:

  案例的选取和课堂教学的组织。

  教学案例一定要精心选取,才能达到预期的教学效果。其选取一般要遵循以下几点。

  1. 代表性:案例的选取要具有科学性,能拓宽学生的知识面,突出数学建模活动重在培养兴趣提高能力等特点。

  2. 原始性:来自媒体的信息,企事业单位的报告,现实生活和各学科中的问题等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源。

  3. 创新性:案例应注意选取在建模的某些环节上具有挑战性,能激发学生的创造性思维,培养学生的创新精神和提高创造能力。

  案例教学的课堂组织,一部分是教师讲授,从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,介绍如何通过合理的假设和简化建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象即检验模型。另一部分是课堂讨论,让学生自由发言各抒己见并提出新的模型,简介关键环节的处理。最后教师做出点评,提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研,这样既突出了教学重点,又给学生留下了进一步思考的空间,既避免了教师的"满堂灌",也活跃了课堂气氛,提高了学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的 .

  (二)开展数模竞赛的专题培训指导工作

  建立数学建模竞赛指导团队,分专题实行教师负责制。每位教师根据自己的专长,负责讲授某一方面的数学建模知识与技巧,并选取相应地建模案例进行剖析。如离散模型、连续模型、优化模型、微分方程模型、概率模型、统计回归模型及数学软件的使用等。学生根据自己的薄弱点,选择适合的专题培训班进行学习,以弥补自己的不足。这种针对性的数模教学,会极大地提高教学效率。

  (三)建立数学建模网络课程

  以现代网络技术为依托,建立数学建模课程网站,内容包括:课程介绍,课程大纲,教师教案,电子课件,教学实验,教学录像,网上答疑等;还可以增加一些有关栏目,如历年国内外数模竞赛介绍,校内竞赛,专家点评,获奖心得交流;同时提供数模学习资源下载如讲义,背景材料,历年国内外竞赛题,优秀论文等。以此为学生提供良好的自主学习网络平台,实现课堂教学与网络教学的有机结合,达到有效地提高学生数学建模综合应用能力的目的。

  (四)开展校内数学建模竞赛活动

  完全模拟全国大学生数模竞赛的形式规则:定时公布赛题,三人一组,只能队内讨论,按时提交论文,之后指导教师、参赛同学集中讨论,进一步完善。笔者负责数学建模竞赛培训近 20 年,多年的实践证明,每进行一次这样的训练,学生在建模思路、建模水平、使用软件能力、论文书写方面就有大幅提高。多次训练之后,学生的建模水平更是突飞猛进,效果甚佳。

  如 20xx 年我指导的队荣获全国高教社杯大学生数学建模竞赛的最高奖---高教社杯奖,这是此赛设置的唯一一个名额,也是当年从全国(包括香港)院校的约 1 万多个本科参赛队中脱颖而出的。又如 20xx 年我校 57 队参加全国大学生数学建模竞赛,43 队获奖,获奖比例达 75%,创历年之最。

  (五)鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛

  全国大学生数学建模竞赛创办于 1992 年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛, 国际大学生数学建模竞赛是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事。参加数学建模大赛可以激励学生学习数学的积极性,提高运用数学及相关工具分析问题解决问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识。

  四、结束语

  数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,而高校数学教学改革的目的之一是要着力培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力。因此应将数学建模思想融入教学活动中,通过不断的数学建模教育和实践培养学生的创新能力和应用能力从而提高学生的基本素质以适应社会发展的要求。

数学建模范文15

  为培养同学们对数学建模的兴趣,营造浓厚的学术氛围,5月7日,信息科学与工程学院在XX校区C区451教室举办数学建模大赛宣讲会。张XX教授应邀为我院学子做了数学建模大赛动员,宣讲会由20xx级辅导员石XX主持,20xx级、20xx级部分同学到场聆听学习。

  张老师首先对数学建模大赛(CUMCM)做了简介,强调了大赛在个人能力培养与未来发展等方面的重要作用。张老师结合自己近几年作为指导老师所积累的经验,对数学建模的过程、应用、预备知识以及论文撰写做了一一介绍。她讲到,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,主要考察参赛队员之间的团结协作能力与快速了解和掌握新知识的技能。

  在备赛中,首先要补充自己欠缺的数学知识,例如数理统计、最优化、图论、微分方程等;对SPSS等软件的熟练应用也能使参赛者在建立数学模型过程中如虎添翼。张老师还向大家传授了写论文的步骤及诀窍,并结合近年来的试题简要介绍了模型建立的基本思路。最后,张老师高度评价了近年来我院数学建模大赛取得的优秀成绩,希望大家积极参与,提高自身的编程能力与数学能力,培养创新意识和创造能力,并对在座同学寄予厚望。宣讲会在同学们热烈的掌声中结束。

  石老师对宣讲会作了总结,她表示,学院领导老师对本次数学建模大赛给予高度重视和大力支持,为参赛队员提供丰富的学习资源和雄厚的师资力量。希望同学们利用此次良好的平台,积极准备,深入学习数学建模知识,争取在比赛中取得优异成绩。

  全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛。信息科学与工程学院在往年比赛中层获多项国家级、省级奖项,此次宣讲会使我院学子对数学建模大赛有了更深入的了解,向同学们介绍了科学系统的学习方法,为全面备战竞赛奠定了基础。

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