培養(yǎng)自律能力,提高效率,追求事業(yè)上的成功。在寫總結(jié)時(shí),可以運(yùn)用一些例子和實(shí)證來(lái)支持自己的觀點(diǎn)和結(jié)論。以下是小編為大家整理的一些總結(jié)范文,供大家參考;
大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇一
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是由教育部高等教育司和中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合舉辦,面向全國(guó)大學(xué)生的一年一屆的群眾性科技創(chuàng)新活動(dòng)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽由最初的1992年的79所高校314個(gè)參賽隊(duì)發(fā)展到2011年來(lái)自全國(guó)33個(gè)省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))以及新加坡和澳大利亞的1197所高校的17317個(gè)參賽隊(duì),成為了全國(guó)高校中規(guī)模最大,在國(guó)內(nèi)外都具影響的大學(xué)生課外科技活動(dòng)。且數(shù)學(xué)建模不再是要求學(xué)生生硬地記住幾條數(shù)學(xué)公式解決幾道應(yīng)用題,它的應(yīng)用性強(qiáng),應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,所涉及的學(xué)科眾多,有化學(xué)、生物、經(jīng)濟(jì)、金融、信息、材料、環(huán)境、能源等,所以不僅要求學(xué)生能將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,更要求學(xué)生能靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)及其他學(xué)科的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題,而且參賽形式是3人組隊(duì),利用開放的圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等資源共同完成,最后提交一篇論文,學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)和競(jìng)賽中既能提高自身的學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力,又能提高溝通技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及論文寫作能力。
1、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
從表中可以看到雖然西北賽區(qū)參賽隊(duì)數(shù)占全國(guó)賽區(qū)參賽隊(duì)數(shù)的`比例都有所上升,卻仍然低于全國(guó)年增加參賽隊(duì)占全國(guó)賽區(qū)總參賽隊(duì)的比例。由此我們可以得出西北高校的大學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的積極性較低。
2、原因分析
造成西北高校大學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的積極性較低的原因是多方面的:(1)學(xué)生缺乏應(yīng)有的積極性與學(xué)生本身的學(xué)習(xí)能力有一定的關(guān)系,與內(nèi)地高校大學(xué)生相比,西北高校大學(xué)生的基礎(chǔ)較差,專業(yè)理論功底薄,動(dòng)手能力相對(duì)較差,而且數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生的能力要求較高,不僅要求學(xué)生能將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,更要求學(xué)生能靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué),計(jì)算機(jī)及其他學(xué)科的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。因此,有些學(xué)生雖然對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有參與的想法,且在對(duì)數(shù)學(xué)建模不夠了解的情況下參與,而在參與過(guò)程中受到知識(shí)結(jié)構(gòu)和水平,客觀條件的限制,不得不中途退出。(2)學(xué)校對(duì)數(shù)學(xué)建模重視不夠,對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)的宣傳、推廣、組織力度不到位,以青海大學(xué)為例,青海大學(xué)近三年的參賽隊(duì)都只有幾隊(duì),而且都是教師通過(guò)數(shù)模選修課選拔出進(jìn)行參賽的,每年競(jìng)賽學(xué)校都未發(fā)過(guò)通知,而且學(xué)校很少舉辦有關(guān)建模的講座,以及開展此類活動(dòng),數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)也是在近幾年才創(chuàng)辦的,由于學(xué)校對(duì)數(shù)學(xué)建模不夠重視,數(shù)學(xué)建模的發(fā)展失去了最關(guān)鍵的引力,學(xué)生由此對(duì)數(shù)學(xué)建模反應(yīng)冷淡。(3)教師的參與面窄也影響了學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及活動(dòng)的積極性,目前數(shù)學(xué)建模的指導(dǎo)工作大多依靠數(shù)學(xué)系的老師,而且其他專業(yè)的教師對(duì)數(shù)學(xué)建模了解甚少,教師的參與面窄,指導(dǎo)力度非常有限,而且很多學(xué)校都是在臨近競(jìng)賽了才對(duì)學(xué)生進(jìn)行一個(gè)月左右的集中培訓(xùn),然而數(shù)學(xué)建模本身是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,牽涉的知識(shí)面廣,不是短時(shí)間的“集中培訓(xùn)”突擊應(yīng)試教育就可以奏效的,這樣的指導(dǎo)對(duì)學(xué)生的作用不大。
二、提高大學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的積極性的有效途徑
1、學(xué)校應(yīng)提高對(duì)數(shù)學(xué)建模的重視程度,積極宣傳和組織數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)
西北高校大多都將數(shù)學(xué)建模作為選修課開設(shè),對(duì)學(xué)生該課程的考核也很簡(jiǎn)單,所以筆者建議學(xué)校能將數(shù)學(xué)建模作為一門必修課開設(shè),提前讓學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸,掌握一些數(shù)學(xué)建模的理論基礎(chǔ),并同時(shí)開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,要求學(xué)生掌握多種數(shù)學(xué)軟件。學(xué)校還可通過(guò)學(xué)校網(wǎng)站,學(xué)生社團(tuán)舉辦活動(dòng)定期宣傳數(shù)學(xué)建模,擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的影響力,圍繞數(shù)學(xué)建模開展學(xué)術(shù)交流,邀請(qǐng)專家及有經(jīng)驗(yàn)的老師開展數(shù)學(xué)建模講座,由此營(yíng)造一種良好的數(shù)學(xué)建模氣氛。
2、學(xué)生應(yīng)注重自身各方面能力的培養(yǎng),積極主動(dòng)地參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽
學(xué)生應(yīng)有意識(shí)地通過(guò)各種渠道盡可能多地去了解數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,并在平常的學(xué)習(xí)過(guò)程中豐富自己數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、工程等各方面的知識(shí),并能將單科知識(shí)相互聯(lián)系和滲透,同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)了解更多的學(xué)科前沿及社會(huì)熱點(diǎn),將書本知識(shí)應(yīng)用于這些未解決的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題上,通過(guò)這樣長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐,自身的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力、“應(yīng)用”數(shù)學(xué)的能力真正能得到提高,進(jìn)而加深對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛。
3、學(xué)校教師應(yīng)增強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的熱情,引導(dǎo)學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)
數(shù)學(xué)建模不僅對(duì)學(xué)生的能力要求較高,對(duì)參與的教師的要求更高,因此教師應(yīng)該不斷地進(jìn)行知識(shí)的擴(kuò)充,創(chuàng)造性地從事教學(xué),做到將學(xué)科前沿及社會(huì)熱點(diǎn)融入到教學(xué)中來(lái),并在學(xué)生日常的數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)中給予指導(dǎo),主動(dòng)地與學(xué)生共同去探討,教師和學(xué)生能相互啟發(fā),相互促進(jìn),共同提高其能力。
三、結(jié)束語(yǔ)
由于西北高校的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽起步晚,且學(xué)生的基礎(chǔ)較差,專業(yè)理論功底薄,加上學(xué)校對(duì)數(shù)學(xué)建模重視不夠,以及教師的參與面窄,指導(dǎo)積極性不高,勢(shì)必造成數(shù)學(xué)建模在校內(nèi)影響和學(xué)生的認(rèn)知面極其有限的境地,且培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力也是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù),因此我們必須堅(jiān)持不懈,通過(guò)學(xué)校、學(xué)生、教師的共同努力將數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽在西北高校中更有效的推廣,促使更多的學(xué)生積極參與到數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中來(lái),更好地完成學(xué)校承載的培養(yǎng)高素質(zhì),高技能人才的教育目標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】
大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇二
1.數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)
數(shù)學(xué)建模解決的都是與我們生活息息相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,很多都是當(dāng)前社會(huì)比較關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,比如開放性小區(qū)的建立,人工智能機(jī)器人在工作中的應(yīng)用,這些問(wèn)題開放性比較強(qiáng),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(xué)生很大的創(chuàng)新空間,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生了極大的興趣,他們發(fā)現(xiàn)這幾年學(xué)習(xí)的高數(shù)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)終于派上了用場(chǎng)。數(shù)學(xué)建模課程會(huì)結(jié)合《高等數(shù)學(xué)》,《線性代數(shù)》,《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科,還會(huì)經(jīng)常涉及到物理,工程,經(jīng)濟(jì),金融,農(nóng)林等各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)學(xué)科,從不同的學(xué)科中找最熱門最真實(shí)的案例進(jìn)行教學(xué),這要求學(xué)生有很強(qiáng)的自學(xué)能力,要不得學(xué)習(xí)新知識(shí),新思路和新方法,讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)把自己學(xué)科的專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型,讓數(shù)學(xué)充分發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì),以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,更重要的是對(duì)學(xué)生的知識(shí)體系起到了完善的作用。在整個(gè)競(jìng)賽中從模型建立與求解到寫作,都是由學(xué)生獨(dú)立完成,充分發(fā)揮了他們的自主性和創(chuàng)造性。
2.數(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是由三個(gè)人組成一個(gè)小團(tuán)隊(duì)共同處理一個(gè)問(wèn)題,在這個(gè)團(tuán)隊(duì)中每個(gè)人都各有分工,有的人擅長(zhǎng)建立模型,有的人擅長(zhǎng)計(jì)算機(jī)編程求解模型,有的人擅長(zhǎng)寫作,這三個(gè)人缺一不可,任何一個(gè)人都發(fā)揮著舉足輕重的作用。通常我們還會(huì)設(shè)一個(gè)隊(duì)長(zhǎng)能協(xié)調(diào)隊(duì)員之間的關(guān)系和對(duì)題目的把控。每個(gè)人都有不同的性格,能力,學(xué)識(shí),知識(shí)結(jié)構(gòu),在做題的過(guò)程中會(huì)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(guò)程中,算法的選取,編程語(yǔ)言的選取,寫作的過(guò)程中都會(huì)有很多的不同,所以每個(gè)成員都要有團(tuán)隊(duì)精神、相互信任、相互溝通、相互尊重、取長(zhǎng)補(bǔ)短、充分發(fā)揮集體的力量共同完成一個(gè)項(xiàng)目。同時(shí)每年無(wú)論在培訓(xùn)還是正式比賽過(guò)程中由于高強(qiáng)度的腦力活動(dòng),強(qiáng)大的心理壓力以及隊(duì)員之間的不和睦都會(huì)造成中途退賽,這樣無(wú)疑是最可惜的。所以,在競(jìng)賽中除了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神,還培養(yǎng)了大家的心理承受能力,強(qiáng)大的意志力以及與他人溝通交往的能力,是對(duì)自己綜合素質(zhì)的一個(gè)提高,對(duì)未來(lái)考研、出國(guó)、就業(yè)都有很大的幫助。
3.數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的.綜合能力
通過(guò)在大二一年的數(shù)學(xué)建模選修課,以及假期的集中培訓(xùn)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,很大程度上提高了他們思考問(wèn)題解決問(wèn)題的能力等綜合素質(zhì),同時(shí)還培養(yǎng)了他們應(yīng)用計(jì)算機(jī)去處理各種問(wèn)題的科技能力。他們學(xué)會(huì)了各種軟件、語(yǔ)言,很多同學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)以及人工智能,這些都是未來(lái)科技的前沿,科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力,現(xiàn)代教育不能只停留在教授學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí),更重要的是理論與實(shí)踐的結(jié)合,走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路,數(shù)學(xué)建模很好的把理論與實(shí)踐相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生科研熱情,提高學(xué)生科研積極性,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,為以后工作生活奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。為了讓建模更好的服務(wù)學(xué)生,我們將不斷的努力,探索和改進(jìn)培養(yǎng)模式和方法,爭(zhēng)取通過(guò)數(shù)學(xué)建模平臺(tái)使更多的同學(xué)受益,培養(yǎng)出更多的具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的大學(xué)生。
參考文獻(xiàn):
[2]韋程?hào)|.數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)方法研究[m].北京:科學(xué)出版社,2012.
大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇三
1、海選和優(yōu)選有機(jī)結(jié)合借助紙質(zhì)宣傳單、大型講座等方式進(jìn)行數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的宣傳,對(duì)其作用以及影響進(jìn)行充分的講解,鼓勵(lì)校園內(nèi)的同學(xué)來(lái)積極的進(jìn)行參加。倘若想要參與其中的同學(xué)人數(shù)過(guò)多時(shí),畢竟參賽名額是有一定限制的,可以利用面試的方式對(duì)其進(jìn)行篩選。為不打擊學(xué)生的積極性,在條件允許的情況下,可以盡可能保留更多的參賽者,通過(guò)面試成績(jī)把大家劃分為正式參賽隊(duì)和業(yè)余參賽隊(duì)。
2、充分利用現(xiàn)有資源在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組隊(duì)時(shí),應(yīng)充分的全面考慮有效利用現(xiàn)有的資源。首先是要掌握不同隊(duì)伍中不同人員屬于什么年級(jí),其次了解她們的每個(gè)人學(xué)習(xí)狀況以及所學(xué)專業(yè)等等,通常來(lái)說(shuō),同一隊(duì)伍中的每個(gè)人最理想的狀態(tài)是學(xué)習(xí)不同專業(yè)的,如此一來(lái)大家可以做到取長(zhǎng)補(bǔ)短,理論知識(shí)與實(shí)踐動(dòng)手兩手抓,一個(gè)團(tuán)隊(duì)里需要出眾的知識(shí)更需要過(guò)人的文筆。如此一來(lái)才能保證隊(duì)伍的整體實(shí)力,力爭(zhēng)在建模競(jìng)賽中取得好成績(jī)。
3、重點(diǎn)培訓(xùn)在對(duì)學(xué)生進(jìn)行賽前相關(guān)培訓(xùn)時(shí),在培訓(xùn)的過(guò)程中,教師可根據(jù)自身的擅長(zhǎng)專題,來(lái)進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的講解,與此同時(shí)結(jié)合不同隊(duì)伍的自身特點(diǎn)劃設(shè)側(cè)重點(diǎn),同學(xué)之間的接受能力也是各不同的,能力強(qiáng)的可以開小灶,沒有相關(guān)競(jìng)賽經(jīng)驗(yàn)的要進(jìn)行重點(diǎn)培訓(xùn),這種因人而異的講解模式確保不同能力的同學(xué),在培訓(xùn)中的過(guò)程中都能夠?qū)W有所獲。
4、合理分工密切合作在參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的同學(xué)得到競(jìng)賽試題之后,老師應(yīng)該及時(shí)幫助學(xué)生進(jìn)行試題分析與指導(dǎo),根據(jù)團(tuán)隊(duì)內(nèi)不同人員的實(shí)際情況以及試題的具體內(nèi)容難易,進(jìn)行針對(duì)性的講解從而對(duì)同學(xué)們進(jìn)行合理分工,確保每個(gè)人所負(fù)責(zé)的部分都是自己相較于其他人而言是最擅長(zhǎng)的。值得注意的是,雖然進(jìn)行分工,但這并不是絕對(duì)的分割,而是有側(cè)重的合理分工,彼此之間的密切合作才是核心,畢竟建模競(jìng)賽中需要的是團(tuán)隊(duì)協(xié)作,而不是英雄主義。
5、堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展培訓(xùn)師資隊(duì)伍必須要有新鮮血液不斷注入,以老帶新最佳的血液注入方式,面對(duì)朝氣蓬勃的參賽學(xué)生,培訓(xùn)師資隊(duì)伍既要有身經(jīng)百戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的老師,也要有跟他們擁有更多共同話題的青年教師。在此期間通過(guò)不斷的學(xué)習(xí),青年教師跟同學(xué)們共同成長(zhǎng),從而保證師資隊(duì)伍的可持續(xù)發(fā)展。
二、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組織和管理方式的探索
1、進(jìn)行課程教學(xué)并給出有效的教學(xué)計(jì)劃每個(gè)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備都有著各自的特點(diǎn),借助良好的教育對(duì)學(xué)生們的知識(shí)架構(gòu)進(jìn)行完善,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)出學(xué)生強(qiáng)大能力的目標(biāo),數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)裨益良多,被視作是大學(xué)校園中必備課程之一。但是進(jìn)行課程開展的時(shí)候,要根據(jù)不同的培訓(xùn)對(duì)象大致分為以下兩類:第一、以選修課形式開設(shè)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽課程,選修課程所面向的群體為整個(gè)學(xué)校的所有學(xué)生。第二、以必修課的方式開設(shè)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽課程,必修課就要有針對(duì)性,因?yàn)椴⒉皇撬械膶W(xué)生都需要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),所以必修課針對(duì)的群體應(yīng)該是數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生。不同性質(zhì)的課程在教授上應(yīng)該有所區(qū)分,內(nèi)容的深淺也要有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
2、利用建模教學(xué)實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力雙培養(yǎng)有效的教學(xué)是獲得數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽好成績(jī)的最佳途徑,但是教學(xué)的過(guò)程中要注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)踐能力的均衡共同培養(yǎng),不能過(guò)分的注重知識(shí)的灌輸,而忽略了建模相關(guān)能力的培養(yǎng),對(duì)二者的培養(yǎng)必須要并駕齊驅(qū),如此才能真正的'掌握數(shù)學(xué)建模的精髓,從而在競(jìng)賽中取得良好的成績(jī)。
3、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽隊(duì)員的篩選數(shù)學(xué)建模所需要的人才是全方面的人才,除此之外還要對(duì)數(shù)學(xué)建模有足夠的興趣,并且還要有足夠多的時(shí)間來(lái)參加培訓(xùn)。以上述條件為基礎(chǔ),報(bào)名之后通過(guò)面試的測(cè)試,然后再?gòu)闹泻Y選出相對(duì)優(yōu)秀的學(xué)生組成參賽隊(duì)伍,在篩選的時(shí)候要充分的考慮到團(tuán)隊(duì)整體知識(shí)的涵蓋面,不同人之間所擅長(zhǎng)的專業(yè)不同為最佳。
4、培訓(xùn)培訓(xùn)工作通常被劃分為不同的階段:首先是初級(jí)階段,這一階段所注重的是對(duì)相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)。從初等模型、簡(jiǎn)單優(yōu)化模型、常微分方程模型等建模的基礎(chǔ)知識(shí)和方法入手由淺入深;其次是拔高階段,主要以專家講座為主,邀請(qǐng)建模專家進(jìn)行系統(tǒng)的講解,并結(jié)合精典范例進(jìn)行深入剖析,在擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面和視野的同時(shí)提升學(xué)生的建模能力。
三、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上的一系列論述,我們已經(jīng)對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的隊(duì)伍組織及管理方式,有了更加清晰的了解和掌握。大學(xué)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)好處頗多,一方面能夠使學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)有更深的理解與更為靈活的應(yīng)用,另一方面,通過(guò)競(jìng)賽中的組隊(duì)讓大家感受到合作的重要性,為以后步入社會(huì)的工作打下基礎(chǔ)。希望這篇文章能夠?qū)︶槍?duì)數(shù)學(xué)建模的研究有一定的借鑒作用!
參考文獻(xiàn):
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大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇四
摘要:數(shù)學(xué)建模作為現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)重要組成部分被越來(lái)越多的人所重視。本文描述數(shù)學(xué)建模課程及數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽在培養(yǎng)大學(xué)生各種能力中的作用。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;競(jìng)賽;大學(xué)生;能力
一、引言
數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法,去描述或模擬實(shí)際問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系,并解決實(shí)際問(wèn)題的一種強(qiáng)有力的教學(xué)手段。數(shù)學(xué)建模是應(yīng)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,也是一個(gè)培養(yǎng)大學(xué)生各種能力的綜合過(guò)程。
大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽最早是1985年在美國(guó)出現(xiàn)的。1989年在幾位從事數(shù)學(xué)建模教育的教師的組織和推動(dòng)下,我國(guó)幾所大學(xué)的大學(xué)生開始參加美國(guó)的競(jìng)賽。自1994年起,教育部高教司和中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)共同主辦全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,每年一屆,這項(xiàng)活動(dòng)被教育部列為全國(guó)大學(xué)生四大競(jìng)賽之一。隨著全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的廣泛影響,越來(lái)越多的高校組織隊(duì)員參加該項(xiàng)競(jìng)賽,這項(xiàng)競(jìng)賽的規(guī)模以平均年增長(zhǎng)25%以上的速度發(fā)展。2008年全國(guó)有31個(gè)省/市/自治區(qū)(包括香港)1,023所院校、12,846個(gè)隊(duì)、38,000多名來(lái)自各個(gè)專業(yè)的大學(xué)生參加競(jìng)賽,比2007年新增院校15所。2009年全國(guó)有33個(gè)省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))1,137所院校、15,046個(gè)隊(duì)、45,000多名來(lái)自各個(gè)專業(yè)的大學(xué)生參加競(jìng)賽,是歷年來(lái)參賽人數(shù)最多的(其中西藏和澳門是首次參賽)。
20世紀(jì)八十年代以來(lái),我國(guó)各高等院校相繼開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程。數(shù)學(xué)建模課程是在高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)之后,為實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐一體化、進(jìn)一步提高運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)創(chuàng)新能力所開設(shè)的一門廣泛的公共基礎(chǔ)課。教育必須反映社會(huì)的實(shí)際需要,數(shù)學(xué)建模課程進(jìn)入大學(xué)課堂,既順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流,也符合教育改革的要求。
素質(zhì)教育是新世紀(jì)高校高等數(shù)學(xué)教育改革的一個(gè)重要方向。在大學(xué)校園中,數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)及數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的開展,能有效地激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,使大學(xué)生掌握準(zhǔn)確快捷的計(jì)算方法和嚴(yán)密的邏輯推理,培養(yǎng)大學(xué)生用數(shù)學(xué)工具分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,是實(shí)施素質(zhì)教育的一種有效途徑。
二、數(shù)學(xué)建模對(duì)大學(xué)生能力的培養(yǎng)
通過(guò)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)與參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的實(shí)踐,使我們深刻感受到數(shù)學(xué)建模過(guò)程,不僅是對(duì)大學(xué)生知識(shí)和方法的培養(yǎng),更是對(duì)當(dāng)代大學(xué)生各種能力的培養(yǎng)有著深遠(yuǎn)的意義。
1、有利于提高學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。數(shù)學(xué)建模教學(xué)強(qiáng)調(diào)如何把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,要求建模者利用自己所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)及對(duì)實(shí)際問(wèn)題的理解提出合理的假設(shè),從一個(gè)個(gè)實(shí)際問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題,建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型,利用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法來(lái)求解此模型,解決實(shí)際問(wèn)題,并對(duì)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)改進(jìn)。因此,數(shù)學(xué)建模教學(xué)為大學(xué)生架設(shè)了由抽象的數(shù)學(xué)理論知識(shí)通向具體的實(shí)際問(wèn)題的橋梁,是使大學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)和應(yīng)用能力共同提高的有效方式。大學(xué)生通過(guò)參與數(shù)學(xué)建模及競(jìng)賽活動(dòng),能切身體會(huì)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值,這是傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法達(dá)到的效果,從而激發(fā)了大學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高了學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2、有利于培養(yǎng)大學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。數(shù)學(xué)建模通過(guò)積極主動(dòng)的發(fā)散性思維,培養(yǎng)學(xué)生“應(yīng)用數(shù)學(xué)”的能力。這是數(shù)學(xué)教育的根本任務(wù),當(dāng)然應(yīng)當(dāng)成為數(shù)學(xué)應(yīng)用于教學(xué)目的中的重中之重。應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力是一種綜合能力,它離不開數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)推理、空間想像等基本的數(shù)學(xué)能力,但它主要側(cè)重于從實(shí)際問(wèn)題中提出并表達(dá)數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力,運(yùn)用并初步構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的能力,對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題及模型進(jìn)行變換化歸的能力,對(duì)數(shù)學(xué)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)、闡釋和處理的能力。數(shù)學(xué)建模過(guò)程包括了歸納、整理、推理、深化等過(guò)程,因此把數(shù)學(xué)建模引入課堂教學(xué),學(xué)生能夠?qū)W會(huì)如何利用所學(xué)知識(shí)構(gòu)造數(shù)學(xué)模型,求解數(shù)學(xué)模型,從而解決實(shí)際問(wèn)題,并且做出必要的評(píng)價(jià)與改進(jìn),從而加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,提高了應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。
3、有利于學(xué)生抽象概括能力的培養(yǎng)。應(yīng)用數(shù)學(xué)去解決各類實(shí)際問(wèn)題時(shí),建立數(shù)學(xué)模型是十分關(guān)鍵的一步,同時(shí)也是十分困難的一步。建立教學(xué)模型的過(guò)程,是把錯(cuò)綜復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)化,抽象、概括為合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。抽象是抽取事物的本質(zhì)屬性,使它與其他屬性分開;概括是將同類事物的相同屬性結(jié)合起來(lái)。抽象和概括是緊密聯(lián)系的,只有抽象出事物的本質(zhì)屬性才能進(jìn)行概括,如果思維不具有概括性也無(wú)從進(jìn)行抽象。抽象能力是指在建模過(guò)程中能拋棄無(wú)關(guān)的非本質(zhì)因素,從本質(zhì)上看問(wèn)題,自覺地進(jìn)行層層的抽象概括,建立數(shù)學(xué)模型的能力。數(shù)學(xué)建模過(guò)程使學(xué)生對(duì)復(fù)雜的事物,有意識(shí)地區(qū)分主要因素與次要因素,本質(zhì)與表面現(xiàn)象,從而抓住本質(zhì)解決問(wèn)題。它有利于提高學(xué)生思維的深刻性和抽象概括能力,它主要體現(xiàn)在學(xué)生能善于從復(fù)雜的事物中把握事物的本質(zhì)及規(guī)律,使學(xué)生面對(duì)具體問(wèn)題能有條理地在簡(jiǎn)約狀態(tài)下進(jìn)行思考,并有助于真理的發(fā)現(xiàn)。
4、有利于提高大學(xué)生自學(xué)的能力。數(shù)學(xué)建模以學(xué)生為主,教師事先設(shè)計(jì)好問(wèn)題,啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查閱文獻(xiàn)資料和學(xué)習(xí)新知識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生積極開展討論和辯論。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程,參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,需要自學(xué)他完全不了解或知之不多的有關(guān)學(xué)科的專業(yè)知識(shí),在這個(gè)過(guò)程中,有助于培養(yǎng)大學(xué)生獲取新知識(shí)的主動(dòng)精神,有利于提高大學(xué)生的自學(xué)能力。
參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽賽前培訓(xùn)的同學(xué)大都需要學(xué)習(xí)諸如數(shù)理統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化、微分方程、計(jì)算方法、層次分析法、數(shù)學(xué)軟件包的使用等等講座,用的學(xué)時(shí)并不多,多數(shù)是啟發(fā)性的講一些基本的概念和方法,主要是靠學(xué)生自己去學(xué),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生們的積極性,充分發(fā)揮學(xué)生們的潛能。同時(shí),在比賽的短短3天時(shí)間里,要查閱大量的資料,取其精華,從中尋找到所需要的資料,收集必要的信息,這也必須要求大學(xué)生掌握科學(xué)的方法。這種能力必將使大學(xué)生在未來(lái)的工作和科研中受益匪淺。
5、有利于培養(yǎng)大學(xué)生的洞察力和想像力。洞察力是人們對(duì)個(gè)人認(rèn)知、情感、行為的動(dòng)機(jī)與相互關(guān)系的透徹分析。通俗地講,洞察力就是透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),變無(wú)意識(shí)為有意識(shí)。就這層意義而言,洞察力就是學(xué)會(huì)用心理學(xué)的原理和視角來(lái)歸納總結(jié)人的行為表現(xiàn)。洞察力是指深入事物或問(wèn)題的能力,更多的是摻雜了分析和判斷的能力,可以說(shuō)洞察力是一種綜合能力。
想像力是人在已有形象的基礎(chǔ)上,在頭腦中創(chuàng)造出新形象的能力。in有一句名言:想像力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想像力包括世界的一切,推動(dòng)著社會(huì)進(jìn)步,并且是知識(shí)的源泉。這句話可以認(rèn)為是開設(shè)“數(shù)學(xué)建模”這門課程的一個(gè)指導(dǎo)思想。
數(shù)學(xué)建模的模型假設(shè)過(guò)程就是根據(jù)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的觀察分析、類比、想像,用數(shù)理建模或系統(tǒng)辨識(shí)建模方法作假設(shè),通過(guò)形象思維對(duì)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單化、模型化,做出合乎邏輯的想像,形成實(shí)際問(wèn)題數(shù)理化的設(shè)想。例如,2006年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中c題“易拉罐的最優(yōu)設(shè)計(jì)問(wèn)題”,第四問(wèn)要求大學(xué)生利用對(duì)所測(cè)量的易拉罐的“洞察力和想像力”,做出自己的關(guān)于易拉罐形狀和尺寸的最優(yōu)設(shè)計(jì)。大學(xué)生做題的過(guò)程,無(wú)異于是對(duì)大學(xué)生洞察力和想像力培養(yǎng)的真實(shí)體現(xiàn)。
6、有利于提高大學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的能力。首先,計(jì)算機(jī)是數(shù)學(xué)建模的得力助手。數(shù)學(xué)建模過(guò)程中,大多數(shù)問(wèn)題靈活多變,很多模型的求解都面臨著大量的計(jì)算;其次,所建模型是否與實(shí)際吻合,常常要用模型的解來(lái)判斷,而且這種工作,在建立一個(gè)實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型中經(jīng)常要重復(fù)多遍。因此,熟練使用計(jì)算機(jī)計(jì)算數(shù)學(xué)問(wèn)題是對(duì)學(xué)生的必須要求。我們倡導(dǎo)大學(xué)生盡量利用計(jì)算機(jī)程序或某些專用的數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件如mathematica、matlab、lingo、mapple等,以及當(dāng)代高新科技成果,將數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)去解決實(shí)際問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模教學(xué)中結(jié)合實(shí)驗(yàn)室上機(jī)實(shí)踐,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用不僅僅表現(xiàn)在數(shù)學(xué)建模中模型的簡(jiǎn)化與求解,而且給大學(xué)生提供了一種評(píng)價(jià)模型的“試驗(yàn)場(chǎng)所”,這就有助于培養(yǎng)大學(xué)生利用數(shù)學(xué)軟件和計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
7、有利于培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新是指人類為了滿足自身的需要,不斷拓展對(duì)客觀世界、自身任職與行為過(guò)程和結(jié)果的活動(dòng)。創(chuàng)新能力指人在順利完成以原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的創(chuàng)建新事物活動(dòng)中表現(xiàn)出來(lái)的潛在心理品質(zhì)。我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)給學(xué)生留有充分的余地,鼓勵(lì)學(xué)生開闊視野、大膽懷疑、勇于進(jìn)取、勇于創(chuàng)新,讓學(xué)生充分發(fā)揮想像力,不拘泥于用一種方法解決問(wèn)題,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中,對(duì)給出的具體實(shí)際問(wèn)題,一般不會(huì)有現(xiàn)成的模型,這就要求大學(xué)生在原有模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行大膽的嘗試與創(chuàng)新。創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂,只有創(chuàng)新才能發(fā)展。而創(chuàng)新教育是以全面、充分發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力為核心的教育,它是適應(yīng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代發(fā)展的教育思想。數(shù)學(xué)建模課程就是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一個(gè)極好的載體,數(shù)學(xué)建模的過(guò)程是一個(gè)創(chuàng)造性的過(guò)程,我們應(yīng)該充分發(fā)揮它在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用,它為培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)新精神提供了廣闊的空間。
8、有利于提高大學(xué)生論文寫作和表達(dá)能力。數(shù)學(xué)建模成績(jī)的好壞、獲獎(jiǎng)級(jí)別的高低與論文撰寫有著密切關(guān)系,數(shù)學(xué)建模的答卷是評(píng)價(jià)的唯一依據(jù)。建模方法獨(dú)特、結(jié)果出色,但如果不能做到結(jié)構(gòu)清晰、重點(diǎn)突出、文字流暢,也將會(huì)失去獲獎(jiǎng)的機(jī)會(huì)。寫好論文的訓(xùn)練,是科技寫作的一種基本訓(xùn)練。通過(guò)建模競(jìng)賽,學(xué)生能夠?qū)W會(huì)如何更加準(zhǔn)確地闡述自己的觀點(diǎn)。所以,數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的論文寫作能力和表達(dá)能力,都起到了積極的作用。
9、有利于培養(yǎng)大學(xué)生的合作交流能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。數(shù)學(xué)建模的問(wèn)題涉及各個(gè)領(lǐng)域,都有一定的深度和廣度,所需知識(shí)較多,數(shù)學(xué)建模課程廣泛地采用討論班的教學(xué)方式,同學(xué)自己報(bào)告、討論、辯論,教師主要起質(zhì)疑、答疑、輔導(dǎo)的作用,與此同時(shí),同學(xué)之間互相平等,互相尊重,培養(yǎng)了學(xué)生合作交流的能力。
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大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇五
【摘 要】本文重點(diǎn)分析了數(shù)學(xué)建模對(duì)當(dāng)前數(shù)學(xué)教育教學(xué)改革的現(xiàn)實(shí)意義,探討了數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng),闡述了計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中的作用和地位,最后介紹了數(shù)學(xué)建模對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的啟示意義。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;綜合素質(zhì);教學(xué)改革
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的數(shù)學(xué)教學(xué)中一直普遍存在著重結(jié)論而輕過(guò)程、重形式而輕內(nèi)容、重解法而輕應(yīng)用等弊端,不注重學(xué)生數(shù)學(xué)能力和素質(zhì)的培養(yǎng);過(guò)分強(qiáng)調(diào)對(duì)定義、定理、法則、公式等知識(shí)的灌輸與講授,不注重這些知識(shí)的應(yīng)用,割斷了理論與實(shí)際的聯(lián)系,造成學(xué)與用的嚴(yán)重脫節(jié),致使在我們的數(shù)學(xué)教育體制下培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生的能力結(jié)構(gòu)都形成了一種嚴(yán)重的病態(tài),主要表現(xiàn)在:數(shù)學(xué)理論知識(shí)掌握得還可以,但應(yīng)用知識(shí)的能力很差,不能學(xué)以致用,缺乏創(chuàng)造力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,這些問(wèn)題使我們的學(xué)生在走向工作崗位時(shí)上手速度慢,面對(duì)新的數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)束手無(wú)策,不能將所學(xué)的知識(shí)靈活運(yùn)用到實(shí)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(xué)建模教學(xué)或數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,能夠培養(yǎng)學(xué)生各方面的綜合能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),對(duì)于當(dāng)前數(shù)學(xué)教育教學(xué)改革有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 數(shù)學(xué)建模能夠豐富和優(yōu)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),開拓學(xué)生的視野
數(shù)學(xué)建模所涉及到的許多問(wèn)題都超出了學(xué)生所學(xué)的專業(yè),例如“基金的最佳適用”、“會(huì)議籌備”、“地震搜索”等許多建模問(wèn)題,分別屬于不同的學(xué)科與專業(yè),為了解決這些問(wèn)題,學(xué)生必須查閱和學(xué)習(xí)與該問(wèn)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(shí),從而軟化或削弱了目前教育中僵死的專業(yè)界限,使學(xué)生掌握寬廣而扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),使他們不斷拓寬分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路,朝著復(fù)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(xué)建??梢耘囵B(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力
數(shù)學(xué)建模要求建模者利用自己所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)及對(duì)實(shí)際問(wèn)題的理解,通過(guò)積極主動(dòng)的思維,提出適當(dāng)?shù)募僭O(shè),并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而利用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法(現(xiàn)有的或新創(chuàng)造的)求解此模型,并對(duì)解做出評(píng)價(jià),必要時(shí)對(duì)模型做出改進(jìn)。這一過(guò)程包括了歸納、整理、推理、深化等活動(dòng),因此把數(shù)學(xué)建模引入課堂教學(xué),必將改變目前數(shù)學(xué)教學(xué)只見定義、定理不見問(wèn)題背景的局面,必將改變知識(shí)僵化、學(xué)而不用的局面,從而調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
3 數(shù)學(xué)建模能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、想象力、聯(lián)想力和洞察力
數(shù)學(xué)模型來(lái)源于客觀實(shí)際,錯(cuò)綜復(fù)雜,沒有現(xiàn)成的答案和固定的模式,因此學(xué)生在建立和求解這類模型時(shí),必須積極動(dòng)腦,而且常常需要另辟蹊徑,在這里,常常會(huì)迸發(fā)出打破常規(guī)、突破傳統(tǒng)的思維火花,通過(guò)這種實(shí)踐活動(dòng),可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力,促使他們?cè)陬^腦中樹立推崇創(chuàng)新、追求創(chuàng)新和以創(chuàng)新為榮的意識(shí)。在從實(shí)際問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)模型的過(guò)程中,須把實(shí)際關(guān)系轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)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(wèn)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(wèn)題內(nèi)在本質(zhì)的能力,即洞察力,可以說(shuō),培養(yǎng)學(xué)生的這些能力始終貫穿在數(shù)學(xué)建模的整個(gè)過(guò)程。
4 數(shù)學(xué)建模可以培養(yǎng)學(xué)生熟練地運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力
5 數(shù)學(xué)建??梢栽鰪?qiáng)大學(xué)生的適應(yīng)能力
通過(guò)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)及競(jìng)賽訓(xùn)練,他們不僅受到了現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維及方法的熏陶,更重要的是對(duì)不同的實(shí)際問(wèn)題,如何進(jìn)行分析、推理、概括以及如何利用數(shù)學(xué)方法與計(jì)算機(jī)知識(shí),還有各方面的知識(shí)綜合起來(lái)解決它。因此,他們具有較高的素質(zhì),無(wú)論以后到哪個(gè)行業(yè)工作,都能很快適應(yīng)需要。不僅如此,由于建模決不是一件輕而易舉的事,需要學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)多次的研究、分析、觀察和對(duì)模型進(jìn)行反復(fù)多次的計(jì)算、論證及修改等,整個(gè)過(guò)程是一個(gè)非常艱辛的探索過(guò)程,這可以培養(yǎng)學(xué)生高度的責(zé)任感、堅(jiān)韌不拔的毅力、遭遇挫折后較強(qiáng)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(shí)數(shù)學(xué)建模一般都是由幾個(gè)人組成的團(tuán)隊(duì)來(lái)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(xué)生的組織管理能力、協(xié)調(diào)能力和相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神,這些對(duì)他們今后走向工作崗位都是大有裨益的。
此外,數(shù)學(xué)建模從教育觀念、內(nèi)容、形式和手段都有一定的創(chuàng)新,對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)改革有積極的啟示意義。首先,數(shù)學(xué)建模突出了教與學(xué)的雙主體性關(guān)系。教師要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力及特點(diǎn),不斷修正自己的教育內(nèi)容和方法。學(xué)生要對(duì)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(dòng)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(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的根本突破。
其次,數(shù)學(xué)建模促進(jìn)了課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革。長(zhǎng)期以來(lái),我們的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容都具有強(qiáng)烈的理科特點(diǎn):重基礎(chǔ)理論、輕實(shí)踐應(yīng)用;重傳統(tǒng)的經(jīng)典數(shù)學(xué)內(nèi)容、輕離散的數(shù)值計(jì)算。然而,數(shù)學(xué)建模所要用到的主要數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)知識(shí)恰好正是被我們長(zhǎng)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(xué)內(nèi)容。比如可增加一些應(yīng)用型、實(shí)踐類課程等等;在其余各門課程的教學(xué)中,也要盡量注意到使數(shù)學(xué)理論與應(yīng)用相結(jié)合,增加實(shí)際應(yīng)用方面的內(nèi)容和例題,從而使教學(xué)內(nèi)容也得到了更新。
再次,數(shù)學(xué)建模增加了教師對(duì)新興科技知識(shí)的傳授,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。這些特點(diǎn)對(duì)于目前數(shù)學(xué)教材中存在的內(nèi)容陳舊、知識(shí)面狹窄及形式呆板等問(wèn)題,具有借鑒作用。數(shù)學(xué)建模的試題通常聯(lián)系新興的學(xué)科,在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,各種新興學(xué)科、邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn),廣博的知識(shí)面和對(duì)新興科學(xué)技術(shù)的追蹤能力是獲得成功的關(guān)鍵因素之一。
數(shù)學(xué)建模不僅有利于學(xué)生更好的掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí),也有利于高校的科研和教學(xué),使學(xué)生和教師能在平時(shí)的學(xué)習(xí)、工作中自動(dòng)形成勤于思考的好習(xí)慣,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽與學(xué)生畢業(yè)以后工作時(shí)的條件非常相近,是對(duì)學(xué)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(shí),這項(xiàng)活動(dòng)的開展有利于學(xué)生的全面素質(zhì)的培養(yǎng),既豐富、活躍了廣大學(xué)生的課外生活,也為優(yōu)秀學(xué)員脫穎而出創(chuàng)造了條件。
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大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇六
培養(yǎng)應(yīng)用型人才是我國(guó)高等教育從精英教育向大眾教育發(fā)展的必然產(chǎn)物,也是知識(shí)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和市場(chǎng)對(duì)人才多元化需求的必然要求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各學(xué)科各領(lǐng)域?qū)?shí)際問(wèn)題的研究日益精確化與定量化,數(shù)學(xué)在科學(xué)研究與工程技術(shù)中的作用不斷增強(qiáng),其應(yīng)用的范圍幾乎覆蓋了所有學(xué)科分支,滲透到社會(huì)生活中的各個(gè)領(lǐng)域。前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家亞歷山大洛夫曾說(shuō)過(guò),“數(shù)學(xué)在其它科學(xué)中,在技術(shù)中,在全部生活實(shí)踐中都有廣泛的應(yīng)用”。1993年,王梓坤院士發(fā)表的著名報(bào)告《今日數(shù)學(xué)及其應(yīng)用》中也深刻指出:“現(xiàn)代世界國(guó)家間的競(jìng)爭(zhēng)本質(zhì)上是高技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),而高技術(shù)本質(zhì)上是一種數(shù)學(xué)技術(shù)?!睌?shù)學(xué)是一門技術(shù)已經(jīng)成為人們的共識(shí)。數(shù)學(xué)技術(shù)離不開數(shù)學(xué)建模,數(shù)學(xué)建模是把數(shù)學(xué)作為工具,并應(yīng)用它解決實(shí)際問(wèn)題的一種活動(dòng),它是一個(gè)跨學(xué)科、跨專業(yè)、綜合性和應(yīng)用性都非常強(qiáng)的過(guò)程,是數(shù)學(xué)應(yīng)用的必由之路,是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題的橋梁,是數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的媒介。因此,數(shù)學(xué)建模的過(guò)程是一個(gè)全而培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、提高學(xué)生各種能力的過(guò)程,數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)生產(chǎn)一線應(yīng)用型人才的一條重要途徑。
應(yīng)用型人才是將專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能應(yīng)用于社會(huì)實(shí)踐的專門人才是熟練掌握社會(huì)生產(chǎn)或社會(huì)活動(dòng)一線的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,主要從事一線生產(chǎn)的技術(shù)或?qū)iT人才社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的基本要求是具有基礎(chǔ)扎實(shí),知識(shí)而寬,應(yīng)用能力強(qiáng),素質(zhì)高,有較強(qiáng)的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作精神。他們的突出特點(diǎn)是既具有寬廣的知識(shí)而和深厚的基礎(chǔ)理論,又能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于本行業(yè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)應(yīng)用型人才市場(chǎng)需求的不斷變化,還有接受繼續(xù)教育的基礎(chǔ)條件和進(jìn)一步獲取新知識(shí)的基本能力和擴(kuò)展與職業(yè)相關(guān)的學(xué)科知識(shí)能力。
隨著高等教育的不斷擴(kuò)招,高等教育的大眾化趨勢(shì)已越來(lái)越明顯,在這種背景下,傳統(tǒng)的“研究型”、“學(xué)術(shù)型”人才培養(yǎng)模式受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),因此,一些發(fā)達(dá)國(guó)家率先提出了“發(fā)展應(yīng)用型大學(xué)”,“培養(yǎng)應(yīng)用型人才”的口號(hào)。德國(guó)早在20世紀(jì)70年代就成立了應(yīng)用科技大學(xué),其應(yīng)用型人才的培養(yǎng)特色鮮明,深受歡迎。美國(guó)的工程教育,英國(guó)的技術(shù)學(xué)院,日本的短期大學(xué)都以培養(yǎng)應(yīng)用型人才而著稱。近年來(lái),我國(guó)高等院校對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)取得了一定的進(jìn)展,但仍然存在認(rèn)識(shí)上的不足,培養(yǎng)方案和措施仍有許多不盡如人意的地方,應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式還有待于進(jìn)一步探索。通過(guò)多年的實(shí)踐和探索,根據(jù)應(yīng)用型人才的特點(diǎn)和社會(huì)日益數(shù)字化,對(duì)應(yīng)用型人才的要求以及數(shù)學(xué)在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用、數(shù)學(xué)建模在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中具有不可替代的重要作用。
數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言、方法近似地刻畫要解決的實(shí)際問(wèn)題,對(duì)于已建立的模型采用推理、證明、數(shù)值計(jì)算等技術(shù)手段及相應(yīng)的數(shù)學(xué)軟件求解,并利用所得的結(jié)果擬合實(shí)際問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
由于實(shí)際問(wèn)題的'復(fù)雜性,在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中要涉及到大量的數(shù)據(jù)收集和對(duì)數(shù)據(jù)的分析與處理,一個(gè)完整的建模過(guò)程一般要經(jīng)歷模型的假設(shè)、模型的建立與求解、算法的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)、對(duì)結(jié)果的分析與檢驗(yàn)并將所得的結(jié)果模擬實(shí)際問(wèn)題等幾個(gè)階段。這些過(guò)程只靠個(gè)人的力量在有限時(shí)間內(nèi)是很難完成的,這就注定了數(shù)學(xué)建模是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的集體行為,需要有師生之間、學(xué)生之間以及學(xué)生與社會(huì)之間的交流與合作。因此數(shù)學(xué)建模有利于提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,而團(tuán)隊(duì)合作精神又是社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的基本要求。
數(shù)學(xué)建模所面臨的數(shù)據(jù)是雜亂無(wú)章的,這就要求學(xué)生對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行去粗取精,去偽存真,歸納、提煉、整理、加工和總結(jié),還需要對(duì)一些已知條件進(jìn)行符號(hào)化和量化,然后從中抽象出恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)關(guān)系,從而組建一定的數(shù)學(xué)模型,再用所學(xué)的數(shù)學(xué)理論和方法去求解數(shù)學(xué)模型。在對(duì)實(shí)際問(wèn)題中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和整理過(guò)程中,為使問(wèn)題簡(jiǎn)化,有些因素是可以忽略的,但有些因素不能忽略,究竟哪些因素可以忽略、哪些因素不能忽略并沒有一定的范式,這要根據(jù)建模者對(duì)實(shí)際問(wèn)題的理解、研究問(wèn)題的目的以及數(shù)學(xué)背景來(lái)完成這個(gè)過(guò)程,應(yīng)該說(shuō)這是一個(gè)創(chuàng)造性的過(guò)程。另外,數(shù)學(xué)模型是對(duì)實(shí)際問(wèn)題的近似刻畫,為了使建立的數(shù)學(xué)模型盡可能完美地表達(dá)實(shí)際問(wèn)題,又使模型易于求解,需要對(duì)模型進(jìn)行不斷的改進(jìn)和不斷的完善,這就要求學(xué)生不斷對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入的了解,深入到知識(shí)的更深層面,這樣又會(huì)產(chǎn)生新的疑問(wèn),這個(gè)過(guò)程多次循環(huán)們復(fù),學(xué)生的創(chuàng)新能力將不斷得到加強(qiáng)。創(chuàng)新能力也是社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的基本要求。
一個(gè)完整的數(shù)學(xué)建模過(guò)程是綜合運(yùn)用知識(shí)和能力,解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程。這不僅需要學(xué)生有較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和嚴(yán)密的邏輯推理能力,還要求學(xué)生對(duì)問(wèn)題的實(shí)際背景有一定的了解,要求學(xué)生有廣博的知識(shí)和深厚的專業(yè)基礎(chǔ),并能對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通。數(shù)學(xué)建模面臨的數(shù)據(jù)}i-.}i是龐大而復(fù)雜的,對(duì)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程是一個(gè)分析與綜合,抽象與概括,比較與類比,系統(tǒng)化與具體化的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生的應(yīng)變能力和多角度分析,多方位思考能力不斷得到提高,綜合素質(zhì)不斷得到加強(qiáng)。綜合素質(zhì)和能力是應(yīng)用型人才的基本特征和社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的起碼要求。
從實(shí)際問(wèn)題中抽象出來(lái)的數(shù)學(xué)模型一般很復(fù)雜,因此模型的求解一般很困難,甚至無(wú)法求出模型的解析解,即使能求出模型的解析解,由于其復(fù)雜性而無(wú)多大的應(yīng)用價(jià)值。所以數(shù)學(xué)模型的求解通常需要編寫算法,運(yùn)用某些數(shù)學(xué)軟件利用計(jì)算機(jī)求其數(shù)值解,這就要求學(xué)生有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用能力和對(duì)計(jì)算機(jī)的實(shí)際操作能力。在操作的過(guò)程中,學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力自然而然得到提高。另外在數(shù)學(xué)建模中,需要進(jìn)行調(diào)查研究,需要對(duì)有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛的采集和補(bǔ)充,這就是應(yīng)用型人才培養(yǎng)中所強(qiáng)調(diào)的實(shí)踐性。
數(shù)學(xué)建模本身就是綜合運(yùn)用知識(shí),解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模中的很多典型案例,如“最優(yōu)捕魚策略”,“投資的收入和風(fēng)險(xiǎn)”,“車燈線光源的優(yōu)化設(shè)計(jì)”等就較好地突現(xiàn)了知識(shí)的應(yīng)用性。數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)應(yīng)用的必由之路,是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題的橋梁。一方面數(shù)學(xué)建模需要用數(shù)學(xué)語(yǔ)言、方法近似地刻畫要解決的實(shí)際問(wèn)題,另一方面數(shù)學(xué)建模需要利用所得的結(jié)果擬合實(shí)際問(wèn)題,所有這些都與應(yīng)用型人才的突出特點(diǎn)和社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的要求是一致的。
數(shù)學(xué)建模需要學(xué)生親自參與問(wèn)題的研究與探索,數(shù)據(jù)的收集和補(bǔ)充需要學(xué)生的積極參與,數(shù)據(jù)的處理和模型的建立需要學(xué)生的主動(dòng)參與,模型的求解需要學(xué)生獨(dú)立完成。數(shù)學(xué)建模一般需要綜合運(yùn)用多方面的知識(shí),需要了解相關(guān)問(wèn)題的背景材料,需要對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的取舍和有效的篩選,有些知識(shí)和相關(guān)的資料需要學(xué)生自己去查詢,所有這些都為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了一個(gè)良好的“下臺(tái)。另外,數(shù)學(xué)建模需要用自己的語(yǔ)言描述問(wèn)題的解決過(guò)程,需要廣泛的交流與合作,還需要進(jìn)行論文的寫作等等,這些都對(duì)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力的提高具有重要的作用。應(yīng)用型人才的一個(gè)突出特點(diǎn)就是具有接受繼續(xù)教育的基礎(chǔ)條件和進(jìn)一步獲取新知識(shí)的基本能力和擴(kuò)展與職業(yè)相關(guān)的學(xué)科知識(shí)能力,而自學(xué)能力和語(yǔ)言表達(dá)能力為進(jìn)一步獲取新知識(shí)等能力提供了良好的基礎(chǔ)。
應(yīng)該說(shuō),數(shù)學(xué)建模的作用是多方面的,通過(guò)數(shù)學(xué)建模的訓(xùn)練,學(xué)生獲得了參與研究探索的體驗(yàn),培養(yǎng)了收集、分析和利用信息的能力,學(xué)會(huì)了分享與合作,鍛煉了學(xué)生的意志力、洞察力、想象力、自學(xué)能力、語(yǔ)言的翻譯和表達(dá)能力以及綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,所有這一切都是應(yīng)用型人才培養(yǎng)所要達(dá)到的目標(biāo),也是與應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的四個(gè)基本點(diǎn)是一致的。因此數(shù)學(xué)建模能將應(yīng)用型人才的突出特征和社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的要求體現(xiàn)得淋漓盡致,它在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)中具有不可替代的重要作用。
1.馬克思有一句名言,“一門科學(xué)只有成功地應(yīng)用了數(shù)學(xué)時(shí),才算真正達(dá)到了完善的地步”。不論是自然科學(xué)還是社會(huì)科學(xué)都需要數(shù)學(xué),都蘊(yùn)含數(shù)學(xué)。一門科學(xué)要成功地應(yīng)用數(shù)學(xué),必須對(duì)這門學(xué)科中的問(wèn)題建立數(shù)學(xué)模型。因此,建議高等院校的各個(gè)專業(yè)都要不同程度地開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程,并根據(jù)專業(yè)的不同要求選擇合適的數(shù)學(xué)建模內(nèi)容,真正做到“人人學(xué)有用的數(shù)學(xué),人人做有用的數(shù)學(xué),人人用有用的數(shù)學(xué)”。
2.數(shù)學(xué)建模課程應(yīng)增加實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)應(yīng)以實(shí)訓(xùn)內(nèi)容為主。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的具體情況,女排布置具有綜合性、開放性、靈活性和趣味性的實(shí)訓(xùn)題目,讓學(xué)生自己進(jìn)行調(diào)查研究,自己收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù),模型的建立和求解要以學(xué)生為主體,并以論文的形式提交給教師,教師提供實(shí)時(shí)指導(dǎo)和幫助,對(duì)建模的結(jié)果進(jìn)行有的放矢的點(diǎn)評(píng),并將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容作為學(xué)生期末考評(píng)的主要內(nèi)容和重要依據(jù)。
3.舉辦多種形式的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,豐富數(shù)學(xué)建模的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式,引進(jìn)案例教學(xué)和專題講座,通過(guò)對(duì)典型案例的深入剖析,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想和堅(jiān)忍不拔的毅力,聘請(qǐng)專家對(duì)一些典型問(wèn)題進(jìn)行專題講座。
大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇七
優(yōu)秀高教社杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題目
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a題城市表層土壤重金屬污染分析
隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加,人類活動(dòng)對(duì)城市環(huán)境質(zhì)量的影響日顯突出。對(duì)城市土壤地質(zhì)環(huán)境異常的查證,以及如何應(yīng)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(píng)價(jià),研究人類活動(dòng)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(diǎn)。
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(dòng)影響的程度不同。
現(xiàn)對(duì)某城市城區(qū)土壤地質(zhì)環(huán)境進(jìn)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(gè)采樣點(diǎn)對(duì)表層土(0~10厘米深度)進(jìn)行取樣、編號(hào),并用gps記錄采樣點(diǎn)的位置。應(yīng)用專門儀器測(cè)試分析,獲得了每個(gè)樣本所含的多種化學(xué)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(yuǎn)離人群及工業(yè)活動(dòng)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(diǎn)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(diǎn)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(guò)數(shù)學(xué)建模來(lái)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(guò)數(shù)據(jù)分析,說(shuō)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(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇八
摘要:在新課改以后,要求教師要在教學(xué)中重視學(xué)生的主體地位,提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力。本文從初中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中數(shù)學(xué)建模入手,對(duì)如何將數(shù)學(xué)建模運(yùn)用到學(xué)生解題過(guò)程中進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué);建模;運(yùn)用
數(shù)學(xué)建模是指利用數(shù)學(xué)模型的形式去解決實(shí)際中遇到的問(wèn)題,換句話說(shuō),就是利用數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)方法解決各種數(shù)學(xué)問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模是在新課程改革后出現(xiàn)的新概念,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察我們可以發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)建模的方法能夠有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。這種方式能夠?qū)?fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題利用簡(jiǎn)單的方式找到解決方案,是提高初中數(shù)學(xué)課堂效率及課堂質(zhì)量的有效手段。初中數(shù)學(xué)是初中學(xué)習(xí)中的重要課程之一,也是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的重要階段??梢哉f(shuō),初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的關(guān)鍵,對(duì)今后的學(xué)習(xí)起到極大的影響。因此,對(duì)于初中數(shù)學(xué)教師來(lái)說(shuō),不斷的完善教學(xué)手段,提高數(shù)學(xué)課堂質(zhì)量是教學(xué)工作中的重中之重。而數(shù)學(xué)建模就是為了解決數(shù)學(xué)在生活中的實(shí)際問(wèn)題,能夠讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)本身的魅力,培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)思維,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,從而讓初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量也得到大幅度的提升。初中數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)建模之間有著密不可分的作用,兩者相互聯(lián)系、相互促進(jìn),如何有效的.將數(shù)學(xué)建模運(yùn)用在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,是每個(gè)初中數(shù)學(xué)教師都值得思考的問(wèn)題。
一、培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)
數(shù)學(xué)建模是為了解決數(shù)學(xué)中遇到的問(wèn)題,數(shù)學(xué)本身特別是初中數(shù)學(xué)也是一門較貼近學(xué)生生活的學(xué)科。因此在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,教師要首先培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)意識(shí),讓他們感受到數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,然后再引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)建模去解決遇到的問(wèn)題。在這一過(guò)程中,數(shù)學(xué)教師要注意以下兩個(gè)問(wèn)題:(一)在教學(xué)中一定要貼近學(xué)生的生活,課堂中所提出的問(wèn)題也必須要符合生活實(shí)際,讓學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容感到親切。積極引導(dǎo)學(xué)生利用多種方式解決同一問(wèn)題,尤其是利用數(shù)學(xué)建模的方式,以達(dá)到培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)思維以及想象能力的目的。(二)在學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中要利用多鼓勵(lì)的方式調(diào)動(dòng)他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性,讓他們?cè)跀?shù)學(xué)建模中獲得成就感,增加自信心,以此來(lái)提高學(xué)生在今后學(xué)習(xí)中使用數(shù)學(xué)建模方法的熱情。
二、提高學(xué)生想象力,用數(shù)學(xué)建模簡(jiǎn)化問(wèn)題
對(duì)于初中生來(lái)說(shuō),他們的思維與其他年齡段相比極其活躍,擁有了豐富的想象力。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,如果能將想象力與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)合在一起,一定會(huì)得到意想不到的效果。教師可以根據(jù)初中生這一特點(diǎn),提高他們的想象力,然后再引導(dǎo)他們利用數(shù)學(xué)建模解決問(wèn)題,讓題目簡(jiǎn)單化。具體來(lái)說(shuō),就是在面對(duì)復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),教師可以先為學(xué)生創(chuàng)建教學(xué)情境,以這樣的方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓他們?cè)敢庵鲃?dòng)去深入的研究遇到的題目。之后教師再去對(duì)他們進(jìn)行引導(dǎo),讓他們能夠理解題目中所提問(wèn)題的含義,并能夠運(yùn)用他們的想象能力思考解決問(wèn)題的方式。最后再引導(dǎo)他們進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,解決問(wèn)題。這樣的方式充分的利用了學(xué)生的想象能力,將所需解決的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。
三、選擇合適的題目作為建模案例
在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中,教師也要時(shí)刻牢記題目應(yīng)該貼近學(xué)生的生活,符合實(shí)際,并且具有一定的趣味性,讓他們有興趣投入到數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中去,然后再反復(fù)練習(xí)之后達(dá)到提高他們建模能力的目的。在選擇數(shù)學(xué)建模案例時(shí)教師主要應(yīng)該注意以下兩點(diǎn):首先,教師在選擇建模案例時(shí)要盡量選擇比較典型的問(wèn)題,能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了該題目以后掌握這一類的解題方法,達(dá)到初中數(shù)學(xué)教學(xué)的目的。所以,這就需要教師對(duì)題目進(jìn)行深入的分析,看是否在擁有趣味性、真實(shí)性的同時(shí)符合教學(xué)要求。其次,題目最好能夠擁有可變性,教師能夠通過(guò)對(duì)題目中已知條件的改變讓學(xué)生進(jìn)行不同方面的建模練習(xí),以此提高他們數(shù)學(xué)建模的能力。
四、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模
在教師經(jīng)過(guò)反復(fù)的教學(xué)后,學(xué)生都已經(jīng)擁有了基本的數(shù)學(xué)建模知識(shí),了解了數(shù)學(xué)建模過(guò)程,并且能夠在解題過(guò)程中簡(jiǎn)單的使用數(shù)學(xué)建模。此時(shí),教師在教學(xué)中就可以引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)建模解決數(shù)學(xué)題目了。引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)建模方法解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,就要在解題過(guò)程中多對(duì)學(xué)生進(jìn)行這一方面的鼓勵(lì),讓他們提高建模信心。在這一過(guò)程中,教師還可以嘗試讓學(xué)生之間利用合作的方式讓他們進(jìn)行數(shù)學(xué)建模方法的探討,并在探討的過(guò)程中吸取他人的經(jīng)驗(yàn),提高自己數(shù)學(xué)建模水平,同時(shí)這樣的方式能夠讓數(shù)學(xué)建模深入到每一個(gè)學(xué)生的心中,逐漸影響每一個(gè)學(xué)生的解題思路,讓他們能夠在解題過(guò)程中熟練運(yùn)用建模的方式,提高解題能力。數(shù)學(xué)建模的方法能夠有效的改變過(guò)去的傳統(tǒng)教學(xué)思路,增加學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,提高數(shù)學(xué)解題能力。這種教學(xué)方法對(duì)于初中數(shù)學(xué)教師來(lái)說(shuō),值得不斷的探討研究,并應(yīng)用在教學(xué)中,以此提高數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。
大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇九
數(shù)學(xué),源于人們對(duì)生產(chǎn)與生活實(shí)際問(wèn)題,抽象出的數(shù)量關(guān)系與空間結(jié)構(gòu)發(fā)展而成的.近年來(lái),信息技術(shù)飛速發(fā)展,推動(dòng)了應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展,使數(shù)學(xué)日益滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域.中考實(shí)際應(yīng)用題目更貼近日常生活,具有時(shí)代性、靈活性,涉及的模型有方程、函數(shù)、不等式、統(tǒng)計(jì)、幾何等模型.數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出,教師在教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際背景中理清數(shù)學(xué)關(guān)系、把握變化規(guī)律,能從實(shí)際問(wèn)題中建立數(shù)學(xué)模型.教師要為學(xué)生創(chuàng)造用數(shù)學(xué)的氛圍,引導(dǎo)學(xué)生參與自主學(xué)習(xí)、自主探索、自主提問(wèn)、自主解決,體驗(yàn)做數(shù)學(xué)的過(guò)程,從而提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
一、影響數(shù)學(xué)建模教學(xué)的成因探析
一是教師未能實(shí)現(xiàn)角色轉(zhuǎn)換.建模教學(xué)離不開學(xué)生“做”數(shù)學(xué)的過(guò)程,因而教師在教學(xué)中要留有讓學(xué)生思考、想象的空間,讓他們自主選擇方法.然而部分教師對(duì)學(xué)生缺乏信任,由“引導(dǎo)者”變?yōu)椤肮噍斦摺保瑢⒔忸}過(guò)程直接教給學(xué)生,影響了學(xué)生建模能力的提高.二是教師的專業(yè)素養(yǎng)有待提高.開展建模教學(xué),需要教師具有一定的專業(yè)素養(yǎng),能駕馭課堂教學(xué),激發(fā)學(xué)生的興趣,啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考,誘發(fā)學(xué)生進(jìn)行探索,但是部分教師專業(yè)素養(yǎng)有待提高,或認(rèn)為建模就是解應(yīng)用題,或重生活味輕數(shù)學(xué)味,或使討論活動(dòng)流于形式.三是學(xué)生的抽象能力較差.在建模教學(xué)中,教師須呈現(xiàn)生活中的實(shí)際問(wèn)題,其題目長(zhǎng)、信息量大、數(shù)據(jù)多,需要學(xué)生經(jīng)歷閱讀提取有用的信息,但是部分學(xué)生感悟能力差,不能明析已知與未知之間的關(guān)系,影響了學(xué)生成功建模.
二、數(shù)學(xué)建模教學(xué)的有效原則
1.自主探索原則.
學(xué)生長(zhǎng)期處于師講、生聽的教學(xué)模式,淪為被動(dòng)接受知識(shí)的“容器”,難有創(chuàng)造的意識(shí).在教學(xué)中,教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)輕松愉悅的探究氛圍,讓學(xué)生手腦并用,在探索、交流、操作中提高解決問(wèn)題的`能力.
2.因材施教原則.
教師要著眼于學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),要貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),引導(dǎo)他們從舊知的角度思考,找出問(wèn)題的解決方法。
3.可接受性原則.
數(shù)學(xué)建模內(nèi)容的設(shè)計(jì),要符合學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知能力,能讓學(xué)生理解所探究的內(nèi)容.若設(shè)計(jì)的問(wèn)題不切實(shí)際,往往會(huì)扼殺學(xué)生的興趣,教師要密切聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容、生活實(shí)際,讓學(xué)生有能力解決問(wèn)題.
大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇十
數(shù)學(xué)建模是銜接數(shù)學(xué)與應(yīng)用問(wèn)題的橋梁,該課程主要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)要求。本文針對(duì)于數(shù)學(xué)建模的課程考核問(wèn)題進(jìn)行探討,分析數(shù)學(xué)建模課程考核存在問(wèn)題,改革思路,并提出多層次綜合考核方式,應(yīng)用于數(shù)學(xué)建模的課程考核,效果良好。
數(shù)學(xué)建模;課程考核;創(chuàng)新能力
數(shù)學(xué)建模是一門介紹數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的方法課程,該課程主要講授如何針對(duì)日常生活中的實(shí)際問(wèn)題,做假設(shè)簡(jiǎn)化并進(jìn)行抽象提取,然后用數(shù)學(xué)表達(dá)式或者數(shù)學(xué)公式等將該問(wèn)題表達(dá)出來(lái),并求解該問(wèn)題,從而達(dá)到解決實(shí)際問(wèn)題的目的。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)內(nèi)容包含常見數(shù)學(xué)模型的介紹、數(shù)學(xué)軟件編程和處理實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)方法。即數(shù)學(xué)建模是一門銜接數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用型課程,其教學(xué)、考核等都與其他數(shù)學(xué)課程不同。中共中央國(guó)務(wù)院《關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》明確指出:“高等教育要重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神,普遍提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)?!碧貏e對(duì)于當(dāng)前處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整期,“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”轉(zhuǎn)型,國(guó)家需要大量的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。而高校是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的重要基地,需要改變?cè)械娜瞬排囵B(yǎng)模式,提高學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合素質(zhì),培養(yǎng)適合經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。因此,本科教學(xué)中越來(lái)越重視培養(yǎng)學(xué)生收集處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力、語(yǔ)言文字表達(dá)能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作和社會(huì)活動(dòng)的能力。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的競(jìng)賽活動(dòng),要求參賽學(xué)生利用三天三夜的時(shí)間完成數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,整個(gè)競(jìng)賽過(guò)程中學(xué)生需要分析問(wèn)題、查找資料、建立模型、編程求解、撰寫建模論文等步驟。這些步驟要求參賽學(xué)生具有較強(qiáng)的信息收集、知識(shí)獲取、分析、編程、論文撰寫、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力。因此,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生各方面能力的競(jìng)賽,也是全國(guó)參與人數(shù)最多、受益面最廣、舉辦時(shí)間最長(zhǎng)的競(jìng)賽活動(dòng)之一。數(shù)學(xué)建模是信息與計(jì)算科學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的專業(yè)必修課,參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的必須培訓(xùn)課程,數(shù)學(xué)建模的考核不僅僅是給出該課程的成績(jī),更重要的承擔(dān)為數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽選拔參賽人員的任務(wù)。本文針對(duì)數(shù)學(xué)建模的考核問(wèn)題進(jìn)行討論。
(1)考核手段和目的存在誤區(qū)。傳統(tǒng)的考核方法注重于理論知識(shí)的檢驗(yàn),忽略了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力的培養(yǎng)。同時(shí),教育主管部門對(duì)于該課程的考核要求與其他課程類似,僅僅考核知識(shí)點(diǎn)的.掌握,忽視了該課程的開設(shè)目地,從而使得部分學(xué)生的利用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力未能提高,沒有達(dá)到學(xué)習(xí)此課程的目的。(2)考核重結(jié)果,輕過(guò)程。目前,數(shù)學(xué)建模是考查課程,該課程的考核存在兩個(gè)極端:簡(jiǎn)單根據(jù)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模論文給予成績(jī)或試卷考試成績(jī)??己私Y(jié)果忽略了對(duì)學(xué)生的各方面能力的考察,導(dǎo)致開卷考試變成了學(xué)生的簡(jiǎn)單應(yīng)付了事;而且部分考核只看最后的結(jié)果,而忽略了數(shù)學(xué)建模的整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程。(3)考核方式單一。數(shù)學(xué)建模課程牽涉數(shù)學(xué)方法、編程能力、論文的寫作能力、及其綜合動(dòng)手能力等。單純從試卷或最終數(shù)學(xué)建模論文不能體現(xiàn)學(xué)生的各種能力。導(dǎo)致學(xué)生的某一種能力掩蓋了其他能力的展現(xiàn),導(dǎo)致數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽學(xué)生選拔過(guò)程中存在一種現(xiàn)象:通過(guò)各種方式選拔的“優(yōu)秀”學(xué)生,真正參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽時(shí),根本無(wú)法動(dòng)手。(4)教學(xué)改革需要。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的興起,數(shù)學(xué)知識(shí)是解決此類實(shí)際問(wèn)題的必須工具,解決該類問(wèn)題的過(guò)程其實(shí)就是數(shù)學(xué)建模的過(guò)程。隨著“新工科”培養(yǎng)計(jì)劃的興起,數(shù)學(xué)、編程、寫作能力成為衡量人才的重要指標(biāo)。數(shù)學(xué)建模是銜接數(shù)學(xué)和實(shí)際問(wèn)題的橋梁,設(shè)置合理的考核方式,體現(xiàn)學(xué)生多方面能力是數(shù)學(xué)建模課程考核改革的動(dòng)力。
(1)轉(zhuǎn)變教育觀念,樹立科學(xué)考核。數(shù)學(xué)建模是一門利用數(shù)學(xué)方法、計(jì)算機(jī)編程、論文寫作等方面知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的課程。該課程主要培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)建模方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此,任課教師改變課程考核等同于考試的觀念,將考核過(guò)程貫穿學(xué)生的學(xué)習(xí)階段,學(xué)習(xí)階段融入整個(gè)考核過(guò)程。從而避免教、考脫節(jié)的現(xiàn)象,形成教考相互融合,提高學(xué)生的積極性。(2)實(shí)施多元化考核,提高學(xué)生的動(dòng)手能力。數(shù)學(xué)建模課程是綜合利用各種能力解決實(shí)際問(wèn)題的方法論型課程,該課程的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生的各種能力及其解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。包含多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的試卷測(cè)試是應(yīng)試教育的體現(xiàn),不足以反映學(xué)生的動(dòng)手能力。多元化的考核方式能促進(jìn)教學(xué)過(guò)程逐步向以訓(xùn)練學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題能力為導(dǎo)向,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力。(3)實(shí)施多元化考核,促進(jìn)學(xué)生學(xué)風(fēng)。多元化考核將教學(xué)和考核的過(guò)程相互融合,學(xué)生的學(xué)習(xí)和考核交替進(jìn)行,能夠促使學(xué)生、自我反省,發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)的不足,及時(shí)改進(jìn)。同時(shí),教考融合能夠促使學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí),調(diào)到學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,避免出現(xiàn)“平時(shí)送、考前緊、考后忘”的現(xiàn)象。
鑒于數(shù)學(xué)建模是利用計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的方法論文課程。該課程的教學(xué)過(guò)程包含介紹數(shù)學(xué)建模所用知識(shí)點(diǎn)和綜合利用各個(gè)知識(shí)點(diǎn)解決實(shí)際問(wèn)題兩個(gè)階段。該課程考核改革主要訓(xùn)練學(xué)生綜合利用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,過(guò)程的訓(xùn)練是教學(xué)的重點(diǎn)。考試改革需貫穿于該課程的具體教學(xué)過(guò)程,因此將考核分為階段考核、綜合考核、結(jié)課考核、參賽考核四種方式。(1)階段考核。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)內(nèi)容包括編程語(yǔ)言介紹、數(shù)學(xué)建模方法介紹和數(shù)學(xué)論文寫作介紹幾個(gè)主要的方面。相應(yīng)地,編程能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)建模能力和論文寫作能力的訓(xùn)練是數(shù)學(xué)建模的根本目的。因此,本項(xiàng)目擬根據(jù)數(shù)學(xué)建模的教學(xué)大綱安排,對(duì)每種能力進(jìn)行單獨(dú)考核,結(jié)合每種能力的特點(diǎn),設(shè)置不同的題目,考核每種能力的得分。根據(jù)教學(xué)進(jìn)度發(fā)布測(cè)試題目,初步擬定每種能力的測(cè)試成績(jī)各占總成績(jī)的10%,共占總成績(jī)的30%。(2)綜合考核。數(shù)學(xué)建模是綜合運(yùn)用各種能力的解決實(shí)際問(wèn)題。在各種能力訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生的綜合運(yùn)用各種知識(shí)的能力。在此階段,從歷年數(shù)學(xué)建模題目和日常生活中挑出2~3個(gè)題目,進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化處理,促使學(xué)生利用3~5天的時(shí)間完成一篇論文,進(jìn)行點(diǎn)評(píng)評(píng)分,挑選部分典型論文進(jìn)行講解;然后要求學(xué)生繼續(xù)完善論文,再次點(diǎn)評(píng)評(píng)分,如此循環(huán)多次。每個(gè)題目的成績(jī)約占總成績(jī)的10%,該階段共占總成績(jī)的30%。(3)結(jié)課考核。針對(duì)數(shù)學(xué)建模授課期間的知識(shí)點(diǎn)訓(xùn)練和綜合訓(xùn)練,最后仿照數(shù)學(xué)建模的參賽組織形式,從實(shí)際生活中挑選2個(gè)側(cè)重點(diǎn)不同的題目;同時(shí),建議選課學(xué)生自由組合,3人一組,共同完成數(shù)學(xué)建模論文。該階段對(duì)前期訓(xùn)練的檢測(cè),同時(shí)考核學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,最終論文的成績(jī)占總成績(jī)的40%。(4)參賽考核。數(shù)學(xué)建模課程可作為數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的前期培訓(xùn),從選課選手中選取部分成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生,組織他們參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,競(jìng)賽獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng),最終成績(jī)直接評(píng)為優(yōu)秀;廣西區(qū)級(jí)獎(jiǎng)最終成績(jī)可直接評(píng)為良好。
該考核方案在信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的數(shù)學(xué)建模課程試用。教學(xué)中將考核過(guò)程融入教學(xué)過(guò)程,教學(xué)過(guò)程穿插考核,這樣能夠防止“考核型學(xué)習(xí)現(xiàn)象”,促使學(xué)生逐步向“學(xué)習(xí)型考核”轉(zhuǎn)變。同時(shí),數(shù)學(xué)建模是應(yīng)用型課程,多元化考試能夠訓(xùn)練學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)編程和論文書寫能力,單一考核不再適應(yīng),多元化考核能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn),促進(jìn)教學(xué)過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙阅芰閷?dǎo)向”,符合當(dāng)前的教育改革理念。數(shù)學(xué)建模講授的內(nèi)容有:線性規(guī)劃模型、非線性規(guī)劃模型、圖論模型(最短路模型、生成樹模型、網(wǎng)絡(luò)圖模型)、微分方程模型、差分方程模型、插值模型、擬合模型、回歸分析模型、因子分析模型、統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)?zāi)P?、綜合評(píng)價(jià)模型、模擬仿真模型等模型及其相關(guān)算法的軟件編程。在教學(xué)安排中,對(duì)于數(shù)學(xué)模型部分盡可能講解數(shù)學(xué)建模中常見模型的建模方法、模型特點(diǎn)及其適應(yīng)范圍、該模型的求解算法等。對(duì)于涉及模型求解算法的理論及其具體的求解步驟略講或者不講解,對(duì)于調(diào)用軟件的算法集成命令及其調(diào)用方法等詳細(xì)介紹。對(duì)于數(shù)學(xué)建模論文寫作方面,通過(guò)閱讀優(yōu)秀論文,特別是我校20xx年的“matlab創(chuàng)新獎(jiǎng)”論文。同時(shí),選取部分簡(jiǎn)單例題,根據(jù)完整數(shù)學(xué)建模論文的章節(jié)要求布置任務(wù),要求完成相應(yīng)論文。然后根據(jù)學(xué)生的完成情況,進(jìn)行詳細(xì)點(diǎn)評(píng),特別數(shù)學(xué)建模論文的寫作及其注意事項(xiàng)。學(xué)生主動(dòng)完成平時(shí)練習(xí)的積極性高,80%的同學(xué)能夠按時(shí)完成布置的任務(wù)。剩下部分同學(xué)再經(jīng)過(guò)多次提醒之后也補(bǔ)交了布置的任務(wù)。從提交的作業(yè)發(fā)現(xiàn),大部分同學(xué)的作業(yè)都是自己認(rèn)真完成,少數(shù)同學(xué)是在參考他人的基礎(chǔ)之上完成。在課程結(jié)束后,參照數(shù)學(xué)建模的形式,要求同學(xué)們可以自由組隊(duì),隊(duì)員人數(shù)為1~3人,根據(jù)人數(shù)的多少,設(shè)置不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。為考查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,本人給出幾道歷年真題或類真題,這些題目是根據(jù)當(dāng)前的熱點(diǎn)新聞等經(jīng)過(guò)加工而提出。從學(xué)生提交的結(jié)課論文來(lái)看,已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期效果,大部分同學(xué)具備了數(shù)學(xué)建模的基本素質(zhì),掌握了數(shù)學(xué)建模技巧,能夠完成數(shù)學(xué)建模論文。通過(guò)兩年的試用,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的人數(shù)比往年增加20%,而獲得?。▍^(qū))級(jí)獎(jiǎng)以上的獎(jiǎng)項(xiàng)比往年增加40%。因此,說(shuō)明數(shù)學(xué)建??己朔桨笇?duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)具備一定的準(zhǔn)確性。
為配合考核方案的實(shí)施,特?cái)M定考核改革調(diào)查問(wèn)卷,本人共做了兩次問(wèn)卷調(diào)查,共收到近八十分問(wèn)卷。問(wèn)卷包括數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、參加數(shù)學(xué)建模的積極性、考核嚴(yán)厲與否、考核方案認(rèn)同度等內(nèi)容。統(tǒng)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣明顯提高,參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的積極性也大幅度提高。并且大部分學(xué)生認(rèn)同考核方案,也贊成將考核過(guò)程與教學(xué)過(guò)程相結(jié)合。從調(diào)查問(wèn)卷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果看:有近70%的學(xué)生認(rèn)為該課程應(yīng)該嚴(yán)格考核;76%的學(xué)生認(rèn)同該考核方案。由此可見,數(shù)學(xué)建??己朔绞礁母锞哂幸欢ǖ耐茝V和實(shí)施價(jià)值(見圖1)。
根據(jù)實(shí)施《數(shù)學(xué)建?!房己烁母锓桨傅膶W(xué)生反饋情況,總的來(lái)看,學(xué)生對(duì)考核方案比較認(rèn)同,也同意嚴(yán)格考核。從學(xué)生的參賽人數(shù)和獲獎(jiǎng)比例也說(shuō)明了該考核方案能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的各方面能力。
[2]謝發(fā)忠,楊彩霞,馬修水.創(chuàng)新人才培養(yǎng)與高校課程考試改革[j].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),20xx.24(2):21-4.
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大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇十一
眾所周知,高等數(shù)學(xué)是所有自然學(xué)科的基礎(chǔ),一個(gè)大學(xué)生要想在以后的工作、學(xué)習(xí)中大展宏圖,那么就一定少不了堅(jiān)實(shí)的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。如何解決大學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)時(shí)碰到的問(wèn)題?如何調(diào)動(dòng)大學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的積極性?讓學(xué)生們了解高等數(shù)學(xué)的用途,真正愿意靜下心來(lái)好好學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué),努力為以后的發(fā)展打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。一直以來(lái),各所高校的教師們都在努力的想辦法、找對(duì)策,一些實(shí)用有效的方法已經(jīng)提出并且在逐步推廣,比如,問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法和基于pbl的教學(xué)方法等。筆者從所在學(xué)校的學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況出發(fā),根據(jù)幾年來(lái)的教學(xué)心得和積累,打算提出一種較為實(shí)用的教學(xué)方法——利用數(shù)學(xué)建模的思想調(diào)動(dòng)大學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的積極性。該方法在筆者所教授的班級(jí)中已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用過(guò)幾屆,學(xué)生普遍反映效果較好,任課老師也認(rèn)為該方法確實(shí)能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
提到高等數(shù)學(xué),學(xué)生們的第一反應(yīng)往往是:各種公式塞滿黑板,各種運(yùn)算充斥腦海;定義、定理、推論一個(gè)連著一個(gè);極限、連續(xù)、可導(dǎo)可積一個(gè)涵蓋另一個(gè)[1]。和高中數(shù)學(xué)相比,記憶的負(fù)擔(dān)輕了(實(shí)際上是知識(shí)點(diǎn)太多,記不住了),而對(duì)思維的要求卻提高了。對(duì)大學(xué)生來(lái)說(shuō),每一次的高數(shù)課,都是一次大腦的思維訓(xùn)練,時(shí)刻要求精神高度集中,一定要緊跟老師的步劃,一旦走神,后面的內(nèi)容就不知所云了。這樣的要求短時(shí)間可以達(dá)到,長(zhǎng)久下去學(xué)生們會(huì)覺得很辛苦,很有壓力,會(huì)出現(xiàn)抱怨。筆者碰到過(guò)這樣的學(xué)生,剛開始時(shí),興致勃勃,雄心萬(wàn)丈,可到后來(lái)興趣索然,馬虎應(yīng)對(duì)。怪學(xué)生嗎?誠(chéng)然學(xué)生有責(zé)任,但任課老師也該負(fù)很大的責(zé)任。作為高等數(shù)學(xué)的老師我們經(jīng)常要面對(duì)學(xué)生提的這些問(wèn)題:(1)我學(xué)的專業(yè)和高等數(shù)學(xué)相差甚遠(yuǎn),有可能這一輩子都不會(huì)用到高等數(shù)學(xué)的知識(shí),那我學(xué)高等數(shù)學(xué)的目的何在?(2)老師您天天鼓吹高等數(shù)學(xué)的強(qiáng)大功能和廣泛用途,但是通過(guò)一學(xué)期的學(xué)習(xí),我發(fā)現(xiàn)除了對(duì)付考試有用,真不知高等數(shù)學(xué)可以用在何處?這些問(wèn)題不及時(shí)解決,時(shí)間長(zhǎng)了一定會(huì)影響到大學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)積極性,甚至有可能會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)的情緒和氛圍。有些極端的學(xué)生,期末考試之后,一聽到自己高等數(shù)學(xué)考過(guò)了,立馬將高等數(shù)學(xué)的課本給撕了,可想而知高等數(shù)學(xué)對(duì)其造成的壓力有多大[2]。如何解決大學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)時(shí)碰到的問(wèn)題?如何調(diào)動(dòng)大學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的積極性?讓學(xué)生們了解高等數(shù)學(xué)的用途,真正愿意靜下心來(lái)好好學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué),努力地為以后的發(fā)展打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。筆者從所在學(xué)校的學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況出發(fā),根據(jù)幾年來(lái)的教學(xué)心得和積累,打算提出一種較為實(shí)用的教學(xué)方法——利用數(shù)學(xué)建模的思想調(diào)動(dòng)大學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的積極性。
一、以實(shí)際問(wèn)題反推解決問(wèn)題時(shí)我們需要的高等數(shù)學(xué)知識(shí)
有這樣一個(gè)實(shí)際問(wèn)題:報(bào)童每天清晨從報(bào)社購(gòu)進(jìn)報(bào)紙零售,晚上將沒賣掉的報(bào)紙退回給報(bào)社。假設(shè)報(bào)紙每份的購(gòu)進(jìn)價(jià)為b元,零售價(jià)為a元,退回價(jià)為c元,自然地有abc。這就是說(shuō),報(bào)童每售出一份報(bào)紙賺a-b元,每退回一份報(bào)紙賠b-c元,報(bào)童每天如果購(gòu)進(jìn)的報(bào)紙?zhí)?,那么?huì)不夠賣,就會(huì)少賺錢;如果每天購(gòu)進(jìn)的報(bào)紙?zhí)?,那么?huì)賣不完,將要賠錢。請(qǐng)為報(bào)童規(guī)劃一下,他該如何確定每天購(gòu)進(jìn)的報(bào)紙份數(shù),以獲得最大的收入[3]。
現(xiàn)在我們來(lái)反推該問(wèn)題涉及到的高等數(shù)學(xué)的知識(shí):首先,通過(guò)分析題目可知,問(wèn)題解決的關(guān)鍵在于——如何確定每天的報(bào)紙需求量,注意每天的報(bào)紙需求量是隨機(jī)變化的?解決這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的知識(shí)我們?cè)缇驼莆樟?,分別是數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的頻率連續(xù)化、概率論中的概率密度與期望和高等數(shù)學(xué)中的定積分[4]。
二、利用高等數(shù)學(xué)的解決實(shí)際問(wèn)題
f(r)[4]。如果求出了f(r),那么
g(n)=[(a-b)r+(b-c)(n-r)]f(r)+(a-b)nf(r).(1)
現(xiàn)在我們來(lái)求f(r),假定報(bào)童已經(jīng)通過(guò)自己的經(jīng)驗(yàn)和其他渠道掌握了一年(365天)中每天報(bào)紙的售出份數(shù),那么在他的銷售范圍內(nèi),每天報(bào)紙日需求量r的概率f(r)為:
f(r)=,r=(0,1,2,3,…)
其中k表示為賣出r份的天數(shù)。
g(n)=[(a-b)r+(b-c)(n-r)]p(r)dr+(a-b)np(r)dr.(2)
通過(guò)上面的分析,可知實(shí)際問(wèn)題歸結(jié)為,在p(r)和a,b,c已知時(shí),求n使得g(n)最大。
=-(b-c)p(r)dr+(a-b)p(r)dr.(3)
令=0,得到=,又因?yàn)閜(r)dr+p(r)dr=1,所以p(r)dr=.(4)
在等式(4)中,p(r)和a,b,c均為已知,所以利用定積分的知識(shí)一定可以求出n。也即可以確定每天購(gòu)進(jìn)的報(bào)紙份數(shù),使報(bào)童每天獲得最大的收入。
三、利用現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考,給他們提供創(chuàng)造成就感的機(jī)會(huì)
通過(guò)上面碰到的實(shí)際問(wèn)題,可以很容易地說(shuō)服同學(xué)們靜下心來(lái)好好學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)。因?yàn)橥ㄟ^(guò)實(shí)際問(wèn)題的求解,學(xué)生們了解到了,要想解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題(哪怕是很小的問(wèn)題),也需要大量的高等數(shù)學(xué)知識(shí)的儲(chǔ)備;學(xué)生們也大概領(lǐng)略到了高等數(shù)學(xué)的用途與功能。這樣的教學(xué)方法簡(jiǎn)單、直接,勝過(guò)老師課堂上反復(fù)的嘮叨與強(qiáng)調(diào)。有了這樣的一些實(shí)際問(wèn)題,老師們就可以大膽地將數(shù)學(xué)建模思想引入高等數(shù)學(xué)的教學(xué)當(dāng)中,讓學(xué)生們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題中學(xué)會(huì)思考,掌握知識(shí),提高能力。
通過(guò)訓(xùn)練后,碰到實(shí)際問(wèn)題,同學(xué)們會(huì)自然的想到我們的教學(xué)方法:(1)這些實(shí)際問(wèn)題涉及到的高等數(shù)學(xué)知識(shí)?那些自己掌握了,那些還沒有弄明白,學(xué)要加強(qiáng)學(xué)習(xí)。(2)知識(shí)點(diǎn)找到后,如何建立起數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題求解之間的關(guān)系?也即如何建立數(shù)學(xué)模型。(3)除了老師給的題目,自己本專業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題,能否用高等數(shù)學(xué)的知識(shí)去解決?通過(guò)思考、分析、解決這些問(wèn)題,學(xué)生們會(huì)有一種創(chuàng)造創(chuàng)新的成就感,會(huì)愿意自主學(xué)習(xí),自然而然其學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的積極性也會(huì)大大提高了。
大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇十二
摘要:數(shù)學(xué)作為很多學(xué)科的計(jì)算工具,可以說(shuō)是現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ),要想利用數(shù)學(xué)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,首先要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,本文在數(shù)學(xué)建模思想概念和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,從計(jì)算機(jī)軟件、實(shí)際生活中的應(yīng)用等方面,對(duì)其應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)行了分析,最后從分析問(wèn)題、建立模型、校驗(yàn)?zāi)P腿齻€(gè)階段,對(duì)數(shù)學(xué)建模的方法,進(jìn)行了深入的研究。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;思想;應(yīng)用;方法;分析
引言
隨著自然科學(xué)的發(fā)展,利用數(shù)學(xué)等思想來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,越來(lái)越受到人們的重視,數(shù)學(xué)作為一門歷史悠久的自然科學(xué),是在實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái),但是隨著理論研究的深入,現(xiàn)在數(shù)學(xué)理論已經(jīng)非常先進(jìn),很多理論都無(wú)法付諸實(shí)踐,在這種背景下,如何利用現(xiàn)有的數(shù)學(xué)理論來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,成為了很多專家和學(xué)者研究的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn),要想利用數(shù)學(xué)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,首先要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,將實(shí)際的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)符號(hào)的表達(dá)方式,這樣才能夠通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算,來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題,從某種意義上來(lái)說(shuō),計(jì)算機(jī)就是由若干個(gè)數(shù)學(xué)模型組成的,計(jì)算機(jī)軟件之所以能夠解決實(shí)際問(wèn)題,就是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要,建立了一個(gè)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,這樣才能夠讓計(jì)算機(jī)來(lái)解決。
1數(shù)學(xué)建模思想分析
1.1數(shù)學(xué)建模思想的概念
數(shù)學(xué)是一門歷史悠久的自然科學(xué),在古時(shí)候,由于實(shí)際應(yīng)用的需要,人們就已經(jīng)開始使用數(shù)學(xué)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,但是受到當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制,數(shù)學(xué)理論的水平比較低,只是利用數(shù)學(xué)來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)等,隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的提高,尤其是在工業(yè)革命之后,自然科學(xué)得到了極大的發(fā)展,對(duì)于利用自然科學(xué)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,也成為了人們研究的重點(diǎn),在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下,人們將這些理論知識(shí)轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)就是在這種背景下產(chǎn)生的,在數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)上,將電路的通和不通兩種狀態(tài),與數(shù)學(xué)的二進(jìn)制相結(jié)合,這樣就能夠讓計(jì)算機(jī)來(lái)處理實(shí)際問(wèn)題,從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),這就是數(shù)學(xué)建模思想的范疇,但是在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的早期,數(shù)學(xué)建模的理論還沒有形成,隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸的意識(shí)到數(shù)學(xué)建模的重要性,發(fā)現(xiàn)利用數(shù)學(xué)建模思想,可以解決很多實(shí)際的問(wèn)題,而數(shù)學(xué)建模的概念,就是將遇到的實(shí)際問(wèn)題,利用特定的數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行描述,這樣實(shí)際問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,可以利用數(shù)學(xué)的計(jì)算方法來(lái)解決。
1.2數(shù)學(xué)建模思想的特點(diǎn)
如何解決實(shí)際問(wèn)題,從有人類文明開始,就成為了人們研究的重點(diǎn),隨著自然科學(xué)的發(fā)展,出現(xiàn)了很多具體的學(xué)科,利用這些不同的學(xué)科,可以解決不同的實(shí)際問(wèn)題,而數(shù)學(xué)就是其中最重要的一門學(xué)科,而且是其他學(xué)科的基礎(chǔ),如物理學(xué)科中,數(shù)學(xué)就是一個(gè)計(jì)算的工具,由此可以看出數(shù)學(xué)的重要性,進(jìn)入到信息時(shí)代后,計(jì)算機(jī)得到了普及應(yīng)用,無(wú)論是日常生活中還是工作中,計(jì)算機(jī)都有非常重要的應(yīng)用,而在信息時(shí)代,注重的是解決問(wèn)題的效率。與其他解決問(wèn)題的方式相比,數(shù)學(xué)建模顯然更加科學(xué),現(xiàn)在數(shù)學(xué)建模已經(jīng)成為了一門獨(dú)立的學(xué)科,很多高校中都開設(shè)了這門課程,為了培養(yǎng)學(xué)生們利用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,我國(guó)每年都會(huì)舉辦全國(guó)性的數(shù)學(xué)建模大賽,采用開放式的參賽方式,對(duì)學(xué)生們的數(shù)學(xué)建模能力進(jìn)行考驗(yàn),而大賽的題目,很多都是一些實(shí)際問(wèn)題,對(duì)于比賽的結(jié)果,每個(gè)參賽隊(duì)伍的建模方式都有一定的差異,其中選出一個(gè)最有效的方式成為冠軍。由此可以看出,對(duì)于一個(gè)實(shí)際的問(wèn)題,可以建立多個(gè)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解決,但是執(zhí)行的效率具有一定的差異,如有些計(jì)算的步驟較少,而有些計(jì)算的過(guò)程比較簡(jiǎn)單,而如何評(píng)價(jià)一個(gè)模型的效率,必須從各個(gè)方面進(jìn)行綜合的考慮。
2數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用
2.1計(jì)算機(jī)軟件中數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用
通過(guò)深入的分析可以知道,計(jì)算機(jī)之所以能夠解決實(shí)際問(wèn)題,很大程度上依賴與計(jì)算機(jī)軟件,而計(jì)算機(jī)軟件自身就是一個(gè)或幾個(gè)數(shù)學(xué)模型,在軟件開發(fā)的過(guò)程中,首先要進(jìn)行需求的分析,這其實(shí)就是數(shù)學(xué)建模的第一個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,在了解到問(wèn)題之后,就要通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行描述,而計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行溝通的語(yǔ)言,最終這些語(yǔ)言都要轉(zhuǎn)化成0和1二進(jìn)制的方式,這樣計(jì)算機(jī)才能夠進(jìn)行具體的計(jì)算。由此可以看出,計(jì)算機(jī)就是依靠數(shù)學(xué)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,而每個(gè)計(jì)算機(jī)軟件,都可以認(rèn)為是一個(gè)數(shù)學(xué)模型,如在早期的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)中,受到當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的限制,采用的還是低級(jí)語(yǔ)言,由于低級(jí)語(yǔ)言人們很難理解,因此在程序編寫之前,都會(huì)先建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型,然后將這個(gè)模型轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,這樣計(jì)算機(jī)就可以解決實(shí)際的問(wèn)題,由于計(jì)算機(jī)能夠自行計(jì)算的特點(diǎn),只要輸入相應(yīng)的參數(shù)后,就可以直接得到結(jié)果,不再需要人為的計(jì)算。
2.2數(shù)學(xué)建模思想直接解決實(shí)際問(wèn)題
經(jīng)過(guò)了多年的發(fā)展,現(xiàn)在數(shù)學(xué)建模自身已經(jīng)非常完善,為了培養(yǎng)我國(guó)的數(shù)學(xué)建模人才,從1992年開始,每年我國(guó)都會(huì)舉辦一屆全國(guó)數(shù)學(xué)建模大賽,所有的高校學(xué)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(duì)于題目設(shè)置的也比較靈活,會(huì)有多個(gè)題目提供給隊(duì)員選擇,學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況,來(lái)選擇一個(gè)最適合自己的問(wèn)題。而數(shù)學(xué)建模大賽舉辦的主要目的,就是讓學(xué)生們掌握如何利用數(shù)學(xué)理論,來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,很多學(xué)生會(huì)認(rèn)為,數(shù)學(xué)與實(shí)踐的距離很遠(yuǎn),學(xué)習(xí)的都是純理論的知識(shí),學(xué)習(xí)的興趣很低,與一些實(shí)踐密切相關(guān)的學(xué)科相比,選擇數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生很少,而數(shù)學(xué)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(xué),并利用數(shù)學(xué)來(lái)解決復(fù)雜的問(wèn)題。受到特殊的歷史因素影響,我國(guó)自然科學(xué)發(fā)展的起步較晚,在建國(guó)后經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間封,閉發(fā)展,與西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間的交流比較少,因此對(duì)于數(shù)學(xué)建模等現(xiàn)代科學(xué),研究的時(shí)間比較短,導(dǎo)致目前我國(guó)很少會(huì)利用數(shù)學(xué)建模來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,相比之下,發(fā)達(dá)國(guó)家在很多領(lǐng)域中,經(jīng)常會(huì)用到數(shù)學(xué)建模的知識(shí),如在企業(yè)日常運(yùn)營(yíng)中,需要進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研等工作,而對(duì)于這些調(diào)研工作的處理,在進(jìn)行之前都會(huì)建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型,然后按照這個(gè)建立的模型來(lái)處理。
2.3數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用的發(fā)展
從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)是在實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上,逐漸形成的一門學(xué)科,但是受到當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制,雖然人們已經(jīng)懂得去計(jì)算,卻并知道自己使用的是數(shù)學(xué)知識(shí),隨著自然科學(xué)的發(fā)展,對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用越來(lái)越多,而數(shù)學(xué)自身理論的發(fā)展速度很快,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了實(shí)際應(yīng)用的范圍,同時(shí)隨著其他學(xué)科的發(fā)展,數(shù)學(xué)變成了一種計(jì)算的工具,因此數(shù)學(xué)應(yīng)用的第一個(gè)階段中,主要是作為一種工具。隨著電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用達(dá)到了一個(gè)極限,人們?cè)跀?shù)學(xué)和物理的基礎(chǔ)上,制作出了能夠自動(dòng)計(jì)算的機(jī)器,在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的早期,受到性能和體積上的限制,只能進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算,還不能解決實(shí)際的問(wèn)題,但是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和軟件技術(shù)的.發(fā)展,使其在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用,在計(jì)算的基礎(chǔ)上,能夠解決很多問(wèn)題,而軟件程序的開發(fā),其實(shí)就是建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程,由此可以看出,數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用的第二階段中,主要是以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的方式,來(lái)解決實(shí)際的問(wèn)題。
3數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用的方法
3.1分析問(wèn)題
數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用都是為了解決實(shí)際問(wèn)題,雖然很多問(wèn)題都可以通過(guò)建模的方式來(lái)解決,但是并不是所有的問(wèn)題,因此在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí),首先要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行具體的分析,首先就是看是否能夠轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)符號(hào),如果能夠直接用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行描述,那么就可以容易的建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,但是通過(guò)實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn),隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,遇到的問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜,其中很多都無(wú)法直接用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述,這就增加了數(shù)學(xué)建模的難度。由此可以看出,分析問(wèn)題作為數(shù)學(xué)建模的第一個(gè)環(huán)節(jié),也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),如果問(wèn)題分析的不夠具體,那么將無(wú)法建立出數(shù)學(xué)模型,同時(shí)對(duì)數(shù)學(xué)模型的建立也具有非常重要的影響,通過(guò)實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn),能夠建立高效率的數(shù)學(xué)模型,都是對(duì)問(wèn)題分析的比較徹底,甚至有些獨(dú)特的理解,只有這樣才能夠采用建立一個(gè)最簡(jiǎn)單的模型,而隨著數(shù)學(xué)建模自身的發(fā)展,現(xiàn)在建立模型的過(guò)程中,對(duì)于一個(gè)實(shí)際的問(wèn)題,經(jīng)常需要建立多個(gè)模型,這樣通過(guò)多個(gè)數(shù)學(xué)模型協(xié)同來(lái)解決一個(gè)問(wèn)題。
3.2數(shù)學(xué)模型的建立
在分析實(shí)際問(wèn)題后,就要用數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)描述要解決的問(wèn)題,這是建立數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)備環(huán)節(jié),要想利用數(shù)學(xué)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,無(wú)論采用哪種方式,都要轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)語(yǔ)言,然后才能夠通過(guò)計(jì)算的方式解決,而數(shù)學(xué)模型的過(guò)程,就是在描述完成后,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,通常情況下,在分析問(wèn)題時(shí),都能夠發(fā)現(xiàn)某種內(nèi)在的規(guī)律,這個(gè)規(guī)律是數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)。如果無(wú)法找到這個(gè)規(guī)律,顯然就不能利用現(xiàn)有的一些數(shù)學(xué)定律,從而建立相應(yīng)的表達(dá)式,最后解決相應(yīng)的問(wèn)題,由此可以看出,分析問(wèn)題的內(nèi)在規(guī)律,是影響數(shù)學(xué)建模的重要因素,而這個(gè)規(guī)律的發(fā)現(xiàn),除了在現(xiàn)有的數(shù)學(xué)知識(shí)外,也可以結(jié)合其他學(xué)科的知識(shí),尤其是現(xiàn)在遇到的問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜,對(duì)于以往簡(jiǎn)單的問(wèn)題,只需要建立一個(gè)簡(jiǎn)單的模型即可解決,而現(xiàn)在復(fù)雜的問(wèn)題,經(jīng)常需要建立多個(gè)模型。因此現(xiàn)在數(shù)學(xué)建模的難度越來(lái)越大,從近些年全國(guó)數(shù)學(xué)建模大賽的題目就可以看出,對(duì)于問(wèn)題的描述越來(lái)越模糊,甚至出現(xiàn)了一些歷史上的難題,而不同學(xué)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(shí)際問(wèn)題的解決提供了良好的參考,目前我國(guó)對(duì)數(shù)學(xué)建模的研究有限,尤其是與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比,實(shí)踐的機(jī)會(huì)還比較少。
3.3數(shù)學(xué)模型的校驗(yàn)
在數(shù)學(xué)模型建立之后,對(duì)于這個(gè)模型是否能夠解決實(shí)際問(wèn)題,具體的執(zhí)行效率如何,都需要進(jìn)行校驗(yàn),因此檢驗(yàn)是數(shù)學(xué)模型建立最后的一個(gè)環(huán)節(jié),也是非常重要的一個(gè)步驟,通常情況下,經(jīng)過(guò)校驗(yàn)都能夠發(fā)現(xiàn)模型中存在的一些問(wèn)題,從而進(jìn)行完善,這樣才能夠保證嚴(yán)謹(jǐn)性,在實(shí)際校驗(yàn)的過(guò)程中,要對(duì)數(shù)學(xué)模型的每個(gè)部分進(jìn)行驗(yàn)證,通過(guò)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(wèn)題,就說(shuō)明該模型可以解決實(shí)際問(wèn)題。除了檢驗(yàn)?zāi)P偷臏?zhǔn)確外,校驗(yàn)還有另外一個(gè)作用,就是優(yōu)化模型,在選定數(shù)據(jù)后,能夠看到數(shù)學(xué)模型計(jì)算的整個(gè)過(guò)程,這時(shí)就可以對(duì)具體的細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化,如哪部分可以減少計(jì)算的步驟,或者簡(jiǎn)化計(jì)算的方式等,這樣可以使整個(gè)模型更加科學(xué)、合理,由此可以看出,校驗(yàn)工作對(duì)于數(shù)學(xué)模型的建立,具有非常重要的意義。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)全文的分析可以知道,對(duì)于數(shù)學(xué)理論的應(yīng)用,從很久之前就已經(jīng)開始了,但是數(shù)學(xué)建模思想的出現(xiàn),卻是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,逐漸形成的一門學(xué)科,電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),在很大程度上改變了處理事情的方式,利用計(jì)算機(jī)軟件,只要輸入相應(yīng)的參數(shù),就可以直接得到結(jié)果,這正是數(shù)學(xué)模型完成的任務(wù),只是計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),省略了中間的計(jì)算過(guò)程,因此計(jì)算機(jī)軟件的方式,是數(shù)學(xué)建模思想最好的應(yīng)用方法,要想解決不同的問(wèn)題,只要建立不同的模型,然后編寫相應(yīng)的程序。
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