实用大学数学建模论文(案例13篇)

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实用大学数学建模论文(案例13篇)
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大学数学建模论文篇一

随着科技的进步和社会的发展,数学这一基础学科已与其他学科相结合,且应用愈来愈广,已渗透到生产和生活的各个方面。我国从1992年开始举办大学生数学建模竞赛。近年来,大学生数学建模竞赛迅猛发展,为高等数学的应用型教学指引了方向,同时也激发了大学生的创新思维,锻炼了大学生的实践能力,受到了社会各界人士的关注和好评。

一、数学建模和大学生数学建模竞赛

何为数学建模?有人认为,数学模型即以现实世界为目的而做的抽象、简化的数学结构;也有人认为,数学模型就是将现实事物通过数学语言来转化为常见的数学体系。事实上,数学建模是运用数学知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程,主要方法是通过合理假设、引进自变量、借助各种数学工具实现对现实事物的数字化转变,进而描述或解决实际问题。

那么,受广大高校师生青睐的大学生数学建模竞赛又是什么呢?数学建模竞赛是全国大学生参与规模最大的课外科技活动,从一个侧面反映一个学校学生的综合能力,为学生提供了展示才华的舞台。大学生数学建模竞赛具有一定的开放性和应用性,同时兼具一定的综合性和挑战性。成果以一篇论文的形式上交,要求必须包含完整的建模步骤,包括问题的提出、模型的假设、变量的引入、建模过程、模型求解与分析、模型检验及应用。

二、大学生数学建模竞赛与课程教学培训中存在的问题

通过对山西工商学院历年来参加大学生数学建模竞赛的选手及其相关指导老师进行调查、走访,并考察其他高校的情况,笔者发现,相比往年的成绩,各大高校在近几年的竞赛成绩上有了飞速的提高,在学校的组织和鼓励下,参赛人数逐年递增,数学建模教学每年都在不断改革,同时除了参加竞赛,还在课堂外实践了数学与生产实际的结合过程。然而,通过参阅文献和访谈笔录资料,笔者也总结了近几年来大学生数学建模竞赛及竞赛培训教学中存在的相关问题。

第一,参赛学生的学习能力和综合素质有待提高。在思想品质方面,数学建模的参赛过程极其艰苦,需要学生具备意志力、求知欲、团队意识。我们的队员往往在此三方面表现一般。同时,在数学能力方面,学生的数学基础知识储备不足,软件处理的方法单一,实际问题转化为数学结构的创新思维并不能良好地展现。

第二,根据上述学生所表现出的问题不难发现,教师团队在数学建模培训教学过程中,教学观念滞后,创新能力有待提高,教学模式亟待突破,数学建模的教师团队应当做好学生的表率,要吃苦耐劳,要通力合作。

第三,正因为上述问题,数学建模培训也出现了弊端。培训方式单一,培训只讲求深入而不探索广度,培训时间安排不合理,培训的内容与建模竞赛不对接。

第四,经过调查发现,部分高校对组织数学建模竞赛的前期工作没有给予足够的重视,少数高校在竞赛的组织和开展中急功近利。另外,大多数高校在数学建模教学教育的过程中缺乏完整的制度和保障体系。

三、大学生数学建模课程教学培训策略

大学生建模竞赛除了能为部分大学生及其指导老师和高校获得荣誉外,更能培养大学生综合运用所学专业的意识,提升大学生的创新思维和抽象思维,以及自主学习能力和团队协作能力。因此,在数学建模课程教学培训中,应做好如下工作。

(一)教师层面

首先,数学建模课程教学培训应当以创新为起点。建模不是凭空而来的,教师要引导学生从生活实际中抽象出数学模型,真正在选题上下功夫,培养学生的创新思维。

其次,数学建模课程教学培训应当以数学知识体系为基础。教师不能仅仅将自己的专业知识传授给学生,数学博大精深,自身要不断涉猎新知识,不仅要注重数学学习的深度,更应当拓展数学学习的广度,为数学建模竞赛打下坚实的基础。

最后,数学建模课程教学培训应当回归实践。建模的目的是为了解决实际问题,无论多么复杂的数学模型,最后都要落到解决后的结果中。因此,教师既要教会学生建模,又要教会学生将建模的方法真正应用于解决实际问题,做到学以致用。

(二)学校层面

首先,制定系统的数学建模课程体系,包括合理的学时、学制,保证学生的学习,不能在竞赛前急抓一批学生现学现用。

其次,学校要做好数学建模竞赛的宣传和指导工作,尽量保证每位学生都能于在校期间参加比赛,获得锻炼。

最后,学校要时刻以学生为主,不能一味地为了获奖而出现教师代替学生的现象。

参考文献:

[1]刘建州.实用数学建模教程[m].武汉:武汉理工大学出版社,2004.

[2]李尚志.数学建模竞赛教程[m].南京:江苏教育出版社,1996.

[3]赫孝良.数学建模竞赛赛题简析与论文点评[m].西安:西安交通大学出版社,2002.

大学数学建模论文篇二

摘要:在当今社会数学已经渗透向生活的各个领域,概率、比率、机会、误差、图像、逻辑、程序等等数学概念已进入日常生活;各行各业都在数量化、数字化、数学化,用到的数学知识越来越多。但传统高等数学教学注重训练学生的逻辑推理能力,而没有注意训练如何从实际问题中提炼出数学问题以及如何用数学来解决实际问题,本文从建模思想的重要性、教育现状和改革思路以及已有的建模教学成果三个方面探讨数学建模思想在高等数学教学中的作用。

关键词:数学建模;高等数学教学

一、引言

11世纪的数学家、物理学家和天文学家高斯曾说:“数学是科学之王。”数学贯穿于所有科学理论之中,任何科学理论如果不应用数学,它就是粗糙的,不懂数学的人是不能进行深层次的科学思维的。

在当今社会数学已经渗透向生活的各个领域,概率、比率、机会、误差、图像、逻辑、程序等等数学概念已进入日常生活;各行各业都在数量化、数字化、数学化,用到的数学知识越来越多。从科学技术的角度来看,大量与数学相关的交叉学科相继出现出现,迅速发展例如:数学化学、数学生物、数学地质学、数学心理学、数学语言学、数学社会学等。有研究者认为高科技技术本质上就是一种数学技术。例如财物、会计专业软件包都是大量应用现有的相关数学知识,开发数学模型以及应用数学技巧、方法的结果。高等数学对于培养大学生数学思维、数学意识提升逻辑思维能力有重要意义。

二、数学建模思想的重要性

传统高等数学教学注重训练学生的逻辑推理能力,而没有注意训练如何从实际问题中提炼出数学问题以及如何用数学来解决实际问题,其后果是学生们学了不少数学,但不会用,为此在高等数学的教学过程中如何提升教学效果成为教学改革的一个重要研究问题。当前高等数学教学不重视应用性,很多学生数学的学习仅仅以通过考试为目的,数学成为抽象的、枯燥的、无实际用途的科学。数学建模则以“数学的应用与模型化”为主线,重视数学建模意识和应用能力的培养。

数学建模的思想在高等数学发展的历程中很早就有,但是现代教育技术环境的发展和大学生数学建模赛事的举行为数学建模的教学发展提供了契机和更好的外部环境条件,同时也对现代高等数学的教学提出了新的要求。数学建模对于培养大学生数学能力的作用的相关研究较多,研究结果表明:数学建模能够提升大学生理论联系实际的能力、可以提升思维能力、概括能力、归纳能力、创新能力。

三、数学建模教育现状和改革思路

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,也是世界上规模最大的数学建模竞赛。2012年,来自全国33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡、美国的1284所院校、21219个队(其中本科组17741队、专科组3478队)、63600多名大学生报名参加本项竞赛。竞赛能全面反应学生解决实际问题的能力、数学创造力、计算机使用能力、书面表达写作能力,特别强调创新意识、团队精神。已经成为我国大学生创新能力培养和提升的重要大型学术赛事之一。

郑州航空工业管理学院,在2008年至2010年累计有67支队伍,共计201名学生才加了全国的大学生建模大赛,并取得了良好的成绩荣获省级一等奖6项、省级二等奖8项、省级三等奖20项,但参赛学生来自全校各个不同院系,较多集中在数理与统计学院。

综上可见:通过数学建模对提升高等数学教学效果的实践研究,可以为高等数学的教学找到一条新模式,进而提升学生综合素质,培养出能更好适应社会的应用型专业人才。另外,对于数学建模教学实践还可提升高校的数学建模竞赛成绩,提升学校知名度,并影响到更多的学生,使学生们真正热爱数学学习,全面提升个人素质。

四、数学建模教学研究的相关成果

关于数学建模与提升提升高等数学教学效果的实践研究的相关研究主要集中在以下几个方面:

(一)数学建模的教学方法研究

许多研究者对数学建模的教学从不同角度和方面进行探讨,一些比较有影响的研究有:黄世华等,针对高专院系的建模教学现状,提出从指导思想、教学理念、教学内容、教学方法、考核方式出发,课程教学应采取以问题驱动研究式为主,以知识驱动讲授式为辅的教学方法才是行之有效的。刘浩等,认为数学建模应加强数学思维的互动训练,培养创新精神;加强信息素养的训练,开拓知识面;注重团队训练,提高团队合作意识。杨小钟讨论数学建模教育对高校数学教育改革的重要意义,以及存在的问题并提出了改变教学理念的改进措施。还有研究者通过具体的模型教学,讨论了建模思想的培养和相关的教学实践心得。柴中林、王航平等针对美国大学生数学建模竞赛提出了一些培训策略。

(二)数学建模教学意义研究

对数学建模的意义研究主要集中在数学建模与大学生能力培养和非智力因素发展等方面。沙元霞等提出学校可以通过增强数学建模意识、改进数学建模思想方法、提高数学建模能力,深化教育教学改革,培养数学应用型人才。蒋莉分析了数学建模对培养大学生数学素质的作用,并提出数学建模培养了大学生的抽象思维能力,提高了大学生的创新能力。杨太文等,研究数学建模竞赛与大学数学课程间的效用发现数学建模的学习可以明显提高学生的数学学习能力。

总之,当前我国大学生数学建模的教学水平相对落后,数学建模思想和高等数学相结合,可以提升学生的学习兴趣,进而促进学生主动学习和思考,养成独立思考学习的好习惯,从而培养学生的创新意识。数学建模大赛这个平台,有给了学生一个团队协作的机会,让学生能够提升自己的理论联系实际能力、应用写作能力和创造力。数学建模思想可以提高教学效果,而高等数学课程的开展为数学建模奠定了理论基础,两者相辅相成,密不可分。

参考文献:

[1]范英梅。高等数学、计算机与数学建模教学的关系分析[j].广西大学学报(自然科学版),2004,9.

[2]何伟。在高等数学教学中如何体现数学建模的思想[j].数学的实践与认识,2003,10.

[3]马戈等。现代教育技术环境下高等数学教学改革的实践与思考[j].高等数学研究,2004,5.

[4]蒋莉。浅谈数学建模在培养大学生数学能力的作用[j].理论探索,2012,2.

[5]沙元霞。基于数学建模的应用型人才培养[j].长春师范学院学报(自然科学版),2012,9.

[6]黄世华等。数学建模教学的方法研究[j].科教研究,2012,2.

[7]刘浩,杨艳梅。大学生数学建模教育的几点思考[j].数学教育与研究,2012,4.

[8]杨小钟。初探高校数学建模课程改革[j].大观周刊。2012,8.

[9]徐茂良。在传统数学课中渗透数学建模思想[j].数学的实践与认知。2002,7.

[10]杨进峰。经济应用数学教学研究[j].陕西教育,2012,7.

[11]吴秀兰等。浅议数学建模思想如何与高等数学教学相结合[j].吉林省教育学院学报。2012,9.

[12]柴中林等。国际大学生数学建模竞赛培训策略的一些探讨[j].科技视界,2012,9.

[13]杨太文等。数学建模竞赛与大学数学课程间的效用[j].高等教育,2012,10.

大学数学建模论文篇三

一、 论文形式:科学论文

科学论文是对某一课题进行探讨、研究,表述新的科学研究成果或创见的文章。

注意:它不是感想,也不是调查报告。

二、 论文选题:新颖,有意义,力所能及

要求:

1. 有背景.

应用问题要来源于学生生活及其周围世界的真实问题,要有具体的对象和真实的数据。理论问题要了解问题的研究现状及其理论价值。要做必要的学术调研和研究特色。

2. 有价值.

有一定的应用价值,或理论价值,或教育价值,学生通过课题的研究可以掌握必须的科学概念,提升科学研究的能力。

3. 有基础

对所研究问题的背景有一定了解,掌握一定量的参考文献,积累了一些解决问题的方法,所研究问题的数据资料是能够获得的。

4. 有特色

思路创新,有别于传统研究的新思路;

方法创新,针对具体问题的特点,对传统方法的改进和创新; 结果创新,要有新的,更深层次的结果。

5. 问题可行

适合学生自己探究并能够完成,要有学生的特色,所用知识应该不超过

高中生的能力范围。

三、 (数学应用问题)数据资料:来源可靠,引用合理,目标明确 要求:

1.数据真实可靠,不是编的数学题目;

…… …… 余下全文

大学数学建模论文篇四

数学是一切科学与技术的基础,它的产生与发展都是为了推动社会的发展。因此,数学在社会生活中的地位是不可动摇的。然而,很多人都习惯把数学知识说成理论性的知识,觉得数学知识对社会的发展起不到促进作用,故从心底对数学产生了数学无用论的思想。20世纪70年代,数学建模进入了一些西方国家大学,它的出现带动了数学领域的发展,也驳斥了数学无用论的思想,使得数学理论很好地实践于生活当中的各个领域。20世纪80年代开始,随着改革开放,我国的数学建模教学和数学建模竞赛活动也日益蓬勃地发展起来。1982年复旦大学首先在应用数学专业学生中开设了数学模型课程,随后很多院校也相继开设。由于数学建模在各个高校中成功地引入,1994年教育部高教司决定每年在全国举行全国大学生数学数模竞赛。随着每年数学建模竞赛的发展,目前数学建模课程和竞赛在本科院校得到了普及,从而推动了数学教学的发展。

随着数学建模竞赛在本科院校的普及,开始增设了高校大专组的数学建模竞赛。数学建模竞赛的引入,提高了高职院校数学课程的重视度,改变了古板、简单地传授数学理论知识给学生的课程方式。另外,随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,数学建模和与之相伴的科学计算正在成为众多领域中的关键工具。

一、数学建模的概念及竞赛模式

用数学方法解决科技生产领域的实际问题,关键第一步是建立相应的数学模型。也就是说,当需要从定量的角度分析或者探究一个实际问题时,就要在调查研究的基础上,充分了解对象信息,做出合理的假设,分析其内部规律等,运用数学的符号或者语言表示出来,这就是数学模型。通过计算得到的模型结果来解释实际问题,并接受实际的检验,这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。

一般来说,数学建模过程按照以下步骤来进行:

为了激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识而,培养创造精神及合作意识,同时推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革,国家教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办而向全国大学生的群众性科技活动,即全国大学生数学建模竞赛。数学建模竞赛遵循的模式:

1)参赛队由三名大学生和一名指导教师组成,指导教师负责学生的训练,竞赛时指导教师不得参与。

2)参赛者从所给的题目当中选择一道题目来进行竞赛,竞赛期间可以运用各种方式进行查阅自己所需要的资料,如:计算机网络,学校图书馆等等。

3)竞赛时间为三天,到时参赛者须提交一篇有关数学建模竞赛的论文,其中论文内容包括:摘要,问题的重述,问题的分析,模型的假设,符号说明,模型的建立,模型的求解,模型评价,参考文献等。

4)竞赛期间,时间由参赛者自由安排,但是不允许参赛者与其他组的参赛者进行讨论、交流。

二、高职院校进行数学建模教育存在不足

高职院校教育以培养实用型、技能型人才为目标,侧重于培养学生的应用能力。数学建模正是运用数学知识建立数学模型的方式,解决实际问题。因此,数学建模的目的与高职院校教育的目的不谋而合。在高职院校推广数学建模竞赛,不但可以提高高职院校的竞争力,而且符合它的办学理念。然而,在许多高职院校中,对学生进行数学建模能力培训重视的力度不够。

在学生方面,高职院校的学生认知水平低下,拥有的数学基础比较差、应用数学软件能力不强、解决实际问题的意识不强等种种因素,导致了学生害怕数学,学习数学只是为了应付考试,对数学产生了恐惧感,同时心里也产生了数学无用论的思想。

在教师方面,师资不足,数学教学方法单一,教学方式陈旧,只是采取填鸭式的教学方法。大部分数学教师对数学建模课程的研究不是很渗透,只是简单地了解数学建模课程的初等模型.对于较为深入的模型没有深入地进行研究,以致在教学方面,没有能够很好地带动学生去学习数学建模课程,使学生对数学建模课程产生学习的兴趣。

在学校方面,由于学生数学底子较差,有些学校不开设高等数学和数学建模课程。高职院校学生竞赛项目较多,很多竞赛都与本专业钩挂,导致学校较重视与相关专业竞赛的项目,而忽略了数学建模竞赛。学校对数学建模选修课给予课时不足,使得学生只能了解数学建模选修课的皮毛,且学校对全国大学生数学建模竞赛支持的力度不够。

三、数学建模对高职院校的影响

(一)对课程教改方面的影响

数学教育本质上是一种素质教育,传统的数学教学方法仅仅介绍数学的理论知识,对问题的应用背景等方面介绍较少,另外高职院校学生的数学底子相对薄弱,单纯地向他们灌输数学的理论知识,不但没有提升他们的数学理论水平,反而使他们对数学知识失去了学习的兴趣。然而,在数学教学课程中引入数学建模思想,将数学建模的思想和方法融入数学教学课程中,为数学与外部世界打开了一个通道,打造了一种以学生为中心的全新的、有效的数学教学模式,为学生提供将所学的知识应用于解决实际问题的机会,给学生以更大的思维空间,提高学生的思维能力和数学素质,也大大增加了学生学习数学理论知识的兴趣。

随着数学建模的`概念以及电子计算机的出现,数学知识的应用已经以空前的广度和深度向其他各个行业渗透。数学模型这个词越来越多地出现在现代人的生产、工作和社会活动中。例如:公司要根据产品的需求状况、生产成本等信息,建立一个投资方案模型,认真核准投资的收益率和风险损失率,在投资前较好地对投资进行预测和评估,确定投资方案,以取得最佳经济效益;气象工作者为了得到准确的天气预报,一刻也离不开根据气象卫星汇集的气压、雨量、风速等数据建立起来的数学模型等等。高职院校的各个专业都是以实践性为主要目标,在各个专业教学中输入数学建模的思想,不但能够增加学生学习数学理论知识的兴趣,而且还可以提高他们对专业知识的理解能力.同时提升他们分析以及解决问题的能力;另外,数学建模思想的引入,改变了原专业课程的授课方式,相当于向专业课程注入了一个新鲜的血液,其教学方式也达到了促进的作用。因此,引入数学建模思想,可以有效地扩大数学的实用性更好地为专业课程服务,达到双赢的目的。

例如:求汽车在公路上做匀速直线运动的路程。

相对于这道题来说,估计每个人都会求解,都知道答案应该为:路程等于速度乘以时间,即s=v*t。

然而,对于这样答案理解的人,也仅仅局限于初中阶段。对于大学阶段,我们还能单一地这样认为吗?汽车在做直线运动过程中,每时每刻的速度都会一样吗?显然,汽车在做直线运动过程中,每时每刻的速度肯定不会一样的,上述问题只是一种理想的状态,它忽略了空气阻力等其他因素,即在求解汽车在公路上做匀速直线运动的路程的模型中,首先假设空气阻力忽略不计,公路上的阻力都是一致的,这样我们才可以得出汽车在公路上做匀速直线运动的数学模型:s=v*t。通过学习数学建模课程,经过这样地处理,既向学生灌输了数学建模的概念,增加了他们学习数学的兴趣,又使得学生对问题的来龙去脉产生了清晰的认识。因此,在高职院校各个专业课中引入数学建模思想,不但使得学生对知识有了更清晰的认识,而且也可以促进专业课程的改革。

(二)对学生的影响

开展数学建模活动,能扩大学生的知识而。数学建模所涉及的内容广泛,用到的知识而宽广,运用涉及的领域在物理学、经济学、管理学等各方面。学生参加数学建模课程的培训,可以学习到多种类型的数学模型,比如:线性规划模型、人口预测模型、层次分析法模型等等。这些模型都是拥有实际的背景,使得学生不仅对问题的实际背景来源有了更深地认识,而且增加了他们课外知识的知识面。其次,建立和解决数学建模模型,一般都会运用到数学编辑器和数学软件;开展数学建模竞赛活动,使得学生对数学编辑器mathtype和数学软件 matlab、lingo产生了了解,熟悉它们基本的运用,扩展他们的模型解决能力。

开展数学建模活动,有利于培养学生的自主创新和实践能力。数学建模是一个富有创造性思维的活动,它不等同于简单的应用题目。对于给予一道数学建模应用题目,它没有绝对统一的答案,这给予了很大的思维空间。将数学建模的方法和思想融入教学课程中,有助于激发学生的原创性冲动,唤醒学生对工作的创造性意识。通过建立模型,学生要从错综复杂的实际问题中,抓住问题的本质,明确问题的要求,将问题与实际联系在一起,做出合理的假设,运用所给问题的条件寻求解决问题的最佳方案和途径,这一过程能充分发挥学生丰富的想象力和创新能力。另一方面,数学建模是科学运用到实践的过程,高职院校当中开展数学建模活动可以有效地培养高职学生的实践能力和动手能力以及分析问题和解决问题的能力,为学生今后从事技术性工作奠定良好的基础。

开展数学建模活动,有助于激发学生学习的兴趣。数学建模的主要目的是把所学到的知识运用到实践中,数学建模的很多题目都与我们自身息息相关的。例如:的c题目,问题针对脑卒中(俗称脑中风)是目前威胁人类生命的严重疾病之一,为了进行疾病的风险评估,对脑卒中高危人群能够及时采取干预措施,也让尚未得病的健康人,或者亚健康人了解自己得脑卒中风险程度,进行自我保护。题目给出了中国某城市各家医院1月至12月的脑卒中发病病例信息以及相应期间当地的逐日气象资料,让我们建立数学模型研究脑中风的发病率与什么因素有关,我们如何预防脑中风的发生。因此,这样的题目贴近生活,很容易激发学生想去进一步研究的兴趣,想知道究竟何种原因产生这种疾病,这种疾病有何危害,如何去预防等等。

开展数学建模竞赛活动,有助于增强学生之间的团结合作精神。在当今世界上,团结合作是每个人应该具备的一种品质。在团结合作过程中,我们可以学会如何与人相处,如何尊重他人,如何宽容他人,如何培养我们的责任心。数学建模竞赛由三个人组成一个小组,在竞赛期间,我们要顺利、完整地完成一道题目,成员间必须拥有合作的意识,以及分工要合理。因此,学生参加数学建模竞赛,不仅可以培养同组队员之间的默契,而且也可以增强学生之间的团结合作精神。

四、结论

数学建模已是当今时代所需要的,数学建模竞赛是全国各个学科大竞赛当中参赛者人数最多的一项比赛。高职院校开设数学建模课程以及参加数学建模竞赛,不但可以提高课程的教学效果和质量,而且还可以有效地提升学生的基本素质,激发他们的潜能。

大学数学建模论文篇五

“摘要”是对整篇论文的缩写,建立在通读全文、理解全文的基础之上。评审专家评阅论文时,总是先看摘要,摘要给专家留下第一印象,是评奖的敲门砖。“摘要”包括:问题背景,要达到什么目标,解决问题的思路、方法和步骤,模型的主要内容、算法和结论,模型的特色。好的“摘要”能很快吸引评审专家的注意力,它建立在多次修改、反复推敲的基础之上,具有统揽全文、层次分明、重点突出、文笔流畅的特点。

“问题提出”也可写作“问题重述”。是将竞赛试题所给定的问题背景和解题要求用论文书写者自己的语言重新表述。在美国的数学建模竞赛中,这一部分称为background或者introduction。

任何问题的求解都有它的背景和适用范围,建模试题来自于现实问题,同样受到各种外在因素的约束。“模型假设”就是界定一个范围,或给出几个约束条件,一使得问题的解决过程不至于太复杂,二使得其他人在使用该模型时知晓它的适用范围。“模型假设”不是凭空臆造的,是在建立模型的过程中挖掘、提炼出来的。

数学符号是数学语言的基本元素,具有抽象性、准确性、简洁性的特点。数学模型由数学符号组成,模型的求解通过符号的运算来完成。可见,在建立数学模型时根据需要随时引入必要的数学符号是多么重要的事情。根据竞赛要求,在建立模型的过程中所引入的数学符号要在本模块给出说明,最好的说明方式是列一个表格。

众所周知,解决数学问题最难、最重要的一步就是明确解题思路,确定解题方法。而“分析”,则是迈出这一步的关键。数学建模也这样。建模试题往往由几个子问题组成,这时的“问题分析”既要有全局分析,也要有局部分析。“问题分析”包括:分析解决该问题需要用到哪些专业背景知识;分析解决问题的切入点、重点和难点;分析解决问题的思路、方法、工具和步骤。这样的分析对于“如何建立模型?采用哪些数学理论或公式?怎样求解?会遇到哪些困难?”具有指导作用。

“模型建立”就是将原问题抽象成数学的表示式,主要步骤:

第一步,根据问题的实际背景和专业背景,选择适当的数学理论或工具。例如,如果是变化率问题,则考虑借助于导数或微分方程的手段;如果涉及面积、体积、曲线弧长、功、流量等几何量或物理量,则考虑运用积分元素法,将问题转化为定积分、或重积分、或曲线曲面积分;如果是随机数据的处理,则考虑统计分析的方法。

第二步,确定常量、变量,用符号来表示这些量。

第三步,建立数学模型,即建立常量、变量之间的关系。这种关系可以是方程、函数或表格。

少数模型可能是简单的数学式子,求解起来比较容易。有些模型虽然也可用数学式子表示,但其中含有难以析出的参数,求解很困难,有的模型面对的就是一堆数据,对于这两种情形,就需要借助于软件matlab,mathematic,maple,sas,spss中的某一个编程求解。

数学建模竞赛的题目来自于科技、工程、经济、社会等领域的实际问题。由于问题的复杂性和方法的局限性,所建立的数学模型与实际情况之间会有差距,模型可靠性的检验成为必然。为了检验提交的数学模型与实际情况吻合的程度,竞赛题中往往会提供一些来自于背景问题的实验数据。“模型检验”就是将给定的数据代入模型,计算相对误差和绝对误差,如果误差较大,就要返回去调整模型以提高可靠性。

该标题也可写成“模型的优缺点分析”。分析模型有哪些优点,缺点是什么。也有人将这里的标题改写为“模型评价、推广与改进”。其中的“推广”是将前述“模型假设”中的某些条件适当放宽,看看结果会怎样。“改进”是指对模型或算法做出某种改进。

列式参考的主要文献。

详细的软件程序、程序运算过程、运算结果;用于模型检验的数据表格;其他不宜放在正文中的数据表格。

大学数学建模论文篇六

在得知xxxx年全国大学生数学建模竞赛中,我们队(队员:)获得xxxx省赛区二等奖的时候,我并不喜出望外,反而觉得有点遗憾,有点可惜,因为我们没有完全发挥出水平,这样成绩对我们来说并不理想。其实这也是在我的预料之中的。以下是我个人在这次比赛中的感受:

在数模竞赛中想获得好成绩,进军全国评选并非易事。首先模型要建得好,其次文本要写得好,即叙述要简洁,文字要流畅,逻辑严谨。可要做到这两点并不容易,每个问题涉及的知识面很广,要求有扎实的数学基础,需要掌握高等数学,线性代数,离散数学,概率与数理统计理论,有时还要涉及物理等等方面的知识,这有赖于我们平时不懈的努力和刻苦的学习钻研。此外,开始建立的模型并不是最优的,需要反复修改,不断优化,最后才能求出最优解。建立好数学模型后,接下来是写文本,文本必须简洁,让人容易看懂,如果文本写得不好,不能把模型正确表达出来,也不能取得好成绩。因为文本在评分中占了很大的比例,直接影响我们的论文是否能够获得高分。

比赛的形式是以三人为一对的,队员之间分工合理、科学与否直接影响比赛成绩。如果能充分发挥各个队员的优势,那么这是最好的。例如,文笔好的负责写文本,数学好的负责建立模型,查资料,编程好的负责编程求解。也就是团队精神,在意见有分歧的时候,要顾全大局,而不要各做各的,互不谦让,这一点无论做什么都是至关重要的。

在这次比赛中,我们队合作得很愉快,配合也很默契,所以我们很顺利的.建立了模型,并求出了模型的解。在与同学们和老师讨论过程中,我们发现很多他们讨论的问题,是我们小组讨论过,并证明过不是最优解的模型。可以说我们是最早建立模型的,并得出模型的解的。但我总觉得我们的文本写得不理想,不满意,这也没办法,因为我们花在第三个问题的时间太多了。以至到快要交卷的时候我们还忙于修改文本。

我已参加过两次比赛,两次的成绩都不错,因此我们组比别人有优势,有参赛的经验,除外,对于做题我们都很有经验,知道如何去查资料,怎样与指导老师讨论问题,可以说,有一种居高临下的感觉,游刃有余。

虽然我们没在全国上获奖,但我们已经尽了力,结果如何,都无怨无悔。最后我要感谢广州大学给我们提供这么一个参赛的机会,学校为了这次比赛,准备了很多人力物力,在比赛前一个月组织参赛的学生集训,这是我校在这次比赛中取得好成绩的原因之一。很多老师为了这次比赛花了很多心血,而且在比赛的最后一天,一些老师还陪着学生一起通宵达旦,这是难能可贵的精神,我想在我们学校应该大力发扬。预祝我校在今年的全国大学生数学建模取得更优异的成绩。

大学数学建模论文篇七

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

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。

大学数学建模论文篇八

(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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[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。

大学数学建模论文篇九

高校数学教育是高等教育的基础学科,占据重要的一席之地。如何改变学生对数学枯燥乏味的学习状态,让学生轻松愉快地参与到数学学习中,是当前高校数学教学者面临的一个重要课题。在高校数学教学中开展数学建模竞赛,不仅能培养学生的创新思维,还能有效提高提高学生的创新能力、综合素质和对数学的应用能力。本文对高校开展数学建模竞赛与创新思维培养进行了分析阐述,并对此进行了一定的思考。

数学建模是一种融合数学逻辑思想的思考方法,通过运用抽象性的数学语言和数学逻辑思考方法,创造性的解决数学问题。当前很多高校中开始引入数学建模思想来加强学生创新能力的培养,可以使学生的逻辑思维能力和运用数学逻辑创新解决问题的能力得到提升。数学建模竞赛起源于1985年的美国,几年后国内几所高校数学建模教师组织学生开始参与美国的数学建模大赛,促进了数学建模思维的快速发展。直到1992中国首届数学建模大赛召开,而后一发不可收拾,至今仍以每年20%左右的速度增长,呈现一派繁荣景象。

2.1数学建模竞赛自主性较强。自主性首先体现在在数学建模过程中学生可以根据自己的建模需要通过一切可以利用的资源、工具来进行资料查阅和收集,建模比赛队员可以根据自己的意见和思维进行灵活自由解答,形式不拘一格。其次体现在数学建模竞赛的组织形式呈现多元化特点,组织制度上也较为灵活多样,数学建模主要侧重于分析思想,没有标准答案可以参考分享。2.2建模队伍呈日益燎原之势。1992年首届中国数学建模大赛开展以来,其影响力与日俱增,高校和社会各界对数学建模颇为重视,参赛队伍、参赛学生的质量一直处于上升状态,数学模型也日渐合理科学,学生团队在国际数学建模大赛中屡创骄人战绩。2.3组织培训日益加强。数学建模竞赛对学生数学知识的掌握及灵活运用、口套表达、语言逻辑思维、综合素质都有着非常高的要求,因此高校遴选参赛选手都投入了很大的精力,组织培训的时间很长,培训内容也很丰富,为数学建模竞赛取得好成绩奠定了坚实的基础。

3.1学生的团队协作能力和意识得到增强。数学建模竞赛的团队组织形式活泼自由,通常采用学生组队模式开展,数学建模竞赛队伍形成一个团结战斗的整体,代表着不仅仅是学校的声誉,还一定程度上展示着国家的形象。经过长时间的培训,对数学模型的研究和分析,根据学生训练中的优势和特长,进行合理科学的小组分工,让学生快速高效地完成整个数学建模,在建模过程中学生统筹协作、密切配合,发挥各自的优势和长处,确保数学建模取得最大效用,学生的团队协作能力和意识得到锻炼,责任感和荣誉感进一步增强,通过建模竞赛彰显团队的合作能力和中国数学建模方面的发展。

3.2高校学生参赛积极性高涨。近年来大学生数学建模竞赛的参与性高涨,参赛人数保持着20%左右的上涨幅度,参赛成绩也较为理想,创新能力得到了较好的锻炼和培养,综合素质得到提高,数学的应用能力提升。

3.3高校学生数学逻辑思维能力和灵活运用知识的能力得到提升。数学建模竞赛充满着刺激性和挑战性,是学生各方面综合能力的一个展示。在数学建模竞赛中,学生不仅要需要扎实丰厚的数学知识储备,还需要具备清晰的数学逻辑思维和语言表达能力。同时要有机智的临场发挥能力和应变能力,不怯场、不惊慌,有充分的思想准备,能轻松应对其他参赛选手和评委的提问,能组织条理性、逻辑性的语言进行表述,将参赛小组数学模型的含义和设计清晰完整的传达给评委和其他参赛选手。在这个过程中,无疑会使学生的数学逻辑思维和语言表达能力及灵活运用数学知识的能力有一个较大的提升。

3.4学生的自学能力和意志力得到锻。数学建模竞赛对参赛学生的综合知识和能力要求非常高,难度也非常大,需要与众不同的智慧和能力。可以说数学建模过程中,有许多高深的知识难于理解,有的日常学习过程中根本接触不到,需要数学建模参赛小组成员的互助合作,充分发挥各自优势和平时培训中的知识积淀,通过借助大量的工具书及参考资料,加上团队的`理解分析去摸索,探寻数学建模所需要的基础知识,无疑这对学生的自学能力培养是一个很好的锻炼。另外,搜寻资料、学习数学建模知识的过程是枯燥乏味的,需要长久的耐力和信心,无疑这对学生的坚毅不畏难的品质是一个很好的培养和磨炼。

3.5创新思维与能力得到有效提升。经过艰苦复杂的数学建模训练,高校学生信息收集与处理复杂问题的能力得到培养锻炼,学生数量观念得到增强,能够养成敏锐观察事物数量变化的能力,数学的严谨推导也使学生养成认真细心、一丝不苟的习惯,逻辑思维能力得到提高,思路变得更加富有条理性,能灵活地处理各种复杂问题,有效解决数学疑难,数学理论能更好第应用于实践,数学素养进一步得到提升。

综上所述,高校学生数学建模竞赛的开展,能较高地提升学生的创新能力和综合素养,团队合作能力、竞争能力、表达交流能力、逻辑思维能力、意志品质能力等都能得到良好的塑造。高校要积极组织和开展数学建模竞赛,使学生的综合素质得到发展和锻炼。学校用重视和鼓励全体学生参与数学建模竞赛,通过竞赛实现学生各方面能力尤其是创新能力的培养。

[1]赵刚.高校数学建模竞赛与创新思维培养探究[j].才智,20xx(06).

[2]陈羽,徐小红,房少梅.数学建模实践及其对培养学生创新思维的影响分析[j].科技创业月刊,20xx(08).

[3]赵建英.数学建模竞赛对高校创新人才培养的促进作用分析[j].科技展望,20xx(08)5.

[4]毕波,杜辉.关于高校开展数学建模竞赛与创新思维培养的思考[j].中国校外教育,20xx(12).

大学数学建模论文篇十

摘要:在新课改以后,要求教师要在教学中重视学生的主体地位,提升学生学习兴趣,培养他们的自主学习能力。本文从小学数学教学过程中数学建模入手,对如何将数学建模运用到学生解题过程中进行了分析。

关键词:小学数学;建模;运用

数学建模是指利用数学模型的形式去解决实际中遇到的问题,换句话说,就是利用数学思维、数学方法解决各种数学问题。数学建模是在新课程改革后出现的新概念,经过一段时间的观察我们可以发现,数学建模的方法能够有效的提高学生的学习兴趣,培养学生的数学能力。这种方式能够将复杂的数学问题利用简单的方式找到解决方案,是提高小学数学课堂效率及课堂质量的有效手段。小学数学是小学学习中的重要课程之一,也是培养学生数学思维的重要阶段。可以说,小学数学的学习是学生学习数学的关键,对今后的学习起到极大的影响。因此,对于小学数学教师来说,不断的完善教学手段,提高数学课堂质量是教学工作中的重中之重。而数学建模就是为了解决数学在生活中的实际问题,能够让学生感受到数学本身的魅力,培养他们的数学思维,提高数学学习能力,从而让小学数学教学质量也得到大幅度的提升。小学数学与数学建模之间有着密不可分的作用,两者相互联系、相互促进,如何有效的将数学建模运用在小学数学教学过程中,是每个小学数学教师都值得思考的问题。

一、培养学生数学建模意识

数学建模是为了解决数学中遇到的问题,数学本身特别是小学数学也是一门较贴近学生生活的学科。因此在数学学习中,教师要首先培养学生的数学学习意识,让他们感受到数学与生活的紧密联系,然后再引导学生用数学建模去解决遇到的问题。在这一过程中,数学教师要注意以下两个问题:(一)在教学中一定要贴近学生的生活,课堂中所提出的问题也必须要符合生活实际,让学生对所学内容感到亲切。积极引导学生利用多种方式解决同一问题,尤其是利用数学建模的方式,以达到培养他们的数学思维以及想象能力的目的。(二)在学生进行数学建模的过程中要利用多鼓励的方式调动他们对数学学习的积极性,让他们在数学建模中获得成就感,增加自信心,以此来提高学生在今后学习中使用数学建模方法的热情。

二、提高学生想象力,用数学建模简化问题

对于小学生来说,他们的思维与其他年龄段相比极其活跃,拥有了丰富的想象力。在数学学习中,如果能将想象力与数学学习结合在一起,一定会得到意想不到的效果。教师可以根据小学生这一特点,提高他们的想象力,然后再引导他们利用数学建模解决问题,让题目简单化。具体来说,就是在面对复杂的'数学问题时,教师可以先为学生创建教学情境,以这样的方式提高学生的学习兴趣,让他们愿意主动去深入的研究遇到的题目。之后教师再去对他们进行引导,让他们能够理解题目中所提问题的含义,并能够运用他们的想象能力思考解决问题的方式。最后再引导他们进行数学建模,解决问题。这样的方式充分的利用了学生的想象能力,将所需解决的问题简单化。

三、选择合适的题目作为建模案例

在数学建模过程中,教师也要时刻牢记题目应该贴近学生的生活,符合实际,并且具有一定的趣味性,让他们有兴趣投入到数学建模的过程中去,然后再反复练习之后达到提高他们建模能力的目的。在选择数学建模案例时教师主要应该注意以下两点:首先,教师在选择建模案例时要尽量选择比较典型的问题,能够让学生在学习了该题目以后掌握这一类的解题方法,达到小学数学教学的目的。所以,这就需要教师对题目进行深入的分析,看是否在拥有趣味性、真实性的同时符合教学要求。其次,题目最好能够拥有可变性,教师能够通过对题目中已知条件的改变让学生进行不同方面的建模练习,以此提高他们数学建模的能力。

四、引导学生主动进行数学建模

在教师经过反复的教学后,学生都已经拥有了基本的数学建模知识,了解了数学建模过程,并且能够在解题过程中简单的使用数学建模。此时,教师在教学中就可以引导学生利用数学建模解决数学题目了。引导学生用数学建模方法解决数学问题,就要在解题过程中多对学生进行这一方面的鼓励,让他们提高建模信心。在这一过程中,教师还可以尝试让学生之间利用合作的方式让他们进行数学建模方法的探讨,并在探讨的过程中吸取他人的经验,提高自己数学建模水平,同时这样的方式能够让数学建模深入到每一个学生的心中,逐渐影响每一个学生的解题思路,让他们能够在解题过程中熟练运用建模的方式,提高解题能力。数学建模的方法能够有效的改变过去的传统教学思路,增加学生对数学的学习兴趣,提高数学解题能力。这种教学方法对于小学数学教师来说,值得不断的探讨研究,并应用在教学中,以此提高数学课堂的教学效率和教学质量。

大学数学建模论文篇十一

随着社会的不断发展和科学技术的进步,数学在现实生活中的应用越来越广泛,尤其是计算机技术的发展及广泛应用,使数学建模思想在解决社会各个领域中的实际问题的应用越来越深入。本文笔者简要谈谈数学建模思想融入大学数学类课程的意义和方法。

所谓数学建模就是指构造数学模型的过程,也就是说用公式、符号和图表等数学语言来刻画和描述一个实际问题,再经过计算、迭代等数学处理得到定量的结果,从而供人们分析、预报、决策与控制。那么数学模型就是利用数学术语对一部分现实世界的描述。数学建模思想是指理论联系实际,将实际的事物抽象成数学模型,然后利用所学的理论来解决问题的一种思想。

在新形势下,传统的数学教学方法已经无法适应现在大学数学教育改革的需求,数学建模思想与大学数学类课程教育融合成为目前高等院校数学教学改革的突破口。

(1)数学知识在各个领域的应用越来越广泛。如今数学知识在各个领域的应用越来越广泛,尤其是在经济学中的应用最为显著。自从1969年创设诺贝尔经济学奖以来,就有不少理论成果来自利用数学工具分析经济问题。事实上,从1969年到20xx年这35年中,一共产生了53位获奖者,其中拥有数学学位的共有19人,所占比例为35.8%;其中拥有理工学位的有9人,所占比例为17%;二者共计占52.8%;其中共有29位诺贝尔经济学奖的获得者是以数学方法为主要的研究方法,约占总人数的63.1%。然而几乎所有的诺贝尔经济学奖获得者都运用了数学方法来研究经济学理论。除了在经济领域,数学建模思想也广泛应用于生物医学,包括超声波、电磁诊断等方面。同时数学建模还将数学与生物学融合进了基因科学,例如基因表达的定型、基因组测序、基因分类等等,在生物学领域需要建立大规模的模拟以及复杂的数学模型。可见数学建模思想的应用是非常广泛的,并对其他领域的发展起着重要的推动作用。

(2)有利于激发学生的学习热情,丰富大学数学课程。一般的数学课,通常只是重视理论知识的讲解和传授,对知识点的推理和思想方法的分析较少。而且多数学生为了应付考试,也只是以“类型题”的方式去复习知识点。这样的方式虽然能够让学生掌握一部分数学知识,可是却不能提高学生的数学素质,不能提高学生对大学数学的学习兴趣。而数学建模思想运用数学知识来解决生活中的实际问题,这样就使数学活了起来,而不是死的理论知识。运用数学建模思想能够让学生在数学中感悟生活,在生活中体会数学的价值,更容易吸引学生的学习兴趣。而兴趣是学习最有效的动力,让学生主动参与学习而非被动学习,取得的教学效果会更好。

(3)是加强数学教学改革,适应时代发展的需要。在大学数学教学活动中,许多学生常常陷入这样的困惑之中:花费了大量的精力,做了很多习题,但是却感受不到数学的作用和价值。而教师在教学中也总是告诉学生数学是一门很有用的课程,但是却举不出现实的例子。并且传统的教学方式也只是教会学生掌握简单的理论知识,并不能提高学生的数学素养和数学意识。而将数学建模思想融入到大学的数学类课程之中就能很好地解决这些问题。因为将数学建模思想运用到数学类课程中,就能够让学生在独立思考和探索中感受到数学在现实生活中的实用价值,提高学生运用数学的眼光去观察、分析以及表示各种事物的空间关系、数量关系和数学信息的能力,提高学生的创造能力和创新意识。

(1)教师在教学过程中较少渗入数学建模思想。目前在高校数学教学中数学建模的思想应用得仍然较少,重视程度不够。不少高校的教师在开展大学数学类课程时,仍然只是停留在数学知识的教学方面,并没有对学生进行研究性学习探索。据调查,大多数高校教师对日常的教学工作能够认真完成规定的教学任务,但能够真正创造性地把数学建模思想融入到数学教学任务中的教师较少。大多数高校数学老师都意识到探索式的数学建模教学很重要,但真正将数学建模思想与数学教学融合的尝试和探索却很少。可见多数高校教师虽然明白数学建模思想的重要性,但是由于缺乏足够的数学建模教学的相关知识及经验,在实际教学中数学建模思想仍未得到充分的运用。

(2)开设的有关数学建模的课程和活动较少。虽然数学建模思想得到了越来越广泛的应用,但是在高校中实际开设的有关数学建模的课程并不多,尤其是应用数学、数学实验以及计算机应用等一些需要渗入数学建模思想的课程在实际的教学过程中并没有创造性地运用数学建模思想。另一方面,校内自主开展的有关数学建模竞赛和活动并不多,宣传力度也不够,无法让更多的学生了解数学建模的意义和价值,更无法参与到数学建模活动中去。

(3)学生对数学的态度和观念还未改变,对数学建模缺乏深入的了解。大学数学是一门较为抽象的学科,其概念、定理和性质都不容易掌握,由于其具有一定的难度,所以不少学生对大学数学类课程以及数学建模没有兴趣。并且这些学生在初中和高中阶段也学习数学,但是不少学生是为了应付考试,并没有见识到数学的应用性,觉得数学是一门纯理论的课程,没有实用价值。同时很多学生对数学建模思想的运用并不够了解,不知道如何将数学知识和数学方法应用到实际的生活中去,觉得数学没有用,也没有深入学习的意义。

(1)提高课堂教学质量,创造性地运用数学建模思想。大学的数学类课程主要有“线性代数”、“高等数学”、“运筹学”、“数学建模”、“概率论与数理统计”等,这些课程的核心部分都跟高等数学有关,所以要注重提高数学类课程的教学质量关键就在于高等数学,而要提高高等数学的教学质量就必须在教学过程中创造性地应用数学建模思想。对于主修数学的学生,要加强对计算机软件和语言的学习,系统性地对数学原理进行剖解和分析,合理运用数学知识和数学方法解决社会实际问题。在教学中多引导、启发学生利用对生活问题和科学问题的深入研究,主动结合自己的课程理论知识和数学建模,使数学建模思想融入到学生的整个学习过程中去。对于非数学领域的问题,要启发学生运用计算机软件建模,从而解决不同领域中的数学建模问题。

(2)多开设跟数学建模有关的数学类课程。例如除了开设跟数学建模有关的必修课,还可以开设一些跟数学建模有关的选修课,为其他专业的学生提供接触和了解数学建模思想的机会,为学生拓展知识领域,为其解决该领域的问题提供有效的方法。例如,经济学有关专业的学生就可以通过选修跟数学建模有关的课程,解决其在经济学中遇到的问题,因为很多跟经济学有关的问题仅仅靠经济学的知识是无法解决的,像贷款计算这样的问题就要将数学与经济学联系起来才能解决实际问题。

(3)广泛宣传,让学生了解数学建模的意义和价值。学生是教学过程中的主体,目前,大学数学建模课程开设效果不佳,学生参与度低的主要原因就是学生缺乏对数学建模的深入了解。那么,要提高学生的参与性,促进数学建模思想与大学数学类课程的融合就必须加强宣传,让学生深入了解什么是数学建模。同时,在课堂上就是也要转变传统枯燥的教学方式,多使用启发式教学和探索式教学,吸引学生的学习兴趣,让他们发现数学对社会实际生活的重要作用,转变他们对数学的态度,并引导学生对数学建模和数学课程感兴趣。

(4)转变数学教育理念及教育方式。要转变传统的教育方式,将教学的重点放在数学知识在生活中的应用问题上,而不是将知识与实际生活割裂开来。同时在教学中要注重证明和推理,加强学生对数学方法的掌握注重培养学生对实际问题的逻辑分析、简化、抽象并运用数学语言表达的能力。也就是说教学的重点在于提高学生的数学学习能力和加强数学意识和数学方法的应用,这样才能够培养出具有创新能力和创新意识的人才。

(5)多开展数学建模活动和竞赛,提高学生参与性。在高校内部要多开展跟数学有关的活动和竞赛以及专家讲座等,一方面加强学生对数学建模的认识,另一方面也提高了学生的参与性。通过专家讲座,不仅可以让学生更深入地了解数学建模的价值,也加强了学术交流,提高学生的数学建模应用能力。通过数学建模竞赛,为学生提供展示自己智慧、充分发挥其能力的平台。同时,竞赛也可以让学生在竞赛中发现自己的不足,在交流中不断完善自己的缺陷,拓展学生的思维。而且,在数学建模比赛中,通过让学生探究跟生活实际有关的例子,提高学生对数学建模的兴趣,加强学生对模型应用的直观性认识,促进学校应用型人才的培养。

总之,数学建模思想和高校数学类课程的融合,对于高等数学教学改革具有非常重要的意义。把数学建模思想融入到高等数学教学中,可以更好地提高学生的数学学习能力,提高他们运用数学思想和数学方法分析问题、解决问题和抽象思维的能力。高校教师要加强数学建模思想的应用,让学生初步掌握从实际问题中总结数学内涵的方法,提高学生的数学学习兴趣,为高校学生专业课的学习奠定坚实的数学基础。

大学数学建模论文篇十二

大量的应用型技能型人才,有效满足了社会各行各业的用工需求。随着国家对高职教育的重视和不断投入,提高教育的教学质量势在必行[1]。数学建模的核心是以数学模型为基础的实际运用,鉴于数学建模的这种特点,国内高职数学教育逐步把数学建模理念融入到课题教学中,提高学生的应用能力。以数学建模理念的告知书明确教学改革要求学生结合计算机技术,灵活运用数学的思想和方法独立地分析和解决问题,不仅能培养学生的探索精神和创新意识,而且能培养学生团结协作、不怕困难、求实严谨的作风[2]。笔者结合自身的教学工作经验,对基于数学建模理念的高职数学教学改革进行了探索,对教学实践中出现的问题进行了分析梳理,以期为高职数学教学改革提供新思路,推动高职数学教学水平的不断提高,培养出具有良好数学素养和专业技能的新型高职人才。

近年来,随着国内产业结构的不断调整,对于高等职业技术人才需求不断增大,社会对高等职业技术教育寄予厚望。但是传统的高职教育由于专业设置不合理,使用教材落后,实训实践场地不足,培养出的学生动手能力差、专业能力不足,面对社会发展的新形势,高职教育必须进行教学改革,提高学生的职业能力和就业竞争力。高职教育不同于普通本科教育,它有以下几方面的特点。

1人才培养目标不同

高职教育和本科教育人才培养目标不同,高职教育是以技术应用型高技能人才为培养目标,所有的教学课程设计和人才培养体系设计都是基于此目标展开的,高职教育主要是为了向产业发展提供生产、服务、管理等一线工作的高级技术应用型人才,专业能力培养和目标职业匹配度高,所以高职教育教学成果最直接的评价就是毕业生的就业竞争力和上岗后的适应能力。

2两者的教学内容不同

高职教育的教学重点是学生要掌握与实践工作关系较为密切的业务处理能力、动手能力与交流能力,把学生的职业能力建设列为教学重点,课程设计专业性强,一旦就业能为企业创造明显的效益,高职教育各专业课程差别较大。

3生源情况不同

在当前的教育教学体系下,高职教育的生源普遍较差,大多是没有希望考上大学,转而进入高职学习,希望通过掌握一定的技术来实现就业,所以高职学生的基础知识普遍较差,学习兴趣不高。数学建模给高职数学教学改革开辟了新思路,数学建模为数学理论学习和工程实践应用搭建了桥梁,在工学结合的基本原则下,采取数学建模教学理念,培养学生的数学素养及动手应用能力是一个非常有效的手段[3]。

1数学建模的概念数学建模是将数学理论和现实问题相结合的一门科学,它将实际问题抽象、归纳成为相应的数学模型,在此基础上应用数学概念、数学定理、数学方法等手段研究处理实际问题,从定性或者定理的角度给出科学的结果[4]。数学建模的发展为数学知识的应用提供了途径,对于现实中的特点问题,可以用数学语言来描述其内在规律和问题,运用数学研究的成果,结合计算机专业软件,通过抽象、简化、假设、引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,转化成为数学问题,借助数学思想建立起数学模型,从而解决实际问题。2基于数学建模思想的教学理念基于数学建模的这种学科特点,可以把数学知识应用化,因此,基于数学建模思想的教学理念可以概括为三个层次:首先,确立提高学生数学应用能力为目标,以提高学生数学学习兴趣为手段,以学习数学建模为途径;其次,结合教学内容,开发相应的数学建模案例,因地制宜、因生制宜,根据专业不同编写相应的校本教材;最后,改进教学方法,创新课堂教学模式,建立课外数学建模学习兴趣小组,带领学生进行数学应用实践活动,鼓励学生参加各种数学建模竞赛[5]。

传统的数学教学模式以教师课堂讲授为中心,学生只能被动的接受,由于学生的基础知识水平不同,掌握新知识的能力也不同,这种没有区分的教学模式教学效果差,往往带来的结果是造成基础差的学生跟不上,对数学感兴趣的学生失去兴趣。基于数学建模理念的高职数学教学改革,是以学生数学应用能力提高为目标,以数学学习兴趣培养为出发点,以数学建模为途径,以教学方式改革为保障,打造高职数学教学改革新模式,全面提高高职教育应用型人才培养水平。

1结合专业特色,突出数学教育的应用性

数学作为高职教育的基础性学科,理论性强,体系性强,对于基础知识薄弱、学习兴趣差的高职生来说感觉难学、枯燥,这是因为高职数学教育没有教会学生如何在专业学习中和以后的工作中如何去用学到的数学知识,学生感觉知识无用自然也就不会主动去学,之所以引入数学建模的思想就是为了让学生利用学到的数学知识去解决实际问题,让学生认识到数学不只是纸面上的写写算算,数学可以把实际问题抽象化,变成数学问题,利用数学的研究方法给实际问题进行科学的指导,这样高职数学教育就不再是课堂上的照本宣科,课下的演算作业,将基础数学教育和学生的专业教育相结合,带来学生用数学解决专业问题是大幅度提高学生专业能力的有效途径。

2结合学生能力,因材施教、因地制宜

高职学校的生源不如普通高校,一般学习基础较差,对于专业实训课并不明显,但是在基础学科教学过程特别突出,很多基础知识掌握不牢,甚至一点印象都没有,教师在上课时要充分考虑到这种情况,在课堂授课时给予实时的补充,以助于知识的过渡。因材施教是我国传统的教育思想,在掌握学生知识水平的基础上,教师要根据不同学习层次学生的具体情况,安排教学内容和设置教学目标,对于基础知识水平不高、学习兴趣较差、学习能力较弱的学生要进行课外辅导。高职基础课教育是专业课学习的基础,授课教师要根据学生的专业学习情况和专业特点,把迁移知识运用能力在课堂上结合学生的专业背景进行辅导,高职数学教育不仅仅是为了学习数学,更多的是发挥数学知识在其专业能力培养中的作用。

3培养学生学习兴趣,促进整体教学质量提高

高职学校的学生学习兴趣普遍不高,尤其是对于学了十几年都感觉头痛的数学,要想提高数学的教学质量,首先必须要培养学生的学习兴趣,长期以来学生在数学学习上已经有了根深蒂固的认识,培养数学学习兴趣很难,但是如果学生没有学习兴趣,教师授课内容、授课方式改革都起不了太大的作用,学生对于数学学习兴趣低由于低年级学习时受到的挫败感,因此要让学生建立学习数学的自信心,让他们体验学会数学的成就感,这样才能逐步培养他们的学习兴趣。教师可以采取以点带面的方式,先选择有一定基础的学生,再从全部课程学习中发现表现优秀的个体,组织参加建模竞赛,进行单独赛前加强指导,用这些榜样的力量提高全体同学的学习积极性。数学建模作为提高高职数学教育教学水平的“点”,能够以其趣味性强,带动学生的学习兴趣,促进高职数学教育教学水平的全面提高。

4改革教学及评价方式,建立面向应用的数学教育体系

由于基于数学建模思想的高职数学教学改革打破了以往的课堂教学方式和考核方式,学生面对的不再是期末的一张试卷,而是一个个数学建模案例,需要学生运用本学期学到的数学知识解决实际问题,教师根据学生对案例的理解程度,数学模型运用能力,实际过程分析和解题技巧等多方面给出评价,同时积极评价、鼓励学生的创新思维,并将其纳入到考核体系当中。通过以上各个方面评价的加权作为最后的评价指标。这种以数学知识应用为基础,直接面向应用的高职数学教育模式能极大的激发学生的学习积极性和知识应用能力,符合高职应用型人才培养理念,对提高高职学生的专业能力也打下了坚实的基础。基于数学建模理念的高职数学教学改革是推动高职应用型人才培养体系建设的新举措,也是推动高职基础课教学水平的重要内容,能有效解决学生学习兴趣低,基础知识掌握不牢,数学知识应用能力低等问题,通过“案例驱动法+讨论法”,引导学生再次对课本知识进行思考和应用,有利于培养学生的创新思维和应用能力。引入数学建模理念教学,把课堂学习的主动权交回给学生,既保证了高等数学原有的知识体系的完整,也可以提高教学效率。通过教学方式和评价方式改革,学生的学习主动性增强,也改变了以往对于数学学习的学习态度。高等数学作为高职教育学生必修的基础课,在培养学生基本数学素养上具有重要作用,是理工类专业课程体系的重要组成部分,基于数学建模理念的高职数学教学改革也为同类基础理论课改革提供了新思路和范例。

[1]孙丽.在高职数学教学改革中应注重数学建模思想的渗透[j].科技资讯,20xx(22):188.

大学数学建模论文篇十三

3.3增强选择数学模型的能力。

选择数学模型是数学能力的反映。数学模型的建立有多种方法,怎样选择一个最佳的模型,体现数学能力的强弱。建立数学模型主要涉及到方程、函数、不等式、数列通项公式、求和公式、曲线方程等类型。结合教学内容,以函数建模为例,以下实际问题所选择的数学模型列表:

函数建模类型实际问题

一次函数成本、利润、销售收入等

二次函数优化问题、用料最省问题、造价最低、利润最大等

幂函数、指数函数、对数函数细胞分裂、生物繁殖等

三角函数测量、交流量、力学问题等

3.4加强数学运算能力。

数学应用题一般运算量较大、较复杂,且有近似计算。有的尽管思路正确、建模合理,但计算能力欠缺,就会前功尽弃。所以加强数学运算推理能力是使数学建模正确求解的关键所在,忽视运算能力,特别是计算能力的培养,只重视推理过程,不重视计算过程的做法是不可取的。

利用数学建模解数学应用题对于多角度、多层次、多侧面思考问题,培养学生发散思维能力是很有益的,是提高学生素质,进行素质教育的一条有效途径。同时数学建模的`应用也是科学实践,有利于实践能力的培养,是实施素质教育所必须的,需要引起教育工作者的足够重视。

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