大学生数学建模论文(优选22篇)

时间:2024-01-01 09:31:44 作者:admin

大学生数学建模论文 第1篇

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。

大学生数学建模论文 第2篇

关键词:数学建模;教学改革;大学数学;教学

【中图分类号】G640

基金项目:2012年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目

一、 引言

教育部_卓越工程师教育培养计划_(简称_卓越计划_),是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。

我校的办学特色是:立足冶金,校企合作,注重实践,培养踏实肯干、适应发展的应用型高级专门人才_。2011年,我校被教育部批准为国家_卓越工程师教育培养计划_试点学校。结合我校的办学特色,进行相应的教学改革以适应卓越工程师教育培养计划,成为当务之急。

二、 现有研究状况及不足

文献1论述了把数学建模、数学实验的思想和方法融入高等数学课的教学中去的重要性和必要性,并给出了具体的切入点和建议,还给出了可以采用的例子。文献2探讨了如何在线性代数教学中融入数学建模思想,从课程的主要性质以及学生学习它的目的、教学需要等方面探讨数学建模思想融入教学。文献3探讨在概率统计教学中数学建模思想的形成和建立的途径,从教学内容、教学实例、教学手段、教学模式等方面进行分析,阐明在概率统计教学中融入数学建模思想,是提高学生学好概率统计课程的有效途径。文献4首先谈论了对数学的认识,其次给出了将数学建模的精神融入数学类主干课程的一些具体指导意见。

上述文献从多方面探讨了传统大学数学教学中加入数学建模思想的可行性与必要性,并给出了部分部分建议和案例,而对于类似我校这样办学特色鲜明,具有行业特色的,培养应用型高级专门人才的大学数学教学研究,还不够深入。因此,在卓越工程师教育培养计划的前提下,如何将数学建模思想融入到大学数学教学中去,将是一个富有挑战的课题。本文结合我校的实际情况,在分析现有教学现状的基础上,提出了一些教改的方案。

三、 我校大学数学教学状况分析

(1)共性问题。与传统大学类似,我校在大学数学教学上也存在众多共性的问题[5],如数学教学重理论,轻背景;重解题,轻分析;课时不够,导致教师只能以填鸭式教学的方式完成教学任务;学生动手能力差,对老师依赖强;学生积极性差,参与性低;教学内容与实际结合不紧密;考试方式单一等等。这些问题导致学生认为数学难学,学完也无用。

(2)数学教材内容仍然是老模式,内容相对陈旧,体系单一,千人一面,不利于学生学习新知识,不利于学生掌握数学思想方法。而数学建模类教材涉及的知识面太广,专业程度太深,对模型中的数学基本理论,基本知识点,描述较少,不适合大学数学的教学。(数学建模教材缺点)

(3)教学内容与专业知识脱节,在卓越计划体系下,仍然进行原有的教学,没有将专业知识融入到数学教学中去;同时部分数学老师也不了解所教专业中,数学工具的应用情况,进而无法对学生提供帮助,只能讲述理论内容与计算技巧。对一些特色学科,也是如此。以至于出现当学生到大三大四时,才发现所学数学课程的重要性,就是因为当初不知道,而后悔没有认真去学。

四、 对策及教学改革思路

(1)对于共性问题,即教学问题。在大学数学教学中,加入数学建模思想解决教学问题,目前已有大量研究成果可供采用[1-2],如文献[3]为了提高学生学习数学的兴趣,在课堂中加入数学史的内容,采取讨论班的形式授课,开设数学实验课等方面提高学生参与数学建模的积极性。文献[4]还提到采用问题驱动、模块教学、案例教学、换位教学等方式将数学建模思想加入到教学中去,以提高教学质量。毕业直接参加工作的同学,应使他们养成抽象,聚类的思维方式,掌握在工作中应用数学的能力;继续深造、搞科研的同学,应加强数学分析,计算,推导等能力的培养。

(2)培养卓越工程师,好的教材是不可或缺的,对于数学教学来讲,一本优秀教材,即应包括数学建模思想,同时也应有相对完整数学理论体系。很多优秀的国外教材可供我们参考,如文献[5]充分将数学思想和概念与生物专业相结合,既有数学体系,又有建模思想,但该书重视建模的概念,而不是微分殊的技巧,科学是主要的,而在某些情况下求解方程是最不重要的一步。文献[6]中大量的实际应用贯穿于理论讲解的始终,体现了线性代数在各个领域中的广泛应用。作为数学一线教师,平时应注意教学素材的积累,努力编写出适合学校特色、专业特色的教材。

(3)师资也是培养卓越工程师的一个重要方面。作为一名数学教师,不但要有扎实的专业数学知识,而且还要努力提高自身的数学建模意识数学建模能力以及使用计算机的能力。此外还需加强不同学科之间交叉,了解所上课班级的专业情况,弄清里面的数学问题,及时与相关专业教师沟通,共同研讨或解决相关数学问题。我校已开展此类合作,如我院与工商管理学院共同研究的_大数据时代下企业的价值评估_课题就为会计专业和数学专业的教师提供了科研与教学素材。

五、 结束语

数学建模对大学数学教学工作至关重要,不但能使学是找到数学的学习目的,而且还提高了学生应用数学解决实际问题的能力、创新思维能力和学习数学的兴趣,同时也增强了学生团队配合精神,数学教学的有效性也显著提高。在卓越计划的前提下,结合学校办学特色,如何在大学数学教学中成功融入数学建模思想,是一项任重道远的教改课题,还有待深入研究和实践。

参考文献

[1] 叶其孝.把数学建模、数学实验的思想和方法融入高等数学课的教学中去[J].工程数学学报,2003,20(8):3-11.

[2] 段勇,黄延祝.将数学建模思想融入线性代数课程教学[J].中国大学数学,2009(3):43-44.

[3] 贾秀利.浅谈如何提高大学生的数学建模能力[J].吉林省教育学院学报,2013,29(6):58-59.

[4] 张清华,张杰,刘勇.将建模与图论思想融入线性代数教学的实践[J].数字通信,2013,40(1):88-91.

大学生数学建模论文 第3篇

【关键词】应用数学;毕业论文(设计);数学建模教学法

【基金项目】2012年度百色学院教学研究立项,项目编号:2012JG16

一、前 言

数学与统计学教学指导委员会在2005年作的数学学科专业发展战略研究报告中指出:今后五年和五年以后,以数学和计算机为主要工具的、国民经济各领域所需要的应用型人才的需求数量很大,这一类数学人才的需求估计将占总需求的一半左右,五年以后,将占总需求的一半以上.可见,培养具有应用数学和计算机来解决实际问题能力的应用型人才,对社会的发展具有重要意义,而毕业论文(设计)是实现应用型人才培养目标的一个重要实践环节.本文就如何将数学建模教学法思想贯穿于应用数学毕业论文(设计)教学中进行了研究.

二、应用型人才须要有数学建模意识和能力

应用型人才指的是在一线工作岗位上,能把理论付诸实践,能承担转化应用、实际生产和创造实际价值的任务,为社会经济发展服务.应用型人才的基本素质为综合应用知识、创新应用与开拓创业的精神.

对于应用数学的应用型人才来说,要求具备从现实问题中抽象出数学规律,应用已知的数学规律来解决实际问题的能力.学生应受到严格的科学思维训练,具有比较扎实的基础理论知识,初步掌握科学研究的方法,能应用数学知识去解决实际问题.

而数学建模是应用数学知识解决实际问题的重要实践手段,它要求学生能把实际问题转化成用公式、图表、程序来描述的数学模型,然后利用数学理论、计算机求解建模,并对结果进行解释,达到解决实际问题的目的.数学建模是强化应用数学意识、提高应用数学能力的重要手段.因而,数学建模对培养数学应用型人才具有重要意义.

三、数学建模教学法思想在应用数学毕业论文(设计)教学中的实践

1.在毕业论文选题中增加应用型题目的比例

应用数学专业毕业论文的题目一般从基础数学、应用数学和数学教育等方面去选择.学生根据自己的兴趣、工作的意向、所具备的能力选择大小、深浅、适度的课题.通常从以下三个方面去选题:联系数学教学实践有关的课题;结合所学的专业知识,进行某一专业方向上的学术探讨;结合自己所学的专业知识,联系实际解决一些应用问题.

目前多数院校都由指导教师拟定题目.这些题目中,大多数题目与现实生活脱节,能给学生进入社会做准备的题目并不多.要实现应用型人才的培养目标,指导教师的选题应尽可能贴近生产实际、生活实际.指导教师可以考虑一些校企合作的项目,选取最适合教学内容又贴近生产实际的课题,如以一些企业的生产任务为课题,共同开发一些有实用价值、适合学生设计的课题.

同时,由于近几年在校外完成毕业论文的学生越来越多,我们应鼓励学生承担实习单位的部分科研项目,并结合实习单位的实际,自行选题.在指导教师拟题或学生自行选题时,应尽量从以下几个方面去考虑:将与生产实际密切相关的数学课程进行延伸.应用数学专业中,概率论与数理统计、最优化方法、运筹学等课程,可以将其应用到生活实际中.如利用运筹学,让学生设计学生干部选拔方案、设计生产的最优方案及运输的最佳路线,等等.

此外,全国大学生数学建模竞赛也给毕业论文(设计)选题提供了丰富的资源.近十年来的全国大学生数学模型竞赛题目涉及各个领域,包括工业、生物、医学、工程设计、交通运输、农业、经济管理和社会事业等内容.这些赛题对学生学习使用数学知识,解决以前他们没有接触过的新领域中的问题,起到很好的锻炼作用,能比较好地模拟学生走上社会后,利用数学知识解决实际问题的情景.部分学生参加过数学建模竞赛,也取得不俗的成绩,但由于时间有限,一些问题并没有得到很好的解决,可以考虑进一步进行完善;另外,对这些题目,还可以改变一些条件,进行进一步深入研究.

2.将数学建模教学思想贯穿于数学专业基础课程中

毕业论文(设计)是学生综合几年所学知识,将数学建模思想融入选题的极好的锻炼机会,是对学生在几年本科专业学习期间,建模能力和建模意识的综合反映.在毕业论文(设计)这个环节中,为了能让学生更好地将建模思想应用于较为复杂的实际问题,在数学专业基础学习阶段,就应注意使用数学建模的教学方法,将数学建模思想贯穿于数学专业基础课程的教学.

在教学手段上,教师应注重使用数学建模教学法,通过使用实践――理论――实践的循环教学手段,使学生在基础学习阶段,就能够初步了解数学建模的思想.在教学中,结合基本的数学概念与原理,引导学生使用数学语言和工具,对现实生活中的问题用数学语言进行翻译,转化为数学上的问题,建立模型,求解,给出数学上的解释与方案.

如在《数学分析》教学中,可以考虑从基本概念上、定理证明中、应用问题上、习题课上及考试中渗透数学建模的思想.

3.构建实践教学体系,为毕业论文设计打下良好基础

实践性教学环节,主要包括实验、实习、调查、实践、毕业论文设计等.通过实践教学环节,可以培养学生善于发现问题、分析问题并综合使用所学理论知识解决问题的能力.我们应构建良好的实践教学体系,将实践教学贯穿在本科学习的几年中.数学建模是利用数学这个工具,通过调查收集数据,归纳研究对象的内在规律,建立反映现实问题的数量关系,最后利用数学知识去分析和解决问题.在实践教学环节中,能够很好地锻炼学生的数学建模意识与能力,因而,在实践教学环节中,应注重数学建模思想的渗透及数学建模方法的应用.

在社会实践或社会调查这个环节,可要求学生对社会热点问题进行调查,使用数学建模方法,提出初步解决方案.例如,可以让学生对学校食堂进行调查,提出合理的管理及收费方案;对教育收费问题进行调查,分析现状,给出一个调整的建议等等.

在数学实验这个环节,能让学生了解知识发生的过程,概念变得形象直观,复杂的运算用计算机迎刃而解.学生能学习到如何使用计算机处理大量的数据,体会到计算机与传统数学完美的结合.

4.建立一支有数学应用意识及创新能力的指导教师队伍

目前大部分指导教师不够重视学生数学应用能力的培养,在课程上渗透数学建模思想的意识比较淡薄,加上其自身知识、能力有限,因而在日常教学及毕业论文设计指导中,较少去挖掘与教学内容相关的实际例子,采用的还是传统的教学方法,没有很好地实施数学建模教学方法.我们应采取各种措施,加强师资队伍的建设.可以开设数学建模研讨班,选派教师参加各种数学建模学习班与会议,选派老师参加各类职业技能的培训,开展骨干教师的技能培训班,使教师了解工程技术、生产新方法、新技术对数学的要求等.增强教师应用数学的意识.

我们要培养一批有高度的责任感、事业心,有奉献精神及良好师德师风的创新型指导教师.他们知识广博,善于学习新知识,积极进行教学改革,有先进的教育理念、教学水平、科研能力及综合应用能力.在日常教学及毕业论文(设计)指导中,使用数学建模教学法,引导学生使用数学解决实际问题,增强学生应用数学的意识与能力.

【参考文献】

[1]刘延喜,王世祥.数学类应用型人才培养方案的研究与实践[J].长春大学学报,2010,20(6):103-105.

[2]张维亚,严伟.基于就业导向的应用型本科人才培养模式研究[J].金陵科技学院学报,2008,22(2):77-81.

[3]向日光,吴柏森.对本科应用数学专业定位的思考及人才培养探究[J].高等理科教育,2007(5):61-64.

大学生数学建模论文 第4篇

关键词 数学建模 独立学院 课程改革 实践能力

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:

Independent College Mathematical Modeling Education Curriculum Reform

――Take College of Arts and Sciences, Yunnan Normal University as an example

LI_uijuan[1], YANG Bin[2]

( [1]College of Arts and Sciences, Yunnan Normal University, Kunming, Yunnan 650222;

[2]Yunnan Institute of Electronics Industry, Kunming, Yunnan 650031)

Abstract This article from the reality of Yunnan Normal University of Arts, discusses the characteristics of Mathematical Modeling Course and the creation of the significance of this course, and then analyzes the independent Institute of Mathematical Modeling Courses problems proposed curriculum reform and solve mathematical modeling ideas. By selecting the appropriate course materials and auxiliary teaching materials, teaching and the establishment of mathematical modeling contest guide the team to achieve classroom case discussions and presentations combine teaching mode, associated with the creation of mathematical modeling curriculum support programs, such as probability theory, mathematical analysis , operations research, graph theory and other courses, assessment methods diversified, respectively, classroom attendance, classroom discussion to answer the performance aspects of modeling large peacetime operations and final quality modeling work, modeling reply comprehensive assessment, in addition to organize students to participate actively in the network challenge and the National mathematical Contest in Modeling and other students, with remarkable results.

Key words mathematical modeling; independent college; curriculum reform; practical ability

数学建模课程是20世纪80年代初在我国理工科大学开设的一门重要的数学课程。由于数学建模过程几乎模拟了科学研究的全过程,因而对于培养大学生的科研能力与创新意识和应用数学能力具有特殊的作用。而数学建模的多媒体教学,作为一种现代化的教学手段,具有形象直观、信息量大、交互性强等优点,对于发挥学生的主体作用、促进学生主动学习和培养学生创新能力也非常有益。这些能力也正是我们大学数学素质教育所要努力追求的。

目前国内关于数学建模课程改革的研究论文虽然比较多,也有一定的成果,当时均处于探索阶段,并且从目前数学建模课程教学改革的相关文献可以看到,大部分这方面的研究都集中体现普通高校和研究型高校或者数学建模课程的改革方案和与能力培养方面的关系,然而,尽管不少普通大学和研究型大学都在大胆尝试建模课程体系改革,但针对独立学院实际的数学建模教学改革基本空白,对数学建模课程的具体化改革对象和成果展现等方面的研究更是少见。

云南师范大学文理学院建模课程开展时间较短,从内容到体系均有待完善,所以本文就云南师范大学文理学院的实际探讨数学建模课程的改革及其成效,从而达到促进建模的教学工作,提高教学质量,同时提高自身的素质水平。

1 在独立学院开设数学建模课程的意义

云南师范大学文理学院自办学以来,针对学生的缺点和不足,以新的视角,欣赏学生的特点,梳理学生的优势,客观评价学生,掌握学生的优势、优项,树立教学信心,以积极的态度开展教学工作。培养学生处理相关信息和大量数据的能力,在数学建模过程中,我们引导学生针对所研究问题进行收集、加工,处理和应用信息的能力。学会提炼有用信息,并恰当地运用信息,并学习使用计算机和相应的数学软件。

在建模过程中我们要求学生充分发挥想象力和动手能力,采用类比的方法把表面上完全不同的实际问题,用相似的数学模型去描述解决他们,逐步达到触类旁通的效果。

另外,因为数学建模课程主要涉及的都是现实生活中的实际问题,通过数学建模课程的学习和数学建模竞赛的参与,可以极好地锻炼学生的论文写作能力和创新能力,同时提升学生的参与意识,为以后的学习和工作打下良好的基础。所以在独立学院开设数学建模课程具有重要的意义。

2 云南师范大学文理学院数学建模课程的特点和存在的问题

云南师范大学文理学院数学建模课程的特点

(1)先修课程和应用课程较多。数学建模课程需要众多的先修基础数学课程和数学软件课程,如数学分析、运筹学、微分方程、概率论与数理统计、图论、计算方法、计算数学、解析几何,MATLAB,Mathematics,lingo等,我院信息工程学院在开设数学建模课程的前期或者同时开设上述相关课程,因为需要具备扎实的专业功底,才可能较好地学习数学建模课程。

(2)教学方式灵活多变。各大高校数学建模课程是基本是案例式教学,每个章节以例子来说明,如商人过河问题,交通流问题,减肥问题,旅游地的选择问题等等,均是和实际联系较为紧密的身边的问题,激发学生的学习兴趣。但是也有一些常见的建模方法可以类比推广,如层次分析法,灰色关联度分析法,时间序列法,排队论等,我们都是有针对性地选取教学内容以适应学生现有的知识结构和接受能力。教学方法上我们采用讲授法、探讨法、历年真题论文案例法(包括学生平时作业点评)等。

(3)教学设备手段先进。建模课程需要处理大量的数据,我院配备了先进的投影多媒体教室,并且开设了与建模相关的Matlab,Mathematica等数学软件。

(4)实用性强。数学建模课程的案例基本都来自实际问题,如人口、天气、干旱等的预测模型,优化模型,决策模型,控制模型等。这些模型的引入,让学生更加深刻地领会数学建模课程的实用性。

(5)课程较难学。数学建模课程涉及的领域广,知识面大。通的(交通流问题),医疗领域(看病排队问题)等,采用的各领域的知识较多,很多时候都是现学现用,需要很高的领会能力和接受能力,这对学生和教师要求都比较高。

云南师范大学文理学院数学建模课程存在的问题

大学生数学建模论文 第5篇

Abstract: Aiming at the existing problems of mathematical modeling teaching in independent colleges, this paper, according to the teaching practice and exploration in recent years, summarizes some experience of mathematics modeling teaching reform, and puts forward some effective methods of mathematical modeling teaching reform.

关键词: 数学建模;独立学院;教学改革

Key words: mathematical modeling;independent colleges;teaching reform

0 引言

独立学院是近10年来我国高等教育办学体制改革创新的重要成果,它主要以培养应用型工程技术和经营管理人才为目标,数学建模思想的宗旨即是培养学生应用数学、计算机及相应数学软件、结合专业知识分析和解决实际问题的能力,对独立学院培养应用型人才有着非常积极的作用。尽管数学建模在全国范围内已经开展多年,但是由于各个学校的教学目标,专业设计等区别,其开展模式有着很大差异。尤其是对于独立学院,比较成熟和适应的模式更是少之甚少,本文针对独立学院的特殊性,总结了数学建模教学改革的一些经验,提出了一些方法。

1 独立学院数学建模教学存在的问题

办学时间短,教学实践少 一般而言,独立学院的建校时间都比较短,数学建模教学也处在依附于主办高校的阶段,但是,无论从培养目标,还是从师资组成和学生水平上来讲,独立学院和主办高校之间存在很大的差距。独立学院的数学建模教学没有足够的探索和实践经验,很难做到因材施教。

师资队伍经验缺乏,学生数学功底较弱 一方面,独立学院的教师组成基本上都是“两头大,中间小”,即退休老教授和青年教师多,中年教师少的局面。退休老教授的学识和阅历都很丰富,但是他们精力有限,对一些数学软件的应用能力有限;青年教师精力充沛,学习能力较强,但是教学经验不足,知识水平有限。另一方面,独立学院的学生数学功底一般较弱,且学习能力相对较差。

硬件设施较差,资料不完善 独立学院各门课程都在探索和改革中,数学建模课程的发展更是相对滞后,据了解很多学校没有独立的数学建模实验室更没有先进的数学建模软件工具及图书资料,很难为学生们提供一个良好的学习环境。

数学建模教学内容多,授课学时少 大多数院校数学建模课程均以公开课形式授课,且压缩了学时,很多学生还没有弄明白怎么回事,课程就结束了,大部分学生不能了解其知识对后续课程作用及所产生的影响。

大学生数学建模论文 第6篇

从客观的角度来说,数学科目的奇妙之处在于,将实际问题抽象化之后,解题方法就变得更加宽泛,除了上述的方程组之外,还可以通过其他类型的数学建模来解决。例如不等式组。从教学经验上来分析,不等式组比较适合在市场经营、核定价格、分析盈亏等问题的解答中应用。这些问题并没有一个特别确切的答案,往往会根据实际发展情况来进行解答,不等式组可以缩小范围,将问题的答案更加细致化,避免单纯数值带来的问题不确切、答案不清晰、解决问题不彻底等现象。还有,函数模型也是数学建模思想的重要组成部分。初中数学的要点在于,掌握各种数学知识的基础部分,函数模型符合初中学生的学习心理,可以让学生去钻研和探索。从理论上来说,函数揭示了现实世界数量关系和运动、变化规律,适合解决成本最低、利润最大等问题。函数在运用的过程中,能够更加准确地找到“最高点”和“最低点”,便于问题的精确解答,在代入实际问题时,基本上不需要再一次检验,可以直接得出最优结果。

本文就初中数学建模思想进行了讨论和研究,就当下的情况而言,初中数学建模的确取得了一定的积极成就,教师的教学水平和学生的思维框架都得到了提升。在今后的相关教学工作中,初中数学建模思想还需要进一步提升。首先,建模思想要趋向于多元化;其次,建模方式要形成独特的方案和思路;第三,初中数学建模思想必须具备长效机制,不是一次用完就结束了。相信在日后的努力当中,初中数学建模思想可以获得更大的发展,并且对学生、教师都产生较大的积极意义。

【参考文献】

[1]奚秀琴.建模思想在初中数学教学中的应用[J].数学学习与研究,2010(6).

[2]翟爱国.2009年中考应用问题中的模型构建[J].中国数学教育,2010(Z2).

[3]王允.初中数学应用题教学的研究[J].科学之友,2010(14).

大学生数学建模论文 第7篇

[关键词] 大众化 数学建模 教学模式

一、数学建模大众化教学的必要性

进入21世纪,我国高校大量扩招,办学规模不断扩大,学生数量增多,水平也参差不齐,高等教育已逐步从昔日的精英教育转向大众化教育,高校数学教育观念也由“英才数学”转向了“大众数学”,其目的不在于培养数学家,而是以培养实用型、创新型人才为目标,侧重于培养学生的数学思想、数学方法和数学素质,使学生逐步具备应用数学的意识和能力,数学建模大众化教学正是实现这一目标的有效途径。

数学模型是关于部分现实世界和为一种特殊目的而作的抽象、简化的数学结构。数学建模就是构造数学模型的过程,即用为了认识客观对象在数量方面的特征、定量地分析对象的内在规律,用数学的语言、符号、图表等近似的刻画和描述实际问题,然后经过数学的处理,通过计算、编程等手段得到定量的结果,以供人们分析、预报、决策和控制等参考。数学建模已渗透到社会、经济、环境、生态、医学、地质和工程等各种广泛的领域,成为对研究对象的特性进行系统研究所不可缺少的基础。数学建模是数学知识和应用能力共同提高的最佳结合点,是启迪创新意识和创新思维、锻炼创新能力、培养高层次人才的一条重要途径;也是激发学生欲望,培养学生主动探索、努力进取的学风和团结协作精神的有力措施。

目前,全国大学生数学建模竞赛已成为真正的“一次参与,终生受益”、面向全国高等院校每年一届的规模最大的传统竞赛。参加竞赛有利于培养学生的想象力和自学能力,有利于培养学生的团队精神和协作意识,有利于培养学生的自主创新能力和应用能力,有利于大学生顺利地踏上工作岗位并很快适应工作。但竞赛毕竟是竞赛,参加竞赛的同学较在校生而言仍是很少的一部分,实现数学建模大众化教学是全面培养学生数学素质,提高学生自主创新能力和应用能力的重要方式,是实现大众数学的有效途径。

二、数学建模大众化教学模式的研究和实践

数学作为一门科学,一个基础,一个工具,在人们的日常生活及生产建设中发挥着非常重要的作用。大学数学教育的任务是通过教学活动让学生学习、掌握数学的思想、方法和技巧,并能学以致用。作为工科院校的一个分校区,针对当前学生的层次和校区现有条件,我们对数学建模课的教学模式进行了调研、分析对比和探讨,进行了以下探索工作。

1.数学建模思想在数学类主干课程中的渗透。面向一、二年级的学生,将数学建模思想在高等数学、线性代数和概率论与数理统计课等主干课程中渗透,尝试改变传统的数学课的教学方法和教学内容,利用现代多媒体技术和各种计算软件,遴选典型案例库,穿插到正常的授课过程中,宣传数学建模,将数学学习与丰富多彩、生动活泼的现实生活联系起来,使他们了解数学有什么用,怎样用,并让他们体会到,真正的应用还需要继续学习,数学不是学多了,而是还远远不够,激发他们学习数学的兴趣、积极性和主动性。

2.开设选修课。数学建模是一个非常复杂的过程,学生不但需要掌握建模的主要类型和方法等数学知识,更需要掌握常用软件(如Matlab、Lingo等)的使用方法、计算机操作能力和组织写作能力。我们在校区范围内,利用课外活动时间,开设了《数学建模》、《数学实验》和《数学模型优秀案例》三门选修课,涉及到的主要建模方法有:线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、排队论、图论方法、微分方程和差分方程方法、层次分析法、综合评价法、概率统计方法、回归分析法、对策论方法和灰色系统分析方法等。采用多媒体上课和上机相结合的授课方式,授课内容以案例教学为主,这样的教学过程,学生能亲身体会到,身边的实际问题是如何用数学方法解决的,感觉很有趣、有意义,学生学习的积极性大大提高。而且,学生在解决实际问题时,常常要借助数学软件求解,也激发了他们学习相关软件的自觉性。

3.数学建模兴趣小组活动。通过数学建模思想的启蒙和数学建模选修课的学习以及数学建模竞赛的影响,很多同学对数学建模产生了浓厚的兴趣。我们积极加以引导和鼓励,在校区范围内成立数学建模兴趣小组。小组活动比较自由,以自学、互相交流为主,主要目的是在校区范围内形成浓厚的数学建模氛围,让更多的学生参与进来。教师主要是针对实际问题的某一方面,提出小的问题,指导学生如何建立模型,并撰写小论文,学生也可以针对自己感兴趣的问题完成论文或报告。

4.竞赛集训。为了积极备战全国大学生数学建模竞赛,每年在校区范围内选拔一批比较优秀的学生(多数是选修课和数学建模兴趣小组的学生)组成数学建模研讨班,利用暑假为期两周左右的时间进行强化集训,内容一般是建模方法、软件使用和模拟练习。通过训练,大部分同学熟悉了竞赛的流程,掌握了竞赛论文的基本写法。根据集中学习结果,再选拔参加竞赛的队伍,并配备指导教师。

三、数学建模活动的启示

1.数学建模重在普及、重在过程、重在学生受益面。一年一度的全国大学生数学建模竞赛如期举行,很多学校都很重视,尤其重视竞赛获奖和名次,这也是提高和刺激数学建模上水平的强有力指挥棒。但数学建模是为了培养大学生的数学素质,培养学生用数学方法解决实际问题的创新能力,不仅仅是为竞赛服务,参加竞赛的同学毕竟是少数,所以数学建模活动的开展,重在普及、大众化,加大学生的受益面,不论水平如何,竞赛结果如何,重在学习的过程。

2.数学建模促进教学改革。几十年来,大学数学教学内容几乎没有明显的改变,重经典轻现代,重解析轻计算,重连续轻离散,重理论分析轻综合应用,重闭卷考试轻综合考查。数学建模的实践教学,充分利用计算机手段,将数学理论和实际问题相联系,让学生自己建立数学模型,自己在计算机上实现,学生真正成为教学的主体,提高了教学效果。数学建模思想在大学数学主干课程中的渗透,小模型、小案例的引入,将进一步推动数学教学改革的步伐。

3.数学建模促进科学研究。数学建模是“问题驱动的数学”。做好数学建模不仅要有扎实的数学知识,还要有经济、生物、环境、工程等专业知识,要熟悉常用的数学软件和仿真等计算机手段,这些都需要进行深入的理论研究。

数学建模大众化教学模式已从学生受益面、提高竞赛水平、推动教学改革、促进科学研究等方面取得了初步成效,我们将更加深入具体地研究,以期形成更加成熟的教学模式。

参考文献:

[1]赵静等.数学建模和数学实验[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]韩中庚.数学建模方法及其应用[M].北京:高等教育出版社,2009.

[3]乐励华等.数学建模教学模式的研究与实践[J].工科数学,2002.

大学生数学建模论文 第8篇

(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。

大学生数学建模论文 第9篇

关键词:数学建模;高校素质教育;创新能力

随着社会的发展,数学技术已经成为高新技术的重要组成部分,社会对数学的需求主要表现在社会各部门需要大量的能善于运用数学知识及数学的思维方法来解决实际问题的人,他们通过建立数学模型将实际问题与数学工具有效地沟通,最终解决问题,取得经济效益和社会效益。

什么是数学建模呢?数学建模就是将现实世界中的实际问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性,并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题。大学生数学建模竞赛最早于1985年在美国出现。_年我国学生开始参加美国的数学建模竞赛,1992年我国组织举办了10个城市的大学生数学模型联赛,1994年起开始主办全国大学生数学建模竞赛,每年一次。十几年来,全国大学生数学建模竞赛规模飞速发展,参赛校数从1992年的79所增加到2007年的968所院校,参赛队数从1992年的314队增加到2007年的11 729个队。本文通过分析数学建模的意义、方法和步骤,结合高校素质教育的主要内容,探讨数学建模在高校的素质教育中所起的作用。

一数学建模的意义、方法和步骤

(一)数学建模的意义

首先,数学建模在一般的工程技术领域中发挥着重要的作用。毕业论文不管是过去还是现在,在机械、电机、土木和水利等工程技术领域中,数学建模都发挥着举足轻重的作用;随着计算机技术的发展,CAD技术大量的替代传统工程设计中的现场实验,更方便和扩展了数学建模在这些领域中的应用。第二,“高技术本质上是一种数学技术”,数学建模作为一种有用的工具,大量的应用在通讯、航天、微电子和自动化等高新技术领域。第三,数学建模大量应用到计量经济学、数学生态学和数学地质学等新兴的学科中。第四,数学建模具体地应用在国民经济和社会活动的分析与设计、预报与决策、控制与优化、规划与管理等方面。

(二)数学建模的方法

数学建模的方法主要有机理分析法和测试分析法;机理分析主要是通过已经认识的客观事物特性,找出内部机理数量规律,由数量规律建立数学模型;而测试分析则需要用到概率和数理统计知识来进行建模,也就是说。测试分析是用来解决“黑箱”问题的。

(三)数学建模的步骤

数学建模一般包括以下几个步骤:模型准备,模型假设,模型建立,模型求解,模型分析,硕士论文模型检验和模型应用。具体来说就是先了解实际问题,并用数学语言来描述问题;再根据问题的特征和建模的目的,进行必要的简化,提出恰当的假设;在假设的基础上,用数学工具来刻划各变量之间的数学关系,建立相应的数学模型;然后利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(估计);并对所得的结果进行数学上的分析;最后将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性:如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释;如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程。

二高校素质教育的要求讨论高校素质教育,首先要明确什么是素质教育。素质教育最根本的要求是让学生在德、智、体、美、劳等方面全面发展。在高校,素质教育已经变得非常具体和面向社会性,如1998年8月29 日第九届全国_常务委员会第四次会议通过的《_高等教育法》第五条规定:“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设。”第十六条(二)规定:“本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必需的基础理论、基本知识,掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识,具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。”我国在《_中央_关于深化教改推进素质教育的决定(猢5)》中明确了素质教育中“智育工作要转变教育观念,改革人才培养模式,积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和创新的意识,切实提高教学质量。”对高等教育特别提到“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神,普遍提高大学生的人文素养和科学素质。”

三数学建模在高校素质教育中所起的作用

全国大学生数学建模竞赛组委会秘书长姜启源教授认为“数学教育本质上是一种素质教育。数学的教学不能完全和外部世界隔离开来。”中国科学院院士李大潜指出,数学教育质量的优劣决定了一批人在知识经济中的竞争能力,而他们的能力缺失直接影响到国家的整体竞争力。由此,数学教育不能仅仅是按部就班的静态传授,它更应该注重对学科精神的领会,只有这样,学生在生动活泼的现实面前才不会束手无策,才能创新与发现。数学建模竞赛就是为适应这一社会要求采取的探索性措施,将数学建模引入高等教育体系中已是大势所趋。数学建模课程在我校已全面开设,结合我校师生参加数学建模竞赛的体会,我认为数学建模对高校素质教育有以下几点作用:

转贴于 (一)数学建模可以让学生感受、理解知识产生和发展的过程

在大多数高校中,数学建模课程的教学模式和教学理念都是:从问题出发组织教学,学生自己做,开放式的教学。而数学建模的题目一般都是由工程技术、经济管理、社会生活等领域中的实际问题简化加工而成,有很强的实用性;数学建模的过程就是通过对实际问题进行分析,利用已知的相关知识和数学工具,发现其中的关系或规律,将它们用数学语言描述出来,从而把实际问题化成一个数学问题,得到一个数学模型的过程。由上可知,数学建模实际上就是学生通过参与建模,感受知识的产生和发展的过程。

(二)数学建模可以培养学生的科学精神和创新思维的习惯

创新是数学建模的生命线。数学建模的方法主要是机理分析法和测试分析法,无论是机理分析还是测试分析都是需要本着符合科学的精神去创新,去建立新的实用的模型。在数学建模中,对给出的实际问题,一般是不会有现成的模型,这就要求我们在原有模型的基础上进行创新,如2007年A题中对中国人口的预测问题,我们知道数学上有很多人口模型,但是面临新的实际问题,现成的模型是不能很好的解决的,这就要求我们进行创新,建立新的模型。学生在建模的过程中,科学精神和创新思维得到了培养。

(三)数学建模可以培养学生收集处理信息的能力和获取新知识的能力

数学建模竞赛中的题目对于学生来说非常具有挑战性,如“公交车调度”、“SAILS的传播”、“奥运会临时超市网点设计”、“长江水质的评价和预测”、“出版社的资源配置”、“艾滋病疗法的评价及疗效的预测”等。从这些题目可以看出,有些问题是学生以前从来没有接触过的,要解决它们,就需要他们在很短时间内获取与赛题有关的知识,他们通过从互联网和图书馆查阅文献、收集资料、选取信息及大量的数据处理,锻炼了他们收集处理信息的能力和获取新知识的能力。

(四)数学建模可以提高学生分析和解决问题的能力

数学建模中,我们面对新的问题,需要在很短的时间内加以解决,首先必须准确快速地分析问题,在分析问题的基础上建立模型,医学论文解决问题。因此,数学建模可以提高学生分析和解决问题的能力。

(五)数学建模可以培养学生的语言文字表达能力以及团队精神

根据数学建模竞赛的要求,要对自己的解决问题的方法和结果写成论文,因此通过数学建模可以很好提高学生撰写科技论文的文字表达水平;竞赛要求三个同学在短短的三天内共同完成建模任务,他们在竞赛中就必须分工合作、取长补短、求同存异,从而很好的培养了学生的团队精神和组织协调的能力。

(六)数学建模可以提高高校教师的素质

一方面,通过对数学建模课程的教学,我们很多教师将数学建模的思想和方法融入数学主干课程教学的研究和试验。比如数学建模竞赛活动中经常用到计算机和数学软件,因此在日常的数学建模教学中我们普遍采取案例教学和课堂讨论,将案例教学和课堂讨论融入到数学主干课程教学中,丰富了数学教学的形式和方法。另一方面,因为竞赛中题目的实用性和挑战性,往往需要我们不同专业的教师联合起来,互通有无,以便在平常的教学中为学生更好地讲解案例,教师们通过纵向的交流提升了自己的知识水平和知识应用能力。

参考文献:

[1]姜启源,等.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]贾晓峰,等.大学生数学模型竞赛与高等学校数学教学改革[J].工科数学,.21300,16(2):79—82.

大学生数学建模论文 第10篇

就当下的情况来分析,如果想要应用数学知识去更好地解决实际问题,经常需要在数学理论和实际问题之间构建一个桥梁来加以沟通,便于把实际问题中的数学结构明确表示出来,这个桥梁就是数学模型。本研究根据数学建模上的要求,通过以下步骤来实现数学建模:

从上图可以看到,初中数学建模,首先需要将现实问题抽象化,一般来说,可以通过函数或者是方程的形式,建立一个切合实际的数学模型,通过这种方式,降低现实问题的解决难度。其次,必须根据已经建立的数学模型,作出合理的数学解释。比方说,方程和函数的解决方法不同,最后得到的结果也不同。第三,要对数学结果进行翻译和检验,观察数学结果是否符合实际问题的需求。如果是负数,即便符合数学本身的要求,但是不符合现实问题,此结果必须舍弃。第四,将得到的数学结果代入现实问题中进行解决,看看是否存在合理的解释。整个过程在理论上比较复杂,但在实际应用时,可以在短时间内解决问题,甚至改变问题的方向,寻找到更好的解决方案。

大学生数学建模论文 第11篇

关键词:数学建模 数学实验 课程改革

1、引言

进入21世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对解决实际问题的要求越来越精确,这使得数学已经成为一种能够普遍实施的技术,正如伟大的哲学家与数学家笛卡尔所说:“一切问题都可以化成数学问题”,进而,培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。

应用数学去解决各类实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步。二十世纪70年代末至80年代初,英国剑桥大学为研究生开设了“数学建模(Pronblem Solving)”课程,牛津大学创设了与工业界的合作研究活动,欧洲和美国也开始将“数学建模”列入研究生和本科生的教学计划中。1985年美国70所大学联合举办了第一届数学建模竞赛,这一活动迅速引起美国以及国际大学生的广泛兴趣。在此期间,我国数学教育界的一些学者了解到西方数学教育的这一重要动向,于1992年成功举办第一届“全国大学生数学建模竞赛”,并逐步将“数学建模”课程引入我国大学本科教学计划。我校于2009年将“数学建模”课程设置为理工科必修课,笔者经过多年数学建模教学和数学建模竞赛指导,总结并探索得出数学建模的课程教学不同于传统的数学教学,传统的数学教学模式是以教师为中心、以课堂讲授为主,而数学建模教学则是突出以学生为中心、以实验室为基础、以问题为主线、以培养能力为目标。

2、数学建模课程的教学特点

数学建模是一门实践性很强的课程,与其它数学类课程的相比,最主要的区别是不能再沿用传统数学教学“课堂讲解—笔记—作业—考试”的教学模式。数学建模的教学形式灵活,在教学过程中强调尊重学生,尽可能把学习的主动权交给学生。课堂上,教师提出事先设计好的问题,引导学生主动查阅文献资料和学习新知识,鼓励学生积极展开讨论和辩论,充分发挥学生的主动性、积极性、创造性,教师从旁质疑指导,采取小组讨论,教学互动,学生上讲台做演讲等手段,提高学生的兴趣,调动学生参与的积极性、主动性和创造性,充分发挥学生的主体作用,从而锻炼学生解决问题的综合能力。当然,教师讲课在教学过程中还是占有很大部分比重,教师主要担当引路者的角色,把讲的机会让给学生,把做的过程放给学生,充分体现以学生“自主、探究、合作”为特征的教学方式。教学过程的重点是创造一个诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力,增强他们的应用意识和创新能力,提高他们的数学素质,强调的是获取新知识的能力,从而改变了传统的以教师为中心的课堂教学结构,由以教师为中心的教学结构转变为“以教师为主导—以学生为主体相结合”的教学结构。

“数学建模”课程的练习和考核方式也明显有别于传统数学课程。我们认为,“数学建模”适用多元化的考核方式,不宜简单采用闭卷考试,有标准解答的考试不符合“数学建模”问题的特点。所以,课堂多采用分组讨论,案例分析,上机计算和模拟,最后以论文形式提交作业;考试大多数采用组合考核,即平时练习、阶段论文、期末考试三部分综合评定成绩。学校一般不安排期末考试,而是通过模拟竞赛的论文来评定成绩。

3、数学建模与数学实验

数学实验是计算机技术和数学软件引入教学后出现的新生事物,是数学教学体系、内容和方法改革的一项创造性的尝试。“数学实验”是以计算机为工具,配以各种数学计算软件(如Matlab,Lindo\Lingo,Mathmatical,SAS,Maple,C,Excel等等)作为实验环境,用以加工处理各种数学资料信息,得到计算结论。而数学建模是在简化和假设的基础上,选择适当的数学工具来可挂描述各种量之间的关系,用表格、图形、公式等来确定数学结构。然而,建立模型的目的是为了解释自然现象,寻找规律,以便指导人们认识世界和改造世界,建立模型并不是目的。所以,模型建立后,要对模型进行求解、分析和检验,即用计算机技术和软件包求解数学模型,得到数量结果,并按照一定的数学规律,利用计算机程序语言来模拟实际运行的状态,并依据大量的模拟结果对系统或过程进行必要的定量分析,得到一些定量结果,这通常是解决实际问题的有效手段。

数学建模课的性质决定了它需要做数学实验,一方面,做数学实验可以在数学建模教学过程中加强学生“用数学”的意识,培养学生应用数学知识解决实际问题的能力;另一方面,数学实验可以将数学教学与计算机应用结合起来,培养学生进行数值计算与数据处理的能力。所以绝大部分学校在“数学建模”教学中结合了数学实验。数学实验与物理实验、化学实验一样具有演示作用,更把课堂教学与实际操作结合起来,给学生实践机会,它能将某些抽象的思维过程具体化、形象化,它是对人类思维过程的一种模拟、验证和拓广。因此,数学建模与数学实验的结合是很有必要的。

数学实验课的开设首先要选择合适的数学软件。如Mathematical、Matlab、Lingo\Lindo等,这些软件都是功能强、效率高,便于进行数学计算的交互软件包。它们对于一般的数值计算、矩阵运算、方程求解、高等数学建模、优化设计等都能方便地实施,在这些软件的操作环境下所解问题的语言表述形式和其数学表达形式相同,不须按传统的方法编程。例如在经管类高等数学的教学中,线性规划问题很多,而规划问题的求解需花去大量的时间计算,如果借助Lingo\Lindo软件,则能编制简单的程序,迅速解决计算问题。我们可以布置练习题让学生熟悉软件包,培养学生利用软件包求解模型的能力,并培养学生软件编程的能力。通过这些软件的实验和学习,同学们的实践动手能力得到了极大提高,一方面巩固了数学理论知识,另一方面又掌握了使用数学工具的本领。另外,在数学实验过程中,注意精心安排学生的实验,保证学生上机的时间,确实能让学生自己动手操作。尽量从实际问题引入要讲述的数学实验内容,也可以安排建模中常用的方法,如作图的方法(mathematical),曲线拟合的技巧(matlab),优化工具箱的使用(matlab),整数规划的求解(Lingo)等作为实验的内容。最后要求学生以2—3人为一个小组,在教师的指导下,写出实验报告,实验报告包括问题提出、实验目的、实验内容及要求、实验过程及结果、结果分析、思考与练习,这相当于完成一个实际问题的数学建模论文。

参考文献:

[1] 周义仓,赫孝良,数学建模实验[M],西安,西安交通大学出版社,2007

大学生数学建模论文 第12篇

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。

大学生数学建模论文 第13篇

一是教师未能实现角色转换。建模教学离不开学生“做”数学的过程,因而教师在教学中要留有让学生思考、想象的空间,让他们自主选择方法。然而部分教师对学生缺乏信任,由“引导者”变为“灌输者”,将解题过程直接教给学生,影响了学生建模能力的提高。二是教师的专业素养有待提高。开展建模教学,需要教师具有一定的专业素养,能驾驭课堂教学,激发学生的兴趣,启发学生进行思考,诱发学生进行探索,但是部分教师专业素养有待提高,或认为建模就是解应用题,或重生活味轻数学味,或使讨论活动流于形式。三是学生的抽象能力较差。在建模教学中,教师须呈现生活中的实际问题,其题目长、信息量大、数据多,需要学生经历阅读提取有用的信息,但是部分学生感悟能力差,不能明析已知与未知之间的关系,影响了学生成功建模。

大学生数学建模论文 第14篇

关键词:数学建模;团队建设;教学方法

《数学建模》课程教学体系是指《数学建模》及其相关实验课程的总称,它是自1994以来在全国普遍开展“大学生数学建模竞赛”的活动中而逐渐产生的一个新的课程教学体系,它的特点是理论联系实际特别是非数学领域,知识面较广,具有探索性。当今各高校非常重视数学建模这项竞赛活动,但是多数学校忠实的是成绩而不是让大多数的大学生受益,存在着普及度不够、受益面较小的问题。意识到《数学建模》课程教学体系在一般院校的教学现状,我们将来又应怎样做呢?又如何去成立和建设优秀的数学建模教学团队呢?本文从大连海洋大学学生参加大学生数学建模竞赛的实践过程探讨了农科院校数学建模课程及创新团队的建设。

一、我校的数学建模课程建设

1.我校数学建模课程实践教学过程中的问题。我校是以水产养殖、生物技术、海洋渔业等农科专业为特色专业的学校。学校于1996年开始参加全国大学生数学建模竞赛,1999年我校由李盛德教授首次开设数学建模公共选修课,课程学时48学时。2003年我校开设了信息与计算科学专业,在以前数学建模课程基础上,对信息计算科学专业设置数学建模、MATLAB课程。我校1996年~2003年每年有五六队参赛到2004年为10队,2006、2007年以来每年有15队参加全国大学生数学建模竞赛,2002年首获全国二等奖1队,这个成绩也使得数学建模课程选修的学生人数急剧增加。大学生通过选修数学建模课程和数学建模竞赛的实践,增强了在其专业知识的学习中的数学应用意识和创新能力。例如:数学建模课程教学中布置与实际问题相关的课题让学生在课外查找数据、参考文献讨论解决,一方面让学生时刻关注身边周围的生产、生活实际问题、自己本专业问题,考虑如何将这些实际问题转化为数学问题,并建立数学模型解决之。我们布置的这些和学生自己专业结合的问题,学生兴趣浓厚并且很快给出了解决问题的较有效方法,对学生以后进一步学习专业课程和实践具有重要的指导意义。在数学建模课程及数学建模竞赛取得成绩的同时,也存在着一些实践中期急需解决的问题,如:数学建模课程必修只有2个班级,另外我校对公共选修课程在2005年进行了改革学时由48降到了32,学校教学资源紧张数学建模选修课又不能进行实践只有理论的教学等诸多原因,造成选修学生人数逐年减少以至于课程选不上,这与数学建模竞赛的成绩、整体发展水平是不相称的。

2.数学建模课程建设的建议。(1)扩大必修面,增加选修课程的上机实践。建议学校在课程设置上应增加一些专业把数学建模课程设置为必选课或是必修课;进一步加强对数学建模课程及其竞赛的宣传,让学生充分认识到学习数学建模课的重要作用,鼓励学生参加数学建模选修课程。课题组准备申请选修课程设置的改革方案,使得更多的学生参加到课程学习中来,使得数学建模的教学更好地进行。(2)在教学中应改变传统教学模式,采用电子教案加黑板的教学方式,上课采用启发式和探讨式的教学方法。进行考核改革,考核中主要考核学生的应用能力和创新能力。(3)重视实践环节,提供合理的时间和物质条件。现在选修数学建模选修课程的学生只有理论教学没有上机课程,使得课程教学非常困难,亟待解决数学建模教学的上机课程。(4)数学建模BP网络教学平台的建立和完善。通过网络教学平台使学生更快更好地了解数学建模课程以及数学建模竞赛。

二、我校数学建模教学团队的建设

2.我校数学建模教学团队建设中的实践做法。(1)竞赛团队人员的优化,确定团队的几个主攻方向,通过和数学教研室教师的沟通了解、教师的主动参与组建了一支数学建模教学团队。团队中教师的专业面较宽有运筹学的、计算数学的还有应用数学的;团队中1名教授,名(这里是多少名,请核实原文)副教授,3名具有博士学位或在读的博士;团队中教师以青年教师为主具有较强的工作能力。(2)开展一系列以数学建模为背景的创新实践,结合数学建模竞赛,团队查找若干各专业相关数学建模问题,培养学生的课堂理论学习转入课后实践的能力。另外在数学建模竞赛结束后,让学生继续进行题目的深入研究,鼓励学生、指导学生,在以后的挑战杯等科技竞赛中取得了一些成绩。(3)开展数学建模竞赛研究与数学建模教学研究活动,数学建模竞赛团队每年对教师开展数学建模竞赛的研究活动,主要由竞赛试题的分析、竞赛中论文写作注意事项等,全面提升教学建模教学团队指导教师的水平。在数学建模竞赛取得成绩的前提下,数学建模教学团队开展相关教学改革与研究,团队中的教师积极申报升级、消极与数学建模相关的教学改革项目,近五年我们团队中主持和参加的各类教学改革项目十余项。

经过几年的教学尝试,我们已经取得了一些成绩。选修课能够较好地开设出来,并且近五六年的数学建模竞赛也取得了不错的成绩,其中2006年我校数学建模竞赛的成绩取得了突破,获得国家一等奖1队、国家二等奖2队,2007年获得国家二等奖2队,2012年获得国家三等奖3队。我们进一步要加强数学建模课程及团队建设建设,进一步完善数学建模网络平台,争取将数学建模课程建设成为校级精品课程,五年内申请数学建模教学团队为省级优秀教学团队。

参考文献:

[1]武娇,何满喜.工科院校数学建模课程建设的探索与实践[J].技术监督教育学刊,2006,(2):26-28.

[2]张立峰.以竞赛推进农科院校数学建模课程开设的研究与实践[J].辽宁师范大学学报,2010.

大学生数学建模论文 第15篇

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。

大学生数学建模论文 第16篇

1、自主探索原则。

学生长期处于师讲、生听的教学模式,沦为被动接受知识的“容器”,难有创造的意识。在教学中,教师要为学生创设轻松愉悦的探究氛围,让学生手脑并用,在探索、交流、操作中提高解决问题的能力。

2、因材施教原则。

教师要着眼于学生原有的认知结构,要贴近学生的最近发展区,引导他们从旧知的角度思考,找出问题的解决方法。

3、可接受性原则。

数学建模内容的设计,要符合学生的年龄特点和认知能力,能让学生理解所探究的内容。若设计的问题不切实际,往往会扼杀学生的兴趣,教师要密切联系教学内容、生活实际,让学生有能力解决问题。

大学生数学建模论文 第17篇

【关键词】概率论与数理统计;数学建模思想;教学改革

0.引言

概率论与数理统计已经作为一门基础学科,为很多专业课的学习奠定了基础。如西方经济学等等。数学建模就是通过数学知识解决实际问题。将数学建模思想融入到概率论与数理统计课程的教学中,一方面能激励学生学习概率论与数理统计这门课的兴趣,另一方面能更好的联系实际,解决实际问题。对于民办院校来说,这样大大提高了我们的教学水平,增强了的学生的学习能力和竞争能力,为民办院校的长远发展做出了贡献。

1.将数学建模思想融入概率论与数理统计课程教学

课前导入时引入数学建模思想

概率论与数理统计比高等数学、线性代数的难度更深一些,对于学生来说更难以接受,在每一节课前采用启发式,由浅入深,由直观到抽象,使学生真正掌握概率论与数理统计的概念,以便提高学生学习的乐趣。

讲授过程中引入数学建模思想

讲授虽然是主要的教学方式,也可以采用讨论式,适当对一些问题进行讨论,这样可以活跃课堂气氛,激活学生思维,使授课效果更好。

课后作业中引入数学建模思想

布置课外作业为了考察学生对课堂内容的掌握程度,对问题有更深刻的理解,只有把数学方法应用到实践中去,解决几个实际问题,才能达到理解、巩固和提高的效果。

2.将数学建模思想融入概率论与数理统计课程教学的意义

激发学生学习概率论与数理统计的兴趣

现在在学生中存在着这样一个普遍的问题,大多数学生认为学习数学没有任何用处,而且特别枯燥。特别是更抽象的概率论与数理统计,我校目前为止只有信息与工程学院、商学院与国际经济学院开设了概率论与数理统计,而且学时比较少,学生普遍认为学习这门课没有多大的意义,通过数学建模思想的融入,让学生自己去体会他的重要性,激发了学生学习概率论与数理统计的兴趣。

通过数学理论知识解决实际问题

问题一:目前我校有1万多名学生,每天傍晚打开水的人较多,开水房经常出现排长队的现象,应增加多少个水龙头才能解决这种现象?问题二:每天中午吃饭的人较多,饭厅经常出现排队的现象,应增加多少个卖饭窗口才能解决这种现象?以上两个问题大多数学校都存在这种现状,到底如何解决呢,通过将数学建模思想融入概率论与数理统计,就可以解决类似这些问题。

为参加全国大学生数学建模竞赛做准备

在平时的课程中使学生对数学建模有了初步的认识,为每年一次的全国大学生数学建模竞赛做好准备工作,使学生更好的将数学知识应用于实际问题中。去年我校首次参加了全国大学生数学建模竞赛,对于首次参加竞赛的民办院校来说,我们取得了优异的成绩,通过参加全国大学生数学建模竞赛,所有指导老师以及参赛学生受益匪浅,有的人这样来形容自己的感受:一次参赛,终身受益。今年计划继续参赛,并且加大力度,尽量使全校各二级学院的学生都能参与到这项竞赛中来,通过平时课程中引入数学建模思想,为今年的参赛取得更优异的成绩增加筹码。

为毕业论文、毕业设计做好铺垫

将数学建模思想融入概率论与数理统计课程教学,通过课前、课中、课后三部分的引入,已经使学生能解决简单的实际问题,给出自己的解答过程,而数学建模的答卷不是普通意义上的考试,而是以论文的形式阐述自己的观点和解答过程。某种意义上说一份数学建模答卷就是一份毕业论文、毕业设计。这样大大的锻炼了学生查阅资料的能力,写作能力,表达能力。参加过数学建模竞赛的学生,在后续的专业课学习、毕业设计(论文)等方面有良好表现,无论是继续深造还是走上社会工作岗位都有更强的竞争力。

培养学生的创新能力

创新是21世纪的主旋律,培养具有创新精神的人才是实现科教兴国的关键。作为一所民办高校,创新至关重要。而传统的数学教学非常的枯燥无味,学生缺乏主动性,缺乏应用数学知识去解决实际问题的能力。而数学建模思想可以培养学生的创造能力、联想能力、洞察力、数学语言的表达能力等。

3.对于民办院校将数学建模思想融入概率论与数理统计课程教学面临的问题以及对应措施

我校作为一所民办院校,各个体系还不够完善,学生的整体水平相对比较低,把数学建模思想融入到概率论与数理统计课程的教学中,培养学生的创新能力,团队合作能力,还是需要一段时间的。为了更好的把数学建模思想融入到概率论与数理统计课程的教学中,我们还需做以下的努力:首先学校领导要大力支持这项工作的开展,加大与其它学校在这方面的交流,多向其它兄弟院校学习。其次教师要提高自己的教学水平,拓展自己的知识领域,并在以后的教学中,把数学建模思想融入到更多课程的教学中,例如高等数学,线性代数课程等等。而民办院校的学生底子稍微差一些,老师在讲授的过程中要有足够的耐心,要对自己的学生有信心。最后学生要从思想上对数学有一个正确的认识,做到不卑不亢,对于那些对数学感兴趣的学生,学校可以开设数学实验,数学建模等选修课供学生选择。

4.结束语

通过大家持之以恒的努力,不仅将数学建模思想融入到概率论与数理统计课程的教学,还要继续将数学建模思想融入到高等数学课程的教学以及线性代数课程的教学。通过数学教学的改革,不仅可以提高学生的数学素养,为学习其它专业课打下良好的数学基础,还可以参加全国大学生数学建模竞赛并取得优异的成绩。[科]

【参考文献】

[1]姜启源.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003:273.

[2]盛骤,等.概率论与数理统计[M].北京:高等教育出版社,2002.

[3]洪永成,李晓彬.搞好数学建模教学提高学生素质[J].上海金融学院学报,2004,3.

大学生数学建模论文 第18篇

关键词:数学建模;《图论》;应用

一、数学建模的基本概念和思想

数学模型是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际问题本质属性的抽象而又简洁的刻画,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微地观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际问题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模。

数学建模所利用的方法基本上是方程、分析、统计、运筹、图论等常用数学工具,多数都要用到计算机进行数值计算和做图,有时还用到计算机模拟。因此,在大学《图论》课程教学活动中,教师如果能随时随处将数学建模思想和方法引入到教学内容中,使学生了解《图论》的相关概念、定理产生的历史背景,让学生在学习《图论》时,体会到图论知识与现实问题联系的紧密性以及应用的广泛性,这样才有利于激发学生的学习兴趣,帮助学生对图论知识的理解与吸收。

二、《图论》中的数学建模思想

自18世纪欧拉对哥尼斯堡七桥问题的研究以来,图论得到了深入而广泛的发展,已成为一门应用数学课程,在自然科学、社会科学、机械工程中均有重要的意义。由于《图论》课程概念多、公式复杂、定理难证明和难理解等特点,在一定程度上造成教学难,证明抽象度高,学生难以理解。学生不能真正理解图论思想,更谈不上灵活运用图论知识来解决各种实际问题,从而使学生感到《图论》的学习非常困难与枯燥。虽然《图论》课程中概念、定理比较多,初学者不易掌握,但是图论的概念和定理大多是从实际问题中抽象出来的,所以在教学中注重介绍各种概念和理论的实际背景,引导学生学习图论思想,探究图论的发展规律,从而将更好地帮助学生理解和掌握这些概念和理论。如何从实际问题中抽象出图论的相关理论,数学建模正是联系数学理论与实际的一座桥梁,是数学应用于科学和社会的一个很好的途径,是解决实际问题的强有力的工具。在图论某些定理证明的教学过程中可以适当地融入数学建模的思想与方法,把定理的结论看作一个特定的模型,需要去建立它。于是,当把定理的条件看作是模型的假设,可根据预先设置的问题情景,引导学生发现定理的结论,从而定理证明的方法也随之显现。

例1.设G=(V,E)为任意无向图,V={v1,v2,...,vn},|E|=m,证明所有顶点的度数和等于2m,并且奇点个数为偶数。

证明该结论之前,首先任意选取若干个学生,让他们随机互相握手,并记下每个人的握手次数和每两人之间握手的次数,由此可得每个人握手次数总和是每两人之间握手次数的2倍,以及握过奇数次手的人数一定是偶数。互动之后介绍该定理称之为握手定理,从互动过程中可以建立定理结论的模型,并且证明的思路也就显而易见了。

三、数学建模提高学生学习《图论》的兴趣和应用意识

由于教学课时的限制,将数学建模的思想方法融入《图论》课程教学时,不能专门地让学生学习建模,只能通过一些简单的模型给学生介绍数学建模的思想及方法。《图论》是现代数学的一个重要分支,在自然科学、社会科学、机械工程中有重要的意义,其求解思想渗透到自然学科的各个领域。图论中的图是由若干个给定的顶点及若干条连接两个顶点的边所构成的图形。这种图形通常用来描述某些事物之间的某种特定关系:用顶点代表事物,用连接两个顶点的边表示相应两个事物间具有这种关系。这种图提供了一个很自然的数据结构,可以对自然科学和社会科学领域中的许多问题进行恰当的描述或建模。因此,可以通过设计一些与《图论》课程相关的课外建模活动,选择符合学生实际并贴近生活的一些图论问题,启迪学生的论文查阅意识和能力,指导学生阅读相关论文,最后以解题报告或小论文的形式提交他们的结果。

例2.有甲、乙、丙、丁、戊、己六名运动员报名参加A、B、C、D、E、F六个项目的比赛。表1中打“√”的是各运动员报名参加的比赛项目。如何安排六个项目的比赛顺序,使得每名运动员都不连续地参加两项比赛。

求解该问题时,可以先选取六名同学模拟一下实际问题,使学生理解该问题的实际背景,根据实际模拟情况,找出一种符合要求的比赛安排。再引导学生探究该问题与图论的联系,确定该问题的图论模型,从而帮助学生寻找解决该问题的答案。在该问题中,若把比赛项目作为研究对象,用点表示,如果两个项目有同一名运动员参加,在代表这两个项目的点之间连一条线。如图1:在该图中只要找出一个点的序列,使依次排列的两个点不相邻,即能做到每名运动员不会连续地参加两项比赛。例如A、C、B、F、E、D就是满足要求的一种安排方法。

通过课内外的数学建模思想及方法的渗透,有助于激发学生的创造性思维,唤醒学生进行创造性工作的意识,因为建模本身就是一项创造性思维活动,它不仅有一定的理论性,还有较强的实践性。结合课外数学建模活动的开展,增强学生应用数学的意识,运用所学的图论知识去参与解决实际问题的全过程。训练学生运用图论知识建立数学模型,解决实际问题的技能和技巧,是培养学生应用数学知识解决实际问题的重要途径。同时使学生体会到图论知识与现实问题联系的紧密性以及应用的广泛性,从而激发学生研究数学建模的兴趣,提高他们运用图论知识解决实际问题的能力,充分感受到图论的生机与活力,也进一步深入体会到了学习《图论》的重要性。在建模过程中也充分调动了学生应用图论知识分析和解决实际问题的积极性和主动性,学生充满了把图论知识和方法应用到实际问题之中去的渴望,使学生对以往数学课程教学中常见的枯燥、难懂、脱离实际的感受得到切实的改变,从而使《图论》课程的教学效果得到了明显提高。

四、结语

《图论》是一门既有趣又有较大难度的课程。传统的以概念、定理为主的教学模式使学生在学习《图论》的过程中感到非常困难与枯燥,很难调动学生学习的积极性,也无法体现该门课程的应用性。在《图论》课程教学中融入数学建模的思想和方法,提高了学生学习《图论》的兴趣。通过数学建模的方法,理论与实际相结合,使得枯燥的图论问题变得通俗易懂,既增强了学生的新奇感,激发了学生的求知欲,又能从中受到启迪,充分调动了学生主动地参与意识和自觉学习的积极性,极大地提高了学生的学习效率,培养了学生应用数学的意识。

参考文献:

[1]王树禾.图论[M].北京:科学出版社,2004.

[2]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2011.

大学生数学建模论文 第19篇

(一)方程(组)模型

在模型建立当中,方程组模型是一个比较常见的模型。例如:第一季度生产甲、乙两种机械设备,总共生产485台设备,通过技术上的改进,该公司计划在第二季度生产两种机械设备558台。经过统计,甲种机械设备相对于第一季度,增产了15%;乙种机械设备相对于第一季度,增产22%。请问该公司在第一季度生产甲、乙两种机械设备各多少台?这种类型题与现实生活的贴近程度较高,并且与学生的接触面很大,在建模过程中,完全可以根据学生的思维和教师的教学水平进行更好的发挥。

(二)点评

对于现实生活而言,现阶段广泛存在增长率、打折销售等问题,这些问题的相同点在于含有等量关系,可以通过构建方程组模型来解决。初中数学的优点是,总体上的深度不是很难理解,学生在学习数学建模思想时,可以尝试通过以下方法来学习:首先,将教师讲述的案例进行转化,上述的机械生产案例也许不是学生常见的,学生可以将“机械生产”改变为其他的东西,例如纺织生产、零件生产,只要符合主观上的意愿即可;其次,设计出合理的数学建模,方程组仅仅是其中的一种,教师不应该强求学生一定要通过方程组的方式来进行数学建模,还可以通过函数、不等式组等其他方式来解决问题,帮助学生的思维更加灵活,为解决问题提供一个更加广阔的基础;第三,数学建模的具体解决过程,需要通过详细的计算来实现,一般情况下会得到两种结果,有时是一正一负,有时是两个负数,有时是两个正数。得到具体的结果后,要根据问题的实际情况代入解答,这样才算是完成了整个数学建模的建立和解答。

大学生数学建模论文 第20篇

1、自学讨论式。

“先学后教”改变了传统教学中“师讲生听”、“师说生练”的模式,在教师的导学、导疑、导思中激发学生的学习兴趣,引发学生的积极思考,让他们在交流中思想不断碰撞,形成新观点,从而自身认知水平得到提高。教师要通过创设问题情境导学,引发学生的探究。例如,如图,在河岸L的同侧有M、N两个村庄,现拟在河岸边修一座水泵站P,要求使管道PM、PN所用的水管最短,另修一码头Q,要求码头到M、N两村的距离相等,试画出P、Q的位置。在提出问题的基础上,学生通过选点、测量,开展交流讨论。学生1认为,是不是和异侧相同?学生2认为,如果M、N在直线L的异侧,连接MN即为最短。学生3认为,在同侧的话,可以根据轴对性的性质,将之转移为异侧。学生4认为,这有点像照镜子。这样,学生将实际问题转化为轴对称的知识解决,在交流中彼此分享、相互促进、相互提高。

2、引导探究式。

教师提出问题,让学生通过观察、探究提出自己的猜想,在推理、论证的基础上获得结论、掌握规律。例如,某景区团体购买公园门票价为1~50人的13元/张,50~100人的11元/张,100人以上9元/张。甲团少于50人,乙团人数不超过100人,两团共计应付票费1392元。若组成一个团体购票,应付1080元。

(1)乙团人数是否也少于50人,为什么?

(2)求甲乙两团各有多少人?学生猜想乙团人数少于50人,进而推算两团人数会少于100人,团购价应少于1300元,与1392元矛盾,因而乙团人数应不少于50人,不超过100人。

3、活动参与模式。

教师提出问题,引发学生小组活动探究,进行捜集数据、整理分析,然后解决问题。例如,某件商品的售价从原来的每件400元经两次调价后调至每件324元。经调查,该商品每降价2元,即可多销售10件,若该商场原来每月可销售500件,那么经过两次调价后,每月可销售该商品多少件?学生先计算每次的降价率为10%,然后根据“件数×单价=销售额”列出方程。

总之,数学建模教学,有利于学生将实际问题转化为数学模型来解,能够提高学生分析、解决问题的能力。

宜宾学院数模竞赛论文模版:

宜宾学院第三届 大学生数学建模竞赛

(20xx年5月19日-5月28日)

参赛题目(在所选题目上打勾) A B 参赛编号(竞赛组委会填写)

论文题目

摘 要

1、摘要:本文解决什么问题,解决问题的方法,结论.

提请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词),在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写(注意篇幅不能超过一页,且无需译成英文)。

关键词:

2、正文

一、问题的提出:叙述问题内容及意义.

二、基本假设:写出问题的合理假设.

三、建立模型:详细叙述模型、变量、参数代表的意义和满足的条件及建模

思想.

四、模型求解:求解、算法的主要步骤.

五、结果分析与检验:(含误差分析).

六、模型评价:优缺点及改进意见.

七、参考文献:限公开发表文献,指明出处..

3、附件:计算框图、程序及打印结果.

参考文献 例子

大学生数学建模论文 第21篇

关键词:数学建模;图论;实践

一、引言

图论是组合数学的一个重要分支。它以图为研究对象,这种图由若干给定的点及连接两点的边所构成,通常用来描述某些事物之间的某种特定关系,以点代表事物,以连接两点的边表示两个事物间具有这种关系。图论的应用非常广泛,在实际的生活生产中,有很多问题可以用图论的知识和方法来解决,其应用性已涉及物理学、化学、信息论、控制论、网络理论、博弈、运输网络、社会科学以及管理科学等诸多领域。目前高校很多课程都涉及到图论知识,例如离散数学、数据结构、算法分析与设计、运筹学、组合数学、拓扑学、网络优化等。甚至有些专业将图论作为一门必修或选修课程来开设。

由于图论课程具有概念多、公式复杂和定理难证明、难理解等特点,在一定程度上造成教学难,证明抽象度高,学生难以理解,学生不能真正理解图论思想,更谈不上灵活运用图论知识来解决各种实际问题。从而会使学生感到图论的学习非常枯燥。大学数学课程教学改革的趋势,越来越注重数学的应用性,而数学建模过程就是利用已经掌握的数学知识来解决实际问题的过程。在当前实现数学作为一种应用能力的过程中,使用数学解决实际问题的能力培养是非常重要和必需的。因此,在大学数学类课程的教学中融入数学建模思想是目前数学课程教学改革的一个大的趋势。由于图论的概念和定理大多是从实际问题中抽象出来的,因此图论中的诸多模型和算法是数学建模强有力的理论依据。所以在图论课程教学中注重介绍这些概念和理论的实际背景,引导学生利用数学建模思想方法学习图论的相关概念和定理,探究图论的发展规律,从而将更好地帮助学生理解和掌握这些概念和理论。

二、数学建模思想方法

数学模型就是用数学语言,通过抽象、简化,建立起来的描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构。这个结构可以是公式、方程、表格、图形等。把现实模型抽象、简化为某种数学结构(即数学模型)之后,我们就可以用相关的数学知识来求出这个模型的解,验证模型的合理性,并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题,这个过程便称为数学建模。其目的是将复杂的客观事物或联系简单化并用数学手段对其进行分析和处理。建立数学模型解决现实问题要经过模型准备、模型假设、模型构成、模型求解和模型分析这五个步骤。模型准备就是了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必要的各种信息,尽量弄清对象的特征,形成一个比较明晰的“问题”。模型假设是根据对象的特征和建模目的,抓住问题的本质,做出必要的、合理的简化假设。模型构成是根据所作的假设,用数学的语言、符号描述对象的内在规律,建立包含常量、变量等的数学模型。模型求解是采用解方程、画图形、优化方法、数值计算、统计分析等各种数学方法,特别是数学软件和计算机技术求解。模型分析就是对求解结果进行数学上的分析,并解释为对现实问题的解答。由此可见,思想数学建模就是将数学的理论知识应用于解决实际问题,培养数学建模思想就是锻炼应用数学的能力。

在图论的教学中引入数学建模思想,将生活中的实际问题引入课堂,利用图论知识分析实际问题,让学生感受到图论贴近生活。教学中可以引导学生自己寻找与图论相关的实际问题,利用图论知识建立实际问题的数学模型,并进行报告和讨论,让学生发表自己的见解和看法,在此过程中有助于学生对所学知识的融会贯通和掌握,大大提高学生学习图论的兴趣。

三、数学建模思想方法融入图论教学的实践

目前,各门数学课程教学改革所面临的一个课题是如何增强应用数学知识解决实际问题的意识。在这样的背景下,加之图论知识的应用广泛性,从而,将数学建模的思想方法融入到图论课程教学中的研究和实践已显得刻不容缓。因此,结合图论教学内容有机地增加数学建模教学内容,使广大的学生能学习和体会到数学建模的基本思想方法,在日常的学习中培养学生应用图论知识的意识,激发了学生学习图论的积极性。

(一)在图论定理公式中渗入建模的案例

在图论某些定理证明的教学过程中可以适当地融入数学建模的思想与方法,把定理的结论看作一个特定的模型,需要去建立它。于是,当把定理的条件看作是模型的假设时,可根据预先设置的问题,情景引导学生发现定理的结论,从而定理证明的方法也随之显现。

案例1:设为任意无向图,V={v1,v2,…,vn},|E|=m,证明所有顶点的度数和=2m,并且奇点个数为偶数。

解析:证明该结论之前,首先任意选取若干个学生让其随机互相握手,并记下每个人的握手次数和每两人之间握手的次数,由此可得每个人握手次数总和是每两人之间握手次数的2倍以及握过奇数次手的人数一定是偶数。互动之后介绍该定理称之为握手定理,从互动过程中可以建立定理结论的模型,并且证明的思路也是显而易见的。

(二)在应用性例题中渗入数学建模的方法

案例2:一家公司生产有c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7七种化学制剂,其中制剂(c1,c2),(c1,c4),(c2,c3),(c2,c5),(c2,c7),(c3,c4),(c3,c5),(c3,c6),(c4,c5),(c4,c7),(c5,c6),(c6,c7)之间是互不相容的,如果放在一起能发生化学反应,引起危险。因此,作为一种预防措施,该公司必须把仓库分成互相隔离的若干区,以便把不相容的制品储藏在不同的区,问至少要划分多少小区,怎样存放才能保证安全。

解析:首先建立模型,用图来表示实例中这些制剂和他们之间关系,用顶点v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,表示c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7表示七种化学制品,把不能放在一起的两种制品对应的顶点用一条边连接起来,如图1。

模型求解:由图可得极小覆盖的逻辑表达式为:

(v1+v2v4)(v2+v1v3v5v7)(v3+v2v4v5v6)(v4+v1v3v5v7)(v5+v23v4v6)(v6+v3v5v7)(v7+v2v4v6)

利用逻辑代数法则简化上述逻辑表达式为:

v1v3v5v7+v2v3v4v5v6+v2v4v5v6+v2v3v4v6

从而可得全部极小覆盖为:

(v1,v3,v5,v7),(v2,v3,v4,v5,v7),(v2,v4,v5,v6),(v2,v3,v4,v6)

由于极大独立集与极小覆盖集之间互补的关系,所以上图的所有极大独立集为(v2,v4,v6),(v1,v6),(v1,v3,v7),(v1,v5,v7).取图G的一个极大独立集V1=(v2,v4,v6),将其着第一种颜色。在VG-V1中,所有极大独立集为,(v1,v3,v7),(v1,v5,v7),取V2=(v1,v3,v7)将其着第二种颜色。在VG-V1-V2中仅有点v5,将其着第三种颜色,故χ(G)=3.

于是得到该化学制品的存放方案:至少需要把仓库划分为3个区,可以将c2,c4,c6三种制品,c1,c3,c7三种制品和制品c5分别存放在一个区。

(三)设计相关数学建模问题,提高学生应用图论知识解决实际问题的能力

由于教学课时的限制,将数学建模的思想方法融入图论课程教学时,不能专门地让学生学习建模,只能通过一些简单的模型给学生介绍数学建模的思想及方法。图论是现代数学的一个重要分支,在自然科学、社会科学、机械工程中有重要的意义,其求解思想渗透到自然学科的各个领域。因此,可以通过设计一些与图论课程相关的课外建模活动,选择符合学生实际并贴近生活的一些图论问题,启迪学生的论文查阅意识和能力,指导学生阅读相关论文,最后以解题报告或小论文的形式提交他们的结果。促进学生应用图论知识解决实际问题的能力。

四、结语

将数学建模思想方法融入图论课程的教学中,使图论课程教学与数学建模有机结合起来,激发学生学习图论的兴趣,培养学生勇于探索的精神,提高学生的动手能力,实践表明这些方法能较好地提高图论课程的教学效果。

参考文献:

[1]Bondy J A,Murty U S theory with applications[M].North-Holland:Elsevier,1976.

[2]翟明清.浅析图论教学[J].大学数学,2011,27(5):23-26.

[3]定向峰.将数学建模的思想和方法融入图论课程教学中的一点尝试[J].重庆教育学院学报,2006,19(6):28-31.

[4]张清华,陈六新,李永红.图论教育教学改革与实践[J].电脑知识与技术,2012,8(34):8235-8237.

[5]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M].第4版.北京:高等教育出版社,2011.

大学生数学建模论文 第22篇

关键词:数学建模 课程改革 实践教学

数学建模是把数学与客观实际问题联系起来的纽带,通过数学语言来描述和仿真实际问题中的变量关系、空间形式。数学建模在现代科学技术以及社会生活和经济活动中的重要作用日益受到数学界与社会各界的普遍重视。近年来,一些发达国家普遍在大学中开设数学模型课,开展大学生数学建模竞赛。

数学建模课的主要作用不仅是为学生学会应用所学知识解决各专业问题及各种实际问题提供方法,更主要的是让学生学会用数学的思维、数学的观点、数学的语言描述并解决实际问题,该课是联系数学与其他各学科的纽带,是数学知识应用于实际问题的桥梁。通过该课程的学习可以提高学生分析问题解决问题的能力,提高学生应用计算机及相关软件的能力,提高学生科技论文的撰写能力,提高学生的创新能力和团结协作能力。

1 数学建模课程的改革

改革理念

以“应用型”培养目标作为改革的总体理念

按照我校应用型本科院校的定位,根据学院人才培养目标的定位,有针对的选择数学建模课程教学内容、合理设计教学方法,着重培养学生的实际应用能力。

注重与专业教学相结合的改革理念

在教学过程中,注重数学建模课程内容选择与专业教学相结合,以适应专业的需求和学生今后发展的需要。根据专业特点,选择经典案例。如适合土建类专业的拱形桥梁模型、放射性废物处理模型;适合交通汽车等专业的交通事故勘察模型;适合管理类等专业的人口控制统计模型、广告促销模型、股票收益与风险模型、物流分配等。

坚持“宽口径”的改革理念

“宽口径”指拓宽知识面。数学建模课程面向全校学生,除了结合专业背景,还需注重拓宽知识面,增加覆盖面,扩大学生视野,让学生学会用数学方法、数学思维去解决实际中各种各样的问题,培养适应性强的应用型人才。

坚持理论教学与实践教学相结合的改革理念

数学建模课程不仅强调理论知识,还注重各种数学软件的应用。在教学过程中加强实验教学,让学生能熟练使用各种计算机软件方便解决实际问题,组织学生参加建模竞赛,通过实践训练为学生打通理论与实际联系的桥梁。

革的几点做法

结合模块化数学教学体系,优化数学建模课程体系

数学建模课成建立在大学数学,包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计等的教学基础之上,根据我校应用型本科院校培养目标及数学教学体系的四个模块:土建类、机电类、经管类和文科类,有针对性的选择教学内容,结合工程应用背景,强调理论教学与实践教学相结合,拓宽知识面,构建适合我校学生的数学建模课程。

更新教学内容,建设现代化教学模式

数学建模教学内容是集经典数学理论、现代数学方法、工程实际问题于一体的新型课程。我们在教学过程中将经典内容与现代内容进行结合,用生活中的案例来提高学生对实际问题的感性认识,增进学生对用数学方法、数学思维来解决实际问题的理解。比如在讲微分方程时,我们引入现代非典传染病模型;在讲积分理论时,引入加油站的油罐偏置模型;在讲图论时,引入北京奥运公交路线模型;在讲线性回归、多元回归、人工神经元网络预测时,引入上海世博会影响力评估模型等。跟踪国内国际应用领域的新发展,将经典数学理论与现实社会中的具体实例相结合,促进学生对知识的理解,提高学生实际应用能力。

(1)采用导学式教学力。在教学过程中,鼓励学生自主提出问题,引导学生进行归纳、总结分析,培养学生分析解决问题的能力。

(2)引入了案例教学方式,通过对具体建模案例的分析,丰富教学内容,激发学生学习数学建模的兴趣。

(3)在讲解数学建模的基础知识外,根据近几年建模竞赛赛题的特点,通过专题讲座的形式补充部分内容,如:图论知识、微分方程、多元统计分析等内容,开阔学生视野。

加强实验教学和实践教学

数学建模课程不同于传统的数学课,实验和实践教学是其必不可少的环节。每年给学生培训MATLAB、Mathematic、Lindo/Lingo、SPSS、WINQSB等计算机软件工具。坚持“拓宽知识面,增强适应性”原则,本着专业面宽,适应性强,加大知识覆盖面,加强实验教学和实践教学。

采用多媒体教学与传统教学相结合

在教学方法和手段的改革上,采用了多媒体教学与传统教学相结合的并行模式。许多用传统方法讲授起来枯燥无味、难以理解的东西,可以通过多媒体技术直观易懂地表现出来,使学生在充满趣味性和应用性环境中学习和掌握知识。多媒体教学手段激发了广大学生学习积极性,学习质量有了明显提高。

构建网络教学环境

建立交互性强的数学建模网站,在网站发表建模问题、回答学生提出的问题、接受学生对建模问题的答案,可以进行在线答疑、在线交流、在线自学,具有较强的可操作性。

我校数学建模网站已投入使用。各年的大学生数学建模竞赛试题、院数学建模竞赛试题、各年获奖名单等均已上网,学生可在网上方便查到数学建模的各种资料,为学习自学提供了充分的条件和有利的保证。

组织数学建模竞赛

每年举办校内数学建模竞赛,以竞赛促进学习、开阔学生视野、活跃学习气氛。并逐层选拔学生参加东三省大学生数学建模竞赛、全国大学生数学建模竞赛和全美大学生数学建模竞赛。

2 结论

我院数学建模课程以培养应用型人才为总体目标,结合我校四个模块的数学教学体系和专业培养目标,更新改革教学内容,通过启发式、自学式、学生讲课讨论等教学方法,引入数学软件培训,组织学生参加数学建模竞赛等改革和探索,我们构建了一个比较规范的数学建模课程教学体系,有利于全面提高学生的数学素质,培养学生数学思维,加强学生实践应用能力,使得数学建模课程成为培养工程应用型人才的有力手段。

参考文献

[1] 李大潜.将数学建模思想融入数学类主干课程[J].中国大学教学,2006,1(1):9.