数学建模方法范文
时间：2023-12-22 17:50:26
导语：如何才能写好一篇数学建模方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
先看一个例子：
某栋建筑物，从10米高的窗口用水管向外喷水，如果喷出的水最高点离墙1米，离地面40/3，问水流的落地点离墙的距离是多少？在此问题中，若把从窗口喷出的水流抽象为抛物线（如图（1）所示）把水流喷出点看做点A，把水流的最高点看做点M，水流落地点看做点B，以墙与地面分别作为y轴和x轴，建立直角坐标系，该实际问题就转化为这样一个二次函数的问题：如图1已知抛物线过点A（0，10），顶点坐标为（1，40/3），求点B的横坐标。
图1
像这样由实际问题抽象得到的数学问题，我们称之为实际问题的数学模型，具体地说，所谓数学模型，就是把需要解决的实际问题（即现实模型），经过数学抽象和简化得到的数学形式，这样的形式必须借助于数学概念和数学符号来描述，同时舍弃与本质无关的一切属性，它是对原型的数学属性及其关系的一种概括和近似反映，但相对于要解决的实际问题而论，数学模型更深刻、更正确、更完全地反映着现实。
把所要研究的实际问题，通过数学抽象构造出相应的数学模型，再对数学模型进行研究，使问题得到解决，我称这样的方法为数学模型方法，其基本思想是：
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（检验）
从客观事实的原型出发、具体构造数学模型的过程叫做数学建模，它一般括以下几个步骤：
（1）分析原型，考查所给实际问题的基本情形和要达到的目的，分析问题中各量的关系，包括哪些是已知的，哪些是未知的，并依据原型提供的信息，抓住问题的主要矛盾，如上例中所涉及的实际情景是从楼上一窗口向外喷水，已知：喷水点的高度是10米，水流最高点距墙1米，距地面40/3，而水流落地点到墙的距离和已知条件联系起来。
（2）数学建模，通过分析原型，对其本质属性进行抽象，并用数学知识和方法去刻画，从而得到数学模型，将实际问题转化数学问题，如上例中，水流的路径可抽象为抛物线，把墙和地面分别看成y轴和x轴，建立直角坐标系，喷水点距离地点10米，所以A点坐标为（0、10），水流最高点距墙1米，距地面40/3米，所以抛物线顶点M的坐标为（1，40/3），求水流落地点离墙距离，即求x轴上点B的横坐标。
（3）数学求解，运用数学工具对数学模型进行推理或演算，求出相应的数学结果，如上例中，根据数学建模的结果，可设抛物线的解析式为y=a（x-1）+40/3，因为抛物线经过点A（0，10），把x=0，y=10代入解析式，得a=-10/3，所求抛物线为y=-10/3（x-1）+40/3，因为点B在x轴上，所以其纵坐标为0，把y=0代入解析式，得：x=3或x=-1。
（4）返回解释，把求得的数学结果放到实际问题中去加以分析、评价和解释，即返回原问题，给出实际的解答。如上例中，求出B点的横坐标为3或-1，因x=-1不符合题意，必须舍弃。因此，水流与墙的距离为3米，从而使实际问题得以解决。
从上例可知把实际问题通过数学建模转化为数学问题，可在转化中让学生体验探究的过程，培养学生的探索创新能力和实践能力，从而激发学生学习数学的兴趣，转化学习方式，培养分析问题、解决问题的能力，形成用数学的意识。
参考文献：
［1］刘月华.本源思想在二次函数实际问题中的应用.试题与研究：新课程论坛，2011，（23）.
［2］黄岳俊，唐剑岚，韦永旺.用几何画板优化含参数的二次函数最值的解法.中学教学参考，2012，（2）.
［3］白海龙.渗透数学思想降低知识台阶——小议数学思想方法在二次函数中的应用.吉林教育：高教，2011，（8）.
［4］戴圩章.让学生成为课堂真正的主人——“二次函数零点分布”案例分析.中学数学月刊，2011，（11）.
［5］胡轶.初中数学不同版本教材课程难度比较研究——以人教版、北师大版九年级教材“二次函数一章第一小例题”为例.科教导刊，2011，（33）.
篇2
一、数学建模能力培养的意义
所谓数学模型，就是指对于现实世界的某一特定的研究对象，为了达到某个特定的目的，进行一些必要的简化和假设，运用适当的数学工具，并通过数学语言表述出来的一个数学结构。
数学中的各种基本概念，都是以各自相应的现实原型作为背景而抽象出来的。如各种数学公式、方程式、函数、定理、理论体系，等等，就是一些具体的数学模型。而通过对问题数学化，构建模型，求解检验，使问题获得解决的方法，称之为建立数学模型，简称为数学建模。
在数学教学过程中，研究别人做好的数学模型是一种被动的活动，它与自己构建数学模型是不同的。在研究他人的模型时，学生关心的往往是如何从已知的模型中导出问题的答案，而数学建模重在“建”。在实践中能够用数学方法直接解决的实际问题并不是很多。恰恰相反，对于面临的实际问题，人们往往难于表述成数学的形式，甚至不知道从何下手。这里主要的困难在于如何从初看起来杂乱无章的现象中抽象出恰当的数学问题，并确定解决问题的途径。把实际问题恰当地抽象成数学问题的能力，可以通过数学建模的学习和实践来培养。学生作为数学建模的学习者，重要的是不再满足于充当被动接受的角色，而是主动地设计和构建自己的数学模型，在实践中展示自己用数学去解决实际问题的勇气、才能、个性和创造性。
数学建模的教学就是为了引导学生走出课本，走出传统的习题演练，进一步为学生形成积极主动的、多样的学习方式创造有利的条件，以激发学生的数学学习兴趣，鼓励学生在学习过程中，养成独立思考、积极探索的习惯，发展创新意识。从而使学生体会到数学的由来、发生、发展、生成，以及数学的应用，体验到一个充满生机和活力的数学，这对于培养学生的数学应用意识和创新精神显然是一个很好的途径。
二、数学建模能力培养的方法和策略
1.引导学生数学地提出问题、分析问题、解决问题。
引导学生数学地提出问题，注重数学概念、公式、定理、性质形成过程的揭示，用数学方法解决实际问题，首先，应正确地把生活语言翻译成数学语言。中学数学中的概念、公式、定理等数学模型在现实生活中都能找到原型。教师在讲授数学知识时应尽量结合实际，设置适宜的问题情境，提供观察、实验、操作、猜想、归纳、验证等方面的丰富直观的背景材料，引导学生参与数学活动。这不仅能加深学生对概念、公式、定理的理解，增强用数学知识解决实际问题的能力，而且能调动学生的学习积极性。
如：学习“直线与圆的位置关系”时，提问：当你站在平原上观看日出的时候，会观察到怎样的几何现象？（太阳从地平线冉冉升起的过程中，经历三种不同的状态。）你能说出地平线（直线L）与太阳（O）的位置关系有什么变化吗？通过对日常生活中实际问题的分析，建立了圆与直线的位置关系这一数学模型，并利用它去解决一些实际问题。这一过程体现了“现实问题情境—建立数学模型——解决实际问题”的过程。这种设计，充分体现了学生是学习的主体这一特点。在给出生活实例之后，让学生通过观察、猜测、操作、归纳、类比、抽象、概括、讨论和交流，建立直线与圆的位置关系的数学模型。其中包含了由特殊到一般，由一般到特殊的思想方法。建立数学模型，以及应用这一模型解决实际问题的过程，对于培养学生的数学建模能力及培养学生数学地提出问题、分析问题、解决问题的能力非常重要，也有利于提高学生的基本数学素养。
2.密切教材内容与生活的联系。
教师应研究在各个教学章节中可引入哪些数学模型问题，如在线性规划中可引入函数模型，利用解几中直线系的方法给予解决，而在数列教学中则可引入储蓄、信用贷款等问题。
再如：函数是中学数学的重点、难点之一。利用学生的生活常识，建立数学模型，可以通俗易懂地阐述函数的内涵，帮助学生正确理解和掌握这一重要概念。
以某班召开家长会为例，令该班的所有50名学生组成的集合为A，参加家长会的家长组成的集合为B，给出一个对应法则f：“学生找自己的家长”，引导学生分析“学生家长全部到会”和“有学生家长缺席”两种情况，思考集合A和集合B元素之间的对应关系。在此基础上，再设C表示由50名学生家长和全体任课教师（不是这些学生的家长）启发学生探究A中元素与C中元素的对应法则f的对应所具有的特征，这样理解函数就比较容易了。
通过教师的引导，学生可以从各类大量的数学建模问题中逐步领悟到数学建模的广泛应用。从而激发学生研究数学建模的兴趣，提高他们运用数学知识进行建模的能力。
3.注意数学建模与其他相关学科的联系。
抓住数学模型的本质特征，排除表面现象的干扰，是正确建立数学模型的关键所在。由于数学是学生学习其他自然科学及社会科学的工具，而且其他学科与数学的联系是相当密切的。因此，在教学中应注意与其他学科的联系。
篇3
随着科技的快速发展，社会对应用型人才的需求日趋增加，高校教育必须加强对学生创新能力和解决实践问题能力的培养［1］。数学建模正是衔接创造性思维与实际应用的纽带，通过数学建模课程学习及实践训练，学生不仅能了解数学的应用价值，也能锻炼创新实践能力。由于数学建模课程的内容涉及的领域多，案例式授课，实际应用性强，与所学的高等数学、工程数学课程不同，不能形成连贯的系统性知识点，学生很难接受这门课程的学习方式。为了让学生更好地学习数学建模，教师要改进教学模式，根据教学规律的要求，探索数学建模教学方法，将有助于学生掌握数学建模技能，从而提高解决实际问题的能力［2—4］。
二、数学建模的认知
大学开设基础数学课程能让学生体会到数学的严密逻辑体系及高度抽象的思维方法，但对数学的实际应用介绍的甚少，很难将数学与工程技术、经济管理、生物信息等其他领域联系起来。数学建模是用数学语言来描述实际问题，将它变成一个数学问题，再利用现有的数学工具或发展新的数学工具来加以解决的整个过程。通过数学建模学习与实践，学生在体验建模过程的同时提高了思维能力和创造能力。数学建模课程的学习，可以重新认识数学的作用。课程重点就是介绍数学应用到实际领域中的方法，结合案例，应用初等数学、高等数学等数学知识来解决不同领域问题。在现实中许多现象及问题都可以用到数学来解释，如，我们看到一个四条腿椅子经过简单的移动就可以找到合适的位置放稳现象，用高等数学中的“零点存在定理”很容易解释这个问题;若知道某珍稀动物各年龄段数量信息，来推测未来种群是否会灭绝，可以用线性代数中的“矩阵”预测未来动物数量分布。书报供应商订购多少数量的商品才能得到最大收益呢?用概率中的“数学期望”建立报童卖报优化数学模型可解决这类问题。数学建模竞赛实践能更好地培养和提高学生应用数学知识分析问题、解决问题的能力。几年来，数学建模竞赛赛题背景知识广泛，要想取得好成绩，不仅要掌握扎实的数学基础，较好的计算软件使用方法，还需要较强的自学能力，广泛涉猎诸如物理、生物、信息等知识。例如，2012年美国大学生数学建模竞赛A题“树与树叶”，需要了解植物树叶生长特点，涉及到生物学知识;2014年全国大学生数学建模赛题A题“嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略”涉及到万有引力定律知识。数学建模是以数学为基础，综合自然科学和社会科学的实践活动。学生们可以通过多种途径了解数学建模，如，与数学建模课程教师咨询、与参加数学建模系列教学活动的同学交流，浏览数学建模网上的数学建模课程介绍及阅读数学建模书籍等，以获得更多的数学建模知识与信息。
三、数学建模学习过程
在学习过程中不仅要掌握数学建模的基本方法、数学建模思维模式，同时还要能以团队形式自主完成一整套数学建模训练题目，才能体会数学建模的真正内涵。目前，最行之有效的途径就是参加一次数学建模竞赛。可将数学建模过程分解为三个阶段:数学建模课程学习，数学建模综合培训，数学建模竞赛及课外科技活动。
1.数学建模课程学习
(1)掌握数学建模的基本方法。数学建模基本方法介绍是从案例分析开始，首先了解问题的背景、要解决的问题，分析用什么数学方法描述问题符合的规律，建立数学模型，并对模型求解，解释结果合理性。可以紧跟教师思路，积极展开思考，比较自己的解题思路与教师所讲有哪些不同，从简单的初等数学建模方法入手，了解数学建模的全过程。例如，鱼的重量估计问题，在没有称重的条件下如何根据鱼的长度估计鱼的重量呢?在合理的假设下，利用初等比例方法建立鱼重量与长度数学模型，利用鱼的长度能估计出鱼的重量，经验证结果是有效的。然后，要结合所学的数学知识逐步学习一些基本的建模方法，例如，微分方程建立传染病模型可以预测流感流行趋势问题;概率统计方法建立的报童模型可以预测出订购多少报能获得最佳受益。最后，要学会模仿案例建模过程完成作业，掌握建模的基本方法和技巧。数学建模过程不是解应用题，虽然没有唯一途径，但也有一定规律可循，在学习中要善于思考，慢慢形成建模思维方式，有助于建模能力的提高。
(2)养成良好的自学习惯。数学建模课时有限，许多数学建模方法及案例不能在课堂上介绍，在课余时间同学们可以选读一些教材中的案例和在期刊公开发表的建模论文，细致研读案例的建模思想，学会举一反三，重点是学会分析问题，了解更多领域的数学建模的方法、新颖的建模思想，提高用数学方法解决问题的能力。还可以丰富建模信息量，提高建模能力。同时，还可看到同一问题，可以选用不同的数学方法、从不同角度加以解决，这也是数学建模的魅力所在。例如，锁具装箱问题，可以用排列组合方法，也可用图论方法，都能给出减少锁具互开的装箱方案。
2.数学建模综合培训
(1)数学建模方法再学习和建模能力强化训练。随着数学建模解决问题多元化发展，基本的数学建模方法及计算能力远远满足不了实际问题的需求。因此还应学习一些现代数学方法，如，图论，模糊数学，多元统计分析等。学会熟练运用计算机软件技能，如，数学软件MATLAB，EXCEL数据处理，求解数学规划软件及统计软件。
(2)阅读建模论文。通过仔细阅读刊登在杂志或数学建模网站上的数学建模论文，学习论文的整体层次结构，写作技巧，对问题的分析、假设、模型建立和求解过程。寻找论文的优缺点，并比对论文作者对论文的评价。要善于总结所读的论文中解决问题的适用类型，如，优化类，预测类等，对于不同问题采用什么方法更合适，以备后继数学建模中使用。还可以提出自己的一些想法，改进别人做过的模型，或完成其中运算过程。数学建模是一项没有标准答案的数学应用，模型的研究结果大致符合实际就好。
(3)数学建模模拟训练。选作历年数学建模竞赛题目或实际问题中提炼出来的数学建模题目，学习查阅资料、分析问题、建立数学模型、使用软件求解、论文写作来模拟数学建模全过程。请教师对论文的摘要、结构、模型的准确性、论文语言表述、格式规范等方面提出建议，再经过多轮修改，直至满意为止。
3.参加数学建模实践活动
(1)数学建模竞赛。参加数学建模竞赛是培养综合应用数学知识解决实际问题的最有效途径之一，参加一次数学建模竞赛才能体会数学的真正魅力。目前开展的数学建模竞赛可以分为四个层面，一是美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)，是由美国数学及其应用联合会(CO-MAP)主办，并得到了SIAM，NSA，INFORMS等多个组织的赞助，是一项具有世界影响的国际级竞赛，为现今各类数学建模竞赛的鼻祖。二是全国大学生数学建模竞赛(CUMCM)，是由教育部高等教育司、中国工业与应用数学学会联合主办，并得到了高等教育出版社、美国COMAP公司的支持与赞助，是一项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。三是地区级、省级、专业类别赛事，如，东三省数学建模联赛是由黑、吉、辽三省高校联合发起的科技赛事;电工杯数学建模竞赛是由中国电机工程学会电工数学专业委员会主办的科技活动;数学中国数学建模国际赛(小美赛)是由数学学会与数学中国(www．madio．net)和第五维信息技术有限公司协办的全国性数学建模活动。四是由校级开展的数学建模竞赛活动。在竞赛中，调整好心态、应用好文献资源、积极思考、发挥每个队员的长处、合理分工是取得成绩的必要条件。
(2)数学建模实践。要善于发现学习和生活中的诸多问题，要学会用数学的眼光看待问题，要用数学建模的方法来解决。例如，在课程设计、毕业设计中，在校园生活中，可能面临着方方面面的问题。要学会观察实际现象，提炼出要解决的问题。要真正做到学会发现问题、解决问题，这需要一定的练习过程，也是学好数学建模的必要环节，可以提升自身的综合素质和创新能力。
四、数学建模提高学生的综合能力
一次参赛，终身受益。数学建模最能激发人的潜能，数学建模思维方式会影响学生今后的学习和工作方法。数学建模教学内容及教学方法对培养学生的综合能力尤为突出。主要体现在:
(1)培养学生的想象力、洞察力和创新能力。不论是数学建模课程学习还是实践，都是针对实际问题，需要学生主动查阅文献资料和学习新知识，主动探索，提出解决方案，这种学习方式促进了创新能力的形成，也培养了学生从事科研工作的初步能力;同时增强了运用数学知识和计算机技术解决实际问题的能力和团队协作能力。
篇4
【关键词】微利时代 超市经营 超市存储量 数学模型 数量关系 决策依据
一、前言
数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程，是一种数学的思考方法，是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。而数学模型一般是实际事物的一种数学简化，它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的，但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式，比如录音，录像，比喻，传言等等。为了使描述更具科学性，逻辑性，客观性和可重复性，人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象，这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型[2]。
二、课题研究的背景及意义
随着全球经济一体化的进一步形成，人们的生活越来越丰富，不仅具备了越来越多的购物选择性，对服务业的要求也越来越严苛。为了更好地吸纳顾客，迎合消费者的欢心，商业实体的高层决策人士和管理人员就必须提高自身和全体职员的综合素质，必须明白这一系列经济模式的背后都有着各自的数学法则。因此应用数学建模相关知识研究出一套合理有效的超市经营策略尤为重要。纵观国际一些大型超市的优秀经营策略，如法国大型连锁超市家乐福，全球最大零售企业沃尔玛等，都成为人们眼中较为满意的消费地点，仔细观察它们的运营模式，不难发现在超市存储量等方面，我国超市的经营理念与其存在明显差异，这是要引起重视并加以研究的[3]。本文针对超市中这个重要的经营环节，建立对应的数学模型，揭示超市存储量所涉及到的数量关系，并给出有效的解决方案和决策依据。诣在通过此方法给超市、商场、特卖场的经营提供宝贵意见。
三、探究过程
（一）前期阶段
1.上网查询并收集沈阳市内所有的本科院校的数学建模教材。 统计出所有数学建模教材中的有关超市存储量的数学模型实例。
2.对沈阳师范大学周边的超市进行实地考察，观究其经营模式。
3.分析超市经营的关键环节，建立对应的数学模型，揭示超市存储量所涉及到的数量关系，探究数学建模在超市经营中的应用。
（二）数学模型构建与求解阶段
问题：工厂财务成本的利率以每年15%计算，即其机会成本为15%（假如用这部分成本做别的投资可以有15%的收益，而部分成本购买油后贮存起来相当于损失了15%，故这15%应算作他的附加成本），那么其平均每周的利率为0.288%。那么它附加成本为0.288%C 。
1.求解问题1：目前的方案是每次采购够用两个星期的食用油，计算这种方案下的平均成本。
2.求解问题2：计算最优订货量及相应的平均成本。
分析：解此题需要运用数学建模的方法，具体模型如下：
不允许缺货，补充时间极短。为了便于分析和描述，对模型作如下假设：
（1）需求是连续的，即单位时间（每周）的需求量是常数R；
（2）不补充可以瞬时实现，及补充时间近似为零；
（3）单位储存费用为，由于不允许缺货，故单位缺货C2为无穷大，订货固定费为C3，货物单价为K。
订货费采用t-循环策略，设订货周期为t，订货时贮存已用尽，每次订货量为Q。则每次订货量Q满足T实间的需求，则Q=Rt。那么订货费为，t时间内的平均订货费为：。由于需求是连续均匀的，故时间t内的平均存贮费量为：
因此t时间内的平均存贮费为，由于不允许缺货，故不考略缺货费用。
所以t时间内的总费用：，t时间内的平均总费用：。求t使得 最小，
即： 得
因此：
（1）求解问题1：这里R=80，C1=11，C3=580，K=250，t=2.
那么代入模型，得=21170，则平均成本为：（1+0.288%）=21231
故每次采购够用两个星期的食用油这种方案的平均成本为21231元。
（2）求解问题2：由模型得：
最优的订货周期为：，则对应的订货量为：
相应的平均总费用为：，代入数据R=80，=11，=580，K=250得=1.148，=92，=21010，故相应的平均成本：（1+0.288%）=21070.那么最优订货周期为1.148周（即为8天定一次货），最优订货量为每次订购92桶，相应的平均成本为21070元/周。
通过构造上述数学模型，一道关于超市存储量的问题迎刃而解。由此可知：数学建模的方法在超市经营中起着重要作用，其中的数量关系还需要我们不断挖掘。
参考文献：
[1]陈婷婷，王菲，郑红.基于模糊数学的商场柜台服务中非量化要素的质量评价[J].商场现代化，2008，（22）.
[2]姜启源.数学模型[M].北京高等教育出版社，1999.
[3]李文明.我国非国有企业经营战略问题分析与对策调整[M].哈尔滨工业大学学报（社会科学版），2009.
作者简介：
篇5
关键词：项目化教学方法 高职数学建模教学 实施过程
数学建模教学不同于传统的高职数学教学，它打破了原有数学课程自成体系，自我封闭的局面，为数学与外面世界的联系打开了一条道，提供了一种有效的方式。开展数学建模课程，学生亲自参加了将数学应用于实际的尝试，取得了在课堂和书本上无法提供的宝贵经验和亲身感受；培养了他们的思维方式；促进了他们更好地应用数学、品味数学、理解数学和热爱数学，在知识、能力和素质三方面迅速成长。同时，数学建模教学除了用到数学知识外，还用到计算机以及各个实际应用领域中的知识，并且要将这些知识结合起来，综合思维，来完成方案的设计和论证。这就要求在整个教学过程中，学生能够处于主体地位，教师只作主导。引入项目化教学方法，就是要将数学建模教学与现实实际相结合，这对培养学生综合运用数学知识，分析和理解实际问题的能力有重要的意义。
一、项目化教学方法
项目化教学方法，它是通过“项目”的形式进行教学。为了使学生在解决问题中习惯于一个完整的方式，所设置的“项目”包含多门课程的知识。项目化教学方法就是在老师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理。信息的收集，方案的设计，项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。在项目化教学中，学习过程成为一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。学生在实践过程中，体验了创新的艰辛与乐趣，培养了分析问题和解决问题的思想和方法。
二、项目化教学方法在高职数学建模教学中的应用
1、项目准备
首先要选择项目，选择一个或几个贯穿整个数学建模教学课程的大型综合项目，作为训练学生能力的主要载体，这是以项目为课程能力训练载体的原则。所选项目要具备实用性、典型性、覆盖性、综合性、挑战性和可行性。
2、项目背景
在整个数学建模的教学过程中，我们选择了2009年全国大学生数学建模竞赛题的D题作为贯穿项目来实施。D题的原型是2009年8月在福州召开的第十一届全国大学生数学建模与应用会议。这是一次规模庞大的系列性学术会议，根据以往几届会议的情况看，有以下的共同的、明显的特点：与会代表多达数百人，而适于接待的宾馆容量有限，只能让与会代表分散到若干家宾馆住宿；有一些发来回执的不来开会，也有一些与会代表事先不提交回执，给预定宾馆客房数量造成了困难；虽然客房房费由与会代表自付，但如预定客房数量大于实际数量，筹备组需要支付一天的空房费，而若预定客房数量不足，则将引起代表的强烈不满；若内容不同的分组会分散在几个宾馆，则我们需要派车在宾馆间接送代表；而代表要参加哪个分组会无法预知，因此需要我们对此作出合理的假设。基于以上的分析，我们知道现在要解决问题是：
⑴预测本届会议与会代表的数量，并确定需要预订各类客房的数量；
⑵确定在哪些宾馆预订客房及预订客房的数量；
⑶确定在哪些宾馆预订哪些类型的会议室以及租车的规格和数量。
不难看出，这几个问题是一环扣一环，只有知道与会代表的数量，才可以确定各类客房的数量；知道各类客房的数量之后，我们才可以安排在哪些宾馆预订客房以及数量；有了前两个问题的基础，我们才可以确定要预订哪些类型的会议室，会议室的确定与租车是相关的。因此，我们可以把整个会议筹备看作是一个大的项目，然后将其分为3个子项目去完成。
3、项目实施
引导学生根据自身特点进行小组划分，一般小组由3人构成，在划分的时候，尽量做到，小组成员应分别擅长问题分析，软件操作和论文撰写。教师讲解与项目有关的知识，说明项目任务。学生学习与会议筹备的相关知识，明确项目对象与要求，通过专业网站、学校图书馆等可以获取信息的地方查阅相关资料，对所给项目进行认真分析，提出自己的见解，并对可能存在的情况，进行适当的假设，然后小组讨论，尝试各种解决方案，最后通过比较确定最优方案。我们通过三组比较典型的方案展示给大家，具体的实施过程如下：
子项目1：预测本届会议与会代表的数量，并确定需要预订各类客房的数量；
相关知识：曲线拟合思想、平均值法；
教师角色：协调组员分歧，渗透纪律，提供必要的知识和软件指导；
甲组：线性拟合思想；乙组：平均值（比例法）；丙组：以上两种方法再取权重。
子项目2：确定在哪些宾馆预订客房及预订客房的数量；相关知识：0-1规划；
教师角色：对软件的操作进行适当的指导并提供咨询和服务，继续做好小组成员的协调工作；
甲组：一个一个排列，他们会给一个相对合理的选取方案，比如说他们会从到其他宾馆都比较近的七号宾馆入手，然后再一个一个加入其他宾馆，直至满足条件；
乙组：0-1规划思想，用lingo求解；丙组：以上两种方法都使用了，然后进行比较。
子项目3：确定在哪些宾馆预订哪些类型的会议室以及租车的规格和数量；
教师角色：针对学生对客车的使用假设进行合理的纠正，并引导学生如何合理地进行假设；
甲组：a.每个会议室的容量至少为与会总人数的1/6；b.与会总人数1/6的代表不需接送；
c.宾馆距离在一定范围内的代表不需接送；d.一辆车每次会议最多接送2趟；
乙组：a.会议室位于预订客房的宾馆内；b.只需要一辆车，并给出具体的行程安排；
丙组：a.每个会议室的容量至少为与会总人数的1/6；b.会议室位于预订客房的宾馆内；
c. 宾馆距离在一定范围内的代表不需要接送，其他的用一辆车循环使用。
4、需要注意的问题
在整个项目进行过程中教师需要注意四个方面的问题：一是项目选题要适宜，具有适应性；二是实施项目要引导，了解学生个体差异合理分组，尊重实践教学规律，要勤巡视，及时发现和解决突发问题；三是熟练掌握项目化教学方法，不断积累经验，加强直观教学等；四是要充分发挥学生独立思考和创新的能力，注重实践能力的培养。
三、总结
实践表明，项目化教学方法是一种比较有效的教学方法。它主要完成了三个转变，由以教师为中心转变为以学生为中心，由以课本为中心转变为以“项目”为中心，由以课堂为中心转变为以经验为中心。这一转变，大大提高了他们学习的积极性和主动性，进一步培养了学生自我学习的能力，为学生以后的发展奠定了扎实的基础。在整个教学过程中，真正发挥了教师的主导性和学生的主体性作用，大幅度提高了教学效果。这一方法在广大高职院校中值得推广。
参考文献
[1]刘海琴, 王江涛.项目化教学在高职网络数据库教学中的实践与探索[J]. 职业技术, 2009(10).
篇6
关键词 模糊聚类分析；DNA分类；数学建模
中图分类号 O242 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0202-02
1 概述
2000年6月，人类基因组计划中DNA全序列草图完成。DNA序列由A、T、C、G4种碱基按一定规律排列而成。当前生物信息学最重要的课题之一是研究由这4种碱基排列成的序列中蕴藏的规律。目前在这项研究中最普通的思想是省略序列的某些细节，突出特征，然后将其表示成适当的数学对象。这种被称为粗粒化和模型化的方法往往有助于研究其规律性和结构。现已知20个人工序列1～10属于A类，11～20属于B类，要求运用数学建模方法发掘已知类别DNA序列的特征，从而据此对未知类别的20个DNA序列进行分类。本文对T和G碱基在各DNA序列中所占的比例数据进行标准化处理，放大两类DNA序列的差异，采用模糊相似矩阵，模糊等价矩阵，λ截矩阵方法对DNA序列进行分类。
2 模糊聚类分析模型
2.1 主要研究步骤
通过观察发现，A类DNA序列中G碱基含量较多，T碱基含量较少，而B类DNA序列则刚好相反。所以可用这20条DNA序列中T和G碱基在自身序列中所占的频率作为基本研究对象，并对T、G碱基所占的比例的原始数据进行标准化，放大差异。再建立相应的模糊相似矩阵，模糊等价矩阵和λ截矩阵，找出一个最优的λ值进行DNA序列分类并使分类准确度达到最高。最后用上述方法以及λ值对另外20个未明类别的序列进行分类。
2.2 原始数据标准化
先对T和G碱基频率作标准化处理。平移—标准差变换
（i=1,2…，20；j=2,4）
其中xi是第i个DNA序列，x'ij是指碱基A，G，C，T在第i个DNA序列中出现的频率，x"ij是对x'ij进行标准化后的标准频率值，
，，（j=2,4）。
进行平移—极差变换，（j=2,4），
可得到关于碱基频率的模糊矩阵
2.3 模糊聚分析法
相关系数刻画随机变量之间的线性相关性：相关系数绝对值越大，随机变量之间的线性关系越密切；相关系数为0，称随机变量线性无关。所以利用相关系数法对碱基频率模糊矩阵的元素进行处理，利用公式：
得到一个关于xi与xj相似程度的模糊相似矩阵rij。
如果xi与xj的相似程度为rij，那么模糊矩阵R=(rij)20×20，显然R是模糊相似矩阵，为
为了从模糊相似矩阵R得到模糊等价矩阵R=(rij)n×n，从n阶模糊相似矩阵R出发，依次求平方RR2R4…直到R2i×R2i=R2i(2i≤n,i≤log2n)，求出R传递闭包t(R)，则t(R)=R。对于已知分类的20条DNA序列，由大到小取一组λ∈[0,1]，确定相应的λ截矩阵Rλ=(λij)20×20，且λ截矩阵为一个对角线为1的对称0-1矩阵。即可将其分类：若λij=1，说明第i条DNA序列与第j条DNA序列属于同一类。若λij=0，说明第i条DNA序列与第j条DNA序列不属于同一类。对于未分类的DNA序列，利用已求出的λ值，得到相应λ截矩阵，再利用已知λ值便可对未分类的DNA序列进行分类。
2.4 分类结果及其分析
应用Matlab软件对第1-20个DNA序列数据进行处理，经平移-极差变得到类别A、B中A、T、C、G碱基的标准化频率（表1）。
可得到标准化矩阵：
那么得到表示这1-20个DNA序列之间的相关程度的模糊相似矩阵：
进而求得传递闭包t(R)及模糊相似矩阵RR=t(R)。对模糊等价矩阵R进行分析，发现选取λ∈(0.8714，0.9834)会得到最高的准确
率，高达100%，识别率为90%，没有出现误判。计算时可取平均值λ=0.9764，得到λ截矩阵Rλ=(λij)20×20。对于λ截矩阵Rλ=(λij)20×20，若λij=1，说明第i条DNA序列与第j条DNA序列属于同一类；若λij=0，则说明第i条DNA序列与第j条DNA序列不属于同一类。最后得到分类结果：
A{1，2，3，5，6，7，8，9，10}
B{11，12，13，14，15，16，18，19，20}
C类（无法识别）{4，17}。
采用以上方法对第1-20个DNA序列分类的准确率为100%，识别率为90%，没有出现误判。把标号为21-40的DNA序列添加到原来的数据中，采用同样的模型与已求出的λ值对其进行分类，结
果为：
A类{22，23，25，27，29，33，34，35，36，37，39}
B类{21，24，26，28，30，31，38，40}
C类{32}。
3 结论
本文运用数学建模模糊聚类分析法方法，对T和G碱基在各DNA序列中所占的比例数据进行标准化处理，放大两类DNA序列的差异，采用模糊相似矩阵，模糊等价矩阵，λ截矩阵方法对DNA序列进行分类，方法简单、实用，且分类结果准确率高达100%，识别率为90%，没有出现误判。
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篇7
一、在分析与比较中建立数学模型
学生在日常生活中已经积累了一定的比较与分类的知识。作为数学教师，要善于利用学生这种已有的认识基础，把生活中的分析、比较、分类迁移到数学中来，在教学中利用分析与比较来建立数学模型，从而培养学生的建模意识。
例如，在教学《质数和合数》时，有的教师可能会出示两三个自然数，让学生找出它们的因数，然后出示课本上的概念。只通过几个例子就出示概念，这样的处理过于简单，学生对于质数、合数的概念只是机械地接受，并非自主建构，对概念的运用自然有限。其实在本课教学中，可以先增加一些有生活背景的实际问题：让学生根据自己的座位号写出各自的因数，然后让部分学生汇报自己座位号因数的情况，接着让学生比较这些数的因数个数的特点，从而根据这些数的因数的多少进行自主分类。在这样的教学中，学生的主体作用得到了充分的发挥，他们的分析、比较、归纳、概括能力和自学能力也得到了有效地培养，学生处于学习的主体地位，他们自觉去认识和理解质数和合数的概念及本质特征，也能自主建构质数和合数这两个概念的模型。
在这一数学概念模型形成过程中，分析、比较的作用较大，观察、比较“一些数的因数个数的特点”花的时间不多，但却是新知与旧知的“生成点”，起着承上启下的作用，目的是使学生发现有的数只有1和它本身两个因数，有的数除了1和它本身还有其他的因数。其实学生在比较的过程就已经发现了这些数的因数个数的特点，从而能够正确地进行分析并进行合理的分类，而质数和合数这两个概念的数学模型也在学生的分析和比较中自然而然地形成了。
又如在教学“锐角三角形、直角三角形、钝角三角形”时，教师就可以充分运用分析和对比的方法来帮助学生自主建构模型：让学生观察若干个三角形，通过比较这些三角形角的特点，抓住角的特征进行分类，从而顺利构建数学模型。
学习数学的价值在于它能有效地解决现实世界向我们提出的各种问题，而数学模型正是联系数学与现实世界的桥梁。作为数学教师，要善于挖掘教材中蕴含的数学建模思想，根据教学内容的特点引导学生利用分析和比较的方法建立数学模型，进而获得对数学的理解。
二、在抽象与概括中建立数学模型
数学教学说到底就是告诉学生前人已经给我们构建的一个个数学模型和怎样构建模型的思想方法，以使学生能运用数学模型解决数学问题和实际问题。也就是要不断地引导学生用数学的眼光去观察、分析和表示各种事物之间的关系，从纷繁复杂的具体问题中抽象出熟悉的数学模型，进而达到用数学模型来解决实际问题，使数学建模意识成为学生思考问题的方法和习惯。
高度的抽象性是数学最本质的特点，抽象和概括构成了数学的实质，数学的思维是抽象概括的思维。因此，抽象概括能力构成了数学思维能力的第一要素，是形成概念、得出规律的关键性手段，也是建立数学模型的重要方法。
如在教学体积这一概念时，我们发现课本上对于体积概念是这样概括的：“物体所占空间的大小，叫做物体的体积。”在这里，“空间”一词比较抽象，可以进行这样的设计：利用课件出示学生熟悉的故事——《乌鸦喝水》，把它作为新知识的载体，将新知识寓于故事情境之中，让学生在课件的演示中发现石头占了瓶子的空间，从而水面上升，初步理解空间这一概念。为了让学生更好地建立体积这一数学模型，还可以让学生把书包从桌内拿出，用手摸一摸桌内，然后再将书包放入后用手摸一摸桌内。通过这样的亲自感受、对比，学生对于体积这一概念就能理解了。从一个脍炙人口的故事情境和一个拿、放书包的简单动作中，学生很自然就抽象出体积的概念，而这个学习过程，正是一个以抽象概括方式建立数学模型的过程。
新课标注重学生经历从实际背景中抽象出数学模型、从现实的生活空间中抽象出几何图形的过程。对于教材中对一些空间图形的概念，如长方体、正方体、圆柱、圆锥等模型的建立，我们就可以先提供一些具体的几何图形的实物，引导学生观察，让学生通过观察再进行抽象概括，从而正确建构数学模型。
三、在观察与实验中建立数学模型
数学探索能力是在抽象概括、推理、判断能力基础上发展起来的制造性思维能力。探索的过程实质上是一个不断提出设想、验证设想，并修正和发展的过程。实验操作活动是多种感官协调参与的学习活动,是最基本也是最重要的学习方法之一。 要培养学生的数学建模意识和能力,需要将学生的主动学习贯穿于整个数学课堂教学之中，让他们在观察与实验中建立数学模型。
例如《圆柱的认识》这一课的教学目的是让学生理解并抽象出“圆柱的侧面积＝底面周长×高”这一数学模型。对于这样的模型，学生很难得出。其实解决这个问题的关键在于让学生理解圆柱的侧面展开图中长方形的长、宽和圆柱之间的关系，与“圆柱的高＝展开后长方形的宽，圆柱的底面周长＝展开后长方形的长”这两个小模型的建立。在教学中我们可充分利用学生的合作意识，交给各小组活动任务，让学生动手制作一个圆柱体。学生在实际的制作过程中，发现制作出来的圆柱的底面有的太大，有的太小，这样就激发了学生主动探究的积极性。通过小组的观察、讨论、研究，他们发现底面圆的周长要等于侧面展开图中长方形的长，这样做出来的圆柱才正确、美观。让学生在实验中不断地观察、反思，从而在实验操作去发现、总结问题，比教师直接的讲述更让人印象深刻。
“手是意识的伟大培育者，又是智慧的创造者。”学生在观察、实验活动中既动眼、动脑又动手，可以使他们手脑结合，心灵手巧。在学生学习圆柱、圆锥的体积后，还可以安排一节让学生动手测量不规则物体的体积的实践课。先把学生分成小组，让每组准备一个长方体、正方体或圆柱体的容器，水，不规则物体（如石块、马铃薯、灯泡等）。让学生观察各自准备的容器，说出其特征和计算其体积的方法。接着让学生观察不规则物体，想一想如何计算它们的体积。让学生思考并展开讨论，然后让他们分组实验。通过教师的诱导点拨，反复实验、观察，学生体会到不规则物体占有一定的空间，总结出 “不规则物体的体积＝上升的水的体积”这一数学模型。
根据学生的生活经验创设生活化的情景教学，既能调动学生学习的积极性,又能引发学生的数学思考，促使学生对同一个生活原型进行观察和提炼，在观察和实验中建立数学模型。
由于数学建模体现了解决实际问题真实、全面的过程，所以它在数学教育中的作用是十分明显的。数学建模不仅真正训练了学生把现实问题抽象为数学问题、求解数学问题的数学思维，而且把学生实践能力的培养真正落到实处，还可以让学生感受到“在现实中学数学，在做中学数学”。
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关键词：传统教学方法；案例驱动教学方法；软件建模技术
中图分类号：G642.0 文献标识码：A
随着教育科技水平的发展，传统教学方式方法对培养新时代下的优秀人才已经出现了很多弊端，已经不能适应知识的发展速度和应用范围的扩大。高校培养的人才不符合企业的实际用人要求，往往要花费很多人力和物力再次进行培训。这说明高校的教学与社会实际应用产生了严重脱节，提高教学的效率和学生的知识运用水平已经迫在眉睫。本文针对传统教学方式提出一些改革建议，结合具体的课程探索一些有效的教学方法。
一、传统教学方法的特点和弊端
传统的教学方式，主要以教师的讲授为主，这种方式往往出现“教”大于“学”，即教师教的知识学生无法全部吸收，只能掌握其中的一部分。这种片面强调知识与技能的培养，忽视学生的主体性、能动性、自主性，不利于学生科学素养的培养。造成师生负担过重，课堂教学效率不高。使一些学生产生厌学情绪。传统教学往往是一种师生之间的双边活动，但现代教育实践表明并非如此，教学还存在多种互动形式，如师生之间、生生之间、师生与多媒体之间等，因此，将教学活动界定为师生双边活动，难以反映教学活动的本质，也就难以从根本上解决提高课堂效率的问题。
二、案例驱动教学方法
案例驱动教学方法的出现，改变了传统教学方式和教学理念的弊端，实现了教学过程中的多种互动形式，能更好的发挥学生的主体性和能动性，让学生在兴趣驱动中进行学习，避免了学生的厌学情绪。案例驱动教学本质就是创建生动活泼的学习情景，激发学生参与的兴趣，这里的学习情景将联系实际，让学生进行真实案例的分析与设计，通过自我思考，培养独立解决问题的能力。
三、教学案例设计方法
案例的选择必须贴近学生的学习和生活，这样学生就能较快的进入情景中的角色，明确自己的任务，对即将出现的各种问题能够准确的把握。如何进行案例的设计，本文将结合软件建模技术课程的特点，探索出一些案例教学经验和内容。软件建模技术是软件工程专业和计算机相关专业的主干课程，熟练掌握软件建模技术是未来从事软件行业的不可或缺的核心技能。本课程详细介绍UML的用例图、类图和对象图、包图、状态图、活动图、时序图、协作图、组件图和配置图等模型的语法和语义，以及相关模型的建模技术和理论，重点是基于UML的软件开发过程和系统建模方法。由此可见，本课程实践操作性很强，传统以老师为主的教学方式很难让学生掌握实践的精髓。为了让学生能真实的体验到今后实际工作当中对软件建模技术的真实应用，提前具备在参加工作后才能积累的进行软件开发和设计的相关宝贵经验，案例教学将是本课程的一大亮点，能很好的培养学生各方面的素养。下面是以图书管理系统为案例的教学内容设计。
四、图书馆管理系统案例描述
本案例主要包含“图书馆管理系统”的用例图，类图（对象图），包图，状态图，活动图，时序图，协作图，组件图和配置图，共9种软件模型的建立。“图书馆管理系统”的所有软件模型将按照内容进行划分，不同章节结合不同的软件模型设计过程进行讲解，让学生全面掌握一个真实系统的完整的建模设计过程。最后，生成实际案例所有相关的软件模型，构成一个完整的应用系统，并进行必要的审核，该审核可以通过小组讨论，课堂竞赛的方式进行，提高学生的参与兴趣，让学生在快乐中理解和掌握复杂的软件设计理论和方法。
下面给出用例图、状态图、时序图、组件图等主要模型的教学设计。
（一）用例图
1. 确定系统涉及的总体信息
读者：借书、还书、书籍预定；图书馆管理员：书籍借出处理、书籍归还处理、预定信息处理；系统管理员：增加书目、删除或更新书目、增加书籍、减少书籍、增加读者帐户信息、删除或更新读者帐户信息、书籍信息查询、读者信息查询。
2. 确定系统的参与者
首先分析系统所涉及的问题领域和系统运行的主要任务：分析使用该系统主要功能部分的是哪些人；谁将需要该系统的支持以完成其工作；系统的管理者与维护者。 图书馆管理系统的参与者包括读者（借阅者），图书馆管理员和图书馆管理系统维护者。
3. 确定系统的用例
1）借阅者请求服务的用例
2）图书馆管理员处理借书、还书的用例
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【摘要】 目的 探讨慢性高尿酸血症大鼠模型的建立方法。方法 雌性Wistar大鼠40只，随机分为对照组和模型组，模型组饲以高酵母饲料并给予腺嘌呤100 mg/(kg·d)灌胃，定期监测大鼠血尿酸水平，血尿酸水平开始下降时，改进造模方法，模型组饲以高酵母饲料，并以腺嘌呤溶液50 mg/(kg·d)灌胃，同时给予氧嗪酸钾乳悬液100 mg/(kg·d)分2次皮下注射，以维持大鼠高尿酸血症状态。结果 实验第14天始，模型组大鼠血尿酸水平均显著高于对照组(t=5.438～8.404，P
【关键词】 高尿酸血症;腺嘌呤;酵母;尿酸酶抑制剂;模型，动物;大鼠，Wistar
[ABSTRACT] Objective To study the method of creating a model of chronic hyperuricemia in rats. Methods Forty female Wistar rats were evenly pided into control group and model group in random. The rats in model group were administrated with adenine 100 mg/(kg·d) by gavage and yeastrich forage. Blood UA， CR and BUN were detected regularly. To improve the modeling method when serum uric acid levels started to decline. The rats were then administered with adenine， 50 mg/(kg·d)， by gavage and yeastrich forage， and meanwhile， hypodermic injection of Oxonic Acid 100 mg/(kg·d)， piding into two doses， to maintain hyperuricemia. Results Beginning from 14th day of the experiment， the blood uric acid level of rats in model group was obviously higher than that of the controls (t=5.438-8.404，P
[KEY WORDS] hyperuricemia; adenine; yeast; uricase inhibitor; model， animal; rat， Wistar
痛风是一种以血尿酸水平升高为特征的代谢性疾病，近年来，随着生活水平的提高，高尿酸血症和痛风的发病率逐年上升，痛风可以引发动脉平滑肌细胞增殖导致高血压[13];心脑血管病并发高尿酸血症的病人易诱发急性心肌梗死、中风，导致病死率增高[4]。作为代谢综合征的组分之一，高尿酸血症与代谢综合征的其他组分如：高血压、糖代谢紊乱、脂代谢紊乱、肥胖、动脉粥样硬化等常并存而且相互影响[5]。因而研究高尿酸血症与代谢综合征其他组分的相互作用的机制及研制防治痛风和高尿酸血症的药物已成为当前医学界研究的热点，但慢性动物模型建立困难严重影响着研究工作的开展。本实验拟采用高嘌呤饮食和尿酸酶抑制剂相结合的方法，使用腺嘌呤、酵母、尿酸酶抑制剂复制大鼠慢性高尿酸血症模型，观察造模后受试动物血尿酸水平的变化，同时观察该模型对肾脏的损伤，为建立持续性高尿酸血症及痛风模型提供依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物
雌性Wistar大鼠40只，体质量(170±20)g，由青岛市药检所提供，饲养于我院实验动物中心SPF级动物饲养房，915 h日夜交替，普通大鼠颗粒饲料喂养，大鼠自由饮食饮水。
1.2 实验仪器和试剂
全自动生化分析仪(Sysmex CHEMIX180，日本);氧嗪酸钾(美国Sigma公司);羧甲基纤维素钠(分析纯，中国上海亨达精细化学品有限公司);生化试剂(青岛益信医学科技有限公司);酵母干粉(安琪酵母有限公司);腺嘌呤(美国Amresco公司)。
1.3 各种灌胃液及高酵母饲料的制备
1.3.1 羧甲基纤维素钠乳剂的制备 电子称量仪准确称取羧甲基纤维素钠粉剂，用生理盐水配成8 g/L乳状液。
1.3.2 氧嗪酸钾溶液的制备 使用电子天平准确称取氧嗪酸钾，用8 g/L羧甲基纤维素钠配成终浓度25 g/L的生理盐水乳悬液[6]。
1.3.3 腺嘌呤溶液制备 将腺嘌呤以蒸馏水溶解成4.0 g/L的悬浊液，置4 ℃冰箱备用。
1.3.4 高酵母饲料的制备 将酵母干粉均匀拌入粉碎的大鼠颗粒饲料中重新压粒成形，控制其在饲料中的质量分数为0.10。
1.4 实验分组及方法
大鼠适应性饲养7 d后，随机分为对照组20只、模型组20只。根据文献[7]的方法，模型组饲以质量分数0.10的高酵母饲料，并以100 mg/(kg·d)腺嘌呤溶液灌胃，以制备高尿酸血症模型;对照组饲以普通大鼠颗粒饲料，并给予同体积蒸馏水灌胃。每周监测血尿酸水平变化，第7周血尿酸水平开始下降时，改进造模方法，模型组饲以质量分数0.10的高酵母饲料，并以50 mg/(kg·d)腺嘌呤溶液灌胃，同时给予氧嗪酸钾乳悬液100 mg/(kg·d)分2次皮下注射，以维持大鼠高尿酸血症状态;对照组饲以普通大鼠颗粒饲料，并给予同体积蒸馏水灌胃，继续监测血尿酸水平。
1.5 实验指标检测
1.5.1 大鼠饮食、体质量等一般情况监测 每日观察两组大鼠进食情况、精神状态;每周监测大鼠体质量变化。
1.5.2 生化指标的监测 大鼠禁食14 h后，内眦静脉采血，分离出血清，在全自动生化分析仪上测定血尿酸(SUA)、肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)水平。
1.5.3 24 h尿量和尿的尿酸浓度测定 将大鼠放入大鼠代谢笼中24 h以收集尿液，自由饮水，记录24 h总尿量。然后将全部尿液混匀，留取5 mL，测尿酸浓度。
1.6 统计方法
应用SPSS 17.0及PPMS 1.5[8]统计软件进行统计处理。
2 结 果
2.1 两组一般状态比较
随着造模时间的延长，模型组饮水量逐渐增加，最高饮水量达对照组的2～3倍;同时体质量逐渐下降，尿量逐渐增多，体毛干枯无光泽、精神委靡、活动减少等，严重者出现肌肉震颤、抽搐，衰竭而死亡，本组共死亡6只大鼠。对照组饮水量、尿量、体质量无明显变化，反应机敏，活动正常，体毛有光泽，无大鼠死亡。
2.2 两组血生化水平比较
2周后模型组大鼠血清SUA水平明显升高，与对照组相比差异均有显著意义(t=5.438～8.404，P
2.3 尿液变化
模型组3周后尿量逐渐增加，肾脏排泄尿酸功能减退，尿尿酸减少，同时尿密度减低，5周时与对照组相比差异均有显著性(t=5.553～18.296，P
2.4 病理变化
对照组大鼠肾脏外观无肿胀，色红有光泽，包膜易于剥离，肾小球、肾小管形态正常，皮质、髓质分界清楚。模型组大鼠肾脏体积增大，两肾呈灰白色，表面呈颗粒状，肾包膜与肾实质粘连不易剥离， 切面皮髓质分界不清。光镜检查：对照组肾小球囊腔内未见异常物质，肾曲小管、集合管亦未见异常病变。模型组部分肾小球萎缩，数量减少，肾小管浊肿，肾小管及间质部位有较多的尿酸盐结晶沉积， 结晶周围可见异物巨细胞反应，间质有灶性淋巴细胞浸润，个别区域有灶性纤维化;高倍镜下观察肾小管间质部位，可见尿酸盐结晶呈针状、双折光放射形排列。
3 讨 论
尿酸是人类嘌呤代谢的终产物，其血中浓度受遗传和环境两种因素的影响。原发性痛风的病因，除1%～2%的病人与先天性酶缺陷有关外，多数病因不明，但临床可见有相当一部分因进食高嘌呤饮食而诱发。高嘌呤饮食可使SUA浓度升高，甚至达到相当于痛风病人的水平[9]。所以，高尿酸血症是痛风重要的生化基础，痛风危险性与SUA水平有明显的相关性[1]。
近年来，高尿酸血症和痛风的发病率逐渐上升，发病年龄提前，对其病因学、流行病学、分子遗传学的研究渐成为热点。临床治疗正成为大家所关注的问题。高尿酸血症动物模型的建立，为开发研究验证治疗药物提供了一种有效途径，而至今国内外尚没有关于慢性高尿酸血症模型制备的统一报道，有待于进一步探讨。目前关于高尿酸血症动物模型的制备，国内外尚未有明确统一的方法，其中氧嗪酸钾作为体内尿酸酶的有效抑制剂用于制备高尿酸血症动物模型的方法因为灵敏、简便、重复性好，在国际上已普遍得到采用，但一般为短期造模。
本实验选用雌性Wistar大鼠，联合应用酵母饲料饲喂、腺嘌呤灌胃和尿酸酶抑制剂皮下注射制备慢性高尿酸血症模型，观察SUA水平及肾功能变化。实验第14天始，模型组SUA水平均显著高于对照组，提示高尿酸血症模型制备成功。同时，模型组Cr、BUN水平亦高于对照组(P
应该承认，目前尚无理想的动物模型问世。本实验结合应用几种模型，在时效性、稳定性方面有所改善，但仍存在不足。人体产生的尿酸约有2/3经肾脏随尿液排除，因此，高尿酸血症必然影响到肾功能的减退[10]。本实验模型组大鼠出现尿酸盐肾脏沉积现象，导致肾脏排泄尿酸功能减退，尿尿酸减少以及尿量增多、尿密度减低，结合肾脏免疫组化染色光镜下肾小管浊肿，肾小管及间质部位有较多的尿酸盐结晶沉积，考虑肾小管浓缩功能受损。如何建立与人体尿酸代谢异常相似的动物模型，深入开展痛风和高尿酸血症动物模型的研究，成为当前痛风研究中亟待解决的问题。
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篇10
【关键词】组件对象模型；COM；组件开发技术；可重用性
中国分类号：TP311.1 文献标识码：A
1、引言
在软件行业蓬勃发展的今天，不同软件之间相互利用是一个常见的事情[1]。软件之间或软件内部的相互利用常常会涉及到组件的重用。组件对象模型（COM）的最秒之处是很容易对某些代码实现一次编写和多处应用[2]。重用性是指当一个程序单元能够对其他的程序单元提供功能服务时，尽可能地重用原先程序单元的代码。组件对象模型的可重用性是指一个组件对象如何重用已有的组件对象的功能，而不是重复实现老的功能服务[3]。组件对象模型的可重用性是任何对象模型的实现目标，尤其是对于大型的软件系统，可重用性是非常重要的。但是，对于高职软件技术专业的学生来说，组件对象模型（COM）的可重用性与面向对象编程语言中的重用性在实现过程不同，较难掌握。
像我们很熟悉的面向对象编程语言如C++，它的重用性位于源代码一级，它是通过继承来实现重用，一个类继承于另一个类，实现父类功能的重用。继承可以使已经存在的类无须修改就可以适应新应用，继承是比过程重用规模更广的重用，是已经定义的良好的类的重用[4]。但对于组件对象模型的可重用性则情形有所不同，因为组件对象模型是建立在二进制代码基础上的标准，所以其可重用性也必然建立于二进制代码一级。按照组件对象模型的标准，实现这种可重用性有两条途径：包容或者聚合，这是组件对象模型两种重用模型[3]。
包容和聚合的重用思路基本一致，只是在实现方法上有所不同。包容是外部组件的接口直接包含内部组件接口的指针，它将使用内部组件的接口来实现它自己的接口。聚合就是直接将内部组件的接口直接暴露给客户，而客户并不知道这是内部组件的接口，始终认为这是外部组件的接口，客户直接通过外部接口使用内部组件对应的功能[5]。在教学过程中发现，对于组件对象模型（COM）的可重用性的现，有程序设计经验的学生来说比较容易，但是对于那些没有经验的初学者来说，难度却不小。本文从软件技术专业初学者的角度，阐述了组件开发中二种可重用模型的实现方法。
2、用包容模型实现学生组件的重用
假定我们现在已经实现了一个COM学生对象，它实现了学生管理的功能。它的接口定义如下：
由于更新，我们实现了一个新的COM学生对象，它既要实现新的接口，也要实现学生管理功能的接口，而新对象的学生管理功能与老对象学生管理功能基本一致。因此我们在实现新对象的过程中考虑到可以重用老对象的功能。虽然接口对象的是采用面向对象语言来进行定义的，但是重用的方法上却不能采用类的继承来实现功能的重用的。应该采用组件对象的重用模型来进行重用。对于包容模型的重用。我们应该要明白，老对象的创建和释放都是在新对象的内部进行的，而客户所看到的只是新对象暴露出来的接口，因此客户并感觉不到老对象的存在。对于包容模型的实现，老对象并不要求进行什么特殊处理，只有新对象要进行包容老对象的特殊处理。实际上新对象是老对象的客户，负责老对象的创建、调用和释放工作。新对象实现包容的关键代码如下：
在Init成员函数中，新对象调用API函数创建了老对象，只要创建成功，数据成员m_pStudentInner记录了老对象的IStudent接口指针。新对象实际上通过指针调用老对象相应的成员函数。
3、用聚合模型实现学生组件的重用
如果我们采用聚合实现对象的重用。首先，对于老对象就与包容模型重用实现有所不同。要实现聚合模型重用，老对象就必须要适应能在被聚合的情况下进行一些特殊的处理。所谓特殊的处理也就是当客户向老对象请求IUnknown接口时，它必须能把控制权交给新对象，由新对象来决定客户程序的请求结果。在实现过程中也就是由委托IUnknown和非委托IUnknown来实现聚合情况下的特殊处理。能够适应在被聚合的情况下进行特殊处理的老对象的委托IUnknown和非委托IUnknown定义如下：
在Init成员函数中，对于创建老对象的API函数，我们要注意它的第二个参数。一般我们可以根据第二个参数的值，来确定它们是使用什么样的对象重用模型。当第二个参数是指向新对象的IUnknown指针时，说明它是采用聚合模型来实现组件的重用；当第二个参数是为NULL时，说明它是采用包容模型来实现组件的重用。在对象的重用过程中，我们可以在一个对象中同时混合使用包容模型和聚合模型。
4、结束语
以上这些，都是我在授课过程中的一些心得和体会，可能比较肤浅，但是从软件技术专业初学者的角度来看，是很有必要的。如何让一名软件技术专业初学者尽快摆脱日常的思维定式，更加透彻地理解和掌握组件对象模型（COM）程序设计中的基本思想，以及更加深刻的领会组件对象模型（COM）程序设计的精髓，是组件开发技术这门专业课程在讲授过程中，应该时刻关注的问题。希望这篇文章能在这方面能起到一点借鉴作用。
参考文献：
[1] 沈树茂.COM组件技术的应用[J].电脑知识与技术，2010（6-3）：1718-1719
[2] 邱仲潘译. COM与COM+从入门到精通[M].北京：电子工业出版社；2000
[3] 潘爱民.COM原理与应用[M].北京：清华大学出版社；2008
[4] 钱能.C++程序设计（第二版）[M].北京：清华大学出版社；2009
