数学建模思想论文范文

时间:2023-12-22 17:52:11

导语:如何才能写好一篇数学建模思想论文,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。

数学建模思想论文

篇1

无论是任何一个学科的教学中,教材都会起到不可忽视的重要作用。然而,当下的实用经济数学教材却在很大程度上存在着多个方面的缺陷和不足。具体体现在教材的编撰思想上,过度的重视实用经济数学的理论、公式,不能很好的体现出经济性以及实用性。所以,在教材方面,笔者建议可以从以下几个方面进行弥补:首先,教材要充分的体现出经济性与实用性,所以要在教材中以及课堂中增添相关的案例。其次,对数学的理论、公式的具体推理过程要淡化,重视对实例的研究和思考。

2.丰富教学方法

由于实用经济数学教学的目的和特点,就决定了运用传统的,比较单一的授课模式,即讲授式,是不可能达到理想的教学目标的。所以,在教学的过程中,要多种教学方法并用,尤其是能够促进学生思考,激起学生兴趣的教学方式,如讨论式教学法、启发式教学法等等,对于实用经济数学教学中融入建模思想都是非常有益的。

3.改革学生成绩评价机制,为社会输送应用型专门人才

由于当下的教育中,对于考试成绩的重视程度极高。然而,在实用经济数学的考试中,却在很大程度上侧重于推理以及推理过程中的计算。这就使得教师以及学生在教学以及学习的过程中都过度的重视推理与计算。所以要想提高数学建模思想的在课堂中的渗透,必须要改变学生的成绩评价机制,从而为我国培养更多的具有高强度思维能力的人才。

4.加强师资队伍建设,培养应用型专门数学教师

由于现在的经济数学教师在大学时接受的都是传统的数学教育,依据他们现有的教育观念和知识结构,很难真正实现上述三条措施,因此应大力加强经济数学师资队伍的建设。要加强教师的数学教育哲学、现代教育理论的学习,从根本上转变教师的数学教学观,要专门培养一批精通数学建模方法和数学软件的使用、掌握经济学基本知识、了解经济问题。要想将数学建模思想很好的应用在实用经济数学中,需要从教学的多个方面进行考虑。然而,以上也仅仅是实用经济数学建模思想的几个方面的探索,且这些研究都还比较浅显。而仅仅凭借这些研究来提高实用经济数学的教学质量,并且将数学建模思想很好的应用在实用经济数学中,显然是远远不够的。所以,对于实用经济数学中融入数学建模思想的研究还需要数学教育领域的研究人士进行进一步的研究和思考。

5、结语

篇2

【关键词】数学建模建模竞赛工作总结

ˎ ̥ 【Abstract 】 this article through to our who took part in 2011 national college mathematical modeling contest and obtain the second prize in the some feeling and harvest was summarized. But because of the limitation, in order to mobilize most students study mathematics enthusiasm, to better carry out the mathematical contest in modeling the students' extracurricular science and technology activities, we have carried out a new attempt and exploration - established "mathematical modeling" student community, so that more students understand mathematical modeling, thus realize the extensive application of mathematics.

【 key words 】 mathematical modeling contest in modeling work summary

中图分类号:G623.5文献标识码:A 文章编号:

“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛是国家教委和中国工业与应用数学学会共同主办的、面向全国大学生的群众性科技活动,目的在于激发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,激励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创新精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。

2011年,武汉城市职业学院首次派代表队参加全国大学生数学建模竞赛,由于领导支持、组织得当,取得了全国专科组二等奖的好成绩。总结我院参赛经验,主要有以下几个方面。

一、领导高度重视数学建模竞赛活动

我院在全国大学生数学建模竞赛活动中取得优异的成绩,和学院、系部领导的高度重视是密不可分的。我院于2011年成立了“数学建模领导小组”和“数学建模指导小组”,协调各项工作,出台了参加建模竞赛的补助及奖励办法,有专门的数学建模竞赛实验室,集训和竞赛期间,学院、教务处和经管系领导亲自动员并多次亲临现场看望。各级领导和有关部门的重视和支持是这项竞赛活动取得成功的重要保障。

二、组建了一支强有力的辅导教师队伍

在数学建模集训中,辅导教师是核心,辅导老师也是保证培训效果和竞赛成功的关键。我们成立了数学建模教学小组,集体备课,大家群策群力,共同探讨。在暑期集训期间,从不计较个人得失,放弃了周六、周日的休息时间,和同学们一起战酷暑高温。在竞赛过程中,布置好竞赛机房、网络,安排好学生的伙食、住宿、竞赛必需品,在选题、督促进度方面给予适当的指导,在11日晚上陪学生熬夜奋战,最终经过72小时的不懈努力,顺利地解决了竞赛题,提交了完整的论文,竞赛圆满结束。成绩的取得离不开指导老师的辛勤耕耘。

三、在课程设置上给学生打下坚实的基础

尽管我们是第一次参加比赛,但我院已于2001年开始在数学教育专业“二下”开设了“数学建模”课,每周四节。作为指导老师,深刻钻研了近几年的建模竞赛专科题,经常与兄弟院校进行交流、取经,邀请在建模方面有专长、有造诣的专家教授来院讲学。

四、选拔优秀学生组队培训和参赛

数学建模竞赛的主角是参赛队员,选拔参赛队员的成功与否直接影响到参赛成绩,确定参赛后,在“二下”一学期的建模课中注意观察学生的动手、动脑能力及计算机使用、编程能力,通过第一阶段的培训后选拔出参加暑期集训的队员,主要围绕以下几个方面选拔队员:首先,选拔那些对数学建模活动有浓厚兴趣的同学;其次,选拔那些有创造能力、勤于思考、数学功底好的同学;最后,注意参赛队员的能力搭配和团结协作,参赛的每支代表尽可能由具有不同特长的学生组成。

五、科学、系统的培训方法

经过摸索,笔者认为具有特色又实用的建模培训方法应分为三个阶段:第一阶段为基础知识培训阶段,包括:1. 补充学生欠缺的数学知识。2. 计算机基础知识、数学软件及文字处理软件的使用。3. 简单数学模型的建立与求解。第二阶段为数学建模常用的方法和范例讲评,包括网络模型、运筹与优化模型、种群生态学模型、微分方程模型、随机模型、层次分析法、数据拟合、计算机仿真。第三阶段为历年建模试题评析、讨论、建模论文的撰写。通过三个阶段的培训,学生已初步具备了参赛的能力,最终经过测试选拔出参赛队员。

六、重视参赛过程的指导

在学生参赛过程中,指导老师的及时指导是学生完成竞赛的保证。主要体现在以下几个方面:一是作好参赛队员的心理方面的指导。在竞赛的三天里,要连续进行72小时的奋战,并且要与同组的队员合作,不可避免地会出现心里及身体方面的问题,因此,指导老师要及时给予鼓励与关心,做好细致的思想工作,在整体培训过程中要不断强调团结协作的重要性,这将是学生完成竞赛的动力。二是作好论文细节方面的指导。在竞赛的最后阶段,指导老师要提醒学生注意论文的格式,检查是否按要求撰写论文,论文的摘要、关键词是否写得好,论文是否完整等,这些细节常常成为论文是否取得好成绩的关键。

七、对建模竞赛工作的探索---以学生社团活动带动数学建模竞赛活动的日常开展

数学建模竞赛存在以下弊端:

1、学生参赛人数少,大多数学生得不到锻炼。

2、在数学教学过程中对数学应用仍然重视不够

3、学生对学习数学缺乏兴趣

为了调动大多数学生学习数学积极性,更好地开展数学建模竞赛这一学生课外科技活动,我们进行了新的尝试和探讨---成立了“数学建模”学生社团,利用学生社团开展了一系列活动:

1. 举办了关于“数学建模”的讲座,使广大数学爱好者了解数学建模;

2. 举行了“数学建模经验交流会”,邀请指导老师和参加过数学建模竞赛的学生介绍建模心得体会。

3. 在校园中营造良好的文化氛围、宣传数学建模知识等,潜移默化地使学生逐步认识数学建模,了解数学建模知识,感觉数学建模并不陌生,而是与大家息息相关。充分展示了数学应用广泛性。

4. 尝试将数学建模的思想引入高等数学课程教学,使理论学习和应用实践相结合,让学生在做中学、学中做,逐渐培养学生的数学思维、数学态度和数学兴趣。

为推动数学建模活动在我院进一步开展,我们将不断开拓创新,克服困难,将日常的数学教学与建模培训联系在一起,力争再创佳绩。

篇3

为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次应用型人才,数学建模在各个大学的教育中如火如荼的开展,越来越多的大学已经将数学建模教学和竞赛作为高等院校教学改革和培养高层次的应用型人才的重要方面,2015年我校组织了四个队参加了全国大学生数学建模竞赛,在学校领导的关心支持下,在数学建模指导小组老师们积极投入、无私奉献的指导下,在参赛选手吃苦耐劳、废寝忘食地努力竞赛下,顺利完成了今年的全国大学生数学建模竞赛,并取得了一定成绩。

一、竞赛组织

1.数学建模的宣传和普及

虽然我校从2007年就参加了数学建模竞赛,但是发展到现在八年多时间,并没有成为我校的一个成熟的赛事。究其原因,首先是有相当多的教师对数学建模缺乏足够的了解和认识,主要有以下误区:数学建模只是数学老师的事情;数学建模就是解数学题;数学建模容易获奖等等。对于数学建模这种需要全校通力合作的重要赛事,这些误区不利于数学建模在我校的顺利开展。所以,我们充分重视与学校、学院各级领导、专业课老师以及学工辅导员的沟通交流,定时聘请各个高校的建模专家做专题讲座,并召开一些关于数学建模的座谈会,让他们对数学建模的认识有所加深,从而给予我们这些竞赛实际组织者以大力的支持,这样为开展数学建模竞赛以及相关活动营造了良好的氛围。

其次我校学生参加数学建模竞赛活动的积极性不是很高。主要是我校学生的数学基础相对不是很好,积极主动学习钻研的能力有待加强,再加上与其他竞赛相比,数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活,对学生的要求是很高的。为了吸引更多的学生加入数学建模的活动,我们想了各种办法把学生积极钻研学习数学建模的兴趣提起来:第一、我们要求各个数学老师在高等数学、线性代数、概率论与数理统计等基础数学教学过程中,适当的融入一些数学建模的思想,教给学生通过对实际问题进行抽象简化假设,应用一些规律建立起变量参数间的数学表达式即数学模型的方法,在日常数学课程教学过程中建立起基础数学知识和数学建模知识的融合,让学生产生对数学建模的兴趣。之后由各数学老师在任课班级挑选一些数学成绩好,思维缜密,更重要的是具有努力认真、吃苦耐劳、会自主钻研学习的学生,推荐他们加入数学建模协会,作为将来参加数学建模竞赛的储备人才。第二、人才选出来了还是需要系统的学习才能成真正的人才,为了让学生较为系统的掌握一些数学建模的知识,经过与各个部门沟通协调,终于在2014年成功申请开设了数学建模公选课,数学建模协会的同学和全校对数学建模有兴趣的同学都可以选修这门课,这门课向学生比较系统的介绍了基本模型和求解方法,起到了普及数学建模知识,宣传数学建模的作用。但是也有很多亟待解决的问题,比如课时太少只有16课时,每个专题只能涉及皮毛;没有上机实验的课时,学生学到的理论没有及时的上机熟悉演练等等。对于这些问题还需要我们继续深入研究找到解决的办法。第三、数学建模协会在数学建模竞赛中的作用要积极发掘出来。以前我校的数学建模协会就像学校的一些娱乐社团一样,偶尔组织大家上机,吃饭,春游,这完全与数学建模的主要任务和目的不符,所以我们对数学建模协会进行了大刀阔斧的整顿,首先社团定位于学术社团,选拔真正对数学建模有热忱、积极钻研学习数学建模知识的学生作为协会会长,以数学建模协会为依托开设数学建模第二课堂,申请专门的机房供协会使用,每周一次在机房给协会学生做专题讲座和练习。

前期做好竞赛的宣传和普及,才能为竞赛的培训和最终的竞赛打好坚实的基础。

2.数学建模指导教师团队的组成

建模指导教师团队的建模水平是非常重要的,是保证培训效果和竞赛成功的关键因素。所以现在我校选用指导教师遵循以下四个标准:非常了解数学建模、有指导竞赛获奖经验、愿意花精力钻研学习、乐于团队协作且有奉献精神。

第一个标准毋庸置疑,如果指导老师对数学建模只是略懂皮毛,怎么能去教学生数学建模呢?所以指导教师团队的老师,都是有多年参赛和培训经验的老师;第二个标准是有竞赛获奖经验,这证明了老师指导学生的实力;第三个标准非常重要,因为建模知识博大精深,数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程,教师也需要不断地学习和研究提高自身水平,然后深入浅出的把建模知识传授给学生。第四个标准太重要了,数学建模的一个重要宗旨就是团队协作,而且在我校经费有限的情况下,无私奉献的精神必须具备。同时,我们还注重与其他有着丰富竞赛经验的院校进行交流,派我校指导老师去各个学校学习取经。

二、竞赛培训

我校大部分学生的基础和能力较之重点大学学生来说相对较弱,所以仅仅通过几个月短期培训是达不到效果的,所以我校选手的培训是一个长期的过程,为了最大限度地发挥教学和培训的作用,培训分为五个阶段:

第一阶段:发挥公选课和数学建模协会讲座作用,因为我校公选课才刚刚起步,课时很少,所以我们精选了一些使用较多的模型、通过讲解相对简单的实例,让学生掌握该类模型的基本方法,比如优化模型、微分方程模型等。同时,建模协会是一个很好的平台,我们为建模协会申请了一个专门的机房,定期由老师和协会有参赛经验的高年级学生做一些专题讲座,比如数学软件(MATLAB、LINGO、EXCEL)的使用方法,让学生了解建模、喜欢建模、培养学生建模的兴趣。尤其是有参赛经验的高年级同学,通过他们向低年级学生分享经验心得,交流建模技能方法,起到了很好的承上启下的作用。

第二阶段:通过讲解历年优秀论文、让学生掌握如何读懂题目继而建立模型,在这个过程中对数学模型的主要类型和数学建模的主要方法有进一步深入认识,而且通过实例让学生知道如何结合题目选用合适的数学软件,加强了软件使用的训练。

第三阶段:通过前期培训,选拔出对数学建模有浓厚兴趣、有创造力、勤于思考、数学功底较好、吃苦耐劳的建模优秀学生去一些有着先进竞赛经验的兄弟院校,旁听这些学校的培训课程。

第四阶段:组织校级数学建模比赛,参照全国比赛的赛制,让培训学生身临其境的提前感受国赛的氛围,并做好最终参赛选手的选拔工作。

第五阶段;冲刺培训。让学生巩固整个培训流程学到的知识,具备一定的参赛能力,比如运用数学建模的方法和步骤分析实际问题的能力、应用计算机软件求解数学模型的能力、撰写数学建模论文和能力,顺利参赛。

三、竞赛过程

经过培训和选拔,最终多位同学脱颖而出组成了参赛队,比赛开始就立刻上网下载赛题,研究题目选定赛题。各队确定好题目就开始分工合作,查资料、研究、讨论题目。因为赛题还是很有难度和挑战性的,各组的进度也不同。第一天大多数队员都按时休息为后面的比赛养精蓄锐,第二天参赛队员们只睡了几个小时就开始奋战,第三天所有队员都没有睡觉直到比赛结束,顺利提交论文。参赛队员们都尽了自己最大的努力完成比赛。

在学生竞赛的三天三夜里,指导教师也毫不松懈做好竞赛指导工作,一是做好参赛学生心理方面的指导,因为连续进行72小时的比赛,孩子们的身心都受到严酷的考验,指导老师会及时的鼓励和关心他们;二是做好队伍协调,不断强调团结协作的重要性;三是做好后勤保障,让孩子们在比赛过程中有良好的营养补给;四是提醒学生注意论文的格式,按要求撰写论文,尤其注意论文的摘要、关键词,并注意论文是否完整等。五是督促学生按照要求正确及时提交论文。

四、竞赛体会

篇4

关键词:工科专业;教学改革与实践;数学建模;精品课程

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)34-0223-02

一、课程概况

数学建模课程是数学类专业的一门重要专业基础课,也是面向全校学生开设的一门重要选修课。作为大学数学课程的后继课程,本课程是培养学生应用所学数学知识解决工程和科技中的实际问题,其教学重点是培养学生用数学的思维、数学的观点、数学的语言描述实际问题,利用各种计算手段解决问题,开阔学生数学应用视野,激发学生数学学习兴趣。在以石油和石化为特色,工科专业为主的西安石油大学,本课程建设依托石油石化企业实际工程背景,不断创新教学方法,积极开展数学建模竞赛活动,并以竞赛带动教学和培训,学生受益面逐年扩大。经过多年努力,本课程已建设成为有影响力的校级精品课程,本项目获学校2012年教学成果一等奖。

二、教学团队建设

师资队伍建设是精品课程建设的首要任务与核心内容,在课程建设期间,通过稳定充实、培养提高,努力造就一支教学思想先进,学术水平高,年龄和知识结构合理,具有改革、创新和奉献精神的高素质教学团队。

本课程形成了相对稳定的教学、科研梯队,有7名教师长期坚持从事本课程建设与教学改革,其中教授两人,其他五位主讲教师科研成果突出并具有丰富的教学经验,认真敬业,深受学生欢迎,指导学生参加数学建模学习与竞赛,曾多次获国家、省级奖。教学团队坚持每周开展课程讨论,定期举办学术报告,每年参加国家、省数学建模教学研讨会,支持和鼓励青年教师到重点院校进修,加强学术交流。近年来,共计发表学术论文45篇,出版教材5部,承担科研项目13项,获校教学成果奖2项,3人获教学课堂优秀奖。

三、教学内容和方法改革

我校数学建模课程经过多年课程建设,克服了传统大学数学教学中重理论推导、轻应用、强化习题训练、应试教学方法等缺点,在教学内容和方法上不断改革创新,已形成了自己的特色,主要表现在:(1)模块式、案例式教学。本课程涉及到诸多数学领域,使得课程教学的组织及实施都具有相当的难度,学生接受起来较困难。因此,我们采用模块式教学,将课程所涉及的主要内容按数学方法分为九个模块,使模块之间相对独立,根据学生基础和专业选择讲授,使学生易于接受。在教学方法上,采用案例式教学,直接由实际案例出发,在解决这个具体问题中再引出、介绍相应的数学方法和理论。这一教学方法有的放矢,针对性强,通过具体、个别的问题引入整体、一般性规律,比较符合人们的认识过程,容易引起学生的兴趣,易于被学生接受,同时由于每一案例具有相对的独立性和完整性,并无逻辑与次序上的关联,便于灵活选取,有利于安排教学。(2)理论与实践相结合式教学。本课程教学目的就是教授学生利用所学的数学知识及相关专业知识解决实际问题,培养学生分析问题、解决问题的能力。因此,教学中一直坚持“实践—理论—实践”这一过程,从实践中寻找问题,以理论方法解决问题,再回到实践中检验问题结论。我们经常与石工专业教师联系,让他们提供相关油藏描述、钻井振动、油气渗流等方面的实际问题,数模教师和学生一起研讨,将提供的问题转化为数学建模问题,然后在教师指导下,学生完成问题解决的全过程,最后将解决结果反馈给专业教师,等待评价,并进行反复修改,直至满意为止。(3)建模实践与计算机应用软件相结合式教学。本课程会涉及到众多的模型求解、计算问题,这不是传统的计算工具能够实现的,必需借助计算机及其相关数学软件。实际上,数学建模就是计算机科学应用到各学科、各种实际问题的最直接的课程,学生在这里可以将数学、各专业课程、计算机有机地结合起来。我们开展了计算机应用及相关数学软件使用的教学,学习了MATLAB、LINDO等计算软件,学生对模型的求解、计算能力大大提高,为解决实际问题提供了可依赖的结果。(4)作业与科技论文写作相结合式教学。数学建模课程作业是解决实际问题的大作业,结果不是简单的数值结果,要求学生按科技论文格式反映问题解决的全过程,为建模竞赛论文写作和毕业论文写作打下基础。

四、建模竞赛与精品课程建设结合

我们以大学生数学建模竞赛作为平台,以数学建模活动作为推动力,以培养学生创新为目标,精品课程建设期间开展了大量工作:(1)积极开设数学建模全校公选课,增加开课频率,将每年开设增加为每学期开设,学生选修热情高,每班由50多人扩大到100多人,学生受益面不断扩大,近年来,累计选修学生2000多人,为竞赛学生选拔打下良好基础。(2)在全校范围内成立大学生数学建模协会,定期举办讲座活动,开展学生讨论,举办校内竞赛,发行数模协报,进行校际交流,成为学校有影响的社团。(3)建立数学建模实验室,提供数学实验和软件培训学习的良好场所,让学生通过结合使用计算机解决实际问题的过程来学习数学或应用数学,实验室向竞赛学生全面开放。(4)开辟了“数学建模课程网站”,将课程内容、培训内容、竞赛指导等搬到网上,使广大学生共享教学资源,及时与教师交流和沟通,定期公布一些有实际背景的数学建模问题,提供给学生进行研究。(5)坚持暑假集中培训,利用暑假有利时间,对参赛学生集中培训三周,内容包括论文选读,模拟竞赛,上机训练等。(6)积极组织参加每年全国大学生数学建模竞赛,参赛组队规模逐年扩大,形成了“授课—培训—校竞赛—选拔—全国竞赛”的参赛模式。作为全国大学生数学建模竞赛陕西省赛区的最早参赛院校,成功地参与、组织了历届竞赛、评阅、学术交流等活动,教学和竞赛取得了显著成绩,在全省同类院校中位于前列。近五年来,有1人获得全国优秀指导教师,4人获省优秀指导教师,组委会两次获得省优秀组织工作奖,学生获全国一等奖2项,全国二等奖4项。

五、教学效果

本课程建设取得了良好的教学效果。主要表现在:(1)学生普遍喜欢这门课。选修人数逐年增加,学生评教结果均为满意。(2)培养了学生的科学创新精神。参加课程的同学都能完成从实际问题到建立模型、求解,尤其是进行数值处理用计算机得到实验结果的全过程,激发了学生学习的自主性和选择性。(3)通过教学、培训、参赛,为信息与计算科学及数学与应用数学两专业学生提供了初步的科研训练机会,为毕业设计(论文)提供了大批素材,两个专业毕业生累计有45名学生选题为数学建模方向。(4)培养了一批表现出色的学生,大大超出教师预期的水平。有些数学实验报告观点独特,有一定的创见;有些课程大作业表现出学生使用计算机编程和作图解决问题的特别能力;有些课程论文反映学生能查阅资料进行自学,对问题的发展作更深入的讨论。这些都体现了学生的创造精神和应用能力。(5)将数学建模的思想融入大学数学基础课教学中。如导数用于解决物理上的运动问题、经济上的边际问题;积分估算矿物储量,交通流量量等;微分方程推导牛顿第二定律、物体冷却定律、放射性物质衰变规律、溶液稀释规律等。学生不但可以学会如何用数学解决实际问题,反过来还能加深对抽象数学概念以及数学思想的理解。开设线性代数实验,有效使用数学软件,实现复杂计算与图形演示,促进了数学基础课程教学质量的提高。

总之,通过几年的教学建设与实践,数学建模的教学取得了良好的效果,激发了工科学生数学应用兴趣,提升了学生的数学素养和创新实践能力,为工科院校数学类基础课程教学改革与实践进行了有益尝试。

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,2008.

[2]蒲俊,张朝伦,李顺初.探索数学建模教学改革?摇提高大学生综合素质[J].中国大学教学,2011,(12).

[3]李富民.线性代数实验[M].西安电子科技大学出版社,2011.

篇5

关键词 数学建模课程教学 数模竞赛 创新能力培养 改革举措 

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.05.015 

Exploration and Practice of Mathematical Modeling Activities 

in the Innovation Educational Background 

WANG Wenfa[1], WU Zhongyuan[2], XU Chun[1] 

([1] College of Mathematics and Computer Science, Yan'an University, Yan'an, Shaanxi 716000; 

[2] Office of Academic Affairs, Yan'an University, Yan'an, Shaanxi 716000) 

Abstract Under the innovative education based on university personnel training requirements and problems of traditional mathematics education, the importance of mathematical modeling of students' innovative ability to Yan'an University, for example, according to "sub-level, sub-module" model of teaching and organization contest guidance, teaching and assessment in accordance with academic competitions, math majors and computer majors, two contests with a thesis project and Daiso, boutique website and digital-analog Association and second class "four convergence" approach to student innovation and innovative ability, and made remarkable achievements in personnel training, curriculum development, team building, professional building. 

Key words mathematical modeling teaching; mathematical modeling contest; innovative ability training; reform measures 

高等学校的大学生是国家科技发展的主力军,大学生的创新能力决定着国家未来的科技创新能力。数学建模课程教学与竞赛的广泛开展对高等学校大学生的创新能力培养具有十分重要的作用。如何在数学建模课程教学与实践中,既能增强大学生的数学应用意识,又能提高大学生运用数学知识和计算机技术分析和解决问题的能力,从而达到提高大学生综合素质和创新能力的目的,这个问题是近年来众多高校关注的问题。延安大学作为一所地方高校,在近几年数学建模课程教学与实践过程中,进行了一系列卓有成效的探索和改革,学生的创新意识和创新能力得到大幅度提升。 

1 更新教育理念,充分认识数学建模对学生综合素质和创新能力培养的重要性 

数学作为一门基础学科,它涉及的领域相当广泛,如经济、计算机及软件、管理、国防等,虽然数学在高校教育教学中的地位不断提高,人们对其认识也不断加深。但是,人们对数学类课程、数学学科在创新型人才培养中的重要性仍认识不够深入,在教学内容、教学方法、教学手段、评价措施等诸多方面,仍然沿用传统数学类课程的教学模式和思维方式,导致高校人才培养与创新教育背景下的人才培养需求完全脱节。正如著名的数学家王梓坤院士所说“今天的数学科学兼有科学和技术两种品质,数学科学是授人以能力的技术。”面向21世纪,高等教育在高度信息化的时代培养具有创新能力的高科技技术人才,数学作为一门技术,现已成为一门普遍实施的技术,也是未来高素质人才必须具备的一门技术。因此,在数学建模课程教学与实践过程中,必须转变传统数学类课程的教育教学理念,不能将其简单地当作工具和方法,而要将其当作是一门技术,而且是一门普遍适用的高新技术,在保证打牢基础的同时,力求培养学生的应用意识与应用能力、创新意识与创新能力,真正实现培养高素质创新人才的目的。 

2 数学建模课程教学的改革与实践 

2.1 分层次、分模块实施数学建模课程教学和竞赛指导 

一是在数学建模专业课、专业选修课、公共选修课教学中按照知识点及教师研究方向,将课程内容分为两个层次九个模块。第一层次包括数学软件、初等模型、优化模型、数学规划模型、微分方程模型等五个模块;第二层次包括离散模型、概率模型、统计回归模型、数值计算与算法设计等四个模块。第一层次针对公共选修课教学,第一层次+第二层次针对专业课和专业选修课教学。具体措施是:由数学建模课程教学团队集体制定课程教学大纲和实施计划,每位教师按照课程教学大纲和实施计划主讲自己所从事的方向模块,在保证课程教学内容完整性和系统性的同时,根据学生知识层次,充分发挥每位教师专业优势,有效地提升了课程教学质量;二是在大学数学课程教学中,按知识点将数学建模思想融入其中,在激发学生学习数学兴趣的同时,强化学生的数学应用能力培养;三是在校内数学建模竞赛中,按照“建模知识+专题讲座+模拟+竞赛”的模式组织校内建模竞赛,主要以数学建模的基本思路、基本方法、基本技能为内容,使学生对数学建模有更加深入的感知和认识,在激发学生学习数学兴趣和积极性的同时,培养学生的科研意识和创新意识;四是在全国数学建模竞赛中,按照“集训+软件应用+旧题新做+模拟选拔+强化训练”的模式组织全国建模竞赛,主要以培养学生的洞察力、联想力、创新能力、团队协作精神和吃苦精神为内容,使学生的创新意识、团队协作精神得到良好培养。 2.2 建立数学建模精品课程网站,为数学建模爱好者搭建学习交流平台 

网站将数学建模课程教学与数模竞赛有机地融合,为学生全方位了解、学习和掌握数学建模的相关知识、相关技能开辟第二条通道。网站包括:课程介绍【课程描述、教学内容、教学大纲、建设规划】、教学团队【整体情况、课程负责人、主讲教师】、教学资源【教学安排、多媒体课件、授课录像、电子教案、课程作业、课程习题、模拟试卷、参考资源】、实验教学【实验任务、实验大纲、实验指导、课程设计、实验作品、实验报告】、教学研究【教学方法、教学改革、教学课题、教学论文、学生评教】、教学成果【教学成果奖、获教学奖项、人才培养成果、教材建设】、在线学习【在线交流、在线自测】、成绩考核【平时成绩、作业成绩、实验成绩】、下载专区【教学软件、常用工具】、数模协会【协会简介、协会章程、通知公告、新闻动态、竞赛获奖、优秀论文、往届赛题、模拟赛题、校内竞赛、新手入门】等,这些内容几乎囊括了数学建模教育教学活动的所有内容,学生可以通过网络资料学习就可以全面了解数学建模的相关知识与技能。 

2.3 专业相互融合,取长补短,充分发挥学生各自专业优势 

数学与计算机科学学院现有数学与应用数学、信息与计算科学、计算机科学与技术、软件工程四个专业,其中两个为数学类专业、两个为计算机类专业。在课程教学中针对两专业的长处和不足,按照专业结队子、学生结队子的模式组织教学和小组讨论,强化计算机类专业学生的数学应用能力培养,强化数学类专业学生的计算机软件应用能力培养;在竞赛组队中,每队均配备至少1名计算机类专业学生和1名数学类专业学生。充分发挥各自的优势,取长补短,使学生的综合能力得到提升。 

2.4 延伸数学建模竞赛效能,不断提高学生的创新能力 

每年全国大学生数学建模竞赛和校内数学建模竞赛试题都是从实际生活中提取出的实际问题。因此,指导教师在指导学生毕业论文(设计)和大学生创新训练项目时,从往届赛题或模拟试题中选择一些题目,将其进行适当的延伸作为学生毕业论文(设计)和大学生创新训练项目选题。通过这一方式,进一步培养学生的创新思维和创新意识,为学生今后从事科学研究奠定了坚实的基础。 

3 数学建模课程教学改革取得的成效 

3.1 我校全国大学生数学建模竞赛成绩居全省同类院校前列 

我校参加全国大学生数学建模竞赛共获得国家一等奖4项、国家二等奖6项、陕西省一等奖33项、二等奖71项,4次被评为优秀组织奖,1名指导教师获陕西省数学建模竞赛陕西赛区优秀指导教师,600多名学生参与大创项目,公开发表科研论文30余篇,学生的就业率和就业质量得到明显提高。该赛事因此也成为了延安大学学科竞赛品牌和亮点。 

3.2 我校数学建模教育获得多项教学成果奖、质量工程项目及教改项目 

教学成果奖:“理工类大学生数学素质与创新能力培养的研究与实践”荣获2009年陕西省教学成果二等奖;“地方性院校开展数学建模教学的实践与探索” 荣获2003年延安大学教学成果一等奖;“计算机专业高素质应用型人才培养模式的改革与实践” 荣获2012年延安大学教学成果一等奖;“厚基础、重实践、强化工程素质和创新的人才培养模式的研究与实践”荣获2011年延安大学教学成果二等奖;“数学建模课程改革及数学建模竞赛的研究与实践”荣获2007年延安大学教学成果二等奖。 

质量工程项目:“数学与应用数学专业”为2010年省级特色专业;“数学建模教学团队”为2011年省级教学团队;“数学建模精品课程”为2012年校级精品课程;2014年“数学建模”课程获批为省级精品资源共享课程;2014年“数学与应用数学”专业获批为省级专业综合试点项目。 

教改项目:“大学生数学应用能力创新能力培养的改革与实践”为2009年省级重点教改项目;“地方高校青年教师教学能力提升途径的研究与实践”为2013年省级重点;“青年教师教学能力提升的研究与实践”为2011年校级重点;“计算机相关专业校企合作人才培养模式改革的研究与实践”为2013年校级重点。 

3.3 依托数学建模教育平台,推动指导教师教学科研能力和综合素质提升 

数学建模教育不仅提高了学生的创新能力,同时也为指导教师的教学、科研及综合素质的提升起到了推动作用。数学建模课程是一门面向全校理、工、经、管、教各学科专业大学生开设的理论与实践相结合的基础课程,主要以学生的洞察能力、创新能力、数学语言翻译能力、抽象能力、文字表达能力、综合分析能力、思辨能力、使用当代科技最新成果的能力、计算机编程能力、数学软件应用能力、团队协作精神和组织协调能力等综合素质培养为目标,以数学建模课程教学、数学建模竞赛、第二课堂、毕业论文(设计)、大学生创新训练项目等为手段,通过“分层次、分模块、四融合”的教学模式的有效实施,在提高我校学生解决在理、工、经、管、教等学科专业领域遇到的数学建模问题的能力的同时,为我校高素质、应用型人才培养做出贡献。 

基金项目:2013 “地方高校青年教师教学能力提升途径的研究与实践”(项目编号:13BZ37);2014年陕西本科高等学校“精品资源共享课程建设”项目“数学建模”课程建设阶段性成果 

参考文献 

篇6

关键词:高职院校 数学建模活动 策略

中图分类号:O2421文献标识码:A文章编号:1009-5349(2016)23-0173-01

一、现阶段高职院校数学教育教学现状

目前,高职院校数学专业课程基本上以数学理论为主,缺乏实践应用,专业联系不紧密,学生学习兴趣不浓厚,不利于学生探索数学实践应用思维的发展。现阶段,很多高职院校为了增加专业课课时将公共课尤其是数学课课时一味地缩减;在实际数学教学中,老师更多的是灌输理论知识,顶多就是通过实例导入概念,在数学内容系统与完整性得到维持的基础上增加一定数量的应用题,在课程考核中,也只是用简单数学建模渗透,学生并没有掌握如何在实际生活中将建模与专业结合起来。因此,在高职院校数学教育活动中,帮助学生将数学理论应用到实践与生活中,已成为素质教育发展必须重视的问题。

二、高职院校实施数学建模活动意义

(一)有利于培养学生的创新与实践能力

为了满足企业对人才的需求,高职院校加强培养学生专业实践应用能力,而数学建模则是有效发挥并实现应用数学的重要途径。建模求解与信息技术密不可分,在求解过程中,学生学会了操作计算机及数学软件,还锻炼了思维与动手能力。数学建模问题源于生活,结合实际求解,并将结果应用与实际,学生参与建模活动可以做到理论联系时间、丰富了知识、学以致用、增强了应用意识,同时还提升了自身实践能力。

(二)有利于促进高职院校数学改革

随着高职院校数学建模的逐步课程化,传统的数学教学模式逐渐被打破,以学生为主体,通过问题,培养学生能力的数学教学模式应运而生,注入转为引导,被动为主动,灌输转为交流互动,不断增强了学生的学习积极性,还可以提高学生的创造性思维能力,高职数学专业的素质教育与服务功能得到充分发挥。

(三)有利于提高学生的综合素养

高职院校人才培养目标是应用于社会并为社会服务,这就要求高职院校必须培养高数学素养能力的人才。数学建模活动必须有一定的综合性,建模活动源于生活,因此要鼓励学生善于发现事物间的本质联系,全方面、多角度地思考问题,具有创造性思维、知识整合及计算机操作等能力。因此,学生在参与数学建模活动的同时,还提高了自身数学素养,培养了综合应用知识的能力。

三、高职院校开展数学建模策略

(一)培养学生的数学建模素养

高职院校在实际数学教育活动中,通过数学建模,培养学生的建模素养;通过竞赛与培训等活动,学生应用数学建模的能力得到提升;在课外通过实践,增强了数学学习兴趣与创新实践能力。以某职业技术学院为例,通过以下途径实现本校顺利开展数学建模活动:在全校范围内,设置与数学建模及实验相关的选修课,普及推广数学建模;邀请校内外专业数学建模老师举办知识讲座,加强数学建模活动经验交流与分享,以此提高本校数学建模队伍老师综合素质;规范化管理本校数学建模协会,充分发挥其职能作用;在每次开学之际,举办全校范围内的数学建模竞赛,为学生创造良好的数学学习环境;以全国大学生数学建模竞赛为契机,进行针对性培训,着重提高学生动手、动脑及团结协作等综合能力。

(二)加强模拟练习与案例分析能力

在实际建模培训中,根据竞赛标准,筛选往年具有代表性的练习题进行模拟训练,规定学生上交论文时间。这样做主要是为了通过论文点评与实例分析,及时发现学生数学或专业中存在的问题,并采取有效应对措施,以此提高数学建模水平。此外,椭学生熟知整个竞赛环节,加强团队协作意识,提高处理论文细节问题的能力,针对薄弱环节加强训练。

(三)组织专业数学建模知识讲座

高职院校在开展数学建模活动时,可以通过邀请校内外数学建模专业老师组织“数学实验与建模竞赛”等为主的专业知识讲座,为学生讲授数学建模的作用、基本理论知识、案例分析以及全国大学生数学建模活动竞赛的相关问题,介绍如何使用数学实验及其软件包,在学生初步了解数学建模活动的基础上,产生浓厚的学习兴趣。

四、结语

综上所述,在高职院校教育改革过程中,数学建模具有非常重要的作用,日常教学与数学建模相结合,成为高职院校人才培养的推动力,为学生创造了能力发展的平台。不同院校根据学校实际情况,构建适应学生发展的数学教学体制,并积极探索可行性的数学建模途径,在高职院校人才培养活动中充分发挥数学建模的作用。

参考文献:

[1]张婷.基于数学建模活动培养高职院校学生创新与实践能力的研究[J].现代职业教育,2016(12):24-25.

[2]卢静,董国玉.高职院校开展数学建模活动可持续性的探索[J].同行,2016(6):78-79.

[3]高英.高职院校开展数学建模教学中应注意的几个问题[J].教学学习与研究,2014(3).

篇7

关键词:高等院校;高等数学;数学建模案例

高等数学是高等院校理工科和经管类学生必修的一门数学基础课程,直接关系到学生后续数学课程和专业课程的学习。然而,现在的教学模式过分强调数学知识的理论性和技巧性,忽略了数学的应用性。而数学建模在提高学生学习数学的兴趣,提高学生主动获取知识的能力,培养学生应用知识解决实际问题的能力等方面体现了重要的作用。因此,将数学建模的思想融入日常的高等数学的课程教学中是当今高等数学课程教学改革的主要趋势。

1 在高等数学教学过程中融入数学建模思想的必要性

传统的数学课程体系偏重理论、注重推理,淡化知识的实际背景,使教学与实际割裂开来,导致学生即使学了很多的公式、定理,也不能用其解决实际问题。而数学建模就为我们提供了这一平台,使学生在熟练掌握数学基本知识的同时,增强了分析、解决实际问题的能力。

1.1 调动学生积极性、激发学生的学习热情

在高等数学的教学中融入数学建模思想,可以加深学生对数学概念的理解、定理的运用,认清数学知识的来龙去脉,发现数学的应用价值,比之枯燥的理论讲解更能激发学生学习的热情。

1.2 培养学生的创新能力

在高等数学的教学中,通过融入数学建模的思想和方法,从问题出发,建立数学模型进行解决。在数学建模活动中,学生要经历分析问题、搜集资料、调查研究、建立模型、求解、完成论文的过程,整个建模过程给了学生充分的思考空间,发挥自身的创造性思维,同时提高学生把数学应用于实际问题的能力。

1.3 培养学生的综合素质

在高等数学的教学中融入数学建模的思想,能培养学生抽象分析能力、数学应用能力、计算机应用能力、资料检索能力以及通过实践加以验证的能力,同时培养学生的创造力、想象力和洞察力,培养学生组织、管理、协调、合作能力,提高学生的语言交流、文字表达和论文写作能力等,使学生的综合素质能够全面提高。

2 在高等数学教学内容中融入数学建模案例的两个实例

数学建模思想融入高等数学教学中的一个直接有效的方法是在教学过程中引入与教学内容相关的简单数学模型案例。数学模型案例来自实际生活的不同领域。通过解决这些具体事例,不但能让学生掌握数学概念及原理,而且极大地提高了学生运用所学知识解决实际问题的能力,增强学生学习数学的兴趣和信心。

例如,在讲授极限思想时,可以讲授宋代数学家刘徽的割圆术,让学生体会极限的思想;在讲授导数概念的时候,可以结合学生的专业讲授与学生专业相关的案例,让学生从案例中体会数学概念的由来,并看到数学在本专业中的应用。下面我们具体看几个案例:

案例一:零点存在定理与椅子放平问题

在讲授闭区间上连续函数的零点定理时,我们可以结合日常生活中的问题:“椅子能在不平的地面上放稳吗?”通过这个案例的讲解,可以激发学生的学习兴趣,同时学生也能深刻的体会到数学知识的应用。

经过一些合理假设后建立模型:首先用变量表示椅子的位置,由于椅脚的连线呈正方形,以中心为对称点,正方形绕中心的旋转正好代表了椅子的位置的改变,于是可以用旋转角度这一变量来表示椅子的位置。

其次要把椅脚着地用数学符号表示出来,如果用某个变量表示椅脚与地面的竖直距离,当这个距离为0时,表示椅脚着地了。椅子要挪动位置说明这个距离是位置变量的函数。

由于正方形的中心对称性,只要设两个距离函数就行了,记A、C两脚与地面距离之和为,B、D两脚与地面距离之和为,显然、,由假设2知f、g都是连续函数,再由假设3知、至少有一个为0。当时,不妨设,这样改变椅子的位置使四只脚同时着地,就归结为如下命题:

命题:已知、是的连续函数,对任意,*=0,且,则存在,使。

证明:将椅子旋转90°,对角线AC和BD互换,由可知。令,则,由f、g的连续性知h也是连续函数,由零点定理,必存在使,,由,所以。

案例二:微分方程与“男生追女生”数学模型

在讲授微分方程的时候可以结合“男生追女生”的数学模型,学生对这个问题会产生极大的兴趣,可以切身体会到数学在实际生活中的应用,同时鼓励学生自己建立一个“女生追男生”的数学模型。

首先对模型进行一些必要的假设:

(1)t时刻A君的学业成绩为Y(t);t时刻B女对A君的疏远度为X(t);

(2)当A君没开始追求B女时B女对A君的疏远度增长(平时发现的A君的不良行为)符合Malthus模型,即,其中a为正常数。

(3)当Y(t)存在时,单位时间内减少X(t)的值与X(t)的值成正比,比例常数为b,从而

(4)A君发起对B女追求后,立即转化为B女对A君的好感,并设定转化系数为α,而随着的A君发起对B女的追求,A君学业的自然下降率与学业成绩成正比,比例系数为e。于是有

由假设3和假设4,就得到了学业与疏远度在无外界干扰的情况下互相作用的模型:; 其中(1)

系统(1)的两个平衡位置为:。从(1)的两方程中消去dt,分离变量可求得首次积分: (2)

容易求出函数有唯一驻点为,是F的极小值点。

同时易见,当(B女对A君恨之入骨)或(A君是一块只会学习的木头)时均有;而(A君作了变形手术,B女对他毫无防备)或(A君不学无术,丝毫不学习)时也有。

从生态意义上看这是容易理解的,当A君的学习成绩下降时,B女会疏远 A君,疏远度上升;于是A君就又开始奋发图强,学习成绩又上升了。于是B女就又和A君开始了来往,疏远度又下降了。与B女交往多了,当然分散了学习时间,A君的学习成绩下降了。考试期间,由于功课繁忙,使得追求攻势减少,即h减小,与平时相比,将有利于学业成绩Y的增长。 这就是Volterra原理。 此原理对男生有着重要的指导意义:强大的爱情攻势有时不一定能达到满意的效果,反而不利与学业的成长;有时通过慢慢接触,慢慢了解,再加上适当的追求行动,女生的疏远度就会慢慢降低。学习成绩也不会降低!

参考文献

[1]严可颂. 数学建模案例在高等数学教学中的应用. 柳州师专学报,2012.27(3)

[2]关鹏,马松林.数学建模在高等数学教学中的应用实例.巢湖学院学报,2011.13(6)

篇8

关键词:数学建模;高校数学;课程建设

中图分类号:O242.1 文献标识码:A 文章编号:1674-120X(2016)26-0037-02 收稿日期:2016-06-30

课题项目:江西省教育科学“十二五”规划课题“基于建模思想的高等数学教育质量提升研究”(15YB200)。

作者简介:葛 毓(1983―),女,江西南昌人,讲师,硕士,研究方向:教育教学研究。

随着社会的发展和技术的进步,数学的重要性愈发凸显。数学为其他学科提供了科学的语言、观念和方法,被广泛地应用于社会生产、生活的一切领域,来解决科技和生产领域中遇到的实际问题。数学建模是数学的重要组成部分,所谓数学建模是指运用数学知识和思维方法,将现实中的实际问题加以提炼,利用数学符号、程序、图形等工具对数学问题进行抽象而简洁的刻画,来预测事物发展的规律或解释客观现象。数学建模是定量分析的重要方法,当人们需要从定量角度分析实际问题时,需要通过数学建模对研究的问题进行调查研究、提出假设,进而用数学形式和符号将其表述为数学形式,因而数学建模应用十分广泛。

一、数学建模在高校课程建设中的价值

1.提高大学生的语言和文字能力

近年来,大学生语言和文字表达能力差饱受社会诟病,尤其是理工科的大学生,由于缺乏人文学科的教育和熏陶,其语言能力相对薄弱,综合素质还有待提高,距离创新型和复合型人才的要求相差甚远。数学是一门严谨性较强的学科,通过数学建模的学习,可以帮助大学生认识自己知识的缺陷,提高语言表达的精确性和简洁性。另外,很多高校都组织学生参加数学建模大赛,大赛要求参赛队伍撰写论文,阐述自己解决问题的方法、思路和结果,这就需要大学生查阅大量的文献资料,合理安排论文思路,组织好论文内容,讲究语言的严谨性,这个过程潜移默化地提高了学生的语言和文字表达能力。

2.提高大学生计算机应用能力

数学建模是利用数学知识和工具,通过建立模型,来解决现实中遇到的各种问题。对于高校数学教学而言,数学建模研究的主题通常具有针对性、复杂性和挑战性。例如“某地水质的评价和预测”“公交车的调度”“最佳捕鱼策略”,等等,这些题目包罗万象,很多都是大学生知之甚少甚至从未听说的,这就需要学生积极查阅互联网、电子期刊等,来搜集、整理和分析大量的信息资料,锻炼了学生互联网搜集和获取信息的能力。同时,数学建模通常用计算机编程来完成,常用的软件包括Matlab、Lingo、Mathematicia和SAS等,大学生必须熟练地掌握这些软件,能利用这些软件来绘制函数图形、对数据进行计算等,提高了其计算机应用能力。

3.培养大学生团结协作精神

数学建模是一个复杂的工作,涉及数据的搜集、模型建立、过程推理和结果的验证等工作,工作量很大。而且要求学生具备数学知识、计算机编程、软件应用以及论文撰写等能力,单靠一个学生是很难完成的,因此数学建模的教学通常采用小组合作的学习模式,一般3个同学组成一个建模小组,大家分工明确、相互配合、互相学习,发挥他们各自的优点和特长。在这个过程中,大家有问题互相讨论,倾听别人的想法和建议,既学习了别人的思路和想法,也锻炼了团结意识和协作精神。

4.培养大学生的创新能力

创新是社会进步和发展的驱动力。目前,世界之间的竞争主要是创新型人才的竞争。与传统的数学课程不同,数学建模是利用数学工具来研究现实中的实际和热点问题,需要大学生从数学角度出发将实际问题转化为抽象的、简化的数学模型,这个过程并没有标准答案,给大学生提供了广阔的想象空间,需要他们开动脑筋,充分发挥自己的想象力和创造力,从不同的视角来分析问题,大大提高了大学生的创新能力。

二、提高数学建模教学有效性的措施

1.在教学中渗透数学建模思想

数学建模是培养数学应用能力的绝佳平台,数学建模意识的建立和能力的培养是个长期过程,需要数学教师在授课过程中潜移默化地对学生进行熏陶。事实上,现实生活中有很多问题都有数学建模的影子,数学教师要善于发现、提炼和总结,立足大学生所学专业和关心的热点话题,将数学建模的知识渗透到日常教学中,学会选择与所学专业相关的数学建模模型,调动学生学习的积极性,让学生感受到数学建模无处不在。

2.建立数学建模竞赛基地,提供实践环境

数学建模竞赛带有明显的实践性,参加数学建模竞赛是激发学生学习兴趣、检验数学建模教学水平的重要措施。目前很多高校都组织队伍参加全国数学建模大赛,但由于条件的限制,参加全国建模竞赛的同学数量是极少的,绝大部分同学并没有得到系统的数学建模训练,这样并不利于学生整体建模能力的提高。鉴于此,高校应该建立校内竞赛和全国大赛协同发展的制度,一方面激发广大学生的兴趣;另一方面也可以通过校内竞赛,为参加全国大赛选拔优秀的队员,还可以促进教师建模教学水平的提高。这就需要高校不断优化校内建模竞赛基地的建设,保证基础设施的齐备,包括数学建模实验室、数据分析实验室、电子设计实验室等,只有在优越的物质环境下才能为大学生模拟真实的竞赛环境,保证校内竞赛训练的高效性。另外,为了加大对数学建模竞赛的宣传力度,让更多的学生了解和参与进来,高校要成立一些数学建模竞赛协会和兴趣小组等,鼓励不同专业、不同年级的学生加入。协会或兴趣小组要积极开展一些关于数学建模的课外活动,邀请专家进行数学建模的专题讲座,定期举办一些关于数学建模的小型比赛,激发起大家对数学建模的好奇心,从而积极参加进来。

3.优化数学建模的师资队伍

数学建模虽然是以数学知识作为基础内容,但题目所涉及的范围十分广泛,而且需要多个学科知识来支撑,这就对数学教师的素质和能力有了较高的要求。教师水平的高低直接决定着数学建模教学能否达到预期的目的。讲授数学建模教学的教师不仅要求具备较高的专业水平,还必须具备丰富的实践经验和很强的解决实际问题的能力。为了提高教师的水平,首先可以多派教师“走出去”进行专业培训学习和学术交流,比如多参加各种学术会议、到名校去做访问学者,等等。其次可以多请著名的专家、教授“走进来”做建模学术报告,为师生增长知识、拓宽视野,了解学科发展的新趋势、新动态。最后,数学教师还必须更新教育理念,不断积累和更新专业知识,其中包括较宽广的人文和科学素养。数学教师只有不断创新,努力提高自身素质,才能适应新的形势,符合时展的要求。

总之,数学建模是高校培养创新型和应用型人才的主要途径,通过数学建模的学习可以激发其学习积极性和主动性,提高大学生的计算机能力、创新能力和团队协作能力。这就要求高校数学教师在日常教学中积极渗透数学建模思想,采取各种教学方法和手段提高建模教学的有效性,促进学生的全面发展。

参考文献:

篇9

关于树叶质量的建模与分析

封锁嫌疑犯的数学建模方法

正倒向随机微分方程理论及应用

数学建模与数学实验课程调查报告

基于肤色模型法的人脸定位技术研究

生猪养殖场的经营管理策略研究

从数学建模到问题驱动的应用数学

大学篮球教练能力评价的机理模型

基于WSD算法的水资源调度综合策略

关于地球健康的双层耦合网络模型

多属性决策中几种主要方法的比较

塑化剂迁移量测定和迁移模型研究进展

基于信息熵的n人合作博弈效益分配模型

混合动力公交车能量控制策略的优化模型

垃圾减量分类中社会及个体因素的量化分析

随机过程在农业自然灾害保险方案中的应用

“公共自行车服务系统”研究与大数据处理

天然气消费量的偏最小二乘支持向量机预测

微积分与概率统计——生命动力学的建模

美国大学生数学建模竞赛数据及评阅分析

微积分与概率统计——生命动力学的建模

在微积分教学中融入数学建模的思想和方法

2015“深圳杯”数学建模夏令营题目简述

字符串匹配算法在DNA序列比对中的应用

差分形式的Gompertz模型及相关问题研究

小样本球面地面条件下的三维无源定位算法

数学建模思想渗入代数课程教学的试验研究

基于贝叶斯信息更新的失事飞机发现概率模型

基于人体营养健康角度的中国果蔬发展建模

关于数学成为独立科学形式的历史与哲学成因探讨

深入开展数学建模活动,培养学生的综合应用素质

完善数学建模课程体系,提高学生自主创新能力

利用动态贝叶斯网构建基因调控网络的研究进展

地方本科院校扩大数学建模竞赛受益面的探索

城镇化进程中洛阳市人口发展的数学建模探讨

基于TSP规划模型的碎纸片拼接复原问题研究

卓越现场工程师综合素质的AHP评价体系研究

基于Logistic映射和超混沌系统的图像加密方案

嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略问题评析

嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略的优化模型

微生物发酵非线性系统辨识、控制及并行优化研究

含多抽水蓄能电站的电网多目标运行优化研究

连接我们的呼吸:全球环境模型的互联神经网络方法

垃圾焚烧厂周边污染物浓度的传播模型和监测方案

以数学建模竞赛为切入点,强化学生创新能力培养

一种新的基于PageRank算法的学术论文影响力评价方法

基于视频数据的道路实际通行能力和车辆排队过程分析

篇10

【论文摘要】数学建模不仅能培养学生的数学能力,而且有利于提高学生的创新能力;有利于培养学生应用计算机的能力;有利于培养学生的实践能力和综合素质。本文对在培养技术应用型本科人才的高等学校开展数学建模的重要性和具体措施作了一些探讨。

近几年来,越来越多的新建本科院校将自己的发展目标定位于开展应用型本科教育、 培养应用型本科人才,我们称这类普通高校为应用型本科院校。在我国高教法中对本科教育的学业标准有明确的规定:“应当使学生比较系统地掌握本专业必需的基础理论、基础知识,掌握本专业必需的基本技能、方法及相关知识,具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。”从这一规定看,我国工科专业培养的其实都是应用型人才,但从培养目标的内涵上说,可分为三类:

一为工程研究型人才。主要由研究型和教学研究型高校培养,其培养目标是:培养能够将发现的一般自然规律转换为应用成果的桥梁性人才。

二为技术应用型人才。主要由教学型地方本科院校培养,其培养目标是:能在生产第一线解决实际问题、保证产品质量和性能,属于使研究开发的成果转化为产品的人才。定位为技术工程师。

三为技能应用型人才。主要由高职类院校培养。其特点为:突出应用性、实践性,有较强的操作技能和解决实际问题的能力。

上海电机学院是2004年9月经上海市人民政府批准, 在原上海电机技术高等专科学校的基础上建立的以实施本科教育为主的全日制普通高等院校。其定位在培养技术应用型本科人才的教学型院校。技术应用型本科人才学习数学的目的在于应用数学。这就要求他们在学习数学的同时,不断提高应用数学的意识、兴趣和能力。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、培养技术应用型本科人才的一条重要途径。

1 数学建模的发展历程

近几十年来,数学迅速向自然科学和社会科学的各个领域渗透,在工程技术、经济建设及金融管理等各方面发挥着越来越重要的作用,并在很多情况下起着举足轻重,甚至决定性的影响。数学与计算机技术相结合,已经形成了一种普遍的,可以实现的关键技术——数学技术,并已成为当代高新技术的一个重要组成部分。用数学方法解决各类问题或实施数学技术,首先要求将所考虑的问题数学化,即通过对复杂的实际问题进行分析,发现其中可以用数学语言来描述的关系或规律,将之构建成一个数学问题,再利用计算机进行解决,这就是数学建模。数学建模日益显示其关键的作用,并已成为现代应用数学的一个重要领域。

为培养大学生的数学建模能力,国外较早地经常举办大学生数学建模竞赛。1989年我国大学生开始参加美国大学生数学建模竞赛(MCM),从1992年开始,教育部高教司和中国工业与应用数学学会每年主办一次全国大学生数学建模竞赛,至今已经举办了16届,参赛队伍每年都不断增长,在竞赛过程中,大学生的聪明才智和创造得到了充分的发挥,提交了不少出色的答卷,涌现了一批优秀的参赛队伍,同时,有力地促进了高等院校的数学教学改革,充分显示了数学建模竞赛活动的强大生命力。举办大学数模竞赛,已造成一种氛围,推动了培养大学生数学建模能力的工作。

2 数学建模在创新技术应用型本科人才培养中的意义

数学建模是对人的数学知识,实际知识的拥有量和灵活运用程度,逻辑推理能力,直觉、想象和洞察能力,计算机使用能力等的全面检验,最能反映出创新精神。“科学技术是第一生产力”。每年的工科大学毕业生是科技战线的生力军,他们要出科技成果,并且“千方百计促进科技成果在生产实践中得到广泛应用”,“加速科技成果转化”,数学建模能力对他们是必不可少的。

数学建模是对传统教育的一个挑战,它强调怎样利用先进的计算机工具来解决数学问题。学生参加数学模型的研究,参加全国大学生建模竞赛,是将以前的“做练习”改为现在的“做问题”,将生活变成数学,将问题实际解决。数学建模是对学生创新精神的培养,是学生时代的第一次科研训练,是一个向实际负责的任务书,是对学生适应社会、服务于社会的锻炼与挑战。基于以上的重要性,许多高校对学生的数学建模能力越来越重视,我校也不例外。

3 提高我校学生数学建模能力的具体措施

为了提高我校学生的数学建模能力,我们可在高等数学的教学中溶入数学建模,并开设创新系列课程:数学建模系列课程。系列课程中除设置了数学建模理论课外,还设置数学建模实验课、数学建模集训和数学建模竞赛等任选课。

(1)在高等数学教学中,融入数学建模:高等数学是工科大学本科学生的一门必修课程,也是学习其它技术基础课和专业课的必要基础课程,无论学生和教师都非常重视这门课程的教学。从工科应用型本科人才培养的各专业教学序列上讲,高等数学处于龙头地位,它不但对后续课程产生影响,更对学生的思维习惯和学习方法产生深刻、持久的影响,因此,有着其它课程所不可替代的作用。但是现在的高等数学教材,多数只注重理论和计算,对应用性不够重视,即使有个别的应用也是限于较少的物理方面的简单应用。很多高年级大学生和已毕业的大学生都有这样的认识:高等数学很重要,但很枯燥,学了半天除了知道能在物理上应用外,不知道还能有什么用,但又不得不学。学生学习高等数学的目的不明确、缺少自觉学习的动力。归于一点,就是学生不知道学了高等数学有什么用。在今后的学习和工作中高等数学到底有什么作用呢?学生很茫然,但高等数学又是非常重要的课程。因此,很多学生都是怀着不得不学的态度来学习高等数学的,缺乏自觉学习的动力。这就要求我们数学教师进行课程内容和教学方法的大胆改革,让学生明白高等数学除了在物理上应用以外,还有很多用处,可以说我们的生活中、工作中无时无刻充满着数学,只是你没有认识它,不知道该怎样用它。由于数学建模中的例子来源于社会和生活中的实际问题,会使学生感到数学无处不在,数学思想无所不能。让学生切实领悟到高等数学课程与实际问题以及专业课学习的紧密联系。在额定课时内,在保证完成教学大纲内容讲授前提下,教师根据各专业的特点和需要,有目的的挑选、设计和重点细致的讲解与所学专业相关的数学模型,如电气专业的学生,对引力、流量、环流量、通量与散度、梯度场应是重点,机械类专业应偏重在变力沿直线作功、转动惯量、付里叶级数上。这样就会使学生既获得了数学建模的基本训练,又调动学生应用数学知识解决实际问题的热情,激发学生学习高等数学的兴趣。

(2)在全校开设数学建模公选课:继本科生高等数学、工程数学之后,为了进一步提高学生运用数学知识解决实际问题,培育和训练综合能力在全校开设数学建模公选课。通过具体实例引入使学生掌握数学建模基本思想、基本方法、基本类型。学会进行科学研究的一般过程,并能进入一个实际操作的状态。通过数学模型有关的概念、特征的学习和数学模型应用实例的介绍,培养学生双向翻译能力,数学推导计算和简化分析能力,熟练运用计算机能力;培养学生联想、洞察能力、综合分析能力;培养学生应用数学解决实际问题的能力。

(3)在全校开设数学建模实验公选课,加强数学建模实验课教学,提高学生的建模能力和科学计算能力:数学建模实验是将数学方法和计算机知识结合起来,用于解决实际生活中存在问题的一门方法实验课;是继本科生在掌握了高等数学、工程数学、数学建模理论部分等基本数学理论和基本建模方法后,使用主流数学软件,通过较其它流行语言更为方便的计算机编程求解众多领域数学建模问题的计算机实践课。通过数学建模实验课的学习,可使学生将所学的数学知识和其它专业知识很好地应用到解决实际问题中去,强调利用计算机及各种资料解决实际问题动手能力的培养,增加受益面。为学生所学专业服务,给课程设计、毕业论文提供强有力的方法论指导,提高学生的综合素质。

(4)开设数学建模集训课:在数学建模理论、数学实验课结束后,开设数学建模集训课。针对数学建模竞赛从数学模型理论到计算机能力都有不同程度提高的要求,根据学生掌握的知识层次、深度,补充相关知识。通过数学模型有关知识、方法的学习和数学模型应用实例的介绍,培养学生应用数学解决实际问题的综合能力,参加一年一次的全国大学生数学建模竞赛。

近年来的研究表明提高大学生的数学建模能力是一个需要长期努力、集体参与的系统工程。作为高等学校的数学教育工作者,我们需要针对当前大学生数学建模能力的培养存在的问题进行认真研究、深入探析。随着上海电机学院技术应用型本科人才培养专业建设和教学改革而不断在实践中积累经验、深入发展、及时充实新内容,将进一步提高我校学生的数学建模能力。

参考文献

[1] 夏建国.技术应用型本科院校办学定位思考[J].高等工程教育,2006,(06).

[2] 李大潜.将数学思想融入到数学主干课程[J].中国大学教学,2006,(01).