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大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文

時(shí)間:2022-02-04 07:32:27

導(dǎo)語:在大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文

第1篇

(成都師范學(xué)院數(shù)學(xué)系,四川 成都 611130)

【摘要】本文總結(jié)了筆者組織開展數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)以及組隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的實(shí)施方案和培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),并結(jié)合大學(xué)階段的高等數(shù)學(xué)教學(xué),探討了如何更加有效的開展大學(xué)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽并將競(jìng)賽培訓(xùn)的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于大學(xué)數(shù)學(xué)教育之中。

關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)模型;競(jìng)賽培訓(xùn)

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是由教育部主辦的全國(guó)高校規(guī)模最大的課外科技活動(dòng)之一。本項(xiàng)比賽目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的綜合能力,鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng),開拓知識(shí)面,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識(shí),推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。我校每年11月組織學(xué)生報(bào)名,隨著比賽的逐年舉辦,學(xué)生的熱情也是日漸高漲。通過近幾年的培訓(xùn)參賽,我們?cè)贇v年的比賽中取得了一些成績(jī),同時(shí)也有更多經(jīng)驗(yàn)值得總結(jié)探討。

1 領(lǐng)導(dǎo)高度重視建模競(jìng)賽活動(dòng)

此次建模競(jìng)賽中取得的成績(jī)和學(xué)校、教務(wù)處、學(xué)生處以及數(shù)學(xué)系等領(lǐng)導(dǎo)的重視是密不可分的。數(shù)學(xué)系成立了數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽工作小組組織安排此次競(jìng)賽活動(dòng),學(xué)校以及教務(wù)處給予此次活動(dòng)更方面的支持,親自動(dòng)員并多次親臨現(xiàn)場(chǎng)看望學(xué)生,學(xué)生處領(lǐng)導(dǎo)積極解決暑期學(xué)生生活方面的各項(xiàng)苦難,數(shù)學(xué)系領(lǐng)導(dǎo)親自參加競(jìng)賽的培訓(xùn)工作,細(xì)心了解學(xué)生及培訓(xùn)教師的情況并積極解決,使得此次活動(dòng)能順利圓滿的進(jìn)行。

2 選拔優(yōu)秀學(xué)生組隊(duì)培訓(xùn)和競(jìng)賽

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的主角是參賽學(xué)生,選擇參賽學(xué)生的成功與否將直接影響到參賽成績(jī)。我們于每年11月啟動(dòng)了全校規(guī)模的報(bào)名活動(dòng),為使學(xué)生更好的了解數(shù)學(xué)建模以及數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,數(shù)學(xué)系指導(dǎo)教師在報(bào)名之前進(jìn)行了“走進(jìn)數(shù)學(xué)建模”主題講座。學(xué)生報(bào)名熱情高漲,積極半報(bào)名參加。

選拔分為預(yù)賽和復(fù)賽兩個(gè)階段。主要圍繞以下三個(gè)方面選拔參賽隊(duì)員:首先要對(duì)數(shù)學(xué)建模有濃厚的興趣;其次,要有創(chuàng)造力,勤于思考,用于創(chuàng)新并且有扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底,能熟悉操作計(jì)算機(jī);最重要的還要有團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。經(jīng)過預(yù)賽以及復(fù)賽共選拔出30-40名同學(xué)進(jìn)入競(jìng)賽培訓(xùn)名單。

3 科學(xué)系統(tǒng)的培訓(xùn)方法

此次競(jìng)賽培訓(xùn)共分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段從每年3月至月,培訓(xùn)教師利用周末時(shí)間向?qū)W生講解數(shù)學(xué)建模的一些基礎(chǔ)知識(shí),包括:Matlab的使用;學(xué)生欠缺的知識(shí)(如運(yùn)籌學(xué),概率統(tǒng)計(jì)等);常用數(shù)學(xué)模型(如規(guī)劃模型,微分方程模型,回歸模型,層次分析法等)。經(jīng)過第一階段的培訓(xùn),學(xué)生已經(jīng)具備的初步的數(shù)學(xué)建模能力,具備了參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的基礎(chǔ)。

第二階段從8月至9月,數(shù)學(xué)系對(duì)參賽學(xué)生進(jìn)行了暑期培訓(xùn)。經(jīng)過第一階段的培訓(xùn),有33名同學(xué)進(jìn)入了暑假培訓(xùn)班。按照比賽要求,每三人一組,分本科??平M,共十余隊(duì),其中本科組四隊(duì),??平M七隊(duì)。由于比賽在9月初進(jìn)行,暑期培訓(xùn)就顯得尤為重要了。由于我校暑假的特殊情況,學(xué)生的食宿等各項(xiàng)問題都需解決。數(shù)學(xué)系領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)與學(xué)生處以及各部分協(xié)調(diào),解決了學(xué)生的生活困難,保證了培訓(xùn)的順利進(jìn)行。在本階段培訓(xùn)以模型的案例分析為重點(diǎn),主要從近年競(jìng)賽真題出發(fā),通過對(duì)試題的分析,討論,加深對(duì)數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí),同時(shí)學(xué)習(xí)了競(jìng)賽論文的寫作規(guī)范。為了讓學(xué)生更好的準(zhǔn)備比賽,數(shù)學(xué)系還邀請(qǐng)了四川省數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽閱卷專家來校對(duì)培訓(xùn)教師以及學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。通過本階段的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備了參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的能力。

由于數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽需要大量用到計(jì)算機(jī),數(shù)學(xué)系在培訓(xùn)期間對(duì)學(xué)生全天開放數(shù)學(xué)系實(shí)驗(yàn)室,并有培訓(xùn)老師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),以便學(xué)生更好的學(xué)習(xí)和練習(xí)數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識(shí)。

4 組建一支專業(yè)的培訓(xùn)教師隊(duì)伍

在數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中,培訓(xùn)教師是核心。指導(dǎo)教師保證培訓(xùn)效果和競(jìng)賽成功的關(guān)鍵因素。為此,數(shù)學(xué)系從本系老師中抽調(diào)了專業(yè)教師組成指導(dǎo)教師組,制定培訓(xùn)方案,組織學(xué)生培訓(xùn)。從3月份集訓(xùn)開始,到9月份比賽結(jié)束,指導(dǎo)教師放棄了周末以及暑假的休息時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)。尤其是暑假近一個(gè)月的培訓(xùn),在高溫的情況下給學(xué)生上課,所有的老師都是任勞任怨,從未有過一個(gè)老師爭(zhēng)報(bào)酬,講價(jià)錢。為了最后的比賽,和學(xué)生一起在暑期奮戰(zhàn)。

5 重視參賽工程的指導(dǎo)

在學(xué)生參賽過程中,指導(dǎo)教師的及時(shí)指導(dǎo)是學(xué)生完成競(jìng)賽的保證。主要體現(xiàn)在以下方面:一是做好參賽學(xué)生的心理指導(dǎo),比賽是在連續(xù)72小時(shí)內(nèi)完成的,并且要和同組的隊(duì)員合作,對(duì)學(xué)生的心理和生理都是極大的挑戰(zhàn)。有很多學(xué)生中間會(huì)有放棄的心理,此時(shí)需要指導(dǎo)教師的鼓勵(lì)和關(guān)心。指導(dǎo)教師細(xì)致的思想工作,在整個(gè)培訓(xùn)過程中不斷強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作的重要性,這些都是學(xué)生順利完成比賽的保證。二是做好論文細(xì)節(jié)方面的指導(dǎo)。論文格式的規(guī)范與否與能否獲獎(jiǎng)息息相關(guān)。在競(jìng)賽的最后階段,指導(dǎo)教師會(huì)提醒學(xué)生注意論文格式,并親自幫學(xué)生檢查論文格式是否符合要求,論文題目、摘要、

關(guān)鍵詞 是否合適,

參考文獻(xiàn)格式是否正確,論文是否完整等各方面問題。這些細(xì)節(jié)是論文是否取得好成績(jī)的關(guān)鍵。為了更好的指導(dǎo)學(xué)生參加比賽,數(shù)學(xué)系在比賽期間抽調(diào)了十余名教師在比賽三天中對(duì)學(xué)生全天進(jìn)行指導(dǎo)。

6 競(jìng)賽培訓(xùn)與大學(xué)數(shù)學(xué)教育相結(jié)合

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽想取得優(yōu)異的成績(jī)不僅要依靠競(jìng)賽培訓(xùn),更重要的是學(xué)生要對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣?,F(xiàn)在,很多學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)興趣不高,主要是由于學(xué)生對(duì)所學(xué)到的知識(shí)無法學(xué)以致用。數(shù)學(xué)建模恰好是一個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,在這個(gè)平臺(tái)上,大學(xué)生們不僅僅是運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題,更重要是鍛煉了他們分析問題、解決問題的能力。因此,經(jīng)過近幾年的競(jìng)賽培訓(xùn),我們總結(jié)了建模中一些和高等數(shù)學(xué)密切相關(guān)的實(shí)例,在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中融入相關(guān)知識(shí),使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)的真正樂趣。同時(shí),在線性代數(shù)以及概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等課程中融入相關(guān)數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用,增強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用性,同時(shí)為數(shù)學(xué)建模打下良好基礎(chǔ)。

第2篇

[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)建模教學(xué) 應(yīng)用能力 綜合能力

[中圖分類號(hào)] G640 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2015)06-0063-02

數(shù)學(xué)建模是目前大學(xué)各個(gè)專業(yè)開設(shè)的一門公共選修課程,是數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的一門必修課程。數(shù)學(xué)建模是將理論知識(shí)與實(shí)際問題聯(lián)系緊密的一門課程,它所涉及的知識(shí)面寬廣程度是其他數(shù)學(xué)課程所不及的。而每年一次全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的開展,對(duì)大學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力、計(jì)算編程能力、文獻(xiàn)檢索能力、相互溝通和表達(dá)能力、中英文科技文的寫作能力等提出了較高的要求,同時(shí)也為這門課程的教學(xué)提供了一個(gè)很好的實(shí)踐平臺(tái),特別是三人為一組的合作方式讓學(xué)生體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。數(shù)學(xué)建模課程的以上特點(diǎn)使學(xué)生學(xué)習(xí)該課程以及參與競(jìng)賽的積極性很高,也因此為培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合能力提供了一個(gè)良好的途徑。筆者多年從事數(shù)學(xué)建模的教學(xué)與建模競(jìng)賽的指導(dǎo)工作,針對(duì)數(shù)學(xué)建模課程的特點(diǎn),就激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力、科學(xué)計(jì)算能力、合作學(xué)習(xí)能力、文獻(xiàn)檢索能力以及科技文寫作能力等談?wù)動(dòng)嘘P(guān)的一些做法和體會(huì)。

一、鞏固基礎(chǔ)理論知識(shí),拓寬知識(shí)面,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力

應(yīng)用能力,就是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力,這是教學(xué)的重要目標(biāo),是創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)和組成部分。[1]大學(xué)教育的最終目的是培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才,而應(yīng)用知識(shí)的能力是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。[2]

(一)鞏固和拓寬基礎(chǔ)理論與方法,是創(chuàng)新能力的立足之本

數(shù)學(xué)建模的教學(xué)對(duì)象是大學(xué)二年級(jí)學(xué)生,數(shù)學(xué)建模的教學(xué)內(nèi)容選擇最優(yōu)化理論與方法、微分方程、圖與網(wǎng)絡(luò)算法、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理方法等應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容,教學(xué)目標(biāo)以鞏固基礎(chǔ)理論為主,并拓寬知識(shí)面和加強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用,以達(dá)到對(duì)數(shù)學(xué)理論和方法的融會(huì)貫通。在這個(gè)階段以課堂講授為主,以課后練習(xí)為輔。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié),以問題分析開場(chǎng),引入理論知識(shí),再以解決問題結(jié)束,同時(shí)把解決問題需要用到的相關(guān)工具軟件介紹給學(xué)生。課后練習(xí)以應(yīng)用型題目為主,學(xué)生以自由討論、分組協(xié)作的方式完成。由于大學(xué)數(shù)學(xué)教材中配套的例題和習(xí)題中應(yīng)用型和綜合性的題目很少,雖然這些習(xí)題的練習(xí)對(duì)學(xué)生進(jìn)一步理解知識(shí)、掌握方法是必要的,但是如果學(xué)生只停留在會(huì)做一些題目和考試拿高分上則是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此需要加強(qiáng)應(yīng)用型題目的練習(xí),題目類型與講授的理論知識(shí)相匹配,目的是讓學(xué)生通過做這些應(yīng)用型的題目來加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)際問題的聯(lián)系,更好地理解數(shù)學(xué)方法在實(shí)際中的應(yīng)用,從而加深對(duì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)的理解,增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)。

(二)解決大型應(yīng)用型問題,是全面提高應(yīng)用能力的有效手段

課堂教學(xué)階段,學(xué)生接觸到更多的數(shù)學(xué)理論與方法,了解了常用的工具軟件,大部分學(xué)生也學(xué)習(xí)過Mat?鄄lab和C++等編程語言,此時(shí)可借助計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化工具解決一些科研或者生產(chǎn)生活實(shí)踐中的問題,教學(xué)的主要目標(biāo)是全面提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。學(xué)生以分組的形式完成各種類型的問題,借助計(jì)算機(jī)、工具軟件等,解決大型的應(yīng)用型問題,將自己解決問題的出發(fā)點(diǎn)、所用的方法和得到的結(jié)論用語言、圖表等表達(dá)出來,同時(shí)以科技文的形式給出問題的解答,然后進(jìn)行答辯。在答辯環(huán)節(jié),各個(gè)小組要充分展示對(duì)問題的理解和思考,展示解決問題的方法和技巧。各個(gè)小組之間通過對(duì)比,特別是針對(duì)一些難點(diǎn)問題的處理和討論,使學(xué)生學(xué)習(xí)到不同方法處理問題的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)不確定問題的處理讓學(xué)生了解了隨機(jī)數(shù)學(xué)的思維與方法、模糊數(shù)學(xué)處理問題的方法等,這是在其他課程中所不能涉及的一項(xiàng)內(nèi)容。這個(gè)過程增強(qiáng)了學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理問題的意識(shí)和能力,是全面提高學(xué)生應(yīng)用能力的有效手段。

(三)借助計(jì)算機(jī)工具,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)計(jì)算能力的必要措施

科學(xué)計(jì)算是平行于理論研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第三大科研手段,計(jì)算能力是學(xué)生綜合能力的一個(gè)重要指標(biāo),而目前我國(guó)學(xué)生科學(xué)計(jì)算能力普遍偏低已經(jīng)成為我國(guó)高等教育教學(xué)的一個(gè)突出問題?,F(xiàn)行大學(xué)數(shù)學(xué)的很多教學(xué)內(nèi)容,包括例題和習(xí)題,嚴(yán)重忽視學(xué)生計(jì)算能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)??茖W(xué)計(jì)算包括數(shù)值計(jì)算、計(jì)算機(jī)模擬和符號(hào)演算等內(nèi)容。數(shù)學(xué)建模課程中,對(duì)實(shí)際問題建立數(shù)學(xué)模型后,面臨的就是算法設(shè)計(jì)、編程或是結(jié)合軟件包在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行求解了。綜合問題的求解對(duì)學(xué)生的計(jì)算能力提出了比較大的挑戰(zhàn)。由于大學(xué)課程中沒有設(shè)置科學(xué)計(jì)算方面的專門課程,而理論結(jié)果和方法在實(shí)際問題中的應(yīng)用,還存在著一些需要進(jìn)一步處理的問題,例如數(shù)據(jù)的預(yù)處理,各種工具軟件包的使用等,甚至求分位點(diǎn)這些小計(jì)算都要有相應(yīng)的算法,這是理論課程中所沒有接觸到的。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)實(shí)踐過程中,對(duì)學(xué)生的科學(xué)計(jì)算能力的培訓(xùn)也是一個(gè)重要的目標(biāo),盡管有的問題的求解可以直接借助于工具軟件,但是很多問題需要針對(duì)問題進(jìn)行算法設(shè)計(jì),如計(jì)算機(jī)模擬方法。

二、以數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)為平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力

綜合能力不僅包括應(yīng)用知識(shí)的能力,溝通表達(dá)能力、協(xié)作能力、文獻(xiàn)檢索和綜合信息的能力、中英文寫作能力等都是大學(xué)生綜合素質(zhì)的重要內(nèi)涵。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)為在校大學(xué)生提供了一個(gè)很好的平臺(tái),學(xué)生不僅擴(kuò)展了知識(shí)面,還在合作學(xué)習(xí)、溝通表達(dá)、文獻(xiàn)檢索與運(yùn)用、中英文寫作等多個(gè)方面得到了提升。

(一)利用文獻(xiàn)檢索手段,培養(yǎng)大學(xué)生快速獲取信息的能力

現(xiàn)代社會(huì)到處充滿信息,如何在海量的信息中快速找到自己所需要的信息,如何合理有效地利用這些信息,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng),是未來大學(xué)生應(yīng)必備的素質(zhì)。數(shù)學(xué)建模的綜合題目?jī)?nèi)容廣泛,如電力管理、醫(yī)學(xué)影像再造等。由于涉及自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)、工程實(shí)踐管理等各個(gè)領(lǐng)域,所以在課堂教學(xué)中沒有足夠的時(shí)間講授各方面的背景知識(shí)。我們要求學(xué)生通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料去自學(xué)這些知識(shí),有些題目的數(shù)據(jù)必須讓學(xué)生自己去查找,如美國(guó)競(jìng)賽的很多題目都需要在開放的環(huán)境下尋找合適的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。為此可以選擇一些這樣的題目,如地球能源問題、全球大氣變暖問題等,學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)圖書館和internet查閱和收集各種文獻(xiàn)資料,熟悉了查閱文獻(xiàn)資料的途徑和渠道。教學(xué)活動(dòng)中對(duì)文獻(xiàn)檢索能力的培養(yǎng)不僅使學(xué)生知道了如何快速獲取信息,而且還為競(jìng)賽節(jié)省了時(shí)間。有效地收集、評(píng)價(jià)和利用信息是大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的前提。

(二)倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和能力

團(tuán)隊(duì)合作精神是衡量當(dāng)今大學(xué)生綜合素質(zhì)的重要因素,是團(tuán)隊(duì)在競(jìng)爭(zhēng)中取得成績(jī)的必要條件之一。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽以集體為單位參賽,在培訓(xùn)學(xué)生的過程中,盡量實(shí)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),將來自不同學(xué)科和專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行組合,學(xué)生在共同討論的基礎(chǔ)上分工協(xié)作,其中還要選出一個(gè)隊(duì)員擔(dān)任組織協(xié)調(diào)工作。在培訓(xùn)過程中我們發(fā)現(xiàn),如果組內(nèi)成員能積極表達(dá)自己的看法,對(duì)問題的分析比較全面和細(xì)致,在對(duì)問題的求解思路達(dá)成一致的情況下再開始工作,那么就可以取得較好的成績(jī)。所以要避免互不溝通、各做各的情況,這會(huì)導(dǎo)致重復(fù)工作,總體效果還不好。合作學(xué)習(xí)與協(xié)作精神的培養(yǎng)使學(xué)生體會(huì)到了“1+1>2”的力量。

(三)中英文表達(dá)和寫作,是培養(yǎng)學(xué)生科技文寫作能力的重要前提

在數(shù)學(xué)建立模型競(jìng)賽中參賽論文以科技文的形式上報(bào),所以每個(gè)隊(duì)的成員要將合作完成的解題結(jié)果寫成科技文,美國(guó)競(jìng)賽還要以英文進(jìn)行寫作。在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)活動(dòng)中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)論文的寫作很不重視,他們把大部分的時(shí)間放在資料的收集整理、對(duì)題目的分析、建模以及設(shè)計(jì)算法等方面,最后草草地交論文,并沒有完整而清晰地解答自己所做的題目。特別是在競(jìng)賽期間,時(shí)間有限,如果沒有訓(xùn)練有素的寫作水平,就很難將全隊(duì)的努力完美呈現(xiàn)出來。針對(duì)這些問題,在數(shù)學(xué)建模的綜合訓(xùn)練階段,我們特別加強(qiáng)了對(duì)科技文的中英文寫作練習(xí),同時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生用圖、表、數(shù)據(jù)等直觀感性的形式來表示所做的結(jié)果。在這樣的訓(xùn)練之后,學(xué)生高度重視了論文的寫作,為將來從事科研活動(dòng)奠定了協(xié)作的基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語

以結(jié)合數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)踐的特點(diǎn),著力提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力和綜合創(chuàng)新能力,在教學(xué)中取得了良好效果。筆者教過和指導(dǎo)過的不少學(xué)生在全國(guó)和美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中獲得了不俗的成績(jī),他(她)們親身體會(huì)到運(yùn)用數(shù)學(xué)思維和方法處理實(shí)際問題的優(yōu)勢(shì),進(jìn)入研究生階段的一些工科學(xué)生也深感參加數(shù)學(xué)建模實(shí)踐活動(dòng)在提高自己綜合能力與科研能力方面的巨大作用。數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)已成為當(dāng)代大學(xué)生數(shù)學(xué)教育改革的主要方向之一,數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的展開為培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力開創(chuàng)了一條有效的途徑。

[ 注 釋 ]

[1] 李尚志.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的探索[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2003(1):46-50.

[2] 錢國(guó)英.本科應(yīng)用型人才的特點(diǎn)及其培養(yǎng)體系的構(gòu)建[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2005(9):54-56.

[收稿時(shí)間]2014-12-15

第3篇

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;高校數(shù)學(xué);課程建設(shè)

中圖分類號(hào):O242.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-120X(2016)26-0037-02 收稿日期:2016-06-30

課題項(xiàng)目:江西省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“基于建模思想的高等數(shù)學(xué)教育質(zhì)量提升研究”(15YB200)。

作者簡(jiǎn)介:葛 毓(1983―),女,江西南昌人,講師,碩士,研究方向:教育教學(xué)研究。

隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,數(shù)學(xué)的重要性愈發(fā)凸顯。數(shù)學(xué)為其他學(xué)科提供了科學(xué)的語言、觀念和方法,被廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)、生活的一切領(lǐng)域,來解決科技和生產(chǎn)領(lǐng)域中遇到的實(shí)際問題。數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)的重要組成部分,所謂數(shù)學(xué)建模是指運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和思維方法,將現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際問題加以提煉,利用數(shù)學(xué)符號(hào)、程序、圖形等工具對(duì)數(shù)學(xué)問題進(jìn)行抽象而簡(jiǎn)潔的刻畫,來預(yù)測(cè)事物發(fā)展的規(guī)律或解釋客觀現(xiàn)象。數(shù)學(xué)建模是定量分析的重要方法,當(dāng)人們需要從定量角度分析實(shí)際問題時(shí),需要通過數(shù)學(xué)建模對(duì)研究的問題進(jìn)行調(diào)查研究、提出假設(shè),進(jìn)而用數(shù)學(xué)形式和符號(hào)將其表述為數(shù)學(xué)形式,因而數(shù)學(xué)建模應(yīng)用十分廣泛。

一、數(shù)學(xué)建模在高校課程建設(shè)中的價(jià)值

1.提高大學(xué)生的語言和文字能力

近年來,大學(xué)生語言和文字表達(dá)能力差飽受社會(huì)詬病,尤其是理工科的大學(xué)生,由于缺乏人文學(xué)科的教育和熏陶,其語言能力相對(duì)薄弱,綜合素質(zhì)還有待提高,距離創(chuàng)新型和復(fù)合型人才的要求相差甚遠(yuǎn)。數(shù)學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)性較強(qiáng)的學(xué)科,通過數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí),可以幫助大學(xué)生認(rèn)識(shí)自己知識(shí)的缺陷,提高語言表達(dá)的精確性和簡(jiǎn)潔性。另外,很多高校都組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模大賽,大賽要求參賽隊(duì)伍撰寫論文,闡述自己解決問題的方法、思路和結(jié)果,這就需要大學(xué)生查閱大量的文獻(xiàn)資料,合理安排論文思路,組織好論文內(nèi)容,講究語言的嚴(yán)謹(jǐn)性,這個(gè)過程潛移默化地提高了學(xué)生的語言和文字表達(dá)能力。

2.提高大學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力

數(shù)學(xué)建模是利用數(shù)學(xué)知識(shí)和工具,通過建立模型,來解決現(xiàn)實(shí)中遇到的各種問題。對(duì)于高校數(shù)學(xué)教學(xué)而言,數(shù)學(xué)建模研究的主題通常具有針對(duì)性、復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。例如“某地水質(zhì)的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)”“公交車的調(diào)度”“最佳捕魚策略”,等等,這些題目包羅萬象,很多都是大學(xué)生知之甚少甚至從未聽說的,這就需要學(xué)生積極查閱互聯(lián)網(wǎng)、電子期刊等,來搜集、整理和分析大量的信息資料,鍛煉了學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)搜集和獲取信息的能力。同時(shí),數(shù)學(xué)建模通常用計(jì)算機(jī)編程來完成,常用的軟件包括Matlab、Lingo、Mathematicia和SAS等,大學(xué)生必須熟練地掌握這些軟件,能利用這些軟件來繪制函數(shù)圖形、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算等,提高了其計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。

3.培養(yǎng)大學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作精神

數(shù)學(xué)建模是一個(gè)復(fù)雜的工作,涉及數(shù)據(jù)的搜集、模型建立、過程推理和結(jié)果的驗(yàn)證等工作,工作量很大。而且要求學(xué)生具備數(shù)學(xué)知識(shí)、計(jì)算機(jī)編程、軟件應(yīng)用以及論文撰寫等能力,單靠一個(gè)學(xué)生是很難完成的,因此數(shù)學(xué)建模的教學(xué)通常采用小組合作的學(xué)習(xí)模式,一般3個(gè)同學(xué)組成一個(gè)建模小組,大家分工明確、相互配合、互相學(xué)習(xí),發(fā)揮他們各自的優(yōu)點(diǎn)和特長(zhǎng)。在這個(gè)過程中,大家有問題互相討論,傾聽別人的想法和建議,既學(xué)習(xí)了別人的思路和想法,也鍛煉了團(tuán)結(jié)意識(shí)和協(xié)作精神。

4.培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新是社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。目前,世界之間的競(jìng)爭(zhēng)主要是創(chuàng)新型人才的競(jìng)爭(zhēng)。與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程不同,數(shù)學(xué)建模是利用數(shù)學(xué)工具來研究現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際和熱點(diǎn)問題,需要大學(xué)生從數(shù)學(xué)角度出發(fā)將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為抽象的、簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)模型,這個(gè)過程并沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,給大學(xué)生提供了廣闊的想象空間,需要他們開動(dòng)腦筋,充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力,從不同的視角來分析問題,大大提高了大學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)有效性的措施

1.在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想

數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的絕佳平臺(tái),數(shù)學(xué)建模意識(shí)的建立和能力的培養(yǎng)是個(gè)長(zhǎng)期過程,需要數(shù)學(xué)教師在授課過程中潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行熏陶。事實(shí)上,現(xiàn)實(shí)生活中有很多問題都有數(shù)學(xué)建模的影子,數(shù)學(xué)教師要善于發(fā)現(xiàn)、提煉和總結(jié),立足大學(xué)生所學(xué)專業(yè)和關(guān)心的熱點(diǎn)話題,將數(shù)學(xué)建模的知識(shí)滲透到日常教學(xué)中,學(xué)會(huì)選擇與所學(xué)專業(yè)相關(guān)的數(shù)學(xué)建模模型,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)建模無處不在。

2.建立數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽基地,提供實(shí)踐環(huán)境

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽帶有明顯的實(shí)踐性,參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)建模教學(xué)水平的重要措施。目前很多高校都組織隊(duì)伍參加全國(guó)數(shù)學(xué)建模大賽,但由于條件的限制,參加全國(guó)建模競(jìng)賽的同學(xué)數(shù)量是極少的,絕大部分同學(xué)并沒有得到系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練,這樣并不利于學(xué)生整體建模能力的提高。鑒于此,高校應(yīng)該建立校內(nèi)競(jìng)賽和全國(guó)大賽協(xié)同發(fā)展的制度,一方面激發(fā)廣大學(xué)生的興趣;另一方面也可以通過校內(nèi)競(jìng)賽,為參加全國(guó)大賽選拔優(yōu)秀的隊(duì)員,還可以促進(jìn)教師建模教學(xué)水平的提高。這就需要高校不斷優(yōu)化校內(nèi)建模競(jìng)賽基地的建設(shè),保證基礎(chǔ)設(shè)施的齊備,包括數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室、數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)室、電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室等,只有在優(yōu)越的物質(zhì)環(huán)境下才能為大學(xué)生模擬真實(shí)的競(jìng)賽環(huán)境,保證校內(nèi)競(jìng)賽訓(xùn)練的高效性。另外,為了加大對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的宣傳力度,讓更多的學(xué)生了解和參與進(jìn)來,高校要成立一些數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽協(xié)會(huì)和興趣小組等,鼓勵(lì)不同專業(yè)、不同年級(jí)的學(xué)生加入。協(xié)會(huì)或興趣小組要積極開展一些關(guān)于數(shù)學(xué)建模的課外活動(dòng),邀請(qǐng)專家進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的專題講座,定期舉辦一些關(guān)于數(shù)學(xué)建模的小型比賽,激發(fā)起大家對(duì)數(shù)學(xué)建模的好奇心,從而積極參加進(jìn)來。

3.優(yōu)化數(shù)學(xué)建模的師資隊(duì)伍

數(shù)學(xué)建模雖然是以數(shù)學(xué)知識(shí)作為基礎(chǔ)內(nèi)容,但題目所涉及的范圍十分廣泛,而且需要多個(gè)學(xué)科知識(shí)來支撐,這就對(duì)數(shù)學(xué)教師的素質(zhì)和能力有了較高的要求。教師水平的高低直接決定著數(shù)學(xué)建模教學(xué)能否達(dá)到預(yù)期的目的。講授數(shù)學(xué)建模教學(xué)的教師不僅要求具備較高的專業(yè)水平,還必須具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和很強(qiáng)的解決實(shí)際問題的能力。為了提高教師的水平,首先可以多派教師“走出去”進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)交流,比如多參加各種學(xué)術(shù)會(huì)議、到名校去做訪問學(xué)者,等等。其次可以多請(qǐng)著名的專家、教授“走進(jìn)來”做建模學(xué)術(shù)報(bào)告,為師生增長(zhǎng)知識(shí)、拓寬視野,了解學(xué)科發(fā)展的新趨勢(shì)、新動(dòng)態(tài)。最后,數(shù)學(xué)教師還必須更新教育理念,不斷積累和更新專業(yè)知識(shí),其中包括較寬廣的人文和科學(xué)素養(yǎng)。數(shù)學(xué)教師只有不斷創(chuàng)新,努力提高自身素質(zhì),才能適應(yīng)新的形勢(shì),符合時(shí)展的要求。

總之,數(shù)學(xué)建模是高校培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才的主要途徑,通過數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)可以激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,提高大學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這就要求高校數(shù)學(xué)教師在日常教學(xué)中積極滲透數(shù)學(xué)建模思想,采取各種教學(xué)方法和手段提高建模教學(xué)的有效性,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

第4篇

隨著高職教育改革的不斷深化,高職院校畢業(yè)生的就業(yè)能力和競(jìng)爭(zhēng)力有所提高,就業(yè)狀況不斷改善,但畢業(yè)生就業(yè)形勢(shì)仍然十分嚴(yán)峻。這固然有節(jié)節(jié)攀升的畢業(yè)生數(shù)、畢業(yè)生自身就業(yè)觀念、供需結(jié)構(gòu)失衡等方面的問題,但畢業(yè)生綜合素質(zhì)不夠高、就業(yè)能力不夠強(qiáng)等方面的問題依然突出。就業(yè)能力是指學(xué)生在校期間通過知識(shí)學(xué)習(xí)和綜合素質(zhì)開發(fā)而獲得的能夠?qū)崿F(xiàn)就業(yè)理想,滿足社會(huì)需要,保持工作及晉升和繼續(xù)發(fā)展的內(nèi)在素質(zhì)和才能,是一種與職業(yè)相關(guān)的綜合能力。“職業(yè)素養(yǎng)”、“專業(yè)知識(shí)與技能”、“學(xué)習(xí)能力”、“實(shí)踐能力”、“社會(huì)適應(yīng)能力”、“創(chuàng)新能力”、“與人交往能力”、“規(guī)劃與應(yīng)聘能力”等,是高職院校學(xué)生應(yīng)具備的基本就業(yè)能力。對(duì)于高職院校畢業(yè)生,用人單位更看重其“專業(yè)技能”、“實(shí)際操作能力”、“學(xué)習(xí)能力”、“敬業(yè)精神”“、溝通協(xié)調(diào)能力”、“創(chuàng)新能力”等方面的能力素質(zhì)。而“學(xué)習(xí)能力”、“運(yùn)用知識(shí)解決問題能力”、“溝通協(xié)調(diào)能力”、“創(chuàng)新能力”這些基本就業(yè)能力是高職院校學(xué)生比較欠缺的素質(zhì)。

二數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)學(xué)生就業(yè)能力的作用

筆者在指導(dǎo)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的過程中,體會(huì)到數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)對(duì)高職院校的學(xué)生的綜合素質(zhì)和就業(yè)能力的提升起著十分重要的作用,有利于高職教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽賽題所涉及的知識(shí)面較廣,甚至有許多是學(xué)生未曾涉及過的領(lǐng)域(如,2012年賽題中的C題:“腦卒中發(fā)病環(huán)境因素分析及干預(yù)”與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有關(guān)),學(xué)生僅憑已有的知識(shí)是難以甚至不能完成競(jìng)賽,這就要求學(xué)生不僅需要復(fù)習(xí)好已經(jīng)學(xué)過的知識(shí),還必須積極、主動(dòng)去學(xué)習(xí)新知識(shí),擴(kuò)大知識(shí)面,如,數(shù)學(xué)軟件的使用、論文寫作方法、不包括在高職人才培養(yǎng)方案中的一些數(shù)學(xué)內(nèi)容(如數(shù)值計(jì)算等)、查找相關(guān)文獻(xiàn)資料并從大量文獻(xiàn)中吸取所需知識(shí)的技巧等知識(shí),學(xué)生都須通過自主學(xué)習(xí)的途徑來掌握。這個(gè)過程有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。

2提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力

數(shù)學(xué)建模是一個(gè)將錯(cuò)綜復(fù)雜的實(shí)際問題簡(jiǎn)化、抽象為合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過程。在建模過程中,就是要針對(duì)生產(chǎn)或生活中的實(shí)際問題,通過觀察和研究實(shí)際對(duì)象的固有特征和內(nèi)在規(guī)律,抓住問題的主要矛盾,結(jié)合數(shù)學(xué)及其他專業(yè)知識(shí)的理論和方法去分析、建立起反映實(shí)際問題的數(shù)量關(guān)系。這個(gè)過程就是運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和其他專業(yè)知識(shí)的過程。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題涉及的數(shù)據(jù)量往往大且復(fù)雜,求解、運(yùn)算過程十分繁瑣,手工計(jì)算很難甚至無法得到結(jié)果,需要使用計(jì)算機(jī)來輔助解決問題,例如,常使用MATLAB等數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行模型初建、模型合理性分析、模型改進(jìn)等;使用SPSS等數(shù)理統(tǒng)計(jì)類軟件,完成數(shù)據(jù)處理、圖形變換和問題求解等工作,這是個(gè)運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)的過程??梢姡瑪?shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)及其他專業(yè)知識(shí)、計(jì)算機(jī)知識(shí)等解決實(shí)際問題的能力,有利于拓寬學(xué)生的就業(yè)技能。

3提升學(xué)生分析問題和創(chuàng)造性解決問題的能力

培養(yǎng)創(chuàng)新能力數(shù)學(xué)建模賽題來自于實(shí)際問題之中,有極強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用背景,而對(duì)競(jìng)賽選手完成的答卷(論文)的評(píng)價(jià)一般沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,評(píng)價(jià)時(shí)主要是看對(duì)問題所做假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)造性、結(jié)論的正確性和文字表述的清晰程度,評(píng)審者更青睞有獨(dú)特創(chuàng)意的論文。這就要求參賽學(xué)生充分發(fā)揮想像力、創(chuàng)造力,在通過分析、討論,迅速洞察問題的實(shí)質(zhì)和特征之后,做出合理的假設(shè),并綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和其他相關(guān)知識(shí),創(chuàng)造性地確定或建立數(shù)學(xué)模型??梢?,數(shù)學(xué)建模過程是個(gè)提升學(xué)生的分析問題能力,創(chuàng)造性解決問題的能力的過程,具有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的作用。

4提升學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽不同于一般競(jìng)賽,單獨(dú)一個(gè)隊(duì)員是無法完成競(jìng)賽的,必須通過團(tuán)隊(duì)三隊(duì)員共同的努力,才能在72個(gè)小時(shí)內(nèi)完成論文,交上答卷。這要求在競(jìng)賽的過程中,需要根據(jù)隊(duì)員的特點(diǎn),進(jìn)行分工合作,發(fā)揮各自的長(zhǎng)處,發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的整體綜合實(shí)力。在團(tuán)隊(duì)中,由有較強(qiáng)組織協(xié)調(diào)能力的隊(duì)員來負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)三人的關(guān)系,安排工作流程和工作任務(wù);由有較強(qiáng)寫作能力的隊(duì)員來保證寫出較流暢的論文;由有較強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的隊(duì)員來使用數(shù)學(xué)軟件,負(fù)責(zé)建立、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)模型;競(jìng)賽過程中,隊(duì)員間必須精誠(chéng)團(tuán)結(jié)、相互配合、集體攻關(guān),才能在競(jìng)賽中取勝。因此,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽過程是個(gè)提升學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神的過程,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的能力起到積極的作用。

三高職數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革的思考毋庸置疑

第5篇

題目公布后要上網(wǎng)查閱資料及大量文獻(xiàn),對(duì)問題進(jìn)行分析,然后選定1道題目.題目選定后,再對(duì)問題進(jìn)行深入分析并建立模型.有些問題還要處理大量數(shù)據(jù),如2006年“全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”的本科組B題是“艾滋病療法的評(píng)價(jià)及療效預(yù)測(cè)”,給出了5000多組數(shù)據(jù),如果靠手動(dòng)處理如此之多的數(shù)據(jù),工作量是難以想象的.有些問題則需要做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,如2007年“全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”的本科組B題是“乘公交,看奧運(yùn)”,共給出了800多條公交線路[4],模型建立后要進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),否則無法驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性和合理性.我校每年從5月份開始做數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的報(bào)名、組織工作.學(xué)生的參賽熱情很高,每年都有200多人報(bào)名.而我校每年參加正式比賽的規(guī)模僅為12隊(duì)計(jì)36人,故需要進(jìn)行選拔以擇優(yōu)錄?。x拔的模式也是按照正式比賽的模式進(jìn)行:給定題目,3d后提交論文.面對(duì)如此眾多的學(xué)生及選撥的需要,必須有場(chǎng)地使學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成論文,并且不受干擾.同時(shí),在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)也便于教師進(jìn)行指導(dǎo)和學(xué)生之間的交流、討論,而這些在普通教室內(nèi)是不可能實(shí)現(xiàn).凡此種種,建立數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室是完全有必要的.

2數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室的硬件建設(shè)

在數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室中收集一些數(shù)學(xué)模型、概率、統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化、運(yùn)籌和計(jì)算方法等方面的書籍和歷年競(jìng)賽的一些獲獎(jiǎng)?wù)撐模當(dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽是一種開放式的競(jìng)賽,競(jìng)賽過程中除了上網(wǎng)查閱文獻(xiàn)資料外,還要參考一些專業(yè)方面的書籍,在實(shí)驗(yàn)室中陳列這些資料便于學(xué)生取閱.歷年的獲獎(jiǎng)?wù)撐臒o論在創(chuàng)新性還是在規(guī)范性方面都做的比較好,培訓(xùn)和競(jìng)賽過程中這些資料對(duì)學(xué)生有很大的幫助和較好的啟發(fā)性.計(jì)算機(jī)是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一個(gè)基本要求.由于在選拔前學(xué)生人數(shù)眾多,不可能做到每人一臺(tái)機(jī)器,但我們要確保正式競(jìng)賽期間每個(gè)參賽隊(duì)員都有計(jì)算機(jī)使用.應(yīng)該經(jīng)常檢查機(jī)器的損毀情況,保證計(jì)算機(jī)的正常使用和運(yùn)行,特別是保證正式競(jìng)賽期間計(jì)算機(jī)的完好.定期對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件進(jìn)行更新,并有專人管理數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室,正式競(jìng)賽期間禁止非參賽人員進(jìn)出.建設(shè)通暢的網(wǎng)絡(luò).競(jìng)賽開始后需從數(shù)學(xué)建模官網(wǎng)下載競(jìng)賽試題,競(jìng)賽期間也需要大量查閱資料,競(jìng)賽結(jié)束后要通過網(wǎng)絡(luò)上傳論文,故此數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)更顯得尤為重要.要保證數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室機(jī)房供電的穩(wěn)定性.突然停電會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失,既浪費(fèi)了參賽隊(duì)員的精力和時(shí)間,也會(huì)嚴(yán)重影響他們的情緒,不利于競(jìng)賽的順利進(jìn)行.所以要保障好特別是正式競(jìng)賽期間實(shí)驗(yàn)室的供電穩(wěn)定.另外,數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室中還應(yīng)配備多媒體,這樣便于培訓(xùn)過程中指導(dǎo)教師進(jìn)行教學(xué)和演示,收到事半功倍的效果.

3數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室的軟件建設(shè)

縱觀歷年的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的試題,題型以優(yōu)化、概率統(tǒng)計(jì)、運(yùn)籌、圖論、數(shù)據(jù)分析居多,解決這些問題往往要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理或?qū)嶒?yàn)?zāi)M.這些工作都需要靠軟件來完成.所以在軟件建設(shè)方面應(yīng)配置常用的一些數(shù)學(xué)軟件和文字處理軟件,做到及時(shí)更新,并在培訓(xùn)過程中培養(yǎng)學(xué)生熟練使用軟件解決問題的能力.(1)競(jìng)賽指導(dǎo)教師的培訓(xùn).選派指導(dǎo)教師積極參加建模競(jìng)賽的各種全國(guó)性的培訓(xùn),與建模競(jìng)賽活動(dòng)開展較好、取得優(yōu)異成績(jī)的高校做好指導(dǎo)教師的經(jīng)驗(yàn)交流工作,加強(qiáng)指導(dǎo)教師的自主學(xué)習(xí),擴(kuò)大知識(shí)面.(2)Matlab:用于數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)模擬、繪制圖像.進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合、函數(shù)逼近、數(shù)值積分與微分、矩陣計(jì)算、方程及方程組的求解、求常微分方程和偏微分方程數(shù)值解、作圖等.(3)SPSS:用于處理、分析數(shù)據(jù).對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、假設(shè)檢驗(yàn)(參數(shù)檢驗(yàn)、非參數(shù)檢驗(yàn)及其它檢驗(yàn))、方差分析、相關(guān)分析、回歸分析、聚類分析、時(shí)間序列分析、因子分析、可靠性分析等.(4)Lingo/Lindo:用于求解線性及非線性規(guī)劃問題.Lingo/Lindo可以用于求解線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、線性和非線性方程組的求解以及代數(shù)方程求根,還可以提供與其它數(shù)據(jù)文件(如文本文件、EXCEL電子表格文件、數(shù)據(jù)庫(kù)文件等)的接口,易于方便地輸入、求解和分析大規(guī)模最優(yōu)化問題.(5)Word:用于文字、公式、圖像的編輯、表格的制作及論文的寫作和排版.(6)Excel:用于處理數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的排序、選?。梢赃M(jìn)行批處理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)篩選、數(shù)據(jù)排序、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、創(chuàng)建圖表等.

4結(jié)語

第6篇

[關(guān)鍵詞] 大眾化 數(shù)學(xué)建模 教學(xué)模式

一、數(shù)學(xué)建模大眾化教學(xué)的必要性

進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)高校大量擴(kuò)招,辦學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大,學(xué)生數(shù)量增多,水平也參差不齊,高等教育已逐步從昔日的精英教育轉(zhuǎn)向大眾化教育,高校數(shù)學(xué)教育觀念也由“英才數(shù)學(xué)”轉(zhuǎn)向了“大眾數(shù)學(xué)”,其目的不在于培養(yǎng)數(shù)學(xué)家,而是以培養(yǎng)實(shí)用型、創(chuàng)新型人才為目標(biāo),側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)素質(zhì),使學(xué)生逐步具備應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和能力,數(shù)學(xué)建模大眾化教學(xué)正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑。

數(shù)學(xué)模型是關(guān)于部分現(xiàn)實(shí)世界和為一種特殊目的而作的抽象、簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)建模就是構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的過程,即用為了認(rèn)識(shí)客觀對(duì)象在數(shù)量方面的特征、定量地分析對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律,用數(shù)學(xué)的語言、符號(hào)、圖表等近似的刻畫和描述實(shí)際問題,然后經(jīng)過數(shù)學(xué)的處理,通過計(jì)算、編程等手段得到定量的結(jié)果,以供人們分析、預(yù)報(bào)、決策和控制等參考。數(shù)學(xué)建模已滲透到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)和工程等各種廣泛的領(lǐng)域,成為對(duì)研究對(duì)象的特性進(jìn)行系統(tǒng)研究所不可缺少的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)知識(shí)和應(yīng)用能力共同提高的最佳結(jié)合點(diǎn),是啟迪創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維、鍛煉創(chuàng)新能力、培養(yǎng)高層次人才的一條重要途徑;也是激發(fā)學(xué)生欲望,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索、努力進(jìn)取的學(xué)風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的有力措施。

目前,全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽已成為真正的“一次參與,終生受益”、面向全國(guó)高等院校每年一屆的規(guī)模最大的傳統(tǒng)競(jìng)賽。參加競(jìng)賽有利于培養(yǎng)學(xué)生的想象力和自學(xué)能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作意識(shí),有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力,有利于大學(xué)生順利地踏上工作崗位并很快適應(yīng)工作。但競(jìng)賽畢竟是競(jìng)賽,參加競(jìng)賽的同學(xué)較在校生而言仍是很少的一部分,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模大眾化教學(xué)是全面培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì),提高學(xué)生自主創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的重要方式,是實(shí)現(xiàn)大眾數(shù)學(xué)的有效途徑。

二、數(shù)學(xué)建模大眾化教學(xué)模式的研究和實(shí)踐

數(shù)學(xué)作為一門科學(xué),一個(gè)基礎(chǔ),一個(gè)工具,在人們的日常生活及生產(chǎn)建設(shè)中發(fā)揮著非常重要的作用。大學(xué)數(shù)學(xué)教育的任務(wù)是通過教學(xué)活動(dòng)讓學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握數(shù)學(xué)的思想、方法和技巧,并能學(xué)以致用。作為工科院校的一個(gè)分校區(qū),針對(duì)當(dāng)前學(xué)生的層次和校區(qū)現(xiàn)有條件,我們對(duì)數(shù)學(xué)建模課的教學(xué)模式進(jìn)行了調(diào)研、分析對(duì)比和探討,進(jìn)行了以下探索工作。

1.數(shù)學(xué)建模思想在數(shù)學(xué)類主干課程中的滲透。面向一、二年級(jí)的學(xué)生,將數(shù)學(xué)建模思想在高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課等主干課程中滲透,嘗試改變傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容,利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)和各種計(jì)算軟件,遴選典型案例庫(kù),穿插到正常的授課過程中,宣傳數(shù)學(xué)建模,將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與豐富多彩、生動(dòng)活潑的現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來,使他們了解數(shù)學(xué)有什么用,怎樣用,并讓他們體會(huì)到,真正的應(yīng)用還需要繼續(xù)學(xué)習(xí),數(shù)學(xué)不是學(xué)多了,而是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,激發(fā)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣、積極性和主動(dòng)性。

2.開設(shè)選修課。數(shù)學(xué)建模是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,學(xué)生不但需要掌握建模的主要類型和方法等數(shù)學(xué)知識(shí),更需要掌握常用軟件(如Matlab、Lingo等)的使用方法、計(jì)算機(jī)操作能力和組織寫作能力。我們?cè)谛^(qū)范圍內(nèi),利用課外活動(dòng)時(shí)間,開設(shè)了《數(shù)學(xué)建?!?、《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》和《數(shù)學(xué)模型優(yōu)秀案例》三門選修課,涉及到的主要建模方法有:線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、排隊(duì)論、圖論方法、微分方程和差分方程方法、層次分析法、綜合評(píng)價(jià)法、概率統(tǒng)計(jì)方法、回歸分析法、對(duì)策論方法和灰色系統(tǒng)分析方法等。采用多媒體上課和上機(jī)相結(jié)合的授課方式,授課內(nèi)容以案例教學(xué)為主,這樣的教學(xué)過程,學(xué)生能親身體會(huì)到,身邊的實(shí)際問題是如何用數(shù)學(xué)方法解決的,感覺很有趣、有意義,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性大大提高。而且,學(xué)生在解決實(shí)際問題時(shí),常常要借助數(shù)學(xué)軟件求解,也激發(fā)了他們學(xué)習(xí)相關(guān)軟件的自覺性。

3.數(shù)學(xué)建模興趣小組活動(dòng)。通過數(shù)學(xué)建模思想的啟蒙和數(shù)學(xué)建模選修課的學(xué)習(xí)以及數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的影響,很多同學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)建模產(chǎn)生了濃厚的興趣。我們積極加以引導(dǎo)和鼓勵(lì),在校區(qū)范圍內(nèi)成立數(shù)學(xué)建模興趣小組。小組活動(dòng)比較自由,以自學(xué)、互相交流為主,主要目的是在校區(qū)范圍內(nèi)形成濃厚的數(shù)學(xué)建模氛圍,讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來。教師主要是針對(duì)實(shí)際問題的某一方面,提出小的問題,指導(dǎo)學(xué)生如何建立模型,并撰寫小論文,學(xué)生也可以針對(duì)自己感興趣的問題完成論文或報(bào)告。

4.競(jìng)賽集訓(xùn)。為了積極備戰(zhàn)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,每年在校區(qū)范圍內(nèi)選拔一批比較優(yōu)秀的學(xué)生(多數(shù)是選修課和數(shù)學(xué)建模興趣小組的學(xué)生)組成數(shù)學(xué)建模研討班,利用暑假為期兩周左右的時(shí)間進(jìn)行強(qiáng)化集訓(xùn),內(nèi)容一般是建模方法、軟件使用和模擬練習(xí)。通過訓(xùn)練,大部分同學(xué)熟悉了競(jìng)賽的流程,掌握了競(jìng)賽論文的基本寫法。根據(jù)集中學(xué)習(xí)結(jié)果,再選拔參加競(jìng)賽的隊(duì)伍,并配備指導(dǎo)教師。

三、數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的啟示

1.數(shù)學(xué)建模重在普及、重在過程、重在學(xué)生受益面。一年一度的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽如期舉行,很多學(xué)校都很重視,尤其重視競(jìng)賽獲獎(jiǎng)和名次,這也是提高和刺激數(shù)學(xué)建模上水平的強(qiáng)有力指揮棒。但數(shù)學(xué)建模是為了培養(yǎng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題的創(chuàng)新能力,不僅僅是為競(jìng)賽服務(wù),參加競(jìng)賽的同學(xué)畢竟是少數(shù),所以數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的開展,重在普及、大眾化,加大學(xué)生的受益面,不論水平如何,競(jìng)賽結(jié)果如何,重在學(xué)習(xí)的過程。

2.數(shù)學(xué)建模促進(jìn)教學(xué)改革。幾十年來,大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容幾乎沒有明顯的改變,重經(jīng)典輕現(xiàn)代,重解析輕計(jì)算,重連續(xù)輕離散,重理論分析輕綜合應(yīng)用,重閉卷考試輕綜合考查。數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐教學(xué),充分利用計(jì)算機(jī)手段,將數(shù)學(xué)理論和實(shí)際問題相聯(lián)系,讓學(xué)生自己建立數(shù)學(xué)模型,自己在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),學(xué)生真正成為教學(xué)的主體,提高了教學(xué)效果。數(shù)學(xué)建模思想在大學(xué)數(shù)學(xué)主干課程中的滲透,小模型、小案例的引入,將進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的步伐。

3.數(shù)學(xué)建模促進(jìn)科學(xué)研究。數(shù)學(xué)建模是“問題驅(qū)動(dòng)的數(shù)學(xué)”。做好數(shù)學(xué)建模不僅要有扎實(shí)的數(shù)學(xué)知識(shí),還要有經(jīng)濟(jì)、生物、環(huán)境、工程等專業(yè)知識(shí),要熟悉常用的數(shù)學(xué)軟件和仿真等計(jì)算機(jī)手段,這些都需要進(jìn)行深入的理論研究。

數(shù)學(xué)建模大眾化教學(xué)模式已從學(xué)生受益面、提高競(jìng)賽水平、推動(dòng)教學(xué)改革、促進(jìn)科學(xué)研究等方面取得了初步成效,我們將更加深入具體地研究,以期形成更加成熟的教學(xué)模式。

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第7篇

關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科院校;數(shù)學(xué)建模;教學(xué)改革;應(yīng)用能力;創(chuàng)新意識(shí)

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)19-0226-02

應(yīng)用型本科院校的目標(biāo)是培養(yǎng)培養(yǎng)應(yīng)用性人才,應(yīng)用性人才的知識(shí)能力結(jié)構(gòu)是應(yīng)用型,而不是學(xué)術(shù)型,這種人才不僅具有扎實(shí)而寬廣的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)、綜合知識(shí),較強(qiáng)的表達(dá)、動(dòng)手、創(chuàng)新與組織能力,而且還應(yīng)具有不斷學(xué)習(xí)新知識(shí),掌握新技術(shù),跟蹤最新科技發(fā)展與社會(huì)變化的能力。這就要求我們的專業(yè)改革要按照應(yīng)用型能力結(jié)構(gòu),重新架構(gòu)理論和實(shí)踐教學(xué)的體系,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力,以滿足學(xué)生發(fā)展需求。從這樣的教育改革理念出發(fā),數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的開展就成為必然。

一、開展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的意義

數(shù)學(xué)建模一般分三個(gè)步驟:建立模型、數(shù)學(xué)解答、模型檢驗(yàn)。建立數(shù)學(xué)模型是一種積極的思維活動(dòng),從認(rèn)識(shí)論角度看,是一種極為復(fù)雜且應(yīng)變能力很強(qiáng)的心理現(xiàn)象,沒有統(tǒng)一模式,沒有固定方法,其中既有分析、推理、判斷等邏輯思維,又有非邏輯思維。建模過程大體都要經(jīng)過分析與綜合、抽象與概括、系統(tǒng)化與具體化等階段,其中分析與綜合是基礎(chǔ),抽象與概括是關(guān)鍵。而建模過程中的數(shù)學(xué)解答與模型檢驗(yàn)步驟就要求學(xué)生將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)、計(jì)算機(jī)知識(shí)和其他方面的知識(shí)進(jìn)行綜合,應(yīng)用到實(shí)際問題中,再根據(jù)計(jì)算結(jié)果給出符合實(shí)際的合理解釋。通過這樣的實(shí)踐,學(xué)生會(huì)明白學(xué)以致用的道理,從而提高學(xué)生分析、綜合與解決實(shí)際問題的應(yīng)用能力。

在數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)過程中,有大量的數(shù)學(xué)模型不是單靠數(shù)學(xué)知識(shí)就能解決的,需要跨學(xué)科、跨專業(yè)的知識(shí)綜合在一起,當(dāng)今科學(xué)的發(fā)展也使得一個(gè)人再也沒有足夠精力去通曉每門學(xué)科,這就需要具有不同知識(shí)結(jié)構(gòu)的人經(jīng)常在一起相互討論,從中受到啟發(fā)。數(shù)學(xué)建模集訓(xùn)、競(jìng)賽提供了這一場(chǎng)所,三位同學(xué)在學(xué)習(xí)、集訓(xùn)、競(jìng)賽的過程要彼此磋商、團(tuán)結(jié)合作、互相交流思想、共同解決問題,使得知識(shí)結(jié)構(gòu)互為補(bǔ)充,取長(zhǎng)補(bǔ)短。這種能力、素質(zhì)的培養(yǎng)為他們的科學(xué)研究打下了良好的基礎(chǔ)。而由于實(shí)際問題的廣泛性,大學(xué)生在建模實(shí)踐中要用到的很多知識(shí)是以前沒有學(xué)過的,而且也沒有時(shí)間再由老師作詳細(xì)講解,只能由教師講一講主要的思想方法,同學(xué)們通過自學(xué)及相互討論來進(jìn)一步掌握,這就培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力和分析綜合能力。他們走上工作崗位之后正是靠這種能力來不斷擴(kuò)充和更新自己的知識(shí)。可以說數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與應(yīng)用能力的主要載體。

二、我校開展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的一些做法

皖西學(xué)院(時(shí)為六安師專)于1998年組隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,2009年組隊(duì)參加國(guó)際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,在安徽省同類院校中是比較早的。從2001年開始,將數(shù)學(xué)建模類課程設(shè)為數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)、信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的必修課,制定符合應(yīng)用性人才培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)大綱和實(shí)踐教學(xué)規(guī)劃。在校、院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的支持下,于2001年組建了大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽教練組和皖西學(xué)院數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì),建立了適合我校實(shí)際的組織、培訓(xùn)、比賽和獎(jiǎng)懲的有效機(jī)制,制定了《皖西學(xué)院數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽章程》和《皖西學(xué)院大學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)實(shí)施方案》等文件,據(jù)此形成具有皖西學(xué)院特色的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模系列活動(dòng):

(1)每年開學(xué)初,為一年級(jí)學(xué)生舉辦數(shù)學(xué)建模講座,對(duì)他們進(jìn)行數(shù)學(xué)建模啟蒙教育,使剛進(jìn)大學(xué)校門的新生懂得打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的重要性,增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣,這是我校組織學(xué)生開展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的宣傳、發(fā)動(dòng)工作的環(huán)節(jié)之一,起到了良好效果;

(2)通過開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模有進(jìn)一步深入的了解;

(3)組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)組織的數(shù)學(xué)建模研討班、培訓(xùn)班;

(4)在全校范圍廣泛發(fā)動(dòng),組織學(xué)生參加皖西學(xué)院數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,選拔參加全國(guó)、國(guó)際數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽隊(duì)員;

(5)認(rèn)真組織、培訓(xùn)隊(duì)員參加全國(guó)、國(guó)際數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng),使學(xué)生真正體會(huì)到建模的實(shí)用性和成功后的喜悅,提高學(xué)生數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力和解決實(shí)際問題的科研能力。在每年5月底,在學(xué)校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的基礎(chǔ)上,組建大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的預(yù)備隊(duì)進(jìn)行暑期的培訓(xùn),每年依據(jù)隊(duì)員的專業(yè)背景、年級(jí)等具體情況制定詳細(xì)的培訓(xùn)計(jì)劃,大體上整個(gè)培訓(xùn)分三個(gè)階段進(jìn)行。①由建模教練組選派優(yōu)秀的指導(dǎo)教師結(jié)合實(shí)際的建模問題串講各個(gè)知識(shí)點(diǎn),使學(xué)生掌握建模過程和其一般規(guī)律;②組織模擬比賽使隊(duì)員感受實(shí)戰(zhàn)氣氛,比賽結(jié)束進(jìn)行結(jié)果的評(píng)講和研討,每組談本隊(duì)的建模思路和感受,相互促進(jìn)、相互提高。③進(jìn)行全國(guó)賽的選拔,選拔優(yōu)秀隊(duì)員參加9月份的全國(guó)比賽。

(6)讓學(xué)生結(jié)合學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié),參與一定的實(shí)際科研活動(dòng)。在每年的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的出題、選題過程中加入許多涉及建模的實(shí)際問題,通過實(shí)際問題的研究、畢業(yè)論文的撰寫、答辯,使學(xué)生再一次受到真實(shí)的科研實(shí)踐鍛煉,解決實(shí)際問題的應(yīng)用能力得到了很大的提高。

現(xiàn)在,數(shù)學(xué)建模教學(xué)、實(shí)踐和競(jìng)賽活動(dòng)已在皖西學(xué)院蓬勃開展,成為我校本科教學(xué)中的亮點(diǎn),在加強(qiáng)素質(zhì)教育、培養(yǎng)開拓型和應(yīng)用型人才方面發(fā)揮了獨(dú)特作用。

三、取得的成果與改進(jìn)設(shè)想

(一)取得的成果

皖西學(xué)院一直積極開展大學(xué)生數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)踐,緊緊圍繞應(yīng)用型示范本科院校的培養(yǎng)目標(biāo),以國(guó)家級(jí)特色專業(yè)點(diǎn)和省級(jí)教改示范專業(yè)建設(shè)為抓手,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力為宗旨,以“因材施教,分類培養(yǎng)”為教育理念,以學(xué)生社團(tuán)為依托,遵循學(xué)以致用原則,把數(shù)學(xué)建模教育與培養(yǎng)學(xué)生“用數(shù)學(xué)”的意識(shí)、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力結(jié)合起來,構(gòu)造了“面向應(yīng)用,依托學(xué)科,以應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心”的課程體系,融教育與實(shí)踐相結(jié)合。在數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)、數(shù)學(xué)、信息等專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃制定以及競(jìng)賽的組織、培訓(xùn)和參賽指導(dǎo)等方面得到了廣泛的應(yīng)用;數(shù)學(xué)建模的教育教學(xué)取得了可喜的成績(jī),進(jìn)入數(shù)學(xué)建模社團(tuán)組織的人數(shù)越來越多,比賽成績(jī)逐年提高。2008年“新建本科院校中數(shù)學(xué)建模與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)”獲得安徽省教學(xué)成果一等獎(jiǎng),獲批和數(shù)學(xué)建模相關(guān)的教研項(xiàng)目5項(xiàng)、成果獎(jiǎng)3項(xiàng);近5年來,我校學(xué)生共獲得國(guó)際數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽二等獎(jiǎng)2項(xiàng),全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模國(guó)家一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)6項(xiàng)和省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)50多項(xiàng)。

(二)改進(jìn)設(shè)想

(1)和培養(yǎng)方案的修訂結(jié)合,進(jìn)一步完善大學(xué)數(shù)學(xué)課程的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)。

(2)進(jìn)一步完善數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的組織、培訓(xùn)、比賽和獎(jiǎng)懲機(jī)制,使得數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)進(jìn)一步規(guī)范化。

(3)規(guī)范《數(shù)學(xué)建?!啡MㄗR(shí)選修課教學(xué),使更多的理工科學(xué)生甚至文科學(xué)生參與數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)。

(4)和大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革結(jié)合,使數(shù)學(xué)建模思想融入大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中,改變教師對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí),提高大學(xué)數(shù)學(xué)教師的工程觀,從而提高學(xué)生數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力和利用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的能力。

四、結(jié)束語

第8篇

1.高職數(shù)學(xué)建模課程現(xiàn)狀。

數(shù)學(xué)模型(Mathematical Model)是用數(shù)學(xué)符號(hào)、數(shù)學(xué)式子、程序、圖形等對(duì)實(shí)際問題的本質(zhì)進(jìn)行抽象解釋進(jìn)而預(yù)測(cè)未來的發(fā)展規(guī)律或者為控制某一現(xiàn)象的發(fā)展提供某種意義下的最優(yōu)策略或較好策略。數(shù)學(xué)模型的建立常常需要對(duì)現(xiàn)實(shí)問題深入細(xì)微的觀察和分析又需要靈活巧妙地利用各種數(shù)學(xué)知識(shí)。這種應(yīng)用知識(shí)從實(shí)際課題中抽象、提煉出數(shù)學(xué)模型的過程就稱為數(shù)學(xué)建模。數(shù)學(xué)建模在20世紀(jì)六七十年代進(jìn)入一些西方國(guó)家大學(xué)的。80年代初將數(shù)學(xué)建模正式進(jìn)入我國(guó)高校課堂。經(jīng)過20多年的發(fā)展現(xiàn)在絕大多數(shù)本科院校和許多??茖W(xué)校都開設(shè)了各種形式的數(shù)學(xué)建模課程和講座,為培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)方法分析、解決實(shí)際問題的能力開辟了一條有效的途徑。

隨著90年代末我國(guó)高等教育大發(fā)展,高職學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)在不斷下降。很多專科學(xué)校開始取消數(shù)學(xué)建模課程。以湖北為例,全省51所高職院校開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程的不到三分之一,其中還有很多是以選修課講座的形式開設(shè)。數(shù)學(xué)建模課程在高職高專中發(fā)展并不理想。原因有兩點(diǎn):一是學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差。數(shù)學(xué)能力與數(shù)學(xué)素養(yǎng)都使得學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程時(shí)有很多的困難,老師教的也很吃力。二是數(shù)學(xué)建模課程設(shè)置缺乏創(chuàng)新,不適合高職教學(xué)現(xiàn)狀。高職教育近年來在教學(xué)模式上都進(jìn)行了很多的改革,而數(shù)學(xué)建模任然采用的是理論講授的原始教學(xué)模式,學(xué)生對(duì)課程的興趣也在不斷降低。

把數(shù)學(xué)建模課程作為必修課開設(shè)的學(xué)校在湖北高職高專院校中很少,只有極少數(shù)院校。大多數(shù)院校是以選修課或者講座的形式在開設(shè)。很多學(xué)生選擇選修數(shù)學(xué)建模的原因只是為了拿到選修學(xué)分,真正喜歡數(shù)學(xué)建模的學(xué)生寥寥無幾。而開設(shè)數(shù)學(xué)建模講座的主要是針對(duì)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的同學(xué),類似于賽前培訓(xùn),時(shí)間有限,學(xué)生率學(xué)到的東西也很有限。

2.高職數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革。

數(shù)學(xué)建模屬于應(yīng)用數(shù)學(xué)的范疇,近年來數(shù)學(xué)建模風(fēng)靡全世界。這也與高職院校培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才的理念不謀而合。在高職開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程對(duì)學(xué)生各方面能力的提升有很大的促進(jìn)作用。為了改變數(shù)學(xué)建模課程在高職教學(xué)中的尷尬地位,化被動(dòng)為主動(dòng),就需要我們對(duì)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)做出改革。

(1)案例教學(xué)。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)主要采用的是大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的一貫做法。重視建模理論,建模方法的講解。老師講授為主、學(xué)生練習(xí)為輔。在高職高專中漸漸形成了學(xué)生聽不懂老師講得累的現(xiàn)象。很明顯,數(shù)學(xué)建模課已不是傳統(tǒng)意義上的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課,如果仍采用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課教學(xué)方法,顯然達(dá)不到開設(shè)數(shù)學(xué)建模課的目的。為了讓學(xué)生自覺地把已學(xué)過的數(shù)學(xué)知識(shí)與我們周圍的現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系起來,使學(xué)生知道數(shù)學(xué)有用,怎樣運(yùn)用,應(yīng)該在教學(xué)中,以典型實(shí)際問題的建模例子(即具體案例)作為教學(xué)內(nèi)容,通過典型問題的建模示例,介紹數(shù)學(xué)建模的基本過程,掌握數(shù)學(xué)建模的思想方法。將上述指導(dǎo)思想貫徹到教學(xué)過程中,即案例教學(xué)法.案例教學(xué)法是最能體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模課特點(diǎn)和目的的教學(xué)方法。

在進(jìn)行案例教學(xué)過程中要注意一下幾個(gè)方面。一是注重案例的選擇。要體現(xiàn)教學(xué)的目的性、趣味性及學(xué)科代表性。二是在具體講授是教師要作為引導(dǎo)者,學(xué)生成為課堂主體。老師少講,學(xué)生多討論,注重調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。三是要注重利用現(xiàn)代技術(shù)手段,現(xiàn)代技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使數(shù)學(xué)建模長(zhǎng)上了騰的翅膀。

(2)分層教學(xué)。學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不牢,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程中會(huì)出現(xiàn)很多的困難。在教學(xué)過程中應(yīng)該循序漸進(jìn)的安排教學(xué)內(nèi)容,即教學(xué)內(nèi)容的分層。在第一階段,應(yīng)以初等模型為主。這部分案例不需要太多太高深的數(shù)學(xué)知識(shí)。例如:商人如何安全渡河、雙層玻璃功效等問題。第二階段可以加入一些優(yōu)化模型和微分模型。如:森林防火,人口的預(yù)測(cè)和控制。第三階段介紹一些博弈模型和概率模型。如:人口模型。

分層教學(xué)還應(yīng)該在學(xué)生上進(jìn)行分層,對(duì)于不同的專業(yè)采用與專業(yè)相結(jié)合的案例教學(xué)。對(duì)不同數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的理工科專業(yè)和財(cái)經(jīng)類專業(yè)選擇不同的教學(xué)內(nèi)容。

(3)考核方式轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課都是以分?jǐn)?shù)的方式進(jìn)行考核。即一張卷子、一支筆,在規(guī)定時(shí)間做出規(guī)定的答案。這樣的考核方式本身與數(shù)學(xué)建模鼓勵(lì)創(chuàng)新的精神相違背。也不利于數(shù)學(xué)建模課程的發(fā)展??梢宰兛荚嚍榭己?。可以采用給出具體的研究問題在規(guī)定時(shí)間個(gè)人單獨(dú)提交論文或者以小組的形式提交論文的方式考核。讓學(xué)生自由發(fā)揮,以掌握建模思想方法為考核重點(diǎn)。把創(chuàng)新點(diǎn)作為加分項(xiàng),鼓勵(lì)不同看法。

第9篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模比賽;大學(xué)數(shù)學(xué)課程;分?jǐn)?shù)系統(tǒng);效用;SPSS相關(guān)性分析

一、學(xué)生調(diào)查

1.調(diào)查對(duì)象:①全國(guó)數(shù)學(xué)建模比賽:40支隊(duì)伍參賽,隊(duì)員來自于數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院、機(jī)電與信息工程學(xué)院、物理學(xué)院、商學(xué)院,共120名同學(xué)。其中獲得全國(guó)獎(jiǎng)的有6支隊(duì)伍,省級(jí)獎(jiǎng)的有20支隊(duì)伍;②美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽(MCM/ICM):共有32支隊(duì)伍參賽,隊(duì)員分別來自數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院、機(jī)電與信息工程學(xué)院、物理學(xué)院、商學(xué)院,共96名同學(xué)。其中獲得一等獎(jiǎng)1支隊(duì)伍,二等獎(jiǎng)的有11支隊(duì)伍。

二、效用分?jǐn)?shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

首先調(diào)查對(duì)象所評(píng)價(jià)的單科課程分?jǐn)?shù)平均值直接可用于表示單科課程的效用值,利用該值就能夠表現(xiàn)和比較各單科數(shù)學(xué)課程與數(shù)學(xué)建模比賽之間的效用。由于每門課程的學(xué)分可以代表該門課程的學(xué)習(xí)難易程度與重要性,不妨就用學(xué)分大小數(shù)值作為課程的重要系數(shù)。而科目重要系數(shù)與總學(xué)分?jǐn)?shù)的比值可以表示此科目在數(shù)學(xué)教育中所占的比重,利用此比值乘以各科的效用分?jǐn)?shù)后求和,該值可以表示出所有科目與數(shù)學(xué)建模比賽之間的總效用程度。根據(jù)這些數(shù)據(jù)結(jié)果我們就可以分析他們之間的效用大小及相關(guān)性。

三、數(shù)據(jù)展示與分析

通過比較兩個(gè)圖,我們同樣發(fā)現(xiàn)提高學(xué)習(xí)效用分?jǐn)?shù)較高的科目同樣是在數(shù)學(xué)建模比賽中運(yùn)用較多的科目,這說明數(shù)學(xué)建模比賽題目對(duì)特定科目的直接要求要大于其它科目,運(yùn)用的最直接最多的科目必然在提高該科目能力上比其它科目強(qiáng),因此在提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的效用上有著表上所表現(xiàn)出的高低情況。并且從調(diào)查問卷的主觀問題回答中,我們發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生在數(shù)學(xué)建模比賽中并不能大量運(yùn)用到書上所學(xué)到的知識(shí),雖然是與這些科目完全相關(guān),但是學(xué)生大多數(shù)情況下是在網(wǎng)絡(luò)上獲取相關(guān)知識(shí),利用已經(jīng)學(xué)會(huì)的課本知識(shí)去學(xué)習(xí)其它資源(網(wǎng)絡(luò)與其它書本)上可能對(duì)該建模比賽題目有用的知識(shí),進(jìn)而把它運(yùn)用到題目中去。并且從大量同學(xué)對(duì)調(diào)查問卷中一個(gè)問題(參加數(shù)學(xué)建模大賽你最大的收獲是什么)的回答中,大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為數(shù)學(xué)建模大賽讓他們深刻的了解到數(shù)學(xué)在實(shí)際中運(yùn)用的意義和廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ),激發(fā)其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,并大大提高了自身的綜合能力,比如從大量資源里面查找到相關(guān)資料、團(tuán)隊(duì)合作的能力、獨(dú)立思考能力、論文寫作能力等。

在對(duì)調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)后,學(xué)生在導(dǎo)師對(duì)數(shù)學(xué)建模比賽中效用一問所打分?jǐn)?shù)的平均值為6分,眾數(shù)為6分,也有一部分同學(xué)打分較高。大多數(shù)學(xué)生表示老師在比賽中的效用并不是很大,一般也不能在題目解答上提供較直接的幫助,但學(xué)生同時(shí)也表示老師能擴(kuò)寬同學(xué)思考題目的思路且在最后修改論文所提供的幫助非常大。

數(shù)學(xué)科目與數(shù)學(xué)建模比賽相互總效用表

主要原因:數(shù)學(xué)建模比賽對(duì)一些高學(xué)分的基礎(chǔ)課程如數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)等科目的要求并不如其它科目直接,然而基礎(chǔ)課程在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)中所占比重又較大,其中數(shù)學(xué)分析學(xué)分高達(dá)18分,高等代數(shù)學(xué)分高達(dá)10分,所以導(dǎo)致總效用不高。

次要原因:數(shù)學(xué)建模比賽題目對(duì)課本知識(shí)要求也不直接,通常是根據(jù)已學(xué)會(huì)的知識(shí)去掌握學(xué)習(xí)其它資源的知識(shí),導(dǎo)致學(xué)生對(duì)各科目的效用分?jǐn)?shù)打分不高;兩大數(shù)學(xué)建模比賽的題目選擇性較少,導(dǎo)致對(duì)不同科目相關(guān)性的覆蓋面較小。

四、SPSS相關(guān)性分析

首先選取各個(gè)課程的效用平均值作為分析對(duì)象,再利用SPSS從得到兩組數(shù)值之間找到一種關(guān)系來刻畫這種相關(guān)性的程度大小,之前的分析屬于一種主觀性的分析,以下作為效用相關(guān)性的客觀分析。在利用SPSS軟件分析中,我們采用兩種檢測(cè)方法即用Kendall秩相關(guān)系數(shù)與Spearman秩相關(guān)系數(shù)值來描述兩者之間的相關(guān)性,數(shù)值越接近1表示他們之間的相關(guān)性越接近于完全正相關(guān),如上圖所示,Kendall秩相關(guān)系數(shù)的值為0.812,Spearman秩相關(guān)系數(shù)的值為0.865,這兩組的數(shù)值都非常接近1,說明兩者彼此之間的聯(lián)系十分緊密,數(shù)學(xué)建模比賽確實(shí)能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)科目的能力,同時(shí)也說明各數(shù)學(xué)科目也能在數(shù)學(xué)建模比賽中得到充分的效用,這項(xiàng)活動(dòng)對(duì)大學(xué)生數(shù)學(xué)教育是十分有效的且有意義的。

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