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大學生數學建模課程精選(九篇)

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大學生數學建模課程

第1篇:大學生數學建模課程范文

關鍵詞 數學建模課程教學 數模競賽 創新能力培養 改革舉措 

中圖分類號:G642 文獻標識碼: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 

高等學校的大學生是國家科技發展的主力軍,大學生的創新能力決定著國家未來的科技創新能力。數學建模課程教學與競賽的廣泛開展對高等學校大學生的創新能力培養具有十分重要的作用。如何在數學建模課程教學與實踐中,既能增強大學生的數學應用意識,又能提高大學生運用數學知識和計算機技術分析和解決問題的能力,從而達到提高大學生綜合素質和創新能力的目的,這個問題是近年來眾多高校關注的問題。延安大學作為一所地方高校,在近幾年數學建模課程教學與實踐過程中,進行了一系列卓有成效的探索和改革,學生的創新意識和創新能力得到大幅度提升。 

1 更新教育理念,充分認識數學建模對學生綜合素質和創新能力培養的重要性 

數學作為一門基礎學科,它涉及的領域相當廣泛,如經濟、計算機及軟件、管理、國防等,雖然數學在高校教育教學中的地位不斷提高,人們對其認識也不斷加深。但是,人們對數學類課程、數學學科在創新型人才培養中的重要性仍認識不夠深入,在教學內容、教學方法、教學手段、評價措施等諸多方面,仍然沿用傳統數學類課程的教學模式和思維方式,導致高校人才培養與創新教育背景下的人才培養需求完全脫節。正如著名的數學家王梓坤院士所說“今天的數學科學兼有科學和技術兩種品質,數學科學是授人以能力的技術。”面向21世紀,高等教育在高度信息化的時代培養具有創新能力的高科技技術人才,數學作為一門技術,現已成為一門普遍實施的技術,也是未來高素質人才必須具備的一門技術。因此,在數學建模課程教學與實踐過程中,必須轉變傳統數學類課程的教育教學理念,不能將其簡單地當作工具和方法,而要將其當作是一門技術,而且是一門普遍適用的高新技術,在保證打牢基礎的同時,力求培養學生的應用意識與應用能力、創新意識與創新能力,真正實現培養高素質創新人才的目的。 

2 數學建模課程教學的改革與實踐 

2.1 分層次、分模塊實施數學建模課程教學和競賽指導 

一是在數學建模專業課、專業選修課、公共選修課教學中按照知識點及教師研究方向,將課程內容分為兩個層次九個模塊。第一層次包括數學軟件、初等模型、優化模型、數學規劃模型、微分方程模型等五個模塊;第二層次包括離散模型、概率模型、統計回歸模型、數值計算與算法設計等四個模塊。第一層次針對公共選修課教學,第一層次+第二層次針對專業課和專業選修課教學。具體措施是:由數學建模課程教學團隊集體制定課程教學大綱和實施計劃,每位教師按照課程教學大綱和實施計劃主講自己所從事的方向模塊,在保證課程教學內容完整性和系統性的同時,根據學生知識層次,充分發揮每位教師專業優勢,有效地提升了課程教學質量;二是在大學數學課程教學中,按知識點將數學建模思想融入其中,在激發學生學習數學興趣的同時,強化學生的數學應用能力培養;三是在校內數學建模競賽中,按照“建模知識+專題講座+模擬+競賽”的模式組織校內建模競賽,主要以數學建模的基本思路、基本方法、基本技能為內容,使學生對數學建模有更加深入的感知和認識,在激發學生學習數學興趣和積極性的同時,培養學生的科研意識和創新意識;四是在全國數學建模競賽中,按照“集訓+軟件應用+舊題新做+模擬選拔+強化訓練”的模式組織全國建模競賽,主要以培養學生的洞察力、聯想力、創新能力、團隊協作精神和吃苦精神為內容,使學生的創新意識、團隊協作精神得到良好培養。 2.2 建立數學建模精品課程網站,為數學建模愛好者搭建學習交流平臺 

網站將數學建模課程教學與數模競賽有機地融合,為學生全方位了解、學習和掌握數學建模的相關知識、相關技能開辟第二條通道。網站包括:課程介紹【課程描述、教學內容、教學大綱、建設規劃】、教學團隊【整體情況、課程負責人、主講教師】、教學資源【教學安排、多媒體課件、授課錄像、電子教案、課程作業、課程習題、模擬試卷、參考資源】、實驗教學【實驗任務、實驗大綱、實驗指導、課程設計、實驗作品、實驗報告】、教學研究【教學方法、教學改革、教學課題、教學論文、學生評教】、教學成果【教學成果獎、獲教學獎項、人才培養成果、教材建設】、在線學習【在線交流、在線自測】、成績考核【平時成績、作業成績、實驗成績】、下載專區【教學軟件、常用工具】、數模協會【協會簡介、協會章程、通知公告、新聞動態、競賽獲獎、優秀論文、往屆賽題、模擬賽題、校內競賽、新手入門】等,這些內容幾乎囊括了數學建模教育教學活動的所有內容,學生可以通過網絡資料學習就可以全面了解數學建模的相關知識與技能。 

2.3 專業相互融合,取長補短,充分發揮學生各自專業優勢 

數學與計算機科學學院現有數學與應用數學、信息與計算科學、計算機科學與技術、軟件工程四個專業,其中兩個為數學類專業、兩個為計算機類專業。在課程教學中針對兩專業的長處和不足,按照專業結隊子、學生結隊子的模式組織教學和小組討論,強化計算機類專業學生的數學應用能力培養,強化數學類專業學生的計算機軟件應用能力培養;在競賽組隊中,每隊均配備至少1名計算機類專業學生和1名數學類專業學生。充分發揮各自的優勢,取長補短,使學生的綜合能力得到提升。 

2.4 延伸數學建模競賽效能,不斷提高學生的創新能力 

每年全國大學生數學建模競賽和校內數學建模競賽試題都是從實際生活中提取出的實際問題。因此,指導教師在指導學生畢業論文(設計)和大學生創新訓練項目時,從往屆賽題或模擬試題中選擇一些題目,將其進行適當的延伸作為學生畢業論文(設計)和大學生創新訓練項目選題。通過這一方式,進一步培養學生的創新思維和創新意識,為學生今后從事科學研究奠定了堅實的基礎。 

3 數學建模課程教學改革取得的成效 

3.1 我校全國大學生數學建模競賽成績居全省同類院校前列 

我校參加全國大學生數學建模競賽共獲得國家一等獎4項、國家二等獎6項、陜西省一等獎33項、二等獎71項,4次被評為優秀組織獎,1名指導教師獲陜西省數學建模競賽陜西賽區優秀指導教師,600多名學生參與大創項目,公開發表科研論文30余篇,學生的就業率和就業質量得到明顯提高。該賽事因此也成為了延安大學學科競賽品牌和亮點。 

3.2 我校數學建模教育獲得多項教學成果獎、質量工程項目及教改項目 

教學成果獎:“理工類大學生數學素質與創新能力培養的研究與實踐”榮獲2009年陜西省教學成果二等獎;“地方性院校開展數學建模教學的實踐與探索” 榮獲2003年延安大學教學成果一等獎;“計算機專業高素質應用型人才培養模式的改革與實踐” 榮獲2012年延安大學教學成果一等獎;“厚基礎、重實踐、強化工程素質和創新的人才培養模式的研究與實踐”榮獲2011年延安大學教學成果二等獎;“數學建模課程改革及數學建模競賽的研究與實踐”榮獲2007年延安大學教學成果二等獎。 

質量工程項目:“數學與應用數學專業”為2010年省級特色專業;“數學建模教學團隊”為2011年省級教學團隊;“數學建模精品課程”為2012年校級精品課程;2014年“數學建模”課程獲批為省級精品資源共享課程;2014年“數學與應用數學”專業獲批為省級專業綜合試點項目。 

教改項目:“大學生數學應用能力創新能力培養的改革與實踐”為2009年省級重點教改項目;“地方高校青年教師教學能力提升途徑的研究與實踐”為2013年省級重點;“青年教師教學能力提升的研究與實踐”為2011年校級重點;“計算機相關專業校企合作人才培養模式改革的研究與實踐”為2013年校級重點。 

3.3 依托數學建模教育平臺,推動指導教師教學科研能力和綜合素質提升 

數學建模教育不僅提高了學生的創新能力,同時也為指導教師的教學、科研及綜合素質的提升起到了推動作用。數學建模課程是一門面向全校理、工、經、管、教各學科專業大學生開設的理論與實踐相結合的基礎課程,主要以學生的洞察能力、創新能力、數學語言翻譯能力、抽象能力、文字表達能力、綜合分析能力、思辨能力、使用當代科技最新成果的能力、計算機編程能力、數學軟件應用能力、團隊協作精神和組織協調能力等綜合素質培養為目標,以數學建模課程教學、數學建模競賽、第二課堂、畢業論文(設計)、大學生創新訓練項目等為手段,通過“分層次、分模塊、四融合”的教學模式的有效實施,在提高我校學生解決在理、工、經、管、教等學科專業領域遇到的數學建模問題的能力的同時,為我校高素質、應用型人才培養做出貢獻。 

基金項目:2013 “地方高校青年教師教學能力提升途徑的研究與實踐”(項目編號:13BZ37);2014年陜西本科高等學校“精品資源共享課程建設”項目“數學建模”課程建設階段性成果 

參考文獻 

第2篇:大學生數學建模課程范文

關鍵詞:數學建模競賽;數模文化;數學文化

作者簡介:謝海(1972-),男,廣西岑溪人,桂林理工大學理學院,講師,主要研究方向:智能計算和不確定性理論。(廣西桂林541004)

一、什么是數學建模

“不論是用數學方法解決哪類實際問題,還是與其他學科相結合形成交叉學科,首要的和關鍵的一步是將研究對象的內在規律用數學的語言和方法表述出來,即建立所謂數學模型,還要將求解得到的結果返回到實際問題中去,這種解決問題的全過程稱為數學建模。”[1]

二、我國大學生數學建模競賽發展現狀

大學生數學建模競賽(MathematicCompetitioninModeling,簡稱MCM)1985年最先在美國出現。1989年,我國3校4隊大學生首次參加美國的數學建模競賽。借鑒美國數學建模競賽成功經驗,我國于1992年開始舉辦全國大學生數學建模競賽(ChinaUndergraduateMathematicalContestinModeling,簡稱CUMCM),每年一屆。

全國大學生數學建模競賽參賽校數和隊數逐年持續增長,師生們參賽的熱情與日俱增,表明這項競賽具有良好的聲譽,在高等院校和社會上的影響力越來越大,對學生的吸引力越來越強,樹立了自己的品牌,使之成為全國高校規模最大的一項科技課外活動。

我國大學生數學建模競賽以全國大學生數學建模競賽為核心,其他形式的競賽有:地區性建模競賽,如大學生數學建模邀請賽(原為華東地區數學建模競賽)、蘇北地區數學建模競賽、華中地區大學生數學建模邀請賽;省市級建模競賽;校內建模競賽;專業建模競賽,如電工數學建模競賽。

此外,我國參加美國大學生數學建模競賽的隊伍也在壯大,參加2008年美國大學生數學建模競賽(MCM)有849隊,占總數的73%,參加交叉學科競賽(ICM)的有357隊,占總數的94%。

總體上說,我國大學生數學建模競賽活動發展態勢良好,成效顯著。

三、大學生數學建模競賽的成效

在全國大學生數學建模競賽帶動下,我國各級各類大學生數學建模競賽蓬勃發展,數學建模不僅僅是一項競賽,更是推動大學數學教育教學改革,提高大學生素質的成功探索,取得了巨大的成效。

全國大學生數學建模競賽組委會主任李大潛院士在分析數學建模之所以受到大學生追捧的原因時說:“數學建模及其競賽活動打破了原有數學課程自成體系、自我封閉的局面,為數學和外部世界的聯系在教學過程中打開了一條通道,提供了一種有效的方式。學生們通過參加數學建模的實踐,親自參加了將數學應用于實際的嘗試,親自參加了發現和創造的過程,取得了在課堂里和書本上所無法獲得的寶貴經驗和親身感受,這必能啟迪他們的數學心靈,促使他們更好地應用數學、品味數學、理解數學和熱愛數學,在知識、能力及素質三方面迅速地成長。可以毫不夸張地說,數學建模的教育及數學建模競賽活動是這些年來規模最大也最成功的一項數學教學改革實踐,是對素質教育的重要貢獻”。數模教育及數模競賽活動有助于廣大教師轉變教學觀念,改進教學方法手段,不斷把數模思想和方法融入到大學數學主干課程中,促進整個大學數學課程教學改革,并取得了豐碩成果。2001年、2005年兩屆高校國家級教學成果一、二等獎中,以數學建模、數學實驗為主要內容的有11項,占整個數學類的38%。在2003至2008年度國家級精品課程中數學類共有64項,其中數學建模或數學實驗共有9項,占整個數學類的14.1%。數模競賽活動促進了數模教育教學,數模教育教學的深入展開反過來更好推動數模競賽活動健康開展。

很多學生用“一次參賽,終生受益”來描述他們參加全國大學生數學建模競賽的切身感受。通過參與數模、走進數模、體驗數模,學生真切感悟到數學解決實際問題廣泛性和有效性,形成一種“學數學、愛數學、用數學”的良好氛圍。數學建模是數學走向應用的必經之路,是啟迪學生數學心靈的必勝之途,是培養學生創新能力的極好載體,有利于提高學生綜合素質。

四、數模競賽與數模文化

數學不僅是一門科學,也是一種文化,即“數學文化”。所謂數學文化,是指數學作為人類認識世界和改造世界的一種工具、能力、活動、產品,在社會歷史實踐中所創造的物質財富和精神財富的積淀,是數學與人文的結合。全國大學生數學建模競賽的“目的在于激勵學生學習數學的積極性,提高學生建立數學模型和運用計算機技術解決實際問題的綜合能力,鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,開拓知識面,培養創造精神及合作意識,推動大學數學教學體系、教學內容和方法的改革。”其競賽宗旨是“創新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭”。全國大學生數學建模競賽的目的和宗旨充分反映了以數模競賽為核心的各種數模活動帶有濃郁的人文氣息,具有明顯的文化特征。數模競賽帶動了數模系列活動迅速展開,高校掀起數模熱,數模系列活動的人文色彩越來越濃厚,文化特征越來越明顯。數模競賽帶動數模系列活動,豐富數模文化基本的內涵,拓展數模文化的表現形式。數模文化是數學文化的重要組成部分。在高校里,數模文化可以看作是數學文化與校園文化的綜合體。數學建模其實不是什么新鮮事物,而古而有之,歷史上一些著名數學模型一直沿用至今。公元前3世紀歐幾里德建立的歐氏幾何學,就是對現實世界的空間形式所提出的一個數學模型。這個模型十分有效,后來雖然有各種重要的發展,但至今仍在使用。開普勒根據第谷的大量天文觀測數據所總結出來的行星運動三大規律,后經牛頓利用與距離平方成反比的萬有引力公式、從牛頓力學的原理出發給出了嚴格的證明,更是一個數學建模取得輝煌成就的例子。由此看出,數學建模具有豐富的文化底蘊。

五、高校加強數模文化建設的若干思考

近年來,數模熱在高校里持續升溫,為宣傳數模、普及數模奠定良好基礎。數模文化雖然是數學文化的組織部分,但數模文化也自成體系、具有自身特色。因此,高校加強數模文化建設、充分挖掘數模的文化內涵,具有重要的理論意義和現實針對性。高校加強數模文化建設應認真考慮以下幾個問題:(1)建設數模文化的定位是什么。建設數模文化應著力提高大學生的數模素養、文化素養和思想素養。(2)如何確定有數模特色的數模文化基本內容。數模文化內容是十分豐富的,其基本內容應重點介紹數模史、數模思想、數模方法、數模精神、數模競賽、典型數學模型賞析等。(3)如何構建形式多樣、喜聞樂見的傳播平臺。數模文化的傳播平臺應形式多樣、富有吸引力且便于學生參與,如:可通過“數模文化周”、“數模文化周”、“數模文化長廊”、“數模墻報、板報”、“數模文化講座”、“數模論壇”、“數模網站”、“數模競賽”、“數模夏令營”等傳播數模文化。(4)如何將數模文化融入到數模教學及大學數學教學中去。將數模文化融入到數模教學及大學數學教學中去,能更加豐富數模課及大學數學的教學內容。(5)能否開設“數模文化”課程。目前,全國有將近四十所高校將“數學文化”作為公共選修課進行開設,取得了較好的效果。由于數模文化本身就自成體系,因此在條件成熟的情況,應該考慮能否也將“數模文化”作為公共選修課開設。

六、結束語

數模的文化功能目前還沒有充分發揮,因此,數模文化研究應得到更多的關注,給予更高的重視。高校應大力宣傳數模文化、建設數模文化,弘揚數模精神,充分發揮數模的文化功能,更好地提高學生的綜合素質。

參考文獻:

[1]周遠清,姜啟源.數學建模競賽實現了什么[N].光明日報,2006-01-11.

[2]盧麗君.大學生數學建模競賽魅力何在[N].中國教育報,2006-01-13.

第3篇:大學生數學建模課程范文

關鍵詞:數學建模;教學改革;實踐; 科學素質; 創新能力

數學思想已成為現代科技發展的原動力,微觀的機理性研究離不開數學,宏觀的決策也離不開數學,人們已逐漸習慣了用數學的思維去思考問題、用數學的語言去表述客觀的現象、用數學的方法去分析和了解事物發展的客觀規律。而架起各門科學與數學的橋梁,正是數學建模!大學生是未來的工程技術人員、科技工作者、工礦企業和政府機關管理人員,理應具備扎實的數學基礎和良好的數學素質,數學建模教育也就成為培養大學生綜合科學素質和創新能力的必經和有效途徑。

一、數學建模對學生能力的培養

數模競賽是培養學生綜合科學素質和創新能力的一個極好載體,而且能充分考驗學生的洞察能力、創造能力、數學語言翻譯能力、文字表達能力、綜合應用分析能力、聯想能力、使用當代科技最新成果的能力等。學生們同舟共濟的團隊精神和協調組織能力,以及誠信意識和自律精神的塑造,都能得到很好地培養。通過數學建模的教學和訓練,應對大學生從以下七個方面進行培養和引導[1,2]。

1.將實際問題抽象和簡化成數學問題。引導學生在遇到實際問題時反復理解問題的本質,我們已有哪些條件?需要哪些相關的知識?與數學的哪些概念可能有關聯?通過閱讀題目,仔細推敲每一句話、每一個概念,客觀正確地理解問題,根據研究對象的具體情況,抓住問題的核心和關鍵,進行必要的合理假設,然后根據自己已掌握或通過查閱而及時了解的相關知識,建立起相應的數學模型。同時,培養學生對其運用數學手段處理的研究結果做出通俗合理的解釋,使讀者較為容易地理解自己的思想。

2. 數學方法和思想的綜合應用能力。隨著數學向經濟、人口、生態、地質等領域的滲透,一些交叉學科如計量經濟學、人口控制論、數學生態學、數學地質學等應運而生,當用數學方法研究這些領域中的定量關系時,數學建模就成為首要的、關鍵的步驟和這些學科發展的基礎。在國民經濟和社會活動的諸多方面,數學建模都有著非常具體的應用,如通過藥物濃度在人體內的變化以分析藥物的療效;數值模擬設計新飛機的機翼;預報與決策方法對產品質量指標的預報、氣象預報、經濟增長預報、經濟收益最大的價格決策、費用最小的維修決策;控制與優化方法用于生產過程的最優控制、零件設計的參數優化;規劃與管理模型用于生產計劃、運輸網絡規劃、排隊策略、物資管理等[3]。這些都依賴于平時的積累,一方面要求學生有博覽群書的習慣,更重要的是任課教師的知識擴展。例如,講授微積分學課程的教師,不能僅僅介紹數學符號的運算,在講到微分、級數等內容時應讓學生知道它可用來做近似計算等。

3. 觀察力,洞察力,想象力和創造性。學生面對的建模問題是一個沒有現成答案和模式的問題,只能依靠充分發揮自己的創造性去解決。這就需要學生具有豐富的想象能力,從大量的文獻資料中攝取有用的思想和方法,從貌似不同的問題中窺視出其本質的東西,加工處理,創造出新的形象;同時要具有把握問題內在本質的能力,即洞察力。例如,當你遇見諸如速度、變化率、衰減、增長、邊際、彈性等字眼的時候,你是否想到了導數和微分?進而可建立一個微分方程模型來分析運動的機理?當你遇見諸如使什么最大(極大或盡可能大)、最小(極小或盡可能小)、最佳、最省等字眼的時候,你是否會想到要建立一個目標函數呢?進而去建立一個優化決策的數學模型?

4. 熟練使用計算技術手段。即運用計算機編程解決模型的數值解。學生在學習計算機課程時,教材所提供的問題只是為了熟悉掌握一些編程的命令和語句,計算機編程能力相對較差。數學建模教學的開展,給學生提供了綜合運用各種命令和語言編寫程序的機會,學生針對教師所精選出的不同模型編寫出許多較大的程序,并通過運用程序求出模型問題的數值解,使學生編程能力和解模能力大大提高,為以后從事科研工作奠定必要的基礎。

5.學生的自學能力和善于使用文獻資料的能力。學生僅靠課堂上學習的知識遠遠不能滿足建模工作的需要,一方面,通過集中的培訓和講授,可補充一些知識;另一方面,通過讓學生實際做一些建模題目,給學生布置一些沒有學過的數學內容和沒有接觸過的建模問題,有意識地培養其自學能力和善于使用文獻資料的能力。并讓學生嘗試完成在網站上搜索他們感興趣或認為比較重要的建模題目,以此提高其自我評價意識、自覺性、積極性和主動性。

6. 交流和表達能力,團結合作精神。競賽是集體項目,現代的科技開發也越來越需要多人多方面的合作。應在平時就開始注重培養學生密切合作、集思廣益、取長補短的團隊精神,使其善于傾聽別人的意見,并能從不同觀點的討論中綜合出最優的方案。這種相互協作的集體主義精神,是學生在未來的工作和生活中非常需要的。

7. 科技論文寫作能力。學生在參加數學建模學習之前,科技論文寫作的能力普遍較弱,有的甚至是一片空白,對如何寫摘要、提取關鍵詞、使用數學公式編輯器等,都需要教師指導。不少學生初次寫出的建模論文根本無法閱讀。教師應手把手地教,一字一句地改,讓學生知道為什么要這樣寫?這樣寫的目的和意義是什么?這樣才能使學生的寫作水平得到提高和穩定地發揮。

二、數學建模課程教學改革的實踐探索

有了正確的認識和理念,才會有明確的行動方案和實效。我校的數學建模工作起步于1994年,通過數學建模工作者的不斷探索,開辟了現在的良好局面。

1.好的政策和穩定的教師隊伍是數學建模教改成功的保障。在我校的數學學科中有一批穩定而熱情的數學建模教師隊伍。他們團結、協作,從過去的三人發展到現在的十多人,并有主教練負責。學校出臺了對學生和指導教師具有相當吸引力的鼓勵和獎勵政策,建立了校級數學建模實驗室,指導學生成立了全校的數學建模協會,為數學建模工作在本校的深入開展提供了有力的保障。

2.教學內容的選取是提高學生參與度的核心環節。教學內容是培養目標和教學目的的直接反映,在提高教學質量和培養學生創新實踐能力中具有決定性作用,教學內容的先進性和科學性,是直接關系到學生參與度的核心環節。

起步時期的建模教學內容,是以數學相關知識介紹為主。大致介紹數學建模的思想和一些簡單的建模案例,讓學生初步了解數學建模的意義、基本方法和步驟,了解數學建模的特點、分類和作用。內容較為平淡,其收效不大,當學生遇到真正的數學建模問題時,就難以下手解決,學與用存在脫節的現象,特別是學生參加全國大學生數學建模競賽成績不理想。

在數學建模教練小組的努力下,成功申報了一個省級教改項目“加強數學建模課程建設,提高大學生綜合素質”,深入開展教學改革研究。首先,組織編寫了數學建模競賽培訓資料,并作為該課程使用教材,這也有利于讓該課程與大學生數學建模競賽接軌;其次,教材依據數學建模中常用的一些方法,如數據分析方法、線性規劃和非線性規劃、概率統計、微分方程、方差分析、聚類和分類、圖論、綜合評價、預測方法、滿意度評價以及科技論文的寫作等,并有機地結合相關的一些典型建模案例的分析和求解。這樣,使教材變得生動,大大提升了學生的學習興趣。

3.好的教學方法和手段是提高教學質量的保證。培養學生的綜合實踐能力,是開展數學建模教育的根本目的。科學有效的教學方法,可以提高學生的效率和創新實踐能力。因此,在教學活動中,注重理論教學的同時更應加強實踐環節。

數學建模的整個過程是學生能力的綜合體現。在教學過程中,按照數學建模競賽的模式進行專題教學和訓練,我們的具體作法是:(1)按照全國大學生參賽辦法,將三個學生組成一個隊,以隊為單位和教師一起參與經常性的討論,討論地點放在數學建模實驗室。(2)免費開放數學建模實驗室,方便學生查閱資料和建模訓練。(3)通過多媒體教學課件,介紹數學建模方法,讓學生隨時都可以反復學習和查閱。(4)精選訓練題目,按競賽要求,讓學生在一定時間內完成并提交論文。(5)對完成較好的論文,讓學生自己講解所完成題目的思想、方法,提出解題中的優點和不足,達到互相學習的目的。(6)指導教師和學生一起討論所寫論文中存在的問題并進行修改。通過這種訓練式的教學方式,學生無論是在分析問題處理問題方面,還是在論文寫作方面,都有了很大提高。

4.數學建模課程的考評應不同于傳統的考核模式。由于數學建模注重的是綜合能力的培養,因此,在該課程考評方面,應不同于傳統的考核模式,我們的具體作法是:(1)由老師提供若干論文題目。

這些題目盡可能沒有現存的論文。(2)學生事先組好隊,依據所學專業的性質,每隊完成2~3篇論文。(3)為盡可能避免相互抄襲,每個題目最多不超過5個隊做,如果出現雷同,則返工重做。(4)根據教師制定的評分標準,按質量高低給分,并對每篇論文寫出評語,指出論文中的優缺點。(5)期末不再進行考試,該門課程的期末成績由幾次論文質量決定,每次論文在期末成績中所占權重基本相同。

通過對數學建模教學改革的努力探索,我校在全國大學生數學建模競賽中成績發生了根本性變化。2006年以來共獲得了國家一、二等獎13隊,省級獎45項,平均獲獎率達86%。

參考文獻:

[1] 李凝. 數學建模競賽緣何受大學生青睞[N]. 科學日報. 2007-01-18.

第4篇:大學生數學建模課程范文

關鍵詞:數學建模 調研 海南高校 精品課程

一、調研的基本情況

在海南省建設國際旅游島的過程中遇到的如環境監測、能源優化和景點規劃等一系列實際問題如何建模解決成為了海南省內外人士關注的問題,同時在全國大學生數學建模競賽以及美賽的推動下,海南省各高校逐步開始建設具有自己特色的數學建模工作,致力于為建設國際旅游島奉獻一份力量。本文將對此進行一系列調研分析。

1.數學建模是什么。

數學建模是用數學語言描述實際現象的過程,運用數學的語言和方法,通過抽象、簡化建立能近似刻畫并"解決"實際問題的一種強有力的數學手段。

2.對學校和學生的影響。

全國大學生數學建模競賽在與“挑戰杯”創業大賽和“外研杯”英語演講比賽組成大學生的三大項國賽中,其是要求學生知識全面、大腦靈活、開拓創新和堅持不懈并且最容易獲得獎項的國賽。對學校而言:①數學建模可以提高高校教師的素質;②可以提升學校的綜合實力;③為學校優秀畢業生爭取更多的保研資格等。對學生而言:①數學建模過程中的信息收集處理、分析解決問題和語言文字表達能力的培養對日后的畢業設計具有很大影響;②數學建模過程中的思考與團結互助對學術的創新研究具有促進作用;③數學建模還可以讓學生深切感受、理解知識產生和發展的過程等。

為了直觀展示調研結果,我們將所得數據整合如表1所示。

由表1,海南省各高校數學建模指導率為56.25%,其中本科指導率為100%,專科為30%,可知專科院校指導力度不夠;另外,對于多數綜合性大學,其在數學建模的參與獲獎方面均遠遠高于文科或醫科等,得知多數非綜合性大學的學生綜合素質相對欠缺。我們了解了海南省各高校數學建模的現狀:各自發展,本科優勢很大,專科較為落后。

5、案例分析。

為了更為清晰的展現海南省各高校數學建模的現狀,以我比較熟悉也是自己親身參加了培訓的海南大學為例,簡要研究其近十年來的發展。相關數據如圖2。

從圖2中可以明顯的看出海南大學數學建模僅僅競賽方面逐年提升,無論是參賽規模還是獲獎數量,都有了很大的進步。

二、調研中發現的問題及相關思考

根據“數學中國論壇”不完全統計,以2012年全國大學生數學建模競賽數據為例進行分析,如表2所示。

綜上:海南賽區參賽規模上低于全國平均水平,我們猜測是海南高校少、學生少的原因;另外在全國獎獲獎比率中海南賽區高于全國平均水平,說明參賽隊員的綜合能力較強。對于此,我們不得不產生以下的思考。

1.海南各高校是否有正式的數學建模實驗室?

由于調查問卷回收不完整,所以統計不全面。目前知道海南大學、海口經濟學院和三亞學院等在內的多數高校具有該實驗室,預計海南省各高校數學建模實驗室擁有率約為70%,主要集中在本科院校。

2.本科與專科間的差距最主要原因是不是因為指導老師能力問題?

數據顯示本科高校在數學建模方面建設工作做的較為完善,遠遠優于專科院校,我們考慮可能是因為多數本科教師綜合能力強于專科教師,且本科學生的基礎知識掌握由于專本科學生也是一個重要原因。

3.各高校對數學建模建設工作中所投入的人力物力是否合理?

本文曾試這收集關于各高校人力物力投入的相關信息,但是所獲不多,就海南大學而言,個人感覺在人力上從培訓到指導都有多名專業的指導老師,物力上優秀組別有學校免費報名,這極大地激發了學生們參賽的熱情,大大的推動了海南大學數學建模建設工作的進行。

三、調研的結論與相關建議

綜合以上分析,我們得出:①海南省各高校近年來參加全國大學生數學建模競賽的學校在逐步增加,其中本科尤為明顯;②海南省參與全國大學生數學建模時獲得全國獎的比率高于全國平均水平;③海南省各高校自身的數學建模指導或是課程開設覆蓋率50%,不利于學生對數學建模興趣的培養,思維的啟發和數學建模知識體系的完善。

針對以上結論和對數學建模的自身了解,并結合現階段海南各高校數學建模水平提出以下建議:①創建專業的數學建模實驗室,增加數學建模專業指導老師,對學校熱愛數學建模的學生進行正確的引導,對其完成的任務進行指導,以提升學生對數學建模的熱愛;②開設數學建模精品課程。數學建模作為21世紀最廣泛的學術研究,是解決實際問題的有效數學方法,也是高校各科綜合體現的最佳手段,我們應將其增加為我們的精品課程,以培養學生自主創新、思維活躍的綜合能力,從而為祖國培養棟梁、為海南建設國際旅游島培養人才增添一份動力。

參考文獻:

[1]李紹波,朱寧.地方高校數學建模教學團隊建設探討[J].廣西.廣西教育2012.31

[2]林李.“數學建模”課程建設的幾點思考[J].廣西.廣西財經學院學報.2006.10.

第5篇:大學生數學建模課程范文

一、前言

自黨的“十”以及十八屆三中全會召開以來,我國經濟、教育等各項事業的發展邁入了一個嶄新的歷史時期。面對經濟體制轉軌、政治體制改革、國際國內形勢復雜多變等環境,大學生作為社會新技術、新思想的前沿群體、國家培養的高級專業人才,在一定層面上代表著國家未來的發展與創新潛力,這就要求大學生在參加社會主義建設之前需要具備自我決策能力、適應社會能力、創新與實踐能力、社交與團隊協作能力等。尤其是隨著互聯網技術的快速發展,社會各領域極需具有邏輯思維能力強、演繹能力突出以及能夠將數學方法與計算機技術相結合的創新性人才。眾所周知,任何來自于自然科學與工程實踐的問題都可以歸結為數學問題,而數學建模就是通過計算得到的結果來解釋實際問題,并接受檢驗,來建立數學模型的全過程,這也是利用數學方法解決實際問題的一種實踐。因此,培養與提高大學生的數學建模能力,對于提高大學生的抽象思維能力、分析與解決實際問題能力、創新與實踐能力以及計算機應用能力等方面具有十分重要的意義。根據當前大學生數學建模教學的發展趨勢,結合筆者自身指導大學生參加數學建模競賽的經歷,本文提出了大學生數學建模能力差異化培養以及開展模塊化教學實踐的探索。

二、數學建模的特點與作用

1.數學建模的特點。為了激發大學生對數學建模的興趣以及培養與提高大學生的數學建模能力,必須要大學生首先認識數學建模的特點。數學建模就是通過抽象、簡化、假設、引入變量等方式將實際問題用一定的數學方式進行表達,從而建立一定的數學模型,并用優化后的數學方法及計算機技術進行求解的全過程。因此,從數學模型建立的實踐中,我們可以歸納出數學模型主要存在以下特點:(1)目的性。數學建模的目的是利用數學模型來分析特定對象的有關現象及其規律,對事物的運行與發展趨勢進行一定的預測與分析判斷,然后做出控制與決策。(2)多樣性。對于相同的實際問題,出于不同目的,使用不同的方法與假設,可以建立出不同的數學模型。因此,判斷數學模型好壞的唯一標準是看其能否解決實際問題。(3)逼真性與可行性。數學模型的建立需要盡可能與實際問題接近,也就是數學模型的逼真性。而一個逼真的模型往往達不到預期的建模目的,即不可行。因此,數學建模只要達到預期的應用目的,可行就夠了,不必追求完全逼真。(4)漸近性與強健性。對于較為復雜的實際問題,往往需要多次由簡到繁、由繁到簡的反復迭代才能建立可行的數學模型。同時,隨著科技的發展與人們實踐能力的提高,數學建模也是一個不斷完善與更新的過程。另外,模型的結構與參數隨著觀測數據的微小改變也會表現出微小的變化,從而表現出數學建模的強健性。(5)可移性。數學模型是在原型的基礎上進行理想化、簡化與抽象化處理之后的結果,它也可以從一個研究對象轉移到另一個其他的研究對象。(6)局限性。①數學建模過程中常常會忽略一些次要因素,因此數學模型得出結論的精確性是近似的,通用性也是相對的。②由于人們認識與技術的局限性以及數學發展本身的限制,導致大量實際問題很難得到有實用價值的數學模型。③還存在一些特殊領域的實際問題至今未能建立有效的數學模型進行解決。

2.數學建模的作用。大學生對需要解決的實際問題的認識與理解,可以直接通過大學生的數學模型能力來加以體現。因此,大學生需要有很強的數學邏輯思維力、數學觀念以及對數學模型的把控與構建能力,才能運用可行的數學語言表達客觀事物或需要解決問題的本質特征。所以,數學建模在很大程度上反映了大學生的數學觀念、意識和能力。

隨著互聯網、云計算以及智能制造等技術的快速發展,提出了許多需要用數學方法解決的新問題,同時也使過去一些即便有了數學模型也無法求解的課題(如天氣預報、大型水壩應力計算等問題)迎刃而解;建立在數學模型和計算機模擬基礎上的計算機輔助設計技術,以其快速、經濟、方便等優勢,大量地替代了傳統工程設計中的現場實驗、物理模擬等手段。尤其是將數學建模、數值計算和計算機圖形學等相結合形成的計算機軟件,已經被固化于產品中。因此,數學建模在許多高新技術領域,如電子與信息技術、生物工程與新醫藥技術、先進制造技術、空間科學與航空航天技術、海洋工程技術等領域具有十分廣闊的應用前景。

此外,隨著數學向其他學科領域的逐漸滲透,尤其是用數學方法研究這些學科領域中的各種定量關系時,數學建模就成為首要的、關鍵的步驟以及這些學科發展與應用的動力。因此,一些交叉學科,如計量經濟學、人口控制論、數學生態學、數學地質學等得了快速發展,在經濟社會發展的各個領域正發揮著越來越重要的作用,同時也為數學建模的發展及應用提供了無限的空間。因此,數學建模必將與其他學科相互滲透與融合,迎來快速發展的新時期。

目前,大學工科教學中普遍存在內容多、學時少的情況,導致教學中重理論輕應用,使學生對數學的重要性認識不夠,使得很多學生在進入到專業課學習階段時,不能有效地理解與學習專業課程里的基本原理與數學推導過程,以致其看到繁雜的數學公式而望而生畏,造成其理論水平停滯不前,為其以后的進一步學習、知識更新與創新能力的突破留下了極大隱患。而指導大學生參加數學建模競賽就是使大學生親自參加與體會社會、經濟與生產實踐中經過適當簡化的實際數學問題,不僅體現了數學應用的廣泛性,而且也使大學生感受到數學的魅力與力量,激發了他們學習數學的興趣,同時也提高了他們運用數學方法進行分析、推演與計算的能力,為其后續的進一步學習打下了夯實的基礎。

三、大?W生數學建模能力差異化培養

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010―2020)》對高校人才培養工作明確指出:關心每個學生,促進每個學生主動地、生動活潑地發展,尊重教育規律和學生身心發展規律,為每個學生提供適合的教育。所以,在大學生培養過程中,必須牢固樹立“以人為本與以學生為中心”的意識。實際上,人的思維與認識世界的方式是多元的,人類至少擁有包括語言、數學、音樂、繪畫、運動等多種天賦秉性,每個人都有自己的優勢潛能。大學如果能根據學生的個性差異及能力差異,遵循教育規律,根據大學生的學習需求及學習效果,設計出多元化的培養方案與教育模式,發掘出每個大學生的優勢潛能,將極大地提高教育效率與人才培養質量,真正做到人盡其才。大學生數學建模能力差異化培養就是結合數學建模的特點,根據大學生個體的優勢潛能,有針對性地對其開展多樣化的教育教學工作的一種教育模式,勢必打破千人一面的標準化、規模化教育模式,其最終目的是發掘大學生的學習潛能,培養大學生的數學邏輯思維能力,提高大學生分析問題與解決實際問題的能力以及實踐動手能力與科技創新能力。那么,該如何實現大學生數學建模能力差異化培養呢?下面筆者主要從兩個方面展開論述。

1.以學生為中心,為其選擇合適的數學建模課程與授課教師,實現課程與教師的差異化。數學建模課程的差異化,就是以學生自身的素質與能力等為基礎,根據學生的個性差異及能力差異設計數學建模課程教學方案與評價標準的一種教學模式。該模式的優點如下:在數學建模教學過程中,能夠最大限度地進行因材施教,提高數學建模的教學效率與教學質量,最終促進數學建模人才培養質量及學校辦學水平的整體提高。此外,教師是各種教育理念與培養方案的直接執行者。執行者的學術能力與個人素養決定了目標實現的質量差異。根據大學生差異化的專業背景與數學基礎,設定差異化的培養目標與課程,并選擇與之相配套的教師隊伍。根據差異化教學的需要,就是把有意愿、有能力的教師組織起來,引導學生自發地從事數學建模的學習及開展創新實踐活動,以達到個性化、多元化數學建模的目的。

2.在數學建模教學過程中,教師應根據學生自身的學習基礎、學習能力以及學生的創新能力等方面的差異,制定出不同層次的教學任務,使大學生的潛力得到最大程度地提高,筆者主要是從以下幾方面著手:(1)學生分層。教師要對學生的學習情況十分了解,這樣教師就可以把學生進行一定的分層。例如,將班里的學生以4人為一組,每組要包括學習能力好、中、差的學生,或者由學生個人進行自行分組。之所以采取將學生分組進行數學建模教學,主要是因為學習的過程是一個對話交流、相互幫助與相互競爭的過程,采取分組教學的形式能更快、更好地激發大學生對數學建模的學習興趣和學習積極性。同時,這個分層是動態的,教師可以根據學生平時完成數學建模的任務情況進行實時調整。(2)任務分層。教師在實際的教學過程中,應考慮到學生的個體差異,兼顧整體和弱、優勢群體的發展。針對不同層次的學生,教師可以設置不同難度的任務,如基礎類、提高類和創新類,由學生個人根據其自身的能力與水平,自主選擇相應的數學建模任務。(3)學生反饋。每次數學建模課結束前,教師要求學生提交一份數學建模報告。提交數學建模報告是教學過程中非常重要的一個環節,數學建模報告顯示了學生對任務的完成情況、對知識點和方法的學習情況等。教師要求學生下課之前提交數學建模報告,一方面提高了學生學習數學建模的積極性,保證了數學建模報告的質量;另一方面提高了學生課余時間參與數學建模課的熱情,沒有完成數學建模報告的學生,可以利用自習課等課余時間到實驗室繼續進行數學建模的學習。(4)教師分層解答。教師根據輔導過程中遇到的問題和學生在數學建模報告中提出的問題,進行分類歸納總結。對出現同樣或相似知識點疑問的學生,單獨召集學生進行講解;對有不同疑問的學生,教師要分別給他們進行講解。

四、數學建模模塊化教學實踐

數學建模需要依靠功能強大的Matlab與SAS等軟件來實現,因此學習自己設計程序與熟練應用這些軟件對于提高大學生的數學建模能力具有十分重要的意義。傳統數學建模軟件的教學,都是教學基本菜單和常用工具的使用,這種方法和使用環境相脫節,導致學生在具體實踐中,面對大量的菜單和工具,不知如何下手、如何運用,教學效果并不理想。如果追求大而全,要求學生掌握數學建模軟件所有的基本菜單和常用工具的使用方法,是不可能做到的。那么怎樣把這樣一個功能強大的數學建模軟件教給學生,并讓學生靈活應用呢?筆者結合自己多年的教學實踐,提出了數學建模方法的模塊化與典型案例相結合的教學方法。

1.數學建模方法的模塊化。數學建模方法總體而言可以分為六大模塊:綜合評價、預測與預報、分類與判別、關聯與因果分析、優化與控制、實驗設計。其中,綜合評價又可以分為三個小模塊:方案選擇、類別分析、排序。預測可分為三個小模塊:灰色系統、ARIMA時間序列分析、回歸預測;預報可分為三個小模塊:按樣本關聯性分類、按距離分類、按動態聚類分類。分類與判別可分為兩個小模塊:模糊識別與貝葉斯判別。關聯與因果分析可以分為三個小模塊:兩個變量的關聯性、一個對多個變量的關聯性、多個對多個變量的關聯性。優化與控制則可以分為四個小模塊:線性規劃、非線性規劃、目標規劃、網絡優化。實驗設計在方法方面則可以分為三個小模塊:方差分析、LOGISTIC回歸、正交設計。數學建模方法眾多,通過對數學建模方法的模塊化進行分類,有助于學生面對具體實際問題時,做到腦中有法、心中不亂,快捷地建立出數學模型并解決實際問題。

2.典型案例教學。科學實踐中的數學問題形形、無以窮盡。如何讓大學生在有限的學習時間內,學好數學建模,為他們今后在科研實踐中用數學建模解決實際問題打下良好的基礎,這就對教師的數學建模教學方法提出了更高的要求。例如:假設某校基金得到了一筆數額為M=5000萬元的基金,打算將其存入銀行,校基金會計劃在5年內每年用部分本息獎勵優秀學生,要求每年的獎金額相同,且在5年末仍保留原基金數額,其中,收益比a=(本金+利息)/本金,銀行存款稅后年利息與各存款年限對應的最優收益比如表1與表2所示。

若??M分成5+1份,xi表示每年的份額,S表示每年用于獎勵優秀學生的獎金額,ai表示第i年的最優收益比,建立數學模型的過程如下:

max S,

s.t.a■x■=S,i=1,2,…,5■x■=Ma■x■=M

運用LINGO編程如下:

?MAX=S;

?1.018*x1=S;

?1.0432*x2=S;

?1.07776*x3=S;

?1.07776*1.018*x4=S;

?1.144*x5=S;

?1.144*x6=M;

?M=5000;

?x1+x2+x3+x4+x5+x6=M.

程序運行結果如下:

該例子充分體現了數學建模的三大步驟:第一步,把實際問題通過一定的方法處理成數學問題;第二步,學習數學軟件,用計算機語言來解釋數學問題;第三步,結果分析,把整個數學建模的過程用實驗報告的形式闡述出來,即寫作過程。通過這個典型案例(基金的使用)的教學,有助于學生了解與認識數學建模的基本步驟,為其后續數學建模的學習打下了夯實的基礎。古人云:“授人以魚,不如授人以漁”。在數學建模的教學過程中,針對某一個具體數學建模的案例,結合實際問題由現象的直觀描述到數學的抽象提煉,教師除了要講解數學概念和求解方法這些基本知識之外,還需要組織學生就該案例中使用的數學思想展開討論。同時,教師自身也需要有扎實的科研能力以及豐富的科研實踐,真正做到結合案例講基礎,依托基礎講應用,使學生在實踐中認識到數學建模的強大功能與魅力,在實踐中培養大學生學習數學建模的興趣,充分調動學生與教師的主觀能動性,變滿堂灌為主動學,真正做到“教學相長”。

第6篇:大學生數學建模課程范文

通常情況下,數學技術是指將實際的數學問題用數學語言進行表達,進而構造一個數學模型,對這個數學模型利用定量分析或定性分析,或者二者相結合的方式進行求解。在教學過程中,對學生進行數學技術方面的培養與教育,教學工作者利用這種方式對高職學生應用教學的能力進行了培養。

2培養創新意識

隨著經濟的不斷發展,社會已經進入知識經濟時代,傳統的教學模式難以適應知識經濟時代的需要,這時教學工作者需要培養學生的數學創新意識,一方面需要學生自身的努力,另一方面教學工作者在教學實踐過程中要有創新意識。例如,高職院校通過數學建模競賽,一方面讓學生領悟數學知識,發現并掌握新的數學知識,另一方面要不斷提高學生應用數學知識的能力和水平。

3開設實踐課程

學生的自學能力通過開展課外實踐課程可以得到提升。在我國高等教育中,高等職業技術教育作為重要的組成部分,一方面滿足了經濟建設和社會發展的需要,另一方面也滿足了國民素質和創新能力的需要。隨著高等職業技術教育的發展,全面推進素質教育,逐漸成為實施高等職業技術教育的重點所在。在教學實踐工作中,教學工作者需要重點把握教學目標,不斷提高學生應用數學的能力,進而在一定程度上更好地培養學生的數學素養。

4數學建模課程的標準化

數學建模通常情況下連接數學理論和現實,在2009年我校以選修課的形式開設了數學建模,它是為了滿足數學建模競賽的需要而開設的。通過組織數學建模競賽,在一定程度上在學生當中起到宣傳作用,同時激發了學生的學習興趣、進而調動了學生學習的熱情,尤其是今年來,在全國競賽中,我校取得了優異的成績,為此增加了我校數學建模競賽的影響力,進而選修該課程的人數也在不斷增加,形成了良好的循環,最終這種現象在一定程度上為數學建模課的開設奠定了堅實的基礎。為此,我校數學建模也在悄然發生改變,逐漸向著競賽與普及相結合的方向發展,高職學生的綜合素質和實踐能力在一定程度上得以有效地提高。

5培養大學生建模能力

對于高職大學生來講,數學建模是一項綜合性的活動,通過參加這項活動,高職學生需要把理論知識和實踐進行有機的結合。我校開展的數學建模活動包括三個方面:數學建模課程、數學建模競賽、數學實驗。通過調查我校組織開展的數學建模活動,結果顯示,學生的綜合能力通過參加數學建模競賽在一定程度上得到提升和加強,主要表現在:所謂建模是對實際問題進行抽象,進而形成數學問題,然后解決數學方面的問題,最后在實際問題當中應用數學結論。通過求解得出的數學結論通常情況下都具有通用性,這樣通過建模,對實際問題進行求解,在一定程度上培養并鍛煉了學生的邏輯思維推理能力和抽象思維能力。衡量成功的標準很多,其中堅韌的態度就是一項重要的指標。成功的取得通常情況下沒有固定的環境。對于高職學生來講,通過學習數學建模和參與競賽,一方面學習到數學知識,掌握根本的學習方法,另一方面教會學生使用工具對實際問題進行求解,真正領悟堅韌不拔的重要性。在進行數學建模時,涉及到的內容和問題比較多,而且比較復雜,在課堂中沒有學習過的知識可能在建模活動中會用到,因此,要求大學生能夠通過自學和探討的方式對新知識進行學習,并且應用,在一定程度上不斷培養大學生更新知識的能力。隨著市場競爭的不斷加劇,個人能力早已難以應對激烈的競爭,這時就需要團隊進行協作,學生的這種團隊意識和合作能力可以通過參與數學建模競賽得到良好的鍛煉。建模活動需要具備不同專業背景的人員進行組合,實現了優勢互補,讓具有不同知識結構的人進行討論,讓若干名學生集結在一組,通過學習、集訓、競賽等進行分工與合作,通過彼此之間的溝通與交流,最后達成共識,這就需要具備團隊意識和合作精神。數學建模活動是進行分析與綜合的過程,其中關鍵是抽象與概括。因此,要求大學生將自身所學的知識進行綜合,給予計算結果科學合理的解釋。通過數學建模活動,讓學生提高分析、綜合與解決問題的能力。在建模過程中,問題根本沒有現成的答案和現成的模式,需要學生通過創新解決現實中的問題。

6數學建模課程取得的效應

第7篇:大學生數學建模課程范文

關鍵詞:高職數學建模現狀分析教學改革

全國大學生數學建模競賽是由教育部高教司和中國工業與應用數學學會主辦的。該競賽有利于培養大學生運用數學方法和計算機技術解決實際問題的能力,有利于培養學生的實踐能力、創新能力和合作精神,有利于推動數學教學改革。目前,數學建模競賽正以其獨特魅力與規則,成為我國規模最大、范圍最廣的大學生課外科技競賽活動之一。

1 我院近兩年組隊參賽獲獎現狀以及存在的問題

為了提高學院知名度、推動數學教學改革及為學院轉制評估作貢獻,我院2010年首次參加全國大學生數學建模競賽(專科組)。5個隊參賽,其中1個隊獲得廣西賽區二等獎,2個隊獲得廣西賽區三等獎,2個隊獲成功參賽獎。2011年我院進一步擴大參賽規模。10個隊參賽,其中1個隊獲得廣西賽區二等獎,1個隊獲得廣西賽區三等獎,8個隊獲成功參賽獎。經過這兩年的帶隊參賽實踐,我們分析發現我們的參賽隊伍還是缺乏系統的數學建模相關知識和一定的參賽經驗,這也是沒有獲得廣西賽區一等獎及國家級獎項的原因。為了進一步擴大參賽和獲獎規模,我們必須解決當前組隊參賽存在的一些問題。①從普遍上來說,我院高職學生的數學基礎相當薄弱。而數學知識邏輯性強、計算繁瑣,這就給學生在理解數學概念和掌握數學方法上造成一定的困難。②目前我院開設的公共數學課程《數學與管理》,給學生介紹的數學知識用來參加數學建模競賽遠遠不夠。必須通過賽前培訓給學生補充數學建模相關知識。但是由于培訓時間緊,學生又要同時兼顧其他專業課程,造成培訓效果不佳的狀況。③組織數學建模賽前培訓的師資隊伍力量薄弱,主要由青年教師承擔培訓指導任務,缺乏參賽經驗豐富的老教師。④報名參賽的學生主要來自計算機系,其他系參與學生較少。說明學院對這項競賽的宣傳力度不夠,仍有多數學生未聽說過此項比賽。⑤目前組隊參賽的任務是交給公共課教學部來完成,如果能夠將主管部門上升至學院,學生參賽的積極性應該有所提高。

2 持續開展數學建模競賽的必要性和重要性

二十一世紀的數學教學應該適應新世紀科學技術的發展,培養高素質創新型人才。教育必須反映社會的需要,數學建模進入高職教育課堂,既能順應時展的潮流,也符合數學教育改革的要求。而且從某種意義上來說,數學建模是能力與知識的一次綜合應用。數學建模活動的蓬勃發展,為數學教學注入了新的生機與活力,這無疑是我國高職數學教育改革的一次成功的實踐,也為我國高職教育的數學教學改革做出了重要貢獻。

全國大學生數學建模競賽是面向全國高等院校所有專業學生的一項競賽活動。自1992年教育部倡導在全國大學生中開展這項活動以來,社會各界反響熱烈,參賽規模不斷擴大,目前該項競賽已成為我國高校大學生課外學科競賽中規模最大、影響最大也是最為成功的競賽。而且隨著此項比賽影響力地不斷擴大,一個學校在數學建模競賽中獲得的名次已成為衡量該校教學水平的一項重要指標。

數學是幾乎所有學科的基礎。通過建立數學模型來解決實際問題,其應用范圍是相當廣泛的,數學模型成為了建立實際問題與數學工具之間聯系的橋梁。社會發展的需要要求加快培養既有堅實的理論基礎,又有實踐能力和創新精神的高素質復合型人才。為了使現在的高職學生將來能適應時代和社會發展的需要,學校的高職教育必須努力加快培養社會所需人才應具備的能力,提高學生的綜合素質。正因為如此,培養數學建模所需的數學素質是知識經濟時代人才素質的一個重要方面,是培養創新能力的一個重要方法和途徑。于是,開展數學建模活動將會在人才培養過程中有著重要的地位和作用。

一方面,高職學生通過參加數學建模競賽開拓視野,提高創新精神創新能力以及團結協作精神,增強學習數學知識和應用計算機技術的積極性;另一方面,通過數學建模的教學、組織培訓和指導競賽等工作,還可以擴充指導教師的知識面,促進他們學習新理論和新方法,增強自身的理論水平和提高科研能力。所以說,教師和學生同樣都是數學建模活動的受益者。

3 開展數學建模培訓的教學改革若干思路

3.1 把數學建模的思想方法滲透到《數學與管理》課程的教學當中。《數學與管理》教學內容中,第三章有線性規劃方法。線性規劃模型屬于數學模型中的一種。在教授線性規劃模型的同時可以給學生介紹數學模型的概念。通過從現實生活中的應用實例建立線性規劃模型,到使用數學軟件求出模型的解,在此過程中學生可以看到數學建模的全過程,對數學建模有一個初步的了解。這時再給學生介紹全國大學生數學建模競賽相關知識,必能激起學生報名參賽的積極性。

3.2 加強培養學生學習使用基本的數學軟件和掌握相關的計算機操作知識。數學建模和與之相伴的計算機正在成為工程設計中的關鍵工具,這些領域中的科技進展與數學的巧妙結合產生了大量的專業應用軟件,形成了一種強有力的數學技術。

3.3 提高數學建模培訓的系統性和針對性。由于賽前培訓時間較短,只有二十來天的時間,更應該提高培訓的效率,有針對性地給學生進行數學建模強化訓練。除了學生已有的數學基礎外,還要給學生補充模糊數學、離散數學知識。

同時給學生增加信息檢索方面的知識,介紹數學建模論文的寫作格式和要求,并且精選歷年全國大學生數學建模競賽試題來講解。最后給學生留些空余時間進行實戰練習。

3.4 參加數學建模培訓的學生相當于完成一門選修課。鑒于學生參加數學建模培訓和數學建模競賽是一項有益的活動、且需要花費較多的時間和精力,為了鼓勵學生參加大學生數學建模活動,建議我院對參加數學建模培訓的學生按選修課登記成績(成績等級由任課老師評定),學生可免修一門相近課時的選修課。

4 建設一支適應指導數學建模競賽的師資隊伍

自從2010年組隊參賽以來,我院共有4名教師參加了數學建模培訓和數學建模競賽的指導工作,主要以青年教師為主。在數學建模培訓過程中,教師是關鍵,教師水平的高低直接決定著數學建模活動能否達到預期的效果。帶領學生參加數學建模競賽,進行數學建模競賽培訓,要求教師具備多方面的條件和素質。既要有廣博的數學及其他交叉學科的知識,且科研、教學能力強,又能夠應用計算機和網絡,還要有較多的實踐經驗和較強的解決實際問題的能力。這需要每年組織相關教師出去進行數學建模的培訓學習,或者參與數學建模的學術會議。

并且加強同行之間的合作交流,互幫互助,共同進步,從而建成一支完善的數學建模教師指導隊伍,促進學院數學建模活動的順利開展。

參考文獻:

[1]王秀梅.數學建模競賽培訓和課程建設的探索[J].中國成人教育,2007,2.

[2]湯志浩.高職數學建模活動的探索與實踐研究[J].上饒師范學院學報,2010,12.

第8篇:大學生數學建模課程范文

關鍵詞:數學建模 數學建模競賽 大學綜合素質

中圖分類號: G642文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2010)06-157-02

自從1995年我校首次組織學生參加全國大學生數學建模競賽工作以來,不知不覺我在數學建模教學與競賽工作已有16年。在校、教務處、理學院的領導下, 通過全體教練在教學上不斷探索和共同努力, 取得了優異的成績, 共獲全國一等獎26項,全國二等獎49項,浙江省獎項多項,2006年至今共獲美國特等獎1項,一等獎9項,二等獎16項。取得了省參賽高校與全國同類高校中的優異成績。通過十幾年來的教學與競賽活動, 我感觸很多, 現有如下一點認識與體會。

1數學建模教學及意義

數學建模是就是應用建立數學模型來解決各種實際問題的方法,即就是通過對實際問題的抽象、簡化,確定變量和參數,應用某些“規律”建立起變量、參數間的確定的數學模型,并對數學模型求解,解釋、驗證所得到的結論,從而確定能否用于實際問題的多次驗證、循環并不斷深化的過程。它作為聯系數學與實際問題的橋梁,是數學在各個領域廣泛應用的媒介,是數學理論知識和應用能力共同提高的最佳結合點,在培養學生過程中,數學建模教學起到了啟迪學生的創新意識和創新思維、培養綜合素質和實踐動手能力的作用,是培養創新型人才的一條重要途徑。

2數學建模教學內容和方法

數學建模教學的根本宗旨是學生能力的培養和綜合素質的提高, 而能力和素質的培養應以知識及教學活動為載體, 同時須輔之以相應的教學內容和方法。由于數學建模課程教學不同與其它數學類課程,其主要特點:(1)數學建模的主要“載體”是一個個的具體問題, 這些具體問題大多是各領域的實際問題或是它們的抽象和簡化。(2)數學建模的問題涉及各個領域, 且均有一定的深度和廣度, 并非單靠數學知識和某些專業知識就能完成, 但如果不具備數學知識和相關的專業知識是根本無法建立數學模型的; 而且即使已建立起的模型, 單靠某一學科的知識往往不可能得到滿意的模型解。總而言之, 數學建模常常需要跨學科跨專業的多學科多專業知識的綜合施用。因此,我們必須處理好書本知識與實際問題的關系,數學知識與其它相關知識的關系。

我校自1995年開設數學建模課程以來,根據實際需要,課程設置不斷得到改革,目前課程組面向全校開設了多種不同課時不同程度要求的數學建模系列課程,包括數學實驗以及課程設計等實踐性環節。課程設置滿足了不同專業學生的多樣化需求和大量學生學習數學建模的大眾化需求。根據我校特點,我們將數學建模課程的目標定位為“學習數學建模的常用基礎知識和基本方法,培養學生綜合素質、團隊精神和實踐能力,努力提高學生研究性學習和創新性應用能力”。 根據這樣一個目標定位,在教學安排上注意基礎知識的寬泛性,建模訓練的應用性,教學方法的研究性。課程教學內容分為四大模塊。(1)常用的數學方法講解,如運籌學中的規劃論、圖論、組合優化、排隊論等,概率統計與馬爾可夫過程、層次分析,常微分方程,還有計算方法等等。當然我們不可能把這些內容面面俱到地細講,只是擇其要義,把最基本最有用的一些思想與方法展示給學生,讓學生知道一些基本思想,同時知道何處可以找到何種方法用于解決何種問題。余下的問題則由學生自己去解決。本模塊教學時數在各個不同層次分別為20到40學時;(2)建模分析,這一塊除了歷年競賽模型外,還從教師自身的科研課題以及大量的科技雜志上精選加工了為數不少的建模案例,讓學生初步明白用數學方法解決實際問題的一些基本方法。這里有的是老師講解分析,有的則是讓學生先讀后講,即讓學生先去嘗試著對所給問題建模并給以解決,然后向大家介紹他所用的方法,并讓大家討論,最后老師作簡要總結或補充。這種教學方式是完全區別于傳統的教學方式的,也是數學建模課程最具特色的內容之一(時)。(3)數學軟件的使用以及計算機編程能力的培養,這一模塊可以穿插在前兩塊的過程之中,也可以數學實驗課的形式得以體現。若以實驗課形式出現,則根據各個層次的不同,學時為17學時(課程配套的課內實驗)到33學時(獨立開設的數學實驗選修課)。以上三塊內容互相補充,互為依托,彼此間也沒有一個明確界限,每一塊內容,也沒有明確的范圍限制,尤其是第二大塊,我們幾年下來,可以說每年的教學內容都有較大的更新。而數學建模也正因為此而使得它對于師生兩方面都是極具挑戰性。(4)在前面三塊的基礎上,再配以實踐性教學環節的設計,該環節中學生分成3人一組,要求學生根據教師提出的實際問題進行充分討論,廣泛查閱有關資料,提出各自的觀點及模型雛形,寫出對應的論文梗概,然后在班上進行討論。

通過學習要讓學生學會數學建模的思想,即在理解問題的基礎上,將具體問題總結歸納提煉為一個數學問題,并設計出一整套求解方法來加以求解。難點是能夠使用的數學方法涉及面太多太廣,作為一個本科學生,尤其是我校這樣地方性普通學校的學生難以在短期內接受。針對這個難題,我們采用基礎知識和案例教學相結合,理論教學和上機實踐相結合,教師講課和學生自主練習相結合,教師引導和學生收集資料,探索討論相結合,學生報告加教師點評相結合的方法,較好地解決了這個難題。十余年的教學實踐證明,經過我們以這樣一個模式培養的學生已經初步具備了從實際問題,到數學方法,到計算機編程實現并最終解決問題的基本能力,這一點不僅從我們的學生在歷年的競賽中均取得良好的成績中可以得到驗證,而且從畢業設計,指導“新苗人才計劃”、“創新杯”等科研活動,學生就業,及研究生學習中充分體現。

3數學建模教學與競賽關系

從我校數學建模活動實踐說明,數學建模競賽推進了數學建模教學課程化,數學建模課程教學為競賽活動開展打下了基礎,同時開設數學建模課程的目的也轉向了競賽與普及相結合,以提高大學生的綜合素質和實踐能力作為一個重要目標。我校最初開設選修課是因為參加數學建模競賽的需要,選修的學生數較少,而且必須是往年成績較優的學生才允許選修。經過幾年探索,我們通過以競賽為平臺, 加強引導與指導, 充分激發學生的學習興趣和熱情。而且通過數學建模競賽,促進了我校教學內容、教學方法、教學手段的創新,參加過訓練和競賽的學生們普遍感到,以往學多門課程的知識不如參加一次競賽集訓學得全面和扎實。因為數學建模競賽需要全面掌握本領域相關知識, 在深入理解、領會前人智能精髓的基礎上, 敢于提出自己的想法和觀點。只有善于進行創造性地學習和運用知識, 善于對已知知識進行融會貫通, 注意知識積累的同時更注重對知識的處理和運用, 才能取得成功。隨著數學建模競賽在我校影響的增加,同時參加競賽過的學生能力的提高,要求選修數學建模課程的學生逐年增加,使得開設數學建模必修課有了一定的群眾基礎,同時開設數學建模課程的目的也轉向了競賽與普及相結合,以提高大學生的綜合素質和實踐能力作為一個重要目標。目前,已在自動化、信息管理、統計、電子信息科學與技術、計算機、軟件、通信等專業的學生開設不同層次的數學建模必修課與限選課,同時仍然在全校開設不同層次的數學建模選修課。對于不同層次,理論教學學時分別為34、50、66學時,并輔以上機實踐訓練,每年從當初幾十名學生到目前每年近2000名學生修讀此課。參加校數學建模競賽學生近600人。數學建模教學已經形成了多個品種、多種層次、多種方式的教學格局。

4數學建模教學團隊重要性

課程教學實施與建設離不開教學團隊建設,這一點數學建模教學團隊建設更顯得重要。因為一切科學研究都需要建模,而建模會用到多方面的知識與技能,例如,通過數據處理分析,找出統計規律的能力、運用數學知識建立數學模型的能力、運用最優化方法與技術改進模型并設計出算法的能力等等。這些能力的培養單靠一門課程的努力是不夠的。因此數學建模教學與競賽離不開集體的力量,教學內容涉及面廣、方法多、工作量大,必須組建一支知識面寬、業務素質高、解決實際問題能力強、熱愛學生、具有團結協作和樂于奉獻精神的新型教師隊伍。我校課程小組利用這些年新進教師比較多的實際情況,每年動員吸收適量新教師加入到數學建模教師隊伍。通過以老帶新,請專家來我校講學或讓有一定潛力的教師外出觀摩或參加相關交流活動等形式逐步提高青年教師的數學建模教學水平。通過努力,已經建設成功一支規模適當、水平較高、結構合理、相對穩定的數學建模師資隊伍,教師隊伍從最初的5名教師擴展為現在的15位教師。課程教師隊伍在年齡結構、學歷結構、知識結構各個方面得到了很大的改善。原先5位教師中僅有2名副教授和3名講師,現有教師中有5位教授,7位副教授,博士學位獲得者有8名,超過50%。課程組教師的教學科研水平較高。這為我校數學建模活動很好開展作了保障。

5數學建模教學促進了數學課程教學的改革

數學建模教學促進了我校數學課程教學的改革工作,這種促進既有內容上的也有教學方法上的。比如早在上世紀末,我們與電子分院部分教師一道組織討論,在高等數學、線性代數以及概率統計教學中,找一些結合學生專業方向工程背景的實際問題,融入到課堂教學中,加強應用所學方法解決實際問題的例子,一方面可以使學生學到數學在本專業用處與數學建模知識,另一方面也可以使學生加深對數學思想本質的理解。這與以后將數學建模思想融入到本科公共課程數學中思想是一致的。另外,在第二學期,開設高等數學實驗試驗。并且在數學建模教學方法上探索得到經驗,有目的應用到其他數學教學方法上,在教學中注意強調討論式教學以及學生的自主學習嘗試。激發學生的多種思維,增強其學習主動性,培養學生獨立思考,積極思維的特性,這樣有利于學生根據自己的特點把握所學知識,形成自己的學習機制,逐步培養很強的自學能力和分析、解決新問題的能力。

6數學建模教學活動對學生能力培養影響

通過數學建模教學、組織大學生數學建模競賽,學生在數學應用能力、分析處理問題綜合素質方面得到極大的提高,表現出很好的繼續培養潛力。培養鍛煉提高了教師的教學、科研能力;活躍了本科生的科技活動和學習氛圍。正像我校參加過數學建模活動學生代表王教團感言那樣,數學建模,它魅力無窮,能夠很好地鍛煉和考查一個人的綜合素質,是培養創新能力的一個極好載體。它能充分體現參與者的洞察力、創造力、數學語言翻譯能力、文字表達能力、綜合應用分析能力、想象力、使用當代科技最新成果的能力等等;它能塑造參與者同舟共濟的團隊精神、自律精神和協調組織能力,提高自主學習的能力和主動尋求問題、思考問題、解決問題的能力。 正是這些能力的培養和鍛煉,使我在后續的一些學習和研究工作中能夠游刃有余。在大三大四階段,我和團隊的其余4位成員承擔完成了07年省新苗人才計劃項目,并最終順利通過驗收,撰寫了一份調查報告以及發表了2篇學術論文。這讓我第一次接觸到了真實的研究型項目,通過這個項目,使我迅速成長起來。但是歸根結底,沒有數學建模期間積累的經驗,我們是沒法獨立承擔一個項目的。 在目前研究生階段中,我同樣非常得益于數學建模期間培養的能力。能讓我在研究的過程中快速獲取信息、接受新知識,充分發揮團隊合作精神等等。我為我選擇數學建模感到無比的榮幸,沒有它,或許我還在布滿荊棘的道路上摸索著。數學建模是一盞永不泯滅的明燈,指引著我找尋正確的方向,并為之不懈奮斗下去。 “一份耕耘,一份收獲”、“天行健,君子以自強不息”成為我也是所有數模人共同的心得寫照。

最后,數學建模教學活動開展除提高大學生的綜合素質和實踐能力以及推進大學數學課程內容與方法改革外,我感觸最深的是開展數學建模教學與競賽活動,推廣了數學認知。這點好,而且非常重要。通過數學建模教學及校競賽,讓我校學生有機會知道將所學的數學知識運用到解決實際問題中,同時通過全國競賽,擴展了影響,消除用人單位一些認識上的誤區,讓大家更加深刻地體會到數學的魅力,親近數學。

參考文獻:

[1]李大潛. 中國大學生數學建模競賽[M]. 北京:高等教育出版社,2008.

[2]姜啟源,謝金星,葉俊.數學模型[M].北京:高等教育出版社,2003.

第9篇:大學生數學建模課程范文

關鍵詞:數學建模;力學實踐;科學思維;創新能力

數學模型是解決各種實際問題的過程,是將數學應用于力學等現代自然科學的重要橋梁。數學建模不僅是數學走向力學應用的必經之路,而且也是科學思維建立的基礎。通過數學建模分析力學問題,將數學應用于實際的嘗試,親歷發現和創造的過程,可以取得在課堂里和書本上無法獲得的寶貴經驗和親身感受,不斷深化科學思維,培養學生的創新意識和實踐能力。數學建模對力學教學思維的建立具有重要的指導作用。

一、數學建模與數學建模教學的發展

數學建模最早出現于公元前3世紀,歐幾里得所寫的《幾何原本》為現實世界的空間形式構建了數學模型。可以說,數學模型與數學是同時產生的。數學建模的發展貫穿近代力學的發展過程,兩者互相促進,相互推動。開普勒總結的行星運動三大規律、牛頓的萬有引力公式、電動力學中的Maxwell方程、流體力學中的Navier-Stokes方程與Euler方程以及量子力學中的Schrodinger方程等等,無不是經典的數學建模。

1985年,美國開始舉辦國際大學生數學建模競賽,至此數學建模的教育開始引起廣泛的重視。數學建模在我國興起并被廣泛使用是近三十年的事。從1982年起我國開設“數學建模”課程,1992年起舉辦全國大學生數學建模競賽,現在已經成為我國高校規模最大的課外科技活動。2002年,開展“將數學建模的思想與方法融入數學類主干課程”的教改實踐,2012年,《數學建模及其應用》雜志創辦。

二、數學建模對力學教學的指導作用

1.數學建模是將數學應用于力學實踐的必要過程

數學建模(Mathematical Modeling)是通過對實際問題的抽象、簡化,建立起變量和參數間的數學模型,求解該數學問題并驗證解,從而確定能否用于解決問題多次循環、不斷深化的過程。數學模型(Mathematical Model)是指為了一個特定目的,對于一個現實問題,發掘其內在規律,通過積極主動的思維,提出適當的假設,運用數學工具得到的一個數學結構。

數學建模幾乎是一切應用科學的基礎,用數學來解決的實際問題,都是通過數學建模的過程來進行的。而力學是應用科學的一個重要分支,一種力學理論往往和相應的一個數學分支相伴產生,如:運動基本定律和微積分,運動方程的求解和常微分方程,彈性力學及流體力學和數學分析理論,天體力學中運動穩定性和微分方程定性理論等。因此,有人甚至認為力學應該也是一門應用數學。

2.數學建模是培養科學思維的基礎

科學思維是以科學知識為基礎的科學化、最優化的思維,是科學家適應現代實踐活動方式和現代科技革命而創立的方法體系。科學思維的其他重要研究者Dunbar立足心理學視角指出,科學思維過程是建構理論、實驗設計、假設檢驗、數據解釋和科學發現等階段中的認知過程。這個過程與數學建模完全吻合,因此數學建模是培養科學思維的基礎。

許多的力學家同時也是數學家,他們在力學研究工作中總是善于從復雜的現象中洞察問題本質,又能尋找合適的解決問題的數學模型,逐漸形成一套特有的思維與方法。數學建模不單單是對某個問題或是某類問題的研究和解決,更重要的是一種思維的培養。科學思維的培養是科學素養的重要組成,是科學教學的核心內容。

3.數學建模對培養學生的創新能力具有重要作用

數學建模是一個分析問題和解決實際問題的過程,從數學理論到應用數學,再到應用科學,它為培養學生從實踐到理論再從理論回到實踐的能力,創造了十分有利的條件。數學建模的過程是一個不斷探索的過程,因此,數學建模競賽是培養學生綜合能力和發揮創新能力的有效途徑。

創新可以是前所未有的創造,也可以是在原有基礎上的發展改進,即包含創造、改造和重組等意思。數學模型來源于錯綜復雜的客觀實際,沒有現成的答案和固定的模式,因此學生在建立和求解這類模型時,從貌似不同的問題中抓住其本質,常常需要打破常規、突破傳統。可以說,培養學生的創造能力始終貫穿在數學建模的整個過程。在數學建模的過程中體現了知識的創新、方法的創新、結果的創新和應用的創新。

三、數學建模在力學教學中的現狀

數學建模教育在我國取得了長足的發展,越來越多的本科、專科和高職學院開設了數學建模課程,但普及率并不高,并且大部分學校只針對特殊專業開設,如中南大學物理升華班,湖南師范大學數學與應用數學專業等。

在學習力學之前,學生對數學建模的了解主要來自于高校對數模競賽的宣傳,所知有限。教師應在本科第一堂力學課上幫助學生樹立正確的數學建模概念,將數學建模貫穿整個教學過程。在教學過程中重視數學建模思維的培養,聯系實際力學問題培養學生的創新能力。

參考文獻:

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[3]晁增福,邢小寧,周保平.數學建模對大學數學教學的影響[J].大眾科技,2011(06):179-182.

[4]李大潛.從數學建模到問題驅動的應用數學[J].數學建模及其應用,2014,3(03):1-9.

[5]楊四香.淺析高等數學教學中數學建模思想的滲透[J].長春教育學院學報,2014,30(03):89-95.

[6]劉唐偉,熊思燦,樂勵華.大學生數學建模競賽與創新能力培養[J].東華理工大學學報:社會科學版,2008,27(01):77-79.

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