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数学建模大赛范文(汇总21篇)

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数学建模大赛范文 第1篇

摘要:

将数学建模思想融入高等数学的教学中来,是目前大学数学教育的重要教学方式。建模思想的有效应用,不仅显著提高了学生应用数学模式解决实际问题的能力,还在培养大学生发散思维能力和综合素质方面起到重要作用。本文试从当前高等数学教学现状着手,分析在高等数学中融入建模思想的重要性,并从教学实践中给出相应的教学方法,以期能给同行教师们一些帮助。

关键词

数学建模;高等数学;教学研究

一、引言

建模思想使高等数学教育的基础与本质。从目前情况来看,将数学建模思想融入高等教学中的趋势越来越明显。但是在实际的教学过程中,大部分高校的数学教育仍处在传统的理论知识简单传授阶段。其教学成果与社会实践还是有脱节的现象存在,难以让学生学以致用,感受到应用数学在现实生活中的魅力,这种教学方式需要亟待改善。

二、高等数学教学现状

高等数学是现在大学数学教育中的基础课程,也是一门必修的课程。他能为其他理工科专业的学生提供很多种解题方式与解题思路,是很多专业,如自动化工程、机械工程、计算机、电气化等必不可少的基础课程。同时,现实生活中也有很多方面都涉及高数的运算,如,银行理财基金的使用问题、彩票的概率计算问题等,从这些方面都可以看出人们不能仅仅把高数看成是一门学科而已,它还与日常生活各个方面有重要的联系。但现在很多学校仍以应试教育为主,采取填鸭式教学方式,加上高数的教材并没有与时俱进,将其与生活的关系融入教材内,使学生无法意识到高数的重要性以及高数在日常生活中的魅力,因此产生排斥甚至对抗的心理,只是在临考前突击而已。因此,对高数进行教学改革是十分有必要的,而且怎么改,怎么让学生发现高数的魅力,并积极主动学习高数也是作为教师所面临的一个重大问题。

三、将数学建模思想融入高等数学的重要性

第一,能够激发学生学习高数的兴趣。建模思想实际上是使用数学语言来对生活中的实际现象进行描述的过程。把建模思想应用到高等数学的学习中,能够让学生们在日常生活中理解数学的实际应用状况与解决日常生活问题的方便性,让学生们了解到高数并不只是一门课程,而是整个日常生活的基础。例如,在讲解微分方程时,可以引入一些历史上的一些著名问题,如以Vanmeegren伪造名画案为代表的赝品鉴定问题、预报人口增长的Malthus模型与Logistic模型等。 这样,才能激发出学生对高等数学的兴趣,并积极投入高等数学的学习中来。

第二,能够提高学生的数学素质。社会的高速发展不断要求学生向更全面、更高素质的.方向发展。这就要求学生不仅要懂得专业知识,还要能够将专业知识运用到实际生活中,拥有解决问题的头脑和实际操作的技能。这些其实都可以通过建模思想在高等数学课堂中实现。高等数学的包容性、逻辑性都很强。将建模思想融入高等数学的教学中,既能提高学生的数学素质,还能锻炼学生综合分析问题,解决问题的能力。通过理论与生活实践相结合,达到社会发展的要求,提高自身的社会竞争力。

第三,能够培养学生的综合创新能力。“万众创新”不仅仅是一个口号,而应该是现代大学生应该具备的一种能力。将数学建模思想融入高等数学教学中,能让大学生从实际生活出发,多方位、多角度考虑问题,提高学生的创新能力。学生的潜力是可以在多次的建模活动中挖掘出来的。因此教师应多组织建模活动,让学生从实际生活中组建材料,不断创新思维,找到解决问题的方式与方法。

四、将建模思想融入高等数学的实践方法

第一,转变教学理念。改变传统教学思想与教育方式,提高学生建模的积极性,增强学生对建模方式的认同。教师不能只是单一的讲解理论知识,还需要引导学生亲自体验,从互动的教学过程中,理解建模思想的重要性。

第二,在生活问题中应用建模思想。其实,很多日常生活中的很多例子,都是可以解决课堂上的问题的。数学是来源于生活的。作为教师,应该主动引领学生参与实践活动,将课本的知识尽量与日常问题联系到一起,发动学生主动用建模思想解决问题,提高创新能力,从不同的角度,以不同的方式提高解决问题的能力。例如,学校要组织元旦晚会,需要学生去采购必需品。超市有多种打折的方式,这时候教师就可以引导学生使用建模思想,要求去学生以模型来分析各种打折方式的优缺点,并选择最优惠的方式买到最优质的晚会用品。这样学生才会发现建模的乐趣,并了解如何在生活案例中应用建模思想。

第三,不断巩固和提高建模应用。数学建模思想融入生活实践不是一蹴而就的,而是一个不断实践、循序渐进的过程。人们也不能为了应用建模思想而将日常生活生拉硬套。教师也应该尽可能多地搜集生活中的案例,将建模思想与生活实践更灵活地联系在一起。不断地由浅入深,将建模思想牢牢地印在学生的脑海中。并根据每个学生的独特性,不断开发学生的创新潜力和发散思维能力,提高逻辑思维能力和空间想象力,在实践中巩固深化建模思想。五、结束语综上所述,将建模思想融入高等数学教学中,能显著提高课堂教学质量和学生解决问题的能力,因此教师应从整体上把握高数的教学体系,让学生逐步建立建模思维,不断深化和巩固用建模思想解决问题的能力。只有这样,融入数学建模思想的高等数学的教学效果才会起到应有的作用。

数学建模大赛范文 第2篇

层次分析法是解决定性事件定量化或定性与定量相结合问题的有力决策分析方法。它主要是将人们的思维过程层次化、,逐层比较其间的相关因素并逐层检验比较结果是否合理,从而为分析决策提供较具说服力的定量依据。层次分析法不仅可用于确定评价指标体系的权重,而且还可用于直接评价决策问题,对研究对象排序,实施评价排序的评价内容。

用AHP分析问题大体要经过以下七个步骤:

(1)建立层次结构模型;

首先要将所包含的因素分组,每一组作为一个层次,按照最高层、若干有关的中间层和最低层的形式排列起来。对于决策问题,通常可以将其划分成层次结构模型,如图1所示。

其中,最高层:表示解决问题的目的,即应用AHP所要达到的目标。

中间层:它表示采用某种措施和政策来实现预定目标所涉及的中间环节,一般又分为策略层、约束层、准则层等。

最低层:表示解决问题的措施或政策(即方案)。

(2)构造判断矩阵;

设有某层有n个元素,X={Xx1,x2,x3……xn}要比较它们对上一层某一准则(或目标)的影响程度,确定在该层中相对于某一准则所占的比重。(即把n个因素对上层某一目标的影响程度排序。上述比较是两两因素之间进行的比较,比较时取1~9尺度。

用 表示第i个因素相对于第j个因素的比较结果,则

A则称为成对比较矩阵

比较尺度:(1~9尺度的含义)

如果数值为2,4,6,8表示第i个因素相对于第j个因素的影响介于上述两个相邻等级之间。

倒数:若j因素和i因素比较,得到的判断值为

(3)用和积法或方根法等求得特征向量 W(向量 W 的分量 Wi 即为层次单排序)并计算最大特征根λmax;

(4)计算一致性指标 CI、RI、CR 并判断是否具有满意的一致性。其中RI是

平均随机一致性指标 RI 的数值:

矩阵阶数34567891011

CR=CI/RI,一般地当一致性比率CR<时,认为A的不一致程度在容许范围之内,可用其归一化特征向量作为权向量,否则要重新构造成对比较矩阵,对A加以调整。

(5)层次总排序,如表1所示。

(6)层次总排序一致性检验,如前所述。

(7)根据需要进行调整 对于层次单排序结果和层次总排序结果,只要符合满意一致性即随机一致性比例 CR≤ 就可以结束计算并认同排序结果,否则就要返回调整不符合一致性的判断矩阵。

数学建模大赛范文 第3篇

【摘要】本文结合当前高校开设数学建模和数学实验课程的现实,从发展历史、现状以及教材建设等方面,分析它们的区别与联系,结合各自的特点,找到它们各自的优势和不足,提出了将两门课进行融合的想法并给出了理由和建议。

【关键词】数学建模;数学实验;学以致用;发现问题;解决问题

1、前言

数学建模课程进入我国的大学是在上世纪80年代,此时数学建模课程以及数学建模的思想已经在发达国家趋于普遍。我国对于该课程的设置大致是属于引进式的课程革新。随之而来的全国大学数学建模竞赛给数学建模课在全国高校的蔓延带来了强大的助推力。20xx年前后,数学实验课开始兴起了,全国很多高校的数学系开始开设数学实验课,如今的大学数学课程体系中,大部分都有《数学建模》和《数学实验》这两门课。它们的内容乍一看比较接近,再加上近年来有不少学校在进行两门课的合并,所以很多人会认为它们是重复的存在。本文主旨就在于讲清楚数学建模和数学实验的区别与联系。

2、综述数学建模

数学建模课程的形成历史

现阶段对于数学建模的认识

在应试教育的驱动下,学生学什么怎么学都是在老师的引导下被动进行,思维主动性的缺失导致一直到考大学,学生们对于为什么要考大学,到大学里学什么专业这些重要的问题都没有深入的思考,至少是没有独立的思考。于是学以致用的“用”就成了一直被忽视的问题,一方面所学应该“用”在什么地方,反之就是为了这个“用”,大学应该选择学什么。这个问题是学生个人应该根据自己的知识和兴趣来自己解决的问题。数学建模恰恰就是在研究怎么用数学。做好建模需要学生有“用数学”的能力,也就是需要从实际需要出发来思考数学知识对解决现实问题的参与。学生们对于“用”的理解和能力上的长期的缺失导致了对于数学建模这门课的重要意义认识不够,学习数学建模的动机不是加速知识向现实生产生活的转化,而更多是为了参加数学建模竞赛并获奖,这是在动机上的偏差,这个偏差是本质上的,甚至连一些教师也有同样的认识问题。

数学建模的教材分析

目前在用的数学建模教材有不少,其中用的较为普遍是高等教育出版社的国家“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《数学模型》,目前已经更新至第四版。自第一版到第四版,在内容结构的安排上,都是以建模所使用的数学方法作为划分章节的依据。这样结构清晰,逻辑合理,教师教学和学生学习都很合适。自第三版开始加入了Matlab的实验内容,将计算机的工具引入的建模教材,丰富了建模过程中关于模型求解的部分。有些教师对于这本教材的内容设置提了一些建议,其中一种说法是,这本书对于建模过程中更加务实的搞清机理、搜集数据以及模型检验与修改等环节讲述较少,重点呈现的是建模的“成品”。这种说法不无道理,但是应该考虑它作为一本教材的实际情况,它的目的是教会学生怎么建模,可具体建模过程的操作又因实际问题而各不相同,很难整理出关于具体实施方法的系统表述,而目前教材通过精心选取经典案例和优秀的解决方案作为主要内容是合适的。这就对教师的教学方法提出了更高的要求,如何通过组织学生讨论和模拟建模来切实提高他们的建模能力,以达到课程的培养目标。

3、数学实验课程综述

数学实验这门课的形成

数学实验的提法是伴随着计算机技术和数学软件的发展应运而生的。在传统的数学教学与科研中,数学只需要有纸和笔就可以了,在纸上呈现出复杂的数学推导和计算过程。对于那些计算思路成熟、步骤清晰、逻辑困难已经被攻克但是却极端复杂的数学问题,人们开始考虑让日益兴起的计算机来帮忙解决。人们认为只要将正确计算的步骤转化为计算机程序语言,让它代替人们去做复杂的计算工作,就能够高效且准确的.得到人们想要的结果。随着计算机的强大计算能力越来越广泛的展现出来,人们开始更加重视计算数学这个方向。围绕着设计计算机能够高效率高精度的处理人们所遇到的大量的数学问题进行研究,逐渐出现了很多成熟的算法以处理日常所能遇到的大量的数学问题。

在上述背景之下,上世纪90年代,北京大学、清华大学等高等院校的一些教授提出了开设数学实验课的构想,立即在教育界引起反响,在教育部立项的面向21世纪高校非数学专业数学教学体系和内容改革的总体构想中,把“数学实验”列为数学基础课之一。1998年清华大学、北京大学、北京师范大学共同组织了一个课题组,在萧树铁教授的指导下,三校各抽一个班,开出了两期数学实验课,并在此基础上逐渐形成了数学实验教材[2]。20xx年之后,全国各大高校开始纷纷开设这门课,并在长期的教学实践中逐渐丰富和完善着这门课的教学内容和教学方法。之所以叫数学实验,或许是因为把数学交给计算机这样的外部设备,得到计算结果的过程,很像物理化学那样在实验室里做实验的过程。应当强调的是,数学实验所处理的问题并非纯数学问题,而是现实问题,也正因为此,称之为数学实验才更为贴切。实验目的是解决现实问题,实验材料需要从现实搜集,实验工具是计算机和计算软件,实验结果是现实问题的答案。面对一个现实问题,数学实验的首要任务应该是关于实验步骤的设计,其实质是将现实问题转化为数学问题,以及设计数学问题的数值算法,由此看到,数学实验和数学建模有密不可分的关系。

现阶段对数学实验的认识

由于数学建模课的存在,数学实验教材中的关于建模部分的重要性显得不那么突出了。如今一种习惯的看法认为数学实验主要就是学一种计算软件,通过计算机完成那些困难的繁琐的数学计算。事实上这种认识是片面的。因为如果这样,我们只需要学好《计算方法》并掌握一种编程语言就好了,数学实验这门课就没有存在的意义了。翻看一下《数学实验》教材的前言就会发现,开始这门课的初衷还是要提高学生用数学的能力。从开设《数学实验》这门课的出发点来看,它和《数学模型》有着大致相同的目标,从形式和侧重点来看,又更偏重于为数学建模准备具体的方法和工具。

数学实验的教材分析以及其之于数学建模

目前国内的《数学实验》教材也很丰富,并且大同小异。在实践当中,它们也都大多是充当一门计算语言的辅助教材甚至最终作为工具书。这是因为《数学模型》课的开展早于《数学实验》,因此开设后者的高校必定已经存在了《数学模型》,这样抛开两者中的重叠部分[3],《数学实验》也就自然的落到了这样一个尴尬的境地。

4、结合数学建模竞赛来谈数学建模与数学实验

对于与数学建模和数学实验这两门课密不可分的数学建模竞赛,我们有必要着重谈一谈。目前建模竞赛影响力最大的有两个,一个是全国大学生数学建模竞赛,一个美国大学生数学建模竞赛。美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM),它分为数学建模竞赛(MCM)和交叉学科建模竞赛(ICM),它们分别创始于1985年和20xx年,是由美国数学及其应用联合会主办,目前全球唯一的国际性数学建模竞赛,也是世界范围内最具影响力的数学建模竞赛。赛题内容涉及经济、管理、环境、资源、生态、医学、安全、未来科技等众多领域。截至20xx年,共有来自美国、中国、加拿大、芬兰、英国、澳大利亚等19个国家和地区共9773支队伍参赛,其中不乏来自哈佛大学、普林斯顿大学、麻省理工学院、清华大学、北京大学、浙江大学等国际或国内知名的高校派出的参赛队。我国的全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,形式类似于美国大学生数学建模竞赛,分为专科组和本科组(后来有了专门的研究生数学建模竞赛)。试题也是涉及众多领域,具有很强的应用性和时效性。

每年一届,经常涉及到当年的重大社会事件或重大科学发现。学生在三天的时间内完成模型建立、求解、验证及论文撰写,比美赛的时间还少一天,对学生的挑战更大。目前该项赛事已经成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛。仅20xx年,来自全国33个省市自治区(包括香港和澳门)以及新加坡的1367所院校、31199个队近93000名大学生报名参加此项竞赛。参加数学建模竞赛对参赛选手是一个很大的考验。要想在竞赛中取得佳绩,参赛队的成员必须具备以下能力:第一个就是建立模型的能力,也就是能够将现实问题“数学化”的能力,这正是数学建模这门课设立的初衷。第二个就求解模型的能力,这个部分将极大的借助于计算机,这正是数学实验的主要功能。最后还要有良好的团队合作能力以及论文撰写能力。因此我们可以说数学建模竞赛是检验学生对于数学建模和数学实验两门课学得好不好的试金石。

5.正确认识和处理数学建模与数学实验的关系

正如前文所说,数学建模与数学实验两个概念与前后独立产生的两门课,《数学模型》与《数学实验》密切相关。两门课的课程设置各有各的出发点和教学目的,在内容和培养目标上确实存在重合的部分,但又各有各的侧重点。前者注重建模思想的形成和建模意识的培养,后者侧重建模的实际操作能力。

两者的共同的培养目的体现在“用数学”的“用”上,通过两门课的学习,可以提高学生发现问题和解决问题的能力。发现问题是为数学找到用武之地,解决的问题是将数学转化为实际。可见两门课相辅相成,缺一不可。自从两门课产生发展至今,各自都经历的作为一门新兴学科从不太完善到逐渐趋于成熟的过程。就各自目前的发展来看,都是正常的。近年来有不少学校的数学系在课程安排上把两门课先后排在一起上,也有的直接把它们合并成一门课叫作数学建模与实验。我们认为两门课的合并应该是有必要的,但一定不是简单地加法。有很多相应的问题需要考虑。首先是课时的分配问题。把两门课原有课时量简单相加肯定是不合适的,一方面是因为两个课原本就有重复,另一方面会造成课时太多,给师生带来一定的负担。因此需要在综合考虑两门课的有机融合的前提下,给出一个合理的课时量。其次是教学环境和设备的调配问题。两门课对上课的条件都有特殊的要求,数学建模课需要设计讨论环节,普通的教室往往不方便讨论;数学实验课最好是安排在机房,这样方便讲解和演示,也方便学生们随时上手编程实践。

如果有条件建设一个在功能上能够同时满足上述要求的实验室当然是最好,如果条件有限而不得不在不同的教室上课,那么前述的课时分配问题就再次凸显出来。第三是教材的融合问题。如果两门课合并成一门,显然就急需一本涵盖原来两门课的教学内容的教材。新教材的形成是一个严谨而复杂的过程,需要团队合作。经过教研讨论形成初稿,再通过一两个学期的适用来逐渐修改和完善。最重要的还是师资的配备,由于两门课各有侧重,原本上两门课往往不是同一位教师。然而从学生角度来看,合并后的一门课由两个老师分别穿插授课显然是不太合适的。所以需要原来的授课老师充实自己的知识储备,尽快适应新加内容的教学,并且尽快对新旧两部分内容进行融合,使之成为一体,才能使内容在讲授的过程中没有割裂感,这对教师是一个新的挑战。

通过以上的论述,我们认为数学建模和数学实验应该很好地融合在一起,这样不仅可以避免重复,提高教学效率,而且在培养学生学习的主动性,贯彻学以致用的主旨,锻炼发现和解决问题能力等方面,将起到更加促进的作用。

参考文献:

[1]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第四版)[M].高等教育出版社,20xx.

[2]萧树铁.数学实验(第二版)[M].高等教育出版社,20xx

[3]谭永基.对数学建模和数学实验课程的几点看法[J].大学数学,20xx.

数学建模大赛范文 第4篇

关键词:数学建模竞赛;SPSS软件;现状;兴趣点

一、引言

“大数据时代”的到来使得数据挖掘和数据分析成为一项热门的技术技能,而在数据分析的过程中一个重要的步骤就是建立一定的数学模型进行解释和分析,以便更加合理和科学地解释数据间的规律和关系。同时,数学建模竞赛技能的广泛应用,更是衔接时代技术潮流的需求,提高大学生的建模技能和知识储备,迎战“大数据”,使你我都成为“大数据时代”的弄潮儿。李琳提出了以SPSS语法模板替换技术为核心的医院数据分析应用方案[1],卢红霞[2]和贾燕[3]分别在其硕士论文中都用了数据处理相关软件对其收集到的数据进行处理分析并开展研究。为了提高对我校学生参加全国大学生数学建模竞赛现状的了解,通过对在校学生的问卷调查进行相关数据收集,用SPSS软件做数据处理分析,得到我校大学生对数学建模竞赛的了解与认可程度和兴趣点的相应数据,从而提出关于本校学生参加数学建模竞赛现状的一些改善对策,从而争取更多的学生参加竞赛并且促使数学建模竞赛的进一步发展。

二、问卷调查的方式与目的

本次调查利用“百度云”线上发放并回收有效问卷170份,利用SPSS软件对回收的问卷进行数据分析统计,从而得出数学建模在我校的发展现状。通过对问卷调查的分析进一步对我校数学建模的发展和教学提出相应的意见和建议,对于我校的数学建模建设具有一定的参考价值和意义。

三、问卷调查的数据处理和结论分析

1.本校各年级学生对数学建模竞赛的了解程度和关注情况。利用SPSS软件统计分析,我校学生对数学建模竞赛的整体认知情况不容乐观,关注程度和了解情况有待提高,多数学生对数学建模竞赛的了解程度不深,有待提高。从数据处理的结果可知:参与本次问卷调查的主要年级群体是2015级的低年级学生,约占。2015级的学生对于数学建模方面的知识接触较少,且本校数学建模的相关课程学习安排在大二下学期,由此导致不了解数学建模竞赛所占的比重较大。一年一度的数学建模竞赛是丰富学生的课外科技活动之一,学校应加强在低年级的宣传力度,扩大数学建模的影响力,使低年级学生对此有更深的了解,以便更好地培养出优秀的参赛选手。2.本校学生对数学建模的关注度与参赛意愿的影响因素分析。下面主要从三个方面分析本校学生对数学建模的关注度与参赛意愿的影响因素:(1)从学生对数学建模竞赛的了解程度与参赛意愿分析其影响因素。通过SPSS软件对问卷报告中的相关数据的处理与分析可以得到:我校学生对数学建模竞赛的了解程度不高,多数学生对其只了解一点。利用SPSS软件进一步统计分析结果显示,学生参加数学建模竞赛的意愿与对其了解程度密切相关,且了解程度越深,参赛的意愿越高。(2)从学生对数学建模竞赛的兴趣程度与参赛意愿分析其影响因素。根据数据处理分析可以得出:我校学生对数学建模竞赛的兴趣程度不高,且大家对数学建模的兴趣程度与参加数学建模竞赛的意愿是呈正相关的。今天的数学是通过数学建模的方式来解决各种实际问题,并融入到日常生活中,因此培养学生的数学建模兴趣至关重要[4]。(3)从学生对数学建模竞赛的了解程度与对数学建模协会组织活动的关注度分析其影响因素。通过学生对数学建模协会组织的活动的关注度和数学建模竞赛的了解程度做相关性检验,判断其是否存在显著相关性(统计结果见表1)。根据表1可知:我校学生对数学建模协会组织的活动的关注度与对全国大学生数学建模竞赛的了解程度呈现正相关水平。3.我校学生所认为的全国大学生数学建模竞赛的难易程度。从问卷调查的数据处理结果可以得到:参加过数学建模竞赛的学生与未参加过竞赛的学生对数学建模竞赛所认为的难易程度存在一定的区别。数据显示:的学生认为全国大学生数学建模竞赛较难,的学生认为全国大学生数学建模竞赛很难;的人认为数学建模竞赛较难,的学生认为数学建模竞赛很难。显然,学生普遍认为数学建模竞赛难度较高,有部分学生在选择参赛时就对此产生了恐惧。但是,参加过数学建模竞赛的学生所认为的难度值降低,反映出了建模竞赛并不像想象中的那么难,也从侧面反映了教学与宣传的不到位,因此有必要提高数学建模课程的教学力度以及数学建模竞赛的宣传程度。

四、我校数学建模竞赛现状暴露的主要问题及其对策

虽然我校的数学建模竞赛在各方面的支持和努力下取得了较好的成绩,但是从调查问卷的统计结果可以看出存在着一些困境。(1)学生对数学建模的了解程度和关注度并不高,整体认知情况不容乐观。对此,呼吁各级相关部门和领导对数学建模这一新生事物给予更多的关注与支持,加大宣传力度。建模协会应定期举办数学建模培训会,使大家对其有更深入的了解和关注。(2)数学建模竞赛作为学术性较强的竞赛形式出现在大家面前,具有一定的难度,致使部分学生对此并不感兴趣。培养当代大学生的建模思想至关重要,抓住学生的兴趣点,积极鼓励学生参赛,逐步引导形成学生自主学习、合作探究的学习方式;培养学生的创新精神和实践能力,提高学生运用数学知识分析问题和解决实际问题的能力,领悟数学科学研究的基本过程和方法,发现数学的实用价值[5]。

参考文献:

[1]李琳.基于SPSS软件的医院数据分析[J].医学信息学杂志,2015,36(5):35-38.

[2]卢红霞.基于医院信息系统的数据挖掘与分析[D].南京:东南大学,2013.

[3]贾燕.医院建筑能耗监测数据分析研究及软件模型设计[D].济南:山东建筑大学,2015.

[4]唐海军,朱维宗,李红梅.高中生数学模型思想学习状况的调查研究[J].成都师范学院学报,2014,30(5):120-124.

数学建模大赛范文 第5篇

通过对武汉2000-2012年相关数据进行线性回归预测,能够得到如下结论:

第一,由回归预测方程 可知,货物周转量与生产总值(GDP)呈正相关关系,具体表现为一单位的GDP增长,能够引起单位的货物周转量;同时由图2的曲线图可知,货物周转量存在明显的上升趋势。

第二,货物周转量是一个总体规模性指标,是从总量上反映物流需求。

这种方法比较概括,虽存在缺陷,但对物流需求的宏观把握,制定宏观物流发展战略还是颇具价值;同时,本文只研究了生产总值对货物周转量的影响,实际上,货物周围量的影响因素很多,比如宏观面上的经济政策,气候条件,微观层面上的运输距离以及货运总量等;另外,货物周转量只是代表物流需求的一个量,并不能完全代表物流需求,因而需要根据实际情况适实地对其加以修正。

数学建模大赛范文 第6篇

1引言

数学模型的难点在于建模的方法和思路,目前学术界已经有各种各样的建模方法,例如概率论方法、图论方法、微积分方法等,本文主要研究的是如何利用方程思想建立数学模型从而解决实际问题。实际生活中的很多问题都不是连续型的,例如人口数、商品价格等都是呈现离散型变化的趋势,碰到这种问题可以考虑采用差分方程或差分方程组的方式进行表示。有时候人们除了想要了解问题的起因和结果外还希望对中间的速度以及随时间变化的趋势进行探索,这个时候就要用到微分方程或微分方程组来进行表示。以上只是简单的举两个例子,其实方程的应用极为广泛,只要有关变化的问题都可以考虑利用方程的思想建立数学模型,例如常见的投资、军事等领域。利用方程思想建立的数学模型可以更为方便地观察到整个问题的动态变化过程,并且根据这一变化过程对未来的状况进行分析和预测,为决策的制定和方案的选择提供参考依据。利用方程建立数学模型时就想前文所说的那样,如果是离散型变化问题可以考虑采用差分思想建模,如果是连续型变化问题可以考虑采用常微分方程建立模型。对于它们建模的方式方法可以根据几个具体的实例说明。

2方程在数学建模中的应用举例

2.1常微分方程建模的应用举例

正如前文所述,常微分方程的思想重点是对那些过程描述的变量问题进行数学建模,从而解决实际的变化问题,这里举一个例子来说明。例1人口数量变化的逻辑斯蒂数学方程模型在18世纪的时候,很多学者都对人口的增长进行了研究,英国的学者马尔萨斯经过多年的研究统计发现,人口的净相对增长率是不变的,也就是说人口的净增长率和总人口数的比值是个常数,根据这一前提条件建立人口数量的变化模型,并且对这一模型进行分析研究,找出其存在的问题,并提出改进措施。解:假设开始的时间为t,时间的间隔为Δt,这样可以得出在Δt的时间内人口增长量为N(t+Δt)-N(t)=rN(t)Δt,由此可以得出以下式子。dN(t)dt=rN(t)N(t0)=N{0(1)对于这种一阶常微分方程可以采用分离变量法进行求解,最终解得N(t)=N0er(t-t0)而后将过去数据中的r、N0带入上述式子中就可以得出最后的结果。这个式子表明人口数量在自然增长的情况下是呈指数规律增长的,而且把这个公式对过去和未来的人口数量进行对比分析发现还是相当准确的,但是把这个模型用到几百年以后,就可以发现一些问题了,例如到2670年的时候,如果仍然根据这一模型,那么那个时候世界人口就会有3.6万亿,这已经大大的超过了地球可以承受的最大限度,所以这个模型是需要有前提的,前提就是地球上的资源对人口数量的限制。荷兰的生物学家韦尔侯斯特根据逻辑斯蒂数学方法和实际的调查统计引入了一个新的常数Nm,这个常数就是用来控制地球上所能承受的最大人口数,将这一常数融入逻辑斯蒂方程可以得出以下的式子。dN(t)dt=rN(t)(1-N(t)Nm)N(t0)=N{0(2)该方程解为N(t)=Nm1+NmN0e-r(t-t0)一个新的数学模型建立后,首先要做的就是验证它的正确性,经过研究发现在1930年之前的验证中还是比较吻合的,但是到了1930年之后,用这个模型求出的人口数量就与实际情况存在很大的误差,而且这一误差呈现越来越大的变化趋势。这就说明当初设定的人口极限发生了变化,这是由于随着科学技术的不断进步,人们可以利用的资源越来越多,导致人口极限也呈现变大的趋势。

2.2差分方程建模的应用举例

如前文所言,对于离散型问题可以采用差分方程的方法建立数学模型。例如以25岁为人类的生育年龄,就可以得出以下的数学模型。yk+1-yk=ryk(1-ykN),k=0,1,2,…即为yk+1=(r+1)yk[1-r(r+1)Nyk]其中r为固有增长率,N为最大容量,yk表示第k代的人口数量,若yk=N,则yk+1,yk+2,…=N,y*=N是平衡点。令xk=r(r+1)Nyk,记b=r+1。xk+1=bxk(1-xk)这个方程模型是一个非线性差分方程,在解决的过程中我们只需知道x0,就可以计算出xk。如果单纯的考虑平衡点,就会有下面的式子。x=f(x)=bx(1-x),则x*=rr+1=1-1bx因为f'(x*)=b(1-2x*)=2-b,当|f'(x*)|<1时稳定,当|f'(x*)|>1时不稳定。所以,当1<b<2或2<b<3时,xkk→仯仯仭∞x*.当b>3时,xk不稳定。2.3偏微分方程建模的应用举例在实际生活中如果有多个状态变量同时随时间不断的变化,那么这个时候就可以考虑采用偏微分方程的方法建立数学模型,还是以人口数量增长模型为例,根据前文分析已经知道建立的模型都是存在一定的局限性的,对于人类来说必须要将个体之间的区别考虑进去,尤其是年龄的限制,这时的人口数量增长模型就可以用以下的式子来表示。祊(t,r)祎+祊(t,r)祌=-μ(t,r)p(t,r)+φ(t,r)p(0,r)=p0(r);p(t,r0)=∫r2r1β(r,t)p(t,r)d{r其中,p(t,r)主要表示在t时候处于r岁的人口密度分布情况,μ(t,r)表示的r岁人口死亡率,φ(t,r)表示r岁人口的迁移率,β(r,t)表示r岁的人的生育率。除此之外,式子中的积分下限r1表示能够生育的最小岁数,r2表示能够生育的最大岁数。根据人口数量增长的篇微分方程可以看出实际生活中的人口数量与年龄分布、死亡率和出生率都有着密不可分的关系,这与客观事实正好相吻合,所以这一个人口增长模型能够更为准确地反应人口的增长趋势。当然如果把微分方程中的年龄当做一个固定的值,那么就由偏微分方程转化成了常微分方程。另外如果令μ(t,r)=-r,p(t,r)=N(t),N(0)=N0,φ=rN2(t)/Nm,那么上述偏微分方程就变成了Verhulst模型。偏微分方程在实际生活中的应用也相当广泛,物理学、生态学等多个领域的问题都可以通过建立偏微分方程来求解。

3结束语

上世纪六七十年代,数学建模进入一些西方大学,紧随其后,八十年代它进入中国的部分高校课堂。把方程式引入到数学建模中是数学建模更具体和更实际的应用,方程式的空间性和抽象性决定了它需要借助数学建模来更直观和更立体地展示自己。20多年的本土适应和自身完善使绝大多数本科院校和许多专科学校都开设了各种形式的数学建模课程、讲座和竞赛。方程在数学建模中的思想和应用对于数学课堂效果本身和培养学生的动手和操作能力均有重要意义:一方面,它利于激励学生学习方程的积极性,培养学生建立数学模型的创造性和行动性;另一方面,它有效推动数学教学体系、教学内容和方法的改革,为培养学生利用数学方法分析、解决实际问题的能力开辟了一条有效的途径。

数学建模大赛范文 第7篇

数学建模是将实际生活与数学相结合的有效途径和方法。学生在创建数学模型的过程中,其思维方式也得到了锻炼。小学阶段的教学,其数学模型的构建应当以儿童文化观为基础,其目的主要是培养儿童的建模思想,这也是提升小学生学习数学积极性,提升课堂文化气息的有效方法和途径。

文章以数学建模课程为载体,以培养学生创新能力为核心,从完善课程教学体系入手,将数学建模培养创新能力贯穿在教学的全过程,探索课程教学模式对培养创新人才的新措施。

课程是高校教育教学活动的载体,是学生掌握理论基础知识和提高综合运用知识能力的重要渠道,学生创新能力的形成必定要落实在课程教学活动的全过程中。“数学建模”是一门理论与实践紧密结合的数学基础课程,课程的许多案例来源于实际生活,其学习过程让学生体验了数学与实际问题的紧密联系。数学建模课程从教学理念及教学方法上有别于传统的数学课程,它是将培养学生的创新实践能力作为主要任务,利用课程体系完成创新能力的培养。由于课程教学内容系统性差,建模方法涉及多个数学分支,课程结束后还存在着学生面对实际问题无从下手解决的现象。通过深入研究课程教学体系,将传授知识和实践指导有机结合,实施以数学建模课程教学为核心,以竞赛和创新实验为平台的新课程教学模式。

数学建模大赛范文 第8篇

第一,转变教学理念。改变传统教学思想与教育方式,提高学生建模的积极性,增强学生对建模方式的认同。教师不能只是单一的讲解理论知识,还需要引导学生亲自体验,从互动的教学过程中,理解建模思想的重要性。

第二,在生活问题中应用建模思想。其实,很多日常生活中的很多例子,都是可以解决课堂上的问题的。数学是来源于生活的。作为教师,应该主动引领学生参与实践活动,将课本的知识尽量与日常问题联系到一起,发动学生主动用建模思想解决问题,提高创新能力,从不同的角度,以不同的方式提高解决问题的能力。例如,学校要组织元旦晚会,需要学生去采购必需品。超市有多种打折的方式,这时候教师就可以引导学生使用建模思想,要求去学生以模型来分析各种打折方式的优缺点,并选择最优惠的方式买到最优质的晚会用品。这样学生才会发现建模的乐趣,并了解如何在生活案例中应用建模思想。

第三,不断巩固和提高建模应用。数学建模思想融入生活实践不是一蹴而就的,而是一个不断实践、循序渐进的过程。人们也不能为了应用建模思想而将日常生活生拉硬套。教师也应该尽可能多地搜集生活中的案例,将建模思想与生活实践更灵活地联系在一起。不断地由浅入深,将建模思想牢牢地印在学生的脑海中。并根据每个学生的独特性,不断开发学生的创新潜力和发散思维能力,提高逻辑思维能力和空间想象力,在实践中巩固深化建模思想。五、结束语综上所述,将建模思想融入高等数学教学中,能显著提高课堂教学质量和学生解决问题的能力,因此教师应从整体上把握高数的教学体系,让学生逐步建立建模思维,不断深化和巩固用建模思想解决问题的能力。只有这样,融入数学建模思想的高等数学的教学效果才会起到应有的作用。

数学建模大赛范文 第9篇

1.教师要具备数学建模思想意识

在对高等数学进行教学的过程中,培养学生运用数学建模思想,首先教师要具备足够的数学建模意识。教师在进行高等数学教学之前,首先,要对所讲数学内容的相关实例进行查找,有意识的实现高等数学内容和各个不同领域之间的联系;其次,教师要实现高等数学教学内容与教学要求的转变,及时的更新自身的教学观念和教学思想。例如,教师细心发现现实生活中的小事,然后运用这些小事建造相应的数学模型,这样不仅有利于营造活跃的课堂环境,而且还有利于激发学生的学习兴趣。

2.实现数学建模思想和高等数学教材的互相结合

3.理清高等数学名词的概念

高等数学中的数学概念是根据实际需要出现的,所以在数学的教学中,教师要引起从实际问题中提取数学概念的整个过程,对学生应用数学的兴趣进行培养。例如在高等数学

教材中,导数和定积分是其中的比较重要的概念,因此,教师在进行教学时,要引导学生理清这两个的概念。比如导数概念是由几何曲线中的切线斜率引导出来的,定积分的概念是由局部取近似值引出的,将常量转变为变量。

4.加强数学应用问题的培养

高等数学中,主要有以下几种应用问题:

(1)最值问题

在高等数学教材中,最值问题是导数应用中最重要的问题。教师在教学过程中通过对最值问题的解题步骤进行归纳,能够有效地将数学建模的基本思想进行反映。因此,在对这部分内容进行教学时,要增加例题,加大学生的练习,开拓学生的思维,让学生熟练掌握最值问题的解决办法。

(2)微分方程

在微分方程的教学中运用数学建模思想,能够有效地解决实际问题。微分方程所构建的数学模型不具有通用的规则。首先,要确定方程中的变量,对变量和变化率、微元之间的关系进行分析,然后运用相关的物理理论、化学理论或者工程学理论对其进行实验,运用所得出的定理、规律来构建微分方程;其次,对其进行求解和验证结果。微分方程的概念主要从实际引入,坚持由浅入深的原则,来对现实问题进行解决。例如,在对学生讲解外有引力定律时,让学生对万有引力的提出、猜想进行探究,了解到在其发展的整个过程中,数学发挥着十分重要的作用。

(3)定积分

微元法思想用途比较广泛,其主要以定积分概念为基础,在数学中渗入定积分概念,让学生对定积分概念的意义进行分析和了解,这样有利于在对实际问题进行解决时,树立“欲积先分”意识,意识到运用定积分是解决微元实际问题的重要方法。教师在布置作业题时,要增加该问题的实例。

数学建模大赛范文 第10篇

物流需求预测,就是利用所能涉及到的历史资料和市场信息,利用一定的经验判断、技术方法和预测模型,对未来的物流需求状况进行科学的分析、估算和推断。物流需求预测的目的主要是确定物流服务供应系统所需的能力,同时为其建设规模提供数据方面的依据。

物流需求预测的意义在于指导和调节人们的物流管理活动,从而能够采取适当的策略和措施,以谋求最大的利益。其作用主要体现在:

(一)物流需求预测是是物流管理的必要环节

对物流发展中的各个因素实施控制是物流企业进行规划和经营的前提,而这种控制需要依靠预测来未完成。因此,物流需求预测是物流管理的必要环节,一切的管理活动必须从对信息的分析和预测开始。

(二)物流需求预测能够改善物流管理

物流管理活动中,若能预测了解和把握市场需求的未来变化,那么相关企业就能够采取有效的战略。可以说,物流需求预测是物流管理的重要手段。

(三)物流需求预测能够为物流发展规划和管理经营决策提供重要的科学依据

物流需求预测可以描绘出市场需求的变动趋势,从而推测出物流发展需求的趋势,并进行比较系统的全面的分析和预见,以避免决策的片面性的局限性。

数学建模大赛范文 第11篇

【关键词】数学建模;竞赛;创新能力培养

1前言

全国研究生数学建模竞赛主要目的在于激发研究生群体的创新能力和学习兴趣,提高研究生建立数学模型和运用计算机解决实际问题的综合能力。通过建模竞赛,使得参赛学生拓宽知识面,培养创新精神和团队合作意识,促进研究生中优秀人才的脱颖而出、迅速成长,同时更加能够推动研究生教育改革,增进各高校之间及高校、研究所与企业之间的交流与合作。研究生数学建模竞赛自举办之日起就得到了全国大部分高校的积极响应,其规模和影响力巨大,在广大研究生中打下了扎实的基础。

2数学建模竞赛有助于研究生创新能力的培养

如何借助研究生数学建模竞赛进一步促进研究生数学教学改革,带动学风建设,推动创新人才培养,需要不断探索与实践,也是数学建模工作的重中之重。针对西北民族大学研究生的实际情况,我们细化建模的每一步工作,大致从建模准备、建模过程、建模经验总结等方面进行研究生创新能力强化培养。

2.1建模准备工作对研究生创新能力的培养

2.1.1做好赛前建模培训培训分为两个阶段:第一阶段为强化基础阶段,通过教师讲解与课下学生自学的方式,使学生掌握数学建模的基本方法和应用软件求解模型的基本技能。第二个阶段为案例分析与实战训练阶段。通过对历年具有代表性的真题、优秀论文的分析与点评,让学生领会建模的思想、方法与步骤,掌握建模论文的写作方法与技巧。2.1.2组织校内建模竞赛校内数学建模竞赛不仅是检验研究生运用数学建模方法解决实际问题的综合能力的平台,而且还是选拔全国研究生数学建模竞赛参赛队的资格赛。在参加竞赛时,我们鼓励参赛队自主选择参赛题目而不加干预,自主制定解题方案而不参与具体指导,为创新思维创造了自由的学术氛围。2.1.3查缺补漏教学方面:通过校内建模竞赛,指导教师应总结出学生的进步与欠缺,根据建模过程中的典型问题再次进行讲解,然后完成自己的模型;而教师团队要对所有同学犯的重点错误进行总结,让成功与失败的同学共同探讨交流经验,督促学生有则改之无则加勉。指导老师则要求有更深厚的建模专业知识和软件操作能力。管理方面:竞赛的组织策划、教学培训等方面要再次制定更加有效的方案,把数学建模竞赛和数学建模教育结合起来,在日常教学中逐渐渗入建模思想和方法,使得学生与教师、建模与课堂能够有效的衔接,形成一种模式。同时设有专项经费保障。

2.2建模比赛过程对研究生创新能力的培养

研究生数学建模竞赛的题目都是开放且有选择的。大多数学模型问题并非像考试题目那么具体,给出的仅仅是某些数据,需要参赛者从大量的数据中找出问题,建立适合于一般问题的模型,这就要求研究生有提出问题的能力。2.2.1建模前准备在拿到题目要确定选题之前,参赛选手需要去图书馆借阅相关书籍,或是到互联网查阅有关知识。在这个过程中,学生的知识在不断地得到扩充,不断地融合,为培养学生的自学能力以及使用文献资料的能力创设了良好的环境。建模前的准备过程是参赛队员对知识深入理解的过程,是对知识结构的优化过程,也是知识创新的培养过程。2.2.2模型的假设与建立根据准备好相关知识确定选题后,接下来就是根据所选题目建立数学模型。第一步是对选题进行模型假设。这个过程需要参赛队员根据题目所示的现实问题看到其本质,通过形象思维来简化问题,最后做出合理的想象与假设,从而实现用数学语言来表达所要解决的问题的目的。数学建模的选题一般是来源于工业、农业、工程技术和管理科学等方面,经过适当的加工后形成的实际问题。在这个过程中学生面对的往往是一个从未接触过的问题,所以必须要拓宽思路,大胆想象,针对具体问题具体分析,大胆地做出假设,充分发挥创造力和想象力。假设后进行模型的建立,建立过程往往需要运用所学的所有知识,通过自己的思维和想象选择恰当的方法并加以改造,使得建立的模型更具实用性。这是理论联系实际的最好的实践。2.2.3模型的求解与检验模型建立后,接着就是对所建模型进行求解。这个过程大多需要参赛选手运用相关的数学软件进行求解,一般情况下大致为Matlab、SPSS、Lingo等。这就促使参赛选手学习更多的计算机编程的知识。参赛选手通过编写程序,运行程序、根据运行结果对相应程序进行调试和修改,最终得出的程序就可求解所建立的模型。建模的整个过程中,参赛选手不仅需要综合以前所学过的所以知识,而且还学习了更多的编程知识,拓宽了知识面,也加深了知识的深度。通过竞赛把理论知识应用到实际中去,充分体会数学的魅力所在。“一次比赛,终身受益”是许多参赛同学的共同感受。建模比赛重要的不是成绩,而是在整个过程中学到了什么,这是数学建模竞赛对研究生创新能力的培养的最重要的作用。

2.3建模后期延拓对研究生创新能力的培养

经历过数学建模竞赛后,学生提高了充分运用所学知识的能力,提高了计算机编程能力,提高了面对未知提问发挥创造力、洞察力及解决的逻辑推理的能力,培养了合作精神和交流能力,培养了规范的数学用语的表达能力,培养了正确的数学思想和数学观,培养了对数学能力。更重要的,锻炼了学生的交流能力,培养了学生团队合作的意识。建模过程是艰难而枯燥的,参赛队员只有保持乐观的心态,积极奋发,知难而进,才能取得成功。这种精神更是人生不可多得的财富。

3结语

数学教育家萧树铁先生曾经说过:“全国大学生数学建模竞赛活动是以数学应用为突破点,以竞赛为动力,为高等院校教学改革提供一个契机和先导”。而全国研究生数学建模竞赛亦然。研究生数学建模竞赛活动不仅锻炼了参赛队员运用理论知识联系解决实际问题的能力,让学生拓展了自己的思维和知识面,增强了团队意识和交流能力,而且是发现学生潜在能力和兴趣的极佳的方式,更重要的是,也使培训老师提升了自己的教研水平。总之,研究生数学建模竞赛是有利的“助推器”,学生应积极参与到其中,学校学院层面应大力鼓励和支持。

参考文献:

[1]李乔祥.论数学建模竞赛对提高学生综合素质的作用[J].高等理科教育,2004,53(1):60~63.

数学建模大赛范文 第12篇

为培养同学们对数学建模的兴趣,营造浓厚的学术氛围,5月7日,信息科学与工程学院在XX校区C区451教室举办数学建模大赛宣讲会。张XX教授应邀为我院学子做了数学建模大赛动员,宣讲会由20xx级辅导员石XX主持,20xx级、20xx级部分同学到场聆听学习。

张老师首先对数学建模大赛(CUMCM)做了简介,强调了大赛在个人能力培养与未来发展等方面的重要作用。张老师结合自己近几年作为指导老师所积累的经验,对数学建模的过程、应用、预备知识以及论文撰写做了一一介绍。她讲到,数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并_解决_实际问题的一种强有力的数学手段,主要考察参赛队员之间的团结协作能力与快速了解和掌握新知识的技能。

在备赛中,首先要补充自己欠缺的数学知识,例如数理统计、最优化、图论、微分方程等;对SPSS等软件的熟练应用也能使参赛者在建立数学模型过程中如虎添翼。张老师还向大家传授了写论文的步骤及诀窍,并结合近年来的试题简要介绍了模型建立的基本思路。最后,张老师高度评价了近年来我院数学建模大赛取得的优秀成绩,希望大家积极参与,提高自身的编程能力与数学能力,培养创新意识和创造能力,并对在座同学寄予厚望。宣讲会在同学们热烈的掌声中结束。

石老师对宣讲会作了总结,她表示,学院领导老师对本次数学建模大赛给予高度重视和大力支持,为参赛队员提供丰富的学习资源和雄厚的师资力量。希望同学们利用此次良好的平台,积极准备,深入学习数学建模知识,争取在比赛中取得优异成绩。

全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛。信息科学与工程学院在往年比赛中层获多项国家级、省级奖项,此次宣讲会使我院学子对数学建模大赛有了更深入的了解,向同学们介绍了科学系统的学习方法,为全面备战竞赛奠定了基础。

数学建模大赛范文 第13篇

摘要:

层次分析法是美国学者于20世纪70年代提出了以定性与定量相结合,系统化、层次化分析解决问题的方法,简称AHP。传统的层次分析法算法具有构造判断矩阵不容易、计算繁多重复且易出错、一致性调整比较麻烦等缺点。本文利用微软的Excel电子表格的强大的函数运算功能,设置了简明易懂的计算表格和步骤,使得判断矩阵的构造、层次单排序和层次总排序的计算以及一致性检验和检验之后对判断矩阵的调整变得十分简单。

关键词:

Excel 模型 层次分析法

一、层次分析法的基本原理

层次分析法是解决定性事件定量化或定性与定量相结合问题的有力决策分析方法。它主要是将人们的思维过程层次化、,逐层比较其间的相关因素并逐层检验比较结果是否合理,从而为分析决策提供较具说服力的定量依据。层次分析法不仅可用于确定评价指标体系的权重,而且还可用于直接评价决策问题,对研究对象排序,实施评价排序的评价内容。

用AHP分析问题大体要经过以下七个步骤:

(1)建立层次结构模型;

首先要将所包含的因素分组,每一组作为一个层次,按照最高层、若干有关的.中间层和最低层的形式排列起来。对于决策问题,通常可以将其划分成层次结构模型,如图1所示。

其中,最高层:表示解决问题的目的,即应用AHP所要达到的目标。

中间层:它表示采用某种措施和政策来实现预定目标所涉及的中间环节,一般又分为策略层、约束层、准则层等。

最低层:表示解决问题的措施或政策(即方案)。

(2)构造判断矩阵;

设有某层有n个元素,X={Xx1,x2,x3……xn}要比较它们对上一层某一准则(或目标)的影响程度,确定在该层中相对于某一准则所占的比重。(即把n个因素对上层某一目标的影响程度排序。上述比较是两两因素之间进行的比较,比较时取1~9尺度。

用 表示第i个因素相对于第j个因素的比较结果,则

A则称为成对比较矩阵

比较尺度:(1~9尺度的含义)

如果数值为2,4,6,8表示第i个因素相对于第j个因素的影响介于上述两个相邻等级之间。

倒数:若j因素和i因素比较,得到的判断值为

(3)用和积法或方根法等求得特征向量 W(向量 W 的分量 Wi 即为层次单排序)并计算最大特征根λmax;

(4)计算一致性指标 CI、RI、CR 并判断是否具有满意的一致性。其中RI是

平均随机一致性指标 RI 的数值:

矩阵阶数34567891011

CR=CI/RI,一般地当一致性比率CR<时,认为A的不一致程度在容许范围之内,可用其归一化特征向量作为权向量,否则要重新构造成对比较矩阵,对A加以调整。

(5)层次总排序,如表1所示。

(6)层次总排序一致性检验,如前所述。

(7)根据需要进行调整 对于层次单排序结果和层次总排序结果,只要符合满意一致性即随机一致性比例 CR≤ 就可以结束计算并认同排序结果,否则就要返回调整不符合一致性的判断矩阵。

二、层次分析法 Excel 模型设计过程

案例:某人欲到苏州、杭州、桂林三地旅游,选择要考虑的因素包括四个方面:景色、费用、居住和饮食,用层次分析法选一个适合自己情况的旅游点。

⒈根据题意可以建立层次结构模型如图1所示。

⒉Excel实现过程

⑴将准则层的各因素对目标层的影响两两比较结果输入Excel表格中,进行单排序及一致性检验如图2所示。 其中:F4=PRODUCT(B4:E4),表示B4、C4、D4、E4各单元格连乘,复制公式至F7单元格。 G4=POWER(F4,1/4),表示将F4单元格的值开4次方,复制公式至G7单元格 G8=SUM(G4:G7),表示求和 H4=G4/$G$8,复制公式至H7单元格 I4= B4*H$4+C4*H$5+D4*H$6+E4*H$7,复制公式至I7单元格 J4= I4/H4 λmax= AVERAGE(J4:J7)。 CI=(J8-4)/(4-1),CR=CI/;,即通过一致性检验。

⑵按同样的方法分别计算出方案层对景色、费用、居住、饮食的判断矩阵及一致性检验,如图3所示。

⑶层次总排序,由于苏州数值最高,故选择的旅游地为苏州,如图4所示。 其中:C44=K14,G44=$C$43*C44,H48={SUM($C$43:$F$43*C48:F48)},注意:这是一个数组函数需按ctrl+shift+enter三键确定。

三、基于Excel的层次分析法模型设计的优势

(1)层次分析法 Excel 算法以广泛使用的办公软件 Excel 作为运算平台,无需掌握深奥的计算机专业知识和术语,有很好的推广应用基础。

(2)层次分析法 Excel算法的所有计算结果和数据均保留最高位数的精确度,可以不在任何环节进行四舍五入,当然也可以根据需要设置小数位,从而最大限度地减少了误差。

(3)层次分析法 Excel 算法的计算步骤设计成环环相扣、步步跟踪,步骤设计完毕后,可以按需要填充或变更,其余数据和结果均可以在填充或变更判断矩阵之后立即得出,使得整个运算过程简捷、轻松。另外,相似的矩阵区和计算区可以通过复制完成,只需改动少量单元格。

(4)层次分析法 Excel 算法将一致性检验也同时计算出来,决策者和判断者可以即时知道自己的判断是否具有满意的一致性并可以随时和简单地进行调整直到符合满意一致性。

(5)如果一致性指标不能令人满意,用本方法可以比较容易地实现对判断矩阵的调整,可以实现对判断的“微调” ,使得逼近最大程度的“满意一致性”甚至“完全一致性”而又不必进行繁重运算成为可能。

数学建模大赛范文 第14篇

近年来,随着教学改革的不断深化,在大学中开展数学建模竞赛受到了越来越多的关注,数学建模能把现实生活中复杂的问题转化为简单的数学模型,并对其进行较好的解决。本文主要就数学建模活动开展的重要性及数学建模中创新意识培养现状进行分析,然后结合实际对数学建模中创新意识培养的策略进行详细探究。

一、引言

数学建模主要是针对现实世界的特定对象进行的研究,或有着特定的目的,然后对问题做出简化假设,把现实问题用数学的语言进行表达,采用特定的数学模型对问题进行解决,最后对模型进行检验,判别模型的适用性。由于数学建模的题目是一个多学科交叉的问题,不仅要求学生了解该问题之前的研究,而且要在之前的研究上进行创新,可见,创新意识在数学建模中起着非常重要的作用。

二、数学建模活动开展的重要性及数学建模中创新意识培养现状

(一)数学建模活动开展的重要性分析

数学建模活动的开展有着积极作用,对学生的创新意识能力培养有很大的益处。对于数学建模并没有标准模式,即便是同一问题的研究也有着多样的思路方法,通过数学建模能对学生的视野加以拓展,对学生的创新意识培养有着积极作用。不仅如此,也能对学生的自学能力和思维能力以及学生间的合作精神等方面进行有效的培养。数学建模对学生的专业知识综合性的应用能力提升也有着积极促进作用,数学建模能够在诸多的科技领域得到有效应用[1]。学生能够根据自身的专业,通过数学建模来解决实际问题,这能让学生的综合知识运用能力得到有效提升。

(二)数学建模中创新意识培养的现状分析

从现阶段数学建模创新意识培养的实际情况来看,在诸多层面还存在问题有待解决。这些问题主要体现在教学的观念上还有待进一步更新。在以往的教学过程中,教师在公式的推导以及定理的证明方面比较重视,这对学生求知欲的激发以及创新意识的培养有着诸多不利。很显然这一教学方式与当前的教学发展要求是不适应的。还有是教师在科研意识以及创造能力方面也有待进一步提升,创造性是教师能力的重要内容。在近些年的数学建模课程教学过程中,一些问题还没有现成的经验,面对新的问题教师不能及时地解决。

从学生层面来说,也有着诸多问题存在,主要是思维品质有待进一步加强。要培养学生的数学建模创新意识,就需要培养学生良好的思维品质,如顽强的毅力、稳定的情感、强烈的求知欲等。但是从实际情况来看,学生在这些方面还没有鲜明的呈现,在面对数学问题的时候常常是没有自信,对数学问题的核心思想没有得到深入的了解,这样就使得学生的创新意识培养有着很大的难度[2]。

再有,学生在实际问题的数学转化能力方面相对比较差。数学建模在形式上是多样化的,具体的问题能够通过多样化的方式来进行思考解决,但是学生在面对实际问题的时候,往往缺乏将实际问题转化为数学问题的能力。这就导致在创新意识的培养方面也存在诸多困境。

三、数学建模中创新意识培养的优化策略探究

数学建模中创新意识的培养要从多方面加强重视,首先要能将数学建模教学和当前教材紧密地结合,教师要学会在各教学章节引入数学模型。例如:在对立体几何讲授过程中,要能够将正方体模型以及长方体模型加以引入,这样对实际问题的解决就比较容易,在教学的潜移默化作用下,学生也能逐渐地对建模的应用方法进行领悟,这对学生数学建模兴趣的培养也有着积极的促进作用。

对学生的创新意识培养要鼓励学生大胆地想象,对学生的知觉思维加以培养,这一思维的培养是在长期实践中不断积累经验以及知识,从而产生比较富有创造性的思路,这也是认识上质的飞越[3]。教师对学生别出心裁的想象要能进行鼓励,例如在学习导数的时候,就能将物理中的瞬时速度公式在数学建模教学中加以引入,这样就能让学生有比较独特的见解和思考方法,对学生的创新思维意识培养有着积极作用。

数学建模中的创新意识培养要能引导创新,对学生的思维能力加强培养。教师在教学中的例题选择以及设计过程中,要和实际相结合,加强一题多练训练,对公式的原理引导以及变换和延伸等方面的能力要有效加强,将相似性以及相反性的问题进行延伸,这样对学生的创造性思维的培养就有着积极促进作用。

再有是要构建数学建模的意识,对学生的转换能力要加强培养,数学建模就是将实际问题通过数学语言转换成数学问题。在这一方面的能力培养上要充分重视,使学生的思维品质灵活性以及开发智能等方面得到有效培养,有效提升学生解决实际问题的能力,从而也对学生独立思考的能力进行积极有效的培养[4]。

四、结语

总而言之,对于数学建模中的创新意识培养,要紧密地把理论和实际相结合,并要充分重视学生的个性化发展,对学生的奇思妙想要给予肯定和鼓励,这些都对学生的创新意识培养有着重要作用。数学建模为培养大学生的创新意识提供了良好的平台,相信随着大学生数学建模活动的开展和教学方法的改进,将有利于提高我国大学生的创新能力,为国家提供更多的优质人才。

数学建模大赛范文 第15篇

第一,能够激发学生学习高数的兴趣。建模思想实际上是使用数学语言来对生活中的实际现象进行描述的过程。把建模思想应用到高等数学的学习中,能够让学生们在日常生活中理解数学的实际应用状况与解决日常生活问题的方便性,让学生们了解到高数并不只是一门课程,而是整个日常生活的基础。例如,在讲解微分方程时,可以引入一些历史上的一些著名问题,如以Vanmeegren伪造名画案为代表的赝品鉴定问题、预报人口增长的Malthus模型与Logistic模型等。 这样,才能激发出学生对高等数学的兴趣,并积极投入高等数学的学习中来。

第二,能够提高学生的数学素质。社会的高速发展不断要求学生向更全面、更高素质的方向发展。这就要求学生不仅要懂得专业知识,还要能够将专业知识运用到实际生活中,拥有解决问题的头脑和实际操作的技能。这些其实都可以通过建模思想在高等数学课堂中实现。高等数学的包容性、逻辑性都很强。将建模思想融入高等数学的教学中,既能提高学生的数学素质,还能锻炼学生综合分析问题,解决问题的能力。通过理论与生活实践相结合,达到社会发展的要求,提高自身的社会竞争力。

第三,能够培养学生的综合创新能力。“万众创新”不仅仅是一个口号,而应该是现代大学生应该具备的一种能力。将数学建模思想融入高等数学教学中,能让大学生从实际生活出发,多方位、多角度考虑问题,提高学生的创新能力。学生的潜力是可以在多次的建模活动中挖掘出来的。因此教师应多组织建模活动,让学生从实际生活中组建材料,不断创新思维,找到解决问题的方式与方法。

数学建模大赛范文 第16篇

1.数学建模竞赛有利于学生创新思维的培养。数学建模是对现实问题进行合理假设,适当简化,借助数学知识对实际问题进行科学化处理的过程。数学建模竞赛的选题都是源于真实的,受社会关注的热点问题[2]。例如:小区开放对道路通行的影响(2016年赛题),2010上海世博会影响力的定量评估(2010年赛题),题目有着明确的背景和要求,鼓励参赛者选择不同的角度和指标来说明问题,整个数学建模的过程力求合理,鼓励创新,没有标准答案,没有固定方法,没有指定参考书,甚至没有现成数学工具,这就要求学生在具备一定基本知识的基础上,独立的思考,相互讨论,反复推敲,最后形成一个好的解决方案,参赛作品好坏的评判标准是模型的思路和方法的合理性、创新性,模型结论的科学性。同一个实际问题从不同的侧面、角度去思考或用不同的数学知识去解决就会得到不尽相同的数学模型。数学建模竞赛不仅是培养和提高学生创新能力和综合素质的新途径,也是将数学理论知识广泛应用于各科学领域和经济领域的有效切入点和生长点。

2.数学建模竞赛有利于促进学生知识结构的完善。高校的理工科专业都开设很多基础数学课,例如:高等数学、线性代数、概率统计、运筹学、微分方程等,目前这些课程基本上还是理论教学,主要以考试、考研为主要目标。由于缺少实际问题的应用,知识点相对分散,很多学生不知道学了有什么用,怎么用。那么如何将所学的基础知识高效的立体组装起来,并有针对性拓展和延伸,是一个重要的研究课题[3]。实践表明:数学建模竞赛对于促进大学生知识结构完善是一个极好的载体。例如在解决2009年赛题———眼科病床的合理安排的问题时,学生不仅要借助数理统计方法,找到医院安排不同疾病手术时间的不合理性,还要结合运筹学给出新的病床安排方案,并结合实际情况评估新方案合理性;2014年赛题嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略,参赛学生首先根据受力分析和数据,判断出可能的变轨位置,再结合微分方程和控制论构建模型,并借助计算机软件求解,找到较好的轨道设计方案。整个数学建模过程中,参赛学生将所学分散的数学知识点拼装集成化,在知识体系上,数学建模实现了知识性、实践性、创造性、综合性、应用性为一体的过程;在知识结构上,数学建模实现了学生知识结构从单一型、集中型向复合型的转变。

3.数学建模竞赛有利于培养学生的团队协作精神,提高沟通能力。现代社会竞争日趋激烈,具备良好的团队协作和沟通能力的优秀人才越来越受到社会的青睐。数学建模竞赛也需要三个队员组成一个团队,因为要在规定的时间内完成确定选题,分析问题、建立模型、求解模型,结果分析,单靠一个人是很难完成的,这就必须要由团队成员之间相互尊重、相互信任、互补互助,并且发挥团队协作精神,才能让团队的工作效率发挥到最大。同时,数学建模作为一种创造性脑力活动,不仅要求团队成员之间学会倾听别人意见,还要善于提出自己的想法和见解,并清晰、准确地表达出来。团队成员间良好的沟通能力,不仅可激发团队成员的竞赛热情和动力,还可以形成更加默契、紧密的关系,从而使竞赛团队效益达到最大化。

二、依托数学建模竞赛,提升大学生创新实践能力的对策

1.以数学建模竞赛为抓手,构建分层的数学建模教学体系,拓宽学生受益面。不同专业和年级学生的学习基础、学习能力和培养的侧重点都存在较大差异,构建数学建模层次化教学课程体系有利于增强学生学习和使用数学的兴趣,让更多的学生了解数学建模以及竞赛,通过自己动手解决实际问题,更加真切感觉到数学的应用价值,切实增强数学的影响力,扩大学生的受益面。南京邮电大学、华南农业大学、重庆大学和南京理工大学等高校这些方面相关工作和经验值得借鉴。因此,构建数学建模分层课程体系,在课程内容设置上,结合专业特色,有针对性设置教学方案和内容,逐步完善具有不同专业特色的数学建模教材,讲义和数据库、并保持定期更新,不断深入推进创新教学理念[4];在课程时间的安排上,遵循循序渐进的基本思路,一、二年级大学生开设数学建模选修课,介绍数学建模的基本理论和一些基本建模方法,三年级、四年级和研究生阶段开设创新性数学实验课程,重点训练学生应用数学知识解决实际问题的动手能力,并通过参加建模培训、数学建模竞赛以及课外科研活动,培养学生学习解决实际问题的能力;在课程目标的定位上,数学建模有别于其他的数学课程,集中体现在数学的应用、实践与创新,因此,数学建模不仅是一门课程,同时也是一门集成各种技术来解决实际问题的工具[6]。

2.以数学建模竞赛为载体,搭建横纵向科技服务平台,扩大数学建模影响力。数学建模竞赛的理念是“一次参赛,终身受益”,这就要求数学建模活动要立足高远,不断向纵深推进与发展,将数学建模应用融入服务国计民生。因此,选择优秀本科学生、研究生和毕业生,结合大学生创新创业计划,科研课题以及企事业单位关注的问题等,让他们自己动手去调查数据,查阅相关建模问题的文献资料,建立数学模型,借助软件进行模型求解,最后独立撰写出建模科技论文或决策咨询报告。全程参与“课外实习与科技活动”的方式,不仅实现了因需施教、因材施教的目标,还搭建了连接企业和学生的桥梁,不仅让大学生创新创业落到实处,为企事业单位提供了智力支撑,真正实现所学知识服务社会。

3.以数学建模竞赛为平台,加强教师的队伍建设,提升教师教育教学能力。数学建模授课和指导教师的教育教学能力直接影响着学生的创新能力。教育教学能力是指教师从事教学活动、完成教学任务、指导学生学习所需要的各种能力和素质的总和。数学建模的教学与传统数学教学相比,对教师的动手能力、教学内容驾驭能力、教学研究和创新能力等有较高的要求,因此,数学建模指导教师可以通过自主研修,网络研修,参与集体备课、听评课、教学研讨等方式提高自身业务水平,同时积极参与赛区、全国组织的学习和培训,加强交流,开阔视野,不断地提高自我认知、认识水平。只有建成一支高素质、实力雄厚、结构合理、富有创新能力和协作精神的学科梯队,数学建模整体水平才能有较大提升,才能适应数学建模发展的现实需要,切实有利于学生创新实践能力的提高[6,7]。

三、我校数学建模教学和竞赛改革的实践

1.构建模块化教学体系。针对我校轻工特色,结合专业培养需求,构建模块化教学体系。针对食品、生工、医药、化工和轻化等实验科学为主的专业,重点将实验设计、数据处理、数据分析和预测分析等内容模块化;针对数学基础较好的物联网、计算机、信息计算和自动化等专业,构建微分方程,运筹优化和控制论等内容模块化;偏于社科类的管理、会计、金融和国贸等专业,重点将概率模型、优化等内容模块化。再结合数学建模竞赛和大学生创新创业计划,构建“专业基础模块+知识拓展模块+竞赛需求模块+科研论文写作模块”的实践教学体系。

数学建模大赛范文 第17篇

数学建模是对实际问题本质属性进行抽象而又简洁刻划的数学符号、数学式子、程序或图形,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。而应用各种知识从实际问题中抽象、提炼出数学模型的过程,我们称之为数学建模。它的灵魂是数学的运用,它就象阵阵微风,不断地将数学的种子吹撒在时间和空间的每一个角落,从而让数学之花处处绽放。

高中数学课程新标准要求把数学文化内容与各模块的内容有机结合,数学建模是其中十分重要的一部分。作为基础教育阶段――高中,我们更应该重视学生的数学应用意识的早期培养,我们应该通过各种各样的形式来增强学生的应用意识,提高他们将数学理论知识结合实际生活的能力,进而激发他们学习数学的兴趣和热情。

数学建模大赛范文 第18篇

一、社团简介

数学建模社团自从成立以来,先后取得过省级优秀奖和二等奖,竞赛活动”当选为安徽师范大学校园精神文明创,从今年的全国大学生数学建模竞赛结果来看,数学建模活动已成为学院及全校一项具有鲜明学科特色的学生活动。

为了更好的组织和领导会员进行学习和开展活动。各委员按照本协会的章程,各司其职,使协会在内部建设、成员管理、对外宣传等方面都取得了较好的成绩。

二、社团活动

数学建模知识讲座(一)

龚老师通过往年的数学建模全国赛题目向大家展示了数学建模的方法与技巧,并讲述了自身指导学生参加全国大学生数学建模竞赛的经历,激发了在场学生参加数学建模竞赛的兴趣,并要求同学静下心学习建模,并提出参赛队员之间要相互配合,才能完成一篇高质量的论文。

通过此次讲座进一步提高学生的实战能力。切实让参赛学生应用数学知识的能力,查找文献资料的能力,论文写作能力以及综合创新能力都能大为提高

2数学建模知识讲座(二)

龚老师在A102多媒体给同学作数学建模竞赛指导,此次讲座的目的是指导学生参加数学建模校内选拔赛,在讲座中丁老师注意融入建模的思想和方法,以此加强对学生数学建模思想和方法的培养。同时,由于数学建模是一个较深的课程,需要一定的基础和学习后一定时间的消化理解,所以在开展的讲培训中还是以基础为主,而把大量的建模培训主要放在暑期强化集训和赛前演练等阶段。

二、数学建模活动培训工作井然有序

概括地讲,我们全体数学建模指导老师和协会干部具体做了以下工作:

1、拟定工作计划以及长远规划

由于协会许多设施,事务处理还不是很完善,但是在工作计划方面,本协会在成立之前就已经拟定了基本工作计划和社团的长远规划。其基本工作计划就是,定期举行数学建模讲座,举行全校的数学建模竞赛,暑期强化集训和赛前演练。每年如果在时间上比较充裕的话,尽可能的在社团内部举行数学建模竞赛,或者开办在数学基础上的娱乐性的活动,让会员乐在其中。在长远规划方面上,主要是联系兄弟院校的数学建模协会,让大家相互交流学习经验。

2、开展基础培训

可以说数学建模协会有今天的规模在很大程度上是学校开设了数学建模数学系的必修课以及非数学系的选修棵,都是由我们协会的指导老师授课。他们在数学基础课程教学中,注意融入建模思想和方法,以此加强对学生数学建模思想和方法的培养。同时,由于数学建模是一个较深的课程,需要一定的基础和学习后一定时间的消化理解,所以在协会开展的讲座以及培训中我们只能以一点基础为主,激发会员学习数学建模的兴趣,而把大量的建模培训主要放在暑期强化集训和赛前演练等阶段。

3、社团的内部管理

数学建模是一个以数学为基础解决实际生活当中的一系列问题的学科。所以在本协会的会员应该是具有一定数学基础、对数学建模感兴趣的同学。在内部管理上我们不得不严格把关,对会员在学习过程当中遇到困难的,协会干部要尽最大努力帮其解决,不得随便了事,万一不行的,可以通过大家讨论或者请教指导老师,寻求最终解决的方案。在会员选拔这一块,我们对不感兴趣的同学通过引导,让他们产生兴趣,如果有一些会员是抱着来玩一玩的。我们不欢迎这样的人来参加,会员可以退出协会。经过多次例会的整顿,最绝大多数选择终留在协会。因此从社团的内部管理上协会营造了一个很好的数学建模学习氛围。

三、对今后工作的思考

优异成绩的获得,凝聚着无数的心血和汗水,尤其是协会指导老师的聪明才智、无私奉献、辛勤劳动和广大会员的努力。数学建模竞赛不同于一般的专项竞赛,题目往往来自于科研、国防、企事业单位尚未解决的大中型实际问题,不但涉及到数学方面的知识,而且还关联到计算机、经济、语言、工程技术等众多领域,是知识、技能、团队创新与拼搏精神等综合能力的较量,是学校整体实力的较量。

尽管我们取得了一些成绩,社团管理运行也已上了一个新加强与兄弟社团的联系

因为数学建模的专业很强,会员绝大多数都是数计学院学生,故影响力不是很大,所以协会在以后开展的活动中,会考虑多加强和兄弟社团的联系,相互交流学习经验,内部管理措施等等。

加强和会员的沟通定期举行例会,加强与会员的沟通,通过会员反馈的信息,如会员在数学建模方面的不懂,大家集中问题,可以得此一起解决。

数学建模大赛范文 第19篇

(1)将教材中的数学知识运用现实生活中的对象进行还原,让学生树立数学知识来源于现实生活的思想观念。

(2)数学建模思想要求学生能够通过运用相应的数学工具和数学语言,对现实生活中的特定对象的信息、数据或者现象进行简化,对抽象的数学对象进行翻译和归纳,将所求解的数学问题中的数量关系运用数学关系式、数学图形或者数学表格等形式进行表达,这种方式有利于培养、锻炼学生的数学表达能力。

(3)在运用数学建模思想获得实际的答案后,需要运用现实生活对象的相关信息对其进行检验,对计算结果的准确性进行检验和确定。该流程能够培养学生运用合理的数学方法对数学问题进行主动性、客观性以及辩证性的分析,最后得到最有效的解决问题的方法。

数学建模大赛范文 第20篇

一、小学数学建模

_数学建模_已经越来越被广大教师所接受和采用,所谓的_数学建模_思想就是通过创建数学模型的方式来解决问题,我们把该过程简称为_数学建模_,其实质是对数学思维的运用,方法和知识解决在实际过程中遇到的数学问题,这一模式已经成为数学教育的重要模式和基本内容。叶其孝曾发表《数学建模教学活动与大学数学教育改革》,该书指出,数学建模的本质就是将数学中抽象的内容进行简化而成为实际问题,然后通过参数和变量之间的规律来解决数学问题,并将解得的结果进行证明和解释,因此使问题得到深化,循环解决问题的过程。

二、小学数学建模的定位

1.定位于儿童的生活经验

儿童是小学数学的主要教学对象,因此数学问题中研究的内容复杂程度要适中,要与儿童的生活和发展情况相结合。_数学建模_要以儿童为出发点,在数学课堂上要多引用发生在日常生活中的案例,使儿童在数学教材上遇到的问题与现实生活中的问题相结合,从而激发学生学习的积极性,使学生通过自身的经验,积极地感受数学模型的作用。同时,小学数学建模要遵循循序渐进的原则,既要适合学生的年龄特征,赋予适当的.挑战性;又要照顾儿童发展的差异性,尊重儿童的个性,促进每一个学生在原有的基础上得到发展。

2.定位于儿童的思维方式

小学生的特点是年龄小,思维简单。因此小学的数学建模必须与小学生的实际情况相结合,循序渐进的进行,使其与小学生的认知能力相适应。

实际情况表明,教师要想使学生能够积极主动的思考问题,提高他们将数学思维运用到实际生活中的能力,就必须把握好儿童在数学建模过程中的情感、认知和思维起点。我们以《常见的数量关系》中关于速度、时间和路程的教学为例,有的老师启发学生与二年级所学的乘除法相结合,使乘除法这一知识点与时间、速度和路程建立了关联,从而使_数量关系_与数学原型_一乘两除_结合起来,并且使学生利用抽象与类比的思维方法完成了_数量关系_的_意义建模_,从而创建了完善的认知体系。

三、小学_数学建模_的教学策略

1.培育建模意识

当前的小学数学教材中,大部分内容编排的思路都是以建模为基础,其内容的开展模式主要是_生活情景到抽象模型,然后到模型验证,最后到模型的运用和解释_.培养建模思维的关键是对教材的解读是否从建模出发,使教材中的建模思想得到充分的开发。然后对教材中比较现实的问题进行充分的挖掘,将数学化后的实际问题创建模型,最后解决问题。教师要提高学生对建模的意识与兴趣就要充分挖掘教材,指导学生去亲身体会、思考沟通、动手操作、解决问题。其次,通过引入贴近现实生活、生产的探索性例题,使学生了解数学是怎样应用于解决这些实际问题的。同时,让学生在利用数学建模解决实际问题的过程中理解数学的应用价值和社会功能,不断增强数学建模的意识。

2.体验建模过程

在数学的建模过程中,要将生活中含有数学知识与规律的实际问题抽象化,从而建成数学模型。然后利用数学规律对问题进行推理,解答出数学的结果后再进行证明和解释,从而使实际问题得到合理的解决。我们以解决问题的方法为例,使学生能够解决题目不是教学的唯一目的,使学生通过对数学问题的研究和体验来提升自己_创建_新模型的能力。使学生在不断的提出与解决问题的过程中培养成自主寻找数学模型和数学观念的习惯。如此一来,当学生遇到陌生的问题情境,甚至是与数学无关的实际问题时,都能够具备_模型_思想,处理问题的过程能具备数学家的_模型化_特点,从而使_模型思想_影响其生活的各个方面。

3.在数学建模中促进自主性建构

要使_知识_与_应用_得到良好的结合就必须提高学生积极构建数学模型的能力。我们要将数学教学的重点放在对学生观察、整合、提炼_现实问题_的能力培养上来。教学过程中,通过对日常问题的适当修改,使学生的实际生活与数学相结合,从而提升学生发现和提出问题,并通过创建模型解决问题的能力,为学生提供能够自主创建模型的条件。

我们以《比较》这课程内容为例,我们通过_建模_这一教学方法,培养学生对_>__<_和_=_的掌握与使用,进而使学生明确了解_比较_的真正含义。首先,利用公园或者学校等地方的跷跷板为素材,让学生了解自己的哪个伙伴被压上去,哪个伙伴被压下来;然后让班级的高矮不同的同学进行身高比较。最后将上面这些情景在课堂上通过多媒体手段展现出来,由于这些情景都是学生曾亲身体验过的,此时再叫他们去做_重量_或者_高度_的比较,他们就可以轻松的掌握_>__<_和_=_等符号。这种将学生的实际生活与课堂教学相结合的方法,使学生能够轻松的创建其数学模型,提升他们自主建模的信心。

四、总结

数学建模是将实际生活与数学相结合的有效途径和方法。学生在创建数学模型的过程中,其思维方式也得到了锻炼。小学阶段的教学,其数学模型的构建应当以儿童文化观为基础,其目的主要是培养儿童的建模思想,这也是提升小学生学习数学积极性,提升课堂文化气息的有效方法和途径。

数学建模大赛范文 第21篇

xxx数学建模xxx已经越来越被广大教师所接受和采用,所谓的xxx数学建模xxx思想就是通过创建数学模型的方式来解决问题,我们把该过程简称为xxx数学建模xxx,其实质是对数学思维的运用,方法和知识解决在实际过程中遇到的数学问题,这一模式已经成为数学教育的重要模式和基本内容。叶其孝曾发表《数学建模教学活动与大学数学教育改革》,该书指出,数学建模的本质就是将数学中抽象的内容进行简化而成为实际问题,然后通过参数和变量之间的规律来解决数学问题,并将解得的结果进行证明和解释,因此使问题得到深化,循环解决问题的过程。

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