数学建模论文写作范文 第1篇

总而言之,高等数学课堂教学是培养学生数学品质的主要场所之一,通过高等数学教学和数学建模思想的结合,可以加深学生对高等数学知识的理解,进而可以提高学生对高等数学知识的运用能力。目前,在高等数学教学中,一定要重视数学建模思想的融入,改进教学模式,促使教学内容的全面展开,完成预期的教学任务,提高学生的数学水平。

摘要:高职院校开设数学建模课程是具有一定意义的,要将建模思想应用到数学教学中,教师就必须适应当前的教学环境,由传统的传授模式转变为创造性地传输方式。教师要不断提高自我教学水平,不断充实自己,用正确的方式引导学生进行学习、实践。

关键词:数学;教学;数学建模

1.数学建模思想的意义

数学建模是指用数学符号将要求从定量角度进行研究分析的实际问题以公式的形式表述出来,再通过进一步计算得到相关结果,用该结果解决实际问题,即通过建立数学模型和求解的整个过程。数学建模是符合学生认知发展过程的,在数学建模中,学生通过对具体的假设、研究,对问题进行深入思考,最终得到结论,再根据实际情况应用到具体问题中。整个过程经历了提出问题、试探问题、提出猜想假设、验证问题及得出结论,整个过程符合学生认知发展的规律。数学建模思想的应用有助于帮助学生提高对数学的重视程度,调动学生学习的主动性,让学生的创造力得到更大的发挥。数学建模的应用对提高教师的教学水平也有所帮助,能够帮助教师更好地对学生进行教学,由此扩大教师在学生中的影响力。教学建模的思想应用还有利于提高学生参加竞赛的综合能力,吸引更多学生参加此类竞赛活动。

2.建模思想对能力的培养

数学建模思想很多是由实际问题的一般思维进行转变才能成为抽象的数学问题的,这要求对数学建模要抓住重点,从具体问题中抽象出问题的本质。因此,建模思想对于培养学生将具体问题经过抽象和简化用数学语言表达的能力具有重要的意义。在高职数学教学中,有很多的数学模型,这些数学模型为帮助学生解决实际问题提供了便利的方法,同时也为创建新的数学模型提供了基础依据。数学建模是将数学理论知识和实际应用联系起来的重要纽带,能够帮助学生不断探索数学中的奥妙,以此提高学生对数学的学习兴趣,提高学生实际应用数学的能力和解决实际问题的能力。运用数学建模解决实际问题的过程中,要根据已知条件的变化,灵活运用新方法和新途径促进学生综合运用能力和创新思维的发展。

3.数学建模在高职数学教学中的应用

利用教学内容渗透数学建模思想在数学教学中,教师要根据教材的情况和学生的实际情况,将两者相联系,让学生能够运用数学建模思想寻找解决问题的办法,解决实际问题。在教学中,教师要向学生灌输数学建模思想,利用具体模型设置和假设情景,把数学知识和实际生活相联系,帮助学生更好地理解数学实际内容,提高知识应用能力。比如在高职数学对定积分概念进行教学时,就可以通过介绍曲边梯形的面积求法,让学生学会分割、求和、取极限的定积分模型思想,然后再进行思考,求物体的体积、质量等。如果学生发现解决这些问题的数学模型的思想基本相同,就会不断拓展新思路解决其他问题。运用这种方式,能够加深学生对概念的理解,拓展学习思维,强化教学效果。在学习定理公式的时候,也可以引进数学建模思想,通过提出问题、假设问题,要求学生计算求值,再根据值的正负情况求出方程式的根,根据根值与区间的关系,引导学生想出零点定理的概念总结。

利用实际问题渗透教学建模思想教师在数学建模教学或布置作业时,要与实际的生活相联系,让学生在实际问题的解决中学会运用建模思想。比如在问题的设置上,可以利用身边熟悉的事物进行提问,让学生从熟悉的环境中找到合适的解决方法。这不仅能够帮助学生更好地理解知识概念,还与学生以后的工作有着紧密的联系。通过在实际问题中渗透教学建模思想,让学生掌握基本的理论知识,提高知识应用能力。此外,教师在课外作业的布置上也要运用数学建模思想解决实际的问题,让学生能够有效利用所学的数学知识分析解决生活中的问题,从而提高知识应用能力,培养出学生的创新思维,提高高职数学建模教学的效率。

提高数学建模思想在教材编写中的应用目前高职数学的教材基本都是按照本科教材进行编排的,重视理论而忽视了应用。高职学生大多数对理论的兴趣不大,对实际应用能够产生一定的兴趣,并较好地进行掌握。所以编写出一本适合高职培养的目标教材是十分重要的,既能满足高职数学建模思想的可持续发展要求,又能充分满足学生的要求,实现高职的培养目标。在高职数学教材的编写上,要重视学生的实际水平,不但要让学生能够学到相应的知识,还要为以后的学习打好基础,培养学生的创造力和进一步深造的能力。教师要把数学建模思想方法运用到教材中,让学生带着问题学习,把讲授的知识点和数学建模思想有机结合,提高学生掌握实际问题的能力,彻底让学生摆脱数学乏味论的问题,能够对所学内容学以致用。

4.提高高职数学教学数学建模思想的方式

教师要重视引导高职教师需要认识到讲授知识并不是教学的终极目标,更主要的是培养学生的应用和创新能力。其教学目的应当是通过科学的数学思维方式培养学生分析问题、解决问题的能力,提高他们自主学习的意识。高职学生的整体知识水平并不是很高,对于很多问题都不能深入地进行思考,遇到难题也没有继续深入研究的动力,缺乏自主创新的意识和独立思考的能力。所以教师需要重视引导的作用,引导学生的思维向更广阔的方向发展,让学生能够用数学思维看待周围的事物,仔细观察、分析各种事物之间的联系和存在的数学模型,并且能够通过数学语言描述事物间的联系,进而用求知的方式解决事物间的实际问题。教师的引导对于学生而言有启迪作用,能够激发学生的求知欲,对数学问题产生兴趣,在实际教学中是一种重要的教学手段。

重视合作的力量教师除了积极引导学生进行数学建模思想外,还要让学生学会用合作的方式提升自己的思维水平。合作可以利用整体的功能弥补一个人思维的狭隘面,解决思考单一问题,促进学生多方面、多角度地思考问题。合作让学生能够尽快找到合适的角色,通过互帮互助的方式共同提高,加快问题的解决。在合作中,学生能够准确利用自己熟悉擅长的环节帮助提高整体的成绩和思维水平,切实加强团队的整体水平和综合素质。团体合作还能让每个学生都参与进去,都有展示和锻炼自己的机会,从而增强自信心,提高学习能力,培养良好的沟通能力,促进学生之间的团结合作,帮助提高学生的交往能力。重视合作的力量,能够帮助学生发现自己的特长和特点,增强信心,提高自我探索精神,同时合作中产生的竞争也能激发学生对数学问题进行深入探究。

重视数学建模过程数学建模的最终目标并不是解决了什么样的问题、获得了什么样的结论,而是在建模过程中学生能够通过自己的努力,不断进行实践和自我否定,最终找到解决具体问题的有效方式。数学建模过程也是一个学习的过程和一个不断提升自我的过程,所以教师要重视数学建模的过程,让学生感受到实践过程的魅力,根据学生的基本状况和不同的特点,综合利用学生的特长和优点提高他们解决实际问题的能力,让学生感受到数学的意义,体会到发现数学的乐趣,养成良好的学习习惯和思维习惯。教师通过引导学生,也要让学生重视数学建模的过程,从数学建模中发现学习的乐趣,产生学好数学的信心和动力,并且通过不断深造发展,能够在数学建模中发挥自己的才能,展现出自己擅长的一面,在建模和交流中获得感受和启发。

5结语

高职院校开设数学建模课程是具有一定意义的,要将建模思想应用到数学教学中,教师就必须适应当前的教学环境,由传统的传授模式转变为创造性地传输方式。教师要不断提高自我教学水平,不断充实自己,用正确的方式引导学生进行学习、实践。教学中只有通过不断创新,根据教学的实际情况提高学生的数学知识应用能力,这样才能不断提高学习效率,帮助学生为以后的学习和工作打下坚实的基础。

教师的专业发展是学校可持续发展的关键,是学校核心竞争力的最集中体现。近年来,我校的教育教学质量和社会声誉获得快速提升,与我校重视教师队伍建设,特别是重视教师的专业成长密不可分。实践证明,促进教师专业化发展,不但要有学校制度上的支持,更离不开教师自身对教育教学工作不断地进行思考与研究,总结与反思,通过撰写论文进行理论提升。

目前,我校已经有一大批教师,他们不但有工作上的热度,更有对教育教学认识上的高度和对所教学科理解上的深度。他们在紧张纷繁的日常工作之余,笔耕不辍,将自己的研究与思考写成论文。当中有许多已经在专业学术刊物上公开发表或者在不同级别的论文评比中获奖。

这不单是老师们实践工作及对其进行总结、反思的过程记录,更是他们教育教学智慧的结晶,是学校的一笔宝贵财富。为了珍惜这笔财富,加强优秀论文成果的交流与推广,让更多人得惠于此;同时,也为了感谢他们的辛勤付出,营造更加浓厚的教研氛围,鼓励更多老师积极地、深入地开展教育教学研究,让更多人养成总结与反思的习惯,更好地促进教师专业水平提升,真正推动学校内涵发展,我们在成功编印《教苑笔耕集》第

一、二卷之后,在深入推进“高效课堂”教改实验、积极向省级标准化高中迈进的征途中,从老师们已经公开发表或者获奖的论文中,拾取一部分编印成《扶风县第二高级中学优秀教研成果汇编——教苑笔耕集》第三卷。

本卷分为七大板块,以教研组为单位收集了学科论文和德育论文,共57篇,约15万字。由于时间仓促,加之篇幅有限,还有许多老师的众多优秀论文未及收录,是为憾!

科研引路 精益求精 勇创佳绩

——记东华小学教师李同志

她对本职工作精益求精,勇于开拓创新,探索出了“自学点拨式”课堂教学模式,该模式依据“以人为本的教学思想,自主学习的教育理念,合作学习的教育理论”,树立了“以教师为主导,以学生为主体”的教学意识,构建了“学生先自学,教师后点拨”的教学模式,创设了宽松和谐的课堂教学氛围,促进了学生全面和谐地发展,教学效果非常显著,得到上级主管部门的高度评价并大力推广应用。多年来,她所带班级学生的数学及格率均达96%以上,优秀率均在95%以上,一直稳居同级同科第一或全县第一,先后有60多名学生在县级以上数学竞赛中获奖或发表了数学小论文。所代六年级四班68名学生在全县毕业会考中数学及格率,优秀率,平均分,综合成绩,再次名列同级五个教学班第一。

她坚持走“科研引路,教改助教”的路子,截止目前有80多篇教研论文在国家、省、市、县20多家教育教学刊物上发表或获奖。其中《联想转换“五技巧”》、《加强小学数学中的素质教育》、《实践新“课标” 做到“四转变”》、《增大学生学习的自由度》、《试论小学数学教学中学生创新能力的培养》等发表在《中小学数学》、《甘肃教育》、《兰州教育》、《平凉日报》、《平凉教育》、《甘肃教育学院学报(自然科学版)》、《中小学骨干教师国家级培训论文集》等刊物上;《我是如何在小学数学教学中实施素质教育的》荣获第二届全国教学与管理优秀论文评选二等奖,《试论小学数学教学中学生创新能力的培养》荣获甘肃省优秀论文一奖,《增大学生学习的自由度》荣获平凉市素质教育有奖征文二等奖;《分数、百分数应用题编题训练》、《转“差”贵在“五心”》等入选《中国教育丛书》、《教坛群英论文集》、《中国素质教育论文集》等书;4月她出版了个人第一部教研专著《学步集》,全书分为上、下篇,上篇收录研究文章40篇,以解题方法的研究为主,兼及素质教育、创新能力、作业训练、“差生”转化、课程标准、教学模式等方面的研究;下篇收录20例教学设计,全是示范课教案;从这些文章和教学设计中,可以反映出她超前的教育理念,先进的教学思想,灵活的教学方法,独特的教学思路,鲜明的教学风格,可以感受到她敢于创新的精神,严谨务实的教学态度和热爱工作、热爱学生的品质。她的这些论文或总结教学经验、或研究教材教法、或进行学法指导、或指导教研教改,都具有很高的学术价值。

李同志二十年如一日,默默地耕耘着,无私地奉献着,孜孜地追求着,用自己的青春谱写着辉煌的篇章……

数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,以下是一篇关于数学建模教育开展策略探究的论文范文,欢迎阅读参考。

大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和创新思维,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。

一、数学建模的含义及特点

数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学方法及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。一般来说_,数学建模_包含五个阶段。

1.准备阶段

主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。

2.假设阶段

做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。

3.建立阶段

从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。

4.求解阶段

对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。

5.验证阶段

用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。

二、加强数学建模教育的作用和意义

(一) 加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质

数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题, 因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。数学修养和素质自然而然得以培养并提高。

(二)加强数学建模教育有助于提高学生的分析解决问题能力、综合应用能力

数学建模问题来源于社会生活的众多领域,在建模过程中,学生首先需要阅读相关的文献资料,然后应用数学思维、数学逻辑及相关知识对实际问题进行深入剖析研究并经过一系列复杂计算,得出反映实际问题的最佳数学模型及模型最优解。因此通过数学建模活动学生的视野将会得以拓宽,应用意识、解决复杂问题的能力也会得到增强和提高。

(三)加强数学建模教育有助于培养学生的创造性思维和创新能力

所谓创造力是指_对已积累的知识和经验进行科学地加工和创造,产生新概念、新知识、新思想的能力,大体上由感知力、记忆力、思考力、想象力四种能力所构成_[1].现今教育界认为,创造力的培养是人才培养的关键,数学建模活动的各个环节无不充满了创造性思维的挑战。

很多不同的实际问题,其数学模型可以是相同或相似的,这就要求学生在建模时触类旁通,挖掘不同事物间的本质,寻找其内在联系。而对一个具体的建模问题,能否把握其本质转化为数学问题,是完成建模过程的关键所在。同时建模题材有较大的灵活性,没有统一的标准答案,因此数学建模过程是培养学生创造性思维,提高创新能力的过程[2].

(四)加强数学建模教育有助于提高学生科技论文的撰写能力

数学建模的结果是以论文形式呈现的,如何将建模思想、建立的模型、最优解及其关键环节的处理在论文中清晰地表述出来,对本科生来说是一个挑战。经历数学建模全过程的磨练,特别是数模论文的撰写,学生的文字语言、数学表述能力及论文的撰写能力无疑会得到前所未有的提高。

(五)加强数学建模教育有助于增强学生的团结合作精神并提高协调组织能力建模问题通常较复杂,涉及的知识面也很广,因此数学建模实践活动一般效仿正规竞赛的规则,三人为一队在三天内以论文形式完成建模题目。要较好地完成任务,离不开良好的组织与管理、分工与协作[3].

三、开展数学建模教育及活动的具体途径和有效方法

(一)开展数学建模课堂教学

即在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模,介绍建模的过程和思想方法及建模中要注意的问题。案例教学法的关键在于把握两个重要环节:

案例的选取和课堂教学的组织。

教学案例一定要精心选取,才能达到预期的教学效果。其选取一般要遵循以下几点。

1. 代表性:案例的选取要具有科学性,能拓宽学生的知识面,突出数学建模活动重在培养兴趣提高能力等特点。

2. 原始性:来自媒体的信息,企事业单位的报告,现实生活和各学科中的问题等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源。

3. 创新性:案例应注意选取在建模的某些环节上具有挑战性,能激发学生的创造性思维,培养学生的创新精神和提高创造能力。

案例教学的课堂组织,一部分是教师讲授,从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,介绍如何通过合理的假设和简化建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象即检验模型。另一部分是课堂讨论,让学生自由发言各抒己见并提出新的模型,简介关键环节的处理。最后教师做出点评,提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研,这样既突出了教学重点,又给学生留下了进一步思考的空间,既避免了教师的_满堂灌_,也活跃了课堂气氛,提高了学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的[4].

(二)开展数模竞赛的专题培训指导工作

建立数学建模竞赛指导团队,分专题实行教师负责制。每位教师根据自己的专长,负责讲授某一方面的数学建模知识与技巧,并选取相应地建模案例进行剖析。如离散模型、连续模型、优化模型、微分方程模型、概率模型、统计回归模型及数学软件的使用等。学生根据自己的薄弱点,选择适合的专题培训班进行学习,以弥补自己的不足。这种针对性的数模教学,会极大地提高教学效率。

(四)开展校内数学建模竞赛活动

完全模拟全国大学生数模竞赛的形式规则:定时公布赛题,三人一组,只能队内讨论,按时提交论文,之后指导教师、参赛同学集中讨论,进一步完善。笔者负责数学建模竞赛培训近 20 年,多年的实践证明,每进行一次这样的训练,学生在建模思路、建模水平、使用软件能力、论文书写方面就有大幅提高。多次训练之后,学生的建模水平更是突飞猛进,效果甚佳。

如 2008 年我指导的队荣获全国高教社杯大学生数学建模竞赛的最高奖---高教社杯奖,这是此赛设置的唯一一个名额,也是当年从全国(包括香港)院校的约 1 万多个本科参赛队中脱颖而出的。又如 2014 年我校 57 队参加全国大学生数学建模竞赛,43 队获奖,获奖比例达 75%,创历年之最。

(五)鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛

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, 国际大学生数学建模竞赛是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事。参加数学建模大赛可以激励学生学习数学的积极性,提高运用数学及相关工具分析问题解决问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识。

四、结束语

数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,而高校数学教学改革的目的之一是要着力培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力。因此应将数学建模思想融入教学活动中,通过不断的数学建模教育和实践培养学生的创新能力和应用能力从而提高学生的基本素质以适应社会发展的要求。

参考文献:

[1]辞海[M].上海辞书出版社,2002,1:237.

[2]许梅生,章迪平,张少林。 数学建模的认识与实践[J].浙江科技学院学报,2003,15(1):40-42.

[3]姜启源,谢金星,一项成功的高等教育改革实践[J].中国高教研究,2011,12:79-83.

[4]饶从军,王成。论高校数学建模教学[J].延边大学学报(自然科学学版),2006,32(3):227-230.

[5]段璐灵。数学建模课程教学改革初探[J].教育与职业,2013,5:140-142.

数学建模论文写作范文 第2篇

一、我校学生数学建模现状

1.高职生的数学基础相当薄弱,学习习惯不好,然而数学知识理论性强,计算繁琐,并要求学生有足够的耐心和较强的理性思维能力,这就会让学生在学习数学相关知识时感觉有一定的难度。而另一方面,高职院校的课时量在尽量压缩,数学应用方面的内容只是蜻蜓点水,根本无法广泛而深入的涉及到位。例如,我校很多专业只开一个学期64课时的数学课,还有些专业甚至不开数学课,要建立一些比较高等的数学模型,高职学生的数学知识显然不够。

2.高职院校目前的教学方法多表现为填鸭式的教学法,过分强调严格的定理和抽象的逻辑思维,特别是运算技巧的训练讲得过于精细,考试形式单一。对于高职生来说,只要求他们会套用现成的公式及作一些简单的计算就行,但是目前的教学不能使学生发挥自己的主观能动性,也调动不了学生学习数学的兴趣。

3.目前我校只开设了一门数学方面的公共选修课《数学建模》,一共16次课,仅仅靠课堂上讲的内容让学生来参加数学建模竞赛远远不够,另外,学生又要同时兼顾其他专业课程,因此学习效果不好。

4.组织数学建模赛前培训的师资队伍理论薄弱,只靠一两个青年教师承担培训指导任务,缺乏参赛经验丰富的老教师。

5.我校学生参加数学建模的积极性不高,我校已经连续参加几年的数学建模竞赛,但最多的也就5个队,仍有多数学生称未听过有这项比赛,说明宣传不是很到位。

6.目前组队参赛的任务是交给基础部来完成,而基础部没有学生,这就会造成找队员困难的问题。

二、参加数学建模比赛的意义

1.有利于培养学生综合解决问题的能力

因为数学建模最后提交的成果是交一篇完整的论文,对于大多数学生来说,都是第一次,它可以提高学生如何把数学知识用到实际生活中的能力,提高学生合理利用网络查阅资料的能力,提高学生的创新意识和团队协作能力等。很多参赛学生事后感叹到团队合作能力对于建模比赛很重要,这对他们以后参加工作也会有很好的帮助。

2.有利于促进高职数学课程的改革

大多数学校的高职数学课还是采用教师在上面讲,学生在下面听的方法,殊不知对于高职生而言,他们不但听不懂,而且也不愿意听,这就促进教师要改进教学方法,最好的方法是在机房里上课,老师把重要的理论思想教给学生之后,具体的计算方法可以让学生利用软件在电脑上操作,这样既提高了学生的学习兴趣,也提高了学生运用软件的能力。

三、数学建模课的发展建议

由于参加数学建模竞赛可以激起学生学习数学的兴趣,提高学生运用数学和计算机技术解决问题的综合能力,激励学生积极参加课外科技活动,开拓学生的知识视野,培养学生的创新意识和团队合作意识,推动高等数学教学体系,教学内容和教学方法的改革。基于此,给出一些建议如下:

1.把数学建模的管理层次上升到学院,因为只有学院的大力支持,领导的高度重视才是提高高职学生数学建模能力的首要条件,而且只有学院的倡导和支持,各部门在宣传数学建模方面时才会更加尽职尽责,不会出现推诿的现象。

2.成立数学建模协会小组,并有学校资金的支持,这样可以把对数学建模有兴趣的同学集中在一起,让他们之间相互讨论。建模协会应该有协会会长及其他管理者,这样他们在运营平时的协会工作时才能各司其职,并有一定的组织性和纪律性。协会平时可以组织一些经典的数学建模的小案例以海报的形式展现在全校学生面前,或者是以有奖竞猜的方法提高学生的参与性,这样不仅可以达到宣传数学建模的效果,也可以更好的提高学生的理性思维能力。

3.平时开设数学建模选修课,假期集中培训备战国赛,由于我校的数学建模课一般开设在大一的下学期,而技能大赛的比赛时间通常是选修课开课之前,这就导致了学生参加技能大赛时根本不知道数学建模比赛比的是什么。而且选修课只有一个老师教,力度太小。应该是大一开学就开始开设相关的数学建模选修课,几个数学老师分工,每个数学老师讲授一块内容,这样学生了解的知识面会更广一些。另外,必须赛前集中培训,因为平时的选修课只是让学生了解,但并没有让他们系统的练习,所以赛前培训就是重点讲数学建模习题,并让学生以三人一个小组模拟训练。

4.技能大赛的数学建模比赛应该和学校其他教学系的比赛错开时间,因为学院的技能大赛一般是三天,多数项目的比赛时间通常只有半天,但数学建模恰恰是技能大赛中最特殊的一项比赛,首先是耗时长,正规的数学建模比赛是需要三天的时间,需要学生选定题目后在三天的时间里选定题目后完成一篇完整的论文;其次是必须三人一项小组,由于数学建模的工作量较大,需要三个人共同协作,缺少一个队员就会拖延整个小组的工作进度;再者数学建模比赛期间学生是比较自由的,可以上网,可以和其他人讨论。正是由于这些因素,一旦数学建模的比赛和学生报名参加的其他比赛冲突时,学生立马就会先去参其他项目的比赛,等空闲时间才来参加这个,这就导致了队员缺席,学生缺乏凝聚力,主动退赛等等的情况。因此,建议技能大赛时的数学建模比赛可以放在技能大赛比赛开始的前一个周末,把比赛时长缩短为周末两天,这样既不会和其他比赛冲突,也可以让学生在有限的时间里发挥他们的潜能。

5.建设一支指导数学建模竞赛的师资队伍。实际上,一个人的知识和视野毕竟是有限的,数学建模的指导教师不但需要有扎实的数学理论基础,还需要有一定的软件编程能力和较强的解决实际问题的能力,俗话说的好“团结就是力量”,因此,必须有一个指导数学建模竞赛的队伍,教师之间必须有很好的沟通,在合作中互帮互助,共同进步,从而促进学院数学建模活动的顺利开展

6.学院每年选派数学建模指导老师去参加各类数学建模教师培训班,组织他们去本市数学建模竞赛组织好的兄弟院校去参观学习,交流宝贵的建模经验。同时,学校出台一系列奖励政策,在各类大型竞赛中,学院应给获奖的学生一定的物质奖励,并在期末考评,评奖等方面给予优先考虑。

数学建模论文写作范文 第3篇

关键词:数学建模;图论;实践

一、引言

图论是组合数学的一个重要分支。它以图为研究对象,这种图由若干给定的点及连接两点的边所构成,通常用来描述某些事物之间的某种特定关系,以点代表事物,以连接两点的边表示两个事物间具有这种关系。图论的应用非常广泛,在实际的生活生产中,有很多问题可以用图论的知识和方法来解决,其应用性已涉及物理学、化学、信息论、控制论、网络理论、博弈、运输网络、社会科学以及管理科学等诸多领域。目前高校很多课程都涉及到图论知识,例如离散数学、数据结构、算法分析与设计、运筹学、组合数学、拓扑学、网络优化等。甚至有些专业将图论作为一门必修或选修课程来开设。

由于图论课程具有概念多、公式复杂和定理难证明、难理解等特点,在一定程度上造成教学难,证明抽象度高,学生难以理解,学生不能真正理解图论思想,更谈不上灵活运用图论知识来解决各种实际问题。从而会使学生感到图论的学习非常枯燥。大学数学课程教学改革的趋势,越来越注重数学的应用性,而数学建模过程就是利用已经掌握的数学知识来解决实际问题的过程。在当前实现数学作为一种应用能力的过程中,使用数学解决实际问题的能力培养是非常重要和必需的。因此,在大学数学类课程的教学中融入数学建模思想是目前数学课程教学改革的一个大的趋势。由于图论的概念和定理大多是从实际问题中抽象出来的,因此图论中的诸多模型和算法是数学建模强有力的理论依据。所以在图论课程教学中注重介绍这些概念和理论的实际背景,引导学生利用数学建模思想方法学习图论的相关概念和定理,探究图论的发展规律,从而将更好地帮助学生理解和掌握这些概念和理论。

二、数学建模思想方法

数学模型就是用数学语言,通过抽象、简化,建立起来的描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构。这个结构可以是公式、方程、表格、图形等。把现实模型抽象、简化为某种数学结构(即数学模型)之后,我们就可以用相关的数学知识来求出这个模型的解,验证模型的合理性,并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题,这个过程便称为数学建模。其目的是将复杂的客观事物或联系简单化并用数学手段对其进行分析和处理。建立数学模型解决现实问题要经过模型准备、模型假设、模型构成、模型求解和模型分析这五个步骤。模型准备就是了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必要的各种信息,尽量弄清对象的特征,形成一个比较明晰的“问题”。模型假设是根据对象的特征和建模目的,抓住问题的本质,做出必要的、合理的简化假设。模型构成是根据所作的假设,用数学的语言、符号描述对象的内在规律,建立包含常量、变量等的数学模型。模型求解是采用解方程、画图形、优化方法、数值计算、统计分析等各种数学方法,特别是数学软件和计算机技术求解。模型分析就是对求解结果进行数学上的分析,并解释为对现实问题的解答。由此可见,思想数学建模就是将数学的理论知识应用于解决实际问题,培养数学建模思想就是锻炼应用数学的能力。

在图论的教学中引入数学建模思想,将生活中的实际问题引入课堂,利用图论知识分析实际问题,让学生感受到图论贴近生活。教学中可以引导学生自己寻找与图论相关的实际问题,利用图论知识建立实际问题的数学模型,并进行报告和讨论,让学生发表自己的见解和看法,在此过程中有助于学生对所学知识的融会贯通和掌握,大大提高学生学习图论的兴趣。

三、数学建模思想方法融入图论教学的实践

目前,各门数学课程教学改革所面临的一个课题是如何增强应用数学知识解决实际问题的意识。在这样的背景下,加之图论知识的应用广泛性,从而,将数学建模的思想方法融入到图论课程教学中的研究和实践已显得刻不容缓。因此,结合图论教学内容有机地增加数学建模教学内容,使广大的学生能学习和体会到数学建模的基本思想方法,在日常的学习中培养学生应用图论知识的意识,激发了学生学习图论的积极性。

(一)在图论定理公式中渗入建模的案例

在图论某些定理证明的教学过程中可以适当地融入数学建模的思想与方法,把定理的结论看作一个特定的模型,需要去建立它。于是,当把定理的条件看作是模型的假设时,可根据预先设置的问题,情景引导学生发现定理的结论,从而定理证明的方法也随之显现。

案例1:设为任意无向图,V={v1,v2,…,vn},|E|=m,证明所有顶点的度数和=2m,并且奇点个数为偶数。

解析:证明该结论之前,首先任意选取若干个学生让其随机互相握手,并记下每个人的握手次数和每两人之间握手的次数,由此可得每个人握手次数总和是每两人之间握手次数的2倍以及握过奇数次手的人数一定是偶数。互动之后介绍该定理称之为握手定理,从互动过程中可以建立定理结论的模型,并且证明的思路也是显而易见的。

(二)在应用性例题中渗入数学建模的方法

案例2:一家公司生产有c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7七种化学制剂,其中制剂(c1,c2),(c1,c4),(c2,c3),(c2,c5),(c2,c7),(c3,c4),(c3,c5),(c3,c6),(c4,c5),(c4,c7),(c5,c6),(c6,c7)之间是互不相容的,如果放在一起能发生化学反应,引起危险。因此,作为一种预防措施,该公司必须把仓库分成互相隔离的若干区,以便把不相容的制品储藏在不同的区,问至少要划分多少小区,怎样存放才能保证安全。

解析:首先建立模型,用图来表示实例中这些制剂和他们之间关系,用顶点v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,表示c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7表示七种化学制品,把不能放在一起的两种制品对应的顶点用一条边连接起来,如图1。

模型求解:由图可得极小覆盖的逻辑表达式为:

(v1+v2v4)(v2+v1v3v5v7)(v3+v2v4v5v6)(v4+v1v3v5v7)(v5+v23v4v6)(v6+v3v5v7)(v7+v2v4v6)

利用逻辑代数法则简化上述逻辑表达式为:

v1v3v5v7+v2v3v4v5v6+v2v4v5v6+v2v3v4v6

从而可得全部极小覆盖为:

(v1,v3,v5,v7),(v2,v3,v4,v5,v7),(v2,v4,v5,v6),(v2,v3,v4,v6)

由于极大独立集与极小覆盖集之间互补的关系,所以上图的所有极大独立集为(v2,v4,v6),(v1,v6),(v1,v3,v7),(v1,v5,v7).取图G的一个极大独立集V1=(v2,v4,v6),将其着第一种颜色。在VG-V1中,所有极大独立集为,(v1,v3,v7),(v1,v5,v7),取V2=(v1,v3,v7)将其着第二种颜色。在VG-V1-V2中仅有点v5,将其着第三种颜色,故χ(G)=3.

于是得到该化学制品的存放方案:至少需要把仓库划分为3个区,可以将c2,c4,c6三种制品,c1,c3,c7三种制品和制品c5分别存放在一个区。

(三)设计相关数学建模问题,提高学生应用图论知识解决实际问题的能力

由于教学课时的限制,将数学建模的思想方法融入图论课程教学时,不能专门地让学生学习建模,只能通过一些简单的模型给学生介绍数学建模的思想及方法。图论是现代数学的一个重要分支,在自然科学、社会科学、机械工程中有重要的意义,其求解思想渗透到自然学科的各个领域。因此,可以通过设计一些与图论课程相关的课外建模活动,选择符合学生实际并贴近生活的一些图论问题,启迪学生的论文查阅意识和能力,指导学生阅读相关论文,最后以解题报告或小论文的形式提交他们的结果。促进学生应用图论知识解决实际问题的能力。

四、结语

将数学建模思想方法融入图论课程的教学中,使图论课程教学与数学建模有机结合起来,激发学生学习图论的兴趣,培养学生勇于探索的精神,提高学生的动手能力,实践表明这些方法能较好地提高图论课程的教学效果。

参考文献:

[1]Bondy J A,Murty U S theory with applications[M].North-Holland:Elsevier,1976.

[2]翟明清.浅析图论教学[J].大学数学,2011,27(5):23-26.

[3]定向峰.将数学建模的思想和方法融入图论课程教学中的一点尝试[J].重庆教育学院学报,2006,19(6):28-31.

[4]张清华,陈六新,李永红.图论教育教学改革与实践[J].电脑知识与技术,2012,8(34):8235-8237.

[5]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M].第4版.北京:高等教育出版社,2011.

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