大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽范文

時間:2023-03-26 13:03:17

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大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽

篇1

1、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽時間是每年的9月14號。

2、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽創(chuàng)辦于1992年,每年一屆,已成為全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競賽,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競賽。2018年,來自全國34個省/市/區(qū)(包括香港、澳門和臺灣)及美國和新加坡的1449所院校/校區(qū)、42128個隊(本科38573隊、???555隊)、超過12萬名大學(xué)生報名參加本項競賽。

(來源:文章屋網(wǎng) )

篇2

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模 數(shù)學(xué)教學(xué) 創(chuàng)新思維

【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)33-0021-01

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)知識在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用也日益廣泛。數(shù)學(xué)知識在社會進步中發(fā)揮著重要作用。如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中有效地提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,特別是利用數(shù)學(xué)知識來解決數(shù)學(xué)問題的能力,是數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點和難點。數(shù)學(xué)建模競賽,是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維能力的重要途徑。自數(shù)學(xué)建模競賽在國內(nèi)舉辦以來,有力地鍛煉、提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,且使他們受益匪淺,對數(shù)學(xué)教學(xué)也起到了積極的推動作用。

一 數(shù)學(xué)建模中的創(chuàng)新思維分析

數(shù)學(xué)建模中的創(chuàng)新思維指的是利用數(shù)學(xué)獨特的原理和方法來解決實際問題的能力,它主要表現(xiàn)在學(xué)生對原理和方法的選擇上。在面對同樣的數(shù)學(xué)問題時,往往存在不同的解決方法,解決一個數(shù)學(xué)問題的過程就是很多方法不同組合的過程,如何選擇大多數(shù)人沒有想到的新方法來快速地解決問題,是數(shù)學(xué)建模的意義所在。數(shù)學(xué)建模中的問題主要來自于現(xiàn)實生活,它與學(xué)生在平時所遇到的數(shù)學(xué)問題存在極大的差別,沒有明確的提示,它需要學(xué)生根據(jù)題目的要求來進行自我判斷。學(xué)生在初次面對這些問題時,往往無規(guī)可循,無從下手。創(chuàng)新思維也就是從這里出發(fā),只有利用了獨特的數(shù)學(xué)方法,才能有效地解決這些問題。

二 通過數(shù)學(xué)建模平臺培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的方法

為了在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維,可充分發(fā)揮數(shù)學(xué)建模競賽這一良好的平臺。在數(shù)學(xué)建模中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維不是一項簡單的數(shù)學(xué)活動,它與很多教學(xué)活動和學(xué)習(xí)活動都有著緊密的聯(lián)系。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,可從以下方面做起。

1.在日常的數(shù)學(xué)建模活動中要重視培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和知識積累

要想在數(shù)學(xué)建模中發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維,就要重視學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,優(yōu)化數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)。對大學(xué)生來說,學(xué)習(xí)過的數(shù)學(xué)知識非常多,在解決某一個問題時可利用很多方法,所以學(xué)生的類比、發(fā)揮和聯(lián)想的途徑更多,這也增加了學(xué)生創(chuàng)新思維的可能性。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,在日常的教學(xué)中要注重對數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用性、實踐性和滲透性的研究,幫助學(xué)生優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),達到活學(xué)活用的目的。通過改變學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問題中利用數(shù)學(xué)知識方法,使學(xué)生重視對原理和方法的活學(xué)活用,改變只會套用數(shù)學(xué)定理來解決數(shù)學(xué)問題的習(xí)慣,最終達到解決實際問題的能力。通過對數(shù)學(xué)建模相關(guān)問題的分析,發(fā)現(xiàn)在解決問題的過程中所用到的數(shù)學(xué)知識并不是非常難或復(fù)雜,解決問題的關(guān)鍵就是學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,針對具體問題的要求選擇合適的方法。所以數(shù)學(xué)教學(xué)對學(xué)生和老師提出了更高的要求。數(shù)學(xué)知識和方法是創(chuàng)新思維的基礎(chǔ),但要想發(fā)揮創(chuàng)新思維和能力就要做到對知識的活學(xué)活用。也只有在解決數(shù)學(xué)問題的過程中靈活地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識和方法,才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的思維方法

在數(shù)學(xué)教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的習(xí)慣,特別是重視發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的過程,激發(fā)學(xué)生的懷疑精神,尤其是對數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)結(jié)論中的使用條件以及邊界條件等進行懷疑思考,能夠具體聯(lián)系實際問題,從而發(fā)現(xiàn)新的解決問題的數(shù)學(xué)方法。在教學(xué)中還可設(shè)計好數(shù)學(xué)背景材料,促使學(xué)生聯(lián)系具體問題進行整體的思考,達到思維的全面性。創(chuàng)新思維更重視事物的本質(zhì),特別是在數(shù)學(xué)建模中對學(xué)生透過現(xiàn)象抓住本質(zhì)的要求更高。數(shù)學(xué)建模中的實際問題往往被很多假象和表現(xiàn)所掩蓋,學(xué)生也易被其迷惑,要抓住問題的本質(zhì)就應(yīng)學(xué)會正確地簡化問題,在簡化數(shù)學(xué)問題的前提下找到問題中的數(shù)學(xué)規(guī)律,從而抓住問題的本質(zhì)。在簡化問題的過程中,對問題的分解也成了其中的重要方法。數(shù)學(xué)建模作為現(xiàn)實生活中的綜合問題,利用單一的數(shù)學(xué)知識和方法往往不能取得良好的效果,通過不斷地把未知問題化為已知問題是解決問題的關(guān)鍵。

三 結(jié)束語

在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,不僅要重視學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握,同時還要重視學(xué)生對原理和結(jié)論的理解,更要重視學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的靈活運用,重視對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)建模競賽為數(shù)學(xué)教學(xué)和改革提供了良好的契機,特別是對學(xué)生的數(shù)學(xué)能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)具有重要的促進作用,同時也提高了數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效率。在教學(xué)過程中,老師應(yīng)采取合適的教學(xué)方法來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生解決問題的能力。

參考文獻

篇3

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模組織與培訓(xùn);數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革;教育模式

中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)29-0278-03

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是由教育部高教司與中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會聯(lián)合舉辦的一項全國性的基礎(chǔ)學(xué)科競賽,目的在于培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識和方法來分析問題、解決問題進而處理實際問題的能力。特別是培養(yǎng)學(xué)生從實際問題中抽象出數(shù)學(xué)模型的能力、計算機編程能力、團隊協(xié)作和科技論文寫作能力,同時推動大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革。這項賽事從1992年開始,全國各高校師生積極參與,競賽的規(guī)模不斷擴大,參賽學(xué)校從1992年的79所增加到2013年的1326所,參賽隊數(shù)從1992年的314隊增加到2013年的23339隊。重慶理工大學(xué)從1995年開始組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,取得優(yōu)異成績,到2013年累計獲得全國一等獎13項,二等獎59項,重慶賽區(qū)組織獎4項,重慶賽區(qū)優(yōu)秀指導(dǎo)教師23人次,競賽成績名列重慶賽區(qū)前列。本文根據(jù)我校多年的參賽經(jīng)驗,就數(shù)學(xué)建模競賽的組織和培訓(xùn)做一總結(jié)和探討。

一、數(shù)學(xué)建模競賽組織

1.領(lǐng)導(dǎo)重視,經(jīng)費落實。正如數(shù)學(xué)建模競賽的宗旨是團隊精神一樣,我校從1995年開始參加數(shù)學(xué)建模競賽起,歷年來十分重視競賽的組織工作;由教務(wù)處牽頭成立了包括各二級學(xué)院副院長、教務(wù)處長的學(xué)科競賽領(lǐng)導(dǎo)小組,負責(zé)競賽的學(xué)生組織、培訓(xùn)和競賽場地的協(xié)調(diào)及相關(guān)經(jīng)費的落實等工作。由數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院為主成立數(shù)學(xué)建模競賽教練組,承擔(dān)競賽的具體組織工作。學(xué)校主管教學(xué)的校長多次就數(shù)學(xué)建模競賽有關(guān)工作做批示,指示要全力以赴做好數(shù)學(xué)建模競賽各項工作,從經(jīng)費上支持數(shù)學(xué)建模競賽的開展,并詢問各項工作的進展落實情況。競賽和培訓(xùn)期間,校領(lǐng)導(dǎo)和教務(wù)處經(jīng)常到培訓(xùn)和競賽場地指導(dǎo)工作,聽取參賽師生的意見,解決具體的困難和問題,同時各二級學(xué)院和相關(guān)單位也對競賽的各方面如假期學(xué)生培訓(xùn)場地和學(xué)生住宿落實,圖書資料借閱等方面提供支持,共同搞好競賽組織與協(xié)調(diào)工作。

2.全面動員,廣泛參與。數(shù)學(xué)建模競賽的目的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和解決實際問題能力,提高人才素質(zhì),吸收更多的同學(xué)參加,讓更多的同學(xué)受益。為了擴大數(shù)模競賽在學(xué)生中的影響,最大范圍地吸引學(xué)生參與該項賽事,我們主要開展了以下三方面的工作:①組建數(shù)學(xué)建模協(xié)會。從大一開始高等數(shù)學(xué)課教師就會在課程中向?qū)W生介紹全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,同時在課程教學(xué)過程中引入數(shù)學(xué)建模的案例,使學(xué)生對數(shù)學(xué)建模競賽有一個初步的認識。每年十一月通過數(shù)學(xué)建模協(xié)會大力宣傳我校在歷年競賽中所取得的成績,發(fā)展新會員,到目前為止,該協(xié)會已有600多位會員。派數(shù)模教練對協(xié)會工作進行指導(dǎo)。②組織全校性的報告會。邀請國內(nèi)數(shù)學(xué)建模的專家進行有關(guān)數(shù)學(xué)建模的講座。③采取各種手段和渠道宣傳數(shù)學(xué)建模。為促進我校大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的深入開展,學(xué)校制定了《重慶理工大學(xué)關(guān)于開展全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動的實施辦法》、《校級數(shù)學(xué)建模競賽章程》,對數(shù)學(xué)建模競賽規(guī)則、組織形式和學(xué)生獎和組織獎的評獎方式等方面做出了具體的規(guī)定和要求,進行政策激勵。通過以上活動的開展,吸引了許多優(yōu)秀學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽。

二、數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)

由教務(wù)處和學(xué)校數(shù)學(xué)建模競賽教練組負責(zé)競賽的培訓(xùn)工作。具體流程如下:第一階段:每年3~5月由教練組教練開設(shè)全院選修課《數(shù)學(xué)建模技巧》。講解數(shù)學(xué)建?;A(chǔ)知識,激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣。5月上旬舉行重慶理工大學(xué)校級數(shù)學(xué)建模競賽,通過競賽選拔優(yōu)秀學(xué)生參加第二階段的培訓(xùn)。第二階段:5月中旬~6月下旬,進行數(shù)學(xué)建模提高培訓(xùn)。完善學(xué)生的建模知識體系,增強學(xué)生數(shù)學(xué)修養(yǎng),增強問題分析、建模和求解的綜合能力。第三階段:8月中旬~賽前,組織參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的隊員暑假強化培訓(xùn)。主要強化學(xué)生以下幾方面的能力。

1.強化計算機編程和相關(guān)數(shù)學(xué)軟件使用的能力。

2.強化學(xué)生從互聯(lián)網(wǎng)獲取資料的能力。

3.強化學(xué)生科技論文寫作的能力,進行專門的培訓(xùn)和指導(dǎo)。

4.強化學(xué)生的團隊協(xié)作能力。實踐證明,隊員之間配合的默契程度直接關(guān)系到競賽的成功與否,通過模擬競賽及答辯對三名參賽隊員進行團隊合作訓(xùn)練。

三、數(shù)學(xué)建模競賽組織和培訓(xùn)的體會

1.數(shù)學(xué)建模競賽提高了學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)。數(shù)學(xué)建模競賽的賽題工程技術(shù)、管理科學(xué)和社會熱點問題簡化而成,參加數(shù)學(xué)建模競賽需要學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識如微分方程模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、概率模型、統(tǒng)計回歸模型等,具備計算機編程能力和科研論文寫作能力,因此數(shù)學(xué)建模競賽本身就是學(xué)生綜合能力提高的過程。數(shù)學(xué)建模競賽由于它的競賽賽題、組織形式和評判標(biāo)準,適合培養(yǎng)有創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)人才的需要,收到廣大學(xué)生的歡迎。學(xué)生們普遍反映,通過參加數(shù)學(xué)建模競賽,提高了知識分析和解決實際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團隊精神。

2.推動了大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革。①教學(xué)思想和教學(xué)內(nèi)容的改革。數(shù)學(xué)建模競賽為大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革找到了突破口。從大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)思想上說,培養(yǎng)大學(xué)生的綜合素質(zhì)有兩個方面:一是通過分析、邏輯推理或計算能夠正確地求解數(shù)學(xué)問題,即對已有的數(shù)學(xué)模型用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識進行求解;二是對所研究的實際問題,根據(jù)研究對象的特征,做必要、合理的簡化假設(shè),用數(shù)學(xué)語言描述研究對象的內(nèi)在規(guī)律,建立實際問題的數(shù)學(xué)模型。將數(shù)學(xué)建模思想融入到大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)過程中是對加強對各方面能力培訓(xùn)的很好方法。因此在數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過程中我們強調(diào)了數(shù)學(xué)建模思想的突出作用,注重從實際應(yīng)用背景中引入數(shù)學(xué)的基本概念和基本定理,并強調(diào)用如何所授數(shù)學(xué)知識解決實際問題。②教學(xué)方法和手段的改革。教學(xué)方法上引入案例教學(xué)。具體的做法是給出實際問題的相關(guān)背景資料、帶著所要解決的問題,講解相關(guān)的數(shù)學(xué)理論和方法,再用此方法解決實際問題。選擇案例的思路是:要有鮮明的教學(xué)目的性、趣味性、高度的擬真性、代表性,求解不太復(fù)雜。使學(xué)生從解決這些問題入手,從中體會應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的技巧和樂趣。教學(xué)手段上可采用多媒體教學(xué)。多媒體技術(shù)的運用,加大了信息量的傳授,尤其是在案例教學(xué)方面。同時為了直觀體驗數(shù)學(xué)實驗的過程與技巧,采用實驗軟件演示教學(xué)方法,形式直觀、生動、易理解,提高了教學(xué)效果。③教師隊伍建設(shè)。數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)是一項涉及面廣,勞動量龐大的工作,建設(shè)一支高水平、高素質(zhì)的教師隊伍是做好數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)的保證,也是取得全國數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)異成績的基礎(chǔ)。我校從1995年組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽開始,先后有30多位教師參加了學(xué)校的數(shù)學(xué)建模競賽教練組。通過組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽,對學(xué)生進行賽前培訓(xùn)和賽后總結(jié),使教練的學(xué)術(shù)水平、教學(xué)水平和科研能力得到了提高。建設(shè)了一支以中青年教師為骨干的優(yōu)秀數(shù)學(xué)建模教練團隊,為我校參加數(shù)學(xué)建模競賽取得優(yōu)異成績做出了貢獻。近年來,校數(shù)學(xué)建模競賽教練組承擔(dān)國家級和市級教改項目6項,發(fā)表教研論文30余篇,獲得校級教學(xué)成果一等獎兩項。

四、進一步的思考

1.如何使學(xué)生在后繼課程的學(xué)習(xí)中,以及參加工作后在工作中繼續(xù)發(fā)揚參加數(shù)學(xué)建模競賽中所培養(yǎng)到的團結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新精神,并開花結(jié)果?

2.如何構(gòu)建一套適合普通工科院校教育特點數(shù)學(xué)建模教育模式,加大數(shù)學(xué)建?;顒拥氖芤婷妫?/p>

3.如何在不額外增加數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程總學(xué)時的基礎(chǔ)上,將數(shù)學(xué)建模的思想和方法有機地融入到大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中去?

4.如何對參加全國競賽的學(xué)生進行英語論文寫作及建模水平的再培訓(xùn),使學(xué)生在美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中取得好成績?

參考文獻:

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[2]李大潛.中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽[M].北京:高等教育出版社,2007.

[3]王義康,王航平.數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)策略研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報,2010,(3):196-198.

篇4

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模建模競賽工作總結(jié)

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

【 key words 】 mathematical modeling contest in modeling work summary

中圖分類號:G623.5文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:

“高教社杯”全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是國家教委和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會共同主辦的、面向全國大學(xué)生的群眾性科技活動,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)模型和運用計算機技術(shù)解決實際問題的綜合能力,激勵廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動,開拓知識面,培養(yǎng)創(chuàng)新精神及合作意識,推動大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。

2011年,武漢城市職業(yè)學(xué)院首次派代表隊參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,由于領(lǐng)導(dǎo)支持、組織得當(dāng),取得了全國??平M二等獎的好成績??偨Y(jié)我院參賽經(jīng)驗,主要有以下幾個方面。

一、領(lǐng)導(dǎo)高度重視數(shù)學(xué)建模競賽活動

我院在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動中取得優(yōu)異的成績,和學(xué)院、系部領(lǐng)導(dǎo)的高度重視是密不可分的。我院于2011年成立了“數(shù)學(xué)建模領(lǐng)導(dǎo)小組”和“數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)小組”,協(xié)調(diào)各項工作,出臺了參加建模競賽的補助及獎勵辦法,有專門的數(shù)學(xué)建模競賽實驗室,集訓(xùn)和競賽期間,學(xué)院、教務(wù)處和經(jīng)管系領(lǐng)導(dǎo)親自動員并多次親臨現(xiàn)場看望。各級領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門的重視和支持是這項競賽活動取得成功的重要保障。

二、組建了一支強有力的輔導(dǎo)教師隊伍

在數(shù)學(xué)建模集訓(xùn)中,輔導(dǎo)教師是核心,輔導(dǎo)老師也是保證培訓(xùn)效果和競賽成功的關(guān)鍵。我們成立了數(shù)學(xué)建模教學(xué)小組,集體備課,大家群策群力,共同探討。在暑期集訓(xùn)期間,從不計較個人得失,放棄了周六、周日的休息時間,和同學(xué)們一起戰(zhàn)酷暑高溫。在競賽過程中,布置好競賽機房、網(wǎng)絡(luò),安排好學(xué)生的伙食、住宿、競賽必需品,在選題、督促進度方面給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),在11日晚上陪學(xué)生熬夜奮戰(zhàn),最終經(jīng)過72小時的不懈努力,順利地解決了競賽題,提交了完整的論文,競賽圓滿結(jié)束。成績的取得離不開指導(dǎo)老師的辛勤耕耘。

三、在課程設(shè)置上給學(xué)生打下堅實的基礎(chǔ)

盡管我們是第一次參加比賽,但我院已于2001年開始在數(shù)學(xué)教育專業(yè)“二下”開設(shè)了“數(shù)學(xué)建?!闭n,每周四節(jié)。作為指導(dǎo)老師,深刻鉆研了近幾年的建模競賽??祁},經(jīng)常與兄弟院校進行交流、取經(jīng),邀請在建模方面有專長、有造詣的專家教授來院講學(xué)。

四、選拔優(yōu)秀學(xué)生組隊培訓(xùn)和參賽

數(shù)學(xué)建模競賽的主角是參賽隊員,選拔參賽隊員的成功與否直接影響到參賽成績,確定參賽后,在“二下”一學(xué)期的建模課中注意觀察學(xué)生的動手、動腦能力及計算機使用、編程能力,通過第一階段的培訓(xùn)后選拔出參加暑期集訓(xùn)的隊員,主要圍繞以下幾個方面選拔隊員:首先,選拔那些對數(shù)學(xué)建?;顒佑袧夂衽d趣的同學(xué);其次,選拔那些有創(chuàng)造能力、勤于思考、數(shù)學(xué)功底好的同學(xué);最后,注意參賽隊員的能力搭配和團結(jié)協(xié)作,參賽的每支代表盡可能由具有不同特長的學(xué)生組成。

五、科學(xué)、系統(tǒng)的培訓(xùn)方法

經(jīng)過摸索,筆者認為具有特色又實用的建模培訓(xùn)方法應(yīng)分為三個階段:第一階段為基礎(chǔ)知識培訓(xùn)階段,包括:1. 補充學(xué)生欠缺的數(shù)學(xué)知識。2. 計算機基礎(chǔ)知識、數(shù)學(xué)軟件及文字處理軟件的使用。3. 簡單數(shù)學(xué)模型的建立與求解。第二階段為數(shù)學(xué)建模常用的方法和范例講評,包括網(wǎng)絡(luò)模型、運籌與優(yōu)化模型、種群生態(tài)學(xué)模型、微分方程模型、隨機模型、層次分析法、數(shù)據(jù)擬合、計算機仿真。第三階段為歷年建模試題評析、討論、建模論文的撰寫。通過三個階段的培訓(xùn),學(xué)生已初步具備了參賽的能力,最終經(jīng)過測試選拔出參賽隊員。

六、重視參賽過程的指導(dǎo)

在學(xué)生參賽過程中,指導(dǎo)老師的及時指導(dǎo)是學(xué)生完成競賽的保證。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是作好參賽隊員的心理方面的指導(dǎo)。在競賽的三天里,要連續(xù)進行72小時的奮戰(zhàn),并且要與同組的隊員合作,不可避免地會出現(xiàn)心里及身體方面的問題,因此,指導(dǎo)老師要及時給予鼓勵與關(guān)心,做好細致的思想工作,在整體培訓(xùn)過程中要不斷強調(diào)團結(jié)協(xié)作的重要性,這將是學(xué)生完成競賽的動力。二是作好論文細節(jié)方面的指導(dǎo)。在競賽的最后階段,指導(dǎo)老師要提醒學(xué)生注意論文的格式,檢查是否按要求撰寫論文,論文的摘要、關(guān)鍵詞是否寫得好,論文是否完整等,這些細節(jié)常常成為論文是否取得好成績的關(guān)鍵。

七、對建模競賽工作的探索---以學(xué)生社團活動帶動數(shù)學(xué)建模競賽活動的日常開展

數(shù)學(xué)建模競賽存在以下弊端:

1、學(xué)生參賽人數(shù)少,大多數(shù)學(xué)生得不到鍛煉。

2、在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中對數(shù)學(xué)應(yīng)用仍然重視不夠

3、學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)缺乏興趣

為了調(diào)動大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)積極性,更好地開展數(shù)學(xué)建模競賽這一學(xué)生課外科技活動,我們進行了新的嘗試和探討---成立了“數(shù)學(xué)建模”學(xué)生社團,利用學(xué)生社團開展了一系列活動:

1. 舉辦了關(guān)于“數(shù)學(xué)建模”的講座,使廣大數(shù)學(xué)愛好者了解數(shù)學(xué)建模;

2. 舉行了“數(shù)學(xué)建模經(jīng)驗交流會”,邀請指導(dǎo)老師和參加過數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生介紹建模心得體會。

3. 在校園中營造良好的文化氛圍、宣傳數(shù)學(xué)建模知識等,潛移默化地使學(xué)生逐步認識數(shù)學(xué)建模,了解數(shù)學(xué)建模知識,感覺數(shù)學(xué)建模并不陌生,而是與大家息息相關(guān)。充分展示了數(shù)學(xué)應(yīng)用廣泛性。

4. 嘗試將數(shù)學(xué)建模的思想引入高等數(shù)學(xué)課程教學(xué),使理論學(xué)習(xí)和應(yīng)用實踐相結(jié)合,讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)態(tài)度和數(shù)學(xué)興趣。

為推動數(shù)學(xué)建?;顒釉谖以哼M一步開展,我們將不斷開拓創(chuàng)新,克服困難,將日常的數(shù)學(xué)教學(xué)與建模培訓(xùn)聯(lián)系在一起,力爭再創(chuàng)佳績。

篇5

關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué)建?!f(xié)會 創(chuàng)新精神

中圖分類號:O29 文獻標(biāo)識碼:A

0 引言

由教育部和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會聯(lián)合組織的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽已成功舉辦了20屆,這項賽事已發(fā)展成為我國目前規(guī)模最大、影響最大的大學(xué)生課外科技競賽活動。數(shù)學(xué)建模競賽活動對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和實踐能力的提高具有很大的推進作用。

目前,我校學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模活動已蔚然成風(fēng),每年有300多位學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、全國研究生數(shù)學(xué)建模競賽、數(shù)學(xué)中國數(shù)學(xué)建模網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)杯等數(shù)學(xué)建模活動,學(xué)生在參加數(shù)學(xué)建模活動的過程中,數(shù)學(xué)建模意識不斷提高,許多人考上了碩士、博士研究生。從事教學(xué)工作的同學(xué),注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法去發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題,促進了數(shù)學(xué)的教學(xué)改革,其中有20多位是高校數(shù)學(xué)老師,他們已成為所在高校數(shù)學(xué)建模的骨干老師,有的被評為全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)秀指導(dǎo)老師,有的被評為全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽廣西賽區(qū)優(yōu)秀指導(dǎo)老師。這一成績的取得與數(shù)學(xué)建模協(xié)會日常開展的活動是分不開的。

1 數(shù)學(xué)建模協(xié)會簡介

我校數(shù)學(xué)建模協(xié)會的前身是廣西師范學(xué)院數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院(數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)系)學(xué)生會科協(xié)數(shù)學(xué)建模分會,從1995年開始組隊參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,經(jīng)過十多屆科學(xué)生會科協(xié)會員的不懈努力,數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院學(xué)生會科協(xié)數(shù)學(xué)建模分會發(fā)展成為廣西師范學(xué)院數(shù)學(xué)建模協(xié)會。數(shù)學(xué)建模協(xié)會的理念是“以團隊精神、創(chuàng)新意識為靈魂”;宗旨是“致力于活躍學(xué)校的社團活動,營造學(xué)術(shù)氛圍”;活動方針“是宣傳數(shù)模,發(fā)展數(shù)模,強我數(shù)模,讓大多數(shù)人了解數(shù)模,為數(shù)模愛好者提供一個展示才華的舞臺”;目標(biāo)是“營造農(nóng)厚的數(shù)學(xué)建模氛圍,提高數(shù)學(xué)建模能力和創(chuàng)新能力”。

2 數(shù)學(xué)建模協(xié)會是廣大學(xué)子的良師益友

數(shù)學(xué)建模協(xié)會在日常的活動中吸收全校數(shù)學(xué)建模愛好者,組織開展一系列與數(shù)學(xué)建模有關(guān)的活動,對會員進行數(shù)學(xué)建模的長期指導(dǎo)和培訓(xùn),為會員進行經(jīng)驗交流提供平臺,提高會員對數(shù)學(xué)建模的認識,樹立團隊合作精神,讓會員的數(shù)學(xué)建模能力在日常的活動中能循序漸進地提高。會員們在活動中受益匪淺,都把數(shù)學(xué)建模協(xié)會當(dāng)作自己良師益友。

3 數(shù)學(xué)建模協(xié)會出奇招,數(shù)學(xué)建?;顒臃諊鷿夂?/p>

(1)開設(shè)講座。數(shù)學(xué)建模協(xié)會請全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)秀指導(dǎo)老師、 全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽廣西賽區(qū)優(yōu)秀指導(dǎo)老師來給會員們做學(xué)術(shù)講座,老師們通俗易懂的講解,大大提高了會員對數(shù)學(xué)建模的興趣,激發(fā)和鼓舞會員們主動查閱數(shù)學(xué)建模的文獻資料,開展數(shù)學(xué)建模問題的討論、辯論。

(2)以老帶新。已參加過全國大學(xué)生建模競賽的師兄、師姐們積極主動對新會員進行培訓(xùn),培訓(xùn)內(nèi)容大多數(shù)是啟發(fā)性的,講一些基本的概念和方法,主要是引導(dǎo)同學(xué)們自己去學(xué),充分調(diào)動同學(xué)們的積極性,充分挖掘同學(xué)們的潛能。培訓(xùn)中廣泛地采用討論班方式,同學(xué)自己報告、討論、辯論,了解要使用計算機及相應(yīng)的軟件,如Matlab,Lingo,Spss,甚至排版軟件等。

(3)觀摩成果展。在每年的學(xué)校社團文化藝術(shù)節(jié)中,展現(xiàn)歷屆師兄、師姐們在數(shù)學(xué)建模比賽中取得的優(yōu)異成績以及他們走上工作崗位后的風(fēng)采,營造一種生動活潑的文化環(huán)境和學(xué)術(shù)氣氛,讓同學(xué)們更深入地了解數(shù)學(xué)建模,主動發(fā)揚刻苦鉆研、努力拼搏的精神。

(4)建立網(wǎng)站。建立校園數(shù)學(xué)建模網(wǎng)站,宣傳數(shù)學(xué)建模的有關(guān)知識,展示歷年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽試題和優(yōu)秀論文,讓同學(xué)們更加近距離接觸數(shù)學(xué)建模競賽。同時,在網(wǎng)站上給學(xué)生們提供有關(guān)數(shù)學(xué)建模的書籍、網(wǎng)址,方便同學(xué)們自主學(xué)習(xí);在日常的數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)過程中,如果同學(xué)們有什么疑難問題,可以以留帖子的方式咨詢、請教;同學(xué)們也可以通過校園數(shù)學(xué)建模的網(wǎng)站相互溝通、交流,相互探討、研究。

(5)校際合作交流。我校數(shù)學(xué)建模協(xié)會時常與其他高校數(shù)學(xué)建模協(xié)會進行學(xué)術(shù)交流,其中包括廣西財經(jīng)學(xué)院數(shù)學(xué)建模協(xié)會、廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)學(xué)建模協(xié)會、廣西教育學(xué)院數(shù)學(xué)建模協(xié)會。具體的做法是先由各高校代表介紹各自的特色活動,發(fā)展中遇到的困難以及對未來的計劃,隨后討論各高校數(shù)學(xué)建模協(xié)會今后的交流與合作可能會遇到的問題以及應(yīng)采取的措施。各協(xié)會一致表示,萬事開頭難,要有克服困難的信心。各高校數(shù)學(xué)建模協(xié)間的合作與交流不僅是為了建立數(shù)學(xué)建模聯(lián)盟,更希望各高校數(shù)學(xué)建模協(xié)會能取長補短,為數(shù)學(xué)愛好者提供更好的學(xué)習(xí)交流平臺。與區(qū)內(nèi)其兄弟院校協(xié)會的合作與交流,促進了我校數(shù)學(xué)建模學(xué)會的發(fā)展。

(6)開展數(shù)學(xué)建模知識競賽?,F(xiàn)代教育思想的核心是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識及能力,而能力是在知識的教學(xué)和技能的訓(xùn)練中,通過有意識地培養(yǎng)而得到發(fā)展的。教學(xué)中,數(shù)學(xué)建模方法和思想的融入,有助于激發(fā)學(xué)生的原創(chuàng)性沖動,喚醒學(xué)生進行創(chuàng)造性工作的意識,開展數(shù)學(xué)建模知識競賽,學(xué)生要從錯綜復(fù)雜的實際問題中,抓住問題的要點,并將問題中的聯(lián)系歸成一類,揭示出它們的本質(zhì)特征,找出解決問題的重點與難點,自覺地運用所給問題的條件尋求解決問題的最佳方案和途徑,這一過程能充分發(fā)揮學(xué)生豐富的想象力和創(chuàng)新能力。

(7)環(huán)保展板宣傳。為配合環(huán)保局的低碳宣傳,我們協(xié)會以數(shù)學(xué)建模知識為基礎(chǔ),建立模型來對環(huán)保知識進行宣傳,這一活動讓同學(xué)們了解到數(shù)學(xué)建模的生活性、廣泛性、實用性,大大地豐富了同學(xué)們的知識面,開拓了同學(xué)們在數(shù)學(xué)方面的視野,充分調(diào)動了同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)了同學(xué)們的創(chuàng)造性思維。

篇6

關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué)建模 素質(zhì)教育 高職高專

中圖分類號:G710 文獻標(biāo)識碼:A

素質(zhì)教育是指依據(jù)人的發(fā)展和社會發(fā)展的實際需要,以全面提高全體學(xué)生的基本素質(zhì)為根本目的,以尊重學(xué)生主體性和主動精神,注重開發(fā)人的智慧潛能,注重形成人的健全個性為根本特征的教育。實施素質(zhì)教育的重點是培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新精神和實踐能力,造就合格的社會主義事業(yè)接班人。為此,廣大教育工作者就如何向?qū)W生傳授知識的同時,全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)進行著不斷地探索與研究,并提出了許多解決問題的方法和思路。筆者結(jié)合多年的教學(xué)實踐,認為數(shù)學(xué)建模是實施素質(zhì)教育的一種有效途徑。

1數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵及數(shù)學(xué)建模競賽的發(fā)展

數(shù)學(xué)建模是通過對現(xiàn)實問題的抽象、簡化,確定變量和參數(shù),并應(yīng)用某些“規(guī)律”建立起變量、參數(shù)間的關(guān)系,然后求解該數(shù)學(xué)問題,最后在現(xiàn)實問題中解釋、驗證所得到的解的創(chuàng)造性過程。數(shù)學(xué)建模過程是應(yīng)用數(shù)學(xué)的語言和方法解決實際問題的過程,是一個培養(yǎng)創(chuàng)新能力的過程。而數(shù)學(xué)建模競賽就是這樣的一個設(shè)計數(shù)學(xué)模型的競賽活動。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽最早于1985年在美國出現(xiàn)。1989年我國學(xué)生開始參加美國的數(shù)學(xué)建模競賽,1992年我國組織舉辦了10個城市的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽,1994年起開始主辦全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,每年一次。十幾年來,全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽規(guī)模飛速發(fā)展,參賽校數(shù)從1992年的79所增加到2012年的1284所院校,參賽隊數(shù)從1992年的314隊增加到2012年的21219個隊(其中本科組17741隊、??平M3478隊),63600多名大學(xué)生報名參加本項競賽。數(shù)學(xué)建模競賽已成為全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競賽,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競賽。從以上數(shù)據(jù)來看,參加數(shù)學(xué)建模活動的主要是本科學(xué)生,但是??圃盒5膶W(xué)生近幾年參加競賽的增長速度還是很快的。本文通過分析數(shù)學(xué)建模的意義、方法和步驟,結(jié)合高校素質(zhì)教育的主要內(nèi)容,探討數(shù)學(xué)建模在高校的素質(zhì)教育中所起的作用。

2數(shù)學(xué)建模對高職院校大學(xué)生素質(zhì)能力的培養(yǎng)作用

2.1數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識

數(shù)學(xué)建模問題通常是從生產(chǎn)、管理、社會、經(jīng)濟等領(lǐng)域中提出的原始實際問題,將這些問題做了很少的簡化,一般與實際問題十分接近。在建模時首先要確定出問題中哪些是主要因素,哪些是次要因素,做出適當(dāng)?shù)摹⒑侠淼募僭O(shè),使問題得到進一步簡化;然后再利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法和知識來提煉和形成數(shù)學(xué)模型。這些題目一般沒有固定的解法,也沒有唯一的正確答案。一般地講,由于所作假設(shè)不同,所使用的數(shù)學(xué)方法不同,會做出不同的數(shù)學(xué)模型,這些模型得出的結(jié)果一般也不相同,但是有可能它們都是正確的、合理的。例如,1996年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽A題(可再生資源的持續(xù)開發(fā)和利用),就這一題而言,可以在合理、科學(xué)的假設(shè)前提下,利用微分方程建立魚群演變規(guī)律模型;也可以建立可持續(xù)捕撈條件下的總產(chǎn)量最大的優(yōu)化模型;還可以建立制約各種年齡的魚的數(shù)量的微分方程和連結(jié)條件,然后采用迭代搜索法處理,它給學(xué)生留下了極大的發(fā)揮空間,任憑學(xué)生去創(chuàng)造和創(chuàng)新。評閱答卷時教師對具有創(chuàng)造性和創(chuàng)新意義的在評定等級上還可給予傾斜。因此,數(shù)學(xué)建模是一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的極好方式,其作用是其它任何課堂教學(xué)無法替代的。

2.2數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的自學(xué)能力和使用文獻資料的能力

數(shù)學(xué)建模所需要的知識,除了與問題相關(guān)的專業(yè)知識外,還必須掌握諸如微分方程、數(shù)學(xué)規(guī)劃、計算方法、計算機語言、應(yīng)用軟件及其它學(xué)科知識。它是多學(xué)科知識、技能和能力的高度綜合。寬泛的學(xué)科領(lǐng)域和廣博的技能技巧是學(xué)生原來沒有學(xué)過的。在建模培訓(xùn)中,也不可能將所有可能用到的知識都講到。在模擬競賽中,教師只是啟發(fā)式地介紹一些相關(guān)的數(shù)學(xué)知識和方法,然后學(xué)生圍繞需要解決的實際問題廣泛查閱相關(guān)的資料,從中吸取自己所需要的東西。而在正式的建模比賽中,一個參賽隊的3名同學(xué)將不能與其他任何人交流,包括指導(dǎo)老師和其他參賽隊員。當(dāng)他們拿到問題時,或許這個問題對他們來說非常陌生,這時,他們只能通過自學(xué)和內(nèi)部討論,在書籍資料,或是網(wǎng)上資料中查找相關(guān)知識,或者查找類似的問題,從中得到啟發(fā)和借鑒,這種鍛煉可以大大提高學(xué)生自覺使用資料的能力。而這兩種能力恰恰是學(xué)生今后在工作和科研中所需要的,他們可以靠這兩種能力不斷地擴充和提高自己。

2.3數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力

建模比賽是以3人組成一隊一起參加的,這樣設(shè)置的初衷就是為了建立隊員之間的相互信任,從而培養(yǎng)隊員的協(xié)作能力。比賽要求參賽隊在3天之內(nèi)對所給的問題提出一個較為完整的解決方案,這么短的時間內(nèi)僅僅依靠一兩個人的“聰明才智”是很難完成的,只有合3人之力,才能順利給出一個較好的結(jié)果來,而且要給出一份優(yōu)秀的解決方案,創(chuàng)新與特色是必不可少的。因此3人在競賽中既要合理分工,充分發(fā)揮個人的潛力,又要集思廣益,密切協(xié)作,形成合力,也就是要做個“人力資源”的最優(yōu)組合,使個人智慧與團隊精神有機地結(jié)合在一起。因此數(shù)學(xué)建模可以培養(yǎng)同學(xué)的合作意識,相互協(xié)調(diào)、、取長補短。認識到團隊精神和協(xié)調(diào)能力的重要性對于即將面臨就業(yè)選擇的莘莘學(xué)子來說無疑是有益的,以至對他們一生的發(fā)展都是非常重要的。

2.4數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的計算機應(yīng)用能力

應(yīng)用計算機解決建模問題,是數(shù)學(xué)建模非常重要的環(huán)節(jié)。其一,可以應(yīng)用計算機對復(fù)雜的實際問題和繁瑣的數(shù)據(jù)進行技術(shù)處理,若用手工計算來完成其難度是可想而知的;同時也可用計算機來考察將要建立的模型的優(yōu)劣。其二,一旦模型建立,還要利用計算機進行編程或利用現(xiàn)成的軟件包來完成大量復(fù)雜的計算和圖形處理?;蛘呃糜嬎銠C對大量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,這些工作,沒有計算機的應(yīng)用,想完成數(shù)學(xué)建模任務(wù)是不可能的。例如,2012年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽題C(腦卒中發(fā)病環(huán)境因素分析及干預(yù)),它需要借助計算機對大量數(shù)據(jù)進行篩選、統(tǒng)計。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果的分析,得出發(fā)病率與氣溫、氣壓、相對濕度間的關(guān)系。因此,數(shù)學(xué)建?;顒訉μ岣邔W(xué)生使用計算機及編程能力是不言而喻的。

2.5可以增強大學(xué)生的適應(yīng)能力

在知識經(jīng)濟時代,知識更新速度不斷加快,如果思維模型和行為方式不能與信息革命的要求相適應(yīng),就會失掉與社會同步前進的機會。如今市場對人才的要求越來越高,人才流動、職業(yè)變化更加頻繁,一個人在一生中可能有多次選擇與被選擇的經(jīng)歷。通過數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)及競賽訓(xùn)練,他們不僅受到了現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維及方法的熏陶,更重要的是對不同的實際問題,如何進行分析、推理、概括以及如何利用數(shù)學(xué)方法與計算機知識,還有各方面的知識綜合起來解決它。因此,他們具有較高的素質(zhì),無論以后到哪個行業(yè)工作,都能很快適應(yīng)需要。

如上所述,開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)與參加數(shù)學(xué)建模競賽這項活動,將有助于大學(xué)生創(chuàng)新能力、實踐能力等能力的培養(yǎng),從而有助于大學(xué)生綜合素質(zhì)能力的提高。此外,數(shù)學(xué)建模還可以幫助學(xué)生提高論文的寫作能力、增加學(xué)生的集體榮譽感、以及提高大學(xué)生的分析、綜合、解決實際問題的能力,就像很多參加過數(shù)學(xué)建模的同學(xué)常說的一句話:一次參賽,終生受益!

參考文獻

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篇7

一個創(chuàng)新實踐平臺

大連大學(xué)數(shù)學(xué)建模工作室以學(xué)生的綜合素質(zhì)為基礎(chǔ),計算機軟件為輔助,論文為形式,面向全校不同專業(yè)各年級學(xué)生。以培養(yǎng)創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì)為目標(biāo)來組織課內(nèi)外、校內(nèi)外相結(jié)合的教學(xué)與實踐活動,以組或隊為單位組織教學(xué)活動,采用教師講授、學(xué)生報告以及討論的方式,并以學(xué)生報告和討論為主,組織學(xué)生參加國內(nèi)外各類大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動,通過查閱文獻、收集資料,引導(dǎo)學(xué)生探討解決各種實際問題的方法,指導(dǎo)學(xué)生撰寫科技論文公開發(fā)表。數(shù)學(xué)建模工作室1999年成立,是大連大學(xué)最早帶領(lǐng)大學(xué)生進行課外科技活動的組織之一。

數(shù)學(xué)建模工作室成立以來,在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和各相關(guān)部門的大力支持與幫助下穩(wěn)步發(fā)展。作為學(xué)校創(chuàng)新實踐平臺之一,數(shù)學(xué)建模競賽活動讓學(xué)生獲得了眾多獎項,學(xué)生們不僅在實際問題研究中得到數(shù)學(xué)科學(xué)素質(zhì)的訓(xùn)練和各種能力的提高,而且更重要的是得到數(shù)學(xué)文化精神的陶冶和啟迪,在科學(xué)真理與完善人格兩方面得到收獲,提高了自身“會做人,能做事,會學(xué)習(xí),能創(chuàng)新”的綜合素質(zhì)。目前,數(shù)學(xué)建模工作室已經(jīng)成為學(xué)校教師開展教育改革、科研活動以及本科生創(chuàng)新、科研訓(xùn)練的基地,也使得融于此中的學(xué)校創(chuàng)新教育實踐、教育教學(xué)和人才培養(yǎng)模式改革在探索中深入進行,結(jié)出碩果。

15年來,學(xué)校參與數(shù)學(xué)建模活動的人數(shù)已達8萬余人次,在各類國內(nèi)外大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中獲獎項共389項。其中,遼寧省大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽一等獎84項,全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽一等獎8項,國際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽一等獎7項。自2010年起,數(shù)學(xué)建模工作室還組織學(xué)校研究生參加全國以及遼寧省研究生數(shù)學(xué)建模競賽,共獲獎23項,其中,國家級6項,省級一等獎4項。工作室負責(zé)人剛家泰老師,在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽20周年慶典,即每10年舉行一次的“全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”評選中,榮獲百名“全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”稱號。15年來,從大連大學(xué)數(shù)學(xué)建模工作室走出的建模人才遍布九州大地。

忙碌卻很充實

“崇尚科學(xué),銳意進??;團結(jié)協(xié)作,勇于創(chuàng)新?!睌?shù)學(xué)建模工作室的宗旨不僅彰顯了工作室里每個成員的態(tài)度,也體現(xiàn)了整個工作室的良好學(xué)風(fēng)。按常規(guī),數(shù)學(xué)建模每年都有三次大型的比賽,因此工作室的成員們一年到頭都在準備比賽,參加比賽,以及賽后總結(jié)分析這樣的過程中度過。雖然忙碌卻很充實,他們的青春因參加這樣有意義的活動而變得更厚重,學(xué)校的學(xué)風(fēng)、教風(fēng)也因他們的活動而變得更加昂揚。他們對于數(shù)學(xué)建模充滿了熱愛之情,故而愿意為之投入大量的精力與思考?,F(xiàn)已在瑞典攻讀博士后的校友朱建強曾表示:“雖然在比賽的幾天之中沒有怎么睡覺但是卻毫無困意,有一種意念支撐著我,我確信我能夠做得到?!蓖ㄟ^數(shù)學(xué)建模,他懂得了所謂廣闊、流暢、躍變的多元化思維的真正含義,他說:“它既需要我們用傳統(tǒng)的方式審視問題,又需用創(chuàng)新意識思考問題,因為數(shù)學(xué)建模是依據(jù)實際的問題抽象概括、提煉模型后分析、求解、檢驗?zāi)P?,這其中綜合知識的奧妙不是明擺著等你去解決,而是暗藏在深處等你去發(fā)現(xiàn),無論是通訊網(wǎng)絡(luò)、飛機場的管理,還是車燈線光源的設(shè)計等,都不可能存在現(xiàn)有的模型給你參照,只是一些現(xiàn)存的零散知識由你結(jié)合創(chuàng)造完成最終的‘獨一無二’的模型。”

數(shù)學(xué)建模是一個消滅個人主義、建立組織概念的過程。數(shù)學(xué)建模競賽的思路有一個從放到收的過程,一開始,大家可以說是思如泉涌,每個人都有獨到之處。但是,沒有人能未卜先知地看到最后的結(jié)果,也許每條路都能走下去,僅有優(yōu)劣不同,也許有時候每條路的盡頭都是一個死胡同。但是在幾個小時的討論之后,必須要定下來一個思路,哪怕其中一個人對此再有意見也必須服從。激烈的爭論之后是緊密的團結(jié),這很困難,但卻是必須的。

數(shù)學(xué)建模競賽是一個感情的大熔爐。師生情,同學(xué)誼,暖融融,真不疑。數(shù)學(xué)建模課題組的所有老師都很優(yōu)秀,都很負責(zé)。工作室成立的十幾年來,每臨大賽,在隊員們奮戰(zhàn)的幾天幾夜里,老師們一直陪在左右。已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生魏杰在回想起指導(dǎo)教師時,感慨道:“從他們?nèi)嘌鄣膭幼骼锞湍芨杏X到他們的壓力與疲憊;而在他們的回答里有的只是溫和與耐心。他們就是我們隊員的支柱。就說領(lǐng)隊的譚欣欣老師,她為了帶好數(shù)學(xué)建模,付出了諸多努力。在賽前培訓(xùn)時,她堅持天天早到晚退,尊重同學(xué)的個性,鼓勵同學(xué)各抒己見。她博學(xué)而隨和,不會因為你的不同而排斥你,也不會因為你的成績不佳而責(zé)難你。比賽中,她又為大家考慮了從生活到比賽的許多細節(jié)?!睂Υ?,譚欣欣謙虛地說,“這不是我的功勞,是校領(lǐng)導(dǎo)和課題組的老師共同的努力。”

今年,由美國國家安全局和美國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會等聯(lián)合舉辦的2014國際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽及交叉學(xué)科競賽上,大連大學(xué)代表隊再次獲得殊榮,獲國際一等獎一項、國際二等獎3項、國際三等獎10項,這是該校第七次獲得此類比賽國際一等獎。

參賽選手能夠取得如此驕人的成績,靠的不僅是豐富的專業(yè)知識,更需要他們對數(shù)學(xué)建模的熱愛、團隊里師生的互相幫助及堅持不懈的努力。

樂在其中

“數(shù)學(xué)建?!睂τ诘谝淮谓佑|它的學(xué)生來說,是一個十分抽象的概念。“最開始,我真不知道什么是數(shù)學(xué)建模,但是聽完他們講座后,我就覺得這個十分神奇,我對它特別好奇,所以就特別想深入了解。”幾乎每一位剛開始參加講座的學(xué)生都是同樣的心情。后來在慢慢的了解過程中,他們越來越喜歡數(shù)學(xué)建模。就像譚欣欣老師說的那樣:“數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)語言描述實際現(xiàn)象的過程。它是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運用數(shù)學(xué)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(shù)學(xué)手段?!?/p>

每次比賽前都會有15天的講座,從第一天開始,每次都是“人滿為患”。據(jù)一名參與其中的學(xué)生回憶,“電教的教室座位本來就很多,但是還是不夠。就算用兩個教室,還是有站著聽的。”大家的熱情使數(shù)學(xué)建模工作室更覺“任務(wù)的艱巨”,每天都要準備各類新奇有趣的問題來引導(dǎo)大家對數(shù)學(xué)建模有更深入了解,“有時候為了想一個有趣的數(shù)學(xué)問題,我們要討論好幾天。那幾天幾乎沒有一天不熬夜的,還要不停的和老師溝通交流,不斷改進。即便這樣,有時候幾天的努力還可能用不上……”可是,不管有多累,每一位參加講座的同學(xué)都樂在其中,還有什么比做自己喜歡的事更有趣的呢?

“比賽的時候正好是寒假,無論是老師還是學(xué)生,沒有一個人抱怨,反而是積極地投身在課題的研究上?!彪娦?011級的劉飛月感慨道。因為比賽要求就選定的賽題每個隊在連續(xù)四天的時間里寫出論文,它包括:問題的適當(dāng)闡述;合理的假設(shè);模型的分析、建立、求解、驗證;結(jié)果的分析;模型優(yōu)缺點討論等。時間緊、內(nèi)容多、競爭大、任務(wù)重!每個參賽隊由3名隊員和1名指導(dǎo)教師組成,老師每天都和學(xué)生們在一起,不斷討論、修改;同學(xué)們每天泡在工作室里,利用計算機、軟件包、教科書、雜志和手冊等資源,充實自己的論文?!袄蠋焷聿患盎丶遥妥≡谶@,同學(xué)們覺得今天還有內(nèi)容可以補充就通宵不睡”“那幾天幾乎沒有人好好睡上一覺的,最忙的時候就一直不睡,累了就趴在電腦桌上休息一會,休息一會就繼續(xù)工作”,參加國際比賽的師建鵬同學(xué)說,“有時候我們就為了一個數(shù)字,需要做好幾十遍的演算推理;有時候為一個資料的引用,我們需要在電腦上,文獻里找好幾個小時?!泵刻斓暮谘廴κ菂①愡x手的標(biāo)志,但是自信的笑容和充滿激情的眼神更是他們的特點。參賽者中黑眼圈最重的同學(xué)說:“這四天支撐我的就是我的熱愛和大家的幫助?!?/p>

在于過程而不僅是結(jié)果

數(shù)學(xué)建模就像是達芬奇畫雞蛋,關(guān)鍵在于建模的過程而不在于結(jié)果。通過參加數(shù)學(xué)建模競賽這樣的實踐,學(xué)生們親自參加了將數(shù)學(xué)應(yīng)用于實際的嘗試,親自參加了發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過程,并最終取得了在課堂上和書本里無法獲得的寶貴經(jīng)驗和親身感受,從而啟迪數(shù)學(xué)心靈,能更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)、品味數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)以致熱愛數(shù)學(xué),在知識、能力和素質(zhì)等方面迅速地成長。

在數(shù)學(xué)建模工作室這個平臺上,學(xué)生們用心書寫著自己的人生之路。流過的汗水代表拼搏,喜悅的淚水象征成功;激烈的辯論是探求知識,真誠的合作滋潤你我。這每一句跳動的話語代表著一種經(jīng)歷,而最終不同的經(jīng)歷會合而為一,詮釋著“讓每一個人都成功,讓每一個人都快樂”的文化理念。從數(shù)學(xué)建模工作室走出來的許多優(yōu)秀學(xué)子,他們是這種文化理念的受益者,也是這種文化理念的詮釋者。

他們學(xué)會了學(xué)習(xí),這種學(xué)習(xí)是融知識與應(yīng)用于一體的學(xué)習(xí)。

他們學(xué)會了思考,這種思考是集理論與實踐于一體的思考。

他們學(xué)會了合作,這種合作是他們成功的助推器,在合作中促進成功,也在合作中產(chǎn)生友誼。

無數(shù)次的比賽帶給他們無數(shù)次喜悅,而無數(shù)次喜悅的背后又有多少局外人難以想象的艱辛;無數(shù)次的比賽磨礪了他們的意志,也豐富了他們的人生經(jīng)歷。

篇8

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模 應(yīng)用型人才 創(chuàng)新實踐能力

【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)01-0119-02

培養(yǎng)具有創(chuàng)新實踐能力的應(yīng)用型人才是高等院校的重要使命,也是高等教育發(fā)展中要追求的目標(biāo)。但由于目前理科教學(xué)中理論教學(xué)與實踐脫節(jié),工科教學(xué)中學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)的缺失等問題較突出,這些問題的存在影響著學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的形成。數(shù)學(xué)建模著重對學(xué)生進行嚴格的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)技能的訓(xùn)練,把對學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)作為主要目標(biāo),是實現(xiàn)與發(fā)揮數(shù)學(xué)應(yīng)用功能的重要途徑。因此,重視并搞好數(shù)學(xué)建模的教學(xué)可以有效地培養(yǎng)理工科學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。

一 數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)建模競賽

1.?dāng)?shù)學(xué)建模歷史回眸

數(shù)學(xué)建模是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實際問題的橋梁,是數(shù)學(xué)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化的主要途徑。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進步,數(shù)學(xué)建模已不僅應(yīng)用于力學(xué)、天文學(xué)等傳統(tǒng)學(xué)科領(lǐng)域,而迅速擴大到化學(xué)、生物學(xué)、計算機科學(xué)等領(lǐng)域,用來描述更多樣化、復(fù)雜的系統(tǒng)。隨著信息化和數(shù)字化的推進,各種科技與工程技術(shù)中的實際問題亟待建立數(shù)學(xué)模型的趨勢日益明顯。數(shù)學(xué)建模的重要作用越來越受到教育界、工程界等的普遍重視。

2.?dāng)?shù)學(xué)建模競賽發(fā)展動態(tài)

美國自1985年以來每年舉行一次大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,1990年起,我國部分高校派隊參加。1992年國內(nèi)舉行了9個城市的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽;自1993年起至今,我國每年舉行一次全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。數(shù)學(xué)建模競賽對大學(xué)生極富吸引力。各高校參賽的積極性愈來愈高,參賽隊越來越多,受益面日益擴大。

二 數(shù)學(xué)建模在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的意義

1.應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的數(shù)學(xué)教學(xué)

數(shù)學(xué)作為一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科和一種精確的科學(xué)語言,是人類文明的一個重要的組成部分。在大學(xué)教育中占有舉足輕重的地位,但數(shù)學(xué)又是公認的不好學(xué)和不好教的。這種矛盾,隨著數(shù)學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中日益廣泛、深入的應(yīng)用而更加突出。其中一種情況是,視邏輯結(jié)構(gòu)性內(nèi)容為教學(xué)中的畏途,有意無意地回避,代之以知識的簡單傳輸,讓學(xué)生只知其然,不知其所以然;另一種情況是,照本宣科,一味照搬抽象的演繹論證,而不講概念的背景、演化與應(yīng)用,讓學(xué)生不知所云,倍感枯燥。凡此種種,將數(shù)學(xué)教育僅看成是簡單的知識傳授,是難以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和基本素質(zhì)的。學(xué)校必須使數(shù)學(xué)教育成為學(xué)習(xí)知識、提高能力和培養(yǎng)素質(zhì)的統(tǒng)一體,使數(shù)學(xué)教育的素質(zhì)教育作用得以充分發(fā)揮。

2.?dāng)?shù)學(xué)建模教育的意義

應(yīng)用型人才學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主要目的在于應(yīng)用數(shù)學(xué)。這就要求他們在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的同時,不斷提高應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識、興趣和能力。而這方面往往又是數(shù)學(xué)教育的薄弱環(huán)節(jié)。數(shù)學(xué)具有超現(xiàn)實性,但這種超現(xiàn)實性是對現(xiàn)實物質(zhì)世界高度概括的表現(xiàn)。如果不將道理的闡釋貫穿于整個數(shù)學(xué)課程的教學(xué)之中,不通過數(shù)學(xué)建模,認識可能只停留于表層,從根本上說仍不明白數(shù)學(xué)是“怎么來的”,又是“干什么的”。

而數(shù)學(xué)建模競賽試題往往來源于實際的研究領(lǐng)域,帶有濃郁的高新技術(shù)氣息。我國2009年競賽試題“衛(wèi)星和飛船的跟蹤測控”來源于我國航天技術(shù)的實際研究問題。2011年“城市表層土壤重金屬污染分析”來源于目前較為嚴重的城市重金屬污染情況的實際問題。參賽實踐啟示:當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,實際問題越來越復(fù)雜,單槍匹馬難以解決許多重大問題,學(xué)生要適應(yīng)這種態(tài)勢,有所作為,就要講求合作精神,集大家的智慧,共同解決某個難題。數(shù)學(xué)建模競賽在砥礪學(xué)生合作攻關(guān)意識、培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)能力上具有實際效用。

三 關(guān)于數(shù)學(xué)建模教育的進一步思考

1.強化建模意識

實踐證明:數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)知識和應(yīng)用能力共同提高的最佳結(jié)合點,是鍛煉創(chuàng)新能力、培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才的一條重要途徑。數(shù)學(xué)建模教育是我國數(shù)學(xué)教育教學(xué)改革成功實踐的范例,已使不同層次、類型的高校受益。但目前大學(xué)數(shù)學(xué)教育在繼承優(yōu)良傳統(tǒng)基礎(chǔ)上的改革創(chuàng)新工作遠未完成。在實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的過程中,教育者尤其是數(shù)學(xué)教師還應(yīng)進一步樹立素質(zhì)教育的思想,強化“建模意識”,不僅是開出一門數(shù)學(xué)建模課程和組織一個數(shù)學(xué)建模競賽,而應(yīng)當(dāng)在整個數(shù)學(xué)教育過程中更有力地貫徹建模思想,使學(xué)生不僅學(xué)到重要的數(shù)學(xué)概念、方法和結(jié)論,而且能領(lǐng)會到數(shù)學(xué)的精神實質(zhì)和思想方法,使數(shù)學(xué)成為他們手中得心應(yīng)手的工具,終身受用。

2.面臨的問題及對策

近年來許多高校已在數(shù)學(xué)專業(yè)中開設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程,組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和競賽,取得了一定的成績,但仍有不足之處。主要表現(xiàn)在數(shù)學(xué)建模教學(xué)隊伍力量尚不強,建模課程開設(shè)面不夠?qū)?,參賽學(xué)生的數(shù)量和實力有待提高等,解決這些問題會有力地促進數(shù)學(xué)教學(xué)改革和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此,應(yīng)進一步提高思想認識,在大力加強師資隊伍建設(shè)的基礎(chǔ)上,更深入地推動數(shù)學(xué)建模教育。

具體措施:(1)加強數(shù)學(xué)建模教研,提高教學(xué)水平;(2)擴大數(shù)學(xué)建模全校性選修課開課面,提高教學(xué)質(zhì)量;(3)在數(shù)學(xué)建模課程或建模環(huán)節(jié)教學(xué)中采用探索討論、小組活動與大型作業(yè)等教學(xué)模式,發(fā)揮學(xué)生團隊的效能;(4)加強數(shù)學(xué)建模師資隊伍建設(shè),通過激勵措施鼓勵青年教師參與;(5)加強數(shù)學(xué)建模實驗課教學(xué),提高學(xué)生的建模能力和科學(xué)計算能力;(6)在大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中使用融合了建模內(nèi)容的改革教材,促進教學(xué)內(nèi)容更新。

四 結(jié)束語

實踐證明,數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決實際問題的創(chuàng)新意識、工程及經(jīng)濟意識;提高了學(xué)生觀察問題、綜合分析和處理問題的能力、聯(lián)想能力、使用計算機的能力及檢索、應(yīng)用資料等方面的能力。數(shù)學(xué)建模競賽的參賽和數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè),在培養(yǎng)應(yīng)用型人才上有著顯著效果,改變了傳統(tǒng)的給出已知條件徒手解理想化的應(yīng)用題的陳舊做法,面對大量的工程數(shù)據(jù)信息,需要復(fù)雜、冗長的計算,只有用數(shù)學(xué)軟件才能進行計算,求得符合實際的結(jié)果。可見,數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)應(yīng)用型人才所應(yīng)具備的創(chuàng)新實踐能力的最佳途徑之一。

參考文獻

篇9

[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)建模;能力培養(yǎng);創(chuàng)造性

一、數(shù)學(xué)建模的產(chǎn)生

早在1938年,美國數(shù)學(xué)協(xié)會主持了一種在每年12月第一個星期六舉行的大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽,簡稱PIItllam(普特南)數(shù)學(xué)競賽,主要考核基礎(chǔ)知識和訓(xùn)練邏輯推理及證明、思維、計算能力等,后成為歷史悠久、影響很大的全美大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽。該競賽因缺乏實際應(yīng)用能力和計算機能力的考核,逐漸影響了大學(xué)生們參賽的積極性,經(jīng)過論證、討論和爭取資助,終于在1985年開始了第一屆美國大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競賽(MCM)。

1992年由中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(CSIAM)舉辦后改由國家教委高教司和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會共同主辦的,面向全國大學(xué)生的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽CUMCM也逐漸開展了。其目的在于激勵學(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)模型和運用計算機技術(shù)解決實際問題的綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神及合作意識,現(xiàn)已成為全國大學(xué)生每年一屆的四大科技賽事之一。數(shù)學(xué)模型就是對于一個特定的對象為了一個特定目標(biāo),根據(jù)特有的內(nèi)在規(guī)律,做出一些必要的簡化假設(shè),運用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具,得到的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),這結(jié)構(gòu)可以是數(shù)學(xué)公式、算法、表格、圖示等,然后求解數(shù)學(xué)問題,對此結(jié)果進行解釋和驗證。通過則可使用,否則將返回,重新對問題的假設(shè)進行改進。數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)可以是數(shù)學(xué)公式、算法、格、圖示等。

二、數(shù)學(xué)建模教育應(yīng)遵循的原則

1.目的性原則。數(shù)學(xué)建模教育要有明確的目的性:一是要為促進學(xué)生的知識、技能和能力的全面發(fā)展以及為學(xué)生進一步的學(xué)習(xí)服務(wù);二是要培養(yǎng)學(xué)生的社會實踐能力,使學(xué)生能善于將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,通過建立模型、解數(shù)學(xué)模型、分析數(shù)學(xué)模型,反過來提高數(shù)學(xué)意識,為社會主義經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)實用人才奠定基礎(chǔ),達到提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

2.啟發(fā)性原則。開展數(shù)學(xué)建?;顒右獔猿謫l(fā)性原則,要求教師堅持以啟發(fā)性的教學(xué)為主體開展教學(xué)活動,教學(xué)中充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,啟發(fā)學(xué)生獨立思考,引導(dǎo)學(xué)生動腦、動口、動手,進行創(chuàng)造性的學(xué)習(xí),反對以單邊的傳授教學(xué)形式進行數(shù)學(xué)建模教學(xué),數(shù)學(xué)建模教學(xué)問題也要具有啟發(fā)性,給學(xué)生一定的思維空間,使其思維有一定的自由度,注重學(xué)生的獨立性和自主性,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、探究,在實踐中學(xué)習(xí),促進學(xué)生在教師的啟發(fā)和指導(dǎo)下主動地和富有個性地解決問題。

3.創(chuàng)造性原則。數(shù)學(xué)建模教育要堅持以提高學(xué)生創(chuàng)造性思維水平為原則。如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)是當(dāng)前教學(xué)研究的重要課題。創(chuàng)新素質(zhì)的基本內(nèi)涵是新意識、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力等,數(shù)學(xué)建模活動對提高學(xué)生的創(chuàng)新性有較大的作用。數(shù)學(xué)建模教育也要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為重要目標(biāo),堅持發(fā)展和促進學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識,也指教師在教學(xué)中要創(chuàng)造性地進行教學(xué)設(shè)計,使得整個建模教學(xué)更具創(chuàng)新性。

三、數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)教育中的作用

1.有助于提高大學(xué)生相互協(xié)作能力。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)知識就能解決的,它需要跨學(xué)科、跨專業(yè)的知識綜合在一起才能解決,這就需要具有不同知識結(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)、競賽提供了這一場所。同學(xué)們在學(xué)習(xí)過程中彼此磋商、團結(jié)合作、互相交流思想、共同解決問題,使得知識結(jié)構(gòu)互為補充,取長補短?,F(xiàn)代的科學(xué)事業(yè)沒有團結(jié)協(xié)作的團隊精神,沒有思想碰撞,沒有互相切磋是解決不了大問題的。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)。

篇10

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;力學(xué)實踐;科學(xué)思維;創(chuàng)新能力

數(shù)學(xué)模型是解決各種實際問題的過程,是將數(shù)學(xué)應(yīng)用于力學(xué)等現(xiàn)代自然科學(xué)的重要橋梁。數(shù)學(xué)建模不僅是數(shù)學(xué)走向力學(xué)應(yīng)用的必經(jīng)之路,而且也是科學(xué)思維建立的基礎(chǔ)。通過數(shù)學(xué)建模分析力學(xué)問題,將數(shù)學(xué)應(yīng)用于實際的嘗試,親歷發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過程,可以取得在課堂里和書本上無法獲得的寶貴經(jīng)驗和親身感受,不斷深化科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。數(shù)學(xué)建模對力學(xué)教學(xué)思維的建立具有重要的指導(dǎo)作用。

一、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展

數(shù)學(xué)建模最早出現(xiàn)于公元前3世紀,歐幾里得所寫的《幾何原本》為現(xiàn)實世界的空間形式構(gòu)建了數(shù)學(xué)模型。可以說,數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)是同時產(chǎn)生的。數(shù)學(xué)建模的發(fā)展貫穿近代力學(xué)的發(fā)展過程,兩者互相促進,相互推動。開普勒總結(jié)的行星運動三大規(guī)律、牛頓的萬有引力公式、電動力學(xué)中的Maxwell方程、流體力學(xué)中的Navier-Stokes方程與Euler方程以及量子力學(xué)中的Schrodinger方程等等,無不是經(jīng)典的數(shù)學(xué)建模。

1985年,美國開始舉辦國際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,至此數(shù)學(xué)建模的教育開始引起廣泛的重視。數(shù)學(xué)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(shè)“數(shù)學(xué)建?!闭n程,1992年起舉辦全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,現(xiàn)在已經(jīng)成為我國高校規(guī)模最大的課外科技活動。2002年,開展“將數(shù)學(xué)建模的思想與方法融入數(shù)學(xué)類主干課程”的教改實踐,2012年,《數(shù)學(xué)建模及其應(yīng)用》雜志創(chuàng)辦。

二、數(shù)學(xué)建模對力學(xué)教學(xué)的指導(dǎo)作用

1.數(shù)學(xué)建模是將數(shù)學(xué)應(yīng)用于力學(xué)實踐的必要過程

數(shù)學(xué)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(shù)間的數(shù)學(xué)模型,求解該數(shù)學(xué)問題并驗證解,從而確定能否用于解決問題多次循環(huán)、不斷深化的過程。數(shù)學(xué)模型(Mathematical Model)是指為了一個特定目的,對于一個現(xiàn)實問題,發(fā)掘其內(nèi)在規(guī)律,通過積極主動的思維,提出適當(dāng)?shù)募僭O(shè),運用數(shù)學(xué)工具得到的一個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。

數(shù)學(xué)建模幾乎是一切應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ),用數(shù)學(xué)來解決的實際問題,都是通過數(shù)學(xué)建模的過程來進行的。而力學(xué)是應(yīng)用科學(xué)的一個重要分支,一種力學(xué)理論往往和相應(yīng)的一個數(shù)學(xué)分支相伴產(chǎn)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(xué)及流體力學(xué)和數(shù)學(xué)分析理論,天體力學(xué)中運動穩(wěn)定性和微分方程定性理論等。因此,有人甚至認為力學(xué)應(yīng)該也是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)。

2.數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)科學(xué)思維的基礎(chǔ)

科學(xué)思維是以科學(xué)知識為基礎(chǔ)的科學(xué)化、最優(yōu)化的思維,是科學(xué)家適應(yīng)現(xiàn)代實踐活動方式和現(xiàn)代科技革命而創(chuàng)立的方法體系。科學(xué)思維的其他重要研究者Dunbar立足心理學(xué)視角指出,科學(xué)思維過程是建構(gòu)理論、實驗設(shè)計、假設(shè)檢驗、數(shù)據(jù)解釋和科學(xué)發(fā)現(xiàn)等階段中的認知過程。這個過程與數(shù)學(xué)建模完全吻合,因此數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)科學(xué)思維的基礎(chǔ)。

許多的力學(xué)家同時也是數(shù)學(xué)家,他們在力學(xué)研究工作中總是善于從復(fù)雜的現(xiàn)象中洞察問題本質(zhì),又能尋找合適的解決問題的數(shù)學(xué)模型,逐漸形成一套特有的思維與方法。數(shù)學(xué)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(yǎng)??茖W(xué)思維的培養(yǎng)是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成,是科學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容。

3.數(shù)學(xué)建模對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有重要作用

數(shù)學(xué)建模是一個分析問題和解決實際問題的過程,從數(shù)學(xué)理論到應(yīng)用數(shù)學(xué),再到應(yīng)用科學(xué),它為培養(yǎng)學(xué)生從實踐到理論再從理論回到實踐的能力,創(chuàng)造了十分有利的條件。數(shù)學(xué)建模的過程是一個不斷探索的過程,因此,數(shù)學(xué)建模競賽是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和發(fā)揮創(chuàng)新能力的有效途徑。

創(chuàng)新可以是前所未有的創(chuàng)造,也可以是在原有基礎(chǔ)上的發(fā)展改進,即包含創(chuàng)造、改造和重組等意思。數(shù)學(xué)模型來源于錯綜復(fù)雜的客觀實際,沒有現(xiàn)成的答案和固定的模式,因此學(xué)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(zhì),常常需要打破常規(guī)、突破傳統(tǒng)。可以說,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力始終貫穿在數(shù)學(xué)建模的整個過程。在數(shù)學(xué)建模的過程中體現(xiàn)了知識的創(chuàng)新、方法的創(chuàng)新、結(jié)果的創(chuàng)新和應(yīng)用的創(chuàng)新。

三、數(shù)學(xué)建模在力學(xué)教學(xué)中的現(xiàn)狀

數(shù)學(xué)建模教育在我國取得了長足的發(fā)展,越來越多的本科、??坪透呗殞W(xué)院開設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程,但普及率并不高,并且大部分學(xué)校只針對特殊專業(yè)開設(shè),如中南大學(xué)物理升華班,湖南師范大學(xué)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)等。

在學(xué)習(xí)力學(xué)之前,學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的了解主要來自于高校對數(shù)模競賽的宣傳,所知有限。教師應(yīng)在本科第一堂力學(xué)課上幫助學(xué)生樹立正確的數(shù)學(xué)建模概念,將數(shù)學(xué)建模貫穿整個教學(xué)過程。在教學(xué)過程中重視數(shù)學(xué)建模思維的培養(yǎng),聯(lián)系實際力學(xué)問題培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

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