高職數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽問(wèn)題及對(duì)策

時(shí)間:2022-01-02 10:32:34

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高職數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽問(wèn)題及對(duì)策

摘要:本文列舉了近年來(lái)高職數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中存在的幾個(gè)問(wèn)題,分析了由于未重視計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力訓(xùn)練、論文寫(xiě)作指導(dǎo)的缺失等原因是導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)的重要原因,最后重點(diǎn)給出了解決對(duì)策:要提高師生計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平;注重培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維;調(diào)整數(shù)學(xué)建模課程結(jié)構(gòu);提高學(xué)生數(shù)據(jù)處理及計(jì)算能力。

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力;Excel

一、存在問(wèn)題

近幾年本文作者在擔(dān)任高職數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽輔導(dǎo)老師的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題。競(jìng)賽題近年有個(gè)趨勢(shì),即C題會(huì)在Excel文件里給出大量原始數(shù)據(jù),要對(duì)這些大量原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理,計(jì)算量非常大,人工計(jì)算無(wú)法完成,必須要借助計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。2018年C題,僅Excel數(shù)據(jù)文件就有4個(gè),數(shù)據(jù)量也非常大,其中僅一個(gè)銷(xiāo)售流水表就多達(dá)1015366行記錄,而D題相對(duì)數(shù)據(jù)量就非常非常小。問(wèn)題1:有的看到C題如此大量的數(shù)據(jù),無(wú)從下手,就直接繞道選D題了;而選C題的數(shù)據(jù)處理能力也較差,不能熟練使用Excel,缺少計(jì)算思維。竟然有用計(jì)算器計(jì)算的,完全不思考是否可以用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找規(guī)律,簡(jiǎn)化問(wèn)題。問(wèn)題2:只知百度,不知知網(wǎng),不知知網(wǎng)導(dǎo)出參考文獻(xiàn)功能,信息檢索能力差。問(wèn)題3:不會(huì)寫(xiě)論文,表達(dá)不清楚,論文結(jié)構(gòu)不完整,不會(huì)寫(xiě)摘要;也不懂圖文并茂可以給論文增色、數(shù)值結(jié)果表示可用表格圖形圖表表示,一目了然、直觀、便于比較分析;Word排版也存在問(wèn)題等。

二、問(wèn)題分析

競(jìng)賽中學(xué)生問(wèn)題主要集中在互聯(lián)網(wǎng)信息查詢(xún)檢索、軟件使用等計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題和數(shù)學(xué)建模寫(xiě)作問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模授課一般由數(shù)學(xué)老師擔(dān)任,講授內(nèi)容僅包括數(shù)學(xué)知識(shí)、基本模型、歷年真題等。在機(jī)房上課,建模用的軟件只是簡(jiǎn)單了解,并不實(shí)地操作。而Excel作為數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中非常常用的軟件,很多學(xué)生僅認(rèn)為它是用來(lái)制表的,并沒(méi)有掌握它強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能?;ヂ?lián)網(wǎng)信息查詢(xún)檢索也未進(jìn)行培訓(xùn),導(dǎo)致不具備參考文獻(xiàn)檢索能力,不具備在大量資料中快速找到自己所需資料,獲得解決相應(yīng)問(wèn)題的能力。數(shù)學(xué)教師,更多地注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)和基本模型的學(xué)習(xí)講解,不重視軟件操作練習(xí)和論文寫(xiě)作指導(dǎo),一是由于課時(shí)相對(duì)比較少,講完數(shù)學(xué)建模基礎(chǔ),就沒(méi)有時(shí)間來(lái)練習(xí)操作,還有一個(gè)重要原因,教師自身對(duì)部分軟件掌握不夠好,由于數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽可能要用到的軟件比較多,教師學(xué)習(xí)起來(lái)要花費(fèi)很大的經(jīng)歷、還有一部分原因?qū)W校沒(méi)有配備相應(yīng)軟件導(dǎo)致教師無(wú)從學(xué)起。這些都導(dǎo)致學(xué)生計(jì)算機(jī)能力差,計(jì)算思維欠缺。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽最終呈現(xiàn)的是一篇有一定規(guī)模并且格式規(guī)范的學(xué)術(shù)論文,所以論文寫(xiě)作指導(dǎo)的缺失也是導(dǎo)致論文質(zhì)量不高的一個(gè)重要原因,甚至是與獲獎(jiǎng)失之交臂。

三、對(duì)策研究

(1)提高教師自身計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平。學(xué)校對(duì)數(shù)學(xué)教師進(jìn)行相關(guān)軟件培訓(xùn)利于提高教師自身計(jì)算機(jī)水平。只有教師計(jì)算機(jī)能力提高了,才可能對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面指導(dǎo),才可能發(fā)現(xiàn)學(xué)生計(jì)算機(jī)方面問(wèn)題,給與解決,增強(qiáng)學(xué)生信息檢索、收集、分析、處理等能力。(2)注重培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維,不單是培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維。計(jì)算思維體現(xiàn)我們處理事件能力,是思想,不是軟硬件或工具。信息大爆炸的時(shí)代,如何從繁博的數(shù)據(jù)海洋里快速獲得自己想要的信息?這就是要培養(yǎng)計(jì)算思維,當(dāng)我們?cè)谟龅角蠼鈫?wèn)題時(shí),下意識(shí)想:這個(gè)問(wèn)題如何用計(jì)算機(jī)來(lái)求解?當(dāng)你有這種意識(shí)時(shí),初步計(jì)算思維就形成了。調(diào)整數(shù)學(xué)建模課程結(jié)構(gòu):數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽包括三個(gè)方面:數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、論文寫(xiě)作能力,那么相應(yīng)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建?;A(chǔ)、數(shù)學(xué)建模軟件和數(shù)學(xué)建模論文寫(xiě)作指導(dǎo)三門(mén)課程。建?;A(chǔ)主要講什么是數(shù)學(xué)建模、建模步驟、一些簡(jiǎn)單應(yīng)用實(shí)例。建模軟件主要是教會(huì)學(xué)生利用百度、Google、知網(wǎng)等各種檢索文獻(xiàn)和查詢(xún)信息的手段深入理解題目;借助軟件實(shí)施數(shù)據(jù)處理可以大大提高效率,熟練使用公式編輯器Mathtype、數(shù)學(xué)軟件Matlab、專(zhuān)門(mén)解決優(yōu)化問(wèn)題的Lingo、統(tǒng)計(jì)軟件SPSS來(lái)處理數(shù)據(jù)、解決問(wèn)題;熟練使用Word可提高文章質(zhì)量,隨著近些年大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)類(lèi)題目越來(lái)越多,Excel的函數(shù)和公式、數(shù)據(jù)分析等,都可以解決數(shù)據(jù)預(yù)處理和統(tǒng)計(jì)問(wèn)題,可見(jiàn)兩者在數(shù)學(xué)建模中的重要性。最好還具備計(jì)算機(jī)語(yǔ)言能力,比如C語(yǔ)言、VB等。軟件教學(xué)可以由計(jì)算機(jī)老師來(lái)?yè)?dān)任。(3)數(shù)學(xué)建模論文寫(xiě)作指導(dǎo)教會(huì)學(xué)生如何掌握論文寫(xiě)作格式,順利完成一篇高質(zhì)量競(jìng)賽論文。論文整體結(jié)構(gòu)完整,分析假設(shè)、方法思路等敘述清晰完整、表達(dá)簡(jiǎn)潔;重視摘要,用200-300字把建模思路、模型求解、建模特點(diǎn),用到的工具,結(jié)果表述清楚。(4)提高學(xué)生計(jì)算機(jī)水平。數(shù)學(xué)建模就是利用計(jì)算機(jī)對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析和求解,競(jìng)賽初衷是要提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。競(jìng)賽考察不僅是數(shù)學(xué)知識(shí),命題越來(lái)越傾向于考察學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,只有提高了應(yīng)用能力才能更好利用計(jì)算機(jī)求解數(shù)學(xué)建模問(wèn)題。培訓(xùn)時(shí)要詳細(xì)講解模型如何求解。將數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)結(jié)合,多動(dòng)手,安排一定的課時(shí)專(zhuān)門(mén)針對(duì)歷年真題進(jìn)行操作訓(xùn)練。比如,2017、2018年的C題都用到回歸分析,可用軟件有Matlab、Spss、Excel等,若對(duì)前面提到的專(zhuān)業(yè)軟件不了解,完全可以用Excel建立模型。(5)在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下,必須提高學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力,重視計(jì)算能力訓(xùn)練。數(shù)值計(jì)算是建模中非常重要的環(huán)節(jié),而數(shù)據(jù)量大而復(fù)雜,故要加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,多進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。針對(duì)高職學(xué)生,讓學(xué)生熟練使用Excel,動(dòng)手計(jì)算提高熟練度,從而達(dá)到提高計(jì)算效率。2018年的C題就是通過(guò)用Vlookup等函數(shù)、排序、篩選和分類(lèi)匯總、合并計(jì)算、數(shù)據(jù)透視表等進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)

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作者:梁娜 楊云 單位:陜西科技大學(xué)銅川職業(yè)技術(shù)學(xué)院