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从201X年至今参加了六届全国大学生数学建模竞赛,发现数学建模在实际操作上还有很多问题:
常见的数学问题十分严谨,所给的条件一般都是不多不少、数据准确,最后所得的结论是唯一的。
而数学建模问题几乎都是实际生活中遇到的实际问题,问题背景复杂,条件多,况且对于实际生活中的许多实际问题,结论并不唯一,例如一些决策问题。
常见的数学应用题原始问题数学化的过程简单明了,不需要大量的数据计算。
而数学建模问题需要对原始问题进行合理的分析和假设、利用数学工具和方法将其加工成抽象的数学问题,学生还要在仔细研读问题材料的同时,必须进行紧张的思维活动,分析大量数据,找出规律,合理地简化问题。
学生在数学建模过程中普遍感到问题繁琐,无从下手,考虑不周全,不知道用什么方法解答问题,对数据的处理能力也比较差,缺少数学建模意识。
常见的数学应用题所得到的结论很少需要学生思考是否和实际相符、是否其中的一些已知条件需要进一步调整和修改,进而结论也要相应地修改。
而数学建模问题必须要有做完的已知模型的验证,不符的地方要再分析,然后修改之前的一些假设,再重新求解的循环往复过程,直到与实际基本相符为止。
常见的数学问题要求学生独立完成,不鼓励与他人一起做。
而数学建模问题要求学生有团队精神,集体参与交流,各抒己见,扩展思路。
上述问题在从小学到大学的数学课教学中都长期存在,造成数学与实际脱离,给大多数学生留下数学抽象繁琐不易懂的印象,部分学生还对数学产生恐惧心理,产生一种外在压力。
与此同时我们又看到数学建模对学生的能力培养:
提高了学生的文章写作能力,参考文献检索能力。
文章写作能力作为当代学生的一种重要实践能力,在大学生今后的生活中经常会用到,例如写毕业论文。
参考文献检索能力是大学生今后能自主学习的必备技能之一,在今后的工作中经常要用到。
很多用人单位希望招聘的学生具有一定的文章写作和组织能力。
全国大学生数学建模竞赛要求学生3人一组在72小时内提交一篇颇具规模且格式规范的学术论文,其中需要学生将分析假设、方法思路叙述清晰完整,竞赛过后,学生的写作论文能力都会有相应的提高。
另外由于全国大学生数学建模竞赛的问题所涉及知识非常广泛,有些甚至指导老师都没有接触过,故不可能指望教师一一讲解,遇到新的待解决问题学生只有通过临时上网查阅资料或参考文献,获得解决问题相应的知识,现学现用,竞赛过后,学生在大量资料中迅速找到自己所需资料的能力也会有相应的提高。
提高了学生的计算机应用能力。
数学建模问题多数都是非常复杂的,有些问题例如微分方程根本求不了解析解,所以人工求解几乎不可能,因此计算机的应用变得非常重要,例如微分方程可以利用计算机做出近似的数值解,这样就对学生的计算机能力提出了更高的要求。
有时题目所给的数据不是常见的整数值且数据也比较多,进行一些简单的计算例如求平均值都很难操作,所以如Matlab、Lindo、Word、spss、Photoshop等软件对解决建模问题是必要的。
整个建模过程下来,学生都普遍感到自己的计算机应用能力得到了极大的提高。
培养学生的合作意识、团队精神。
全国大学生数学建模竞赛的问题是一个非常复杂的系统工程,单靠一个人的力量是不够的。
因此学生们以3人一组合力解决数学建模问题,各成员之间各自表达自己的意见和建议,相互讨论,最后达成统一,这个过程中容易形成自主的学习气氛,这种氛围会吸引学生积极参与其中。
为了完成相同的目标,在团队中每个人各司其职,学生明确自己在团队中的角色,他们的领导能力、协调能力等可以充分发挥出来,其表现欲会得到极大的调动。
数学建模培养了学生的团队合作精神。
小组成员在整个建模过程中,锻炼了与他人沟通、合作的能力,同时也锻炼了在发生意见分歧的时候如何协调的能力,这在学生今后的工作中也会经常遇到,这些都是常规数学课中锻炼不到的能力。
因此数学建模的教学对培养应用型人才的独立学院来说是非常有必要的,但教学中必须与以往的数学教学区分开来。
因此,开设数学建模课应做到以下几方面:
注重数学知识点中相关概念实际背景介绍,培养学生的数学建模意识。
高等数学课程中的一些常见概念例如极限、导数、定积分、级数等,其实都是从实际生活中遇到的问题中抽象出来的数学模型。
但是教师授课时往往只注重理论叙述,忽略了来源。
因此,教师在讲授新的知识点时当涉及有关概念时,应尽量找一些和概念相关的实际问题或是学生熟悉的日常生活中的例子,引导学生自主解决这些问题,通过这些书本上没有写出的例子,使学生感到数学课本里的基本概念不是硬性规定的,而是与实际生活息息相关的。
例如介绍导数的概念时,我们可以找一些物理中的瞬时速度、加速度实例、经济等领域中边际问题等。
通过实例,在常规教学中就向学生渗透数学建模的思维方法,使学生对数学建模有一定的了解。
要突出数学应用,教师在建模教学中要多收集实际生活中的素材,为课堂教学服务。
如提出一个生活中案例:
女人穿高跟鞋真的会让人觉得更美吗?
试从数学的角度进行理论上的客观分析。
学生会感到很奇怪:
这跟数学也有关?
他们会精神集中,默默思考,同样习惯地等待着老师的答案。
其实这个问题涉及到数学中的黄金分割概念。
在人的身上,当然肚脐是理想的黄金分割点,即由脚底至肚脐的长度与身高比值愈接近0.618,就愈给别人一种美的感觉,很可惜,一般人都低于此数值,大约只有0.58至0.60,所以通过一个简单的比例计算便可得出想要的结论。
根据学生所学专业,选择不同类型的数学建模问题进行训练,这样也可以提高学生在其专业领域的能力。
如工科类专业的学生可以多训练统计线性回归、曲线拟合等问题;
经管类专业的学生可以多训练风险决策、利润和成本问题等问题;
制药专业的学生可以选择来自化学、生物学、医学等方面的问题。
这样充分利用学生所学的专业知识,使得数学真正融入专业,为专业所用,从而激发学生学习数学建模的热情。
加强学生的实际动手能力,多进行数值计算。
因为问题的数据量往往很大并且非常复杂,没有计算机很难实现,即使有计算机也需要很长时间的操作才能完成。
而数值计算又是数学建模中至关重要的环节,因此要重视这方面的能力培养。
matlab和exel都是很好的数值计算工具,教师应多选择这样的问题,让学生利用上述工具动手计算,提高熟练度,从而达到提高计算效率的目的。
数学建模课应采取教师为指导,学生为主体的模式。
教师的讲只占一小部分,然后提出几个具体问题,在限定时间和允许查资料的情况下让学生分组讨论,提出解题思路,然后由学生自己操作,进行数值计算,得出结论,教师负责检查方法的合理性并提出改进意见。
要鼓励学生大胆假设,开拓思路,不过分依赖教师,以小组为单位独立完成,这样使得学生能够通过自主学习解决实际问题。
数学建模与常规数学学习相比有其先进性,它使学生变为主体,教师为学生服务,为学生创造出自主学习的空间,使学生将数学真正与实际生活联系到一起,体现其在解决实际问题中的作用,同时也能使学生了解数学与其他学科之间的联系,体现了数学为其他学科服务的价值,在独立学院培养应用型人才的过程中,数学课应该摆脱普通本科的束缚,扮演新的角色,所以数学建模必不可少。
数学建模使学生了解数学的真正来源以及用法,增强学生的应用意识,激发学生学习数学的兴趣,培养学生的实践创新能力,促使学生在今后的生活工作中继续学习。
生数学建模竞赛的问题所涉及知识非常广泛,有些甚至指导老师都没有接触过,故不可能指望教师一一讲解,遇到新的待解决问题学生只有通过临时上网查阅资料或参考文献,获得解决问题相应的知识,现学现用,竞赛过后,学生在大量资料中迅速找到自己所需资料的能力也会有相应的提高。
数学建模竞赛不仅是一项普通的学科竞赛,更是培养学生综合能力和创新意识的有效途径,下面是我搜集整理的一篇探究数学建模竞赛下创新人才培养模式的论文范文,供大家阅读参考。
数学建模是用数学知识建立描述实际问题的模型,再
数学建模是用数学知识建立描述实际问题的模型,再进行模型求解,然后得到解决实际问题的方案.数学建模是运用数学及计算机等工具来解决生产和生活中的各种实际问题,是培养和提高学生创新能力和综合素质的一个有效途径.数学建模与创新人才培养的关系,一直是教育教学研究方面的热点.现有文献大多是从人才培养模式入手,而从机制角度出发的研究文献尚不多见.因此,考虑依托数学建模竞赛,构建起一个创新型人才培养的五大机制,推动创新人才培养,对高校人才培养的方式、方法进行有益的探索与尝试.
1、创新型人才培养的五大机制
以数学建模竞赛活动为依托和载体,以培养创新型人才为目标,建立引导、转化、协作、沟通表达、问题导向五大机制,提高学生的学习兴趣,激发学生的学习动力,着重培养一种精神及三大能力,即团队精神,理论转化为实践的动手能力、语言文字表达能力和自主学习能力.五大机制与创新型人才培养关系见图
1.
2、创新型人才培养五大机制的构建
1、建立引导机制,激发学习动力
数学建模竞赛所涉及的问题,都是来源于现实社会的生产与生活,有很强的实用性.参加数学建模竞赛的学生,通过竞赛活动本身,能够体会到大学所学的高等数学、线性代数、概率论、运筹优化等数学类课程.数据结构、C语言、Matlab等计算机课程以及文献检索类课程,都是非常有用的.对学生而言,参加数学建模竞赛,首要的效果是激发了学习兴趣,解决了学习的动力问题.即使没有获奖,对他们来说,收获也很大.对任何一门学科或一项工作,能产生兴趣,才能有不竭的动力,才有学习的主观能动性.创新的前提是有学习的兴趣和学习的快乐,只有解决这一根本问题,才能考虑创新型人才培养过程中的其他环节.因此,为培养创新型人才,要大力引导学生积极参加数学建模竞赛,建立培养创新型人才的引导机制.对每个学生,不以获奖为目标,而以贵在参与为宗旨.参与一次,体会一次,触动思想,产生兴趣,激发学习的动力,从而培养创新型人才的自我激励式自主学习能力.
2、建立转化机制,促进知识向能力的转化
将课本上的理论知识转化成为解决实际问题的实践能力是创新型人才培养过程中的关键环节.会学会用,学以致用,能解决实际问题是衡量人才的重要标准,纸上谈兵是不能适应社会需要的.数学建模竞赛能够使学生将所学的理论知识,通过竞赛活动,转化成自身的实践能力.如学习微分方程后,在考虑传染病传播问题时,就可以建立相应的微分方程模型,求解模型,然后根据模型计算结果提出传染病传播问题的相关解决方案.顺利地经历这样一个完整的过程,就可以将原来的微分方程知识转化成解决变化率与时间有关的一类实际问题的实践能力.当然,还有一些有趣的例子,如国防科技大学的周星、克居正建立了一个研究男生追女生的数学模型,用人类最理性的数学公式为人类最感性的恋爱行为建立了初步的动力学模型.将变量与因素的互动写成了一个随时间变化的常微分非线性方程组,从解析计算和数值模拟两个方面着重讨论了方程可能的结果,以及每种结果的稳定水平.依托数学建模竞赛,建立培养创新型人才的转化机制,大力推进知识向能力的转化,不断提高创新型人才的实践能力.这是创新型人才培养的关键环节.
3、建立协作机制,增强团队意识
高校学生在平时的学习过程中,绝大多数情况下,基本上都是独自学习,与他人合作研究和解决问题机会很少.而在各种层次级别的数学建模竞赛中,参赛学生要3人一组,以团队而不是个人身份参赛.在正式比赛之前,要按照学科、特长等因素寻找队友,组成队伍.在比赛期间,由于队友经常是来自不同专业,知识能力水平各有所长,脾气秉性各有特点,需要在比赛时认真沟通,相互协调,合理分工,团结协作共同完成整个比赛.为了比赛,在发生矛盾时,要学会忍耐和妥协,而不能意气用事.在整个比赛期间,求同存异,取长补短,优势互补,最终合作完成任务.这个过程,无形中就培养了学生的合作意识和团队精神,使学生亲身感受到现代社会与人合作是大多数人成功的必要选择.依托数学建模竞赛,培养创新型人才的团队协作意识,建立培养人才的合作交流机制,这是适应社会和时代需要的人才培养过程中的重要环节之一。
4、建立沟通表达机制,提高学生的语言及文字表达能力
不同于其它类以答题为特点的学科竞赛,在数学建模竞赛中,参赛队员需要用自己的语言对赛题进行描述,在假设、建模、分析、求解、计算、结果分析及优缺点论述等环节都需要进行学术性的表达,最终完成一篇符合学术规范的论文.在这个过程中,参赛队员之间需要广泛交流沟通,选择最合适的方式,撰写完成一篇学术论文.在求解以及表达这些模型的过程中,提高了学生的软件应用水平和文章的写作水平,以及学生的口头表达能力和中英文科技论文写作能力.通过比赛,学生的语言及文字表达能力得到了极好的训练,对科研工作也有了初步的比较完整的了解.在现代社会,良好的语言及文字表达能力,对人际交往、经营业务往来、日常工作等各方面都是非常重要的.通过数学建模竞赛,建立沟通表达机制,有效地提高学生的表达能力,适应社会对创新型人才的要求.
5、建立问题导向机制,培养学生主动式学习的自主学习能力
历年来的数学建模竞赛试题,无一不是来源于工程技术和管理科学中的实际问题,内容涉及经济、能源、交通、环境、生态、医学、人口、生物和谈判等众多领域,具有很强的实际应用背景.数学建模题目都是各领域、各学科的一些具体实际问题,参赛的学生在之前不可能都了解这些背景和知识,有时候甚至是一无所知.所以学生必须在短时间内主动去收集资料、查阅大批文献以了解研究课题的实际背景及研究现状,然后创建数学模型、求解、检验和结果分析,最后将解决问题的最佳方案用英文写成科技论文.此外,建模过程中还必须自主地去研究和学习解决问题所需的各种数学新知识及大量的相关学科的新知识,背景和已有方法都清楚了,解决问题的新方法可能就自然生成了.通过数学建模竞赛活动,建立问题导向机制,变传统的要我学为我要学,实现主动式学习而非被动式学习,就会使创新型人才所必须具备的自主学习能力和快速学习能力得到充分的锻炼.
3、创新型人才培养五大机制的实施效果
3.
1、促进了学生全面发展
参加过数学建模竞赛的学生,潜移默化地接受了按照五大机制运作的培养方法,提高了学习兴趣,增强了学习动力.课堂表现优于一般学生,能够积极参加其他类别的科技竞赛,主动参与教师的科研课题项目等,所表现出的积极进取精神和良好的科研素质习惯,得到了专业教师的认可.
2、提高了学生的就业质量
通过五大机制,培养了学生的实践能力、表达能力和自主学习能力,并且帮助学生树立了终身学习的理念,极大地提高了学生的就业竞争力.参加过数学建模竞赛的学生,考研和就业表现均优于一般学生,很多学生在国外就业或进入世界500强企业工作,且大多都受到用人单位的好评,普遍认为这些学生基础扎实,理工融合,能够胜任不同工作岗位的需求.
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周星,克居正.男生追女生的数学模型.数学的实践与认识,201X:
1-8
数学建模培训是对大学数学教学改革的一次推动,下面是我搜集整理的一篇探究大学生数学建模竞赛培训模式的论文范文,供大家阅读借鉴。
大学生数学建模竞赛,由教育部高教司和中国工业与应用数学学会主办,创办于1992年,每年一届
大学生数学建模竞赛,由教育部高教司和中国工业与应用数学学会主办,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,也是世界上规模最大的数学建模竞赛,同时成为高等院校一项重大的课外科技活动。
尤其201X年,来自全国33个省市自治区及新加坡、美国的1338所院校、25347个队、7万多名大学生报名参加本项竞赛。
每年的9月份举办,三人为一组,比赛时间共三天,最终通过论文的形式来体现,以创新意识、团队精神、重在参与、公平竞争为宗旨,旨在培养大学生的创新意识与团队精神。
一、大学生数学建模竞赛培训的重要性
数学建模竞赛作为教育部四大学科竞赛之首,规模最大,影响最大。
因此,数学建模竞赛培训显得尤为重要。
它有利于让学生尽早了解并掌握建模的基础理论知识及相关应用软件;
有利于培养学生分析问题和解决实际问题的能力;
有利于培养学生的团队合作精神,使队员间尽早磨合,相互了解;
有利于培养学生的创新意识和发散思维;
有利于训练学生快速获取有用信息和资料的能力;
有利于增强学生的写作技能和排版技术等。
通过参加数学建模竞赛,受
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