数学建模竞赛范文

时间:2023-02-26 09:58:33

数学建模竞赛

数学建模竞赛范文第1篇

作为全国高校规模最大的课外科技活动之一,全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,每年举办一次,1994年起由教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办。在教育部领导“扩大受益面,保证公正性,推动教育改革”的指示下,在各级教育行政部门和广大教师的积极指导和参与下,20多年来参赛规模增长迅速,已经发展成为全国高校中规模最大的基础性学科竞赛。

1990年12月7日至9日,上海市举办大学生(数学类)数学模型竞赛,这是我国省、市级首次举办数学建模竞赛。1991年11月23日至24日,中国工业与应用数学学会第一届第三次常务理事会决定成立数学模型专业委员会,决定组织1992年部分城市大学生数学模型联赛。后来,这个委员会实际上成为我国大学生数学建模竞赛的主要组织者。1992年11月27日至29日,部分城市大学生数学模型联赛举行,这是全国性的首届竞赛,10省(市)74所院校的314队参加。此后,大赛规模越来越大,参与的高校和学生越来越多。

该竞赛一般在每年9月举行,赛期3日。竞赛章程规定,大学生以队为单位参赛,每队3人(须属于同一所学校),专业不限。竞赛分本科、专科两组进行,本科生参加本科组竞赛,专科生参加专科组竞赛(也可参加本科组竞赛),研究生不得参加。每队可设一名指导教师(或教师组),从事赛前辅导和参赛的组织工作,但在竞赛期间必须回避参赛队员,不得进行指导或参与讨论。

全国统一竞赛题目,采取通讯竞赛方式,以相对集中的形式进行。竞赛题目一般来源于工程技术和管理科学等方面经过适当简化加工的实际问题,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识,只需要学过高等学校的数学课程。竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。竞赛期间,参赛队员可以使用各种图书资料、计算机和软件,在国际互联网上浏览,但不得与队外任何人(包括在网上)讨论。

大赛影响

目前,全国大学生数学建模竞赛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。该大赛在高校中具有极高的知名度和影响力,获奖证书也是大学生在求职时最有力的佐证之一。因此,每年都有大量的高校学生报名参赛。为鼓励和表彰在竞赛组织工作中成绩优异或进步突出的赛区组委会,该竞赛还专门设立了组织工作优秀奖。同样,为了保证竞赛的公平与公正,该竞赛还实行了异议期制度。

2013年9月13日至16日,2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛期间,来自全国33个省(市、自治区,包括香港和澳门)以及新加坡、印度的1326所高校2万多参赛队的7万多名大学生参加了本项竞赛。通过专家评阅,最后选出1820队获全国奖,其中本科组一等奖273队,二等奖1292队,分别占参赛总数的1.3%和6.5%;专科组一等奖44队,二等奖211队,分别占参赛总数的1.3%和6.1%。

数学建模竞赛范文第2篇

关键词:数学建模;建模协会;培训

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)30-0184-02

一、引言

全国大学生数学建模竞赛是由教育部高等教育司与中国工业与应用数学学会共同举办的,其目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力。我院自2001年组织学生参加数学建模竞赛以来,多次获得全国一等奖、二等奖以及自治区一等奖等奖项,受到了同类院校的一致好评,但赛前培训、竞赛期间学生存在不少问题,文章以数学建模协会为视角,探讨数学建模培训体系,进一步提高学生数学建模兴趣,促进学生数学建模水平,使数学建模培训与数学建模竞赛产生良性循环。

二、数学建模竞赛培训现状及存在的问题

全国大学生数学建模竞赛比赛方式是3个队员为一组,在3天之内对一个实际问题给出一种数学表述,完成一篇包括问题的阐述分析、模型的假设和建立、计算结果及讨论的科技论文。队员在竞赛期间可以查阅各种图书资料,使用计算机和软件,但不得与组外任何人讨论。从历年的赛题来看,竞赛的内容涉及生活的各个方面,用到的数学知识有运筹理论、图论、微分方程、概率论及数据处理等。从数学建模竞赛的内容与要求来看,3个队员要在3天之内求解一个实际问题并完成一篇高质量的科技论文是有困难的,如果没有扎实的数学知识、不具备将数学知识转化为求解实际问题的能力、没有深厚的计算机功底以及缺乏必要的科技论文写作训练,要完成数学建模竞赛指定内容要求是不可想象的。因此,绝大多数院校都在赛前开展培训,一般安排在每年暑假,大约1个月的时间内完成培训任务。我院的数学建模培训也安排在暑期进行,分两个阶段对学生进行培训。由于我院没有数学专业的学生,故在第一个阶段进行建模的数学知识模块培训,期间还要开展参加数学建模竞赛的学生选拨工作。第二个阶段进行数学软件应用、科技论文写作以及模拟训练等培训工作。可谓时间紧、任务重、强度大。然而,从学生培训时的反映与竞赛时的表现来看,效果不明显,效率低下,学生主要存在以下问题。

1.问题分析与模型建立能力不足。数学建模最重要、最关键的步骤就是提炼数学模型。所谓提炼数学模型,就是对要求解的问题进行分析,将题目所描述的内容进行合理的抽象、假设、提炼、量化,把一个实际问题转化包含问题假设、已知条件、求解目标的可数量化的应用问题,建立起揭示研究对象定量的规律性的数学关系式。一般说来,数学建模包含模型准备、模型假设、模型构成、模型求解、模型分析以及模型检验6个步骤。而参加竞赛的学生数学建模培训的时间只有1个月,要想在这个1个月内的时间训练成为一个合格的参赛人员,是比较困难的。因此,在建模的过程中,常常碰见学生面对实际问题手足无措、无从下手的情形;或者知道该怎么做,却不懂得如何表达成数学语言,建立数学模型;抑或建立了问题的数学模型不知道如何求解等。

2.计算机软件、编程能力不足。模型建立后,需要求解模型。对于有些模型来说,求解是一个十分令人头痛的问题,它需要借助计算机软件,有时还需要学生自己编辑程序来进行求解。这就要求学生能够熟练地使用上述软件,并且掌握有关软件的编程环境、界面以及它的语法。于是在建模竞赛过程中,经常发现有些学生知道模型要用计算机软件来求解,但找不到模型求解的命令与函数;或者找到模型求解的命令与函数后,不知道如何输入已知条件;求解后,看不懂结果以及如何进行误差分析和灵敏度分析等。

3.建模论文写作以及论文排版能力不足。数学建模论文基本内容包括摘要、问题重述、模型假设、模型建立、模型求解、模型检验、模型评价、参考文献以及附录等方面,是建模竞赛最终成绩的书面表达形式,是评定参与者成绩好坏、获奖级别高低的唯一依据。在建模论文的撰写过程中,力求做到文字简洁、表述准确、层次清晰、重点突出。要具备上述论文写作能力,需要多读、多写,反复练习,显然,数学建模培训中短短的几天训练达不到上述要求。

三、构建数学建模培训体系

当前数学建模培训及竞赛中出现的这些问题,其原因在于培训时间不足,如果培训时间充裕,以上问题都可以得到很大程度的改善甚至解决。然而,按照现行的大学数学教学计划,要到大二才学完所有的大学数学类课程,因此较理想的情况是让大三的学生参加数学建模竞赛,大四的同学由于面临毕业、找工作、毕业实习、毕业设计以及写毕业论文等事情,已经没有心思参加建模竞赛了。这样看来,数学建模放在暑期培训看似不明智,实属无奈的选择。当前,数学建模协会已在全国各大高校开展起来,这对培养学生数学建模兴趣、提供学生充分独立思考与研讨的时间和机会起到重要而不可替代的作用。因此,可以通过数学建模协会这个社团组织,利用协会平时组织活动的时间,解决数学建模培训时间不足的问题,进一步优化数学建模培训体系。

1.发挥建模协会优势,让更多优秀学生参加数学建模。数学建模协会作为一个学生社团组织,与学生有着自然的亲近。大学校园中有许多数学爱好者,他们对数学建模也有一定的认识,也有参加数学建模活动的愿望,可以利用数学建模协会招新的机会,招纳爱好数学且优秀的学生参加数学建模协会,其次协会不定期地组织报告会,邀请经验丰富的指导教师做全校性数学建模报告,扩大数学建模协会影响,提高学生数学建模兴趣,吸引更多的学生参加数学建模协会。或发挥数学建模协会社团作用,组织全校数学竞赛,发现数学成绩优秀的学生,邀请加入数学建模协会,进一步扩大数学建模协会,培育数学建模土壤,夯实数学建模基础。

2.合理开展建模协会活动,普及数模知识,培养建模能力。数学建模培训一个主要矛盾是培训时间太少与培训内容太多之间的矛盾,矛盾导致的结果主要表现在学生问题分析与模型建立能力、计算机软件与编程能力、建模论文写作以及论文排版能力等方面的不足。数学建模协会作为一个学生社团组织,可以利用开展活动的时间,普及数模知识,化解矛盾。由于数学建模协会大约在每年九月开学后招新,进行新老更替,之后人员相对固定,协会活动时间较多,可以进行系统的数模知识培训。为使协会活动规范化、系统化,可针对数模知识建立培训方案,有计划、有目的的进行学习。例:在每年的秋季学期专门学习数学建模所涉及的数学知识,每周一个数学知识点;在每年的春季学期专门学习数学建模所涉及到的软件以及科技论文的写作,每周一个知识模块。为进一步强化学习,增强效果,可以通过开设数学建模选修课的方式配合数模协会的数学建模培训。例如,将数学建模选修课分成两个学期选修,每年的秋季学期分专题讲授数学建模所涉及到的数学知识;每年的春季学期讲授数学建模软件的使用、科技论文的排版以及数学建模论文的写作等知识。参加数学建模协会的学生尽量要求他们选修数学建模课程,这样学生可以先在数学建模选修课上学习数学建模知识,课后活动时间再对这些知识进行讨论。协会以这种方式开展活动,有以下好处:首先减少学生共同活动时间。其次提高学习效率,增强信心。

3.利用建模协会,选拨数学建模队员、优化建模组队。大学生数学建模竞赛作为一个群众性科技活动,其目的在于培养学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,因此如何让数学思维能力强、建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力突出的学生参加数学建模竞赛一直是数学建模指导教师令人费神的一件事。当前大多数院校都是通过校内竞赛的方式来选拨队员的,之后再通过数学建模培训进行筛选,确定最终的参赛队员。我院也是通过这种方式选拨的,一般选拨队员与参赛队员的比例为2:1。这种选拨方式有个明显的弊端就是所有队员都是来自校内竞赛成绩优秀的学生,而且校内竞赛一般一年举行一次,那些校内竞赛发挥不理想但建模能力突出或计算机技术水平优秀的学生就没法参加数学建模竞赛。为确保每一位有能力的学生都能够加入到建模竞赛队伍中来,可以通过校内竞赛与建模协会推荐两者相结合的方式选拨建模竞赛学生。两种方式相互补充、相得益彰,确保最优秀的学生加入竞赛队伍。

数学建模竞赛不同于其他竞赛,它是以队为参赛单位,每队3人。因此,好的团队可以各取所长、优势互补,队员之间相互交流、相互鼓励,充分发挥团队合作精神,形成一股强大的凝聚力,这是取得好成绩的重要保证。综合来看,建模三人团队中一人数学能力强、数学建模知识扎实,一人计算机能力突出、擅长算法编程,一人文字功底好、擅长写作,这样的人员配置是比较科学、合理的。然而,数学建模培训时间紧、任务重,建模培训教师无暇顾及培训学生的个人能力,很容易形成人员配置混乱,造成人才浪费。数学建模协会正好可以弥补此不足,由于建模协会广泛吸纳爱好数学且成绩优秀的学生,选拨队员参加建模培训时又有建模协会推荐的学生,因此参加竞赛的学生绝大部分都来自建模协会,加上协会开展了近一年的活动,彼此之间都非常熟悉,哪个数学好、哪个计算机好、哪个写作好大家都心中有数。所以,借助于数学建模协会,可对参赛队员进行合理的配置,优化建模组队。

四、结束语

实践表明,建模竞赛成绩与参赛学生的综合素质、科学的建模培训有很大关系。立足数学建模协会,可夯实数学建模竞赛参赛学生的群众基础,使更多、更有才华的学生参与数学建模;立足数学建模协会,可缓解数学建模培训时间紧与任务重的矛盾,使建模培训有更多的时间关注建模的重点与热点的内容,并对其进行深入的讨论,且使建模培训留有时间让学生进行模拟实战训练,进一步强化学习效果;立足数学建模协会,可改进建模培训与竞赛学生的选拨方式,可改善参赛队员的组队质量,使建模竞赛的选拨与组队更加公平、合理。综上所述,立足数学建模协会,可减轻建模培训与指导教师的压力,促进建模培训与建模竞赛的良性发展,还原数学建模竞赛群众性科技活动的本色,有利于学生综合素质的进一步提高。

参考文献:

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[2]王义康,王航平.数学建模培训策略研究[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2010,(3).

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[4]王磊.最佳组队模型的研究[J].武汉船舶职业技术学院学报,2009,(6).

基金项目:桂林航天工业学院2013年度教学改革研究项目基金资助;新世纪广西高等教育教学改革工程项目(2013JGA273);桂林航天工业学院2013年度教学改革研究项目基金资助(2013JB27),高等教育教学改革工程项目(2013JGA273)。

数学建模竞赛范文第3篇

关键词:数学建模;独立学院;人才培养;创新能力

数学建模课程和数学建模竞赛作为数学教学的一个组成部分,在我院已经进行了四年。面对科学技术飞速发展的新形势,面对知识经济时代对人才的要求,怎样使数学建模在人才培养中发挥更大的作用,需要我们不断探索和实践。

一、数学建模和数学建模竞赛

模型是实物、过程的表示形式,是人们认识事物的概念框架。数学模型是对所研究对象的数学模拟,是进行科学研究的一个重要方法。数学建模就是通过对实际问题的分析,通过抽象和简化,明确实际问题中最重要的变量和参数,通过系统的变化机理或实验观测数据建立起这些变量和参数间的量化关系,再用精确或近似的数学方法求解,然后把数学的结果和实际问题进行比较,用实际数据验证模型的合理性,对模型进行修改和完善,最后将模型用于解决实际问题的过程中去。为了推动数学建模的进一步发展,吸引更多的学生参与数学活动,从1994年起,全国大学生数学建模竞赛成为国家教育部组织的全国性大学生四大竞赛之一。目前,大学生数学建模竞赛已经成为我国规模最大的大学生课外科技竞赛活动。数学建模竞赛与以往主要考察知识和技巧的数学竞赛不同,是一个完全开放式的竞赛。数学建模竞赛的主要目的在于“激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创新精神和合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革”。数学建模课程和竞赛的开展把学生学过的知识和周围的现实世界联系起来,通过教学与竞赛,可以培养和提高学生的洞察能力、数学语言翻译能力、综合应用分析能力、联想能力及各种当代科技最新成果的使用能力。数学建模具有联系实际、领域广泛、案例丰富的特点,在教学和竞赛中可以根据问题的需要引导学习和接受不断涌现的新概念、新思想和新方法,培养学生将实际问题抽象为数学模型的能力,培养学生快速反应能力和自我开拓能力。

二、烟台大学文经学院的数学建模工作

(一)现状与成绩

从小学到大学,数学课程伴随着一个理工科大学生走过了人生最珍贵的十几年,其时间之长,负担之重,是其他任何课程都不能相比的。然而,却有不少学生带着学数学到底有什么用的困惑,在沉重的学习负担下感到数学既难懂又枯燥,学习兴趣日下。于是,一方面是社会对与计算机技术有着密切联系的应用数学的需要日益增长,另一方面学了很多书本知识的大学生运用数学工具分析解决实际问题的能力远不能适应从事专业工作的需要。正是为了解决这个矛盾,根据国内外数学教学发展的动态,我们先后在烟台大学文经学院开设了数学建模实验课和全校数学建模选修课。自2008年起,我们开始独立组织学生参加全国大学生数学建模竞赛。数学建模竞赛是数学建模实验课和数学建模选修课的继续和深入,也是对我们数学建模课程质量和效果的直接检验。我们从参加数学建模课程学习的学生中或从参加学校数学建模竞赛的学生中选拔优秀的学生进行培训,组队参加竞赛。通过培训和竞赛,学生的自学能力、自我管理能力、创新能力、拼搏精神、合作精神大大提高。通过几年的努力,我们取得了以下成绩:

1.培养了一批优秀人才。

参加过数学建模实验课和选修课学习的学生,以及参加过数学建模培训和竞赛的学生,在自学能力、创新能力、分析和解决实际问题的能力、写作能力、拼搏精神、合作精神等诸方面都有了长足的进步,数学建模所培养的素质和能力将使他们受益终生。

2.在竞赛中取得了优异成绩。

自2008年起,烟台大学文经学院连续4年独立组队参加全国大学生数学建模竞赛,共荣获国家二等奖2项,省一等奖12项,省二等奖35项,省三等奖16项。每年均获得全国大学生数学建模竞赛、全国大学生电子设计竞赛山东赛区优秀组织工作奖。3.建立了数学建模实验室。我们在2010年建立了数学建模实验室,为我校数学建模实验课提供了良好的实验基地。每年的全国大学生数学建模竞赛,我校学生就在此实验室进行上机实验。为把实验引入数学教学、为更大范围的数学教学改革起到了良好的示范作用。④积累了许多资料。我们收集了国内外有关数学建模和数学实验的许多教材、实验指导书及软件,这些资料为进一步的工作提供了良好的基础。⑤造就了一批高水平、有奉献精神、勇于探索教学改革新思路的师资队伍。通过数学建模活动促进了教师水平的提高和知识面得扩大,也为数学专业人才培养和整个数学教学改革探索了一些新思路、新方法。

(二)思考与改革

在数学建模教学过程中,我们一直在反复探讨怎样更有效地提高学生的创新能力这一问题。我们认为,知识的获取是一个特殊的认识过程,本质上是一个创造性的过程。很多重要知识是通过“体悟”、“构建”、“再创造”等创造性认识过程而获得的。知识的学习不仅是目的,而且是手段,是认识科学本质、训练思维能力、掌握学习方法的手段,在教学中应该强调的是发现知识的过程,而不是简单的获取结果,强调的是创造性解决问题的方法和养成不断探索的精神。在数学建模教学的实践中,我们从强调学生的主体地位和培养学生的创造性学习能力出发,尝试了下面两种教学模式:

1.探索讨论。

按照人们探索未知世界、获取新知识的途径,通过发现问题、提出问题、分析问题、综合已有的知识去创造性地解决问题等步骤去获取和掌握新知识。这种方法突出学生自己探索新知识,注重学生的独立钻研。这种模式通过创造一种环境、提出一些问题、学生定向自学、师生共同研讨等步骤实现。在这一学习过程中,教师通过情景和问题引导,激发学生学习讨论。该方法成败的关键是要有合适的问题。

2.小组活动与大型作业。

这是根据知识经济时代人们只有通过合作和交流才能更多、更快、更好地获取知识这一特点进行学习的方式。教师将学生分成若干小组并指定一些问题,让学生阅读相应的参考文献,相互讨论,形成解决问题的方案,通过计算给出结果,并写出完整的报告。这样可以充分发挥每个学生的特长,如计算、分析、编程、写作等,使他们养成与别人合作工作的良好习惯。在具体的教学过程中,根据不同部分内容和学生的情况,可以采取不同的教学方式。在数学建模课程的教学中通过这些训练使学生将实际问题和数学联系起来,从一些观察到的现象中归纳数量规律,并运用数学的方法或计算机予以证明。这种创造性的学习方法在学生应用数学的意识和创新能力培养方面起到了积极的作用,参加过数学建模课程学习和参加过数学建模竞赛的同学的数学素质有了较大的提高,为进一步发展打好了基础。

(三)对今后工作的建议

通过几年来的教学实践和兄弟院校的经验可以看出,数学建模活动对教学改革和人才培养有着十分重要的作用,今后我们可以进行以下几发面的工作,以便使数学建模工作更上一层楼。

1.在数学建模中加强创新能力的培养。

创新能力主要是指利用已有的知识经验,在个性品质的支持下,新颖而独特地提出问题、解决问题,并由此产生出有价值的新思想、新方法、新成果。创新能力是人的各种能力的综合和最高形式。但创新能力不是一门课程,它无法通过讲授来培养。创新能力是通过教学活动来培养的,是可以通过各门数学知识的载体来开发的。数学建模实验和数学建模竞赛就是培养创新能力的一个极好的载体,我们应该充分发挥它们在创新能力培养中的作用。我们已经成立了数学建模协会,可以通过它们组织一些课外建模小组,引导学生了解一些研究领域的动向,从中找出合适的建模问题,作为一个长期的研究课题,让学生从事一些真正的科研工作。

2.扩大受益面,开设数学实验课。

由于数学建模对学生的基础知识和师资有一定的要求,目前还无法推广到全校,但数学实验课可与高等数学有机地结合,使学生大面积受益。我们可以在学校条件许可的情况下,对不同层次的学生开设认知、计算、建模三种类型的实验。认知就是让学生在计算机的帮助下加深对数学概念的理解,也可以猜测一些结论,通过计算机加以验证。计算就是引导学生利用计算机强大的计算功能去完成数值计算、数据处理、计算机模拟等任务,得到一些问题的近似解。建模就是引导学生解决一些简单的实际问题。

3.让数学建模的思想渗透到各门数学课程中。

在大学教育中最理想的数学建模教学就是把它渗透到各门数学课程中和专业课中。在每一门课中设计两三个较精彩的建模案例,四年下来,学生就有了很多典型的例子,其创新能力就会有较大的提高。

4.将数学建模竞赛作为日常教学工作对待。

全国大学生数学建模竞赛每年一次,为了提高我校的竞赛成绩,应该将其纳入正常的教学轨道,不应该是每年报名、选拔、竞赛,而应该提前准备,做到水到渠成。

三、结语

数学建模和数学教学改革是一项长期的艰苦工作,需要学校各方面有配套的措施,现在数学教师的教学负担又非常重,这使得我们的教学改革面临更大的困难,致力于数学建模的教师需要更大的毅力和勇气。我们的工作仅仅是一个开端,还处于探索阶段,对于这门课程的期望不宜太高,特别是对没有学过数学建模课的学生,只要通过一些实验让他们形成自觉学习和应用数学的意识和能力,以后能主动想到利用数学和计算机结合去解决实际问题,就是我们的成功。

参考文献:

[1]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型第3版[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]齐小刚,刘三阳.数学建模教育与创新精神培养的研究探索[J].实验技术与管理,2009,(5).

[3]赫孝良,戴永红,周义仓.数学建模实验的探索[J].数学的实践与认识,2001,(5).

数学建模竞赛范文第4篇

【论文关键词】数学建模竞赛;创新;应用;能力;教学

一、数学建模的基本概念

1.数学建模的定义

数学模型一般是实际事物的一种数学简化。要描述一个实际现象可以有很多种方式,为了使描述更具科学性、逻辑性、客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。因此,数学模型是对于现实世界的一个特定对象,一个特定目的,根据特有的内在规律,做出一些必要的假设,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。建立数学模型的过程称为数学建模。数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践。即通过抽象、简化、假设、引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,建立起数学模型,然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解。因此,数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。1985年在美国出现了一种叫做MCM的一年一度大学生数学模型(1987年全称为Mathematical Competition in Modeling,1988年改全称为Mathematical Contest in Modeling,其缩写均为MCM)。这并不是偶然的。在1985年以前美国只有一种大学生数学竞赛(The William Lowell Putnam mathematical Competition,简称Putman(普特南)数学竞赛),这是由美国数学协会(MAA即Mathematical Association of America的缩写)主持,于每年12月的第一个星期六分两试进行。在国际上产生很大影响,现已成为国际性的大学生的一项著名赛事。该竞赛每年2月或3月进行。

2.数学建模的步骤

一个合理、完善的数学建模步骤是建立一个好的数学模型的基本保证,数学建模讲究灵活多样,所以数学建模步骤也不能强求一致。建立一个实际问题的数学模型,需要一定的洞察力和想像力,筛选、抛弃次要因素,突出主要因素,做出适当的抽象和简化。全过程一般分为表述、求解、解释、验证几个阶段,并且通过这些阶段完成从现实对象到数学模型,再从数学模型到现实对象的循环,可用流程图表示如下:

具体包括以下八个步骤:①提出问题;②分析变量;③模型假设;④建立模型;⑤模型求解;⑥模型分析;⑦检验模型;⑧模型应用。

二、我国大学生数学建模竞赛的发展状况

我国自1989年首次参加这一竞赛,历届均取得优异成绩。经过数年参加美国赛表明,中国大学生在数学建模方面是有竞争力和创新联想能力的。为使这一赛事更广泛地展开,1990年先由中国工业与应用数学学会,然后与国家教委联合主办全国大学生数学建模竞赛(简称CMCM),该项赛事每年9月进行。1992年由中国工业与应用数学学会组织举办了我国10座城市的大学生数学模型联赛,74所院校的314队参加。教育部领导及时发现并扶植、培育了这一新生事物,决定从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛,每年一届。数学模型竞赛与通常的数学竞赛不同,它来自实际问题或有明确的实际背景。它的宗旨是培养大学生用数学方法解决实际问题的意识和能力,整个赛事是完成一篇包括问题的阐述分析、模型的假设和建立、计算结果及讨论的论文。通过训练和比赛,同学们不仅用数学方法解决实际问题的意识和能力有很大提高,而且在团结合作发挥集体力量攻关,以及撰写科技论文等方面将都会得到十分有益的锻炼。

十几年来这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度发展。2009年全国有33个省、市、自治区(包括香港和澳门特区)1137所院校、15046个队(其中甲组12276队、乙组2770队)、4万5千多名来自各个专业的大学生参加竞赛。而到了2010年,发展到有来自全国33个省、市、自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡和澳大利亚的1197所院校、17317个队(其中本科组14108队、专科组3209队)、5万多名大学生参加了本项竞赛。2011年,有来自国内外1251所高校19490支参赛队的近6万名大学生参加竞赛,为历年来参与人数最多的一次。

三、我国现行大学生数学建模竞赛与教学的问题分析

鼓励和指导学生参加全国大学生数学建模竞赛,力争在竞赛中获得佳绩;同时加大教学改革力度,将数学建模教学的成果在实践中进一步扩大,是众多高校近些年来努力追求的一个目标。然而,在总结成绩的同时,我们也应该清醒地看到在数学建模竞赛和教学过程中反映出的一些问题,只有很好的认识和总结这些问题,在下一步的实践中找到解决策略,才能使数学建模活动向着良好的方向前进。

1.学生能力方面的问题

数学建模活动是一种创造性的数学活动,与纯数学问题相比,数学建模题目的文字叙述更贴近现实生活,题目相对较长,数据相对较多,数量关系也显得更隐蔽,是一种非形式化的材料,所以,解决一个建模问题对学生学习能力方面提出了更高的要求。

2.教师素质方面的问题

在数学建模竞赛与教学中,教师所担任的角色是竞赛的指导者、教学的组织者、学习的参与者、信息的咨询者,开展建模活动为学生的主体性学习、创造性学习、发展性学习提供了一方希望的田野,同时也为教师的“专业化”发展创造了一个广阔的舞台。建模活动的成效如何,很大程度取决于教师的综合素质。因此,教师在指导学生参加数学建模竞赛时应注意:①更新教育教学观念。在数学建模教学过程中,教师的职能不再单纯是“传道、授业、解惑”,教师必须克服旧的教学思想所形成的定势,更新自己的教育教学观念,力求做到:由传统教学下以知识为中心到知识学习和实践活动并重;由传统教学下以教师为中心到以学生为中心,培养学生学会学习的能力,发展学生的创造意识和创造能力;由只关注学生学习的结果到同时重视学习过程中的情感和体验;由只重视逻辑思维到同时重视直觉思维;由只重视语言材料和视觉通道到同时重视非语言材料和非视觉通道。②进一步拓展知识体系。数学建模学习的开放性、自主性使教师面临着知识和能力的挑战,建模的题目内容丰富、范围极广,学生在研究过程中不仅可能会触及到本学科深层次的专业知识、本学科的研究前沿,还会遇到很多跨学科交叉的内容,以及自然、医学、社会中方方面面的问题。教师只有不断挖掘原有的知识体系,扩宽自己的知识领域,才能在建模教学中有发言权,才能更好的组织学生开展建模学习活动。③提高创造能力和科研意识。创造性是教师能力的一个重要方面,每个教师都必须依据特定的教学内容、教学对象和教学环境对自己的教学工作作出计划并进行实施,还要及时做出评价和调整以及事后的反思和总结。④自觉转变教学过程中的角色。在传统的教育观念中,教师的专业实践被视为学科内容的知识、教学论、心理学原理及其技术的合理利用。数学建模学习的特点决定了教师在教学中要体现“教学的组织者、情感的支持者、学习的参与者、信息的咨询者”等角色。教师的作用是建立基本的概念框架,将学生引入一定的问题情境并为学生提供咨询、方法指导和监控。同时教师将由关注知识转化为关注学生,教师的职能更重要的体现为如何将“信息”转化为“知识”,将“智能”转化为“智慧”。

3.教学实施方面的问题

参加大学生数学建模竞赛的目的决不仅仅是获奖,更重要的是通过参加大学生数学建模竞赛活动,促进高校数学教学改革,起到培养全体学生能力、提高全体学生素质的作用。在现行的大学生数学建模教学活动中,主要存在:①大学数学建模教育在高校中的普及性不够。近年来我国高校数学建模教育发展非常迅速,但总的看来,绝大多数新出版的相关教材都是为数学建模竞赛编写的,其特点是内容难度大,涉及面广,且难度和涉及领域大大超出了一般学生的接受程度。面对高等教育的大众化,也为了提高全体大学生的数学素养和综合应用数学解决实际问题的能力,全国工科数学教学指导委员会议建议在高校中开展数学建模的普及性教育研究,中国工业与应用数学学会理事长、中国科学院院士李大潜教授也多次在全国性的会议上呼吁开展数学建模的普及性教育,努力培养全体大学生的应用意识和创新能力,确保数学建模竞赛持续健康地开展,力戒有些院校为了数学竞赛而忽视了绝大部分学生的数学建模教育。因此,开展数学建模的普及性教育已是势在必行。比如面向全校学生开设数学建模选修课;开展校内选拔赛;鼓励跨专业、跨院系组队;进一步加强对学生社团——数学建模协会的的扶持等等。②数学建模思想在高校数学课堂教学中渗透的力度不够。实践表明,数学建模对学生的训练与传统数学课程相比差别较大,学校开设的数学建模选修课及数学建模培训班,对培养学生观察力、想象力、逻辑思维能力及分析、解决实际问题的能力起到了很好的作用。但是,开设这门课程的课时不会太多,参加建模培训班的同学更是有限,要全面提高大学生的素质,培养有创新精神的复合型应用人才,还要在平时的传统数学课中配合教材适时渗透数学建模思想。要将数学建模竞赛与数学教学改革做到有机结合。

4.学校组织与管理方面的问题

开展数学建模教育并不是开设一门新的课程,而是一种教育观念的转变,关系到培养适应社会需要的创新型人才的宏伟目标,这不仅需要教师的付出,教学模式的改革,更需要学校各方面的重视、支持和协调,学校上层领导部门如果充分认识到开展数学建模教育的意义,教师的积极性和潜能、创造力就会发挥出来,即便学校的条件设备差一些,也会想办法克服;相反,如果学校认识不到数学建模教育的必要性和重要性,那么即使是条件一流的学校,也难以有效利用资源。在提倡创新教育的今天,数学建模教育的发展应该有着广阔的前景,这不仅需要学校各层面的支持,而且还需要教育行政部门、地方政府提供必备的条件,给学校开设其他课程和举办其他活动更大的支持力度,比如:改革考试制度、划拨专项资金、加强数学实验室和机房的建设、加强舆论宣传,深化改革成果等。

四、大学生数学建模教学策略构建

大学生数学建模教学策略构建应从数学建模教学的选题入手,注重大学生数学建模思维意识与数学建模能力的培养,构建合理有效的大学数学建模教学模式,同时,在实施过程中还要注意根据学生的不同情况进行层次性教学。

1.数学建模课程的教学效果很大程度上取决于题目的选择是否恰当,目前可供选择的数学建模教材很多,无论选择了哪本教材,教师都要视本校数学建模课程的教学计划、学生的实际水平以及所选教材的难易程度进行适当的取舍。那么,大学生数学建模教学选题应遵循价值性原则、以问题为中心的原则、客观可行性原则以及趣味性原则。

2.传统的数学教学更多的注重知识的培养而忽视实践应用能力的培养,其造成的后果是,学生们学习了不少数学,却仅是纯粹的理论内容,而不会甚至不知如何应用所学知识。因此,在高等数学的教学过程中,教师应有意识地突出数学建模思想,结合大学传统数学课程的内容特点,在平时的课堂教学中注重培养学生的建模思维意识。从不同的细节以及角度,渗透、穿插适当的数学建模知识,全方位的培育与熏陶学生的思维意识,提高学生的数学建模能力。

3.大体说来,大学数学建模教育可以分以下三个层次进行:①初级层次:大学一、二年级,在这一阶段,一般学生还不知道建模是怎么一回事,这时可选择一些一般的应用问题,或数量关系比较明显的实际问题和改编后的数学建模题目,结合建模的一般涵义、方法和步骤进行讲解,使学生具有初步的建模能力。②中级层次:大学二、三年级,在这一阶段,学生已经具备了初步的建模能力,这时可选择一些更具建模特点的题目,这种题目大部分是从自己或周围人的生产、生活的实际中来,需要经过分析、判断,做出适当假设,当去掉非本质的因素后,量与量之间的关系是容易发现的,得到的结果需做出一定的分析、说明和简单的评价。就学生的智力发展趋势来看,一般的学生都可以经过努力达到中级阶段的能力。③高级层次:大学三、四年级,在这一阶段,学生需要在一定建模能力的基础上,处理一些较复杂的数学建模问题,这些问题基本上是从生产、生活、工程等实际问题中来,都是未经过数学抽象和转化的“原坯”问题,它需要学生自己去挖掘、采集有用的信息,自己去提出模型的假设,需要采集、整理、分析判断数据和信息,并需对所做模型进行分析和评价,其建模结果也只是最优解答,并非标准答案,最终还要写成科技论文。

五、结语

数学建模竞赛范文第5篇

【关键词】数学建模竞赛;创新;应用;能力;教学

一、数学建模的基本概念

1.数学建模的定义

数学模型一般是实际事物的一种数学简化。要描述一个实际现象可以有很多种方式,为了使描述更具科学性、逻辑性、客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。因此,数学模型是对于现实世界的一个特定对象,一个特定目的,根据特有的内在规律,做出一些必要的假设,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。建立数学模型的过程称为数学建模。数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践。即通过抽象、简化、假设、引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,建立起数学模型,然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解。因此,数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。1985年在美国出现了一种叫做MCM的一年一度大学生数学模型(1987年全称为Mathematical Competition in Modeling,1988年改全称为Mathematical Contest in Modeling,其缩写均为MCM)。这并不是偶然的。在1985年以前美国只有一种大学生数学竞赛(The William Lowell Putnam mathematical Competition,简称Putman(普特南)数学竞赛),这是由美国数学协会(MAA即Mathematical Association of America的缩写)主持,于每年12月的第一个星期六分两试进行。在国际上产生很大影响,现已成为国际性的大学生的一项著名赛事。该竞赛每年2月或3月进行。

2.数学建模的步骤

一个合理、完善的数学建模步骤是建立一个好的数学模型的基本保证,数学建模讲究灵活多样,所以数学建模步骤也不能强求一致。建立一个实际问题的数学模型,需要一定的洞察力和想像力,筛选、抛弃次要因素,突出主要因素,做出适当的抽象和简化。全过程一般分为表述、求解、解释、验证几个阶段,并且通过这些阶段完成从现实对象到数学模型,再从数学模型到现实对象的循环,可用流程图表示如下:

具体包括以下八个步骤:①提出问题;②分析变量;③模型假设;④建立模型;⑤模型求解;⑥模型分析;⑦检验模型;⑧模型应用。

二、我国大学生数学建模竞赛的发展状况

我国自1989年首次参加这一竞赛,历届均取得优异成绩。经过数年参加美国赛表明,中国大学生在数学建模方面是有竞争力和创新联想能力的。为使这一赛事更广泛地展开,1990年先由中国工业与应用数学学会,然后与国家教委联合主办全国大学生数学建模竞赛(简称CMCM),该项赛事每年9月进行。1992年由中国工业与应用数学学会组织举办了我国10座城市的大学生数学模型联赛,74所院校的314队参加。教育部领导及时发现并扶植、培育了这一新生事物,决定从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛,每年一届。数学模型竞赛与通常的数学竞赛不同,它来自实际问题或有明确的实际背景。它的宗旨是培养大学生用数学方法解决实际问题的意识和能力,整个赛事是完成一篇包括问题的阐述分析、模型的假设和建立、计算结果及讨论的论文。通过训练和比赛,同学们不仅用数学方法解决实际问题的意识和能力有很大提高,而且在团结合作发挥集体力量攻关,以及撰写科技论文等方面将都会得到十分有益的锻炼。

十几年来这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度发展。2009年全国有33个省、市、自治区(包括香港和澳门特区)1137所院校、15046个队(其中甲组12276队、乙组2770队)、4万5千多名来自各个专业的大学生参加竞赛。而到了2010年,发展到有来自全国33个省、市、自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡和澳大利亚的1197所院校、17317个队(其中本科组14108队、专科组3209队)、5万多名大学生参加了本项竞赛。2011年,有来自国内外1251所高校19490支参赛队的近6万名大学生参加竞赛,为历年来参与人数最多的一次。

三、我国现行大学生数学建模竞赛与教学的问题分析

鼓励和指导学生参加全国大学生数学建模竞赛,力争在竞赛中获得佳绩;同时加大教学改革力度,将数学建模教学的成果在实践中进一步扩大,是众多高校近些年来努力追求的一个目标。然而,在总结成绩的同时,我们也应该清醒地看到在数学建模竞赛和教学过程中反映出的一些问题,只有很好的认识和总结这些问题,在下一步的实践中找到解决策略,才能使数学建模活动向着良好的方向前进。

1.学生能力方面的问题

数学建模活动是一种创造性的数学活动,与纯数学问题相比,数学建模题目的文字叙述更贴近现实生活,题目相对较长,数据相对较多,数量关系也显得更隐蔽,是一种非形式化的材料,所以,解决一个建模问题对学生学习能力方面提出了更高的要求。

2.教师素质方面的问题

在数学建模竞赛与教学中,教师所担任的角色是竞赛的指导者、教学的组织者、学习的参与者、信息的咨询者,开展建模活动为学生的主体性学习、创造性学习、发展性学习提供了一方希望的田野,同时也为教师的“专业化”发展创造了一个广阔的舞台。建模活动的成效如何,很大程度取决于教师的综合素质。因此,教师在指导学生参加数学建模竞赛时应注意:①更新教育教学观念。在数学建模教学过程中,教师的职能不再单纯是“传道、授业、解惑”,教师必须克服旧的教学思想所形成的定势,更新自己的教育教学观念,力求做到:由传统教学下以知识为中心到知识学习和实践活动并重;由传统教学下以教师为中心到以学生为中心,培养学生学会学习的能力,发展学生的创造意识和创造能力;由只关注学生学习的结果到同时重视学习过程中的情感和体验;由只重视逻辑思维到同时重视直觉思维;由只重视语言材料和视觉通道到同时重视非语言材料和非视觉通道。②进一步拓展知识体系。数学建模学习的开放性、自主性使教师面临着知识和能力的挑战,建模的题目内容丰富、范围极广,学生在研究过程中不仅可能会触及到本学科深层次的专业知识、本学科的研究前沿,还会遇到很多跨学科交叉的内容,以及自然、医学、社会中方方面面的问题。教师只有不断挖掘原有的知识体系,扩宽自己的知识领域,才能在建模教学中有发言权,才能更好的组织学生开展建模学习活动。③提高创造能力和科研意识。创造性是教师能力的一个重要方面,每个教师都必须依据特定的教学内容、教学对象和教学环境对自己的教学工作作出计划并进行实施,还要及时做出评价和调整以及事后的反思和总结。④自觉转变教学过程中的角色。在传统的教育观念中,教师的专业实践被视为学科内容的知识、教学论、心理学原理及其技术的合理利用。数学建模学习的特点决定了教师在教学中要体现“教学的组织者、情感的支持者、学习的参与者、信息的咨询者”等角色。教师的作用是建立基本的概念框架,将学生引入一定的问题情境并为学生提供咨询、方法指导和监控。同时教师将由关注知识转化为关注学生,教师的职能更重要的体现为如何将“信息”转化为“知识”,将“智能”转化为“智慧”。

3.教学实施方面的问题

参加大学生数学建模竞赛的目的决不仅仅是获奖,更重要的是通过参加大学生数学建模竞赛活动,促进高校数学教学改革,起到培养全体学生能力、提高全体学生素质的作用。在现行的大学生数学建模教学活动中,主要存在:①大学数学建模教育在高校中的普及性不够。近年来我国高校数学建模教育发展非常迅速,但总的看来,绝大多数新出版的相关教材都是为数学建模竞赛编写的,其特点是内容难度大,涉及面广,且难度和涉及领域大大超出了一般学生的接受程度。面对高等教育的大众化,也为了提高全体大学生的数学素养和综合应用数学解决实际问题的能力,全国工科数学教学指导委员会议建议在高校中开展数学建模的普及性教育研究,中国工业与应用数学学会理事长、中国科学院院士李大潜教授也多次在全国性的会议上呼吁开展数学建模的普及性教育,努力培养全体大学生的应用意识和创新能力,确保数学建模竞赛持续健康地开展,力戒有些院校为了数学竞赛而忽视了绝大部分学生的数学建模教育。因此,开展数学建模的普及性教育已是势在必行。比如面向全校学生开设数学建模选修课;开展校内选拔赛;鼓励跨专业、跨院系组队;进一步加强对学生社团――数学建模协会的的扶持等等。②数学建模思想在高校数学课堂教学中渗透的力度不够。实践表明,数学建模对学生的训练与传统数学课程相比差别较大,学校开设的数学建模选修课及数学建模培训班,对培养学生观察力、想象力、逻辑思维能力及分析、解决实际问题的能力起到了很好的作用。但是,开设这门课程的课时不会太多,参加建模培训班的同学更是有限,要全面提高大学生的素质,培养有创新精神的复合型应用人才,还要在平时的传统数学课中配合教材适时渗透数学建模思想。要将数学建模竞赛与数学教学改革做到有机结合。

4.学校组织与管理方面的问题

开展数学建模教育并不是开设一门新的课程,而是一种教育观念的转变,关系到培养适应社会需要的创新型人才的宏伟目标,这不仅需要教师的付出,教学模式的改革,更需要学校各方面的重视、支持和协调,学校上层领导部门如果充分认识到开展数学建模教育的意义,教师的积极性和潜能、创造力就会发挥出来,即便学校的条件设备差一些,也会想办法克服;相反,如果学校认识不到数学建模教育的必要性和重要性,那么即使是条件一流的学校,也难以有效利用资源。在提倡创新教育的今天,数学建模教育的发展应该有着广阔的前景,这不仅需要学校各层面的支持,而且还需要教育行政部门、地方政府提供必备的条件,给学校开设其他课程和举办其他活动更大的支持力度,比如:改革考试制度、划拨专项资金、加强数学实验室和机房的建设、加强舆论宣传,深化改革成果等。

四、大学生数学建模教学策略构建

大学生数学建模教学策略构建应从数学建模教学的选题入手,注重大学生数学建模思维意识与数学建模能力的培养,构建合理有效的大学数学建模教学模式,同时,在实施过程中还要注意根据学生的不同情况进行层次性教学。

1.数学建模课程的教学效果很大程度上取决于题目的选择是否恰当,目前可供选择的数学建模教材很多,无论选择了哪本教材,教师都要视本校数学建模课程的教学计划、学生的实际水平以及所选教材的难易程度进行适当的取舍。那么,大学生数学建模教学选题应遵循价值性原则、以问题为中心的原则、客观可行性原则以及趣味性原则。

2.传统的数学教学更多的注重知识的培养而忽视实践应用能力的培养,其造成的后果是,学生们学习了不少数学,却仅是纯粹的理论内容,而不会甚至不知如何应用所学知识。因此,在高等数学的教学过程中,教师应有意识地突出数学建模思想,结合大学传统数学课程的内容特点,在平时的课堂教学中注重培养学生的建模思维意识。从不同的细节以及角度,渗透、穿插适当的数学建模知识,全方位的培育与熏陶学生的思维意识,提高学生的数学建模能力。

3.大体说来,大学数学建模教育可以分以下三个层次进行:①初级层次:大学一、二年级,在这一阶段,一般学生还不知道建模是怎么一回事,这时可选择一些一般的应用问题,或数量关系比较明显的实际问题和改编后的数学建模题目,结合建模的一般涵义、方法和步骤进行讲解,使学生具有初步的建模能力。②中级层次:大学二、三年级,在这一阶段,学生已经具备了初步的建模能力,这时可选择一些更具建模特点的题目,这种题目大部分是从自己或周围人的生产、生活的实际中来,需要经过分析、判断,做出适当假设,当去掉非本质的因素后,量与量之间的关系是容易发现的,得到的结果需做出一定的分析、说明和简单的评价。就学生的智力发展趋势来看,一般的学生都可以经过努力达到中级阶段的能力。③高级层次:大学三、四年级,在这一阶段,学生需要在一定建模能力的基础上,处理一些较复杂的数学建模问题,这些问题基本上是从生产、生活、工程等实际问题中来,都是未经过数学抽象和转化的“原坯”问题,它需要学生自己去挖掘、采集有用的信息,自己去提出模型的假设,需要采集、整理、分析判断数据和信息,并需对所做模型进行分析和评价,其建模结果也只是最优解答,并非标准答案,最终还要写成科技论文。

五、结语

大学数学建模教育的开展是我们整个高校教学改革的一部分,教学模式的改革也会给学生的日常管理和思想教育带来一系列新的压力,这些都不是一朝一夕所能解决的,大学数学建模教育的改革是一项复杂和系统的工程,它需要学校从大局出发,协调好教学与管理等各层面之间的关系。

参考文献:

[1]李大潜主编.中国大学生数学建模竞赛[M].北京:高等教育出版社,2001(192).

[2]甘筱青主编.数学建模教育及竞赛[M].江西:江西高校出版社,2004(1).

[3]赵建昕.提高数学建模能力的策略研究[J].数学教育学报,2004(3).

[4]邢宇.对数学建模形式与理念的几点思考[J].中国现代教育装备,2007(4):70.

[5]刘来福等.问题解决的数学模型方法[M].北京:北京师范大学出版社,1999.

[6]姜启源等编.数学模型[M].北京:高等教育出版社,2003.

数学建模竞赛范文第6篇

竞赛形式组委会规定三名大学生组成一队,参赛学生根据题目要求可以自由地收集、查阅资料,调查研究,使用计算机、互联网和任何软件,在三天时间内分工合作完成一篇包括模型假设、模型建立和模型求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的检验和评价、模型的改进等方面的论文(即答卷)。竞赛评奖的主要标准为假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度。

二、赛前学习内容

1.建模基础知识、常用工具软件的使用

(1)掌握数学建模必备的基础知识(如线性代数、高等数学、概率统计等),还有数学建模竞赛中常用的但尚未学过的方法,如灰色预测、回归分析、曲线拟合等常用预测方法,运筹学中若干优化算法。(2)针对数学建模特点,结合典型的问题,重点学习几种常用数学软件(MATLAB、Lindo、Lingo、SPSS)的使用,并且具备一般性开发能力,尤其应注意同一数学模型,有时可以使用多个软件进行求解。

2.常见数学建模的过程及方法

数学建模竞赛是一项非常具有挑战性和创造性的活动,不一定用一些条条框框规定各种实际问题的模型具体如何建立。但一般来说,数学建模主要涉及两个方面:一是将实际问题转化为理论数学模型;二是对理论数学模型进行分析和计算。简而言之,就是建立数学模型来解决各种实际问题的过程。这个过程可以用如图1来表示。

3.数学建模常用算法的设计

建模与计算是数学模型的两大核心。当数学模型建立后,完成相关数学模型的计算就成为解决问题的关键,而所采用算法的好坏将直接影响运算速度的快慢,以及答案的优劣。根据近年来竞赛题型特点及以前参赛获奖学生的心得体会,建议多用数学软件如MATLAB、Lindo、Lingo、SPSS等来设计求解的算法,本文列举了几种常用的算法。(1)参数估计、数据拟合、插值等常用数据处理算法。在数学建模比赛中,通常会遇到海量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于正确使用这些算法,通常采用MATLAB作为运算工具。(2)线性规划、整数规划、多目标规划、二次规划等优化类问题。数学建模竞赛大多数问题是最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划模型进行描述,通常使用Lindo、Lingo软件求解。(3)图论算法主要包括最短路、网络流、二分图等算法,如果涉及到图论的问题可以用这些方法进行求解。(4)最优化理论的三大非经典算法:神经网络、模拟退火法、遗传算法。这些算法通常是用来解决一些较困难的最优化问题的,主要使用Lingo、MATLAB、SPSS软件来实现。

三、数学建模竞赛中经常出现的问题

在国家数学建模竞赛中常见如下问题:数学模型最好明确、合理、简洁,但是有些论文不给出明确的模型,只是根据赛题的情况用“凑”的方法给出结果,虽然结果大致是对的,但是没有一般性,不是数学建模的正确思路;有的论文过于简单,该交代的内容省略了,难以看懂;有的队罗列一系列假设或模型,又不作比较、评价,希望碰上“参考答案”或“评阅思路”,反而弄巧成拙;有的论文参考文献不全,或引用他人成果不作交代。另外,吃透题意方面不足,没有抓住和解决主要问题;就事论事,形成数学模型的意识和能力欠缺;对所用方法一知半解,不管具体条件,套用现成的方法,导致错误;对结果的分析不够,怎样符合实际考虑不周;队员之间合作精神差,孤军奋战;依赖心理重,甚至违纪。以上情况都需要各参赛队引起注意,有则改之,无则加勉。

四、竞赛中应重视的问题

1.团队合作是能否获奖的关键

通常在数学建模竞赛时,三个队员的分工要明确,其中一个作为组长,也算是领军人物,主要是负责构建整个问题的框架,并提出有创意的想法,当然其他部分如论文写作、程序设计、计算等也要能参加;第二位是算手,主要进行算法设计及编程计算;最后一位是,主要工作在于论文的写作和润色上。好的论文要让评委一眼就能明了其中的意思,因此的工作也需要一定的技巧。当然,要想竞赛时达到这样的标准,需要三个队员在平时训练时多加练习。

2.合理安排竞赛过程中的时间

数学建模竞赛中时间分配很重要,分配不好有可能完不成竞赛论文,有的队伍把问题解答完了,但是发现没有时间进行写作,或者写的很差劲而不能获奖,因此要大致做好安排。一般前两天不要熬的太狠,晚上10:00点前要休息,最后一夜必须熬通宵,否则体力肯定跟不上。之前有些队伍,前两天劲头很足,晚上做到很晚才休息,但是到了第三天晚上就没有精力了,这样一般很难获奖。

3.摘要的撰写很重要

论文的摘要是整篇论文的门面。摘要首先可以强调一下所做问题的重要性和意义,但不要写废话,也不要完全照抄题目的一些话,应该直奔主题,主要写明自己是怎样分析问题,用什么方法解决问题,最重要的结论是什么。在中国的竞赛中,结论很重要,评委肯定会去和标准答案进行比较。如果结论正确一般能得奖,如果不正确,评委可能会继续往下看,也可能会扔在一边,但不写结论的话就一定不会得奖了,这一点和美国竞赛不同,因此要认真把重要结论写在摘要上,如果结论的数据太多,也可只写几个代表性的数据,注明其他数据见论文中何处。

4.论文写作也要规范

数学建模竞赛的论文有一个比较固定的模式。论文大致按照如下形式来写:摘要、问题重述、模型假设和符号说明、问题分析(建立、分析、求解模型)、模型检验、模型的优缺点评价、参考文献、附录等等。另外,在正文中也可以加入一些图和表,附录也可以贴一些算法流程图或比较大的结果或图表等等,近年来为了防止舞弊,组委会要求把算法的源程序也必须放在附录中。

五、结论

全国大学生数学建模竞赛对于大学生而言,是一个富有挑战的竞赛。它不但能培养大学生解决实际问题的能力,同时能培养其创造力、团队合作的能力,而这些能力将会成为参赛学生以后成功就业的重要推动力。可以说,一次参赛,终身受益。

数学建模竞赛范文第7篇

关键词:数学建模组织与培训;数学基础课程教学改革;教育模式

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)29-0278-03

全国大学生数学建模竞赛是由教育部高教司与中国工业与应用数学学会联合举办的一项全国性的基础学科竞赛,目的在于培养学生运用数学知识和方法来分析问题、解决问题进而处理实际问题的能力。特别是培养学生从实际问题中抽象出数学模型的能力、计算机编程能力、团队协作和科技论文写作能力,同时推动大学数学基础课的教学改革。这项赛事从1992年开始,全国各高校师生积极参与,竞赛的规模不断扩大,参赛学校从1992年的79所增加到2013年的1326所,参赛队数从1992年的314队增加到2013年的23339队。重庆理工大学从1995年开始组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,取得优异成绩,到2013年累计获得全国一等奖13项,二等奖59项,重庆赛区组织奖4项,重庆赛区优秀指导教师23人次,竞赛成绩名列重庆赛区前列。本文根据我校多年的参赛经验,就数学建模竞赛的组织和培训做一总结和探讨。

一、数学建模竞赛组织

1.领导重视,经费落实。正如数学建模竞赛的宗旨是团队精神一样,我校从1995年开始参加数学建模竞赛起,历年来十分重视竞赛的组织工作;由教务处牵头成立了包括各二级学院副院长、教务处长的学科竞赛领导小组,负责竞赛的学生组织、培训和竞赛场地的协调及相关经费的落实等工作。由数学与统计学院为主成立数学建模竞赛教练组,承担竞赛的具体组织工作。学校主管教学的校长多次就数学建模竞赛有关工作做批示,指示要全力以赴做好数学建模竞赛各项工作,从经费上支持数学建模竞赛的开展,并询问各项工作的进展落实情况。竞赛和培训期间,校领导和教务处经常到培训和竞赛场地指导工作,听取参赛师生的意见,解决具体的困难和问题,同时各二级学院和相关单位也对竞赛的各方面如假期学生培训场地和学生住宿落实,图书资料借阅等方面提供支持,共同搞好竞赛组织与协调工作。

2.全面动员,广泛参与。数学建模竞赛的目的是培养学生创新思维和解决实际问题能力,提高人才素质,吸收更多的同学参加,让更多的同学受益。为了扩大数模竞赛在学生中的影响,最大范围地吸引学生参与该项赛事,我们主要开展了以下三方面的工作:①组建数学建模协会。从大一开始高等数学课教师就会在课程中向学生介绍全国大学生数学建模竞赛,同时在课程教学过程中引入数学建模的案例,使学生对数学建模竞赛有一个初步的认识。每年十一月通过数学建模协会大力宣传我校在历年竞赛中所取得的成绩,发展新会员,到目前为止,该协会已有600多位会员。派数模教练对协会工作进行指导。②组织全校性的报告会。邀请国内数学建模的专家进行有关数学建模的讲座。③采取各种手段和渠道宣传数学建模。为促进我校大学生数学建模竞赛的深入开展,学校制定了《重庆理工大学关于开展全国大学生数学建模竞赛活动的实施办法》、《校级数学建模竞赛章程》,对数学建模竞赛规则、组织形式和学生奖和组织奖的评奖方式等方面做出了具体的规定和要求,进行政策激励。通过以上活动的开展,吸引了许多优秀学生参加数学建模竞赛。

二、数学建模竞赛培训

由教务处和学校数学建模竞赛教练组负责竞赛的培训工作。具体流程如下:第一阶段:每年3~5月由教练组教练开设全院选修课《数学建模技巧》。讲解数学建模基础知识,激发学生对数学建模的兴趣。5月上旬举行重庆理工大学校级数学建模竞赛,通过竞赛选拔优秀学生参加第二阶段的培训。第二阶段:5月中旬~6月下旬,进行数学建模提高培训。完善学生的建模知识体系,增强学生数学修养,增强问题分析、建模和求解的综合能力。第三阶段:8月中旬~赛前,组织参加全国大学生数学建模竞赛的队员暑假强化培训。主要强化学生以下几方面的能力。

1.强化计算机编程和相关数学软件使用的能力。

2.强化学生从互联网获取资料的能力。

3.强化学生科技论文写作的能力,进行专门的培训和指导。

4.强化学生的团队协作能力。实践证明,队员之间配合的默契程度直接关系到竞赛的成功与否,通过模拟竞赛及答辩对三名参赛队员进行团队合作训练。

三、数学建模竞赛组织和培训的体会

1.数学建模竞赛提高了学生的创新精神和综合素质。数学建模竞赛的赛题工程技术、管理科学和社会热点问题简化而成,参加数学建模竞赛需要学生掌握数学建模的基础知识如微分方程模型、数学规划模型、概率模型、统计回归模型等,具备计算机编程能力和科研论文写作能力,因此数学建模竞赛本身就是学生综合能力提高的过程。数学建模竞赛由于它的竞赛赛题、组织形式和评判标准,适合培养有创新精神和综合素质人才的需要,收到广大学生的欢迎。学生们普遍反映,通过参加数学建模竞赛,提高了知识分析和解决实际问题的能力,培养学生的合作意识和团队精神。

2.推动了大学数学基础课程的教学改革。①教学思想和教学内容的改革。数学建模竞赛为大学数学基础课程教学改革找到了突破口。从大学数学教学思想上说,培养大学生的综合素质有两个方面:一是通过分析、逻辑推理或计算能够正确地求解数学问题,即对已有的数学模型用所学的数学知识进行求解;二是对所研究的实际问题,根据研究对象的特征,做必要、合理的简化假设,用数学语言描述研究对象的内在规律,建立实际问题的数学模型。将数学建模思想融入到大学数学基础课程的教学过程中是对加强对各方面能力培训的很好方法。因此在数学课程的教学过程中我们强调了数学建模思想的突出作用,注重从实际应用背景中引入数学的基本概念和基本定理,并强调用如何所授数学知识解决实际问题。②教学方法和手段的改革。教学方法上引入案例教学。具体的做法是给出实际问题的相关背景资料、带着所要解决的问题,讲解相关的数学理论和方法,再用此方法解决实际问题。选择案例的思路是:要有鲜明的教学目的性、趣味性、高度的拟真性、代表性,求解不太复杂。使学生从解决这些问题入手,从中体会应用数学知识解决实际问题的技巧和乐趣。教学手段上可采用多媒体教学。多媒体技术的运用,加大了信息量的传授,尤其是在案例教学方面。同时为了直观体验数学实验的过程与技巧,采用实验软件演示教学方法,形式直观、生动、易理解,提高了教学效果。③教师队伍建设。数学建模竞赛培训是一项涉及面广,劳动量庞大的工作,建设一支高水平、高素质的教师队伍是做好数学建模竞赛培训的保证,也是取得全国数学建模竞赛优异成绩的基础。我校从1995年组织学生参加全国大学生数学建模竞赛开始,先后有30多位教师参加了学校的数学建模竞赛教练组。通过组织学生参加数学建模竞赛,对学生进行赛前培训和赛后总结,使教练的学术水平、教学水平和科研能力得到了提高。建设了一支以中青年教师为骨干的优秀数学建模教练团队,为我校参加数学建模竞赛取得优异成绩做出了贡献。近年来,校数学建模竞赛教练组承担部级和市级教改项目6项,发表教研论文30余篇,获得校级教学成果一等奖两项。

四、进一步的思考

1.如何使学生在后继课程的学习中,以及参加工作后在工作中继续发扬参加数学建模竞赛中所培养到的团结协作和创新精神,并开花结果?

2.如何构建一套适合普通工科院校教育特点数学建模教育模式,加大数学建模活动的受益面?

3.如何在不额外增加数学基础课程总学时的基础上,将数学建模的思想和方法有机地融入到大学数学基础课程的教学中去?

4.如何对参加全国竞赛的学生进行英语论文写作及建模水平的再培训,使学生在美国大学生数学建模竞赛中取得好成绩?

参考文献:

[1]李苏北.以学科竞赛为载体,推动课程建设与学生创新能力培养[J].大学数数学,2009,25(5):8-11.

[2]李大潜.中国大学生数学建模竞赛[M].北京:高等教育出版社,2007.

[3]王义康,王航平.数学建模竞赛培训策略研究[J].重庆科技学院学报,2010,(3):196-198.

基金项目:重庆市高等教育教学改革研究项目(1203117);重庆理工大学教学成果培育项目。

数学建模竞赛范文第8篇

关键词:数学建模竞赛;高等数学;创新创业

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,也是世界上规模最大的数学建模竞赛。2015年,来自全国33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡和美国的1326所院校、28665个队(其中本科组25646队、专科组3019队)、近86000名大学生报名参加本项竞赛,参赛学校的数量和学生的数量以年均18%的速度增长。从统计数据可以看出,大学生数学建模竞赛不但得到了本科高校的肯定,而且受到了高职院校的认同。随着此项竞赛的蓬勃发展,数学建模工作者应该保持清醒的头脑,不能为了参赛而参赛,有必要深入分析一下高职院校的数学建模的深层思想和方法在深化教学改革、促进课程建设等方面的作用。

一、高职数学建模题目的现实背景

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。数学建模竞赛的宗旨是培养大学生用数学方法解决实际问题的意识和能力,整个赛事是完成一篇包括问题的阐述分析,模型的假设和建立,计算结果及讨论的论文。数学模型竞赛与通常的数学竞赛最大的不同就是它来自实际问题或有明确的实际背景。专科数学建模题目的实际意义比本科题目的实际意义更强,涉及面宽,有社会,经济,管理,生活,环境,自然现象,工程技术,现代科学中出现的新问题等。这一点可从近10年的专科组数学建模题目看出,如表1所示:

二、高职数学建模题目的解题方法

从历年数学建模竞赛题目来看,解题方法主要包括以下三大类:

1.机理分析法――从基本物理定律以及系统的结构数据来推导出模型

(1)比例分析法:建立变量之间函数关系的最基本最常用的方法。

(2)代数方法:求解离散问题(离散的数据、符号、图形)的主要方法。

(3)逻辑方法:是数学理论研究的重要方法,对社会学和经济学等领域的实际问题,在决策,对策等学科中得到广泛应用。

(4)常微分方程:解决两个变量之间的变化规律,关键是建立“瞬时变化率”的表达式。

(5)偏微分方程:解决因变量与两个以上自变量之间的变化规律。

2.数据分析法――从大量的观测数据利用统计方法建立数学模型

(1)回归分析法:用于对函数的一组观测值,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法

(2)时序分析法:处理的是动态的相关数据,又称为过程统计方法。

3.仿真和其他方法

(1)计算机仿真(模拟):实质上是统计估计方法,等效于抽样试验。

① 离散系统仿真:有一组状态变量;② 连续系统仿真:有解析表达式或系统结构图。

(2)因子试验法:在系统上作局部试验,再根据试验结果进行不断分析修改,求得所需的模型结构。

(3)人工现实法:基于对系统过去行为的了解和对未来希望达到的目标,并考虑到系统有关因素的可能变化,人为地组成一个系统。

三、高职院校参加全国大学生数学建模竞赛的思考

尽管高职院校参加全国大学生数学建模竞赛的热情依然高涨,但是作为数学建模竞赛指导教师必须保持清醒的头脑,不能盲目为了竞赛而竞赛,必须摆正数学建模竞赛的地位,明确参加数学建模竞赛的目的,树立正确的数学建模教育观念。数学建模教育应该是一个有机的整体,学生、教师、学校和社会应该有机的联动起来。

1.与学生的实践活动有机结合

在数学建模竞赛过程中收获最大的是学生,凡是经历了竞赛的学生都能够真正体会到“一次参赛,终身受益”这句话。具体来说,竞赛训练了学生的思考问题、解决问题的能力,培养了想象力、观察力、学习能力、创新精神和团队合作能力等等。

但是很多学生参加过一次竞赛后,就与数学建模完全隔绝开来,没有得到继续的锻炼和持续的培养,这是非常可惜的。因此数学建模指导教师应在赛后安排一些实践性内容,如数学建模实验、社会实践活动等等,让学生亲自去建立模型,体会利用数学建模方法解决实际问题的意义。要是学生学有所用,鼓励他们参加更高层次的数学建模竞赛,在竞赛中进一步提高自己的水平;与此同时,要鼓励同学们校园科技活动、毕业实习、毕业设计、创新创业活动中使用所学到建模方法,提升自己的能力。

2.与教师的素质培养相结合

数学建模教学是多门数学分支内容的重组,数学建模活动是综合性很强的学习和训练,在一个问题中可能涉及到概率论与数理统计、微积分、运筹学等多门数学科目,还可能涉及工作、经济、医疗等领域,这就要求指导教师必须具备对这种交叉学科和交叉知识有效整合及快速学习的能力,同时还要熟练掌握第二部分提高的这些建模方法。数学建模指导教师在指导学生参加数学建模竞赛的过程中,教师自身的知识结构可以得到优化,提升教学水平、业务能力和科研水平。同时,数学建模竞赛也为教师提供了学术研究的方向。

3.与学校的课程建设相结合

高职院校数学以培养应用性人才为主,所以我们的高等数学课程应当强调应用性教学,在实践应用中以必须和够用为原则。高等数学的课程建设应注意自身特点,以培养学生的学习能力和分析解决问题的能力,而数学建模竞赛正好能够培养学生的以上所有能力。所以,在教学实践中将数学建模思想与方法融入数学教学中去,在课堂教学中努力做到先引案例,再提出问题,探索出解决问题的数学建模方式,最大限度地把数学与专业以及实际生活结合起来,应该是高职院校数学教学改革新的发展方向。正如很多学者所提到的,“全国大学生数学建模竞赛实际上是一项不打乱教学秩序的教学改革实验”。

4.与社会的创新创业相结合

2015年5月8日国务院办公室厅印发了《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》指出,自2015年起全面深化高校创新创业教育改革。数学建模竞赛一方面题目来源于实际,具有现实意义,如“公共自行车服务系统”、“ 储药柜的设计”、“ 生猪养殖场的经营管理”;另一方面,参加数学建模竞赛的过程极大的提高了学生的创新能力。所以对于高职院校而言,如果利用好了数学建模竞赛这一工具,对整个学校的创新创业教育会起到很大的促进作用。

四、结束语

全国大学生数学建模竞赛参赛规模庞大、创办时间较长,不能与一般的竞赛同日而语,其边际效益和附加价值可能已经远远超过了比赛本身。作为数学建模指导教师,理应站在一个更高的高度,尽自己所能最大限度地发挥数学建模竞赛在学生实践,教师培养、课程建设以及社会创新创业的作用。

参考文献:

[1]肖兆武.高职院校参加数学建模竞赛活动的探究[J].成人教育,2004(6):60-61.

[2]尧青阳,徐文宇.浅谈高职院校数学建模的现状与发展[J].数学学习与研究,2013(11):6.

作者简介:

数学建模竞赛范文第9篇

【关键词】创新型人才 数学建模竞赛 数学模型

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)03-0130-02

教育强国的核心是培养创新型人才。全国大学生数学建模竞赛是高校中参加人数最多、影响最广泛的学科竞赛之一,此项赛事由教育部高教司和中国工业与应用数学学会联合主办,迄今已举办21届,它对创新型人才的培养起到了不可估量的作用,未来也将日益显现它这方面的作用。长春理工大学从1996年开始参赛,成绩斐然,已累计获得部级奖40余项,年均3项,2013年我校共有51队153人参加全国赛,是吉林省除吉林大学外参赛队数最多的高校。其中9队获得国家一等奖,11队获得省一等奖,21队获省二等奖,8队获省三等奖,获奖率位居吉林省参赛高校前列。这主要归益于以下几方面:

一、赛前的动员及组织情况

赛前周密的宣传组织工作是本次大赛取得成功关键因素之一。我校一直把组织数模竞赛作为一项重要的教学活动纳入了全年工作日程,专门成立了数学建模竞赛领导小组,协调、督促、组织数学建模竞赛各项准备活动。通过海报、课堂、网站等多种形式宣传开展数学建模活动,鼓励各学院学生踊跃报名。

二、竞赛具体过程管理和实施情况

由专人统筹负责竞赛工作。从每年四、五月份开始采取校级、省级竞赛层层选拔的制度,把最优秀、最渴望参赛、最有能力的队员吸纳进来组成国家赛参赛队伍。对于国赛队员将认真组织赛前培训和辅导工作。

三、本年度竞赛获奖情况分析

今年我校共有51个队参加了全国大学生数学建模竞赛,获得国家奖9项,省级奖40项,获奖率几近100%。

四、竞赛过程中存在的问题及拟解决的措施

1.竞赛过程中存在的主要问题还是数学软件使用和写作两方面,在今后的培训和其他级竞赛中应加强这两方面的训练。另外宣传力度也有待加强。

2.今年全国赛我校51队中有35支代表队选择了A题,此题是交通占道问题对城市交通能力的影响问题,实质是利用数学方法建立模型,需要学生有较好的微积分、常微分方程、运筹学等课程基础,正是由于我校平时对大一大二的数学基础课的精心讲解和严格要求才使得我校学生有信心也有能力作出此题并取得了如此好的成绩,今后我们将继续加强数学基础科的教学工作,同时注意在教学中渗透数学建模的思想、方法,培养学生参加建模的兴趣。并希望以数学建模工作为平台,通过多种形式大力开展数学建模教学与研究活动,以赛促学、以赛促教,以竞赛推动教学研究,以教学研究提高竞赛质量。B题选择队数相对较少,原因主要是该题是关于碎纸文字的拼接复原模型,需要队员熟悉算法,精于编程,大多数同学不敢碰此题原因就是编程能力过弱。

3.国家赛获奖结果反映出理学院、计算机科学与技术学院、光电工程学院、电子信息工程学院的学生获奖人数占到98%,创新实验班参赛人数并不多,仅占总人数的33%,特别是计算机科学与技术学院的创新实验班仅有8人参加,不及总人数的6%。

五、对学校的建议和意见

1.认真组织各级数学建模竞赛,建议提前到3月中旬组织校数学建模竞赛,改进选拔方式,通过评审、教师推荐、答辩精选国赛参赛队员,加大对数学软件、算法的培训;5月下旬到7月中旬,利用周六对选拔出的学生进行实战培训,建议全体队员模拟实战,完成3-4道往年的竞赛题目,并提交论文,指定专门教师负责指导。

2.进一步宣传发动,动员更多的学生参加数学建模竞赛,特别是加大对计算机学院的宣传力度,争取更多的计算机科学与技术学院,特别是动员计算机科学与技术学院创新实验班的同学参赛。

3.继续举办大学生数学建模培训,切磋技艺,交流经验,提高水平。组织教师精讲获国家奖的学生论文。同时每年选派2至3名指导教师参加建模交流会议及理论学习,也让更多教师参与数学建模类教改科研项目,将数学建模作为一件可持续发展的项目开展。

4.抓好数学建模基地建设,定期做讲座和研讨,打造一支高素质建模指导教师队伍。

数学建模竞赛是一项长期、可持续、与实践结合密切、应用前景极好的学科竞赛,需要我们不断探索和实践,不断摸索出一套适合我校竞赛组织活动的规范化体系。

参考文献:

[1]任善强等,以数学建模教学为突破口,促进工科数学教学改革,工科数学,1998年4月第14卷第2期,110-113页

[2]简国明,地方高校数学教学模式的探索与实践,大学数学,2005年4月第21卷第2期,35-38页

数学建模竞赛范文第10篇

关键词:民办高校;数学建模;竞赛

为了提高大学生应用数学解决实际问题的能力,我国每年9月份都举办大学生数学建模竞赛。大学生数学建模竞赛活动是由教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同举办的、面向全国高等院校的一项竞赛活动,目前已成为国内最大的大学生课外科技活动。近几年不少民办高校也积极地参加了这项活动,而且参加人数及其得奖率也在逐年上升,但是与公办院校的水平还有很大的差距,故民办高校学生的数学建模水平有待提高。

一、民办高校参加数学建模竞赛的意义

全国大学生数学建模竞赛实际上是一项不打乱教学秩序的教学改革试验,通过参加数学建摸竞赛活动,能够促使教师的教学水平、专业水平有很大的提高,同时学生的学习能力以及应用数学解决实际问题的能力也得到了很大的提升,应当说数学建模竞赛活动的过程比结果对我们更有意义。

1.数学建模竞赛活动促进了教师教学水平和专业水平的提高。长期以来,数学教师在数学课程的教学上过分的强调了数学的严谨性和完整性,重理论轻实践,重计算轻概念,忽略了对学生应用数学解决实际问题能力的培养。参加数学建模竞赛的指导教师为了把参赛队带好,就首要要提高自己,注重自己专业知识及其他专业知识的学习,同时深入地研究教学方法,指导学生进行研究性学习,并提高自己运用数学软件解决数学问题的能力,从而提高了教师进行高数学课程与信息技术整合的能力,提高了教师进行数学课程与专业课程的整合能力,其教学水平也得到了提高。

2.数学建模竞赛活动使学生的综合能力得到提高。参加数学建模竞赛,收益最大的是学生。凡是参加过数学建模竞赛的学生,不管是否得到名次,他们分析问题的能力、使用数学软件的能力以及论文写作能力、团队协作能力均得到了很大的提高。参赛后的学生把建模培训中使用的方法运用到其他课程的学习中,都感到效果非常好,真所谓“一次参赛,终生受益”。

二、民办高校参加数学建模竞赛的特点

(1)近些年来,全国高校都在不断的扩招,民办高校学生生源质量大幅度滑落。另外民办高校对数学课程不够注视,使得数学课程的总课时不断减少,而对教学内容的需求却没有改变。这种减时不减量的矛盾给教师的教学带来了很大的困难,为了完成教学任务,教师只能笼统的介绍,甚至很多内容删去不讲,加上我们学生学习与接受知识的能力与公办学生也有一定的差距,使得我们学生掌握的数学知识远远少于公办院校的学生。

(2)民办高校数学建模无论是对教师的教还是对学生的学都具有很大的挑战性。一方面,由于实际问题的解和求解的方法不惟一,再加上该门课程现处于发展的初级阶段, 还找不到一本完全适合民办高校学生的教材, 因此要求教师在教的过程中要始终把握好这个度。另一方面,由于民办高校师资不稳定,许多教师都是刚刚毕业的走入工作岗位的,没有丰富的建模经验,教师指导队伍的水平与公办院校比起来相差很多。最后,解答数学建模竞赛赛题是对学生数学知识、计算机知识、发现及解答问题能力、信息收集能力、文字表达能力及合作能力等各方面综合因素的考察,而我们的学生这方面的能力欠缺,对学生来说具有挑战性。

三、如何提高竞赛学生的数学建模能力

(1)在讲授数学课程中引入数学建摸的思想和案例

在平时的数学课程教学中教师可渗透数学建模的思想,引入一些数学建模的案例及布置一定的数学模型题目让学生对建模有个基本的认识,同时可以激发学生的学习兴趣,使学生知道数学的用处,并在平时逐步培养用数学解决实际问题的能力。例如: 在讲解零点存在定理时引入椅子能在不平的地面上放稳吗; 在微方程教学中, 引入人口增长模型等等, 让学生切实体会到数学模型就在他们身边。

(2)开设数学实验课程,教学生使用数学软件

数学实验课程是与微积分、线性代数、概率论与数理统计等课程同步开设的重要教学环节, 它将数学知识、数学建模与计算机应用融为一体,不仅教授数学建模的知识还教会学生如何使用数学软件。在数学实验的教学中,让学生自己动手去体验,重在激发学生自己动手和探索的兴趣。通过开设数学实验课程, 不仅可以培养了学生对数学建模的爱好,提高了学生在建模竞赛中的水平, 而且为民办高校学生在今后的工作中运用计算机处理现实问题打下良好的基础。

(3)通过数学建模培训提高学生的数学建模能力。在全国大学生数学建模竞赛前对学生进行培训,建模培训采用的是模型+计算机+ 研讨练习+竞赛的模式。为了达到该模式的效果, 我们分三个阶段进行培训工作。

第一阶段, 用时两个月, 目标是使学生具备初步的建模能力, 参加对象是自愿报名的学生。这是学生的入门阶段, 因此所选的建模例子一般较简单, 符合学生的知识结构和智力水平, 不去追求深度、难度和新颖性。同时, 我们还举行了一系列的数学建模讲座, 以通过这些讲座让参赛选手了解比赛的全过程, 以及竞赛过程中的注意点。最后通过考试选拔参加暑期培训学生名单。

第二阶段, 强化训练阶段。这时培训的对象是参加全国大学生建模竞赛的预选队员。培训的内容主要有: (1)各种建模方法的学习。建立数学模型需要掌握各种建模的方法,我们教给学生竞赛中一些常用的方法,知道遇到什么样的问题用什么方法去解决。(2) 数学建模案例的讲解。对参加培训的学生来说, 他们都有了一定的数学建模的能力, 但要建成一个好的模型是件不容易的事情, 通过经典范例的讲解, 让学生从各个方面了解建模的过程和要考虑的问题。(3) 数学软件的学习。主要包括Matlab 软件、Lingo 软件。模型的求解需要学生使用数学软件来解决,所以要求学生对这些软件能很好的掌握和运用。(4)介绍查阅资料和论文写作的技巧。竞赛最后要求学生提交一篇论文,所有的成果是以论文形式呈现的,所以成绩的好坏很大程度上也取决去论文质量的好坏。即使你的思路很好,但写不出来,也没有用。而大多数学生没有写作论文的经验和常识, 这就需要教师专门的培训和指导。这样的训练, 对学生在以后毕业设计和论文的书写上也是个极大的帮助。暑假是数学建模培训的最后阶段, 根据各个学生的特长把学生分成三人一队。暑期培训结束还要进行一次选拔, 确定最后参加竞赛人员名单。

第三阶段,教师给每个队布置几个竞赛题目,让学生在规定的时间内独立完成,然后教师加以点评,指出其中的不足,并评价学生的工作成果。这样可以让学生感受到建模的过程,了解自己的优势和不足,为参加建模竞赛积累经验。■

参考文献

[1] 蒋建潮.数学建模与民办高校数学教育[J].高教论坛, 2005,(4):169- 170.

[2] 杨宁. 大学生数学建模的教学组织和培训初探[J].西南交通大学学报,2004, (2):31- 33.

[3] 晋贵堂. 数学建模竞赛与学生综合素质的培养[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2008,(2):248- 150.

[4] 关于在民办高等院校开展数学建模的认识与实践.[J].长江工程职业技术学院学报,2007,(4):63- 65.

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