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數學建模模型總結范文1
【論文摘要】目前在很多高校都已經開設了“數學建?！闭n程，大學數學建模方法教學策略也逐漸成熟，那么在中學可設“數學建模”課程或進行教學也成為了新課改下的熱門話題，但如何把大學數學建模方法教學策略應用到中學教學中，還需要加以研究。
數學建模是指根據需要針對實際問題組建數學模型的過程，也就是對某一實際問題，經過抽象、簡化、明確變量和參數，并依據某種“規律”建立變量和參數間的一個明確的數學關系(即數學模型)，然后求解該數學問題，并對此結果進行解釋和驗證，若通過，則可投入使用，否則將返回去，重新對問題的假設進行改進，所以，數學建模是一個多次循環執行的過程。鑒于目前很多高校都開設了“數學建?！闭n程，數學建模課程的開設對高校教育改革起到了很大的作用，在新課改的背景下，數學建模也將被引入到中學教育之中。研究大學數學建模方法教學策略并探討其在中學教學中的應用很有必要。
1.大學與中學在數學建模教學上的聯系
大學教育面對的是成年學生，而中學教育面對的多是未成年學生，在年齡上，兩者有著區別；大學生是已經受過中學教育的學生，而中學生尚未完成中學教育，所以在受教育程度上兩者有很大差別，但盡管如此，兩者都是在校學生，都還處在教育系統之中，所以兩者及兩種教育環境仍然具有一些相同之處。
1.1兩者教學環境大同小異
無論是大學教育，還是中學教育，采取的教學方式都是課堂授課教學，都有固定的場所，特定的老師和相配套的課本教材等等，在這一點上來講，兩者區別并不大，都處在相同的教育系統中，只是兩種環境中的老師水平不同，學生受教育的程度以及教學深度不同罷了。
1.2數學建模模式相同
數學建模，本身內涵已經固定，既適合在大學教育中設立此類課程，也適合中學生進行學習，其目的都是一樣，都是要解決實際的現實問題，都具備數學建模的實用化特征，但由于所用數學知識有所差別，解決的實際問題大小有差異，但都是解決問題。
1.3中學生和大學生都具備接受知識的能力
數學課程在小學就已經開始設立，到中學教育程度時，相比小學生，中學生的數學能力有大幅度提高，已經能夠進行很好的知識理解，雖然并沒有大學生的理解力那么高，但學習簡單的數學建模的能力已經具備。
1.4中學數學建模學習能為以后更深的學習打下基礎
在中學開設數學建模課程教學，能為以后高層次的數學建模培養人才，從早就打下良好的數學基礎，能夠減少將來遇到的各種問題。
2.可應用于中學數學建模中的大學教學策略
數學建模，是提高學生的數學素質和創新能力的重要途徑，是提高教師的教學和科研水平的有效手段。從以上的介紹可知，大學數學建模方法教學策略可以很好的應用于中學數學建模教學過程中。目前，大學課程中開展數學建模教學的途徑與方法很多，其中，能夠很好的應用到中學數學建模課程中的也有很多，下面著重敘述比較常用且很奏效的主要途徑和方法：
2.1充分利用教材，對教材進行深度把握
教師在課堂教學過程中要充分利用手中的教材工具，對教材進行深度把握，提高教材利用的效率。教材是專家學者在對理論深層地把握的基礎上結合生活中的實際經驗總結研究出來的，教材內容既是理論的實踐化，又是生活的理論化，其中要講授和闡明的問題都是非常具有代表性的，因此教材具有很高的利用價值，要懂得充分利用。但教材中并沒有告訴教師具體的教學方法，只是安排了需要進行教授的課程，因此在教學過程中，教師要使用合理的教學方式進行授課，如在對教材內容講解后可以考慮把教材中的問題換一種方式進行重新提問和思考，變換問題的條件，更改提出問題的方式，對因果進行互換，結合新的問題進行重新提問。數學本身就是生活的提煉，是對生活中的實際問題的一種簡化，通過反芻的方式，把數學模型重新應用到實際問題中，對理解數學模型的構建和內涵都具有很大的作用。 2.2利用案例教學，設計精良的案例
所謂案例教學法，是指教師在課堂教學中用具體而生動的例子來說明問題，已達到最終目的的一種教學方式。而數學建模教學中的案例教學法，則對應的是在數學建模教學過程中，結合案例進行數學建模問題的講解，達到讓學生對數學建模的建模過程和方法以及建模的具體應用有清晰的認識的目的。數學建模教學中應用案例教學法主要應該包括三個部分，即事前、事中、事后三個部分。事前是指教師在數學建模開始之前選擇合適的問題，講解問題的環境，也就是介紹清楚問題的背景資料，所掌握的數據信息，建模可能用到的數學方法和模型，以及問題的最終目的。事中是指在教師講解清楚問題的準備工作之后，教師與學生，學生之間針對問題進行討論，討論的目的是要搞清楚問題的實質是什么，可以利用哪些方法和模型工具，探討那一種方法最為合理，最終決定使用的具體模型工具。事后則是指模型的最后檢驗，模型是否合理需要通過最后對模型結果的檢驗做標準，可以在兩種以上不同的模型得出的結果之間進行對比，考察其存在的差距。
2.3強化課堂教學效果，課后進行實踐
課堂上進行數學建模的教學和探討，課后要補以實踐進行強化訓練。課堂教學一定程度上停留在理論階段，雖然數學建模具有很大實用性，但是學生進行建模的時候只是通過教師所提供的數據信息和建模方法，盡管學生也參與了一定的討論，卻仍然無法能讓學生對用模能夠有比較直觀的感受和了解，因此實踐訓練成為了數學建模一個必不可少的構成部分。數學建模實踐主要可以通過兩種形式進行，一種是實驗室實踐，學校應該建立健全數學建模專用實驗室，實驗室可以看做是現實的理想化環境，在理想化的實驗室里可以很好的對認模、建模等過程的認識。由于中學生對理解問題的能力還處于初級階段，實驗室可以不用那么復雜，這樣既可以節約實驗室建設成本，也能同時達到實踐訓練目的。一種聯系實際進行實踐。教師要從較為簡單的實際問題出發，讓學生自主選擇和他們自己比較相關的問題，進行簡單的數學建模練習，然后以作業的形式上交給教師，教師進行逐個批復，然后就發現的新問題進行討論與解決。
2.4開展數學建模活動，鼓勵學生積極參與
為了提高學生的數學建模能力，學?？梢蚤_展數學建?；顒?，可以是競賽制的，也可以是非競賽制的，但對成績比較優秀的學生都要給一定的獎勵，以提高學生的積極性。建?；顒右幸幷轮贫龋容^正規化，否則可能會達不到預期效果，而且建模過程要保證學生不受干擾，競賽要保證公平、公開。
2.5鞏固學生基礎，開發學生學習興趣
數學建模首先需要的是扎實的數學功底，學生的數學基礎知識要過關，同時學生要具備較好的理論聯系實際的能力以及抽象能力，因此教師必須要抓好學生的基礎知識學習，從一開始就打下堅實的基礎，在日常的教學過程中要有意加強學生的理論聯系實際的意識和能力。還有就是要開發學生的學習興趣，興趣是他們最好的老師，如果教學過程過于枯燥無味，那么學生們就無法提起興趣進行學習，會產生厭倦情緒，不利于學習效果。數學建模過程本身應該是一個比較有趣的過程，是對實際生活進行簡化的一個過程，它應該是生動的，有實際價值的。應該鼓勵學生間的交流，鼓勵學生用建模的思維方法去思考和解決生活中發現的小問題，對做的比較好的同學可以予以適當的獎勵。■
參考文獻
［1］黃樂華.中學數學建模的理論與實踐思考［J］.龍巖師專學報.2003（12）.
數學建模模型總結范文2
一、引言
目前，國家提出高等教育要培養創新、創業的新型人才，因此探索新的教學模式是實現潛移默化地培養學生的創新能力、探索研究能力、自主學習能力的重要環節和手段之一?！盾浖こ獭氛n程是普通高等學校理工科專業的一門重要的計算機專業課程，也是理工科物聯網等計算機相關專業一門實踐提高課程。本課程的任務是使學生從理論和實踐上掌握軟件工程的基本概念、基本原理和常用方法，建立軟件開發工程化思想的整體概念，使學生具有運用科學、系統、工程化的方法進行軟件開發和管理的能力。
二、《軟件工程》課程的現狀分析
1.知識點豐富，學時短，難以保證講授所有的知識點?！盾浖こ獭氛n程涉及的知識和內容較多，學生普遍感覺內容抽象、抓不住重點。隨著軟件行業的飛速發展，課程涵蓋的知識點和技術要點越來越多，而教學學時卻是不增反減，不更新教學理念和教學模式，根本無法完成教學內容和教學任務。
2.綜合性強，難以保證學生對知識點的充分理解?！盾浖こ獭氛n程的內容包含了計算機、數學、經濟學、管理學、市場學、系統工程等多個領域的知識，涉及內容太多、太寬，知識點豐富，學生難以理解。因此僅通過教師在有限的課堂時間面授講解知識點，難以達到讓學生深刻理解的目的。
3.實踐性強，難以保證學生實際應用能力的提高?！盾浖こ獭氛n程的實踐性和綜合性是其他相關課程難以比擬的。必須結合實際項目和實際應用加以施教，才能取得良好的教學效果。僅通過有限學時的課內實驗環節，難以達到學生通過實踐掌握理論的目標。
4.時效性強，難以保證教學適用性和內容先進性的統一。由于現代計算機技術的發展，新類型的軟件層出不窮，開發時所采用的技術、方法和思想也在與時俱進。總結和提煉軟件的開發技術和方法需要一段時間的積累，因此教材中總是缺少最新技術。
三、翻轉課堂+教學模式
翻轉課堂是學生在課外完成對教師提供的教學視頻等資源的自主學習，師生在課堂內交流和討論并完成習題。本文分析并研究了翻轉課堂中一刀切的缺點（即將所有知識點的都以視頻這種教學資源提供給學生自學），提出了翻轉課堂+的教學模式。該模式將知識點劃分為適合翻轉教學、傳統教學、混合教學三類：翻轉教學采用課前視頻+課內討論，傳統教學采用課內面授+課內討論，混合教學采用課前視頻+課內討論+課內討論；再輔以課內聯系、課內實驗等手段。翻轉課堂+是一種以翻轉課堂為主、傳統課堂為輔的混合教學方式。
四、《軟件工程》的翻轉課堂+混合教學模式的實施
江蘇科技大學《軟件工程》課程，是面向物聯網工程專業開設，計劃學時32學時，其中課堂講授28學時，實驗4學時。教材選用機械工業出版社，Roger S.Pressman編著，鄭人杰等翻譯的《軟件工程實踐者的研究方法》（原書第7版）。受學時數和非計算機專業的學生特點的限制，精心選擇了其中的12個章節。為了能采用翻轉課堂+的教學模式，對教學知識點重新劃分、組織和設計，學時安排如下所示。
第1章軟件和軟件工程：軟件本質、過程、神話，Web App特性：翻轉教學：0.5+1.25學時；補充手機App的特性：傳統教學：0.25+0.5學時。第2章過程模型：通用、慣用、專用過程模型，過程評估：翻轉教學：0.5+1學時；統一過程：混合教學：0.25+0.5+0.5學時。第5章理解需求：需求工程：翻轉教學：1+1學時；開發用例混合教學：0.5+0.5+0.5學時；構件需求模型：傳統教學：0.5+0.5學時；課內習題：1學時。第6章需求建模：場景、信息與類分析：需求分析、基于場景建模、數據建模：翻轉教學：1+0.5學時；補充用例的UML模型、基于類建模：傳統教學：1+0.5學時；補充Rational Rose：用例圖、活動圖、類圖：翻轉教學：1+0.5學時；課內習題：2學時。第7章需求建模：流程、行為模式：需求建模模式、Web App的需求建模：翻轉教學：0.5+0.5學時；面向流程建模：傳統教學：0.5+0.5學時；補充手機App需求建模：傳統教學：0.25+0.25學時；補充Rational Rose：時序圖、狀態圖：翻轉教學：1+0.5學時；課內習題：1.5學時。第8章設計概念：設計概念：翻轉教學：0.5+1學時；設計模型：傳統教學：0.5+0.5學時。第9章體系結構設計：翻轉教學：1.75+1.25學時；補充Structure Chart：傳統教學：0.5+0.25學時；課內習題：0.5學時。第10章構件級設計：翻轉教學：0.5+1學時。第13章Web App設計：翻轉教學：0.5+1學時；補充手機App設計：傳統教學：0.25+0.75學時。第14章質量概念：翻轉教學：0.5+1學時。第16章軟件質量保證：翻轉教學：0.5+1學時。第22章軟件配置管理：翻轉教學：1+1學時；補充手機App配置管理：傳統教學：0.25+0.25學時。
課內實驗：分析與設計給定課題，4學時。
在所有知識點中，翻轉課堂（課前視頻+課內討論）14次；傳統課堂（課內面授+課內討論）9次；混合教學（課前視頻+課內面授+課內討論）2次。其中，課前視頻16次，共10學時；課內面授11次，共5學時；課內討論25次，共18學時；課內練習4次，共5學時；課內實驗2次，共4學時。課外10個學時用于視頻學習，課內28學時用于面授、討論和習題，課內4學時用于實踐提高。每個教學環節的設置如下。
1.視頻學習是上課前的學生自學過程。實施時選擇一個固定主題或知識點錄制視頻，時長為0.5學時（即2025分鐘）。有些知識點由于內容較多、邏輯性較強或完整的軟件操作過程演示，視頻時間為1學時（即45分鐘）。某些復雜的知識點需要同時采用視頻+面授教學，視頻時間為0.25學時（即10分鐘）。本課程的學習視頻根據章節知識點內容，總共安排17次。
2.針對課本內容先進性不夠的問題，補充了手機App的相關知識點，采用面授的模式；針對即具有實踐性又具有概念性的知識點，采用面授模式。
3.針對既有實踐性又有時效性的知識點，采用視頻+面授的混合模式。
4.課內討論是知識內化的必要環節。課程中的每個章節都有設置課內討論，這是翻轉課堂+中極其重要的內化環節，是學生理解知識點和消化知識點的關鍵環節。
5.課內練習是知識內化的重要環節。針對軟件分析與設計方法的相關知識點，設置了4次練習。該環節是檢驗翻轉課堂+教學模式實施效果的有效方法。
6.實驗環節是檢驗知識內化效果的重要環節。課程實施過程中，將學生分為23人一組，給定軟件開發類的相關課題，采用課程中所學的方法，進行軟件分析與設計過程，并最終進行匯報講解并提交實驗報告。
數學建模模型總結范文3
關鍵詞：水利水電類專業；學生科技；創新；實踐
作者簡介：趙道利（1973-），男，湖北洪湖人，西安理工大學水利水電學院，副教授；郭鵬程（1975-），男，陜西府谷人，西安理工大學水利水電學院，副教授。（陜西 西安 710048）
基金項目：本文系2012年西安理工大學水利水電學院教學改革研究項目“水利水電類專業學生實踐能力與創新意識培養模式改革研究”的研究成果。
中圖分類號：G642.45 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）10-0185-02
大學生科技創新活動是大學生在教師的正確指導下，利用課余時間主動開展創新學習、創新研討和創新實踐等活動。但長期以來，大學生科技創新活動存在學生參與率低、科技創新活動長效機制缺乏等問題，針對這些問題，西安理工大學水利水電學院在學生科技創新實踐活動中不斷總結、改進，逐步探索出了一套組織與管理方法，促進了學生科技創新活動的良性循環。
一、水利水電類專業學生科技創新活動的改革與實踐
1.制定了一套學生科技創新活動管理的規章制度
西安理工大學以先進的教育理念和管理學理論為基礎，制訂了《西安理工大學科技競賽活動的管理辦法》、《西安理工大學關于加強學生創新教育的規定》、《西安理工大學關于對“挑戰杯”、數學建模、電子設計等競賽活動指導教師的獎勵辦法》、《西安理工大學“國家大學生創新性實驗計劃”管理辦法》等二十余項大學生科技創新活動管理的規章制度，就學生科技創新與學科競賽的組織機構、職責、競賽等級及分類、指導教師工作量計算、學生參加科技競賽活動的獎勵辦法等都做了具體而詳盡的規定。其中，對按期完成科研立項項目的學生和獲得各級競賽獎項的學生給予創新學分及獎金獎勵，在推薦免試研究生、選調生、雙優生、學年綜合測評、評優評先等方面優先考慮，營造了濃厚的科技文化氛圍，大學生科技創新教育的長效機制基本形成。
2.發揮學生科技協會和科技小組的組織、引領作用
為了更好地組織廣大同學參加科技活動，著力培養學生的科技創新意識，提高他們的科技知識和科技創造能力，促進學院學生科技活動的蓬勃發展，西安理工大學水利水電學院于2005年4月成立了學生科技協會，該協會由科普部、競賽部和調研部等部門組成，有計劃、有重點地組織發展各類與科技制作相關的學術研究及活動，培養了學生的動手能力和創新意識，提高了學生的科技知識及對科技創新的興趣。學生科協的主要工作有：
第一，“大禹講壇”。定期聘請學科相關專家、學者或優秀學生進行報告或學術講座，以此作為豐富大學生校園文化生活，提升活動品味，開闊科技視野，不斷增強學生科技創新意識的新平臺。
第二，形成相對固定的科技活動小組，定期開展小組活動。水利水電學院學生科協經過改組，首次以學生姓名命名科技小組，引領和帶動廣大學生積極參加科技創新活動。例如：趙明倉制圖小組以CAD、3DMAX等為輔助工具，培養成員對工程圖紙的理解，該小組組長趙明倉同學在2012年全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽中獲得了水利尺規和水利全能兩個二等獎；楊博航模小組對有航模興趣的學生進行航模知識培訓，組織他們進行航模模型制作和調試，組織參加各項航模比賽，該小組組長楊博同學在2012年全國航空航天模型錦標賽中獲得了全國二等獎等多項獎勵。
3.以科技競賽為契機，培養提高學生的科技創新能力
創新能力是在掌握了一定的理論知識的基礎上進行創新與實踐的能力素質，是將知識用于實踐的過程，而參加科技競賽能有力地調動學生主動學習的積極性。參加科技競賽，尤其是“挑戰杯”等綜合性較強的競賽，都要求參賽者的知識面寬、動手能力強，因此在準備過程中要促使學生主動去學習一些相關的先進技術和知識，同時積極主動的參加各種培訓以系統地掌握相關知識，為學生創新實踐能力的培養奠定良好的理論基礎。
西安理工大學水利水電類專業學生參加的科技競賽主要有：“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽和“挑戰杯”大學生創業計劃競賽；全國大學生水利創新設計競賽；全國大學生節能減排社會實踐和科技競賽；大學生數學建模競賽；全國大學生工程訓練綜合能力競賽；全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽；學校、學院舉辦、組織的其他學術科技競賽，等等。
4.加大對學生科技活動的資助和獎勵力度，推進水利水電類專業學生科技創新活動的開展
第一，以“國家大學生創新性實驗計劃”、“挑戰杯”和其他各類競賽為契機，積極組織教師和學生進行選題與立項申報，學校進行統一評審，從中擇優資助，并加強階段性考核。
“國家大學生創新性實驗計劃”每年資助20項學生創新性實驗項目，每項資助0.5萬～1萬元，主要用于購買必要的實驗耗材、元器件、圖書資料以及相關調研、學術交流等。學生按計劃完成項目并經驗收合格后，可獲得2～4個創新學分。
學校要對參加“挑戰杯”、水利創新設計大賽和節能減排大賽等的申報作品提前在校內進行多次評審和改進，對創意較好并能按期完成各階段任務的作品按其等級高低進行分級資助。對前期立項資助但未按期完成作品的資助經費予以收回；對前期自籌經費項目，只要最后能達到最終資助要求，也按相應資助額度補差。這種資助方式可以確保有限經費的合理使用，而且通過多次校內公開評審和答辯，可以加深學生對作品的理解，便于學生發現作品缺陷并及時改進，提高科技作品的質量；同時，這種公開的評審和答辯可以讓更多的學生參與到學生科技創新活動中來。
第二，科技作品完成后，學校積極組織學生參加各級各類競賽，對獲得較好成績的項目進行獎勵，促進學生科技創新活動的可持續發展。
第三，為進一步加強企業與高校的合作和聯系，推動學校教育事業發展，鼓勵在校學生勤奮學習、刻苦鉆研、積極參加科技創新活動，提高創新能力，2012年起，西安理工大學與江蘇吳江經濟技術開發區簽署協議，由該單位向西安理工大學捐贈50萬元，設立“吳江經濟技術開發區創新獎學金”，創新獎學金重點資助學生開展的科技發明、制作、設計及分析等相關科技活動。該獎學金將連續5年，每年以10萬元獎勵20名在科技創新方面有突出成績的在校本科生，每人獎勵5000元人民幣。
5.以校內開放實驗室和工程訓練中心為基地，支持學生制作樣機并進行調試
全校各實驗室均向學生免費開放，提供所需要的實驗設備，做到保證使用，悉心指導。
第一，西安理工大學水利水電實驗教學中心主要有水力學、水利水電工程、水資源與農業水土工程、動力工程和水利電力自動化等實驗室，學生只要提前預約，均可在實驗室開展相應的試驗或研究工作。
第二，學校的“機械工程實驗中心”、“精密儀器實驗中心”、“‘三電’實驗教學中心”、“材料科學與工程實驗教學中心”和“現代分析測試中心”等實驗室均可面向學生開放，極大地方便了學生的科技創新活動。
第三，學校的工程訓練中心為國家級實驗教學示范中心，配備有各種原動機、傳動機構、執行機構、部分小型先進加工設備和常用工具等，學生在該中心可根據作品的設計方案，親手制作樣機，并完成測試、試驗和改進等工作；對于無法做出樣機的作品，也可以用計算機軟件等手段實現動態演示，提高學生的動手實踐能力。
6.針對水利水電類專業的特點，積極開展以社會調查為主的科技創新活動
在西安理工大學水利水電類專業中，電氣、熱動專業（水動方向）的學生依托其專業，可以開展機械、電子、控制和信息技術類的科技活動，而水利水電工程和水文及水資源、農業水利工程等專業的學生由于缺乏機械、電子和控制方面的基礎，制作科技作品不是其強項，針對這種情況，學院要積極組織教師和學生針對當前水利水電行業的一些熱點問題，引導學生確定調研工作的總體方向，選準調查實踐活動的突破口，組織學生提前準備好調查提綱，明確調查目的、調查范圍、調查地點、調查對象和調查的重點，并設計統計表格或調查問卷等，學生經過充分的準備，帶著問題深入實踐，獲得相應的調查結果并有針對性地提出相應的建言，最終形成社會調查報告或學術論文，也可作為作品參加“挑戰杯”等競賽。
例如：近年西安理工大學水利水電類專業學生完成的社會調查報告類作品主要有：“西部大開發中水資源利用極限及臨界調控模型”、“長安八水及社會經濟生態環境調查報告”、“面向生態的黃河流域二次配水仿真模型研究”、“城市水問題現狀分析與節水方案研究——以西安市為例”、“渭河徑流過程變化對涇渭濕地水文的影響”和“西安市高校節水調查及對策研究”等，這些作品參加各級各類競賽均取得了較好成績。
二、結語
通過開展科技創新活動可以促進大學生對所學知識的理解和掌握，培養學生的科技意識和創新精神，使學生完善知識結構，提高實踐能力，縮小理論教學和社會實踐的距離。
西安理工大學水利水電類專業通過多年的實踐，已有70%的教師指導學生參加各級各類競賽，全部學生參與了各類實踐與創新活動，超過50%的學生參加了“挑戰杯”、水利創新設計大賽等科技活動，獲得了優異的成績，學生科技創新活動實現了良性循環。通過參加各類科技創新實踐活動，學生的實踐能力和創新意識明顯增強，深受用人單位的歡迎，總體評價為“基礎扎實，知識面寬，應用能力強，創新素質高”。
參考文獻：
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