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數學建模獲獎論文范文1
教育強國的核心是培養創新型人才。全國大學生數學建模競賽是高校中參加人數最多、影響最廣泛的學科競賽之一,此項賽事由教育部高教司和中國工業與應用數學學會聯合主辦,迄今已舉辦21屆,它對創新型人才的培養起到了不可估量的作用,未來也將日益顯現它這方面的作用。長春理工大學從1996年開始參賽,成績斐然,已累計獲得國家級獎40余項,年均3項,2013年我校共有51隊153人參加全國賽,是吉林省除吉林大學外參賽隊數最多的高校。其中9隊獲得國家一等獎,11隊獲得省一等獎,21隊獲省二等獎,8隊獲省三等獎,獲獎率位居吉林省參賽高校前列。這主要歸益于以下幾方面:
一、賽前的動員及組織情況
賽前周密的宣傳組織工作是本次大賽取得成功關鍵因素之一。我校一直把組織數模競賽作為一項重要的教學活動納入了全年工作日程,專門成立了數學建模競賽領導小組,協調、督促、組織數學建模競賽各項準備活動。通過海報、課堂、網站等多種形式宣傳開展數學建模活動,鼓勵各學院學生踴躍報名。
二、競賽具體過程管理和實施情況
由專人統籌負責競賽工作。從每年四、五月份開始采取校級、省級競賽層層選拔的制度,把最優秀、最渴望參賽、最有能力的隊員吸納進來組成國家賽參賽隊伍。對于國賽隊員將認真組織賽前培訓和輔導工作。
三、本年度競賽獲獎情況分析
今年我校共有51個隊參加了全國大學生數學建模競賽,獲得國家獎9項,省級獎40項,獲獎率幾近100%。
四、競賽過程中存在的問題及擬解決的措施
1.競賽過程中存在的主要問題還是數學軟件使用和寫作兩方面,在今后的培訓和其他級競賽中應加強這兩方面的訓練。另外宣傳力度也有待加強。
2.今年全國賽我校51隊中有35支代表隊選擇了A題,此題是交通占道問題對城市交通能力的影響問題,實質是利用數學方法建立模型,需要學生有較好的微積分、常微分方程、運籌學等課程基礎,正是由于我校平時對大一大二的數學基礎課的精心講解和嚴格要求才使得我校學生有信心也有能力作出此題并取得了如此好的成績,今后我們將繼續加強數學基礎科的教學工作,同時注意在教學中滲透數學建模的思想、方法,培養學生參加建模的興趣。并希望以數學建模工作為平臺,通過多種形式大力開展數學建模教學與研究活動,以賽促學、以賽促教,以競賽推動教學研究,以教學研究提高競賽質量。B題選擇隊數相對較少,原因主要是該題是關于碎紙文字的拼接復原模型,需要隊員熟悉算法,精于編程,大多數同學不敢碰此題原因就是編程能力過弱。
3.國家賽獲獎結果反映出理學院、計算機科學與技術學院、光電工程學院、電子信息工程學院的學生獲獎人數占到98%,創新實驗班參賽人數并不多,僅占總人數的33%,特別是計算機科學與技術學院的創新實驗班僅有8人參加,不及總人數的6%。
五、對學校的建議和意見
1.認真組織各級數學建模競賽,建議提前到3月中旬組織校數學建模競賽,改進選拔方式,通過評審、教師推薦、答辯精選國賽參賽隊員,加大對數學軟件、算法的培訓;5月下旬到7月中旬,利用周六對選拔出的學生進行實戰培訓,建議全體隊員模擬實戰,完成3-4道往年的競賽題目,并提交論文,指定專門教師負責指導。
2.進一步宣傳發動,動員更多的學生參加數學建模競賽,特別是加大對計算機學院的宣傳力度,爭取更多的計算機科學與技術學院,特別是動員計算機科學與技術學院創新實驗班的同學參賽。
3.繼續舉辦大學生數學建模培訓,切磋技藝,交流經驗,提高水平。組織教師精講獲國家獎的學生論文。同時每年選派2至3名指導教師參加建模交流會議及理論學習,也讓更多教師參與數學建模類教改科研項目,將數學建模作為一件可持續發展的項目開展。
數學建模獲獎論文范文2
【關鍵詞】獨立學院;數學建模;培訓模式
【Abstract】With the rapid development of independent college, more and more independent college team participated in the mathematical contest in modeling, but the result is not good. In this paper, Starting from the mathematical modeling training mode, according to the practice in recent years, summarizes the teaching experience, puts forward a set of effective training mode.
【Key words】Independent college; Mathematical modeling; Training mode
0 引言
全國大學生數學建模競賽是目前全國高校規模最大的大學生群眾性科技活動。旨在激勵學生學習數學的積極性;提高學生建立數學模型和運用計算機技術解決實際問題的綜合能力;這個平臺培養了大學生的創新思維及團隊協作精神,極大地推動和深化了素質教育改革,促進了高校特別是獨立學院對應用型人才的培養。
1 獨立學院數學建模培訓模式的現狀及存在的問題
近年來,越來越多的獨立學院在母體普通高校的支持下成熟起來,參與數學建模競賽的獨立學院也越來越多。但是總體看來,由于辦學時間短,經驗不足,有的只能照搬母體普通高校的培訓模式而忽略了獨立學院自身的特點,因而參賽成績始終不理想。問題主要存在于以下幾個方面:
1.1 復制母體普通高校的數學建模培訓模式
大多數獨立院校的師資都以青年教師為主,教學經驗不足,指導數模競賽經驗更是嚴重欠缺,在這種形勢下以學生自學為主,布置大量練習,以練代訓的方式培訓學生取得的效果不佳。
1.2 獨立學院的數學基礎較差,參加數學建模的興趣不濃,主動性差
很多學生通過高等數學、線性代數、概率論與數理統計等基礎數學課程的學習,對數學的實用性和理論性產生了懷疑,對數學產生畏懼心理和抵觸情緒?;谶@種情況,許多學生對數學建模也是望而生畏。即使是部分參加了數學建模選修課和數學建模培訓課程的同學也感覺很難學、太辛苦而半途而廢。另外,有的不愿意主動學習,對教師的依賴性太強也是一個重要的原因。
鑒于上述情況,迫切需要建立適合我院自身情況的數學建模培訓模式。我院對數模培訓模式進行了積極的探索和改革并不斷的豐富。
2 培訓模式的探索與改革
2.1 加強宣傳力度,建立濃厚的數學建模氛圍
隨著網絡時代的到來,師生獲得信息的手段不斷豐富,從傳統的櫥窗、宣講到LED大屏幕、微博、微信。我院抓住不放過每個宣傳機會和渠道,從校內數模競賽到全國數模競賽的組織報名、培訓現場、比賽現場再到賽后講評直至最后的頒獎儀式都保留照片資料,并通過上述方式宣傳;并讓獲獎隊員通過開宣講會的方式與同學分享學習心得及體會,使得越來越多的同學知道什么是數學建模、數學建模的用途。
同時,相當多的教師對數學及數學建模課程缺乏足夠的了解和正確的認識,不利于數學建?;顒拥膹V泛開展。我們也充分重視與院系主管領導、宣傳部門及學生口的老師間的溝通交流,共同營造開展活動的良好氛圍。
2.2 建立連貫、行之有效的選拔機制
獨立學院的特點是重技能培養,因此數學建模競賽的參賽隊員大多都是大一大二的同學,大三的同學較少,所以建立行之有效的選拔機制尤為重要。我院從同學入學之初就注重因材施教,針對大一的學生,我們首先在高等數學、線性代數等基礎數學課程中適時地融入數學建模思想,即向學生傳達對于實際問題,可以通過對問題的抽象、簡化假設確定變量與參數,并應用某些“規律”建立起變量、參數間確定的數學表達式(也稱為數學模型)。同時根據教學內容講解與之相關的數學建模案例與數學軟件的使用,如在講解一元函數介值定理時引入日常生活中經常碰到的“椅子能在不平的地面上放穩嗎”的案例,這樣就在日常教學過程中建立起了數學建模知識與基礎數學知識的融合體系。并且由各班任課教師上報第一批次的推薦名單,讓這些同學加入數學建模協會,作為將來參加數學建模競賽的人員儲備。
到第二年,針對上述學生以及有興趣的學生,由教務處組織,開設數學模型選修課,比較系統介紹常見的基本模型與求解方法。4月,再次邀請數模專家到我院進行講座,這次的目的是進行數學建模競賽的動員,主要介紹歷年數學建模競賽的情況與賽題特點的分析。5月,組織學生參加本部的校級數學建模競賽,期間派參加過全國賽且獲過獎的高年級學生協助老師對參加校級賽的學生進行指導,讓想參加全國賽的學生對數模競賽有一個初步的體驗,從而為參加全國賽打下良好基礎。6月,組織學生報名參加全國賽,以自愿組隊為主,參考校內競賽成績,通過學生陳述所做校內競賽題目的建模思想、教師提問的面試方式,最終確定參加全國競賽的學生名單。
2.3 堅持師生討論學習與實戰演練相結合
為了打破這種自學為主、以訓代學的教學方式,也為了克服學生對數學的恐懼心理和抵觸情緒,我們堅持對高年級預參加數學建模競賽的同學采取師生討論學習與實戰演練相結合的方式。
在暑假期間,先利用10天時間,指導教師和參賽隊員一起研讀、討論往年數學建模競賽的優秀獲獎論文。要從問題的假設開始,討論主、次要矛盾的鑒別以及次要矛盾的合理取舍;到論文中使用的方法以及揣摩該方法是如何想到的;直到最后論文的整體布局以及行文措辭。通過這種方式的討論,由開始的時候老師提問學生回答,到最后同學自己爭論、各抒己見,效果良好。
再利用10天時間對學生進行模擬實戰演練,一般是按照競賽的規則,要求學生在三天內完成一套真題并提交論文,每篇論文都要經過三位指導老師的評閱,第四天指導老師組再對所做題目進行點評與解析,并將所提交的每篇論文進行總結后返還給學生做進一步的完善。這種點評方式在培訓中也取得了良好的效果。
2.4 努力做好后數學建模競賽的工作
數學建模競賽應當是一個系統工程,競賽雖然結束了,但是數學建模工作遠遠沒有結束。做好數學建模競賽的總結工作尤其重要。競賽隊員應從如下兩方面做總結:第一,如果給更多的時間是不是論文可以做的更好,也就是要在數學建模競賽后繼續做研究來培養隊員做事善始善終的品格。第二,作為高年級的隊員,應善于總結參賽經驗和參賽心得,在討論會上向低年級同學分享經驗,以達到承上啟下的效果。
同時,指導教師也應積極做好總結,對于一個辦學時間較短的獨立學院來說,我們缺乏的就是經驗,珍惜每一次比賽的機會,認真做好總結對以后的工作有非常大的指導作用。通過總結,我們發現了在競賽組織方面的不足,在下次的競賽中得以改進。通過總結,我們豐富了授課素材,在指導了學生的同時也武裝充實了自我。(下轉第308頁)
(上接第54頁)3 總結
通過數學建模的教學和競賽,學生的創新意識和綜合素質得到了一定程度的提高。但是獨立學院的數學建模教學還不夠成熟,在教學內容、教學方法等方面還有很多不足之處,有待更多的教師加入到數學建模的隊伍中來并指導學生建立數學模型,真正提高學生的創新能力,培養應用型人才。
【參考文獻】
[1]王兵團.數學建?;A[M].北京:清華大學出版社,2004.
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關鍵詞 數學建模課程教學 數模競賽 創新能力培養 改革舉措
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.05.015
Exploration and Practice of Mathematical Modeling Activities
in the Innovation Educational Background
WANG Wenfa[1], WU Zhongyuan[2], XU Chun[1]
([1] College of Mathematics and Computer Science, Yan'an University, Yan'an, Shaanxi 716000;
[2] Office of Academic Affairs, Yan'an University, Yan'an, Shaanxi 716000)
Abstract Under the innovative education based on university personnel training requirements and problems of traditional mathematics education, the importance of mathematical modeling of students' innovative ability to Yan'an University, for example, according to "sub-level, sub-module" model of teaching and organization contest guidance, teaching and assessment in accordance with academic competitions, math majors and computer majors, two contests with a thesis project and Daiso, boutique website and digital-analog Association and second class "four convergence" approach to student innovation and innovative ability, and made remarkable achievements in personnel training, curriculum development, team building, professional building.
Key words mathematical modeling teaching; mathematical modeling contest; innovative ability training; reform measures
高等學校的大學生是國家科技發展的主力軍,大學生的創新能力決定著國家未來的科技創新能力。數學建模課程教學與競賽的廣泛開展對高等學校大學生的創新能力培養具有十分重要的作用。如何在數學建模課程教學與實踐中,既能增強大學生的數學應用意識,又能提高大學生運用數學知識和計算機技術分析和解決問題的能力,從而達到提高大學生綜合素質和創新能力的目的,這個問題是近年來眾多高校關注的問題。延安大學作為一所地方高校,在近幾年數學建模課程教學與實踐過程中,進行了一系列卓有成效的探索和改革,學生的創新意識和創新能力得到大幅度提升。
1 更新教育理念,充分認識數學建模對學生綜合素質和創新能力培養的重要性
數學作為一門基礎學科,它涉及的領域相當廣泛,如經濟、計算機及軟件、管理、國防等,雖然數學在高校教育教學中的地位不斷提高,人們對其認識也不斷加深。但是,人們對數學類課程、數學學科在創新型人才培養中的重要性仍認識不夠深入,在教學內容、教學方法、教學手段、評價措施等諸多方面,仍然沿用傳統數學類課程的教學模式和思維方式,導致高校人才培養與創新教育背景下的人才培養需求完全脫節。正如著名的數學家王梓坤院士所說“今天的數學科學兼有科學和技術兩種品質,數學科學是授人以能力的技術。”面向21世紀,高等教育在高度信息化的時代培養具有創新能力的高科技技術人才,數學作為一門技術,現已成為一門普遍實施的技術,也是未來高素質人才必須具備的一門技術。因此,在數學建模課程教學與實踐過程中,必須轉變傳統數學類課程的教育教學理念,不能將其簡單地當作工具和方法,而要將其當作是一門技術,而且是一門普遍適用的高新技術,在保證打牢基礎的同時,力求培養學生的應用意識與應用能力、創新意識與創新能力,真正實現培養高素質創新人才的目的。
2 數學建模課程教學的改革與實踐
2.1 分層次、分模塊實施數學建模課程教學和競賽指導
一是在數學建模專業課、專業選修課、公共選修課教學中按照知識點及教師研究方向,將課程內容分為兩個層次九個模塊。第一層次包括數學軟件、初等模型、優化模型、數學規劃模型、微分方程模型等五個模塊;第二層次包括離散模型、概率模型、統計回歸模型、數值計算與算法設計等四個模塊。第一層次針對公共選修課教學,第一層次+第二層次針對專業課和專業選修課教學。具體措施是:由數學建模課程教學團隊集體制定課程教學大綱和實施計劃,每位教師按照課程教學大綱和實施計劃主講自己所從事的方向模塊,在保證課程教學內容完整性和系統性的同時,根據學生知識層次,充分發揮每位教師專業優勢,有效地提升了課程教學質量;二是在大學數學課程教學中,按知識點將數學建模思想融入其中,在激發學生學習數學興趣的同時,強化學生的數學應用能力培養;三是在校內數學建模競賽中,按照“建模知識+專題講座+模擬+競賽”的模式組織校內建模競賽,主要以數學建模的基本思路、基本方法、基本技能為內容,使學生對數學建模有更加深入的感知和認識,在激發學生學習數學興趣和積極性的同時,培養學生的科研意識和創新意識;四是在全國數學建模競賽中,按照“集訓+軟件應用+舊題新做+模擬選拔+強化訓練”的模式組織全國建模競賽,主要以培養學生的洞察力、聯想力、創新能力、團隊協作精神和吃苦精神為內容,使學生的創新意識、團隊協作精神得到良好培養。 2.2 建立數學建模精品課程網站,為數學建模愛好者搭建學習交流平臺
網站將數學建模課程教學與數模競賽有機地融合,為學生全方位了解、學習和掌握數學建模的相關知識、相關技能開辟第二條通道。網站包括:課程介紹【課程描述、教學內容、教學大綱、建設規劃】、教學團隊【整體情況、課程負責人、主講教師】、教學資源【教學安排、多媒體課件、授課錄像、電子教案、課程作業、課程習題、模擬試卷、參考資源】、實驗教學【實驗任務、實驗大綱、實驗指導、課程設計、實驗作品、實驗報告】、教學研究【教學方法、教學改革、教學課題、教學論文、學生評教】、教學成果【教學成果獎、獲教學獎項、人才培養成果、教材建設】、在線學習【在線交流、在線自測】、成績考核【平時成績、作業成績、實驗成績】、下載專區【教學軟件、常用工具】、數模協會【協會簡介、協會章程、通知公告、新聞動態、競賽獲獎、優秀論文、往屆賽題、模擬賽題、校內競賽、新手入門】等,這些內容幾乎囊括了數學建模教育教學活動的所有內容,學生可以通過網絡資料學習就可以全面了解數學建模的相關知識與技能。
2.3 專業相互融合,取長補短,充分發揮學生各自專業優勢
數學與計算機科學學院現有數學與應用數學、信息與計算科學、計算機科學與技術、軟件工程四個專業,其中兩個為數學類專業、兩個為計算機類專業。在課程教學中針對兩專業的長處和不足,按照專業結隊子、學生結隊子的模式組織教學和小組討論,強化計算機類專業學生的數學應用能力培養,強化數學類專業學生的計算機軟件應用能力培養;在競賽組隊中,每隊均配備至少1名計算機類專業學生和1名數學類專業學生。充分發揮各自的優勢,取長補短,使學生的綜合能力得到提升。
2.4 延伸數學建模競賽效能,不斷提高學生的創新能力
每年全國大學生數學建模競賽和校內數學建模競賽試題都是從實際生活中提取出的實際問題。因此,指導教師在指導學生畢業論文(設計)和大學生創新訓練項目時,從往屆賽題或模擬試題中選擇一些題目,將其進行適當的延伸作為學生畢業論文(設計)和大學生創新訓練項目選題。通過這一方式,進一步培養學生的創新思維和創新意識,為學生今后從事科學研究奠定了堅實的基礎。
3 數學建模課程教學改革取得的成效
3.1 我校全國大學生數學建模競賽成績居全省同類院校前列
我校參加全國大學生數學建模競賽共獲得國家一等獎4項、國家二等獎6項、陜西省一等獎33項、二等獎71項,4次被評為優秀組織獎,1名指導教師獲陜西省數學建模競賽陜西賽區優秀指導教師,600多名學生參與大創項目,公開發表科研論文30余篇,學生的就業率和就業質量得到明顯提高。該賽事因此也成為了延安大學學科競賽品牌和亮點。
3.2 我校數學建模教育獲得多項教學成果獎、質量工程項目及教改項目
教學成果獎:“理工類大學生數學素質與創新能力培養的研究與實踐”榮獲2009年陜西省教學成果二等獎;“地方性院校開展數學建模教學的實踐與探索” 榮獲2003年延安大學教學成果一等獎;“計算機專業高素質應用型人才培養模式的改革與實踐” 榮獲2012年延安大學教學成果一等獎;“厚基礎、重實踐、強化工程素質和創新的人才培養模式的研究與實踐”榮獲2011年延安大學教學成果二等獎;“數學建模課程改革及數學建模競賽的研究與實踐”榮獲2007年延安大學教學成果二等獎。
質量工程項目:“數學與應用數學專業”為2010年省級特色專業;“數學建模教學團隊”為2011年省級教學團隊;“數學建模精品課程”為2012年校級精品課程;2014年“數學建模”課程獲批為省級精品資源共享課程;2014年“數學與應用數學”專業獲批為省級專業綜合試點項目。
教改項目:“大學生數學應用能力創新能力培養的改革與實踐”為2009年省級重點教改項目;“地方高校青年教師教學能力提升途徑的研究與實踐”為2013年省級重點;“青年教師教學能力提升的研究與實踐”為2011年校級重點;“計算機相關專業校企合作人才培養模式改革的研究與實踐”為2013年校級重點。
3.3 依托數學建模教育平臺,推動指導教師教學科研能力和綜合素質提升
數學建模教育不僅提高了學生的創新能力,同時也為指導教師的教學、科研及綜合素質的提升起到了推動作用。數學建模課程是一門面向全校理、工、經、管、教各學科專業大學生開設的理論與實踐相結合的基礎課程,主要以學生的洞察能力、創新能力、數學語言翻譯能力、抽象能力、文字表達能力、綜合分析能力、思辨能力、使用當代科技最新成果的能力、計算機編程能力、數學軟件應用能力、團隊協作精神和組織協調能力等綜合素質培養為目標,以數學建模課程教學、數學建模競賽、第二課堂、畢業論文(設計)、大學生創新訓練項目等為手段,通過“分層次、分模塊、四融合”的教學模式的有效實施,在提高我校學生解決在理、工、經、管、教等學科專業領域遇到的數學建模問題的能力的同時,為我校高素質、應用型人才培養做出貢獻。
基金項目:2013 “地方高校青年教師教學能力提升途徑的研究與實踐”(項目編號:13BZ37);2014年陜西本科高等學校“精品資源共享課程建設”項目“數學建模”課程建設階段性成果
參考文獻
數學建模獲獎論文范文4
Abstract:This paper discusses the mathematical modeling in teaching reform in Colleges and universities the necessity, summed up the practical experience.
關鍵詞:數學建模 教學改革
Key words: mathematical modeling teaching reform
作者簡介:林冬梅(1967.11-)山東臨朐人,淄博職業學院 講師 碩士,數學應用專業。
數學建模教學改革是適應、推動社會發展的必須,是數學教學改革不可阻擋的潮流。
(一)、過去我們的高等教育傳統數學教學模式,割裂了理論與實踐的聯系,只注重理論和計算,而忽略了實際問題的深層次研究和應用。目標不明確、內容枯燥,使學生即認識不到數學無所不能的作用,也提不起學習的興趣。認識不到位、缺乏興趣必然導致學生的數學基礎松垮不牢固,繼而踏入社會后就無法用精確的數學思維和嚴謹的計算解決實際問題,更無法促進科技成果在實踐中的應用。數學建模,從定義上,我們可以知道,是利用數學方法解決實際問題的一種實踐,它最大的特點就是解決實際問題,是一種實踐。數學建模要求學生能夠自如的融會不同的數學知識、計算機知識、運籌學、漢語言等,使學生在解決實際問題的同時,培養其分析綜合能力、抽象概括能力、想象洞察能力、運用數學工具能力,為學生在日后的工作中點燃技術應用的熱情,插上促科技應用的翅膀。其次,數學建模通常采用多人組隊、明確時間、完成規定任務的形式。完成一項數學建模任務依靠的是成員之間的討論、分工、合作。如果把數學建??闯墒瞧髽I中的一項工程任務,團隊中任何一個人工作滯后都可能影響任務的進程,最終可能會導致企業被淘汰出局。
(二)、從實踐層面:隨著人類社會的發展,數學的應用以空前的廣度和深度向經濟、金融、生物、醫學、環境、地質、人口、交通等新的領域滲透,數學技術已經成為當代高新技術的重要組成部分。很多教育先進的國家已經深刻認識到通過有效方式將數學與實踐密切結合起來的重要性。經過探索,1985年美國首度推出了一種叫做MCM的一年一度大大學生數學模型競賽,旨在通過完成問題的闡述分析,模型的假設和建立,計算結果及討論的方式,提高學生的創新聯想能力。隨即我國自1989年開始參加這一競賽。數年的教學、參賽實踐證明數學建模大幅度提高了學生用數學方法解決實際問題的意識和能力,對提高學生科研能力及綜合素質的培養起到了巨大的作用。現在,全國大學生數學建模競賽已發展成為我國最大的學生課外科技創新活動?;谶@個現實,我國的許多高校加入了進行數學建模教學的行列,而且取得了不俗的成績。比如浙大開出了面向不同對象的各種數學建模課程 6門,形成了一定的規模,每年聽課學生都達到上千人。
當然,任何一項革新或制度的實施都需要具體的措施來有力保障。
首先,制定一個數學建模教學改革的規劃。“凡事預則立,不預則廢”,只有在充分調研的基礎上,對數學建模擬定一個長遠教學實施規劃,才能確保數學建模教學課程的有序開設及逐步完善。該項規劃應該包含以下內容:
(一)、教學隊伍力量的評估和確立。
因數學建模較傳統教學而言,還是一種新興事物,為確保其在教學實踐中能夠取得預期效果,起到以點帶面的作用,并為日后數學建模積累豐富的經驗,必須把認真負責、有強烈敬業精神,綜合素質高、教學效果好的教師選。然后對這支教學隊伍的教學經歷、知識結構、年齡結構、業務專長、師資配置情況進行綜合評估,確保教學隊伍年齡、知識、專業的合理性。
(二)、明確數學建模課程內容體系結構,教學內容組織方式與目的。
數學建模課程教學內容可分為:(1)、建模概論,介紹什么是數學模型,建模的一般步驟與一些注意點。(2)、初等模型,介紹如何用微積分方法來研究生活中經常遇到的一些問題。(3)、微分方程模型,在介紹人口模型、服藥治療等問題的同時,介紹集中參數法與分布參數法、工程師原則、房室系統方法、參數識別等常用的建模技巧。(4)、狀態轉移模型,介紹線性代數中向量、矩陣的靈活應用,線性空間、線性相關與獨立概念的應用、特征值在矩陣迭代中的作用等。(5)、優化模型。(6)、計算復雜性簡介,通過實例讓學生認識到計算量大小的重要性。(7)、離散模型,介紹由于計算機科學的最新發展而產生的一些新問題和新模型。(8)、決策與對策,介紹一些常見的決策與對策問題及最新發展。(9)、邏輯模型,介紹邏輯推理在建模中的應用,邏輯推理方法在信息論建立上的應用等。
(三)、教學條件的創造,包含教材使用與建設;為促進學生主動學習提供擴充性資料;創造實踐性教學環境和網絡教學環境。
1、精心比較挑選較大影響的數學建模教材,并在教改實踐中不斷積累豐富的教學經驗和教案,在此基礎上,在規劃時間內出版適合本校特點的實驗性教材,并廣泛推廣使用。
2、建立了全校性數據中心,高性能大容量的網絡課件服務器和磁盤存貯系統,建立數學建模板塊,對優秀學生實踐論文、獲獎論文進行匯編、提供最新建模參考文獻集、國內外大學生數學建模競賽題匯編等。
3、與當地企業密切聯系,建立適合本校教學特點的數學建模實踐基地,使學生有良好的實踐性教學環境。
數學建模獲獎論文范文5
關鍵詞: 經濟類高等數學 數學建模 教學改革
一、引言
現代經濟學的進展很大程度上依賴于數學的發展,這從諾貝爾經濟學獎獲情況就可見一斑。從數學對經濟學的作用求看,據統計,諾貝爾經濟學獎中90%以上是因為科學、恰當地應用了數學方法而獲獎的,其涉及的數學領域幾乎全是現代數學,包括數理統計、微分方程、差分方程、投入―產出、線性規劃、最優規劃、控制論、不動點理論、拓撲論、泛涵分析、微分幾何、群論、組合數學、隨機過程、博弈論、對策論等。
隨著我國市場經濟的穩步發展,經濟學、管理學已日益朝著用數學表達經濟內容和統計量的方向發展。它要求能夠利用數學對各種特殊、復雜的經濟現象進行實證分析,得到能夠指導現實生活的結論。大到一個國家的宏觀經濟調控,小至某個公司、家庭的投資理財,無一不需要運用數學知識。因此,數學在經濟學中占有很重要的地位,數學方法是解決經濟問題的一個重要工具。
二、將數學建模融入“經濟類高等數學”教學的重要意義
由于歷史的原因,我國經濟類院校以招收文科生為主,學生數學基礎薄弱,對數學學習持消極態度的現象較為普遍。不僅如此,傳統的教學方式也存在著很大的局限性:由于教學內容較多,受課時的限制,教師在經濟數學的教學過程中往往為了趕進度,而忽視學生對數學知識的歷史背景學習和許多方面的應用實踐。學生缺乏數學建模的初步訓練,導致學生對數學的學習缺乏興趣,進而喪失對數學學習的積極性和主動性;另外,教學思維模式陳舊,片面強調數學的嚴格思維訓練和邏輯思維培養,缺乏從具體現象到數學的一般抽象和將一般結論應用到具體情況的思維訓練,容易使學生形成呆板的思維習慣;與現代化生產實踐和科學技術的飛速發展相比,教師的教學手段多數仍停留在粉筆加黑板階段,學生做題答案標準唯一,沒有可供學生發揮聰明才智和創新精神的余地。為了改變過去以教師為中心、以課堂講授為主要形式、以知識傳授為主要內容的傳統教學模式,大力推廣數學建模教學勢在必行。
三、開展經濟類高等數學建模教學的思路和方法
1.經濟類高等數學課程教學內容方面的調整
改變高等數學課程教學內容多,課時少,重理論,輕應用的狀況,減少較難的定理證明和繁雜的計算。經濟類高等數學教師要力爭用最適當的學時,最有效的方法,最精練的講解,牢牢把握理論教學的寬度和深度,把經濟數學最基礎的高等數學理論內容展示給學生,同時要增加理論知識的實際背景,不斷創設情境,巧設經濟問題緊密聯系社會經濟實際,運用基本知識分析解決實際經濟問題,從而激發學生學習熱情,樹立用數學方式、方法解讀經濟問題的意識,培養學生運用數學知識解決問題的能力,讓學生確實學有所用,學有所成。
2.在高等數學課程教學中切入經濟案例教學
在高等數學課程的每一章結束后增加經濟典型應用案例教學,采用數學建模的思想方法,對典型經濟案例進行透徹的分析和講解,引發學生思考,使其逐步掌握數學建模的思想方法,建立數學模型,再用所學的數學解決經濟問題,從而掌握高等數學概念和理論的來龍去脈,鞏固所學知識,使經濟類學生真正認識到經濟數學是經濟類專業學生的一門不可或缺的重要基礎課程。例如:講第一章函數極限時,可介紹經濟函數:成本函數、收益函數、利潤函數等;在講極限時,可介紹連續復率問題;講第二章導數時,可介紹:成本函數、收益函數、利潤函數等函數的邊際函數和求經濟函數的最大收益和最大利潤等問題。
3.以數學實驗輔導教學
在經濟類高等數學教學的同時,開設數學實驗課,將會收到如下效果。
(1)幫助學生從枯燥無味的定義、定理的證明和繁雜的計算中解放出來,獨立參與到課程實踐中去,從而提高學生學習數學的積極性。
(2)開設數學實驗課,學習運用數學軟件進行極限運算、求導運算、求極值運算、積分運算、畫圖、數值運算、解方程等微積分的基本運算,可以幫助學生理解數學基本原理和基本概念,并且可以淡化難點,還可以解決數學中繁雜的計算問題。
(3)數學實驗教學的模式是以學生獨立操作為主,教師輔導為輔,發揮學生主動學習、教師監督指導等的優勢。在教學過程中,教師經常提出一些思考問題,鼓勵學生獨立思考,勇于創新。
4.開設數學建模周實踐活動
數學建模是研究如何將數學方法和計算機知識結合起來用于解決實際生活中存在問題的一門邊緣交叉學科,數學建模是集經典數學、現代數學和實際問題為一體的一門新型課程,是應用數學解決實際問題的重要手段和途徑。
在經濟決策科學化、定量化呼聲日漸高漲的今天,數學經濟建模更是無處不在。如生產廠家可根據客戶提出的產品數量、質量、交貨期、交貨方式、交貨地點等要求,根據快速報價系統(根據廠家各種資源、產品工藝流程、生產成本及客戶需求等數據進行數學經濟建模)與客戶進行商業談判。
一般說來,數學并不能直接處理經濟領域的客觀情況。為了能用數學解決經濟領域中的問題,就必須進行數學經濟建模。數學經濟建模是為了解決經濟領域中的問題而作的一個抽象的、簡化結構的數學刻畫。因此在經濟類專業開設數學建模實踐活動很有必要。在數學建模周的教學中,系統地講解數學建模的方法和步驟,掌握數學經濟建模大致經歷的三個階段:一是從現實經濟世界進入數學世界;二是對現實經濟問題的數學模型進行研究;三是從數學世界回到現實經濟世界。
數學建模周的教學主要分為理論教學和實踐教學兩部分:理論教學是學習建模概論、數學模型概念、建立數學模型方法、步驟和模型分類、數學模型實例;實踐教學是利用數學實驗課學習的相應數學軟件解決實際問題。課堂講授:主要由任課教師在課堂上向學生傳授知識。在講課中采取啟發式充分調動學生的積極性,充分發揮學生的潛能,使學生更好地掌握數學的思維方法和技巧。數學建模教學形式多樣化,如教師課堂講授、學生課堂討論、互動式小組活動、上機實驗、小論文作業等。數學建模教學目的是以數學建模為載體全面激發學生的創造性思維,培養學生提出問題和解決問題的能力。
在教學中要積極創設“學”數學、“用”數學、“做”數學的環境,使學生在“做”數學中“學”數學,通過數學建模周的實踐活動收到如下效果。
(1)數學意識和數學思維有較大的提高。通過磨煉,使學生們普遍認識到數學對現代化社會經濟發展的根本作用,并且認識到具有數學意識,以及學好數學是他們將來做好工作的關鍵。
(2)能培養學生應用數學知識解決實際問題(包括將實際問題轉化為數學模型和將數學模型的結果解釋為實際現象)的能力和利用計算機求解數學模型(包括利用各類數學軟件和其他應用軟件)的能力。
(3)讓學生聚在一起討論問題,相互學習,共同努力,能夠培養學生團結合作的集體主義精神和協調組織能力,以及積極參與競爭的意識和不怕困難、努力攻關的頑強意志。
(4)通過建模的過程使學生查閱資料、口頭和書面表達、撰寫論文及計算機文字處理等方面的能力得到了提高。
四、結語
在經濟數學的教學中,將數學建模的思想和方法融入數學主干課程,是對數學教學體系和內容改革的一種有益嘗試,是培養學生的能力、提高學生的素質的一種有效途徑。
大量的事實也說明,數學建模教學活動在經濟數學教學改革中是大有可為的。我們希望通過這一新興的教學實踐活動,能起到推動高等數學教學改革的作用,使高等教育更好地為培養21世紀的應用型人才服務。
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數學建模獲獎論文范文6
計量經濟學對獨立學院學生的應用能力及創新能力提高有較大幫助。獨立學院(如紫金學院)有一部分掌握計量經濟學分析方法的學生能撰寫質量較高的論文,且參加江蘇省教育廳主辦的高校畢業論文競賽以及大學生創新實踐項目等,并屢屢獲獎。同時,還有一部分學生畢業工作后反饋,在工作中運用計量經濟學方法分析經濟現象效果頗佳。
然而,獨立學院經濟類專業開設的計量經濟學教學效果仍亟待提高。能較好掌握計量經濟學方法并且運用的學生比例居于少數。獨立學院如紫金學院經濟類學生對計量經濟學的前期預備課程(高等數學、線性代數、概率統計等)掌握的參差不齊,在后期的計量經濟學學習過程中出現種種困難。如何提高更大比例學生的計量經濟學的方法掌握與應用顯得尤為重要。
了解和掌握獨立學院計量經濟學教學效果的影響因素,可以為提高計量經濟學教學效果提供有效依據,對于激發獨立學院經濟類學生應用能力及創新能力都具有積極的現實意義。
樣本選取及基本信息描述
樣本選取。本文于2016年2月-6月進行調研,調研對象為紫金學院經濟類專業(金融學、國際經濟與貿易)的學生。由于紫金學院經濟類學生在大三(即第5學期)上計量經濟學,進入大四寫畢業論文時又有部分學生會運用計量經濟學知識進行實證分析,所以本文選取大三、大四這兩個年級。
調查問卷涉及人口學變量(性別、專業、入校前文理科等)、計量經濟學實際應用、課程興趣、教學評價、上機實驗、學習狀態、學科競賽、預備課程掌握等部分,設置共37道題。
此次發放紙質調查問卷共641份,回收578份,回收率為90.2%,其中有效問卷465份,有效率為80.4%。運用SPSS22對調查問卷的統計結果進行信度分析,信息見表1。
從表1調查問卷可靠性統計的Cronbach 系數為0.778,比較高,符合研究要求。調查問卷的回答具有很高的內在一致性,可靠性較強。
基本信息描述。調查問卷回收統計結果如表2所示。從表2的信息可以看出,被調查學生中,女生比例大于男生;大四畢業生的人數約是大三的兩倍;金融學和國際經濟與貿易兩專業的學生人數相當;文科生的數量占絕大多數。
調查結果的實證分析
基本統計分析。調查問卷中設置第8小題考量學生對計量經濟學教學的總體滿意度,頻率及百分比如表3,選擇“非常滿意”與“比較滿意”這兩類的累計百分比為66.7%。說明目前紫金學院計量經濟學教學效果總體可以,但還是有提升空間。
因子分析。表5是調查問卷的KMO樣本測度和Bartlett’s球形檢驗結果,KMO統計量為0.818,表明因子分析的效果比較好;同時卡方統計的顯著性Sig.為0.000,小于顯著水平0.05,說明變量間存在相關關系,適合做因子分析。同時也說明,能夠提取最少的因子同時又能解釋大部分的方差,即效度可以。
對問卷設計的37道問題按照相近性進行總方差分析。因子分析中設定旋轉方法為最大方差法,使得對每個因子有高載荷的變量數目達到最小,簡化因子的解釋。按照特征根大于1的默認標準提取高載荷公因子,確定公因子有10個:教學質量、前期基礎、年級、專業能力發展、專業案例講解、教學資源配套、考試安排、師生交流互動、學習態度和教材難度。其累計方差貢獻率達到63.846%,說明提取的公因子基本解釋了本文要研究的問題。
從表6的計量經濟學教學效果的因子載荷表可以看出10個公因子的特征值、方差貢獻率,以及因子載荷值。
從表6的計量經濟學教學效果的因子載荷表可以看出10個公因子的特征值與因子載荷值:
第一個公因子是教學質量;第二個公因子是前期基礎,調查這5個小問題是為了分析前期課程掌握情況與計量經濟學教學效果之間的內在聯系;第三個公因子是年級,調查發現學生進入高年級撰寫畢業論文、參加競賽時候會盡量用計量經濟學知識建模分析經濟現象,在這個過程中運用Eviews軟件增多;第四個公因子是專業能力發展,其中3個小問題是考量學生對自己專業能力發展的期望與需求;第五個公因子是專業案例講解;第六個公因子是教學資源配套;第七個公因子是考試安排,其中2小題調查學生對于計量經濟學考試的主觀感受;第八個公因子是師生交流互動;第九個公因子是學習態度;第十個公因子是教材難度。
以上因子載荷值均超過0.5,10個公因子累計方差貢獻率達到63.846%,說明提取的公因子基本解釋了本文要研究的問題。因此所提取的10個公因子是學生比較關注的問題,也是影響計量經濟學教學效果的主要影響因素,由此推之改進獨立學院計量經濟學教學效果應該著重從以上方面入手。
回歸分析。為進一步考察計量經濟學教學效果與各影響因素之間的內在聯系,本文以教學滿意度作為因變量,以前期基礎、年級、專業能力發展、專業案例講解、教學資源配套、考試安排、師生交流互動、學習態度和教材難度為自變量進行回歸,結果見表7。
從表7得出,模型一中的前期基礎、年級、專業能力發展、專業案例講解、教學資源配套、師生交流互動、學習態度和教材難度都顯著影響計量經濟學教學滿意度,但是考試安排對教學效果滿意度的影響不顯著,很可能是由于這一項與其他因素存在多重共線性。
調整模型,刪除“考試安排”項得到模型二。模型二的調整R2有些提高,表明擬合優度有所提高。從表7中可以看出,前期基礎、年級、專業能力發展、專業案例講解、教學資源配套、師生交流互動、學習態度和教材難度都顯著影響計量經濟學教學滿意度。各因素的顯著性程度同模型一,最為顯著的仍然是前期基礎、年級、教學資源配套,其次是專業能力發展、專業案例講解、學習態度和教材難度,最后是師生交流互動。
結論與建議
結論
前期基礎對計量經濟學教學效果影響顯著。由于計量經濟學是經濟學、數學、統計學的交叉學科,所以調查概率統計、線性代數、、統計學、高等數學、經濟學五門課程的成績。調查發現,前期課程的掌握情況與計量經濟學教學效果之間確實存在高度的正相關。同時,此次調查學生中68.6%為文科生,這些文科生數次向教師反映他們為文科生,數學、統計學基礎不扎實,聽計量經濟學課程有一定難度。
高年級運用計量經濟學撰寫論文增加。根據調查分析發現,年級也會顯著影響計量經濟學的教學效果。主要原因是,學生進入高年級參加學校、省級各種競賽增多,其中運用計量經濟學知識作為分析方法和工具的也相應增加;同時,大四撰寫畢業論文時也盡量用計量經濟學知識建模分析經濟現象,在此過程中運用Eviews軟件增多。高年級學生隨著計量經濟學知識的應用增多,對計量經濟學教學效果的體會增多,對計量經濟學的實用性更加肯定。
學生希望配套的教學資源更加豐富完善。從前文分析可知學生非常希望獲得更多更好的教學資源配套,如增加Eviews軟件使用講解、應有與教材配套的Eviews學習指導手冊;同時還認為教材(紫金學院使用高等教育出版社的《計量經濟學》)略微有些難度。
學生比較重視專業能力及應用能力提升。在考量學生對自己專業能力發展的期望與需求方面,學生希望計量經濟學添加自主設計、案例實驗環節能對今后的專業研究有啟發、激發做定量分析的興趣、提高綜合應用能力并希望增加與專業高度相關的實際案例講解。
師生互動對計量經濟學教學效果影響比較顯著。在眾多影響計量經濟學教學效果的因素中,師生互動環節亦是不能忽視。實證分析發現計量經濟學課后的自主學習主要集中在同學間相互交流,以及與教師溝通。同時,由于課時緊張(48學時),在教學過程中盡可能減少板書,但是調查發現學生還希望增加板書的過程,有利于難點的理解。
建議
強化前期基礎課程的知識儲備。在學習計量經濟學之初,很多學生對數學、統計學相關知識已經淡忘,甚至大一大二時就沒有很好掌握,那么在計量經濟學開課之初,便可開設數學、統計學專題,幫助學生深化理解相關知識。
提升計量經濟學學習積極性。在計量經濟學教學之初,多介紹高年級學生運用計量經濟學撰寫論文并在畢業論文環節獲校優省優,以及綜合運用計量經濟學與其他學科知識來進行經濟研究并參加校級、省級學科競賽獲獎的例子。在計量經濟學教學臨近結尾之時,多給學生講解如何運用計量經濟學撰寫論文,進而提升學生學習計量經濟學的積極性,且助于端正計量經濟學的學習態度。
豐富完善配套的教學資源。適當增加Eviews軟件使用講解、編寫教材配套的Eviews學習指導手冊;同時編寫適用于獨立學院的計量經濟學教材。
突出專業特色、提升應用能力。在教學過程中增加與專業高度相關的實際案例講解,針對金融學專業、國際經濟與貿易專業分別設計講解案例。同時,添加學生自主設計、案例分析等實驗環節,對今后專業研究有啟發、激發定量分析興趣、提高綜合應用能力。
加強師生互動環節。課堂上,增加對重點難點的板書、提問、學生演示自己進行建模分析的過程;課后增加與學生的交流;設計學生分組完成建模分析小論文,促進師生交流互動,提升教學效果。