大學生數學建模競賽范例6篇

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大學生數學建模競賽

大學生數學建模競賽范文1

(成都師范學院數學系,四川 成都 611130)

【摘要】本文總結了筆者組織開展數學建模培訓以及組隊參加全國大學生數學建模競賽的實施方案和培訓經驗總結,并結合大學階段的高等數學教學,探討了如何更加有效的開展大學數學建模競賽并將競賽培訓的有關經驗應用于大學數學教育之中。

關鍵詞 數學建模;數學模型;競賽培訓

全國大學生數學建模競賽是由教育部主辦的全國高校規模最大的課外科技活動之一。本項比賽目的在于激發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,鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,開拓知識面,培養創造精神及合作意識,推動大學數學教學體系、教學內容和方法的改革。我校每年11月組織學生報名,隨著比賽的逐年舉辦,學生的熱情也是日漸高漲。通過近幾年的培訓參賽,我們再歷年的比賽中取得了一些成績,同時也有更多經驗值得總結探討。

1 領導高度重視建模競賽活動

此次建模競賽中取得的成績和學校、教務處、學生處以及數學系等領導的重視是密不可分的。數學系成立了數學建模競賽工作小組組織安排此次競賽活動,學校以及教務處給予此次活動更方面的支持,親自動員并多次親臨現場看望學生,學生處領導積極解決暑期學生生活方面的各項苦難,數學系領導親自參加競賽的培訓工作,細心了解學生及培訓教師的情況并積極解決,使得此次活動能順利圓滿的進行。

2 選拔優秀學生組隊培訓和競賽

數學建模競賽的主角是參賽學生,選擇參賽學生的成功與否將直接影響到參賽成績。我們于每年11月啟動了全校規模的報名活動,為使學生更好的了解數學建模以及數學建模競賽,數學系指導教師在報名之前進行了“走進數學建?!敝黝}講座。學生報名熱情高漲,積極半報名參加。

選拔分為預賽和復賽兩個階段。主要圍繞以下三個方面選拔參賽隊員:首先要對數學建模有濃厚的興趣;其次,要有創造力,勤于思考,用于創新并且有扎實的數學功底,能熟悉操作計算機;最重要的還要有團隊合作意識。經過預賽以及復賽共選拔出30-40名同學進入競賽培訓名單。

3 科學系統的培訓方法

此次競賽培訓共分兩個階段進行。第一階段從每年3月至月,培訓教師利用周末時間向學生講解數學建模的一些基礎知識,包括:Matlab的使用;學生欠缺的知識(如運籌學,概率統計等);常用數學模型(如規劃模型,微分方程模型,回歸模型,層次分析法等)。經過第一階段的培訓,學生已經具備的初步的數學建模能力,具備了參加數學建模競賽的基礎。

第二階段從8月至9月,數學系對參賽學生進行了暑期培訓。經過第一階段的培訓,有33名同學進入了暑假培訓班。按照比賽要求,每三人一組,分本科專科組,共十余隊,其中本科組四隊,??平M七隊。由于比賽在9月初進行,暑期培訓就顯得尤為重要了。由于我校暑假的特殊情況,學生的食宿等各項問題都需解決。數學系領導及時與學生處以及各部分協調,解決了學生的生活困難,保證了培訓的順利進行。在本階段培訓以模型的案例分析為重點,主要從近年競賽真題出發,通過對試題的分析,討論,加深對數學建模的認識,同時學習了競賽論文的寫作規范。為了讓學生更好的準備比賽,數學系還邀請了四川省數學建模競賽閱卷專家來校對培訓教師以及學生進行指導。通過本階段的學習,學生已經具備了參加數學建模競賽的能力。

由于數學建模競賽需要大量用到計算機,數學系在培訓期間對學生全天開放數學系實驗室,并有培訓老師現場指導,以便學生更好的學習和練習數學建模的相關知識。

4 組建一支專業的培訓教師隊伍

在數學建模培訓中,培訓教師是核心。指導教師保證培訓效果和競賽成功的關鍵因素。為此,數學系從本系老師中抽調了專業教師組成指導教師組,制定培訓方案,組織學生培訓。從3月份集訓開始,到9月份比賽結束,指導教師放棄了周末以及暑假的休息時間進行培訓。尤其是暑假近一個月的培訓,在高溫的情況下給學生上課,所有的老師都是任勞任怨,從未有過一個老師爭報酬,講價錢。為了最后的比賽,和學生一起在暑期奮戰。

5 重視參賽工程的指導

在學生參賽過程中,指導教師的及時指導是學生完成競賽的保證。主要體現在以下方面:一是做好參賽學生的心理指導,比賽是在連續72小時內完成的,并且要和同組的隊員合作,對學生的心理和生理都是極大的挑戰。有很多學生中間會有放棄的心理,此時需要指導教師的鼓勵和關心。指導教師細致的思想工作,在整個培訓過程中不斷強調團隊合作的重要性,這些都是學生順利完成比賽的保證。二是做好論文細節方面的指導。論文格式的規范與否與能否獲獎息息相關。在競賽的最后階段,指導教師會提醒學生注意論文格式,并親自幫學生檢查論文格式是否符合要求,論文題目、摘要、

關鍵詞 是否合適,

參考文獻格式是否正確,論文是否完整等各方面問題。這些細節是論文是否取得好成績的關鍵。為了更好的指導學生參加比賽,數學系在比賽期間抽調了十余名教師在比賽三天中對學生全天進行指導。

6 競賽培訓與大學數學教育相結合

數學建模競賽想取得優異的成績不僅要依靠競賽培訓,更重要的是學生要對數學產生濃厚的學習興趣?,F在,很多學生對數學興趣不高,主要是由于學生對所學到的知識無法學以致用。數學建模恰好是一個數學知識的實際應用,在這個平臺上,大學生們不僅僅是運用數學方法和計算機技術解決實際問題,更重要是鍛煉了他們分析問題、解決問題的能力。因此,經過近幾年的競賽培訓,我們總結了建模中一些和高等數學密切相關的實例,在高等數學的教學中融入相關知識,使學生體會到數學的真正樂趣。同時,在線性代數以及概率論與數理統計等課程中融入相關數學軟件的應用,增強知識的應用性,同時為數學建模打下良好基礎。

大學生數學建模競賽范文2

一、大學生數學建模競賽培訓的重要性

數學建模競賽作為教育部四大學科競賽之首,規模最大,影響最大。因此,數學建模競賽培訓顯得尤為重要。它有利于讓學生盡早了解并掌握建模的基礎理論知識及相關應用軟件;有利于培養學生分析問題和解決實際問題的能力;有利于培養學生的團隊合作精神,使隊員間盡早磨合,相互了解;有利于培養學生的創新意識和發散思維;有利于訓練學生快速獲取有用信息和資料的能力;有利于增強學生的寫作技能和排版技術等。

通過參加數學建模競賽,受到了一次科學研究的初步訓練,初步具備了科學研究的能力,提高了自身的分析問題和解決問題的能力以及計算機應用能力,培養了刻苦鉆研問題的精神以及與他人友好合作的團隊精神,培養了敢于戰勝困難的堅強意志和創新能力,這些能力和精神為各自今后的學習和工作都帶來了巨大的影響。因為參與數學建模比賽,許多學生收獲了知識,取得了榮譽,參賽隊員的共同體會是:一次參賽,終生受益。

二、培訓中創新方法--案例模板式教學

數學建模培訓一般是通過給學生講解數學建模的基本知識與理論,相關的數學軟件及軟件包,輔以講座,上機,討論等方式,讓學生對數學建模的基本方法及相關數學軟件的使用有一定的了解,對數學建模的基本思想有基本把握。

在培訓中,通過對以往競賽試題的分析,將近幾年的數學建模競賽分為兩大類:固定式問題和開放式問題,采用案例模板式教學對參加建模競賽的同學進行輔導。其中,固定式問題指讓學生對固定的有一定物理背景的問題進行數學建模求解;開放式問題指讓學生準確把握題意后能充分根據自己的喜好,選取不同方向或方法進行建模求解。例如:

2013年全國大學生數學建模大賽A題《車道被占用對城市道路通行能力的影響》為典型的固定式題目,要求學生對已給的視頻數據確定通行能力的數學模型,并且求出排隊長度。而2010年全國大學生數學建模競賽B題《2010年上海世博會影響力的定量評估》為典型的開放式題目,讓學生選取感興趣的某個側面,利用互聯網數據,建立數學模型,使學生在準確把握題意后能充分根據自己的喜好,選取不同方向進行建模求解,相對于固定問題開放性較強。

因此,要求教師在數學建模培訓中,既要突出固定式的求解思路,又要注意培養學生開放式的發散思維。具體表現為:在固定求解思路上,要包括深刻理解題意,挖掘問題內部的區別,結合已有的數學建?;A、數學建模基本方法、數學建模特殊方法,通過對具體競賽題的分析,總結出相關類型問題的數學求解方法;在開放性問題上,充分調動學生的積極性,讓學生在查閱相關資料后,進行討論交流,各抒己見,從各個層面,多角度的找出可行性強的數學建模方法。求解思路如下圖1和圖2所示。

三、結束語

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在這里,以幾個中學教材以及高考題為例,探討中學數學建模與大學數學建模的區別和聯系.

例1 北師大版數學必修1函數一章引例中的加油站儲油罐儲油量v與高度h、油面寬度w的函數關系(北師大版數學必修1第24頁)與2010年全國大學生數學建模競賽A題[1](CUMCM 2010A:儲油罐的變位識別與罐容表標定)不謀而合,體現了中學數學建模與大學建模目的的統一,即應用數學知識解決實際問題.這里將兩個題目摘要如下:

2010年全國大學生數學建模競賽A題“儲油罐的變位識別與罐容表標定”:為加油站儲存燃油的地下儲油罐設計“油位計量管理系統”,采用流量計和油位計來測量進/出油量與罐內油位高度等數據,通過預先標定的罐容表(即罐內油位高度與儲油量的對應關系)進行實時計算,以得到罐內油位高度和儲油量的變化情況.圖1是一種典型的儲油罐尺寸及形狀示意圖,其主體為圓柱體,兩端為球冠體。圖1 儲油罐正面示意圖教材例題:圖2是某高速公路加油站儲油罐的圖片(見北師大版必修一第24頁),加油站常用圓柱體儲油罐儲存汽油.儲油罐的長度d、截面半徑r是常量;油面高度h、油面寬度w、儲油量v是變量.儲油量v與油面高度h和油面寬度w存在著依賴關系.在這里,主要討論變量之間的依賴關系和函數關系.

圖2 加油站圓柱形儲油罐示意圖可以看出,這道大學生建模競賽題與中學教材的例題殊途同歸,具有異曲同工之妙.二者都是研究加油站儲油罐儲油量與油面高度和油面寬度的關系,從而給出儲油量v與油面高度h和油面寬度w之間的對應關系,而在大學生建模中更深入的要求給出地下儲油罐“油位計量管理系統”的罐容表(即罐內油位高度與儲油量的對應關系)的實時變化情況,并且深入研究罐體變位后對罐容表的影響.顯然中學教材中出現的例題只是要求研究簡單的函數關系,符合中學生的能力水平;大學生數學建模競賽則根據大學生的實際能力,考慮實際問題的需求,直接設計可供加油站應用的罐容對照表.

例2 引用一道高考題敘述高中數學模型思想在概率統計中的應用,并分析與大學生數學建模的聯系.

(2012年高考北京文)近年來,某市為了促進生活垃圾的分類處理,將生活垃圾分為廚余垃圾、可回收物和其他垃圾三類,并分別設置了相應的垃圾箱,為調查居民生活垃圾分類投放情況,現隨機抽取了該市三類垃圾箱中總計1000噸生活垃圾,數據統計如表1.

表1:某市垃圾統計數據 單位:噸

“廚余垃圾”箱“可回收物”箱“其他垃圾”箱廚余垃圾400100100可回收物3024030其他垃圾202060

(Ⅰ)試估計廚余垃圾投放正確的概率;

(Ⅱ)試估計生活垃圾投放錯誤的概率;

(Ⅲ)假設廚余垃圾在“廚余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分別為a,b,c,其中a>;0,a+b+c=600.當數據a,b,c的方差S2最大時,寫出a,b,c的值(結論不要求證明),并求此時S2的值.

殊不知,這道題目取材于2011年全國大學生數學建模夏令營題目“垃圾分類處理與清運方案設計”[2].作為新課標的高考題,題目結合概率統計模型的思想,考查學生基本能力,立意貼近生活.

例3 (2012年高考陜西卷理科第20題)銀行服務窗口的業務辦理過程中的等待時間問題,現實生活氣息濃厚,它對應用數學模型分析問題與解決問題能力的考查,起到良好的示范作用.同時,這道題目借用運籌學排隊論[3]的思想,解決服務系統的排隊問題.具體題目如下:

某銀行柜臺設有一個服務窗口,假設顧客辦理業務所需的時間互相獨立,且都是整數分鐘,對以往顧客辦理業務所需的時間統計結果如表2.

表2:銀行顧客辦理業務時間統計

辦理業務所需的時間/min12345頻率0.10.40.30.10.1

注:從第一個顧客開始辦理業務時計時.

(Ⅰ)估計第三個顧客恰好等待4分鐘開始辦理業務的概率;

(Ⅱ)X表示至第2分鐘末已辦理完業務的顧客人數,求X的分布列及數學期望.

排隊論模型[4]是大學生數學建模的基本模型之一,模型基于概率論以及數理統計課程,通過建立一些數學模型,以對隨即發生的需求服務提供系統預測.現實生活中諸如排隊買票、病人排隊就醫、輪船進港等等問題服務系統.

這道高考題基于銀行服務窗口的排隊問題,出于排隊論思想命題,同時又考慮中學生實際能力,結合考點,成功地將題目適當的簡化為一道具有實際背景的概率問題.體現了中學建模與大學建模同樣是出于解決實際問題的需求,卻又需要考慮題目使用對象,做出適當改編.在全國大學生數學建模競賽(CUMCM)中應用排隊論思想的題目也很多,例如CUMCM 2009 B題眼科病床的合理安排:醫院就醫排隊是大家都非常熟悉的現象,它以這樣或那樣的形式出現在我們面前,例如,患者到門診就診、到收費處劃價、到藥房取藥、到注射室打針、等待住院等,往往需要排隊等待接受某種服務.考慮某醫院眼科病床的合理安排,建立數學模型解決該問題;又如CUMCM 2007 D題體能測試時間安排:根據學生人數和測試儀器數安排體能測試時間,使得學生等待時間最小。2 結論和建議

2.1 一些結論

通過以上幾個例題以及對中學數學建模和大學數學建模的分析,可以得到二者各自的特點:

中學數學建模問題或者建模競賽:

①問題背景涉及的知識領域的專業性比較基本、初級,問題在專業和數學上都已經做了較大的簡化和提煉.

②要解決的主題比較具體,比較單純,容易理解,子問題深入程度的層次少、擴展小,學生容易找到切 入點.

③所用的數學知識或專業知識的層次符合中學生的知識結構水平和學習能力.

④問題的難度不大,遠低于大學生數學建模.

⑤數學模型或解決方案往往比較簡單、現成,對信息查詢能力的要求不很高,模型計算不太復雜.

⑥學生的考慮及其實現都需要切合數學建模的基本模式,較高的數據處理及數據分析的能力,而在建模的整體性、系統性方面的綜合分析思維能力是不強調的.

全國大學生數學建模問題或建模競賽

①問題背景取材比較廣闊,例如:

有當時社會或科學關注問題:CUMCM 1998B災情巡視路線、2002B彩票中的數學、2003A SARS的傳播、2004A奧運會臨時超市網點設計、2010B 2010年上海世博會影響力的定量評估;

有源于生物醫學環境類的:DNA序列分類、中國人口增長預測、血管的三維重建、SARS的傳播、艾滋病療法的評價及療效的預測、眼科病床的合理安排、長江水質的評價和預測;還有源于交通運輸管理類的、源于經濟管理與社會事業類的、源于工程技術設計類的等.

②強調對問題的建模和求解,對模型或方案設計的質量、計算能力、建模仿真實現、模型及結果檢驗的要求比較高.

③開放性問題逐漸增多,不好入手.

④從數學建模解決問題的思維層次角度看,在深度和廣度上都有一定的要求.

產生以上特點的原因可以總結如下:

第一,中學生和大學生起點不同.中學建模和大學建模是分別基于各自對應的數學以及其他知識基礎進行的.對數學知識的要求差異很大.大學生數學建模需要具有數學分析、數值分析、離散數學、運籌學以及常(偏)微分方程等高等數學知識,甚至在建模過程中還需要快速學習其他方面的知識;而對中學生則以初等數學知識為主,適合中學生的認知水平,在建模過程中一般不需要大量的知識補充;

第二,需要研究的問題不同.大學生數學建模涉及的范圍較為廣泛,其表述形式較為隱晦,對數學化的要求較高;而中學生數學建模的問題大多貼近中學生的生活實際,具有一定的實踐性和趣味性,學生較易入手;

第三,二者側重點不同.中學生數學建模更多的是滲透建模思想、樹立建模觀念,學會處理實際問題的思考方法和解決途徑;大學生數學建模則強調建立模型的實用性以及對問題實質性的分析和求解,對科學計算(計算機編程)的要求較高;

另外,一個客觀的原因,即二者組織形式不同.大學數學建模以課程形式走進學生,同時開展三級數學建模競賽(校內競賽、國家級競賽、國際競賽)引導學生參與.而中學數學建模競賽活動尚未普及,只是在一些地方開展過,因此只能從課堂教學和以教師為引導的實踐活動展開.

當然,同樣作為數學在實際問題中的應用,二者都是對實際問題分析簡化,基于數學知識,應用計算機進行科學計算,最終得出對實際問題的最優解.而且二者在很多問題上可以建立姊妹題的形式,上述幾個例題也證實了這一點。

2.2 幾點建議

中學數學教材中多處體現的數學模型的應用預示著數學模型思想在中學數學中越來越重要,同時引用的幾個例題不但說明了大學建模與中學建模的區別與聯系,還體現了中學教材中數學建模思想的廣泛應用.近年來,數學建模競賽作為全國開展的最為廣泛的學生科技活動,備受廣大師生關注,因此,這幾道例題也為平時的教育教學發出信號:

1.中學數學建模的教學以創新性、現實性、真實性、合理性、有效性等幾個方面作為標準,對建模的要求不可太高,重在參與.

2.數學建模問題難易應適中,千萬不要搞一些脫離中學生實際的建模教學,題目難度以“跳一跳可以把果子摘下來”為度.

3.廣大師生日常中應該注意以教材為藍本的知識挖掘,特別是對中學數學教材中出現的實際應用型問題深入分析,以課題學習或者探究活動形式開展數學建模.主動關注大學生數學建模競賽的動向,甚至大膽對大學生建模競賽題目做出改編,作為中學建模題目或者考試試題.

4.建模教學對高考應用問題應當有所涉及.鑒于當前中學數學教學的實際,保持一定比例的高考應用問題是必要的,這樣更有助于調動師生參與建模教學的積極性,保持建模教學的活動,促進中學數學建模教學的進一步發展。

參考文獻

[1] 教育部高等教育司.全國大學生數學建模競賽題目[OL].http://mcm.edu.cn/html_cn/block/8579f5fce999cdc896f78bca5d4f8237.html.2012.8.8.

大學生數學建模競賽范文4

作為全國高校規模最大的課外科技活動之一,全國大學生數學建模競賽創辦于1992年,每年舉辦一次,1994年起由教育部高等教育司和中國工業與應用數學學會共同主辦。在教育部領導“擴大受益面,保證公正性,推動教育改革”的指示下,在各級教育行政部門和廣大教師的積極指導和參與下,20多年來參賽規模增長迅速,已經發展成為全國高校中規模最大的基礎性學科競賽。

1990年12月7日至9日,上海市舉辦大學生(數學類)數學模型競賽,這是我國省、市級首次舉辦數學建模競賽。1991年11月23日至24日,中國工業與應用數學學會第一屆第三次常務理事會決定成立數學模型專業委員會,決定組織1992年部分城市大學生數學模型聯賽。后來,這個委員會實際上成為我國大學生數學建模競賽的主要組織者。1992年11月27日至29日,部分城市大學生數學模型聯賽舉行,這是全國性的首屆競賽,10?。ㄊ校?4所院校的314隊參加。此后,大賽規模越來越大,參與的高校和學生越來越多。

該競賽一般在每年9月舉行,賽期3日。競賽章程規定,大學生以隊為單位參賽,每隊3人(須屬于同一所學校),專業不限。競賽分本科、??苾山M進行,本科生參加本科組競賽,??粕鷧⒓訉?平M競賽(也可參加本科組競賽),研究生不得參加。每隊可設一名指導教師(或教師組),從事賽前輔導和參賽的組織工作,但在競賽期間必須回避參賽隊員,不得進行指導或參與討論。

全國統一競賽題目,采取通訊競賽方式,以相對集中的形式進行。競賽題目一般來源于工程技術和管理科學等方面經過適當簡化加工的實際問題,不要求參賽者預先掌握深入的專門知識,只需要學過高等學校的數學課程。競賽評獎以假設的合理性、建模的創造性、結果的正確性和文字表述的清晰程度為主要標準。競賽期間,參賽隊員可以使用各種圖書資料、計算機和軟件,在國際互聯網上瀏覽,但不得與隊外任何人(包括在網上)討論。

大賽影響

目前,全國大學生數學建模競賽已成為全國高校規模最大的基礎性學科競賽,也是世界上規模最大的數學建模競賽。該大賽在高校中具有極高的知名度和影響力,獲獎證書也是大學生在求職時最有力的佐證之一。因此,每年都有大量的高校學生報名參賽。為鼓勵和表彰在競賽組織工作中成績優異或進步突出的賽區組委會,該競賽還專門設立了組織工作優秀獎。同樣,為了保證競賽的公平與公正,該競賽還實行了異議期制度。

大學生數學建模競賽范文5

關鍵詞:數學建模;培訓與指導;人的因素

中圖分類號:G642.0

文獻標志碼:A

文章編號:1674-9324(2012)09-0017-03

全國大學生數學建模競賽是提高大學生和研究生的綜合素質,培養創新意識和合作精神,促進學校教學建設和教學改革的重要平臺,不僅可以鞏固和擴大學生在課內所學的知識,拓寬解題思路,而且能充分考驗洞察能力、創造能力、數學語言翻譯能力、文字表達能力、綜合應用分析能力、聯想能力、使用當代科技最新成果的能力、團隊精神和協調組織能力。人的因素(human factors)是指在自然科學和社會科學中,一切事物在發展和變化的時候,由于人的參與,使得事物的組成要素、成分、決定事物的條件都隨著人的活動的作用而受到影響,人的這種作用和影響稱之謂人的因素。如何科學地培訓和指導大學生參與大學生數學模型競賽是一個很值得研究的課題。筆者結合幾年來對于數學建模培訓及數學建模指導的體會,從數學建模的培訓及指導中人的因素方面探索,以期對數學建模培訓及指導提供參考。

一、數學建模培訓中人的因素分析

眾所周知,數學建模培訓中有兩個不可分割的因素,即技術因素和人的因素。課程設計是數學建模培訓中的技術因素,而教師和學生是培訓中的人的因素,只有實現技術因素與人的因素的統一,數學建模的培訓工作才能順利進行。在數學建模的培訓中,人的因素主要有以下幾個方面。

1.決策層人員。大學生數學模型競賽培訓和指導是一個系統工程,涉及到高校多個部門及院系,然而學校領導決策層的支持是數學建模培訓及競賽的關鍵因素之一。領導決策層必須為數學建模的培訓及競賽創造良好環境并參與到整個實施過程中。在數學建模培訓及競賽的組織實施中,領導決策層主要起行使領導權,把握關鍵點,保證資金到位,監控全過程,負責協調各部門的關系的作用。

2.組織者。組織者負責與決策層的溝通,完成決策層下達的任務,擬定教學及培訓計劃,安排相關課程的任課老師,制定教學計劃,負責數學建模競賽過程中的相關事務,數學建模競賽后的答辯工作,經驗總結等,是數學建模培訓及競賽中的保障,因此,組織者能否持續高效地支持數學建模的培訓、競賽指導及賽后事宜,也是決定數學建模競賽成敗的因素之一。

3.教師。培訓教師是數學建模競賽的奠基者,也是數學建模培訓中重要的人的因素。由于培訓質量的高低直接影響數學建模競賽的成效,因此,各大高校應該重視培訓教師的選拔和培訓的質量。在數學建模培訓中應該注重對學生應用能力的培養,即如何從現實問題中抽象出數學模型,這也是學生亟待加強的能力。對于培訓教師而言,牢牢把握住每門課程培訓的要點以及方向是數學建模培訓中的首要任務,即所有的課程設置都是為了數學建模培訓的。其次,端正態度,認真對待每次課程及每個案例,重視過程而不僅僅是結果。最后,重視競賽后的總結,在每次數學建模培訓及競賽后,進行經驗交流,不斷改進教學內容和教學方法,提高培訓質量。因此,培訓及指導教師也是數學建模培訓及指導中的關鍵的人的因素。

4.學生。學生是學習建模培訓及競賽的主體,也是數學建模培訓及競賽的直接參與者,是數學建模培訓中的最關鍵的人的因素,因此,對學生創新能力的提高,是數學建模培訓和競賽的最根本目的。在數學建模的培訓中,應該注重學生自身的因素,即人本主義論中的學習。

二、團隊模式及人員管理問題

由于數學建模競賽中要求三人組隊進行競賽,因此在數學建模的培訓進行到一定階段后,就需要對學生進行組隊,形成了團隊模式。根據筆者多年培訓和指導數學建模的實踐,數學建模過程中最重要的方面之一就是要加強各個院系的建模學生之間的信息溝通和交流,而建立跨院系的建模小組則是達到這種目標的有效組織形式。在我校的數學建模組隊中,首先根據選的學生所在的院系,將不同學科的學生組成團隊,盡量不要使相同的學科背景學生在同一團隊中,例如,管理類的學生最好與數學背景及信息工程背景的學生組隊,這樣的團隊中,不僅具備分析實際問題的能力,也具有較好的數學背景,利于模型的求解,同時還具備較強的編程能力,這樣的團隊在數學競賽中具備應對不同類型題目的能力,相對而言,取得好的成績的幾率也比較大。因此,在數學建模組隊時,鼓勵學科交叉,盡可能地讓不同專業的學生組成一隊;或者鼓勵優勢互補,盡可能地讓能力、素質方面不同的學生(創新能力強的,認真踏實的,有組織能力的,文筆好的等)組成一隊;盡可能地讓學生通過案例學習和訓練,在隊內充分磨合,達成默契,逐步形成自己的團隊及配合模式。數學建模的這種小組方式也帶來了一些新的管理問題。首先,來自不同院系的小組成員的配合問題。由于數學建模小組的成員都來自不同的院系,而且專業背景不同,那么在遇到實際問題時,思考問題的方式和求解問題的方法有可能不同,那么如何協調該問題,是建模小組必須解決的問題,也即小組成員的配合問題。其次,成員都是來自各院系,主要的時間和精力投入到了新組建的小組的工作,對原所在院系的學習有所放松。因此,如何協調數學建模的工作與原院系的學習也是數學建模培訓中應該解決的問題。最后,對于主管培訓和指導的院系而言,需要根據自身人力資源的現狀合理分配,適當控制建模小組的數量,以使指導教師確實有時間和精力來指導學生,而不是名義上的指導。要解決這些問題,必須通過合理的規劃,制定合理的教學計劃,通過精心的準備,多個部門和院系的密切配合,使學生能夠合理利用時間,在確保自身專業知識不缺失的前提下,做好數學建模的培訓及參賽工作。

大學生數學建模競賽范文6

關鍵詞:數學建模;應用能力;發展

一、開展數學建?;顒蛹案傎惖囊饬x

全國大學生數學建模競賽問題涉及面廣,不僅對學生數學知識要求高,對學生綜合能力方面要求更高。通過比賽的方式,可以有效地檢驗一個學校學生綜合素質能力及創新能力等方面是否過硬,從而可以側面反映出該學校教學過程中存在哪些問題,對學校教學方面改革發展具有重要作用。從2004年開始,我院積極組織號召學生參加全國大學生數學建模競賽,該項賽事組織以來,在我院得到快速發展,并且取得了驕人的成績,其中獲得國家獎項6項,省級獎項70余項,培養了許多創新能力、應用能力強的優秀畢業生。學生各方面能力提升的同時,更重要的一點,這對于我院數學教學方面改革指明方向,教學中如何有效促進數學教學。數學建模競賽作為一個學習交流平臺,對培養學生數學知識運用及創新方面起到很好的作用,而將建?;顒迂灤┯谡麄€數學教學過程中,無形中提升學生綜合能力,十分符合我院實行項目化教學的要求,也符合社會上用人單位對學生基本能力的要求。通過對我院參加建模競賽活動學生調查問卷追蹤并進行訪談得出,82%的學生認為,通過建?;顒?,自身綜合能力得到極大地提高,工作后查閱資料等方面學習能力進一步提升;14%的學生認為一般,并不是說數學建模不好,主要在于自己學習能力弱,壓根不想學新知識,有份工作就好;4%的學生表示不關心,沒興趣,工作中很難遇到相關數學問題。根據調查結果及數學建模指導教師長期經驗,本文得出一些結論值得肯定:(1)數學建模競賽及活動有利于學生數學應用意識及能力的提高;(2)數學建模競賽及活動有利于學生以后小組合作能力及交往能力的提高;(3)數學建模競賽及活動有利于學生探索、創新能力的提高;(4)數學建模競賽及活動有利于學生自身自學能力的提高。

二、開展課堂有效數學建?;顒?,提高學生綜合能力策略

(一)課堂教學采取建模競賽活動方式使學生

學習觀念轉變,提升興趣高等職業學校學生數學基礎明顯欠缺,且高等數學課程體系已成,傳統的圍繞定義、定理、公式等理論填鴨式教學方式已不再適合學生學習,即使學生被認為掌握了非常重要的數學知識,卻難以在實際生活中應用或根本不會應用,導致學習興趣降低或毫無興趣。課堂開展數學建?;顒?,則可以為數學和實際問題架起一座橋梁,通過該活動,可以促進學生想方設法將實際問題歸納、整理并轉化成數學問題,并加以解決,這樣學生也感到有成功感。讓學生學會知識的同時,更感受到數學真的有用,無處不在。因而,利用數學建模活動教學方式,激發學生興趣是很有必要的。

(二)數學建模活動可以促進學生創造力培養

全國大學生數學建模競賽題目多是從工程技術、農業、管理等方面遇到的實際問題提煉而成,而建立模型求解的過程就是對這些問題進行合理解決。針對實際問題從分析開始,到建立模型、求解模型及最后對結果分析,這一系列過程沒有固定的方法可用,也沒有相同模式遵循,求解過程主要依賴學生知識掌握的功底及充滿想象力的思路和方法,這就要求學生必須具有良好的獨立思考的能力,極大地發揮自己創造力的能力。所以,教師在實際的教學過程中,利用數學建模競賽活動教學方式對學生創造力培養具有很好的效果。不斷地重復引導學生分析問題、收集資料、建立模型,逐步使學生學會用所學數學知識有針對性地、創造性地解決問題,這樣,既拓展學生視野,又能促進學生創造力的培養。

(三)數學建模活動可以促進學生自學能力

既然大學生數學建模題目從工學、農學、社會科學等實際問題提煉而成,那么學生要想真正意義上解決一個實際問題,就必須了解掌握該問題的相關背景,進而必須查閱行業相關資料,自學并掌握行業相關方面知識,這樣才可以做到游刃有余。這一過程,學生不知不覺中自學能力得到較大提高,其綜合能力潛移默化中得到增強,因此,數學建模活動教學方式對學生自學能力培養很有必要。

(四)數學建?;顒涌梢源龠M學生之間互相合作

從參加該項賽事開始,我院積極鼓勵學生參與,吸引不同專業數學愛好者參加,并成立數學建模協會。針對數學建模的特點,我們數學教師利用暑期對學生進行培訓,并根據學生特長優勢,將其三人分組,進行實戰性訓練,有效發揮學生所學。數學建模競賽解決的是一個綜合性問題,相關背景、明確問題、建立模型等涉及學科方面很廣,一個人很難完成,這就要求小組成員互相合作,充分信任,取長補短,并得出相對完善結論。通過這一系列活動,既增加了學生間感情,更讓他們體會到團隊合作的重要性。

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