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数学建模竞赛的好处

数学建模竞赛的好处

数学建模竞赛的好处范文第1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.

数学建模竞赛的好处范文第2篇

职业技能竞赛是推动高职院校深化教学改革,提升人才培养质量的重要因素。江西省高职院校在历年的全国职业技能竞赛中取得了一些不错的成绩,但是跟职业教育发达的省份相比还存在不小的问题,尤其是在竞赛项目的管理模式方面还需要发挥创新性精神,进行不断的探索。该文主要通过找出江西省高职院校在技能竞赛项目管理模式方面存在的不足,并寻求相应的解决方式,从管理模式出发提出创新的意见建议。

1 江西省高职院校在技能竞赛项目管理模式方面存在的不足

1.1 竞赛管理有待提升

1.1.1 竞赛项目管理组织流程存在内耗

根据正常的项目立项程序,一般是先由学校教务处转发收到的上级竞赛通知给各二级分院教务科,然后由二级分院根据情况通知有相关竞赛项目的教师申报立项。这一程序本来是没有问题的,但是很多竞赛的通知发到学校的时候离竞赛举行时间只有一两个月。对于一些临时知道自己获得参赛资格的学校,备赛时间就不是很充足了。

1.1.2 管理技能不高

竞赛管理人员需要较高的管理水平。从组织申报到竞赛结束后的相关统计、奖励政策兑现的整个过程,竞赛管理人员需要进行筹划、沟通、组织、控制、协调和评价,以便确保项目的正常进行。而相关管理部门人员在实际的过程中大多都是根据自身的经验积累开展工作,在技能竞赛的管理过程中往往力不从心。管理中遇到的质量、进度监控等问题,在整个过程中没有得到很好的解决,相当一部分原因是竞赛管理人员管理技能欠缺。

1.2 大数据挖掘与运用不足

1.2.1 大数据管理的意识还很淡薄

江西许多高职院校的职业技能竞赛的项目管理没有重视大数据的作用。与经济发达地区的兄弟院校相比,大数据的应用还存在很多不足和问题,仅凭自己的一些经验和主观判断对竞赛立项工作进行管理。从纵向看,对于历年参赛项目的多寡、报名学生的数量、学生的能力及性格特点、培训过程中的问题总结、取得好成绩以及成绩不理想时的原因对比等数据没有做过认真的汇总和分析;从横向看,对于各个竞赛项目的参赛院校的备赛情况、学生选拔、指导教师构成、历年成绩等数据则完全没有进行挖掘和收集。

1.2.2 缺乏大数据运用管理方面的专职工作人员

大数据管理是当前比较先进和流行的一种管理模式,这类既精通大数据管理技术,又熟悉职业技能竞赛管理工作的工作人员非常稀缺。很多高职都是只有一名专职的竞赛管理人员,需要处理的事务非常多,很难有时间和精力做这种需要进行大量数据分析的工作。

1.3 绩效评价与结果优化不完善

1.3.1 过于看重结果而轻视了长期的培养过程

江西很多高职存在对于竞赛结果过度看重的情况,制定的一些竞赛管理制度以及考核制度中都把竞赛成绩要求列入了考核中,无形之中就疏忽了竞赛的(申报)立项、备赛、比赛成绩评价的过程的控制。常常会要求二级分院在省级乃至部级的技能竞赛中取得既定的奖,这是一种非常不科学不客观的考核方式,这往往不利于正常发挥水平取得好成绩。

1.3.2 对竞赛重要性的认识过于片面

比赛的目的是通过竞赛提升教师的专业水平、提高学生的实践能力和学习热情。但抱着竞赛结果至上的观念,教师为名次而教、学生为名次而学,成绩成了唯一的评价指标。而通常比赛成绩不能代表学院的整体水平,参加比赛取得好名次的学生,都是个别集中训练的结果,不是根据教学大纲和人才培养方案培养出来的。

1.3.3 考评制度需要完善

江西省很多高职现有的竞赛管理办法着眼点主要放在对结果的奖惩上,对于教学资源的优化配置情况、各相关部门之间的工作配合情况、经费的充分有效利用情况基本没有涉及到。而这些其实往往对竞赛成绩有非常大的影响,竞赛从立项到最后的总结是一个系统工程。科学合理的对整个过程制定考评标准,把责任进行分担,服务进行优化,对于打造优秀的竞赛培养团队,促进职业技能竞赛和专业建设的良性发展具有非常重要的意义。

2 解决上述不足的创新性对策与实践

江西省高职院校在职业技能竞赛管理过程中,充分发挥竞赛管理部门的规范指导作用,建立完善的项目管理机制,以及优秀的管理团队,加强质量和进度控制,构建职业技能竞赛项目全过程管理机制,并建立基于大数据的项目管理模式,以保证职业技能竞赛项目的统一管理。

2.1 建立健全技能竞赛项目管理机制

(1)转变观念,强化技能竞赛意识。各高校高度重视技能竞赛工作,把技能竞赛工作作为工作考核评价的重要指标之一,为确保技能竞赛取得成效提供前提条件。

(2)要完善管理制度。应完善技能竞赛管理办法,应包含技能竞赛指导思想、类别与项目、竞赛申报(立项)、竞赛培训、经费安排、个人参赛与团队参赛认定准则、指导学生个人参赛与团队参赛认定准则、获奖等级认定、奖励办法、院技能竞赛节等内容。

(3)将职业技能竞赛与课程建设及教学改革相结合,把与竞赛技能相关的课程吸纳进各专业的人才培养方案,使课程与实际技能相结合, 从而通过竞赛推动课程内容、教?W模式、课程体系改革,进一步为竞赛提供更强劲有力的技术与理论基础,做到以赛促学、以赛促改的目的。

2.2 加强对技能竞赛项目大数据的挖掘和利用

可在竞赛项目组织中增设信息中心,用以信息收集、数据处理和分析管理,为技能竞赛数据管理、信息分析及其他业务提供技术支持。同时,按照校院二级管理的思路,确定竞赛项目组织部门负责竞赛基础数据的收集工作、学校技能竞赛管理机构负责数据汇总分析工作的模式。用数据为载体,竞赛项目组织部门按照要求及时准确地采集数据,学校领导层以完整数据作为依据进行竞赛项目的组织、成本、进度、质量等方面的决策。这里的完整数据包括竞赛项目组织部门采集的校内数据,还包括学校竞赛管理部门采集的外部数据,以保证数据完整性。

2.3 构建技能竞赛项目绩效评价机制

2.3.1 绩效评价的组织实施

江西省各高职院校对各二级分院的技能竞赛项目进行绩效评价考核,学校也要对教务处和分院职业技能竞赛管理工作进行评估考核。高职院校的教务处应在每年初部署项目绩效评价工作,规定绩效评价的时间安排、项目进度、评价标准及评价工作要求等,各二级分院按要求组织开展自我评价,在规定时间内提交自评报告,内容包括:项目时间、项目概况、组织实施情况、项目资金使用情况、项目管理情况、项目完成情况、存在问题及建议、评价结论等。

数学建模竞赛的好处范文第3篇

关键词:数学建模竞赛;数学教学;能力

高等职业教育作为教育类型得到了空前发展.高职教育在于培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高素质技能型人才不仅成为人们的一种共识, 而且逐步渗透到高职院校的办学实践中.数学课程作为一门公共基础课程如何服务于这个目标成为高职基础课程改革中的热点.将数学建模思想融入高职数学教学应是一个重要取向之一.

一、数学建模竞赛对大学生能力培养的重要性

大学生数学建模竞赛起源于美国, 我国从1989 年开始开展大学生数模竞赛,1994年这项竞赛被教育部列为全国大学生四大竞赛之一,每年都有几百所大学积极参加.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等活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革”.数学建模竞赛的题目没有固定的范围和模式,往往是由实际问题稍加修改和简化而成,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识.题目有较大的灵活性供参赛者发挥其创造性,参赛者从所给的两个题目中任选一个,可以翻阅一切可利用的资料,可以使用计算机及其各种软件.竞赛持续3天3夜,参赛者可以在此期间充分地发挥自己的各种能力.数学建模竞赛也是一个合作式的竞赛,学生以小组形式参加比赛,每组3人,共同讨论,分工协作,最后完成一份答卷论文.数学建模涉及的知识几乎涵盖了整个自然科学领域甚至涉及到社会科学领域.而且愈来愈多的人认识到学科交叉的结合点正是数学建模.数学建模竞赛是能够把数学和数学以外学科联系的方法.通过竞赛把学生学过的知识与周围的现实世界联系起来,培养了学生的下列能力:

(一)有利于大学生创新性思维的培养

高等教育的重要目的是培养国家建设需要的中高层次人才,而许多教育工作者认识到目前的高等学校教学中还存在着许多缺陷,其中一个重要的问题是培养的学生缺乏创造性的思维,缺乏一种原创性的想象力.这是我国高等教育的一个致命弱点,严重制约了我国科技竞争力.我国高等学校的教学还是以灌输知识为主,这种教育体制严重扼杀了学生的能动性和创造性.数学建模竞赛并不要求求解结果的唯一性和完美性,而是重点要求学生怎样根据实际问题建立数学关系,并给出合乎实际要求的结果和方案,重点考察的是学生的创造性思维能力.

(二)有利于学生动手实践能力的培养

目前的数学教学中,大多是教师给出题目,学生给出计算结果.问题的实际背景是什么? 结果怎样应用? 这些问题都不是现行的数学教学能够解决的.数学模型是一个完整的求解过程,要求学生根据实际问题,抽象和提炼出数学模型,选择合适的求解算法,并通过计算机程序求出结果.在这个过程中,模型类型和算法选择都需要学生自己作决定,建立模型可能要花50%的精力,计算机的求解可能要花30%的精力.动手实践能力有助于学生毕业后快速完成角色的转变.

(三)有利于学生知识结构的完善

一个实际数学模型的构建涉及许多方面的问题,问题本身可能涉及工程问题、环境问题、生殖健康问题、生物竞争问题、军事问题、社会问题等等,就所用工具来讲,需要计算机信息处理、Internet 网、计算机信息检索等.因此数学建模竞赛有利于促进学生知识交叉、文理结合,有利于促进复合型人才的培养.另外数学建模竞赛还要求学生具有很强的计算机应用能力和英文写作能力.

(四)有利于学生团队精神的培养

学生毕业后,无论从事创业工作还是研究工作,都需要合作精神和团队精神.数学建模竞赛要求学生以团队形式参加,3个人为一组,共同工作3天.在竞赛的过程中3位同学充分的分工与合作,最后完成问题的解决.集体工作,共同创新,荣誉共享,这些都有利于培养学生的团队精神,培养学生将来协同创业的意识.任何一个参加过数学建模竞赛的学生都对团队精神带来的成功和喜悦感到由衷的鼓舞.

二、将数学建模思想融入高职数学教学中

通过数学建模,给我们的教学模式提出了更多的思考,使我们不得不回过头重新审视一下我们的教学模式是否符合现代教学策略的构建?现代的教学策略追求的目标是提倡学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力.只有遵循现代的教学策略才能培养出适应新世纪、新形势下的高素质复合型人才.知识的获取是一个特殊的认识过程,本质上是一个创造性过程.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,而不是简单地获得结果,强调的是创造性解决问题的方法和养成不断探索的精神.在学习、接受知识时要像前人创造知识那样去思考,去再发现问题,在解决问题的各种学习实践活动中尽量提出有新意的见解和方法,在积累知识的同时注意培养和发展创新能力.数学建模恰恰能满足这种获取知识的需求,是培养学生综合能力的一个极好的载体,更是建立现代教学模式的一种行之有效的方法.因此,在数学教学中应该融入数学建模思想.如何将数学建模思想融入数学课程中,我认为要合理嵌入,即以科学技术中数学应用为中心,精选典型案例,在数学教学中适时引入,难易适中.以为要抓好以下几个关键点:

(一)在教学中渗透数学建模思想

渗透数学建模思想的最大特点是联系实际.高职人才培养的是应用技术型人才,对其数学教学以应用为目的,体现“联系实际、深化概念、注重应用”的思想,不应过多强调灌输其逻辑的严密性,思维的严谨性.学数学主要是为了用来解决工作中出现的具体问题.而高职教材中的问题都是现实中存在又必须解决的问题,正是数学建模案例的最佳选择.因此,作为数学选材并不难,只要我们深入钻研教材,挖掘教材所蕴涵应用数学的材料,从中加以推广,结合不同专业选编合适的实际问题,创设实际问题的情境,让学生能体会到数学在解决问题时的实际应用价值,激发学生的求知欲,同时在实际问题解决的过程中能很好的掌握知识,培养学生灵活运用和解决问题、分析问题的能力.数学教学中所涉及到的一些重要概念要重视它们的引入,要设计它们的引入,其中以合适的案例来引入概念、演示方法是将数学建模思想融入数学教学的重要形式.这样在传授数学知识的同时,使学生学会数学的思想方法,领会数学的精神实质,知道数学的来龙去脉,使学生了解到他们现在所学的那些看来枯燥无味但又似乎天经地义的概念、定理和公式,并不是无本之木、无源之水,也不是人们头脑中所固有的, 而是有现实的来源与背景, 有其物理原型和表现的.在教学实践中, 我们依据现有成熟的专业教材,选出具有典型数学概念的应用案例,然后按照数学建模过程规律修改和加工之后作为课堂上的引例或者数学知识的实际应用例题.这样使学生既能亲切感受到数学应用的广泛,也能培养学生用数学解决问题的能力.总之,在高职数学教学中渗透数学建模思想,等于教给学生一种好的思想方法,更是给学生一把开启成功大门的钥匙,为学生架起了一座从数学知识到实际问题的桥梁,使学生能灵活地根据实际问题构建合理的数学模型,得心应手地解决问题.但这也对数学教师的要求就更高,教师要尽可能地了解高职专业课的内容,搜集现实问题与热点问题等等.

(二)在课程教学及考核中适度引入数学建模问题

实践表明,真正学会数学的方法是用数学, 为此不仅要让学生知道数学有用,还要鼓励他们自己用数学去解决实际问题.同时越来越多的人认识到,数学建模是培养创新能力的一个极好载体, 而且能充分考验学生的洞察能力、创造能力、数学语言翻译能力、文字表达能力、综合应用分析能力、联想能力、使用当代科技最新成果的能力; 学生们同舟共济的团队精神和协调组织能力,以及诚信意识和自律精神.在教学实践中,在数学课程的考核中增加数学建模问题,并施以“额外加分”的鼓励办法,在平常的作业中除了留一些巩固课堂数学知识的题目外,还要增加需要用数学解决的实际应用题.这些应用题可以独立或自由组合成小组去完成, 完成的好则在原有平时成绩的基础上获得“额外加分”.这种作法, 鼓励了学生应用数学,提高了逻辑思维能力, 培养了认真细致、一丝不苟、精益求精的风格,提高了运用数学知识处理现实世界中各种复杂问题的意识、信念和能力, 调动了学生的探索精神和创造力, 团结协作精神, 从而获得除数学知识本身以外的素质与能力.

(三)、适时开设《数学建模和实验》课

数学建模竞赛之所以在世界范围内广泛发展,是与计算机的发展密不可分的,许多数学模型中有大量的计算问题,没有计算机的情况下这些问题的实时求解是不可能的。随着计算机技术的不断发展, 数学的思想和方法与计算机的结合使数学从某种意义上说已经成为了一门技术.为使学生熟悉这门技术,应当增设《数学建模和实验》课,主要以专题讲座的形式向同学们介绍一些成功的数学建模实例以及如何使用数学软件来求解数学问题等等.与数学建模有密切关系的数学模拟,主要是运用数字式计算机的计算机模拟.它根据实际系统或过程的特性,按照一定的数学规律,用计算机程序语言模拟实际运行状况,并根据大量模拟结果对系统和过程进行定量分析.在应用数学建模的方法解决实际问题时,往往需要较大的计算量,这就要用到计算机来处理.计算机模拟以其成本低、时间短、重复性高、灵活性强等特点,被人们称为是建立数学模型的重要手段之一,由此也可以看出数学建模对提高学生计算机的应用能力的作用是不言而喻的.

当今世界经济的竞争是高科技的竞争,是人才综合素质与能力的竞争.数学建模竞赛对培养学生的创造性、竞争意识和适应社会应变能力,具有不可低估的作用.所以说进行数学建模的教学与实践,既适应了知识经济时代对高等学校人才培养的要求,同时也为创新人才的培养开辟了一条新的途径.

参考文献

[1] 姜启源.数学模型[M].北京:高等教育出版社,1986.

数学建模竞赛的好处范文第4篇

随着信息技术的普及,传统的演算式的数据处理方法已经逐渐地退出历史舞台,现今社会数据处理方法指的是以计算机为载体、利用互联网技术对数字信息进行整理分析的方法。现行的数据处理方法以表格和图示最为常见,一般的对近几年来的数据趋势进行分析时,往往将数据整理起来绘制折线统计图,以直观的显示数据走势。而统计每一部分数据所占整体的百分比时,一般都是用扇形图,明确地反映出数据比例。传统的图形绘制一般都是利用纸和笔进行的,而现今软件技术的发展为数据模型的抽象化和数字化提供了可能。将数据录入到电脑系统中,通过电脑软件绘制图表,在一定程度上大大增加了数据处理的准确性,提高了数据处理的效率。

二、数据处理方法

在数学建模竞赛中的应用在数学建模的初级阶段,数据处理方法可以帮助分析出模型内部各元素和数据量之间的关系,使得参赛者对自身的数学建模工作有一个基本认知。其中一小部分的数学模型可以借助数据统计的方法在大量的数据中提取有效数据,建立模型,还有人可以利用模型的理论知识与实际知识的差异度分析建模时的问题所在。可见,数据处理是数学建模竞赛中最为关键的环节之一,数据处理方法在数学建模竞赛中的应用对建模结果有着直接的影响作用。

(一)建模数据的基本分析

一般来说,建模过程中涉及的数据往往是以电子表格的形式储存在计算机中的,电子表格可以对数据进行排序、筛选、求和和公式运算等一系列处理。除此之外,其他的计算机软件如文档等,还可以利用其中的绘图功能将数据绘制成更利于观察和研究的直方图、散点图等图像。对建模数据的基本分析是数据处理方法在数学建模竞赛过程中的第一步,也是其他方法的基础。

(二)数据插值

数据插值的理论含义是在已有的数据基础上,将其他数据按照某种公式或规律插入的行为。一般情况下,只有在已有的数据量不足以支撑建模完成时才使用数据插值的处理方法,基本的数据插值往往是固定在两点之间的。当然,数据插值的方法需要遵循理论公式才可以进行,理论公式能够保证后插入的数据的准确性,绘制真实的图表。不同的理论公式,最终形成的插值效果图也就不同,因此在选择插值需要遵循的公式时,需要认真的考量。美国1998年的比赛中就用到了三维插值的方法,取得了巨大的成功。

(三)数据模拟和综合分析

数据模拟主要分为数学模拟和计算机模拟,数学模拟是建立在数学学科公式的基础上的,而计算机模拟则主要是借助计算机技术来实现的。现行的数据处理方法中以计算机模拟的方式居多,利用计算机技术,改变模拟模型的不合理结构和错误参数,为最终的模型塑造样本。数据的综合分析是建模竞赛中数据处理的最后一步,主要是对前几个步骤的整理和总结,并对其中的数据进行采样实证。根据抽样的数据分析,检验数据与模型之间的对应关系是否合理、模型的最终版本是否有着足够的数据支撑,为建模过程守好最后一道关卡。

三、结论

数学建模竞赛的好处范文第5篇

关键词:数学建模课程;数学建模竞赛;专业素质;抽样调查

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)06-0192-02

引言:

随着计算机科学的迅猛发展,当今世界,数学的应用范围已经变得更为宽泛,其发挥的作用也已经发生了革命性的变化,很多领域都日益依赖于对数学的应用,很多新设备、新技术的研制与开发都是在一定的数学模型指引下实现的。大学数学课堂中的高等数学课程一直是一门比较抽象的学科,其概念、性质、定理等部分学生难以理解。首先,因为其难度高而使学生的学习积极性受到影响;其次,看不到这样高深的理论在现实生活中的应用,会有“学无用武之地”、“学了也白学”的想法,甚至有调侃说“有一颗‘数’上挂死了很多人”,加之众多因素使数学成为很多大学生厌恶至极的学科,不但影响了学生学习数学的兴趣,而且影响了他们的数学素质,同时也影响他们日后专业课知识的学习,进而影响了他们的专业素质的养成。数学建模这门课程是自1992年以来在全国普遍开展“大学生数学建模竞赛”的活动中产生的。举办全国竞赛的主要目的并不在于参加“建模竞赛”本身,而在于培养提高高校师生的综合“数学素养”,挖掘理论基础数学在现实生活问题中的广泛应用[1]。因数学建模涉及的范围比较广泛,因此增加数学的实践内容,不仅能让学生亲自主动积极学习建模思想,认真体验和感知建模过程,而且对大学生的专业素质的养成也有一定的积极影响。数学建模是数学知识与实际问题之间架设桥梁的一项创造性科研活动,是解决实际问题时最关键的一步,那么在这过程中对学生的专业素质培养到底有怎样的影响?本文将利用抽样调查的方式利用Excel表格来体现并分析利用数字化揭示数学建模在培养学生专业素质的作用。

调查分析研究:

近几年来,在积极探索深化高等教育改革有效措施的同时,全国大学生数学建模竞赛在各大高校的蓬勃发展已经引起众多专家和学者的广泛关注。先行的高校数学教育在教学观念、课程设置、教学方式、评价体系等方面都需要加大改革力度;从数学建模竞赛的理念以及各高校数学建模教育的发展状况来看,数学建模竞赛符合教育改革的方向,也推动着高校数学教育的改革[2]。更重要的是,我们通过调查与研究,发现数学建模课程及竞赛在很大程度上影响着大学生的专业素质。

数学建模这一学科是学生学习数学后对所学知识的一种检验和运用的学科。通过模型建立,它既能解决生物、环境、地质、军事、人口等方面的问题,也能解决医学科研问题、经济、金融等方面的研究问题,是提高各个专业学生专业素质、检验学生学习运用知识能力的一门学科[3]。竞赛题目的实用性打开了创新思维的空间。挑战自我、战胜自我的竞赛,是教学改革的成功探索的产物;建模竞赛试题紧密结合社会热点问题,富有挑战性,吸引着学生对投身国家的各项建设事业的关注,提高他们关于理论在实际生活中的运用能力;学生在竞赛中面对一个还未解决的实际问题,运用数学方法和计算机技术以及自身所学专业知识加以分析、提出合理方案。他们必须开动脑筋、拓宽思路,充分发挥创造力和想象力,从而使学生更好地运用自身所学专业知识来解决问题,有助于提高他们的专业素质[4]。通过实际操作反映出自己各方面的不足和某些方面的空白,以及自己对自身专业的理解能力和有机运用能力还有待提高。恰巧数学建模课程里的众多模型有助于解决竞赛和实际生活所遇到的问题。所以各个学校的各个学科都应开展这门课程。调查发现大部分高校仅数学系开展了这一课程,除数学系外的理工科类的学生只有极少的一部分参加过选修课。

数学建模课程的学习是对以往的理论课程的综合实践,是理论知识的学以致用,而数学建模竞赛又是对数学建模课程的一种检验。为了分析数学建模课程及竞赛对大学生专业素质的影响,我们首先通过调查问卷的方式对全校学生进行调查,因为各学院与数学建模的相关程度不同,我们用随机抽样调查法发放的问卷:

对于本次研究一共随机发放了500份调查问卷,回收485份,回收率97%,其中理学院发放了250份,经工农医学院一共发放了200份,其他学院发放了50份。得到如下结果:

1.对于已开设数学建模课程的学生觉得建模课程所带给他们的收获,结果如下图所示:

由(图一)可以看出对于所调查的同学中,理学院学生觉得他们学习了数学建模课程非常有利于提高自己所学的专业知识水平并且可以使他们对自己的专业知识和数学知识的学习更感兴趣,而且还可以间接地掌握现代最前沿的科学知识,并开阔了国际视野,对于自己所学科知识的未来发展有了更清晰的认识。而对于所调查的经工农医学院的学生所反馈的数据表示,53.3%的学生觉得开设数学建模课程更加有利于自己对所学专业知识的理解和运用,有利于提高自己的专业水平。

2.对是否有必要开设建模课程的调查结果如下:由以上(图二)我们可以明显看出68%的学生觉得开设建模课程还是很有必要的。在赞成的学生中理学院的学生所占比例为71%(理学院中数学系71%,地理、物理、化学一共29%),经管、工学、农学、医学院学生所占比例为25%,其他学院学生所占比例为4%。这一现象突出显示出当代大学生对于理工科类普遍开设建模课程有所期待,而且有兴趣去尝试接触一下数学建模所带来的不一样的知识体系和知识内容,希望可以给自己带来另一种学习过程的体验。参加过课程的同学表示开设课程很有必要,学习课程之后他们发现可以从多个角度看待问题不同方法处理问题。而没有参加过课程的78%的同学通过这次问卷调查了解课程后表示对数学建模这门课程很感兴趣,可以尝试一下新的学习内容和学习模式。

3.对于已参加过数学建模竞赛的同学所表示试题内容与自己所学专业知识的相关程度如上图:由(图三)我们可以了解到,对于参加建模竞赛的同学还是理学院的同学占绝大多数,有的学院的同学只是处于观望状态并没有付出实际行动。对于理学院的同学62.5%认为与自己所学过的专业知识可以用于解决建模竞赛中所出现的问题,而数学建模竞赛也可以夯实他们的专业知识的基础,提高专业素质。

4.对于同学们对数学建模教学的建议整理大概分为一下几类:(1)由于数学建模竞赛是三个人在三天内完成的活动,让三个人一组参赛一是为了培养合作精神,所以同学们希望可以变成小组学习,这样可以增加合作的机会,培养团队合作交流的能力,更好地发挥自己的长处取长补短。(2)部分同学在潜意识里觉得数学建模很难,希望老师在数学建模教学当中可以从简单出发与实际生活紧密相连,利用简单的例子来解决一些复杂的问题,从而打消他们内心的恐惧感使他们有参加数学建模竞赛的勇气和信心。(3)理学院的同学希望可以作为必修课程,引起学生和老师们的重视,从而更好地学习并且理解运用数学建模所学的知识更好地去解决实际生活中的问题。其他理工科类学院同学希望可以有更多机会选择数学建模课程。(4)希望可以多安排一些实践课程,定期进行一些模拟实验练习,不仅对数学建模竞赛有一定帮助,也是数学建模课程的理论与实际问题联系的体现。

数学建模竞赛不仅仅是依据建立模型解决问题,在建模过程中同学们可以学会合理地分配时间、与队友互相探讨合作以及论文的撰写;而建模课程可以帮助同学用理论知识解决实际问题、开阔视野以及在元认知基础上学习新的知识从而对原有知识进行完善和创新。

综上所述,数学建模课程和竞赛可以使大学生的自我管理能力、情绪管理能力、时间管理能力、问题解决能力、表达能力、沟通能力、团队合作能力、开拓创新能力等专业素质得到提升。

参考文献:

[1]余扬.在数学建模活动中培养学生综合素质[J].湖北大学学报,2004,(3):23-26.

[2]武斌,孙涛.数学建模课程改革及教学方法论[J].中国石油大学胜利学院学报,2010,(03).

[3]周彩莲.抓好数学建模竞赛促进高等数学教学改革[J].浙江万里学院学报,2006,(02).

[4]姜启源、谢金星、叶俊.数学模型(第四版)[M].高等教育出版社,2011,(1).