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高职院校学生数学建模论文

高职院校学生数学建模论文

一、注重培养学生对事物的认识能力

(1)培养同学对复杂现象的洞察力。

数学建模中所涉及的大多数问题一般具有一定复杂性。要对具体问题建立数学模型,反映问题的实质,就需要抓住问题的本质,建立各种因素的内在联系,并通过数学工具表达出来。例如,在公交车调度问题(2001年B题)中,需要照顾乘客和公交公司双方面的利益,这是一个多目标规划问题,大部分参赛队都把题目中的调度要求“候车时间不超过10分钟,车辆满载率在50%至120%之间”作为硬约束条件,而从出题人、评卷专家和实际情况来看,这些要求都可以放宽,只要抓住问题的本质,转化成单目标规划问题,并给出如何确定调度方案,以及判断方案的优劣的标准,就是一份不错的答案。培养同学对复杂现象的洞察力的有效方法除了经验的传授外,更重要是通过练习,让同学们在实践中主动培养对复杂现象的洞察力。包括研讨班,课堂讨论等方式。

(2)培养同学抽象的分析能力。

在数学建模的实践中,能否取得最后的成功,关键是要有将实际问题抽象成数学模型的能力。而这一能力的获得也是需要通过大量的实践,使同学们在数学模型的实践中提高抽象的分析能力。在DVD在线租赁方案设计(2005B题)中,要确定商家至少要购买多少光盘,还要使得顾客满意度最大,而这两个问题是互相矛盾的。这就要求参赛者必须先确定一个量,在此基础上求出最少购买量或最大满意度。另外,如果每一位顾客都只能从自己事先预定订的光盘中租借,又要按题目要求“每次皆三盘”,则问题本身可能无解。事实上,在建立了整数规划模型以后,即使去掉上述第一个约束条件,由于目标函数是“使得顾客满意度最大”,在模型的计算过程中也会尽可能考虑到这一约束,因为很显然,从没有预订的光盘中租借是不可能使满意度最大的。

(3)培养建立模型的想象力。

深入事物本质,寻找其内在联系不仅需要逻辑思维,更需要形象思维,而形象思维通过形象概括来能动地反应事物的本质。美国心理学家Vinacke特别提出了想象力对思维,特别对问题解决的作用,因而想象力构成对问题研究的实在要素,是成功的关键。在数学建模中培养学生的想象力是参加整个数学建模活动的重要环节。也是同学们在建立数学模型中发挥主观能动性,体验探索的乐趣,从中体会创新带来的收获。

二、注重培养学生综合运用知识的能力

注重培养学生综合运用所学的知识在数学建模竞赛实践也是十分重要的,包括以下三个主要环节。

(1)综合运用物理学,力学,工程和经济社会学中的相关知识,原理和方法对现实世界的特定对象所提出的实际问题,研究分析其内在机理,寻找反映事物本质的内在规律,并综合运用数学工具加以描述和刻画,即建立与原型问题对应的数学模型。

(2)综合运用计算机技术和数学方法对已建立的数学模型应用数学软件编程进行数值计算,实现模型求解,并以此来对模型进行检验。

(3)运用已检验的数学模型回答所提出的实际问题对所研究的特定对象进行结构分析,预测等等。

三、注重培养学生的科研能力

学生参与数学模型的活动,运用数学工具分析和解决实际问题是提高数学教学的有效手段。对一个数学模型中所提出的原型问题,怎样引导学生一步一步地接近问题的本质,寻找恰当的方法,从最原始工作开始,分析问题,查阅资料,提出各种方案,发现数学模型的不足和问题,从模型到数据,再从数据到模型,在不断地反复过程中,使学生体验到探索问题,运用知识进行研究的整个过程,这对学生未来的发展都是极有益的,以数学模型的教学为平台,对学生进行科研的基本训练,也是数学模型能力培养的重要方面。

四、结语

综上所述,学生参与数学模型活动的意义是广泛的,如果教师在整个活动中有意识地在上述各个方面对学生的能力加以培养,与高校的高等数学教学有机的结合,就能使我们在教学手段上有所创新,使整个高等数学教学更加有效。

作者:吴晓云 赛闹尔再 张慧玲 单位:巴音郭楞职业技术学院