借鉴数学建模论文?

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数学建模是将纯粹的数学知识与生活实际相结合的一座桥梁,是培养学生数学应用能力的一种重要方式。下文是我为大家蒐集整理的关于的内容,欢迎大家阅读参考!

篇1

浅谈数学建模思想在大学数学教学中的应用

摘 要:本文探讨了在大学数学教学中贯穿数学建模思想的教学方法,从人才培养、科学研究、市场需求以及研究型教学三个方面阐述了该方法的重要性,并结合电子科技大学的情况提出了一些实施办法。

关键词:大学数学教育;数学建模;研究性教学

数学建模是利用数学思想去分析实际问题,建立相关模型并求解以解决实际问题的综合运用,在我国,由教育部和中国工业与应用数学学会CSIAM联合组织了全国大学生数学建模竞赛,在过去的15年里取得了社会各界的广泛认同和辉煌的成绩。作为以工科特别是电子资讯科学为主导的大学,电子科技大学的各级领导也十分重视数学建模的作用,以期使得学校的各个学科能交相呼应,取得共同的发展。在数学建模所取得的优秀成绩和作为国家工科数学基地的基础上,我们希望能将数学建模的思想更广泛地融入大学数学教育当中,使得学生在学习到数学知识的同时,也会运用学习到的知识去分析及解决实际问题。

一、在大学数学教学中贯穿数学建模思想的必要性

1科学研究的需要

实际上,数学本身就是产生于对实际问题的分析及抽象化,文艺复兴之后,特别是微积分理论建立之后,对现实世界中的很多问题都可以通过适当的分析并建立模型,比如用MAXWELL方程组描述电磁学基本规律,Navier-Stokes方程为流体力学基本方程等,在适当的条件下原问题为适定问题利用计算机模拟便可以给出实际问题的解答。经过多年的发展,目前这种方法被成功应用于各个行业,是科学研究的一门基本工具。比如:

1天气和气候预报。

气候变暖是目前全球面临的一个重要挑战,如果有更精确的资料为依据,较好地预测全球气候是如何变化的,就可以减少长期气候变化的不确定性和各种自然灾害对人们造成的损失和影响。要达到如此的精确就意味着要能用天气预报对全球进行正确的预测,这在目前还是不可行的,因为这需要储存海量的资料,需要超长的计算时间。因此,建立更有效的数学模型和提高计算效能便成为这一领域的核心问题。

2机械设计和交通控制。

从有科学计算的早些日子开始,计算模式就已经用于飞行器元件的效能分析和设计,比如飞机起降分析和机翼推力设计等。当计算变得更为有力和计算机功能变得更强大时,计算模拟已被用作整个设计过程中的必须工具。例如,波音777是第一种100%数字设计的喷气式飞机,三维立体建模贯穿整个设计过程,飞机在电脑上预装配,节约了全面装配所需的钜额花费。在其他的机械系统设计过程中,比如机车,机器或机器人设计,计算机辅助设计计算机模拟来观测系统设计中的动态反应已成为标准的处理方法。因为这可以大大减少构造和测试原型的需要。模拟技术不仅仅用来提高效能,也用来提高安全性和人类居住环境。由于 *** 作者和硬体方面的限制,实时模拟目前面临的实际挑战是模型,演算法和软体的限制。这种情况在我国的城市交通路网管理上也已凸现。随着模拟能力的提高比如用在内燃机设计中的燃烧数字模拟技术,数学建模和求解将在整个设计和分析过程中扮演越来越重要的角色。

3电子设计自动化。

电子设计自动化和计算模拟早已有着共生的关系。现代电子系统大多数显然是微处理器是极端复杂的。开发这样的系统只有也惟有在建模和计算工具的帮助下才有可能,用这种方法来模拟和验证系统设计过程中的每个部分。建模和计算在各种层次的电子设计中起着重要作用,从模拟制造半导体装置的各个过程,到模拟和验证微处理器系统的计算机电路或设计超大规模积体电路。

4生物科学。

模拟技术现在对生物和医学科学正快速的变得不可或缺。模拟在医学设各的发展中有重要作用,包括诊断电磁,超声波等和人造器官设计心脏,肾等等。生物医学光学主要依赖计算建模来检测和治疗。数学建模在把数学和生物学融合进基因科学基因组测序,基因表达的定型,基因分类等中起著基本作用。在这个领域需要大规模的模拟,建立复杂的数学模型,并用来发展新的理论/概念模型和理解分子水平的相互作用。

5材料科学。

材料研究是发明新材料,制造和加工已有的材料使其更加完美,让它们有我们想要的效能和环境反应。比如,对薄膜,有很多新的重要的应用,包括基于矽的微电子学,化合物半导体,光电装置,高温超导体和光电系统,这种薄膜的制造对很多因素都是极为敏感的,生产过程可通过各种处理完成,比如化学蒸发和沉积Chemical Vapor Deposition。模拟是在理解这个过程时的基本工具,这要求用到先进的数学模型和计算技术。近年来,大规模复杂计算建模已经被用于设计高压,高吞吐量的化学蒸发和沉积CVD反应器。为生产新型材料提供设各。

数学建模及计算在科学探索中也很重要,比如在天体物理学,量子力学,相对论,化学和分子生物学,以及实验起来太困难和花费太大的等各种科学研究领域,计算建模都逐渐成为重要的研究方法。总之,绝大多数科学性学科都从数学建模中获益。事实上,新的发现和模拟技术本身的不断发展,已经形成了在科学研究中,以模拟,实验和理论作为科学研究的基本模式。

2人才市场的需要

在过去的十年间,资讯和计算技术已成为带动全球经济增长的主要因素之一。美国自然科学和技术理事会不只一次的提到过,工业和自然科学实验室关心的是,他们早已不能满足大量增长的资讯与计算技术培训的需求。另外,联邦部门,比如能源部的先进战略加速计算部门ASCI和资讯科技指导部都依赖于既有科学知识又具有计算知识的职员。这么多人对计算教育的需求是过去十年计算机处理能力的持续增长和计算机价格的不断下降的共同结果。现在的学生能在计算机上玩电脑游戏,而十年前都认为这种效能的计算机只可能出现在 部门的实验室里。

计算机现在已经渗透到我们日常工作和生活的方方面面,并且影响着人才市场需求。这就需要把一些人放在要求的知识超出自身所受教育的岗位上。相应的,具有多种知识和专业技能可以提高一个人的市场竞争能力和获得更多的工作机会。雇主愿意选择这些受过多种课程教育的雇员,这意味着他们可以雇少量的人员,而这些人员可以长时间的胜任相应的工作。但是,要具有多种学位的话,不但花费昂贵,并且由于选修多门课程,还要耗费大量时间用于学习。相对地,由于这些要求或工作的一大共同点是用数学思想分析问题并建立模型用计算机求解,因此将数学建模的思想融入课堂教学可以为这些学生节约时间和金钱,可以培养他们用数学方法解决实际问题的素养和兴趣,学生们积极参与其中,比他们仅仅是接受知识会学得更好,可以把原本不太投入的学生转化成积极活跃主动的学习者,可以更好的胜任今后的各种工作岗位。

3研究性教学的需要

虽然“数学建模”课程的教学已开展多年并于2006 年由四川省推荐申报国家级精品课程。数学建模也受到学生的广泛认可和参与,但要看到的是这种教学本身依然是个案教学并且时间不长;传统的数学知识讲授主要集中在传授理论上,学生的普遍认识仅仅局限于同学位相关,对于数学的应用,哪怕是在他们的专业方向的应用也一点不知,更遑论分析及解决实际问题。而在大学数学教学中贯穿数学建模思想是让学生不但掌握数学基本知识,并且通过数学模型的应用来理解和领会科学。让许多科学和数学概念更容易被学生接受和理解,而这些概念用原来的教学方法学生可能很难理解甚至无法理解。另外,这种教学方法本身便带有研究性教学思想,更加符合国家的教育方针。数学建模教学自始至终提供学生感兴趣的现实材料,如果可以在平时的教学中针对不同专业的学生讲一些同其专业相关问题的数学解决方案并设定一些实际问题让学生思考类似麻省理工学院“偏微分方程数值解”课程的Mini Project,这样不但可以提高学生的学习兴趣,也为其将来的学习和工作奠定良好的基础。

二、实施方法

在平时的数学教学中如何做到所提供的材料学生感觉有兴趣又能不脱离教学呢

1挖掘教材内涵,激发求知欲望

渗透数学建模思想教学的最大特点是联络实际,作为数学选材并不难,数学应用意识始终贯穿在我们的教材中,只要我们深入钻研教材,挖掘教材所蕴涵应用数学的材料,从中加以应用、推广,结合不同的专业选编合适的实际问题、创设实际问题情境,多安排学生身边的或具有专业性的问题,让学生能体会到数学在解决问题时的实际应用价值,体会到所学知识的用途和好处,激发起学生的求知欲,同时在问题解决过程中学生能很好掌握知识,培养学生灵活运用和解决问题、分析问题的能力。如:学完概率与微积分后与学生探讨下面问题:报童卖报纸的诀窍。

报童每天清晨从报社购进报纸零售,晚上将没有卖掉的报纸退回,设报纸每份的购进价为b,零售价为a,退回价为c,这就是说,报童售出一份报纸赚a-b,退回一份赔b-c,报童每天如果购进的报纸太少不够卖的,会少赚钱;如果购进太多卖不完,将要赔钱,请你为报童筹划一下,他应如何确定每天购进报纸的数量,以获得最大的收入。这个问题在我们现实生活中有很多类似的问题,具有普遍性,值得深入探讨,类似这样的日常问题还有很多,都能激发同学们的兴趣和动手 *** 作、查询资料,培养学生的动手能力,解决分析问题能力。这正是数学建模教学所能达到的要求,也正是高等学校数学教学应做到的,用数学知识进行思考、分析,真正体验到学习数学的价值,从而强化学习动机,激发学习热情。

2结合专业题材,强化应用意识

在电子科技大学,毕业生广泛从事的是工程和科学的相关职业,对这些毕业生来说,三种重要的技能是解决科学问题,综合资讯和数学技能。这些技能对于从事软体相关职业的毕业生也是非常重要的。对其数学教学必须以应用研究型为目的,体现“联络实际、深化概念、内涵与应用并重”的思想,学数学主要是为了培养良好的分析及解决问题的思维方式并用来解决工作中出现的具体问题,这种要求决定了理解并使用数学的重要性。一些专业教材中如《电磁场与波》的问题都是现实中存在又必须解决的问题,正是数学建模教学的最佳材料。实际上现在有很多的诸如《数学物理》、《数学金融》、《生物数学》等《数学+x》教材,这些教材也是针对不同专业的学生选择实际问题的较好材料。因此在大学数学教学中结合专业知识,据不同的专业选取不同的典型问题进行教学,舍去部分数学教材中纯数学的例题,激起学

生的兴趣、求知欲,强化数学思维及数学应用意识,提高学生的专业能力。如:函式的分析作图法对机械学院的学生可引用“图解法和解析法高计盘形凸轮轮廓”的例子;微电子与固体电子学院的学生则可引用“材料拉伸过程的δ―ε:图”专业知识习题;在讲授微分方程时,对微电子与固体电子学院的学生可以穿插LRC回路方程的建模和求解,使得他们在学习“电路分析”等课程时可以更加得心应手。

在讲授函式的最值时,经济学专业可选取最小投入、最大收益、利润等典型例题,有条件的话可以让学生课外调查物品进价、售价与销售量的关系,寻找模拟函式,找出物品的最佳售价等。对数学系学生而言,在讲授“数学分析”中可以穿插一些力学问题建模或经济学问题,如Nash均衡等。通过接触大量与专业有联络的例项,能够使学生建立正确的数学观念,提高整体教学效果,拓宽学生的思路,提高学生分析并解决实际问题的能力,强化专业知识,提升人才培养的力度,为社会各界输送高质量的人才,体现在大学数学教学中贯穿数学建模思想的价值,实现国家“科教兴国”的战略。

3课程体系的建设

前面阐述的二点都可以归结为在课堂教学中融入数学建模的思想,需要注意的是这些实施办法对任课教师的要求更高,这不仅需要掌握本专业的内容,还要尽可能了解其他学科专业课程内容,蒐集现实问题与热门话题等等。比如,同样是“微积分”,但学生所学专业却差别很大,有通讯、物理、化学、生物、地球科学,商业和金融等,而在这些领域数学建模运用又非常广泛,要讲好应用案例,就要求讲课教师要不断的吸取“微积分”在所讲授专业的应用。这本身是一个双赢的过程:一方面可以帮助教师的科学研究比如笔者便利用课余时间同计算电磁学方向联合研究,对老师而言,这是一个需要耗费大量时间和精力的工作,这就需要老师自己有端正的态度及不断学习新知识的理念。

另一方面,这种教育也为学生铺开了一个新的有价值的世界,学习到现代专业人员需要的工具和技术知识,获得有价值的职业和科学研究技巧。当然,如果有好的教材,所有的工作都必将事半功倍。从国内的情况看,数学系的学生普遍仅仅限于学习纯粹的数学理论,在理工科学校,这种情况要好些。以电子科技大学为例,在数学系开设了“电磁场与波”这门课程,毫不夸张地讲,工程自然科学专业的专业课程基本上都是数学建模的一些案例。如广泛利用微分方程建模的“电路分析”,对电磁场分析建模并建立MAXWELL方程组的“电磁场与波”等。这也在一个侧面说明了在电子科技大学,工科学生的数学建模成绩总是好于数学系学生的原因――数学建模的思想贯穿工科专业教学的整个过程。

综上所述,在大学数学教学中贯穿数学建模思想,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出合理的数学模型,得心应手地解决问题。

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我去年就参加了全国大学生数学建模竞赛,这些资料是我去年暑假整理的论文模板,如果资料不足的话,再联系我……………… 全国大学生数学建模竞赛论文格式规范 \x09本科组参赛队从A、B题中任选一题,专科组参赛队从C、D题中任选一题 \x09论文用白色A4纸单面打印;上下左右各留出至少25厘米的页边距;从左侧装订 \x09论文第一页为承诺书,具体内容和格式见本规范第二页 \x09论文第二页为编号专用页,用于赛区和全国评阅前后对论文进行编号,具体内容和格式见本规范第三页 \x09论文题目和摘要写在论文第三页上,从第四页开始是论文正文 \x09论文从第三页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用 数字从“1”开始连续编号 \x09论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志 \x09论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中;二级、三级标题用小四号黑体字,左端对齐(不居中)论文中其他汉字一律采用小四号宋体字,行距用单倍行距,打印时应尽量避免彩色打印 \x09提请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词),在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写(注意篇幅不能超过一页,且无需译成英文)全国评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选 \x09引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为: [编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年 参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: [编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年 参考文献中网上资源的表述方式为: [编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日) \x09在不违反本规范的前提下,各赛区可以对论文增加其他要求(如在本规范要求的第一页前增加其他页和其他信息,或在论文的最后增加空白页等);从承诺书开始到论文正文结束前,各赛区不得有本规范外的其他要求(否则一律无效) \x09本规范的解释权属于全国大学生数学建模竞赛组委会 [注] 赛区评阅前将论文第一页取下保存,同时在第一页和第二页建立“赛区评阅编号”(由各赛区规定编号方式),“赛区评阅纪录”表格可供赛区评阅时使用(各赛区自行决定是否在评阅时使用该表格)评阅后,赛区对送全国评阅的论文在第二页建立“全国统一编号”(编号方式由全国组委会规定,与去年格式相同),然后送全国评阅论文第二页(编号页)由全国组委会评阅前取下保存,同时在第二页建立“全国评阅编号” 全国大学生数学建模竞赛组委会 2009年3月16日修订 数学建模论文一般结构 1摘要 (单独成页) 主要理解 、主要方法、 主要结果、 主要特点 (不要图、不要表) 作用:了解文件重要性,对文件有大致认识 最佳页副:页面2/3 2、问题重述和分析 3、问题假设 假设是建模的基础,具有导向性,容易被忽视常犯错误有缺少假设或假设不切实际对一些关键性的或对结果有重大影响的条件或参数应该在假设中明确约定 作假设的两个原则: ① 简化原则:抓住主要矛盾,舍弃次要因素,方便 数学处理 ② 贴近原则:贴近实际 以上两个原则是相互制约的,要掌握好“度”通常是先建模后假设 4、符号说明 (34可以合并) 5、模型建立与求解(重要程度 :60%以上) 6、模型检验(误差一般指均方误差) 7、结果分析 (67可以合并) 8、模型的进一步讨论 或 模型的推广 9、模型优缺点 10、参考文件 11、附件(结果千万不能放在附件中) 论文最佳页面数:15-21页 \x09论文结构一 题目 摘要 1问题的重述 2合理假设 3符号约定 4问题的分析 5模型的建立与求解 6模型的评价与推广 1、误差分析 2、模型的改进与推广 对XXXX切实可行的建议和意见: 1…… 2…… …… 7参考文献 8附录 \x09数学建模论文一般格式 \x09摘要 (主要理解、主要方法、主要结果、主要特点) 或(背景、目标、方法、结果、结论、建议) \x09问题重述与分析 \x09问题假设 \x09符号说明 \x09模型建立与求解 \x09模型检验 \x09结果分析 \x09模型的进一步讨论 \x09模型优缺点 优秀论文要点: 1\x09语言精练、有逻辑性、书写有条理 2\x09文字与图形相结合,使内容直观、清晰、明了、容易理解 3\x09切忌只用文字进行说明,多运用图形或表格,并对图形或表格做精简的分析,毕竟文字性东西太过于枯燥、乏味,没人有耐性去看那么冗长的文章 4\x09对论文中所引用或用到的知识、软件要清晰地予以说明 5\x09在附录中附上论文所必须要的一些数据(图形或表格),并将论文中所编写的程序附上去 各步骤解释 摘要:主要理解 、主要方法、 主要结果、 主要特点 (不要图、不要表) 作用:了解文件重要性,对文件有大致认识 最佳页副:页面2/3 问题重述与分析: 一向导、对题意的理解、 \x09建模的创造性 创造性是灵魂,文章要有闪光点 好创意、好想法应当既在人。
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关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。

主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题分析,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。(参见《汉语主题词表》和《世界汉语主题词表》)。

5、论文格式的论文正文: (1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。

引言要短小精悍、紧扣主题。 〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。

主体部分包括以下内容:a提出问题-论点;b分析问题-论据和论证;c解决问题-论证方法与步骤;d结论。6、论文格式的参考文献 一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。

参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。 中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期) 英文:作者--标题--出版物信息 所列参考文献的要求是: (1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。

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论文格式模版 (天头留出25毫米空白) 分类号 密级 U C D___________ 编号1 0 4 8 6 (此处间隔20毫米) (以上四项用仿宋标4号) 武 汉 大 学 硕 士 学 位 论 文 (论文题目与上一行间隔为25毫米) (以上二行用宋体标2号字) 论 文 题 目 (题目用楷体标1号字) 研 究 生 姓 名: 指导教师姓名、职称: 学 科、专 业 名 称: 研究方向: (以上四项用宋体标4号字) (此处间隔为25毫米) 二00八年四月 (黑体标3号字) (地脚留出25毫米空白边缘) 分类号 密级 U C D 编号 1 0 4 8 6 武 汉 大 学 硕 士 学 位 论 文 大为•卡坦文化框架理论关涉下的 林语堂翻译研究 研 究 生 姓 名: 指导教师姓名、职称: 学 科、专 业 名 称:英语语言文学 研究方向:翻译理论与实践 二00八年四月 (地脚留出25 毫米空白边缘) A Study of Lin Yutang's Translations Under David Katan's Theory of Cultural Frames (Times New Roman 小二加粗) A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements For the Master's Degree of Arts in English Language and Literature (Times New Roman 四号) Candidate: Supervisor: Academie Title: Professor (Times New Roman 四号) April 2008 Graduate Program in English Language and Literature Wuhan University (Times New Roman 四号) 郑 重 声 明 (宋体四号) 本人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的,学位论文没有剽窃、抄袭,造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为,本人愿意承担由此产生的法律责任和法律后果,特此郑重声明。 (宋体小四号) 学位论文作者 (签名): (宋体小四号)2008年4月30日 (宋体小四号) 摘要 (黑体标准小二号) Abstract (Times New Roman 黑体标准小二号) 说 明:外文内封按论文格式的规定要求打印,但各专业语种可根据本专业的实际而定。

分类号:英语H31、俄语 H35、法语 H32、德语 H33、日语 H36 希望能帮助到您。
数学建模论文,求样式
下面是论文的主体: 1问题重述 主要是对需要解决的问题用自己的语言进行描述,这个就看你自己的文笔功底了 2模型假设 对你将要建立的模型进行理想假设,比如说将一些可能对结果影响不显著,但考虑起来需要很多时间的的问题理想化 3符号说明 将你要建立的模型中的一些参量用符号代替表示 4模型建立 这个是介绍你模型建立的原理和步骤,以及最终的模型结果,一般是一个评价函数,也可以是另外的形式,不过一定要给出一个能解决问题的大的方法 5问题一、二、三(视具体的需要回答问题的个数而定,最好分条回答) 利用你上面建立的模型,对题目提出的问题进行求解,这个部分需要你通过程序来实现,最后给出这个问题的结果,如果是满不满意这样的问题,需要给出明确回答满意或不满意,如果是一个量的结果,就需要把通过你的模型以及代码得到的准确结果进行阐述 6模型改进 解决完上面题目提出的问题之后,可以对你的模型不足的地方再提出来,并提出改进的方案,以完善整个模型 7参考文献 最后将你的参考文献写上,包括你在网上查的的资料,以及别人的论文或者书籍等等 如果最后需要你一并交上程序代码的话,还需要一个附录,里面包括程序代码,或者如果你上面的问题的结果太长的话(比如要给出几百个点的坐标这样的),可以将这些结果也放在这一块。

数学建模美赛论文页面布局要求如下:

美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)由美国数学及其应用联合会主办,是唯一的国际性数学建模竞赛,也是世界范围内最具影响力的数学建模竞赛。赛题内容涉及经济、管理、环境、资源、生态、医学、安全、等众多领域。

竞赛要求三人(本科生和研究生均可参加)为一组,在四天时间内,就指定的问题完成从建立模型、求解、验证到论文撰写的全部工作,体现了参赛选手研究问题、解决方案的能力及团队合作精神。 为现今各类数学建模竞赛之鼻祖。

MCM/ICM 是 Mathematical Contest In Modeling 和 Interdisciplinary Contest In Modeling 的缩写。MCM 始于 1985 年,ICM 始于 1999 年,由 COMAP(the Consortium for Mathematics and Its Application,美国数学及其应用联合会)主办,得到了 SIAM,NSA,INFORMS 等多个组织的赞助。MCM/ICM 着重强调研究和解决方案的原创性、团队合作、交流及结果的合理性。

2019年,共有来自美国、中国、加拿大、英国、澳大利亚等17个国家和地区共25370支队伍参加,包括来自哈佛大学、普林斯顿大学、麻省理工学院、清华大学、北京大学、上海交通大学等国际知名高校学生参与此项赛事角逐。

2020年,来自美国、澳大利亚、加拿大、英国、印度等多个国家与地区包括剑桥大学等众多高校在内的20948支队伍(MCM 13749支、ICM 7199支)参加,共评出Outstanding Winners奖37项(获奖率约018%),冠名奖16项(获奖率约007%)。

发展历史:

1985年,在美国科学基金会的资助下,创办了一个名为“数学建模竞赛”(Mathematical Competition In Modeling 后改名Mathematical Contest In Modeling,简称MCM)一年一度的大学水平的竞赛,MCM的宗旨是鼓励大学师生对范围并不固定的各种实际问题予以阐明、分析并提出解法,通过这样一种结构鼓励师生积极参与并强调实现完整的模型构造的过程。

它是一种彻底公开的竞赛,每年只有若干个来自不受限制的任何领域的实际问题,学生以三人组成一队的形式参赛,在四天内任选一题,完成该实际问题的数学建模的全过程,并就问题的重述、简化和假设及其合理性的论述、数学模型的建立和求解(及软件)、检验和改进、模型的优缺点及其可能的应用范围的自我评述等内容写出论文。

由专家组成的评阅组进行评阅,评出优秀论文,并给予某种奖励,它只有唯一的禁律,就是在竞赛期间不得与队外任何人(包括指导教师)讨论赛题,但可以利用任何图书资料、互联网上的资料、任何类型的计算机和软件等,为充分发挥参赛学生的创造性提供了广阔的空间。

第一届MCM时,就有美国70所大学90个队参加,到1992年已经有美国及其它一些国家的189所大学292个队参加。据主办方公布,2019年美国大学生数学建模竞赛吸引了包括美国、中国在内的来自全球17个国家和地区的25370支队伍参赛,竞赛已经成为一种国际性竞赛,影响极其广泛。

随着我国基础 教育 课程改革的不断深入,数学建模越来越受到重视,在小学数学中的地位也逐渐显著。下面是我带来的关于小学数学建模小论文的内容,欢迎阅读参考!
小学数学建模小论文篇1
浅谈小学数学教学中的数学建模

什么是数学建模呢下面我从两个方面谈谈小学数学教学中的数学建模。

一、从建模的角度解读教材

小学数学教材中的大部分内容已经按照数学建模的思想编排,即“创设问题情境——对问题进行分析——建立数学模型——模型应用、拓展”的模式,只是大部分数学教师还没有意识到这一点。数学教师首先要从数学建模的角度解读教材,充分挖掘教材中蕴含的建模思想,运用建模思想创造性的解释运用教材。

例如人教版三年级上册,第一章“测量”的第一节“毫米的认识”这一内容,书中是这样编排的:

1、通过插图创设问题情境:(1)、让学生估计数学书的长、宽、厚大约是多少厘米,再让学生测量“数学书的长、宽、厚的长度”。(2)、学生汇报测量的结果:“我量出的宽不到15厘米,还差------”,“我量出的宽比14厘米多,多------”,“数学书的厚不到1厘米是------”这里让学生量的数学书的宽和高都不是整厘米,学生不会表述。(3)、小精灵提出数学问题:“当测量的长度不是整厘米时,怎么办”

2、将实际问题数学化,建立数学模型:

当测量的长度不到1厘米时怎么办呢这时学生就会产生“有比1厘米更短的长度单位吗”的念头,然后教师启发学生:“数学家们把1厘米平均分成10格,每1小格的长度叫1毫米,请同学们看自己的直尺,数一数1厘米的长度里有几小格1厘米里有几毫米呢”。在这里教师一定要帮助学生建立“毫米”这个数学模型的概念。

3、解释、应用与拓展:

(1)、请同学们看实物1分钱硬币,它的厚是1毫米。(2)、让学生再次测量数学书的宽、厚各是多少(学生测量后汇报:宽是14厘米8毫米,厚是6毫米)。(3)、请同学们说一说生活中的哪些物品一般用“毫米”作单位

二、让学生亲身经历数学模型的产生、形成与应用过程

小学阶段的数学建模重在让学生体验建模的过程。从学生亲身经历的现实问题情境出发,将实际问题数学化,使学生经历数学模型建立的过程,再运用建立的数学模型解决实际问题。例如人教版六年级上册“圆的周长”一课教师可以这样设计。

1、让学生亲身经历问题产生的过程:

出示主题图:一个学生绕着圆形花坛骑自行车。教师提出问题“骑一圈大约有多少米”。自行车绕着圆形花坛骑一圈的轨迹是一个圆,它的长度就是这个圆的周长(如果忽略自行车行走时与花坛的距离)。学生产生疑问:怎样才能知道一个圆的周长呢什么是圆的周长

2、让学生亲身经历猜测、分析、验证的过程:

(1)、师:请同学回忆什么是周长正方形、长方形的周长怎么求与什么有关系

(2)、师:什么是圆的周长同桌互相指一指自己桌面上的圆形物体的周长。

(3)、师:猜想圆的周长与什么有关(生1:我认为圆的周长与半径有关,自行车的半径越大车轮就越大。生2:我认为圆的周长与直径有关,圆形花坛的直径越大圆形花坛的周长就越长。)

(4)、学生动手验证自己的猜想

a、请同学拿出课前准备的学具(两个大小不同的圆,一个直径5厘米,另一个直径10厘米),同桌合作分别量出两圆的周长,验证生1与生2的猜测是否正确。

b、学生汇报交流自己测量的结果,并谈谈自己的看法。(生1:我用细绳绕直径是10厘米的圆一周,然后量出细绳的长大约是312厘米。生2:我在作业本上画了一条直线,让直径是5厘米的圆沿直线滚动一周,量出一周的直线长大约是155厘米。生3:我认为刚才我们的猜想是正确的,直径是10厘米,周长大约是312厘米;直径是5厘米,周长大约是155厘米。直径越大周长越长,直径越小周长越短,所以圆的周长与直径、半径有关。)

3、让学生亲身经历数学模型(圆周率π)的产生过程

刚才同学们已验证了圆的周长与直径有关,那么它们到底有怎样的关系呢

(1)、师:正方形的周长是边长的4倍,猜猜圆的周长与直径有倍数关系吗如果有,你认为是几倍仔细观察下图后回答。

(2)、师:同学们的猜想有道理吗,让我们利用前面测量过的圆的直径与周长的数据来算一算圆的周长是直径的几倍,学生计算后汇报交流。(生1:第一个圆的周长与直径的比值是:312÷10=312,第二个是:155÷5=31。生2:我发现周长与直径的比值都是3倍多一些,难道它也和正方形的一样,比值是个固定值吗)师:你的猜想太对了,发现了一个数学秘密。一个圆的周长与它的直径的比值是一个固定值,数学家们把它叫做圆周率,用字母π表示。

(3)、介绍中国古代数学著作《周髀算经》与数学家祖冲之1500年前就计算出圆周率应在31415926和31415927之间的 故事 。然后课件呈现:π是一个无限不循环小数,再呈现小数点后面4百位的分布情况。

师:π的小数部分有很多位数。为了计算方便,一般把它保留两位小数,取近似值314。刚才同学们用自己测量的周长与直径算出的比值分别是312和31,虽然存在误差,但是老师认为你们已经很不错了,不仅发现了圆的周长与直径有关,而且还发现他们的比值是一个固定值。

4、让学生归纳、 总结 、应用圆的周长计算公式

师:既然圆的周长与它的直径的比值是一个固定值π,那么圆的周长怎样求(生:圆的周长=直径×π)。请同学们利用公式计算“骑一圈大约有多少米”量得圆形花坛的直径是20米,学生计算314×20=628(米)。

反思 :建构主义认为,知识是不能简单地进行传授的,而必须通过学生自身以主动、积极的建构方式获得。这里从贴近学生的生活背景出发,提出“绕着圆形花坛骑一圈大约有多少米”的问题,到“怎样求圆的周长”,再到学生不断地猜想验证“圆的周长与直径有关”,“圆的周长与它的直径的比值是一个固定值”,最后得到“圆的周长计算公式”这个数学模型,学生亲身经历了猜测、分析、验证、交流、归纳、总结的过程,实际上这就是一个建立数学模型的过程。在这个建模过程中培养了学生的初步建模能力,自觉地运用数学 方法 去发现、分析、解决生活中的问题的能力,培养了学生的数学应用意识。
小学数学建模小论文篇2
浅谈小学数学的数学建模教学策略

摘 要:小学数学的“数学建模”是教学方式中新的改革亮点。近年来许多学校都陆续展开小学数学的“数学建模”活动。希望通过积极的实践为小学数学教育总结出一条全新的教育模式。

关键词:小学数学;数学建模;教学策略探究

数学教育是引导学生形成具有缜密逻辑性的思想方式。建立和解析数学模型能够有效提高学生的数学学习热情,降低数学学习的难度,使学生运用数学知识更加轻松自然。然而,在小学的数学教育内容中,就已经包含许多初级的数学模型。所以,在研究“数学建模”的过程中,教育界的学者们认为,小学的“数学建模”需要注意三个方面:小学“数学建模”的意义与目标;小学“数学建模”的定位;小学“数学建模”的教学演绎。

一、小学“数学建模”的意义与目标

1、小学“数学建模”的意义

小学的“数学建模”活动早已经有学校展开研究。从目前研究资料来分析,小学数学建模是指:学生在教师设计的生活情景之中,通过一定的数学活动建立能够解读的数学模型并以此为学习数学的基本载体,进行学习相关的数学知识。

小学数学建模在建模目的、活动方式、背景知识三方面,与传统数学模型存在较大差异。(1)建模目的方面:小学的数学建模目的是让学生了解数学知识,通过数学模型掌握新吸收的数学知识和争强对数学知识的正确应用,使学生在潜移默化中形成数学思考能力。(2)活动方式方面:小学的数学建模是为了培养学生的学习数学兴趣和更好掌握数学知识的教学方式,所以在教学活动方式上需要教师精心设计活动内容,由教师引导逐渐参与和体会数学世界的丰富和与现实生活的紧密联系。(3)知识背景方面:小学的数学建模,是在小学生毫无数学基础的情况下进行构建数学模型,所以在小学的数学建模中,需要简单的数学知识,以此为学生的数学知识结构打下良好基础。

通过上述三个方面的分析,小学“数学建模”的意义,在于通过数学教育方式的改进,引导小学生发现数学与生活的紧密联系,提高小学生对数学知识的兴趣,培养小学生数学思维能力和学习能力,为日后的数学学习打下结实基础。

2、小学“数学建模”的目标导向

小学的数学建模,其目标导向是培养小学生的建模意识。通过培养建模意识来提升数学思维能力,积累数学知识,提升数学素养。建模意识的培养需要通过挖掘教学内容中蕴涵的建模元素,采用教师引导、学生寻找、以生活内容加强记忆的方式,使学生掌握数学建模的过程和通过数学模型解决生活问题的能力,在不断反复的学习和锻炼中组建使学生提升数学建模的意识。

二、小学“数学建模”的定位

数学建模,是建立数学模型并且通过使用数学模型,解决生活中存在的数学问题,整体过程的简称。

如果通过大学或高中的教学视角审视数学建模,无疑会对学生日后学习和工作产生积极的影响。不过,从小学生的视角考虑数学建模,就需要特别注意建模的合理性定位,既不能失去数学建模的意义,又不能过于拔苗助长,导致教学效果的反向反d。所以“数学建模”的定位要适合小学生的生活 经验 和环境,同时适合小学生的思维模式。

1、定位于 儿童 的生活经验

在小学对小学生的数学教学过程中,提供学生探讨研究的数学问题,其难易程度和复杂程度需要尽量贴近小学生的日常生活。在设计教学内容的时候,需要多设计小学生常见的生活数学问题,使学生因为好奇心而对学习产生动力,通过思考探索,体会数学模型的存在。

同时,在教学的过程中需要循序渐进,随着学生的年龄争长,认知度的加强,生活关注内容的变化,适时地增加数学问题的难度。在此过程中,既需要照顾学生们的学习差异性,又要尊重学生的学习兴趣和个性。

2、定位于儿童的思维模式

小学生的思维模式比较简单。在小学数学的建模过程中,需要根据学生的具体学习程度循序渐进,通过由简入深的学习过程,让学生具有充分的适应过程。只有适应学生思维模式的教学定位,才能使学生的数学意识得到提高,并且通过循序渐进的学习过程掌握运用数学模型解决实际问题的能力。

举例:在小学二年级,关于认知乘法和除法的过程中,将时间、路程、速度引入教学场景之中。学生跟随教师引导,逐渐发现时间与路程的关系,并且结合所学的数学知识,乘法与除法,找到了“一乘两除”的数学原型。从而使学生通过“数量关系”中,认知到生活与数学的关系。

三、小学“数学建模”的教学演绎

小学“数学建模”的教学演绎,主要分析以下两个方面。

1、在小学“数学建模”中促进结构性生长

因为小学生的 逻辑思维 能力还处于发展构成阶段,所以必须在数学建模教学过程中从学生的“逻辑结构图式”出发,充分考虑小学生的知识结构和认知规律,通过整合实际问题,从数学问题角度为学生整合抽象的、具有清晰结构认知性的,数学教育模型,从而使小学生能够直接清晰地对数学模型拥有直观深刻的认知。

2、在小学“数学建模”中促进学生自主性建构

在小学“数学建模”中教师需要引导和帮助学生,运用已学习的数学知识,构建具有应用性的数学模型。在教学过程中,教师需要对学生们习以为常的事物进行剖析,使事物露出具有吸引性的数学问题,通过激发学生的好奇心,引导学生探索生活中存在的数学问题,帮助学生发现生活中隐藏的数学问题和解决问题,最终促使学生能够独立自主地根据实际问题建立数学模型。

小学数学的“数学建模”是教学方式中新的尝试,它作为一种学习数学的方式、方法、策略和将生活与数学紧密联系的纽带,对引导学生更好的认识数学、学习数学、运用数学、具有十分积极的作用。小学生学习建模过程,实际就是锻炼逻辑思维能力的过程,对学生日后学习学习知识和 兴趣 爱好 都有显著的帮助。

参考文献:

[1] 陈进春基于数学建模视角的教学演绎[J]江苏教育,2013(4)

[2] 储冬生小学数学建模的分析讨论[J]湖南教育,2012(12)

[3] 陈明椿数学教育中的数学建模方法[J]福建师范大学,2014(1)
小学数学建模小论文篇3
浅析数学建模在小学数学中的应用

摘 要:小学阶段进行数学基础知识的教学时,适时适度渗透数学思想模式,不仅成为一种可能,也成为一种必需。学校教育由于长期受“应试教育”的影响,学生中存在着知识技能强,实际应用差的情况为此,本文引入了“数学模型”这一概念,就此讨论如何帮助学生建立数学模型以及建立数学模型的意义,旨在促进学生的学习兴趣,提高他们的实际应用能力。

关键词:小学数学 模型 概念 应用

一、数学教学中数学模型应用的缺乏

数学课程改革的思路之一就是数学应强化应用意识,允许非形式化。事实上,数学课程中数学的应用意识早已成为发达国家的共识,而我国目前应用意识却十分淡薄,与世界数学课程的发展潮流极不合拍。

当前使用的数学教材中的习题多是脱离了实际背景的纯数学题,或者是看不见背景的应用数学题,这样的训练,久而久之,使学生解现成的数学题能力很强,而解决实际问题的能力却很弱。教师要独具慧眼,善于改造教材,为学生创造一个可 *** 作,可探索的数学情境,引领他们探索知识的生成过程,再现数学知识的生活底蕴。因此,引入“数学模型”这一概念。

二、概念界定

何谓数学模型数学模型可描述为:对于现实世界的一个特定对象,为了一个特定的目的,根据特有的内在规律,做出一些必要的简化假设,运用适当的数学工具,得到一个数学结构,而建立数学模型的过程,则称之为数学建模。

三、数学建模在小学数学中的应用

1、 让学生经历数学概念形成的过程,探索数学规律。《新课标》的总体目标中提出,要让学生“经历将一些实际问题抽象为数与代数的问题的过程,掌握数与代数的基础知识和基本技能,并能解决简单的问题。”让学生经历就必须有一个实际环境。学生在实际环境中通过活动体会数学、了解数学、认识数学。

在教学中“鱼段中烧”常常存在。没有在教学的应用上给予足够的注意和训练,即没有着意讨论和训练如何从实际问题中提炼出数学问题(鱼头)以及如何应用数学来满足实际问题中的特殊需求(鱼尾),很少给学生揭示有关数学概念及理论的实际背景和应用价值。为了避免这一情况,教师要帮助学生建立数感,在自己的水平上探索不同的数学模型。比如:在教学连减应用题时,可以让学生进行模拟购物。小售货员讲一讲自己怎样算帐,体会两种方法的不同:小强带了90元钱去买了一只 足球 45元,一只 排球 26元,要找回几元大部分小售货员都这样算:先用90元钱去减一只足球的钱,再减去一只排球的钱,求出来的就是要找回的钱。算式是90-45-26=19(元)。也有一小部分售货员列出了这样的算式:45+26=71(元) 90-71=19(元)两种方法我都给予肯定,并总结:遇到求剩余问题的题目时都用减法来做。并总结出求大数用加法,求小数用减法的模型。学生只要在做题中知道求的是大数还是小数就可以了,从而培养了学生从数学的角度去观察和解释生活。

2、 开设数学活动课,重视实践活动,为学生解决问题积累经验。开设数学活动课,让学生自己动脑、动手解决问题,可以使他们获取数学实际问题的背景、情境,理解有关的名词、概念,有助于学生正确理解题目意思,建立数学模型,是培养学生主动探究精神和实践能力的自由天地。

比如:在上“几个与第几个”的拓展课时,出现一道题:从左往右数,小华是第9个,从右往左数,小华是第8个,这一排有多少人在解这道题之前,我让一个组6个人站起来,数其中的一个人,发现就直接3+4=7,会多出一人来。为什么会这样学生讨论后得出:其中的那个人多数一次了,要把他减掉。于是,得到一个模型:左边数过来的数+右边数过来的数-1=总人数。有了这个模型之后,解决这一类问题就容易多了。

3、 引导学生用图形解决问题,确立从代数到几何的过渡。代数与几何并不是孤立的两块。他们也有相通之处。我们可以用几何的观念来解代数问题。图形对于低段学生来说是更直观、更有效的形式。

例:让学生观察热水瓶、茶杯、可乐罐、电线杆、大树、房屋柱子等,通过现代教学手段(如用CAI课件或实物投影仪),学会撇开扶手柄、树枝、颜色等非本质特征,分析主体部分的形状,再配以必要的假设,得出它们的共同属性:只能往一个方向滚动,且上下两个底面是大小相同的圆面,抽象出“圆柱体”这一数学模型。这样通过向学生展示上述数学建模的过程,使学生知道数学来源于实际生活,生活处处有数学,在此基础上再引导学生把数学知识运用到生活和生产的实际中去。又如,在教学应用题时,我们往往借助线段图来解,将文字题有效地转化为图形,使题目变得浅显易懂。

四、数学模型在小学数学中的现实意义

1、 通过数学建模理论的学习研讨,有利于提高教师的数学素养。一般地说,在建模过程中,原始问题中的本质特征应被保留下来,当然也要简化,这种简化基于科学,而不完全基于数学,另一方面,一定的简化又是必须的,以便得到的数学体系是易处理的。这就需要教师必须具备精深的专业知识,能帮助学生建立准确的数学模型。

2、 建立数学模型能有效地激发学生的求知欲望。数学模型是数学基础知识与数学应用之间的桥梁,建立和处理数学模型的过程,更重要的是,学生能体会到从实际情景中发展数学,获得再创造数学的绝好机会,学生更加体会到数学与大自然和社会的天然联系。因而,在小学数学教学中,让学生从现实问题情景中学数学、做数学、用数学应该成为我们的一种共识。

3、 数学建模是培养学生建模能力的重要途径。数学建模就是找出具体问题的数学模型,求出模型的解,验证模型解的全过程。由于小学生以形象思维为主,因此他们的数学模型大多和形象图有关。引导学生从画实物图、矩形图、线段图开始,逐步做到自觉主动地构建数学模型,并把它作为一种极好的解决问题的工具,使他们在这个过程中提高兴趣,增强能力。

4、 现实世界的空间形式和数量关系反映到人们的意识之中,经过思维活动而产生的结果。数学思想是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识;基本数学思想则是体现或应该体现于基础数学中的具有奠基性、总结性和最广泛的数学思想,它们含有传统数学思想的精华和现代数学思想的基本特征,并且是历史地发展着的。通过数学思想的培养,数学的能力才会有一个大幅度的提高。

五、结束语

学生的建模思想的培养是长期的、复杂的过程,采用的方法是多样、灵活的。只要教师用心设计,耐心诱导,全体学生都能建立不同水平的数学模型。



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根据实际问题,用数学模式对其进行建模,论文就是写你建模的过程,即分析问题、建立模型、得出结论 例文 加强初中数学建模教学 培养学生应用数学意识
九年义务教育《数学课程标准》中指出:数学可以帮助人们更好地探求客观世界的规律,并对现代社会中大量纷繁复杂的信息作出恰当的选择与判断,同时为人们交流信息提供了一种有效、简捷的手段。数学作为一种普遍适用的技术,有助于人们收集、整理、描述信息,建立数学模型,进而解决问题,直接为社会创造价值。数学教学要让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。
近几年,不仅每年高考都出了应用题,中考也加强了应用题的考察,这些应用题以数学建模为中心,以考察学生应用数学的能力,但学生在应用题中的得分率远底于其他题,原因之一就是学生缺乏数学建模能力和应用数学意识。因此中学数学教师应加强数学建模的教学,提高学生数学建模能力,培养学生应用数学意识和创新意识,本文结合教学实践,谈谈初中数学建模教学的一些学习体会。
⒈数学建模是建立数学模型的过程的缩略表示,可用下面的框图来说明这一过程:
实际问题
抽象、简化,明确变量和参数
根据某种“定律”或“规律”建立变量和参数间的一个明确的数学关系
解析地或近似地求解该数学问题
解释、验证
投入使用
通不过
通过
11 审题 建立数学模型,首先要认真审题。实际问题的题目一般都比较长,涉及的名词、概念较多,因此要耐心细致地读题,深刻分解实际问题的背景,明确建模的目的;弄清问题中的主要已知事项,尽量掌握建模对象的各种信息;挖掘实际问题的内在规律,明确所求结论和对所求结论的限制条件。
12 简化 根据实际问题的特征和建模的目的,对问题进行必要简化。抓住主要因素,抛弃次要因素,根据数量关系,联系数学知识和方法,用精确的语言作出假设。13 抽象 将已知条件与所求问题联系起来,恰当引入参数变量或适当建立坐标系,将文字语言翻译成数学语言,将数量关系用数学式子、图形或表格等形式表达出来,从而建立数学模型。按上述方法建立起来的数学模型,是不是符合实际,理论上、方法上是否达到了优化,在对模型求解、分析以后通常还要用实际现象、数据等检验模型的合理性。
⒉具体的建模分析方法
① 关系分析法:通过寻找关键量之间的数量关系的方法来建立问题的数学模型方法。
② 列表分析法:通过列表的方式探索问题的数学模型的方法。
③ 图象分析法:通过对图象中的数量关系分析来建立问题的数学模型的方法。
⒊掌握常见数学应用题的基本数学模型
在初中阶段,通常建立如下一些数学模型来解应用问题:
① 建立几何图形模型
② 建立方程或不等式模型
③ 建立三角函数模型
④ 建立函数模型
案例
例1 王参加了某晚会,晚会中共有40人,若每两人均握手一次,问参加者共握手多少次?
例2 设计合适的包装方式。
⑴现有4盒磁带,有几种包装方式?哪种方式更省包装纸?
⑵若有8盒磁带,哪种方式更省包装纸?
例3 已知 、 、 均为非负实数,求证:
前两个问题比较明显的须建立几何图形模型来加以分析,第三个问题若用不等式变形来解决则非常困难,但建立几何图形模型解决则轻而易举,
如下图。
例4 甲、乙两厂分别承印八年级数学教材20万册和25万册,供应A、B两地使用,A、B两地的学生数分别为17万和28万,已知甲厂往A、B两地的运费分别为200元/万册和180元/万册;乙厂往A、B两地运费分别为220元/万册和210元/万册。(1)设总运费为w元,甲厂运往A地x万册,试写出w与x的函数关系式;(2)如何安排调动计划,能使总运费最少?
例5 我们已经学会了一些测量方法,现在请你观察一下学校中较高的物体,如教学楼、旗杆、大树等等,如何测量它们的高度呢?
本题显然要建立三角函数模型来分析解决
例6 爸爸准备为小明买一双新的运动鞋,但要小明自己算出穿几“码”的鞋。小明回家量了一下妈妈36码的鞋子长23厘米,爸爸41码的鞋子长255厘米。那么自己穿的215厘米长的鞋是几码呢?
本题较合理的数学模型是一次函数。
例7 1997年11月8日电视正在播放十分壮观的长江三峡工程大江截流的实况。截流从8:55开始,当时龙口的水面宽40米,水深60米。11:50时,播音员报告宽为344米。到13:00时,播音员又报告水面宽为31米。这时,电视机旁的小明说,现在可以估算下午几点合龙,从8:55到11:50,进展的速度每小时减少19米,从11:50到13:00,每小时宽度减少29米,小明认为回填速度是越来越快的,近似地每小时速度加快1米。从下午1点起,大约要5个多小时,即到下午6点多才能合龙。但到了下午3点28分,电视里传来了振奋人心的消息:大江截流成功!小明后来想明白了,他估算的方法不好,现在请你根据上面的数据,设计一种较合理的估算方法(建立一种较合理的数学模型)进行计算,使你的计算结果更切合实际。
建模合理性分析:本题建模合理性有以下两个评价点
⑴回填速度以每小时多少立方米填料计。这样,能否建立合理的回填速度计算模型便成为第一个评价要点。
⑵注意到回填速度是逐渐加快的:水流截面越大,水越深,回填时填料被冲走的就越多,相应的进展速度就越慢。反之就越快。在模型中对回填速度越来越快这一点如何作出较合理的假设,这是第二个评价要点。
⒋数学建模教学活动设计的体会
①鼓励学生积极主动地参与,把教学过程更自觉地变成学生活动的过程。
教师不应只是“讲演者”、“总是正确的指导者”而应不时扮演下列角色:模特——他不仅演示正确的开始,也表现失误的开端和“拨乱反正”的思维技能。参谋——提一些求解的建议,提供可参考的信息,但并不代替学生做出决断。询问者——故作不知,问原因、找漏洞,督促学生弄清楚、说明白,完成进度。仲裁者和鉴赏者——评判学生工作成果的价值、意义、优劣,鼓励学生有创造性的想法和作法。
②注意结合学生的实际水平,分层次逐步地推进。
数学建模对教师、对学生都有一个逐步的学习和适应的过程。教师在设计数学建模活动时,特别应考虑学生的实际能力和水平,起始点要低,形式应有利于更多的学生能参与。在开始的教学中,在讲解知识的同时有意识地介绍知识的应用背景。在应用的重点环节结合比较多的训练,如实际语言和数学语言,列方程和不等式解应用题等。逐步扩展到让学生用已有的数学知识解释一些实际结果,描述一些实际现象,模仿地解决一些比较确定的应用问题,到独立地解决教师提供的数学应用问题和建模问题,最后发展成能独立地发现、提出一些实际问题,并能用数学建模的方法解决它。
③重视知识产生和发展过程教学。
由于知识产生和发展过程本身就蕴含着丰富的数学建模思想,因此老师既要重视实际问题背景的分析、参数的简化、假设的约定,还要重视分析数学模型建立的原理、过程,数学知识、方法的转化、应用,不能仅仅讲授数学建模结果,忽略数学建模的建立过程。
④注意数学应用与数学建模的“活动性”。
数学应用与数学建模的目的并不是仅仅为了给学生扩充大量的数学课外知识,也不是仅仅为了解决一些具体问题,而是要培养学生的应用意识、数学能力和数学素质。因此我们不应该沿用老师讲题、学生模仿练习的套路,而应该重过程、重参与,更多地表现活动的特性。

作为一个高等数学教师,特别是一个常年辅导并带队参加全国大学生数学建模竞赛的指导老师,能深深地体会到数学建模竞赛论文与一般的数学论文不同,主要表现在它的综合性数学建模竞赛论文紧密联系实际,针对问题的客观实际特征,有分析、整理综合的过程它包含题意解读、选择合适的数学工具、建立合理的数学模型、使用恰当的计算方法、严格的论证和推演、明确的结论、结果的实际检验、恰如其分的评估和总结还要有通俗简洁的语言一篇好文章应具备以下特色:切合实际的分析,合理且令人信服的假设,选择合适的数学知识,严密的逻辑推理和论证,合理使用计算方法和软件并得出正确的解答,检验结果的正确性和实事求是的评估,既简单扼要又能说明问题的摘要一、切合实际的分析和理解数学建模竞赛的题目都是客观的实际问题,内容无所不包准确地了解题目的背景和要求是解题的第一步这就要求我们对题目所涉及的各种因素进行分析要分析有哪些因素对我们所讨论的问题有影响,哪些因素是主要因素,哪些因素是次要因素,哪些是起决定性作用的因素,哪些因素是微不足道的,以及各因素之间的主从关系要充分和正确理解题目的要求,即题目要求我们要解决哪些问题千万不能曲解题意,否则将前功尽弃,徒劳无功要分析解决问题需要一些什么怎样的数据,这些数据题目是否已经给足,如果不够就要我们自己去收集要分析哪些数学工具适合于问题的求解,哪些数学知识无助于问题的解决,或是不适合于本问题的解决在分析的基础上,最好能够制定出解题的步骤和方法以及所需的工具(这里主要指数学知识、计算方法和软件)这样我们就可以有条不紊,从容不迫,按部就班地进行求解和写作二、令人信服的合理假设数学模型的建立是在假设的基础上进行的根据题目的要求,首先要收集有关的数据这些数据必须来源可靠,具有一定的权威性合理指符合客观实际,不能与已经被证明是正确的定理和规律相悖假设是数学建模至关重要的一步,关系到建模的成败和模型的优劣假设也是数学建模的一个难点,数学建模的假设就是要发挥每个人的想象力和创造力,提出适当的、合理的见解如果这一步成功了,那么你的整个建模过程也就成功了一半本题的合理的令人信服的假设我个人认为主要是:不同地区,不同学校,不同专业收费标准应该有区别;也就是说,你的模型是针对什么地区,哪类学校,什么专业的所有的这些数据的来源应该都是可靠和具有权威性模型的理据应该充分,有说服力三、选择适合的数学知识数学建模中,同样的一道题可以有多种方法求解,因此往往可以用多种不同的数学知识在可供选择的多种数学方法中,当然是所用数学知识越简单越好因为我们的模型是给人看的,是为解决实际问题而建立的只有模型(包括计算)越简单才能被的人看懂和应用,模型的应用价值也就更高如果用得不当,不但不能解决问题,反而使问题复杂化,有时甚至得出荒谬的结果,这是我们需要慎重考虑和认真解决的四、严密的逻辑推理和论证要按照不同地区、不同专业建立相应的模型在分析论证过程中一定要有充分的依据,要说明数据的来源,且必须有充分的依据不能凭借着自己的感觉去估算,要使人信服五、注意语言的通俗和简洁数学建模的论文和其他科学论文一样,语言是给人的第一个印象,就好比人的衣着,要得体,既要朴素、整洁、好看,又不能太过华丽,更不能奇装异服,使人看起来很不舒服这就要求我们平常要多训练,多看一些好文章;要善于学习别人的长处,有时候也可以模仿别人的做法模仿不是抄袭在前人已有的基础上,学习别人的思想方法,根据自身问题的客观实际,加以改进并结合自己的观点,这就是创新,这就是创造发明六、好的摘要是第一道门坎为什么这样讲?因为现在参赛的队数越来越多,阅卷的专家人数有限,阅卷时先看摘要,如果看了摘要后给人的印象是这篇文章不值得一看,那就可能第一步就被淘汰,连门都进不了,哪里还有获奖的机会摘要至少要包含思想方法、主要结论和优缺点建议多看一些写得好的摘要,多动手,多训练最好能达到如下的效果:就是看了你的文章的摘要后能使人产生有必要进一步细看文章内容的欲望七、再谈谈文章的新意和创新1创新创意从一点一滴做起文章要有不同于一般常人的新意和创新,这个可以从以下几点体现:(1)在模型的假设中体现;(2)在建模中体现;(3)在论证推导中体现;(4)在求解和计算中体现;(5)在数据的收集中体现

数学建模论文范文--利用数学建模解数学应用题
数学建模随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度,通过数学建模解数学应用题,提高学生的综合素质。本文将结合数学应用题的特点,把怎样利用数学建模解好数学应用问题进行剖析,希望得到同仁的帮助和指正。
一、数学应用题的特点
我们常把来源于客观世界的实际,具有实际意义或实际背景,要通过数学建模的方法将问题转化为数学形式表示,从而获得解决的一类数学问题叫做数学应用题。数学应用题具有如下特点:
第一、数学应用题的本身具有实际意义或实际背景。这里的实际是指生产实际、社会实际、生活实际等现实世界的各个方面的实际。如与课本知识密切联系的源于实际生活的应用题;与模向学科知识网络交汇点有联系的应用题;与现代科技发展、社会市场经济、环境保护、实事政治等有关的应用题等。
第二、数学应用题的求解需要采用数学建模的方法,使所求问题数学化,即将问题转化成数学形式来表示后再求解。
第三、数学应用题涉及的知识点多。是对综合运用数学知识和方法解决实际问题能力的检验,考查的是学生的综合能力,涉及的知识点一般在三个以上,如果某一知识点掌握的不过关,很难将问题正确解答。
第四、数学应用题的命题没有固定的模式或类别。往往是一种新颖的实际背景,难于进行题型模式训练,用“题海战术”无法解决变化多端的实际问题。必须依靠真实的能力来解题,对综合能力的考查更具真实、有效性。因此它具有广阔的发展空间和潜力。
二、数学应用题如何建模
建立数学模型是解数学应用题的关键,如何建立数学模型可分为以下几个层次:
第一层次:直接建模。
根据题设条件,套用现成的数学公式、定理等数学模型,注解图为:
将题材设条件翻译
成数学表示形式
应用题 审题 题设条件代入数学模型 求解
选定可直接运用的
数学模型
第二层次:直接建模。可利用现成的数学模型,但必须概括这个数学模型,对应用题进行分析,然后确定解题所需要的具体数学模型或数学模型中所需数学量需进一步求出,然后才能使用现有数学模型。
第三层次:多重建模。对复杂的关系进行提炼加工,忽略次要因素,建立若干个数学模型方能解决问题。
第四层次:假设建模。要进行分析、加工和作出假设,然后才能建立数学模型。如研究十字路口车流量问题,假设车流平稳,没有突发事件等才能建模。

摘要:席位分配是日常生活中经常遇到的问题,对于企业、公司、、学校政府部门都能解决实际的问题。席位可以是代表大会、股东会议、公司企业员工大会、等的具体座位。假设说,有一个学校要召集开一个代表会议,席位只有20个,三个系总共200人,分别是甲系100,乙系60,丙系40如果你是会议的策划人,你要合理的分配会议厅的20个座位,既要保证每个系部都有人参加,最关键的就是要对个公平都公平,保证三个系部对你所安排的位置没有异议。那么这个问题就要靠数学建模的方法来解决。
关键词: Q值法 公平席位
问题的重述:三个系部学生共200名,(甲系100乙系60,丙系40)代表会议共20席,按比例分配三个系分别为10、6、4席。老情况变为下列情况怎样分配才是最公平的,现因学生转系三系人数为1036334
(1) 问20席该如何分配。
(2) 若增加21席又如何分配。
问题的分析:
一、通常分配结果的公平与否以每个代表席位所代表的人数相等或接近来衡量。目前沿用的惯例分配方法为按比例分配方法,即:
某单位席位分配数 = 某单位总人数比例′总席位
如果按上述公式参与分配的一些单位席位分配数出现小数,则先按席位分配数的整数分配席位,余下席位按所有参与席位分配单位中小数的大小依次分配之。这样最初学生人数及学生代表席位为
系名 甲 乙 丙 总数
学生数 100 60 40 200
学生人数比例 100/200 60/200 40/200
席位分配 10 6 4 20
学生转系情况,各系学生人数及学生代表席位变为
系名 甲 乙 丙 总数
学生数 103 63 34 200
学生人数比例 103/200 63/200 34/200
按比例分配席位 103 63 34 20
按惯例席位分配 10 6 4 20
(1)20席应该甲系10席、乙系6席,丙系4席这样分配
二、学院决定再增加一个代表席位,总代表席位变为21个。重新按惯例分配席位,有
系名 甲 乙 丙 总数
学生数 103 63 34 200
学生人数比例 103/200 63/200 34/200
按比例分配席位 10815 6615 357 21
按惯例席位分配 11 7 3 21
这个分配结果出现增加一席后,丙系比增加席位前少一席的情况,这使人觉得席位分配明显不公平。要怎样才能公平呢,这时就要用数学建模要解决。
模型的建立:
假设由两个单位公平分配席位的情况,设
单位 人数 席位数 每席代表人数
单位A p1 n1
单位B p2 n2
要公平,应该有 = , 但这一般不成立。注意到等式不成立时有
若 > ,则说明单位A 吃亏(即对单位A不公平 )
若 < ,则说明单位B 吃亏 (即对单位B不公平 )
因此可以考虑用算式 来作为衡量分配不公平程度,不过此公式有不足之处(绝对数的特点),如:
某两个单位的人数和席位为 n1 =n2 =10 , p1 =120, p2=100, 算得 p=2
另两个单位的人数和席位为 n1 =n2 =10 , p1 =1020,p2=1000, 算得 p=2
虽然在两种情况下都有p=2,但显然第二种情况比第一种公平。
下面采用相对标准,对公式给予改进,定义席位分配的相对不公平标准公式:
若 则称 为对A的相对不公平值, 记为
若 则称 为对B的相对不公平值 ,记为
由定义有对某方的不公平值越小,某方在席位分配中越有利,因此可以用使不公平值尽量小的分配方案来减少分配中的不公平。
确定分配方案:
使用不公平值的大小来确定分配方案,不妨设 > ,即对单位A不公平,再分配一个席位时,关于 , 的关系可能有
1 > ,说明此一席给A后,对A还不公平;
2 < ,说明此一席给A后,对B还不公平,不公平值为

3 > ,说明此一席给B后,对A不公平,不公平值为

4 < ,不可能
上面的分配方法在第1和第3种情况可以确定新席位的分配,但在第2种情况时不好确定新席位的分配。用不公平值的公式来决定席位的分配,对于新的席位分配,若有

则增加的一席应给A ,反之应给B。对不等式 rB(n1+1,n2)<rA (n1,n2+1)进行简单处理,可以得出对应不等式

引入公式

于是知道增加的席位分配可以由Qk的最大值决定,且它可以推广到多个组的一般情况。用Qk的最大值决定席位分配的方法称为Q值法。
对多个组(m个组)的席位分配Q值法可以描述为:
1.先计算每个组的Q值:
Qk , k=1,2,…,m
2.求出其中最大的Q值Qi(若有多个最大值任选其中一个即可)
3.将席位分配给最大Q值Qi对应的第i组。
模型的求解:
先按应分配的整数部分分配,余下的部分按Q值分配。 本问题的整数名额共分配了19席,具体为:
甲 10815 n1 =10
乙 6615 n2 =6
丙 3570 n3 =3
对第20席的分配,计算Q值
Q1=1032/(10′11) = 9645 ; Q2=632/(6′7)= 945; Q3 =342/(3′4)=9633
因为Q1最大,因此第20席应该给甲系; 对第21席的分配,计算Q值
Q1=1032/(11′12)=8037 ; Q2 =632/(6′7)=945; Q3 =342/(3′4)=9633
因为Q3最大,因此第21席应该给丙系
(2)最后的席位分配为:甲 11席 乙 6席 丙 4席
结论:20席应该甲系10席、乙系6席,丙系4席这样分配
若21席应该甲系11席、乙系6席,丙系4席
请采纳。


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