数学建模和问题驱动的应用数学复旦大学总结
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转型发展背景下应用型数学专业数学建模的课程建设与思考夏师(百色学院数学与统计学院,广西百色533000)【摘要】转型发展背景下,地方本科院校的数学与应用数学专业数学建模课程应按照突出应用、强化实践的建设思路,加强教学团队建设进行教学内容和方法改革,并把课程建设与学生课外实践活动结合,提高学生解决实际问题的能力,落实应用型人才培养的目标定位。
【关键词】数学建模;课程建设;应用型0引言我国高等教育的高速发展曾经为我国现代化建设做出了重大做贡献。
近年,我国经济发展进入新常态,要求突出创新驱动,让创新成为发展的新引擎。
这样的经济新常态对高教教育提出了新的、更高的要求。
为了应对新形势的发展,部分本科院校纷纷向应用技术大学转型。
高校如何进行转型发展成为高校教育改革的热点话题。
近期教育部、国家发展改革委、财政部更是联合下文给出“关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见”。
此外,不少学者也对高校转型发展的课程建设进行了思考和研究[1-3]。
近年,百色学院依据应用型人才目标定位,沿循“本科底蕴、突出应用,因材施教、分类培养,强化实践、工学结合”的培养思路进行应用型人才培养的探索和实践。
学校的数学与应用数学专业也以数学建模为抓手加强学生数学应用能力的培养。
在这样的背景下,我们如何对数学建模进行课程建设,更好的服务于应用型人才培养进行了思考和探索。
1数学建模课程与竞赛的发展随着数学在各学科领域的深入发展,20世纪90年代中国各高校纷纷开设了数学建模课程,以期加强学生的数学应用能力[4]。
1992年,中国工业与应用数学学会组织首届中国大学生数学建模竞赛。
此后每年9月第二个星期五开始,都会举行为期3天的全国大学生数学建模竞赛,并得到各高校的广泛响应。
2015年共有28574支队伍参加了当年的全国大学生数学建模竞赛,在全国高校大学生多种课外科技活动中是参赛规模最大和影响最广泛的。
2000年百色学院开始开设数学建模课程,多年的数学建模课程开设和竞赛的发展相结合,推动了数学教育教学改革,对培养大学生应用数学解决实际问题和学生综合素质、创新能力具有积极意义。
研究生数学建模模型总结研究生数学建模是研究生阶段数学专业学生必修的一门课程,是培养学生数学建模能力的重要环节。
数学建模是通过数学方法解决实际问题的过程,模型则是数学建模的核心内容。
本文将以研究生数学建模模型为主题,对其进行总结和探讨。
一、研究生数学建模的基本概念研究生数学建模是指利用数学方法和技巧来描述和解决实际问题的过程。
在建模过程中,研究生需要通过对问题的分析和抽象,构建数学模型,并利用数学工具对模型进行求解和分析。
研究生数学建模模型是指对实际问题进行抽象和描述的数学表达式或方程组。
二、研究生数学建模模型的构建过程1. 定义问题:研究生数学建模的第一步是对问题进行明确定义和界定。
需要明确问题的背景、目标和限制条件,确保对问题有全面的理解。
2. 建立模型:根据问题的特点和要求,选择适当的数学方法和工具,建立数学模型。
常用的数学方法包括线性规划、非线性规划、动态规划、微分方程等。
3. 模型求解:利用数学工具和计算机软件对建立的模型进行求解。
通过数值计算、优化算法等方法,得到问题的解或近似解。
4. 模型评价:对求解结果进行评价和分析,判断模型的有效性和可行性。
需要考虑模型的稳定性、鲁棒性和可解释性等指标。
5. 结果应用:根据模型的求解结果,进行问题的决策和应用。
需要将模型的结果与实际情况进行对比和验证,确保解决方案的可行性和有效性。
三、研究生数学建模模型的应用领域研究生数学建模模型可以应用于各个领域和行业,如金融、物流、生物医药、环境保护等。
在金融领域,可以利用数学建模模型对股票市场的走势进行预测和分析;在物流领域,可以利用数学建模模型对物流网络进行优化和规划;在生物医药领域,可以利用数学建模模型对药物代谢和治疗方案进行优化和设计;在环境保护领域,可以利用数学建模模型对环境污染和资源利用进行评估和管理。
四、研究生数学建模模型的发展趋势随着科学技术的发展和应用需求的增加,研究生数学建模模型也在不断发展和完善。
以问题链驱动为导向,构建深度教学的数学课堂发布时间:2021-06-23T11:11:11.960Z 来源:《教育学文摘》2021年第36卷2月6期作者:杨蓉[导读] 做为一名数学教师更多的职责是考虑如何落实数学核心素养的培养,笔者认为开展基于问题链驱动为导向的深度教学的实践探索是解决这一重点和难点的突破口。
杨蓉上海理工大学附属中学摘要:做为一名数学教师更多的职责是考虑如何落实数学核心素养的培养,笔者认为开展基于问题链驱动为导向的深度教学的实践探索是解决这一重点和难点的突破口。
本文以关于椭圆与双曲线定义应用的一些探究的教学课为例做了一次深度教学的实践探索。
关键字:核心素养、数学直观、深度教学、问题链、数学建模随着社会的发展和教育改革的不断推进,课堂教学中存在的一些问题越来越突出,主要表现为过多地注重教师的主宰与控制,忽视了学生创新精神和实践能力的培养;课堂教学表现形式仍然以被动接受式学习为主,缺少学生积极主动的参与。
时代的变革和核心素养的提出,让我们每一位教育工作者都意识到学生是课堂教学的主体,培养学生的自主学习能力对学生的终身发展有着重要的意义。
在这种理念的支配下,如何改变和重新构建教师的指导行为,让教师适应学生自主学习的需要,是摆在我们教师面前的一个重要挑战。
笔者认为,第一课堂教学要突出学生自主学习的理念,提倡教育应注重培养学生的独立性和自主性,引导学生质疑、调查、探究性地学习。
但是,突出学生自主学习,并不是减弱教师的指导,因为任何一种学习方式的变革都需要教师循序渐进的培养,需要在实践中不断摸索,形成一套完善的解决问题的途径和方法,用教师的智慧来体现自主学习的真正价值和巨大作用。
第二,传统教学中,教师是课堂教学的控制者,表现为教学的单一化、模式化、经验化,而新的教育理念,要求正确转变教师角色,变知识的传授者为知识的引导者,在充分体现学生学习主体作用的同时,必须充分发挥教师的引导作用,成为学生人生的引路人,不断在他们成长的道路上设置不同的路标,引导他们不断地向更高的目标前进。
数学建模教学方法总结数学建模是一门涉及数学知识、实际问题分析和计算机编程的学科。
它旨在培养学生解决实际问题的能力,提高他们的创新思维和合作精神。
针对数学建模教学的特殊性,本文总结了几种有效的数学建模教学方法。
一、启发教学法启发教学法是一种循序渐进的教学方法,通过提供具有挑战性的问题和情境来激发学生解决问题的兴趣。
教师可以引导学生通过观察、实验和分析数据等方式,逐步发展他们的数学建模能力。
这种方法强调学生的主动参与和独立思考,培养他们的问题解决能力。
二、案例教学法案例教学法是一种以案例为基础的教学方法。
教师可以选择与学生实际生活和学习经验相关的案例,并引导他们通过数学建模技术解决问题。
学生在解决案例时,需要将数学知识与实际问题相结合,培养他们的应用能力和创新思维。
三、团队合作教学法团队合作教学法是一种鼓励学生合作思考和解决问题的教学方法。
在数学建模教学中,教师可以将学生分为小组,每个小组负责解决一个实际问题。
学生需要共同协作、分享信息、互相讨论,并最终提出完整的解决方案。
这种方法有助于培养学生的合作精神、沟通能力和团队合作能力。
四、项目驱动教学法项目驱动教学法是一种通过开展综合性项目来推动学习的教学方法。
在数学建模教学中,教师可以引导学生选择一个具体的问题或主题,并通过调查研究、数据分析和模型构建等活动来解决问题。
学生在项目中需要应用数学知识和建模技术,培养他们的问题解决能力和实践能力。
五、信息技术辅助教学法信息技术辅助教学法是一种利用计算机和互联网资源辅助教学的方法。
在数学建模教学中,教师可以引导学生使用数学软件和建模工具,进行数据分析、模型仿真和实验验证等活动。
通过信息技术的应用,学生可以更好地理解数学概念和方法,提高数学建模的效率和精确度。
总结:数学建模教学方法的选择应根据学生的实际情况和教学目标来确定。
启发教学法、案例教学法、团队合作教学法、项目驱动教学法和信息技术辅助教学法都有助于培养学生的数学建模能力和创新思维。
“高本贯通”本科层次《应用数学》整体课程设计的探讨摘要通过IEET工程教育认证的“高本贯通”本科层次各专业以各专业人才培养方案为基础,以提升各类专业的数学课程应用和专业创新实践能力的培养为导向,不断修订以成果导向为目的的课程考核激励体制,不断完善由基本模块、选修模块、讲座等构成的授课体系,依据各专业未来发展,不断充实应用数学教学模式的建设,加强IEET专业认证下的人才培养质量过程保证体系;通过项目的实践,学生的创新意识、团队合作精神有了极大地提高,参加全国大学生数学建模竞赛、创新创业大赛均取得了优异的成绩,为学院争得了荣誉,也为后需的专业学习与工作实践奠定了坚实的基础。
在借鉴国内外有关IEET专业认证的基础之上,以网络课程平台为基础,对专业实践与工程数学教育的衔接问题进行深入的探索,制定符合认证规范《应用数学》的课程标准,力求使本研究成果与通过国际认证的专业建设有机衔接,具有比较强的可操作性,从而对通过专业认证的《应用数学》课程建设起到积极的推动作用。
从2018年以来,黑龙江建筑职业技术学院、哈尔滨职业技术学院、黑龙江职业学院分别有土木工程专业、电气工程及其自动化专业、市政工程技术专业等五个专业正式通过IEET工程教育认证,从2021年以后,学院创建了“高本贯通”高职本科层次专业,为项目的实施提供了必要的保障。
通过项目的实际运行,为学院深化教育教学改革、提升高职本科层次《应用数学》课程建设内涵、提高人才培养质量、提升教学水平、规范教学管理提供了良好契机,进一步树立数学教学工作中的质量意识,深化以结果为导向、注重持续改进的工程数学教育质量文化,促进教育体系和教学质量的持续改进。
利用问卷星软件,通过问卷调查的方式,系统分析了通过高职本科各相关专业针对高等数学课程的课程特色、教学模式与环节、课程平台、资源库、教育目标、持续改进等实际情况,制作完成高职本科《应用数学》课程标准、整体课程设计等教学文件,对于教学模式进行深入的探索、改革以及实践。
数学建模社团期末活动总结首先,回顾本学期的活动安排。
本学期,我们数学建模社团共举办了三次建模活动,分别是建筑物的结构分析、交通流量管理和环境污染物的扩散模拟。
这些主题涵盖了数学建模领域中的不同方面,让同学们能够接触到不同类型的实际问题,并运用数学知识进行分析和求解。
在每次活动中,我们都邀请了相关领域的专家给同学们讲解与该主题相关的理论知识和实践经验,以帮助同学们更好地理解问题的背景和解题思路。
其次,回顾本学期的活动过程。
在每次建模活动中,我们以小组为单位进行分工合作。
首先,我们组织了一个启动会议,介绍了本次建模活动的主题和目标,并安排了小组成员的角色和工作任务。
然后,小组成员开始进行问题背景的调研和问题分析,收集相关的数据和信息。
接着,小组成员进行模型构建和仿真实验,利用数学方法和软件工具进行建模和求解。
最后,小组成员进行结果分析和结论总结,撰写完整的建模报告并进行最终展示。
整个活动过程中,小组成员之间的合作非常紧密,相互之间进行讨论和思考,共同攻克问题,取得了很好的成果。
再次,回顾本学期的活动成果。
通过本学期的建模活动,同学们能够更加深入地理解和应用数学知识。
他们学会了如何将实际问题转化为数学模型,并使用数学方法进行分析和求解。
同学们还提高了团队合作能力和解决问题的能力,在活动中体验到了合作的乐趣。
最重要的是,同学们将所学到的数学建模方法应用到实际问题中,取得了一系列令人满意的成果。
他们的建模报告得到了评委的高度赞赏,并在学校内外展示了他们的成果,为学校争得了荣誉。
最后,对未来的工作进行规划和展望。
基于本学期的经验和反思,我们计划在下学期的建模活动中进一步提升活动的质量和水平。
首先,我们将加强活动前的准备工作,更好地组织和安排活动的流程和内容。
其次,我们将增加与实际问题相关的专家讲座和实地考察,帮助同学们更好地理解问题的背景和解题思路。
同时,我们还将为同学们提供更多的学习资源和辅导,帮助他们更好地掌握数学建模方法和工具。
数学建模知识点总结本文对数学建模的知识点进行总结,旨在帮助读者快速了解数学建模的核心概念和方法。
一、数学建模的基础知识1. 数学建模的定义:数学建模是通过数学方法解决实际问题的过程,包括问题的分析、建立数学模型、求解模型、结果的分析和验证等步骤。
2. 常用的数学模型:常见的数学模型包括线性模型、非线性模型、离散模型、连续模型等,不同类型的模型适用于不同的问题。
3. 数学建模的步骤:数学建模一般包括问题的形式化、模型的建立、模型的求解、模型的验证和结果的分析等步骤,每个步骤都需要仔细思考和合理选择方法。
二、数学建模的常用方法1. 数理统计方法:数理统计是数学建模中常用的方法之一,通过对问题数据的统计分析来获得问题的特征和规律,从而建立数学模型。
2. 最优化方法:最优化是数学建模中求解优化问题的常用方法,通过选择合适的优化目标函数和约束条件,求解出问题的最优解。
3. 微分方程方法:微分方程是数学建模中描述变化和关系的常用工具,通过建立微分方程模型,可以有效地描述问题的动态变化情况。
4. 图论方法:图论是数学建模中研究图结构和图算法的重要分支,通过构建问题的图模型,可以利用图论的方法解决相关问题。
5. 随机过程方法:随机过程是数学建模中研究随机事件发生的规律和模式的数学工具,通过建立随机过程模型,可以对问题进行概率分析和预测。
三、数学建模的案例应用1. 交通流量预测:通过建立交通流量模型,预测不同时间段和不同路段的交通流量,以便制定合理的交通管理策略。
2. 股票价格预测:通过建立股票价格模型,预测未来股票价格的变动趋势,为投资者提供参考和决策依据。
3. 环境污染控制:通过建立环境污染模型,分析污染源和传播规律,提出合理的环境保护措施和污染治理方案。
4. 生产优化调度:通过建立生产优化模型,分析生产过程中的瓶颈和制约因素,优化生产调度方案,提高生产效率。
5. 疾病传播模拟:通过建立疾病传播模型,分析疾病传播的潜在风险和影响因素,制定合理的防控措施。
数学建模:培养学生的数学建模和解决实际问题能力1. 什么是数学建模?数学建模是一种将数学理论与实际问题相结合的方法,通过使用数学工具和技巧来描述、分析和解决真实世界中的复杂问题。
数学建模能够帮助人们更好地理解现实世界,并提供有效的解决方案。
2. 为何需要培养学生的数学建模能力?在现代社会中,对于许多职业来说,掌握数学建模的技能至关重要。
培养学生的数学建模能力可以提高他们解决实际问题、分析数据、做出合理决策的能力,并为将来进入大学或从事相关行业奠定坚实基础。
3. 如何培养学生的数学建模能力?3.1 引入应用型课程在教育中引入以应用为导向的课程,将抽象的数学概念与具体情境结合起来,使学生更容易理解并应用所学知识。
3.2 提供问题驱动式教育通过提供真实且有挑战性的问题,鼓励学生主动参与解决过程,培养他们的问题分析、模型构建和解决策略的能力。
3.3 强化数学思维能力鼓励学生灵活运用各种数学方法和技巧,培养他们的数学思维能力,如逻辑推理、抽象思维和创新思维。
4. 数学建模的应用领域4.1 自然科学领域在物理学、化学、生物学等自然科学领域中,数学建模被广泛应用于探究自然现象、预测未来趋势、优化实验设计等方面。
4.2 工程领域在工程领域中,数学建模可以帮助工程师分析复杂问题,并设计出高效可靠的系统,例如土木工程结构分析、电力系统规划等。
4.3 经济管理领域在经济管理领域中,数学建模可以帮助分析市场趋势、优化资源配置,在金融风险管理、供应链管理等方面发挥重要作用。
5. 数学建模竞赛与实践机会5.1 数学建模竞赛参加数学建模竞赛可以提供学生锻炼数学建模能力的机会,同时加强他们的团队合作与沟通能力。
5.2 实际问题解决项目参与实际问题解决项目可以让学生将所学的数学知识应用到真实世界中,培养他们分析和解决实际问题的能力。
6. 总结通过培养学生的数学建模和解决实际问题能力,可以帮助他们更好地适应现代社会的需求,成为具备创造性思维和问题解决能力的人才。
问题驱动教学模式在数学建模教学中的应用研究0引言问题驱动教学法是基于问题的教学方法。
这种教学方法不像传统教学那样先学习理论知识再解决问题。
该方法是一种以学生为主体、以专业领域内的各种问题为学习起点,以问题为核心规划学习内容,让学生围绕问题寻求解决方案的一种学习方法。
教师在此过程中的角色是问题的提出者、课程的设计者以及结果的评估者。
数学建模的问题驱动教学模式是在教师的引导下,先给出一个学生感兴趣和熟悉的实际问题,让学生主动思考,建立起数学模型,然后通过MATLAB等软件计算出模型的结果,从而解决提出的实际问题。
此过程能够让学生获取数学知识、思想方法和技能。
问题驱动下的教学理念,通过学生的主动思考,主动解决实际问题,提高学生的数学建模能力。
本文对问题驱动教学模式在数学建模教学中的应用进行讨论分析,阐述了数学建模这门学科的特点及数学建模现有教学模式中存在的问题。
在数学建模教学中突出问题驱动的重要性,强调灵活应用数学模型的基本知识及Matlab编程。
1数学建模的特点及教学中的问题数学建模是一个实践性很强的学科,具有以下特点:涉及广泛的应用领域;需要灵活运用各种数学知识;需要各种技术手段的配合;数学建模没有唯一正确的答案;数学建模没有确定的模式。
要掌握数学建模这门学科,既要学习、分析、评价、改进前人做过的模型,更要亲自动手做一些实际题目。
几年的“数学建模”教学实践告诉我们,大学生参加数学建模活动,不但要求学生必须了解现代数学各门学科知识和各种数学方法,把所掌握的数学工具创造性地应用于具体的实际问题,构建其数学结构,还要求学生熟悉Matlab、lingo等数学软件,熟练地把现代计算机技术应用于解决当前实际问题,最后还要具有把自己的实践过程和结果叙述成文字的写作能力。
目前,数学建模教学中的主要问题是两个“脱节”,一是实际问题与理论知识脱节,二是理论教学与数学软件的应用脱节。
结合Matlab进行数学建模教学能够有效地解决理论教学与应用数学软件的脱节,而问题驱动教学模式恰恰能够有效地解决实际问题与理论知识脱节。
数学建模论文报告 和传统高等数学纯理论教学不同,数学建模思想在高等数学教学中应用的时候,更加重视实际问题的解决,通过数学模型的构建,解决实际问题,有助于培养学生的创新精神,以下是小编为大家整理分享的数学建模论文报告。
欢迎阅读。
数学建模论文报告1 1高等数学教学中数学建模思想应用的优势 1.1有助于调动学生学习的兴趣 在高等数学教学中,如果缺乏正确的认识与定位,就会致使学生学习动机不明确,学习积极性较低,在实际解题中,无法有效拓展思路,缺乏自主解决问题的能力。
在高等数学教学中应用数学建模思想,可以让学生对高等数学进行重新的认识与定位,准确掌握有关概念、定理知识,并且将其应用在实际工作当中。
与纯理论教学相较而言,在高等数学教学中应用数学建模思想,可以更好的调动学生学习的兴趣与积极性,让学生可以自主学习相关知识,进而提高课堂教学质量。
2.2有助于提高学生的数学素质随着科学技术水平的不断提高,社会对人才的要求越来越高,大学生不仅要了解专业知识,还要具有分析、解决问题的能力,同时还要具备一定的组织管理能力、实际操作能力等,这样才可以更好的满足工作需求。
高等数学具有严密的逻辑性、较强的抽象性,符合时代发展的需求,满足了社会发展对新型人才的需求。
在高等数学教学中应用数学建模思想,不仅可以提高学生的数学素质,还可以增强学生的综合素质。
同时,在高等数学教学中,应用数学建模思想,可以加强学生理论和实践的结合,通过数学模型的构建,可以培养学生的数学运用能力与实践能力,进而提高学生的综合素质。
1.3有助于培养学生的创新能力 和传统高等数学纯理论教学不同,数学建模思想在高等数学教学中应用的时候,更加重视实际问题的解决,通过数学模型的构建,解决实际问题,有助于培养学生的创新精神,在实际运用中提高学生的创新能力。
数学建模活动需要学生参与实际问题的分析与解决,完成数学模型的求解。
在实际教学中,学生具有充足的思考空间,为提高学生的创新意识奠定了坚实的基础,同时,充分发挥了学生的自身优势,挖掘了学生学习的潜能,有效解决了实际问题。