数学建模的目的十篇

发布时间:2024-04-26 01:28:00

数学建模的目的篇1

在开始教学活动之前,我们首先要关心的是通过教学活动能使学生的发展达到什么样的目标.

高中数学课程标准中对数学建模这部分内容的要求如下:

(1)在数学建模中,问题是关键.数学建模的问题应是多样的,应来源于学生的日常生活、现实世界、其他学科等多方面.同时,解决问题所涉及的知识、思想、方法应与高中数学课程内容有联系.

(2)通过数学建模,学生将了解和经历解决实际问题的全过程,体验数学与日常生活及其他学科的联系,感受数学的实用价值,增强应用意识,提高实践能力.

(3)每一个学生可以根据自己的生活经验发现并提出问题,对同样的问题,可以发挥自己的特长和个性,从不同的角度、层次探索解决的方法,从而获得综合运用知识和方法解决实际问题的经验,发展创新意识.

(4)学生在发现和解决问题的过程中,应学会通过查询资料等手段获取信息.

(5)学生在数学建模中应采用各种合作方式解决问题,养成与人交流的习惯,并获得良好的情感体验.

(6)高中阶段至少应为学生安排1次数学建模活动.还应将课内与课外有机的结合起来,把数学建模活动与综合实践活动有机地结合起来.

笔者不对数学建模的课时和内容提出具体建议.学校和教师可根据各自的实际情况,统筹安排数学建模活动的内容和时间.

根据课程标准的要求和数学建模教学的三个阶段,教学目标可以如下设计:

1.第一阶段:简单建模

这是数学建模教学打基础的重要阶段,虽然叫做简单建模,但是它并不简单.这一阶段的核心就是要学生理解什么是数学建模,为什么要做数学建模,如何进行数学建模活动以及培养学生的建模意识.因此教学目标可以如下制定:

知识与技能:了解数学建模的概念,初步掌握五步建模法,能用五步建模法解决简单的数学建模问题.

过程与方法:让学生初步感受数学建模的过程,理解用数学工具解决实际问题的方法.

情感态度与价值观:初步培养学生运用数学建模方法解决实际问题的意识,培养学生的数学建模思想.

2.第二阶段:典型案例建模

这是学生数学建模能力提高的关键阶段,也是积累的阶段.这时可以安排与教材内容相关的典型案例,让学生掌握建模的常用方法.

知识与技能:掌握一些典型的数学建模案例,对于类似的问题可按照典型案例的方法来解决.

过程与方法:通过典型案例建模的过程,使学生更进一步认识数学建模的过程.

情感态度与价值观:进一步培养学生用数学建模方法解决实际问题的意识,培养学生的数学建模思想.

3.第三阶段:综合建模

在典型案例建模的阶段学生积累的大量的典型案例,此时可以以建模为核心,以小组为单位开展数学建模的课外活动.要很好地完成这一阶段,需要学生进行大量的课外活动与实践.

知识与技能:灵活运用五步建模法提出问题并解决问题,能用计算机进行运算编程解决数学问题.

过程与方法:经历数学建模的完整过程,在过程中学会学习,在过程中提高能力.

情感态度与价值观:通过数学建模的过程培养学生的科学思维方法,提高创新能力,培养学生的数学建模思想,培养学生的合作精神.

从高中数学课程标准的要求来看,我们不难看出,并非所有的班级和学生都需要经历这样的三个阶段.在实际教学中,笔者认为可根据学情的不同来制定目标,确定是否进行下一阶段的教学.可以只进行简单建模的教学,也可以适当地进行典型案例建模的教学,当然如果在时间和精力允许的情况下,可以尝试进行综合建模活动.

二、教学目标的实现

1.教学内容的选择

数学建模活动的教学内容就是根据“问题”和它的数学背景来确定的.

古典概型是一种特殊的数学模型,也是一种概率模型,用古典概型的理论和方法可以揭示生活中的一些问题.因此,根据我们已经编制的教学目标,可以把数学建模教学的切入点放在古典概型上.也就是说,数学建模的问题是以古典概型为数学背景的.其教学内容主要包括:

(1)古典概型的含义.

(2)古典概型的概率计算公式.

(3)数学建模的概念及五步建模法.

(4)随机数的概念及用计算机产生随机数的方法.

(5)次品检验问题.

(6)中奖问题.

2.教学方式的选择

(1)第一课时

这在数学建模的教学中属于简单建模阶段,简单建模阶段一般可以选择的教学方式有讲授式、讲练式、探练式等.同时这一课时还有古典概型的教学任务,因此,可以用讲练式与探练式相结合的教学方式来进行这堂课的教学.

(2)第二课时

数学建模的目的篇2

【关键词】应用型;创新型;数学建模;教学内容

【基金项目】本文受校级科研孵化项目(2015L02)校级教学改革研究项目资助.

为了适应科学技术的发展和培养应用型、创新型人才的需要,数学建模已在大学教育中逐步展开,与其他学科相比,数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活、对教师和学生要求高等特点,为此,该论文致力于研究以下内容:

一、改变传统的教学模式,更新教学理念

目前中国的高等学校教育大部分还是以知识灌输为主,这样严重扼杀了学生的能动性和创造性,数学建模并不要求结果的唯一性和完美性,而是重点考查学生的创造性思维能力.现行的数学课堂都是教师给一个问题,但问题的背景是什么?结果怎样用?这些都不是现行数学教学所能解决的.而数学建模是一个完整的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程.通过了解问题的实际背景,明确其实际意义,掌握对象的各种信息,进而通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的内在规律,抓住问题的关键,建立起反映实际问题的数量关系,然后,利用数学的理论和方法去分析和解决问题.因此,数学建模课程教学可以改变过去以教师为中心、以课堂知识讲授为主的传统教学模式,它的指导思想应是:以机房为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作.通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们分析问题和解决问题的能力,提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,提高他们利用计算机软件和当代高新科技成果的意识,及将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题的能力.

二、改革教学内容,注重知识渗透

随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、管理、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,而数学模型就是从实际课题中抽象、提出来的,它既需要人们对现实问题做深入细致的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识,从而用数学符号、数学表达式、数学软件、数学图形等对实际问题本质属性做简洁的刻画,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略.因此,数学建模有利于学生知识交叉、文理结合,有利于促进复合型、创新型人才的培养.

三、改革教学方法,激发学生学习数学的兴趣

数学建模以学生为主,教师可利用一些事先设计好的问题启发,引导学生主动查阅文献资料和学习新知识,鼓励学生积极开展讨论和辩论,培养学生主动探索、努力进取的学风,培养学生团结协作的精神,并形成一个生动活泼的环境和氛围,从而激发学生的学习欲望,培养他们的自学能力,增强他们的数学素质和创新能力,提高他们的数学素质,增强他们获取新知识、解决问题的能力.

四、改革教学模式,推进有效教学

数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程.将数学建模与课堂教学、第二课堂教学及实践教学相结合,通过提出问题、发现问题、猜想或者证明,最后给出论证,将这一思想引入数学教育,对提高学生学习数学的积极性、主动性,培养学生团队精神、合作意识、创造精神、创新能力、自主思考、动手实践能力、查阅文献、总结能力、想象力、洞察力、分析问题、解决问题等方面将十分有意义.从而在提高大学生综合素质,培养应用能力等方面挥重要作用.

五、组建数学建模师资队伍,优化教学资源

一般的数学模型都包括图论模型、随机过程、时间序列、运筹与优化、微分方程、各种数学软件等等,如果只有一位教师负责的话,由于精力和时间有限,不可能把所有内容都讲得非常透彻,所以,针对数学建模包含内容的全面性,我们成立一个数量合理的数学建模指导小组,合理利用各种资源,这不论在教学还是数学建模竞赛中都可以发挥积极作用.

六、结束语

通过数学建模课程的建构,使学生充分了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高学生学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,培养学生团结协作的精神,形成一个生动活泼的环境和气氛,努力营造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力、增强他们的数学素质和创新能力,提高他们的数学素质及获取新知识的能力.

【参考文献】

[1]谭忠.高兴趣、宽知识、阔视野、强能力的数学建模培训模式[J].数学建模及其应用,2015(2):46-52.

[2]李生彪.论数学建模竞赛与高职学生数学能力的培养[J].科教论丛,2008(20):258-260;

[3]李晓鹏.应用数学建模――一本面向应用型人才培养的数学建模新教材[J].数学建模及其应用,2014(4):76-77.

数学建模的目的篇3

关键词:高职学生;数学建模;培训方法

随着全国大学生数学建模竞赛活动的广泛开展,普通高校基本上都开设了“数学建模”这门课程,但基于高职院校培养目标的特殊性,只是在开设“应用数学”课程中,增加了少部分关于数学建模的知识,这远远不能满足高职学生全面提高能力的需要。数学建模可以促进学生理论联系实际、与所学专业知识紧密联系起来解决问题的能力,培养学生的创新意识、创造能力、团队合作意识和团队合作精神,训练人的逻辑思维和开放性思考方式,训练学生快速获取信息和资料的能力,锻炼学生快速了解和掌握新知识的技能,增强学生写作技能和排版技术。为弥补这一缺失,尤其是对基础本来就薄弱的高职学生来说,寻求课外培训方法显得尤为重要。

我们所组织的针对学生的培训,既不影响正常教学,又要达到培训目的。根据参赛需要,我们分五个步骤进行教学。第一步:教授数学建模活动的相关知识;第二步:教授数学软件的基本命令使用;第三步:教授基本的数学建模原理和方法;第四步:分析数学建模案例;第五步:实例演练。

一、数学建模活动的相关知识

主要介绍数学建模活动的发展历史、数学建模活动理论意义和实践价值、数学建模活动一系列程序、对学生培训的内容、方法及选拔学生参加决赛代表队的方案等。看似简单的知识,但对刚刚入学的高职学生来说,了解这些是非常必要的。因为他们对数学建模的概念不清晰,对参赛的意义、价值和程序不明确,对于培训内容、方法、参赛代表队的选拔等更是一无所知。对这些知识了解是否深入,直接影响所有参训学生能否主动学习、坚持培训,直至参加决赛。

二、教授数学软件的基本命令使用

我们选用matLaB软件,它的全称是matrixLaboratory,意思是矩阵实验室,它是以矩阵运算为基础的新一代程序语言。与Fortran语言和C语言相比,matLaB语句显得简单且明了,更加符合人们平时的思维习惯。另外,matLaB的数据可视化功能尤为突出,能将数字结果以图形的方式表现出来,让人们一目了然。它正快速在工程计算和科学研究中得到普及和应用。这一部分知识的学习,以学生自主学习为主,以教师指导为辅,学生会比较容易掌握。

三、教授基本的数学建模原理和方法

这一部分知识的讲授主要靠教师选择相对较易理解且实用的数学建模原理,如数学建模概述、初等数学方法建模原理、插值与拟合的原理、数理统计方法建模原理、微分方程方法建模原理等。要想使高职学生在较短时间内掌握上述理论知识,难度是相当大的,但只要教师认真选择经典案例和习题,精心设计指导,忽略广度,重视深度,并把“项目教学法”与“研究型课型”进行有机结合,教学目标不难实现。

在完成上述目标的同时,让学生熟练掌握建立数学模型的步骤:实际问题―理想化问题―寻找变量关系―建立数学模型―纯数学问题―求解数学模型―结果是否合理,若结果不理想,再重新理想化,直至得到理想结果,问题获得解决。并抽象出“数学建模五步法”,即搞清实际问题,建立数学模型,求解数学模型,回归实际问题,寻找最优解。

精通了几个建模原理,熟练了建模的步骤,为下面进行数学建模案例分析和实例演练奠定坚实基础。

四、分析数学建模案例

分析数学建模案例是全面提高建模能力和水平最关键的一步,要把所有学生共性的疑惑解决掉,这就要求分析案例时,要把全部的建模过程完全展示给学生,让学生自己找到不足之处,并加以改正。分以下两步走:

1.介绍题型

(1)实际问题背景:涉及社会、经济、管理、生活、环境、自然现象、工程技术、现代科学中出现的新问题等。这些问题都是确切的现实问题,大多是研究了很多年的,是和国内学术环境相关的,虽然近几年的赛题体现了最新形式,但一般都是老问题新面孔。

(2)若干假设条件:只有过程、规则等定性假设,无具体定量数据;给出若干实测或统计数据;给出若干参数或图形;蕴涵着某些机动、可发挥的补充假设条件,或参赛者可以根据自己收集或模拟产生数据。

(3)要求回答的问题:往往有几个问题且答案不是唯一,比较确定性的答案是基本答案,较容易回答,而最优答案需要更细致或更高层次的讨论才能得出。

2.经典建模案例分析

(1)选题原则:少而精。选择往年的竞赛真题,虽然可供选择的题目范围小,但对高职学生来说是够用的,选一个离散模型和一个连续模型足矣。

(2)选解原则:多多益善。筛选时,劣中选劣,优中选优。题目确定后,尽可能多地提供答案思路,经过细致筛选,选出具有代表性和典型错误的答案,个数越少越好,并选出一个最优答案,以备分析。

(3)分析原则:先劣后优。给出题目后,带领学生深入分析题目,待学生把题目搞清楚后,再依次把劣质答案、优质答案提供给学生。先对劣质答案逐个进行深入剖析,让学生以参赛队为单位找出答案的缺点,教师再做补充,最后才能给出教师所掌握的最优答案。分析后,最好也能针对不足提出建议,让学生对“没有最好,只有更好”这句话有更深刻的理解。

五、实例演练

这是巩固提高的关键一步。通过实例演练,要让学生掌握整个建模过程、熟练建模原理及方法,进一步发现本队队员在建模过程中的薄弱环节,并加以完善和提高,培养学生团队合作意识和团队合作精神,提升每个参赛队的整体建模能力。

1.搞清实际问题,提高学生数学阅读的能力

高职学生在看到题目纷繁的叙述时,会产生一种畏惧感或厌烦感,因此,要引导学生进行“数学式阅读”,使其快速、准确地掌握实际问题。指导学生通过阅读数学题目中的文字信息,用数学的方法和观点来认知、理解、汲取知识并从中提炼出已知的数量关系。如此,学生在实例演练中快速了解和掌握新知识的技能和数学阅读能力会不断提高。

2.建立数学模型,提高学生解决问题的能力

建立数学模型的过程,就是用恰当的数学语言表达已知的数量关系和待解决问题中的数与量,经过合理的分析,按所要求的逻辑关系和数量关系,列出正确的数学表达式。数学模型的建立能进一步训练学生的逻辑思维和开放性思考能力,提高学生解决问题的能力。

3.求解数学模型,提高学生数学计算的能力

解数学模型就是解纯数学问题,即解题。解题是运用数学运算、方法和数学软件的过程。解题提高了学生的计算能力和计算机语言的应用能力。

4.回归实际问题,提高学生数学应用的能力

对学生进行数学建模培训的主要目的,虽然不是要他们解决生产、生活中的实际问题,但要培养他们的数学应用意识和数学建模方法,为将来工作奠定坚实的基础。为此,将纯数学计算的结果回归到实际问题中,更能提高学生数学应用能力。

数学建模的目的篇4

在这里,以几个中学教材以及高考题为例,探讨中学数学建模与大学数学建模的区别和联系.

例1北师大版数学必修1函数一章引例中的加油站储油罐储油量v与高度h、油面宽度w的函数关系(北师大版数学必修1第24页)与2010年全国大学生数学建模竞赛a题[1](CUmCm2010a:储油罐的变位识别与罐容表标定)不谋而合,体现了中学数学建模与大学建模目的的统一,即应用数学知识解决实际问题.这里将两个题目摘要如下:

2010年全国大学生数学建模竞赛a题“储油罐的变位识别与罐容表标定”:为加油站储存燃油的地下储油罐设计“油位计量管理系统”,采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据,通过预先标定的罐容表(即罐内油位高度与储油量的对应关系)进行实时计算,以得到罐内油位高度和储油量的变化情况.图1是一种典型的储油罐尺寸及形状示意图,其主体为圆柱体,两端为球冠体。图1储油罐正面示意图教材例题:图2是某高速公路加油站储油罐的图片(见北师大版必修一第24页),加油站常用圆柱体储油罐储存汽油.储油罐的长度d、截面半径r是常量;油面高度h、油面宽度w、储油量v是变量.储油量v与油面高度h和油面宽度w存在着依赖关系.在这里,主要讨论变量之间的依赖关系和函数关系.

图2加油站圆柱形储油罐示意图可以看出,这道大学生建模竞赛题与中学教材的例题殊途同归,具有异曲同工之妙.二者都是研究加油站储油罐储油量与油面高度和油面宽度的关系,从而给出储油量v与油面高度h和油面宽度w之间的对应关系,而在大学生建模中更深入的要求给出地下储油罐“油位计量管理系统”的罐容表(即罐内油位高度与储油量的对应关系)的实时变化情况,并且深入研究罐体变位后对罐容表的影响.显然中学教材中出现的例题只是要求研究简单的函数关系,符合中学生的能力水平;大学生数学建模竞赛则根据大学生的实际能力,考虑实际问题的需求,直接设计可供加油站应用的罐容对照表.

例2引用一道高考题叙述高中数学模型思想在概率统计中的应用,并分析与大学生数学建模的联系.

(2012年高考北京文)近年来,某市为了促进生活垃圾的分类处理,将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收物和其他垃圾三类,并分别设置了相应的垃圾箱,为调查居民生活垃圾分类投放情况,现随机抽取了该市三类垃圾箱中总计1000吨生活垃圾,数据统计如表1.

表1:某市垃圾统计数据单位:吨

“厨余垃圾”箱“可回收物”箱“其他垃圾”箱厨余垃圾400100100可回收物3024030其他垃圾202060

(Ⅰ)试估计厨余垃圾投放正确的概率;

(Ⅱ)试估计生活垃圾投放错误的概率;

(Ⅲ)假设厨余垃圾在“厨余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分别为a,b,c,其中a>;0,a+b+c=600.当数据a,b,c的方差S2最大时,写出a,b,c的值(结论不要求证明),并求此时S2的值.

殊不知,这道题目取材于2011年全国大学生数学建模夏令营题目“垃圾分类处理与清运方案设计”[2].作为新课标的高考题,题目结合概率统计模型的思想,考查学生基本能力,立意贴近生活.

例3(2012年高考陕西卷理科第20题)银行服务窗口的业务办理过程中的等待时间问题,现实生活气息浓厚,它对应用数学模型分析问题与解决问题能力的考查,起到良好的示范作用.同时,这道题目借用运筹学排队论[3]的思想,解决服务系统的排队问题.具体题目如下:

某银行柜台设有一个服务窗口,假设顾客办理业务所需的时间互相独立,且都是整数分钟,对以往顾客办理业务所需的时间统计结果如表2.

表2:银行顾客办理业务时间统计

办理业务所需的时间/min12345频率0.10.40.30.10.1

注:从第一个顾客开始办理业务时计时.

(Ⅰ)估计第三个顾客恰好等待4分钟开始办理业务的概率;

(Ⅱ)X表示至第2分钟末已办理完业务的顾客人数,求X的分布列及数学期望.

排队论模型[4]是大学生数学建模的基本模型之一,模型基于概率论以及数理统计课程,通过建立一些数学模型,以对随即发生的需求服务提供系统预测.现实生活中诸如排队买票、病人排队就医、轮船进港等等问题服务系统.

这道高考题基于银行服务窗口的排队问题,出于排队论思想命题,同时又考虑中学生实际能力,结合考点,成功地将题目适当的简化为一道具有实际背景的概率问题.体现了中学建模与大学建模同样是出于解决实际问题的需求,却又需要考虑题目使用对象,做出适当改编.在全国大学生数学建模竞赛(CUmCm)中应用排队论思想的题目也很多,例如CUmCm2009B题眼科病床的合理安排:医院就医排队是大家都非常熟悉的现象,它以这样或那样的形式出现在我们面前,例如,患者到门诊就诊、到收费处划价、到药房取药、到注射室打针、等待住院等,往往需要排队等待接受某种服务.考虑某医院眼科病床的合理安排,建立数学模型解决该问题;又如CUmCm2007D题体能测试时间安排:根据学生人数和测试仪器数安排体能测试时间,使得学生等待时间最小。2结论和建议

2.1一些结论

通过以上几个例题以及对中学数学建模和大学数学建模的分析,可以得到二者各自的特点:

中学数学建模问题或者建模竞赛:

①问题背景涉及的知识领域的专业性比较基本、初级,问题在专业和数学上都已经做了较大的简化和提炼.

②要解决的主题比较具体,比较单纯,容易理解,子问题深入程度的层次少、扩展小,学生容易找到切入点.

③所用的数学知识或专业知识的层次符合中学生的知识结构水平和学习能力.

④问题的难度不大,远低于大学生数学建模.

⑤数学模型或解决方案往往比较简单、现成,对信息查询能力的要求不很高,模型计算不太复杂.

⑥学生的考虑及其实现都需要切合数学建模的基本模式,较高的数据处理及数据分析的能力,而在建模的整体性、系统性方面的综合分析思维能力是不强调的.

全国大学生数学建模问题或建模竞赛

①问题背景取材比较广阔,例如:

有当时社会或科学关注问题:CUmCm1998B灾情巡视路线、2002B中的数学、2003aSaRS的传播、2004a奥运会临时超市网点设计、2010B2010年上海世博会影响力的定量评估;

有源于生物医学环境类的:Dna序列分类、中国人口增长预测、血管的三维重建、SaRS的传播、艾滋病疗法的评价及疗效的预测、眼科病床的合理安排、长江水质的评价和预测;还有源于交通运输管理类的、源于经济管理与社会事业类的、源于工程技术设计类的等.

②强调对问题的建模和求解,对模型或方案设计的质量、计算能力、建模仿真实现、模型及结果检验的要求比较高.

③开放性问题逐渐增多,不好入手.

④从数学建模解决问题的思维层次角度看,在深度和广度上都有一定的要求.

产生以上特点的原因可以总结如下:

第一,中学生和大学生起点不同.中学建模和大学建模是分别基于各自对应的数学以及其他知识基础进行的.对数学知识的要求差异很大.大学生数学建模需要具有数学分析、数值分析、离散数学、运筹学以及常(偏)微分方程等高等数学知识,甚至在建模过程中还需要快速学习其他方面的知识;而对中学生则以初等数学知识为主,适合中学生的认知水平,在建模过程中一般不需要大量的知识补充;

第二,需要研究的问题不同.大学生数学建模涉及的范围较为广泛,其表述形式较为隐晦,对数学化的要求较高;而中学生数学建模的问题大多贴近中学生的生活实际,具有一定的实践性和趣味性,学生较易入手;

第三,二者侧重点不同.中学生数学建模更多的是渗透建模思想、树立建模观念,学会处理实际问题的思考方法和解决途径;大学生数学建模则强调建立模型的实用性以及对问题实质性的分析和求解,对科学计算(计算机编程)的要求较高;

另外,一个客观的原因,即二者组织形式不同.大学数学建模以课程形式走进学生,同时开展三级数学建模竞赛(校内竞赛、部级竞赛、国际竞赛)引导学生参与.而中学数学建模竞赛活动尚未普及,只是在一些地方开展过,因此只能从课堂教学和以教师为引导的实践活动展开.

当然,同样作为数学在实际问题中的应用,二者都是对实际问题分析简化,基于数学知识,应用计算机进行科学计算,最终得出对实际问题的最优解.而且二者在很多问题上可以建立姊妹题的形式,上述几个例题也证实了这一点。

2.2几点建议

中学数学教材中多处体现的数学模型的应用预示着数学模型思想在中学数学中越来越重要,同时引用的几个例题不但说明了大学建模与中学建模的区别与联系,还体现了中学教材中数学建模思想的广泛应用.近年来,数学建模竞赛作为全国开展的最为广泛的学生科技活动,备受广大师生关注,因此,这几道例题也为平时的教育教学发出信号:

1.中学数学建模的教学以创新性、现实性、真实性、合理性、有效性等几个方面作为标准,对建模的要求不可太高,重在参与.

2.数学建模问题难易应适中,千万不要搞一些脱离中学生实际的建模教学,题目难度以“跳一跳可以把果子摘下来”为度.

3.广大师生日常中应该注意以教材为蓝本的知识挖掘,特别是对中学数学教材中出现的实际应用型问题深入分析,以课题学习或者探究活动形式开展数学建模.主动关注大学生数学建模竞赛的动向,甚至大胆对大学生建模竞赛题目做出改编,作为中学建模题目或者考试试题.

4.建模教学对高考应用问题应当有所涉及.鉴于当前中学数学教学的实际,保持一定比例的高考应用问题是必要的,这样更有助于调动师生参与建模教学的积极性,保持建模教学的活动,促进中学数学建模教学的进一步发展。

参考文献

[1]教育部高等教育司.全国大学生数学建模竞赛题目[oL].http://mcm.edu.cn/html_cn/block/8579f5fce999cdc896f78bca5d4f8237.html.2012.8.8.

数学建模的目的篇5

关键词:数学建模;问题驱动;数学建模竞赛;课程教学改革

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2012)03-0143-03

《数学建模》课程具有知识面广、形式多样、教学难度较大等特点。因此,一般认为数学建模的教学是一个不断学习、不断提高、不断探索和改革的过程。我们在广东工业大学《数学建模》课程的具体教学实践过程中的指导思路是:以培养学生对现实世界建立数学模型的能力为目标,以学生通过自学和查阅相关资料解决实际问题为目的来组织教学工作。李大潜院士曾指出“数学教育本质上是一种素质教育,《数学建模》的教学及竞赛是实施素质教育的有效途径”。数学建模课程和竞赛为我校大学生提供了一个运用数学、学习数学、提高数学综合素质的平台,该项活动对提高学生的合作精神、解决问题的能力和自学能力都有很多的帮助。然而,目前传统的课堂授课模式过分注重教师的主体作用,忽视了学生自我探究能力和自主学习能力的培养,压抑了学生的主动性和积极性。要改变这种现状,就必须改革现有的课堂教学状况,探索培养、引发学生主动学习的新型教学模式。美国神经病学教授HowardBarrows于1969年创立了基于问题和项目的学习(problemBasedLearning,简称pBL)理念教学法,这是一种全新高效的教学方法,是以问题驱动为中心的教学模式。近年来,这种理念在澳大利亚的维多利亚大学、美国samford大学、丹麦的奥尔堡大学等世界知名大学得到广泛重视和应用推广,并呈现出不同的形式和多元化的发展特色。在我们国家这种教学理念目前主要实践在医学、市场营销、生物化学、实验教学、毕业论文的写作等领域过程。在数学教学中还很少有人使用这种方法,因此,探索这种教学理念在《数学建模》课程中的实践具有重要的理论价值和实际意义。

一、《数学建模》教学现状及问题

我校是以工科学生为主体的省属重点高校,很多工科院校的大学生对学习数学公共课程的重要性认识不足,对数学公共课在他们后续学习专业课的重要性不够了解。因此逐步提高我校工科大学生对数学公共课的认识水平,加强培养他们的数学综合素质已经十分必要了。令人高兴的是广东工业大学的大学生们对《数学建模》课程和数学建模竞赛活动有着非常浓厚的兴趣和积极性,且已经有不少学生在比赛中获得了不俗的成绩。因此,加强数学建模教学和数学建模培训对我校学生有着重要意义。目前,广东工业大学数学建模课程教学和数学建模竞赛活动分为三个模块:数学建模a,主要针对数学专业的学生;数学建模B,主要针对非数学专业的专业选修课;数学建模公共选修课,专业面向全校对数学建模感兴趣的学生。另外还为应用数学学院的学生开设了“数学建模实验”与“数学建模课程设计”的相关课程,逐步形成了理论与实践相结合的教学模式。由于《数学建模》课程的教材一般有多个知识单元构成,知识的跳跃性较强,因此,我们曾经的教学方法是安排三个老师,每个老师分别负责讲授自己数学的专业领域,这样做的好处是能充分发挥老师的专业特长,让学生了解到该专业方向的最新国内外动态和进展。然而这样做给我们对学生的考核造成了一定的难度,我们曾经尝试过闭卷、开卷和交论文考查等多种方式,这样考核方式各有各的优势和劣势。如何才能找到更好的教学和考核方式,这是我们一直在具体的教学实践中不断探索和努力的方向。这几年我们一直把问题驱动教学法的思想融入我们的数学建模教学活动中,已经取得了初步的成效,这种方式能既考查到学生运用数学知识解决实际问题的能力,又能让学生自己动手解决自己感兴趣的问题,虽然这些问题可能对学生具有一定的难度,但是它能真正考核到学生的实际水平,这正是我们所愿意看到的。在我们以往的数学建模竞赛培训中存在着许多问题,培训上采取以教师为中心、以填鸭式讲授为主的传统教学模式,课时非常有限,而教学内容容量又比较大,学生在很短的时间很难消化这些知识。因此造成开始报名的时候学生积极性很高,课时到培训快结束的时候,剩下来坚持学习的学生就大大减少了。因此,这种填鸭式的培训让学生消磨了学习数学公共课的热情和积极性,而且也不能提高学生的综合数学能力。因此,对数学建模课程教学和竞赛的培训的改革势在必行。

二、《数学建模》教学改革的三个方面

为了解决目前数学建模教学中存在的问题,必须从《数学建模》课程本身特点出发,改革课堂教学模式,加强学生主动学习环节、实际建模训练环节的教学,将问题驱动教学模式运用到《数学建模》课程的教学过程中去。这样不仅对改变《数学建模》这门课程的教学现状有着积极的意义,而且以点带面,对其他相似或相同特点课程的教学改革也具有很好的促进、借鉴作用,切合我校培养高素质应用型人才的定位,也符合我校2010版培养方案的制订要求,更推动了新时期新形势下的大学数学教学改革。下面分别就指导思想、教学方法和培训方法三方面的改革探索进行论述。

1.指导思想的改革。《数学建模》课程和数学建模竞赛活动是培养具有综合数学素质的复合型专业人才的内在要求。在具体教学实践过程中我们应该强调学习数学公共课的重要性,而不是简单地讲授数学知识点;必须强调的是学生通过自己的努力学习自主地解决所面临的实际问题,而不是成为数学解题能手;必须强调学生在数学建模学习中的主体地位和主观能动性的发挥,而不是学生被动的接受知识点。我们教学改革的目标是要突破纯粹的教师讲、学生听、做习题的教学模式,这种教学模式要突破传统的填鸭式教学,要通过有趣的实际例子激发学生学习数学公共课的积极性,要不断提高学生对数学公共课的兴趣,逐步培养学生建立数学模型的能力和利用计算机等其他技术解决生活中的实际问题的能力。《数学建模》课程和数学建模竞赛本身就是一个具有挑战的科学研究和学习过程,无论是数学建模教学还是数学建模比赛,我们做的目的都是要提高我们工科大学生的数学综合素质,为将来学好专业知识打下良好的数学基础。因此,我们提出问题驱动教学法来组织数学建模的教学和培训工作。通过该方法来充分调动学生学习数学公共课的积极性,让学生在全国数学建模比赛的具体实际活动中体会团结合作精神的重要性,通过告诉学生要学会学习、学会思考、学会与人为善,进而提高他们的动手能力、协助能力和沟通能力,为他们将来走上自己的工作岗位奠定基础。

2.教学方法的改革。选择正确的有效的教学方法能更好地确立教学内容,实现教学目标和培养学生的创新能力。鉴于传统的数学建模教学模式无法达到大幅提高学生综合能力的预期目标,我们提出了以问题驱动为指导思想的新的教学方法――问题驱动教学法。问题驱动教学模式的特点是以学生为学习主体,教师通过问题驱动,引导学生自主学习课程内容,并利用学过的理论知识来解决这些实际问题,最后总结归纳和评价。问题驱动是一种让学生以小组形式共同学习和解决问题的教学策略,通过这样的教学策略,可以让学生们在学习知识和解决问题的过程中培养探究问题解决的技能以及自主学习的技能,实现知识意义的建构。这种教学模式无疑对创新型人才的培养有着积极的意义。黄东明等人还在问题驱动教学理念的基础上提出了双环互动教学模式。在具体的教学实践过程中,我们经常把问题布置给学生,要求他们在一周的时间内自己去收集相关资料,寻求问题的解决方法,这种教学模式不再是传统的填鸭式教学过程,而是以学生自己为主体,要求学生充分发挥主观能动性和积极性。并且我们要求学生把自己准备好的解决问题的方法在讲台上给所有的同学讲解,并且要回答同学的提问。整个学习过程好像一个论文答辩过程,这样的教学模式既能充分调动学生的主观能动性和学习积极性,又能充分发挥学生自己的聪明才智,在实践中体会团队合作的重要性。

3.培训方法的改革。全国大学生数学建模竞赛所涉及的内容相当广泛,常用到的数学理论包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、数学规划、微分方程、离散数学等,常用到的软件有matlab、Lingo、mathematics等。在建模过程中常常需要用到学生从未学习的知识来解决实际问题。因此,我们在培训过程中必须要训练学生快速学习新知识并立即运用新知识解决问题的能力。数学建模竞赛是以提交论文的方式进行结果评定的,故在培训的过程中还应该特别注重论文撰写的能力。为了适用数学建模比赛的要求,结合我们在《数学建模》课程教学的改革实际情况,把“问题驱动教学法”运用到竞赛培训中去。在提出驱动问题时,教师可以根据现阶段学生所掌握的知识情况,挑选一个具体的实际问题,学生根据所给问题首先进行归纳分析,然后查阅相关新知识和准备可能要用到的软件。在这个过程中学生需要主动学习可能没有接触到的新知识和软件的新功能,并进行参考文献的泛读和优秀论文的精读。通过对优秀论文的细节把握,提高学生处理实际问题的能力和论文撰写的能力。最后学生建立数学模型并撰写论文。最后由老师对论文进行点评,指出其优点和不足,并提出修改意见。经过近年来教学方法与培训方法的改革试验,学生对数学建模的兴趣大大提高,竞赛成绩稳步上升,取得较好的成果。

三、其他方面的探索

1.加强教师队伍的建设。“问题驱动法”的教学,特别是在学生自主学习阶段需要的一个教学团队。所以加强师资队伍建设是《数学建模》课程教学改革成功与否的关键。一方面,教师应加强学习,提高自身素养,掌握先进的教学理念,同时还要对教学内容进行深刻研究,能从现实生活的各种社会经济现象中发现数学问题,并且用数学语言加以描述。另一方面,各个教师应在教学方法创新上不断实践。传统的数学教学活动都是沿袭着“定义―定理―推论―例题”的模式进行,这种模式既使学生感到数学乏味,也使得原来对数学感兴趣的学生易生厌倦,因此,加强探索新的教学方法迫在眉睫。如何进行高水平的教学,吸引更多的学生热爱和喜欢数学,把学到的数学知识用得更广、更深入,是我们教师不得不思索的问题,更是我们教师要做的主要工作。

2.教材建设的改革。目前的《数学建模》教材多种多样,不过大多数太注重数学的理论性和完整性,这样就使得实用性不强,与实际问题脱节,常常让学生无所适从,很难培养学生运用知识解决问题的能力。经过我们对这门课程的改革常识,我们深刻体会到教材建设应遵循的原则如下:①实用性。教师将要教学的内容强调数学公共知识在实际问题中的作用,在教材的深度和广度上应尽量符合工科大学生的实际需要,适时对数学定理和推论进行删减,增加一些与当前实际问题相关的教学内容,由现实生活中的热点经济、工程实际问题引入数学模型。②可读性。根据该门课程的特点和教学改革的需要,教材中的主要内容要用简单的教学语言表达抽象概念,越简单的越好,这样一般学生容易理解和掌握,尽量使枯涩的数学知识变得生动趣味。③前沿性。教材中的内容既要兼顾传统知识又要引入前沿热点问题,既要强调数学推理又要重视数学工具软件和其他计算机技术的运用。综上所述,教材建设是今后我们在该门课程改革实践中要重点解决的问题。

3.考核方法的改革。目前大多数的数学建模考核方法是闭卷考试,而一般数学考试题目侧重证明与计算,忽略了对实际问题的应用,没有达到《数学建模》课程建设的目标,无法考核学生运用知识解决问题的能力。这与《数学建模》课程设置的初衷相违背。因此,采用多种考核方法相结合。例如,让学生做一些小的开放性课题,撰写类似数学建模比赛的论文,在对工科学生专业知识结合的同时,讲授数学建模的特点和应用领域,这样既可以激发学生对数学建模的兴趣,又能增加他们对数学的理解。在考核过程中我们可以适当加大平时分的力度,淡化对试题的考核,加强学生对具体问题解决能力的考核。

今年恰逢我国数学建模竞赛开展20周年,数学建模竞赛活动的规模得到了空前的发展。数学建模教学和数学建模竞赛活动是我们工科院校的一门重要课程,它为提高工科大学生的数学综合素质和数学在其他专业的应用发挥了重要作用。实践证明,通过进行数学建模竞赛活动,可以大大拓展学生的知识面;充分发挥学生的主观能动性,强化学生自主学习的意识和能力;提高学生的创新能力和解决问题的实际能力;还可以促进学生的团队合作精神。总的来说,问题驱动教学模式在数学建模教学和数学建模竞赛的培训过程中的实践表明:这种教学理念和数学建模的本身的特点是十分吻合的,而这种教学模式对于指导我们进行教学改革具有重要的理论意义和实践价值。

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数学建模的目的篇6

【关键词】初中数学;建模思想

一、数学建模思想的内涵分析

数学建模思想产生于上个世纪的六七十年代,在“新数运动”和“回到基础”的数学教学研究之后,数学教育的问题意识逐渐增强,数学建模作为问题素养培养的重要方法也逐渐被人们所认识到。在我国,以华罗庚为代表的数学家通过中学数学竞赛与数学讲座等方式向中学生介绍数学建模思想,虽然此时并没有明确采用数学建模的名称,但数学建模在解决数学问题中的应用已受到重视。在几十年的发展过程中,数学建模思想取得了很大发展。目前,我国初中数学建模思想在初中数学教育中广泛应用,新课程改革和素质教育的实施,推动了学生数学应用意识的加强,促进数学建模的教学方法的应用。但由于教师教育理念的陈旧和教学方法的不科学,导致数学建模思想的应用受到限制。数学建模思想的重要性在于以下几点:

首先,数学建模思想作为一种学习方法,可以将初中数学知识结合起来,在知识的相互渗透中挖掘出数学学习的规律。数学建模是一种综合性较强的数学解题方法,初中数学建模教学中,不仅包括实际的生活内容,还包括了多种学科,数学建模的范围比较广阔。

其次,数学建模可以简化信息。数学建模的目的是将繁杂的数学信息通过科学的模型直观反映出来,将问题的主要方面表现出来,以所学知识对问题进行解读。数学建模能够让学生体验建模的过程,教师将建模思想传授给学生,让学生在小组讨论中找出最佳的建模方法,将学生的独立思考和团队合作结合起来,为学生的建模活动提供良好的空间。

再次,数学建模将简化后的信息抽象为数学问题,利用已知条件,对数学问题进行分析,以数学思维将文字语言数学化,以解决问题,通过模型的建立,以简化、抽象的方法将数学学习中的问题进行有效解决。再者,数学建模强调教学中的因材施教,对学生的学习水平和认知差异进行分析,发挥学生的学习潜能和优势,提高学生的数学思维能力。

最后,数学建模的应用性强。随着经济社会道德快速发展,数学知识已深入到人们生产生活的各个方面,数学思维能力及数学应用能力的要求也越来越高,数学建模思想不仅能提高数学应用能力,还能极大促进数学思维能力的发展。在高考应用题解答中,建模思想能够方便学生的解题,情景模拟式的考题形式,对学生的语言能力及数学分析能力要求较高,数学建模思想体现了素质教育对学生全面发展的要求。

二、数学建模的实施步骤

(一)审题,即建模准备阶段

在初中数学的学习中,首先应仔细阅读题目,对问题的背景进行分析,将相关的已知数据进行整合,分清题目中的已知量与未知量之间的关系。在审题过程中,一定要把握住题干中关键字词的数学含义,如增加、减少、不大于、不小于、至少等等。在审题过程中,可以在头脑中形成一套解题思路,再根据已知量情况,选择最佳的问题解决方法。初中数学的审题有一定的难度,教师应引导学生对题目进行分析,找出问题的关键内容,提取有用的解题数据。在这个过程中,教师应加强对学生阅读能力的培养以及数学思维的培养,将形象繁杂的语言转化为抽象简洁的数学语言,为建模和解题做好准备工作。

(二)建立数学模型

在对题目信息进行准确分析之后,就应该着手建立数学模型。将繁杂的语言文字抽象化为简洁的数学语言,从题干中提取相关的数量关系,将该数量关系以数学符号或数学公式进行分析,从而建立起一个完整的数学模型。数学建模过程对学生来说有一定的难度,对于比较抽象的模型或相对复杂的建模方法,教师应先给出相应的范例,同时可以采取小组讨论的方法来激发学生的学习兴趣,根据学生的建模类型的适用性、可行性、效率等进行对比分析,根据题目类型选择最恰当的数学模型。

(三)求解数学模型

根据已建立的数学模型,运用所学知识选择最佳的问题解决方法,简化运算方式,以最短的时间求解出该问题的解。同时,应对求解过程中的变量范围和其他限制性条件予以注意。在模型求解过程中,应该重视算法简化及工具的使用,还包括跨学科知识的应用等方面的内容也应该予以重视。教师可以充分利用模型求解的过程,拓展学生的知识面,激发学生的学习兴趣和欲望,培养学生的数学思维。模型求解过程的难度不是很大,可以通过学生独立完成或者在分组中完成。

(四)模型验证

通过问题的求解,检验该求解结果是否与实际要求相符合,同时也应对该求解结果与数学模型的匹配性进行检验,实现最佳解决方案的实施。模型验证应在具体的问题中来检测,以实际问题现象和数据对结果进行分析,保证模型结果的适用性、合理性和准确性。如果检验结果不符,则要修改模型结构,通过不断改进以符合实际情况。模型验证环节是学生最易忽略的地方。在数学模型求解完成之后,由于模型与实际问题存在着一定地位问题,导致模型设计的不合理。这些都需要在模型验证过程中予以解决。因此,在模型求解完成之后,教师应要求学生将模型与公式对照检验,发现模型存在的问题,进而解决问题。在多次的测量中,得出比较准确的解题结果,之后则可以进行模型参数变化及扩展等教学内容。

三、数学建模的实施效果

数学建模的目的篇7

他就是中国科学院寒区旱区环境与工程研究所南卓铜研究员。多年来,南卓铜研究员致力于地理信息系统与空间决策支持系统的建立、寒区水文/陆面过程建模及方法论的研究、科学数据共享,不断为传统的地学研究注入信息技术的新方法,并在此过程中取得了卓有成效的收获。

集大成:黑河流域地理空间决策支持系统

决策支持系统是流域科学研究成果转化的重要工具。受到国家自然科学基金项目、科技部高新技术863项目的支持,南卓铜研究员课题组结合地理信息系统技术、数据库技术和多种决策方法,围绕黑河流域中上游水土资源问题,设置水权转化、退耕还水、生态补偿、水源涵养林保护等情景,建立水土资源情景评估体系,演示基于决策支持系统为流域管理提供科学决策依据的能力,主要解决如何发展一个易于使用、便于扩展、集成多学科科学模型的满足流域集成管理需求的空间决策支持系统,以及如何集成多种学科模型从而提供中上游水土资源的情景评价能力,理解政策如何影响水土资源利用等关键科学问题。

目前南卓铜研究员等人已设计和建成了一个通用的基于科学模型的多准则决策支持系统,在易用性、扩展性、模型库集成方面做了大量的工作,并创新性地提出了一种支持多学科模型集成和技术层面解决模型多时空尺度集成难题的决策支持系统方案。对决策支持系统必需的知识系统进行了较细致的研究,尤其是对水文建模相关知识进行了较好的归纳和组织。成果特色在于将水文,陆面过程、生态、土地利用变化、社会经济等多学科模型集成在统一的决策支持系统框架内。他领导的课题组建成的决策支持系统已经初步部署在甘肃省水文水资源勘测局、甘肃省张掖市、县水务部门及33个灌区开展实际应用测试。

走新路:冻土分布和情景模拟

南卓铜研究员是国内较早将地理信息技术应用于冻土研究的学者。受到青藏铁路重大项目、国家重点实验室开放基金、科技部科技基础性工作专项的支持,他对青藏高原多年冻土分布进行较系统的研究,评价了国内外流行的多年冻土分布模型在青藏高原的适用性,其中基于年平均地温模型的模拟结果应用于2005年出版的《中国冰川冻土沙漠分布图》,是目前最新的被广泛应用的冻土图。该成果创新性地扩展了经典的尼尔森冻土分布模型,具备比原模型更好的模拟性能;较早地应用探地雷达进行野外多年冻土调查,证实了西大滩多年冻土退化的事实。结合气候变化情景,他们模拟了未来50年、100年的青藏高原多年冻土变化情况,并结合钻孔含冰量数据,第一次估计了青藏高原多年冻土含冰量。情景模拟和含冰量估算结果是青藏铁路重大项目的汇报内容之一。同时,这也是国内较早的将遥感和地理信息系统手段成功应用于青藏高原冻土分布、冻土区植被和土壤分类。

在目前承担的冻土工程国家重点实验室开放基金课题“noah陆面过程模型热力学参数化方案改进及青藏高原冻土水热状况模拟”上,他们在noah LSm的热力学参数化方案评价的基础上,进行noah LSm的热力学参数化方案的改进以提高对冻土水热状况的模拟性能;利用改进后的noah模型对青藏高原冻土水热状况进行分布式模拟,在此基础上,将探讨青藏高原多年冻土空间分布和冻土层含冰量时空分布等冻土学研究关心的问题。

填空白:地表过程建模环境

流域科学问题是复杂的多学科交叉问题,而多学科(水文、陆面过程、生态、社会经济等)模型集成是重要的工具,然而多模型的集成不仅涉及模型机理、尺度等科学问题,还有很大的技术工作量将模型代码连接到一起。依托计算机平台的建模环境是较好的进行模型集成的技术手段,实现高效的建模流程。国际上从上世纪80年代开始就考虑依靠计算机技术搭建模块化的建模平台,2000年后出现一些主要的用于水文和生态建模的平台。国内也开始e-Science等科研信息化的研究内容,但此工作一直是国内的空白。受中科院重点方向项目的支持,南卓铜研究员项目组围绕地表过程建模,突破了集成环境的模型控制、模型参数优化与数据匹配等关键技术方法,标准化和集成了近70个水文、陆面过程、生态、人文等地表子过程模型,建成了一个复杂地表过程综合建模环境平台,在模型重用、模块创建、基于知识的模块组合等方面具有特色,为地表过程集成建模奠定了坚实的基础,提高了地表过程建模的方法论研究。此工作填补了国内该领域的空白,此后国家自然科学基金委启动的“黑河流域水文一生态集成研究”重大计划开始启动类似研究的项目。

建门户:数据共享研究

受到国家自然科学基金重点项目、青海湖数据中心项目、科技部基础条件平台项目的支持,南卓铜研究员团队建成了基金委重点项目中国西部环境与生态科学数据中心,整理、规范和共享中国西部的环境和生态数据。从2006年试运行,截止到2012年11月,网站注册用户超7500人,来自80多个国家的20多万人次访问,数据总服务量50tB以上,向300多家国内外科研单位提供了数据服务,至少有369篇期刊文章显著标注了数据来源于西部数据中心。截止2012年10月,数据中心为50个973项目、11个863项目、114个自然科学基金项目、33个西部计划项目、39个国家科技支撑计划项目、10个中科院知识创新重大工程项目、45个基金委重大计划黑河流域计划项目、148个研究生论文等提供了数据支持,已经成为地学口数据共享的主要门户之一。数据服务成效得到了科技部主管领导的好评,并希望将经验推广到国内其他学科数据中心。

数学建模的目的篇8

关键词:高校;数学建模;教学模式

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.208

0引言

近些年来,社会经济取得了显著发展,数学也成为了支撑高新技术发展的一门重要学科。考虑到社会各生产部门在解决实际问题时,均离不开数学建模思想及方法的帮助,因而高等院校在开展数学建模教学过程中,需有机结合建模思路及实际问题,通过采取创新的教学方法,不断完善建模教学模式,从而充分促进学生综合能力的增强。

1数学建模的相关概念

数学建模指的是出于某一特定目标的考虑,简化并假设特定的系统及问题,并借助相关数学工具构建出恰当的数学结构,从而为处理对象提供科学的控制决策,或是用来合理解释待定的实践状态[1]。简单来说,数学建模是通过数学的方法及思想来构建出相应的数学模型,从而对实践问题进行有效解决的一系列过程。

此外,数学建模还具有应用广泛,抽象性、综合性及概括性强等特点,其不但需要培养学生具备扎实的数学基础以及学习数学建模的兴趣,还需对其分析并解决问题、计算机应用、信息收集与处理、自主学习等综合能力展开全面培养。由此可知,通过采取数学建模教学模式,可进一步促进学生学科知识结构的优化以及综合能力的提高。

2完善高校数学建模教学模式的有效策略

2.1确保选题的科学性

数学建模选题的科学与否会直接影响到教学的效果,因此,教师在选题过程中,需将教学计划、教材难度以及学生实际能力水平等充分考虑在内,并严格遵循以问题为中心、所选题目具备足够研究价值,以及可行性、趣味性等原则,确保能够将学生的建模兴趣及研究兴趣充分调动起来[2]。

2.2做到多层面联合

教师在开展数学建模教学时,应对建模各层面予以高度重视,将多层面联合起来。首先,将建模步骤重点突出。教师需详细阐述不同步骤的特点及作用,各步骤之间的协作机制等,并从建模方法这一层面出发,创设相应的情境,理解问题,构建数学模型并进行求解及评价等。此外,还需围绕同一建模问题来开展各个步骤的教学,重点分析问题的背景,认真考察已知条件,并对模型的构建过程进行引导,通过向学生展示不同步骤的思维方式,从而使其对各个步骤的作用方式进行正确理解,对建模思路有一个整体把握,从而将实际问题进行有效解决。其次,对类比法、平衡原理方法等广普性建模方法予以重视,并善于利用概率、极限、图论、模糊数学以及层次分析等数学分支建模法。在开展各层面建模方法的教学时,教师还需把各个层面分化成具体的建模方法,并选择实际问题来训练学生,使其做到融会贯通。

2.3注重整合模式的应用

数学建模整合模式是指整合各年级的知识,探索知识之间的衔接性及连续性,以期促进数学建模教学实效性的提高。在对模型进行整合时,需对核心课程(包括数学模型、微积分以及实验等课程)、潜在课程(包括单科或多科选修课)以及建模活动(包括CUmCm集训、大学生建模竞赛及数学应用竞赛等)予以重点关注。基于此,本文提出了三阶段的建模教学模式:第一阶段的对象是大一及大二学生,目的是培养他们的应用意识,使其对简单应用能力有一个大致掌握;第一二阶段的对象是大二及大三学生,重点对其建模及应用能力展开培养;第三阶段的对象是大三及大四学生,主要对其应用能力及综合研究意识进行培养。

2.4分层进行

教师应以学生的实际掌握及应用能力为依据,以模仿、转换及构建为主线来分层进行数学建模的教学工作。

(1)模仿阶段:学生数学建模模仿能力的培养是建模教学中不可或缺的一项环节。教师在进行该阶段的教学时,需要求学生重点研究已构建的模型及其具体的构建思路。与自主探索并构建模型不同的是,对别人构建的模型展开研究是一种被动性活动,因而在实际研究时,教师需引导学生重点分析如何引入并应用模型,如何借助已有方法将答案从已知的模型中导出[3]。总的来说,模仿阶段的训练在数学建模教学中至关重要。(2)转换阶段:数学建模中的转换指的是将具体的模型转换为抽象的综合性模型,或是把原有的模型通过提炼,转换至另一领域中。对各种数学问题展开分析,其本质便是多种数学模型的转换及组合。因此,在实际开展数学建模教学时,教师需对学生转换模型的能力展开重点培养。(3)构建阶段:在处理实际问题时,出于某种需求的考虑,需通过构建数学模型的形式来体现问题中的条件及相互关系,或合理取舍并简化已知条件,再经过重新组合,从而构建出新的模型等,并借助已有的知识及方法进行解决。考虑到构建模型为一项高级思维活动,并不存在固定的解决方法及模式,因而教师需将学生的逻辑思维以及非逻辑思维充分调动起来,经过分析、概括、类比、比较、猜测及想象等过程,对学生的数学模型构建能力进行全面锻炼。由此可知,在数学建模教学过程中,除了加强培养学生逻辑思维以及非逻辑思维能力外,还需注重其他综合能力的培养,尽可能使学生掌握更多有关于工程技术以及科学等方面的知识,能够对系统进行灵活辨识,对机理进行准确分析,在顺利构建数学模型的基础上,有效解决实际问题。

3结语

综上所述,高效教师在开展数学建模教学过程中,需对学生的主体地位及其学习兴趣予以重视,通过不断完善建模教学模式,对学生的创造潜能进行深入挖掘,引导他们展开积极探索与沟通,从而充分提高学生的建模能力及问题分析与解决能力的提高,为社会培养更多优质的实践型人才。

参考文献:

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数学建模的目的篇9

论文摘要:论述数学建模对培养学生的创造性、竞争意识和社会应变能力的作用,研究了数学建模对高职数学教学的重要作用,提出了数学教育不仅要使学生学会并掌握一些数学工具,更应着眼于提高学生的数学素质能力,而数学建模竞赛正是培养这种能力的有效载体.

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.

数学建模的目的篇10

关键词:数学建模;非专业素质;数学教学

中图分类号:G642 文献标识码:a

民办高等教育近些年来得到了空前发展,独立院校以培养适应社会需要的高素质应用型人才为主要培养目标,不仅成为人们的一种共识,而且逐步渗透到独立院校的办学实践中。现在高等教育正由精英教育专向大众教育,培养实用型人才并兼顾少数精英的培养模式越来越被独立院校所认同。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基础课程改革的热点,将数学建模思想融入独立院校数学教学应是一个重要取向之一。

一、数学建模对大学生能力的培养

19世纪著名德国数学家H.G.Grassmann说过:“数学除了锻炼敏锐的理解力、发现真理以外,它还有一个开发训练头脑全面考虑科学系统的功能”。数学的思考方式具有根本的重要性,数学能为组织和构造知识提供方法,以至于当用于技术时就能使科学家和工程师们生产出系统的、能复制的、并且是可以传播的知识――分析、设计、建模、模拟(仿真)。

随着科学技术的发展,数学建模这个词?[越来越多地出现在现代人的生产、工作和社会活动冲,大学生则可以通过参加数学建模竞赛参与到数学建模中来。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。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,易于培养学生的下列能力:

(一)有利于学生动手能力的培养

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,学生必须根据所给问题对模型类型和算法选择作出决定,并对所建立的模型进行解释、验证。整个过程,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,这有利于学生动手能力的培养,有助于学生毕业后快速完成由学生到社会人的角色转变。

(二)有利于学生知识结构的完善及自学能力的培养

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,需要计算机处理、internet网、计算机检索等。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。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。同时,由于所需的这些知识没有哪一个专业能同时覆盖,这样就促使学生去自学相关的知识,从而培养学生的自学能力并拓宽学生的知识面。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,从而完善学生的知识结构。

(三)有利于学生团队精神的培养

学生毕业后,无论是自主创业还是从事研究工作,都需要合作精神和团队精神。数学建模竞赛是一个合作式的竞赛,学生以团队形式参加比赛,每组3人,共同讨论,分工协作,最后完成一份答卷。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。在竞赛的过程中,3位同学充分分工与合作,共同完成模型的准备、假设、构成、求解、分析、检验、应用,到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数学教学中

数学建模给我们的教学模式提出了更多的思考,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,要象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,笔者认为要合理嵌入,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。主要抓好以下关键点:

(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。独立院校培养的主要是应用型人才,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。学数学主要是为了专业课程的学习打下基础以及培养思维方式,而现行的本科教材中实际案例都较少,教师应根据不同专业的特点选择合适的案例,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地掌握知识,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,而是有现实的背景,有其物理原型和表现的。在教学实践中,我们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,在独立院校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。当然,这也对数学教师提出了更高的要求,教师要尽可能地了解各个专业的相关知识,搜集现实问题与热点问题等等,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,培养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,完成得好则在原有平时成绩的基础上获得“额外加分”。这种作法鼓励学生应用数学,有利于提高学生逻辑思维能力,培养认真细致、一丝不苟、精益求精的精神,提高运用数学知识处理现实世界中复杂问题的意识、信念和能力,调动学生的探索精神和创造力,从而使学生获得除数学知识本身以外的素质与能力。

(二)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。