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計算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文第1篇

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模；計算機(jī)應(yīng)用；融合

1.數(shù)學(xué)建模與計算機(jī)技術(shù)概述

目前計算機(jī)在生活中應(yīng)用極為廣泛，借助于計算機(jī)能夠使得先前較為復(fù)雜繁瑣的問題得以簡化，有效提升計算速率。就數(shù)學(xué)建模來看，計算機(jī)在此方面的作用不言而喻。對于此，人們普遍認(rèn)為，能夠借助于計算機(jī)將任何一個數(shù)學(xué)問題進(jìn)行簡化處理。而對于生活中所遇到的任意一個實際問題，均能夠借助于相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行表示，在建模過程中，也可以根據(jù)實際情況來做出一些相應(yīng)的簡化處理，從而將其歸屬于完全的數(shù)學(xué)問題，最終建立起能夠用變量所描述的數(shù)學(xué)模型。之后，借助于相應(yīng)的計算機(jī)、軟件以及編程方面的知識，來對此模型進(jìn)行相應(yīng)的求解計算。

2.計算機(jī)技術(shù)在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用

計算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用面非常的廣泛，限于筆者的水平，本文主要就兩個方面展開討論：第一，確定建模思想；第二，對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解計算。

2.1計算機(jī)技術(shù)輔助確立數(shù)學(xué)建模思想

對于數(shù)學(xué)建模，其最為重要的目的便是為了能夠提升學(xué)生對于數(shù)學(xué)知識的使用性，借助于相關(guān)的數(shù)學(xué)思想來對實際問題進(jìn)行解決，同時，還能夠促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思想的發(fā)展、建模能力發(fā)展以及相關(guān)數(shù)學(xué)知識的完善，最終提升其對于數(shù)學(xué)知識的使用能力。培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維重在將學(xué)生所思所想以最快最佳的方式展示出來，計算機(jī)技術(shù)在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用使得這個設(shè)想變得可能。因為數(shù)學(xué)模型的計算和設(shè)計工作量大，傳統(tǒng)的計算辦法不能迅速解決某個問題，但是在建模的輔助下一切問題迎刃而解。

2.2計算機(jī)技術(shù)促進(jìn)數(shù)學(xué)建模結(jié)果求解

對于數(shù)學(xué)建模，其屬于一項系統(tǒng)性工程，整個過程工作量較多。在前期，對于模型的構(gòu)想與建立需要不斷完善，此后，對于模型的求解也是極為困難的，這主要因為其涉及到非常多的數(shù)據(jù)處理與計算。在計算數(shù)學(xué)模型時，不僅速度快，準(zhǔn)確度也很高，如表1給出了手動解30維線性方程組和計算機(jī)解30維方程組的時間，手動所用時間是計算所用時間的1200倍。

表1結(jié)算和手動解某30位方程組的時間

同時，對于一些借助紙和筆而無法實現(xiàn)的計算，通過計算機(jī)能夠較快實現(xiàn)，其中主要涉及到相關(guān)的編程、繪圖等操作。

3.數(shù)學(xué)建模與計算機(jī)應(yīng)用融合的優(yōu)勢

計算機(jī)在數(shù)學(xué)建模領(lǐng)域擁有極為重要的優(yōu)勢與作用。如計算機(jī)的計算速度快、可以輔助作圖，甚至可以輔助做立體圖形。同時，借助于計算機(jī)也能夠使得模型得以進(jìn)一步完善，也就是說兩者彼此之間相輔相成。

3.1計算機(jī)使數(shù)學(xué)建模多樣化

數(shù)學(xué)建模的出現(xiàn)，主要是為了便于處理同工程或者科研相關(guān)的問題的，和試題類有著較大區(qū)別。其所處理問題具有一定的特性，即圍繞日常具體問題展開，科研背景突出，需要的知識結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及的范圍龐大，因素多且難，非常規(guī)特征明顯，缺乏有效的處理措施，涉及數(shù)據(jù)多，要選擇的算法亦十分繁瑣，得出的結(jié)果存在波動性，要有限定的前提，通常僅可獲取近似解。而計算機(jī)的出現(xiàn)，則在一定程度上使這種情況得到緩解。是數(shù)學(xué)建模多樣化，令設(shè)計領(lǐng)域更加寬泛，如數(shù)學(xué)建?？梢阅７度祟惔竽X的記憶功能。

3.2計算機(jī)使數(shù)學(xué)模型求解更為簡單

計算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用使得數(shù)學(xué)模型求解更為簡單體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）計算量問題得到解決。以前計算量大是制約數(shù)學(xué)建模發(fā)展的主要因素之一，現(xiàn)在在計算機(jī)的幫助下，只要模型完善，計算量大已經(jīng)不是問題。如德國的神威計算機(jī)，計算速度達(dá)到了12.5億億次/秒。

（2）可視化功能使抽象問題具體化?，F(xiàn)代計算機(jī)都有強(qiáng)大的作圖功能，會使數(shù)學(xué)模型中的一些抽象概念、問題解決過程都變得可視化。圖表的制作更是非常簡單。

3.3計算機(jī)利用數(shù)學(xué)建模尋求最優(yōu)解成為可能

在3.1節(jié)中已經(jīng)提到，在計算機(jī)沒有應(yīng)用到數(shù)學(xué)建模中之前，很多數(shù)學(xué)模型的解只是近似解，連精確解都談不上，更不用說是最優(yōu)解。其主要原因是模型本身的計算量太大，筆和紙這兩樣工具更不能在短時間內(nèi)攻下數(shù)學(xué)模型計算這塊，此外筆和紙根本不可能完成某些圖表的制作也是原因之一。計算機(jī)有效的解決了這兩個問題，這就會使得數(shù)學(xué)模型得到精確解。在求得精確解的基礎(chǔ)之上還可以進(jìn)一步尋求最優(yōu)解，因為數(shù)學(xué)模型的解往往是多解的，不是唯一解。

4.總結(jié)

數(shù)學(xué)模型，其主要是通過使用相應(yīng)的數(shù)學(xué)語言來對實際問題進(jìn)行相應(yīng)的表示，也就是說，模型的實質(zhì)主要是為了有效解決生活中的實際問題。通過借助于計算機(jī)能夠使得復(fù)雜問題得以有效簡化，對于促進(jìn)社會發(fā)展起到了重要作用。因而，在未來發(fā)展中數(shù)學(xué)建模也將會像計算機(jī)一樣得到廣泛重視。目前，對于教育界而言，其主要問題在于理論與實踐相脫節(jié)。我們的教學(xué)越來越形式、抽象。在教材中，充斥著大量的定理、理論證明等等，但是并沒有將其與實際生活相結(jié)合，而對于借助相應(yīng)的數(shù)學(xué)教學(xué)來實現(xiàn)腦力發(fā)展的系統(tǒng)化更是微乎其微。將計算機(jī)與數(shù)學(xué)建模相結(jié)合，這是未來數(shù)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展所必須經(jīng)歷的一個過程。

作者：陳育呈

    參考文獻(xiàn)： 

計算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文第2篇

1.1 數(shù)學(xué)建模教學(xué)的現(xiàn)狀調(diào)查

目前，高中的生源一部分是統(tǒng)招的初中畢業(yè)生，一部分是外地的借讀生。這些學(xué)生大部分對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的興趣和積極性不高，這里一個主要的原因是他們的數(shù)學(xué)計算基礎(chǔ)比較薄弱，知識結(jié)構(gòu)非常不健全。筆者對青島膠南一中5個班級的學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有59.2%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)建模中計算不重要；僅有25.3%的學(xué)生對數(shù)學(xué)建模中的計算方法感興趣；有53.6%的學(xué)生認(rèn)為進(jìn)行數(shù)學(xué)建模運(yùn)算目的是應(yīng)付考試；55.7%的學(xué)生認(rèn)為所學(xué)的數(shù)學(xué)計算方法內(nèi)容太多、太難。

1.2 目前數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在的問題

目前高中數(shù)學(xué)教育受傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的影響較為深刻，傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、思想和方法手段在高中教師的教學(xué)理論中根深蒂固，與數(shù)學(xué)建模的教學(xué)特點和目標(biāo)要求相差較遠(yuǎn)。

1）教學(xué)內(nèi)容偏重于理論，對應(yīng)用不夠重視，喜歡傳統(tǒng)的推理和古典的方法，對于現(xiàn)代的前沿方法卻簡而代之。

2）多媒體教學(xué)手段沒有充分應(yīng)用，粉筆加黑板仍是教師主要的授課工具，使數(shù)學(xué)建模教學(xué)缺乏直觀性、趣味性，體現(xiàn)不出數(shù)學(xué)建模教學(xué)生動活潑、貼近現(xiàn)實的特點。

3）數(shù)學(xué)建模教學(xué)沒有和計算機(jī)軟件教學(xué)結(jié)合起來，就算數(shù)學(xué)模型建立起來，也因計算機(jī)軟件不會操作而導(dǎo)致不能得到精確的求解和計算。這種問題大大削弱了數(shù)學(xué)建模解決實際問題的優(yōu)越性，不利于培養(yǎng)應(yīng)用型人才。這都說明數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在嚴(yán)重問題，教改已經(jīng)迫在眉睫。

1.3 數(shù)學(xué)建模教學(xué)中迫切需要加入計算機(jī)技術(shù)

由前面關(guān)于數(shù)學(xué)建模教學(xué)中存在的問題可以看出，在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，缺乏現(xiàn)代化的教學(xué)手段和計算方法是導(dǎo)致數(shù)學(xué)建模教學(xué)不能廣泛開展的重要原因。這就需要在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中融入計算機(jī)教學(xué)，通過多媒體教學(xué)的直觀特點，提高學(xué)生分析問題、建立模型的能力，通過MATLAB等計算軟件的學(xué)習(xí)，減少對模型求解的繁瑣計算，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的興趣，提高建立模型、求解模型的能力。因此，在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中融入計算機(jī)技術(shù)是必要的。

2 在高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)中融入計算機(jī)教學(xué)的方法與途徑

在高中采用計算機(jī)技術(shù)對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模思想與方法的訓(xùn)練，有三種途徑。

2.1 數(shù)學(xué)建模課程中加入計算機(jī)軟件的內(nèi)容。

數(shù)學(xué)建模課程所包含的模型，可以跟許多計算軟件聯(lián)系起來，因為許多模型，如線性規(guī)劃模型、回歸模型、微分方程模型、概率統(tǒng)計模型等，建立模型后用MATLAB或LINGO就可以進(jìn)行計算。所以在高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容中融入軟件計算的內(nèi)容，有著非常重要的作用。

2.2 將數(shù)學(xué)建模與軟件計算融合的方法有機(jī)地貫穿到傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程中去

這種途徑使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識的同時，初步獲得數(shù)學(xué)建模的知識和技能，獲得用計算機(jī)軟件求解模型的能力，為他們?nèi)蘸笥盟鶎W(xué)的知識解決實際問題打下基礎(chǔ)。那么，在實際的數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師如何將這種思想滲透到教學(xué)內(nèi)容中去呢？

1）高中數(shù)學(xué)的基本概念如函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、三角、向量、積分等都是數(shù)學(xué)模型，因此，每引入一個新概念或開始一個新內(nèi)容，都應(yīng)通過多媒體課件教學(xué)展示一些直觀的、豐富的，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的實例，向?qū)W生展示該概念或內(nèi)容的應(yīng)用性。

2）建立函數(shù)關(guān)系在數(shù)學(xué)建模中非常重要，因為用數(shù)學(xué)建模的方法解決實際問題的許多實例首先都是建立目標(biāo)函數(shù)，將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題。然后借助計算機(jī)語言，將模型轉(zhuǎn)化為程序，為模型的求解做準(zhǔn)備。

3）利用一階導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的極值問題，可以引導(dǎo)學(xué)生建立線性規(guī)劃模型，轉(zhuǎn)化成無條件極值或者條件極值問題，在此插入拉格朗日乘數(shù)法，讓學(xué)生掌握求解條件極值的方法，及如何運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件來進(jìn)行計算。

4）概率統(tǒng)計模塊當(dāng)中，一些統(tǒng)計量的計算，公式較為繁瑣，如果用數(shù)學(xué)軟件，或者用Excel，都可以很方便地對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，求出想要的各個統(tǒng)計量，甚至可以畫出統(tǒng)計量的圖，直觀形象，使用便捷。

2.3 在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中融入計算機(jī)教學(xué)應(yīng)注意的問題

首先，采用由簡到繁、由易到難的循序漸進(jìn)思想，逐步將軟件計算滲透到數(shù)學(xué)建模教學(xué)中。其次，在教學(xué)中選取的教學(xué)實例應(yīng)該來源于生產(chǎn)或生活，讓學(xué)生透過實例來理解概念和模型，從而逐步掌握建立這種模型的方法。實例中所用到的模型應(yīng)該體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的初級方法和思想，在教學(xué)中的舉例應(yīng)具有代表性，切忌泛泛的一堆實例的堆積，卻不能提煉出數(shù)學(xué)的內(nèi)涵來，畢竟建模的根本目的是用數(shù)學(xué)和計算機(jī)來解決實際問題。最后，應(yīng)注重計算機(jī)與課堂教學(xué)的整合。用MATLAB、LINGO等軟件計算出的結(jié)果、描繪的圖形精確而可信，讓學(xué)生更加體會到利用建模和計算機(jī)結(jié)合解決實際問題的優(yōu)越性，也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，感覺課堂內(nèi)容充實生動，這樣可以取得很好的教學(xué)效果。

3 膠南一中數(shù)學(xué)建模教學(xué)與計算機(jī)教學(xué)融合的實踐研究

隨著數(shù)學(xué)建模教學(xué)越來越深入到高中數(shù)學(xué)教育中，膠南一中也逐步對數(shù)學(xué)建模教學(xué)增加了認(rèn)識，在所承教的班級中進(jìn)行了詢問式調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有20%以上的學(xué)生對數(shù)學(xué)建模有濃厚的興趣。于是，2009年初，教師開始在學(xué)生中利用課余時間開展公開課，請有興趣的學(xué)生報名參加，并在公開課上講解一些數(shù)學(xué)建模實例和計算機(jī)軟件的使用。通過小測驗，讓學(xué)生對某個實際問題建立模型求解，找出答案比較新穎的學(xué)生，指導(dǎo)他們建立和求解數(shù)學(xué)模型。

比如，以2006年的考題“易拉罐的最優(yōu)設(shè)計”為例，請學(xué)生想辦法設(shè)計出自己認(rèn)為最合理、最優(yōu)的易拉罐來。學(xué)生對這個問題表現(xiàn)出濃厚的鉆研興趣，大家紛紛討論起來，有的畫出了圖形，有的在測量和演算，不久，就有不少學(xué)生提出較為優(yōu)秀的方案。但是，學(xué)生對線性規(guī)劃、運(yùn)籌學(xué)、最優(yōu)化等課程很陌生，也不懂MATLAB等數(shù)學(xué)軟件的操作，所以他們對自己的方案只能有個大致構(gòu)架，卻不會進(jìn)行精密的演算和論證。這樣，教師把這些學(xué)生組成興趣小組，對他們進(jìn)行培訓(xùn)，主要是講解一些最優(yōu)設(shè)計、線性規(guī)劃等課程中的基本方法以及如何用數(shù)學(xué)軟件來處理數(shù)據(jù)，由此一來，大家對數(shù)學(xué)建模有了深層次的認(rèn)識。

2010年開始，學(xué)校組織了數(shù)學(xué)建模興趣班，采用推薦加考查的方式組成兩隊，利用暑假時間對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括“數(shù)學(xué)建模方法及其應(yīng)用”“線性規(guī)劃”“非線性規(guī)劃”“最優(yōu)化”等和MATLAB等數(shù)學(xué)軟件。

在高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，融入計算機(jī)軟件教學(xué)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科應(yīng)用的能力，還讓學(xué)生學(xué)會了如何分析和解決問題。而高中數(shù)學(xué)教師學(xué)歷層次普遍較高，專業(yè)知識較為扎實，在講授知識內(nèi)容的同時能夠注意數(shù)學(xué)建模思想的滲透，能夠把利用計算機(jī)軟件培養(yǎng)學(xué)生具有應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決實際問題的意識和能力放在首位，因此在高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)中融入計算機(jī)教學(xué)是可行的，是符合社會發(fā)展和人才需求形勢的。

參考文獻(xiàn)

[1]徐茂良.在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課中滲透數(shù)學(xué)建模思想[J].數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識，

2002（4）.

[2]尚壽亭，等.數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)研究與素質(zhì)教育實踐[J].數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識，2002（31）.

[3]韓中庚.數(shù)學(xué)建模方法及其應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2009.

計算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文第3篇

關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué)建模課程教學(xué) 數(shù)模競賽 創(chuàng)新能力培養(yǎng) 改革舉措

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.05.015

Exploration and Practice of Mathematical Modeling Activities

in the Innovation Educational Background

WANG Wenfa[1]， WU Zhongyuan[2]， XU Chun[1]

（[1] College of Mathematics and Computer Science， Yan'an University， Yan'an， Shaanxi 716000;

[2] Office of Academic Affairs， Yan'an University， Yan'an， Shaanxi 716000）

Abstract Under the innovative education based on university personnel training requirements and problems of traditional mathematics education， the importance of mathematical modeling of students' innovative ability to Yan'an University， for example， according to "sub-level， sub-module" model of teaching and organization contest guidance， teaching and assessment in accordance with academic competitions， math majors and computer majors， two contests with a thesis project and Daiso， boutique website and digital-analog Association and second class "four convergence" approach to student innovation and innovative ability， and made remarkable achievements in personnel training， curriculum development， team building， professional building.

Key words mathematical modeling teaching; mathematical modeling contest; innovative ability training; reform measures

高等學(xué)校的大學(xué)生是國家科技發(fā)展的主力軍，大學(xué)生的創(chuàng)新能力決定著國家未來的科技創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)與競賽的廣泛開展對高等學(xué)校大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有十分重要的作用。如何在數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)與實踐中，既能增強(qiáng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，又能提高大學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和計算機(jī)技術(shù)分析和解決問題的能力，從而達(dá)到提高大學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的目的，這個問題是近年來眾多高校關(guān)注的問題。延安大學(xué)作為一所地方高校，在近幾年數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)與實踐過程中，進(jìn)行了一系列卓有成效的探索和改革，學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到大幅度提升。

1 更新教育理念，充分認(rèn)識數(shù)學(xué)建模對學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性

數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，它涉及的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，如經(jīng)濟(jì)、計算機(jī)及軟件、管理、國防等，雖然數(shù)學(xué)在高校教育教學(xué)中的地位不斷提高，人們對其認(rèn)識也不斷加深。但是，人們對數(shù)學(xué)類課程、數(shù)學(xué)學(xué)科在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的重要性仍認(rèn)識不夠深入，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、評價措施等諸多方面，仍然沿用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)模式和思維方式，導(dǎo)致高校人才培養(yǎng)與創(chuàng)新教育背景下的人才培養(yǎng)需求完全脫節(jié)。正如著名的數(shù)學(xué)家王梓坤院士所說“今天的數(shù)學(xué)科學(xué)兼有科學(xué)和技術(shù)兩種品質(zhì)，數(shù)學(xué)科學(xué)是授人以能力的技術(shù)?！泵嫦?1世紀(jì)，高等教育在高度信息化的時代培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高科技技術(shù)人才，數(shù)學(xué)作為一門技術(shù)，現(xiàn)已成為一門普遍實施的技術(shù)，也是未來高素質(zhì)人才必須具備的一門技術(shù)。因此，在數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)與實踐過程中，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)數(shù)學(xué)類課程的教育教學(xué)理念，不能將其簡單地當(dāng)作工具和方法，而要將其當(dāng)作是一門技術(shù)，而且是一門普遍適用的高新技術(shù)，在保證打牢基礎(chǔ)的同時，力求培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識與應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，真正實現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的目的。

2 數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)的改革與實踐

2.1 分層次、分模塊實施數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)和競賽指導(dǎo)

一是在數(shù)學(xué)建模專業(yè)課、專業(yè)選修課、公共選修課教學(xué)中按照知識點及教師研究方向，將課程內(nèi)容分為兩個層次九個模塊。第一層次包括數(shù)學(xué)軟件、初等模型、優(yōu)化模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、微分方程模型等五個模塊;第二層次包括離散模型、概率模型、統(tǒng)計回歸模型、數(shù)值計算與算法設(shè)計等四個模塊。第一層次針對公共選修課教學(xué)，第一層次+第二層次針對專業(yè)課和專業(yè)選修課教學(xué)。具體措施是：由數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)團(tuán)隊集體制定課程教學(xué)大綱和實施計劃，每位教師按照課程教學(xué)大綱和實施計劃主講自己所從事的方向模塊，在保證課程教學(xué)內(nèi)容完整性和系統(tǒng)性的同時，根據(jù)學(xué)生知識層次，充分發(fā)揮每位教師專業(yè)優(yōu)勢，有效地提升了課程教學(xué)質(zhì)量;二是在大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，按知識點將數(shù)學(xué)建模思想融入其中，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣的同時，強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng);三是在校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽中，按照“建模知識+專題講座+模擬+競賽”的模式組織校內(nèi)建模競賽，主要以數(shù)學(xué)建模的基本思路、基本方法、基本技能為內(nèi)容，使學(xué)生對數(shù)學(xué)建模有更加深入的感知和認(rèn)識，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣和積極性的同時，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和創(chuàng)新意識;四是在全國數(shù)學(xué)建模競賽中，按照“集訓(xùn)+軟件應(yīng)用+舊題新做+模擬選拔+強(qiáng)化訓(xùn)練”的模式組織全國建模競賽，主要以培養(yǎng)學(xué)生的洞察力、聯(lián)想力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊協(xié)作精神和吃苦精神為內(nèi)容，使學(xué)生的創(chuàng)新意識、團(tuán)隊協(xié)作精神得到良好培養(yǎng)。

2.2 建立數(shù)學(xué)建模精品課程網(wǎng)站，為數(shù)學(xué)建模愛好者搭建學(xué)習(xí)交流平臺

網(wǎng)站將數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)與數(shù)模競賽有機(jī)地融合，為學(xué)生全方位了解、學(xué)習(xí)和掌握數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識、相關(guān)技能開辟第二條通道。網(wǎng)站包括：課程介紹【課程描述、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)大綱、建設(shè)規(guī)劃】、教學(xué)團(tuán)隊【整體情況、課程負(fù)責(zé)人、主講教師】、教學(xué)資源【教學(xué)安排、多媒體課件、授課錄像、電子教案、課程作業(yè)、課程習(xí)題、模擬試卷、參考資源】、實驗教學(xué)【實驗任務(wù)、實驗大綱、實驗指導(dǎo)、課程設(shè)計、實驗作品、實驗報告】、教學(xué)研究【教學(xué)方法、教學(xué)改革、教學(xué)課題、教學(xué)論文、學(xué)生評教】、教學(xué)成果【教學(xué)成果獎、獲教學(xué)獎項、人才培養(yǎng)成果、教材建設(shè)】、在線學(xué)習(xí)【在線交流、在線自測】、成績考核【平時成績、作業(yè)成績、實驗成績】、下載專區(qū)【教學(xué)軟件、常用工具】、數(shù)模協(xié)會【協(xié)會簡介、協(xié)會章程、通知公告、新聞動態(tài)、競賽獲獎、優(yōu)秀論文、往屆賽題、模擬賽題、校內(nèi)競賽、新手入門】等，這些內(nèi)容幾乎囊括了數(shù)學(xué)建模教育教學(xué)活動的所有內(nèi)容，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)資料學(xué)習(xí)就可以全面了解數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識與技能。

2.3 專業(yè)相互融合，取長補(bǔ)短，充分發(fā)揮學(xué)生各自專業(yè)優(yōu)勢

數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)學(xué)院現(xiàn)有數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息與計算科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程四個專業(yè)，其中兩個為數(shù)學(xué)類專業(yè)、兩個為計算機(jī)類專業(yè)。在課程教學(xué)中針對兩專業(yè)的長處和不足，按照專業(yè)結(jié)隊子、學(xué)生結(jié)隊子的模式組織教學(xué)和小組討論，強(qiáng)化計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng)，強(qiáng)化數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生的計算機(jī)軟件應(yīng)用能力培養(yǎng);在競賽組隊中，每隊均配備至少1名計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生和1名數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生。充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，取長補(bǔ)短，使學(xué)生的綜合能力得到提升。

2.4 延伸數(shù)學(xué)建模競賽效能，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

每年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽和校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽試題都是從實際生活中提取出的實際問題。因此，指導(dǎo)教師在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計）和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目時，從往屆賽題或模擬試題中選擇一些題目，將其進(jìn)行適當(dāng)?shù)难由熳鳛閷W(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計）和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目選題。通過這一方式，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，為學(xué)生今后從事科學(xué)研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3 數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革取得的成效

3.1 我校全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽成績居全省同類院校前列

我校參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽共獲得國家一等獎4項、國家二等獎6項、陜西省一等獎33項、二等獎71項，4次被評為優(yōu)秀組織獎，1名指導(dǎo)教師獲陜西省數(shù)學(xué)建模競賽陜西賽區(qū)優(yōu)秀指導(dǎo)教師，600多名學(xué)生參與大創(chuàng)項目，公開發(fā)表科研論文30余篇，學(xué)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量得到明顯提高。該賽事因此也成為了延安大學(xué)學(xué)科競賽品牌和亮點。

3.2 我校數(shù)學(xué)建模教育獲得多項教學(xué)成果獎、質(zhì)量工程項目及教改項目

教學(xué)成果獎：“理工類大學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐”榮獲2009年陜西省教學(xué)成果二等獎;“地方性院校開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)的實踐與探索” 榮獲2003年延安大學(xué)教學(xué)成果一等獎;“計算機(jī)專業(yè)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革與實踐” 榮獲2012年延安大學(xué)教學(xué)成果一等獎;“厚基礎(chǔ)、重實踐、強(qiáng)化工程素質(zhì)和創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”榮獲2011年延安大學(xué)教學(xué)成果二等獎;“數(shù)學(xué)建模課程改革及數(shù)學(xué)建模競賽的研究與實踐”榮獲2007年延安大學(xué)教學(xué)成果二等獎。

質(zhì)量工程項目：“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)”為2010年省級特色專業(yè);“數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊”為2011年省級教學(xué)團(tuán)隊;“數(shù)學(xué)建模精品課程”為2012年校級精品課程;2014年“數(shù)學(xué)建?！闭n程獲批為省級精品資源共享課程;2014年“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)”專業(yè)獲批為省級專業(yè)綜合試點項目。

教改項目：“大學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力創(chuàng)新能力培養(yǎng)的改革與實踐”為2009年省級重點教改項目;“地方高校青年教師教學(xué)能力提升途徑的研究與實踐”為2013年省級重點;“青年教師教學(xué)能力提升的研究與實踐”為2011年校級重點;“計算機(jī)相關(guān)專業(yè)校企合作人才培養(yǎng)模式改革的研究與實踐”為2013年校級重點。

3.3 依托數(shù)學(xué)建模教育平臺，推動指導(dǎo)教師教學(xué)科研能力和綜合素質(zhì)提升

數(shù)學(xué)建模教育不僅提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，同時也為指導(dǎo)教師的教學(xué)、科研及綜合素質(zhì)的提升起到了推動作用。數(shù)學(xué)建模課程是一門面向全校理、工、經(jīng)、管、教各學(xué)科專業(yè)大學(xué)生開設(shè)的理論與實踐相結(jié)合的基礎(chǔ)課程，主要以學(xué)生的洞察能力、創(chuàng)新能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力、抽象能力、文字表達(dá)能力、綜合分析能力、思辨能力、使用當(dāng)代科技最新成果的能力、計算機(jī)編程能力、數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用能力、團(tuán)隊協(xié)作精神和組織協(xié)調(diào)能力等綜合素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)，以數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)、數(shù)學(xué)建模競賽、第二課堂、畢業(yè)論文（設(shè)計）、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目等為手段，通過“分層次、分模塊、四融合”的教學(xué)模式的有效實施，在提高我校學(xué)生解決在理、工、經(jīng)、管、教等學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域遇到的數(shù)學(xué)建模問題的能力的同時，為我校高素質(zhì)、應(yīng)用型人才培養(yǎng)做出貢獻(xiàn)。

基金項目：2013 “地方高校青年教師教學(xué)能力提升途徑的研究與實踐”（項目編號：13BZ37）;2014年陜西本科高等學(xué)?！熬焚Y源共享課程建設(shè)”項目“數(shù)學(xué)建模”課程建設(shè)階段性成果

參考文獻(xiàn)

計算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文第4篇

論文摘要:論述數(shù)學(xué)建模對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、競爭意識和社會應(yīng)變能力的作用,研究了數(shù)學(xué)建模對高職數(shù)學(xué)教學(xué)的重要作用,提出了數(shù)學(xué)教育不僅要使學(xué)生學(xué)會并掌握一些數(shù)學(xué)工具，更應(yīng)著眼于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)能力，而數(shù)學(xué)建模競賽正是培養(yǎng)這種能力的有效載體．

高等職業(yè)教育作為教育類型得到了空前發(fā)展．高職教育在于培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高素質(zhì)技能型人才不僅成為人們的一種共識,而且逐步滲透到高職院校的辦學(xué)實踐中．?dāng)?shù)學(xué)課程作為一門公共基礎(chǔ)課程如何服務(wù)于這個目標(biāo)成為高職基礎(chǔ)課程改革中的熱點．將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)是一個重要取向之一．

一、數(shù)學(xué)建模競賽對大學(xué)生能力培養(yǎng)的重要性

大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽起源于美國,我國從1989年開始開展大學(xué)生數(shù)模競賽,1994年這項競賽被教育部列為全國大學(xué)生四大競賽之一,每年都有幾百所大學(xué)積極參加．?dāng)?shù)學(xué)建模競賽與以往主要考察知識和技巧的數(shù)學(xué)競賽不同,是一個完全開放式的競賽．?dāng)?shù)學(xué)建模競賽的主要目的在于“激勵學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)解決實際問題的綜合能力,鼓勵學(xué)生踴躍參加課外科技等活動,開拓知識面,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識,推動大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革”．?dāng)?shù)學(xué)建模競賽的題目沒有固定的范圍和模式,往往是由實際問題稍加修改和簡化而成,不要求參賽者預(yù)先掌握深入的專門知識．題目有較大的靈活性供參賽者發(fā)揮其創(chuàng)造性,參賽者從所給的兩個題目中任選一個,可以翻閱一切可利用的資料,可以使用計算機(jī)及其各種軟件．競賽持續(xù)3天3夜,參賽者可以在此期間充分地發(fā)揮自己的各種能力．?dāng)?shù)學(xué)建模競賽也是一個合作式的競賽,學(xué)生以小組形式參加比賽,每組3人,共同討論,分工協(xié)作,最后完成一份答卷論文．?dāng)?shù)學(xué)建模涉及的知識幾乎涵蓋了整個自然科學(xué)領(lǐng)域甚至涉及到社會科學(xué)領(lǐng)域．而且愈來愈多的人認(rèn)識到學(xué)科交叉的結(jié)合點正是數(shù)學(xué)建模．?dāng)?shù)學(xué)建模競賽是能夠把數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)以外學(xué)科聯(lián)系的方法．通過競賽把學(xué)生學(xué)過的知識與周圍的現(xiàn)實世界聯(lián)系起來,培養(yǎng)了學(xué)生的下列能力:

（一）有利于大學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)

高等教育的重要目的是培養(yǎng)國家建設(shè)需要的中高層次人才,而許多教育工作者認(rèn)識到目前的高等學(xué)校教學(xué)中還存在著許多缺陷,其中一個重要的問題是培養(yǎng)的學(xué)生缺乏創(chuàng)造性的思維,缺乏一種原創(chuàng)性的想象力．這是我國高等教育的一個致命弱點,嚴(yán)重制約了我國科技競爭力．我國高等學(xué)校的教學(xué)還是以灌輸知識為主,這種教育體制嚴(yán)重扼殺了學(xué)生的能動性和創(chuàng)造性．?dāng)?shù)學(xué)建模競賽并不要求求解結(jié)果的唯一性和完美性,而是重點要求學(xué)生怎樣根據(jù)實際問題建立數(shù)學(xué)關(guān)系,并給出合乎實際要求的結(jié)果和方案,重點考察的是學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力．

（二）有利于學(xué)生動手實踐能力的培養(yǎng)

目前的數(shù)學(xué)教學(xué)中,大多是教師給出題目,學(xué)生給出計算結(jié)果．問題的實際背景是什么?結(jié)果怎樣應(yīng)用?這些問題都不是現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教學(xué)能夠解決的．

數(shù)學(xué)模型是一個完整的求解過程,要求學(xué)生根據(jù)實際問題,抽象和提煉出數(shù)學(xué)模型,選擇合適的求解算法,并通過計算機(jī)程序求出結(jié)果．在這個過程中,模型類型和算法選擇都需要學(xué)生自己作決定,建立模型可能要花50%的精力,計算機(jī)的求解可能要花30%的精力．動手實踐能力有助于學(xué)生畢業(yè)后快速完成角色的轉(zhuǎn)變．

（三）有利于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的完善

一個實際數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建涉及許多方面的問題,問題本身可能涉及工程問題、環(huán)境問題、生殖健康問題、生物競爭問題、軍事問題、社會問題等等,就所用工具來講,需要計算機(jī)信息處理、Internet網(wǎng)、計算機(jī)信息檢索等．因此數(shù)學(xué)建模競賽有利于促進(jìn)學(xué)生知識交叉、文理結(jié)合,有利于促進(jìn)復(fù)合型人才的培養(yǎng)．另外數(shù)學(xué)建模競賽還要求學(xué)生具有很強(qiáng)的計算機(jī)應(yīng)用能力和英文寫作能力．

（四）有利于學(xué)生團(tuán)隊精神的培養(yǎng)

學(xué)生畢業(yè)后,無論從事創(chuàng)業(yè)工作還是研究工作,都需要合作精神和團(tuán)隊精神．?dāng)?shù)學(xué)建模競賽要求學(xué)生以團(tuán)隊形式參加,3個人為一組,共同工作3天．在競賽的過程中3位同學(xué)充分的分工與合作,最后完成問題的解決．集體工作,共同創(chuàng)新,榮譽(yù)共享,這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神,培養(yǎng)學(xué)生將來協(xié)同創(chuàng)業(yè)的意識．任何一個參加過數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生都對團(tuán)隊精神帶來的成功和喜悅感到由衷的鼓舞．

二、將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中

通過數(shù)學(xué)建模,給我們的教學(xué)模式提出了更多的思考,使我們不得不回過頭重新審視一下我們的教學(xué)模式是否符合現(xiàn)代教學(xué)策略的構(gòu)建?現(xiàn)代的教學(xué)策略追求的目標(biāo)是提倡學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力.只有遵循現(xiàn)代的教學(xué)策略才能培養(yǎng)出適應(yīng)新世紀(jì)、新形勢下的高素質(zhì)復(fù)合型人才.知識的獲取是一個特殊的認(rèn)識過程,本質(zhì)上是一個創(chuàng)造性過程.知識的學(xué)習(xí)不僅是目的,而且是手段,是認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)、訓(xùn)練思維能力、掌握學(xué)習(xí)方法的手段,在教學(xué)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是發(fā)現(xiàn)知識的過程,而不是簡單地獲得結(jié)果,強(qiáng)調(diào)的是創(chuàng)造性解決問題的方法和養(yǎng)成不斷探索的精神.在學(xué)習(xí)、接受知識時要像前人創(chuàng)造知識那樣去思考,去再發(fā)現(xiàn)問題,在解決問題的各種學(xué)習(xí)實踐活動中盡量提出有新意的見解和方法,在積累知識的同時注意培養(yǎng)和發(fā)展創(chuàng)新能力.數(shù)學(xué)建模恰恰能滿足這種獲取知識的需求,是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的一個極好的載體,更是建立現(xiàn)代教學(xué)模式的一種行之有效的方法.因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)該融入數(shù)學(xué)建模思想.如何將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)課程中,我認(rèn)為要合理嵌入,即以科學(xué)技術(shù)中數(shù)學(xué)應(yīng)用為中心,精選典型案例,在數(shù)學(xué)教學(xué)中適時引入,難易適中．以為要抓好以下幾個關(guān)鍵點:

（一）在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想

滲透數(shù)學(xué)建模思想的最大特點是聯(lián)系實際.高職人才培養(yǎng)的是應(yīng)用技術(shù)型人才,對其數(shù)學(xué)教學(xué)以應(yīng)用為目的,體現(xiàn)“聯(lián)系實際、深化概念、注重應(yīng)用”的思想,不應(yīng)過多強(qiáng)調(diào)灌輸其邏輯的嚴(yán)密性,思維的嚴(yán)謹(jǐn)性.學(xué)數(shù)學(xué)主要是為了用來解決工作中出現(xiàn)的具體問題.

而高職教材中的問題都是現(xiàn)實中存在又必須解決的問題,正是數(shù)學(xué)建模案例的最佳選擇.因此,作為數(shù)學(xué)選材并不難,只要我們深入鉆研教材,挖掘教材所蘊(yùn)涵應(yīng)用數(shù)學(xué)的材料,從中加以推廣,結(jié)合不同專業(yè)選編合適的實際問題,創(chuàng)設(shè)實際問題的情境,讓學(xué)生能體會到數(shù)學(xué)在解決問題時的實際應(yīng)用價值,激發(fā)學(xué)生的求知欲,同時在實際問題解決的過程中能很好的掌握知識,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用和解決問題、分析問題的能力.數(shù)學(xué)教學(xué)中所涉及到的一些重要概念要重視它們的引入，要設(shè)計它們的引入,其中以合適的案例來引入概念、演示方法是將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)教學(xué)的重要形式．這樣在傳授數(shù)學(xué)知識的同時,使學(xué)生學(xué)會數(shù)學(xué)的思想方法,領(lǐng)會數(shù)學(xué)的精神實質(zhì),知道數(shù)學(xué)的來龍去脈,使學(xué)生了解到他們現(xiàn)在所學(xué)的那些看來枯燥無味但又似乎天經(jīng)地義的概念、定理和公式,并不是無本之木、無源之水,也不是人們頭腦中所固有的,而是有現(xiàn)實的來源與背景,有其物理原型和表現(xiàn)的．在教學(xué)實踐中,我們依據(jù)現(xiàn)有成熟的專業(yè)教材,選出具有典型數(shù)學(xué)概念的應(yīng)用案例,然后按照數(shù)學(xué)建模過程規(guī)律修改和加工之后作為課堂上的引例或者數(shù)學(xué)知識的實際應(yīng)用例題．這樣使學(xué)生既能親切感受到數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛,也能培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)解決問題的能力．總之,在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想,等于教給學(xué)生一種好的思想方法,更是給學(xué)生一把開啟成功大門的鑰匙,為學(xué)生架起了一座從數(shù)學(xué)知識到實際問題的橋梁,使學(xué)生能靈活地根據(jù)實際問題構(gòu)建合理的數(shù)學(xué)模型,得心應(yīng)手地解決問題.但這也對數(shù)學(xué)教師的要求就更高,教師要盡可能地了解高職專業(yè)課的內(nèi)容,搜集現(xiàn)實問題與熱點問題等等.

（二）在課程教學(xué)及考核中適度引入數(shù)學(xué)建模問題

實踐表明,真正學(xué)會數(shù)學(xué)的方法是用數(shù)學(xué),為此不僅要讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)有用,還要鼓勵他們自己用數(shù)學(xué)去解決實際問題．同時越來越多的人認(rèn)識到,數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一個極好載體,而且能充分考驗學(xué)生的洞察能力、創(chuàng)造能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力、文字表達(dá)能力、綜合應(yīng)用分析能力、聯(lián)想能力、使用當(dāng)代科技最新成果的能力;學(xué)生們同舟共濟(jì)的團(tuán)隊精神和協(xié)調(diào)組織能力,以及誠信意識和自律精神．在教學(xué)實踐中,在數(shù)學(xué)課程的考核中增加數(shù)學(xué)建模問題,并施以“額外加分”的鼓勵辦法,在平常的作業(yè)中除了留一些鞏固課堂數(shù)學(xué)知識的題目外,還要增加需要用數(shù)學(xué)解決的實際應(yīng)用題．這些應(yīng)用題可以獨(dú)立或自由組合成小組去完成,完成的好則在原有平時成績的基礎(chǔ)上獲得“額外加分”．這種作法,鼓勵了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué),提高了邏輯思維能力,培養(yǎng)了認(rèn)真細(xì)致、一絲不茍、精益求精的風(fēng)格,提高了運(yùn)用數(shù)學(xué)知識處理現(xiàn)實世界中各種復(fù)雜問題的意識、信念和能力,調(diào)動了學(xué)生的探索精神和創(chuàng)造力,團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,從而獲得除數(shù)學(xué)知識本身以外的素質(zhì)與能力．

（三）、適時開設(shè)《數(shù)學(xué)建模和實驗》課

數(shù)學(xué)建模競賽之所以在世界范圍內(nèi)廣泛發(fā)展,是與計算機(jī)的發(fā)展密不可分的,許多數(shù)學(xué)模型中有大量的計算問題,沒有計算機(jī)的情況下這些問題的實時求解是不可能的。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)的思想和方法與計算機(jī)的結(jié)合使數(shù)學(xué)從某種意義上說已經(jīng)成為了一門技術(shù)．為使學(xué)生熟悉這門技術(shù),應(yīng)當(dāng)增設(shè)《數(shù)學(xué)建模和實驗》課,主要以專題講座的形式向同學(xué)們介紹一些成功的數(shù)學(xué)建模實例以及如何使用數(shù)學(xué)軟件來求解數(shù)學(xué)問題等等．與數(shù)學(xué)建模有密切關(guān)系的數(shù)學(xué)模擬,主要是運(yùn)用數(shù)字式計算機(jī)的計算機(jī)模擬．它根據(jù)實際系統(tǒng)或過程的特性,按照一定的數(shù)學(xué)規(guī)律,用計算機(jī)程序語言模擬實際運(yùn)行狀況,并根據(jù)大量模擬結(jié)果對系統(tǒng)和過程進(jìn)行定量分析．在應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的方法解決實際問題時,往往需要較大的計算量,這就要用到計算機(jī)來處理．計算機(jī)模擬以其成本低、時間短、重復(fù)性高、靈活性強(qiáng)等特點,被人們稱為是建立數(shù)學(xué)模型的重要手段之一,由此也可以看出數(shù)學(xué)建模對提高學(xué)生計算機(jī)的應(yīng)用能力的作用是不言而喻的．

當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的競爭是高科技的競爭,是人才綜合素質(zhì)與能力的競爭．?dāng)?shù)學(xué)建模競賽對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、競爭意識和適應(yīng)社會應(yīng)變能力,具有不可低估的作用．所以說進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的教學(xué)與實踐,既適應(yīng)了知識經(jīng)濟(jì)時代對高等學(xué)校人才培養(yǎng)的要求,同時也為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)開辟了一條新的途徑．

參考文獻(xiàn)

[1]姜啟源.數(shù)學(xué)模型[M].北京:高等教育出版社，1986.

計算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文第5篇

數(shù)學(xué)建模課程和數(shù)學(xué)建模競賽作為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個組成部分，在我院已經(jīng)進(jìn)行了四年。面對科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的新形勢，面對知識經(jīng)濟(jì)時代對人才的要求，怎樣使數(shù)學(xué)建模在人才培養(yǎng)中發(fā)揮更大的作用，需要我們不斷探索和實踐。

一、數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)建模競賽

模型是實物、過程的表示形式，是人們認(rèn)識事物的概念框架。數(shù)學(xué)模型是對所研究對象的數(shù)學(xué)模擬，是進(jìn)行科學(xué)研究的一個重要方法。數(shù)學(xué)建模就是通過對實際問題的分析，通過抽象和簡化，明確實際問題中最重要的變量和參數(shù)，通過系統(tǒng)的變化機(jī)理或?qū)嶒炗^測數(shù)據(jù)建立起這些變量和參數(shù)間的量化關(guān)系，再用精確或近似的數(shù)學(xué)方法求解，然后把數(shù)學(xué)的結(jié)果和實際問題進(jìn)行比較，用實際數(shù)據(jù)驗證模型的合理性，對模型進(jìn)行修改和完善，最后將模型用于解決實際問題的過程中去。為了推動數(shù)學(xué)建模的進(jìn)一步發(fā)展，吸引更多的學(xué)生參與數(shù)學(xué)活動，從1994年起，全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽成為國家教育部組織的全國性大學(xué)生四大競賽之一。目前，大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽已經(jīng)成為我國規(guī)模最大的大學(xué)生課外科技競賽活動。數(shù)學(xué)建模競賽與以往主要考察知識和技巧的數(shù)學(xué)競賽不同，是一個完全開放式的競賽。數(shù)學(xué)建模競賽的主要目的在于“激勵學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)解決實際問題的綜合能力，鼓勵學(xué)生踴躍參加課外科技活動，開拓知識面，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和合作意識，推動大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革”。數(shù)學(xué)建模課程和競賽的開展把學(xué)生學(xué)過的知識和周圍的現(xiàn)實世界聯(lián)系起來，通過教學(xué)與競賽，可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的洞察能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力、綜合應(yīng)用分析能力、聯(lián)想能力及各種當(dāng)代科技最新成果的使用能力。數(shù)學(xué)建模具有聯(lián)系實際、領(lǐng)域廣泛、案例豐富的特點，在教學(xué)和競賽中可以根據(jù)問題的需要引導(dǎo)學(xué)習(xí)和接受不斷涌現(xiàn)的新概念、新思想和新方法，培養(yǎng)學(xué)生將實際問題抽象為數(shù)學(xué)模型的能力，培養(yǎng)學(xué)生快速反應(yīng)能力和自我開拓能力。

二、煙臺大學(xué)文經(jīng)學(xué)院的數(shù)學(xué)建模工作

（一）現(xiàn)狀與成績

從小學(xué)到大學(xué)，數(shù)學(xué)課程伴隨著一個理工科大學(xué)生走過了人生最珍貴的十幾年，其時間之長，負(fù)擔(dān)之重，是其他任何課程都不能相比的。然而，卻有不少學(xué)生帶著學(xué)數(shù)學(xué)到底有什么用的困惑，在沉重的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)下感到數(shù)學(xué)既難懂又枯燥，學(xué)習(xí)興趣日下。于是，一方面是社會對與計算機(jī)技術(shù)有著密切聯(lián)系的應(yīng)用數(shù)學(xué)的需要日益增長，另一方面學(xué)了很多書本知識的大學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析解決實際問題的能力遠(yuǎn)不能適應(yīng)從事專業(yè)工作的需要。正是為了解決這個矛盾，根據(jù)國內(nèi)外數(shù)學(xué)教學(xué)發(fā)展的動態(tài)，我們先后在煙臺大學(xué)文經(jīng)學(xué)院開設(shè)了數(shù)學(xué)建模實驗課和全校數(shù)學(xué)建模選修課。自2008年起，我們開始獨(dú)立組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。數(shù)學(xué)建模競賽是數(shù)學(xué)建模實驗課和數(shù)學(xué)建模選修課的繼續(xù)和深入，也是對我們數(shù)學(xué)建模課程質(zhì)量和效果的直接檢驗。我們從參加數(shù)學(xué)建模課程學(xué)習(xí)的學(xué)生中或從參加學(xué)校數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生中選拔優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，組隊參加競賽。通過培訓(xùn)和競賽，學(xué)生的自學(xué)能力、自我管理能力、創(chuàng)新能力、拼搏精神、合作精神大大提高。通過幾年的努力，我們?nèi)〉昧艘韵鲁煽儯?/p>

1.培養(yǎng)了一批優(yōu)秀人才。參加過數(shù)學(xué)建模實驗課和選修課學(xué)習(xí)的學(xué)生，以及參加過數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和競賽的學(xué)生，在自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、分析和解決實際問題的能力、寫作能力、拼搏精神、合作精神等諸方面都有了長足的進(jìn)步，數(shù)學(xué)建模所培養(yǎng)的素質(zhì)和能力將使他們受益終生。

2.在競賽中取得了優(yōu)異成績。自2008年起，煙臺大學(xué)文經(jīng)學(xué)院連續(xù)4年獨(dú)立組隊參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，共榮獲國家二等獎2項，省一等獎12項，省二等獎35項，省三等獎16項。每年均獲得全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽山東賽區(qū)優(yōu)秀組織工作獎。

3.建立了數(shù)學(xué)建模實驗室。我們在2010年建立了數(shù)學(xué)建模實驗室，為我校數(shù)學(xué)建模實驗課提供了良好的實驗基地。每年的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，我校學(xué)生就在此實驗室進(jìn)行上機(jī)實驗。為把實驗引入數(shù)學(xué)教學(xué)、為更大范圍的數(shù)學(xué)教學(xué)改革起到了良好的示范作用。④積累了許多資料。我們收集了國內(nèi)外有關(guān)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗的許多教材、實驗指導(dǎo)書及軟件，這些資料為進(jìn)一步的工作提供了良好的基礎(chǔ)。⑤造就了一批高水平、有奉獻(xiàn)精神、勇于探索教學(xué)改革新思路的師資隊伍。通過數(shù)學(xué)建?；顒哟龠M(jìn)了教師水平的提高和知識面得擴(kuò)大，也為數(shù)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)和整個數(shù)學(xué)教學(xué)改革探索了一些新思路、新方法。

（二）思考與改革

在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過程中，我們一直在反復(fù)探討怎樣更有效地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力這一問題。我們認(rèn)為，知識的獲取是一個特殊的認(rèn)識過程，本質(zhì)上是一個創(chuàng)造性的過程。很多重要知識是通過“體悟”、“構(gòu)建”、“再創(chuàng)造”等創(chuàng)造性認(rèn)識過程而獲得的。知識的學(xué)習(xí)不僅是目的，而且是手段，是認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)、訓(xùn)練思維能力、掌握學(xué)習(xí)方法的手段，在教學(xué)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是發(fā)現(xiàn)知識的過程，而不是簡單的獲取結(jié)果，強(qiáng)調(diào)的是創(chuàng)造性解決問題的方法和養(yǎng)成不斷探索的精神。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)的實踐中，我們從強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力出發(fā)，嘗試了下面兩種教學(xué)模式：

1.探索討論。按照人們探索未知世界、獲取新知識的途徑，通過發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、綜合已有的知識去創(chuàng)造性地解決問題等步驟去獲取和掌握新知識。這種方法突出學(xué)生自己探索新知識，注重學(xué)生的獨(dú)立鉆研。這種模式通過創(chuàng)造一種環(huán)境、提出一些問題、學(xué)生定向自學(xué)、師生共同研討等步驟實現(xiàn)。在這一學(xué)習(xí)過程中，教師通過情景和問題引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)討論。該方法成敗的關(guān)鍵是要有合適的問題。

2.小組活動與大型作業(yè)。這是根據(jù)知識經(jīng)濟(jì)時代人們只有通過合作和交流才能更多、更快、更好地獲取知識這一特點進(jìn)行學(xué)習(xí)的方式。教師將學(xué)生分成若干小組并指定一些問題，讓學(xué)生閱讀相應(yīng)的參考文獻(xiàn)，相互討論，形成解決問題的方案，通過計算給出結(jié)果，并寫出完整的報告。這樣可以充分發(fā)揮每個學(xué)生的特長，如計算、分析、編程、寫作等，使他們養(yǎng)成與別人合作工作的良好習(xí)慣。在具體的教學(xué)過程中，根據(jù)不同部分內(nèi)容和學(xué)生的情況，可以采取不同的教學(xué)方式。在數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)中通過這些訓(xùn)練使學(xué)生將實際問題和數(shù)學(xué)聯(lián)系起來，從一些觀察到的現(xiàn)象中歸納數(shù)量規(guī)律，并運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法或計算機(jī)予以證明。這種創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)方法在學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面起到了積極的作用，參加過數(shù)學(xué)建模課程學(xué)習(xí)和參加過數(shù)學(xué)建模競賽的同學(xué)的數(shù)學(xué)素質(zhì)有了較大的提高，為進(jìn)一步發(fā)展打好了基礎(chǔ)。

（三）對今后工作的建議

通過幾年來的教學(xué)實踐和兄弟院校的經(jīng)驗可以看出，數(shù)學(xué)建模活動對教學(xué)改革和人才培養(yǎng)有著十分重要的作用，今后我們可以進(jìn)行以下幾發(fā)面的工作，以便使數(shù)學(xué)建模工作更上一層樓。

1.在數(shù)學(xué)建模中加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新能力主要是指利用已有的知識經(jīng)驗，在個性品質(zhì)的支持下，新穎而獨(dú)特地提出問題、解決問題，并由此產(chǎn)生出有價值的新思想、新方法、新成果。創(chuàng)新能力是人的各種能力的綜合和最高形式。但創(chuàng)新能力不是一門課程，它無法通過講授來培養(yǎng)。創(chuàng)新能力是通過教學(xué)活動來培養(yǎng)的，是可以通過各門數(shù)學(xué)知識的載體來開發(fā)的。數(shù)學(xué)建模實驗和數(shù)學(xué)建模競賽就是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一個極好的載體，我們應(yīng)該充分發(fā)揮它們在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用。我們已經(jīng)成立了數(shù)學(xué)建模協(xié)會，可以通過它們組織一些課外建模小組，引導(dǎo)學(xué)生了解一些研究領(lǐng)域的動向，從中找出合適的建模問題，作為一個長期的研究課題，讓學(xué)生從事一些真正的科研工作。

2.擴(kuò)大受益面，開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課。由于數(shù)學(xué)建模對學(xué)生的基礎(chǔ)知識和師資有一定的要求，目前還無法推廣到全校，但數(shù)學(xué)實驗課可與高等數(shù)學(xué)有機(jī)地結(jié)合，使學(xué)生大面積受益。我們可以在學(xué)校條件許可的情況下，對不同層次的學(xué)生開設(shè)認(rèn)知、計算、建模三種類型的實驗。認(rèn)知就是讓學(xué)生在計算機(jī)的幫助下加深對數(shù)學(xué)概念的理解，也可以猜測一些結(jié)論，通過計算機(jī)加以驗證。計算就是引導(dǎo)學(xué)生利用計算機(jī)強(qiáng)大的計算功能去完成數(shù)值計算、數(shù)據(jù)處理、計算機(jī)模擬等任務(wù)，得到一些問題的近似解。建模就是引導(dǎo)學(xué)生解決一些簡單的實際問題。

3.讓數(shù)學(xué)建模的思想滲透到各門數(shù)學(xué)課程中。在大學(xué)教育中最理想的數(shù)學(xué)建模教學(xué)就是把它滲透到各門數(shù)學(xué)課程中和專業(yè)課中。在每一門課中設(shè)計兩三個較精彩的建模案例，四年下來，學(xué)生就有了很多典型的例子，其創(chuàng)新能力就會有較大的提高。

4.將數(shù)學(xué)建模競賽作為日常教學(xué)工作對待。全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽每年一次，為了提高我校的競賽成績，應(yīng)該將其納入正常的教學(xué)軌道，不應(yīng)該是每年報名、選拔、競賽，而應(yīng)該提前準(zhǔn)備，做到水到渠成。

三、結(jié)語

數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)教學(xué)改革是一項長期的艱苦工作，需要學(xué)校各方面有配套的措施，現(xiàn)在數(shù)學(xué)教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)又非常重，這使得我們的教學(xué)改革面臨更大的困難，致力于數(shù)學(xué)建模的教師需要更大的毅力和勇氣。我們的工作僅僅是一個開端，還處于探索階段，對于這門課程的期望不宜太高，特別是對沒有學(xué)過數(shù)學(xué)建模課的學(xué)生，只要通過一些實驗讓他們形成自覺學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和能力，以后能主動想到利用數(shù)學(xué)和計算機(jī)結(jié)合去解決實際問題，就是我們的成功。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜啟源，謝金星，葉俊.數(shù)學(xué)模型第3版[M].北京：高等教育出版社，2004.