数学建模背景

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高中生的数学建模竞赛

高中生的数学建模竞赛

高中生的数学建模竞赛数学建模是一项旨在培养学生解决实际问题的能力的学科竞赛。

它要求参赛者通过运用数学知识和技巧,利用模型化的方式解决复杂的实际问题。

高中生的数学建模竞赛提供了一个锻炼学生数学思维和实践能力的重要平台,并在培养创新意识和团队合作精神方面发挥着重要作用。

一、数学建模的背景与意义数学建模竞赛为学生提供了一个将数学应用于实际问题的机会。

与传统的数学竞赛不同,它不仅仅要求学生运用已有的知识和公式,更注重问题的分析和建模能力。

通过数学建模竞赛,学生可以锻炼自己的逻辑思维、数据分析和问题解决的能力。

数学建模竞赛培养了学生独立思考和解决实际问题的能力。

在竞赛过程中,学生需要将抽象的数学知识应用于具体的问题中,培养了他们发现问题、分析问题和解决问题的意识。

同时,数学建模竞赛要求学生进行团队合作,培养了学生的合作意识和团队合作精神。

数学建模竞赛激发学生对数学学科的兴趣和热爱。

传统的数学教学往往注重理论知识的传授,让学生感到枯燥乏味。

而数学建模竞赛注重实际问题的解决,让学生看到数学在现实生活中的应用和意义。

这无疑会激发学生对数学学科的热爱,培养学生终身学习的意识。

二、数学建模竞赛的参赛方式与组织形式数学建模竞赛通常以团队形式进行。

参赛者组成小组,每个小组通常由3-5名学生组成。

在竞赛开始前,组委会给出一系列的实际问题,参赛者需要在规定的时间内解决这些问题,并提交解决方案报告。

数学建模竞赛的解决方案报告需要包括以下几个部分:问题的描述与分析、模型的构建、模型的求解和结果的分析与验证。

参赛者通过描述问题、构建数学模型、应用数学方法进行问题求解,并对结果进行合理性分析,最后通过实验验证模型的有效性。

数学建模竞赛通常分为多个阶段进行:初赛、复赛和决赛。

初赛是选拔赛,参赛者需要在规定时间内完成试题,提交解决方案报告。

复赛是初赛的进一步选拔,选出一定数量的参赛队伍进入决赛。

决赛是最终的角逐,最终评选出获奖队伍。

三、数学建模竞赛的技巧与方法参加数学建模竞赛需要具备一定的数学基础和解题技巧。

数学建模活动策划主题

数学建模活动策划主题

数学建模活动策划主题一、活动背景数学建模是一种对实际问题进行数学抽象建模、求解和分析的方法。

它是将现实问题转化为数学问题,采用数学方法进行模拟和研究,从而为实际问题的解决提供科学依据。

数学建模活动已经成为了国际数学界的一个热门话题,也成为了一种独特的学习及交流方式。

数学建模活动不仅能够培养学生逻辑思维、分析问题、解决问题的能力,还能够提高学生对数学知识的理解和运用能力。

同时,数学建模活动也可以帮助学生培养团队合作精神、协调能力和学习能力。

因此,开展数学建模活动对于学生的全面素质提高至关重要。

同时,也可以为学生提供一个锻炼能力的平台。

在我校的教学实践中,数学建模活动得到了广泛的认可和支持,学生参与积极性高,成效显著。

因此,为进一步加强学生数学建模活动的开展,提高学生的综合素质,特制定本次活动策划。

二、活动目的通过本次数学建模活动,旨在:1. 调动学生学习数学的兴趣,提高数学学科的学习积极性;2. 培养学生应用数学知识解决实际问题的能力,提高学生分析和解决问题的能力;3. 激发学生创新思维和团队合作意识,培养学生实际能力;4. 提高学生数学知识的拓展和深化,以及实际应用能力。

三、活动主题数学建模活动主题分为两部分:1. 初赛阶段:学生通过小组合作,选择一个实际问题,提出模型并解决问题;2. 决赛阶段:初赛优胜队伍将参与复赛,对初赛结果进行进一步展示并进行答辩。

四、活动对象本次数学建模活动面向全校学生,每个班级可以自行组成参赛小组。

为了更好的组织和管理活动,每个班级可以推荐不超过2个小组参加初赛。

五、活动时间本次数学建模活动分为初赛和决赛两个阶段。

初赛时间:XX年XX月XX日;决赛时间:XX年XX月XX日。

六、活动流程1. 报名阶段(时间:XX年XX月XX日-XX年XX月XX日)学生通过班级老师报名参加初赛。

具体报名材料包括:参赛队伍名单、参赛队员名单。

2. 初赛阶段(1)题目发布(时间:XX年XX月XX日)学校统一发布题目,学生组队,开始调研并实施模型的搭建和求解。

数学建模的作用意义

数学建模的作用意义

数学建模的作用意义 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】数学建模的背景:人们在观察、分析和研究一个现实对象时经常使用模型,如展览馆里的飞机模型、水坝模型,实际上,照片、玩具、地图、电路图等都是模型,它们能概括地、集中地反映现实对象的某些特征,从而帮助人们迅速、有效地了解并掌握那个对象。

数学模型不过是更抽象些的模型。

当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言,把它表述为数学式子(称为数学模型),然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题,并接受实际的检验。

这个全过程就称为数学建模。

近半个多世纪以来,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、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。

不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并计算求解。

人们常常把数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用比喻为如虎添翼。

数学建模日益显示其重要作用,已成为现代应用数学的一个重要领域。

为培养高质量、高层次人才,对理工、经济、金融、管理科学等各专业的大学生都提出“数学建模技能和素质方面的要求”。

数学建模在现代社会的一些作用(1)在一般工程技术领域,数学建模仍然大有用武之地。

在以声、光、热、力、电这些物理学科为基础的诸如机械、电机、土木、水利等工程技术领域中,数学建模的普遍性和重要性不言而喻,虽然这里的基本模型是已有的,但是由于新技术、新工艺的不断涌现,提出了许多需要用数学方法解决的新问题;高速、大型计算机的飞速发展,使得过去即便有了数学模型也无法求解的课题(如大型水坝的应力计算,中长期天气预报等)迎刃而解;建立在数学模型和计算机模拟基础上的CAD技术,以其快速、经济、方便等优势,大量地替代了传统工程设计中的现场实验、物理模拟等手段。

数学建模

数学建模
模型建立
在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量常量之间的数学关系,建立相应的数学结构(尽量用简单的数学工具)。
模型求解
利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(或近似计算)。
模型分析
对所要建立模型的思路进行阐述,对所得的结果进行数学上的分析。
模型检验
将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程。
建模应用
数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性、结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性。自从20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在21世纪这个知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展、数学理论与方法的不断扩充,使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。
第二条 竞赛内容
题目有较大的灵活性供参赛者发挥其创造能力。参赛者应根据题目要求,完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文(即答卷)。
第三条 竞赛形式、规则和纪律
1.全国统一竞赛题目,采取通讯竞赛方式,以相对集中的形式进行。
2.竞赛每年举办一次,一般在某个周末前后的三天内举行。

数学建模课程设计选题背景

数学建模课程设计选题背景

数学建模课程设计选题背景一、课程目标知识目标:使学生掌握数学建模的基本概念和原理,理解数学模型在解决实际问题中的应用价值;学会运用所学的数学知识和方法,构建简单的数学模型,解决实际情境中的问题。

技能目标:培养学生运用数学语言进行表达、交流的能力;提高学生运用数学工具(如计算器、计算机软件等)进行数据分析和模型构建的能力;培养学生团队协作、问题解决和创新思维的能力。

情感态度价值观目标:激发学生对数学学科的兴趣和热情,增强学生学习数学的自信心;培养学生严谨、细致、勇于探究的学习态度;引导学生认识到数学在现实生活中的广泛应用和价值,增强学生的数学应用意识。

课程性质:本课程为选修课,旨在帮助学生将所学的数学知识运用到实际问题中,提高学生的数学素养和综合能力。

学生特点:学生为八年级学生,已具备一定的数学基础和逻辑思维能力,对新鲜事物充满好奇,但部分学生对数学学习兴趣不足,需要激发和引导。

教学要求:结合学生特点和课程性质,课程目标应具有趣味性、实用性和挑战性。

在教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动探究和解决问题,提高学生的数学建模能力和综合素质。

课程目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够理解并描述数学建模的基本概念和原理;2. 学生能够运用所学知识,构建简单的数学模型解决实际问题;3. 学生能够运用数学语言和工具进行数据分析和模型构建;4. 学生能够在团队协作中发挥个人优势,共同解决问题;5. 学生能够体验数学建模的乐趣,增强学习数学的自信心和兴趣。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数学建模基本概念:介绍数学建模的定义、意义和分类,使学生了解数学建模的广泛应用。

2. 建模方法与步骤:讲解数学建模的基本方法、步骤和技巧,如问题分析、模型假设、模型构建、模型求解和模型检验等。

3. 实际问题案例:选取与学生生活密切相关的实际问题,如人口增长、环境污染、交通规划等,引导学生运用所学知识进行数学建模。

数学建模项目计划书怎么写

数学建模项目计划书怎么写

数学建模项目计划书怎么写一、项目背景介绍数学建模是一种模型化解决实际问题的方法,在工程技术、科学研究和决策制定中都有着重要的应用价值。

在当前数字化智能时代,数学建模的重要性更加凸显,可以帮助企业和组织更好地优化资源、提高效率,解决实际问题。

本项目旨在通过数学建模的方法,针对某一特定问题展开研究和解决方案设计。

二、项目目标本项目旨在通过数学建模技术,解决特定问题,并提出有效的解决方案。

具体目标包括:1. 对问题进行深入分析和研究,了解问题的本质和重要性;2. 建立合适的数学模型,对问题进行建模和描述;3. 运用数学工具和技术,对数学模型进行求解和验证;4. 提出有效的解决方案,并进行评估和优化;5. 撰写项目报告,展示研究成果和解决方案。

三、项目内容本项目将围绕某一特定实际问题展开研究,具体内容包括:1. 问题调研和分析:对问题进行深入调研和分析,了解问题的关键点和挑战;2. 建立数学模型:根据问题的特点和要求,选择合适的数学模型,并进行建模;3. 模型求解和验证:运用数学工具和技术,对数学模型进行求解和验证;4. 解决方案设计:基于模型分析结果,提出有效的解决方案,并进行评估和优化;5. 报告撰写与展示:撰写项目报告,展示研究成果和解决方案。

四、项目计划本项目计划分为以下几个阶段进行:1. 阶段一:问题调研和分析(1个月)2. 阶段二:建立数学模型(2个月)3. 阶段三:模型求解和验证(2个月)4. 阶段四:解决方案设计(1个月)5. 阶段五:报告撰写与展示(1个月)五、项目预期成果本项目预期成果包括:1. 对特定问题的深入分析和研究报告;2. 建立的数学模型和解决方案设计;3. 运用数学建模技术解决实际问题的实证研究证据;4. 项目成果报告和展示。

六、团队组建本项目团队由多名数学建模专家,数据分析专家和领域专家组成,每个成员均具备相关领域的专业知识和技能。

七、预算和资源需求本项目所需的预算和资源主要包括人力、物力和财力等方面的支持,具体需求根据实际情况进行调整和配置。

数学建模课程方案模板

数学建模课程方案模板

一、课程名称数学建模二、课程背景数学建模是现代科学研究和工程技术中一种重要的研究方法,它将实际问题转化为数学模型,通过数学方法求解模型,从而为实际问题提供解决方案。

随着我国科学技术的发展,数学建模在各个领域都得到了广泛应用。

为了培养学生的数学思维能力和解决实际问题的能力,特开设此课程。

三、课程目标1. 使学生掌握数学建模的基本概念、方法和步骤;2. 培养学生运用数学知识解决实际问题的能力;3. 提高学生的团队合作和沟通能力;4. 培养学生的创新意识和实践能力。

四、课程内容1. 数学建模的基本概念和步骤2. 常用数学模型及其应用3. 数值计算和计算机编程4. 数学软件的使用5. 案例分析6. 实践项目五、教学安排1. 理论教学:32课时2. 实践教学:32课时3. 总课时:64课时六、教学方法1. 讲授法:系统讲解数学建模的基本概念、方法和步骤;2. 案例分析法:通过实际案例,引导学生掌握数学建模的技巧;3. 实践教学:组织学生进行数学建模实践,培养学生的动手能力;4. 讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提高学生的思考能力和表达能力。

七、考核方式1. 平时成绩(40%):包括课堂表现、作业完成情况等;2. 实践项目成绩(40%):根据学生在实践项目中的表现进行评定;3. 期末考试(20%):考察学生对数学建模知识的掌握程度。

八、教材与参考资料1. 教材:《数学建模》2. 参考资料:- 《数学建模案例分析》- 《MATLAB数值计算与编程》- 《数学软件使用指南》九、课程特色1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际应用能力;2. 强调团队合作,培养学生的沟通能力和协作精神;3. 采用多种教学方法,激发学生的学习兴趣和积极性;4. 跟踪科技发展动态,关注数学建模在各个领域的应用。

十、课程预期效果通过本课程的学习,学生能够:1. 掌握数学建模的基本概念、方法和步骤;2. 具备运用数学知识解决实际问题的能力;3. 提高团队合作和沟通能力;4. 培养创新意识和实践能力。

2024年数学建模竞赛策划方案

2024年数学建模竞赛策划方案

2024年数学建模竞赛策划方案一、背景介绍数学建模竞赛作为一项重要的学科竞赛活动,在促进学生综合素质的提升、培养创新思维和实践能力方面具有重要作用。

为了更好地组织和规划2024年的数学建模竞赛,本文将提出相关策划方案和主要工作内容。

二、竞赛目标1. 提高学生数学建模能力。

通过竞赛的形式激发学生的学习兴趣,培养学生解决实际问题的能力。

2. 弘扬创新精神。

鼓励学生在数学建模过程中勇于创新,敢于挑战困难,培养学生的创新思维和问题解决能力。

3. 促进学生团队合作。

鼓励学生团队协作,通过共同合作解决问题,培养学生的团队精神和合作能力。

4. 推动数学建模教育发展。

通过竞赛的经验总结和优秀案例的分享,提升数学建模教育水平。

三、竞赛组织机构为了确保竞赛的顺利进行,我们将组织如下机构:1. 竞赛组委会:负责竞赛的总体策划和组织工作,协调各个工作部门,确保竞赛的顺利进行。

2. 评审委员会:由相关领域的专家学者组成,负责对参赛作品进行评审和打分。

3. 策划部门:负责竞赛方案的策划和宣传工作,组织活动的准备和实施。

4. 技术支持部门:负责竞赛平台的搭建和运行,保证竞赛期间的网络和技术支持。

5. 培训部门:负责对参赛学生进行培训和指导,提供数学建模的相关知识和方法。

四、竞赛流程安排1. 报名阶段:在各高校和中学广泛宣传,鼓励学生积极参与报名,报名时间为2023年10月至2024年1月。

2. 初赛阶段:在报名结束后,组委会将根据报名情况安排初赛的时间和地点。

初赛采用在线方式进行,参赛学生需在规定时间内完成赛题答题并提交答案。

3. 复赛阶段:根据初赛成绩排名情况,选拔出一定数量的学生进入复赛。

复赛将采用现场答题的方式,要求参赛学生在限定时间内完成竞赛题目的解答。

4. 决赛阶段:根据复赛成绩排名情况,确定进入决赛的学生。

决赛将在比赛地点集中进行,参赛学生将在规定时间内完成最后的竞赛题目,由评审委员会进行评审,并评选出获奖名单。

数学建模总结报告

数学建模总结报告

数学建模总结报告尊敬的老师、亲爱的同学们:大家好!在此,我很荣幸地向大家汇报我们在数学建模竞赛中的经验与成果。

首先,我代表我们团队向为我们提供指导和帮助的老师表示衷心的感谢,向一直陪伴和支持我们的同学们表示诚挚的感谢。

一、数学建模背景数学建模是将现实世界中的实际问题抽象成数学问题,通过建立数学模型,并利用数学方法求解模型,从而解决实际问题的过程。

数学建模竞赛是一种培养学生运用数学解决实际问题的能力、提高综合素质的有效途径。

二、参赛过程及经验总结1.团队协作:数学建模竞赛需要团队成员之间紧密合作,共同解决问题。

在比赛过程中,我们充分发挥每个人的特长,共同讨论、分析问题,确保团队的效率和质量。

2.信息收集与处理:在数学建模竞赛中,信息的收集和处理至关重要。

我们在比赛过程中广泛搜集资料,分析相关数据,为解决问题提供了有力的支持。

3.建立模型:在确定问题后,我们迅速确定了合适的数学模型,并通过理论分析、实践验证等方法对模型进行完善。

4.求解与验证:在求解过程中,我们充分利用现有的数学工具和方法,对模型进行求解。

同时,我们对求解结果进行了反复验证,确保其正确性。

5.结果分析与报告撰写:我们将求解结果进行分析,总结出问题的关键因素和解决策略。

在撰写报告时,我们注意表达清晰、逻辑严谨,力求使评审专家对我们的成果有一个全面、深入的了解。

三、成果展示经过团队的努力,我们最终在数学建模竞赛中取得了较好的成绩。

我们的成果得到了评审专家的肯定,也为我们今后的学习和工作积累了宝贵的经验。

四、总结与展望数学建模竞赛为我们提供了一个难得的锻炼机会,使我们在解决实际问题的过程中,提高了数学素养、培养了团队协作能力和创新精神。

在未来的学习和工作中,我们将继续发扬竞赛中的精神,努力提高自己的综合素质。

浅谈对数学建模竞赛的认识

浅谈对数学建模竞赛的认识

浅谈对数学建模竞赛的认识【摘要】数统计或者格式要求等。

数学建模竞赛是当前学术界备受关注的竞赛形式,对于参与者来说意义重大。

本文首先介绍了数学建模竞赛的重要性和背景,随后探讨了其特点、意义、技巧、挑战和准备工作。

参与数学建模竞赛可以提升个人能力,并对个人发展产生积极影响。

未来,数学建模竞赛有望继续发展壮大,为更多人提供展示自己能力的平台。

通过本文的阐述,读者可以更好地理解数学建模竞赛的重要性,掌握参赛的技巧和准备方法,以及了解其对个人发展的积极影响。

数学建模竞赛不仅能锻炼参赛者的综合能力,更可以促进学术交流和合作,为推动数学建模领域的发展做出贡献。

【关键词】数学建模竞赛、认识、重要性、背景、特点、意义、技巧、挑战、准备、能力提升、个人发展、未来发展1. 引言1.1 对数学建模竞赛的重要性对数学建模竞赛的重要性在于提高学生的数学建模能力,并培养学生的创新思维和团队合作能力。

通过参加数学建模竞赛,学生可以将理论知识应用于实际问题的解决中,提高解决问题的能力。

数学建模竞赛还可以激发学生对数学的兴趣,促进学生对数学的深入了解和研究,培养学生的数学思维和逻辑推理能力。

参加数学建模竞赛还可以提升学生的综合能力,包括分析问题、提出解决方案、撰写报告等方面的能力。

在当今社会,数学建模竞赛已经成为评估学生综合能力的重要途径,能够为学生的学业发展和职业规划提供很大帮助。

对数学建模竞赛的重要性不仅在于提升学生的数学水平,更在于培养学生综合素质,为他们未来的发展打下坚实基础。

1.2 对数学建模竞赛的背景数学建模竞赛起源于20世纪50年代,最初是由美国数学学会主办的一项比赛,旨在培养大学生的数学建模能力和团队合作精神。

随着现代科技的不断发展和应用,数学建模在实际问题解决中的重要性日益凸显,因此数学建模竞赛逐渐成为了各国高校和科研机构之间交流和竞争的重要平台。

随着全球化的发展,越来越多的国家开始关注和重视数学建模竞赛,纷纷建立了自己的竞赛体系和规则。

数学建模教学与数学建模竞赛的历史背景与意义

数学建模教学与数学建模竞赛的历史背景与意义

文章编号:1001-7445(2003)增-0006-05数学建模教学与数学建模竞赛的历史背景与意义戴牧民,吕跃进(广西大学数学与信息科学学院,广西南宁530004)摘要:阐述了在高校设立数学建模课程与开展大学生数学建模竞赛的历史必然性及其对深化高校数学教育改革,提高学生综合素质方面的意义;介绍了我国和广西高校数学建模教学与参加数学建模竞赛的情况;对今后的工作提出了展望和一些建议.关键词:数学建模;数学建模竞赛;素质教育;教学改革中图分类号:G 642Q 29 文献表示码:A1 数学建模的历史回顾数学作为人类的一种知识体系,它的产生与发展从来都是与人类的社会生产活动密切联系着的.几何学的知识来源于丈量土地、水利建设、房屋与陵墓的建筑施工,器皿与工具的制作;算术的知识来源于产品的生产、储备、分配、交换与流通等社会实践,这是众所周知的.在运用数学知识来解决一个个具体的实际问题时,首要的一步是要把问题所涉及的各种物理量及各个物理量之间的关系暂时地剥离去它们的物理含义,转换成数学的量及数学符号、语言、表达式,通过数学的推理、演算得到结果,然后再结合原来的物理含义,得出实际问题的答案.这是简单的数学建模过程.十七世纪,牛顿为了研究机械运动的普遍规律,确立了变速运动过程中的瞬时速度,加速度的数学表示形式,从而建立了m x ″=f (x ,x ′,t )(质量×加速度=作用力)的质点动力学数学模型(在建模同时也创立了微积分这一新的数学工具).此后,关于热传导的数学模型,弦振动的数学模型,流体力学的数学模型,电磁场运动的数学模型,分子运动的统计力学模型等等纷纷建立,这就使得物理学不再单纯是一种基于实验的经验科学,而且还获得了牢固的理论基础和强有力的推理工具,成了推动许多自然科学和工程技术科学发展的强劲动力.以前,工程技术人员所以要学习和掌握高等数学和工程数学,主要是在于掌握和理解相关工程科学中的各种技术原理.如机械工程中的机械原理,化学工程中的传热传质原理,土木工程中的结构原理,电器工程中的电工原理,电磁学原理,以及支撑这些原理的应用基础科学如材料力学,流体力学,工程热力学,电磁场理论等等.至于具体的项目设计,制造,施工等,由于计算技术和计算手段跟不上趟,大多数情况下只能全部或部分地根据经验,再通过查查有关的技术手册,拉拉计算尺,查查四位、五位对数表,了不起再摇摇机械计算机粗略地算一算来完成.在管理工作中情况也差不多.比如简单的一个物资或交通调度问题,尽管在理论上寻求最优的调度方案没有任何的困难,但是当涉及的变量很多时,面对着海量的计算,人们也感到束手无策.大学阶段所学的微积分,工程数学和概率统计知识,一到面临实际问题,往往很难用上,久而久之,也就逐渐遗忘,‘还给了老师’,以致有些人还发出学了没有用的感叹.这种情况到了20世纪50年代随着电子计算机的出现和计算机程序设计方面的突破发生了转变.电子计算机以其飞快的计算速度,惊人的准确性使过去由于计算量太大,无法进行数学计算的问题具有解决的可能,所以它首先被应用于大型的科学计算、气象预报和军工科技领域.进入70年代,电子计算机无论从计算速度,存储容量,硬件的可靠性,人机对话,软件开发,设备价格的降低等各方面都取得了巨大的进第28卷增刊2003年10月广西大学学报(自然科学版)Jour nal of G uangx i U niv er sity (N at Sci Ed)Vo l.28,Sup. Oct.,2003 收稿日期:20030620;修订日期:20030828作者简介:戴牧民(1937广西大学教授.展,这就使一般的工程技术人员和管理工作人员在他们所从事的技术工作和管理工作中不但可以运用工程技术原理建立起相应问题的数学模型,而且具备了求解这些数学问题的计算手段.人们可以通过计算机对现实中的过程进行仿真,通过数字计算和逻辑演算寻求答案,做出最优的设计方案.其结果,或是大大地节约成本,或是大大地缩短技术开发周期,或是大大地提高工程质量或产品的技术含量,总之,大大地增进了经济效益.因此,运用数学建模的手段来解决工程领域和管理领域中的实际问题,将日益成为技术工作者和管理工作者所必须掌握的一种技能.这也是一个大趋势.2 数学建模的教学与数学建模竞赛如上所述,为了顺应这种趋势,在高等学校理工科人才的培养中,完全有必要把培养学生运用数学建模解决实际问题的意识,学习和掌握数学建模的方法和技能作为提高大学生综合素质的一项重要内容.为实现这一目标,一方面,在学校中开设数学建模的课程,一方面,开展数学建模竞赛活动,它们构成了相辅相成的两个方面.在国外,70年代,一批有识之士就开始倡导,在欧美一些国家的大学里开设了数学模型课程.1985年在美国首次开展了大学生数学建模竞赛,而且形成了今天仍在遵循的竞赛模式:(1)每个参赛队由3名大学生,1名指导教师组成.指导教师负责平时的指导培训,竞赛时指导教师不得参与.(2)参赛者可以查阅任何可以找到的书籍,期刊资料,可以使用各种计算机,应用软件和软件包.(3)赛期三天,到时参赛队必须提交一篇论文.论文应当包含针对所选赛题作出的问题的叙述和阐释,模型假设和模型的建立,计算的结果和讨论等内容.同时也形成了至今仍在遵循的命题及评价模式:(1)竞赛题都是从工程技术及管理工作中提炼出来的具体课题(有些经过适当的简化和剪裁,以适应竞赛者的数学水平和计算量),这些问题事先都没有唯一的准确的标准答案.(2)竞赛题的内容及陈述方式应当适合大学生的理解,不能太过专业化,解题所需要的数学工具应当适应理工科大学阶段数学教学的要求(微积分,常微分方程,线性代数和线性规划,概率论和数理统计等),不涉及太专业的数学如偏微分方程理论,随机过程理论等.(3)参赛论文的评判依据答案的正确性,模型的创造性和表述的清晰性等因素综合考虑.80年代开始,随着改革开放,我国的数学建模教学和数学建模竞赛活动也日益蓬勃地发展起来.1982年复旦大学首先在应用数学专业学生中开设了数学模型课程,随后很多院校也相继开设.1982年,朱尧辰,徐伟宣翻译出版了E. A.Bender 的“数学模型引论”;1987年,高教出版社出版了清华大学姜启源教授编著的“数学模型”一书.这是我国学者的第一本数学模型的著作.1989年,我国北京大学,清华大学和北京理工大学首次组队参加美国大学生数学建模竞赛并取得了可喜成绩.1990年,上海市举办了本市大学生数学建模竞赛.1992年11月首次举办了10个省市,79所院校参加的部分省市大学生数学建模竞赛.1993年底和1994年3月,国家教委高教司两次正式下文决定组织全国大学生数学建模,机械设计,电子设计竞赛,数学建模竞赛由中国工业应用数学学会具体组织实施.自1994年到2002年,参赛院校由最初的196所发展到572所,参赛队由94年的867个队发展到4448个队.1999年开始又增设了高校大专组的数学建模竞赛,当年有416个队参加竞赛,2002年参赛队达到913个队.至2002年止,国内出版的有关数学建模的书籍达到60种以上.我区的数学建模教学与数学建模竞赛得到了自治区教委的重视与支持.1994年,区教委根据国家教委教高司[1993]178号文件与教高司[1994]76号文件精神,决定成立全国大学生数学建模竞赛广西赛区组委会.组委会成员由教委高教处,广西数学学会负责人及部分高等院校数学教师组成,挂靠在广西数学学会,并负责具体组织本赛区的竞赛工作.1994年广西大学,广西师范大学,桂林电子工业学院3所院校组织了16个队参赛.后来陆续有广西师范学院,广西民族学院,广西工学院,桂林工学院,桂林陆军学院,桂林空军学院,柳州高等师范专科学校等院校参加.1999年,钦州,河池,右江,梧州,南宁等高等师范专科学校及广西财政专科学校、桂林航空航天高等专科学校等大专院校也先后参加了大专组的数学建模竞赛.2003年,广西大学首次组队参加美国大学生数学建模竞赛.3 数学建模课程与数学建模竞赛的意义十多年来数学建模课程的开设与全国大学生数学建模竞赛的开展充分证明,这项活动对深化高等7增刊戴牧民等:数学建模教学与数学建模竞赛的历史背景与意义8广西大学学报(自然科学版)第28卷 学校的数学课程改革,促进第二课堂活动的开展,推进大学生综合素质教育等方面都起到了积极的,有益的作用.(1)在数学教育中理论与实际之间的桥梁作用建国以来形成的高等教育体系中,理论联系实际的问题一直是从中央到社会各界广泛关注的问题.几十年来人们从各种角度理解理论联系实际的内涵,也从各个方面批判大学教育中理论脱离实际的现象,探索理论联系实际的途径.尤其是大学数学课程的教学更是首当其冲.一方面,众多的在工作岗位上工作的大学毕业生反映在大学阶段学过的数学理论知识用不上;一方面,社会上以至党政部门不少领导人虽然在口头上不否认高等数学是有用的,内心却总存在着怀疑.文化革命中甚至还出现过认为数学理论不过是数学家们孤芳自赏的象牙之塔,是资产阶级故弄玄虚,用来对工农兵实行管、卡、压,维护资产阶级对高等学校的统治的工具的愚昧的偏见.话虽如此,实际上当时的大学中高等数学的教学内容与毕业后实际从事的工作之间确实也存在着很明显的脱节.究其原因,一方面,大学中设置的高等数学、工程数学课原意是为理解和掌握各种现代基础理论提供基本的工具.数学是一切现代科学广泛使用的语言.试想,如果不具备微积分,向量分析与场论,微分方程,线性代数,概率统计等比较系统的知识,怎么能理解和掌握现代物理学,化学,材料科学,电工学,电子学,无线通信等后续专业课的内容?数学又是一们逻辑性特别强的学科,要掌握有关的系统知识,就不得不从函数的概念、性质,函数的变化率(导数)到微分、积分的概念,性质和计算;从线性方程的求解,n维向量,向量组的线性相关,线性无关性到矩阵的概念,矩阵的运算;从抽扑克牌,丢骰子引出概率概念,古典概型,到随机变量,分布函数,数学期望,方差等等,一个台阶一个台阶地拾级而上.在有限的课时内要完成这样一个教学过程,也就难免会使人们感到它是从概念到概念,从定理到定理,从理论到理论,学习起来枯燥乏味,学过后也不清楚它究竟如何应用.另一方面,就我国六、七十年代工农业生产的总体规模和技术水平来看,离现代化还有着极大的差距.在这种状态下从事实际工作,大学阶段所学的数学知识难以用上也是可以想象的.进入80时年代后,随着我国工农业生产水平的不断提高,科学技术进步的日新月异,加上计算机技术、计算技术的突飞猛进,计算机的应用日益普及,渗透到各个科研生产和管理部门.这就为数学理论与科研生产实际相结合提供了广阔的用武之地.面对这一形势,对大学阶段的数学教育进行深入的改革乃是大势所趋.在学校中开设数学建模课程,组织大学生参加数学建模竞赛,就是一项积极的措施.它在数学的理论知识与实际应用之间架起了一座桥梁.学生通过学习和实践,一方面加深、巩固了对数学理论知识的理解,摆脱了枯燥乏味的感觉,并进一步激励学生向更深入的数学理论层次进军;一方面锻炼了学生分析问题,动手解决问题的能力和初步掌握运用数学工具解决实际问题的方法.因此可以说,数学建模课程和数学建模竞赛,为大学数学教学理论联系实际架起了一座桥梁,为开启高校数学教育改革提供了一把钥匙.(2)提高大学生科技综合素质的有力措施大学生数学建模竞赛有两个明显的特点.一个是竞赛题的现实性与开放性,另一个是它是由三人小组参赛,通过集体努力共同完成的.因此参加一次数学建模竞赛实际上相当于一个小组在限定的短短三天时间内进行的一项突击攻关的小型科研过程.这无论是对参赛队员的智力、体力以及组织协调能力,团结协作能力都是一次严峻的挑战.它对于培养和锻炼学生的科技素质无疑能起到积极的作用.(1)由于竞赛题的设置来源于科研生产实际,不是纸上谈兵,不是书本上现成的东西,也没有现成的标准答案.因此,正确地理解题意,善于从题目的文字表述中迅速地领会出文字背后所包含的实际含义,从而准确地把握住问题的实质,弄清楚问题所涉及的各种因素的地位(主要的,次要的;有关的,无关的;…),性质(确定性的,随机的;连续的,离散的;动态的,静态的;…)及这些因素之间的关系,然后才有可能找出解决问题的关键,思考解题的方案,着手建立模型;在分析问题的过程中,有时还需要通过各种途径查找文献资料和数据资料;在解题过程中还要通过电子计算机,使用各种语言和应用软件编程计算,计算出数字结果,制表绘图;最后还得以论文形式写出问题的分析过程,计算过程,并展开讨论.这就要求学生对各项应用领域的科技知识有比较广泛的了解,具有比较广阔的视野,掌握文献检索的方法,熟悉计算机的操作,具备较好的文字表达能力.因此数学建模竞赛对参赛队员除了要求数学的必备知识外,还对他们的文字理解能力,编辑能力,表达能力,文献检索能力,计算能力,计算机编程、制表、绘图的能力提出了全面的要求.这些能力,如果不在平时就刻意地下一番功夫,临降磨枪是绝对做不到的.它需要指导教师平时有意识地引导和培养,学生自觉地有意识地学习、锻炼.这样做就能在数学建模课程的教学和数学建模竞赛中很好地体现出对学生科技综合素质的培养.(2)作为一项全国性的竞赛,竞赛题的设置当然有一定的难度,有较大的工作量,而且具有较大的探索空间和发挥的余地.单靠一个人的能力是很难做出优秀的解案,甚至是难以完成的,只有依靠集体的智慧,合力攻关.参赛队员们虽然来自同一院校,但往往属于不同的专业或不同班级,平日里彼此不一定熟悉、了解.一旦参赛,三名队员就组成了一个小集体.队员之间如何合理分工,协调,尽量发挥各个人的特长,能否做到互相默契,当某个环节碰到困难或出现差错时,能否相互支持、鼓励,而不是互相埋怨、扯皮,这些都是参赛成败的关键,里面是大有学问的.一次成功的参赛,对参赛成员在发扬团队精神,培养指挥协调能力等方面都是一次很好的锻炼,是能够受益终身的.我们曾经和参加过数学建模竞赛的学生聊过,他们普遍认为,参加数学建模竞赛是一次毕生难忘的经历.虽然在三天时间内,废寝忘食,甚至通宵不寐,精神上处于极度紧张、亢奋的状态,交完文稿后感觉简直就像是脱了一层皮一样.但是,一种战胜挑战后的成就感,一种在与同组队员共同奋斗中结成的战斗友谊,一种从事某项事业的切身的实践体验却会感到莫大的欣慰.这些都是在平常的学习生活中难以体验到的.4 几点意见和展望从我区第一次组队参加数学建模竞赛至今已近十年.回顾这些年来我区的竞赛活动的开展情况,确实是成绩斐然.为了进一步推动这项活动健康地发展,使之在我区高校教学改革中起到更好的促进作用,我们提出下面几点意见供大家参考.(1)数学建模课程的教学与参赛队员的培训方面,应当突出‘新’与‘活’两个字.数学建模课程的教学内容与传统的高等数学及工程数学课程的内容明显不同之处是,一个是十八、十九世纪就已经形成,并且已经系统化、理论化了的知识;一个则是深深地植根于现代科学技术领域的实际课题和奠立在许多现代数学工具和计算技术的基础之上的.建模的新视野,求解的新方法层出不穷(如层次分析,灰色预测,模糊评价,神经元网络,遗传算法等等).就教材来说,虽然出版有多种书籍可供选用,但是教学过程中应当不拘泥于课本的内容,随时注意吸收最新的知识,补充最新的案例,不断更新和改进教学内容.教学方法上也应当避免固守教材的安排,按固定的程式一个套路一个套路地教.一些基本的套路固然需要让学生掌握,更重要地是要通过课程的教学让学生掌握活的灵魂,即培养学生科学的思维方法,分析能力和灵活运用的能力.(2)在开设数学建模课程的同时,应当配套开设'数学实验'课程.设置这门课程的立意与数学建模课程有所不同,主要是教导学生如何运用计算机和各种数学软件来计算各种不同类型的数学问题.它与数学建模课程恰好是相辅相成的.打一个不太确切的比方,前者着重教动脑(分析),后者则着重教动手(计算),两者配合,则会相得益彰.已经开设数学实验课的学校,应当做好两门课的协调,尚未开设数学实验课的学校,则要尽快创造条件开出来.(3)加强数学建模课程任课教师和建模竞赛指导教师的培训工作.现今我区数学建模竞赛活动规模在逐年扩大,新参加的院校逐年增多.要巩固这些成果,保持这一势头,争取更好的成绩,提高从事数学建模课程教学的教师和建模竞赛的指导教师的水平是极端重要的一环.这也是我们组委会的一件重要的工作.(4)做好宣传工作.这里包括两个方面,一个方面是要做好对学生层面的宣传,激发广大学生报名学习的积极性(看来大多数学校目前还是作为选修课安排的);一个方面是对领导层面的宣传,使学校领导了解数学建模课程及数学建模竞赛活动对促进教学改革,开展素质教育等方面的积极意义,争取他们在人力物力财力等方面的支持.(5)呼吁各级有关部门和领导对这一新事物多多给予关注,特别是对从事数学建模教学和数学建模竞赛的教师在各方面都给予关怀和照顾.因为从事这项工作是一项非常之吃力不讨好的工作,需要花费大量的时间和精力.它的成果仅仅体现为竞赛论文能否得奖和得奖的级别.而这又不是仅仅取决于教9增刊戴牧民等:数学建模教学与数学建模竞赛的历史背景与意义10广西大学学报(自然科学版)第28卷 师个人因素的,它既涉及到参赛学生的能力和发挥情况,也涉及到其他各个院校参赛队的总体表现.一位教师全身心投入到这项工作,往往不得不要在科研方面和其他方面做出一定的牺牲.而这又不能不影响到这些教师职称的晋升,以及奖金和福利等多方面的利益.这也是国内许多名牌大学的教师很多都不愿意从事数学建模教学和指导竞赛工作,宁愿多多申报科研项目的原因.所以我们在这里不得不大声疾呼,恳切地吁请各级部门和领导在职称评定方面,奖金及福利方面制定一些有利于数学建模教学和数学建模竞赛(以及机械设计,电子设计竞赛)活动开展的规定.比如,参赛队获得全国一、二等奖的指导教师在业绩上可以比照获得自治区某个级别的科技进步奖或教学成果奖获得同等的待遇.在自治区教育厅领导的关怀和高教处的直接指导与支持下,我们广西赛区组委会计划今年7月在广西大学举行一次有关数学建模课程教学和数学建模竞赛的经验交流活动.同时我们也就此向各院校征集有关的论文,并征得《广西大学学报》同意,编辑一期增刊.我们期望通过这次交流活动和文集的出版能够促进我区数学建模教学和数学建模竞赛更蓬勃的发展.参考文献:[1] Bender E A.数学模型引论.朱尧辰,徐伟宣译.北京:科学普及出版社,1982.[2] 姜启源.数学模型[M].北京:高等教育出版社,1987.[3] 李大潜.中国大学生数学建模竞赛(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2001.The background and significance of the teaching and competitionof mathematical modelingDAI M u-min,L Yue-jin(Colleg e of M athematics and I nfo rmat ion Science,G uang x i U niv ersit y,Nanning,530004,China)Abstract:The paper rev iew ed the histor ical background on m athematical modeling teaching and co mpetitio n as an activ ity dev elo ped in high scho ols.It also elabo rated the significance of the course and competition of m athematical mo deling in order to deepen the reformation of m athematical education and to im pro ve the co mprehensive quality of students.At last the paper g av e some prospect and sug gestion for improvement of the futur e w ork.Key words:mathematical mo deling;competition of M athematical m odeling;quality education; teaching refor matio n(责任编辑 张晓云)。

数学建模与最优化技术

数学建模与最优化技术

《数学建模与最优化技术》读书笔记赵金玲学号:200920373 硕2010级6班本书是由董文永主编,清华大学出版社出版。

该书主要分为五部分:数学建模与最优化的背景、数学建摸的基本概念与分类、数学建模举例、最优化的基本概念与分类、数学建摸与最优化的关系。

通过阅读本书,我主要有以下收获。

1 数学建模与最优化的背景1.1 数学建模的历史与意义数学建模的历史和数学的历史基本上是一样的,古埃及几何学产生于尼罗河泛滥后土地的重新丈量,古印度几何学的起源则与宗教密切相关,中国的《周批算经》是讨论天文学测量的巨著。

大约公元前5世纪,毕达哥拉斯学派重视自然及社会中不变因素的研究,把几何、算术、天文、音乐称为“四艺”,在其中追求宇宙的和谐规律性。

17世纪出现了笛卡尔、牛顿、莱布尼兹等数学家,奠定了微积分的基础,其研究的对象包括行星运动、流体运动、机械运动、植物生长等均属于数学建模的范畴;19世纪后期,数学成为了研究数与形、运动与变化的学问。

可以说,数学是模式的科学,其目的是要揭示人们从自然界和数学本身的抽象世界中所观察到的结构和对称性。

1.2 最优化的历史与意义最优化问题有相当长的发展历史,最早可以追溯到牛顿、拉格朗日时代,由于牛顿等对微积分的重要贡献,才使得差分方程法解决最优化问题成为可能,这其中的先锋者包括贝诺利(Bemot),欧拉(Eller)和拉格郎日等。

20世纪50年代出现了高速计算机,最优化的发展进入旺盛期,出现了大量的新算法。

Dantzig提出了解决线性规划问题的simplex方法;Bellman提出了动态规划最优化最优性原理,使得约束最优化成为可能性;Kuhn和Tucher提出的最优化规划问题的充分和必要条件开创了非线性规划优化技术的基础。

构成现代优化理论的相关技术是模拟退火SA、遗传算法GA、蚁群算法、禁忌搜索、神经网络、EDA、CMA-ES 等现代启发式最优化算法,他们均是从60年代发展起来的,这些算法的产生同样来源于建模。

mathurcup数学建模

mathurcup数学建模

mathurcup数学建模Mathur Cup数学建模近年来,数学建模作为一门跨学科的学科,得到了广泛的关注和应用。

而在数学建模领域中,Mathur Cup数学建模竞赛是世界上很有声誉的一项竞赛。

本文将介绍Mathur Cup数学建模竞赛的背景、重要性以及如何在比赛中取得好成绩。

一、Mathur Cup数学建模竞赛的背景Mathur Cup数学建模竞赛是为了推动全球青年学生在数学建模方面的创新能力而设立的。

该竞赛旨在挑战参赛者的思维能力、合作能力以及解决实际问题的能力。

竞赛以团队形式进行,每队由3-5名学生组成,他们需要在规定时间内解决给定的数学问题。

二、Mathur Cup数学建模竞赛的重要性Mathur Cup数学建模竞赛对于参赛学生来说具有重要的意义。

首先,竞赛可以锻炼参赛者的数学建模能力。

在解题过程中,他们需要遵循一定的数学建模方法,选择合适的数学模型,并进行分析和推导,以解决实际问题。

这对于参赛者的数学思维能力和创新能力都是很好的锻炼。

其次,竞赛可以促进学生之间的合作与交流。

参赛者需要在有限的时间内共同解决问题,这就要求他们要相互协作,共同分工和合作。

通过这样的合作,不仅可以解决问题,还可以互相学习和积累经验,培养团队合作精神。

第三,参加竞赛有助于提高学生的实际问题解决能力。

在竞赛中,参赛者需要从复杂的实际问题入手,运用数学的方法和工具进行分析与求解。

这样的实际问题解决训练,能够帮助学生培养解决实际问题的能力,增强他们的实践操作能力。

三、如何在Mathur Cup数学建模竞赛中取得好成绩1. 提前准备:在参加竞赛之前,必须对数学建模的基本方法和技巧有一定的掌握。

可以通过参加培训班、阅读相关书籍和学习经典案例等方式,提前准备。

2. 团队合作:在竞赛中,团队合作非常重要。

要注重团队的人员配置,根据每个成员的特长和擅长方向,合理分工,充分发挥每个人的优势。

同时,要注重团队沟通和协作,及时解决团队内部的问题和分歧。

五一数学建模竞赛

五一数学建模竞赛

五一数学建模竞赛摘要:数学建模竞赛是培养学生科学建模能力和创新思维的重要途径之一。

五一数学建模竞赛是一项面向全国中学生的盛大科技竞赛,旨在挖掘和培养中学生的数学建模能力和创新力。

本文将介绍五一数学建模竞赛的背景、目标、组织形式以及竞赛内容,并探讨竞赛对学生发展和教育的重要意义。

引言:数学是一门既古老又现代的科学,数学建模是应用数学与实际问题相结合,用数学语言描述、分析和解决实际问题的一种方法。

数学建模能培养学生的创新思维、数学思维和解决实际问题的能力,被认为是培养科学精神和实践能力的有效途径。

五一数学建模比赛便是为了推广数学建模方法、培养学生数学建模能力而设立的竞赛。

一、竞赛背景:五一数学建模竞赛是由国家教育部、中国数学会等单位主办的一项面向中学生的竞赛活动。

该竞赛始于20世纪80年代末,至今已经举办了多届,参赛规模逐年扩大。

竞赛的背景是为了推动数学教育发展,提高学生的综合素质,培养他们的科研兴趣和创新意识。

二、竞赛目标:五一数学建模竞赛的主要目标是培养学生的数学建模能力和创新思维。

通过参与竞赛,学生可以学习如何运用数学知识和方法进行问题的建模和求解,培养他们的团队合作和沟通能力。

竞赛还鼓励学生运用数学知识和方法解决实际问题,培养他们的实际应用能力和创新思维。

三、竞赛组织形式:五一数学建模竞赛通常由学校和地方教育管理部门组织。

竞赛分为初赛和决赛两个阶段,初赛通过线上方式进行,决赛则在指定的考点进行。

竞赛的内容通常包括数学建模理论知识的考察和实际问题的求解。

参赛学生需要组队参赛,每队一般由3-5名学生组成。

竞赛时间一般在几天至一周之间,学生需要在规定的时间内完成问题的分析、建模和解答。

四、竞赛内容:五一数学建模竞赛的内容非常广泛,包括数学建模的基础知识、方法和实际问题的应用。

竞赛的题目通常以实际问题为背景,要求学生进行问题分析、数学模型的建立和求解。

题目涉及的领域包括但不限于数学、物理、化学、生物、经济等。

司守奎数学建模

司守奎数学建模

司守奎数学建模(原创版)目录1.司守奎数学建模的背景和意义2.司守奎数学建模的具体方法3.司守奎数学建模的应用案例4.司守奎数学建模的贡献和影响正文一、司守奎数学建模的背景和意义司守奎数学建模,是指以我国著名数学家司守奎教授为首的一批数学家,在数学建模领域所取得的一系列研究成果。

数学建模作为数学应用的重要分支,以其独特的理论体系和广泛的应用范围,在诸多领域中发挥着重要作用。

司守奎数学建模将数学与实际问题相结合,为解决现实问题提供了有力的理论支持,具有重要的理论意义和实践价值。

二、司守奎数学建模的具体方法司守奎数学建模包括以下几个方面的具体方法:1.建立数学模型:根据实际问题的特点,选择合适的数学方法和工具,建立反映问题本质的数学模型。

2.求解数学模型:利用数学理论和方法,对建立的数学模型进行求解,得到问题的解。

3.分析模型结果:对求解得到的数学模型结果进行分析,判断其合理性和有效性,为实际问题的解决提供理论依据。

4.应用模型结果:将数学模型的结果应用到实际问题中,为问题的解决提供具体的实施方案。

三、司守奎数学建模的应用案例司守奎数学建模在多个领域中都有广泛的应用,例如:1.经济领域:通过建立经济学模型,分析经济发展趋势,预测市场变化,为政府和企业提供决策依据。

2.工程技术领域:通过建立工程技术模型,解决工程设计、生产、管理等方面的问题,提高工程效益。

3.生物医学领域:通过建立生物医学模型,研究生物现象,解决疾病防治等问题,促进医学发展。

4.环境科学领域:通过建立环境科学模型,研究环境问题,预测环境变化,为环境保护和治理提供理论支持。

四、司守奎数学建模的贡献和影响司守奎数学建模在我国数学建模领域具有重要地位,其贡献和影响主要体现在以下几个方面:1.推动数学建模理论的发展:司守奎数学建模在解决实际问题的过程中,不断完善和发展数学建模理论,为我国数学建模研究的深入开展奠定了基础。

2.促进多学科交叉融合:司守奎数学建模将数学与其他学科相结合,推动了多学科交叉融合,为各学科领域的发展提供了新的研究方向。

数学建模简介

数学建模简介

C、D题专科生、农、林、医专业的学生做。
1994年至2004年全国各高校参赛的校数及队数
年 94年 95年 96年 97年 98年 99 份 年 校 196 数 队 867 数 259
1234
00年 01 年 517 529
02年 03年 572 637
5406
04年 724
6881
337
1683
在我国不少高校教师也萌发了组织我国自 己的大学生数学建模竞赛的想法.
上海市率先于1990年12月7-9日举办了“上海市 大学生(数学类)数学模型竞赛”,于1991年6月79日举办了“上海市大学生(非数学类)数学模型竞赛”.
西安也于1992年4月3-5日举办了“西安市第一 届大学生数学模型竞赛”. 由中国工业与应用数学学会举办的“1992年全国 大学生数学模型联赛”也于1992年11月27-29日 举行,全国有74所大学的314个队参加,且决定每 年举办一次. 原国家教委对这项活动十分重视,决定从1994 年起由国家教委(现国家教育部)高教司和中国 工业与应用数学学会共同举办,每年举办一次.
由于上面提到的数学竞赛的缺陷,特别是由于计算机、计算 技术和能力以及网络技术的迅速发展,数学的应用范围日益 扩大,越来越多的人认识到数学特别是数学建模的重要性, 要求数学教育(包括数学竞赛)作出相应的改变。

美国大学生数学建模竞赛的创始人Ben A. Fusaro,去找
了许多著名的应用数学家、Putnam数学竞赛的专家以及 美国非盈利机构“数学及其应用联合会(缩写为COMAP)” 的负责人征求意见,他得到的响应几乎都是同意的意见和 很好的建议,他也与他人合作申请到了相关的课题和经费。 1985 年 开 始 了 美 国 第 一 届 数 学 建 模 竞 赛

高中数学建模竞赛

高中数学建模竞赛

高中数学建模竞赛概述高中数学建模竞赛是一项旨在提高学生数学应用能力和创新思维的比赛。

通过解决实际问题,学生可以锻炼自己的数学知识、逻辑思维和团队协作能力。

本文将详细介绍高中数学建模竞赛的背景、意义、参赛流程、常见问题及应对策略。

背景与意义背景随着教育改革的深入,越来越多的教育机构开始重视学生的综合素质培养。

数学作为基础学科,其应用能力的培养尤为重要。

高中数学建模竞赛应运而生,为学生提供了一个展示自己数学应用能力的平台。

意义1. 提升数学应用能力:通过解决实际问题,学生可以将课堂上学到的数学知识运用到实践中,提高自己的数学应用能力。

2. 培养创新思维:在解题过程中,学生需要不断尝试新的方法和思路,这有助于培养他们的创新思维。

3. 增强团队协作能力:数学建模竞赛通常以团队形式进行,学生需要学会与他人合作,共同解决问题。

4. 拓展视野:通过参加竞赛,学生可以接触到更多的实际问题,了解数学在其他领域的应用,从而拓宽自己的视野。

参赛流程1. 组队:每支参赛队伍通常由3-5名学生组成,建议选择具有不同特长的学生,以便在比赛中发挥各自的优势。

2. 报名:按照主办方的要求完成报名手续,提交相关材料。

3. 选题:根据比赛要求,选择适合自己的题目。

题目通常涉及实际生活中的问题,如环境保护、交通规划等。

4. 研究与分析:对所选题目进行深入研究,收集相关资料,分析问题的关键所在。

5. 建立模型:运用数学知识,建立合适的数学模型来描述问题。

6. 求解与验证:利用计算机软件或手工计算,求解模型,并对结果进行验证。

7. 撰写论文:将整个解题过程整理成论文形式,包括问题重述、模型假设、模型建立与求解、结果分析等内容。

8. 提交作品:按照规定的时间和格式,提交论文和相关材料。

9. 评审与颁奖:主办方组织专家对参赛作品进行评审,最终确定获奖名单并举行颁奖典礼。

常见问题与应对策略数据不足或不准确在建模过程中,可能会遇到数据不足或不准确的情况。

初一数学教学设计中的数学建模

初一数学教学设计中的数学建模

初一数学教学设计中的数学建模1. 引言数学建模是数学教学中重要的一环,它将数学知识与实际问题相结合,通过建立数学模型来描述和解决现实生活中的问题。

本文将探讨在初一数学教学设计中如何运用数学建模,以激发学生的数学兴趣和提高他们的解决问题的能力。

2. 数学建模的背景和意义数学建模是21世纪培养学生创新能力和解决实际问题的有效方法,它能够帮助学生理解数学与现实生活的关系,拓宽他们的数学思维和应用能力。

在初一数学教学中,运用数学建模可以提高学生对数学的兴趣和主动学习的积极性,培养他们的逻辑思维和创新思维,同时也为他们接下来的学习奠定基础。

3. 数学建模的教学设计方法3.1 定义问题教师可以从日常生活中选取一些与学生息息相关的问题作为切入点,引发学生的兴趣。

例如,假如学校门口的道路上有个大水坑,教师可以提出以下问题:如果我们要修好这个水坑,需要多少水泥?3.2 建立数学模型根据问题的特点,教师可以引导学生逐步建立数学模型。

例如,在解决修水坑问题时,学生可以考虑水坑的形状、深度和体积等因素,并结合几何知识和代数知识来建立相应的数学模型。

3.3 解决问题学生在建立数学模型后,需要通过数学计算和推导来解决问题。

教师可以指导学生分析数学模型,提供相应的解决方法和技巧。

例如,在修水坑问题中,学生可以运用计算面积和体积的公式来计算所需的水泥量。

3.4 模型评价和优化教师可以帮助学生对所建立的数学模型进行评价和优化。

学生可以通过对模型的灵敏性分析和有效性检验来判断模型的可行性,并提出优化方案。

例如,在修水坑问题中,学生可以通过增加水泥的厚度或改变水坑的形状等来优化模型。

4. 数学建模的案例应用教师可以选取一些有趣的案例来展示数学建模在实际问题中的应用。

例如,通过某个地区的人口数据,让学生分析人口的增长趋势并预测未来的人口数量;通过购物清单和价格信息,让学生设计一个最优的购物策略。

5. 数学建模的评价与展望数学建模教学需要教师进行全程指导和评价,通过观察学生的思维过程、解决问题的方法和结果来评价学生的数学建模能力。

数学建模背景

数学建模背景

数学建模背景:数学技术近半个多世纪以来,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,所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。

数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,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。

数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。

这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模(Mathematical Modeling)。

[1]不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并加以计算求解(通常借助计算机)。

数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼。

建模应用数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。

数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性,自从20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在21世纪这个知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。

经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数理论与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。

培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。

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应பைடு நூலகம்数学模型
应用数学去解决各类实际问题时,建立数学模型是十分关键的一步,同时也是十分困难的一步。建立数学模型的过程,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。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,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。这就需要深厚扎实的数学基础,敏锐的洞察力和想象力,对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领域广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径,数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,它已成为现代科技工作者必备的重要能力之一。为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才,数学建模已经在大学教育中逐步开展,国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛,将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的一个重要方面,现在许多院校正在将数学建模与教学改革相结合,努力探索更有效的数学建模教学法和培养面向21世纪的人才的新思路,与我国高校的其它数学类课程相比,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,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。为了改变过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以知识传授为主的传统教学模式,数学建模课程指导思想是:以实验室为基础、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,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。数学建模以学生为主,教师利用一些事先设计好问题启发,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,培养学生从事科研工作的初步能力,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,教学过程的重点是创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,提高他们的数举素质,强调的是获取新知识的能力,是解决问题的过程,而不是知识与结果。接受参加数学建模竞赛赛前培训的同学大都需要学习诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学,数学软件包的使用等等“短课程”(或讲座),用的学时不多,多数是启发性的讲一些基本的概念和方法,主要是靠同学们自己去学,充分调动同学们的积极性,充分发挥同学们的潜能。培训中广泛地采用的讨论班方式,同学自己报告、讨论、辩论,教师主要起质疑、答疑、辅导的作用,竞赛中一定要使用计算机及相应的软件,如Spss,Lingo,Maple,Mathematica,Matlab甚至排版软件等。
我们也可以这样直观地理解这个概念:数学建模是一个让纯粹数学家(指只懂数学不懂数学在实际中的应用的数学家)变成物理学家,生物学家,经济学家甚至心理学家等等的过程。
数学模型一般是实际事物的一种数学简化。它常常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的,但它和真实的事物有着本质的区别。要描述一个实际现象可以有很多种方式,比如录音,录像,比喻,传言等等。为了使描述更具科学性,逻辑性,客观性和可重复性,人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象,这种语言就是数学。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验,但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验,实验本身也是实际操作的一种理论替代。
在假设的基础上,利用适当的数学工具来刻划各变量常量之间的数学关系,建立相应的数学结构(尽量用简单的数学工具)。
模型求解
利用获取的数据资料,对模型的所有参数做出计算(或近似计算)。
模型分析
对所要建立模型的思路进行阐述,对所得的结果进行数学上的分析。
模型检验
将模型分析结果与实际情形进行比较,以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合,则要对计算结果给出其实际含义,并进行解释。如果模型与实际吻合较差,则应该修改假设,再次重复建模过程。
3.大学生以队为单位参赛,每队3人(须属于同一所学校),专业不限。竞赛分本科、专科两组进行,本科生参加本科组竞赛,专科生参加专科组竞赛(也可参加本科组竞赛),研究生不得参加。每队可设一名指导教师(或教师组),从事赛前辅导和参赛的组织工作,但在竞赛期间必须回避参赛队员,不得进行指导或参与讨论,否则按违反纪律处理。
研究领域:
应用数学
·计算数学
·常微分方程数值解
·偏微分方程数值解
·数值代数
·优化计算方法
·数值逼近与计算几何
·并行计算算法
·误差分析与区间算法
·反问题计算方法
·应用数学
·应用统计数学
·统计质量控制
·可靠性数学
·保险数学
·统计计算
·统计模拟
·计算机数学
·计算数学其他学科
5建模起源
西方情况
数学建模是在20世纪60和70年代进入一些西方国家大学的,我国的几所大学也在80年代初将数学建模引入课堂。经过20多年的发展现在绝大多数本科院校和许多专科学校都开设了各种形式的数学建模课程和讲座,为培养学生利用数学方法分析、解决实际问题的能力开辟了一条有效的途径。
不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并加以计算求解(通常借助计算机)。数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼。
建模应用
数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,在它产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性,自从20世纪以来,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是在21世纪这个知识经济时代,数学科学的地位会发生巨大的变化,它正在从国家经济和科技的后备走到了前沿。经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数理论与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。
2009年全国有33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)1137所院校、15046个队(其中甲组12276队、乙组2770队)、4万5千多名来自各个专业的大学生参加竞赛,是历年来参赛人数最多的(其中西藏和澳门是首次参赛)!
6建模竞赛
[3]
建模竞赛
全国大学生数学建模竞赛是国家教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动。竞赛题目一般来源于工程技术和管理科学等方面经过适当简化加工的实际问题,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识,只需要学过普通高校的数学课程完成一篇包括模型的假设、建立和求解,计算方法的设计和计算机实现,结果的分析和检验,模型的改进等方面的论文(即答卷)。竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。
2建模过程
模型准备
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。以数学思想来包容问题的精髓,数学思路贯穿问题的全过程,进而用数学语言来描述问题。要求符合数学理论,符合数学习惯,清晰准确。
模型假设
根据实际对象的特征和建模的目的,对问题进行必要的简化,并用精确的语言提出一些恰当的假设。
模型建立
4.竞赛期间参赛队员可以使用各种图书资料、计算机和软件,在国际互联网上浏览,但不得与队外任何人(包括在网上)讨论。
5.竞赛开始后,赛题将公布在指定的网址供参赛队下载,参赛队在规定时间内完成答卷,并准时交卷。
6.参赛院校应责成有关职能部门负责竞赛的组织和纪律监督工作,保证本校竞赛的规范性和公正性。
第四条组织形式
数学建模背景:
数学技术
近半个多世纪以来,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,所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。
数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划,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。数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模(Mathematical Modeling)。[1]
4建模应用
[2]数学建模的应用Advances in Applied Mathematics是一本关注应用数学领域最新进展的国际中文期刊,由汉斯出版社发行。主要刊登数学的各种计算方法研究,数学在统计学、计算机等方面应用的学术论文和成果评述。本刊支持思想创新、学术创新,倡导科学,繁荣学术,集学术性、思想性为一体,旨在为了给世界范围内的科学家、学者、科研人员提供一个传播、分享和讨论应用数学领域内不同方向问题与发展的交流平台。
1.竞赛由全国大学生数学建模竞赛组织委员会(以下简称全国组委会)主持,负责每年发动报名、拟定赛题、组织全国优秀答卷的复审和评奖、印制获奖证书、举办全国颁奖仪式等。
2.竞赛分赛区组织进行。原则上一个省(自治区、直辖市)为一个赛区,每个赛区应至少有6所院校的20个队参加。邻近的省可以合并成立一个赛区。每个赛区建立组织委员会(以下简称赛区组委会),负责本赛区的宣传发动及报名、监督竞赛纪律和组织评阅答卷等工作。未成立赛区的各省院校的参赛队可直接向全国组委会报名参赛。
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