数学建模创新思维大作业
在数学建模中培养学生的创新思维
㊀㊀㊀在数学建模中培养学生的创新思维◉新疆石河子第一中学㊀傅祖勇1引言创新思维能力的发展,推动了人类社会的进步.当今社会㊁科学技术日新月异,靠的就是创新型人才.高中数学教学虽然属于基础教育,但同样肩负着培养创新型人才的重任.那么,高中数学教学创造性思维能力的培养的落脚点在何处呢?笔者认为,教学中,教师应引导学生做到以下三点:一是发挥想象能力,培养直觉思维;二是构建建模意识,培养转换能力;三是以构造 为载体,培养创新能力.下面谈谈具体做法,不当之处,敬请斧正.2发挥想象能力,培养直觉思维追溯数学的发展历程,我们可以发现,不胜枚举的数学发现往往来自于数学家的直觉思维.史上有名的有笛卡儿坐标系㊁费尔马大定理㊁歌德巴赫猜想以及欧拉定理等,这些非凡的 发现 不是数学家通过逻辑思维得到的,而是他们经过细致观察㊁反复对比㊁深刻参悟最终数学灵感勃然而出的.在数学建模教学中,教师应引导学生进行直觉思维和直观想象,让学生提出独特的见解,通过建立数学模型来快捷地解决问题,从而实现沟通数学知识内在的联系,激发学生创新思维,提升学生数学能力的目的.例1㊀除错位相减法之外,你能求S =1+2x +3x 2+4x 3+ +n x n -1(x ʂ0且x ʂ1)吗?学生直觉:可以将S =1+2x +3x 2+4x 3+ +n x n -1(x ʂ0且x ʂ1)看作某函数的导函数,于是想到构造一个新的函数,借助导数巧妙地解决问题.解决问题:由于当x ʂ0且x ʂ1时,x +x 2+x 3+ +x n=x (x n -1)x -1=x n +1-x x -1,对上面等式的两边同时求导,则S =1+2x +3x 2+4x 3+ +n xn -1=[(n +1)x n -1](x -1)-x (x n -1)(x -1)2.由于本题解答要求避开 错位相减法 ,所以学生解答时必须另辟蹊径.学生借助直觉思维,根据所求代数式的特点,想到通过构造函数并妙用导数来解决,可谓新颖自然,巧夺天工,毫无斧凿之迹,怎不令人拍案叫绝!反映出学生善于观察又积极想象的思维品质.试想,假如教师在日常教学中没有一定量的建模训练,他们能 创造 出如此 高大上 的优美证明吗?大数学家泰勒曾经说过,丰富的知识和经验是产生新的联想和独创见解的源泉.高中数学内容丰富,思想与方法也千姿百态.从一个问题出发,联想到另一个问题,并建立新的数学模型,这种创造性思维的形成往往离不开直觉思维.因此,在数学建模的教学中,教师应重视稍纵即逝的直觉思维的培养.3构建建模意识,培养转换能力恩格斯说过,数学形式的相互转化,不是一种无聊的游戏,而是体现了数学中的平衡关系,如同物理中的 杠杆原理 .一旦离开这个原理,数学就会 搁浅 .而数学建模从本质上看,就是实现实际问题与数学问题之间的转化,因此在数学教学中,我们要注重这种转化,并用好这根 杠杆 ,这对培养学生的创新思维意义非凡,同时从应试角度看,对提高学生的解题速度也大有益处.在函数模型的教学中,笔者给学生举了一个 洗衣问题 的例子:现在有一桶水,需要洗一件衣服,是直接将衣服放入一桶水中洗呢,还是将一桶水一分为二,洗涤两次?哪种洗法的效果好?答案自然是不言而喻的,你能从数学角度来分析并解决这个问题吗?例2㊀衣服洗涤甩干后需要多次漂洗,如果每次漂洗后衣服上的残留物都是均匀分布的,而且每次漂洗并甩干后衣服中含有的水分和残留物的重量也相同,也就是说每次漂洗前后的衣服上的残留物的含量百分比一致.现有一台全自动小天鹅洗衣机,假定漂洗的用水总量为a ,漂洗并甩干的次数定为3.为了让漂洗后衣服中残留物最少,请同学们想一想,如何确定每次漂洗的用水量?生1:设每次漂洗并甩干后衣服中的残留水分(含残留物)的重量为m ,洗涤并甩干后(漂洗前)衣服中182022年7月上半月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀争鸣探索教育纵横Copyright ©博看网. All Rights Reserved.㊀㊀㊀残留物(不含水分)为n0.3次漂洗并甩干后衣服中的残留物(不含水分)分别为y1,y2,y3,3次用水量分别为x1,x2,x3(以上各量单位相同),则由每次漂洗前后残留物的重量百分比浓度相等可知:n0m+x1=y1m⇒y1=n01+x1m,y1m+x2=y2m⇒y2=n01+x1mæèçöø÷1+x2mæèçöø÷,y2m+x3=y3m⇒y3=n01+x1mæèçöø÷1+x2mæèçöø÷1+x3mæèçöø÷.生2:由基本不等式,我们可以得到,当1+x1m=1+x2m=1+x3m,即x1=x2=x3时,y3有最小值.可见当3次用水量平均分配时,3次漂洗后能使衣服中的残留物最少.师:本问题的关键是利用每次漂洗前后残留物重量的百分比浓度相等来建立关系式,请同学们思考这是为什么?通过大家的集思广益,得到了本题的推广结论:若漂洗用水总量为a,漂洗k次(k取定值),则y k=n01+x1mæèçöø÷1+x2mæèçöø÷1+x k mæèçöø÷.再由基本不等式得,1+x1m=1+x2m= =1+x km,即x1=x2= =x k时,y k取最小值.通过实际问题转化为数学问题,利用数学手段,问题似乎已经解决.从理论上讲,定量的水漂洗次数越多,残留物就越少.但全自动洗衣机通常设定为3次漂洗,这是为什么?这又是一个日常生活中的问题,再次激发出学生探究数学的热情,显然这个问题是刚解决的问题的进一步深化,笔者让学生课后进一步研究,于是把学生数学转化能力向更高的层次推进.4以 构造 为载体,培养创新能力所谓 建模 ,顾名思义就是构造模型,说来简单,但模型如何构造并非一蹴而就的容易事,这需要学生有足够强的构造能力.而这种能力同样离不开教师在课堂教学中的着力培养,教师应该精选教学素材,以构造 为载体,培养学生的创新能力.足球运动深受高中生喜爱,于是笔者提出了如下关于足球的问题:例3㊀如图1所示,甲方球员A把球传给甲方球员B,乙方的球员C出击阻断该球.球员C断球是否成功,主要由以下因素确定:әA B C的形状㊁传球的速度㊁传球的轨迹,还有球员奔跑的速度㊁球员C的出击角度㊁球员们反应的时间㊁比赛时的天气等.我们为了简化问题,提出如下几个假设:首先不考虑客观因素;其次把球员反应时间当成零,并且球员奔跑速度都相等,且他们与球在同一个平面上作匀速直线运动.在这样的假设下,球员C可否成功断球的主要因素,一受әA B C的大小与形状的影响;二受该球员奔跑速度的制约;三还得看传球速度;最后还要看球员C出击的角度.于是,我们可以把球员断球问题,通过数学建模,转化为纯粹的数学问题:图1㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图2问题1:如图2所示,甲方球员A把球传给本队同伴B,而乙方球员C想抢断传球,在øA与θ(θ=øA C D)满足何种条件的时候,球员C才可能实现断球目的?假设A=28ʎ,B=40ʎ,球的速度是16m/s,球员C的速度是8m/s,试求球员C出击的方向.问题2:若依然假设øA=28ʎ,øB=40ʎ,球的速度是16m/s,球员的奔跑速度是8m/s,试问:(1)假如球员B积极回抢,那么他能否成功反断球?(2)球员C由哪个方向出击,他肯定能成功阻断球?本问题完全数学化后,就是一个解三角形和平面几何问题.由此可见,要把一个实际问题转化为数学问题,首先应该从题目的实际出发,确定选择何种数学模型,依据删繁就简原则,通过主观 构造 ,让其显出数学的本质.我们还可以改变假设的条件,如本例中球员对球作出反应的时间,让球员们奔跑的速度各不相同,由于受空气阻力的影响,还可以将球的速度变为减速运动等,于是球员成功断球的条件就变得异常复杂了,这样对学生的创新思维提出了更高的要求.但只有循序渐进,学生的创新性思维能力才能提高.以上几个例子告诉我们,观察能力的培养与思维能力的培养,在数学建模教学中同样重要.教师只有在数学建模中引导学生眼㊁手㊁脑三者联动,创新思维的培养才能落地生根.F28教育纵横争鸣探索㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2022年7月上半月Copyright©博看网. All Rights Reserved.。
小学数学建模练习题
小学数学建模练习题在小学数学教学中,数学建模是一种培养学生综合应用数学解决实际问题的能力的有效方法。
通过数学建模,学生可以运用所学的数学知识和技能,将数学运用到生活实际中,培养他们的创新思维和问题解决能力。
为了提高学生的数学建模能力,以下是一些小学数学建模练习题,供大家练习和思考。
题目一:小明放风筝小明想放风筝,他站在一个长方形草坪的一角,正北方向有一面墙,南边是一条宽为10米的小溪,他希望风筝飞向墙上方,但是又不希望风筝落入小溪中。
现在假设整个草坪的长和宽分别是100米和50米,请问小明站在哪个位置放风筝比较好呢?题目二:水果销售某水果店的负责人想要通过一些促销活动提高水果的销量。
经过分析,他发现在夏季,顾客特别喜欢购买西瓜和橙子。
为了促进销售,他决定对这两种水果进行优惠。
西瓜的售价为每斤2元,而橙子的售价为每斤1元。
他希望考虑到顾客的购买力和需求情况,从而设置一个合理的促销策略,使得总销售额最大化。
请帮助他确定西瓜和橙子的最佳促销比例。
题目三:花坛设计小学的花坛设计已经老旧不堪,学校决定对花坛进行翻新。
花坛的形状为一个等腰梯形,底边长为4米,上底边长为2米,高为3米。
学校希望设计一个新的花坛,使得花坛内尽可能多地摆放花朵。
已知每平方米花坛能够容纳8朵花,请计算这个新花坛最多可以摆放多少朵花。
题目四:学校跑步比赛学校要举办一场跑步比赛,共有4个年级的学生参加,每个年级的学生人数分别为100人、150人、120人和80人,比赛规则是每个年级选择3名参赛选手代表该年级参加比赛。
为了公平起见,学校希望每个年级参加比赛的总成绩最好的选手之和尽可能接近。
请帮助学校确定每个年级的3名代表选手。
题目五:果园采摘小明去果园采摘水果,他发现果园里有苹果、橘子和桃子,他看到的苹果数是橘子数的2倍,橘子数又是桃子数的3倍。
小明准备采摘苹果和橘子,但是由于时间有限,他只能采摘400个水果,请问他应该采摘多少个苹果和多少个橘子才能使得采摘的水果总重量最大?以上是五道小学数学建模练习题,通过这些练习题,学生可以锻炼他们的数学思维和解决问题的能力。
数学建模中的创新案例
解题思路-第三问
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1)单车分区法:按照覆盖率要求作区域划 分,每个区域固定一辆警车巡逻。此方法 主要特点是计算简单,但是其代价是需要 车辆数较多。例如静态时17辆车即能满足 覆盖率要求,如果分成17个区域,每个区 域1辆车,则在动态时要保持满足覆盖率要 求就非常困难了,所以不得不增加划分区 域。此种方法通常要求配置35辆车以上, 才能达到覆盖率要求。
解题思路-第三问
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6)引力场方法:此方法与上一方法有类似之处,即每 段道路依据走过的警车多少有一个“引力因子”,走过 的车辆越多,则“引力”越小;同时,任两辆车之间依 据距离远近有一个“斥力因子”,距离越近,则斥力越 大。对每一辆警车而言,道路对它的“引力”与其它车 辆对它的的“斥力”共同构成了一个“引力场”,它将 向着“合成引力”最大的方向前进。这也是一种挺有创 意的想法,难处在于细节的处理(例如引力与斥力的合 成)及计算上的复杂性,对计算能力有较高的要求。
也是一个锁具,并且 h i 与(7hi) 奇偶性恰好相反,称为对偶
锁具,故所有锁具分为两部分:奇类与偶类,且数量相等,各占 一半。
分奇、偶类分别装箱,一批锁具中奇偶各装49箱,作上标记, 则只要团体顾客购买不超过49箱,就可以保证不会出现互开现象。
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3、方案最优性的证明
用计算机对互开对数进行穷举计算得到在一批锁具中互开对
解题思路-第三问
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4)软分区法:此方法由方法1)延伸而来。与 方法1)一样,本方法先划分区域,每个区域配 置一辆警车,与方法1)不同的是,每个区域配 置的警车并不是一定不能跨区域巡逻,而是设置 了一个跨区域因子,此因子随着周围区域警车的 位置以及其本身的位置关系而变化。再设置一个 区域中心引力因子,以保证该车不会离开自己的 区域中心太远。此方法的思想有创意,但在实现 时由于各个因子之间较难平衡,所以效果改进不 大。
创新思维解决问题作业标准示范模板
结论
–…
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 11.120. 11.1Sun day , November 01, 2020
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人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。0 6:02:43 06:02:4 306:02 11/1/20 20 6:02:43 AM
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安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20. 11.106:02:4306 :02Nov -201-N ov-20
开始的想法
2、想出一些达到这 24 一目标替 换方案
目标
1、确定一个目标 ☞返回
寻找替 换方案 的完整 顺序
起始想法
提取概念
替代方案
提取概念
替代方案
目标
步骤1
25
步骤2
步骤3
步骤4
步骤5
步骤☞6 返回
随机输入法
...
...
...
随机词汇/图像/事物
...
...
...
26
随机输入法讨论结果
想法一
6.
7.
7.
7.
13
☞返回
相应措施
what who when
金字塔分析法
14
☞返回
鱼骨图分析法
材料
人员
设备
15
☞返回
环境
问题
奖惩分析法
问题:
1. 2. 3. 4.
1. 2. 3. 4. 5. 6.
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☞返回
-- 奖励因子 -- 惩罚因子
问题
全
1、右脑发散思维
脑
2、左脑集中思维
思
揭示
维
问题
漏
数学建模大作业习题答案
数学建模大作业习题答案数学建模大作业习题答案作为一门应用数学课程,数学建模在现代科学研究和工程技术中具有重要的地位和作用。
通过数学建模,我们可以将实际问题转化为数学模型,从而利用数学方法进行分析和求解。
在数学建模的学习过程中,我们经常会遇到一些习题,下面我将为大家提供一些数学建模大作业题目的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 题目:某城市的交通拥堵问题解答:针对这个问题,我们可以采用图论的方法进行建模和求解。
首先,我们将城市的道路网络抽象为一个图,图的节点表示交叉口,边表示道路。
然后,我们可以给每条边赋予一个权重,表示道路的通行能力。
接着,我们可以使用最短路径算法,比如Dijkstra算法,来计算从一个交叉口到另一个交叉口的最短路径,从而找到最优的交通路线。
此外,我们还可以使用最小生成树算法,比如Prim算法,来构建一个最小的道路网络,以减少交通拥堵。
2. 题目:某工厂的生产调度问题解答:对于这个问题,我们可以采用线性规划的方法进行建模和求解。
首先,我们可以将工厂的生产任务抽象为一个线性规划模型,其中目标函数表示最大化生产效益,约束条件表示生产能力、物料供应和市场需求等方面的限制。
然后,我们可以使用线性规划求解器,比如Simplex算法或内点法,来求解这个线性规划模型,得到最优的生产调度方案。
此外,我们还可以引入一些启发式算法,比如遗传算法或模拟退火算法,来寻找更好的解决方案。
3. 题目:某股票的价格预测问题解答:对于这个问题,我们可以采用时间序列分析的方法进行建模和求解。
首先,我们可以将股票的价格序列抽象为一个时间序列模型,比如ARIMA模型。
然后,我们可以使用历史数据来拟合这个时间序列模型,并进行参数估计。
接着,我们可以利用这个时间序列模型来预测未来的股票价格。
此外,我们还可以引入其他的预测方法,比如神经网络或支持向量机,来提高预测的准确性。
通过以上的例子,我们可以看到,在数学建模的过程中,我们需要将实际问题抽象为数学模型,然后利用数学方法进行分析和求解。
在数学建模中培养学生的创新思维
在数学建模中培养学生的创新思维摘要:数学建模能力是解决实际应用问题的重要途径和核心,因此在高中数学教学中构建数学建模意识是我们高中数学教学改革的一个正确的方向。
本文结合自己的教学体会,总结了我在高中数学教学中构建数学建模意识的基本途径和方法。
并且通过建模教学培养了学生的创新思维。
关键词:数学建模、数学模型方法、数学建模意识、创新思维新课程改革要求我们创设高效数学课堂.营造能充分调动学生积极性的学习氛围,使每一位学生都学有所获。
我国普通高中新的数学教学大纲中也明确提出要”切实培养学生解决实际问题的能力,要增强用数学的意识,能初步运用数学模型解决实际问题,逐步学会把实际问题归结为数学模型,然后运用数学方法进行探索、猜测、判断、证明、运算、检验使问题得到解决。
”这些要求不仅符合数学本身发展的需要,也是社会发展的需要。
因为我们的数学教学不仅要使学生获得新的知识而且要提高学生的思维能力,要培养学生自觉地运用数学知识去考虑和处理日常生活、生产中所遇到的问题,从而形成良好的思维品质,造就一代具有探索新知识,新方法的创造性思维能力的新人。
一、构建数学建模意识的基本途径。
1.中学数学教师要提高自己的建模意识。
为了培养中学生的建模意识,数学教师应首先需要提高自己的建模意识。
这不仅意味着我们在教学内容和要求上的变化,更意味着教育思想和教学观念的更新。
中学数学教师除需要了解数学科学的发展历史和发展动态之外,还需要不断地学习一些新的数学建模理论,并且努力钻研如何把中学数学知识应用于现实生活。
北京大学附中张思明老师对此提供了非常典型的事例:他在大街上看到一则广告:”本店承接a1型号影印。
”什么是a1型号?在弄清了各种型号的比例关系后,他便把这一材料引入到初中”相似形”部分的教学中。
这是一般人所忽略的事,却是数学教师运用数学建模进行教学的良好机会。
2、数学建模教学应与现行教材结合起来研究。
教师应研究在各个教学章节中可引入哪些模型问题,如讲立体几何时可引入正方体模型或长方体模型把相关问题放入到这些模型中来解决;又如在解析几何中讲了两点间的距离公式后,可引入两点间的距离模型解决一些具体问题,而储蓄问题、信用贷款问题则可结合在数列教学中。
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本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==数学建模与思维创新篇一:培养数学建模意识,提高创新思维能力培养数学建模意识,提高创新思维能力【摘要】提高中学数学教学质量,不仅仅是为了提高学生的数学成绩,更重要的是能使学生学到有用的数学。
为此,笔者认为在中学数学教学中构建数学建模意识无疑是我们中学数学教学改革的一个正确的方向。
本文结合自己的教学体会,从理论上及实践上阐述:1、构建数学建模意识的基本方法。
2、通过建模教学培养学生的创新思维。
【关键词】数学建模数学模型方法数学建模意识创新思维一、引言材料一:如果我们在高中学生中作一个调查,问其学习数学的目的是什么?可能大部分同学的回答是:为了高考;如果我们在非数学系的在读大学生中作一个调查,问其学习数学的用处是什么?可能大部分同学的回答是:应付考试。
材料二:从1993年起在高考试题中强调了考查数学应用问题,1993年——1994年在小题中考到了应用题,尤其是1994年考了三个小题,其中一道题是测量某物理量的“最佳近似值”,试题新颖,文字较长,应用性较强,其结果理科难度为0.29,文科为0.16,得分率较低。
从1995年——1999年高考加大了应用题力度,连续五年出了大题,这些题目成了不少同学取得高分的“拦路虎”,解答不太理想。
应该说,我们的中学数学教学是一种“目标教学”。
一方面,我们一直想教给学生有用的数学,但学生高中毕业后如不攻读数学专篇二:数学建模对培养学生创新思维的重要性数学建模对培养学生创新思维的重要性【摘要】通过了解数学模型的构建程序以及以往数学教学中对学生创新思维培养的软肋,本文论证了数学建模对于提升学生创新思维及改进传统数学教学模式的重要性,指出数学建模作为一种创新型教学的重要形式,是培养学生创新思维的重要途径。
【关键词】数学建模;创新思维;创新实践;综合能力卓别林曾说过,一个在作品创作中可以不遵循常规,不局限于套路,依照自我的创造思维的艺术家,往往能够达到更佳的效果。
数学建模的创新案例与思考
数学建模的创新案例与思考在现代社会中,数学建模已经成为解决复杂问题和开展科学研究的重要方法之一。
通过数学建模,我们可以将现实问题抽象化、分析化,找到问题的本质,并通过数学方法进行求解和优化。
本文将介绍一些数学建模的创新案例,并对其进行思考和总结。
案例一:交通路径规划随着城市交通问题的日益凸显,优化交通路径规划成为一项重要任务。
基于数学建模的方法,我们可以借助图论、最短路径算法等工具,对城市路网和交通流量进行建模和分析,从而为交通管理者提供最佳路径规划方案。
以某城市为例,我们可以通过收集该城市的交通数据,包括道路长度、道路拓扑结构、交通流量等信息。
然后,我们可以建立数学模型,将城市道路网络抽象为图,并根据交通流量分布情况确定边的权重。
接下来,可以使用最短路径算法,如迪杰斯特拉算法或A*算法,从而求解出最优路径。
通过该数学建模方法,我们能够准确评估交通路线的效率,并提出改进建议。
在实践中,这种方法已经被应用于公交车路径优化、快递员配送路线规划等方面,取得了显著的效果。
案例二:股票价格预测股票价格的预测一直是金融领域的热门研究课题之一。
传统的技术分析和基本面分析方法存在局限性,而数学建模方法则可以更准确地预测股票价格的走势。
在这种情况下,我们可以使用时间序列分析和回归分析等方法来构建数学模型。
首先,我们需要收集大量的历史股票数据,包括价格、交易量、市场指标等信息。
然后,利用统计学方法对数据进行分析,并建立相应的模型。
最后,通过模型的拟合和预测,我们可以得到对股票价格走势的预测结果。
值得注意的是,股票市场的复杂性使得股票价格的预测存在一定的不确定性。
因此,在实际应用中,我们需要结合多种建模方法和技术指标,综合考虑各种因素,提高预测的准确性和可靠性。
总结与思考数学建模作为一种创新的思维方式和工具,已经在各个领域展现出了巨大的潜力和广泛的应用前景。
通过数学建模,我们可以更好地理解和解决现实问题,并推动科学研究的发展。
以大学生数学建模竞赛为平台,培养学生的创新思维能力3页word
以大学生数学建模竞赛为平台,培养学生的创新思维能力随着科学技术的不断发展,数学知识在生产和生活中的应用也日益广泛。
数学知识在社会进步中发挥着重要作用。
如何在数学教学中有效地提高学生的数学能力,特别是利用数学知识来解决数学问题的能力,是数学教学中的重点和难点。
数学建模竞赛,是培养大学生创新思维能力的重要途径。
自数学建模竞赛在国内举办以来,有力地锻炼、提高了学生的创新思维能力,且使他们受益匪浅,对数学教学也起到了积极的推动作用。
一数学建模中的创新思维分析数学建模中的创新思维指的是利用数学独特的原理和方法来解决实际问题的能力,它主要表现在学生对原理和方法的选择上。
在面对同样的数学问题时,往往存在不同的解决方法,解决一个数学问题的过程就是很多方法不同组合的过程,如何选择大多数人没有想到的新方法来快速地解决问题,是数学建模的意义所在。
数学建模中的问题主要来自于现实生活,它与学生在平时所遇到的数学问题存在极大的差别,没有明确的提示,它需要学生根据题目的要求来进行自我判断。
学生在初次面对这些问题时,往往无规可循,无从下手。
创新思维也就是从这里出发,只有利用了独特的数学方法,才能有效地解决这些问题。
二通过数学建模平台培养学生创新思维的方法为了在数学教学中培养学生的创新能力和创新思维,可充分发挥数学建模竞赛这一良好的平台。
在数学建模中培养学生的创新思维不是一项简单的数学活动,它与很多教学活动和学习活动都有着紧密的联系。
为了培养学生的创新思维,可从以下方面做起。
1.在日常的数学建模活动中要重视培养学生的数学素养和知识积累要想在数学建模中发挥学生的创新思维,就要重视学生的数学基础知识,优化数学知识结构。
对大学生来说,学习过的数学知识非常多,在解决某一个问题时可利用很多方法,所以学生的类比、发挥和联想的途径更多,这也增加了学生创新思维的可能性。
因此,为了培养学生的创新思维,在日常的教学中要注重对数学知识的应用性、实践性和渗透性的研究,帮助学生优化知识结构,达到活学活用的目的。
2023年数学建模大作业题.大案
2023年数学建模大作业题-大案1. 引言在2023年的数学建模大作业中,我们将研究一个题为“大案”的问题。
本文档将详细介绍该问题的背景和目标,并提供相关的数学模型和求解方法。
2. 问题背景和目标在我们的城市中,发生了一个严重的犯罪案件,被称为“大案”。
警方已经掌握了一些证据,包括嫌疑人的信息、嫌疑人之间的联系和一些可能的犯罪地点。
然而,由于数量庞大的数据和复杂的关系网络,警方无法准确判断嫌疑人之间的关联以及他们可能的行动轨迹。
我们的目标是根据已有的证据,建立一个数学模型,并通过模型求解,揭示嫌疑人之间的关联和可能的行动轨迹。
我们希望通过这个模型,为警方提供行动指导,并帮助他们尽快破案。
3. 数学模型为了建立一个准确且实用的数学模型,我们需要考虑以下几个因素:3.1 数据预处理首先,我们需要对已有的证据进行数据预处理。
这包括数据清洗、数据转换和数据统计等步骤。
通过对数据的预处理,我们可以去除噪声和异常值,并提取出有用的特征。
3.2 嫌疑人关联网络模型基于已有的证据,我们可以构建一个嫌疑人关联网络模型。
在该模型中,每个嫌疑人都被表示为一个节点,而嫌疑人之间的联系则被表示为边。
我们可以使用图论的方法来研究和分析这个网络模型,例如通过计算节点的中心度来评估嫌疑人的重要性或通过社区发现算法来发现潜在的犯罪团伙。
3.3 行动轨迹预测模型为了预测嫌疑人的行动轨迹,我们可以建立一个行动轨迹预测模型。
在该模型中,我们需要考虑时间因素、地理位置和其他相关因素。
我们可以使用时间序列分析方法来预测嫌疑人在不同时间点的行动,使用地理信息系统(GIS)技术来分析嫌疑人的活动范围,并使用机器学习算法来预测嫌疑人可能的下一步行动。
3.4 优化算法为了求解模型,我们需要设计和应用一种有效的优化算法。
这个优化算法可以考虑多个因素,包括时间效率、精确度和可扩展性。
我们可以使用线性规划、整数规划或遗传算法等方法来求解模型。
4. 求解方法基于上述的数学模型,我们可以提出以下的求解方法:1.对数据进行预处理,包括数据清洗、数据转换和数据统计等步骤。
数学建模大作业题目
(1) 用起泡法对10个数由小到大排序. 即将相邻两个数比较,将小的调到前头. (10个数字自己选择,方法要一般)(2)有一个45⨯矩阵,编程求出其绝对值最大值及其所处的位置. (用abs 函数求绝对值)(3)编程求201!n n =∑ ( 分别用for 和while 循环)(4)一球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半,再落下. 求它在第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹有多高? (5)有一函数2(,)sin 2f x y x xy y =++,写一程序,输入自变量的值,输出函数值,并画出其图像,加上图例和注释. (区间自理) (6) 建立一个脚本M 文件将向量a,b 的值互换。
(7) 某商场对顾客所购买的商品实行打折销售,标准如下(商品价格用price 来表示): price<200 没有折扣; 200≤price<500 3%折扣; 500≤price<1000 5%折扣; 1000≤price<2500 8%折扣; 2500≤price<5000 10%折扣;5000≤price 14%折扣;输入所售商品的价格,求其实际销售价格。
(用input 函数) (8) 已知y ,22221111123y n=++++,当n=100时,求y 的值。
(9)画出分段函数2221y 1 122 1 2x x x x x x x ⎧<⎪=-≤<⎨⎪-+≥⎩的图像,并求分段函数在任意几点的函数值。
(用hold on 函数)(10) 给定5阶方阵,求方阵的行列式、特征值、迹、上三角元素的和。
(11) 输入40个数字,按照从小到大的顺序排列输出。
(12) 把当前窗口分成四个区域,在每个区域中分别用不同的颜色和线形画sin ;tan y x y x==,x y e =和31y x x =++的图像。
(区间自理)(13) 对于,AXB YA B==,如果⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=753467294A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=282637B ,,求解X,Y ;(14) 如果⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=753467294A ,242679836B ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,求1122,*,.*,,,,T A B A B A B AB A B A A ---。
数学建模课中的创新思维与问题解决能力
激发创造力
创新思维通过激发学生的想象力和 创造力,促使其提出独特的问题解 决方法,增加解决问题的可能性。
鼓励尝试与探索
创新思维鼓励学生勇于尝试新的方 法和技术,通过不断试错和探索, 提高解决问题的能力。
问题解决能力对创新思维的推动作用
强化问题分析
问题解决能力强调对问题的深入分析 ,有助于发现问题的内在规律和潜在 联系,为创新思维提供有力支持。
• 推广数学建模竞赛,培养团队合作精神:组织学生参加数学建模竞赛,让学生 在竞赛中体验团队合作的重要性,培养协作精神和竞争意识。同时,竞赛中的 压力和挑战有助于激发学生的创新思维和问题解决能力。
• 加强教师队伍建设,提升教学质量:加强数学建模课程的教师队伍建设,提高 教师的专业素养和教学水平。鼓励教师开展教学研究,探索新的教学方法和手 段,以更好地培养学生的创新思维和问题解决能力。
锻炼学生的计算能力和编程技能
数学建模涉及大量的计算和编程工作,通过数学建模课程 的训练,学生的计算能力和编程技能将得到显著提高。
增强学生的创新意识和实践能力
数学建模鼓励学生敢于尝试、勇于创新,通过不断尝试和 改进模型,寻求最优解决方案。这一过程有助于培养学生 的创新意识和实践能力。
提升问题解决能力的策略与方法
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提高学生的问题分析能力
数学建模课程要求学生从实际问题出发,对问题进行深入 分析,明确问题的本质和关键要素,为后续建模工作奠定 基础。
培养学生的抽象思维能力
数学建模需要将现实问题抽象为数学问题,通过构建数学 模型对问题进行求解。这一过程有助于培养学生的抽象思 维能力,提高学生对复杂问题的理解和处理能力。
03 问题解决能力的培养与提 升
数学建模大赛优秀作品
数学建模大赛优秀作品
随着数学建模大赛的不断举办,优秀作品也越来越多。
这些作品充分体现了学生们在数学、物理、计算机等多个领域的才华和创新能力,同时也展现了他们对现实问题的深入思考和解决问题的能力。
下面,我们来看看数学建模大赛中一些优秀的作品。
首先,我们来看一组来自高中组的作品。
这个团队的题目是关于望远镜焦镜转动的问题。
他们首先通过建模和实验,确定了焦镜转动时的光路方程,然后利用手摇电机控制焦镜的转动,进一步对光路进行实验验证。
最终,他们成功地解决了望远镜焦镜转动时的光路问题,并对这一问题提出了新的解决方案。
接下来,我们看看一组来自大学组的作品。
这个团队的题目是关于某地区可再生能源开发的问题。
他们通过大量的实地考察,收集了大量的数据,并运用统计学和线性规划等方法,对该地区的可再生能源开发进行深入研究。
最终,他们成功地提出了一种新的模型,可以有效地预测该地区可再生能源的开发状况,并提出了相应的解决方案。
最后,我们看看一组来自研究生组的作品。
这个团队的题目是关于某高科技公司的员工流动性问题。
他们通过对公司内部人力资源和社会经济数据的分析,发现了员工流动性的原因和影响因素,并提出了一种基于机器学习的预测模型。
该模型可以帮助公司更好地管理人
力资源,预测员工流动的趋势和可能的原因,并提出相应的解决方案。
这些优秀的数学建模大赛作品不仅展现了学生们才华横溢和创新思维,同时也为我们提供了解决实际问题的新思路和方法。
相信在未来的数学建模大赛中,会有越来越多的优秀作品涌现,让我们期待这些年轻人的创新和成长。
创新性数学思维训练题的设计与解析
创新性数学思维训练题的设计与解析数学是一门既有逻辑性又有创造性的学科,培养创新性数学思维是培养学生创新能力的重要途径之一。
为了提高学生的数学思维能力,设计创新性数学思维训练题是至关重要的。
本文将探讨如何设计和解析这样的题目。
一、题目设计的原则1. 打破常规:创新性数学思维训练题要求学生跳出传统的思维框架,解决一些非常规的问题。
例如,可以设计一道题目要求学生用数学方法解决日常生活中的问题,或者通过改变已有的数学定理和公式来引导学生思考。
2. 多元化:题目设计应该涵盖不同的数学概念和方法,以帮助学生全面理解数学知识。
可以设计一道综合性的题目,要求学生运用多个数学概念和方法来解决问题,从而培养学生的综合运用能力。
3. 开放性:创新性数学思维训练题应该具有一定的开放性,允许学生有不同的解题思路和方法。
这样可以激发学生的创造力和想象力,培养他们独立思考和解决问题的能力。
4. 深度和难度:题目设计应该有一定的深度和难度,既能挑战学生的思维能力,又能让他们感受到解题的乐趣。
可以设计一些需要推理和证明的题目,以培养学生的逻辑思维和数学证明能力。
二、题目解析的方法1. 引导学生思考:在解析题目时,教师应该引导学生思考问题的本质和解题的思路。
可以通过提问的方式,帮助学生分析问题,找出解决问题的关键点和方法。
2. 多角度解析:在解析题目时,可以给出不同的解题方法和思路,让学生了解到数学问题可以有多种解法。
这样可以拓宽学生的思维空间,培养他们灵活运用数学知识的能力。
3. 注重过程:在解析题目时,要注重强调解题过程的重要性。
可以引导学生分析解题的思路和步骤,让他们明白解题过程中的每一步都是有意义的。
4. 鼓励讨论:在解析题目时,可以鼓励学生之间的讨论和交流。
通过讨论,学生可以互相启发,发现不同的解题思路和方法,从而提高他们的数学思维能力。
三、案例分析为了更好地理解创新性数学思维训练题的设计和解析,我们来看一个具体的案例。
数学建模大作业题目
A 题:图书馆购书计划的制定现代化图书馆馆藏图书,主要目的不是为了收藏而是为了使用。
除了国家图书馆等特大型的图书馆以外,一般图书馆都有特定的服务群体,办馆宗旨就是要尽量好地为这些特定群体服务,提高馆藏资源的利用率、读者文献信息需求的满足率以及对图书馆服务功能的满意率。
图书馆每年用于购书的经费是有限的,如何合理分配使用,以便使有限的购书经费最大限度地发挥其特定的经济效益是图书馆工作的重要环节之一。
以学校图书馆为例,要实现办馆效益,必须做到入藏文献合乎本校教师、学生(有时也兼顾社会)的需求,使图书馆藏书结构(学科结构、文种结构、文献类型结构等)满足本校教学科研的要求,以求藏书体系与本校专业设置相适应。
所购图书要能够真实地反映读者的实际需要,使读者结构和藏书结构尽量吻合,以便减少读者借不到图书的现象,即降低读者被借的比率、增加满足率。
文献只有在流通中才能传播信息,产生效益。
文献资料得不到利用,购置文献资料所耗费的资金就体现不出其价值。
因此,图书馆在增加藏书规模的同时,要千方百计地把文献提供给读者,以增加图书的出借次数、出借时间以及在借图书的数量等,力求使有限的价值投入获得最大的办馆效益。
设某普通高校现有十个系:计算机科学与技术系,在校学生960 人,信息科学与工程系,在校学生900 人,信息与计算科学系,在校学生280 人,生物与制药工程系,在校学生1500 人,机电工程系,在校学生1440 人,建筑工程系,在校生960 人,外语系,在校学生720 人,法律系,在校学生460 人,新闻系,在校学生642 人,经济与管理系,在校学生2400 人。
此外,该校目前还有“药物分子设计及生物化工”和“土木建筑工程”2 个重点学科;“外国语言学及应用语言学”重点扶植学科以及“计算机科学与技术”、“市场营销”2 个重点专业。
该校图书馆每学年都要投入大量资金购置图书,图书覆盖全院各学科专业、具有较完整的中外文文献资源。
高等数学高考应试技巧数学建模的创新思维
高等数学高考应试技巧数学建模的创新思维高中的同学们,一提到高等数学在高考中的应用,还有那让人又爱又恨的数学建模,是不是感觉脑袋都大了一圈?别慌,今天咱们就来好好聊聊这里面的门道和技巧,说不定能让你在高考的战场上如鱼得水呢!先来说说我曾经遇到的一个事儿。
有一次我去监考数学考试,看到一个同学在面对一道需要运用数学建模思维的题目时,那抓耳挠腮的样子真是让人又心疼又着急。
这道题其实不算特别难,就是要建立一个简单的函数模型来解决实际问题。
可这同学呢,明显是被“数学建模”这四个字给吓住了,半天都没理出个头绪来。
考试结束后,他一脸沮丧地跟我说:“老师,我一看到这种题就懵了,根本不知道从哪儿下手。
”这其实反映了一个很普遍的问题,那就是大家对数学建模的恐惧和陌生。
但实际上,数学建模并没有那么可怕。
咱们先来说说高等数学在高考中的地位。
这就好比是一场战斗中的重型武器,威力巨大但也需要技巧才能发挥作用。
高考中的很多难题,特别是压轴题,往往都需要用到高等数学的一些知识和思维方式。
比如说导数、积分这些概念,在解决函数的单调性、极值、最值等问题时,那可是利器。
那怎么把高等数学的知识运用到高考中呢?首先,得把基础知识打牢。
就像盖房子,地基不稳,房子怎么能结实呢?对于一些常见的函数、公式,一定要烂熟于心。
然后,要多做一些综合性的题目,把高等数学的知识和高中的知识融会贯通。
比如说,一道题目让你求一个曲线的切线方程,这时候你就得想到导数的几何意义,通过求导来算出切线的斜率。
再来说说数学建模。
这可是高考中的新宠儿,也是创新思维的体现。
很多同学一看到实际问题就头疼,不知道怎么把文字转化为数学语言。
其实啊,这里面是有套路的。
比如说,遇到一个行程问题,你就先想想路程、速度、时间之间的关系,然后设出未知数,列出方程。
给大家举个例子,假设你要规划一个花园,已知花园的周长和面积,要你求出长和宽。
这时候,你就可以设长为 x,宽为 y,根据周长和面积的公式列出方程组,然后求解。
数学思维创新练习题探索新的数学领域
数学思维创新练习题探索新的数学领域数学思维是一种集逻辑思维、创造思维、抽象思维于一体的思维方式,它在解决问题、发掘规律、探索新领域等方面具有重要作用。
为了培养学生的数学思维能力,我们可以结合数学创新练习题来开拓新的数学领域。
本文将以一些实例来探讨如何通过数学思维创新练习题来探索新的数学领域。
一、几何领域的探索1. 画出平行四边形ACBD,连接AC和BD两条对角线,将平行四边形分为四个小三角形。
如果已知其中三个相邻的角分别为120°、30°和60°,请问平行四边形的另一个角是多少度?这道题目通过给出一些已知条件,并要求求解另一个未知的角度,引导学生运用几何知识进行分析和计算。
通过解题过程,学生可以发现平行四边形的对角线拆分可以得到四个等边三角形,进而引发对于等边三角形性质的探索和研究。
二、代数领域的探索2. 已知方程组:2x + y = 5x + y = 3请问方程组有几组解?并给出所有解的值。
这个练习题要求学生解决一个二元一次方程组的问题,通过求解方程组,学生可以熟悉代数方程的解法,进一步探究方程组的解的情况。
在解题过程中,学生也可以思考关于一次函数图像和交点的相关性质,拓展到更深入的数学思考。
三、概率领域的探索3. 有一组数字1, 2, 3, 4, 5,从中随机抽取2个数字相加,那么和为偶数的概率是多少?这个练习题旨在让学生通过概率的计算与分析,探索随机事件中涉及加法的规律。
学生可以列出所有可能的随机事件,并分析其和为偶数的情况,从而计算出概率。
此外,学生也可以通过总数和有利数的计算,思考概率的计算手段与数学规律。
四、数论领域的探索4. 1234、3456、5678……,请问这个数列中的每个数是否都能被9整除?这个练习题可以引导学生通过观察数列中的数字规律,进行数论思维的探索。
通过对数列中数的个位数之和进行计算,学生可以得出结论:每个数都能被9整除。
进一步探究对于其他数字形式的数列,能否得到类似的结论。
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数学建模创新思维课大作业一、使用MATLAB 求解一下问题,请贴出代码.1. cos 1000x mxy e =,求''y>>clear>>clc>> syms x m;>> y=exp(x)*cos(m*x/1000);>> dfdx2=diff(y,x,2)dfdx2 =exp(x)*cos((m*x)/1000) - (m*exp(x)*sin((m*x)/1000))/500 - (m^2*exp(x)*cos((m*x)/1000))/1000000>> L=simplify(dfdx2)L =-(exp(x)*(2000*m*sin((m*x)/1000) - 1000000*cos((m*x)/1000) +m^2*cos((m*x)/1000)))/10000002.计算221100x y e dxdy +⎰⎰>> clear>> clc;>> syms x y>> L=int(int(exp(x^2+y^2),x,0,1),y,0,1)L =(pi*erfi(1)^2)/43. 计算4224x dx m x +⎰>> clear;>> syms x m;>> f=x^4/(m^2+4*x^2);>> intf=int(f,x)intf =(m^3*atan((2*x)/m))/32 - (m^2*x)/16 + x^3/12>> L=simplify(intf)L =(m^3*atan((2*x)/m))/32 - (m^2*x)/16 + x^3/124. (10)cos ,x y e mx y =求>> clear;>> syms x m;>> y=exp(x)*cos(m*x);>> L=diff(y,x,10);>> L=simplify(L)L =-exp(x)*(10*m*sin(m*x) - cos(m*x) + 45*m^2*cos(m*x) - 210*m^4*cos(m*x) + 210*m^6*cos(m*x) - 45*m^8*cos(m*x) + m^10*cos(m*x) - 120*m^3*sin(m*x) + 252*m^5*sin(m*x) - 120*m^7*sin(m*x) + 10*m^9*sin(m*x))5. 0x =的泰勒展式(最高次幂为4). >> clear;>> syms m x;>> y=sqrt(m/1000.0+x);>> y1=taylor(y,x,'order',5);>> L=simplify(y1)L =(10^(1/2)*(m^4 + 500*m^3*x - 125000*m^2*x^2 + 62500000*m*x^3 -39062500000*x^4))/(100*m^(7/2))6. Fibonacci 数列{}n x 的定义是121,1x x ==12,(3,4,)n n n x x x n --=+=用循环语句编程给出该数列的前20项(要求将结果用向量的形式给出)。
>> x=[1,1];>> for n=3:20x(n)=x(n-1)+x(n-2);end>> xx =1 至 10 列1 123 58 13 21 34 5511 至 20 列89 144 233 377 6109871597 2584 4181 67657.已知22()2()x f x μσ--=分别在下列条件下画出)(x f 的图形:(1)/600m σ=,μ分别为0,1,1-(在同一坐标系上作图);(2)0μ=,σ分别为1,2,4,/100m (在同一坐标系上作图).解:(1)>>clear;>>x=-7:0.09:7;>>syms sigma upsilon ;>>m=1000;>>f=1/(sqrt(2*pi)*sigma)*exp(-(x-upsilon).^2/(2*sigma^2));>>f1=subs(f,sigma,m/600);>>f11=subs(f1,upsilon,0);>>f12=subs(f1,upsilon,-1);>>f13=subs(f1,upsilon,1);>>plot(x,f11,'r+',x,f12,'k-',x,f13,'b*')(2)>> f2=subs(f,upsilon,0);>> f21=subs(f2,sigma,1);>> f22=subs(f2,sigma,2);>> f23=subs(f2,sigma,4); >> plot(x,f21,'r+',x,f22,'k-',x,f23,'b*')8. 作出 24z mx y =+的函数图形。
>> clear;>> x=-5:0.01:5;>> y=-5:0.01:5;>> [X Y]=meshgrid(x,y);>> m=4;>> Z=m*X.^2+Y.^4;>> mesh(X,Y,Z)9. 对于方程50.10200m x x --=,先画出左边的函数在合适的区间上的图形,借助于软件中的方程求根的命令求出所有的实根,找出函数的单调区间,结合高等数学的知识说明函数为什么在这些区间上是单调的,以及该方程确实只有你求出的这些实根。
最后写出你做此题的体会。
解:>> clear;>> x=-1.7:0.02:1.7;>> y=x.^5-1000/200*x-0.1;>> plot(x,y); >> grid on;>> syms x;>> x=vpasolve(x^5-1000/200*x-0.1==0)x =-1.4903064167766155411951945360229 -0.0200000006400001024000229376059771.50030753513072425145896747202670.004999441142945696068125000801087 + 1.4953905684978537153186435477362i 0.004999441142945696068125000801087 - 1.4953905684978537153186435477362i 三个实根的近似值分别为:-1.490306, -0.020000, 1.500307由图形可以看出,函数基本上在区间(-∞,-1)单调上升,再在区间(-1,1)单调递减,在区间(1,+∞)单调上升>> syms x;>> y=x^5-1000/200*x-0.1;>> l=diff(y,x);>> solve(l)ans =-11-1i1i得到两个实根:-1与1可以验证函数在区间(-∞,-1)单调上升,再在区间(-1,1)单调递减,在区间(1,+∞)单调上升根据函数单调性,最多有3个根10. 设111()23n n n m x x x x +⎧=+⎪⎨⎪=⎩,数列{}n x 是否收敛?若收敛,其值为多少?精确到8位有效数字。
>> clear;>> format long;>> x(1)=3;>> m=1;>> for i=1:15x(i+1)=(x(i)+m/x(i))/2;end>> xx =1 至 5 列3.000000000000000 1.6666666666666671.133333333333333 1.007843137254902 1.0000305180437936 至 10 列1.000000000465661 1.000000000000000 1.000000000000000 1.000000000000000 1.00000000000000011 至 15 列1.000000000000000 1.000000000000000 1.000000000000000 1.000000000000000 1.00000000000000016 列1.000000000000000>> vpa(x(10),8)ans =1.0二、课堂调查(在选项前打勾)1.通过本课程的学习,你觉得知识面和数据思维有提高吗? AA.有 B. 没有 C. 这门课很有价值,值得推广2.你觉得这门课中哪位老师对你的启发最大,给你留下了很深的印象。
幽默自然浅显易懂“我们现代大学生要培养:信息搜索能力,communication,书面书写能力”3.你觉得这门课有哪些优点与不足,哪些地方值得改进.前期同学热情很足,中后期打卡率开始呈大幅下降趋势,这里面有一部分是同学的原因,也有缺乏管理(往大了说就是制度0),老师讲课模糊的原因希望下学期可以更加成熟,加油,看好你希望从这门课上获取那些技能?信息搜素能力团队交流协作能力书面书写能力算法设计。