浅析数学建模的重要意义

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初中数学教学中数学建模的重要性分析

初中数学教学中数学建模的重要性分析

初中数学教学中数学建模的重要性分析
数学建模是将数学知识和方法应用到实际问题中,以便解决问
题的一种方式。

在初中数学教学中,数学建模具有以下重要性:
1.提高数学学习的兴趣。

数学建模可以通过实际问题将抽象的
数学知识和方法应用于实际生活中,使学生更加深刻地了解数学的
重要性和应用价值,从而提高他们对数学学习的兴趣。

2.提升学生的实践能力。

数学建模需要学生实际动手解决实际
问题,这有助于提高他们的实践能力,培养他们的创新思维和解决
问题的能力。

3.增强学生的综合素养。

数学建模需要学生应用多种学科知识
解决实际问题,这有助于增强学生的综合素养,培养他们的跨学科
思维和分析能力。

4.培养学生的团队意识。

数学建模通常需要学生分组合作完成,这有助于培养学生的团队合作意识,加强他们的沟通能力和协作能力。

综上,数学建模在初中数学教学中具有重要性,有助于提高学
生的学习兴趣,提升学生的实践能力,增强学生的综合素养和培养
学生的团队意识。

数学建模的意义和作用

数学建模的意义和作用

数学建模的意义和作用
数学建模作为一种跨学科的研究方法,在各个领域都得到了广泛的应用和推广。

其意义和作用在以下几个方面:
1. 提供了一种全新的解决问题的思路
数学建模是将实际问题转化为数学模型,并通过数学分析、计算和模拟等方法来解决问题的过程。

这种方法提供了一种全新的解决问题的思路,使得问题的解决更加科学、系统和高效。

2. 促进了学科交叉和跨界合作
数学建模是一种跨学科的研究方法,它需要各个学科的专家共同合作,才能够完成模型的构建和解决问题的过程。

这种跨界合作促进了不同学科之间的交流和合作,有利于促进学科交叉和跨界融合的发展。

3. 推动了科学技术的创新和发展
数学建模是一种科学技术的创新和发展方法,它可以在实际问题中寻找新的解决思路和方法,对科学技术的发展起到重要的推动作用。

同时,数学建模也可以为科学技术的应用提供理论和实践方面的支持。

4. 提高了人们解决实际问题的能力和水平
数学建模要求研究者具有深厚的理论基础和数学思维能力,同时需要具有丰富的实践经验和解决实际问题的能力。

通过参与数学建模的过程,可以提高人们解决实际问题的能力和水平,为实现可持续发展做出更大的贡献。

在实际应用中,数学建模已经被广泛应用于环境科学、经济管理、
工程技术等领域,为解决实际问题提供了有效的思路和方法。

因此,数学建模在未来的发展中将会继续发挥重要的作用,对于推动经济社会的持续发展和进步具有不可替代的作用。

中学生学习数学建模重要性

中学生学习数学建模重要性

浅谈中学生学习数学建模的重要性摘要:随着人类的进步,科技的发展和社会的日趋数字化,数学应用领域越来越广泛,人们身边的数学内容越来越丰富。

强调数学建模应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大;数学建模赋予了现代教育所必需的特点,其应用现已成为各国课程内容改革的共同特点。

数学建模思想运用在中学数学教学中,使中学生学习到一个完整的数学。

关键词:数学建模中学生创新能力数学的发展必将带动数学应用的发展,同时也促使与数学应用紧密联系的其他学科的快速发展,推动民族素质、社会经济向前发展,数学建模已在21世纪的数学教育及其他学科中占有重要的地位,中学生学习数学建模思想的重要性表现在以下几个方面:一、促进理论和实践相结合,培养中学生应用数学的意识数学建模课程为数学理论和具体实际应用之间架起了一座桥梁,目前的中学生已学习了很多数学知识,但大多数中学生只会用这些知识来解决课本上的习题,不会运用所学知识灵活解决实际问题,使实际问题数学化,更谈不上创新。

数学建模好比是在一块杂草丛生的地方竖起一座美丽宽敞的大夏。

对中学生加强数学建模教学,使中学生在巩固所学知识的同时学会数学思想方法,使他们树立正确的数学观,增强数学建模的意识,从而进一步提高分析问题和解决问题的能力。

二、数学建模培养了学生的各种能力通过数学建模活动,可以从不同的方面培养学生各种能力,比如翻译能力,即把实际要解决的问题用数学语言表达出来,使实际问题转化为数学问题;动手、钻研能力,不仅培养了学生热爱科学的思想,在遇到困难时肯钻研、勤动手科研态度;交流合作能力,数学建模教学中特别强调提倡采用小组学习、集体讨论、论文答辩等合作团结的教学形式,这对于一些学习成绩不是很好的学生来说,他们在活动中可以扬长避短,作出较好的结果,这种互相合作的精神也正是社会生活中必需的;创新、创造能力,“创新是一个民族的灵魂”,数学建模过程恰好体现了创新过程,整个建模过程没有固定格式是一个很灵活的过程,对于要解决的实际问题也是多样的,在建模过程中学生可以自创问题,提出假设,然后根据所提问题求解、检验;再者,模型解并不是唯一的,也没有唯一答案,只有最优解,所以数学建模为学生提供了一个发挥创造才能的条件、气氛和空间,同时培养了学生的想象力和洞察力。

数学建模的作用和意义

数学建模的作用和意义

数学建模的作用和意义数学建模的作用和意义「篇一」大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。

数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。

因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和创新思维,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。

一、数学建模的含义及特点数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学方法及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。

一般来说",数学建模"包含五个阶段。

1、准备阶段主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。

2、假设阶段做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。

3、建立阶段从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。

4、求解阶段对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。

5、验证阶段用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。

如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。

二、加强数学建模教育的作用和意义(一)加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质。

数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题,因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。

数学建模的意义

数学建模的意义

数学建模的意义
数学建模是指利用数学方法建立描述客观事物的模型,以解决实际问题的一种方法。

数学建模的意义在于:
1. 增强认识:借助数学建模,可以更深入地了解客观事物的特性、规律,从而更好地把握实际问题。

2. 提高效率:借助数学建模,可以把复杂的实际问题简化为数学模型,利用计算机技术,快速准确地解决实际问题。

3. 拓宽思路:数学建模可以把实际问题抽象化,把模型中的变量和参数抽象出来,从而拓宽思路,以便更好地解决实际问题。

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。

数学建模的作用

数学建模的作用

数学建模的作用第一,从学习数学建模的目的来看,学习数学建模能够使学达到以下几个方面:1.体会数学的应用价值,培养数学的应用意识;2.增强数学学习兴趣,学会团结合作,提高分析和解决问题的能力;3.知道数学知识的发生过程,培养数学创造能力。

第二,从建立数学模型来看,对于现实中的原型,为了某个特定目的,作出一些必要的简化和假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构。

也可以说,数学建模是利用数学语言(符号、式子与图象)模拟现实的模型。

把现实模型抽象、简化为某种数学结构是数学模型的基本特征。

它或者能解释特定现象的现实状态,或者能预测到对象的未来状况,或者能提供处理对象的最优决策或控制。

第三,从数学建模的模型方法来看,有如下几个方面:1.应用性——学习有了目标;2.假设——公理定义推理立足点;3.建立模型——分层推理过程;4.模型求解——应用公式;5.模型检验——,数学实验。

第四,从数学建模的过程来看,有如下几个方面:1.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。

用数学语言来描述问题。

2.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。

3.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)。

4.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(估计)。

5.模型分析:对所得的结果进行数学上的分析。

6.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。

7.模型应用:应用方式因问题的性质和建模的目的而异。

从以上数学建模的重要作用来看,数学建模对于实施素质教育有着重大的指导意义和主要的推动作用。

数学建模的重要意义

数学建模的重要意义

数学建模的重要意义(1)在一般工程技术领域,数学建模仍然大有用武之地。

(2)在高新技术领域,数学建模几乎是必不可少的工具(3)数学迅速进入一些新领域,为数学建模开拓了许多新的处女地对数学建模的看法数学建模活动及竞赛的题目是社会、经济和生产实践中经过适当简化的实际问题,体现了数学应用的广泛性;学生参与数学建模及竞赛活动,感受到了数学的生机与活力,感受到了对自己各方面能力的促进,从而激发起他们学习数学的兴趣。

培养学生多方面的能力,培养综合应用数学知识及方法进行分析、推理、计算的能力。

由于数学建模的过程是反复应用数学知识与方法对实际问题进行分析、推理与计算,以得出实际问题的最佳数学模型及模型最优解的过程,因而学生明显感到自己这一方面的能力在具体的建模过程中得到了较大提高椅子能在不平的地面上放稳吗?把椅子往不平的地面上一放,通常只有三只脚着地,放不稳,然而只要稍挪动几次,就可以四脚着地,放稳了.下面用数学语言证明.一、模型假设对椅子和地面都要作一些必要的假设:1. 椅子四条腿一样长,椅脚与地面接触可视为一个点,四脚的连线呈正方形.2. 地面高度是连续变化的,沿任何方向都不会出现间断(没有像台阶那样的情况),即地面可视为数学上的连续曲面.3. 对于椅脚的间距和椅脚的长度而言,地面是相对平坦的,使椅子在任何位置至少有三只脚同时着地.二、模型建立中心问题是数学语言表示四只脚同时着地的条件、结论.首先用变量表示椅子的位置,由于椅脚的连线呈正方形,以中心为对称点,正方形绕中心的旋转正好代表了椅子的位置的改变,于是可以用旋转角度 这一变量来表示椅子的位置. 其次要把椅脚着地用数学符号表示出来,如果用某个变量表示椅脚与地面的竖直距离,当这个距离为0时,表示椅脚着地了.椅子要挪动位置说明这个距离是位置变量的函数. 由于正方形的中心对称性,只要设两个距离函数就行了由于正方形的中心对称性,只要设两个距离函数就行了,记A、C两脚与地面距离之和为f,B、D两脚与地面距离之和为g,显然f,0,g,由假设2知f、g都是连续函数,再由假设3知f、g至少有一个为0.当0时,不妨设0,0fg,这样改变椅子的位置使四只脚同时着地,就归结为如下命题:命题已f、知g是 的连续函数,对任意f*g=0且 则存在,使三、模型求解,则 ,由f、g 将椅子旋转90度,对角线AC和BD互换,由g可知使的连续性知h也是连续函数,由零点定理,必存在,所以,由。

什么是数学建模数学建模的好处意义数学建模需要什么能力

什么是数学建模数学建模的好处意义数学建模需要什么能力

什么是数学建模数学建模的好处意义数学建模需要什么能力竞赛来历:美国大学生数学建模竞赛(MCMICM)(简称“美赛”),是一项国际级的竞赛项目,为现今各类数学建模竞赛之鼻祖。

MCMICM 是Mathematical Contest in Modeling 和Interdisciplinary Contest in Modeling 的缩写,即“数学建模竞赛”和“交叉学科建模竞赛”。

MCM 始于1985 年,ICM 始于2000 年,由COMAP (the Consortium for Mathematics and Its Application,美国数学及其应用联合会)主办,得到了SIAM,NSA,INFORMS 等多个组织的赞助。

中国大学生数学建模竞赛(CUMCM)(通称“全国大学生数学建模竞赛”,简称“全赛”),是全国高校规模最大的课外科技活动之一。

CUMCM是China Undergraduate Mathematical Contest in Modeling的缩写。

1992年由中国工业与应用数学学会(CSIAM)组织第一次竞赛。

1994年起由教育部高等教育司和CSIAM 共同举办。

2、竞赛概况:美国大学生数学建模竞赛美赛以三人(本科生)为一组,在四天时间内,就指定的问题完成从建立模型、求解、验证到论文撰写的全部工作。

MCMICM 着重强调研究问题、解决方案的原创性、团队合作、交流以及结果的合理性。

竞赛每年都吸引大量著名高校参赛。

美赛每年的比赛时间一般定在二月初,需要通过官方网站报名,而且需要有固定的指导教师。

一般各大高校均会组织感兴趣的同学进行赛前培训以及报名、交费等事宜。

美赛共设置四个奖项,分别为Outstanding Winner,Finalist,Meritorious Winner,Honorable Mentions。

在国内,约定俗成地将这四个奖项分别对应为特等奖、特等奖候选奖、一等奖、二等奖。

为什么要提倡数学建模

为什么要提倡数学建模

为什么要提倡数学建模,怎样教学生学习数学建模提倡数学建模有以下几个原因:1. 培养实际问题解决能力:数学建模是将数学应用到实际问题中的过程。

通过数学建模,学生能够学会如何分析和解决与现实生活相关的实际问题,培养他们的实际问题解决能力。

2. 综合应用数学知识和技能:数学建模涉及多个数学学科的知识和技能,如代数、几何、概率、统计等。

通过数学建模,学生能够整合和应用所学的数学知识和技能,使其在实际问题中得到实践和应用。

3. 培养创新思维和创造力:数学建模提供了探索和创新的机会,通过学习数学建模,学生能够培养创新思维和创造力。

通过思考问题、构建模型、提出解决方案等过程,学生能够锻炼创新思维和培养解决问题的能力。

教学生学习数学建模可以遵循以下几个步骤:1. 建立数学建模意识:教师可以通过介绍数学建模的基本概念和应用,激发学生对数学建模的兴趣和意识。

2. 学习数学知识和技能:教师需要帮助学生学习和掌握数学的基本知识和技能,包括代数、几何、概率、统计等。

学生需要具备这些基础数学知识和技能才能更好地进行数学建模。

3. 实践数学建模过程:教师可以选取适当的实际问题,引导学生进行数学建模。

学生需要学习如何解读和理解问题,识别和提取问题的关键信息,构建数学模型,分析和解释模型,并给出合理的结论。

4. 进行项目实践与反馈:教师可以组织学生参与数学建模项目实践,让学生亲身体验数学建模的过程,解决实际问题并得到反馈。

通过实践和反馈,学生能够不断改进和提升自己的数学建模能力。

5. 多样化评价方式:教师可以采用多样化的评价方式,如项目报告、展示演讲、小组讨论等,全面评估学生的数学建模能力和综合素质。

通过以上策略,可以帮助学生学习数学建模并培养他们的实际问题解决能力、创新思维和综合应用能力。

初中数学教学中数学建模的重要性分析

初中数学教学中数学建模的重要性分析

初中数学教学中数学建模的重要性分析数学建模是指利用数学知识对实际问题进行分析、建立数学模型,从而定量地实现对问题的预测、控制以及优化。

随着社会的不断发展,数学建模在人类社会的各个领域中都起到了至关重要的作用。

在初中数学教学中,数学建模同样也是重要的一环。

一、数学建模有助于学生建立跨学科的思维模式初中数学教育的目的不仅是为了让学生掌握各种数学技能,更重要的是培养学生的跨学科的思维能力与解决问题的能力。

而数学建模正是跨学科思维的一个重要组成部分。

通过数学建模,学生可以将所学到的数学知识与实际问题相结合,用数学的语言和方法对问题进行分析和解决。

数学建模的这种跨学科的思维模式可以让学生掌握更全面、更深入的知识,从而更好地运用数学知识解决实际问题。

二、数学建模有助于学生培养实际应用数学的能力初中数学教学内容广泛,但大部分知识点都是围绕数学理论知识展开的。

而数学建模正是跨出这个框架,在实际生活中需要运用数学知识解决问题。

通过数学建模,学生可以将所学的数学知识直接应用于实际问题中,培养其实际应用数学的能力。

三、数学建模有助于学生培养合作学习和创新精神在数学建模的过程中,学生不仅要单独完成任务,还需要与小组成员进行合作学习。

通过合作学习,学生可以相互协作、交流思路,在共同探讨问题的过程中更好地实现对问题的解决。

同时,在探讨问题的过程中,学生还会有很多创新的想法,提出新的方法或新的解决方案,培养了其创新思维精神。

四、数学建模有助于学生了解数学的本质与意义尽管计算机技术的发展使得数学计算变得更加容易,但数学依然是一门需要理论与实践相结合的学科。

通过数学建模,学生可以更好地认识到数学模型是如何建立的,实际问题如何被转化成数学问题,数学方法和技巧如何被应用于解决实际问题等。

这不仅可以让学生更好地了解数学的本质与意义,而且可以让学生深入了解各种数学概念和工具,更好地应对未来的学习和研究。

综上所述,数学建模在初中数学教学中具有不可替代的重要作用。

浅谈数学建模能力在素质教育中的重要意义

浅谈数学建模能力在素质教育中的重要意义

浅谈数学建模能力在素质教育中的重要意义社会进步依赖于科学的创新,而数学对于科学的发展具有根本的意义。

在今天,数学已成为高科技的基础,并且在一定意义上,可以说是现代文明的标志。

因此,数学建模竞赛活动适应高质量的数学教育形势应运而生,它在大学生的素质教育中起着越来越重要的作用。

数学建模活动1985年起源于美国的一年一度的大学生数学建模竞赛。

我国自1992年开始举办全国大学生数学建模竞赛,旨在鼓励大学生运用所学知识,借助计算机解决实际问题,促进高素质应用型人才的培养。

数学建模竞赛以队为参赛单位,每个参赛队由3人组成,每次竞赛每个参赛队只需任选一题。

考题都是有实际背景的错综复杂的问题,它没有固定范围,可以涉及不同的学科领域。

数学建模就是对这些复杂的问题进行必要的简化和假设,通过调查收集数据资料,抓住问题的本质,利用数学的语言进行抽象和概括,将实际问题转化为数学问题,建立合适的数学模型来反映实际问题的数量关系,最后利用计算机手段得到近似解,并对结果进行解释和验证。

数学建模竞赛时间一般为3天3夜,在这3昼夜的时间内,参赛者要以论文的形式提交解决方案,包括问题的重新叙述、问题的假设,模型的设计及求解、灵敏度分析、模型的优缺点的讨论等。

参赛者可以使用包括计算机网络、统计计算或优化计算软件包、教科书、学术杂志和手册之类的外部资源。

由此可见,数学建模是一种联系数学与实际问题的桥梁。

它突出了实践活动的重要特点,强调人才的培养应从侧重知识教育转向侧重能力培养。

数学建模竞赛活动的发展与壮大及教学实践证明,数学建模的教学及竞赛是实施素质教育的有效途径,它既增强了学生的数学应用意识,又提高了大学生运用数学知识和计算机技术分析和解决实际问题的能力。

开展数学建模教学与竞赛对大学生能力的培养是全面的。

这表现在创新精神和创新能力的培养,查阅文献资料、分析综合、抽象概括能力的培养,应用能力的培养,运用数学工具和计算机以及实践能力的培养等方面。

数学建模意义

数学建模意义

数学建模意义数学,作为一门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,一直是和人们生活的实际需要密切相关的。

作为用数学方法解决实际问题的第一步,数学建模自然有着与数学同样悠久的历史。

两千多年以前创立的欧几里德几何,17世纪发现的牛顿万有引力定律,都是科学发展史上数学建模的成功范例。

进入20世纪以来,随着数学以空前的广度和深度向一切领域渗透,以及电子计算机的出现与飞速发展,数学建模越来越受到人们的重视,可以从以下几方面来看数学建模在现实世界中的重要意义。

(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。

(2)在高新技术领域,数学建模几乎是必不可少的工具。

无论是发展通讯、航天、微电子、自动化等高新技术本身,还是将高新技术用于传统工业去创造新工艺、开发新产品,计算机技术支持下的建模和模拟都是经常使用的有效手段。

数学建模、数值计算和计算机图形学等相结合形成的计算机软件,已经被固化于产品中,在许多高新技术领域起着核心作用,被认为是高新技术的特征之一。

在这个意义上,数学不再仅仅作为一门科学,它是许多技术的基础,而且直接走向了技术的前台。

国际上一位学者提出了“高技术本质上是一种数学技术”的观点。

(3)数学迅速进入一些新领域,为数学建模开拓了许多新的处女地。

随着数学向诸如经济、人口、生态、地质等所谓非物理领域的渗透,一些交叉学科如计量经济学、人口控制论、数学生态学、数学地质学等应运而生。

数学建模的作用意义

数学建模的作用意义

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、分析在规律等工作的根底上,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,并承受实际的检验。

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开展,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局部。

不管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穿插学科,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、电这些物理学科为根底的诸如机械、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,虽然这里的根本模型是已有的,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、大型计算机的飞速开展,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根底上的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。

数学教学中的数学建模活动

数学教学中的数学建模活动

数学教学中的数学建模活动数学建模是一种将数学理论与实际问题相结合的方法,通过构建数学模型来解决现实世界中的实际问题。

它不仅可以帮助学生更好地理解数学知识,还能培养学生的问题解决能力和创新思维。

在数学教学中,引入数学建模活动可以激发学生的学习热情,提高他们解决问题的能力。

本文将就数学建模在数学教学中的应用进行探讨。

一、数学建模在数学教学中的意义数学建模是从实际问题出发,通过数学的抽象和建模,将实际问题转化为数学问题,并通过数学方法加以解答。

这种方法可以使学生更好地理解数学的应用,将抽象的数学知识与实际问题相结合,从而更好地掌握和应用数学知识。

同时,数学建模活动也可以培养学生的创新意识和团队合作精神,提高他们的问题解决能力。

二、数学建模活动的设计与实施1. 选择适合的实际问题数学建模活动应选择与学生生活相关或具有现实意义的问题。

例如,可以选取生活中的购物问题、运动问题、交通问题等进行建模。

2. 构建数学模型在选择合适的实际问题后,需要将问题转化为数学问题,并构建数学模型。

这一过程需要学生运用所学的数学知识,进行抽象和建模,将问题描述成数学语言。

3. 分析和求解数学模型构建数学模型后,需要对模型进行分析和求解。

学生可以运用所学的数学方法,通过计算和推理来解答问题,并给出符合实际情况的解。

4. 结果的解释和反思在求解数学模型后,学生需要对结果进行解释和反思。

他们可以分析模型的优缺点,讨论解决问题的可行性,并提出改进模型的方法。

三、数学建模活动的效果评价数学建模活动的效果评价不仅仅是看学生的答案是否正确,更注重学生的思考过程和解决问题的方法。

评价的重点在于学生的数学建模能力、问题分析能力和创新思维能力。

1. 数学建模能力评价学生的数学建模能力应考察他们是否能够准确地将实际问题转化为数学问题,并构建合适的数学模型。

2. 问题分析能力评价学生的问题分析能力应考察他们是否能够对问题进行全面细致的分析,并找出问题的关键点。

浅析数学建模的重要意义.doc

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浅析数学建模的重要意义【摘要】本文针对数学建模在工程技术、自然科学等领域的重要地位,在查阅大量文献的基础上,在数学建模的优势、建模步骤、应用等方面进行了探讨,并与结语部分总结了数学建模在教学中的重要性及其未来发展的趋势。

【关键词】数学建模教学创新数学建模[1]就是用数学语言描述实际现象的过程,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。

高新技术的发展离不开数学的支持,如何在数学教育的过程中培养人们的数学素养,让人们学会用数学的知识与方法去处理实际问题,值得数学工作者的思考。

由于数学建模的过程是反复应用数学知识与方法对实际问题进行分析、推理与计算,以得出实际问题的最佳数学模型及模型最优解的过程,因而学生明显感到自己这一方面的能力在具体的建模过程中得到了较大提高。

一、优势数学建模具有很大的优势,特别是在培养创新意识和创造能力、训练快速获取信息和资料的能力、锻炼快速了解和掌握新知识的技能、培养团队合作意识和团队合作精神、增强写作技能和排版技术、荣获国家级奖励有利于保送研究生、荣获国际级奖励有利于申请出国留学、更重要的是训练人的逻辑思维和开放性思考方式等方面尤为突出。

二、建模步骤第一步――准备工作,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。

第二步――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。

第三步――建模,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,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[2])。

第四步――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。

第五步――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。

数学建模的作用意义

数学建模的作用意义

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。

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浅析数学建模的重要意义
【摘要】本文针对数学建模在工程技术、自然科学等领域的重要地位,在查阅大量文献的基础上,在数学建模的优势、建模步骤、应用等方面进行了探讨,并与结语部分总结了数学建模在教学中的重要性及其未来发展的趋势。

【关键词】数学建模教学创新
数学建模[1]就是用数学语言描述实际现象的过程,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。

高新技术的发展离不开数学的支持,如何在数学教育的过程中培养人们的数学素养,让人们学会用数学的知识与方法去处理实际问题,值得数学工作者的思考。

由于数学建模的过程是反复应用数学知识与方法对实际问题进行分析、推理与计算,以得出实际问题的最佳数学模型及模型最优解的过程,因而学生明显感到自己这一方面的能力在具体的建模过程中得到了较大提高。

一、优势
数学建模具有很大的优势,特别是在培养创新意
识和创造能力、训练快速获取信息和资料的能力、锻炼快速了解和掌握新知识的技能、培养团队合作意识和团队合作精神、增强写作技能和排版技术、荣获国家级奖励有利于保送研究生、荣获国际级奖励有利于申请出国留学、更重要的是训练人的逻辑思维和开放性思考方式等方面尤为突出。

二、建模步骤
第一步――准备工作,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。

第二步――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。

第三步――建模,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,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[2])。

第四步――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。

第五步――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。

第六步――应用与推广,应用方式因问题的性质和建模的目的而异。

而模型的推广就是在现有模型的基础上对模型有有一个更加全面,考虑更符合现实情况都适用的模型。

三、应用
数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,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。

建立数学模型是十分关键的一步。

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。

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。

目前应用较多的算法主要有:蒙特卡罗算法、数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法、线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题、图论
算法、动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法、最优化理论的三大非经典算法(模拟退火法、神经网络、遗传算法)、网格算法和穷举法、一些连续离散化方法、数值分析算法、图象处理算法。

数学建模以学生为主,积极开展讨论和辩论,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,提高他们的数学素质,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,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。

随着科学技术的飞速发展,人们越来越认识到数学科学的重要性:数学科学对于经济竞争是必不可少的,数学科学是一种关键性的、普遍的、可实行的技术。

许多院校正在将数学建模与教学改革相结合,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。

参考文献:
[1]《数学建模――大赛中国》:大学生最新赛事资讯 .大赛中国,2013-01-30.
[2]MCM/ICM Contest ? .the Consortium for Mathematics and Its Applications [2014-01-26] .。

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