導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇數學建模論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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1數學建模融入數學課程能夠培養和提高學生的學習興趣

學習興趣對學生的學習效果有著決定性的作用，只有讓學生培養對數學的學習興趣，才能從根本上解決高職數學教學中存在的問題。數學建模是一個將實際問題用數學的語言、方法，去近似刻畫、建立相應模型并加以解決的過程。數學建模的過程符合學生認知問題、處理問題、反思問題的全過程，能極大提高學生的學習主動性和數學的趣味性，學生能夠從實踐中體會到數學的作用，從而增加對數學學習的興趣。

2數學建模思想融入數學課程能夠加快高職學校素質教育的步伐

高等職業教育的培養目標是培養高素質技能型人才。要求既要能動腦又要能動手。因此高職教育的培養目標決定了數學教學應該以培養技能型人才為目的，理論知識服務于實際應用。高職學生畢業后將成為國家各行業的生力軍，如果他們能夠運用已有的數學知識與方法不斷革新工藝、改進方法、提高效率、增強產品競爭力，必將會為我國的建設與發展做出巨大貢獻。清華大學姜啟源教授曾說：相對于本科院校而言，以培養技能型、應用型人才為目標的高職院校，將數學建模作為數學教學的重要組成部分，更有其必要性和可行性。

3數學建模思想融入數學課程能夠提升學生各方面的能力

學生在學習過程中，通過對數學建模這種科學的前沿的教學方式的反復實踐，能夠有效地提高自己的各方面能力。由于建模對計算機的應用較多，所以能夠加強學生對計算機功能的掌握，數學建模需要將數學與其他知識相結合，需要極大的信息量和知識面，計算機能有效的擴大學生的知識面，使得學生能夠更全面科學的進行數學建模；同時，數學建模能培養學生的團隊意識和協作能力，學生也能通過建模來找到自己在團隊的合適位置。

二、數學建模教學實踐及學生創新能力的提高

近年來，我院在把數學建模的思想方法融入高等數學課程方面進行了深入的探索與實踐，許多教學與實踐相結合的教學方法與手段以及新穎的教學內容正逐步進入高等數學課堂，對提高學生學習數學、應用數學的積極性，提高學生分析問題、解決問題的能力起到了非常大的作用。

1融入數學建模思想精心設計教學內容

按照“知識導入、案例展開、由淺入深、拓展思考”的思路精心設計課堂教學內容。由貼近生活．與實際聯系密切的趣味問題導入，在教學中創設問題情境，發散學生的思維，吸引學生積極動腦，主動地參與學習。同時鼓勵學生用已有的知識和經驗去推理、觀察、比較、分析、綜合、概括、歸納等尋求解決問題的方法，實現快樂學習的理念。在建模案例的挑選上，盡量從問題背景簡單，容易入手的題目開始，讓學生了解建模的一般過程，然后再由淺入深。每個案例之后設置拓展思考，培養探索精神，通過典型案例分析基本知識講解觸類旁通舉一反三，歸納總結掌握一類問題的處理方法的過程，達到應用數學能力的全面提升。實施情景案例、項目驅動、任務導向教學，在建立實際問題的模型過程中，穿插介紹必要的理論知識點，讓學生帶著問題學知識，并在實踐中運用知識、提升能力，理論教學與實踐教學相互滲透。

2靈活多樣的教學方法與現代教學手段相結合

在數學建模教學中主要采用案例驅動教學法，以基礎案例引入相關知識，解決問題過程中介紹相應建模方法及軟件使用技能，有效的提高學生的學習興趣。同時，在案例分析時教師與學生互換角色交流分析思路，角色互換法使學生在角色體驗中既能加深對建模方法的理解，又能提高相應的邏輯思維與表達能力。另外，采用項目研究過程法，學生自行組隊，通過項目申報、研究、解題匯報并提交論文等環節，全面培養學生的創新與動手能力。在教學手段方面，充分運用多媒體教學設備，如電子課件、數學軟件演示、計算機輔助教學、案例視頻材料等，充分展示豐富的教學內容，化抽象為直觀，化復雜計算為簡單程序求解。有效利用網絡資源，建立師生之間密切聯系，為學生自主學習提供便利條件，提高學習效率。

3形成“課內、課外”互動的良好氛圍，“教學、實踐、競賽”一體化的有效機制

根據高職院校數學課時較少學生基礎較差的特點，設計課內課外互動的教學模式，課內教學環節系統培養學生建模思想方法，課外環節為學生創建進行建模實踐的平臺，兩種教學模式結合實現綜合能力的提高。融“教、學、做”為一體，理論與實踐教學相互滲透。以建模課程推動建模競賽，以建模競賽帶動校園數學文化，實現學生綜合素養的提高。2010年以來，《數學建模與數學試驗》作為公共選修課程，面向全院所有專業學生開設，每學期的選修人數均在200人以上，大大拓寬了學生的知識面，提高了學生數學建模的能力。由數學建模愛好者組成的院數學建模協會，以“基于學術、用于生活”為主要目標，以“導師指點、同學互促”為活動形式，著力培養學生創新精神和創新能力?；钴S校園文化氣息，促進學生全面發展。

4數學實驗室初具規模，數學問題軟件解決

為培養學生的創新能力，加強實踐性教學，學院創建了數學建模實驗室。數學建模實驗室有32臺計算機，實驗室面積100余平方米，投入經費約20余萬元。每臺機器都安裝了與數學建模有關的Matlab、Lingo、SPSS等軟件，供學生上機實踐。另外，學院創新實驗室和大型多媒體教室可供數學建模培訓和選修課上課使用。高等數學課程中每學期專門拿出18個實驗學時，學習利用Matlab等數學軟件解決數學問題，學生學習數學積極性大大提高。

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1985年，數學建模競賽首先在美國舉辦，并在高等院校廣泛開設相關課程。我國在1992年成功舉辦了首屆大學生數學競賽，并從1994年起，國家教委正式將其列為全國大學生的四項競賽之一。數學建模是分為國內和國外競賽兩種，每年舉行一次。三人為一隊，成員各司其職：一個有扎實的數學功底，再者精于算法的實踐，最后一個是擁有較好的文采。數學建模是運用數學的語言和工具，對實際問題的相關信息（現象、數據等）加以翻譯、歸納的產物。數學模型經過演繹、求解和推斷，運用數學知識去分析、預測、控制，再通過翻譯和解釋，返回到實際問題中[1]。數學建模培養了學生運用所學知識處理實際問題的能力，競賽期間，對指導教師的綜合能力提出了更高的要求。

2.數學建?？萍颊撐淖珜憣W生個人能力成長的幫助

2.1.提供給學生主動學習的空間

在當今知識經濟時代，知識的傳播和更新速度飛快，推行素質教育是根本目標，授人與魚不如授人與漁。學生掌握自學能力，能有效的彌補在課堂上學得的有限知識的不足。數學建模所涉及到的知識面廣，除問題相關領域知識外，還要求學生掌握如數理統計、最優化、圖論、微分方程、計算方法、神經網絡、層次分析法、模糊數學、數學軟件包的使用等。多元的學科領域、靈活多變的技能方法是學生從未接觸過的，并且也不可能在短時間內由老師一一的講解清楚，勢必會促使學生通過自學、探討的方式來將其研懂。給出問題，讓學生針對問題去廣泛搜集資料，并將其中與問題有關的信息加以消化，化為己用，解決問題。這樣的能力將對學生在今后的工作和科研受益匪淺[2]。

在培訓期間，大部分學生會以為老師將把數學建模比賽所涉及到的知識全部傳授給學生，學生只要在那里坐著聽老師講就能參加比賽拿到名次了。但是當得知競賽主要由學生自學完成，老師只是起引導作用時，有部分學生選擇了放棄。堅持下來的學生，他們感謝學校給與他們這樣能夠培養個人能力的機會，對他們今后受用匪淺！

2.2.體驗撰寫綜合運用知識和方法解決實際問題這一系列論文的過程

學生在撰寫數學建模科技論文的時候，不光要求學生具備一定的數學功底、有良好的計算機應用能力、還要求學生具備相關領域知識，從實際問題中提煉出關鍵信息，并運用所學知識對這些關鍵信息加以抽象、建立模型。這也是教師一直倡導學生對所學知識不光要記住，而且要會運用。千萬不要讀死書，死讀書，讀書死。

2.3.培養了學生的創新意識和實踐能力

在撰寫過程中潛移默化的培養了學生獲取新知識、新技術、新方法的能力，并在解決實際問題的過程中培養學生的創新意識和實踐能力。有別于其他競賽活動，數學建模競賽培養學生運用所學知識將實際問題數字化的能力，學生要有良好的洞察力，具有從現象抓本質的能力。給出的實際問題，沒有唯一的解決方案，要求學生大膽假設，運用所學知識將問題由最簡單、最直接的科學方法求解出來[3]。

2.4.團隊精神的培養。

數學建模競賽是由三人組隊參加比賽的集體項目。三個人必須要配合默契，團結協作，發揮各自的優勢，深刻理解了由三人組隊的規則，充分發揮團隊精神；不能夸大個人能力，不能自大驕傲，要本著整體高于個人的原則，積極合作。競賽所提倡的團隊精神，將會培養學生尊重他人，具有合作意識，，取長補短，團結協作，患難與共的集體主義優良品格[4]。

有些隊伍在組隊前期，由于每個人的性格迥異，再加上年齡小，經常會因瑣碎小事起爭端。比如看待問題、解決問題的思路不統一；生活習慣造成其他人的反感；說話處事不能圓滿表達，致使產生矛盾等。經過一年的團隊磨合，學生看問題不會從自我出發，面對問題時，會先聆聽他人的想法，然后再闡述自己的觀點；生活習慣也趨于常理化，不會特立獨行；為人處世不會有那么多棱角，會選擇以讓人能夠接受的方式表達出來。

2.5.誠信。

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關鍵詞：認知心理學；思想；數學建模；認知結構；學習觀

認知心理學（CognitivePsychology）興起于20世紀60年代，是以信息加工理論為核心，研究人的心智活動為機制的心理學，又被稱為信息加工心理學。它是認知科學和心理學的一個重要分支，它對一切認知或認知過程進行研究，包括感知覺、注意、記憶、思維和言語等[1]。當代認知心理學主要用來探究新知識的識記、保持、再認或再現的信息加工過程中關于學習的認識觀。而這一認識觀在學習中體現較突出的即為數學建模，它是通過信息加工理論對現實問題運用數學思想加以簡化和假設而得到的數學結構。本文通過構建數學模型將“認知心理學”的思想融入現實問題的處理，結合教學案例，并提出建立良好數學認知結構以及數學學習觀的原則和方法，進一步證實認知心理學思想在數學建模中的重要性。

一、案例分析

2011年微軟公司在招聘畢業大學生時，給面試人員出了這樣一道題：假如有800個形狀、大小相同的球，其中有一個球比其他球重，給你一個天平，請問你可以至少用幾次就可以保證找出這個較重的球？面試者中不乏名牌大學的本科、碩士甚至博士，可竟無一人能在有限的時間內回答上來。其實，后來他們知道這只是一道小學六年級“找次品”題目的變形。

（一）問題轉化，認知策略

我們知道，要從800個球中找到較重的一個球這一問題如果直接運用推理思想應該會很困難，如果我們運用“使復雜問題簡單化”這一認知策略，問題就會變得具體可行。于是，提出如下分解問題。問題1.對3個球進行實驗操作[2]。問題2.對5個球進行實驗操作。問題3.對9個球進行實驗操作。問題4.對4、6、7、8個球進行實驗操作。問題5.如何得到最佳分配方法。

（二）模型分析，優化策略

通過問題1和問題2，我們知道從3個球和5個球中找次品，最少并且保證找到次品的分配方法是將球分成3份。但這一結論只是我們對實驗操作的感知策略。為了尋找策略，我們設計了問題3，對于9個球的最佳分配方法也是分為3份。因此我們得到結論：在“找次品”過程中，結合天平每次只能比較2份這一特點，重球只可能在天平一端或者第3份中，同時，為了保證最少找到，9個球均分3份是最好的方法。能被3除盡的球我們得到均分這一優化策略，對于不能均分的球怎么分配？于是我們設計了問題4，通過問題4我們得到結論：找次品時，盡量均分為3份，若不能均分要求每份盡量一樣，可以多1個或少1個。通過問題解決，我們建立新的認知結構：2～3個球，1次；3+1～32個球，2次；32+1～33個球，3次；……

（三）模型轉化，歸納策略

通過將新的認知結構運用到生活實踐，我們知道800在36～37之間，所以我們得到800個球若要保證最少分配次數是7次。在認知心理學中，信息的具體表征和加工過程即為編碼。編碼并不被人們所覺察，它往往以“刺激”的形式表現為知覺以及思想。在信息加工過程中，固有的知識經驗、嚴密的邏輯思維能力以及抽象概況能力將為數學建模中能力的提高產生重要的意義。

二、數學建模中認知心理學思想融入

知識結構和認知結構是認知心理學的兩個基本概念[3]。數學是人類在認識社會實踐中積累的經驗成果，它起源于現實生活，以數字化的形式呈現并用來解決現實問題。它要求人們具有嚴密的邏輯思維以及空間思維能力，并通過感知、記憶、理解數形關系的過程中形成一種認知模型或者思維模式。這種認知模型通常以“圖式”的形式存在于客體的頭腦，并且可以根據需要隨時提取支配。

（一）我國數學建模的現狀

《課程標準（2011年版）》將模型思想這一核心概念的引入成為數學學習的主要方向。其實，數學建模方面的文章最早出自1982年張景中教授論文“洗衣服的數學”以及“壘磚問題”。雖然數學建模思想遍布國內外，但是真正將數學建模融入教學，從生活事件中抽取數學素材卻很難。數學建模思想注重知識應用，通過提取已有“圖式”加工信息形成新的認知結構的方式內化形成客體自身的“事物結構”，其不僅具有解釋、判斷、預見功能，而且能夠提高學生學習數學的興趣和應用意識[4]。

（二）結合認知心理學思想，如何形成有效的數學認知結構

知識結構與智力活動相結合，形成有效認知結構。我們知道，數學的知識結構是前人在總結的基礎上，通過教學大綱、教材的形式呈現，并通過語言、數字、符號等形式詳細記述的。學生在學習時，通過將教材中的知識簡約化為特定的語言文字符號的過程叫作客體的認知結構，這一過程中，智力活動起了重要作用。復雜的知識結構體系、內心體驗以及有限的信息加工容量讓我們不得不針對內外部的有效信息進行篩選。這一過程中，“注意”起到重要作用，我們在進行信息加工時，只有將知識結構與智力活動相結合，增加“有意注意”和“有意后注意”，才能夠形成有效的數學認知結構。根據不同構造方式，形成有利認知結構。數學的知識結構遵循循序漸進規律，并具有嚴密的邏輯性和準確性，它是形成不同認知結構的基礎。學生頭腦中的認知結構則是通過積累和加工而來，即使數學的知識結構一樣，不同的人仍然會形成不同的認知結構。這一特點取決于客體的智力水平、學習能力。因此若要形成有利認知結構，必須遵循知識發展一般規律，注重知識的連貫性和順序性，考慮知識的積累，注重邏輯思維能力的提高。

三、認知心理學思想下的數學學習觀

學習是學習者已知的、所碰到的信息和他們在學習時所做的之間相互作用的結果[5]。如何將數學知識變為個體的知識，從認知心理學角度分析，即如何將數學的認知結構吸收為個體的認知結構，即建立良好的數學學習觀，這一課題成為許多研究者關注的對象。那么怎樣學習才能夠提高解決數學問題的能力？或者怎樣才能構建有效的數學模型，接下來我們將根據認知心理學知識，提出數學學習觀的構建原則和方法。

（一）良好數學學習觀應該是“雙向產生式”的信息

加工過程學習是新舊知識相互作用的結果，是人們在信息加工過程中，通過提取已有“圖式”將新輸入的信息與頭腦中已存儲的信息進行有效聯系而形成新的認知結構的過程[6]。可是，當客體對于已有“圖式”不知如何使用，或者當遇到可以利用“圖式”去解決的問題時不知道去提取相應的知識，學習過程便變得僵化、不知變通。譬如，案例中，即使大部分學生都學習了“找次品”這部分內容，卻只能用來解決比較明確的教材性問題，對于實際生活問題卻很難解決。學習應該是“雙向產生式”的信息加工過程，數學的靈活性在這方面得到了較好的體現。學習時應遵循有效記憶策略，將所學知識與該知識有聯系的其他知識結合記憶，形成“流動”的知識結構。例如在案例中，求800個球中較重球的最少次數，可以先從簡單問題出發，對3個球和5個球進行分析，猜測并驗證出一般分配方法。這一過程需要有效提取已有知識經驗，通過擬合構造，不僅可以提高學生學習興趣，而且能夠增強知識認識水平和思維能力。

（二）良好數學學習觀應該具有層次化、條理化的認知結構

如果頭腦中僅有“雙向產生式”的認知結構，當遇到問題時，很難快速找到解決問題的有效條件。頭腦中數以萬計“知識組塊”必須形成一個系統，一個可以大大提高檢索、提取效率的層次結構網絡。如案例，在尋找最佳分配方案時，我們可以把8個球中找次品的所有分配情況都羅列出來。這樣做，打破了“定勢”的限制，而以最少稱量次數為線索來重新構造知識，有助于提高學生發散思維水平，使知識結構更加具有層次化、條理化。在學習過程中，隨著頭腦中信息量的增多，層次結構網絡也會越來越復雜。因此，必須加強記憶的有效保持，鞏固抽象知識與具體知識之間的聯系，能夠使思維在抽象和現實之間靈活轉化。而這一過程的優化策略是有效練習。

（三）良好數學學習觀應該具有有效的思維策略

要想形成有效的數學學習觀，提高解決實際問題的能力，頭腦中還必須要形成有層次的思維策略，以便大腦在學習和信息加工過程中，策略性思維能夠有效加以引導和把控。通過調節高層策略知識與底層描述性及程序性知識之間的轉換，不斷反思頭腦思維策略是否恰當進而做出調整和優化。譬如，在案例中，思維經過轉化策略、尋找策略、優化策略、歸納總結四個過程，由一般特殊一般問題的求解也是思維由高層向底層再向高層轉換的層次性的體現。

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高等學校作為知識創新和人才培養的最主要基地,承擔著培養知識結構合理、基礎扎實、勇于創新、具有國際競爭力的優秀人才的重任。因此,以素質教育為核心,培養大學生綜合素質和創新能力已成為我國高等教育改革的重點和著眼點。那么，在這項改革中，教育模式和方法的探究就顯得尤為重要。

教育模式和方法不是一成不變的，是隨著時代、社會環境和受教育主體的需求而改變的，當代大學生面臨什么樣的社會背景和走勢，這些背景和走勢對大學生的學習提出了什么樣的要求[1。

科技發展走勢摘要：科學知識發展越來越快，知識更新周期越來越短，這樣情況下會學比學會更重要。

市場經濟走勢摘要：市場經濟的本質特征是競爭。隨著我國市場經濟的深化，競爭日趨激烈，就業和創業都有競爭，決定競爭勝敗的是人的能力和素質，包括人的學習能力。

學習化時代走勢摘要：21世紀人類進入學習化社會，終身學習是每一個社會成員的任務，人可以離開學校但離不開學習。大學生的根本任務是學習，但首要是學會學習，為一生的學習打基礎。

經濟形勢走勢摘要：人類社會正在從工業經濟走向知識經濟，創新成為第一位的，創新性學習成為最重要的學習。

21世紀的數學教育對受教育主體面臨的上述走勢表現出如下的反應和變化摘要:

1.數學教學將從傳統的“傳授知識”的模式更多地轉變到“以學生為主體，以喜好為引導”的實踐模式；

2.數學教學將更著重培養、發展學生的數學學習能力。包括采集和處理信息的能力；獨立獲取知識的能力；自我練習和實踐的能力；創新學習的能力；

3.素質教育要求我們在基礎教育階段就開始培養學生有實現自我“可持續發展”的意識和能力，它要求我們的學生學會設問、學會探索、學會合作，去解決面臨的新問題。只有學會學習，才能學會生存，只有敢于創新，才能贏得發展。

數學建模作為一個學數學、用數學的過程，恰好是實現上述目標的有效途徑之一。同時數學建模給學生們再現了一個微型的科研過程，這對學生們今后的學習和工作無疑會有很好的影響，也對學生的能力提出了更高層次的要求。近年來，數學建模已成為國際、國內數學教育中穩定的內容和熱點之一，在建模內容、模式、范圍和課堂教學內容真正意義的結合上進行了不懈的努力和探索，本文通過對數學建模教學模式進行了探究和探索，旨在擬出一套具有較強操作性、行之有效的培養學生數學建模能力的途徑和方法。

教學是一種由師生雙方共同完成的、有目的、有組織的活動，它是教和學的有機統一，其中教師起著主導功能?！敖淌裁础?、“如何教”直接影響著學生學習的主動性和積極性，影響著教學的效率和質量，也關系到教學目標能否實現，教學任務能否完成。優秀教師取得成功的關鍵就在于他們能對教學內容(教什么)和教學方法(如何教)進行合理的組合，即能按某一種或某幾種有效的教學模式進行教學。

數學建模教學模式主要有三種摘要：講解-傳授數學建模教學模式；活動-參和數學建模教學模式；引導—發現數學建模教學模式。本文主要介紹引導—發現數學建模教學模式[2。

發現學習的根本目的在于促進學生在獲取知識的同時，拓展思維能力，培養獨立思索能力和創新精神，從而在學習方式上，改變了從師型過多，自主型過少的狀況；注重知識的發生、發展過程，讓學生自己發現新問題，主動獲取知識，從而在學習狀態上，改變了順從型過多，新問題型過少的狀況；實施發現法教學，根據青少年好奇、好學、好問、好動手的主要特征，在教師指導下，通過閱讀、觀察、實驗、思索、討論等方式，引導學生像數學家當初發現定理那樣去發現新問題、探究新問題，進而解決新問題，總結規律，努力使學生成為知識的發現者，從而在學習層次上，改變了繼續型過多，創新型過少的狀況；發現法教學不注重新問題的結果，因為新問題提出方式的不同會產生不同的結論，從而在思維方式上，改變了求同型過多，求異型過少的狀況；發現法教學旨在在發現新問題過程中培養學生學習的喜好，而不單是應對考試，從而在學習情感上，改變了應試型過多，喜好型過少的狀況。

一般認為，引導—發現教學模式由以下四個環節組成摘要:

（1）設置情境或創設發現新問題；(2)收集信息并進行探索實驗；(3)引導發現，激勵學生自主地解決新問題；(4)引導評價，及時歸納總結。

“引導—發現”數學建模教學模式對于教師和學生來說，都是一個學數學、用數學共同促進的過程。非凡對于教師來說，教師的“引導”體現在為學生創設一個好的新問題環境，激發起學生的探索欲望，最終由學生“自主發現解決”面臨的新問題，并使獲取的知識成為繼續發現新問題，獲取新知識的起點和手段，形成新的新問題環境和學習過程的循環。它的主旨應通過這個過程讓學生在發現新問題，在探索求解的實踐活動中學習數學，加深對數學意義的理解，習慣用數學思維來思索新問題，提高用數學知識解決新問題的能力和意識。

“發現”在教學中起著非常重要的功能，它能充分調動學生的主動性和積極性，在探索、發現的過程中培養學生的思維能力和創新精神。同樣在數學建模教學中，老師應有針對性地選擇一些富有思索性、探索性的新問題，引導學生在發現中學習。因為發現法有兩個效用摘要:一是“喜好”，即能使學生在發現中產生“興奮感”，近而培養學習喜好，從“化意外和復雜性為可預料性和簡單性”的行動中獲得理智的滿足，能使數學建模教學比較生動活潑。二是“遷移”能力的提高。這是指學生從發現學習中能獲得這樣一種能力，在碰到類似的但未學習過的新問題時其思維過程將大大縮短，具備舉一反三的能力。引導—發現教學模式的宗旨是要人們意識到并把握科學探究的過程，而不僅僅是找到新問題的答案。在這一模式中，師生之間是一種合作的關系，師生比較平等，學生可以自主地進行探究，有利于培養學生的自控能力。

這一教學模式主要應用在數學建模的高級階段，在這一階段，學生己有一定的建模能力，可以接觸較復雜的應用新問題，學生在采集有用信息時，發現新問題，在教師的引導下解決新問題。但這種教學方法對教師和學生的要求都比較高，教師需要了解學生把握建模方法的思維過程和學生的能力水平，學生則必須具備良好的認知結構，而內容必須是較復雜的，符合探究、發現等高級思維活動方式。因此，在數學建模教學中教師應根據不同的教學內容和教學對象有選擇地采用此模式進行教學，揚長避短，使此模式教學取得實效。

參考文獻

[1張德江《會學比學會更重要-在學習革命探究會成立大會上的講話》[J長春工業大學學報2006.3頁碼107-110

[2沈小青《數學建模教學模式論》[D福建師范大學200310頁碼16-19

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建模比賽的一般分工是數學模型的建立、程序編寫與擬合、論文的敘述。其中論文是評定參賽隊伍成績的好壞、高低、獲獎級別的唯一依據，并且也是每組參賽期間成果的結晶，這是相當重要的一部分。那么今天我們就來分享一下有關建模論文的寫作的一些注意事項。

首先

論文的評閱原則是

假設的合理性 ;建模的創造性;

結果的合理性 ;表述的清晰性。

在寫作的時候可以按照這些要點來給自己一個大概的估計。

我們在寫論文的時候，一般是按如下的結構：

1.摘要

2.問題的敘述，問題的分析，背景的分析等

3.模型的假設，符號說明

4.模型的建立(問題分析，公式推導，基本模型，最終或簡化模型等)

5.模型的求解

6.模型檢驗：結果表示、分析與檢驗，誤差分析，……

7.模型評價：特點，優缺點，改進方法，推廣……

8.參考文獻

9.附錄：計算框圖、詳細圖表，……

摘要是整篇論文最精華的部分，也是評閱人最關注的部分。在寫摘要時，我們首先要對這個模型進行數學歸類，并且通過之前和隊友一起進行建模過程中對整體思路有著比較清楚的了解，然后闡述模型的優點、算法特點等，最后對主要結果進行說明，即回答題目所問的全部問題。

對于模型的建立，基本原則是實用、有效，因為我們建立模型是為了解決實際問題的，而不是追求單純理論數學上的“高大上”。能用初等方法解決就不用高級方法;能用簡單方法解決就不用復雜方法;能用被更多人看懂、理解的方法就不用只能少數人看懂、理解的方法。

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教師作為教育工作的直接參與者，對提高學校的教學質量發揮著重要的作用，這就需要教師具有實踐教學的教育理念，既要精通理論知識和實踐能力，又要親自指導學生實踐，培養學生實踐能力。在教學模式上，打破傳統的講授教學模式，突出教學內容的實用性，讓實踐教學模式滲透到學生的財經學習過程中，使學生能夠充分利用所學知識提升自己的職業技能。

(二)創新實踐教學手段

學校應該緊跟時展，引進新的教學手段，把傳統的講授教學方式逐步轉變為運用多媒體、電子教程、投影儀等現代化教學方式上來，擺脫以往學習的枯燥乏味，活躍課堂氣氛，提高學生對于所學課程的學習興趣。師生之間加強交流溝通，促進教學質量的改進。再者，中職院校應充分利用已有的教學資源，提高教學效率。建立財經類綜合實踐實訓基地，不斷進行實訓基地各種教學制度的完善，明確自身管理職責，進行綜合實訓基地的統一規劃和管理，實現規范、科學的教學管理[3]。

(三)強化教師團隊建設，培養學生綜合實踐能力

在學校教學過程中，教師是教學活動的組織者和領導者，強化教師團隊建設是提高學生實踐能力的關鍵。在日常實踐教學過程中，應設立專業對口的實訓項目或是與校企單位進行合作，經過專業教師的指導，實現學生真正上崗實踐，通過所學理論在實際工作過程中的運用，能夠加快學生理論知識與實踐能力的整合，增強學生自身對財經類工作崗位的認識，樹立積極的職業觀和價值觀。實踐上崗教學模式，能夠培養學生的探索實踐能力，能夠在實際的實踐工作過程中，按照企業規定嚴格約束自己的行為，培養更多符合社會需要的實踐型人才。通過上崗實踐教學使學生在學習態度上有了重大的轉變，體驗到在企業中生存的基本法則，這種壓力激勵著他們不斷進取，使得學生的探究、分析問題、解決問題的能力得到了很大程度的提升[4]。

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二、深入本質，深化理解

學生的認知規律是由形象到抽象再到形象，這一特點決定了在學生建模的過程中，要加強引導，深入本質。如植樹問題是小學數學教學的一個重點也是難點，而要突出重點突破難點，就必須要讓學生深入本質的理解，這樣學生才能靈活地加以運用，才能掌握數學建模這一重要的數學思想。經過師生之間的互動探究得出不封閉路的植樹棵數=間隔數+1后，再次提出問題引導學生思考：（1）道路長度是100米，每隔5米種1棵樹，有多少個間隔？可以種多少棵樹？（2）如果間隔數是30個，可種多少棵樹？間隔數是n個，可種多少棵樹？（3）如果路的長度改變，而其他條件不變，植樹棵數=間隔數+1這個公式是否成立？（4）思考為什么植樹棵數不等于間隔數而是等于間隔數+1？這樣的幾個問題層層遞進，由特殊到一般，由抽象到弄錯，步步深入，可以將學生的認知由形象引向抽象再到形象，從而達到學生對知識的深刻理解與靈活掌握，親歷數學建模全過程，實現對這一基本數學思想的真正內化。

三、回歸生活，提升能力

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高職院校高等數學課時普遍較本科院校少。項目教學法不僅解決了課時少的難題，更提高了學生的學習興趣與效率，讓學生在完成項目的過程中積極、主動、輕松地掌握知識。當然，課時的減少，并不代表教師的工作量減少。任務的選取、布置、指導和評價都對教師提出了更高的要求。

（二）拓展學生的知識面，掌握數學建模方法

因為項目任務往往是跨學科、跨專業的。學生在項目的完成過程中自然拓寬了知識面，當然更主要的是掌握了數學建模的方法，這種方法正是教師“授之以漁”中的“漁”。

（三）在實踐中培養綜合職業能力

由于從項目的計劃、實施、完成及評價均由學生自主完成，對學生的綜合能力培養提出了更高的要求。學生在項目的完成中要真正地走入社會，學會收集資料，學會調研，學會與人溝通，學會團結與分工合作，在實踐中鍛煉自己。

二、高職數學建模項目教學的實施對象

由于數學建模教學面對的是全院學生。學生的水平參差不齊。本著因材施教的教學基本原則，大部分學院數學建模的教學均采取分層教學模式，一般分為基礎普及層、能力提高層和優秀拔尖層。針對基礎普及層的學生，一般教師會通過啟發式教學法和案例教學法，在高等數學課堂教學中融入簡單數學建模案例，讓學生初步體會數學建模的思想。如在函數最值應用中可引入易拉罐形狀的最優化設計問題、綠地噴澆設施的節水設想和競爭性產品生產中的利潤最大化等模型；在常微分方程中引入人口問題、刑事偵查中死亡時間的鑒定和名畫偽造案的偵破問題等模型；在線性代數中引入矩陣密碼、投入產出等模型；在概率統計中引入考試成績的標準分、保險問題、風險分析等模型，使學生從各類建模問題中逐步領悟到數學建模的廣泛應用，從而激發學生對數學建模的興趣。針對能力提高層和優秀拔尖層的學生一般采用實驗教學法與項目教學法，可通過開設選修課《數學建模與數學實驗》和數學建模培訓班的形式進行。另外，針對這類學生，一般院校還會積極組織他們參加各類數學建模競賽，申報省大學生科研項目等。事實證明，經歷過數學建模錘煉后的學生，自主學習、科研能力、實踐能力、自信心等都明顯增強，而且大部分同學都會進入本科院校繼續學習深造。

三、高職數學建模項目教學的實施過程

（一）項目選取

首先，教師根據課程特點和學生認知水平，設計相應的項目任務并下達給學生。項目可分為初等模型、微分方程模型、預測類模型、圖論模型、規劃類模型、評價類模型、概率類模型和多元統計分析這八類，每一類設計不同專業領域的項目。學生可根據自身專業和興趣選擇不同的任務，也可根據實際自選任務。項目任務的設計要具有示范性、覆蓋性、實用性、綜合性和可行性。

（二）項目分析

為使項目活動順利開展，教師可將與任務相關的數學概念或內容呈現出來，供學生參考。指導學生將任務細化，明確任務目標。對于一些較復雜的項目，可以指導學生將其階段化，分為若干子項目加以完成。

（三）制定計劃

學生根據任務目標，制定實施計劃，具體到時間與人員分工，在制定計劃時可兼顧學生自身特點，如計算機專業的學生可以以程序的編寫和運行為主。

（四）自主學習

知識的理解和運用、軟件的學習和使用、算法的編寫與運行等，這些具體細節都需要學生自主地去學習和探究。

（五）完成任務

根據實施計劃，分階段、分步驟、分工合作完成數據的收集與整理、模型的建立與求解以及論文的寫作。

（六）評價、修改與推廣

在這一環節，主要以學生代表展示成果的方式進行，對已建立的模型進行講解與分析，對已完成的任務開展自評和互評，最后由教師總評。學生再根據教師和學生的意見對模型進行修改與推廣。

四、高職數學建模項目教學的評價體系

（一）過程性評價

主要指項目進行過程中學生的全方面表現，主要包括八個方面：1.認真，自主學習能力強；2.有創新性，敢于挑戰；3.團結友好，善與人溝通；4.考慮問題全面；5.數學基礎厚實；6.編程能力強；7.寫作能力強；8.有領導才能。評價結果綜合學生自評、學生互評和教師評價三方面。這樣的評價方式，不僅要求學生們對自己能力的了解以及相互之間相互了解，更需要教師對每個學生的了解，要求教師與學生的零距離接觸，充分發揮教師的指導性作用。

（二）終結性評價

主要指對最終成果的評價，以數模論文假設的合理性、建模的創造性、結果的正確性和文字表述的清晰程度為主。

五、高職數學建模項目教學案例

下面以圖論模型的項目教學為例說明具體實施過程。圖論是用點和邊來描述事物和事物之間的關系，是對實際問題的一種抽象，能夠把紛雜的信息變得有序、直觀、清晰。自然界和人類社會中的大量事物以及事物之間的關系,?？捎脠D形來描述。例如，物質結構、電氣網絡、城市規劃、交通運輸、信息傳輸、工作調配、事物關系等等都可以用點和線連起來所組成的圖形來模擬并轉化為圖論的問題，再結合圖論算法，計算機編程，從而解決實際問題。本教學單元從圖論的實際應用中選取“物流線路與管網設計”這兩個典型應用作為項目任務導入。

項目1：（物流線路問題）物流運輸作為重要的物流網絡優化問題，其方案的設計直接影響企業的運輸成本和運輸時間等。請以實際城區主干線為例，構建圖論模型，利用圖論算法，給出城區主干線上的結點間最短路徑，并通過構建歐拉回路，給出最優巡回運輸路徑。相關知識：無向連通圖，一筆畫問題，歐拉回路，歷遍性最短路，最大流，Dijkstra、Floyd、Edmonds、Fleury等算法。教師活動：布置任務，提供必要的知識和軟件指導，協助組員分工，引導學生順利完成任務。學生活動：明確任務目標，根據自身特點組隊，制定實施計劃并分工合作，完成任務。（1）基本知識與軟件的學習階段；（2）數據的收集與整理階段；（3）城區主干線圖論模型的構建；（4）利用Dijkstra和Floyd算法計算出結點間最短路徑；（5）利用Edmonds和Fleury求最小權理想匹配和歐拉巡回。項目推廣：車載導航儀、中心選址問題、最佳災情巡視路線等。

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目前數學廣泛應用于生物技術、生物醫學工程、現代化醫療器械、醫療診斷方法、藥物動力學以及心血管病理等醫學領域。數學在醫學中的應用引起了醫學的劃時代變革，而這些應用基本上都是通過建模得以實現。長期以來，醫學院校的高等數學課在學生心目中成為可有可無、無關緊要的課程。問題在于課程體系中缺乏一門將數學和醫學有機結合的課程——數學建模。它為醫學和數學之間架設起橋梁，教學內容注重培養學生運用數學知識解決實際問題的能力，同時促進理論知識形式，加深學生對數學概念定理本質的直觀理解，最大限度激發學生學習興趣，對傳統數學教育模式是個沖擊，相應教學方法必須進行改革。

1、醫用數學建模課教學設計改革

1.1 通過醫學問題，設計模型數學情境

本著“學以致用”的原則,醫學院校開設數學建模課與傳統的醫學教學設計不同，數學建模課以實際醫學問題為出發點，學生在具備一定高等數學基礎知識的前提下，以醫學實際問題出發點，要求收集必要的數據，這部分可以留給學生作為課前預習。在處理復雜問題的時候，這個環節關鍵是：抓住問題的主要矛盾，舍去次要因素，對實際問題做適當假設，使復雜問題得到必要的簡化，為下一步模型建立打下基礎，從而在醫學問題中抽象出數學問題情境。

1.2 運用數學知識，設計模型建立[1]

這是整個教學環節成敗的關鍵，醫科高等數學教學有別于理工科，理工科高等數學的學時較多，教學內容設計的系統性強，醫學高等數學更側重于數學在醫學上的應用，并通過醫學問題的解決加深鞏固對數學知識的理解，更深刻掌握。在上一步去粗取精把握主要矛盾的基礎上，設置變量，利用數學工具刻畫數量之間的關系，從而建立數學模型。同樣的問題可以有不同的數學模型，衡量一個模型的優劣全在其作用的效果，而不是采用多么高深的數學方法。模型可以通過理論推導得到結果，也可以運用mathematics或matlab求數值解，教學設計核心問題應設計如何引導學生分析問題，建立模型，發現問題解決方程式。

1.3 檢驗合理性，設計模型完善

建模后引導學生對數學結果進行分析，設計分析求解結果的正確性，求解方程的優越性，知識運用的綜合性分析及求解模型的延續性、穩定性、敏感性分析。進行統計檢驗、誤差分析等，從而檢驗模型合理性，并反復修改模型有關內容，使其更切合實際，這使學生應用數學知識的基礎上進一步深化并結合醫學實際，溫習醫學知識，為臨床實踐打下堅實的基礎。

1.4 分析結論，設計模型回歸實踐

數學建模是運用數學知識，解決醫學實際問題，利用已檢驗的模型，設計、分析、解釋已有的現象，并預測未來的發展趨勢。啟發學生這樣的模型代表特點是什么?可以解決哪類醫學實際問題，并引出運用相同方法可以解決的數學模型問題留做學生課后練習。

2、實例檢驗

在2003年流行性的傳染病SARS爆發，對于復雜的醫學問題適當假設：某地區人口總數N不變;每個病人每天有效接觸平均人數常數λ ;人群分兩類易感染者(S)和已感染者(I);根據假設，建立SARS數學模型NdIdt=λNSI ,得到解I(t)=11+(1I0-1)e-λI ;通過實踐我們發現當∞時，I1 ，即所有人都被感染，這顯然不符合實際，因為忽略了被感染SARS后，個體具有一定的免疫能力，人群還分出一類移出者R(t),設μ 為日治愈率，此時微分方程為：dIdt=λSI-μI

dSdt=λSI

I(0)=I0，S(0)=S0 ,

解得I=(S0+I0)-S+μλ ln SS0 ;引導學生代入北京4月26日到5月15日SARS上報的數據基本復合實際。獲得的結論我們可以運用指導目前蔓延的禽流感疾病，預測流行病的傳播趨勢，及時有效的采取防御措施。

3、采取有效措施，重視教學方法改革

3.1 變革課內教學環節

以學生為主體，把學生知識獲取，個性發展，能力提高放在首位。課堂強化“啟發式”教學，采用“開放式教學方法，減少課堂講授，增加課堂交流時間，將授課變成一次學生參加的科學研究來解決實際問題，引領學生進行創新實踐的嘗試，鼓勵學生大膽發表見解，選用的案例都是醫學實際問題，并通過設計讓學生認識到數學建模的適用性、有效性，在某些案例的講授環節注重講解深度，注意為學生留有充分想象空間，并引導學生思考一系列相關問題，這種建模方法還可以使用到哪類問題中?建模成功的關鍵是什么?運用到哪些數學知識?該數學知識還能解決什么樣的醫學實際問題?

3.2 深化課外實踐改革[2]

數學建模課應通過案例卜椒í踩砑彩道彩笛檎飧鲇行У慕萄模式，建模是一個綜合性的科學，涉及廣泛的數學知識、醫學知識等，采取導學和自學的相結合教學方式，培養學生歸納總結能力和自學能力，在課內引導的基礎上，通過留作業、出開放性思考題的方法引導學生積極收集資料，自學知識的盲點，同時激發學生學習興趣;組建建模小組，小組成員分工合作，運用數學知識解決醫學實際問題，同時培養學生團結協作精神。

4、循序漸進，實施課程考核方式改革

4.1 開卷和閉卷相結合[3]

開卷是布置一個大作業，三、四道醫學類實際問題，同學自由組合3人一組，從資料收集、模型準備、模型假設、計算方法、模型改進、推廣到論文撰寫，教師可以對學生進行全面跟蹤，指導是有度的，教師不干預學生的個性思維，鼓勵尊重個人意見，只是關鍵時刻指出問題所在，在開放開始中使學生成為主體，以小組為單位協作完成一個科研課題，并以書面形式上交，作為開卷考試的成績評定依據。

4.2 鼓勵性加分作為補充

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雖然我國正式明文提出有關高中數學中的建模教學的相關內容，但在實踐效果來看并不理想．不少高中對于這一議題的實施常常會因不同學校的差異、這樣那樣的實際情況限制等條件而不完全落實指導思想．加之高中學習階段的緊張性，常常會形成建模被冠以浪費時間的名號而不被應用．然而，就現狀分析來看，高中生們對高中數學的應用能力遠不如預想的好．相關教育者及研究人員也逐漸意識到這一嚴峻問題，終于將眼光投入到建模教學對于高中生思維發展的重要性．

以“高中數學，建模”為關鍵詞查詢2000年至2014年十余年時間內的研究理論文獻，得出結果29600篇，這一結果是值得我們欣慰的，越來越多的人們關注到高中數學建模的重要性，并不斷探索其有效實踐方式及效果分析．就建模教學對于高中數學的意義而言，具有多重性．首先，建模教學的內容特殊性可以在學生與老師之間形成良性制動系統，也就是說，老師們在研究建模教學具體操作時，會多方面權衡各方條件及因素，對于課堂設計有促進意義．此外，通過以小組學習為主要教學方式的建模教學過程，可以培養學生們對于高中數學的非智力因素．目前，數學建模在高中數學中的實施難點在于多數教師并不具備數學建模的教學經驗，教師們在不斷嘗試，因此，數學建模的收效性一般．

二、高中數學建模對學生的多方位影響

(一)拓寬學習范圍，以數學為中心融合進其余學科的知識，有利于學生視野范圍的擴大．數學學科以基礎學科的身份在其余學科中常常出現，比較常見的包括物理、化學、生物，而表面看關聯不大的語文學科也處處體現著數學的思想．原本傳統高中數學教學過程中，往往忽視了這一點，造成學生們的思維局限性．而數學建模的出現對這一現狀的改善有促進作用．其中，通過有效的課堂教學模式及教學內容的設計，建模教學可以集合數學與物理、化學、生物甚至是美術的問題來供學生們思考．換言之，在教學過程中體現數學與其他學科之間的呼應關系，既可以幫助學生鞏固數學知識，更能起到輔助學生進一步理解其余學科內涵的作用．學科間的交叉無形中培養學生自主建立建模意識，有利于學生們思維的發散性發展．

(二)以創新性思維影響學生的思維過程，在潛移默化中提升學生的思維水平．建模教學區別于傳統教學的明顯特征在于其創新思維的引入．通過課堂上的多元化教學方式的促進，可以培養學生的創新思維能力，在面對貼合實際的理論問題時，學生們會受到建模思想的印象而自發地運用多維度分析、辨別能力，這對于學生們發散性思維的養成很有益處．而建模教學中的創新性并不是空談，其有實際的理論支撐以及豐富的知識源儲備作依托．同時，建模教學對于學生的思維深刻度與靈活度也有一定要求，可以在過程中鍛煉學生獨立、自覺尋求問題最佳解決方案的能力，對其今后的工作、生活能力的提升也有幫助．

(三)以倡導學生自主學習、實踐的操作過程，培養學生自主探索問題解決方法的良好學習習慣．區別于傳統高中數學單一的教學方式，建模教學不再將學生們的學習過程局限于接受傳輸、記憶要點、模仿練習的枯燥過程，而是將自主探索、主動實踐、合作學習、多樣性自學等教學模式融入到高中數學的課堂教學中．從學生心理條件的分析中我們可以看到，上述幾種建模教學的常用方式有助于學生在思維養成中的主動性的培養，改變傳統教什么做什么的呆板模式，令學生的學習過程成為教師初期引導、學生后期再創造的愉快過程．此外，多樣性、多元化、信息化的教學過程也符合現代社會的發展趨勢，對于高中生思維的鍛煉有很大幫助，在學習能力提升的同時，可以令學生掌握很多學習之外非常有用的實踐能力，真正實現學生們各方面能力的綜合提高．

三、議題要點概括

建模對于培養學生思維能力及實踐能力有重要意義，在當前建模思想被廣泛重視的時代背景下，相關教育工作者及研究人員需要注意自身對于學生們的引導方式及方向．以對實際問題進行抽象分析的原則對教學內容建立對應的、恰當的數學模型．值得注意是，在當前建模教學依舊處于探索期的階段，教師們或許需要借助于傳統教學與建模教學的對比方式，在效果及便捷性方面給學生提供直觀感受，以明顯的實踐結果令學生自主體會建模教學的優點與優勢．此外，在建模教學對學生思維發展的影響的探究過程中，需要注意不能忽視學生的非智力因素的培養與課堂教學的融合．