数学建模论文(通用15篇)
在现实的学习、工作中,大家都跟论文打过交道吧,论文对于所有教育工作者,对于人类整体认识的提高有着重要的意义。那要怎么写好论文呢?下面是小编收集整理的数学建模论文,希望能够帮助到大家。
数学建模论文1
1、数学建模思想对教师的促进
1。1数学模型应与现行教材相结合
教师应事先研究在各个章节中可以引入哪些相关模型问题,如:在讲到极限计算时,可以引入复利、连续复利和贴现模型,不仅可以让学生了解一些经济名词,而且还可以让他们深入理解这些经济名词背后的数学原理.对于没有线性代数基础的学生,若引入投入产出分析模型,很明显就不合适了.数学教师在教学的过程中要经常渗透建模意识,通过教师应用举例,学生可以从各种模型中领悟到数学建模使用的广泛性和数学学科的实用性.近几十年来,随着科学技术的发展和社会的进步,数学这一重要的基础学科迅速地向自然科学和社会科学的各个领域渗透,并在经济建设、工程技术及金融管理等方面发挥出越来越明显,甚至是举足轻重的作用.“高技术本质上是一种数学技术”的观念,已为越来越多的人所认识和接受.
1。2各种软件的使用
高校课堂教学过程中,现代教育技术以及各种数学软件已经广泛使用.首先,教师将多媒体教学与传统的板书教学有机结合,使其优势互补.利用多媒体制作一些动画,如旋转多面体的旋转过程、正态分布图像等,使学生对抽象的数学符号、数学概念有直观形象的认识.其次,模型的求解需要借助于一些软件,如LINGO、MATLAB、SPSS等.事实上,我们手中现有的软件也可以起到类似作用,例如,EXCEL软件,这是大家都比较熟悉的,在求解简单的统计学的检验模型时,完全可以使用EXCEL,而不需要专业的统计学软件.这就需要教师们会使用一些相关软件.
2、数学建模思想对学生的促进
2。1数学建模思想有助于激发学生学习数学的兴趣
数学一门比较枯燥的基础学科.兴趣是学好数学的关键,有兴趣才有渴求,有渴求才有动力,有动力才有成功.尤其对于大一的学生来说,他们刚刚进入大学校门,对于大学的认知是全新的,对于知识是渴求的.他们大部分都是认真的,希望与老师一起走进数学的海洋,与老师一起学习、共同进步.因此,高校数学教师要善于发挥数学教师的特长、优势、气质来吸引学生,从而培养学生的学习兴趣.在数学教学过程中引入数学模型,不仅丰富了数学教学内容,还使数学与实际生活联系更加密切.如:人口增长预测、奥运公交路线设计、世博会效果评价、产品定价等实际问题,可以采用不同的教学形式,把实际问题转化成数学问题,建立了数学理论通向数学模型的桥梁,从而激发学生学习数学的兴趣.
2。2数学建模思想有助于培养学生多方面的能力
首先,数学建模能够培养学生对数学知识的实际应用能力.数学建模的问题多数是来源于实际生活,需要对其分析后,选取有用的信息,寻找有效的数据,采用合理的模型求解,最终将结果应用于实际,或是通过实际来检验.数学建模除了需要数学专业知识外,还需要其它方面的专业知识,比如:经济学、物理学等.这样不仅培养了学生用数学思想和语言表述实际问题的能力,还开阔了学生的.视野,拓宽了学生的知识面,提高了解决实际问题的能力.其次,数学建模有助于培养学生的观察力和创新能力.对于不同的数学模型,可能源自不同的实际问题,具有不同的专业背景,但它们可能具有相似的数学理论.这就要求学生经过观察后,发现不同问题下的相同本质,从而建立模型解决问题.由于数学建模的内容是来源于生活,具有很大的灵活性,是一个开放性的问题,没有统一的标准,没有统一的答案.因此,对于同一问题,学生可以根据自身条件,从不同角度,采用不同的方法,建立不同的模型解决,有助于培养锻炼学生自主创新的能力.再次,数学建模可以培养学生的团队意识.现在的高校大学生,大多是家中独子,从小可能就比较自我,缺乏团队意识.数学建模是一个复杂的过程,不可能仅凭一人之力完成,所以需要多人分工合作.在遇到困难时大家互相探讨,发挥各自优势、智慧,最终一起努力完成.数学建模思想的合理运用对大学数学改革起着重要作用.高等院校是为社会培养符合时代要求的合格人才.具有创新能力的人才将是21世纪最具有竞争力、最受欢迎的人才.大学数学教育不仅要让学生掌握必要的数学理论和方法,更需要培养学生运用数学思想解决实际问题,以此提高他们的创新能力、应用能力,提高学生的数学素养.因此,数学建模思想在高校数学教学中有着不可替代的促进作用.
数学建模论文2
1素质教育与高职数学课程改革
在职业教育大发展的初期,在“工具论”和功利主义教育思潮影响之下,一度把为专业课服务作为数学课的唯一职能,甚至普遍弱化数学课的地位,一些学校的数学课程被大幅缩减甚至被取消。部分专家学者及时对唯技能、唯工具、忽视素质教育等错误思潮进行了批判,20xx年8月,教育部颁布文件《教育部关于推进高等职业教育改革创新,引领职业教育科学发展的若干意见》,强调改革培养模式,增强学生可持续发展能力,重视学生全面发展,推进素质教育,增强学生自信心,满足学生成长需要,促进学生人人成才。公共基础课是高职院校素质教育的主渠道,为素质教育服务是高职院校基础课改革的方向。高职院校基础课的功能主要有为专业课服务和为素质教育服务两个方面。如果真正明确高素质技能型人才的培养目标,真正重视学生的终身发展,而不是把高职院校视为技能培训机构,就应该高度重视基础课的地位。数学的基础性与广泛的应用性不仅使数学成为学习其他科学的基础和工具,而且也使数学成为提高高职学生全面素质极好的载体。高等数学不仅是一种工具,而且是一种思维模式;不仅是一种知识,而且是一种素养;不仅是一门科学,而且是一种文化。它内容丰富,理论严谨,应用广泛,影响深远。然而,当前多数高职院校数学课堂仍是以传授课本上的理论知识为主,课程内容主要局限于数学的知识成分,很少涉及到数学思想、精神、学生情感、态度、价值观等观念成分,很少涉及到解决实际问题的能力,而较多地让学生做习题,却较少地让学生想问题。在做习题中,又较多地在操作层面上训练解题方法,而较少地在思维层面上培养数学素养,重知识,轻思想;重技巧,轻能力。大多数学生对数学的思想、精神了解得较肤浅,甚至误以为学数学就是为了会做题、能应付考试,不知道数学方式的理性思维的重大价值,不了解数学在生产、生活实践中的重要作用,不理解数学文化与诸多文化的交汇。所选用的教材由于过多考虑数学学科的知识本位,学生通过教材看到的是定义、公式、定理和性质的堆积和罗列,看不到实际应用的案例,因此学习积极性不高,学习效果不好。况且高职学生基础相对较差,教学效果更不如人意。
2数学建模融入数学课程是高职数学课改的有效切入点
近年来,随着全国大学生数学建模竞赛的深入开展,数学建模教学和竞赛培训在全国高职院校如雨后春笋般蓬勃兴起,并且有力的推动了高等数学课程教学改革。同时,许多院校的实践经验证明,在学时有限的'情况下把数学建模的思想方法渗透到高等数学课程中来是高职数学课改的有效途径。
2.1数学建模融入数学课程能够培养和提高学生的学习兴趣
学习兴趣对学生的学习效果有着决定性的作用,只有让学生培养对数学的学习兴趣,才能从根本上解决高职数学教学中存在的问题。数学建模是一个将实际问题用数学的语言、方法,去近似刻画、建立相应模型并加以解决的过程。数学建模的过程符合学生认知问题、处理问题、反思问题的全过程,能极大提高学生的学习主动性和数学的趣味性,学生能够从实践中体会到数学的作用,从而增加对数学学习的兴趣。
2.2数学建模思想融入数学课程能够加快高职学校素质教育的步伐
高等职业教育的培养目标是培养高素质技能型人才。要求既要能动脑又要能动手。因此高职教育的培养目标决定了数学教学应该以培养技能型人才为目的,理论知识服务于实际应用。高职学生毕业后将成为国家各行业的生力军,如果他们能够运用已有的数学知识与方法不断革新工艺、改进方法、提高效率、增强产品竞争力,必将会为我国的建设与发展做出巨大贡献。清华大学姜启源教授曾说:相对于本科院校而言,以培养技能型、应用型人才为目标的高职院校,将数学建模作为数学教学的重要组成部分,更有其必要性和可行性。
2.3数学建模思想融入数学课程能够提升学生各方面的能力
学生在学习过程中,通过对数学建模这种科学的前沿的教学方式的反复实践,能够有效地提高自己的各方面能力。由于建模对计算机的应用较多,所以能够加强学生对计算机功能的掌握,数学建模需要将数学与其他知识相结合,需要极大的信息量和知识面,计算机能有效的扩大学生的知识面,使得学生能够更全面科学的进行数学建模;同时,数学建模能培养学生的团队意识和协作能力,学生也能通过建模来找到自己在团队的合适位置。
3数学建模教学实践及学生创新能力的提高
近年来,我院在把数学建模的思想方法融入高等数学课程方面进行了深入的探索与实践,许多教学与实践相结合的教学方法与手段以及新颖的教学内容正逐步进入高等数学课堂,对提高学生学习数学、应用数学的积极性,提高学生分析问题、解决问题的能力起到了非常大的作用。
3.1融入数学建模思想精心设计教学内容
按照“知识导入、案例展开、由浅入深、拓展思考”的思路精心设计课堂教学内容。由贴近生活.与实际联系密切的趣味问题导入,在教学中创设问题情境,发散学生的思维,吸引学生积极动脑,主动地参与学习。同时鼓励学生用已有的知识和经验去推理、观察、比较、分析、综合、概括、归纳等寻求解决问题的方法,实现快乐学习的理念。在建模案例的挑选上,尽量从问题背景简单,容易入手的题目开始,让学生了解建模的一般过程,然后再由浅入深。每个案例之后设置拓展思考,培养探索精神,通过典型案例分析→基本知识讲解→触类旁通→举一反三,归纳总结→掌握一类问题的处理方法的过程,达到应用数学能力的全面提升。实施情景案例、项目驱动、任务导向教学,在建立实际问题的模型过程中,穿插介绍必要的理论知识点,让学生带着问题学知识,并在实践中运用知识、提升能力,理论教学与实践教学相互渗透。
3.2灵活多样的教学方法与现代教学手段相结合
在数学建模教学中主要采用案例驱动教学法,以基础案例引入相关知识,解决问题过程中介绍相应建模方法及软件使用技能,有效的提高学生的学习兴趣。同时,在案例分析时教师与学生互换角色交流分析思路,角色互换法使学生在角色体验中既能加深对建模方法的理解,又能提高相应的逻辑思维与表达能力。另外,采用项目研究过程法,学生自行组队,通过项目申报、研究、解题汇报并提交论文等环节,全面培养学生的创新与动手能力。在教学手段方面,充分运用多媒体教学设备,如电子课件、数学软件演示、计算机辅助教学、案例视频材料等,充分展示丰富的教学内容,化抽象为直观,化复杂计算为简单程序求解。有效利用网络资源,建立师生之间密切联系,为学生自主学习提供便利条件,提高学习效率。
数学建模论文3
关键词:数字建模理论;茶叶企业;经济效益
1前言
在教育领域提到数学知识来源于生活,也用于生活,因此,在企业的经济效益中,通过建立数学建模,将如何提高企业经济效益的问题转换为数学问题,有利于在数学建模分析的基础上更加明确优化企业经济效差的途径。在历史的发展轨迹之中,茶叶行业因为发展历史悠久、地理环境优越、生产经验丰富等优势而获得了长远的发展,随着市场经济不断完善化,茶叶行业正面临着激烈的市场竞争,要想在激烈的市场竞争中脱颖而出,并且实现产业经济效益最大化这一目标,茶叶产业要建立数学建模,将影响茶叶企业经济效益的所有因素纳入到理论体系之中来开展分析活动,在此基础上采取对应的措施,从而促进整体的进步与发展。
2茶叶企业经济效益的影响因素和数学建模理论的作用分析
2.1影响茶叶企业经济效益的因素。企业作为市场经济的重要组成部分,因为生产经营产品的不同而各自具有特殊性,就像茶叶企业,除了具有一般企业的成本等因素之外,由于经营的产品是茶叶,还具有茶叶特殊的种植、加工和销售模式,因而与一般企业具有不同的经济效益因素。影响茶叶企业经济效益的影响因素,需要从茶叶企业的主要盈利模式入手,在探讨茶叶企业的主要盈利模式时,首先需要确定茶叶企业的基本生产、经营的流程是以茶叶的种植和加工过程为主线,围绕加工的时间、流程、方式确定相应的经营手段。在经历这两个阶段之后,第三阶段为销售阶段,分为批发和零售模式。在了解这方面之后,茶叶企业的盈利计算模式主要通过P=(A-V)/A这个公式进行计算,其中P代表企业的经济效益率,A代表企业茶叶的销售额,以一个例子来理解这一计算模式中前部分,一批茶叶销售单价为10000元/吨,销售量为10吨,那么,销售的总收入就是100000元。公式中的V代表茶叶企业在经营过程成中消耗的成本,销售成本是由多个因素共同决定的,具体表现在以下几个方面:第一,茶叶企业很多工作都是由员工来完成,员工在付出劳动力的同时,茶叶企业要支付员工的工资,因此,茶叶企业需要支付人力成本;第二,茶树的种植、管理等活动都需要经济的投入,对水、机械设备、肥料、药物等购买,都属于茶叶的成本支出;第三,茶叶在转换成茶产品时,需要消耗加工处理、包装等消耗的成本费用,也属于茶叶企业的成本支出,从茶叶企业盈利计算模式中可以看出这是一个上下结构的分数形式,因此,要想提高茶叶企业的经济效益,关键在于提高分子上的销售额,并在最大限度降低生产、销售的成本。
2.2在茶叶企业经济效益优化过程中数学建模理论的作用。数学模型作为数学建模理论的基础,从概念的角度来理解的话,数学模型指的是解决数学问题的方法、公式、图形等总称。因此,数学建模理论对优化茶叶企业经济效益的.作用,可以从数学建模过程入手,主要表现在以下几个方面:第一,全面发展是目标,但是实际中受到很多因素影响,难以实现均衡、全面的发展,再加上事物有主次之分,因此,茶叶企业发展中若不能将全部产业做大做强,就应当选择其中利润最大的产业予以优化,以此来发挥带动作用,而优化茶叶企业的主次产业。第二,从木桶理论中得出,短板往往会发挥致命的作用,鉴于此,茶叶企业应利用层次权重的方法,对茶叶生产各个环节建立数学模型,将相关数据列入矩阵中做加权计算,在此基础上明确茶叶企业在哪些方面存在短板,从而采取对应的措施。第三,茶叶企业在发展中面临的一个矛盾就是销售额在增加的同时,成本也在增加,如何找到利益成本的平衡点是关键,而在数学建模的理论之下,就可以解决这一问题,比如说茶叶企业生产产能的增加和人工支出的增加无法找到平衡点时,通过几何函数建立数学模型。如:设企业的利润值为Y,生产产能变量为X1,人工支出变量为X2,生产成本变量为X3,通过对比抛物线来予以分析,从而找到两线之间交点中的最高点,也就是利益成本的平衡点。
3茶叶企业对数学建模理论的运用和发展探讨
市场经济体制之下,企业与消费者作为重要的组成部分,存在供与求的关系,从企业角度来分析的话,如果出现供大于求的情况,企业对外价格就会有所下降,而如果出现供不应求的情况,企业对外价格就会有所上涨,正是因为如此,市场经济存在一定弊端,如果采取放任态度,必然会引发混乱的现象,因此,我国是社会主义市场经济国家,在政府政策宏观调控的作用下来稳定市场。在这一背景之下的茶叶企业,为了提升经济效益,需要运用数字建模理论来发挥辅助作用,这一章节从实际案例出发,分析数学建模理论在优化经济效益的发展,以此来明确。3.1以实际案例分析数学建模理论运用。数学建模的建立,在现如今的茶叶产业发展中已经得到了广泛的应用,以实际的案例为主来分析如何在茶叶企业中建立数学建模,按照茶叶种植采摘标准,茶叶在采摘时,若采摘下的茶叶“一芽一叶”量占总采摘量的70%,则该批次茶叶即可达到特级茶叶的水平。而特级茶叶的生产、加工与一般等级茶叶的生产、加工有所不同,如果茶叶企业在生产力特别紧张的情况下,是无法合理分配精力来进行合理的生产,为了解决这一问题,茶叶企业就可以针对于此建立数学建模理论,如果生产力特别紧张之下,从数学建模理论推算中再分精力生产其他等级的茶叶属于产能消費,就可以集中精力加工生产特级茶叶;若在此技术上生产力还尚有余量,则根据数学建模理论通过计算可以得出每多生产一份其他等级的茶叶,都会使企业总体经济效益增加的结论。企业据此即可在完成既定特级茶叶生产任务的基础上,安排其他等级的茶叶的生产工作,以此来发挥合力分配的作用。3.2数学建模理论在优化茶叶企业经济效益的发展。数字建模理论在茶叶企业的运用还拥有很大的发展空间,从大的层面来看的话,数学建模理论能够进一步对茶叶企业所面临的外部环境进行分析,为茶叶企业的发展提供外部发展的数据、信息等,而从小的层面来看的话,数学建模理论在茶叶企业的内部管理也发挥着非常重要的作用。比如说索罗模型,k=sf(k)-nk是索罗增长模型的标准方程式,其中k代表人均资本量且k=K/L,f(k)代表人均产量、s为储蓄率、n代表劳动力增长率不变,以闽北地区茶业产业为例,设G为闽北经济圈的所有无形资产,N为闽北茶叶产业经济圈的企业数量,g为该区域内资本存量比例,那么闽北区域平均茶叶企业无形资产为Pg=G/N。这说明:在一定情况下茶叶产业经济圈的资本存量越大,无形资产和该区域企业的无形资产也在增大。需要注意的是,当今现代社会在信息技术迅速发展下已进入信息化时代,茶叶企业在运用数学建模理论时可以充分利用信息技术来发辅助作用,促使数学建模理论的分析可以更加全面、快速,从而促进茶叶企业的经济效益得到有效提升。
4结束语
茶叶企业以提高经济效益为主要目的而开展一系列经营活动,为了茶叶企业能够获得更好的经济效益,需要在充分运用数字建模理论的基础上来开展分析活动,将定性的问题转变为定量的问题,根据分析而得的数据来采取一系列对应的措施,促使茶叶企业在激烈的市场竞争中能够占据有利的位置,从而促使自身的经济效益得以有效提升。故本文在探讨数学建模放在茶叶企业经济效益提升方面具体应用的基础上,在分别分析茶叶企业经济效益的影响因素和数学建模理论对优化茶叶企业经济效益的作用基础上,探讨茶叶企业对数学建模理论的运用和发展,希望通过上述论点的探讨,可以促进整体发展。
参考文献
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数学建模论文4
3.3增强选择数学模型的能力。
选择数学模型是数学能力的反映。数学模型的建立有多种方法,怎样选择一个最佳的模型,体现数学能力的强弱。建立数学模型主要涉及到方程、函数、不等式、数列通项公式、求和公式、曲线方程等类型。结合教学内容,以函数建模为例,以下实际问题所选择的数学模型列表:
函数建模类型实际问题
一次函数成本、利润、销售收入等
二次函数优化问题、用料最省问题、造价最低、利润最大等
幂函数、指数函数、对数函数细胞分裂、生物繁殖等
三角函数测量、交流量、力学问题等
3.4加强数学运算能力。
数学应用题一般运算量较大、较复杂,且有近似计算。有的尽管思路正确、建模合理,但计算能力欠缺,就会前功尽弃。所以加强数学运算推理能力是使数学建模正确求解的关键所在,忽视运算能力,特别是计算能力的培养,只重视推理过程,不重视计算过程的'做法是不可取的。
利用数学建模解数学应用题对于多角度、多层次、多侧面思考问题,培养学生发散思维能力是很有益的,是提高学生素质,进行素质教育的一条有效途径。同时数学建模的应用也是科学实践,有利于实践能力的培养,是实施素质教育所必须的,需要引起教育工作者的足够重视。
数学建模论文5
一、数学建模思想与大学数学类课程教学的融合切入点
1、从应用数学出发数学建模主要是通过运用数学知识解决生活中遇到实际问题的全过程。要让数学建模思想与大学数学教学课程进行有效的融合,最佳切入点就是课堂上把用数学解决生活中的实际问题与教学内容相融合,以应用数学为导向,训练学生综合运用数学知识去刻画实际问题、提炼数学模型、处理实际数据、分析解决实际问题的能力,培养学生运用数学原理解决生活问题的兴趣和爱好。授课过程中,要改变以往单纯地进行课堂灌输的行为,多引入应用数学的内容,通过师生互动、课堂讨论、小课题研究实践等多种形式灵活多样的教学方法,培养引导学生树立应用数学建模解决实际问题的思想。
2、从数学实验做起要加强独立学院学生进行数学实验的行为,笔者认为数学建模与数学实验有着密切的联系,两者都是从解决实际问题出发,当前的大学生数学实验基本上是应用数学软件、数值计算、建立模型、过程演算和图形显示等一系列过程,因此进行数学实验的全过程就是数学建模思想的启发过程。但是我国的教育资源和教学方针限制了独立学院学生的学习环境和学习资源,能够进行数学实验的条件还是有限的。即使个别有实验能力的学校,也未能进行充分利用,数学实验课的内容随意性较大,有些院校将其降格为软件学习课程或初级算法课。根据调研,目前大部分独立学院未开设此类课程,这是数学建模思想与大学数学教学课程融合的一大损失,不利于学生创新思维能力的提高。各校应当积极创造条件,把数学实验课设为大学数学的必修课,争取设立数学建模选修课,并积极探索、逐步实现把数学建模的思想和方法融入大学数学的主干课程。
3、从计算机应用切入数学是为理、工、经、管、农、医、文等众多学科服务的基础工具,它在不同的领域因为应用程度不同而导致被重视的程度不同。但在当今的信息化时代,计算机的广泛应用和计算技术的飞速发展,使科学计算和数值模拟已成为绝大多数学科的必要工具和常用手段。数学在不同学科领域有了共同的主题,即应用数学建模,通过计算机对各自领域的科学研究、生活问题等进行模拟分析,这成为数学建模思想在跨学科领域交流和传播的一个重要途径。每个领域的教学可以计算机应用为切入点,让数学建模思想与数学授课无缝结合,在提高学生掌握知识能力、挖掘培养创新思维的同时,增加了大学数学课程内容的丰富性、实用性,促进教学手段变革和创新。因此,大学应以适应现代信息技术发展的形势和学生将来的需求为契机,加快改进大学数学课程教学方式,把数学建模的思想和方法以及现代计算技术和计算工具尽快融入大学数学的主干课程当中。
二、探索适合独立学院学生的数学建模教学内容
大学数学课程是大学工科各专业培养计划中重要的公共基础理论课,其目的在于培养工程技术人才所必备的数学素质,为培养我国现代化建设需要的高素质人才服务。数学建模课程的必修化,要从能够扩充学生的知识结构,培养学生的创造性思维能力、抽象概括能力、逻辑推理能力、自学能力、分析问题和解决问题能力的角度出发,建立适合独立学院学生的数学建模教学内容。日前独立学院开展数学建模活动涉及内容较浅,缺少相应的数学建模和数学实验方而的教材。笔者近几年通过承担此类课题的研究,认为应该加强以下内容的建设:
1、加强对计算机语言和软件的学习,对数学原理进行剖解分析,多分析运行数学解决的社会生活问题,多设定课程设计工作。学生通过对科学问题、生活问题的深入研究,结合自己的课程设计,建立数学建模,让数学建模思想渗透到整个学习过程中。对非数学领域的问题,引导学生通过计算机软件的学习,建模解决专业中遇到的实际问题。比如通用的CAD等基于数学理论,解决不同领域的数学建模问题,以便将来适应社会的需要
。2、开设选修课拓展知识领域,让学生可以通过选修数学建模、运筹学、开设数学实验(介绍Matlab、Maple等计算软件课程),增加建立和解答数学模型的方法和技巧。比如以前用的“文曲星”电子词典里的贷款计算,就是一个典型的运用数学模型方便百姓自己计算的应用。这个模型单靠数学和经济学单方面的知识是不够的,必须把数学与经济学联系在一起,才能有效解决生活中的问题。
3、积极组织学生开展或是参加数学建模大赛比赛是各个选手充分发挥水平、展示自己智慧的途径,也是数学建模思想传播的最好手段。比赛可以让各个选手发现自己的不足,寻找自身数学建模出发点的缺陷,通过交流,还可以拓展学生思维。因此,有必要积极组织学生参入初等数学知识可以解决的数学模型、线性规划模型、指派问题模型、存储问题模型、图论应用题等方面的模拟竞赛,通过参赛积累大量数学建模知识,促进数学建模在教学中扮演更重要的角色。教师应该对历年的全国大学生数学建模竞赛真题进行认真的解读分析,通过对有意义的题目,如20xx年的《葡萄酒的评价》、《太阳能小屋的'设计》,20xx年的《交巡警服务平台的设置与调度车灯线光源的计算》、20xx年的《眼科病床的合理安排》等,与生活相关的例子进行讲解分析,提高学生对数学建模的兴趣和对模型应用的直观的认识,实现学校应用型人才的培养。
4、加快教育方式的转变高等教育设立数学这门学科就是为了应用服务,内容应重点放在基本概念、定理、公式等在生活中的应用上。而传统的高等数学,除了推导就是证明,因此,要对传统内容进行优化组合,根据教学特点和学生情况推陈出新,要注重数学思想的渗透和数学方法的介绍,对高等数学精髓的求导、微分方法、积分方法等的授课要重点放在解决实际生活的应用上。要结合一些社会实践问题与函数建立的关系,分析确定变量、参数,加强有关函数关系式建立的日常训练。培养学生对一些问题的逻辑分析、抽象、简化并用数学语言表达的能力,逐步将学生带入遇到问题就能自然地去转化成数学模型进行处理的境界,并能将数学结论又能很好反向转化成实际应用。
三、注意的问题
21世纪我国进入了大众教育时期,高校招生人数剧增,学生水平差距较大,需要学校瞄准正确的培养方向。通过对美国教学改革的研究,笔者认为我国的数学建模思想与大学数学教学课程融合必须尽快在大学中广泛推进,但要注意一些问题:第一,数学教学改革一定要基于学生的现实水平,数学建模思想融入要与时俱进。第二,教学目标要正确定位,融合过程一定要与教学研究相结合,要在加强交流的基础上不断改进。第三,大学生数学建模竞赛的举办和参入,要给予正确的理解和引导,形成良性循环。要根据个人兴趣爱好,注重个性,不应面面强求。第四,传统数学思想与现在数学建模思想必须互补,必修与选修课程的作用与角色要分清。数学主干课程的教学水平是大学教学质量的关键指标之一,具备数学建模思想是理工类大学生能否成为创新人才的重要条件之一。两者的融合必将促进我国教学水平和质量的提高,为社会输送更多的实用型、创新型人才。
数学建模论文6
一)论文形式:科学论文
科学论文是对某一课题进行探讨、研究,表述新的科学研究成果或创见的文章。
注意:它不是感想,也不是调查报告。
(二)论文选题:新颖,有意义,力所能及。
要求:
有背景.
应用问题要来源于学生生活及其周围世界的真实问题,要有具体的对象和真实的数据。理论问题要了解问题的研究现状及其理论价值。要做必要的学术调研和研究特色。
有价值
有一定的应用价值,或理论价值,或教育价值,学生通过课题的研究可以掌握必须的科学概念,提升科学研究的能力。
有基础
对所研究问题的背景有一定了解,掌握一定量的参考文献,积累了一些解决问题的方法,所研究问题的数据资料是能够获得的。
有特色
思路创新,有别于传统研究的新思路;
方法创新,针对具体问题的特点,对传统方法的改进和创新;
结果创新,要有新的,更深层次的结果。
问题可行
适合学生自己探究并能够完成,要有学生的特色,所用知识应该不超过初中生(高中生)的能力范围。
(三)(数学应用问题)数据资料:来源可靠,引用合理,目标明确
要求:
数据真实可靠,不是编的数学题目;
数据分析合理,采用分析方法得当数学建模论文格式模板以及要求数学建模论文格式模板以及要求。
(四)(数学应用问题)数学模型:通过抽象和化简,使用数学语言对实际问题的一个近似描述,以便于人们更深刻地认识所研究的对象。
要求:
抽象化简适中,太强,太弱都不好;
抽象出的数学问题,参数选择源于实际,变量意义明确;
数学推理严格,计算准确无误,得出结论;
将所得结论回归到实际中,进行分析和检验,最终解决问题,或者提出建设性意见;
问题和方法的进一步推广和展望。
(五)(数学理论问题)问题的研究现状和研究意义:了解透彻
要求:
对问题了解足够清楚,其中指导教师的.作用不容忽视;
问题解答推理严禁,计算无误;
突出研究的特色和价值。
(六)论文格式:符合规范,内容齐全,排版美观
1. 标题:是以最恰当、最简明的词语反映论文中主要内容的逻辑组合。
要求:反映内容准确得体,外延内涵恰如其分,用语凝练醒目。
2. 摘要:全文主要内容的简短陈述。
要求:
1)摘要必须指明研究的主要内容,使用的主要方法,得到的主要结论和成果;
2)摘要用语必须十分简练
3)不要举例,不要讲过程,不用图表,不做自我评价。
3. 关键词:文章中心内容所涉及的重要的单词,以便于信息检索。
要求:数量不要多,以3-5各为宜,不要过于生僻。
(七). 正文
1)前言:
问题的背景:问题的来源;
提出问题:需要研究的内容及其意义;
文献综述:国内外有关研究现状的回顾和存在的问题;
概括介绍论文的内容,问题的结论和所使用的方法。
2)主体:
(数学应用问题)数学模型的组建、分析、检验和应用等。
(数学理论问题)推理论证,得出结论等。
3)讨论:
解释研究的结果,揭示研究的价值, 指出应用前景, 提出研究的不足。
要求:
1)背景介绍清楚,问题提出自然;
2)思路清晰,涉及到得数据真是可靠,推理严密,计算无误;
3)突出所研究问题的难点和意义。
5. 参考文献:
是在文章最后所列出的文献目录。他们是在论文研究过程中所参考引用的主要文献资料,是为了说明文中所引用的的论点、公式、数据的来源以表示对前人成果的尊重和提供进一步检索的线索。
要求:
1)文献目录必须规范标注;
2)文末所引的文献都应是论文中使用过的文献,并且必须在正文中标明数学建模论文格式模板以及要求论文。
(七)数学建模论文模板
1. 论文标题
摘要
摘要是论文内容不加注释和评论的简短陈述,其作用是使读者不阅读论文全文即能获得必要的信息
一般说来,摘要应包含以下五个方面的内容:
①研究的主要问题;
②建立的什么模型;
③用的什么求解方法;
④主要结果(简单、主要的);
⑤自我评价和推广。
摘要中不要有关键字和数学表达式。
数学建模竞赛章程规定,对竞赛论文的评价应以:
①假设的合理性
②建模的创造性
③结果的正确性
④文字表述的清晰性 为主要标准。
所以论文中应努力反映出这些特点。
注意:整个版式要完全按照《全国大学生数学建模竞赛论文格式规范》的要求书写,否则无法送全国评奖。
数学建模论文7
重点:数模论文的格式及要求
难点:团结协作的充分体现
一、 写好数模论文的重要性
1. 数模论文是评定参与者的成绩好坏、高低、获奖级别的惟一依据.
2. 数模论文是培训(或竞赛)活动的最终成绩的书面形式。
3. 写好论文的训练,是科技论文写作的一种基本训练。
二、数模论文的基本内容
1,评阅原则:
假设的合理性;
建模的创造性;
结果的合理性;
表述的清晰程度
2,数模论文的结构
摘要
1、问题的提出:综述问题的内容及意义
2、模型的假设:写出问题的.合理假设,符号的说明
3、模型的建立:详细叙述模型、变量、参数代表的意义和满足的条件,进行问题分析,公式推导,建立基本模型,深化模型,最终或简化模型等
4、模型的求解:求解及算法的主要步骤,使用的数学软件等
5、模型检验:结果表示、分析与检验,误差分析等
6、模型评价:本模型的特点,优缺点,改进方法
7、参考文献:限公开发表文献,指明出处
8、 附录:计算框图、计算程序,详细图表
三、需要重视的问题
摘要
表述:准确、简明、条理清晰、合乎语法。
字数300-500字,包括模型的主要特点、建模方法和主要结果。可以有公式,不能有图表
简单地说,摘要应体现:用了什么方法,解决了什么问题,得到了那些主要结论20xx年数学建模论文格式要求20xx年数学建模论文格式要求。还可作那些推广。
1、 建模准备及问题重述:
了解问题实际背景,明确建模目的,搜集文献、数据等,确定模型类型,作好问题重述。
在此过程中,要充分利用电子图书资源及纸质图书资源,查找相关背景知识,了解本问题的研究现状,所用到的基本解决方法等。
2、模型假设、符号说明
基本假设的合理性很重要
(1)根据题目条件作假设;
(2)根据题目要求作假设;
(3)基本的、关键性假设不能缺;
(4)符号使用要简洁、通用。
3、模型的建立
(1)基本模型
1) 首先要有数学模型:数学公式、方案等
2) 基本模型:要求完整、正确、简明,粗糙一点没有关系
(2)深化模型
1)要明确说明:深化的思想,依据,如弥补了基本模型的不足……
2)深化后的模型,尽可能完整给出
3)模型要实用,有效,以解决问题有效为原则。数学建模面临的、是要解决实际问题,不追求数学上的高(级)、深(刻)、难(度)。
能用初等方法解决的、就不用高级方法;
能用简单方法解决的,就不用复杂方法;
能用被更多人看懂、理解的方法,就不用只有少数人看懂、理解的方法。
4)鼓励创新,但要切实,不要离题搞标新立异,数模创新可出现在
建模中:模型本身,简化的好方法、好策略等;
模型求解中;
结果表示、分析,模型检验;
推广部分。
5)在问题分析推导过程中,需要注意的:
分析要:中肯、确切;
术语要:专业、内行;
原理、依据要:正确、明确;
表述要:简明,关键步骤要列出;
忌:外行话,专业术语不明确,表述混乱、繁琐,冗长。
4、模型求解
(1)需要建立数学命题时:命题叙述要符合数学命题的表述规范,论证要尽可能严密;
(2)需要说明计算方法或算法的原理、思想、依据、步骤
若采用现有软件,要说明采用此软件的理由,软件名称;
(3)计算过程,中间结果可要可不要的,不要列出20xx年数学建模论文格式要求论文。
(4)设法算出合理的数值结果。
5、模型检验、结果分析
(1)最终数值结果的正确性或合理性是第一位的 ;
(2)对数值结果或模拟结果进行必要的检验。
当结果不正确、不合理、或误差大时,要分析原因,对算法、计算方法、或模型进行修正、改进;
(3)题目中要求回答的问题,数值结果,结论等,须一一列出;
(4)列数据是要考虑:是否需要列出多组数据,或额外数据;对数据进行比较、分析,为各种方案的提出提供可依赖的依据;
(5)结果表示:要集中,一目了然,直观,便于比较分析。(最好不要跨页)
数值结果表示:精心设计表格;可能的话,用图形图表形式。
数学建模论文8
1数学建模在煤矿安全生产中的意义
在瓦斯系统的研究过程中,应用数学建模的手段为矿井瓦斯构建数学模型,可以为采煤方案的设计和通风系统的建设提供很大的帮助;尤其是对于我国众多的中小型煤矿而言,因为资金有限而导致安全设施不完善,有的更是没有安全项目的投入,仅仅建设了极为少量的给风设备,通风系统并不完善。这些煤矿试图依靠通风量来对瓦斯体积分数进行调控,这是十分困难的,对瓦斯体积分数进行预测更是不可能的。很多小煤矿使用的仍旧是十分原始的采煤方法,没有相关的规划;当瓦斯等有害气体体积分数升高之后就停止挖掘,体积分数下降之后又继续进行开采。这种开采方式的工作效率十分低下。
只要设计一个充分合理的通风系统的通风量,与采煤速度处于一个动态的平衡状态,就可以在不延误煤炭开采的同时将矿井内的瓦斯气体体积分数控制在一个安全的范围之内。这样不仅可以保障工人的安全,还可以保证煤炭的开采效率,每个矿井都会存在着这样的一个平衡点,这就对矿井瓦斯涌出量判断的准确性提出更高的要求。
2煤矿生产计划的优化方法
生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,涉及到的约束因素很多,条理性很差。为了成功解决这个复杂的问题,现将常用的生产计划分为两个大类。
2.1基于数学模型的方法
(1)数学规划方法这个规划方法设计了很多种各具特点的手段,根据生产计划做出一个虚拟的模型,在这里主要讨论的是处于静止状态下所产生的问题。从目前取得的效果来看,研究的方向正在逐渐从小系统向大系统推进,从过去的单个层次转换到多个层次。
(2)最优控制方法这种方式应用理论上的控制方法对生产计划进行了研究,而在这里主要是针对其在动态情况下的问题进行探讨。
2.2基于人工智能方法
(1)专家系统方法专家系统是一种将知识作为基础的为计算机编程的系统,对于某个领域的繁复问题给出一个专家级别的解决方案。而建立一个专家系统的关键之处在于,要预先将相关专家的知识等组成一个资料库。其由专家系统知识库、数据库和推理机制构成。
(2)专家系统与数学模型相结合的方法常见的有以下几种类型:①根据不同情况建立不同的数学模型,而后由专家系统来进行求解;②将复杂的问题拆分为多个简单的子问题,而后针对建模的子问题进行建模,对于难以进行建模的问题则使用专家系统来进行处理。在整体系统中两者可以进行串行工作。
3煤矿安全生产中数学模型的优化建立
根据相关数据资料来进行模拟,而后再使用系统分析来得出适合建立哪种数学模型。取几个具有明显特征的采矿点进行研究。在煤矿挖掘的过程中瓦斯体积分数每时每刻都在变化,可以通过通风量以及煤炭采集速度来保证矿中瓦斯体积分数处在一个安全的范围之内。假设矿井分为地面、地下一层与地下二层工作面,取地下一层两个矿井分别为矿井A、矿井B,地下二层分别为矿井C、矿井D.然后对其进行分析。
3.1建立简化模型
3.1.1模型构建表达工作面A瓦斯体积分数x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯体积分数;u1---A工作面采煤进度;w1---A矿井所对应的空气流速;w2---相邻B工作面的空气流速;a1、b1、c1、d1---未知量系数。
很明显A工作面的通风量对自身瓦斯体积分数所产生的影响要显着大于B工作面的风量,从数学模型上反映出来就是要求c1d1.同样的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似,也就应该具有与之接近的数学关系式
式中x2---B工作面瓦斯体积分数;
u2---B工作面采煤进度;
w1---B矿井所对应的空气流速;
w2---相邻A工作面的空气流速;
a2、b2、c2、d2---未知量系数。
CD工作面(x·3、x·4)都位于B2层的位置,其工作面瓦斯体积分数不只受
到自身开采进度情况的影响,还受到上层AB通风口开阔度的影响。在这里,C、D工作面瓦斯体积分数就应该和各个通风口的通风量有着密不可分的联系;于是C、D工作面瓦斯体积分数可以表示为【3】
式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯体积分数;
e1、e2---A、B工作面的瓦斯体积分数;
a3、b3、c3、d3---未知量系数:
f1、f2---A、B工作面的瓦斯绝对涌出量。
3.1.2系统简化模型的辨识这个简化模型其实就是对于参数的最为初步的求解,也就是在一段时间内的实际测量所得数据作为流通量,对上面方程组进行求解操作。而后得到数学模型,将实际数据和预测数据进行多次较量,再加入相关人员的长期经验(经验公式)。修正之后的'模型依旧使用上述的方法来进行求解,因为A、B工作面基本不会受C、D工作面的影响。
3.2模型的转型及其离散化
因为这个项目是一个矿井安全模拟系统,要对数学模型进行离散型研究,这是使用随机数字进行试数求解的关键步骤。离散化之后的模型为【1】
在使用原始数据来对数学模型进行辨识的过程中,ui表示开采进度,以t/d为单位,相关风速单位是m/s,k为工作面固定系数,h为4个工作面平均深度。为了便于将该系统转化为计算机语言,把开采进度ui从初始的0~1000t/d范围,转变为0~1,那么在数字化采煤中进度单位1即表示1000t/d,如果ui=0.5就表示每日产煤量500t.诸如此类,工作面空气流通速度wi的原始取值范围是0~4m/s,对其进行数字化,其新数值依旧是0~1,也就表示这wi取1时表示风速为4m/s,若0.5表示通风口的开通程度是0.5,也就是通风口打开一半(2m/s),wi如果取1则表示通风口开到最大。
依照上述分析来进行数字化转换,数据都会产生变化,经过计算之后可以得到新的参数数据,在计算的过程之中使用0~1的数据是为了方便和计算机语言的转换,在进行仿真录入时在0~1之间的一个有效数字就会方便很多。开采进度ui的取值范围0~1表示的是每日产煤数量区间是0~1000t,而风速wi取值0~1所表示的是风速取值在0~4m/s这个区间之内。
3.3模型的应用效果及降低瓦斯体积分数的措施
以上对煤矿生产中的常见问题进行了相关分析,发现伴随着时间的不断增长瓦斯涌体积分数等都会逐渐衰减,一段时间后就会变得微乎其微,这就表明这类资料存在着一个衰减周期,经过长期观测发现衰减周期T≈18h.而后,又研究了会对瓦斯涌出量产生影响的其他因素,发现在使用炮采这种方式时瓦斯体积分数会以几何数字的速度衰减,使用割煤手段进行采矿时瓦斯会大量涌出,其余工艺在采煤时并不会导致瓦斯体积分数产生剧烈波动。瓦斯的涌出量伴随着挖掘进度而提升,近乎于成正比,而又和通风量成反比关系。因为新矿的瓦斯体积分数比较大,所以要及时将煤运出,尽量缩短在煤矿中滞留的时间,从而减小瓦斯涌出总量。
综上所述,降低工作面瓦斯体积分数常用手段有以下几种:①将采得的煤快速运出,使其在井中停留的时间最短;②增大工作面的通风量;③控制采煤进度,同时也可以控制瓦斯的涌出量。
4结语
应用数学建模的手段对矿井在采矿过程中涌出的瓦斯体积分数进行了模拟及预测,为精确预测矿井瓦斯体积分数提供了一个新的思路,对煤矿安全高效生产提供了帮助,有着重要的现实意义。
数学建模论文9
论文题目: 浅谈化归思想方法及其在中学数学的应用
学生姓名: *****
学 号: ********
专 业: 数学与应用数学
方 向: 中教法
指导教师: *****
20xx年 12 月 21 日
开题报告填写要求
1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及系部审查后生效;
2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网址上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;
3.学生查阅资料的参考文献应不少于6篇(不包括辞典、手册);
4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“20xx年12月16日”或“200x-12-16”。
1.本课题的研究意义和目的
数学教育作为教育的一个重要组成部分,在人的发展方向有极其中要的作用。在中学数学教学中要重视数学思想方法的的教学,数学思想方法的提炼、概括、和应用是顺理成章的。而化归思想又是数学思想的一大主梁,也是必须要受到重视的数学思想。
在教学中到处蕴涵着化归思想,教师要很好地挖掘教材中蕴涵的转化因素,让学生体验运用化归思想能够使问题简单化。培养学生的'转化意识,使学生初步运用数学思想方法解决问题,既培养学生的思维品质,也可以为以后的学生的中学数学打下基础。
2.本课题的基本内容、重点及难点
本课题的基本内容是要了解什么是化归思想?及化归有哪些具体的思想方法?结合具体的数学内容及问题来进一步的探讨、分析及运用化归思想方法,从而使学生更好的了解掌握化归思想方法.
化归思想作为数学思想的一大”主梁”体现在整个数学的教学及学习中,结合具体的数学问题来选择合适的化归思想方法是本课题的重点内容.但是如何结合具体的数学问题来选择正确的化归思想方法则就是一个难点问题.
3.本课题的研究方法(或技术路线)
化归思想是要结合具体的数学问来反应出来的,所以本课题研究的方法主要是以前人的理论为基础,在广泛的搜集图书馆,电子书刊,教育报刊杂志,互联网等有关本课题的前沿信息与资料,向指导老师请求指导,向有关部门联系,向中学一线的老师咨询以及结合教育实习经验,并进行理论的学习,及时总结研究经验与思路,向指导老师报告,反复的进行修改,论证。
4.论文提纲
随着现代社会的发展,现代科技及经济发展成熟的标志是数学化,因为时代的发展越来越依赖于数学思想和方法的运用。所以在现代进行的数学教学中加入数学思想的教育是急迫的,更是必须的。
数学教学中要加强数学思想方法的教学,已成为数学教学中的重要内容。而化归思想是教学中的一种重要的常用的数学思想方法.因而我的论文会绕着下面的几点来展开对化归思想的探究:
(1)先介绍化归思想的概念,并进一步的讨论其实质及转化过程.
(2)讨论运用化归思想的意义及其作用
(3)结合具体的数学问题来探讨分析及运用化归思想,
(4)通过对化归思想的探讨研究进一步运用到具体的实际问题中.
5.本课题的参考文献资料
张奠宙 过伯祥 《数学方法论稿》 上海教育出版社200O.2
曾峥 杨之 《“化归”刍论》 数学教育学报20xx.10(4)
杨世明 《转化与化归》 郑州 大象出版社2OOO
G.波利亚 《数学与猜想 》 科学出版社1984
M.克莱因 《古今数学思想 》 上海科学技术出版社1979
沈文选 《中学数学思想方法》 湖南师范大学出版社1999
谢廷桢.初中效学应渗透的效学思想和方法.山东教育(中学版).1996.(2~4) 49—50.
卜昭红.中学效学教师应辨析效学方法与数学思想.中小学教师培训中学版).1999.(1);5l—52
张奠宙. 《数学方法论》稿.上海教育出版社,1996
钱佩玲.《数学思想方法与中学数学》 北京师范大学出版社,1999
徐利治.《数学方法选讲》 华中理工大学出版社.20xx
6.本课题的进度安排
9.1-9.15确定论文题目、相关资料
9.16-12.30 完成外文翻译,文献综述和开题报告
3.5-4.30完成论文初稿
5.8-5.20论文定稿
毕 业 设 计(论文) 开 题 报 告
指导教师意见:
(对本课题的深度、广度及工作量的意见)
指导教师: (亲笔签名)
年 月 日
院系审查意见:
教研室负责人: (亲笔签名)
年 月 日
数学建模论文10
【摘要】数学教学实质就是学生在头脑中“数学模型”的建构过程,是现实对象的数学表现形式。本文从在小学数学课堂中建构“数学模型”的现实意义、建构数学模型的方法途径、实施“数学模型”的具体策略等几方面作了探讨。
【关键词】活动课有效生活性实用性
一、确立“数学模型”的现实意义
数学教学就是在一定基础上进行对数学知识模型的建立及其方法的应用。数学模型化是一种极为重要的数学思想方法。对于学生学习和处理数学问题有着极其重要的影响,它可以帮助学生体会数学的作用,产生对数学学习的兴趣。因此,建构和掌握数学模型化方法,是培养学生创新精神、实践能力的一种最有效的途径。
数学模型是建立在数学一般的基础知识与应用数学知识之间的一座重要的桥梁,建立数学模型,就是指从数学的角度发现问题、展开思考,通过新旧知识间的转化过程,归结为一类已经解决或较易解决的问题中去,再综合运用已有的数学知识与技能解决这一类问题。这是在平时的数学教学中教师应该着重培养学生所具备的一种数学思想和方法。就是将数学理论知识应用于实际问题的思想和方法。学生在探索、获得数学模型的过程中,也同时获得了建构数学模型、解决实际问题的思想与方法,而这对学生的发展来说,其意义远大于仅仅获得某些数学知建构数学模型不仅包括学生在数学实践体验中的思想情感、态度与价值观,更重要的是转化思想、集合思想、数形结合思想、函数思想、符号化思想、对应思想、分类思想、归纳思想、模型思想、统计思想等。数学最主要的思想是归纳思想和演绎思想,要重点培养学生的探究成因、预测未来、举一反三、触类旁通的能力和思想。
二、巧方法找途径建模型
小学数学中的法则、定律、公式等都是一个个数学模型,如何使学生通过建模形成数学模型?其中一条很重要的途径就是把生活原型上升为数学模型。因为生活原型中揭示的“事理”是学生的“常识”,但是“常识”还不是数学,“常识要成为数学,它必须经过提炼和组织,而凝成一定的法则……”,所以要使“事理”上升为“数理”还需要有一个模型化的过程。
(一)、创设情境,诱发问题。
教师有目的、有意识地创设能激发学生创造意识的各种情境,促使学生产生质疑问题、探索求解的学习动机。
1.问题情境设置的途径。促使学生原有的知识与必须掌握的新知识发生激烈冲突,使学生意识中的矛盾激化,从而产生问题情境。
2.问题呈现形式多样化。可由教师提出问题,也可教师引导学生提出问题,但必须让学生明确问题解决的目标,激发问题解决的动机,充分发挥教师的引导作用。
3.问题的提出要针对学生实际。问题的引入力求趣味、新奇、有针对性,能够诱导、启发、激活学生头脑中潜在的知识,使之服务于问题的解决,最大限度地调动学生的求知欲。
(二)、成功导学,构建模型。
学生在老师的鼓励和指导下自主探究解决实际问题的途径,进行自主探索学习,把实际问题转化为数学问题,即将实际问题数学化。建模过程是学生的分析、抽象、综合、表达能力的体现。
1.教师导学是构建模型的前提。从导思、导议、导练入手,结合学生心理特征和认知水平,提出的启发性问题,不宜过于简单又不能超过学生的实际水平。
2.老师要善于聚焦集思、由此及彼、由表及里,把分散的、现象的、感性的问题上升到理性并纳入到所要达到的教学目标的轨道上来,从而形成集体求索的态势。
3.提出一个或几个问题之后,要给学生思考的时间,如何“跳”才能“摘到果子”。这样,他们解决问题的能力会更强些。
(三)、逐层探究,求解结果。
教师在点拨导、引导学生将实际问题数学化的基础上,进一步组织深层探究,求解数学问题。要让学生叙述解决数学问题的过程,交流解决问题的经验,从而达到解决问题、形成解决问题策略的目的。
1.学生交流讨论的过程是学生之间、师生之间的多边互动的过程,应最大限度地调动学生的积极性,提高学生的参与程度。充分发表各自的意见,实施开放性思维。通过相互交流合作,综合比较,达到既求解问题又培养能力的目的。
2.教师要指导问题求解的策略,要组织好交流活动,使学生尽情地交流求解问题的经验,相互补充,完善表述,形成策略。同时要把握好“收”与“放”的`关系,放开以各抒己见,收拢以达到相对统一的认识,使学生的认识系列化、规范化。
(四)、联系实际,检验结果。
求得数学模型的解,并非问题得到解决,要结合实际,将求得的数学结果放到实际情境中去检验,看其是否实际结果。
通过深层探究,求得数学结果已是教师与学生的共识,但结合实际、检验结果,是教学时常忽视的地方,其原因之一,是教材中大量提供是已经过加工、合理的素材,缺乏检验的必要性。因此关键再于教师的引导和重视。
(五)、问题解决,评价反思。
教师对教学活动的效果进行评价,既要评价知识的掌握、技能的习得,及时引导学生归纳、总结,理出知识网络,形成知识结构,达成对知识内化的转化;更要评价解决问题的方法,重在引导学生反思解决问题的过程,归纳解决问题的方法和策略。
三、小学数学课堂中实施“数学模型”的具体方法
(一)创设情境,激发建模兴趣。
数学模型都具有现实的生活背景,这是构建模型的基础和解决实际问题的需要。如构建“统一长度单位”模型时,可以创设这样的情境:让学生用身边熟悉的铅笔、文具盒、小刀、橡皮等长短不一的物体量数学书的长度,结果学生量出的数据各种各样,谁也不知道数学书的具体长度,这时需要寻求一种新的策略,于是构建“统一长度单位”的模型成为学生的需求,同时也揭示了模型存在的背景与适用的条件。
(二)关注方法,感知建模过程。
感性材料是学生建立数学模型的基础,因此教师首先要给学生提供丰富的感性材料,多侧面、多维度、全方位感知某类事物的特征或数量间的相依关系,为数学模型的准确构建提供平台。如“表内乘法”模型构建的过程就是一个不断感知、积累的过程。首先学习“2-6的乘法口诀”的算法,初步了解乘法的意义,学会能用找规律的方法算出几个相同加数的和,感知乘法口诀的来源及编制的方法;接着采取半扶半放的方式学习“7、8的乘法口诀”,进一步引导学生感知归纳法、演绎法更广的适用范围;最后学习“9的乘法口诀”,运用以前已有的思想和方法灵活解决相关的计算问题。在此过程中,学生经历了观察、操作、实践等活动,充分体验了“表内乘法”的内涵,为形成“表内乘法”的模型奠定了坚实的基础。
数学建模论文11
一、论文形式:科学论文 科学论文是对某一课题进行探讨、研究,表述新的科学研究成果或创见的文章。 注意:它不是感想,也不是调查报告。
二、论文选题:新颖,有意义,力所能及。 要求:
有背景. 应用问题要来源于学生生活及其周围世界的真实问题,要有具体的对象和真实的数据。理论问题要了解问题的研究现状及其理论价值。要做必要的学术调研和研究特色。
2有价值 有一定的应用价值,或理论价值,或教育价值,学生通过课题的研究可以掌握必须的科学概念,提升科学研究的能力。
3.有基础 对所研究问题的背景有一定了解,掌握一定量的参考文献,积累了一些解决问题的方法,所研究问题的数据资料是能够获得的。
4. 有特色:思路创新,有别于传统研究的新思路;方法创新,针对具体问题的特点,对传统方法的改进和创新; 结果创新,要有新的,更深层次的结果。
5. 问题可行:适合学生自己探究并能够完成,要有学生的特色,所用知识应该不超过中学生的能力范围。
三、(数学应用问题)数据资料:来源可靠,引用合理,目标明确
1. 数据真实可靠,不是编的数学题目; 2. 数据分析合理,采用分析方法得当。
四、(数学应用问题)数学模型:通过抽象和化简,使用数学语言对实际问题的一个近似描述,以便
于人们更深刻地认识所研究的对象。 1. 抽象化简适中,太强,太弱都不好;
2. 抽象出的数学问题,参数选择源于实际,变量意义明确; 3. 数学推理严格,计算准确无误,得出结论;
4. 将所得结论回归到实际中,进行分析和检验,最终解决问题,或者提出建设性意见; 5. 问题和方法的进一步推广和展望。
五、(数学理论问题)问题的研究现状和研究意义:了解透彻
1. 对问题了解足够清楚,其中指导教师的作用不容忽视; 2. 问题解答推理严禁,计算无误; 3. 突出研究的特色和价值。
六、论文格式规范(可参考数理化学科能力竞赛要求,20xx全国大学生数学建模论文要求) ● 论文用白色A4纸单面打印;上下左右各留出至少2.5厘米的页边距;从左侧装订。
● 论文第1页为编号专用页,用于组织者评阅前后对论文进行编号,包含参赛者姓名、学校等基本信息;
● 论文题目和摘要写在论文第2页上,从第3页开始是论文正文。
● 论文从第2页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从“1”开始连续编号。 ● 论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。
●论文题目用三号黑体字、一级标题用四号黑体字,并居中;二级、三级标题用小四号黑体字,左端对齐(不居中)。论文中其他汉字一律采用小四号宋体字,行距用单倍行距,打印时应尽量避免彩色打印。 ●
提请大家注意:摘要应该是一份简明扼要的详细摘要(包括关键词),在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写(注意篇幅不能超过一页,且无需译成英文)。全国评阅时将首先根据摘要和论文整体结构及概貌对论文优劣进行初步筛选。
● 论文应该思路清晰,表达简洁(正文尽量控制在20页以内,附录页数不限)。
●引用别人的.成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为:
[编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 参考文献中期刊杂志论文的表述方式为:
[编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 参考文献中网上资源的表述方式为:
[编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。
数学建模论文12
一、充分发挥学生主观能动性并对问题进行简化、假设
学生的想象力是非常丰富的,这对数学建模来说是很有利的。所以教学时要充分发挥学生的想象力,让学生通过小组合作来进一步加深对问题的理解。我们要求的是两车相遇的时间,那么我们可以通过设一个未知数来代替它。根据速度×时间=路程,可以假设时间为x小时,根据题意列出方程:65x+55x=270
二、学生对简化的问题进行求解
第三步,就是要给刚才列出的方程,进行变形处理,变成学生熟悉的,易于解答的算式,如上题可以通过乘法分配律将等式写成120x=270,利用乘法算式各部分间的关系,积÷一个因数=另一个因数,得x=2.25。有的方程并不是通过一步就能解决,这时就显示了简化的重要性,需对方程进行一定的变形、转化。
三、展示和验证数学模型
当问题解决后,就要对建立的模型进行检验,看看得到的模型是否符合题意,是否符合实际生活。如上题检验需将x=2.25带入原式。左边=65×2.25+55×2.25=270,右边=270。左边=右边,所以等式成立。在这个过程中,可以体现出学生的数学思维过程与其建模的逻辑过程。教师对于学生的这方面应进行重点肯定,并鼓励学生对同学间的数学模式进行点评。一般而言,在点评时要求学生把相互间的模式优点与不足都要尽量说出来,这是一种提高学生对数学语言运用能力与表达能力的训练,也能让学生在相互探讨的过程中,得以开启思路,博采众长。
四、数学模型的应用
来自于生活实际的数学模式其建模的目的是为了解决实际问题。所以立足于此,建模的实际意义应在于其应用价值。模型应具有普遍适应性,不能是一个模型只能解决一个实际问题,这样的模型是不符合要求的。所以在建模时需要考虑要建的模型是否有实用价值,是否改变一下,还能通过怎样的方法进行解题,如果数学模型只适合一题,不适合相关题,就没有建立模型的必要。如给出这样的题目:两地之间的路程是420千米,一列客车和一列货车同时从两个城市相对开出,客车每小时行55千米,火车的速度是客车的1011,两车开出后几小时相遇?我们就可以通过刚才的模型来解题。设两车开出后x小时相遇。55x+55×1011x=420解得x=4将x=4代到方程的.左边=55×4+55×1011×4=420,右边=420,左边=右边,所以x=4是方程的解,符合题意。这样,完整的数学模型就建立了。为以后相似类型的题建立了一个模型,遇到这样的题就可以通过这个模型来做。在小学数学教学中,许多内容都可以在学生的生活实际中找到背景。在数学建模活动中,向学生展示的也是他们身边的事,解决的又是他们碰到的实际问题。因此,让学生从生活实际出发,创建数学模型,不仅能够激发起他们学习数学的兴趣,让他们觉得学有所用,更能培养他们的数学眼光,在碰到问题的时候,能够从数学的角度加以思考,而且能够给他们以后学习打下基础。再者,在数学思想中,数学知识得以形成与体现。而数学概念则是根据数学知识的现象所总结出来的。相关的数学规律与数学问题的解决,更是一种对于数学思想的实际应用。总的来说,建模思想可以帮助学生更进一步地感悟数学思想,积累数学经验,起到举一反三、触类旁通的作用。既然,建模具有种种优点,其有效运用能为小学数学教学提供许多帮助,那么何不以此为契机,形成更为开放的数学教学体系和手段,培养更具主动意识和操作能力的学生呢?
数学建模论文13
今天数学课上,老师出了一道例题,题目是:
学校组织老师和同学参观科技馆。有100名学生和50名老师。科技馆的门票是成人10元,儿童半价。问:需要多少元?
小红举手,老师点小红上黑板解答,小红的算式是这样的:
10/2=5(元)
100*5=500(元)
50*10=500(元)
500+500=1000(元)
答:需要1000元。
老师说:“好的,有没有别的方法?”小月举手,老师点小月上黑板解答,小月的算式是这样的:
(100/2)+50
=50+50
=100(名)
100*10=1000(元)
答:需要1000元。
老师说:“非常好,请小月上台讲解。”
“我的是先用100/2=50(名),它的意思是:因为成人票价是儿童票价的.2倍,有100名儿童,所需要的票价就等于50名成人。再用50+50=100(名),也就是加上老师,一共有100名“成人”,最后用100*10=1000(元),就可以算出一共要多少元。”小月解说道。
“很好,谢谢小月,你的解说很全面。我们今天学的就是‘巧算门票’,好,下课。”老师说。
数学建模论文14
摘要
文章分析了大型建筑物内人员疏散的特点,结合我校1号教学楼的设定火灾场景人员的安全疏散,对该建筑物火灾中人员疏散的设计方案做出了初步评价,得出了一种在人流密度较大的建筑物内,火灾中人员疏散时间的计算方法和疏散过程中瓶颈现象的处理方法,并提出了采用距离控制疏散过程和瓶颈控制疏散过程来分析和计算建筑物的人员疏散.
关键字
人员疏散 流体模型 距离控制疏散过程
问题的提出
教学楼人员疏散时间预测
学校的教学楼是一种人员非常集中的场所,而且具有较大的火灾荷载和较多的起火因素,一旦发生火灾,火灾及其烟气蔓延很快,容易造成严重的人员伤亡.对于不同类型的建筑物,人员疏散问题的处理办法有较大的区别,结合1号教学楼的结构形式,对教学楼的典型的火灾场景作了分析,分析该建筑物中人员疏散设计的现状,提出一种人员疏散的基础,并对学校领导提出有益的见解建议.
前言
建筑物发生火灾后,人员安全疏散与人员的生命安全直接相关,疏散保证其中的人员及时疏散到安全地带具有重要意义.火灾中人员能否安全疏散主要取决于疏散到安全区域所用时间的长短,火灾中的人员安全疏散指的是在火灾烟气尚未达到对人员构成危险的状态之前,将建筑物内的所有人员安全地疏散到安全区域的行动.人员疏散时间在考虑建筑物结构和人员距离安全区域的远近等环境因素的同时,还必须综合考虑处于火灾的紧急情况下,人员自然状况和人员心理这是一个涉及建筑物结构、火灾发展过程和人员行为三种基本因素的复杂问题.
随着性能化安全疏散设计技术的发展,世界各国都相继开展了疏散安全评估技术的开发及研究工作,并取得了一定的成果(模型和程序),如英国的CRISP、EXODUS、STEPS、Simulex,美国的ELVAC、EVACNET4、EXIT89,HAZARDI,澳大利亚的EGRESSPRO、FIREWIND,加拿大的FIERA system和日本的EVACS等,我国建筑、消防科研及教学单位也已开展了此项研究工作,并且相关的研究列入了国家“九五”及“十五”科技攻关课题.
一般地,疏散评估方法由火灾中烟气的性状预测和疏散预测两部分组成,烟气性状预测就是预测烟气对疏散人员会造成影响的时间.众多火灾案例表明,火灾烟气毒性、缺氧使人窒息以及辐射热是致人伤亡的主要因素.
其中烟气毒性是火灾中影响人员安全疏散和造成人员死亡的最主要因素,也就是造成火灾危险的主要因素.研究表明:人员在CO浓度为4X10-3浓度下暴露30分钟会致死.
此外,缺氧窒息和辐射热也是致人死亡的主要因素,研究表明:空气中氧气的正常值为21%,当氧气含量降低到12%~15%时,便会造成呼吸急促、头痛、眩晕和困乏,当氧气含量低到6%~8%时,便会使人虚脱甚至死亡;人体在短时间可承受的最大辐射热为2.5kW/m2(烟气层温度约为200℃).
疏散影响因素
预测烟气对安全疏散的影响成为安全疏散评估的一部分,该部分应考虑烟气控制设备的性能以及墙和开口部对烟的影响等;通过危险来临时间和疏散所需时间的对比来评估疏散设计方案的合理性和疏散的安全性.疏散所需时间小于危险来临时间,则疏散是安全的,疏散设计方案可行;反之,疏散是不安全的,疏散设计应加以修改,并再评估.
人员疏散与烟层下降关系(两层区域模型)示意图
疏散所需时间包括了疏散开始时间和疏散行动时间.疏散开始时间即从起火到开始疏散的时间,它大体可分为感知时间(从起火至人感知火的时间)和疏散准备时间(从感知火至开始疏散时间)两阶段.一般地,疏散开始时间与火灾探测系统、报警系统,起火场所、人员相对位置,疏散人员状态及状况、建筑物形状及管理状况,疏散诱导手段等因素有关.
疏散行动时间即从疏散开始至疏散结束的时间,它由步行时间(从最远疏散点至安全出口步行所需的时间)和出口通过排队时间(计算区域人员全部从出口通过所需的时间)构成.与疏散行动时间预测相关的参数及其关系见图3.
与疏散行动时间预测相关的参数及其关系
模型的分析与建立
我们将人群在1号教学楼内的走动模拟成水在管道内的流动,对人员的个体特性没有考虑,而是将人群的疏散作为一个整体运动处理,并对人员疏散过程作了如下保守假设:
u 疏散人员具有相同的特征,且均具有足够的身体条件疏散到安全地点;
u 疏散人员是清醒状态,在疏散开始的时刻同时井然有序地进行疏散,且在疏散过程中不会出现中途返回选择其它疏散路径;
u 在疏散过程中,人流的流量与疏散通道的宽度成正比分配,即从某一个出口疏散的人数按其宽度占出口的总宽度的比例进行分配
u 人员从每个可用出口疏散且所有人的疏散速度一致并保持不变.
以上假设是人员疏散的一种理想状态,与人员疏散的实际过程可能存在一定的差别,为了弥补疏散过程中的一些不确定性因素的影响,在采用该模型进行人员疏散的计算时,通常保守地考虑一个安全系数,一般取1.5~2,即实际疏散时间为计算疏散时间乘以安全系数后的数值.
1号教学楼平面图
教学楼模型的简化与计算假设
我校1号教学楼为一幢分为A、B两座,中间连接着C座的建筑(如上图),A、B两座为五层,C座为两层.A、B座每层有若干教室,除A座四楼和B座五楼,其它每层都有两个大教室.C座一层即为大厅,C座二层为几个办公室,人员极少故忽略不考虑,只作为一条人员通道.为了重点分析人员疏散情况,现将A、B座每层楼的10个小教室(40人)、一个中教室(100)和一个大教室(240人)简化为6个教室.
原教室平面简图
在走廊通道的1/2处,将1、2、3、4、5号教室简化为13、14号教室,将6、7、8、9、10号教室简化为15、16号教室.此时,13、14、15、16号教室所容纳的人数均为100人,教室的出口为距走廊通道两边的1/4处,且11、13、15号教室的出口距左楼梯的距离相等,12、14、16号教室的出口距右楼梯的`距离相等.我们设大教室靠近大教室出口的100人走左楼梯,其余的140人从大教室楼外的楼梯疏散,这样让每一个通道的出口都得到了利用.由于1号教学楼的A、B两座楼的对称性,所以此简图的建立同时适用于1号教学楼A、B两座楼的任意楼层.
简化后教室平面简图
经测量,走廊的总长度为44米,走廊宽为1.8米,单级楼梯的宽度为0.3米,每级楼梯共有26级,楼梯口宽2.0米,每间教室的面积为125平方米. 则简化后走廊的1/4处即为教室的出口,距楼梯的距离应为44/4=11米.
对火灾场景做出如下假设:
u 火灾发生在第二层的15号教室;
u 发生火灾是每个教室都为满人,这样这层楼共有600人;
u 教学楼内安装有集中火灾报警系统,但没有应急广播系统;
u 从起火时刻起,在10分钟内还没有撤离起火楼层为逃生失败;
对于这种场景下的火灾发展与烟气蔓延过程可用一些模拟程序进行计算,并据此确定楼内危险状况到来的时间.但是为了突出重点,这里不详细讨论计算细节.
人员的整个疏散时间可分为疏散前的滞后时间,疏散中通过某距离的时间及在某些重要出口的等待时间三部分,根据建筑物的结构特点,可将人们的疏散通道分成若干个小段.在某些小段的出口处,人群通过时可能需要一定的排队时间.于是第i 个人的疏散时间ti 可表示为:
式中, ti,delay为疏散前的滞后时间,包括觉察火灾和确认火灾所用的时间; di,n为第n 段的长度; vi,n 为该人在第n 段的平均行走速度;Δtm,queue 为第n 段出口处的排队等候时间.最后一个离开教学楼的人员所有用的时间就是教学楼人员疏散所需的疏散时间.
假设二层的15号教室是起火房间,其中的人员直接获得火灾迹象进而马上疏散,设其反应的滞后时间为60s;教学内的人员大部分是学生,火灾信息将传播的很快,因而同楼层的其他教室的人员会得到15号教室人员的警告,开始决定疏散行动.设这种信息传播的时间为120s,即这批人的总的滞后时间为120+60=180秒;因为左右两侧为对称状态,所以在这里我们就计算一面的.一、三、四、五层的人员将通过火灾报警系统的警告而开始进行疏散,他们得到火灾信息的时间又比二层内的其他教室的人员晚了60秒.因此其总反应延迟为240秒.由于火灾发生在二楼,其对一层人员构成的危险相对较小,故下面重点讨论二,三,四,五楼的人员疏散.
为了实际了解教学楼内人员行走的状况,本组专门进行了几次现场观察,具体记录了学生通过一些典型路段的时间.参考一些其它资料[1、2、3] ,提出人员疏散的主要参数可用图6 表示.在开始疏散时算起,某人在教室内的逗留时间视为其排队时间.人的行走速度应根据不同的人流密度选取.当人流密度大于1 人/ m2时,采用0. 6m/ s 的疏散速度,通过走廊所需时间为60s ,通过大厅所需时间为12s ;当人流密度小于1 人/m2 时,疏散速度取为1. 2m/ s ,通过走廊所需时间为30s ,通过大厅所需时间为6s.
人员疏散的若干主要参数
Pauls[4]提出,下楼梯的人员流量f 与楼梯的有效宽度w 和使用楼梯的人数p 有关,其计算公式为:
式中,流量f 的单位为人/ s , w 的单位为mm.此公式的应用范围为0. 1 < p/ w < 0. 55 .
这样便可以通过流量和室内人数来计算出疏散所用时间.出口的有效宽度是从通道的实际宽度里减去其两侧边界层而得到的净宽度,通常通道一侧的边界层被设定为150mm.
3 结果与讨论
在整个疏散过程中会出现如下几种情况:
(1) 起火教室的人员刚开始进行疏散时,人流密度比较小,疏散空间相对于正在进行疏散的人群来说是比较宽敞的,此时决定疏散的关键因素是疏散路径的长度.现将这种类型的疏散过程定义为是距离控制疏散过程;
(2) 起火楼层中其它教室的人员可较快获得火灾信息,并决定进行疏散,他们的整个疏散过程可能会分成两个阶段来进行计算: 当f进入2层楼梯口流出2层楼梯口时, 这时的疏散就属于距离控制疏散过程;当f进入2层楼梯口> f流出2层楼梯口时, 二楼楼梯间的宽度便成为疏散过程中控制因素.现将这种过程定义为瓶颈控制疏散过程;
(3) 三、四层人员开始疏散以后,可能会使三楼楼梯间和二楼楼梯间成为瓶颈控制疏散过程;
(4) 一楼教室人员开始疏散时,可能引起一楼大厅出口的瓶颈控制疏散过程;
(5) 在疏散后期,等待疏散的人员相对于疏散通道来说,将会满足距离控制疏散过程的条件,即又会出现距离控制疏散过程.
起火教室内的人员密度为100/ 125 = 0.8 人/m2 .然而教室里还有很多的桌椅,因此人员行动不是十分方便,参考表1 给出的数据,将室内人员的行走速度为1.1m/ s.设教室的门宽为1. 80m.而在疏散过程中,这个宽度不可能完全利用,它的等效宽度,等于此宽度上减去0. 30m.则从教室中出来的人员流量f0为:
f0=v0×s0×w0=1.1×0.8×4.7=4.1(人/ s) (3)
式中, v0 和s0 分别为人员在教室中行走速度和人员密度, w0 为教室出口的有效宽度.按此速度计算,起火教室里的人员要在24.3s 内才能完全疏散完毕.
设人员按照4.1 人/ s 的流量进入走廊.由于走廊里的人流密度不到1 人/ m2 ,因此采用1. 2m/s的速度进行计算.可得人员到达二楼楼梯口的时间为9.2s.在此阶段, 将要使用二楼楼梯的人数为100人.此时p/ w=100/1700=0.059 < 0. 1 , 因而不能使用公式2 来计算楼梯的流量.采用Fruin[5]提出的人均占用楼梯面积来计算通过楼梯的流量.根据进入楼梯间的人数,取楼梯中单位宽度的人流量为0.5人 /(m. s) ,人的平均速度为0. 6m/ s ,则下一层楼的楼梯的时间为13s.这样从着火时刻算起,在第106.5s(60+24.3+9.2+13)时,着火的15号教室人员疏散成功.以上这些数据都是在距离控制疏散过程范围之内得出的.
起火后120s ,起火楼层其它两个教室(即11和13号教室)里的人员开始疏散.在进入该层楼梯间之前,疏散的主要参数和起火教室中的人员的情况基本一致.在129.2s他们中有人到达二层楼梯口,起火教室里的人员已经全部撤离二楼大厅.因此,即将使用二楼楼梯间的人数p1 为:
p1 = 100 ×2 = 200 (人) (4)
此时f进入2层楼梯口>f流出2层楼梯口,从该时刻起,疏散过程由距离控制疏散过渡到由二楼楼梯间瓶颈控制疏散阶段.由于p/ w =200/1700= 0.12 ,可以使用公式2 计算二楼楼梯口的疏散流量f1 , 即:
?/P>
0.27
0.73
f1 = (3400/ 8040) × 200 = 2.2人/ s) (5)
式中的3400 为两个楼梯口的总有效宽度,单位是mm.而三、四层的人员在起火后180s 时才开始疏散.三层人员在286.5s(180+106.5)时到达二层楼梯口,与此同时四层人员到达三层楼梯口,第五层到达第四层楼梯口.此时刻二层楼梯前尚等待疏散人员数p′1:
p′1 = 200 - (286.5 – 129.2) ×2.2 = -146.1(人)
数学建模论文15
目前,高等数学的实际教学仍处于简单的知识理论传授阶段,没有与实际问题紧密衔接,这样会给学生中造成一种数学没有实用价值的想法,无法令学生感受数学在解决实际问题时的关键,因此开展数学建模课程第二课堂就是将所学的数学知识应用到解决实践问题的辅助教学,能够使学生在学习数学建模的过程中认识到数学的实用价值。
一、开展数学建模课程的必要性
(一)激发学生学习数学的兴趣。传统的数学课堂教育模式主要追求的是数学知识的理论传授,课堂的主要时间一般都是是在进行数学概念与公式的演绎和推理证明,这样会影响学生学习数学的兴趣;而开展数学建模课程第二课堂的辅助教学既可以能让学生在感受数学严谨的逻辑推理的同时,又能将所学的数学知识参与到解决实际问题的全过程中去;与传统数学课堂教学相结合,不仅能促使学生更好地理解、应用数学,激发学生学习数学的兴趣,同时也能弥补传统数学课堂与实际结合不紧密的现象。
(二)培养学生创新思维的能力。数学模型是对于现实世界的某一特定问题,为了达到我们所需的某个目的,揭示其内在规律,通过合理化的假设,运用适当的数学工具得到的一个数学结构。所以在学生建立数学模型的过程中,能够培养学生的创造性性思维,探究数学知识与现实世界之间的联系,极大地促进学生的创新意识,创新精神和创新能力的发展,充分发掘学生学习数学的潜能。(三)提高学生的综合素质。数学已经向生物、政治、经济以及军事等自然学科、工程技术及管理科学中渗透、交叉、融合。利用数学建模来解决实际问题,不仅需要所学的数学知识,而且需要多方面的其他学科的知识以及一些常用的数据处理软件,比如MATLAB、mathematica。所以学生学习如何建立数学建模的过程,不但可以提高学生的数学素质与实际操作技能,而且可以加深学生对实际问题的深入了解,从而拓宽学生的知识面、提高学生的综合素质。
二、数学建模课程的实施计划
(一)建模课程内容的设置。1.讲解数学建模的基本知识以及应用的软件。在数学建模的数学课堂上可以讲解数学建模的概念、方法与步骤以及数学模型的特点与分类,让学生在心中对数学建模有个初步的认识,奠定数学应用的根基,让学生掌握数学建模过程;同时结合浅显易懂的数学案例介绍常用的数学模型比如初等模型、微分模型、线性代数模型、数学规划模型和概率统计模型等,让数学真正走向解决实际问题的道路。另外,老师向学生介绍常用的数学应用软件LINGO、MATLAB、MATHEMATIC,让学生学会利用计算机技术来解决数学数据问题。2.讲解与学生专业相关的典型案例模型。高等数学是重要的基础课,是以后学习专业课的基础前提。老师可以结合专业课中与数。学相关的知识,有目的性地选择典型案例进行教学,这样能够有效地激起学生的求知欲。在讲解数学建模过程中可以强化案例中的数学思维及数学应用意识,提高学生的专业能力,这样能够建立正确的数学观念,拓宽学生解决问题的思路,提高学生分析并解决实际问题的能力,强化学生对专业知识的理解。真正将数学理论运用到解决专业问题的.学习中去,达到学以致用的作用。3.讲解数学知识的背景意义。高等数学教材中的基本理论基本上都是从现实问题中提炼出来的数学模型。所以教师可以选取恰当的素材和资料积极引导学生参与到第二课堂教学的活动当中,让学生真正理解数学知识的背景和意义,通过了解数学原理的背景,进一步可以辅助传统的数学教学。(二)建模课堂的教学方法。数学建模的第二课堂教学可以尝试多种灵活的教学方法,突破传统的数学课堂的教育教学方法,比如现在提倡的自主型教学法、分层教学法、翻转课堂教学法、综合教学法等等,在教学的过程中,教师可以提供丰富的教学材料,不再只局限于数学知识的范畴,拓宽学生的视野,同时老师采用的教学方法有助于培养学生养成灵活多变的学习方法,从而使数学教学从过去的枯燥乏味的模式中摆脱出来,提高学生学习数学的乐趣。(三)建模课程的考核方式。数学建模的考核方式可以仿照全国大学生数学竞赛活动的方案进行,每三人一组,根据学生的学习程度设置一个实际问题,这三个人分工明确,通过共同努力撰写一篇数学建模论文,这种考核方式不仅有助于将积累的建模知识运用于实际操作中,也能培养学生的团队合作意识和团队合作精神以及语言表达能力,真正体验通过建模的思想利用数学知识来解决实际问题,提高学习数学的自我效能感。总之,数学建模第二课堂教学的开展不仅可以提高学生应用数学和解决问题的能力,同时也能增强学生的应用数学意识与创新精神。但高等数学的教学改革也会随着社会的不断发展与时俱进,学校如何更好地将数学理论知识同实际紧密结合仍然是一项艰巨而又长远的任务。
参考文献:
[1]张美玲,赵有益,薛自学,大学数学教学中数学建模思想的渗透,赤峰学院学报(自然科学版),20xx,33(2):207-208.
[2]陈玉玲,高职院校数学建模课程改革的分析与思考,贵州广播电视大学学报,20xx,24(4):26-50.
[3]贺艳琴,将数学竞赛活动融入到高等数学教改中的实践,学术讨论,20xx,10(上):207-207.
[4]魏显峰,论数学建模思想在高等数学教学中的应用,科技论坛,20xx(33):11-11.
[5]韩海峰,融入数学建模思想的高等数学教学研究,中国培训,20xx(2):192-192.
作者:孙绍影 吴紫薇 单位:1.陆军装甲兵学院士官学校 2.陆军装甲兵学院士官学校
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