沧州师专大学生数学建模竞赛工作评析与探讨.pdf

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1、第卷第期年月沧州师范专科学校学报 ， 沧州师专大学生数学建模竞赛工作评析与探讨刘宝炜（沧州师范学院数学系， 河北沧州 ）摘要： 总结了沧州师专砒年至年期间开展数学建模教学和参加全国大学生数学建模竞赛工作的实际做法及在工作中获得的部分经验，分析了存在的问题， 阐述了开展数学建模竞赛对大学数学教学改革的意义，对于沧州师专数学建模工作从设施建设以及教师队伍建设方面提出了合理建议。关键词： 数学建模竞赛； 教学质量； 建模教学； 师资建设中图分类号 文献标识码： 文章编号： 一锕（ 姗一 全国大学生数学建模竞赛是由教育部高教司和中国工业与数学学会主办、面向全国高等院校、每年一届的数学竞持和关心， 备受

2、各高校青睐， 呈现出迅速发展的势头。从表、表中可以看到， 河北省在全国参赛学校数、 队数占比相对均衡， 随着全国参赛队伍总数的上升也在不断地增加。赛， 对培养学生的毅力、 务实的求学态度、缜密的思维、 合作精神 新意识等具有十分重要的作用。自 年开赛以来，得到了教育部高教司和中国工业与应用数学协会的大力支表 参赛学校数沧州师专高度重视数学建模比赛，年我校第一次参加大学生建模竞赛， 迄今已参加了七届比赛。在学校领导和教务处的支持下， 由数学系牵头， 在数学建模教师与指导教师的带动下， 各系积极配合， 在选拔学生、 实用软件培训到最后赛的同学进行集中培训和上机操作。表中列出了我校参加七届比赛的赛前

3、组织、 参赛学生来源、 培训内容、 竞赛结果等情况， 从中可见， 我校取得了些成绩。在常规教学交流中， 建模教师以及高等数学教师们感到参赛等各环节， 都做了扎实认真的工作。首先，从每年的上学期期中开始策划，在学生当中进行深入的宣传和动员，抓好动员组织着力点， 通过举办数学建模讲座，做好数学建模竞赛队员选拔工作。第二，抓好学习培训着力点，开设数学建模辅导班， 利用课外活动、 晚自习、 周六日等时间， 对参加数学建模大收稿日期： 通过开设数学建模课程和参加比赛，学生加深理解了培养自学能力的重要性， 扩大了视野， 丰富了阅历， 感悟到数学对社会对人类生活所产生的重要影响及作用，对提高自身修养是大有裨

4、益的， 也提高了学生在其它数学课程、专业课程中的学习质量。例如高等数学课程正面临着如何进一步培养和提基金项目： 河北省教育厅 年度科研课题“高职高专数学建模教学和实践的探索”。作者简介： 刘宝炜（ 岛一），男， 河北盐山人， 沧州师范学院数学系副教授，系副主任。升学生创新能力懈决问题能力的问题。年美国工业与应用数学学会的一篇论文中指出： “一切科学与工程技术人员践， 可以看到学生的创新能力，快速查阅资料能力，有目的性的收集资料能力， 选取适当工具去动手实验等各种解决问题的能力有明显提高。数学建模也促进了学生学习成绩的提高， 部分参赛学生专接本后， 又考取了研究生（ 如级学生左占飞、 王立军等）

5、 。的教育必须包括越来越多的数学和计算科学的内容， 数学建模和相伴的计算正在成为工程设计过程中的关键工具。” 现在把数学建模融入高等数学的教学中， 通过近五年的教学实表沧州师专建模参赛情况（一 ），算， 探求实际问题内在的规律， 得出最切合客观实际的结论，赣霸 来指导我们的实践， 为现实生活服务。建模一建模一再检验的过程， 是实践一认识一检验一再实践一再塞鸯卜秣熊霉篙霹年 位年 年 年 年哗置毛再认识的过程， 这一过程不但需要参赛者充分发挥每个人的主观能动性和创造性， 更需要密切配合协同作战的团队精神，因而选拔和培训一批优秀的队员是成功的基础。首先是宣传动员学生自愿报名， 学生不愿参加数学建模

6、竞赛的主要原老匣匦堕三亘圈图沧州师专与涮省高校平均参赛队数比较图因是不了解数学建模，不了解大学生数学建模竞赛。年我校第一次组织学生参赛时， 反复动员九位学习成绩好的学生参加竞赛， 最后只有四人同意参加比赛。现在把数学建模作为全校公选课或者数学系各专业的选修课， 能够让更多学生及早了解数学建模、掌握建模常用部分软件的使用，在高等数学课上围绕学生所学专业的特点， 介绍数学建模理论， 同时培养数学建模思想， 这样一些成绩好的学生愿意主动报名参图给出了我校与河北赛区参赛学校平均参赛的队数情况， 整个赛区从平均个学校支参赛队伍发展到支参赛队伍， 各高校的重视程度不断提高（我校参赛队伍数有待增加），学生越

7、来越深刻地了解到大学生数学建模竞赛对能力的培养和锻炼的重要意义， 对学习数学模型、 参加比赛的兴趣也逐渐浓厚起来。数学建模需要运用数学知识， 运用计算机和适当的软件赛了。再者要有充足的时间，使学生相互了解，锻炼他们的团队配合意识， 由于来自不同的地域， 长期的生活习惯、 禀性不易改变， 因而学会如何接受别人、 如何弄清别人的意图、如何或计算机语言编程（我校计算机系专业学生一直没有参加比赛是组织工作的缺憾），配合各个实际应用领域的知识，将给出的实际问题转化为数学问题， 通过对数学问题的分析和计表达自己的想法等，需要在前期培训中慢慢地磨合，这样才能形成个有战斗力的团队。表我校参加数学建模会议情况为

8、提高我校数学建模教学和竞赛成绩，我们近年邀请了北京师范大学刘来福教授、天津工业大学苏永福教授来我校作建模讲座， 多次派教师参加大学生数学建模会议（ 表），每次参加会议都有很大收获， 会后以讲座的形式向我校学生介绍会议内容， 了解国内高校开展建模竞赛的经验和思路。以中国工业与应用数学学会数学模型专业委员会、 教育委员会和全国大学生数学建模竞赛组委会组织召开的第届全国数学建模教学和应用会议为例， 会议主要内容为：（）数学建模思想与方法融入大学数学主干课程的研究与实践， 包括教学单元、 教学示范（谚稿湖授方法、习题、 考题、 效果评价和评估方法， 其他教学研究）等；（）竞赛题目的后续、深入研讨和研究

9、成果交流； （ ）数学建模和数学实验课程建设与教学经验交流；（）数学建模在各领域中的应用；（）高职高专数学建模教学与竞赛组织的研究与实践；（ ）国际数学建模竞赛赛题分析与研究； 如何提高国内竞赛的命题和评阅质量。期间听取了中国航天科技集团航天空气动力技术研究院高级顾问崔尔杰的现代力学中的数学建模问题、重庆大学杨虎教授的数学实验教学示范中心建设的思考与实践、北京理工大学叶其孝教授的把数学建模的思想和方法融入到大学数学教学中去、贵州大学校长陈叔平教授的对数学建模的再思考、清华大学数学科学系谢金星教授的（【 ）介绍、北京工业大学杨振海教授的系统可靠性工程与统计建模等六个精彩的报告。除了大会主会场报告

10、之外，还有 个分会场举行报告会，可自由选择听取。虽会期不长，但自身的专业素养得到了很大的提高， 对今后开展数学建模教学以及指导学生参加数学建模竞赛有着积极意义。由于数学以空前的广度向其他科学技术领域渗透， 过去很少应用数学的领域现在迅速地走向定量化擞量化， 需要建立大量的数学模型， 特别是新技术、 新工艺蓬勃兴起， 计算机的普及和广泛应用， 数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。钱学森教授 年在中国数学会数学教育与科研座谈会上的讲话中说： “今天的实践要求教会学生两条：一是会用电子计算机， 二是能理解电子计算机给出的答案。” 我们建议， 首先要改善数学建模教学条件，建立数学建模创新实验室学生

11、数学建模基地，保障数学建模教学活动的顺利进行。日前我们已与沧州通和公路发展有限公司建立了合作关系， 确定沧州通和公路发展有限公司为我校大学生数学建模协作单位，为学生开展数学建模活动提供更完善的平台。我们还与中国电信沧州分公司建立关系， 每年由他们赞助一部分学生比赛经费， 让更多的学生参与到这项活动中来。第二， 制定数学建模师资培养计划， 课程建设计划， 增加参加建模培训教师数量， 发展和壮大数学建模教学队伍， 尤其是让青年教师积极参与进来， 形成一支数学基础扎实、 对数学建模有浓厚兴趣、 有一定数学建模的实际经验（如数学系王冲、 张栋老师）、又有献身精神， 年龄结构合理， 学历、 职称层次高，

12、 教学科研能力较强的数学建模教学团队， 在各理工专业系的大一高等数学课程中加入一些建模方面的知识，扩大宣传， 确立竞赛组织计划， 及早对学生进行培训。今年我们将在四月份组织数学系、 物理与电子信息系、化学系五支队伍参加“数学中国杯”数学建模网络邀请赛，为九月参加全国大学生数学建模竞赛做准备。数学建模已被时代赋予了更为重要的意义， 大学生数学建模竞赛只是一种形式，目的不在于能否获奖，而在于培养大学生的数学建模能力、 竞争意识、 创新精神与综合素质， 并通过这种形式推动大学教育教学改革。 适应时代要求。为推动数学建模活动在沧州进一步发展， 我们要开拓创新， 将日常的教学与时代赋予我们的使命紧密地联

13、系在一起， 克服众多困难， 不计个人得失，自觉地为学生服务，努力学习和工作。参考文献： ： 呦 啪 幻 一 周晓阳数学实验与武汉： 华中科技大学出版社， 钱学森发展我国的数学科学数学进展，（）： （下转第页）于是， 解得的驻点为（二二， 二二，），（二二，同。对于同个问题， 拉个朗日乘数法的方程组中的方程比梯度法中的多个， 可能在解方程组时较为麻烦； 梯度法中（ ， ）在点（， ）的切平面上的向量选取的方法不同， 计算的难易程度略有不同。二坐二，）；由题意可知，这种距离的最大值和最小值都存在， 所求的距离最大值和最小值分别在这两点取得：，一， 。参考文献： 王仁发高等代数专题研究北京： 中央广

14、播电视大学出版社， 结束语由以上阐述可以看出， 求单一条件极值和多条件极值的方法， 有其独特性， 但有时甚至有其通用性。譬如： （）求一单条件极值时， 若原问题通过变形、 调整可转化为如下任何一种形式后， 即： “和为定值，求积的最值”，“ 积为定值， 求和的最值”或 倒数和为定值， 求和的最值”，可以考虑用均值不等式，但是， 在应用时一定要注意“一正、二定、 三相等的条件”；若原问题通过变形转化为求“积和方的最值”或“方和积的最值”，可 汪元伦两类多元函数条件极值的简捷求法【 绵阳师范学院学报， ，（ ）： 华东师范大学数学系 数学分析（ 第版）北京： 高等教育出版社， 同济大学应用数学系 高等数学（第版）北京：高等教育出版社， 砣 唐军强 用方向导数法求解多元函数极值科技创新导报， ，（）： 以考虑用柯西不等式。（）求多条件极值时， 一般考虑用拉格朗日乘数法或梯度法。这两种方法实质一样， 但具体解法不瑚 蚰 】 （ 伽锄 、） ， （ 删；嘣 ， ， ， ）： 胡吐 唱 ，伽 叫 呻一 出 肺责任编辑：刘志军】咖： 国土 即删； ；难锄 ；哩 删 ；（上接第页）、 凼 麓蚰吐 【 曩 曜踟一 （衄眦 ，眦嘣：刚加 唱 ，（ ，） ：啪 咖， 咖 删【 肿口凼： ； 】 ；） 朗； 责任编辑：刘志军