國際大學生數學建模競賽論文免費
數學建模是指運用各種科學知識和原理對現實問題進行簡化抽象和建立數學模型的過程,是運用數學理論和方法解決實際問題的基本步驟和重要途徑。下文是學習啦小編為大家整理的關于國際大學生數學建模競賽論文免費下載的范文,歡迎大家閱讀參考!
國際大學生數學建模競賽論文免費下載篇1
淺析數學建模定量評估和預測的誤差
數學建模具體的說就是將某一領域的某個實際問題經過抽象、簡化、明確變量和參數依據某種"規(guī)律"建立變量和參數的明確關系即數學模型,然后求解該問題,并對結果進行解釋和驗證。但數學建模的定量評估和預測又和實際會有或多或少的誤差。
以2010年上海世博會為例,在固定經濟發(fā)展產業(yè)結構改進和優(yōu)化、GDP增長及人民生活水平的改善的因素的條件下,可以通過世博會單獨對城市旅游業(yè)促進作用的定量分析評估研究世博會對上海旅游業(yè)的影響。在世博會籌備階段及舉辦階段除了03年受SARS影響外,上海市接待海外游客數和國際旅游外匯收入較承辦前的游客數和旅游收入都有較大幅度的提高。后世博階段,可利用MATLAB得出未來5年接待接待入境游客數評價最優(yōu)的模型參數為:a=0.41331359425,=b2.0426e+002,應用灰色系統(tǒng)方法中的GM(1,1)模型[1],根據表1中的數據對未來5年上海國內旅游人數和收入進行建模預測(見表2)。
經過三次對殘差數列[2]進行建模分析后,得出接待國內游客數評價模型的最優(yōu)參數為:a=0.063793,b=7988.2181.由未來5年接待入境游客人數的預測值,=x(t+1)619exp(0.41331359)+560.998580,得出旅游外匯收入評價最優(yōu)的模型參數為:a=0.2654938599,b=b=1.700928,未來5年上海旅游外匯收入的預測值x(t+1)=?36.410140exp(0.045034)+37.769674,國內游客人數的預測=x(t+1)8765.93exp(0.022922)?3483.959894,得出上海在國內旅游收入評價模型的最優(yōu)參數為:a=?0.27354,b=17.077658,未來5年國內旅游收入的預測值=x(t+1)1612.32011exp(0.27354)?1611.1.
世博會對旅游業(yè)產生積極作用的同時,游人的大幅增加也會使當地的接待能力和環(huán)境問題以及旅游企業(yè)的管理水平,服務人員的服務意識和水平等等方面都面臨挑戰(zhàn)。數學建模的預測有利于政府科學合理地規(guī)劃上海旅游業(yè)投資與建設。
預測人數的誤差可見灰色預測模型GM(1,1)雖可以應用于各種類似預測問題中,但沒有考慮各個因素之間的聯系,不適用于中長期模型的預測。要使相對誤差小,就要采取分段預測方法,例如將5年的時間分成五個階段,分別對每個階段再進行更細化的具體分析和預測。而且世博會對旅游業(yè)的影響因素較多,一個模型的建立不能一一進行詳盡的量化分析,而建模本身就是一個優(yōu)化的過程,如果結論正確誤差小,即可投入使用。如果誤差較少可重新對問題的假設進行改進,對影響的因素進行可行性分析,以達到最優(yōu)化的結果。
參考文獻:
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[3]互聯網研究。
國際大學生數學建模競賽論文免費下載篇2
淺談數學建模在創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)中的應用
隨著社會經濟的高速發(fā)展與市場競爭的日益激烈,社會需要的是更加優(yōu)異的適應時代發(fā)展的人才,尤其是具有創(chuàng)新能力和實踐能力的現代人才。同時,國家教育政策也有這方面的指示,在教育發(fā)展規(guī)劃綱要中提出要進一步的深化教育體制改革,在人才培養(yǎng)方式上走創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,以便適應整個社會的需求,為國家發(fā)展提供源源不斷的動力。創(chuàng)新實踐型人才是各個高等院校培養(yǎng)學生的重要目標,是我國整個教育事業(yè)在新時期向前發(fā)展的重要任務。
盡管我國的高等教育發(fā)展良好,但是也存在一些不良現象,例如理工專業(yè)學生的數學綜合素質逐漸減少,因為理工類在教學方面以數學理論教學為主,實踐活動相對較少,這樣就阻礙了學生創(chuàng)新與實踐能力的發(fā)展,使學生的整體素質下降。在數學整個結構體系中,數學建模具有重要的地位,它注重理論是實際的結合,打破傳統(tǒng)數學課程的模式,注重培養(yǎng)學生在數學知識理論與數學知識技能兩方面的結合培養(yǎng),能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力,能夠更加凸顯數學在社會發(fā)展中的實際應用性功能。所以,數學建模的作用不容忽視,數學建模在創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)中的應用需要認真探討。
一、高校理工專業(yè)教育中不利于創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)的現象
理工專業(yè)包括理科專業(yè)和工科專業(yè)。理科專業(yè)注重培養(yǎng)學生的思維邏輯方式,在知識的傳授中主要利用知識概念、定理法則、公式推導、性質運用等。理科專業(yè)的教學方法是嚴密式的、規(guī)律式的,在傳統(tǒng)的理科專業(yè)教學中尤為明顯。傳統(tǒng)的教學方式通過這種嚴謹的方式來逐漸鍛煉學生的邏輯思維能力,學生的理論性知識掌握很好,但是不利于學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。根據2013年對大學生創(chuàng)新項目的調查中可知,理科專業(yè)的學生所占比例比預想的少。造成這種現象的原因是各個高校對理科理論知識課程的開設比重大,學生大部分學習時間都與抽象的理論內容“打交道”,教師在授課中多采用概念解析、原理推導等方式,這種方式造就了學生扎實的理論基礎和清晰的抽象思維能力,但是面對實際問題,往往不知如何下手,沒有解決問題的策略與經驗,這中現象在理科專業(yè)的學生普遍存在。面對競爭日益激烈的社會職場競爭,他們往往處于劣勢的位置,自身的整體競爭力有所下降。
工科專業(yè)注重利用科學的知識和手段來化解實際工程項目中的問題。在項目的實施過程中,技術原理的應用、項目工程的設計實施、項目工程的創(chuàng)新與發(fā)展等都需要技術人員具備數學素養(yǎng),從頭至尾都貫穿著數學的知識。例如建筑類專業(yè),第一步項目的實地勘測,第二步資料的整理收集,第三步方案的規(guī)劃設計,第四部施工的具體數據標準,第五步后期工程質量的檢測,每一步都有數學計算。工科的目標是培養(yǎng)在相應的工程領域從事規(guī)劃、勘探、設計、施工、原材料的選擇及其管理等方面的高級工程技術人才。
在高等院校工科專業(yè)的教學調查中,可以發(fā)現,相當多的院校以培養(yǎng)工程技術應用技能為主,在課程的安排上,工程實踐性質的課程所占比重較大,而具有基礎作用的數學課程設置的很少,使數學處于邊緣的尷尬位置,也使學生不認真看待數學,甚至懷疑數學是否有用。長久以往,不利于學生專業(yè)的深入學習,在未來的工作崗位上也不利于長遠發(fā)展。實際工程項目的進行中,技術原理的應用、理工專業(yè)的學生,需要具備五個方面的數學素養(yǎng),即:“數”與“形”的屬性的敏感性、數理邏輯推理能力、數學語言表達能力、數學建模能力和數學想象能力。
因此,應當合理的權衡數學的位置,強調數學的基礎性作用,也不容忽視具有實踐性的課程,兩者相互作用。
二、數學建模在培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐性中的意義
建立數學模型的全過程稱為數學建模。當需要從定量的角度分析和研究一個實際問題時,人們要在深入調查研究、了解對象信息、作出簡化假設、分析內在規(guī)律等工作的基礎上,用數學的符號和語言,把它表述為數學式子,也就是數學模型,然后用通過計算得到的模型結果來解釋實際問題,并接受實際的檢驗。
數學建模的過程包括七個步驟,分別是:模型準備、模型假設、模型建立、模型求解、模型分析、模型檢驗、模型應用與推廣。在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐性方面,數學建模具有重要的意義。
(一)建立對數學學習的興趣
數學建模是一個復雜的過程,它需要學生具備一定的數學基本素養(yǎng),在數學建模的進行過程中,往往會產生許多疑難問題,對學生是一種充滿刺激性的挑戰(zhàn),這種挑戰(zhàn)性激勵使學生不斷的發(fā)現問題,解決問題,明白自己的不足之處,進而對數學產生更大的興趣。
(二)建立學生自主學習的思想
數學建模過程中產生的問題,往往是學生在日常課程學習中難以遇到的,是課程以外的知識,這就需要學生自己查閱和總結相關的的資料文獻,然后再運用到數學建模中,即學即用,這是對學生自主學習能力的培養(yǎng),使他們體會到自己努力和自我收獲的成就感,同時也是對學生動手能力的培養(yǎng),久而久之,學生會形成良好的學習習慣。
(三)提升學生的創(chuàng)新能力
數學建模很多屬于應用型,解決各種實際中遇到的問題,有可能是科學工程方面的問題,也有可能是經濟發(fā)展方面的問題,問題的解決方法多種多樣,沒有固定的方式和答案,學生可以盡情發(fā)揮自己的創(chuàng)造力,充分展現自身的潛力。因此,數學建模在很大程度上可以提升學生的創(chuàng)新能力,拓展學生的思維方式,豐富學生的實際問題解決經驗。
(四)建立學生的團隊合作意識
數學建模通常是由一個小組的人員共同完成。它為學生創(chuàng)造了一個共同學習、共同參與的平臺。它需要參與其中的每個人具有合作的精神,大家相互協(xié)調,互通合作,每一個人都不是孤立的,彼此具有聯系性。在大家相互合作的過程中,可以相互學習、相互幫助,取長補短,在合作中共同成長,盡管有時會對學術的認知產生矛盾,但是正是由于這種摩擦,才能碰撞出更優(yōu)秀的思維方法,提出更好的解決方案。因此數學建模有助于建立學生的團隊合作意識。
(五)提升學生的輔助設備使用能力
數學知識是數學建模的基礎,同時它與其他相關的知識又存在密不可分的聯系,它不是純粹的理論知識的應用,還有學生動手能力的運用,數學的作用體現在解決問題的過程中。在這一個過程中,會應用許多輔助設備,以計算機為例,學生需要掌握一定的計算機軟件來處理數學建模過程中遇到的數學數據和文字圖形,通過長期的積累,學生的計算機應用水平會得到提升。
三、利用數學建模活動提升學生創(chuàng)新實踐性的有效方法
(一)設置與數學建模相關的課程
首先可以設置圍繞數學建模的課程,根據專業(yè)需求,將其設置為必修課程或者選修課程,例如數學建模的初定模型、簡單優(yōu)化模型、微積分模型、數學規(guī)劃模型、圖形網絡模型等。為學生打下堅實的數學建模運用基礎。其次設置與數學建模相關的科研講座、研討會議等。
(二)增加與數學建模相關的創(chuàng)新實踐活動
在數學建模的基礎之上增加具有創(chuàng)新實踐意義的活動,例如數學建模創(chuàng)新比賽,數學建模社會實踐活動、數學建??蒲袆?chuàng)新應用展示等??傊?,需要學校與學生共同努力,通過各式各樣的活動參與,提升學生的創(chuàng)新實踐能力,在整體上提升學生的綜合素質和競爭力。
(三)完善教學方式
在數學建?;顒舆M行的過程中,會呈現很多不曾預知的狀況,它具有多樣化的形式特點,要求學生具備很好的綜合能力。因此,教師需要從教學方法上做出改善以適應需求,在傳統(tǒng)的教學方式上,教師自己說課為主,學生是聆聽的方式,課堂氛圍嚴肅,這些需要進一步改變,教師應當采用啟發(fā)式、驅動式的教學方式。
這樣的方式可以最大限度的調動學生的學習氛圍,提升學生自主學習和自我創(chuàng)新的能力,同時,可以做到理論與實踐的結合,加深學生對理論知識的認知,幫助學生更有效的解決問題。此外,教師可以加強與學生之間的交流,了解學生的性格特點,更好的制定教學方法,可以通過網絡交流的方式,也可以通過安排較小的科研題目,幾人安排一個小組,來鍛煉學生之間的相互協(xié)作能力。
在具體的教學方案上,可以采用案例引導的方式。例如牛頓定律等,在驚醒案例講解的過程中融入數學建模的思想和方法,使學生對數學建模產生興趣。使學生具有一定基礎的時候,再將經常遇到的數學問題總結分析,形成數學建模的典型案例,從而指導學生進行創(chuàng)新實踐活動。
(四)創(chuàng)立與數學建模相關的教學團隊
創(chuàng)立相關的教學團隊,能夠對教學資料的運用、教學方式的探討、教學內容的溝通以及學生對教學情況反映等方面產生良好的效果。在團隊建設的過程中,首先要樹立合理的長期目標和近期目標;然后確定團隊的教師范圍,數學建?;顒有枰c數學相關的各方面教師,包括數學教育、數學微積分、數學統(tǒng)計、數學運籌、計算機軟件等,與此同時,還需要具有管理能力方面的教師參與,以便整個團隊的有效運作;再次,設計詳細數學建?;顒佑媱潱⑶倚纬梢欢ǖ囊?guī)范,完善每一個細節(jié);最后,關于團隊的人才培養(yǎng),既要較強團隊人員的培養(yǎng)學習,又要加強團隊與社會市場的聯系,不斷的注入新生的力量,增進整個團隊的活力,做到團隊的可持續(xù)性發(fā)展。
(五)改進學分制度
通常,高等院校以學生所選學課程學分的完成情況作為考核標準,一般為學校規(guī)定的理論課程。按照創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的需求,學校可以將數學建?;顒雍图寄苤R競賽融入到教學計劃中,并體現在學分上,給予一定的鼓勵。
參考文獻:
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