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数学建模模型总结范文1
【论文摘要】目前在很多高校都已经开设了“数学建模”课程，大学数学建模方法教学策略也逐渐成熟，那么在中学可设“数学建模”课程或进行教学也成为了新课改下的热门话题，但如何把大学数学建模方法教学策略应用到中学教学中，还需要加以研究。
数学建模是指根据需要针对实际问题组建数学模型的过程，也就是对某一实际问题，经过抽象、简化、明确变量和参数，并依据某种“规律”建立变量和参数间的一个明确的数学关系(即数学模型)，然后求解该数学问题，并对此结果进行解释和验证，若通过，则可投入使用，否则将返回去，重新对问题的假设进行改进，所以，数学建模是一个多次循环执行的过程。鉴于目前很多高校都开设了“数学建模”课程，数学建模课程的开设对高校教育改革起到了很大的作用，在新课改的背景下，数学建模也将被引入到中学教育之中。研究大学数学建模方法教学策略并探讨其在中学教学中的应用很有必要。
1.大学与中学在数学建模教学上的联系
大学教育面对的是成年学生，而中学教育面对的多是未成年学生，在年龄上，两者有着区别；大学生是已经受过中学教育的学生，而中学生尚未完成中学教育，所以在受教育程度上两者有很大差别，但尽管如此，两者都是在校学生，都还处在教育系统之中，所以两者及两种教育环境仍然具有一些相同之处。
1.1两者教学环境大同小异
无论是大学教育，还是中学教育，采取的教学方式都是课堂授课教学，都有固定的场所，特定的老师和相配套的课本教材等等，在这一点上来讲，两者区别并不大，都处在相同的教育系统中，只是两种环境中的老师水平不同，学生受教育的程度以及教学深度不同罢了。
1.2数学建模模式相同
数学建模，本身内涵已经固定，既适合在大学教育中设立此类课程，也适合中学生进行学习，其目的都是一样，都是要解决实际的现实问题，都具备数学建模的实用化特征，但由于所用数学知识有所差别，解决的实际问题大小有差异，但都是解决问题。
1.3中学生和大学生都具备接受知识的能力
数学课程在小学就已经开始设立，到中学教育程度时，相比小学生，中学生的数学能力有大幅度提高，已经能够进行很好的知识理解，虽然并没有大学生的理解力那么高，但学习简单的数学建模的能力已经具备。
1.4中学数学建模学习能为以后更深的学习打下基础
在中学开设数学建模课程教学，能为以后高层次的数学建模培养人才，从早就打下良好的数学基础，能够减少将来遇到的各种问题。
2.可应用于中学数学建模中的大学教学策略
数学建模，是提高学生的数学素质和创新能力的重要途径，是提高教师的教学和科研水平的有效手段。从以上的介绍可知，大学数学建模方法教学策略可以很好的应用于中学数学建模教学过程中。目前，大学课程中开展数学建模教学的途径与方法很多，其中，能够很好的应用到中学数学建模课程中的也有很多，下面着重叙述比较常用且很奏效的主要途径和方法：
2.1充分利用教材，对教材进行深度把握
教师在课堂教学过程中要充分利用手中的教材工具，对教材进行深度把握，提高教材利用的效率。教材是专家学者在对理论深层地把握的基础上结合生活中的实际经验总结研究出来的，教材内容既是理论的实践化，又是生活的理论化，其中要讲授和阐明的问题都是非常具有代表性的，因此教材具有很高的利用价值，要懂得充分利用。但教材中并没有告诉教师具体的教学方法，只是安排了需要进行教授的课程，因此在教学过程中，教师要使用合理的教学方式进行授课，如在对教材内容讲解后可以考虑把教材中的问题换一种方式进行重新提问和思考，变换问题的条件，更改提出问题的方式，对因果进行互换，结合新的问题进行重新提问。数学本身就是生活的提炼，是对生活中的实际问题的一种简化，通过反刍的方式，把数学模型重新应用到实际问题中，对理解数学模型的构建和内涵都具有很大的作用。 2.2利用案例教学，设计精良的案例
所谓案例教学法，是指教师在课堂教学中用具体而生动的例子来说明问题，已达到最终目的的一种教学方式。而数学建模教学中的案例教学法，则对应的是在数学建模教学过程中，结合案例进行数学建模问题的讲解，达到让学生对数学建模的建模过程和方法以及建模的具体应用有清晰的认识的目的。数学建模教学中应用案例教学法主要应该包括三个部分，即事前、事中、事后三个部分。事前是指教师在数学建模开始之前选择合适的问题，讲解问题的环境，也就是介绍清楚问题的背景资料，所掌握的数据信息，建模可能用到的数学方法和模型，以及问题的最终目的。事中是指在教师讲解清楚问题的准备工作之后，教师与学生，学生之间针对问题进行讨论，讨论的目的是要搞清楚问题的实质是什么，可以利用哪些方法和模型工具，探讨那一种方法最为合理，最终决定使用的具体模型工具。事后则是指模型的最后检验，模型是否合理需要通过最后对模型结果的检验做标准，可以在两种以上不同的模型得出的结果之间进行对比，考察其存在的差距。
2.3强化课堂教学效果，课后进行实践
课堂上进行数学建模的教学和探讨，课后要补以实践进行强化训练。课堂教学一定程度上停留在理论阶段，虽然数学建模具有很大实用性，但是学生进行建模的时候只是通过教师所提供的数据信息和建模方法，尽管学生也参与了一定的讨论，却仍然无法能让学生对用模能够有比较直观的感受和了解，因此实践训练成为了数学建模一个必不可少的构成部分。数学建模实践主要可以通过两种形式进行，一种是实验室实践，学校应该建立健全数学建模专用实验室，实验室可以看做是现实的理想化环境，在理想化的实验室里可以很好的对认模、建模等过程的认识。由于中学生对理解问题的能力还处于初级阶段，实验室可以不用那么复杂，这样既可以节约实验室建设成本，也能同时达到实践训练目的。一种联系实际进行实践。教师要从较为简单的实际问题出发，让学生自主选择和他们自己比较相关的问题，进行简单的数学建模练习，然后以作业的形式上交给教师，教师进行逐个批复，然后就发现的新问题进行讨论与解决。
2.4开展数学建模活动，鼓励学生积极参与
为了提高学生的数学建模能力，学校可以开展数学建模活动，可以是竞赛制的，也可以是非竞赛制的，但对成绩比较优秀的学生都要给一定的奖励，以提高学生的积极性。建模活动要有规章制度，要比较正规化，否则可能会达不到预期效果，而且建模过程要保证学生不受干扰，竞赛要保证公平、公开。
2.5巩固学生基础，开发学生学习兴趣
数学建模首先需要的是扎实的数学功底，学生的数学基础知识要过关，同时学生要具备较好的理论联系实际的能力以及抽象能力，因此教师必须要抓好学生的基础知识学习，从一开始就打下坚实的基础，在日常的教学过程中要有意加强学生的理论联系实际的意识和能力。还有就是要开发学生的学习兴趣，兴趣是他们最好的老师，如果教学过程过于枯燥无味，那么学生们就无法提起兴趣进行学习，会产生厌倦情绪，不利于学习效果。数学建模过程本身应该是一个比较有趣的过程，是对实际生活进行简化的一个过程，它应该是生动的，有实际价值的。应该鼓励学生间的交流，鼓励学生用建模的思维方法去思考和解决生活中发现的小问题，对做的比较好的同学可以予以适当的奖励。■
参考文献
［1］黄乐华.中学数学建模的理论与实践思考［J］.龙岩师专学报.2003（12）.
数学建模模型总结范文2
一、引言
目前，国家提出高等教育要培养创新、创业的新型人才，因此探索新的教学模式是实现潜移默化地培养学生的创新能力、探索研究能力、自主学习能力的重要环节和手段之一。《软件工程》课程是普通高等学校理工科专业的一门重要的计算机专业课程，也是理工科物联网等计算机相关专业一门实践提高课程。本课程的任务是使学生从理论和实践上掌握软件工程的基本概念、基本原理和常用方法，建立软件开发工程化思想的整体概念，使学生具有运用科学、系统、工程化的方法进行软件开发和管理的能力。
二、《软件工程》课程的现状分析
1.知识点丰富，学时短，难以保证讲授所有的知识点。《软件工程》课程涉及的知识和内容较多，学生普遍感觉内容抽象、抓不住重点。随着软件行业的飞速发展，课程涵盖的知识点和技术要点越来越多，而教学学时却是不增反减，不更新教学理念和教学模式，根本无法完成教学内容和教学任务。
2.综合性强，难以保证学生对知识点的充分理解。《软件工程》课程的内容包含了计算机、数学、经济学、管理学、市场学、系统工程等多个领域的知识，涉及内容太多、太宽，知识点丰富，学生难以理解。因此仅通过教师在有限的课堂时间面授讲解知识点，难以达到让学生深刻理解的目的。
3.实践性强，难以保证学生实际应用能力的提高。《软件工程》课程的实践性和综合性是其他相关课程难以比拟的。必须结合实际项目和实际应用加以施教，才能取得良好的教学效果。仅通过有限学时的课内实验环节，难以达到学生通过实践掌握理论的目标。
4.时效性强，难以保证教学适用性和内容先进性的统一。由于现代计算机技术的发展，新类型的软件层出不穷，开发时所采用的技术、方法和思想也在与时俱进。总结和提炼软件的开发技术和方法需要一段时间的積累，因此教材中总是缺少最新技术。
三、翻转课堂+教学模式
翻转课堂是学生在课外完成对教师提供的教学视频等资源的自主学习，师生在课堂内交流和讨论并完成习题。本文分析并研究了翻转课堂中一刀切的缺点（即将所有知识点的都以视频这种教学资源提供给学生自学），提出了翻转课堂+的教学模式。该模式将知识点划分为适合翻转教学、传统教学、混合教学三类：翻转教学采用课前视频+课内讨论，传统教学采用课内面授+课内讨论，混合教学采用课前视频+课内讨论+课内讨论；再辅以课内联系、课内实验等手段。翻转课堂+是一种以翻转课堂为主、传统课堂为辅的混合教学方式。
四、《软件工程》的翻转课堂+混合教学模式的实施
江苏科技大学《软件工程》课程，是面向物联网工程专业开设，计划学时32学时，其中课堂讲授28学时，实验4学时。教材选用机械工业出版社，Roger S.Pressman编著，郑人杰等翻译的《软件工程实践者的研究方法》（原书第7版）。受学时数和非计算机专业的学生特点的限制，精心选择了其中的12个章节。为了能采用翻转课堂+的教学模式，对教学知识点重新划分、组织和设计，学时安排如下所示。
第1章软件和软件工程：软件本质、过程、神话，Web App特性：翻转教学：0.5+1.25学时；补充手机App的特性：传统教学：0.25+0.5学时。第2章过程模型：通用、惯用、专用过程模型，过程评估：翻转教学：0.5+1学时；统一过程：混合教学：0.25+0.5+0.5学时。第5章理解需求：需求工程：翻转教学：1+1学时；开发用例混合教学：0.5+0.5+0.5学时；构件需求模型：传统教学：0.5+0.5学时；课内习题：1学时。第6章需求建模：场景、信息与类分析：需求分析、基于场景建模、数据建模：翻转教学：1+0.5学时；补充用例的UML模型、基于类建模：传统教学：1+0.5学时；补充Rational Rose：用例图、活动图、类图：翻转教学：1+0.5学时；课内习题：2学时。第7章需求建模：流程、行为模式：需求建模模式、Web App的需求建模：翻转教学：0.5+0.5学时；面向流程建模：传统教学：0.5+0.5学时；补充手机App需求建模：传统教学：0.25+0.25学时；补充Rational Rose：时序图、状态图：翻转教学：1+0.5学时；课内习题：1.5学时。第8章设计概念：设计概念：翻转教学：0.5+1学时；设计模型：传统教学：0.5+0.5学时。第9章体系结构设计：翻转教学：1.75+1.25学时；补充Structure Chart：传统教学：0.5+0.25学时；课内习题：0.5学时。第10章构件级设计：翻转教学：0.5+1学时。第13章Web App设计：翻转教学：0.5+1学时；补充手机App设计：传统教学：0.25+0.75学时。第14章质量概念：翻转教学：0.5+1学时。第16章软件质量保证：翻转教学：0.5+1学时。第22章软件配置管理：翻转教学：1+1学时；补充手机App配置管理：传统教学：0.25+0.25学时。
课内实验：分析与设计给定课题，4学时。
在所有知识点中，翻转课堂（课前视频+课内讨论）14次；传统课堂（课内面授+课内讨论）9次；混合教学（课前视频+课内面授+课内讨论）2次。其中，课前视频16次，共10学时；课内面授11次，共5学时；课内讨论25次，共18学时；课内练习4次，共5学时；课内实验2次，共4学时。课外10个学时用于视频学习，课内28学时用于面授、讨论和习题，课内4学时用于实践提高。每个教学环节的设置如下。
1.视频学习是上课前的学生自学过程。实施时选择一个固定主题或知识点录制视频，时长为0.5学时（即2025分钟）。有些知识点由于内容较多、逻辑性较强或完整的软件操作过程演示，视频时间为1学时（即45分钟）。某些复杂的知识点需要同时采用视频+面授教学，视频时间为0.25学时（即10分钟）。本课程的学习视频根据章节知识点内容，总共安排17次。
2.针对课本内容先进性不够的问题，补充了手机App的相关知识点，采用面授的模式；针对即具有实践性又具有概念性的知识点，采用面授模式。
3.针对既有实践性又有时效性的知识点，采用视频+面授的混合模式。
4.课内讨论是知识内化的必要环节。課程中的每个章节都有设置课内讨论，这是翻转课堂+中极其重要的内化环节，是学生理解知识点和消化知识点的关键环节。
5.课内练习是知识内化的重要环节。针对软件分析与设计方法的相关知识点，设置了4次练习。该环节是检验翻转课堂+教学模式实施效果的有效方法。
6.实验环节是检验知识内化效果的重要环节。课程实施过程中，将学生分为23人一组，给定软件开发类的相关课题，采用课程中所学的方法，进行软件分析与设计过程，并最终进行汇报讲解并提交实验报告。
数学建模模型总结范文3
关键词：水利水电类专业；学生科技；创新；实践
作者简介：赵道利（1973-），男，湖北洪湖人，西安理工大学水利水电学院，副教授；郭鹏程（1975-），男，陕西府谷人，西安理工大学水利水电学院，副教授。（陕西 西安 710048）
基金项目：本文系2012年西安理工大学水利水电学院教学改革研究项目“水利水电类专业学生实践能力与创新意识培养模式改革研究”的研究成果。
中图分类号：G642.45 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0185-02
大学生科技创新活动是大学生在教师的正确指导下，利用课余时间主动开展创新学习、创新研讨和创新实践等活动。但长期以来，大学生科技创新活动存在学生参与率低、科技创新活动长效机制缺乏等问题，针对这些问题，西安理工大学水利水电学院在学生科技创新实践活动中不断总结、改进，逐步探索出了一套组织与管理方法，促进了学生科技创新活动的良性循环。
一、水利水电类专业学生科技创新活动的改革与实践
1.制定了一套学生科技创新活动管理的规章制度
西安理工大学以先进的教育理念和管理学理论为基础，制订了《西安理工大学科技竞赛活动的管理办法》、《西安理工大学关于加强学生创新教育的规定》、《西安理工大学关于对“挑战杯”、数学建模、电子设计等竞赛活动指导教师的奖励办法》、《西安理工大学“国家大学生创新性实验计划”管理办法》等二十余项大学生科技创新活动管理的规章制度，就学生科技创新与学科竞赛的组织机构、职责、竞赛等级及分类、指导教师工作量计算、学生参加科技竞赛活动的奖励办法等都做了具体而详尽的规定。其中，对按期完成科研立项项目的学生和获得各级竞赛奖项的学生给予创新学分及奖金奖励，在推荐免试研究生、选调生、双优生、学年综合测评、评优评先等方面优先考虑，营造了浓厚的科技文化氛围，大学生科技创新教育的长效机制基本形成。
2.发挥学生科技协会和科技小组的组织、引领作用
为了更好地组织广大同学参加科技活动，着力培养学生的科技创新意识，提高他们的科技知识和科技创造能力，促进学院学生科技活动的蓬勃发展，西安理工大学水利水电学院于2005年4月成立了学生科技协会，该协会由科普部、竞赛部和调研部等部门组成，有计划、有重点地组织发展各类与科技制作相关的学术研究及活动，培养了学生的动手能力和创新意识，提高了学生的科技知识及对科技创新的兴趣。学生科协的主要工作有：
第一，“大禹讲坛”。定期聘请学科相关专家、学者或优秀学生进行报告或学术讲座，以此作为丰富大学生校园文化生活，提升活动品味，开阔科技视野，不断增强学生科技创新意识的新平台。
第二，形成相对固定的科技活动小组，定期开展小组活动。水利水电学院学生科协经过改组，首次以学生姓名命名科技小组，引领和带动广大学生积极参加科技创新活动。例如：赵明仓制图小组以CAD、3DMAX等为辅助工具，培养成员对工程图纸的理解，该小组组长赵明仓同学在2012年全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛中获得了水利尺规和水利全能两个二等奖；杨博航模小组对有航模兴趣的学生进行航模知识培训，组织他们进行航模模型制作和调试，组织参加各项航模比赛，该小组组长杨博同学在2012年全国航空航天模型锦标赛中获得了全国二等奖等多项奖励。
3.以科技竞赛为契机，培养提高学生的科技创新能力
创新能力是在掌握了一定的理论知识的基础上进行创新与实践的能力素质，是将知识用于实践的过程，而参加科技竞赛能有力地调动学生主动学习的积极性。参加科技竞赛，尤其是“挑战杯”等综合性较强的竞赛，都要求参赛者的知识面宽、动手能力强，因此在准备过程中要促使学生主动去学习一些相关的先进技术和知识，同时积极主动的参加各种培训以系统地掌握相关知识，为学生创新实践能力的培养奠定良好的理论基础。
西安理工大学水利水电类专业学生参加的科技竞赛主要有：“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛和“挑战杯”大学生创业计划竞赛；全国大学生水利创新设计竞赛；全国大学生节能减排社会实践和科技竞赛；大学生数学建模竞赛；全国大学生工程训练综合能力竞赛；全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛；学校、学院举办、组织的其他学术科技竞赛，等等。
4.加大对学生科技活动的资助和奖励力度，推进水利水电类专业学生科技创新活动的开展
第一，以“国家大学生创新性实验计划”、“挑战杯”和其他各类竞赛为契机，积极组织教师和学生进行选题与立项申报，学校进行统一评审，从中择优资助，并加强阶段性考核。
“国家大学生创新性实验计划”每年资助20项学生创新性实验项目，每项资助0.5万～1万元，主要用于购买必要的实验耗材、元器件、图书资料以及相关调研、学术交流等。学生按计划完成项目并经验收合格后，可获得2～4个创新学分。
学校要对参加“挑战杯”、水利创新设计大赛和节能减排大赛等的申报作品提前在校内进行多次评审和改进，对创意较好并能按期完成各阶段任务的作品按其等级高低进行分级资助。对前期立项资助但未按期完成作品的资助经费予以收回；对前期自筹经费项目，只要最后能达到最终资助要求，也按相应资助额度补差。这种资助方式可以确保有限经费的合理使用，而且通过多次校内公开评审和答辩，可以加深学生对作品的理解，便于学生发现作品缺陷并及时改进，提高科技作品的质量；同时，这种公开的评审和答辩可以让更多的学生参与到学生科技创新活动中来。
第二，科技作品完成后，学校积极组织学生参加各级各类竞赛，对获得较好成绩的项目进行奖励，促进学生科技创新活动的可持续发展。
第三，为进一步加强企业与高校的合作和联系，推动学校教育事业发展，鼓励在校学生勤奋学习、刻苦钻研、积极参加科技创新活动，提高创新能力，2012年起，西安理工大学与江苏吴江经济技术开发区签署协议，由该单位向西安理工大学捐赠50万元，设立“吴江经济技术开发区创新奖学金”，创新奖学金重点资助学生开展的科技发明、制作、设计及分析等相关科技活动。该奖学金将连续5年，每年以10万元奖励20名在科技创新方面有突出成绩的在校本科生，每人奖励5000元人民币。
5.以校内开放实验室和工程训练中心为基地，支持学生制作样机并进行调试
全校各实验室均向学生免费开放，提供所需要的实验设备，做到保证使用，悉心指导。
第一，西安理工大学水利水电实验教学中心主要有水力学、水利水电工程、水资源与农业水土工程、动力工程和水利电力自动化等实验室，学生只要提前预约，均可在实验室开展相应的试验或研究工作。
第二，学校的“机械工程实验中心”、“精密仪器实验中心”、“‘三电’实验教学中心”、“材料科学与工程实验教学中心”和“现代分析测试中心”等实验室均可面向学生开放，极大地方便了学生的科技创新活动。
第三，学校的工程训练中心为国家级实验教学示范中心，配备有各种原动机、传动机构、执行机构、部分小型先进加工设备和常用工具等，学生在该中心可根据作品的设计方案，亲手制作样机，并完成测试、试验和改进等工作；对于无法做出样机的作品，也可以用计算机软件等手段实现动态演示，提高学生的动手实践能力。
6.针对水利水电类专业的特点，积极开展以社会调查为主的科技创新活动
在西安理工大学水利水电类专业中，电气、热动专业（水动方向）的学生依托其专业，可以开展机械、电子、控制和信息技术类的科技活动，而水利水电工程和水文及水资源、农业水利工程等专业的学生由于缺乏机械、电子和控制方面的基础，制作科技作品不是其强项，针对这种情况，学院要积极组织教师和学生针对当前水利水电行业的一些热点问题，引导学生确定调研工作的总体方向，选准调查实践活动的突破口，组织学生提前准备好调查提纲，明确调查目的、调查范围、调查地点、调查对象和调查的重点，并设计统计表格或调查问卷等，学生经过充分的准备，带着问题深入实践，获得相应的调查结果并有针对性地提出相应的建言，最终形成社会调查报告或学术论文，也可作为作品参加“挑战杯”等竞赛。
例如：近年西安理工大学水利水电类专业学生完成的社会调查报告类作品主要有：“西部大开发中水资源利用极限及临界调控模型”、“长安八水及社会经济生态环境调查报告”、“面向生态的黄河流域二次配水仿真模型研究”、“城市水问题现状分析与节水方案研究——以西安市为例”、“渭河径流过程变化对泾渭湿地水文的影响”和“西安市高校节水调查及对策研究”等，这些作品参加各级各类竞赛均取得了较好成绩。
二、结语
通过开展科技创新活动可以促进大学生对所学知识的理解和掌握，培养学生的科技意识和创新精神，使学生完善知识结构，提高实践能力，缩小理论教学和社会实践的距离。
西安理工大学水利水电类专业通过多年的实践，已有70%的教师指导学生参加各级各类竞赛，全部学生参与了各类实践与创新活动，超过50%的学生参加了“挑战杯”、水利创新设计大赛等科技活动，获得了优异的成绩，学生科技创新活动实现了良性循环。通过参加各类科技创新实践活动，学生的实践能力和创新意识明显增强，深受用人单位的欢迎，总体评价为“基础扎实，知识面宽，应用能力强，创新素质高”。
参考文献：
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[4]田野，钱桦，陈劭，等.以科技竞赛为龙头，构建机电类学生科技创新活动体系[J].中国林业教育，2009，27（2）.
