浅谈学习数学建模的感受

1、浅谈学习数学建模的感受专业：15级应用化学 学号：2154011372 姓名：崔强上大学以来，“数学建模”这四个字听是听了很多遍，但对于它的了解却是微乎其微，甚至可以说是对它一窍不通。甚幸的是，在这个学期，我的跨专业选课选择了数学建模这一门课程，让我多少对数学建模有了一点了解，不完全是菜鸟级别了。 数学建模至少从字面上理解，我知道了数学建模肯定与科学的计算脱不了干系；当我们领到了这本教科书之后，我便迫不及待地上网查阅相关资料，我从网络上初步了解到了数学建模的概念：当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的

2、符号和语言，把它表述为数学式子，也就是数学模型，然后通过计算得到的模型结果来解释实际问题，并接受实际的检验，这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。 新学期开始，上了老师的第一节课，我又对数学建模有了进一步的了解。数学建模，不但是大学生在学习过程中应该掌握的一种知识，更是将来在社会发展中必不可少的社会经验。其应用之广泛，小到一沙一石，大到千千世界。对我们大学生而言，其意义不仅仅在于锻炼我们团结合作，思考问题，解决问题的能力，它在一般的工程技术领域，甚至在高新技术领域中更是发挥着其强大的作用，可谓其意义之重大，关系着科学技术的发展水平。 初步了解了数学建模，便给了我很多的感触：它所教给我们的不单

3、是一些数学方面的知识，更多的其实是综合能力的培养、锻炼与提高。它培养了我们全面、多角度考虑问题的能力，使我们的逻辑推理能力和量化分析能力得到很好的锻炼和提高。它还让我了解了多种数学软件，以及运用数学软件对模型进行求解。其实，数学建模对我们来说并不陌生，在我们的日常生活和工作中，经常会用到有关建模的概念。例如，我们平时出远门，会考虑一下出行的路线，以达到既快速又经济的目的；一些厂长经理为了获得更大的利润，往往会策划出一个合理安排生产和销售的最优方案这些问题和建模都有着很大的联系。而在学习数学建模训练以前，我们面对这些问题时，解决它的方法往往是一种习惯性的思维方式，只知道该这样做，却不很清楚为什么

4、会这样做。现在，我们这种陈旧的思考方式己经在被数学建模学习中培养出的多角度、层次分明、从本质上区分问题的新颖多维的思考方式所替代。这种凝聚了许多优秀方法为一体的思考方式一旦被你把握，它就转化成了你自身的素质，不仅在你以后的学习工作中继续发挥作用，也为你的成长道路印下了闪亮的一页。 数学建模所要解决的问题决不是单一学科问题，它除了要求我们有扎实的数学知识外，还需要我们不停地去学习和查阅资料，除了我们要学习许多数学分支问题外，还要了解工厂生产、经济投资、保险事业等方面的知识，这些知识决不是任何专业中都能涉猎得到的。它能极大地拓宽和丰富我们的内涵，让我们感到了知识的重要性，也领悟到了“学习是不断发现

5、真理的过程”这句话的真谛所在，这些知识必将为我们将来的学习工作打下坚实的基础。从现在我们的学习来看，我们都是直接受益者。毫不夸张的说，建模过程挖掘了我们的潜能，使我们对自己的能力有了新的认识，特别是自学能力得到了极大的提高，而且思想的交锋也迸发出了智慧的火花，从而增加了继续深入学习数学的主动性和积极性。再次，数学建模也培养了我们的概括力和想象力，也就是要一眼就能抓住问题的本质所在。我们只有先对实际问题进行概括归纳，同时在允许的情况下尽量忽略各种次要因素，紧紧抓住问题的本质方面，使问题尽可能简单化，这样才能解决问题。建模活动本身就是教学方法改革的一种探索，它打破常规的那种老师台上讲，学生听，一味

6、钻研课本的传统模式，而采取提出问题，课堂讨论，带着问题去学习、不固定于基本教材，不拘泥于某种方法，激发学生的多种思维，增强其学习主动性，培养学生独立思考，积极思维的特性，这样有利于学生根据自己的特点把握所学知识，形成自己的学习机制，逐步培养很强的自学能力和分析、解决新问题的能力。这对于我们以后所从事的教育工作也是一个很好的启发。 通过数学建模，我们可以清楚地了解到解决实际问题的全过程，体验数学与日常生活及其他学科的联系，感受数学的使用价值，增强应用意识，提高实践能力。我们可以根据自己的生活经验发现问题并提出问题，对同样的问题，可以发挥自己的特长和个性，从不同的角度，层次探索解决的方法，从而获得

7、综合运用知识和方法解决问题的经验，发展创新意识。通过数学建模的学习，我知道了数学探究与数学建模化学学习中的重要性，知道了什么是数学建模，数学建模就是把一个具体的实际问题转化为一个数学问题，然后用数学方法去解决它，之后我们再把它放回到实际当中去，用我们的模型解释现实生活中的种种现象和规律。知道了数学建模的几点要求：一个是问题一定源于学生的日常生活和现实当中，了解和经历解决实际问题的过程，并且根据学生已有的经验发现要提出的问题。同时，希望同学们在这一过程中感受数学的实用价值和获得良好的情感体验。当然也希望同学们在这样的过程当中，学会通过实际上数学探究本身应该说在平时教学当中，老师有些在课堂上也是这

8、样教学的，他更重要的意义就是引导老师增加一种教学方式，首先就是这个问题就是有点儿全新性，解决的方案不是很明了，这样学生要有一个尝试，一个探索的过程查询资料等手段来获取信息，之后采取各种合作的方式解决问题，养成与人交流的能力。实际上数学探究本身应该说在平时教学当中，老师有些在课堂上也是这样教学的，他更重要的意义就是引导老师增加一种教学方式，首先就是这个问题就是有点儿全新性，解决的方案不是很明了，这样的话学生要有一个尝试，一个探索的过程。数学探究活动的关健词就是探究，探究是一个活动或者是一个过程，也是一种学习方式，我们比较强调是用这样的方式影响学生，让他主动的参与，在这个活动当中得到更多的知识。探

9、究的结果我们认为不一定是最重要的，当然我们希望探究出来一个结果，通过这种活动影响学生，改变他的学习方式，增加他的学习兴趣和能力。我们也关心，大家也可以看到在标准里面，有非常突出的数学建模的这些内容，但是它的要求、定位和为什么把这些领域加到我的标准当中，你应该怎么看待这部分内容首先我要说的是学习数学模型的意义，说到意义就要说到它的价值，我们知道教育必须反映社会的实际需要，数学建模进入大学课堂，既顺应时代发展的潮流，也符合教育改革的要求。对于数学教育而言，既应该让学生掌握准确快捷的计算方法和严密的逻辑推理，也需要培养学生用数学工具分析解决实际问题的意识和能力，传统的数学教学体系和内容无疑偏重于前者

10、，而开设数学建模课程则是加强后者的一种尝试，数学建模的初衷是为了帮助大家提升分析问题，解决问题的能力。新一轮的基础教育课程改革经过近几年的实施与推进，新课程的理念已逐步被广大教师接受和认同，在教学实践的不同层面都得到了不同程度的体现与落实。作为课程改革的主阵地和落脚点课堂教学，却还有或多或少的不尽如人意的地方。所以我们的课堂教学有必要依据新课程理念，建立符合实际的教学模式。反思我们的现在推行的解决问题课堂教学模式，不难发现与新课程改革的要求基本一致，有着诸多优点，主要表现在以下几个方面：一、借助学生的生活经验，创设和谐课堂。大量的研究表明，和谐的课堂学习环境可以有效的激发学生的学习兴趣，提高学

11、习效率。在和谐的课堂学习环境中，学生的精神状态自然就会调整到最佳，并能随教师一起很快的进入到学习中来，从而实现课堂的高效。本次建模研讨中的两节均能从学生的生活经验出发，来灵活创设学习情境，激发学生的学习动力，实现了和谐课堂的创建，为下面数学活动的展开做好铺垫。二、创设学习情境，激发学生参与数学学习的内在动力。通过本次研讨活动，我深深的感受到：把学生的数学学习活动置身于一定的学习情境之中，把知识的学习寓于情境之中，能最大限度的提高学生的参与度，提高学生的学习效率。在我们推行的这一模式的实施中，能明显的看出教师作为学生学习的组织者、合作者、引领者的教师，能为学生创设一个放飞心灵、获取知识的园地，能

12、在我们的课堂中把学生知识的获取、能力的发展、情感的体验、个性的张扬尽可能的融合到一起，尽可能的激发学生的学习积极性，激发学生学习的兴趣，充分发挥着学生在学习中的主体作用。例如：李艳秋老师执教的相遇问题一课中，教师提供的饿“送文件”这一学习情境，学生的就在这一情境中展开数学学习活动，在经历自主探究、合作交流、质疑建构中体验数学学习活动的乐趣，在体验探索中自主获取知识，积累数学活动的经验。三、提供开放的课堂环境，放手让学生自主学习。新课程改革倡导我们的数学课堂应该是面向全体学生，强调学生自觉参与的过程，反对以往教师在课堂中的“权威地位”。在这两节研讨课中教师尽可能为学生创设具有接纳性、宽容性的开放

13、课堂，创设具有开放性的学习情境、问题引领等，来促使学生全身心的投入到学习中，让学生真正的做到动眼、动手、动口，实现课堂效率的有效、高效。例如：周宏娟老师执教的百分数应用三，让学生拿出课前调查的一个家庭支出情况的相关信息，让学生独立提出问题，自主尝试解决，在这样开放的学习环境中学生是可此不彼，积极参与，课堂的效果亦是很高！数学建模属于一门应用数学，学习这门课要求我们学会如何将实际问题经过分析、简化转化为个数学问题，然后用适用的数学方法去解决。数学建模是一种数学的思考方法，是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化建立能近似刻画并解决实际问题的一种强有力地数学手段。在学习中，我知道了数学建模的过程，其

14、过程如下：（1）模型准备：了解问题的实际背景，明确其实际意义，掌握对象的各种信息。用数学语言来描述问题。（2）模型假设：根据实际对象的特征和建模的目的，对问题进行必要的简化，并用精确地语言提出一些恰当的假设。（3）模型建立：在假设的基础上，利用适当的数学工具来刻画各变量之间的数学关系，建立相应的数学结构。（4）模型求解：利用或取得的数据资料，对模型的所有参数做出计算。（5）模型分析：对所得的结果进行数学上的分析。（6）模型检验：将模型分析结果与实际情形进行比较，以此来验证模型的准确性、合理性和适用性。如果模型与实际较吻合，则要对计算结果给出其实际含义，并进行解释。如果模型与实际吻合较差，则应该

15、修改假设，再次进行建模过程。在学习了数学模型后，它所教给我们的不单是一些数学方面的知识，比如说一些数学计算软件，学习建模的同时，借用各种建模软件解决问题是必不可少的Matlab，Lingo，等都是非常方便的。数学模型是数学学习的新的方式，他为我们提供了自主学习的空间，有助于我们体验数学在解决实际问题中的价值和作用，体验数学与日常生化和其他学科的联系，体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程，增强应用意识；而且数学模型还对我们有综合能力的培养、锻炼与提高。它培养了我们全面、多角度考虑问题的能力，使我们的逻辑推理能力和量化分析能力得到很好地锻炼和提高。而且我认为数学模型带给我的是发散性思维，各种研

16、究方法和手段。教会我凡事要有自己的创新，自己的严密思维，不能局限于俗套。总之学习数学模型有利于激发我们的学习数学的兴趣，丰富我们学习数学探索的情感体验；有利于我们自觉体验、巩固所学的的数学知识。还锻炼了我们的耐心和意志力。总之，数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库，培养学生应用数学的意识和能力也已经成为数学教学的一个重要方面。而应用数学去解决各类实际问题就必须建立数学模型。中学数学教学的过程其实就是教师引导学生不断建模和用模的过程。因此，用建模思想指导中学数学教学显得愈发重要。数学建模的暑期培训第一阶段告一段落了，经过这一阶段的培训，我终于对数学建模有了全面而深入的认识，而不像以前

17、只是肤浅的了解。我们暑期的数模培训分为两部分，第一部分是从期中考试刚一考完到现在，是个人赛阶段，当然比赛并不是全部，平时还穿插有各方面的讲座。每天的生活起居在炎炎烈日下变得非常规律，虽然放假了每天早上还是不能贪睡，每天8点前老老实实的起床奔向东九B303，抢占前面的位置好看清PPT；中午下课了顶着炎炎烈日通常都胃口不佳，强忍着烦躁的心情在东园随便扒几口饭，回寝室速速上床午睡，然后直到晚上自习结束，期间除了去法拉盛吃晚饭，就都呆在东九蹭空调了。日子流水一样过去，扪心自问，我到底长进了多少呢？我想，收获的是多方面的。在知识方面，我在已经过去的半个月中，已经从四五位老师那里学到了从人口模型、捕食者模

18、型到装箱问题、延迟问题等等各式各样新奇、却又紧贴生活实际的模型和建立方法。并且还有具有丰富数模竞赛审阅经验的老师来为我们讲解数模论文写作时应注意的问题，以及告诉我们通常评分的原则，好让我们在写论文是有的放矢，抓住得分点。每个老师都会主动把课件留在电脑上，让我们自行参考，特别是一些具体的程序，是没办法在上课时看几眼就自己领会的，需要下来自己的不断实践。因此，我很喜欢这样教学相长的氛围，老师和学生并没有不可逾越的隔阂，而是互相敞开心扉，尽情交流、探讨学习中的问题。以上说的知识是在课堂老师归纳总结以后，做成系统的课件给我们讲述的。实际上，我认为这只是起到投石问路、抛砖引玉的作用，它们更多的是教会我们

19、数学模型建立的思路。比如人口模型，从最开始的指数增长，到随着西方世界人口趋向饱和以后增长放缓，模型的严重偏离实际引发人们修改模型，引入一个限制因子，再到进来因为认识到人的出生到成熟、交结异性、繁衍后代以及妊娠期不可避免的会延迟人口的增长，所以又在微分方程组中加入了延迟的因素人口模型的发展仍没有结束，或许在可见的将来也都不会结束，但它有最初等的指数增长一路走过来，凝聚的是一代代人理性思维的光辉。而我们正是踏着这条道路，在仅仅一两堂课的时间内，走过这些崎岖的思想之路，无形中让我们了解到数学建模的精髓，那就是提出模型验证模型修改模型再验证再修改，真正的复杂问题是不可能只靠空想就能出结果的，否则也不叫

20、复杂问题了。只有通过不懈的思考与尝试，发现有问题以后及时修改、琢磨新的思路和先前的瑕疵，才能完善模型。因此，在以后的建模过程中，我学到了这种一步一步、不断修改的踏实的研究方法，而不再像以前只是懵懵懂懂的绞尽脑汁想个方案，然后就凑合了事，虽然明知有缺陷也不知该从何下手。除了建模本身的无数宝贵经验，在这段学习和比赛过程中，我还渐渐积累了涉及各方面、玲琅满目的知识。它们几乎全部不是我的专业知识，甚至可以说几乎全部是我在学校的专业课上不可能学到的知识。我的专业是通信，而在平时看数模的有关书籍、例题、赛题时，我接触到了来自经济学、社会学、管理学、生物学、建筑学、热学、光学、数学等等专业的知识，它们有的浅

21、显易懂，让我这个门外汉如今也对它们有了一些简单的认识，有的则甚至在其学科自身都是极其前沿的未解难题。诚然，这些知识对我的专业发展并没有什么太多帮助，但是它们却极大的风度了我的阅历，让我的眼界不再局限于本专业的象牙塔，而是朝着通才、全识教育的方向发展，我相信这会让我在日后的道路上更好的前进。以上说的更多的是知识本身，然而，我认为更重要的是数模让我了解到团队合作的重要意义和种种挑战。数学建模的考试是3个人组队参加，因此，如何找到合适的队友，亲密无间的进行交流、工作就是一个重要的课题。在我看来，只是凭着兴趣、并非职业建模的我们，在队友方面不可能有太多要求，毕竟不是企业员工，不可能有经验丰富、追求效益

22、的老板仔细研究，把员工安排到各自适合的岗位上。我们的队友更多的是来自平时的交流，甚至只是误打误撞。然而，正是这样的机缘巧合让我们得以结交形形色色的、来自不同学科、专业的朋友，互相磨合，互相学习，互相借鉴。数学建模的比赛是艰苦的，三个比赛日，不允许一丝的倦怠，必须全力以赴的投入进去，而更难的是与自己的队友拧成一股绳。三个人单打独斗是出不了好成绩的，毕竟这么多年的国赛、美赛，还没听说有不依靠三人组队而得奖的先例。一人建模，一人编程，一人写论文，这样的安排方式看起来简单高效，实际上真正执行起来会碰到许多问题。麻烦从一开始的选题就接踵而来，A、B两题究竟选哪一题？很可能队内出现不同的想法，这时，一个有

23、力的leader的作用就体现出来了。他必须根据本队的实际能力、成员擅长领域，作出合理的选择，而一旦作出选择，所有人都应该无条件服从，在没有其他杂念。这一点我在五一放假的那次试刀性质的比赛中体会很深，当时直到第二天晚上，我们小组的模型都已经建立好了，却还有人在为选哪题的事而纠缠，虽然大家都是朋友，并没有任何的不愉快，但是左右徘徊、不断怀疑显然严重影响了我们的效率和最终模型质量。除开最开始的选题，其后的模型建立方式，则会牵扯到更多的异议与讨论，这是充分考验交际沟通能力的时刻，是三个人集中智慧、互相指教，还是各自为营、相互泼冷水，这是胜败的关键，其间也只有微妙的区别，稍不留神就会后悔莫及。即使事先分

24、工明确，现场也还是需要更多的互相理解、支持，需要各位选手平日里在各个领域都做足准备。例如，负责写论文的人如果真的只是负责写论文，那么相当于他在前两天几乎都是闲着，而第三天下午可能手敲断了也写不完。这时，就需要大家的相互配合、帮助。因此，一想到这紧张激烈的比赛和弥漫其中的友谊之情，虽然团队赛还没有开始，但我期待已久。一、数学建模意义数学模型具有解释、判断、预测等重要功能，它在各个领域的应用会越来越广泛。就教育领域来说，数学建模课程可以培养和提高学生下列能力：（1）洞察能力；（2）数学语言翻译能力；（3）综合应用分析能力；（4）联想能力；（5）各种当代科技最新成果的使用能力二、数学建模方法常用的数

25、学建模方法如下：（一）机理分析法从基本物理定律以及系统的结构数据来推导出数学模型的方法1.比例分析法建立变量之间函数关系的最基本、最常用的方法。2.代数方法求解离散问题（离散的数据、符号、图形）的主要方法。3.逻辑方法是数学理论研究的重要方法，用以解决社会学和 经济学等领域的实际问题，在决策论，对策论等学科中得到广泛应用。4.常微分方程解决两个变量之间的变化 规律，关键是建立“瞬时变化率”的表达式。5.偏微分方程解决因变量与两个以上自变量之间的变化规律。（二）数据分析法从大量的观测数据利用统计方法建立数学模型的方法1.回归分析法用于对函数的一组观测值，确定函数的表达式，由于处理的是静态的独立数

26、据，故称为数理统计方法。2.时序分析法处理的是动态的相关数据，又称为过程统计方法。 (三)仿真和其他方法1.计算机仿真（模拟）实质上是统计估计方法，等效于抽样试验离散系统仿真有一组状态变量连续系统仿真有解析表达式或系统结构图2.因子试验法在系统上作局部试验，再根据试验结果进行不断分析修改，求得所需的模型结构3.人工现实法基于对系统过去行为的了解和对未来希望达到的目标，并考虑到系统有关因素的可能变化，人为地组成一个系统三、数学建模的几种模式数学建模的研究性学习是学生探究问题的过程，主要由学生自己完成，学生具有高度的主体性，注重学生在学习过程中体验，是一种建构活动，是一种形成活动，一种反思活动；研

27、究性学习具有实践性，能使学生更好地理解数学在实际中的应用；研究性学习具有开放性。教学实践中，我采用的具体模式有以下几种：模式1统一问题研究报告模式教师认真选择或者构造实际问题或实际问题系列，给出解决问题要求或主要线索，由学生个人或小组按照教师的要求或提示，用一个较长的作业周期（一般不少于一星期），独立完成求解任务。条件合适时，还可以组织交流和答辩。模式2调查报告模式调查报告模式是课外活动课内交流的形式。一般分两种情况，一是要求学生自己利用休息时间，在现实生活中寻找与此部分知识相关的问题，并写成调查报告，用于课上交流；二是统一内容，一起针对一个实际问题，选择课题学习方式，并提出解决问题方案，写成

28、调查报告，用于课上交流。两种方式有不同侧重点，对学生能力的培养也不尽相同。前者着重于发现生活中处处有数学，后者侧重于对同一实际问题，不同的课题学习、建模方案。在这个过程中，学生把学习知识、应用探索发现、使用计算机或其他测量工具等有机的结合起来。在他们自主地解决问题的过程，学数学、用数学、获得“微科研”的体验，培养了协作精神和关注社会，关注生活的社会责任感和主人翁意识；培养了不因循守旧的创新意识和实践能力。回到课堂上，同学们畅所欲言，真正实现了师生互动、生生互动，学生的认知情绪和探求事物的心理得到满足；同时开放的问题情景和开放性命题，供学生思维和探求的悬念较多，激发了学生的学习兴趣和成就感。模式

29、3优秀建模案例研读模式此模式是一种课下阅读，课内交流。选定一篇学生数学建模优秀 论文，学生课下阅读。首先，对学生提出如下要求：了解原作所提的问题背景；理解原作建模思想、方法，求解方式；了解原作的结论，如果你拥有原作者的实际问题，你将如何解决？其次，指定两名同学作为主讲人，主持课上的学习与讨论。教师对主讲人的指导分两个方面：一是语言文字关，要提醒学生用准确、简练的文字表述以及适当的语速语调；二是论文整体结构的把握，各部分在全篇的地方作用是什么？要求主讲的学生对原作不仅下工夫去读，甚至去 计算、重新组合；为了能正确回答同学们的问题，需查阅大量的相关书籍，应该说，主讲人最辛苦，收获也最大，因此是最好

30、的数学学习。学习和研究别人的数学建模成果，虽然不同于自己做课题，但这对于培养学生自主学习的能力，以及从他人的思路和方法中学到如何做课题无疑具有积极的意义，这样做充分利用了学生优秀论文这一宝贵的 教育资源。这种课堂上的老师，不再是编剧、导演、主演和正确的化身，而是动态的变换自己角色，成为学生学习的参与者、参谋和欣赏者。模式4“导学探索，自主解决”模式该模式主要通过如下几个过程完成：（1）设置问题或构造问题环境（2）通过探索讨论，提炼数学模型，形成猜想或分解成有目标的“小任务”（3）激励学生自主地尝试解决问题（4）引导评价，及时 总结，巩固成果（5）求异探新，把问题的探索和发现解决的过程延续到课外模式5课外活动的“四步