数模论文范文(精选3篇)

数模论文篇1

关键词：语言习得；数学模型；多媒体教学；自主性学习；研究性学习；传统教学

1语言习得四要素的内涵及数学模型的构建

语言习得的四要素是指：多媒体教学、自主性学习、研究性学习、传统教学。教育部[大学英语课程教学要求]提出：“以培养学生的自主学习能力为中心，充分利用现代化教育技术，构建个性化的大学英语教学模式，提高学生的英语综合应用能力，尤其是听说能力”。在[课程要求]的指导下，语言习得的模式，特别是大学英语的教学内容和教学模式发生了根本性的改变。语言习得数学模型的构建是根据语言传播要素的分析，构建四个数学模型：时间模型、内容模型、方式模型和层次模型。时间模型指小时间数模和大时间数模。小时间数模指的是在100分钟的时间内多媒体教学和传统教学、自主性学习和研究性学习的时间分配。大时间数模是指某专业、某科目整体教学时间的多元素化时效性配置。内容模型，以大学英语教学为例，指的是语法、语音、写作、翻译、阅读、词汇等的时间分配和使用策略。方式模型指的是针对某教学主题内容进行哪些方式的学习与教学策划和课堂要素诸方面的变量效果的整体效益。层次模型指按某一课程的整体要求、专业层次、学校定位、培养目标等要素进行综合分析，将教学内容分为三个层次：基本要求、较高要求、更高要求。语言习得数学模型注重语言学、教育经济学、数学模型三个学科的优化组合。该模型运用语言学中的语言习得理论、经济学中的教育经济学理论和应用数学中的数学模型理论。语言习得四要素数模理论研究以经济学的投入与效益、数量与质量的理念为理论基础，以语言习得理论，特别是二语习得理论为研究平台，以应用数学的数学模型构建理论为研究载体进行综合理论研究。本模型注重与语言习得尤其是专业英语和大学英语的教学实践相结合，希冀推出符合现代化教育理念的语言习得课堂教学数模理论与应用数模。本模型尝试对语言习得进行一定程度的定量分析，进而对语言习得四要素数模进行定性描述。

1.1现代语言习得数学模型四要素的现状

1.1.1多媒体教学的现状多媒体可以充分发挥声、电、光、影等多元素的功能，使教学突出形象性，注重感染力。它能使教材和媒体之间优势互补。可以充分利用优秀的教学资源，也能够实现网络资源共享。

1.1.2自主性学习的现状[课程要求]提出：“各高等学校应充分利用多媒体和网络技术,采用新的教学模式,改进原来以教师讲授为主的单一课堂教学模式,使英语教学不受时空限制,朝个性化、自主式学习方式发展,实现从以教师为中心、单纯传授语言知识与技能向更加注重培养语言运用能力和自主学习能力的教学模式的转变。”由此，网络自主学习进入了英语教学的平台。

1.1.3研究性学习的现状20世纪初杜威的研究性学习教学理论深刻地影响了美国的课程改革。其教学理论的核心思想就是学校要引导学生去关注社会，学校即社会，学生能熟悉和融入社会，而不是脱离社会。于是美国学校摆脱了欧洲的影响，有了核心课程、概论课程和问题课程等的设置。20世纪80年代，这种课程在美国的学校已经非常盛行，大约在90年代传到了欧洲。

1.1.4传统教学的现状传统教学以教师为教学中心。教师以知识拥有者、赠与者和传授者的身份进行课堂教学。教师以各自的文化背景、教育背景和知识优势进行充分备课，完全控制课堂讲课的模式、授课内容、教学进度、教学重点与难点，完全把握教学重点与难点解答深度或层次。

1.2语言习得模式的研究趋势网络教学自由空间大，学生以自主学习为主，教师以指导学生如何学习、怎样学习、解疑答惑为重点。在教学中以研究性方式获取知识更能激发学生的学习兴趣。融合现代教育的这四大要素，发挥各要素的优势，实行优势互补，以数学模型形式创建新的教育合力是现代教育适应经济全球化的必然趋势。

2构建语言习得数学模型的意义

2.1更有效地提高教学和学习效率数学模型的构建研究是一种以学生自主性、探索性学习为要素的新的教学及学习方式的研究，它着重于以理性的方式合理分配课时、安排授课内容，以定性和定量的方式决定什么可以自学，哪些内容该讲；它要求采用自主性研究性学习策略的师生在教学和学习过程中，对教学内容和学习信息进行搜索、整理、挖掘，将定性和量化的课堂内容与自主性学习和研究性学习相结合，着力于培养学生的动手能力以及分析、解决问题的能力，从而有效地提高教学效率和效益。

2.2更合理地分配课堂教学时间多媒体、自主性学习、研究性学习与传统教学四位一体的结合，可以克服不同情形中的单一教学模式的弊病，取长补短，优化时间和内容配置。

2.3更充分地发掘教学资源的利用率在数学模型的指导下，授课时间和内容得到精确地量化，从而更有效地使用多媒体教学设备和多媒体教学课件，有效地避免教学资源的浪费以及过度使用教学课件授课等现代化教学中出现的弊端。

2.4更全面地贯彻因材施教、因人施教的以人为本的教学理念

在以多元化与个性化为显著特征的后工业社会里，在工业社会背景中产生的集体教育形式也将作出改变，因材施教、个性发展的要求将会更加强烈，未来的教学组织形式将是一种凸显个体化的集体教学。数学模型的建立，探索个性化教学中的共性因素。

2.5在语言习得研究中引入相容性数模理论进行新教学模式的理论研究数学模型是现代社会科学研究所使用的更具科学性、准确性更好的定量研究方法。该方法可以消除描述性方法的随意性，减少研究成果在应用中的偏差性。

3语言习得数学模型的研究对象

随着教学手段的多样化，教师的课堂教学随意性也随之增大。在100分钟的课堂中，有的教师几乎完全充当点击鼠标的作用。虽然信息输入量增加了，可是学生对知识输出效果的收益性并不明显，甚至不如传统的教学方法。有的教师因为多媒体技术使用不熟练等因素，整个课堂教学基本仍沿袭传统的教学方法。如何借助多媒体及网络资源把传统教学与自主性、研究性学习结合起来是本研究的主要内容，即在多媒体及网络教学条件下，如何进行科目课堂教学活动的最优化设计。

4语言习得数学模型研究旨在解决的问题

通过构建语言习得数学模型，我们希冀解决现代教育中所出现的如下几个问题：

4.1多媒体教学的不足过多依赖多媒体课件，会使教师、学生之间失去互动性，难以发挥教师在课堂上的主导作用和学生的主体作用。课堂因课件束缚而画地为牢，束缚了教师自身的创造性。多媒体教学信息量大，节奏快，学生只能被动地接受授课内容，缺乏思维的过程。

4.2网络自主学习的问题很多学生还不适应网上自主学习的方式，对学习的策略、态度和动机没有正确的认识,从而导致不理想的学习效果。网络自主学习缺乏情感交流。容易引起视觉疲劳，而且做笔记比较困难，影响学习的效果。网络自主学习的测评体系还不够健全。此外由于学生个体的差异，教师网上监控和测评具有很大的困难。将自主性学习引入到课堂，让学生真正成为课堂时间的主要占有者、支配者。

4.3研究性学习的缺位研究性学习在国外被大规模倡导过三次。第一次对“启蒙运动”产生了巨大影响。第二次主要是适应工业化时代和社会民主化的需求，培养适应现代化社会需要的改造自然和社会的人。第三次是发生于20世纪50年代末的美欧诸国以及亚洲的韩国、日本等国。其主要特征是在理论上系统论证了“发现学习”、“探究学习”的合理性，推动了课程改革运动——学科结构运动。

目前，我国倡导建立创新型社会，因而大学如何培养创新型人才已经成为刻不容缓的重大课题。构建语言习得数学模型的一个大胆突破就是在课堂教学中引入研究性学习策略，使学生在学习过程中逐步形成自主探索发现知识的知识习得新理念。

4.4传统课堂教学的欠缺传统课堂教学主要是教师表演独幕话剧。教师本人既担任导演，又担任角色演员，对于经过精心准备的教案而言，教师又是编剧。教师个体单调的形象语言、语音、语调，大大地降低了知识的可传播性。尽管近几年来，我国教育界强化了课堂教学技能的多层次性，但仍未突破传统课堂教学模式的单一化的禁锢。学生学习的课本是文字语言、教师板书的是文字语言、教师讲课用的是口头语言。这种文字＋口头的两元语言传播途径，在现代化信息传播手段——多媒体声、光、电、影等元素传播的冲击下，显得十分乏味；以教师为中心的一元化传统课堂已经严重影响社会对现代化高等教育所培养的复合型专业化人才的要求。

4.5用数学模型整合语言习得四要素多媒体教学、传统教学、自主性学习、研究性这四个语言习得要素各具优势、各有欠缺，我们构建语言习得数学模型旨在整合语言习得四个要素的优势，消除各自的缺陷，形成四要素合力优势，用数学模型定量描述具有现代教育理念、满足21世纪经济全球人才培养需求的新型教学模式。超级秘书网：

参考文献：

[1]教育部高等教育司.大学英语课程教学要求[M].上海：上海外语教育出版社，2007.

[2]韩宝成.外语教学科研中的统计方法[M].北京：外语教学与研究出版社，2000，1.

[3]李耕砚.基于<新视野大学英语>网络教学平台的自主学习[J].双语学习，2007，6.

[4]李孟华.计算机网络环境下的大学英语教学模式的优势及应用[J].外语电化教学，2007，2.

[5]陈美华.计算机网络环境下大学生英语自主学习要素研究[J].外语与外语教学，2007，3.

[6]顾世民.计算机网络环境下自主学习模式与课堂教学模式的综合应用[J].外语电化教学，2007，6.

[7]赵艳，朱坚冰.多媒体网络教学在大学英语教学中的利与弊[J].科教文汇，2007，7.

[8]赖俏贞.多媒体网络在大学公共英语教学中的辅助作用[J].双语学习，2007，4.

[9]王尚敏.多媒体英语教学的理性思考[J].考试周刊，2007，2.

数模论文篇2

关键词：大学生 数学建模竞赛 培训

中图分类号：G642.46 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.03.046

大学数学建模竞赛是于1992年高等教育和中国工业与应用数学学会（ CSIAM ）组建的大学生数学竞赛，比赛时间为每年9月。数模竞赛面向全国所有的高等院校并且不分专业，每年的数模大赛的题目一般来源于工程技术和管理科学等方面的适当简化处理的实际问题，不要求参赛者掌握深入的专业知识，而且没有预先设定的标准答案。竞赛形式为三名学生组成一队。参加者可以根据题目要求，使用计算机，互联网和任何软件，自由地收集、获取信息进行研究，在三天时间内分工合作完成一篇包括模型的假设、建立和求解，计算方法的设计和实现，结果的检验和评价以及模型的改进等方面的论文。数模竞赛的宗旨是：创新意识，团队精神，重在参与，公平竞争。赛题有很大的灵活性，赛题的评判，通常以假设的合理性，建模的创造性，结果的正确性，书面表达的清晰性为主要标准，要求参与者展示自己的才华和创造力。经过多年的实践，笔者认为数学建模竞赛前的培训工作应主要从以下几方面进行。

1 建模基础知识的培训

首先，掌握基本的数学建模的基础知识和常用的数学模型，如图论方法，优化方法，概率统计和运筹学方法等等。其次，对于建模功能，结合典型的建模问题，重点学习一些有用的数学软件（如Matlab、Lindo 、Lingo、SPSS）和计算机语言（如C语言，C++，Java， Dephi等等）。

2 建模方法的培训

数学建模是一个非常有创意和挑战性的活动，它是不可能使用一些旧规则来建立了各种模型。但在一般情况下，建模主要涉及两个方面：第一，实际问题的数学模型的建立，如有线性规划，整数规划，非线性规划，动态规划，图与网络，排队论，对策论，层次分析法，插值与拟合，数据统计描述和分析，方差分析，回归分析，微分方程建模，稳定状态模型，常微分方程的解法，差分方程模型，马氏链模型等等。第二，理论模型的计算和分析，利用各种计算方法和软件实现建模的整个过程，计算出问题的结果。总之，是要建立一个数学模型来解决实际问题的过程。

3 常用的算法设计的培训

数学建模和计算是建模竞赛的两个核心。而在建立模型时，计算是必不可少的。因为在解决这个问题的过程中，算法和计算速度将直接影响结果的优劣。基于数模竞赛的的特点和参加数模竞赛的经验，我们需要针对多用途的数学软件（如Matlab、Lindo 、Lingo、SPSS）及其设计算法进行培训，下面是几个常用的数学建模算法。

3.1 蒙特卡洛算法

蒙特卡罗方法又称统计模拟法、随机抽样技术，是一种随机模拟方法，以概率和统计理论方法为基础的一种计算方法，是使用随机数（或更常见的伪随机数）来解决很多计算问题的方法。将所求解的问题同一定的概率模型相联系，用电子计算机实现统计模拟或抽样，以获得问题的近似解。用MATLAB等数学软件可实现。

3.2 数据拟合、参数估计、插值的数据处理算法

在实际问题中，常常要处理由实验或测量所得到的一些离散数据。插值与拟合方法就是要通过这些数据去确定某一类已知函数的参数或寻求某个近似函数，使所得到的近似函数与已知数据有较高的拟合精度。数据拟合在很多赛题中有应用，与图形处理有关的问题很多与插值和拟合有关系。

3.3 线性规划，整数规划，多元规划，二次规划类问题的算法

建模竞赛的大部分问题是最优化问题，最优化问题主要是指以下形式的问题： 给定一个函数，寻找一个元素使得函数达到最大值或者最小值。这类定式有时还称为“数学规划”（譬如，线性规划）。最优化是应用数学的一个分支，许多现实和理论问题都可以建模成这样的一般性框架，通常可使用Lindo、Lingo软件实现解决。

3.4 图算法

利用特制的线条算图求得答案的一种简便算法。这种算法可以分为很多形式，包括最短路、网络流、二分图等相关的图论问题，通常使用Mathematica、Maple数学软件作为工具。

3.5 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法

这些算法是数模竞赛中较为常用的方法，因此在许多场合都经常使用到，应重视对这些方法的学习和培训。

3.6 模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法

这是最优化理论的三大非经典算法，这些算法通常是用来解决一些比较困难的优化问题。但此算法的缺点是较难以实现，应谨慎使用。

3.7 网格算法和穷举

这两个暴力搜索最优点的算法在许多竞赛题中有应用。在专注于模型本身而忽略其算法的问题中，暴力搜索最优点的算法可以得到应用，在此情况下通常是使用一些高级语言作为编程工具。

3.8 连续数据离散化方法

数模竞赛中的许多问题中的数据可能是连续的，但计算机只能处理离散数据，因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的。

3.9 数值分析算法

如果解题时采用高级语言编程，那么常用的数值分析算法，如方程，矩阵运算，积分和其他算法将需要编写额外的库函数调用。

3.10 图像处理方法

赛题中有一类与图形相关的问题，即使与图形无关的问题，解题时将还需要图形和数表来说明问题和解释结论，那么如何显示这些图形，以及如何处理就是需要解决的问题，通常使用MATLAB进行处理。

4 建模论文写作的培训

论文是比赛结果的最终形式，是评估的竞赛成绩高低及获奖级别的唯一依据。因此，论文的写作也是参赛学生必须要掌握的基本技能之一。为了使学生更好地掌握要领，在竞赛时充分展示自己建模的优点，在培训时应要求学生通过阅读大量的科学文献认真学习和掌握规定的建模最新论文格式要求，并通过对建模竞赛优秀论文分析，总结出了优秀建模论文写作的特点和经验。

参考文献：

[1]尹建飞.关于数学建模培训的探讨[J].湖南商学院学报，2006，（4）.

[2]王义康，王航平.数学建模竞赛培训策略研究[J].重庆科技学院学报，2010，（3）.

数模论文篇3

[关键词] 数学建模竞赛 训练 组织和实施

1985年大学生数学建模竞赛在美国首次出现，中国从1989年开始开展大学生数学建模竞赛，并在1994年起被中国教育部列为全国性的大学生赛事,目前已成为高校规模最大的课外科技活动。中国参与此赛事的学生持续增长，仅在2007年就有来自中国969所高校的3万5千多名各个专业的大学生参加了中国竞赛。

浙江大学城市学院从2002年开始参加中国竞赛，从2004年开始参加美国竞赛，并在两项赛事上均取得不错的成绩。本文根据近几年的参赛经验就竞赛赛前训练的组织和实施做一总结和探讨。

一、训练的组织时间安排

中国竞赛每年进行一次，时间一般安排在9月下旬，每次竞赛时间为3天3夜共72小时。为顺利完成竞赛并取得较好的成绩，赛前训练需进行系统地统筹安排。

在竞赛前一年（大一下学期）安排一次全校性数学建模（以下简称数模）讲座。讲座主要分析一些仅利用大一知识就能解决的并带有很强趣味性的日常生活问题、社会热点问题，让大家对数模有个简单的了解，并激发对数模的好奇心，进而选修数模课程。

考虑到浙江大学城市学院学生的数学基础较为薄弱，我们在大二上学期开设数学建模选修课。该课程主要介绍数模基本思想、常用建模方法，以及较为经典的建模案例，以激发该院学生的学习数学知识的兴趣。此后我们还在大二下学期开设数学实验选修课，该课程主要介绍一些建模软件，要求学生直接利用软件编程求解一些简单的数学模型，提高设计算法和算法实现的能力。

为了让学生了解和掌握更多的数学方法、数学技术，我们在暑期（7月中下旬）对参加数模竞赛感兴趣的同学集中开设数学建模培训班，介绍选修课以外的一些必备数学知识，并给学生指导论文写作等。

培训班结束后我们再组织为期一个月（8月）的数学建模讨论班，培养学生发现问题、分析问题和应用数学知识建立数学模型解决实际问题的实践能力。根据讨论班中的表现，我们选拔出一些优秀学生参加9月份的中国竞赛。

二、训练的组织内容和方法

1.数学建模选修课。数学建模就是利用数学思想、方法将实际问题提炼、加工成数学问题，然后应用数学技术求解数学问题，并将其数学结果反馈到实际问题中去的全过程。开设数模课程的目的就是希望能让学生具备一定的建模能力，能够模仿建立一些简单的数学模型。

针对浙江大学城市学院学生数学基础相对较差和对数学恐惧的特点，我们在教学中挑选了许多趣味性较强的实例，先激发学习兴趣，进而介绍通俗易懂的相关理论,再引导他们研究一些较简单的课题，以便让他们从中体会到学习数学知识的重要性，努力促进他们的转化。

在教学方法上，我们采用启发式教学方法，让学生积极主动参与到提出假设、建立模型、模型求解、模型检验、模型的改进的全过程，领悟经典案例的思想方法，激发学生学习兴趣。

2.数学实验选修课。选修数学建模课程后，学生基本上可以仿照经典案例建立一些简单的数学模型，但建模更重要的是模型的求解，为此我们开设数学实验选修课，希望学生能够利用一些软件求解一些简单的数学模型，以增强学生的成就感。

我们选择的软件是数学软件Matlab和优化软件lingo/lindo。教学重点重在激发学生自己动手和探索的兴趣而不在于讲授软件的多少内容，所以只是对核心部分做一简要介绍，大部分时间是让学生通过动手去亲身体验。我们要求学生在机房完成简单建模案例的分析、建模、编程求解等诸环节，以增强他们的动手能力，亲身体验到成功的乐趣，激发他们进一步求解复杂模型的兴趣。

3.数学建模培训班。数模竞赛的题目一般是来源于工程技术和管理科学等方面的实际问题，选修课中所学不可能都能用上。所以要想成功地解决竞赛题目，还需要给学生补充一些数学知识、数学技术,以及一些必备的技能。

我们在培训班给学生介绍一些其他的数学模型如统计模型、图论等，还介绍一些如层次分析法、模糊数学等新的数学技术。此外我们还传授一些搜索文献资料和撰写科技论文等技能和技巧。

培训班的教学方法是理论教学与实验教学相结合的方法，以实践教学为主，在讲授基本理论或方法之后马上让学生动手做相关的实验，以期达到快速领悟基本思想的目的。

4.数学建模讨论班。到目前为止,学生还没有真正经历过一次真正完整的建模过程，所以在竞赛之前安排了最后一个环节让学生进行亲身体验,进行实战演习,并通过数模讨论班达到共同进步。

安排学生三人组队在3天～7天内完成一篇论文，然后每组在讨论班上向所有同学及老师报告，并让大家讨论，对听讲者提出疑问或建议报告者需做出合理的解答。数模讨论班环节是整个体系中的关键环节，讨论班上不同的思想火花不断地进行碰撞、交融，所有小组都能够通过讨论而达到共同进步。

三、训练的成效

城市学院的学生已经获得多个美国赛一等奖和中国赛一等奖，但这些成绩仅仅是训练的短期成效的体现，训练的长期成效会在训练之后学生的学习和生活中以及毕业后的工作中陆续体现出来。目前看来，训练对激励大学生积极学习数学知识，对学生开拓知识面，对培养学生发现问题、分析问题和应用数学知识和计算机技术解决实际问题的实践能力，对提高学生的综合素质，启迪学生创新意识和合作意识,培养学生的创新能力和团队协作能力帮助很大。

参考文献：

[1]孙友莲:首届全国研究生数学建模竞赛的实践启发[J].中国研究生, 2005，（06）：24・25

[2]李大潜:中国大学生数学建模竞赛[M].北京：高等教育出版社，2001.12

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