数学与统计学院特色,--大学生数学建模竞赛,一、竞赛简介,,中文名称:全国大学生数学建模竞赛英文名称:China Undergraduate Mathematical Contest in Modeling英文简称:CUMCM主办机构:教育部高等教育司、中国工业与应用数学学会(CSIAM) 竞赛宗旨:创新意识 团队精神 重在参与 公平竞争 中国大学生数学建模竞赛是全国高校规模最大的课外科技活动之一该竞赛每年9月(一般在上旬某个周末的星期五至下周星期一共3天,72小时)举行,竞赛面向全国大专院校的学生,不分专业(但竞赛分本科、专科两组,本科组竞赛所有大学生均可参加,专科组竞赛只有专科生(包括高职、高专生)可以参加)同学可以向本校教务部门咨询,如有必要也可直接与全国竞赛组委会或各省(市、自治区)赛区组委会联系二、竞赛章程,第一条 总则全国大学生数学建模竞赛(以下简称竞赛)是教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动,目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。
第二条 竞赛内容竞赛题目一般来源于工程技术和管理科学等方面经过适当简化加工的实际问题,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识,只需要学过高等学校的数学课程题目有较大的灵活性供参赛者发挥其创造能力参赛者应根据题目要求,完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文(即答卷)竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准,三、竞赛指南,1、什么是数学模型与数学建模简单地说:数模竞赛就是对实际问题的一种数学表述具体一点说:数学模型是关于部分现实世界为某种目的的一个抽象的简化的数学结构更确切地说:数学模型就是对于一个特定的对象为了一个特定目标,根据特有的内在规律,做出一些必要的简化假设,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构数学结构可以是数学公式,算法、表格、图示等 数学建模就是建立数学模型,建立数学模型的过程就是数学建模的过程(见数学建模过程流程图)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的数学手段数学模型,2、数模赛方法 (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模型。
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,对社会学和经济学等领域的实际问题,在决策,对策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 1. 回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2… n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,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 3. 回归分析法--用于对函数f(x)的一组观测值(xi,fi)i=1,2…n,确定函数的表达式,由于处理的是静态的独立数据,故称为数理统计方法 4. 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四、竞赛特点,一、大学生数学建模竞赛弥补了高校传统数学教育的弊端。
大学生数学建模竞赛具有传统数学教育所欠缺而现代教育所必需的点它具有弥补我国高校传统数学教育弊端的显著优势:1、大学生数学建模竞赛的开放性与主动性 传统的“注入式”教学法,忽视发明者的心智创造过程,将众多科学家经过长期不断努力所创造积累的知识高度浓缩地灌输给学生,这样的教学过程不利于大学生科学创新能力的培养而大学生数学建模竞赛试题的解答过程、解答工具及结果都是开放的,它突破了以往以教室、教师、教材为中心的状况,极大地调动了学生的学习积极性并加强了学生的动手能力,注重培养学生的创新意识、创新精神和创新思维同时,大学数学建模教学促进了教学手段的改革,加强了计算机的应用在教学实践中,大量运用计算机辅助教学和多媒体教学等各种现代化的教学手段,重视学生利用计算机分析处理实际问题能力的培养和训练,,,电脑的使用,2、大学生数学建模竞赛的综合性与应用性 大学生数学建模活动是一项综合性很强的学习与训练,同一堂课中,可能牵涉到微分方程、概率统计、运筹学、组合数学等诸多数学分支,还可能涉及到政治、军事、经济、医学、生物等诸多知识这种综合性知识的学习,有效整合了学生的知识结构,也进一步促进了他们学习后继课程的主动性与积极性。
3、大学生数学建模竞赛的挑战性与趣味性 解答数学建模竞赛题是对大学生数学知识、计算机知识、发现及解决问题能力、信息收集能力、文字表达能力及合作能力等各方面因素的综合考察,对喜欢竞争的当代大学生来讲具有很强的挑战性同时,参赛结果不排名不打分,所以竞赛具有很强的可参与性,能使学生在活动中学习,在学习的过程中产生愉悦感和自豪感,从而使数学的枯燥感得到很好的抑止建模综合性示图,二、大学生数学建模竞赛活动是研究性学习在高校数学教学中的体现 目前,研究性学习正成为教育理论界与实践界共同关注的焦点问题,国外某些专家对于数学研究性学习已经有了较为成熟的理解,即“数学研究性学习应当是项目驱动或任务驱动的,数学知识的习得、理解与应用都是镶嵌在一种真实的、或近乎真实的项目活动与任务活动之中的,它真正关注学生在数学学习中的兴趣,关注学生已有的知识背景、生活经验对于学习的影响,促进学生在研究中获得对于数学的个人化的真实理解,并把学生各方面素质的发展与培养作为首要目标由此看来,大学生数学建模活动正是具备了高校数学研究性学习的特点:1、大学生数学建模竞赛在实际问题与数学知识间搭建起一座桥梁 数学研究的对象是抽象化的思想材料,这直接反映了数学研究性学习与其它学科研究性学习的本质差异。
数学的这种抽象本质促使我们必须认真思考,如何搭建抽象的数学与真实的世界之间联系的桥梁,以支撑数学研究性学习抽象的数学与生动的现实是具有紧密的血脉联系的,很多数学概念、方法、思想均可巧妙而自然地在现实中表现出它的本质和话语内涵,而构建模型的合理化、自然化应当是把握这种联系的关键数学建模就是在实际问题与数学知识间搭建起一座桥梁,数学建模是各种应用问题严密化、精确化、科学化的途径,是发现问题,解决问题和探索真理的工具三、大学生数学建模竞赛活动是在社会建构主义理论指导下的有效学习形式大学生数学建模活动,其实质是在社会建构主义教育观下学生自主学习数学知识并形成能力的过程社会建构主义教育观认为:认识并非主体对于客观实在的、简单的、被动的反映,而是一个主动的建构过程也就是说,所有的知识都是建构出来的;在建构的过程中主体的认知结构发挥了特别重要的作用;学习必定是在一定的社会环境中进行,主要是一种文化继承行为知识不能传递,教师传递的只是信息,该信息只有经过学生的主动建构才能获得而研究性学习正好为社会建构主义理论提供了可以具体实现的形式从认知角度看,由于每一个人对同一知识建构都不尽相同,被动传输式的教学,其效果有时就有相当大的局限性。
所以,学生自主学习就成为必然正如人本主义心理学家罗杰斯说的,绝大多数有意义学习是“做” 中“学”的,只有让学生真正参与到学习过程中,让他们自己发起学习,自己进行学习,才是最深刻、最持久的学习也只有通过自主学习,每个学生把自己独特的建构结果通过与他人交流分享,实现共同提高,才可能使学生的能力获得意想不到的发展从情感角度看,当学生自主学习并自我评价时,外部(学习环境)对他的威胁是最小的,他更容易产生学习的兴趣与欲望,此时学生的创造性更容易被激发2、大学生数学建模竞赛活动体现了数学学习的开放性与发展性 数学研究性学习的立足点应是数学与研究性学习两者共有的活动性特征数学是人类的一种活动,这种活动性首先决定了数学知识的经验性与拟经验性,对数学研究性学习的理解绝不能固化,而应在考虑到数学作为一种文化与现实世界的紧密联系的同时,把数学学习的活动性、建构性、开放性、过程性渗透到研究性学习实践中去,而数学建模活动正是具备了以上特点3、大学生数学建模竞赛活动体现了数学研究性学习的本质知识目标 数学研究性学习是使学生对数学知识理解达到一个更高的层次,而不仅仅是研究探索能力和精神的培养与发展这里的数学知识的理解的更高层次应当说包含两个层面的含义:一是数学内部的各个概念、法则等知识之间达到更完善的和谐与联系;二是各数学概念、法则等知识以“条件化”的方式被个体习得与掌握。
其实,这两个方面也正反映了专家专业知识的两个特征,即知识的高度组织化结构化以及知识表征的条件化,这正是研究性学习所应达到的最本质的知识目标而开展数学建模活动的最高目标就是使学生在实践的基础上达到对数学知识的高度组织化和结构化,从而能够更好地利用其去解决现实问题五、我院数学建模竞赛及获奖情况,(一)组织的建模竞赛的内容: 我院开展了建模课程以及建模培训,而且成立了数学建模协会 (二)参赛情况: (1) 2010年组建了13支代表队参加全国大学生数学建模竞赛 (2) 2011年组建10支代表队参加全国大学生数学建模竞赛 (三)获奖情况:(1)2006年全国大学生数学建模比赛,我院代表队分获一个赛区一等奖(专科组)、两个赛区二等奖(本科组、专科组各一个) (2)2009年大学生数学建模竞赛,我院荣获安徽赛区二等奖一个队,三等奖2个队,鼓 掌,欢 呼,我院参赛学子风采,谢谢,各评委观看,参赛者:王栓班 级:11数本班学 号:21105011050,。