2012年至2016年数学建模总结

关键词：数学；大学生

全国大学生数学建模竞赛是由教育部高等教育司与中国工业与应用数学学会联合举办的大学生科技活动。竞赛每年9月上旬举行（共三天），面向全国本科、大专院校的学生，不分专业。大学生数学建模竞赛是全国高校规模最大的基础性学科竞赛。竞赛考查队员建立数学模型，运用计算机技术解决实际问题及论文写作的综合能力。同时达到开拓学生知识面，提高学生创新精神及合作意识的目的。我校从1994年第一届数学建模竞赛就组队参赛，由于成绩优异，第二年吉林省本专科数学建模竞赛的颁奖仪式在我校举办。近年来，由于学校及部门领导的高度重视、教务处的大力支持、各学院的积极配合以及建模教师在赛前做了大量的培训指导，使我校取得了较好成绩。数学建模竞赛有力地推动了我校数学课程体系的建设以及教学内容、教学方法的改革，提高了学生的创新能力、应用数学的能力及团队合作精神，同时为我校培养创新人才提供了一条有效途径，为优秀学生脱颖而出提供了舞台、创造了条件。下面对近三年来我校数学建模活动进行如下总结：

一、近四年竞赛成果展示

2012年7个队参赛，1队获得吉林省一等奖，5队获得吉林省二等奖，1队获得吉林省三等奖。2013年6个队参赛，2队获得吉林省一等奖，4队获得吉林省二等奖。2014年6个队参赛，2队获得吉林省一等奖，3队获得吉林省二等奖，1队获得吉林省三等奖，其中1队获得专科组国家二等奖。

特别是2015年成绩非常突出，5个参赛队全部获奖；1队获得省3等奖，4队获得省1等奖、其中1队获得国家1等奖。在吉林省同类学校中，只有我校取得国家1等奖 这个奖项。

2012年-2015年，参赛队全部获奖，获奖率100%，其中获奖率、获奖等级名列吉林省高职院校前列。

二、赛事宣传、培训人员选拔及培训流程

1、赛事宣传及总结。我校的赛事宣传及参赛组织工作由公共教学部数学计算机教研室承担，工作从每年4月至5月展开，主办数学建模讲座及数学建模主题报告会。在王威杰主任的带领下，教研室的马相富教授、付振金教授及青年教师张婷、隋欣做了大量赛前宣传、培训和参赛指导工作付出了很多辛苦。2012年在多媒体阶梯教室、2013年在图书馆报告厅、2014年在多媒体教室、2015、2016年在图书馆报告厅举办赛事宣传活动及总结。由数学教研室的全体教师、全国大学生数学建模竞赛获奖学生代表及全校对数学建模感兴趣的同学参加讲座及报告会。活动分为六个方面：1、王威杰主任向大家介绍近年来我校开展数学建模活动的情况；2、马相富、付振金教授做数学建模讲座，介绍什么是数学建模、数学建模案例及数学建模所能解决的问题；3、对全国大学生数学建模竞赛获奖学生代表进行表彰；4、由获奖学生代表发言；5、由数学教研室张婷、隋欣老师向大家介绍我校数学建模培训及参赛流程。6、数学建模感兴趣的同学现场报名、参加考试选拔。

2、参赛人员选拔。结合每年学生的报名情况、学生下场实习等实际情况，采取两种选拔方式。

（1）考试选拔。参加数学建模讲座、报告会——报名——考试——第一阶段培训——选拔——第二阶段培训——参赛。

（2）数学教师推荐选拔。推荐报名——第一阶段培训——选拔——第二阶段培训——参赛。

2012年报名人数较多，达到200多人，采用考试选拔。2013年、2014年、2015年由于学生下场实习，部分学生不能参加第二阶段培训，所以采用考试选拔与推荐选拔相结合的方式。通过以上方式每年选拔约90人，分为两个建模班参加第一阶段培训，张婷任数学建模一班班主任、隋欣任数学建模二班班主任。第一阶段培训结束后选拔出约30人参加第二阶段培训，最后确认人数参加竞赛。

3、培训流程。（1）第一阶段培训。时间：每年4-6月的周六8：30—11：30，下午13：00—16：00，共十次培训。地点：9号楼，415、417机房。培训内容简介：介绍与数学建模相关的计算机软件应用、补充建模竞赛相关的数学知识、建模竞赛真题的剖析与讲解等。（2）第二阶段培训。时间：每年暑期，新学期开学前两周左右，为期10天。地点：9号楼，415、417机房。培训内容简介：建模竞赛真题的剖析与讲解、建模竞赛试题的模拟训练、建模论文的写作训练等。

三、培训班课程介绍

1、培训人员介绍。授课：王威杰、马相富、付振金。辅导：张婷、隋欣。

2、主要内容。

（1）经典数学问题及VB编程解决方法。介绍如下内容：数学建模软件的图形方法的使用；数学建模软件的表格方法的使用；VB语言及程序设计，上机操作；公式编辑器及各种模板的用法；绘制和编辑函数图形；直角坐标系下点的运动；自然坐标系下点的运动；用VB画宝石图案（半开发型）；可分离变量的微分方程的解法；跳伞问题的数学模型及解法；热传导问题的数学模型及解法；衰变问题的数学模型及解法；第二宇宙速度问题的数学模型；曲率的计算和曲率圆求法；求解代数方程的牛顿迭代法；自由落体问题及解法；追迹问题的数学模型及解法；蛛网模型及解法；插值问题及拉格朗日插值；一元差分的方法及练习；二元差分的方法及练习。

（2）离散数学模型及Mathematics软件应用。介绍如下内容：冰山运输模型；森林救火模型；卡车运输模型；连续投资模型；露天采矿模型；钢管下料模型；加工顺序模型；钻井布局模型；锁具装箱模型；车间作业计划模型；营业额预测模型；多次投资案例模型；非线性交调频率设计模型；轰炸伦敦及纽伦堡审判；大酒店的选址问题；椅子放稳问题。

（3）数理统计、规划及Excel软件应用。介绍如下内容：线性规划模型；回归分析模型；相关分析方法；移动平均方法；指数平滑法；因素方差分析法；直方图及概率分布密度；假设分析法；Excel数据处理及其分析工具的使用，函数综合运用。

（4）辅导。数学建模知识辅导、参加论文答辩辅导。

四、申报数学建模课题

结合长春汽车工业高等专科学校的具体实际情况，2015年6月，在王威杰主任的带领下，数学教研室申报了《高职院校开展数学建模活动与提高学生能力培养的研究》的课题。课题组主要人员有王威杰、马相富、付振金、隋欣、张婷。

1、课题的意义与目的、我们高职院校培养人才的目的主要是为了服务社会、应用于社会、促进社会的进步和发展。然而在社会实际中的问题是复杂多变的，并不是套用某个数学公式或只用某个学科、某个领域的知识就可以圆满解决的，这就要求我们培养的人才应具有较高的数学素质。即能够从众多的事物和现象中找出共同的、本质的东西，善于抓住问题的主要矛盾，从大量数据和定量分析中寻找并发现规律，用数学的理论好数学的思维方法以及相关知识去解决实际问题，从而为社会服务。因此，我们认为具有数学建模的数学素质是当代人才素质的一个重要方面，是培养学生能力的一个重要方法和途径。因此，开展数学建模活动将会在人才培养的过程中有着重要的地位和起着重要的作用。

（1）数学建模培养学生的创新能力。数学科学在实际中的重要地位和作用已普遍被人们认识，这主要来源于它的应用性地位。各行各业和各学科领域都是在运用数学，或建立在数学基础之上建立起来并加以应用的。特别在生产实践中运用数学的过程就是一个创造性的过程。而数学建模本身就是一个创造性的思维过程，从教学内容、教学方法，以及数学建模竞赛活动的培训等都是围绕着一个“培养创新人才”这个主题进行的。其内容取材于实际、方法结合于实践、结果应用于实际。总之，知识创新、方法创新、结果创新、应用创新无处不在数学建模中得到体现，这也正是数学建模的创新作用所在。

（2）数学建模培养学生的综合能力。数学建模的工作是综合性的，所需要的知识和方法是综合性的，所研究的问题是综合性上的，所需要的能力当然也是综合性的。结合数学建模的培训和参加建模竞赛等活动，来培养学生丰富灵活的想象能力、抽象思维的简化能力、一眼看穿的洞察能力、与时俱进的开拓能力、学以致用的应用能力、会抓住重点的能力、高度灵活的综合能力、使用计算机的动手能力、信息资料的查阅能力、科技论文的写作能力、团结协作的公关能力等等。这些能力的培养不仅对学生今后的学习起到很好帮助，也对他们日后进入工作岗位带来潜移默化的影响。

2、主要内容与需要解决的关键问题。本课题主要针对长春汽车工业高等专科学校的实际情况建设数学建模课程和数学建模培训体系：（1）列入学校选修课体系。（2）在选修课体系基础上，再选拔部分学生参加建模培训，完成培训体系。完成所需教学、培训的教案、电子课件以及数学软件：王威杰完成部分数学模型教案及Excel解决方案；马相富完成部分数学模型教案及mathematics解决方案；付振金完成部分数学模型教案及VB解决方案。课程内容主要有五个“模块”和三个“应用”。五个“模块”：统计模块、离散数学模块、数值计算模块和微分方程模块和其他模块。三个“应用”：VB、Mathematics和office软件的应用。

以数学建模为切入点推动高职数学教学内容和教学方法的改革；推动高职数学教学手段和教学工具的改革。

并针对学生能力培养改进原有教学方法、教学内容、培训模式，并提出以数学建模为基础的人才培养模式。

3、研究的创新点。构建了“模块+应用”的数学建模课程体系，加强与专业课程的交叉融合，加大数学建模的推广与普及。

在数学建模课程建设方面，尝试新的教学方法、教学手段和教学工具。在教学方法上，应注重理论联系实际，注重将数学的应用贯穿于教学始终，提倡“启发式”、“互动式”的教学模式，采用多媒体、数学实验等多种形式。数学教学手段上引入多媒体教学，提高学生学习数学的兴趣；其次，在教学工具上引入数学软件求解数学问题，采用数学实验课的形式，促进数学与计算机的结合。

科学构建了一套数学建模创新人才培养模式。以学生为主体，加强数学与其他学科科研交叉与企业合作。