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数学建模获奖论文

数学建模获奖论文范文第1篇

中央关于全面推进素质教育的决定中指出:“智育工作要重视培养学生收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力。”而传统的数学纯理论化学习的内容偏多,教学内容脱离实际生活。数学知识的应用和数学建模活动,可以加强数学与实际生活的联系,使学生从实际生活中抽取信息,提炼成数学模型,用数学方法结合其他学科的一些知识解决实际问题。

教育与社会实践相结合是我校长期以来积淀的办学特色。在数学的教学活动中,引入数学知识的应用和数学建模,有利于更好地发挥学校优势,激发学生学习兴趣,培养学生敢于动手、积极探索和综合运用所学的各学科知识解决实际问题的能力,从而提高其数学素养。

问题的研究

我校申请科研课题,组织数学组教师结合密云二中学情,编写校本教材《数学知识应用与数学建模》。

我们从以下角度梳理校本教材的内容:

在结合现行教材的基础上,按章节、单元适当切入数学知识应用及建模的素材。

为方便开展中学数学知识应用和建模竞赛等相关活动,补充相关知识。

搜集对中学生数学建模启发较大的典型问题(论文素材),并进行分析,启发学生初步掌握数学建模的方法。

搜集本校学生数学知识应用竞赛的优秀论文,并作适当点评。

将整理的内容按每节课1课时编写教学目标和实施过程设计。

课程组教师采用行动研究法,通过从网上搜索信息,翻阅图书,并结合教学实践,撰写校本教材,以数学选修课为载体,反复实践修改。

课题研究成果

通过不断地探索、研究,我校教师逐步完善了校本教材《数学知识应用和数学建模》,共计30讲,分为30课时进行教学。书中涉及数学的作用、分段函数在实际问题中的应用、工程管理问题、线性规划、数据拟合、研究性学习中数据的收集分析处理方法,科研报告和论文的撰写方法,典型数学建模论文赏析等内容,为数学教师开展数学知识应用和数学建模活动提供了很好的素材,为数学教师开展选修课提供了很好的载体。在十五国家课题《素质教育实施中的普通高中校本课程研究》中,校本教材《数学知识应用和数学建模》被课题组评为二等奖。

出版了1本全部由学生撰写、教师指导的论文集《密云二中学生数学知识应用与数学建模论文精选》。

数学建模获奖论文范文第2篇

在信息时代的今天,为实现学校‘培养社会需要的高质量应用型人才’的目标,我们积极开展数学建模活动,以数学建模为载体,建立了“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系,构建起科学、规范、高效、持续的数学建模竞赛的管理和运行机制,在近5年的全国大学生数学建模竞赛中均取得了优异的成绩,为学校培养高质量应用型人才做出了贡献。

【关键词】数学建模 人才培养

中图分类号:G642 文献标识码:A

1. 开展数学建模活动的背景与意义

在我国,由教育部高教司与中国工业应用数学学会共同组织的全国大学生数学建模竞赛活动已历时二十二年[1](1992年~2013年)。据统计,2013年有33省/市/区(含港澳)及新加坡,美国,伊朗的1324所学校23187队参加,成为全国高校中规模最大的学生科技活动[2]。

围绕培养“适应市场需求的,社会所需要的高质量应用型人才”的目标,我们积极探索开展数学建模活动及其竞赛的新途径和新方法,从有效教学走向优质教学,建立了“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系,构建起科学、规范、高效、持续的数学建模竞赛的管理和运行机制。并且通过日常的数学建模活动、数学建模竞赛以及数学建模联赛等形式,努力探索与实践,使学生的主动性、独立性、独特性、交往性、体验性及创新性得到进一步提升,学生的受益面越来越广,实践应用能力不断提高,同时促进了教师教学科研水平的提高,也带动了课程的改革与建设,成为基础课部乃至整个学校教学的一大亮点。

2.“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系的构建。

在整个人才培养体系的构建过程中,我们先着力在师资与教学内容上进行积极的改革与探索。比如为了提高现

有数学建模指导教师的教学水平,先后选派了多位教师参加 “国家自然科学基金西部高校数学教师培训班”;积极参加全国的数学建模与数学实验年会;积极培养新人,储备后续力量等。在教学内容上也大胆改革传统教学内容,增加新内容和新技术的应用,在数学系列课程的教学中逐步融入数学建模的思想,向学生输送数学建模的方法,激发学生的学习与应用数学、参与数学建模竞赛活动的兴趣。

“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系是我们长期探索与实践的经验总结,它以数学建模教学与竞赛支撑平台为基础,包括环境建设、知识传授平台、能力培养平台、实践平台四个方面,最终目标是培养“创新实践能力强的高质量应用型人才”,在我们的数学建模活动开展中起着纲领性作用。

组织学生参加各类数学建模活动是我们最重要的一项工作,我们通过以下几个方面组织学生参加各类数学建模活动:①开设数学建模、计算方法、数学实验选修课;②加强对数学建模协会活动内容的指导,每学期都要举办5-6次数学建模专题讲座,内容涉及数学建模基础、数学软件基础、竞赛案例分析、竞赛报告写作等多个方面,并组织和指导学生参加校内外各种数学建模竞赛活动;③组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,并且已经探索出一套有效的数学建模竞赛的管理和运行机制。

3.近5年在培养应用型人才方面取得的成果

经过指导教师的精心培训和学生的刻苦努力, 我校学生在近5年的全国大学生数学建模竞赛中均取得优异成绩,具体获奖情况如下:

其次,我校学生参加其它类型的数学建模竞赛也取得较好的成绩,具体获奖情况如下:

表2 近5年参加其它数学建模竞赛获奖统计

比赛时间获奖情况

2009年全国“电工杯”数学建模竞赛,获得一等奖2队,二、三等奖10队

2010年苏北赛二等奖2队,三等奖3队

2011年全国“电工杯”数学建模竞赛,获得一等奖2队,二、三等奖15队

2011年参加美国数学建模比赛获得二等奖一项

2012年参加美国数学建模比赛获得一等奖一项,二等奖一项

2013年苏北赛一等奖4队,二等奖6队,三等奖7队

2013年参加美国数学建模比赛获得二等奖三项

通过数学建模培训和数学建模竞赛以及数学建模、数学实验选修课的开设,每年都有近500名学生从中受益。学生在这个过程中可以掌握数学软件的使用,学会利用丰富的数学理论建立不同实际问题的数学模型并用计算机求解,知道如何查阅计算机网络资源,熟悉科技论文的写作格式与要求等。而这些知识对学生以后走上社会工作岗位时是非常实用的。借助于数学建模,我们已经为学校、社会培养了很多具有创新精神的人才,他们中的一些已经在工作中发挥着骨干的作用。比如04级茅以升班的陈惠粉(2006年获数学建模全国一等奖,保送为清华大学研究生)、04铁运的赵军(2006、2007连续两年获数学建模全国一等奖,毕业后保送西南交通大学研究生,09年读研期间被四川农业大学聘为数学建模指导传授建模经验),2006级数学建模国家奖获得者史彦峰、马利、青亮等分别保送北航、电子科大、西电等名校。2007级数学建模国家奖获得者蒋雪峰获得专利2项,并且保送到南大直博等。

怎样使数学建模在培养具有创新精神的人才中发挥更大的作用,还需要我们不断探索和实践。

参考文献

数学建模获奖论文范文第3篇

关键词:激励制度;中心;研究

中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)05-008-02

一、引言

激励是管理心理学的基本概念,大学生激励制度是以制度化建设为基础,以大学生为中心,以大学生的发展为主线,以培养大学生的主体性为目标的激励机制。仔细研究我国高等教育的人才培养模式,不难发现教学方式单调、评价制度及考试制度单一、创新保障及激励制度不完善是制约创新型人才培养的主要因素之一。虽然高校已从德育、智育、体育等方面对大学生进行定量考核,并以此作为衡量学生全面发展的重要指标,但由于目前许多高校的评测手段都是基于人工的,效率十分低下而且无法发现数据之间的关联,面对日益庞大的高校数据信息,探讨并设计一种更高效更专业的评测技术显得尤为重要。

数据挖掘是利用原始数据推导重要的业务关系的过程,能够发现数据中新的、隐藏的后者未预期的模式的行为集合,根据功能或者应用的类别可以将数据挖掘方法分为四类:分类、关联、序列和聚类。其中,关联规则挖掘在医药、金融、商业和工业制造等领域的成功应用充分证明了关联规则的理论生命力和实际应用价值,本文采用问卷调查和访谈等方式,收集了近几年年我系在校学生的成绩、测评记录、社团活动等原始数据,构建数据挖掘模型,建立相关挖掘模型,利用模型分析比较学生性别、学习成绩、综合测评记录、社团活动记录、家庭经济情况与助学金、奖学金等各项激励措施之间的激励关系,试图对目前我系大学生激励机制中存在的突出问题进行定量分析,为现有大学生激励制度提出相应的优化指导原则和对策建议提供合理依据。

二、数据采集和预处理

为了充分收集学生的学习方面的情况,采用调查问卷方式进行数据采集,问卷内容包括学生的自学能力、学习兴趣、自律程度、学习态度、自我期望、身边的学习氛围、到课率、对专业感兴趣程度以及每周去图书馆次数、去图书馆借书的类型、每周自习次数等信息。为了了解学生的工作与生活等其他方面的情况,问卷的内容还包括了学生参加学校或系部活动次数、是否担任干部、与辅导员关系、与老师关系、与同学关系、是否恋爱、上网时间分配等信息。由于本课题的数据来源于计算机技术与科学系的学生,问卷的调查的对象为我系四个年级的学生,以班级为单位进行问卷的发放,对于部分已经不在校的大四学生,采用EXCEL表格方式填写问卷,其他均采用纸质问卷完成,调查共发放问卷1208份,回收1184份,通过Microsoft SQL Server 2008的SSIS工具导入系统的原始问卷数据,并完成了基本的数据清洗预处理工作。

三、结果分析及展示

Apriori算法和FP-Tree算法均为经典的关联规则挖掘算法,在训练时,我们发现通过Apriori和FP-Tree两种算法所得到的结果基本保持一致。如图1“均成绩、综合测评、奖学金、助学金”关联结果分析所示,可以看出“38~40=>获奖学金”、“36~38=>获奖学金”、“80~85=>获奖学金”、“获奖学金=>获助学金”、“75~80=>获奖学金”、“38~40=>无助学金”等关联规则的置信度高达1.0。可以看出平均成绩在80~85的同学获得奖学金的概率也很大,而平均成绩在75~80的同学获得奖学金概率和平均成绩在80~85的一样,这说明成绩并不是决定奖学金的唯一因素。由“38~40=>获奖学金”这条关联规则可以看出综合测评高的同学获得奖学金的概率也很大,这正说明综合测评也影响奖学金。而由“获奖学金=>获助学金”这条关联规则可以看出获得奖学金的同学同时也很有可能获得助学金,这与奖助学金的评定规则也比较符合。由于有些关联规则的条件不同而结论是一致的,为了反映哪些条件对结论的影响比较大,特以折线图的形式展示,折点越高也就是置信度越大,也就说明了他们之间的关联越强。如图2所示,可以得知成绩比较好综合测评比较高的同学获得奖学金的概率很大,这也符合学校的奖学金的评定规则。图3展示了自律程度、上网时间分配、年龄、性别、政治面貌之间的关联结果分析。可以看出“团员,学习自律程度一般”和“男,自律程度一般=>团员”的置信度均为0.85,这说明政治面貌为团员、上网时间分配休闲多于学习的同学的自律程度一般的概率很大。而团员中男生的自律程度一般的概率也很大,这也从侧面反映了团员中女生的自律程度比男生的强。

由图4可以看出“专业兴趣喜欢=>专业相关”这条关联规则的置信度最大,同时“专业兴趣喜欢=>偶尔缺勤”、“专业兴趣一般=>偶尔缺勤”的置信度也比较高。通过这些数据可以表明去图书馆的借书类型与对专业的兴趣程度有很大关联。而由“专业兴趣喜欢=>偶尔缺勤”、“专业兴趣一般=>偶尔缺勤”这两条关联规则可以看出对专业感兴趣程度与到课率并无直接关联,这是因为系部对评奖都有严格的考勤制度规定,从而影响了该项指标的客观性。由于我系男女比例严重失衡,为了反映计算机系男女生学习获奖情况,特进行了一些处理。

由图5可知我系男女比例达到3:1,而男女生的获奖情况却与男女生人数相反,无论是甲、乙、丙等奖学金还是国家励志奖学金的获奖情况,女生都多于男生,这表明我系的女生在学习等方面表现都是较优秀的,甚至比很多男生都优秀,因此在设置激励制度时,可以适当考虑如何增强男性学生的学习主动性。

数学建模获奖论文范文第4篇

一、常规管理规范合理。

学校工作抓得实,常规工作才会规范化,一学期来,我们以县教研室的《缙云县教师教学工作常规》为学校常规工作的准绳,有重点地抓好常规工作。加强教研组的建设。

1、抓教研组长的学习。定期召集组长理论学习、听课、评课;赋于组长责任,让他们带动全组的教师开展互听、互学、互研活动,提高每一位教师的素质。

2、抓课前教案检查制度。不定期检查教师的教案,督促每一位教师切实做好本职工作,并在期中、期末组织了两次全面的常规检查。

3、做好课堂教学评估。协同教师就如何“减负增效”、“提高40分钟的课堂效率”进行全面深入的讨论与研究。本学期,校领导、教研组长到课堂听课均在25节以上。

4、做好教学质量评估工作。教导处认真做好后进生的期中、期末试卷分析工作,并建立完备的后进生档案,以点带面,抓全校的质量的提高。

通过努力,现我校教师在课堂教学中都能以发挥学生的主体作用、培养学生的学习能力为中心,课堂教学改革又迈出了新的一步。

二、教研成绩突出。

本学期我校教研工作在语文教研组的市级课题《小学语文“探疑求新、主动发展”教学模式的研究》、数学教研组的县级课题《小学数学“问题—建模—应用”教学模式的研究方案》的带动下,通过全校教师的努力,取得了丰硕的成果。

1、教师论文获奖县级以上8人次:

陈建秋老师的生劳论文《向双手要创新》获中央教科所、《中小学劳动技术教育》征文活动二等奖;张叔阳老师的体育论文获市三等奖、县一等奖;陈建秋老师的生劳论文获县一等奖;徐远敏老师的体育论文获县二等奖;王春丽、徐银仙、丁海潮老师的作文论文分别获县二等奖、县三等奖。

2、教师教案、教学设计获奖县级以上4人次:

徐远敏老师的体育教案获市三等奖、县二等奖;徐远敏、张叔阳老师的数学教学设计分获县二等奖、县三等奖。

3、教学能力竞赛获奖县级以上3人次:

张叔阳老师参加县教导主任上课比赛获优秀奖;丁海潮老师参加思品优质课获县二等奖;王春丽老师参加语文阅读教学优质课获县二等奖。

三、青年教师成长迅速。

一直以来,对于青年教师,我们给他们压担子,也予以他们机会如:听课——青年教师优先、严要求、在肯定其优点的同时多提不足;外出学习——青年教师优先;县教研室组织的各项观摩课让好学的青年教师参加;县外的活动,更是让青年教师参加。通过几年的努力,现我校的青年教师均函授或自考即将毕业,并在县、市级的比赛中频频获奖。本学期的学区教坛新秀评比中,我校王春丽、张叔阳、陈建秋、丁海潮四位教师出线,这在同类学校中是出类拔萃的。

四、教学质量稳步前进。

学校教育是以培养高质量的学生为目标。我校教科研工作所取得好成绩,其归宿就是为更好地质量服务。为提高学校的质量:在校长的直接领导下,我们建立了教学质量奖励制度,精心组织好校内的教研活动,经常性地开展学生竞赛,促学校质量的提高。一学期来,我校教师乐教苦教、学生爱学好学,现学校已消除了“落后班”,学校质量提高较快。

五、学生轻负担、全面发展。

创造性的人才观,需要我们在创新性和开拓性上下功夫,重视让学生有足够的自我支配时间发展自身的兴趣爱好,形成自己的能力和特长,就是我们所想的,也就是我们所做的。

1、组织各类比赛,丰富学生的课余生活。本学期,我们配合学校组织了达标运动会、书画比赛等形式多样的活动。这样,学生的课余生活丰富了,更又是提高了学生的素质。

数学建模获奖论文范文第5篇

一、注重思想引领,先进事迹层出

数学系党总支重视“文明单位”创建工作,充分认识做好“文明单位”创建工作的重大意义,成立了由系领导班子成员和相关负责教师组成的领导小组。系党总支书记亲自抓创建工作,把文明单位创建作为重要内容之一列入每年全系工作计划,定期开展专题会议,精心组织,狠抓落实,责任到人,全面推进,重点突破,通过创建活动营造了科学发展、文明高雅、融洽祥和、教师爱岗敬业、学生健康成长的和谐环境。

在文明单位创建过程中,数学系以理论学习为先导,围绕中心工作,开展专题学习,通过学习更新观念;每个学期统一把单周的周三下午作为理论学习时间,集中组织教师开展理论学习;各支部按照规定认真、规范地开展组织生活,组织党员理论学习、专题讨论和实践活动。

数学系充分发挥思想政治工作的主渠道、主阵地作用。学生工作围绕中心工作,深化学风建设、形成了班主任“六个一”工作制度和学生教育管理“七项举措”,引导和加强学生理论学习,深入推进马克思主义中国化的最新理论成果“三进”工作,采取教师与学生结合、课堂与课外结合、专业与业余结合、理论与实践结合等多种形式,使学习和活动更加贴近学生的思想实际,进一步增强吸引力和感染力。

二、加强党组织建设,核心作用显著

(1)注重组织建设。不断加强党总支领导班子建设,形成了一个精诚团结、富有干劲、充满活力的领导班子。领导班子围绕中心工作,开展专题研究,拓宽发展思路,推动科学决策;各支部按照规定,认真规范地开展组织生活,组织党员理论学习、专题讨论和实践活动,充分发挥党支部的战斗堡垒作用。

(2)增强凝聚力。系党总支想群众所想、急群众所急、解群众所忧,以实际行动从细微处着手增强全系的凝聚力。退休残疾教师吴霞敏十多年如一日为社区孩子提供义务家教辅导。系总支了解到吴老师住房困难的情况后,积极和学校有关部门沟通,为吴霞敏老师解决住房问题;童品苗老师生病住院以后,系党政领导多次前往医院探望,给予组织上的关怀;党总支在每年春节和暑假分别开展“送温暖”、“送清凉”活动,把党组织的关怀送到困难教职工家中;特困学生吴波同学重病住院治疗,贫困学生刘且根同学父亲突逝难于维持学业,系领导及时关心、多次看望,并为每位同学送去5000元的慰问金。正是通过这一件件实事,使得广大教师和学生感受到组织的关怀和力量,增强了全系的凝聚力。

(3)发挥党员模范带头作用。数学系承担着全校公共数学课的教学任务,工作繁重,党员教师冲在前面、勘称表率。党员教师王纪林等老师带头勇挑教学重担,每学期的教学工作量超过200个;党员教师周国标等组织开展硕博贯通和理工结合的研究生培养模式改革和探索,形成具有上海交大特色的研究生培养新路子;党员教师王纪林和章子霞等分别与青年教师崔振、蒋启芬等进行结对子,发挥老教师对青年教师的“传、帮、带”作用,培养出一批教学新秀;党员教师宋宝瑞作为学校数模竞赛总教练带领一批教师组织学生参加全国和国际数模竞赛,近年来在全国大学生数学建模竞赛中获得一等奖8项、二等奖14项,在美国数学模型竞赛暨交叉学科数学模型竞赛(MCM/ICM)中获得一等奖6项,二等奖7项,并喜获Outstand冠名奖,为我校争得了荣誉。

三、深化内涵发展,办学绩效斐然

数学系坚持“创一流,强特色”的发展思路,聚焦办学质量,深化内涵发展,在教学科研等各项工作均取得了突出成绩,2007年和2008年单位考核,均被评为“优秀”。

(2)人才培养。数学系把面向全校的数学课建设作为第一要务,保持和发展国家工科数学教学优秀基地的地位,2007年国家工科基地教学团队入选国家级教学团队。2008年本科教学开设226门课程,研究生教学开设84门课程;现有国家级精品课程2门,上海市精品课程共5门,基本形成了具有交大特色的课程体系。“硕博贯通”、“理工结合”的研究生培养模式继续深入开展。2008年出版“十一五”国家规划本科教材4本;出版研究生公共数学系列教材1本。获校教学成果奖一等奖和二等奖各1项。数学专业人才培养教学团队被评为校优秀教学团队;王维克、李为民获得“最受学生欢迎的教师”奖,4人“获得最受学生欢迎的教师”提名奖;章璞获得宝钢优秀教师奖;3人获得校优秀教师奖;3人获得首届“烛光奖励计划”;范金燕、周春琴获SMC优秀青年教师奖,4人获得优秀青年教师后备人才一等奖;5人获优秀青年教师后备人才二等奖;熊德文被评为校教学新秀。近年来,系党政领导注重人才培养的国际化战略,开展多层次的人才培养与合作,与香港科技大学数学系的创新人才培养国际合作项目启动;与德国Konstanz大学、法国蒙彼利埃第二大学签署了联合办学合作协议;通过国家建设高水平大学公派研究生项目,选派博士生前往斯坦福大学等世界一流大学攻读博士学位。

四、规范决策管理,氛围民主和谐

(1)完善科学民主管理机制。数学系通过有效的制度建设,促进民主决策、科学决策。每周行政班子召开例会,重要工作均在会上集体讨论,民主决策;关系数学系发展的重大决策和改革措施都要通过系教代会的审议,充分发挥工会、教师代表大会和教授委员会等的民主监督和民主决策作用;还建立了顶尖专家咨询委员会,聘请国际著名专家,充分发挥在重大规划、学科建设等方面的重要作用。数学系每月出版一期《数学系信息简报》,汇总每月数学系党建、教学、科研、人事、学生工作、财务、工会等各方面工作,向全系教职工发布信息,确保各项工作透明,便于广大教职工了解、关心和支持全系工作。

(2)加强管理制度建设。近年来,数学系制定了《关于“重大决策、重要干部任免、重要项目安排和大额资金的使用必须集体讨论作出决定的规定”的实施办法》、《数学系财务等管理工作条例》、《数学系出国出境管理办法》、《数学系教职工岗位职责条例》《数学系教师工作量考核办法》等一系列管理制度,提高管理水平。

(3)管理信息化。建立了资产管理和财务管理平台,使管理工作进一步科学、规范和高效。通过资产管理系统的开发,从计算机到录音笔,近千件公有资产逐一编号,责任到人,动态管理,一目了然;教学科研工作量考核系统的开发,可以实时存档、方便教师们查询自己在教学、科研等方面的工作情况,信息历历在目,准确、透明;财务系统的开发,使教师能更方便地了解自己的奖金、工资调整信息,做到财务工作的公开透明,使信息管理更加规范,信息统计更加便捷。信息系统的使用使得管理和服务水平大大提高,得到广大师生的好评。到数学系调研工作的校领导观看该系统的演示以后,给予了充分肯定。

数学建模获奖论文范文第6篇

关键词:水利类 工科专业 创新人才 培养 能力

Cultivation of Innovative Talents of Engineering Specialty In the School of Water Conservancy

HAN Rui-ping, YE De-cheng, CHEN Li-yong,YANGYi-long ,ZHOU Hai-long

(College of Water Conservancy and Civil Engineering, Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot, Inner Mongolia 010018,China)

Abstract: This Paper, take the College of Water Conservancy and Civil Engineering, Inner Mongolia Agricultural University as a example, put forward professional skills competition which its topic is carrying on the Da Yu’s style of work and seeking dream like function y=f(x1,x2,x3,…,xn) beside of teaching plan to enhance the practical and creative abilities. Its result is very good and provides reference for constructing Innovation Talents’ cultivating model in the same kind school.

Key words: School of water conservancy; engineering specialty; innovative talents; cultivation; abilities

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2015)06-0162-02

引言: 当今世界是一个国际交往与合作更加紧密、综合国力竞争更加激烈的新时代。人类要生存和发展就必须不断地创造和创新。高等学校担负着培养和造就高素质创新人才的历史使命,而提高高等教育质量的核心是提高人才培养质量。人才培养质量在很大程度上又取决于人才培养模式。因此,要提高高等教育质量,关键是创新人才培养模式[1],通过模式创新使学生得到全面发展,使学校的人才培养更好地适应社会需要。为此,我院构建了科学的工科课程体系,在教学内容选择上根据学生的能力结构,专业特点进行具体安排,形成了学科综合化、知识结构化、培养程序化的人才培养体系,同时在教学计划外开展以“承藉禹风,函数圆梦” y=f(x1,x2,x3,…,xn)为主题的专业技能竞赛来培养学生的实践动手能力和创新能力,有效地实现高校教育与社会实践的优化整合,提高学生的综合创新素质。

一、“承藉禹风,函数圆梦”主题校园文化活动内涵

我院为加强学风建设,提高学生动手实践能力与团队合作精神,丰富校园文化建设,切实提高人才培养质量,结合专业知识所开展的“学知识、长才干”测量技能大赛、“水利杯”创新设计大赛、“腾飞桥梁”结构设计大赛,“安腾杯”建筑艺术作品竞赛等活动,用学院精神和专业思想可总结为“承藉禹风,函数圆梦”主题活动,其内涵可直译为y=f(x1,x2,x3,x4)。

“承藉禹风”意味水利学子秉承大禹治水精神,为水而学,择水为业。“函数圆梦”y=f(x1,x2,x3,x4) 中的“x”代表学生参与水利与土木建筑工程学院某种专业活动,“y”代表学生通过参与项目对应想实现的梦想,那么整个函数y=f(x)代表学院开展的节次化、覆盖广、有影响系列活动并通过学生参与和自身努力发展实现梦想的过程。例如:x1代表学生参与的测量技能大赛,那么通过其自身努力将有可能实现他测绘工程师的梦想y1,而学院恰好为他搭建这一圆梦舞台,即圆梦函数。函数y=f(x1学生参与测量技能大赛,x2水利创新大赛,x3桥梁模型大赛,x4建筑艺术作品竞赛) =实现(测绘工程师,水利设计师,桥梁设计师,建筑师)的梦想。

随着一些新的竞赛活动的开展,梦想也不断涌现,本文构建的圆梦函数仍然成立。于是得到以下一般圆梦函数的形式

式中:表示开展的第类竞赛活动;为梦想集;为抽象函数(映射)。

二、 阶段性成效和意义

近年来,“学知识、长才干”测量技能大赛已成功举办了七届,我院连续三次参加自治区高校测量技能大赛均荣获了全部单项一等奖和团体总分第一名的好成绩,获奖人数达400多人次;在2012年由高等学校测绘学科教学指导委员会、中国测绘学会测绘教育委员会、国家测绘局职业技能鉴定指导中心联合举办的“第二届全国高等学校大学生测绘技能竞赛”中,我院选派的代表团荣获团体总成绩三等奖和四等水准测量三等奖。在2009年和2011年连续两届“水利创新”设计比赛中,我院选送的7支参赛团队参加全国水利创新设计大赛,取得了五个二等奖、两个优秀奖的优异成绩,创下了全国农林院校的最好成绩,我院也获得了“全国优秀组织单位“称号;在”腾飞桥梁“结构设计大赛中,我院参赛队在全校开设《结构力学》课程的各专业中基本包揽了最佳结构承载奖、最佳结构分析奖、最佳结构设计奖、最佳默契团队奖、最佳造型设计奖、最佳结构创新奖的全部奖项。在三届的“安腾杯”建筑艺术节上,我院学生的作品个个完美地再现着技术与艺术的美,给所有学子留下视觉的美感和精神的启发。在第二届中国大学生创意创业大赛暨知识产权教育活动总决赛中我院的学生参赛团队荣获团体一等奖,同时我校也被授予“优秀组织单位”。

通过吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,加强了学生动手能力的训练,培养了学生的创新能力、协作精神和理论联系实际的学风,提高了学生的实际工作能力和人文修养,为优秀水利人才的脱颖而出创造条件。

三、专业技能活动促进创新人才培养

创新人才培养,包括四个环节:创新意识、创新精神、创新能力和创业素质[2]。创新意识、创新精神、创新能力,这是创新人才培养模式的核心与精髓,创新意识是前提,创新精神是手段,创新能力是关键,创业素质是根本目的。

创新意识来源于科学研究,“水利杯”创新设计大赛,可选题材非常广泛,题目的来源也具有多样化,指导教师和参赛选手共同完成一件作品,于是指导教师可以将自己在科学研究中获取的创新知识融入到课程体系和教学之中,用科技创新的思维培养学生获取知识的能力和解决问题的本领,将自身的创新意识潜移默化地传给学生。

创新精神来源于实践教学,“学知识、长才干”测量技能大赛和“腾飞桥梁”结构设计大赛,学生以小组的形式参赛,通过相互交流讨论,共同完成一项任务或者一件作品,既学到了知识,又增强了集体荣誉感,同时在准备比赛的过程中也分享交流了各自的学习成果。

创新能力是一个动态系统的过程。“安腾杯”建筑艺术作品竞赛让学生根据自己的情况自己准备材料和工具,通过独立操作、独立思考,发现问题并解决问题,形成自己的见解,学习和创造的积极性得以充分发挥,培养学生设计能力、综合分析和解决问题能力以及创新能力。

创业素质来源于各类竞赛活动。各类竞赛活动中培养的刻苦专研精神、团队协作精神,全面思考精神和面对挫折和失败表现出的不气馁精神都是在未来创业活动中所必须具备的。

四、结束语

创新人才的培养除了传统的理论教学和实践教学外,还应该重视专业技能竞赛活动。专业技能竞赛对于培养学生的学习兴趣,理论与实践结合的能力以及创新人才具有的创造性的思维取得了积极的推动作用。此外,专业技能竞赛也让同学们更好地与同类院校的学生交流提供了平台,更能发现自身的不足,取长补短共同提高。我院提出的以“承藉禹风,函数圆梦”为主题的校园文化活动,丰富了我校大学生的课余文化生活,提高了学生的工程结构设计与实践动手能力,营造了校园浓厚的学风和科技文化氛围,促进了理论与实践的有机结合,推进了学校的教学改革和教学质量的提高,最终提高了创新人才培养质量,为其它同类院校借鉴提供参考。

参考文献

[1]肖英,段芳,肖贻滨.基于“挑战杯”的科教融合的创新型人才培养模式[J].中国高校科技,2012(8)P75-76

数学建模获奖论文范文第7篇

关键词:案例式;教学法;《数学建模》课程

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)25-0067-02

一、学校《数学建模》课程进行教学改革的背景

1.《数学建模》课程的发展历史。《数学建模》课程是在20世纪中叶进入西方国家的一些大学里面,我国的几所著名大学也在上世纪80年代初将《数学建模》课程引入课堂教学。经过20多年的不断发展与创新,现在绝大多数本科院校和许多专科学校都开设了各种形式的《数学建模》课程和讲座,20多年来出版了数十本教材,1992年开始举办并迅速发展的全国大学生数学建模竞赛,更是极大的推动了数学建模教学及其课外活动在各院校的开展,为培养学生利用所学的数学知识与数学方法分析、解决实际问题,培养大学生的数学素质与创新的能力提供了实践的平台。

2.学校《数学建模》课程的现状。我校是1996年在兄弟院校老师的指导和带动下开始开设《数学建模》课程的,同年开始参加全国大学生数学建模竞赛,经过17年的建设,我校的《数学建模》课程已经被评为校级精品课,所在团队也被评为校优秀教学团队,经过整个活动的训练,我们锻炼了一支优秀的教师队伍,编写了《数学建模》、《数学建模与数学实验》等教材,学生的能力也在参赛的过程中得到了提高,数学建模获奖证书也成为一些学生求职的重要砝码。

3.《数学建模》课程改革的初衷。为了更好的开展数学建模竞赛活动,课题组的成员多次参加全国大学数学报告论坛,深入学生当中广泛征求意见,发现课程中有相当一部分内容与中学有重复,教学体系亟待调整;有一部分教学内容陈旧,理论体系与教学模式单一;课程体系结构不尽合理,内容与中学所学知识重复,不适应当前学时整体减少及高校扩招后学生的学习层次多样化的实际;教学内容与学生专业脱离,忽视对学生实践能力和数学素质的培养。

针对上述教学中存在的问题,结合我校人才培养和专业课程建设的总体要求,我们课题组成员进行了多次研讨,明确课程建设要按照以知识为基础、专业为核心、能力为主线、案例为载体的教学改革指导思想的要求,在《数学建模》课程进行教学顶层设计时,注重体现四个结合:一是结合学生学习实际。由于我校学生招生对象的不同,针对基础学生、中等学生和精英学生设置不同方案和培养目标。基础学生要做到基础理论扎实,实践能力强;中等学生要注重计算能力与应用能力的培养。二是结合学生所学习的专业。教师授课时要介绍数学概念与专业相关联的工程实际和工程背景,为学生后继课程的学习提供动力和基础。三是结合学生能力培养主线。按照学生分析问题的过程,培养学生发现、解决、创新和协作能力。四是结合多媒体和教师的现代教育技术。为此,在教材编写过程中,我们既注重学生基本能力的训练,又结合学生的专业实际,介绍体现专业特点的数学模型、素质能力的综合模型。

二、《数学建模》课程改革的应用案例

为了使学生更好地了解课程的工程背景和数学课在今后专业中的应用,我们在介绍相关数学理论的时候,以专业案例导入,激发了学生学习的主动性和学习兴趣,收到了较好的教学效果。

案例1:在给安全工程学院学生介绍定积分的概念时,我们以安全生产中的自然风压案例导入。

图为矿井通风系统,2-3为水平巷道,0-5为通过系统最高点的水平线。在冬季,由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低,平均空气密度较大,重力之差就是该系统的自然风压。在夏季时,若空气柱5-4-3比0-1-2温度低,平均密度大,系统产生的自然风压方向与冬季相反。自然风压的计算;在一个有高差的闭合回路中,只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等,则该回路就会产生自然风压。根据自然风压的定义,图所示系统的自然风压,可用下式计算:HN=■ρ1gdz-■ρ2zgd,

式中z为矿井最高点至最低水平间的距离;g为重力加速度;ρ1,ρ2分别为0-1-2和5-4-3井巷中dz段空气密度。

案例2:在给电子信息工程学院学生介绍定积分的理论时,我们以信号波形案例导入。

单位阶跃信号波形如图所示,定义为U(t)=0,t0 在t=0跳变点处函数值未定义。

任意形状的波形均可以表示成无限多个阶跃信号的叠加,即f(t)=f(0)U(t)+■f(1)(τ)U(t-τ)dτ.

案例3:在给机械工程学院学生介绍微分理论时以机械振动的案例导入。

经典控制理论研究的是单输入、单输出、线性定常系统,所以对非线性因素影响较小的系统,通常要先进行线性化,然后对其分析。

下图为单摆,在研究该系统时,首先要对其线性化,对质量m受力分析,列写微分方程,根据牛顿第二定律,有:

Ti(t)-[mgsinθ0(t)]l=(ml2)■

这是一个非线性微分方程,将sinθ0在θ0=0附近用■台劳级数展开,得:

sinθ0=θ0-■+■-…当θ0很小时,则sinθ0=θ0可近似为线性方程。

三、《数学建模》课程改革后的实际效果

数学建模获奖论文范文第8篇

“虽千万人吾往矣”,这是李凡长的人生态度,只要关乎事业与理想,便会尽心竭力、一往无前。而站在李凡长身边的那科研队伍,也正与李凡长齐心协力,一同攻克着科学难关。

半路出家的计算机英才

李凡长生于1964年,求学在80年代,也许是受了当时“学好数理化,走遍天下都不怕”的影响,他极其酷爱理工学科。当时,我国著名数学家陈景润先生是时代的标杆,李凡长将其视为偶像,希望有朝一日能像陈景润先生一样有所建树。就这样,考上大学后,李凡长选择了数学系。凭借对数学的一腔热爱和几分天资,他对未来无比憧憬。

然而,并不是所有的理想都能变为现实。造物弄人,大学毕业后,李凡长去中学当了数学老师。在中学,李凡长教过很多课程,包括数学、物理、化学、外语,他都尝试过。一晃8年,虽然李老师倍受学生敬爱,但在李凡长内心深处,理想之火从未熄灭过,甚至随时间的变迁而愈燃愈旺了。

与各种传统学科相比,计算机科学在上世纪90年代是一门新兴学科。在中学任教期间,李凡长敏锐地意识到日后计算机科学发展的广阔前景,并觉得这是时代的机遇,也是改写个人命运的绝好机会。出于好奇也是想挑战一下这个新兴学科,1992年,28岁的李凡长毅然结束了安定的教师生涯,决定从计算机科学领域重新起航。经艰苦的奋战与不懈的努力,可谓功夫不负有心人,只用了一年,他就顺利考上了中国科技大学计算机科学与技术系硕士,人生从此面临新的机遇和挑战。

这一次,李凡长坚定了方向。硕士毕业后,李凡长于1995年进入云南大学任教,四年后晋升为教授。2000年,李凡长调入苏州大学工作,到现在他已不仅是一位计算机领域的知名专家这么简单,还成了一名出色的管理者。这些年来,他主要开展了李群机器学习、动态模糊智能理论及应用、认知软件工程,多Agent系统理论及应用等研究工作,先后承担8项省部、国家自然科学基金重点和面上项目,取得了一批被国内外同行专家公认的达到国际领先水平的科研成果。到目前为止,李凡长150余篇,出版学术专著7部(其中在美国出版英文专著1部),教材4部,获省级科技进步奖3项、国际学术创新奖1项。

李群机器学习的提出者

在数学中,李群是一个群,同时也是一个微分流形,具有在群操作下保持光滑结构的性质。近年来,李群不再局限于数学领域的理论研究,这类连续性变换群也被许多计算机领域的学者所熟知。2004年,李凡长将李群与机器学习算法结合起来,提出了李群机器学习的理论框架,到现在已出版两本《李群机器学习》系列著作。

经过多年的探索与研究,李凡长在李群机器学习算法上取得了一系列原创性研究成果。这些成果算法依照不同的设计思路,大致可分为两类:一类是基于向量空间的机器学习算法,将其基本思想运用到具有李群结构的数据中。另一类是构造具有分类效果的代数或几何结构,通过结构特性将数据划分开。

纤维丛学习算法是解决李群空间中计算系统计量问题的有效方法。在利用切空间描述局部信息的同时,李凡长选择主曲线作为描述流形数据整体分布的工具。这类似于主成分的概念,主曲线是一条描绘流形结构的光滑曲线,通过局部切空间不断逼近的方式,主曲线希望找到真实反映流形数据的分布信息。

目前李群机器学习已被广泛运用于人工智能领域并已逐步表现出了自己鲜明的特点。李凡长介绍说:“李群在处理尺度变换、平移变换、旋转变换等部分拓扑变换时,具备显著的优势,这使得李群成为研究不变性的一个有力的工具。而从计算的角度来看,李群与李代数之间的转换关系能够便捷地改造基于向量空间的传统机器学习算法,这为李群机器学习处理各样纷繁复杂的问题提供了保证。”

虽然成果已经足够丰硕和成熟,但对李群机器学习的研究仍在进行中……

未来,李凡长考虑构建李群深度学习模型,通过对现有流形切空间的研究,将模型化的切空间进行推广,并将逐层学习的思想与现有深度学习模型结合起来,探索如何利用模型构造具有李群结构的变换。

解密图像不变特征难题

人脑认知图像是一个非常复杂的过程,人脑处理图像既快又准,而目前的科学技术无法使得计算机像人脑一样高效地处理和识别图像。图像不变特征是长期以来人们比较关注并希望解决的科学难题之一。2011年,李凡长主持国家自然科学基金重点项目“基于认知模型的图像不变性特征理论和关键技术”并取得一系列研究成果。

在这一项目中,李凡长及团队主要围绕能够充分反映图像整体和局部不变性特征的相关问题,将研究任务分解了三个相互关联的部分。一是针对输入图像所对应的数字矩阵,应用李群认知理论挖掘图像的结构特征;二是应用颜色恒常性算法提取图像的颜色不变性特征;三是运用图像尺度空间技术提取图像的尺度不变性特征。以此为基础,李凡长实现了对图像的深层次认知任务。

经过大量的研究证实并肯定了这一成果,针对图像不变特征的学习问题,李凡长与团队系统提出了李群机器学习理论新框架,并得到了多方肯定与认可,包括李群机器学习模型、李群机器学习子空间轨道生成算法、李群覆盖学习算法、李群核学习算法、李群半监督学习算法、李群深层结构学习算法、辛群学习算法、量子群学习算法、张量学习算法、纤维丛学习算法、标架丛上的联络学习算法、谱估计学习算法、Finsler几何学习算法、同调边缘学习算法以及范畴表示学习算法等。

针对图像序列不变特征的深度问题,他提出了“模型+分析”的深度认知互补模型理论框架,并将其应用于颜色不变特征分析,并取得了多项成果,包括一种多光照颜色恒常性算法、一种多光照颜色恒常性算法的性能评价标准及显著性分析方法等,为图像在多光照条件下的颜色恒常性计算和图像颜色不变性描述子提取提供了新方法。

而针对图像多尺度不变特征之间存在的动态模糊性的问题,李凡长系统提出了图像不变特征的动态模糊分析方法,并取得了显著成果及进展,包括动态模糊二阶逻辑,动态模糊代数语义模型,动态模糊操作语义模型,动态模糊层次关系学习等,为解决图像多尺度不变特征之间存在的动态模糊性问题提供了新的理论基础。

在项目实施过程中,李凡长与团队共发表(录用)论文70篇,其中SCI收录33篇,EI收录23篇;出版专著3部;获江苏省科学技术奖二、三等奖各1项,2014年获得领域内国际权威奖IEEE CS GRC Pioneer Award1项。同时申请国家发明专利27项,已授权5项;苏州大学创新团队1个,引进青年教师5名,江苏省杰出青年人才1名;培养博士后6名、博士20名、硕士49名;承办国际会议2次,出国参加国际会议20余次;邀请1名国外专家连续3年到本团队每年访问3个月。

掌舵团队建设与发展

一个人的力量是有限的,一群人的力量是无穷的。一个优秀的团队,其创造潜能是无法估量的。“李群机器学习与动态模糊逻辑研究团队”是李凡长领导的一支科研队伍。作为负责人,李凡长非常注重团队建设和管理,该研究团队一直秉承“五重”团队建设理念,即“重协作、重交流、重创新、重基础、重实践”。目前已经形成了一个完整的从“本科生研究生博士后青年教师资深教授”的科研队伍。

目前,“李群机器学习与动态模糊逻辑研究团队”有教授2人,特聘副教授1人,讲师6人,博士后4人,博士研究生11人,硕士研究生42人和导师制本科生66人。主要围绕1个中心(即机器学习与数据分析研究中心)、2个博士后流动站/博士点/省重点学科-计算机科学与技术、软件工程、3个一级学科硕士点(即计算机科学与技术、软件工程和管理科学与技术)和2个专业学位硕士点(即计算机技术、软件工程)开展科研工作和日常的团队活动。

人才是科技发展的基石。李凡长注重青年教师、博士、硕士研究生与导师制本科生的科研水平和创新意识的培养。在研究生培养上,李凡长一直遵从“项目导入、任务驱动、协同创新”的模式进行指导,重点培养研究生的科研素养、创新精神和创新能力。李凡长推行“双导师”制度的实践教学模式,安排高校教师和企业指导教师共同指导本科生实践课题研究,实现了教学和社会需求的完美结合。另外,在团队管理方面遵从“资深教授带动青年教师、博士后、博士研究生发展和研究生、本科生联合培养”的模式,促进了人才的快速成长。

截至目前,“李群机器学习与动态模糊逻辑研究团队”成员已出版中、英文学术专著7部,发表期刊论文308篇,申请发明专利20项,已授权7项。

为了提升研究团队在国内外的影响力,带领研究团队走向国际,李凡长特别重视与国内外知名学者进行学术交流和科研问题探讨。在团队学术交流方面,李凡长秉承“多走走、多看看、多学学、多交流”的理念,鼓励青年教师、博士后、博士硕士研究生和导师制本科生到国内外知名高校进行学术访问和学术交流,及时了解所在领域的国内外最新研究动态、最新研究进展、重要的科学问题。而对现有研究中尚存的问题,他主张“努力确保拟开展的研究问题和研究方法的前瞻性和重要性”。近年来,有来自美国、澳大利亚、中国香港在内的多个国家和地区的知名专家学者受邀担任学院的客座教授,共为学生举办高水平学术报告40余场,受到学生的普遍欢迎。其中,国内外知名学者包括Cornell University的图灵奖获得者John Hopcroft博士,中国工程院院士、欧亚科学院院士、人工智能专家李德毅等等。

《易经》有云,举而措之天下之民,谓之事业。从事自己喜欢的工作,并将成果惠及国民,李凡长与团队所做的就是“发于心、利于民”的事业。一路走来,李凡长的人生有波折,有困顿,却唯独没有停滞与后退,他说:“心中有理想就要去实现它。为理想去拼搏,什么时候都不晚。”

李群机器学习与动态模糊逻辑研究团队主要成员

李凡长 1964年9月生,云南省宣威市人。博士生导师,苏州大学东吴学者,苏州大学计算机科学与技术学院院长,北京交通大学兼职教授。1995年于中国科技大学计算机科学技术系获工学硕士学位,1999年8月在云南大学破格晋升为教授。主要学术兼职有:中国人工智能学会理事,中国人工智能学会的机器学习专委会常务委员,机器感知与虚拟现实专委会委员,智能系统工程专委会委员,粗糙集与软计算专委会常委,中国计算机学会高级会员。2002年、2007年分别入选江苏省“333工程”培养计划,2008年获江苏省有突出贡献中青年专家荣誉称号。

长期从事计算机科学与技术的教学和科研工作,主要研究领域包括李群机器学习、动态模糊智能理论及应用、认知软件工程、多Agent系统理论及应用等,先后承担8项省部、国家自然科学基金重点和面上项目。1994年首次提出了动态模糊逻辑,2004年首次提出了李群机器学习。目前已发表学术论文150余篇,出版《动态模糊逻辑》系列专著5部(其中在美国出版英文专著1部),《李群机器学习》系列专著2部,曾获省级科技奖二等奖2项(排名第一),2014年IEEE CS GRC Pioneer Award 1项。多年来致力于本科生、硕士生和博士生“人工智能原理”“组合数学”“机器学习”“计算机数学”“李群机器学习”“动态模糊机器学习”及“动态模糊逻辑”等课程的教学工作。

张莉 苏州大学教授、博士生导师,IEEE会员,中国计算机学会高级会员。分别于1997年和2002年在西安电子科技大学获得工学学士和博士学位,博士论文被评选为陕西省优秀博士学位论文。2003年4月至2005年5月,任职于上海交通大学控制科学与工程博士后流动站。2003年5月至2010年7月任职于西安电子科技大学电子工程学院,2010年8至今在苏州大学计算机学院工作。获2014年江苏省首届“江苏省优秀计算机科技工作者”称号。

主要从事机器学习、模式识别、图像处理方面的研究工作。作为项目负责人,承担3项国家自然科学基金、2项省自然科学基金(含1项江苏省杰青项目)。截至目前,与合作者出版专著3部,近70篇,其中SCI检索25篇,被SCI论文引用322篇次;获取发明专利12项;获国家自然科学奖二等奖、教育部高等学校科学研究优秀成果自然科学一等奖、陕西省科技进步奖一等奖、江苏省科学技术奖二、三等奖和西安市科技进步奖一等奖各1项;多次担任 IEEE TPAMI、IEEE TNN、模式识别与人工智能等国际国内权威学术期刊及多个国际学术会议审稿人。