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深圳大学论文模板封面

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模具专业学生毕业设计模式的实践与探讨深圳大学工程技术学院(广东深圳 51806O) 程 蓉 李积彬 王贤坤 王红志[摘要] 以深圳大学99级模具专业学生的毕业设计模式的改革为例,探讨了计算机技术在模具专业学生毕业设计中的应用范围、步骤及结果,明确指出了模具设计理论同先进设计方法相结合在模具专业学生毕业设计教学环节的重要性和必然性。关键词 模具设计 毕业设计 计算机技术1 引言模具是一种技术密集、资金密集型产品,在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业,并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展,促使模具技术不断进步,对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。根据社会发展对模具专业学生的新要求以教学生的实际情况,探圳大学工程技术学院对99级模具设计方向学生的毕业设计的进行了较大的改节,并取得了较好的效果。2 模具专业学生培养目标深圳大学模具设计专业隶属于深圳大学工程技术学院机械制造及其自动化专业,主要是从事注射模的设计与制造。为了明确本方向的培养目标,我们对珠江三角洲,特别是深圳周边地区模具企业进行了比较广泛的社会调查,调查结果表明,用人单位要求毕业生有较高的思想品质和道德修养,爱岗敬业和较好的与人协调共事能力,要求毕业生基础理论扎实,着重基本技能的掌握和再学习能力,要求毕业生熟练掌握外语,有一定的计算机软件应用和开发能力。根据调查结果分析,我们把模具专业人才培养的规格定位于:面向各类型企业,培养爱岗敬业,具备机械及各类模具设计与制造基础知识,具有较强的再学习能力和创造能力,能在模具生产第一线从事模具设计制造、技术开发、应用研究和经营销售的应用型工程技术和管理人才。据此把拓宽专业口径,课程体系合理,教学内容优化、实验研究能力强,社会适应面宽,作为本方向教学的基本指导思想,将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体。3 计算机技术在注射模中的应用领域塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程,它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师.模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成,它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用,正在各方面取代传统的手工设计方式,并取得了显著的经济效益。计算机技术在注射模中的应用主要表现在以下几个方面:(1)塑料制品的设计:基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台,而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础。(2)结构分析:利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析,改善制品的结构设计。(3)模具结构设计:根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择.计算公式以及标准模架等,最后给出全套模几结构设计图。(4)模具开合模运动仿真:运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真,从而检查出模具结构设计的不合理处,并及时更正,以减少修模时间。(5)注射过程数值分析:采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程,其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义,同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。(6)数控加工:利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据,同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴,五轴数控铣削刀具轨迹等。目前,国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、SolidWorks等;结构分析软件有MSC、Analysis等;注射过程数值分析软件有MoldFlow等;数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。4 模具专业毕业设计模式模具专业的学生要求综合知识和实践能力较强,它既是学生大学四年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、塑料成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用,又需要学生了解大量的实践经验。通过毕业设计,应使学生在下述基本能力上得到培养和锻炼:①塑料制品的设计及成型工艺的选择;②一般塑料制品成型模具的设计能力;③塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力;④了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合,以往的毕业设计严格来说只能算是模具设计这门课的课程设计;老师指定一个塑料产品,有时甚至连产品模型图都交给学生,学生按照谍本上的模具设计步骤一步步做下去,由于没有实践经验,学校也不可能将学生的设计变成实际产品,因此,设计的合不合理,学生不知道,即使有经验的老师指不出不合理处,学生也没有感性认识,只能是纸上谈兵。学生踏人社会,从事实际产品设计,往往会发现无从下手,即使设计出来也是废纸一张,通常都要通过1到2年的时间才能入门。因此,学生常会感叹:在学校什么也没学到这不能不说是我们教育的失败。为了改变这种状况,在99级的毕业设计中,我们采取将模具设计内容同CAD/CAM/CAE紧密结合在一起,学生通过先进的软件仿真,可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处,会找出各种解决方案让设计趋于合理,同时掌握了最先进的设计,加上及分析技术,提高了学生的学习兴趣和创新能力,使毕业设计真正成为了学生实际工作前的一次全过程模拟。设计流程如图1所示。为了保证毕业设计的质量,我们专门成立了一个 由4名老帅组成的模具设计指导小组,每个老师负责设计流程的一个步骤。此次参加模具设计毕业课题的学生共15人,我们分成5组,每组3人。首先在布置毕业设计题目时,不给出具体的塑件制品,只是告诉学生要做一个开关按钮,学生根据自己的兴趣,确定自己的设计产品:游戏机手柄按钮、眼镜盒开关按钮、电灯墙壁开关按钮以及鼠标按钮等。通过市场调研、查阅大量的文献资料,确定自己塑件的外形及内部结构。采用三维造型软件Pro/E设计出塑件的内外结构,用AutoCAD绘出二维图,在结构设计过程中,运用结构分析软件MSCPatran分析按钮受力后的结构强度、刚度及应力等,对结构进行不断修正,学生会发现机械设计、工业产品设计、材料力学、理论力学等课程的知识在这个阶段都有所体现,对以前所学课程也是一个综合应用的过程。图2为某学牛设计的游戏机按钮装配图及爆炸图,图3为按钮对角两点受力时的最大变形和最大应力图。塑料制品设计完成后,进行模具结构设计,采用的是Prom/E下的模具设计模块对产品建立工件进行分型、分割、抽取得到型芯、型腔文件;通过专家模座系统EMX(Pro/E,系统外挂程序之一)建立标准模座零件及滑块、斜销等其它附件。这个过程实际上并没有结束,它要同后续的注塑过程数值分析紧密联系起来,所采用的注射流动分析软件是MoldFlow,根据熔体在浇注系统和型腔中的流动过程的动态图,改进模具浇注系统、调整注射工艺参数,使模具各系统的设计达到最佳。图4为分析出的最佳浇注位置以及采用圆形排列的流道方式进行注塑,最后注塑出来的结果。图5为按钮模具的装配图及爆炸图。模具结构完成后,进行数控加工,我们采用的是加工软件,完成模具的虚拟加工过程,并自动编制数控加工的NC代码,利用仿真模块可以查看加工完后工件的合理性。最后学生要提供详细的设计说明书以及完整的二维、三维图纸。在论文撰写阶段和答辩过程中,学生还采用了ACDSee图像软件,用来截取设计图像并辅助介绍整个设计过程;采用Office软件用来做文字的处理,写出分析报告。每位学生在整个设计完成后,都必须对自己的没计 过程及结果做一个总结,提出本设计的创新与特色在何处。例如在建模部分或流道设计部分,同时也要考虑设计中存在问题以及相应的解决方法,从大多数学生的总结来看,学生迫切体会到了实践经验的欠缺,因此,在下一届学生的毕业设计中我们力争多请企业的设计人员同学生交流,多让学生接触到实际的设计、生产过程,至此,学生完成了一个项目的全过程:塑料制品设计--模具设汁--模具加工.学生可以在计算机上看到自己设计、加工出来的最终产品,体会到成功的感觉。5 结束语通过对此次毕业设计模式的改革,学生既对大学四年课程的学习做了—个总结,同时又掌握了最流行的、同社会实际最靠近的设计、加工方法。因此,本届模具专业方向的毕业生受到了社会的欢迎,深圳某大型台资公司模具部一次意愿接受本校的毕业生5名.取得了很好的社会效益。参考文献1 曾攀 重视传统课程的教改培养高素质人才,北京学位与研究生教育,2000,(1)2 周华民 现代模具设计方法、注射模部分、现代模具设计方法讲义,19883 曾晓红 游戏机手柄方向按钮注射模设计,深圳大学毕业设计论文集,2003赞同13| 评论

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天津科技大学本科生毕业论文文本格式(文管、艺术类)一.论文印装毕业论文必须用计算机按规定格式单面打印。打印按本规范对各部分字体的要求。二.文本结构 01.封页(由校统一制作) 02.论文扉页 03.毕业论文中文摘要 04.毕业论文英文摘要 05.毕业论文目录06.毕业论文正文07.参考文献08.致谢09.附录10.文献翻译(含扉页,外文资料原文) 11.实习报告(含扉页)三、毕业论文撰写的内容与要求1.论文题目论文题目应该简短、明确、有概括性。标题字数要适当,不应超过20汉字。 2.中外文摘要及关键词简要概括论文的主要内容和观点。中文摘要400字以内,配相应的英文摘要;关键词一般以3~5个为妥。按词条的外延层次从大到小排列。 3. 目录 目录应独立成页。目录按二级标题编写,要求层次清晰,且要与正文标题一致。目录还应包括绪论、致谢、参考文献、论文后的附录等。(排版范例见附件三) 4.论文正文论文正文包括引言或问题的提出、论文主体及结论等部分。引言或问题的提出,要在论文主体之前,用简练概括性语言引出论文所要研究的问题,不必体现“引言”字样。它应是综合评述前人工作,说明论文工作的选题目的和意义,以及论文所要研究的内容。论文主体是论文的主要部分,应文字流畅,语言准确,层次清晰,论点清楚,论据准确,论证完整、严密,有独立的观点和见解。论文正文文字应不少于10000字。 结论是对整个论文主要成果的归纳,要突出论文的创新点,以简练的文字对论文的主要工作进行评价,一般为400~1000字。5.参考文献与注释引用是学术论文的重要写作方法,“参考文献”是论文中引用文献出处的目录表。参考文献必须是学生本人真正阅读过,以近期发表的文献为主,应与论文工作直接有关。参考文献数量不少于15篇,其中外文文献不少于3篇。注释是对论著正文中某一特定内容的进一步解释或补充说明,一般排印在该页地脚。参考文献序号用方括号标注,按引用先后,在正文的相关处用上标表明(如[1],[2],……),并与文末的参考文献相对应,而注释用数字加圆圈标注(如①、②……)。如果在注释里引用参考文献的,参考文献的格式不变,但需用括号标示。 6. 致谢 对导师和给予指导或协助完成论文工作的组织和个人表示感谢。内容应简洁明了、实事求是,避免俗套。7.附录根据需要可在论文中编排附录,附录序号用“附录一、附录二”等字样表示。有些不宜放在正文中,但有参考价值的内容(如外文文献复印件及中文译文、等)可编入论文的附录中。四、毕业论文打印格式除外文资料可以复印外,其它文字统一使用Windows平台下的Word字处理软件打印,一律采取A4纸张,页边距一律采取默认形式(上下,左右,页眉,页脚),行间距取多倍行距(设置值为);字符间距为默认值(缩放100%,间距:标准)。页眉从正文开始,一律设为“天津科技大学XXXX届本科生毕业论文”,采用宋体五号字居中书写。页码从正文开始按阿拉伯数字(宋体小五号)连续编排,居中书写。注意中英文标点符号的区别,不能混用。1.扉页格式中文题目要求:宋体;二号;加粗;居中。英文题目要求:Times New Roman ;大写;小四;加粗;居中。其它文本要求:宋体;小三。(译文及实习报告的扉页格式不做统一要求)。详见附件一。 2.摘要 中文摘要采用小四号宋体字;西文摘要采用小四号“Times New Roman”字型,中英文摘要的内容要一致,均要有3-5个的关键词,各关键词之间要有1个空格及分号。中英文摘要分页编排。摘 要(“摘要”之间空两格,采用三号字、黑体、居中,与内容空一行)(内容采用小四号宋体)关键词:(小四号、黑体、顶格)(内容采用小四号、宋体、接排、各关键词之间有1个空格及分号)ABSTRACT(采用三号字、Times New Roman字体、加黑、居中、与内容空一行)(内容采用小四号Times New Roman字体)Key words:(小四号、Times New Roman、黑体、顶格) (内容采用小四号、Times New Roman字体、接排、各关键词之间有1个空格及分号) 3.目录目录按二级标题编写, 目录采用四号字,其中一级题目用黑体字,二级题目用宋体字,并注明起始页码,题目和页码间用“……”相连。 目 录(小三号字、黑体、居中之间空四格, 与内容空一行)。 一、 * * * *……………………………1(四号,黑体) (一) * * * *…………………………..(*) (四号,宋体) 二、 * * * *……………………………(*)(四号,黑体) 4.毕业论文正文 正文文字内层次采用如下格式: (空两字)一、xxxx (不接排)(小三号黑体) (一)xxxx (不接排)(四号宋体) 1.xxxx.xxxxxxxxxxxx (接排)(小四号宋体) (1)xxxx.xxxx xxxxxxxxx (接排)(小四号宋体) 5.参考文献 另起一页。引用文献标示应置于所引内容最末句的右上角,用小五号字体。所引文献编号用阿拉伯数字置于方括号“[ ]”中,如“二次铣削[1]”。当提及的参考文献为文中直接说明时,其序号应该与正文排齐,如“由文献[8,10~14]可知”。文科论文引用文献,若引用的是原话,要加引号,一般写在段中;若引的不是原文只是原意,文前只需用冒号或逗号,而不用引号。参考文献书写格式应符合GB7714-1987《文后参考文献著录规则》。常用参考文献编写项目和顺序规定如下: 著作图书文献 序号└—┘作者.书名.版次.出版者,出版年:引用部分起止页 第一版应省略 翻译图书文献 序号└—┘作者.书名.译者.版次.出版者,出版年:引用部分起止页 第一版应省略 学术刊物文献 序号└—┘作者.文章名.学术刊物名.年,卷(期):引用部分起止页 学术会议文献 序号└—┘作者.文章名.编者名.会议名称,会议地址,年份.出版地, 出版者,出版年:引用部分起止页 学位论文类参考文献 序号└—┘研究生名.学位论文题目.学校及学位论文级别.答辩年份:引 用部分起止页 西文文献中第一个词和每个实词的第一个字母大写,余者小写;俄文文献名第一个词和专有名词的第一个字母大写,余者小写;日文文献中的汉字须用日文汉字,不得用中文汉字、简化汉字代替。文献中的外文字母一律用正体。 作者为多人时,一般只列出3名作者,不同作者姓名间用逗号相隔。外文姓名按国际惯例,将作者名的缩写置前,作者姓置后。学术会议若出版论文集者,可在会议名称后加上“论文集”字样。未出版论文集者省去“出版者”、“出版年”两项。会议地址与出版地相同者省略“出版地”。会议年份与出版年相同者省略“出版年”。学术刊物文献无卷号的可略去此项,直接写“年,(期)”。 序号应按文献在论文中的被引用顺序编排。换行时与作者名第一个字对齐。若同一文献中有多处被引用,则要写出相应引用页码,各起止页码间空一格,排列按引用顺序,不按页码顺序。参考文献书写格式示例见附件56.致谢另起一页。“致谢”二字中间空两格、四号字、黑体、居中。内容限1页,采用小四号宋体。7.附录另起一页。“附”“录”中间空两格、四号字、黑体、居中。具体打印要求与正文保持一致。8.文献翻译 译文资料要尽可能与所做课题紧密联系,避免翻译资料选取的随意性,译文不少于5000汉字。外文资料用A4纸复印,译文采用小四号宋体字打印。译文的打印格式除页眉改为“天津科技大学外文资料翻译”外,其它一切格式严格按照毕业论文正文文本格式打印。9.实习报告实习报告使用A4复印纸打印,打印格式除页眉改为“天津科技大学实习报告”外,其它一切格式严格按照毕业论文正文文本格式打印。实习报告字数不少于2500字。附件一:扉页格式论文题目(宋体加粗、二号,居中)(空一行)英文题目(Times New Roman、大写、四号,居中)专 业:(宋体加粗、小三号) 姓 名:(宋体加粗、小三号) 指导教师姓名:(宋体加粗、小三号) 申请学位级别: 学 士(宋体加粗、小三号) 论文提交日期:(宋体加粗、小三号) 学位授予单位: 天津科技大学(宋体加粗、小三号) 附件二摘 要(“摘要”之间空两格,采用三号字、黑体、居中,与内容空一行)(内容采用小四号宋体)关键词:(小四号、黑体、顶格)(内容采用小四号、宋体、接排、各关键词之间有1个空格及分号)ABSTRACT(采用三号字、Times New Roman字体、加黑、居中、与内容空一行)(内容采用小四号Times New Roman字体)Key words:(小四号、Times New Roman、黑体、顶格) (内容采用小四号、Times New Roman字体、接排、各关键词之间有1个空格及分号) 附件三目 录(小三号字、黑体、居中之间空四格, 与内容空一行)。引言 Ⅰ(一级标题为四号,黑体,顶格;二级标题为四号,宋体,顶格。)一、xxxxxxxxxxxxxxxx 1 (一)xxxxxxxxxxxx * (二)xxxxxxxxxxx *二、xxxxxxxxxxxxxxx * (一)xxxxxxxxxxxxxxxx * (二)xxxxxxxxxxxxxxxx *三、xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ……………………………… * (一)xxxxxxxxxxxxxxxx * (二)xxxxxxxxxxxx *……结论 *参考文献 *致谢 *附录4 正文示例引言(小三号黑体居中)(空一行)xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx(空一行)一、xxxx (不接排)(小三号黑体)(一)xxxx (不接排)(四号宋体) 1.xxxx.xxxxxxxxxxxx (接排)(小四号宋体)(1)xxxx.xxxx xxxxxxxxx (接排)(小四号宋体)二、xxxx (不接排)(小三号黑体)(一)xxxx (不接排)(四号宋体) 1.xxxx.xxxxxxxxxxxx (接排)(小四号宋体)(1)xxxx.xxxx xxxxxxxxx (接排)(小四号宋体)附件5 “参考文献”式样参考文献(四号、黑体、顶格)[1] 王传昌,高分子化工的研究对象,天津大学学报,1997,53(3):1~7[2] 李明,物理学,北京:科学出版社,1977,58~62[3] Dupont marrow transplantation in sever combined immunodeficiency with an unrelated MLC compatible H J,Smith R, of the Third Annual Meeting of the International Society for Experimental Intremational Society for Experimental Hematology,[4] 王健,建筑物防火系统可靠性分析:[硕士学位论文],天津;天津大学,1997[5] 姚光起,一种痒化锆材料的制备方法,中国专利,891056088,1980-07-03[6] 中华人民共和国国家技术监督局,GB3100-3102,中华人民共和国国家标准,北京:中国标准出版社,1994-11-01[7]〔英〕M奥康诺尔著,王耀先译.科技书刊的编译工作,北京:人民教育出版社,1982:56-57.附件六(“致谢”式样)致 谢感谢导师xxx教授的指导…………,…………。感谢XXX副教授、XXX副教授、在进行毕业论文工作中所给予的帮助。……………………感谢xxx教授在xxx理论上及…………上所给予的指导帮助。…………感谢资料室的xxx老师的帮助。感谢我的学友和朋友们对我的关心和帮助。

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随着科学技术特别是信息技术的高速发展,数学建模的应用价值越来越得到众人的重视,

数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,以下是一篇关于数学建模教育开展策略探究的论文 范文 ,欢迎阅读参考。

大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和 创新思维 ,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。

一、数学建模的含义及特点

数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学 方法 及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。一般来说",数学建模"包含五个阶段。

1.准备阶段

主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。

2.假设阶段

做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。

3.建立阶段

从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。

4.求解阶段

对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。

5.验证阶段

用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。

二、加强数学建模教育的作用和意义

(一) 加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质

数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题, 因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。数学修养和素质自然而然得以培养并提高。

(二)加强数学建模教育有助于提高学生的分析解决问题能力、综合应用能力

数学建模问题来源于社会生活的众多领域,在建模过程中,学生首先需要阅读相关的文献资料,然后应用数学思维、数学逻辑及相关知识对实际问题进行深入剖析研究并经过一系列复杂计算,得出反映实际问题的最佳数学模型及模型最优解。因此通过数学建模活动学生的视野将会得以拓宽,应用意识、解决复杂问题的能力也会得到增强和提高。

(三)加强数学建模教育有助于培养学生的创造性思维和创新能力

所谓创造力是指"对已积累的知识和 经验 进行科学地加工和创造,产生新概念、新知识、新思想的能力,大体上由感知力、 记忆力 、思考力、 想象力 四种能力所构成"[1].现今教育界认为,创造力的培养是人才培养的关键,数学建模活动的各个环节无不充满了创造性思维的挑战。

很多不同的实际问题,其数学模型可以是相同或相似的,这就要求学生在建模时触类旁通,挖掘不同事物间的本质,寻找其内在联系。而对一个具体的建模问题,能否把握其本质转化为数学问题,是完成建模过程的关键所在。同时建模题材有较大的灵活性,没有统一的标准答案,因此数学建模过程是培养学生创造性思维,提高创新能力的过程[2].

(四)加强数学建模教育有助于提高学生科技论文的撰写能力

数学建模的结果是以论文形式呈现的,如何将建模思想、建立的模型、最优解及其关键环节的处理在论文中清晰地表述出来,对本科生来说是一个挑战。经历数学建模全过程的磨练,特别是数模论文的撰写,学生的文字语言、数学表述能力及论文的撰写能力无疑会得到前所未有的提高。

(五)加强数学建模教育有助于增强学生的团结合作精神并提高协调组织能力建模问题通常较复杂,涉及的知识面也很广,因此数学建模实践活动一般效仿正规竞赛的规则,三人为一队在三天内以论文形式完成建模题目。要较好地完成任务,离不开良好的组织与管理、分工与协作[3].

三、开展数学建模教育及活动的具体途径和有效方法

(一)开展数学建模课堂教学

即在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模,介绍建模的过程和思想方法及建模中要注意的问题。案例教学法的关键在于把握两个重要环节:

案例的选取和课堂教学的组织。

教学案例一定要精心选取,才能达到预期的教学效果。其选取一般要遵循以下几点。

1. 代表性:案例的选取要具有科学性,能拓宽学生的知识面,突出数学建模活动重在培养兴趣提高能力等特点。

2. 原始性:来自媒体的信息,企事业单位的 报告 ,现实生活和各学科中的问题等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源。

3. 创新性:案例应注意选取在建模的某些环节上具有挑战性,能激发学生的创造性思维,培养学生的创新精神和提高创造能力。

案例教学的课堂组织,一部分是教师讲授,从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,介绍如何通过合理的假设和简化建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象即检验模型。另一部分是课堂讨论,让学生自由发言各抒己见并提出新的模型,简介关键环节的处理。最后教师做出点评,提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研,这样既突出了教学重点,又给学生留下了进一步思考的空间,既避免了教师的"满堂灌",也活跃了课堂气氛,提高了学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的[4].

(二)开展数模竞赛的专题培训指导工作

建立数学建模竞赛指导团队,分专题实行教师负责制。每位教师根据自己的专长,负责讲授某一方面的数学建模知识与技巧,并选取相应地建模案例进行剖析。如离散模型、连续模型、优化模型、微分方程模型、概率模型、统计回归模型及数学软件的使用等。学生根据自己的薄弱点,选择适合的专题培训班进行学习,以弥补自己的不足。这种针对性的数模教学,会极大地提高教学效率。

(三)建立数学建模网络课程

以现代 网络技术 为依托,建立数学建模课程网站,内容包括:课程介绍,课程大纲,教师教案,电子课件,教学实验,教学录像,网上答疑等;还可以增加一些有关栏目,如历年国内外数模竞赛介绍,校内竞赛,专家点评,获奖心得交流;同时提供数模学习资源下载如讲义,背景材料,历年国内外竞赛题,优秀论文等。以此为学生提供良好的自主学习网络平台,实现课堂教学与网络教学的有机结合,达到有效地提高学生数学建模综合应用能力的目的。[5,6]

(四)开展校内数学建模竞赛活动

完全模拟全国大学生数模竞赛的形式规则:定时公布赛题,三人一组,只能队内讨论,按时提交论文,之后指导教师、参赛同学集中讨论,进一步完善。笔者负责数学建模竞赛培训近 20 年,多年的实践证明,每进行一次这样的训练,学生在建模思路、建模水平、使用软件能力、论文书写方面就有大幅提高。多次训练之后,学生的建模水平更是突飞猛进,效果甚佳。

如 2008 年我指导的队荣获全国高教社杯大学生数学建模竞赛的最高奖---高教社杯奖,这是此赛设置的唯一一个名额,也是当年从全国(包括香港)院校的约 1 万多个本科参赛队中脱颖而出的。又如 2014 年我校 57 队参加全国大学生数学建模竞赛,43 队获奖,获奖比例达 75%,创历年之最。

(五)鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛

全国大学生数学建模竞赛创办于 1992 年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛, 国际大学生数学建模竞赛是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事。参加数学建模大赛可以激励学生学习数学的积极性,提高运用数学及相关工具分析问题解决问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识。

四、结束语

数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,而高校数学教学改革的目的之一是要着力培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力。因此应将数学建模思想融入教学活动中,通过不断的数学建模教育和实践培养学生的创新能力和应用能力从而提高学生的基本素质以适应社会发展的要求。

参考文献:

[1]辞海[M].上海辞书出版社,2002,1:237.

[2]许梅生,章迪平,张少林。 数学建模的认识与实践[J].浙江科技学院学报,2003,15(1):40-42.

[3]姜启源,谢金星,一项成功的高等教育改革实践[J].中国高教研究,2011,12:79-83.

[4]饶从军,王成。论高校数学建模教学[J].延边大学学报(自然科学学版),2006,32(3):227-230.

[5]段璐灵。数学建模课程教学改革初探[J].教育与职业,2013,5:140-142.

[6]郝鹏鹏。工程网络课程教学的实践与思考[J]科技视界,2014,29:76-77.

大部分数学知识是抽象的,概念比较枯燥,造成学生学习困难,而数学建模的运用,在很大程度上可以将抽象的数学知识转化成实体模型,让学生更容易理解和学习数学知识。教师要做的就是了解并掌握数学建模的方法,并且把这种 教学方法 运用到数学教学中。

对教师来说,发现好的教学方法不是最重要的,而是如何把方法与教学结合起来。通过对数学建模的长期研究和实践应用,笔者 总结 了数学建模的概念以及运用策略。

一、数学建模的概念

想要更好地运用数学建模,首先要了解什么是数学建模。可以说,数学建模就像一面镜子,可以使数学抽象的影像产生与之对应的具体化物象。

二、在小学数学教学中运用数学建模的策略

1.根据事物之间的共性进行数学建模

想要运用数学建模,首先要对建模对象有一定的感知。教师要创造有利的条件,促使学生感知不同事物之间的共性,然后进行数学建模。

教师应做好建模前的指导工作,为学生的数学建模做好铺垫,而学生要学会尝试自己去发现事物的共性,争取将事物的共性完美地运用到数学建模中。在建模过程中,教师要引导学生把新知识和旧知识结合起来的作用,将原来学习中发现的好方法运用到新知识的学习、新数学模型的构建中,降低新的数学建模的难度,提高学生数学建模的成功率。如在教学《图形面积》时,教师可以利用不同的图形模板,让学生了解不同图形的面积构成,寻找不同图形面积的差异以及图形之间的共性。这样直观地向学生展示图形的变化,可以加深学生对知识的理解,提高学生的学习效率。

2.认识建模思想的本质

建模思想与数学的本质紧密相连,它不是独立存在于数学教学之外的。所以在数学建模过程中,教师要帮助学生正确认识数学建模的本质,将数学建模与数学教学有机结合起来,提高学生解决问题的能力,让学生真正具备使用数学建模的能力。

建模过程并不是独立于数学教学之外的,它和数学的教学过程紧密相连。数学建模是使人对数学抽象化知识进行具体认识的工具,是运用数学建模思想解决数学难题的过程。因此,教师要将它和数学教学组成一个有机的整体,不仅要帮助学生完成建模,更要带领学生认识数学建模的本质,领悟数学建模思想的真谛,并逐渐引导学生使用数学建模解决数学学习过程中遇到的问题。

3.发挥教材在数学建模上的作用

教材是最基础的教学工具,在数学教材中有很多典型案例可以利用在数学建模上,其中很大一部分来源于生活,更易于小学生学习和理解,有助于学生构建数学建模思想。教师要利用好教材,培养学生的建模能力,帮助学生建造更易于理解的数学模型,从而提高学生的学习效率。如在教学加减法时,教材上会有很多数苹果、香蕉的例题,这些就是很好的数学模型,因为贴近生活,可以激发学生的学习兴趣,培养学生数学建模的能力,所以教师应该深入研究教材。

数学建模是一种很好的数学教学方法,教师要充分利用这种教学方法,真正做到实践与理论完美结合。

1、层次分析法,简称AHP,是指将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初,在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法。

2、多属性决策是现代决策科学的一个重要组成部分,它的理论和方法在工程设计、经济、管理和军事等诸多领域中有着广泛的应用,如:投资决策、项目评估、维修服务、武器系统性能评定、工厂选址、投标招标、产业部门发展排序和经济效益综合评价等.多属性决策的实质是利用已有的决策信息通过一定的方式对一组(有限个)备选方案进行排序或择优.它主要由两部分组成:(l) 获取决策信息.决策信息一般包括两个方面的内容:属性权重和属性值(属性值主要有三种形式:实数、区间数和语言).其中,属性权重的确定是多属性决策中的一个重要研究内容;(2)通过一定的方式对决策信息进行集结并对方案进行排序和择优。

3、灰色预测模型(Gray Forecast Model)是通过少量的、不完全的信息,建立数学模型并做出预测的一种预测方法.当我们应用运筹学的思想方法解决实际问题,制定发展战略和政策、进行重大问题的决策时,都必须对未来进行科学的预测.预测是根据客观事物的过去和现在的发展规律,借助于科学的方法对其未来的发展趋势和状况进行描述和分析,并形成科学的假设和判断。

4、Dijkstra算法能求一个顶点到另一顶点最短路径。它是由Dijkstra于1959年提出的。实际它能出始点到 其它 所有顶点的最短路径。

Dijkstra算法是一种标号法:给赋权图的每一个顶点记一个数,称为顶点的标号(临时标号,称T标号,或者固定标号,称为P标号)。T标号表示从始顶点到该标点的最短路长的上界;P标号则是从始顶点到该顶点的最短路长。

5、Floyd算法是一个经典的动态规划算法。用通俗的语言来描述的话,首先我们的目标是寻找从点i到点j的最短路径。从动态规划的角度看问题,我们需要为这个目标重新做一个诠释(这个诠释正是动态规划最富创造力的精华所在)从任意节点i到任意节点j的最短路径不外乎2种可能,1是直接从i到j,2是从i经过若干个节点k到j。所以,我们假设Dis(i,j)为节点u到节点v的最短路径的距离,对于每一个节点k,我们检查Dis(i,k) + Dis(k,j) < Dis(i,j)是否成立,如果成立,证明从i到k再到j的路径比i直接到j的路径短,我们便设置Dis(i,j) = Dis(i,k) + Dis(k,j),这样一来,当我们遍历完所有节点k,Dis(i,j)中记录的便是i到j的最短路径的距离。

6、模拟退火算法是模仿自然界退火现象而得,利用了物理中固体物质的退火过程与一般优化问题的相似性从某一初始温度开始,伴随温度的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找全局最优解。

7、种群竞争模型:当两个种群为争夺同一食物来源和生存空间相互竞争时,常见的结局是,竞争力弱的灭绝,竞争力强的达到环境容许的最大容量。使用种群竞争模型可以描述两个种群相互竞争的过程,分析产生各种结局的条件。

8、排队论发源于上世纪初。当时美国贝尔电话公司发明了自动电话,以适应日益繁忙的工商业电话通讯需要。这个新发明带来了一个新问题,即通话线路与电话用户呼叫的数量关系应如何妥善解决,这个问题久久未能解决。1909年,丹麦的哥本哈根电话公司.埃尔浪(Erlang)在热力学统计平衡概念的启发下解决了这个问题。

9、线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.在经济管理、交通运输、工农业生产等经济活动中,提高经济效果是人们不可缺少的要求,而提高经济效果一般通过两种途径:一是技术方面的改进,例如改善生产工艺,使用新设备和新型原材料.二是生产组织与计划的改进,即合理安排人力物力资源.线性规划所研究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好.一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。决策变量、约束条件、目标函数是线性规划的三要素。

10、非线性规划:非线性规划是一种求解目标函数或约束条件中有一个或几个非线性函数的最优化问题的方法。运筹学的一个重要分支。20世纪50年代初,库哈() 和托克 () 提出了非线性规划的基本定理,为非线性规划奠定了理论基础。这一方法在工业、交通运输、经济管理和军事等方面有广泛的应用,特别是在“最优设计”方面,它提供了数学基础和计算方法,因此有重要的实用价值。

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数学建模论文写作 一、写好数模答卷的重要性 1. 评定参赛队的成绩好坏、高低,获奖级别,数模答卷,是唯一依据。 2. 答卷是竞赛活动的成绩结晶的书面形式。 3. 写好答卷的训练,是科技写作的一种基本训练。 二、答卷的基本内容,需要重视的问题 1.评阅原则 假设的合理性,建模的创造性,结果的合理性,表述的清晰程度。 2.答卷的文章结构 题目(写出较确切的题目;同时要有新意、醒目) 摘要(200-300字,包括模型的主要特点、建模方法和主要结论) 关键词(求解问题、使用的方法中的重要术语) 1)问题重述。 2)问题分析。 3)模型假设。 4)符号说明。 5)模型的建立(问题分析,公式推导,基本模型,最终或简化模型等)。 6)模型求解(计算方法设计或选择;算法设计或选择,算法思想依据,步骤及实现,计算框图;所采用的软件名称;引用或建立必要的数学命题和定理;求解方案及流程。) 7)进一步讨论(结果表示、分析与检验,误差分析,模型检验) 8)模型评价(特点,优缺点,改进方法,推广。) 9)参考文献。 10)附录(计算程序,框图;各种求解演算过程,计算中间结果;各种图形,表格。) 3. 要重视的问题 1)摘要。 包括: a. 模型的数学归类(在数学上属于什么类型); b. 建模的思想(思路); c. 算法思想(求解思路); d. 建模特点(模型优点,建模思想或方法,算法特点,结果检验,灵敏度分析,模型检验……); e. 主要结果(数值结果,结论;回答题目所问的全部“问题”)。 ▲ 注意表述:准确、简明、条理清晰、合乎语法、要求符合文章格式。务必认真校对。 2)问题重述。 3)问题分析。 因素之间的关系、因素与环境之间的关系、因素自身的变化规律、确定研究的方法或模型的类型。 5)模型假设。 根据全国组委会确定的评阅原则,基本假设的合理性很重要。 a. 根据题目中条件作出假设 b. 根据题目中要求作出假设 关键性假设不能缺;假设要切合题意。 6) 模型的建立。 a. 基本模型: ⅰ)首先要有数学模型:数学公式、方案等; ⅱ)基本模型,要求完整,正确,简明; b. 简化模型: ⅰ)要明确说明简化思想,依据等; ⅱ)简化后模型,尽可能完整给出; c. 模型要实用,有效,以解决问题有效为原则。 数学建模面临的、要解决的是实际问题,不追求数学上的高(级)、深(刻)、难(度大)。 ⅰ)能用初等方法解决的、就不用高级方法; ⅱ)能用简单方法解决的,就不用复杂方法; ⅲ)能用被更多人看懂、理解的方法,就不用只能少数人看懂、理解的方法。 d.鼓励创新,但要切实,不要离题搞标新立异。数模创新可出现在: ▲ 建模中,模型本身,简化的好方法、好策略等; ▲ 模型求解中; ▲ 结果表示、分析、检验,模型检验; ▲ 推广部分。 e.在问题分析推导过程中,需要注意的问题: ⅰ)分析:中肯、确切; ⅱ)术语:专业、内行; ⅲ)原理、依据:正确、明确; ⅳ)表述:简明,关键步骤要列出; ⅴ)忌:外行话,专业术语不明确,表述混乱,冗长。 7)模型求解。 a. 需要建立数学命题时: 命题叙述要符合数学命题的表述规范,尽可能论证严密。 b. 需要说明计算方法或算法的原理、思想、依据、步骤。 若采用现有软件,说明采用此软件的理由,软件名称。 c. 计算过程,中间结果可要可不要的,不要列出。 d. 设法算出合理的数值结果。 8) 结果分析、检验;模型检验及模型修正;结果表示。 a. 最终数值结果的正确性或合理性是第一位的; b. 对数值结果或模拟结果进行必要的检验; 结果不正确、不合理、或误差大时,分析原因, 对算法、计算方法、或模型进行修正、改进。 c. 题目中要求回答的问题,数值结果,结论,须一一列出; d. 列数据问题:考虑是否需要列出多组数据,或额外数据对数据进行比较、分析,为各种方案的提出提供依据; e. 结果表示:要集中,一目了然,直观,便于比较分析。 ▲ 数值结果表示:精心设计表格;可能的话,用图形图表形式。 ▲ 求解方案,用图示更好。 9)必要时对问题解答,作定性或规律性的讨论。最后结论要明确。 10)模型评价 优点突出,缺点不回避。 改变原题要求,重新建模可在此做。 推广或改进方向时,不要玩弄新数学术语。 11)参考文献 12)附录 详细的结果,详细的数据表格,可在此列出,但不要错,错的宁可不列。主要结果数据,应在正文中列出,不怕重复。检查答卷的主要三点,把三关: a. 模型的正确性、合理性、创新性 b. 结果的正确性、合理性 c. 文字表述清晰,分析精辟,摘要精彩 三、关于写答卷前的思考和工作规划 答卷需要回答哪几个问题――建模需要解决哪几个问题; 问题以怎样的方式回答――结果以怎样的形式表示; 每个问题要列出哪些关键数据――建模要计算哪些关键数据; 每个量,列出一组还是多组数――要计算一组还是多组数。 四、答卷要求的原理 1. 准确――科学性; 2. 条理――逻辑性; 3. 简洁――数学美; 4. 创新――研究、应用目标之一,人才培养需要; 5. 实用――建模、实际问题要求。 五、建模理念 1. 应用意识 要解决实际问题,结果、结论要符合实际; 模型、方法、结果要易于理解,便于实际应用;站在应用者的立场上想问题,处理问题。 2. 数学建模 用数学方法解决问题,要有数学模型; 问题模型的数学抽象,方法有普适性、科学性,不局限于本具体问题的解决。 3. 创新意识 建模有特点,更加合理、科学、有效、符合实际;更有普遍应用意义;不单纯为创新而创新。

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