數(shù)學(xué)建模課程論文
數(shù)學(xué)建模課程論文
隨著科學(xué)技術(shù)特別是信息技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越得到眾人的重視。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的數(shù)學(xué)建模課程論文，供大家參考。
數(shù)學(xué)建模課程論文范文一：信號(hào)驅(qū)動(dòng)的空氣管理系統(tǒng)控制邏輯建模方法
【摘 要】為了提高空氣管理系統(tǒng)控制功能的設(shè)計(jì)與確認(rèn)效率，研究了信號(hào)驅(qū)動(dòng)的空氣管理系統(tǒng)控制邏輯建模方法。結(jié)合空氣管理系統(tǒng)控制特點(diǎn)，采用自底向上建模的思想，先構(gòu)建底層系統(tǒng)信號(hào)庫(kù)，再由信號(hào)逐層搭建控制邏輯，最后由控制邏輯驅(qū)動(dòng)功能并在功能層進(jìn)行邏輯確認(rèn)。本文方法在空氣管理系統(tǒng)CAS與簡(jiǎn)圖頁(yè)邏輯設(shè)計(jì)與確認(rèn)過(guò)程中進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。
【論文關(guān)鍵詞】空氣管理系統(tǒng);信號(hào)驅(qū)動(dòng);控制邏輯建模
0 引言
空氣管理系統(tǒng)是民用飛機(jī)上非常重要的機(jī)載系統(tǒng)之一，負(fù)責(zé)控制飛機(jī)引氣、座艙壓力調(diào)節(jié)、機(jī)翼防冰、溫度控制等功能[1-5]。空氣管理系統(tǒng)控制是以?xún)蓚€(gè)綜合空氣管理系統(tǒng)控制器(IASC)為控制中樞，以各種傳感器發(fā)來(lái)的監(jiān)控信號(hào)、外部系統(tǒng)發(fā)來(lái)的通訊信號(hào)為輸入，經(jīng)IASC內(nèi)部邏輯運(yùn)算后，驅(qū)動(dòng)各種受控設(shè)備，如風(fēng)扇、活門(mén)、加熱器等，來(lái)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)空氣溫度、壓力、流量等控制功能，并將系統(tǒng)狀態(tài)信息發(fā)送給外部系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)顯示、告警及記錄功能。
空氣管理系統(tǒng)控制功能需求是以系統(tǒng)需求為依據(jù)，結(jié)合所采用的控制架構(gòu)細(xì)化而來(lái)。各控制功能由若干個(gè)控制邏輯組成。在空氣管理系統(tǒng)研制過(guò)程中需要進(jìn)行控制功能的確認(rèn)與驗(yàn)證。仿真的方式能有效提高效率，降低成本，而建立各種控制邏輯模型則是進(jìn)行仿真確認(rèn)與驗(yàn)證的基礎(chǔ)。本文研究了一種信號(hào)驅(qū)動(dòng)的空氣管理系統(tǒng)控制邏輯建模方法。
1 信號(hào)驅(qū)動(dòng)的控制邏輯建模方法
信號(hào)驅(qū)動(dòng)是指由各種信號(hào)作為基本單元來(lái)進(jìn)行控制邏輯建模。各個(gè)信號(hào)表示著不同的狀態(tài)變量，空氣管理系統(tǒng)控制器根據(jù)不同的輸入狀態(tài)變量的值來(lái)決定發(fā)出的指令信號(hào)。通過(guò)基本信號(hào)來(lái)表述邏輯能從最底層關(guān)系開(kāi)始，逐步向上搭建整套控制邏輯。具體的建模過(guò)程包括構(gòu)建信號(hào)庫(kù)、搭建邏輯樹(shù)以及驅(qū)動(dòng)功能驗(yàn)證邏輯3個(gè)步驟。
1.1 構(gòu)建信號(hào)庫(kù)
構(gòu)建信號(hào)庫(kù)是為了方便在構(gòu)建邏輯時(shí)隨時(shí)調(diào)用而將一些基本的輸入信號(hào)信息收集并按照一定的編碼方式存儲(chǔ)起來(lái)?？諝夤芾硐到y(tǒng)邏輯運(yùn)算中需要用到的信號(hào)屬性包括信號(hào)名稱(chēng)、信號(hào)功能范圍、信號(hào)有效性、信號(hào)設(shè)備源。所以可將每條信號(hào)按照[ID|NAME，RANGE(MIN，MAX)，VALID，SOURCE]的方式進(jìn)行整理，例如由控制器IASC1的A通道發(fā)出的座艙高度告警信號(hào)可表示為[00001|CAB_ALT_W，(0，1)，true，IASC1A]。集合所有控制器接收的信號(hào)，從而形成空氣管理系統(tǒng)信號(hào)庫(kù)。
1.2 搭建邏輯樹(shù)
邏輯樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)一般是各個(gè)基本信號(hào)組成的關(guān)系式，例如CAB_ ALT_W=1，表示座艙告警為真。這些關(guān)系式通過(guò)基本的與/或邏輯算子連接，從而形成基本的邏輯樹(shù)，這些邏輯樹(shù)的輸出結(jié)果為T(mén)URE或者FALSE。在搭建邏輯樹(shù)的過(guò)程中，當(dāng)一條邏輯鏈比較長(zhǎng)時(shí)，可將一棵邏輯樹(shù)的輸出作為另外一棵邏輯樹(shù)的輸入而形成邏輯嵌套，建模論文這種方式能簡(jiǎn)化邏輯樹(shù)的搭建過(guò)程。邏輯樹(shù)的表達(dá)可用邏輯方程來(lái)記錄。例如座艙高度告警邏輯可按以下兩種方式表達(dá)。
將所有的邏輯按照邏輯樹(shù)的方式搭建起來(lái)，可形成一個(gè)邏輯庫(kù)，在后續(xù)定義功能時(shí)即可直接調(diào)用來(lái)構(gòu)建功能。
1.3 驅(qū)動(dòng)功能驗(yàn)證邏輯
若干條邏輯合在一起，可以驅(qū)動(dòng)復(fù)雜的功能。通過(guò)功能的仿真即可驗(yàn)證各種邏輯的正確性。從功能層面進(jìn)行驗(yàn)證因?yàn)橐饬x更明確更方便實(shí)施，且一條功能的驗(yàn)證即可驗(yàn)證多條邏輯，功能驗(yàn)證的方式是選擇功能相關(guān)的所有信號(hào)，設(shè)定各信號(hào)的狀態(tài)值，作為組成功能的所有邏輯的輸入，計(jì)算得到功能輸出值，觀(guān)察是否與預(yù)期一致。
2 空氣管理系統(tǒng)CAS與簡(jiǎn)圖頁(yè)邏輯建模與驗(yàn)證
CAS與簡(jiǎn)圖頁(yè)是供飛行員了解各系統(tǒng)狀態(tài)的重要頁(yè)面，由系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供信號(hào)，指示系統(tǒng)按照指定的CAS與簡(jiǎn)圖頁(yè)邏輯進(jìn)行顯示?；诒疚牡乃枷?，進(jìn)行空氣管理系統(tǒng)CAS與簡(jiǎn)圖頁(yè)邏輯建模與功能驗(yàn)證，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的軟件平臺(tái)。
2.1 空氣管理系統(tǒng)CAS邏輯建模
定義CAS主要需要定義CAS等級(jí)、CAS顯示內(nèi)容以及CAS顯示邏輯。CAS等級(jí)按照嚴(yán)重程度可分為WARING，CAUTION，ADVISORY， STATUS四種，分別用紅色、黃色、青色、白色來(lái)表示。本文定義的CAS邏輯是由系統(tǒng)發(fā)出CAS相關(guān)信號(hào)后，由這些信號(hào)運(yùn)算后顯示在CAS頁(yè)面的邏輯，空氣管理系統(tǒng)CAS消息主要顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)以及在一些危險(xiǎn)狀態(tài)如座艙高度過(guò)高、機(jī)翼防冰失效等情況下告警。
CAS定義模塊主要提供CAS名稱(chēng)、內(nèi)容、等級(jí)的編輯頁(yè)面，CAS邏輯的指定可直接調(diào)用邏輯庫(kù)中的邏輯。
2.2 空氣管理系統(tǒng)簡(jiǎn)圖頁(yè)邏輯建模
空氣管理系統(tǒng)簡(jiǎn)圖頁(yè)功能是通過(guò)簡(jiǎn)要示意圖顯示系統(tǒng)主要設(shè)備與管路內(nèi)空氣的狀態(tài)，管路的空氣狀態(tài)信息需要根據(jù)上下游的設(shè)備狀態(tài)來(lái)判斷，這些判斷關(guān)系組成了簡(jiǎn)圖頁(yè)的邏輯。空氣管理系統(tǒng)簡(jiǎn)圖頁(yè)的主要圖形元素是活門(mén)與管路流線(xiàn)，其邏輯定義可分為活門(mén)與流線(xiàn)顯示邏輯定義。簡(jiǎn)圖頁(yè)定義模塊設(shè)計(jì)了自定義活門(mén)與管路繪制工具，通過(guò)活門(mén)與流線(xiàn)顯示邏輯定義指定顯示顏色的驅(qū)動(dòng)邏輯，構(gòu)成整體的簡(jiǎn)圖頁(yè)顯示邏輯。
2.3 空氣管理系統(tǒng)CAS與簡(jiǎn)圖頁(yè)功能驗(yàn)證
前面構(gòu)建了空氣管理系統(tǒng)CAS與簡(jiǎn)圖頁(yè)的邏輯，通過(guò)指定各功能相關(guān)輸入信號(hào)的值，在邏輯運(yùn)算后再直觀(guān)地顯示在頁(yè)面上，從而可以確認(rèn)功能是否正確實(shí)現(xiàn)。在驗(yàn)證時(shí)只需根據(jù)場(chǎng)景需要，設(shè)定各信號(hào)的模擬值，由系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)算得到功能輸出信號(hào)值，并驅(qū)動(dòng)頁(yè)面上的顯示元素顯示相應(yīng)的狀態(tài)。
通過(guò)上述幾個(gè)步驟，能對(duì)空氣管理系統(tǒng)CAS與簡(jiǎn)圖頁(yè)功能進(jìn)行整體的驗(yàn)證，有效提高了CAS與簡(jiǎn)圖頁(yè)功能的設(shè)計(jì)與確認(rèn)效率，也能為后續(xù)系統(tǒng)排故提供支持。
3 結(jié)論
本文結(jié)合空氣管理系統(tǒng)控制架構(gòu)特點(diǎn)，提出了信號(hào)驅(qū)動(dòng)的邏輯建模方法。本文方法具有如下特點(diǎn)：
1)構(gòu)建了空氣管理系統(tǒng)基礎(chǔ)信號(hào)庫(kù)，能支持在邏輯層、功能層隨時(shí)調(diào)用相關(guān)的信號(hào)信息;
2)構(gòu)建了空氣管理系統(tǒng)邏輯庫(kù)，支持上層功能的搭建與驗(yàn)證;
3)開(kāi)發(fā)了控制邏輯建模工具，能模擬各種場(chǎng)景下的功能驗(yàn)證，提高了設(shè)計(jì)效率。
【參考文獻(xiàn)】
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數(shù)學(xué)建模課程論文范文二：談?wù)剶?shù)學(xué)建模對(duì)社會(huì)的推動(dòng)作用
本文介紹數(shù)學(xué)建模的定義，在當(dāng)今社會(huì)的地位以及在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，再進(jìn)一步說(shuō)明數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)人才的重要作用.進(jìn)而說(shuō)明它對(duì)社會(huì)的推動(dòng)作用.
論文關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模,人才培養(yǎng),社會(huì)推動(dòng)作用
1 數(shù)學(xué)建模的簡(jiǎn)介
隨著數(shù)學(xué)建模在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛以及社會(huì)對(duì)數(shù)學(xué)建模教育的普及，越來(lái)越多的人已認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)建模的重要性.但并不是所有的人都了解到底什么是數(shù)學(xué)建模，而它又是怎么產(chǎn)生的.今天我們就簡(jiǎn)單的介紹一下數(shù)學(xué)建模.
1.1 數(shù)學(xué)建模的概念
數(shù)學(xué)建模(Mathematical Modelling)把現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)際問(wèn)題加以提煉，抽象為數(shù)學(xué)模型，求出模型的解，驗(yàn)證模型的合理性，并用該數(shù)學(xué)模型所提供的解答來(lái)解釋現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，我們把數(shù)學(xué)知識(shí)的這一應(yīng)用過(guò)程稱(chēng)為數(shù)學(xué)建模.]實(shí)際上就是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述實(shí)際現(xiàn)象的過(guò)程.這里的實(shí)際現(xiàn)象既包含具體的自然現(xiàn)象比如自由落體現(xiàn)象，也包涵抽象的現(xiàn)象比如顧客對(duì)某種商品所取的價(jià)值傾向.這里的描述不但包括外在形態(tài)，內(nèi)在機(jī)制的描述，也包括預(yù)測(cè)，試驗(yàn)和解釋實(shí)際現(xiàn)象等內(nèi)容.可以說(shuō)它是一種數(shù)學(xué)的思考方法，是“對(duì)現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)象通過(guò)心智活動(dòng)構(gòu)造出能抓其重要且有用的特征的表示，常常形象化的或符號(hào)的表示.”數(shù)學(xué)建模專(zhuān)家也曾下了一個(gè)更讓人容易理的定義：“通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的抽象、簡(jiǎn)化，確定變量和參數(shù)，并應(yīng)用某些‘規(guī)律’建立起變量、參數(shù)間的確定的數(shù)學(xué)問(wèn)題(也可稱(chēng)為一個(gè)數(shù)學(xué)模型)，求解該數(shù)學(xué)問(wèn)題，解釋驗(yàn)證所得到的解，從而確定能否用于解決問(wèn)題多次循環(huán)、不斷深化的過(guò)程.”簡(jiǎn)而言之，就是建立數(shù)學(xué)模型來(lái)解決各種實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程.
1.2 數(shù)學(xué)建模產(chǎn)生的背景
隨著社會(huì)的發(fā)展，數(shù)學(xué)在社會(huì)各領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，作用越來(lái)越大，不但運(yùn)用于自然科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，各學(xué)科，而且滲透到經(jīng)濟(jì)，軍事，管理以至于社會(huì)科學(xué)和社會(huì)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域.但是，社會(huì)對(duì)數(shù)學(xué)的需求并不只是需要在各部門(mén)中從事實(shí)際工作的人善于運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)及數(shù)學(xué)大思維放法來(lái)解決他們每天面臨的大量的實(shí)際問(wèn)題，取得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.他們不是為了應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)而尋找實(shí)際問(wèn)題(就象在學(xué)校里做數(shù)學(xué)應(yīng)用題)，而是為了解決實(shí)際問(wèn)題而需要用到數(shù)學(xué).而且不止是要用到數(shù)學(xué)，很可能還要用到別的學(xué)科，領(lǐng)域的知識(shí)，要用到工作經(jīng)驗(yàn)和常識(shí).特別是在現(xiàn)代社會(huì)，要真正解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題幾乎都離不開(kāi)計(jì)算機(jī).可以這樣說(shuō)，在實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題，完全純粹的只用現(xiàn)成的數(shù)學(xué)知識(shí)就能解決的問(wèn)題幾乎是沒(méi)有的，你所能遇到的都是數(shù)學(xué)和其他東西混雜在一起的問(wèn)題.其中的數(shù)學(xué)奧妙不是明擺在那里等著你去解決，而是暗藏在深處等著你去發(fā)現(xiàn).也就是說(shuō)，你要對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中的可用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述的關(guān)系或規(guī)律，把這個(gè)實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題，這就稱(chēng)為數(shù)學(xué)模型，建立數(shù)學(xué)模型的這個(gè)過(guò)程就稱(chēng)為數(shù)學(xué)建模.[2]
2 數(shù)學(xué)建模在社會(huì)中的實(shí)際應(yīng)用
也許你會(huì)說(shuō)數(shù)學(xué)都是很抽象的東西，數(shù)學(xué)建模更是看不到，摸不著，離我們的生活很遙遠(yuǎn)，但其實(shí)數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)建模就在你身邊.數(shù)學(xué)建模作為一門(mén)研究現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)，在它產(chǎn)生和發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中，一直是和人們生活的實(shí)際需要密切相關(guān)的.
2.1 與實(shí)際生活密切相關(guān)
當(dāng)你準(zhǔn)備分期貸款購(gòu)買(mǎi)一所新居時(shí)，面對(duì)五花八門(mén)的還款方式(期限、利率不同，按月或按年償還，哪一種最有利.用一點(diǎn)不太深的數(shù)學(xué)就能準(zhǔn)確地回答你的問(wèn)題.
你注意過(guò)錄象機(jī)計(jì)數(shù)器數(shù)字的跳動(dòng)嗎.這里有什么規(guī)律嗎.你找到規(guī)律，就可以根據(jù)計(jì)數(shù)器的讀數(shù)算出錄象帶已經(jīng)走過(guò)了多長(zhǎng)時(shí)間，也就知道未轉(zhuǎn)過(guò)的那段帶子能否錄下一定時(shí)間的一個(gè)節(jié)目.
你的照片不是反映你容貌的模型嗎，地圖不是用特定的符號(hào)表示山川、道路的模型嗎.數(shù)學(xué)模型當(dāng)然更抽象些，它是由數(shù)字、字母和數(shù)學(xué)符號(hào)組成的、描述研究對(duì)象數(shù)量規(guī)律的公式、圖表或者程序.解決分期貸款和計(jì)數(shù)器讀數(shù)那兩個(gè)問(wèn)題，就要建立數(shù)學(xué)模型.
一般地說(shuō)，當(dāng)人們?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)品參數(shù)、規(guī)劃交通網(wǎng)絡(luò)、制定生產(chǎn)計(jì)劃、控制工藝過(guò)程、預(yù)報(bào)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、確定投資方案時(shí)，都需要將研究對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法表述出來(lái)，并將求解得到的數(shù)量結(jié)果返回到實(shí)際對(duì)象的問(wèn)題中去，這種解決問(wèn)題的全過(guò)程就稱(chēng)為建立數(shù)學(xué)模型，簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)學(xué)建模.在決策科學(xué)化、定量化呼聲日漸高漲的今天，數(shù)學(xué)建模幾乎是無(wú)處不在的.[3]
2.2 能解決很多實(shí)際問(wèn)題
數(shù)學(xué)建模的重要性在于它是解決實(shí)際問(wèn)題的橋梁，通過(guò)這種手段解決實(shí)際問(wèn)題可以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為人類(lèi)的進(jìn)步和繁榮做出巨大貢獻(xiàn).下面我們列舉一些應(yīng)用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)例：
(1)如何救森林失火才能最大限度地減小損失
(2)如何使發(fā)電廠(chǎng)的水污染最小
(3)汽車(chē)減震器的建模
(4)自由竟?fàn)幍氖袌?chǎng)供求模型
(5)國(guó)民收入的穩(wěn)定問(wèn)題
(6)軍備競(jìng)賽模型
(7)機(jī)械零件的可靠性設(shè)計(jì)
(8)企業(yè)生產(chǎn)管理問(wèn)題的動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型
(9)風(fēng)險(xiǎn)決策問(wèn)題
(10)人口的預(yù)測(cè)和控制模型
(11)不破壞資源的持續(xù)捕魚(yú)方案
(12)受到液力加壓的儲(chǔ)油層中石油流動(dòng)的改進(jìn).[4]
2.3 在各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛
進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，隨著數(shù)學(xué)以空前的廣度和深度向一切領(lǐng)域滲透，以及電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與飛速發(fā)展，數(shù)學(xué)建模越來(lái)越受到人們的重視，可以從以下幾方面來(lái)看數(shù)學(xué)建模在現(xiàn)實(shí)世界中的重要意義.
2.3.1在一般工程技術(shù)領(lǐng)域，數(shù)學(xué)建模仍然大有用武之地.
在以聲、光、熱、力、電這些物理學(xué)科為基礎(chǔ)的諸如機(jī)械、電機(jī)、土木、水利等工程技術(shù)領(lǐng)域中，數(shù)學(xué)建模的普遍性和重要性不言而喻，雖然這里的基本模型是已有的，但是由于新技術(shù)、新工藝的不斷涌現(xiàn)，提出了許多需要用數(shù)學(xué)方法解決的新問(wèn)題;高速、大型計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，使得過(guò)去即便有了數(shù)學(xué)模型也無(wú)法求解的課題(如大型水壩的應(yīng)力計(jì)算，中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)等)迎刃而解;建立在數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)模擬基礎(chǔ)上的CAD技術(shù)，以其快速、經(jīng)濟(jì)、方便等優(yōu)勢(shì)，大量地替代了傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、物理模擬等手段.
2.3.2在高新技術(shù)領(lǐng)域，數(shù)學(xué)建模幾乎是必不可少的工具.
無(wú)論是發(fā)展通訊、航天、微電子、自動(dòng)化等高新技術(shù)本身，還是將高新技術(shù)用于傳統(tǒng)工業(yè)去創(chuàng)造新工藝、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，計(jì)算機(jī)技術(shù)支持下的建模和模擬都是經(jīng)常使用的有效手段.數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等相結(jié)合形成的計(jì)算機(jī)軟件，已經(jīng)被固化于產(chǎn)品中，在許多高新技術(shù)領(lǐng)域起著核心作用，被認(rèn)為是高新技術(shù)的特征之一.在這個(gè)意義上，數(shù)學(xué)不再僅僅作為一門(mén)科學(xué)，它是許多技術(shù)的基礎(chǔ)，而且直接走向了技術(shù)的前臺(tái).國(guó)際上一位學(xué)者提出了“高技術(shù)本質(zhì)上是一種數(shù)學(xué)技術(shù)”的觀(guān)點(diǎn).
2.3.3數(shù)學(xué)迅速進(jìn)入一些新領(lǐng)域，為數(shù)學(xué)建模開(kāi)拓了許多新的處女地.
隨著數(shù)學(xué)向諸如經(jīng)濟(jì)、人口、生態(tài)、地質(zhì)等所謂非物理領(lǐng)域的滲透，一些交叉學(xué)科如計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、人口控制論、數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)等應(yīng)運(yùn)而生.一般地說(shuō)，不存在作為支配關(guān)系的物理定律，當(dāng)用數(shù)學(xué)方法研究這些領(lǐng)域中的定量關(guān)系時(shí)，數(shù)學(xué)建模就成為首要的、關(guān)鍵的步驟和這些學(xué)科發(fā)展與應(yīng)用的基礎(chǔ).在這些領(lǐng)域里建立不同類(lèi)型、不同方法、不同深淺程度模型的余地相當(dāng)大，為數(shù)學(xué)建模提供了廣闊的新天地.馬克思說(shuō)過(guò)，一門(mén)科學(xué)只有成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時(shí)，才算達(dá)到了完善的地步.展望21世紀(jì)，數(shù)學(xué)必將大踏步地進(jìn)入所有學(xué)科，數(shù)學(xué)建模將迎來(lái)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期.[5]
3 開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模課程的意義
正是由于數(shù)學(xué)建模在與實(shí)際生活的密切聯(lián)系及利用數(shù)學(xué)建?？梢越鉀Q現(xiàn)實(shí)生活中許多問(wèn)題，并且在社會(huì)各領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,作用越來(lái)越大, 因而培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模人才也成為當(dāng)今社會(huì)不可忽視的一個(gè)問(wèn)題.
3.1 社會(huì)的要求
進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的重要性比以前任何時(shí)候都更加突出了.當(dāng)高新技術(shù)成為社會(huì)財(cái)富迅速增長(zhǎng)的主要因素時(shí)，人們注意到每一項(xiàng)高新技術(shù)實(shí)質(zhì)上都包含著數(shù)學(xué)技術(shù)，而掌握高新技術(shù)的人必須具備較高的數(shù)學(xué)素質(zhì).不僅如此，數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的空前廣泛性使數(shù)學(xué)已經(jīng)成為一種文化.當(dāng)“降水概率”出現(xiàn)在每天的天氣預(yù)報(bào)中時(shí)，當(dāng)物價(jià)的增幅牽動(dòng)著千家萬(wàn)戶(hù)的切身利益時(shí)，當(dāng)每天的股市行情誘使著股民買(mǎi)近或賣(mài)出時(shí)，當(dāng)住房改革、醫(yī)療改革、養(yǎng)老保險(xiǎn)改革等各項(xiàng)方案陸續(xù)出臺(tái)時(shí)，人們終于意識(shí)到當(dāng)今社會(huì)里，“數(shù)學(xué)盲”應(yīng)該和“文盲”相提并論了.于是乎，數(shù)學(xué)建模教學(xué)在大學(xué)掀起，繼而，各中學(xué)也掀起了一股數(shù)學(xué)建模熱，數(shù)學(xué)建模教學(xué)進(jìn)入了中學(xué)課堂.[6]
3.2 新課改的要求
新近頒布實(shí)施的《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》以及《國(guó)家高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》都明確地將數(shù)學(xué)建模納入其教學(xué)體系之中.在最近幾屆的國(guó)際數(shù)學(xué)教育大會(huì)上都專(zhuān)門(mén)設(shè)立了“問(wèn)題解決、模型化和應(yīng)用”的專(zhuān)題.隨著數(shù)學(xué)建模教育的擴(kuò)展，數(shù)學(xué)建模能夠增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力已形成大家的共識(shí).1993年國(guó)家教委決定在全國(guó)大學(xué)生中開(kāi)展數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，作為大學(xué)生課外科技活動(dòng)的重要內(nèi)容之一.國(guó)內(nèi)各高校普遍重視這項(xiàng)活動(dòng)，把它作的有利契機(jī).大學(xué)數(shù)學(xué)建模的蓬勃發(fā)展已深刻地影響到中學(xué)數(shù)學(xué)教育改革，在中學(xué)如何強(qiáng)調(diào)問(wèn)題解決和數(shù)學(xué)建模已是當(dāng)前數(shù)學(xué)教育改革的方向和素質(zhì)教育的有效突破口.
4 數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)社會(huì)人才的意義
國(guó)家之所以要通過(guò)數(shù)學(xué)建模來(lái)培養(yǎng)人才，因?yàn)閿?shù)學(xué)建模是一種培養(yǎng)綜合素質(zhì)的有效手段,在實(shí)踐中樹(shù)立建模的思想對(duì)綜合素質(zhì)發(fā)展有很大的幫助.通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)建模過(guò)程進(jìn)行分析應(yīng)用數(shù)學(xué)求解實(shí)際問(wèn)題.,進(jìn)而來(lái)培養(yǎng)我們的各方面能力，具體如下：
4.1提高綜合應(yīng)用能力
應(yīng)用已學(xué)到的數(shù)學(xué)方法和思想進(jìn)行綜合應(yīng)用和分析，并能學(xué)習(xí)一些新的數(shù)學(xué)知識(shí)，并能理解合理的抽象和簡(jiǎn)化，要在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中靈活應(yīng)用、發(fā)展使用這個(gè)工具的能力.打個(gè)比喻，可以這樣說(shuō)，過(guò)去學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)就好比是手中已有的武器，但并不意味著你就自動(dòng)地會(huì)使用它，更談不上能靈活、創(chuàng)造性地使用它.所以要求我們必須多練、多琢磨，這樣才能充分靈活的應(yīng)用我們所學(xué)的知識(shí).[7]
4.2.提高洞察力
通俗地講就是一眼就能抓住要點(diǎn)的能力.為什么要發(fā)展這種能力?因?yàn)檎嬲膶?shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模過(guò)程的參與者，特別是在一開(kāi)始，往往不是很懂?dāng)?shù)學(xué)的人，他們提出的問(wèn)題更不是數(shù)學(xué)化的，這就需要建模工作者善于從實(shí)際工作提供的原形中提煉出其數(shù)學(xué)本質(zhì).搞實(shí)際工作的人一般很愿意與洞察力較強(qiáng)的數(shù)學(xué)工作者打交道.[8]
4.3提高對(duì)當(dāng)代科技最新成果的使用能力.
目前主要是計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的各種軟件包的使用，這將幫助你節(jié)省大量的時(shí)間，還能得到直觀(guān)形象的結(jié)果，有利于與用戶(hù)深入討論.這對(duì)養(yǎng)成自覺(jué)應(yīng)用最新科技成果的良好習(xí)慣是大有裨益的.
4.4 培養(yǎng)雙重翻譯能力
不但能把經(jīng)過(guò)一定抽象和簡(jiǎn)化的實(shí)際問(wèn)題用 數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)，形成數(shù)學(xué)模型，而且能將經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)方法推演 或計(jì)算得到的結(jié)果還原成通俗易懂的現(xiàn)實(shí)世界的語(yǔ)言.
5數(shù)學(xué)建模對(duì)社會(huì)進(jìn)步的推動(dòng)作用
由上可知，數(shù)學(xué)建模在各個(gè)領(lǐng)域都有著不能取代的地位，對(duì)社會(huì)各個(gè)方面的也都有著深刻的影響.社會(huì)是以人為本，而人重視的就是教育，我們暫且不談數(shù)學(xué)建模在其他方面對(duì)社會(huì)有什么推動(dòng)作用單從學(xué)生，教育這方面來(lái)談?wù)剶?shù)學(xué)建模的作用.[9]
5.1 推動(dòng)了教育改革
學(xué)習(xí)和掌握數(shù)學(xué)建模的思想和方法已經(jīng)成為培養(yǎng)21世紀(jì)富有競(jìng)爭(zhēng)力的人才的不可或缺的組成部分進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的重要性比以前任何時(shí)候都更加突出了.當(dāng)高新技術(shù)成為社會(huì)財(cái)富迅速增長(zhǎng)的主要因素時(shí)，人們注意到每一項(xiàng)高新技術(shù)實(shí)質(zhì)上都包含著數(shù)學(xué)技術(shù)，而掌握高新技術(shù)的人必須具備較高的數(shù)學(xué)素質(zhì).而培養(yǎng)人才要從教育抓起所以近年來(lái)，數(shù)學(xué)建模教學(xué)進(jìn)入課堂是各學(xué)校校教育改革的大勢(shì)所趨.在數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)和競(jìng)賽的推動(dòng)下,許多學(xué)校相繼開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程以及與此密切相關(guān)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入數(shù)學(xué)主干課程的研究和試驗(yàn),促進(jìn)了數(shù)學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革,為數(shù)學(xué)建模奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).數(shù)學(xué)建模教學(xué)的開(kāi)展培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)、提高了學(xué)生的綜合素質(zhì),增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、協(xié)作意識(shí)和奉獻(xiàn)意識(shí).數(shù)學(xué)建模走進(jìn)課堂是數(shù)學(xué)教學(xué)體系和內(nèi)容改革的一個(gè)成功的嘗試.[10]
5.2 提高學(xué)生綜合素質(zhì)
在數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)中，使學(xué)生明確了數(shù)學(xué)是怎樣應(yīng)用于解決這些實(shí)際問(wèn)題上去的，并能利用有關(guān)方法進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，從而解決這些實(shí)際問(wèn)題的，體現(xiàn)數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和數(shù)學(xué)的社會(huì)功能.在次過(guò)程中激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，學(xué)會(huì)了團(tuán)結(jié)協(xié)作，建立良好人際關(guān)系、相互合作的工作能力.同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神.通過(guò)建模過(guò)程中的思維方向的多向性，豐富了學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神.學(xué)生正是在這種不斷修改不斷完善的過(guò)程中，來(lái)反省自己，充實(shí)自己，形成獨(dú)立思考的習(xí)慣和良好的自我評(píng)價(jià)能力.從而為學(xué)生將來(lái)成為具有21世紀(jì)特點(diǎn)的人才奠定了基礎(chǔ).[11]
數(shù)學(xué)建模是各學(xué)科與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系的橋梁，與人們的實(shí)際生活和各科學(xué)領(lǐng)域密切相關(guān)的，已成為社會(huì)科學(xué)中不可或缺的一部分.要求我們有效的掌握數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識(shí)，合理的應(yīng)用它，讓我們用數(shù)學(xué)建模知識(shí)來(lái)推動(dòng)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展與進(jìn)步.
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