bim3d建模实验报告

bim3d建模实验报告（精选10篇）

bim3d建模实验报告 第1篇

一、实验名称

Revit综合建模实验

二、实验目的

综合使用各类Revit建模方法

三、实验内容

使用Revit软件对一个完整的建筑物进行三维建模

四、实验设备

计算机、Revit软件1套

五、实验步骤

新建项目

点击软件左上角图标

，依次点击“新建—项目”，出现以下图1-1对话框，选择样板文件，点击“浏览”，找到DFD工业建筑样板2013文件，确定并在新建栏目下选择项目，确定，完成项目的新建。

图1-1

绘制标高

标高主要用来确定建筑本身在高度方向的信息，如层高、室内外高差等。此建筑为单层建筑，主体梁底标高6.0m，辅房为两层，层高3m，室内外高差0.15m。

01.双击项目浏览器中“南立面”，进入项目的正立面，将在此立面上绘制标高，如下图2-1所示，2-1

02.项目样板中已经有了±0.000的标高及上部楼层标高，下面继续创建室外地面标高。单击“建筑”选项卡“基准”面板中的“标高”工具，如下图2-2所示。鼠标移动到一层平面标高以上对应位置,出现竖直虚线时单击左键，拉至对侧，双击标高标头可对标高高度值进行修改，双击标高名称可修改标高名称，即对应的平面视图名称。依次创建各参照标高。

图2-2

03.至此标高创建完成，单击左侧项目浏览器中的一层平面图，进行底层平面的绘制。

绘制轴网

01.移动鼠标光标确定标高后，可以开始绘制轴网，单击“建筑”选项卡“基准”面板中的“轴网”工具。

02.移动鼠标光标至视图区域，单击鼠标确定轴线起点，垂直向上移动鼠标光标，单击鼠标确定终点，Revit Architecture 将在起点和终点间绘制轴线，完成轴线绘制并自动为该轴线标号。Revit Architecture将按照现有的轴线编码的最后一个数值按顺序继续创建轴号编码，自动编的轴号可能会不符合要求，对于不符合要求的轴号，双击轴号圈中的文字即可进行修改，结果如下图3-1所示。

图3-1

03.至此轴号对象绘制完成，下面将继续在此平面上放置柱子。放置柱子

01.在一层平面视图中，单击“建筑”选项卡“构建”面板中的“柱”工具。在左侧实例属性栏中单击实例类型下拉栏，选择对应的H型钢柱类型，并在实例属性栏输入柱相应的顶部标高和底部标高。如下图4-1所示。

图4-1

02.将鼠标光标移动到轴网中柱的位置，单击左键放置柱，按下Esc键完成，通常柱放置的位置并不准确，这时需要进行调整。选中柱，单击“修改”选项卡“修改”面板中“移动”工具，快捷键“MV”，如下图4-2所示，将柱移动到相应位置，按下Esc键结束，并依次完成所有柱的放置过程。

图4-2 03.至此柱对象放置完成，下面将继续放置屋顶结构--门式钢架。

放置屋顶结构--门式钢架

01.一般在系统族中没有门式钢架族，需要载入族，单击“插入”选项卡“从库中载入”面板中的“载入族”工具，找到族位置，载入族，如下图5-1所示。

图5-1

02.打开“梁顶标高”平面视图，在项目浏览器中找到门式钢架族，单击鼠标右键“创建实例”，将鼠标光标移动到视图区域，单击鼠标左键，按下Esc键结束放置。如下图5-2所示。

图5-2

03.选中门式钢架，在左侧实例属性栏，输入门式钢架的偏移量为和跨长度，并取消坡底柱。如下图5-3所示。

图5-3 04.选中门式钢架并调整到相应位置，方法如柱的调整。转到东立面视图，选中门式钢架，单击“修改”选项卡“修改”面板中的“镜像”工具，单击跨度的中心处即C轴，门式钢架镜像到对侧，按Esc键完成。如下图5-4所示,。

图5-4

05.转到梁底标高视图，选中两段门式钢架，单击“修改”选项卡“创建”面板中的“成组”工具，快捷键“GP”，如下图5-5所示。在弹出创建模型组对话框中，输入“门式钢架组”。在视图中选中门式钢架组，即可进行复制，快捷键“CC”。屋顶结构—门式钢架即完成。

图5-5

绘制墙体

01.切换至“室外标高”视图，单击“建筑”选项卡“构建”面板中的“墙”工具，在左侧实例属性栏墙体类型下拉栏选择相应的墙体类型，选择墙体的底部限制条件为“室外标高”，顶部约束为“直到标高：梁底标高”。如下图6-1所示。

02.在视图区域单击鼠标左键，作为起点，沿墙体 所在位置的轴线进行绘制，再次单击鼠标右键作为终点，按下Esc键，结束墙体的绘制。依次绘制出油化库四周 的墙体。

图6-1 创建门窗

门和窗的插入方法是很简单的操作，难点在于如何创建项目中特有的门窗。在此介绍如何插入门窗和调整门窗的位置，对于项目中如何创建各种门窗族的操作在后期将做出详细介绍。

01.在平面视图中，单击“建筑”选项卡中“构建”面板下的“门”工具，在左侧实例属性的下拉列表中选择对应的门类型。

02.移动鼠标光标至墙体上，出现门的平面轮廓时即可在此处单击插入门。如果门的开启方向不符合要求，在选中门的状态下，可以按空格键调整门的开启方向，或者按下图7-1所示，使用门的“开启方向调节箭头”进行调整。

图7-1

03.调整门的位置。选择门，在出现的临时标注尺寸中单击标注文字，修改尺寸，门会在尺寸的驱动下改变位置。

04.窗户的插入方法与门相同。

依次完成所有门窗的插入。

创建屋面

此建筑为单层建筑，无楼板层，将直接以屋顶命令创建屋顶，虽然Revit提供了专门创建屋顶的工具，但屋顶也可以用楼板命令来完成，需要注意的是，楼板是以绘制标高为基准向下生成的，而屋顶是向上生成的。

01.双击“项目浏览器”中的“梁顶标高”，打开楼层平面视图。

02.单击“建筑”选项卡中“构建”面板下的“屋顶”工具下拉列表中的“迹线屋顶“，用草图线绘制出屋面的边界，如下图8-1所示。

图8-1 03.框选上下两段草图线，如下图8-2所示，勾选的定义坡度，在属性栏输入坡度值，完成后在视图区域单击鼠标，继续框选左右两段草图线，不勾选定义坡度。完成后单击确定。Revit将按照跨度中心将屋面分别坡向两边。

图8-2 注： 视图深度问题

在创建屋顶平面视图时，经常会出现视图显示的图形并不满足所需要求，此时需要对视图范围进行调整，单击左侧视图属性范围栏下的视图范围选项后的“编辑”，出现如下图8-3所示对话框，此对话框由四个设置项组成，“顶”、“剖切面”、“底”和“标高”，“顶”和“底”是指视图在竖直方向的所视的范围，“剖切面”是指在所视范围内剖切面的高度。”视图深度“是指视图范围内视图的底高度。所有的 ”偏移量“ 输入都是基于设置标高，以达到所需的任何标高。一般”视图深度”与”底”保持一致就能达到所需要求。

图8-3 创建完主体部分后，即可创建场地、台阶、散水、楼梯、坡道等。具体的绘制方法将在后期进行介绍。

创建立面视图

Revit Architecture 中会随着项目的建立自动生成四个方向的常规立面，如下图9-1所示，分别为南立面和东立面。

图9-1

创建剖面视图

创建剖面视图前需要绘制剖面符号，步骤如下：

01.在“视图”选项卡中单击“创建”面板下的“剖面”工具，如下图9-1所示，在平面视图中剖切位置绘制出剖面符号，绘制完成后，在“项目浏览器“中会出现一个剖面视图，双击打开即为所创建的剖面视图。

图10-1

标注

模型处理完之后，即可进行标注。Revit Architecture 中的标注主要有尺寸标注、白标高（高程）标注、文字及其他符号标注等，这里主要介绍尺寸标注的方法。

01.单击“注释”选项卡中“尺寸标注”面板下的“对齐”工具，如下图10-1所示。

02.依次单击需要标注的位置，在单击空白位置放置标注尺寸完成所有标注。

图11-1 生成详图

在施工图设计中，需要绘制楼梯、卫生间大样、墙身大样、门窗大样、作法详图等内容。使用Revit Architecture 提供的“详图索引”工具，即可完成详图的绘制，还可以导入AutoCAD 中绘制的详图文件作为大样详图的补充，下面主要介绍使用“详图索引”工具绘制卫生间大样详图。

01.打开一层平面视图，单击“视图”选项卡“创建”面板中的“详图索引”工具，如下图12-1所示，在视图区域框选已经绘制好的卫生间平面。

图12-1

02.打开“项目浏览器”中的“详图视图”，或者双击框选区域的标号圈，打开所要绘制的卫生间详图，如下图12-2所示。

图12-2

03.分别使用按类别标注、尺寸标注、高程点标注工具标注该详图，结果如下图12-3所示。

12-3

创建构件轴测图

在项目的局部区域或构件很难用平面图形进行表达时，就需要创建一个轴测图用来更为直观的表达复杂的区域或构件。以下介绍如何创建构件轴测图。

01.打开三维视图，在“项目浏览器”中找到三维视图，点击右键”复制视图—带细节复制“，如下图13-1所示，即生成一个新的三维视图，命名为”楼梯辅房轴测图“，双击打开视图。

13-1

02.勾选视图左侧视图属性栏中的剖面框，如下图13-2所示，在视图中建筑的周围出现剖面框，单击选中剖面框，六个面的中心会出现六个控制点，拖动控制点将对建筑进行剖切，处于框外的部分将会被隐藏，继而得到需要单独显示的部分。

13-2

创建渲染透视图

使用相机工具可以为项目创建任意视图。在进行渲染之前根据表现需要来添加相机，以得到不同的视点。

01.打开一层平面视图，单击”视图”选项卡“创建”面板“三维视图”下拉列表中的“相机”工具，如下图14-1所示，在视图区域点击视点拉出相机，单击鼠标生成三维透视图。

图14-1

02.在左侧视图属性栏中的“视点高度”和“目标高度”中输入1750，即相机的高度为1750，接近人视高度，视图更加真实。如下图14-2所示。

被相机三角形包围的区域就是可视的范围，其中三角形的底边表示远端的视距，如果取消勾选“远裁剪激活”，则视距变为无穷远，将不再与三角形底边距离相关。同时在透视图中显示视图范围的裁剪框，用鼠标光标按住并拖动视图范围框的四个控制点就可以调整视图范围。

图14-2

03.单击“视图”选项卡“图形”面板中的“渲染”工具，如下图14-3所示，弹出渲染对话框，依次按需要调整“质量设置”、“输出设置”、“照明”和“背景”，点击左上角渲染按钮，即可得到渲染图像，点击渲染设置中的“图像”设置，可将图片保存到项目中或导出。

图 14-3

统计明细表

使用“明细表/数量”工具可以按对象类别统计并显示项目中的各类模型图元信息。例如，可使用“明细表/数量”工具统计项目中的所有门、窗图元的宽度、高度、数量等信息。以下单独介绍明细表的统计。

01.一般在项目样板中，已经设置了门明细表和窗明细表两个明细表视图，并组织在项目浏览器的“明细表/数量”类别中。如下图15-1所示.15-1

02.可以根据需要定义任意形式的明细表。在“视图”选项卡的“创建”面板中单击“明细表”工具下拉按钮，在弹出的列表中选择“明细表/数量”工具，弹出“新建明细表”对话框。如下图15-2所示，图15-2

03.如下图15-3所示，在“明细表属性”对话框的“字段”选项卡中，“可用字段”列表中显示们对象类别中所有可以在明细表中显示的实例参数和类型参数。一次在列表中选择需要的参数，单击“添加”按钮，将这些参数添加到右侧的“明细表字段”列表中。选择参数，单击“上移”或“下移”按钮可调节参数在明细表中显示的顺序。

15-3

04.如下图15-4所示，切换至“排序/成组”选项卡，设置“排序方式”为”类型“，排序顺序为按”升序“排列；取消勾选”逐项列举每个实例参数“选项，即明细表将按窗”类型“参数值在明细表中汇总显示各已选字段。

图15-4

05.如下图15-5所示，切换至”外观“选项卡，确认勾选”网格线“选项，设置网格线样式为”细线“；勾选”轮廓“选项，设置轮廓样式为”中粗线“，取消勾选”数据前的空行“选项；确认勾选显示标题和显示页眉选项，分别设置页眉文字和正文文字为”宋体“，设置文字大小为3mm，勾选”页眉文字“选项。完成后单击”确定“按钮，完成明细表属性的设置。

图15-5 06.在明细表视图中可以进一步编辑明细表外观样式。如下图15-6所示，按住并拖动鼠标光标选择”宽度“和”高度“列，单击”明细表“面板中的”成组“工具，合并生成新的单元格。

图15-6

07.单击新单元格，进入文字输入状态，输入”尺寸”作为新的单元格名称，如下图17-7所示。

图15-7

08.单击明细表视图的实力属性，”其他”类别下的”过滤器”选项卡后的”编辑”。如下图15-8所示，举例排除窗C-1，设置过滤条件为”宽度”,”不等于”，“1500”,第二组过滤条件为“高度”、“不等于”、“1800”，即在明细表中显示所有“宽度不等于1500且高度不等于1800”的图元。完成后，单击“确定”按钮，返回明细表视图，明细表中将不会显示C-1。

图15-8

09.添加特殊计算参数。

打开”明细表属性“对话框，切换至”字段“选项卡，单击”计算值“按钮，弹出”计算值“对话框。如下图所示，输入字段名称为”洞口面积“，设置字段类型为”面积“，输入公式为”宽度*高度“，其他参数参见图中所示，完成后单击”确定并返回明细表视图。

图 9-1 在Revit Architecture 中，”明细表/数量“工具生成的明细表与项目模型相互关联，明细表视图中显示的信息源自BIM模型数据库。可以利用明细表视图修改项目中的模型图元的参数信息，以提高修改大量具有相同参数值的图元属性时的效率。

创建图纸

01.在项目浏览器中右键单击“图纸（图纸前缀）”选择”新建图纸”，弹出“新建图纸”对话框，选择图框类型“建筑A1横向”—“新建”。如下图16-1所示。

16-1

02.在右侧图纸属性栏中，修改图纸的编号和图纸名称以及其他信息，如下图16-2所示。将所需视图从项目浏览器中拖至图框中，进行合理的布置，即完成图纸的创建。

16-2

六、实验总结

在实验过程中遇到了很多麻烦，通过网上寻找教程过程指导以及老师同学的帮助，这些麻烦也都一点一点解决，通过这些经历我对结构建模有着自己一点心得体会。

一、结构建模前，首先要做好准备工作，收集好建模需要的全部资料。

二、Revit软件本身对电脑的要求配置很高，使用工作集以后能够将已建好的模型根据自己的需要在平、立、剖面视图或者三维视图里面任意的隐蔽，这样能够很大程度地减少电脑内存的占用，从而加速软件的使用速度。如果不用工作集除了画图过程中电脑会很卡甚至频繁出现死机以外，而且建出来的模型的结构构件没有系统性，无法拆分，模型的利用率也就大大降低。

三、结构建模创建项目工作集时，工作集的划分尽可能地细化为好，工作集的细化有如下几点好处：1）方便修改，不易混淆；2）方便结构模型的可视化管理，将结构模型逐层逐块分解；3）直接将Project进度计划文件直接导入就可以，从而避免重新定义结构树，提高工作的效率。

四、结构建模时，墙、柱、梁、板等构件的命名要严格按照图纸上面的标注进行命名（构件编号、楼层号、尺寸）。

五、结构建模时，需要另外建族时，尽量的将其建成公用族，方便之后操作。

bim3d建模实验报告 第2篇

2.选中方体，按住右键，进入vertax，按R建进行缩放，调整面上的各个区域至如图。

3.按住右键进入faces，然后选择底面上四个角上的面，点击exturde,拉出。

4.再选中顶面上的两个相邻角的面，点击exturde拉出。

5.选中椅背的两个方体，用cut faces tool,对其进行横向与纵向切割，各切两次，如图

6.选中切割后中间的面，然后用brige连接在一起。

7.用cute faces tool建椅子分成对称的两半，仍选一边删掉。

8.用edit下的duplicate special，进入选项后，将scale的x方向改为-1,选择instance,复制出了同步镜像。

9.同第5步相同，用cute face tool对椅子腿进行切割，如图。

10.选中如图中的面，点击exturde 然后进行缩放，缩放后再选择其的对面，重复上步骤。最后用brige对两个进行连接。如图。

11.用cute faces tool 对椅子面进行切割，选中如图区域让后将其进行拓展。再将椅子面的底面用exturde向上拉。

12.对上部的面调点，使其成为直角。

13.将镜像的另一半删除，然后再选中如图的面删除。

14.用edit下的duplicate special，进入选项后，将scale的x方向改为-1,选择copy.15.选中两半，点击mesh下的combine，使两个连接在一起。

16.重复第10步，建出如图。

bim3d建模实验报告 第3篇

新课程理论强调, 学生是课堂活动的主体, 教师应成为学生思维体操的引导者。传统的英语教学中, 教学信息传递是单向的, 学生没有参与到课堂中, 不会提出问题而始终处于被动的学习状态, 学习效率低下。为了改变这一现状, 在新课程改革的要求下, 笔者经过长期思考与实践, 提出了“梳理·探究·训练”的教学模式, 将其运用到英语教学中, 不失为构建英语高效课堂的一个好方法。

“梳理·探究·训练”模式具有相对稳定性, 其模式顺序因课因人而异, 且其环节相互交融:梳理中有探究, 探究中有梳理;梳理中有训练, 训练中有梳理;探究中有训练, 训练中有探究。前后梳理的累积时间为10分钟, 前后探究的累积时间为20分钟, 前后训练的时间为10分钟。基于此, “梳理·探究·训练”的高效课堂模式又被称为是121模式。

二、英语学科高效课堂模式“梳理·探究·训练”的内容和效果

(一) 高效课堂模式“梳理·探究·训练”的内容

1. 新授课高效课堂模式“梳理·探究·训练”的内容

梳理就是设计预习提纲, 把考点知识问题化的过程。探究就是问题考试化的过程, 是强化效率意识的过程。包括:探考点命题之特点, 究错误原因;探考点命题之规律, 究思维建模。训练就是以情景案例或话题为载体, 培养学生解决实际问题的能力。从新授课角度讲, 这种模式本质上就是考点问题化、问题考试化、考试规范化的过程。

以语法“be+v-ing”表达将来的动作为例。

首先, 教师要给学生呈现出课文中的原句子:Where are we going?When are we leaving and when are we coming back?告诉学生类似这样的句子本课多次出现, 这是一种语法现象, 让学生在Warming Up中找出类似的句子。然后, 教师提问:为什么这些句子的时态均为现在进行时, 是表示动作正在进行吗?让学生以小组形式进行讨论并得出结果:现在进行时有时也用来表示按计划或安排将发生的动作, 能够用于这种结构中的动词有:go、cong、arrive、leave、start、stay、see、meet、wear等。最后, 教师要让学生完成课本语法部分第二题及Workbook中语法部分的第一题来巩固此语法知识。

2. 习题课高效课堂模式“梳理·探究·训练”的内容

梳理就是获取和解读材料中有用信息的过程;探究就是把材料中的有用信息转化为课本文本信息, 调动和运用知识的过程;训练就是方法、模型应用、完善和熟练的过程, 是描述、阐释事物以及论证和探究问题的过程。从习题课角度讲, 这种模式本质上是考查四种基本能力的过程。

还是以上面的语法为例来进行一节习题课。首先, 教师可设计一些练习题, 让学生用现在进行时来完成一组句子。接着, 教师可让他们进一步讨论现在进行时的用法。最后, 教师要再给出一组练习题, 让学生练习, 以巩固所学知识。需要注意的是练习题应包含能够表达将来动作的形式, 以加深学生对语法的全面理解。

(二) 学科高效课堂模式“梳理·探究·训练”的效果

1. 学生变化发展了

实施“梳理·探究·训练”教学模式, 学生的课堂专注度提高了, 课堂睡觉、玩手机、看小说、听音乐的现象消失了;学生的学习行为、习惯有了可喜的改变, 学生的学习成绩有了明显的提高。

2. 教师变化发展了

教师的学生观变化发展了, 学会了欣赏学生;教师的自我观变化发展了, 学会了反思, 科研能力增强了, 课堂教学技能提高了。

3. 学校教学质量提高了

学校办学有了特色, 教学有了个性, 学生有了特长, 效率得到了提高。

三、英语学科“梳理·探究·训练”建模实验过程

(一) 实验原则

实用性原则和科学性原则。

(二) 实验的进程

1. 建模阶段

开展教改教法大赛、建模经验观摩、交流、探讨、修改、总结和示范课堂建模。

2. 入模阶段

学校行政干预, 科任教师必须按照学校课堂模式教学。

3. 出模阶段

建立个性化高效课堂, 做到有模式而不唯模式, 灵活运用模式。

四、反思与发展

1.应注意的几个问题

问题的确定要遵循“精确”原则;营造宽松的探究环境;教师是导演, 不是旁观者;矛盾的特殊性要求具体问题具体分析, 灵活运用模式。

2.应继续研究、改进的问题

学习小组的构建与评价的研究及落实;课堂评价的研究及落实;各类课型的具体操作方法与评价标准等。

摘要：如何构建英语高效课堂, 实现高效教学, 提高学生的科学思维能力, 是课堂教学改革的永恒主题。鉴于此, 结合我校教学实践, 笔者采用“梳理·探究·训练”的主导模式指导课堂教学, 从而使课堂产生了可喜变化, 取得了较好的效果。

bim3d建模实验报告 第4篇

关键词：高效；梳理；探究；训练；建模；报告

一、课题的提出

新课程理论强调，学生是课堂活动的主体，教师应成为学生思维体操的引导者。传统的英语教学中，教学信息传递是单向的，学生没有参与到课堂中，不会提出问题而始终处于被动的学习状态，学习效率低下。为了改变这一现状，在新课程改革的要求下，笔者经过长期思考与实践，提出了“梳理·探究·训练”的教学模式，将其运用到英语教学中，不失为构建英语高效课堂的一个好方法。

“梳理·探究·训练”模式具有相对稳定性，其模式顺序因课因人而异，且其环节相互交融：梳理中有探究，探究中有梳理；梳理中有训练，训练中有梳理；探究中有训练，训练中有探究。前后梳理的累积时间为10分钟，前后探究的累积时间为20分钟，前后训练的时间为10分钟。基于此，“梳理·探究·训练”的高效课堂模式又被称为是121模式。

二、英语学科高效课堂模式“梳理·探究·训练”的内容和效果

（一）高效课堂模式“梳理·探究·训练”的内容

1.新授课高效课堂模式“梳理·探究·训练”的内容

梳理就是设计预习提纲，把考点知识问题化的过程。探究就是问题考试化的过程，是强化效率意识的过程。包括：探考点命题之特点，究错误原因；探考点命题之规律，究思维建模。训练就是以情景案例或话题为载体，培养学生解决实际问题的能力。从新授课角度讲，这种模式本质上就是考点问题化、问题考试化、考试规范化的过程。

以语法“be+v-ing”表达将来的动作为例。

首先，教师要给学生呈现出课文中的原句子：Where are we going？When are we leaving and when are we coming back？告诉学生类似这样的句子本课多次出现，这是一种语法现象，让学生在Warming Up中找出类似的句子。然后，教师提问：为什么这些句子的时态均为现在进行时，是表示动作正在进行吗？让学生以小组形式进行讨论并得出结果：现在进行时有时也用来表示按计划或安排将发生的动作，能够用于这种结构中的动词有：go、cong、arrive、leave、start、stay、see、meet、wear等。最后，教师要让学生完成课本语法部分第二题及Workbook中语法部分的第一题来巩固此语法知识。

2.习题课高效课堂模式“梳理·探究·训练”的内容

梳理就是获取和解读材料中有用信息的过程；探究就是把材料中的有用信息转化为课本文本信息，调动和运用知识的过程；训练就是方法、模型应用、完善和熟练的过程，是描述、阐释事物以及论证和探究问题的过程。从习题课角度讲，这种模式本质上是考查四种基本能力的过程。

还是以上面的语法为例来进行一节习题课。首先，教师可设计一些练习题，让学生用现在进行时来完成一组句子。接着，教师可让他们进一步讨论现在进行时的用法。最后，教师要再给出一组练习题，让学生练习，以巩固所学知识。需要注意的是练习题应包含能够表达将来动作的形式，以加深学生对语法的全面理解。

（二）学科高效课堂模式“梳理·探究·训练”的效果

1.学生变化发展了

实施“梳理·探究·训练”教学模式，学生的课堂专注度提高了，课堂睡觉、玩手机、看小说、听音乐的现象消失了；学生的学习行为、习惯有了可喜的改变，学生的学习成绩有了明显的提高。

2.教师变化发展了

教师的学生观变化发展了，学会了欣赏学生；教师的自我观变化发展了，学会了反思，科研能力增强了，课堂教学技能提高了。

3.学校教学质量提高了

学校办学有了特色，教学有了个性，学生有了特长，效率得到了提高。

三、英语学科“梳理·探究·训练”建模实验过程

（一）实验原则

实用性原则和科学性原则。

（二）实验的进程

1.建模阶段

开展教改教法大赛、建模经验观摩、交流、探讨、修改、总结和示范课堂建模。

2.入模阶段

学校行政干预，科任教师必须按照学校课堂模式教学。

3.出模阶段

建立个性化高效课堂，做到有模式而不唯模式，灵活运用模式。

四、反思与发展

1.应注意的几个问题

问题的确定要遵循“精确”原则；营造宽松的探究环境；教师是导演，不是旁观者；矛盾的特殊性要求具体问题具体分析，灵活运用模式。

2.应继续研究、改进的问题

学习小组的构建与评价的研究及落实；课堂评价的研究及落实；各类课型的具体操作方法与评价标准等。

作者简介：

仿真与建模实验报告 第5篇

13工业工程2班 李伟航 13工业工程2班

实验10

一、实验目的: 1.学习库存系统查库与订货处理的结构建模方法

2.学习用Equation模块、Equation（I）模块读写数据库的方法 3.学习用Equation模块、Equation（I）模块进行编程计算的方法

二、实验问题

1.打开上次实验你保存的文件（这个文件要保存好，下次实验还要使用），然后根据以上视频，进行操作实验。

2.简述用Equation模块计算订货量的程序逻辑。

3.简述用Equation（I）模块计算并累加总订货成本到数据库中的程序逻辑。4.Equation模块与Equation（I）模块有何不同？

5.在本案例的假设前提下，在一笔订货的在途货物运输期间（即提前期期间），会不会再次发出订货指令？或者换句话说，每次查库时，会不会有已订但未到的货？为什么？

三.实验过程

1.生成查库员（查库信号）

用Create模块每天生成一个库存检查员实体（实际代表一个查库信号）Create模块具体设置如下图：

2.判断是否需要订货

利用Select Item Out模块、Equation模块和Simulation Variable模块检查库存，并判断是否需要订货。若需要，就将库存检查员实体发送到Select Item Out模块的上端口输出进行后续处理；若不需要订货，就将库存检查员实体发送到下端口输出，简单地离开系统。其中，Equation模块的设置如下图。

3.无需订货的处理

由上一步Equation中设置可知，当s=1时，即无需订货的情况下，直接将库存检查员实体从Select Item Out模块下端口输出，通过Exit模块离开系统。Select Item Out模块设置如下，当s=0时从上端口输出，否则从下端输出。

4.订货处理-建立模型

当s=0时，即需要订货的情况下，库存检查员实体有Select Item Out模块上端口输出，后续订货处理模型如下图：

5.计算订货量

用一个Equation模块获取数据库中的当前库存（kc）和最大库存(ds)，计算订货量dh。Equation模块设置如下：

6.设置订货量属性

将第5步Equation模块计算得到的订货量（dh）输出给Set模块，将订货量赋值给检查实体dh属性。Set属性设置如下图。

7.用Equation（I）模块计算并累加总订货成本到数据库中

因此用Equation（I）模块获取数据库中固定费（gdf）和可变订货费（kbf），再根据订货量算出本次订货成本，把它累加到总订货费用（toc）并写入数据库中。具体Equation（I）模块设置如下图。

8.设置提前期

从下订单到所订货物入库的这段时间为订货提前期，这里用Activity模块表示，设置该提前期服从0.5-1天的均匀分布。订货提前期的设置如下。

9.到货后更新数据库中的库存数据

库存检查实体离开Activity，表示提前期结束，货物到达，到货后用Get模块获取订货量，用Write模块将订货量累加到数据库中的sc表的当前库存（kc）中，根据订货动态增加当前库存。Write模块设置如下。

10.观察运行结果 运行模型，观察数据库sc表中的库存（kc）由变为13，累计订货费用达到了11125。

四.实验问题的分析解答

1.上述过程即为实验步骤。本实验实验模型如下：

2.答：用Equation模块计算订货量的程序逻辑：是当检测到库存小于订货点xs时，用最大库存ds减去目前库存，即为订货量，即dh=ds-kc；过程如实验步骤5所示。

3.答：用Equation（I）模块计算并累加总订货成本到数据库中的程序逻辑是：因为每订货一次的成本=固定费（gdf）+可变订货费（kbf）*订货量（dh），将每次的订货成本累加到总订货成本当中去，即toc=toc+gdf+kbf*dh，即更新了总订货成本。具体步骤如步骤7所示。

4.答：Equation模块是由value库中添加的值模块，是用来读取传递系统产生的值（如产生的随机数）并进行相应的逻辑运算，而对于实体传来的属性则不可以读取；而相反的，Equation（I）模块是由Item库中添加的实物模块，用来读取和传递实体属性并进行相应的逻辑运算。两者都可以读取数据可中的数据。

5.答：一笔订货的在途货物运输期间，不会再次发出订货指令。因为在Create模块中设置了检查实体到来的间隔为1天，而订货提前期服从0.5-1的均匀分布，所以不会出现每次查库有已订但未到的货的情况。

实验11

一、实验目的

1.通过实验理解各种库存性能指标的含义 2.学习用Read模块读取数据库数据的方法

3.学习用Max&Min模块、Mean模块、Equation模块以及各种计算模块计算和采集库存系统性能指标的方法

二.实验问题

1.打开上次实验你保存的文件（这个文件要保存好，下次实验还要使用），然后根据以上视频，进行操作实验。

2.本实验中，用read模块读数据库数据时，在其option页要做何设置？ 3.用Mean Variance模块计算平均每天总成本的均值和置信区间时，模块对话框要做何设置？

4.利用本次实验建立的模型，实验比较以下各组（s，S）下的平均每天总成本：(20, 40)(20, 60)(20, 80)(20, 100)(40, 60)(40, 80)(40, 100)(60,80)(60,100)(80,100)对每种情况重复运行20次，写出各项配置下的平均每天总成本的均值和置信区间。并写出以上最优的（使得平均每天总成本最低）的（s，S）。

5.添加必要的模块，分别计算平均每天缺货成本、平均每天储存成本、平均每天订货成本的均值和置信区间。6.用Plotter，Discrete Event模块绘制当前库存水平的波动曲线，并同时绘制一条高度为20（即订购点）的水平直线，和一条高度为0的水平直线（连接constant模块到plotter DE模块），观察并库存曲线的波动情况以及和两条直线的关系，根据你的观察，缺货情况经常发生吗？

三.实验过程

1.在库存发生变化时读取数据库中当前库存水平

每当库存数据发生变化时，用Read模块读取库存（kc）的值，Read设置如下：

2.计算平均每天储存成本 当库存大于0时，通过max模块与0比较得到当前库存值，并通过Mean&Varience模块（运行10次）计算平均每天的库存，再用Equation模块计算平均每天储存成本。计算平均每天储存成本的模型与设置如下所示：

3.计算平均每天缺货成本 当库存小于0时，通过max模块与0比较得到当前缺货数，并通过Mean&Varience模块（运行10次）计算平均每天的缺货数，用Equation模块（缺货数取反）计算平均每天缺货成本。计算平均每天缺货成本的模型与设置如下所示：

4.计算平均每天订货成本

利用Read模块读取运行完后数据库中的总订货成本，再用Math模块除以系统运行当前时间，得到平均每天订货成本。平均每天订货成本模型和设置如下：

5.计算平均每天总成本

利用Math模块将第2、3、4步所计算出的平均每天储存成本，平均每天缺货成本和平均每天订货成本相加即得到平均每天总成本。

6.计算平均每天总成本的均值和置信区间

在Math模块后用Mean&Varience模块计算运行10次之后的平均每天总成本的均值和置信区间。

四.实验问题的分析解答

1.上述过程即为实验步骤。本实验实验模型如下：

2.答：由于本实验要求在库存发生变化时读取数据库的库存水平，因此在Read模块中的Option选项中，选择Discrete event-read data during when 以及勾中data sources change，意思即为数据发生变化时读取数据库。设置如下：

3.答：用Mean&Varience模块计算平均每天总成本的均值和置信区间时，要勾中Calculate for multiplte simulations，意思是计算出运行多次情况（这里为10）次时平均每天总成本的均值和置信区间。

4.答： 10种情况的运行结果如下，其中最优的（s，S）为（20,60）。

（20，40）（20，60）（20，80）

均值：125.8870元 均值：120.3812元 均值：121.4371元

置信区间（125.8870±2.2602）置信区间（120.3812±1.8750）置信区间（121.4371±1.0904）

（20，100）（40,60）（40，80）

均值：128.1696元 均值：127.3233元 均值：127.5943元

置信区间（128.1696±1.1935）置信区间（127.3233±1.2890）置信区间（127.5943±0.8358）

（40,100）（60,80）（60，100）

均值：134.0826元 均值：146.2447元 均值：147.6999元

置信区间（134.0826±1.2611）置信区间（146.2447±1.3544）置信区间（147.6999±1.1276）

（80,100）

均值：167.5711元 置信区间（167.5711±1.2291）

5.答：用3个Mean&Varience模块计算平均每天存储成本、缺货成本和订货成本的均值和置信区间，Mean&Varience模块勾中Calculate for multiplte simulations。添加模块后的模型以及运行结果如下：

平均每天存储成本：平均每天缺货成本

均值约为9.5140元 均值约为16.2608元 置信区间为（9.5140±0.2234）置信区间为（16.2608±0.9608）

平均每天订货成本：

均值约为98.7903元

置信区间为（98.7903±1.3140）

6.答： Plotter Discrete Event模块设置和运行后的库存水平波动曲线如下图所示，由曲线图可以看出库存水平在0和20之间以及上下变动。由图可以看出，位于0以下的曲线分布比较多，这意味着缺货的情况发生的比较频繁；曲线在0和20之间的分布也较多，这意味着需要订货的情况也发生的比较多。

实验12 一.实验目的: 1.学习库存仿真优化方法

2.学习如何设置模块表格的内容为决策变量

二.实验问题

1.打开上次实验你保存的文件，然后根据以上视频，建立优化模型。

2.在优化模块（Optimizer）中，整数型决策变量和连续型（实数型）的输入方法有何不同？

3.请在你的模型上，使用Extendsim软件提供的优化器来寻找（s，S）的最佳设置（总成本最小）。令s在1和99之间取值（步长为1，即为整数），S在2和100之间取值（步长为1，即为整数）。要注意s和S必须是整数而且满足s < S。a.优化器参数由先选择Quicker Defaults，写出优化结果（s，S）和平均每天总成本。

b.再将优化器参数由选择Better Defaults，写出优化结果（s，S）和平均每天总成本。

4.在上题（第2题）的基础上，通过将库存检查间隔（Evaluation Interval，目前为1天）作为变量加入到优化变量集中，来研究在每天开始工作时查看并补充（当需要时）库存是否是最佳方案，让该值在半天到5天之间连续取值，s和S的取值情况与上题相同。应用优化器求取最优设置。

a.先优化器参数选择Quicker Defaults，写出优化结果（s，S）、Evaluation Interval和平均每天总成本。

b.再将优化器参数选择Better Defaults，写出优化结果（s，S）、和平均每天总成本。

三.实验过程

1.用Data Init模块初始化最小最大库存(s，S)

2.设置Optimizer模块目标函数和决策变量 从value库中将Optimizer模块放进模型中，在查库与订货处理模型中将决策变量订货点(xs，1~99)和最大库存(ds，2~100)和输出变量平均每天总成本（toc）克隆拖放到Optimizer模块上，然后建立目标函数方程和约束条件。Optimizer模块设置如下：

3.设置Optimizer模块约束方程

在Optimizer模块中的Constraints中添加约束方程，约束条件为s和S必须是整数而且满足s < S，约束条件的代码设置如下：

4.设置Optimizer模块运行参数

在Optimizer模块下的Run Parameters中，由于模型为随机模型，所以单机Random mode下的Quicker Defaults按钮快速设置所有优化参数（速度快精度低），然后点击New Run。运行结束后选择Better Default按钮设置规模更大的优化参数（耗时长精度高），并比较两次的结果。

5.运行优化,查看结果

通过Optimizer模块下的Results可以看MinCost数值的变化，运行结束时最顶行会给出最优解。分别用Quicker Defaults参数和Better Defaults参数运行两次比较结果。结果见实验结论3。

四.实验问题的分析解答

1.实验过程如上述实验步骤所示。

2.答：整数型决策变量的输入方法为输入范围的时候不要输入小数点，如1；而实数型的输入方法为输入范围时输入带有小数点的数字，如1.0。

3.答：选择Quicker Defaults参数，（s，S）优化结果为（27,43），平均每天总成本约为122.37627元。

Quicker Defaults

选择Better Defaults参数，（s，S）优化结果为（20,58），平均每天总成本约为130.8615元。

Better Defaults

4.答：将库存检查间隔ei克隆拖入Optimizer模块上，在订货模型create模块后加队列防止其堵塞，ei的范围设置如下。分别运行Quicker Defaults参数Better Defaults进行优化。

 Quicker Defaults做法

第一步：选择Quicker Defaults参数,并开始运行

第二步：分析结果。

（s，S）优化结果为（9,74），Evaluation Interval（ei）为1.0186，平均每天总成本约为123.0515元。

Quicker Defaults

 Better Defaults做法

第一步：选择Better Defaults参数

第二步：分析结果。（s，S）优化结果为（38,54），Evaluation Interval（ei）为1.0714，平均每天总成本约为,120.19126元。

数学建模实验报告1、层次分析法 第6篇

一、实验要求

柴静的纪录片《穹顶之下》从独立媒体人的角度调查了席卷全国多个省份的雾霾的成因，提出解决的方法有：关停重污染的钢铁厂、提高汽柴油品质、淘汰排放不达标汽车、提高洗煤率等，请仔细观看该纪录片，根据雾霾的成因，选择你认为治理雾霾确实可行的几个方案，并用AHP方法给出这几个主要方案的重要性排序。

二、前期准备

1、理解层次分析法（AHP）的原理、作用，掌握其使用方法。

2、观看两遍柴静所拍摄的纪录片《穹顶之下》，选出我认为可较为有效地治理雾霾的几个方法，初步确定各方法的有效性（即权重）。

3、初步拟定三个方案，每个方案中各个治理方法的权重不同。

三、思路&分析

1、根据纪录片《穹顶之下》和个人的经验判断给出各个记录雾霾的方法对于治理雾霾的判断矩阵，以及三个不同方案对于五大措施的判断矩阵。

2、了解了AHP的原理后，不难发现MATLAB在其中的作用主要是将判断矩阵转化为因素的权重矩阵。当然矩阵要通过一致性检验，得到的权重才足够可靠。

3、分别得到准则层对目标层、方案层对准则层的权重之后，进行层次总排序及一致性检验。得到组合权向量（方案层对目标层）即可确定适用方案。

四、实验过程

1、确定层次结构

2、构造判断矩阵

（1）五大措施对于治理雾霾（准则层对目标层）的判断矩阵

（2）三个方案对于五大措施（方案层对准则层）的判断矩阵

3、层次单排序及一致性检验

该部分在MATLAB中实现，每次进行一致性检验和权向量计算时，步骤相同，输入、输出参数一致。（虽然输入的矩阵阶数可能不同，但可以不把矩阵阶数作为参数输入，而通过 [n,n]=size（A）来算得阶数。）因此考虑将这个部分定义为一个函数judge,输入一个矩阵A,打印一致性检验结果和权向量计算结果，并返回权向量、一致性指标CI、平均随机一致性指标RI。将此脚本存为judge.m，在另一脚本ahp.m中调用。

代码如下： 调试通过后，下面便用此函数进行一致性检验及权向量计算：（1）准则层对目标层（A矩阵）

（2）方案层对准则层（BB矩阵）代码：

结果：

注：实际实验时，一开始构造的五个矩阵中有两个没有通过一致性检验。反复调整后方才通过，考虑到实验报告的简洁性要求，不在此赘述调整判断矩阵的过程。

4、层次总排序及一致性检验

原理简述如下：

因此，编写如下代码：

其中，max是权重最大的方案的序号：

结果如下：

五、实验心得体会

1、函数化、模块化的思想在此实验中十分重要。尽管最终呈现的代码看似很简单，但是这得益于将一致性检验和权向量计算的模块定义成了函数，并且这个函数不需要输入矩阵的阶数做参数。

2、判断矩阵的构造并不是个轻松的过程。由于考虑欠妥，我一开始构造的判断矩阵的CR达到0.48，调整过程中才渐渐找到了构造的技巧。

3、由于AHP方法的主观性，该实验得到的结果仅供参考。实际上，调整其中一个判断矩阵便有可能得到不同的结果（选择不同的方案），我认为如果有一些足够可靠的实践依据（即：通过长期调查研究得到的某种方法对于治理雾霾实际起到的效果）。以此为参考构造判断矩阵，那么该实验结果将更有科学价值。

六、参考文献

1、卓金武.Matlab在数学建模中的应用.第二版 北京;北京航空航天大学出社,2014.18~20

2、陈恩水，王峰.数学建模与实验 北京；科学出版社，2008.48~56

3、吴建国 层次分析法（AHP法）建模 仰恩大学数学系

数学实验与建模中常用的数学软件 第7篇

随着科学技术的进步以及社会发展的需要, 数学的应用已经几乎涉及自然科学、工程技术、经济管理以至人文社会科学的所有领域, 因而通过应用数学理论和方法建立数学模型, 并结合计算机来解决实际问题已成为比较普遍的模式。这就需要科学技术人才拥有掌握数学知识并应用计算机来从事研究或解决实际问题的本领。为适应这一发展趋势, 数学实验与数学建模课程应运而生, 它们是将数学与计算机技术结合, 理论与实际应用结合的实践型数学课程[1]。数学建模就是建立数学模型, 将实际问题用数学语言描述, 通过对数学模型的求解可以获得相应实际问题的解决方案。数学实验通过计算机和数学软件进行实验, 教导学生如何运用计算机和各种数学软件来计算各种不同类型的数学问题。数学建模侧重于动脑分析, 而数学实验则侧重于动手计算。

数学实验与数学建模离不开数学软件的使用, 本文将简单介绍Matlab L i n g o, M a t h e m a t i c a, M a p l e MathCAD, SPSS等几种常用的数学软件, 并将其应用进行比较。

1 MATLAB

M a t l a b是矩阵实验室 (M a t r i x Laboratory) 之意[2], 是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言, 自1984年推向市场以来, 历经二十多年的发展与竞争, 现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。

它的基本数据单位是矩阵, 它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似。因此, 使用起来很方便简捷, 得到了广大科研工作人员和大学生、研究生的厚爱。它在线性代数、数值计算、数理统计、自动控制、时间序列分析、数字信号处理、动态系统仿真等方面已经成为首选工具。它还可以进行专业水平的符号计算, 甚至是文字处理等功能。

Matlab程序中的主程序包含数百个内部核心函数, 而专门的工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。而且除内部函数外, 所有文件都是可读可修改的, 用户可以通过修改源程序或自己来编写程序构造新的专用工具包。因此它具有很好的开放性。同时, Matlab建立了与C语言、Word的接口, 从而实现了直接编译C程序, 在Word文件中调用Matlab等功能。

2 LINGO

Lingo是交互式的线性和通用优化求解器 (Linear Interactive and General Optimizer) 的缩写[3]。它是由美国LINDO系统公司推出的, 可以用于求解非线性规划和二次规划, 甚至是整数规划, 也可以用于求解一些线性和非线性方程组等等, 功能十分强大, 是求解优化模型的最佳选择。

Lingo内置建模语言, 可以通过内部函数迅速地将线性、非线性和整数问题用公式表示。它能方便与EXCEL、数据库等其他软件交换数据, 即可以直接从数据库或工作表获取资料, 也可以将求解结果直接输出到数据库或工作表。它提供了完全互动的环境来建立、求解和分析模型。

3 Mathematica

Mathematica是由复杂理论的发明者Stephen Wolfram创立的Wolfram Research推出的高科技计算机运算软件[4]。它是一套整合数字以及符号运算的数学工具软件, 为全球超过百万的研究人员、工程师、物理学家、分析师以及其它技术专业人员提供了容易使用的顶级科学运算环境。

Mathematica有丰富的数学函数库, 可以快速的解答微积分、线性代数、微分方程、复变函数、数值分析、概率统计等问题;它可以绘制各专业领域专业函数图形, 提供丰富的图形表示方法, 结果呈现可视化;它可编排专业的科学论文期刊, 让运算与排版在同一环境下完成, 并且对txt、html、pdf等格式的输出提供了最好的兼容性;可与C、Fortran、Visual Basic以及Java等结合, 提供强大高级语言接口功能, 使得程序开发更方便。它功能强大, 操作简单, 容易掌握。目前已在学术界、化学、土木、信息工程、财务金融、医学、物理、教育出版等领域广泛使用。

4 Maple

Maple是由Waterloo大学开发的数学系统软件[5], 它具有无与伦比的符号计算功能。而且MathCAD和MATLAB等软件的符号处理也是借助于它的符号计算功能。它采用字符行输入方式, 需要按照规定的格式进行输入, 而且可以选择字符方式和图形方式进行输出。

Maple提供了包括高等数学、线性代数、离散数学、图形学等方面给的5000余种数学函数。同时它用户可以利用内置的编程语言开发自己的应用程序。而Maple自身的函数, 基本上是用此内置的编程语言开发的。

5 MathCAD

MathCAD是由美国Mathsoft公司推出的一个交互式的数学系统软件[6]。它可以进行文本编辑、数学计算, 还可以编制程序, 模拟仿真, 而且它的输入格式接近于人们通常的数学书写格式, 采用了“所见即所得”的界面。这样就特别适合一般的不需要进行复杂编程, 或者是比较特殊的计算, 因此它被看作是一个功能强大的计算器。

MathCAD有求解与优化、数据分析、信号处理、图像处理和小波分析等五个扩展库, 可以处理复杂的数学计算问题, 进行图形显示和文档处理。而且它提供了丰富的接口可以调用第三方软件的功能, 利于自行扩展和利用别的软件扩展功能。

6 SPSS

SPSS是世界上最早的统计分析软件, 由美国斯坦福大学的三位研究生于20世纪60年代末研发[7]。它可以进行自动统计绘图, 对数据进行深入的分析, 而且使用方便, 因而受到了很好的评价与称赞。

SPSS的基本功能包括数据管理、统计分析、图表分析、输出管理等等。它的统计分析功能包括描述性统计、均值比较、相关分析、回归分析、聚类分析、数据简化、生存分析、时间序列分析、多重响应等几大类, 每类中又分好几个统计过程, 而且每个过程中又允许用户选择不同的方法及参数。用户可以根据实际需要和计算机的功能选择模块。同时它也有专门的绘图系统, 可以根据数据绘制各种图形。

7 结语

上述六种数学软件是目前使用比较广泛的, 而MATLAB更是首当其冲。大部分的数学实验与数学建模课程都会介绍此软件的使用方法, 原因在于:一是使用简单, 二是功能强大, 三是编程容易。但是优化方面的首选应该还是LINGO软件, 而统计方面应该是SPSS软件。Maple软件以符号运算著称, 可以用Mathematica作解析计算和公式的推导、证明。相比较而言, Maple和Mathematica需要更多的数学专业知识, 而MathCAD相对容易掌握一些。

除此之外, 还有很多的数学软件, 比如SAS, SciLab, FlexPDE等等。没有一个软件是十全十美的, 它们各有千秋。所以在实际应用中, 首先应该掌握一两种软件的使用, 可以基本解决求解问题的需要;其次应该根据具体的问题, 掌握某些软件的特别应用, 更好的求解数学模型, 从而解决实际问题。

参考文献

[1]陈恩水, 王峰.数学建模与实验[M].第1版.北京:科学出版社, 2008.

[2]张志涌.精通MATLAB6.5[M].第1版.北京:北京航空航天大学出版社, 2003.

[3]谢金星, 薛毅.优化建模与LINDOLINGO软件[M].第1版.北京:清华大学出版社, 2005.

[4]张韵华.符号计算系统Mathematica教程[M].第1版.北京:科学出版社, 2001.

[5]郑宏兴, 王培麟, 张全举.MathCAD简明教程[M].第1版.武汉:华中科技大学出版社, 2002.

[6]何青, 王丽芬.Maple教程[M].第1版.北京:科学出版社, 2006.

数学建模的教学实验与思考 第8篇

高中数学课程标准指出,高中数学课程应力求使学生体验数学在解决实际问题中的作用、数学与日常生活及其他学科的联系,促进学生逐步形成和发展数学的应用意识,提高实践能力.

为贯彻落实这新课程精神,我特地设立函数模型专题的教学实验,目的是通过例题和案例的分析来培养学生应用数学的意识,加强函数建模训练:引导学生亲身体验数学建模过程,学会实际问题的建模方法,掌握解答应用题的基本步骤;帮助学生阅读、理解对问题进行陈述的材料,理解问题的背景;教会学生分析题目中的数量关系,并能从实际问题出发,恰当地引入变量,运用已有的数学知识和方法,将数量关系用数学符号表示出来,建立函数式(包括定义域),将应用问题转化为数学问题求解,并准确地将所求结果表述为实际问题.

二、实验内容

1. 向学生简单介绍数学建模的知识.

(1)数学建模是什么?数学建模的对象有许多是应用题,但数学建模所涵盖的范围比应用题要大得多.广义看,数学的许多分支的产生和发展都经历了一个从“问题——建模——扩展完善模型——应用——新的问题和更广泛的模型……”这样一个过程.我们学过的和即将要学习的函数、向量、坐标系、方程组都可以看作是解决一类问题的数学模型.比如二元一次方程是鸡兔同笼的数学模型,一次函数是匀速直线运动的数学模型,一笔画是解决七桥问题的数学模型,等等.常见的文字应用题的求解过程常常是找出相应的函数或方程(组)模型,再用之求解.粗略地看,狭义的数学建模处理的对象是一些复杂的应用问题,它需要你自己去挖掘、采集有用信息,自己去提出模型的假设;问题求解的方式多种多样,目标可以有不同的层次,结论也常常需要在多次反复中得到修正.

(2)怎样建立数学模型?建模要由变量之间的依存关系建立函数关系,解题的关键在于正确分析问题中量与量之间的内在本质联系,抓住主要因素进行抽象,其基本步骤是“四步八字”,即:①审题:弄清题意,分清条件和结论,理顺数量关系,初步选择模型;②建模:将文字语言转化为数学语言,利用数学知识,建立相应的数学模型;③求模:求解数学模型,得出数学结论;④还原:将利用数学知识和方法得出的结论,还原为实际问题的意义.

(3)常见的函数模型有哪些?一是代数函数模型,这是一种较为简便的函数模型,在这种模型中,变量与变量之间满足一个代数方程;二是指数函数模型,这种指数函数模型的特点是:当一个变量算术地增长时,另一变量则按一定的比例倍数地增长.

2. 例题与案例选讲(略).

3. 布置相关练习题与假期探究设计题(练习题略),探究设计题如下:改编我们课本或练习中的应用题;购买同一种商品是大包装还是小包装经济;制作立体几何模型或工艺品;对私人购车的预测与讨论;寻找红绿灯变化的时间与车流量的关系;对考试成绩的分析与处理;寻找某几个学科的成绩之间的关系;怎样处理我们的利是最好;怎样储蓄获得的利息多;坐长距离出租车怎样付费划算;寻找工厂里的数学问题;通过调查本街道或本区的人口变化情况,或者查阅有关人口的资料以及电脑网络(可参考提供的书籍和网址,或利用搜索引擎查找),了解我国、我国某地区或世界某地区的人口情况,建立函数模型来预测未来的人口变化情况.

另外也可让学生结合生活实际研究一些自己感兴趣的问题,或者上网寻找自己乐于研究的问题,如节约能源(怎样烧开一壶水更省天然气)、生态问题(草食动物和肉食动物的平衡)、绿化问题(控制栽树和伐树的比例保护环境),等等.

要求:学生可以自己发现或提出某些问题,甚至解决问题;学生可以单独解决某一个问题,也可小组分工合作,共同研究;可以利用图形计算器、电脑等各种工具进行探究;解决问题的方式可以是小论文、模型或研究报告.

三、成果展示与交流

先收集学生的作品,然后将探究设计题分几个类型分期进行交流.

例如学生用几何画板进行数据拟合,验证数学物理成绩的相关性(如图,这是一个学生的作品,把两个成绩分别作为横纵坐标描出散点图,并得出回归方程).

教师点评:能利用数学的统计规律去解释生活现实,具备一定的数学应用意识.

又如学生研究人口问题, 一研究小组的研究报告如下:

教师点评:这四名学生能够积极查资料,进行调查研究,并认真对数据进行分析处理,通过大量的运算比较,终于得到相对较接近的模拟函数,其研究探索的科学精神和学习的态度值得赞扬.

四、实验后反思

1. 高中数学应用和数学建模可以以多种形式展开,即结合正常的课堂教学,在部分环节上“切入”应用和建模的内容:在集合部分可切入计数问题,体育比赛的场次问题等;在函数部分可切入校车设站问题,线性拟合,同种商品按包装大小的定价问题等;在数列部分切入人口增长,资产折旧,生物种群的变化,存款、还贷、分期付款等问题;在立体几何部分可切入模型制作大赛,电视天线的布线,电视塔与卫星问题,电缆求长,等等.

2. 应多引导学生在平时的学习中结合生活实际,挖掘教材中的素材,提出问题,创设问题情景,积极主动地分析、探究、交流与实践,有针对性地开展一些研究性学习课题,学会用现代计算工具进行探究活动.

3. 在平时的教学中应该注重多从具体的事物提炼数学问题,引导学生用数学知识来解决日常生活中的一些问题,帮助学生形成应用数学的意识,逐渐让学生从生活经验和已有知识中学习数学和理解数学.

关于建设数学建模实验室的思考 第9篇

(一)建设数学建模实验室是应用型人才培养的需要

随着高等教育的大众化和经济社会的快速发展,现代数学涉及大量的内容要借助计算机和数学软件来实现。而大众对教育的重视程度和期望值逐年升高。“培养实践动手能力强的应用型人才”是我校的人才培养特色定位,因此加大实践课程教学,积极推进素质拓展训练,以此培养学生的创新能力、实践动手能力显得尤为重要。而数学建模实验课程开设,保证数学建模实验室的正常开放,一方面为学生提供良好的实验教学环境,另一方面也为全校理工及经管科学生参加全国“高教社”杯大学生数学建模竞赛提供充分的培训场所、竞赛场地,学生通过参赛能够培养创新意识和创造能力,训练逻辑思维和开放性思考方式,训练快速获取信息和资料的能力,培养团队合作意识和合作精神,锻炼科技论文写作能力,从而提升综合素质。

(二)建设数学建模实验室是大学数学课程教学改革的需要

要优化课程体系,将数学实验的思想引用到数学相关课程中,注重学与用相结合。充分利用数学建模实验室的软硬件资源,采用理论教学和上机实践相结合的教学手段。在实际教学过程中,除了理论知识讲解外,还可以引入案例,通过演示引出问题,从而引导学生通过实践操作来探索和解决问题。

二、建设项目及内容

(一)数学建模实验室的硬件建设

高配置电脑:30台,组装机[CPU:INTELI5(4590)原厂包装;主板:华硕主板;显卡:GTX750TI(2G);光驱:DVD刻录光驱;内存:8G;硬盘:128G(固态硬盘)+1T机械硬盘;显示器:21.5寸(三星、飞利浦);电源:450W-480W;静音电源键盘鼠标:专业办公套装]。每台约0.45万元,共计约13.5万元。

打印机:2台,惠普Laser Jet1020plus黑白激光打印机,2612硒鼓。每台约0.12万元,共计0.24万元。

投影仪:1台,日立牌5000流明投影机,液晶投影。每台1万元,共计1万元。

电子白板:1个,鸿合HV-i788红外交互式电子白板,互动教学多媒体触摸一体机,88寸。约0.3万元。

学生桌:30张,长180cm、宽60cm、高110cm,能坐三人。每张约500元,共计1.5万元。

学生椅:90把,带滑轮,每把约100元,共计0.9万元。(也可调配学校现有的学生椅)

教师桌:1张,长120cm、宽60cm、高110cm,约0.05万元。

交换机:4台,24口,每台约1500元,共计0.6万元。

机柜:1个,长60cm、宽60cm、高160cm,约0.08万元。

施工:约1万元。

合计:19.17万元。

(二)数学建模实验室的软件建设

纵观历年的全国大学生数学建模竞赛的试题,题型以优化、概率统计、运筹、图论、数据分析居多,解决这些问题往往要进行大量的数据处理或实验模拟。这些工作都需要靠软件来完成。所以,在软件建设方面应配置常用的一些数学软件和文字处理软件,做到及时更新,并在培训过程中培养学生熟练使用软件解决问题的能力。

(三)实验课程体系建设与实验教学改革思考

建设并开设数学建模、数学实验、数学软件等数学实验选修课,将现有大学数学必修课程理论教学与实验选修课实践教学有机结合,数学教师通过研究专业课教材,深入专业课课堂,与专业课教师深度交流等方式挖掘案例教学素材,在数学课中融入专业案例,探索构建“数学理论+专业案例+建模实验”模式的数学建模实验课程体系。探索数学建模实验室开放性实验项目。

(四)实验室管理与制度建设

安排专人管理数学建模实验室,实验室设备、设施管理参照机房、语音室管理制度。应该经常检查机器的损毁情况,保证计算机的正常使用和运行,定期对计算机的硬件进行更新,并在正式竞赛期间禁止非参赛人员进出。

要保证建设通畅的网络。竞赛开始后需从数学建模官网下载竞赛试题,竞赛期间也需要大量查阅资料,竞赛结束后要通过网络上传论文,所以稳定、通畅的网络对数学建模实验室显得尤为重要。

要保证数学建模实验室供电的稳定性,突然停电会造成数据的丢失,既浪费了参赛队员的精力和时间,也会严重影响他们的情绪,不利于竞赛的顺利进行。

(五)实验室队伍建设

注重数学实验室教师队伍建设,制订实验室发展和实验队伍建设长期规划,明确目标,促进实验教学发展与改革,稳定实验队伍,全面提升实验人员教学、科研与技术能力。在充实实验队伍的数量、调整实验队伍的结构、提高实验队伍素质的目标下,做到队伍建设专职与兼职相结合,引进与培养相结合,激励与处罚相结合。鼓励青年教师进实验室锻炼,并引进高学历、高水平、操作能力强的教师充实实验教学队伍,出台相关优惠政策,在经费和工作量上给予支持。

摘要：对某高校“十三五”实验室建设发展规划中拟建设项目之一——数学建模实验室建设进行了一些思考。

关键词：数学建模,实验室,建设

参考文献

[1]张惠玲.高校数学建模实验室建设探索与实践[J].新西部(理论版),2015(5).

bim3d建模实验报告 第10篇

摘要：详细介绍了成人教育中数学类专业数学建模与数学实验课程教学改革的思路，以及数学建模课程和数学实验课程的相互渗透，最后，给出了该课程具体的教学改革方法和步骤。并以此为切入点将数学建模的思想融入到数学的其他课程中去，以期最终带动整个学科的改革和发展。

关键词：数学建模；教学改革；素质教育

成人教育中，数学专业的学生大多数是中学教师，授课的方式也主要以函授与面授相结合的方式进行。而高中数学课程标准将数学建模作为贯穿于整个高中数学课程的重要内容，并渗透在每个模块或专题中，并明确指出，高中阶段至少应安排一次较为完整的数学建模活动，这一要求也反映在最新编写的高中数学教材中。这就要求我们的数学教师必须树立“数学具有广泛应用性”的信念和数学应用意识，并且具备一定的数学建模能力。作为中学数学教师也应具有这样的信念、意识和能力。

数学建模就是建立数学模型来解决实际问题，通过对实际问题进行合理的抽象、假设以及简化，从而利用其中“规律”建立变量、参数之间的数学模型，并求解模型，最后用所求的结果去解释、检验以及指导实际问题。数学建模的本质决定了它不仅是一种创造性的活动，而且是一种解决实际问题的量化手段。由此，开设数学建模课程有助于学生创新能力、自学能力和综合知识应用能办的培养；有助于学生洞察力和抽象能力的培养。同时，我们提出了“以培养学生的创新意识与创新能力为重点，以渗透数学建模思想加强数学建模课程建设为突破口”的教学模式，形成了“学生创新意识与创新能力培养的探索与实践的教学改革总体设想及实施方案”，这都将要求我们对数学建模课程的教学进行改革，以适应学科发展和社会发展的要求。

一、数学建模与数学实验课程的教学思路

数学建模课具有难度大、涉及面广、形式灵活，对教师、学生要求高等特点。在数学建模课程的教学过程中，指导思想是：以学生为主体，以问题为主线，以培养能力为目的来组织教学工作。通过教学使学生了解如何利用数学知识和方法去分析、解决问题的全过程，提高他们分析、解决问题的能力；提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力，使他们能在今后的工作中经常性地想到用数学去解决问题。所以，教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望，培养他们的自学能力，增强其应用意识和创新能力，提高其数学素质，强调的是分析、解决问题的思

结合成人教育的特点，在教学中，我们采用探索讨论与作业相结合的方法。这种模式通过创造一种环境、提出一些问题、学生自学、师生共同研讨等步骤来实现。采用这种模式应注意的是提出的问题必须适当，既不能使学生无从下手，又不能太简单。学生为了参加讨论就必须查阅有关的参考文献，这样也就培养了学生自学的能力。学生共同讨论的方式也有助于培养学生的团结协作的精神，也能够充分发挥成人学生理解能力强的作用。课外作业是将学生分成几个小组，指定一些有一定意义和难度适当的实际问题，让学生通过查阅相关的资料，相互反复讨论，最后形成解决问题的方案，通过计算给出结果，并写成完整的小论文。这样不仅能充分发挥小组中的每一个成员的特长，而且还能使他们养成一种团结协作的良好习惯。数学建模教学已突破了纯粹由教师讲、学生听、做习题的教学模式，学生的主动性增强了，师生间、学生间的交流讨论与合作更加灵活多样。

通过数学建模活动，可以培养学生理论联系实际、解决实际问题的能力，充分认识到数学的重要作用，提高对数学学习的兴趣，在课堂中做到积极学习，同时使得他们在以后的工作学习中，自觉主动地利用数学工具解决实际问题。通过数学建模学生能够学会如何利用所学知识构造模型，从而加深对数学知识的理解。通过数学建模能够培养学生的团结协作精神和动手能力，也能够训练学生的写作能力。

由于数学建模必然要涉及到数值计算问题，而成人学生大多数未系统学习数学软件课程，利用算法语言编程也存在着一定的困难。因此，我们在数学实验中强调以实验室为基础，以学生为中心，以问题为主线，以培养能力为目标来组织教学工作。首先是根据数学建模的问题所涉及的数值计算问题，介绍一些相应的软件，包括它有哪些功能、怎样使用以及如何进行编程等，引导学生利用计算机去完成数值计算、数据处理、计算机模拟等。其次是针对一些简单的实际问题，引导学生利用编程或软件来得到结果。最后是根据成人学生以后教学工作的需要，介绍一些与中学数学联系密切的实际问题作为学生的思考题。数学模型与数学实验课程，不仅使学生积累了许多数学模型实例，而且也能够加深学生对知识的理解和掌握，有助于广大教师改进教学方法和教学思想。因此，通过这种渗透使得传统数学的基础知识为数学建模提供了广泛的理论依据，反过来，数学模型与数学实验又促进了传统知识的学习与拓展。

二、进行数学建模教学改革的方法和途径

1改革数学建模与数学实验课程的内容和体系

现在许多大学数学教学内容单一，重理论轻应用，缺乏整体的现代数学思想和方法；教材编写上也很少体现数学发展的过程，缺少趣味性。这一切会使学生思维方式僵化，只会做纯粹的数学题目而不会解决实际问题，当然无法适应数学建模的需要。所以应积极改革数学建模课程的内容和结构体系。随着数学建模活动的影响日益扩大和参与的教师不断增加，越来越多的教师在自己原有的教学内容中引入了数学建模，加强了学生综合能力的训练。数学实验课程中计算机和数学软件的引入，丰富了原来教学的形式和方法；在课堂讨论和上机训练中计算机和数学软件的使用，在相当程度上提高了成人学生运用计算机的能力。

2考核方式改革

数学建模课程不同于传统数学课程，因而不宜采用闭卷考试的方式，我们对该课程采用开卷形式，由教师指定问题，学生选择，以论文作为答卷。评分采用优秀、良好、及格、不及格四个等级，评判论文的成绩主要是看论文的思想方法好不好，论述是否清晰。

3加强实践环节，提高动手能力

过去，学习数学只要有纸和笔就行，如今随着计算机的广泛应用和互联网的飞速发展，学生对于数学学习有了更高的要求。数学建模是一门利用数学软件解决实际问题的综合性课程。数学实验是其中不可或缺的一个重要组成部分。笔者在教学中反复强调数学实验的重要性，要求学生熟练掌握计算机及网上资源，并且熟练掌握一些数学软件的使用，如：Mathematics，Matlab，Spss等。

4拥有一支高素质的数学建模师资队伍

数学建模的教学，对教师的能力提出了很高的要求，不仅要求教师必须掌握一定的数学建模的知识和方法，还必须对数学应用的广泛性、如何应用数学有着深刻的理解，才能把建模教学搞好。所以可以举办一些数学建模教师培训班、研讨班，也可以请专家讲学来提高教师的业务水平。