暑期参加数学建模大赛的所感所悟_数学建模大赛获奖感想

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武汉大学

社会实践

题 目 数学建模在化工生产中的应用 学 号 1001110217 学生姓名 专业班级 10化工02班 指导教师 总评成绩

2016年 08 月 29

数学建模在化工生产中的应用

又一个暑假到来，这次我选择了和全院近三十位同学一起留在学校,为参加九月份的全国大学生数学建模比赛进行知识培训。短短两个月的时间里,我在各方面得到了极大的锻炼，受益匪浅。现在我将和大家一起分享我所了解的数学建模,以及其在化工生产中的应用。

数学建模: 就是当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，人们需要在深入调查研究，了解对象信息，做出简化假设，分析内在规律等工作的基础之上，引用数学的符号和语言，把它表述为数学式子，然后用通过计算得到的模型结果来解决实际问题，并接受实际的考验。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。数学建模是一种数学的思考方法，这里的实际问题既包括具体的自然现象比如化工生产中的关系等式等等，数学模型一般是实际事物的一种数学简化。

本着以实验室为基础、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的数学建模课程指导思想，数学建模以我们学生为主，辅导教师利用一些事先设计好的问题对我们进行启发，引导我们主动查阅文献资料和学习掌握新知识，鼓励我们积极开展讨论和辩论，培养我们主动探索，努力进取的学风，培养我们从事科研工作的初步能力，培养我们团结协作的精神，形成一个生动活泼的环境和气氛。教学过程的重点是创造一个环境去诱导我们的学习欲望、培养我们的自学能力，增强我们的数学素质和创新能力，提高我们的数举素质，强调的是获取新知识的能力，是解决问题的过程，而不是知识与结果。

培训过程：

赛前培训，首先我们需要诸如数理统计、最优化、计算方法、层次分析法、模糊数学，数学软件包的使用（Sp，Lingo，Matlab）等十天的短课程学习，多数是启发性的讲一些基本的概念和方法，主要是靠我们自己去图书馆借阅学习，充分调动我们的积极性，充分发挥我们的潜能。其次培训期间三个同学一组，采用各组各自报告、讨论、辩论，而辅导教师主要起质疑、答疑、辅导的作用。最后是模拟考试。

数学模型的应用领域：

培训过程中我们接触到了数学建模在很多领域的应用，其以物理学科为基础，在机械、电机、土木、水利等工程技术领域中的重要性不言而喻，但是随着现代科技的发展，新工艺和新技术不断地涌现，要求我们需要运用更多的数学方法去解决不断出现的问题，于是数学建模又广泛应用于高新技术领域（通讯、航天、微电子、自动化）。随着数学向一些诸如经济、人口、生态、地质等非物理领域方向的渗透，一些交叉学科如计量经济学、人口控制论、数学生态学、数学地质学等应运而生。数学不再仅仅只是一门学科，它是许多先进的核心技术的基础，并且时刻与我们息息相关，渗透在我们的社会、活动中。

建模在化工生产中的应用：

我们知道化工产业是一个多行业、多品种、工业复杂、服务面广、配套性强的基础产业部门，当代的合成方法可以对分子进行合理的设计，使分子的组成、结构和大小等特性达到前所未有的精度，从而获得材料所需要的各种性能。化工材料除了强度高、重量轻、柔性好、耐腐蚀外，在膨胀系数、介电常数、成光、磁性等方面同样具有许多优异的性能。

随着时代的发展，计算机在化学化工生产中也越来越重要。众所周知，化学化工是信息量相当庞大的一门科学。在管理复杂的化工生产中，其数据量十分庞大，然而计算机及数据库技术，使我们有可能及时方便的运用和加工这些数据，并且能够建立形象直观的数学模型，从而简化我们工作人员的工作量。同时有些不可能在实际中完成的化学反应也可以依据计算机来进行模拟，从而避免了多而复杂的计算公式，以及那些非线性、多变量、设计计算量大的问题。另一方面，化工工艺工程设计需要许多方案反复比较，进行调优。只有通过反复的实验才能找到最合实际的生产方案从而达到工程高效率、低成本等多方面的最优化过程，因此使用计算机进行模拟实验过程并进行计算，在现代生产和化工工艺设计中的应用变得越来越重要。

近年来数学建模变得更加准确简便。当今化工工艺流程设计追求的是技术、经济和社会性的高度统一，是一个多目标决策问题，它依靠大量的科学数据和专有技术作为设计的基础，以化工装置工业化生产经验作为工艺成果成功的重要保证，同时还需要大量化工知识的集成。可想而知，当工艺流程较长，所包括的单元和物流数据较多，设计计算的工作量是多么的复杂庞大。因此建立优秀的化工

流程模型是化工设计技术的难题，也是核心所在。

培训心得：

首先通过这段时间的学习，我意识到了数学建模应用的广泛性。在我们日常生活中随处都能找到数学的影子。在社会生活的各个领域，都在运用着数学的概念、法则和结论。很多看似和数学无关的问题都可以运用数学工具加以解决。我们也经常运用数学模型来解决现实生活中的许多问题，如怎样合理分配我们有限的生活费用、家庭日常电量电费的计算，道路上红绿灯管制设计，住房等问题全都是可以通过数学建模来解决的，并且通过数学建模，我们可以很明确的知道其结果，因此可以说数学模型是沟通实际问题与数学工具之间的桥梁，建立和处理数学模型的过程，实际上就是将数学理论知识应用于实际的过程。我们应该更加努力的学习好基本数学知识，并且锻炼自己对现实生活的实际思考能力，在以后的日常生活中能够合理灵活有效的运用数学知识来辅助我们解决实际问题。

其次这段学习的过程充满着心酸与欣喜。我们学院派去的培训学生要每天早起八点坐校车去流芳校区上课，下午五点坐车回来。中午到食堂吃饭，竟然只有简单的套餐，而且简直就是天价。有时候连卖水的都没有，我们每天顶着大太阳，还要忍受饥渴的折磨。吃过午饭，我们只能回到教室（和流芳校区的学生不在同一个教室）趴在桌子上进行午睡。而且醒来还要急匆匆的搬着凳子去流芳学生的教室坐在过道里听课，去晚了连个放凳子的地方都没有。就这样，来来回回折腾着，学院派去的四十多个人还剩下二十几个仍在坚持着。我们学院送去培训的学生没有一个是计算机专业的，所以对于初次接触软件学习的我们而言，开始的软件学习就很吃力，但是大家都很努力，经常地进出图书馆或者在网络上查询相关软件应用方法，聚在一起讨论很久才入睡。

最后，不管条件多么艰难，但是我坚持了下来，而且收获颇丰。我不仅掌握了lingo、sp、matlab等软件的基本使用方法，而且学会了数模建立基本方法，数模论文写法，结识了很多精神上值得我学习的人（带病仍坚持听课），领悟了团队协作精神的重要性，时间的宝贵性。虽然数模辅导老师对我们二级学院的学生稍微有些歧视，但是我们依然感激他对我们的鼓励，感激他对我们提出的问题没有拒绝回答。在以后的学习中,我会在学好基本知识的基础上,更加注重理论知识在实际社会生活中的应用。