数学建模感想和收获篇1

在现代社会，人们不可避免地会遇到各种统计现象和概率问题。什么是统计与概率呢？简言之，统计就是收集和分析数据；概率就是随机事件发生的可能性大小。统计学研究的就是如何收集、整理、分析反映事物总体信息的数字资料，并以此为依据，对总体特征进行推断的原理和方法，与传统的数学有一定的差异。与统计不同，概率虽然也研究随机现象，但其研究的基础还是定义和假设，这与传统数学很类似。在中小学数学课程中的统计内容涉及的是一些基础知识，概率内容侧重于描述一些日常生活中的简单随机现象。

二、数学模型和数学建模

数学模型是运有学语言和方法，通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学工具和方法。比如，加法交换律可以用“a+b=b+a”来表示，这就是一个数学模型。从本质上说，数学模型是一个以“系统”概念为基础的，应用数学语言对现象世界的事物实体抽象的“映像”。小学数学模型一般是实际事物的一种数学简化。

建立数学模型包括模型准备、模型假设、模型建立、模型求解和分析等一般步骤。小学数学建模教学必须从学生已有的生活经验出发，充分考虑数学自身的特点和学生学习数学的心理规律，让学生亲身经历、体验和感受从实际生活背景中抽象出数学问题、寻求解决方法、构建数学模型、最后解决问题的数学建模全过程。

三、如何在小学统计与概率教学中渗透数学建模思想

小学统计与概率教学不要求学生用高深的数学建模知识去为解决一些统计和概率问题。而是要通过收集、整理、分析数据等基本统计活动和简单随机现象可能性的探究，逐步从实践的“操作”发展到理论的“构建”，虽然没能使学生系统地掌握建模的方法，但使学生经历了数学建模过程，潜移默化地渗透了数学建模思想。下面以概率教学为例，探讨如何在小学数学教学中渗透数学建模思想。

（一）知识梳理，为学习做铺垫

教师指导学生用“一定”、“经常”、“偶尔”、“不可能”等词语来描述生活中一些简单随机事件发生的可能性。教师引导学生回顾平均数的意义和计算方法，讨论“掷一枚均匀硬币正面向上的可能性”，然后组织学生分组实验，并将测得的数据记录下来，进行组内交流。

（二）深入探究，构建数学模型

1.创设情境，澄清问题。教师呈现系列问题：“掷一枚均匀的硬币正面向上的可能性有多大”、“在数学上如何表示这种可能性”、“这个数值是怎么得出来的？”

2.引导实验，探究交流。学生分组探究实验。教师提醒学生：做好实验数据的记录和整理，各组实验完成后，全班讨论交流。主要从实验设计、数据收集整理、数据分析等方面进行交流，使学生认识各组实验数据存在差异的原因，感受实验数据背后的随机事件发生可能性的实质。

3.理论分析，诠释模式。引导学生思考如何去表示随机事件的可能性大小，分析数学上是如何表示随机事件的可能性的，理解在数学上如何用概率（一个大于零小于1的数值）来表示随机事件发生的可能性。

4.横向类比，纵向突破。教师在指导学生完成应用度统计的方法产生概率的过程之后，呈现给学生一类概率计算问题：如果这个硬币是均匀的，你如何去计算掷一枚硬币正面向上的概率？并用掷骰子等问题做类比，结合生活经验对其概率作出简单的判断和预测，并进行交流。教师组织学生交流计算方法，比较得出结论后，着重交流研究方法。

5.抽象概括，形成模型。组织学生通过探索交流，抽象出古典概率模型。如果随机事件发生有N个可能结合（N为有限个，即N

（三）总结反思，知识拓展

在学生对数据统计过程有所体验，经历了简单的数据统计过程，建立了古典概率模型后，可组织学生讨论游戏规则的公平性（游戏双方获胜的概率相等），研究如何去设计一个符合指定要求的游戏方案等问题，以应用所学模型、拓展概率知识，进一步学习如何用数据分析结果去判断与预测随机现象。在教学中，要借助日常生活的实例，引导学生利用统计与概率知识去解决实际问题，有意识地增强学生对所学内容与现实生活密切联系的直观感受。

数学与人类生活有密切联系，数学活动充满着探索与创造。在统计与概率教学中渗透数学建模思想，就是让学生在统计活动和概率计算中获取统计和概率知识的过程，就是让学生经历运用数据描述信息，学习统计方法的过程，就是让学生通过统计活动获得成功愉悦、发展统计观念的过程。

数学建模感想和收获篇2

关键词：跨国品牌并购 强势品牌 理论分析 策略探讨

品牌，尤其是强势品牌，是企业保证竞争优势的强有力手段，是财务回报的源泉。正如美国品牌营销专家拉里・莱特所言，“拥有市场比拥有工厂更为重要，而拥有市场的惟一途径是拥有占统治地位的品牌”。这不仅仅是因为品牌能为公司产品的特色和外观提供法律保护，更为重要的是，品牌能够影响消费者的行为，能够交易，能够为企业的未来持续收益提供保障。现在，越来越多的企业认识到了品牌的价值，开始进行品牌建设。对企业而言，仅依靠公司内部资源投入的传统品牌创建模式来进行品牌建设，打造强势品牌，风险是较大的。面对品牌建设的重重困难，企业应努力寻求创新模式来降低品牌建设的投入和风险。企业在“走出去”的过程中，探索出了“以跨国品牌并购建立强势品牌”的新模式。本文将对这一模式进行理论分析，探究其作用机制，以期为企业的跨国品牌并购以及品牌建设提供借鉴与帮助。

以跨国品牌并购建立强势品牌模式的实践现状

我国企业跨国品牌并购是近几年才出现的新现象。与发达国家企业相比，我国企业的跨国并购起步较晚，但在国家“走出去”战略的推动下，我国企业掀起了一股跨国并购的热潮，并购数量和并购金额均快速增长。在2008年到2012年的五年时间里，我国企业跨国并购的总投资金额，从103亿美元迅速增长到652亿美元，增长了五倍多。与此同时，跨国并购的趋势也发生了变化，我国企业并购的目标正在由传统的矿产资源，转向技术和品牌，跨国品牌并购的数量日益增多。

其中不乏大手笔的运作：2004年，TCL收购了法国阿尔卡特手机和汤姆逊彩电，联想耗资12.5亿美元收购了IBM PC业务；2005年，TCL收购德国施耐德电气，明基收购德国西门子手机；2008年，收购意大利CIFA；2010年，吉利集团收购沃尔沃汽车；2011年，山东重工收购意大利法拉帝；2012年，三一重工收购德国普茨迈斯特，潍柴收购德国凯傲；2013年，双汇以71亿美元收购美国的史密斯菲尔德等。这些跨国并购都有较强的品牌寻求动机，我国企业希望借助跨国品牌并购来提升自身品牌形象，建立国际品牌、强势品牌。

在以跨国品牌并购建立强势品牌的实践中，有的企业取得了成功，通过跨国品牌并购，增强了公司的实力，提升了自身品牌的形象，品牌也逐渐走向了高端，如联想并购IBM PC业务几年后，借助IBM品牌的高端形象，联想品牌的国际化形象大幅提升，现已成为国际PC巨头，国内电脑的第一品牌，吉利也通过并购沃尔沃实现了财务收益和品牌提升的双丰收；但也有很多企业未取得成功，TCL在对阿尔卡特、汤姆逊等品牌的并购，明基对西门子手机的并购，都没有能够达到预期的效果，导致了数亿欧元的亏损。那么，以跨国品牌并购来建立强势品牌，是否是可行的品牌建设路径？要回答这一问题，首先必须明确这种品牌建设路径的运作模式，以及其作用机理。

以跨国品牌并购建立强势品牌模式的理论分析

基于顾客的品牌资产模型（CBBE）认为，品牌存在于顾客的心智之中，换句话说，品牌的力量来源于顾客经历中，对品牌的所看、所读、所听、所想及所感。以跨国品牌并购建立强势品牌模式的核心，就是借助跨国品牌并购来提升自身的品牌资产。为分析这一强势品牌建立创新模式的作用机制，本文在艾克的品牌资产五星模型、信号传递理论、情感迁移理论等的基础上，构建了以跨国品牌并购建立强势品牌的理论模型，如图1所示。

（一）跨国品牌并购能够提升品牌知名度

品牌知名度是指消费者从特定品类中，认知或记起某一品牌的能力。迈克尔・戈德海伯提出的“注意力经济”概念指出，当今社会的信息量极大，信息已不是稀缺性资源，反而已经过剩，这就造成注意力成为了稀缺的资源。如何吸引消费者的注意力成为企业面对的难题之一。跨国品牌并购涉及的并购金额巨大，有较强的轰动效应，这从联想并购IBM PC业务、吉利并购沃尔沃等事件中可见一斑。跨国品牌并购带来的大量新闻报道成为品牌的免费宣传方式，吸引了消费者足够的注意力，并购品牌的知名度得到了大幅的提升。

（二）跨国品牌并购能够提升感知质量

跨国品牌并购作为一种信号，会让消费者感知到企业规模的增大、技术能力的提升以及综合实力的增强。对消费者来说，如果一个企业能够实施跨国品牌并购，它应是一个有实力的大企业，而跨国品牌并购又可以获取强势品牌的专利与技术，能够学习到国外企业的先进管理经验，必将提升企业的实力和产品的质量水平，如此，跨国品牌并购信息就成为利益增加和风险降低的强有力保证。被并购品牌在跨国品牌并购中起到了“担保人”的角色，借助被并购品牌高质量的形象，品牌的质量感知从而得到提升。

（三）跨国品牌并购能够提升品牌联想和品牌忠诚度

依据情感迁移理论，跨国品牌并购后，消费者对被并购品牌的好感有可能会迁移到并购品牌上，从而提升企业自身的品牌忠诚度。消费者这种情感迁移的模式有直接迁移和间接迁移两种。如果跨国品牌并购后，并购企业放弃原有品牌，直接使用被并购品牌，那么消费者对被并购品牌的情感将通过直接迁移的模式发挥作用；但绝大多数跨国品牌并购，都会保留原有品牌，希望借助跨国品牌并购来提升原有品牌的资产，那么消费者对被并购品牌的情感将通过间接迁移的模式转移到并购品牌上。间接迁移作用的发挥要受到并购品牌与被并购品牌之间契合度的影响，如果两个品牌之间的契合度较高，消费者对被并购品牌的情感能顺利地迁移到并购品牌上，但如果两个品牌之间的契合度较低，消费者对被并购品牌的情感将无法顺利地迁移到并购品牌上。

（四）跨国品牌并购能够直接获取其他品牌专有资产

其他品牌专有资产主要包括专利、商标和渠道关系等，跨国品牌并购能够直接的获取到这些品牌资产。微软通过跨国并购诺基亚不仅获得了诺基亚、Lumia、Asha等品牌，还获得了8500项设计专利，以及约3万项实用专利和专利申请。吉利集团通过并购沃尔沃，除获得了其商标权、知识产权以及10963项专利外，还得到了沃尔沃的分销渠道，即分布在全球100多个国家的2000多家销售网点，其中90%位于欧美市场，这对吉利汽车走出国门，实现国际化战略有着不可估量的价值。

以跨国品牌并购建立强势品牌的策略探讨

通过上述的理论分析，以跨国品牌并购来建立强势品牌是可行的，跨国品牌并购确实可以提升品牌资产，建立强势品牌。但我国企业的实践表明，以跨国品牌并购建立强势品牌困难重重，需要企业做好充足的准备和努力。以跨国品牌并购来建立强势品牌的过程大致可分为三个阶段，并购前的品牌审核阶段、并购中的品牌整合阶段、并购后的品牌运营阶段。在这三个阶段，企业需要关注以下几方面的问题：

（一）并购前的品牌审核阶段

企业应加强品牌调研和品牌分析工作，选择品牌健康度高，与自身品牌契合度高的品牌。只有健康度高的企业才有市场的号召力，企业收购这些品牌才能带来优质的客户资源和高度的品牌忠诚，企业应避免并购那些正在萎缩或已经衰败的品牌，否则会给企业的经营带来巨大的压力；被并购品牌与自身品牌的契合度是影响并购效果的重要因素，并购强势的和自身品牌定位差异化的品牌，有利于避免并购后的品牌冲突，降低整合的难度，实现并购后1+1>2 的效果。企业还应考虑目标企业所在国家或地区的政治、法律、文化和风俗习惯等，避免陷入这些因素带来的风险。

（二）并购中的品牌整合阶段

企业应采用渐进的整合方式，加大与消费者的沟通，促进消费者情感的转移，减轻市场的波动。企业并购的过程中，存在着很大的客户流失风险，强势品牌被弱势品牌并购带来的市场波动会更加强烈，企业应采用渐进的方式，降低消费者接受的抵触心理。被并购品牌对自身品牌的提升效应是建立在市场的支持之上的，这一个过程是漫长的，但在这个过程中，企业可以加强与消费者的沟通，足够的沟通有利于企业与消费者建立信任，消费者对并购整合的过程越了解，对整合的方式越认同，就对整合的结果越有信心，对被并购品牌的品牌忠诚，就越容易切换到并购后的品牌上去。

（三）并购后的品牌运营阶段

企业应以跨国品牌并购为契机，全面推进品牌建设。跨国品牌并购不是终点，是起点，虽然通过并购企业提升了品牌的知名度和品牌形象，但满足消费者需求的是产品或服务，强势品牌一定是建立在强势产品之上的，品牌的差异化来自于产品或服务的差异化。企业必须要向消费者提供针对他们需求的、独一无二的产品和服务，同时配合市场营销策略，把消费者的思想、感情、形象、信念等与品牌联系起来，让消费者与品牌形成共鸣，这样建成的品牌才是强势品牌。强势品牌的建设不是朝夕之功，企业必须付出不断的努力。

此外，企业在以跨国品牌并购建立强势品牌的过程中，应严格遵循强势品牌假设的五个原则：原则一，消费者拥有品牌，品牌的力量和对企业的价值，存在于消费者心中；原则二，品牌创建没有捷径；原则三，品牌的建设途径具有理性和感性的二元性；原则四，品牌应该有丰富的内涵；原则五，品牌共鸣是品牌建设的焦点。

研究结论与展望

本文通过对以跨国品牌并购建立强势品牌模式的理论分析，发现跨国品牌并购除了能够帮助企业获取专利、商标和渠道关系等品牌专有资产外，还能够提升品牌的知名度、感知质量、品牌联想和品牌忠诚度，通过跨国品牌并购来建立强势品牌是行得通的。我国企业要抓住机遇，通过并购国外的强势品牌，以较短的时间、较少的成本以及较小的风险，实现品牌的跨越式发展。风险与收益并存，企业在实施这项策略过程中，要掌握方式方法，通过正确的策略运用来降低风险。此外，跨国品牌并购是一个系统工程，能够实现并购的目标，不只取决于品牌这一方面，还要考虑人力资源、企业文化、管理基础、财务状况等方面的影响，而且这些方面的影响还是很大的，在以后的研究中，可以将品牌与这些方面结合起来进行探讨。

参考文献：

1.Ettenson R. D. Knowles Jonathan. Merging the Brands and Branding the Merger. Sloan Management Review， 2006 （4）

2.Deli Y， Danny A D and Kim R R. Integrated branding with mergers and acquisitions. Journal of Brand Management， 2012（19）

3.王珏.从TCL跨国并购视角看中国中小企业国际化战略[J].管理世界，2006（3）

4.汪涛，刘继贤，崔楠.以品牌并购建立国际品牌：基于后进国家企业视角[J].中国地质大学学报（社会科学版），2011（1）

5.何浏，王海忠，田阳.品牌身份差异对品牌并购的影响研究[J].中国软科学，2011（4）

6.汪涛，何昊，岳劲.品牌国际化战略研究：合理性视角[J].营销科学学报，2010（4）

7.王海忠，陈增祥，司马博.跨国并购中品牌重置策略对新产品评价的影响机制研究[J].中国工业经济，2011（11）

数学建模感想和收获篇3

关键词：精细农业精细农作GPS和GIS工程技术创新

引言

近两年来，我国科技界在研究推进新的农业科技革命中，关于国外“精细农业”技术的发展，引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导，科技部在筛选“面向21世纪解决16亿人口食物安全的关键技术”项目、组织S-863农业高技术领域发展计划研究以及农业部948引进项目立项中，也受到了重视。有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,加强了和国外的学术交流与合作联系，国内学术交流也开始活跃。国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品，密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言：“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究，将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇，在开拓新的前沿科技应用研究领域中，发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离，时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越，将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出：“现在一些发达国家，已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感，尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是?┭А⑴┮倒こ獭⒌缱佑胄畔⒖萍嫉榷嘀盅Э浦兜淖樽凹桑溆τ醚芯糠⒄贡亟慌苯用嫦蚺┮瞪哂τ梅竦牡缱有畔⒏咝录际酰纾何佬嵌ㄎ幌低场⒌乩硇畔⑾低场⒁8屑际醯呐┮涤τ茫慌镄畔⒖焖俨杉瞧鳌⑴锔鳌⑼练使芾怼⑴┮├谩⑽廴究刂频仁视眉际鹾团┮倒こ套氨讣捌洳祷际醯难芯坑肟ⅲ酝贫夜谥逗托畔⒌拇撑┮迪执哂猩钤兜恼铰孕砸庖濉?nbsp;“精细农业”，即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。实际上，目前国外关于PrecisionFarming的研究，基本上仍是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术（DSS）为基础的面向大田作物生产的精细农作技术，即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此，作者认为采用“精细农作”译名来表达当前这一技术思想的内涵可能更为确切。“精细农作”是直接面向农业生产者服务的技术，这一技术体系的早期研究与实践，在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家?低秤τ醚芯坑胧导薪徊浇沂镜呐锬谛∏魑锊亢蜕せ肪程跫拿飨允笨詹钜煨裕佣岢龆宰魑镌耘喙芾硎凳┒ㄎ弧葱璞淞客度耄虺啤按Ψ脚鳌倍⒄蛊鹄吹模辉谂┮倒こ塘煊颍云呤甏衅谖⒌缱蛹际跹杆偈涤没贫呐┮祷底氨傅幕缫惶寤⒅悄芑嗫丶际酰镄畔⒅悄芑杉氪砑际跹芯康姆⒄梗由习耸甏鞣⒋锕叶耘┮稻斜匦杓婀伺┮瞪Α⒆试础⒒肪澄侍獾墓惴汗厍泻陀行Ю门┮低度搿⒔谠汲杀尽⑻岣吲┮道蟆⑻岣吲┎肥谐【赫图跎倩肪澈蠊钠惹行枨螅熬概鳌奔际跆逑档男纬勺急噶颂跫：M逭秸驡PS技术的民用化，使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展，也推动了“精细农作”技术体系的广泛实践。使得近20年来，基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等，在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来，形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农作”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来，在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来，已有数千计的研究成果，实验报告见诸于国际学术会议或学术刊?铮幻磕甓季侔熳ㄌ狻肮示概┮笛跹刑只帷焙陀泄刈氨讣际醪氛故净幔辉谕蛭仙柚糜卸喔鲎ㄌ馔罚梢约笆辈檠接泄匮芯糠⒄剐畔ⅲ幻馈⒂ⅰ摹⒓拥裙恍笱枇⒘恕熬概┮怠毖芯恐行模枇擞泄夭┦俊⑺妒垦芯糠较蚣芭嘌悼纬蹋蝗铡⒑裙昀匆鸭涌炜寡芯抗ぷ鳎⒌玫搅苏棵藕拖喙仄笠档拇罅χС帧9噬隙哉庖患际跆逑档姆⒄骨绷坝τ们熬坝辛斯惴旱墓彩叮晌兰椭环⒄古┮蹈咝录际跤τ醚芯康闹匾翁狻?/P>

“精细农作”技术思想的内涵及其主要支持技术：

“精细农作”技术思想的核心，是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等）实际存在的空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践，提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产，都是以地区或田块为基础，在区域或田块的尺度上，把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理，如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施，满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平，很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的环境后果。传统的农业技术推广模式，也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测，通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上，即使在同一农田内，地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性，包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生，再逐步按时空变化蔓延的特性，早已为人们所认识。几世纪前，农民把土地划分为小田块来耕作经营，正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术，也可以在小块农田内达到很好的经济产量，只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期，科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性，如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年，Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后，一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来，关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理（SiteSpecificCropManagement）的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机，已可以在收获过程中自动生成以12-15m2为单元组成的农田小区产量分布图。多年的试验实践表明，田区内小区平均产量的最大差异可以超过100％。由于作物生产还受到气候变异的影响，经连续多年对同一田区积累的数据表明，同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性，显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信?⒓际醯姆⒄梗炕袢≌庑跋熳魑锷ひ蛩丶白钪帐粘傻目占洳钜煨孕畔ⅲ凳谥逗拖执萍嫉姆植际降骺兀锏教锴谧试辞绷Φ木饫煤突袢【】赡芨叩木貌砍晌赡堋M?是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为：带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理，生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图，作物生长发育模拟模型，投入、产出模拟模型，作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统，并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明，可以显著节约投入，获得良好的经济效益，受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区农作条件的空间差异性，为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究，对实现这一技术思想起着关键的作用。如：农田信息采集与处方农作的空间定位，需依靠卫星定位系统（GPS）；地理空间信息管理和数据处理，需要应用地理信息系统(GIS)；未来大量地理空间数据的更新，需要遥感技术(RS)的支持；作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械，以及计算机数据处理和产量图自动生成技术；田区空间变量信息的快速实时采集，需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术；按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械；制定科学的农作处方需要计算机作物管理辅助决策支持系统的支持；作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史，部分支持技术手段还不十分成熟，有待不断研究完善，相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农作”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件，围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标，采用不同的技术组装方式，逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中，获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践精细农作的基础。有了小区产量分布图，农户既可以根据自己的经验知识，分析小区产量差异的原因，选择经济适用的对策，在现实可行条件下采取适当措施实施调控；也可以根据技术经济发展的条件，利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。建立一个完整的精细农作技术体系，需要有多种技术知识和先进技术装备的集成支持

图1.精细农作技术思想示意图

（来源：MasseyFergusonInc.）

，这为农业工程师提供了进行技术创新的机遇。

3.“精细农作”技术发展与工程技术创新

3.13S技术农业应用研究：

“精细农作”中的定位信息采集与处方农作实施，需要采用全球卫星定位系统（GPS）。已经建成投入运行的有美国GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统。美国GPS系统包括在离地球约20,000km高空近似圆形轨道上运行的24颗地球卫星，其轨道参数和时钟，由设于世界各大洲的五个地面监测站和设于其本土的一个地面控制站进行监测和控制。使得在近地旷野的GPS接收机在昼夜任何时间、任何气象条件下最少能接受到4颗以上卫星的信号，通过测量每一卫星发出的信号到达接收机的传输时间，即可计算出接收机所在的地理空间位置。信号处理技术的发展，可使微弱的卫星信号为便携式或掌上型接收机的小型天线所接收。这是一个功能强大、对任何人、在全球任何地方都可以免费享用的空间信息资源。尽管美国政府对其GPS系统施加了“选择可用性政策”(SA)的影响和卫星信号在空间传输过程中发生的各种累积误差，但技术上可通过差分误差校正方式及信息处理技术使通用接收机的动态3维定位精度容易达到米级或分米级，测量型GPS接收机动态定位精度可达厘米级要求。近几年来，GPS产业技术发展迅速，若干大公司迅速涉足农业领域，提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套的DGPS产品。这类产品通常均具有12个可选择的卫星信号接收通道、动态条件下每秒能自动提供一个3维定位数据，动态定位精度一般可达分米和米级，并具有与计算机和农机智能监控装置的通用标准接口。如美国Trimble公司Ag13212通道GPS接收机，可接收信标台的地区性差分校正信号免费服务或获得由近地卫星转发的广域差分收费校正信号服务，提供可靠的分米级定位和0.1米/小时的速度测量精度。系统可用于农田面积和周边测量、引导田间变量信息定位采集、作物产量小区定位计量、变量作业农业机械实施定位处方施肥、播种、喷药、灌溉和提供农业机械田间导航信息等。配置这一系统需要考虑本地区可能提供的差分信号现有条件，或在缺乏上述服务条件下购置两台Ag132和配套通信电台建立独立的自用差分GPS系统，另还可配置必要的专用可选件如：基站附件、导航附件、背负式田间信息采集附件、掌上型计算机及必要的联接信号电缆等。Ashtect公司的AgNavigator结构设计有些不同，但功能大体相当。DGPS技术的迅速发展，使得近几年来各国提供局域差分信号免费服务的信标站迅速建设起来，至1996年末，美国这类信标站的地区覆盖范围已接近国土的2/3。信标站差分信号服务半径约计300km。我国在东南沿海原交通部也建立了近20个这类信标站。以近地卫星作为星载GPS广域差分信号服务系统在今后几年内也可望在我国部分地区相继建立。在竞争中谋求信息高新技术产品市场的商业利益，将是今后GPS技术发展竞争的总趋势。今年3月30日美国副总统戈尔在白宫新闻会上，宣布开放GPS卫星的L2频道并进一步开放L3频道民用服务，这将大大有利于进一步改善GPS卫星服务的精度和可靠性，使用户获得性能价格比更好的精确定位、定时技术服务。GPS用户系统外观结构简单，小型化，操作方便，但技术含量高。现有国外农机厂商配套的GPS产品，大多采用OEM方式引进关键部件进行二次开发后嵌入于农业机械应用系统中，可使性能价格比显著改善。DGPS作为农业空间信息管理的基础设施，一旦建立起来，即不但可服务于“精细农作”，也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测、作业调度中的定位服务，其农业应用技术开发的前景广阔。地理信息系统（GIS）作为用于存储、分析、处理和表达地理空间信息的计算机软件平台，技术上已经成熟。它在“精细农作”技术体系中主要用于建立农田土地管理，土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等，为分?霾钜煨院褪凳┑骺靥峁Ψ叫畔ⅰK扇胱魑镌耘喙芾砀ㄖ霾咧С窒低常胱魑锷芾碛氤な圃げ饽D饽P汀⑼度氩龇治瞿D饽P秃椭悄芑髯蚁低骋黄穑⒃诰霾哒叩牟斡胂赂莶康目占洳钜煨裕治鲈颉⒆鞒稣锒稀⑻岢隹蒲ТΨ剑涫档紾IS支持下形成的田间作物管理处方图，指导科学的调控操作。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布特征，GIS在农业中具有广泛的应用价值。在形成农业空间信息地理图形时，采样密度、采样成本与信息处理的方法如何能更准确反映参数的空间分布，仍然是尚待深入研究的课题。由于商用GIS系统的功能一般都照顾到各种类型用户的需要，针对农业资源信息管理和精细农业实践的需要和农村用户的特点，开发基于GIS设计规范的简单实用、易于向基层农村用户推广、界面友好的田间地理信息系统（FIS）已引起学术界的注意，值得我国农业工程师进行创新研究。

遥感（RS）技术是未来精细农作技术体系中获得田间数据的重要来源。它可以提供大量的田间时空变化信息。近30多年来，RS技术在大面积作物产量预测，农情宏观预报等方面作出了重要贡献。由于卫星遥感数据目前尚达不到必要的空间分辨率和提供满足农作需要的实时性，目前还未用于作物生产的精细管理。然而，遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图象信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。RS获得的时间序列图象，可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性，提供农田作物生长的时空变异性的信息，在一季节中不同时间采集的图象，可用于确定作物长势和条件的变化。基于遥感产业界对“精细农作”的商业兴趣，一系列的地球观测卫星将在近几年内发射，到2005年，将有超过40个这类卫星提供服务。大部分这类卫星采集的全色图象，空间分辩率将达1～3米，多光谱图象分辩率预计可达3～15米，扫视区6～30km。由于采用卫星遥感比航空摄影的成本将低一半以上，卫星遥感技术可预期在近3～5年内，在“精细农作”技术体系中扮演重要角色。农业工程师应该涉足这一领域，了解有关的知识，参与应用研究，现在的RS软件已可装载在PC机上使用，性能价格比已可为普通用户所接受。

3.2收获机械产量计量与产量分布图生成技术

作物产量是许多因素综合影响形成的结果和评价种植管理水平的基础。“精细农作”技术思想也正是从获得田间小区产量的差异性信息出发，分析原因，指导管理决策。在“精细农业”研究发展中，虽然也有关于甜菜、土豆、甘蔗、牧草、棉花、水果等收获机械产量计量及产量分布图自动生成的试验研究成果，但迄今已商品化的产品仍集中于谷类作物收获机械方面。据报导，美国目前约有20个制造商供应谷物联合收获机产量计量系统，1997年底，全国使用这一技术的联合收获机约17,000台，其中约有一半带GPS定位系统可支持产量分布图自动生成。一个主要生产厂商宣称，至2001年其生产的90%谷物联合收获机将装备产量监视器。迄今已进入商品化的这类产品主要是基于冲击式-力传感技术（如美国JohnDeree和CaseIH）、容积式光电计量技术（如英国RDS产品）和γ射线流量传感技术（如MasseyFerguson产品）等。在谷物流量自动传感过程中，还可同时测量净粮含水量，在小区产量分布图基础上结合定位处方投入的成本分析直接显示小区经济效益分布图（GrossMarginVariabilityMap）。“精细农作”体系中的产量图自动生成技术，需要解决如下的科学技术问题：

流量传感器的计量精度、稳定性、通用性、标定简便性的进一步改善；

产量计量中同时获得收获机的实际割幅和前进速度信息；

生成产量分布图需要的空间分辨率不大于收获机械工作幅宽的DGPS定位系统；

针对不同收获机械建立谷物由割台至流量测量点的谷物运移过程模型，以校正产量分布信息的动态误差；

研究采集的定位数据和产量数据编码格式与快速存储传输方式。这些数据通常都是存储在软盘或IC智能卡中，能一次存储至少一个作业班内的全部数据，然后再传入PC机进行处理和生成产量分布图；

开发PC上进行产量分布图生成的软件，含文件结构、数据结构、误差校正、数据图形化、显示方式等；

上述技术都还需要继续完善。研究适于不同国家的农业机械装备、种植特点、适于不同作物和更为精确的上述各环节的智能化技术，仍然是农业工程师面临的挑战。谷物联合收获机电子装置，包括谷物产量自动计量和产量图自动生成技术，是当代农机研究的一个重要方向，也应是我国农机装备机电一体化、信息化研究的优先发展方向之一。对于改善易地收获、农机社会化服务，提高农机作业信息化意识，促进作物生产科学管理，都有十分重要的现实意义，应是世纪之交我国农机技术创新的重要课题。3.3田间变量信息采集与处理技术

快速、有效采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息，是实践“精细农作”的重要基础。优先需予考虑的主要是土壤含水量、肥力、SOM、土壤压实、耕作层深度和作物病、虫、草害及作物苗情分布信息采集等。目前田间信息快速采集技术的研究仍大大落后于支持精细农作的其它技术发展，已成为国际上众多单位攻关研究的重要课题。现有的土壤信息采集方法是基于定点采样与实验室分析相结合，耗资费时、空间尺度大、难于较精细地描述这些信息的空间变异性。技术创新的方向是研究开发可快速操作，有利于提高采样密度，测量精度能满足实际生产要求的新传感技术和进一步改善空间分布信息的定量描述与近似处理方法。部分参数将可用扫描方式通过安装于作业机械上的传感器连续采集和进一步自动生成空间信息分布图。已经取得实用化或具有良好开发前景的成果，如：土壤含水量测量将在TDR成熟技术基础上，在开发经济实用的基于驻波比、频域法原理、近红外技术的快速测量仪方面拓宽研究领域。土壤主要肥力因素（N、P、K）测量仪器开发方面，基于传统化学分析技术基础上的快速肥力分析仪，目前国内已有实用化产品投入使用，其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进，但对农田主要肥力因素的快速近似测量具有实用价值；一?只诮焱饧际跬ü浣右睹娣瓷涔馄滋匦越信锏史柿λ娇焖倨拦酪瞧饕言谑匝槭褂茫胍8屑际醯呐┮涤τ妹芮邢喙兀梢韵嗷ソ杓喙丶际跹芯砍晒灰恢只诶胱友癯⌒в骞埽↖SFET）集成元件的土壤主要矿物元素含量测量技术的研究在国外已取得进展，将是值得关注的技术突破性研究方向。土壤耕作层深度对评价土壤持水能力和指导定位处方耕作，确定播种深度、施肥用量密切相关，在美、加、澳等已经开发出不接触式、基于电磁场测量土壤电导率用于评价土层深度分布图的仪器已试验使用，可对指导定位处方深耕取得良好的经济效益；关于SOM传感器，早在数年前已有报导，通过NIR原理研制的可用于田间在线测量的多光谱SOM测量仪已有商品化产品。在作物生长有关变量信息的采集方面，田间杂草识别是“精细农业”支持技术中引起广泛关注的领域。在杂草识别的光谱响应特性方面已有许多研究成果及参考数据可供借鉴。其它田间作物变量传感与空间信息处理技术方面的研究，将围绕新的物理原理与数学方法的应用，如多光谱识别、NIR视角技术、图象模式识别、人工智能方法（ANN、Fuzzy系统分析、ES应用）、状态空间分析、小波分析、卡尔曼滤波方法等。在实践“精细农作”方面，开发基于新的物?碓淼慕瓶焖傩畔⒉杉际跤敫纳瓶占涞乩硇畔⒋矸椒ǎ匀皇强萍脊ぷ髡呙媪俚募杈奕挝瘛?/P>

3.4智能型处方农作机械

七十年代中期微电子应用技术的迅速发展，使得工业化国家的农业机械进入到一个以迅速融合电子技术向机电一体化方向发展的新时期。农业机械的设计中，广泛引入了微电子监控技术用于作业工况监测和控制。八十年代后期起，其监控系统又迅速趋向智能化，由单元控制发展到分布式控制，由单机作业系统向与管理决策系统集成的方向发展。这新一代农业机械装备技术的发展，与过去十多年来基于信息技术的作物生产管理决策支持系统的迅速发展，都是近五年来“精细农作”技术得以进入日益广泛试验实践的重要条件。虽然，迄今支持“精细农作”的若干主要农机装备，除了如前述带产量图自动生成的谷物收获机以外，实施按处方图进行农田投入调控的智能化农业机械,如安装有DGPS定位系统及处方图读入装置的，可自动选择作物品种（二选一）、可按处方图调节播量和播深的谷物精密播种机；可自动选择调控两种化肥配比的自动定位施肥机和自控喷药机；可分别控制喷水量的定位喷灌机均已有商品化产品，并在继续完善。拖拉机驾驶室已安装智能化显示器，在一个LED显示屏上，可随意调用各种图形化可视界面,监控机器各部分的工况和显示处方作业和导航信息。现代带有多处理器的智能型农业机械，已经引用了工业部门中采?玫目刂破骶植客芟呒际酰–AN），相互间采用光缆传输信息，建立了工业化设计标准。我国当今农业机械技术水平从总体上看与发达国家落后了不止20年，需要在某些领域推动高新技术的应用研究与实践。开发适于我国国情的先进技术。“精细农作”的示范试验研究有可能成为农业机械装备领域应用信息高新技术实现技术创新的切入点。3.5系统集成技术

“精细农业”技术体系是一个集成系统，它涉及到多种学科知识的支持，需要学习应用不同子系统已经形成的硬、软件设计规范、标准、数据格式与通信协议，应用已有的单项技术成果，研究建立某些支持技术的新标准。近几年来，国外研究实践中已经积累了一些进行“精细农业”技术体系集成组装的经验。我国科技工作者要研究这方面的进展，参与国际交流。作为工程师，要善于根据工程项目的整体目标，既能从具体技术角度去思考和研究问题，具有不断突破现有解决实际问题的观念与模式的创新意识；又能注意进行项目目标的整体评估，协调技术先进性与经济可行性的综合优化目标，提出推动技术进步的试验实践方案。

问题与思考

迄今，国际上关于“精细农业”的研究仍处于发展的幼年时期，支持技术产品也尚待不断深化研究。其革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践，发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念，在地理信息学术界引起了广泛的反响，它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中，全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究，将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程，改变传统技术思想，追踪科技进步，有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中，也将可开发出一系列适用新技术产品，为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中，个人认为需要重视如下问题：4.1加强对国际有关研究发展信息和经验的研究。九十年代以来，国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点，注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义，即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性，实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的，在我国可先在规模化农场和农业高新技术综合开发试验区，力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小，生产手段仍较落后，实现广域的农田精细经营尚需有较长的发展过程，有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究，并应结合农业技术推广性试验和农业社会化服务方式创新中，开拓出新的服务领域。这样，既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨，又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村推广的先进农作技术体系。4.2在“精细农作”试验研究与实践过程中，注意组装一批基于信息和知识的单项适用先进技术支持当前的“科技兴农”。如：GPS、GIS技术用于农田管理、节水灌溉、环境监测的实用技术；面向农业生产者应用的电子仪器、实用监控设备；农业装备信息化技术；精细测土配方施肥、病虫草害快速实用监测技术；智能化农业生产管理辅助决策支持系统的推广及支持农业社会化服务体系的先进装备技术与工具的开发等。4.3迄今国外进行的精细农业（PrecisionAgriculture）的实践，实际上是面向大田作物生产的精细农作（PrecisionFarming）系统。实现基于信息和知识的农业产业系统精细经营的技术思想，应该扩展到种、养、加，产前、产中、产后的整个过程，即过渡到建立“精细农业”的技术体系。实际上，“精细农业”的技术思想，早在七十年代后期开始，已优先在发达国家奶牛场根据奶牛产奶量定量配料系统中得到了广泛的推广应用。近十多年来，全自动化设施园艺业的发展和养殖业中动物生长预测模型与配料、环境调控自动化系统的结合，农产品产后储藏、保鲜、加工为达到高品质、高附加值产品的过程中，都已吸收了电子信息科技前沿的成就。“精细农业”的技术思想，尤应在设施园艺，集约养殖，农产品品质优选、加工增值产业中先付诸实践与推广，这对我国目前处于传统农业的结构性调整时期和开始重视强调实现农业增产方式的转变中，依靠先进技术装备和农业精细经营技术的支持，对农业增产、农民增收，具有重要的现实意义。4.4在试验研究中加强多部门、多学科间的相互联系，协同攻关.发展学术讨论交流，加强国际合作，重视应用基础研究。在高等农业工程院系的学科建设与教学内容改革中，要逐步创造条件开设有关GPS、GIS、RS应用课程，加强必要的实验研究设施与课程建设等。

中国农业大学“精细农业研究中心“近二年多来已经启动了有关研究工作，内容涉及DGPS、GIS农业应用，田间信息采集传感技术，智能型农业机械监控技术，精细农作技术的系统集成与发展战略研究。与国外有关研究中心和企业界已建立了比较广泛的联系，积累了比较丰富的信息，我们愿意与国内有关单位、企业发展合作，共同为推动我国农业工程技术创新与“精细农业”技术在我国的应用示范与实践作出贡献。

参考文献

NationalResearchCouncil,PrecisionAgricultureinthe21stCentury,GeospatialandInformationTechnologiesinCropManagement,NationalAcademicPress,Washington,D.C.1997.

J.KSchueller,TechnologyforPrecisionAgriculture,ProceedingsoftheFirstEuropeanConferenceonPrecisionAgriculture,WarwickUniversity,U.K.8-10,September1997.

A.B.McBratheyandM.J.Pringle,SpatialVariabilityinSoil-implicationsforPrecisionAgriculture,ProceedingsoftheFirstEuropeanConferenceonPrecisionAgriculture,WarwickUniversity,U.K.8-10,September1997.

KennethA.Sudduth,EngineeringforPrecisionAgriculture-Past,AccomplishmentsandFutureDirections,USDAagriculturalResearchService,Copyright01998，SocietyofAutomotiveEngineers,Inc.

SimonBlackmore,AYieldMapPrimer,CranfieldUniversity,October1998.

汪懋华，“精细农作”一知识经济时代的农田精耕细作技术，纪念中国科协成立40周年"科学技术面向新世纪"学术年会，"科技进步与学科发展"论文集上册,pp.296-299,周光召主编,中国科学技术出版社出版,1998.9。

数学建模感想和收获篇4

1开设研究性学习，培养学生创新意识。 提高学生自主学习能力研究性学习并不是一个新鲜事物，传统的研究性学习是指一种普遍存在的学习方式。而狭义的研究性学习是指学生基于自身兴趣，在教师指导下从自然现象社会现象及生活中选取确定研究专题，并在研究过程中主动地收集资料，获取信息，研讨分析，解决问题的学习活动。我们所进行的正是这种狭义的研究性学习。其目标是使学生获得亲身参与研究探索的体验，学会分享与合作，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生收集、分析和利用信息的能力，培养科学研究的兴趣、态度和社会使命感。它是一种基于项目的学习类型，强调尊重不同的观点和交流协作。我们具体采用”专题研究+合作学习”的模式，在<初等数学研究>、<数学教育学)、<数学解题研究>等课程中开展了研究性学习。在教学中，分为以下五个步骤：①立题。教师根据课程内容特点、学生实际情况，与学生充分研讨，制定出合理、科学、适合学生实际的研究性课题。并针对每一个课题写出了课题价值判断、课题推行步骤。②查找资料。 学生成立课题研究小组，充分调研。③研究讨论。在充分调研的基础上，研究本课题，探讨出初步结论。④形成报告。⑤成果交流。 通过“专题研究+合作学习”的学习模式，学生在课题研究过程 中主动地获取与应用知识和技能，多方面思考、研究并解决问题，使其基础知识和专业知识得到强化与巩固，正真激发了学生的创新精神、探索精神，学生的实践能力和使其终身受用的自主学习能力也会得到不断提高。在终身教育思潮和学习型社会的大背景下，这种能力显得尤为重要。其次，在研究性学习过程中，学生通过独立学习，亲自实践，自主性得到前所未有的发挥，学习主体地位得到充分的体现，独特个性和能力得到了全面的尊重：通过与他人的合作，学会理解和尊重他人，发现和欣赏他人优点，形成团队协作意识：通过深入调查和研究自然与社会问题，培养对社会的强烈责任心和使命感，形成积极向上的人生态度。这些对学生实践能力的提高也有很大帮助。 2开设数学试验、挖掘学生潜能。提高学生实践能力大学数学课程，无论是数学专业的《数学分析>、(高等代数>、<解析几何>、等课程，还是非数学专业的<高等数学>等课程，主要是由教师传授知识，侧重于从理论层面上理解问题，通过举例证明，从而接受知识，很多知识点是抽象的概念。而数学实验课则可通过学生自己动手和观察，变抽象为具体，通过具体的实例，亲身体验学习的过程，去“重新发现”这些知识。近几年，我们利用Z+Z、Mathematica等数学软件在(初等代数研究>、(初等几何研究>、<数学分析>、<高等代数>等课程中适时、适当增设数学实验环节。开设的实验分为2类：一类是演示性的，是把学生不易理解的结论(包括概念、命题等)通过数学实验设计动画揭示其实质，加深学生对这些内容的理解并逐渐达到灵活运用：另一类是探究性的(包括学生自行设计实验)，即对～些数学问题或学生还不知道结论的数学问题借助数学实验进行探究，得到相应的结论。通过数学实验，提高了学生学习数学的兴趣，加深了对数学知识的理解，培养学生的探究意识，也激发了学生应用这些软件探究实际问题的兴趣，学生的动手实践能力得到提高。 3渗透数学建模思想、培养学生“学数学、用数学。的意识．提高数学应用能力 数学建模活动是目前全国高校规模最大的课外科技活动。绝大多数的学校都是把数学建模教学课程与大学的数学专业课程彻底的分离开来，进行独立教学。但事实上，对学生的理性与心智的培养，除了通过专门的数学建模课程的教学以外，在大学的各类数学课程的教学中都可以进行，也应该把数学建模思想的教育加入大学数学课程的教学中，教会学生学习科学应领会知识的精神意义，这将有助于学生深入到科学的理性维度之中，培养他们学术精神和应用意识。 本着这样的思想，在这次改革实践中，我们设想从大-N大四逐步渗透数学建模思想并付诸实践。具体做法如下：①在数学课程教学中，结合课程内容，介绍科技、经济、金融和管理中的数学模型与应用案例，向学生揭示数学的重要性，提高学生对数学建模思想的认识。②教师带领学生，完整经历解决具体问题的过程，帮助学生初步领会数学建模思想的要点，掌握数学建模的方法，领会其精髓。③在日常教学中渗透建模思想的做法，如在在绪论课中引入模型，拓宽学生视野，激发兴趣；在例题设置中选取有实际意义的问题。通过以上这些做法，一方面，使低年级的学生更早的接触数学建模的知识，接受数学建模思想的训练，提高计算机应用能力，对数学模型的建立和计算有了基本的认识和了解。为我校学生参加全国大学生数学建模竞赛奠定基础。另一方面，使学生体会数学知识在实际中的运用，初步掌握从实际问题中提炼数学内涵的方法。这不仅可提高学生的数学应用意识及解决实际问题的能力，而且对于激发学生创新意识，挖掘学生创造潜能，培养学生的创新思维和能力具有良好的效果。 4总结与反思 通过不断的教学实践，我们所采取的措施在实际中得到了良好的效果。 4．1学生的实践能力、创新意识大大提高通过对学生的回访，学生普遍认为，这些教学改革给他们带来的最大变化是：①挖掘了创新潜能，创新能力得到锻炼和提高；②沟通和合作能力得到提高；③收集信息和处理加工信息的能力得到提高；④培养了实事求是、尊重他人想法的科学态度；⑤获得了亲身参与科研的情感体验。 4．2促进了教师的专业发展我们所进行的新举措改变了以往传统的教学方式，极大地激发了教师的教学热情，无论是研究性学习，还是数学实验，数学建模，都要求教师有扎实的专业知识和宽广的知识面，在实践不断深入的过程中，教师的专业素养、教学艺术和水平都得到了极大地提高。#p#分页标题#e# 4．3带动了数学教育教学改革的深入开展此次教学实践研究，虽然只在几门课程中进行，但这些实践研究，完全可推广到数学专业及非数学专业的其他数学课程的教学中，对带动数学系教育教学的深入改革有积极的促进作用，也能更加全面的发挥数学学科的教育价值。 当然，实践的同时也产生出一些新问题，如如何在研究性学习中最大程度的挖掘学生的创造潜能，数学建模、数学实验与日常的教学怎样结合，等等。这些问题的解决有待我们进一步研究。

数学建模感想和收获篇5

大连石化公司是一个年炼油能力高达2050万吨/年的大型炼油化工企业。在公司生产丙烯的流程中，催化装置生产的液化气进入气体分馏装置进行精馏分离，将高附加值的丙烯产品从液化气中分离出来。大连石化三套催化装置总计能力580万吨/年，气体分馏装置总设计能力120万吨/年，装置处理量大，且丙烯产品与液化气产品价格差异巨大，使气体分馏装置稳定高效的运行对公司的效益影响非常大。而普通的工艺管理关注的是一般运行指标，缺乏对装置运行经济性的要求，使得装置的优化潜力没有得到发挥。因此，利用流程模拟软件建立吸收稳定和气体分馏装置的模型，对气体分馏装置与催化装置吸收稳定系统运行进行联合优化，从定量分析的角度，为生产操作的改善指明方向，获得合理的操作条件，突破装置生产的效益瓶颈具有十分重要的意义。

2.解决方案

大连石化公司OTS（操作员培训系统）项目的工艺模型计算由Unisim软件提供。该流程模拟软件是国际上主流的流程模拟软件之一，具有热力学机理建模的强大功能，可进行复杂流程的建模，对生产过程进行定量分析和研究。

为了使工艺模型与实际操作条件进行相互印证比对，明确模型优化的实际效果，选择350万吨/年催化裂化装置与60万吨/年气体分馏装置作为研究对象。

通过建立60万吨/年气体分馏装置的工艺模型，定量地分析进料中乙烷的成分对气体分馏装置运行经济性的影响，并将模拟结果与实际运行情况进行对比，校正模型参数，使其准确反映生产实际，获得运行参数的定量敏感性分析数据。

建立350万吨/年催化裂化装置吸收稳定系统的工艺模型，通过吸收稳定的操作优化，改善效益敏感性参数的状况，从而获得装置联合优化的经济效益。

3.气体分馏模型研究

根据60万吨/年气体分馏装置的设计资料，结合装置的实际运行状况，建立了气体分馏装置的工艺模型。建立模型的意义在于进行工艺研究，因此在搭建模型的时候并没有拘泥于某固定的流程，采用虚拟换热器来表示换热器，以利于模型的收敛和稳定性。

根据化验室50个气体分馏进料样本的分析结果，取其平均值作为气体分馏装置模拟采用的进料。通过调整模型参数，所建立的模型主要运行指标与实际运行指标相差很小，可作为工艺研究之用。

气体分馏流程中，脱乙烷塔用于脱除液化气中的乙烷以确保丙烯产品的纯度。原料中的乙烷只能从脱乙烷塔塔顶排出，根据模型的计算结果，脱乙烷塔的塔顶外排气体中丙烯浓度高达64%，排放乙烷的过程便会伴随着高浓度丙烯气体的排放，造成丙烯的大量损失。

根据一般工况下的模拟计算，在设计工况下，丙烯损失的80% 都是在脱乙烷塔发生。因此降低脱乙烷塔的丙烯损失，是提高丙烯吸收率的关键手段。但是由于丙烯纯度的要求，原料中的乙烷如果不脱除将严重影响丙烯纯度，不能满足丙烯的质量要求，因此要降低丙烯损失必须降低原料中的乙烷含量。

利用工艺模型，进行进料乙烷浓度对外排丙烯量影响的工况研究得到如图1所示曲线。

由图1可知，乙烷的浓度每增加0.1个百分点，将导致气体分馏中77kg/h的丙烯损失。如果带入大量乙烷，一旦达到脱乙烷塔塔顶外排能力的极限，将会导致塔压增加，严重影响分离的精度，从而影响到丙烯的质量，由此会带来更大的经济损失。因此原料中的乙烷含量的控制是气体分馏装置运行经济性的关键所在。提高催化裂化装置吸收稳定系统操作稳定性，降低液化气中乙烷含量，才能使气体分馏高效运行。

4.催化裂化装置吸收稳定部分模型研究

以350万吨/年催化装置吸收稳定系统设计数据为基础，建立模型，对模型进行调校，保证模型的准确性，然后以典型的生产实际数据为基准，对建立的模型进行修订，使之与实际工况相吻合，所用装置物料平衡数据取自装置标定期间的数据，完成的工艺模型完全收敛。

根据实际经验及理论分析，筛选出若干可能的影响因素，在建立的模型上依次进行敏感工况研究。研究的方法：进行研究对象变量与液化气乙烷纯度及干气丙烯含量的工况研究。对象变量的测试范围均为设计允许范围，以观察不同变量对关键指标的影响方向和影响程度。

如上筛选方法获得主要敏感因素为：稳定塔底重沸器温度，稳定塔顶回流比，解吸塔底重沸器温度。故建立模型优化器（该优化器为Unisim自带优化工具），以液化气中C2含量最小化为目标，稳定塔底重沸器温度、稳定塔顶回流比和解吸塔底重沸器温度作为调节手段，对工艺模型进行寻优，获得的优化操作条件，见右表。

根据模型的优化结果，在实际装置中，确保装置生产平稳、产品质量合格的前提下，缓慢调整到优化操作条