计算机程序设计改善数学建模进程

点赞:6241 浏览:21619 近期更新时间:2024-03-22 作者:网友分享原创网站原创

摘 要:在数学建模竞赛过程中,数据的提取和整理尤为关键,是阻碍参赛学生和指导教师分析问题的瓶颈之一,在科研工作中也是如此.计算机技术的应用,尤其是计算机程序设计的能力,为数学建模工作的实施进程起到了决定性作用.通过VBA的应用,可以快速提升数据处理的能力,为建模工作节省大量时间并提高准确度.

关 键 词:计算机程序设计;数学建模;数据;效率;VBA

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 19-0000-02

随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医药等新的领域渗透.不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题,还是与其它学科相结合形成交叉学科,首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型,并加以计算求解.数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用可谓是如虎添翼.[1]

计算机技术发展到今天,已经在各个领域产生了许多非常优秀的专业软件,在数学建模竞赛中一定要使用计算机及相应的软件,如Excel,Spss,Lingo,Mapple,Mathematica,Matlab甚至排版软件等.数学建模初期,数据质量通常较差,可以利用计算机进行规范化和目的化处理,这需要较强的计算机程序设计能力,如熟练使用EXCEL中的VBA(Visual Basic Application).

1计算机程序设计能力培养意义重大

早在1994年,原国家教委高教司司长周远清同志就提出了层次教育的做法,并且将计算机教育的三个层次依次定为“计算机文化基础”、“计算机技术基础”和“计算机应用基础”,现已将“计算机文化基础”更名为“大学计算机基础”,“计算机技术基础”更为“计算机程序设计基础”,并在2006年后出现“计算思维”的新思想.

我校作为药学类专业重点高等院校,在计算机程序设计方面主要培养学生使用Visual Basic进行程序设计的能力,该语言被微软公司的OFFICE软件等内置,称为VBA(VB应用),也称为宏.

计算机程序设计最基本的应用应该在于数据处理和分析,简化人工操作,提高效率,提升数据的质量和精度,为项目开展争取宝贵的时间.在建模和科研工作过程中,原始实验数据量大、格式不统一、质量不高,甚至无法直接导入计算机专业软件,也就无法进行进一步的处理和分析,所以计算机程序设计的工作是非常重要的.因此,对于认为计算机程序设计就是搞软件开发,药学相关专业的学生不需要太重视这方面知识学习的人来说,是片面甚至错误的.非计算机专业的计算机教育是让学生通过学习掌握计算机相关应用技术,并能利用这些技术为本专业怎么写作的.

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以2012年高教社杯全国大学生数学建模比赛中的本科组题目“太阳能小屋”为例,对于基础数据的处理,包括24种光伏电池组件、一年365天的辐射强度(分高于和低于70W、高于和低于200W四种情况)的计算、发电量、等,如果没有较好的计算机程序设计能力,在这项工作上将花费1-2天的时间(比赛时间共为3天),而在计算机程序设计VBA的帮助下,只需要在1小时内完成上述工作,只要方法正确,数据的准确度完全可以保障,大大改善了数学建模的工作进程,节省出的大量时间就可以用于问题的进一步分析和求解,得出好的结论.

2微软公司VBA基本操作

通常情况下,数学建模竞赛的数据都会被存储在EXCEL电子表格中,如何对EXCEL中的数据进行有针对性的处理是常见工作,同样也是科研项目中经常遇到的问题.对于有VB语言基础的人来说,只需要学会如何在EXCEL中操作VBA就可以对这些复杂繁琐的问题快速处理完毕.对于参加数学建模竞赛的学生而言,掌握VBA的使用就应该像会打字一样有必要.


2.1启动VBA

打开EXCEL数据文件,执行菜单命令“视图-工具栏-Visual Basic”,打开Visual Basic对话框,点击按钮 进入“设计模式”,点击按钮 打开工具栏,添加“按钮”控件到表格上,双击按钮进入代码窗口,编写Click事件过程及相关过程代码.

2.2对于表格数据操作的基本语句

左侧资源管理器中可以查看当前表格的名称,如果想将Sheet1表格中的第一行第一列的数据复制到Sheet2表格的第一行第一列,可以使用语句如下:

Sheet2.Cells(1,1).Value等于Sheet1.Cells(1,1).Value

选定区域单元格的语句如下:

Sheet1.Range("A1:A100").Select

应用函数Sum求和,将A列1~10行的数据求累加和放到第11行,语句如下(中括号中的数据表示相对偏移行或列数,R表示Row,C表示Column):

Sheet1.Cells(11,1).FormulaR1C1等于"等于Sum(R[-10]C:R[-1]C)"

2.3学会使用录制宏来学习和应用VBA

对于不熟悉的VBA操作,可以通过录制宏的形式来学习,执行菜单命令“工具-宏-录制新宏”,接下来所有在EXCEL中的操作将被自动录制成VBA代码,结束录制后,执行菜单“工具-宏-宏”,选择录制好的宏名,点击“编辑”按钮即可以查看VBA代码.

3计算机程序设计能力培养的期望

对于教学科研型院校,培养学生的科研能力需全面,学习计算机程序设计应该就像要求学生必须具有打字和论文排版的基本能力一样得到普及和重视,这样才能在科研工作中,提升数据处理和分析的本领,科研工作因得到计算机程序设计的辅助进一步得到改善.

在实际教学过程中,我校对于“大学计算机基础”和“计算机程序设计基础”的课程安排比较合理,但是相对缺少“第三学期”的“计算机应用技术”相关计算机程序设计能力的实践学期,会造成学生学习了知识,但是往往不能很好地应用到数学建模和科研工作中.希望学校能够向其他医药院校一样,考虑增加第三学期计算机技术相关实践课程,这一做法一定对我校数学建模工作,甚至全校科研水平提升和改善有着重要意义.