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数学建模能力的培养

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数学建模能力的培养

数学建模能力的培养范文第1篇

一、深入了解数学建模

为了更好地实施数学建模,首先要让学生了解什么叫数学建模。所谓数学建模,就是指应用建立数学模型来解决各种各样实际问题的方法,也就是通过对实际问题的抽象、简化,确定变量和参数,并应用某些规律建立起变量、参数间的确定的数学问题(或称为一个数学模型)。求解该数学问题,解释验证所得到的解,从而确定能否利用于解决实际问题的多次循环,不断深化的过程。整个过程如下:

实际问题抽象、简化、假设、确定变量参数数学结果、检验是否符合实际结果。

根据这个数学建模过程,在中学数学教学中利用数学建模,能够把学生所学的数学知识与周围的现实生活有机地联系起来,而且能进一步激发学生学习数学的兴趣,有利于掌握数学的思想和方法,达到培养学生多维智力的目的。这是素质教育的要求,也是提高学生数学素质的有效方法。

二、中学数学模型的若干类型

在开展数学教学时,根据中学数学教学的内容和新课标的要求,基本上可归纳为如下几种类型。

1、方程与函数模型。包括二次函数、幂、指数、对数函数等内容。能解决有关实际应用问题,比如利润最大、造价最低、用料最省、细胞分裂、生物繁殖等问题。

2、集合模型。内容是集合。能解决有关调查、统计问题。

3、数列模型。涉及等差、等比数列。能解决住房面积、产量、土地面积等增减值问题以及平均增长、股票等问题。

4、不等式模型。内容是不等式。能解决最优化问题、方案设计问题。

5、三角模型。主要指三角函数。能解决有关测量问题、交流电、力学等问题。

6、排列、组合模型。内容为排列与组合。能解决比赛场次设计等问题。

7、立几模型。主要是立体几何。能解决容积、面积最大、最小问题。

8、解几模型。内容为解析几何。能解决油罐车、抛物线型拱桥的设计等问题。

三、培养数学建模的能力

在数学课堂教学中,恰当地穿插数学建模,并与数学教材有机结合起来,按照新课标的要求进行。教师不妨注意以下几个方面。

1.教学中恰当引入应用性例题,建立数学建模,培养学生的应用意识。

当学生学完一部分内容后,教师可结合前面类型涉及的内容,编一些实际应用问题作为例题,引入到课堂上,进行数学建模示例。

例如,在二次函数的应用教学中,可引入以下一个实际问题作为例题进行教学。

如图,公园要建造圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面处安装一个柱子OA,O恰在圆形水面中心,OA=1.25米,由柱子顶端A处的喷头向外喷水。水流在各个方向沿形状相同的抛物线的路线落下。为使水流形状较为漂亮,要求设计成水流离OA距离为1米处达到距水面最大高度2.25米。

如果不计其他因素,那么水池的半径要多少米,才能使喷出的水流不至落到池外?

[分析实际问题]可建立如下坐标系:以OA所在的直线为Y轴,过O点垂直于OA的直线为X轴,以O为原点,本题的水流最高点为(1,2.25)。

[建立数学模型]设抛物线顶点为B,水流落水的路线与X轴交点为C,根据题意,A、B、C三点的坐标分别为A(0,1.25)、B(1,2.25)、C(x,0),从而建立一个二次函数模型:y=a(x-1)2+2.25

[解答数学模型]可把A点的坐标(0,1.25)代入,得

a=1.25-2.25=-1;

所以有y=-(x-1)2+2.25

令y=0, -(x-1)2+2.25=0,求得x.

[返回实际问题]x=-0.5(舍去),x=2.5,所以水池的半径至少要2.5米。

2.适当选编应用性习题,加强学生的数学建模训练,达到培养学生的创新能力的目的。教师根据书本的一些例题或习题进行有效的改编,把有关知识贯穿于实际问题中去,使学生正确认识数学理论的本质。如:辽南素有"苹果之乡"著称,该乡组织了20辆汽车装运A、B、C三种苹果42吨到外地销售,按规定每辆只装同一种苹果,且必须装满,每种苹果不少于2车。

设有x辆车装运A种苹果,用y辆车装运B种苹果,根据下表提供的信息,求y与x之间的函数关系式,并求x的取值范围。

分析:根据题意,有2.2x+2.1y+2(20-x-y)=42

y=20-2x

运A种苹果用x辆车,

运B种苹果用(20-2x)辆车,

运C种苹果用x辆车,

2 ≤x≤9

又x为整数, x的值为2、3、4、5、6、7、8、9。

诚然, 数学建模对学生来说是一个逐步学习和不断适应的过程。通过不断的尝试建模训练,让学生通过运用已有的数学知识解决一些实际问题的结果,到能模仿地解决一些应用问题,用数学建模的方法解决这些问题。就能逐步培养他们的创新能力,学生从中体会到想、敢、能、会创新的感觉,增强了他们学数学的热情和信心。

3.挖掘隐含条件,从中培养学生的创新精神。

数学建模能力的培养范文第2篇

一、数学建模课程教学有助于培养创造性思维

1.1 数学建模有助于培养学生的数学应用意识与实践能力

数学建模是近些年发展起来的新学科,是将数学理论与实际问题相结合的一门科学。数学建模课程中面对的是来自于现实的实际问题,需要的知识可能涉及到数学的各个分支以及数学所应用的各个领域,数学建模虽然作为一门课程,但其内容不是单独属于数学的一个分支,而且其建模的教学过程不仅仅是传授数学知识,更多的是培养学生获取知识的能力、运用知识和技术手段去解决实际问题的能力。它需要建模者具备较强知识应用能力和实践能力,因而开展大学生数学建模教学和实践将不仅可以加强知识积累,更重要的是能提高大学生数学应用意识与实践能力。

1.2 数学建模有助于探索精神的塑造

数学建模所涉及的问题大都来源现实生产和生活,涉及面较广,对其建立比较确切的数学模型并不是轻而易举的事情,这就需要对实际问题进行反复多次的研究分析、抽象简化,抓住主要方面的因素进行定量地讨论分析,才能建立数学模型。而后,还需要对所建立的模型在计算机上进行反复多次的计算、论证以及修订,才能使其达到比较符合实际需要的模型。数学建模是一个非常艰辛的探索过程,通过这一过程不仅可以培养学生刻苦勤勉的态度、百折不挠的精神、坚毅不拔的毅力,还可以培养学生经得起失败、挫折、打击和克服各种困难的心理素质,以及孜孜不倦、精益求精和锲而不舍的探索神。

1.3 数学建模有助于培养学生的自主能力与创造能力

数学建模课程教学中,学生在解决数学建模问题时,必须亲自参加社会实践活动,从实践中提出问题,收集数据,得出结论从而解决问题。这样就转变了过去学生在学习中只是被动地学会如何做题和如何回答老师提出的问题,而学会了从实际中主动地学习,真正突出了他们的主体地位。因此数学建模的教学有利于发挥学生的自主能力。

1.4 数学建模有助于培养学生的团结协作精神

数学建模过程相当于进行一次小型的科研活动,是一个群体合作的过程,它需要各成员的相互理解、支持、协调和集思广益才能获得成功。因而参加数学建模活动,有利于培养学生团结协作,共同奋进的精神。

二、在数学教学中渗透数学建模的方法

2.1 注重数学基础知识的教学,为数学建模打好基础

基础知识没有学好,就不可能有知识的灵活的运用,更不可能有知识的推广和知识的创新。为了构建数学模型,要求学生对有关数学知识充分理解,这就要求教师必须依靠教学大纲,抓住教材,注重基础知识的教学,培养基本技能。灌输基本思想方法,解决数学应用题的关键是要善于分析实际问题的对象、结构和特点,灵活应用己知的数学模型,从而建立新的数学模型,解决实际问题。要培养学生的建模能力,就必须注重数学模型知识的学习,因此,在教学中,应该帮助学生打好基础,从学习和掌握建立数学模型常用的知识和数学思想方法入手,掌握数学应用题的基本特点、解题过程,掌握建立数学模型的技巧和解题要领,开动脑筋,积极思维,开阔眼界,拓宽知识面,从而提高解题能力。

2.2 在教学中切入数学建模,渗透数学建模思想

数学建模与正常数学教学的结合和切人是指教师可把一些较小的数学应用和数学建模的问题通过将问题解的过程分解后,放到正常教学的局部环节上去做,并且要经常这样做,教师可以用“化整为零”来描述种做法。切入的内容应与正常的教学内容、教材的要求接近,以便于学生的理解和对教材知识的掌握。

数学建模的主要切入点是教材,要从课本内容出发,以教材为载体,以教法革新为突破口,联系实际,在教学中积极地创设问题情景或通过对教材内容的科学加工、处理,再创造或拟编与课本相关的建模问题。采用改变设问方式,变换设问条件,互换条件结论等,综合拓广成新的应用题;或把课本的例题、习题改编成应用性问题等,并将建模理念渗透教学之中,逐步培养学生的数学建模意识。

三、将数学建模思想渗透到其它专业课的教学中

将数学建模思想贯穿于系列课程的教学过程中,全面培养学生数学建模的兴趣,由于数学建模过程中需要用到的知识非常广泛,从数学基础知识微积分、线性代数、概率论与数理统计到与数学建模紧密相关的运筹学、数学实验、数学建模等。为了让学生及早了解数学建模,学习数学建模的思想、方法。我们在教学中多次对系列课程的教学内容和教学方法进行改革。在教学内容方面,加大了案例教学内容的比例,在某些课程中尽量引入具有实际背景的大型案例,以提高学生的兴趣及解决大规模实际问题的能力。

数学建模能力的培养范文第3篇

而我们的数学教学远远不能适应社会的高速发展,在学以致用的方面做的工作很少.传统的教学观点认为让学生做一些应用题目,就能培养学生的应用意识.其实不然,数学应用意识的培养是一项宏伟而艰巨的任务.我认为应用意识指的是在生活或研究中遇到一个现实问题时,尽量充分地考虑应用所学的相关知识和方法来解决该现实问题的一种意识.而数学应用意识是指充分利用数学知识和方法解决实际问题的意识.在教学中,关于学生的数学应用意识的培养,我的观点和方法是:

第一,打破学科之间的严格界限.

数学应用意识的培养不只是数学课和数学教师的任务,其他相关课程和教师应有共同的任务.很多其他相关课程的教师在教学中遇到利用数学知识、数学思想方法解决的问题时,不做任何由来解释,只是把数学作为工具拿来一用.学生对数学的应用往往忽略,以致出现类似的新的问题时,自然不知所措.

假如能打破数学和相关学科的严格界限,把数学应用意识教育作为一种教学内容渗透到其他学科的教学中,通过长期的培养,学生若能再遇到了新的问题,他们就会进行有意识地思考,富有创造性地解决它.

第二,先提问题再讲理论.

先有问题,再有问题的解决,是非常一般的规律.但是我们往往违背了这一规律,在就某一问题的教学中,对该实际问题只字不提,先讲一些与此问题的解决紧密相关的理论知识和思想方法,然后再举例说明,形成学生思维上的惰性,阻碍应用意识的提高.这种教法对讲经典的教学理论确实是一种很好的方法,但对数学应用意识的培养,则大不可取,在培养学生的应用意识时,先提出具体的实际问题,然后引导学生参与思索如何解决这一问题,不同的学生一般有不同的方法和思路.此时,教师一定不要轻易下结论,谁的方法可行,谁的方法不可行.而应支持和帮助他们思考下去,涉及用什么样的数学思想方法,用什么样的数学知识时,单就知识和方法方面教师可对学生不明确的地方加以辅导和讲解.考虑到这种启发式教学方法耗时过多,且以个别辅导为主,所以完全有必要延伸到辅导课或课外.然后对同一问题会建立不同的数学模型,从不同的侧面不同程度地对原问题作出分析.最后教师要对不同的模型进行评估,选出好的模型让大家学习,其中教师要把自己建立的模型作以讲解.总结时,给大家说明“没有最好的,只有更好”,从而激发学生的兴趣,使学生的数学应用意识在无形中得到良好的培养.

有了良好的数学应用意识以后,对一个实际问题,即现实原型,学生就会积极地使用数学工具加以分析和处理.通常用建立数学模型对现实原型加以分析和处理.所以培养学生的数学建模能力是非常重要的.所谓数学建模能力是指运用数学工具分析和解决实际问题的能力.这里所说的“数学”是指广义的数学,也就是说它除去通常所说的经典的数学之外还包括统计学、运筹学以及计算机的使用等.这些内容随着新的教材改革和课程体制改革会逐

渐渗透到中学数学教学中.所以,在中学针对实际问题组建数学模型是确实可行的.

要培养和提高中学生的数学建模能力也是一项非常复杂和庞大的工作.首先要求学生有扎实的数学基础和严格的逻辑推理能力,还要有敏锐的洞察能力、分析归纳的能力以及对实际问题的深入理解和广博的知识面.这些在我们的传统教学中没得到重视,而现在我国大力

倡导的素质教育的教育目的恰好和数学建模能力,结合起来,笔者的观点是:

第一,培养学生的数学建模能力有助于数学理论的教学.

也许有很多人认为在家中学数学占有一部分时间去培养学生的数学建模能力,会影响理论知识的掌握和学习.事实恰好相反,通过数学建模,使学生认识到理论知识的重要性,促进他们学习理论知识的积极性.从更深远的意义来说,数学建模殊的需求会对数学理论提出新的挑战,促进数学理论的不断发展和完善.从这个意义上来说,培养学生的数学建模能力和数学理论的教学并不矛盾,两者之间是相互促进,相互统一的.正如R.柯朗所说:“事实上,‘纯的’与‘应用的’的数学之间找不到严格的分界线.”

数学建模能力的培养范文第4篇

关键词:合作学习 教学模式 三群体

中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0168-02

随着我国经济的快速发展对创新人才的要求提出了新的内容,大量的在一线的技术应用型创新人才和技能型创新人才已成为各类企业实现产业升级和服务升级的关键因素。培养创新人才,既需要造就一批科技创新的领军人才,更需要培养大批在生产第一线,具有创新能力的技术人员[1]。因此,高等职业教育在教育方法,探索知识,培养人才方面都需要不断地进行探索,创新的艰巨任务,特别是在高职教育中的特定人才培养模式下,基础课教学的改革与创新同样具有重要性和紧迫性[2]。因此,高等数学的改革就应以实现数学的应用性作为切入口,而数学建模就是综合运用数学知识和计算机工具解决实际问题的过程,是联系数学和实际问题的桥梁。

数学建模的指导思想是以学生为中心,以问题为主线,以计算机为工具,培养学生在实际中应用的能力,同时加深学生对数学概念和定理的理解,并与所学的专业知识紧密联系起来解决问题。由于数学建模的开放性,使得我们不能采用传统的授课方式进行,因此,我们提出一种新的教学模式―― 基于问题的合作式学习。

1 数学建模创新教学的构建思路

1.1 高职数学建模课程教学的现存问题

许多学校,数学建模教学仍然在沿袭老师上课灌输学生知识,学生在不断记笔记的方式。这样只能把学生的思维定在记笔记上而缺少了独立思考的能力。这样学生的独立思考、分析、解决问题的能力得不到锻炼,更谈不上协作创新意识的培养[3]。因此,必须改革现有的课堂教学模式。

首先,传统的课堂授课模式过分注重教师的主体作用,压抑了学生的主动性和积极性,忽视了学生自我探究能力和自主学习的素质能力培养,

其次,课时量不足。随着高职院校培养模式的转变,对基础课的课时有了严格的限制。对于数学建模课程教学,在有限的教学时间里取得较好的效果,这就要教师探索新的教学方法。

如何实现“以学生学会学习、学会合作为中心”以培养具有创新意识的21 世纪人才为核心的新型教学模式,值得我们思考。因此,我们整合“基于问题的学习模式”(Problem Based Studying,PBS)和合作学习模式(Cooperation Studying,CS)两种教学模式为一体,提出一种新的教学模式“以问题为基础的合作式学习”(Problem Based and Cooperation Studying,PBCS),进行建模的教学实践活动。从而促进学生学会独立思考、分析问题,学会与他人合作。

1.2 PBCS教学模式的主体设计(见图1)

PBCS中教师并不以演讲者身份出现在学生面前,而是学生在教师的指导下以合作的形式进行自主学习。学生只有在整合自我建构与他人建构的基础上,才可能超越自己一个人对事物的理解,从而产生新的认识。

2 基于PBCS的数学建模教学活动的具体实施

题目:人口增长预测分析[4-5]

实施过程如下:

2.1 成立合作小组

教师将学生按照异质分组的原则, 3~5人一组(擅长数学或计算机编程或写作的),这样每个小组成员都能发挥自己的专长。

2.2 教师精心设计任务

教师根据教学目标,把知识与技能、方法与过程、创新能力的培养融入每一个任务中,使任务具有探究性、创造性。在本例模型中给学生布置几个任务:(1)预测的一般方法有哪些?(2)什么是Malthus模型?(3)如何预测模型?如何求解微分?这样一个复杂的问题,在用PSCS教学模式进行教学时巧妙地将这些枯燥的理论分解成一个个的小问题,一环紧扣一环,使学生克服了对本模型的“畏惧”心理。

2.3 引导学生完成任务

在课堂上,由不同组的人进行总结。在学习讨论过程中,教师既是学生学习的引导人,又是学习的合作者。

2.4 展示成果,进行交流

通过一段时间反复的协作、交流、碰撞,各小组将建立数学模型,并将数学模型以论文的形式呈现出来。各小组选出一名代表交流建模思想,互评建模论文,达到资源共享。

2.5 学习反思

学习反思主要是自我评价与同伴评价自我评价。评价人向学习集体报告本组的学习成果,其他同学根据报告内容进行自由提问,报告人和其组员对这些提问进行答辩。教师作为一名听众,与其他同学一样不时提出疑问。

3 数学建模活动的组织形式和开展模式

数学建模的强大功能已得到广大高职院校的认同,但由于起步较晚,目前还没有很适合高职院校学生数学建模方面的模式。高职院校开展数学建模教学需进行整体设计,因此我们还需从组织形式和开展模式上进行新的设计。

3.1 组织形式

在组织形式上我们采用“三群体”的组织形式。首先组建“数学建模协会”这一学生社团组织。协会制定有严格的规章制度,有自己的网站,采用老队员带新队员的方式,进行学校数学建模活动的普及性工作。其次,在协会的基础上组建数学建模初高级班,最后选拔参赛队员,逐次递进,形成三群体交集的组织形式,确保数学建模的有效实施

3.2 开展模式

我们这里采用“三段递进”的开展模式。

第一阶段:招新培训。数学建模协会于每年的10月份招收新会员,协会开展建模专题系列讲座、模拟练习、经验交流等一系列活动。

第二阶段:参赛队员集训。由指导教师进行实战模拟练习。为了弥补高职学生数学基础不够扎实以及其他领域知识尚未完善的不足,要补充数学基础知识和计算机语言,同时还要教会他们如何进行科技论文的写作。

第三阶段:参加竞赛。为期三天的竞赛对学生不仅是知识上的考验,也是毅力的考验。

3.3 实践平台

我们的建模实验室长期为协会成员开放,以方便学生查阅资料,上机演练。

4 建模活动成效

4.1 建模成绩

从我校的数学建模活动采用新的教学模式以来,短短的五年时间,就己经硕果累累,总计获得全国一等奖1项,全国二等奖4项,陕西省各类奖数项。期间我校共培训学生500余人,参加工作的学生在单位普遍受到欢迎。正因为如此,数学建模的知名度越来越高。

4.2 数学建模创新活动带来的成效

4.2.1 校企合作

学生在定岗实习后,回到校内学习,带着在企业遇到的问题,由教师与企业合作达成技术项目,由同学们成立创新兴趣小组,设计通过一系列的构思、规划与分析决策,产生一定的文字、数据、图形等信息,从而形成设计结果、通过制造则可将其物化为产品。我校建模协会的学生在去年也为西安某公司解决了4D电影的数据处理问题,即培养了学生应用创新能力,也体现了产学研结合的教学目标。

4.2.2 学生素质能力的培养

合作式的教学培养了学生的团队意识和协调能力,问题式的学习培养了学生的自学和创新能力,建模活动也培养了学生语言表达能力和计算机运用能力,总之,新的教学模式下加强了学生的综合素质培养。

5 结语

实践证明,我们的培养模式是非常有效的,是一项值得推广的成果,从实施效果来看,我们基本达到了方案所确定的总体目标,并且成功地探索出一条培养高职学生创新意识和创新能力的行之有效的模式。让学生带着问题学数学,并自觉用数学方法解决问题。这种意识培养起来后,不仅能增强学生学习数学并在专业课学习中应用数学知识的兴趣,对以后的工作和学习也会起到很大的帮助,探索数学建模活动模式是高职院校开展数学建模的重要内容之一。

高职基础课的改革这就要将高数和数学建模紧密联系在一起,因此,在高数的改革上,我们应该把这种新的教学模式更好的融入到教学中,使更多的学生收益。

参考文献

[1] 何文阁.在高职院校开展数学建模活动的意义与实践[J].中国职业技术教育,2005(25).

[2] 凌巍炜.高职院校数学建模活动的探索与实践[J].基础教学研究,2007(12): 34-35.

[3] 付军.在数学建模教学中培养学生创新能力的实践与思考[J].数学教育学报,2007(4):93-95.

数学建模能力的培养范文第5篇

关键词:数学建模;应用型人才;创新实践能力

一、引言

我国经济建设的转型需要大批应用型人才,而应用型人才的培养对高校人才培养提出了新的要求。为了适应国家经济发展的需要,教育部提出本科院校转型发展战略,并成立了应用技术大学联盟,初期已确立了34个单位作为联盟的发起单位进行试点、研究。由鲁晰部长主抓,当前发展已有一定的成效,目前已有两百多所高校想加盟中,第二批联盟成员正在考核之中。应用型大学的建设目标是培养应用型的人才,而应用型人才的培养须要教师改变传统的授课方式,注重学生创新实践能力的培养。数学建模活动为应用型人才的创新实践能力的培养提供了比较好的范例。

数学建模活动是一种不同于传统授课形式的教学模式,这种授课方式颠覆了传统的以讲授为主的教学形式,使数学课程不再枯燥、乏味,能够更好地调动学习者的主动性,激发学生主动探索知识、钻研理论知识的热情,并运用已经掌握的理论知识解决现实中的实际问题。为学生架起连接理论知识与实践操作的桥梁,同时为这一活动提供一个全国性的展示平台,通过竞争、协作使大学生具有较强的创新实践能力,更符合应用型人才培养的需求。

二、数学建模竞赛概述

数学建模活动包括数学建模理论课程、数学建模试验课程及数学建模竞赛。美国从1985年开始,每年举行一次大学生数学建模竞赛。我国从1990年开始派队前往美国参与此竞赛。1992年在部分城市进行了试点,1993年起,我国每年举行一次全国大学生数学建模竞赛。数学是一门比较抽象的学科,其利用符号语言研究数量、结构、变化及空间模型等。因此在传统的数学课程教学中多以基础知识、数学计算、推理和空间想象教学为主,学生只是纯粹的理论学习,实践能力的培养和实际操作的训练较少,培养出的学生应用数学的意识不强,创造能力不足。

我国的大学生数学建模竞赛是由教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办的。这一竞赛是面向全国大学生的活动,通过竞赛不仅可以激励学生学习数学的积极性,还能实现提高学生建立数学模型的能力及运用计算机科学技术解决实际问题的能力及探索能力、团队协作能力等多方面的能力。这一竞赛活动在提高大学生综合能力的同时也推动了大学数学教学体系、教学内容和教学方法的改革。数学建模竞赛一般是在每年的9月中旬的某个周末(周五早上8点至下周一早上8点,连续72小时)举行。数学建模竞赛是以队为单位,每队3人,这3人须是同一所学校的学生,专业可以不同,比赛分本科、专科两组。每队可由一名指导教师或教师组带队,进行赛前辅导和参赛的组织工作,但在竞赛期间不得进行指导或参与讨论,否则按违规处理。竞赛期间参赛队员可以使用各种图书资料、计算机和软件,但不得与队外任何人(包括在网上)讨论竞赛内容。竞赛开始后,参赛队须到指定的网址下载试题并在规定时间内完成答卷,准时交卷。只有全体队员们分工合作、共同努力,才能在规定的时间内完成。

三、数学建模活动有助于培养大学生的创新实践能力

数学建模活动可以很好地在数学理论和现实问题之间架起一座桥梁。大学生通过数学建模活动,运用所学习的数学理论知识分析现实问题,做出合理假设,构建一个数学模型,最终使实际问题得到解决。这些实际问题涉及工程技术、农业、政治、经济管理、医学、生物学,社会生活等各个领域。大学生运用数学建模解决实际生产、生活中问题的过程中,培养大学生的创新实践能力,达到应用型人才培养的目标。

(一)数学建模活动能够激发大学生学习的兴趣

数学建模活动大都以实际问题为驱动,避免了抽象的数学理论的讲授及推演,大学生在所抛出的问题的引领下,能够形成较高的学习兴趣,同时成功解决问题的结果也给予大学生更高的自信心,进而更愿意去学习。

(二)数学建模活动使大学生的学习方式呈现多样化

数学建模活动的教学不同于传统的数学课堂教学,不仅仅只是掌握知识,更是为了解决实际问题。同时在数学建模活动中更加体现了“以学习者为中心”的教学理念,在活动中,教师的身份是指导者,小组成员须要查阅相关资料获取解决问题的知识,再通过小组成员的研讨、假设、探究、实验验证结论,解决实际问题,因此在学习方式上打破了传统封闭、单一的模式,学习方式更加开放、更加多样化。

(三)数学建模活动提高大学生获取、整理、加工,分析信息的能力

数学建模活动要解决现实生活中的实际问题,因此所涉及的知识面相当广,包括工业、经济、军事、社会、管理和信息技术等,而这些小组成员来自于某一专业的学生,面对他们不了解的行业,他们须要查阅资料、借助网络获取知识,并对知识进行加工,提取对解决实际问题有用的知识。在这一过程中,提高了大学生获取、整理、加工、分析信息的能力。

(四)数学建模活动培养了大学生团队协作的意识

数学建模活动是基于现实问题驱动的学习活动,尤其是活动中的数学建模竞赛。这种竞赛通常是由3名大学生组成一个参赛队,参赛队须要在72小时内完成来自于某一领域的现实问题,并且这一问题是没有现成答案的,队员们可以借助一切无生命的资源共同搜集资料、讨论,形成假设模型,设计计算方法,分析、检验模型的优缺点及改进方法,最终形成论文。这一过程需要团队成员的共同参与,分工协作,发挥自己的长处及优势,相互配合才能在短时间内解决没有现场答案的难题。因此数学建模活动培养了大学生团队协作的意识,为大学生毕业后参加工作、适应社会的分工协作作好准备。

四、数学建模活动为应用型人才的培养提供指导

数学建模活动这种以问题驱动为开始的教学模式不仅促进了数学教学的改革,同时对其他学科的教学活动也具有很好的借鉴。首先,这一问题是实际生活、生产中的问题,具有很强的真实性,能够充分地调动大学生学习的积极性,提高学习兴趣。在兴趣的驱动下,可以达到更好的学习效果。同时,大学生通过资料的收集、整理、加工,分析不仅可以获取到更多的知识,还能在这一过程中形成自己的学习风格,提高学习能力,比如学习资料的收集能力、分析问题的能力、解决问题的能力。除了一些显性的能力得到提高外,对大学生的隐性意识也具有一定的促进作用,比如分工协作的能力、将实际问题构建成数学模型的能力及交流沟通的能力等。因此,数学建模活动所倡导的人才培养目标可以为高校,尤其是以应用技术大学为建设目标的高校提供指导。

五、结束语

我国大学生数学建模竞赛自1993年开始在全国举行至今已有二十年有余,在这二十年的教学、竞赛的探索中培养了不少动手能力强的创新实践型人才,这些人才在后来的工作中也表现出比较强的综合能力,数学建模活动不仅改变了数学教学的方式、方法,对其他学科也具有很好的借鉴作用。尽管我国数学建模活动进行的有声有色,但地区、校际间存在较大差异,目前很多高校都看到了数学建模活动对应用型人才创新实践能力培养的巨大贡献,越来越重视数学建模活动,并形成了一整套自己的培养方案及配套师资、设备,也有越来越多的学者投入到这一领域的研究中,希望这一较好的教学模式能够应用到更多的学科教学中,为经济转型期的中国培养出更多具有创新实践能力的应用型人才。

参考文献: