数学建模与数学实验教学改革

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摘要：数学建模对学生利用数学知识来解决实际问题的能力提出了更高的要求，同时对于提高学生的创新能力和应用能力也具有重要的帮助。通过加强数学建模和数学实验教学的改革，进一步的释放数学教学的活力，对于大学数学教学具有重要的推动作用。

关键词：数学建模数学实验教学改革措施

随着我国大学生数学建模比赛的普及，其影响也越来越大。虽然部分学生不需要参加数学建模比赛，但是由于专业课程或者毕业论文的需要，也需要掌握一定的数学建模知识。部分学校采用课外培训的方式来满足学生数学建模竞赛的需要，但是由于课外时间有限，为了满足学生学习数学建模知识的需要，应当将数学建模和数学实验课程进行有机的整合，提高数学教学的效果。

1数学建模和数学实验教学结合的意义分析

通过将数学建模和数学实验教学充分的结合，以数学建模为载体，以数学思想方法为主线，以现代化的教学平台作为辅助力量，将强化数学实验教学作为重要的手段，对于培养大学生的数学素养和应用能力具有重要的帮助。通过将数学实验教学和数学建模结合起来，很多学生可以将学习过的知识和经验应用到毕业论文的设计中，还可以应用到解决实际问题当中。部分学生可以将数学建模的思想和数学实验软件等知识，应用到自己的研究生学习中，提高了学生在研究生阶段学习的效果。通过将数学建模和数学实验教学结合起来，使学生在分析问题和解决问题方面的能力得到了明显的提高，在社会使得到了用人单位的广泛好评。数学建模和数学实验课的结合，改变了传统数学实验教学中的验证性教学的方式，不仅教会学生利用相关数学软件来解决数学问题，而且通过数学建模的实例启发学生思考现实问题，使学生能够学会建立数学模型并且利用数学软件来解决问题。提高了学生在利用数学知识解决实际问题上的综合素质，为以后进一步的学习数学知识打下了良好的基础。数学建模和数学实验教学的简化，推进了研究型、实践式和讨论式教学的改革。解决了在传统的数学教学中重视理论的知识的普及，对于数学知识的实践比较轻视的问题，推进了数学教学改革。在数学教学中增加数学实验课，同时用适当的数学建模问题进行辅助教学。在教学的过程中可以由教师带领学生共同进行探索、研究，最终解决生活和生产中的具体问题，有利于激发学生学习数学知识的兴趣和积极性。

2数学建模和数学实验教学改革的措施和方法

第一，教学内容方面。在数学实验的教学内容方面主要分为基础数学知识和高级数学知识两个部分，基础部分主要由高等数学、线性代数概率论与数理统计等部分组成，并且学生还应当学会利用数学软件等来体验所学习过的数学知识，发现规律的过程，例如对极限、微积分、积分、矩阵、假设检验等数学内容的数学实验课[5]。高级数学内容主要包含了微分方程、数值分析、运筹学等比较专业的方面。传统的数学实验教学主要以传授知识、验证结论为主，对于充分的发挥学生在学习中的自主性，对学生的个性空间的发挥以及独自探索不够重视，不利于学生创新能力的发展和提高。按照大学数学改革的要求，不仅要求学生能够掌握基本的数学知识，同时还要有利用数学知识来分析和解决问题的能力，使大学生能够更好地适应社会发展的要求。因此在教学内容的改革上可以利用数学建模的案例来启发学生思考问题，通过建立数学模型来解决问题。使学生在解决问题的过程中，不仅进一步的熟悉和理解了数学知识，同时通过对数学软件和工具的应用，加强了学生和现实生活的联系，提高了学生解决问题的效率。通过计算机技术不仅展现出来数学理论的严谨和抽象的一面，同时也进一步的培养了学生解决问题的能力。在数学实验教学中要适当的提高设计性和综合性的内容，改变传统的被动式的教学方式，使教学内容更加的灵活和方法，提高学生在学习中的针对性和积极性。第二，教学方式方面。在教学方式上要改变以教师为主体的教学方式，通过学生进行上机验证之外，通过添加数学建模的案例，启发学生进行思考，主动的利用自己所学的数学知识来解决实际问题。在课外可以给学生布置实际问题，让学生分组解决，充分的发挥个人的特长和团队合作的能力，使学生能够共同的探讨解决问题的办法[6]。学生在做课题报告的时候可以提出自己小组的看法和创新点，回答其他学生的问题，同时分享和学习其它小组的思考方法。此外还可以充分的发挥网络平台的力量，成立数学建模协会、参与网络课程等方式，为学生提供广阔的学习和交流的平台，将数学知识和课外数学问题实现有机的结合，进一步拓展了学生学习的空间。对于学生的数学素质的培养和创新能力的提高，以及论文的写作能力等都具有重要的意义。第三，考核方面。考核作为检验教学成果的重要方法，是改进教学工作和进行教学改革的重要手段。在传统的考核方式上存在考试方式单一、教学内容陈旧等现象，没有展现出学生在学习中的积极性和主动性，对于学生的实践能力没有得到足够的重视[7]。在考核的过程中要以学生为主体，以考查学生的综合能力来作为其中的重点，对学生分析问题和解决问题的能力进行考察。对于学生在平时学习中的表现应当纳入到考核中，例如平时课堂表现，对于平时实验课的考核等，对于学生的实验报告内容，对于学生实践的论文，学生针对实际问题的建模、利用数学软件解决问题以及答辩等都需要进行考核，对于表现突出的学生可以进行加分。这对于学生依靠自己的力量来查阅资料和文献，利用自己的能力和解决问题的科研能力得到了初步的培养。

3结束语

数学建模是沟通数学科学和应用数学之间的桥梁，同时也是推动数学科学发展的重要力量。数学建模体现了完整的数学思维的过程，将数学建模思想融入到数学实验课程中，使学生在解决具体的问题中能够利用数学技术和计算机来解决实际问题。对于提高学生学以致用的能力，将所学习的数学知识和实际问题紧密的结合起来，不仅提高了学生的学习能力，而且也提高学生的数学素质，推动了数学教学的进步。

参考文献：

[1]侯晓帆,王以宁.行动学习法在教学中的应用——以数学建模实验教学为例[J].中国电化教育,2011,(4):105-108.

[2]周游,王茂芝,王玉兰等.以数学建模竞赛为先导开展理工数学实验分层次实验教学[J].科学咨询,2013,(19):171-172.

[3]王利峰.论数学实验教学课程的建设[J].神州,2012,(11):148.

作者：孙志田 单位：河北建筑工程学院数理系