数学建模实际问题范文

导语：如何才能写好一篇数学建模实际问题，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词 大学数学教学 数学建模 生活实际问题

1大学数学教与学的现状

大学数学的学习现状，主要体现在两个方面。一方面，学生的数学学习兴趣不高。随着高校扩大招生，在原有教学大纲、教学模式基本不变的基础上，学时锐减，使得教师单位时间内讲授的内容过多、速度过快，难度相应也加大，并且例题和课堂练习相对较少。大多数学生习惯中学时养成的少思考多练习的学习方法，在课后不愿意多思考，不能认真完成作业；再者，囿于课时的限制，数学应用部分几乎都被砍掉，学生不清楚为什么学习数学，怎么用数学，数学的应用价值体现不直接，这些都导致学生数学学习兴趣、学习能力、学习成绩下降。而对于绝大多数的由专科升为二本的本科高校（包括高职院校）来说，学生的数学基础普遍较差，接受知识慢，对数学的学习兴趣更是不高。另一方面，重理论重技巧轻背景轻应用，使得学生缺乏数学意识、用数学的能力薄弱。尽管学生学的数学知识较“深”，用数学的意识和能力却比数学知识学得“浅”的国外大学生弱。例如，如今国内大多数高校的微积分教学与美国传统的微积分教学极为相似。仅让学生做求导求积分练习，却缺乏增强让学生理解和用于解决问题的能力；学生学完了微积分，不了解微积分的背景和实际需要，不会用来解决其他学科提出的问题和应用。

大学数学教学现状主要是：在扩大招生后，“精英教育”向“大众化教育”转型，社会对数学的要求越来越高，绝大多数高校在学时锐减的情况下，仍然沿用扩招以前的教学模式，造成教学目标错位、教学手段落后、教学方式呆板僵化；大多数只是把书本上的知识讲授给学生；而且理论推理多，实际应用少，忽视数学思想，忽视综合性的、再创造性的思维行为，使学生难于从数学情景中发现、提出数学问题，轻数学的思想方法和数学的人文素质的培养，一定程度上淡化了数学的作用。

2生活实际问题引入大学数学教学的必要性

激发学生数学学习兴趣、提高数学能力是大学数学教学改革的首要任务。大学数学课程作为公共基础理论课，除了为后继课程奠定基础，扩充、完整学生的知识结构，更重要的是，需要培养学生的创造性思维能力、抽象概括能力、逻辑推理能力、自学能力、分析问题和解决问题能力、开阔学生思路，提高学生综合素质等。数学教学的第一目的，也是首要任务：培养学生的数学思想方法以及应用数学思想方法的能力，即教给学生如何正确地思考问题，解决问题；而教会学生数学的知识是第二位的。现行高等数学大纲也强调应以培养学生的创新能力和实践能力为重点。高等数学提供了丰富的、特色、普遍适用、强有力的思考方式，包括建立模型、抽象化、最优化、逻辑分析、从数据进行推断以及运用符号等，用数学思想方法分析问题解决问题的能力、把实际问题转化为数学模型的能力、求解数学模型的能力，这种数学化的实践能力是高校毕业生在实际工作中必须具有的全面素质和综合职业能力。另外，数学教学要充分调动学生学习的积极性、主动性、自觉性，启发学生独立思考、活跃思维，从而激发求知欲望，使学生达到先想学、继而会学的境界，变“要我学”为“我要学”，使学生能有效地掌握基础知识和基本技能，为他们能力的培养创造有利的条件。

在教学中融入数学建模的思想，已经是各高校在数学教学上的大势所趋。充分有效地将大学数学知识运用到现实生活、生产贸易、经济管理等领域，并解决实际问题，是数学科学的价值所在和目标追求，同时也调动大学生学学数学的积极性和主动性。营造适宜的教学情境，引出数学问题，带动学生的主观能动性，让学生自主地运用数学的思想和方法，从而开发学生认识事物的能力。例如，微积分教学就应体现微积分与当代生活和科技的联系，应设计选择一些实际背景强、与现代科技结合紧密的应用题，如疾病传染、流言传播、人口增长、环境污染、种群竞争、系统变化等问题，logistic模型能描述人口、生态、广告等多领域的问题。

然而，国内外注重数学建模思想的优秀大学数学教材所使用的案例几乎都是实际问题经过了抽象简化后的、需要单一知识点的简单应用题。这些案例的已知条件在问题解决中每一个都会被用到，并且没有一个条件是多余的，这给学生造成了误解，如果有一个条件没有用到，学生就会认为解题思路错了。这在一定程度上扭曲了现实，现实生活中，解决问题之前并不知道哪些是已知条件，甚至哪些是未知要素也是很模糊的，再者，本应作为“己知条件”的，如果没有恰当的方法获取，也将被视为未知条件。从数学的角度，将实际问题抽象、化简为数学问题，厘清已知条件、未知要素，是数学建模的第一个步骤，恰好是我们所有大学数学教学所忽略掉的，包括数学建模课程的教学，却也正是我们如今的学生稀缺的一种能力。这种能力惟有将学生置身于生活实际中才能培养。再者，生活中遇到的实际问题更能引起学生的共鸣，引起他们的兴趣，从而照顾到各个层面的学生，数学基础不同的同学可以提出或解答不同层次的问题。生活实际问题的解决，让学生真实地体会数学的作用、强大，满足数学“有用”的要求，激发学生的学习动力。另外，作为数学建模过程中的一个步骤，能逐步培养学生用数学的“眼睛”发现问题、提出问题的能力，这种能力应与所学数学知识难易程度关系不大，当然，数学基础较好的学生更有可能提出更为恰当的问题、更能解决问题，这就是数学化的实践能力的具体体现。

3生活实际问题引入大学数学教学的可行性

由解决生活实际问题出发，在认真研究教材的基础上，教师可以挑选恰当的生活实例，根据学生的数学基础、学习能力，提出各个层次的问题，这样可以全面引起学生的兴趣，启发思考。生活实际问题的解决通常需要多方面、多知识点的有机结合，教师可以根据教学的需要，解剖成对应不同知识点的小问题，同时，提出的问题可以由浅入深、由简入难，问题解剖的过程同时也是引导学生学会思考的过程，是从现实抽取数学问题的过程。这种以问题为导向的数学课堂，也是以解决问题为核心的课堂，能使学生自主、自觉地去了解、学习本来会被他们认为较为困难的数学知识，同时也将所学的知识，包括数学知识和其它学科知识，形成有机的结构体系。

在解决生活实际问题的同时，不可避免的需要用到软件知识，数学软件的学习，使得学生由“学数学”向“做数学”转变，探究数学的神奇与强大。

现今，大学数学作为公共基础课，课时被削减到很少的情况下，这种以问题为导向的教学方式，既能有助于教师组织课堂，又有利于学生数学能力的培养。给出的生活实际问题相对于教材上的例题是“大问题”，该“大问题”又分解为“小问题”，这些“小问题”的解决又对应着书本上相应的知识点，这种有的放矢的教学是高效、有吸引力的教学。

4总结

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关键词：中职数学；问题导学；设计原则；思维发展

中职数学是一门思维性较强的学科，不少中职生由于知识基础的局限性对数学不感兴趣。问题是数学的心脏，如果教师能巧妙挖掘教材中蕴含的问题因素，精心设问，就能有效引导学生突破思维盲区，从而提高数学课堂教学的有效性。

一、中职数学基于“问题导学”模式的设计原则（1）问题设计要充分结合中职生的认知基础。中职生由于本身数学基础相对薄弱，教师设计问题导学时就要考虑学生在思考、回答问题过程中会出现的情况，要事先对班级学生进行一个预设，考虑各个学生的基础，设计的问题难易要有一定比例，尽量让每个学生都有参与的空间，同时，呈现出由易到难的特点，使学生借助问题能深入数学内容，掌握数学知识。

（2）问题设计要能引发学生的数学思考。纵观中职数学教材，不少内容推理性强，对学生的思维要求比较高。因此，教师在设计问题时要充分挖掘教材中蕴含的思维训练点，通过精心设计问题有效引发学生的数学思考，帮助学生突破思维难点，从而让中职生借助问题能够感受到学习数学的乐趣。虽然不少中职生的数学知识基础比较薄弱，但有的学生在学习上还是有一定潜力的，如果教师能将教材中的难点通过问题启发的形式让学生去思考，就能帮助学生突破思维盲区，从而使其在寻找答案的过程中逐渐获得数学知识，最终产生克服困难的信心。

二、有效结合思维切入点导入问题，提高思维能力由于中职生的数学基础相对薄弱，而中职数学抽象性又比较强，教师在设计问题时要考虑学生的认知水平，巧妙地将抽象的内容分解成学生比较容易理解的小问题，从而有效切入探究内容。当学生发现经过自己的思考能逐渐解决问题时，心中就会产生成就感，从而产生探究的兴趣。

如在学习《函数的概念》时，如何让学生理解函数的概念，学会求简单函数的定义域？函数本身比较抽象，对学生的思维能力要求比较高，学生在初中就学过了函数的定义。课堂上，教师引导学生从生活入手，列举利用函数表示两个变量之间的关系，学生在问题的引导下逐渐将初中学过的函数知识回忆了起来。接下来，教师提出问题：“一辆汽车在一段平坦地道路上以100km/h的速度匀速行驶2小时。①在这个问题中，路程、时间、速度这三个量，哪些是常量？哪些是变量？②如何用数学符号表示行驶的路s（km）与行驶时间t（h）的关系？③行驶时间t（h）的取值范围是什么……”这些问题有效地将抽象函数分解为学生容易接受的问题，学生就会在回答问题的过程逐步深入到函数的性质，他们会在解决问题的过程中感受到学习函数的有趣。

三、有效结合思维发展点导入问题，提高思维能力数学是一门思维性较强的学科，学生在解决问题的过程中存在着较多的不可控因素，教学过程呈现了动态变化的特点。在设计问题时，教师要紧扣学生的思维发展点，巧妙结合教学难点的突破导入问题，使学生借助问题更好地突破思维发展区，从而获得能力的提升。

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摘要：数学建模是一种利用数学思想解决实际问题的方法,通过抽象、简化建立数学模型，能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学思想和教学手段。

关键词：数学建模；建模思想；数学教学

数学建模把现实生活中的问题加以提炼、简单，抽象成数学模型，并对该模型进行探究、归纳，利用所学数学知识、思想、方法验证它的合理性、再用该模型来解释或解决相应的数学问题的过程。

在数学教学（或解题过程）中引入数学建模思想,适当开展数学建模的活动,对学生的能力培养起着重要作用,也是数学教学改革推进素质教育的一个切入点。数学建模为我们提供了将数学与生活实际相联系的机会，提供了理论联系实际的平台，数学建模的过程，就是将数学理论知识应用于实际问题的过程。

一、数学建模思想的提出

随着素质教育不断深入，数学建模理念不断深化，提高数学建模教学势在必行。数学建模能力的培养，既能使学生可以从熟悉的问题情境中引入数学问题，拉近数学与实际生活的联系，激发学生学习数学的兴趣，又能培养学生的数学应用意识。

二、数学教学中应用数学建模思想的实际意义

（1）激发学生学习数学的兴趣

在教学过程中，设置问题情境，引导学生主动分析探究问题，鼓励学生积极展开讨论，培养学生主动探究实际问题的能力，能够从具体的实际问题中抽象出数学问题，建立数学模型，达到应用数学知识解决实际问题的功效。

（2）培养学生的应用意识和创新意识

通过数学建模教学，既可以培养学生的数学应用意识、巩固学生的数学方法，又可以培养学生的创新意识以及分析和解决实际问题的能力。

（3）数学建模教学改善了教和学的方式

数学建模使教学过程由以教为主转变为以学为主，突出学生大胆提出各种突破常规，超越习惯的想法和质疑，充分肯定学生的正确的、独特的见解，重视了学生的创新成果。

（4）重视课本知识的功能

数学建模应结合正常的教学内容逐步渗透，把培养学生的应用意识落实到平时的数学过程中，逐步提高学生的建模能力，达到“如何由思想转化为具体步骤”，而不是单纯地教步骤，教操作。

（5）加强数学建模思想在实际问题中的应用

要让学生学会建模，就必须从一些学生比较熟悉的实际问题出发，让他们有获得成功的机会，享受成功的喜悦，从而培养学生发现问题，转化问题的能力，逐步培养他们的建模能力。

三、数学建模思想应用的方式：

1、以教材为载体，重视基本方法和基本解题思想的渗透。

数学建模为培养学生的应用意识，提高学生分析问题解决问题的能力，教学中首先应结合具体问题，教给学生解答应用题的基本方法、步骤和建模过程，建模思想。

2、根据所学知识，引导学生将实际应用问题进行分类，建立数学模型，向学生渗透建模思想

为了增强学生的建模能力，在应用问题的教学中，及时结合所学章节内容，引导学生将实际应用问题进行分类使学生掌握熟悉的数学模型，发挥“定势思维”的积极作用，可顺利解决数学建模的困难。这样，学生遇到应用问题时，针对问题情景，就可以通过类比寻找记忆中与题目相类似的数学模型，利用数学建模思想，建立数学模型。

3、突破传统教学模式，实行开放式教学向学生渗透建模思想

传统的课堂教学模式通常是教师提供素材，学生被动地参与学习与讨论，学生真正碰到实际问题，往往仍感到无从下手。因此要培养学生建模能力，需要突破传统教学模式。

四、数学建模能力的培养：

数学建模应结合平常的教学内容切入，把培养学生的应用意识落实到教学过程中，使学生真正掌握数学建模的方法，培养学生的数学建模能力。

1、以课本知识为基础，培养数学建模能力

数学建模能力的培养是一个渐进的过程。因此，从七年级开始，应有意识地逐步渗透建模思想。课本每章开始都配有反映实际问题的插图，抽象出各章主要的数学模型，一般也是由实际问题出发抽象出来的，反映了数学建模思想。

2、以课堂教学为平台，培养数学建模能力

在课堂教学中想培养数学建模能力不是简单把实际问题引入，而应根据所学数学知识与实际问题的联系，在教学中适时地进行培养。

3、以生活性问题为基点，培养数学建模能力

大量与日常生活相联系的数学问题，大都可以通过建立数学模型加以解决。只要结合数学课程内容，适时引导学生考虑生活中的数学，会加深对数学知识的理解和运用，恰当地将其融入课堂教学活动中，会增强数学应用的信心，获得必要的应用技能。

4、以实践活动为媒介，培养数学建模能力

在平时的教学中，应加强实际问题的教学，使学生从自身的生活背景中发现数学、创造数学、运用数学，培养建模应用能力。

5、以相关学科为链接，培养数学建模能力

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关键词：数学模型；数学建模；模型应用

21世纪是知识经济的时代，数学作为一种工具不仅在科技方面，而且在人们日常生活和工作中有着广泛的应用。以计算机信息技术的广泛应用为标志，数学渗入了自然科学和社会科学的各个领域。时至今日，从社会学到经济学，从物理到生物，几乎每一个学科领域都有数学的身影。另一方面，自第二次世界大战以来，针对技术、管理、工业、农业、经济等学科中的实际问题发展起来一批新的应用数学学科。社会对公民的数学应用能力及创新能力等方面的要求不断提高，这些对数学教育提出了更多、更新的要求，促使人们对数学教育的现状和功能进行深入的思考，数学建模进入中学，正是在这种情况下实现的。

一、数学建模的有关概念

1.数学模型

数学模型指对于现实世界的某一特定对象，为了某一特定的目的，作出一些必要的简化和假设，运用适当的数学工具得到的一个数学结构。它或者能够解释特定现象的现实状态，或者能预测对象的未来状况，或者能提供处理对象的最优决策或控制等。数学中的各种基本概念，都以各自相应的现实原型作为背景而抽象出来的。各种数学公式、方程式、定理、理论体系等，都可称为数学模型。如函数是表示物体变化运动的数学模型，几何是表示物体空间结构的数学模型。

2.数学建模

数学建模是建立数学模型并用它解决问题这一过程的简称，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、参数间的关系的确定的数学问题，求解该数学问题，解释、验证所得到的解，从而确定能否用于解决实际问题的多次循环、不断深化的过程。《普通高中数学课程标准》中认为：数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程，已经成为不同层次数学教育的重要内容和基本内容。

3.中学数学建模

（1）按数学意义上的理解

在中学中做的数学建模，主要指基于中学范围内的数学知识所进行的建模活动，同其他数学建模一样，它仍以现实世界的具体问题为解决对象，但要求运用的数学知识在中学生的认知水平内，专业知识不能要求太高，并且要有一定的趣味性和教学价值。

（2）按课程意义理解

它是在中学实施的一种特殊的课程形态。它是一种以“问题引领、操作实践”为特征的活动型课程。学生要通过经历建模特有的过程，真实地解决一个实际问题，由此积累数学、学数学、用数学的经验，提升对数学及其价值的认识。其设置目的是希望通过教师对数学建模有目标、有层次的教与学的设计和指导，改变学生的学习过程和学习方式，实现激发学生自主思考，促进学生交流，提高学生学习兴趣，发展学生创新精神，培养学生应用意识和应用数学的能力，最终使学生提升适应现代社会要求的可持续发展的素养。

二、数学建模的步骤

数学建模一般有以下6个步骤。

1.建模准备

了解问题的实际背景，明确建模目的，尽量掌握建模对象的各种信息和数据，寻求实际问题的内在规律，用数学语言来描述问题。

2.建模假设

根据实际对象的特征的建模的目的，对实际问题进行必要简化或理想化，并利用精确的语言提出一些恰当的假设，这是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概不考虑，无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为，所以要充分发挥想象力、洞察力和判断力，善于辨别主次，而且为了是处理简单，应尽量使问题线形化、均匀化。

3.模型建立

根据问题的要求和假设，利用对象的内在规律和适当的数学工具，构建各变量之间的数学关系（数学模型）。这时，我们便会进入一个广阔的应用教学天地，这里在高等数学、概率：“老人”的膝下，有许多可爱的“孩子们”，“他们”是图论、排队论、线性规划、对策论等。一般来说，在建立数学模型时可能用到数学的任何一个分支。同一个实际问题还可以用不用方法建立不同的数学模型。当然数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用，所以在达到预期目的的前提下，应该尽可能地采用简单的数学方法建立容易实现的模型。

4.模型求解

利用获取的数据资料，对模型的所有参数做出计算（估计），可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值运算等各种传统的和近代数学方法，特别是计算机技术。一道实际问题的解决往往需要复杂的计算，许多时候还得将系统运行情况用计算机模拟出来，因此，编程和熟悉数学软件包便很重要。

5.讨论与验证

根据模型的特征和模型求解结果，继续分析讨论。将模型分析结果与实际情况进行比较，以此来验证模型的准确性、合理性和适合性。如果模型与实际较吻合，则要对计算结果给出其实际含义，并进行解释，说明模型的使用范围和注意事项。如果模型和实际吻合较差，则应该修改假设，再次重复建模过程，直至获得满意的结果。

6.模型应用

把所得到的数学模型应用到实际问题中去，应用方式因问题的性质及建模的目的而异。由上可见，这是个系统的内容，我们有必要对它的教育价值进行分析。

三、中学开展数学建模教学的意义

1.数学建模教学可以激发学生学习动机和兴趣

我们都说兴趣是最好的老师，现代教育学和心理学的研究表明，当学习的材料与学生已有的知识和经验相联系时，学生对学习才会感兴趣。学生缺乏学习数学的兴趣和动力一直是困扰中学数学教育的一个重要问题。这个问题可以通过将数学建模的思想融入常规教学来解决。有许多学生认为：“数学源于生活，生活依靠数学，我喜欢将课堂上所学的知识用于生活中”；“平时做的题都是理论性较强，实践性较弱的题，都是在理想化状态下进行讨论，而数学建模问题贴近生活，充满趣味性，我们愿意研究这样的问题”；“数学建模使我更深切地感受到数学与实际的联系，感受到数学问题的广泛，使我们对学习数学的重要性理解得更为深刻，也使我们更加重视实际应用”。数学建模可以使学生领略到数学的魅力，对数学的学习产生更浓厚的兴趣。数学建模把课堂上的数学知识延伸到实际生活中，呈现给学生一个五彩缤纷的数学世界。数学建模问题如银行存款、手机付费等方面的问题都贴近实际生活，有较强的趣味性，学生容易对其产生兴趣，这种兴趣又能激发学生去更努力地学习数学。

2.中学数学建模有利于培养学生运用数学的意识

目前的中学生已学习了很多数学知识，但大多数学生只会用这些知识来解决课本上的习题，对于实际问题不会把所学知识灵活应用，使实际问题教学化，更谈不上创新。数学建模为数学理论和具体实际应用之间架起来了一座桥梁。事实证明，只有将数学与现实背景紧密联系在一起，才能帮助学生真正获得富有生命力的数学知识，使他们不仅理解这些知识，而且能够应用。数学建模的问题都来源于生活，问题的背景都是学生所熟悉的。例如，银行贷款问题、电视塔的高度与信号覆盖面积问题、商场打折销售与购物方案问题等。数学建模就是将这类实际问题适当简化，找出变量与变量之间的关系，转化成数学模型，然后利用数学知识及计算机等工具处理模型。因此，数学建模的过程正是帮助学生学会用数学的思想、方法、语言来表达、描述和解决实际问题的过程。

3.中学数学建模有利于培养学生勇于探索、积极主动的学习方式

在数学建模中学生是主体，老师充当学生的参谋与仲裁。数学模型的建立是通过学生对知识点和概念的操作，自己去发现、设问、设计、探索、归纳、创新的过程，能激发学生对数学的好奇心与求知欲，锻炼克服困难的意志。社会的发展需要终身教育，而学生在学校只能获得其需要的部分知识和初步能力，更多的必须在其后来的人生历程中依靠自主探索、主动学习而获得，只有不断地充实自我才能适应不断变化的社会需要。

4.中学数学建模有利于培养学生想象力、联想力和创造力

由于数学建模的问题都是开放性的，没有统一答案，没有现成模式，也不可能直接利用公式得出结果。因此，需要学生通过收集有价值的数据、查阅大量的文献资料及利用网络去获取有用的知识，分析问题与数学之间的关系，确定一个数学模型，然后进行解决。数学建模过程是一种创造性过程，它需要一定水平的观察力、想象力以及一些灵感和顿悟，往往要求学生充分发挥联想，要求学生面对错综复杂的实际问题，能快速地抓问题的要点，剔除冗长的信息，把握其本质，使问题趋于明确。学生要经历从生活语言、其他学科语言到数学语言的多层次转化，这些将非常有利于锻炼学生的想象力、联想力和创造力。

5.中学数学建模有利于培养学生自学能力和查阅文献的能力

数学建模的对象常常是一些非数学领域的实际问题，需要的很多知识也是学生原来没有学过的，老师不可能用过多的时间为学生讲授，只能通过学生自学和小组讨论来进一步掌握，这将有助于培养学生的自学能力，同时在参加建模过程中，需要学生在有限的时间内从大量资料中迅速找到和汲取自己所需信息，这可以锻炼和提高学生使用资料的能力，这两种能力都是学生将来从事工作和科研所必备的。

6.中学数学建模有利于培养学生的计算机应用能力及论文写作与表达的能力

许多数学建模需要计算机才能完成，许多数学推理、计算、画图都需要相应的数学软件帮助完成，大量的数据也要靠计算机来处理。很多模型的检验也要利用计算机模拟完成。建模论文的编辑、排版、打印也都离不开计算机。因此，通过数学建模将有助于提高学生使用计算机的能力。中学建模的结果常常需要解题报告或论文的形式写出来，这就要求学生必须能够将自己所做的工作用准确严密的语言表述出来。这也是对学生的写作和表达能力的锻炼。

7.中学数学建模有利于培养学生团结协作的精神

传统教育过于强调人与人之间竞争的一面，我们的考试也需要考生单兵作战，不需要也不允许彼此合作。现在中学生大多是独生子女，凡事往往以自我为中心，很少考虑其他人的感受，因此与人合作的能力较差。较复杂问题的数学建模，由于要花费大量的时间和精力，经常以小组合作的形式开展。在同组成员中，有的数学基础好，有的计算机好，有的擅长写作，大家各取所长。这对培养学生相互合作的团队精神极为有益。

四、我国开展数学建模教学的现状

中国是一个数学教育大国，长期以来形成了一套完整的中学数学教育体系和培养人才的方法。中国学生数学基础扎实、知识系统，有相当强的数学理解能力，在多次国际数学奥林匹克比赛中，成绩斐然。但由于传统的以知识灌输为主的知识教育占主导地位，使教学模式和教育方式过于固定。随着时代的进步和科技的发展，人们越来越觉得数学素质是一个人的基本素质的重要方面之一，而掌握和运用数学建模方法是衡量一个人数学素质高低的一个重要标志。受国际数学教育发展趋势和社会需求的影响，我国中学数学酝酿并进行着一系列的改革，改革的主要目的是要把中学数学与我们周围的现实世界适当联系起来，使学生既能了解数学的用处，达到学以致用的目的，同时也是为了进一步激起广大中学生学习数学的热情，更生动活泼地掌握数学的思想和方法。数学建模进入中学正是我国数学教育改革下的产物。

1.数学建模及相关内容逐步进入中学课堂

受西方国家的影响，20世纪80年代初，数学建模课程引入到我国的一些高校，短短几十年来发展非常迅速，影响很大。1989年，我国高校有4个队首次参加美国大学生数学建模竞赛。在美国大学生数学建模竞赛的影响下，1992年11月底，中国工业与应用数学学会举行了我国首届大学生数学建模联赛。从那以后，数学应用、数学建模方法、数学建模教学的热潮也迅速波及中学，使得我国有关中学数学杂志中，讨论数学应用数学建模方法、数学建模教学的文章明显多了起来。教育部2003年颁布的《普通高中数学课程标准》把数学建模纳入了内容标准中，明确指出：（1）在数学建模中，问题是关键。数学建模的问题应是多样的，应是来自于学生的日常生活、现实世界、其他学科等多方面的问题。同时，解决问题所涉及的知识、思想、方法应与高中数学课程内容有联系。（2）通过数学建模，学生将了解和体会解决实际问题的全过程，体验数学与日常生活及其他学科的联系，感受数学的实用价值，增强应用意识，提高实践能力。（3）每一个学生可以根据自己的生活经验发现并提出问题，对同样的问题，可以发挥自己的特长和个性，从不同的角度、层次探索解决的方法，从而获得综合运用知识和方法解决实际问题的经验，发展创新意识。（4）学生在发现和解决问题的过程中，应学会通过查询资料等手段获取信息。（5）学生在数学建模中应采取各种合作方式解决问题，养成与人交流的习惯，并获得良好的情感体验。（6）高中阶段应至少为学生安排一次数学建模活动.还应将课内与课外有机地结合起来，把数学建模活动与综合实践活动有机地结合起来。这标志着数学建模正式进入我国高中数学，也是我国中学数学应用与建模发展的一个里程碑。

2.目前数学建模教学存在的问题

（1）数学课程标准没有对数学建模的课时和内容作具体安排，也没有统一的教材和规定，这就让一线教师在具体实施过程中漫无边际，无从下手。（2）专门针对中学数学建模的研究起步比较晚，很多中学教师教学负担较重，在大学期间没有接受过这方面的教育，对数学建模概念、建模意识、建模意义都很模糊。许多建模步骤不仅要求有相应的数学知识，还需要物理、化学、生物学方面的知识，还经常需要计算机进行模拟、计算、检验等。知识面狭窄，指导数学建模的教学就会存在诸多问题。（3）能适合中学生水平的建模问题不多。由于高中数学仍以初等数学为主，微积分、概率统计等高等数学知识深度有限，传统的数学教学不够重视数学的应用，涉及数学知识应用的地方较少，已有的习题和问题不完全适应新课程下的数学教学，所以中学的数学建模教学基本处于初始阶段，这让有心尝试者有巧妇难为无米之炊的感觉。（4）搞数学建模和当年联系实际，搞“三机一泵”，开门办学付出如出一辙，有走回头路之嫌。（5）相应的评价体系并没有建立，由于高考指挥棒的影响，加上高中课时有限，完成教学计划尚不十分从容，还要应付会考、高考，老师和学生不愿花费精力进行建模，即使开展也是讲一些高考中的应用题.

五、如何开展数学建模教学

数学模型是数学知识与数学应用的桥梁，研究和学习数学模型，能帮助学生探索数学的应用，产生对数学学习的兴趣，培养学生的创新意识和实践能力，加强数学建模教学与学习对学生的智力开发具有深远的意义，现就如何进行高中数学建模教学谈几点体会。

1.要重视各章前问题的教学，使学生明白建立数学模型的实际意义

教材的每一章都由一个有关的实际问题引入，可直接告诉学生，学了本章的教学内容及方法后，这个实际问题就能用数学模型得到解决，这样，学生就会产生创新意识，对新数学模型的渴求，实践意识，要求学生学完后尝试解决这一类问题。这是培养创新意识及实践能力的好时机，要注意引导，对所考查的实际问题进行抽象分析，建立相应的数学模型，并通过新旧两种思路方法，提出新知识，激发学生的求知欲，如不可挫伤学生的积极性，失去“亮点”。

2.通过应用题的教学渗透数学建模的思想与思维过程

学习应用题，使学生多方面全方位地感受数学建模思想，让学生认识更多的数学模型，巩固数学建模思维过程。

解应用题体现了在数学建模思维过程，要据所掌握的信息和背景材料，对问题加以变形，使其简单化，以利于解答的思想。且解题过程中重要的步骤是根据题意列出方程，从而使学生明白，数学建模过程的重点及难点就是据实际问题特点，通过观察、类比、归纳、分析、概括等基本思想，联想现成的数学模型或变换问题构造新的数学模型来解决问题。

3.结合各章研究性课题的学习，培养学生建立数学模型的能力，拓展数学建模形式的多样性与活泼性

在日常教学中注意训练学生用数学模型来解决现实生活问题；培养学生做生活的有心人及生活中“数”意识和观察实践能力，如记住一些常用及常见的数据，如：自行车的速度，自己的身高、体重等。利用学校条件，组织学生到操场进行实习活动，活动一结束，就回课堂把实际问题化成相应的数学模型来解决。如：推铅球的角度与距离关系；全班同学手拉手围成矩形圈，怎样围才能使围成的面积最大等，用砖块搭成多米诺骨牌等。

总之，只要教师在教学中通过自学出现的实际的问题，根据当地及学生的实际，使数学知识与生活、生产实际联系起来，就能增强学生应用数学模型解决实际问题的意识，从而提高学生的创新意识与实践能力。

参考文献：

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[5]朱水根.中学生数学教学导论.教育科学出版社，2001-06.

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关键词：数学建模 数学应用意识 数学建模教学

一、数学建模是从现实问题中建立数学模型的过程

在对实际问题本质属性进行抽象提炼后，用简洁的数学符号、表达式或图形，形成便于研究的数学问题，并通过数学结论解释某些客观现象，预测发展规律，或者提供最优策略。它的灵魂是数学的运用并侧重于来自于非数学领域，但需要数学工具来解决的问题。这类问题要把它抽象，转化为一个相应的数学问题，一般可按这样的程序：进行对原始问题的分析、假设、抽象的数学加工。数学工具、方法、模型的选择和分析。模型的求解、验证、再分析、修改假设、再求解的迭代过程。

数学建模可以提高学生的学习兴趣，培养学生不怕吃苦、敢于战胜困难的坚强意志，培养自律、团结的优秀品质，培养正确的数学观。具体的调查表明，大部分学生对数学建模比较感兴趣，并不同程度地促进了他们对于数学及其他课程的学习。有许多学生认为：“数学源于生活，生活依靠数学，平时做的题都是理论性较强，实际性较弱的题，都是在理想化状态下进行讨论，而数学建模问题贴近生活，充满趣味性；数学建模使我更深切地感受到数学与实际的联系，感受到数学问题的广泛，使我们对于学习数学的重要性理解得更为深刻”。数学建模能培养学生应用数学进行分析、推理、证明和计算的能力；用数学语言表达实际问题及用普通人能理解的语言表达数学结果的能力；应用计算机及相应数学软件的能力；独立查找文献，自学的能力，组织、协调、管理的能力；创造力、想象力、联想力和洞察力。由此，在高中数学教学中渗透数学建模知识是很有必要的。

二、那么当前我国高中学生的数学建模意识和建模能力如何呢？

学生数学建模意识和建模能力的现状不容乐观。学生在数学应用能力上存在的一些问题：（1）数学阅读能力差，误解题意。（2）数学建模方法需要提高。（3）数学应用意识不尽人意数学建模意识很有待加强。新课程标准给数学建模提出了更高的要求，也为中学数学建模的发展提供了很好的契机，相信随着新课程的实施，我们高中生的数学建模意识和建模能力会有大的提高！

三、那么高中的数学建模教学应如何进行呢？

数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。不同于传统的教学模式，数学建模课程指导思想是：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。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分折和解决问题的全过程，提高他们分折问题和解决问题的能力；提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力。数学建模以学生为主，教师利用一些事先设计好的问题，引导学生主动查阅文献资料和学习新知识，鼓励学生积极开展讨论和辩论，主动探索解决之法。教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力，增强他们的数学素质和创新能力，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。

中学数学建模的目的旨在培养学生的数学应用意识，掌握数学建模的方法，为将来的学习、工作打下坚实的基础。在教学时将数学建模中最基本的过程教给学生：利用现行的数学教材，向学生介绍一些常用的、典型的数学模型。如函数模型、不等式模型、数列模型、几何模型、三角模型、方程模型等。教师应研究在各个教学章节中可引入哪些数学基本模型问题，如储蓄问题、信用贷款问题可结合在数列教学中。教师可以通过教材中一些不大复杂的应用问题，带着学生一起来完成数学化的过程，给学生一些数学应用和数学建模的初步体验。

四、在教学的过程中，引入数学建模时还应该注意以下几点

应努力保持自己的“好奇心”，开通自己的“问题源”，储备相关知识。这一过程也可让学生从一开始就参与进来，使学生提高自学能力后自我探究。

将数学建模思想引入数学课堂要结合实际，这是关键。学生在课堂中解决的实际问题即建模材料必须经过一定的加工，否则有可能过于复杂，有些问题的数学结论可能偏离生活实际太多，也很正常。

数学课堂中的建模能力必须与相应的数学知识结合起来。同时还应该通过解决实际问题（建模过程）加深对相应的数学知识的理解。

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摘 要：培养初中学生的数学建模思想，有利于学生数学创新思维能力的提高，使学生应用数学知识解决实际问题的能力增强。分析培养初中学生的数学建模思想。

关键词：初中数学；建模思想；数学应用

新课标中提出，运用数学建模的思想是初中数学学习的全新方法，为学生数学能力的发展提供大的发展空间，使学生在用数学知识解决问题的过程中体会到数学的价值，增强运用数学知识解决问题的能力，提高学生数学学习的动力，从而提高初中数学教学效果。

一、数学建模内涵及其意义

数学建模是通过对实际的具体问题进行分析、概括、简化，提出解决问题的方案，再使用数学工具，列出具体运算式子并进行求解，从而使实际问题得到解决。数学建模包括以下几个步骤：对问题进行分析简化、建立模型、解答数学问题、检验答案等。初中阶段数学建模的方式主要有：方程模型、不等式模型、函数模型、几何模型等。培养学生的数学建模思想，能让学生深入掌握数学知识，较好地学会数学的基本思想，提高学生的数学知识应用能力，进而提高学生分析问题和解决问题的能力。

二、数学建模的方法

要培养学生的数学建模思想，首先要掌握数学建模的方法和步骤。

1.分析实际问题，为建模做准备。首先对实际问题进行分析，从题目中了解已知条件，并对题目包含的数量关系进行分析，根据问题的特点，确定使用数学模型要解决的问题。

2.简化实际问题，假设数学模型。对实际问题进行一定的简化，再根据问题的特点和要求以及建模的目的，对模型进行假设，找出起关键作用的因素和主要变量。

3.利用恰当工具，建立数学模型。通过建立恰当的数学式子，建立模型中各变量之间的关系式，以此完成数学模型的建立。

4.解答数学问题，找出问题答案。通过对模型中的数学问题进行解答，找出实际问题的答案。

5.还原实际问题，从而使问题解决。通过把已经解决的数学问题还原成实际问题，从而使问题得到解决。

6.根据实际意义，确定答案取舍。对于数学问题的答案，要根据实际意义来决定答案的取舍，从而使解答的数学结论有实际

意义。

三、初中数学教学中模型应用

（一）不等式模型的应用

例1.某企业库存现有A材料360 kg，B材料290 kg，打算使用A、B两种材料制作M、N两种产品共50件。生产一件M产品需使用A材料9 kg、B材料3 kg，生产一件N产品需要使用A材料4 kg、B材料10 kg，如果要生产M、N产品50件，请设计几种方案。

解析：假设生产M产品x件，则生产N产品件数为（50-x）

通过解方程得出M产品和N产品件数。x只能取30、31、32这三个数，而50-x只能取20、19、18这三个数。因此，有三个方案，方案一：生产M产品30件，N产品20件；方案二：生产M产品31件，N产品19件；方案三：生产M产品32件，N产品18件。

在本例中，将实际问题转化为一元一次不等式（组）模型，通过求解不等式，使问题得到解决。

（二）函数模型的应用

例2.让学生根据手机上网流量与费用来建立数学模型，选择适合的套餐。某移动运营商上网有两种套餐可选：第一种是每月20元、200 M流量；第二种是每月35元、500 M流量。如超过套餐流量后，则按每100 K流量0.02元收费。问：某同学每月上网需 要400 M流量，选哪种套餐更合算？

解析：建立手机收费y（元）与流量x（M）数学函数模型。套餐一函数模型：当x≤200时，y=20；当x>200时，y=20+0.2（x-200）；套餐二函数模型：当x≤500时，y=35；当x>500时，y=35+0.2（x-500）。根据函数模型，当某同学每月上网流量为400 M，通过计算得出套餐一的费用是60元，套餐二的费用是35元。显然套餐二更合算。本例的数学模型是y=ax+b的一次函数。

（三）几何模型的应用

例3如图.在一条河上有一座拱形大桥，桥的跨度为37.4米，拱高是7.2米，如果一条10米宽的货船要从桥下通过，求：该条船所装货物最高不能超过几米？

解析：几何在工程上的应用非常广泛，如在航海、测量、建筑、道路桥梁设计等方面经常涉及一定图形的性质，需要建立“几何”模型，从而使问题得到解决。

此题可运用垂径定理得到：根据勾股定理可得：R=27.9米，继续运用勾股定理，所以，该船所装货物最高不超过6.7米。

本}的解答主要运用了“圆”这个几何模型。

培养学生的数学建模思想还可以运用表格、图象来建构数学模型，还可以跨学科运用数学公式构建解决问题的模型，以此培养学生数学建模的思想和建模应用能力。

参考文献：

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关键词：数学建模，论文写作，团队合作

一、概述

数学建模（Mathematical Modeling）：数学建模就是应用数学工具，建立模型来解决各种实际问题的方法，它通过把实际问题进行简化、抽象，应用适定的数学工具得到的一个数学结构，寻找系统内部的规律，或者对模型进行求解、解释，并验证所得到的结论。俗地说：数学建模就是用数学知识和方法建立数学模型解决实际问题的过程。数学模型作为数学与实际问题的桥梁，在数学的各个领域成为了广泛应用的媒介，是数学理论知识和应用能力共同提高的最佳结合点。在学生培养和参加竞赛的过程中，数学建模的教学起到了启迪学生的创新意识和创新思维、培养文献查询与阅读、信息收集与分析、数据分析与综合、论文撰写与修改等综合能力，是培养创新型人才的一条重要途径。

数学建模训练的目的是培养学生综合运用数学、计算机、统计学、物理学、经济学、管理学知识，运用所学知识解决实际问题的能力，并能将所学的的知识运用到今后的日常生活和工作中。建立相应的课程在对学生的综合能力进行培养的时候，不能局限于数学知识的理解和运用，而是要注重从信息分析与综合、数据收集与统计、问题抽象与概括、论文写作与表达等不同方面进行培养。具体包括：

（1）抽象和概括实际问题的能力，必须学会抓住实际系统的核心问题；（2）不同学科知识的综合集成。数学建模不仅仅需要扎实的数学基础，敏锐的洞察力和想象力，更重要的是对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面，因此必须具备问题相关的各个领域的知识背景。因此，学生应着重培养以下能力：（1）发现、综合问题的能力，并对问题做积极的思考的习惯；（2）熟练应用计算机处理数据的能力；（3）清晰的口头和文字表达能力；（4）团队合作的攻关能力；（5）收集和处理信息、资料的能力；（6）自主学习的能力。因此数学建模对完善学生的知识结构，提高综合素质和核心能力有着极大的促进作用。

二、本人的数学建模开展情况

本文自2004年指导学生参加北美数学建模比赛以来，开始从事数学建模的指导与教学工作。开始只负责北美数学建模比赛的辅导与比赛指导，后来陆续参与到数学建模的培训和相关课程的。2004年开始进行有系统的数学建模的教学及竞赛辅导工作，具体的工作包括：

1. 联系实际，挖掘教材内涵

数学建模作为本科教学实践的重要组成部分，将起到越来越重要的作用。因此我们在课程教学的时候，应当把数学建模的思想渗透进去，有利于培养学生对数学建模的兴趣，同时反过来也加强了学生对大学数学的兴趣。在培训初期，开始灌输数学模型的概念，并在教学过程中结合教学内容介绍数学建模的初步知识和建模的基本方法，改变过去单纯强调推理演绎的数学教学，强调理论与实际应用相结合。尽量在教学过程中加入一些有启发性，有实际背景的例子。例如，在讲授《统计学原理》的过程中可以通过实际问题模型。对实际问题进行定性分析，可以更好地了解集的形态。在学习《概率论》的时候，我们可以引入一些简单的概率模型，如决策模型，随机存储模型等，联系实际，加深对所学知识的理解，同时反过来引起对所学知识更加浓厚的兴趣。让同学们认识到“大学数学就在身边”。

2. 前期培训

由于每次比赛都是针对全校本科生公开选拔，因此每年都会吸引很多大一，大二的学生参加。而这些同学大都刚刚学习完成高等数学，而计算机课程，例如数据结构，C语言等课程的学习则刚刚开始。因此，我们采取了分组培训的方法。对低年级同学主要讲授关于数学建模的所需一些基本理论知识，例如概率论，微分方程，线性代数，统计学，复变函数等，和一些基本的最优化算法；而对高年级同学则主要培训数学建模中具有代表性的常用方法，并且按照不同类型的实际问题详细讲述不同类型的模型建立原则和方法；无论在哪个小组的学习中，数学软件都是必须教授的内容，因为在数学建模中所遇到的实际问题都要面临大量没有经过处理的原始数据，因此应用计算机进行数据的挖掘和处理是数学建模的一个重要环节。我们着重对学生介绍数学软件的学习和使用，例如Matlab，Mathematica等软件。同学们如果掌握了Matlab等现代化软件，一方面可以培养同学们的动手能力，激发同学们的兴趣，另一方面还可以培养同学们查找资料，解决分析问题的能力。对数学软件的学习，因为课时有限，主要是老师教导，以学生自学为主。

三、结语

经过几年的努力，我指导的小组在全国全国大学生建模竞赛合北美数学建摸竞赛中都取得的非常好的成绩。学生在比赛中和培训中，不仅系统地学习了运用各方面知识解决实际问题的能力，而且增强了自学能力和创新意识，提高了学生应用数学和计算机解决实际问题的能力。通过几年的工作，我深深体会到，数学建模涉及面很广，形式灵活，对教师的能力也提出了很高的要求，有助于师资水平的提高。

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【关键字】数学教学 新课程 数学建模 实际问题

随着科学技术、经济的飞速发展和计算机的广泛应用，数学日益成为一种技术，其手段就是计算和数学建模。所谓数学建模，粗略地说就是“解决各种实际问题的一种数学的思考方法。”具体地说：“数学建模就是将某一领域或部门的某一实际问题，经过抽象、简化、明确变量和参数，并依据某种‘规律’建立变量和参数间的一个明确的数学关系（即数学模型），然后求解该数学问题，并对此结果进行解释和验证，若通过，则可投入使用，否则将返回去，重新进行改进。

数学建模主要有以下三个步骤：实际问题数学模型；数学模型数学的解；数学的解实际问题的解。

新课程实施以后，高中阶段已全面使用新教材。在新课程理念下编写的新高中数学教材，与以往的教材相比更加注重学生学习的过程，强调学生去体验知识的获得过程，通过自己的实践获得第一手资料，要求学生了解数学知识的来龙去脉，经历数学知识的发现、发生、发展的过程。特别强调让学生去发现问题、分析问题、解决问题。但在日常教学中，由于自身条件限制和学生的原因，数学建模教学这一块仍然存在一些问题。现结合自己的教学经历谈一点感受：

一、存在问题：

1、学校方面：作为高中，学校特别注重高考升学率，狠抓常规教学，平时很少搞数学建模活动。

2、教师方面：教师在大学都学过数学建模课程，但是对这部分内容还教的不是很得心应手，平时同事间缺乏专业知识交流，数学建模方面知识匮乏。

3、学生方面：

（1）缺乏解决实际问题的信心。

与纯数学问题相比，数学实际问题的文字叙述更加语言化，更加贴近现实生活，题目也比较长，数量也比较多，数量关系显得分散隐蔽。因此，面对一大堆非形式化的材料，许多学生常感到很茫然，不知如何下手，产生惧怕数学应用题的心理。

（2）对实际问题中一些名词术语感到生疏。

由于数学应用题中往往有许多其他知识领域的名词术语，而学生与外界接触较少，对这些名词术语感到很陌生，不知其意，从而就无法读懂题，更无法正确理解题意，比如实际生活中的利率、利润、打折、保险金、保险费、纳税率、折旧率、教育储蓄等概念，学生对其意思都没懂，涉及这些概念的实际问题就谈不上如何去理解了，更谈不上解决问题。

二、克服数学建模困难的对策

1、学校方面。

（1）加强对教师的继续教育，邀请专家给予指导和讲座。作为一线教师，具有一定的实践经验，但从理论上缺乏相关知识，可以开设相关的继续教育课程，打开思路，交流心得，增进了解，以此提高自身的数学应用意识。

（2）邀请各行各业专家做学术报告。学校利用校本教研，为了增强数学应用意识，可以邀请各行各业的一些专家到学校做学术报告或讲座，不仅是局限于请教育方面的专家。一般来说，他们的报告或讲座涉及实际应用，能够反映当今数学在科技前沿上的广泛应用。通过听报告和参加座谈，教师会了解当今社会数学的发展动向，洞悉数学应用的广泛领域和广阔前景，会更深刻地体会数学的应用价值。

（3）开展数学建模活动，让师生积极参与。

2、教师方面。

（1）教师还应与新教材结合起来研究，注意研究新教材各个章节要引入哪些模型问题。如储蓄问题、贷款问题可以结合在数列的教学中。教师要经常渗透建模意识，这样通过教师的潜移默化，学生可以从各类大量的建模问题中领悟到数学建模的广泛应用，从而激发学生研究数学建模的兴趣，提高他们应用数学知识进行建模的能力。

（2）在数学课堂上，要适时地结合实际，将数学建模思想引入课本知识。

新课程标准在教学建议中指出：“在数学教学中，应注重发展学生的应用意识：通过丰富的实例引入数学知识，引导学生应用数学知识解决实际问题，经历探索、解决问题的过程，体会数学的应用价值。帮助学生认识到：数学与我有关，与实际生活有关，数学是有用的，我要用数学，我能用数学，我要学数学。”因此，教师要多创设教学情境，从现实生活中引入数学知识，使数学知识生活化。让学生带着生活问题进入课堂，使原本觉得十分枯燥的数学问题一下变得鲜活起来。

3、学生方面：

（1）培养学生的自信心。一个人的自信心是他能有效地进行学习的基础，更是他将来能适应经济时代必备的心理素质。教师在教学中如果注意联系身边的事物，让学生体验数学，并尝到成功的乐趣，对激发学生的数学兴趣，培养学生的数学应用意识以及解决实际问题的自信心是非常重要的。

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【关键词】数学建模;定位;实施

“中学数学建模”绝不是在“数学建模”前面加上“中学”二字,它与中学数学知识、中学生、中学数学教师、教学等有着密切的关系.但是在中学阶段数学建模教学有着它的特殊性,从数学应用角度分析,数学应用大致可分为以下四个层次:(1)直接套用公式计算；（2）利用现成的数学模型对问题进行定量分析；(3)对已经经过加工提炼的，忽略次要因素,对保留下来的诸因素关系比较清楚的实际问题建立模型；(4)对原始的实际问题进行加工,提炼出数学模型,再分析数学模型求解.其中第四个层次属于典型的数学建模问题.作为数学建模教学的实施者，笔者认为，可以把中学数学建模定位在数学应用的第三层次.在中学阶段,学生建模能力的形成是基础知识、基本技能、基本教学方法训练的一种综合效果,建模能力的培养主要是打基础,但是,过分强调基础会导致基础与实际应用的分裂.因此,在新课程标准中明确提出:在中学阶段至少要让学生进行一次完整的数学建模过程.从这个意义上讲我们可以适当进入第四层次,而这个分寸的把握是一个很值得探讨的问题,同时也是我们教学的一个难点.

准确地给中学数学建模教学定位,有利于指导数学教学以及更好地开展中学数学建模话动,而不至于陷入盲目及极端地处理数学应用.

具体地说,中学数学建模有如下特点：

1.问题具有一定的创新性

中学数学建模好与劣的一个重要标准是问题选取的好与劣,或者说问题的选取是否具有创新之处.中学数学建模所解决的问题必须是个好问题,必须有所创新.当然,这个创新标准是相对的.由于中学生的知识能力等方面具有一定的局限性,要他们作出真正具有创新性的东西可能要求过高,这也与开设中学数学建模的初衷不相符,因此,学生在做数学建模的过程中,只要在某个方面有所突破就应该说具有一定的创新性.比如,问题的选取有较好的生产、生活背景,所得出的结论具有一定的应用参考价值或者具有一定的延拓性等.

学生的生活环境不同,家庭背景不同,与社会的接触面不同,知识水平和对问题的洞察力也存在着很大的差异.只要学生特别感兴趣,即使是别人做过的题目,也可以让学生在了解别人工作的基础上继续做下去.比如,北京市第五中学的一些同学研究了“音乐对人的影响”,具有一定的创新性,荣获北京市第六届高中数学知识应用竞赛的二等奖.而北京市十一学校的一些同学,开始研究不同类型的音乐对人的记忆力的影响等问题,虽然与前面所做的问题有些类同,但是仍然具有一定的创新性,可以说也是一个好问题.

中学数学建模解决的问题应该是学生身边的实际问题,所涉及的背景应该是学生所了解的,贴近学生的生活和学习.问题的选择应该避免涉及学生比较陌生的领域,或者学生平时无法接触的领域.

2.问题解决用的主要是中学阶段的数学知识

中学数学建模是学生用所学过的数学知识来解决身边发生的各种事情,增强应用数学解决问题的意识和能力,但是,由于中学阶段所学习的知识的局限性与中学学生的认知水平等原因,决定了中学数学建模所涉及的实际背景不能太复杂,所用到的主要是中学阶段的数学知识.这些知识包括函数与数列、方程与不等式、线性规划、立体几何和解析几何、三角函数、线性方程组等比较初等的数学知识.

但是,中学数学建模所用到的数学知识也不会呆板地局限在中学阶段.比如,北京市第五届数学知识应用竞赛一等奖论文《邮票面值的实际问题》就使用了层次分析法.

应该注意的是,中学数学建模所涉及的知识必须以中学阶段所学习的数学知识为主,不鼓励学生大量学习所谓的高等数学知识.这正是许多人对数学建模所运用数学知识存在误解的一个原因,即认为数学建模解决实际问题时所用的数学知识越深越好,事实并非如此.实践证明,有一些实际问题运用初等的数学知识照样能解决,而且在结果和精度上并不比运用高等数学知识差.比如,1996年,北大附中的三位中学生参加全国大学生数学建模竞赛,就用初等的方法做了一个“洗衣机节水的优化模型”,获得了北京市“新苗特等奖”.

3.使学生经历较为完整的数学建模过程

由于中学数学建模的目的是“为学生提供自主学习的空间,使学生体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活和其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程,增强应用意识；激发学生学习数学的兴趣,发展学生的创新意识和实践能力”，因此,中学数学建模重在“建”,强调学生的参与和经历,强调使学生经历较为完整的数学建模.可以说,如果学生没有经历一个较为完整的数学建模过程,就不能算参加了数学建模活动.

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关键词　数学建模　职业学校素质教育

随着改革开放的不断深入，市场经济已有较大的发展空间，国家需要培养一大批能适应社会，服务社会的应用型人才；他们能提出问题、分析问题、并能解决问题。这些问题包括社会问题、生产经营问题和日常生活问题等，这就给数学教学提供了一个有利的平台。目前，职业学校又面临一个这样的学习弱势群体一数学功底差，他们认为在职业学校只学一技之长，学数学是无用的。试想有这样想法的职业学校学生对数学的学习又怎能谈得上积极与主动呢?多数学生对数学学习不感兴趣，面对所学专业实际问题往往不知从何着手，不知把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构，并运用自己掌握的数学知识去分析求解，从而解决实际问题。所以在职业学校数学教学过程中应该培养学生的数学建模能力。

1　数学建模的定义、方法、过程步骤

1.1什么是数学建模?当人们面临对一个实际问题时，不是直接就现实材料本身寻找解决问题的办法，而是经过一番必要而且合理的假设和简化，恰当地运用数学语言、方法去近似地刻划实际问题得到一个数学结构(数学模型)，通过数学上的结构揭示其实际问题中的含义，合理地返回到实际中去，这个过程就称为数学建模。

数学建模就是建立数学模型。数学建模是一种数学的思考方法，是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化能近似解决实际问题的一种强有力的数学手段。

1.2数学建模的方法

数学建模的方法很多，但从理论上讲，主要有以下两种方法：(1)机理建模方法(2)系统辩识建模方法。直接利用观察数据，根据一定的优良准则在模型中找出与数据拟合的最好模拟，这种方法在建立过程控制模型中是常用的。

1.3数学建模的过程步骤

1.3.1分析问题：了解问题的实际背景，掌握第一手资料。

1.3.2假设化简：根据问题的特征和目的，对问题进行化简，并用精确的数学语言来描述。

1.3.3建立模型：在假设的基础上利用适当的数学工具、数学知识、来刻划变量之间的数量关系，建立其相应的数学结构。

1.3.4求解并检验模型：对模型的求解，并将求解结果与实际情况比较，以此来验证模型的准确性。

1.3.5模型分析：如果模型与实际比较吻合，则要对计算的结果给出其实际含义，并进行解释。

事实上，从方法论角度看，数学建模是一种数学思考方法，是解决实际问题的一种强有力的数学工具。从具体教学角度看，数学建模是一种数学活动。

2　职业学校素质教育的含义

实施素质教育就是以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点，造就有理想、有道德、有文化、有纪律的德、智、体全面发展的人才。2000年发表的《中国教育绿皮书》将素质教育归为五个方面：面向全体学生；促进学生全面发展；重视学生创新精神与实践能力；发展学生主动精神，注重个性发展；着眼于学生终身可持续发展。因此，职业学校素质教育是一种教育理念实践，其核心是发扬学生的主动精神和注重学生的个性发展，培养学生的创新精神和实践能力。

3　数学建模在职业学校素质教育中所起的作用

随着数学教育界中“数学应用意识”教育的不断深入，提高数学应用性的教育迫在眉睫。数学应用性包括两个层次：一是数学的精神、思想和方法；二是数学建模。通过数学建模，使学生可以从熟悉的环境中引入数学问题，增加与生活、生产的联系，培养学生的数学应用意识，巩固学生的数学方法，培养学生的创新意识以及分析和解决实际问题的能力，这正是素质教育和数学教育相结合的目的。

根据数学建模的特点，在数学教学中渗透建模思想，开展建模活动，对职业学校的素质教育具有重要的意义。

3.1数学建模能够促进理论与实践相结合，有利于培养学生应用数学的意识和解决问题的能力

数学建模的过程，是实践一理论一实践的过程，是理论与实践的有机结合。强化数学建模的教学，不仅能使学生更好地掌握数学基础知识，学会数学的思想、方法、语言，也是为了学生树立正确的数学观，增强应用数学的意识，全面认识数学与科学、技术、社会的关系，提高分析问题和解决问题的能力。

3.2数学建模有利于培养学生的创新精神和创造能力

数学建模问题具有一定的开放性，没有一定的规矩可循，没有事先设定的标准答案或答案不是惟一的，具有较大的灵活性。因此需要突破传统的思维模式，面对复杂问题发挥学生的创新精神和创造力、想象力、洞察力以及解决问题的逻辑推理和量化分析能力，善于从实际问题提供的原形中抓住其数学本质，建立新颖的数学模型。

3.3数学建模有利于培养学生的双向翻译能力

数学建模它要求学生运用学过的数学知识，把实际问题翻译成数学模型，又将数学模型的结果用浅显易懂的语言翻译出来，以此来培养学生的双向翻译能力。

3.4数学建模有利于培养学生获取文献资料信息的能力

在信息社会中，大量信息和知识以前所未有的速度传播和扩散，这就要求学生有良好的获取文献资料信息的能力，以便适应现代社会技术创新和知识更新的需要。数学建模问题有强烈的实际背景，涉及到不同的学科领域，问题错综复杂。这就促使学生围绕实际问题广泛查阅资料，获取自己有用的材料，从而提高了学生自觉使用资料的能力。

3.5数学建模有利于培养学生利用计算机及相应软件的能力

数学建模需要对复杂的实际问题和烦琐的数据进行处理。目前计算机和相应的各种软件包，不仅能够节省时间，得到直观形象的结果，有利于深入讨论，而且能够促使学生养成自觉应用最新科技成果的良好习惯。许多良好的计算机软件为求解模型或仿真模型提供了便利的平台。数学建模对培养学生使用计算机的能力是极其重要的。

3.6数学建模有利于锻炼学生的毅力、意志，还有利于培养学生的合作能力

数学建模活动能增强学生克服困难的信心、决心和勇气，同时还能培养学生的团结合作精神和交流、表达的能力；提高组织协调能力，培养其人文素质，丰富学生的知识结构。