数学建模对大学生的意义范文
时间：2024-01-02 17:44:58
导语：如何才能写好一篇数学建模对大学生的意义，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。
篇1
一、引言
11世纪的数学家、物理学家和天文学家高斯曾说：“数学是科学之王。”数学贯穿于所有科学理论之中，任何科学理论如果不应用数学，它就是粗糙的，不懂数学的人是不能进行深层次的科学思维的。
在当今社会数学已经渗透向生活的各个领域，概率、比率、机会、误差、图像、逻辑、程序等等数学概念已进入日常生活；各行各业都在数量化、数字化、数学化，用到的数学知识越来越多。从科学技术的角度来看，大量与数学相关的交叉学科相继出现出现，迅速发展例如：数学化学、数学生物、数学地质学、数学心理学、数学语言学、数学社会学等。有研究者认为高科技技术本质上就是一种数学技术。例如财物、会计专业软件包都是大量应用现有的相关数学知识，开发数学模型以及应用数学技巧、方法的结果。高等数学对于培养大学生数学思维、数学意识提升逻辑思维能力有重要意义。
二、数学建模思想的重要性
传统高等数学教学注重训练学生的逻辑推理能力，而没有注意训练如何从实际问题中提炼出数学问题以及如何用数学来解决实际问题，其后果是学生们学了不少数学，但不会用，为此在高等数学的教学过程中如何提升教学效果成为教学改革的一个重要研究问题。当前高等数学教学不重视应用性，很多学生数学的学习仅仅以通过考试为目的，数学成为抽象的、枯燥的、无实际用途的科学。数学建模则以“数学的应用与模型化”为主线，重视数学建模意识和应用能力的培养。
数学建模的思想在高等数学发展的历程中很早就有，但是现代教育技术环境的发展和大学生数学建模赛事的举行为数学建模的教学发展提供了契机和更好的外部环境条件，同时也对现代高等数学的教学提出了新的要求。数学建模对于培养大学生数学能力的作用的相关研究较多，研究结果表明：数学建模能够提升大学生理论联系实际的能力、可以提升思维能力、概括能力、归纳能力、创新能力。
三、数学建模教育现状和改革思路
全国大学生数学建模竞赛创办于1992年，每年一届，目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛，也是世界上规模最大的数学建模竞赛。2012 年，来自全国33个省/市/自治区（包括香港和澳门特区）及新加坡、美国的1284所院校、21219个队（其中本科组17741队、专科组3478队）、63600多名大学生报名参加本项竞赛。竞赛能全面反应学生解决实际问题的能力、数学创造力、计算机使用能力、书面表达写作能力，特别强调创新意识、团队精神。已经成为我国大学生创新能力培养和提升的重要大型学术赛事之一。
郑州航空工业管理学院，在2008年至2010年累计有67支队伍，共计201名学生才加了全国的大学生建模大赛，并取得了良好的成绩荣获省级一等奖6项、省级二等奖8项、省级三等奖20项，但参赛学生来自全校各个不同院系，较多集中在数理与统计学院。
综上可见：通过数学建模对提升高等数学教学效果的实践研究，可以为高等数学的教学找到一条新模式，进而提升学生综合素质，培养出能更好适应社会的应用型专业人才。另外，对于数学建模教学实践还可提升高校的数学建模竞赛成绩，提升学校知名度，并影响到更多的学生，使学生们真正热爱数学学习，全面提升个人素质。
四、数学建模教学研究的相关成果
关于数学建模与提升提升高等数学教学效果的实践研究的相关研究主要集中在以下几个方面：
（一）数学建模的教学方法研究
许多研究者对数学建模的教学从不同角度和方面进行探讨，一些比较有影响的研究有：黄世华等，针对高专院系的建模教学现状，提出从指导思想、教学理念、教学内容、教学方法、考核方式出发，课程教学应采取以问题驱动研究式为主，以知识驱动讲授式为辅的教学方法才是行之有效的。刘浩等，认为数学建模应加强数学思维的互动训练，培养创新精神；加强信息素养的训练，开拓知识面；注重团队训练，提高团队合作意识。杨小钟讨论数学建模教育对高校数学教育改革的重要意义，以及存在的问题并提出了改变教学理念的改进措施。还有研究者通过具体的模型教学，讨论了建模思想的培养和相关的教学实践心得。柴中林、王航平等针对美国大学生数学建模竞赛提出了一些培训策略。
（二）数学建模教学意义研究
对数学建模的意义研究主要集中在数学建模与大学生能力培养和非智力因素发展等方面。沙元霞等提出学校可以通过增强数学建模意识、改进数学建模思想方法、提高数学建模能力，深化教育教学改革，培养数学应用型人才。蒋莉分析了数学建模对培养大学生数学素质的作用，并提出数学建模培养了大学生的抽象思维能力，提高了大学生的创新能力。杨太文等，研究数学建模竞赛与大学数学课程间的效用发现数学建模的学习可以明显提高学生的数学学习能力。
篇2
关键词：数学建模；高等数学；教学方法
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）52-0199-02
一、引言
21世纪是知识经济时代。这个时代的最主要特征是知识与科技将成为主要资源，知识的生产、科技的创新和应用是社会发展的核心，高素质的创新人才是知识经济发展的关键。同志曾在全国科学技术大会上提出：创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林。而教育是创新的生存之本，高等教育则是其发展之源[1]。在高校教育中，高等数学的教学被认为是其他各门学科教育的基础，它所提供的数学思想、数学方法、理论知识不仅是学生学习后继课程的重要工具，也是培养学生创造能力的重要途径。
二、大学高等数学教学中存在的问题及原因分析
高等数学是理工科其他专业构建专业知识体系的基础，高等数学传播的基本概念与方法、包含的数学思想以及数学文化，不仅是学生学习后继课程的重要工具，也对培养大学生的自学能力和创新能力具有重要的意义。然而目前大学里每年参加高数补考的学生人数却在不断增加，而且随着年级的增加与《高等数学》相关的学科补考率也逐渐提高，这些学生中不乏中学阶段数学成绩较为优秀的学生。为什么会出现这种现象呢？通过校内对学生进行问卷调查，发现进入大学后，由于各专业对《高等数学》的要求不一致，虽然大多数学生知道数学很重要，但对学习数学的兴趣却不大。“有很多题目，老师讲的时候觉得不难，当时听懂了，但到自己去做的时候却无从下手；老师没有讲的，那就完全不会做。”所以觉得数学学习起来特别枯燥、乏味，再加上大学教学中老师没有中学老师的监督力度，从而使得学生失去了学习数学的压力和动力。还有些学生，在学习过程中由于不清楚学数学到底有什么实际用处，在面对数学抽象理论时产生厌学情绪，想认真学的同学，无非是想在期末考试中或为将来考研时取得一个好的分数，其结果也仅仅是学了一堆的定义及理论知识却不知道其在实际问题中的作用，更不会用所学的知识去解决相关问题，缺乏利用数学知识解决实际问题的能力。我们对本校部分理工科学生进行了一个问卷调查，统计结果显示：真正对数学有浓厚兴趣，喜欢学习《高等数学》的人很少，不到四分之一；能够了解《高等数学》的应用价值的只有5%左右；而能够灵活运用数学知识解决实际问题的同学更少，不到3%；但同时在调查中发现高达80%的同学表示希望了解数学建模的思想与方法，并渴望学习如何使用《高等数学》知识来解决实际问题。
三、在教学中引入数学建模思想
1.数学建模定义及发展。数学模型（Mathematical Model）作为模型的一类，也是一种模拟，是以数学符号、数学表达式、程序、图形等为工具对现实问题或实际课题的本质属性的抽象而又简洁的刻画，它或能解释某些客观现象，或能预测未来的发展规律，或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略等。数学模型一般并非现实问题的直接翻版，它们的建立常常既需要人们对现实问题有比较深入细微的观察和分析，又需要人们能灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用各种知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程被称为数学建模（Mathematical Modeling）。[2]数学建模最早在20世纪60～70年代进入一些西方国家大学，我国高校于20世纪80年代初由复旦大学将数学建模引入教学，1982年，朱尧辰、徐伟宣翻译出版了E.A.Bender的“数学模型引论”，正式将数学建模概念在国内规范化。而大学生数学建模竞赛最早是1985年在美国举办的，我国于1989年起由北大、清华、北理工首次组织部分学生参加了美国的竞赛。1990年，上海市率先在本市举办了大学生数学建模竞赛，1992年由中国工业与应用数学学会组织举办了国内10座城市的大学生数学模型联赛，70多所高校的300多支队伍参加。从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛，每年一届。十几年来这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度发展，参赛队伍也已扩展到包括港澳在内的全国30多个省、市、自治区的上千所高校[3]。经过三十多年的发展，现在很多的本科院校甚至专科学校都开设了各种形式的数学建模课程和讲座，不少学校成立了数学建模小组。这些都为提高学生对数学学习的兴趣，加强利用数学方法分析、解决实际问题的能力创建了一条有效的途径。
2.数学建模在教学中的应用。①数学建模思想在高等数学教学中的应用。许多数学概念都是在现实需要的基础上产生的，是其他理论和实际应用的基础。因此，在高等数学的教学过程中，应从实际问题出发，从数学概念的产生背景和产生原因说起，使学生从较为抽象的数学模型中认识到数学概念在解决实际问题中的作用，由此增强他们的数学建模意识，培养其利用高等数学原理解决实际问题的能力。魏晋时期的刘徽将“割圆术”理论描述为：“割之弥细，所失弥少，割之又割，以至于不可割，则与圆合体而无所失矣。”这就是“化整为零取近似，聚整为零求极限”的思想，可以说古人已经开始使用数学建模的思想解决实际问题了。在实际教学过程中，针对各专业对学生的不同要求，选取合适的数学建模内容，将其融入教学过程。特别是在数学应用性例题解答时，可利用数学建模方法，教学过程中应当注意尽可能精简计算和推导过程，强化模型的建立。对于多数计算问题而言，如极限、导数、积分的求解时，可使用Matlab、Spss、Lingo等计算软件进行运算，不仅简化了推导过程，还提高了学生的动手能力，实现了学生数学建模意识及方法的逐步养成。②开设数学建模课程。在高等数学课堂引入相关数学建模思想的基础上，可以适当开设数学建模及建模实验课等选修课，进一步提高学生对于数学建模的认识。数学建模选修课一方面可以提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，另一方面可以为学校参加数学建模竞赛打基础并提供选拔人才。建模实验课的开设不仅可以使学生受到高等数学式的思维训练，而且可以激发学生的自主意识，提高其自我思考能力，从而激发学生学习高等数学的兴趣和热情，增强学生的自学能力和创新能力。在数学建模和实验课程中，除了引导学生全面掌握课程知识及方法以外，还需要掌握现代数学工具及相关计算软件的操作，如Matlab、Mathematics、Spss、Lingo等，以便解决实际问题及求解数学模型时使用。例如，在高等数学课程中可以利用Mathematics软件解决极限、导数和积分的运算；概率统计中可利用Matlab软件处理概率分布、统计回归等问题；线性代数课中使用Matlab软件进行矩阵运算。因此，在课堂上需要加强对学生计算软件使用的培养，并结合教学内容和习题进行讲解。③改革传统教学方法。数学建模存在以下特点：问题的多样性、解决方法的灵活性以及知识需求的广泛性等。因此在教学过程中，教师应该放弃以往的填鸭式教学方法，积极实施启发式、探究式、问题驱动式的新式教学方法。这样，可以更加有效地激发学生的求知欲，促使学生将被动学习转化为主动学习、自主学习，改变传统教学中学生只能被动接受的情况，让他们参与到教学过程中，有助于学生了解所学的数学知识该如何用于实际问题。④把数学建模能力的考察放入考试。习题课是高等数学教学中必不可少的关键手段，也是培养学生数学建模能力的重要方法。因此，教师在上习题课时应该在解题的过程中注意培养学生的建模意识，循序渐进地选择一些难度适宜且递进的问题作为例子，尽量让学生自己发现问题，并利用已经掌握的数学知识加以解决。另外，教师应针对正在学习的课程内容，选择一些简化了的数学建模题当作课外作业，进一步提高学生理论分析及解决问题的能力，这样可以让学生有更多机会接触数学建模方法，巩固课堂所学知识。此外，在高数考试中，也可适当增设一些较为开放性的试题，尝试多种考查形式，如让学生写小论文作为平时分评定标准等方法，对学生的分析、创新、归纳、实践能力进行测评。
四、取得的成绩
我校进行数学建模的试点教学和参加全国数学建模大赛虽然较迟，但是在广大教师的共同努力下也取得了优异的成绩。在2013年的全国大学生数学建模竞赛上，获得国家一等奖1项、二等奖3项，省级一等奖7项、二等奖5项、三等奖12项，在全省院校中名列前茅。参加数学建模选修课以及数学建模兴趣小组的同学，其数学成绩比起之前都有不小的进步。将数学建模思想引入教学的实验班级考试平均成绩比普通班级高了接近10分，不及格率明显下降，后期问卷显示学生对高数的学习兴趣和了解程度比普通班级都有显著提高。
高等数学的教学在整个高校人才培养中起着极其重要的基础性作用。随着计算机技术及数学计算软件的普及，数学建模思想越来越多地为人们了解。将数学软件和数学建模融入高等数学的教学可以进一步提高学生对于数学的兴趣，打好学习基础，实现人才培养目标。
参考文献：
[1]萧树铁.高等数学改革研究报告[J].数学通报，2002，（9）：3-8.
篇3
【关键词】数学建模 应用型人才 创新实践能力
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2013）01－0119－02
培养具有创新实践能力的应用型人才是高等院校的重要使命，也是高等教育发展中要追求的目标。但由于目前理科教学中理论教学与实践脱节，工科教学中学生数学综合素质的缺失等问题较突出，这些问题的存在影响着学生创新实践能力的形成。数学建模着重对学生进行严格的数学理论和数学技能的训练，把对学生的创新实践能力的培养作为主要目标，是实现与发挥数学应用功能的重要途径。因此，重视并搞好数学建模的教学可以有效地培养理工科学生的创新实践能力。
一 数学建模与数学建模竞赛
1．数学建模历史回眸
数学建模是联系数学与实际问题的桥梁，是数学科学技术转化的主要途径。随着科学技术的不断发展进步，数学建模已不仅应用于力学、天文学等传统学科领域，而迅速扩大到化学、生物学、计算机科学等领域，用来描述更多样化、复杂的系统。随着信息化和数字化的推进，各种科技与工程技术中的实际问题亟待建立数学模型的趋势日益明显。数学建模的重要作用越来越受到教育界、工程界等的普遍重视。
2．数学建模竞赛发展动态
美国自1985年以来每年举行一次大学生数学建模竞赛，1990年起，我国部分高校派队参加。1992年国内举行了9个城市的大学生数学建模联赛；自1993年起至今，我国每年举行一次全国大学生数学建模竞赛。数学建模竞赛对大学生极富吸引力。各高校参赛的积极性愈来愈高，参赛队越来越多，受益面日益扩大。
二 数学建模在应用型人才培养中的意义
1．应用型人才培养中的数学教学
数学作为一门重要的基础学科和一种精确的科学语言，是人类文明的一个重要的组成部分。在大学教育中占有举足轻重的地位，但数学又是公认的不好学和不好教的。这种矛盾，随着数学在现代科学技术中日益广泛、深入的应用而更加突出。其中一种情况是，视逻辑结构性内容为教学中的畏途，有意无意地回避，代之以知识的简单传输，让学生只知其然，不知其所以然；另一种情况是，照本宣科，一味照搬抽象的演绎论证，而不讲概念的背景、演化与应用，让学生不知所云，倍感枯燥。凡此种种，将数学教育仅看成是简单的知识传授，是难以培养学生的数学应用能力和基本素质的。学校必须使数学教育成为学习知识、提高能力和培养素质的统一体，使数学教育的素质教育作用得以充分发挥。
2．数学建模教育的意义
应用型人才学习数学的主要目的在于应用数学。这就要求他们在学习数学的同时，不断提高应用数学的意识、兴趣和能力。而这方面往往又是数学教育的薄弱环节。数学具有超现实性，但这种超现实性是对现实物质世界高度概括的表现。如果不将道理的阐释贯穿于整个数学课程的教学之中，不通过数学建模，认识可能只停留于表层，从根本上说仍不明白数学是“怎么来的”，又是“干什么的”。
而数学建模竞赛试题往往来源于实际的研究领域，带有浓郁的高新技术气息。我国2009年竞赛试题“卫星和飞船的跟踪测控”来源于我国航天技术的实际研究问题。2011年“城市表层土壤重金属污染分析”来源于目前较为严重的城市重金属污染情况的实际问题。参赛实践启示：当今世界科学技术飞速发展，实际问题越来越复杂，单枪匹马难以解决许多重大问题，学生要适应这种态势，有所作为，就要讲求合作精神，集大家的智慧，共同解决某个难题。数学建模竞赛在砥砺学生合作攻关意识、培养学生适应能力上具有实际效用。
三 关于数学建模教育的进一步思考
1．强化建模意识
实践证明：数学建模是数学知识和应用能力共同提高的最佳结合点，是锻炼创新能力、培养高层次应用型人才的一条重要途径。数学建模教育是我国数学教育教学改革成功实践的范例，已使不同层次、类型的高校受益。但目前大学数学教育在继承优良传统基础上的改革创新工作远未完成。在实现应用型人才培养目标的过程中，教育者尤其是数学教师还应进一步树立素质教育的思想，强化“建模意识”，不仅是开出一门数学建模课程和组织一个数学建模竞赛，而应当在整个数学教育过程中更有力地贯彻建模思想，使学生不仅学到重要的数学概念、方法和结论，而且能领会到数学的精神实质和思想方法，使数学成为他们手中得心应手的工具，终身受用。
2．面临的问题及对策
近年来许多高校已在数学专业中开设了数学建模课程，组织学生参加数学建模培训和竞赛，取得了一定的成绩，但仍有不足之处。主要表现在数学建模教学队伍力量尚不强，建模课程开设面不够宽，参赛学生的数量和实力有待提高等，解决这些问题会有力地促进数学教学改革和提高人才培养质量。因此，应进一步提高思想认识，在大力加强师资队伍建设的基础上，更深入地推动数学建模教育。
具体措施：（1）加强数学建模教研，提高教学水平；（2）扩大数学建模全校性选修课开课面，提高教学质量；（3）在数学建模课程或建模环节教学中采用探索讨论、小组活动与大型作业等教学模式，发挥学生团队的效能；（4）加强数学建模师资队伍建设，通过激励措施鼓励青年教师参与；（5）加强数学建模实验课教学，提高学生的建模能力和科学计算能力；（6）在大学数学课程教学中使用融合了建模内容的改革教材，促进教学内容更新。
四 结束语
实践证明，数学建模培养了学生应用数学方法解决实际问题的创新意识、工程及经济意识；提高了学生观察问题、综合分析和处理问题的能力、联想能力、使用计算机的能力及检索、应用资料等方面的能力。数学建模竞赛的参赛和数学建模课程的开设，在培养应用型人才上有着显著效果，改变了传统的给出已知条件徒手解理想化的应用题的陈旧做法，面对大量的工程数据信息，需要复杂、冗长的计算，只有用数学软件才能进行计算，求得符合实际的结果。可见，数学建模是培养应用型人才所应具备的创新实践能力的最佳途径之一。
参考文献
篇4
关键词：高职院校；数学教学改革；数学建模
中图分类号：G42 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2016.01.177
1引言
在21世纪的教育改革浪潮中，“联系实际与加强应用”成为教育改革的一个重要要求。各高等院校已经不同程度地开设了数学建模课程，高职院校也开始探索如何将数学建模思想以及方法融入到数学教学之中。数学建模竞赛及其相关活动表明，数学建模不仅培养了学生的观察力、想象力以及逻辑思维能力，同时提高了学生分析问题、解决实际问题的能力。因而如何将数学建模思想及方法应用到高等数学教学改革中就成为目前众多数学教学研究者的主要研究工作之一。
2高职院校高等数学教学的现状
目前，高职院校对高等数学的重视程度不够，课时安排较少，教师能完成的数学教学内容非常紧张，加之学生基础较差，兴趣不高，这样就使得高等数学教学难以达到预期的结果。具体问题如下：其一、重理论，轻应用。近几年我校虽然改变了以往教学中侧重于定义讲解、定理证明以及大量公式推导的教学重点，开始注重理论的应用，但是与专业学科的协调还是不够紧密，忽略了培养学生应用数学知识解决实际问题的意识和能力，这就使得学生主动性较差，兴趣较低，学习高等数学课程相当吃力。其二、内容多，课时少。为了培养学生的专业技能，教育部要求职业院校要充分发挥企业办学主体作用，加强校企共同育人，广泛开展实践教学，这样加大了实践教学环节，同时理论教学就相应减少。其三、基础差，难统一。高职院校的招生对象一般是高考低分的学生，他们的数学基础相对较差，接受知识的速度较慢，对数学的学习兴趣也不高。其四、教学方落后[1]。传统的“满堂灌”式的教学方式仍在大部分高职院校占主导地位，这种教学方式过于强调“循序渐进”以及反复讲解，虽然有利于学生掌握基础知识，但是造成了学生的惰性思维，不利于其独立性及创造性的发展。高职教育是职业教育的高等阶段。高职人才的培养应注重走“实用性”，高职数学教育不能等同于普通高校的高等数学教育，必须从实际出发，重新构建理论和实践教学体系，培养的应用能力应该有创造性。从这样的教育思想出发，将数学建模思想与方法渗透到高等数学课程教学中成为必然。
3数学建模及其发展状况
数学建模本身不是一个新的概念，也不是一个新的事物，几乎应用于所有应用学科[2]。从古至今，凡是需要用数学知识解决的实际问题，必然都要经过数学建模过程来完成。但这些仅仅是数学建模思想及方法的潜在应用。随着科学技术的突飞猛进，计算机技术，各边缘学科飞速发展，这些极大推动了数学建模的发展，同时也扩大了数学的应用范围。20世纪60年代，数学建模开始进入一些西方大学，我国于80年代开始将数学建模引入大学课堂。随后经过20多年的发展，数学建模课程及讲座已经深入绝大多数本科及专科学校。大学生数学建模竞赛也开始成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛。这些数学建模竞赛以及相关的科研活动不仅培养了大批人才，同时也推动了大学的数学教学改革。数学建模教育就是面向全体学生进行的数学建模教学和实践活动。数学建模教学活动就是通过对已有的材料或模型进行讲解，让学生了解数学建模的方法和步骤；数学建模实践活动就是从事数学建模的各项活动，例如参加数学建模活动小组、参加各级别的数学建模竞赛等等。数学建模的教学以及实践环节是相互促进，相互补充的，这样最终达到培养大学生分析问题和解决问题的能力。
4将数学建模思想与方法渗透到高等数学课程教学中的必要性和重要性
面对高职院校数学教学中的种种问题，如果能在高等数学教学中充分体现数学建模的思想，将枯燥的教学内容与丰富多彩的专业实际问题结合起来，就可以把数学知识和数学应用穿插起来，不仅增强了学生学习数学的目的性，还增强了学生对数学的应用能力，达到了一箭双雕的目的。因此，将数学建模思想与方法渗透到高等数学课程教学中显得尤为重要。
5如何将数学建模思想与方法渗透到高等数学课程教学中
第一、在理论课中引入具体实例，弄清概念的意义。数学概念是因为实际需要而产生的，因此在数学教学中应重视如何将数学概念从实际问题中抽象出来，例如，由几何曲线的切线斜率、物理学的变速直线运动的速度引入导数的概念；由曲边梯形的面积、变速直线运动的路程来引入定积分的概念。像这样结合具体的实际意义才能够进一步加深学生对抽象概念的理解与掌握。第二、结合相关专业进行案例教学，培养学生建模以及专业学习能力。高职院校侧重于培养高等技术应用人才，那么更应该培养其实际应用能力。在数学教学中，结合其专业特色，选择案例教学将会事半功倍，不仅加深了学生对数学的学习，同时也加强了对本专业的学习。例如在生物医学专业学生的数学教学过程中引入种群生态模型、遗传模型、传染病模型等具体实例；在农学专业引用农作物害虫管理模型；在环境科学专业引用环境预测模型，水环境数学模型等；在化学、物理专业引用分子结构模型等等。在金融管理相关专业引用抵押贷款、管理问题等模型。这种有针对性的专业案例教学，既能使其体会到了学习过程中的数学知识，同时促进学生学习本专业的兴趣和需求，高效地达到了高职教育的真正目的。第三、开设数学建模选修课，丰富学生学习生活。数学建模选修课是将数学理论知识与实际问题紧密结合的一门选修课。基本任务是要培养学生运用数学理论知识及方法来解决生产生活中的实际问题的能力。开设数学建模选修课可以使学生了解数学与数学模型以及其方法意义，熟练掌握建立数学模型的一般方法和步骤，能够利用所学的高等数学中所学的初等函数、函数连续性、图解、微分方程等简单方法进行构造模型、求解模型；并且能够利用计算机来进行数学模型的求解。这样不仅促进了学生本身对实际问题的求解能力，丰富了学习生活；同时也提高了学生学习高等数学的兴趣和需求。第四、积极参加数学建模竞赛活动，提高学生的创新能力。大学生数学建模竞赛创办于1992年，是目前全国规模最大的基础性学科竞赛，这种具有知识性、趣味性以及创新性的数学实践活动，对提高大学生学习数学的兴趣，培养其团队精神以及提高其创性能力都是十分有利的。面对国际国内这种数学教育形式，我院从2011年开始连续参加全国大学生数学建模竞赛，共获得全国二等奖三个，陕西赛区一等奖十一个，陕西赛区二等奖十五个的好成绩。通过参加全国数学建模竞赛，加强了学生的竞赛意识、创新能力，同时也拓宽了师生的视野，丰富了教学内容，克服了传统教育模式的缺点，提高了学生学学习数学、运用数学的兴趣以及能力，从而提高了教学质量。
6将数学建模思想与方法渗透到高等数学课程教学中应注意的问题
第一、以学生为中心，教师为关键。教学活动的目的是培养学生，教学活动是在教师的引导下进行的，因此，教师是关键，学生为中心。在教学活动过程中教师是否能充满感情地、深入浅出地、耐心地结合学校、学生、专业以及具体实际情况进行教学活动，就成为教学的关键。这就需要教师刻苦钻研，不断提高自身的发展需要，处处为学生的成长和教育着想。将数学建模思想及方法渗透到高等数学课程教学中，需结合学生的具体情况，将学生看作是主体去钻研具体的教育手段和方法，同时具有对学生的爱心和献身精神。第二、注重主体，切莫喧宾夺主。将数学建模思想和方法渗透到高等数学课程教学中，在教学过程中引用实际案例进行教学使学生在一定程度上学习数学建模的思想和方法，从而促进学生更好地学习并掌握主干数学课程。切莫只注重了案例的引入、数学建模的思想和方法，忽视了数学课程本身，这样就会喧宾夺主，忽略了数学教学本身。第三、思考与钻研要深入，行动需稳妥。将数学建模思想和方法渗透到高等数学课程教学中，这是一个潜移默化的过程[3]，而不会是一个立竿见影的特效。需要我们踏踏实实的钻研，与相关专家联手合作。思考与钻研要深入，行动需稳妥。真正讲好一堂课、一个实例可能就是成功的开始。
7结语
高职数学教学面临着理论与实际相脱节的问题，数学建模既能起到联系理论与实际的作用，又可以推动高职数学教学的改革。将数学建模思想及方法渗透到高等数学课程教学中不仅可以提高教学质量，还可以提高学生解决实际问题的能力，培养学生的团队精神与创新能力。但是这个改革的过程任重道远，还需要不断将理论和教学实践相结合，不断去摸索、发展和完善，才能真正让学生受益。
参考文献：
[1]罗芳.数学建模教育与高职数学教育改革研究[D].湖南师范大学,2004.
[2]姜启源.数学建模[M].高等教育出版社,1993.
篇5
【关键词】“建模”思想；小学数学；实验探究
1985年，由美国科学基金会资助，在美国创办了一个名为“数学建模竞赛”的一年一度的大学水平的竞赛.我国大学生从1989年开始组队参加MCM，并取得优异的成绩.1994年教育部把全国大学生数学建模竞赛定为少数几项大学生课外教学和竞赛活动之一，从此MCM活动在我国迅速发展.中学数学建模为中学生数学竞赛演变而来，在2000年左右各地自发开展活动.本文从教学策略的视角探讨小学数学建模问题，讨论小学数学建模的意义和内涵以及小学数学建模的基本模式与实践探索.
一、小学数学建模的意义与内涵
小学数学建模一词，从正式出版的文献看，最早应该是在何福炬、孟允献在《小学教学研究》，2004年第2期上发表的文章《谈小学“数学建模”》中出现.实际上，全国各地小学以小学数学建模为内容开展的教研活动并不在少数.从现有资料来看，小学数学建模一词并无确切解释，一般认为小学数学建模就是以建立数学模型为核心的小学数学教学方法和模式.建模目的方面，大、中学数学建模的目的是把所学到的知识运用于实际，具有强烈的应用性和实践性；小学数学建模作为小学数学的一种教学策略，经常以教师事先特意设计好的形式开展活动，需要教师的直接参与、指导和把握.由此不难看出，小学数学建模不再是单纯的数学建模，已蜕变为小学数学教学的一种方法或者说一种教学形式.这一教学策略符合有效教学策略的基本标准，符合现代数学教学要求.数学是模型的科学，数学课堂教学就是“问题―模型―应用―问题”的一个循环往复的过程，因此，小学数学建模有相当好的适应性和非常广泛的适用性.由此可见，开展数学建模活动不仅是一种教学方式方法上的改革、教育模式上的创新，更是提高学生自主意识和探究能力、发展学生综合实践能力和创新能力的有效途径，能有力地推动小学数学教育的改革和发展.
二、小学数学建模的基本模式
运用数学建模的思想与方式开展小学数学教学活动，一方面要考虑小学生的知识水平和认知水平，另一方面也要遵循数学建模的一般规律.数学建模的一般流程包括：现实问题、简化假设、建立模型、模型求解和结果检验等基本环节与步骤.以数学建模为核心的小学数学建模教学策略，基本遵循这一流程，但在具体环节的操作上有其独特的组织、操作形式.
（一）现实问题：预设问题，创设数学模型情境.与一般数学建模不同，小学数学建模的“现实问题”实际上是教师根据教学需要精心设计的“预设问题”.预设问题是贴近学生生活和符合数学教学需要这两个方面的有机结合产物.预设问题为数学建模提供现实问题，更为小学数学建模教学创设数学模型情境.
（二）简化假设：解读情境，探索数学模型问题.给学生呈现了问题情境后，紧接着的工作就是把现实问题转化为数学问题.在此要解决两问题，即解读问题情境和形成数学问题，也就是根据实际问题的特征和建模的目的，对问题进行必要的简化，把实际问题用精确的数学语言描述出来，从而把实际问题转化为数学问题.把实际问题转化为数学问题，通常要先对问题做出必要的、合理的猜想和假设.受小学生生活经验和知识水平限制，以及小学数学建模的特殊性，在教学中要注意学生在解读问题情境和形成数学问题过程中，不可能一步到位，更多的时候还需要教师的参与、引导和整合才能完成.
三、小学数学建模的实践探索
小学数学建模在小学的开展，近几年的发展速度是相当快的.在各种教学活动形式、教学内容方面都做了相当多的尝试，积累了许多有价值的教学研究成果和教学实践经验.
（一）问题预设策略.问题可以从以下几个方面提出：从新旧知识的冲突、新旧观念的冲突、新旧方法的冲突和生活经验冲突等.在预设问题时，一般要求注意以下几点：①典型性.小学数学建模不同于一般的数学建模，呈现给小学生的问题应该是数学模型的典型范例，能够准确反映教学内容.②实践性.所选素材必须与学生身边的生活和学生力所能及的真实问题相结合，必须能引起学生的操作、观察、估计、猜测、思考等具体的学习活动，并能使学生在具体的学习活动中学会搜集资料、分析问题的方法.选取素材时，不仅要考虑个人能独立完成的素材，还要考虑几个人合作才能完成的素材，以培养学生的交流与表达能力和团队合作精神.
（二）模型应用策略.数学模型的应用，包括两个方面：数学本身的应用（练习）和数学之外的应用（解决具体问题）.为了加强学生数学应用意识和数学素养，应该加强数学之外应用的教学.用什么策略来解决具体问题，一方面取决于自身相关的知识和经验，另一方面取决于如何表征问题.对问题的表征不同，所选择的数学建模策略也不同.解决具体问题时，先对现实问题进行表征，然后在采取相应的数学建模策略，缩小范围，明确方向，从而更有效地利用各种信息，高效率地解决问题.
【参考文献】
[1]项仁训，沈本领.问题―建模―应用――构建小学数学课堂教学模式的探索[J].江苏教育，1999（6）：36-37.
[2]魏彬.数学模型方法与小学数学教学[J].湖南教育，2000（18）：49-50.
[3]刘妙玲.构建数学模型理清各种关系[J].小学教学设计，2001（6）：28-28.
篇6
数学建模是数学走向应用的必经之路，是利用数学方法解决实际问题的一种模式，数学建模是一种微型科研的过程，是进行研究性学习的一种有效组织形式。我国从1992年开始由教育部高教司和中国工业与应用数学学会举办的全国大学生数学建模竞赛已成为我国高校规模最大的课外科技活动。数学建模竞赛提供了学生接触现实问题的一个平台，这对学生把所学的数学、计算机和其他专业知识用于实践提供了舞台，培养了学生分析问题、解决问题的能力，锻炼了学生的创造力、想象力、思维发散能力和创新性思维能力。
将数学建模思想融入高等数学教学是经实践证明的必要且可行的教学方法，这对于推动高等数学教学方法的改革、提高高等数学的趣味性、应用性和教学效果具有深远的意义，全国数学建模竞赛组委会李大潜院士表示“我们要开展数学建模竞赛活动，努力将数学建模思想融入数学类主干课程，让学生在学习知识的同时，有发现和创造的过程”。将数学建模思想融入到数学主干课教学指的是在数学教学中突出数学思想的来龙去脉，揭示数学概念和公式的实际来源和应用，恢复并畅通数学与外部世界的血肉联系，它的意义在于打破了原有的高等数学课程只重视理论，忽视应用的教学内容安排，它在整个高等数学的教学过程中给学生展示了一个完整的数学，同时也训练了学生的思维推理能力。使学生不仅学到了数学知识，而且增长了应用数学知识解决实际问题的本领。这对于培养学生的创新思维和数学应用能力，提高数学建模竞赛的竞赛水平，提高高等数学的教学质量都具有重要的现实意义。
由于数学建模竞赛对学生的数学水平和科研能力提出了进一步要求，并且据竞赛组委会介绍，目前在全国大学生数学建模竞赛中数学专业的学生仅占10％，参赛的非专业学生占了多数，所以通常准备参加竞赛的学生都要参加学校组织的竞赛培训。那么，学生如何更有效地学习数学建模，教师如何对学生进行竞赛培训才能使数学建模竞赛在培养学生应用创新能力、促进大学数学课程教学改革等方面发挥更大的作用呢?本文将探讨如何使围绕数学建模竞赛开展的一些列教学活动在以下两方面都发挥更大的作用，一方面是将数学建模思想融入数学公共课程从而提高高等数学教学水平，另一方面是通过开展合适的教学培训活动提高数学建模竞赛水平。方法就是改革数学建模竞赛的培训模式，摒弃仅通过短期培训追求某次竞赛成绩的功利心理，制定长期的竞赛培训计划，使围绕竞赛开展的一系列教学活动在教学改革和数学建模竞赛活动中达到相互促进共同提高的作用，实现良性循环，这将是一个值得深入研究的问题。
黑龙江八一农垦大学围绕数学建模竞赛开展了大量的教学活动，经过多年的教学实践和不断地研究探索，在数学建模竞赛的培训策略和模式方面积累了不少经验，并且经过长期实践验证了这些方法不但有利于提高学生学习数学的效率和兴趣，同时对于提高竞赛成绩也是有效的。尤其是近几年学生参加数学建模竞赛的规模增长迅速，参赛学生几乎遍及全校各个专业，学生的学习程度、兴趣爱好等差异性增大；各类数学建模竞赛的试题类型都更趋向于专业性强、交叉性强、复杂性强的新特点。为解决数学建模竞赛所面临的新问题新挑战，需要对数学建模竞赛培训进行更深入的研究，制订数学建模竞赛培训的新模式，这种新方法充分考虑到在高等数学课程中潜移默化的融人数学建模思想这个策略，使学生可以更好地了解数学知识的来龙去脉，建立学数学用数学的思想，提高学生的数学综合素质，同时通过这样的教学活动让学生了解数学建模竞赛，再配合后期的竞赛培训活动从而达到通过数学建模竞赛提高学生综合素质的目的。
二数学建模竞赛培训的新模式
为了让学生通过围绕数学建模竞赛开展的教学活动增强解决实际问题的实践能力，提高数学课程的学习效果和兴趣，将数学建模的思想方法应用于专业课程的学习和专业问题的研究中去，也为了让学生更好地参加各类数学建模竞赛，对数学建模竞赛的培训体系和策略进行了深入研究，采取“三步走”的竞赛培训策略，在培训过程中抓住一条“时间线”，循序渐进的进行数学建模知识和方法的讲授和训练，从大一开始对学生的数学建模活动按照培训计划进行按部就班的培训，从而使数学建模竞赛真正的起到为教学服务的目的。本文介绍的竞赛培训新模式的具体结构框架如图1所示，具体步骤为：
第一步：“润物细无声”――将数学建模思想融入高等数学课程。在保持高等数学课程原有体系和教学学时基本不变的前提下把数学建模思想融人到高数教学中去，一方面可以激发学生的学习高等数学的兴趣，解决高等数学抽象性强、学生在学习过程中感到枯燥无味的问题。另一个方面也让学生感受到数学模型的无处不在和数学思想方法的无所不能，充分调动学生应用数学知识解决实际问题的主动性，从而激发学生对数学建模的兴趣和热情，提高学生学数学和用数学的能力，提高数学建模竞赛水平。
具体的做法是在高等数学课教学过程中有计划地适当渗透数学建模思想，在保持高等数学课程原有体系不变的情况下，在数学概念和定理的引入和应用中融入建模思想。首先，数学概念来源于实际需要是数学思维的细胞，在数学概念的教学中融人数学建模思想就是要讲清楚概念产生的来龙去脉以及数学思维过程，例如定积分的概念本身就是一个完整的数学建模过程，在讲解概念的过程中有意识的渗透数学建模的思想和方法，不仅能使学生记住概念，更重要的是使学生真正了解到问题的本质，培养了建立数学模型解决实际问题的思想。同样，定理的讲解在高等数学的教学中也占有非常重要的地位，在诸如微分中值定理的应用、最小二乘法的应用等内容中都非常适合融人数学建模思想。把这些数学建模思想融入高等数学教学作为数学建模竞赛培训的一部分，制定周密的培训方案，写出具体的培训计划，选用合适的培训教材，编写高等数学应用问题案例。通过这些教学方法和理念的改革可使学生的洞察力、想象力和创造力得到培养和提高，为学生架起一座从数学知识到实际问题的桥梁。
第二步：“更上一层楼”――根据一条“时间线”安排数学建模竞赛辅导。为了让学生了解和掌握更多的数学知识和方法，从而更好地参加各种数学建模竞赛，我们按竞赛的时间分别组织三次培训，每年4月针对东北三省数学建模联赛组织大二学生参加东北赛培训，每年暑假针对全国大学生数学建模竞赛组织全国赛培训，每年1月组织针对美国大学生数学建模竞赛的美国赛培训。采用这种阶段性培训方式，根据培训的时间，在每个培训阶段都制定不同的培训目的，设计不同的培训计划，选择逐渐深入的培训内容，并针对学生具体情况采用自编教材。真正做到因材施教，体现阶段性递进的培训模式。首先，在最开始的在东北赛培训阶段主要讲授数学建模的过程和建模基本方法，Matlnb软件的基本命令以及科技论文的写作等，在这一阶段的培训中各种建模方法不要求学生熟
练掌握它的过程和具体的求解方法，而是要了解这些方法是解决什么问题的?常用于哪些现有的模型中?这种方法对所求问题有哪些要求?它的输入和输出变量都有哪些?到真正用的时候可以在查阅资料现学现用，这一阶段培训的重点是要培养学生根据需要获取知识的兴趣和能力，以及对数学建模的思维和过程的了解和熟悉。在全国赛培训阶段主要补充数学建模的理论知识，继续介绍Lingo/Lindo软件、SASS软件等数学软件的使用，并进行模拟训练强化数学建模竞赛氛围和过程。这一阶段要求学生熟练掌握线性规划、多元统计、插值拟合、微分方程、图论等常用的数学方法，同时了解如排队论、系统模拟等方法，培养学生发现问题、分析问题、应用数学知识建立数学模型解决实际问题的实践能力和上机实验的动手能力。针对美国赛培训主要强化学生的科技英语的阅读、写作能力。训练学生对外文文献的检索和阅读能力，学习了解所学学科的国际前沿的研究动态，提高自己的科研能力和意识。
第三步：“反馈再提高”――赛后研讨，修正数学建模竞赛培训方案。注重赛后总结，是逐步提高竞赛成绩的有效方法。每次竞赛结束以后，首先由指导教师针对赛题进行分析与讲解，帮助学生深入理解问题，然后由各队根据所做结果查找论文工作中的不足，并展开对问题的深入探讨，以小组讨论的形式进行交流，使讨论班上不同的思想火花不断地进行碰撞、交融，所有小组都能够通过讨论而达到共同进步的目的。同时通过开会总结本年度的竞赛工作，参加竞赛学生交流竞赛经验、心得体会、开大会表彰、奖励获奖学生等系列活动，及时发现竞赛培训工作中的问题，总结经验，从而推动学校高等数学课程的教学改革，培养学生应用数学知识解决实际问题的能力，为逐步提高竞赛成绩打下良好的基础。
另外，结合数学建模竞赛培训的过程和参加竞赛中遇到的问题，对数学建模竞赛培训模式进行深入研究，探讨数学建模思想融入高等数学课程的实施方法，改进培训方案中的不足，增删培训内容，修正培训计划，完善数学建模竞赛培训体系。
总之，通过对数学建模竞赛培训模式的研究与实践，构建了新的数学建模教学体系，该教学体系融数学建模理论学习、计算机软件学习和竞赛过程于一体，通过对数学建模教学体系的实施，促进大学数学课程的教学改革，实现将数学建模思想融入高等数学课程的目的，并最终实现其他专业课程的教学改革。实践证明围绕数学建模竞赛开展的教学活动能够为学生更好地参加数学建模竞赛提供了平台，并且能够在促进大学数学课程的教学改革，实现将数学建模思想融入数学类课程方面发挥更大的作用。
参考文献
[1]刘振文，赵广宇，王崇阳．浅谈数学建模竞赛对大学生能力的培养与锻炼[J].才智,2011(32)：232．
[2]李大潜，将数学建模思想融入数学类主干课程[J]中国大学数学,2006(1)：4-8．
篇7
关键词：数学实验；数学建模；素质教育；创新能力
数学是一门自然科学基础学科，自20世纪下半叶以来，数学最大的变化和发展是“应用”。数学几乎渗透到了所有学科领域，其作用也越来越大，不但运用于自然科学各学科、各领域，而且渗透到了经济、军事、管理以及社会科学各领域。事实上，当前社会发展对数学的需求并不只是对数学家和专门从事数学研究的人才的需求，更大量的需求是在各领域中从事实际工作的人善于运用数学知识及数学思想方法解决每天面临的大量实际问题，从而取得经济效益和社会效益。
高校中传统数学的应试型教学模式往往注重专业需要和偏重知识传授，主要课程如数学专业的数学分析、高等代数、解析几何、常微分方程等，又如理工科专业的高等数学、线性代数、概率统计等，内容均存在着重经典轻现代、重计算技巧轻数学思想方法等倾向。显然，这种体系不利于学生综合利用数学知识能力和创造能力的培养，严重阻碍了数学在社会实践中应起作用的发挥和数学本身的发展。因此，理工科院校的数学教学改革亟待解决在数学的教学过程中怎样培养学生学习的创造性，提高他们数学应用的能力。于是，开设数学实验和数学建模课程已成为高校数学教学改革的突破口，因为数学实验和数学建模不仅可以激发学生学习数学的兴趣，还可以提高学生解决实际问题的能力。
本文分析讨论数学实验和数学建模在理工科大学生素质培养中的重要作用，从而将大学数学教学模式由传统的过窄、过细专业造成的“专门化”和“小而全”的课程设计思想转变为课程设置厚基础、厚综合化，力求课程整体结构优化。
一、数学实验和数学建模
数学实验课是一门实践性很强的课程，它将数学理论、科学计算、数学软件以及数学建模有机结合，强化学生对数学理论的理解和应用。它通过使用计算机以及数学软件解决实际问题的过程，进一步学习数学或应用数学，激发学生的学习兴趣，培养学生的探索能力、动手能力和应用能力，有效地提高数学教学的质量。
数学建模是对客观事物进行合理的抽象和量化，然后用公式模拟和验证的一种模式化思维。建立数学模型是处理数学科学理论问题的一个经典方法，也是处理各类问题的有效方法，是数学应用于科学和社会的最基本的途径。数学建模所研究的对象是日常生活和工程实践中的实际问题，把这些实际问题转化成数学问题过程就是数学建模的过程。所以数学建模和数学紧密相连，也就是说数学本身自始至终充满了数学模型。
二、数学实验课程的意义和作用
数学实验能提高学生学习数学的兴趣和积极性。通过数学软件的使用，数学实验可以演示一些传统教学方法无法实现的知识内容，从而使学生对其有直观的认识。可视化的教学过程能使学生的思维形象化、可操作化，从而改变数学抽象的内容，使晦涩的数学理论变得生动而有趣。利用数学软件，验证某些数学定理，可以使学生深入认识数学规律，激发学生学数学的兴趣。特别是通过对实际问题的分析，建立数学模型，并使用计算机解决问题，使学生感受到数学在实际中的应用，使学生由被动地学数学变成主动地用数学。实践证明，数学实验可以促成数学教学的良性循环，即参加数学实验愈多，则愈感到自己数学知识的不足，那么就愈要学习更多的数学知识充实自己。如此，就激发了学生学习数学的积极性。
数学实验能有效提高学生的实践能力。数学实验的直观性使学生更好地接受数学理论，掌握数学规律。通过自己动手分析问题，建立数学模型，利用数学软件和计算机编程，学生的实践能力能得到有效提高，增强了学生学好数学、用好数学的信心。通过数学实验的思考、完成以及对实验结果的分析，学生能更好地理解和正确应用数学理论和方法，学生的理论水平和实践能力得以大大提高。
数学实验能提高学生的综合素质。在通过数学实验解决实际问题的过程中，学生学到了知识，提高了动手能力，更培养了独立思考的习惯，增强了探索精神和创新意识。实际问题的引入和求解，极大地开阔了学生的视野，解决问题的过程中也能培养学生的团队精神，最终提高学生的综合素质。
三、数学建模课程的意义和作用
高校作为人才培养的基地，围绕加快培养创新型人才这个主题，积极探索教学改革之路，是广大教育工作者面临的一项重要任务。正是在这种形势下，数学建模与数学建模竞赛，这个我国教育史上新生事物的出现，受到了各级教育管理部门的关心和重视，也得到了科技界和教育界的普遍关注。这主要是数学建模的教学和竞赛活动有利于人才的培养，特别是人才的综合能力、创新意识、科研素质的培养。也正因为如此，数学建模活动的实际效果正在不断地显现出来，“数学建模的人才”和“数学建模的能力”正在实际工作中发挥着积极的作用。
数学建模本身就是一个创造性的思维过程。数学建模的教学内容、教学方法以及数学建模竞赛培训都是围绕创新能力的培养这一核心主题进行的，其内容取材于实际，方法结合于实际，结果应用于实际。数学建模的教学和竞赛培训，为学生的探索性学习和研究性学习搭建了平台。数学建模的教学和竞赛，注重培养学生敏锐的观察力、科学的思维力和丰富的想象力，既要求学生具有丰富的知识，又要求学生具有较强的实践操作能力；既有智力和能力要求，又有良好的个性心理品质要求；既要求敢于竞争，又要求善于合作。数学建模真正体现了开发学生的潜能、培养学生的优秀心理品质以及积极探索态度的良好结合。在数学建模的教学与竞赛中，特别注重发挥学生的主动性、积极性、创造性、耐挫折性，特别是提倡探索精神、创造精神、批判精神、团队协作精神等。知识创新、方法创新、结果创新、应用创新无不在数学建模的过程中得到体现。实践正在证明，数学建模的教学与竞赛活动是培养大学生创新思维和创新能力的一种极其重要的方法和途径。
数学建模可以培养学生的科学精神和创新思维的习惯。创新是数学建模的生命线。无论是机理分析还是测试分析都是需要本着符合科学的精神去创新、去建立新的实用模型。在数学建模中，对给出的实际问题，一般是不会有现成的模型，这就要求我们在原有模型的基础上进行创新。面临新的实际问题，现成的模型是不能很好地解决的，这就要求我们进行创新，建立新的模型。学生在建模的过程中，科学精神和创新思维得到了培养。
数学建模可以培养学生的团队精神和语言文字表达能力。根据数学建模竞赛的要求，要对自己的解决问题的方法和结果写成论文，因此通过数学建模可以很好地提高学生撰写科技论文的文字表达水平；竞赛要求三个同学在短短的三天内共同完成建模任务，他们在竞赛中就必须分工合作、取长补短、，从而很好地培养了学生的团队精神和组织协调的能力。
四、数学实验和数学建模课程间的相辅相成
以实际的工业、经济、生物等问题为载体，以大学生基本数学知识为基础，在教师的指导下，采用自学、文献阅读、讨论、试验等方式，“数学实验”与“数学建模”可以实现一个相辅相成的教学过程。通过学习查阅文献资料、用所学的数学知识和计算机技术，借助适当的数学软件（即数学实验），学会用数学知识去解决实际问题的一些基本技巧与方法（即数学建模）。通过这个过程的学习，加深学生对数学的了解，使同学们数学方法应用能力和发散性思维的能力得到进一步的培养。数学建模与数学实验课程的融合教学能走出一条“从课堂到课外，再从课外到课堂”实践性教学模式，这样的教学模式必将深受学生欢迎，它的教学无论对培养创新型人才还是应用型人才都能发挥其他课程无法替代的作用。
参考文献：
[1]姜启源.数学模型[M].3版.北京：高等教育出版社，2003.
[2]肖树铁.数学实验[M].北京：高等教育出版社，1999.
[3]傅英定，成孝予，彭年斌，等.转变教育观念，培养学生创造性思维能力的研究与实践.电子高等教育的理论与实践[M].成都：电子科技大学出版社，2000：181-184.
[4]宿维军.数学建模活动对培养人才的作用[J].数学的实践与认识，2002，32（5）：867-868.
[5]贾晓峰.大学生数学模型竞赛与高等学校数学教学改革[J].工科数学，2003，16（2）：79-82.
[6]李心灿.在高等数学的教学中培养学生创造性思维的一些实践与思考[J].工科数学，1999，15（6）：35-41.
篇8
1地方本科院校大学数学的教学现状
大学数学，是高等学校理工专业、财会专业最重要的基础课程之一，对于学生而言，大学数学内容多、难度大，挂科率高，是学生最为头疼的课程。当前，地方本科院校大学数学的教学存在着四个主要问题：（1）当前的教学是“重理论，轻实践”。现行大学数学的教材和教学内容非常稳定，教学改革时变化不大，依然按照定义、性质、定理、例题、习题的模式进行，最后考试；（2）绝大多数专业不开设“数学建模”和“数学实验”课程，学生不清楚学习数学有什么用，而且教学内容单一，与学生的專业的关联性很小，所以学生对大学数学缺乏兴趣；（3）大学数学课程课时少，内容多，教师在教学中只是赶进度教完所要求的内容，以“学生为主”的教学理念难以贯彻；（4）大学数学课程的教学并没有随着计算机技术的和数学建模而发生根本性改变。
2数学建模与数学实验
数学建模就是用数学的语言来刻画和描述一个实际问题，将它变成一个数学上得问题，然后经过数学的处理，并以计算机为工具，应用数学软件，得到定量的结果。对实际问题建立模型时，首先要识别问题，即了解问题的背景，分清问题的主要因素和次要因素，提出合理的假设；其次，利用相应的数学方法建立数学模型，并且借助数学软件求解模型；最后，将所得解与实际问题作比较，分析模型的实际意义。凡是要用数学来解决的实际问题，都是应用数学建模的思想和方法来解决的。随着计算机技术的飞速发展，给数学建模以极大的推动，人们越来越认识到数学和数学建模的重要性。
数学实验指学生在教师指导下用计算机和软件包学习数学和进行数学建模求解。具体而言就是利用计算机和数学软件为实验工具，以数学理论作为实验原理，以数学问题为等作为实验内容，以学生为主体进行仿真计算、归纳总结等探索活动。数学实验有着极重要的教育价值，数学实验课与传统的课堂教学是不同的，它把“教师讲授一学生听练一测验考试”的过去的学习过程，变成“问题一猜想一实验一验证一创新”的学习过程，使数学教学从单纯的教师讲授、学生被动接受的模式发展到学生主动学习模式，这与当前的课程教学改革理念完全一致。在数学实验中，由于现代信息技术的应用，使学生摆脱了繁杂的、乏味的数学推算和数值计算，给学生创设了良好的实践环境。数学实验对突破课堂教学中的难点，培养学生的创造性思维、实践能力和辩证唯物主义观具有特殊作用。
3数学建模与数学实验融入大学数学课程的意义
3.1数学建模与数学实验能培养学生应用数学的能力和创新能力
数学建模过程和数学实验是一个创造性的过程。学生在进行数学建模活动时，首先要了解问题的实际背景，要求学生有较强的文献搜索能力和自学能力；同时，学生不仅要了解数学学科知识和各种数学方法，还要求学生熟悉一种或几种数学软件，熟练地设计算法，编制程序解决当前实际问题，最后还要把完整的解决问题的过程和结果以科技论文的形式呈现出来。因此，数学建模和数学实验在培养学生的创新能力方面有着非常重要的作用。
3.2数学建模与数学实验有利于提高学生对大学数学课程的理解程度和学习兴趣
数学建模强调人们认识和揭示客观现象规律的过程。因此，在数学课堂教学中融入数学建模，可以让学生体验发现问题、了解问题、构造模型、解决问题的过程，从而启迪学生应用数学的意识、兴趣和能力。数学实验从问题出发，侧重于培养学生用形和量的观念去观察和把握现象的能力，有助于学生抓住问题的本质和对抽象的数学概念的理解程度。
3.3数学建模和数学实验有利于培养学生的自学能力
数学建模和数学实验是面向实际问题的学习方法，很多知识需要学生通过学生自学来掌握，这恰好是对学生自学能力的培养。
3.4数学建模和数学实验有利于培养学生的科研能力
数学建模与数学实验活动本身就是科学研究的过程，学生从传统教学中的被动学习变为主动探索。数学建模和数学实验使学生较早地接触到科研实际，熟悉科研程序，极大地提高了学生的科研能力。
4将数学建模与数学实验融入到大学数学教学实践
数学建模和数学实验可以培养学生创造力、洞察力和想象力，在激发学生学习兴趣和学生学习的积极性方面都具有独特的作用。就地方本科院校大学数学教学的现状，如何让数学建模、数学实验和数学教学有机结合起来，在目前是最为关键的。
4.1开设数学建模与数学实验选修课
开设数学建模与数学实验选修课，可以系统训练学生利用数学建模方法和数学实验方法解决生活中的实际问题。教师应以案例和问题为导向，展示数学解决问题的过程和计算机的应用。
4.2将数学建模、数学实验与大学数学的教学有机结合起来
多数非数学专业，都要学习“高等数学”、“线性代数”、“概率论与数理统计”这几门课程。这几门课程都抽象难学，所以教学中在数学概念形成的过程中渗透数学建模的思想，在数学知识的应用中加以示范。在数学知识学习的过程中，用数学实验的方法让学生切身体验，将教材的结果通过数学实验来实现，这可以更进一步地激发学生的学习兴趣，让学生认识到数学的趣味。
4.3开展数学建模竞赛活动
从1992年开始，国家每年举办一次全国大学生数学建模竞赛，数学建模竞赛可以让学生亲身体验数学，引发学生对实际问题研究的兴趣，受到了大学生的普遍欢迎。…数学建模竞赛是数学建模与数学实验结合的一项竞赛活动，将大学数学教学和数学建模竞赛结合起来，形成稳定的实践教育体系：对大一学生做数学建模讲座，让学生明白什么是数学建模；对大二和大三学生参加各种级别的数学建模竞赛，例如，全国大学生数学建模竞赛，“深圳杯”数学建模挑战赛，泰迪杯数据挖掘竞赛等；大四学生可以选择数学建模方面的毕业论文选题或毕业设计。
5数学建模与数学实验融入大学数学教学中应注意的问题
首先，数学建模和数学实验课程属于实践性课程，在讲授中贯彻少而精的原则，针对大学数学课程的主要概念和重要内容，切忌追求面面俱到，从而增加学生的负担。
其次，数学建模和数学实验融入到大学数学教学中，不是讲几个案例，做几次实验，把大学数学体系搞成一个大杂烩，”大学数学课程中融入数学建模和数学实验，根据章节内容选取相适应的案例，化整为零，适时融入，达到“随风潜入夜，润物细无声”的教学效果。
篇9
在信息时代的今天，为实现学校‘培养社会需要的高质量应用型人才’的目标，我们积极开展数学建模活动，以数学建模为载体，建立了“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系，构建起科学、规范、高效、持续的数学建模竞赛的管理和运行机制，在近5年的全国大学生数学建模竞赛中均取得了优异的成绩，为学校培养高质量应用型人才做出了贡献。
【关键词】数学建模 人才培养
中图分类号：G642 文献标识码：A
1. 开展数学建模活动的背景与意义
在我国，由教育部高教司与中国工业应用数学学会共同组织的全国大学生数学建模竞赛活动已历时二十二年[1]（1992年～2013年）。据统计，2013年有33省/市/区（含港澳）及新加坡，美国，伊朗的1324所学校23187队参加，成为全国高校中规模最大的学生科技活动[2]。
围绕培养“适应市场需求的，社会所需要的高质量应用型人才”的目标，我们积极探索开展数学建模活动及其竞赛的新途径和新方法，从有效教学走向优质教学，建立了“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系，构建起科学、规范、高效、持续的数学建模竞赛的管理和运行机制。并且通过日常的数学建模活动、数学建模竞赛以及数学建模联赛等形式，努力探索与实践，使学生的主动性、独立性、独特性、交往性、体验性及创新性得到进一步提升，学生的受益面越来越广，实践应用能力不断提高，同时促进了教师教学科研水平的提高，也带动了课程的改革与建设，成为基础课部乃至整个学校教学的一大亮点。
2.“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系的构建。
在整个人才培养体系的构建过程中，我们先着力在师资与教学内容上进行积极的改革与探索。比如为了提高现
有数学建模指导教师的教学水平，先后选派了多位教师参加 “国家自然科学基金西部高校数学教师培训班”；积极参加全国的数学建模与数学实验年会；积极培养新人，储备后续力量等。在教学内容上也大胆改革传统教学内容，增加新内容和新技术的应用，在数学系列课程的教学中逐步融入数学建模的思想，向学生输送数学建模的方法，激发学生的学习与应用数学、参与数学建模竞赛活动的兴趣。
“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系是我们长期探索与实践的经验总结，它以数学建模教学与竞赛支撑平台为基础，包括环境建设、知识传授平台、能力培养平台、实践平台四个方面，最终目标是培养“创新实践能力强的高质量应用型人才”，在我们的数学建模活动开展中起着纲领性作用。
组织学生参加各类数学建模活动是我们最重要的一项工作，我们通过以下几个方面组织学生参加各类数学建模活动：①开设数学建模、计算方法、数学实验选修课；②加强对数学建模协会活动内容的指导，每学期都要举办5-6次数学建模专题讲座，内容涉及数学建模基础、数学软件基础、竞赛案例分析、竞赛报告写作等多个方面，并组织和指导学生参加校内外各种数学建模竞赛活动；③组织学生参加全国大学生数学建模竞赛，并且已经探索出一套有效的数学建模竞赛的管理和运行机制。
3.近5年在培养应用型人才方面取得的成果
经过指导教师的精心培训和学生的刻苦努力， 我校学生在近5年的全国大学生数学建模竞赛中均取得优异成绩，具体获奖情况如下：
其次，我校学生参加其它类型的数学建模竞赛也取得较好的成绩，具体获奖情况如下：
表2 近5年参加其它数学建模竞赛获奖统计
比赛时间获奖情况
2009年全国“电工杯”数学建模竞赛，获得一等奖2队，二、三等奖10队
2010年苏北赛二等奖2队，三等奖3队
2011年全国“电工杯”数学建模竞赛，获得一等奖2队，二、三等奖15队
2011年参加美国数学建模比赛获得二等奖一项
2012年参加美国数学建模比赛获得一等奖一项，二等奖一项
2013年苏北赛一等奖4队，二等奖6队，三等奖7队
2013年参加美国数学建模比赛获得二等奖三项
通过数学建模培训和数学建模竞赛以及数学建模、数学实验选修课的开设，每年都有近500名学生从中受益。学生在这个过程中可以掌握数学软件的使用，学会利用丰富的数学理论建立不同实际问题的数学模型并用计算机求解，知道如何查阅计算机网络资源，熟悉科技论文的写作格式与要求等。而这些知识对学生以后走上社会工作岗位时是非常实用的。借助于数学建模，我们已经为学校、社会培养了很多具有创新精神的人才，他们中的一些已经在工作中发挥着骨干的作用。比如04级茅以升班的陈惠粉（2006年获数学建模全国一等奖，保送为清华大学研究生）、04铁运的赵军（2006、2007连续两年获数学建模全国一等奖，毕业后保送西南交通大学研究生，09年读研期间被四川农业大学聘为数学建模指导传授建模经验），2006级数学建模国家奖获得者史彦峰、马利、青亮等分别保送北航、电子科大、西电等名校。2007级数学建模国家奖获得者蒋雪峰获得专利2项，并且保送到南大直博等。
怎样使数学建模在培养具有创新精神的人才中发挥更大的作用，还需要我们不断探索和实践。
参考文献
篇10
关键词：数学建模；创造性思维；创新能力
中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0101-01
目前，我国高等学校创新意识和创新能力培养是一个薄弱环节，数学教学观念落后，学生不能发挥能动性教学模式单一，不利于学生个性发展。注入式填鸭式教学，束缚了学生创新意识和创新能力。创新高等教育的灵魂，社会发展的动力。因此培养学生的创新能力显得尤为重要。在多年的教学实践中发现，数学建模能促进教学改革，能培养学生的创新能力。
一、数学建模与创新能力
数学建模不同于其他课程，是通过对实际问题的抽象明确变量和参数的关系，应用一些数学规律建立起的数学模型，用数学语言解释该模型。数学建模是应用数学理论和计算机解决实际问题的重要手段，是在数学知识与实际问题之间架起桥梁的一项创造性科研活动。数学模型的探索，并没有现成的普遍性适用的准则和技巧，它需要成熟的经验见解和灵巧的简化手段，需要合理的假设，丰富的想象，敏锐的直觉判断。其中每一步骤的进行都富有开拓性，充分展现建模者的创造性思维水平由此可以看出数学建模是创新意识和创新能力培养的过程。要求建模的学生有良好的观察能力和较强的抽象思维能力，以及灵感和较强的悟性。
任何一项科学都离不开理论分析和数学计算，一个实际问题所涉及到的数学往往不一定只是数学知识的某一个分支的内容，常常是数学知识的综合运用。通过所学知识点应用在往届数学建模竞赛中。例如，在讲到泊松分布时，我们通过合理配备一个工人实例概括讲解泊松分布的应用。同时也将2001年全国大学生数学建模竞B题-公共汽车调度问题讲解给学生。以此来激发学生的创造性思维。
二、创新能力的培养途径
用数学建模方法解决实际的问题。首先是用数学评议语言表达问题即构造模型，其次用数学工具求解所建立的模型，不仅要有广博的数学知识，而且还需要丰富的想象力和敏锐的洞察力。
每一个概念、定理、数学公式的学习推导都要围绕培养学生创新思维，调动学生积极性来进行，创造思维过程由直觉思维和发散思维组成。数学建模是一种创新过程，除了形象思维、逻辑思维、辩证思维外，直觉和灵感也起了决定作用，因而在数学建模中，注意用直觉来激发学生的灵感。
三、创新能力的培养方法
（一）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和创造能力。
（二）在数学建模教学中，使用现代化教学手段，加强计算机的应用，特别是解决最优问题时，往往是计算机相关软件发挥着巨大的作用，它可以解决手工无法完成和解决的大规模运算问题，同时还可培养学生学会如何去开发和扩展计算机软件的能力，真正掌握计算机应用的目的，这样不仅培养学生实际操作能力，同时大大缩短了数学理论与实际问题的距离，为培养学生创新能力起到了意想不到的效果。
（三）设计课堂教学，促进直觉思维，提倡一题多解，加强发散思维。
（四）团结一致，培养创新品格。因为参加数学建模的学生多数由数学、计算机多专业学科人员组成，特别是3天实践，不仅了培养学生坚忍不拔的毅力，和良好的心理素质，而且精益求精的探索精神。
四、几点建议
（一）数学实践建模实践表明，将数学建模课与高等数学、线性代数、概率论和数学统计等课程有机结合。在条件允许的情况下，开设数学实验和数学建模选修课，鼓励基础好的同学参加全国大学生数学建模竞赛。着重培养学生创新精神和运用数学和计算机解决实际问题的能力。数学建模教学不同于一般数学教学，它要求教学内容丰富，知识要重组，方法要创新，每一次教学活动，不是涉及到一个或数学建模教学不同于一般数学教学，它要求教学内容丰富，知识要重组，方法要创新，每一次教学活动，不是涉及到一个或几个知识点，而是要牵扯到诸如数学分析、高等代数、微分方程、概率统计、运筹学以及组合数学等许多数学分支，若将上述知识按照传统的方法进行讲授与学习，起不到真正培养学生创造思维的作用。因此，数学建模教学必须是教学内容的再创造，将众多科学家经过长期不断实践所积累的知识和方法交给学生，培养学生发散思维能力，达到创新的目的。
（二）将数学建模融入高等数学教材中。在高等数学中有意识的融入建模思想，结合数学建模选讲例题，让更多学生了解数学来源于实际，也能应用于实际，激发学生的学习数学的兴趣和培养应用数学的能力。理论与实践相互补充，相互融合。在多年的教学中发现，在数学概念中引入建模是完全可行的，因为高等数学概念本身渗透着建模思想。在求解微积分计算问题保持数学模型引例。例如在讲重积分时我们引入飞机机翼质量为实例。
数学建模不仅活跃了学生课外科技活动，提高了广大学生学习数学的积极性，在创新能力培养上起到事半功倍的效果。同时也能促进教师自身的学术研究水平和教学工作水平的提高。
参考文献：
[1]李明振，庞坤.关于高师院校“数学建模”教材建设思考与探索[J].数学教育学报，2006，15：64-66.
[2]叶其孝.大学生数学建模竞赛辅导教材[M].长沙：湖南教育出版社，1993.
