数学建模提高学生的创新能力

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摘要：创新是社会发展的动力，也是人类进步和发展的关键，所以培养高素质创新型人才是时展的需求。而大学生通过数学建模解决生活中的实际问题，促进自身运用知识的能力、发散思维、探索精神、团队协作精神，本文主要讲述数学建模是如何提高学生的创新能力。

关键词：高等数学；数学建模

作为当代的大学生，是非常有必要具备创新精神，拥有创新能力的。我们必须进行不断的想象、探索和实践，才能发现解决问题的途径，从而提高自己。数学建模是利用数学方法、知识和思想去解决问题的一个过程。数学建模为大学生创造了自主学习的机会，让学生感受到数学在解决实际问题中的作用和价值，体验到数学与日常的生活，数学和其它学科之间的联系，有利于激发大学生对数学的兴趣，培养大学生的创新精神和实践的能力。下面详细说一下数学建模是如何提高学生创新能力。

一、数学建模对培养大学生创新能力的重要理论依据

1.1扩充学生知识的结构。数学建模并不只是根据我们所学的数学知识来解决实际问题，它要求学生从数学知识中扩展出来，不断地去扩充到各个方面从而解决问题。数学建模往往要求大学生解决一个也许从未见过的问题，大学生抓住问题的核心，通过各种途径找到与问题有所联系的学科资料，从中找出需要的理论知识，进行学习。这使得学生查阅相关资料的能力有所提升，与此同时也将扩宽大学生的知识视野，使其掌握数学以外的学科知识，扩充了大学生知识结构。1.2提升学生对计算机的应用能力。我们身处在这个信息化的时代，计算机已经被广泛地运用到各个领域，因此灵活运用计算机能是当代大学生必备的能力。数学建模竞赛中的问题往往涉及到的数据量都比较复杂，求解的过程中计算非常的繁琐，利用手算很困难或者根本算不出来，所以利用计算机来解决数学建模问题，是数学建模必不可少的环节之一。在解决问题的过程中学生使用C++，matlab，lingo，Mathematica，Maple，SPSS等数学软件，对问题先建立模型，然后检验模型是否合理，对不合理的地方进行改进，直到得到较理想的模型。

二、数学建模过程中提高大学生创新能力的体现

2.1丰富学生的想象空间，提高解决问题的能力。数学建模要求学生通过对实际的问题进行简化，建立变量、因变量之间的数学模型，然后求解模型，最后对所求结果进行解释并检验。数学建模竞赛题目基本来源于具有经济、社会、管理、科学等领域的一些实际问题，基本上都没有做过任何人工的处理。所以解决这类实际的问题，学生不仅仅要查阅跟问题有联系的资料，整理和吸取，还要和组员进行讨论和探究，对问题进行一些合理的假设，利用数学学科知识和其相关的知识进行综合的运用，建立数学模型来解决，有创造性地解决问题。所以说数学建模的过程是学生进行独立思考、自主学习、积极探讨的一个实践的过程，与此同时还给了学生全新的一个数学理念，丰富学生的想象空间，提高解决问题的能力，使学生进一步的适应社会的实际需求。2.2借助团队合作意识，培养学生的创新能力。在这个充满竞争力的社会，团队合作对人的发展起着不可或缺的作用。在数学建模的过程中，不仅仅体现了团队合作精神，还培养了大学生的创新能力。是因为在建模比赛的过程中，需要学生三人为一小组，然而每个学生的观点都有所不同，难免使得他们之间出现矛盾和争执。但就因为他们的各抒所见才使得他们的思维有了碰撞，产生了一些更加独特、更加有用、更加全面的解题方法。所以，数学建模的过程中培养了学生们的团队合作意识，让大学生体会到相互合作、分享的重要，还增强了学生的团队创新意识，为大学生今后的社会创新发展打下基础。总的来说就是数学建模借助了团队合作意识，培养了学生的创新能力。2.3思维方式的转变，增强了学生的科研创新能力。在数学建模的解题过程中，更多的并不是怎样使用已有的理论去解决问题，常常需要学生尝试改进已有旧的方法，甚至是在合理的假设下提出一组新的方法。学生在思考解决问题的过程也就是相应的科研者解决该问题的思考过程，而且学生能忽略很多不必要的一些实际条件，直接在合理假设下严谨的进行推导解题。这将很大程度上减少了一些实际条件的限制所带来的思维阻碍，学生将用更发散的思维、更创新的方法去摸索目前该领域的难题。这就使得学生在面对难题时敢于放弃旧观念敢于尝试，特别是学生会查阅大量文献来启发思考，使其能够突破桎梏，提出全新的观点，学生思维方式的转变，增强了其科研创新的能力。

三、结束语

总而学生是需要多学科知识的交叉融合来解决数学建模题目的，这不仅仅要求学生查阅该问题有所关联的研究，并且要在以往的研究大胆的假设、创新。在数学建模过程中，学生将通过学习与实践的结合，增强其创新意识，提高其创新能力。

总而言之，数学建模能丰富学生的想象空间，提高解决问题的能力，能加强学生团队合作的意识，能使学生转变思维方式，增强了学生的创新能力，对社会的发展有着促进的作用。

参考文献：

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[3]付军，朱宏，王宪昌.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，2007，4：93—95

作者:林艺鹏 刘圣华 陈昭奋 单位:四川省武警警官学院