靳寶霞

摘 要： 數(shù)學(xué)建模是一個將實際問題用數(shù)學(xué)的語言、方法，近似刻畫、建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型并加以解決的過程。在獨立學(xué)院開展數(shù)學(xué)建模課程能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，讓學(xué)生能夠靈活運用知識、進行知識的創(chuàng)新，能夠更好地滲透數(shù)學(xué)的思想和方法，提高學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，從而能夠有效提高獨立學(xué)院數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 獨立學(xué)院 數(shù)學(xué)建模 必要性

一、數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要作用

（一）數(shù)學(xué)建模融入數(shù)學(xué)教學(xué)中可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣?，F(xiàn)今大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)普遍存在內(nèi)容多、學(xué)時少的情況，為完成教學(xué)進度，很多教師在內(nèi)容處理上，偏重理論與習(xí)題的講解，忽略應(yīng)用問題的處理與展開，使學(xué)生對數(shù)學(xué)的重要性認識不夠，也不知道該如何應(yīng)用，影響了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。而數(shù)學(xué)建模是社會生產(chǎn)實踐、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、經(jīng)濟領(lǐng)域等生活當(dāng)中的實際問題經(jīng)過適當(dāng)簡化、抽象而形成的某種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)或幾何問題，它體現(xiàn)了數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性，所以教師在教學(xué)過程中利用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識引導(dǎo)學(xué)生積極參與到數(shù)學(xué)建模實例中，可以使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的生機與活力，感受到數(shù)學(xué)無處不在，感受到數(shù)學(xué)思想方法的無所不能，同時也體會到學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的重要性。把數(shù)學(xué)建模融入數(shù)學(xué)中教學(xué)可以充分調(diào)動學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識分析和解決實際問題的積極性和主動性，使學(xué)生充滿把數(shù)學(xué)知識和方法應(yīng)用到實際問題中的渴望，把以往教學(xué)中常見的“要我學(xué)”真正變成“我要學(xué)”，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和熱情。

（二）利用數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，聯(lián)想能力，洞察能力，以及數(shù)學(xué)語言的表達能力。由于數(shù)學(xué)建模沒有統(tǒng)一的標(biāo)準答案，方法也是靈活多樣的，學(xué)生針對同一問題可從不同的角度、用不同的數(shù)學(xué)方法解決，最終尋找一個最優(yōu)的方法，得到一個最佳的模型，因而有利于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。而對一個實際問題在建模過程中能否把握其本質(zhì)，抽象概括出數(shù)學(xué)模型，將實際問題轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)問題，需要敏銳的洞察力和數(shù)學(xué)語言的表達能力。建模的過程同時也是將實際問題用數(shù)學(xué)語言表述的過程。

（三）數(shù)學(xué)建?？梢耘囵B(yǎng)學(xué)生團結(jié)合作的精神，交流、表達的能力。建模過程中學(xué)生每人的思想都必須通過交流才能達成一致，其結(jié)果還要用語言表達清楚。好的想法、大膽的創(chuàng)新，如果不表達出來，就不會被人們所理解和接受。

（四）數(shù)學(xué)建模可以提高學(xué)生數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用能力。利用數(shù)學(xué)建模競賽前的培訓(xùn)和課外數(shù)學(xué)軟件上機的實踐，使大學(xué)生能夠熟練掌握并應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件，使數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用能力得到一定程度的提高。同時有效利用培訓(xùn)時間，開設(shè)數(shù)學(xué)軟件的專題教學(xué)，使學(xué)生更熟練地掌握并應(yīng)用多種軟件的操作和編程方法，有助于促進大學(xué)生綜合運用軟件知識、數(shù)學(xué)建模知識和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識解答現(xiàn)實問題的能力，也是對大學(xué)生動手和動腦能力一種綜合培訓(xùn)，更是數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用和大學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用等綜合能力提高的有利時機。

（五）數(shù)學(xué)建模是提高青年教師業(yè)務(wù)水平的好幫手。通過數(shù)學(xué)建模競賽，很多青年指導(dǎo)教師獲益匪淺。這主要表現(xiàn)在兩個方面：一方面，讓自己在高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)的教學(xué)過程中底氣更足，理解更深。在上課進行講解的時候可以理論聯(lián)系實際，使得教學(xué)生動飽滿，也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另一方面，通過數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和競賽，逼迫自己學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)軟件，特別是spass、matlab等數(shù)學(xué)建模常用軟件，在邊學(xué)邊用的過程中，軟件操作能力得到大大提高，這樣又會反哺給下一屆參賽學(xué)生，使得學(xué)生能夠共同進步。

二、數(shù)學(xué)建?？梢酝苿痈叩葦?shù)學(xué)教學(xué)改革

（一）數(shù)學(xué)建?？梢源龠M高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革。目前，大多數(shù)高校在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中偏重理論和計算，而忽略了概念產(chǎn)生的實際背景和對數(shù)學(xué)方法的實際應(yīng)用。因此，在實際的高等數(shù)學(xué)教學(xué)中我們可以增加部分概念的現(xiàn)實背景材料和貼近實際生活的案例，使學(xué)生認識數(shù)學(xué)概念、原理和方法的形成過程，體會到數(shù)學(xué)思維的美妙，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時在課堂教學(xué)中還可以適當(dāng)介紹運籌優(yōu)化、統(tǒng)計與數(shù)據(jù)建模、決策分析等方面的知識。這些教學(xué)內(nèi)容的改革可以使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)來源于生活的本質(zhì)。

（二）數(shù)學(xué)建?？梢源龠M教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)基本沿用“老師講、學(xué)生聽，下課完成作業(yè)”的刻板模式，在教學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模思想，增加數(shù)學(xué)建模內(nèi)容，采用啟發(fā)式教學(xué)和案例式教學(xué)，以學(xué)生為中心，以問題為主線，學(xué)生自己動手解決實際問題，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情。例如：在以前的教學(xué)中，經(jīng)常是上課講什么下課就做什么的方式。但在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)學(xué)生實際情況布置建模題目，題目沒有固定的方法，也沒有固定的答案，可以讓學(xué)生自由發(fā)揮。課后學(xué)生以小組為單位完成作業(yè)，以報告或者論文的形式提交上來。通過教師講評和小組間同學(xué)間的相互交流和討論，達到學(xué)生相互啟發(fā)、相互學(xué)習(xí)、共同提高的目的。同時，數(shù)學(xué)建模也可以促進教師教學(xué)手段的改革，因為數(shù)學(xué)建模的過程中會遇到大量的數(shù)據(jù)、公式、圖形、報表、文字、計算需要處理單純靠手工是很難完成的，必須借助計算機和各種數(shù)學(xué)軟件包完成，自然教師在演示案例時傳統(tǒng)的黑板和粉筆以滿足不了教學(xué)要求，必然導(dǎo)致教學(xué)手段的升級。

高等數(shù)學(xué)作為高校理工科甚至部分文科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力起著重要作用，作為一種重要的數(shù)學(xué)思想和方法，數(shù)學(xué)建模在理論和實際應(yīng)用之間建起了一座橋梁。在高校開展數(shù)學(xué)建模課程，開展數(shù)學(xué)建模競賽，以及將數(shù)學(xué)建模的思想融入到數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)實踐中是非常必要的，它可以有效提高學(xué)生用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力，增強學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望和創(chuàng)新精神。

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