王文科

摘 要：本文針對工科大學生運用數(shù)學方法解決實際問題的能力不足現(xiàn)狀，指出數(shù)學應用能力的提高應從加強數(shù)學方法應用思路與流程訓練、完善數(shù)學方法體系和開展數(shù)學方法應用實踐體驗著手，對改變當前現(xiàn)狀有指導意義。

關(guān)鍵詞：工科大學生；數(shù)學；能力

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）09-004-01

工科專業(yè)一般都開設有數(shù)學課程，目的是為了培養(yǎng)學生用數(shù)學方法解決學科專業(yè)領(lǐng)域問題的能力。但在實際中發(fā)現(xiàn)，不少工科畢業(yè)大學生在工作后，無論是撰寫論文、做課題研究，還是解決本專業(yè)的問題，都缺乏運用數(shù)學方法的意識。即便使用了數(shù)學方法，也往往比較牽強和不夠合理與規(guī)范。從問題解決、課題研究和學科專業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)定量化趨勢的需求看，必須改變這種現(xiàn)狀。而院校教育則是培養(yǎng)和提高大學生數(shù)學應用能力的重要途徑。

一、立足現(xiàn)有課程教學，加強數(shù)學應用思路流程訓練

工科專業(yè)的大學生，通常要學習高等數(shù)學、概率統(tǒng)計、線性代數(shù)、復變函數(shù)、積分變換等課程，有的還要學習離散數(shù)學、圖論、運籌學等課程。學了不少的數(shù)學，為何在工作上表現(xiàn)出運用數(shù)學解決問題的能力不足呢？究其原因，主要是他們對用數(shù)學方法解決問題的基本思路與流程不甚熟悉或者說還沒有固化為自己的模式，還有他們在校所學的數(shù)學課程從體系上講還不夠完整。

數(shù)學作為一門橫斷科學，它的每個概念都蘊含著豐富的現(xiàn)實背景，每種方法都是圍繞具有普遍意義的實際問題，在合理假設、辯證分析、邏輯推導和科學演算的基礎(chǔ)上總結(jié)提煉出來的。培養(yǎng)大學生運用數(shù)學方法解決問題的基本思路，掌握運用數(shù)學方法解決問題的基本流程，不能寄希望于通過增加一些數(shù)學課程讓學生多學一些數(shù)學來達成，教師應當立足現(xiàn)有課程教學，加強數(shù)學應用思路和方法流程的傳授，而且需要數(shù)學教師與專業(yè)教師的共同努力。

對于數(shù)學教師來說，要加大每個概念現(xiàn)實背景的分析力度，突出每種方法產(chǎn)生、提煉、演繹與歸納的過程分析。對于專業(yè)教師來講，在講授那些貫穿有數(shù)學理論與方法的教學內(nèi)容時，要以教學內(nèi)容為依托，注重介紹采用數(shù)學方法的背景依據(jù)和步驟流程，將專業(yè)課程問題解決的學習過程轉(zhuǎn)變?yōu)檫\用數(shù)學方法解決實際問題的實踐過程。使學生在學習專業(yè)課程的同時，熟悉數(shù)學方法的應用流程，為未來走上工作崗位能熟練地運用數(shù)學方法開展問題研究奠定基礎(chǔ)。

二、完善數(shù)學內(nèi)容體系，注重數(shù)學方法分類歸納疏理

隨著信息時代和科學技術(shù)的發(fā)展，人們對整個世界和客觀事物的認識推進到了越來越精細、越來越深入的層面。原本看起來彼此不相干的事物之間也發(fā)生了聯(lián)系。社會各個領(lǐng)域需要解決的問題不但在數(shù)量上越來越多，而且對問題解決在質(zhì)量方面的要求也越來越高。面對這種復雜性的挑戰(zhàn)，如何能更準確地把握客觀事物的規(guī)律，進而實現(xiàn)人類對各種實踐活動的有效管控，成了人們關(guān)注的焦點。

在這樣的背景下，運用定量分析方法研究和解決問題的模式逐漸興起并受到了人們的普遍重視，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟和社會效益。定量分析方法涉及學科門類廣泛，內(nèi)容豐富繁雜，方法多種多樣，體系架構(gòu)龐大。應該說它并不屬于哪一個學科，而是大量的具有量化特征的各種方法的綜合。由其內(nèi)涵與本質(zhì)來看，數(shù)學方法仍然是他的主體與核心。從這個角度講，工科大學生在校期間所學的數(shù)學確實顯得有點少。

考慮到工科大學生受教學學時限制而不可能過多地增加數(shù)學課程這種現(xiàn)實，可以在他們學習完計劃內(nèi)的數(shù)學課程之后，以必選選修課的形式，開設數(shù)學方法選講課程、或具有針對性的專題類方法課程。主要任務是簡要介紹各種常用而有效的數(shù)學方法，包括每種方法的產(chǎn)生背景、適用對象、運用條件、方法模型、步驟流程、主要特點、計算方法和誤差估計等。其目的是擴展大學生的數(shù)學知識體系，完善他們的數(shù)學方法架構(gòu)。

最后，教師還必須對學習介紹過的（包括一些沒有學習介紹的）各種方法做一個全面系統(tǒng)的歸納疏理。比如，按統(tǒng)計類、優(yōu)化類、決策類、預測類、評價類等歸納疏理，也可按其他標準來歸納疏理。這樣做有利于學生對數(shù)學方法體系與結(jié)構(gòu)的整體把握。即便是學生沒有學過一些方法，至少他們知道都有哪些方法，這些方法能解決怎樣的問題，當未來工作需要時能做到心中有數(shù)。

三、轉(zhuǎn)變專業(yè)教學理念，強化數(shù)學方法應用實踐體驗

熟悉運用數(shù)學理論與方法解決問題的思路和流程，了解了數(shù)學方法的體系架構(gòu)，對此時的大學生來說，一切都只是理論上的，要想將其轉(zhuǎn)化為實際能力，還需要經(jīng)歷方法應用的實踐錘煉。在實踐中反復體驗和總結(jié)，才能真正將理論上的思路與方法固化為自己的技能，提升運用數(shù)學方法的能力。開展運用數(shù)學方法解決實際問題的實踐活動，有以下三種方式。

1、參加數(shù)學建模競賽。全國大學生數(shù)學建模競賽是檢驗大學生應用數(shù)學理論與方法解決實際問題能力的重要賽事，對于促進大學生應用數(shù)學能力的提高乃至未來科研能力的提高意義深遠。凡是參與過的學生都深感收獲巨大。數(shù)學建模競賽題目大都來源于實際問題，涉及內(nèi)容豐富，涵蓋學科領(lǐng)域廣泛。專業(yè)課程教師應當鼓勵學生積極參加數(shù)學建模競賽，將其視為提高數(shù)學應用能力和科研能力的大好機會。

2、進行專業(yè)課題研究。做課題研究是培養(yǎng)問題解決能力的最佳方式。專業(yè)課程教師要有意識地引導學生用數(shù)學理論與方法來進行課題研究，解決自己專業(yè)領(lǐng)域的問題。這是因為在當今時代，科學技術(shù)普遍數(shù)學化已經(jīng)成為科學發(fā)展的趨勢。在課題研究中強調(diào)運用數(shù)學方法，有利于培養(yǎng)學生運用數(shù)學的意識，提高運用數(shù)學方法解決專業(yè)領(lǐng)域問題的能力，而且對于學科專業(yè)自身的創(chuàng)新、發(fā)展與完善也有促進意義。

3、開展課程實習調(diào)研。在實習調(diào)研中強化運用數(shù)學方法解決所遇到問題的意識，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能。著名數(shù)學家華羅庚在上世紀六十年代，走遍全國上百個工礦企業(yè)開展調(diào)研活動，運用數(shù)學方法創(chuàng)造性地解決了許多諸如機械制造、交通運輸、地質(zhì)探礦等生產(chǎn)實際中的難題，取得了空前的經(jīng)濟效益，堪稱運用數(shù)學方法解決實際問題的成功典范。值得大學生在參與實習調(diào)研實踐活動時學習和借鑒。

參考文獻：

[1] 定量分析方法. 張靄珠主編. 上海：復旦大學出版社，2007

[2] 數(shù)學模型選談. 華羅庚 王元著. 湖南：湖南教育出版社1998