数学建模对学生可持续发展能力培养作用探析

邵晓锋

(黄冈职业技术学院公共课部，湖北黄冈438002)

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。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。随着全国大学生数学建模竞赛的发展，高职院校参加该项赛事的学生也越来越多，数学建模教学和竞赛活动的探索也越来越广，吸引了越来越多的老师和学生的关注。本文主要讨论的是数学建模活动对学生可持续发展能力培养的作用，来展示这项活动的魅力。

1 高职学生可持续发展能力简介

可持续发展是科学发展观的基本内涵之一，它不仅是社会各方面的可持续发展，更是人的可持续发展。人的可持续发展是指既能满足当前社会的需要，又能保证其身心有序、均衡、持久的发展力。也就是说，谋求肉体与精神的和谐统一，身心发展的和谐、协调，以保持全面的、长久的、强劲的发展能力，为其适应当时社会的同时也为适应未来社会奠定基础。［1］

在社会经济、科技的高速发展，社会主义市场经济转型时期，社会对高职学生的能力提出了更高的要求，因此，培养高职学生的可持续发展能力具有重要的现实意义。高职学生可持续发展是他们作为个体的人在大学阶段及其以后的职业生涯中连续不断的发展和完善，追求的目标是个体素质的不断完善和提高。高职学生的可持续发展能力是他们为保持自身具有可持续发展态势的能力，持续不断地获取运用和创新知识的能力，完善其个性的能力，也就是说学生个体有意识地、自觉地按照人与自然、人与社会的发展规律，与时俱进，不断地调节自身的行为方式，提升自身生存质量与层次，从而达到人与自然个体与社会的持续和谐发展的目的，以真正实现人的全面发展的能力。［2］

高职学生要实现可持续发展必须具备可持续发展能力，而提高学生可持续发展能力的核心是使学生具备良好的思想素质、身体素质、较强的自主学习能力、社会适应能力、沟通协调能力、创新能力等综合素质和能力。

2 高职数学建模对提高学生可持续发展能力的作用

数学建模活动之所以受到越来越多人的关注，是因为该项活动对于提高学生的综合素质能力具有不可替代的作用，是高校提高学生综合素质能力的有效载体.数学建模活动可以提高学生的以下能力:

2.1 应用数学进行分析、推理、计算的能力，特别是“双向翻译”的能力

数学建模要解决的问题一般都是由工程技术、经济管理、社会生活等领域中的实际问题简化加工而成，如2009年C题卫星和飞船的跟踪测控、D题会议筹备;2010年C题输油管的布置问题、D题对学生宿舍设计方案的评价;2011年C题企业退休职工养老金制度的改革、D题天然肠衣搭配问题等，要解决这些实际问题，必须要进行分析和简化假设，“翻译”成数学问题，通过数学的推理计算，求解数学模型，到实际中验证，如果验证合格，则解决实际问题，如果结果不符合实际情况，则需重复上述过程。在这整个过程中，就培养了学生应用数学进行分析、推理、计算的能力，特别是“双向翻译”的能力。

2.2 应用计算机、相应数学软件以及因特网(Internet)的能力

数学建模论文的写作和复杂数学模型的求解都离不开计算机和数学软件，同时在建模和写作的过程中需要广泛的查阅资料(因特网和书籍)，特别是有些学生不熟悉领域的问题，必须要查找资料，帮助建模。比如2010年D题，对学生宿舍设计方案的评价问题，对于不是建筑专业的学生首先必须查找资料，找评价宿舍舒适性、经济性和安全性的指标，建立数学模型以后还需用数学软件进行求解。

2.3 应变能力

数学建模的问题出来后，需要学生独立查找文献，在短时间内阅读、消化，及时辨别文献中哪些是对于解决问题有用的、值得借鉴的知识和建模方法，并能将其用来解决提出的问题，这些都需要学生有较强的应变能力。

2.4 自主学习的能力

较强的自主学习能力将使学生受益终身。数学建模的题目很多来自学生陌生的领域，学生在建模的过程中需要广泛的查阅资料，学习相关领域相关的基础知识，同时，有可能建模时需要用到学生没有接触过的数学知识，这是要求学生能够在极短的时间里快速的学习、消化并能够运用，这就是人们常说的“恶补”过程。长期的训练，就有效地培养了学生自主学习能力。

2.5 创新意识和创新能力

数学建模的问题具有一定的开放性，没有一定规矩可循，事先没有设定的标准答案或答案不是唯一的，具有较大的灵活性。因此学生可以突破传统的思维模式，充分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。

2.6 培养学生组织、管理、协调(合作)以及及时妥协的能力

随着社会经济的发展，社会分工越来越细，作为未来的“高级蓝领”，不仅要有强烈的竞争意识，还要善于与他人合作。学会与人共处，学会与人合作，是生活于信息社会的人应具备的基本素质。

高职院校的教育教学改革中也越来越关注学生团结协作能力的培养，而数学建模活动是培养学生团结协作意识和精神的有效途径之一。建模比赛是3人组成一队一起参加的，在竞赛过程中，三人要能够自己进行组织、管理和协调，合理分工又紧密协作，队员之间要相互信任，遇到争议时要有人能及时妥协，只有队员能够团结协作，同心协力才能顺利的完成比赛，取得好的成绩!

2.7 交流、表达和论文写作能力

在数学建模竞赛活动中，同一队队员之间可以互相交流讨论，把自己的想法表达清楚，让队员明白很重要，否则竞赛就很难取得满意的结果，这就需要不断的加强学生的交流和表达能力训练。竞赛论文的写作不同于一般的文学写作，它属于科技论文写作，要求语言简练，表达准确，逻辑严密，高职学生写作功底差，需要平时不断的加强训练，多阅读以往的建模论文，提高科技论文写作能力。

2.8 竞争意识、坚强的意志力和自信心的培养

学生参加数学建模竞赛活动，首先必须要有自信心，有自信心就相当于给竞赛取得好成绩吃了一颗定心丸，作用是明显的。本人在每年数学建模活动的教学和培训过程中都强调学生自信心的培养，回顾这几年获得的竞赛成绩，这样做是有效的。事实上，自信心的培养对于学生今后的发展也是很重要的，做任何事情，如果自己都没有自信，就很难取得成功。其次，在建模竞赛过程中，强烈的竞争意识也是必须的。竞赛过程中，要和时间竞争，三天完成一篇建模论文，对于学生来说，任务重，时间紧，必须合理的安排时间，与时间赛跑，才能按时完成论文。同时，也要与其他队的队员竞争，必须有好的思路，论文写作质量突出，才有可能脱颖而出，取得好的成绩。再次，竞赛过程中要有坚强的意志力，每年的竞赛题目对于学生来说都是陌生的，学生要在三天里完成，这是一个艰苦的过程，既挑战学生的体力，又挑战学生的耐力和意志力，特别是当建模走到“死胡同”的时候，需要重新思考解决问题的途径的时候，对于学生来说这是一个极大的挑战，意志力薄弱的学生很有可能就会放弃后面的竞赛。

2.9 培养了自律、“慎独”的优秀品质和正确的数学观

在数学建模竞赛活动中，要求队员自律，不能与队外的学生和老师联系讨论，同时，也培养了学生“慎独”的优秀品质和正确认识数学和用数学的数学观。

通过上述分析，可以看到:(1)学生通过参加数学建模活动，可以获得在其他课堂里和书本上无法得到的宝贵经验和历练，可谓“一次参赛，终身受益”。(2)数学建模活动是实施学生素质教育的一个非常有效的途径，对学生素质能力的培养是全面的，而这些素质能力是学生可持续发展能力的核心，可以为学生将来的发展奠定坚实的基础。

总之，数学建模活动是提高学生可持续发展能力的有效载体，作为高职院校，可以加大对数学建模活动的支持力度，让更多的学生受益于这项活动，提高自己的综合素质，增强可持续发展能力，进而提高高职院校的教育教学质量。

［1］祝少辉.大学生可持续发展理念的研究［D］.西安科技大学，2008(05).

［2］杨淑欣，李相如，赵佑川.大学生可持续发展能力及其培养［J］.中国高等教育，2003(18):5.

［3］陈国华，黄勇，江惠民.数学建模与素质教育［J］.数学的实践与认识，2003(02):110～112.

［4］张克新.依托数学建模竞赛，促进数学教学改革［J］.黄冈职业技术学院学报，2011(03):48～50.

［5］邵晓锋，张克新，江楚义.高职院校数学建模课程的教学实践与反思［J］.长春教育学院学报，2011(09):146～147.