在转型模式下独立学院开展数学建模的必要性

靳宝霞

摘 要： 数学建模是一个将实际问题用数学的语言、方法，近似刻画、建立相应数学模型并加以解决的过程。在独立学院开展数学建模课程能够培养学生的综合素质，让学生能够灵活运用知识、进行知识的创新，能够更好地渗透数学的思想和方法，提高学生对数学学习的兴趣，从而能够有效提高独立学院数学教学的质量。

关键词： 独立学院 数学建模 必要性

一、数学建模在高等数学教学中的重要作用

（一）数学建模融入数学教学中可激发学生学习数学的兴趣。现今大学数学教学普遍存在内容多、学时少的情况，为完成教学进度，很多教师在内容处理上，偏重理论与习题的讲解，忽略应用问题的处理与展开，使学生对数学的重要性认识不够，也不知道该如何应用，影响了学生的数学学习的兴趣。而数学建模是社会生产实践、医学领域、经济领域等生活当中的实际问题经过适当简化、抽象而形成的某种数学结构或几何问题，它体现了数学应用的广泛性，所以教师在教学过程中利用所学的数学知识引导学生积极参与到数学建模实例中，可以使学生感受到数学的生机与活力，感受到数学无处不在，感受到数学思想方法的无所不能，同时也体会到学习高等数学的重要性。把数学建模融入数学中教学可以充分调动学生应用数学知识分析和解决实际问题的积极性和主动性，使学生充满把数学知识和方法应用到实际问题中的渴望，把以往教学中常见的“要我学”真正变成“我要学”，从而激发学生学习数学的兴趣和热情。

（二）利用数学建模培养学生的创造能力，联想能力，洞察能力，以及数学语言的表达能力。由于数学建模没有统一的标准答案，方法也是灵活多样的，学生针对同一问题可从不同的角度、用不同的数学方法解决，最终寻找一个最优的方法，得到一个最佳的模型，因而有利于发挥学生的创造力。而对一个实际问题在建模过程中能否把握其本质，抽象概括出数学模型，将实际问题转变成数学问题，需要敏锐的洞察力和数学语言的表达能力。建模的过程同时也是将实际问题用数学语言表述的过程。

（三）数学建模可以培养学生团结合作的精神，交流、表达的能力。建模过程中学生每人的思想都必须通过交流才能达成一致，其结果还要用语言表达清楚。好的想法、大胆的创新，如果不表达出来，就不会被人们所理解和接受。

（四）数学建模可以提高学生数学软件的应用能力。利用数学建模竞赛前的培训和课外数学软件上机的实践，使大学生能够熟练掌握并应用数学软件，使数学软件应用能力得到一定程度的提高。同时有效利用培训时间，开设数学软件的专题教学，使学生更熟练地掌握并应用多种软件的操作和编程方法，有助于促进大学生综合运用软件知识、数学建模知识和数学基础知识解答现实问题的能力，也是对大学生动手和动脑能力一种综合培训，更是数学软件应用和大学数学应用等综合能力提高的有利时机。

（五）数学建模是提高青年教师业务水平的好帮手。通过数学建模竞赛，很多青年指导教师获益匪浅。这主要表现在两个方面：一方面，让自己在高等数学、概率论与数理统计、线性代数的教学过程中底气更足，理解更深。在上课进行讲解的时候可以理论联系实际，使得教学生动饱满，也可以提高学生的学习兴趣。另一方面，通过数学建模培训和竞赛，逼迫自己学习数学软件，特别是spass、matlab等数学建模常用软件，在边学边用的过程中，软件操作能力得到大大提高，这样又会反哺给下一届参赛学生，使得学生能够共同进步。

二、数学建模可以推动高等数学教学改革

（一）数学建模可以促进高等数学教学内容的改革。目前，大多数高校在高等数学的教学过程中偏重理论和计算，而忽略了概念产生的实际背景和对数学方法的实际应用。因此，在实际的高等数学教学中我们可以增加部分概念的现实背景材料和贴近实际生活的案例，使学生认识数学概念、原理和方法的形成过程，体会到数学思维的美妙，提高学生的学习兴趣。同时在课堂教学中还可以适当介绍运筹优化、统计与数据建模、决策分析等方面的知识。这些教学内容的改革可以使学生感受到数学来源于生活的本质。

（二）数学建模可以促进教学方法和教学手段的改革。传统数学教学基本沿用“老师讲、学生听，下课完成作业”的刻板模式，在教学中引入数学建模思想，增加数学建模内容，采用启发式教学和案例式教学，以学生为中心，以问题为主线，学生自己动手解决实际问题，充分激发学生学习数学的热情。例如：在以前的教学中，经常是上课讲什么下课就做什么的方式。但在数学建模教学过程中，教师可以根据学生实际情况布置建模题目，题目没有固定的方法，也没有固定的答案，可以让学生自由发挥。课后学生以小组为单位完成作业，以报告或者论文的形式提交上来。通过教师讲评和小组间同学间的相互交流和讨论，达到学生相互启发、相互学习、共同提高的目的。同时，数学建模也可以促进教师教学手段的改革，因为数学建模的过程中会遇到大量的数据、公式、图形、报表、文字、计算需要处理单纯靠手工是很难完成的，必须借助计算机和各种数学软件包完成，自然教师在演示案例时传统的黑板和粉笔以满足不了教学要求，必然导致教学手段的升级。

高等数学作为高校理工科甚至部分文科专业的基础课程，在培养学生的数学素质和创新能力起着重要作用，作为一种重要的数学思想和方法，数学建模在理论和实际应用之间建起了一座桥梁。在高校开展数学建模课程，开展数学建模竞赛，以及将数学建模的思想融入到数学类课程的教学实践中是非常必要的，它可以有效提高学生用数学知识解决实际问题的能力，增强学生应用数学的意识，激发学生的创造欲望和创新精神。

参考文献：

[1]谭永基.将数学建模思想融入通识教育数学核心课程[J].高等数学研究，2009.

[2]王茂之.数学建模培训课程体系设计探讨[J].数学教育学报，2005.

[3]常浩.数学建模思想方法融入“高等数学”课程的教学改革思路.高等理科教育，2009.

[4]张柳霞.数学建模思想在高等数学教学改革中的作用.中华女子学院学报，2011.endprint