数学建模的教学价值与教育途径

谢颖

数学建模是建立数学模型过程的简称。数学建模是以数学的教学思想与教学方法来解决数学问题的一个过程，如今数学建模已经成为大专数学教学乃至其它层次数学教学的重要课程。数学建模是数学专业发展的必然趋势，也是为了让学生们更加了解和喜爱数学这一门学科。

在科学领域中，数学因为其众所周知的准确而成为研究者最广泛用于交流的语言。因为他们普遍相信，自然是严格地演化着的，尽管控制演化的规律可以很复杂甚至是混沌的。因此，人们常对实际事物建立种种数学模型以期通过对该模型的考察来描述、解释、预计或分析出与实际事物相关的规律。

一、数学建模的教育价值

数学建模是数学专业改革发展的产物。从学校专业教育与社会实践的观点来看，数学实践与数学建模都已经被大家认可，成为学生在学习数学这一专业中必不可少的一项课程。我国高等学校的数学教学大纲中也指出：要切实的培养学生解决问题的能力，增强数学的运用意识与运用数学建模解决数学中的实际问题，学会数学与数学建模相结合，运用数学方法进行探索、猜测、判断、正名、运算与检验使问题最终得到解决。

数学建模需要符合数学专业本身的发展思维也要符合社会的发展方向。我们不仅要在课堂上传授给学生基础的数学知识，提高学生的数学判断思维，还需要培养学生进入社会后运用数学的相关知识去处理日常事务的能力。使学生合理的在生活中和工作中运用数学专业知识解决遇到的难题，使学生提升创造性与创新性的思维能力。大专数学教学是教育的最后阶段，大专学生毕业后将要走上社会，所以我们应该着眼于未来，为学生进入社会打好基础。根据数学建模的特点，不难看出，在大专数学教学中，渗透建模思想，开展建模活动，具有重要意义和价值。

（一）促进理论与实践相结合，培养学生应用数学的意识

经过十来年教育后走入大专校门的学生，他们了解许多数学基础知识，但是如果进入社会让数学在实践中得到应用他们往往会束手无策。只在课堂上学习基础知识的学生解决实际问题的能力相对来讲是比较低的，所以我们开展数学建模的课程，旨在使学生更好的运用所学到的知识，以理论与实践相结合，使自己所学的知识得到更好的发展。我们重点开展数学建模教学，不仅仅是使学生了解数学的基础知识，学会公式以及方程式的运算，也是为了使学生树立正确的数学学习观念，增强数学学习的自主意识，使学生们更加具体、全面的了解数学这一学科并不是枯燥乏味的，提高学生们的兴趣。俗话说：兴趣是最好的老师。提高学生的兴趣是十分重要的，只有学生们对数学建模有兴趣，才能更家深入的了解这一学科，了解数学的思想、方法和理论知识。因此，开展数学建模教学是现代数学改革发展的必要途径。在数字现代化的时代中，提高科学技术是十分重要的，科学技术的基础即使来源于数学。也就是说，学好数学才能跟上数字时代的发展脚步，才能运用科学技术来为祖国做出贡献。

（二）培养学生多方面的能力

通过数学建模教学可以培养学生多方面的能力：

1.数学建模就是运用数学的语言教学表达能力将数学建模的知识用一般人所能理解的语言表述出来，而不是用数学专用语言；2.多进行小组探讨学习研究，把数学建模问题带入到小组中去，组员学生们密切配合，相互提出意见建议来解决数学建模的难题，这种合作的精神有利于同学之间的团结发展，也有利于难题的解决；

（三）发挥了学生的参与意识，体现了学生主体性

数学建模的教学法不能只局限于传统教学，它的教学方法应该做到使教师与学生处于平等的地位，改变传统教学模式的老师在讲台上讲课，同学在下面死板的听课的模式。老师在数学建模中扮演的是引导者，而学生是数学建模教学中的主体，所以要求学生可以大胆的想像、提问，也可以利用自己所学到的知识大胆的进行猜测与揣摩，这样可以很大程度上活跃课堂气氛和调动学生们的积极性，这是现在社会十分流行的也是必然发展趋势的一种教学方式。学生自己去探索知识要比老师死板授课学的更加扎实和迅速。

所以数学建模教学符合现代教学理论，数学建模课的开设顺应了当前素质教育和教学改革的需要，必将有助于教学质量的提高和素质教育的全面实施。

二、数学建模的教学途径

（一）打好基础，强化意识

数学是一门逻辑性比较强的学科，以一些复杂的实际问题来说，如果学生们没有扎实的数学基础知识和独立的数学思维与方法是不可能解决的。所以，我们需要开展数学建模课程，在开展课程的同时，首先要巩固学生的数学基础知识，然后在传授给学生相对来讲难一些的问题。能力是在基础知识的教学和技能的训练中得到的，通过有意识的培养而得到进一步的发展。

（二）挖掘教材，适当补充

数学模型包括数学中的概念、公式、方程式、函数和算法等，数学建模的思维方式是体现在数学的教材中的。所以我们要对教材进行深入的研究，挖掘教材中有包含的数学建模的知识点，并从知识点中总结数学建模需要用到的东西。总结用到的知识后，还应该适当的增加和补充，这样才能做出一本适用于学生的教材。

（三）内外结合、零存整取

强调数学应用现已成为当今各国课程内容改革的共同特点。在美国，人们提出了“用数学于现实世界”的口号。近几年来，我国对数学专业应该给予了高度的重视，大专数学教学也开始对数学建模进行研究和分析，但是仅仅这样还是不够的。在数学课堂上，应该以教学内容为中心，围绕教学内容有意识的强化数学建模教学，让学生们能参透其中的道理。我国数学建模处于初期状态，许多东西都还不够完善，思维也需要一个适应的过程。所以我们应该将数学建模的教学工作和课外工作有机的结合起来，例如开设数学建模的讲座、数学建模的探究小组、研究关于数学建模的论文期刊等等。一点一点的去探索数学建模中的道理，这种“零存整取”的方法可以有效地使教师發挥指导作用，也体现了学生的自主学习精神与探索精神。

参考文献：

[1]刘冬梅.大学生数学建模竞赛与教学策略研究[D].山东师范大学，2008.

[2]李明振.数学建模的认知机制及其教学策略研究[D].西南大学，2007.

[3]马忠林.数学教育史[M].桂林：广西教育出版社，2001.

[4]陈昌平.数学教育比较与研究[M].上海：华东师范大学出版社，2000.

（作者单位：哈尔滨职业技术学院）