淺談數學建模在高職教育中的作用

劉祥生

【摘要】

數學建模是數學理論聯系實際解決問題的橋梁，也是我們培養高素質創新型人才的關鍵.因此，高職院校必須重視數學建模在教學過程中的應用，充分發揮其作用，增強學生理論聯系實際的能力，拓寬其想象力.主要介紹了數學建模在高職教育中的意義、作用以及需要重視的要點問題，以供借鑒.

【關鍵詞】數學建模；高職教育；作用オ

一、數學建模在高職教育中的意義

高職教育是培養以能力為主，能夠為企業生產和管理服務的高素質、高技能型的應用人才.而目前，我國的高職院校開設的高等數學課程大多數仍是重理論推導，輕實際應用，致使學生產生了學習數學沒有實際用途的錯誤思想.從國內國外科學技術的發展勢頭來看，未來的技術人員必須具備掌握基本的數學理論和使用計算機解決實際問題的能力.也就是說，高等教育不僅要讓學生掌握基本的數學理論，還要在教學的過程中，不斷提高其想象力和創造力.數學建模簡單地講就是將生活和具體實踐中的問題轉變為數學問題的過程.數學建模從生活中的實際問題出發，尋找并發現其內在的規律，然后進行合理的抽象和量化，最終以公式的形式來進行模擬和驗證.數學建模不僅能夠培養學生的創新意識和探索精神，同時還能培養學生求實嚴謹、不畏困難的作風.將數學建模這一思想引入高職教育中，可以極大地提高學生學習數學理論的主動性和積極性，培養學生利用數學原理解決實際問題的能力和意識，具有十分重要的意義.

二、數學建模在高職教育中的作用

（一）能夠激發學生學習數學的積極性和主動性，從而提高教學效率

傳統的數學教學，教師只注重對公式的講解，只要求學生能夠熟記公式并套用公式，使得學生只學到了書本上的死知識，而無法去運用數學知識去解決日常生活中的實際問題，造成學生認為數學無用的錯誤思想，喪失了學習數學的興趣.而數學建模有效地將教師的指導性與學生的積極性和主動性結合在一起，改變了傳統的教師講、學生聽的被動局面.在建模的過程中，學生能夠自覺地使用數學知識去解決實際問題，從而將學生的專業知識和數學知識進行結合，讓學生能夠實實在在看到數學與日常生產和科學研究的關系，看到實際生活中數學的神奇和數學的魔力，從而激發學生學習數學的積極性和主動性.

（二）有利于促進相關學科的學習

數學建模不僅涉及數學領域的知識，它還涉及物理、電子、建筑、工程、軍事、經濟等領域的知識，這些知識有些是學生所熟悉的，有些知識則是學生不懂的.但是，要想順利實現數學建模，就需要去了解，甚至掌握這些領域的知識，即要做到在學中用，在用中學的境界.這樣，通過數學建模就能促進學生對其他相關學科知識的學習.

（三）有利于培養學生的想象力、判斷力

對于不同的實際問題往往可以采用不同的數學模型，即便是同一個實際問題，也可以從不同的角度，運用不同的教學方法和工具，得出不同的數學模型.這就要求學生不僅要靈活掌握所學的數學理論知識，還必須要有豐富的想象力和判斷力來選擇合適的方法和思路分析問題、解決問題.數學建模不僅鍛煉了學生的思維能力，還促進其想象力和判斷力的提高.

（四）有利于培養學生的團結協作精神

上面我們已經提到數學建模可能會涉及多學科的知識，而人的能力和精力總是有限的.隨著科學技術的不斷發展，單個個體根本無法去通曉每個學科的知識，這就需要我們聚集掌握不同學科知識的個體，進行相互討論和交流，進而順利實現數學建模.在學習數學建模的過程中，我們需要學生自發地以三人為一組進行數學建模.每組學生為了順利完成建模都要深入社會去進行數據采集，增強了學生之間的團結協作和分工意識.當三人對某一問題產生分歧時，每個人都會陳述自己的想法，這時候學生就會考慮自己想法的說服力到底有多少.因此，一個問題的完成不是單靠一人之力，而是團隊協作的結果.這樣，學生便能在團隊競爭中不僅獲得知識運用能力的提升，還能提高學生的綜合素質.

三、應用數學建模思想進行教學需要重視的問題

（一）注意引導，切忌單一講授

授之以魚不如授之以漁，在教學過程中，傳授知識不是我們教學的最終目標，而關鍵是應該教給學生創新思想解決問題的能力.教師應該通過對理論知識的講解，培養學生的數學思維能力，進而提高學生分析問題、解決問題的能力.因此，教師應讓學生清楚透徹地掌握理論知識之間的聯系，同時還要拓寬學生的想象力，增強其創新意識.使學生能夠使用數學思維來認識周圍的事物，自覺地使用數學思想去觀察、分析事物之間存在的數學聯系，并能夠用數學語言來闡釋這種聯系，進而尋找已掌握的方法去解決事物間的問題.

（二）注重教學的實用性

教學要始終與學生的專業緊密結合，而不能脫離實際，教師應以學生的專業知識為背景，將專業問題轉化為數學問題進行教學.這樣，在教學過程中，學生不僅能夠熟練掌握基本的理論知識，還能內化其專業知識，獲得良好的教學效果，也使學生意識到學習數學對專業學習的重要性.

（三）重視數學建模的過程

數學建模活動的魅力在于其發展過程，在于學生通過自己的努力找尋到具體的解決問題的方法，而不是這一數學模型能夠解決多少問題數學.教師在建模的過程中，要做好引導作用，鼓勵學生充分發揮自己的特長，并為其展示自身的優點的空間，從而提高學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，享受數學帶來的樂趣，同時，也培養了學生的團隊協作精神，養成與人交流的好習慣.