周杰(河北省保定市望都三中,河北 保定 072450)
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數學建模的重要性
周杰
(河北省保定市望都三中,河北 保定072450)
摘要:數學思想與社會是一個不可分割的有機體,數學思想依靠社會存在,社會因為數學思想而變得精彩。在數學思想中,有一個很重要的并且不可缺少的分支,那就是數學建模,數學建模在其中做出了不可磨滅的貢獻。社會中的各個角落都可以找到數學建模飄過的身影,現代社會不只是用語言穿插起來,還有數字隨行。
關鍵詞:數學建模;重要性
數學建模自興起至今已有一段相當長的歷史,早在《孫子算經》中,已經出現了數學建模的萌芽,數學建模在歷史的發展歷程中正在一步一步的走向成熟,并且在社會的發展進步中起了至關重要的作用。
在20世紀60年代70年代進入到西方大學中,中國也緊跟其后,在80年代初把數學建模引入課堂,經過20多年的發展,基本上各個本科院校都開設了數學建模的課程或者是相關的講座,數學建模逐漸成為了一種潮流。
數學建模是什么?數學建模就是用數學語言描述實際現象的過程。是一種數學的思考方法,是運用數學的語言和方法,通過抽象、簡化建立能近似刻畫并"解決"實際問題的一種強有力的數學手段。簡而言之,數學建模就是通過數學知識以及思想來解決實際問題。
社會生活中離不開數學,例如四色問題,哥尼斯堡七橋問題,田忌賽馬,高跟鞋問題,雨中行走問題,海灘占位,椅子能在凹凸不平的地上放平的問題,囚徒困惑,海盜分金,棋盤麥粒,梵塔,九連環,猴子過河,猜帽子等等,都可以抽象成數學問題來解決。在社會生活中,各個地方都有數學問題,運用數學思想來解決這些問題,可以使生活充滿樂趣,進而對生活充滿自信。
自然科學中離不開數學,馬克思說過,“任何一門學科只有充分運用數學才能夠達到完美的境界。”為了讓數學建模運用更加廣泛,為了讓大家以更高的熱情來學習,數學建模競賽逐漸成為一種主流,如今,各個大學都會有數學建模競賽,并且會派出一定的學生數量去參加省級的或者國家級別的。數學建模競賽提高了大家學習數學建模的積極性,并且在無形之中滲透了數學知識解決實際問題的方法以及思想。
數學建模與社會生活實際的聯系很緊密,并且具有一定的趣味性,不同層次的學生都能夠參與進去,進而體驗學習數學的成功感,還可以讓學生感受到數學并不是那么的枯燥,是充滿樂趣的,并因此喜歡上數學這一學科。數學是理科中的基礎課,只有打好數學基礎,才能學好其他的學科,如果沒有鍛煉好數學思維,那么其他的理科學科也很難進行下去,那么數學建模在其中就起到了很重要的作用。由于數學建模的應用,也加快了其他學科的發展,更好的為社會生活以及工作提供便利。
在其他學科的學習中,比如物理中的力學,光學,電學等等,都要用到數學知識來解決。把其他學科中的問題抽象成數學問題,不僅形象直觀,而且還會感覺到學有所用,體驗成功的快樂。這樣,學習其他學科也會更加的快捷。在這么多的學科中,并沒有明顯的界限,不像是一間屋子與另一間之間有一堵墻,雖說有研究各個學科的教授及研究員,但是在發展自己的學科的同時,需要學習其他的學科的一些基礎知識以及思想,當然了,首選的是數學。在大學理科的學習中,都把數學作為了必修課,基礎課,還有一些文學院也學習一些簡單的數學知識,來提高數學思維。其中怎樣把數學與其他學科連接在一起,主要的紐帶就是數學建模。因為數學建模把那些學科中的知識轉化為了數學題,運用數學思維來解決,體會數學建模在其中所起的作用。
學習好數學建模并且有相關的成就,將是一個很亮的閃光點,不管是應聘還是在學業的學習過程中,還是一種激勵,一種提升自信心的途徑。當然了,人們學習數學建模不僅僅是為了這些功利的想法,雖說現在是金錢的社會,不過數學思維不是單單金錢能換來的。數學思維的培養,可以使一個人更加靈活的適應現代社會,并且可以適當的減少迷茫感,理智的去尋找問題的解決辦法。鍛煉數學思維的過程中,離不開數學建模這個過程,在學習數學建模之前看似這是一個不起眼的過程,在經過這個階段的訓練之后,思維水平會明顯高于之前的自己,收獲意想不到的效果。
把實際的問題轉化成數學問題,會不會多此一舉?如果你是一位懂得數學思想的人,你會說,不會的。對,為什么不把實際問題當場解決,非要轉化為數學問題而多此一舉呢,這就要開始想想數學建模解決實際問題的過程了。首先,這些問題肯定不是幾個簡單的中國字能夠解決的,這時就需要數學建模登場了。如果經過正規的訓練,很快就能實現問題的轉化,并且運用一些前人所留下的方法去解決,或者在那些方法上創新,而實現問題的解決。其次,運用數學建模的思想,還可以使問題變得更加清晰易懂,消除那種模棱兩可或者眼前一片迷霧的感覺。
社會會變得越來越理性化,而數學作為理科中的基礎課當然是不能落后的,古今中外,很多人把事業投入到數學中,數學建模的發展也是更新的越來越快,越來越為大多數人所喜愛。用數學建模解決問題之后,產生一種一切物質無法逾越的喜悅感,可以說是一種心靈的釋放,一種一眼望穿的感覺,無所能及,心情也會因此變得高興,人生也會變得更加有意義。
數學建模軟件一代一代的更新,也可以看出來數學建模的重要性,其中常用的數學建模軟件有matlab,Mathematica,lingo,SAS等等,這些軟件的開發,使得數學愛好者們對數學產生更親密的感覺。數學建模軟件的應用,使得數學建模更加規范化。
為了讓學生們更好的學習數學建模,建立用數學知識思想來解決實際問題的趨向,很多大學中開設數學建模課程,學生們的反響很高。學習數學建模已經成為了一種趨勢,興盛在數學愛好者之中。學習數學建模,學習數學建模軟件的使用,學習用數學思維來解決現實生活中的問題,邁向電子信息時代,使社會變的更加數字化。
隨著科學技術的發展,有更多的問題需要數學知識及思想來解決,數學建模便在其中起到了很大的作用。如今,數學的應用不僅在工程技術、自然科學等領域發揮著越來越重要的作用,而且以空前的廣度和深度向經濟、管理、金融、生物、醫學、環境、地質、人口、交通等新的領域滲透。數學與很多領域有了聯系,換句話說,在很多領域,需要數學建模的創建,適應現在的社會,更好的促進自身以及社會的發展。
數學建模促進了社會科技的進步,同時,社會科技的進步也在推動著數學建模的不斷發展,正所謂時勢造英雄,英雄創時事。數學建模的發展,社會的進步,人們思維的發散,向一個更新的時代邁進。
中圖分類號:G633.6
文獻標識碼:A
文章編號:1671-864X(2016)06-0252-01