數(shù)學(xué)建模在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用研究

包弘

摘 要 數(shù)學(xué)建模對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維以及學(xué)生的創(chuàng)新思維能力都有著至關(guān)重要的作用。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，數(shù)學(xué)建模在當(dāng)下學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程中起到了越來(lái)越重要的作用，打破了學(xué)生傳統(tǒng)固定思維、僵硬的解決問(wèn)題模式，特別是大學(xué)的課程呈現(xiàn)出多學(xué)科交叉的形式，數(shù)學(xué)建模在這些學(xué)科的交叉運(yùn)用過(guò)程中有著非常重要的實(shí)際意義。本文針對(duì)數(shù)學(xué)建模，在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用作為研究方向，闡述了數(shù)學(xué)建模與教學(xué)思維之間的關(guān)系，并且提出了更加有效的開展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的策略來(lái)促進(jìn)當(dāng)下教學(xué)模式的革新。

關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué)建模 創(chuàng)新思維 教學(xué) 競(jìng)賽

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，教學(xué)模式以及教學(xué)方法都在不斷的更新?lián)Q代，很多高校人才培養(yǎng)的方式已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)下的教學(xué)需求，這對(duì)高校的教學(xué)提出了更大的挑戰(zhàn)。很多的高校已經(jīng)將數(shù)學(xué)建模思想逐漸的融入到當(dāng)下的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)教學(xué)實(shí)踐可以很明顯的發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想，對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)起到了非常重要的作用，開拓了學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)思維。但是當(dāng)下數(shù)學(xué)建模思想剛剛?cè)谌虢虒W(xué)中，在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中仍然存在著一定的問(wèn)題，所以為了能夠讓建模思想完全融入教學(xué)中，需要對(duì)其進(jìn)行探索和研究有獲得更好的教學(xué)認(rèn)知。

1數(shù)學(xué)建模與創(chuàng)新數(shù)學(xué)思維的關(guān)系

數(shù)學(xué)建模作為當(dāng)下高校教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)新思維培養(yǎng)的重要手段，在實(shí)際解決問(wèn)題的過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)都具備較強(qiáng)的邏輯思維，每一步解決問(wèn)題的過(guò)程都具有內(nèi)在的聯(lián)系。數(shù)學(xué)問(wèn)題在所有的學(xué)科問(wèn)題中是最為抽象和復(fù)雜的，在實(shí)際解決問(wèn)題的過(guò)程中，必須要具備一定的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也要具備一定的理解能力。所以學(xué)生在解決這些抽象問(wèn)題的過(guò)程中，可以將問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化，設(shè)置變量、參數(shù)等等對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的研究。這是數(shù)學(xué)建模研究過(guò)程的第一步。在學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題有了明確的認(rèn)知之后，便可以通過(guò)靈活的方式，對(duì)整個(gè)問(wèn)題進(jìn)行設(shè)置變量，再建立模型，通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)模型的解析從而求得整個(gè)問(wèn)題的相關(guān)參數(shù)，或者通過(guò)動(dòng)態(tài)的調(diào)整模型數(shù)據(jù)得到整個(gè)問(wèn)題的結(jié)論。在得到數(shù)學(xué)結(jié)論之后還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，驗(yàn)算每一步過(guò)程是否符合邏輯推理，確保前后關(guān)系的一致性。

所以在數(shù)學(xué)建模的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于學(xué)生的邏輯思維培養(yǎng)有著非常明顯的作用。學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中需要仔細(xì)考慮每一步前后之間的嚴(yán)謹(jǐn)性，保證每一個(gè)數(shù)據(jù)都是精準(zhǔn)無(wú)誤。特別是數(shù)學(xué)建模在當(dāng)下的很多實(shí)際生活中，也有著非常廣泛的應(yīng)用，處理問(wèn)題的靈活性對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生日后的社會(huì)適應(yīng)能力也發(fā)揮非常重要的作用了。

2數(shù)學(xué)建模在培養(yǎng)數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維中的應(yīng)用

2.1數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐性培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)需要經(jīng)歷較長(zhǎng)的摸索階段并且不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，才能夠形成較為創(chuàng)新的思維模式。數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐性特別是能夠在日常生活中應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域則能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)以后則可以利用建模的思想解決很多的實(shí)際問(wèn)題。特別是數(shù)學(xué)建模與其他多學(xué)科的交叉運(yùn)用不僅僅提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.2數(shù)學(xué)建模解決問(wèn)題的多樣性培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力

數(shù)學(xué)建模與傳統(tǒng)的解決問(wèn)題的模式最大的區(qū)別便在于其靈活性。傳統(tǒng)的解決問(wèn)題模式相比較來(lái)說(shuō)都是非常的固化和僵硬，缺乏變通性。但是數(shù)學(xué)建模則很好的規(guī)避了這些缺點(diǎn)，在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，首先則需要對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換的方式呈現(xiàn)出多樣化，這就決定了解決問(wèn)題的方式也是多樣。同時(shí)，每個(gè)學(xué)生在思考同一問(wèn)題的過(guò)程中，呈現(xiàn)的思維方式也是不同，解決問(wèn)題的角度也有所差異，所以在實(shí)際的數(shù)學(xué)建模過(guò)程中變量的設(shè)置、參數(shù)的選擇以及最終結(jié)論的表達(dá)形式等等都會(huì)有所不同，因此數(shù)學(xué)建模實(shí)際解決問(wèn)題的多樣性不斷的提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，不斷的拓寬學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2.3數(shù)學(xué)建模的多學(xué)科交叉性增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新知識(shí)儲(chǔ)備

數(shù)學(xué)建模在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中涉及到的學(xué)科不僅僅數(shù)學(xué)這一門，特別是工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、土木學(xué)等等學(xué)科都需要用到一定的數(shù)學(xué)知識(shí)。所以學(xué)生在寧數(shù)學(xué)建模思想解決問(wèn)題過(guò)程中也在不斷的儲(chǔ)備其他學(xué)科知識(shí)，對(duì)于常用的交叉學(xué)科知識(shí)也在，不斷的進(jìn)行總結(jié)和歸納。數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決思維非常的廣泛，通常都需要聯(lián)想到其他學(xué)科的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)并且進(jìn)行深入思考。數(shù)學(xué)建模的多學(xué)科交叉性融入到實(shí)際教學(xué)過(guò)程中可以不斷的積累學(xué)生的解題經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，更好的把握數(shù)學(xué)建模的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。

3在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想

在高校數(shù)學(xué)的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，可以從三個(gè)方面著手培養(yǎng)學(xué)生建模思想。

第一，分解教學(xué)內(nèi)容，提高課程的適應(yīng)性。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，高校數(shù)學(xué)老師需要整體把握學(xué)生的接受能力，注意對(duì)課堂的內(nèi)容進(jìn)行分解教學(xué)從而不斷提高學(xué)生的深入理解。特別是需要將數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)理論和方法進(jìn)行深入講解，多舉一些經(jīng)典的案例，啟發(fā)學(xué)生的建模思維。

第二，開展多樣化的數(shù)學(xué)建模實(shí)踐活動(dòng)。僅僅有高效數(shù)學(xué)課堂的理論基礎(chǔ)支撐并不能完全的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，理論與實(shí)踐相結(jié)合才能夠取得更好的教學(xué)效果。老師也可以積極的鼓勵(lì)學(xué)生去參加每年的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生自身的創(chuàng)新能力，同時(shí)也可以提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

第三，構(gòu)建多層次建模問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。教師在教學(xué)過(guò)程中，可以通過(guò)日常生活或者物理建模等讓學(xué)生更好的體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

4結(jié)語(yǔ)

數(shù)學(xué)建模在當(dāng)下的數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)于數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)起到了非常重要的作用，也在不斷加深多學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系，在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域中也取得了廣泛的應(yīng)用。在高校數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的重視，將數(shù)學(xué)建模有效的融入到數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生更好的發(fā)展。

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