楊丹 劉俊 肖峰
摘 要 數學建模是運用數學的語言和方法“解決”實際問題的一種強有力的數學手段。開設數學建模課程及參加數學建模競賽活動對學生創新能力的培養有著非常重要的意義。本文探討了數學建模競賽對培養學生的創新能力和提高綜合素質的重要作用,并提出了提升學生創新實踐能力的有效途徑。
關鍵詞 數學建模 數學建模競賽 創新能力
中圖分類號:G623.5文獻標識碼:A
隨著社會的發展,數學這一基礎學科已與其他學科相結合。不論是用數學方法解決哪類科技和生產領域的實際問題,或是與其它學科相結合形成交叉學科,首要的一步是建立數學模型,并加以計算求解,這也是關鍵的一步。數學建模是一種數學的思考方法,將現實事物通過數學語言來轉化為常見的數學體系,通過運用數學知識抽象、提煉出數學模型的過程,借助各種數學工具“解決”實際問題的一種強有力的數學手段。數學建模課程于80年代初進入我國大學,這也為培養學生利用數學方法分析、解決實際問題的能力開辟了一條有效的途徑。
我國從1992年開始舉辦每年一屆的全國大學生數學建模競賽,目的在于激勵學生學習數學的積極性,提高學生解決實際問題的綜合能力,培養創造精神及合作意識。全國大學生數學建模競賽已成為我國高校規模最大的課外科技活動,競賽也促進了數學建模教學的開展,將其引入了大學教育,讓學生能親自參加將數學用于實際的嘗試,參與發現和創造的過程,使學生在知識、能力及素質等方面能迅速成長。近年來,隨著大家參加數學建模競賽的積極性越來越高,競賽題目也越來越向實用性發展。在鍛煉了大學生的實踐能力的同時也激發了大學生的創新思維,受到了社會各界人士的關注和好評。
1數學建模競賽對提升學生實踐創新能力的意義
(1)提高了學生的創新思維能力。數學建模競賽的選題往往都是源于社會熱點的真實問題,富有挑戰性,這就要求學生在具備基本知識的基礎上,開動腦筋、拓寬思路,充分發揮想象力和創造力,進行獨立的思考,然后相互討論,最后形成一個較好的解決方案。而同一個實際問題如果從不同的角度去思考就會用到不一樣的數學模型,所以數學建模競賽的核心是創新能力的培養,整個數學建模的過程力求合理,鼓勵創新,這也給學生的學習搭建了非常好的平臺,不僅提高了學生的創新能力還有助于培養學生的創新意識及主動學習、獨立研究的能力。在數學建模競賽中,參賽作品的好壞是以建立模型的思路和方法的合理性、建模的創造性、模型結論的科學性以及文字表述的清晰程度為主要標準,在整個過程中學生展現出了他們的自信心和創造力,讓他們不懼怕日后的挑戰,勇往直前。
(2)提高了學生團結協作的能力。現代社會中不可缺少的就是團隊精神,具備良好的團隊協作和溝通能力的優秀人才越來越受到社會的青睞。數學建模競賽與傳統的競賽不一樣,他需要三個隊員組成一個團隊,相互幫助、相互信任、相互溝通,并且發揮團隊協作精神朝著共同的目標前進。這種方式更好的鍛煉了學生的團結合作的精神,使之相互協調、求同存異、取長補短。
(3)提高了學生的綜合素質。全國大學生數學建模競賽豐富和活躍了廣大學生的課外生活,也為優秀學生的脫穎而出創造了條件,它不僅讓大學生更好地掌握和運用知識,更有利于大學生各項能力和素質的培養和提高。參加數學建模競賽,使學生學到了很多書本上沒有的知識,培養了計算機求解數學模型的能力;運用所學的數學模型知識解決實際問題的能力;查閱文獻、收集資料能力;撰寫科技論文的文字表達能力。這些經歷,為未來的職業生涯打下了堅實的基礎。
2通過數學建模平臺培養學生創新能力的方法
(1)通過數學建模平臺,構建分層的數學建模教學體系。不同專業和不同年級的學生,他的學習基礎和學習側重點都不一樣。所以構建分層的數學建模教學體系,可以增強學生學習數學的興趣,讓更多的學生了解數學建模并參與進來。通過自己思考動手解決實際問題,來感受數學的應用價值,拓寬學生的受益面。具體的,在課程內容設置上,結合不同專業特色,有針對的設置教學方案和內容;在課程時間安排上,大一大二階段開設選修課介紹數學建模的基本理論和基本建模方法,大三大四開設創新性數學實驗課程,通過參加數學建模競賽培養學生創新和解決實際問題的能力。
(2)通過數學建模平臺,注重培養學生解決數學問題的創新思維方法。在日常數學建模活動中,數學的基礎知識是學生發展創新思維的前提,尤其是通過已經學到的知識去聯系實際問題,并發現解決問題的新方法,這個能力非常重要。其實在數學建模過程中,要想解決這個問題就必須從問題中找到數學規律和本質,這也是解決數學問題的思維方式。靈活的應用數學知識對培養學生的創新思維的能力有很重要的作用。
3結語
數學建模競賽對提升學生的創新實踐能力起著積極的作用,是一種行之有效的提升大學生素質的方式。同時,通過數學建模競賽,能使學生了解和領會到由實際問題到理論,再由理論回到實際問題并解決問題的全過程,從而提高學生處理現實世界中各種復雜問題的意識和能力,這也是數學建模競賽活動越來越受學生歡迎、得到學校和老師重視的根本原因。數學建模競賽對培養學生創新能力和綜合素質有很好的促進作用,一方面豐富了學生的素質,另一方面提高了數學教學的質量和效率,可謂是一舉兩得。
參考文獻
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