浅谈数学建模在能力培养中的作用

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浅谈数学建模在能力培养中的作用
市场经济的发展给高等学校的人才培养模式带来了严重的挑战。21 世纪需要什么样的人才呢? 我们的教学改革应该改什么,怎么改,这是高等教育的新课题。诚然,应用能力强、综合素质高的毕业生越来越受到用人单位的欢迎。近几年来,高校开展的数学建模活动对培养学生分析问题、解决问题的能力,对学生进行创造性思维等方面起到了积极作用,也推动了数学教学的改革。为了培养数以亿计的高素质的人才,以适应现代化建设的需要,今后还需要进一步深入广泛地开展数学建模活动。
一、数学建模的发展进程
数学建模就是对具有代表性的实际问题, 通过搜集、阅读有关资料, 利用一切有用的成果, 进行分析、分类、归纳、综合, 并利用数学的语言进行抽象和概括, 进而将实际问题简化为数学问题, 建立合适的数学模型, 明确变量和参数的关系, 最后利用计算机手段求得近似解, 并对结果进行解释和验证。若通过则可投入使用, 否则返回, 重新假设, 建立新的数学模型。因此数学建模活动是一个多次循环反复验证的过程, 是应用数学的语言和方法解决实际问题的过程, 是一个创造性工作和培养创新能力的过程。数学建模竞赛就是这样的一个设计数学模型的竞赛。1989 年我国大学生首次组队参加美国的数学建模竞赛(AMCM ) , 1992 年开始由中国工业与应用数学学会(CS IAM ) 举办我国自己的全国大学生数学建模竞赛(CMCM ) , 到1994 年改由国家教委高教司和中国工业与应用数学学会共同举办, 每年一次。随着“大众数学”与“问题解决”等教育观念相继确立, 数学被应用于解决实际问题。数学建模教育实践相继开展, 现已成为落实素质教育、数学教育改革的热点之一。1996 年“全国大学生数学建模竞赛”工作会议后, 全国高校掀起了数学建模热, 并受到国家教育主管部门的高度重视, 参加院校逐年递增。到目前为止, 数学建模竞赛已经成为全国大学生的四大竞赛之一，但在连续进行五届后有人提出,今后比赛将淡化获奖比例,重在参与,推动数学教学改革。这样做,更能激起学生参与这一活动的积极性,对于推动学生素质教育,促进数学教育改革起到良好的激励作用。
二、数学建模有利于学生综合能力的培养
1、数学建模活动能促进理论联系实际,提高学生分析、解决问题的能力
据有关研究资料表明,世界上发达国家与发展中国家的差距基本上是知识的差距。面对知识经济将成为21 世纪主导型经济的挑战,我们应该充分发挥大学是经济建设的发动机作用,努力培养学生主动获取和应用知识信息的能力、独立思维能力和创造能力。但在传统的教学中,对数学系的学生只注重数学严格的定理证明和抽象的逻辑思维;对工科学生,则只要求学会套现成的公式和会做计算;对社会学科的学生,几乎不要求学数学。学生在校基本上不接触实际问题。长此以往,造成学生毕业以后,学数学的不愿、不能甚至不敢碰实际问题,即学数学的不会用数学,学工程的不会或意识不到用数学工具去解决他们各自领域的问题,而学社会科学的更觉得与数学无关,遇到实际问题想不到用数学。比如,某工厂引进一种设备中,有一种(对我国) 新型的齿轮,这里要用到一些几何中关于曲面较深的知识。我们技术人员想仿制这种齿轮,不是查阅和学习有关的数学知识,而是采用量测实物,然后根据实际测得的数据制图再制造,结果与实物误差太大,制造出的齿轮不符合要求。在高校中开展建模活动,最起码,让数学系的学生在大学里接触一些实际问题,树立理论联系实际的思想和初步分析、解决实际问题的能力。让工程技术和经济管理等学科的学生切实体会到数学是有用的,培养他们在以后的学习与工作中,主动用数学工具解决专业实际问题的意识。
2、数学建模活动提供了一个培养学生创新意识的场所