高職高專院校開展數學建模的重要性

　　摘 要： 數學建模作為現代應用數學的一個重要組成部分，進入高職高專院校的教學課堂，這一課程的開展激發了學生的學習興趣，培養了學生的創新能力、綜合應用能力、團結協作能力。
　　關鍵詞： 高職高專院校 數學建模 創新能力 綜合應用能力 團結協作能力
　　
　　數學建模是利用數學方法解決實際問題的一種實踐，即通過抽象、簡化、假設、引進變量等處理過程后，將實際問題用數學方式表達，建立起數學模型，然后運用先進的數學方法及計算機技術進行求解。
　　數學建模將各種知識綜合應用于解決實際問題中，是培養和提高學生應用所學知識分析問題、解決問題的能力的必備手段之一。當今世界，科學技術的發展，企業生產過程的控制，宏觀經濟現象的研討，都離不開數學建模，數學建模已成為現代社會運用數學方法解決實際問題的科學方法。它為科學研究提供了強有力的手段，使科學技術獲得了突飛猛進的發展，也為人類社會的發展創造了巨大的物質財富和精神財富。近年來，數學建模教學逐漸進入高職高專院校的教學課堂，這一課程的開展培養了學生的思維能力、創新能力、協作能力，提高了教師的整體素質。
　　一、數學建模激發了學生的學習興趣，推動了高職高專院校教學改革。
　　高等數學是數學建模的重要工具，數學建模思想的培養有利于激發學生對高等數學的學習興趣。高職高專院校的學生基礎相對較差，高等數學中一些抽象的概念、定理、性質等對于這些學生來說不易掌握，因而他們極易產生畏懼心理，失去學習興趣。教師在數學建模教學中可通過引入學生熟知的貼近現實生活的實例，用數學知識來解決，使學生體會到用數學知識解決實際問題的過程，使學生感到高等數學不再是枯燥、高深乏味的理論。微分方程是高等數學中不易掌握的一個章節，如果教師在教學過程中滲透數學建模的思想，適當介紹人口增長模型、傳染病模型、經濟增長模型，就能使學生容易理解和掌握微分方程的基本概念和基本理論，使學生感到數學課堂不再枯燥無味，從而激發學生的學習興趣，教學效果也會有所改善，進而推動高職高專院校的教學改革。
　　二、數學建模有助于培養學生的創新能力。
　　高職高專院校培養的人才應該是具有創新精神的創新型人才，即具有創新意識、創造性思維和創新能力的人才。數學建模的題目通常是由工程技術和管理科學中的實際問題簡化加工而成的，沒有事先設定的標準答案，留有充分的余地供學生發揮聰明才智和創造精神。
　　教師可以將學生分成若干小組，提出一些問題，讓學生到圖書館或上網收集信息，閱讀相應的參考文獻，相互討論，形成解決問題的方案，計算出結果，并寫成完整的論文，這樣可以使學生將各類知識信息進行創造性加工，產生新的思路和新的方法，大大培養他們的創新精神和學習熱情，同時也能提高他們分析問題和解決問題的能力，使他們能夠根據不同的條件，從不同的角度，用不同的思路和方法去分析問題和解決問題，從而能夠更有效地從事將來的工作。
　　三、數學建模有助于提高學生的綜合應用能力。
　　數學建模是對學生的一種綜合訓練，學生要解決建模問題，必須有足夠的知識，并有將其抽象成數學問題，以恰當形式表達出來的能力，還要有較好的寫作能力。參加數學建模的學生，需要學習數學方面的課程，如高等數學、概率論與數理統計、線性規劃、圖論、數值計算、微分方程、幾何理論、神經網絡、模糊數學等。除了這些課程外，還要了解物理、生物、化學等相關專業的課程，更要熟悉計算機的使用，熟悉Mathematica軟件和Matlab軟件的操作。這不僅擴大了他們的知識面，開闊了他們的視野，而且培養了他們綜合運用所學知識的能力。
　　四、數學建模有助于培養學生的團結協作精神。
　　具有一定規模的數學建模問題一般不能由個人獨立完成，因而數學建模的教學通常采取小組合作的形式，小組成員只有通過互相幫助、取長補短、合作與交流才能順利完成建模問題，這就要求學生具有團結協作的素養。實踐證明，參加過數學建模的學生，畢業后能很快適應社會，融入到社會中去，數學建模為大學生的順利就業搭建了一個廣闊的平臺。
　　五、數學建模有助于提高教師的能力
　　在數學建模教學中，教師是關鍵，教師水平的高低直接影響數學建模教學能否達到預期的目的。講授數學建模的教師不僅要具備較高的專業水平，還必須具有豐富的實踐經驗和很強的解決實際問題的能力。為了提高教師的自身水平，教師可以參加各種學術會議，到名校去做訪問學者，還可以請專家教授來做建模學術報告，了解科學發展前沿的新趨勢、新動態。教師還需更新教育理念，不斷積累和更新專業知識，只有這樣才能適應新的形勢，符合時代發展的要求。
　　綜上所述，在高職高專院校開展數學建模教學非常重要，數學建模思想的培養可以激發學生的學習興趣，提高學生的各種能力，它已成為現代應用數學的一個重要組成部分。對學生進行建模思想的培養，對他們今后用數學方法解決實際問題是一個必要的訓練和準備，能使他們具備成為社會有用人才必不可少的能力和素養。只有這樣，才能把素質教育提高到一個新的水平。
　　
　　參考文獻：
　　［1］姜啟源.數學模型［M］.北京：高等教育出版社，1993.
　　［2］陳國華.數學建模與素質教育［J］.數學的實踐與認識，2003.2.
　　［3］葉其孝.數學建模教學活動與大學數學教育改革［J］.北京數學