分析大學數學教學過程中數學建模意識與方法的培養

摘 要：在進行大學的數學教學過程之中應當促使學生具備數學建模的能力，要求學生運用建模的方式有效解決生活當中遇到的各種數學問題。本文主要是分析大學數學教學過程中數學建模意識與方法的培養以供相關教育工作者進行參考。

關鍵詞：大學數學 教學過程 建模意識 方法

數學教學不僅僅是進行數學理論教學，更加需要培養學生解決數學問題的能力，傳統的教學模式過分重視理論教學，嚴重忽視學生實際運用能力的培養，不利于學生數學素養的提升。為了提升學生實際運用知識的能力，應當在大學數學教學過程中加強對學生數學建模意識的培養。[1]

一、數學建模概述

1.數學建模的含義

數學建模是指建立數學模型的過程。數學模型建立的過程是指對研究對象進行調研分析、深入研究、假設分析、總結規律等，還要在此基礎上使用數學符號和語言將研究對象轉換為數學運算，最后得出數學運算的結果來完成實際驗證等。所以，可以看出數學建模是有一套系統的流程，包括許多方面的技巧和方法，還要相當程度的理論基礎和分析手段的輔助。數學建模屬于方法論的范疇，同時也是一種意識。通常為解決在實際中的一部分問題，在研究中使用數學符號或語言，通過一些手段或方法來建立數學模型。建立數學模型的思想就是要將數學的思想與相關學科的思想相互結合，產生創新的數學概念，滿足對學生進行素質教育的要求。[2]

2.數學教學在高等教育中存在的問題

數學在我國的高等教育中，主要關注的是數學本身的邏輯性及其相互關系，這樣就存在很多弊端，如過分重視傳統領域和分析技巧，忽略計算方法的創新，而且過度重視數學邏輯分析的嚴密性，造成了重理論，輕實踐的局面。目前，數學的教學方法過于形式化，把培養的重點放在學生推導能力上，學生的邏輯思維能力提升很快，但缺少理論與實踐結合的機會。因此，學生缺乏將實際問題轉化為數學問題的能力，更不要說運用數學知識去解決實際問題。數學在其他領域的應用，還是局限在古典幾何和物理學科，并沒有涉及到實際工程學中的數學應用，學生們并沒有建立應用數學的意識及運用數學理論解決實際問題的能力，在后續的學習中，不能透徹的掌握相關數學知識。在傳統數學教學中，教師通常都是按教材講解，將理論灌輸給學生，極少在課堂上進行互動交流，忽略了學生創造性思維的培養和創造性能力的鍛煉。[3]

二、培養大學生建立數學模型意識和方法的重要性

1.激發大學生鉆研數學的興趣，提高學習積極性

學生都缺乏對枯燥的理論知識的學習興趣。如果可以在教學中多增加數學建模的內容，建立數學建模的意識，這樣可以極大提高學生參與度，學生對數學建模會有更深刻的體會，就能夠達到提高學生學習數學的興趣目的，另外也能進一步培養學生解決多種問題的能力。

2.提高學生運用理論知識處理實際問題的能力

數學在實際教學中，都是枯燥的理論難以理解，定理公式難以記憶，課堂講解時學生缺乏興趣，更缺乏學習數學知識的動機。但是，假如能夠在數學課堂教學中多融入數學建模的內容，將枯燥難懂的理論知識轉變為具有趣味性的數學模型，實現用理論知識解決了實際問題，增加了學生理論聯系實踐的能力。

3.有利于學生的全方面發展。

在數學課堂教學中多融入數學建模的內容，有利于提高學生綜合運用數學知識的能力、分析推理的能力和數學運算的能力，而且數學建模需要學生運用數學理論知識，來解決在生活中實際問題。所以，在教學中去培養學生的數學建模意識，提高了學生運用所有數學語言處理問題的能力。另外，有利于培養學生建立創新性思維，增強對實際問題的洞察力，提升學生對理論聯系實際的興趣，學生之間建立團隊合作意識以及語言溝通能力，實現了學生的全方面發展。[4]

4.推動了數學高等教育的發展。

從當前高等教育培養學生的方向上來看，學生不僅要掌握理論知識，更需要提高自身的專業素養。但是現有的大多教學模式中，對學生創新能力的培養缺乏重視，忽視學生的主體性，由此更加顯示建立數學模型思想的優勢。數學建模思想會彌補以往教學中重理論、輕實踐的缺陷，會在推動數學教學發展上起到積極作用。[5]

三、培養大學生建立數學模型的意識和方法手段

為了對學生的數學建模意識進行培養以及傳授給學生數學建模的方法，相關教學工作人員需要在實際教學工作之中，采用數學建模思想體現數學概念、傳遞用數學建模解決實際問題的思想、采用數學建模競賽模式對學生進行考核。

1.采用數學建模思想體現數學概念

數學建模是一種多以數學基本概念為基礎的思想。數學概念本身就是用以客觀反映事物之間數量關系的模型，也是提取到的空間形式下的數學模型。當前教學模式下，需要注重分析實際的問題，從中總結提取數學概念，這樣讓學生更深入的體會到數學模型的內涵，進一步培養學生建立數學模型的思想和創建數學模型的方法。

2.傳遞用數學建模解決實際問題的思想

當前，大學課堂教學仍以講課為主，在教學中教師如何闡釋數學建模思想顯得尤為重要。數學模型種類繁多，如線性規劃、回歸分析、微分方程和動態規劃模型等，這些模型通常從解決實際問題中總結而來，在教學中要分析要聯系一些實際問題，最終目的是來解決這些實際問題。

3.采用數學建模競賽模式對學生進行考核

考試是考察學生是否掌握多方面的能力的一項重要的手段。通過學生之間進行數學競賽的方式，設置實際問題進行考核，最大程度的激發學生自身潛力，發現數學建模的優秀人才。

結語

綜上所述，在進行大學的數學教習的過程之中，應當引導學生運用建模方式對數學問題進行解決，建立數學模型的方式對于促使學生數學素質的提升具有十分重要的作用，能夠有效提升學生解決實際問題能力，為了培養學生建模意識，應當采用數學建模思想體現數學概念、傳遞用數學建模解決實際問題的思想、采用數學建模競賽模式對學生進行考核。

參考文獻

[1]張若峰.數學建模思想在大學數學教學中的融入[J].信息記錄材料，2017，18（10）：130-131.

[2]楊忠選，王森源.大學數學教學過程中數學建模意識與方法的培養[J].科技展望，2015，25（26）：209.

[3]劉琳.關于培養大學生高等數學學習興趣的幾點思考[J].教育教學論壇，2014（44）：238-240.

[4]譚莉.高數教學中數學建模意識及方法的養成[J].延安職業技術學院學報，2014，28（02）：67-69.

[5]劉富豪，張麗莉，蔣漢軍.淺談大學教學中數學建模研究與實踐[J].大學教育，2014（06）：59-61.

作者簡介

王飛（1986—），男，漢族，遼寧大連人，大連科技學院教師，理學碩士，主要從事行政工作和高校數學課程教學研究。