浅谈数学建模对大学生能力的培养

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1、浅谈数学建模对大学生能力的培养摘要：本文主要分析了数学建模对学生各方面能力的培养所起到的作用，并提出了对数学建模教学的儿点建议。关键词：CUMCM；数学模型；能力培养一、引言从实际错综复杂的关系中通过合理的抽象与简化，找岀其内在的规律，然后用数学的语言即数字、公式、图表、符号等描述出來，经过数学与计算机的处理得到定量的结果，并解释、检验、评价所得结论，供人们进行分析、预报、决策和控制，这种把实际问题进行合理的简化假设、归结为数学问题并求解的过程就是建立数学模型,简称数学建模。较好的完成一道数学模型题目，需要学生具备扎实的数学基础，更要求学生具有知识拓展、综合运用、自学、创

2、新、团队协作等能力，而数学建模的过程也正是对这些能力的培养与提高的过程。目前越来越多的高等院校开设了数学建模课程，并选拔优秀学生参加CUMCM（全国大学生数学建模竞赛）。二、数学建模过程对大学生能力培养的几个方面1.数学建模有利于培养学生的知识扩展能力和综合运用的能力。数学建模问题多来源于实际，其背景可能涉及天文、地理、医学、经济、管理等领域，CUMCM的比赛时间仅有三天，这就要求学生能在较短时间内通过自学和讨论来掌握相关的知识，并且要把各领域知识与数学方法、计算机应用有效的结合起来。1.数学建模有利于培养学生文献检索和信息收集的能力。建模涉及到的学生未知领域很多，这就耍

3、求学生应围绕需耍解决的实际问题到图书馆、书店、网络中收集大量相关的信息，才能对问题有全面、深入的了解。学生在有限且短暂的时间里搜集、浏览、去伪存真，迅速捕捉真正有用信息，这就大人锻炼和提高了学生文献检索和信息收集的能力。2.数学建模有利于培养学生的创新能力。按照对模型机理的了解程度不同，数学模型可分为白箱模型、灰箱模型、黑箱模型。对于灰箱、黑箱模型，需要学生大胆假设、合理推证，能创造性地给岀解题方法。传统的数学课程所涉及的问题，一般有精确的答案，而数学建模中的问题没有标准答案，给学生留有充分的余地，鼓励学生创新，让学生充分发挥想象力，不拘于一种方法来解决。3.数学建模有利

4、于培养学生团队协作、攻关能力。三名学生为一小组参加CUMCM,在三天时间内对所给问题给岀一个较为完整的解决方案，这就需要三人在竞赛中合理分工，充分发挥个人的才智，集思广益，密切协作，使个人智慧与团队精神有机地结合在一起。当队员之间有分歧时，三人需要经过讨论寻求最优方案，必要时个人要做岀妥协，这也是团队精神中不可或缺的精神品质。4.数学建模有利于提高学生的计算机应用能力。利用计算机上网查找资料，处理大量繁杂的数据，熟练应用Mathlab、Maple、SAS等数学软件完成复杂的数学运算，这是参加数学建模的学生必须具备的技能。此外，数学建模中较多问题可以在计算机上进行更为逼真的

5、模拟实验与检验，锻炼了学生的计算机应用能力。6•数学建模有利于培养学生坚韧的意志品质。CUMCM比赛时间共72小时，在这段时间内学生要选题、查资料、组织相关知识及思路、团队间讨论、编写论文，可以说-:天的比赛时间对学生的体力、脑力都是极大的考验，经常会有参赛学生最后关头乱了阵脚，草草交卷了事。因此，数学建模竞赛能够锻炼和培养学生树立顽强自信、不屈不挠的意志品质。三、对数学建模教学过程中的几点建议1.鼓励学生积极参与，把教学过程转变为教师为辅学生为主的探究过程。数学建模课程不同于传统的高等数学教学，教师应是提问者,学生是思考者，教师要引导学生主动地分析问题、寻求解决问题的方

6、法，评判学生工作成果的价值、意义、优劣，鼓励学生有创造性的想法和作法。2.建模课程的讲授要由浅入深、逐步推进。开始时讲授一些简单有趣的例题，激发学生兴趣，充分调动学生的积极性。在基本建模方法学习完毕之后，可以组织模拟竞赛，让学生在模拟竞赛中得到磨练。3.重视知识产生和发展的过程教学。课程讲授的目的不是让学生死记书本中的固定方法、技巧，而是要培养学生知识转化、应用的能力。因此，教师不要急于给岀案例答案，要引导学生积极思考，重要的是体会其中蕴含的分析方法。4.竞赛前一定要做好思想工作。建模竞赛对学生是一次锻炼也是考验，要让学生卸下包袱，不要过多考虑成绩好坏以及个人得失，只有以

7、平和心态、团队为先的精神状态投入比赛，才能取得好成绩。数学建模让学生真实感受到了数学的乐趣，它不仅有利于学生更好地掌握知识、运用知识，而且对学生能力和素质的全面培养起到了巨大作用。作者简介：文冀中(1981-),男,保定电力职业技术学院基础教学部助教。