新建本科院校在数学建模中培养学生的创新能力

摘要：高等数学教育在本质上应该是一种素质教育，所以培养学生的创新意识和创新能力显得尤为重要，数学建模是一门理论联系实际的课程，有助于培养学生的想象力和洞察力，有助于培养学生的创新意识和创新能力。

关键词：数学建模；创造性思维；创新能力

中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0101-01

目前，我国高等学校创新意识和创新能力培养是一个薄弱环节，数学教学观念落后，学生不能发挥能动性教学模式单一，不利于学生个性发展。注入式填鸭式教学，束缚了学生创新意识和创新能力。创新高等教育的灵魂，社会发展的动力。因此培养学生的创新能力显得尤为重要。在多年的教学实践中发现，数学建模能促进教学改革，能培养学生的创新能力。

一、数学建模与创新能力

数学建模不同于其他课程，是通过对实际问题的抽象明确变量和参数的关系，应用一些数学规律建立起的数学模型，用数学语言解释该模型。数学建模是应用数学理论和计算机解决实际问题的重要手段，是在数学知识与实际问题之间架起桥梁的一项创造性科研活动。数学模型的探索，并没有现成的普遍性适用的准则和技巧，它需要成熟的经验见解和灵巧的简化手段，需要合理的假设，丰富的想象，敏锐的直觉判断。其中每一步骤的进行都富有开拓性，充分展现建模者的创造性思维水平由此可以看出数学建模是创新意识和创新能力培养的过程。要求建模的学生有良好的观察能力和较强的抽象思维能力，以及灵感和较强的悟性。

任何一项科学都离不开理论分析和数学计算，一个实际问题所涉及到的数学往往不一定只是数学知识的某一个分支的内容，常常是数学知识的综合运用。通过所学知识点应用在往届数学建模竞赛中。例如，在讲到泊松分布时，我们通过合理配备一个工人实例概括讲解泊松分布的应用。同时也将2001年全国大学生数学建模竞B题-公共汽车调度问题讲解给学生。以此来激发学生的创造性思维。

二、创新能力的培养途径

用数学建模方法解决实际的问题。首先是用数学评议语言表达问题即构造模型，其次用数学工具求解所建立的模型，不仅要有广博的数学知识，而且还需要丰富的想象力和敏锐的洞察力。

每一个概念、定理、数学公式的学习推导都要围绕培养学生创新思维，调动学生积极性来进行，创造思维过程由直觉思维和发散思维组成。数学建模是一种创新过程，除了形象思维、逻辑思维、辩证思维外，直觉和灵感也起了决定作用，因而在数学建模中，注意用直觉来激发学生的灵感。

三、创新能力的培养方法

（一）学生在解决数学建模问题时，必须亲自参加社会实践活动，从实践中提出问题，收集数据，得出结论从而解决问题。这样就转变了过去学生在学习中只是被动地学会如何做题和如何回答老师提出的问题，而学会了从实际中主动地学习，真正突出了他们的主体地位。因此数学建模的教学有利于发挥学生的自主能力和创造能力。

（二）在数学建模教学中，使用现代化教学手段，加强计算机的应用，特别是解决最优问题时，往往是计算机相关软件发挥着巨大的作用，它可以解决手工无法完成和解决的大规模运算问题，同时还可培养学生学会如何去开发和扩展计算机软件的能力，真正掌握计算机应用的目的，这样不仅培养学生实际操作能力，同时大大缩短了数学理论与实际问题的距离，为培养学生创新能力起到了意想不到的效果。

（三）设计课堂教学，促进直觉思维，提倡一题多解，加强发散思维。

（四）团结一致，培养创新品格。因为参加数学建模的学生多数由数学、计算机多专业学科人员组成，特别是3天实践，不仅了培养学生坚忍不拔的毅力，和良好的心理素质，而且精益求精的探索精神。

四、几点建议

（一）数学实践建模实践表明，将数学建模课与高等数学、线性代数、概率论和数学统计等课程有机结合。在条件允许的情况下，开设数学实验和数学建模选修课，鼓励基础好的同学参加全国大学生数学建模竞赛。着重培养学生创新精神和运用数学和计算机解决实际问题的能力。数学建模教学不同于一般数学教学，它要求教学内容丰富，知识要重组，方法要创新，每一次教学活动，不是涉及到一个或数学建模教学不同于一般数学教学，它要求教学内容丰富，知识要重组，方法要创新，每一次教学活动，不是涉及到一个或几个知识点，而是要牵扯到诸如数学分析、高等代数、微分方程、概率统计、运筹学以及组合数学等许多数学分支，若将上述知识按照传统的方法进行讲授与学习，起不到真正培养学生创造思维的作用。因此，数学建模教学必须是教学内容的再创造，将众多科学家经过长期不断实践所积累的知识和方法交给学生，培养学生发散思维能力，达到创新的目的。

（二）将数学建模融入高等数学教材中。在高等数学中有意识的融入建模思想，结合数学建模选讲例题，让更多学生了解数学来源于实际，也能应用于实际，激发学生的学习数学的兴趣和培养应用数学的能力。理论与实践相互补充，相互融合。在多年的教学中发现，在数学概念中引入建模是完全可行的，因为高等数学概念本身渗透着建模思想。在求解微积分计算问题保持数学模型引例。例如在讲重积分时我们引入飞机机翼质量为实例。

数学建模不仅活跃了学生课外科技活动，提高了广大学生学习数学的积极性，在创新能力培养上起到事半功倍的效果。同时也能促进教师自身的学术研究水平和教学工作水平的提高。

参考文献：

[1]李明振，庞坤.关于高师院校“数学建模”教材建设思考与探索[J].数学教育学报，2006，15：64-66.

[2]叶其孝.大学生数学建模竞赛辅导教材[M].长沙：湖南教育出版社，1993.

[3]乐励华.数学建模教学模式的研究与实践[J].工科数学.

[4]杨晓玲，马磊.在经济类院校开展数学建模教育意义的探讨[J].云南财贸学院学报，2002，18，3：118-120.

推荐访问:建模 培养学生 创新能力 新建 本科