導(dǎo)語：數(shù)學(xué)建?？蒲袆?chuàng)新能力研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:本文在總結(jié)多年數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)如何利用數(shù)學(xué)建模來提高大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行了探討，給出了若干促進(jìn)大學(xué)生科研能力提升的意見。

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)

隨著科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，數(shù)學(xué)已經(jīng)滲透到了自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)學(xué)不僅在傳統(tǒng)的物理學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，而且在生物、化學(xué)及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中也起著積極的作用。數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)的理論與方法，通過簡化實(shí)際問題，提取有用信息，建立實(shí)際問題中不同變量間的關(guān)系來解決實(shí)際問題的一種方法。在這一過程中，模型的建立是最重要也是最困難的一步。數(shù)學(xué)模型的建立，需要建模者在充分了解該問題背景的基礎(chǔ)上，通過揭示具體對(duì)象的本質(zhì)特征和內(nèi)在規(guī)律，將復(fù)雜問題簡單化，建立相關(guān)問題的數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用現(xiàn)有的算法或理論去分析和解決該問題。要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，要求建模者必須具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)編程能力。它在提升大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面起著很大的作用。本文就數(shù)學(xué)建模競賽在提升學(xué)生科研能力上的作用及如何利用數(shù)學(xué)建模提升學(xué)生的科研能力展開論述，以期達(dá)到學(xué)術(shù)交流與借鑒的目的。

1數(shù)學(xué)建模競賽在提升學(xué)生科研能力上的作用

數(shù)學(xué)建模競賽是一項(xiàng)集文獻(xiàn)搜索，計(jì)算機(jī)應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)協(xié)作及論文寫作為一體的科研創(chuàng)造活動(dòng)，它在提升學(xué)生科研能力上起著其它學(xué)科競賽不可替代的作用。首先，參加數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)可以提升學(xué)生的文獻(xiàn)資料檢索搜集能力和自學(xué)能力。每一年參加數(shù)學(xué)建模課程及競賽的同學(xué)多是大學(xué)一二年級(jí)的學(xué)生。這個(gè)群體基本處于基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與積累階段，鮮有接觸科學(xué)研究的機(jī)會(huì)。而文獻(xiàn)資料的收集與甄選是進(jìn)行科學(xué)研究的起始階段，在充分了解前人工作的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)問題，尋找新的研究課題是科研工作者必須具備的基本功。參加數(shù)學(xué)建模，學(xué)生會(huì)面對(duì)很多新的問題，讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的搜索，篩選有用信息，可以極大地鍛煉和提高了學(xué)生的資料搜集能力和自學(xué)能力，為提升大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供了基礎(chǔ)。其次，參加數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)可以提升大學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力。在數(shù)學(xué)建模競賽中，所涉及到的問題，往往比較復(fù)雜，數(shù)據(jù)量大，解決問題時(shí)需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)語言進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)。這就需要建模者在建立數(shù)學(xué)模型前要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從中發(fā)現(xiàn)問題的規(guī)律，建立模型。因此通過數(shù)學(xué)建模，可以提升學(xué)生使用計(jì)算機(jī)及其軟件的能力。最后，參加數(shù)學(xué)建模活動(dòng)可以提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。在信息爆炸的時(shí)代，團(tuán)結(jié)協(xié)作，運(yùn)用集體的智慧來解決實(shí)際問題是當(dāng)前科學(xué)研究中的主流。在參加數(shù)學(xué)建模競賽的過程中，由于賽題復(fù)雜，處理的數(shù)據(jù)較多，一個(gè)人在短時(shí)間是無法獨(dú)立完成的，這就需要建模的隊(duì)員，相互協(xié)作，取長補(bǔ)短，共同解決問題。這種團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，是學(xué)生在未來學(xué)習(xí)和生活中必需具備的能力。因此，參加數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)非常有利于提升大學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

2利用數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)提升學(xué)生科研能力的舉措

數(shù)學(xué)建模競賽活動(dòng)同時(shí)也是一項(xiàng)強(qiáng)度大，覆蓋范圍廣，有廣度和深度的學(xué)生科技活動(dòng)。它在提升學(xué)生的科研能力與創(chuàng)新能力上有著其它學(xué)科競賽所不可替代的作用，那么該如何做好這項(xiàng)工作才能達(dá)到提升學(xué)生科研能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的呢？這是本文現(xiàn)在要回答的問題。我們認(rèn)為欲達(dá)此目的，需要從如下幾個(gè)方面做起。首先，要建設(shè)一個(gè)完整的數(shù)學(xué)建模課程體系。千里之行，始于足下。想要通過數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)提升大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力首要工作是建立一套完整的數(shù)學(xué)建模課程體系。這個(gè)課程體系應(yīng)該包含理論知識(shí)學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)與課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。在這三個(gè)環(huán)節(jié)中，理論學(xué)習(xí)是基礎(chǔ)，主要介紹數(shù)學(xué)建模競賽中用到的一些基本數(shù)學(xué)方法，例如微分方程方法，最優(yōu)化方法等。理論學(xué)習(xí)的課時(shí)不宜過長，也不應(yīng)過短，過短講不到位，過多容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)疲勞。合適的時(shí)間應(yīng)當(dāng)是整個(gè)數(shù)學(xué)建模課程的三分之一左右。進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的目的是提高學(xué)生的動(dòng)手能力，將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，這個(gè)過程可以提升學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，也可以提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)編程能力，為提升學(xué)生的科研能力提供了助力。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)類似于課程考核，通過給學(xué)生布置建模任務(wù)或者學(xué)生自選課題完成一篇課程作業(yè)，這是提升學(xué)生科研能力的一種最有效的途徑，通過這一環(huán)節(jié)的實(shí)踐，可以使學(xué)生了解整個(gè)數(shù)學(xué)建模過程，初步達(dá)到提升科研創(chuàng)新能力的目的。其次，要多維度的展開數(shù)學(xué)競賽賽題的研究。數(shù)學(xué)建模競賽的題目往往由實(shí)際問題簡化而成，這些問題可以是工程技術(shù)中的問題、也可以是管理科學(xué)中的問題、或者其它一些實(shí)踐活動(dòng)中的問題，要求建模者運(yùn)用數(shù)學(xué)語言來描述該問題，并加以解決。問題沒有標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，評(píng)判則以假設(shè)的合理性，模型的創(chuàng)新性與結(jié)論的準(zhǔn)確性為標(biāo)準(zhǔn)。而在參加數(shù)學(xué)建模競賽的過程中由于時(shí)間緊，任務(wù)重，學(xué)生往往不能完全理解題目的意思，或者理解了卻無法用最優(yōu)的方法加以解決。這就需要同學(xué)或老師在賽后對(duì)該問題要繼續(xù)進(jìn)行研討，否則就會(huì)形成淺嘗輒止的局面，這極大地限制了大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的提升。如果能夠做到對(duì)賽題的深挖與解決方法的提升，這對(duì)促進(jìn)學(xué)生將競賽活動(dòng)轉(zhuǎn)化為自覺地科研活動(dòng)，將學(xué)科競賽提升到科學(xué)創(chuàng)新具有極大地促進(jìn)作用。為達(dá)此目的，我們需要多渠道，多維度的展開賽題的研究，研究的成果可以以學(xué)生課外科技作品的形式呈現(xiàn)，也可以以學(xué)生畢業(yè)論文的形式呈現(xiàn)，也可以以發(fā)表學(xué)術(shù)論文的形式呈現(xiàn)。總之，多維度的展開對(duì)數(shù)學(xué)建模賽題的研究不僅有利于學(xué)生科研能力的提升，而且有利于人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，這是一項(xiàng)多贏的活動(dòng)。最后，應(yīng)該舉辦一些小型數(shù)學(xué)建模研討會(huì)，營造濃厚的科學(xué)研究氛圍。為了提高學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的認(rèn)識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研活動(dòng)的熱情，為大學(xué)生營造濃郁的科研氛圍。學(xué)校、學(xué)院或者學(xué)生團(tuán)體應(yīng)當(dāng)積極邀請(qǐng)校內(nèi)外的專家、學(xué)者或資深數(shù)學(xué)建模教練到校舉辦與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)和學(xué)術(shù)討論會(huì)。報(bào)告會(huì)和學(xué)術(shù)討論會(huì)的規(guī)模不必太大，一切以促進(jìn)學(xué)術(shù)交流，營造濃厚的科技氛圍為目的?？梢匝?qǐng)有過參賽經(jīng)歷的學(xué)生探討對(duì)數(shù)學(xué)建模競賽賽題的認(rèn)識(shí)，分享參賽經(jīng)驗(yàn)，提出可能的改進(jìn)與提高的路徑。通過學(xué)術(shù)討論會(huì)的形式，探討數(shù)學(xué)建模相關(guān)問題可以使學(xué)生置身于學(xué)術(shù)研究的氛圍中，通過分析比較不同的解決方案，耳聞目睹知識(shí)的更新，潛移默化的提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。

3結(jié)束語

數(shù)學(xué)建模競賽是高校范圍內(nèi)一項(xiàng)及其重要的學(xué)生科技活動(dòng)，它對(duì)推動(dòng)數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)改革，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才起著很大的作用。以數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)為載體的科研創(chuàng)新模式的實(shí)施有利于提高大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，從而達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目標(biāo)。同時(shí)，這也是一項(xiàng)需要長期堅(jiān)持的工作，它需要所有教師在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索、總結(jié)與改進(jìn)。

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作者:于鵬 單位:陜西科技大學(xué)文理學(xué)院