数学建模对提高大学生数学素质的作用

【摘要】2数学建模对提高学生数学素质的作用 近年来，数学建模工作对于全面提高高等院校学生的综合素质，提高学生的创新和实践能力，培养创新思维模式作用明显。数学建模以实际问题为导向，...

【摘要】随着科学技术的迅速发展，对于数学的要求变的越来越高，数学的应用成为数学自身发展的一个共同目标。应用数学知识来解决实际问题是数学教育实践活动的重要环节，数学建模活动反映了大学生数学的应用水平、创新能力和团队精神，数学建模对于提高当代大学生数学素质起着至关重要的作用，培养具有良好数学素质的大学生是高等院校数学工作者正在努力的。

【关键词】数学建模竞赛;数学素质;数学建模教学

近年来，国际和国内数学界对于应用数学知识解决实际问题的能力培养给予了广泛的关注和高度的重视，数学建模竞赛和教学活动的开展以学生在实际应用中运用数学、获取数学知识、体会数学文化之美为目的，极大的提高了我国高等教育的水平、课程体系和教学模式改革。我国每年9月份进行的全国大学生数学建模竞赛，由1994年的196所高等院校的867个参赛队逐渐扩大到超过1000支队伍参加，并且以每年25%的平均增速快速发展，参赛队员数以万计。然而，数学应用能力的培养是高等院校数学课堂所缺少的，提高学生的实践动手能力和创新能力是开展数学建模活动的重点。数学学习的目标不仅是培养学生的计算能力和逻辑思维能力，更重要的是提高学生解决实际问题的能力。20年来，参加数学建模竞赛和开展数学建模课程的高等院校越来越多，使得数学建模的影响力越来越大，优秀的创新型人才层出不穷。国家之间的竞争实质上就是创新人才的竞争，因此培养创新人才是各个高等院校提高教育质量的重要着力点。作为全国最大的课外科技活动，数学建模是培养创新型人才的一个有效途径，可以激发学生的创新思维、培养学生创新意识。与此同时，数学教学内容、教学方法、教学形式、教学目的等都面临着重要的改革。随着计算机技术的快速发展，使得数学建模活动能够广泛而深入的运用到自然科学、社会科学等越来越多的研究领域。数学建模能力的强弱是衡量一个现代数学科学工作者创新能力的重要指标。数学建模反映了学生数学的应用水平，也是学生数学素质教育的重要环节。近20年来，国际数学界对于数学应用能力培养的关注愈发强烈。美国数学联合会把数学应用与建模的内容结合进中学教材作为1981年至1990年数学教育改革最需要的项目。在我国，1992年张莫宙先生强烈呼吁数学的应用在中学教学的重要性。为了适应科学技术快速发展的需要和高素质科技人才的培养需要，数学建模正在高等院校中逐渐展开。国内外越来越多的高等院校开展了数学建模的课程和校内数学建模竞赛以及数学建模竞赛的培训工作，数学建模活动逐渐成为高等院校教育教学改革和培养高质量科技人才的重要方面。目前，部分高等院校正在将数学建模教学与竞赛活动将教学改革结合到一起，力求探索出更有效的数学建模教学方法和培养新世纪创新型人才的新思路。受应试教育的影响，在我国有部分人认为数学就是严密的计算和逻辑推理，学习数学目的就是为了考试获得好的分数，或者知识和技能的培养，对于实际应用能力、创新能力没有得到足够的重视，数学之美没有通过解决实际生活中遇到的问题得到体会。清华大学姜启源教授认为，数学教育的本质就是素质教育，数学教学工作不能完全和外界隔离开来。把数学建模引入素质教育过程就是将来的趋势。在我国，约有超过500所高等院校开设了数学建模课程，越来越多的大学教师正在将数学建模的思想和方法融入数学的日常教学当中，这无疑是对数学教学改革的有益尝试。应用能力和基础知识缺一不可、同样重要，通过数学建模教学活动提高当代大学生的数学素质具有重要的意义。

1数学素质的重要性

素质教育包含了基本品质和素养等因素，数学素质教育对于学生的素质教育的总体提高具有至关重要的意义。数学是人类文明的重要组成部分，数学素质教育对于提高全民素质起着至关重要的作用。作为一种先进的文化，数学对于人类文明的发展进步起着积极的推动作用，是人类文明的重要支柱。数学素质教育是时展的需要，尤其对于当前环境变化、资源紧缺和疾病等越来越多的社会问题突出显现，信息和知识快速发展、产品技术更新换代周期越来越短。智力资源和创新竞争的出现，正在逐步改变我们对于“应试教育”的转变，“素质教育”将受到更高的重视。素质教育对于教师提出了更高的要求，数学不再知识书本知识的传授，而需要生动活泼的逻辑思维触动学生的心理和智能，激发学生内在的潜能。大学课堂上，数学教学要利用数学的文化和美感导引学生。数学课堂要激发学生的学习兴趣，激发学生的创造激情，不能够培养只会做题的书呆子。数学素质教育是学生在先天遗传因素基础之上，通过自身不断实践和总结经验过程中不断体会数学文化知识和数学之美，利用逐渐建立起来自身的数学思维去观察世界、认识世界从而改变世界，在改变自身认识的实践中建立起来的人文精神。学习数学的过程不只是解决一道题目、解决一个具体问题，而是潜移默化的培养其一种审美的情操，一种理性的思维模式。在学生的素质教育培养过程中，各方面的教育都很重要，而数学教育在这其中必定是重中之重。在自然科学和社会科学的教学和研究中，人们会愈发认识到数学对于全面提高学生的综合素质是非常重要的。在当前，对于青少年思想品质的提高，人生观、价值观和世界观的正确培养以及建立良好的学习态度尤其重要。中国数学的成就辉煌，在青少年的爱国主义教育过程中需要体现。数学之美需要在高等院校的课堂上呈现出来，和学生之间要产生情感上的共鸣。法国数学家伽森狄曾经说过:“谁能从小受数学熏陶到那样一种程度，即已经习惯于数学的那种不容置辩的证明，谁就能养成认识真理的能力，从而不会放过虚伪和假象”数学素质教育的根本就是教育学生要客观的认识世界、追求真理，培养诚实守信的道德情操。德育教育是高等院校教育的首要任务，“品质”是做人的根本，知识少一些能力差一点可以逐渐学习，作为一个人首先需要品质达标。培养学生理性的思维、独立的思考能力、坚忍不拔的性格和井然有序的生活规律是数学素质教育的方向。数学素质教育与人文教育并不冲突，而是相辅相成、不可分割、交相辉映的。我国数学家陈省身曾说:“数学是一种活的学问，它在不断变化，不断发展，不断的提供新的概念和新的方法，它促使着人们理性思维的飞跃。”智育是高等院校教育的核心内容，数学素质教育是在锻炼学生逻辑思维、形象思维、直觉思维和空间想象能力的过程中传授数学之美，数学思维能力的培养是大学生创新能力培养的重要一环。哲人云:“人之道，文化之道也”。数学是人类文化的重要组成部分，数学文化是一门充满人文精神的重要学问，它不仅是关于数的世界和形的科学，不只是数学自身。数学文化具备一切想象力、逻辑思维能力、美学和哲学的特点。高等院校需要重视数学文化氛围的培养，注重数学思维体系的构建、数学家创新精神的学习，提高当代大学生的数学文化素质。数学来源于生活，应用于生活，如何让数学走进生活、融入生活，我们需要从多方面进行实践探索。数学与生活的密切联系，才是真正的数学文化价值，才是真正能够提高当代大学生的数学素质的关键。

2数学建模对提高学生数学素质的作用

近年来，数学建模工作对于全面提高高等院校学生的综合素质，提高学生的创新和实践能力，培养创新思维模式作用明显。数学建模以实际问题为导向，培养学生在分析和讨论解决问题过程中的独立思考能力和解决问题的能力。目前数学建模竞赛类型越来越丰富，每年有全国大学生数学建模竞赛、数学中国数学建模网络挑战赛、国际赛(小美赛)、全国统计建模大赛等类型，很多高等院校还自行组织校内数学建模竞赛。在校与校和校内竞赛的方法激励学生的创新能力，培养学生数学学习兴趣和团队协作精神，全面提高学生的数学素质。在数学建模竞赛和日常教学过程中，要结合数学科学与人类社会进步的相互影响，探索数学文化的历史，注重数学文化的熏陶。利用数学建模教学活动，将数学知识与实际生活相结合，令学生意识到生活中的数学，体会数学在客观世界的广泛应用，课堂上需要将数学知识生活化。学生在数学建模过程中通过观察题目、了解问题背景、团队协作并最终解决实际问题，感受数学之美，体会数学的价值。素质教育要符合社会发展的需要，以调动学生主观能动性为目标，开发学生潜能、健全学生整体素质。事实上，数学本身就是刻画一切客观事实的模型。在数学发展的历史长河中，物理学、天文学、化学、生态学等多学科都和数学形影不离。数学建模的实践性很强，在建模竞赛和教学活动中运用多学科的知识作为背景，使用数学方法进行分析建模，充分利用了数学思想和计算机的技术手段。在建模过程中，充分尊重学生的个体特征，鼓励学生自主思考、寻求适当的数学方法并尝试建立不同的数学模型，使用不同的数学建模方法探索解决问题的途径。数学建模充分发挥了数学建模在多学科中的作用以及数学对于现实世界的一直存在的建模作用。总之，随着国民经济的飞速发展，人们对于教育改革提出了更高的要求。探索数学建模对于提高学生的数学素质是一种有效的途径。数学建模是数学在解决实际问题中行之有效的方法，通过组织学生参加数学建模竞赛活动、积极开展数学建模日常教学工作可以有效培养学生数学知识和专业知识的学习兴趣、进取精神、团队精神和创新精神。提升大学生的数学素养是高等院校数学工作者正在努力的。数学建模是对现实世界中既复杂有抽象的问题进行总结、归纳、统计分析和预测。数学建模需要对现实问题进行建立模型和验证模型，最后还需使用最优模型进行现实世界的解释和预测。学习数学建模不仅要锻炼大学生理解实际问题、解决实际问题的能力，培养大学生的创新精神、团队精神，还要树立正确的数学观，即培养具有高数学素质的人才。

参考文献:

［1］王金山，胡贵安，邱国新．将数学建模思想通入大学数学教学全面提升教学质量—培养学员创新精神与创新能力的探索与实践［J］．大学数学，2002(2)．

［2］数学建模思想融入大学数学基础课的探索与研究［J］．科技展望，2016(3)．

［3］宋云燕，朱文新．浅析大学数学教学中数学建模思想的融入［J］．教育与职业，2015(10)．

［4］胡菊华，等．开展数学建模教学活动与大学数学教育改革［J］．江西农业大学学报，2002(4)．

［5］柴长建．浅论数学建模思想及其教育功能［J］．数学教学研究，2009(8)．

［6］段勇，傅英定，黄廷祝，等．浅谈数学建模思想在大学数学教学中的应用［J］．中国大学教学，2007(10)．

［7］叶其孝．把数学建模、数学实验的思想和方法融人高等数学课的教学中去［J］．工程数学学报，2003(8).

作者:张艳波 康顺光 廖鹏泰 单位:新疆塔里木大学信息工程学院