数学建模和数学实验融入大学数学课程的实践与思考

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1、数学建模和数学实验融入大学数学课程的实践与思考数学建模是利用数学解决实际问题的方法，它几乎是一切应用科学的基础，数学实验是应用计算机技术和先进的数学软件来学习和应用数学。数学建模与数学实验着眼于培养学生数学知识应用能力与创新意识，激发学生学习数学的兴趣，强调对数学的体验与探索。加强实践教学，是当前大学数学教学改革的核心内容，将数学建模和数学实验融入到大学数学的教学中，必将推动大学数学课程教学内容和课程体系的改革。1地方本科院校大学数学的教学现状大学数学，是高等学校理工专业、财会专业最重要的基础课程之一，对于学生而言，大学数学内容多、难

2、度大，挂科率高，是学生最为头疼的课程。当前，地方本科院校大学数学的教学存在着四个主要问题：（1）当前的教学是“重理论，轻实践”。现行大学数学的教材和教学内容非常稳定，教学改革时变化不大，依然按照定义、性质、定理、例题、习题的模式进行，最后考试；（2）绝大多数专业不开设“数学建模”和“数学实验”课程，学生不清楚学习数学有什么用，而且教学内容单一，与学生的專业的关联性很小，所以学生对大学数学缺乏兴趣；（3）大学数学课程课时少，内容多，教师在教学中只是赶进度教完所要求的内容，以“学生为主”的教学理念难以贯彻；（4）大学数学课程的教学并没有随

3、着计算机技术的和数学建模而发生根本性改变。2数学建模与数学实验数学建模就是用数学的语言来刻画和描述一个实际问题，将它变成一个数学上得问题，然后经过数学的处理，并以计算机为工具，应用数学软件，得到定量的结果。对实际问题建立模型时，首先要识别问题，即了解问题的背景，分清问题的主要因素和次要因素，提出合理的假设；其次，利用相应的数学方法建立数学模型，并且借助数学软件求解模型；最后，将所得解与实际问题作比较，分析模型的实际意义。凡是要用数学来解决的实际问题，都是应用数学建模的思想和方法来解决的。随着计算机技术的飞速发展，给数学建模以极大的推动

4、，人们越来越认识到数学和数学建模的重要性。数学实验指学生在教师指导下用计算机和软件包学习数学和进行数学建模求解。具体而言就是利用计算机和数学软件为实验工具，以数学理论作为实验原理，以数学问题为等作为实验内容，以学生为主体进行仿真计算、归纳总结等探索活动。数学实验有着极重要的教育价值，数学实验课与传统的课堂教学是不同的，它把“教师讲授一学生听练一测验考试”的过去的学习过程，变成“问题一猜想一实验一验证一创新”的学习过程，使数学教学从单纯的教师讲授、学生被动接受的模式发展到学生主动学习模式，这与当前的课程教学改革理念完全一致。在数学实验中

5、，由于现代信息技术的应用，使学生摆脱了繁杂的、乏味的数学推算和数值计算，给学生创设了良好的实践环境。数学实验对突破课堂教学中的难点，培养学生的创造性思维、实践能力和辩证唯物主义观具有特殊作用。3数学建模与数学实验融入大学数学课程的意义3.1数学建模与数学实验能培养学生应用数学的能力和创新能力数学建模过程和数学实验是一个创造性的过程。学生在进行数学建模活动时，首先要了解问题的实际背景，要求学生有较强的文献搜索能力和自学能力；同时，学生不仅要了解数学学科知识和各种数学方法，还要求学生熟悉一种或几种数学软件，熟练地设计算法，编制程序解决当前

6、实际问题，最后还要把完整的解决问题的过程和结果以科技论文的形式呈现出来。因此，数学建模和数学实验在培养学生的创新能力方面有着非常重要的作用。3.2数学建模与数学实验有利于提高学生对大学数学课程的理解程度和学习兴趣数学建模强调人们认识和揭示客观现象规律的过程。因此，在数学课堂教学中融入数学建模，可以让学生体验发现问题、了解问题、构造模型、解决问题的过程，从而启迪学生应用数学的意识、兴趣和能力。数学实验从问题出发，侧重于培养学生用形和量的观念去观察和把握现象的能力，有助于学生抓住问题的本质和对抽象的数学概念的理解程度。3.3数学建模和数学

7、实验有利于培养学生的自学能力数学建模和数学实验是面向实际问题的学习方法，很多知识需要学生通过学生自学来掌握，这恰好是对学生自学能力的培养。3.4数学建模和数学实验有利于培养学生的科研能力数学建模与数学实验活动本身就是科学研究的过程，学生从传统教学中的被动学习变为主动探索。数学建模和数学实验使学生较早地接触到科研实际，熟悉科研程序，极大地提高了学生的科研能力。4将数学建模与数学实验融入到大学数学教学实践数学建模和数学实验可以培养学生创造力、洞察力和想象力，在激发学生学习兴趣和学生学习的积极性方面都具有独特的作用。就地方本科院校大学数学教

8、学的现状，如何让数学建模、数学实验和数学教学有机结合起来，在目前是最为关键的。4.1开设数学建模与数学实验选修课开设数学建模与数学实验选修课，可以系统训练学生利用数学建模方法和数学实验方法解决生活中的实际问题。教师应以案