数学建模与数学建模竞赛—推动素质教育促进人才培养

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1、数学建模与数学建模竞赛—推动素质教育促进人才培养司守奎sishoukui@163.com1.数学建模进入大学课堂2.培养学生综合素质，推动高校教育改革3.数学建模竞赛4.结束语1.数学建模进入大学课堂1.1科技进步与社会发展的需要数学建模是对现实世界的特定对象，为了特定的目的，根据特有的内在规律，对其进行必要的抽象、归纳、假设和简化，运用适当的数学工具建立的一个数学结构。（1）作为用数学方法解决实际问题的第一步，数学建模有与数学同样悠久的历史。（2）20世纪科技进步与社会发展对数学建模的推动数学不仅在工程技术领域继续

2、发挥作用,而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、人口、交通等领域渗透，为数学建模开拓了许多新的处女地。计算机技术和数学软件的迅速发展，为数学建模的应用提供了强有力的工具。（3）数学是一种关键的、普遍的、可应用的技术。（4）数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。（5）数学建模和与之相伴的科学计算正在成为众多领域中的关键工具。1.2数学建模教学和竞赛发展的三个阶段（1）20世纪80年代80年代初开始进入少数大学课堂。1987年出版国内第一本教材——姜启源编《数学模型》。80年代末国内有30~40所学校开课

3、（基本上在数学系）。80年代末形成了课程的基本内容和案例教学的基本教学方式。1989年我国学生开始参加美国大学生数学建模竞赛。（2）20世纪90年代1992年开始的全国大学生数学建模竞赛的迅速发展促进了数学建模教学的开展。90年代末开课的学校至少有三四百所。授课对象由数学专业向理工、经管等各个专业推广。出版约四十本教材。各校针对具体情况相对稳定了教学内容和方法。(3)21世纪的8年计算机技术及数学软件的飞速发展和普及，为改进、丰富数学建模课程的内容提供了条件。全国大学生数学建模竞赛发展进入新阶段，与数学建模教学相互促

4、进。出版约一百多本教材和参考书。开展将建模思想和方法融入数学主干课的研究和实践。促进数学实验课的出现和发展。研究生数学建模教学与竞赛活动的开展。2.培养学生综合素质推动高校教育改革2.1数学建模旨在培养学生“用数学”的能力数学教育本质上是一种素质教育。数学教育应该培养学生两种能力：“算数学”（计算、推导、证明…）和“用数学”（实际问题建模及模型结果的分析、检验、应用）。数学建模有两种基本方法——机理分析、测试分析，建模课程内容以前者为主，采取实例研究方式。2.2怎样学习数学建模？学习、分析、评价、改进别人作过的模型。

5、亲自动手，认真作几个实际题目。2.3数学建模的思想和方法融入数学主干课程不断扩大数学建模活动的受益面，让凡是学习高等数学的学生都初步了解数学建模。2002年全国竞赛组委会实施教育部“将数学建模思想和方法融入大学数学主干课程中的研究与实践”项目，在全国高校资助了20项研究课题。一些学校和地区立项进行“融入”的研究与实践。讲授数学建模与讲授数学主干课教师的相互交流，推动了“融入”的进程。近年来出版的许多高等数学教材都有数学建模的内容。在数学建模竞赛的推动下，2001年以来有超过220所高校建立了专门实验室（一般投入在50

6、-100万元），成为大学生数学建模和数学实验课程的课外活动基地。数学实验室的建立也改变着数学教师传统的教学、科研方式。2001年以来有超过150本数学建模和数学实验的教材、参考读物出版。传统数学教学体系和内容忽略“用数学”能力的培养，数学建模课程的出现是不打乱现有数学教学体系下的教改实验，丰富了数学教学内容。案例教学、课堂讨论、计算机和数学软件演示等丰富了传统的数学教学方式。课外阅读、综合练习、小论文等丰富了学生学习数学的传统方式。2.4教学与科研结合——教师队伍成长十几年来，全国数以千计的数学教师（主要是年轻教师）

7、参与数学建模教学和赛前培训。拓宽了知识面，改善了知识结构，提高了利用数学工具和计算机技术解决实际问题的意识和能力，促进了“问题驱动的应用数学”研究。不少教师通过对赛题的进一步研究，在国内外学术期刊发表了高水平的学术论文。竞赛指导工作培养了他们热爱学生、不计名利、献身祖国教育事业的精神，一支新型的数学教师队伍在成长。2.5数学建模的作用（1）数学建模的创新作用科技创新---是在科学技术领域的新发明、新创造。即发明新事物、新思想、新知识和新规律；创造新理论、新方法和新成果；开拓新的应用领域、解决新的问题。数学建模本身就是

8、一个创造性的思维过程，从数学建模的教学内容、教学方法，以及数学建竞赛活动的培训等都是围绕着一个培养创新人才的核心这个主题内容进行的，其内容取材于实际、方法结合于实际、结果应用于实际。数学建模的创新作用主要体现在：知识创新、方法创新、结果创新、应用创新和能力培养的创新等。（2）数学建模的综合作用“数学建模的能力”是一种超强的综合能力。主要包括：丰