谈数学建模在理工科学生创新实践能力培养中的应用.doc

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1、谈数学建模在理工科学生创新实践能力培养中的应用摘要：数学建模有利于培养学生学习数学的兴趣和自主学习的意识，有利于培养学生的想象力和创造力，有利于培养学生灵活运用数学知识和计算机的能力，还有利于培养学生团结协作的攻关能力。在对理工科学生的教学屮开展数学建模活动的基本途径为：开设数学建模系列课程；构建创新实践活动体系；改革数学教学方法和教学手段；实施案例教学法；组建教学团队；增设创新学分。关键词：数学建模；理工科学生；创新实践能力2010年7月，中共中央、国务院印发的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》明确指出，“要深化教育体制改革，改革人才培养体制，创新人才培养模式，适应国家和社

2、会发展需要，遵循教育规律和人才成长规律，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局而”。开展创新教育，培养具有创新实践能力的人才是高等院校的重要使命，也是高等教育发展中要追求的目标。目前在我国普通高等院校中，理科教学中理论教学与实践脱节、工科教学屮学生数学综合索质的缺失等问题比较突出。这些问题的存在影响着学生创新实践能力的形成。数学建模是一门十分重视理论联系实际的课程，它有别于传统的数学课程，着重对学生进行严格的数学理论和数学技能的训练，把对学生的创新实践能力的培养作为主要目标，是实现与发挥数学应用功能的重要途径。因此，重视并搞好数学建模的教学可以有效地培养理工科学生的创新实践

3、能力。一、高校理工科教学现状与高校理工科学生创新实践能力培养中存在的问题理科作为自然科学的典型代表，它要通过对概念、法则、性质、公式、定律、假设、定理和原理等自然科学知识的传授来培养学生科学的思维方式和良好的思维习惯。在传统教学的过程中，理科教学重视方法的严谨和程序的规范，它以对学生进行逻辑思维训练为主，学生创新实践能力的培养在一定程度上被忽视，所以理科大学毕业生普遍表现为在创造性方面较其他学科的大学生要差［1］。究其原因，是高校理科理论课程设置较多，内容比较抽象，教学方法也多注重对抽象概念和原理的解释。这样，学牛的抽象思维和逻辑推理的能力虽然能得到培养，但在纷繁复杂的实际问题

4、面前，他们却往往会显得束手无策。同时，理科学生也普遍存在着重理论而轻实践、重口头笔头而轻动手能力的倾向。这样，在社会对人才需求H益多元化的情况下，这类学生就由于创新实践能力不足而在就业竞争中处于劣势。工科是培养学生应用科学与技术原理来解决工程中实际问题的学科。在实际的工程项冃中，工程师通过想象、判断和推理，将相关科学技术包括少不了的数学计算等应用到口己的设计或操作之中。工科的目标是培养在相应的工程领域从事规划、勘探、设计、施工、原材料的选择及其管理等方面的高级工程技术人才［2］。冃前，在工科教学中，多数普通本科院校均过于强调工程技术型人才的培养，所以就加大了工程实践类课程的比重

5、，甚至不惜通过减少学时的办法来削弱高等数学、线性代数、概率论与数理统计等基础课程的教学，因而使不少工科学生也对学习数学的重要性和必要性产生了怀疑。这不仅会影响到工科学生对后续专业课程的学习，而且对学生将来在工程技术岗位上能不能真止胜任也会产生影响。对理工科学生来说，他们的数学综合素质主要包括五个方面：对事物的“数”与“形”的属性的敏感性、数理逻辑推理能力、数学语言表达能力、数学建模能力和数学想象能力［3］o在工程实践中,工程技术原理的表达和推理、工程的设计或产品的制作、工程技术的创新与研究等都离不开工程技术人员的数学综合素质，数学综合素质是工科学生创新实践能力的基石。二、数学建

6、模在理工科学生创新实践能力培养中的作用数学建模指的是建立数学模型的过程。一般来说，对于数学模型，我们可以将之表述为：它是人们面对现实世界中的某个特定对象，为了某个特定的冃的，根据其特有的内在规律，做出一些必要的简化并运用数学工具而得到的一个数学结构的活动［4］。数学建模的过程包括模型准备、模型假设、模型构成、模型求解、对模型的分析与检验及模型的应用等。数学建模在理工科学生创新实践能力培养中的作用主要体现在以下几个方面：1.有利于培养学生学习数学的兴趣在参与数学建模的过程中，学生通过对问题的解决既能感受到学习数学的重要性，同时也能从中认识到自己所学知识的不足，从而进一步明白在实践

7、中要有创新就必须要有丰富的积累、要了解前人的经验等方面的道理。2.有利于培养学生自主学习的意识在数学建模活动中，学生会遇到许多在课堂上从未遇到过的问题。这时候，就要求他们要通过查阅相关资料来学习，要求他们要有即时学习的能力，他们即学即用的能力就会得到提升。这样，学生在遇到复杂的数学建模的课题时，就不会再感到束手无策，就会使他们能从中体会到口主学习的乐趣，从而进一步提高他们自主学习的意识。3.有利于培养学生的想象力和创造力数学建模中的问题一般来自于社会、经济或工程技术领域中的实际问题，有些甚至