学生数学建模能力培养探析

廉晓龙 李文玲 姜 双 金哲植

（延边大学师范分院、理学院、经济管理学院 吉林延吉 133000）

数学建模就是通过建立数学模型的方法解决实际问题，即通过把实际问题抽象化、数字化、公式化，将其转化为数学问题，应用某些“规律”将变量与参数联系起来（即数学模型），然后求解该数学问题，并将所得的解转化为实际问题进行解释说明，从而确定此模型能否用于解决该问题。随着计算机技术的迅速崛起，数学建模逐渐成为工业设计，各类情况预测中的关键工具。当然，若想让这种技术继续发展下去，就必然少不了人才的培养。在全国各个高等院校，数学建模这门课程已经成为数学专业基础课程。针对如何培养学生数学建模能力，本文主要从以下几个方面进行探究。

一、课程的合理设置和学校的大力支持

数学建模是一门课程，要想发展得好，自然离不开学校的大力支持。因此，这是第一步，也是最基础的一步。首先，学校在课程安排上要合理，要从学生的接受能力，与其他课程的融合能力等多方面考虑，进行合理的课程安排，在课程设置上，要做到教学的多样性，有针对性地进行建模能力的培养，以提高效率和效果；其次，建模能力的建立，不是一朝一夕可以完成的，学校应做好宣传鼓舞工作，鼓励开展相应活动，并让其贯穿于整个大学教育的始终；再次，学校可以开展相应活动，如定期开展建模讲座、组织建模比赛等，这样可以提高学生的学习积极性，激发学生建模潜能；最后，设备与资金的提供，数学建模离不开计算机，学校应大力支持，开展相应课程的同时，完善计算机设备，给学生尽量创造出更好的环境和最佳的学习氛围。[1]

二、教师能力的提高与授课模式的改变

有了良好的的实验设备、完整的教学体系，教师的讲解也至关重要。教师对于学生知识体系的构建起着不可或缺的作用。首先，教师要提高自身的能力，要对本门课程有着丰富的经验和热爱，熟练掌握它的理论构建和和实际操作，这样才能更全面地向学生讲解，使学生充分掌握；其次，是授课模式的改变。[2]以往的教学，都是理论为主，且以教师讲授为主，学生缺少创新性和主动性，并且实际操作能力不强。这样的人才已经不适应时代的需求，我们现在更需要的是应用型人才，创新性人才。因此，教师在讲课模式上应多注重对学生这方面能力的培养，采取一些新的模式。例如，感悟性教学，教师采用“教师引导，学生思考”的模式进行授课，多进行建模能力的训练，学生以小组形式开展班内比赛活动等，让学生在团队中继续学习互补，以提高综合能力。

三、提高学生的数学建模兴趣

数学建模是以数学理论为基础，结合计算机编程的方法，解决我们生活当中的实际问题的一门有趣的课程。但是，大部分学生在听课之后，有可能会由于数学建模的课程过于困难而选择放弃，最终失去了学好本门课程的机会。因此，教师在讲课的过程中要尽量语言通俗易懂，尽量选择贴近日常生活的话题，以提高学生学习兴趣。[3]例如，教师可以把“滴滴打车”“互联网+”“气候变暖”“环境污染”等生活中常见的问题与数学模型结合起来，这样可以极大地提高学生的学习兴趣和求知的欲望。数学建模是数学理论与生活实践之间的一个沟通的桥梁，根据这个桥梁，学生才会真正了解数学在解决实际问题中所起到的作用，并且在数学建模的过程中，大量计算机软件的应用会让学生了解数学与其他学科之间的紧密联系。数学建模可以帮助学生探索数学的应用，让学生对数学产生浓厚的学习兴趣[4]，让学生明白数学对我们的生活十分重要，它并不是一门枯燥乏味的学科，利用它可以解决我们生活中的各种问题。又如，《高等数学》中会存在小马过水塘的问题。如果将小马过河的速度和水流的约束都去掉，那么最终就会变成一个不确定的问题。小马从开始到目的地所需要用的时间是多少？如果小马能够以任意的运动方式朝着目的地奔跑，那么需要什么条件？而如果想要以最快的方法到达水塘的对岸，那么应该选择什么样的路线？学生都可以通过不断地探索和研究形成一种建模的思维[5]。

四、学生综合素质的提高

数学建模课程是理论与实践相结合的综合性课程。因此，学生仅仅依靠兴趣将理论知识学好是远远不够的，更重要的是提高学生的计算机水平，如“C++”，“Java”等。教师应该要求学生要做到学以致用，能够用计算机对模型进行检验，要充分利用计算机的便捷性。[6]

综上所述，学生数学建模能力的培养需要学校、教师、学生的共同努力。通过上述方法的实行，教师在促进学生对基础知识熟练掌握的同时，提高学生对知识综合运用的能力，也激发了学生对数学建模学习的积极性，极大地提高了学生的综合素质水平，为接下来的学习与生活打下坚实的基础。教师要全面增强学生的数学建模能力，进而为培养优秀的科技创新人才奠定坚实的基础。