数学建模与培养大学生的能力

摘 要：创新能力的培养成为每所高等院校所面临的问题和挑战,本文以数学建模为载体,通过解决一些生活中的实际问题,讨论如何培养大学生的创新能力.从而得出数学建模对培养大学生的创新能力所起的重要作用,以及就如何通过数学建模更好的提高大学生创新能力而提出了一些合理化的建议.

关 键 词：创新能力；数学建模；创新意识

作为当代大学生,具备创新意识,拥有创新能力是非常必要的.因为在竞争激烈的今天,许多企业更注重的是创新型人才.我们只有通过不断的去探索、实践、创新,才能寻求到解决问题的更好途径,进而有机会去提高自己.如今,许多高校仍然采取硬式化的教学模式,只是注重学生理论知识的培养,而学生动手能力差,缺乏实际操作能力,创新意识薄弱,导致创新人才的缺乏.因此,增加大学生创新意识,培养大学生创新能力是高等院校教学的重要目标.通过实践证明数学建模对于培养大学生的创新能力具有一定的促进作用.

一、数学建模对大学生创新能力培养的理论依据

1.知识结构的全面化

数学建模并不是单纯的根据数学知识来解决实际的问题,它是由数学知识延伸出来,不断地去扩充到各个学科的综合解题技能.因此,数学建模是没有界限的.对于各个专业的学生,他们都是从同一个起跑点开始,拥有平等的机会去学习数学建模.由于数学建模涉及到多学科知识,对于大学生来讲最重要的是能够找到需要的理论知识来作为支撑.数学建模是要求大学生解决一个从未见过的问题,学生必须围绕着问题的核心,运用各种方法找到与问题相关联的学科资料,从中筛选出所需要的理论知识.这将有效地提高学生查阅相关资料的能力,同时也能拓展大学生的视野,以便其掌握更多方面的学科知识,加强其对广阔自然科学的理解,同时对大学生知识结构的扩充也起着决定性的作用.

2.计算机的应用化

在当今这个信息化的时代,计算机已经被广泛地使用.因此掌握并精通计算机对大学生创新能力的培养具有一定的促进作用.数学建模恰恰有利于培养和提高学生的计算机应用能力.例如在各种选址中最优化问题、配送问题中考验学生如何巧妙的利用编程能力,鼓励学生去探索更加简洁、新颖的方法,等.这些模型的求解都要通过计算机来实现.因此精通一些软件与面向对象的语言是非常必要的,例如C,C++,SPSS,matlab,lingo等.

二、大学生创新能力在数学建模中的实际体现

1.从多个角度去解决问题

数学建模是通过对实际问题进行合理的抽象,设及简化,建立变量、参数之间的数学模型,并求解模型,最后用所求结果去解释、检验以及指导实际问题的过程.数学建模竞赛题目来源于具有实际背景的生产、管理、社会、经济等领域的实际问题,这类问题一般都未做人工处理.例如在2008年的竞赛,对高等教育学费标准的研究,需要考生通过各种综合因素来评价：政治因素、传统历史文化因素、思想观念因素、国际因素、经济因素等.除此之外参赛者还得考虑各方面的承受能力、高等教育个人收益率以及地区差异.所以对于这种实际的问题,参赛的学生不仅要认真查阅相关资料,还需用所学的数学和计算机知识,建立数学模型来解决.正因为竞赛题目的开放性和多样性,评阅老师会更看重于那些有闪光点的论文,而闪光点就在于竞赛论文中是否出现创新性思维.

2.借助团队合作培养创新意识

在当今这个充满激烈竞争的社会环境中,团队合作精神对一个大学的发展具有主导作用.然而在数学建模的过程中,团队合作精神就有很好的体现,它不仅体现出了合作精神,而且对大学生的创新能力的培养起着重要的作用.由于竞赛时间有限,这就要求学生在有限的时间内,从各种知识的熔炉里提取出有用的信息,通过自学加以消化、理解并准确地表达和应用在数学模型中.因为在比赛的过程中,学生们多人一组,相互讨论,每个人的观点意见都不一样,他们之间难免会出现冲突、矛盾、争执,但正是因为他们的各抒己见使得思维相互碰撞,才会产生出更新颖、更有效、更全面的解决方案.因此,在此过程中不仅培养了学生的团队合作精神,使大学生体会到了相互协助的重要性,而且增强了其团队创新意识,更有利于大学生今后的社会创新发展.总而言之,数学建模有利于培养学生的团队协调能力和创新能力在内的综合能力.

三、通过数学建模培养大学生创新能力

数学建模是培养大学生创新能力的一条重要渠道,因为在数学建模的过程中,通过数学建模竞赛活动可以培养学生创新精神和实践能力.为了更好的培养学生的创新能力,高等院校更应该注重以下两点：

1.引导大学生自主思考,增强创新意识

在数学建模中,学校要积极为学生构建独立思考的环境,为学生提供自由想象和实践的空间,鼓励学生提出解决问题的不同方法,例如,老师应该给学生提供不同的问题,给与他们一定的方法指导,让他们独立地解决问题.使学生善于发现并探索新的解决问题的方法,培养学生的发散思维,能更好地将抽象问题具体化,进一步提高大学生的创新思维和能力.

2.加强高等院校建模课程的开设

作为参与数学建模竞赛前的学习准备工作,大学中数学建模课程的开放则显得尤为重要.我院从第一次参与天津市数学建模竞赛以前就已开设了系统性的数学建模培训课程,争取对不同专业,不同基础的参赛选手给予数模指导,我院在长达两学期的选修课程以及2个多月的暑期培训课程中使得很多大学生的数学建模水平都有了很大的提高,同时我们也开展了一系列的相关活动来加强本校大学生的数学建模相关理论知识和实际操作水平,从而促进了本校大学生创新思维能力的培养.因此,更多的高等院校应该加强对建模课程的重视和开设.

四、讨论总结

目前随着高校数学建模课程的开设,通过老师的讲解与指导,以及学生们对各种方法,各种模型的努力学习掌握,并且通过对一些实际问题的解决,他们能更好的体会到只有不断的探索、创新,才能提高自己解决问题的能力,进而培养自己的创新意识和创新能力.

综上所述,以数学建模为平台,学生们可以通过学习与实践相结合,增强创新意识,提高创新能力,才能更好的解决生活中的问题.因此,数学建模对培养大学生的创新能力起着非常重要的作用,也对推动社会的发展有着一定的促进作用.

作者简介：张健花（1992.11-）,女,甘肃人,天津农学院计算机与信息工程学院201信息一班本科生,主要研究方向：数学建模与培养大学生的创新能力.