培养学生的数学建模创新能力
(一)数学建模活动可以改变学生对数学学习的认识,提高学习数学的兴趣
数学课程的教学是围绕数学概念、数学方法和数学理论进行的。这在传统的长期的教学中已经形成了固有的经典模式。许多定理、公式和方法的讲授都是严谨的、教条的、死板的。有部分学生在传统的应试教育下比较适应这种学习方式,这也能使学生学到很多数学知识。但是,这样获得的知识大多数都是用来应付考试的,对大多数学生来说,除此之外似乎毫无用处,以至于很对学生认为学习数学对以后的工作没有用,于是对学习数学失去兴趣。数学建模为数学方法与实际问题之间的联系开辟了道路。在建模活动中,我们要求学生在实际问题中简化、抽象、组织及分拣数据,并用数学结构表示。在解题完成后,有了结论,学生还需要检验他们的结论,如果与实际不相符,还需要进行纠错或改进。学生在数学建模中体会数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与生活和其他学科之间的关系,体验运用数学知识、方法及计算机、数学软件工具解决实际问题的过程。我们应该提高我们的应用意识,认识到数学在我们身边,这将激发学生学习数学的兴趣。
(二)通过数学建模活动提高学生自学能力和综合应用知识能力
在数学建模的过程中,需要用到广泛的知识。这些知识除了与要解决的问题相关的专业知识以外,还需要掌握很多数学方法及计算机编程或软件的应用。例如计算方法、微分方程、运筹学、计算机语言、数学编程等。让某一个学生掌握好以上这些技能方法显然是非常困难的。在数学建模的培训中,教师也只会讲解一些较为经典的方法及例题,不可能涉及解决问题需要的所有知识。因此,在正式比赛中,学生首先要在两道题中进行选择,选择适合本团队,即对于本团队成员来说较为容易解决的问题来做。之后需要广泛地查阅相关信息及资料,包括从教材、相关论著及网络上寻找可以使用的方法及已有的解决类似问题的方法。并从中提取他们在解决本问题中可以用到的方法。在正式的数学建模竞赛中,一个团队的3名学生按照比赛纪律要求,是不能与任何其他人进行交流的,包括指导教师和其他参赛团队。遇到难以解决的问题时,他们也只能够通过团队内部讨论和不停地学习来寻找解决问题的方法。通过这样的比赛,极大地锻炼了参赛学生的自学能力及查阅资料信息的能力。这种能力的具备,对学生应对未来具有挑战性的工作是非常有帮助。
(三)数学建模可以培养学生利用计算机处理数据的能力
数据作为目前最火热的IT行业的词汇,随之而来的数据仓库、数据安全、数据分析、数据挖掘等等围绕数据的商业价值的利用逐渐成为行业人士争相追捧的利润焦点。随着数据时代的来临,数据分析也应运而生。运用计算机,使用相应的处理软件可以用来处理复杂的计算问题和烦琐的数据统计、分析等。这些数据的处理或计算若通过人工计算其复杂程度是难以想象的。同时,利用计算机还可以将数据进行更直观的表示。由此可见,通过数学建模,可以提高学生使用计算机处理数据的能力,而这种能力正是时下最热门和亟须的。
(四)通过数学建模活动,可以增强大学生的适应能力和团队协作精神
当今社会科技发展迅速,如不能适应社会的快速发展,最终就会逐渐被社会潮流抛弃。数学建模竞赛的问题都是当下热门的社会、经济及工业问题。通过参加比赛,可以使学生了解当下的科技热点,学习最新的理念,新的解决问题的方法。这样就可以锻炼参与者的综合素质。以后不管他们从事哪一个行业,他们都能很快地适应工作并且发挥得更好,能更容易找到创新的方法。完成一项大型的系统工程,一个人的能力再强也是精力有限的,这就需要团队合作,优势互补。在数学建模竞赛中,由于问题的复杂性需要用到多方面的知识,在比赛的三天中,要查资料,要解决使用什么数学方法的问题,要建立数学模型,要利用计算机运算统计、画图,最后还要组织语言,写一篇流畅、语义表述清晰的论文。不同的学生在不同领域有优势,为了最终拿出漂亮的成果,必须团队协作。在比赛中,大家学会了倾听和尊重他人的意见,学会了信任也学会适当的妥协,学会了怎样与人合作。这样就很好地锻炼了学生的团队协作精神,这在今后的工作中也是极其重要的。