淺談數(shù)學建模意義及在高校素質(zhì)教育中所起的作用

1、淺談數(shù)學建模意義及在高校素質(zhì)教育中所起的作用            隨著社會的發(fā)展，數(shù)學技術已經(jīng)成為高新技術的重要組成部分，代寫論文社會對數(shù)學的需求主要表現(xiàn)在社會各部門需要大量的能善于運用數(shù)學知識及數(shù)學的思維方法來解決實際問題的人，他們通過建立數(shù)學模型將實際問題與數(shù)學工具有效地溝通，最終解決問題，取得經(jīng)濟效益和社會效益。什么是數(shù)學建模呢?數(shù)學建模就是將現(xiàn)實世界中的實際問題加以提煉，抽象為數(shù)學模型，求出模型的解，驗證模型的合理性，并用該數(shù)學模型所提供的解答來解釋現(xiàn)實問題。大學生

2、數(shù)學建模競賽最早于1985年在美國出現(xiàn)。1989年我國學生開始參加美國的數(shù)學建模競賽，1992年我國組織舉辦了10個城市的大學生數(shù)學模型聯(lián)賽，1994年起開始主辦全國大學生數(shù)學建模競賽，每年一次。十幾年來，全國大學生數(shù)學建模競賽規(guī)模飛速發(fā)展，參賽校數(shù)從1992年的79所增加到2007年的968所院校，參賽隊數(shù)從1992年的314隊增加到2007年的11 729個隊。本文通過分析數(shù)學建模的意義、方法和步驟，結合高校素質(zhì)教育的主要內(nèi)容，探討數(shù)學建模在高校的素質(zhì)教育中所起的作用。一數(shù)學建模的意義、方法和步驟(一)數(shù)學建模的意義首先，數(shù)學建模在一般的工程技術領域中發(fā)揮著重要的作用。代寫畢業(yè)論文不管是過

3、去還是現(xiàn)在，在機械、電機、土木和水利等工程技術領域中，數(shù)學建模都發(fā)揮著舉足輕重的作用；隨著計算機技術的發(fā)展，CAD技術大量的替代傳統(tǒng)工程設計中的現(xiàn)場實驗，更方便和擴展了數(shù)學建模在這些領域中的應用。第二，“高技術本質(zhì)上是一種數(shù)學技術”，數(shù)學建模作為一種有用的工具，大量的應用在通訊、航天、微電子和自動化等高新技術領域。第三，數(shù)學建模大量應用到計量經(jīng)濟學、數(shù)學生態(tài)學和數(shù)學地質(zhì)學等新興的學科中。第四，數(shù)學建模具體地應用在國民經(jīng)濟和社會活動的分析與設計、預報與決策、控制與優(yōu)化、規(guī)劃與管理等方面。(二)數(shù)學建模的方法數(shù)學建模的方法主要有機理分析法和測試分析法；機理分析主要是通過已經(jīng)認識的客觀事物特性，找出

4、內(nèi)部機理數(shù)量規(guī)律，由數(shù)量規(guī)律建立數(shù)學模型；而測試分析則需要用到概率和數(shù)理統(tǒng)計知識來進行建模，也就是說。測試分析是用來解決“黑箱”問題的。(三)數(shù)學建模的步驟數(shù)學建模一般包括以下幾個步驟：模型準備，模型假設，模型建立，模型求解，模型分析，代寫碩士論文模型檢驗和模型應用。具體來說就是先了解實際問題，并用數(shù)學語言來描述問題；再根據(jù)問題的特征和建模的目的，進行必要的簡化，提出恰當?shù)募僭O；在假設的基礎上，用數(shù)學工具來刻劃各變量之間的數(shù)學關系，建立相應的數(shù)學模型；然后利用獲取的數(shù)據(jù)資料，對模型的所有參數(shù)做出計算(估計)；并對所得的結果進行數(shù)學上的分析；最后將模型分析結果與實際情形進行比較，以此來驗證模型的

5、準確性、合理性和適用性：如果模型與實際較吻合，則要對計算結果給出其實際含義，并進行解釋；如果模型與實際吻合較差，則應該修改假設，再次重復建模過程。二高校素質(zhì)教育的要求討論高校素質(zhì)教育，首先要明確什么是素質(zhì)教育。素質(zhì)教育最根本的要求是讓學生在德、智、體、美、勞等方面全面發(fā)展。在高校，素質(zhì)教育已經(jīng)變得非常具體和面向社會性，如1998年8月29 日第九屆全國人民代表大會常務委員會第四次會議通過的中華人民共和國高等教育法第五條規(guī)定：“高等教育的任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才，發(fā)展科學技術文化，促進社會主義現(xiàn)代化建設。”第十六條(二)規(guī)定：“本科教育應當使學生比較系統(tǒng)地掌握本學科、專業(yè)必

6、需的基礎理論、基本知識，掌握本專業(yè)必要的基本技能、方法和相關知識，具有從事本專業(yè)實際工作和研究工作的初步能力?！蔽覈?中央國務院關于深化教改推進素質(zhì)教育的決定(猢5)中明確了素質(zhì)教育中“智育工作要轉變教育觀念，改革人才培養(yǎng)模式，積極實行啟發(fā)式和討論式教學，激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新的意識，切實提高教學質(zhì)量?！睂Ω叩冉逃貏e提到“高等教育要重視培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，普遍提高大學生的人文素養(yǎng)和科學素質(zhì)。”1 2 下一頁         三數(shù)學建模在高校素質(zhì)教育中所起的作用全國大學生

7、數(shù)學建模競賽組委會秘書長姜啟源教授認為“數(shù)學教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育。數(shù)學的教學不能完全和外部世界隔離開來?！敝袊茖W院院士李大潛指出，數(shù)學教育質(zhì)量的優(yōu)劣決定了一批人在知識經(jīng)濟中的競爭能力，而他們的能力缺失直接影響到國家的整體競爭力。由此，數(shù)學教育不能僅僅是按部就班的靜態(tài)傳授，它更應該注重對學科精神的領會，只有這樣，學生在生動活潑的現(xiàn)實面前才不會束手無策，才能創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)。數(shù)學建模競賽就是為適應這一社會要求采取的探索性措施，將數(shù)學建模引入高等教育體系中已是大勢所趨。數(shù)學建模課程在我校已全面開設，結合我校師生參加數(shù)學建模競賽的體會，我認為數(shù)學建模對高校素質(zhì)教育有以下幾點作用：(一)數(shù)學建?？梢宰寣W

8、生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程在大多數(shù)高校中，數(shù)學建模課程的教學模式和教學理念都是：從問題出發(fā)組織教學，學生自己做，開放式的教學。而數(shù)學建模的題目一般都是由工程技術、經(jīng)濟管理、社會生活等領域中的實際問題簡化加工而成，有很強的實用性；數(shù)學建模的過程就是通過對實際問題進行分析，利用已知的相關知識和數(shù)學工具，發(fā)現(xiàn)其中的關系或規(guī)律，將它們用數(shù)學語言描述出來，從而把實際問題化成一個數(shù)學問題，得到一個數(shù)學模型的過程。由上可知，數(shù)學建模實際上就是學生通過參與建模，感受知識的產(chǎn)生和發(fā)展的過程。(二)數(shù)學建模可以培養(yǎng)學生的科學精神和創(chuàng)新思維的習慣創(chuàng)新是數(shù)學建模的生命線。數(shù)學建模的方法主要是機理分析法和測試分析

9、法，無論是機理分析還是測試分析都是需要本著符合科學的精神去創(chuàng)新，去建立新的實用的模型。在數(shù)學建模中，對給出的實際問題，一般是不會有現(xiàn)成的模型，這就要求我們在原有模型的基礎上進行創(chuàng)新，如2007年A題中對中國人口的預測問題，我們知道數(shù)學上有很多人口模型，但是面臨新的實際問題，現(xiàn)成的模型是不能很好的解決的，這就要求我們進行創(chuàng)新，建立新的模型。學生在建模的過程中，科學精神和創(chuàng)新思維得到了培養(yǎng)。(三)數(shù)學建?？梢耘囵B(yǎng)學生收集處理信息的能力和獲取新知識的能力數(shù)學建模競賽中的題目對于學生來說非常具有挑戰(zhàn)性，如“公交車調(diào)度”、“SAILS的傳播”、“奧運會臨時超市網(wǎng)點設計”、“長江水質(zhì)的評價和預測”、“出版

10、社的資源配置”、“艾滋病療法的評價及療效的預測”等。從這些題目可以看出，有些問題是學生以前從來沒有接觸過的，要解決它們，就需要他們在很短時間內(nèi)獲取與賽題有關的知識，他們通過從互聯(lián)網(wǎng)和圖書館查閱文獻、收集資料、選取信息及大量的數(shù)據(jù)處理，鍛煉了他們收集處理信息的能力和獲取新知識的能力。(四)數(shù)學建模可以提高學生分析和解決問題的能力數(shù)學建模中，我們面對新的問題，需要在很短的時間內(nèi)加以解決，首先必須準確快速地分析問題，在分析問題的基礎上建立模型，代寫醫(yī)學論文解決問題。因此，數(shù)學建?？梢蕴岣邔W生分析和解決問題的能力。(五)數(shù)學建?？梢耘囵B(yǎng)學生的語言文字表達能力以及團隊精神根據(jù)數(shù)學建模競賽的要求，要對自己

11、的解決問題的方法和結果寫成論文，因此通過數(shù)學建?？梢院芎锰岣邔W生撰寫科技論文的文字表達水平；競賽要求三個同學在短短的三天內(nèi)共同完成建模任務，他們在競賽中就必須分工合作、取長補短、求同存異，從而很好的培養(yǎng)了學生的團隊精神和組織協(xié)調(diào)的能力。(六)數(shù)學建?？梢蕴岣吒咝＝處煹乃刭|(zhì)一方面，通過對數(shù)學建模課程的教學，我們很多教師將數(shù)學建模的思想和方法融入數(shù)學主干課程教學的研究和試驗。比如數(shù)學建模競賽活動中經(jīng)常用到計算機和數(shù)學軟件，因此在日常的數(shù)學建模教學中我們普遍采取案例教學和課堂討論，將案例教學和課堂討論融入到數(shù)學主干課程教學中，豐富了數(shù)學教學的形式和方法。另一方面，因為競賽中題目的實用性和挑戰(zhàn)性，往往需要我們不同專業(yè)的教師聯(lián)合起來，互通有無，以便在平常的教學中為學生更好地講解案例，教師們通過縱向的交流提升了自己的知識水平和知識應用能力。 參考文獻：1姜啟源，等數(shù)學模型(第三版)M北京：高等