數學建模提高學生的創新能力

時間:2022-01-22 10:12:26

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數學建模提高學生的創新能力

摘要:創新是社會發展的動力,也是人類進步和發展的關鍵,所以培養高素質創新型人才是時展的需求。而大學生通過數學建模解決生活中的實際問題,促進自身運用知識的能力、發散思維、探索精神、團隊協作精神,本文主要講述數學建模是如何提高學生創新能力

關鍵詞:高等數學;數學建模

作為當代的大學生,是非常有必要具備創新精神,擁有創新能力的。我們必須進行不斷的想象、探索和實踐,才能發現解決問題的途徑,從而提高自己。數學建模是利用數學方法、知識和思想去解決問題的一個過程。數學建模為大學生創造了自主學習的機會,讓學生感受到數學在解決實際問題中的作用和價值,體驗到數學與日常的生活,數學和其它學科之間的聯系,有利于激發大學生對數學的興趣,培養大學生的創新精神和實踐的能力。下面詳細說一下數學建模是如何提高學生創新能力。

一、數學建模對培養大學生創新能力的重要理論依據

1.1擴充學生知識的結構。數學建模并不只是根據我們所學的數學知識來解決實際問題,它要求學生從數學知識中擴展出來,不斷地去擴充到各個方面從而解決問題。數學建模往往要求大學生解決一個也許從未見過的問題,大學生抓住問題的核心,通過各種途徑找到與問題有所聯系的學科資料,從中找出需要的理論知識,進行學習。這使得學生查閱相關資料的能力有所提升,與此同時也將擴寬大學生的知識視野,使其掌握數學以外的學科知識,擴充了大學生知識結構。1.2提升學生對計算機的應用能力。我們身處在這個信息化的時代,計算機已經被廣泛地運用到各個領域,因此靈活運用計算機能是當代大學生必備的能力。數學建模競賽中的問題往往涉及到的數據量都比較復雜,求解的過程中計算非常的繁瑣,利用手算很困難或者根本算不出來,所以利用計算機來解決數學建模問題,是數學建模必不可少的環節之一。在解決問題的過程中學生使用C++,matlab,lingo,Mathematica,Maple,SPSS等數學軟件,對問題先建立模型,然后檢驗模型是否合理,對不合理的地方進行改進,直到得到較理想的模型。

二、數學建模過程中提高大學生創新能力的體現

2.1豐富學生的想象空間,提高解決問題的能力。數學建模要求學生通過對實際的問題進行簡化,建立變量、因變量之間的數學模型,然后求解模型,最后對所求結果進行解釋并檢驗。數學建模競賽題目基本來源于具有經濟、社會、管理、科學等領域的一些實際問題,基本上都沒有做過任何人工的處理。所以解決這類實際的問題,學生不僅僅要查閱跟問題有聯系的資料,整理和吸取,還要和組員進行討論和探究,對問題進行一些合理的假設,利用數學學科知識和其相關的知識進行綜合的運用,建立數學模型來解決,有創造性地解決問題。所以說數學建模的過程是學生進行獨立思考、自主學習、積極探討的一個實踐的過程,與此同時還給了學生全新的一個數學理念,豐富學生的想象空間,提高解決問題的能力,使學生進一步的適應社會的實際需求。2.2借助團隊合作意識,培養學生的創新能力。在這個充滿競爭力的社會,團隊合作對人的發展起著不可或缺的作用。在數學建模的過程中,不僅僅體現了團隊合作精神,還培養了大學生的創新能力。是因為在建模比賽的過程中,需要學生三人為一小組,然而每個學生的觀點都有所不同,難免使得他們之間出現矛盾和爭執。但就因為他們的各抒所見才使得他們的思維有了碰撞,產生了一些更加獨特、更加有用、更加全面的解題方法。所以,數學建模的過程中培養了學生們的團隊合作意識,讓大學生體會到相互合作、分享的重要,還增強了學生的團隊創新意識,為大學生今后的社會創新發展打下基礎。總的來說就是數學建模借助了團隊合作意識,培養了學生的創新能力。2.3思維方式的轉變,增強了學生的科研創新能力。在數學建模的解題過程中,更多的并不是怎樣使用已有的理論去解決問題,常常需要學生嘗試改進已有舊的方法,甚至是在合理的假設下提出一組新的方法。學生在思考解決問題的過程也就是相應的科研者解決該問題的思考過程,而且學生能忽略很多不必要的一些實際條件,直接在合理假設下嚴謹的進行推導解題。這將很大程度上減少了一些實際條件的限制所帶來的思維阻礙,學生將用更發散的思維、更創新的方法去摸索目前該領域的難題。這就使得學生在面對難題時敢于放棄舊觀念敢于嘗試,特別是學生會查閱大量文獻來啟發思考,使其能夠突破桎梏,提出全新的觀點,學生思維方式的轉變,增強了其科研創新的能力。

三、結束語

總而學生是需要多學科知識的交叉融合來解決數學建模題目的,這不僅僅要求學生查閱該問題有所關聯的研究,并且要在以往的研究大膽的假設、創新。在數學建模過程中,學生將通過學習與實踐的結合,增強其創新意識,提高其創新能力。

總而言之,數學建模能豐富學生的想象空間,提高解決問題的能力,能加強學生團隊合作的意識,能使學生轉變思維方式,增強了學生的創新能力,對社會的發展有著促進的作用。

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作者:林藝鵬 劉圣華 陳昭奮 單位:四川省武警警官學院