融入数学建模，提高创新能力

厚积薄发

融入数学建模，提高创新能力

    山东省城市建设职业学院  高宏  

摘要：创新能力是是一种具体的职业的，可广泛迁移的，对学生的终身发展有着重要作用的能力，本文通过对高职院校开设高等数学课的价值取向，研究了在高等数学教学中融入数学建模对创新能力培养的重要性以及高等数学课中培养能力的途径。

关键词：数学建模，创新能力，高等数学教学，高职院校
创新是人类社会发展与进步的永恒的主题，是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新能力是是一种具体的职业的，可广泛迁移的，对学生的终身发展有着重要作用的能力，培养学生的创新能力是高职院校公共基础课教育教学活动所面临的迫切任务。高等数学是高等职业院校理工、经济学科的必修公共基础课。历史悠久，自成体系有比较完整的理论基础。但是，现在的高等数学课程正面临着如何进一步培养和提升学生创新能力，解决问题能力的问题。1992年美国工业与应用数学学会的一篇论文中指出：“一切科学与工程技术人员的教育必须包括越来
越多的数学和计算科学的内容、数学建模和相伴的计算正在成为工程设计过程中的关键工具。”因此，在高等职业院校高等数学的教学中，融入数学建模，可以切实提高学生的创新能力，解决问题能力。
一、  高等职业院校开设高等数学课的价值取向
(1)高等数学知识价值观下定位高职数学的教学目标
数学具有知识价值具有可靠性、抽象性和严谨性的特点，基本运算能力、逻辑思维能力、空间想象能力是数学的三大教育目标，随着高科技的不断发展，数学的作用和地位日益提高，数学已经不仅仅是一种解决问题的自然科学工具，更是一种培养学生创新能力的载体，是培养学生创新能力科学思维能力的一种最好的训练手段。新形势下高职数学的教学目标应该进行重新定位，将原有的三大目
标能力更新为数学理解能力、创新能力和解决问题的能力。
近几年来，高职的录取批次是专一、专二或两者并存，且包含“3+2”的学生和对口升学的学生；另外部分理科专业也有文科类学生。这种多层次、多种类招生带来的是学生成绩的参差不齐，这样就带来了很多问题。因此，在教学时应从实际出发，将与专业知识紧密联系的内容糅合进去，加强高等数学基本思想的理解，降低计算难度和比例，注意补充前沿数学知识，补习初等数学的知识，让
学生即使在低起点也能有收益。
(2)高等数学科学理念价值观激发学生的创新能力。
数学教育的意义就在于它不但是传授学生数学知识的教育，而且也是培养学生创新能力和科学素养的一种基础性教育，这也正是数学的价值所在。高职院校高等数学要以科学的理念为指导来进行教学改革。坚持“以学生为中心”的原则，一切为了学生的发展，一切促进学生的发展。教师、教材、教学计划以学生为中心，突出学生的主体地位，教学内容适应学生的实际情况。坚持“必须、够用”
的原则，紧紧围绕专业特点和培养目标取舍高等数学的教学内容。坚持数学“作为素质教育功能”的原则。忽视或者低估数学的素质教育功能对学生发展的长期效应和促进作用，会影响我们对“必须、够用”原则的把握，影响高职数学课程的设置，影响高职数学教师的教学观念。目前高职院校的教学重点放在了专业课的教学和实训教学上，公共基础课教学课时一般都不多。就目前情况看，公共基础课课时一般占总课时的20％左右。有的专业高等数学课时占总课时的比重尚不第 1 页  共 3  页 足5％ ，而有些专业则干脆就砍掉了数学课。

(3)高等数学的应用价值观有利于对创新能力的发展。
由于计算机技术的高速发展，数学的地位更是发生了巨大的变化，当前众多的高职院校不仅把高等数学可作为学生必修的公共基础课，更希望从实际出发，以数学为工具解决各种实际问题，充分发挥数学在各科和实际生活中解决问题的作用。这是我们在数学应用价值观的体现中探讨的问题。
高等职业教育的性质决定了教学要以应用为目的。而现有的教材中，偏重知识传授、强调结构严谨的多，对知识的发生发展过程、应用数学知识的学习，解决实际问题能力的培养、学生的数学学习特点重视较少。特别是数学教学和知识应用脱节，学生在专业学习、实际工作中遇到数**算时理解不到位，这也是高职高等数学教学中存在的问题。
高等数学是高职院校个专业课的理论基础与数学表达语言，也是学生从基础教育思想向高等教育思想的过渡。高等数学教学不仅仅是一门知识的传授和学习现在自然科学的工具，更重要的是以此作为提高学生的科学素养以及培养学生分
析问题、逻辑思维和创新能力的一种手段和途径。

二、数学建模在创新能力培养中的重要性
数学模型是描述实际问题数量规律的、由数学符号组成的、抽象的、简化的数学命题、数学公式、图表或算法。当我们使用数学方法解决实际问题时，首先要把实际事物之间的联系抽象为数学形式，这就是所谓建立数学模型。 “数学建模”是高职数学教学改革的切入点。以大学生数学建模竞赛为主体的数学建模教学活动实际上是一种不打乱现行教学秩序、规模相当大的大学数学育改革的试验。数学建模与高等数学是同一课程目标服务的两个环节，必然要求二者有机的结合在一起，紧密相连，特别需要进行教学信息的交换。二者是有机的结合在一起，而不只是相加的简单结果。通过信息交换，将在高等数学课程中学习的理论内容融入数学建模的具体过程，指导学生的数学建模学习，直到上升到对所得结果的实际应用，从而提高学生的创新能力。

数学建模改变了传统数学理论教学模式，把培养学生思维能力和实践能力放在了首位。学习数学建模的思想，是培养学生创新能力和解决实际问题的能力的必经之路。数学建模的方法和思想不仅对于学生的创造性思维、意识和能力具有特殊的的意义和良好的效果，数学建模还可以培养学生的洞察力，即发现问题，提出问题，分清主次，抓住实质的能力；由于数学建模没有标准答案，对于同一个问题可以采用不同的方法和思路建模，为培养学生创新能力提供了广阔的空间；数学建模涉及的知识面广，需要学生自己查阅资料，收集资料，甚至动手实
验，提高了学生解决问题的能力。
今天，数学以空前的广度和审慎度向其他科学技术领域渗透，过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化、数量化，需要建立大量的数学模型。特别是新技术、新工艺蓬勃兴起，计算机的普及和广泛应用，数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。数学建模被时代赋予了更为重要的意义。
三、  高等数学教学对创新能力的培养途径
（1）在整个高等数学教学过程中，融入数学建模思想。结合高职的特点对原高等数学等有关课程的教学内容进行整合，突出“应用为目的，理论上以必须够用为度”的原则，削枝强干，学以致用，对课程内容体系进行改革 不追求过分复杂的计算和变换 不为解题而解题。生动活泼地突出应用，调整教学内容。教学中突出数学建模思想．注重学生创新能力的培养．将传统数学知识与数学软第 2 页  共 3  页 第 3 页  共 3  页件的有关内容有机的结合在一起。
（2）通过数学知识的实际应用创设问题情境，提高解决问题的能力。数学在实际生活中的应用是一个重要课题。对于高职院校的学生来说，由于他们的专业和社会实践紧密相连，加强他们的数学应用能力及其必要。为此，应该在高等数学的教学中有意识的为学生创设数学应用情境，着意培养，以使学生的应用意识和能力在实践中不断提高。借助于具体的数学模型引入抽象的数学结论是数学教学上的有效措施。尽管一些数学定理、结论非常抽象，但是在其产生和形成多程中，难免或涉及到一些现实模型，从以自然和社会为背景的实际问题中提炼出的数学模型，可以培养学生把现实问题转化为数学问题的能力。引导学生通过比较分析，发现知识之间的相互区别和联系，引导学生通过自己的观察、猜想、归纳，在发现中掌握知识，提高解决问题的能力。
（3）开展课外建模活动，全面提高学生的创新能力。山东城市建设职业学院数学建模学会是学生社团组织，通过会员定期的建模课程，建模讲座的学习，提高学生群体建模能力；通过学校每年一度的校内数学建模比赛，提升学生的创新能力，解决问题能力，校内比赛三人一组，没有指导教师，通过学生自己的资料搜集，问题解决，论文撰写，三天时间完成任务；三天的比赛不仅锻炼了学生的创新能力、解决问题能力；而且锻炼了学生的团结合作精神。对于校内比赛的胜队伍，选拔参加全国大学生建模比赛。2007年，山东城市建设职业学院派出
4支建模队伍，首次参加了“高教杯”大学生数学建模比赛。成绩斐然，获得一个国家奖二等奖，两个省内奖。不仅激发了学生的建模兴趣，更是全面提升了学生的创新能力。

四、结束语
高等数学课是高职院校众多专业开设的一门公共基础课，他对培养，提高学生的思维素质、创新能力、解决问题能力都有着非常重要的作用。作为《高职学院公共基础课对职业能力培养研究》课题的子课题，我们探索了高等数学课中融入数学建模思想，对创新能力培养的作用和培养途径。经过近一年的实践，取得了一定的成效，基本达到了预期的目的。与一年前相比，学生学习高等数学的热情普遍得到提高，通过参加建模比赛，学生的创新能力、协作能力，解决实际问题能力等都有了长足的发展。

参考文献：  
1.中国大学生数学建模比赛，北京高等教育出版社，2002
2.数学建模教学与能力培养初探，严勇，康定学报，2003
3.高职高专数学建模竞赛的是硬件和创新人才的培养，王秀梅，秦体恒，教育与
职业2005
4.关于高等数学课教学的现状及改革思考，马维宏，陆军，焦书清，**指挥学
报


来源：http://www.sdcjxy.com:8888/gdsx/tigaonengli.pdf

阿冯

谢谢楼主分享！

寻梦之士

顶一个，谢谢分享。

265134

恩。人家都说数学建模能力能够反映一个人的科研创新能力。。。确实是的。

李子

飘过。。。。看了看。。

linmatsas

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经典！！！！！！！！！！！！！！11

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顶。。。。。。。。。。

hquchen

很好很强大

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顶楼主。。。。。