数学建模教学和竞赛活动的开展促进了数学教学内容和教学方法的改革, 培养了学生应用数学知识解决实际问题的意识和能力培养了学生的创新能力和动手能力。这对于高职院校所提出的培养应用型、实践型、创新型的高级技术人才的目标是一致的。
1 对学生创新能力和思维能力的提升
数学建模是一个让纯粹数学家变成物理学家, 生物学家, 经济学家甚至心理学家等等的过程。数学建模通过调查、收集数据、资料, 观察和研究其固有的特征和内在的规律, 抓住问题的主要矛盾, 运用数学的思想、方法和手段对实际问题进行抽象和合理假设、创造性地建立反映实际问题的数量关系, 建立数学模型, 然后运用数学方法辅以计算机等设备对模型加以求解, 再返回到实际中去解释、分析实际问题, 并根据实际问题的反馈结果对数学模型进行验证、修改、并逐步完善, 为人们解决实际问题提供科学依据和手段。
1.1 提高了学生的创新能力
创新能力是指在对已有的知识、经验的综合应用之上的创造性思维能力和解决问题的能力, 是人的各种能力的综合和最高形式。创新能力不仅仅是智力活动, 它不仅表现为对知识的摄取、改组和应用, 不仅表现为对新思想、新技术的发明, 而且是一种追求创新的意识, 是一种发现问题、积极探索的心理取向, 是一种善于把握机会的敏锐性, 是一种积极改变自己并改变环境的应变能力。而高职院校对学生创新能力的培养普遍缺乏有效手段。
再来看数学建模, 我们知道数学建模是对所研究目标的高度抽象性和概括性, 也是对所掌握的知识与能力的综合应用。数学建模和实际问题之间符合:现实问题→数学建模→解决问题→实际应用, 这样一个循环。这样通过数学建模课程就可以培养学生运用已有的知识和经验去创造性地去解决实际问题的能力。
1.2 使学生的想象力得到了充分拓展。
对现实世界的问题进行数学建模处理的过程并没有一个标准的模式, 即使是对同一问题, 其采用的方法和思路也是多种多样的, 不但需要严谨的逻辑思维, 有时也需要把问题与现象的发生、发展顺序颠倒过来, 运用逆向思维, 有时候则需要运用直觉思维和形象思维。例如2002年全国大学生数学建模大赛的题目《关于车灯线光源的优化设计》一题的解法就用到了逆向思维。可见数学建模课程的开设更多的是培养了学生的思维广度和深度, 而不在于多学了些数学课程。
2 对学生实践能力的提升
实践动手能力是指学生对所学知识的熟练应用能力, 下面就数学建模对高职学生的计算机应用能力和文章写作能力的影响进行分析。
2.1 提高了学生的计算机应用能力
由于数学建模问题的复杂性, 数学模型所用算法的求解往往要借助计算机才能实现这样就对参赛选手的计算机应用能力提出了更高的要求。如2008年数模竞赛的题目“NBA赛程的分析与评价”, 此题的数据量非常大, 不用计算机来分析几乎不可能。除了数学类软件, 数学建模所涉及的其他软件也很多, 如08年数学建模大赛D题是一个关于体能测试模型的问题, 模型的核心是一个优化过程, 需要用算法设计里的“装箱问题”来解决, 而解决这个问题就必须用数学分析软件MATLAB编程来求解。而论文的写作又锻炼了学生的Word编辑能力, 论文又要插入一些原理图, 这就使得学生去使用Photoshop等图片制作软件。最后因为去参加答辩, 参赛队员又需要制作一个精美生动的PPT演讲稿, 还插入了很多自己制作的Flash动画。整个过程下来, 参加了大学生数学建模大赛的队员都普遍感到自己的计算机应用能力得到了极大的提高。
2.2 提高了学生的文章写作能力文献检索能力文章写作能力作为实践能力的一种, 是
大学生必须掌握的。文献检索能力则是学生今后能继续学习的提前技能之一。而高职院校学生的写作能力和文献检索能力与本科生相比普遍较差, 学校也往往没有开设专门的课程, 另一方面很多用人单位又希望招聘的学生具有一定的文章写作和组织能力, 这不能不说是传统高职教育的一个盲点。而数学建模竞赛则要求学生在三天内提交一篇颇具规模的学术论文, 通过这一过程, 学生提高了组织和写作论文的能力。另外由于数学建模所涉及的知识非常广泛, 老师不可能一一讲解, 遇到新的内容学生只有通过临时查阅资料、文献、使用网络信息来获得相应的知识, 这一过程无疑锻炼和提高了学生在浩如烟海的资料中迅速找到自己所需的文献, 并吸取、整理其中的信息为己所用的能力。可见数学建模弥补了传统高职教育的这个盲点, 缩小了大专生与本科生的差距。
3 结语
很多高职院校教师和领导往往认为高职院校的学生数学基础较差, 认为数学建模是本科院校的事情, 对组织学生参加数学建模大赛的必要性缺乏足够的认识。然而数学建模竞赛和教学活动对高职院校学生的创新能力、动手实践能力都有极大的提高作用, 是提升高职学生综合素质的重要手段, 而这些又是用传统的教学手段难以实现的, 所以说在高职院校大力开展数学建模竞赛活动是很有必要的。
摘要：本文通过对数学建模及数学建模竞赛活动的特点进行分析, 阐述了开展数学建模竞赛活动对高职院校学生的创新能力、思维能力以及动手实践能力提升作用。
关键词：数学建模,高职教育,创新能力
参考文献
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