李浩

摘 要 隨著社會的不斷發(fā)展和科學技術的進步，數學在現實生活中的應用越來越廣泛，尤其是計算機技術的發(fā)展及廣泛應用，使數學建模思想在解決社會各個領域中的實際問題的應用越來越深入。本文筆者簡要談談數學建模思想融入大學數學類課程的意義和方法。

關鍵詞 數學建模思想 大學數學課程 融合

中圖分類號：G424文獻標識碼：A

Discussion on Integration of Mathematical Modeling Teaching

Thoughts and University Mathematics Courses

LI Hao

（Baoding Radio & Television University， Baoding， Hebei 0710000）

Abstract With the continuous development of society and the progress of science and technology， especially the development of computer technology and extensive application of the idea of mathematical modeling are used in solving the practical problems in various fields of the society more deeply， mathematics is applied more and more widely in real life. In this paper， the author briefly talks about the significance and methods of the idea of mathematical modeling into university mathematics courses.

Key words mathematical modeling teaching thoughts; university mathematics courses; integration

1 什么是數學建模思想

所謂數學建模就是指構造數學模型的過程，也就是說用公式、符號和圖表等數學語言來刻畫和描述一個實際問題，再經過計算、迭代等數學處理得到定量的結果，從而供人們分析、預報、決策與控制。那么數學模型就是利用數學術語對一部分現實世界的描述。數學建模思想是指理論聯(lián)系實際，將實際的事物抽象成數學模型，然后利用所學的理論來解決問題的一種思想。

在新形勢下，傳統(tǒng)的數學教學方法已經無法適應現在大學數學教育改革的需求，數學建模思想與大學數學類課程教育融合成為目前高等院校數學教學改革的突破口。

2 數學建模思想融入大學數學類課程的意義

（1）數學知識在各個領域的應用越來越廣泛。如今數學知識在各個領域的應用越來越廣泛，尤其是在經濟學中的應用最為顯著。自從1969年創(chuàng)設諾貝爾經濟學獎以來，就有不少理論成果來自利用數學工具分析經濟問題。事實上，從1969年到2003年這35年中，一共產生了53位獲獎者，其中擁有數學學位的共有19人，所占比例為35.8%;其中擁有理工學位的有9人，所占比例為17%;二者共計占52.8%;其中共有29位諾貝爾經濟學獎的獲得者是以數學方法為主要的研究方法，約占總人數的63.1%。然而幾乎所有的諾貝爾經濟學獎獲得者都運用了數學方法來研究經濟學理論。除了在經濟領域，數學建模思想也廣泛應用于生物醫(yī)學，包括超聲波、電磁診斷等方面。同時數學建模還將數學與生物學融合進了基因科學，例如基因表達的定型、基因組測序、基因分類等等，在生物學領域需要建立大規(guī)模的模擬以及復雜的數學模型?？梢姅祵W建模思想的應用是非常廣泛的，并對其他領域的發(fā)展起著重要的推動作用。

（2）有利于激發(fā)學生的學習熱情，豐富大學數學課程。一般的數學課，通常只是重視理論知識的講解和傳授，對知識點的推理和思想方法的分析較少。而且多數學生為了應付考試，也只是以“類型題”的方式去復習知識點。這樣的方式雖然能夠讓學生掌握一部分數學知識，可是卻不能提高學生的數學素質，不能提高學生對大學數學的學習興趣。而數學建模思想運用數學知識來解決生活中的實際問題，這樣就使數學活了起來，而不是死的理論知識。運用數學建模思想能夠讓學生在數學中感悟生活，在生活中體會數學的價值，更容易吸引學生的學習興趣。而興趣是學習最有效的動力，讓學生主動參與學習而非被動學習，取得的教學效果會更好。

（3）是加強數學教學改革，適應時代發(fā)展的需要。在大學數學教學活動中，許多學生常常陷入這樣的困惑之中：花費了大量的精力，做了很多習題，但是卻感受不到數學的作用和價值。而教師在教學中也總是告訴學生數學是一門很有用的課程，但是卻舉不出現實的例子。并且傳統(tǒng)的教學方式也只是教會學生掌握簡單的理論知識，并不能提高學生的數學素養(yǎng)和數學意識。而將數學建模思想融入到大學的數學類課程之中就能很好地解決這些問題。因為將數學建模思想運用到數學類課程中，就能夠讓學生在獨立思考和探索中感受到數學在現實生活中的實用價值，提高學生運用數學的眼光去觀察、分析以及表示各種事物的空間關系、數量關系和數學信息的能力，提高學生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識。

3 高校在應用數學建模思想中出現的問題

（1）教師在教學過程中較少滲入數學建模思想。目前在高校數學教學中數學建模的思想應用得仍然較少，重視程度不夠。不少高校的教師在開展大學數學類課程時，仍然只是停留在數學知識的教學方面，并沒有對學生進行研究性學習探索。據調查，大多數高校教師對日常的教學工作能夠認真完成規(guī)定的教學任務，但能夠真正創(chuàng)造性地把數學建模思想融入到數學教學任務中的教師較少。大多數高校數學老師都意識到探索式的數學建模教學很重要，但真正將數學建模思想與數學教學融合的嘗試和探索卻很少?？梢姸鄶蹈咝＝處熾m然明白數學建模思想的重要性，但是由于缺乏足夠的數學建模教學的相關知識及經驗，在實際教學中數學建模思想仍未得到充分的運用。

（2）開設的有關數學建模的課程和活動較少。雖然數學建模思想得到了越來越廣泛的應用，但是在高校中實際開設的有關數學建模的課程并不多，尤其是應用數學、數學實驗以及計算機應用等一些需要滲入數學建模思想的課程在實際的教學過程中并沒有創(chuàng)造性地運用數學建模思想。另一方面，校內自主開展的有關數學建模競賽和活動并不多，宣傳力度也不夠，無法讓更多的學生了解數學建模的意義和價值，更無法參與到數學建?；顒又腥?。

（3）學生對數學的態(tài)度和觀念還未改變，對數學建模缺乏深入的了解。大學數學是一門較為抽象的學科，其概念、定理和性質都不容易掌握，由于其具有一定的難度，所以不少學生對大學數學類課程以及數學建模沒有興趣。并且這些學生在初中和高中階段也學習數學，但是不少學生是為了應付考試，并沒有見識到數學的應用性，覺得數學是一門純理論的課程，沒有實用價值。同時很多學生對數學建模思想的運用并不夠了解，不知道如何將數學知識和數學方法應用到實際的生活中去，覺得數學沒有用，也沒有深入學習的意義。

4 如何加強數學建模思想和大學數學類課程的融合

（1）提高課堂教學質量，創(chuàng)造性地運用數學建模思想。大學的數學類課程主要有“線性代數”、“高等數學”、“運籌學”、“數學建?！薄ⅰ案怕收撆c數理統(tǒng)計”等，這些課程的核心部分都跟高等數學有關，所以要注重提高數學類課程的教學質量關鍵就在于高等數學，而要提高高等數學的教學質量就必須在教學過程中創(chuàng)造性地應用數學建模思想。對于主修數學的學生，要加強對計算機軟件和語言的學習，系統(tǒng)性地對數學原理進行剖解和分析，合理運用數學知識和數學方法解決社會實際問題。在教學中多引導、啟發(fā)學生利用對生活問題和科學問題的深入研究，主動結合自己的課程理論知識和數學建模，使數學建模思想融入到學生的整個學習過程中去。對于非數學領域的問題，要啟發(fā)學生運用計算機軟件建模，從而解決不同領域中的數學建模問題。

（2）多開設跟數學建模有關的數學類課程。例如除了開設跟數學建模有關的必修課，還可以開設一些跟數學建模有關的選修課，為其他專業(yè)的學生提供接觸和了解數學建模思想的機會，為學生拓展知識領域，為其解決該領域的問題提供有效的方法。例如，經濟學有關專業(yè)的學生就可以通過選修跟數學建模有關的課程，解決其在經濟學中遇到的問題，因為很多跟經濟學有關的問題僅僅靠經濟學的知識是無法解決的，像貸款計算這樣的問題就要將數學與經濟學聯(lián)系起來才能解決實際問題。

（3）廣泛宣傳，讓學生了解數學建模的意義和價值。學生是教學過程中的主體，目前，大學數學建模課程開設效果不佳，學生參與度低的主要原因就是學生缺乏對數學建模的深入了解。那么，要提高學生的參與性，促進數學建模思想與大學數學類課程的融合就必須加強宣傳，讓學生深入了解什么是數學建模。同時，在課堂上就是也要轉變傳統(tǒng)枯燥的教學方式，多使用啟發(fā)式教學和探索式教學，吸引學生的學習興趣，讓他們發(fā)現數學對社會實際生活的重要作用，轉變他們對數學的態(tài)度，并引導學生對數學建模和數學課程感興趣。

（4）轉變數學教育理念及教育方式。要轉變傳統(tǒng)的教育方式，將教學的重點放在數學知識在生活中的應用問題上，而不是將知識與實際生活割裂開來。同時在教學中要注重證明和推理，加強學生對數學方法的掌握注重培養(yǎng)學生對實際問題的邏輯分析、簡化、抽象并運用數學語言表達的能力。也就是說教學的重點在于提高學生的數學學習能力和加強數學意識和數學方法的應用，這樣才能夠培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的人才。

（5）多開展數學建模活動和競賽，提高學生參與性。在高校內部要多開展跟數學有關的活動和競賽以及專家講座等，一方面加強學生對數學建模的認識，另一方面也提高了學生的參與性。通過專家講座，不僅可以讓學生更深入地了解數學建模的價值，也加強了學術交流，提高學生的數學建模應用能力。通過數學建模競賽，為學生提供展示自己智慧、充分發(fā)揮其能力的平臺。同時，競賽也可以讓學生在競賽中發(fā)現自己的不足，在交流中不斷完善自己的缺陷，拓展學生的思維。而且，在數學建模比賽中，通過讓學生探究跟生活實際有關的例子，提高學生對數學建模的興趣，加強學生對模型應用的直觀性認識，促進學校應用型人才的培養(yǎng)。

5 結束語

總之，數學建模思想和高校數學類課程的融合，對于高等數學教學改革具有非常重要的意義。把數學建模思想融入到高等數學教學中，可以更好地提高學生的數學學習能力，提高他們運用數學思想和數學方法分析問題、解決問題和抽象思維的能力。高校教師要加強數學建模思想的應用，讓學生初步掌握從實際問題中總結數學內涵的方法，提高學生的數學學習興趣，為高校學生專業(yè)課的學習奠定堅實的數學基礎。

參考文獻

[1] 陳亞麗.將數學建模思想浸透于高數教學中[J].中國數學教育，2005（5）.

[2] 姜啟源.數學建模[M].北京：高等教育出版社，2002.