前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的數學建模改革反思，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1.1數學建模
數學建模就是指將某一領域或部門的某一實際問題,經過抽象簡化、明確變量和參數,并依據某種“規律”建立變量和參數間的一個明確的數學關系(即數學模型),然后求解該數學問題,并對此結果進行解釋和驗證.若通過,則可投入使用,否則將返回去,重新對問題的假設進行改進.
建立數學模型只是數學建模的第一步,作為完整的數學建模過程還需將數學模型經過演繹、推斷,給出數學上的分析、預報、決策或控制的定量結果,還要看所獲得的解是否與實際經驗或數據相吻合,即必須接受實踐的檢驗,才能完成實踐———理論———實踐這一循環.
與數學不同,構建數學模型的過程不僅要進行演繹推理,而且還要對復雜的實際問題進行總結、歸納和提煉,這是一個歸納總結與演繹推理相結合的過程.數學建模的關鍵是通過對現實問題的觀察、歸納、假設,將其轉化為一個數學問題.數學建模作為用數學的語言和方法去近似地刻劃實際問題并加以處理的活動,是一項創造性科研活動,是解決實際問題最關鍵的一步.
1.2全國大學生數學建模競賽
全國大學生數學建模競賽(簡稱CUMCM)是全國高校規模最大的課外科技活動之一.CUMCM是教育部高等教育司和中國工業與應用數學學會共同主辦的面向全國大學生的群眾性科技活動,目的在于激勵學生學習數學的積極性,提高學生建立數學模型和運用計算機技術解決實際問題的綜合能力,鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,開拓知識面,培養創造精神及合作意識,推動大學數學教學體系、教學內容和方法的改革.競賽的宗旨是:創新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭.
數學建模競賽與通常的數學競賽不同,它來自實際問題或有明確的實際背景.整個賽事是完成一篇包括問題的闡述分析、模型的假設和建立、計算結果和討論的論文.通過訓練和比賽,大學生用數學方法解決實際問題的意識和能力會有很大提高,同時在團結合作、發揮集體力量攻關以及撰寫科技論文等方面都將得到十分有益的鍛煉.
2數學建?；顒拥呐d起與發展
隨著人類社會的不斷進步,科學技術迅猛發展,數學的應用逐漸滲透到各行各業,特別是在自然科學領域和工程技術領域數學的作用越來越重要.人們通過建立數學模型并利用數學工具和計算機技術來解決實際問題,數學模型成了聯系實際問題與數學工具之間的橋梁,越來越受到人們的重視.
二十世紀七十年代以來,在北美、歐洲、澳洲等許多大學開設了“數學型”課程,一些國家還舉辦了“大學生數學模型競賽”,其中最具影響力也是時間最長的是美國在二十世紀八十年代舉辦的“大學生數學模型競賽”(MCM).
二十世紀八十年代,我國的數學建?；顒訌臒o到有、從小到大迅速開展起來.從1987年我國也開始出版有關教材并在清華大學、復旦大學等部分重點高校開設這門課程,1989年北京大學、清華大學和北京理工大學首次組織學生參加美國MCM,1992年,中國工業與應用數學學會舉辦了10省市大學生數學建模聯賽,1993年底,當時的國家教委高教司正式下文決定組織“全國大學生數學建模競賽”,并于1994年把“全國大學生數學建模競賽”定為僅有的少數幾項大學生課外教學和競賽活動之一,它是全國高校規模最大、影響最大、參賽學生最多的大學生課外科技活動,參加的地區逐年迅速增加,由1992年74所高校迅速增加到2008年的千余所,所涉地區已接近覆蓋全國所有省、市、自治區.2008年的CUMCM吸引了來自31個省區市以及香港的1023所高校12846個隊的38000多名大學生參賽,是歷屆競賽參賽院校和人數最多的一次.
大學生全國數學建模競賽組委會主任、數學與統計學教學指導委員會主任、著名科學家、復旦大學教授李大潛院士說,數學建模競賽的題目由工程技術、經濟管理、社會生活等領域中的實際問題簡化加工而成,有強烈的實際應用背景或應用潛力.這項活動為數學理論與科研生產管理相結合提供了廣闊的用武之地.
3濰坊職業學院數學建模活動現狀分析
近年來,各高職院校正在大力普及數學建模課程與數學建模競賽.我院數學建?；顒右矎臒o到有逐漸開展起來.2004年8月,我院兩位青年教師參加了在青島召開的山東省高職高專數學建模競賽骨干教師培訓班.這是我院首次派教師參加與數學建模有關的活動,也拉開了我院數學建模實踐教學的序幕.隨后,在2005年首次組兩隊6人參加“全國大學生數學建模競賽”,由于缺少參賽經驗,無果而返.此后,2006及2007年兩年各組2隊參賽,2006年有1隊獲山東賽區三等獎,2007年有1隊獲山東賽區三等獎、1隊獲成功參賽獎.2008年,組6隊參賽,1隊獲山東賽區三等獎,其余5個隊均獲成功參賽獎.
組織參加“全國大學生數學建模競賽”,挑選和培訓參賽隊員是一個繁雜、艱苦的過程,指導老師們為此投入了大量的時間和精力.在學生自愿報名的基礎上,通過日常考查和面試,挑選出優秀的學生組成參賽隊,參賽隊員的培訓工作通常安排在每年的暑假期間進行.炎炎夏日,酷暑難耐,這對指導教師和學生都是一種考驗.培訓期間指導教師要精心組織培訓內容,合理安排培訓進度,悉心指導參賽隊員,有的老師與學生同吃同住.尤其是在競賽的三天,隊員們廢寢忘食,通宵達旦地查閱文獻、收集資料、組織論文,智力、體力、意志力都經受了嚴峻的挑戰.
應該說,從初次參加競賽未完成命題到各隊都能成功參賽并獲得省三等獎是一個了不起的進步,這與學院領導的高度重視和相關部門的大力支持是分不開的.近年來,學院共引進3名碩士畢業生,使師資力量得到加強;為了提高數學建模競賽指導教師的業務水平,自2004至2008年,先后3次安排指導教師參加省數學建模競賽骨干教師培訓班.在硬件設施方面,學院為競賽培訓與實驗教學配置了電腦和打印機等.從政策上學院積極鼓勵學生參加各項技能大賽,還制定了獎勵辦法,對參賽獲獎學生給予獎勵,促進了數學建?；顒拥拈_展.
雖然取得了一定成績,但與兄弟院校的差距也不言而喻,自2006年取得第一個省賽區三等獎以來,競賽成績一直難有新的突破.學生數學應用能力薄弱固然是一個因素,另一方面,數學建模課程開設的缺失、師資力量的短缺、軟硬件設施投入的不足,也是重要原因.
為進一步推廣數學建模教育,擴大受益面,提高學生的綜合素質,從今年4月份開始我院以選修課的形式開設數學建模課程.參加報名的學生非常踴躍,面對學生的學習熱情,深感責任在肩,任重道遠.如何在建模課教學中更好地培養學生的數學建模能力,在數學課中貫徹數學建模思想;如何更好地指導大學生參加數學建模競賽,更好地把握數學建模課程建設與指導學生參加競賽的關系,成為我們要認真思考和深入研究的課題.#p#分頁標題#e#
目前,所面臨的困難是:數學建模課程建設尚處于起步階段,缺少專用的數學建模實驗室及相關的數學建模工具軟件,軟硬件設施缺乏;缺少數學建模圖書資料,學生缺少進行數學建模活動的有效場所,數學建模師資力量有待加強,教師專業水平有待提高.
4數學建模課程建設對數學教學改革的促進作用
《教育部關于以就業為導向,深化高等職業教育改革的若干意見》中明確指出,高等職業教育要“堅持培養面向生產、建設、管理、服務第一線需要的‘下得去、留得住、用得上’,實踐能力強,具有良好職業道德的高技能人才”.即高職院校學生的培養目標是生產應用一線的高等技術型人才,但傳統的數學教育基本上屬于知識傳授型和應試型,數學教學中缺乏“用”的環節,許多學生不知怎樣“用”數學;在課程體系方面,強調數學的系統性、獨立性及完整性,缺乏與其他學科的相互聯系、相互滲透,在教學方法和手段上,計算機的功能及作用沒有得到充分的發揮,缺乏對學生查閱數學書籍與文獻以獲取新數學知識能力的培養,缺乏對學生數學思維能力的培養,缺乏對學生理論聯系實踐能力的培養,學生很難了解甚至不清楚未來的工作和數學知識的緊密關聯.為解決上述問題,培養為經濟建設和科技進步服務的技術型應用人才,數學建模課以其對學生知識、能力、素質的綜合培養功能,成為高等職業院校數學教學改革的有力途徑.其教學指導思想是以學生為中心,以問題為主線,以計算機為工具,培養學生應用數學求解實際問題的能力和意識;其教學內容使數學知識結構更為合理有效,在利用先進教學手段上站到了時代的前沿,實現了數學與其他學科知識的有機結合,促進了高職數學教學體系、教學內容和方法的改革.
數學建模本身是一個創造性的思維過程,它是對數學知識的綜合運用,具有較強的創新性.而高校數學教學改革的目的之一也是要著力培養學生的創造性思維,即培養學生的創新能力.從這一點上講,數學建模的創新性符合數學教學改革的方向.
開設數學建模課,還可以培養學生對復雜事物的洞察力、想象力、創造力和獨立進行研究的能力,使學生在數學建模過程中更好地實現“個人體驗”,感受到數學模型在科學技術、社會生產、經濟管理等方面的應用,擺脫以往數學在大多數學生心目中枯燥乏味的感覺,轉變“數學無用”的錯誤觀念,激勵學生學數學和用數學的積極性和主動性.
另外,數學建模課程“問題實際、內容豐富、方法多樣、思維創新、知識綜合、結果應用于實際”的特點,更有利于采用課堂教學與上機練習相結合、小組討論、啟發式、精讀論文與案例教學、課外練習與實踐等靈活多樣的教學方法.
可以說,數學建模課程和競賽為學生應用數學知識解決實際問題搭建了一座平臺,為開啟高校數學教學改革提供了一把鑰匙,對深化高校數學課程改革與教學改革,提高大學生綜合素質都起到了積極的作用.
5對數學建模課程建設的建議
5.1良好的軟硬件條件是搞好數學建模課程建設的根本保證
為保證數學建模課程與實驗教學的正常運行,需配置專用的數學建模實驗室,增添教學實驗設備,安裝數學建模工具軟件,購買數學建模圖書資料,為師生運用計算機和各種數學軟件建立、求解數學模型創造良好的條件.
5.2加強師資隊伍建設
為了提高教師的業務水平,可定期或不定期安排教師到開展數學建?；顒颖容^好的院校觀摩取經,支持教師參加全國性數學建模教學與學術會議、數學建模師資培訓班,建設一支穩定的具有較高水平的以中青年教師為主的數學建模師資隊伍.
5.3建立和完善課程體系、教學內容、教學方法及考核辦法
數學建模作為公共選修課,與其它選修課程相比,學習難度大,作業也很難做,要選用適合我院學生使用的數學建模教材,編寫數學建模課程教學大綱、教學進度,合理安排和組織教學內容,課堂上采用靈活多變的教學形式,以生動活潑、富有啟發性的教學方式,并采用靈活多樣的考核方法實施考核.
5.4加強數學教學改革
可以在高等數學、經濟數學、工程數學等課程中嘗試引入數學建模的思想,將一些相關的數學模型放在相應的課程中教學,實現數學建模課程建設與數學教學改革的統一.
5.5設立專項經費
為數學建模競賽活動設立專項經費,使數學建?；顒幽芙】淀樌拈_展下去,并不斷實現新的突破.
5.6開展第二課堂活動
本著好鋼用在刀刃上、勤儉辦一切事業的原則,鼓勵學生自發成立數學建模協會,定期活動,邀請指導老師參與指導,會員間相互交流經驗,擴大數學建模課程和數學建模競賽的影響力和受益面.
