浅谈数学建模教育在高职院校中的应用论文
数学是一切科学与技术的基础，它的产生与发展都是为了推动社会的发展。因此，数学在社会生活中的地位是不可动摇的。然而，很多人都习惯把数学知识说成理论性的知识，觉得数学知识对社会的发展起不到促进作用，故从心底对数学产生了数学无用论的思想。20世纪70年代，数学建模进入了一些西方国家大学，它的出现带动了数学领域的发展，也驳斥了数学无用论的思想，使得数学理论很好地实践于生活当中的各个领域。20世纪80年代开始，随着改革开放，我国的数学建模教学和数学建模竞赛活动也日益蓬勃地发展起来。1982年复旦大学首先在应用数学专业学生中开设了数学模型课程，随后很多院校也相继开设。由于数学建模在各个高校中成功地引入，1994年教育部高教司决定每年在全国举行全国大学生数学数模竞赛。随着每年数学建模竞赛的发展，目前数学建模课程和竞赛在本科院校得到了普及，从而推动了数学教学的发展。
随着数学建模竞赛在本科院校的普及，1999年开始增设了高校大专组的数学建模竞赛。数学建模竞赛的引入，提高了高职院校数学课程的重视度，改变了古板、简单地传授数学理论知识给学生的课程方式。另外，随着计算机技术的迅速发展，数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用，而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透，数学建模和与之相伴的科学计算正在成为众多领域中的关键工具。
一、数学建模的概念及竞赛模式
用数学方法解决科技生产领域的实际问题，关键第一步是建立相应的数学模型。也就是说，当需要从定量的角度分析或者探究一个实际问题时，就要在调查研究的基础上，充分了解对象信息，做出合理的假设，分析其内部规律等，运用数学的符号或者语言表示出来，这就是数学模型。通过计算得到的模型结果来解释实际问题，并接受实际的检验，这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。
一般来说，数学建模过程按照以下步骤来进行:
为了激励学生学习数学的积极性，提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力，鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，开拓知识而，培养创造精神及合作意识，同时推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革，国家教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办而向全国大学生的群众性科技活动，即全国大学生数学建模竞赛。数学建模竞赛遵循的模式:
1)参赛队由三名大学生和一名指导教师组成，指导教师负责学生的训练，竞赛时指导教师不得参与。
2)参赛者从所给的题目当中选择一道题目来进行竞赛，竞赛期间可以运用各种方式进行查阅自己所需要的资料，如:计算机网络，学校图书馆等等。
3)竞赛时间为三天，到时参赛者须提交一篇有关数学建模竞赛的论文，其中论文内容包括:摘要，问题的重述，问题的分析，模型的假设，符号说明，模型的建立，模型的求解，模型评价，参考文献等。
4)竞赛期间，时间由参赛者自由安排，但是不允许参赛者与其他组的参赛者进行讨论、交流。
二、高职院校进行数学建模教育存在不足
高职院校教育以培养实用型、技能型人才为目标，侧重于培养学生的应用能力。数学建模正是运用数学知识建立数学模型的方式，解决实际问题。因此，数学建模的目的与高职院校教育的目的不谋而合。在高职院校推广数学建模竞赛，不但可以提高高职院校的竞争力，而且符合它的办学理念。然而，在许多高职院校中，对学生进行数学建模能力培训重视的力度不够。
在学生方面，高职院校的学生认知水平低下，拥有的数学基础比较差、应用数学软件能力不强、解决实际问题的意识不强等种种因素，导致了学生害怕数学，学习数学只是为了应付考试，对数学产生了恐惧感，同时心里也产生了数学无用论的思想。
在教师方面，师资不足，数学教学方法单一，教学方式陈旧，只是采取填鸭式的教学方法。大部分数学教师对数学建模课程的研究不是很渗透，只是简单地了解数学建模课程的初等模型.对于较为深入的模型没有深入地进行研究，以致在教学方面，没有能够很好地带动学生去学习数学建模课程，使学生对数学建模课程产生学习的兴趣。
在学校方面，由于学生数学底子较差，有些学校不开设高等数学和数学建模课程。高职院校学生竞赛项目较多，很多竞赛都与本专业钩挂，导致学校较重视与相关专业竞赛的项目，而忽略了数学建模竞赛。学校对数学建模选修课给予课时不足，使得学生只能了解数学建模选修课的皮毛，且学校对全国大学生数学建模竞赛支持的力度不够。
三、数学建模对高职院校的影响
(一)对课程教改方面的影响
数学教育本质上是一种素质教育，传统的数学教学方法仅仅介绍数学的理论知识，对问题的应用背景等方面介绍较少，另外高职院校学生的数学底子相对薄弱，单纯地向他们灌输数学的理论知识，不但没有提升他们的数学理论水平，反而使他们对数学知识失去了学习的兴趣。然而，在数学教学课程中引入数学建模思想，将数学建模的思想和方法融入数学教学课程中，为数学与外部世界打开了一个通道，打造了一种以学生为中心的全新的、有效的数学教学模式，为学生提供将所学的知识应用于解决实际问题的机会，给学生以更大的思维空间，提高学生的思维能力和数学素质，也大大增加了学生学习数学理论知识的兴趣。
随着数学建模的概念以及电子计算机的出现，数学知识的应用已经以空前的广度和深度向其他各个行业渗透。数学模型这个词越来越多地出现在现代人的生产、工作和社会活动中。例如:公司要根据产品的需求状况、生产成本等信息，建立一个投资方案模型，认真核准投资的收益率和风险损失率，在投资前较好地对投资进行预测和评估，确定投资方案，以取得最佳经济效益;气象工作者为了得到准确的天气预报，一刻也离不开根据气象卫星汇集的气压、雨量、风速等数据建立起来的数学模型等等。高职院校的各个专业都是以实践性为主要目标，在各个专业教学中输入数学建模的思想，不但能够增加学生学习数学理论知识的兴趣，而且还可以提高他们对专业知识的理解能力.同时提升他们分析以及解决问题的能力;另外，数学建模思想的引入，改变了原专业课程的授课方式，相当于向专业课程注入了一个新鲜的血液，其教学方式也达到了促进的作用。因此，引入数学建模思想，可以有效地扩大数学的实用性更好地为专业课程服务，达到双赢的目的`。
例如:求汽车在公路上做匀速直线运动的路程。
相对于这道题来说，估计每个人都会求解，都知道答案应该为:路程等于速度乘以时间，即S=V*T。
然而，对于这样答案理解的人，也仅仅局限于初中阶段。对于大学阶段，我们还能单一地这样认为吗?汽车在做直线运动过程中，每时每刻的速度都会一样吗?显然，汽车在做直线运动过程中，每时每刻的速度肯定不会一样的，上述问题只是一种理想的状态，它忽略了空气阻力等其他因素，即在求解汽车在公路上做匀速直线运动的路程的模型中，首先假设空气阻力忽略不计，公路上的阻力都是一致的，这样我们才可以得出汽车在公路上做匀速直线运动的数学模型:S=V*T。通过学习数学建模课程，经过这样地处理，既向学生灌输了数学建模的概念，增加了他们学习数学的兴趣，又使得学生对问题的来龙去脉产生了清晰的认识。因此，在高职院校各个专业课中引入数学建模思想，不但使得学生对知识有了更清晰的认识，而且也可以促进专业课程的改革。
(二)对学生的影响
开展数学建模活动，能扩大学生的知识而。数学建模所涉及的内容广泛，用到的知识而宽广，运用涉及的领域在物理学、经济学、管理学等各方面。学生参加数学建模课程的培训，可以学习到多种类型的数学模型，比如:线性规划模型、人口预测模型、层次分析法模型等等。这些模型都是拥有实际的背景，使得学生不仅对问题的实际背景来源有了更深地认识，而且增加了他们课外知识的知识面。其次，建立和解决数学建模模型，一般都会运用到数学编辑器和数学软件;开展数学建模竞赛活动，使得学生对数学编辑器Mathtype和数学软件 Matlab、Lingo产生了了解，熟悉它们基本的运用，扩展他们的模型解决能力。
开展数学建模活动，有利于培养学生的自主创新和实践能力。数学建模是一个富有创造性思维的活动，它不等同于简单的应用题目。对于给予一道数学建模应用题目，它没有绝对统一的答案，这给予了很大的思维空间。将数学建模的方法和思想融入教学课程中，有助于激发学生的原创性冲动，唤醒学生对工作的创造性意识。通过建立模型，学生要从错综复杂的实际问题中，抓住问题的本质，明确问题的要求，将问题与实际联系在一起，做出合理的假设，运用所给问题的条件寻求解决问题的最佳方案和途径，这一过程能充分发挥学生丰富的想象力和创新能力。另一方面，数学建模是科学运用到实践的过程，高职院校当中开展数学建模活动可以有效地培养高职学生的实践能力和动手能力以及分析问题和解决问题的能力，为学生今后从事技术性工作奠定良好的基础。
开展数学建模活动，有助于激发学生学习的兴趣。数学建模的主要目的是把所学到的知识运用到实践中，数学建模的很多题目都与我们自身息息相关的。例如:2012年的C题目，问题针对脑卒中(俗称脑中风)是目前威胁人类生命的严重疾病之一，为了进行疾病的风险评估，对脑卒中高危人群能够及时采取干预措施，也让尚未得病的健康人，或者亚健康人了解自己得脑卒中风险程度，进行自我保护。题目给出了中国某城市各家医院2007年1月至2010年12月的脑卒中发病病例信息以及相应期间当地的逐日气象资料，让我们建立数学模型研究脑中风的发病率与什么因素有关，我们如何预防脑中风的发生。因此，这样的题目贴近生活，很容易激发学生想去进一步研究的兴趣，想知道究竟何种原因产生这种疾病，这种疾病有何危害，如何去预防等等。
开展数学建模竞赛活动，有助于增强学生之间的团结合作精神。在当今世界上，团结合作是每个人应该具备的一种品质。在团结合作过程中，我们可以学会如何与人相处，如何尊重他人，如何宽容他人，如何培养我们的责任心。数学建模竞赛由三个人组成一个小组，在竞赛期间，我们要顺利、完整地完成一道题目，成员间必须拥有合作的意识，以及分工要合理。因此，学生参加数学建模竞赛，不仅可以培养同组队员之间的默契，而且也可以增强学生之间的团结合作精神。
四、结论
数学建模已是当今时代所需要的，数学建模竞赛是全国各个学科大竞赛当中参赛者人数最多的一项比赛。高职院校开设数学建模课程以及参加数学建模竞赛，不但可以提高课程的教学效果和质量，而且还可以有效地提升学生的基本素质，激发他们的潜能。
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