如何提高大学生的数学建模能力

□张永乐

数学建模是将数学知识与实际问题相结合，通过建立合适的数学模型，解决实际问题的过程。数学建模不仅仅是数学课程的延伸，更是一种培养学生综合素质的有效手段。因此，提高大学生的数学建模能力对于他们的未来发展至关重要。

一、数学建模的重要性

首先，数学建模为学生提供了深入了解问题本质的机会。通过建立数学模型，学生可以分析问题的要素、规律和关联，从而揭示问题的本质。这不仅可以帮助他们更好地理解现象背后的数学规律，还可以提供洞察力，预测和解释现象的变化和趋势。

其次，数学建模能够培养学生的分析问题和解决问题的能力，提高他们的创新思维和实践能力。在现实生活中，许多问题都需要运用数学建模方法进行解决，因此，具备数学建模能力的人才在社会上具有很大的竞争优势。

最后，数学建模促进了学生对于科学研究和学科创新发展的理解。许多学科领域都依赖于数学建模来探索新的理论框架、验证实验结果和预测未知现象。通过建立和改进数学模型，学生可以更好地理解自然、社会以及工程等领域的复杂问题，并提出新的理论和方法。

二、培养大学生数学建模的必要性

1、加强实践应用能力：数学建模是将数学方法应用于实际问题的过程，培养大学生的数学建模能力可以使他们具备解决实际问题的能力。这种实践应用能力对于学生将所学的数学知识与实际问题相结合，提高解决问题的能力具有重要意义。

2、提高综合素质：数学建模作为一种综合运用各个学科知识解决问题的方法，十分注重学生解决实际问题的能力培养。学生需要学会分析问题、抽象问题、建立数学模型、进行定量分析和解释模型结果。这种问题解决能力不仅对于数学建模具有重要意义，也可以培养学生的综合素质，使他们具备更强的综合能力和竞争力。

3、培养创新思维：数学建模要求学生在解决问题的过程中具备创新意识。他们需要思考新的角度和方法，提出创新的模型或算法来解决问题。培养创新意识有助于学生在数学建模以及其他领域中提供独到的解决方案和新的思路。

4、开拓职业发展道路：随着社会的发展，数学建模已经成为许多职业领域的重要技能之一。并且社会对于具备数学建模能力的人才的需求逐渐增加。培养大学生的数学建模能力可以为他们的职业发展打开更多的道路。无论是从事科研、工程、金融、咨询等领域，还是进入高等学府深造，数学建模能力都能为个人带来更多机遇和发展空间。

三、高校应从以下几方面进行重视

1、提高重视度：高校应高度重视数学建模教育的重要性，将其纳入教育体系，并为此提供足够的资源投入。高校可以设立数学建模课程，组织数学建模竞赛等活动，提高学生对数学建模的认识和兴趣。

2、建立专业的指导教师团队：高校应建立由专业的数学建模教师组成的指导团队，他们能够为学生提供专业的指导和帮助。高校可以鼓励教师参与数学建模的研究和实践，提升他们的教学水平和专业素养。

3、提供实践机会：高校应该为学生提供丰富的实践机会，使他们能够参与真实的数学建模项目，应对真实的问题。这可以包括组织数学建模比赛、举办实践项目、提供实习机会等。通过实践，学生可以将所学理论知识应用到实际中，提高他们的实践能力和解决问题的能力。

4、广泛宣传：高校应积极宣传数学建模教育的重要性和好处，提高学生对数学建模的兴趣和积极性。高校可以组织数学建模讲座、展览等活动，向学生展示数学建模的应用领域和前沿动态。

四、指导教师的角度

1、提升自身的数学建模能力：指导教师应不断提升自己的数学建模能力，保持与时俱进，以更好地指导学生。他们可以参加相关的培训和研讨会，积极学习和掌握数学建模的最新理论和方法。

2、建立课程框架：教师可以设计和建立数学建模的课程框架，明确学习目标和内容。这包括介绍数学建模的基本概念和方法，引导学生学习数学建模的步骤和技巧，以及提供实践项目和案例分析。

3、提升上课的水平，吸引学生：指导教师应注重提升上课的教学水平，采用多样化的教学方法和案例，激发学生的学习兴趣，鼓励他们参与到数学建模的实践中。他们可以设计有趣的课堂活动和实验，引导学生主动思考和探索。

4、提高教师间的分工协作：指导教师之间应加强合作与交流，互相借鉴经验，形成合力，为学生提供更全面的指导。他们可以组织教研活动，分享教学经验和教材资源，共同提高数学建模教学的质量。

5、提供指导和反馈：教师应该为学生提供针对性的指导和反馈。在学生进行数学建模项目时，教师可以指导学生如何选择合适的数学模型和方法，并在学生完成任务后给予详细的评价和反馈，帮助他们改进和提升。

五、学生的角度

1、积极主动获取建模知识：学生应主动参加数学建模相关的课程和讲座，积极阅读相关的书籍和论文，不断扩充自己的建模知识。他们可以利用互联网资源，参与在线学习平台和社区，与他人交流和分享建模经验。

2、积极主动用数学建模去解决实际问题：学生应将所学的数学建模知识与实际问题相结合，积极参与数学建模竞赛或实践项目，提高自己的实际应用能力。他们可以选择感兴趣的领域进行深入研究，提出创新的建模方法和解决方案。

3、参与实践项目：积极参与数学建模的实践项目，比如参加数学建模比赛、课程设计或研究项目等。通过实践项目，学生可以锻炼实际问题解决的能力，并提升数学建模的技能和经验。

4、持续学习与反思：数学建模是一个不断学习和不断提升的过程，要保持对新知识和新技术的学习兴趣，参加相关的培训和讲座。同时，及时反思自己的学习和实践，总结经验教训，不断改进和提高。

六、结论

通过对提高大学生数学建模能力的探讨，可以得出以下几点结论：

1、数学建模对大学生的综合素质培养具有重要意义。

2、高校应从提高重视度、建立指导教师团队和广泛宣传等方面进行重视。

3、指导教师应提升自身的数学建模能力，加强分工协作，提升上课水平。

4、学生应积极获取建模知识，主动用数学建模解决实际问题。

通过多方共同努力，将能够有效提高大学生的数学建模能力，为他们未来的发展打下坚实的基础。

（作者单位：四川师范大学）