研究生数学建模教育兴趣培养探究.docx

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1、研究生数学建模教育兴趣培养探究 1引言 数学建模就是使用数学方法解决实际应用问题的学科，数学建模是应用学科的核心内容，任何一门科学都是在数学的框架下表达自己解决问题的思想和方法，并和别的专业或者方向分享这些思想和方法。数学建模需要分析实际问题中的各种因素，根据实际问题选用合适的数学框架，并将具体的应用问题在这个数学框架下表出，再选用合适的算法求解数学框架下表出的问题，使用计算结果解释实际问题并且分析结果的可靠性。因此，数学建模非常适合作为研究生公共教育的基础课程，目前我国研究生教育注重理论和实践相结合，对研究生解决问题的实践能力和创新能力有了更高的要求。而如何能使研究生在繁重的科研任务和就业压

2、力下，保持对数学建模学习和应用的兴趣，是一个非常值得研究的课题。 2数学建模在研究生教育中的意义 2.1数学建模与各专业领域紧密相连。数学建模使用数学理论结合实体问题，将问题抽象化为数学模型并用数学方法加以求解，在国计民生的关键领域，例如航天、自动化、控制、经济、材料、化学、石油等学科领域有着非常突出的表现和作用1，承担着极为重要的数学教育的经济社会任务。随着交叉学科的兴起，数学建模将发挥更为重要的作用。随着信息化社会的到来和5G时代的新形势，人工智能和基于大数据的机器学习也是高速发展的热点课题，而数学建模在这些方向中都起到了重要作用。2.2数学建模是工科研究生解决问题的必要工具。2研究生教育

3、不同于本科生的通识教育，理工科研究生通常需要更高层次的解决实际问题的能力，而解决理工科实际问题过程的本质就是数学建模的过程：分析问题，确定目标，建立模型，计算分析，结果评估。研究生在数学建模课程学习中，就可掌握全套解决实际问题的基础流程，为未来科研工作和生产积累了大量经验。2.3学习数学建模有助于提高研究生的团队合作能力和创新能力。团队合作能力和创新能力是当今社会对高素质人才的必然要求，无论今后研究生选择走上工作岗位还是投身科研都不可避免地需要进行团队合作。数学建模教育的过程和解决实际问题的流程有高度的相似性，从小组合作探讨建模问题，到分工进行建模和编程，最后通过集体合作完成任务，这种教学模式

4、对研究生的协作能力、沟通能力和创新能力都有很大的提升。 3研究生数学建模兴趣培养的方法 数学建模在研究生教育中占有重要的地位，下面就以研究生对数学建模的兴趣培养为主题进行探讨：3.1立足本科教育基础，帮助研究生建立更高水平的数学建模思想体系。目前，我国本科教育大多为通识教育，教学过程中理论和实际仍存在脱节现象，本科毕业生对数学建模的意识和运用能力还有一定的欠缺3。对于研究生新生普遍存在的这类困难，在研究生数学建模教育中应该针对性地进行数学建模应用意识的培养，从实际生产科研中常见的数学建模问题开始，由浅入深地讲解，帮助研究生新生在实例中建立数学建模的知识体系和兴趣爱好。3.2注重自学与指导相结合

5、。4研究生教育与本科教育有着很大的区别，本科教育较为注重课程的基本理论和知识框架，而研究生教育更加注重其自学能力和自主探究能力的培养。数学建模是一门极具实操性的课程，在实际教学过程中，教师可根据需要向学生提前分配教学目标和内容。学生在课前可通过多种渠道有目的性地自学，对授课内容有基础性认识并找出疑难问题，“带着疑问来听课”；与此同时，教师要做好指导工作，与学生一起探讨自学过程中产生的疑问和想法，在研讨过程中充分调动学生的主观能动性和学习积极性，让学生在课程学习过程中保持兴奋状态，从而达到培养学生兴趣、提高教学效率和满意度的目的。3.3充分利用多媒体资源和网络技术。进入5G时代，信息技术已经成为

6、研究生教育中不可或缺的一部分，而对于数学建模这门理论与实际结合紧密的课程，传统的教学方法已经难以满足教学需要。过去的数学建模课程教学中涌现出了很多利用数字化技术的优秀方法，例如翻转课堂、MOOC、MES等等。而在人工智能和大数据的新形势下，数学建模教育也应紧随时代潮流，通过时下学生喜闻乐见的网络直播授课、交互式教学、沉浸式教学等形式，以可视化教学让学生感受到数学建模的魅力所在，提高学生的学习积极性。3.4针对学生的各自需求，因材施教。不同专业的工科研究生对数学建模的需求不尽相同，“一碗水端平”的填鸭式教学方式，不仅无法照顾到学生的具体需要，而且会削减学生对数学建模课程的学习热情。教师在进行数学

7、建模公共课教学时，可引入模块化教学法，针对不同专业研究生的实际需求给出相应的数学建模问题实例分步教学；面对就业、升学等不同意向的研究生，还可将数学建模课程分为几个模块，从基础理论、建模意识、计算机编程、文献检索和撰写等模块为学生提供全方面的数学建模教学支持，让学生在学习过程中打消顾虑，敢于学并认真学。3.5建立完善的数学建模竞赛奖励制度。数学建模竞赛能极大地调动研究生的参与性，通过数学建模解决实际问题和竞赛题目，对研究生的动手能力、团队意识、创新能力等综合能力也是很大的提升；而在研究生兴趣培养方面，数学建模竞赛也能给予参赛学生极大的成就感。在实际教学工作中，教师应该鼓励研究生参与各级别数学建模

8、竞赛并予以充分的技术和教学支持，同时建立一套完善的激励制度，使数学建模竞赛获奖者和参与者在日后的就业升学中能真正受益，从而形成“以赛助学”的良性循环。 4结语 随着科学技术的飞速发展和计算机的日益普及，数学的应用越来越广泛和深入，特别是在21世纪的知识经济时代，数学建模正在从国民经济和技术的幕后转向最前沿。经济发展的全球化，计算机的迅速发展以及数学理论和方法的不断扩展，使数学成为当代高科技和智库的重要组成部分，培养学生的数学建模意识和能力已成为数学教学的一个重要方面。当前国际形势风云变幻，中美贸易战不断摩擦升级，在这种环境下只有加强研究生综合能力的培养，为祖国各条战线输出能够熟练运用建模能力解决实际问题的高素质复合型人才，才能在复杂的国际形势中摆脱外国对中国的技术封锁，为祖国的经济建设和科技发展做出应有的贡献。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页