现代信息技术环境下数学建模的创新教育

【摘要】伴随着国内教育改革进程的不断深化，现阶段我国的高校教学水平也得到了显著的提高。但是传统的高校教学模式已经无法满足当前教学发展的需求。文中对于当前国内高校的数学教育进行了简要地论述，并以现代信息技术作为核心来对当前高校数学教育进行创新，旨在全面提升高校的教育水平，为国家培养更多实用型、创新型人才。

【关键词】现代信息技术；数学建模； 教育模式

【中图分类号】TP39 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2019）02-0152-02

1 引言

对于一个民族而言，如果没有具备创新的意识与创新灵魂是无法长久持续发展的。作为现代科技中最为重要的动力源，创新能力不但是一条国富民强的重要途径，而且还是当国内各大高校人材培养的重要组成部分。随着社会的进步与科学技术的发展，人材的创新培养方式也必须要做出相应的调整，但是要怎么样才能够有效地提升高校人材创新的效率就成为了当前高等教育中亟待解决的难题。

2 数学建模的概述

为了能够有效地解决高校数学教育的问题，教师在具体的教学过程当中可以引用数学模型的思想进行解决。最早出现数学模型思想的记录大约是在公元一世纪时期的中国数学名著《九章算数》以及公元二世纪古希腊的“地心说”。经过几千年时间的发展，数学模型以及数学建模技术也越来越成熟，并成为人们解决数学问题中最为重要的工具之一。到上个世纪七十年代末期，数学建模作为重要的数学教育模式被广泛地运用到美国以及欧洲等国家的大学本科与研究生的数学教育当中。直到上世纪九十年代初期数学建模就成为了公认最为有效的数学教育模式在美洲与欧洲地区的大学内推行。随后开始陆陆续续有一些国内的数学专家与学者将数学建模的教育模式引入到我国的高等数学教育之中。相比较于世界上其他的先进国家，我国的数学建模起步较慢，但是由于数学建模的方式能够有效地提高学生们的数学素养，还可以提高学生的数学技能与创新能力，因此在国内被迅速地推广开来。

3 传统高校数学教育中存在的问题

与传统的数学教育模式相比，新时期的数学教育模式除了培养学生数学能力与数学思维以久，更加重视学生的数学素养以及创新意识与创新能力的培养，由于我国长期地处在应试教育的大环境当中，许多教师仍然会习惯性地在课堂教学当中进行知识与公式的教授与讲解，将整个教学的重心放在定理的证明以及学生应试能力的提高等方面。虽然这些固化的模式对于学生的数学教育起到了一定程度的作用之外，但是无法提高学生们对于数学的学习兴趣。而且学生们长期地处在这种被动式的学习环境中，对于培养学生的数学思维以及创新意识是极为不利的。

4 现代信息技术环境下数学建模创新教育的有效途径

想要顺利地将现化信息技术引入到高校数学建模的创新教育中，就必须要在传统的教学模式上进行创新与改进，教师应当要坚决贯彻“生本理念”的同时，将课堂的主动权交给学生，教师充当学生思想与学习上的引导人。

4.1 现代信息技术为数学建模创新教育注入新的活力

随着信息时代的来临，信息技术也由于本身的优势在高校教育中被迅速地推广开来。在信息技术的支持下，当前的计算机无论是在逻辑运算或者图形演示以及动画处理方面都有了新的突破。在计算机中运用数学软件可以轻松地进行各种代数运算（矩阵运算、解线性方程组），而且还能够进行微积分运算（求微分与积分等等），还可以求解多变量非线性方组这种具有高难度的數学问题。数学软件的出现使得原本复杂的数学模型求解过程变得简单快捷。当完成数学模型求解之后还可以使用互联网技术以及多媒体等现代信息技术来求解各种数学模型，并胺照计算出的结果与过程进行评价与检验。对于其间出现的错误可以进行及时地修正。按照“问题分析——模型建立——模型求解——模型检验与评价——模型修正——模型求解——模型再检验再评价——......”通过这样反复地实践将问题进行顺利地解决。由此可见，若是缺少现代信息技术的支持，那么想要顺利地完成数学建模创新教育也就成了纸上谈兵。

4.2 现代信息技术环境下数学建模创新教育的探索与实践

高校数学教育经过了长时间的创新实践过程当中，也总结出了一套适合自身发展的创新教育模式，而且在教学过程当中运用了这种模式之后发现，不但有效地提高了学生的数学兴趣与学生的学习积极性，同时还为学生构建了完整的创新意识，这对于强化学生的数学思维与数学素养是相当有利的。随着教学行为的不断深化，基于数学建模教育的创新教育模式在强化学生学习兴趣、提高学生创新意识等方面起到了重要的促进作用，而且还取得了良好的效果。但是唯一让人感到遗憾的就是在使用这种模式之后，对于提高学生的创新能力方面并没有取得明显的成绩。

5 结语

综上所述，将现代信息技术引入到当前高校数学建模的创新教育当中，不但能够培养学生勇于创新与独立思考、独立解决问题的能力之外，还能够帮助学生学提高解决问题的实践能力，因此值得进行大力推广。

【参考文献】

[1]戴明强，姜明富，侯丽萍.大学生数学建模竞赛教育与信息技术人才培养模式探讨[J].陕西师范大学学报（自然科学版），2016（12）：124-137.

[2]姜启源，谢金星，叶俊.数学模型（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2003。

基金项目：2016年，西京学院教改项目，面向竞赛的数学建模教学改革与实践（JGYB1645）

作者简介：章培军（1984.12-），男，汉族，安徽太湖人，硕士，副教授，研究方向为数学建模、常微分方程与动力系统。

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