淺談數(shù)學(xué)建模在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用

淺談數(shù)學(xué)建模在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用隨著科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，創(chuàng)新能力成為現(xiàn)代社會(huì)賴以生存和發(fā)展的關(guān)鍵因素。數(shù)學(xué)建模作為一種理性與創(chuàng)新相結(jié)合的思維模式，已經(jīng)成為創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑之一。本文將從數(shù)學(xué)建模在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用、數(shù)學(xué)建模在思維方式上的改變、數(shù)學(xué)建模的具體實(shí)踐以及數(shù)學(xué)建模對(duì)社會(huì)發(fā)展的積極影響等幾個(gè)方面進(jìn)行論述。一、數(shù)學(xué)建模在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用創(chuàng)新能力是指創(chuàng)造新的、有價(jià)值的想法和行動(dòng)的能力，而數(shù)學(xué)建模則是一種轉(zhuǎn)化實(shí)際問題為數(shù)學(xué)問題，然后再把數(shù)學(xué)問題用數(shù)學(xué)的方法解決的方法。數(shù)學(xué)建模能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，有如下幾方面的作用：1.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)數(shù)學(xué)建模用一定的數(shù)學(xué)模型來(lái)描繪實(shí)際問題，讓學(xué)生逐漸理解并認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)模型與實(shí)際問題之間的映射關(guān)系，從而增強(qiáng)學(xué)生的抽象思維能力和模型建立能力。學(xué)生通過(guò)解決實(shí)際問題，感受到了“數(shù)學(xué)可以解決現(xiàn)實(shí)問題”的成就感，從而對(duì)創(chuàng)新有了更深刻的認(rèn)識(shí)。2.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中，需要對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行簡(jiǎn)化和抽象，對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)容進(jìn)行綜合應(yīng)用。這使得學(xué)生不斷地提高自己的數(shù)學(xué)思維能力和解決實(shí)際問題的能力，還提高了學(xué)生的獨(dú)立思考能力和解決問題的能力。3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力數(shù)學(xué)建模需要多個(gè)人進(jìn)行合作，每個(gè)人都需要將自己的特長(zhǎng)發(fā)揮出來(lái)，才能完成這個(gè)項(xiàng)目的全部過(guò)程。學(xué)生在數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐中不僅僅可以增強(qiáng)自己的人際交往能力，還可以增進(jìn)合作伙伴之間的信任和合作能力，進(jìn)而獲得更好的團(tuán)隊(duì)合作經(jīng)驗(yàn)。二、數(shù)學(xué)建模對(duì)思維方式的改變傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育注重對(duì)知識(shí)和方法的教授，但不能滿足人類對(duì)實(shí)際問題的探究和解決。而數(shù)學(xué)建模則是通過(guò)對(duì)實(shí)際問題的建模，來(lái)引導(dǎo)學(xué)生深入思考和探究。究竟數(shù)學(xué)建模在思維方式上做出了哪些改變呢？1.抽象思維的提高數(shù)學(xué)建模需要進(jìn)行抽象思維來(lái)描述實(shí)際問題，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具來(lái)解決問題。這個(gè)過(guò)程需要學(xué)生通過(guò)不停的轉(zhuǎn)換，將問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)具有數(shù)學(xué)性質(zhì)的模型，使學(xué)生的抽象思維得到了實(shí)際訓(xùn)練，可以讓學(xué)生將抽象概念應(yīng)用到實(shí)際問題中。2.系統(tǒng)思維的強(qiáng)化學(xué)生在數(shù)學(xué)建模中，不僅需要對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析，還需要通過(guò)將實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)模型，從整體上思考問題、建立系統(tǒng)、完善方案。這樣的過(guò)程可以培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維能力，提高學(xué)生對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)知和把握能力。3.創(chuàng)造性的思維鍛煉在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中，學(xué)生需要根據(jù)具體情況進(jìn)行生成性思維的訓(xùn)練，提高學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)造能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的潛力。三、數(shù)學(xué)建模的具體實(shí)踐數(shù)學(xué)建模是一門新的學(xué)科，具體的實(shí)踐需要具備以下幾個(gè)方面的能力：1.問題抽象能力數(shù)學(xué)建模需要從具體問題中提取數(shù)學(xué)性質(zhì)，以建立數(shù)學(xué)模型。因此，學(xué)生需要具備一定的科學(xué)素養(yǎng)和思辨能力，能夠?qū)栴}進(jìn)行深度分析和思考，將問題從具體的形式中抽象出抽象形式的模型。2.實(shí)用數(shù)學(xué)技能數(shù)學(xué)建模所用到的數(shù)學(xué)工具及分析方法非常豐富，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基本數(shù)學(xué)知識(shí)和較好的計(jì)算機(jī)能力，才能夠靈活應(yīng)用這些數(shù)學(xué)工具及分析方法去解決實(shí)際問題。3.團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力數(shù)學(xué)建模需要多個(gè)人進(jìn)行合作，每個(gè)人都需要將自己的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，才能夠完成這個(gè)項(xiàng)目的全部過(guò)程。因此，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力成為了數(shù)學(xué)建模的重要支撐。四、數(shù)學(xué)建模對(duì)社會(huì)發(fā)展的積極影響1.對(duì)教育產(chǎn)生積極影響數(shù)學(xué)建模是一種無(wú)國(guó)界、跨學(xué)科、自主學(xué)習(xí)和探究的學(xué)科，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力方面具有極強(qiáng)的推動(dòng)效果。通過(guò)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)，學(xué)生自學(xué)、自主學(xué)習(xí)的精神也得到了極大的發(fā)揚(yáng)。2.對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)產(chǎn)生積極影響數(shù)學(xué)建模在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中發(fā)揮巨大的作用。例如，數(shù)學(xué)建模在金融領(lǐng)域可以有效地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，數(shù)學(xué)建模在城市發(fā)展規(guī)劃中可以更好地規(guī)劃出優(yōu)美的城市景觀。3.對(duì)民生產(chǎn)生積極影響數(shù)學(xué)建模在民生方面的應(yīng)用將會(huì)給生活帶來(lái)方便與創(chuàng)新。例如，數(shù)學(xué)建模在天氣預(yù)報(bào)中使用，可以普及更加準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)服務(wù)，進(jìn)而方便民生生活。綜上所述，數(shù)學(xué)建模在創(chuàng)新