浅谈数学建模竞赛培养学生创新思维论文

精品范文 时间:2024-04-27 07:12:50 收藏本文下载本文

第1篇:浅谈数学建模竞赛培养学生创新思维论文

浅谈数学建模竞赛培养学生创新思维论文

【摘要】高职学生的创新能力已经成为衡量高职人才培养质量的重要指标之一.提高高职学生创新能力的关键在于培养他们的创新思维.近年来,全国大学生数学建模竞赛也越来越受到高职院校的重视.数学建模竞赛对培养高职学生的创新思维能力,推动高职院校的数学教学改革起到了重要的作用.结合数学建模竞赛的特点,分析竞赛对学生创新思维培养的因素,从而探索高职数学教学改革.

【关键词】创新思维;数学建模竞赛;高职数学教学

近年来,高等职业教育蓬勃发展,为服务国家经济转型升级培养了大量高层次技术技能人才.据统计,2015年全国独立设置的高职院校达1341所,招生数348万,毕业生数322万,在校生数1048万,占高等教育的41.2%.高等职业教育已经占据中国高等教育的半壁江山,为实现高等教育大众化发挥了基础性和决定性作用,成为加快推进现代职业教育体系建设的中坚力量.加强高职学生的创新能力,对增强高职院校竞争力,提高高职教育教学质量都显得十分重要.

一、加强创新思维的培养对提高高职学生创新能力的重要性

培养创新性思维是提高创新能力的核心环节.创新性思维既可以推进理论发展,又可以促进实践变革,是带有开拓性和挑战性的新鲜、新奇、新颖的创造活动.创新性思维不仅具有创新性、突破性,而且具有开拓性和综合性的特点.不管是个人、集体还是国家,创造意识越强,创造性思维越活跃,创新能力就越强.当今是创造力空前活跃的时代.国际上日趋激烈的科技竞争、经济竞争的核心要素就是创造性思维的竞争,各国之间的竞争说到底是人才的竞争.而衡量人才的一个重要标准就是是否具有创造性思维的能力.在科技革命迅猛发展的新世纪,科技创新越来越成为当今社会生产力解放和发展的重要基础和标志,越来越决定一个民族和国家的发展进程和国际地位.在这样的形势面前,敢不敢创新,能不能创新,关键在于是否善于培养创新性思维,是否能够培养出一批具有创新性思维的人才进而抓住新一轮科技革命的机遇[1].

二、数学建模竞赛对培养高职学生创新思维的作用

数学建模竞赛与传统的课堂教学大不相同,不是传统的以教师讲授为主的满堂灌的学习方式,而是真正的以学生为主,利用所学的知识,并结合网络查阅相关资料去分析问题,从而建立相应的数学模型,最终利用合理的数学计算方法并结合计算机进行求解的创新型科研活动.因此,通过数学建模竞赛,不仅能丰富高职学生的数学知识,锻炼学生分析问题、解决问题的能力,而且对培养学生的创新思维和团队协作能力也有十分重要的意义.结合我校近五年来培训及组织学生参加数学建模竞赛的经历,数学建模竞赛对高职学生创新思维能力的培养主要体现在以下几个方面.

(一)赛题内容的多样性和实际性可激发学生的求知兴趣,培养高职学生的创新思维能力.兴趣是最好的老师,只有激发学生的学习兴趣,他们才能集中注意力去学习和探索,表现出强烈的求知欲望和探索精神.激发学生的求知兴趣是培养创新性思维能力的前提.数学建模竞赛是一种创新型的.科研活动,竞赛题目来自于实际问题,例如,2012年高职组的赛题分别是机器人的避障问题和脑卒中发病问题的研究,2014年的赛题分别是药品柜的设计和养猪场的设计的分析等等.由此可见数学建模竞赛题目与传统的竞赛题目不同,它源于生活领域的各个方面,需要学生了解和查阅相关的知识并利用数学的方法建立模型.由于题目都是实际生活中的问题,这也能让学生产生熟悉和亲功的心理,从而激发学生的求知兴趣,让学生有意识地进行探索和分析.

(二)赛题组织形式的独特性可有效地开拓学生的知识.领域,培养高职学生的创新性思维能力数学建模竞赛的组织形式不同于传统的数学竞赛,它是由三个人组成一个团队参与竞赛,且可以在互联网上自主地搜索各种相关资料的竞赛.大多数高职学生都没有参加竞赛的经历,且对于参加竞赛十分不自信.然而数学建模竞赛的团队合作的形式能够增强他们的自信心,且三个人在讨论交流的过程中也能擦出新火花,产生新思想,从而培养创新思维.同时数学建模竞赛需要结合实际问题查阅大量的相关资料,把握问题的特点,分析问题并建立数学模型.学生在查阅资料的过程中,不仅能学到很多知识,而且必须对查阅的相关资料进行有针对性的选择和重组,这一过程也能有效地培养学生的创新思维.

(三)赛题结果的开放性有利于鼓励学生探索求异,培养高职学生的创新思维能力.数学建模竞赛要解决的是一名学生从未见过的实际问题,没有现成的模型和方案.解决的方案不同,得到的结果也不相同.但只要解决的方法切合实际且有创新性,都能在竞赛中取得好成绩.因此在数学建模竞赛中,学生必须合理地利用查阅到的资料,准确地分析问题的实际背景,把握问题的关键,揭示问题的本质并建立相应的数学模型.这些都对学生的综合能力和创新思维能力提出了很高的要求.通过三天三夜的竞赛,学生的综合能力和创新思维能力都能得到较好的锻炼[2].

三、结合数学建模竞赛,探索高职数学教学改革,培养高职学生创新思维,提高高职学生的创新能力

(一)结合数学建模思想,大力推进教材改革.通过对150名了解数学建模竞赛的高职学生进行问卷调查显示,有74.12%(比重排第二)的学生认为数学建模竞赛赛题的实际性有利于培养高职学生的创新思维能力.高职学生录取分数较低,学习能力差,特别是对于数学,理论基础差,计算能力弱,且大多数学生认为学数学没用,早已放弃对数学的学习.而在高职数学教学中引入数学建模案例,能有效地激发学生的学习兴趣,让他们体验到数学的实用性,从而进行有效的学习和探索,培养其创新思维.在高职教学中引入数学建模案例,主要体现在教材的改革中.教材是教师备课的主要依据,也是学生学习的重要工具.在教材中引入适量的数学建模案例,不仅能弱化理论知识,还能增强知识的趣味性和实用性.案例的选择要注意以下几个方面.首先,案例要尽可能的贴近学生的实际生活.只有贴近学生实际生活的例子才能吸引大多数学生的注意力,引发他们的兴趣,从而激发他们进行主动学习.例如,人口增长模型、减肥模型、雨中行走模型等等.其次,案例中知识点要尽可能的简单易懂.高职学生对数学的学习极不自信,利用原理简单的案例进行分析,有利于增强他们学习的自信心,从而激发他们进行更深层次的思考,例如,易拉罐的设计.

(二)积极开展第二课堂,普及数学建模思想.近年来,高职院校为了提高人才培养质量,加大专业建设力度,进行了大量的改革.然而,由于总学时的严重缺乏,导致公共基础课被不断地压缩.数学课时的大量缩减,使得数学教学内容不断地被删减.数学建模思想的学习需要循序渐进,有限的课时显然不能满足这一需求,需要大力开展第二课堂.目前第二课堂的形式主要有数学建模选修课和数学建模社团.公选课不仅补充了课时不足的特点,更重要的是授课方式灵活,内容丰富多彩,还可根据学生的实际情况因材施教.社团活动可加强学生与学生、学生与教师之间的交流,同时通过不定期的专家讲座也能提升学生的知识面.第二课堂的开展首先必须面向所有学生,让大多数学生了解数学建模思想,学会用数学思想分析简单的生活问题.其次,第二课堂应该提供必需的实训条件.数学实验是数学建模的一部分,问题的求解必须利用计算机进行编程求解,实训条件是必不可少的.第三,社团活动必须由建模经验丰富的教师进行全程指导.数学建模社团是以学习和竞赛为主的社团,而学习和竞赛是高职学生的弱项,为了社团活动有效顺利地开展,需要经验丰富的教师全面计划和组织.

(三)鼓励和组织学生积极参与各种数学建模竞赛,让越来越多的高职学生体验数学建模竞赛的全过程,从而促进创新思维的培养.通过对150名了解数学建模竞赛的高职学生进行问卷调查显示,75.29%(比重排第一)的学生认为数学建模竞赛团队合作的形式有利于培养高职学生的创新思维能力.团队合作是数学建模竞赛不同于传统竞赛的一大特点.团队合作的形式能够增强高职学生的自信心和参赛热情.然而,全国大学生数学建模竞赛只是少数学生的竞赛,大多数学生都没有机会体验这一过程.只有让学生参与到竞赛中,才能让他们体会到数学建模的全过程,通过团队协作、共同探讨,促进创新思维的培养.因此,除了全国大学生数学建模竞赛以外,学校应该多组织和鼓励学生参加各种数学建模竞赛.例如,校级数学建模竞赛、华中杯数学建模竞赛、网络杯挑战赛等.指导教师在竞赛前应对赛题进行把关,尽量为高职学生选择适合他们的赛题,超出他们能力范围的题目会严重打击他们的积极性.其次赛后应对学生的模型进行有针对性的分析和讲解,引导学生进行后续的研究,以此激励学生继续探索,进而培养创新思维.

【参考文献】

[1]张保权.论创造性思维的重要性及其培养途径[J].桂海论丛,2007(4):67-69.

[2]鲁习文,等.从数学建模竞赛看创新能力的培养[J].化工高等教育,1999(3):44-46.

第2篇:培养创新思维论文

培养创新思维论文

摘要创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的动力。没有创新思维,就没有创新活动。而创新思维能力是创新能力的核心和灵魂。本文通过讲述创新思维的来源,让人理解创新思维其实就在身边,只是你没没发现而已。如何培养创新思维,就这一问题,本文提出培养创新思维的方法,让人更好地去培养创新思维。

关键词创新思维来源培养

一 创新的来源

(一)交叉学科的开设是创新思维的源泉。

交叉的学科,是当今社会的需求,是时代发展的需要。如今的学科是交叉的,学习除了要思考问题之外,还要学会动手,学会应变。有时考虑医学问题时,我们可以将物理或化学中很基础的问题与之巧妙联系起来,好好分析,认真思考,就会得到意想不到的结果。而在我们考虑物理或化学问题时,往往都要考虑其他因素对探究的问题产生的影响,如果忽略,有时就会得到错误的结果,以前所作的努力都会白费。而交叉学科的开设,让我们更广泛地去学习到其他领域的知识,使我们的视野更加地开阔,我们的头脑也更好地思考。在学习的过程中,我们能更好地学到思考的能力,学到动手能力,学到与人相处的能力。通过交叉学科的学习,我们的思维会得到质的发展,思考能力也会大大的提高,从而对一些问题的探究就不会单单局限于一个方面,我们会联想到各个方面,从不同的地方入手,有时就会得到意想不到的结果,这就是创新的来源。不拘泥于单个方面地去思考问题,敢于去想,敢于去做,这是交叉学科带来的好处。因此,重视交叉学科,有时创新的灵感就会浮现。

(二)不同专业的人的交流是产生创新思维的源泉。

我们都有同感,在不同专业、不同层次人员交流中,会突然打开困尧多时的问题谜团。在交流的时候,也许你什么都没有听进去,但却使你有了一个“想法”,那就已经很有收获了!说白了,这个想法的产生,其实就是在别人交流的刺激下,自己所谓灵感的爆发。对于大多数人来讲,要重新学习一个专业可能很难,但通过不断的交流,就会对这一学科产生进一步的理解,我们的思维也会发生不一样的变化。因此,跟不同专业人员的交流可能是获得创新思维更有效的一种方式方法。

(三)接触新的领域也是创新思维的源泉。

刚刚进入一个新坏境,我们一般都会对周围环境特别的关注与好奇。而接触一个新的领域,我们也会对这个领域产生浓厚的好奇心,正因为好奇,所以才会去接触它,才会去研究它,才会去学习它。经过不断的探究观察与学习,我们就会对这个领域知识得到进一步理解与加深,我们的头脑也会得到充实的知识。有时不断地探究观察与学习就会得到新的发现。

(四)实验过程中出现的差异是创新思维的源泉

许多科研课题都是在开题论证的时候就已经知道结果,这其实是一种很不好的倾向。在这种情况下,实验结果有时候刚刚和我们预想的结果相反,或出现我们根本就没有预料到的新情况,然而,这很可能才是问题的真实结果。因此,此时千万不要简单的以为这是实验出了错,或者是意外,而应该想到这有可能就是新发现的开始!是创新性发现的苗头!在这种指导思想下,应该重复实验,确认所谓的“意外”究竟是事物的本来面目还是一些干扰和假相,一旦经实验确信正确,那就可能是很好的一个出发点。重视实验过程中的微小错误,不断地实验,你可能就会得到重大的发现。这也是创新的一个来源。

二 培养创新思维

创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的动力。高校是培养创新型人才的摇篮,培养大学生的创新能力,是每个高等教育工作者必须直接面对并且已经直接面对的一个重大课题。没有创新思维,就没有创新活动。换言之,创新思维能力是创新能力的核心和灵魂。创新能力的培养,从根本上是创新思维能力的培养。如何培养创新思维,应是高校重视的一个课题,也应引起个人的思考。我认为可从以下几个方面去做:

(一)对所学习或研究的事物要有好奇心

好奇心是创新思维的基础,是培养创造性思维能力的主要环节。而影响人的创造力的强弱,起码有三种因素:其一 是创新意识,即创新的意图、愿望和动机;其二是创造思维能力;其三是各种创造方法和解题策略的掌握。对所学习或研究的事物要有好奇心是培养创新意识、提高创造思维能力和掌握创造方法与策略的推动力的基本。在学习的过程中,自己如果提不出问题才是最大的问题。好奇心包含着强烈的求知欲和追根到底的精神。谁想在茫茫学海中获得成功。就必须有强烈的好奇心。爱因斯坦说过“我没有特别的天赋,只有强烈的好奇心。”正如实验研究表明,一个好奇心强、求知欲旺盛的人,往往勤奋自信,善于钻研,勇于创新。教育学家乌申说:“没有丝毫兴趣的的强制学习,将会扼杀学生探求真理的欲望”。兴趣是学习的重要动力,兴趣也是创造性思维能力的重要动力。好奇心可以激发学生的认知矛盾,引起认知冲突,引发强烈的兴趣和求知欲,学生有了兴趣,就会积极思维,并提出新的质疑,自觉地去解决,从而培养了创新思维的能力。因此,有人说:“好奇心是学者的第一美德。”而我说好奇心是创造性思维的源泉。

(二)、培养发散思维和聚合思维

发散思维和聚合思维是发展创造性思维能力的重要方面。发散思维也称扩散思维,辐射思维,放射思维等,它是指围绕某一问题沿着不同方向,不同角度进行思考,从多方面寻求问题的多个答案的思维方法; 聚合思维是一种与发散思维相反的思维方式。又称辐合思维、收敛思维、求同思维、集中思维等。收敛思维要求将多路思维指向某个中心点,以问题为中心,围绕中心组织信息,从不同方面向中心收敛,以达到解决问题的目的。在人类的创造活动中,既要重视聚合思维的培养,更要重视发散思维的培养。当前,各级学校比较重视求同思维的培

养而忽视求异思维的训练。如有的教师往往按照一张标准答卷给分,而学生也往往按照固有的一个答案回答问题。这样,无形之中使学生形成了一个固定的思维模式,严重影响了学生的观察力、好奇心、想象力及主动性的发展。通过这种办法培养出来的只能是知识积累型的学生。发散思维本身有不依常规,寻求变异,探索多种答案的特点。具有良好发散思维的人,一般对新事物都很敏感,而且具有回避老一套解决问题的强烈愿望。所以应重视对学生发散思维的培养。

(三)敢于质疑,敢于提问,敢于想象。

“疑”是探求知识的起点,也是激发学生思维的支点。陆九渊曾说:“小疑则小进,大疑则大进。”有疑问就要提出来,先不管它的对与错,提出来就证明你学会带着思考去学习,你的思维也会得到发展。没有疑问的学习,是不正常的学习,有疑问而不敢提出来的学习,是不能取得巨大成就的。带着疑问学习,勇于提出疑问,能使我们更好的理解到我们学到了什么,让我们明白为什么学习,通过这样的学习就会引起我们的求知欲,我们也会不断的思考,不断地探究,我们的思维就会活跃起来。提出了疑问,我们还要大胆的想象。这里的想象不是空想,也不是幻想,而是在原有知识的基础上展开的想象。大胆的想象,是你不但创新的基础,如果没有大胆的想象,你就不会有创新,勇于想象是造就成功的基石。

参考文献:《创新教育专题学习网站的建设和应用研究》研究报告中国著名教育家及思想—经典教程百度文库

第3篇:数学建模在培养创新思维中的作用

数学建模在培养创新思维中的作用 在大力推广素质教育的今天,数学作为工具学科,在其他自然学科以及社会学科中起到了举足轻重的作用。如何使学生抛弃以前学习数学的枯燥乏味,而主动地参与到轻松快乐的数学学习中去,为国家培养出更多更好的创造性人才,这是摆在我们面前的大问题。我认为要提高中学数学教学质量,不仅仅是为了提高学生的数学成绩,更重要的是能使学生学到有用的数学,真正认识到数学来源于生活。我认为在中学数学教学中构建数学建模意识无疑是我们中学数学教学改革的一个正确的突破方向。

一、构建数学模型的意义 在解决实际问题的过程中,常常要先进行调查研究,搜集数据,利用图表、计算机等去组织、解释、选择、分析处理信息,从模糊的实际课题中经过分析、联想、假设、抽象的数学加工过程,建立数学模型,再予以解决。模型在表达问题

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