数学建模的重要性

数模介绍

来源： 工程技术学院公共课部 作者：公共课部数理教研室 发表日期： 2012-5-15 8:54:39 阅读次数： 12 查看权限： 普通文章

■数学建模的背景：

人们在观察、分析和研究一个现实对象时经常使用模型，如展览馆里的飞机模型、水坝模型，实际上，照片、玩具、地图、电路图等都是模型，它们能概括地、集中地反映现实对象的某些特征，从而帮助人们迅速、有效地了解并掌握那个对象。数学模型不过是更抽象些的模型。

当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言，把它表述为数学式子（称为数学模型），然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题，并接受实际的检验。这个全过程就称为数学建模。

近半个多世纪以来, 随着计算机技术的迅速发展，数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用, 而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透，所谓数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。

不论是用数学方法在科技和生产领域解决哪类实际问题，还是与其它学科相结合形成交叉学科，首要的和关键的一步是建立研究对象的数学模型，并计算求解。人们常常把数学建模和计算机技术在知识经济时代的作用比喻为如虎添翼。

数学建模日益显示其重要作用，已成为现代应用数学的一个重要领域。为培养高质量、高层次人才，对理工、经济、金融、管理科学等各专业的大学生都提出“数学建模技能和素质方面的要求”。

■数学建模与实践能力：

数学建模问题贴近实际生活，有较强的趣味性、灵活性，能激发大家学习兴趣，可以触发不同层次、不同水平学生的创造性，使大家有各自的收获和成功的体验。由于给了大家一个纵情创造的空间，能为大家提供展示才华的机会，从而可以培养和提高大家的创新实践能力。具体来讲，数学建模可以培养以下五个方面的能力：

一是提高论文写作和表述的能力。这是由于数学建模的成果形式需用一篇科研论文的形式表达，而这正是数学建模重点培训的内容之一。

二是培养利用计算机编程解决实际问题的能力。数学模型的求解一般需要借助计算机求解，而计算机编程（常用数学软件有MATLAB、LINGO等）是数学建模培训不可或缺的一部分。

三是培养学生的想象力、洞察力和创造能力。一般的建模问题是一个没有现成答案和模式的问题，需要充分发挥自己的创造力去解决，这就需要学生具有丰富的想象能力和创造力，从大量的文献资料中提取有用的思想和方法，从貌似不同的问题中窥视出其本质的东西，同时要具有把握问题内在本质的能力，即洞察力。

四是培养学生的自学能力和查阅、使用文献的能力。随着科学技术日新月异的发展，新技术不断涌现，学生仅靠在校期间学到知识远远不能满足解决实际问题的需要，需要查阅资料并使用文献，因此，数学建模可以培养学生的自学能力和查阅并使用文献资料的能力；

五是培养学生相互协作的品质和能力。因为数学建模竞赛是三个人一组参赛，建模过程有助于培养学生密切合作、集思广益、取长补短的团队精神，使其善于倾听别人的意见，并能从不同观点的讨论中综合出最优的方案。这是相互协作的集体精神，在未来的工作和生活中极为重要的。

■全国大学生数学建模竞赛

全国大学生数学建模竞赛从1992年起由教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办，面向全国高等院校所有专业的学生，每年9月上中旬举行。十几年来这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度发展，是教育部组织、大学生参加的目前全国高校中规模最大、影响最广的赛事之一，得到社会各界和广大用人单位的认可。

数学建模竞赛是锻炼学生分析、解决复杂实际问题能力的有效手段和途径，对于培养学生的实践能力、创新能力、合作精神、拚搏精神、顽强意志和综合素质具有显著作用和效果，正所谓“一次参赛，终身受益”。

■数学建模竞赛参赛形式

数学建模竞赛以通讯形式进行，三名学生组成一队，在三天时间内可以自由地收集资料、调查研究，使用计算机、软件和互联网，但不得与队外任何人（包括指导教师）讨论。每个队要完成一篇包括模型的假设、模型的建立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进和拓展等方面的科技论文。竞赛论文的评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性以及文字表述的清晰程度为主要标准。

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