关于建设数学建模实验室的思考

小学数学实验室建设的思考与实践眉山市彭山区鹏利小学教育部颁布的2011年版《义务教育数学课程标准》提出，“学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程”，“教师应充分利用日常生活环境中与数学有关的信息，开发成为教学资源，努力制作简便实用的教具和学具，有条件的学校可以建立‘数学实验室’供学生使用，以拓宽他们的学习领域，培养他们的实践能力。

”“数学实验室”建立，就显得有意义了，并大大拓宽了教学场所与资源。

一、数学实验室建设的意义1.有利于核心素养的培养核心素养，主要指学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。

高中数学核心素养包含：数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析等六个方面。

南开大学顾沛教授说：“数学素养就是把所有的数学知识都排出或忘掉后剩下的东西。

”剩下的东西是什么？是思维品质习惯，创新创造能力，和一双数学眼光，对生活中的信息进行数学抽象，逻辑推理和数学计算，数据分析，得了数学结果。

这些不应依赖单纯的课堂教学，而应依靠学生参与其中的数学活动，亲身经历和体验;不应单纯依赖记忆与理解，而应融合感悟与思维。

数学实验室中的“做”中学，恰好帮助学生沉淀下那些隐含在学习过程中的，看不见、摸不着的有关思想感悟、意识的形成和经验的积累方面的东西，而这些恰恰都是提升学生数学核心素养的基础。

1.学生自主、深度学习的需要。

长期以来，数学教学注重了教师的教学，教学设计中更多的是在设计教师的活动，教师声情并茂的讲，辅以画图，几何直观，都是老师站在了舞台中央去传递知识，教授技能，而没有突出学生主体地位。

新课标中明确提出了四维教学目标，既关注双基的落实，也强调过程的体验。

学生在主动学习的过程中，自主探索，操作实践，猜想验证，反思求证，不断去感悟知识的发生发展，接受数学思想的渗透，积累基本的活动经验，体验数学的乐趣及成功的喜悦与失败的教训，从而自主建构自己的知识体系。

数学建模活动的教学实践与思考数学建模是一种将数学理论与实际问题相结合的学科方法，通过对实际问题的数学描述和解决，培养学生的问题分析、模型构建和数学推理能力。

数学建模活动在中学数学教学中占据着重要地位，对学生的数学学习和发展起着重要的推动作用。

下面我将结合自己的教学实践经验，分享一些对数学建模活动的思考和教学方法。

首先，数学建模活动要从实际问题出发。

我们可以从生活、工作或科学研究中选择一些具有一定挑战性的问题，用数学语言和方法进行描述和解决。

例如，可以通过收集文献、查找资料、实地调研等方式，选择一些与生活密切相关的问题，如交通流量优化、航线规划、物流配送等，引导学生从具体实际问题的角度去学习和应用数学知识。

其次，数学建模活动要注重培养学生的问题分析能力。

在解决实际问题时，学生需要对问题进行全面的分析，包括问题的背景、需求、限制条件等。

通过针对性的问题分析，学生可以理清思路，明确问题的求解目标和方法，提高问题解决的效率和准确性。

为了锻炼学生的问题分析能力，可以设置一些开放性的问题，引导学生独立思考和探究，帮助其培养自主学习和解决问题的能力。

同时，数学建模活动还要注重培养学生的模型构建能力。

模型是数学建模活动的核心和基础，也是联系实际问题和数学知识的桥梁。

学生在构建模型时，需要将实际问题进行抽象、简化和理想化，将问题转化为数学问题，并选择合适的数学理论和方法进行求解。

模型构建的过程对学生的思维能力和创新能力提出了很高的要求。

在教学中，可以引入一些实例和案例，提供多种模型构建的思路和方法，鼓励学生进行模型的创新和改进。

此外，数学建模活动还要注重培养学生的数学推理能力。

在解决实际问题时，学生需要使用各种数学工具和方法进行推理和证明。

通过推理证明过程，学生能够深入理解数学概念、定理和公式的内涵和应用，并将其应用于实际问题的解决中。

为了提高学生的数学推理能力，可以设计一些带有推理证明要求的问题，引导学生进行证明和推理的训练。

著名数学家G.波利亚提出:“数学有两个侧面,一方面它是欧几里德式的严谨科学,从这个方面看,数学是一门系统的演绎科学;但另一方面,创造过程中的数学,看起来更象一门实验性的归纳科学。

”[6]但长期以来,数学教育一直面临的矛盾是:一方面数学很有用,但另一方面许多学生学了数学以后不会用,不知何时用,大多数的人对稍深一些的数学就“敬而远之”。

由于数学学科发展的日益形式化,数学教学体系以教授知识为主,数学家发现问题、解决问题的思维轨迹往往被掩盖。

数学教学越来越调逻辑思维能力的培养,而离“观察”和“实验”越来越远。

其结果是学生在学习中缺乏探索的乐趣,学习后缺乏应用的能力。

数学实验室的建设有望促进这一状况的改变。

1数学实验室建设的可行性与必要性高等院校面向21世纪所培养的人才对数学素质的要求,不仅是掌握基本数学知识和具有一定的逻辑推理能力,还应具有综合运用数学方法、借助计算机解决实际问题的意识和能力。

数学实验的开展是数学教学改革的突破口。

1.1当前社会经济与技术的发展,为数学实验的开展提供了可行性数学实验是一种新型的教学模式,它是在教师的指导下,学生用学到的数学知识和计算机技术,分析、解决实际问题的一种带有较强实践性的教学活动[4-5]。

经济与社会的发展,为高校数学实验室的建设提供了物质基础,而计算机技术和数学软件,如Mathematica、MatLab、Maple等的飞速发展为数学实验的开展提供了便捷工具。

借助强大的数学软件学生能在较短时间内利用计算机绘图、数值处理、直观演示、逻辑推理、符号运算等分析结果、验证猜想,从而通过观察、联想、对比去发现解决问题的方法和途径,探索规律性的结果。

这就使得数学这门高度抽象的学科可以引进并能够以非常经济的方式进行实验。

1.2数学实验室建设的必要性数学实验课程的开设有助于提高大学生的数学素质,培养创新型人才。

数学实验教学模式的显著特点,一是使逻辑思维的过程视觉化、形象化,刺激大脑接受信息的兴奋点,起到激发学习兴趣的效果;二是借助计算机技术开展人机对话,既能巩固学到的数学知识又能提高计算机应用水平,有利于培养创新精神提高创新能力。

数字化模型实验室的创新建设措施研究1. 强化基础设施建设：数字化模型实验室的创新建设需要确保具备完善的基础设施。

包括硬件设施如计算机、服务器、网络设备等的更新和升级，软件设施如各种创新软件、开发工具的配备。

2. 提升团队素质：数字化模型实验室的建设不仅需要先进的技术支持，也需要具备高水平的团队。

团队成员要具备专业知识和技术能力，要不断提升自身的科研能力和创新意识，提高团队的创新能力。

3. 加强与企业合作：数字化模型实验室的创新建设需要与企业密切合作，将实验室的技术研究与实际生产相结合。

通过与企业的合作，可以更好地了解市场需求，引入企业资源和先进技术，有效推动实验室的创新建设。

4. 鼓励创新思维：数字化模型实验室的创新建设需要不断鼓励团队成员自主思考、创新思维的培养。

可以通过组织创新研讨会、创新项目培训等方式，激发团队成员的创新潜力，促进创新研究的开展。

5. 建立创新研究平台：数字化模型实验室可以建立一个创新研究平台，提供一个集思想交流、技术研究和实验验证于一体的平台。

通过这个平台可以促进团队成员之间的交流和合作，加速创新成果的推广和应用。

6. 加强院校合作：数字化模型实验室的创新建设可以与其他院校进行合作，通过共享资源、共同研究等方式，加强创新能力的提升。

可以建立联合实验室或联合研究中心，共同开展创新研究项目，推动数字化模型实验室的建设。

数字化模型实验室的创新建设需要从基础设施建设、团队素质提升、与企业合作、鼓励创新思维、建立创新研究平台、加强院校合作、加强市场导向等多个方面入手，以推动实验室的创新能力的提升，加速科技创新的实现。

关于数学实验室建设的若干思考【摘要】数学实验室的目的是建立一个集成的数学实验环境，为数学实验课建设服务，使学生掌握数学实验的基本思想和方法，利用归纳的方法和实验的手段学习、研究数学。

本文就数学实验室建设的必要性、可行性及如何开设等问题进行了探讨。

【关键词】数学实验室；教学改革；数学软件著名数学家G.波利亚提出：“数学有两个侧面，一方面它是欧几里德式的严谨科学，从这个方面看，数学是一门系统的演绎科学；但另一方面，创造过程中的数学，看起来更象一门实验性的归纳科学。

”[6]但长期以来，数学教育一直面临的矛盾是：一方面数学很有用，但另一方面许多学生学了数学以后不会用，不知何时用，大多数的人对稍深一些的数学就“敬而远之”。

由于数学学科发展的日益形式化，数学教学体系以教授知识为主，数学家发现问题、解决问题的思维轨迹往往被掩盖。

数学教学越来越调逻辑思维能力的培养，而离“观察”和“实验”越来越远。

其结果是学生在学习中缺乏探索的乐趣，学习后缺乏应用的能力。

数学实验室的建设有望促进这一状况的改变。

1 数学实验室建设的可行性与必要性高等院校面向21世纪所培养的人才对数学素质的要求，不仅是掌握基本数学知识和具有一定的逻辑推理能力，还应具有综合运用数学方法、借助计算机解决实际问题的意识和能力。

数学实验的开展是数学教学改革的突破口。

1.1 当前社会经济与技术的发展，为数学实验的开展提供了可行性数学实验是一种新型的教学模式，它是在教师的指导下，学生用学到的数学知识和计算机技术，分析、解决实际问题的一种带有较强实践性的教学活动[4-5]。

经济与社会的发展，为高校数学实验室的建设提供了物质基础，而计算机技术和数学软件，如Mathematica、MatLab、Maple等的飞速发展为数学实验的开展提供了便捷工具。

借助强大的数学软件学生能在较短时间内利用计算机绘图、数值处理、直观演示、逻辑推理、符号运算等分析结果、验证猜想，从而通过观察、联想、对比去发现解决问题的方法和途径，探索规律性的结果。

数学建模实验室建设项目1、建设意义与基础数学建模不仅可以激励学生学习数学的积极性，提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力，鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，开拓知识面，培养创造精神及合作意识，还可以推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革，促进学科交叉，并且可以让学生在以后参加工作后，养成良好的团队协作能力和发散思维能力。

我院基础部于2014年9月份第一次组织两队学生参加全国大学生数学建模竞赛，取得了省二等奖和省三等奖的好成绩,2015年9月第二次组织两队学生参赛，再次取得两个省三等奖的好成绩。

目前基础部已有三位经验丰富的数学建模指导教师，建立数学建模实验室为开设数学建模选修课程提供硬件设施，为学生参加建模比赛及竞赛提供场地，为探索高等数学教学改革提供机会。

2、建设目标在数学应用方面开展建模技能培训和科研教学的探讨，通过5年的时间，将数学建模实验室建设成为校内数学应用实训基地。

（1）通过5年建设，使得数学建模实验室满足校内对数学有浓厚兴趣学生的教学需求。

（2）通过实验室的建设，满足学生参加国赛省赛的条件。

（3）在实训过程中，探索高等数学的教学改革。

3、建设内容（1）建设数学建模实验室。

建设一间可容纳60人左右的数学建模实验室，为开设数学建模选修课程以及学生参加全国大学生数学建模竞赛创造良好条件，计划在2018年开始组织学生参加美国举办的全球大学生数学建模比赛。

（2）成立数学建模兴趣小组。

基础部已经牵头成立了院数学建模协会，协会的成立为爱好数学的学生建立了一个沟通学习的平台，在这个基础上，我们成立数学建模兴趣小组可以更好的选拔出优秀学生参与到数学建模当中。

4、成果预期（1）通过实训，结合学生进行高等数学教学改革。

（2）获得国家级比赛奖项。

（3）撰写研究论文4篇以上。

5、建设项目及预算基础部2015年11月7日。

高校数学建模实验室建设探索与实践本文在分析高校建设数学建模实验室必要性和要求的基础上，探讨了数学建模实验室建设的改革创新问题，认为应优化教学过程，推进实践课程体系改革；构建以学生为中心的开放型实验教学模式；组建完善的建模竞赛体系；建立毕业设计实践基地，培养社会型创新实践人才。

标签：高校；数学建模；实验室建设；必要性；要求；改革创新一、引言数学作为众多学科的精确科学语言，是一切自然学科的基础。

数学在教育、工程、经济、军事等各个领域中发挥着重要作用，成为各行各业必不可少的理论实践依据。

高等教育的数学课程作为理工类必修课程，一直以来更多的是注重理论教学，忽视实验实践教学。

重视实验教学，把实验室作为重要的实践手段，按照新型人才培养模式，通过强大的技术支持为学生学习数学建立观察、操作、试验等实践活动氛围，才有利于综合型人才培养。

数学建模实验课程把数学理论知识与计算机仿真和数学建模结合起来，形成了既有演示过程又有实践操作的新课程。

数学建模实验室的建设不仅改善了数学建模等相关课程的教学环境，提高了教学效果，还能提高数学基础知识与多种应用技术的结合，所以建设一定规模设备先进的高水平数学建模与计算机仿真实验室对于实践型人才培养是有积极意义的。

二、高校数学建模实验室建设的必要性在功能方面，数学建模实验室为《经济应用数学》、《概率与数理统计》、《数学建模》等课程提供辅助教学，学生通过计算机及其仿真软件加深对理论的理解，并培养实践动手能力。

为数学建模竞赛、课外科技竞赛、程序设计竞赛等竞赛提供竞赛保障，并培养竞赛人才。

建设数学建模与计算机仿真实验室的目的就是吸取借鉴其他经验，改善相关课程的教学环境，尽量与建模竞赛接轨，所以建立与之相匹配的实验室以适应新世纪人才培养需要。

人才培养方面，实验室是学生实践活动以及社会能力培养的重要场所，作为高校来说实验室建设规模和各类管理的能力的高低，往往成为其人才培养水平的重要指标。

学生通过实验自己实践可以提高自身的动手能力，通过模仿、观察、反复实验等过程渐渐构建自己对于数学模型的认知。