半個多世紀(jì)以來，隨著科技發(fā)展和教育進(jìn)步，數(shù)學(xué)這門基礎(chǔ)學(xué)科不僅在工程技術(shù)等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域大放異彩，而且迅速向一些新興領(lǐng)域滲透。在用數(shù)學(xué)方法解決現(xiàn)實(shí)生活中碰到的問題，或者與其他學(xué)科相結(jié)合的過程中，關(guān)鍵的一步在于使用數(shù)學(xué)語言描述所研究的對象，也就是數(shù)學(xué)模型的建立過程。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)學(xué)理論方法進(jìn)行分析、計算，并通過計算機(jī)技術(shù)為解決實(shí)際問題提供定量的結(jié)果或者定性的數(shù)量依據(jù)。
越來越多的高校開始重視對學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)，自20世紀(jì)80年代以來，課程建設(shè)發(fā)展迅猛。實(shí)踐表明，綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識、理論和方法解決實(shí)際問題，是當(dāng)代大學(xué)生必不可少的技能，是培養(yǎng)具有競爭力、可持續(xù)發(fā)展高素質(zhì)人才不可或缺的手段。與此同時，基于項(xiàng)目和具體案例的教學(xué)培養(yǎng)方式也在歐美國家開始推行，并對我國的教育模式產(chǎn)生了一定的影響。此種培養(yǎng)模式要求學(xué)生有目的性地完成項(xiàng)目工作，并獲得一定成果產(chǎn)出，從而大大激勵了學(xué)生對基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的積極性。伴隨教學(xué)模式的改變，教學(xué)工作者的理念與能力也要相應(yīng)發(fā)展，從傳統(tǒng)的灌輸知識模式向促進(jìn)學(xué)生自我規(guī)劃、自我促進(jìn)能力模式轉(zhuǎn)變，同時教學(xué)者則須掌握更多的工程經(jīng)驗(yàn)。
本書作為同濟(jì)大學(xué)一拔尖，三卓越特色項(xiàng)目以萊茵書院為載體的厚基礎(chǔ)、跨學(xué)科、寬口徑培養(yǎng)模式深化研究項(xiàng)目的課程建設(shè)內(nèi)容，旨在將數(shù)學(xué)建�；�本理論與工程應(yīng)用相結(jié)合，建立一套適用于機(jī)械、能源等工科類專業(yè)本科生學(xué)習(xí)、討論的教材。相比國內(nèi)同類教材，本書有以下特點(diǎn)：　一是內(nèi)容精練，論述嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)用性和針對性強(qiáng)。本書內(nèi)容針對機(jī)械和能源等工科專業(yè)，展現(xiàn)各自獨(dú)立而又豐富完整的工程案例，通過課堂教學(xué)與交流，使學(xué)生充分了解數(shù)學(xué)建模這門應(yīng)用數(shù)學(xué)課程在解決工程實(shí)際問題時的作用；二是注重解決實(shí)際問題建模的方法，同時書中盡量避免抽象和煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，而是用直觀和淺顯的方式講解數(shù)學(xué)建模的思想，對學(xué)生科學(xué)思維方式和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)有一定的指導(dǎo)價值；三是教材結(jié)構(gòu)按照典型應(yīng)用案例的方式展開，適合課堂教學(xué)，每一章節(jié)有相對的獨(dú)立性，教師可從中選擇部分內(nèi)容進(jìn)行講解。本書還可供教學(xué)、科研工作者查閱相關(guān)內(nèi)容參考。
本書由王海主編，王天天、楊光參編。
由于編者非數(shù)學(xué)系專業(yè)出身，水平有限，書中內(nèi)容的選取、結(jié)構(gòu)和案例的選取及分析方面難免有遺漏和不當(dāng)之處，懇請同行專家、使用本教材的師生以及其他讀者提出寶貴意見，以便我們做進(jìn)一步的改進(jìn)。

編者