大学生数学建模竞赛魅力何在

发文单位:文华的日志 发文时间:2015-06-04
  2005年,近800所高校的2.5万名选手参加了全国大学生数学建模竞赛,作为目前全国高校中规模最大的大学生课外科技活动——大学生数学建模竞赛魅力何在。

 尤成超沉浸在数学建模的宫殿里,他正利用寒假留在学校里研究数学建模中用到的一些算法。他对记者说,这个春节他只能在四川老家呆大概一个星期,大年初二就要回校准备参加2006年2月初举行的国际性的美国大学生数学建模竞赛。这个春节将是他上大学后回家最短的一个春节。

  尤成超是北京交通大学理学院信息与计算科学专业的学生。两年前还在上大一的他第一次接触数学建模比赛。那次只是校内比赛,因为一无所知而茫然不知所措,最后抱了个鼓励性质的“成功参赛奖”。那次“惨痛”的经历却使他从此产生了对数学建模的浓厚兴趣,此后他多次参加各种类型的数模竞赛。在2005年全国大学生数学建模竞赛上,他和他两名队友齐心协力,勇夺全国一等奖。

  这项和数学密切相关,却并非纯数学知识的竞赛,每年吸引着像尤成超这样的数以万计的大学生的踊跃参与。由教育部高教司等单位主办的全国大学生数学建模竞赛,已成为目前全国高校中规模最大的大学生课外科技活动。

  学生热爱的竞赛 规模以年增长25%的速度发展

  提到数学竞赛,人们脑海里马上会浮现出在严肃安静的考场,选手冥思苦想、孤身奋战的情景。而数学建模竞赛全然不是如此。它没有固定的考场,选手们翻书查资料、上网下载、激烈争论,到处跑来跑去也没人管,俨然就像一个科研课题组在突击完成一项任务。

  全国大学生数学建模竞赛是从1994年开始举行的,每年一次,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。从一组数据中可以看出它的蓬勃发展之势:从1994年196个学校的867支参赛队,到2000年517个学校的3210支参赛队,再到2005年795个学校的8492支参赛队,参赛队壮大了近10倍,2005年竞赛的选手达到25000多名。

  数模竞赛何以这么受欢迎?到底有什么魅力?记者采访了全国大学生数学建模竞赛组委会秘书长、清华大学数学科学系教授姜启源。他说,数模竞赛对青年学生非常有吸引力,它的题目由工程技术、经济管理、社会生活等领域中的实际问题简化加工而成,没有事先设定的标准答案,但留有充分余地供参赛者发挥其聪明才智和创造精神。

  赛题的设置非常具有实用性和挑战性。如,2003年的“SARS的传播”、“露天矿生产的车辆安排”、“抢渡长江”;2004年的“奥运会临时超市网点设计”、“电力市场的输电阻塞管理”、“饮酒驾车”、“公务员招聘”;2005年的“长江水质的评价和预测”、“DVD在线租赁”、“雨量预报方法的评价”——每一道题都紧扣当前社会热点,很有时代意义。

  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、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,模型的改进等方面的论文。竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。

  终生受益的竞赛 培养创新能力的极好载体

  姜启源说,建立数模来解决实际问题,是学生在走上工作岗位后常常要做的工作。做这样的事情,所需要的远不只是数学知识和解数学题的能力,而需要多方面的综合知识和能力。社会对具有这种能力的人的需求,比对数学专门人才的需求要多得多。

  “数模竞赛是大学阶段除毕业设计外难得的一次‘真刀真枪’的训练。”姜启源说,它相当程度上模拟了学生毕业后工作时的情况,既丰富、活跃了广大学生的课外生活,也为优秀学生脱颖而出创造了条件。

  随着赛事的开展,越来越多的人认识到,数模竞赛是培养创新能力的一个极好载体,而且能充分考验学生的洞察能力、创造能力、数学语言翻译能力、文字表达能力、综合应用分析能力、联想能力、使用当代科技最新成果的能力,等等。学生们同舟共济的团队精神和协调组织能力,以及诚信意识和自律精神的塑造,都能得到很好地培养。

  姜启源说,很多学生用“一次参赛,终生受益”来描述他们的感受。许多参加过竞赛的学生的自主学习和科研能力显著提高,在毕业设计和研究生阶段的学习中表现出明显的优势,得到用人单位和研究生导师的普遍认可。

  尤成超说,比赛提高了他主动寻找问题、思考问题、解决问题的能力,而这些是他参赛之前特别缺乏的。同样获得全国数模竞赛一等奖的清华大学数学科学系大四学生申孟宜说,竞赛增强了他用数学解决实际问题的能力,而且坚定了他在学科方面不断钻研的信心。他现在准备出国深造,而他的队友一个已保送读研,另一个正在全力考研。

  推动教改的竞赛 将数学建模引入教育过程

  “数学教育本质上是一种素质教育。数学的教学不能完全和外部世界隔离开来。”姜启源说,关起门来在数学的概念、方法和理论中打圈子,处于自我封闭状态,以致学生在学了许多据说是非常重要、十分有用的数学知识以后,却不怎么会应用或无法应用。高等教育要在高度信息化的时代培养具有创新能力的高科技人才,将数学建模引入教育过程已是大势所趋。

  据了解,十几年来在竞赛的推动下,许多高校相继开设了数学建模课程以及与此密切相关的数学实验课程,一些教师正在进行将数学建模的思想和方法融入数学主干课程的研究和试验。无疑,这是对数学教学体系和内容改革的一个有益的尝试。

  四川理工学院学生赵金东认为,把建模融入到数学主干课程中,能将数学与现实更紧密地联系在一起,更“通俗”化。这真正体现了数学是生活中密不可分的工具的深刻意义。

  十几年来,全国数以千计的数学教师在从事数学建模教学和指导竞赛的过程中,知识面拓宽了,知识结构改善了,利用数学工具和计算机技术解决实际问题的意识和能力提高了