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数学建模竞赛缘何受大学生青睐
更新时间:2012-4-27 11:27:48    阅读次数:8112
    数学建模竞赛成为目前全国高校规模最大的一项科技课外活动。这项竞赛可以说是一项“舶来品”。它最先是在1985年出现在美国。1989年在几位教师的组织和推动下,我国几所大学的学生开始参加美国的数学建模竞赛。经过两三年的参与,师生们都认为这项竞赛有利于学生的全面发展,也是推动数学建模教学在高校迅速发展的好形式。1992年由中国工业与应用数学学会组织了我国10个城市的大学生数学模型联赛。教育部领导及时发现并扶植、培育了这一新生事物,决定从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛,每年一届。 
  师生们参赛的热情与日俱增。参赛校数从1992年的79所增加到2006年的864 所;参赛队数从1992年的314队增加到2006年的9985队;累计达16万多大学生(53438队)。同时,还出现了学生自发组织的专业和地区性竞赛,例如华东地区数学建模竞赛、苏北地区数学建模竞赛及电工数学建模竞赛等。此外,我国参加美国大学生数学建模竞赛的队伍也在壮大,从1989年的3校4 队增加到2006年的100多所院校的660队(占2006年参赛队总数的68%)。 
    建模是数学走向应用的必经之路 
    到底什么是数学建模呢?对此,中科院院士、竞赛全国组委会主任李大潜告诉我们,数学作为一门重要的基础学科和一种精确的科学语言,是以一种极为抽象的形式出现的。这种极为抽象的形式有时会掩盖数学丰富的内涵,并可能对数学的实际应用形成障碍。要用数学方法解决一个实际问题,不论这个问题是来自工程、经济、金融或是社会领域,都必须设法在实际问题与数学之间架设一个桥梁,首先要将这个实际问题化为一个相应的数学问题,然后对这个问题进行分析和计算,最后将所求得的解答回归实际,看能不能有效地回答原先的实际问题。这个全过程,特别是其中的第一步,就称为数学建模,即为所考察的实际问题建立数学模型。 
   “显而易见,数学建模是数学走向应用的必经之路,在应用数学学科中占有特殊重要的地位。”李院士还列举了历史上一些沿用至今的著名数学建模。他说,公元前3世纪欧几里德建立的欧氏几何学,就是对现实世界的空间形式所提出的一个数学模型。这个模型十分有效,后来虽然有各种重要的发展,但仍一直使用至今。刻卜勒根据第谷的大量天文观测数据所总结出来的行星运动三大规律,后经牛顿利用与距离平方成反比的万有引力公式、从牛顿力学的原理出发给出了严格的证明,更是一个数学建模取得辉煌成就的例子。 
    从古到今,在分析当代数学建模的特征以及开展数学建模竞赛的意义时,李院士认为,今天,应用数学正处于迅速地从传统的应用数学进入现代应用数学的阶段。一个突出的标志是数学的应用范围空前扩展,从传统的力学、物理等领域拓展到化学、生物、经济、金融、信息、材料、环境、能源等各个学科及种种高科技甚至社会领域。数学建模不仅进一步凸现了它的重要性,而且已成为现代应用数学的一个重要组成部分。开展数学建模竞赛活动,在大学开设数学建模、数学实验等课程,努力将数学建模思想融入数学类主干课程,顺应了这个历史潮流,值得大力提倡。 
    题目的实用性打开了创新思维的空间 
   “出版社的资源配置,艾滋病疗法评价与疗效预测,易拉罐形状和尺寸的最优设计,煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制”。这是刚刚结束的2006年大学生数学建模竞赛的题目。 
    纵观历届数学建模大赛,题目的实用性和挑战性成为一个显著特点。这些题目由工程技术、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。例如,2006年的“出版社的资源配置”由高教社提供的素材形成。2004年的“饮酒驾车”是让学生分析、估计司机饮用少量酒后多长时间驾车才符合交通规则。 
    竞赛组委会秘书长姜启源教授在阐述竞赛思路时说,竞赛试题紧密结合社会热点问题,富有挑战性,吸引着学生关心、投身国家的各项建设事业,培养他们理论联系实际的学风;竞赛让学生面对一个从未接触过的实际问题,运用数学方法和计算机技术加以分析、解决,他们必须开动脑筋、拓宽思路,充分发挥创造力和想象力,从而培养了学生的创新意识及主动学习、独立研究的能力。通过竞赛,许多取得优异成绩的学生的科研能力明显提高,毕业时受到用人单位欢迎,不少人被免试推荐读研究生。 
    华东地区数模竞赛(已更名为大学生数学建模邀请赛)的发起单位———复旦大学数学科学学院的康文华老师介绍说,数学建模的过程就是将现实中所面临的实际问题,用数学的语言来加以抽象和描述,然后利用数学工具对其进行解答的过程。因此,组织者在试题的选材和加工上特别留意与现实生活和生产实际的紧密结合,注重试题的时效性、趣味性和实用性,许多题目直接来自向社会的征集。例如2004年数学建模邀请赛的一道试题是关于河流受污染后的扩散问题。在此届竞赛结束后不久,我国吉林省就发生了一起大规模的污染扩散事件,造成了松花江下游吉林市的居民饮水发生困难。2005年的两道试题更加贴近生活,让参与者真切感受到数学无处不在。其中一题为《流感疫苗的接种问题》,它受到了之前发生在世界各地禽流感疫情的启发,提出了如何使用两种疫苗对易感人群进行有效接种的问题。另一道题目针对当时上海最热门的房地产市场,提出了如何给楼市合理定价的问题。 

                                 (本文选自中南财经政法大学数模协会)
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