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中国大学生数学建模与计算机应用竞赛全国一等奖
郭洋
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%)。
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。
“一次参赛,终生受益”是许多参赛同学的共同感受。全国大学生数学建模竞赛是以通讯的形式进行,每3名大学生组成一队。在3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(包括指导教师在内)以任何方式讨论赛题。竞赛要求每个队完成一篇用数学建模方法解决实际问题的科技论文。竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性以及文字表述的清晰程度为主要标准。
让我感悟颇深的是:数学建模是毅力的一种考证,是知识的一次爆发。赛前高强度的训练,赛时三天三夜的奋战,这确实是对自身意志力的一种挑战;数学建模增强了我们的自学能力和现学现用的能力。指导老师给与我们的只是一种方法、一个实例,我们要做的是如何通过自己的学习将这个点拓宽到更广的面上;数学建模让我体会到了团队合作精神的重要性。一个好的团队是孕育成功的摇篮。当我们碰到困难时,队友间的相互鼓励让人信心倍增。当然,每个人都会有自己的见解,讨论中也难免会有思想的碰撞,这时如果每个队员都能够虚心地接纳他人的意见,从全局的角度出发,而不是固执己见,那么思想的碰撞必能产生智慧的火花;数学建模锻炼了我们的写作能力、语言表达能力,更提高了我们理论联系实际以及思考问题的能力。不管怎样,数学建模确实能够锻炼人,让人学到很多东西,这不仅仅是指智商上的,还有许多情商上的东西。能参加紧张而又充满挑战的建模竞赛,为我的“数学人生”留下了浓墨重彩的篇章。三天的时间里,我也曾痛苦和心灰意冷过,但还是凭着对数学的执着,咬定青山不放松,终于建立了一个自己独特思维的模型。
总结起来,这次比赛收获颇丰。从赛前准备到临场发挥,我们每一个人都在付出着辛劳,努力做到最好。从中我们增进了对数学的认识,尤其是对如何将数学进行应用,如何运用已有工具,合理地建立数学模型有了新的认识。