数学建模:不仅仅是一项竞赛
——叶其孝、姜启源教授谈大学生数学建模竞赛
数学建模、专家给它下的定义是:“通过对实际问题的抽象、简化,确定变量和参数,并应用某些‘规律’建立起变量、参数间的确定的数学问题(也可称为一个数学模型),求解该数学问题,解释验证所得到的解,从而确定能否用于解决问题多次循环、不断深化的过程。”简而言之,就是建立数学模型来解决各种实际问题的过程。1985年,美国率先举办了大学生数学建模竞赛。1992年中国工业与应用数学学会开始组织全国大学生数学建模竞赛;1994年起,这项竞赛由国家教委高教司和中国工业与应用数学学会共同组织。
姜启源教授介绍说,全国大学生数学建模竞赛是面向全国大学生的群众性科技活动。参赛者应根据题目要求,完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算机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(即答卷)。竞赛题目一般来源于工程技术和管理科学等方面经过适当简化加工的实现问题,有较大的灵活性供参赛者发挥其创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。全国大学生数学建模竞赛的规模逐年扩大,参赛学生也从几百人增加到几千人。每年还有不少学生参加美国大学生的数学建模竞赛,成绩优秀,在国际上产生了很大的影响。
为什么这样的单项竞赛能够产生如此的吸引力呢?开展这项竞赛并开设相关的课程,对高等院校的教学工作会起什么样的作用?对大学生全面素质的提高又有什么样的帮助?对记者的问题,叶其孝教授回答说,这种竞赛对参加者来说,是一种综合的训练,在相当程度上模拟了大学生毕业以后的工作环境。参赛者不要求预先掌握深入的专门知识,只需要学过普通高样的数学课程;更主要的是要靠参赛者自己动脑子,自己查找文献资料,同队成员讨论研究,齐心协力完成答卷。因此,它对学生的能力培养是多方面的。叶教授将之归纳为:应用数学进行分析、推理、证明和计算的能力;“双向翻译”(即用数学语言表达实际问题,用普通人能理解的语言表达数学的结果)的能力;应用计算机及相应数学软件的能力;应变能力(即独立查找文献,消化和应用的能力);组织、协调、管理特别是及时妥协的能力;交流表达的能力;写作的能力;创造性、想象力、联想力和洞察力。它还可以培养学生坚强的意志,培养自律、“慎独”的优秀品质,培养正确的数学观。
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