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數(shù)學建模的魅力胡元明

    要用數(shù)學方法解決一個實際問題,不論這個問題是來自工程、經(jīng)濟、金融或是社會領域,首先都要將它轉化為一個相應的數(shù)學問題,然后進行分析和計算,最后將答案回歸實際,看能否有效地回答原先的實際問題。這個過程,特別是第一步,就稱為數(shù)學建模,即為所考察的實際問題建立數(shù)學模型。
    縱觀歷屆數(shù)學建模大賽,題目的實用性和挑戰(zhàn)性是一個顯著特點。這些題目由工程技術、經(jīng)濟管理、社會生活等領域中的實際問題簡化加工而成,沒有事先設定的標準答案,但留有充分余地供參賽者發(fā)揮聰明才智和創(chuàng)造精神。例如2004年的“飲酒駕車”是讓學生分析、估計司機飲用少量酒后多長時間駕車才符合交通規(guī)則。競賽試題緊密結合社會熱點問題,很有時代意義,富有挑戰(zhàn)性,吸引學生關心、投身國家的各項建設事業(yè),培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實際的學風。通過競賽,許多學生的自主學習和科研能力明顯提高, 在畢業(yè)設計和研究生階段的學習中優(yōu)勢明顯,得到用人單位和研究生導師的普遍認可。
    “一次參賽,終生受益”,是許多參賽同學共同的感受。全國大學生數(shù)學建模競賽以通訊的形式進行,每3名大學生組成一隊,3天時間內(nèi)可以自由收集資料,調(diào)查研究,使用計算機、軟件和互聯(lián)網(wǎng),但不得與隊外任何人(包括指導教師在內(nèi))以任何方式討論賽題。競賽評獎以假設的合理性、建模的創(chuàng)造性、結果的正確性以及文字表述的清晰程度為主要標準。
    有的參賽同學說:“數(shù)學建模是對毅力的一種考證,是知識的一次爆發(fā)。賽前高強度的訓練,賽時三天三夜的奮戰(zhàn),確實是對自身意志力的一種挑戰(zhàn),但也增強了我們的自學能力和現(xiàn)學現(xiàn)用的能力?!?BR>    隨著賽事的開展,越來越多的人認識到,數(shù)模競賽是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一個極好載體,而且能充分考驗學生的洞察能力、創(chuàng)造能力、數(shù)學語言翻譯能力等。學生們同舟共濟的團隊精神和協(xié)調(diào)組織能力,以及誠信意識和自律精神,都能得到很好的培養(yǎng)。
    競賽需要學生在很短時間內(nèi)獲取與賽題有關的知識,鍛煉了他們從互聯(lián)網(wǎng)和圖書館查閱文獻、收集資料的能力,也提高了他們撰寫科技論文的文字表達水平。
    競賽是開放型的,3天內(nèi)沒有或者很少有外部的強制約束,同學們要自覺地遵守競賽紀律,公平競爭。誠信意識和自律精神是建設和諧社會的基本要素之一,同學們在競賽中能得到這種品格的鍛煉,對他們一生非常有益。
    數(shù)學建模及其競賽活動打破了原有數(shù)學課程自成體系、自我封閉的局面,為數(shù)學和外部世界的聯(lián)系在教學過程中打開了一條通道,提供了一種有效的方式。可以毫不夸張地說,數(shù)學建模教育及數(shù)學建模競賽活動是這些年來規(guī)模最大且最成功的一項數(shù)學教學改革實踐,對素質(zhì)教育做出了重要貢獻。
   (作者為數(shù)學與統(tǒng)計學院副教授)