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感受數(shù)學(xué)之美 成功成人成才——我 校 大 學(xué) 生 數(shù) 學(xué) 建 模 競 賽 佳 績 背 后 的 故 事





  編者按:今年4月,2014年美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽(MCM/ICM)揭曉戰(zhàn)果,代表我校參賽的16支隊伍獲得一等獎1項、二等獎8項。此前,我校學(xué)生多次參加全國和美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,頻頻獲獎,成績驕人。這些競賽佳績是如何取得的?為此記者團采訪了相關(guān)老師和學(xué)生。
尚賢樓八層的樓道里,記錄著歷年來我校大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的歷史沿革,不斷刷新的獎項引人注目:1998年第一次參加數(shù)學(xué)建模競賽、2001年首次獲得全國一等獎、2011年捧得高教社杯、2012年首獲美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽特等獎……這些佳績背后有什么樣的故事?近日,記者采訪了我校數(shù)學(xué)建模團隊的老師和學(xué)生,與大家一起回顧和分享這些榮耀背后的故事。
  仰望星空,更要腳踏實地大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽最早由美國發(fā)起,1989年在幾位數(shù)學(xué)建模教師的組織和推動下傳入我國,誕生了全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。自1992年起,每年一屆,目前已成為全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競賽,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競賽。2013年,來自全國33個省、市、自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))及新加坡、印度和馬來西亞的1326所院校、23339支隊伍 (其中本科組19892隊、專科組3447隊)、70000多名大學(xué)生報名參加了競賽。
  數(shù)模離不開數(shù)學(xué),但數(shù)學(xué)不等于數(shù)模。數(shù)學(xué)建模是運用數(shù)學(xué)和計算機工具來解決生產(chǎn)和生活中各種各樣的實際問題,甚至是一些棘手的問題,涉及經(jīng)濟、能源、交通、環(huán)境、生態(tài)、醫(yī)學(xué)、人口、生物、談判等眾多領(lǐng)域。在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中,參賽者需要在拿到試題72小時內(nèi)完成一篇包括數(shù)學(xué)模型建立和求解、計算方法的設(shè)計實現(xiàn)、計算結(jié)果的分析和檢驗以及模型的評價和改進等方面的論文(即答卷)。這要求參賽者不僅要有扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)知識,而且要有較強的計算機應(yīng)用能力、資料查閱能力、分析和解決問題的能力,以及科技論文寫作和雙向翻譯能力。此外,三人的團結(jié)協(xié)作和堅忍不拔的拼搏精神也是十分重要的。
  1998年以來,我校學(xué)生連續(xù)十七年參加全國和美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,次次凱歌高奏,捷報頻傳。截至2013年12月,在美賽中獲獎53項、在全國競賽中獲國家獎38項、省級獎113項,2011年更是獲得了全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽本科組唯一的“高教社杯”,這是全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽設(shè)立 “高教社杯”
  以來江蘇省高校第二次捧杯。2012年獲得美賽最高榮譽 “OutstandingWinner”
 ?。ㄌ氐泉劊N倚+@獎數(shù)量多、層次高,成為國內(nèi)高校參賽隊伍中的一支勁旅。
  成功的道路不會一帆風順,我校數(shù)學(xué)建模在培養(yǎng)過程中,也曾面臨經(jīng)費短缺、師資力量不足、實驗室擁擠等問題。2007年,數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院成功申請中央支持地方共建項目,獲得200多萬資金投入實驗室建設(shè)。但參賽人數(shù)逐年增多,只能容納30支隊伍的實驗室滿足不了發(fā)展需求。2012年,數(shù)統(tǒng)院又增加一間數(shù)模競賽專用實驗室,但仍然不夠。競賽期間不得不將教師的辦公室和會議室改造成競賽實驗室,雖然給老師們的日常工作帶來了極大的不便,但老師們都積極配合、全力支持。近年來學(xué)校還對指導(dǎo)老師實行減免工作量等一系列激勵政策,使指導(dǎo)教師的參賽積極性大大提高。
  從校賽到區(qū)域賽、國賽,再到美賽,每一場比賽的順利舉行,都離不開學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的高度重視和親切關(guān)懷,離不開指導(dǎo)老師們敬業(yè)無私的指導(dǎo),離不開每一位參賽者全力以赴的拼搏。為了給數(shù)學(xué)建模競賽保駕護航,教務(wù)處、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院精心組織經(jīng)驗豐富的教師成立數(shù)學(xué)建模競賽指導(dǎo)組,負責組織、選拔、指導(dǎo)、培訓(xùn)等相關(guān)工作;網(wǎng)絡(luò)信息中心為競賽隊員開設(shè)專用實名制賬戶,為比賽提供便利;總務(wù)處、后勤總公司為參賽隊員安排集中住宿,增強了隊員間的協(xié)調(diào)性和默契感。
  2013年10月,為了進一步提高我校學(xué)生數(shù)學(xué)建模水平,加強素質(zhì)教育,加大創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)力度,我校在全校范圍內(nèi)選拔了近600名本科生,組成4個長望數(shù)學(xué)建模競賽實驗班,實施重點培養(yǎng)戰(zhàn)略。預(yù)計2014年我校將有近80支隊伍參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。
  春風化雨,愿桃李滿天下翻閱數(shù)統(tǒng)院數(shù)學(xué)建模相關(guān)資料時,記者意外發(fā)現(xiàn)幾位指導(dǎo)老師也曾是數(shù)學(xué)建模競賽的獲獎?wù)?,如呂紅老師是1998年江蘇賽區(qū)二等獎獲得者,費文龍老師是同年江蘇賽區(qū)成功參賽獎獲得者等,堪稱我校數(shù)學(xué)建模的元老。他們從數(shù)學(xué)建模中來,之后又在其中不斷深造,并將從數(shù)學(xué)建模中取得的收獲分享給更多青年學(xué)生,與數(shù)學(xué)建模結(jié)下了不解之緣。
  1998年我校派出三支隊伍首次參加數(shù)學(xué)建模競賽,時為本科生代表的費文龍老師便是其中一員。畢業(yè)留校工作后,費老師每年都帶學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽,他說:“是對數(shù)學(xué)建模的濃厚興趣,讓我每年都堅持參賽。比賽完聽到同學(xué)們交流比賽心得,我越發(fā)覺得數(shù)學(xué)建模對學(xué)生很有用,更加義不容辭地堅守在指導(dǎo)老師的崗位上?!辟M老師建議參賽的同學(xué)們:“比賽時一定要三個人相互合作、相互討論,時間的合理分配很重要,第一天三名隊員全部致力于做題,第二天支出一名隊員進行論文撰寫,第三天再支出一名隊員致力于論文寫作,最后三個人一起完善論文?!?br>  2011年,曹春正老師指導(dǎo)2008級大氣物理學(xué)院大氣科學(xué) (大氣探測方向)的黃思、盛振峰和周敏強同學(xué)獲得了“高教社杯”。其論文題目是《城市表層土壤重金屬污染分析》,該研究利用某城市實際觀測數(shù)據(jù),對該城市的重金屬污染狀況進行推斷。曹老師分析認為獲此殊榮有三點原因:隊員們配合默契是獲獎的基礎(chǔ);運用所學(xué)的GrADS軟件展示重金屬污染問題的解決結(jié)果,是獲獎的優(yōu)勢;建立統(tǒng)計學(xué)中的混合高斯模型是非常規(guī)的,是獲獎的關(guān)鍵。
  過去是由負責老師直接給參賽隊伍分配指導(dǎo)老師,從今年開始情況有所變化,先由參賽隊伍填報導(dǎo)師志愿,再由指導(dǎo)老師根據(jù)志愿選擇要指導(dǎo)的隊伍,這種公平合理的雙向選擇避免了老師和學(xué)生之間不了解或?qū)I(yè)不對口的尷尬。今年被學(xué)生選作第一志愿次數(shù)最多的要數(shù)來鵬老師,他自身實力很強,在培訓(xùn)時也給同學(xué)們留下了好印象。來鵬老師主要從事復(fù)雜數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,對海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析有一定的研究。他鼓勵同學(xué)們:“要多參加一些地區(qū)性和全國性的數(shù)學(xué)建模競賽,以賽代練,這不僅是對自身能力的一個檢驗,也能在實戰(zhàn)中獲得進步。此外,同學(xué)們還要有持之以恒的精神,加強自學(xué)能力,面對困難不害怕,保持自信?!?br>  輝煌的成績背后,指導(dǎo)教師們的付出功不可沒。很多參加過數(shù)學(xué)建模競賽的同學(xué)說,老師們犧牲了他們的休息時間,利用晚上、雙休日和寒暑假來指導(dǎo)同學(xué),不僅要兼顧繁重的教學(xué)任務(wù),還要花大量的時間備課并對同學(xué)們進行輔導(dǎo),即便嚴寒酷暑,依然堅持?,F(xiàn)在有越來越多的老師投身于數(shù)學(xué)建模競賽的指導(dǎo)工作,他們廢寢忘食,毫無怨言,無私奉獻,樂于與同學(xué)們并肩作戰(zhàn),喜于看到同學(xué)們成長成才。
  學(xué)以致用,數(shù)模裨益終身數(shù)學(xué)建模最大的受益者是參賽學(xué)生。在建模中,能夠培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力,訓(xùn)練快速獲取信息和資料的能力,鍛煉快速了解和掌握新知識的技能,培養(yǎng)團隊合作精神,增強寫作技能和排版技術(shù)。此外,獲國家級獎勵還有利于保送,獲國際級獎勵有利于申請出國留學(xué)。更重要的是,能鍛煉邏輯思維和開放性思考能力。這些都是參與數(shù)學(xué)建模的益處。
  在2012年美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽(MCM/ICM)中,我校莊一洲、劉森峰和肖柳斯三人組成的團隊勇奪ICM類特等獎,創(chuàng)我校學(xué)生參加美賽的最佳成績。該團隊此前曾獲2011年蘇北數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽三等獎、2011年校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽一等獎、2011年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽二等獎。
  在準備階段,時值二月,寒風依舊凜冽,雨絲依然寒涼,大多數(shù)同學(xué)仍在家中享受溫暖,莊一洲、劉森峰、肖柳斯已經(jīng)提前回到寒冷的南京,為奔赴火熱的美賽戰(zhàn)場做準備。他們在一個狹小的隔間里,激烈討論,反復(fù)協(xié)商,最后選擇了與犯罪網(wǎng)絡(luò)分析有關(guān)的C題,肖柳斯主要負責資料檢索與論文框架的寫作,莊一洲和劉森峰則負責程序編寫和模型的具體敘述。比賽持續(xù)四天四夜96個小時,時間就是成績,有的團隊為了爭取時間,提高勝算,直接將行李箱拉進了實驗室,就地解決食宿。但為了提高白天的工作效率,為最后一晚熬夜完善論文做好準備,他們毅然決定前三晚大家依舊各回寢室正常作息。這一決策取得良好收效,到第三天晚上,團隊便基本完成了比賽任務(wù)。
  雖然全英文的論文讓很多人發(fā)怵,但他們不慌,“我們并不追求多么高深的詞匯和復(fù)雜的語法,我們只想用最簡單的語言寫出讓自己看懂也讓別人看懂的文章”。成功的關(guān)鍵還在于充分的準備,“寒假里我們研讀了很多往年的特等獎?wù)撐?,學(xué)習(xí)他們的論文思路和結(jié)構(gòu)安排;還讀了以往一些獲獎學(xué)生或?qū)<依蠋煂懙谋荣惤?jīng)驗總結(jié)和注意事項,確實受益匪淺,有效避免了初次參加美賽容易遭遇慌亂的情況。”
  “數(shù)學(xué)建模對我最實際的幫助是讓我順利保研了吧!”周敏強笑著說,他于2010年和2011年參加了全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,先后獲得了全國二等獎、全國一等獎和 “高教社杯”?!坝浀卯斈甑谝淮螀⒓訃?,獲得了全國二等獎,很高興,也覺得很僥幸。高興的是努力了一年總算得到了回報,僥幸的是自己學(xué)得并不是很扎實,很多問題還是解決不了,沒有十足的把握?!痹谒磥恚荣愐云匠P膶Υ?,因為凡是比賽都有一定的偶然性,獎杯則是可遇不可求的。更重要的是,數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)了每一個參與者解決問題的能力,無論將來從事何種行業(yè),生活中總會遇到各種各樣的問題,數(shù)模讓我們學(xué)會了如何與他人溝通,分析問題,解決問題。
  在參加過數(shù)學(xué)建模競賽之后,很多同學(xué)感觸最深的一句話就是:“一次參賽,終身受用”。據(jù)了解,我校去年有49支參賽隊,今年將增至80支左右。我校的數(shù)學(xué)建模就像一棵枝繁葉茂的大樹,讓越來越多的南信大學(xué)子在建模中感受數(shù)學(xué)之美,并隨之成功、成人、成才。(陳麗 楊飛 崔照)