要用數(shù)學(xué)方法解決一個實(shí)際問題,不論這個問題是來自工程、經(jīng)濟(jì)、金融或是社會領(lǐng)域,首先都要將它轉(zhuǎn)化為一個相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題,然后進(jìn)行分析和計算,最后將答案回歸實(shí)際,看能否有效地回答原先的實(shí)際問題。這個過程,特別是第一步,就稱為數(shù)學(xué)建模,即為所考察的實(shí)際問題建立數(shù)學(xué)模型。
縱觀歷屆數(shù)學(xué)建模大賽,題目的實(shí)用性和挑戰(zhàn)性是一個顯著特點(diǎn)。這些題目由工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理、社會生活等領(lǐng)域中的實(shí)際問題簡化加工而成,沒有事先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)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(xué)生分析、估計司機(jī)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(jié)合社會熱點(diǎn)問題,很有時代意義,富有挑戰(zhàn)性,吸引學(xué)生關(guān)心、投身國家的各項(xiàng)建設(shè)事業(yè),培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)。通過競賽,許多學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和科研能力明顯提高, 在畢業(yè)設(shè)計和研究生階段的學(xué)習(xí)中優(yōu)勢明顯,得到用人單位和研究生導(dǎo)師的普遍認(rèn)可。
“一次參賽,終生受益”,是許多參賽同學(xué)共同的感受。全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽以通訊的形式進(jìn)行,每3名大學(xué)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(jī)、軟件和互聯(lián)網(wǎng),但不得與隊外任何人(包括指導(dǎo)教師在內(nèi))以任何方式討論賽題。競賽評獎以假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)造性、結(jié)果的正確性以及文字表述的清晰程度為主要標(biāo)準(zhǔn)。
有的參賽同學(xué)說:“數(shù)學(xué)建模是對毅力的一種考證,是知識的一次爆發(fā)。賽前高強(qiáng)度的訓(xùn)練,賽時三天三夜的奮戰(zhàn),確實(shí)是對自身意志力的一種挑戰(zhàn),但也增強(qiáng)了我們的自學(xué)能力和現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用的能力?!?BR> 隨著賽事的開展,越來越多的人認(rèn)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(yàn)學(xué)生的洞察能力、創(chuàng)造能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力等。學(xué)生們同舟共濟(jì)的團(tuán)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(xué)生在很短時間內(nèi)獲取與賽題有關(guān)的知識,鍛煉了他們從互聯(lián)網(wǎng)和圖書館查閱文獻(xiàn)、收集資料的能力,也提高了他們撰寫科技論文的文字表達(dá)水平。
競賽是開放型的,3天內(nèi)沒有或者很少有外部的強(qiáng)制約束,同學(xué)們要自覺地遵守競賽紀(jì)律,公平競爭。誠信意識和自律精神是建設(shè)和諧社會的基本要素之一,同學(xué)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(xué)建模及其競賽活動打破了原有數(shù)學(xué)課程自成體系、自我封閉的局面,為數(shù)學(xué)和外部世界的聯(lián)系在教學(xué)過程中打開了一條通道,提供了一種有效的方式??梢院敛豢鋸埖卣f,數(shù)學(xué)建模教育及數(shù)學(xué)建模競賽活動是這些年來規(guī)模最大且最成功的一項(xiàng)數(shù)學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐,對素質(zhì)教育做出了重要貢獻(xiàn)。
(作者為數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院副教授)