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博弈四天三夜 征战数学巅峰

字体: 2018年09月11日 浏览量:来源:广东工业大学报 2018-06-28 作者:杜清 梁晓晴 胡志斌 编辑:朱小翠

2018年美国大学生数学建模竞赛中,我校共有来自13个学院的110支队伍参赛,他们与世界各国和地区的20114支队伍同台竞技,最终,53支队伍获奖,其中18支队伍获得国际一等奖,35支队伍获国际二等奖。这是我校历史上参赛人数最多、取得的最好成绩。

无人驾驶对城市交通有何影响?环境因素怎样影响区域稳定性?未来几十年内社会信息网络将如何演变?……当这些抽象而复杂的问题摆在面前,你会如何作答?

这便是美国数学建模竞赛中参赛选手要回答的问题。它是目前唯一的国际性数学建模竞赛,也是世界范围内最具影响力的数学建模竞赛。三人一队的参赛队伍必须在四天三夜的比赛中,通过建立数学模型、求解、验证和撰写英文论文,解答经济、管理、环境、资源等相关领域的具体问题。因其涉及学科领域广泛,综合难度系数大,队员们不仅需具备扎实的专业基础知识,较强的分析、研究解决问题的能力,还必须分工明确,紧密配合,才能在这场“硬仗”中获得胜利。

我校从2011年开始组织部分学生参与美国数学建模大赛。多年来,在学校相关部门、学院的支持下,经过师生们的共同努力,参赛人数、获奖总数逐年增多。2018年美国大学生数学建模竞赛中,我校共有来自13个学院的110支队伍参赛,他们与世界各国和地区的20114支队伍同台竞技,最终,53支队伍获奖,其中18支队伍获得国际一等奖,35支队伍获国际二等奖。这是我校历史上参赛人数最多、取得的最好成绩。

 

这是一场“另类游戏”

“数学建模竞赛是一场‘另类游戏’”。应用数学学院学生刘振东连续两年参加美国数学建模大赛,并于2017年获得美赛一等奖,他介绍道,数学建模竞赛要求队员自行选择题目作答,不同的题目、不同的团队,求解的思路和方法不尽相同,答案也并非唯一。“思维的火花在千变万化的求解方法中碰撞,这个过程非常有趣。”

定题后,队员们的第一要务不是解题,而是查找文献、数据的预处理。“这是相当重要的步骤。”刘振东说。要建立数学模型,队员们必须找出影响因素,确定相关指标。“很多问题之前没有遇到过,必须查找文献,‘站在别人的肩膀上’解决问题。”这直接考验了队员们的学习、分析问题等能力,“如果分析不准确、不到位,指标选择不准确,后期的结果就会与实际相差甚远。”

“一个人是无法完成‘战斗’的。”数学建模大赛的整个比赛过程很痛苦,队员们必须分工明确,配合默契,除了体力、脑力、意志力,团队凝聚力也十分重要。为了达成总目标,每位队员在不同的时间内必须完成自己所负责的工作。参赛过程中,通宵熬夜几乎是家常便饭。队员们必须在日常训练中就养成很好的默契,才能在比赛中拧成一股绳,对时间合理预估,严密计划,完成比赛。“过程虽然痛苦,但这种与队友们并肩作战、全情投入的感觉难以形容,这让我们很兴奋。”刘振东说,“在这场‘另类游戏’中,我们感受到的是思考和学习的乐趣。”

 

非专业选手也可“胜任”

数学建模大赛虽然很难,但要在竞赛中取得好成绩,也并非天方夜谭。“靠的是长期的积累和持之以恒的训练。”数学建模指导团队教师何伟骅说,“即使是非专业的同学,一样可以通过训练在比赛中取得好成绩。”黄美纯是自动化学院学生,在队伍中,她的角色是写手,负责论文撰写,“大二时我通过学术科技节了解了这项赛事,刚开始对自己能否完成比赛毫无信心,”她说:“但经过一轮一轮的培训,我们整个团队的能力都提高了。”最终,她和队友在2018年的美赛获得了二等奖的好成绩。

学科竞赛是高水平大学建设的指标之一。早在2000年,应用数学学院牵头,在各相关部门和学院支持和配合下,成立了数学建模指导团队,负责数学建模竞赛的组织、培训工作。从2011年起组织部分学生参与美国数学建模大赛,参赛人数每年递增,并逐渐形成了一套数学建模培训体系。2014年,学校还成立了超级数模学社,开学初通过制作宣传板、组织各种比赛等方式,让同学们了解数学建模。“这引起了很多其他学院的同学们对数学建模大赛的兴趣,参赛的学生也大幅增多,2017年学校共有79支参赛队伍,今年增加到了110支。”何伟骅说。

“数学建模的学习是长期积累的过程,针对不同专业学生,我们采取了不同的培训方式。”何伟骅介绍道。2011年起,数学建模教师团队分别负责三个不同专业的数学建模专业课教学,同时在龙洞、大学城开设数学建模公选课,通过专业课+选修课的形式,向广大同学普及宣传竞赛基础知识。“针对有一定专业基础的学生,则主要采取‘以赛代训’的形式。”每年上半年,学校引导学生组队参加校内数学建模竞赛、数据挖掘竞赛、金融建模竞赛、数学建模夏令营等与数学建模相关的竞赛。比赛正式开始前,还会组织学生进行“实战模拟”训练,让队员了解比赛流程,熟悉比赛规则,培养队员之间的默契。

“学生的成长离不开教师的付出,老师的指导也非常重要。”黄美纯说:“赛前,指导老师会根据每个队员的特点、熟悉领域,指导我们如何选题;赛中,老师也都陪着我们熬夜,讨论如何修改论文。”

 

奖项也能“变”专利

“奖项只是一种激励机制。”应用数学学院副院长王振友说:“学生的数学思维、用数学方法解决实际问题等能力的培养,是新时代高等教育的要求,也是这项竞赛的真正价值。不论什么专业,应多鼓励学生参赛。”梁颖欣是管理学院15级学生,大二时,她对数学建模大赛萌发了浓厚的兴趣,却因自己专业不对口、找不到队友,对比赛望而却步。她找到了何伟骅,何伟骅鼓励她,并帮助她寻找队友,梁颖欣最终成功组队,顺利完成了比赛,并获2017年美赛一等奖。

“数学建模比赛中的成果能否在实际中运用,服务社会?”岑达康是应用数学学院2015级信息与计算科学专业学生,2017年时,他参加了校内数学建模大赛,并获二等奖。赛后,有专业老师在课堂上提出,能不能把数学建模的结果引申出去,做成论文或者专利。这极大地触动了岑达康,“学校大学城校区的工大创谷,是工科学子们将科研成果落地的‘圣地’,但我的专业是偏理论的,我们的科研成果怎么落地?”最终,他与队友把竞赛中做出的“生鲜物流配送最优方法”模型成功申请了专利。“除了奖项,我最大的收获是在比赛中获得的解决问题、优化方案的思维。”他说。

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