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数学建模感想
发布时间: 2016-10-10 14:41:31   作者:理学院   浏览次数:  

作为一名参加过两次数学建模的学生,由于我自己内心深处的对于全国大学生数学建模大赛--这项让我又爱又恨的比赛的复杂情感让我写下这篇感想。

一次参赛,终生受益

在全国大学生数学建模大赛官网上有这样的一句话:欢迎参加世界上规模最大的数学建模竞赛--一次参赛,终生受益。在我第一次参赛时,我们学校的老师在建模培训课上把这句话告诉所有报名的同学,我当时以为这只是一句玩笑话,课堂上笑声不断,现在细细品味这句话呢,感觉确实是受益匪浅。

一次建模,终生受益,这话一点也不假。在没有接触过数学建模这门学科之前,我一直认为数学是一门纯理论的学科,但是数学建模却能把它应用到实际中去,并用它去解决很多来自日常生活及经济、工程、理、化、生、医学等学科中的问题。

数学建模是把现实世界中的实际问题加以提炼,抽象为数学模型,求出模型的解,验证模型的合理性.并用该数学模型所提供的解答来解释现实问题,它是一门将数学综合应用到实际中解决实际问题的学科。建立模型就是对于现实中的原型.为了某个特定目的,做出一些必要的简化和假设。运后适当的数学工具得到一个数学结构、它或者能解释特定现象的现实状态,或者能预测到对象的未来状况,或者能提供处理对象的最优决策或控制,而现实生活中很多的问题都可以通过建立数学模型来解决,所以学习建模绝对是有益无害。

在今年上交完论文之后,我“采访过一些同学,我问他们,假如再给你一次机会你还会参加数学建模吗?他们都摇摇头,说不会了,打死都不会了,因为实在是太难了。他们还反问我,都想不通你怎么能连续参加两次数学建模竞赛呢?事实就是这样的,他就是一件十分困难的事情,一组三个成员在三天三夜之内要完成一篇建模论文确实是一件非常艰难的事情。从最开始的查找到确定题目,再到问题的假设,模型的建立和求解,遭到最后的论文的完成和修改,每一步都很困难。在完成了论文以后,同学们的普遍感觉就是心累,面对着的是一个自己完全未知的领域,要在短短三天时间里查阅该领域的相关资料,逼迫自己成为相关领域的专家,才能对题目有一些一知半解。

从近两年的题目上来看,A题开放性较小,题目给出较明确的问题,一般分为4问,每一个问题都要求计算出精确结果,但该题目设计领域不一。B题则为开放性试题,往往贴近现实生活。如2015年的题目,A题为“太阳影子定位”,该题目与地理知识密切相关,在做题的时候需要知道太阳高度角,太阳赤纬等一系列的专业术语及知识。2016年的A题“系泊系统”,涉及力学,流体力学,海洋等方面内容。2015年的B题“互联网+时代下的出租车资源配置”和2016年的B题“小区开放对周边道路通行能力的影响”,该类题目要求抽象出相关的数学模型,模拟数据进行模型检验,最后给出明确结论。总体上讲每个题目各有千秋,绝不是一蹴而就的事情。

我校的建模组织情况

前期宣传

从个人的观点出发,我觉得老师在信息专业同学进行建模宣传方面的工作做得还是比较好的。我从高一就从数学老师那里知道了数学建模这件事,依稀记得他对数学建模的感觉应该是跟我一样的,难,难于上青天。

我的数学建模指导老师在我们刚上大二时就向我们宣传数学建模,数学建模国家级证书的比励志奖学金证书都有分量。对于从小到大花钱报名参加各种英语、数学、物理竞赛的我来说,现在我认为参加竞赛无异于抱薪救火--薪不烬火不灭。可从小对于数学那种喜欢却又考不好而恐惧的态度使我参加了建模竞赛。

2015年是我校第一次在新校区进行数学建模竞赛,以前都是在校本部,所以用的都是大四的学生,然而这存在一个弊端,大四的学生一开学就比较忙,考研、工作的压力纷至沓来,而每年的数学建模竞赛放在开学的第一周周五到周日三天,对于要考研的学生来说,他们几乎不想在数学建模上浪费三天,更不用说在对于他们来说最重要的暑假里对数学建模进行准备了。从2015年的数学建模报名及入选情况来看,全校范围来讲,大三的居多;对于我们理学院,绝大多数是大四学生,去年以大三身份报名参加竞赛的只有3人,最后有两人通过选拔。重要的是,理学院去年参加建模的学生几乎全部来自信息专业,物理光电的寥寥无几。就像我们几乎不知道他们的物理竞赛和完全没人参加物理竞赛一样,难道这是一种垄断?2016年的参赛情况有些变化,全校参赛学生仍以大三为主,大四学生集中在理学院信息专业,在经过党老师的宣传和学习过数学建模课程后,他们决定参加这次竞赛。

在每次的数学建模报名以后,学校会在A319进行四次的培训,在第四次时进行测试选拔,确定入选名单。大约有130多人来听课,在最后考试选拔的时候考场上也是坐满了人。从这两年入选人数来看,在100人左右,三人一组,分为32到33组。各大高校每年参赛队伍数量差不多,均为30队左右,但我觉得我校的建模选拔体制略显草率。以我知道的西南石油大学为例,他们先是在以三人为一队的形式或者个人参加报名,组成队伍,这些队伍能有100左右,然后再在学校内部比赛进行选拔,确定最终参加国赛队伍。我校的选拔体制存在漏洞,不能保证没有滥竽充数,鱼目混珠的人存在。

赛前培训方面

在选择参加国赛人员之前,在A319的四次培训课以介绍数学建模为主,基本上很少涉及模型及专业的知识,2015年在确定入选队员以后对队员没有进行相关培训就直接比赛。因为学校没有精力和时间在暑假组织学生进行培训。在2016年参加国赛人员确定以后,学校组织老师对学生进行了四次的培训,每周一次,每次讲很多的内容,老师为了讲完课程,上课的进度非常快,学生的理解程度不言而喻。与此相比更加糟糕的事是,很少有学生来参加培训课程,似乎对于一些学生来说入选以后就万事大吉,等着参加国赛就好了。如此一来,即便参加建模的同学都是积极上进成绩优异的好学生,但在建模面前无异于赤膊上阵。

相比于西北工业大学,每年建模前他们都有老师组织他们在学校进行培训。他们3人一组,2天完成一道学校的建模题目,这比建模国赛要求还要少一天!如此进行10次,20天的培训结束之后,每个人都是久经沙场的老兵,在正式比赛时也轻松应对。2015年我就见识到了西北工业大学的学生的厉害,他们竟然有人在论文上交前一天就完整的写好了论文,并且将程序源代码及M文件打包完毕,等着上交了。咱看看我们的队员,在第三天晚上时,论文还没有一个雏形。

比赛组织阶段

数学建模比赛进行的第一天是周五,当天早上8点30分数学建模官网上公布试题,学生自行下载,看完题目后选择做A题还是B题。题目的确定依赖于手边关于两个题目的资料的多少,权衡之后最迟在当天中午确定题目,确定之后就不再变了,做不出来也要硬着头皮做下去。2015年建模时,有一位老师在第一天早上11点左右统计每个队的选题,记录下来之后给学生一个信息:你就只能选择这个题目了。2016年由于没有老师统计,在第一天下午还有没有确定题目的队存在。

在老师方面,有很大一部分指导老师是在比赛当天第一次见到他的学生的。而且指导老师很少有经常在场的,因为老师有课要上或者忙于补考监考之类的。虽然说数学建模是学生自己独立完成的一个比赛,但是当有象征权威的指导老师在场的情况下,学生的积极向能被充分的调动起来。

我校建模成绩现状及原因分析

我校组织数学建模竞赛已有20多个年头了,在陕西省属于较早开展该竞赛的一批高校,每年参赛队伍获奖率在70%以上,但鲜有国家级奖项产生。2015年的获奖情况来看,奖项最高的是陕西省一等奖。我个人猜测,或许因为参与评审国奖的我校论文不敌其他高校,败下阵来,或许我校很少有人的论文有资格参与国奖的评选。

在学校方面,学生方面,教师方面及比赛的环境方面都决定了最终的结果。

  1. 学校方面

    比赛地点两年以来都是在管道楼305,33个队有很大一部分都挤在这个教室里,还有7-8个参赛队在4楼的两个房间里。比赛地点设施差强人意,学校机房提供的机器已满足学生的要求。但是对于携带自己电脑的人来说,他们没有地方为自己的电脑充电和连接网络是一个难题。

  2. 教师方面

      教师在教授本课程的时候很少对学生对新鲜事物的使用的引导。现在参加建模的人都知道一款叫MATLAB的数学软件。MATLAB中文名为矩阵实验室,它融合了各种数学学科里的知识,吸收了各种算法,具有强大的图形绘制功能,甚至在科研当中都起着不晓得作用。但老师在课堂当中很少对学生介绍该软件,学生们大都在报名建模后才知道该软件,更不用说使用了。举个很直接的例子,在学积分的时候老师告诉学生该积分是无法使用现有的求积分方法求出来的,也就是说该积分无解析解,但是在数值计算这门课里,我们知道该积分可以通过数值计算的方法得到数值解。而MATLAB就融入了这个算法,只需简单命令语句就能求出数值解来。在课堂上老师只需给出这个引导,激发学生自己探索。

  3. 学生方面

    我不否认我们学生当中有技术大牛存在,但在整体上来说我们的学生处于一种比上不足,比下有余的阶段。但要想在建模比赛中拿到国家及的奖项的话,当前学生的程度还是差的很远。我们的学生在写论文方面欠缺一定的基础了解,即论文的格式是怎样的,字体要用多少号,界面怎么排版,图片的注记放在图片的那个位置,最后的参考文献书写格式是怎样的等等,都没有一个完整的认识。这就决定了最后写成的论文看起来非常不专业。对于阅卷组来说,论文格式不达标的论文是不阅卷的。学校在最后会给学生上论文写作指导课以用来帮助毕业论文的写作。但从学生自身角度来说,自己学习并进行论文写作是十分重要的。当前情况如此,也不难解释我院很少有人能在本科阶段发表论文了。

   总之,数学建模是一场智力的交锋,我们的学生在一些方面存在着不足,同时组织者也要进行反思,努力把数学建模大赛做好。


                                                                                                                                                                                                       


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