数学建模竞赛的体会与认识

张文芳 初裴裴 王晶

摘 要：本文作者结合自身参赛的经历，分别从数学建模的简介、数学建模对学生能力的提升以及对于参加数学建模的建议等方面，阐述了自己认识与体会，希望对今后参赛的学生有所帮助。

关键词：数学建模;能力提升;指导建议

数学建模能够帮助大学生将理论与实际联系起来，提高他们运用知识解决问题的能力，是理论与实际联系的桥梁。本文作者结合自己参赛经历，从数学建模对学生能力的提升及参赛建议两个方面总结了一些经验和体会，希望对后续参赛的大学生们能提供一点帮助。

一、数学建模竞赛简介

为了激励学生学习数学的积极性，提高学生应用理论知识与计算机技术解决实际问题的综合能力，1985年美国数学及其应用联合会举办了第一届美国大学生数学建模竞赛，建立以来吸引了全世界各国大学生的积极参与，是世界范围内影响力最广的数学建模竞赛[1]。

1989年，中国大学生首次参加美国数学建模竞赛，自参赛以来历届学生都取得优异成绩。参赛的结果表明中国大学生在数学建模方面是有创新能力和竞争力的。为使这一赛事更广泛地展开，1992年由中国工业与应用数学学会牵头创办了我国首届大学生数学建模大赛[2]。

数学建模竞赛参赛队员以队为单位，每队三人，每个参赛队伍配一名指导教师，指导教师在赛前负责给队员培训和指导，比赛期间不能参与赛题的讨论与指导。赛题一般设2-6个不同类型的实际问题，每队任选一题，比赛期间参赛队员可以查阅各类相关资料，但不能与本队之外的任何人员联系、讨论。比赛时间为3天，在此期间每个参赛队伍提交一篇完整的论文，论文一般包含摘要、问题重述、问题分析、模型假设、模型建立、模型求解以及模型的分析等内容。

二、数学建模对学生能力的提升

（一）提高学生的团队协作能力

数学建模比赛要在3天内对选题给出一个相对完整的解决方案并且完成一篇论文，难度是非常大的。这就要求这3名队员在比赛过程中分工合理，充分发挥每一名队员的优势，相互协作，形成合力，将个人优势与团队精神有机的结合在一起。当队员之间对某一问题产生分歧时，团队成员之间要充分讨论，各抒己见，集思广益，在讨论的过程中寻找最好的解决方案。

（二）提高学生的综合知识应用能力

数学建模是对实际问题进行分析、梳理，将问题简单化、抽象化，形成数学模型，再综合利用各学科知识求解该模型[3]的过程。在这个过程中，所涉及的内容是多方面的，参赛队员除了要掌握数学知识外，还要了解物理、化学、生物、医学、工程技术等方方面面的知识，因此数学建模的过程是学生综合知识应用能力提升的过程。下面着重介绍两个方面能力的提升。

1.提高数学知识的应用能力

数学建模的过程首先是数学知识的应用过程。在这个过程中需要对实际问题进行分析研究，去粗求精，找到实际问题的关键因素，分析问题中量与量之间的关系，找到求解问题的方法。这其中会涉及概率、微分、积分、几何等数学知识，不但能增加学生学习数学的兴趣，还能提高他们的数学应用能力，因此数学建模的过程就是数学知识应用的过程。

2.提高计算机应用能力

参加数学建模大赛，离不开计算机的帮助。借助计算机学生可以查阅网上的资料，在求解数学模型的过程中，需要处理大量的数据，而这些数据往往需要借助MATLAB、lingo以及Java等数学软件来处理，同时，一些模型也需要在计算机上进行模拟与检验。此外，在编写参赛论文时也要用办公软件进行排版布局，有时需要用Latex等专业的排版软件进行编写。这些软件的使用，必然会提升学生的计算机应用能力。

（三）提高学生的科研能力[4]

在数学建模的过程中，需要搜集大量的资料，分析问题并建立数学模型，再通过数学方法以及计算机辅助求解数学模型，最后完成参赛论文。这一过程与学术研究的过程是非常相似的，因此在数学建模对学生的科研能力提升有很大的帮助。下面简单的介绍几个方面。

1.提高文献检索与资料搜集能力[5]

在数学建模过程中涉及的知识不仅仅是数学知识，还有许多工程技术等方面的内容，甚至多数知识都是学生自己从未接触的，这就需要他们根据实际问题借助图书馆、互联网等查阅相关的资料，对所解决的问题有更深入全面的认识。在有限的时间内搜集、查阅大量的文献资料，还要能从中找出对问题有用的信息，这对学生的文献检索和资料搜集能力有很大的提升。

2.提高思维创新能力

数学建模的比赛题目，答案都是开放式的，没有标准答案，即使是同一个赛题，答案也是多种多样的，参赛队员可以根据自己建立的模型给出最优的结果。从不同的角度，结合各种假设条件，将会得到不同的数学模型。给出什么样的条件，做出什么样的假设，建立什么样的模型，在这些问题的思考讨论中学生可以充分发散自己的思维、发挥想象力和创造力，这些都是对学生的思维创新能力的培养。

3.提高论文撰写能力

大多数科研成果都会以论文的形式发表出来，一个优秀的科研人员必须具备良好的论文撰写能力。数学建模论文撰写的过程中要考虑文章的结构、图表的制作、排版等内容，一次论文的撰写就是一次办公软件的全方位学习。

三、数学建模竞赛几点建议

1.尽早确定选题

比赛的时间有限，尽早确定选题，可以省出更多的时间来建立和求解模型。一旦确定选题，尽量不要更改，否则很有可能最终完不成比赛。

2.选好队长

一个有影响力的队长，在整个比赛过程中能够起到核心作用，队员之间遇到分歧时可以下定决心;同时在队员们遇到困难和挫折时，能够鼓励队员，克服困难，努力寻求解决问题的方法。

3.明确团队分工

为了有效的利用时间，三名队员可以大致按照模型构建、数据处理以及论文撰写进行分工。只有明确好每个队员的任务，才能合理的利用好时间，交出一份满意的数学建模成果。

四、结语

数学建模是理论知识与实际问题之间的桥梁。学生通过数学建模比赛可以提升自己多方面的能力，为今后的科學研究奠定基础，也为今后走向社会应用知识提供实践的经验。

参考文献：

[1]马瑞婷. 浅谈对数学建模竞赛的认识与体会[J]. 河北 科技风.2018.

[2]吴述金.浅谈对美国大学生数学建模竞赛的指导 [J].上海 《大学数学》.2016.

[3]潘燕，李其钒.谈数学建模对高职高专学生能力的培养[J].《职业教育研究》.2011.

[4]洪宝剑.论数学建模对培养大学生科研能力的作用[J].《开封教育学院学报》.2018.

[5]文冀中.浅谈数学建模对大学生能力的培养[J].《高职教育》.2011.