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数学建模:为解决实际问题而发展

专访清华大学谢金星教授

[ 添加日期:2014-08-02 点击率:3652 评论数:0 条]

    8月1日,全国数学建模竞赛培训与应用研究研讨会期间,记者采访了全国大学生数学建模竞赛组委会秘书长、清华大学数学科学系谢金星教授。

   记者:目前各类科技创新竞赛比较多,您是如何评价数学建模竞赛的呢?数学建模竞赛对学生综合素质和创新意识的培养有何作用?

    谢金星:科技创新竞赛能够培养学生的创新意识和综合能力,这一点毋庸置疑。数学建模竞赛是诸多科技创新竞赛中的一种,在对学生综合素质和创新意识的培养中起到了至关重要的作用。而且,就如郝志峰教授所提到的,数学教育作为STEM教育中的一个重要组成部分,对培养具有核心竞争力的复合型创新型人才有着其他课程和竞赛所不可替代的优势。

    记者:在数学领域中,一直存在着数学发展应侧重于“任务带学科”还是“学科带任务”的争论,前者认为任务或实际需要中提出的大量问题,为数学发展提供了不竭的源泉;后者强调只有充分发展了学科,才能使实际问题迎刃而解。作为数学建模领域的专家,您如何看待这两种观点?

    谢金星:这两种主张确实存在,“任务带学科”与“学科带任务”其实就是数学发展的两个来源,在不同历史阶段,对于不同的具体问题,二者对于数学发展的推动应该是各有侧重的。“任务带学科”的主张与“问题驱动的应用数学”十分契合,所以我本质上还是更赞成前者的。成语“源远流长”事实上也体现了这一点,“源”是指“motivation”,即研究问题的动机,而有需求才能有动机;而“流”则指“impact”,有应用背景的事物其影响方能更长远。从数学发展的历史长河来看,数学的发展既有内部来源也有外部来源,既有问题驱动也有逻辑驱动,但本质来源应是依靠外部来源的问题驱动式发展,但也不排除一些个别案例。

    记者:李大潜院士在报告中指出,“应该大力提倡和推动以问题驱动的应用数学研究”,对从事数学建模竞赛工作的教师而言,如何在实际工作中践行“问题驱动的应用数学研究”?您有什么好的建议呢?

    谢金星:数学建模竞赛其实并不是我们开展数学建模工作的本质目的。从事数学建模竞赛工作的教师如果是从指导数学建模竞赛获得荣誉的角度出发开展工作,那就走错了方向。广大教师更应在数学建模教育过程中将数学建模的思想和方法逐步融入数学类主干课程,让学生掌握解决问题的基本工具,去培养学生应用数学解决实际问题的意识和创新思维能力。如能根据问题的实际情况,逐步由简单到复杂,由现象到本质,由浅入深、由表及里地开展深入研究,真正掌握事物深层次的规律并解决实际问题,这样才能契合我国应用数学界所大力提倡的“以问题驱动的应用数学研究”。

    记者:复旦大学谭永基教授在其报告中提到,我国大学生参加美国大学生数学建模竞赛的积极性非常高,那么目前我国大学生的数学建模能力在世界上处于怎样的位置呢?我国的数学建模发展目前又面临着怎样的问题呢?

    谢金星:我国大学生在国际数学建模领域的影响是非常大的,这一点连美国数学建模竞赛的主办方负责人都非常羡慕,一直以来我国在数学建模领域所取得的成绩也是国际数学建模领域所公认的。单就参与积极性而言,至2014年,中国学生参加MCM的比率接近94%,而ICM的参与率则达到了98%,我国目前在数学建模的普及程度上超过了世界上其他任何国家,目前美国数学建模竞赛已呈现出“在美国开花、在中国结果”的态势。

    当然,也有部分国外数模专家对中国数学建模竞赛以如此快的速度发展成如此庞大的规模产生过质疑,他们担心这样快速、大规模的普及背后,是否存在功利心的驱使。我不否认有一部分人参与数学建模是存在功利心的,他们将数学建模课程完全变成了竞赛培训课程,回到了应试教育的老路子,这也确实是我国目前数学建模发展中存在的不足。我们提倡的是大面积开课普及数学建模知识,进而在数学建模教育中培养学生创新意识和综合素质。与此同时,部分从事数学建模工作的教师存在教学与科研的不协调、知识的广度和深度不协调的压力,这也给数学建模的发展带来挑战。

    记者:本届数学建模竞赛与应用研究研讨会是首次在华中农业大学举行,将本次会议交给华农承办,有着怎样的主题和意义呢?您如何评价华中农大的数学建模?

    谢金星:本届数学建模竞赛与应用研究研讨会的主办,旨在进一步提高数学建模教学与竞赛水平,提升数学建模指导教师的教学和科研水平做出贡献。而此次研讨会交给华中农业大学承办,也是鉴于华农的数学建模在全国数学建模领域的榜样和示范作用。华中农业大学的数学建模创造性的运用了许多高校发展数学建模的成功经验,近年来取得了十分迅猛的发展。无论是华农数学建模的庞大组织规模,还是在竞赛中所获得的荣誉、产生的影响力,都是非常值得称赞的。同时,华中农业大学的数学建模发展在湖北省乃至全国都具有较大影响力,得到学校各级领导的高度重视,这些都是我们考虑以华中农业大学作为承办单位的因素。

    目前华中农业大学的数学建模各方面都进行的如火如荼,在今后的发展过程中,还可以在数学建模的科学研究方面更上一层楼。可以在人才培养模式上借鉴其他高校一些卓有成效的做法,比如成立创新学院,通过研究生带本科生学习的探索型学习模式,提高本科生的科学研究水平,激发本科生参与数学建模研究的积极性,进而实现数学建模的可持续发展。

    记者:我国在数学建模的发展过程中,已经积累了丰富的经验,取得了长足的发展,那么今后的数学建模在命题和组织方面会有怎样的导向和趋势?

    谢金星:正如李大潜院士所提到的,今后的数学建模命题会越来越注重实际,更加侧重于以解决实际问题为导向。目前很多数学建模还比较虚,离解决真正的实际问题还有一段距离,实际上只是纸上谈兵。国外的数学建模命题就更加侧重解决一些关乎社会热点的实际问题,包括环境、交通、经济等。目前我们数学建模竞赛组委会也在试着做一些改革和探索,包括组织数学建模夏令营,这类竞赛从定位来讲更加精英化、更有挑战性,目的是让学生们有充足条件去探索能解决实际问题的数学模型,这也是今后我们在数学建模发展和改革中的一种趋势。

    谢金星,清华大学数学科学系教授,中国工业与应用数学学会(CSIAM)会员、常务理事,香港中文大学商学院供应链管理研究中心合作成员,全国大学生数学建模竞赛组委会秘书长,排队论专业委员会委员。科学组织大学生数学建模竞赛,探索创新人才培养和数学教学改革新模式第五完成人。国际杂志《Decision Sciences (决策科学)》编委/审稿人,国际杂志《International Journal Of Applied Management Science (IJAMS)》副主编;国际杂志《International Journal Of Computational Mathematics and Numerical Simulation (IJCMNS)》副主编;国际杂志《African Journal of Research in Mathematics, Science and Technology Education (AJRMSTE)》编委;《Mathematical Review》评论员;国内核心期刊《系统工程学报》、《工程数学学报》编委。


编辑:sevenbamboo
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文字作者: [理学院] 

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