[网友投稿]“2014交叉学科数学建模学生论坛”的初衷与收获

时间:2014年09月17日作者:Admin查看次数:3,364 次评论次数:0

“2014交叉学科数学建模学生论坛”的初衷与收获

西北工业大学朱斌
(在陕西省第十五届数学建模教育研讨会上的发言稿,2014.7.17)

尊敬的各位老师:
大家上午好!由西北工业大学学生发起的“2014交叉学科数学建模学生论坛”于5月31日到6月1日顺利举办。来自北京理工大学、西安交通大学、复旦大学等国内6所高校的11位数学建模和工程领域专家和来自清华大学、北京邮电大学、西安交通大学、西安电子科技大学、空军工程大学等23所高校的200多名学生代表齐聚西工大,参加了为期两天的以交叉学科数学建模为主题的学术交流活动。我是论坛发起人之一、西工大2010级本科生朱斌。很荣幸能够在这里报告我们发起举办“2014交叉学科数学建模学生论坛”的初衷与收获。下面,我将从以下三点交流“交叉学科数学建模学生论坛”的一些想法:首先是办学生论坛的初衷;第二,学生论坛的筹备与举办;最后,谈谈筹办学生论坛的收获。

一、办学生论坛的初衷
发起和推动本次学生论坛的五位核心成员,皆有多年的数学建模竞赛经历,并屡次获得从全国数模竞赛一等奖到国际数模竞赛特等奖的优异成绩。我们五个同学因为数学建模而认识,因为对学术研究的兴趣成为朋友。已经本科毕业上研究生和即将毕业的我们,曾经聚在一起讨论我们所经历的大学生活。在不同学院不同专业的学习经历,使得我们能够从不同的角度,以及根据身边更多同学的经历来思考我们所受到的教育。我们认为西工大本科生在基础教育学习中遇到了这样一些问题:
首先,我们受到的数学教育脱离应用实际。数学应该是工科大学生的最重要的一门基础学科,然而我们发现大部分的同学,甚至我们自己最初都有“不知道学了数学有什么用,学了数学能做什么”的困惑,这也就是大家所说的“学而无趣”、“学而无用”的现象。我们相信这样的现象不单单仅存在于数学学习中,其他的专业课程同样面临这样的挑战。
同时,我们在大学中没有太多接触到科学研究的机会。很多高校都以建设研究型大学为目标,可是身为本科生的我们却不知道研究是什么,做研究的过程是什么,而最关键的是做研究的乐趣是什么。没有这样一个接触的机会,也因为本科生自身能力有限的原因,研究在我们看来太过神圣,高不可攀。到了毕业面临选择时,大部分的同学自然地避开了研究的这条路,而即使选择了做研究继续深造,其中很多人也是浑浑噩噩不知其所以然。
第三,学生之间学术交流氛围并不是很强烈。本科生一直专注于自己学习和考试,而很少和其他人进行经验交流、观点讨论,更谈不上学术交流;在研究生中,各院系之间的专业研究领域存在相似或相同的学术问题,但是硕博研究生仍然是闭门造车为主,缺乏有效途径进行更广泛的专业领域内外的科研动态、研究方法等的有效共享和交流。
最后,我们的数学建模团队缺乏继承性。我们几个人几乎都是从大一开始一直参加数学建模竞赛,到现在都有了四五年的连续参赛经历。作为一个理论应用、创新实践的学术交流平台,我们看到数学建模团队每年培养了一大批优秀的数模人才,取得了优异的成绩。可是每一届的新老队员之间经验方法交流不足,传承性、连续性太差,导致学校每年在新队员的培养中存在大量低效的重复工作,而无法像学校模拟联合国团队那样通过学生一届届地传承,形成内部经验方法交流的氛围。
同时作为“兴趣带动数学学习,问题驱动数学研究”的最直接方法,数学建模在一定程度上解决了“学习与应用脱节”的问题。但是,我们发现,一直以来,我们始终在参加竞赛,却没有了解到什么是真正意义上的数学建模研究。我们通过参加校内选拔赛,进入到全国竞赛培训,最终获得全国竞赛参赛通行证,然后比赛、获奖。比赛中,参赛人员不得与队外任何人讨论;比赛后,赛题后续研究、研讨甚少。而目前,数学建模竞赛越来越多,也有一大批只是教师参加的数学建模相关会议应运而生,甚至赛题讲评也只是针对教练。如此现状,使得竞赛后师生、学生之间的互动更需要进一步加强,也亟待一个交流的平台,使得作为数学学习与应用的数学建模能够得到有效地交流和探讨。
再者,在学习中注意到,Study Group在中国开展越来越多,这种将有意思的、有意义的实际背景或者工业问题转化为应用数学问题研究讨论,最终提交研讨报告的形式,不正是我们所期望的吗?
于是,探讨之下,我们选择了“交叉学科数学建模学生论坛”作为我们的切入点,我们希望举办以学生组织、学生为主体的“交叉学科数学建模学生论坛”。通过论坛的举办,我们希望推动学生层面的数学学习,促进学生之间学术交流。
为什么选择交叉学科数学建模为主题?
(1)数学建模为学生创造了一个学以致用的平台。作为“兴趣带动数学学习,问题驱动数学研究”的最直接方法,数学建模一定程度上解决了“学习与应用脱节”的问题。通过数学建模,学生利用平常所学习到的数学思维、数学知识、数学工具,针对现实中的问题进行:分析问题,交流讨论,求解模型,分析结果,归纳结论。让学生能够意识到所学习到的知识不是抽象的,而是可以具体地应用于现实中的。
(2)数学建模为学生提供了一个力所能及,通过实践来增强科研认知的机会。数学建模毫无疑问是研究的一种雏形,而这种雏形恰恰是学生力所能及的。通过参与数学建模,学生有机会了解到科研的基础和方式:如何查阅阅读文献,如何分析求解问题,如何撰写科技论文,从而增强学生的科研能力。同时,通过完成数学建模,学生能够从自己的实际动手过程中发现自己的乐趣,从而对真正的研究产生兴趣。
(3)数学建模为交叉学科学生奠定了一个可以交流的基础。在西工大浓厚的数学建模氛围中,每年校内竞赛就有超过5000人参加,在三天的数学建模中,参与的学生因为对数模题目倾注了心血,所以一定有可以交流的想法和交流的欲望。数学建模作为交叉学科的凝结点,在三航、机械、材料、电子等工业工程领域都有应用,同时在工程实际问题研究中也必然会被涉及到。因此以数学建模为桥梁,可以为学生开辟出一条不同专业领域学术交流的途径。
(4)学生论坛为数模团队创造了一个实现传承的契机。一年一次的学生论坛以及平时的学术沙龙,为数学建模团队新老队员之间提供了日常的经验总结、方法交流的机会,以此实现数模团队的传承。
基于以上,交叉学科数学建模学生论坛筹备提上日程。

二、学生论坛的筹备与举办
想法初见雏形,我专门找到数学建模专家叶正麟教授进行交流,叶老师给我们提供了很多建议,他说道:“你们的想法很好。理想可以很高,实现要一步一步地来。先搞一次论坛活动,充分准备,务必搞成功。筹备期间要经常请示校有关部门的及时指导,得到他们的支持。”同时以问题牵引提出难点,指出举办学生论坛要考虑到的诸多问题,例如,名称加不加“学生”两个字?形式上是否邀请嘉宾主讲?邀请嘉宾是否仅限于数学建模领域,是否需要邀请其他交叉学科建模专家?再者,是否仅限于本校?以什么形式开展:座谈、讲座、培训还是其他?在叶老师的建议和指导下,交叉学科数学建模学生论坛的思考更加成熟具体。
高谈阔论白费光阴,瞻前顾后错过机遇。将想法付诸实践并不是一件简单的事情,举办论坛,需要筹集经费、准备会议、制定日程以及其他一些事无巨细的规划和安排,特别是邀请专家和吸引学生,这些对于从来没有组织过会议的五人来说,是比数学建模更头疼的事。
令人欣慰的是,学校教务处、研究生院、学生处非常支持学生自发组织的此类活动,尤其是依托于学科竞赛和学校创新实践基地举办的学术性的研讨会活动,此项活动更是得到了陈小筑书记和汪劲松校长的批示,要求各单位支持、协助好学生学术活动。
可是,有一个问题难住了小伙伴们。如何邀请专家?作为学生难以与各位专家教授有交流的机会,另一方面,离论坛开始时间不到一个月,如此匆忙的邀请可能会留下不礼貌的印象,甚至有的专家早已另有日程安排。五人虽然有所顾虑,但还是决定冒险一试。我们尝试着给各专家发出了经过再三斟酌的邮件,令大家深感惊喜与安慰的是,所有的邮件都及时收到了回复,并且有十一位专家同意出席此次论坛,因故不能来的几位专家深表遗憾甚至通过邮件发来致辞表达支持,包括美国数学建模竞赛主办方COMAP执行主席Solomon Garfunkel博士为学生论坛的举办发来了贺信。
与此同时,为了吸引更多的学生参加,在学校网站发布通知的同时,五个人分工明确的给每一个高校负责人联系,落实通知的宣传与发布。论坛通知的发布得到了各高校教授和学生的关注和支持,包括清华大学、空军工程大学等在内的23所高校给予了广泛响应,最终有200多名学生齐聚工大,而且论坛中优秀学生报告远远多于专家报告,成为了名副其实的以学生为主的学术论坛。为期两天的论坛囊括了专家学术报告、学生学术报告、专家点评、赛题讲评及专家和学生嘉宾座谈,也得到了专家与学生的充分肯定与高度评价。在校内外媒体上也被广泛报道。
我们开展学生论坛,希望达到两个目的。其一,为广大本科生、研究生了解科学研究、提供学术交流的平台。对于本科生,主要是通过数学建模接触科研、认识科研;对于研究生,主要以学术科研中的问题进行相互交流。其二,促进西工大学子保守的、闭门造车式的、‘小农’学术思想的革新。而本次论坛形式多样、交流充分,达到了我们的预期。同时,论坛呈现出以下五大亮点:
亮点一:开创性地实现了学生自发组织、自主参与的学术研讨。论坛全程以学生为主体、由学生唱主角,让学生真切感受和认识到数学建模的魅力、数学建模的思维及数学建模在工程领域的重要价值。
亮点二:突破竞赛思想屏障,实现从竞赛到真正的研究。经历本次论坛的探讨与交流,让与会学生进一步明白, “当我们能用数学语言来描述某个问题的时候,其实就是一个数学建模的过程”,“数学建模是科研的雏形,当人们运用数学模型来解决工程问题时,就进入科学研究”。
亮点三:学生参与命题的创新做法。西工大每年向全校师生和社会公开征题,有很多大学生和研究生积极为校数模竞赛提供赛题。近三年,西工大校内数模竞赛的6道题目中就有5道是西工大的本科生和研究生命题的。
亮点四:问题征解的创新形式。论坛专家报告中,长江学者、飞行器动力学专家李玉龙教授和发动机研究专家刘佩进教授与学生们进行了交叉学科建模方法的探讨,并提到工程上的一些数学问题,希望通过数学建模发布出去。两位专家教授以问题征解的形式提出亟待解决的工程问题,给与会学生以很大的触动。
亮点五:促进大学数学教育改革,传承数模团队文化。数学建模竞赛是现代数学教育教学改革的重要突破口,数学建模是拓展提升现代数学创新教育的有效路径,而此次会议以学生为主体,探讨交叉学科的数学建模方法,正是现代数学创新教育的重要尝试。同时,不同年级不同专业、甚至不同学校学生交流经验,碰撞思想,也使得数模团队文化得以传承。

三、筹办学生论坛的收获
以学生自发组织这样一个学术活动,对我们的能力也是一个很好的锻炼。历经两个月的紧张筹备,期间充满了酸甜苦辣,充满了未知与措手不及,我们每一个人从论坛的成功筹备到举办,收获颇丰。
(1)学生自己联系邀请专家,并且与专家有深入的交流,对我们本身就是很大的促进;
(2)认识了来自全国各地、不同学校、具有迥异学习历程背景的优秀学子,并与他们深入交流,获得了思想上的冲击与鼓励。会后我们建立了交流微信群,不光是探讨学术问题,还交流经验、分享经历,这本来就是一笔巨大的财富;
(3)组织工作方面得到了锻炼,个人能力得到了很大的提升。
漫漫践履路,山河遍地春。在我们五个人的坚持不懈的努力下,我们没有让本次论坛成为这种无法企及的梦想,或幻想。回望论坛从设想到具体实施,不就是数学建模中对问题的分析、建模、求解的过程吗?当我们论坛结束后,撰写总结报告,不正是后续的模型评价吗?当然,我们的经验不够丰富,我们的模型不够成熟,模型的细节也不够完善,还有很多纰漏亟待我们总结、反思。
“当论坛结束时,内心并没有感受到之前预想到的喜悦,因为结果本应该就是这样子,我们后期的工作还有更多,压力还很大”。李仲谋思索道,“举办这次论坛不像参加数学建模比赛,比赛结果有得有失,但举办论坛的动力来自于对数学建模的真正热爱,不是得失所能衡量的”。
而专家组叶其孝老师说道(见视频):“我觉得2014交叉学科数学建模学生论坛非常的好,我想我们国家将来都是这些年轻同志的天下。年轻同学能够独立地开展一些学术活动,而且组织起来、互相影响,这件事情在我们国内是很了不得的。另外我感觉到西北工业大学的领导也是很重视、很支持这个活动。我听说是给领导写了一封信,领导对信看了以后很支持,我觉得这件事情将会使得我们更多同学对数学、数学建模感兴趣,而且用心、投入的去学习,这个意义是非常大的。因为我们现在创新讲了很多,但是真正的创新必须要真正的有兴趣和投入,就是全身心的投入,我觉得西北工业大学的学生,特别是(交叉学科数学建模学生论坛)组委会的这些同学做的是非常好,我觉得这件事情很值得在全国推广。”
专家组蔡志杰老师说道(见视频):“2014交叉学科数学建模学生论坛据我所知是国内第一次由学生主办的跟建模有关的学术活动,这是一个非常好的开始。数学建模对学生能力的培养是有目共睹的,但是,很多学生在做了数学建模竞赛以后,对数学建模竞赛题目的后续研究方面的活动比较少,这个活动(交叉学科数学建模学生论坛)在这一方面起到了一个很好的作用,搭了一个平台,使得学生和学生之间、学生和老师之间有了一个互相交流的机会,并且能够从老师和其他学生这里得到对问题更深层次的理解,对问题的后续研究会起到一个比较大的作用。另外,这个活动得到了西北工大校领导以及学院的各级领导的大力支持,使得这个活动能够顺利举行,也为数学建模活动在西安、在陕西,以及在全国的发展起到了一个很好的推动作用。”
参会嘉宾说:“我全程参加了论坛活动,让我认识了多位国内知名的数学专家、评卷老师、数模带队教练、各级数学建模竞赛最高奖获得者,他们对问题求解的缜密思维、追求知识和真理的精神,深深触动了我”,“参会打开了视野,开拓了思维,让我从竞赛中跳出来,使我的认识由先前单纯的数模竞赛上升到科学研究”。
对于整个论坛的筹办,既有借鉴、学习的亮点,也有后续论坛开展过程必须摒弃的缺陷:论坛日程确定较晚、宣传工作做得不够扎实,很多人还不知道学生论坛的举办。我们也在思考,日后应该以怎样的形式交流更好:报告、分组讨论还是研讨班?关于论坛内容,这一次是以竞赛赛题讲评和研究生交叉学科建模为主,之后主题如何,也需要再斟酌。对于这样的交流活动,我们还计划在日常开展交叉学科数学建模学术沙龙,再加上年度的交叉学科数学建模学生论坛,如果有机会,我们更希望开展西安Study Group,提供更多的交流机会,推动数学建模的发展。

以上就是学生对“交叉学科数学建模学生论坛”的认识,感谢各位专家,这只是我们学生的一些探索,不足之处,敬请批评指正!

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