近期，2024年美國大學生數學建模競賽成績公布，西安歐亞學院共30支隊伍參賽，榮獲二等獎3項、三等獎19項。據統(tǒng)計，2021年至今，我校累計獲得數學建模競賽省級、國家級獎項共70項；國際級獎項共45項，無論獲獎人數、獲獎層次，還是參賽學生的專業(yè)覆蓋范圍，均有顯著提升和擴大。

數學建模競賽緣何吸引越來越多專業(yè)的學生參與？獲獎學生從中收獲了哪些寶貴的經歷？今天，帶你了解數學建模競賽團隊師生背后的故事，一探通識教育學院如何構建精細化的競賽人才培養(yǎng)體系，助力學生專業(yè)成長與綜合發(fā)展。

01.

真實場景切入 ，培養(yǎng)多元能力

（圖一）2024年美國大學生數模競賽二等獎

2月2日至2月6日，2024年美國大學生數模競賽在線上舉行，決賽持續(xù)96小時（為期四天），獲二等獎的3支團隊均早于大賽截止時間6小時成功提交了20余頁的英文學術論文。他們選擇的題目是財產保險的可持續(xù)性與減少非法野生動物貿易問題，與當下社會熱點及可持續(xù)發(fā)展息息相關。

信息工程學院張樹珍（軟件工程2205班）、工商管理學院張苗（電子商務2102班）、人居環(huán)境學院夏昕雨（智能建造2102班）分別是這3支團隊的隊長。

張苗、胡思薈、黃永強團隊選擇的是財產保險的可持續(xù)性問題（Sustainability of Property Insurance）。團隊以美國為例，收集保險費用數據并建立ARIMA時間序列預測模型，考慮美國在干旱情況下的極端自然天氣賠付保險，采用嶺回歸模型結合LOPA模型對社區(qū)建筑物的結構信息、地理環(huán)境等數據進行預測，得出氣溫條件最容易影響社區(qū)的抗災性結論，最終為社區(qū)領導提出保護社區(qū)珍貴地標的未來計劃以及成本建議與具體時間表。

夏昕雨、魯斯瑞、馬彩霞團隊選擇了減少非法野生動物貿易問題（Reducing Illegal Wildlife Trade）。針對近年來非法偷獵、販賣珍稀野生動物活動屢禁不止的問題，團隊策劃了一個為期五年有效保護野生動物，減少全球非法野生動物貿易的項目，涉及客戶選擇、項目適配性、資源權力需求、影響及可行性分析。通過在貿易數據庫中查找世界非法野生動物貿易趨勢，并進行相應的貿易物種、地理位置和時間推移分析，從權力、資源、技術三方面對實施計劃進行假設，從而運用ARMA模型和ARIMA模型對非法野生動物貿易量和國家經濟水平進行預測分析。最終準備了一份備忘錄為客戶展示計劃的階段性指標與預期成果。

2月2日清晨6點，夏昕雨團隊拿到賽題后，首先捋了捋題目的主旨與需要的資料，便馬不停蹄開始了數據的搜集整理。他們從龐雜的數據量中篩選提取有效的數據，進而建模、求解、驗證，最后撰寫論文。“光搜集各項數據就花費了大半天時間，那時候還是寒假，所有的工作都是在線上共同完成的，大家視頻會議一直在線，隨時共享屏幕?！毕年坑暾f。

張苗團隊遇到了數學模型選擇的困難?！拔覀儎傞_始選取了不同的數學模型，但是很難與選題適配。還好去年暑假的培訓有一些積累，最終用SPSS數據分析軟件，經過反復嘗試，成功建立了模型。”在去年8月為期15天的數學建模培訓中，通識教育學院數理中心的老師們組織參賽同學學習了Matlab、Python等編程語言和SPSS統(tǒng)計分析軟件，使得大家在比賽中能夠游刃有余地運用。

（圖二）張苗團隊在暑期進行競賽真題討論

那幾天，每個人幾乎都是四天四夜沒合眼。各個團隊分工明確，互相之間默契溝通與合作，一個個困難最終迎刃而解?！白羁斓哪_步不是沖刺，而是堅持。96小時的堅持，讓一切都變得意義非凡?！毕年坑暾f。

令張樹珍印象最為深刻的是，一位組員在經過對復雜模型的拆解后，喜出望外地說他終于熟練掌握了三線表的制作方法?！拔易约旱膶W習自信心也大增，開始著手準備考研，希望未來在專業(yè)上繼續(xù)精進?！睆垬湔湔f。

02.

萬物皆可建模 ，熱愛驅動成長

“無論是省級還是國家級、國際級數學建模競賽，只要學生對數學學科充滿熱愛，都可以報名參與，我們想方設法地為學生提供各種鍛煉和展示的平臺?！蓖ㄗR教育學院數理與信息技術應用課程中心主任杜永光說。

（圖三）杜永光正在與學生們探討建模競賽內容

文化傳媒學院數字出版專業(yè)2019級鄭文卿是杜永光帶的第一屆學生。2020年，鄭文卿第一次參加全國大學生數學建模競賽。“他的專業(yè)與數學學科關系比較淺，自己對于專業(yè)數學領域也很陌生。參賽過程中，由于一些參考文獻未改寫，因查重率問題被競賽通報，那時對于我們來說是比較沉重的打擊?！倍庞拦饣貞?，當時在辦公室寫競賽復盤時，鄭文卿邊寫邊哭：“杜老師，我真的不知道會這么嚴重，我也是第一次參與?！?/span>

讓杜永光感到意外的是，第二年，鄭文卿依然堅持報名了全國大學生數學建模競賽。那次競賽，他深刻吸取前一年的教訓，總結經驗，憑自己的實力和團隊的通力合作，獲得了省級一等獎。鄭文卿是2021年文化傳媒學院唯一參與競賽的學生，也是近五年來該院唯一獲得建模省級一等獎的學生?！澳且淮挝艺娴奶貏e感動，我被鄭文卿迎難而上的精神深深觸動了，后來他如愿考上了西安理工大學的研究生?！?/span>

2023年3月，在杜永光的指導下，一群熱愛數學的學生成立了歐亞數學建模社團?！拔覀兿Ｍ懈嘞矚g數學的同學參與進來，在實踐中學習成長，一起體會建模的魅力?！倍庞拦庹f，小到餐廳選址、電影票房預測，大到分析傳染病的傳播規(guī)律、研究城市交通網絡的擁堵現象，萬物皆可建模，學生們從中可以真正體驗到運用數學建模來解釋現實事物和解決身邊熱點問題的樂趣。疫情期間，參與過建模競賽的學生們曾嘗試利用建模為社區(qū)構建傳染病傳播預測小模型，“盡管是小型模型，仍然為限制社區(qū)疫情的傳播提供了一些幫助。”

（圖四）數學建模社團合影

在2023年“高教社杯”全國大學生數學建模競賽中，數學建模社團成員獲得省級一等獎5項。2024年的美國大學生數學建模競賽，數學建模社團76人中有58名學生報名參與?！斑x擇參與數學建模競賽，是因為我一直對數學充滿熱愛，用數學建模解決生活中的真實問題特別有意思。”張樹珍說。

在杜永光看來，熱愛與興趣是學習的第一驅動力。只要心存熱愛，無論成功與否，都不重要，重要的是參與其中，過程中或許崩潰、焦慮，甚至一度想放棄，只要學會堅持，這些寶貴的經驗與技能，對未來的學術研究與職業(yè)發(fā)展都將產生積極深遠的影響。

（圖五） 2022年全國大學生數學建模競賽一等獎獲獎學生

“許多參加過數學建模競賽的學生，無論是大四時撰寫畢業(yè)論文，或是準備考研、進入職場，對于他們而言都是加分項。甚至還有一些學生將競賽成果轉化為學術成果，最終發(fā)表為期刊論文?！倍庞拦庹J為，競賽不僅僅是比賽過程本身，更是增強學生們創(chuàng)新思維、處理數據與語言表達能力以及團隊合作意識的有力抓手。

（圖六）學生已發(fā)表的部分期刊論文

03.

以賽促教，競賽成績逐年突破

通識教育學院數學建模項目組一直承擔學校數學建模競賽的組織、培訓和指導工作。每年5月至8月的集中備賽培訓，擁有10年以上數學建模競賽指導經驗的老師為學生講解相關知識，一周一次，帶領大家不斷打磨歷年真題，熟悉競賽內容和規(guī)則。

（圖七）數學建模競賽暑期培訓

比賽報名前，指導老師結合學生的學科背景、能力要求、興趣與熱情等多方面因素綜合考量，鼓勵大家跨學科、跨學院組隊，促進不同學科之間的交流融合。據統(tǒng)計，2023年全校參與各類數學建模競賽的團隊達80余支，2024年則有超過100支團隊、累計300余人參與，較2023年增長了60余人，學生大多來自金融與數據科學學院、工商管理學院、會計學院、人居環(huán)境學院和信息工程學院。

參賽團隊和人數的增加，還得益于日常課程教學內容的設計與學生專業(yè)知識的積累。杜永光介紹，通識教育學院和商科、工科類二級學院一起，根據數學建模競賽的特點和要求，實時優(yōu)化了數學及相關學科的課程設置，在課堂中潛移默化地引入與競賽相關的課程內容與真實場景案例。

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（圖八）金融與數據科學學院課堂

除了基礎數學課之外，部分專業(yè)也會開設建模相關的高階課程，進一步打牢學生的數學理論基礎。金融與數據科學學院為此專門開設了基礎建模算法課程《數學建模》，以及相關的高階課程《機器學習基礎》《深度學習》《回歸分析與實現》等。課余時間，老師們還會針對不同學生的特點，進行個性化輔導。

（圖九）2023年美國大學生數模競賽一等獎獲獎證書

2023年，歐亞數學建模競賽成績取得了多項重要突破。“高教社杯”全國大學生數學建模競賽，我校師生榮獲全國二等獎2項，陜西賽區(qū)一等獎5項、二等獎19項，獲獎數量與質量創(chuàng)歷史新高。美國大學生數學建模競賽，我校師生時隔7年，再度榮獲一等獎1項，另獲三等獎19項。“學生們都十分積極，在競賽中能更好地理解和分析問題，將實際問題轉化為數學問題，提出創(chuàng)新性的解決方案，團隊協作也比以往更加默契。”談及學生們在競賽中的出色表現，杜永光眼中滿是自豪。

“我們正在逐漸打破傳統(tǒng)的教學方式，把全國大學生數學建模競賽與美國大學生數學建模競賽納入一體化培養(yǎng)，以賽促教，構建起‘數學課堂教學實踐—數學建模校內比賽—數學建模全國大賽—數學建模國際美賽’系統(tǒng)化的數學建模培訓模式，通過“漸進-融合-持續(xù)性反饋-全年聯動”，層層深入，滾動式閉環(huán)，為學生的專業(yè)成長提供源源不斷的內驅動力?！倍庞拦庹f。此外，通識教育學院還協同教務處、二級學院，定期考核和評估競賽團隊，制定競賽獎學金等激勵機制，確保競賽的順利進行與學生們的可持續(xù)發(fā)展。

（圖十）杜永光在課外為學生進行競賽指導

未來，杜永光希望借助數學建模競賽平臺，推動歐亞在數學建模領域的國際合作與交流更加深入，能有更多的國際合作項目、學術研討會在歐亞開展并反哺教學，越來越多的學生也將受益于競賽帶來的學術和職業(yè)發(fā)展機會。而他也希望學生們繼續(xù)深入學習和研究，不斷探索新的領域和問題?！皵祵W建模競賽僅僅只是起點，人生道路漫漫，希望學生們永遠積極與熱愛，去面對一切挑戰(zhàn)。”

競賽科普

美國大學生數學建模競賽（MCM/ICM）由美國數學及其應用聯會（COMAP）主辦，是最高的國際性數學建模競賽，也是世界范圍內最具影響力的數學建模競賽之一。MCM/ICM著重強調研究問題、解決方案的原創(chuàng)性、團隊合作、交流以及結果的合理性，要求參賽隊伍在規(guī)定時間內對所選問題進行建模求解，并在96小時內完成一份英文論文通過網絡上傳至主辦方。競賽內容涉及經濟、管理、環(huán)境、資源、生態(tài)、醫(yī)學等眾多領域，旨在為大學生提供團隊成員參與、建模、解決問題和寫作技能的機會，鼓勵團隊將數學應用于建模、開發(fā)，利用計算機工具，通過交流討論出方案解決實際問題，需要學生兼具扎實的數學基本功底和較強的英語科技論文寫作能力。

全國大學生數學建模競賽是由教育部高教司和中國工業(yè)與應用數學學會主辦，首批列入“高校學科競賽榜”的19項競賽之一，目前已成為全國高校參與規(guī)模最大的綜合性學科競賽之一。2023年，來自全國及美國、澳大利亞、馬來西亞的1685所院校/校區(qū)、近18萬人參與競賽。競賽題目主要圍繞科學與工程技術、經濟管理、人文社會與科學等領域的實際問題，要求學生在72小時內完成一篇包括模型假設、建立和求解、計算方法的設計和計算機實現、結果的分析和檢驗、模型的改進等方面的一篇25頁左右論文，充分鍛煉學生分析綜合信息的能力、團隊合作能力、分析問題解決問題等多種通識能力。

（品牌傳播部  供稿）