由於受到疫情影響,本學期採取了線上教學的形式,但大蘇相信,親愛的蘇州大學的同學們依舊能保持高度自律,即使在家也能認真學習。
期末考試在即,今天大蘇想考考大家,檢測一下小夥伴們一個學期來的學習成果咯!
噔噔噔噔,請聽題:
請你開發一個數學模型以估算安全減輕一次性塑料產品浪費的最大限度,並利用模型討論減少塑料汙染物以達到環境安全水平的最大程度。同時請因地制宜討論全球環境危機引起的公平性問題並提出各個國家和地區的解決方案,最後請用英文撰寫一篇論文概述以上內容。
這道題目是不是讓你眼花繚亂了呢?歡迎大家大膽嘗試挑戰哦!
其實,這道題是2020年美國大學生數學建模競賽與交叉學科建模競賽(MCM/ICM)比賽E題的縮略版本,但即使已經縮寫,看起來也並不簡單。
讓我們先來了解下美國大學生數學建模競賽與交叉學科建模競賽吧!
美國大學生數學建模競賽與交叉學科建模競賽(MCM/ICM)由美國數學及其應用聯合會主辦,是唯一的國際性數學建模競賽,也是世界範圍內最具影響力的數學建模競賽。賽題內容涉及經濟、管理、環境、資源、生態、醫學、安全等眾多領域。競賽要求三人為一組,在四天時間內就指定的問題完成從建立模型、求解、驗證到全英論文撰寫的全部工作,體現了參賽選手研究問題、解決方案的能力及團隊合作精神,為現今各類數學建模競賽之鼻祖。
2020年,該競賽吸引了來自20多個國家和地區的20956支隊伍,我校共組織152支隊伍參賽,其中獲特等獎提名獎(Finalist)2項,一等獎(Meritorious Winner)14項,二等獎(Honorable Mention)49項。今天大蘇要帶大家認識的,就是榮獲特等獎提名獎的其中一支優秀團隊!
在此次競賽中,三名非數學專業的優秀女孩攜手並肩,勇敢挑戰自我,初次參賽便拿下了獲獎率僅為3%的特等提名獎(Finalist,簡稱F獎),實現了蘇大在該賽事獲獎等級上的新突破。
獲獎證書
讓我們一起來認識她們
樊玥欣,預備黨員,材料與化學化工學部2017級學生,目前擔任材化部心理健康協會主席,班級學習委員、生活委員。曾作為「青年紅色築夢之旅」活動省級立項團隊負責人。GPA3.8,大學期間獲得江蘇省高等數學競賽三等獎,大學生「核+X」創意大賽三等獎,創新創業特等獎,學習優秀特等獎,黃乾亨獎學金,朱敬文獎學金等。
莊雅靈,材料與化學化工學部2017級學生。GPA3.8,大學期間榮獲蘇州大學學習優秀特等獎,蘇州大學學習優秀一等獎,蘇州大學寒假回訪母校活動優秀團隊獎。參與國家級大學生創新項目一項。
張芷鈺,醫學部臨床醫學「5+3」一體化專業。GPA3.9,大學期間榮獲國家獎學金、蘇州大學三好學生、蘇州大學創新創業特等獎、蘇州大學學習優秀一等獎、全國大學生英語競賽C類特等獎、蘇州大學文體活動專項獎、人民綜合獎等。主持國家級大學生創新項目一項。
看完小姐姐們優秀的個人簡歷,你是不是也像大蘇一樣,非常好奇三位非數學專業的她們,在美國大學生數學建模比賽中,付出了怎樣的努力呢?就讓大蘇為你揭開謎底吧!
建模之路,道阻且長
作為非數學專業的學生,本次賽事對於三人而言都意味著一個未知的領域,但她們始終保持良好的心態,以最佳的狀態參賽。作為隊長的樊玥欣一直鼓勵隊友:「重在參與,嘗試一下也無妨,正好寒假時間比較充裕,也藉此為自己安排一些有挑戰的事情。」
蘇軾有詩云:「人間何處不巉巖。」只要不停止航行,就會遇上艱難險阻,三個女孩在參賽過程中也絕非一帆風順。
由於比賽限期為四天,在這麼短的時間內,三人必須解決建模、數據查找、全英論文撰寫等一系列問題,難度可想而知。比賽過程中,建模是第一步,也是最關鍵的一步。但該如何完成建模?三人一開始毫無頭緒,探討之後便開始著手參考一些優秀作品和分析方法,在腦海中建立一定的基礎和框架後,再結合問題進行思考和討論。雖然三人是初次參賽,對建模並不熟悉,加之疫情期間,只能線上討論,但「能用眾力,則無敵於天下矣。」
樊玥欣和張芷鈺在討論
困難接踵而至,她們也努力保持著最佳的狀態。此次參賽題目需要計算的數據龐大且複雜,涉及因素較多,針對該情況,三人進行了一場頭腦風暴,討論良久後,樊玥欣提出針對數據處理可以採用指數函數建模型這一富有創意而又簡潔的形式,大家商討後決定可行並立即著手準備。事實也證明她們的決定是對的,該形式最終吸引了評委的目光,為團隊拿下F獎提供了最堅實的保障。
數據查找,大海撈針
建模完畢之後,三人開始了數據的查找求證環節。
在該比賽的眾多題目中,E題與現實生活距離較近,看起來似乎難度較小,但越是貼近現實的題目,需要考慮的因素就越多。E題對參賽團隊的隱性要求之一就是考慮周全。如討論在多大程度上可以減少塑料汙染物以達到環境安全水平,就需要考慮影響塑料汙染物等級,塑料替代品的可利用性,對市民生活的影響,城市、地區、國家和各大洲制定政策以減少一次性塑料的使用以及這類政策的有效性等諸多因素,同時不同國家和地區的具體情況不同,還需要因地制宜,另作分析。
部分數據圖
如此一來,數據查找的工作量大大增加。而且張芷鈺提到,由於非數學專業,她平時常用的PubMed和Web of Science之類的網站能查找到的相關數據並不足以完成該項目,因而在數據查找方面耗費了大量時間。
查找數據,撰寫論文
各國塑料垃圾的產量,不同種類塑料垃圾的比例,處理方法(焚燒、填埋、回收),回收率,重複利用率等數據查找都並非易事,但即使在緊要關頭,三位同學也始終保持著良好的心態,在時間很緊的情況下盡己所能瀏覽更多的平臺,譬如各國國家統計局、美國和歐盟的政府網站等,最大限度地找全了所需數據。
全英論文,無所畏懼
參加國際比賽的挑戰之一就是全英文的撰寫,由於三人分工情況為每人各自負責一個部分,因而每個人都需要做全英論文撰寫的工作,對於三人而言,是一個並不輕鬆的考驗。莊雅靈表示,全英論文對她來說有一些難度,但在兩位隊友的幫助下,這一問題迎刃而解,從中也收穫到很多。
部分論文截圖
項目一開始,大家就對各自強項進行了分工。在團隊中,張芷鈺的英語水平較好,因而她主要負責全英論文的整體修改和後期潤色。在指導老師顧振華的鼓勵下,張芷鈺在論文撰寫時,大膽嘗試學科交叉,借鑑了醫學和生物的科研論文寫法,為參賽作品錦上添花。正如莊雅靈所言:「有時候勇敢嘗試一些看似完全不了解的領域,盡力去做會有意想不到的收穫。」
發揮己長,所向披靡
當問到比賽的經驗分享時,三人都不約而同地認為優秀的隊友非常重要。
儘管莊雅靈和張芷鈺此前並不認識,但經過樊玥欣的介紹,二人迅速地熟絡了起來,線上合作進展得十分順利,配合默契。樊玥欣表示:「我覺得隊友應該找自己比較了解的人,大家都能發揮自己的優勢和特長。」張芷鈺也有同樣的感受:「此次比賽讓我深刻體會到相信隊友,學會合作的重要性。」
已回校兩人合影(左為樊玥欣,右為張芷鈺)
當被問到「有什麼想對隊友說的話嗎?」莊雅靈和張芷鈺一致表示:「非常感謝小樊同學拉我們入隊,有了一次與眾不同的參賽體驗。」樊玥欣則笑言:「希望我們三人的友誼長存。」三個女孩簡要質樸的話語,有共同努力的相互陪伴,也有對美好未來的無限期許。
《呂氏春秋》有言:「萬人操弓,共射一招,招無不中。」其意為眾人拿著弓箭,共同射向一個目標,其目標必然會被射中。意在說明團隊的力量是強大的,這也正是初次嘗試挑戰的她們獲得優異成績的重要原因之一。
如今三位女孩即將邁入大四,未來會有更多的挑戰與可能性等待著她們。大蘇相信三位女孩一定會用努力和優秀走出越來越精彩的未來,期待最好的她們,也期待每一個努力前行的你。
來源:蘇州大學新媒體中心 圖片:由受訪者提供 文字:劉佳寧 編輯:劉佳寧