美國高中數學建模比賽 惠州高中生獲一等獎

　　“在國外的比賽拿到獎，感覺是挺自豪的。”惠州市華羅庚中學由葉雄智、李瑋、吳藝東等12名高二學生組成的3個團隊代表惠州市華羅庚中學參加2014年美國高中數學建模比賽，均獲得一等獎佳績，該學校競賽辦公室主任陳冠寧說，這是一個很好的鍛煉機會。

　　據了解，參加美國高中數學建模比賽，不僅是華羅庚中學學生首次參加，也是惠州高中生首次參賽。這次美國高中數學建模比賽吸引了671個隊伍參賽，參賽者主要是以美國中學為主，並吸引了一定的外國中學參加。目前，國內有參加該比賽的選手主要來自北京、上海、深圳和湖北，惠州華羅庚中學是除了深圳中學之外，省內第二所參加該比賽的中學。

　　惠州學院學生賽前為選手培訓2個月

　　在國內，數學建模比賽多見於高校，在中學裡目前還沒有這方面的比賽。此前，惠州的學生也沒有接觸到這一類的比賽。華羅庚中學首次參加這個比賽，是得益於學校理事會裡來自於高校的顧問。

　　陳冠寧說，在華羅庚中學理事會裡，有來自惠州學院數學系的老師，擔當學校辦學顧問團的角色。通過惠州學院數學系的老師得知，美國有這樣一個比賽，並鼓勵學生去參加和鍛煉。

　　在比賽之前，來自惠州學院數學系建模社的11名學生來到華羅庚中學，專門給12名高二學生進行為時兩個月的培訓。在培訓過程中，還會讓學生了解涉及高等數學等知識來解決分析問題。

　　陳冠寧告訴記者，學校方面十分支持學生參加比賽。“經過了解，這個競賽特別考驗學生的實踐能力，利用當前的知識來解決實際問題的能力﹔也十分看中學生在解決問題過程中的創新方法﹔團隊合作也可以讓學生知道如何發揮自己所長，打造一個高效的團隊。”

　　這個比賽的亮點在於要為解決實際問題提出解決方案。參賽隊伍需要在給出的兩個問題中，選擇一個進行回答。

　　比賽題目在美國東部時間2014年10月31日星期五下午3：01分發布，當參賽隊准備好以后，指導教師可以登錄網站獲取賽題。一旦指導教師登錄相關鏈接獲取到賽題，比賽就開始了。

　　比賽規則中明確要求，參賽隊員不能與任何人（除了本隊隊員以外）討論或者獲取解題思路，也不能從本隊的指導教師或者其他人那裡尋求解決問題的幫助。任何隊被發現與其他人討論了賽題或者給其他人提供有價值的信息，都將被取消比賽資格。

　　陳冠寧說，這個要求是想讓每一個隊的學生都在沒有其他人幫助的情況下來構建自己對於問題的分析。

　　“比賽時間其實是很緊湊的，參賽隊要在指定的連續36個小時完成競賽。”陳冠寧說，分析問題，小組討論，確定解決方法，在這個過程中，體現的是團隊合作的智慧。

　　競賽主要考量學生解決實際問題能力

　　據了解，這次比賽設置的兩個問題都是源自生活中的熱點問題。“通勤列車的負載問題和瘟疫的應對問題。”

　　通勤列車的負載問題設置在這樣一個背景下：“在中央車站，經常有許多從大城市到郊區的通勤列車到達，大多數火車很長（也許有10個或更多的汽車那麼長）。乘客走到出口的距離也很長，有整個火車區域。每個火車車廂隻有兩個出口，一個靠近終端， 因此可以攜帶盡可能多的人。每個火車車廂有一個中心過道和過道兩邊的座椅，一邊每排有兩個座椅，另一邊每排有三個座椅。走出這樣一個典型車站，乘客必須先出火車車廂，然后走入樓梯再到下一個級別的出站口。”

　　問題中還補充，通常情況下這些列車都非常擁擠，有大量的火車上的乘客試圖擠向樓梯，而樓梯可以容納兩列人退出。大多數通勤列車站台有兩個相鄰的軌道平台。在最壞的情況下，如果兩個滿載的列車同時到達，所有的乘客可能需要很長時間才能到達主站台。比賽要求參賽團隊建立一個數學模型來估計旅客退出這種復雜的狀況到達出站口路上的時間，並使用模型具體來優化（減少）前往主站台的時間。

　　比賽中，有五個不同要求和問題要求參賽團隊完成。“如果你能重新設計樓梯沿著站台的位置，那麼這些樓梯應放置在哪，以縮短一列或兩列火車的乘客出站所用的時間？乘客到達出主站台的路上所用的時間跟構建樓梯的台階數有怎樣的關系……”

　　而在瘟疫的問題上，關注了類似2014年埃博拉病毒在西非蔓延的問題。

　　要求參賽團隊確定和分類的疾病傳播的類型和嚴重程度，對什麼時候治療、什麼時候運送受害者、什麼時候限制轉移、什麼時候讓疾病聽其自然等等問題進行分析和解答。

　　陳冠寧說，這些比賽的吸引之處在於，它沒有標准答案，更注重參賽團隊的思考和創新力。“參賽的3個隊伍中，有兩個隊伍是獲得了解決‘通勤列車的負載問題’的一等獎，另外一個是獲得了解決瘟疫問題的一等獎。”陳冠寧介紹，首次參賽有這樣的成績已是驚喜，希望學生能夠通過比賽收獲更多。

　　■知多D

　　美國高中數學建模競賽（HiMCM）是美國的一個非營利機構——數學及其應用社（COMAP）主辦的一項全國性的活動。競賽得到了美國國家科學基金會（NSF）、運籌和管理科學研究所（INFORMS）、美國數學協會（MAA）和美國全國數學教師委員會（NCTM）的資助。

　　這項競賽是在美國大學生數學建模競賽取得成功的背景下，借鑒了大學生數學建模競賽的模式，結合中學生的特點進行設計的。

　　競賽隊最多由4名高中生組成，配備一位指導老師，在指定的17天內，由參賽隊自己選定的連續36個小時完成競賽。賽題為來自現實世界的兩個實際問題，每個參賽隊任選一個。競賽時可以用書本、計算機、軟件和網絡等資源，但不能和隊外的任何人（包括本隊的指導老師）進行任何方式的討論。

　　競賽結束后向COMPA遞交答卷，由COMPA組織專家評閱，最后評出全國杰出獎、地區杰出獎、優秀獎、榮譽獎和成功參與獎。

　　為鼓勵參賽學生的積極性，每個交卷的參賽隊至少可以獲得成功參賽獎，而獲前四名的參賽隊一般佔總參賽隊的70%以上。

　　本版撰文：南方日報記者 吳志毅

(來源:南方日報)