HiMCM 美國高中數學建模競賽
HiMCM簡介
適合廣大高中生數學水平,探尋各類模型的思維方式美國高中數學建模競賽簡稱HiMCM是美國數學應用聯合會(COMAP)主辦的一項國際性的數學競賽活動。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,旨在提高學生的團隊合作能力、數學知識應用能力、問題解決能力以及寫作能力。
HiMCM旨在使用數學理論與工具解決現實生活問題。不僅需要學生有一定的數學建模能力,同時也對參與者的英語能力以及學術寫作能力提出了較高的要求。20多年以來,COMAP吸引了來自世界30多個國家,超過1萬名高中生加入這場頭腦風暴,而在HiMCM中獲得較好成績的參賽者,也更容易被美國頂尖大學錄取。
HiMCM獎項設置
成功參賽獎Successful Participant、二等獎Honorable Mention、一等獎Meritorious、特等獎候選獎Finalist、特等獎全國候選獎National Finalist、特等獎Outstanding。
獲獎結果將于2月在美國數學與應用協會官網公示。
獲獎證書及新聞發布稿將于2月寄出紙質版或電子版(國際參賽小組的獲獎證書為電子版)。
所有成功參賽小組(即:論文合理的小組)都可以獲得成功參賽證書,獲獎消息將會在專業刊物上公示。
特等獎參賽隊伍的解題論文(或論文的摘要部分)將刊登在美國數學與應用協會官網,獲獎消息還有可能在組委會所在地當地的電臺和電視臺報道。
參賽意義
1、比賽含金量高,具有國際影響力,參賽成績是申請美國、香港、新加坡名校的加分參考依據;有機會獲得國內大學自主招生加分。
2、通過訓練和比賽,培養用數學方法解決實際問題、在團結合作中發揮集體力量攻關的意識和能力,提高問題的闡述分析、模型的假設和建立、計算結果及討論、撰寫專業學術論文的能力,為日后研究學習做鋪墊。
3、展現及鍛煉在數學、英語、計算機、自然科學、社會經濟等諸多方面的綜合能力,對未來相關大學專業的選擇有提前認識。
選拔要求
1.全日制高中在讀學生,有團隊合作精神,擁有追求卓越的夢想;
2.除熟練掌握初中高中數學知識外,有一定的高等數學基礎,包括微積分、線性代數概率論等;
3.有一定計算機編程基礎,最好已掌握matlab,spss等軟件;
4.英語基礎扎實,有良好的英文閱讀與論文寫作能力。
高中數學建模競賽俱樂部
◇ 為什么選擇高中生數學建模俱樂部
○ 關注最受美國名校青睞的數學建模學術競賽
○ 用數學來分析、預測、解決社會焦點問題
○ 問題驅動的開放式研究、提升科研能力
○ 參賽證書、項目證書、論文、推薦信多重結果保證
◇ 數學建模競賽規則
要求參賽者3-4人組隊,兩道競賽題目都源于實際生活,任選其一,為該實際問題找出解決方案,并以英文論文的形式,在規定時間內通過Email提交即可。具體競賽規則:
√ 比賽含金量高,具有國際影響力,參賽成績是申請美國、香港、新加坡名校的加分參考依據;有機會獲得國內大學自主招生加分;
√ 通過訓練和比賽,培養用數學方法解決實際問題,提高問題的闡述分析、模型的假設和建立、計算結果及討論、撰寫專業學術論文的能力;
√ 學習和參賽論文可作為IB體系的EE、ALEVEL體系的IPQ/EPQ獨立研究項目的提交材料;
√ 參賽或訓練論文可獲得浙江大學數學建模科研能力評定證書;
√ 參賽或訓練論文可在國內外英文學術期刊發表。
◇ 授課內容
1、數學建模導論:數學建模的發展、意義、趨勢、難點等;
2、數學模型: 層次分析法、線性規劃、優化模型、綜合評價模型、插值與擬合模型、線性回歸、時間序列、模型綜合應用等;
3、數學工具軟件:MATLAB軟件的基本操作,數組、矩陣的輸入,數值計算,繪圖等;程序設計,復雜數學問題的算法設計,編程實現與結果解讀;
4、團隊建設:建模步驟回顧,隊員職責與分工落實,建模配合技巧,時間節點控制、任務管理等;
5、數學建模模擬實戰:各隊分工優化,因隊而異,制定團隊管理、時間節點、把控競賽策略;成果展示,演講與答辯,復盤與經驗總結;
6、學術基礎導論:科學研究方法、數據處理方法、學術寫作、學術展示等;
7、應用創新:熱點問題開放式討論,研究性學習的原創性思維突破,以學生為主,導師指導并記錄團隊的所有細節;學生完成后,導師做點評,指出過程中存在的問題,提出改進意見,學生們做創新策略總結;
8、挑戰任務:學生將以小組為單位,綜合運用建模思想、方法和技巧,完成選題、思路展開、流程指導、技術攻關,論文提升等;
9、超越自我:團隊配合優化,科技論文書寫規范,論文答辯匯報,成果展示技巧,自我認知與分工取舍。
◇ 相關競賽
美國高中數學建模競賽,國際數學建模挑戰賽,全球計算與數學建模競賽,丘成桐數學競賽、經濟金融建模競賽
◇ 數學建模名師工作站
曾憲福博士 思鋪學院數學項目學術總監
數學建模資深導師,長期擔任大學生、高中生數學建模隊主教練。曾參加全國大學生數學建模競賽獲得二等獎,指導學生參加全國大學生數學建模競賽先后獲得一等獎、二等獎等30多項。
張教授 上海985大學副教授
指導數學建模競賽經驗豐富,評閱專家,主持國家和地方級項目若干項,發表SCI論文若干篇,創新項目專家。
戴教授 杭州某高校副教授
主要研究方向包括機器學習、數據挖掘、算法研究等,主持自然科學基金一項、參與省部級及以上科研項目多項,發表科研論文近20篇,其中SCI論文14篇。入選杭州市'131'人才工程第二層次培養計劃,獲學校教學質量獎多項,“實踐教學優秀指導教師”多次;指導學生參加數學建模比賽、統計調查方案設計大賽獲獎多項。
張博士 杭州某高校數學建模校隊教練
中國計算機學會(CCF)會員,獲得國家工信部認證的數據挖掘與分析應用高級工程師,負責全校建模的參賽指導和管理工作,多次獲得學校“優秀競賽指導老師”,獲得“實踐教學優秀指導老師”稱號兩次,帶隊獲獎10多項。
劉教授 江西某高校副教授
從事數學建模培訓與指導工作十余年,多次帶隊參加全國大學生數學建模競賽以及美國大學生數學建模競賽、省級數學競賽等,近幾年獲得國家獎4項,省級獎勵10余項。
張教授 安徽某高校副教授
發表SCI論文4篇、EI論文3篇,主持省級項目3項、獲省級教學成果獎2項,指導學生參加全國大學生數學建模競賽獲全國獎2項,省一、二、三等獎20多項。
包老師 安徽省某高校青年教師
曾獲安徽省第二屆應用型本科高校聯盟青年教師教學競賽理科組二等獎,安徽省教學成果一等獎、二等獎各一項。參與學校數學建模競賽賽前組織與培訓,指導學生參加數學建模競賽,所指導參賽隊共獲得安徽賽區二等獎2項,三等獎5項。擅長數值計算方法與程序設計。
李教授 河南某高校副教授
從事數學建模培訓工作十余年,多次帶隊參加全國大學生數學建模競賽、美國大學生數學建模競賽、全國大學生軍事數學建模競賽,近兩年獲得國家獎4項,省級獎勵10余項。
盧教授 海歸博后、武漢某985高校副教授
從事數學建模參賽、指導工作15年來,帶隊橫掃數學建模各類賽事,功勛教練,在高校建模挑戰賽中擔任閱卷評審專家、優秀指導教師。近三年指導獲獎情況有:大學生美賽F獎5支、一等獎13支、二等獎4支;其他各類邀請賽、精英賽中一等獎4支、二等獎3支、三等獎1支。
張教授 湖北某高校副教授
從事數學教學十多年,省師德先進個人,全國大學生數學建模競賽教練,考研數學輔導教師。曾主持省級教學科研項目兩項,參與國家自然科學基金項目一項,參與省級項目若干項。發表教學科研論文近20篇,其中SCI論文四篇(二區兩篇),CSCD論文兩篇。指導學生參加全國大學生數學建模競賽獲全國二等獎一項,省獎若干項。
李博士 浙江某高校青年教師
主要研究方向:數學建模、圖像處理、代數數論;指導全國大學生數學建模競賽國家二等獎兩項、美國數學建模競賽M獎兩項、研究生數學建模競賽國家一等獎、二等獎、浙江省證券投資競賽三等獎一項。
陳博士 浙江某高校青年教師
從事數學建模教學16年,曾兩次獲得校級課堂教學一等獎,帶領團隊教師指導學生參加全國大學生數學建模競賽獲得一等獎,二等獎各1項、浙江省賽區一等獎多項,美國大學生數學建模競賽二等獎2項。他數學功底扎實,邏輯思維嚴密;講課條理清楚、層次分明,重點突出,對知識重點和難點把握精準,善于啟發式教學。
◇ 適合群體
√ 對數學應用創新有學習熱情的8-11年級學生,數學成績良好,有出色的英語閱讀和寫作基礎
√ 通過導師面試
◇ 成功案例
2016-2020期間,共培訓學生400多人,指導90多隊,獎項有:全球最高獎1項,最高獎入圍獎2項,一等獎17項,二等獎40多項。
部分已錄取情況:
王同學,2016年HiMCM學員,杜克大學;
李同學,2017年HiMCM課題學員,威斯康星大學;
董同學,2018年HiMCM課題學員,范德堡大學;
孫同學,2018年HiMCM科研學員,波士頓大學(博士全獎);
蔣同學,2018年HiMCM課題學員,帝國理工大學。
◇ 歷年真題
2019:
A 公眾場所充電:討論不斷增長的能源和充電需求對公共場所的影響,探索哪些舉措可以減少公共場所能源消耗的成本;
B 瓶子大戰:理性分析塑料水瓶禁令所帶來的的利弊影響。
2018:
A 過山車:基于全球過山車的物理數值和描述性數據,開發客觀的過山車評級系統;
B 舒適的智能屋:考慮下一代智能家庭氣候控制系統,以控制房屋中的多個加熱/冷卻區域。
2017:
A 無人機:設計無人機集群燈光秀,要求實現空中靜態圖案與動態圖案;
B 滑雪場:設計滑雪場的坡道和滑雪道,與北美現有的滑雪區進行排名PK。
2016:
A 鐵人三項:合理規劃鐵人三項運動方案,降低對舉辦城市的交通影響;
B 商店與配送:為美國的在線銷售公司,設計最優的倉庫數量與位置。