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数模团队介绍
文/math    访问量:359   发布时间:2016-11-23

南京航空航天大学数学建模团队现有成员10,平均年龄37,不仅承担基本的教学任务,还负责学生数学建模课程、数学建模竞赛以及大学生创新训练项目的指导工作。

数学模型是练习实际问题与数学的桥梁,建立一个模型,相当于建立一座桥梁,从现实问题出发,途径这座桥梁,可以使问题得到科学化、严密化、精确化的结果。因此,数学建模是理论应用于实践的科学方法。数学建模可以激发学生的学习活力,调动学习的积极性,拓宽知识面,提高计算机编程能力,解决实际问题的能力,培养学生的团队意识和协作精神,提高学生的创新能力。

2007年,以提高学生创新素质,培养拔尖型、应用型、复合型、技能型人才为目标,成立了数学建模团队。团队成员以数学建模课程作为切入点,以数学建模竞赛作为突破口,加强创新型、应用型、复合型人才的培养,并利用大学生创新训练项目进行巩固与检验。

首先针对公共选修课存在的问题,结合全国建模竞赛培训要求,将数据处理、编程求解、计算机模拟加入教学内容,扩大学生知识面。采用灵活多样的教学形式,即方法的讲授、学生讨论和上机实践相结合,有效培养学生的创造性思维能力和表现能力,以及动手实践能力。根据学生数学基础不同,分别设立了本科公共选修课和理学院院定选修课,以及研究生公共选修课,完善了课程教学体系。团队编写了题为“数学建模基本方法以及精选案例”讲义,完善了讲课内容。

在讲课过程中,引导学生根据各自特长,选择合适的队员,进行组队。在课堂上不仅讲授基础知识,还要让学生掌握学习、思考方法。按组分配任务,让学生掌握针对实际问题,查阅资料,建立模型,进行求解,完成论文的建模步骤。团队老师实行责任制,每人负责几个队伍,为学生答疑解惑,指导学生解决问题,修改学生论文。

为了指导学生,团队老师在专攻自己领域的基础上,还了解其它领域,拓宽知识面,每周进行一次交流研讨,总结学生问题,给出解决方案,改进教学方式,完善教学内容。

2011年开设的研究生数学建模课程中,老师的启发式讲授形式受到学生的一致认可,部分同学旁听课程,并对数学建模产生浓厚兴趣,下课和老师热烈讨论,在讨论中,学生和老师能力都有所提升。在2011年第八届研究生数学建模竞赛期间,为了让学生集中精力参赛,数模团队为学生统一安排食宿,并向学生的硕士导师发送邮件解释学生参加建模的意义,希望硕导给予支持。在没有后顾之忧的情况下,学生专心投入竞赛,获得一等奖一项、二等奖两项、三等奖两项,是我校自2004年参加研究生竞赛以来首次获得一等奖。

2011年研究生竞赛成绩给了团队很大的信心,大家总结经验,开展学子讨论,组织获奖学生为本科参赛学生传授经验,交流心得。在2012年,数模团队老师积极响应教务处,团委的号召,从实际问题中提炼出两道数学建模问题,开展校级数学建模竞赛。数模团队多次从题目描述的严谨性,模型建立的难易程度,模型求解的复杂程度等方面对赛题进行讨论,并进行试题发布会。学生交卷后,数模团队老师认真评阅论文,每份论文三人参评,三人分值差异不大,则取平均,否则重新讨论。团队教师给出初步成绩,之后预选获奖队伍进行论文答辩,根据答辩结果,评出相应奖项。教师和学生进一步讨论校赛论文,从模型建立,求解方法以及论文写作方面精益求精。在校建模竞赛过程中,大家发现本科生较大的弱项是编程能力。针对这个现状,团队成员达成一致,分工合作,每位老师主攻一个计算机软件,优化方面:SAS软件、Lingo软件,origin软件;工程方面:matlab软件、Mathematic软件;数据处理方面:SPSS软件、Excel软件、EViews软件等。老师们从零学起,利用课余时间了解算法,查找相似案例,编程实现,制作PPT。在暑假期间,指导老师对学生进行竞赛培训,内容包括数学建模方法、历年竞赛题目讲解、软件的应用、论文的书写等。学生在进行强化培训后,基本具备了独立解决实际问题的能力,掌握计算机编程能力, 完整的表述解决问题的思路,方法,解决过程,结果分析。通过强化训练,在2012年全国大学生数学建模奖赛中, 获得全国一等奖一项、全国二等奖三项、江苏省一等奖一项、江苏省二等奖一项,是近五年来获得的最好成绩。在2012年研究生数学建模竞赛中,获得一等奖一项、二等奖八项、三等奖三项,获奖比例达到80 ,首次获得最佳组织奖。

在近十年来,学校学生都是个人名义参加美国建模竞赛,竞赛成绩也一般。但2012年本科竞赛中,获奖同学的优秀表现,让大家记忆深刻。为了给学生创造更好地展现平台,团队决定统一组织学生参加2013年的美国建模竞赛。美国建模竞赛和大学生建模竞赛类型不同,侧重点也不同,论文需要英文书写。团队成员不怕困难,根据美赛形式,分成两个小团队,一部分负责MCM题目,一部分负责ICM,大家首先下载历年美赛题目,每周讨论一篇美赛论文,讨论美赛的解题思路以及方法,应用的解题工具等,总结论文书写格式。由于美国建模竞赛是春节期间举行,团队成员放弃春节假期,动员2012年获奖人员积极报名,帮助学生完成网上注册,提前对学生进行培训。竞赛期间统一安排住宿,开放实验室为学生提供比赛场地。在2013年美国大学生数学建模竞赛中,五支队伍参赛,获得一等奖两项,二等奖两项,是参加美赛以来的最好成绩。

学生们通过课程学习,竞赛培训,参加全国竞赛,具备了较强的创新能力,学以致用的能力。团队成员进一步组织这些学生参加大学生创新训练项目,给学生更多点机会去发挥他的潜力。数模团队指导三组获奖学生参加了大学生创新训练项目,项目一基于特征的数控加工速度实时控制方法评定为推荐国家级,针对目前数控加工存在的问题,提出了一种新的方法。项目二“基于红外摄影的航空母舰甲板FOD轮廓识别系统的研究”,运用微分算子识别FOD图像边缘,进而发现FOD,从而排除战斗机在航母上起飞时被异物击中机身、发动机、油箱等的概率。项目三“太阳能帆板的分布参数系统建模”,利用有限元方法和lagrage方程分别讨论了小挠度情况下的平面应力问题和薄板弯曲问题、大挠度情况下的非线性板模型。

通过指导大学生创新训练项目,团队和外院教师建立密切合作,将合作中遇到的实际问题抽象为数学建模问题。例如2013年与机电学院老师合作给出“发动机整体叶盘插铣刀轴矢量优化”问题,与材料学院合作“节能减排问题的定量分析”问题、与经管学院老师合作“大型客机市场”问题,和航空宇航学院合作“风力发电机列阵优化”问题,真正做到理论与实践结合,给学生实践的平台。

由于近两年学生建模成绩优异,影响面更广,在2013年研究生建模竞赛中,五十多支队伍报名参赛,数模团队在暑假期间对学生进行赛前培训,指定三个题目,第一个题目要求学生根据优秀论文,实现其过程,并以论文形式描述建模过程与结果。团队老师和学生相互交流,完成对论文的修改。第二步要求学生独立完成简化的实际问题,最后让学生完成合作题目。教师在暑假期间,一直和学生网络联系,指导学生完成三项要求。通过大家的努力,在2013年全国研究生数学建模竞赛中,我校获得一等奖三项(限项,每个学校最多三项),二等奖13项,三等奖12项,是获奖项数最多的一次。

数学建模团队内部团结一致,相互协作,老师来自不同领域,遇到本领域问题,积极主动承担。不畏困难,认真好学,对于培训过程中出现的新问题,主动查找资料,完善自我知识体系。乐于奉献,利用节假日为学生答疑,修改论文,进行培训。积极进取,用于创新,实现从无到有的突破。通过团队集体努力,取得了显著的成绩,两次评为校级教学成果奖,多次获得校长嘉奖令,实现了竞赛成绩的多个突破,在学校起到了模范带头的作用。