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建设意义

中心建设的意义和必要性:

       实验教学是本科教学的一个重要组成部分,相对于理论教学具有实践性、探索性、创新性等特点,对人才的培养具有独特的功能和作用。随着“三三制”本科教学改革地不断深化,南京大学对实验教学工作提出了更高的要求。作为南京大学数学技术与能力综合训练中心,其建设具有非常重要的现实意义。

 

1为南京大学三三制人才培养搭建数学实验教学平台,全面提升数学课程的教学质量。

       中心承担着全校大学数学课程的实验教学,全校大学生数学建模的培训,信息与计算科学(现为江苏省特色专业建设点)、统计学、数学与应用数学(现为教育部特色专业)3个本科专业的实验教学任务。自2014年来,面向全校本科生开设了“数学应用能力培训”实验课程。在“三三制”创新人才培养的知识与能力结构中,数学理论与实验技能占据着重要的支撑地位,对确保复合型创新人才的培养质量起着决定性作用。

1  创新人才培养理论教学与实验教学体系相结合

       进行省级数学技术与能力综合训练中心的建设,对于进一步提高大学生科学与工程计算、大型数据分析和数学建模的素质,培养学生在现代信息社会中的创新能力和创业精神,推动以学生为本的自主教育模式的实施、加强数学与应用数学、信息与计算科学特色专业建设,促进专业教学体系和教学内容改革,具有非常重要的意义。

 

2、为国家基础科学人才培养提供优良基地,满足创新型人才培养的实践条件需要。

       南京大学数学系始终把培养两类人才和创建世界高水平学科紧密结合起来,坚持贯彻教育部"加强基础,淡化专业,因材施教,分流培养"的方针,充分发挥师资力量雄厚,学风求真务实等综合优势,加强教育教学改革研究,坚持教育必须与时俱进,全面提高学生的素质和能力,确立了按数学大类招生、强化基础训练、按个性发展分流培养的模式,即:一、二年级不分专业,统一制定数学各专业的教学计划,三、四年级按数学模式和数学应用模式实行分流培养。更加注重加强学生的科学研究训练,注重对学生的科学素质、科研意识、科研能力、创新意识和创新能力的培养。

       当前数学发展的新趋势是从单变量到多变量、从低维到高维、从线性到非线性、从局部到整体、从连续到间断、从稳定到分岔、从精确到模糊。随着计算机的发展和普及,数字化时代的到来标志着数学的大众化。数学模型和数学方法在自然科学领域、社会科学领域、人文科学领域及所有人类社会活动的领域帮助人们利用计算机进行无损害的科学研究,数学应用不再只是数学家的工作。数学知识的应用不仅反映了公民的数学修养,而且影响到国家的科技综合实力。

       数学实验课程的设置就是为了适应目前科技飞速发展时代的需要,也是进行现代数学教育改革的一个措施。改变传统的数学教学模式,不仅要求学生掌握数学理论内容、具备逻辑推理和复杂计算的能力,而且要求学生学习如何从实际问题中构造数学问题,以及如何将数学理论的结果运用于解决实际问题。具体来说,要切实提高学生的三个能力,即

       (1) 进一步提升学生的数学应用意识,面对实际问题时敏锐的数学洞察力,善于在实际问题中发现数学问题的能力:

       (2) 强化学生对数学的深入理解以及对数学应用方法的正确掌握和灵活使用,提高学生动手分析和解决实际问题的能力:

       (3) 加强对相关的数学应用课程的课程整合,使学生得到一个完整的数学, 培养他们的科学素养,加强学生在实际问题中进行综合分析和创新研究的能力。

       通过省级数学技术与能力综合训练中心建设,可以将现有教学资源有效整合后加以利用,使我校数学实验教学中心成为更高水平、综合型、开放性的学科综合训练中心,为高水平创新型人才的培养、开展高水平的教学科研活动、出高水平科研成果提供更加坚实的基础。

 

3、为全校创新人才培养工程提供平台支持,为全校大学生数学素养和数学实践能力的培养提供支撑。

       实验中心目前正按照“拓宽基础与强化实践融通”的人才培养理念和“三三制”改革要求,以“激发兴趣、夯实基础、注重通识、引导创新、自主探究”为实验课程建设标准,有计划、分阶段地精选一批适合实验教学的内容,开发一批具有自己特色的综合性、设计性、研究性和开放性的学生实验课程和项目,努力创建适用于数学创新人才培养的实验教学体系,建设一批适合数学实验教学的资源库和必须的软硬件,来促进数学专业大学生的创新、应用能力的培养和提高。与原有人才培养模式相比较,更适合于两类人才培养的课程体系;实验选题更加注重坚持科学发展观,充分调动学生的学习积极性和主观能动性,为国家培养“基础厚、视野宽、素质高、能力强”的创新型数学研究和数学应用人才。

       根据我校人才培养目标的总体要求,数学实验教学中心的建设工作一直备受学校的高度重视与大力支持。中心在已取得成绩的基础上,进一步加强实施创新人才培养工程,这是当前实验中心建设的重要任务。

       省级数学技术与能力综合训练中心的建立,将为学生数学实验提供更加良好的训练环境,为大学生参加“全国数学建模竞赛”及“国际数学建模竞赛”提供更好的赛前训练、讨论和比赛使用的软硬件支撑,为数学建模实验提供更强有力的平台,为大学生数学创新活动提供更加优越的基地。

 

4、为促进社会经济发展组建实践服务基地,为政府、企业提供两个平台“大规模科学与工程计算平台”、“基于精准数学建模的大数据分析平台”。

       ◆ 大规模科学与工程计算平台:科学计算是用计算机来实现或模拟物质系统或过程。如果理论、观察、或实验的方法本身很困难或不能很好地完成研究的话,计算模拟可以大大增强对所研究问题的科学了解。计算模拟不仅可以处理某些特殊情形或解决用其他手段无法解决的问题,还可以以合理的成本和时间解决大量的可以由实验来解决的常规问题。在工程设计中,计算模拟可以迅速、经济、安全地对大量的设计方案进行实验,方法优越得多。这要比传统的用物理原型进行组合测试的方法优越得多。随着计算机的飞速发展,数值模拟方法已深入到各个学科领域,如计算物理、计算力学、计算化学、计算生物学、计算经济学等。我们将进一步依托南京大学教育部特色专业“数学与应用数学”、省级特色专业“信息与计算科学”专业以及实验中心的“科学与工程计算实验室”平台,建设省级数学技术与能力综合训练中心,为全省实际生产中的各种大规模科学与工程计算问题提供解决方法,辐射周边和全省高校及企事业单位,加强产学研结合,服务江苏社会经济发展。

       ◆ 基于精准数学建模的大数据分析平台:“大数据”的核心是将数学算法运用到海量数据上,预测事情发生的可能性。研究大数据的基础是:数学、计算机科学和统计科学。围绕大数据综合运用在数据量大、数据结构复杂、实时性强、并行处理要求高等特点,我们将进一步依托南京大学数学国家一级重点学科的优势,在实验中心的“统计与数据分析实验室”云平台基础上,建设一个虚拟数据中心及其并行处理软、硬件环境,以该中心和并行环境为主体,完成对大型数据的分析和预测,为江苏社会经济发展服务。

 

1  数学实验中心近几年承担的应用型科学计算和数据分析横向项目(部分)

项目名称

负责人

项目来源

项目经费

(万元)

起止时间

欧盟第六框架ADIGMA

邱建贤

德国航空中心

80

2007.1~2010.1

三维地质数据处理

傅冬生

南京科图数码科技有限责任公司

2.25

2007.1~2008.1

三维风暴潮的高精度数值方法

邱建贤

南京市环境保护科学研究所

7.25

2008.1~2010.12

数据处理共性方法研究

吴新元

中国人民解放军63921部队

10

2012.1~2013.12

南水北调东线工程水质改善与湖泊水生态环境关键技术研究

邓卫兵

南京水利科学研究院

15

2012.4~2014.12

 

 

综上所述,建设省级数学技术与能力综合训练中心,是应势所趋、应时而兴,迫切而必要

● 建设省级数学技术与能力综合训练中心,是南京大学数学实验中心自身发展的迫切需要;

● 建设省级数学技术与能力综合训练中心,对推动“教育部数学与应用数学特色专业”、“信息与计算科学省级特色专业”及数学一级重点学科的建设作用巨大;

● 建设省级数学技术与能力综合训练中心,是推进现代实验教学先进理念、强化我校“三三制”本科教学改革的迫切需要,有利于构建以学生自主化训练为主的开放式实验教学体系;

● 建设省级数学技术与能力综合训练中心,能进一步深化数学实验教学改革,充分利用现代信息技术更新完善数学课程教学内容和教学手段,加强高素质创新人才培养,提升社会服务能力。按照“拓宽基础与强化实践融通”的人才培养理念和“三三制”改革要求,全面提升学生的数学实践能力和技术创新能力;

● 建设省级数学技术与能力综合训练中心,不但对我校人才培养质量关系重大,更重要的是可对全省同类高校的实验室建设起到很好地示范和带动作用,有利于发挥我校特色优势的辐射和示范作用。

Date icon 2015-05-27