北京
來源：環(huán)球網(wǎng)
“從智能機器人手臂運動控制到核退役機器人路徑規(guī)劃，原來數(shù)學建模能直接破解前沿工程難題！”河南大學新工科數(shù)學課堂上，沉浸式案例教學讓學生真切感受抽象數(shù)學的實踐價值。該校數(shù)學與統(tǒng)計學院牽頭構(gòu)建的“科研選題—案例轉(zhuǎn)化—跨域?qū)嵺`—綜合育人”體系，以跨學科案例為紐帶，為新工科基礎課程改革提供了鮮活范本。
河南大學聯(lián)合有關研究機構(gòu)專家，探索“數(shù)學+智能機器人+工程實踐”融合模式。將“架空輸電導線自動壓接機器人”“核退役遙操作作業(yè)機器人”等真實科研課題，轉(zhuǎn)化為《智能機器人手臂精準控制》等6個教學案例，讓科研成果變身課堂資源。
案例遵循“真問題、真數(shù)據(jù)、真流程”原則，拆解為“工程需求分析—數(shù)學模型構(gòu)建—仿真驗證優(yōu)化—實踐方案落地”四個階段，將機器人技術(shù)痛點與核心數(shù)學知識緊密結(jié)合。教學中，學生以跨專業(yè)團隊的形式，借助MATLAB、GeoGebra等工具搭建仿真環(huán)境，調(diào)試參數(shù)，模擬作業(yè)，復刻科研流程，在解決實際問題中掌握數(shù)學工具用法。
科研育人的核心在于“雙向賦能”。河南大學不僅將科研成果轉(zhuǎn)化為教學案例，更吸納優(yōu)秀本科生參與案例打磨、數(shù)據(jù)處理與場景建模，讓學生深度體驗“從科研選題到教學應用”的完整鏈條。部分學生參與開發(fā)的《機器人軌跡優(yōu)化中的數(shù)學建模》方案，已被納入合作企業(yè)技術(shù)研發(fā)參考，實現(xiàn)“教學成果反哺科研實踐”的良性循環(huán)。
目前，教學案例覆蓋20余個新工科專業(yè)，每年惠及超5000名學生，學生數(shù)學建模、科研思維與協(xié)同創(chuàng)新能力顯著提升。該模式打破學科與科研教學壁壘，以雙輪驅(qū)動服務新工科人才培養(yǎng)，為工程教育基礎課程改革提供可復制路徑。（趙紅磊 張玉環(huán)）
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