王爱文 北京信息科技大学教授
尊敬的各位专家学者、老师们、同学们：
大家上午好！
非常荣幸能在本次高规格的发布会上，与大家分享北京信息科技大学依托北太天元平台，在推动数学人才系统化培养方面的实践与思考——从课堂教学到科研创新，实现全面赋能。今天，我将围绕四个维度展开汇报：融入核心课程教学、服务建模竞赛、出版特色教材、支撑科研课题，并同时汇报建设成效与未来规划。
自北太天元1.0版本发布以来，我校团队便深度参与了该软件的验证与测试工作。当时，我们重点围绕数值分析课程中的核心算法程序，对软件进行了系统性验证与测试。大家现在看到的这张截图，正是我们当时提出的产品优化建议之一。随着软件不断成熟，这些验证过程中积累的代码，逐步沉淀为实践教学资源，并自然融入日常课堂教学中。
在课程教学层面，我们构建了“分层次、全周期”的融入体系。面向大一新生，在专业的认识与实践课上，我们通过具体问题引导学生接触北太天元，在其学术生涯的奠基阶段建立对国产数值计算软件的认知和信心；针对大二至大四本科生，我们将软件融入专业课程实践、数学建模竞赛、毕业设计等实践环节，有效提升学生的动手能力；在硕博研究生的数值计算类课程中，北太天元更是成为核心工具。该软件体积小巧，下载安装仅需5分钟，极大方便了课堂教学。例如，在讲解数值分析中的二分法时，我们借助软件动态展示算法收敛过程，使抽象理论变得直观易懂，显著提升了教学效果。
在学科竞赛方面，我校学生依托北太天元屡创佳绩。在本次“北太天元科学计算开发者大赛”中，我校团队围绕“农作物种植问题”完成的作品荣获三等奖；此外，我校教师还在2024年全国数学建模竞赛培训研讨会上，分享了利用北太天元解决聚类生存数据建模的实践经验，为更多高校提供了有益参考。
教学实践的不断深入，也推动了系列特色教材的出版。今年9月出版的《数值计算方法》是我们的核心成果之一，配套PPT、算法代码、案例以及教学大纲等资源全部免费向读者开放。该教材最大的特色，在于实现了理论、案例与北太天元代码的一体化设计。这一教学设计的理念，源于我校“智能+”“信息+”与数学学科深度融合的交叉学科特色。目前，数学学科约60%-70%的教师深度参与应用型科研课题，将自身科研领域的高效算法应用于具体问题。因此，教材中部分案例来源于团队的真实科研课题，覆盖结构力学、控制工程、图像处理等多个领域。
例如，在讲解线性方程组的直接解法时，我们先阐述算法原理，再将图像融合问题归结为若干对称正定方程组的求解，并通过北太天元代码对比平方根法、雅可比迭代法、赛德尔迭代法与SOR迭代法的效果；讲解牛顿迭代法时，结合分形图像案例，通过网格划分与区域着色，直观呈现非线性方程的求解过程；讲解奇异值分解时，则以图像压缩为例，让学生清晰看到算法的实际应用价值。除已出版的《数值计算方法》外，《高等工程数学》《人工智能与实践》《数学建模方法及其软件实现》《数据挖掘》等教材也已定稿并提交出版社，将陆续与读者见面。
北太天元不仅赋能教学，更为我院科研提供了有力支撑。近五年，数学学科主持国家自然科学基金项目40项，其中约50%-60%的课题组使用北太天元开展研究。以我的研究为例，我专注于数学与航天航空结构力学的交叉领域。在分析规则结构力学问题时，首先依据力学原理，从物理现象中抽象出数学模型——即一非线性偏微分方程组；随后，通过伽辽金方法将其降维为更易求解的二阶非线性常微分方程组，再利用龙哥库塔法等数值计算方法进行求解。对于不规则结构，我们采用广义差分方法求数值解。上述核心计算过程均通过北太天元编程实现，并绘制时间历程图、屈曲模态图等，辅助开展力学分析。
总体来看，北太天元已全面融入我校教学与科研全过程，成效显著。目前，该软件已支撑本科生3个专业、71门课程的实践教学，每年约有500名本科生选修数值计算类课程；研究生《高等工程数学》课程也已全面采用该软件，累计受益师生超过8000人。在软件融入课程建设过程中，我院成功申报多项教改项目，获得学校近40万元经费支持；同时，我校也成为“北太天元产学研创新示范基地”，并于今年成功获批产学合作协同育人项目。更令人欣慰的是，我校培养的部分本科生、硕士生，已成为北太振寰科技有限公司工具箱研发的骨干力量，实现了人才培养与产业需求的无缝对接。
展望未来，我们也有新的规划。受今年“挑战杯”获奖项目的启发，我院本科生从大二起通过创新创业项目参与教师科研，至大三大四已发表高水平论文4篇，并荣获北京市“挑战杯”特等奖及国赛二等奖。我院自去年起，每年选拔40名“青禾种子选手”，让他们深度融入教师科研课题。我们期望这些学生未来能成为北太天元工具箱研发的中坚力量，推动我院科研团队在符号计算、数值计算等领域的最新数学算法实现成果转化，为国产软件生态建设贡献更多智慧。
一路走来，我们见证了北太天元从雏形到成熟的发展历程，也依托这一平台实现了人才培养质量的持续提升。在此，我要向李若老师、卢朓老师团队致以诚挚敬意，感谢他们为国产数值计算软件发展付出的大量心血。也恳请各位专家学者、同仁们继续关心和支持北太天元，支持国产软件事业发展。
北太天元，未来可期！
谢谢大家！
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