《数学建模》教学大纲与教学计划
数学建模课程教学大纲
《数学建模》课程教学大纲英文名称:Mathematical Modeling课程编号:适用专业:理工科类(专科)总学时数:30学分: 2一、课程的性质、目的与任务本课程是联系数学与实际的桥梁,是数学在各个领域广泛应用的媒介。
通过本课程的教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决实际问题的全过程,提高他们分析问题和解决问题的能力,提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力。
二、课程教学内容及要求第一章建立数学模型(2学时)1、教学内容数学模型与数学建模、数学建模的基本方法和步骤、数学模型的特点和分类2、重点、难点重点:数学模型与数学建模难点:数学建模的基本方法和步骤3、教学基本要求(1)了解数学模型与数学建模过程。
(2)了解数学建模竞赛规程。
(3)掌握几个简单的智力问题模型。
第二章初等模型(2学时)1、教学内容双层玻璃窗的功效、动物的身长与体重2、重点、难点重点:初等方法建模的思想与方法难点:初等方法建模的思想与方法3、教学基本要求了解比例模型及其应用。
第三章简单的优化模型(2学时)1、教学内容存贮模型、最优价格2、重点、难点重点:存贮模型难点:存贮模型教学基本要求(1)掌握利用导数、微分方法建模的思想方法。
(2)能解决简单的经济批量问题和连续问题模型。
第四章数学规划模型(4学时)1、教学内容线性规划建模、奶制品的生产与销售、接力队的选拔与选课策略、钢管和易拉罐下料2、重点、难点重点:线性规划方法建模难点:线性规划方法建模、Lindo软件的使用。
3、教学基本要求(1)掌握线性规划建模方法。
(2)了解对偶单纯形的经济意义。
(3)了解Lindo和Lingo数学软件在解决规划问题中的作用。
第五章微分方程模型(4学时)1、教学内容传染病模型、药物在体内的分布与排除、人口的预测和控制。
2、重点、难点重点:微分方程方法建模难点:微分方程方法建模。
3、教学基本要求(1)掌握微分方程建模的基本方法。
(2)掌握用数值方法求解微分方程的方法。
《数学建模》课程教学大纲
《数学建模(公选)》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:12130541课程英文名称: Mathematical Modelling课程面向专业:理工类专业课程类型:选修课先修课程:高等数学、线性代数、概率论与数理统计学分:2.5总学时:48 (其中理论学时:48 ;实验学时:0)二、课程性质与目的本课程主要介绍用数学知识解决实际问题的手段——建立数学模型。
通过教学,使学生掌握数学模型的基本知识;培养学生认识问题,用数学模型和计算机分析解决实际问题的初步能力;增强学生学习数学的兴趣和自学的能力,了解数学的一些应用分支的理论,会建立相应的简单模型,并能对模型进行分析。
三、课程教学内容与要求第一章建立数学模型1、教学内容与要求主要内容:学习数学建模课程的意义;数学模型的定义及分类;建立数学模型的方法及步骤;数学建模示例。
基本要求:了解数学模型的意义及分类,理解建立数学模型的方法及步骤。
2、教学重点:数学建模的基本方法和步骤。
3、教学难点:数学建模初步能力的培养。
第二章初等模型1、教学内容与要求主要内容:比例方法建模;类比方法建模;定性分析方法建模;量纲分析方法建模;初等模型举例。
基本要求:掌握比例方法,类比方法,定性分析方法及量纲分析方法建模的基本特点。
能运用所学知识建立数学模型,并对模型进行综合分析。
2、教学重点:比例方法建模,类比方法建模。
3、教学难点:量纲分析法建模第三章简单的优化模型1、教学内容与要求主要内容:存贮模型;生猪的出售时机;森林救火;冰山运输;量纲分析法基本要求:理解优化模型的一般意义,能运用高等数学的知识解决简单的优化模型。
掌握较简单的优化模型的建立和解法。
2、教学重点:比例方法建模,类比方法建模3、教学难点:量纲分析法建模第四章数学规划模型1、教学内容与要求主要内容:奶制品的生产与销售;自来水输送与货机装运;汽车生产与原油采购;接力队的选拔与选课策略;饮料厂的生产与检修;钢管和易拉罐下料基本要求:理解线性规划、整数规划模型和非线性规划模型的基本特点,能熟练利用数学软件进行数学规划模型的求解与灵敏度分析。
《数学建模》课程教学大纲
《数学建模》课程教学大纲《数学建模》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程教学目标随着科学技术和计算机的迅速发展,数学向各个领域的广泛渗透已日趋明显,数学不仅在传统的物理学、电子学和工程技术领域继续发挥着重要的作用,而且在经济、人文、体育等社会科学领域也成为必不可少解决问题的工具,数学建模就是沟通实际问题与数学工具之间联系的必不可少的桥梁。
本课程作为信息与计算科学专业本科生开设的专业核心课,将数学方法应用到实际问题中去,主要是通过机理分析,根据客观事物的性质分析因果关系,在适当的假设条件下,利用合适的数学工具得到描述其特征的数学模型。
通过本课程的学习,希望学生能够达到以下能力目标:1. 培养学生利用数学工具解决实际问题的能力;2. 将实际问题“翻译”为数学语言并予以求解,然后再解释实际现象并应用于实际的能力;3. 逐步提高学生的数学素质和应用数学知识解决实际问题的能力。
三、教学学时分配《数学建模》课程理论教学学时分配表*理论学时包括讨论、习题课等学时。
《数学建模》课程实验内容设置与教学要求一览表四、教学内容和教学要求第一章建立数学模型(5学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解数学描写和数学建模的不同于数学理论的思维特征,理解数学模型的意义及分类,掌握建立数学模型的方法及步骤等。
(二)教学重点与难点教学重点:从现实对象到数学模型,数学建模的方法和步骤,数学模型的特点和分类及怎样学习数学建模教学难点:数学建模的方法和步骤,数学模型的特点和分类(三)教学内容第一节从现实对象到数学模型第二节数学建模的重要意义第三节数学建模示例1.椅子能在不平的地面上放稳吗2.商人们怎样安全过河3. 如何施救药物中毒第四节数学建模的基本方法和步骤1.数学建模的基本方法2.数学建模的基本步骤第五节数学模型的特点和分类1.数学模型的特点2.数学模型的分类第六节数学建模能力的培养本章习题要点:要求学生完成作业5-8题。
其中概念题35%,应用题25%,计算题40%第二章初等模型(5学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解初等模型的概念,理解比例方法、类比方法、图解法、定性分析方法建模的基本特点,掌握运用所学知识建立数学模型,并对模型进行综合分析等。
《数学建模》课程教案
《数学建模》课程教案一、教学内容本节课的教学内容选自《数学建模》教材的第五章,主要内容包括线性规划模型的建立、图与网络模型的建立、整数规划模型的建立以及非线性规划模型的建立。
通过本节课的学习,使学生掌握数学建模的基本方法和技巧,培养学生解决实际问题的能力。
二、教学目标1. 让学生掌握线性规划、图与网络、整数规划和非线性规划模型的建立方法。
2. 培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和创新意识。
三、教学难点与重点1. 教学难点:线性规划、图与网络、整数规划和非线性规划模型的建立及求解。
2. 教学重点:线性规划模型的建立和求解。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、黑板、粉笔。
2. 学具:教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入:以一个工厂生产安排的问题为例,引入线性规划模型的建立和求解。
2. 知识点讲解:(1)线性规划模型的建立:讲解目标函数的设定、约束条件的确定以及线性规划模型的标准形式。
(2)图与网络模型的建立:讲解图的概念、图的表示方法以及网络模型的建立。
(3)整数规划模型的建立:讲解整数规划的概念和建立方法。
(4)非线性规划模型的建立:讲解非线性规划的概念和建立方法。
3. 例题讲解:选取具有代表性的例题,讲解模型建立和求解的过程。
4. 随堂练习:让学生分组讨论并解决实际问题,巩固所学知识。
六、板书设计板书设计如下:1. 线性规划模型:目标函数约束条件标准形式2. 图与网络模型:图的概念图的表示方法网络模型的建立3. 整数规划模型:整数规划的概念整数规划的建立方法4. 非线性规划模型:非线性规划的概念非线性规划的建立方法七、作业设计1. 作业题目:(1)根据给定的条件,建立线性规划模型,并求解。
(2)根据给定的条件,建立图与网络模型,并求解。
(3)根据给定的条件,建立整数规划模型,并求解。
(4)根据给定的条件,建立非线性规划模型,并求解。
2. 答案:(1)线性规划模型的目标函数为:Z = 2x + 3y,约束条件为:x + y ≤ 6,2x + y ≤ 8,x ≥ 0,y ≥ 0。
《数学建模》课程教学计划
《数学建模》课程教学计划第一部分:数学建模理论教学内容一、开设数学建模课程宗旨数学模型方法是数学领域中的一个重要分支,是随着计算机技术的广泛应用飞速发展起来的一门数学学科。
它利用数学理论与方法,通过计算机技术手段来解决复杂的实际问题。
应运而生的《数学建模》课程注重学生的创造性思维和创新意识的培养,将实践检验放在重要的地位,以提高学生从事现代科学研究和工程技术开发的能力为目标。
二、课程设计特点本课程的教学内容设计充分考虑课程特点:创造性,综合性、实践性。
[1] 强调数学理论与实际应用并重,既重视理论的完整性又兼顾应用的适用性。
[2] 充分考虑我校不同专业学生的原有数学基础,同时加深拓展学生的数学基础和知识面,补充了最优化、多元统计分析、组合数学与图论等部分理论知识。
[3] 以介绍数学建模方法为主线,同时介绍不同数学分支的经典数学模型。
[4] 将理论教学与实验实践环节相结合,统筹安排理论教学与建模实验设置内容。
[5] 教学内容由浅入深,循序渐进,并配有对应的不同层次实践型练习题目。
[6] 设置足量的数学建模案例供教师课堂组织讨论或作案例分析用,供学生练习用。
二、课程内容体系结构[1] 掌握量纲分析建模法、机理分析建模法等基本建模方法,重点掌握建模创新思维方法。
[2] 掌握数学建模的一般流程:模型的整体设计、模型假设、变量的数学描述、数学模型求解、模型解的分析与检验。
[3] 掌握各类基于数据的经验模型建立方法:拟合法、回归法、层次分析法,以及数据的识别与整理,数据的误差分析。
[4] 模拟模型的应用以及动态(静态)系统的模拟技术。
[5] 掌握线性规划、非线性规划、组合数学与图论的部分基本概念以及相应模型的建立方法。
三、课程重点与难点1. 重点与难点本课程教学中的重点是培养学生应用数学知识建立数学模型的意识及能力,难点是培养学生独立解决实际问题的实际动手能力。
2. 解决方法(1)强调数学理论与实际应用并重。
《数学建模》课程教学大纲
《数学建模》课程教学大纲《数学建模》课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程的作用与任务《数学建模》课程是中央广播电视大学数学与应用数学专业的一门限选课,它是应用数学专业的一门基础课程。
通过教学,使学生了解数学建模的基本知识,且具有用数学方法解决实际问题的初步能力,为后继的数学课程学习和进一步培养数学应用能力提供基础。
数学建模课程的主要内容数学建模方法论、初等数学模型、微分方程模型、运筹学模型、概率统计模型等。
二、课程的目的与教学要求根据整个教学计划的内容安排,以及学生主要是成人、在职、业余学习的特点,本课程将主要介绍初等数学模型,运筹学模型,微分方程模型和概率统计模型这四类常见数学模型中的较基本、较简单的部分,使学生对数学建模的基本想法与做法有一个较全面的初步的了解,为应用所学数学知识解决实际问题奠定一个较好的基础。
1 对相关课程内容的基本要求由于本课程的特点,对学生的基本数学基础有下列要求:熟练掌握常微分方程的基本内容,概率论与统计分析基础,运筹学中的线性规划、目标规划的初步知识,图论基础知识、决策论、存贮论与排队论初步知识。
2通过本课程的学习,应达到下列基本目标:(1)深化学生对所学数学理论的理解和掌握;(2)使学生了解数学科学的重要性和应用的广泛性,进一步激发学生学习数学的兴趣;(3)熟悉并掌握建立数学模型的基本步骤、基本方法和技巧;(4)培养学生应用数学理论和数学思想方法,利用计算机技术等辅助手段,分析、解决实际问题的综合能力;(5)培养学生的数学应用意识,同时进一步拓宽学生的知识面,培养学生的科学研究能力。
三、课程的教学要求层次教学要求层次:有关定义、定理、性质等概念的内容按“知道、了解、理解”三个层次要求;有关计算、解法、公式和法则等方法的内容按“会、掌握、熟练掌握” 三个层次要求。
第二部分学时、教材与教学安排一、学时分配本课程共4学分,讲授54学时(包括习题课)学时分配如下:项目内容学时电视学时IP课学时第一章数学建模方法论13第二章初等数学模型9第三章微分方程模型9第四章运筹学模型13第五章概率统计模型10合计541012二、教学安排数学建模课程安排在第6学期,一个学期完成全部教学任务。
《数学建模》教学大纲
《数学模型》课程教学大纲一、《数学模型》课程说明(一)课程编号:07251105(二)英文名称:Mathmatic Modeling(三)开课对象:数学与应用数学专业(四)课程的性质:数学建模是为数学与应用数学专业开设的一门学科基础课,其先修课程有数学分析、高等代数、概率论与数理统计、数学实验等。
它是研究如何将数学方法和计算机知识结合起来用于解决实际生活中存在问题的一门边缘交叉学科,是集经典数学、现代数学和实际问题为一体的一门新型课程,是应用数学解决实际问题的重要手段和途径。
(五)教学目的:数学建模是继本科生学习数学分析、高等代数、概率论与数理统计之后进一步提高运用数学知识解决实际问题,培育和训练综合能力所开设的一门新学科。
通过具体实例引入使学生掌握数学建模基本思想、基本方法、基本类型。
学会进行科学研究的一般过程,并能进入一个实际操作的状态.通过数学模型有关的概念、特征的学习和数学模型应用实例的介绍,培养学生数学推导计算和简化分析能力、熟练运用计算机能力;培养学生联想、洞察能力、综合分析能力;培养学生应用数学解决实际问题的能力。
(六)教学要求和方法1.教学要求本课程主要介绍在数学应用中已经比较完善的数学模型,包括初等模型、简单优化模型、线性规划模型、离散模型、离散模型、微分方程模型、差分方程、概率统计模型等内容。
要求学生了解数学建摸的基本概念及基本方法,学会将学过的数学方法和知识同周围的现实世界联系起来,甚至和真正的实际问题联系起来。
不仅应使学生知道数学有用、怎么用,更要使学生体会到在真正的应用中还需要继续学习。
2.教学方法本课程将课堂讲授与上机实习结合起来,以课堂讲授为主。
课堂讲授旨在教学生如何建立模型,讲授中穿插各类数模实例,与现实中的各类实际问题相结合,启发学生自主思考和研究问题,找寻解决问题的数学模型和实际方法。
除此外,还会讲解数学建模论文的书写方法,以论文的形式完成建模和研究工作。
上机旨在教学生如何求解模型,以学生自主学习为主,结合课堂学习内容完成课堂布置的作业,利用数学软件求解模型结果。
《数学建模》课程教学大纲
《数学建模》课程教学大纲
数学建模课程是一门有趣且令人兴奋的学科,它将数学
和实际世界联系起来,可以用建模的方法来理解、表示和解决实际问题。
近几年,数学建模已经成为一门热门课程,得到了教育界和业界的广泛重视。
下面,我将介绍数学建模课程的教学大纲。
首先,数学建模课程主要涵盖以下内容:数学分析方法、统计分析方法、运筹学 methods,以及用于数学模型实验分析等基本数学技术。
其次,数学建模课程还教授相关的实例分析,让学生掌握实际问题的建模思路,并学习使用相关的软件工具,应用范围广泛,可以应用于金融、保险、社会科学等多个领域。
此外,还介绍相关建模课题,让学生熟悉数学建模应用各方面的知识,掌握方法,解决实际问题。
数学建模课程强调实践、鼓励创新,通过实践和创新,
让学生懂得如何利用数学原理和模型解决实际问题,培养学生思辨能力和批判性思维能力,启发学生善于分析、动态调整解决问题的思路。
总之,数学建模课程以数学分析方法、统计分析方法、
运筹学methods以及实践与创新为基础,让学生从不同方面了解数学建模,学习建模方法,掌握解决实际问题的技术,为拓宽学生的视野,扩大学生的应用能力奠定基础。
数学建模-教学大纲精选全文
精选全文完整版可编辑修改《数学建模》教学大纲一、课程的基本信息课程编码:课程性质:专业必修课总学时:64学时学分:4开课单位:信息管理学院适用专业:信息与计算科学先修课程:高等数学、线性代数、概率论与数理统计二、课程目的与任务数学建模(实验)课程是信息与计算科学专业的必修课,是利用数学和计算机基础平台进行实践应用课程之一。
是基础数学科学联系实际的主要途径之一。
通过该课程的学习,要使学生系统地获得数学建模的基本知识、基本理论和方法,培养和训练学生的数学建模素质。
要求学生具有熟练的计算推导能力;通过数学模型有关的概念、特征的学习和数学模型应用实例的介绍,培养学生双向翻译能力,数学推导计算和简化分析能力,熟练运用计算机能力;培养学生联想、洞察能力、综合分析能力;培养学生应用数学解决实际问题的能力。
熟练掌握一至两种数学软件(matlab,lingo等),为学生适应日后在社会中实际应用奠定必要的基础。
三、课程教学基本要求数学建模是研究如何将数学方法和计算机知识结合起来用于解决实际生活中存在问题的一门边缘交叉学科,数学建模是集经典数学、现代数学和实际问题为一体的一门新型课程,是应用数学解决实际问题的重要手段和途径。
要求掌握的初等模型、简单优化模型、微分方程模型、差分方程模型、概率统计模型等模型及求解方法。
由于课时的关系,可以适当删减某些比较难的内容,但是务必要使学生在学习过程有所得,要求至少掌握基本建模方法思想,会使用操作数学软件工具解决基本数值分析问题。
五、课程教学基本内容导引建立数学模型教学内容:1、什么是数学建模2、为什么学习数学建模3、怎样学习数学建模MATLAB软件初步(1)MATLAB软件初步(2)重点:1、数学建模基本方法;2、数学建模能力的培养;难点:MATLAB软件应用;第1章数据分析模型教学内容:薪金到底是多少评选举重总冠军估计出租车的总数解读CPIMATLAB 矩阵NBA赛程的分析与评价——全国大学生数学建模竞赛2008年D题MATLAB 多项式重点:1、薪金到底是多少;2、评选举重总冠军;3、NBA赛程的分析与评价;难点: MATLAB 矩阵;第2章简单优化模型教学内容:倾倒的啤酒杯铅球掷远不买贵的只买对的MATLAB符号计算影院里的视角和仰角MATLAB 绘图易拉罐形状和尺寸的最优设计——全国大学生数学建模竞赛2006年C题重点:1、倾倒的啤酒杯;2、不买贵的只买对的;3、易拉罐形状和尺寸的最优设计;难点:MATLAB 绘图;第3章差分方程模型教学内容:贷款购房管住嘴迈开腿MATLAB m文件与m函数物价的波动动物的繁殖与收获期中测试中国人口增长预测——全国大学生数学建模竞赛2007年A 题MATLAB 数据拟合重点:1、贷款购房;2、物价的波动;3、中国人口增长预测难点:MATLAB m文件与m函数第4章微分方程模型教学内容:人口增长MATLAB 插值火箭发射MATLAB 实验报告给药方案海上追踪LINGO基础入门SARS的传播——全国大学生数学建模竞赛2003年A题和C题LINGO 线性规划重点:1、人口增长;2、火箭发射;3、SARS的传播难点:LINGO 线性规划第5章随机数学模型教学内容:博彩中的数学报童售报与飞机预订票LINGO集作弊行为的调查与估计汽车租赁与基因遗传LINGO 实验报告自动化车床管理——全国大学生数学建模竞赛1999年A 题LINGO 线性规划重点:1.博彩中的数学2.作弊行为的调查与估计3.自动化车床管理难点:LINGO 线性规划六、考核方式与成绩评定考核方式:考查考试用时:2学时成绩评定:本课程成绩构成比例为:期末考试成绩占总成绩的60%,期中考试成绩占总成绩的20%,平时成绩占总成绩的20%;平时成绩的构成及比例为:考勤占5%,课堂测验成绩占5%,实验成绩占5%,作业占5%。
《数学建模》教学大纲
数学建模教学大纲课程名称:数学建模课时数56(课堂教学部分)面向对象:理工农医、社会科学各专业本科生预修课程要求:微积分、线性代数、(常微分方程、概率论)一、课程介绍(100-150字)数学模型是应用数学知识和方法解决实际问题的重要工具。
本课程通过具体案例初步介绍数学建模的一般原则和常用方法,充实微分方程、概率统计、运筹优化等应用数学分支知识。
培养学生的科学素质和科学精神,加强文献查阅、计算机应用、论文写作等能力训练和综合素质培养,引导及鼓励学生开展科学研究,解决实际问题。
二、教学目标培养学生应用数学方法和工具解决实际问题的能力。
通过讲授数学在不同领域应用的典型案例、经典模型和常用方法,使学生体会到数学对科学技术和社会发展的巨大意义,初步掌握建立数学模型,解决实际问题的方法和步骤,加深对数学的理解。
通过研究性学习和课程实践,使学生初步具备发现问题,解决问题的能力,掌握文献查阅,计算机应用,论文撰写等科学研究的主要技能,逐步养成勇于尝试,善于创新的科研精神和不畏困难,大力协同的科研品格。
三、教学安排模块一、数学建模概论(6学时)阐述数学模型的意义和作用,建立数学模型的步骤和方法,数学建模需要具备的能力和应用数学研究的主要特点,并通过典型案例加以诠释。
结合本模块学习,学生可自主开展文献查阅,科技数据库使用,数学软件应用等方面的实践。
模块二、基本数学模型(16学时)本模块主要讲授应用微积分、线性代数、微分方程、概率论和初等数学等分支知识建立的经典数学模型。
通过本模块的学习,使学生熟悉建立模型和求解模型的思路和方法,激发学生学习基础课程的兴趣。
结合本模块的学习,学生可通过文献查阅,了解经典模型的新发展与新应用,并就若干具体问题建立简单数学模型。
1.微积分模型(3学时)建议案例:利息理论、蛛网模型等2.线性代数模型(4学时)建议案例:关灯游戏、量纲分析法、Leslie人口模型等3.微分方程模型(5学时)建议案例:万有引力定律、人口模型、传染病模型、Lanchester方程、种间关系等4.概率论模型(4学时)建议案例:招聘问题,赌徒破产问题、存储模型等(三)、运筹与统计模型(26学时)概要介绍运筹和统计的主要内容,为学生进一步学习和应用奠定基础。
《数学建模》教学大纲
《数学建模》教学大纲课程编码:1511101303课程名称:数学建模学时/学分:54/3先修课程:《数学分析》、《高等代数》、《数学软件与实验》、《概率论与数理统计》、《常微分方程》适用专业:数学与应用数学开课教研室:应用数学教研室一、课程性质与任务1.课程性质:本课程是数学与应用数学专业的专业基础课。
2.课程任务:本课程是研究如何将数学方法和计算机知识结合起来用于解决实际问题的一门交叉学科,是集经典数学、现代数学和实际问题为一体的一门新型课程,是应用数学解决实际问题的重要手段和途径。
通过数学建模有关的概念、特征的学习和数学建模实例的介绍,使学生较为系统地掌握利用数学工具建立数学模型的基本步骤、基本技能与常见方法,培养学生双向翻译能力,数学推导计算和简化分析能力和用数学方法和思想分析、解决实际问题的初步能力。
二、课程教学基本要求《数学建模》是一门应用性较强的新兴课程,主要培养学生应用数学理论和数学思想方法,利用计算机技术等辅助手段,分析、解决实际问题的综合能力。
由于该课程的性质、特点、内容不同于其它课程,教学形式应该是讲授与个人作业相结合,教学方法则是以启发式教学为主,学生动手实践为辅的双向教学模式。
本课程开设在第5学期,共54学时,其中课堂讲授36学时,课内实践18学时。
成绩考核形式:末考成绩(开卷考试)(70%)+平时成绩(平时测验、作业、课堂提问、课堂讨论等)(30%)。
成绩评定采用百分制,60分为及格。
三、课程教学内容第一章 数学建模概论1.教学基本要求让学生了解数学建模相关基本概念,了解课程特点,为后继学习奠定基础。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生了解数学模型、数学建模的概念,了解数学模型的特点和分类,初步掌握数学建模的基本方法和步骤,培养学生把实际问题翻译成数学问题的能力。
3.教学重点和难点教学重点是数学建模的基本步骤。
教学难点是如何把实际问题翻译成数学问题。
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《数学建模》公选课教学大纲与教学计划
(30学时)
一、课程内容简介
数学建模是研究如何将数学方法和计算机知识结合起来用于解决实际生活中存在问题的一门边缘交叉学科,数学建模是集经典数学、现代数学和实际问题为一体的一门新型课程,是应用数学解决实际问题的重要手段和途径。
主要介绍数学建模的概述、初等模型、简单优化模型、微分方程模型、差分方程模型、概率统计模型、图论模型、线性规划模型等模型的基本建模方法及求解方法。
二、教学目的及任务
数学建模是继高等数学、工程数学之后进一步提高运用数学知识解决实际问题、基本技能,培育和训练综合能力所开设的一门新学科。
通过具体实例引入使学生掌握数学建模基本思想、基本方法、基本类型。
学会进行科学研究的一般过程,并能进入一个实际操作的状态。
通过数学模型有关的概念、特征的学习和数学模型应用实例的介绍,培养学生双向翻译能力,数学推导计算和简化分析能力,熟练运用计算机能力;培养学生联想、洞察能力、综合分析能力;培养学生应用数学解决实际问题的能力。
三、本课程与其它课程的关系
在学习本课程前需要基本掌握下列课程内容:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、线性规划等课程。
由于本课程的学习,只要是使学生掌握数学知识,解决实际问题能力,这种能力提高有助其它专业课的学习。
四、本课程基本内容要求
1、绪论
1)、基本要求:使学生正确了解数学描写和数学建模的不同于数学理论的思维特征,了解数学模型的意义及分类,理解建立数学模型的方法及步骤。
2)、课程内容:建模概论、数学模型概念、建立数学模方法、步骤和模型分
类、数学模型实例:
(1)稳定的椅子问题(2)商人过河问题(3)人口增长问题(4)公
平的席位问题
2、初等模型
1)、基本要求:掌握比例方法、类比方法、图解法、定性分析方法及量纲分析方法建模的基本特点。
能运用所学知识建立数学模型,并对模型进行
综合分析。
2)、课程内容:(1)双层玻璃窗的功效问题(2)划艇比赛的成绩(3)动物身长和体重(4)核军备竞赛(5)量纲分析与无量纲化
3、简单优化模型
1)、基本要求:了解优化模型的建模建立思想,理解优化模型的一般意义,掌握优化模型求解方法。
2)、课程内容:(1)存贮模型(2)森林救火(3)血管分支(4)冰山运输4、线性规划模型
1)、基本要求:熟练掌握单纯形方法,深刻理解线性规划模型的基本特点,理解优化模型的一般意义,能结合计算机软件解决线性规划模型。
2)、课程内容:(1)线性规划预备知识(2)奶制品的生产与销售(3)自来水输送与货机装运
5、微分方程模型
1)、基本要求:了解微分方程定性与稳定性基本理论及变分法的基本理论,深刻理解微分方程,微分方程定性与稳定性及变分法建模的基本特点。
熟练掌握微分方程,微分方程定性与稳定性理论及变分法建模方法。
2)、课程内容:(1)传染病模型(2)济济增长模型(3)正规战与游击战(4)药物在体内的分布与排除(5)微分方程稳定性理论简介
6、差分方程模型
1)、基本要求:了解差分法基本理论,深刻理解差分法基本特点,熟练掌握差分法建模方法。
2)、课程内容:(1)市场经济中的蛛网模型(2)减肥计划—节食与运动(3)按年龄分组的种群增长
7、概率统计模型
1)、基本要求:了解概率分布方法,多元统计方法及马氏链的基本理论,深刻理解概率分布方法,马氏链基本特点。
熟练掌握概率分布方法,马氏
链建模方法。
2)、课程内容:(1)传送系统的效率(2)报童的诀窍(3)随机存贮策略(4)轧钢中的浪费
五、教学方法
数学模型课是综合能力的培养,通过数学建模数学教学活动促进理工结合,学科交叉,提高学生整体实力。
在教学中注重学生思想培养,提高学生学习兴趣,在教学中使用现代技术手段。
课堂讲授:主要由任课教师在课堂上向学生传授知识的过程。
在讲课中采取启发式充分调动学生的积极性,充分发挥学生的潜能,使学生更好地掌握数学的思维方法和技巧。
课堂讨论:报告及评讲,主要由任课教师或学生代表主持学生讨论,在讲课中采取互动式、小组活动、大型作业方式。
上机实验:利用数学实验课学习的相应数学软件解决实际问题。
六、推荐教材和参考书目
教材:数学模型姜启源谢金星叶俊高等教育出版社
参考书:数学模型杨启帆浙江大学出版社
数学模型任善强高等教育出版社
数学模型与数学建模刘来福曾文艺北京师范大学出版社
【说明】:由于公选课学生人数在开学后常常会有变动,不便于订教材,故要求学生自行前往书店购买。
七、教学计划与学时安排
序号教学内容学
时
1 建模概论、数学模型概念、数学模型实例:
稳定的椅子问题、商人过河问题、人口增长问题、公平的席位
2
问题
2 数学建模的发展及常规模型分析、建立数学模方法、步骤和模型分
2 类:双层玻璃窗的功效问题、划艇比赛的成绩、动物身长和体重
2
3 数学软件MATLAB入门及常用运算、数学软件MATLAB的简单应
用
4 MATLAB科学绘图:二维图形绘制、三维图形绘制 2
5 线性规划预备知识、奶制品的生产与销售、自来水输送与货机装运、
4 接力队的选拔预选课策略
6 无约束最优化问题模型分析及及其建立、无约束化最优化案例 4
4
7 微分方程模型介绍及分析、实例讲解:捕鱼业的持续收获、食饵-
捕食者模型、传染病模型、济济增长模型、正规战与游击战、药物
在体内的分布与排除
8 求解非线性规划及详细模型的建立过程、非线性规划案例分析 4
9 最短路问题案例分析了解最短路的算法及其应用、最短路问题及其
4 算法
10 数学建模论文基本格式讲解及竞赛题分析 2
合计30 八、评价方法
1.考试采用开卷方式进行测试。
教练组给出一道实际简化的数学建模试题要求同学们在课后利用三天的时间完成。
学生可以参考网上资料及教材相关模型完成。
2.试题力求覆盖选修课程主要内容,保持稳定的难易程度,着重考察学生对问题的观察,分析和综合思维能力,要求清晰而准确地表达运算过程,正确运用数学知识处理数据,想象空间图象,熟练地解决考点内的数学知识。
3.学生测评采用上课平时分及数学模型按“平时分*40%+建模试题*60%”进行评分。
试题不超出教材所学知识,难易度与教材题型相同。