《数学建模》课程教学大纲
《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。
数学建模课程教学大纲
《数学建模》课程教学大纲第一部份大纲说明一、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大体知识,且具有效数学方式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育数学应用能力提供基础。
数学建模课程的要紧内容数学建模方式论、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依照整个教学打算的内容安排,和学生主若是成人、在职、业余学习的特点,本课程将要紧介绍初等数学模型,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大体、较简单的部份,使学生对数学建模的大体方式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 对相关课程内容的大体要求由于本课程的特点,对学生的大体数学基础有以下要求:熟练把握常微分方程的大体内容,概率论与统计分析基础,运筹学中的线性计划、目标计划的初步知识,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,应达到以下大体目标:(1)深化学生对所学数学理论的明白得和把握;(2)使学生了解数学科学的重要性和应用的普遍性,进一步激发学生学习数学的爱好;(3)熟悉并把握成立数学模型的大体步骤、大体方式和技术;(4)培育学生应用数学理论和数学思想方式,利用运算机技术等辅助手腕,分析、解决实际问题的综合能力;(5)培育学生的数学应用意识,同时进一步拓宽学生的知识面,培育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:有关概念、定理、性质等概念的内容按“明白、了解、明白得”三个层次要求;有关计算、解法、公式和法那么等方式的内容按“会、把握、熟练把握” 三个层次要求。
第二部份学时、教材与教学安排一、学时分派本课程共4学分,教学54学时(包括习题课)学时分派如下: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,一个学期完成全数教学任务。
数学建模教学大纲
《数学建模》课程教学大纲一课程说明1.课程基本情况课程名称:数学建模英文名称:Mathematics Modeling课程编号:2411210开课专业:数学与应用数学开课学期:第4学期学分/周学时:3/3课程类型:专业主干课2.课程性质(本课程在该专业的地位作用)本课程是数学与应用数学专业必修课。
数学模型是将实际问题依其自身的特点和规律,经过去粗取精、去伪存真、抓住主要矛盾,进行抽象简化和合理假设,用数学的语言和方法转化为数学问题,然后选择适当的数学方法和工具,给予数学的分析与解答,再将所给出的结果返回到所论的实际问题中去进行检验,符合实际则数学建模成功,否则再从头开始,如此反复多次,直至通过实践检验为止。
数学模型是架于数学理论和实际问题之间的桥梁,•数学建模是应用数学解决实际问题的重要手段和途径。
本课程通过大量实例介绍数学建模的全过程。
3.本课程的教学目的和任务目的:通过向学生展示各种不同实际领域中的数学问题和数学建模方法,通过对一系列来自不同领域的实际问题的提出、分析、建模和求解的学习与训练,激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,开拓知识面,培养创新精神,提高学生分析问题、解决问题和计算机应用的能力。
任务:本课程旨在通过建模训练培养:(1)学生用数学工具分析解决实际问题的意识并逐步提高其洞察能力。
(2)学生用数学思想和方法综合分析实际问题的能力。
(3)学生的联想能力。
(4)学生熟练地使用计算机和数学软件包的能力。
即培养学生的建模能力和解决实际问题的能力。
4.本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求先修课程:数学分析、高等代数、概率论与数理统计、常微分方程5.教学时数及课时分配二教材及主要参考书1.姜启源等. 数学模型(第三版). 北京:高等教育出版社. 2004.2.刘承平主编.数学建模方法.北京:高等教育出版社,2002.3.叶其孝. 大学生数学建模竞赛辅导教材(二、三、四),,长沙:湖南教育出版社,1997年-2001年.三教学方法和教学手段说明教学中要注重学生分析思考能力的培养,给学生较多的思考机会。
数学建模实验教学大纲
数学建模实验教学大纲一、引言数学建模是一门涉及数学、计算机科学和实际问题解决的跨学科课程。
通过数学建模实验教学,学生将学习如何将实际问题抽象化、建立模型,并运用数学方法进行问题求解。
本教学大纲旨在为数学建模实验课程提供指导,帮助教师和学生达到教育目标。
二、课程目标1. 培养学生的科学思维和实际问题解决能力。
2. 掌握各种数学模型的建立与求解方法。
3. 学习数据分析技术和模型验证方法。
4. 提高学生的团队合作和沟通能力。
三、教学内容1. 数学建模的基础知识(1) 数学建模的定义和基本步骤。
(2) 常见数学模型的分类和特点。
2. 实际问题抽象化和模型建立(1) 学习如何从实际问题中提取关键信息。
(2) 学习如何建立数学模型,选择合适的数学方法和假设。
3. 数学模型求解(1) 学习常见数学方法的应用,如线性规划、微分方程等。
(2) 掌握数学软件工具的使用,如Matlab、Python等。
4. 数据分析和模型验证(1) 学习数据收集和处理的基本技巧。
(2) 学习如何验证数学模型的准确性和可靠性。
5. 团队合作和沟通(1) 学习如何分工合作,形成高效的团队。
(2) 提高表达和演示能力,培养良好的沟通能力。
四、教学方法1. 理论授课:通过讲授基础知识,引导学生了解数学建模的概念和步骤。
2. 实践操作:组织学生动手实践,参与实际问题的建模和求解过程。
3. 小组讨论:鼓励学生在小组内讨论并解决问题,加强团队合作和沟通能力。
4. 作业练习:布置作业练习,提供问题求解的机会,巩固学生的知识和技能。
五、教学评估1. 课堂表现:考察学生的参与度、思维逻辑和问题解决能力。
2. 作业考核:通过作业的完成情况,评估学生对知识的掌握程度。
3. 实践项目:组织学生实施实际项目,并对项目结果进行评估。
4. 小组评价:学生之间进行互评,评估团队合作和沟通效果。
六、教学资源1. 教材:提供适合教学内容的教材,包括数学建模原理和实例分析。
《数学建模》教学大纲与考试大纲(专业课周3)(五篇模版)
《数学建模》教学大纲与考试大纲(专业课周3)(五篇模版)第一篇:《数学建模》教学大纲与考试大纲(专业课周3)新疆财经大学应用数学学院《数学建模》课程教学大纲及考试大纲二O一七年七月《数学建模》课程教学大纲一、课程的基本信息课程代码:4120039 课程性质:选修课总学时:51学时学分:3 开课单位:应用数学学院适用专业:数学与应用数学专业(专业代码070101)、金融数学专业(专业代码020305T)先修课程:数学分析、高等代数、概率论与数理统计、运筹学、数学实验二、课程说明数学建模(实验)课程是综合利用数学的思想、方法以解决实际问题的一门学科,是基础数学科学联系实际的主要途径之一。
数学建模是近十几年来开设的一门新兴课程,它以实际问题为载体,把数学知识、数学软件和计算机应用有机结合,容知识性、启发性、实用性和实践性于一体,特别强调学生的主体地位,在教师的引导下,用学到的数学知识和计算机技术,借助适当的数学软件,建立数学模型,分析、解决一些经过简化的实际问题。
该课程的引入,是数学教学体系、内容和方法改革的一项有益的尝试。
三、课程的目的与基本要求通过该课程的学习,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。
四、本课程与其它课程的联系:本课程是在学生系统学习了大学数学基础课程、数学实验等课程的基础上开设的一门综合应用与实践课。
学生学习本课程前,必须掌握大学数学的基础知识、常见数学软件包的使用,具备一定的逻辑思维能力及分析问题、解决问题的能力。
因此学好本课程能提高学生“用”数学和现代计算工具解决实际问题的能力。
五、教材、教学参考书教材:姜启源、谢金星主编《数学模型》(第四版)高等教育出版社教学参考书:1、杨启帆方道元遍《数学建模》高等教育出版社2、寿纪麟主编《数学建模——方法与范例》高等教育出版社3、叶其孝主编《大学生数学建模竞赛辅导教材》科学出版社4、萧树铁主编《数学实验》高等教育出版社六、教学时间安排本课程计3学分,51学时,学时分配如下[注1]:序号课程内容课时第一章建立数学模型第二章初等模型6 4 3 第三章简单的优化模型 4 第四章数学规划模型第五章微分方程模型第六章代数方程与差分方程模型 47 第八章离散模型第九章概率统计模型 9 第十章统计回归模型第十一章博弈模型2 注1:本课程内容采用案例式教学及实验教学模式,教学中教师可按照具体情况适度调整案例及课时。
《数学建模》教学大纲(新)
《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。
四、教学内容及学时分配章节教学内容各教学环节学时分配讲授实验上机习题讨论小计导引建立数学模型 2 2 4 第 1 章数据分析模型 4 4 8 第 2 章简单优化模型 6 6 12 第 3 章差分方程模型 6 6 12第 4 章微分方程模型8 8 16第 5 章随机数学模型 6 6 12 考核合计32 32 64 五、课程教学基本内容导引建立数学模型教学内容:1、什么是数学建模精选文库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:1.1 薪金到底是多少1.2 评选举重总冠军1.3 估计出租车的总数1.4 解读 CPIMATLAB 矩阵1.5 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:2.1倾倒的啤酒杯2.2铅球掷远2.3不买贵的只买对的MATLAB符号计算2.4影院里的视角和仰角MATLAB绘图2.5 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: MA TLAB绘图;第 3 章差分方程模型教学内容:3.1 贷款购房3.2 管住嘴迈开腿MATLAB m 文件与 m 函数3.3 物价的波动3.4 动物的繁殖与收获期中测试3.5 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: MA TLAB m 文件与 m 函数第 4 章微分方程模型教学内容:4.1人口增长MATLAB插值4.2火箭发射MATLAB实验报告4.3 给药方案4.4 海上追踪LINGO 基础入门4.5 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:5.1 博彩中的数学5.2 报童售报与飞机预订票LINGO 集5.3作弊行为的调查与估计5.4汽车租赁与基因遗传LINGO实验报告5.5 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%。
数学建模课程大纲
数学建模课程大纲一、课程简介数学建模是一门应用数学课程,旨在培养学生运用数学工具和方法解决实际问题的能力。
本课程将通过理论讲授、案例分析和实践操作等方式,帮助学生全面理解数学建模的基本原理和基本方法,培养学生的问题分析、问题建模和问题求解等能力。
二、课程目标1.了解数学建模的基本概念和原则;2.掌握数学建模的常用方法和工具;3.培养学生的实际问题解决能力;4.发展学生的团队合作和沟通能力。
三、课程内容1.数学建模的概述1.1 数学建模的定义和分类1.2 数学建模的基本步骤1.3 数学建模的实际应用领域2.问题分析与问题建模2.1 问题分析和问题定义2.2 数据收集和处理2.3 模型假设和模型建立2.4 模型参数的选择和调整3.模型求解与结果分析3.1 模型求解的方法和技巧3.2 模型求解的稳定性和精度分析3.3 结果解释和对比分析4.数学建模软件的应用4.1 常用数学建模软件介绍4.2 数学建模软件的基本操作和应用案例四、教学方法与评价1.教学方法本课程将采用讲授、案例分析和实践操作相结合的教学方法。
通过课堂讲解学生基本理论知识,通过案例分析让学生熟悉解决实际问题的思路和方法,通过实践操作让学生尝试应用数学建模软件解决实际问题。
2.课程评价本课程将通过平时表现、作业和实践项目等多种评价方式来评价学生的学习情况。
具体评价方式将在开课前和学生明确。
五、参考教材与参考资料1.参考教材-《数学建模导论》王磊著北京大学出版社-《数学建模方法与应用》李明著清华大学出版社2.参考资料-《数学建模基础与方法》秦立和著上海交通大学出版社-《数学建模综合实例与方法》张志国著高等教育出版社六、作业与实践项目1.作业安排学生将根据课程内容安排完成一定数量的作业,包括理论推导题、模型建立题、实践操作题等。
作业将用于检查学生对课程知识的掌握情况。
2.实践项目学生将参与一个或多个与数学建模相关的实践项目,通过团队合作解决实际问题,并撰写实践报告。
《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。
《数学建模实践》课程教学大纲
Based on the course《Mathematical Modeling》(Course Code:MA321),choose several typical cases of mathematical modeling, teaching necessary knowledge and skill on mathematical modeling and guiding students accomplish the whole processes of modeling of a designed practical problem, which includes making rational assumptions, designing and solving model and testing model.
《数学模型实践》是示例型而非体系性课程,通常不对学生作一定要掌握某种知识的硬性要求,而是通过学习各种案例,使学生体验建模过程,领悟建模技巧。学会使用假设,面对实际问题能自觉运用数学方法和数学思维方式描述、计划并解决问题。另外通过课题报告书写严格要求,培养学生书写标准科研论文的能力。
备注
(Notes)
中文
*开课院系
(School)
数学系
先修课程
(Prerequisite)
高等数学,线性代数
*课程简介(Description)
在学习《数学建模》课程(课程编号:MA321)的基础上,选取一些典型的数学模型问题,进一步讲解必要的知识和建模技巧,对于指定的实际问题,指导同学完成建立模型(把实际问题转化为数学问题),解模(求出相应数学问题的解),检验(用数学问题的解给出实际问题的解,并检验其合理性)、撰写论文等系列工作。以提高同学将数学应用于实践的能力。教学实际问题的选择可以来自数学建模的文献,也可以是任课教师的科研课题。根据教学需要本课程可以由多名教师承担。
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《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。
(二)教学重点与难点教学重点:初等数学模型的建立教学难点:初等数学模型的建立,量纲分析与无量纲化(三)教学内容第一节光盘的数据容量1.问题分析2.模型建立3. 模型求解第二节双层玻璃窗的功效第三节污水均流池的设计1.均流池的恒定流出量和最大容量模型2.均流池的具体尺寸模型第四节天气预报的评价1.问题背景2.计数模型3. 计分模型4. 图形模型本章习题要点:要求学生完成作业7-10题。
其中概念题15%,建模题25%,计算题60%第三章简单优化模型(4学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解优化模型的模型建立思想,理解优化模型的一般意义,掌握优化模型的求解方法等。
(二)教学重点与难点教学重点:静态优化模型的建立教学难点:静态优化模型的建立,量纲分析与无量纲化(三)教学内容第一节存贮模型1.不允许缺货的存贮模型2.允许缺货的存贮模型第二节生猪的出售时机本章习题要点:要求学生完成作业4-6题。
其中概念题10%,建模题35%,计算题55%第四章微分方程模型(7学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,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,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,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等。
(二)教学重点与难点教学重点:微分方程建模方法教学难点:微分方程定性与稳定性理论(三)教学内容第一节传染病模型1. SI模型2. SIS模型3. SIR模型第二节经济增长模型1.Douglas生产函数2.资金与劳动力的最佳分配3. 劳动生产率增长的条件第三节人口的预测与控制1.指数增长模型2.阻滞增长模型3. 模型的参数估计、检验和预报本章习题要点:要求学生完成作业7-10题。
其中概念题15%,建模题35%,计算题50%第五章代数方程与差分方程模型(3学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解差分法基本理论,理解差分法基本特点,掌握差分法建模方法等。
(二)教学重点与难点教学重点:差分法的基本特点教学难点:差分法建模的方法(三)教学内容第一节投入产出模型1. 投入产出表2. 直接消耗系数表3. 投入产出模型第二节市场经济中的蛛网模型1.蛛网模型2.差分方程模型3. 模型解释4. 模型的推广本章习题要点:要求学生完成作业5-6题。
其中概念题15%,建模题35%,计算题50%第六章离散模型(8学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解层次分析法的基本理论,理解层次分析法建模的基本特点,掌握层次分析法的建模方法和几种常见的席位分配方法等。
(二)教学重点与难点教学重点:层次分析法、常见的席位分配方法教学难点:层次分析法(三)教学内容第一节层次分析模型1.层次分析法的基本步骤2.层次分析法的广泛应用3. 层次分析法的若干问题第二节公平的席位分配1.不公平度指标2.新的分配方法3. Huntington除数法本章习题要点:要求学生完成作业3-5题。
其中概念题15%,建模题45%,计算题40%第七章概率模型(4学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解随机模型的相关特点,理解随机模型与确定性模型的异同,掌握概率模型的分析与建立方法等。
(二)教学重点与难点教学重点:概率模型的建立教学难点:概率模型的分析(三)教学内容第一节航空公司的预订票策略1. 模型假设2. 模型建立3. 模型求解4. 预订票策略的改进第二节学生作弊现象的调查和估计1. Warner模型2. Simmons模型3. Chritofides模型本章习题要点:要求学生完成作业3-5题。
其中概念题15%,建模题45%,计算题40%第八章统计回归模型(4学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解统计回归模型的特点,理解统计回归模型的分析与建立方法,掌握应用MATLAB工具箱进行统计回归等。
(二)教学重点与难点教学重点:统计回归模型的建立教学难点:建立统计回归模型后应用MATLAB工具箱进行统计回归(三)教学内容第一节牙膏的销售量1. 基本模型2. 完全二次多项式模型第二节软件开发人员的薪金1. 基本模型2. 更好的模型3. 模型应用本章习题要点:要求学生完成作业3-5题。
其中概念题15%,建模题55%,计算题30%第九章马氏链模型(4学时)(一)教学要求通过本章内容的学习,了解马氏链模型的背景知识,理解马氏链中正则链、吸收链等相关概念,掌握运用马氏链模型解决实际问题的相关方法等。
(二)教学重点与难点教学重点:马氏链模型中的相关概念教学难点:运用马氏链模型解决实际问题(三)教学内容第一节健康与疾病1. 马氏链及其基本方程2. 正则链3. 吸收链第二节基因遗传1. 随即交配2. 近亲繁殖本章习题要点:要求学生完成作业4-5题。
其中概念题10%,建模题50%,计算题40%五、教学方法或手段本课程作为信息与计算科学专业的核心课程,具有很强的实际应用性。
根据课程的性质,结合各类模型不同的特点,在传统讲授法的基础上,采用启发式、讨论式、案例式、探究式、互动式等多种方法并行的模式。
在教学手段上,利用多媒体教学的方式使学生更容易直观的理解模型的本质和内涵,在其中穿插翻转课堂教学、MOOC教学等,使学生能够对实际问题的本质有更加深入的理解,从而为学生更好地学习建模方法、掌握建模课程精髓奠定基础。
六、考核方式及评价要求(1)平时成绩(20%)考查学生到课情况、课堂纪律、课堂笔记、实验态度、掌握知识的程度及运用知识解决具体问题的能力及实践过程操作熟练程度等。
(2)期中成绩(20%)期中考查以课程应用小论文的形式进行,任课教师根据每位同学提交的小论文,按照百分制给予评定。
(3)期末成绩(60%)期末考查以闭卷考试的形式进行,任课教师对每位同学的成绩按照百分制给予评定。
七、教材及教学主要参考书推荐教材:《数学模型》,姜启源谢金星叶俊主编,高等教育出版社,2011年1月第四版。
参考书目:1.《数学模型》,谭永基主编,复旦大学出版社,2011年1月第二版。
2.《数学建模理论方法及其应用》,房少梅主编,科学出版社,2014年2月第一版。
3.《中国大学生数学建模竞赛》,李大潜主编,高等教育出版社,2011年10月第四版。
4.《数学建模方法与分析》,米尔斯切特,刘来福主编,机械工业出版社,2015年1 月第四版。
5.《Matlab数学实验与建模》,张德丰主编,清华大学出版社,2014年12月第二版。
6.《Matlab高等数学实验》,章栋恩主编,电子工业出版社,2015年8月第二版。