《数学建模》课程简介

课程名称(中文):数学建模

课程名称(英文):Mathematical modeling

学 时 数:54

学 分 数:3

适用专业:数学与应用数学

      内容简介:

数学模型是近20年来随着计算机的广泛应用而发展起来的新课程,是利用数学知识解决实际问题的实践性很强的课程。本课程是高等师范院校数学专业的一门指定选修课。本课程的重点在于如何建立数学模型,其基本方法是机理分析法、数据分析法和计算机仿真。本课程的目的是通过多种建模方法的培训和大量实例的分析,提高学生如下几种能力:

1.用数学语言描述实际现象的“翻译”能力。

2.综合应用已学过的数学知识,对问题进行分析处理的能力。

3.想象力和洞察力。进而提高学生的综合素质和创新能力。

教材:《数学模型》, 姜启源编著,高等教育出版社,1987.

 

 

佛山科学技术学院精品课程建设项目

     

 

 

 

    院:    理 学 院         

课程名称:      数学建模             

负 责 人:     王 向 东            

 

 

 

 

 

佛山科学技术学院教务处制

二○○三年九月


 

 

课程名称

数学建模

课程类型

学科基础课

负 责 者

王向东

性别

出生年月

1962.12

专业技术职称

教授

聘任时间

1998.11

岗位类型

教学

所在院系

理学院

   

3985013

E-mail

dong6210@163.com

姓名

性别

出生年月

职称

承担任务

戎海武

1966.5

副教授

教学与理论研究

杨灵娥

1963.10

教授

理论研究与教材建设

徐海祥

1964.4

教授

协调与联络

胡诗国

1962.4

副教授

软件开发与教学

 

1977.7

助教

教材建设与教学

 

近三学年承担本科生教学情况(课程名称、学时数、学生数、教学质量等):

 

2000.8~2001.1,《数学分析》,102学时,90人,教学效果优秀。

《数学建模》竞赛培训,30学时,48人,并带队参加全国大学生

数模竞赛,获广东省三等奖。

2001.2~2001.7,《数学分析》,96学时,90人,教学效果优秀;

               《数学建模》竞赛辅导,30学时,42人。

2001.8~2002.1,《数学分析》,108学时,90人,教学效果优秀;

《数学史》,30学时,100人。

               《数学建模》,54学时,100人;

带队参加全国大学生数模竞赛,获广东省二等奖。

2002.2~2002.7,《数学建模》,54学时,90人,教学效果优秀;

               《数学建模》竞赛培训,36学时,50人。

2002.7~2003.1,带队参加全国大学生数模竞赛,获全国一等奖。

2003.2~2003.7,《数学建模》,56学时,84人。

 《数学建模》竞赛培训,30学时,50人。

 

师资队伍、教学改革、教材建设、教学方法、获奖等情况:

1、本课程拥有一支高学历、高职称、思想及业务素质高、结构合理、科研能力较强、教学经验丰富、乐于奉献、较为稳定的师资队伍,现有教授3人,博士3人,副教授2人,硕士1人(平均年龄37岁)。其中有全国优秀教师,省优秀教师,广东省“千、百、十”工程重点培养教师以及我校“十佳”教师等。

2、该课程长期从事教学改革工作:

①从1999年以来,用数学建模培训班的形式,每年都开设了面向全校各专业学生的数学模型选修课,培训班从教学内容到教学形式等方面都作了很多改革。它的主要内容不是讲授一门新的数学知识,而是培训学生通过建立数学模型,利用计算机等现代技术手段解决实际问题的能力。教学形式不是以教师讲授为主,而是以讨论班的形式为主,强调学生的直接参与,教师主要起组织和引导作用。来自不同系、不同专业的学生围绕解决模拟的实际问题进行讨论和争论,既充分发挥各自的创造力,又团结合作,经过查资料、使用计算机和计算机软件等过程,形成解决实际问题的方案,写出论文,有的还编出软件。学生在解决问题中所需要的新的数学知识,也采取教师举办讲座与学生阅读和讨论有关书籍、文献相结合的方式加以弥补和学习,以培训学生自己扩充新知识的能力。总之,这是与以传授知识为主的课堂教学完全不同的一种教学形式,是以学生走上工作岗位后解决实际问题的过程为蓝本设计的,对于培养学生的素质和多方面的能力起到了很好的作用;

②该课程从1996年以来,主持完成相关的校级,省(部)级和国家级教学课题10余项,曾获部级优秀教学成果一、二等奖各一项,通过省级鉴定一项,获校级优秀教学成果一等奖2项,发表相关教学研究论文10余篇;

③在长期实践的基础上,积极开展教材建设,编著的教材《数学建模与数学实验》即将由高等教育出版社出版;

④在数学建模课程教学中开展“研究性学习”试验,实施以创新精神和实践能力为重点的素质教育,并取得初步成效。例如通过数学建模课程学习的我校数学99级学生在2002年全国大学生挑战杯比赛中一举获得广东省自然科学类作品一等奖,其获奖作品就是数学建模论文,指导教师为王向东、戎海武。

3、本课程除了开设专业基础课《数学建模》之外,所开设的数学建模培训班是围绕参加全国数学建模竞赛来组织的。参加培训的学生,在完成了这门课程的学习任务并经过考试之后得到学分。同时从中选拔出参赛队员。由于竞赛也是以解决实际问题的方式来进行的,故我们把竞赛也看成数学模型课程的组成部分,竞赛是更集中、更紧张、更有效地学习和考试。我们在历年竞赛中取得了优异成绩,更重要的是培养了一批优秀的学生。1999年以来,我们获得全国一等奖一项,全国二等奖三项;省级一等奖四次,省级二等七项,省级三等奖十六项;并获国际大学生数学模型竞赛二、三等奖多项。

 

 

与省内大学同类课程比较,本课程的优势、地位、特色及不足:

 

开展数学建模活动(包括开设数学建模课程,数学建模培训,数学建模讲座,数学建模竞赛等等),我们既没有把它只看成竞赛而只重视比成绩,也没有把它看成单纯由教师传授知识的又一门课程,而是把它作为数学教学改革的一种尝试,把培养学生的素质和能力作为主要的指导思想和中心任务。我们的所有作法都是围绕这一中心任务来设计和实施的。我国著名科学家钱学森同志在1989年曾经有一个关于数学教学改革的谈话,提出“理工科大学的数学课是不是要改造一番”,以“应付现在的实际”,“今天的实际要求教会学生两条:一是要会用计算机,二是能理解计算机给出的答案”。当时有些学校曾经组织教改小组研究如何实现钱学森同志的这一设想,做了一些工作,但始终未能有大的成效。但是,在开展数学建模活动的实践中,我们发现这一活动正好体现和实现了钱学森先生的设想。与省内大学同类课程相比,我们的优势在于:

①师资力量雄厚。据我们了解,广东省除华南理工大学之外,就本课程的师资配备我们是最强的;

②我们拥有在国内也称得上是一流的数学建模实验室;

③除省内一些重点大学(如华南理工大学、中山大学等)外,我们是较早开设数学建模课程的地方院校,积累了丰富的教学经验;

④在本课程中进行了较多的教学改革工作,并取得了在省内较为领先的教学改革成果;

⑤在广东省各高校中率先在数学建模课程中有计划的实施以创新精神和实践能力为重点的素质教育—“研究性学习”试验,并取得初步成效;

⑥在全国大学生数学建模竞赛活动中成绩优异,如在2002年度全国大学生数学建模竞赛中我们获得了全国一等奖一项,全国二等奖二项,广东省一等奖三项,二等奖六项,在广东省排名第二(超过了中山大学和华南师范大学),仅次于华南理工大学。

⑦在研的与本课程相关的教改课题较多,其中有一项国家教改课题:“应用型本科人才培养模式下数学教学改革与综合素质培养”,两项佛山大学重点教学研究课题。

与省内大学同类课程比较,我们不足的地方在于:我们的学生基础差,经费投入不足。

 

通过2~3年的课程建设,使本课程在省内达到领先水平,并进入省级优秀课程或省级精品课程行列。具体实施步骤如下:

1)以数学建模教学为突破口,促进工科数学教学内容、课程体系、教学手段及教学环节的改革;

2)坚持理论联系实际,建立、健全与培养目标服务的课程体系;

3)大力加强教学实践环节,不断寻找理论和实际的新的结合点,为学生创造广阔的实际领域;

4)大力改革教学方法,实行数学建模的“研究性”教学,培养学生的综合素质和创新能力;

5)在全校范围内,进一步切实有效地狠抓数学建模竞赛活动;

6)开展本课程的立体化教材建设;

 (7) 开发相关的教学软件。

 

 

 

①根据我们认为的本课程的指导思想和中心任务(即把本课程作为数学改革的一种尝试),通过2~3年的建设和积累,获得一项省级优秀教学成果奖,并争取获得国家级优秀教学成果奖;

②在高等教育出版社出版本课程的有特色的立体化教材《数学建模与数学实验》,并在全国范围内推广使用;

③通过数学建模课程建设,使我校学生在全国大学生数学建模竞赛中取得优异成绩,排名在广东省前列;

④通过数学建模活动(数学建模课程、数学建模讲座、数学建模培训、数学建模竞赛等)的开展,促进我校高等数学公共课教学的进一步改革,从而使高等数学公共课教学质量上一个新台阶。

使

本精品课程建设预计经费15万元,其中:

(一)数学建模课程立体化教材建设:4万元;

(二)相关的数学建模教学软件开发:2万元;

(三)国内学术交流与调研:1万元;

(四)资料费:0.5万元;

(五)教学成果鉴定:0.5万元;

(六)数学建模实验室建设与维护:7万元;

学院

教学指导

委员

会意

                              主任委员:            

                                                      

 

专家评估组意见

                               专家组组长:            

                                                      

学校

教学工作

委员

会意

             主任委员: