《数学建模与数学实验》课程教学大纲 课程基本信息(Course Information) 学时 课程代码 MATH4803 (Cred “学分(Credits) (Course Code it Hours) 课程名称 数学建模与数学实验 (Cours Mathematical Modeling and Mathematical Experiment Name) 课程类型 (Course Type 专业方向选修 授课对家 (Target 各专业本科生 Audience) 授课语言 全中文 Instruction) 开课院系 (School) 数学科学学院 先修课程 数学分析、高等代数概后续 率统计（或：高等数学、程 (Prerequisite) 线性代数、概率统计)pos) 课程 课程负责人 址 李大明 (Instructor） Webpa ge) 课程目标：《数学建模与数学实验》强调数学科学与现实世界的关系，更均衡 地对待理论和应用 以培养和提高学生运用数学解决实际问题的能力。本课 通过大量案例的讲授，让学生了解如何运用数学解决实际问题的基本过程和力 法，包括模型的假设，模型的建立与求解，模型的检验分析等。 课程简介（中我们采用案例式教学，部分来自教材，但更多案例来自三大数模竞赛。总体教 学要求：1.掌握每个案例的建模过程、步骤与假设。2.掌握课程中常用 (Description)模的数学方法。3.完成模型学习后布置的作业及上机任务。 课程内容：本门课程主要包括以下内容：Python基本介绍、随机模型、马氏 链植型、得率统什植型、博弈植型、Monte carlo算法、模拟根火、神经风终 遗传算法和14个来自三大数模竞赛的案例： 大阳影子定位、系泊系统设计 婉娥三号着陆、高温作业服的设计、CT系统参数标定及成像、智能GV的动
《数学建模与数学实验》课程教学大纲 课程基本信息（Course Information） 课程代码 （Course Code） MATH4803 *学时 （Cred it Hours） 48 *学分（Credits） 3 *课程名称 （Course Name） 数学建模与数学实验 Mathematical Modeling and Mathematical Experiment 课程类型 (Course Type) 专业方向选修 授课对象 （Target Audience） 各专业本科生 授课语言 (Language of Instruction) 全中文 *开课院系 （School） 数学科学学院 先修课程 （Prerequisite） 数学分析、高等代数 概 率统计（或：高等数学、 线性代数、概率统计） 后续课 程 (post） *课程负责人 （Instructor） 李大明 课程网 址 (Course Webpa ge) *课程简介（中 文） （Description） 课程目标：《数学建模与数学实验》强调数学科学与现实世界的关系，更均衡 地对待理论和应用，以培养和提高学生运用数学解决实际问题的能力。本课程 通过大量案例的讲授，让学生了解如何运用数学解决实际问题的基本过程和方 法，包括模型的假设，模型的建立与求解，模型的检验分析等。 我们采用案例式教学，部分来自教材，但更多案例来自三大数模竞赛。总体教 学要求： 1. 掌握每个案例的建模过程、步骤与假设。 2. 掌握课程中常用建 模的数学方法。 3. 完成模型学习后布置的作业及上机任务。 课程内容： 本门课程主要包括以下内容：Python 基本介绍、随机模型、马氏 链模型、概率统计模型、博弈模型、Monte Carlo 算法、模拟退火、神经网络、 遗传算法和 14 个来自三大数模竞赛的案例：太阳影子定位、系泊系统设计、 嫦娥三号着陆、高温作业服的设计、CT 系统参数标定及成像、智能 RGV 的动
态调度策略、交巡警服务平台的设置与调度、高速公路收费亭设置问题、葡萄 酒的评价、 基因识别、手动喷灌系统、 工件磨削加工、嫌犯的“地理画像 星图识别。 Course Task:Mathematical Modeling and Mathematical Experiment emphasizes the etween mathematicsandtheordand the balance theoryand appications. Itsmain goal is to train and imp studentsabilities to solve the problems in real life by mathematics and compute techniques.Though many practical cases,this course teaches students the basic methods and the whole processes of modeling,which includes making rational assumptions,designing and solving model and testing model. 课程简介（英Course content::This course mainly includes the following contents:Python (Description) model,dynamic programming,simulated annealing,neural network,genetic algorithm and 14 cases from CUMCM,MCM/ICM and CUMCM:Sun shadow location,Mooring system design,Chang'e-3 landing,Design of high temperature work clothes,CT system parameter calibration and imaging,Dynamic scheduling patrol police service platform,The setting of toll boothson expressways,Wine evaluation,Ge recognition,Manual sprinkler system,Workpiece grinding,The"geographical portrait"of the suspect,Star atlas recognition. 课程目标与内容(Course objectives and contents) 熟悉和掌握以前所学的数学知识与方法(A3) “课程目标 通过讲授的案例掌握用数学解决实际问题的思路和方法(B1,B3 (Course Object)3. 学会用数学模型方法解决实际问题的一般程序，书写数学建模论文的方式 (B1,C3) 教学内容（要 章节 学时 教学形作业及考核 课程思政融入点 对应课程目 点) 式 要求 标 牧学内容进度 通过简单例子引起 安排及对应课第一节 数学建模的 意义 面授 习颗 学生对解决实际问 A3,B5 程目标(Clas 题的兴 Schedule& 应用基础数学理论 创意平板折 解块实际问题，培装 Course 第二节 面授 大作业 叠桌 用数学解决问顾的 Objectives) 思维 太阳影子定 应用基础数学理 第三节 面授 大作业和天文知识解决实邓1，B3 际问题，培养用数学
态调度策略、交巡警服务平台的设置与调度、高速公路收费亭设置问题、葡萄 酒的评价、基因识别、手动喷灌系统、 工件磨削加工、嫌犯的“地理画像”、 星图识别。 *课程简介（英 文） （Description） Course Task: Mathematical Modeling and Mathematical Experiment emphasizes the close connection between mathematics and the real world and the balance between theory and applications. Its main goal is to train and improve the students’ abilities to solve the problems in real life by mathematics and computer techniques. Though many practical cases, this course teaches students the basic methods and the whole processes of modeling, which includes making rational assumptions, designing and solving model and testing model. Course content: This course mainly includes the following contents: Python, Markov chain model, probability and statistics model, discrete model, game model, dynamic programming, simulated annealing, neural network, genetic algorithm and 14 cases from CUMCM, MCM/ICM and CUMCM：Sun shadow location, Mooring system design, Chang'e-3 landing, Design of high temperature work clothes, CT system parameter calibration and imaging, Dynamic scheduling strategy of intelligent RGV, Setting and scheduling of traffic and patrol police service platform, The setting of toll booths on expressways, Wine evaluation, Gene recognition, Manual sprinkler system, Workpiece grinding, The "geographical portrait" of the suspect, Star atlas recognition. 课程目标与内容（Course objectives and contents） *课程目标 (Course Object) 1．熟悉和掌握以前所学的数学知识与方法（A3） 2．通过讲授的案例掌握用数学解决实际问题的思路和方法（B1,B3） 3．学会用数学模型方法解决实际问题的一般程序，书写数学建模论文的方式 （B1,C3） *教学内容进度 安排及对应课 程目标 (Class Schedule & Requirements & Course Objectives) 章节 教学内容（要 点） 学时 教学形 式 作业及考核 要求 课程思政融入点 对应课程目 标 第一节 数学建模的 意义 2 面授 习题 通过简单例子引起 学生对解决实际问 题的兴趣 A3,B5 第二节 创意平板折 叠桌 2 面授 大作业 应用基础数学理论 解决实际问题，培养 用数学解决问题的 思维 B1 第三节 太阳影子定 位 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和天文知识解决实 际问题，培养用数学 B1,B3
解决问题的思维 第四节 Python基本 面授 大作业 其本编程工月 介绍 应用基础数学理 系泊系统设 和基础物理知识解 第五节 面授 大作业 决实标问题，培养用那1，B3 数学解决问题的思 应用基础数学理论 嫦娥三号若 知天文知识解决实 第六节 面投 大作业 B1.B3 际问题，培养用数学 解决问题的思维 模拟退火、神 第七节 经网络、遗传 面授 大作业 应用基本算法求解 算法 实际问题 应用基础数学理论 第八节 高温作业服 的设计 面授 大作业 和物理知识解决实 际问题，培养用数学 ,B3 解决问题的思维 第九节 CT系统参勒 标定及成像 面授 大作业 实际问题，培养用透 1,B3 学解决问颗的思维 应用基础数学理论 智能RGV的 和解决实际 第十节 动态调度策 面授 大作业 养用数学解决问号 ,B3 的思维 交巡警服务 平台的设置2 应用基础敖学理引 面授 大作业 与调度 解决实际问题 应用基础数学理 高速公路收 知交通知识解决实 第十二节 费亭设置问2 面授 大作业 81,B3 际问题，培养用数学 解决问题的思维 应用基础数学理讠 解决实际问题，培养 第十三节 葡萄酒的评 面授 大作业 31,B3 用数学解决问题的 用维 应用基础数学和曾 法解决实际问题，培 第十四节 基因识别 面投 大作业 B1,B3 养用数学解决问题 的思维
解决问题的思维 第四节 Python 基 本 介绍 4 面授 大作业 基本编程工具 B3 第五节 系泊系统设 计 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和基础物理知识解 决实际问题，培养用 数学解决问题的思 维 B1,B3 第六节 嫦娥三号着 陆 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和天文知识解决实 际问题，培养用数学 解决问题的思维 B1,B3 第七节 模拟退火、神 经网络、遗传 算法 2 面授 大作业 应用基本算法求解 实际问题 B3 第八节 高温作业服 的设计 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和物理知识解决实 际问题，培养用数学 解决问题的思维 B1,B3 第九节 CT 系统参数 标定及成像 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和成像等知识解决 实际问题，培养用数 学解决问题的思维 B1,B3 第十节 智能 RGV 的 动态调度策 略 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和解决实际问题，培 养用数学解决问题 的思维 B1,B3 第十一节 交巡警服务 平台的设置 与调度 2 面授 大作业 应用基础数学理论 解决实际问题 B1 第十二节 高速公路收 费亭设置问 题 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和交通知识解决实 际问题，培养用数学 解决问题的思维 B1,B3 第十三节 葡萄酒的评 价 2 面授 大作业 应用基础数学理论 解决实际问题，培养 用数学解决问题的 思维 B1,B3 第十四节 基因识别 2 面授 大作业 应用基础数学和算 法解决实际问题，培 养用数学解决问题 的思维 B1,B3
应用基础数学理论 手动喷灌刹 和基础物理知识解 第十五节 面投 大作业 决实际问题，培养用 1,B3 数学解决问题的思 维 应用基础数学理论 和制造加工知识 第十六节 磨床 面授 大作业 快实际问题，培养用 81,B3.C3 数学耀决问颗的用 维 应用基础数学理论 第十七节 嫌犯的“地理 面投 大作业 解决实际问题，培无 B1,B3 画像” 用数学解决问题的 用维 第十八节 博弈模型 2 面授 大作业 应用基础数学理 解决实际问题 应用基础数学理论 第十九节 交通信号灯 面投 和交通知识解决实 大作业 B1.B3 的调度 际问题，培养用数宁 解决问题的思维 第二十节最大流 面授 大作业 应用基础数学理论 解决实听问题 应用基础数学理论 第二十一节屋图识别 面授 大作业 和天文知识解决实 1,B3.C3 际问题，培养用数学 鲤快问颗的用维 应用基砂数学理 第二十二节马氏链模型2 面授 习题 解决实际问 第二十三节 统计回归模 面授习题 应用基础数学理论 型 解决实际问题 注1：建议按照教学周周学时编排 注2：相应章节的课程思政融入点根据实际情况填写。 最终成绩由平时成绩和大作业组成。平时成绩（包括作业和上课参与程度） *考核方式 40%。主要考核对知识点的掌握程度、口头及文字表达能力。大作业由4次论 (Gradine) 文报告组成：60%，主要考核分析解决问题、创浩性工作、文字表达等方面的 能力。 教材： “教材或参考资姜启源谢金星叶俊《数学模型》（第四版），高等教有出版社。209 料(Textbooks其它案例来源： &Other 全国大学生数学模型竞赛试题http/www.mcm.edu.cn/ Materials) 美国数学建模竞赛(MCM)和交叉学科建模竞赛(ICM)试题 http://www.comap.com/undergraduate/contests/
第十五节 手动喷灌系 统 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和基础物理知识解 决实际问题，培养用 数学解决问题的思 维 B1,B3 第十六节 磨床 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和制造加工知识解 决实际问题，培养用 数学解决问题的思 维 B1,B3,C3 第十七节 嫌犯的“地理 画像” 2 面授 大作业 应用基础数学理论 解决实际问题，培养 用数学解决问题的 思维 B1,B3 第十八节 博弈模型 2 面授 大作业 应用基础数学理论 解决实际问题 B1 第十九节 交通信号灯 的调度 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和交通知识解决实 际问题，培养用数学 解决问题的思维 B1,B3 第二十节 最大流 2 面授 大作业 应用基础数学理论 解决实际问题 B1 第二十一节 星图识别 2 面授 大作业 应用基础数学理论 和天文知识解决实 际问题，培养用数学 解决问题的思维 B1,B3,C3 第二十二节 马氏链模型 2 面授 习题 应用基础数学理论 解决实际问题 B1 第二十三节 统计回归模 型 2 面授 习题 应用基础数学理论 解决实际问题 B1 注 1：建议按照教学周周学时编排。 注 2：相应章节的课程思政融入点根据实际情况填写。 *考核方式 (Grading) 最终成绩由平时成绩和大作业组成。平时成绩（包括作业和上课参与程度）： 40%。主要考核对知识点的掌握程度、口头及文字表达能力。大作业由 4 次论 文报告组成：60%，主要考核分析解决问题、创造性工作、文字表达等方面的 能力。 *教材或参考资 料 (Textbooks & Other Materials) 教材： 姜启源 谢金星 叶俊 《数学模型》（第四版）, 高等教育出版社。2009 其它案例来源： 全国大学生数学模型竞赛试题 http://www.mcm.edu.cn/ 美国数学建模竞赛（MCM）和交叉学科建模竞赛（ICM）试题 http://www.comap.com/undergraduate/contests/
中国研究生数学建模竞赛试题htp:gmcm.seu.edu.cn/ 其它(More) 备注(Notes) 备注说明 带内容为必填项 2.课程简介字数为300-500字：课程大纲以表述清楚教学安排为宜，字数不限
中国研究生数学建模竞赛试题 http://gmcm.seu.edu.cn/ 其它（More） 备注（Notes） 备注说明： 1．带*内容为必填项。 2．课程简介字数为 300-500 字；课程大纲以表述清楚教学安排为宜，字数不限