数学模型-课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《数学模型》课程教学大纲（理论课程）一、课程基本信息课程号1223S06080开课单位生命科学学院课程名称（中文）数学模型（英文）MathematicalModel课程性质选修考核类型考试课程学分2课程学时34课程类别学科基础课程（学科核心课）先修课程高等数学，线性代数，概率统计适用专业（类）生物信息学二、课程描述及目标（一）课程简介《数学模型》课程是本专业的一门学科选修课程，是数学理论与实际问题相结合的一门拓展课程。它将现实问题归结为相应的数学问题，并在此基础上利用数学的概念、方法和理论进行深入的分析和研究，定量地刻画和解决实际问题。随着计算机技术的飞速发展，数学建模的作用越来越重要，而且已经渗透到各个领域，已经成为一门非常重要的课程。该课程旨在通过理论教学与案例分析训练，使学生掌握数学建模基础知识、数学建模基本原理，具备数学建模基本能力。向学生展示来自工业、农业、工程、生命科学、商业管理等诸多领域的数学模型及求解计算问题，培养和提高学生应用数学工具解决实际问题的意识和能力，同时点燃他们创造性思维的火花，构建起今后进一步提高和发展的平台。（二）教学目标通过本课程，学生将掌握利用数学理论解决实际问题的能力，具体来说将达成如下目标。课程目标1：具备扎实的数学应用能力，具备良好的逻辑思维、抽象思维、数学演算的科学素养，学会用数学等理性的思维解决现实世界的科学问题；课程目标2：掌握解决实际科学问题的数学建模一般步骤，善于分析问题、发现问题、解决问题；课程目标3：掌握并应用常用数学建模方法和手段，并能够借助数学软件求解和分析数学问题；课程目标4：具有良好的专业精神和自主学习意识、具备团队协作精神，学生在建立模型、求解模型、分析模型等建模环节中正确定位，发挥优势。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1-3：掌握比较扎实的数学和物理、化学方面的基础理论知识,具有计算机及信息科学等方面的基础知识；课程目标1课程目标2课程目标3302-1：具有主动获取知识的能力；2-3：具有浓厚的科学兴趣及批判性思维能力；课程目标4152-2：具有综合运用所掌握的理论知识和技能，从事生物技术及其相关领域科学研究的能力；2-5：具有一定的计算机和信息技术应用能力。课程目标2课程目标3203-1：具备较高的思想道德素质，具有正确的政治观、人生观、价值观，具有强烈的社会责任感、健全的人格和较强的团队意识；3-4：具有健康的体魄和良好的心理素质。课程目标4153-3：具备良好的专业素质，受到严格的科学思维训练，有求实创新的精神、批判性思维和可持续发展理念；课程目标120四、教学方式与方法教学方式：课堂讲授、课堂讨论、翻转课堂案例分析。教学方法：探讨式教学、启发式教学、案例教学相结合，课堂上，教师将归纳和总结经典模型和建立数学模型的一些常用方法与技巧。翻转课堂中，学生需通过预习、课堂演示、课堂讨论，借助案例分析的形式来掌握和巩固建模方法和技巧，以提高学生利用数学工具解决实际问题的初步科研能力。五、教学重点与难点（一）教学重点教学重点是建立模型的过程和建模方法归纳，包括对实际问题进行分析、合理的简化假设、建立模型，以及模型结果及分析。（二）教学难点教学难点是如何培养和提高学生对实际问题的正确分析能力，这其中主要包括模型假设、结果分析、对不同数学理论应用到实际问题中的合理性判断和理性的结果讨论与分析等。六、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1第1章建立数学模型掌握数学模型与现实世界的关系，建立数学模型的方法与步骤，了解数学模型的特点和分类。2讲授课程目标1课程目标42第2章初等模型培养学生学习数学模型的兴趣，熟悉掌握初等数学建模方法。4讲授翻转课程目标1课程目标43第3章简单的优化模型熟悉掌握静态优化模型一般概念和理论、建立和求解。4讲授翻转课程目标2课程目标34第4章数学规划模型掌握实际优化问题建立规划模型的方法，掌握Lingo等数学软件。6讲授课程目标2课程目标35第5章方程模型掌握以微分方程为工具建立数学模型的方法。4讲授课程目标26第6章离散模型熟练掌握层次分析方法等常见离散模型建模。4讲授课程目标2课程目标37第7章概率模型掌握随机背景下的概率问题常见建模手段4讲授课程目标2课程目标38第8章统计模型掌握统计回归模型，掌握软件求解和报告的解读。4讲授翻转课程目标2课程目标3课程目标49第9章建模竞赛了解竞赛规则和意义2讲授课程目标4合计34（一）考核类型：考试eq\o\ac(□,√)考查（二）考核方式：开卷考试eq\o\ac(□,√)闭卷考试eq\o\ac(□,√)课程论文eq\o\ac(□,√)课程报告其它：（三）成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标平时考核40出勤20考勤迟到、缺勤、请假等情况课程目标4作业60完成进度、基本概念、正确性等课程目标1课程目标2课程目标3表现20回答问题，听课效果，学习态度课程目标2课程目标3课程目标4期末考核60试卷成绩课程论文质量评价课程目标1课程目标2课程目标3八、课程目标达成评价课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。课程目标达成度毕业要求指标点达成度九、教材与教学参考书（一）教材《数学模型》，姜启源、谢金星、叶俊编，高等教育出版社，2018；第五版ISBN：978-7-040-49222-4（二）教学参考书《AFirstCour