2023D00106-数学建模-2023版人才培养方案课程教学大纲 (2).docxVIP

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附件5-1

ADDINCNKISM.UserStyle《数学建模》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

2023D00106

开课单位

网络空间安全与计算机学院

课程名称

（中文）数学建模

（英文）MathematicalModeling

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（学科拓展课）

先修课程

高等数学、线性代数、概率论与数理统计、运筹学

适用专业（类）

计算机科学与技术、信息安全、人工智能

二、课程描述及目标

（一）课程简介

数学模型是近些年发展起来的新学科，是数学理论与实际问题相结合的一门科学。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，从而从定性或定量的角度来刻画实际问题，并为解决现实问题提供精确的数据或可靠的指导。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。

《数学建模》课程是本专业（类）的一门学科基础课程，属于学科拓展选修课。开设本课程，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握数学模型的基础知识、数学建模的意识和基本原理，具备利用所学的数学知识建立数学模型的基本能力，了解关于数学建模的思路和方法，为人工智能、软件开发、毕业设计等后续课程奠定必要的理论和实践基础，为学生毕业后能够更好利用所学知识分析解决实际问题打下坚实的基础。

数学建模是一门实践性很强的学科，具有“面向问题”、“多学科交叉应”、“以学生实践为主”三大特征，要求学生能够综合运用知识去分析和解决实际问题。数学模型的授课基本上是案例式教学，以具体实际问题为案例，重点分析建模的思路和方法，来逐步培养学生数学建模的意识、方法和能力。

（二）教学目标

通过该课程的学习，培养和提高学生应用数学工具分析解决实际问题的意识和能力。数学模型课程的目的和任务主要就是向学生展示来自工业、农业、工程、科学、商业管理等诸多领域的数学建模问题，培养他们解决实际问题的兴趣，提高应用数学工具解决实际问题的能力，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。

课程目标1：掌握数学模型的概念、数学建模的基本方法和步骤

课程目标2：增强学生数学建模意识、提高数学建模能力，提升学生分析、解决实际问题的能力，培养创新能力

课程目标3：具备独立找到问题、分析问题、解决问题的能力，达到自主学习、终身学习的目的。

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

1-2具有计算机科学、信息安全、人工智能领域需要的数据分析能力，能针对具体的对象建立数学模型并利用计算机求解

课程目标1

0.3

2-2能基于相关科学原理和数学模型方法正确表达和分析计算机科学、信息安全、人工智能的复杂工程问题

课程目标2

课程目标3

0.3

5-2能够选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具、现代信息技术工具和相关辅助软件对计算机科学、信息安全、人工智能领域的复杂工程问题进行分析、计算与设计

课程目标2

课程目标3

0.2

11-1掌握计算机科学、信息安全、人工智能工程项目中涉及的管理与经济决策方法

课程目标2

课程目标3

0.1

12-1能在最广泛的技术变革背景下，认识到自主和终身学习的必要性

课程目标3

0.1

四、教学方式与方法

教学方式：课堂讲授、翻转课堂、课堂讨论、课外建模实践相结合。

教学方法：探讨式教学、启发式教学、案例教学相结合，课堂上，教师将介绍一些较经典的模型和建立数学模型的一些常用方法与技巧，选取部分内容让学生以结组的方式进行课下搜集资料分析解决方案，然后由学生在课上汇报，提高学生课堂教学参与度；在课外实践中，学生需通过实际运用去掌握这些方法和技巧，以提高自己的研究能力。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

教学重点将放在如何对实际问题进行分析，根据实际情况做出合理的简化假设，根据假设依据相应的原理或问题内在机理建立模型，以及对于模型结果的合理性做出分析与解释。

（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，模型求解结果合理性的判断，以及模型改进等方面的能力。

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

第一章建立数学模型

通过本章的教学，使学生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

教师讲授

课程目标1

2

第二章初等模型

通过本章的教学，目的在于培养学生学习数学模型的兴趣，初步认识数学建模，掌握初等分析建模、作图方法建模、比例方法建模、由粗及细、从定性到定量的建模方法。

4

教师讲授+翻转课堂

课程目标1

课程目标2

课程目