数学建模实验教学大纲

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1、数学建模实验教学大纲适用于理工科各专业(60学时)一、内容简介本课程包括MATLAB程序设计基础,MATLAB科学绘图,利用MATLAB对常见数学问题(数据插值、拟合、常见方程、多元统计分析、图像处理等)进行计算机求解,LINGO数学规划软件的程序设计基础及利用LINGO开发高级模型举例,常用数学建模网站介绍及论文排版,关系型数据库管理系统Access基础知识介绍等内容。二、本课程教学目的及任务数学建模实验是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方法实验课;是继本科生在掌握了高等数学、工程数学、运筹学及数学建模理论部分等基本数学理论和基本建模方法后,使用主

2、流数学软件。通过较其它流行语言更为方便的计算机编程求解众多领域数学建模问题的计算机实践课。通过本门课的学习,可使学生将所学的数学知识和其它专业知识很好地应用到解决实际问题中去,强调利用计算机及各种资料解决实际问题动手能力的培养,增加受益面。为学生所学专业服务,给课程设计、毕业论文提供强有力的方法论指导,提高了学生的综合素质。三、本课程与其它课程的关系在学习本课程前需要较好掌握下列课程内容和计算机基础知识:高等数学、工程数学、运筹学、数学建模理论部分、Windows环境下的计算机基本操作等。通过本课程的学习,可提供给学生一快速、方便、准确的数学模型的分析、求解工具,有助于许多理工科

3、课程的学习、对课程设计乃至毕业设计也有很大帮助作用。四、本课程基本内容及要求第一次MATLAB程序设计基础:(1)MATLAB工作环境;(2)变量、数组与矩阵;(3)程序设计;(4)内部函数与自定义函数。第二次MATLAB科学绘图:(1)一般二维图形绘制;(2)一般三维图形绘制;(3)处理图形;(4)特殊二、三维图形绘制。第三次常用数据插值、拟合方法的MATLAB实现:(1)求解一维插值问题;(2)求解二维插值问题;(3)线性最小二乘拟合;(4)非线性最小二乘拟合。第四次常见方程求解问题的MATLAB实现:(1)求解差分方程;(2)求解代数方程;(3)求解微分方程。第五次针对第一次

4、——第四次部分所讲内容,给学生若干题目,上机实践,教师上机指导。第六次数学规划软件LINGO的程序设计基础:(1)LINGO工作环境;(2)集合的使用;(3)常用函数介绍;(4)利用接口函数与外部文件进行数据传输。第七次利用LINGO开发高级模型举例:(1)线性规划模型;(2)非线性规划模型;(3)二次规划模型;(4)动态规划模型。第八次常用数学建模网站介绍、论文排版:(1)介绍一些常用数学建模网站;(2)WORD的简单使用;(3)公式编辑器的使用;(4)学习Visio软件绘制程序流程图等;(5)利用WORD并结合其它软件进行论文排版。3五、教学方式六、教材七、本课程教学计划序号内

5、容学时1MATLAB程序设计基础42MATLAB科学绘图43常用数据插值、拟合方法的MATLAB实现44常见方程求解问题的MATLAB实现451-4部分内容学生上机实践,教师上机指导46数学规划软件LINGO的程序设计基础47利用LINGO开发高级模型举例48常用数学建模网站介绍、论文排版49关系型数据库管理系统Access基础知识介绍4106-9部分内容学生上机实践,教师上机指导411概率统计基础知识的MATLAB实现412回归分析、方差分析、因子分析的MATLAB实现413主成分分析、聚类分析、判别分析的MATLAB实现414简单图像处理的MATLAB实现41510-14部分内

6、容学生上机实践,教师上机指导43第九次关系型数据库管理系统Access基础知识介绍:(1)Access工作环境;(2)简单数据库、数据表的建立;(3)查询所需数据;(4)数据导出到其它数学软件进行数据分析与处理;第十次针对第六次——第九次部分所讲内容,给学生若干题目,上机实践,教师上机指导。第十一次概率统计基础知识的MATLAB实现:(1)批量数据的录入、保存与调用;(2)基本统计量、常见概率分布的函数;(3)参数估计;(4)假设检验。第十二次回归分析、方差分析、因子分析的MATLAB实现:(1)回归分析;(2)方差分析;(3)因子分析。第十三次主成分分析、聚类分析、判别分析的MA

7、TLAB的实现:(1)主成分分析;(2)聚类分析;(3)判别分析。第十四次简单图像处理的MATLAB实现:(1)图像显示;(2)图像分析;第十五次针对第十一次——第十四次部分所讲内容,给学生若干题目,上机实践,教师上机指导。注:每次课4学时四、教学方法通过本课程的学习,给学生提供了求解数学建模问题的有力工具。教学中,采用多媒体等现代化教学手段,通过课件演示,先对有关的数学基本理论和数学模型进行简单介绍,然后演示数学软件如何求解相关的数学问题,最后举例演示简单的建模案例

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