2007 年度“四川省精品课程”

申 报 表

 

学校名称:

 

乐山师范学院

课程名称:

 

数学建模与数学实验

课程层次(本 / 专):

 

本 科

所属一级学科名称:

 

理 学

所属二级学科名称:

 

数 学

课程负责人:

 

邹 进

申报日期:

 

2007-3-16

 

  

 

四川省教育厅制

二 OO 六年四月二十日

填写要求

 

一、以 word 文档格式如实填写各项。

二、表格文本中外文名词第一次出现时,要写清全称和缩写,再次出现时可以使用缩写。

三、涉密内容不填写,有可能涉密和不宜大范围公开的内容,请在说明栏中注明。

四、除课程负责人外,根据课程实际情况,填写 1-4 名主讲教师的详细信息。

五、本表栏目未涵盖的内容,需要说明的,请在说明栏中注明。

 

1 、课程负责人情况

1-1

基本信息

 

姓名

邹进

性别

出生年月

1961 . 2

最终学历

博士研究生

职称

教授

电话

0833-2996606

学位

博士

职务

系主任

传真

0833-2276268

所在院系

数学系

E-mail

zoujin@lstc.edu.cn

通信地址 ( 邮编 )

四川省乐山师范学院数学系 614004

研究方向

调和分析与小波分析

1-2 教学情况 近五年来讲授的主要课程(含课程名称、课程类别、周学时;届数及学生总人数)(不超过五门);承担的实践性教学(含实验、实习、课程设计、毕业设计 / 论文、学生总人数);主持的教学研究课题(含课题名称、来源、年限)(不超过五项);作为第一署名人在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文(含题目、刊物名称、时间)(不超过十项);获得的教学表彰 / 奖励(不超过五项)

近五年讲授的主要课程 :

1 、主讲 “ 数学建模 ” ,本科生课程,周学时 4 , 1 届,总人数 51 人。

2 、主讲 “ 数学分析 ” ,本科生课程,周学时 6 ; 4 届,总人数 300 人。

3 、主讲 “ 偏微分方程 ” ,本科生课程,周学时 4 ; 1 届,总人数 38 人。

4 、主讲 “ 现代密码学 ” ,本科生课程,周学时 4 ; 2 届,总人数 81 人。

近五年承担的实践性教学 :

1 、指导本科生毕业论文, 2002 年 -2006 年,总人数 37 人。

2 、指导师范本科生试讲试教, 2002 年 -2006 年,总人数 45 人。

近五年主持的教学研究课题 :

1、世纪数学与应用数学(师范类)的课程体系和内容改革,省教厅教改课题,主持人,2002-2005年。

2、新课程背景下普通师范院校数学教材教法类课程体系与教学改革研究,省教厅教改课题,主持人,2005-2008年。

3、校级精品课程(数学分析),主持人,2003-

4、校级精品课程(数学建模与实验),主持人,2006-

近五年发表的相关教学论文 :

1 、对地方高师院校数学专业《数学分析》课程改革的几点思考 , 乐山师范学院学报 ( 教育科学专辑 ) , 2002 年。

2 、新世纪高师数学教育的探索与实践,乐山师范学院学报 ( 教育科学专辑 ) , 2002 年。

3 、学分制的实践与探索,乐山师范学院学报(增), 2004 年。

4 、数学分析与中学数学的联系,乐山师范学院学报(增), 2004 年。

近五年获得的教学表彰 / 奖励 :

1 、 2001 年、 2003 年、 2004 年获乐山师范学院优秀教育工作者称号。

2 、 2005 年获四川省高等学校优秀共产党员称号。

3 、 2006 年获乐山师范学院学生科研课题优秀指导教师。

4 、《数学分析》课程式建设的实践与探索,主持人,获校教学成果三等奖, 2004 年。

5 、《数学分析》精品课件,主持人,获校级精品课件三等奖 , 2004 年。

1-3 学术研究 近五年来承担的学术研究课题(含课题名称、来源、年限、本人所起作用)(不超过五项);在国内外公开发行刊物上发表的学术论文 ( 含题目、刊物名称、时间、署名次序与时间 ) (不超过五项);获得的学术研究表彰 / 奖励(含奖项名称、授予单位、署名次序、时间)(不超过五项)

近五年来承担的学术研究课题 :

1 、非光滑核的奇异积分及其对微分算子的应用,国家自然科学基金,4-4,10371134,2003.05
2 、正交多小波的构造及应用,省教厅科研项目, 2-1,2004.07
3 、时滞神经网络的稳定性和混沌同步的研究,省教育厅科研青年基金项目, 3-2,2005.8
近五年来在国内外公开发行刊物上发表的学术论文 :

1 、部域上的仿交换算子与 Schatten 类性质,数学杂志, 2003-2

2 、一类非光滑半无限规划的最优性条件,乐山师范学院学报, 2-2 , 2005-12

3 、多重正交尺度函数与三角正交矩阵,乐山师范学院学报, 2004-12

4 、关于 Calderon-Zygmund 算子核的光滑性的讨论,乐山师范学院学报, 2002-08

5 、一类广义 ( h ,φ) - 半无限规划的最优性条件,乐山师范学院学报, 2-2 , 2004-05

 

课程类别:公共课、基础课、专业基础课、专业课

课程负责人:主持本门课程的主讲教师

2. 主讲教师情况( 1 )

2 ( 1 ) -1

基本

信息

姓名

宋际平

性别

出生年月

1963 、 6

最终学历

研究生

职称

副教授

电话

08332276369

学位

硕士

职务

系副主任

传真

 

所在院系

数学系

E-mail

lsysongjp@126.com

通信地址 ( 邮编 )

四川省乐山师范学院数学系 614004

研究方向

  泛函分析与拓扑

2 ( 1 ) -2

教学

情况

近五年来讲授的主要课程(含课程名称、课程类别、周学时;届数及学生总人数)(不超过五门);承担的实践性教学(含实验、实习、课程设计、毕业设计 / 论文、学生总人数);主持的教学研究课题(含课题名称、来源、年限)(不超过五项);在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文(含题目、刊物名称、署名次序及时间)(不超过十项);获得的教学表彰 / 奖励(不超过五项)

近五年讲授的主要课程

1、主讲数学建模与实验,本科生课程,周学时61届,总人数45人。

2、主讲点集拓扑,本科生课程,周学时63届,总人数135人。

3、主讲实变函数,本科生课程,周学时44届,总人数216人。

4、主讲数学分析选讲,本科生课程,周学时41届,总人数41人。

近五年承担的实践性教学

1、指导本科生毕业论文,2002-2006年,总人数35人。

2、指导师范本科生试讲试教,2002-2006年,总人数44人。

近五年主持的教学研究课题

1数学系网上实验教学平台建设,校级教改课题,主持人,2004-2005年。

2加强数学实践教学、提高学生综合,校级教改课题,主持人,2006-2008年。

3、参与校精品课程(数学分析)建设 2003-

4、参与校精品课程(数学建模与实验)建设, 2006-。

 

2 ( 1 ) -3

学术

研究

近五年来承担的学术研究课题(含课题名称、来源、年限、本人所起作用)(不超过五项);在国内外公开发行刊物上发表的学术论文 ( 含题目、刊物名称、署名次序与时间 ) (不超过五项);获得的学术研究表彰 / 奖励(含奖项名称、授予单位、署名次序、时间)(不超过五项)

近五年来承担的学术研究课题

1仿紧性及相关性质研究,校级科研项目,1-12002-2003

2仿紧性及相关性质研究,省教厅科研项目,1-12004.07

3格函数与Hilbert方体,省教厅科研项目,1-12006C 0412007.1-2008.12

近五年来在国内外公开发行刊物上发表的学术论文

1M0-空间的几点注记,乐山师院学报,2002-8

2、狭义次拟仿紧性的应用,乐山师院学报,2003-4

3、狭义次拟仿紧性的应用(续),乐山师院学报,2004-5

4、仿紧空间的一个刻画,纺织高校基础科学学报,2005-2

课程类别:公共课、基础课、专业基础课、专业课

2. 主讲教师情况( 2 )

2 ( 2 ) -1

基本

信息

姓名

刘晓华

性别

出生年月

1964.9

最终学历

大学本科

职称

副教授

电话

0833-2072096

学位

学士

职务

教师

传真

 

所在院系

数学系

E-mail

 

通信地址 ( 邮编 )

四川省乐山师范学院数学系 614004

研究方向

群与数学建模

2 ( 2 ) -2

教学

情况

近五年来讲授的主要课程(含课程名称、课程类别、周学时;届数及学生总人数)(不超过五门);承担的实践性教学(含实验、实习、课程设计、毕业设计 / 论文、学生总人数);主持的教学研究课题(含课题名称、来源、年限)(不超过五项);在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文(含题目、刊物名称、署名次序及时间)(不超过十项);获得的教学表彰 / 奖励(不超过五项)

近五年讲授的主要课程

1、主讲“数学建模”,本科生课程,周学时44届,总人数305人。

2、主讲“高等数学”,本科生课程,周学时64届,总人数300人。

3、主讲“概率统计”,本科生课程,周学时54届,总人数301人。

4、主讲“解析几何”,本科生课程,周学时52届,总人数85人。

近五年承担的实践性教学

1、指导本科生毕业论文,2002-2006年,总人数50人。

2、指导师范本科生试讲试教,2002-2006年,总人数45人。

近五年主持的教学研究课题

1、校级精品课件(概率统计),主持人,已验收合格,2005

2、校级精品课程(高等数学),主持人,2005-

近五年发表的相关教学论文

1AHP法在最优择业(或选人)中的应用,成都教育学院学报,1-12006-2

近五年获得的教学表彰/奖励

12001年、2002年评为乐山师范学院优秀教师。

2 ( 2 ) -3

学术

研究

近五年来承担的学术研究课题(含课题名称、来源、年限、本人所起作用)(不超过五项);在国内外公开发行刊物上发表的学术论文 ( 含题目、刊物名称、署名次序与时间 ) (不超过五项);获得的学术研究表彰 / 奖励(含奖项名称、授予单位、署名次序、时间)(不超过五项)

近五年来承担的学术研究课题

1数学建模竞赛对策与问题研究,校级科研项目,1-12003-2004

2、特征标零点的若干问题,校级科研项目,1-12005-

近五年来在国内外公开发行刊物上发表的学术论文

1、一类DMD-群,四川大学学报,2-12004-4

2、关于DMD-群的注记,西南师范大学学报,1-1 2004-4

3、几个连续型随机变量函数的分布,成都教育学院学报,1-12002-6

4、群论中一种常用方法,成都教育学院学报,2-12006-2

近五年来获得的学术研究表彰

     2006年4月获得校级优秀科研先进个人的称号。

 

课程类别:公共课、基础课、专业基础课、专业课

2. 主讲教师情况( 3 )

2(3)-1

基本

信息

姓名

汪天飞

性别

出生年月

1973.5

最终学历

研究生

职称

讲师

电话

2270311

学位

硕士

职务

 

传真

 

所在院系

数学系

E-mail

Wtf818@163.com

通信地址 ( 邮编 )

四川省乐山师范学院数学系 614004

研究方向

组合与图论及其应用

2 ( 3 ) -2

教学

情况

近五年来讲授的主要课程(含课程名称、课程类别、周学时;届数及学生总人数)(不超过五门);承担的实践性教学(含实验、实习、课程设计、毕业设计 / 论文、学生总人数);主持的教学研究课题(含课题名称、来源、年限)(不超过五项);在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文(含题目、刊物名称、署名次序及时间)(不超过十项);获得的教学表彰 / 奖励(不超过五项)

近五年讲授的主要课程

1、主讲数学建模,本科生课程,周学时43届,总人数165人。

2、主讲数学实验,本科生课程,周学时63届,总人数165人。

3、主讲计算方法,本科生课程,周学时41届,总人数85人。

4、主讲常微分方程,本科生课程,周学时41届,总人数43人。

近五年承担的实践性教学

1、指导本科生毕业论文, 2006年,总人数8人。

2、指导师范本科生试讲试教,2003-2006年,总人数20人。

32003-2006年,参与暑期数学建模赛前培训工作(含实验课程),获全国大学生数学建模竞赛甲组全国一等奖一次,四川赛区一等奖两次、二等奖一次。

近五年主持的教学研究课题

1参与《抓好数学建模,促进学生数学素质的提高》的教改项目,5-3,并起草。该项目获学院教学成果二等奖。

2参与校级精品课程《高等数学》的建设,第2主持人。

近五年获得的教学表彰/奖励

     1、2001年、2005年获乐山师范学院优秀教师。

2 ( 3 ) -3

学术

研究

近五年来承担的学术研究课题(含课题名称、来源、年限、本人所起作用)(不超过五项);在国内外公开发行刊物上发表的学术论文 ( 含题目、刊物名称、署名次序与时间 ) (不超过五项);获得的学术研究表彰 / 奖励(含奖项名称、授予单位、署名次序、时间)(不超过五项)

在国内刊物发表的学术论文

1、奥运会临时超市网点设计的优化模型,乐山师院学报,200512月,2-1

2、高校党员发展的初等数学控制模型,乐山师院学报,200611月,3-2

3、双圈图邻接矩阵的分类及其最大行列式,电子科技大学学报(自然科学版),20074月,2-1

4、图的最大Laplace特征值的一个新的紧的上界,西南民族大学学报(自科版),20074月,2-1

5、图的最大拉普拉斯特征值的上界,四川师大学报(自科版),2007-52-1

承担的学术课题

1、图的Laplace特征值及相关研究,校级科研课题,主持人,2005-2007年。

课程类别:公共课、基础课、专业基础课、专业课

 

2. 主讲教师情况( 4 )

2 ( 4 ) -1

基本

信息

姓名

贾礼平

性别

出生年月

1976 、 12

最终学历

研究生

职称

讲师

电话

13881336637

学位

理学硕士

职务

教师

传真

 

所在院系

数学系

E-mail

lsjlpwxq@yahoo.com.cn

通信地址 ( 邮编 )

四川省乐山师范学院数学系 614004

研究方向

最优化理论及应用

2 ( 4 ) -2

教学

情况

近五年来讲授的主要课程(含课程名称、课程类别、周学时;届数及学生总人数)(不超过五门);承担的实践性教学(含实验、实习、课程设计、毕业设计/论文、学生总人数);主持的教学研究课题(含课题名称、来源、年限)(不超过五项);在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文(含题目、刊物名称、署名次序及时间)(不超过十项);获得的教学表彰/奖励(不超过五项)

近五年讲授的主要课程:

1、主讲“数学建模”,本科生课程,周学时4,2届,总人数225人。

2、主讲“运筹学”,本科生课程,周学时4;2届,总人数195人。

3、主讲“图论”,本科生课程,周学时4;4届,总人数312人。

4、主讲“高等代数”,本科生课程,周学时6;2届,总人数126人。

近五年承担的实践性教学:

1、指导本科生毕业论文, 2004年-2006年,总人数24人。

2、2003年-2006年,参与暑期数学建模赛前培训工作(含实验课程)。

近五年主持的教学研究课题:

1、参与《高等代数》精品课程建设。

      2、参与《数学实验》精品课件的开发,作为的主持人,2003年。

2 ( 4 ) -3

学术

研究

近五年来承担的学术研究课题(含课题名称、来源、年限、本人所起作用)(不超过五项);在国内外公开发行刊物上发表的学术论文 ( 含题目、刊物名称、署名次序与时间 ) (不超过五项);获得的学术研究表彰 / 奖励(含奖项名称、授予单位、署名次序、时间)(不超过五项)

1 、人员公平分配的一个数学模型,湖州师范学院学报,2-1,2005年2期。

2、一类非光滑半无限规划的最优性条件,乐山师范学院学报,2-1,2005年12期。

3、一类半无限规划的最优性条件研究,延安大学学报(自然科学版),2-1,2005年2期。

4、一类广义(h,φ)-半无限规划的最优性条件,乐山师范学院学报,2-1,2004年5期。

5、一类广义(h,ψ)-半无限规划的对偶性研究,乐山师范学院学报,1-1,2004年12期。

6、一类半无限分式规划问题的最优性条件及对偶性,延安大学学报(自然科学版),2-1,2002年2期。

承担的学术课题

    1、某些优化理论的研究,校级科研课题,主持人,2003-2004年。

   2、某些非光滑非凸规划的理论、算法与应用研究 ,参与,2006C 040 ,2007.1-

课程类别:公共课、基础课、专业基础课、专业课

3. 教学队伍情况

3-1

人员构成

姓名

性别

出生年月

职称

学科专业

在教学中承担的工作

邹  进

1961.2

教授

数学

项目负责人、主讲教师

宋际平

1963.6

副教授

数学

主讲教师

贾礼平

1976.12

讲师

数学

网站建设、计算管理及系统维护、课程讲授

汪天飞

1973.5

讲师

数学

课程讲授、实验课讲授

刘晓华

1964.9

副教授

数学

主讲教师

3-2

教学队伍整体情况

  教学队伍的学历结构、年龄结构、学缘结构、师资配置情况(含辅导教师或实验教师与学生的比例)   

  教学队伍中有博士1人,硕士研究生3人,本科1人,分别毕业于中山大学、广西大学、西南大学、电子科技大学、延安大学;平均年龄为39岁;有教授1人,副教授2人,讲师2人;另配备了2名实验辅导教师和5名指导数学建模竞赛后备师资,师生比1:80。已形成了较为合理的学历结构、年龄结构、学缘结构。主讲教师业务专长涵盖运筹学(数学规划与组合优化)、控制论、概率统计、科学计算和微分方程等。这些教师具有认真负责的敬业精神,教学效果好,在学校教学考核和学生评教中基本上都被评为优秀,具有良好的业务素质和专业技能。我们既有总体设想,又有具体分工,定期交流、以老带新、团结合作、工作效率高。

  本课程教学负责人自2000年起一直坚持数学建模课程建设与教学改革,主讲数学建模课,教学效果好,具有丰富的教学经验,取得较出色的人才培养效果。作为项目负责人他还参与国家自然科学基金项目1项,主持省教厅科研项目和教学改革项目共5项。主讲教师刘晓华副教授在组合优化与概率统计方面均有较高学术水平,发表论文多篇;讲师汪天飞参与数学建模与实验课程讲授和培训带队工作,2004年指导学生参加全国大学生数学建模竞赛获甲组全国一等奖。2005,2006年分别指导学生参加全国大学生数学建模竞赛获甲组四川赛区一等奖。已发表多篇学术论文。讲师贾礼平参与数学建模与实验课程讲授和培训带队工作,负责我校数学建模教学和培训的实验软件建设和网站建设。

3-3

教学改革与教学研究

近五年来教学改革、教学研究成果及其解决的问题(不超过十项)

1、承担省教厅教改课题“新世纪数学与应用数学(师范类)的课程体系和内容改革”,在乐山师范学院学报发表论文“新世纪高师数学教育的探索与实践” (教育科学专辑,2002年)、“学分制的实践与探索”(增,2004年),该课题已结题。

2、承担省教厅教改课题“新课程背景下普通师范院校数学教材教法类课程体系与教学改革研究”, 2005年立项,目前正在研究中。

3、1999年承担省教厅重点课程“数学分析”的建设工作,2003年结题,同年该课程列为校精品课程和校精品课件建设,自主开发、制作该课程全部电子课件,在乐山师范学院学报发表论文“对地方高师院校数学专业《数学分析》课程改革的几点思考”(教育科学专辑,2002年)、“数学分析与中学数学的联系”( 增,2004年)。

4、2003年承担了院级教改项目数学系网上实验教学平台建设,主持校级教改项目:加强数学实践教学、提高学生综合素质。

5、2004年承担了院精品课件《概率统计》和《数学实验》,已验收合格。承担了院精品课程(高等数学)。

3-4

师资培养

近五年培养青年教师的措施与成效

鉴于该课程目前主要成员的年龄结构等情况,我们已制定并开展了积极的培训计划:

1、鼓励青年教师报考相关专业的研究生,目前有一人已毕业回校工作。

2、积极引进相关专业的研究生,2002-2006年引进5人。

3、鼓励中青年教师晋升高一级职称,近四年有一人晋升教授、一人晋升副教授、两人晋升讲师。

4、鼓励中青年教师积极参加校内外学术活动。目前已安排多名教师先后到四川大学、电子科技大学参加各类与数学建模与数学实验课程相关的学术及培训活动。

学缘结构:即学缘构成,这里指本教学队伍中,从不同学校或科研单位取得相同(或相近)学位的人的比例。

4. 课程描述

4-1 本课程校内发展的主要历史沿革 

    我院从94年时起开设数学建模课程。开始几年,该课程为数学系选修课。当时我们开设这门课程的目的主要有两个,一是想让学生通过该课程的学习和参加一定的数学建模实践,亲身体会到数学虽是一门依赖于抽象思维的学科,但决不是一座空中楼阁,其研究的问题大多具有很强的实际背景和广泛的应用前景,脱离生产实际,数学就会失去生命力,失去推动其发展的原动力,从而引起他们对实际课题的研究兴趣。其二,鉴于当时有部分数学系学生认为学习数学比较乏味,学了也不知道有什么用的现象,希望通过这门课的开设使这部分学生了解打好数学基础对他们今后事业发展的重要性并刺激他们学习数学和应用数学知识的积极性。数学建模课的开设受到了学生们的普遍欢迎,基本上达到了预期的目的,学生学习兴趣非常浓厚并积极参加建模实践,有的还写出了课题研究报告或研究论文。97年建立数学实验室,同年作为系选修课开设数学实验课程,通过学习,学生能用数学软件解决基本的数学问题。2000年“数学实验八个一”获校级教学科研成果一等奖,96年起组队参加全国数学建模(乙组),并多次获奖。

  在数学系开课成功使我们受到了很大的启发和鼓舞,也使我们认识到高等教育除了传授知识以外,还应注重对学生综合素质的培养,尤其应当创造一定的机会和环境让学生们去运用书本知识,在运用过程中开拓他们的进取精神、创新精神和竞争意识,而数学建模和数学实验两门课程的开设恰好为他们提供了这样的机会。此后,我们很快把在数学系试点所取得的经验推广到全校,从2002年起将数学建模和数学实验两门课程作为全校任选课供各专业学生选修,形成了一定的规模,每年听课学生都有上百人。通过这些方法,使更多学生了解这门课程,并激发他们的学习积极性。同时我们每年都举办全校数学建模竞赛,学生参加培训和竞赛的积极性越来越高。

  不过在教学实践中我们发现,和多数学校将建模课程和实验课程单独开设一样,使得建模课程里面很多生动形象的问题不能得到直观的体现,让学生觉得依然是在学习理论,这在一定程度上削弱了数学建模课程的魅力。另一面,单独开设实验课程又不能讲太多理论,让学生觉得实验内容来的太唐突,只是机械的上机模仿,没有真正起到实验的目的和效果。从2005年开始,我们创造性的将两门课程合二为一,通过课堂教学、开放实验室、网络数学实验平台、网上答凝和辅导等多种形式培养学生的数学实验能力,这样既弥补了单独开设的缺点,又在一定程度上节省了课时,而且效果也非常好,学生通常在学习了理论性的东西后,很快就可以上机通过实验体会其中奥妙。当然课程的重点部分还是在数学建模,而数学实验成了该课程的一个重要的必不可少的部分。

  通过这种改革方式,优化了教学资源配置,改进了教学方法,学生学习兴趣得到了很大提升,教学效果也有了明显提高。近几年来,我校参加全国大学生数学建模竞赛获得了甲组全国一等奖1项,甲组四川赛区一等奖7个,二等奖1个,三等奖3个的良好成绩。充分说明我们的教学模式符合我校实际,对于和我们同类型的院校有一定的参考意义。

  现在,数学建模和数学实验教学、实践和参赛活动已在我院蓬勃地开展起来,成为我校本科教学中的亮点之一。学校已确定为提高学生综合素质的一个主要内容,在加强素质教育、培养高素质开拓型人才和应用型人才方面发挥了其他课程无法取代的独特作用。

    我们已形成了大学生数学建模系列活动。

    (1)每年都要为一年级学生举办数学建模讲座,对他们进行数学建模启蒙教育,这样做不仅使这些刚进大学校门的新生懂得打好数学基础的重要性,增强了他们学习数学知识的兴趣,这些讲座其实是我校组织学生开展数学建模活动的宣传发动工作的环节之一,起到了很好的效果。

    (2)创办数学建模协会,宣传数学建模知识。

    (3)通过课程学习,学生对数学建模有了进一步深入的了解。

    (4)参加学校组织的数学建模竞赛, 选拔组队参加全国数学建模竞赛。

    (5)我们让学生结合毕业设计、毕业论文等教学环节,参与一定的实际科研活动。通过实际问题的研究、毕业论文的撰写及答辩,使学生再一次受到真实的科研实践锻炼,实际能力得到了很大的提高。

  通过上述途径,我们力图使数学建模和数学实验教学渗透于大学本科教育的全过程。经亲身实践,学生们参加课外科学研究的兴趣越来越浓厚,综合素质有了极大的提高。他们积极报名参加学院组织的数学建模竞赛,踊跃参加暑假期间组织的数学建模强训班。

 

4-2 理论课和理论(含实践)课教学内容

4-2-1 结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况,说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标

  结合我校的办学定位“以教师教育为本、以本科教育为主,积极发展非教师教育和继续教育;立足四川,培养基础宽厚、素质全面、实践能力强的基础教育师资和区域经济建设实际需要的应用型人才;把学校建设成为教师教育特色和地方特色显著,有一定学科优势,在同类院校中办学水平较高的多科性教学型大学。”和 “基础宽厚、素质全面、实践能力强,适应实际需要”的人才培养目标,数学建模和数学实验课程是一门数学基础专业课程,其课程目标为培养学生数学修养、理论联系实际能力、综合分析问题能力、应用现代工具(计算机、软件、网络等)解决问题的能力。坚持“拓宽知识面,增强适应性”原则。

4-2-2 知识模块顺序及对应的学时

   

  数学建模和数学实验教学内容是集经典数学理论、现代数学方法、工程实际问题于一体的新型课程,其课程内容体系结构国内外都会有一些不同,但基础部分大体相同,教学内容组织方式也因各学校专业不同而有所侧重。我校结合师范院校特点和本校实际情况,通过课程的优化组合将《数学建模》与《数学实验》两门课程合二为一,既减少了课时的重叠又增强了两课的逻辑联系,进一步加强了理论与实际的联系,在实践中证明是合理、高效的。

  我们开设的《数学建模与数学实验》课程内容体系由两部分构成。

  第一部分:数学软件的使用(8学时)。

  它是数学建模与数学实验课程必备的工具,主要介绍各种软件(以Matlab为主)的基本功能和使用方法,内容有: Matlab环境、矩阵的基本运算、解方程、绘图、函数的极限、导数、积分;常微分方程(组)解析式;优化与统计实验、多项式回归分析和曲线拟合等。

   第二部分:数学建模与数学实验(专题实验与综合实验)(88学时)。

   本部分是课程的核心部分,主要介绍各种类型的经典模型与常见建模方法,各种专题实验以及综合试验等。包括的内容和课时如下:

1.绪论 (6学时)

2.初等模型(8学时)

3.简单的优化模型(8学时)

4.数学规划模型(10学时)

5.微分方程模型(10学时)

6.稳定性模型(8学时)

7.离散模型(10学时)

8.随机模型(10学时)

9.统计回归模型(8学时)

10.其它模型(10学时)

  课程课时安排为总实验课时占32课时,数学模型占64课时,共计96课时。

  值得注意的是我们将实验内容融入每一章的教学中,让学生在学习每一个数学模型专题时,都能通过及时的数学实验加以巩固和深入理解。这比单纯的学习数学模型或数学实验效果要好得多。比如数学规划部分,我们会设计大量的基于各种优化问题(线性规划,整数规划、非线性规划等)的数学专题实验;在微分方程部分,会设计微分方程数值求解、稳定性分析的专题实验;在统计回归部分要设计统计回归专题实验等等,保证每章学生都有和教材知识对应的实验内容,另外课程中后期会设置一定数量的综合实验以及综合问题的解决,让学生分析问题,解决问题以及综合利用数学软件的能力得到梯度式的上升。

4-2-3 课程的重点、难点及解决办法

 数学建模和数学实验开设的目的在于培养和提高学生应用数学解决实际问题的能力,此课程教学安排的重点放在数学建模和实验训练上。学习过程中最大难点是如何使学生将掌握的数学知识与现实的实际问题联系起来,如何使用数学方法来处理实际问题的复杂性和不规范性,并尝试用计算机和数学软件加以解决。

  基于以上重点和难点的分析,我们采取了以下改进方法:

    1.教学方式的改进。虽然教学中仍以课堂教学为主。但课堂讲授时重点不仅是传授模型中的数学知识而是着重启发和引导学生如何分析问题,如何构建实际问题的数学模型,使学生的数学思维方法、能力和应用实践能力得到训练与提高。

    2.组织专题讨论。在教学过程中仍以学生为主的课堂专题讨论,讨论的内容从现有教材的模型、论文、其它院校的建模竞赛试题,然后到学生自己找的问题进行讨论。逐步深入引导学生适应实际问题的复杂性和不规范性,提高学生的数学应用能力。

    3.强化课程的实践环节。在教学中增加数学实验的教学内容,结合实例模型通过上机实验增强学生的动手能力。并且努力创造机会使学生更多的接触实际问题和如何用数学解决实际问题的实例,激发他们的应用意识和潜能。

4-2-4 实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的课程不填)

  除课堂教学外,我们要求每个学生必须完成两项课外实际课题研究并提交研究论文。从2001年起,我们已将较为出色的学生论文收集起来,供学生查阅参考。我系学生课外科研课题的来源目前主要来源于实际问题的数学建模,做得也较好。实践性教学为学生提供了一个开展课外科研的机会,开始时大多数学生都不知道应当如何开展研究,经过课堂教学的引导,实际建模的锻炼,同学们的综合素质提高得非常快,创新能力和竞争意识大大加强,起到了明显的人才培养效益,这也是我校学生能在国内竞赛中表现较突出的主要原因之一。今后,我们将进一步加强实践性教学环节,使其在人才培养中发挥出更大的效益。

4-2 实践(验)课教学内容

4-2-1 课程设计的思想、效果以及课程目标

一、本课程的设计思想

  数学建模和数学实验是研究如何将数学方法和计算机技术结合起来用于解决实际生活中的问题的一门边缘交叉学科,是集经典数学、现代数学和实际问题为一体的一门新型课程,是应用数学知识结合数学软件解决实际问题的重要手段和途径。主要介绍数学建模的概述、初等模型、简单优化模型、微分方程模型、差分方程模型、概率统计模型、图论模型、线性规划模型等数学模型的基本建模方法及求解方法,以及相应的数学实验内容。我们期望通过该课程的学习,学生能掌握数学建模中的常用方法,能熟练的使用数学软件并能将两者结合以解决一些综合的现实问题。

二、效果

  通过学习,使学生能运用数学建模的思想方法解决实际生活中的问题,尝试将数学与生活结合,将数学与计算机结合,从中体会数学的奥妙,培养学习数学,用数学的兴趣和基本能力。

三、课程目标

   坚持“拓宽知识面,增强适应性”原则。培养学生数学修养、理论联系实际能力、综合分析问题能力、应用现代工具(计算机、软件、网络等)解决问题的能力。培养“基础宽厚、素质全面、实践能力强,适应实际需要”的人才。

4-2-2 课程内容(详细列出实验或实验项目名称和学时)

1、 数学软件的使用:Matlab环境、数据类型、矩阵的基本运算、解方程、绘图、函数的定义和使用。

2、 基础实验:

(1) 函数部分实验:求函数的极限、导数、积分;复合函数与反函数;函数的零点;函数的Taylor展开式;常微分方程(组)解析式;积分运算;微分方程、微积分运算。Matlab环境、数据类型、矩阵的基本运算、解方程、绘图、函数的定义和使用。

(2) 线性代数实验:

①、矩阵的输入及多项式的表示法和运算

②、矩阵运算

③、线性代数综合实验

(3)高等数学实验部分:随机变量的数字特征;概率分布的密度函数;各种概率分布函数;随机数发生函数;常用的数字特征函数;参数估计;假设检验。

3、高级实验:优化与统计实验、基本分析指令 、多项式回归分析和曲线拟合、积分变换、数学建模试验、预测模型实验等(也可以结合数学建模课程中的实际案例开展实验)。

4、综合实验:选取几个综合程度高,须运用多学科知识才能解决的具有实用性和趣味性的复杂数学实验,如最佳定货(极限、导数和极值实验),购房的货款和利息(非线性方程和迭代实验)、科学家的生日蛋糕(积分实验),导弹系统的改进(微分实验)等。

序号

项目名称

课时数

1

数学软件的使用

8

2

基本实验

14

3

综合实验

10

 

4-2-3 课程组织形式与教师指导方法

  数学建模和数学实验课是综合能力的培养,通过数学建模数学教学活动促进理工结合,学科交叉,提高学生整体实力。在教学中注重学生能力培养,提高学生学习兴趣,在教学中使用现代技术手段,注重理论与实践的紧密结合。

  课堂讲授:主要由任课教师在课堂上向学生传授知识。在讲课中采取启发式教学,充分调动学生的积极性,充分发挥学生的潜能,使学生更好地掌握数学的思维方法和技巧,特别注重分析问题,抽象简化问题,解决问题的能力的培养。

  课堂讨论:报告及讲评,主要由任课教师或学生代表主持,学生讨论,在讲课中采取互动式、小组活动、大型作业方式,教师给予辅导和引导。

  上机实验:利用数学实验课学习的相应数学软件解决实际问题。

4-2-4 考核内容与方法

    考核内容为大纲所列的所有内容,方法为闭卷考试,平时成绩按完成作业的次数和质量计算。

4-2-5 创新与特点

  本课程的特点是理论性强、逻辑性强、实践性强,教学方式更注重分析式、启发式、引导式、研讨式。针对这些特点,我们将围绕着数学建模课程内容要具有科学性、先进性、趣味性及应用性这个要点,要反映数学知识的最新应用成果,要与国民经济发展相结合,要广泛吸收先进教学经验,坚持教学内容的现代化:

1)跟踪国际科技前沿,结合教学内容适当补充与之相联系的科技前沿内容,如在讲最小二乘法时可简介一下最小二乘估计的现代发展,及其在现代统计分析中应用;

2)将常规数学方法与现实社会中的实际问题紧密结合,如在讲微分方程方法时,可以采用SASS传染性疾病这一实例;

3)跟踪应用领域的新发展,及时介绍数学及相关知识在现实生活中的最新应用;

4) 加强实验教学和实践教学。数学建模课程不同于传统的数学课,实验和实践教学是其必不可少的环节,在教师的引导下让学生自己到生活中寻找问题、用数学的语言描述实际问题、并用自己所掌握的方法尝试解决问题。

 

  创新之处:本课程在传统数学模型和试验课程基础上加以优化组合,创造性的开设了《数学建模与数学实验》课程,尝试了建模课程的一种新的教学方式,近年实践证明效果比单独开设这两门课程要好的多。课程采取以多媒体理论教学为主,计算机辅助教学为辅,多层次的教学模式,开展本课程的网上论坛,全方面,多渠道的培养和提高学生的创新意识。开展丰富的课外活动,充分调动学生学习本课程的积极性。

    特点:教学方法多样,内容丰富,学生可操作性强。

 4-3 教学条件(含教材使用与建设;促进学生自主学习的扩充性资料使用情况;配套实验教材的教学效果;实践性教学环境;网络教学环境)

    1. 领导重视,学生积极参与是我们搞好本课程教学的基础。多年来,我们能在数学建模教学和参赛方面取得较好的成绩,一靠领导的重视、二靠广大教师和学生的积极参与。学校领导相当重视学生的综合素质教育,将数学建模列入提高学生综合素质的措施之一加以支持,建立了拥有上百台计算机的学生数学建模实践专用场所—数学实验室。学校学生处将数学建模做为学生重点科研给与经费资助。

    2. 我校有着良好的校园网络环境,通过多级网络覆盖到每一个教室和学生宿舍,为师生间、学生相互间建立密切的交流联系创造了便利条件。学校建立了学校教学资源网,包括课件库、素材库、学术报告、学术动态等内容,为全校师生提供网上教学、科研、管理等服务。

   3. 经过几年的教学和教改实践,积累了丰富的本课程教学经验和教案,在此基础上由项目组宋际平副教授主持的数学实验平台和贾礼平教师承担的《数学实验》精品课件投入使用,为这门课程的建设奠定了前期的准备工作。

     4. 师资力量较强。担任本课程的教师既有多年从事数学建模教学和教改的教授,也有多名学有所成的中青年教师,年龄结构与知识结构合理,教学效果好。本课程建设既有统筹计划、又具体落实,工作效率高。

     5. 我校数学实验机房常年对参加数学建模竞赛(国家和院内)的学生开放(含周末),学生有良好的实践性教学环境。

4-4 教学方法与教学手段(含多种教学方法灵活使用的形式与目的;现代教育技术应用与教学改革)

1 .以启发式教学为主体的教学方法

  鉴于本课程的特点及本课程在现代教学教育中的重要地位,结合我校实际情况,联系 21 世纪科学技术发展对人才素质和能力的高要求,我们在教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了大胆的改革。

1 )在教学中,改变过去传统教学方式单一性的特点,强化“启发式”教学方法的实施。适当减少了课堂教学时间,增加课堂交流的时间,给学生留下自己独立思考的余地。部分教学内容采用课堂讨论的形式,让学生通过分析,讨论来寻找解决问题的方法。鼓励学生大胆发表不同的见解,激发学生的创新意识,培养学生的创新精神和创新能力。

2 )采用导学与自学式教学,培养学生归纳、总结的能力,提高学生的数学素质。在整个教学中,体现现代教学理念,转变传统教学观念,改变角色,鼓励学生提出问题,教师宏观把握,帮助学生进行细致及微观的分析,培养学生解决问题的能力。

3 )引入了案例教学方式,通过对具体建模案例的介绍与研究,对具体问题的分析和解决,丰富了教学内容,激发了学生学习数学建模的兴趣,培养了学生自主探索、自主学习的能力。

4 )在讲解数学建模的基础知识之外,根据近几年建模竞赛赛题的特点,通过专题讲座的形式,我们还补充了部分内容,如:图论知识、微分方程、多元统计分析等内容。开阔了学生视野,增强了学生对科学研究的兴趣。努力培养具有宽口径、厚基础、适应能力强的新型的大学生。

5 )通过大作业形式增强学生学习的主动性。

2 .运用多媒体的教学手段

  本课程具有知识更新快、信息量大、涉及的专业知识多等特点。因此我们引入了多媒体教学手段,使得许多教学内容更具有趣味性,许多难以理解的东西更直观,同时让学生接受更多的新知识。

3. 借鉴当前最先进的教学软件,并根据我校学生的特点,对其进行了改进与完善。

  我校数学建模实验室引进了先进的 Matlab,Mathematics,Maple 等数学软件,建立了交互性强的数学建模网站,在网站上发表建模问题,进行在线答疑、在线交流、在线自学,具有较强的可操作性和实用性。

4-5 教学效果(含校外专家评价、校内教学督导组评价及有关声誉的说明;校内学生评教指标和校内管理部门提供的近三年的学生评价结果;课堂教学录像资料要点)

   

  乐山师院数学系建系以来,数学建模和数学实验作为两个专业(即数学与应用数学,信息与计算科学)的课程,受到高度重视,教学效果突出,受到多方好评。

1. 评估专家评价:2006年教育部和四川省本科教学评估专家对我校开展数学建模活动所取得的成绩给与了肯定。

2. 校内同事评价: 长期担任乐山师院教学督导委员会专家的王伯卿副教授通过多年的督导听课认为:在“数学建模”的教学过程中,教学师资力量较强,教学理念、方法先进,教学效果好。主要突出在以下几个方面:第一,始终坚持理论联系实践的教学思路与方法。使学生不仅具备了良好的理论知识,而且具备灵活使用知识的能力和解决问题的能力。第二,教学中注重对部分优秀学生的进一步培养,形成了一定的科研能力,获得了一定的科研成果,参加校内和国家数学建模竞赛,取得了可喜的成绩。乐山师院院长谭辉旭教授、副院长杨胜宽教授等人认为:数学系开设的《数学建模》课程有利于学生更加全面的发展和学生能力的培养提高,是值得推广的课程。

3.近三年学生评价结果: 根据乐山师范学院教学评价体系指标,学生定量评价,“数学建模课”近三年的教学整体评价为优良。

4.所取得的成绩:

  2003年获得四川赛区三等奖一项;2004年获国家一等奖一项,四川赛区三等奖一项,四川赛区一等奖两项;2005年获得四川赛区一等奖一项;2006年获四川赛区一等奖一项,二等奖一项,三等奖一项。

  多人撰写数学建模方面的毕业论文被评为优秀论文。

  数学建模获奖学生杨军、李云东2004年分别考入电子科技大学、西南交大读硕;数学建模获奖学生兰大鹏、赖林因科研成果突出被列为乐山师院2007年度十佳学生候选人。

5.课堂教学录像评价:课堂教学录像内容涉及数学建模和数学实验的基本概念、基本方法、基本定理和基本计算的理论与实践,轮廓性的展示了该课程的内容框架、教学理念方法。课程设计较为合理,教学方法得当,教学内容丰富、容量大,广泛利用多媒体教学,生动形象,直观易懂,教师情绪饱满,学生积极参与,营造了较浓厚的教与学氛围。

   综合以上叙述,该课程课堂教学效果较突出,达到了教学目的。

5. 自我评价

5-1 本课程的主要特色(限 200 字以内,不超过三项)

1 .突出不同数学方法在数学建模中的应用。知识与能力并不是矛盾的,本课程强调应用数学知识中的方法与技巧(并非模型罗列),使学生能尽可能系统地学到知识与技能,提高理论水平和实践动手能力。

2 .理论学习与亲身实践相结合。没有系统的理论学习是盲目的学习,即使做的课题再多也只能是低水平的重复,没有亲身实践的学习则是空洞的学习,学生的能力不可能有真正的提高。本课程要求学生在系统学习的同时,完成若干个课题研究、并提交研究论文,我们的实践证明,学生兴趣很大,都能完成或超额完成。

3. 内容生动、丰富,知识面广、信息量大,并包含了一定数量的我们自己的研究成果和前沿学科知识。经多年的教学和教改实践,我们积累了大批生动有趣的教案,在此基础上编写了具有自己特色的辅助讲义(数学建模实验材料)并自行设计数学实验网上平台供学生课外学习、上机训练。在教学中,我们一般采用从中精选出来的教案,用的数学方法一般都不相同,既保护激发了学生的积极性,又在潜移默化之中扩大了他们的知识面、提高了他们的实际能力。

5-2 本课程与国内外同类课程相比,所处的水平

    本课程是我系专业课之一,在长期教学实践过程中,我们坚持开展教学内容和教学方法的改革,积累了丰富的教学经验和教案。指导学生建模及培训学生参赛,内容丰富、材料新颖。

     无论是教师队伍建设、教材建设,还是实验基地建设以及教学与科研结合等方面,在省内具有一定的影响,也得到省外高师院校同行的肯定。

5-3 本课程目前存在的不足

    目前我们在电子教案方面的建设还需进一步加强。

    目前我们已有数学建模专用网站(数学建模协会承建)和数学建模竞赛专题网站,但内容还有待不断充实,加强网络教材、网络教案等网站建设,丰富网站内容。

    以上工作已在进行中,我们已让 2 位年轻教师利用课余时间按我们研究确定的计划不断完善网站内容。

6. 课程建设规划

6-1 本课程的建设目标、步骤及五年内课程资源上网时间表

( 1 )课程的建设目标:力争在 3-5 年的建设期内,将本课程建设成为在四川省内有较大影响,在全国有一定影响的课程,争取成为国家级精品课程。

( 2 )步骤和建设内容:

步骤:

①学院和系领导、课程建设项目负责人签订协议书。

②保证经费拨款,合理使用经费,加强中期检查,做好验收工作。

③在较大范围内对师资和教学资源优化配置,可以依托教研室,也可以超出教研室范围组建,以利于学科之间的交叉和渗透;

建设内容:

①加强师资队伍建设。要通过精品课程建设形成一个结构更加合理、人员稳定、教学水平更高、教学效果好的教师梯队,要按一定比例配备辅导教师和实验课教师。在建设期内达到以下条件:

A 、主讲教师中至少有 2 名是 35 岁以下的青年教师;

B 、该门课程教师配备中,应至少有 5 名具有硕士研究生以上的学历;

C 、上台主讲该课程教师必须具有副高以上职称。

② . 重视教学内容和课程体系改革。精品课程的教学内容要先进,要及时反映学科领域的最新科技成果,同时,要广泛吸收先进的教学经验,积极整合优秀教改成果,体现新时期社会的发展对人才培养提出的新要求。

③注重使用先进的教学方法和手段。要合理运用现代信息技术,改革传统的教学观念、教学方法、教学手段和教学管理。

④ . 重视教材建设。要制订切实可行的教材建设规划,加强文字教材和视听教材建设的规划工作。采用推荐教材或自编教材及其它辅助教材,要注意质量。要鼓励选用国家优秀教材,并结合教学内容改革与课程建设,依据教学大纲选用自编教材,不断提高教材与教学质量。力争在 3 年内不断完善现行自编教材,由出版社出版自编优秀教材,鼓励建设应用多媒体技术的立体化教材。

⑤教学要理论与实践并重、教学与科研并重。要高度重视实验、实习等实践性教学环节,通过实践培养和提高学生的探究能力和创新能力。要大力改革实验教学的形式和内容,鼓励开设创新性实验和研究型实验,鼓励本科生参与科研活动和竞赛活动。

⑥ . 建立切实有效的激励和评价机制。要采取切实措施,要求教授上讲台和承担精品课程建设,鼓励教师、教学管理人员和学生积极参加精品课程建设。通过精品课程建设,建立健全精品课程评价体系,建立学生评教制度,促使精品课程建设不断发展。

( 4 )课程资源上网计划

    从 2006 — 2007 学年下期开始用一学年的时间实现教学与管理网络化,做到教学大纲、教案、习题、指导、参考文献目录等必须上网开放,鼓励将网络课件、授课录像等上网开放,实现优质教学资源的共享,带动其它课程的建设。

6-2 本课程已经上网资源

网上资源名称列表

   课程介绍 :课程描述 课程建设规划
  教学大纲 专家评价
  课程特色 所获荣誉
  课程申报书 相关活动      
  教学团队 :课程负责人 教改及科研
  团队构成 教学方法
  课程学习 :教材介绍 授课课件
  教学计划 参考文献
  实验材料 :实验室建设 数学软件学习
  实验指导 在线实验
  习题集锦 :综合 专项练习
  教学录像 :片段
  案例教学 :实例学习 学生作品
  教学互动 : QQ实时答疑 课程论坛

7. 学校的政策措施

所在高校鼓励精品课程建设的政策措施及实施情况

    精品课程建设对提高教学质量,总结推广优秀教学成果,加强数字化教学资源建设有重大意义。精品课程建设有利于发挥高水平教师的作用,也有利于青年教师的发展与成长。我校通过以下措施加强精品课程建设:

1 .加强规划

    学校要求院系制定出未来几年的精品课程建设规划,组织教师队伍建设校级精品课程,并带动面上的课程建设与教学改革。

2 .择优推荐

    推荐优秀的校级精品课程申报四川省精品课程。

3 .加强交流

     组织交流精品课程建设工作经验,积极推广精品课程建设成果。

4 .大力度奖励

    在教师业绩考核方面设立了精品课程建设的内容,对获得国家精品课程和省级精品课程的课程组,给予不同层次的奖励。

5 .年检制度

    学校建立了精品课程建设的年度检查制度,精品课程建设经费根据年检结果分年度发放。

6 .加强服务

    学校加强对精品课程建设工作的技术服务。由学校教学服务中心承担录像摄制与编辑加工、网站建设的技术服务、提供统一的服务器空间及网络学习平台等。

8 、说明栏

   无保密内容。