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数学建模
第11次开课
开课时间: 2025年03月31日 ~ 2025年07月28日
学时安排: 每周4-6小时
进行至第6周,共18周 已有 1407 人参加
立即参加
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课程评价(263)
spContent=欢迎热爱数学建模,挑战数学建模竞赛的同学来学习该课程。课程会对你应用数学模型解决实际问题提供真正的帮助。
欢迎热爱数学建模,挑战数学建模竞赛的同学来学习该课程。课程会对你应用数学模型解决实际问题提供真正的帮助。
—— 课程团队
课程概述

数学建模是数学应用、数学软件应用及计算机编程等高度融合的一门课程。通过本课程的学习,逐步培养学生利用数学工具解决实际问题的能力。能够将实际问题“翻译”为数学语言,并进行求解,然后再解释实际现象,并能够应用于实际。达到提高学生的数学素质和应用数学模型解决实际问题的能力。

     课程内容包括初等模型,优化模型,离散模型,微分方程模型,差分方程模型,统计回归模型,Markov模型,图论模型,概率与时间序列模型,插值与拟合模型,神经网络模型,以及全国数模和国际数模的实际赛题等。同时好介绍Matlab、优化软件LINGO、统计软件SAS的使用。对每个问题,不但讲解模型的建立,而且都配有程序或软件使用,便于学生学习时好上手。通过对数学建模课程的学习,提高你解决实际问题的能力。

授课目标

通过该课程的学习,达到掌握常见的数学模型。学会利用数学建模的思维看到生活与社会中的问题,并能建立模型对问题进行分析。提高学生运用数学模型解决实际问题的能力。也希望对学生参加全国数模竞赛和国际竞赛提供帮助。

课程大纲

第1章 Matlab与LINGO编程

1..1 Matlab编程简介与实例(一)

1..2 Matlab编程简介与实例(二)

1.3 LINGO编程简介与实例

第2章 趣味数模问题

2.1 状态转移模型巧用

2.2 棋子颜色问题

2.3 四人追逐问题

2.4 舰艇追击问题

2.5 等额还款数学模型

第3章 优化模型

3.1 两辆平板车装货问题

3.2 选修课策略问题

3.3 最优组队问题

3.4 钢管下料问题

3.5 易拉罐下料问题

3.6 天然肠衣问题

第4章 图论模型

4.1 图论中最短路算法与程序实现

4.2 图论中TSP问题的LINGO求解与应用

4.3 图论中最优树问题的Lingo求解

第5章 离散模型

5.1 层次分析法与应用

5.2 循环比赛排名模型

第6章 线性回归模型

6.1 线性回归模型与软件计算

第7章 微分方程模型

7.1 微分方程模型(一)-----传染病模型

7.2 微分方程模型(二)-----战争模型

7.3 微分方程模型(三)-----Logistic模型

第8 章 排队论

8.1 排队论模型(一)-----基本模型与LINGO求解

8.2 排队论模型(二)-----计算机模拟

第9章 数据处理方法

9.1 灰色系统模型

9.2 时间序列典型分解模型

9.3 神经网络模型

9.4 插值与拟合模型(一)-----水道测量问题

9.5 插值与拟合模型(二)-----水塔流量问题

第10章 指标合成方法

10.1 指标合成的客观权重方法

第11章 竞赛案例讲解

11.1 竞赛案例(一)------葡萄酒评价问题

11.2 竞赛案例(二)-----五连珠问题

11.3 竞赛案例(三)-----交巡警平台设置与调度问题

第12章 校赛三案例详解(包含程序演示)

12.1 校车安排问题建模与计算

12.2 轮船调度优化问题建模与计算

12.3 自来水管道铺设问题建模与计算

第13章 美赛选讲

13.1 2018D电动汽车发展问题讲解

13.2 2019D智能逃生模型与实现

13.3 美赛近5年赛题简介与预测

13.4 2020D团队策略问题分析(一)

13.5 2020D优秀论文讲评( 二)

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预备知识

1.高等数学

2.线性代数

3.概率论与数理统计

无以上基础知识也可学习部分模型。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

1.《数学建模模型与案例精选》(慕课版),电子工业出版社,肖华勇编著,2023.

2.《实用数学建模与软件应用》(修订版),西北工业大学出版社,肖华勇编著,2014.

3.《统计计算与软件应用》(修订版),西北工业大学出版社出版,肖华勇编著,2018.

4.《大学生数学建模竞赛指南》(修订版),电子工业出版社,肖华勇主编,2021.

5.《基于Matlab和LINGO的数学实验》,西北工业大学出版社.肖华勇编著,2009.

6.《数学建模竞赛优秀论文精选与点评》,西北工业大学出版社,肖华勇主编,2011.

常见问题
  1.  什么是数学建模
  2. 数学建模就是利用数学方法解决实际问题。
  3. 它包括建模和求解两个过程。

  4. 我们学习建模的最终目标。

  (1)实际工作中能解决问题。

  (2)竞赛要求完成一篇数模论文。


3.数学模型分类 

  (1) 按照模型应用领域分

如人口模型、交通模型、环境模型、生态模型、城镇规划模型、水资源模型、污染模型、生物数学、数量经济学、数学社会学、工程学等。

  (2) 按照建模的数学方法分

如初等模型、几何模型、微分方程模型、差分方程模型、统计回归模型、数学规划模型(线性与非线性)、图论方法、层次分析模型(AHP)、循环比赛排名模型、灰色模型(GM)、神经网络模型(ANN)、排队论模型、时间序列模型、插值与拟合模型、随机模拟方法、概率模型等。

  (3)按照表现型分

静态模型与动态模型、线性模型与非线性模型、离散模型与和连续模型。


 4. 该课程常使用软件包括哪些?

答:推荐使用编程和作图方便的Matlab,优化计算的软件Lingo。进行数据统计分析的SPSS或SAS。喜欢C语言的同学也可以使用C编程。


5. 学习数学建模的意义 

 (1)体验数学用处

 (2)锻炼团队作战

 (3)为科研做准备

 (4)实践于生活中


 6.学习数学建模好的方法是什么?

  答:学习理解多种模型,并编程上机实践,把模型的结果计算出来。做到既能建模,还能计算。

 另外有时间可以做做赛题,写写论文。注意以下五多:

多学习,掌握常用的数学模型。

多练习,面对问题多练习建模。

多动手,建立模型动手编程实现。

多实战,组队多进行赛题实战。

多参赛,在竞赛中提高团队作战能力。


7.学习建模后参加比赛吗?

答:最好参加一两次比赛。可以更好的锻炼你建模的能力。

  比赛包括每年九月全国高教社杯,二月美国数模竞赛。

  其它比赛包括:

  四月MathorCup高校数学建模挑战赛;

  五月“五一”苏北数学建模联赛

  五月华中地区数学建模联赛

  五月“电工杯”数学建模竞赛

  五月“数维杯”国赛和十一月“数维杯”国际数模竞赛

  十一月 APMCM亚太地区大学生数学建模竞赛

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西北工业大学
1 位授课老师
肖华勇

肖华勇

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