《数学软件》课程教学大纲（本科）.pdfVIP

数学软件 一、课程说明 课程名称：数学软件/Mathematical Software 课程类别：学科教育课程（学科基础课） 学时/学分：48/3 先修课程：数学分析、高等代数、计算机程序设计基础 适用专业：数学与应用数学 教材、教学参考书： 1. 龚纯，王正林，Matlab 语言常用算法程序集，电子工业出版社，2011 2. Robert I. Kabacoff，高涛等译， R 语言实战， 人民邮电出版社出版,2013 R 语言主页： CRAN 统计分析宏包：/src/contrib/PACKAGES.html 袁新生， LINGO 和 Excel 在数学建模中的应用. 科学出版社，2007 二、课程设置的目的意义 《数学软件》是数学与应用数学专业课程，介绍的 Lingo、Matlab 与 R 语言三门软 件是现代数学在实际运用中必备的工具软件。其目的是使学生掌握这三门软件的使用， 培养学生借助计算机及数学软件处理和求解数学问题的能力，体验解决问题的计算过程， 培养学生进行数值计算与数据处理的能力。通过实验来了解哪些数学问题能进行计算机 处理，激发学生学习数学的兴趣。通过本课程学习，使学生深入理解数学理论与应用问 题直接的联系。 三、课程的基本要求 本课程是应用数学专业学生的必修课。通过本课程的学习，要求学生掌握数学软件 课程的相关知识内容、具有处理与数学软件相关问题的能力以及培养学生的相应素质。 知识要求： 通过该课程的学习，使学生学会用数学软件进行符号计算、数值计算与数据处理。 使学生掌握 Lingo 求解优化问题、初步掌握 R 语言处理经典的统计问题以及能运用 Matlab 处理各种数学问题，通过上机实验，在老师的指导下，熟练掌握 Lingo、Matlab 与 R 软 件的使用，对于没有介绍的这些软件的其他功能具有了自学的能力。具体内容如下： 掌握用 Lingo 软件进行各种优化问题的求解。 （2 ）Matlab 软件的命令窗口的相关功能以及 Matlab 的图形功能的掌握。 （3 ）Matlab 的编程功能的掌握。 （4 ）Matlab 的数值计算的掌握。 （5 ）掌握 Matlab 的各种代数方程组的求解、符号计算功能、优化问题的求解。 （6 ）掌握 Matlab 的各种其他功能，了解建模十大经典近似算法。 （7 ）掌握 R 语言常用的功能与基本统计方法实现。 （8 ）掌握 R 语言进行各种回归分析、聚类分析、主成分分析、因子分析以及数据 分析经典算法。 能力要求： 培养学生对问题求解的敏锐力和动手能力，使学生在应对实际的问题时，能从软件 是否能进行求解的角度来思考建模； 在初步模型建立好后，能运用软件进行进一步的处理，进行模型的参数估计、各种 方程求解计算、优化问题求解、仿真、各种统计分析等等； 培养学生的创新意识，能在数学建模和实际问题处理中提出新的方法和处理问题的 新的思想。 素质要求： （1）通过这三门软件的学习，培养学生对数学专业知识的更加热爱； （2 ）培养学生勇于探索与创新的精神； （3 ）培养学生的全局观； （4 ）培养学生将数学理论与数学实践相结合的数学素质； （5 ）培养学生对数学方法论的认知。 四、教学内容、重点难点及教学设计 总 学时分配 教学方案设计 章节 教学内容 学 讲课 实 教学重点 教学难点 （含教学方法、 时 (含研讨) 践 教学手段） 外部数据的调入 Lingo 软件的 多媒体教学加上 第一章 4 2 2 优化问题的求解