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实验课程建设

(1) 进一步完善实验教学体系

    依据学校发展规划,依托公共数学基础课的数学实验课、数学实验、数学建模等方面的特色与优势,力争将本实践教学中心建成结构优、水平高、特色明,面向基础、突出专业、提升学科,受益面广、省内有优势、国内有影响的数学实践教育中心。

    根据实验教育中心建设近期计划和长远目标,从人才培养体系的整体要求出发,进一步完善以能力培养为核心,分层次、多模块、多元化、相互衔接的基本型、应用实践型、综合设计型、开发型、科技创新型实验教学体系,我们将实验课程建设成四个互为关联的层次模块:

第一层次:大学数学公共课实验模块

完善《高等数学》、《线性代数》、《概率论与数理统计》等课程的实验。

实验目的:面向全校理工科学生,学习和掌握基本的数学软件MathematicaMatlab。利用数学软件求解数学问题。

相关实验项目:(1)求极限问题;(2)函数微积分问题;(3)函数作图问题;(4)概率密度函数值问题; (5)求事件发生的概率问题; (6)随机变量的数学期望和方差问题; (7)统计问题; (8)求解方程组的解问题; (9)矩阵的运算和向量的线性相关性及行列式的运算;(10)求解特征值与特征向量;(11)矩阵的对角化及二次型。

第二层次:专业基础课程实验模块

新设专业基础课程的数学实验、数学建模。

实验目的:面向全校学生,训练学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,建立数学模型,编写算法,学习掌握数学方法求解实际问题的基本技能。

相关实验项目:(1)初等模型;(2)优化模型;(3)微分方程模型;(4)非线性方程模型;(5)概率模型等。

第三层次:专业课程实验模块

新设以下课程的实验:数值优化、数值代数、运筹与控制、微分方程数值解法、密码学、实用回归分析、非参数统计、时间序列分析、多元统计分析、统计计算等。

实验目的:面向应用数学、信息与计算科学专业、统计专业的学生,使学生掌握各种数值计算的方法以及大型数据的处理方法,训练学生的算法实现的能力。

相关实验项目: (1)数值稳定性及算法设计原则;(2)非线性方程()的数值方法及其实际应用;(3)线性方程组的数值方法及其实际应用;(4)数值逼近问题的数值方法及其实际应用;(5)数值求积问题的数值方法及其实际应用;(6)微分方程初值和边值问题的数值方法及其实际应用;(7)综合实际问题的建模求解和分析;(8) 线性规划问题;(9)运输问题模型;(10)整数规划问题;(11)求解多目标规划问题等。     

第四层次:研究创新实验模块

新设以下课程的实验:并行程序设计、网络信息安全、投资模拟交易、智能计算等。

实验目的:面向34年级学生,吸收学生参加教师的科研、让学生了解数学较前沿的学科的内容,并直接处理大型工程计算、信息安全处理、金融分析等应用方面的问题,以实现科研对教学的反哺。

各个层次模块实验的适用对象、适用课程、实验目的和实验项目如下

 

模块一:大学数学公共课实验

 

模块名称

适用对象

实验目的

实验项目

大学数学公共课实验模块

全校理工科12年级学生

学习和掌握基本的数学软件MathematicaMatlab;利用数学软件求解数学问题

大学数学公共课实验项目有40余项,其中有代表性的20余项如下:

(1)函数图形绘制问题

(2)函数极限问题

(3)函数的导数问题

(4)函数的极值与最值问题

(5)不定积分、定积分运算问题

(6)多重积分计算问题

(7)曲线积分计算问题

(8)曲面积分计算问题

(9)级数收敛性及求和问题

(10)常微分方程求解问题

(11)概率密度函数与分布函数的计算

(12)常见概率问题的求解问题

(13)随机变量的数字特征问题

(14)样本数据中集中趋势的统计量问题

(15)样本数据中离散趋势的统计量问题

(16)观察实验现象或处理数据问题

(17)矩阵的输入及结构操作问题

(18)矩阵代数运算问题

(19)矩阵特征参数运算问题

(20)行列式计算问题

(21)线性方程组求解问题

(22)矩阵特征值与特征向量问题

 
模块二:专业基础课程实验模块
 

模块名称

适用对象

实验目的

实验项目

 

专业基础课程实验模块

全校理工科34年级学生

训练学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,建立数学模型,编写算法,学习掌握数学方法求解实际问题的基本技能

专业基础课程实验项目有20余项,其中有代表性的10项如下:

(1)初等模型

(2)线性规划模型

(3)优化模型

(4)非线性规划模型

(5)微分方程模型

(6)非线性方程模型

(7)最短路模型

(8)行遍性模型

(9)回归分析模型

(10)计算机模拟模型

 

模块三:专业课程实验模块

 

模块名称

适用对象

实验目的

实验项目

 

专业课程实验模块

数学应用数学、统计学、信息与计算科学等专业学生

使学生掌握各种数值计算的方法以及大型数据的处理方法,训练学生的算法实现的能力

专业课程实验项目有20余项,其中有代表性的10项如下:

(1) 线性规划问题的建模和求解

(2) 产销平衡的运输问题

(3) 误差分析及其实际应用

(4) 非线性方程求根方法及其实际应用

(5)数值求积的数值方法及其实际应用

(6)微分方程初值和边值问题的数值方法及其实际应用

(7)初值问题解法器使用

(8)黄金分割法问题

(9) F-R共轭梯度法问题

(10)外罚函数法问题

                                              

 模块四:研究创新实验模块

 

 模块名称

 适用对象

  实验目的

        实验项目

研究创新实验模块

全校理工科4年级学生、研究生

吸收学生参加教师的科研、让学生了解数学较前沿的学科的内容,并直接处理大型工程计算、信息安全处理、金融分析等应用方面的问题,以实现科研对教学的反哺

研究创新实验项目有20余项,其中有代表性的10余项如下:

(1) 常用信号的实现问题

(2) 离散LTI 系统的时域分析问题

(3) 计算机控制系统的实验调试问题

(4) 无穷级数与函数逼近应用

(5) 数据资料的统计与分析应用

(6) 随机模拟和定理验证、演示问题

(7) 特殊功能和定制LATEX问题

(8) 数学科研论文排版实践问题

(9)  Photoshop CS4认识及应用

(10) 数字图像图例matlab操作问题

 

(2) 进一步更新实验教学内容


    根据学科发展和人才培养的需求,按照上述课程体系模块,积极开展实验教学内容、实验教学方法、实验教学手段等方面的研究,及时把科研成果应用到实验教学中,转化为实验项目。尤其是要结合我校矿业学科特点,开设前沿性的实验项目。

(3) 进一步加强实验教材建设

   实验教材建设是实验教学建设的重要组成部分。需要进一步加强精品实验项目、精品实验课程、精品实验教材建设。鼓励从事实验教学的教师和实验技术人员发表高水平实验教学研究论文。建设期内,争取出版特色鲜明的高水平实验教材5部,发挥实验中心的辐射作用。

(4) 进一步改革实验考核方法

   建立新型的实验教学考试与考核模式,以便更好地检验实验教学的质量与教学效果。为激发学生的实验兴趣、鼓励学生在实验中有所创新,实验教学将独立考核,并对实验成绩进行登记,在期末考试中,非独立开课的实验课在总成绩中要占一定的比例。独立开课的实验课在期末考核中要增加平时成绩比例和操作考试内容。