统一建模语言实验教学大纲
数学建模与实验教学大纲
数学建模与实验课程教学大纲课程名称：数学建模与实验(Mathematical Modelling and Experiments)课程性质：选修课程代码：FNB学时/学分：48/3开课单位：理学院先修课程：解析几何、数学分析、高等代数、概率论与数理统计、常微分方程适用专业、年级：数学与应用数学和信息与计算科学、三年级评分方式：平时出勤、作业（30%），命题论文（课程设计）（20%），结业考试（50%）一、课程的性质、目的与任务“数学建模与实验”课程是数学与应用数学和信息与计算科学等专业学生的专业基础选修课程，是一门充分应用其它各数学分支的应用类课程，其主要任务不是“学数学”，而是学着“用数学”，是为培养善于运用数学知识建立实际问题的数学模型，从而善于解决实际问题的应用型数学人材服务的。
从这个意义上讲，本课程的开设将对提高广大学生优良的数学素质和出色的工作能力，开展创新教育和素质教育等诸方面起到重要作用，其发展潜力巨大，前景十分广阔。
通过本课程的学习，使学生较为系统的获得利用数学工具建立数学模型的基本知识、基本技能与常用技巧，并使用数学软件包解答问题的能力，培养学生的抽象概括问题的能力，用数学方法和思想进行综合应用与分析问题的能力，并着力导引实践—理论—实践的认识过程，培养学生辩证唯物主义的世界观。
根据整个教学计划的内容安排，本课程将主要介绍微分和积分模型，运筹学模型，微分方程模型和概率统计模型这四类常见数学模型中的较基本、较简单的部分，以及如何使用数学软件包求解，使学生对数学建模的基本想法与做法有一个较全面的初步的了解，为应用所二、教学基本要求1.由于本课程的特点，对学生的基本数学基础有下列要求：熟练掌握常微分方程的基本内容，概率论与统计分析基础，运筹学中的线性规划、目标规划的初步知识，图论基础知识、决策论、存贮论与排队论初步等知识。
实验要求：能熟练地使用相应的数学软件工具进行求2.(1)深化学生对所学数学理论的理解和掌握；使学生熟悉并掌握一种（如MATLAB）数学(2)使学生了解数学科学的重要性和应用的广泛性，进一步激发学生学习数学的兴趣；(3)(4)培养学生应用数学理论和数学思想方法，利用计算机技术等辅助手段，分析、解决(5)培养学生的数学应用意识，同时进一步拓宽学生的知识面，培养学生的科学研究能力。
统一建模语言教学大纲
统一建模语言教学大纲《统一建模语言》课程教学大纲一、课程概况：英文名称：Unfied Modeling Language课程编码：开课单位：课程类型：专业选修课授课对象：信息管理与信息系统专业授课时间：第6学期学分学时：2学分，32学时，其中上机10学时先修课程：无二、课程性质、教学目的和要求课程性质与教学目的：通过本课程的学习让学生了解面向对象技术的基本概念与方法，并掌握使用UML进行信息系统系统分析与设计的能力。
知识要求：1、面向对象分析和设计的方法。
2、UML的语法规则及组成部分。
3、使用ROSE用UML进行分析和设计。
素质、情感要求：1、统一、规范的工程管理思想。
2、通过该课程为软件开发奠定良好基础，增强学生的专业自信心。
能力要求：1、面向对象进行程序设计和分析的能力。
2、分析复杂问题的能力。
三、课程教学内容与安排第一章面向对象设计与UML教学目的：了解UML的历史、特点与构成，了解相关的工具，以及了解面向对象技术的基本概念，掌握消息和接口的概念。
教学重点：面向对象的基本概念和原理教学难点：面向对象分析和设计方法教学内容：第一节UML的历史、特点与构成第二节面向对象思想的基本概念第三节面向对象的三大要素第四节面向对象与项目设计第五节用面向对象思想建立系统模型第二章进程管理教学目的：掌握UML的构成以及UML基本元素、理解UML的通用机制，了解UML的扩展机制。
教学重点：UML基本元素、UML的通用机制。
教学难点：UML基本元素。
教学内容：第一节 UML概述第二节常用的UML元素分析第三节UML的通用机制第四节UML的扩展机制第三章用例和用例图教学目的：掌握UML用例图的组成元素，掌握UML用例图组成元素的关联方式。
教学重点：用例间的关系、用例图、用例的描述。
教学难点：用例的描述。
教学内容：第一节用例、参与者及脚本、用例间的关系第二节用例图的构成及实例第四章顺序图和协作图教学目的：掌握顺序图的四个主要标记符和其消息类型，掌握顺序图的建模方法；掌握协作图的三个主要标记符和其消息类型，掌握协作图的建模方法。
数学建模实验教学大纲
数学建模实验教学⼤纲《数学建模》实验教学⼤纲课程名称：数学建模课程编号：011850课程类别：专业基础选修课学时/学分：32/2开设学期：第4、5学期开设单位：数学与统计学院适⽤专业：数学与应⽤数学说明⼀、课程性质专业任选课⼆、教学⽬标通过上机实验, 对⼀些数学模型进⾏实际计算, 可以达到熟悉数学软件, 提⾼解决问题的能⼒. 要求学⽣先理解问题, 弄懂模型, 对软件有⼀定了解, 然后上机操作编程和利⽤专门软件计算. 数模实验是进⾏数学建模的实践性环节, 学⽣以三⼈为⼀组组成兴趣⼩组进⾏研究. 经过⼀段时间的探讨, 完成⼀篇数模论⽂, 包括模型的假设、建⽴和求解、计算⽅法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等⽅⾯内容.三、学时分配表四、实验⽅法与要求建议实验课教师不再讲授, 主要靠学⽣⾃学, 教师可以适当指导. 学⽣上机时⼀边学习Matlab 软件介绍, ⼀边仿照例题的格式进操作和运⾏并针对实验内容完成实验操作.五、考核⽅式及要求1．考核⽅式：考试；考查2．成绩评定：计分制：百分制；五级分制；两级分制成绩构成：总评成绩由平时考核成绩、中期考核成绩和期末考核成绩综合评定本⽂实验⼀⼈⼝的预测⼀、实验性质：实验类别：专业⽅向/选修实验类型：综合性计划学时：2学时实验分组：⼆、实验⽬的：1．了解数据拟合的基本原理；会⽤matlab 求解数据拟合问题；2．要求学⽣了解Matlab 软件的基本操作、基本功能、基本运算和作图.三、实验的基本内容和要求：1．熟习Matlab 软件的作图；2. 掌握利⽤Matlab 软件解决拟合问题的⽅法；3．对上机实验的内容写出算法步骤, 记录和分析计算结果, 写出实验报告. 四、实验仪器设备及材料：计算机, Matlab数学软件五、实验操作要点：1．上机时⼀边学习Matlab 软件介绍⼀边仿照例题的格式进操作和运⾏；2．对具体问题建⽴的模型进⾏求解.六、实验教学建议：实验课教师不再讲授, 主要靠学⽣⾃学, 教师可以适当指导.实验⼆炼油⼚的⽣产计划⼀、实验性质：实验类别：专业⽅向/选修实验类型：综合性计划学时：2学时实验分组：⼆、实验⽬的：1. 了解线性规划模型的建⽴⽅法；2. 会⽤Matlab 软件求解线性规划问题.三、实验的基本内容和要求：1. 要求学⽣掌握Matlab 软件的操作；2. 利⽤Matlab 软件求解炼油⼚的⽣产计划；3. 对上机实验的内容写出算法步骤, 记录和分析计算结果, 写出实验报告.四、实验仪器设备及材料：计算机, Matlab数学软件五、实验操作要点：1．上机时⼀边学习Matlab 软件介绍⼀边仿照例题的格式进操作和运⾏；2．对具体问题建⽴的模型进⾏求解.六、实验教学建议：实验课教师不再讲授, 主要靠学⽣⾃学, 教师可以适当指导.实验三⼈寿保险的影响因素⼀、实验性质：实验类别：专业⽅向/选修实验类型：综合性计划学时：2学时实验分组：⼆、实验⽬的：1.了解统计回归的基本原理；2. 掌握线性回归与⾮线性回归.三、实验的基本内容和要求：1. 会⽤matlab 求解统计回归问题；2. 要求学⽣进⼀步了解Matlab 软件的操作；3. 对上机实验的内容写出算法步骤, 记录和分析计算结果, 写出实验报告.四、实验仪器设备及材料：计算机, Matlab数学软件五、实验操作要点：1．上机时⼀边学习Matlab 软件介绍⼀边仿照例题的格式进操作和运⾏；2．利⽤Matlab 软件求解⼈寿保险的影响因素.六、实验教学建议：实验课教师不再讲授, 主要靠学⽣⾃学, 教师可以适当指导.实验四⽔塔流量的估计⼀、实验性质：实验类别：专业⽅向/选修实验类型：综合性计划学时：2学时实验分组：⼆、实验⽬的：1. 掌握模型的建⽴⽅法；2. 掌握值⽅法三、实验的基本内容和要求：1. 表述⽔塔流量问题的分析过程；2. 利⽤插值计算⽔塔的流量；利⽤曲线拟合计算⽔塔的流量；3. 对上机实验的内容写出算法步骤, 记录和分析计算结果, 写出实验报告四、实验仪器设备及材料：计算机, Matlab数学软件五、实验操作要点：⾸先在上机前写出源程序, 上机时进⼊matlab 语⾔运⾏环境输⼊源程序, 然后调试和运⾏.六、实验教学建议：实验课教师不再讲授, 主要靠学⽣⾃学, 教师可以适当指导.实验五微分⽅程实验⼀、实验性质：实验类别：专业⽅向/选修实验类型：综合性计划学时：2学时实验分组：⼆、实验⽬的：1. 认识微分⽅程的建模过程；2. 认识微分⽅程的数值解法.三、实验的基本内容和要求：1. 熟练应⽤Matlab的符号求解⼯具箱求解常微分⽅程；2. 掌握机理分析建⽴微分⽅程的⽅法和步骤；3. 提⾼Matlab的编程应⽤技能.四、实验仪器设备及材料：计算机, Matlab数学软件五、实验操作要点：1．上机时⼀边学习Matlab 软件介绍⼀边仿照例题的格式进操作和运⾏；2．对具体问题建⽴的模型进⾏求解.六、实验教学建议：实验课教师不再讲授, 主要靠学⽣⾃学, 教师可以适当指导.指导书与参考资料:[1]. 姜启源, 谢⾦星等.数学模型(第三版)[M].北京：⾼等教育出版社, 2003.8[2]. 张志涌等Matlab教程（2009年修订）[M].北京：北就航空航天⼤学出版社2009.8.[3]. 周义仓, 赫孝良.数学建模实验[M].西安：西安交通⼤学出版社, 1999.8.执笔：王汝军审核：朱睦正制（修）订时间：2011-10-20。
数学建模实验教学大纲(专业课程)
数学建模实验教学大纲一、制定本大纲的依据根据2006级信息与计算科学专业培养计划和信息与计算科学专业课数学建模课程教学大纲制定本实验教学大纲。
二、本实验课程的具体安排三、本实验课在该课程体系中的地位与作用数学实验是数学建模课程的重要组成部分。
作为与相关教学内容配合的实践性教学环节，应在数学建模理论课教学过程中或数学建模理论课教学完成后开设。
学生应具有计算机的基本操作能力，并在数学上已经达到各门信息与计算科学的基础数学课程的基本要求。
四、学生应达到的实验能力与标准通过本课程的学习，能够熟悉MAPLE软件的功能，语法格式，界面等特点，掌握MAPLE的基本操作；能够利用MAPLE软件进行基本的代数运算，求极限，求导数，计算积分等运算；能够掌握利用MAPLE软件进行向量和矩阵的各种运算，求值等操作；了解利用MAPLE绘制一维和二维的图形和动画的方法；能够掌握利用MAPLE来计算统计学中的各种估计和检验。
五、讲授实验的基本理论与实验技术知识实验一初等数学验1.实验的基本内容（1）熟悉MAPLE语言环境；（2）MAPLE语言的语法结构和特点；（3）MAPLE的基本操作（3）有理函数运算；（4）解代数方程；（5）MAPLE语言的符号运算与数值运算。
2.实验的基本要求（1）熟悉MAPLE软件的运行环境语法和界面的特点；（2）熟悉使用MAPLE解决初等的运算问题；（3）熟悉使用MAPLE进行有理函数的运算和代数方程的求解；（4）熟悉MAPLE语言中数值计算与符号运算。
3.实验的基本仪器设备和耗材微机。
实验二微积分学实验1.实验的基本内容（1）利用MAPLE软件求极限；（1）利用MAPLE求一元函数的导数和多元函数的偏导数；（2）利用MAPLE计算高阶导数；（3）利用MAPLE计算积分。
2.实验的基本要求（1）熟练掌握使用MAPLE软件求极限；（2）熟练掌握使用MAPLE软件进行求导运算；（3）熟练掌握利用MAPLE软件进行积分运算。
《UML统一建模实用教程》课程教学大纲
《UML统一建模实用教程》课程教学大纲课程简介本课程主要介绍三个部分的知识:1.UML语言的特点、UML语言体系结构、UML组成元素、UML包含的图形种类、UML图的表示方法、UML图的作用、UML的应用领域和建模方法;2.还介绍了RUP统一过程及UML工具----Rational Rose的使用;3.最后以图书管理系统为例子，介绍了系统开发的每个阶段，如何采用UML对系统进行建模。
通过对本书的学习，使学生通过UML语言，运用面向对象的分析方法、和设计方法对系统进行分析和建模。
课程大纲一、课程的性质与任务本课程为计算机专业限选课程，主要介绍统一建模语言UML和面向对象的分析和设计知识。
使学生掌握利用UML工具进行面向对象的分析和设计，在分析和设计中如何进行建模，同时使得学生掌握在Rose环境下用UML分析和设计，学会使用UML建模工具，为系统和科学的软件开发打下良好的基础。
二、课程的目的与基本要求1、掌握UML的元素的语义、语法及其作用；2、掌握UML的表示法和建模方法；3、理解静态建模和动态建模方法及其作用；4、理解体系结构的建模方法和作用；5、掌握绘制各种类型的图，例如类图，用例图，协作图，顺序图等等；6、理解RUP开发模型及其裁剪方法；三、面向专业软件工程；计算机科学与技术四、前导课程:软件工程，面向对象程序设计语言五、本课程与其它课程的联系前导课程是：软件工程和面向对象的程序设计语言。
UML建模语言和软件工程的知识密不可分，面向对象的软件工程中，使用UML语言对系统进行分析和设计，使用面向对象的程序设计语言作为实现语言，因此，还应该具备一定的面向对象程序设计的思想，所以UML的先修课程是软件工程和面向对象的程序设计语言。
六、教学内容安排、学时分配本课程通过课堂教学使学生掌握UML的基本概念，能够使用UML进行面向对象的分析与设计。
理论教学：36学时。
课时分配如下：第一章：UML概述（2学时）1．UML的起源、发展和应用。
统一建模语言UML课程教学大纲
统一建模语言UML课程教学大纲一、课程的性质、任务和目的该课程为计算机专业课，主要介绍面向对象的系统分析和建模语言UML 的基本概念、发展历程、UML语言的特点和使用UML进行系统分析建模的基本过程。
为从事面向对象的软件开发和设计等应用系统的开发奠定一个坚实的基础。
二、课程的基本内容和要求：一UML简介教学任务：1．传统的软件开发方法介绍2．面向对象分析和设计技术3．UML语言的发展和特点教学要求：介绍传统的软件工程开发方法，包括生命周期法和原型法等，同时介绍面向对象分析和设计方法，了解UML作为面向对象方法的国际标准的基本特点和发展历程。
二UML语言概述教学任务：1．UML语言的基本结构2．UML语言模型和图形3．视图、图、模型组织、公共机制、扩展机制4．使用UML建模5．UML支持的工具教学要求：简要介绍UML语言的概念、组成内容和定义方法，以便读者进一步了解UML语言以及正确掌握其方法。
这里的基本内容包括：UML模型、图形、视图、图、模型组织等。
三USE CASE 图教学任务：1．USE CASE图概述2．用例图USE CASE3．活动者和角色4．描述用例5．测试用例6．实现用例教学要求：介绍USE CASE图的基本用法，能够熟练的使用USE CASE图进行问题论域的分析，绘制USE CASE图。
四对象类图和对象图教学任务：1．对象类图2．对象类的关联3．聚合和组合4．泛化和依赖5．对象图与接口6．高级对象类与模板7．对象类图的用法教学要求：介绍对象类图与对象图的表示方法，能够熟练的使用对象类图和对象图表达对象的静态结构和对象之间的关联，掌握高级对象类与模板的特殊用法。
五交互图教学任务：1．顺序图2．协同图3．交互图的应用教学要求：介绍交互图的一般表示方法，能够熟练的使用两种交互图（顺序图和协同图）表示对象之间的消息传递的时间顺序，掌握顺序图和协同图在表达问题的异同。
六状态图1教学任务：1．状态机和状态图2．转移3．并发状态图4．状态图的应用教学要求：介绍状态图一般表示方法，能够熟练的使用状态图表示系统模型的状态变化的动态特征，掌握状态机和状态图的转化关系以及状态图的基本应用。
UML统一建模语言教学大纲
《UML统一建模语言》课程教学大纲一课程说明1.课程基本情况课程名称：UML统一建模语言英文名称：Unified Modeling Language课程编号：2414223开课专业：信息管理与信息系统开课学期：第5学期学分/周学时：3学分/3学时课程类型：专业选修课2．课程性质（本课程在该专业的地位作用）UML统一建模语言是计算机科学与技术、信息管理与信息系统专业的专业选修课。
本课程的任务是通过介绍统一建模语言UML和一些相关的建模知识，使得学生掌握一些软件开发和设计过程中有效的建模知识和方法，同时使得学生掌握在Microsoft Office Visio或Rose环境下用UML分析和设计，学会使用UML 建模工具，为系统和科学的软件开发打下良好的基础。
同时培养学生的分析、设计能力和工程思想。
3．本课程的教学目的和任务。
通过本课程的学习，使学生学习和掌握系统的基本概念和基本理论，了解UML统一建模语言的基本原理和技术，掌握管理UML统一建模语言开发的基本方法和技能；要求学生能读懂软件开发队伍中各个成员绘制的各类UML图，能根据软件需求进行系统分析与设计，并绘制UML图，能将设计模式应用到实际软件开发中，能对不同的设计进行评估和分析。
4．本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求习本课程之前，高级程序设计语言、面向对象程序设计。
5．教学时数及课时分配共（总54）二教材及主要参考书1.UML设计及应用，机械工业出版社；赵从军著，2004年版。
2.面向对象分析与设计：UML2.0版，清华大学出版社；[美] Mike O’Docherty著，2006年版。
3.UML与软件建模，清华大学出版社；徐宝文，周毓明，卢红敏著，2006年版。
4.面向对象设计UML实践，清华大学出版社；[美] Mark Priestley 著，2005年版。
三教学方法和教学手段说明本课程包括讲授与实验两部分。
讲授采用课堂教学方法，大部分内容采用大屏幕投影辅助教学。
数学建模实验教学大纲
数学建模实验教学大纲一、引言数学建模是一门涉及数学、计算机科学和实际问题解决的跨学科课程。
通过数学建模实验教学，学生将学习如何将实际问题抽象化、建立模型，并运用数学方法进行问题求解。
本教学大纲旨在为数学建模实验课程提供指导，帮助教师和学生达到教育目标。
二、课程目标1. 培养学生的科学思维和实际问题解决能力。
2. 掌握各种数学模型的建立与求解方法。
3. 学习数据分析技术和模型验证方法。
4. 提高学生的团队合作和沟通能力。
三、教学内容1. 数学建模的基础知识(1) 数学建模的定义和基本步骤。
(2) 常见数学模型的分类和特点。
2. 实际问题抽象化和模型建立(1) 学习如何从实际问题中提取关键信息。
(2) 学习如何建立数学模型，选择合适的数学方法和假设。
3. 数学模型求解(1) 学习常见数学方法的应用，如线性规划、微分方程等。
(2) 掌握数学软件工具的使用，如Matlab、Python等。
4. 数据分析和模型验证(1) 学习数据收集和处理的基本技巧。
(2) 学习如何验证数学模型的准确性和可靠性。
5. 团队合作和沟通(1) 学习如何分工合作，形成高效的团队。
(2) 提高表达和演示能力，培养良好的沟通能力。
四、教学方法1. 理论授课：通过讲授基础知识，引导学生了解数学建模的概念和步骤。
2. 实践操作：组织学生动手实践，参与实际问题的建模和求解过程。
3. 小组讨论：鼓励学生在小组内讨论并解决问题，加强团队合作和沟通能力。
4. 作业练习：布置作业练习，提供问题求解的机会，巩固学生的知识和技能。
五、教学评估1. 课堂表现：考察学生的参与度、思维逻辑和问题解决能力。
2. 作业考核：通过作业的完成情况，评估学生对知识的掌握程度。
3. 实践项目：组织学生实施实际项目，并对项目结果进行评估。
4. 小组评价：学生之间进行互评，评估团队合作和沟通效果。
六、教学资源1. 教材：提供适合教学内容的教材，包括数学建模原理和实例分析。
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《统一建模语言》实验教学大纲
课程名称：统一建模语言
英文名称：Unified Modeling Language
课程编号：22151202
课程性质：课程类型：专业必修是否为独立设课的实验课：否
适用专业：软件工程专业应用软件方向
学时与学分：总学时：90 总学分：4 实验学时：36 实验学分：1
执笔人：陈昊
制定时间：2010年7月修订
一、实验课的任务、性质与目的：
《统一建模语言》是软件工程专业应用软件方向专业必修课程。
该课程的特点是涉及面广、实用性强。
本课程的目的是使学生在学习面向对象程序设计的基本原理以及掌握一门面向对象编程语言之后，进一步了解和掌握建模语言——UML（统一建模语言），从而提高软件开发的能力与水平。
该课程不仅要求掌握UML的基础知识，而且还要求学生通过本课程实验，掌握UML的应用技术，并具备使用UML建模工具来支持软件开发过程的基本技能。
本课程实验目的是验证、巩固和实现课堂讲授的UML基础知识，并依据课程讲授的案例来对一个待开发系统进行建模。
本课程实验能培养与提高学生使用UML进行面向对象系统分析与设计的能力，为今后的从事软件开发工作打下基础。
实验内容主要围绕熟悉UML图形元素、模型元素、通用机制以及建模过程而进行。
实验的安排和要求是：使用建模工具实现结构建模、行为建模、体系结构建模；使用建模工具进行团队开发；使用建模工具进行正向与逆向工程；在建模工具的支持下，使用UML的基本元素建模设计模式；依据课堂案例中所采用的软件开发过程，在建模工具的支持下，进行软件建模。
本课程实验内容能使学生加深对UML基础知识的理解，进一步提高使用建模工具进行软件建模的能力，并使他们对软件开发过程有初步的认识。
二、主要仪器设备及环境：
硬件设备：
高档微机
软件环境：
Windows XP中文版
IBM Rational Software Architect 6.0 or IBM Rational Modeler 6.0
IBM Rational Rose 2003
JDK 5.0
Visual Studio 6.0开发环境
三、实验项目的设置与实验内容
四、教材、实验教材（指导书）：
[1] UML用户指南(第2版), Grady Booch, James Raumbaugh, Ivar Jacobson[著] 邵维忠
等[译]，人民邮电出版社，2006.6
[2] Rational Software Architect Workshop, Distrubuted by IBM Corporation，2006.2
[3]Terry Quatrani, Jim Palistrant, IBM RSA和UML可视化建模指南,机械工业出版
社，2007.6
[4] DEV396: Essentials of Rational Software Architect, Distrubuted by IBM
Corporation，2005.2
[5] DEV275: Essentials of Visual Modeling with UML 2.0, 2004.8
[6] DEV475: Mastering Object-Oriented Analysis and Design with UML , 2004.8
[7] Joseph Schmuller[著]，李虎[译]，UML基础、案例与应用，人民邮电出版社，2004.8
五、考核方式与评分办法：
实验要求提交相应的文档及实验报告，教师对其进行评分，最后纳入《统一建模语言》课程的总分之中。
考核方式：实验报告
评分方法：
按时提交：10%
报告整洁：10%
报告：80%
其中实验目的：10%、实验内容：10%、实验环境：5%、
模型文档：30%、实验结果：20%、心得体会：5%
六、大纲审核人：黄强。