《数学与应用数学新生研讨课》课程教学大纲

《数学与应用数学新生研讨课》教学大纲一、课程基本信息课程名称新生研讨课FreshmenSeminar课程编码SCC212311010开课院部理学院课程团队（未设置）学分1.0课内学时16讲授16实验0上机0实践0课外学时0适用专业数学类授课语言中文先修课程课程简介（必修）新生研讨课是由数学学科知名教授和骨干教师为本科新生开设的一门专题研究讨论课程。立足于以问题为导向，以学生为中心的研究性教学模式。目的在于引导新生在较短时间内了解本专业的培养方案、培养模式、发展历史和学习要求，掌握大学学习方法，养成研究性学习的习惯；为新生创造一个在合作环境下进行探究式学习的机会，实现名师与新生的对话，吸引学生参与到课堂教学中，形成良性的学习氛围。通过本课程的学习，要求学生养成研究性学习的习惯，勤于动脑，敢于质疑，积极参与到课堂教学中；尽快了解本专业的培养方案和本学院的教学科研现状，把个人发展和专业与学院现状相结合，做好自己的初步学习规划。包括八个主要的专题：数学文化、培养方案解读与研讨、科学计算与能源数值模拟、图像处理、CT与代数重构技术、计算机中的数学、信息科学与数学、量子信息与量子计算。Freshmanseminarisaspecialstudyanddiscussioncourseforundergraduatefreshmenthatofferedbyfamousprofessorsandkeyteachers.Thecourseisproblem-based,andstudentcenteredresearchteachingmodel.Thepurposeistoguidethestudentsinarelativelyshortperiodoftimetounderstandthetrainingprogram,theprofessionaltrainingmode,thehistoryanddevelopmentofuniversitylearning,andmasterlearningmethod,anddevelopstudyhabits.Createacooperativelearningenvironmentintheopportunitytodialoguebetweenthefreshmenandthefamousteachersandformapositivelearningatmosphere.Throughthiscourse,studentsarerequiredtodevelopresearchlearninghabits,diligentinthinking,daretochallenge,activelyparticipateinclassroomteaching.Thestudentscouldunderstandthecurrentsituationoftheprofessionalandtheschool,thepersonalandprofessionaldevelopment,andmakeupthepreliminarystudyplan.Eightmaintopicsareincludeasfollows:mathematicalculture,interpretationandtrainingprogramresearch,scientificcomputingandenergynumericalsimulation,imageprocessing,CTandalgebraicconstruction,informationscienceandmathematics,quantuminformationandquantumcomputation.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：了解数学学科、信息学科发展的历史概况与发展前沿是2M2目标2：开拓从事数学与应用数学相关科学研究的国际视野是3M3目标3：培养以口头和书面表达方式与社会公众进行有效沟通的能力是三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章数学文化专题本章重点难点：数学的素质和数学哲学意义M1////21.11.1．数学的文化意义上帝是数学家吗？三次数学危机，诗意的数学，研究结构的数学，分形几何M1,M21讲授、研讨2作业31.21.2.数学的思想方法与美数字之美，数学在生活，物理，天文，文学，经济，医学等方面的应用M1,M21讲授、研讨2作业4第二章培养方案解读与研讨专题本章重点难点：培养方向和选修课程模块////52.12.1.介绍本科培养方案的重要意义和作用信息与计算科学、数学与应用数学M10.5讲授、研讨1作业62.22.2．简单介绍本专业的基础课程及其相互关系，培养方向和选修课程模块课程设置M1,M20.5讲授、研讨1作业72.32.3．介绍本专业往届毕业生的就业去向，为新生制定自己的发展规划提供参考就业、考研M1,M21讲授、研讨2作业8第三章科学计算与能源数值模拟本章重点难点：科学工程计算中的数值方法及其应用////93.13.1.问题的引入和求解差分法、有限元法介绍M1,M21讲授、研讨2作业103.23.2．探索、质疑与研讨油藏数值模拟M3,M41讲授、研讨2作业11第四章CT与代数重构专题本章重点难点：问题的讨论和解决。////124.14.1CT原理、代数重构算法简介代数重构算法M1,M21讲授、研讨2作业134.24.2．讨论应用数值算法解决医学科学问题医学科学问题M3,M41讲授、研讨2作业14第五章图像处理专题本章重点难点：图像处理的基本问题和计算数学。////155.15.1．图像处理与微分方程的解图像处理意义M1,M21讲授、研讨2作业165.25.2．数字图像处理发展的历史与数学建模的思想、应用和计算数学基本理论和学科内容图像处理方法与应用M3,M41讲授、研讨2作业17第六章计算机中的数学问题本章重点难点：计算机相关课程关系和云计算的概念。////186.16.1．计算机相关课程关系云计算的相关知识M1,M21讲授、研讨2作业196.26.2．云计算即计算机的未来发展介绍人工智能的历史，现状及发展M3,M41讲授、研讨2作业20第七章信息科学与数学专题本章重点难点：信息安全的数学模型////217.17.1．通信的基本模型和信息安全通信模型以及信息安全M1,M21讲授、研讨2作业227.27.2．数学在密码学和编码学中的应用密码学和编码学的相关知识M3,M41讲授、研讨2作业23第八章量子信息与量子计算专题本章重点难点：量子通信和量子计算的数学原理////248.18.1.量子信息处理中的数学概念量子理论的数学描述M1,M21讲授、研讨2作业258.28.2.量子通信协议和量子算法简介量子隐形传态、量子密钥分发以及几类量子算法简介M3,M41讲授、研讨2作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1课内研讨1.每周布置2-3道题目，平均每次课1道题以上。2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。30%2平时考勤随机点名、刷卡点名等10%3课程论文课程论文的内容正确性，完整性，创新性，字数等评分60%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1课内研讨25%A-参与课内研讨大于等于3次，研讨内容正确无误;B-参与课内研讨2-3次，研讨内容较为正确;C-参与课内研讨1-2次，研讨内容基本正确;D-不参与课内研讨。2M1课程论文75%A-论文撰写规范，论文正确无误，语言简洁明了，论文新颖，字数符合要求;B-论文撰写较为规范，论文错误较少，语言较为简洁明了，论文较新颖，字数符合要求;C-论文撰写基本规范，论文错误不多，语言基本流畅，论文有一定新意，字数基本符合要求;D-论文撰写不规范，错误百出，语言混乱，论文毫无新意，字数不符合要求。3M2课内研讨100%A-积极参与课内研讨，具有国际视野；B-较为积极参与课内研讨，具有国际视野；C-参与课内研讨，具有一定国际视野；D-参与课内研讨不积极。4M3课程论文100%A-积极参与团队协作，对团队贡献大;B-较为积极参与团队协作，对团队贡献较大;C-参与团队协作，对团队有一定贡献;D-参与团队协作不积极，对团队汉武贡献。5/平时考勤100%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课