国际数学建模挑战赛(IMMC)是面向全球中学生的国际性数学建模竞赛。IMMC鼓励参赛者应用数学建模解决现实世界的问题,以增强中学生的科技创新核心素养与关键能力。以下是针对有HiMCM基础学生的IMMC进阶提升课程大纲。
12课时IMMC进阶提升班
第一课:编程能力提升(2H)
强化学员的编程能力,重点介绍数学建模中常用的编程技巧和工具。
学习使用Python进行数据处理、模型构建和结果可视化,提升高效编写代码的能力。
第二课:描述与解释模型精讲(2H)
讲解描述性和解释性模型,包括数据整理、特征提取、统计描述等方法。
掌握通过建模揭示数据特征和规律的核心思想。
第三课:评论与决策模型精讲(2H)
构建评价和决策模型,涵盖多属性决策、评价指标体系建立、层次分析等。
学习如何利用这些模型进行方案优选和决策过程。
第四课:估计与预测模型精讲(2H)
介绍数据的估计与预测模型,包括回归分析、时间序列预测、机器学习等。
学习利用历史数据进行未来趋势预测和不确定性估计。
第五课:溯因与解释模型精讲(2H)
探讨溯因和解释性模型,理解事物变化的内在机制。
学习因果分析、路径分析等方法,建立模型解释因果关系。
第六课:往年赛题精讲及论文撰写(2H)
解析往年数学建模竞赛题目,理解建模问题和解决方法。
讲解题目分析思路、建模步骤和结果解释,提升应对能力。
IMMC国际数学建模挑战赛辅导课程大纲(35h)
第1课:数学建模竞赛概述(2H)
介绍数学建模及其重要性,竞赛流程和评分标准,参与策略和建议。
第2课:Python编程基础(2H)
Python语言简介,环境设置,基本操作,数据类型,变量,基本语句,数据可视化。
第3课:Python编程进阶(2H)
数据库介绍,数据分析编程与应用。
第4课:线性规划(2H)
线性规划的概念和应用,使用Python解决线性规划问题。
第5课:整数规划(2H)
整数规划的基础,案例分析如运输问题。
第6课:图论模型(2H)
图论基本概念,最短路径,最小生成树,社交网络分析。
第7课:非线性规划(2H)
非线性函数优化,Python应用。
第8课:综合评价模型(MCDM)(2H)
MCDM概念,指标体系构建与数据预处理。
第9课:评价模型进阶(2H)
MCDM方法,如AHP,TOPSIS,Python应用,案例分析。
第10课:微分方程模型(2H)
微分方程基础,生物种群模型案例。
第11课:微分方程进阶(2H)
多变量、多阶段复杂现象建模。
第12课:机器学习-分类与回归(2H)
机器学习基本概念,分类和回归算法。
第13课:机器学习-聚类与降维(2H)
聚类算法,降维算法。
第14课:时间序列分析(2H)
时间序列数据特点,自回归,移动平均,股票预测。
第15课:排队理论(2H)
排队模型概念,服务系统性能评估。
第16课:随机过程与马尔可夫链(2H)
随机过程,马尔可夫链,股票市场分析。
第17课:模拟模型(1H)
元胞自动机模型及其他模拟方法。
第18课:赛题模拟与点评(2H)
团队磨合,赛题模拟练习。
通过这些课程,学生能够在数学建模的各个方面得到提升,为IMMC竞赛做好充分准备。课程不仅涵盖了建模的技术技能,还注重培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。