高等学校大学数学教学与研究发展中心

高等学校大学数学教学研究与发展中心 2020年教学改革项目(类型三)成果汇总

发布日期:2023-03-02 浏览次数:

项目编号:CMC20200301

项目名称

新工科人才培养背景下线性代数知识点群在图像处理中的应用案例设计研究

负责人

张涛

学校

安徽工业大学

案例:

(1)矩阵在解决n阶排列最少对换次数问题中的应用;

(2)sn类排列的最少对换次数问题;

(3)错切变换和错切梯度变换的矩阵;

(4)矩阵的奇异值分解在图像压缩中的应用;

(5)线性变换在图像几何变换中的应用;

论文:

[1] Non-Blind Image Deblurring Method Using Shear High Order Total Variation Norm[J]. 武汉大学学报自然科学版,2021266):495-506.

项目编号:CMC20200302

项目名称

大学数学在信息技术领域的应用案例设计研究

负责人

范秉理

学校

北京交通大学

案例:

1)防伪查询中的数学;

2)双轮平衡小车中的数学;

3)手机扫描二维码中的数学;

4)倒立摆中的数学;

5)工业CT检测中的数学。

获奖:

1)范秉理等,2020年北京交通大学教学成果一等奖, 2021.12

2)范秉理等,2021年北京市高等教育教学成果二等奖,2022.10

项目编号:CMC20200303

项目名称

适应新工科人才培养的线性代数应用案例设计

负责人

杜建卫

学校

北京石油化工学院

案例:

1极化码生成矩阵的构造(矩阵的乘法与分块矩阵)及讲解录屏,杜建卫

2矩阵理论在图形几何变换中的应用案例(矩阵的乘法与初等矩阵)及讲解录屏,师钦贤;

3EMD分解(向量的分解与组合)及讲解录屏,杜建卫;

4图像的滤波(数乘矩阵和内积运算),杜建卫;

5图像压缩(矩阵的特征值与特征向量)及讲解录屏,王淑霞;

6数据降维(二次型的应用)及讲解录屏,王淑霞;

7线性连续定常系统的李雅诺夫稳定性判别(正定、负定矩阵),杜建卫,魏文渊;

8线性系统的能控性(矩阵的秩),廖永龙。

教材:

    1)杜建卫,章联生,闫欣华,师钦贤,汪贤华,崔丽敏.《线性代数》(云教材)(应用案例部分),西安交通大学出版社,2020.6.

获奖:

12021年“线性代数A”被评为“北京高等学校优秀本科课程”,杜建卫被评为“北京高等学校优秀专业课(公共课)主讲教师”。

项目编号:CMC20200304

项目名称

新工科式线性代数应用案例

负责人

黄华林

学校

华侨大学

案例:

1)多米诺骨牌覆盖——行列式的应用;

2)奇异值分解在图像压缩存储上的应用;

3)矩阵分解与推荐算法;

4)对称矩阵对角化与扩散焊接;

5)图像识别——实对称矩阵正交对角化的应用;

6)卫星导航定位系统——二次型的应用。

项目编号:CMC20200305

项目名称

适应新工科人才培养的大学数学应用案例设计

负责人

刘荣

学校

空军工程大学

案例:

1)战斗机降落跑道的安全问题及相关对策;

2)方向导数与梯度—目标伺服追击的路径规划;

3)格林公式在南海永暑岛面积测量问题中的应用;

4)多元函数的最值及相关问题在非合作对策中的应用;

5)基于航迹的飞机姿态角计算;

6)函数的微分应用-陶瓷釉料的计算。

论文:

[2] 刘荣,李炳杰,梁放驰. 新工科背景下高等数学应用案例设计的实践与认识[J].新时代高校数学教学改革与创新论文集20212022,06.

[3] 黄懿,李炳杰,梁放驰.基于AHP的高等数学课程思政元素分析[J].大学数学(已录用).

获奖:

1)周琳,2020年空军工程大学课堂教学创新大赛(青年组)二等奖,方向导数与梯度—目标伺服追击的路径规划,2021.01

2)马月娜,2021年空军工程大学课堂教学创新大赛(团队组)二等奖,格林公式在南海永暑岛面积测量问题中的应用,2021.12

3)刘荣,2022年空军工程大学基础部课堂教学创新大赛(团队组)三等奖,多元函数的最值及相关问题在非合作对策中的应用,2022.05

项目编号:CMC20200306

 

 

 

 

项目名称

以“案例教学+科研创新”的高等数学教学改革探索与实践

负责人

胡良根

学校

宁波大学

案例:

1)电流强度;

2)光栅的色散;

3)边际成本;

4)生物种群的增长率;

5)奥运火炬点燃;

6)拐角问题;

7)运输问题;

8)水流量问题;

9)经济应用问题;

10)通信卫星的电波覆盖地球表面的面积;

11)银行存款问题一;

12)银行存款问题二;

13)鱼雷击舰问题;

14)仪器的下沉问题;

15Logistic人口模型。

论文:

徐松, 王伟,周彩莲. 从格林公式的两种形式看向量场积分的统一性[J],大学数学,2021, 37(6): 61-64.

项目编号:CMC20200307

项目名称

线性代数课程应用案例分析

负责人

张莉

学校

同济大学

案例:

1)网页重要性排序问题的研究;

2)线性代数应用之——主成分分析;

3)特征值在友谊图中的应用;

4)线性代数在纠错码中的应用;

5)线性代数应用之——电路分析;

6)数字图像处理的基本方法——几何变换;

7)矩阵与密码;

8)线性代数与斐波那契数列;

9)数列求和与克拉默法则。

论文:

[4] 张莉,王琤, 线性代数课程思政设计及实践[J].大学数学,2022,38:26-31.

 

项目编号:CMC20200308

项目名称

融合中外优秀资源的线性代数应用案例

负责人

刘刚

学校

西交利物浦大学

案例:

1)案例一Arnoldi驱动的范德蒙矩阵计算及其在数据拟合中的应用。

2)案例二希拉里邮件的相关分析。

3)案例三房价影响因素分析。

4)案例四特征脸及其背后的线性代数。

5)案例五矩阵分解在推荐系统中的应用。

6)案例六齐次变换与机器人运动学。

7)案例七密码学:矩阵与加密。

8)案例八遗传学中的线性代数。

9)案例九线性代数在蔡氏电路系统中的应用。

10)案例十层次分析法在树叶分类中的应用。

11)案例十一主成分分析法在提取股价影响因素中的应用。

12)案例十二Leontief输入和输出模型背后的线性代数。

13)案例十三相片变形动画与线性代数。

14)案例十四斑点猫头鹰之战。

15)案例十五矩阵在数字图像处理中的若干应用。

论文:

[1] 刘刚,牛强,赵燕,费杰,张锐,张坤, 后疫情时代的22课时线性代数混合式教学在中外合作办学的实施与探索,高等教育出版社,新时代高校数学教学改革与创新会议论文集 20226月。

[2] 刘刚 费杰 刘丽英 梁海霞 张锐 牛强 赵燕,疫情期间中外合作办学数学基础课线上教学与线上评估的实践与探索,高等教育出版社,新时代高校数学教学改革与创新会议论文集 20212月。

项目编号:CMC20200309

项目名称

基于图像集分类应用的线性代数教学案例分析与实践

负责

任珍文

学校

西南科技大学

案例:

1)自加权潜在稀疏判别学习图像集分类算法案例;

2)自适应相关学习图像集分类算法设计案例;

3)部分图细化图像集分类算法案例;

4)基于原型与正交投影学习的图像集分类算法案例;

5)基于自加权联合正则化最近点的图像集分类案例设计案例。

论文:

[5] 任珍文,尤晓建,李明昊,杨超, 思政视阈下研究生科研创新培养长效机制研究[J].首届中国学位与研究生教育大会,2021,3:11-13.

获奖:

1)杨超,吴春蓉,任珍文,人体静脉可视化系统架构的设计与FPGA实现,第九届全国高校电子基础课程实验教学案例设计竞赛(鼎阳杯)国赛二等奖,2022.11

2)任珍文,尤晓建,代晓茜,第九届全国高校电工电子基础课程实验教学案例设计竞赛(鼎阳杯)西部赛区二等奖,2022.5

3)杨超、印茂伟、杜正聪、段涛、任珍文等人,构建师生共同体,培养面向军工信息技术的复合创新型人才,西南科技大学2021年校级高等教育成果奖 一等奖,2021.11.

4)杨超、印茂伟、段涛、谢鸿全、任珍文等人,面向军工信息技术复合创新型人才培养的师生共同体构建与实践,四川省高等教育学会优秀教学成果奖 一等奖,2021.12.

项目编号:CMC20200310

项目名称

工科《微积分》课程应用案例研究与实践

负责人

卢兴江

学校

浙江大学

案例:

1)有理Bezier曲线的端点导数公式;

2)拉格朗日乘数法在动画关键帧插值问题的应用;

3)合成氨反应中平衡规律的数学解释;

4)储油罐测量表;

5)泰勒定理在两个物理问题上的应用;

6)基于幂级数的圆周率近似计算方法;

7)人工神经网络 -- 一种多元复合函数;

8)扫雪车清扫积雪问题;

9)传染病流行问题;

10)鱼雷击舰问题。

论文:

[1]卢兴江,金通洸,解线性方程组迭代法的若干几何研究,大学数学,第37卷第5期,2021.1071-77.

[2]卢兴江,高校数学基础课课堂思政的思考与实践,智库时代,20229.33期,181-184.

项目编号:CMC20200311

项目名称

基于新型兵工信息类专业需求的高等数学应用案例设计

负责人

王鹏

学校

中北大学

案例: 

1MH370水下定位问题

2)神舟飞船表面温度的分布问题

3)复眼定位问题

4***载人潜水器下沉速度与观察窗的压力问题

5****导弹轨迹与射程问题

6)高射炮火力的空间打击路径与范围问题

7)载人返回舱的下降速度问题

8)广播电视卫星直播传输服务问题

9)抢占制高点最佳线路问题

10)核钻地弹的爆炸威力问题

论文:

[1] 王鹏, 史娜, 惠周利等. 新工科背景下数据计算及应用专业课程设置的思考[J]. 科技视界, 2021, 9: 36-37.

[2] 谭秀辉, 张庚为, 王鹏. 浅析00后大学生心理特点下高等数学教学思政要求[J]. 科技咨询, 2021, 19: 182-183.

[3] 朱志峰, 张峰, 李有文, 王鹏. 线上教学模式在高等数学课程中的实践[J]. 数学学习与研究, 2021, 16: 97-98.

[4] 薛震, 王鹏, 张亮亮. 基于随机数模拟的概率统计教学探索与实践[J]. 科技视界, 2021(18):55-57.

获奖:

1)王鹏,李有文,张峰,乔志琴,任建斌,高等数学,山西省一流认定课程,2021.9.

2)惠周利,王鹏,杨明,张峰,概率论与数理统计,山西省一流认定课程,2022.10.

3惠周利、王鹏、杨明、张峰,第二届全国高校教师教学创新大赛一等奖,2022.8.

项目编号:CMC20200312

 

项目名称

新工科背景下面向矿业类应用型创新人才培养的大学数学课程案例研究 

负责人

郭春晓

学校

中国矿业大学(北京)

案例:

1)冗余度机械臂运动规划方案研究

2)假设检验在煤体孔隙研究中的应用

3)岩石蠕变本构模型研究

4)计算机断层成像在地质勘探中的应用

5)重期望公式在期权定价问题中的应用

6)图像检测

7)种群年龄结构演化与方阵的对角化

8)共享单车调度

9)基于余弦定理的重型燃气轮机燃烧室故障诊断

10)科学减肥问题的数学探讨

论文:

[1] 郭艳凤,郭春晓,林燕,新工科背景下线性代数线上线下混合式金课的改革与实践[J].高教学刊,20217100-103.

[2]大学数学案例式教学与数学实验相结合的研究与探索[J].教育教学论坛, 202030373-375.

[3]4+5立体式教学保障体系下一流本科专业建设探索与实践[J].高教学刊,2022843-45.

获奖:

1)林燕,李再兴,郭春晓,翟羽等,2021年北京市高等教育教学成果奖二等奖,2022.9

2)林燕,郭春晓,翟羽等,2020年全国煤炭行业教学成果奖二等奖,2020.12

3)林燕,郭春晓,翟羽等,2020年中国矿业大学(北京)优秀教学成果奖一等奖,2020.7