SPOC学校专有课程
高等数学A(中)
分享
spContent=本课程依托西安交通大学国家级教学团队精心打造的国家级精品资源共享课程——高等数学(二),以本校自编的大学数学二教材为蓝本,采用启发式、循序渐进式、线上线下混合式教学手段和教学方式,在轻松愉悦的环境中带您走进微积分的殿堂,感受数学的美,领悟数学的逻辑思维,收获数学知识。
—— 课程团队
课程概述

随着社会科学技术的迅猛发展,特别是计算机科学技术以及信息技术日新月异的发展,数学已经渗透到了人类生活的各个领域。学习任何一门工科课程都必须用到高等数学知识。同时,高等数学也是各高校本科生必修的一门重要基础课。

高等数学A()”共三部分内容,包括:多元函数微分学及其应用(偏导数、方向导数、全微分、梯度、多元微分学在几何上的应用),多元函数积分学(二重积分、三重积分、第一型线面积分、第二型线面积分等),复变函数(解析函数与共形映射、复变函数积分、Cauchy积分定理、Cauchy积分公式)。

为方便在线学习,我们将每讲内容分成了若干小片段,每个片段讲解1~2个知识点,便于学习者理解掌握。而针对每一讲的教学内容都配有一定量的典型例题、释义解难、思考题、数学史资料等,每讲还配有自测题供学习者作为平时成绩考核之用。本课程还根据学生的特点,基于在线教学平台,融合智慧教学辅助工具,对选取的内容深入开展线上线下混合式教学。另外,在线开放课程的数字化资源持续更新、完善,也将促进本混合式课程的更好建设。

 本课程的教学目标是要求学生系统地掌握多元函数微积分学,复变函数的基本概念、基本理论和基本方法,同时通过简单的数学实验来培养学生的综合素质,即实验动手能力、分析设计能力及团队合作精神,拓展学生思维,激发学生的创新意识,使学生在分析问题的基本思维方面受到必要的训练,在运算能力、抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力方面有一定提高,并对现代数学的某些思想方法有所了解,为继续学习现代数学接轨。



授课目标

授课目的:

本课程是电类与信息类各专业一门重要的公共基础课。通过本课程的学习,使学生掌握多元函数,矢量函数和复变函数的微分学和积分学的基本理论和基本方法。培养学生具有能够利用所学的基础知识和基本理论、基本方法正确地分析问题、解决问题的能力,培养学生具有一定的空间想象和抽象思维的能力,具有比较熟练的、科学、准确的计算的能力和严密的逻辑推理的能力。作为教学改革的试点,将加强学生对实分析和复分析知识的深入理解、牢固掌握和综合应用。加强线性代数在本课程中的应用,巩固所学的基本知识,加强学生的基本训练,提高学生的数学素质和综合素质,并为后续课程提供必备的数学基础知识。

 

学习要求:

复习一元函数的极限求法,导数与积分的基本公式与基本运算,空间解析几何的基础知识,并做好课前复习。独立完成课外作业并及时上交,课堂上适当做笔记以便课后复习。注意从例题和习题归纳总结出有规律性的方法和技巧。掌握多元函数的极限、连续、偏导数、全微分的概念与它们之间的关系。熟练地、准确地计算复合函数与隐函数等多元函数的偏导数。熟练地利用多元数微分学知识解决几何问题和极值问题。掌握解析函数的概念和Cauchy-Riemann方程,讨论函数的解析性,掌握分式线性映射的基本性质,初等函数的共形性质。掌握第一型曲线积分与第一型曲面积分的计算。熟练掌握二次积分的交换次序,二重积分的直角坐标与极坐标的计算,三重积分的直角坐标、柱面坐标、球面坐标的计算。熟练掌握利用Green公式和平面曲线积分与路径无关的条件计算平面曲线积分。熟练掌握利用Cauchy积分定理与Cauchy积分公式计算复函数的积分。掌握从调和函数利用Cauchy-Riemann方程求解析函数。熟练掌握第二型曲面积分的直接投影法计算,掌握利用Gauss公式计算第二型曲面积分。掌握各种场量的计算,了解哈密尔顿算子的运算性质。


成绩 要求

观看讲课视频、线下混合教学及其它课程资源、按时完成线下作业题、单元测验题、按时完成单元作业和作业互评,按时参加线上期末考试及线下期末考试。本混合式课程的成绩由线上成绩和线下成绩按1:2组成。

线上课程学习成绩由三部分构成:

1.单元测验:占40%。主要题型及分值:单项选择题10小题,每题10分,小计100分;

2.作业互评:占10%。互评要求不少于5次,全部完成互评得100分;部分完成互评得80分,未互评得50分;

2.课程考试:占50%。期末将进行课程考试,题型包括:单项选择题60分和客观题40分,满分共100分。

线下课程学习成绩由两部分构成:

线下成绩由平时成绩和期末卷面成绩各占一半组成。

平时成绩主要是对学生平时展示学习成果的评价,包括开展生讲生评、研讨辩论、案例报告、项目探究、生生问答等活动时学生的表现情况。课程使用的智慧教学辅助工具能够完整记录、统计、分析各项学习数据。平时成绩可由教师评定,也可由同学中产生的评审小组来评定。期末教考分离、全校统考,使用项目组成员开发的网络阅卷系统,采取两位评卷教师和一位仲裁教师的“2+1”改卷模式,实行试卷的电子化管理,对试卷、试题和成绩均已实行良好的统计分析、管理。透视这些数据可以反馈到下一学期的教学中。



课程大纲
预备知识

高等数学A上、线性代数与空间解析几何的知识。


参考资料

①王传荣等编,大学数学(二),科学出版社,2008;

②王绵森,马知恩,工科数学分析基础(第三版上册),高等教育出版社,2017;

③武忠祥,工科数学分析基础教学辅导书(下册),高等教育出版社,2006;

④魏战线,工科数学分析基础释疑解难,高等教育出版社,2007;

王绵森,复变函数,高等教育出版社,2009