一、課程描述及課程目標(biāo)
(一)課程描述
高等數(shù)學(xué)是電氣與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)理論課程,該課程具有基礎(chǔ)性和理論性,對學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和思維能力的培養(yǎng)有非常重要的作用。本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生掌握高等數(shù)學(xué)的基本概念、思想方法和運(yùn)算技能,訓(xùn)練學(xué)生的抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力和綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)分析解決問題的能力,為后續(xù)的數(shù)學(xué)課程和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的基礎(chǔ)。
(二)課程目標(biāo)
根據(jù)電氣與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,高等數(shù)學(xué)課程采用理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法,通過具體應(yīng)用實(shí)例引出各重要概念,同時(shí)將重要概念理論的應(yīng)用貫穿至整個(gè)教學(xué)過程,使學(xué)生明白每個(gè)重要概念的提出過程、基本思想和應(yīng)用背景,掌握利用所學(xué)數(shù)學(xué)知識分析解決實(shí)際問題的思想方法,提高數(shù)學(xué)的運(yùn)算能力,提高利用數(shù)學(xué)分析解決問題的綜合能力。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列學(xué)習(xí)目標(biāo):
1. 掌握高等數(shù)學(xué)的基本概念、方法,能夠?qū)?shù)學(xué)問題進(jìn)行求解計(jì)算,核心能力1.2。
2. 具備將高等數(shù)學(xué)的思想方法和專業(yè)應(yīng)用相結(jié)合,分析解決實(shí)際問題的能力,核心能力6.2。
3. 熟悉數(shù)學(xué)表示的邏輯體系,能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)語言描述問題、借助數(shù)學(xué)思想方法分析解決問題,核心能力7.1。
二、課程內(nèi)容
主要知識點(diǎn):
1.1 映射與函數(shù)
1.2 數(shù)列的極限
1.3 函數(shù)的極限
1.4 無窮大與無窮小
1.5 極限運(yùn)算法則
1.6 極限存在準(zhǔn)則、兩個(gè)重要極限
1.7 無窮小的比較
1.8 函數(shù)的連續(xù)性與間斷點(diǎn)
1.9 連續(xù)函數(shù)的運(yùn)算與初等函數(shù)的連續(xù)性
1.10 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)
教學(xué)要求:通過本章的學(xué)習(xí),使學(xué)生理解函數(shù)極限的基本概念,掌握求極限的方法,理解無窮小比較的概念,理解函數(shù)連續(xù)性的概念,掌握初等函數(shù)的連續(xù)性及閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)。
重點(diǎn):極限的概念、求極限的方法、無窮小的比較、函數(shù)連續(xù)的概念、初等函數(shù)的連續(xù)性、閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)。
難點(diǎn):極限的概念。
采用的教學(xué)方法:知識點(diǎn)講解、習(xí)題講解。
講授學(xué)時(shí):14學(xué)時(shí)
講解習(xí)題:2學(xué)時(shí)
(二)第2章 導(dǎo)數(shù)與微分
主要知識點(diǎn):
2.1 導(dǎo)數(shù)的概念
2.2 函數(shù)的求導(dǎo)法則
2.3 高階導(dǎo)數(shù)
2.4 隱函數(shù)的導(dǎo)數(shù)
2.5 函數(shù)的微分
教學(xué)要求:通過本章的學(xué)習(xí),使學(xué)生理解導(dǎo)數(shù)的概念,掌握求導(dǎo)的方法,理解高階導(dǎo)數(shù)的概念,掌握隱函數(shù)求導(dǎo)的方法,理解微分的概念,掌握微分的基本應(yīng)用。
重點(diǎn):導(dǎo)數(shù)的概念、求導(dǎo)的方法、隱函數(shù)求導(dǎo)的方法、微分的概念。
難點(diǎn):微分的概念及應(yīng)用。
采用的教學(xué)方法:知識點(diǎn)講解、習(xí)題講解。
講授學(xué)時(shí):7學(xué)時(shí)
講解習(xí)題:3學(xué)時(shí) (含前兩章答疑2學(xué)時(shí))
(三)第3章 微分中值定理與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用
主要知識點(diǎn):
3.1 微分中值定理
3.2 洛必達(dá)法則
3.3 泰勒公式
3.4 函數(shù)的單調(diào)性與曲線的凹凸性
3.5 函數(shù)的極值與最大值最小值
教學(xué)要求:通過本章的學(xué)習(xí),使學(xué)生理解微分中值定理,掌握利用洛必達(dá)法則求極限的方法,理解泰勒公式,掌握判斷函數(shù)的單調(diào)性和曲線的凹凸性的方法,掌握求函數(shù)極值與最值的方法。
重點(diǎn):利用洛必達(dá)法則求極限的方法、判斷函數(shù)的單調(diào)性和曲線的凹凸性的方法,求函數(shù)極值與最值的方法。
難點(diǎn):微分中值定理的應(yīng)用、泰勒公式及應(yīng)用。
采用的教學(xué)方法:知識點(diǎn)講解、習(xí)題講解。
講授學(xué)時(shí):8學(xué)時(shí)
講解習(xí)題:1學(xué)時(shí)
(四)第4章 不定積分
主要知識點(diǎn):
4.1 不定積分的概念與性質(zhì)
4.2 換元積分法
4.3 分部積分法
教學(xué)要求:通過本章的學(xué)習(xí),使學(xué)生理解不定積分的概念與性質(zhì),掌握求不定積分的方法。
重點(diǎn):求不定積分的方法。
難點(diǎn):換元積分法。
采用的教學(xué)方法:知識點(diǎn)講解、習(xí)題講解。
講授學(xué)時(shí):7學(xué)時(shí)
講解習(xí)題:2學(xué)時(shí)
(五)第5章 定積分
主要知識點(diǎn):
5.1 定積分的概念與性質(zhì)
5.2 微積分基本公式
5.3 定積分的換元法和分部積分法
5.4 反常積分
教學(xué)要求:通過本章的學(xué)習(xí),使學(xué)生理解定積分的概念與性質(zhì),掌握求定積分
的方法,掌握求無窮限反常積分的方法。
重點(diǎn):定積分的概念及性質(zhì)、求定積分的方法
難點(diǎn):變限積分函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)、反常積分的求法。
采用的教學(xué)方法:知識點(diǎn)講解、習(xí)題講解。
講授學(xué)時(shí):7學(xué)時(shí)
講解習(xí)題:3學(xué)時(shí) (含期末答疑1學(xué)時(shí))
三、課程的預(yù)期學(xué)習(xí)成果
在本門課程結(jié)束時(shí),學(xué)生應(yīng)該能夠:
1、掌握一元函數(shù)微積分的基本概念、思想及計(jì)算方法;
2、熟悉數(shù)學(xué)語言的邏輯體系,能用數(shù)學(xué)語言描述實(shí)際問題;
3、能夠借助微積分知識學(xué)習(xí)研究專業(yè)課程相關(guān)問題;
4、能利用微積分的基本概念方法分析研究實(shí)際問題;
5、提高抽象思維能力、邏輯推理能力、空間想象能力、計(jì)算能力和綜合運(yùn)用微積分分析解決問題的能力。
四、課程要求
(一)出勤
學(xué)生應(yīng)積極參與課堂教學(xué)并完成相關(guān)的作業(yè)。
(二)閱讀資料
學(xué)生應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行課前預(yù)習(xí),閱讀教材和指定參考書及重要的參考文獻(xiàn)。
(三)課堂展示
根據(jù)時(shí)間及課堂班人數(shù),在可能的情況下安排課堂討論與效果演示。
(四)課外實(shí)踐
本課程是理論課程,課外實(shí)踐由老師指導(dǎo)數(shù)學(xué)軟件 Matlab 在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用,學(xué)生自主利用Matlab進(jìn)行實(shí)踐。
(五)小考、期中與期末考
課堂隨機(jī)問答、期中、期末考試。
(六)學(xué)術(shù)誠信
按中山大學(xué)南方學(xué)院相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
(七)剽竊的定義以及相應(yīng)的懲罰
剽竊是嚴(yán)重違反學(xué)校規(guī)章制度的行為。一經(jīng)發(fā)現(xiàn),將上報(bào)相關(guān)部門,并受到包括開除學(xué)籍在內(nèi)的嚴(yán)厲處罰。
五、課程資料
(一)教科書-必讀
高等數(shù)學(xué)(第七版)上冊,同濟(jì)大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系.高等教育出版社,2014
(二)教科書-強(qiáng)烈推薦
基于MATLAB的高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),黃亞群著.電子工業(yè)出版社,2014
(三)文章-必讀
知乎網(wǎng),https://www.zhihu.com/高等數(shù)學(xué)在信息類各專業(yè)的應(yīng)用及如何學(xué)好大學(xué)數(shù)學(xué)
(四)文章-強(qiáng)烈推薦
1. 《高等數(shù)學(xué)例題與習(xí)題》 同濟(jì)大學(xué)高等數(shù)學(xué)教研室編,同濟(jì)大學(xué)出版社
(五)其他參考資料
1. 托馬斯微積分,F(xiàn)inney Weir Giordano著,葉其孝、王耀東、唐兢譯.高等教育出版社,2004
2. 數(shù)學(xué)之美 (第二版),吳軍著.人民郵電出版社,2014
3. 《微積分》(第三版)上、下冊,同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系編,高等教育出版社
4. 《工科數(shù)學(xué)分析基礎(chǔ)》上、下冊,馬知恩、王綿森主編,高等教育出版社
5. 《數(shù)學(xué)分析》上、下冊,復(fù)旦大學(xué)陳傳璋等編,高等教育出版社
6. 《高等數(shù)學(xué)釋疑解難》工科數(shù)學(xué)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會編,高等教育出版社
六、教學(xué)活動(dòng)以及對于預(yù)期學(xué)習(xí)成果的評估
(一)教學(xué)活動(dòng)
1、個(gè)人預(yù)習(xí)
2、課堂講授
3、課堂問答
4、習(xí)題講解
5、期中考試
6、期末考試
(二)對預(yù)期學(xué)習(xí)成果的考察
預(yù)期學(xué)習(xí)成果 | 教學(xué)活動(dòng) | 學(xué)習(xí)成果考察內(nèi)容:作業(yè)/課程實(shí)驗(yàn) |
第1章 函數(shù)與極限 | 1、2、3、4、5、6 | 課后習(xí)題P26 1(6) (8)、2, P52 4(1),P33 4,P38 8,P45 1 (5) (7) (14)、2(1) (3) 、3(1) ,P52 1(5)(6)、2(4),P55 3、5 (1) (2) (3)、6 (3), P61 3(1),P65 3(3)(7)、4 (1) (5)、6 ,P70 2 |
第2章 導(dǎo)數(shù)與微分 | 1、2、3、4、5、6 | 課后習(xí)題P84 9(7)、13、16(2),P94 2(8) (9)、3(3) 、5、6(6) (8)、7(5) (7) (10) 、8(4) (8)、10(2) 、11(2) (8),P100 1(11)、3 (2),P108 1(3)、4 (2),P120 1、3 (6) (7) |
第3章 微分中值定理與導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用 | 1、2、3、4、6 | 課后習(xí)題P132 8,P137 1(7) (12) (13) (16) ,P150 3(4)、5(1)、10(1),P161 1(5)、3、8 |
第4章 不定積分 | 1、2、3、4、6 | 課后習(xí)題P192 2(12) (14) (16) (25), P207 2(4) (6) (16) (32) (35),P212 3、4、5、22 |
第5章 定積分 | 1、2、3、4、6 | 課后習(xí)題P236 7(4),P244 3、5(3)、8(12)、11(2),P254 1(13) (15) (22)、7(6),P262 1(6) |
七、評估的程序和方法
(一)評分體系
1、平時(shí)成績: 60%
平時(shí)成績由考勤、課堂參與(加分)、課后作業(yè)、期中考試組成,各部分占比如下:
(1)考勤: 20%
(2)課堂參與: 加分
(3)課后作業(yè)(含小測等): 20%
(4)期中考試: 20%
2、期末考試: 40%
期中、期末考試均為閉卷考試。
(二)考試內(nèi)容及要求
1、筆試部分
(1)高等數(shù)學(xué)的基本概念、方法的準(zhǔn)確理解及計(jì)算應(yīng)用(核心能力1.2);
(2)能夠借助所學(xué)知識,邏輯清晰地準(zhǔn)確分析、表示問題,并進(jìn)行計(jì)算(核心能力7.1);
(3)能夠?qū)?shù)學(xué)思想方法運(yùn)用到實(shí)際問題中,利用所學(xué)知識方法分析解決問題(核心能力6.2)。
八、教學(xué)進(jìn)度與學(xué)時(shí)分配表
周次 | 課程要點(diǎn) | 理論學(xué)時(shí) | 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí) | 習(xí)題學(xué)時(shí) |
4 | 引言、函數(shù),數(shù)列的極限 | 4 | ||
5 | 函數(shù)的極限,無窮小與無窮大 | 4 | ||
6 | 極限的運(yùn)算法則,極限存在準(zhǔn)則,無窮小的比較,習(xí)題課 | 3 | 1 | |
8 | 函數(shù)的連續(xù)性與間斷點(diǎn),連續(xù)函數(shù)的運(yùn)算與初等函數(shù)的連續(xù)性,閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì),第1章習(xí)題課 | 3 | 1 | |
9 | 導(dǎo)數(shù)的概念,函數(shù)的求導(dǎo)法則,高階導(dǎo)數(shù) | 4 | ||
10 | 隱函數(shù)求導(dǎo),函數(shù)的微分 | 3 | 1 | |
11 | 中值定理,洛必達(dá)法則,泰勒公式 | 4 | ||
12 | 學(xué)生軍訓(xùn) | |||
13 | 學(xué)生軍訓(xùn) | 2 | ||
13 | 函數(shù)的單調(diào)性與曲線的凹凸性,函數(shù)的極值與最值 | 4 | ||
14 | 第3章習(xí)題課,不定積分的概念與性質(zhì)、換元法(3學(xué)時(shí)) | 3 | 1 | |
15 | 換元法(續(xù))、分布積分法 | 4 | ||
16 | 第四章習(xí)題課、定積分的概念及性質(zhì)(2學(xué)時(shí)) | 2 | 2 | |
17 | 微積分的基本公式、定積分的換元法和分布積分法 | 4 | ||
18 | 反常積分、習(xí)題課、總復(fù)習(xí)、答疑 | 1 | 3 | |
19 | 考試周 | |||
20 | 考試周 | |||
總學(xué)時(shí) | 43 | 11 |