课程整体教学设计
一、课程基本信息
课程名称:高等数学(二) | 授课对象:未开设高等数学(二)课程的学生 | ||
课程代码:300562 | 学分:2 | 学时:32 | |
授课时间:2020-2021学年度第 二学期,第1 周至第16 周,周五 第56节 | |||
课程类型:人文类课程,理工类课程√ 其它分类:____________________________. | |||
二、课程目标
总体目标:
通过本课程的学习,使学生从理论、方法、能力三方面得到基本训练;使学生掌握高等数学的基础知识和基本技能,为后继课程和终身学习打下扎实的基础;使学生掌握数学的思维方式和特点,培养学生应用数学的意识,从而进一步增进对数学的理解和兴趣;使学生具有一定的创新精神和提出问题、分析问题、解决问题的能力。
知识目标:
理解微分方程的基本思想方法、知识结构,能运用微分、积分和微分方程进行简单的专业问题或案例分析并求解。
理解二元微积分的基本思想方法、知识结构,能建立简单的专业或实际问题的数学模型。
理解空间解析几何的基本思想方法、知识结构,能利用向量解决空间直线与平面的方程,并确定其位置关系。
理解无穷级数的基本概念,并能熟练判断常见级数的敛散性。
能力目标:
1.概念互译能力:会将实际问题相关概念与数学概念相互转换;
2.模型构建能力:会将实际问题转换成数学问题,并构建出数学模型;
3.数学计算能力:会计算实际问题的数学解;
4.迁移能力:会将一个实际问题的解决过程迁移转换成其它问题的解决方案;
三、课程的知识和理论内容:
序号 | 模块名称 | 课时 |
1 | 常微分方程 | 6 |
2 | 多元函数微分学 | 10 |
3 | 二重积分 | 4 |
4 | 空间解析几何 | 6 |
5 | 无穷级数 | 6 |
合计 | 32 |
四、课程进度表
单元 | 周次 | 学时 | 单元标题 | 教学要求 | 活动设计建议 |
1 | 1 | 2 | 第一次课 | 对一元函数微积分进行简单回顾,为下面正式学习新知识做好准备 | 通过提问、复习,对一元微积分进行回顾 |
2 | 2 | 2 | 常微分方程的基本概念和分离变量法 | 1.了解微分方程及其解、通解、初绐条件和特解等概念; 2.能求解可分离变量的方程 | 1.通过实例建立微分方程并讲解其中涉及的常微分方程中的有关概念; 2.在分离变量法教学中,要注意:①分离变量后取不定积分时要明确是取 作为积分变量;②分离变量法在变形中可能要失解;③在化简解的表达式时,有时积分常数用 代替更为方便。 |
3 | 3 | 2 | 常数变易法和二阶方程求解 | 1.能解一阶线性方程等几类特殊的微分方程; 2.会求解二阶线性常系数线性齐次方程。 | 1.注意讲清常数变易法的来源及通解公式的结构特征。 2.掌握二阶常系数线性非齐次方程特解形式的设定,加强练习。
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4 | 4 | 2 | 偏导数 | 1.了解多元函数、二元函数的极限、连续的概念 2.理解偏导数的概念,会计算简单函数的偏导数。 | 1.通过实例介绍多元函数的概念,并对比一元函数,以二元函数定义区域和图形为讲授重点。 2.二元函数的极限、连续仅要求学生比照一元函数极限、连续进行理解即可; 3.通过实例介绍二元函数偏导数的概念,讲清偏导数概念与计算的原则是多元问题一元化。 |
5 | 5 | 2 | 多元复合函数的导数、隐函数求导 | 1.掌握多元复合函数的偏导数、隐函数的导数的计算方法 | 通过讲解链式法则的原理,教会学生推广各种多元复合函数的偏导数的计算方法,对多元复合函数求导法则的掌握应把重点放在分析函数结构,弄清复合关系;并由此推导隐函数的导数。 |
6 | 6 | 2 | 全微分 | 1.理解全微分概念; 2.掌握全微分的计算方法。 | 通过实例介绍全微分的概念,并对比一元函数微分的定义,加强理解。 |
7 | 7 | 2 | 高阶偏导数 | 1.知道高阶偏导数的概念; 2.掌握高阶偏导数的计算方法。 | 高阶偏导数以二阶偏导数为主,注意其与一元函数高阶导数概念的区别。 |
8 | 8 | 2 | 多元函数的极值 | 1.掌握二元函数求极值的方法; 2.会求实际问题中的最值; 3.掌握条件极值。 | 1.多元函数极值以二元函数的极值为主,类比一元函数理解极值存在的必要条件和充分条件,适当地结合实际问题模型,介绍无条件极值和条件极值的优化方法。 2.教学中适当增加多元函数优化模型实例,培养学生数学建模能力。
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9 | 9 | 2 | 二重积分的概念与性质 | 1.理解二重积分的概念; 2.知道二重积分的性质。 | 1.通过曲顶柱体体积计算的思想引出二重积分的概念,对比曲边梯形面积计算问题和定积分的概念,加强理解; 2.对比定积分的性质,讲解二重积分的性质,注意总结共同点。 |
10 | 10 | 2 | 二重积分的计算 | 掌握平面直角坐标系下二重积分的计算方法 | 分别介绍X型和Y型下区域的二重积分的计算方法,重点介绍区域范围的界定 |
11 | 11 | 2 | 向量和空间解析几何基础 | 1.理解空间直角坐标系的概念; 2.理解向量的概念及其表示,掌握向量运算。 | 借助墙角的三个平面讲解空间直角坐标系,更形象,容易理解。通过模型,让学生分清8个卦限,并明白各卦限中点的坐标正负号的变化 |
12 | 12 | 2 | 向量的乘法 | 1.理解数量积和向量积的定义; 2.会利用数量积和向量积判断两向量夹角与两向量垂直与平行的条件 | 数量积以复习为主,向量积需要重点强调正方向的判断问题,以及拓展行列式来解决向量积的计算。 |
13 | 13 | 2 | 平面与直线 | 1.掌握平面方程的求法,会判断平面的位置关系 2.掌握直线方程的求法,会判断直线与直线、直线与平面的位置关系 | 借助向量分析空间平面、直线的方程建立,并能判断出线线、面面、线面之间的位置关系
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14 | 14 | 2 | 无穷级数的概念 | 1.知道数项级数敛散性的定义; 2.熟练判断数项级数的敛散性。 | 根据数项级数的不同结构,选择合适的判断敛散性的方法是重点 |
15 | 15 | 2 | 幂级数 | 1.了解幂级数的概念; 2.掌握幂级数收敛半径、收敛域的判断方法; 3.能求简单幂级数的和。 | 幂级数的研究是基于数项级数的基础上的,因此收敛半径比较容易求,但是求和又利用了求导和积分的思想,有些复杂,需要根据典型例题进行加强练习 |
16 | 16 | 2 | 最后一次课 | 期末总结 | 对本学期的重点内容进行梳理、总结,强调重点知识 |
五、考核方案
本课程关注学生平时的学习,注重过程监控与期末考核结合对学生评价。
学期总评成绩=平时成绩*50% 期末成绩*50%。
平时成绩(100’)=出勤情况(50%) 课堂表现(50%)。
注:出勤:全勤50分,旷课1次扣10分,迟到1次扣5分,以此类推,扣完为止。
课堂表现:课堂发言、小组讨论、课堂参与度。
期末测试(100’):以考核数学基础知识或者完成一篇数学小论文为主。
六、教学资源(指教材或讲义、参考资料、所需仪器、设备、网络学习资源等)
推荐教材:
高等数学,骈俊生主编,高等教育出版社
教师根据授课内容安排,选择贴近学生实际情况与现实生活的授课内容。在教学内容的处理上,教师以“强化应用”为重点,遵循以“应用为目的,理论必须够用”的原则。授课材料主要来源见参考资料。
参考资料:
[1]同济大学,天津大学等组编.高等数学.北京:高等教育出版社.
[2]康永强.应用数学与数学文化.北京:高等教育出版社.