课程代码:[A301030]
课程名称:高等数学(工)B(I)(Advanced mathematics)
学分/总学时:6学分/96学时 (讲课学时:64;习题课学时:32;)
课程类别:公共基础课
开课学期:一(1)
适用专业:工科类各专业
先修课程:高中数学课程
后续课程:高等数学(工)B(Ⅱ)
课程负责人:郁大刚
一、课程目标
高等数学是高等学校重要的基础理论课之一,高等数学(工)B(Ⅱ)适合工科类专业且后续发展对高等数学要求较低的学生。通过本课程的学习,使学生系统地获得一元微积分、空间解析几何的基本概念、必要的基础理论和常用的运算方法,培养学生具有比较熟练的运算能力、抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力,较好的分析问题和解决问题的能力,同时为高等数学II、高等数学III及后继课程的学习及今后知识的更新奠定必要的数学基础。
具体目标如下:
1.函数极限与连续
理解函数的概念,掌握函数的表示法,会建立应用问题的函数关系。了解函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性。理解复合函数的概念,了解分段函数、反函数、隐函数的概念。掌握基本初等函数的性质与图形,了解初等函数的概念。理解极限的概念,了解函数左极限与右极限的概念,以及函数极限存在与左极限、右极限之间的关系。掌握四则运算法则,了解极限的性质。知道极限存在的两个准则,会利用两个准则求简单的极限掌握利用两个重要极限求极限的方法。理解无穷小量、无穷大量,了解无穷小量的阶,知道无穷小量阶的比较,会用等价无穷小量求极限。理解函数连续的概念(含左连续与右连续),会判别函数间断点的类型。了解连续函数的性质和初等函数的连续性,了解闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值和最小值定理、介值定理),并会应用这些性质。
2.一元函数微分学
了解导数的概念、导数的几何意义和物理意义,知道函数的可导性与连续性之间关系。掌握导数的四则运算法则和复合函数的求导法则,掌握基本初等函数的导数公式。了解高阶导数的概念,会求初等函数的二阶导数,会求 、、、、 的高阶导数。会求隐函数的导数,会求参数方程所确定的函数的导数(二阶),会求反函数的导数。了解微分的概念、会计算初等函数的微分。
理解并会应用罗尔定理、拉格朗日中值定理,了解柯西中值定理。会用洛必达法则求未定式的极限。理解函数极值的概念,会用导数判别函数的单调性,会利用函数的单调性证明简单的不等式,知道方程在闭区间上根的存在性和唯一性,会求函数的极值,会求应用问题的最大值、最小值。知道曲线的凹凸性与拐点的概念,会用导数判别曲线的凹凸性和求曲线拐点以及渐近线。
3.一元函数积分学
理解原函数与不定积分的概念,知道求导与不定积分的关系,掌握不定积分的性质。掌握不定积分的基本公式、会用换元积分法和分部积分法求简单初等函数的不定积分。
理解定积分的基本概念,掌握定积分的性质。理解积分变上限函数的概念,会求它的导数,掌握牛顿—莱布尼兹公式。会用换元积分法和分部积分法计算定积分。知道反常积分的概念,了解反常积分计算。理解定积分的微元法,会利用定积分表达和计算一些几何量(平面图形的面积、旋转体的体积、平行截面面积的立体体积等)。
4.向量代数与空间解析几何
理解空间直角坐标系,理解向量的概念及其表示。掌握向量线性运算、了解向量投影运算、掌握数量积和向量积运算,了解两个向量垂直、平行的条件。会计算向量的单位向量、方向数、方向余弦,掌握向量的坐标表达式,会用坐标表达式进行向量运算。掌握平面方程(点法式、截距式、一般式)、直线方程(参数式、对称式、一般式)及其求法,会求平面与平面、直线与直线、平面与直线的夹角,会求点到点、点到平面、点到直线的距离。了解曲面方程和空间曲线方程的概念。掌握圆柱面、圆锥面、旋转抛物面、球面的方程与图形,知道常用的二次曲面方程及其图形,会求以坐标轴为旋转轴的旋转曲面及母线平行于坐标轴的柱面方程。了解空间曲线的参数式方程和一般式方程,了解空间曲线在坐标面上的投影,会求投影曲线方程。
二、课程目标与教学内容和教学环节的关系
序号 | 课程目标 | 教学内容 | 教学环节 | |||
课堂教学 | 作业 | 实验 | 上机 | |||
1 | 函数、极限、连续 | 映射与函数、数列的极限、函数的极限、无穷小与无穷大、极限运算法则、极限存在准则 两个重要极限、无穷小的比较、函数的连续性与间断点、连续函数的运算与初等函数的连续性、闭区间上连续函数的性质 | + | + | ||
2 | 一元函数微分学 | 导数的概念、函数的求导法则、高阶导数、隐函数及由参数方程所确定的函数的导数 相关变化率、函数的微分、微分中值定理、洛必达法则、泰勒公式、函数的单调性与曲线的凹凸性、函数的极值与最大值最小值、函数图形的描绘、曲率 | + | + | ||
3 | 一元函数积分学 | 不定积分的概念与性质、换元积分法、分部积分法、有理函数的积分、定积分的概念与性质、微积分基本公式、定积分的换元法和分部积分法、反常积分、定积分的元素法、定积分在几何学上的应用、定积分在物理学上的应用 | + | + | ||
4 | 向量代数与空间解析几何 | 向量及其线性运算、数量积 向量积 混合积、曲面及其方程、空间曲线及其方程、平面及其方程、空间直线及其方程 | + | + |
三、课程内容与学时分配
教学内容 | 讲课学时 | 习题课学时 | 小计 |
函数极限与连续 | 14 | 8 | 22 |
一元函数微分学 | 20 | 10 | 30 |
一元函数积分学 | 18 | 8 | 26 |
向量代数与空间解析几何 | 12 | 6 | 18 |
合计 | 64 | 32 | 96 |
四、教学方法
课堂授课时,采用多媒体教学和现场板书相结合的方式,便于学生理解和接受。习题课时,采用学生练为主教师讲解为辅的方式,达到学生通过练习真正掌握知识点的目的。
充分利用网络交流实时性强的优点,开展网上答疑和辅导,提高教学效率。
注重教与学的互动,采用课后作业、作业反馈,不定期课堂练习和测试等多种方式了解学生学习效果。
五、考核方式与成绩评定
课程的考核以考核学生对课程目标的达成为主要目的,以检查学生对教学内容的掌握程度为重要内容。课程成绩包括3个部分,分别为平时成绩、测试成绩和期末考试成绩。
成绩评定方式如下表所示:
1.考核环节及要求、成绩比例
考核环节 | 分值 | 考核/评价细则 |
平时成绩 | 20 | 根据全部作业的得分再按20%计入总成绩 |
测试成绩 | 30 | 第一次测试成绩按9%计入总成绩 期中考试成绩按12%计入总成绩 第二次测试成绩按9%计入总成绩 |
期末成绩 | 50 | 考察本册全部内容,以期中考试后为主 以卷面成绩的50%计入总成绩 |
2.课程目标与课程考核环节的关系 (考核环节可根据课程过程化考核方案调整)
序号 | 课程目标 | 考核环节 | ||||
作业( 20%) | 测试1(9 %) | 期中(12 %) | 测试2( 9%) | 期末(50 %) | ||
1 | 函数极限与连续 | 20% | 100% | 30% | 20% | |
2 | 一元函数微分学 | 30% | 70% | 20% | ||
3 | 一元函数积分学 | 30% | 100% | 40% | ||
4 | 向量代数与空间解析几何 | 20% | 20% | |||
合计 | 100% | 100% | 100% | 100% | 100% |
六、建议教材与教学参考书
《高等数学上》 同济大学编 高等教育出版社 2002.7 第五版
《高等数学下》 同济大学编 高等教育出版社 2002.7 第五版
《高等数学习题课教程》 黄安才 陆伟民主编 机械工业出版社 2010.10
附件
作业评分标准表
考核内容 | A(90-100) | B(80-89) | C(70-79) | D(60-69) | E(<60) |
知识及概念 掌握程度(权重30%) | 知识及概念掌握全面,运用得当 | 知识及概念掌握较全面,能正确运用 | 知识及概念掌握较全面,能够运用,但没有考虑约束条件 | 知识及概念掌握程度一般,并不能正确运用 | 没有掌握知识及概念,不会运用公式 |
解题过程的 正确性、完 整性(权重70%) | 解题过程正确、完整,逻辑性强,答案正确率超过90%,书写清晰 | 解题过程较正确、完整,逻辑性较强,答案正确率超过80%,书写清晰 | 解题过程基本正确、完整,答案正确率超过70% | 解题过程中存在错误,答案正确率超过60% | 解题过程错误且不完整,答案正确率低于60% |
二、 课程试卷设计方案
序号 | 课程目标 | 考察点及占比 | 备注 | |||
测试1 | 期中 | 测试2 | 期末 | |||
1 | 函数极限与连续 | 考察点:数列的极限、函数的极限、无穷小与无穷大、极限运算法则、极限存在准则 两个重要极限、无穷小的比较、函数的连续性与间断点、连续函数的运算与初等函数的连续性、闭区间上连续函数的性质 占比:100% | 考察点:数列的极限、函数的极限、无穷小与无穷大、极限运算法则、极限存在准则 两个重要极限、无穷小的比较、函数的连续性与间断点、连续函数的运算与初等函数的连续性、闭区间上连续函数的性质。 占比:30% | 考察点:数列的极限、函数的极限、无穷小与无穷大、极限运算法则、极限存在准则 两个重要极限、无穷小的比较、函数的连续性与间断点、连续函数的运算与初等函数的连续性、闭区间上连续函数的性质。 占比:20% | 题型:填空题、选择题、计算题、证明题 难度分为:容易、中等偏易、中等偏难 三个等次,其比例构成近似为30:40:30 | |
2 | 一元函数微分学 | 考察点:导数的概念、函数的求导法则、高阶导数、隐函数及由参数方程所确定的函数的导数、函数的微分、微分中值定理、洛必达法则、函数的单调性与曲线的凹凸性、函数的极值与最大值最小值、函数图形的描绘、曲率 占比:70% | 考察点:导数的概念、函数的求导法则、高阶导数、隐函数及由参数方程所确定的函数的导数、函数的微分、微分中值定理、洛必达法则、函数的单调性与曲线的凹凸性、函数的极值与最大值最小值、函数图形的描绘、曲率占 比:20% | 题型:填空题、选择题、计算题、证明题 难度分为:容易、中等偏易、中等偏难 三个等次,其比例构成近似为30:40:30 | ||
3 | 一元函数积分学 | 考察点:不定积分的概念与性质、换元积分法、分部积分法、有理函数的积分、定积分的概念与性质、微积分基本公式、定积分的换元法和分部积分法、反常积分、定积分在几何学上的应用 占比:100% | 题型:填空题、选择题、计算题、证明题 难度分为:容易、中等偏易、中等偏难 三个等次,其比例构成近似为30:40:30 | |||
4 | 向量代数与空间解析几何 | 考察点:向量及其线性运算、数量积 向量积、曲面及其方程、空间曲线及其方程、平面及其方程、空间直线及其方程 占比:40% | 题型:填空题、选择题、计算题、证明题 难度分为:容易、中等偏易、中等偏难 三个等次,其比例构成近似为30:40:30 |
执笔:周耘 审核:郁大刚
2021.3.6