国内外高校工科应用型人才的数学基础课程与教材比较研究(清华大学)

发布时间:2013-10-22浏览次数:220

本课题研究成果受教育部高教司“国内外高等教育教材比较研究2011-194”项目资助,课题负责人:葛剑雄,项目组成员:郝群  王静  房明  徐琳  陆立强  张计龙

 
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清华大学之机械工程学院

 

一:概况

该院下辖五个系一个中心:机械工程系、精密仪器与机械学系、热能工程系、汽车工程系、工业工程系和基础工业训练中心。

机械工程系培养的本科生专业为机械工程及自动化(四年学制,授工学学士学位)。

培养目标是:机械工程系的本科毕业生应具有坚实的自然科学、人文社会科学和工程技术基础,受到较强工程实践和研究能力的训练,具有较强的计算机应用能力并熟练掌握一门外语,掌握机械制造、材料加工过程及其机电控制的基本原理、方法、工艺和设备的专业知识,能从事机械工程领域内的设计制造、生产运行、科技开发及技术经济管理等工作。培养的特色可概括为一句话:厚基础,宽口径,重实践,强素质,全面发展。

 

二:总体课程设置

完成全部本科教学的总学分为175。人文社科通识教育课程学分为35,占总学分的20%;自然科学基础课程学分为35,占总学分的20%;信息技术基础课程学分为10,占总学分的6%;机械大类核心课程学分为40,占总学分的23%;专业限选及选修课程学分为22,占总学分的14%;实践环节学分为18,占总学分的9%;综合论文训练学分为15,占总学分的8%。

 

三:数学基础课程设置

 

课程代码

 

课程名称

课程性质

学分

周学时

开课学期

考核方式

10420743

 

微积分(1)

必修

3

3

1-1

考试

10420753

微积分(2)

必修

3

3

1-2

考试

10420764

微积分(3)

必修

4

4

2-1

考试

10420684

几何与代数(1)

必修

4

4

1-1

考试

10420692

 

几何与代数(2)

必修

2

2

1-2

考试

10420243

随机数学方法

二选一

3

 

 

 

10420803

概率论与数理统计

3

3

2-2

考试

10420262

数理方程引论

三选二

2

 

 

 

10420252

复变函数引论

2

 

 

 

10420803

概率论与数理统计

3

3

 

考试

 

四:数学基础课程基本情况

◆课程名:微积分

概况:

作为一门学时多、涉及面广的重要基础课,《微积分》课程的改革和建设一直是清华大学教学改革的重点。

与国内多数学校设置为两个学期的同类课程相比,《微积分》从形式到内容均有所不同。它的授课时间分在三个学期,课程结构为一元微积分(直观基础上的微积分),极限论(理性基础上的微积分),多元微积分及其应用。其中第一部分主要训练学生的计算和应用能力,第二部分着重于推理能力和理性思维的培育,第三部分注意扩大学生的知识面。

这样的课程结构体现了教师们精心设计的工具、思维、美感三个教学层次:第一个层次是掌握数学工具,让同学们能够有效地掌握和运用微积分作为工具,为专业课程学习打下基础。第二个层次是培养学生的理性思维,启迪创新意识。第三个层次,是在学习中接受美感的熏陶。

教材:

1)微积分教程(),清华大学出版社,作者韩云瑞等,ISBN9787302035831

2)微积分教程(),清华大学出版社,作者扈志明等,ISBN9787302012016

教学参考书:

1)微积分学习指导(第2版),清华大学出版社,作者韩云瑞等

◆课程名:几何与代数

内容:本课程涵盖线性代数和解析几何的基础内容。在内容安排上,突出科学性和学科框架,简单扼要,循序渐进,不过分强调技巧。

教材:

1《线性代数与解析几何》,俞正光,李永乐,詹汉生编,清华大学出版社(1998

2《理工科代数基础》,俞正光,李永乐,吕志编,清华大学出版社,(1998

3《大学数学代数与几何》,萧树铁主编,高等教育出版社,(2000

教学参考书:

1原版英文教材---约翰逊等编的线性代数引论”2002年版

2《大学数学概念、方法与技巧》线性代数部分,(第二版更名为线性代数)俞正光,王飞燕,清华大学出版社(2001

3《线性代数与空间解析几何学习指导》,俞正光,何坚勇,王飞燕,科学出版社(2003

◆课程名:随机数学方法

教材:钱敏平、叶俊编著《随机数学》第二版+电子讲义

◆课程名:数理方程引论

教材:

1)《数学物理方程与特殊函数》(第三版,王元明编,高教社),

2)《数学物理方程与特殊函数学习指南》(王元明编,高教社)

◆课程名:复变函数引论

介绍复变函数、解析函数的意义和性质,解析函数的实部和虚部之间满足Canchy-Riemann方程,解析函数的Canchy积分定理,幂级数的研究(Abel定理及收敛半径的定义)解析函数的奇点分类、Laurent级数留数定理的应用及保角映射等。

教材:

《工程数学复变函数》第四版,西安交通大学高等数学教研室编,高等教育出版社《复变函数学习辅导》西安交大,第四版,于力等编

主要参考书:

1)《复变函数》方企勤编著,北京大学出版社。

2)《复变函数论》钟玉泉编著,高等教育出版社。

3)《复变函数》余家荣编,高等教育出版社。

 

清华大学之信息科学技术学院

 

一:概况和培养目标

由电子工程系、计算机科学与技术系、自动化系、微电子与纳电子学系、微电子学研究所、软件学院组成

以电子工程系为例,本科专业分为两个方向:电子信息工程和电子科学与技术,为全国重点一级学科。本科学制四年,按照学分制管理机制,实行弹性学习年限。授予工学学士学位。电子工程各专业的本科学生应掌握扎实的基础理论、专业基础理论和专业知识及基本技能,并掌握一定的人文社会科学、经济管理、环境工程等方面的基本理论,具有在专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力,能从事该领域的科学研究、技术开发、教学及管理等工作。

 

二:总体课程设置

公共课程≥38学分,包括思想政治理论课14学分,体育4学分,军事理论与技能训练3学分,外语4学分,文化素质课13学分;平台课程≥82学分,包括(1)数学与自然科学基础课不少于40学分(2)学科基础课不少于33学分;专业课程≥37学分,分为三部分:专业核心课组/专业限选课组/任选课程组

 

三:数学基础课程设置

 

课程代码

 

课程名称

课程性质

学分

周学时

开课学期

考核方式

10420874

 

一元微积分

必修

4

4

1-1

考试

10420884

多元微积分

必修

4

4

1-2

考试

10420892

高等微积分B

必修

2

2

2-1

考试

10420904

几何与代数(1)

必修

4

4

1-1

考试

10421002

 

几何与代数(2)

必修

2

2

1-2

考试

10420243

随机数学方法

二选一

3

 

2-2

考试

10420803

概率论与数理统计

3

3

2-2

考试

30420083

复分析

二选一

3

3

2-1

考试

10420252

复变函数引论

2

2

2-1

考试

20240023

离散数学(1)

与《工程图学基础》二选一

3

3

1-1

考试

10420262

数理方程引论

与《强化英语》(1)三选一

2

2

2-1

考查

20240023

离散数学(2)

3

3

2-1

考试

20230242

Matlab高级编程与工程

 

2

2

2-

考查

40230104

随机过程

 

4

4

3-2

考试

 

四:数学基础课程基本情况

 

◆课程名:多元微积分

内容:

本课程是为理学院和信息学院开的平台课。本课程讲授多元函数微分学,多元函数积分学(包括重积分,曲线积分,曲面积分),常微分方程(二阶线性常微分方程,常微分方程组)

教材:

萧树铁主编《多元微积分》

◆课程名:高等微积分B

内容:

在《微积分I》或《一元微积分》的基础上,将极限概念理论化。包含ε-Nε-δ语言,实数域几个等价性质的证明,闭区间上连续函数性质的证明,黎曼积分及其存在的充要条件,广义积分,级数

教材:

《微积分(II)》,清华大学数学科学系《微积分》编写组

◆课程名:几何与代数(1)(2),同“机械工程与自动化”专业

◆课程名:Matlab高级编程与工程

内容:

1、学习MATLAB语言和基本编程方法;

2、基于信号与系统例题,培养使用MATLAB解决线性时不变系统基本问题的能力;

3、结合电子信息领域的若干应用,掌握使用MATLAB解决实际问题的本领

教材:

谷源涛,应启珩,郑君里。信号与系统—MATLAB综合实验。高教出版社,2008年。

◆课程名:随机过程

内容:

主要介绍了现代应用随机过程的基本理论及一些典型的应用范例与技巧,内容包括预备知识、平稳过程与二阶矩过程、离散鞅论与应用、泊松过程、布郎运动、离散时间马尔可夫链、连续时间马尔可夫链等。

教材:

樊平毅“随机过程理论与应用”校内讲义

 

五:“机械工程及自动化”与“电子信息工程”两个专业的数学基础课程设置对比

微积分、几何与代数两门课是两个专业的重点课程,均达到16学分,但是微积分课程的名称不一样。

电子信息工程专业上的数学课程明显比机械专业要多且深,特别是要学习离散数学、Matlab高级编程与工程、随机过程。

 

 

 

参考资料

http://www.me.tsinghua.edu.cn/

http://www.me.tsinghua.edu.cn/publish/jxx/4073/index.html

http://www.ie.tsinghua.edu.cn/publish/ie/5242/index.html

http://www.tsinghua.edu.cn/publish/th/6606/2012/20120521083249540329347/20120521083249540329347_.html

http://www.ee.tsinghua.edu.cn/

http://www.cs.tsinghua.edu.cn/publish/cs/4842/index.html

http://course.jingpinke.com/details/methodology?uuid=8a833999-2031c13b-0120-31c13b99-0021&courseID=A080177&column=method

http://learn.tsinghua.edu.cn/learn/courseinfo.jsp?course_id=24655

http://learn.tsinghua.edu.cn/learn/courseinfo.jsp?course_id=95354