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
一:概况和培养目标
该系设有3个本科专业:机械工程及自动化、机械电子工程、工业工程,(四年学制,毕业均授予工学学士学位)
本调研以机械工程及自动化专业为例。培养具备扎实的机电一体化产品及系统的设计、制造、自动化和管理知识的跨学科、复合型高级技术人才。
二:总体课程设置
毕业要求修满169学分,方可获得工学学士学位。通识课程52.5学分(包括思政类、军体类、外语类、计算机类、通识教育实践、通识选修课程。占总学分的31%。);大类课程48学分(包括两大模块。占总学分的 28.4%。);专业必修课程32学分(占总学分的18.9%。);专业选修课程8.5学分(4门课程中任选2门 :机械产品数字化建模、现代设计技术与方法、机电控制技术、自动化制造系统。及其他几门任选课。占总学分的5.1%。),实践教学环节10学分(包括机械设计认识实习等,占总学分的5.9%。),毕业论文(设计)14学分;第二课堂+4学分
三:数学基础课程设置
课程号 | 课程名称 | 英文课程 名称 | 课程性质 | 学分 | 开课学期 |
061K0070 | 数学建模 | Mathematical Modeling | 选修 | 1.5 | 1-2 |
061B0170 | 微积分I | CalculusⅠ | 必修 | 4.5 | 1-1,1-2 |
061B0180 | 微积分II | Calculus II | 必修 | 2.0 | 1-3 |
061B0190 | 微积分III | Calculus III | 必修 | 1.5 | 1-4 |
061B0200 | 线性代数 | Linear Algebra | 必修 | 2.5 | 1-3,1-4 |
061B0010 | 常微分方程 | Constant Differential Equations | 必修 | 1.0 | 1-3,1-4 |
061B9090 | 概率论与数理统计 | Probability and Statistics | 必修 | 2.5 | 2-1,2-2 |
061B0070 | 计算方法 | Numerical Methods | 必修 | 2.5 | 2-3 |
四:数学课程基本情况
◆课程名称:数学分析
内容:
数学分析I,4+1/周:第一章:实数集与函数 函数的概念,第二章:极限 数列的极限,第三章: 函数的极限,第四章:连续函数, 闭区间上连续函数的性质,第五章 导数与微分,第六章: 中值定理 中值定理及应用,第八章:不定积分,第九章: 定积分:,第十章: 定积分应用,第十一章: 反常积分
数学分析II 4+1/周:第十二章:数项级数,第十三章: 函数列与函数项级数第十四章:幂级数,第十五章:傅氏级数,第十六章:多元函数,第十七章: 多元函数微分学,第十八章:隐函数定理及应用,第十九章: 含参量积分,第二十章 曲线积分,第二十一章 重积分,第二十二章 曲面积分
数学分析III 4+0/周:第一章 实数理论,第二章、数列和级数,第三章、连续性,第四章、微分和积分,第五章、一致收敛,第六章、广义积分和含参变量积分,
教材:《数学分析》 浙江大学出版社 ISBN:978-7-308-06856-7
◆课程名称:微积分
内容:
微积分(一)(共80学时)
第一章 函数的连续性(18学时)
第二章 导数与微分(8学时)
第三章 微分中值定理及导数的应用(14学时)
第四章 不定积分(8学时)
第五章 定积分及其应用(16学时)
第六章 级数(16学时)
微积分(二)(共40学时)
第七章 矢量代数与空间解析几何(12学时)
第八章 多元函数的微分学(15学时)
第九章 重积分(8学时)
微积分(三)(共32学时)
第九章 重积分(续)(6学时)
第十章 曲线、曲面积分(21学时)
教材:
(1)《微积分》(上)(理工类)(第二版) 高教出版社 2007年7月 苏德矿等编
(2)《微积分》(下)(理工类)(第二版) 高教出版社 2007年7月 苏德矿等编
◆课程名称:常微分方程
内容:
第一章 基本概念 3学时
微分方程的概念、解、阶、特解、通解、初值条件,引例
第二章 6学时
一阶线性方程以及基本线性质,伯努利方程
一阶非线性方程的分离变量法,全微分方程,积分因子法 以及通过例子说明一些非线 性现象,包括奇解等。
第三章 存在与唯一性定理 12学时
Picard存在与唯一性定理, Peano存在性定理, 以及柯西定理。解的延拓, 以及解的连续依赖性、解对初值和参数的连续可微性等性质。包括方程组与高阶方程的相关理论。
第四章 高阶微分方程 (组) 12学时
一般理论
常系数线性方程组的解法
高阶线性方程的一些解法
包括拉氏变换法、以及一些变系数方程的求解方法
幂级数解法 、 广义幂级数解法等
第五、六章 定性理论 以及非线性现象 9学时
稳定性理论初步
平面上的动力系统,奇点,极限环,非线性现象
第七章 边值问题 6学时
Sturm定理, Sturm-Liouville边值问题的特征值等。
教材:
《常微分方程》 方道元 自编教材,浙江大学出版社出版2007年,
教学参考书:
1)《常微分方程教程》, 丁同仁,李承志编, 高等教育出版社 2000年
2)《常微分方程》 蔡遂林编 武汉大学出版社 2003年第二版
◆课程名称:线性代数
内容:
(一) 行列式与Cramer法则 课时 5+2
(二) 线性方程组 课时 3+1
(三) 矩阵 课时 6+3
(四) 线性空间和线性变换 课时 10+5
(五) 矩阵相似与对角化 课时 5+3
(六) 二次型 课时 3+2
教材及参考书:
(1)《线性代数(第二版)》,陈维新,科学出版社,2006年;(2)《线性代数辅导》,胡金德,清华大学出版社,1995年;
(3)《线性代数》,居余马,清华大学出版社,1995年
◆课程名称:概率论与数理统计
内容:
(一) 概率论的基本概念 5学时
随机试验,样本空间,随机事件,频率与概率,等可能概型(古典概型),条件概率,事件的独立性。
(二) 随机变量及其分布 6学时
随机变量,离散型随机变量及其分布,概率分布函数,连续型随机变量及其分布,随机变量函数的分布。
(三) 多元随机变量及其分布 7学时
二元随机变量(离散量及连续量)概率分布函数,联合概率分布,边际概率分布,条件概率分布,随机变量的独立性,两个随机变量的函数的分布。
(四) 随机变量的数字特征 6学时
数学期望,方差,协方差与相关系数,矩,协方差矩阵。
(五)大数定律及中心极限定理 3学时
切比雪夫不等式,大数定律,中心极限定理。
(六)样本及抽样分布 4学时
随机样本,抽样分布。
(七)参数估计 5学时
参数的点估计,估计量评选标准,参数的区间估计,正态总体参数估计,单侧置信限。
(八)假设检验 6学时
假设检验,正态总体参数检验,置信区间与假设检验之间的关系,分布拟合检验。
(九)方差分析与回归分析 6学时
单因素方差分析,双因素方差分析,一元线性回归,多元线性回归。
教材及参考书:
(1)《概率论与数理统计》盛骤等(第三版),高等教育出版社,2001;
(2)《概率论与数理统计》范大茵等(第二版),浙江大学出版社,2003。
◆课程名称:计算方法
内容:
每周2.5学时,共8周
(一)误差 2学时
(二)非线性方程求根 4学时
(三) 解线性代数方程组直接法 2学时
(四) 解线性数方程组的迭代法 6学时
(五) 矩阵的特征值与特征向量的计算 2 学时
(六) 插值法 4学时
(七) 曲线拟合与函数逼近 4学时
(八) 数值积分 4学时
(九) 常微分方程数值解 4学时
(十) 总复习 2学时
教材:
1)《数值方法》(重点大学计算机教材)金一庆 陈越编著 机械工业出版社,ISBN - 7-111-07578-1
教学参考书:
1)《数值方法》 易大义主编 浙江科学技术出版社
◆课程名称:数学建模
内容:数学建模概论,初等模型,微分方程建模,线性代数与状态转移问题,优化模型,线性规划与计算复杂性简介,离散模型,对策与决策模型,逻辑建模,随机模型
教材: 数学建模,高教出版社,2005.5, ISBN - 7-04-014421-2 |
浙江大学之信息与电子工程学系
一:概况和培养目标
该系现有信息与通信工程(通信工程领域国家级特色专业)、电子科学与技术(集成电路领域国家级特色专业)2个本科专业。学制四年,均授予工学学士学位。
本调研以电子科学与技术专业为例,该专业被列入卓越工程师培养计划。主要培养具备微电子学、信息电子学、光电子学、光纤电子学、集成电路设计和制造、光通信器件与系统、射频与微波技术等宽口径专业知识、以及研究开发与管理能力的复合型高层次创新人才。
二:总体课程设置
如下图,学分,方可取得工学学士学位。
三:数学基础课程设置
课程号 | 课程名称 | 英文课程名 | 课程性质 | 学分 | 开设学期 |
061B0170 | 微积分I | CalculusI | 必修 | 4.5 | 1-1,1-2 |
061B0180 | 微积分II | CalculusII | 必修 | 2.0 | 1-3 |
061B0190 | 微积分III | CalculusIII | 必修 | 1.5 | 1-4 |
061B0200 | 线性代数 | Linear Algebra | 必修 | 2.5 | 1-1,1-2 |
061B0010 | 常微分方程 | Ordinary Differential Equations | 必修 | 1.0 | 1-4 |
061B9090 | 概率论与数理统计 | Probability and Statistics | 必修 | 2.5 | 2-1,2-2 |
061B0020 | 复变函数与积分变换 | Complex Variable Functions and Integral Transformation | 必修 | 1.5 | 2-1 |
061B0090 | 偏微分方程 | Partial Differential Equations | 选修 | 2.0 | 2-2 |
061B0160 | 随机过程 | Stochastic Process | 选修 | 1.5 | 3-1 |
11193011 | 离散数学 | Discrete Mathematics | 选修 | 2.5 | 3-1 |
67120080 | 数值分析方法 | Numerical methods | 选修 | 2.0 | 3-2 |
四:数学课程基本情况
◆课程名称:复变函数与积分变换
内容:
第一章 预备知识 3学时
复数、复数的运算、复球面与无穷远点、复平面上的点集。
第二章 解析函数 4学时
复变函数 解析函数解析函数的充要条件、解析函数与调和函数的关系、初等解析函数
第三章 复变函数的积分 5学时
复变函数的积分及其性质、柯西(Cauchy)积分定理、柯西积分公式、解析函数的无穷可微性。
第四章 级数 5学时
复数项级数与幂级数、台劳(Tayor)级数、解析函数零点的孤立性及唯一性定理,罗朗(Laurent)
第五章 留数 (5学时)
解析函数零点的孤立性及唯一性定理
第六章 保角映射 6学时
保角映射的概念、若干初等函数所确定的映射、分式线性映射、举例
第七章 拉普拉斯变换 5学时
拉氏变换的基本概念、拉氏变换的本性质、拉氏逆变换、(*)函数简介及其拉氏变换、拉氏变换的应用。
(机动1学时)
附录I 留数公式表
附录II 某些积分的计算公式
附录III 拉氏变换的主要公式表
附录IV 拉氏变换简表
习题答案
教材:
《复变函数与拉普拉斯变换》 金忆丹 浙大出版社 1994年
教学参考书:
◆课程名称:随机过程
内容:
(一)大数定律及中心极限定理 3学时
切比雪夫不等式,大数定律,中心极限定理。
(二) 随机过程及其统计描述 8学时
随机过程的概念,随机过程的统计描述,泊松过程及维纳过程。
(三)马尔可夫链 5学时
马尔可夫过程及其概率分布,多步转移概率的确定,遍历性。
(四)平稳随机过程 8学时
平稳随机过程的概念,各态历经性,相关函数的性质,平稳随机过程的功率谱密度。
教材:
《概率论与数理统计》盛骤等(第三版),高等教育出版社,2001
◆课程名称:偏微分方程
内容:
(一)方程的建立与方程的一些概念 4学时
方程的一般概念经典方程的导出、定解条件和定解问题、二阶线性方程的分类;
(二)行波法 4学时
一维波动方程的初值问题、一维波动方程的半无界问题;
(三)固有值问题与特殊函数 8学时
正交函数系与广义Fourier级数、Sturm-Liouville固有值问题、Bessel方程与Bessel函数、Legendre方程与Legendre多项式;
(四)分离变量法 6学时
波动方程初边值问题、热传导方程初边值问题、二维Laplace方程及Poisson方程的边值问题、非齐次问题的处理;
(五)积分变换法 4学时
Fourier变换、Fourier变换的应用;
(六)Green函数 6学时
Green公式、Green函数、Laplace方程的Dirichlet问题
教材及参考书:
(1)《数理方程》,车向凯、谢彦红、缪淑贤,高等教育出版社,出版日期:2006-5,本馆索书号:O175.24 /C43。
(2)《数学物理方程与特殊函数》,杨奇林,清华大学出版社,出版日期:2004-11,本馆索书号O411.1 /Y28
(3)《数学物理方程与特殊函数》,孙金海,高等教育出版、施普林格出版,出版日期:2001-4,本馆索书号O411.1-43 /S97
(4)《工程技术中的偏微分方程》,潘祖梁、陈仲慈,浙江大学出版社,出版日期:1995-10,本馆索书号TB115 /P18
◆课程名称:离散数学
内容:
(一)引言 2学时
基本内容简介; 趣味例子、参考书介绍
(二)集合论初步 2学时
集合论基础 ;幂集、笛卡尔乘积
(三)关系和映射 6学时
关系的基本概念;关系的运算;关系的性质;关系上的闭包运算;次序关系;相容关系;等价关系;映射
(四)组合计数 4学时
基本计数原理、排列与组合;鸽笼原理、容斥原理
(五)代数系统 10学时
基本概念;半群;群论;环、理想和域;格与布尔代数
(六)初等数论 4学时
基本概念;带余除法、算术基本定理;同余关系、同余式
(七)图论 10学时
基本概念;欧拉图;哈密尔顿图;图的矩阵表示;树;平面图;补充
(八)数理逻辑 10学时
命题演算;谓词演算;公理化理论;非经典逻辑介绍
教材:
《离散数学》[美]S. 利普舒尔茨、M. 利普森著,周兴和、孙志人、张学斌译, 科学出版社和麦格劳-希尔教育出版集团, 2001年。本馆索书号O158 /L37A
教学参考书:
《图论》,王朝瑞编,高等教育出版社,1981年,本馆索书号O157.5 /W31
{C}{C}{C}《离散数学教程》,耿素云,屈婉玲,王捍贫 编著, 北京大学出版社, 2002年,本馆索书号O158 /G47A
《离散数学》金一庆, 金廷赞, 张三元编, 浙江大学出版社, 1998年,本馆索书号O158-43 /J67
《离散数学导论》王元元,张桂芸 编著, 科学出版社, 2002年。
《趣味离散数学》,王俊邦,罗振声编,北京大学出版社,1998年,本馆索书号O158-49 /W33
《离散数学》李盘林、李丽双、李洋、王春立 编著, 高等教育出版社, 1999年,本馆索书号O158 /L331
《离散数学导论》第三版,徐洁磬编著,高等教育出版社,2004年,本馆索书号O158 /X74(3)
1)相同的课程有:
微积分、常微分方程、线性代数、概率论与数理统计
2)不同之处:
机械工程及自动化专业培养方案有选修课数学建模及计算方法,而教学计划中则没有数学建模。电子科学与技术专业要必修偏微分方程、复变函数与积分变换,另外需选修随机过程、离散数学、数值分析方法。
参考资料
http://me.zju.edu.cn/chinese/index_show.php?id=14
http://me.zju.edu.cn/chinese/index_show.php?id=136
http://me.zju.edu.cn/chinese/display.php?newsId=189