公共数学教学大纲

医用数学BI---BII教学大纲

发布时间:2016-12-04浏览次数:

课程编号:ac13931020---21

课程名称:医用数学BI---BII

课程英文名称:Medical Mathematics BI---BII

学时/学分:112/6.0(课堂讲授96,习题课16)

课程类别:普通教育课程

课程性质:必修课

适用专业:药学专业

开课学期:第I-Ⅱ学期

考核方式:考试(闭卷)

                                                                         

一、课程的性质、目的和任务

高等数学课程是医科、药学院校各专业员工一门必修的公共基础理论课。通过这

门课程,使员工在掌握一定的高等数学基本的知识和方法的基础上,逐步培养员工的最基本的数学素质(抽象概括问题的能力,逻辑推理能力,运算能力)和自学能力;并结合医学实例让员工了解数学在医药学中的一些简单的应用,从而进一步培养员工分析问题和解决问题的能力,提高他们的科学素养:严谨而具有逻辑性,并能从纷杂的数学据中,通过数学方法的处理,抽象出科学的结论。总之,这门课程是为培养我国现代化建设所需要的药学人才服务的。

通过本课程的学习,使员工获得:

⑴ 一元函数微积分学;

⑵ 空间解析几何;

⑶ 多元函数微积分学;

⑷ 无穷级数;

⑸ 常微分方程;

等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能的同时,为后续课程的学习奠定必要的数学基础。

 

二、本课程的教学基本要求

1.绪论、函数与极限

⑴ 明确数学方法在医学定量研究中的作用;

⑵ 确立医员工学习数学的目的;

⑶ 了解数学在医学应用中的历史及发展动态;

⑷ 了解本课程历史、研究对象与方法;

  ⑸ 理解函数的概念;会求函数的定义域、表达式及函数值,了解分段函数的概念;

  ⑹ 理解和掌握函数的奇偶性、单调性、周期性和有界性;

  ⑺ 掌握基本初等函数的性质及其图形;

  ⑻ 理解复合函数的概念,熟练掌握复合函数的分解过程;了解初等函数的概念。

  ⑼ 理解极限的概念(不包括定义);会求函数在一点的左、右极限;了解函数在一点极限存在的充要条件;

  ⑽ 了解极限的有关性质,掌握极限的四则运算法则;

  ⑾ 了解极限存在准则;掌握两个重要极限,并熟练运用它求极限;

  ⑿ 理解无穷小量的概念,了解无穷大量的概念,掌握无穷小量和无穷大量的关系和性质;掌握无穷小量阶的比较;

  ⒀ 理解函数在一点连续与间断的概念;会判断简单函数(包括分段函数)在一点的连续性,会求函数的间断点及判断其类型;

  ⒁ 了解闭区间上连续函数的性质;会用介值定理推证一些简单的命题;

 

2.导数与微分

  ⑴ 理解导数的概念,了解导数的几何意义,会求分段函数的导数。了解函数的连续与可导的关系,会求曲线上一点处的切线方程及法线方程;  

  ⑵ 熟练掌握基本初等函数的导数公式、导数四则运算法则;

  ⑶ 熟练掌握复合函数的求导法则,了解反函数的求导法则;

  ⑷ 掌握隐函数求导法、对数求导法;

  ⑸ 理解高阶导数的概念,会求一些简单函数的n阶导数;

  ⑹ 理解微分的概念,了解可导与可微之间的关系;掌握微分的运算法则,会运用此法则求函数的一阶微分;

  ⑺ 理解中值定理及其几何意义,了解中值定理;会用中值定理证明简单的不等式和恒等式;

  ⑻ 熟练掌握运用法则求“”、“0·∞”、“∞-∞”、“1”、“0” 和 “∞”未定式极限的方法;

  ⑼ 会用导数判断函数的单调性,并证明简单的不等式;

  ⑽ 理解函数的极值概念,掌握利用导数求函数的极值、最值的方法,并且会解简单的应用问题;

  ⑾了解函数曲线的凸、凹拐点的概念,利用导数会判断曲线的凸凹性,会求曲线的拐点;

⑿会求曲线的水平、垂直渐近线、斜渐近线。

  ⒀掌握利用导数绘制函数图形的基本步骤,会绘制简单函数的图形;

 

3.不定积分  

  ⑴ 理解原函数与不定积分的概念及其关系。掌握不定积分的性质,了解不定积分的几何意义。了解原函数存在定理;

  ⑵ 熟练掌握不定积分的基本公式及直接积分法;

  ⑶ 熟练掌握不定积分换元积分法(第二类换元法主要介绍三角代换)

⑷ 熟练掌握不定积分的分部积分法;

⑸ 了解有理函数的积分法;了解简单无理函数的积分法;

⑹ 了解积分表及其使用方法;

 

4.定积分及其应用

  ⑴ 理解定积分的概念及其几何意义;了解函数可积的条件;掌握定积分的基本性质;

  ⑵ 理解积分上限函数的概念;熟练掌握对积分上限函数求导数的方法;

  ⑶ 熟练掌握牛顿—莱布尼兹公式,掌握定积分的换元法和分部积分法;

  ⑷ 了解定积分的近似计算;

⑸ 掌握微元法;掌握求平面图形面积、旋转体体积的方法,了解求平面曲线孤长、函数平均值的方法,了解变力沿直线所做的功的求法;

  ⑹ 理解广义积分的概念,掌握其计算方法;了解Γ函数的定义及其简单性质;   

 

5.常微分方程

  ⑴ 理解微分方程及方程的阶、解、通解、特解、初始条件的概念。

  ⑵ 掌握一阶可分离变量微分方程的解法;了解可化为一阶可分离变量的齐次微分方程的微分方程的解法;  

  ⑶ 掌握一阶线性微分方程的解法,了解贝努利方程的解法;

⑷ 会用降阶法解和型微分方程;

⑸ 掌握二阶常系数齐次线性微分方程的概念及其求法;

⑹ 掌握二阶常系数非齐次线性微分方程的概念及其解的结构;掌握非齐次项为、的二阶常系数非齐次线性微分方程解法;

⑺ 微分方程组;

⑻ 用拉普拉斯变换解微分方程;

⑼ 微分方程在医学方面的应用简介; 掌握“直接翻译法”建立数学模型的方法;掌握一级过程的建模的问题;会建立医药学中简单的数学模型。

 

 6.无穷级数

⑴ 理解无穷级数的概念,了解常数项级数、函数项级数的概念;理解无穷级数的收敛、发散、和的概念;

⑵ 掌握几何级数(等比级数)、调和级数、P级数的敛散性;

⑶掌握级数收敛的必要条件及无穷级数的性质;

⑷ 了解正项级数、交错级数、任意项级数的概念;

⑸ 掌握收敛准则、比较判别法、比值判别法、根值判别法,熟练运用此法判别正项级数的敛散性;

⑹ 掌握莱布尼兹判别法,会用此法判别交错级数的敛散性;

⑺ 了解绝对收敛、条件收敛的概念;掌握判别任意项级数的敛散性的判别方法,并能判别一些简单的任意项级数的敛散性,并指出其是绝对收敛,还是条件收敛;

⑻ 了解幂级数、收敛区域、收敛区间、收敛半径、和函数的概念;掌握求幂级数收敛间(不要求讨论端点的敛散性)、收敛半径的方法;

⑼ 掌握幂级数在其收敛区间内的基本性质(和、差、逐项微分和逐项积分);

⑽ 知道函数的马克劳林(Maclaurin)级数展开式,并能利用这些基本展开式及幂级数运算(四则运算、逐项求导和逐项积分运算等),将一些简单函数展成或的幂级数;

7.空间解析几何

⑴ 掌握空间直角坐标系的概念及空间两点间的距离公式;

⑵ 了解空间曲面的概念及其方程;

 ⑶ 知道平面、球面、母线平行于坐标轴的柱面、的方程及其图形;

⑷ 了解空间曲线的概念及其方程;了解空间曲线在坐标平面上的投影;

⑸ 了解几个常见的二次曲面的概念及其方程:椭球面、双曲面(单叶双曲面、双叶双曲面)、抛物面(椭圆抛物面、双曲抛物面)旋转曲面及锥面;

⑹ 理解二、三阶行列式的概念;了解转置行列式的概念;掌握行列式的性质;

⑺ 了解余子式、代数余子式的概念;掌握代数余子式的性质;掌握行列式的计算方法;

⑻ 掌握克莱姆法则;会用此法则解线性方程组;

⑼ 理解向量的概念;了解几个特殊向量:零向量、单位向量、负向量;

⑽ 掌握向量的加、减、数乘运算及其运算规律;

⑾ 理解向量的坐标表示;

⑿ 掌握向量的数量积和向量的向量积的运算及其运算规律;

⒀ 理解平面的法向量的概念;掌握平面的向量式、点法式及一般式方程,并会求平面方程;

⒁ 理解空间直线的方向向量的概念;掌握空间直线的 对称式(点向式)、参数式及两点式方程,并会求空间直线方程;

⒂ 掌握平面与平面、空间直线与直线、平面与空间直线的位置关系;

 

8.多元函数及其微分法

⑴ 理解二元函数的概念,了解其几何意义,会求二元函数的定义域,并能用平面图形表示其定义域;了解多元函数的概念;

⑵ 了解二元函数极限的概念(计算不做要求) ;

      ⑶ 了解二元函数连续的概念(计算不做要求),会求二元函数的间断点,了解有界闭区域上二元连续函数的性质;

⑷ 理解偏导数的概念,了解二元函数偏导数的几何意义;  

⑸ 了解高阶偏导数的概念,掌握一阶、二阶偏导数求法;

⑹ 了解偏微分的概念,理解全微分的概念,了解全微分存在的充分条件;会求多元函数的全微分;

⑺ 了解全微分在近似计算中的应用;

⑻ 了解二元函数连续、可导与可微的关系。

 ⑼ 理解方向导数、梯度的概念,会求多元函数的方高导数和梯度;

⑽ 掌握二元复合函数的偏导数求法;

 ⑾ 掌握由方程所确定的隐函数的偏导数的求法;

 ⑿ 了解二元函数极值的概念;会求二元函数的无条件极值;   

 ⒀ 了解条件极值的概念;掌握拉格朗日乘数法,利用此法会求条件极值;

 ⒁ 利用偏导数,会求空间曲线的切线与法平面,空间曲面的切平面与法线;

 

9.多元函数积分学

⑴ 理解二重积分的概念,了解其几何意义;

 ⑵ 掌握二重积分的性质;

 ⑶ 掌握二重积分的计算方法:直角坐标系下化二重积分为累次积分的方法,极坐标系下化二重积分为累次积分的方法;

 ⑷ 能根据需要将累次积分形式的二重积分进行换序;

 ⑸ 会用二重积分解决简单的应用问题(限于求空间曲面的面积、空间封闭曲面所围图形的有界区域的体积和平面薄板的质量);   

 ⑹  掌握对弧长的曲线积分的概念、性质及其计算方法;

 ⑺  掌握对坐标的曲线积分的概念、性质及其计算方法;

⑻掌握格林公式,并会利用此公式计算曲线积分;

⑼ 了解曲线积分与路径无关的条件。

 

二、本课程的教学内容及学时分配

1、绪论、函数与极限  (6学时)

2、导数与微分  (12+2学时)

3、不定积分  (8+2学时)   

4、定积分及其应用  (12+2学时)   

5、常微分方程  (14+2学时)

6、无穷级数  (12+2学时)

7、空间解析几何  (10+2学时)

8、多元函数及其微分法  (10+2学时)

9、多元函数积分学  (12+2学时)

三、选用教材及主要参考书

1.选用教材

⑴《高等数学》(第五版)       顾作林主编  人民卫生出版社  2011年

(卫生部“十二五”规划教材,,全国高等医药教材建设研究会“十二五”规划教材,供药学类专业用)

2.主要参考书

⑴《医用高等数学》(第六版)  张选群主编  人民卫生出版社  2013年

(卫生部“十二五”规划教材,“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,全国高等医药教材建设研究会“十二五”规划教材,供基础、预防、临床、口腔医学类专业用)

⑵《医用生物数学》  王颖  安国斌等主编  吉林科学技术出版社  2000年

⑶《高等数学》(第五版)  同济大学数学教研室主编  高等教育出版社  2002年

 

四、教学方法和教学手段

    课堂讲授为主,对部分章节辅以多媒体教学及自学,自学的章节于课前留自学提纲,开展课堂讨论。不定期课堂测验。

 

五、关于大纲的说明

1.本大纲是根据卫生部颁发的教学基本要求,并结合我医学部药学专业情况而

制定的,是按教学基本要求中的最高要求制定的,执行时可适当调整。

2.本课程必须安排在第一学年,分两个学期。

第一学期函数极限、一元函数微积分、空间解析几何(48+8学时);

第二学期微分方程、无穷级数、多元函数微积分(48+8学时).

3.本课程的教学环境最好为多功能教室。

4. 建议本课程考试权重平时成绩占20%,期末成绩占80%。