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1、数理方法基础课程教学大纲一、课程简介二、课程目标课程中文名数理方法基础课程英文名Mathematical method课程代码082S45A课程学分2总学时数34课程类别口通识课程 口学科基础课 回专业课 口实验实践课 口其他课程性质必修 团选修 口其他课程形态口线上四线下口线上线下混 合口其他考核方式国闭卷口开卷口一页开卷口面试口口试口答辩口论文报告大型作业口课程作品其他开课学院物理科学与技术学院开课基层教 学组织物理系面向专业微电子开课学期2.1学期课程负责人审核人先修课程高等数学后续课程无课程网址无课程简介数理方法基础课程主要是学习一些基础的数学知识。本课 程主要学习复变函数以及微分方程
2、两部分。复变函数部分主要学 习复变函数的一些基本性质,解析函数的性质和留数定理及其应 用等;微分方程部分主要学习求解微分方程的方法。通过本课程 学习,掌握数学物理方法的基本概念,基本理论和方法,为学习 其它有关专业课程提供必要的数学基础。(英文)数学物理方法基础是物理学专业基础课程之一,为后续专业课程学习的 数学基础。通过本课程学习,学生主要掌握复变函数基本知识以及求解微分方程 基本方法,并能在今后的专业课学习中的运用其解决具体的物理问题。通过课程 学习,同时培养学生坚定的政治信仰,能够自觉践行核心价值观,具有热爱科学、 追求卓越的人生观。通过教学活动,达到以下课程目标:表1课程目标序号具体课
3、程目标课程目标1建立核心价值观,坚定勤奋学习、求真学问、科技报国的理想信念。具备较强 的科学思维能力与科学伦理,热爱科学探索,立志成为有理想信念和人文情怀 的拔尖人才。课程目标2理解掌握复变函数与数学物理方程的基本知识。课程目标3提高抽象思维能力,逻辑推演能力。课程目标4培养学生的科学素养,锻炼学生运用数学物理方法解决物理问题的 能力。三、 课程目标与毕业要求对应关系本课程的课程目标对微电子专业毕业要求指标点的支撑情况如表2所示: 表2课程目标与毕业要求对应关系毕业要求指标点课程 目标毕业要求1:科学知识掌握数学物理方法的基本理论和方法,能熟练运用其进行物 理学习和研究2, 3毕业要求4:物理
4、学和社 会了解数学发展的历史和文化背景,理解数学对物理研究的促 进作用。1, 4毕业要求5:职业规范通过思政、人文、社科、体质训练、军训等课程的学习,理 解世界观、人生观和价值观的基本意义及其影响。理解数学及相关技术行业的社会价值,遵守从事的职业道德 和行为规范,具有社会责任感,能够履行职责。了解国家科 学技术、知识产权等有关政策和法规。具有法律意识,自觉 遵纪守法。1, 4四、 课程目标与教学内容和方法的对应关系表3课程目标与教学内容、教学方法的对应关系教学内容详细内容与要求教学方法课程目标L复变函 数(1)教学内容复数与复数的运算、复变函数、复变函数可导的必要课堂讲授2, 3条件、解析函数
5、的概念与性质、多值函数(2)教学重点:复变函数可导的必要条件,解析函数 的性质(3)教学难点:柯西黎曼方程的推导以及解析函数的 性质(4)教学要求:掌握柯四黎曼方程、解析函数以及复 变函数的多值性复变函数 积分(1)教学内容复变函数的积分、柯西定理与柯西公式(2)教学重点:柯西定理、柯西公式(3)教学难点:柯西定理与柯1西公式的推导(4)教学要求:掌握解析函数的柯西定理与柯西公式 思融合点知识点:柯西定理与柯西积分公式柯西是数学家,在数学领域有卓越的贡献,比如复变 函数的微积分理论,其中就包含了我们所学习的柯西 定理与柯西积分公式。课堂讲授2, 3幕级数展 开(1)教学内容:复数项级数、幕级数
6、、泰勒级数、解 析延拓、洛兰级数、孤立奇点分类(2)教学重点:解析延拓、洛兰级数与孤立奇点分类(3)教学难点:利用柯西定理与柯西公式求解复变函 数的洛兰级数展开(4)教学要求:掌握复变函数的解析延拓、洛兰级数 展开、孤立奇点类型课堂讲授2, 3留数定理(1)教学内容留数定理、应用留数定理计算实变函数的积分(2)教学重点:留数定理及其应用(3)教学难点:留数定理推导,以及如何运用留数定 理计算不同类型实变函数的积分(4)教学要求:掌握留数定理及其应用思融合点知识点:留数定理课堂讲授2, 3傅里叶变 换(1)教学内容傅里叶级数、傅里叶积分和傅里叶变换、5函数(2)教学重点:傅里叶积分与傅里叶变换(
7、3)教学难点:傅里叶积分定理(4)教学要求:掌握傅里叶积分与傅里叶变换课堂讲授2, 3拉普拉斯 变换(1)教学内容拉普拉斯变换、拉普拉斯变换的反演、拉普拉斯变换 的应用(2)教学重点:拉普拉斯变换以及运用其求解微分方 程课堂讲授2, 3(3)教学难点:拉普拉斯变换与拉普拉斯变换的性质 (4)教学要求:掌握拉普拉斯变换思融合点知识点:拉普拉斯变换拉普拉斯,18世纪左右的物理学家和数学家。拉普拉 斯在研究天体问题的过程中,创造和发展了许多数学 的方法,如以他的名字命名的拉普拉斯变换,在科学 技术的各个领域有着广泛的应用。数学物理 定解问题(1)教学内容:数学物理方程的导出、定解条件、数 学物理方程
8、的分类、达朗贝尔公式(2)教学重点:数学物理方程的推导及其定解条件(3)教学难点:具体物理问题所满足的微分方程的推 导(4)教学要求:掌握数理方程的建立以及定解条件 思融合点知识点:微分方程微分方程是数学研究的一个分支,它在物理研究中有 广泛的应用,如我们比较熟悉的牛顿第二定律、薛定 用方程、爱因斯坦的引力场方程等等,这些微分方程 对理解我们周围的物理世界起到了至关重要的作用。课堂讲授2, 3五、实践环节及要求无六、学时分配各章节的学时分配如表4所示。表4学时分配表七、课程学生成绩评定方法教学内容讲课 时数实验 时数实践 学时内机数 课上时课外 上机 时数自学 时数习题 课讨论 时数复变函数6
9、22复变函数积分422哥级数展开624留数定理6傅里叶变换602拉普拉斯变换422数学物理定解问题2合计34总计课内34学时+课外自学18学时1.课程考核与成绩评定方法该课程采用形成性评价与终结性评价相结合的评价方法,学期总评成绩使用 百分制评定,由二部分构成:平时成绩,占比30%;期末考试成绩,占比70%。平时成绩至少包含4项考核项目,总占比30%。平时成绩的考核项目包括但 不仅限于课程思政实践(占5%)、考勤、平时测验、课后作业、课堂综合表现、 线上学习等。期末考核为闭卷考试,试卷主要题型为计算题。各部分的具体评价环节、关联课程目标、评价依据及方法和在总成绩中的占 比,如表5所示。表5课程
10、考核与成绩评定方法2.各个考核项目的详细评分标准重修或因其它原因申请自学+辅导的学生,平时成绩可以申请不考核而取80分。成绩 构成考核项目考核关联的 课程目标考核依据与方法占总评成 绩的比重平 时成 绩课程 思政实践1根据教学思政元素,通过讨论、课堂 小组讨论、报告等多种形式,考查学生的 核心价值观状况等进行考核(五级制)。5%课后 作业2, 3每次作业单独评分,根据作业质量给 出批阅成绩(五级制),折算为百分制后, 计算平均得分;占比不超过10%。25%出 勤无故旷课者,每旷一次课扣20%的出 勤成绩,扣完为止。占比5%。申请自学+ 辅导免于考勤。课堂 综合表现2, 3主要包括上课状态、互动
11、交流、课堂 练习等;占比不超过10%期 末考 试闭卷 考试2, 3考试成绩70%总评成绩1, 2, 3, 4二平时成绩*30%+考试成绩*70%100%表6各个考核项目的详细评分标准考核项目优(91-100)良(81-90)中(71-80)及格(61-70)不及格(0-60)课程思政实 践认真完成思 政任务,表现 积极,知行合比较认真完 成思政任务, 表现积极,无 不良表现能够完成思 政任务,表现 较积极,无不 良表现基本完成思 政任务,无不 良表现不能完成思 政任务,有不 良行为表现课后作业完成作业,多 次为A (导4 次),作业有缺作业不多 于1次,较多A (N2 次),缺作业不多 于3次
12、,基本 为B及以上半数以上交 作业,基本为 C及以上交作业少于 半数,多为C 及以下认真订正作业有订正出勤100%缺课1次(迟 到2次计缺 课1次)缺课2次缺课3次缺课4次平时测验按卷面成绩按卷面成绩按卷面成绩按卷面成绩按卷面成绩课堂综合表 现认真听课,积 极参与课堂 活动认真听课,部 分参与课堂 活动较认真听课基本能够听 课,效果较差较少听课,有 其它违规行 为八、教学资源表7课程的基本教学资源资源类型资源教材数学物理方法(第四版)梁昆淼高等教育出版社2011年参考书籍 或文献数学物理方法 王培光清华大学出版社2012年数学物理方法 吴崇试北京大学出版社2003年课程文档无九、课程目标达成情
13、况评价在课程结束后,需要对每一个课程目标(含思政课程目标)进行达成情况进 行定性和定量评价,用以实现课程的持续改进。其中课程目标达成情况的定量评 价算法如下:1、使用期末考试部分题目得分率作为评价项目,来对某个课程目标进行达 成情况的定量评价;2、为保证考核的全面性和可靠性,要求对每一个课程目标的评价项目选择 超过两种;3、根据施教情况,评价项目可以由教师自行扩展,权重比例可以由教师自 行设计;4、对某一个课程目标有支撑的各评价项目权重之和为1;5、使用所有学生(含不及格)的平均成绩计算。课程分目标达成度计算公式如下(参照教学计划,本课程分目标一共有4个):8i=ai*A/100+Xi*B/1
14、00(i=l-4)其中:A、B分别对应平时考核和期末考核的平均成绩(百分计);各考核环节分 目标权重系数如下表:分目标序号平时考核分目标权重系数CCi期末考核分目标权重系 数为目标1(思政)1.00目标2 (知识)0.30.7目标3(能力)0.50.5目标4(素质)0.90.1注:平时考核、期末考核分别占30%和70%。课程总目标达成度计算公式如下:5=581*51+82*52其中,本课程支撑的分目标权重系数&如下表:分目标目标1目标2目标3目标4i0.10.50.30.1注:支撑课程目标考核材料清单: 平时成绩记录表1份(包括:出勤和课堂表现情况、课后作业情况、平时测验成绩、学习成绩等);试卷n份;期末总评成绩单2份;成绩分析报告1份(试卷分析;题型;课程目标;权重系数);期末空白A、B卷及答案2份;课程目标达成度评价表1份。十、说明本课程大纲自2019级开始执行,生效之日原先版本均不再使用。