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《高等数学(I)》课程指南说明


一、欢迎

欢迎来到《高等数学(I)》课程!本课程旨在作为你探索数学世界的启蒙与引导,帮助你建立严谨的逻辑思维、抽象建模能力与数学应用意识,提升在科技时代解决复杂问题的核心素养。##无论你来自哪个专业背景,即使是数学基础薄弱,这门课程都将为你打开一扇通往量化分析与理性思考的大门。


二、课程简介

课程理念:启蒙引导赋能

本课程是面向大一新生开设的公共基础课,而非仅针对数学专业的深度理论课程,立足于为各专业学习提供核心数学支撑。

通过系统学习函数、极限、微积分等核心知识,理解高等数学的逻辑体系与思想方法,结合物理、经济、工程等领域的真实案例,完成从 “理解概念” 到 “解决实际问题” 的完整体验,为后续专业课程学习与科学研究奠定数学基础。


三、学习目标

完成本课程后,你将能够:

目标维度 学习目标描述
知识层面 系统阐述函数、极限、导数、积分的定义与性质;掌握微分方程、向量代数等核心知识的逻辑体系;理解各知识点间的内在关联与数学思想(如逼近思想、数形结合思想)。
能力素养 熟练运用极限计算、导数应用、定积分求解等方法解决数学问题;能将物理运动、经济优化、几何建模等实际场景转化为数学问题并求解;独立使用数学软件(如 Mathematica、GeoGebra)辅助分析与验证。
素养层面 养成严谨的逻辑推理习惯与抽象思维能力;建立 “用数学语言描述问题、用数学方法解决问题” 的应用意识;提升面对复杂问题时的拆解能力与理性分析素养。
思政层面 理解高等数学在科技发展(如航天工程、人工智能、经济调控)中的关键作用,认识数学研究与国家 “科技自立自强” 战略的联系,增强学科自信与科学探索精神。

四、课程结构

本课程共分为五大模块,总计16章内容:

课程模块 模块名称 课程安排 主要内容
模块一 函数与极限基础 第 1-2 周
  • 第一章:函数的概念、性质与常见类型
  • 第二章:极限的定义、计算方法与连续性
  • 模块二 一元函数微分学 第 3-6 周
  • 第三章:导数的定义、几何意义与求导法则
  • 第四章:微分的概念与应用(近似计算、误差分析)
  • 第五章:导数的应用(函数单调性、极值、凹凸性)
  • 第六章:微分中值定理与洛必达法则
  • 模块三 一元函数积分学 第 7-10 周
    • 第七章:不定积分的定义、性质与积分方法(换元、分部)
    • 第八章:定积分的定义、几何意义与微积分基本定理
    • 第九章:定积分的应用(面积、体积、物理功计算)
    • 第十章:反常积分的概念与敛散性判断
    模块四 多元函数微积分 第 11-14 周
    • 第十一章:多元函数的概念、极限与偏导数
    • 第十二章:多元函数的全微分与复合函数求导法则
    • 第十三章:二重积分的定义、计算与应用
    • 第十四章:微分方程的基本概念与一阶方程求解
    模块五 向量代数与课程综合应用 第 15-16 周
    • 第十五章:向量代数与空间解析几何(向量运算、平面与直线方程)
    • 第十六章:高等数学在各专业的综合应用案例(物理、经济、工程)

    详细的教学大纲


    五、教学方法

    本课程采用以学生为中心的混合式学习方法:本课程采用以学生为中心的混合式学习方法:

    分层教学:基础巩固(针对薄弱学生)—> 能力提升(针对中等学生)—> 拓展延伸(针对学有余力学生),提供分层习题与补充材料

    案例驱动讲座:结合物理运动、经济成本优化、工程设计等真实案例,讲解数学概念的实际意义,避免纯理论灌输

    学习通课堂:课前观看知识点微课视频,课堂时间聚焦解题思路讨论、难点答疑与小组协作

    动手实践:个人完成数学软件操作练习(如用 GeoGebra 绘制函数图像、验证积分结果),开展 “数学建模小任务” 闯关活动

    项目式学习:小组合作完成 “专业相关数学应用项目”(如经管专业的 “成本优化模型”、物理专业的 “运动轨迹分析”)

    同伴互评:在习题讲解、项目报告环节,学习从 “逻辑严谨性、方法正确性、应用关联性” 角度提供建设性反馈详细的教学方案



    六、 学习工具

    本课程将使用以下工具: 本课程将使用以下工具:

    数学计算与可视化:GeoGebra(免费,适合函数绘图、几何分析)、Mathematica(实验室提供,适合复杂积分与微分方程求解)

    学习资源平台:超星学习通 / 雨课堂(发布课件、习题、微课视频)、中国大学 MOOC(补充优质公开课资源)

    作业与答疑:学堂在线(在线提交作业、自动批改基础题)、QQ 群 / 企业微信群(实时答疑、分享学习资料)

    公式编辑:MathType(撰写报告时编辑数学公式)、LaTeX 基础语法(可选,为后续学术写作打基础)


    七、考核方式

    评估项目 权重 说明
    过程性评估 70%
  • 在线知识小测验10%每模块结束后测试,检验核心概念与基础公式掌握情况
  • 课后作业与软件实践15%包括纸质习题(侧重计算能力)与软件操作任务(侧重应用能力),按时完成且正确率达标即得高分
  • 阶段性项目报告15%小组提交 “数学应用小项目” 报告,重点评价 “问题转化能力、方法正确性、分析深度”
  • 课堂参与、答疑与互评30% 包括课堂讨论发言、小组协作贡献、同伴互评质量,鼓励主动提问与分享思路
  • 终结性评期末综合考试 30% 涵盖全课程核心知识,题型包括 “概念辨析、计算求解、应用建模”,注重逻辑与方法而非死记硬背

    八、课程收获

    通过本课程,你将获得:

    一套核心的数学工具:掌握极限、微积分、微分方程等解决量化问题的基础方法,为后续专业课程(如物理、计算机、经济学)提供支撑

    一种理性的思维模式:养成 “抽象建模、逻辑推理、定量分析” 的思考习惯,提升解决复杂问题的能力

    一个跨学科的衔接桥梁:理解数学在不同专业领域的应用逻辑,降低后续学习中 “专业知识与数学工具” 的衔接门槛

    一项实用的软件技能:掌握数学软件的基础操作,为未来学术研究、数据分析提供高效工具支持


    九、选课建议

    本课程为理工类专业必修基础课,人文社科专业可选修,无需提前掌握复杂数学知识

    建议每周预留 4-5 小时用于课程学习(包括观看微课、完成习题、软件实践)

    鼓励携带笔记本电脑参加实践课,以便完成数学软件操作任务 对数据分析、科学研究、工程设计感兴趣的同学,建议优先扎实掌握本课程内容发、科技创新感兴趣的同学尤为适合


    十、常见问题

    Q: 我高中数学基础不好,能学好这门课吗?

    A: 完全可以!本课程会回顾高中核心数学知识(如函数、三角函数),并从 “定义本质” 出发讲解新内容,搭配分层习题与课后辅导,基础薄弱的同学通过循序渐进的学习也能掌握。

    Q: 需要购买高价的数学软件或教材吗?

    A: 不需要。课程推荐的 GeoGebra 为免费软件,实验室提供 Mathematica 使用权限;教材采用学校统一选用的公共基础课教材,可通过图书馆借阅或购买二手教材,核心课件将免费发布在学习平台。

    Q: 这门课的计算量很大,担心跟不上怎么办?

    A: 课程会重点讲解 “解题思路” 而非仅强调计算步骤,同时提供 “基础题 + 进阶题” 的分层练习,课堂会预留时间答疑,课后也可通过学习群提问,只要按时参与、及时解决疑问,完全能跟上进度。


    十一、课程开发与维护

    本课程是郑州西亚斯学院数字技术产业学院数学教学团队开发的标准化基础课程,致力于持续优化教学内容与方法,欢迎任何形式的反馈与建议!

    本课程相关资源均在合规范围内共享:

    课程内容(讲义、课件、微课视频):采用知识共享署名 - 非商业性使用 - 相同方式共享 4.0 国际许可协议(CC BY-NC-SA 4.0),允许非商业用途的学习、分享与二次创作(需注明出处)。

    课程配套代码(数学软件脚本、习题答案验证程序):采用MIT 许可协议,允许自由使用与修改。

    如果你在学习过程中遇到任何问题,或对课程内容、教学方法有改进建议,请通过课程学习平台的 “反馈通道” 提交,或联系课程助教。

    如果你发现讲义中的疏漏、习题答案的误差,或开发了更优的教学辅助工具,欢迎向教学团队提交补充材料,共同完善课程资源。 |核心贡献者:

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    孙贵玲 289025812@qq.com

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