《計算機導論》word版.doc

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目 錄 計算機導論 3 計算機導論實驗 5 程序設計基礎 6 程序設計基礎實驗 9 高等數(shù)學（一） 11 線性代數(shù) 14 高等數(shù)學（二） 17 電路原理 21 電路原理實驗 24 模擬電子技術 26 模擬電子技術實驗 29 數(shù)字電子技術 30 數(shù)字電子技術實驗 33 離散數(shù)學 35 概率論與數(shù)理統(tǒng)計 38 數(shù)據(jù)結構 42 數(shù)據(jù)結構實驗 45 計算機組成基礎 47 計算機組成基礎實驗 50 人工智能導論 51 人工智能導論實驗 53 軟件工程 55 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理 61 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理實驗 64 操作系統(tǒng)實驗 69 計算機網(wǎng)絡 71 編譯原理 75 編譯原理實驗 79 計算機體系結構 81 計算機體系結構實驗 83 計算機圖形學 85 計算機導論 課程編號：1044030031 課程名稱：計算機導論（computer science） 學時學分：36/2 開課對象：計算機科學與技術、自動化 課程類型：專業(yè)必修課 先修課程：無 開課學期：第一學年第一學期 一、課程目的與任務 計算機導論是一門計算機專業(yè)以及其他專業(yè)都要學習的計算機基礎性課程。主要涉及計算機硬件、軟件基本知識，以及多媒體、網(wǎng)絡、軟件工程、數(shù)據(jù)庫、信息安全等基本知識。 通過本課程的學習，使學生掌握計算機工作的基本原理以及網(wǎng)絡和操作系統(tǒng)的基礎知識，同時掌握計算機操作系統(tǒng)以及一些辦公應用軟件的使用，為后續(xù)課程提供基礎。 二、教學內(nèi)容、重點和難點及教學要求 《計算機導論》課程屬于計算機、自動化專業(yè)必修課，重點是讓學生了解計算機軟件、硬件基本知識，難點是隨著計算機導論課程的發(fā)展，需要讓學生了解軟件基礎和多媒體、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡等基本知識。 具體課程內(nèi)容、學時分配及重點、難點與教學要求如下： 課程內(nèi)容 學時 分配 重點與難點 第一章 計算機基礎知識 第一節(jié) 計算機概述 第二節(jié) 計算機的發(fā)展 第三節(jié) 計算機應用 4 教學要求： 本章要求學生能夠?qū)τ嬎銠C有一個概括的理解；了解計算機發(fā)展史；了解計算機應用領域，并且能夠掌握計算機的二進制進位計數(shù)制。 重點：掌握計算機的二進制進位計數(shù)制。 難點：計算機應用領域的分析。 第二章 計算機信息表示與存儲 第一節(jié) 進位計數(shù)制 第二節(jié) 數(shù)值編碼 第三節(jié) 字符的編碼 4 教學要求： 本章要求學生掌握計算機數(shù)據(jù)數(shù)值編碼方法；了解常用字符編碼方法；熟悉微機基本結構。 重點：掌握各種進制之間的轉(zhuǎn)換。 難點：也是掌握各種進制之間的轉(zhuǎn)換。 第三章 微型計算機系統(tǒng) 第一節(jié) 微機的基本結構 第二節(jié) 微機系統(tǒng)的硬件組成 第三節(jié) 微機的技術指標 6 教學要求： 本章要求學生掌握微機系統(tǒng)的硬件組成情況；熟練應用計算機的硬件組成知識進行實際工作，例如能夠自己組裝一臺計算機。 重點：真正掌握計算機硬件組成各部件的功能和使用方法。 難點：能夠自己組裝一臺計算機。 第四章 操作系統(tǒng)基礎 第一節(jié) 操作系統(tǒng)概述 第二節(jié) 操作系統(tǒng)原理 第三節(jié) 微機操作系統(tǒng)實用技術 4 教學要求： 本章要求學生理解操作系統(tǒng)工作原理；掌握微機操作系統(tǒng)實用技術，例如現(xiàn)有的Windows XP。 重點：理解操作系統(tǒng)的工作原理；掌握操作系統(tǒng)實際使用技術。 難點：深入熟練使用操作系統(tǒng)并能夠解決操作系統(tǒng)出現(xiàn)的基本問題。 第五章 軟件技術基礎 第一節(jié) 軟件工程概述 第二節(jié) 數(shù)據(jù)結構 第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 第四節(jié) 常用軟件工具 8 教學要求： 本章要求學生了解軟件開發(fā)過程；理解數(shù)據(jù)結構概念；熟悉典型數(shù)據(jù)結構并且理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；了解SQL語言；了解程序設計過程和程序設計語言，包括高級程序設計語言與機器語言以及匯編語言；同時能夠熟練掌握常用軟件工具，例如Word，PowerPoint，Excel。 重點：了解軟件的開發(fā)過程并熟練掌握常用軟件工具。 難點：對數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的了解和使用。 第六章 計算機網(wǎng)絡與Internet技術 第一節(jié) 計算機網(wǎng)絡概述 第二節(jié) 計算機網(wǎng)絡的組成 第三節(jié) Internet基礎 第四節(jié) Internet應用 第五節(jié) WWW 與HTML 6 教學要求： 本章要求學生能夠理解計算機網(wǎng)絡概念；掌握計算機網(wǎng)絡的組成；掌握Internet基礎知識以及其基本使用方法，例如能夠熟練使用網(wǎng)絡工具，發(fā)送接收電子郵件，下載等等，還有能夠利用HTML語言進行簡單的網(wǎng)頁設計。 重點：掌握計算機網(wǎng)絡基本概念；熟練使用常用網(wǎng)絡應用。 難點：會使用HTML。 第七章 信息安全基礎 第一節(jié) 信息安全概述 第二節(jié) 計算機病毒與防治 第三節(jié) 信息安全技術 第四節(jié) 知識產(chǎn)權和隱私問題 第五節(jié) 實用計算機安全技術 4 教學要求： 本章要求學生掌握信息安全和病毒防治的基本知識；了解信息安全技術；掌握使用計算機安全技術；了解網(wǎng)絡安全技術。 重點：能夠熟練使用計算機安全技術來防范病毒。 難點：對信息安全技術所包括的所有知識有所了解。 三、作業(yè)與考核方式 （一）作業(yè)要求 每章書后配有思考題，要求學生課后獨立完成。課上提問檢查學生的完成情況，并重點講解解題思路和要點，同時根據(jù)學習內(nèi)容補充相關習題，以幫助學生理解。本課程針對計算機專業(yè)基礎課程讓學生作一個大綜合題，如何配置、組裝一臺計算機。 （二）考核方式 學生成績由平時作業(yè)（30%）、期中（10%）、期末（60%）構成。期中、期末成績通過閉卷考試方式進行。出題時涉及基本概念、基本知識、綜合運用等方面，以考核學生掌握基本概念、運用所學知識分析問題、解決問題的能力。 四、課程教材及參考書 （一）教材 徐惠民，《大學計算機基礎》，人民郵電出版社，2006年. 本教材是面向21世紀課程教材，是在2006年出版的，按照教委的規(guī)定改革計算機導論這門課程而出版的教材，符合新的教育思路。 （二）主要參考書 1. 徐惠民，《計算機應用基礎》，人民郵電出版社，2003年. 2. 袁方、王兵，《計算機導論》，清華大學出版社，2004年. 3. 朱站力等，《計算機導論》，電子工業(yè)出版社，2005年. 五、實踐教學環(huán)節(jié)設計 本課程與《計算機導論實驗》（18學時/0.5學分）配套開設，實驗課程內(nèi)容涉及操作系統(tǒng)實驗，常用工具軟件實驗等。具體內(nèi)容參見計算機導論實驗大綱 計算機導論實驗 課程編號：1044030031 課程名稱：計算機導論（computer science） 學時學分：18/0.5 開課對象：計算機科學與技術、自動化 課程類型：專業(yè)必修課 先修課程：無 開課學期：第一學年第一學期 一、實驗課程目的與任務 《計算機導論實驗》與《計算機導論課程》配套開設。實驗課程內(nèi)容設計操作系統(tǒng)的使用及office配套常用工具軟件的使用。并通過簡單程序的設計要求學生對軟件開發(fā)過程有所熟悉和了解。通過實驗能夠讓學生對計算機的基礎使用達到熟練的程度，為今后進一步的學習打下基礎。 二、實驗教學內(nèi)容及教學要求 《計算機導論實驗》教學內(nèi)容包括操作系統(tǒng)的使用，常用工具軟件的使用。具體實驗內(nèi)容及學時分配如下： 序號 實驗內(nèi)容 學時分配 實驗要求 1 Windows的使用 2 （1）Windows多任務性的驗證及基本文件操作 （2）Windows文件夾的基本操作 （3）Windows的設置 （4）Winzip的使用 2 Word的使用 2 設計一個插有水印的文件，分別用圖形和文字制作，要求文件中包含文字的同時還要有插入的藝術字，自選圖形，表格。 3 Excel的使用 2 設計一個EXCEL應用表格，要求有數(shù)據(jù)，圖表，并按實驗具體要求利用公式，函數(shù)計算數(shù)據(jù)，并形成透視表。 4 PowerPoint的使用 2 在以下三個題目中任選一個主題，設計并制作Powerpoint文件，要求有跟主題相關的背景、音樂和動畫。 （1）晚會 （2）個人簡歷 （3）自然風光圖集 5 創(chuàng)建個人網(wǎng)站以及 網(wǎng)絡安全設置實驗 6 （1）設計制作一個個人網(wǎng)站站點，要求創(chuàng)建滾動字幕，插入圖像，在網(wǎng)頁中設置超鏈接，插入表格。 （2）按要求完成windows安全設置實驗和網(wǎng)絡實驗。 6 軟件技術基礎實驗 4 利用軟件開發(fā)思路，設計實現(xiàn)一個在有序序列中查找數(shù)的C程序，要求分析利用不同算法完成的情況下的效率。 實驗教材為教師自行編寫的電子版材料。 程序設計基礎 課程編號：1044030032 課程名稱：程序設計基礎（Fundamentals of Programming） 學時學分：54/3 開課對象：計算機科學與技術專業(yè)，自動化專業(yè) 課程類型：專業(yè)必修課 先修課程：無 開課學期：第一學年第一學期 一、課程目的與任務 《程序設計基礎》是計算機專業(yè)、自動化專業(yè)必修的一門重要的基礎課程。在本課程中講授了大學期間第一門程序設計語言。本課程不僅是學習其它程序設計語言的基礎，而且更是本專業(yè)多門后續(xù)核心課程（例如，《數(shù)據(jù)結構》、《計算機網(wǎng)絡》、《操作系統(tǒng)》、《編譯原理》等等）的先導課程。同時計算機與自動化專業(yè)的幾乎所有專業(yè)課程的內(nèi)容都涉及到程序。此外，編程能力也是從事軟件開發(fā)工作最重要、最基本的素質(zhì)。 《程序設計基礎》課程的教學目的是通過本課程的學習，使學生掌握結構化程序設計語言的語句結構、程序設計的基本概念、方法和技巧，培養(yǎng)具有初步的應用高級語言進行程序設計解決實際問題的能力，從而為學生在本專業(yè)的軟件開發(fā)以及眾多后續(xù)課程的學習打下堅實的基礎。 《程序設計基礎》課程的教學任務是利用Turbo C或VC++編程環(huán)境，以C 語言為載體來介紹高級程序設計語言的語句結構知識和如何設計算法來解決實際問題。教學過程不過于注重語句、語法和一些細節(jié)，而是把重點放在解題思路上，即在C/C++環(huán)境下，對問題進行分析，構建數(shù)學模型，理出算法并編程實現(xiàn)，著重培養(yǎng)學生的思維能力和動手能力，鼓勵學生探索、研究和創(chuàng)新。 基于“程序設計是練會的”思想，特別強調(diào)學生在學習過程中要大量上機編程實踐，并要養(yǎng)成良好的編程習慣，和一定程度的調(diào)試程序的能力。為此，期末考試采用上機編程的形式，實實在在地測試學生的動手能力。 二、教學內(nèi)容、重點和難點及教學要求 《程序設計基礎》課程教學內(nèi)容包括結構化程序設計的基本思想、高級語言基本要素、算法的基本概念，程序設計的基本技巧和常用算法；通過大量的上機實踐掌握初步的編程解決實際問題的能力，利用開發(fā)工具Turbo C或Visual C++開發(fā)C程序的使用方法和一定的程序調(diào)試能力等等。 具體課程內(nèi)容、學時分配及重點、難點與教學要求如下。 課程內(nèi)容 學時 分配 要求、重點與難點 第一章 緒論 第一節(jié) 算法設計的基本概念 第二節(jié) C語言的基本概念 第三節(jié) 程序編寫與運行環(huán)境 3 本章主要是對學生進行入門教育，說明注重編程能力是課程教學的重點目標以及上機實踐重要性。要求學生逐步了解算法設計和程序的基本結構。 重點：介紹如何將實際問題轉(zhuǎn)化為計算機能夠接受的形式，介紹C程序的開發(fā)環(huán)境。 難點：學會C程序的開發(fā)環(huán)境的使用。 第二章 基本數(shù)據(jù)類型及其運算 第一節(jié) C語言的數(shù)據(jù)類型 第二節(jié) 常量和變量 第三節(jié) 運算符和表達式 第四節(jié) 基本輸入/輸出函數(shù) 3 本章要求學生了解基本數(shù)據(jù)類型，掌握常量和變量的基本概念，學會使用運算符以及表達式的編寫。 重點：變量的作用和種類，變量賦初值，表達式運算過程。 難點：變量的理解和使用 第三章 程序控制結構 第一節(jié) 結構化程序設計基礎 第二節(jié) 順序結構 第三節(jié) 分支結構 第四節(jié) 循環(huán)結構 8 本章要求學生掌握如何將實際問題轉(zhuǎn)化為計算機能夠處理的形式，學會三種基本結構的程序設計方法。 重點：邏輯問題及其解法，分支結構和循環(huán)結構的設計方法。 難點：解題思路，循環(huán)結構的設計。 第四章 數(shù)組 第一節(jié) 數(shù)組的基本概念及定義 第二節(jié) 數(shù)組的初始化及運算 第三節(jié) 篩選法 第四節(jié) 冒泡排序 第五節(jié) 二分查找 第六節(jié) 多維數(shù)組 6 本章要求學生掌握一維數(shù)組的基本應用，學會冒泡排序和二分查找的設計方法。理解并掌握二維數(shù)組在內(nèi)存中的排列以及二維數(shù)組的基本應用。 重點：數(shù)組的基本應用。 難點：排序和查找的設計思想。 第五章 指針 第一節(jié) 指針的基本概念及定義 第二節(jié) 指針的初始化 第三節(jié) 指針的運算 第四節(jié) 指針與數(shù)組 4 本章要求學生指針的基本概念，掌握指針定義、運算以及操作技巧。 重點：指針的概念，利用指針訪問數(shù)組元素。 難點：指針的概念，以及利用指針進行各種有關操作。 第六章 復合數(shù)據(jù)類型 第一節(jié) 結構體類型的聲明 第二節(jié) 結構體變量的定義及初始化 第三節(jié) 結構體成員的引用及應用 第四節(jié) 聯(lián)合體類型的聲明 第五節(jié) 聯(lián)合體變量的定義及初始化 第六節(jié) 聯(lián)合體成員的引用及應用 第七節(jié) 枚舉類型及其應用 4 本章要求學生掌握結構體類型、聯(lián)合體類型及枚舉類型的聲明、變量的定義、成員的引用及應用。 重點：結構體類型的定義和應用。 難點：結構體與聯(lián)合體的區(qū)別。 第七章 結構化程序設計概論 第一節(jié) 數(shù)據(jù)的基本概念 第二節(jié) 代碼的基本概念 第三節(jié) 結構化程序的組織 第四節(jié) 程序測試與代碼優(yōu)化 2 本章要求學生系統(tǒng)地理解結構化程序設計的基本概念，掌握結構化程序的設計和技巧，學會程序測試的方式。 重點：結構化程序設計的基本概念及設計技巧。 難點：程序測試。 第八章 函數(shù)與模塊設計 第一節(jié) 函數(shù)的概述 第二節(jié) 函數(shù)的聲明與定義 第三節(jié) 函數(shù)的調(diào)用與參數(shù)傳遞 第四節(jié) 作用域 第五節(jié) 變量的存儲類別 第六節(jié) 模塊化程序設計 6 本章要求學生掌握函數(shù)的定義、調(diào)用與返回，以及形式參數(shù)與實在參數(shù)的關系。了解數(shù)據(jù)的作用域與變量的存儲類別，學會模塊化程序設計方法。 重點：函數(shù)的定義、調(diào)用與返回，形式參數(shù)與實在參數(shù)結合。 難點：函數(shù)的定義、調(diào)用與參數(shù)傳遞。 第九章 數(shù)組與字符串 第一節(jié) 數(shù)組 第二節(jié) 字符串 4 本章要求學生進一步學會數(shù)組的應用，掌握數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)的傳遞方式。學會靈活運用數(shù)組和指針對字符串的操作。 重點：數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)的傳遞方式，對字符串的操作。 難點：運用指針對字符串的操作的技巧。 第十章 結構體與指針 第一節(jié) 結構體 第二節(jié) 指針 第三節(jié) 鏈表 4 本章要求學生進一步掌握結構體概念及應用，學會利用指針對于結構體類型變量的操作。為以后學習《數(shù)據(jù)結構》課程打好基礎。 重點：建立鏈表的過程，鏈表結點的插入與刪除。 難點：鏈表結點的插入與刪除。 第十一章 文件 第一節(jié) 文件的基本概念 第二節(jié) 文件的基本操作 第四節(jié) 文件的應用 4 本章要求學生理解文件就是數(shù)據(jù)流，掌握常用文件的操作。 重點：打開文件、關閉文件、讀寫文件和文件指針的操作。 難點：對各種不同文件的操作方式。 第十二章 算法分析與常用算法 第一節(jié) 算法的概念與特征 第二節(jié) 算法分析 第三節(jié) 枚舉法 第四節(jié) 遞歸與遞推 第五節(jié) 貪心法 第六節(jié) 動態(tài)規(guī)劃 6 本章要求學生進一步理解算法的基本概念，掌握算法的設計方法和技巧，學會對算法進行簡單的性能分析。 重點：常用算法的設計。 難點：算法分析。 三、作業(yè)與考核方式 （一）作業(yè)要求 每章書后配有習題，要求學生在實驗課內(nèi)和課后全部完成并上機調(diào)試運行成功。另外，對教材中的例題也要上機調(diào)試運行成功，以此向“高手”學習編程的風格和技巧、同時也練習調(diào)試程序的技巧。 （二）考核方式 學生成績由平時出勤率和完成所布置的大量上機作業(yè)（４0%）期末上機編程考試（60%）構成。期末上機編程考試一般以開卷考試方式進行。通過這種大量的上機編程作業(yè)和期末采用上機編程考試的方式促使學生充分重視平時的上機練習，進而提高上機編程解決實際問題的能力。 四、課程教材及參考書 （一）教材 1．王行言，《計算機程序設計基礎》，高等教育出版社，2004年7月。 本教材為普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材。 2．譚浩強，《Ｃ程序設計》（第三版），清華大學出版社，2005年7月。 本書曾榮獲原電子工業(yè)部優(yōu)秀教材一等獎、高校出版社優(yōu)秀暢銷書特等獎、全國高等院校計算機基礎教育研究會優(yōu)秀教材一等獎。 （二）主要參考書 1．吳文虎，《程序設計基礎》（第二版），清華大學出版社，2004年2月。 2．呂鳳翥，《Ｃ程序設計---基礎理論與案例》，清華大學出版社，2005年9月； 3．王敬華等，《Ｃ程序設計教程》，清華大學出版社，2005年10月。 五、實踐教學環(huán)節(jié)設計 本課程與《程序設計基礎實驗》（36學時/1學分）配套開設，實驗課程內(nèi)容涉及教材中所有重要的例題和每章書后配有的全部習題。通過實驗教學環(huán)節(jié)扎扎實實的訓練和培養(yǎng)學生上機編程解決實際問題的動手能力，同時培養(yǎng)學生面對問題勤于思考及團隊合作的意識。具體內(nèi)容參見《程序設計基礎實驗》教學大綱。  程序設計基礎實驗 課程編號：1044030032 課程名稱：程序設計基礎實驗（Experiments of Fundamentals of Programming） 學時學分：36/1 開課對象：計算機科學與技術專業(yè)，自動化專業(yè) 課程類型：專業(yè)必修課 先修課程：無 開課學期：第一學年第一學期 一、實驗課程目的與任務 《程序設計基礎實驗》與《程序設計基礎》配套開設。課程的目的是通過相對較多數(shù)量的編程實踐任務訓練和提高學生的理論聯(lián)系實際、為解決實際問題進行算法的設計、程序編碼實現(xiàn)、和程序運行調(diào)試等能力。通過這樣一個實踐過程，可以提高學生進行程序設計的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力，為后續(xù)課程的學習打下基礎。同時，也熟悉了常用的程序設計開發(fā)環(huán)境工具，為今后從事軟件開發(fā)工作做好基礎但扎實的準備。 二、實驗教學內(nèi)容及教學要求 《程序設計基礎實驗》教學內(nèi)容分兩個方面：一方面要求學生將教材中重要的例題上機調(diào)試和運行成功，目的是對所學的重要原理、方法和技巧進行驗證和“汲取高手的經(jīng)驗”（大約占整個實驗量的20%）。另一方面要求學生在教師指導下盡可能將教材中所有習題設計并編出程序、上機調(diào)試和運行成功。通過較大量的編程練習，做到“熟能生巧”。 驗證型與設計性實驗的比例可以根據(jù)學生的程度適當變化，對于學習或能力較好的同學可以少作或不做驗證型性實驗，多做設計性實驗，并鼓勵他們對教材中的例題進行創(chuàng)新。對于能力較弱的同學可以適當減少設計性實驗的難度和數(shù)量，以便他們能夠完成基本的實驗內(nèi)容，能夠提高自信心和獲得成就感。 具體實驗內(nèi)容及學時分配如下： 序號 實驗內(nèi)容 學時分配 實驗要求 1 學習C程序的開發(fā)環(huán)境 2 （1）在教師指導下熟悉基本編程環(huán)境。 （2）以一個簡單程序為例學習程序的調(diào)試過程。 2 練習變量的定義和使用，練習運算符的使用以及表達式的編寫。簡單順序結構程序的設計。 2 （1）學會程序調(diào)試中觀察變量的變化過程。 （2）學會順序結構程序的設計和調(diào)試，如何定義合適類型的變量、如何通過鍵盤輸入或賦初值將數(shù)據(jù)保存在變量中、如何按要求或目標對數(shù)據(jù)進行計算、如何設計提示信息和計算結果的輸出。 3 練習分支結構和循環(huán)結構的程序設計。 （1） 設計小型計算器。 （2） 設計打字練習軟件。 6 （1）學會分支結構對不同情況進行不同處理的設計方法和技巧，以及程序的調(diào)試。 （2）學會循環(huán)結構的設計方法和技巧，以及調(diào)試過程。 4 設計程序?qū)σ唤M數(shù)據(jù)進行操作：排序、查找、求平均數(shù)以及最大數(shù)和最小數(shù)。 4 （1） 通過設計解決含有較大量數(shù)據(jù)的實際問題的程序，掌握將大量數(shù)據(jù)輸入或初始化到適當定義的數(shù)組的方法； （2） 掌握對一組數(shù)據(jù)進行處理的常用方法的設計和技巧，以及調(diào)試過程。 5 復合數(shù)據(jù)類型的練習。 設計一個通訊錄。 4 （1） 掌握分析實際問題如何定義結構體類型。 （2） 學會結構體類型的變量的引用。 6 練習函數(shù)的設計和調(diào)試，將練習4和練習5的程序進行優(yōu)化—模塊化設計。 4 （1） 掌握模塊化程序設計的方法。 （2） 學會函數(shù)參數(shù)的設置方式，以及觀察在函數(shù)調(diào)用過程中參數(shù)的傳遞。 7 設計程序統(tǒng)計一個英文文章中單詞的個數(shù)。 2 學會靈活運用指針對字符串進行處理。 8 練習單鏈表的程序設計。 4 通過單步運行例題程序，體會鏈表的建立過程、鏈表結點的插入和刪除的操作。 9 練習文件的程序設計 （1） 將練習7的英文文章從文本文件讀入。 （2） 將練習5的通訊錄存儲在文件中 4 （1）掌握文件的打開、讀寫和關閉、文件中數(shù)據(jù)的安排格式的簡單設計、輸入輸出數(shù)據(jù)的格式控制。 （2）學會根據(jù)不同的數(shù)據(jù)結構選用合適的文件類型。 10 練習常用算法的設計技巧。 4 學會對實際問題的分析選用適當?shù)姆椒ń鉀Q。 注：1. 對大多數(shù)同學來說由于作業(yè)量較大，課內(nèi)上機時間遠遠不足，因此要求學生另外在培養(yǎng)計劃中規(guī)定的課下上機時間完成作業(yè)。 三、作業(yè)與考核方式 （一）作業(yè)要求： 每章的重要例題要求調(diào)試運行成功。每章的習題要求設計、編程及調(diào)試運行成功。 （二）考核方式 學生的實驗課成績由所完成的教師指定的各章重要例題和習題量占總量百分比統(tǒng)計而得。 本實驗課程的成績在整個《程序設計基礎》課程的成績中占30%到40%。 四、課程教材及參考書 （一）教材 王行言，《計算機程序設計基礎》，高等教育出版社，2004年7月。 本教材為普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材。 （二）主要參考書 1．譚浩強，《Ｃ程序設計》（第三版），清華大學出版社，2005年7月； 2．呂鳳翥，《Ｃ程序設計---基礎理論與案例》，清華大學出版社，2005年9月； 3．王敬華等，《Ｃ程序設計教程》，清華大學出版社，2005年10月； 4．譚浩強，《Ｃ++程序設計》，清華大學出版社，2004年6月。 高等數(shù)學（一） 課程編號：1044030033 課程名稱：高等數(shù)學（一）（Advanced Mathematics：First） 學時學分：90/5 開課對象：計算機科學與技術、自動化 課程類型：專業(yè)必修課 先修課程：無 開課學期：第一學年第一學期 一、課程目的與任務 高等數(shù)學課程是高等學校理工各專業(yè)學生的一門必修的重要的基礎理論課。通過本課程的學習，要使學生獲得：一元函數(shù)微分學和積分學的基本概念、基本理論和基本運算技能，為今后后繼課程的學習和進一步獲得數(shù)學知識奠定必要的數(shù)學基礎。 在傳授知識的同時，要通過各個教學環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)學生具有抽象概括問題的能力、邏輯推理能力、空間想象能力和自學能力，還要特別注意培養(yǎng)學生具有比較熟練的運算能力和綜合運用所學知識去分析問題和解決問題的能力。 二、教學內(nèi)容、重點和難點及教學要求 具體課程內(nèi)容、學時分配及重點、難點與教學要求如下： 課程內(nèi)容 學時 分配 教學要求及重點與難點 第一章 函數(shù)與極限 第一節(jié) 映射與函數(shù) 第二節(jié) 數(shù)列的極限 第三節(jié) 函數(shù)的極限 第四節(jié) 無窮小與無窮大 第五節(jié) 極限運算法則 第六節(jié) 極限存在準則 兩個重要極限 第七節(jié) 無窮小的比較 第八節(jié) 函數(shù)的連續(xù)性與間斷點 第九節(jié) 連續(xù)函數(shù)的運算與初等函數(shù)的連續(xù)性 第十節(jié) 閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì) 28 教學要求： 1. 理解函數(shù)的概念，掌握函數(shù)的表示法，并會建立簡單應用問題中的函數(shù)關系式。 2. 了解函數(shù)的有界性、單調(diào)性、周期性和奇偶性。 3. 理解復合函數(shù)及分段函數(shù)的概念，了解反函數(shù)及隱函數(shù)的概念。 4. 掌握基本初等函數(shù)的性質(zhì)及其圖形。 5. 理解極限的概念，理解函數(shù)左極限與右極限的概念，以及函數(shù)極限存在與左、右極限之間的關系。 6. 掌握極限的性質(zhì)及四則運算法則。 7. 掌握極限存在的兩個準則，并會利用他們來求極限，掌握利用兩個重要極限求極限的方法。 8. 理解無窮小、無窮大的概念，掌握無窮小的比較方法，會用等價無窮小求極限。 9. 理解函數(shù)連續(xù)性的概念（含左連續(xù)與右連續(xù)），會判斷函數(shù)間斷點的類型。 10. 了解連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)和初等函數(shù)的連續(xù)性，理解閉區(qū)間上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)（有界性、最大值和最小值定理、介值定理），并會應用這些性質(zhì)。 重點：理解函數(shù)、極限和連續(xù)等概念，極限的運算法則，兩個重要極限及其應用，等價無窮小，極限與無窮小的關系。 難點：極限的定義和連續(xù)的性質(zhì)。 第二章 導數(shù)與微分 第一節(jié) 導數(shù)的概念 第二節(jié) 函數(shù)的求導法則 第三節(jié) 高階導數(shù) 第四節(jié) 隱函數(shù)及由參數(shù)方程所確定的函數(shù)的導數(shù) 相關變化率 第五節(jié) 函數(shù)的微分 16 教學要求： 1. 理解導數(shù)和微分的概念，理解導數(shù)與微分的關系，理解導數(shù)的幾何意義，會求平面曲線的切線方程和法線方程，了解導數(shù)的物理意義，會用導數(shù)描述一些物理量，理解函數(shù)的可導性與連續(xù)性之間的關系。 2. 掌握導數(shù)的四則運算法則和復合函數(shù)的求導法則，掌握基本初等函數(shù)的導數(shù)公式.了解微分的四則運算法則和一階微分形式的不變性，會求函數(shù)的微分。 3. 了解高階導數(shù)的概念，會求簡單函數(shù)的n階導數(shù)。 4. 會求分段函數(shù)的一階、二階導數(shù)。 5. 會求隱函數(shù)和參數(shù)方程所確定的函數(shù)以及反函數(shù)的導數(shù)。 6. 會用微分進行近似計算。 重點：理解導數(shù)與微分的概念，基本初等函數(shù)的導數(shù)公式，初等函數(shù)的求導法則，復合函數(shù)及隱函數(shù)和參數(shù)方程的求導法則，可導、可微與連續(xù)的關系。 難點：分段函數(shù)在分段點處的導數(shù)，復合函數(shù)、隱函數(shù)求導法則。 第三章 微分中值定理與導數(shù)的應用 第一節(jié) 微分中值定理 第二節(jié) 洛必達法則 第三節(jié) 泰勒公式 第四節(jié) 函數(shù)的單調(diào)性與曲線的凹凸性 第五節(jié) 函數(shù)的極值與最大值最小值 第六節(jié) 函數(shù)圖形的描繪 第七節(jié) 曲率 第八節(jié) 方程的近似解 14 教學要求： 1. 理解羅爾(Rolle)定理、拉格朗日(Lagrange)定理，了解柯西(Cauchy) 定理和泰勒(Taylor)中值定理，并會用這些定理。 2. 會用洛必達法則求未定式的極限。 3. 理解函數(shù)的極值概念，掌握用導數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性和求極值的方法，會用導數(shù)判斷函數(shù)圖形的凹凸性，會求函數(shù)圖形的拐點以及水平、鉛直和斜漸近線，會描繪函數(shù)的圖形.會求較簡單的最大值和最小值的應用問題。 4. 了解弧微分、曲率和曲率半徑的概念，會計算曲率和曲率半徑。 重點：羅爾定理，拉格朗日定理，洛必達法則。 難點：中值定理的證明和應用，特殊類型未定式極限的求法。 第四章 不定積分 第一節(jié) 不定積分的概念 第二節(jié) 換元積分法 第三節(jié) 分部積分法 第四節(jié) 有理函數(shù)的積分 第五節(jié) 積分表的使用 12 教學要求： 1. 理解原函數(shù)的概念，理解不定積分的概念。 2. 掌握不定積分的基本公式，掌握不定積分的性質(zhì)及換元積分法與分部積分法。 3. 會求有理函數(shù)、三角函數(shù)有理式和簡單無理函數(shù)的積分。 重點：不定積分的概念，基本積分公式，換元積分法，分部積分法。 難點：換元積分法。 第五章 定積分 第一節(jié) 定積分的概念與性質(zhì) 第二節(jié) 微積分基本公式 第三節(jié) 定積分的換元法和分部積分法 第四節(jié) 反常積分 第五節(jié) 反常積分的審斂法 Γ函數(shù) 12 教學要求： 1. 理解定積分的概念及性質(zhì)。 2. 掌握牛頓(Newton)-萊布尼茲(Leibniz)公式，理解變上限積分作為函數(shù)的性質(zhì)、求導定理及其他有關運算。 3. 掌握定積分的換元法與分部積分法。 4. 理解廣義積分的概念，會計算一些簡單的廣義積分。 5. 了解定積分的近似計算法。 重點：積分上限函數(shù)求導及其應用（求極限、求極值），牛頓-萊布尼茲公式，定積分的換元法與分部積分法。 難點：換元積分法。 第六章 定積分的應用 第一節(jié) 定積分的元素法 第二節(jié) 定積分在幾何學上的應用 第三節(jié) 定積分在物理學上的應用 8 教學要求： 1. 掌握用定積分表達和計算一些幾何量與物理量（平面圖形的面積、平面曲線的弧長、旋轉(zhuǎn)體的體積、平行截面面積為已知的立體體積、變力作功、引力、壓力）的方法及函數(shù)的平均值。 重點：微元法的思想。 難點：利用微元法的思想解決實際問題。 三、作業(yè)與考核方式 （一）作業(yè)要求 每章節(jié)后配有習題，要求學生課后獨立完成，課后留部分作業(yè)上交檢查。通過習題課增加習題的難度和綜合度，選定一些研究生入學試題和數(shù)學競賽題，鼓勵學習較好的學生更加深入的學習數(shù)學。 （二）考核方式 學生成績由平時作業(yè)（10%）、期中（30%）、期末（60%）構成。根據(jù)學生上交的作業(yè)、出勤和學習態(tài)度等給出平時的成績。期中、期末通過閉卷考試方式進行，期末考試計算機、物理、自動化等專業(yè)采用統(tǒng)一考試方式進行。考試著重考察學生的基本概念、基本理論、運算能力 ，以及應用數(shù)學解決實際問題的能力。 四、課程教材及參考書 （一）教材 同濟大學應用數(shù)學系主編，《高等數(shù)學（上）》（第五版），高等教育出版社，2002年。 該教材第三版獲1997年普通高等學校國家級教學成果一等獎，目前已經(jīng)是第五版。該教材經(jīng)過多年的使用改版，理論體系合理，習題配備合理，印刷錯誤很少。目前很多工科院校都采用此教材，而且配套的教學參考書比較多，比較適合學生學習。 （二）主要參考書 1. 北京大學數(shù)學學院編，《高等數(shù)學雙博士課堂》，機械工業(yè)出版社，2003年8月. 2. 西北工業(yè)大學高等數(shù)學教研室編，《高等數(shù)學專題分類指導》，同濟大學出版社，1999. 3. 詹瑞清、盧海敏編，《高等數(shù)學全真課堂》，學院出版社，2002. 4. 同濟大學應用數(shù)學系編，《高等數(shù)學習題課講義》，高等教育出版社，1998. 5. 吳贛昌主編，《高等數(shù)學（上、下）》，中國人民大學出版社，2006. 五、實踐教學環(huán)節(jié)設計 高等數(shù)學課程不僅要求學生掌握基本的數(shù)學知識，還要著重培養(yǎng)學生運用數(shù)學解決問題的能力，所以必要的數(shù)學訓練對學生的能力培養(yǎng)起著重要的作用。 （1）課上練習：在教師講解完新的知識后，留下少量時間讓學生做練習，考查學生的聽課情況，知識的掌握情況，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。 （2）課后練習：每節(jié)課后要求學生完成本章節(jié)的課后練習，并留部分書面作業(yè)上交檢查，考查學生的知識掌握情況，作業(yè)完成情況。 （3）習題課：習題課是數(shù)學課程的重要的一個環(huán)節(jié)，每章安排一到兩次習題課，對本章的學習內(nèi)容提出具體的要求，對所學的知識進行總結，對本章的知識與前后知識的連貫性進行總結，對課上知識的不足部分進行補充。選擇一些綜合性較強的習題：如競賽題、考研題、綜合題進行練習，講解并分析解決問題的關鍵所在，使得學生更好地掌握數(shù)學知識，對數(shù)學的學習更有興趣。 線性代數(shù) 課程編號：1044030035 課程名稱：線性代數(shù)（Linear Algebra） 學時學分：63/3.5 開課對象：計算機科學與技術、自動化 課程類型：專業(yè)必修課 先修課程：無 開課學期：第一學年第一學期 一、課程目的與任務 《線性代數(shù)》是作為討論代數(shù)學中線性關系經(jīng)典理論的課程，它具有較強的抽象性與邏輯性，是培養(yǎng)學生的基本數(shù)學素養(yǎng)的重要課程，隨著數(shù)學的發(fā)展，線性代數(shù)的含義也不斷的擴大。它的理論不僅滲透到了數(shù)學的許多分支中，而且在理論物理、理論化學、工程技術、國民經(jīng)濟、生物技術、航天、航海等領域中都有著廣泛的應用。特別是信息化的今天，數(shù)學科學被提到了與自然科學、社會科學并列的地位，而線性問題的研究與應用，廣泛存在于自然科學、社會科學與工程技術的各個領域，具有普遍的實用價值。許多實際問題可以通過離散化的數(shù)值計算得到定量的解決。于是作為處理離散問題的線性代數(shù)，成為從事科學研究和工程設計人員必備的數(shù)學基礎。由于線性代數(shù)中大多數(shù)生動的概念能對新的思想領域提供鑰匙，線性代數(shù)已被證明是多個學科高度有用的工具。是工科各專業(yè)的重要基礎理論課,也是考研的必考課程。 《線性代數(shù)》的教學目標是通過本課程的學習，使學生們獲得線性代數(shù)的基本概念、基本方法和基本的運算技能。培養(yǎng)學生較強的運算能力、抽象思維和邏輯思維能力，并具有建立數(shù)學模型和求解數(shù)學模型的初步能力，為學習后繼課程和將來的工作實踐奠定必要的數(shù)學基礎。同時要求學生了解本課程的學科前沿發(fā)展動態(tài)，關注學科研究中的熱點問題，學習中注意綜合運用各學科相關知識和其它數(shù)學學科之間的銜接，使學生能夠體驗數(shù)學的探索和發(fā)現(xiàn)，提高數(shù)學素養(yǎng)。聯(lián)系實際，拓寬思路，以達到培養(yǎng)訓練學生分析問題和解決問題的能力，增強創(chuàng)新意識，提高綜合素質(zhì)。 二、教學內(nèi)容與教學基本要求 《線性代數(shù)》教學內(nèi)容、學時分配、教學要求、重點與難點如下： 課程內(nèi)容 學時 分配 教學基本要求、重點與難點 前言 簡單介紹線性代數(shù)的發(fā)展史與學科前沿發(fā)展動態(tài) 第一章 行列式 第一節(jié) 排列，逆序數(shù)，排列的奇偶性，對換 第二節(jié) n 階行列式的概念 第三節(jié) 行列式的性質(zhì) 第四節(jié) 行列式的按行（列）展開 第五節(jié) 克萊默法則(Cramer) 8 教學要求： 本章要求學生理解行列式的定義，熟練掌握行列式的性質(zhì)，掌握行列式的按行（列）展開定理及計算行列式的幾種方法。能正確理解克萊默(Cramer)法則，并能用它求解特殊的線性方程組。 重點：行列式的性質(zhì)、行列式的計算和克萊默法則。 難點：n階行列式的計算。 第二章 矩陣 第一節(jié) 矩陣的概念 第二節(jié) 矩陣的線性運算、乘法、轉(zhuǎn)置，以及它們的運算規(guī)律 第三節(jié) 分塊矩陣 第四節(jié) 方陣冪與方陣的行列式及逆矩陣 第五節(jié) 初等變換與初等矩陣 第六節(jié) 矩陣的秩 11 教學要求： 本章要求學生熟練掌握矩陣的各種運算及其運算規(guī)律。理解矩陣可逆的定義及判定矩陣可逆的方法，掌握求逆矩陣的各種方法。理解矩陣秩的定義，掌握求矩陣秩的方法，初步用分塊矩陣討論問題。 重點：矩陣的各種運算方法和求矩陣的逆。 難點：求矩陣的逆及解矩陣方程。 習題課 行列式的計算、矩陣的運算等 2 教學要求： 主要使學生靈活掌握前兩章所學的基本概念、運算方法等。 重點：綜合復習、鞏固提高。 第三章 n維向量及向量空間 第一節(jié) n維向量組的線性相關性 第二節(jié) 向量組的秩 第三節(jié) 向量空間 8 教學要求： 本章要求學生深刻理解向量組的線性相關性的概念，會判斷向量組的線性相關性。理解向量組的極大無關組及向量組的秩的概念，會用矩陣A的行（列）向量組的秩和矩陣A的秩判定向量組的線性相關性。 重點：向量組的線性相關性的判別，向 量組的極大無關組和秩。 難點：向量組的線性相關性的判別及求極大無關組。 第四章 線性方程組 第一節(jié) 線性方程組的一般概念 第二節(jié) 線性方程組 第三節(jié) 齊次線性方程組解的結構 第四節(jié) 非齊次線性方程組解的結構 10 教學要求： 本章要求學生掌握線性方程組有解的充要條件，了解線性方程組解的結構，會求線性方程組的一般解。會利用線性方程組的性質(zhì)作簡單的證明題。 重點：線性方程組解的存在性與解法。 難點：基礎解系的概念及用線性方程組的性質(zhì)作簡單的證明題。 習題課 向量組的線性相關性、向量組的秩以及線性方程組的解的判別及求法等 2 教學要求： 主要使學生掌握判斷向量組的線性相關性、求向量組的極大無關組和秩的方法，能夠判斷線性方程組有解，有解時怎樣求解等方法。 重點：綜合復習、鞏固提高。 第五章 矩陣的相似對角形 第一節(jié) 方陣的特征值與特征向量 第二節(jié) 相似矩陣 第三節(jié) 矩陣的相似對角形 第四節(jié) 向量的內(nèi)積與正交化方法 第五節(jié) 實對稱矩陣的相似對角形 10 教學要求： 本章要求學生理解矩陣相似的概念、矩陣特征值和特征向量的概念，并掌握其求法。掌握矩陣可對角化的充要條件及矩陣對角化的方法，以及施密特正交化方法。理解正交矩陣的概念，熟練掌握通過正交矩陣C，將實對稱矩陣A對角化的方法。 重點：求矩陣的特征值與特征向量以及通過正交矩陣C，將實對稱矩陣A對角化。 難點：通過正交矩陣C，將實對稱矩陣A對角化。 第六章 二次型 第一節(jié) 二次型及其矩陣表示 第二節(jié) 化二次型為標準形 第三節(jié) 正定二次型和正定矩陣 8 教學要求： 本章要求學生掌握二次型及其矩陣表示，了解二次型秩的概念和慣性定理。掌握用正交變換將實二次型化為標準形的方法，會用配方法將二次型化為標準形。掌握二次型及對應矩陣的正定性的判別方法。 重點：用正交變換方法和配方法化二次型為標準形及矩陣的正定性的判別。 難點：用正交變換方法和配方法化二次型為標準形。 第七章 線性空間與線性變換 第一節(jié) 線性空間與子空間、基、維數(shù)與坐標的概念。 第二節(jié) 線性變換以及線性變換的矩陣。 2 教學要求： 本章要求學生理解線性空間與子空間、基、維數(shù)與坐標的概念，掌握基變換公式和坐標變換公式，會求兩組基之間的過渡矩陣，會求向量在給定基下的坐標。 重點：基變換公式和坐標變換公式。 難點：是線性變換以及線性變換的矩陣表示。 習題課 矩陣特征值、特征向量、矩陣能否對角化以及實對稱矩陣的相似對角形、化二次型為標準形 、正定二次型和正定矩陣的判別，求基、維數(shù)與坐標等。 2 教學要求： 主要使學生掌握求矩陣的特征值與特征向量、判斷n階矩陣A能否化為對角形和用正交矩陣C將實對稱矩陣A化為對角形的方法以及化二次型為標準形、正定二次型和正定矩陣的判別方法。 重點：答疑、綜合復習。 三、作業(yè)與考核方式 （一）作業(yè)要求 每章后配有習題，要求學生課后獨立完成教師布置的練習題和作業(yè)題，所布置的習題難易度要適當。采取課上提問或課后收作業(yè)方式檢查學生完成情況，教師對學生作業(yè)進行講評，并重點講解解題思路和要點，同時根據(jù)學習內(nèi)容補充相關習題，以幫助加深學生對所學概念的理解，基本理論與方法的掌握，提高學生分析問題、解決問題的能力。 （二）考核方式 學生成績由平時（10%）、期中（30%）、期末（60%）構成。平時考核(平時成績的考核方式可由教師靈活掌握)：主要以學生考勤情況、平時作業(yè)完成情況和平時學習態(tài)度等方面綜合計算；期中考試：根據(jù)學生情況采用開卷考試或閉卷考試方式進行；期末考試：采用閉卷考試方式進行。期中、期末考試出題時涉及基本概念、基本知識、基本運算、簡單推理證明和綜合運用等方面，以考核學生掌握基本概念、運用所學知識分析問題、解決問題的能力。 四、課程教材及參考書 （一）教材 1. 張乃一、曲文萍、劉九蘭，《線性代數(shù)》，天津大學出版社，2000年. 本教材是許多高等院校工科、理科（非數(shù)學專業(yè)）使用的線性代數(shù)課程教材。教材符合專業(yè)、大綱要求，內(nèi)容方面通俗易懂，并且邏輯性、系統(tǒng)性和實用性較強。 2. 同濟大學應用數(shù)學系，《線性代數(shù)》（第四版），高等教育出版社，2004年. 本教材是專門針對綜合性高等工科類學校編寫。很多綜合性大學的工科類專業(yè)采用本教材，本教材的內(nèi)容邏輯性、系統(tǒng)性和實用性較強。 （二）主要參考書 1.張乃一、曲文萍、劉九蘭，《線性代數(shù)習題課八講》，天津大學出版社，2003年. 2.謝國瑞，《線性代數(shù)》，高等教育出版社，2004年. 3.程銘東、舒和智，《線性代數(shù)》，科學出版社，2005年. 4.李先科、楊源淑，《線性代數(shù)》，電子工業(yè)出版社，1993年. 五、實踐教學環(huán)節(jié)設計 每章的理論教學完成后安排一次習題課。習題課是線性代數(shù)教學的一個重要實踐性環(huán)節(jié)，它是理論教學內(nèi)容的深入和提高。 習題課內(nèi)容選題上要注意：習題的選取要精，要注意服從習題課教學要求，配合講課內(nèi)容，消化所學理論。 要從學生實際出發(fā)有的放矢，把握深廣度，注意各種層次習題的恰當搭配。要使習題課內(nèi)容與課內(nèi)外練習相互銜接，發(fā)揮理論教學與課外作業(yè)的承前啟后的作用。 習題課課堂指導上要注意：解題過程的指導要到位，教師對每一個題的訓練內(nèi)容、訓練目的、主要難點、常犯的錯誤等要做到心中有數(shù)，對學生指導要有針對性，使學生每解一道題都能有所收獲，使習題課效能得到充分的發(fā)揮。 高等數(shù)學（二） 課程編號：1044030034 課程名稱：高等數(shù)學（二）（Advanced Mathematics：Second） 學時學分：108/6 開課對象：計算機科學與技術、自動化 課程類型：專業(yè)必修課 先修課程：高等數(shù)學（一） 開課學期：第一學年第二學期 一、課程目的與任務 《高等數(shù)學》（二）是高等學校理工各專業(yè)學生的一門必修的重要基礎理論課。此課程是在學習完《高等數(shù)學》（一）的基礎上開設的。通過本課程的學習，要使學生獲得：向量代數(shù)和空間解析幾何、多元函數(shù)微分學和積分學、無窮級數(shù)（包括傅里葉級數(shù)）、常微分方程等方面的基本概念、基本理論和基本運算技能，為今后后繼課程的學習和進一步獲得數(shù)學知識奠定必要的數(shù)學基礎。 在傳授知識的同時，要通過各個教學環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)學生具有抽象概括問題的能力、邏輯推理能力、空間想象能力和自學能力，還要特別注意培養(yǎng)學生具有比較熟練的運算能力和綜合運用所學知識去分析問題和解決問題的能力。 二、教學內(nèi)容、重點和難點及教學要求 具體課程內(nèi)容、學時分配及重點、難點與教學要求如下： 課程內(nèi)容 學時 分配 教學要求及重點與難點 第七章 空間解析幾何與向量代數(shù) 第一節(jié) 向量及其線性運算 第二節(jié) 數(shù)量積 向量積 混合積 第三節(jié) 曲面及其方程 第四節(jié) 空間曲線及其方程 第五節(jié) 平面及其方程 第六節(jié) 空間直線及其方程 14 教學要求： 1. 理解空間直角坐標系，理解向量的概念及其表示。 2. 掌握向量的運算（線性運算、數(shù)量積、向量積、混合積），了解兩個向量垂直、平行的條件。 3. 理解單位向量、方向數(shù)與方向余弦、向量的坐標表達式，掌握用坐標表達式進行向量運算的方法。 4. 掌握平面方程和直線方程及其求法。 5. 會求平面與平面、平面與直線、直線與直線之間的夾角，并會利用平面、直線的相互關系（平行、垂直、相交等）解決有關問題。 6. 會求點到直線以及點到平面的距離。 7. 了解曲面方程和空間曲線方程的概念。 8. 了解常用二次曲面的方程及其圖形，會求以坐標軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)曲面及母線平行于坐標軸的柱面方程。 9. 了解空間曲線的參數(shù)方程和一般方程，了解空間曲線在坐標平面上的投影，并會求其方程。 重點：向量的概念、向量的坐標、向量的運算，平面和直線的方程。 難點：向量的向量積及其運算律，平面和直線的方程，曲面與曲線方程與作圖。 第八章 多元函數(shù)微分法及其應用 第一節(jié) 多元函數(shù)的基本概念 第二節(jié) 偏導數(shù) 第三節(jié) 全微分 第四節(jié) 多元復合函數(shù)的求導法則 第五節(jié) 隱函數(shù)的求導公式 第六節(jié) 多元函數(shù)微分學的幾何應用 第七節(jié) 多元函數(shù)的極值及其求法 第八節(jié) 方向?qū)?shù)與梯度 第九節(jié) 二元函數(shù)的泰勒公式 第十節(jié) 最小二乘法 18 教學要求： 1. 理解多元函數(shù)的概念，會求多元函數(shù)的定義域。 2. 了解二元函數(shù)的極限與連續(xù)性的概念，以及有界閉區(qū)域上連續(xù)函數(shù)的性質(zhì)。 3. 掌握二元函數(shù)偏導數(shù)和全微分的概念，會求全微分，了解全微分存在的必要條件和充分條件，了解全微分形式的不變性。 4. 理解方向?qū)?shù)與梯度的概念并掌握其計算方法。 5. 掌握多元復合函數(shù)一階、二階偏導數(shù)的求法。 6. 會求隱函數(shù)（包括由方程組確定的隱函數(shù)）偏導數(shù)。 7. 了解曲線的切線和法平面及曲面的切平面和法線的概念，會求它們的方程。 8. 理解多元函數(shù)極值和條件極值的概念，掌握多元函數(shù)極值存在的必要條件，了解二元函數(shù)極值存在的充分條件，會求二元函數(shù)的極值，會用拉格朗日(Lagrange)乘數(shù)法求條件極值，會求簡單多元函數(shù)的最大值和最小值，并會解決一些簡單的應用問題。 重點：二元函數(shù)的偏導數(shù)，二元函數(shù)的極值，用拉格朗日乘數(shù)法解實際問題的最值。 難點：二元函數(shù)的極限，多元函數(shù)的連續(xù)、偏導數(shù)存在與可微之間的關系，隱函數(shù)存在定理，抽象函數(shù)的高階偏導數(shù)。 第九章 重積分 第一節(jié) 二重積分的概念與性質(zhì) 第二節(jié) 二重積分的計算法 第三節(jié) 三重積分 第四節(jié) 重積分的應用 第五節(jié) 含參變量的積分 16 教學要求： 1. 理解二重積分、三重積分的概念，了解重積分的性質(zhì)，了解二重積分的中值定理。 2. 掌握二重積分的計算方法（直角坐標、極坐標），會計算三重積分（直角坐標、柱面坐標、球面坐標）。 3. 會用重積分求一些幾何量與物理量. 重點：二重積分、三重積分的計算，重積分的應用。 難點：計算重積分時選擇合適的坐標系、積分順序進行計算，重積分的應用。 第十章 曲線積分與曲面積分 第一節(jié) 對弧長的曲線積分 第二節(jié) 對坐標的曲線積分 第三節(jié) 格林公式及其應用 第四節(jié) 對面積的曲面積分 第五節(jié) 對坐標的曲面積分 第六節(jié) 高斯公式 通量與散度 第七節(jié) 斯托克斯公式 環(huán)流量與旋度 20 1. 理解兩類曲線積分的概念，了解曲線積分的性質(zhì)及兩類曲線積分的關系。 2. 掌握兩類曲線積分的計算。 3. 掌握格林(Green)公式并會運用平面曲線積分與路徑無關的條件，會求全微分的原函數(shù)。 4. 理解兩類曲面積分的概念、性質(zhì)及兩類曲面積分的關系，掌握計算兩類曲面積分的方法，會用高斯(Gauss)公式、斯托克斯公式(Stokes)計算曲面、曲線積分。 5. 了解散度與旋度的概念，并會計算。 6. 用曲線積分及曲面積分求一些幾何量與物理量。 重點：兩類曲線積分的計算，格林公式以及平面曲線積分與路徑無關的條件。兩類曲面積分的計算，高斯公式。 難點：第二類曲線積分的計算，格林公式及與路徑無關的定理的證明。第二類曲面積分的計算。 第十一章 無窮級數(shù) 第一節(jié) 常數(shù)項級數(shù)的概念和性質(zhì) 第二節(jié) 常數(shù)項級數(shù)的審斂法 第三節(jié) 冪級數(shù) 第四節(jié) 函數(shù)展開成冪級數(shù) 第五節(jié) 函數(shù)的冪級數(shù)展開式的應用 第六節(jié) 函數(shù)項級數(shù)的一致收斂性及 一致收斂性的基本性質(zhì) 第七節(jié) 傅里葉級數(shù) 第八節(jié) 一般周期函數(shù)的傅里葉級數(shù) 20 教學要求： 1. 理解常數(shù)項級數(shù)收斂、發(fā)散以及收斂級數(shù)和的概念，掌握級數(shù)的基本性質(zhì)及收斂的必要條件。 2. 掌握幾何級數(shù)與p級數(shù)的收斂性。 3. 熟練掌握正項級數(shù)的比較判別法和比值判別法，會用根值判別法。 4. 掌握交錯級數(shù)的萊布尼茲判別法。 5. 了解級數(shù)絕對收斂與條件收斂的概念，以及絕對收斂與收斂的關系。 6. 了解函數(shù)項級數(shù)的收斂域及和函數(shù)的概念。 7. 熟練掌握冪級數(shù)收斂半徑、收斂區(qū)間、收斂域的求法。 8. 了解冪級數(shù)在其收斂區(qū)間的一些基本性質(zhì)（和函數(shù)的連續(xù)性、逐項微分和逐項積分），會求一些冪級數(shù)在收斂區(qū)間內(nèi)的和函數(shù)。 9. 了解函數(shù)展開為泰勒（ Taylor）級數(shù)的充分必要條件。 10. 掌握常用函數(shù)的麥克勞林(Maclaurin)展開式，會用它們將一些簡單函數(shù)間接展開成冪級數(shù)。 11. 了解傅里葉(Fourier)級數(shù)的概念和狄利克雷收斂定理，會將定義在[-l,l]上的函數(shù)展開為傅里葉(Fourier)級數(shù)，會將定義在[0，l]上的函數(shù)展開為正弦級數(shù)與余弦級數(shù)，會寫出傅里葉(Fourier)級數(shù)的和的表達式。 重點：收斂、發(fā)散、條件收斂、絕對收斂的判定，冪級數(shù)的收斂半徑、收斂區(qū)間、收斂域以及和函數(shù)的求法，將函數(shù)展開成冪級數(shù)。函數(shù)展開成傅里葉級數(shù)的收斂定理。 難點：正項級數(shù)的比較判別法，冪級數(shù)收斂域的端點收斂性的判定，用間接法求函數(shù)的冪級數(shù)的展開式，冪級數(shù)的求和。傅里葉系數(shù)的計算。 第十二章 微分方程 第一節(jié) 微分方程的基本概念 第二節(jié) 可分離變量的微分方程 第三節(jié) 齊次方程 第四節(jié) 一階線性微分方程 第五節(jié) 全微分方程 第六節(jié) 可降階的高階微分方程 第七節(jié) 高階線性微分方程 第八節(jié) 常系數(shù)齊次線性微分方程 第九節(jié) 常系數(shù)