个人介绍
常微分方程

主讲教师:韩祥临

教师团队:共10

  • 韩祥临
  • 宋涛
  • 李立平
  • 欧阳成
  • 章丽娜
  • 李立平
  • 欧阳成
  • 郑敏玲
  • 肖常旺
  • 徐贤胜
学校: 湖州师范学院
开课院系: 理学院
专业大类: 理学
开课专业: 数学与应用数学,数据科学与大数据技术,信息与计算科学专业
课程负责人: 韩祥临
课程英文名称: Ordinary Differential Equations
学分: 3
课时: 64
课程介绍
本课程已获得如下荣誉:
①2020年浙江省线上线下混合式一流课程,浙江省教育厅,2021.8.5.
②浙江省《常微分方程》精品在线开放课程,浙江省教育厅,2019-2024.
③浙江省《常微分方程》精品课程,浙江省教育厅,2010-2015.
④精品资源共享课程《常微分方程》,湖州师范学院,2015-2018.

常微分方程是数学类(包括数学与应用数学、信息与计算科学以及数据科学与大数据技术等专业)本科生的必修课。它是数学分析的继续,又进一步学习本学科的近代内容及泛函分析、数学模型、生物数学、数理方程、微分方程数值解等后续课程的必不可少的基础。它是数学科学联系实际的重要途径之一,在数学学科人才的培养过程中一直起着重要和特殊的作用。从数学的角度看,常微分方程分为经典和现代两部分内容。经典部分以数学分析、高等代数为工具,以求微分方程的解为主要目的;现代部分主要是用泛函分析、拓扑学等知识来研究解的性质。常微分方程对先修课程(数学分析与高等代数等)及后继课程(微分方程数值解法、偏微分方程、微分几何、泛函分析等)起到承前启后的作用,是数学理论中不可缺少的一个环节,也是学生学习近代数学知识的基础,对培养学生分析问题和解决问题的能力有重要作用。

自 Newton,Leibniz 创立微积分以来,人们就开始研究微分方程了。从最初的初等求解技巧到今天日益发达的数值模拟技术, 从早期对方向场的理解到今天关于微分方程定性理论、分岔理论的成熟知识体系, 三百多年的历史使这门数学分支不仅成为了数学学科中队伍最大、综合性最强的领域之一, 而且成为数学以外学科最为关注的领域之一。它的发展极大地推动了力学技术、电子技术、生物技术等诸多领域的发展,尤其是地球椭圆轨道的计算、海王星的发现、弹道轨道的定位、大型机械振动的分析、自动控制的设计、气象数值预报、按龄人口增长宏观预测等等, 微分方程为之提供了关键技术支撑。反过来,这些高新技术也推动了微分方程理论走向纵深。从过去对平衡点、周期轨道等的定性研究,到今天对非局部分岔、高余维分岔的分析判定, 微分方程在理论和方法上正经历着一个新的跨越。

教师团队

韩祥临

职称:教授

单位:湖州师范学院

部门:浙江省中青年学科带头人

职位:中国数学会奇异摄动专业委员会副理事长

宋涛

职称:讲师

单位:湖州师范学院

部门:理学院

李立平

职称:讲师

单位:湖州师范学院

欧阳成

职称:教授

单位:湖州师范学院

章丽娜

职称:教师

单位:湖州师范学院

部门:理学院

李立平

职称:教师

单位:湖州师范学院

部门:理学院

欧阳成

职称:教师

单位:湖州师范学院

部门:理学院

郑敏玲

职称:教师

单位:湖州师范学院

部门:理学院

肖常旺

职称:教师

单位:湖州师范学院

部门:理学院

徐贤胜

职称:教师

课程成绩评定方式

1)平时成绩考核。平时详细记录每个学生的出勤、课堂表现、作业完成(每次均按A、B、C、D等级打分)和章节测验等方面的情况,在期末给出平时成绩。

2)课程实践创新环节考核。给学生布置一些小型的数学建模问题,并根据该问题完成一定文字量的小论文,最后经课程组教师评定,对较好效果的给予一定的鼓励和加分。

3)期末考试以笔试闭卷的方式进行。其内容包含本课程的主要理论知识,命题时避免纯粹检测学生对知识点的记忆程度,而重点考查学生的理解和领会情况,以及考查学生综合运用能力和分析解决实际问题的能力。总成绩计算方法如下:

总成绩=平时成绩×30% +实践创新×10%+期末考试×60%。


课程特色与创新
          结合应用型本科院校的教学实际,提出“基础+提高+应用+研究”四位一体的教学模式,坚持做到:保持基础性、增加现代性、拓展应用性、培养创新性。

“基础”:在课堂教学上抓好基本理论和基本技能(解题技巧)的教学工作。

“提高”:包括:①通过习题课(含线上和线下)来消化理解并加深理论知识和基本机能;②通过课外答疑(含线上和线下)来扫除不同学生个体学习中的障碍;③按照不同层次进行分类指导达到共同提高的目的。

“应用”:以切实可行的实际问题为背景引导出所需要的微分方程,结合数学建模,在教学过程中加入模型分析,利用可视化软件进行数值模拟。提高学生的学习兴趣和加深对理论知识的理解。

“研究”:组织学有余力学生的学术研讨班,选择合适课题进行学术研讨,鼓励大学生申报创新创业科研训练项目,撰写学术小论文,调动学生的学习积极性,提高教学的质量和层次。


教学效果

本课程的基本要求有:1.了解微分方程的背景、理解和掌握基本概念;2.熟练掌握求解各类一阶微分方程及可降阶的高阶微分方程的初等积分法;3.理解并掌握一阶微分方程初值问题解的存在唯一性定理、解的延拓定理、解对初始值与参数的连续依赖性及解对初始值的可微性;4.理解并掌握线性方程与方程组的基本理论,熟练掌握常系数线性方程(组)的求解;5.理解并掌握定性与稳定性理论的基本概念、奇点的分类、奇点附近轨线的分布及利用Liapunov第二方法判定奇点的稳定性。

参考教材

1)《常微分方程》,王高雄等编,第3版,高等教育出版社,2006.7,ISBN:978-7-04-019366-4.

2)《常微分方程简明教程》,韩祥临等编,浙江大学出版社,2013.7,ISBN:978-7-308-11799-9.

   


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