《数学史》教学大纲 课程名称:数学史 课程名称:A History of Mathematics 课程编号: 课程类型:专业课 学时:54 适用专业:数学与应用数学专业本科 一、课程性质: 数学史是研究数学科学发生发展及其规律的科学,它不仅追溯数学内容、思想和方法的 演变、发展过程,而且还探索影响这种过程的各种因素,以及数学科学发展对人类文明带 的影响。数学史的内容不仅包括数学内容,而且涉及历史学、哲学、文化学、宗教等人文科 学与社会科学内容,是一门交叉性学科。 数学史课程本着“厚今薄古”的原则,着重阐述文艺复兴以来近现代数学的演进与变革 的历史过程及其社会文化背景,有助于学生对所学数学教材中数学内容的深刻理解,也使学 生了解数学学科的整体概貌与学科前沿,在接受数学专业训练的同时,获得人文社会科学方 面的修养,加深对数学思想、数学方法、数学语言、数学思维等数学文化的理解,也由此而 了解数学与人类社会发展的互动关系。 二、目的要求: 数学是人类文化的一部分,通过数学史这门文理交叉学科的学习,使数学系学生在接受 数学专业训练的同时,获得人文社会科学方面的修养,而且能够真正理解数学思想、数学方 法、数学语言、数学思维等数学文化真谛,有利于大学生的素质教有。 以人为镜,以史为鉴。通过本课程学习,要求学生堂握世界数学发展的历史脉络,了解 古代希腊数学和中国传统数学的成就、特点及其对世界数学发展的影响, 了解近代数学、现 代数学产生的背景、各学科分支中的主要问愿与数学思想及其主要成就, 了解20世纪数 科学发展的主要趋势和有影响的典型成果。理解大学数学教材内容的知识背景及其在整个数 学科学中的地位和作用,并且对数学活动的社会化状况,以及数学科学与人类社会发展的互 动关系有一定的认识。 三、课程内容及学时分配: 本课程以重大数学思想的发展为主线,闹述从远古到现代数学的历史,介绍和分析古代 希腊和东方数学成就:本者“厚今薄古”的原则,论述文艺复兴以来近现代数学的演进与变 革,尤其概观20世纪数学的成果与前沿方向。并将中国数学放在世界数学的背景中加以介 具体教学内容如下 第一讲:绪论 教学目的要求: 了解数学史学科的研究对象:数学史学科性质以及数学史学科的意义。 教学时数:3学时
《数学史》教学大纲 课程名称:数学史 课程名称:A History of Mathematics 课程编号: 课程类型:专业课 学 时:54 适用专业:数学与应用数学专业本科 一、课程性质: 数学史是研究数学科学发生发展及其规律的科学,它不仅追溯数学内容、思想和方法的 演变、发展过程,而且还探索影响这种过程的各种因素,以及数学科学发展对人类文明带来 的影响。数学史的内容不仅包括数学内容,而且涉及历史学、哲学、文化学、宗教等人文科 学与社会科学内容,是一门交叉性学科。 数学史课程本着“厚今薄古”的原则,着重阐述文艺复兴以来近现代数学的演进与变革 的历史过程及其社会文化背景,有助于学生对所学数学教材中数学内容的深刻理解,也使学 生了解数学学科的整体概貌与学科前沿,在接受数学专业训练的同时,获得人文社会科学方 面的修养,加深对数学思想、数学方法、数学语言、数学思维等数学文化的理解,也由此而 了解数学与人类社会发展的互动关系。 二、目的要求: 数学是人类文化的一部分,通过数学史这门文理交叉学科的学习,使数学系学生在接受 数学专业训练的同时,获得人文社会科学方面的修养,而且能够真正理解数学思想、数学方 法、数学语言、数学思维等数学文化真谛,有利于大学生的素质教育。 以人为镜,以史为鉴。通过本课程学习,要求学生掌握世界数学发展的历史脉络,了解 古代希腊数学和中国传统数学的成就、特点及其对世界数学发展的影响,了解近代数学、现 代数学产生的背景、各学科分支中的主要问题与数学思想及其主要成就,了解 20 世纪数学 科学发展的主要趋势和有影响的典型成果。理解大学数学教材内容的知识背景及其在整个数 学科学中的地位和作用,并且对数学活动的社会化状况,以及数学科学与人类社会发展的互 动关系有一定的认识。 三、课程内容及学时分配: 本课程以重大数学思想的发展为主线,阐述从远古到现代数学的历史,介绍和分析古代 希腊和东方数学成就;本着“厚今薄古”的原则,论述文艺复兴以来近现代数学的演进与变 革,尤其概观 20 世纪数学的成果与前沿方向。并将中国数学放在世界数学的背景中加以介 绍。 具体教学内容如下: 第一讲:绪论 教学目的要求: 了解数学史学科的研究对象;数学史学科性质以及数学史学科的意义。 教学时数:3 学时
教学内容: 第一节数学史的意义 第二节什么是数学一一历史的理解 第三节关于数学史的分期 第二讲:数学的起源与早期发展 教学目的要求: 理解数学科学起源与人类文明起源的关系,了解数与形概念形成的历史过程,以及四大 古文明中的数学发展状况。理解数学科学起源与人类文明起源的关系,了解数与形概念形成 的历史过程,以及四大古文明中的数学发展状况。 教学时数:3学时 敦学内容: 第一节数与形概念的产生 第二节河谷文明与早期数学 第三节埃及数学、美索不达米亚数学 第三讲: 古代希腊数学 教学目的要求: 了解希腊数学产生、发展的文化背景、成就及其对世界数学发展的影响。掌握泰勒斯、 毕达哥拉斯的数学成就与意义,掌握演绎几何学产生的学术背景与特征,了解阿基米德、阿 波罗尼奥斯的数学成就。 教学时数:3学时 教学内容: 第一节论证数学的发瑞 第二节黄金时代一亚历山大学派 欧几里得与几何《原本》 其米德的数学成或 阿波罗尼奥斯与圆锥曲线论 第三节 亚历山大后期和希腊数学的衰落 第四讲:中国传统数学 教学目的要求: 了解中国传统数学发展的历史脉络;了解《周髀算经》与《九章算术》中主要数学问题 与数学方法,以及数学知识与数学理论体系 :了解刘徽与祖冲之主要数学成就及其意义: 握宋元数学中的主要数学成就 敦学时数:6学时 敦学内容: 第一节《周牌算经》与《九章算术》 古代背景、《周算经》、《九章算术》 第二节 粗冲。 刘徽的数学成就、祖冲之的数学成就、《算经十书》 第三节宋元数学 贾宪三角”到“正负开方”术、中国剩余定理 内插法与垛积术、“天元术”与“四元术” 第五讲: 印度与阿拉伯数学 教学目的要求:
教学内容: 第一节 数学史的意义 第二节 什么是数学-历史的理解 第三节 关于数学史的分期 第二讲:数学的起源与早期发展 教学目的要求: 理解数学科学起源与人类文明起源的关系,了解数与形概念形成的历史过程,以及四大 古文明中的数学发展状况。理解数学科学起源与人类文明起源的关系,了解数与形概念形成 的历史过程,以及四大古文明中的数学发展状况。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 数与形概念的产生 第二节 河谷文明与早期数学 第三节 埃及数学、美索不达米亚数学 第三讲:古代希腊数学 教学目的要求: 了解希腊数学产生、发展的文化背景、成就及其对世界数学发展的影响。掌握泰勒斯、 毕达哥拉斯的数学成就与意义,掌握演绎几何学产生的学术背景与特征,了解阿基米德、阿 波罗尼奥斯的数学成就。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 论证数学的发端 第二节 黄金时代-亚历山大学派 欧几里得与几何《原本》 阿基米德的数学成就 阿波罗尼奥斯与圆锥曲线论 第三节 亚历山大后期和希腊数学的衰落 第四讲:中国传统数学 教学目的要求: 了解中国传统数学发展的历史脉络;了解《周髀算经》与《九章算术》中主要数学问题 与数学方法,以及数学知识与数学理论体系;了解刘徽与祖冲之主要数学成就及其意义;掌 握宋元数学中的主要数学成就。 教学时数:6 学时 教学内容: 第一节 《周髀算经》与《九章算术》 古代背景、《周髀算经》、《九章算术》 第二节 从刘徽到祖冲之 刘徽的数学成就、祖冲之的数学成就、《算经十书》 第三节 宋元数学 贾宪三角”到“正负开方”术、中国剩余定理、 内插法与垛积术、“天元术”与“四元术” 第五讲:印度与阿拉伯数学 教学目的要求:
了解印度数学发展的几个历史阶段及成就,了解印度阿拉伯数字及“0”号的发展史 了解印度在不定分析与代数学的成就:了解阿拉伯人在代数学 三角学方面的成就,以及中 世纪的两次翻译运动的历史,理解阿拉伯人对近代数学的贡献,了解中国数学对印度、阿拉 伯数学的影响情况。 教学时数:3学时 教学内容: 第一节印度数学 《绳法经》、“巴克沙利手稿”与零号、“悉檀多”时期的印度数学 第二节阿拉伯数兰 阿拉伯的代数、阿拉伯的三角学与几何学 第三节中国与印度、阿拉伯地区的数学交流 第六讲:近代数学的兴起 教学 的要求 了解欧洲近代数学形成的历史背景与经过。了解近代代数学、 三角学、射影几何和对数 产生和发展的历史, 了解解析几何产生的历史:理解近代数学的本质。 教学时数:3学时 教学内容: 第一节中纪的政洲 第二节向近代数学的过波 代数学、三角学、从透视学到射影几何、计算技术与对数 第三节解析几何的诞生 第七讲:徽积分的创立 教学目的要求: 解 古代微积分思想发展史、牛顿、莱布尼茨发明微积分的经过及各自的特点、相互区 别, 了解 、在其他领域的数学成就,以及微积分对现代科学文明的影响和意义。 教学时数:3学时 教学内容: 第一节半个世纪的酝酿 第二节牛顿的“流数术 第三节 莱布尼茨的微积分 第四节 牛顿与莱布尼茨 第八讲:分析时代 教学目的要求: 了解十八世纪欧洲数学的发展状况,了解微积分的发展与应用情况以及十八世纪分析学 新分支形成的经过: 八世纪几何学与代数学方面的某些新进展 教学时数:3学时 教学内容: 第一节微积分的发展 第二节微积分的应用与新分支的形成 第二节 18世纪的几何与代数 第九讲:代数学的新生 教学目的要求: 了解十九世纪群论、四元数、超复数、布尔代数、代数数论产生与发展的历史,以及对 现代代数学的意义
了解印度数学发展的几个历史阶段及成就,了解印度-阿拉伯数字及“0”号的发展史, 了解印度在不定分析与代数学的成就;了解阿拉伯人在代数学、三角学方面的成就,以及中 世纪的两次翻译运动的历史,理解阿拉伯人对近代数学的贡献,了解中国数学对印度、阿拉 伯数学的影响情况。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 印度数学 古代《绳法经》、“巴克沙利手稿”与零号、“悉檀多”时期的印度数学 第二节 阿拉伯数学 阿拉伯的代数、阿拉伯的三角学与几何学 第三节 中国与印度、阿拉伯地区的数学交流 第六讲:近代数学的兴起 教学目的要求: 了解欧洲近代数学形成的历史背景与经过。了解近代代数学、三角学、射影几何和对数 产生和发展的历史,了解解析几何产生的历史;理解近代数学的本质。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 中世纪的欧洲 第二节 向近代数学的过渡 代数学、三角学、从透视学到射影几何、计算技术与对数 第三节 解析几何的诞生 第七讲:微积分的创立 教学目的要求: 了解古代微积分思想发展史、牛顿、莱布尼茨发明微积分的经过及各自的特点、相互区 别,了解二人在其他领域的数学成就,以及微积分对现代科学文明的影响和意义。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 半个世纪的酝酿 第二节 牛顿的“流数术” 第三节 莱布尼茨的微积分 第四节 牛顿与莱布尼茨 第八讲:分析时代 教学目的要求: 了解十八世纪欧洲数学的发展状况,了解微积分的发展与应用情况以及十八世纪分析学 新分支形成的经过;了解十八世纪几何学与代数学方面的某些新进展。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 微积分的发展 第二节 微积分的应用与新分支的形成 第三节 18 世纪的几何与代数 第九讲:代数学的新生 教学目的要求: 了解十九世纪群论、四元数、超复数、布尔代数、代数数论产生与发展的历史,以及对 现代代数学的意义
教学时数:3学时 敦学内容: 代数方程的可解性与群的发现 第二 从四元 到超复数 第三节 布尔代冠 第四节 代数数论 第十讲:几何学的变革 学目的要求 解 九 非欧几何学产生以及被确认的历史:了解各种非欧几何模型:理解非欧几 何的意义:了解十九世纪射影几何的发展状况:了解克莱因将几何学统一的思想以及希尔伯 特几何公理化的思想 教学时数:3学时 欧几里得平行公设 第二村 非欧几何的诞生 第三节 非欧几何的发展与确认 第四节 射影几何的繁荣 第五节几何学的统 第十一讲:分析的严格 教学目的要求 了解十九世纪建立分析学基础的历史:了解第二次数学危机的意义:了解实数理论、集 合论诞生的背景与内容:了解十九世纪分析学的新进展。 教学时数:3学时 内容 第 柯西与分析基础 第二节 分析的算术化 魏尔斯特拉斯、实数理论、集合论的诞生 第三节分析的扩展 复分析的建立、解析数论的形成、数学物理与微分方程 第十二讲:20世纪数学概观 (1)纯粹数学的主要趋势 教学目的要求: 了解二十世纪纯粹数学的发展状况。 教学时数:3学时 教学内容: 第一节新世纪的序幕 第二书 更高的抽 勒贝格积分与实变函数论、泛函分析、抽象代数、拓扑学、公理化概率论 第三节数学的统一化 第四节对基础的深入探讨 集合论悖论 三大学派、数理逻辑的发展 第十三讲:20世纪数学概现(2)空前发展的应用数学 教学目的要求: 了解二十世纪应用数学与计算数学的发展状况。 敦学时数:3学时
教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 代数方程的可解性与群的发现 第二节 从四元数到超复数 第三节 布尔代数 第四节 代数数论 第十讲:几何学的变革 教学目的要求: 了解十九世纪非欧几何学产生以及被确认的历史;了解各种非欧几何模型;理解非欧几 何的意义;了解十九世纪射影几何的发展状况;了解克莱因将几何学统一的思想以及希尔伯 特几何公理化的思想。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 欧几里得平行公设 第二节 非欧几何的诞生 第三节 非欧几何的发展与确认 第四节 射影几何的繁荣 第五节 几何学的统一 第十一讲:分析的严格化 教学目的要求: 了解十九世纪建立分析学基础的历史;了解第二次数学危机的意义;了解实数理论、集 合论诞生的背景与内容;了解十九世纪分析学的新进展。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 柯西与分析基础 第二节 分析的算术化 魏尔斯特拉斯、实数理论、集合论的诞生 第三节 分析的扩展 复分析的建立、解析数论的形成、数学物理与微分方程 第十二讲:20 世纪数学概观(1)纯粹数学的主要趋势 教学目的要求: 了解二十世纪纯粹数学的发展状况。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 新世纪的序幕 第二节 更高的抽象 勒贝格积分与实变函数论、泛函分析、抽象代数、拓扑学、公理化概率论 第三节 数学的统一化 第四节 对基础的深入探讨 集合论悖论、三大学派、数理逻辑的发展 第十三讲:20 世纪数学概观(2)空前发展的应用数学 教学目的要求: 了解二十世纪应用数学与计算数学的发展状况。 教学时数:3 学时
数学内容: 第一节1 应用数学的新时代 第二节 数学向其他科学的渗透 数学物理、 生物数学、数理经济学 第三节独立的应用学科 数理统计、运筹学、控制诏 第四节计算机与现代数学 电子计算机 、计算机影 下的数学 第十四讲:20世纪数学概现(3)现代数学成果十例 教学目的要求: 了解二十世纪数学中最为典型若干成果」 教学时新:3学时 教学内容 哥德尔不完全性定理 第二节 高斯-博内公式的推 第三节 米尔诺怪球 第四节阿蒂亚.辛格指标定理 五节 孤立子与非线性偏微分方程 第六节 四色问 第七节 分形与混沌 第八节有限单群分类 第九节费马大定理的证明 第十节若干著名未决猜想的进展 第十五讲:数学与社会 教学目的要求 从精神与物质两方面理解数学对社会发展的重要作用:理解社会环境与政治、经济等对 数学发展的作用:了解数学自身社会化的一些情况。 学时数:3学时 教学内容 第 数学与社会进步 第二节 数学发展中心的迁移 第三节数学的社会化 数学教育的社会化、数学专门期刊的创办、数学社团的成立、数学奖励 第十六讲:中国现代数学的开拓 教学目的要求 了解明未清初以及鸦片战争后,西方数学传播中国的历史梗概,戊戌变法后中国数学教 有由传统向现代转变的历史过程,了解民国以来中国现代数学家在现代数学研究领域所取得 的重要成就,以及当代中国数学研究的现状。 教学时数:3学时 教学内容 第一节 西方数学在中国的早期传播 第二节 高等数学教育的兴办 第三节现代数学研究的兴起
教学内容: 第一节 应用数学的新时代 第二节 数学向其他科学的渗透 数学物理、生物数学、数理经济学 第三节 独立的应用学科 数理统计、运筹学、控制论 第四节 计算机与现代数学 电子计算机的诞生、计算机影响下的数学 第十四讲:20 世纪数学概观(3)现代数学成果十例 教学目的要求: 了解二十世纪数学中最为典型若干成果。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 哥德尔不完全性定理 第二节 高斯-博内公式的推广 第三节 米尔诺怪球 第四节 阿蒂亚-辛格指标定理 第五节 孤立子与非线性偏微分方程 第六节 四色问题 第七节 分形与混沌 第八节 有限单群分类 第九节 费马大定理的证明 第十节 若干著名未决猜想的进展 第十五讲:数学与社会 教学目的要求: 从精神与物质两方面理解数学对社会发展的重要作用;理解社会环境与政治、经济等对 数学发展的作用;了解数学自身社会化的一些情况。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 数学与社会进步 第二节 数学发展中心的迁移 第三节 数学的社会化 数学教育的社会化、数学专门期刊的创办、数学社团的成立、数学奖励 第十六讲:中国现代数学的开拓 教学目的要求: 了解明末清初以及鸦片战争后,西方数学传播中国的历史梗概,戊戌变法后中国数学教 育由传统向现代转变的历史过程,了解民国以来中国现代数学家在现代数学研究领域所取得 的重要成就,以及当代中国数学研究的现状。 教学时数:3 学时 教学内容: 第一节 西方数学在中国的早期传播 第二节 高等数学教育的兴办 第三节 现代数学研究的兴起