工科类本科教学基础课程教学基本要求 (修订稿)2004年 教学部非数学类专业基础课程教学指导分委员会 (一)前言 数学是研究客观世界数量关系和空间形式的科学。随着现代科学技术和数 学科学的发展,“数量关系”和“空间形式”具备了更丰富的内涵和更广泛的外 延。现代数学更加丰富,方法更加综合,应用更加广泛。数学不仅是一种工具, 而且是一种思维模式:不仅是一种知识,而且是一种素养:不仅是一种科学,而 且是一种文化,能否运用数学观念定量思维是衡量民族科学文化素质的一个重要 标志。数学教育在培养高素质科学技术人才中具有其独特的、不可替代的作用 高等学校工科类专业本科生的数学基础课程应包括微积分、线性代数与空间 解析、概率论与数理统计,它们都是必修的重要基础理论课。通过这些课程的学 习,应使学生获得一元函数微积分及其应用、多元函数微积分及其应用、无穷级 数与常微分方程、向量代数与空间解析几何、线性代数、概率论与数理统计等方 面的基本概念、基本理论、基本方法和运算技能,为今后学习各类后继课程和进 步扩大数学知识面奠定必要的连续量、离散量和随机量方面的数学基础。在传 授知识的同时,要努力培养学生进行抽象思维和逻辑推理的理性思维能力,综合 运用所学的知识分析问题和解决问题的能力以及较强的自主学习能力,逐步培养 学生的创新精神和创新能力 课程的教学基本要求,是工科院校本科生学习本课程都应当达到的合格要 求,其中带*号的条目是为某些相关专业选用的,也是对选用专业学生的基本要 求。各校根据本校的实际情况,在达到基本要求的基础上,还可以提出一些较髙 的或特殊的要求。 各门课程的内容按教学要求的不同,都分为两个层次。文中用黑体字排印的 内容,应使学生深入领会和掌握,并能熟练运用。其中,概念、理念用“理解” 词表述,方法、运算用“掌握”一词表述。非黑体字排印的内容,也是必不可 少的,只是在教学要求上低于前者。其中,概念、理论用“了解”一词表述,方 法、运算用“会”或“了解”表述。 基本要求中所列的各项内容与要求是制定教学计划、教学大纲和编写教材的 重要依据,但不涉及课程体系的结构、教学内容的先后安排和编写教材的章节顺 序 二、微积分课程教学基本要求 (一)函数、极限、连续 1.在中学已有函数知识的基础上,加深对函数概念的理解和函数性质(奇 偶性、单调性、周期性和有界性)的了解。 2.理解复合函数的概念,了解反函数的概念。 3.会建立简单实际问题中的函数关系式 4.理解极限的概念,了解极限的ε-N,ε-δ定义(不要求学生做给出ε求 N或δ的习题)
工科类本科教学基础课程教学基本要求 （修订稿）2004 年 教学部非数学类专业基础课程教学指导分委员会 （一）前言 数学是研究客观世界数量关系和空间形式的科学。随着现代科学技术和数 学科学的发展，“数量关系”和“空间形式”具备了更丰富的内涵和更广泛的外 延。现代数学更加丰富，方法更加综合，应用更加广泛。数学不仅是一种工具， 而且是一种思维模式：不仅是一种知识，而且是一种素养：不仅是一种科学，而 且是一种文化，能否运用数学观念定量思维是衡量民族科学文化素质的一个重要 标志。数学教育在培养高素质科学技术人才中具有其独特的、不可替代的作用。 高等学校工科类专业本科生的数学基础课程应包括微积分、线性代数与空间 解析、概率论与数理统计，它们都是必修的重要基础理论课。通过这些课程的学 习，应使学生获得一元函数微积分及其应用、多元函数微积分及其应用、无穷级 数与常微分方程、向量代数与空间解析几何、线性代数、概率论与数理统计等方 面的基本概念、基本理论、基本方法和运算技能，为今后学习各类后继课程和进 一步扩大数学知识面奠定必要的连续量、离散量和随机量方面的数学基础。在传 授知识的同时，要努力培养学生进行抽象思维和逻辑推理的理性思维能力，综合 运用所学的知识分析问题和解决问题的能力以及较强的自主学习能力，逐步培养 学生的创新精神和创新能力。 课程的教学基本要求，是工科院校本科生学习本课程都应当达到的合格要 求，其中带*号的条目是为某些相关专业选用的，也是对选用专业学生的基本要 求。各校根据本校的实际情况，在达到基本要求的基础上，还可以提出一些较高 的或特殊的要求。 各门课程的内容按教学要求的不同，都分为两个层次。文中用黑体字排印的 内容，应使学生深入领会和掌握，并能熟练运用。其中，概念、理念用“理解” 一词表述，方法、运算用“掌握”一词表述。非黑体字排印的内容，也是必不可 少的，只是在教学要求上低于前者。其中，概念、理论用“了解”一词表述，方 法、运算用“会”或“了解”表述。 基本要求中所列的各项内容与要求是制定教学计划、教学大纲和编写教材的 重要依据，但不涉及课程体系的结构、教学内容的先后安排和编写教材的章节顺 序。 二、微积分课程教学基本要求 （一）函数、极限、连续 1. 在中学已有函数知识的基础上，加深对函数概念的理解和函数性质（奇 偶性、单调性、周期性和有界性）的了解。 2. 理解复合函数的概念，了解反函数的概念。 3. 会建立简单实际问题中的函数关系式。 4. 理解极限的概念，了解极限的 − − N, 定义（不要求学生做给出 求 N 或 的习题）
5.掌握极限的有理运算法则,会用变量代换某些简单复合函数的极限。 6.了解极限的性质(唯一性、有界性、保号性)和两个存在准则(夹逼准 则与单调有界性准则),会用两个重要极限m1+1)-e与四x=1 求极限。 7.了解无穷小、无穷大、高阶无穷小和等价无穷小的概念,会用等价无穷 小求极限 8理解函数在一点连续和在一区间上连续的概念。 9.了解函数间断点的概念,会判断间断点的类型 10.了解初等函数的连续性和闭区间上连续函数的介值定理与最大值、最 小值定理。 (二)一元函数分学及其应用 1.理解导数的概念及其几何意义(不要求学生做利用导数的定义研究抽象 函数可导性的习题),了解函数的可导性与连续性之间的关系。 2.了解导数作为函数变量率的实际意义,会用导数表达科学技术中一些量 的变化率。 3.掌握导数的有理运算法则和复合函数的求导法,掌握基本初等函数的导 数公式 4.理解微分的概念,了解微分概念中所包含的局部线性化思想,了解微分 的有理运算法则和一阶微分形式不变性。 5.了解高阶导数的概念,掌握初等函数一阶、二阶导数的求法(不要求学 生求函数的n阶导数的一般表达式)。 6.会求隐函数和由参数方程所确定的函数的一阶以及这两类函数中比较 简单的二阶导数,会解一些简单实际问题中的相关变化率问题 7.理解罗尔(Role)定理和拉格朗日( Lagrange)定理,了解柯西(Cauc-hy) 定理(对三个定理的分析证明不做要求,并且不要求学生掌握构造辅助 函数证明相关问题的技巧),会用洛必达( L'Hospital)法则求不定式的 极限。 8.了解泰勒( Taylor)定理以及用多项式逼近函数的思想(对定理的分析证明 以及利用泰勒定理证明相关问题不做要求)。 9.理解函数的极值概念,掌握用导数判断函数的单调性和求极值的方法。 会求解较简单的最大值和最小值的应用问题 10.会用导数判断函数图形的凹凸性,会求拐点,会描述一些简单函数的 图形(包括水平和铅直渐近线) 1l.了解曲率和曲率半径的概念,会计算曲率和曲率半径 12.了解求方程近似解的二分法和切线法的思想 (三)一元函数积分法及其应用 1.理解定积分的概念和几何意义(对于利用定积分定义求定积分与极限不 作要求),了解定积分的性质和积分中值定理 2.理解原函数与不定积分的概念,理解变上限的积分作为其上限的函数及 其求导定理,掌握牛顿( Newton)一莱布尼兹( Leibniz)公式。 3.掌握不定积分的基本公式以及求不定积分、定积分的换元法与分部积分 法(淡化特殊积分技巧的训练,对于求有理函数积分的一般方法不作要
5. 掌握极限的有理运算法则，会用变量代换某些简单复合函数的极限。 6. 了解极限的性质（唯一性、有界性、保号性）和两个存在准则（夹逼准 则与单调有界性准则），会用两个重要极限 1 lim 1 x e → x + = 与 0 sin lim 1 x x → x = 求极限。 7. 了解无穷小、无穷大、高阶无穷小和等价无穷小的概念，会用等价无穷 小求极限。 8. 理解函数在一点连续和在一区间上连续的概念。 9. 了解函数间断点的概念，会判断间断点的类型。 10. 了解初等函数的连续性和闭区间上连续函数的介值定理与最大值、最 小值定理。 （二）一元函数分学及其应用 1. 理解导数的概念及其几何意义（不要求学生做利用导数的定义研究抽象 函数可导性的习题），了解函数的可导性与连续性之间的关系。 2. 了解导数作为函数变量率的实际意义，会用导数表达科学技术中一些量 的变化率。 3. 掌握导数的有理运算法则和复合函数的求导法，掌握基本初等函数的导 数公式。 4. 理解微分的概念，了解微分概念中所包含的局部线性化思想，了解微分 的有理运算法则和一阶微分形式不变性。 5. 了解高阶导数的概念，掌握初等函数一阶、二阶导数的求法（不要求学 生求函数的 n 阶导数的一般表达式）。 6. 会求隐函数和由参数方程所确定的函数的一阶以及这两类函数中比较 简单的二阶导数，会解一些简单实际问题中的相关变化率问题。 7. 理解罗尔（Rolle）定理和拉格朗日（Lagrange）定理，了解柯西（Cauchy） 定理（对三个定理的分析证明不做要求，并且不要求学生掌握构造辅助 函数证明相关问题的技巧），会用洛必达（L’Hospital）法则求不定式的 极限。 8. 了解泰勒(Taylor)定理以及用多项式逼近函数的思想（对定理的分析证明 以及利用泰勒定理证明相关问题不做要求）。 9. 理解函数的极值概念，掌握用导数判断函数的单调性和求极值的方法。 会求解较简单的最大值和最小值的应用问题。 10. 会用导数判断函数图形的凹凸性，会求拐点，会描述一些简单函数的 图形(包括水平和铅直渐近线)。 11. 了解曲率和曲率半径的概念，会计算曲率和曲率半径。 12. 了解求方程近似解的二分法和切线法的思想。 （三）一元函数积分法及其应用 1. 理解定积分的概念和几何意义（对于利用定积分定义求定积分与极限不 作要求），了解定积分的性质和积分中值定理。 2. 理解原函数与不定积分的概念，理解变上限的积分作为其上限的函数及 其求导定理，掌握牛顿（Noewton）—莱布尼兹（Leibniz）公式。 3. 掌握不定积分的基本公式以及求不定积分、定积分的换元法与分部积分 法（淡化特殊积分技巧的训练，对于求有理函数积分的一般方法不作要
求,对于一些简单有理函数、三角有理函数和无理函数的积分可作为两 类积分法的例题作适当训练)。 4!.掌握科学技术问题中建立定积分表达式的元素法(微元法),会建立某 些简单几何量和物理量的积分表达式 5.了解两类反常积分及其收敛性的概念。 6.了解定积分的近似计算法(梯形法和抛物线法)的思想 (四)多元函数微分学及其应用 1.理解二元函数的概念,了解多元函数的概念。 2.了解二元函数的极限与连续性的概念,了解有界闭区域上连续函数的性 质 3.理解二元函数偏导数与全微分的概念,了解全微分存在的必要条件与充 分条件。 4.了解一元向量值函数及其导数的概念与计算方法。 5.了解方向导数与梯度的概念及其计算方法 6.掌握复合函数一阶偏导数的求法,会求复合函数的二阶偏导数(对于求 抽象复合函数的二阶导数,只要求作简单训练)。 7.会求隐函数(包括由两个方程构成的方程组确定的隐函数)的一阶偏导 数(对求二阶偏导数不作要求)。 8了解曲线的切线和法平面以及曲面的切平面与法线,并会求它们的方 程。 9.理解二元函数极值与条件极值的概念,会求二元函数的极值,了解求条 件极值的拉格朗日乘除法,会求一些比较简单的最大值与最小值的应用 问题。 (五)多元函数积分学及其应用 1.理解二重积分的概念,了解三重积分的概念,了解重积分的性质。 2.掌握二重积分的计算方法(直角坐标、极坐标),会计算简单的三重积 分(直角坐标、柱面坐标,*球面坐标)。 3.理解两类曲线积分的概念,了解两类曲线积分的性质及两类曲线积分的 关系,会计算两类曲线积分(对于空间曲线积分的计算只作简单训练)。 4!.掌握格林( Green)公式,会使用平面线积分与路径无关的条件,了解 第二类平面线积分与路径无关的物理意义。 5.了解两类曲面积分的概念及其计算方法 6.了解高斯( Gauss)公式,斯托克斯( Stokes)公式(斯托克斯公式的证 明以及利用该公式计算空间曲线积分不作要求)。 7.了解场的基本概念,了解散度、旋度的概念和某些特殊场(无源场、 无旋场与调和场),会计算散度与旋度 8.了解科学技术问题中建立重积分与曲线、曲线积分表达式的元素法(微 元法),会建立某些简单的几何量和物理量的积分表达式。 (六)无穷级数 1.理解无穷级数收敛、发散以及和的概念,了解无穷级数的基本性质及收 敛的必要条件 2.了解正项级数的比较审敛法以及几何级数与p-级数的敛散性,掌握正项 级数的比值审敛法
求，对于一些简单有理函数、三角有理函数和无理函数的积分可作为两 类积分法的例题作适当训练）。 4. 掌握科学技术问题中建立定积分表达式的元素法（微元法），会建立某 些简单几何量和物理量的积分表达式。 5. 了解两类反常积分及其收敛性的概念。 6. 了解定积分的近似计算法（梯形法和抛物线法）的思想。 （四）多元函数微分学及其应用 1. 理解二元函数的概念，了解多元函数的概念。 2. 了解二元函数的极限与连续性的概念，了解有界闭区域上连续函数的性 质。 3. 理解二元函数偏导数与全微分的概念，了解全微分存在的必要条件与充 分条件。 4. 了解一元向量值函数及其导数的概念与计算方法。 5. 了解方向导数与梯度的概念及其计算方法。 6. 掌握复合函数一阶偏导数的求法，会求复合函数的二阶偏导数（对于求 抽象复合函数的二阶导数，只要求作简单训练）。 7. 会求隐函数（包括由两个方程构成的方程组确定的隐函数）的一阶偏导 数（对求二阶偏导数不作要求）。 8. 了解曲线的切线和法平面以及曲面的切平面与法线，并会求它们的方 程。 9. 理解二元函数极值与条件极值的概念，会求二元函数的极值，了解求条 件极值的拉格朗日乘除法，会求一些比较简单的最大值与最小值的应用 问题。 （五）多元函数积分学及其应用 1. 理解二重积分的概念，了解三重积分的概念，了解重积分的性质。 2. 掌握二重积分的计算方法（直角坐标、极坐标），会计算简单的三重积 分（直角坐标、柱面坐标，*球面坐标）。 3. 理解两类曲线积分的概念，了解两类曲线积分的性质及两类曲线积分的 关系，会计算两类曲线积分（对于空间曲线积分的计算只作简单训练）。 4. 掌握格林（Green）公式，会使用平面线积分与路径无关的条件，了解 第二类平面线积分与路径无关的物理意义。 5. 了解两类曲面积分的概念及其计算方法。 6. 了解高斯（Gauss）公式，斯托克斯（Stokes）公式（斯托克斯公式的证 明以及利用该公式计算空间曲线积分不作要求）。 *7. 了解场的基本概念，了解散度、旋度的概念和某些特殊场（无源场、 无旋场与调和场），会计算散度与旋度。 8. 了解科学技术问题中建立重积分与曲线、曲线积分表达式的元素法（微 元法），会建立某些简单的几何量和物理量的积分表达式。 (六)无穷级数 1. 理解无穷级数收敛、发散以及和的概念，了解无穷级数的基本性质及收 敛的必要条件。 2. 了解正项级数的比较审敛法以及几何级数与 p -级数的敛散性，掌握正项 级数的比值审敛法
3.了解交错级数的莱布尼茨定理,会估计交错级数的截断误差。了解绝对 收敛与条件收敛的概念及二者的关系。 4.了解函数项级数的收敛域与函数的概念,掌握简单幂级数收敛区间的求 法(区间端点的收敛性不作要求)。了解幂级数在其收敛区间内的一些基 本性质(对求幂级数的和函数只要求作简单训练) 5.会利用e,sinx,cosx,ln(1+x)与(1+x)的马克老林( Maclaurin)展开式 将一些简单的函数展开成幂级数。 6.了解利用将函数展开为幂级数进行近似计算的思想 7.了解用三角函数逼近周期函数的思想,了解函数展开为傅里叶( Fourier) 级数的狄利克雷( Dirichlet)条件,会将定义在(-x,丌)和(-,D)上的函数 展开为傅里叶级数,会将定义在(0,1)上的函数展开为傅里叶正弦或余弦 级数。 (七)常微分方程 1.了解微分方程、解、通解、初始条件和特解等概念。 2.掌握变量可分离的方程及一阶线性微分方程的解法。 3.会解齐次方程,并从中领会用变量代换求解微分方程的思想 4.会用降阶法求下列三种类型的高阶方程:ym=f(x),y=f(x,y), 5.理解二阶常系数齐次线性微分方程的解法,了解高阶常系数齐次线性微 分方程的解法。 会求自由项如P(x)e",e"( A cos Bx, Bsin Bx)的二阶常系数非齐次线性微 分方程的特解,其中P(x)为实系数n次多项式,a,B,AB为实数 8.会通过建立微分方程模型,解决一些简单的实际问题 (八)空间解析几何与向量代数 1.理解空间直角坐标系,理解向量的概念及其表示 2.掌握向量的运算(线性运算、数量积、向量积),了解两个向量垂直、平 行的条件。 3.掌握单位向量、方向余弦、向量的坐标表达式以及用坐标表达式进行向 量运算的方法。 4.掌握平面的方程和直线的方程及其求法,会利用平面、直线的相互关系 解决有关问题。 5.理解二次曲面方程的概念,了解空间曲线方程的概念。 6.了解常用二次曲面的方程及其图形,了解以坐标轴为旋转轴的旋转曲面 及母线平行于坐标轴的柱面方程。 7.了解空间曲线的参数方程和一般方程。 8.了解曲面的交线在坐标平面上的投影
3. 了解交错级数的莱布尼茨定理，会估计交错级数的截断误差。了解绝对 收敛与条件收敛的概念及二者的关系。 4. 了解函数项级数的收敛域与函数的概念，掌握简单幂级数收敛区间的求 法（区间端点的收敛性不作要求）。了解幂级数在其收敛区间内的一些基 本性质（对求幂级数的和函数只要求作简单训练）。 5. 会利用 ,sin ,cos ,ln(1 ) x e x x x + 与 (1 ) x + 的马克老林（Maclaurin）展开式 将一些简单的函数展开成幂级数。 6. 了解利用将函数展开为幂级数进行近似计算的思想。 7. 了解用三角函数逼近周期函数的思想，了解函数展开为傅里叶（Fourier） 级数的狄利克雷（Dirichlet）条件，会将定义在 ( , ) − 和 ( , ) −l l 上的函数 展开为傅里叶级数，会将定义在 (0, )l 上的函数展开为傅里叶正弦或余弦 级数。 （七）常微分方程 1. 了解微分方程、解、通解、初始条件和特解等概念。 2. 掌握变量可分离的方程及一阶线性微分方程的解法。 3. 会解齐次方程，并从中领会用变量代换求解微分方程的思想。 4. 会用降阶法求下列三种类型的高阶方程： ( ) n y = f x( ), n y = f x y ( , ), ' ( , ) n y f y y = 。 5. 理解二阶常系数齐次线性微分方程的解法，了解高阶常系数齐次线性微 分方程的解法。 7. 会求自由项如 ( ) , ( cos , sin ) x x P x e e A x B x n 的二阶常系数非齐次线性微 分方程的特解，其中 ( ) P x n 为实系数 n 次多项式， , , , A B 为实数。 8. 会通过建立微分方程模型，解决一些简单的实际问题。 （八）空间解析几何与向量代数 1. 理解空间直角坐标系，理解向量的概念及其表示。 2. 掌握向量的运算（线性运算、数量积、向量积），了解两个向量垂直、平 行的条件。 3. 掌握单位向量、方向余弦、向量的坐标表达式以及用坐标表达式进行向 量运算的方法。 4. 掌握平面的方程和直线的方程及其求法，会利用平面、直线的相互关系 解决有关问题。 5. 理解二次曲面方程的概念，了解空间曲线方程的概念。 6. 了解常用二次曲面的方程及其图形，了解以坐标轴为旋转轴的旋转曲面 及母线平行于坐标轴的柱面方程。 7. 了解空间曲线的参数方程和一般方程。 8. 了解曲面的交线在坐标平面上的投影