本書編寫時以案例為基礎,以建模為導向, 以建立數學思想和培養(yǎng)創(chuàng)新意識為目的,突顯數學知識的簡便性、應用性和實用性,不僅注重知識的嚴密性,也注重內容分層次編排、將MATLAB實訓融入教學等特色。全書分十二章,內容有微積分文化思想概論、函數與極限、微分學運算法則、導數的應用、積分、積分方法、微元法的應用、常微分方程、多元微積分基礎、概率論基礎、Fourier級數和積分變換。
前 言
很久以前就曾有過利用工科專業(yè)案例引領工科微積分教學的愿景。
眾所周知,微積分來源于工程實踐,也廣泛應用于工程計算之中。然而,在微積分的教材編寫或教學過程中,想對不同的工科專業(yè),分別用相應的專業(yè)背景,誘導出所有的微積分概念、定理和公式,的確有些困難。
此前編寫的改革教材《應用數學基礎》(王新華編著,清華大學出版社,2010)參考了國外優(yōu)秀教材Applied Calculus([美]S.T.Tan著,機械工業(yè)出版社,2004),分別用經典的幾何、物理案例和眾多的社會生活案例基本誘導出了所有的微積分概念、定理和公式,但工科專業(yè)案例涉及的不多。
本次編寫,以數學文化為主線,繼承和發(fā)揚了前期改革教材中的鮮明特色,編寫的指導思想除仍然以案例為基礎、以建模為導向、以建立數學思想和培養(yǎng)創(chuàng)新意識為目的,突顯數學知識的簡便性、應用性和實用性外,也優(yōu)化了原有的知識結構和內容,強化了電子技術和信號處理等方面的專業(yè)案例誘導,并企圖使微積分字母返璞歸真。
本教材分12章,內容有微積分文化思想概述、函數與極限、微分學運算法則、導數的應用、積分、積分方法、微元法的應用、微分方程、多元微積分基礎、概率論基礎、Fourier級數和積分變換。第1章是文化學習內容,側重于對微積分概貌地了解和學習方法的引導;第2~5章為數學基礎教學內容,適用于工科各專業(yè);第6章、第7章為進階學習內容,側重于知識的提升;第8~12章為專業(yè)要求的教學內容,可因專業(yè)不同而恰當取舍。
本教材中的*號標記內容在教學中應因學習對象的學習狀況而適當取舍,非教學內容也可選擇性地規(guī)劃為學生課外自主學習內容,并作為評價學習的加分項。那種試圖利用本教材教會學生學習的想法是美妙的,但不是本教材編寫的初衷。
本次編寫,以工科類專業(yè)需求和數學文化普及為背景,試圖引導學生自主學習,啟發(fā)學生改變看待事物的角度和方法也就是培養(yǎng)創(chuàng)新意識,并在教學中引領學生漸入悟境。
針對本書中每章的核心知識點,編者增加了相對應的數學名人介紹知識,為節(jié)省篇幅,數學名人以二維碼鏈接方式呈現,請讀者掃碼閱讀。
感謝教研室同仁王文智教授(博士)、齊松茹教授、雷田禮副教授(博士)、鄭紅副教授、康曉紅副教授、梁兵副教授、劉志勇副教授(博士)、魏東平副教授(博士)、羅葵副教授(博士)和王玨博士的審校!感謝教研室主任雷田禮和副主任梁兵的工作支持!感謝上述各位及教研室同仁趙洪雅教授(博士后)和外聘教師彭紅生、吳超、劉欽偉等的課程教學參與與建設支持!
由于精力所限,書中不當之處,懇請讀者批評指正,E-mail地址:szwxh108@szpt.edu.cn。
2017年5月 于深圳
王新華,浙江大學應用數學專業(yè)畢業(yè),研究生學歷,副教授,現為深圳職業(yè)技術學院專職教師,長期從事高職高等數學課程的教學,帶領學生參與多次全國和世界數學建模大賽,均取得優(yōu)異成績。