土木工程应用数学课程标准
教育部对土木类专业的要求
教育部对土木类专业的要求一、数学基础教育部对土木类专业的学生在数学基础方面有着较高的要求。
学生需要掌握高等数学、线性代数、概率论和数理统计等数学基础知识,以便能够理解和解决土木工程中遇到的各种数学问题。
二、物理基础在物理基础方面,学生需要掌握力学、热学、光学、声学、电磁学等基础知识,以及掌握各种物理实验的基本原理和操作技能。
这些知识在土木工程的结构设计、施工、监测等方面都有广泛应用。
三、计算机应用能力随着信息化技术的发展,计算机应用能力已经成为土木类专业学生必备的技能之一。
学生需要掌握计算机基础知识和相关的软件应用技能,如CAD、BIM等土木工程设计软件,以及MATLAB、Python等数值计算软件。
四、结构设计能力结构设计能力是土木类专业学生的核心能力之一。
学生需要掌握各种结构分析方法、结构设计原理和规范,能够进行建筑结构、桥梁结构、路基路面结构等方面的设计工作。
五、施工管理能力施工管理能力是土木类专业学生必备的实践能力之一。
学生需要掌握施工组织设计、施工进度管理、施工现场管理等方面的知识,能够进行有效的施工管理和质量控制。
六、工程经济知识在工程经济知识方面,学生需要了解工程经济学的基本原理和方法,掌握土木工程项目的投资估算、经济分析、风险评估等方面的知识,以便更好地进行工程项目的管理和决策。
七、环境与可持续发展观念随着社会对环境保护意识的提高,土木类专业学生需要具备环境与可持续发展观念,了解环境保护、能源节约、资源利用等方面的知识,以便在工程实践中更好地实现可持续发展。
八、法律法规意识土木类专业学生需要了解国家相关的法律法规和标准规范,如建筑法、安全生产法等,以便在工程实践中遵守相关规定,确保工程质量和安全。
同时,学生还应了解国际工程承包和国际贸易的相关法律法规,以便在国际工程中更好地维护自身权益。
九、实践与实验能力实践与实验能力是土木类专业学生必备的实践能力之一。
学生需要通过实验课程和实践环节,掌握各种实验仪器和设备的使用方法,了解实验设计的基本原理和方法,能够进行各种土木工程实验和测量工作,以便更好地理解和应用理论知识。
工程应用数学课程教学标准
《工程应用数学》课程教学标准一、课程的性质、目标工程应用数学是高等职业技术学院工科类专业的一门必修的专业基础课和工具课。
本课程能够进一步提高学生的逻辑推理能力、数学软件应用能力、数值分析能力和自学能力。
在传授知识的同时,要着眼于提高学生的数学素质,培养学生数学知识专业化和将专业知识数学化的相互贯通能力。
二、课程内容及课程教学基本要求及重点1.矩阵代数1.1矩阵的概念1.2矩阵的基本运算1.3矩阵的初等行变换1.4线性方程组的解1.5用MATLAB进行矩阵运算,解线性方程组【阅读材料】机器人手臂的移动教学要求:1.了解矩阵的概念;2.掌握矩阵的各种运算;3.掌握矩阵的初等变换;4.了解秩的概念;5.了解方程组的解的判定定理;6.会用初等变换的方法求解线性方程组;7.掌握MATLAB进行矩阵运算,解线性方程组的语句。
教学重点:1. 矩阵的运算2.非齐次、齐次线性方程组有非零解的条件3.初等变换的方法求解线性方程组教学难点:用初等变换的方法求解线性方程组教学建议:①结合专业需要,引入适当案例;②MATLAB“.”运算务必讲清楚。
2.傅立叶级数 2.1级数的概念 2.2傅立叶级数2.3用MATLAB 进行傅立叶级数的运算 【阅读材料】傅立叶(1768-1830)教学要求: 1.了解傅立叶级数的概念; 2.了解三角函数系的正交性; 3.了解函数展开成傅立叶级数的条件; 4.掌握傅立叶级数的系数求法;5.掌握周期为和周期为的周期函数展开成傅立叶级数的方法; π2l 26.掌握非周期函数的延拓方法;7.掌握MATLAB 进行傅立叶级数展开的语句。
教学重点:傅立叶级数的系数求法 教学难点: 将函数展开成傅立叶级数教学建议:MATLAB 软件的应用要注重几何直观。
3. 拉普拉斯变换 3.1拉普拉斯变换的概念 3.2拉普拉斯变换的计算 3.3拉普拉斯逆变换的计算 3.4用MATLAB 进行拉普拉斯运算 【阅读材料】拉普拉斯(1749-1827)教学要求: 1.了解拉普拉斯变换的概念; 2.掌握拉普拉斯变换的公式求法; 3.掌握拉普拉斯逆变换的公式求法;4.掌握利用拉普拉斯变换和逆变换解微分方程(组)的方法;5.掌握用MATLAB 求函数的拉普拉斯的语句和方法 教学重点:拉式变换的概念、应用教学难点: 用拉普拉斯变换和逆变换解微分方程(组)教学建议:注意比较拉普拉斯变换解微分方程和通常微分方程解法的不同。
高数(土木)课程教学大纲(修改)
《高等数学》课程教学大纲课程名称:(Advanced Mathematics)课程编号:课程类型:必修课适用专业:土木工程学时:148(含习题课及复习课,上84,下64)先行课程:高中数学、物理开课时间:第一、二学期执笔:丁翠云审核:制订时间:2005年3月一、课程性质和目的高等数学是高等教育中理工类各专业必修的重要基础课。
通过本课程的学习,使学生掌握高等数学的基本概念、基本理论、基本运算,为学生学习后续课程和终身学习打下必要的数学基础。
通过各个教学环节,逐步培养学生具有比较熟练的基本运算能力、自学能力、初步综合运用所学知识分析问题解决问题的能力、初步抽象概括问题的能力和一定的逻辑思维能力。
二、课程基本要求、教学内容及学时分配(一)基本要求对基本概念和基本理论的要求从高到低按理解、了解、知道分为三级;对基本运算技能的要求从高到低按熟练掌握、掌握、会分为三级。
根据“应用型”本科教育的特点,多讲“是什么”,少讲“为什么”,理论推导中,讲演思路及相应因果关系,教学中仍应以应用为主。
恰当地处理知识、能力、素质培养之间的关系。
要十分注意讲练结合和习题课的安排,使基本运算能力的培养落到实处。
(二)教学内容、相应要求及学时分配第一章函数极限与连续(学时20)1.函数6学时(1)理解函数的概念,了解分段函数的概念。
(2)了解函数奇偶性、单调性、周期性和有界性。
(3)了解反函数的概念,理解复合函数的概念,会分析复合函数的复合过程。
(4)熟悉基本初等函数的性质及其图形,了解初等函数的撅念。
(5)会建立简单实际问题的函数关系式。
2.极限8学时(1)理解函数极限和左、右极限的描述定义。
(2)了解无穷小无穷大的概念及其相互关系。
(3)掌握极限的四则运算法则。
(4)知道两个极限存在准则(单调有界准则和央逼准则),会用两个重要极限求极限。
3.连续6学时(1)理解函数在一点连续的概念。
(2)会判断间断点的类型。
(3)了解初等函数的连续性及其闭区间上连续函数的性质(介值定理、最大值和最小值定理),会用函数的连续性求简单函数的极限。
《土木工程技术》课程标准
《土木工程技术》课程标准土木工程技术课程标准引言本文档旨在制定《土木工程技术》课程的标准,以确保课程内容的合理性和教学目标的实现。
本课程旨在培养学生对土木工程领域的理论、知识和实践技术的全面掌握,为他们在土木工程行业中的职业发展打下坚实基础。
课程目标本课程的目标如下:1. 了解土木工程的基本概念、原理和发展历程。
2. 掌握土木工程中常用的测量技术、材料应用和土壤力学知识。
3. 熟悉土木工程中的设计、施工和监测方法。
4. 培养解决实际土木工程问题的能力。
5. 培养团队合作和沟通能力,以适应土木工程行业的需求。
课程内容本课程的内容主要包括以下方面:1. 土木工程基础知识:土木工程的定义、分类、发展历史等。
2. 土木工程测量技术:测量仪器的使用、测量误差的补偿和纠正等。
3. 土木工程材料应用:各种材料的性质、特点及其在土木工程中的应用。
4. 土木工程施工技术:基础工程、结构工程和支护工程的施工方法和要点。
5. 土木工程监测方法:结构监测、沉降观测和安全监测等技术方法。
6. 土壤力学基础:土壤力学的基本概念、土壤力学参数和土壤力学试验。
教学方法教学方法应灵活多样,包括以下方式:1. 理论授课:通过讲解、演示和案例分析等方式传授基本理论知识。
2. 实验实践:组织实验课程,让学生亲自进行测量、材料应用和施工操作等实践活动。
3. 项目实践:组织学生进行实际土木工程项目的设计和实施,培养他们的解决问题的能力。
4. 讨论和互动:鼓励学生积极参与讨论和互动,促进知识的共享和交流。
5. 实地考察:参观土木工程项目现场,了解实际工程案例,加深对理论知识的理解。
考核方式为了评估学生对《土木工程技术》课程的掌握程度,可以使用以下考核方式:1. 课堂测试:通过课堂小测验考察学生对理论知识的掌握情况。
2. 实验报告:要求学生完成实验,并撰写实验报告,评估他们在实践中的表现。
3. 项目评估:对学生完成的项目设计和实施进行评估,考察他们解决实际问题的能力。
《高等应用数学》课程标准精选全文
精选全文完整版(可编辑修改)《高等应用数学》课程标准【课程名称】高等应用数学【课程编码】【课程类别】公共课【适用专业】各类专业【授课单位】【总学时】52【教材】【编写执笔人】【编写日期】一、课程定位和课程设计1.1 课程性质与作用1.课程性质本课程是高职院校各类专业的基础课程,通过本课程的学习,要使学生掌握微积分学的基本概念、基本理论和基本运算技能,为学习后继课程和进一步获得数学知识奠定必要的数学基础。
要通过各个教学环节逐步培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力,还要特别注意培养学生的熟练运算能力和综合运用所学知识去分析解决问题的能力。
2.课程作用通过本课程的学习,学生基本了解微积分学的基础理论;充分理解微积分学的背景思想及数学思想。
掌握微积分学的基本方法、手段、技巧,并具备一定的分析论证能力和较强的运算能力。
能较熟练地应用微积分学的思想方法解决应用问题。
1.2 课程设计思路本课程的特点是理论性强,思想性强,与相关基础课及专业课联系较多,教学中应注重启发引导学生掌握重要概念的背景思想,理解重要概念的思想本质,避免学生死记硬背。
要善于将有关学科或生活中常遇到的名词概念与微积分学的概念结合起来,使学生体会到学习微积分的必要性。
注重各教学环节(理论教学、习题课、作业、辅导)的有机联系, 特别是强化作业与辅导环节,使学生加深对课堂教学内容的理解,提高分析解决问题的能力和运算能力。
教学中有计划有目的地向学生介绍学习数学与学习专业课之间的关系,学习高等数学是获取进一步学习机会的关键学科。
由于学科特点,本课程教学应突出教师的中心地位,通过教师的努力,充分调动学生的学习兴趣。
二、课程目标1.专业能力目标(1)理解函数的概念,掌握函数的性质;理解反函数、复合函数、分段函数的概念;掌握基本初等函数的性质和图像.(2)了解数列极限、函数极限的概念与性质.(3)了解无穷小和无穷大的概念、性质及其关系.(4)掌握极限的运算法则和求解方法.(5)掌握两个重要极限的应用和无穷小的比较方法.(6)理解函数连续的概念、几何意义;了解函数间断点的概念和类型;掌握连续函数的四则运算;了解常见函数的连续性;掌握闭区间上连续函数的性质.(7)理解导数的定义、几何意义;理解函数可导性与连续性的关系.(8)掌握函数的和、差、积、商的求导法则;掌握反函数的求导法则;掌握复合函数的求导法则;掌握基本初等函数的导数公式.(9)理解高阶导数的概念;会求二阶导数和n阶导数.(10)理解隐函数的概念,掌握隐函数的一般求导法与对数求导法;会求由参数方程所确定的函数的导数.(11)理解微分的概念、几何意义;掌握微分的求解方法;掌握微分在近似计算中的应用.(12)理解微分中值定理;掌握使用洛必达法则求极限的方法.(13)理解函数单调性和极值的概念;掌握求函数单调区间和极值的方法;掌握利用导数求解最大值、最小值的应用问题.(14)理解曲线凹凸性和拐点的概念,掌握凹凸区间和拐点的判定方法;理解三类曲线渐近线的概念,会描绘函数图形.(15)理解曲率的概念,熟练掌握曲率的计算公式.(16)理解原函数和不定积分的概念,了解不定积分的几何意义,熟练掌握不定积分的基本公式,了解不定积分的性质.(17)熟练掌握不定积分的换元法和分部积分法,能求基本类型函数的不定积分.(18)理解定积分的概念、几何意义,了解定积分的性质.(19)理解积分上限函数的概念,会求其导数,掌握牛顿-莱布尼茨公式.(20)掌握定积分的换元积分法和分部积分法.(21)理解微元法的概念,掌握定积分在几何上的应用.(22)理解微分方程的概念,理解微分方程的阶和解的概念,掌握解微分方程的步骤.(23)掌握可分离变量的微分方程及其解法,掌握齐次型微分方程及其解法,掌握一阶线性微分方程及其解法.(24)掌握可降阶的二阶微分方程的解法,理解二阶线性微分方程的概念,理解二阶常系数齐次线性微分方程的通解结构定理及其解法,理解二阶常系数非齐次线性微分方程的通解结构定理及其解法.(25)理解多元函数的定义和图形,理解二元函数的极限并掌握其运算法则,理解二元函数的连续性.(26)理解偏导数的概念,掌握一元函数及二元函数偏导数的求法,理解高阶偏导数的定义并掌握其求法.(27)理解全微分的概念并掌握其求法,掌握全微分在近似计算中的应用,掌握多元复合函数的求导法则,掌握隐函数的求导公式,会求多元函数的极值和最值.(28)理解二重积分的概念,了解二重积分的性质,掌握在直角坐标系和极坐标系中二重积分的计算方法,能够利用二重积分计算立体体积和曲面面积.2.方法能力目标(1)学生可独立进行工作计划实施,在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为;(2)学生自己处理在项目中出现的问题;(3)能够灵活的将理论知识和实践技能结合在一起;(4)对已有知识与技能的应用,而且要求学生运用已有知识,在-定范围内学习新的知识技能,解决过去从未遇到过的实际问题;(5)具有一定的资料收集整理、制定、实施工作计划和自我学习的能力;(6)培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题和技术创新的能力,使学生养成良好的思维习惯,掌握基本的思考与分析方法,以便在未来的工作中敢于创新、善于创新。
《应用高等数学》课程标准
《应用高等数学》课程标准课程名称:应用高等数学适用专业:信息工程类、船舶工程类、机电工程类专业开设学期:第一学年第一学期学 时:64学 分:4 一、课程性质及作用 《应用高等数学》是信息工程类、船舶工程类、机电工程类各专业开设的一门必修的公共基础课程和工具课程。
该课程面向大一新生。
课程教学目标是使学生能够获得信息工程类、船舶工程类、机电类各专业课程所需的、适应未来工作及进一步发展所必需的重要的数学知识,以及基本的数学思想方法和用数学软件来求解数学问题的技能;使学生学会用数学的思维方式去观察、分析现实社会,去解决学习、生活、工作中遇到的实际问题,从而进一步增进对数学的理解和兴趣;使学生具有一定的创新精神和提出问题、分析问题、解决问题的能力,从而促进生活、事业的全面充分的发展;使学生既具有独立思考又具有团体协作精神,在科学工作事业中实事求是、坚持真理,勇于攻克难题。
课程的本课程的前续课程有:初等数学。
二、课程设计思路 该课程总体设计思路 :"以应用为目的,以信息工程类、船舶工程类、机电工程类各专业必需够用为度"的原则,体现"联系实际,深化概念,注重应用,重视创新,提高素质"的特色。
课程设计紧紧围绕完成专业相关案例的需要来选择课程内容;变知识学科本位为能力本位课程;变教师本位为学生本位;变传授式为主向引导探究式为主的教学转变。
打破传统的知识传授方式,以应用为主线,创设学习情景,培养学生数学的实际应用能力,从而进一步提高学生的职业核心能力。
在教学内容的设置中根据信息工程类、船舶工程类、机电工程类各专业岗位群的需要,我们采用三大模块化教学设计。
它们分别是:函数、极限与连续;导数、微分及应用;积分及应用。
每一模块根据学习情境又分为若干学习单元和学习任务,学习情境的设置以信息工程类、船舶工程类、机电工程类各专业案例作为背景引导学生学习,使数学和专业知识聚为一体。
案例解决的重点应使学生善于分析案例解决过程中对应的数学知识,将数学理论纳入学习任务之中,每个学习任务都有相应的课程目标。
土木工程应用数学课程改革方案
《土木工程应用数学》课程改革实施方案基础部《土木工程应用数学》课程改革团队目录一、课程改革的背景与基础(一)课程改革的背景(二)课程改革的基础1.重点专业数学课时的变化2. 教学内容的改革3、教学方法的改革4、教材的改革二、课程改革的目标与思路(一)课程改革的目标1、知识目标2、能力目标3、素质目标(二)课程改革的思路(三)课程改革的理念三、课程改革的组织与管理(一)课程改革的组织(二)课程改革的管理四、课程改革的内容与任务(一)课程定位与改革目标设定1.课程定位2.改革目标(二)课程内容改革设计1、课程内容改革的原则:2、课程标准开发3、课程内容的框架体系(三)课程资源建设设计(四)课程教学模式与教学方法改革1、教学模式设计2、教学方法改革(五)课程考核评价方法改革五、课程改革的方法与步骤(一)课程改革的方法1、调查研究法2、教研总结法3、试点对比分析法(二)课程改革的步骤六、课程改革的特色与预效(一)、课程改革的特色(二)课程改革的预期成果《土木工程应用数学》课程改革实施方案一、课程改革的背景与基础(一)课程改革的背景纵观我国近几年来高等职业教育的教学改革的不断地进行,高等职业教育的发展前景越来越好,但由于受传统教育思想的影响,各个高职院校的基础课程教育仍然没有一个适合现代职业教育的教学模式。
基本上还是沿用传统知识系统化为主的高等教育,在教学中过分强调数学知识体系的完整,重系统性和完整性,轻整体的优化性;重统一要求,轻个性发展;重基础,轻应用等弊端突出。
同时对职业教育所界定的“技术应用”及理论上的“必须,够用”原则作简单、片面的理解。
在“需”及“够用”的环节上只是考虑到专业课和实践课的需求量,而对高等数学课则尽可能的削弱再削弱,其地位已基本上到了最低点。
近几年来我院的课程改革不断地向纵深推进,作为土木工程专业基础课程的高等数学在教学方法、教学内容上虽然也在不断的进行着改革,但直到目前为止仍然没有走出传统的高等院校教学模式。
《应用高等数学》课程标准
《应用高等数学》课程标准一、课程目标1、课程性质《高等数学》是高职高专理工类专业必修的一门公共基础课,为培养学生成为服务和管理第一线的高端技能型专门人才服务,是加强高职学生综合素质、提升职业可持续发展能力的重要课程。
2、课程目标本课程旨在使学生获得微积分等内容的基本概念、基本理论和基本思想,掌握处理专业实际问题的基本数学方法和手段,培养学生数学软件使用和运用数学方法分析处理问题的初步能力。
同时,通过数学实验与数学实践等活动,训练学生的数学应用意识、提高学生的技术应用水平。
知识目标:通过课程学习,为学习各专业的后继课程和今后工作需要打下必要的数学基础。
技能目标:培养学生初步的数据处理能力、借助数学软件进行数学计算的能力、简单问题的分析、建模能力和逻辑思维能力。
素质目标:培养学生正确的数学学习观、理性的思维方式、数学应用意识和团队协作精神。
二、课程基本构架根据工作过程要素解构得到教学的知识点、素质点、能力点,根据高职学生数学认知特三、课程教学条件与环境1、教学内容组织建议问题驱动。
问题应贯穿教学的始终,每一教学单元均应以问题引入开头,通过问题引出我们要学习的数学概念,激发数学讨论和加强学生对内容的兴趣;通过典型案例解决方案,把数学中的不同部分联系起来,从而使问题解决成为每章的完整组成部分。
侧重说理。
应尽量采用口语式的方法介绍概念,然后用清晰简明的例子加以解释。
强调数学思想的理解和学习方法的使用,打破传统高职数学教学的内容秩序。
使用软件。
在聚焦内容的同时,应鼓励学生充分利用数学软件进行问题的求解。
应强调Matlab的使用方法介绍,将重复性、机械性的数学劳动交给计算机去完成,优化教学过程,强化学生应用能力的培养。
拓展应用。
每一教学单元均应包含与主题密切相关的若干典型综合案例,通过对这些案例的学习,帮助学生理解他们所学的知识,让学生形成数学的应用意识,体会数学的应用价值。
2、网络资源课程建设利用现代信息技术开发视频教学资源,通过搭建起教学资源共享、教学交互、内容开放、时空延续和媒体集成的网络资源课程,使学生的自觉性、积极性和创造性得以充分发挥。
数学在土木工程中的应用
数学在土木工程中的应用数学是一门与现实生活息息相关的学科,它在各个领域都起着重要的作用。
土木工程作为一门应用科学,也离不开数学的支撑和应用。
本文将重点介绍数学在土木工程中的应用,并探讨其在设计、建模、计算等方面的具体作用。
一、土木工程设计中的数学应用在土木工程设计中,数学起到了决定性的作用。
数学提供了建筑物、桥梁、道路等多个方面的计算基础。
例如,在建筑设计中,数学可以通过计算体积、面积以及结构强度等参数,来确定建筑物的最佳尺寸和结构;在桥梁设计中,数学可以通过计算曲线的半径、角度,以及桥墩的高度和间距等参数,来确保桥梁的稳定和安全性。
数学还可以应用于土木工程中的隧道设计。
通过数学模型和计算,工程师可以预测隧道内部的空气流动情况,并对通风系统进行优化设计,以确保施工人员的安全和舒适性。
二、土木工程建模中的数学应用在土木工程中,数学建模是进行工程分析和设计的关键一环。
数学建模可以帮助工程师更好地理解和预测复杂工程系统的行为,并提供合理的解决方案。
以地基工程为例,数学建模可以用来分析地基的承载能力和变形行为。
通过将地基看作是一种弹性材料,可以利用弹性力学理论建立数学模型,计算和预测地基的变形情况,从而确定合理的基础设计。
另外,数学建模还可以用于水力学领域。
在水库的设计中,数学模型可以模拟不同水位下水流的情况,预测洪水的扩散范围,从而制定相应的防洪措施。
三、土木工程计算中的数学应用在土木工程的日常计算中,数学是必不可少的工具。
从简单的长度计算到复杂的结构力学计算,数学提供了精确和高效的计算方法,帮助工程师解决各种问题。
例如,在桥梁设计中,工程师需要计算桥梁各个部分的受力情况。
数学力学可以提供各种受力计算方法,通过计算桥梁的弯曲、剪切和扭转等受力情况,工程师可以确定合理的结构设计,并保证桥梁的稳定和安全性。
此外,数学在土木工程的材料计算中也扮演着重要的角色。
通过数学计算,工程师可以预测材料的强度、变形和破坏等性能,从而选择合适的材料,并确定合理的使用方式。
土木工程专业高等数学教材
土木工程专业高等数学教材一、引言土木工程专业是一门综合性较强的学科,数学作为基础课程,在专业学习中具有重要的地位。
高等数学作为土木工程专业的必修课,为学生提供了必要的数学基础知识和分析问题的思维方式。
本教材旨在系统全面地介绍土木工程专业所需的高等数学知识,以满足学生的学习需求。
二、教材结构1. 微积分微积分是高等数学的核心内容,包括极限、导数、微分、积分、常微分方程等。
通过深入浅出的讲解,引导学生理解微积分在土木工程中的应用,如曲线绘制与分析、定积分计算等。
2. 线性代数线性代数是土木工程中另一个重要的数学工具,涉及向量、矩阵、线性方程组等内容。
本教材通过实例分析和计算来帮助学生理解线性代数的基本概念和解题方法。
3. 概率论与数理统计概率论与数理统计是土木工程中用于风险分析和可靠性评估的重要工具。
教材通过实例引导学生掌握常见的概率分布、随机变量、大数定律和中心极限定理等知识,以及统计分析和参数估计方法。
4. 数值计算方法数值计算方法是土木工程中解决实际问题的一种重要手段。
本教材重点介绍数值逼近、插值与拟合、数值积分、数值解常微分方程等基本方法,并结合工程案例进行应用讲解。
5. 数学物理方程土木工程中经常涉及到的力学方程、热传导方程、扩散方程等,可以通过数学物理方程进行描述和求解。
本教材通过对常见数学物理方程的推导和求解方法的阐述,帮助学生理解这些方程的物理意义和解题技巧。
三、教材特色1. 联系实际问题教材通过结合实际工程问题,引导学生将数学知识与土木工程实践相结合,理论与实际的联系更加紧密,帮助学生更好地理解和应用所学数学知识。
2. 多样化的教学方法教材采用多样化的教学方法,包括理论解析、例题分析、习题训练等,帮助学生加深对数学知识的理解和掌握,提高解决实际问题的能力。
3. 注重培养分析和解决问题的能力教材注重培养学生的分析和解决问题的能力,通过解决实际工程问题的案例,引导学生运用数学知识和方法进行问题分析和求解,培养学生的实践能力和创新意识。
3+2本科应用数学课程标准
《应用数学》学习领域课程标准(一)课程名称:《应用数学》(二)适用专业:3+2五年制本科土木工程专业(建筑工程方向)(三)课程性质:基础理论课(四)开发思路:优化课程结构,适合技术应用型人才培养模式;以水平培养为切入点,充分体现课程的基础性、应用性和发展性;以学生为中心,充分发挥学生的学习能动性,增强计算机与数学教学的整合,促动教学改革,提升教学质量;构建新的评价体系,考察学生的“输出”水平。
(五)课程特色:遵循“学有所用”的原则、“学有所需”的原则,而在一切的教学过程中,都要从水平培养出发,发掘学生的潜在的创新思维,以切实提升学生的综合教学素质;重视使用现代信息技术,增强计算机与数学教学的整合,把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具;建立评价目标多元、评价方法多样的评价体系,注重学生学习的结果及学习过程。
二、课程目标(一)知识目标:1、理解极限、连续的概念和意义。
2、掌握导数的计算及在实际问题中的应用。
3、掌握不定积分、定积分的运算。
4、掌握定积分的几何和物理应用。
5、了解行列式的定义及性质。
6、掌握矩阵的概念及基本运算。
7、掌握矩阵的初等变换与线性方程组的解法。
8、理解向量组的线性相关性。
9、理解随机事件及概率的定义。
10、理解条件概率与事件的独立性。
11、掌握随机变量及其分布。
12、掌握随机变量的数字特征。
(二)水平目标:掌握专业知识学习过程中必要的数学基础理论、数学方法及相关的计算技能,具有辩证的思维意识和数学素养,具备基本的思维水平和思维品质、分析和解决问题的水平。
三、课程内容、学时分配及教学要求《应用数学》课程(166学时)数学实验四、考核方案设计。
土木工程高等数学教学大纲
土木工程高等数学教学大纲土木工程高等数学教学大纲随着社会的不断发展,土木工程作为一门重要的工程学科,对于培养专业人才起着至关重要的作用。
而高等数学作为土木工程专业的一门基础课程,对于学生的数学素养和专业能力的培养有着重要的影响。
因此,制定一份科学合理的土木工程高等数学教学大纲显得尤为重要。
一、教学目标土木工程高等数学教学的目标是培养学生的数学思维能力和解决实际问题的能力。
通过学习高等数学,学生应该具备以下几个方面的能力:1. 掌握基本的数学概念和基本技能,如函数的概念、极限的计算、微分和积分等。
2. 理解数学与土木工程实际问题之间的联系,能够将数学知识运用到实际问题的分析和解决中。
3. 培养学生的数学思维能力和创新意识,提高学生的问题解决能力和工程实践能力。
二、教学内容土木工程高等数学教学的内容应该包括以下几个方面:1. 函数与极限:介绍函数的概念和性质,讲解极限的计算方法和应用。
2. 微分学:介绍导数的概念和性质,讲解微分的计算方法和应用,包括最值问题、曲线的切线与法线等。
3. 积分学:介绍积分的概念和性质,讲解积分的计算方法和应用,包括定积分和不定积分等。
4. 微分方程:介绍微分方程的概念和基本解法,讲解常微分方程和偏微分方程的应用。
5. 多元函数与偏导数:介绍多元函数的概念和性质,讲解偏导数的计算方法和应用。
6. 无穷级数与幂级数:介绍无穷级数和幂级数的概念和性质,讲解级数的收敛性和计算方法。
三、教学方法在土木工程高等数学教学中,应该采用灵活多样的教学方法,以激发学生的学习兴趣和积极性。
具体的教学方法可以包括以下几个方面:1. 理论与实践相结合:将数学理论与土木工程实际问题相结合,通过实例分析和解决实际问题的方式,培养学生的应用能力。
2. 课堂互动:采用问答、讨论等方式,激发学生的思考和参与,培养学生的自主学习能力。
3. 实验与实践:通过实验和实践活动,让学生亲自动手操作和实践,加深对数学知识的理解和应用。
《应用数学2》课程标准
《应用数学2》课程标准一、课程性质本课程是我院一门必修的公共基础课程,它的先修课程是《应用数学1》,后续课程是各专业的相关专业课程,它为专业课程的学习提供必要的数学基础,对学生的可持续发展具有重要意义.二、课程教学目标1.能力目标:本课程一方面为学生学习后续课程和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法;另一方面,它通过各个教学环节,逐步培养学生具有比较熟练的基本运算能力和自学能力、综合运用所学知识去分析和解决问题的能力、初步抽象概括问题的能力以及一定的逻辑推理能力,从而让数学更好地为专业教学服务.2.知识目标:(1)理解定积分的概念和性质,会进行简单的定积分计算,会用微元法思想解决实际问题;(2)了解微分方程的概念,掌握几种一阶微分方程的解法,会根据实际问题建立简单的微分方程模型;(3)理解级数的概念,掌握数项级数敛散性的判别,会求幂级数的收敛域,能将一些简单函数展开成幂级数;(4)理解二元函数的概念,会求函数的一阶、二阶偏导数,理解全微分的概念;(5)会计算简单的二重积分.3.素质目标:(1)培养学生抽取事物的数、形属性的敏锐意识;(2)培养学生利用抽象模式和结构研究事物的思维方式;(3)培养学生借助符号和逻辑系统进行严密演绎的探索方式;(4)培养学生辩证唯物主义科学世界观,崇尚数学的理性精神;(5)培养学生坚忍不拔的钻研精神和细致精确的科学态度;(6)培养学生的团队合作精神.三、课程设计思路1.设计依据和思路《应用数学2》课程设置根据高等职业教育的特点、教育部教高【2006】16号文件精神,以及教育部制定的《高职高专教育高等数学课程教学基本要求》,依据“为专业教学服务,为学生成才奠基”的指导思想,根据专业群的需要构建具体的教学内容.2.重点难点重点:定积分的概念及计算,微元法的基本思想,一阶微分方程解法,级数敛散性的判定,函数展开成级数,偏导数、二重积分的计算.难点:积分计算,微元法的基本思想,级数敛散性的判定,二重积分的概念.3.教学方法和手段根据教学目标,结合学生的实际,针对不同的教学内容,采用不同的教学方法,有案例分析法、问题解决法、分组讨论法、启发引导法、讲练结合等教学方法,借助多媒体辅助教学等手段,提高教学质量和教学效果.教学中,改变以教师为中心,强调以学生为主体,让他们积极地参与教学活动中,提高学生的学习主动性,做到教师与学生的双向互动.五、考核方案与考核标准考核评价方式为终结性考核,考核评价方案设计如下:考核分值比例:总分 = 过程考核(50%)+ 期末考试(50%).其中:过程考核=作业(30%)+测验(25%)+ 出勤(25%)+ 课程学习表现(20%).作业缺交达二分之一者作业成绩以零分计;测验至少一次;缺课达三分之一及以上者取消考试资格;课程学习表现包括课堂听讲、课堂练习、课堂回答等方面。
高等数学教学在土木工程专业的实践与应用
第36卷第6期萍乡学院学报2019年12月V ol.36 NO.6Journal of Pingxiang University Dec.2019高等数学教学在土木工程专业的实践与应用唐小军1,罗春泳2,刘忠东1(1. 井冈山大学数理学院;2. 井冈山大学建筑工程学院,江西吉安 343000)摘 要:高等数学作为土木工程专业一门重要的基础课程,对于学生后续专业课的学习,可以提供必要的数学知识及计算工具。
文章对高等数学教学在土木工程专业的实践与运用进行了探索,通过在教学过程中与专业实际结合,丰富教学模式,提高学生学习兴趣,改革教学手段等方式的运用,结合专业特点与需求更新教学资源,有利于学生将高等数学的知识与专业课学习紧密衔接,达到高等数学教学服务于土木工程专业的目的。
关键词:高等数学;土木工程;计算工具;模块化教学中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:2095-9249(2019)06-0092-03引言高等数学在我国高校教育中起着重要作用,既是理工科专业的基础课程,又是核心课程,提供的数学知识理论体系能为学生后续专业课的学习打好基础;同时,高等数学理论严密的逻辑性也有利于培养学生的创新开发能力。
随着学科分类的细化,传统的高等数学教学体系及模式有些时候不能很好地适应学科发展的需要[1]。
诸多专家学者对高等数学课程的教学方法、内容及手段的进一步改革进行了研究:战黎荣研究了高等数学教育教学思想[2];王亚宁研究了高等数学的教学方法及手段[3];张霞对培养学生高等数学的学习兴趣方面进行了深入研究[4];另一些学者也以学科发展导向为基础,对高等数学课程教学与理工科专业相结合的模式进行了探索[5~8]。
随着社会科技进步,土木工程专业也越来越受到社会的重视,高等数学作为土木工程专业中一门重要的基础科目,可为该专业的学生后续专业课学习提供必要的数学知识,同时通过高等数学的学习,建立数学思维,能提高学生整体素质,必然影响到土木工程学生的专业培养目标[9~11]。
土木与高等数学教材
土木与高等数学教材作为土木工程领域的学习者和从业者,掌握高等数学是非常重要的。
高等数学是土木工程的基础学科,它提供了解决土木工程问题所需的数学工具和方法。
合适的高等数学教材对于学习和理解土木工程的相关内容至关重要。
本文将探讨土木与高等数学教材的要求和选择。
一、教材的内容要求高等数学教材应该全面覆盖与土木工程相关的数学知识。
首先,教材应该包含基础的微积分知识,如极限、导数、积分等内容。
这些知识是土木工程所涉及到的力学、流体力学等领域的基础。
其次,教材应该包含线性代数的内容,如矩阵运算、线性方程组等。
这些知识在土木工程中的结构分析、桥梁设计等方面起着重要作用。
此外,教材还应该包含常微分方程、概率与统计等重要内容,以满足土木工程中的动力学、风险分析等需求。
二、教材的难度要求土木与高等数学教材的难度应该适合土木工程学生的学习水平和需要。
教材的难度应该由浅入深,从基础概念逐步深入到高级应用。
对于初学者来说,教材应该注重基础知识的讲解和应用。
随着学生的进阶和学习能力的提高,教材可以逐渐增加难度,涉及更多的高级知识和实际案例分析。
教材的难度要与课程进度相匹配,既不能过于简单以致于缺乏挑战性,也不能过于复杂以致于学生难以理解和掌握。
三、教材的实用性要求土木与高等数学教材应该具有一定的实用性。
教材中应该包含大量的实例和应用案例,以帮助学生将理论知识应用于实际问题的解决中。
教材的实用性可以通过引入真实的土木工程项目、案例分析和技术要点等方式来体现。
此外,教材还应该提供一些习题和练习题,供学生巩固知识和提高解决问题的能力。
四、教材的更新要求土木与高等数学教材应该与时俱进,与学科的发展保持同步。
土木工程领域的技术和方法不断发展和更新,因此教材需要及时反映这些最新的进展。
教材的更新可以通过添加新的内容、修订旧的内容和引入新的案例等方式来实现。
教材的更新还需要根据学生和教师的反馈进行调整和改进,以提高教学效果和学习质量。
总之,选择合适的土木与高等数学教材对于学习土木工程是非常重要的。
土木专业高等数学教材
土木专业高等数学教材一、引言土木工程作为一门综合性学科,对学生的数学学习能力要求极高。
因此,编写一本合适的土木专业高等数学教材对于培养土木工程学生的数学素养至关重要。
本文将以土木专业高等数学教材为题,探讨如何编写一本内容准确、全面的教材,以满足土木专业学生的学习需求。
二、教材内容的选取1. 基础数学概念:为了更好地理解高等数学的内容,教材应首先介绍基础数学概念,如代数、微积分、几何等。
这些基础概念是理解后续内容的基石。
2. 土木工程中的数学应用:教材应重点关注土木工程实际应用中的数学知识。
例如,如何运用微积分解决土木工程中的曲线拟合问题,如何运用线性代数解决结构受力问题等等。
3. 数学模型和方程式:土木工程中经常需要建立数学模型和方程式来描述和解决实际问题。
教材应该详细介绍建立这些模型和方程式的方法,以及如何转化为数学问题进行求解。
4. 实例和案例分析:为了提高学生的实际应用能力,教材应包含丰富的实例和案例分析。
这些实例和案例应该符合土木工程实际问题,能够帮助学生理解数学在实践中的应用。
三、教材编写的原则1. 清晰简洁:教材内容应言简意赅,避免使用过于复杂的语言和繁琐的公式推导。
教材应注重提炼和总结,突出重点和难点,让学生能够快速理解和掌握。
2. 提供适当的背景知识:对于土木工程专业的学生来说,他们通常已经掌握了一些预备基础知识,教材应该充分考虑这一点,在必要时适当回顾和引入相关的背景知识。
3. 多样化的表达方式:教材应该通过文字、图表、公式、示例等多种形式进行表达,以满足不同学生的学习需求。
图表和示例应该简明易懂,能够帮助学生更好地理解和应用概念和方法。
四、内容的组织和分章节为了使教材的内容清晰有序,以下是教材内容的可能组织和分章节方式:1. 引言:介绍土木工程中数学的重要性,以及教材提供的内容和结构。
2. 基础概念:详细介绍土木工程中需要用到的基础数学概念,如代数、微积分和几何。
3. 微积分在土木工程中的应用:重点介绍微积分在土木工程中的应用,如曲线拟合、极限求解等。
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《土木工程应用数学》课程标准
课程代码: 090003
适用专业:建筑工程学院各专业
修课方式:必修
教学时数:72学时
总学分: 4
开课学期:第一学期
所在学院:公共基础教学部
大纲主撰人:徐秀艳大纲审核人:杨晓冬
一、课程定位
《土木工程应用数学》是建筑工程学院各专业的一门必修的重要基础课,作为探索自然现象、社会现象基本规律的工具和语言,是能力培养与素质提升的基础,是保持可持续发展的基础,是培养学生的计算能力、逻辑思维能力,奠定人才发展的基础。
通过学习,使学生比较系统的学习一元函数微积分的基础知识和常用的运算方法,培养学生的学习能力,使学生受到运用数学分析方法解决专业及日常生活中所遇到的实际问题的初步训练,为后续课程及解决工程技术问题奠定必要的数学理论基础。
《土木工程应用数学》是以初等数学为基础,为建筑工程学院各专业的专业基础课及专业课的学习奠定基础,因此需安排在专业基础课及专业课前即第一学期讲授。
二、设计思路
土木工程应用数学课程以培养学生分析问题解决问题能力为出发点,以专业课需求的具体内容为基础,以与专业基础课、专业课相融合为目的。
重新制定新的数学教学内容、打破传统知识结构,以专业需求的知识点为导向,制定必备的数学知识点,学生收集资料必备的知识点,教师帮助归纳总结,引导学习方向为手段。
完成学生学习数学知识,解决专业需求的具体任务,达到学生分析问题、解决问题的目的。
三、课程目标
○1素质目标:培养认真严谨的工作态度,勤奋好学的思维品质、爱岗敬业的工作态度、团结合作的创新探索的科学态度。
培养学生运用数学思想和方法,提高自主学习能力、终身学习能力、知识运用能力、解决问题能力,使学生形成思维严谨、推理合理、表达准确的素质及创新探索的科学精神和能力。
○2能力目标:具有计算能力、借助计算机计算能力、建立数学模型能力、计算方法的应用能力,发现、分析、解决问题的能力,终身学习能力、逻辑思维能力、自主学习能力、创新能力。
○3知识目标:
导数与微分、原函数与不定积分、定积分、微分方程、向量等基本原理与概念及其几何意义。
熟练掌握并会正确使用常用公式表、数据软件、基本计算方法、能借助所学的数学知识解决专业基础课、专业课及工程技术中出现问题,解决简单的实际应用问题。
学会用数学的思想去观察问题、分析问题、解决问题。
四、教学内容与学时分配
1.学习情境安排及学时分配
表1-1
2.学习情境教学设计
表2-1-2
表2-2-2
表2-3-1
表2-3-2
表2-4-1
五、教学实施方案设计
表3-1-1
表3-1-2
表3-2-1
表3-2-2
表3-2-3
表3-3-1
表3-3-2
表3-4-1
六、课程考核评价
1.课程考核评价成绩构成
2.单项任务考核评价
3.综合任务考核评价
七、教学实施条件
1.教师基本要求
具有较强的数学专业理论功底,了解数学在土木工程专业的相关知识中的需求,具有较强的分析问题解决问题的能力、知识的应用能力及多媒体课件制作操作能力。
热爱教育工作,对学生充满爱心。
具有较强的事业心,在工作上具有创新能力。
2.教学资源条件
(1)自编教材;
(2)多媒体教室;
(3)电子课件
多媒体
八、其他建议
1.教学建议
小班教学,适当增加课后辅导时间
2.参考书目
(1)同济大学等主编《高等数学》(上,下)第一版高等教育出版社 2006 (2)梁弘主编《高等数学基础》第一版北京交通大学出版社2006
(3)侯兰茹主编《高等数学》第一版首都经济贸易大学出版社2008。