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数学与应用数学专业人才培养方案(2018)

发布日期:2018-10-18


一级

指标

二级指标

三级指标

(主要教学内容、主要实践环节)

备注

1.知识

1.1较扎实的数学基础知识

1.1.1 数系的扩展,解析式及分类,初等函数的性质,各类方程及基本解法,不等式及基本性质,初等不等式的解法,排列与组合及应用;

1.1.2 初等几何证题法,各类初等几何变换及性质,度量与计算,轨迹的意义与命题,作图问题求解,点、直线、平面及相互关系,多面体的性质,立体图形的面积与体积;

1.1.3 竞赛数学与数学竞赛介绍,初等数论(整除、同余、Fermat小定理、不定方程及解法、Gauss函数),初等代数(函数与迭代、方程与不等式、复数、函数方程),几何证题与计算,组合数学初步(抽屉原理、容斥原理、组合计数、组合几何、覆盖、图论初步);

1.1.4 大数据概念,大数据的产生、应用和作用,大数据处理的基本流程;

1.1.5 函数的概念,数列极限的定义与性质,函数极限的定义与性质,函数连续的定义,上、下确界的定义,实数连续性的基本定理,一致连续的概念,导数与微分的定义,微分中值定理,洛必达法则,泰勒公式,不定积分的定义及性质,定积分的定义,收敛与发散的概念及性质,多元函数的概念,二元函数的极限和连续概念与性质,含参变量的有限积分的概念与分析性质,含参变量的无穷积分的概念,重积分的概念与性质;

1.1.6 向量函数的极限、连续性、微商、泰勒(TayLor)公式和积分等概念,简单曲线、光滑曲线、曲线的切线和法面、曲线的弧长和曲线的自然参数等基本概念,空间曲线的密切平面、基本三棱形、曲线的曲率、挠率和伏雷内(Frenet)公式等重要概念和理论;

1.1.7 向量范数、 矩阵范数、 差分方程、误差、Lagrange插值多项式型式、Newton插值多项式型式、Hermite插值、 三次样条插值、最佳平方逼近、多项式拟合、数值微分、N-C数数值积分、复化数值积分、Gauss 积分、向量和矩阵范数、矩阵的条件数、非线性方程组、sturm定理、常微分方程组数值解、差分方程、差分方程相容性收敛性和稳定性,度量空间,聚点、内点、界点、开集、闭集、完备集的概念;

1.1.8 整数的可除性,公倍数,公因数的概念,整数唯一分解定理,取整函数,二元一次不定方程及特殊不定方程求解,同余的概念和性质,欧拉定理的运用,中国剩余定理,高次同余式,二次剩余,勒让德符号和雅可比符号,原根及原根存在条件,连分数的概念,实数表成连分数,连分数的应用,初等数论中经典结论和未解决问题介绍;

1.1.9 集合的基本概念,集合的运算(交、并、差、补)及集合的恒等式,有序对与笛卡尔积,关系的运算和性质,偏序关系和等价关系,函数的定义,复合函数与反函数,映射分类,命题的基本概念,命题公式及真值判定,等值式,析取范式和合取范式,推理的形式结构和自然推理系统,一阶逻辑命题符号化,一阶逻辑等值式与置换规则,一阶逻辑前束范式,图的基本概念,通路与回路,图的连通性及矩阵表示,图的运算,欧拉图与哈密顿图,最短路问题,中国邮递员问题和货郎问题,树的性质,生成树,平面图的基本概念和判断,欧拉公式,支配集、点覆盖集与点独立集的概念。匹配的相关概念,完美匹配和Hall定理,点着色的定义,Brooks定理和四色定理;

1.1.10 随机事件、基本事件和样本空间,事件之间的关系与运算。概率公理化,概率的基本性质。条件概率,概率的加法公式、乘法公式、全概率公式、贝叶斯公式。事件的独立性。随机变量分布函数,离散型随机变量,连续型随机变量的概率密度及其性质,二维随机变量,二维随机变量的联合分布函数及其性质,离散型随机变量的联合分布、边缘分布和条件分布,连续型联合概率密度、边缘概率密度、条件概率密度, 随机变量独立性及不相关,数学期望和方差,矩、协方差和相关系数,切比雪夫不等式,总体、个体、样本和统计量,样本方差及样本矩,χ2分布、t分布和F分布,矩估计和极大似然估计,置信区间,单个正态总体的均值和方差的假设检验,大数据概念,大数据的产生、应用和作用,大数据处理的基本流程,多元统计分析,多元正态分布,均值向量和协方差阵的检验,聚类分析,判别分析,主成份分析,因子分析,典型相关分析,统计学基础,统计设计,统计调查和统计整理,综合指标,时间数列,指数,抽样推断,相关分析与回归分析;

1.1.11 向量的概念和基本运算规律,平面曲线,空间中的直线,平面和二次曲面等图形的性质。仿射几何学的基本概念(透视仿射对应、仿射对应),欧氏平面的拓广,一维射影几何学,代沙格(Desargues)定理、四点形与四线形,射影坐标系和射影变换,二次曲线的射影性质等;

1.1.12 拓扑空间、连通性、分离性、紧致性等概念及可数公理、度量化公理等,度量空间,赋范线性空间,有界线性算子,连续线性泛函,内积空间,希尔伯特(Hilbert)空间,巴拿赫空间中的基本定理;

1.1.13 群的概念,子群与商群,环与域,线性空间与线性变换,矩阵范数,矩阵分析,矩阵分解,广义逆矩阵,正定矩阵,对角占优矩阵,非负矩阵,多项式的运算,多项式的分解,行列式定义,行列式的性质,线性方程组,矩阵的运算,矩阵的逆,二次型的化简,线性空间,线性子空间,线性变换的矩阵,矩阵对角化,λ-矩阵,标准正交基,欧式空间,变换群,置换群,循环群,矩阵特征值的估计。

基础课程知识

1.2较深厚的数学专业知识

1.2.1可数集、不可数集合的概念,测度,可测集,可测函数,可测函数的性质,依测度收敛,勒贝格积分;

1.2.2 集合的基本概念,集合的运算(交、并、差、补)偏序关系和等价关系,函数的定义,复合函数与反函数,映射分类,命题的基本概念,命题公式及真值判定,图,树的基本概念,欧拉图,哈密顿图,平面图的判断;

1.2.3 泛函延拓定理,纲定理,一致有界性定理,强收敛、弱收敛和一致收敛定理,逆算子定理,整环中的因子分解。

专业课程知识

1.3适应社会生活、学校工作的基本知识

1.3.1 假期社会实践;

1.3.2 大学生素质拓展;

1.3.3中(小)学学校管理,毕业实习;

1.3.4中小学数学教育专题讲座。

教育方面

1.4教育教学理论知识

1.4.1 教育心理学,《教育心理学》课程实操;

1.4.2 教育学,《教育学》课程实操。

教学方面

1.5数学教学实践知识

1.5.1中学数学的教学目的,中学数学教学过程的设计,中学数学逻辑基础,中学数学基础知识的学与教;

1.5.2数学思维与数学能力,中学数学思想方法。

教学方面

1.6数据统计知识

1.6.1多元统计分析,多元正态分布,均值向量和协方差阵的检验;

1.6.2聚类分析,判别分析,主成份分析,因子分析,典型相关分析;

1.6.3 统计学基础,统计设计,统计调查和统计整理,综合指标,时间数列,指数,抽样推断,相关分析与回归分析。

统计方面

1.7数据分析与处理的知识。

1.7.1 分布式并行编程,MapReduce模型,Map和Reduce函数,Hadoop项目及其结构、体系;

1.7.2 Hermite插值、 三次样条插值、最佳平方逼近、多项式拟合、数值微分、N-C数数值积分、向量和矩阵范数、矩阵的条件数、Jacobi迭代、Gauss-Seidel迭代、松弛迭代、 Newton迭代、非线性方程组、sturm定理、乘幂法及反幂法、Euler公式、Runge-Kutta方法、线性多步法;

1.7.3 SPSS、EXCEL、ASA软件的使用。

统计方面

2.能力

2.1 分析能力

2.1.1 不等式的证明,初等几何变换的应用,几何轨迹的探求;2.1.2 傅里叶级数收敛性判别法,隐函数存在定理,无穷积分收敛与发散的敛散性判别法,瑕积分敛散性判别法,一致收敛的定义与判别法,曲线积分与路线无关的条件;

2.1.3 微分几何和数学分析平行内容的联系与区别;

2.1.4 整除性质,同余性质,欧拉定理的应用,命题公式及真值判定,一阶逻辑命题符号化,最短路问题,中国邮递员问题和货郎问题,点着色问题;

2.1.5 向量的方法证明初等几何命题,数形结合研究直线、平面的方程,压缩映射原理及其应用。

2.2 归纳能力

2.2.1 特殊不定方程求解方法总结;

2.2.2 集合的运算(交、并、差、补)及集合的恒等式,命题公式及真值判定;

2.2.3 图,树,欧拉图,哈密顿图,平面图,支配集,点覆盖集,点独立集的概念;

2.2.4 二次曲线的化简与分类。

2.3 抽象能力

2.3.1 依测度收敛,勒贝格积分,积分的极限定理,斯蒂阶积分;2.3.2 射影平面,代数结构。

2.4 空间想象能力

2.4.1 多面角的证明,空间几何变换的应用,空间几何变换的应用,希尔伯特空间中的规范正交系,平面、空间直线、曲线、曲面方程;

2.4.2曲面积分,曲线积分,重积分。

2.5 演绎推理能力

2.5.1实数连续性的证明;

2.5.2数理逻辑,集合的运算,素数、整除性、同余性质、欧拉定理、中国剩余定理的证明,推理的形式结构和自然推理系统;

2.5.3 德沙格定理、逆定理的证明及应用。

2.6准确计算的能力

2.6.1 组合计数问题;

2.6.2 导数与微分的运算及应用,不定积分的计算,定积分的计算及应用,条件极值的计算,二重积分及三重积分的计算,第一型曲线积分与曲面积分的计算,第二型曲线积分与曲面积分的计算,曲率和挠率的计算;

2.6.3 不定方程求解,勒让德符号,原根计算,集合的运算(交、并、差、补)及集合的恒等式,图的矩阵表示和图的运算;

2.6.4行列式的计算,线性方程组的求解,矩阵求逆,特征值的计算。

2.7学习新的数学知识的能力

2.7.1 数学专题讲座;

2.7.2 初等数论经典问题探索与研究;

2.7.3 图论知识在计算机领域的应用;

2.7.4 微分方程定性理论;

2.7.5 扩域的应用之古希腊三大几何难题。

2.8较强的语言表达能力

2.8.1 数理逻辑,数学文字语言,数学符号语言,数学教学实践;

2.8.2 普通话,大学英语。

2.9资料查询、文献检索以及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法

2.9.1 文献检索基础;

2.9.2 文献数据库检索;

2.9.3 搜索引擎与网络信息资源;

2.9.4 信息分析及应用。

2.10具有一定的科学研究能力

2.10.1不等式问题研究,初等数论问题研究,初等几何问题研究,组合问题研究;

2.10.2常微分方程数值解,差分方程,微分方程定性理论;

2.10.3数学专题讲座,初等数论知识(中国剩余定理,欧拉定理)在编码密码方面的应用,解析问题研究,高等几何问题研究,广义逆矩阵与线性方程组的求解,自然科学与技术类课程。

2.11具备运用高等数学观点、思想方法指导中小学数学教学的能力

2.11.1 中小学教学教研问题探讨;

2.11.2 中小学数学教育专题讲座,中小学教学教研问题探讨;

2.11.3 最短路问题,地图着色问题在中小学数学知识竞赛中的应用;

2.11.4 数学的萌芽与常量数学时期,变量数学与近代数学,现代数学史简论 ;

2.11.5 数学专题讲座,中小学数学教育专题讲座,中小学教学教研问题探讨。

2.12 具备良好的数学教学设计、教学实施能力

2.12.1 中小学数学教育专题讲座;

2.12.2 网络与课件制作;

2.12.3 中学数学的教学目的,中学数学教学过程的设计,中学数学逻辑基础,中学数学基础知识的学与教,数学思维与数学能力,中学数学思想方法;

2.12.4 中小学数学教学技能训练,数学教学课堂教学实操;

2.12.5 简笔画课内实训,书写基础课内实训;

2.12.6 案例教学的理论与方法。

2.13 具有一定的班主任工作能力

2.13.1 班主任工作艺术,班主任工作实操;

2.13.2 中小学数学教育专题讲座。

2.14 具有较熟练的计算机应用能力

2.14.1 MATLAB的使用,LINGO的使用,SPSS的使用;

2.14.2 Richardson外推法、Romberg方法、向量范数原理及方法、Gauss列主元消元法、直接分解法、迭代法、 弦截法、抛物线法、乘幂法及反幂法、对称矩阵的Jocobi方法、QR方法、Runge-Kutta方法、线性多步法。

2.15 具备数据分析和数据处理的能力

2.15.1 插值与拟合,数据的统计描述和分析;

2.15.2 大数据概念,大数据的产生、应用和作用,大数据的关键技术,大数据的处理工具,大数据处理的基本流程;

2.15.3 多元统计分析,多元正态分布,均值向量和协方差阵的检验,聚类分析,判别分析,主成份分析,因子分析,典型相关分析;

2.15.4 统计学基础,统计设计,统计调查和统计整理,综合指标,时间数列,指数,抽样推断,相关分析与回归分析。

2.16 初步掌握统计分析软件及其应用的能力

2.16.1 SPSS、Excel和SAS软件。

2.17 应用数学知识解决实际问题的能力

2.17.1 数学建模初步;

2.17.2 线性规划,整数线性规划,约束优化,非线性规划,层次分析法,数学综合实验,图及网络分析,存贮论,决策论,对策论。

3.能力

3.1 具有良好的思想品德、社会公德和职业道德

3.1.1思想道德修养与法律基础,中国近现代史纲要,马克思主义基本原理概论,毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论;

3.1.2 军事理论教育;

3.1.3 师范生师德师风修养。

思政方面

3.2 具有敬业爱岗、艰苦奋斗、团结合作的品质

3.2.1 数学建模实践,数学实验实践,中小学数学教学专题讲座;

3.2.2 军事技能训练;

3.2.3 大学生素质拓展,创新创业教育类课程。

3.3 具有求真务实的科学态度、谦虚好学的精神和自我反思意识

3.3.1 初等数论经典问题介绍;

3.3.2 学习数学史的意义和学习方法;

3.3.3 数学前沿介绍。

3.4 具有较强的人文素质

3.4.1 科学与人类简史;

3.4.2 特色文化传承;

3.4.3 人文社科类课程。

3.5 具有一定的艺术修养

3.5.1 艺术教育类课程。