常微分方程是数学专业一门承上启下的核心专业基础课程。课程以三大模块为主线展开:第一部分深入讲解基本理论,包括解的存在唯一性、连续依赖性、延拓定理与奇解等核心内容,帮助学员建立严密的理论根基;第二部分聚焦求解方法,系统介绍初等积分法、线性方程组基础解法,以及非齐次情形的常数变易法,提升实际计算能力;第三部分引入定性与稳定性理论的初步知识,并结合丰富实例展现其在实际应用中的建模分析思路。
常微分方程不仅理论体系完整,更与现实世界紧密相连。依托国防科技大学教学团队15年研究型教学积累,课程融入了大量来源于科研前沿与工程实践的典型案例。通过学习,学员将系统掌握常微分方程的基本理论和分析方法,初步形成运用微分方程工具解决工程与科研中关键问题的能力——既夯实理论功底,也走向真实世界的探索与创新。
本课程在实际教学中采用研究型教学方法,通过设置与军事、经济、工程技术等领域紧密联系的实际问题,帮助学员深化对微分方程思想、方法和理论的理解与应用,提升利用微分方程理论解决实际问题的能力,同时充分激发学员的创新潜能,增强其自主学习和智慧学习能力。
知识目标:
掌握微分方程的基本概念与理论、初等积分法与线性方程组求解、定性与稳定性理论初步等基本概念、理论与方法。
能力目标:
着重培养学员高度的抽象思维能力、严密的逻辑推理能力、丰富的空间想象能力、敏锐的实验观察能力,强调综合运用能力;通过信息化教学手段提升教学容量、拓展教学内容,突出现代数学思想的渗透,结合军事应用案例,融入数学建模与实验的思想方法,切实增强应用数学解决实际问题的能力;优化教学设计,综合运用发现式、启发式、研讨式等符合深度学习特征的教学方法,激发学员学习动力,细化学法指导,提升自主学习和智慧学习能力,开发学习潜能与创新思维能力。
价值目标:
贯穿课程思政,锤炼学员忠诚品质,筑牢献身国防的理想信念;揭示数学概念形成过程中的唯物辩证法思想,穿插数学史上的重大事件和名家故事,使学员感受数学文化的熏陶,善于理性思考和定量分析,增强科学精神与创新实践能力;强调严格的数学训练,磨练学员不畏困难、坚韧不拔的意志品质,学会在复杂形势下理性分析、果敢应对各类问题。
微积分和线性代数基础知识。
1.教材
袁荣,常微分方程(第2版),高等教育出版社,2020.8
2.推荐参考书
(1)丁同仁,李承治,常微分方程(第3版),高等教育出版社,2022.3
(2)柳彬,肖冬梅,张伟年,微分方程 I,北京大学出版社,2025.7
(3)方道元,薛儒英,常微分方程,高等教育出版社,2017.7
(4)伍卓群,李勇,史少云,常微分方程(第2版),高等教育出版社,2023.9
(5)东北师范大学微分方程教研室,常微分方程(第3版),高等教育出版社,2022.1
(6)马知恩,周义仓,李承志,常微分方程定性与稳定性方法(第2版),科学出版社,2015.6
(7)廖晓昕,稳定性的理论、方法和应用(第2版),华中科技大学出版社,2010.1
(8)C.Henry Edwards, David E. Penney,Elementary differential equations with boundary value problems (11th),Pear Education Inc. 2017
(9)Strogatz Steven,Nonlinear dynamics and chaos : with applications to physics, biology, chemistry, and engineering,Perseus Books Publishing, 2000.
孙梅、汪小帆 等译中文版,机械工业出版社,2016.10
(10)王玉文,史峻平,侍述军,刘萍,常微分方程简明教程,科学出版社,2010.9
3.线上资源
(1)国家高等教育智慧平台https://higher.smartedu.cn/,搜索优秀教师的常微分方程慕课课程
(2)麻省理工学院 https://learn.mit.edu/ 或者 ocw.mit.edu 搜索微分方程课程
(3)https://www.bilibili.com/ 亦有众多微分方程课程供大家比较学习
1. 因为这门课程是智慧课程,大家在学习时可以积极使用AI工具,提高自己的学习效率,检查学习效果。例如可以通过能力图谱中的知识点做牵引开展学习、可以通过智能助手咨询相关问题等。
2.课程会在讨论区公布一些开放性的问题,大家可以积极参与研讨、留言。
3.鼓励学习者提出有难度的、有意思的问题,这个占比10%。