复变函数与积分变换课程教案

《复变函数与积分变换》是一门针对信息学院本科生的基础课程，旨在教授复变函数和积分变换的基本理论和应用。这门课程总共有54学时，通常在第三学期开设，要求学生具备工科数学分析或高等数学的基础。课程不仅强化了数学知识，也为后续的专业课程打下了必要的数学基础，同时提升学生的抽象思维、逻辑推理、空间想象和创新能力。 课程内容分为多个章节，每个章节都有明确的教学目标和学时分配： 1. **第一章：复数与复变函数**（2学时） - 学生将学习复数的基本概念，包括复数的代数运算、几何表示、乘幂和方根，以及区域的概念。此外，还会介绍复变函数和其连续性与极限。 2. **第二章：解析函数**（6学时） - 这一章深入解析函数的定义和特性，讨论解析函数的充要条件，以及常见的初等函数。 3. **第三章：复变函数的积分**（8学时） - 学生将学习复变函数积分的基本概念，如柯西-古萨定理，复合闭路定理，原函数与不定积分，柯西积分公式，高阶导数，以及解析函数与调和函数之间的关系。 4. **第四章：级数**（6学时） - 包括复数项级数、幂级数、泰勒级数和洛朗级数，帮助学生理解函数的级数展开和收敛性质。 5. **第五章：留数**（6学时） - 学习孤立奇点的概念，留数的计算方法，以及在定积分计算中的应用。 6. **第六章：共形映射**（6学时，选学） - 阐述共形映射的理论，包括分式线性映射和它们的唯一性，以及一些初等函数的映射性质。 7. **第七章：傅里叶变换**（8学时） - 讲解傅氏积分、傅氏变换的定义，其性质，以及卷积和相关函数的概念。 8. **第八章：拉普拉斯变换**（8学时） - 深入探讨拉普拉斯变换，包括其性质、逆变换，以及在实际问题中的应用。 课程提供了几本教材和参考书，其中西安交通大学高等数学教研室编写的《复变函数与积分变换》和南京工学院数学教研组的《积分变换》被认为是教师和学生的重要参考资料。 在每个章节中，教师应强调基本内容，确保学生掌握核心概念，同时解决可能的难点。例如，复变函数的解析性、柯西-古萨定理的理解、留数计算的技巧，以及傅里叶和拉普拉斯变换在工程问题中的应用，都是教学的重点和难点。通过这些知识的学习，学生能够运用复变函数和积分变换的方法解决实际问题，提升数学素养。