华威大学本科数学专业的课程由核心课程和选修课程组成。核心课程中,你将学习代数、分析和应用数学等基本课题。选修课程则涵盖了整个数学科学领域,其中包括代数、组合学、数论、几何学、拓扑学、纯分析和应用分析、微分方程以及物理、生物和数据科学的应用。数学专业的第一和第二学年为核心课程,第三学年仅包含选修课程。下面是对华威大学本科数学专业核心课程的解读。
一、第一学年
1、基础
本课程将填补高中数学和大学数学之间的空白,从基于计算和数学方法的角度,引导你更深入地理解基于证明的数学。在这门课程中,你将通过理解关键证明方法并创建自己的方法来学习数学证明的艺术。除了证明之外,课程还将向你介绍大学数学的基本内容,包括集合论、逻辑学、数论、算法和密码学。
2、分析 1/2
本课程强调了比在高中时更加精确的数学论证。你将逐步从老师教你如何求导和积分,到能够自己严格证明原本认为理所当然的微积分结果。本课程将让你仔细研究极限和无穷级数、π和e的近似值以及泰勒级数。课程最后将学习积分和微积分基本定理。
3、数学方法和建模1和2
本课程将在讨论和分析物理、化学、工程以及生命和社会科学中的微分方程和微分方程组之前,先介绍数学建模的基础知识。这需要了解常微分方程(ODE)的基本理论,这是所有应用数学的基石。ODE理论后来在纯数学的分支中证明是无价的,例如几何和拓扑学。你将学习简单的微分方程和微分方程组、求解方法以及数值逼近。
在数学方法和建模2中,你将学习曲线的微分几何、多变量函数微积分、多维积分、多变量矢量函数微积分(散度和环量)及其在线和面积分中的应用。
4、代数1和2
本课程的前半部分将向你介绍抽象代数,包括群论和环论,让你熟悉对称群、置换群和矩阵、子群和拉格朗日定理。你将理解群的抽象定义,并熟悉基本类型的例子,包括数制、多项式和矩阵。你将能够计算整数模n的单位群。
后半部分涉及线性代数,并介绍线性方程组。你将学习向量空间、线性映射及其矩阵表示的性质。应用包括求解线性方程组、向量和矩阵的性质、行列式的性质以及计算方法。你将学习如何定义和计算线性映射或矩阵的特征值和特征向量。你将对矩阵和向量空间有深入的了解,为后续课程的学习打下基础。
5、计算机数学
本课程包含Python迷你课程和LaTeX的介绍。课程将涉及一个小组项目,包括计算,学生将发展研究技能,包括规划和使用图书馆和互联网资源,以及演讲技能。
6、概率
本课程将带你进一步探索概率和随机结果。从离散和连续概率空间的例子开始,你将学习计数方法(包含排除公式和多项式系数),并研究理论主题,包括事件的独立性和条件概率。你将学习随机变量及其概率分布函数。最后,你将学习方差和协方差以及著名的概率定理。
二、第二学年
1、数学建模方法 3
你将学习数学建模中的许多关键概念:(1)优化(包括多维中的临界点、线性规划、最小二乘法、回归、凸性、最陡下降算法、约束优化、神经网络);(2)快速傅立叶变换(包括其在信号处理和音频视频压缩中的应用);(3)希尔伯特空间(包括正交函数及其在逼近问题中的应用)。
2、代数3
本课程旨在加深你对群论和环论的理解,并提高应用能力,同时拓展大一代数课程的知识。你将学习如何证明一般群和类似环的同构定理。此外,你还将学习轨道稳定定理、中国剩余定理和高斯多项式环唯一因式分解定理。同时,你将学习数论、几何学和组合学中的应用。
3、范数、度量和拓扑
本课程将研究如何在一般度量空间中推广大一数学分析中引入的重要概念,例如序列收敛和函数的连续性。通过应用这些概念,你将能够证明一些在数学许多领域中使用的强大而重要的结果。
4、分析3
本课程将为后续许多数学课程奠定基础,内容涉及对分析1和2中出现的收敛和微积分概念的进一步研究。
5、科学交流
你将接受个人导师的指导和反馈,独立研究一个数学课题。你将研究核心课程中可能没有涉及的数学内容。然后,你将用科学报告和口头陈述的形式交流你的研究成果。
三、第三学年
第三学年没有核心课程。相反,你可以从数学和全校其他院系开设的一系列选修课程中选择。如果你愿意,你可以选择最多25%的数学以外的其他课程。
以上就是对华威大学本科数学专业核心课程的解读。无论是核心课程还是选修课程,如果你在学习过程中遇到问题,都可以直接与海师帮的课程顾问联系。海师帮能够为你提供一对一华威大学课程辅导,随时为你解答课业问题,深入讲解课程知识,使你能够充分掌握课程重点难点,从而获得更好的课业成绩。