一🫖、課程基本概況
課程名稱🫓👭🏼：高等數學A 課程負責人：武文佳
學分學時：11學分🛠，176學時 所屬學院：文理學院
教學對象🦧：工科各專業本科生 課程類別🪀：專業必修課
二、課程思政典型案例
案例名稱:“旋轉曲面的魅力”——中國天眼之父南仁東先生
1.課程章節及名稱🧍🏻♀️： 第7章第3節 空間曲面
2.教學目標
（1） 知識目標： 掌握坐標面上的曲線沿坐標軸旋轉所得的旋轉曲面方程的求法；掌握研究旋轉曲面方程的方法和常見旋轉曲面的圖形。
（2）能力目標：培養數學思維能力，能夠對所研究的對象進行觀察、類比、抽象，並能夠分層次多角度認知圖形；提高用數學解決實際問題的能力，能夠用所學的知識去觀察生活🔳，培養解決生活中實際問題的意識、興趣和能力🫵🏻，學以致用。
（3）育人目標👨🏽🦱：通過對中國天眼及南仁東先生的介紹🙆♀️，講好中國故事和中國人的故事，提升學生學習興趣🧑🏼，增強學生的民族自豪感☃️，激發學生科技報國的使命感，並通過生活中的旋轉曲面讓學生認識到數學的美🧑🏻🏭，領略數學的魅力。
3.教學思想
空間曲面及方程在多元函數的幾何應用、二重積分🥣🏂🏻、三重積分👨🦰、曲曲面積分及場論中都有著重要的應用，是後續多元函數微積分的基礎。研究空間曲面的基本方法包括兩個方面🤚🏿：一是從方程到圖形，二是從圖形到方程，本節主要研究上述兩個方面，並重點研究旋轉曲面及其方程🧑🏼🔧。本節課程設計主要基於如下考慮：
（1）創設問題情境，用中國天眼引入，並通過我國著名建築和生活中的物品對應的曲面出發，激活學生思維，引發學生思考空間曲面方程如何表示⛺️🏊🏼。
（2）用數形結合方式引入空間曲面方程的定義，引發學生思考數形結合。
（3）通過動畫演示介紹旋轉曲面的定義☃️🪂，從“旋轉”的特點分析旋轉曲面方程的建立過程，並進行分析總結，讓學生掌握旋轉曲面的特點。
（4）用所學方法分析中國天眼對應的曲面方程🔸，通過生動的動畫演示讓學生熟悉各類方程對應的曲面👴，為後續多元函數微積分的學習打下解析幾何的基礎。
4.課程思政教學實施
（1）中國天眼🩹：500米口徑球面射電望遠鏡
通過中國天眼引入🌝，介紹中國天眼及澳大利亞射電望遠鏡帕克斯，分析二者對應的曲面類型，引入本節研究內容，完成知識的構建👳♀️。在此基礎上🧑🏿💼，介紹中國天眼的曲面方程及工作原理，激發學生科技報國的使命感和自豪感。
中國天眼—500米口徑球面射電望遠鏡位於中國貴州省黔南布依族苗族自治州境內，具有中國自主知識產權的三大設計創新，是世界上口徑最大🈚️👩❤️👩、精度最高的單天線射電望遠鏡🧑🏽⚖️，其設計綜合體現了中國高技術創新能力。500米口徑球面射電望遠鏡開創了建造巨型望遠鏡的新模式，其在基礎研究眾多領域，例如宇宙大尺度物理學、物質深層次結構和規律等方向提供發現和突破的機遇🤏🏻，也在日地環境研究、國防建設和國家安全等方面發揮不可替代的作用📭，中國天眼將推動眾多高科技領域的發展🥸，提高原始創新能力🚳。截止到2024年2月23日，FAST監測到的脈沖星數量已達883顆，是自其運行起至今，同一時期國外同類型望遠鏡監測數量總和的3倍以上。
（2）中國天眼之父南仁東先生
通過5分鐘的視頻介紹南仁東先生的貢獻。南仁東先生是中國天文學家、中國科學院國家天文臺研究員👱，人民科學家🐴，任FAST工程首席科學家兼總工程師，負責國家重大科技基礎設施500米口徑球面射電望遠鏡的科學技術工作。他1963年就讀於清華大學，於中國科學院研究生院獲碩士🏃🏻♀️👨🏽、博士學位。1982年🎋，他進入中國科學院北京天文臺工作。1994年起🧎🏻，一直負責FAST的選址、預研究、立項🧘🏻♂️、可行性研究及初步設計🤵🏼♀️。作為項目首席科學家、總工程師，負責編訂FAST科學目標，全面指導FAST工程建設，並主持攻克了索疲勞、動光纜等一系列技術難題。2016年9月25日，FAST落成啟用。
FAST是具有中國自主知識產權、世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡🔥。南仁東帶領工程技術人員克服了無數技術難關🧔♂️，提出了三項自主創新🫳：利用貴州天然的喀斯特窪坑作為臺址☛；窪坑內鋪設數千塊單元組成500米口徑球冠狀主動反射面；采用輕型索拖動機構和並聯機器人，實現望遠鏡接收機的高精度定位。在工程建設過程中🚸，克服諸多施工建設困難🛠、突破一系列技術難題🐸👳🏻♀️，全新的設計思路使得FAST突破了望遠鏡的百米工程極限，開創了建造巨型射電望遠鏡的新模式🏇🏽。FAST的落成啟用，對中國在科學前沿實現重大原創突破、加快創新驅動發展具有重要意義。
南仁東先生作為中國天眼之父，曾說過🖐🏼：“人類之所以脫穎而出，就是因為有一種對未知的探索精神”，希望同學們經常仰望星空✋🏻，並致敬南仁東先生。
（3）生活中的旋轉曲面
對空間曲面方程建立過程的分析蘊含著數學建模的思想🥔🍕。通過對各類旋轉曲面的講解，並與生活中常見的建築、物品等相結合，讓學生認識到數學在實際領域中的廣泛應用🐿。通過大量動畫展示旋轉曲面的形成過程，讓學生感受到數學無處不在♓️，並領會到數學的美🤽🏼♂️、曲面的美，領略數學的魅力。
