抽象代数课程教学大纲

抽象代数I代数学基础课程设计一、课程简介抽象代数是数学中的一个重要分支，主要研究代数结构的一般理论。

本课程旨在向学生介绍代数学基础和代数结构的概念、性质、分类以及基本定理，让学生初步了解抽象代数的基础理论和应用。

二、课程目标本课程旨在让学生掌握抽象代数的基础理论和方法，理解代数结构的基本概念和性质，并能够运用所学知识解决简单的代数问题。

具体目标包括：1.熟悉群、环、域等基本代数结构的概念和性质；2.掌握基本的代数运算和基本定理；3.学会使用代数结构解决问题。

三、课程大纲1.代数基础知识–集合论基础–映射和函数–群的定义和基本性质2.环和域–环的定义和基本性质–域的定义和基本性质–例子分析3.同态与同构–同态的概念和基本性质–同构的概念和性质–例子分析4.有限群的分类–循环群–交错群–初步理解群表示论四、参考教材1.Dummit, D. S., & Foote, R. M. (2004). Abstractalgebra (3rd ed.).2.Hungerford, T. W. (2012). Algebra (Vol. 1).Springer Science & Business Media.3.Fraleigh, J. B., & Katz, V. J. (2019). A firstcourse in abstract algebra (8th ed.). Pearson.五、评分标准1.平时成绩：40%–准时上课–上课认真听讲–课堂讨论积极参与–课后作业完成情况2.期中考试：30%3.期末考试：30%六、教学方法1.讲授法：通过教师讲述、演示、举例以及激发学生提问和讨论等方式进行教学。

2.练习法：通过课堂练习、作业练习等方式提高学生对知识的理解和运用能力。

3.互动法：通过学生互动、讨论、小组合作等方式调动学生学习积极性和主动性。

4.归纳法：通过归纳总结、问题解决等方式培养学生的逻辑思维和创新意识。

抽象代数基础一、课程说明课程编号：130215Z10课程名称：抽象代数基础/Fundamental of Abstract Algebra课程类别：专业教育课程学时/学分：48/3先修课程：高等代数适用专业：信息与计算科学、数学与应用数学、统计学教材、教学参考书：1. 张禾瑞编,《近世代数基础》，高等教育出版社, 2010年;2. 丘维声编，《抽象代数基础》，高等教育出版社，2003年；3. 聂灵沼，丁石孙编，《代数学引论》，高等教育出版社，2000年。

二、课程设置的目的意义《抽象代数》是数学专业的专业选修课之一，它为现代数学、现代物理学、计算机科学、现代通信以及密码学等提供了语言、重要结论和研究方法。

该课程主要讲授群、环、域的基本理论和初步知识，培养学生的抽象思维和逻辑推理的能力、为后继课程学习奠定基础。

该课程的目的在于使学生初步掌握基本的抽象代数知识和抽象、严格的代数方法，培养学生的抽象思维和逻辑推理的能力；进一步理解具体与抽象、特殊与一般等辨证关系。

锻炼学生认识问题和研究问题的能力，提高学生的数学素质。

三、课程的基本要求知识：掌握群的定义,群的同态,变换群,置换群,循环群,子群,子群的陪集,不变子群、商群等; 掌握环的定义, 整环, 子环, 环同态, 剩余类环, 理想, 唯一分解整环, 主理想环, 欧式环,多项式环与因子分解等; 掌握域的定义, 域扩张, 分裂域、有限域的结构等。

进一步融合高等代数和抽象代数课程的内容，使之成为一个有机整体。

能力：通过对抽象代数基础知识的学习和基本技巧的训练，培养学生的理解能力和抽象思维能力；重视理论和具体实例之间的相互联系，培养运用抽象代数的方法分析问题和解决问题的能力。

素质：使学生初步掌握抽象代数基础理论知识，提高数学素养，为进一步学习现代数学与计算机科学等奠定基础素质；同时启发学生的科学思维方式，培养从事代数学、密码与编码等相关方向研究的科研素质。

四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求无六、考核方式及成绩评定教学过程中采取课前导学、讲授、分析、随堂提问的方式进行，注重过程考核，考核方式包括：笔试、作业、随堂小测、课程考勤等。

抽象代数基本教程第七版教学设计介绍抽象代数是一门基础数学课程，也是数学专业的重要课程之一。

在本教学设计中，将介绍如何教授抽象代数基本教程第七版。

该教材是经典的代数教材，内容丰富，适合初学者学习。

教学目标本教学设计旨在让学生掌握以下知识和技能：1.理解群、环、域等基本概念；2.熟悉代数运算规律，并能够进行相关计算；3.掌握代数结构的分类和特征；4.能够解决基本的抽象代数问题。

教学内容本教学设计中将涵盖以下教学内容：1.群的概念及相关性质；2.群的子群和商群；3.群同构和同态；4.环的概念及相关性质；5.等价关系和商环；6.域的概念及相关性质；7.扩域和代数闭包。

在教学过程中，将使用丰富的例题和练习题来巩固学习内容。

在本教学设计中，将采用以下教学方法：1.讲授和解释教材内容；2.举例说明概念和定理；3.引导学生自主思考和解决问题；4.课堂互动和讨论。

教学评估在本教学设计中，将采用以下教学评估方式：1.作业评分；2.小组讨论和展示；3.期中和期末考试；4.口头问答和课堂练习。

教师将根据学生的表现和绩效来评估教学效果。

教学资源在本教学设计中，将使用以下教学资源：1.教材《抽象代数基本教程第七版》；2.丰富的例题和练习题；3.PPT演示；4.手写板；5.教师编写的课堂讲义；6.学生笔记和教学演示视频。

本教学设计将分为以下五个模块进行：1.群的概念和相关性质；2.群的子群和商群；3.群同构和同态；4.环的概念和相关性质；5.域的概念和相关性质。

在每个模块中，将涵盖该模块内教材的所有内容，并加入相关例题和练习题。

总结抽象代数基本教程第七版是一本优秀的代数教材，内容丰富、系统完整，适合初学者和进阶者学习。

在本教学设计中，采用了多种教学方法和评估方式，旨在帮助学生掌握代数基本知识和技能，提高其求解代数问题的能力。

《抽象代数》课程教学大纲课程编号：总学时： 54 总学分： 3 开课学期：第5学期适用专业小学教育（理）一、课程性质、目的与任务本课程是小学教育（理）专业选修课，课程主要内容为集合与映射、群论初步、环与域。

整环的因子分解理论和域的扩张二、课程教学的基本要求通过对本课程的学习，使学生掌握《近世代数》的一系列基本概念与基本理论，掌握现代数学的基本方法，培养学生正确运用现代数学的知识和方法来解决实际问题的能力，并为进一步学习后续课程及相关课程打好基础。

三、课程的主要内容、重点和难点第一章基本概念(一)、教学内容集合：子集与真子集，并集、交集。

映射：映射的定义，以及象与逆象的概念。

代数运算：代数运算的定义及表示法，二元运算的概念。

结合律：结合律的定义。

交换律：交换律的定义。

分配律：分配律的定义。

一一映射：满射、单射、一一映射；变换、单射变换、满射变换及一一变换。

同态：同态映射、同态满射。

同构、自同构：同构映射、自同构。

等价关系与集合：关系、等价关系，分类、全体代表团、剩余类。

重点：一一映射、同态、同构、自同构、分类。

难点：建立映射关系与同构关系，等价关系与分类之间的相互转换。

(二)教学基本要求1、理解集合的概念，了解元素与集合之间的关系，以及集合之间的运算。

2、理解映射的概念，能在集合之间建立映射关系，并能判断两个映射是否相同。

3、掌握代数运算与映射的关系，能建立有限集合之间的运算表。

4、掌握将结合律、交换律、第一、第二分配律推广到n元的定理，并能判断给定的运算能否满足结合律、交换律以及两种分配律。

5、掌握一一映射的定义，并能建立两个集合之间的满射、单射、一一映射，能判定给定的映射是否是一一映射。

6、掌握同态映射的概念，理解同态与同态满射的关系，并能判定映射是否是同态满射，掌握具有同态满射的集合之间的联系。

7、掌握同构映射和自同构的概念，能区分同态与同构的差别，理解两个具有同构关系的集合之间的关系，并能判定给定的映射和运算是否是同构关系，能建立两个集合之间的同构映射。

《抽象代数》课程大纲（草稿－细节待完善）一、课程简介课程名称：抽象代数学时/学分：68/4先修课程：线性代数（E）面向对象：致远学院本科生（计算机班）教学目标：本课程是为致远学院（计算机班）开设的系列代数课程的第二部分。

通过整个课程的学习使学生掌握近世代数学（又叫抽象代数）的基本理论、思想与方法，使学生的计算能力和抽象思维能力得到系统的训练和提高，为将来进一步学习其它专业课程和将来的应用奠定坚实的代数基础。

在教学过程中特别强调结合具体的例子来理解近世代数学的数学思想和思维方法，注意介绍最新的科研成果以开阔同学的视野。

主要内容：群（子群、群同态及基本定理、 Sylow定理、群作用及其应用），环（环同态、理想、商环、 多项式环与矩阵环），域（素子域，域的扩张， 可裂域与有限域）二、教学内容第一章 预备知识主要内容：等价关系、等价类、商集合与满映射; 数论中的整除与同余：Euler定理与Fermat小定理重点与难点：商集合与满映射的一一对应性第二章群与对称性主要内容：群的定义以及重要例子（循环群、二面体群与其他旋转群）；子群与旁集（Coset）: Lagrange定理，计数公式（1）；正规子群与商群；群同态基本定理重点与难点：群同态基本定理；商群第三章群作用主要内容：群作用与群方程；各种具体的群作用（共轭作用；Cayley定理；抽象群作用）；Burnside引理及其应用；Sylow定理及其应用重点与难点：群作用；轨道个数的计数公式（即群方程）第四章环主要内容：子环与理想、商环；多项式环及其商环；模n的剩余类环；PID与欧氏整环；整环中的素元与不可约元；UFD重点与难点：理想与商环；环的特征；分解问题第五章域主要内容：素域与域扩张; 单扩域；代数扩域：定义及例子;分裂域、正规扩域; 有限域：重点是分裂域和有限域重点与难点：域扩张；分裂域三、教学进度安排第一章．预备知识(6课时)1.1．等价关系、等价类、商集合与满映射（4学时）1.2．初等数论中的整除与同余：Euler定理与Fermat小定理（2学时）习题课（2学时）第二章. 群与对称性（20学时）2.1．群的定义以及重要例子（循环群、二面体群与其他旋转群；置换群） （4学时）2.2．子群与旁集（Coset）: Lagrange定理，计数公式（1）；由子集生成的子群；群的表达式（generators and relations）（6学时）2.3．正规子群与商群： 定义；重要例子；Cauchy引理（作为商群的应用）（4学时）2.4. 群同态基本定理以及第一第二同构定理; （2学时）2.5. 自同构与内自同构（2学时）2.6. 群的内、外直积（2学时）习题课（2学时）第三章. 群作用（共10学时）3.1抽象群作用： 轨道； 稳定化子； 计数公式(2)（2学时）3.2 群方程；各种具体的群作用（共轭作用；Cayley定理；抽象群作用）（3学时）3.3 Burnside引理及其应用（2学时）3.4 Sylow定理及其应用（3学时）习题课（2学时）第四章．环(16学时)4.1 定义（均有单位元且为结合环）以及重要例子（矩阵环，多项式环，形式幂级数环， 整数剩余类环） (2学时)4.2子环与理想： 重点是理想； 理想的生成问题；（2学时）4.3商环与环同态：同态基本定理及其应用（4学时）4.4 素理想与整环；最大理想与域 （2学时）4.5 多项式环及其商环的表达（与多项式带余除法的联系）（2学时）4.6. PID与欧氏环（2学时）4.7. 整环中的不可约元与素元；UFD理论介绍（2学时）习题课（2学时）第五章. 域（共12学时）5.1素域与域扩张： 强调与线性代数的联系（2学时）5.2单扩域；代数扩域： 强调与多项式环商环构造的联系（4学时）5.3 分裂域与正规扩域（2学时）5.4有限域（4）习题课（2学时）第六章. 偏序集、格与Bool代数（共4学时）6.1 偏序集与格 （2学时）6.2 Bool代数（2学时）习题课－总复习（2学时）四、课程考核及说明（1） 20%为平时成绩20%为大作业（小论文）60%为考试成绩（2）总课时（68学时）之外安排大约12学时习题课，由助教唱主角；另有若干次答疑（一般放在第8周后的周六或者周日进行）。

《抽象代数》课程教学大纲Abstract Algebra课程代码：课程性质：专业基础理论课/必修适用专业：开课学期：4总学时数：56总学分数：3.5编写年月：2004年7月修订年月：2007年7月执笔：陈建新一、课程的性质和目的抽象代数是信息安全方向的重要基础课程之一，主要介绍群，环，域（以及模）的基本概念和基本理论。

通过以上知识的学习和习题的训练，培养学生的抽象思维能力和严密的逻辑推理能力，使学生们将受到良好的代数训练，并为进一步学习数学得到一个扎实的代数基础。

二、课程教学内容及学时分配1. 基本概念（12学时）了解变换的概念,区分变换与映射的不同。

理解代数运算的概念,会判断给定的运算是否代数运算。

对于给定的代数运算，会验证是否满足结合律，交换律以及左右分配律。

给定两个不同的代数系统，会判断二者是否同态或者同构。

最后，在这一部分还要求理解等价关系和集合分类之间的关系，对给定的等价关系，如何确定一个集合的分类，反之，给定一个集合的分类又掌握确定怎样的一个等价关系的方法。

2.群（12学时）理解群和交换群的定义，群的一些简单的性质以及逆元和单位元在群中的作用。

了解同群有密切关系但比群更广泛的代数系统半群。

掌握群中元素的阶的概念和表示方法。

会求一些简单群中的指定元素的阶。

理解子群的概念，和群的分类：平凡子群及真子群。

知道给定群的子群的单位元和逆元与该群的关系。

掌握非空子集做成子群的充要条件。

知道中心元素的概念，会找一些简单群的中心。

理解循环群的生成，循环群的子群和循环群的关系。

会判断n阶循环群中的一个元素是否可以生成这个循环群。

了解变换群的概念，理解抽象群和变化群之间的联系。

理解置换群，循环和对换的定义，会用循环和循环的乘积来表示置换。

了解奇置换和偶置换的概念和它们之间的关系。

掌握置换的简单运算：置换间的相乘，置换逆的求法和置换的阶。

理解陪集，指数的定义和Lagrange定理的内容。

了解Lagrange定理所给出的陪集和指数与群的阶之间的关系。

《抽象代数基础》教案第一章：引言1.1 课程简介介绍抽象代数的基础知识和重要地位解释抽象代数与其他数学分支的关系1.2 抽象代数的基本概念定义集合、元素和运算举例说明一些基本的抽象代数结构1.3 抽象代数的历史发展回顾代数的发展历程介绍抽象代数的起源和发展趋势第二章：群论基础2.1 群的定义与性质引入群的定义和表示方法探讨群的性质，如封闭性、结合律等2.2 子群与陪集定义子群和陪集的概念研究子群与原群的关系以及陪集的性质2.3 群的同态与同构引入群同态和同构的概念探讨同态和同构的性质和条件第三章：环与域3.1 环的定义与性质引入环的定义和表示方法探讨环的性质，如加法封闭性、乘法结合律等3.2 素环与最大素环定义素环和最大素环的概念探讨素环和最大素环的性质和判定条件3.3 域的概念与性质引入域的概念和表示方法探讨域的性质，如乘法封闭性和零因子性等第四章：域扩张与伽罗瓦理论4.1 域扩张的定义与性质引入域扩张的概念和表示方法探讨域扩张的性质和条件4.2 伽罗瓦理论的基本概念引入伽罗瓦理论的基本概念，如伽罗瓦群、伽罗瓦扩展等探讨伽罗瓦理论的应用和意义4.3 域扩张的判定定理介绍判定域扩张的一些重要定理，如伽罗瓦定理等举例说明这些定理的应用和证明过程第五章：线性代数基础5.1 线性空间与线性映射引入线性空间和线性映射的概念探讨线性空间和线性映射的性质和运算5.2 矩阵与行列式引入矩阵和行列式的概念探讨矩阵和行列式的性质和运算规则5.3 特征值与特征向量引入特征值和特征向量的概念探讨特征值和特征向量的性质和应用第六章：向量空间与线性变换6.1 向量空间的概念与性质定义向量空间和子空间探讨向量空间的性质，如基的概念和维数6.2 线性变换与线性映射引入线性变换和线性映射的概念探讨线性变换的性质和运算规则6.3 特征值与特征向量进一步探讨特征值和特征向量的性质应用特征值和特征向量解决线性变换的问题第七章：特征值问题的应用7.1 特征值问题的解法介绍特征值问题的解法，如幂法和特征值算法探讨解法的有效性和适用条件7.2 特征值在实际问题中的应用举例说明特征值在物理学、工程学和经济学等领域中的应用分析特征值问题在实际问题中的解法和效果7.3 特征值问题的进一步研究介绍特征值问题的进一步研究方向，如谱理论和解的存在性等探讨特征值问题在科学研究中的重要性和挑战性第八章：向量空间的同构与对偶性8.1 向量空间的同构定义向量空间的同构和等价探讨同构的性质和判定条件8.2 向量空间的对偶性引入向量空间的对偶性和对偶空间探讨对偶性的性质和应用8.3 对偶性与共轭性探讨对偶性与共轭性的关系和联系应用对偶性和共轭性解决向量空间的问题第九章：张量分析基础9.1 张量的定义与运算引入张量的概念和表示方法探讨张量的运算规则和性质9.2 张量空间与张量映射定义张量空间和张量映射探讨张量空间和张量映射的性质和运算9.3 张量分析的应用举例说明张量分析在物理学、工程学和计算机科学等领域中的应用分析张量分析在实际问题中的解法和效果回顾本课程的主要概念、定理和方法10.2 抽象代数的进一步研究介绍抽象代数进一步研究的主要方向和热点问题探讨抽象代数在科学研究和应用中的前景和挑战10.3 课程学习评价与反思分析学生在本课程学习中的表现和收获提出学生应如何继续学习和提高自己在抽象代数方面的能力重点和难点解析重点环节1：群的定义与性质群的定义和表示方法是理解抽象代数结构的基础，需要重点掌握。

抽象代数第二版课程设计一、课程背景抽象代数是现代数学的一个重要分支，是数学的一种高度抽象和理论化的体现。

抽象代数的发展历程关联到数学中许多基础问题的解决，如方程的求解、多项式的因式分解等等。

抽象代数的概念和理论在各种领域都有广泛的应用，如在密码学、编码理论、通讯等领域。

《抽象代数》（第二版）是一本经典的教材，该课程以该教材为主要教材，旨在让学生了解抽象代数这一重要分支，并掌握其基本理论和方法。

二、课程目标本课程旨在使学生：1.掌握抽象代数的基础理论和方法；2.理解群、环、域等基本代数结构的概念、性质及其在数学中的应用；3.理解群作用的概念和性质；4.掌握基本的代数计算方法；5.培养学生抽象思维和逻辑思维能力；6.培养学生分析问题和解决问题的能力。

三、教学内容及安排第一部分：群论（30学时）1.群的基本概念–群的定义、群的性质；–子群的定义和性质；–同态、同构等基本概念。

2.群的分类–有限群、无限群；–阿贝尔群、非阿贝尔群；–单群、可解群等。

3.群作用–群作用的定义、性质和基本例子；–圆周排列群、对称群、线性群等的群作用；–Burnside引理的证明。

第二部分：环论（20学时）1.环的基本概念–定义和性质；–整环、域、布尔环等。

2.环与矩阵–环的基本运算、理想和同态等；–线性方程组、矩阵的秩等基本概念及其代数表示。

3.环的进一步理解–Euclid算法、唯一分解定理等；–四平方定理等。

第三部分：域论（20学时）1.域的基本概念–定义和性质；–代数闭包、三次以上方程的解法、高次方程的构造等。

2.有限域–二元有限域、线性码、考虑F_p[x]中的多项式的统计。

3.Galois理论–Galois群和Galois扩张的基本概念；–Galois定理及其推论。

第四部分：选修（10学时）1.线性群的性质及其应用；2.代数数论的基本概念和方法。

四、教学方法本课程采用讲授、练习相结合的教学方法。

在课堂上，重点讲授群论、环论、域论的基本理论，通过举例及问题讨论巩固学生的理解，激发学生对数学的兴趣和思考；同时，安排一定量的习题课，引导学生主动思考，通过问题解决和相互讨论的方式深化对知识的理解。

《抽象代数基础》教案一、教学目标1. 让学生理解抽象代数的基本概念和原理，包括集合、映射、二元运算等。

2. 培养学生运用抽象代数的方法解决实际问题的能力。

3. 引导学生掌握抽象代数的基本运算规则，提高运算速度和准确性。

二、教学内容1. 集合的概念和表示方法2. 映射的定义和性质3. 二元运算的定义和性质4. 抽象代数的基本运算规则5. 应用抽象代数解决实际问题三、教学重点与难点1. 教学重点：集合的概念和表示方法、映射的定义和性质、二元运算的定义和性质、抽象代数的基本运算规则。

2. 教学难点：映射的性质、二元运算的性质、抽象代数运算规则的应用。

四、教学方法与手段1. 教学方法：采用讲授法、讨论法、实践法。

2. 教学手段：多媒体课件、黑板、教案、练习题。

五、教学过程1. 引入新课：通过简单的生活实例，引导学生了解抽象代数的概念和意义。

2. 讲解基本概念：讲解集合的概念和表示方法，映射的定义和性质，二元运算的定义和性质。

3. 案例分析：分析具体实例，让学生理解抽象代数的基本运算规则。

4. 练习与讨论：布置练习题，让学生巩固所学内容，并进行讨论，提高解决问题的能力。

5. 应用拓展：引导学生运用抽象代数的方法解决实际问题，提高学生的应用能力。

7. 布置作业：布置适量作业，让学生巩固所学知识。

六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对抽象代数基础知识的掌握情况。

2. 练习题：布置课后练习题，评估学生对抽象代数知识的应用能力。

3. 小组讨论：评估学生在团队合作中解决问题的能力和沟通技巧。

七、教学反思2. 学生反馈：收集学生对教学内容的反馈，了解学生的学习需求。

3. 教学调整：根据教学反思和学生反馈，调整教学策略和内容。

八、教学资源1. 教案：提供详细的教学步骤和教学内容。

2. 课件：使用多媒体课件，生动展示抽象代数概念和运算规则。

3. 练习题：提供丰富的练习题，帮助学生巩固所学知识。

4. 参考资料：推荐相关书籍和在线资源，方便学生深入学习。

《抽象代数》教学大纲一、课程基本信息课程编码：061112B中文名称：抽象代数英文名称：AbstractA1gebra课程类别：专业基础课程总学时：48（理论40,实践8）总学分：3适用专业：数学与应用数学先修课程：高等代数二、课程的性质、目标和任务抽象代数（或近世代数）是数学与应用数学专业学生的一门专业课，是高等代数的继续和提高，本课程主要研究各种代数系统一-群、环、域等的结构。

通过本课程的学习，使学生获得一定的抽象代数基础知识，受到代数方法的初步训练，提高辩证思维和逻辑推理能力，并为进一步学习专业知识打下基础。

三、课程教学基本要求1、授课：以课堂讲授为主，采取板书配以多媒体的方式。

2、习题课：进行典型问题分析，方法总结，难题讲解，与学生黑板演题相结合，训练学生的逻辑思维能力，解题能力和思维严密性。

3、作业：每次课后配以一定量的书面作业，按学院统一要求每周批改一次。

4、辅导：每周进行答疑辅导。

四、课程教学内容及要求第一章基本概念（6学时）【教学目标与要求】1、理解代数运算，同态与同构等概念。

2、掌握等价关系，集合的分类等概念。

【教学重点与难点】1、教学重点：代数运算、同态与同构。

2、教学难点：等价关系与集合分类的内在联系。

【教学内容】1.1集合1.2映射与变换1.3代数运算14运算律1.5同态与同构1.6等价关系与集合的分类第二章群（16学时）【教学目标与要求】1、掌握群和半群的定义，熟知群和半群的一些典型实例；理解元素阶的定义和性质。

2、理解并掌握循环群的概念和表示。

3、了解变换群，理解置换群。

4、理解陪集、指数的概念和Iagrange定理。

【教学重点与难点】1、教学重点：群的概念，子群、循环群、置换群、陪集的概念和基本性质。

2、教学难点：变换群。

【教学内容】2.1群的定义和初步性质2.2群中元素的阶2.3子群2.4循环群2.5变换群2.6置换群3.7陪集、指数和1agrange定理第三章正规子群和群的同态与同构（14学时）【教学目标与要求】1、掌握正规子群和商群的定义和性质。

《抽象代数》课程思政教学大纲一、课程信息课程名称：抽象代数Abstract Algebra课程代码：06S1114B课程类别：专业核心课程/必修课适用专业：数学与应用数学课程学时：64学时课程学分：4学分修读学期：第5学期先修课程：高等代数1、高等代数2二、课程目标抽象代数以群、环、域等代数系统为其基本内容。

它对高等代数中出现的数域、多项式、矩阵、线性空间等概念进一步概括，具有抽象的特点，适宜于培养学生抽象思维和逻辑推理的能力。

它不仅是将来学习代数的一个入门，而且与其它学科，如几何、拓扑、泛函和有限数学等有密切联系。

抽象代数主要讲授群、环、域的基本概念、基本理论、基本性质等。

群方面介绍变换群、置换群、循环群、正规子群、商群、群同态、n元交错群等；环方面介绍模n剩余类环、多项式环、理想、商环、同态及同构等。

域方面介绍域的基本定理、基本性质。

先修课程为高等代数等课程。

（一）具体目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：1.深刻理解群(半群、子群)、环(子环、理想)、域等基本概念；熟练掌握一些群(循环群、置换群、变换群、一般线性群等)，环(整环、除环、模n剩余类环、多项式环等)，域(有理分式域等)的概念以及相关概念(运算与运算律、等价关系与集合的分类、群的同态与同构、环的同态与同构、正规子群与商群、理想与商环、环的特征、单位群等)。

【支撑毕业要求指标点3.1、3.2、3.3】2.准确计算群、环、域中零元及单位元、元素的逆、元素的阶，环中的可逆元和零因子；正确写出子群的陪集，商群、商环中的元素表达式；精确确定循环群的生成元及子群、模n剩余类环的子环和理想、代数元的极小多项式等。

【支撑毕业要求指标点3.1、3.3、7.1】3.熟练应用群的同构对阶数较小的群进行同构分类；熟练应用群(环、域)的有关结果(凯莱定理、同态基本定理、同构定理等)证明群(环、域)中的有关结论。

【支撑毕业要求指标点3.1、3.3、7.1】4.了解抽象代数发展的历史脉络以及它与一些著名的初等代数、古典数论等问题之间的联系，熟练掌握抽象代数独特的处理问题的思想方法，能够把这种思想方法运用到中学数学教学之中；具备团队合作精神和一定的创新能力。

《抽象代数》教学大纲课程编码：1511101403课程名称：抽象代数学时/学分：48/3先修课程：《高等代数》适用专业：数学与应用数学开课教研室：代数与几何教研室一、课程性质与任务1．课程性质：本课程是数学与应用数学专业的一门重要的专业选修课。

2．课程任务：使学生对抽象代数的思想和方法有较深刻的认识，提高抽象思维、逻辑推理和运算的能力；使学生获得一定的抽象代数的基础知识，受到代数方法的初步训练，为进一步学习代数后继课程打下基础；使学生能应用抽象代数的知识与方法去理解与处理有关的问题，培养与提高学生应用抽象代数的理论分析问题与解决问题的能力。

二、课程教学基本要求本课程讲授代数中典型的代数系统：群、环、域。

要求学生能了解群的各种定义，循环群，n阶对称群，变换群，陪集，不变子群的定义及其性质，了解环、域、理想、唯一分解的定义。

能够计算群的元素阶，环中可逆元，零因子、素元，掌握Lagrange定理，群、环同态和同构基本定理，掌握判别唯一分解环的方法。

掌握扩域、单扩域、代数扩域、分裂域、有限域的定义及性质。

成绩考核形式：末考成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（平时测验、作业、课堂提问、课堂讨论等）（30％)。

成绩评定采用百分制，60分为及格。

三、课程教学内容第一章 群 论1．教学基本要求让学生掌握群、子群、商群的定义及循环群、置换群、有限群的定义及性质，理解并掌握群的同态基本定理。

2．要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学使学生掌握有限群、无限群、群的阶和交换群的概念；理解群同构、同态的定义，掌握群同态的有关性质；掌握循环群的定义和由生成元决定循环群的性质与特点；熟练掌握剩余类加群，并能证明任一循环群可以与整数加群或模为n的剩余类加群同构，以及与循环群同态的群的性质；了解有限群的定义。

3．教学重点和难点教学重点是群的定义、判定、性质；正规子群和商群的定义和性质；教学难点是群的同态基本定理的证明和简单应用。

《近世代数》课程教学大纲课程编号：05006课程英文名称：Modern Algebra学时数：72学分数：3.5适应层次和专业：数学与应用数学本科专业一、课程的性质和目的《近世代数》又名《抽象代数》（Abstract Algebra），是数学与应用数学专业本科的一门重要专业基础课，也是学习代数数论、代数几何、代数拓扑等基础数学课程及计算代数、编码等应用数学课程所必需的一门基础课。

《近世代数》的基本概念、理论和方法，是每一个数学工作者所必需具备的基本数学素养之一。

理解和掌握《近世代数》的基本内容、理论和方法，对于学生加深理解数学的基本思想和方法，培养抽象思维能力和逻辑推理能力，提高数学修养都具有重要意义。

课程设置的目的主要为：使学生对抽象代数的思想和方法有较深刻的认识，提高抽象思维、逻辑推理和运算的能力；使学生获得一定的抽象代数的基础知识，受到代数方法的初步训练，为进一步学习代数后继课程打下基础；使学生能应用抽象代数的知识与方法去理解与处理有关的问题，培养与提高应用抽象代数的理论分析问题与解决问题的能力。

二、课程教学内容及各章节学时分配第一章、基本概念（14学时）第一节集合主要知识点：集合的基本概念，集合的运算第二节映射与变换主要知识点：映射、单射、满射、一一映射、映射的合成、变换、一一变换、恒等变换、n次置换第三节代数运算主要知识点：代数运算、二元运算第四节运算律主要知识点：结合律、交换律、左分配律、右分配律、结合律的性质、交换律的性质、分配律的性质第五节同态与同构主要知识点：同态映射、同态满射、同态、同构映射、自同态、自同构第六节等价关系与集合的分类主要知识点：关系、等价关系、集合分类、同余关系、模n的剩余类、等价关系与集合分类的关系第二章、群（20学时）第一节群的定义和初步性质主要知识点：群、群的阶、交换群、有限群、无限群、幺半群、加群、群的简单性质、几种常见的具体的群（非零有理数乘群、正有理数乘群、一般线性群、n次单位根群、四元数群、整数加群等）第二节群中元素的阶主要知识点：元素阶的定义及性质、周期群、无扭群、混合群、交换群中元素阶的性质第三节子群主要知识点：子群、平凡子群、非平凡子群、子群的判定方法、特殊线性群、中心元素、无中心群、中心第四节循环群主要知识点：生成系、生成元、循环群的定义和由生成元决定循环群的性质与特点第五节变换群主要知识点：变换群、双射变换群、非双射变换群、对称群、n次对称群、抽象群与变换群之间的关系第六节置换群主要知识点：置换与置换群的定义及性质、Klein四元群、置换阶的判别第七节陪集、指数和Lagrange定理主要知识点：左（右）陪集的定义及性质、群关于子群的左（右）陪集分解、左右陪集之间的关系、子群与陪集之间的映射关系、指数及相关性质、Lagrange定理第三章正规子群和群的同态与同构（16学时）第一节群同态与同构的简单性质主要知识点：群同态、同构的定义及简单性质第二节正规子群和商群主要知识点：正规子群的定义及简单性质、商群及商群的一个应用、与正规子群密切相关的哈密顿群和单群第三节群同态基本定理主要知识点：正规子群、商群以及同态与同构映射之间的联系（含同态基本定理）、循环群的同态象、同态映射下两个群的子群之间的关系第四节群的同构定理主要知识点：第一同构定理、第二同构定理、第三同构定理第五节群的自同构群主要知识点：集合的自同构群、群的自同构群及性质第六节共轭关系与正规化子主要知识点：共轭元素、类等式、正规化子、共轭子集、共轭子群、共轭元素类与共轭子群类之间的关系第四章环与域（22学时）第一节环的定义主要知识点：环的定义及简单性质、交换环、非交换环、有限环、无限环、左（右）单位元、环中元素的运算规则、子环、循环环第二节环的零因子和特征主要知识点：零因子、无零因子环及其性质、整环、特征及其性质第三节除环和域主要知识点：除环、域的定义及性质、子域、域中元素的运算法则第四节环的同态与同构主要知识点：环同态、同构的定义及简单性质、环的自同构第五节模n剩余类环主要知识点：模n剩余类环的定义及性质、循环环的性质第六节理想主要知识点：理想的定义及简单性质、平凡理想、非平凡理想、单环、由元素生成的理想及性质第七节商环与环同态基本定理主要知识点：陪集的乘法、环同态基本定理（环第一同构定理）、环第二同构定理、环第三同构定理第八节素理想和极大理想主要知识点：素理想定义及性质、极大理想定义及性质第九节环与域上的多项式环主要知识点：环上未定元的多项式环及简单判定三、课程教学基本要求近世代数课程的基本要求是：掌握运算律描写代数运算并从它出发推导其它性质的能力：学会把这种能力熟练地运用于中等及高等学校数学课程所涉及的一些最重要的代数系统；深刻领会这些代数系统的本质特征及它们之间的联系；由此来统率中学数学教材中的代数部分。

抽象代数第二册教学设计一、教学目标本教学设计旨在帮助学生在学习抽象代数的同时，掌握以下知识和技能：•理解和应用置换群、循环群、等价类、拉格朗日定理等基本概念•掌握群的子群、共轭类、正规子群、商群等重要概念和结论•理解有限群的分类定理，并应用于实际问题中•解决实际问题中的群论问题，培养抽象思维能力和问题解决能力二、教学内容1. 置换群•定义：置换群、置换的阶、置换的逆、置换的积、置换群的阶•循环格、轮换、素循环群、对称群和交错群•应用：排列问题2. 等价关系与等价类•等价关系的定义、性质和应用•等价类的定义、性质和计算•应用：等价关系在集合划分、定理证明中的应用3. 子群•子群的定义、性质和判定•生成子群、递归群、循环群•应用：群的运算性质，解决实际问题4. 共轭类和正规子群•共轭类和共轭子群•正规子群的定义和性质•应用：解决正规子群相关问题5. 商群和同态•商群和商映射•满同态和同构•应用：解决商群和同态相关问题6. 有限群的分类定理•指数和阶的概念•群的分类定理•应用：解决群的分类问题三、教学方法本课程将采用以下教学方法：•讲授 + 互动：传授知识和技能，并通过问题解决能力训练进行互动和辅助教学•实例解析：通过实例解析，帮助学生深入理解问题的本质和解决方法•自主学习：鼓励学生自主阅读相关教材和参考书籍，培养自主学习和思考能力四、教学评估本课程的评估将基于以下几个方面：•课堂表现：关注学生的参与度、提出问题的质量和准确度、互动交流的程度等•作业和测验：关注学生的理解能力和解决问题的能力•个人项目：鼓励学生独立思考和解决问题的能力，通过小组讨论和报告的形式来展示五、总结通过本门课程的学习，学生将可以对抽象代数的基本概念有一个深入理解，并掌握针对不同问题的解决方法。

此外，通过实例分析和项目训练，学生还可以锻炼抽象思维能力和问题解决能力，为日后研究和应用奠定良好的基础。

《抽象代数基础》教案一、引言1.1 课程背景抽象代数是现代数学的重要分支，它不仅涉及到纯数学的理论研究，还广泛应用于物理、计算机科学、信息安全等领域。

本课程旨在帮助学生掌握抽象代数的基本概念、理论和方法，为后续相关课程打下坚实的基础。

1.2 课程目标通过本课程的学习，学生将能够：理解抽象代数的基本概念和术语；掌握抽象代数的基本理论和方法；运用抽象代数知识解决实际问题；培养逻辑思维和抽象思考能力。

二、基本概念与术语2.1 集合与映射集合的基本概念和运算；映射的定义和性质。

2.2 群与环群的定义和性质；环的定义和性质。

2.3 域与域扩张域的定义和性质；域扩张的定义和性质。

三、基本定理与性质3.1 集合的性质集合的子集和幂集；集合的势和阿恩特数。

3.2 映射的性质映射的连续性和可逆性；映射的反射性、对称性和传递性。

3.3 群、环和域的性质群的子群和同态；环的理想和商环；域的分裂性和素域。

四、抽象代数的应用4.1 线性代数中的应用矩阵的群运算；线性方程组的解的结构。

4.2 数论中的应用费马小定理和欧拉定理；素数的分布和二次互反律。

4.3 密码学中的应用加密算法和安全模型；公钥密码和私钥密码。

五、练习与讨论5.1 练习题根据所学内容，编写相关的练习题；题目难度要适中，涵盖本节课的主要知识点。

5.2 讨论题针对本节课的内容，提出一些讨论题；引导学生进行思考和交流，加深对知识点的理解。

六、抽象代数的高级概念6.1 同态与同构同态的定义与性质；同构的概念与重要性。

6.2 群的作用群在数学中的应用；群的分类与典型例子。

6.3 环与域的扩张环与域的扩张概念；伽罗瓦理论的基本思想。

七、线性代数与抽象代数7.1 向量空间与线性映射向量空间的概念；线性映射的性质。

7.2 特征值与特征向量特征值和特征向量的定义；它们的性质与应用。

7.3 对称矩阵与正定矩阵对称矩阵的特征值；正定矩阵的性质与应用。

八、数论中的抽象代数方法8.1 整数环与域整数的抽象代数结构；最大公约数与最小公倍数。

《抽象代数基础》教案一、引言1.1 课程背景抽象代数是数学的一个重要分支，它研究的是代数结构及其性质。

抽象代数基础课程旨在帮助学生掌握代数基本概念、理论和方法，为后续高级代数课程打下坚实基础。

1.2 课程目标通过本课程的学习，学生将能够：理解并运用代数基本概念，如群、环、域等；熟练掌握代数运算和结构性质；运用抽象代数的方法解决实际问题。

二、基本概念2.1 集合与映射集合的基本运算映射的定义和性质2.2 群与环群的定义和性质环的定义和性质2.3 域与域扩张域的定义和性质域扩张的定义和性质三、代数运算3.1 群的运算群的乘法运算群的单位元和逆元3.2 环的运算环的加法运算环的乘法运算3.3 域的运算域的加法运算域的乘法运算四、代数结构4.1 群的结构群的子群和同态群的直积和半直积4.2 环的结构环的子环和同态环的理想和商环4.3 域的结构域的子域和同态域的分裂和扩张五、应用实例5.1 线性代数的应用线性方程组的解矩阵的运算和性质5.2 数理逻辑的应用命题逻辑和谓词逻辑代数逻辑和自动机理论5.3 编码理论的应用线性码和非线性码编码译码算法和性能分析六、线性代数基础6.1 向量空间向量的定义和性质向量空间的基本概念6.2 线性映射线性映射的定义和性质线性映射的图像和核6.3 矩阵矩阵的定义和运算矩阵的行列式和特征值七、群论深入7.1 群的作用群的群作用和群代表群的分类和计数7.2 群表示论群表示的基本概念群表示的构造和性质7.3 群扩张和分类群扩张的性质和分类群的饱和性和分类定理八、环与域的高级主题8.1 非交换环和域非交换环和域的性质非交换环和域的分类8.2 域的扩张和伽罗瓦理论域扩张的伽罗瓦理论伽罗瓦扩张和伽罗瓦群8.3 环和域的代数几何环和域的代数几何基础环和域的代数曲线和曲面九、抽象代数在计算机科学中的应用9.1 密码学密码体制和加密算法公钥密码学和椭圆曲线密码学9.2 计算复杂性计算复杂性的基本概念算法的复杂性和时间复杂度9.3 程序正确性验证程序正确性验证的方法代数方法在程序验证中的应用10.1 抽象代数的主要成就抽象代数的历史和发展抽象代数的重要成就和贡献10.2 抽象代数的未来趋势抽象代数的研究热点抽象代数在数学和应用领域的未来趋势拓展阅读和学习资源推荐重点和难点解析一、集合与映射集合的基本运算：理解集合的并、交、补集等基本运算至关重要。