周 鑒,李昀鴻
(貴州師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550001)
復(fù)變函數(shù)是高等師范院校數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,其主要研究對(duì)象是解析函數(shù).是實(shí)變函數(shù)微積分的推廣和發(fā)展.因此,它不僅在內(nèi)容上與實(shí)變函數(shù)微積分有許多類(lèi)似之處,而且在研究問(wèn)題與邏輯結(jié)構(gòu)方面也非常類(lèi)似.它不僅深深地滲透到常微分方程、復(fù)動(dòng)力系統(tǒng)、概率論等數(shù)學(xué)分支,并在流體力學(xué)、理論物理學(xué)和電學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用.因此,掌握好復(fù)變函數(shù)的重要性可見(jiàn)一斑.但是,長(zhǎng)期以來(lái)復(fù)變函數(shù)的教學(xué)一直受傳統(tǒng)的教學(xué)思想所束縛,課堂上僅限于知識(shí)的傳授,過(guò)度強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用,忽略了學(xué)生的主體地位,使學(xué)生完全處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài).隨著高等學(xué)校教學(xué)改革的深化,復(fù)變函數(shù)課程也應(yīng)順應(yīng)形勢(shì)的變化,如何使該門(mén)課程的教學(xué)能跟上時(shí)代的發(fā)展,適應(yīng)高校教改的要求,成為我們必須思考的課題.本文從一名普通高等師范院校教師自身的教學(xué)實(shí)踐出發(fā),針對(duì)復(fù)變函數(shù)的教學(xué)給出一些建議.
近年來(lái),隨著中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的不斷深入,日益凸顯出該門(mén)課程在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中重要的理論指導(dǎo)作用.作為復(fù)變函數(shù)這一課程的三大核心內(nèi)容:Cauchy的積分理論、Weierstrass的級(jí)數(shù)理論和Riemann的幾何理論,都是圍繞解析函數(shù)從不同的觀點(diǎn)來(lái)介紹的.因此,無(wú)論教學(xué)方式怎么改變,一定要保證這些知識(shí)內(nèi)容的根本性原則,即基礎(chǔ)性原則不動(dòng)搖.因?yàn)橹挥羞@樣才能既保證一部分學(xué)生由于需要進(jìn)一步深造而選擇復(fù)分析作為必備的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)也能夠滿(mǎn)足絕大部分同學(xué)在大學(xué)畢業(yè)后所需要的從事中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)而必須掌握的理論基礎(chǔ).
復(fù)變函數(shù)無(wú)論是在數(shù)學(xué),還是在與之相關(guān)的自然科學(xué)領(lǐng)域都有非常重要的應(yīng)用,目前,復(fù)變函數(shù)這一研究方向也十分活躍.因此,在對(duì)該門(mén)課程進(jìn)行的教學(xué)改革中,很有必要始終堅(jiān)持拓展性原則.貫徹這一原則要求教師應(yīng)該很好把握這一學(xué)科的前沿成果,同時(shí)還應(yīng)很好把握該門(mén)課程在與之相關(guān)的自然科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用情況,并將掌握的這些情況全部介紹給學(xué)生,以此強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,鼓勵(lì)學(xué)生樹(shù)立遠(yuǎn)大志向.
通過(guò)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)本科班的復(fù)變函數(shù)學(xué)習(xí)情況的問(wèn)卷調(diào)查,我們得到學(xué)生們一個(gè)基本學(xué)習(xí)現(xiàn)狀是:
(1)絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的認(rèn)識(shí)是正確的,對(duì)復(fù)變函數(shù)的重要性認(rèn)識(shí)是到位的.
(2)同學(xué)們對(duì)知識(shí)的鞏固練習(xí)不重視,缺乏一個(gè)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣.
(3)課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生的吸引力不強(qiáng),認(rèn)真聽(tīng)講的學(xué)生比例偏低.學(xué)生們最喜歡的學(xué)習(xí)方式是能留出一些時(shí)間讓學(xué)生自己進(jìn)行思考和討論.
(4)對(duì)學(xué)習(xí)中遇到的困難缺乏獨(dú)立思考進(jìn)而解決問(wèn)題的能力,也不太愿意與老師交流.
針對(duì)學(xué)生們反映的學(xué)習(xí)問(wèn)題我們也做了反思,就如何提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率與積極性我們從如下幾個(gè)方面去考慮:
在教學(xué)過(guò)程中,我們應(yīng)該經(jīng)常使用一題多解、一題多變等方式去引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散式地思考問(wèn)題,利用章節(jié)的小結(jié)、習(xí)題課等形式去訓(xùn)練學(xué)生對(duì)同一問(wèn)題從不同方向去思考,去觀察,盡量找出多種解法.例如:對(duì)于復(fù)周線(xiàn)積分問(wèn)題,我們可以讓學(xué)生去討論會(huì)有多少種解法,最后歸納總結(jié)出“定義法”、“變量替換化成定積分法”、“利用留數(shù)定理”、“利用高階導(dǎo)數(shù)公式”等多種不同的方法去處理和解決問(wèn)題.容易看出,這樣的教學(xué)過(guò)程既活躍了課堂氣氛,拓寬了學(xué)生解題思路,而且還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練大有裨益.另外,在教學(xué)中把一些問(wèn)題引申推廣,不僅能養(yǎng)成學(xué)生發(fā)散性思維習(xí)慣,而且也使學(xué)生的發(fā)散思維得到了培養(yǎng)和訓(xùn)練,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)思維是有好處的.
大學(xué)階段的學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)方法上與中學(xué)階段的相比有一個(gè)質(zhì)的飛躍.因此,在大學(xué)階段必須注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,在教學(xué)中應(yīng)該嚴(yán)格把握以下幾個(gè)重要環(huán)節(jié):
(1)以教材為中心,在教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生從多種不同角度、層面去掌握和理解相關(guān)概念.
(2)有目的、有意識(shí)的依據(jù)教學(xué)進(jìn)度,適量布置給學(xué)生一些課后思考問(wèn)題,以便于在課后學(xué)生可以帶著問(wèn)題去讀書(shū)、去研究和思考問(wèn)題.
(3)適時(shí)恰當(dāng)合理地安排一定量的與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容讓學(xué)生去自學(xué).比如:絕大部分學(xué)生在中學(xué)階段對(duì)復(fù)數(shù)這一節(jié)的內(nèi)容都或多或少地有所接觸,這些相關(guān)內(nèi)容與大學(xué)數(shù)學(xué)分析中平面點(diǎn)集的內(nèi)容幾乎是等同的,在大學(xué)教學(xué)中如果再對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真講解,既浪費(fèi)時(shí)間,學(xué)生聽(tīng)起來(lái)也不會(huì)感興趣.
課堂教學(xué)中一定要貫徹“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體”的原則,使得學(xué)生在教師幫助下逐漸消化、吸收課堂上所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容,同時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行概括、總結(jié),從而培養(yǎng)他們駕馭知識(shí)的能力.為此可以在教學(xué)中,利用章節(jié)的小結(jié)、習(xí)題課等形式訓(xùn)練學(xué)生對(duì)同一問(wèn)題從不同的路徑和方向去思考,去觀察,盡量探索出多種解法.如:按一題多解的模式,對(duì)解析函數(shù)形式的確定進(jìn)行總結(jié);按定理的提出角度、不同的理論結(jié)果形式,對(duì)解析函數(shù)的幾個(gè)等價(jià)條件進(jìn)行總結(jié)等.這樣不但使知識(shí)結(jié)構(gòu)得到了完善,創(chuàng)新能力也會(huì)得到培養(yǎng)和提高.
運(yùn)用Powerpoint制作一些生動(dòng)形象的幻燈片,可以提高講課的藝術(shù)性與效率.在講理論課的同時(shí),盡可能的用數(shù)學(xué)軟件做一些數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)演示,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程的興趣.這就要求我們教師課前對(duì)Powerpoint講稿進(jìn)行認(rèn)真的排版,從形式上對(duì)幻燈片進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計(jì).
總之,復(fù)變函數(shù)的教學(xué)是一個(gè)不斷摸索的過(guò)程,教師需要具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景,在此基礎(chǔ)上教學(xué)手段的多樣化、教學(xué)內(nèi)容的興趣化,以及教學(xué)器材的現(xiàn)代化都是提高教學(xué)效果的手段.只有充分運(yùn)用教師的聰明才智、調(diào)動(dòng)廣大學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,才能夠取得更好的教學(xué)效果.
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