徐紅霞
【摘 要】本文通過分析復變函數(shù)與積分變換的教學現(xiàn)狀及存在的問題,指出該門課程要更新教學內(nèi)容,設定科學明確的教學目標;優(yōu)化教學過程;重建教學評價體系。
【關鍵詞】復變函數(shù);積分變換;類比法;啟發(fā)式教學
1 《復變函數(shù)與積分變換》課程的教學現(xiàn)狀及存在的問題
目前《復變函數(shù)與積分變換》的教學大都以教師、課堂、課本為中心,在教學中沿襲著講—聽—考的教學模式。在這種傳統(tǒng)的教育模式下,學生在學習上往往采用了背例題,封閉記憶性的學習方法,無法體會該課程的用途,不能適應新世紀對人才培養(yǎng)模式的要求。
究其原因,有以下三點:第一,側重數(shù)學理論。在《復變函數(shù)與積分變換》有限的學時中,課堂上一般以數(shù)學系統(tǒng)理論知識為主,應用性知識為輔,其學時比例大約為5:1。第二,與專業(yè)課脫節(jié)。作為一門專業(yè)基礎課,《復變函數(shù)與積分變換》的教學內(nèi)容并沒有與專業(yè)課產(chǎn)生緊密的聯(lián)系。第三,教學效果有待提高數(shù)學的教學以板書為主,雖然容易引導學生思路,但是方式較死板,屬于灌輸式教育,使得學生感覺枯燥無味,教學效果不能達到預期。
2 《復變函數(shù)與積分變換》課程要解決的問題
2.1 更新教學內(nèi)容,設定科學明確的教學目標
教師應該使學生在學習和掌握該課程的基本理論與方法的基礎上,對后繼課程的學習要有所幫助;故教師的教學不能僅以學生學到知識為目標,還要使學生在學法上得到某種啟示,將核心放在思路、方法、能力的培養(yǎng)上,將教學課程變成一種研究創(chuàng)造的課程,不是簡單的傳輸,要鼓勵學生積極主動地參與教學活動,使他們了解該課程在現(xiàn)代工業(yè)領域的實際應用情況,培養(yǎng)學生一定的實踐能力和創(chuàng)新能力。
2.2 優(yōu)化教學過程
(1)加強與《高等數(shù)學》的銜接性
《復變函數(shù)》是《高等數(shù)學》的后繼課程,是高等數(shù)學的繼續(xù)和發(fā)展,傅里葉變換也是在傅里葉級數(shù)基礎上的繼續(xù),因此《復變函數(shù)與積分變換》和《高等數(shù)學》有著千絲萬縷的聯(lián)系,搞好與高數(shù)相關知識的銜接不僅有利于學好復變函數(shù)與積分變換自身的內(nèi)容,更有利于深化掌握高等數(shù)學的知識。高數(shù)中的相應概念只是推廣后的一種特殊情況,它們之間既有區(qū)別又有聯(lián)系,必須弄清這種區(qū)別和聯(lián)系。
(2)與專業(yè)相結合,實現(xiàn)學以致用
對于非數(shù)學專業(yè)的學生,適當減少理論性較強的推導和證明,強調(diào)概念的產(chǎn)生過程所蘊含的思想方法;在積分變換內(nèi)容的講解過程中,結合專業(yè)后續(xù)課程介紹一些與其專業(yè)相關聯(lián)的背景分析與方法運用,使得內(nèi)容生動有趣。其次,提倡多樣化的教學方式,注重多種教學方法的選擇與綜合運用。
2.3 重建教學評價體系
第一,運用類比法,采用啟發(fā)式教學。
復變函數(shù)的內(nèi)容安排與高等數(shù)學的安排有相似之處,都包含連續(xù)、微分、積分、級數(shù)這幾部分,在第一節(jié)課就要讓學生了解到該門課是把高數(shù)中的連續(xù)、微分、積分、級數(shù)等理論拓廣到復變函數(shù)情形,在接下來章節(jié)教學過程中讓學生找到復變函數(shù)與高等數(shù)學中的有相同名稱的概念,讓他們發(fā)現(xiàn)這些概念的區(qū)別與聯(lián)系,這樣整個教學過程中都是在比較中回顧舊知識,同時也在比較中學習新知識,每一個環(huán)節(jié)總是在啟發(fā)學生主動思考,逐步培養(yǎng)同學們的類比思維方法。
第二,增加互動環(huán)節(jié),培養(yǎng)發(fā)散思維。
作為教師可以以課堂討論、提問的方式引導學生對所學知識進行概括與總結,讓學生將知識經(jīng)過自己頭腦的分析,綜合變成自己可以運用自如的知識體系,讓學生從不同角度總結歸納。習題課上多使用一題多解,啟發(fā)學生對于一個問題從多個角度思考,舉一反三,觸類旁通。
第三,理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生的應用創(chuàng)造能力。
由于復變函數(shù)與積分變換在工科中應用的廣泛性,教會學生如何使用該門課程的知識解決實際問題,培養(yǎng)應用性人才又是一個重要的環(huán)節(jié)。在具體的教學中,可根據(jù)專業(yè)需要,采用案例式教學,給出實際問題、分析問題,讓學生參與到整個過程中來,這樣學生可進一步的將理論聯(lián)系實際,把積分變換作為工具應用在各自專業(yè)領域解決實際問題。教師在平時的教學中也可向學生介紹一些本課程較前沿的應用成果,或者積極鼓勵學生參與科研項目,多渠道加強師生交流,讓他們接觸新的東西,了解科學前沿,培養(yǎng)他們在專業(yè)領域的遠大抱負。
第四,教師與學生共同學習,采用多種手段提高課堂教學效率。
運用多媒體輔助手段,選擇較成熟的數(shù)學軟件(如Matlab),通過計算機動畫模擬、圖形顯示、聲像處理及文字說明等方式向學生展現(xiàn)一個圖文并茂、數(shù)形結合的形象、直觀的教學環(huán)境、從而擴大課堂的信息量,有效地刺激學生的形象思維。如用計算機直觀演示常用工程函數(shù)的拉氏變換等,加深學生對拉氏變換概念的理解及方法的應用。
第五,改革考核方式,實現(xiàn)多維評價。
該課程的傳統(tǒng)考核方式比較單一, 通常采用閉卷考試。這種考核方式常常引起學生死記硬背, 考完容易遺忘等現(xiàn)象, 對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力極為不利。教師在第一節(jié)課應該嚴明紀律,使考核貫穿在整個教學過程中來,平時的教學中增加一些評分標準,比如課堂提問、不定期的課堂練習、撰寫課程小論文、課程筆記的系統(tǒng)性與完整性等,將這些作為每位學生的平時成績,從而將教學目的與考核結果有機地結合起來。
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[責任編輯:楊玉潔]