復變函數(shù)與積分變換課程教學法探討_復變函數(shù)李紅第4版答案

　　摘要：復變函數(shù)與積分變換課程理論抽象且概念晦澀，學生在學習過程中充滿了為什么學、學什么、怎么學和學會之后怎么用的問題。本文結(jié)合復變函數(shù)與積分變換課程的教學實際，探討了復變函數(shù)課程的幾種教學方法，并討論了對該課程的教學改進措施。
　　關鍵詞：復變函數(shù)與積分變換；教學方法；啟發(fā)式教學；實例教學
　　中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
　　
　　一、問題的提出
　　復變函數(shù)與積分變換作為一門工科類各專業(yè)的重要基礎理論課程，它與工程力學、電工技術、電磁學、無線電技術、信號系統(tǒng)和自動控制等課程的聯(lián)系十分密切，其理論方法應用廣泛。同時，作為一門工程數(shù)學的課程，它主要是以工程背景為依托來展開討論和研究的，其前提就是為了服務于實際工程。近年來高校擴招，基礎類課程學時縮減成為一種大的趨勢。在這種情況下，復變函數(shù)與積分變換這門課程如何取得最佳的教學效果，是需要探索和實踐的。
　　復變函數(shù)與積分變換作為一門工程數(shù)學課程，概念晦澀難懂、計算繁瑣和邏輯推理不易理解。它既具有傳統(tǒng)數(shù)學的一些特點，又具有與實際工程相結(jié)合才能理解的特點。傳統(tǒng)數(shù)學主要注重對于基本概念的理解和對理論的講解，要求理論推導具有嚴密的邏輯性，而不太注重其實際應用。而工程數(shù)學在推導定理或概念的過程中就會出現(xiàn)一些不完全符合嚴密邏輯的推理，但在現(xiàn)實中又是實實在在存在的一些特殊情況。如單位脈沖函數(shù)（δ(t)），對于集中于一點或一瞬時的量如瞬時沖擊力、點電荷、脈沖電流等，這些物理量都可以用通常的函數(shù)形式來描述。上述問題導致學生在學習過程中遇到困難，因此激發(fā)學生的學習熱情成為學好這門課程的關鍵。
　　為了激發(fā)學生的學習熱情，我們有必要從以下幾點入手：1.向?qū)W生詳細介紹該課程在所屬學科領域的地位、用途和應該掌握的內(nèi)容，學好這門課程的方法以及該課程的后繼課程有哪些。2.讓學生了解該課程與先修課程間的聯(lián)系，了解到復變函數(shù)是在實變函數(shù)的基礎上產(chǎn)生和發(fā)展起來的，在理論研究的各個方面既有區(qū)別又有聯(lián)系。3.拓展學生的視野，增加課外實驗，通過實驗加強學生對理論知識的理解。4.結(jié)合實例介紹復變函數(shù)和積分變換在實際中的應用。
　　二、多元化的教學方法
　　工程數(shù)學的內(nèi)容抽象、概念定理多、推導計算較繁瑣，但這些都是實際工程中存在的。然而，大多數(shù)學生在上大學前基本上沒有接觸過實際工程方面的問題，在開設復變函數(shù)與積分變換課程之前幾乎沒有開過專業(yè)課程，給該課程的教學帶來一定的困難。為了解決上述矛盾，多元化的教學手段就成為一種必然。
　　1.利用任務驅(qū)動進行教學，在每次課前教師必須將該次課所涉及的相關知識指出讓學生自己做好充分的課前準備，同時根據(jù)本次課的授課內(nèi)容并結(jié)合專業(yè)實際給出相應的思考題，并開出相應的參考書目。這就需要任課教師充分的了解相關專業(yè)知識，以常見的實際問題為切入點引出相應的數(shù)學概念，把抽象的問題具體化從而引導學生進行討論。
　　2.注重啟發(fā)式教學，啟發(fā)學生去發(fā)現(xiàn)已學知識與所學知識之間的聯(lián)系，讓學生學會在已學知識的基礎上去推廣得到新的結(jié)論并對新的結(jié)論進行論證。這樣既提高了學生發(fā)現(xiàn)問題分析問題的能力，也使學生在學習的過程中真正理解相關概念和定理，從而降低了學習難度。
　　復變函數(shù)與實變函數(shù)有著密切的聯(lián)系，一元實變函數(shù)建立了一個從一維空間到一維空間的映射，而復變函數(shù)則構(gòu)建了一個從二維空間到二維空間的映射。顯然從實變函數(shù)到復變函數(shù)是將函數(shù)從一維空間推廣到了二維空間，相應的定義及定理就會有相應的推廣，推廣時應注意多維空間的特殊性。這樣既培養(yǎng)了學生的抽象思維能力，又便于學生更進一步把握問題的本質(zhì)，從而提升認知的高度。
　　3.采用討論式教學，學生在大學階段正是思維最活躍的時候，不但接受新知識快，而且也富有創(chuàng)造性。學生是學習的主體，教師只是一個引路者，課堂上注意發(fā)揮學生的主觀能動性。在學習新知識時，首先給出幾個問題，由教師和學生共同探討解決，課堂上可以暢所欲言，充分體現(xiàn)學生的主體地位。當學生真正參與進來時，學習的效果自然就好了。同時學生也有了成就感，學習的動力就大了。
　　4.合理選用實例教學，在教學過程中適當?shù)囊�入一些簡單實例有利于學生結(jié)合專業(yè)學習該課程。例如，用工程實例推導傅里葉級數(shù)。
　　大家都知道，正弦波信號是一種常見的規(guī)則信號，它有精確的數(shù)學模型可以描述，也是許多其他信號合成的基礎。但是工程中經(jīng)常會用到一些其他信號波，如方波、三角波、鋸齒波等，這些信號在實際應用中很重要，卻沒有精確的數(shù)學模型可以表述，需要用已有的正弦波進行合成。所以任意一個方波函數(shù)總是可以通過坐標平移得到一個標準的方波函數(shù)，而這個標準的方波函數(shù)就可以用正弦波去逼近。為了使學生看到這樣一個現(xiàn)象，可借助多媒體輔助教學，將用MATLAB仿真的結(jié)果展現(xiàn)出來。在工程計算中，無論是電學還是力學，經(jīng)常要與隨時間而變的周期函數(shù)打交道。而這些周期函數(shù)都可以用一系列三角函數(shù)的線性組合來逼近，這就是所謂的Fourier級數(shù)。
　　結(jié)合學生的相關專業(yè)，給學生補充一些與實際緊密結(jié)合的問題，用課堂所學內(nèi)容予以解決，既能激發(fā)學生學習復變函數(shù)與積分變換這門課程的興趣，又能使學生更好的了解本專業(yè)方向，為以后專業(yè)課的學習打下良好的數(shù)學基礎。
　　5.充分利用課余時間
　　根據(jù)現(xiàn)在復變函數(shù)與積分變換課時有限的實際情況，僅僅依靠課堂教學是遠遠不夠的，也不利于培養(yǎng)學生的自學能力。組織學生成立學習研究小組，建立多元化的交流平臺。使學生可通過網(wǎng)絡、小組活動等形式及時探討學習過程中所碰到的問題，從而培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和探究精神。
　　三、建立有效的課程考核評價體系
　　現(xiàn)行的課程考核評價體系主要包括平時成績和期末考試成績，而平時成績主要就是作業(yè)和到課考勤的綜合。這樣會導致學生只要保持到課全勤、作業(yè)完成正確，平時分就會很高。顯然這樣并不能很好的反映學生學習的實際情況，也不利于提高學生學習的積極性。平時成績更應該著重于鼓勵學生多思考、探究，應更多的依據(jù)學生課堂的發(fā)言以及學生和教師交流的思想來給出。期末成績的組成部分除了試卷的卷面成績以外還可以包括平時的所做的小論文的成績。
　　四、結(jié)語
　　通過多年的教學實踐，以上的教學方式是可行的，并且取得了較好的教學效果。但需要說明的是，以上方法應該根據(jù)教學的實際情況不斷改變，這樣才能更加符合學生實際。
　　
　　參考文獻
　�。�1］宋書玲. 對工程數(shù)學教學的思考［J］. 成功，2009(9).
　　［2］李紅, 謝松法. 復變函數(shù)與積分變換［M］. 北京: 高等教育出版社, 2008.
　�。�3］馬曉劍, 曲智林. 采用多種教學方法優(yōu)化復變函數(shù)與積分變換教學［J］. 三峽大學學報(人文社會科學版), 2008(3).
　　［4］薛定宇. 高等應用數(shù)學問題的Matlab求解［M］. 北京: 清華大學出版社, 2004.
　�。�5］鐘玉泉. 復變函數(shù)論［M］. 北京: 高等教育出版社, 2000.

相關熱詞搜索：教學法 變換 函數(shù) 復變函數(shù)與積分變換課程教學法探討 復變函數(shù)積分變換答案 復變函數(shù)求積分的方法