一部展示数学直觉与研究方法的数学教材

来源 :教书育人·高教论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:evemxy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  在大学本科数学基础课程中,常微分方程是少数几门可以展现数学应用的无穷魅力并揭示数学研究本质的课程之一。在我国至今流行的多数常微分方程教材中,通常在开始通过各种实际问题的数学建模而引入常微分方程的实例及定义。然后再分别介绍一阶和高阶微分方程的解法,即把能够求解的方程按形式一一列出。然而,从实际问题中所提出的常微分方程多是非线性的,一般是不可求解的。这样在常微分方程课程的教学中很难使学生充分体会到它在应用科学中的出色魅力。另一方面,在现代常微分方程理论及其应用的研究中,寻求微分方程的解析解的特殊技巧已经不是研究的主流课题,尤其对非线性常微分方程来说,更重要的是定性方法和数值方法。因此,在流行的常微分方程教材中,往往在后面章节介绍定性方法及数值方法,不过由于课程时数所限,只能介绍一部分,或全部删去。如何在大学本科的常微分方程教学中,既能体现数学的直觉而引起学生学习兴趣,又能展现较普通的方法揭示数学研究的本质,是构成教材设计的关键。
  由王玉文、史峻平、侍述军和刘萍编著的教科书《常微分方程简明教程》,在吸取欧美初等常微分方程教材优点的同时,努力地保持国内流行教材的特点,对较好地解决上述问题作了有益的尝试。该书前4章所介绍的具体的常微分方程都是来自实际问题的数学模型,充分显示了常微分方程在实际应用中的作用,为引起学生的学习兴趣做好铺垫,然后针对不同的问题以不同的方法进行解的表达,达到问题解决的目的;其次,在微分方程解的表达方法中,不限于解析解,而是从第1章开始,以定性分析为主,通过斜率场、解曲线及相平面上的向量场、轨线等几何工具,达到对解的动态行为的刻画;为了在教学中达到预期效果,充分运用数值方法和计算机模拟,通过图示,展现对解的动态行为的直观理解,同时保持教材简明,而构成教材一大特点。《常微分方程简明教程》在介绍解决问题的过程中,注重问题实质研究,而轻视形式表达的一般性。该书以猜测一检验为探究方法的核心,在充分探究各种具体问题的解法的基础上,归纳出一般的方法,或给出证明,以此培养学生的研究能力。第4章介绍的二维非线性微分方程组是生态学中经典的微分方程模型,通过第2章所引进的几何方法进行定性分析,研究解的渐近行为及分歧现象,这是对现代微分方程研究方法的渗透。
  此书还有一些问题值得商榷。例如,该书中将稳定性的概念在第1章至第3章进行了渗透,第4章已开始进行二维非线性方程组的定性分析,但仍未给出稳定性概念的精确定义,这是一点不足。
  尽管有如上所说的美中不足之处,这仍是一本很好的数学教科书。如果想在大学本科二年级的数学教学中提高学生的学习兴趣,并从中学习到研究数学问题的方法,不妨阅读一下该书。
其他文献
一所大学真正的精神传承,不仅靠文章,还在于这所学校所有先贤们活灵活现的、甚至可能在学生口中已经得到了一定夸大的事迹。  不知道从哪一天开始,大学校长跟行政挂上了钧,身上若隐若现出现了一定的官气。但是当年的复旦大学校长谢希德,虽然身为中央委员,却始终坚持着学者的姿态。她上下班都跟学生和老师们一起在班车上聊天,没有一点官气。  “文革”刚结束时,极左思想还相当严重,谢希德就提出来,要把最好的学生送出去
期刊
2007年教育部颁布的《大学英语课程教学要求》确定了大学英语教学改革的思路和目标,明确提出“大学英语的教学目标是培养学生的英语综合应用能力,特别是听说能力”,指明了大学英语听说教学的重要地位。《大学英语课程教学要求》还提出“无论采用何种形式,都要充分考核学生实际使用语言进行交际的能力,尤其是听说能力”,从中可见大学生英语听说能力评价的重要性。黑龙江科技学院大学英语教学在教学评价体系改革中逐步构建形
期刊
《左传》为编年体史书,其记事总体上是以时间为顺序的,似乎不存在主观意义上的布局谋篇问题,但另一方面从《左传》叙事完整性的角度看,打破纪年的禁锢后作者稍加整理,《左传》又确实记录了许多很完整的事件,也即是说,《左传》在保证记事真实性的同时,也尽量保证了记事的完整性和连续性。对此,后世众多文选中的《左传》故事是最好的佐证,这也体现了《左传》高度的艺术性及对后代文学所提供的宝贵借鉴。  我们认为,《左传
期刊
大学教育分为学术性教育和技术性教育。既然教育类型不同,也就应该有与之相应的独特教学方法。由于学术性教育主要回答“是什么”和“为什么”的问题,所以学术性院校的教师在教学过程中,更强调学科理论上的系统性、研究性。而技术型教育技术则主要回答“做什么”和“怎么做”的问题。所以技术型院校的教师应该以技术这个对象为核心建构教学过程,采用OO(Oriented Object)即面向對象的教学法。  一目前职业院
期刊
一 教师职业认同概述    近十年来,所有有关教师职业认同的研究中,教师职业认同的概念定义都不尽相同,或者是根本没有定义。但是大多数研究者认为教师职业认同是一个个体和职业两方面综合的过程。咕德森和寇勒通过对7个教师生活史的调查研究,认为职业认同与对职业现实认识类似,是现实的建构,是一个人人格和情境再现的过程,他们认为:“教师职业认同感是教师作为个人和职业者,对自己所从事的教师工作,受学校内外和教师
期刊
一 高校思政专题网建设中存在的问题    当前许多高校都设立了思想政治教育教学专题网站(下文称思政专题网),在配合高校的思想政治理论课的课堂教学方面发挥了重要作用,其中有一些网站也基本具备了教育、服务、娱乐功能,在丰富大学生精神文化生活方面起到积极影响。但不可否认的是,已经建立起来的恩政网也遇到了发展中的不少问题,需要从各个方面加以改进。  1 思政专题网的定位需要进一步明确。现有的思想政治网站大
期刊
中共中央、国务院在《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中特别强调,实施素质教育,就是要全面贯彻党的教育方针,以提高国民素质为根本宗旨,以培养学生的创造意识和实践能力为重点。学校是知识传播和创造性人才培养的主体,如何开发并培养学生的创造意识,作为体育课,课堂教学是主渠道。  当前,羽毛球运动是一项深受群众喜爱的运动项目,高校的羽毛球课也越来越受到广大学生的青睐。随着高校教学改革的不断深入,高校
期刊
信息技术是应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练方法和管理技巧。信息素养是指个体能够认识到何时需要信息,能够有效地检索、评估和利用信息的综合能力。在我国开展信息技术课程、普及和发展信息技术教育,目的就是使学生具有获取信息、传递信息、分析信息、处理信息以及应用信息的能力;把信息技术作为支撑合作学习以及终身学习的手段,为适应在高度发达的信息社会中的学习、工作和生活打下必要的基础,是培养和提高青
期刊
高等数学作为高等学校的公共基础课,在课程体系中占有重要位置,许多专业课程是它的后续课程,需要直接运用高等数学的相关知识。同时由于高等数学旨在培养学生的逻辑思维能力、提高学生分析问题、思考问题与解决问题的能力,其重要作用不言而喻。  而当今高等教育正从精英教育转变为大众教育,受教育者的数学基础出现了明显降低的状况,主要表现在抽象能力、理解能力、逻辑性与学习自觉性普遍较差。面对这样的状况,如何加强学生
期刊
探索如何为研究生提供更多实践机会而提高其培养质量,增强就业竞争力是研究生教育中重要的课题。参加本科教学实践是培养研究生实践能力、创新精神和科学素质的重要教学环节。目前,在国内外一些高校启用了硕士研究生参与指导本科生教学这一教学模式,因此,研究总结这一教学方式的利弊并针对弊端探索解决的措施是一项有意义的工作。    一 研究生助教实验课的必要性    高校的实验技术人员在实践教学和实验室管理中发挥了
期刊