“实变函数”课程教学改革探析


  【摘要】对“实变函数”课程教学中易于出现的问题进行了探讨,从教学的内容、模式、方法及考核方式等方面进行了研究,介绍了自己的一些教学体会和经验。
  【关键词】实变函数 教学改革 教学手段
  【中图分类号】G642【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)07-0123-02
  “实变函数” 是数学专业的基础课,它是以勒贝格测度和积分理论为基础的一门学科,主要培养学生的抽象思维和数学推理能力。它也是实分析、泛函分析等课程的基礎,近年来微分几何的发展也起到了引导作用。但由于实变函数高度的抽象性,使得学生学习该门课程时难度很大。因此,如何让学生学好该门课程是一个急待解决的问题。带着对该问题的思考,结合实际教学我们做了以下几方面的尝试,并取得了较好的效果。
  一、教学内容
  “实变函数” 作为一门基础学科,凡学过该课程的学生对它的印象是:抽象、枯燥、难懂,对此课也是一种惧怕心理。很多老师在讲课过程中只注重复杂定理的证明与解题技巧的讲授,淡化实变函数思想的解析。这不仅与开设该课的初衷相违背,也在一定程度上加剧了学生的厌学心理。不可否认,实变函数中许多的概念、定理都有一定的抽象性,这些结论的推导也很不简单。因此,如何把这些抽象的内容传递给学生,这是需要智慧的。在我们的课程教学中主要讲述其基本思想,回避或者简化某些复杂的构造,降低数学难度,减少乏味性,提升可读性。假定一个旅店有n间房,已经住满,此时若再来一位旅客,则无法安排其住下(设定每间房只住一人)。但若将条件改一下,假设该店有无穷多个房间,其编号为1,2,3,…,n,…,每间房都住满了人,此时若再来一位旅客又该怎么安排?学生思考之后,我宣布:可以安排其住下。办法是:将1号客人安排到2号房去,2号客人安排到3号房去,依此类推,这样1号房就可以用来安排后面来的这位旅客了。这个例子很具体,一下子就抓住了无限集与有限集的差别,即无限集可以与自己的子集建立一一映射,但有限集却无法做到这一点。
  二、教学模式
  实变函数课程的讲授一般都是采取传统的粉笔讲课方式,该方法的优点是知识的传授推导直观,学生易于理解。但也有它的局限性,由于公式的推导过多,学生容易迷失于复杂的理论推演,就拿维它利引理的证明过程来说,整个证明过程就分好几步,每一步都需要复杂的构造,很长的分析,因此就产生了这样的问题:每一步学生知道是怎么回事,但却不知道为何要这样做。此外,在例题的分析中需要调用相关引理,构建某种形式的式子,通常要花费很长时间。但若全部采用多媒体教学的话,由于其承载的信息量跨度大,会导致学生对公式的理解与推导困难,也很难收到良好的教学效果。
  因此我们采取传统教学方法为主,多媒体为辅的教学方式。在重难点处仍采用粉笔讲解,突出重难点,给学生留出更多的时间与空间来思考。与此同时,结合多媒体翻页方便,信息量大,在设计课堂的时候利用声音、图片、动画、图像等手段增加学生的兴趣,取得良好的效果。课堂中许多抽象的概念、定理或复杂的证明过程可以利用多媒体课件动态演示,让学生对抽象的知识有一个更深刻更直观的理解。这种传统教学与现代教学相结合的教学方式倍受学生的喜爱,提高了他们的学习兴趣。
  三、教学方法
  在课堂教学中,为了改变学生被动灌输的状况,我们尽量采取讨论式教学法,让学生积极参与,秉持老师为主导、学生为主体的教学原则,把课堂变成学生与教师共舞的剧场,真正使学生成为学习的主人。与此同时,尽量采取类比、引导、展望的方法延伸课堂。例如:有位学生在复习的过程中遇到一个数分积分试题,未得其解时问我,我提醒他若用Lebesgue积分来求解此积分是否可行,他思考了一下问题就迎刃而解。实变函数这门课程还是蛮有用的。
  实变函数的习题一般都比较抽象,难以入手。究其原因,主要是书中习题大都是证明题,且又无模式可套。为了克服此困难,笔者搜集和自编了一些习题,这些习题一般都是很容易入手,与课堂的教学内容也很相近,容易引起学生的兴趣。通过这些习题的引导,学生再去做课后习题就要轻松许多。因此,增加过渡性题目是很有必要的。除此之外,我们也选择一些易于理解的章节让学生自己到课堂上讲解,使学生完全成为真正的主导者、受益者。
  四、考核方式
  考试最大的目的就是检查学生对所学科目知识的掌握,它是一个促进学生努力学习的好方法。平时努力学习,加上期末考试的集中复习,能使得学习者对该门课程有一个系统全面的理解与把握。但也总有一些这样的学生,平时不努力,仅仅依靠考前个把月的突击学习。这样做是很难真正领悟该课程的,特别是对于实变函数这样的科目。因此我们采用的考核方式是平时课堂表现及作业情况占20%,读书心得和课程论文占20%,期末考试成绩占60%。通过这种形式的评分,既让学生注重平时学习,又通过课程论文或读书心得的方式,自觉地去思考和总结课程的基本思想、内容、方法与技巧等,有效地提高学生的学习兴趣和效果。
  以上内容是我们对实变函数课程改革的一些初步探索,其目的主要是为了培养学生自觉思考和自学的能力,为进一步提升自己打下坚实的基础。
  参考文献:
  [1]兰尧尧.实变函数课程教学初探[J].重庆文理学院学报, 2010(4):95-97.
  [2]程其襄等.实变函数与泛函分析基础[M].北京: 高等教育出版社. 1983.
  作者简介:
  袁子清(1985-),男,湖南邵阳人,博士,讲师,主要从事微分方程理论及应用的研究。