王曉 汪小黎
【摘要】近世代數(shù)是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的一門必修課,對培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力具有重要作用,簡述了近世代數(shù)課程內(nèi)容教學(xué)改革的4個基本原則,介紹了教學(xué)過程的3個具體措施。
【關(guān)鍵詞】近世代數(shù) 課程改革 教學(xué)實踐
【基金項目】商洛學(xué)院科研基金(12SKY011,13jyjx119)。
【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)12-0140-01
1.引言
近世代數(shù)又稱為抽象代數(shù),是以研究代數(shù)系統(tǒng)的性質(zhì)與構(gòu)造為主的一門學(xué)科,是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。
近世代數(shù)對于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃枷敕椒ê蛿?shù)學(xué)素養(yǎng)、訓(xùn)練與提高學(xué)生的抽象思維能力和邏輯推理能力都具有重要意義,它是幾乎所有高校中數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)一門重要的必修課。該課程具有抽象程度高、推理邏輯性強、涉及內(nèi)容范圍廣等特點,許多學(xué)生都感到這門課程生澀難懂,很難入門。另一方面,當(dāng)前的教材大都純粹按邏輯系統(tǒng)安排內(nèi)容,依照定義、定理、例子這樣的結(jié)構(gòu)來展開,缺乏與現(xiàn)實世界的有效聯(lián)系,抽象難懂,應(yīng)用性不強。同時,現(xiàn)在隨著高校改革的趨勢,培養(yǎng)應(yīng)用型人才是一大批高校的發(fā)展方向。因此,進(jìn)行近世代數(shù)課程教學(xué)的改革勢在必行。
2.對課程內(nèi)容教學(xué)改革的指導(dǎo)原則
2.1注重抽象與具體的關(guān)系
本科數(shù)學(xué)教材的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架是從公理體系出發(fā),沿著“定義——假設(shè)——定理——證明——推論—例題”這一條演繹的道路進(jìn)行的。這樣的方式有便于課堂講授的優(yōu)點,但是,它把數(shù)學(xué)知識的背景和來源掩蓋了。近世代數(shù)的諸多概念和結(jié)構(gòu)都是根據(jù)現(xiàn)實應(yīng)用的需要而提出的,都有它的來源背景。在講授中由于課時和知識面等原因的限制,我們不可能一一介紹這些概念的來源。這就要求,我們盡可能地最大限度地調(diào)動學(xué)生已有的各種數(shù)學(xué)知識,舉出豐富多彩的具體實例,在形象和抽象之間架起一座橋梁,使得學(xué)生能夠以自身已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ),主動、形象地構(gòu)建這些概念。
2.2加強與先修課程的聯(lián)系
高等代數(shù)、解析幾何都是近世代數(shù)的先修課程。我們在講授近世代數(shù)課程時,要和先修課程進(jìn)行緊密銜接,如:在講授群的相關(guān)知識的時候,我們就可以舉例證明:實數(shù)域上的所有n階可逆方陣組成的集合可以構(gòu)成群(代數(shù)運算為矩陣乘法);通過高等代數(shù)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)知道:復(fù)數(shù)域上的任何方陣都相似于上(下)三角陣,但是并不知其原因,利用近世代數(shù)課程的代數(shù)閉域的相關(guān)知識就可以解釋這個問題。諸如此類的前后聯(lián)系可以讓學(xué)生充分認(rèn)識到近世代數(shù)的確是高等代數(shù)課程的后繼課程,是對其的豐富和完善。
2.3強調(diào)知識的應(yīng)用性
一門課程的生命力在于其深刻的理論和廣泛的應(yīng)用,近世代數(shù)課程也不例外。其實,一般來說,深刻的理論和廣泛的應(yīng)用是相輔相成的,作為一本理科的教材,如果從教學(xué)目的來看,重點強調(diào)它的理論性是必要的,只有學(xué)習(xí)并深刻領(lǐng)會一門學(xué)科的思想方法才是提高能力的根本之路。當(dāng)前,教育在發(fā)展、在改革,培養(yǎng)應(yīng)用型人才將會是一大批二本院校的發(fā)展方向。因此,對應(yīng)用能力的培養(yǎng)應(yīng)該體現(xiàn)在每一門課程中。對于近世代數(shù)這樣比較抽象的純數(shù)學(xué)課,講應(yīng)用是其最薄弱之處。在授課過程中適當(dāng)?shù)亟榻B近世代數(shù)的應(yīng)用,一方面可讓學(xué)生看到該理論的巨大應(yīng)用價值,另一方面,也可大大調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,最終目的是要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用知識的能力。
2.4增加與學(xué)生的聯(lián)系
在戰(zhàn)場上要“知己知彼”,方能“百戰(zhàn)不殆”;在教育中,我們要“因材施教”。在授課過程中,必然要求我們了解我們的授課對象,方能“對癥下藥”,從而使教學(xué)活動收到事半功倍的效果。對于近世代數(shù)這樣抽象的數(shù)學(xué)課,更要求我們要實時知道學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,要求教師加強與學(xué)生的交流和溝通,把握每一屆學(xué)生的優(yōu)勢和劣勢,這樣才能根據(jù)學(xué)生的接受能力和實際情況來制定相應(yīng)的教學(xué)方案,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,樹立學(xué)生學(xué)習(xí)的信心,從而提高教學(xué)質(zhì)量。例如我們可以通過手機、網(wǎng)絡(luò)平臺,讓學(xué)生對任課教師這段時間的教學(xué)活動提出自己的問題和見解。這樣,教師就能夠及時、全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)習(xí)需求,從而及時調(diào)整和規(guī)范教學(xué)活動。實踐證明:這項舉措收到的效果還是不錯的。
3.課程內(nèi)容教學(xué)改革的具體措施
3.1從例子或作用引入概念
對于近世代數(shù)中大多數(shù)的概念、定理,我們盡量從具體的例子來引入,使學(xué)生容易把握和理解,并能較快掌握學(xué)習(xí)近世代數(shù)的方法。比如,群和環(huán)的概念,實際上都是滿足一定運算規(guī)律的代數(shù)系統(tǒng),在講授中,可以從數(shù)系的例子出發(fā)引人群、環(huán)的概念。這樣使得學(xué)生在學(xué)習(xí)時,既熟悉了這種數(shù)學(xué)研究的思路,又較輕松地接受了新的數(shù)學(xué)知識,使得概念在抽象和具體之間架起一座橋梁。另外,還加強了近世代數(shù)和高等代數(shù)的聯(lián)系,充分利用學(xué)生已有的代數(shù)知識,去建構(gòu)近世代數(shù)中的概念和性質(zhì)。
3.2適當(dāng)增加學(xué)生今后能應(yīng)用到的內(nèi)容
以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力為目標(biāo),從學(xué)生的實際需要出發(fā),在授課中適當(dāng)增添了部分將在他們今后的學(xué)習(xí)和工作中起重要作用的內(nèi)容。例如:①在講授有限域中,介紹了幾個重要的應(yīng)用例子,特別是較詳細(xì)地介紹了近世代數(shù)的一些理論在密碼學(xué)中的應(yīng)用,讓學(xué)生深刻體會到數(shù)學(xué)來源于實踐又應(yīng)用于實踐的思想。②詳細(xì)講解了“尺規(guī)作圖”的來源及其三大難題(三等分角、圓化方、倍立方),這一方面體現(xiàn)了近世代數(shù)的巨大威力,另一方面,對數(shù)學(xué)專業(yè)的師范生來說,這也是一個“必知”的內(nèi)容,對指導(dǎo)他們將來的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)有所幫助。
3.3充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺
開設(shè)近世代數(shù)網(wǎng)絡(luò)交流平臺,進(jìn)行師生互動交流。利用網(wǎng)絡(luò)平臺,分享課件、課后習(xí)題答案、參考資料等資源,讓學(xué)生充分利用這個平臺獲取第一手的復(fù)習(xí)資料,為學(xué)好近世代數(shù)課程打好基礎(chǔ)。同時,通絡(luò)網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)方法討論,教學(xué)信息交流,簡單課程學(xué)習(xí)問題的咨詢。
4.結(jié)語
總之,對近世代數(shù)的教學(xué)教法改革貫徹了以學(xué)生為本的思想,著眼于學(xué)生全面素質(zhì)的提高和綜合能力的培養(yǎng)。從實行兩學(xué)期的學(xué)生反饋的結(jié)果來看,我們所采取的如上教學(xué)方法,能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)近世代數(shù)的積極性,使得學(xué)生從近世代數(shù)課上能夠初步具備用近世代數(shù)的基本思想和理論來處理或解決具體問題的能力,全面提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
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作者簡介:
王曉(1980—),男,河南南陽人,碩士,講師,研究方向:應(yīng)用數(shù)學(xué)。