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第3期
来源:发展规划办公室 日期:2013-06-03 15:27:48

 

以工程实例分析为特色的《复变函数与积分变换》课程建设

李冱岸 张建国 李颖红 徐继宁 肖维维

(理学院  机电工程学院)

1 成果主要内容

近五年来,每年有30余个自然班,7个教学课堂,约1000余人开设复变函数课程,授课总学时为48学时。授课专业涉及自动化、自动控制、通信工程、微电子、信息与计算科学、机械设计制造与自动化等专业。针对该课程的实际教学情况,在本课程体系的建设、课程目标的定位、教学内容的实施以及教学方法与手段的改进等方面不断的研究与探索。主要教学改革措施、教研成果以及解决的问题包括下列几个方面。

1.1 课程建设与大电类专业建设相互融合

5年,复变函数的课程建设一直与各个大电类工科专业的专业建设共同进行,特别是与自动化专业建设结合密切,《复变函数与积分变换》课程中逐步引入专业后续课程所需的工程实例,并逐步扩充理论内容。

1.2 构建多元化教学体系

针对我校不同专业的不同需求,依据教学大纲和教学学时,灵活掌握授课内容。比如,自动化和测控类专业需要应用Laplace变换进行线性系统的理论分析,通信专业和电子信息专业需要应用Fourier变换处理数据压缩、故障诊断、时频域分析等。

1.3 实施多种教学手段

充分利用学校提供的现代化教学设备,针对复变函数课程的特点,采用黑板、多媒体、网络和实验多种教学方式相结合的教学手段,明显提高了教学质量。用Matlab求解验算了积分、级数、留数及积分变换中的部分例题,使学生熟悉Matlab在复变函数中的应用。

1.4 教辅材料的建设

依据教学大纲,授课教师们根据多年的教学经验,查阅了大量的参考书及相关的资料共同为学生编写了复变函数各部分内容的学习指导及总复习模拟测试”(均含参考答案),现已将现有的资料及历届本课程的考试试卷及答案上网。

1.5 实施过程化考试改革

改变传统单一考学生学习知识、记忆知识能力和一考定终身的作法,考试将定位在考查学生综合运用知识能力、实践能力、创新能力、分析解决问题能力和考查学生学习全过程上。

1.6 教学实践环节的实施

本课程将大学生数学竞赛、数学建模竞赛的培训和参赛作为教学实践环节之一,组织学生参加每年一次的北京市数学竞赛和全国大学生数学建模竞赛,近五年来取得了优异的成绩,我校数学竞赛成绩历年来列北京市一般院校首位,数学建模参赛队员获得全国奖4项,北京市奖项十余项。

2 创新点

2.1 课程多元化教学内容

针对我校不同专业的不同需求,依据教学大纲和教学学时,适当地增加和删减教学内容。比如,自动化、通信专业增加了Fourier变换和Laplace变换。

2.2 多种形式的教学模式

选择适当的教学内容鼓励优秀学生课堂讲解,全班讨论,教师点评的讨论式教学方式;采用多媒体与黑板教学相结合。

2.3 注重实践性教学

结合我校工科的特点,注重理论联系实际,突出体现工科专业特色。在完整阐述传统复变函数与积分变换理论予方法的基础上,力求与现代工业技术和理论融合,;鼓励学生积极参加大学生数学竞赛, 大学生数学建模竞赛。

2.4 课程教材符合教育部本科教育大众化的指导思想

突出了体现数学思想内涵的基本定理和证明,简化了过于繁琐的一般定理的传统证明方式,力求主线明确,内容由浅及深,学生接受更加容易。

2.5 教材结构和体例新颖。

教材内容除由浅及深、容易学习掌握外,我们在每章最后,增加了本章内容小结和典型例题分析,并且在每章后面配有两个层次的练习题,增强学生数学素养,增强学生分析和解决实际问题能力而提供给学生的提高练习题。

2.6 课程与教材配套材料丰富。

复变函数与积分变换课程是北京市精品课程,也是我校建设的精品课程之一,在三年的课程建设中,我们编制了便于教学、生动新颖的多媒体教学课件,便于学生使用的每章自测题也在课件中给出。

3 实践应用及成效

(1)通过与机电工程学院自动化系进行课程共建,专业共建,全面提高了课程建设水平与专业建设水平,特别是与自动化专业的共建取得突出效果,目前,自动化专业为国家级特色专业。

(2)通过研究各专业本科课程《复变函数与积分变换》的教学内容设置以及教学特点,筹编、选编了更适合《复变函数与积分变换》课程体系中教学要求的教材、教学辅导书、教学补充辅导资料。《复变函数与积分变换》教材2011年被评为北京市精品教材。

(3)通过在《复变函数与积分变换》课程中实施多元化教学手段,使教学能够更好地挖掘出学生的潜能,更好地发挥出因材施教的作用。《复变函数与积分变换》课程2010年被评为北京市精品课程。

(4)通过研究、改进课程的考试内容与考试方法,特别是研究在保证教学质量的前提下如何提高考试的及格率,从而提高学生的毕业率和学位的获取率,并完成北京市教改项目《普通高等院校公共数学系列课程教学内容、教学方法及考试手段的改革研究》(结题)