微分几何的教学设计与实践——以《可展曲面》为例

微分几何是数学类高年级本科生的一门专业课,课程内容充分体现了"数"与"形"的结合.通过微分几何的学习对培养学生的逻辑思维能力和直觉思维能力起到非常重要的作用.结合多年的教学实践,本文以可展曲面为例介绍微分几何课程的教学设计与实践体会.     

以微分为主线进行高等数学教学的尝试

我们在高等数学微分部分的教学中打破以导数为主的惯例,强调了微分和微元法的思想,以微分为主线贯穿始终.直接由微分的定义和性质证明一元函数微分形式的不变性,并利用微分的方法推导出复合函数、反函数等的求导法则.对于每个数学概念的引入,力求从实际问题出发,突出问题的实际背景,强调数学理论的应用性.     

几何教学中讲授伪欧氏空间中曲线几何性质探究

曲线,曲面理论是古典微分几何教学中的主要研究对象.然而在古典微分几何的教学中,学生往往只是知道如何解题,不知道微分几何学的主要研究工具,以至于不会运用微分几何解决后继课程中的问题.因此在微分几何的教学中有必要增加一些伪欧氏空间中曲线理论.首先讨论在教学中的一个非常重要曲线理论研究工具-费雷内标架,其次运用该标架讨论在四维伪欧氏空间中斜螺线的一些几何性质,最后通过横截性原理与开折理论,结合微分几何基础给出了由偏零斜螺线生成的密切超曲面的局部几何性质.     

关于在大学数学教学中加强几何教学的几点意见(续)

3.关于大学数学教学中几何内容的建议关于解析几何学和微分几何学 ,在大学非数学专业的现行数学课程的设置中已经有所体现 ,特别是在以萧树铁先生为主编的“面向 2 1世纪课程教材”—《大学数学》五卷本中的第 2本和第 3本中作了生动的叙述。如果在教学实践中 ,注意强调几何观念、强调培养学生的空间想象能力和直觉能力 ,将会取得很好的效果。但是 ,从当代数学取得的成就和发展前景 ,以及数学在各个学科中日益广泛和深入的运用来看 ,在大学数学教学中还需要增加一些几何内容。我认为 ,那就是关于拓扑学、微分流形、黎曼几何的初步知识。拓扑…     

試論师范学院数学系解析几何課程的內容取舍問题

现在高级中学已开设了平面解析几何课程,因此对师范学院的解析几何课程需要重新考虑教学大纲我们怎么办?是不是可以取消这门课?当然我们不能这样做。这不仅由于解析几何中的基本知识和方法对学习高等代数、数学分析、高等几何、微分几何等课程起着很大的作用,而且从将来要担任中学数学的教学工作着想,也还有不少材料在中学里并沒有读到,或仅仅是初步地理解。对这门课程中具有重要意义的一些內容,有必要让学生切实掌握。我们认为这个阵地必须坚持,质量必须确保,否则将不利于奠定学生的学习基础。因此有必要研究师范学院数学系解析几何课程的內容取舍问題。     

数学化归法在计算机中的应用

本从程序语言课程教学强调思维过程出发，提出了数学化归思考方法。     

微分几何的教学地位与方法

结合教学实践.阐述微分几何在本科教学中的重要作用,提出改进微分几何教学方式的几点想法.指出数与形应相结合,从而可实现学生逻辑思维能力与直觉思维能力的全面发展.     

浅谈平面几何语言的教学

正确理解几何语言是初中学生顺利进行几何学习的第一步,掌握并运用几何语言是探索几何王国的行旅包。从历届学生的学习情况来看,几何语言常成为某些学生学习几何的“拦路虎”,在近二十年的教学实践中,我体会到几何语言的训练是平面几何教学的重要任务之一,也是平面几何入门教学的一个难点。因此,从一开始进行几何教学时,教师就要强调几何语言的重要性,帮助学生过好几何语言关。     

微分中值定理的教学实践与探索

通过对微分中值定理的教学过程进行探究,优化教学设计,启发引导学生从观察几何事实、了解历史背景、挖掘思想方法、思考拓展问题等四个方面逐步加深对微分中值定理的认识,以此提高课堂教学效果,培养学生的数学能力,为微分中值定理的应用打下基础.     

基于Frobenius定理的Hamilton-Jacobi方法的几何解释

给出了一阶偏微分方程特征微分方程组的一种基于Frobenius定理的几何解释,通过研究发现根据Frobenius定理可以从一阶偏微分方程直接得到其特征微分方程组;在此基础上说明如何利用几何方法从Hamilton正则方程出发找到与之对应的Hamilton-Jacobi方程.这种方法可以被用于非保守或非完整Hamilton力学问题的研究中,经典Hamilton-Jacobi方法是这种方法的一个特例.