历史的回顾我国数学分析课内容体系的变迁——在第三届大学数学课程论坛上的报告
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闭区间上连续函数性质的证明, 特别是一致
连续性 ; 连续 函数 的 R i e ma n n可 积 性 与 D a b u x e
万方数据
2 0 0 8 年 第4 7 卷 第2 期
定理 ;
数 学通报
函数项级数与一致收敛性 ;
无穷积分与奇异积分; F o u r i e r 级数与F o u r i e r 积分变换等等.
家” . 从此, 北大成为理科大学而清华变成工科大 学. 原来设在大学内的医学院, 农学院与师范则单
独成立院校. 当时北京大学成立北大数学力学系, 全面照 搬莫斯科大学数学系的教学计划, 并开始使用苏 联 的教材. 设立 了教研室, 从此教员 中有 了“ 教分
析” “ 教几何” “ 教代数” “ 教高等数学” 之别. 在学生 中, 高年级要分“ 专门化” , 而专门化一般是限于三 级或四级学科. 1 9 5 2 年的院系调整实际上是一次政府领导 下的教育改革. 我们应当历史地, 一分为二地评价 1 9 5 2 年院系调整, 既看到它的正面影响, 又要看 到它的负面影响. 全面评价它超出了本文的目的. 这里, 我们主要关注它对数学教育和数学分析课
班, 思考 自己感兴趣的问题. 代个很值得注意的现象是, 虽然我国现代数
学教育与研究起步很晚, 但从一开始, 十分重视同 国外高水平的学者交流, 聘请他们来华任教. 比 如, 1 9 2 0 年至 1 9 3 4 年期间 , 北京大学数学门( 系) 聘请了不少国际数学界大师级人物来校任职, 讲 课一至两年 , 也带研究生 , 其中包括 英国著名哲学家、 数理逻辑学家罗素( 1 9 2 0 一
当时的学时也相应地大大增加 了. 数学分析 课的学时被定为 4 个学期 , 4个学期 中每周学时
分别为 4 +4 ; 4 十4 讨+2 洪+2 (大课+习题课) .
上述苏联教材在中国产生了很大的影响. 对于菲赫金哥尔茨的书《 微积分教程》 , 人们 实际上没有把它作为一种教材 , 而是作为教师与 学生的教学参考书. 但他的《 数学分析原理》 被广 泛使用为教材. 其主要特点是 : 逻辑严密, 基础坚 实, 理论体系完整, 内容丰富. 但主要问题是初学 者开始时会感到十分困难. A . Y . 辛钦的《 数学分析简明教程》 是另外一 种风格的书. 它较重视初学者的困难. 与菲赫金哥 尔茨的《 数学分析原理》 不同, 他没有把实数理论 与严格极限理论都放在一开头. 考虑到初学者 的 困难, 在一开始 , 他不讲严格的极限定义, 而使用 了极限的朴素描述: 自变量在变化的过程中自某 时刻开始, 因变量与一个 固定的数之距离小于事 先任意给定的正数. 在经过一段 时间使 用 了这 种描述性定义 之 后, 再对极限实行“ 严格化” , 即使用“ 。 占 ” 与“ 。 N” 的说法. 辛钦的书中关于实数理论的处理也较好. 在2 0 世纪 5 0 年代初期, 有不少学校使用辛 钦的书, 但到 2 0 世纪 6 0 年代之后, 较普遍地采用 了菲赫金哥尔茨的书或 自编的书. 吉米多维奇习题集是 2 0 世纪 5 0 年代数学系 学生们所广泛喜爱的书. 其中题 目难易适中, 丰富 多样. 学生们几乎人手一册, 教师留课外作业, 教 师只要点出题号就可 以 了. 遗憾 的是 , 到了 2 0世 纪8 0 年代初, 该书的全套解答的出版, 使这本广 泛使用的习题集被彻底“ 报废” 了. 苏联的分析教材在中国所产生的影响是巨大 的. 整整几代的数学工作者就是在苏联教材的培 育下成长起来的, 他们后来成为我国数学教育的 中坚力量. 此后我国所编写的教材无不受其影响, 大多以苏联教材框架为蓝本. 可以说苏联教材的 影响一直到今天. 对于当时的院系调整以及使用苏联教材, 一
1 9 2 2 ) ;
法国著名数学家 P a u l P a i n l e v e ( 1 9 2 0 ) ; 德国著名几何学家 W. B l a s c h k e ( 1 9 5 2 ) ; 美国哈佛大学著名拓扑学家 G . .B D ir kh ff o
( 1 9 3 4 ) ;
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第4 7 卷
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基础课. 他们 先后 在北大数 学 系开设 了 “ 微积 分” 、 “ 数理逻辑” 、 “ 解析几何与代数” 、 “ 拓扑学” 、 “ 复变函数” 、 “ 实变 函数” 、 “ 力学” 等基础课程 , 有 些教材出版成教科 书. 能够聘请这些大家来华任教, 不是作一两个 报告, 而且是讲课一至二年. 这要花一大笔钱. 当 时能够这样做, 反映了当时学校与系的领导者们 的远见卓识. 此外, 当时还十分重视教学与科学研究的结 合. 对学生提倡研究式学习, 高年级学生参加研讨 班, 写读书报告. 在课堂上教师不必什么都讲 , 而 是留下一些思考题 , 让同学 自己独立地去解决. 教 学与研究相结合这一 良好的传统即使在战乱的年 代依然坚持了下来. 如1 9 8 年抗 日战争爆发之后 3 由清华、 北大、 南开三校在昆明组建的西南联大算 学系, 就是一个很好的例子. 当时的西南联大集中 了我国当时北方的一大批优秀数学家, 如姜立夫, 江泽涵, 赵仿熊, 华罗庚, 陈省身, 许宝碌等等, 开 创了一个前所未有 的学术环境. 他们不仅亲 自上 基础课 , 而且根据 自己的专长开设 了许多很有特 色、 很有水平的课程或研讨班, 采取教授讲演, 大 家讨论的方式, 这样使一批青年教师与学生较早 进人数学的前沿. 这个时期在我国的科学史上是一个人才辈出 的时期. 在那个时代 , 虽然现代数学传入中国时间 还不很久, 而且是一个战乱动荡的年代, 但是却出 现了许多数学上的杰出人物 , 像华罗庚、 陈省身、 许宝碌这样一批杰 出的数学家 , 在当时就 已经做 出了突出的成就. 现在, 我国解放已经 5 8 年, 改革 开放也有 2 0 多年, 为什么没有这样的大家出现? 我们可以解释说, 这与大的时代历史背景有关. 但 是, 除此之外, 这难道跟我们现行的教育理念、 教 育体制、 教学方式等等, 没有什么关系吗?跟我们 现行的科技与教育的管理体制没有关系吗?这是 一个很值得我们深思的问题. 2 1 95 2 年院系调整至 1 95 8年教育大革命 新中国的成立带来了我国教育与科技事业的 大发展与大繁荣. 对我国教育事业有重大影响的事件是 1 9 5 2 年的“ 院系调整” . 1 9 5 2年, 在“ 向苏联学习” 的口 号下, 中央人民政府对高等院校进行 了一次大规 模的调整, 其 主要 目标是按 照苏联模式“ 理工分
的影 响。
招生规模大大扩大了。 院系调整后, 比如, 北 大数学力学系在 2 0 世纪 5 0 年代每年招生 2 0 。 人. 这在解放前是无法想象的. 院系调整后各专业的教学计划更加完善, 教 材质量、 教材 内容有 了大幅度的提升. 为了推行苏联教学计划 , 翻译苏联教材是一 个重要环节. 教授们被组织起来突击学俄语. 当时 被 翻译过来 的数学分析教材最有影响的是 : 菲赫金哥尔茨: 微积分学教程( 全书三卷八分
册) ;
辛钦 :
数学分析原理( 上下两册) ; 数学分析简 明教程 ( 上下两
册) ;
吉米多维奇: 数学分析习题集. 这些教材在内容的广度、 深度与难度上 比起 原来的《 初等微积分》 与《 高等微积分》 都有大幅度 的提升. 这主要体现在下列内容上: 实数理论( “ 戴德金分割, ); ’ 实数的完备性的讨论 上下确界的存在性定理、 区间套定理、 单调有 界序列有极限、 上下极限的存在性定理、 哥西收敛 原理、 有限覆盖定理、 B o r z a n - o We i e r s t r a s s 定理; 极限的严格理论 ( “ 。 者 ” “ 。 N” 说法 的严格论
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历史的回顾: 我国数学分析课内容体系的变迁
— 在第三届大学数学课程论坛上的报告
李 忠
1 0 0 8 7 1 ) ( 北京大学数学科学学院
历史是一面很好的镜子. 现在, 让我们回顾一下有关数学分析课的发
展变化的历史, 这或许对我们今天思考这个课程 的改革有所裨益. 1 1 9 5 2 年院系调整之前( 1 9 1 3 一1 9 5 2 ) 1 9 1 3 年秋, 北京大学数学门( 系) 正式招生.
在微积分之外, 而在后面与函数论合成一个课, 称 作《 无穷级数与函数通论》 . 将微积分分作“ 初等微积分” 与“ 高等微积分” 这样的格局一直持续到 1 9 5 2 年院系调整之前. 后 来在院系调整之后 , 才有了“ 数学分析” 课, 来替代 初等微积分与高等微积分. 从1 9 1 3年成立数学系到 1 9 5 2 年 的院系调 整, 这一时期里办学的基本模式是西式的. 在办学 的理念上也有许多值得借鉴之处. 当时的教学计 划上 , 学生上课的总学时较少 , 而强调 自学, 强调 学生学习的主动性与 自觉性. 没有什么习题课, 但 要求学生必须完成课后作业. 当时每个学生每周 上课的总学时不多. 这样 , 学生有较多的时间, 去 阅读课外书籍, 选修 自己想学的课程, 参加讨论
这是我国第一个以培养高等数学人才为目 标的大
学专业. 根据记载, 当时的主要必修课程有: 微积分,
物理 , 化学, 函数论 , 微分方程与调和函数 , 近世代 数, 近世几何, 理论物理 , 数论, 数学史等. 另外, 还 有一些选修课. 值得注意的是, 当时数学门与物理门的学生 在一年级时同班上课, 到二年级时再分开上课. 因 此, 那时只有数学系和物理系上共 同的“ 微积分” 课, 而没有什么“ 数学分析” 课. 后来, 把微积分改 为两个课: “ 初等微积分” 与“ 高等微积分” . 1 9 3 1 年在北大, 江泽涵教授亲 自担任“ 初等微积分” 课 的讲授. 当时的“ 初等微积分” 主要是一元微积分的基 本概念 , 如导数、 微分、 中值定理 、 泰勒公式、 不定 积分 , 定积分等等. 在内容上强调基本计算 , 强调 在物理与几何中的应用. 在初等微积分中, 极限的 定义是朴素的, 不使用“ 二 占 ” 与“ - e N” 语言. 总之, 当时的《 初等微积分》 内容浅显易学, 学生能较快 把握微积分的核心内容, 了解它的广泛应用. 当时的“ 高等微积分” , 主要讲述多元微积分 的理论 : 偏导数、 多元函数的微分、 重积分、 曲线积 分与曲面积分, 场论等等 . 代表性的教材主要是