《数学分析》这门课程到底是干嘛的?
其实数分就是高级微积分,它以微积分和无穷级数一般理论为主要内容,并包括它们的理论基础形成一个较为完整的数学学科。
数学玩的是理解以及计算,而数分的计算量较大,教授只讲理论等于纸上谈兵,所以鹿教授让学生们做题,以题为引,穿插理论。
针对一道题目,一位学生写出他或她的解题思路或具体过程,然后师生一起讨论,哪里是亮点,哪里是漏洞,如何改进……在这一教学环节中,教授与学生充分互动、深入探讨,而非教授一人填鸭式的讲解灌输,这是鹿教授的教学理念。
“上节课,我已经跟你们讲过一遍数分I了,相信你们对这门课程已有了大致的了解。”鹿教授理所当然的说到。
“了解,了解。”教室里的少数学生点点头,比如陈季常。
数学应用专业的一位圆脸男生则愁眉苦脸:“鹿教授,上次你用一节课的时间,把一整本数分I都给讲完了。今天是你的第二节数分课,你就让我们做题,咱们哪做的出来啊?”
鹿教授不高兴了:“我题目都没出,你就退缩、畏惧,这位同学,你以这种态度怎么能学好数学?”
这时陈季常发言:“出题吧鹿教授,数学就是需要做题并探讨,才能产生化学反应,让思想的火花碰撞、闪耀。”
“看,人家是物理系的,这是什么?这是砸场子!你们这些数学系的就甘心被人家踩在脚下!”鹿教授这番话说得群情激奋!
陈季常顿时缩了回去,心里暗骂,什么人嘛,拿我来给你暖场子!
“贱人!”数学系全体学生心中骂着MMP!
刚上课没几天,鹿教授用一节课把数分I讲完,第二节课是习题练习课,中间隔了3天。
一整本数分I啊,一字不差照着读一遍也需好几节课,鹿教授如何做到一节课讲完一本数分I?
“数列极限你们自己看书吧,这太简单了。”
“导数的莱布尼茨公式是重点,此处我要多讲两句。”
“带各种余项的泰勒公式是重点中的重点,此处我要多讲两分钟。”
……
鹿教授就是这样,用一节课讲完了本应讲一学期的数分I。
鹿教授或许有自己的教学方案及后续的计划,但有些学生无法接受目前这种教学速度。
正常人是无法接受这种教学速度的,然而总有些人不正常。就像陈季常,他的数分已经学得差不多了,来这里就是巩固一下,觉得差不多了,就申请免学通过!
普通学生当然也是有的,常有人躲在未名湖畔偷偷哭泣,自己这水平跟班里那些天才、大神差太远了,好气哦,气哭了!
陈季常神色轻松渴望解题,气得数学系这些人怒目以待!陈季常就像是混迹狼群中的哈士奇,显得那么与众不同!
鹿教授在黑板上写出一道题目:
“计算I=∫∫-ydzdx (z 1)dxdy,其中S为圆柱面x^2 y^2=4被平面x z=2和z=0所截部分的外侧。”
出完题目之后,鹿教授说到:“不要抢,都有份,黑板上的第一题由陈季常来求解,并说出自己的思路、看法、见解。第二题将由咱们数学系同学求解,请做好准备。”
这个鹿教授时时刻刻不忘着刺激自己系的学生!
陈季常兴高采烈地上台解题。
他学过数分,数分I到数分III都学过,来大学之前就学过了。
别说数分、高代、解几这些数学系大一阶段的基础课程,就连复变函数、偏微分方程、拓扑学等后续的专业课,陈季常也自学完了。
大学不是高中,在这里天高任鸟飞,能者多劳,有本事也有精力那就多学点,没人不让你学。
将陈季常等少数几个水平突出的学生放在大课堂里,和其他同学一起接受基础教育,鹿教授就是为了刺激那些不争气的学生!
鹿教授在黑板上写的这道数分题有点过分,他这是在难为大一的新生,这题已经超越基础教育的范畴了,而今天这节数分课才是鹿教授的第二节课。
在清北这种最高学府,光靠课堂上的那几十个上百个学时是不够的,课堂之外不下点苦心,别说做出什么杰出成就,能不挂科就该烧高香了。
“这题用合一投影不好办啊,所以要用分面投影。”陈季常再次梳理思路,在黑板上写出他的解答。
S的方程为x^2 y^2=4,并非类似z=z(x,y)的连续函数,难以求出S所在侧的法向量。
若用分面投影,圆柱面在XOY平面的投影为一条线,准确的说其实是一圆圈,所以∬(z l)dxdy=0
接下来,陈季常开始计算∬-ydzdx的值。
确定x和z的取值范围需要作图,陈季常在黑板上作了个平面投影图,最终计算出I=-8π。
陈季常将粉笔放回槽内,拍拍手上的粉笔灰,对鹿教授说:“求解完毕。”
鹿教授:“陈季常,你给出了一个答案,我暂且不对你的答案做出判断,请你讲讲你的思路。”
“好。”陈季常留在讲台上,他所在的位置是教授位。
鹿教授则站在一侧,负手而立。
咚咚。
陈季常敲了敲黑板:“y为圆柱面x平方加y平方等于4关于平面XOZ对称的奇函数,我这里写的‘S前’是指圆柱面x平方加y平方等于4在y大于0的部分,所以y等于4减x的平方再开方。我这么讲,大家能理解吧?”
有人点点头,表示认同。
有人在本子上写写画画,验算结果。
也有人看看不说话,他们也许已经计算出结果,跟陈季常一模一样。
这几个人跟陈季常在同一频道上,陈季常在黑板上解答的同时,他们也按自己的方式得出了答案。
数学系的其他学生慢了半拍,但在陈季常写出他的解答过程后,他们看看也能大致明白,毕竟数学系一半以上的学生是通过数学竞赛保送到过来的,数学底子较扎实。
“陈季常你暂停一下。”鹿教授打断陈季常的思路解析,点了个学生的名字:“周雨安,你来分析分析,陈季常他说的对吗?不用站起来,就坐在位置上说。”
这个学生也是学神级别的人物,他很肯定的回答:“陈季常他说的非常对啊。”
“别这么笼统,细节,我需要细节。”鹿教授审视着周雨安。
周雨安侃侃而谈:“其实陈季常前面的推导计算都是常规套路了,他画的这个图是亮点,第二类曲面积分的立体图画起来挺麻烦的,陈季常化繁为简,画出了某一平面的投影,确定了x和z的取值范围,最终计算出I等于-8π。这波操作我给陈季常99分,剩下一分不给,是因为我也不知道陈季常的答案是否正确,需要鹿教授判断。”
鹿教授转而问陈季常:“陈季常,对于周雨安的点评,你有什么想说的?”
陈季常双手撑在讲台的台面上,望向周雨安:“周雨安,关于你对我的点评,这波操作我给你99分,剩下一分不给,是因为你废话太多。”
“切。”周雨安笑着做出一个“不服你来打我啊”的手势。
课题气氛挺活跃的,鹿教授刻意营造这种氛围,就连数学教授们也承认,数学是一门枯燥的课程,如果用沉闷的方式讲解一门枯燥的课程,有几个学生会真心喜欢上这门课程?
“陈季常的解答,以及周雨安的点评,都没有问题。陈季常给出的答案是正确的,没错,就是-8π。”鹿教授说到,完事对陈季常说:“陈季常你可以归位了,请将我的讲台还给我。”
陈季常走下讲台,回到座位上。
鹿教授归位,回到讲台正中位置,咚咚,他拿起黑板擦敲了敲黑板,敲的位置是陈季常画的平面投影图:“这里是重点,你们要记一下。”
台下那几个跟上进度的学生们拿笔拿本子,准备记重点。
大多数学生则一脸茫然,重点?什么是重点?重点在哪里?为什么突然就出现重点了?啊,我这是在哪里,我是谁我要去往何处……
没有对比就没有伤害。
实际上数分是很重要的一门课程,数分几乎就是一门纯应用的课程,它是一种数学计算工具。可能是刚开学吧,有的学生还没进入状态。
鹿教授出了道题目,让学生解答,让学生讲思路,再让其他学生做出点评。
让学生教学生,那还要教授干嘛呢?
教授当然是画龙点睛的那个人,鹿教授做出总结:“上节课我已经说过了,现在我再强调一遍第二类曲面积分的对称性,它的规律与二重积分和三重积分的奇函数的规律刚好相反。都能听明白吧?”
“如果不是太懂,同学们在课后要多花点心思自己琢磨琢磨,你们中的大多数人都接受过数学金秋营、冬令营之类的提前教育,别告诉我你们是这几天才开始接触数分的。”
没参加过培训营的学生无语问苍天,他们的人数不多,有一小部分,通过高考被数院录取。