實變函數(shù)課程在理工本科教學(xué)中的重要性分析

馬忠蓮

【摘要】一直以來實變函數(shù)因其抽象性、高深精細，一直得不到應(yīng)有的重視。但該門課程在培養(yǎng)和鍛煉抽象思維、應(yīng)用創(chuàng)新思維以及學(xué)科知識等方面都有著重要的作用，普通高等院校應(yīng)重視該門課程的教學(xué)，并結(jié)合人才培養(yǎng)方案，充分發(fā)揮該門課程在本科人才培養(yǎng)中的作用。

【關(guān)鍵詞】實變函數(shù);抽象性;基礎(chǔ)性;創(chuàng)新觀

實變函數(shù)論是數(shù)學(xué)的一個重要分支，它在數(shù)學(xué)各個分支中的應(yīng)用是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的特征。實變函數(shù)突出體現(xiàn)了抽象思維能力、邏輯推理能力，發(fā)展的科學(xué)觀、創(chuàng)新觀，以及對問題的綜合推廣與舉證能力的培養(yǎng)。一直以來實變函數(shù)在普通本科院校得不到應(yīng)有的重視。隨著大學(xué)教育跟國際接軌，《實變函數(shù)與泛函分析》在理工本科類人才培養(yǎng)中的必要性與其知識的重要性凸顯，本科院校越來越重視該門課程的教學(xué)與改革。在很多知名高校該課程不僅是數(shù)學(xué)、統(tǒng)計類學(xué)生的必修課，也深受經(jīng)濟、管理類學(xué)生的歡迎。本文從三個方面探討了實變函數(shù)課程在本科教學(xué)中的重要性，以期對實變函數(shù)的教學(xué)有一些啟發(fā)。

一、實變函數(shù)是培養(yǎng)和發(fā)展抽象思維能力的重要課程

現(xiàn)代數(shù)學(xué)離不開抽象，數(shù)學(xué)本身就是客觀事物的抽象，有數(shù)學(xué)的地方就有抽象，抽象思維能力是我們必須具備的能力?？陀^事物十分復(fù)雜，要把客觀事物引入到數(shù)學(xué)研究范圍內(nèi)，必須舍棄零零碎碎、細微末節(jié)的性質(zhì)或特征，使之具有高度的概括性，而抽象的東西就具有高度的概括性，抽象化能夠更加凸顯問題的本質(zhì)，抽象化是思維對于客觀現(xiàn)象的歸納和證明，是數(shù)學(xué)對于客觀事物的把握，所以抽象思維是理工類本科學(xué)生必須具備的?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)離不開抽象，數(shù)學(xué)在自然科學(xué)中的廣泛應(yīng)用離不開抽象思維的培養(yǎng)。其他學(xué)科提出的問題也可以用數(shù)學(xué)進行抽象化地解答。

二、實變函數(shù)是培養(yǎng)發(fā)展的數(shù)學(xué)觀和創(chuàng)新觀的重要課程

實變函數(shù)課是微積分學(xué)的進一步發(fā)展，從學(xué)科發(fā)展的層面展示了自然科學(xué)知識探究發(fā)展的方法和過程。從數(shù)學(xué)分析到實變函數(shù)就是從黎曼積分到勒貝格積分的發(fā)展，是研究范圍不斷擴大的發(fā)展，是解決未知領(lǐng)域的發(fā)展，是解決客觀事物抽象出的數(shù)學(xué)問題的發(fā)展。首先，黎曼積分適用于連續(xù)函數(shù)，因此在數(shù)學(xué)分析中我們主要探討連續(xù)函數(shù)。黎曼積分不適用于不連續(xù)函數(shù)，黎曼積分在處理函數(shù)系列極限時要求一致收斂，條件過高，在黎曼可積的條件下可積的函數(shù)類型太少，隨著數(shù)學(xué)與科技的發(fā)展，必須用新型積分取代黎曼積分，法國數(shù)學(xué)家勒貝格從測度方面改造了黎曼積分形成勒貝格積分，擴充了可積函數(shù)的范圍，成為現(xiàn)代分析數(shù)學(xué)中不可或缺的工具。在探討擴大積分研究范圍時還會受到橫著看和豎著看區(qū)別的影響。黎曼積分是橫著看，勒貝格積分是豎著看。根據(jù)豎著看的需要討論集合的長度，這就出現(xiàn)了勒貝格測度論。通過實變函數(shù)與泛函分析的學(xué)習(xí)，才能認清課程與知識間這些千絲萬縷的關(guān)系，才能真正把握知識的發(fā)展與過程，才能讓數(shù)學(xué)方面的創(chuàng)新意識與能力形成一個質(zhì)的飛越。

三、實變函數(shù)與泛函分析知識構(gòu)成現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)

實變函數(shù)理論產(chǎn)生于經(jīng)典數(shù)學(xué)與現(xiàn)代數(shù)學(xué)的關(guān)口。勒貝格積分充滿了新思想和新方法，是對黎曼積分的革新。它很好的適應(yīng)了科學(xué)與技術(shù)，理論與革新的應(yīng)用需要。實變函數(shù)推動了數(shù)學(xué)在別的科學(xué)應(yīng)用中的發(fā)展。其中包括概率論和隨機分析、微分方程、積分方程、調(diào)和分析、閉集論、計算數(shù)學(xué)、動力系統(tǒng)理論、量子力……所以說勒貝格積分理論的產(chǎn)生帶動了二十世紀數(shù)學(xué)的繁榮。實變函數(shù)的內(nèi)容包括集合論、測度論、積分論、空間論、算子論，構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。在數(shù)學(xué)課程的重要性說法中，老三基指數(shù)學(xué)分析、線性代數(shù)、解析幾何;新三基指實變函數(shù)與泛函分析、拓撲學(xué)、近似代數(shù)。實變函數(shù)與泛函分析是認識現(xiàn)代數(shù)學(xué)的基本課程?？梢?，實變函數(shù)課程知識的重要性遠遠超過目前地方普通院校對其重視程度。

總之，實變函數(shù)是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的重要基礎(chǔ)，是聯(lián)系多門課程的紐帶，是提高數(shù)學(xué)素質(zhì)的關(guān)鍵課程，是本科生抽象思維培養(yǎng)與發(fā)展的重要課程，是對數(shù)學(xué)問題的綜合推廣與培養(yǎng)舉證能力的一門關(guān)鍵課程。隨著高等教育的發(fā)展，實變函數(shù)與泛函分析的地位應(yīng)該在本科教學(xué)中得到應(yīng)有的重視。

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（作者單位：滇西科技師范學(xué)院）