《数值分析》课程教学改革研究.docx

《数值分析》课程教学改革研究摘要：基于《数值分析》课程的主要特点，结合教学实际，列举了几类行之有效的教学改革方法。实践证明，这些方法对提高学生学习兴趣、培养创新能力，有一定的指导作用。关键词：数值分析;能力;方法一、前言《数值分析》是高等学校信息与计算科学专业数学课程的专业必选课之一，地位十分重要。数值计算是一种研究并解决数学问题的数值近似解方法，是在计算机上使用的解数学问题的方法。其内容包括误差知识、一元非线性方程的解法、线性方程组的解法、插值数值逼近、数值微积分等。通过本课程的学习，使学生能掌握一些最基本、最常用的数值计算方法，同时有助于自身数学能力的提高，及应用计算机解决实际问题的能力，为以后的学习工作奠定坚实的基础。课程致力于培养具备较好数学基础，在计算机算法及程序设计方面具有较完备专业素质的复合型人才。因此教学改革对提高课堂教学效果、启迪学生的创新思维、锤炼学生分析和解决问题的能力，具有重要的意义。下面就笔者三年来在信息与计算科学专业的教学经验与心得，结合学生的反馈与建议，论述该门课程的特点，并提出几种实际效果较好的教学改革方法。二、课程现状与特点2.目前的数值分析教学实践中，教师基本能运用恰当的教学方式、方法，对教学内容进行推陈出新。教学内容与专业培养目标基本契合。但是在教学模式、方法、课程内容和考核方式方面，因课堂教学时间的局限，依然存在较大的改进空间;教材方面，由于数值分析课程的教与学难度很大，学生理解掌握基本知识较为困难，这对教材建设提出了更高的要求等等。基于此，我们认为进行课程的教学方法和教学手段的改革十分必要。3.课程要求较高。数值分析是集合数学理论、计算机编程于一体的一门课程，要求学生具备较为坚实的数学理论基础和较强的计算机编程能力。大部分内容都涉及到数学分析和高等代数内容的深刻理解，所以对学生的数学基础有一定的要求。此外，还需要学生熟练掌握一门软件，比如Matlab、Mathematica或者c语言。4.课程晦涩，枯燥。如上所述，课程基本上是数学上的推导，所以在课堂上，对教师的讲授提出了严峻的挑战，学生多半对所面对的问题一知半解，缺乏应有的兴趣，进而产生厌学心理。三、教学改革措施1.教学功能上由“研究教”向“研究学”转变，培养学生主体意识。具体来说，有以下几个方面的措施：第一，每一年在第一章结束后，收集所有学生意见，从学生角度研究如何上课;第二，邀请学有余力、有所进步和跟不上节奏的学生，谈学习体会，探寻合适的教学方法;第三，收集已修完此课程的学生信息，修正教学方法和内容，通过与学生的充分沟通，了解其需求，制定相应的。4.在教学过程中，渗透数学建模，采用案例教学方式。主要采取的措施有：第一，将课堂教学分两部分，一部分基础理论，一部分算法应用案例，安排在每章的复习环节;第二，鼓励学生参照教师示范程序，自主编程。5.应用网络教学平台、教学课件等现代教学技术，建设网络课程，充分利用了现代网络技术，尝试改变教学中存在的问题，为学生提供多样化的网上教学资源，方便学生自主学习，发挥学生的个性，培养学生的创造力和学习能力。具体来说，首先充分利用国内外公开课，他山之石，可以攻玉。其次，充分利用学校数字教学平台EOL系统，将教师整理的课件比如上课ppt、数值分析小故事、算法应用案例、教材的拓展与提高、参考代码等模块开放给学生，提高学生学习兴趣。6.采用过程性与多元化的课程考核方式。基于信息与计算科学专业学生学习刻苦，但总体成绩不理想的现实情况，改变传统的期末考试占权重较大的局面，赋予平时成绩更多权重，强调过程性考核方式，增加论文、作业等平时成绩占比，采用多元化的考核办法，减少学生毕其功于一役的固有思维，提高学习能力和教学效果。教学方法改革效果的跟踪监测手段主要有：（1）设计问卷，收集学生对改进的教学方法反馈意见，为进一步优化教学手段和方法提供意见和建议;（2）致力于改革前后成绩的数据拟合与统计分析。结合历年学生成绩，根据散点图制定成绩频数分布图，拟合成绩的概率密度函数，比较均值、方差差异、定量分析教学方法改革效果。7.以学生为本，突出实验与实践性教学环节，实现课内课外相结合。从、能力、素质的人才培养目标着手进行课程内容和教学方案的整体设计;基于本专业的人才培养目标着重强调学科交叉与融合，在教学内容上，将改变传统的课程教学内容，不再执着于数学理论教学，着重培养学生动手能力，要求学生能够运用，给出对应的算法，编写相应的程序。教学方案方面，也需要作出相应的改革，在减少理论教学内容教授的同时，增加教学实践环节，加大学生算法设计和编程能力培养，整体上向培养应用型人才方向转移。具体来说，主要采取了以下措施：第一，设计2到3次测验，促使学生主动学习。第二，上机环节，针对学习能力较弱的学生，以帮助调试程序为主，提高成就感，增强学习兴趣;