结合matlab软件实验的《计算方法》课程教学实践.docx

结合matlab软件实验的《计算方法》课程教学实践
课程名称：计算方法教学实践
摘要：
计算方法是计算科学与技术专业中的一门基础课程，旨在通过教授数值计算的基本理论和方法来培养学生的计算思维和解决实际问题的能力。本论文结合MATLAB软件实验，探讨了计算方法课程的教学实践，分析了MATLAB在课程中的应用效果，并对教学内容、教学方法和教学评估进行了改进和优化。
关键词：计算方法，MATLAB软件实验，教学实践，教学评估
一、引言
计算方法是现代科学与技术中不可或缺的基础。解决实际问题时，我们不仅需要了解问题背后的理论，还需要有相应的计算方法来求解问题。因此，在高校的计算科学与技术专业中，计算方法课程旨在培养学生的计算思维和实际问题解决能力。本论文将结合MATLAB软件实验，探讨计算方法课程的教学实践，以及改进和优化的策略。
二、MATLAB在计算方法课程中的应用
MATLAB是一种强大的数学计算软件，提供了丰富的数值计算和数据处理函数。在计算方法课程中，MATLAB被广泛应用于实验教学和课程项目的完成。通过MATLAB的使用，学生可以更好地理解计算方法的基本原理，并将其应用于实际问题的求解。
1.实验教学
在计算方法的实验教学中，MATLAB可以帮助学生更好地理解和实践课程中的理论知识。例如，在讲解插值方法时，学生可以使用MATLAB实现插值函数的编写，并通过实验来验证插值结果的准确性。通过这种方式，学生能够直观地感受到插值方法的优势和局限性，加深对计算方法的理解。
2.课程项目
在计算方法课程中，常常有一些课程项目，旨在培养学生的团队合作和问题解决能力。MATLAB提供了丰富的函数库和工具箱，方便学生进行数据处理和数值计算。例如，在解决线性方程组的课程项目中，学生可以使用MATLAB中的线性代数函数来求解，并通过结果的分析来探讨不同解法的优缺点。这样的课程项目既培养了学生的计算思维，又锻炼了他们的团队合作能力。
三、教学实践的优化和改进
在实施计算方法课程的教学实践中，可以针对学生的学习特点和实际需求进行优化和改进。
1.教学内容
计算方法课程的教学内容可以根据不同的学习目标和实际需求进行调整。例如，在传统的计算方法课程中，通常会重点讲解插值、数值积分和微分方程等内容。然而，对于计算科学与技术专业的学生来说，更加重要的可能是数值优化、统计计算和数据处理等方面的知识。因此，在教学内容的选择上，可以更加贴近学生实际需求，提高教学效果。
2.教学方法
传统的计算方法教学往往以讲解和演示为主，学生的参与度相对较低。可以采用问题驱动的教学方法，通过提出实际问题，让学生自己去思考和解决。例如，在教学插值方法时，可以提出一个与实际问题相关的插值问题，让学生思考如何通过插值方法求解问题，并使用MATLAB进行实验验证。这样的教学方法可以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果。
3.教学评估
计算方法的教学评估既要考察学生的理论知识，又要考察其实践能力。传统的教学评估往往只注重学生对理论知识的掌握程度，缺乏对学生实际能力的考察。可以在课程项目中加入实践环节，要求学生在MATLAB软件上实现所学的数值计算算法，并提供相应的测试数据进行验证。这样的教学评估能够更好地考察学生的实际运用能力和问题解决能力。
四、结论
MATLAB软件实验是计算方法课程教学实践中的重要组成部分，通过MATLAB的应用，学生可以更好地理解计算方法的理论知识，并将其应用于实际问题的求解。在教学实践中，通过优化和改进教学内容、教学方法和教学评估，可以提高计算方法课程的教学效果。通过这样的努力，我们可以培养出具有计算思维和解决实际问题能力的计算科学与技术专业人才。
参考文献：
[1]ZhangWuming.TeachingofcomputermethodsbasedonMATLAB[J].ComputerEngineeringandDesign,2019(06):198-200.
[2]ZhuXiaoguang,ZhangSanmian.TheapplicationofMATLABintheteachingofcomputationalmethods[J].JournalofGuizhouEducationCollege,2018(05):94-96.