论文部分内容阅读
摘要：本文结合多年的教学经验和学生的实际情况，针对《数值分析》课程设计教学过程中出现的问题，进行尝试和探索，總结了改革经验。
关键词：课程设计 实践教学 课程考核
《数值分析》是信息与计算科学专业的一门必修的专业基础课。这门课主要解决各类数学问题的数值计算，是研究适合于计算机使用的数值计算方法。这门课内容丰富、研究方法深刻、有自身理论体系，既有纯数学的抽象性与严密科学性的特点，又有应用的广泛性与实际生产生活高度结合的特点，是一门与计算机使用密切结合的课程。
《数值分析》课程设计教学时间往往只有一周，在这一周的时间内要求学生掌握大量的解决各类数学问题的算法程序，会做到实际应用，有相当的难度，所以尝试寻找改善教学的方法。
1教学中存在的问题
1.1时间短，涉及的算法多，学生接受较差
《数值分析》的内容包括方程（组）、函数逼近、计算积分、常微分方程的数值解等部分。涉及到微积分、线性代数、微分方程等多个高等数学的分支。对于每个知识点都有其相应的数值解法，对于学生来说，这些知识以前学过但印象不深，要学习其数值算法必须熟练相关的数学知识。时间短，内容多，学生接受的很差。
1.2缺乏合适的教材
数值分析是一门与计算机使用密切结合的实用性很强的课程。现在使用的教材虽说在编写的时候已考虑到这个特点，不要求学生在理论上花费过多地时间，并提供了算法相应的框图，希望学生自己通过编程实现。但这些算法形式单一，内容与实际应用脱离，以至于学生无法全面理解和运用算法。
1.3考核中的问题
在考试中，传统的笔试方法同样不能真正反映出这门课的特点。如果在机房考试，会减少一天学习时间，不能完成教学任务，如果在试卷上考试，虽然允许使用计算器，但计算器的计算与数值分析算法在计算机上的实现是两码事。无法调动学生的学习积极性。其实通过本课程的学习，学生只需要掌握相应的算法就行。而考试则对计算过程、计算结果更感兴趣。
2《数值分析》课程设计教学实践与探索
为了帮助学生更好的学习《数值分析》课程设计，笔者针对存在的问题，对该内容进行了一些改革，改革的主旨是：以学生为主体，构建全新的试践教学内容和环境。
2.1实践教学观点的引入
实践教学以计算机系统为实验工具，以数学理论为实验原理，以数学素材为实验对象，以简单的对话方式或复杂的程序方式为实验形式，以机房为载体。它将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体，通过实践教学使学生深入理解数学基本要领和基本知识，能通过实验达到发现问题、解决问题的目的，对数学有一个更新的认识，为数学发展开拓空间。既可以让学生熟悉常用的数学软件，培养学生较熟练地运用所学的知识，又可以锻炼学生建立数学模型，用计算机技术解决生活过程中的各种问题的技能。在实践教学中学生接触到的不再是简单的例题，而是实际的问题，学生通过建立数学模型，亲自动手设计程序，解决问题，达到学以致用的目的。
2.2优化教学内容，引入数学工具软件
《数值分析》这门课程与实际生活密切联系，那么在实践教学中就应该把它与解决实际问题和计算机的应用结合起来。传统的教学中，教学内容多以各种数值计算方法的算法实践练习为主，学生照着书上编写好的算法框架练习，既没有提高程序设计能力也没有体会到《数值分析》这门课程的真谛。笔者在实践教学中按照教学进度安排，在每节课都选择有实际背景的问题作为本节课的任务，这些问题能吸引学生的兴趣，解决他们会让学生感觉到本课程很实用，会提高学生的学习积极性。考虑到《数值分析》对计算能力、绘图能力有很高的要求，建议使用专业的数学软件。目前有很多数学软件包都能完成数学里各种各样的运算。例如使用Matlab、Mathematic等数学软件。问题的解决不仅可以深化学生对所学数值算法的掌握，还能提高学生的程序编写能力，提高学生学习其他课程的积极性和教学效果。
2.3考核方法的改革
课程设计考核与理论课的考试不一样，考试着重考核学生对理论知识的理解和掌握以及考试前的复习，而实践课的考核主要是对学生学习活动（过程）的评价，包括对学习目标、学习任务、学习态度、交互程度、资源利用和学习效果等方面。我们采用每人一题的教学和考核方法，对学生的学习过程进行监控、分析，根据每节课学生问题的解决情况和对学习过程的监控，综合给出学生考核成绩，这种考核方式能够对学生学习活动给出全面、客观的评价。公正的考核分数能够调动学生的学习积极性和兴趣，提高教学效果。
3结束语
经过两个学期的实践教学改革，学生对《数值分析》课程设计教学改革的反映良好，对所学的内容和数值算法的掌握较熟练，基本能做到解决实际问题，该课程的学习兴趣延伸到了其他学科中，为日后学生用所学知识解决实际问题奠定基础。当然，对《数值分析》课程设计的教学改革还处在尝试阶段，没有现成的经验。一切都在摸索中。至于实际效果如何，还有待更多的检验。
参考文献：
【1】任现霖，计算机数学基础（下册）一数值分析与组合数学[M].北京：中央广播电视大学出版社
【2】赵景军，吴勃英，关于《数值分析》教学的几点探讨[J].大学数学
【3】周生田，李维国.工科硕士研究生数值分析课程建设与教学改革[J].石油教
育
【4】曾繁慧，高雷阜.基于Matlab的“数值分析”教学改革研究[J].中国电子教育
【5】郭金，韦程东，在数值分析教学中融人数学建模思想的研究与实践[J].广西师范学院学报：自然科学版
关键词：课程设计 实践教学 课程考核
《数值分析》是信息与计算科学专业的一门必修的专业基础课。这门课主要解决各类数学问题的数值计算，是研究适合于计算机使用的数值计算方法。这门课内容丰富、研究方法深刻、有自身理论体系，既有纯数学的抽象性与严密科学性的特点，又有应用的广泛性与实际生产生活高度结合的特点，是一门与计算机使用密切结合的课程。
《数值分析》课程设计教学时间往往只有一周，在这一周的时间内要求学生掌握大量的解决各类数学问题的算法程序，会做到实际应用，有相当的难度，所以尝试寻找改善教学的方法。
1教学中存在的问题
1.1时间短，涉及的算法多，学生接受较差
《数值分析》的内容包括方程（组）、函数逼近、计算积分、常微分方程的数值解等部分。涉及到微积分、线性代数、微分方程等多个高等数学的分支。对于每个知识点都有其相应的数值解法，对于学生来说，这些知识以前学过但印象不深，要学习其数值算法必须熟练相关的数学知识。时间短，内容多，学生接受的很差。
1.2缺乏合适的教材
数值分析是一门与计算机使用密切结合的实用性很强的课程。现在使用的教材虽说在编写的时候已考虑到这个特点，不要求学生在理论上花费过多地时间，并提供了算法相应的框图，希望学生自己通过编程实现。但这些算法形式单一，内容与实际应用脱离，以至于学生无法全面理解和运用算法。
1.3考核中的问题
在考试中，传统的笔试方法同样不能真正反映出这门课的特点。如果在机房考试，会减少一天学习时间，不能完成教学任务，如果在试卷上考试，虽然允许使用计算器，但计算器的计算与数值分析算法在计算机上的实现是两码事。无法调动学生的学习积极性。其实通过本课程的学习，学生只需要掌握相应的算法就行。而考试则对计算过程、计算结果更感兴趣。
2《数值分析》课程设计教学实践与探索
为了帮助学生更好的学习《数值分析》课程设计，笔者针对存在的问题，对该内容进行了一些改革，改革的主旨是：以学生为主体，构建全新的试践教学内容和环境。
2.1实践教学观点的引入
实践教学以计算机系统为实验工具，以数学理论为实验原理，以数学素材为实验对象，以简单的对话方式或复杂的程序方式为实验形式，以机房为载体。它将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体，通过实践教学使学生深入理解数学基本要领和基本知识，能通过实验达到发现问题、解决问题的目的，对数学有一个更新的认识，为数学发展开拓空间。既可以让学生熟悉常用的数学软件，培养学生较熟练地运用所学的知识，又可以锻炼学生建立数学模型，用计算机技术解决生活过程中的各种问题的技能。在实践教学中学生接触到的不再是简单的例题，而是实际的问题，学生通过建立数学模型，亲自动手设计程序，解决问题，达到学以致用的目的。
2.2优化教学内容，引入数学工具软件
《数值分析》这门课程与实际生活密切联系，那么在实践教学中就应该把它与解决实际问题和计算机的应用结合起来。传统的教学中，教学内容多以各种数值计算方法的算法实践练习为主，学生照着书上编写好的算法框架练习，既没有提高程序设计能力也没有体会到《数值分析》这门课程的真谛。笔者在实践教学中按照教学进度安排，在每节课都选择有实际背景的问题作为本节课的任务，这些问题能吸引学生的兴趣，解决他们会让学生感觉到本课程很实用，会提高学生的学习积极性。考虑到《数值分析》对计算能力、绘图能力有很高的要求，建议使用专业的数学软件。目前有很多数学软件包都能完成数学里各种各样的运算。例如使用Matlab、Mathematic等数学软件。问题的解决不仅可以深化学生对所学数值算法的掌握，还能提高学生的程序编写能力，提高学生学习其他课程的积极性和教学效果。
2.3考核方法的改革
课程设计考核与理论课的考试不一样，考试着重考核学生对理论知识的理解和掌握以及考试前的复习，而实践课的考核主要是对学生学习活动（过程）的评价，包括对学习目标、学习任务、学习态度、交互程度、资源利用和学习效果等方面。我们采用每人一题的教学和考核方法，对学生的学习过程进行监控、分析，根据每节课学生问题的解决情况和对学习过程的监控，综合给出学生考核成绩，这种考核方式能够对学生学习活动给出全面、客观的评价。公正的考核分数能够调动学生的学习积极性和兴趣，提高教学效果。
3结束语
经过两个学期的实践教学改革，学生对《数值分析》课程设计教学改革的反映良好，对所学的内容和数值算法的掌握较熟练，基本能做到解决实际问题，该课程的学习兴趣延伸到了其他学科中，为日后学生用所学知识解决实际问题奠定基础。当然，对《数值分析》课程设计的教学改革还处在尝试阶段，没有现成的经验。一切都在摸索中。至于实际效果如何，还有待更多的检验。
参考文献：
【1】任现霖，计算机数学基础（下册）一数值分析与组合数学[M].北京：中央广播电视大学出版社
【2】赵景军，吴勃英，关于《数值分析》教学的几点探讨[J].大学数学
【3】周生田，李维国.工科硕士研究生数值分析课程建设与教学改革[J].石油教
育
【4】曾繁慧，高雷阜.基于Matlab的“数值分析”教学改革研究[J].中国电子教育
【5】郭金，韦程东，在数值分析教学中融人数学建模思想的研究与实践[J].广西师范学院学报：自然科学版