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应用型大学对《数值分析》课程教学改革的探讨

2015-04-10王洪珂王晓峰唐利明任泽民袁玉兴丁昌华

绥化学院学报 2015年8期
关键词:数值分析任课老师上机

王洪珂 王晓峰 唐利明 任泽民 袁玉兴 丁昌华

(重庆科技学院数理学院 重庆 401331)

应用型大学对《数值分析》课程教学改革的探讨

王洪珂 王晓峰 唐利明 任泽民 袁玉兴 丁昌华

(重庆科技学院数理学院 重庆 401331)

文章分别针对课程教材、授课原则、理论教学、实验教学以及最后的考察模式等教学环节进行了研究和分析。通过分析,对每个教学环节都做出一系列的改进和完善,从而更加有效地保证了课程的教学质量,进而培养和提升学生利用数值方法解决实际问题的能力。

数值分析;教学模式;实验操作;综合考核

作为很多高校数学专业开设的必修课程和许多工科专业必修的公共数学课程,《数值分析》在具体的教学中的地位是不容忽视的。为了适应现在新的培养计划,保证《数值分析》这门课程的教学质量,本文主要从教材、教学内容、教学模式以及考核方式展开对这门课的教学改革论述。

一、授课原则

(一)围绕教学大纲,明确教学要求。任课老师一定要仔细地研究分析教学大纲,把握大纲的核心,提取大纲的精华,而不是粗枝大叶地阅读一遍而已,应该融入到教材中的每一章节,每一知识点,了解大纲中具体的教学要求和目标。只有把握住教学目的,在教学过程中时刻围绕并以其为出发点,才可以整体地把握教学进度和效果。事实上,对于大纲和要求的准确把握将直接决定课堂的教学效果。

(二)合理安排教学进程,传授、启发兼顾。课堂上应该以学生为主体,教师为主导,激发和培养学生的学习主动性和积极性对于一堂课的整体教学效果至关重要。能否将学生学习的兴趣调动起来直接关系到学生在课堂上学习的效果,可以依据教材的不同,设计出适应的教学模式。结合学生接受新的知识的过程(即由概念到论证、由定理到运算、由简易到复杂、由抽象到一般然后又到抽象等),任课老师在教学中要遵循循序渐进的原则,安排授课进度和环节,并在每章节的教案中特意安排一些引题或思考题,注重对学生的启发,培养学生独立思考问题的能力。

二、课堂教学模式

课堂上的授课环节是《数值分析》在教学和学习中的重要部分,也是任课老师展示教学风采,把握教学效果,突显课程特点的重要平台。《数值分析》是一门结合理论学习和实验操作的综合型的科目,传统的教学模式无法适应该课程自主的教学要求和授课特点。与其他纯粹的数学理论课程区别在于,《数值分析》不仅包括严谨的数学理论和丰富的知识框架,还包括理论联系实际,培养学生利用计算机软件解决实际问题能力的实践操作部分,是一门具备较强实用性的公用基础数学课程。在授课中,教师必须改进以往的教学理念和陈旧模式。由于《数值分析》中的许多案例源于实际生活,是根据实际问题抽象出来的数学问题,然后以数学的语言进行描述和表达,再进行推算和解答。同时,在课堂上,老师应以生活中一系列的实际问题为教学案例,要求学生利用《数值分析》中的求解方法独立地去解决问题。这样既能使学生们的理论知识得到充分的理解和掌握,还培养学生独立思考问题,学以致用的能力。与此同时,课堂讲授与机房训练的结合。课堂讲授指的是任课老师要在课堂上认真地全面地传授理论基础知识;机房训练则是根据所学的算法、定理、公式等理论知识,结合实际问题,利用计算机进行求解的练习。这两部分是相辅相成,密不可分的。课堂中掌握的理论知识为上机实验操作提供了理论基础;而上机实验求解实际问题的过程又巩固了理论知识。《数值分析》本是具有较强实用性的课程,这一特色也就决定着课程大纲中对学生的计算机操作能力的要求。所以将课堂与机房相结合,双管齐下,达到课程的教学大纲要求,实现课程的教学目标则是理想选择。

三、实验教学模式

与其他科目不同,在《数值分析》课程的教学过程中,实验教学占了相当大的比重。由于上机实验的操作过程就是理论联系实际,利用所学理论知识解决实际问题,它不仅可以巩固学生的理论知识,又能提升学生的实践动手能力。在实验中,任课老师应在实际生活问题中构思出具体的数学原型,然后启发学生创新思维,并利用专业的数学软件编程,最后得出结论。在实验的整个过程中,学生会根据具体的问题,进行积极的讨论和分析,然后编程、运行、改进和润色,每个环节都能激发出学生学习的积极性和主动性。在肯定了上机实验在教学中的重要性的同时,还要认识到其中的不足,主要表现为题目的单一性和学生惰性。解决方案:1.分组分工,即每一节上机实验课,准备不同的实验项目,并将学生分成若干小组,每个小组单独承担一种实验项目;2.分类,即对于每一个实验项目,要求利用不同的试验思路和方法设计实验。这样就可以有效地避免实验的单一重复性和学生之间的抄袭现象。

四、考核模式

对于任何一门课程,考核都是最后的一个教学环节,是考查学生对该课程知识掌握情况的重要方法。考核方式直接影响到老师对学生真实水平的了解,因此,科学地合理地安排考核模式是很有必要的。结合《数值分析》这门课程的特色,设计的考核模式应包括两方面的内容:1.理论笔试。作为一门公共数学基础课程,数值分析包括严谨的理论知识部分,对于这部分内容,需要考查学生对相关概念、原理的理解以及基本的计算能力。通过笔试,学生才能更熟练地掌握其中的概念、原理和基本的算法。2.实验机试。在《数值分析》的教学要求中就有关于实验操作的内容,这就要求上机测试应列为课程最后考核的必要组成部分。只有进行上机考试,才可以准确地把握和定位学生的实践操作能力,反过来,也可以激励学生积极参与实验教学,努力提升自己的创新和实践能力。

[1]蔡大用.数值分析与实验学习指导[M].北京:清华大学出版社,2001.

[2]冯秀芳.对提高数值分析课程教学效果的探讨-9实践叨.内蒙古师范大学学报(教育科学版),2003(3).

[3]钟尔杰.《数值分析》课程的探究式教学[J]中国大学教学,2008(9).

[4]甘文田等.考试方式与改革刍议[J].高等理科教育,2000(2).

[5]翁礼成.“一次考试定专业终身”的弊端及出路[J].高等农业教育,2002(2).

[6]胡新华,等.浅谈考试改革[J].中国地质教育,1999(2).

[责任编辑 王占峰]

G642

A

2095-0438(2015)08-0143-02

2015-02-28

王洪珂(1962-),男,黑龙江绥化人,重庆科技学院数理学院教授,硕士,研究方向:微分方程稳定性及数值解。

重庆市研究生教育优质课数值分析(Cqyyzk201351)。

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