【摘要】數(shù)值分析是一門利用計算機求解數(shù)學問題數(shù)值解的課程，有很強的理論性和實踐性.本文闡述了作者在多年教學過程中的一些教學經(jīng)驗以及教學改革的體會，介紹了如何更好的提高教學質(zhì)量的一些觀點。

【關鍵詞】數(shù)值分析 教學改革 教學效率 多媒體教學 教學驗收

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）12-0127-01

一、引言

數(shù)值分析又稱數(shù)值計算方法，是高等學校理工科各專業(yè)的一門重要基礎課，是利用計算機求解數(shù)學問題數(shù)值解的一門課程，它在科學實驗、科學計算中有著廣泛的應用，通過數(shù)值分析課程的學習，可以培養(yǎng)學生的數(shù)學綜合分析能力和運用計算機進行分析和計算的能力，對學生后續(xù)課程的學習和進一步從事科學研究、科學計算均具有重要的現(xiàn)實意義。但由于課程中許多理論及算法公式的推導及其復雜，具體算法及其繁瑣，在實際教學中出現(xiàn)了學生學習興趣不夠高，教學效果不夠理想等現(xiàn)象。因此，如何提高數(shù)值分析課程的教學效果和質(zhì)量是一個值得研究的課題。本文作者結(jié)合多年教學過程中的一些教學經(jīng)驗和對課程的教學改革的一些嘗試，闡述了提高課程教學效率的一些體會。

二、數(shù)值分析課程以往教學中存在的問題

數(shù)值分析課程教學內(nèi)容多，包括引論、解線性方程組的直接法和迭代解法、非線性方程求根，函數(shù)的插值和逼近、數(shù)值積分與微分、常微分方程數(shù)值解法，而且各種方法都涉及到方法的收斂性、穩(wěn)定性和適用范圍，大量的數(shù)學理論和有限的教學學時使得教師忙于講授、學生不易接受，理論不能與實際相結(jié)合，教學效果不理想。

數(shù)值分析是一門與現(xiàn)代科學技術密切相關的學科，是利用計算機求解數(shù)學問題數(shù)值解的一門課程，課程中的很多例題是需要借助計算機計算出數(shù)值解的，憑一支粉筆和一塊黑板的傳統(tǒng)教學模式無法進行演示，授課教師有時不得不讓學生翻開書來查看演示結(jié)果，很難收到比較好的教學效果。因此，我們必須對數(shù)值分析的教學手段進行創(chuàng)新，才能提高學生學習數(shù)值分析課程的積極性，從而達到較好的教學效果。

數(shù)值分析課程教學的目的是讓學生掌握用計算機求解數(shù)學問題數(shù)值解的方法，更重要的目的是讓學生利用數(shù)值分析方法在科學實驗和科學計算中發(fā)揮作用。因此，這門課程的實驗應該更重要，但大多數(shù)數(shù)值分析課程只安排不超過4學時實驗課，甚至不安排實驗課。這種“重理論輕實驗、重方法輕應用”的現(xiàn)象，造成了學生解決實際問題的能力較弱。在教學中，如何突出數(shù)值分析課程的特點，使理論分析、算法設計及實驗應用有效結(jié)合，增強教學效果也是一個需要解決的問題。

數(shù)值分析課程的驗收方式以期末考試為主，由一份試卷來考核，使得中學時期的應試教育成份得到延續(xù)，缺乏對學生分析問題和解決問題的數(shù)學應用能力和素質(zhì)的考核，造成學生應用意識淡薄，應用能力薄弱，不利于教學目標的實現(xiàn)，扼殺了學生的學習興趣和創(chuàng)造力。由于試卷內(nèi)容偏重于書本上的知識和教師在課堂上所講的問題，對學生的獨立思維、創(chuàng)新思維能力和應用所學知識解決實際問題的能力的考核不夠，不能充分反映學生對該門課的掌握程度。為了應試，學生往往在學期末進行突擊復習，有的甚至靠背題來蒙混過關，這從一個側(cè)面反映著我們的考核方式的陳舊和不適應現(xiàn)實的情況。

三、改革教學方法的嘗試

近年來，隨著學校教學設備的改善和教師教學經(jīng)驗的積累，我們采用了一系列行之有效的教學改革方法，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.合理引入多媒體教學提高教學效率

由于數(shù)值分析課程有很多內(nèi)容復雜多變，只用數(shù)學理論推導顯得枯燥繁瑣，不能激發(fā)學生的學習興趣，導致學習效果不好，我們將多媒體教學引進數(shù)學課堂，用圖形演示顯示了一些具體方法的內(nèi)在含義，使得學生直觀地了解各種方法的深刻含義，比如插值函數(shù)的構(gòu)造、逼近中的擬合曲線的生成，利用計算機圖形生成，動態(tài)的顯示了整個構(gòu)造過程，便于學生理解，也提高了學生學習的興趣，從而提高了教學效率。

引入了多媒體教學，我們還可以將很多大型計算借助計算機來實現(xiàn)，比如線性方程組的迭代解法和非線性方程的迭代解法，需要大量運算才能顯示其方法的價值，我們將程序設計和簡單的軟件應用利用教學課件展示出來，將計算結(jié)果利用計算機生成，再結(jié)合具體的圖形結(jié)構(gòu)，提高了時間的利用效率和學生的理解效果。數(shù)值分析課程中，利用多媒體教學手段提高教學效率、教學效果的例子不勝枚舉，有效地利用現(xiàn)代化教學手段，大大提高了數(shù)值分析課程的教學效果。

2.拓寬教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

由于數(shù)值分析課程教學學時比較少（通常只有48學時），實驗課時更少（通常不超過4學時），那么，如何讓學生學會借助于計算機實現(xiàn)所學各種算法？這也是學習數(shù)值分析課程的最終目的。為了解決這一問題，我們拓寬了以往數(shù)學課程的作業(yè)方式，要求學生針對所學的各種計算方法，結(jié)合自己專業(yè)解決實際問題，針對每一算法上交一個實驗報告，并利用現(xiàn)代網(wǎng)絡資源，進行網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上輔導，教師和學生在網(wǎng)上進行交流、溝通，這樣不但增加了教學空間，也提高了學生學習這門課程的興趣，更好地實現(xiàn)了對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.改革課程驗收方式，增強學生學習自覺性

課程考試是教學工作的重要組成部分，是測驗學生學習效果、檢查與評估教師教學效果的一種重要手段.課程考試的作用在于掌握教學情況、改進教學和督促教學目標的實現(xiàn)。同時引導、激勵學生學習，促進學生提高學習能力和基本素質(zhì)。在教學中正確地開展考試活動，能有效地了解教學現(xiàn)狀，及時改變教學中存在的問題。

針對數(shù)值分析課程的特點，結(jié)合傳統(tǒng)考試方式，將數(shù)值分析課程驗收方式多樣化，大大縮小了期末閉卷考試的分數(shù)比例，而且主要考核課程的基本內(nèi)容、基本概念、基本方法，降低了試卷的難度，減輕了學生的學習壓力；增加了以章為單位的單元測試，單元測試方法靈活，要求學生針對單元中學習的計算方法，結(jié)合自己專業(yè)解決實際問題，針對每一單元上交一個實驗報告，教師根據(jù)學生的實驗報告公正地作出評價，最后匯總成為學生的單元測試成績。再結(jié)合教師根據(jù)學生平時學習狀況、學習表現(xiàn)給出的小部分平時成績，最后形成數(shù)值分析課程的最終成績。

四、教學改革的效果

通過近年來的改革實踐，數(shù)值分析課程的教學取得了良好的教學效果，提高了學生學習數(shù)值分析課程的興趣，提高了學生學習的自覺性，提高了學生利用數(shù)值分析方法解決實際問題的能力，得到了學生的認可和贊同。學生學習本課程的興趣的提高，也帶動了后續(xù)學習和實踐活動，我校近年來在全國大學生數(shù)學建模競賽中取得了優(yōu)異成績。這種教學和驗收方式對于教師的要求比較高，同時也提高了我們教師隊伍的能力。

教學改革是一個循序漸進的過程，從數(shù)值分析課程的角度來看，學生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要通過應用數(shù)學方法解決具體實例來體現(xiàn)。李大潛院士指出：“數(shù)學的教學不能和其它科學和外部世界隔離開來，只是一個勁地在數(shù)學內(nèi)部的概念、方法和理論中打圈子，這不利于了解數(shù)學的概念、方法和理論的來龍去脈，不利于啟發(fā)學生自覺運用數(shù)學工具來解決各種各樣的現(xiàn)實問題，不利于提高學生的數(shù)學素養(yǎng)”。在高等學校，數(shù)值分析教學涉及學生人數(shù)眾多，加強課程于計算機的結(jié)合，加強課程的實際應用，讓學生通過具體實踐去認識、掌握所學的知識，并運用所學的知識去解決實際問題，無疑是重要的。隨著條件的完善和教師在教學實踐中不斷改進、補充，一定可以使之成為較為規(guī)范、實用和穩(wěn)定的課程體系。

參考文獻：

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