师范院校“数值分析”课程教学方法改革与实践——以青海师范大学为例.pdf
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1、 年第期青海师范大学学报(自然科学版)()基金项目:年青海师范大学校级教学研究项目()收稿日期:作者简介:陈桂秀(),女,青海湟源人,博士,教授研究方向:数值分析、模糊数学师范院校“数值分析”课程教学方法改革与实践 以青海师范大学为例陈桂秀,马咸礼(青海师范大学 数学与统计学院,青海 西宁 ;青海师范大学 教务处,青海 西宁 )摘要:本文在“数值分析”课程的主要内容及其课程目标基础上,浅析了本课程采用传统教学中存在的问题以及产生的原因,给出了相应的改进措施,如教学过程中优化教学内容,突出重点;传统教学与多种教学手段相结合,采用计算机辅助教学;理论教学和实践教学相结合,突出实践教学;教学内容精心
2、设计,注重教学效果等,努力提高课堂教学效果关键词:数值分析;传统教学;语言;语言中图分类号:文献标识码:文章编号:()“数值分析”课程的主要内容及其课程目标数值分析是高等师范院校数学与应用数学专业的必修课程,先修课程是数学分析、高等代数、常微分方程及语言程序设计等课程其内容具体研究各类数学问题求解的数值计算方法,课程特点是一门内容丰富、研究方法多样、既有数学课程高度抽象性与严密科学性的特点,又有应用的广泛性与技术性的特点首先将具体问题抽象为数学问题,建立能描述实际问题的数学模型,如各种微分方程,积分方程,代数方程等,针对所建立的数学模型,选择合适的算法,在许多情况下,要获得实际问题的精确解是十
3、分困难的,所以在计算机上通过编程,上机调试得到所求问题的近似解,并对算法的收敛性、稳定性及误差理论进行分析和计算从“数值分析”课程目标的达成度要求看,通过对基本理论和常用算法的学习,使学生掌握用计算机解决实际问题的数值计算方法以及相关理论知识;使学生利用计算机语言等编程实现各种数值算法,培养学生利用计算机解决实际问题的能力;培养学生严谨的科学态度,能够应用数值算法和计算机编程来解决实际问题可见,数值分析课程特别强调对学生能力的培养和对所学知识的灵活应用“数值分析”课程的传统教学存在的问题及原因分析课程内容多,教学时数相对较少,难以完成本课程的教学任务“数值分析”课程的内容丰富且涉及面广,包括数
4、值计算中的误差理论、非线性方程求根、线性方程组的数值解法、插值方法、曲线拟合、数值积分、常微分方程初值问题的数值解法、矩阵特征值与特征向量的计算等随着学校实施学分制以来,本课程在青海师范大学数学与统计学院的本科教学的第五学期开设,教学时数由原来周学时压缩为周学时,这样不仅对课程内容的讲解要筛选,而且还要压缩学生上机实践的学时所以,在有限的课时内让学生多学习并掌握,就必须优化教学内容,改进教学方法 教学方法陈旧,教学手段落后,难以达到较好的教学效果“数值分析”课程中有许多公式的推导、误差的计算以及大量数据的处理,而传统教学主要侧重于数学理论知识,侧重推理过程,满堂灌填鸭式的教学方法比较普遍 这种
5、授课方式不仅教师讲课累,学生听课也累,难以发挥学生学习的积极性和主动性,达不到较好的教学效果 如在讲授定积分的数值计算时,采取分割、代替、作和、取极限这四步,无论对积分区间多少等分,不管图形画得多么细,都难以表达无限细化的过程,如果使用计算机辅助教学,动态演示细化的过程,通过计算机展示数形结合的数学思想,有助于学生理解并掌握DOI:10.16229/ki.issn1001-7542.2023.01.001第期陈桂秀,等:师范院校“数值分析”课程教学方法改革与实践 以青海师范大学为例所以,在教学过程中,如果没有把现代教育技术和传统教学手段有机结合,这种教法已不能适应现代的教学要求,改进教学方法,
6、更新教学手段是提高教学质量的保证 理论教学和实践教学脱节,存在重理论轻实践,难以体现课程实践性强的特点“数值分析”是一门与计算机紧密结合的实践性很强的数学课程,传统教学只注重讲授数值计算的基本方法和基本原理,课堂教学占用了大部分时间,留给学生较少的时间甚至没有时间去思考和程序实现,缺乏实践教学环节,学生也难以理解和体会数值算法的优劣或好坏之分如果学生对复杂公式的推导有疑惑,再加上没有上机实践机会,从而对这个算法的理解和掌握就有所欠缺,达不到较好的教学效果所以,教师应做到理论教学和实践教学紧密结合,特别要突出实践教学环节 教学方法单一,教学效果不明显,难以提高教学质量,造成课程达成度比较低在教学
7、过程中,以往的教学模式与教学方法依然占据着课堂教学的主流地位,虽然也意识到要采取一些创新的教学形式,但由于各方面的限制,不能得以有效实施,导致教学方法单一、枯燥,灵活性差,教学氛围沉闷,使学生的学习过程处于被动接受的状态,学习积极性不高,学习兴趣下降所以,教师要做到教学方法和教学内容的精心设计,注重教学效果,提高教学质量对存在的问题采取相应的改进措施与相关案例分析针对内容多,教学时数相对较少的问题,做到优化教学内容,突出重点首先根据学生实际选择合适的、难易程度适中的教材及其教学参考书其次,教学过程中要优化教学内容,对教学内容合理取舍,突出重点,整合知识与能力的要求,精心选取教学内容,有些内容简
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