“数值分析”课程教学改革浅谈.docx

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1、“数值分析”课程教学改革浅谈 摘要：“数值分析”是计算机科学比较重要的基础课之一，从多方面就“数值分析”课程教学中存在的问题以及提高教学质量、学生爱好的教学方法进行了探讨。 关键词：数值分析；教学方法；实践 作者简介：黄文芝（1978-），女，湖北武汉人，武汉工程高校计算机科学与工程学院，讲师；张蕾（1982-），女，湖北武汉人，武汉工程高校计算机科学与工程学院，讲师。（湖北武汉430073） 基金项目：本文系武汉工程高校青年科学基金项目（项目编号：q202207）的探讨成果。 中图分类号：g642.0文献标识码：a文章编号：1007-0079（2022）05-0039-02 “数值分析”也称

2、计算方法，它与计算工具发展亲密相关。计算方法是数学的一个组成部分，许多方法都与当时的数学家名字相联系，如牛顿插值公式，方程求根的牛顿法，解线性方程组的高斯消去法，多项式求值的秦九韶算法，计算积分的辛普森公式等，这表明计算方法就是数学的一部分，它没有形成单独的学科分支。而计算机出现以后，计算方法快速发展并形成数学科学的一个独立分支计算数学。这说明白计算方法与计算机的亲密联系，以及在计算机探讨领域的重要性。并且数值分析在计算机相关领域应用比较广泛，比如在数学建模中，在图像处理中，在信号处理中等都会用到数值分析中相关的一些学问。这些都说明“数值分析”是计算机专业学生的一门核心专业基础课程。 “数值分

3、析”课程的教学内容主要包括三部分，一部分是插值拟合，一部分是方程和方程组求解，另外一部分是常微分方程初值问题数值解。而数值积分也是在插值的基础进行，故笔者把它归为插值拟合部分。这些内容看上去都是以前学过的学问，积分是在高等数学里学过的，而方程和方程组求解更是中学就重点讲解过的学问，学生刚起先接触这门课的时候会和以前所学的纯数学学习的思想结合起来。通过“数值分析”课程的教学，培育学生用计算机解决问题的实力，并且为后续阶段的专业课程打下基础。 笔者是计算机科学与技术专业的一名老师，运用的教材是清华高校出版的李庆扬等编的数值分析，本文就当前“数值分析”课程在计算机科学与技术专业教学中存在的一些问题和

4、教学方法、教学模式等方面进行探讨，其目的在于改进教学方法和手段，提高学生爱好和教学效果。 一、“数值分析”课程教学中存在的问题 1.数学理论强，公式繁多冗长，学生学习爱好不高 “数值分析”是数学的一部分，具有与其他数学课程一样的理论性强的特点，但“数值分析”又还有一些和以往学生所学各类数学课程不同的特点。首先，“数值分析”探讨的是计算算法，用计算机来解决问题，以前学生学习数学课程大都是从理论学习到作业联系，涉及的学问逻辑推理的特性比较强，并且以往探讨的大多数都是连续的，这种探讨对象的差异使得学生不能很快接受，思想不能很快转变过来。其次，“数值分析”比以往所学的数学课程的公式更加繁多，更加冗长，

5、比如解线性方程组，假如用以前的学问，学生都会解，但现在解线性方程组不仅仅是要得出结果，更重要的是解线性方程组的算法以及它的实现，这就涉及到至少4个公式，而我们要弄清晰了这些公式的来历才能通过编程实现这个算法，这也是学生不感爱好的主要缘由。 另外，由于学生对数学课程以及对数学公式的胆怯，对“数值分析”这门课程的重要性相识不足，当学生学习遇到困难时，简单失去学习爱好，从而放弃学习。虽然“数值分析”是计算机科学与技术专业的基础课，是大多数课程的基础，但学生还不能理睬到“数值分析”这门课程对以后课程的重要性，对于大三的学生来说他们现在所学的课程还没能很好地得到应用，而对他们比较实际的用处找工作也没有显

6、现出比较重要的作用，因而学生会在潜意识里无视这门课，在课程学习遇到困难的状况下，他们往往会选择放弃学习。 2.学问点多，信息量大，驾驭困难 这门课的学问点比较多，信息量比较大，对于理学的学生来说该课程学时比较多，但笔者担当的“数值分析”课程的学时是48学时，并且完全是讲授部分，然而相对于课程所包含的大量内容，这些学时数远远不够，比如函数靠近与快速傅里叶变换，它涉及到范数，赋范线性空间，欧氏空间，三角插值等很多概念，想让学生在规定的学时数内真正驾驭这些概念比较困难，尤其是对计算机科学专业的学生而言。因为理学院的学生学过实变函数、泛函分析，所以理解这些概念就略显简单些。 3.重理论，轻实践 当前“

7、数值分析”课程教学过程中，仍旧存在理论与实践脱离的现象，虽然这门课实践比较重要，但鉴于课时的支配，大多数老师只能按书本学问来讲，学生听，学生没理解理论的用处，没能立即就在实践中体现出来，因此使得许多学生只是为了考试而学习，为了学习而学习，不知道它的作用，考完就还给老师。这样他们也只获得了学问的皮毛，而没有抓住学问的精髓和实质。 二、“数值分析”课程教学方法浅谈 1.强调课程的重要性，提高学生的学习爱好 为了让学生正确对待这门课，应当让学生充分相识到“数值分析”课程在计算机科学与技术专业中的重要性。在组织教学的过程中，可以支配一些有实践阅历的学生介绍阅历（这样学生更好理解，更简单信任，更实际），

8、联系详细的探讨方向，给出简洁的例子，论述“数值分析”在计算机科学与技术专业方向中的应用，让学生切实感受到“数值分析”课程是后续课程学习的基础，应用比较广泛。另外，在教学中老师还必需联系实际，在课程中穿插一些有实际应用意义的例子，比如现在许多数学建模就用到“数值分析”的内容，可以就里面简洁的例子引用一个。这样让学生了解到“数值分析”不是空洞抽象的理论，而是能够解决实际问题的工具，通过这些方法，使学生逐步树立“数值分析”比较有用，应当学好“数值分析”课程的观念。 然而仅有应当学好该课程的观念还不够，还应当从各个方面提高学生学习的爱好，爱好是最好的老师，只有有了爱好，学生才会真正自主去学习，而不是被

9、动的，为了考试而学习。如何让枯燥的课程变得生动好玩是值得探讨的问题。在实际教学过程中，可以采纳学生自己讲解，学生之间相互提问等方法，另外也可以编一些小程序，演示计算机解题的过程，这样让学生体会到虽然计算机的功能比较强大，还是须要人脑来限制，灵魂还是人。这样能使学生在整个课题中能主动思索，而不是被动接收。 2.合理取舍教学内容，把握全局，突出重点 “数值分析”课程所涉及的内容特别丰富，但现在课时有限，因此合理取舍教学内容特别重要，应当在有限的学时内，让学生驾驭比较重要的理论方法，比如依据学生专业的特点，可以将主要的教学时间支配在讲解误差分析，插值，数值积分，方程和方程组的解法上面。在矩阵特征值计

10、算方面，有时间的条件下可以简洁介绍思想方法，而对于常微分方程初值问题的数值解可以舍去，因为本专业的学生没有学常微分方程，所以对常微分方程初值问题的数值解会无法理解。 3.合理运用多种教学方法和手段 传统的“黑板+粉笔”的教学模式对数学课程的教学特别重要，通过板书学生可以了解老师处理问题的思维过程，然而鉴于“数值分析”的特点，又不能完全用传统的教学模式，因为“数值分析”课程中有大量的矩阵和公式，假如单纯运用“黑板+粉笔”，黑板无法板书完整，假如擦掉原先板书的内容又无法把前后联系起来讲解，而运用多媒体就可以解决这一问题。另外，有条件的学校可以把上课支配到有投影的机房，在讲解算法时老师可以演示一些程

11、序，学生学起来就不会觉得完全是在听数学课了。因为是计算机专业的学生，这样和他们的联系更紧密些，他们也可以通过编程来实现算法。 4.强调理论联系实践，培育解决问题的实力 “数值分析”这门课重点讲授的是算法，而学生假如没有很好的实践，对这些算法的应用只能停留在死记硬背上，这不是学习的目的。原来计算机专业也应当突出学生的动手实力，所以对讲授的每个算法都应尽可能让学生编程来实现，这样一来可以巩固学生学到的学问，二来也可以让学生明白这门课不是单纯的数学课，而是和实际联系比较紧密的一门课。当然要实现每个算法都编程，在所授课的学时内是无法完成的，这样就要激励学生自己主动去编程，可以实行一些嘉奖的措施，比如对

12、编程完成比较好的学生可以适当提高平常成果等。学生自己主动的学习有利于提高其学习爱好，开发学生智力，培育学生解决问题的实力，从而提高学生的综合素养。 三、总结 随着计算机的广泛应用，“数值分析”课程作为计算机科学与技术的一门专业基础课程，在学生学习和工作中越来越重要，因此“数值分析”课程教学也应当不断更新学问结构，丰富教学内容，改进教学手段，以提高学生学习爱好，提高教学质量，培育学习的实力，从而为后续课程的学习和将来的工作打下坚实的基础。 “数值分析”课程教学改革浅谈 数值分析课程教学改革探究与实践论文 财务分析课程教学改革实践探讨 高校语文课程教学改革分析 PLC课程教学改革 课程教学改革总结 礼仪课程教学改革 场调查与分析课程教学改革总结 装饰绘画课程教学改革 PLC课程教学改革与实践 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页