數學與應用數學專業計算實習課程教改初探

支麗霞 馬寧

【摘要】計算實習是數學與應用數學專業一門重要的必修課和綜合實踐課程，是培養學生的專業素質和實際能力的重要實踐環節.目前計算實習課中的現狀令人擔憂.本文從我系計算實習教學實際出發，對教學內容、教學方法等方面做了一些積極的探索和實踐.

【關鍵詞】教學改革；任務驅動

一、引 言

數學與應用數學專業學生主要學習數學和應用數學的基礎理論、基本方法，接受數學模型、計算機和數學軟件方面的基本訓練，初步具備科學研究、解決實際問題及從事軟件開發等方面的基本能力.旨在培養扎實的數學理論基礎和借助數學和計算機技術解決實際課題的能力，能在科技、教育和經濟部門從事研究、教學工作或在生產經營及管理部門從事實際應用、開發研究和管理工作的高級專門人才.計算實習課程作為提高學生專業素質和實際能力的重要實踐環節，對學生的就業及以后的發展都起著舉足輕重的作用.

二、我系計算實習課程教學現狀及存在的問題

目前我系計算實習課程教學中存在很大的問題，主要有：

（一）從學生方面，學生的計算機基礎較差

作為數學、數學建模與計算機應用三者融為一體的一門課程，計算實習課程一般開設在大三的下半學期.盡管在此之前學生已經學習過數值分析、數理方程等課程，每門課程也或多或少的有上機課時，大多數學生的編程能力卻非常缺乏，幾乎一半的學生對最常用的數學軟件一點都不熟悉.我們課上曾經做過統計，幾乎一半的學生不會用MATLAB.

（二）從教師的教學方面，教學內容不規范

長期以來，我系計算實習課程一直沒有統一的教材.在教學實踐上，計算實習任務往往根據各個老師的意愿和經驗來布置，隨意性較大，教學過程不規范，教學質量難以得到保障.

（三）從考核方式方面，考核方式單一、不規范對于理論課程的考核，由于經過了長時間的實踐，已經形成了較為系統的考核方式.而對于計算實習課程，考核方式還不完善.一般只以學生提交的實習報告為依據，缺乏對學生實習過程的指導和監督，考核方式較為單一.

三、計算實習課程的教改初探

為了改善目前計算實習課程教師教得累，學生收獲不多，課堂效率不高的現狀，我們做了以下幾方面的嘗試：

（一）規范教學內容，編制計算實習任務書

計算實習可供選擇的內容非常廣泛，數值分析、偏微分方程數值解等課程的算法都可以涉及.但由于課程學時所限及學生的程度不同，編制難度適當的計算實習任務書便顯得尤為重要.經過幾年的探索，我們編制了規范的計算實習任務書，題目有難有易，以供學生根據自己的實際情況和興趣進行選擇.這些任務書主要分為三大模塊，即科學計算模塊（主要包括線性和非線性方程組求解、插值和擬合、微分方程的數值解等）、數值信號處理模塊（主要包括離散傅立葉變換及其逆變換、濾波器設計等）以及數理統計模塊.經過兩年的試用，學生參與積極性有了較大提高，反映較好.

（二）采用任務驅動型的教學模式，變學生被動接受為主動學習

“任務驅動型”教學模式是隨新課程改革實踐而產生的一種新教學模式，它體現了課程改革的新理念、新思想.在計算實習課程的教學中，我們采用了任務驅動型的教學模式.即上課之初先下發實習任務書，學生圍繞任務書展開學習、研究和探索.改變了以往數學課程那種僅僅依靠“一支筆，一張紙”，由教師單向傳輸知識的模式.實習任務書的設計體現了科學性、系統性和實用性.在整個實習過程中，學生要以完成項目為最終目的，分工合作按照要求查找資料、弄清原理、編制程序、書寫報告、分享對原理的理解、實習體驗和心得.大大提高了學生在教學過程中的參與程度，學生的主觀能動性在實習中得到相當充分的發揮.

（三）在教學形式上，鼓勵學生通過團隊合作完成任務

計算實習的目的是讓學生了解和初步實踐，應用數學知識和方法解決問題的全過程，并通過計算機和數學軟件進行“實驗”.計算實習把數學，數學建模與計算機應用三者融為一體，有助于培養學生綜合應用能力.另一方面，由于學生個體的差異，難免有的學生能力較強一些，而另一些學生基礎較為薄弱.因此我們鼓勵學生按實習內容分成若干小組，相互學習、相互協作.在完成任務的過程中取長補短，共同進步.自由分組既尊重了學生的個體差異，又有利于發揮個人的特長，大大調動了學生的參與積極性，同時又培養了團隊合作精神.

（四）計算實習考核與成績評定

成績考核是課程學習的重要一環.長期以來，計算實習課程的考核主要是根據學生提交的上機報告進行評定.這種考核方式相對較為單一，導致很多學生平時不動腦，學習的積極性主動性較低，上機報告一抄了事.為了避免報告雷同和抄襲的現象，較為準確地反映學生的學習情況，我們在考核時引入了口頭答辯的環節.考核方式由：口頭答辯+編碼驗收（上機操作）+實踐報告三部分組成.這比傳統考核方式更能有效地檢驗學生對知識的掌握與實踐動手能力.

四、結 語

本文對計算實習課程教學中存在的問題予以分析，提出計算實習課程教學改革的一些個人意見和建議.我們將經驗分享給大家，期待在共同進步的同時，獲得更多的改進意見與建議.