面向智能科学和技术专业计算方法课程教学改革实践

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1、面向智能科学和技术专业计算方法课程教学改革实践　　摘要：计算方法是高校计算机专业学生必修的计算机基础课程。针对大连海事大学智能科学与技术专业在计算方法课程教学中存在的问题，结合教学实际与学生学习和就业需求，提出计算方法教学改革方案和新的教学大纲，以激发学生学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题及化算法为代码的能力，提升教学效果，提高教学效率。关键词：智能科学与技术；计算方法；教学；改革1教学现状及存在问题计算方法又称数值分析或科学计算，是计算机应用的重要领域，主要研究利用计算机解决数值计算的理论和最

2、先进有效的算法。计算方法是高等学校计算机科学与技术、软件工程、智能科学与技术等专业学生必修的一门专业基础课。其先修课程是高等数学、线性代数和程序设计语言（一般是C语言）。课程内容包括算法与误差分析、插值问题、线性方程组的直接解法和迭代法、数值积分和常微分方程的解法。课程内容决定了计算方法的教学不仅介绍各种数值算法的数学原理，而且强调借助程序设计语言实现算法。计算方法课程意在培养学生用计算机解决各种数学问题的能力。1.1理论教学环节存在的问题7第一，学生缺乏学习热情。计算方法主要介绍各种数值算法的数

3、学原理，不可避免地要进行理论探讨。实际教学中，学生们普遍对理论教学缺乏学习热情。加之理论探讨过多，与应用存在距离，缺少对学生工程能力的训练，学生普遍认为不会从事工程计算类工作，因此不知道这门课程能干什么，更增加了冷漠情绪。第二，数学内容多。学生在学习高等数学、线性代数等课程中，由于对数学类课程难度有了认识，产生了一定逆反心理，认为与数学有关的都难、烦，不喜欢学数学、不喜欢学计算方法。第三，计算方法课程依循传统教学法进行讲授。教师讲，学生听。这种教学模式很难激发学生学习探究的兴趣。现在理论授课多以P

4、owerPoint演示授课，只有少量内容进行板书。学生几乎不记笔记，上课带个耳朵听，课后把课件拷贝走。这样的学习过程能记住乃至掌握多少课程内容，很难预料。1.2实验教学环节存在的问题首先，理论与实践结合不紧密。由于学生几乎不复习，实验课上机时，部分学生几乎已经将理论课内容和上机练习内容忘记殆尽，只是随同学复制代码，运行程序，并没有真正去思考和动手解决问题，这根本无法达到实验课培养工程实践能力的目的，使实验上机成了走过场。7其次，我们选择以c++语言为工具进行程序设计。学生学过C，但没有学过C++语

5、言，无法准确分辨C和C++语言的异同和优劣，更无法应用自如。学生普遍将C++语言当成C语言使用，这使学生产生疑惑，为什么要用C++，甚至有这样的疑问：C++和c有什么不一样？另一方面，因为不理解面向对象程序设计方法，当在c++程序中遇到面向对象的程序时，就会更加不解。C++语言没有给学生学习计算方法带来促进作用，反而在一定程度上扰乱了学生的思路。如何在已有课时内，调整教学思路、更新教学大纲、改进教学方法，激发学生的学习、探究兴趣，促使学生掌握计算方法的基本思想，学会利用数值算法解决问题，能进行误差

6、分析，能上机编程计算，提高学生工程应用能力，是我们必须正视并着力解决的问题。2教学改革措施针对上述问题，采取以下改革措施完成课程教学，提高教学质量。2.1理论教学改革措施要求学生树立正确观念，客观认识计算方法课程，做好迎难而上的心理准备。具体而言，引导学生认识以下几点：（1）构造算法和对每个算法进行理论分析是计算方法课程的基本任务，要主动适应“公式多”“讲理论”的特点。7（2）理解每个算法建立的数学背景、数学原理和基本线索。（3）从各种算法的理论分析中学习推理证明方法，提高推理证明能力。（4）对于

7、每一个算法，要将数学模型、算法公式、计算步骤及算法流程图作为一个整体来理解，这是计算方法课程的学习模式。2.2实验教学改革措施（1）认真进行数值计算的训练，尤其是编程计算的训练，将流程图看作连接算法与程序的不可缺少的重要环节，养成按流程图或算法伪码编程的良好习惯。（2）将程序设计语言更改为MATLAB。培养学生使用专业工具进行科学计算。2.3教学方法改革措施加强教学法研究和教学经验的交流，重视教学改革，积极采用现代化教学手段，不断提高课堂教学效率和教学质量；提倡教师站在本课程全局的高度，用“系统论

8、的方法”来研究本课程各知识点之间的内在逻辑联系。争取用简洁的语言、清晰的思路、最少的学时向学生传授最多的知识和技能；注重学生自学能力的培养，引导学生独立完成课外作业。7教师在开学前精心备课，组织试讲，交流讲课内容、风格，并进行改进提高。课堂上，以学生为中心，以问题为起点，以知识点为主线，以案例和启发式教学为主，贯穿教学模式于整个教学过程中。3教学大纲3.1理论教学根据教学改革思路和教学改革措施，制订新的教学大纲。新的教学大纲体现了目前微型计算机应甩日益普遍，计算机语言向多极发展的特