摘要：計算方法課程的教學目標是使學生掌握數值計算和程序設計方法，提高科學計算的能力。為了適應新形勢下應用型人才培養的要求，教師在計算方法課程教學中應摒棄重理論輕實踐的陳舊教學觀念，將學生素質的提高和創新能力的培養置于課程教學的中心地位，通過優化理論教學內容、強化實驗教學、研討式教學與講授式教學相結合、多媒體教學與板書式教學相結合、完善考核方式方法等措施，激發學生的學習興趣，有效提高教學質量。

關鍵詞：計算方法；教學改革；應用型人才；人才培養模式；創新能力

　　計算方法課程是高等院校本科層次信息與計算專業的核心課程，其教學目標是使學生掌握數值計算和程序設計方法，提高科學計算中分析和解決實際問題的能力。隨著社會的進步和計算機技術的快速發展，數值計算方法已經廣泛應用到生物、經濟、材料、制造、氣象、設計等諸多領域，使得學生掌握這一專業知識顯得尤為重要[1]。盡管經過幾十年的建設和發展，計算方法研究的理論體系逐步完善，教材和相關教輔著作日趨豐富，但是該課程的教學仍然存在教學觀念陳舊、教學方法落后和重理論輕實踐的問題，不能滿足新形勢下應用型人才培養目標的要求[2]。鑒于此，本文就當前計算方法課程存在的問題，結合本人從事該課程教學積累的經驗，從教學觀念、教學內容和教學模式等方面探討該課程的教學改革思路。

一、計算方法課程的特點及教學中存在的不足

　　(一)計算方法課程的特點

　　計算方法課程的內容較多，涉及高等數學、線性代數、微分方程、泛函分析等方面的知識，且其理論性較強，尤其是算法推導、穩定性分析、收斂性分析、誤差分析等內容。計算方法課程各章節知識之間的獨立性強，連貫性弱，且數學公式繁多、復雜、抽象，不利于學生記憶[1]。計算方法是一個將數學科學和計算機科學結合在一起的交叉學科，同一數值計算問題的解決可以有許多不同的方法，不同算法的計算誤差和計算效率也不相同，而問題的解決最終要通過編寫計算機程序來實現，具有較強的實踐性。

　　(二)計算方法課程教學中存在的不足

　　根據筆者的教學經驗和體會，目前該課程教學中主要存在如下幾個方面的問題：

　　1.既有教材難以很好地滿足教學要求近年來，筆者所在的計算方法課程教學組先后選用了不同版本的教材，但感覺到這些教材都不能很好地滿足應用型創新人才培養的需要。例如，李慶揚主編的《數值分析》是很多本科院校理工科使用的一部經典的優秀教材，其理論性強，內容豐富，但在應用方面有所欠缺，不能很好地滿足應用型人才培養的需要。再如，王能超編寫的《數學分析簡明教材》具有內容精煉、深入淺出、通俗易懂的特點，是高等院校一般工科專業計算方法課程的優秀教材，但由于該教材較少涉及算法實際的應用背景，且對算法實現內容的介紹較少，因此易導致學生學習興趣不高，不能很好地滿足應用型本科院校教學的需要。

　　2.實踐教學內容匱乏在不少高校，計算方法課程計劃中安排的學時152數普遍較少，如筆者授課的班級，該課程總共安排48學時，其中理論課32學時，上機實驗課16學時。由于學時的限制，使得課程教學內容多為以公式推導為主的理論知識，上機實驗僅限于驗證教材上的一些基本算法，極少將數學建模思想融入實驗教學中。這種缺乏應用性和趣味性的實驗教學，難以激發學生的興趣，更難以有效提高學生解決實際問題的能力。

　　3.教學手段和方式單一板書是一種重要的教學手段，但對于復雜的理論分析和公式推導，單一的板書式教學不利于吸引學生的注意力和興趣。將板書式教學與多媒體教學有機結合起來，可以有效提高課堂教學質量，但在計算方法課程教學中，有的教師單調地進行板書式教學而排斥多媒體教學，有的教師則過度依賴多媒體教學手段而放棄板書式教學，從而影響了教學效果。在教學方式方法上，由于教學內容多而學時有限，一些教師在授課時一味地采用講授式教學法，極少開展討論式教學和任務驅動式教學，致使課堂氣氛嚴肅有余而活躍不足，學生學習的主動性和積極性沒有得到充分發揮。4.課程考核方式單一在很多高校，計算方法課程的考核方式和其他理論課幾乎完全相同，即僅重視結論性考核而輕視過程性考核，且結論性考核多以閉卷考試的方式進行，對實踐環節的考核不足。該課程考核方式的導向作用決定了學生在學習的過程中重理論而輕實踐，進而造成了學生算法設計水平不高和解決實際問題的能力不強的狀況[4]。

二、計算方法課程改革的思路

　　(一)更新教學觀念

　　要改變計算方法課程教學效果不佳、學生解決實際問題能力不強的局面，教師必須更新教學觀念，打破以往重理論輕實踐的教學觀念和教學模式。作為教學活動的組織者和引導者，教師不但要準確、高效地傳授課本知識，而且要指導學生學會學習和應用，讓學生從被動聽講的知識接受者轉變為主動學習的知識探究者，只有這樣才能充分調動學生學習的主動性和積極性。因此，從事計算方法課程教學的教師，必須以“厚基礎、重能力、強創新”的人才培養目標為指引，將學生素質的提高和創新能力的培養置于課程教學的中心地位，采用靈活多變的教學方式和方法來調動學生的學習興趣，強化和培養學生運用所學知識解決實際問題的`能力[5]。

　　(二)優化教學內容

　　1.優化理論教學內容計算方法課程主要包含插值法、數據擬合、數值積分、微分方程數值解法、方程求根、線性方程組的迭代法和直接法等內容。該課程學時較少，涉及知識面較寬，抽象性較強，并且涉及繁雜的算法、公式推導和理論分析，對學習者計算機編程能力的要求也較高，為了確保學生能在有限的學時內有效地掌握算法的設計思想、程序流程、誤差的估計和分析方法，培養提高學生以計算機為工具、運用數值計算方法解決實際問題的能力，教師必須在新教學理念的指導下優化課程內容。為了適應應用創新型人才培養的要求，計算方法課程宜選用理論和實踐并重、實用性強、案例豐富的教材。在缺乏理想教材的情況下，教師應根據教學需要靈活整合教學內容，力求對知識點的講解做到詳略得當，比如，對于理論證明可稍微簡略一些，而對于算法思想、算法設計和算法的應用應詳細講解。