摘要：計算方法課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握數(shù)值計算和程序設(shè)計方法，提高科學(xué)計算的能力。為了適應(yīng)新形勢下應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，教師在計算方法課程教學(xué)中應(yīng)摒棄重理論輕實踐的陳舊教學(xué)觀念，將學(xué)生素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)置于課程教學(xué)的中心地位，通過優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容、強化實驗教學(xué)、研討式教學(xué)與講授式教學(xué)相結(jié)合、多媒體教學(xué)與板書式教學(xué)相結(jié)合、完善考核方式方法等措施，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：計算方法；教學(xué)改革；應(yīng)用型人才；人才培養(yǎng)模式；創(chuàng)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(yè)的核心課程，其教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握數(shù)值計算和程序設(shè)計方法，提高科學(xué)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(shù)的快速發(fā)展，數(shù)值計算方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用到生物、經(jīng)濟、材料、制造、氣象、設(shè)計等諸多領(lǐng)域，使得學(xué)生掌握這一專業(yè)知識顯得尤為重要[1]。盡管經(jīng)過幾十年的建設(shè)和發(fā)展，計算方法研究的理論體系逐步完善，教材和相關(guān)教輔著作日趨豐富，但是該課程的教學(xué)仍然存在教學(xué)觀念陳舊、教學(xué)方法落后和重理論輕實踐的問題，不能滿足新形勢下應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求[2]。鑒于此，本文就當(dāng)前計算方法課程存在的問題，結(jié)合本人從事該課程教學(xué)積累的經(jīng)驗，從教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式等方面探討該課程的教學(xué)改革思路。

一、計算方法課程的特點及教學(xué)中存在的不足

　　(一)計算方法課程的特點

　　計算方法課程的內(nèi)容較多，涉及高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、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(dǎo)、穩(wěn)定性分析、收斂性分析、誤差分析等內(nèi)容。計算方法課程各章節(jié)知識之間的獨立性強，連貫性弱，且數(shù)學(xué)公式繁多、復(fù)雜、抽象，不利于學(xué)生記憶[1]。計算方法是一個將數(shù)學(xué)科學(xué)和計算機科學(xué)結(jié)合在一起的交叉學(xué)科，同一數(shù)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(xiàn)，具有較強的實踐性。

　　(二)計算方法課程教學(xué)中存在的不足

　　根據(jù)筆者的教學(xué)經(jīng)驗和體會，目前該課程教學(xué)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(xué)要求近年來，筆者所在的計算方法課程教學(xué)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(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要。例如，李慶揚主編的《數(shù)值分析》是很多本科院校理工科使用的一部經(jīng)典的優(yōu)秀教材，其理論性強，內(nèi)容豐富，但在應(yīng)用方面有所欠缺，不能很好地滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。再如，王能超編寫的《數(shù)學(xué)分析簡明教材》具有內(nèi)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(yè)計算方法課程的優(yōu)秀教材，但由于該教材較少涉及算法實際的應(yīng)用背景，且對算法實現(xiàn)內(nèi)容的介紹較少，因此易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，不能很好地滿足應(yīng)用型本科院校教學(xué)的需要。

　　2.實踐教學(xué)內(nèi)容匱乏在不少高校，計算方法課程計劃中安排的學(xué)時152數(shù)普遍較少，如筆者授課的班級，該課程總共安排48學(xué)時，其中理論課32學(xué)時，上機實驗課16學(xué)時。由于學(xué)時的限制，使得課程教學(xué)內(nèi)容多為以公式推導(dǎo)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(shù)學(xué)建模思想融入實驗教學(xué)中。這種缺乏應(yīng)用性和趣味性的實驗教學(xué)，難以激發(fā)學(xué)生的興趣，更難以有效提高學(xué)生解決實際問題的能力。

　　3.教學(xué)手段和方式單一板書是一種重要的教學(xué)手段，但對于復(fù)雜的理論分析和公式推導(dǎo)，單一的板書式教學(xué)不利于吸引學(xué)生的注意力和興趣。將板書式教學(xué)與多媒體教學(xué)有機結(jié)合起來，可以有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量，但在計算方法課程教學(xué)中，有的教師單調(diào)地進行板書式教學(xué)而排斥多媒體教學(xué)，有的教師則過度依賴多媒體教學(xué)手段而放棄板書式教學(xué)，從而影響了教學(xué)效果。在教學(xué)方式方法上，由于教學(xué)內(nèi)容多而學(xué)時有限，一些教師在授課時一味地采用講授式教學(xué)法，極少開展討論式教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，致使課堂氣氛嚴(yán)肅有余而活躍不足，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性沒有得到充分發(fā)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(jié)論性考核而輕視過程性考核，且結(jié)論性考核多以閉卷考試的方式進行，對實踐環(huán)節(jié)的考核不足。該課程考核方式的導(dǎo)向作用決定了學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中重理論而輕實踐，進而造成了學(xué)生算法設(shè)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(xué)觀念

　　要改變計算方法課程教學(xué)效果不佳、學(xué)生解決實際問題能力不強的局面，教師必須更新教學(xué)觀念，打破以往重理論輕實踐的教學(xué)觀念和教學(xué)模式。作為教學(xué)活動的組織者和引導(dǎo)者，教師不但要準(zhǔn)確、高效地傳授課本知識，而且要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)和應(yīng)用，讓學(xué)生從被動聽講的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)的知識探究者，只有這樣才能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。因此，從事計算方法課程教學(xué)的教師，必須以“厚基礎(chǔ)、重能力、強創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)目標(biāo)為指引，將學(xué)生素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)置于課程教學(xué)的中心地位，采用靈活多變的教學(xué)方式和方法來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強化和培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的`能力[5]。

　　(二)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

　　1.優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容計算方法課程主要包含插值法、數(shù)據(jù)擬合、數(shù)值積分、微分方程數(shù)值解法、方程求根、線性方程組的迭代法和直接法等內(nèi)容。該課程學(xué)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(dǎo)和理論分析，對學(xué)習(xí)者計算機編程能力的要求也較高，為了確保學(xué)生能在有限的學(xué)時內(nèi)有效地掌握算法的設(shè)計思想、程序流程、誤差的估計和分析方法，培養(yǎng)提高學(xué)生以計算機為工具、運用數(shù)值計算方法解決實際問題的能力，教師必須在新教學(xué)理念的指導(dǎo)下優(yōu)化課程內(nèi)容。為了適應(yīng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)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(yīng)根據(jù)教學(xué)需要靈活整合教學(xué)內(nèi)容，力求對知識點的講解做到詳略得當(dāng)，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(shè)計和算法的應(yīng)用應(yīng)詳細講解。