譚小花　袁仕芳　梁艷芳

[摘 要]高等教育越來(lái)越高度重視“實(shí)用型”和 “應(yīng)用型”的教育培養(yǎng)模式。課題組通過(guò)探討MATLAB軟件下數(shù)值分析課程合適的考核方法，在分析數(shù)值分析課程傳統(tǒng)考核方式、現(xiàn)代數(shù)值分析課程考核的重點(diǎn)和難點(diǎn)，以及基于MATLAB軟件的數(shù)值分析上機(jī)操作的基礎(chǔ)上，總結(jié)出數(shù)值分析課程的考核方式，使學(xué)生能較好地掌握數(shù)值分析的基礎(chǔ)知識(shí)和具備較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力。

[關(guān)鍵詞]數(shù)值分析；MATLAB軟件；考核方式

[中圖分類(lèi)號(hào)] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）02-0072-02

近年來(lái)，高等教育越來(lái)越高度重視“實(shí)用型”和 “應(yīng)用型”的教育培養(yǎng)模式?？茖W(xué)考核學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解和掌握程度，創(chuàng)造一種好的考核方式至關(guān)重要。數(shù)值分析是高等學(xué)校理工科教育和研究生教育的重要專(zhuān)業(yè)課程或?qū)W位課程之一，主要講授在Matlab軟件環(huán)境中運(yùn)用數(shù)值計(jì)算方法去處理實(shí)際數(shù)值計(jì)算問(wèn)題，著力培養(yǎng)學(xué)生具備應(yīng)用數(shù)值計(jì)算方法去解決實(shí)際問(wèn)題的素質(zhì)和能力。改變傳統(tǒng)的應(yīng)試教育模式，建立以創(chuàng)新與實(shí)踐操作能力為核心的考核方式，對(duì)解決考試方式單一和考試目標(biāo)錯(cuò)位等問(wèn)題具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、數(shù)值分析傳統(tǒng)考核方式研究

數(shù)值分析傳統(tǒng)評(píng)估學(xué)習(xí)質(zhì)量的唯一方法就是閉卷考試。試題多參考所用教材中的例題和課后練習(xí)題，以選擇題、填空題、計(jì)算題和證明題為主。這種方式是以“概念-定理-例題-試題”模式為基礎(chǔ)，以“總成績(jī)=期末考試成績(jī)×70%+平時(shí)成績(jī)×30%”來(lái)評(píng)定該課程的成績(jī)。平時(shí)成績(jī)一般以作業(yè)和出勤率為依據(jù)給出。期末考試成績(jī)即學(xué)生期末筆試分?jǐn)?shù)，常常及格就能達(dá)標(biāo)。這種模式凸顯了很多問(wèn)題，主要表現(xiàn)為：

（一）考核目標(biāo)錯(cuò)位，阻礙了學(xué)生的素質(zhì)提高

對(duì)于很多教師來(lái)說(shuō)，考試只是為了檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)數(shù)值分析課程的學(xué)習(xí)情況，甚至是為了讓學(xué)生能夠拿到學(xué)分。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，考試擁有很強(qiáng)的功利性，考試只是為了獲得高分或通過(guò)課程，從而可以獲得一些獎(jiǎng)項(xiàng)或?qū)W分。

（二）考核方式單一，筆試考試內(nèi)容太窄

很多試卷都是教材例題或課后習(xí)題的翻版，或者是教師上課時(shí)反復(fù)強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容。這種出題方式造就了試卷題型和內(nèi)容太死板，難以真正地考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及其對(duì)知識(shí)的了解程度和能力，容易使學(xué)生只會(huì)簡(jiǎn)單地套用公式和只會(huì)做課后或者作業(yè)題目。圖1是我們對(duì)目前數(shù)值分析考核方式弊端調(diào)查的反饋意見(jiàn)。

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圖1 當(dāng)前考核方式弊端調(diào)查結(jié)果顯示

（三）考核方式缺乏科學(xué)性

目前很多高校都是以“期末筆試成績(jī)×70%和平時(shí)成績(jī)×30%”來(lái)評(píng)定本課程的總成績(jī)的。其實(shí)期末的一次筆試很難真正地考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。平時(shí)成績(jī)按照上課考勤和平時(shí)作業(yè)質(zhì)量給分，也存在著很多的不足。比如學(xué)生估計(jì)自己期末能夠考好，平時(shí)成績(jī)只要作業(yè)做好就行，于是就放松自己，平時(shí)愛(ài)逃課，或作業(yè)靠抄襲完成。這樣，平時(shí)成績(jī)的考核質(zhì)量也會(huì)下降。

二、基于MATLAB軟件的數(shù)值分析筆試考核研究

為適應(yīng)高等教育培養(yǎng)應(yīng)用型和創(chuàng)新性人才的新時(shí)代要求，我們改革了數(shù)值分析課程的考核筆試內(nèi)容，認(rèn)為首先要修訂好考試大綱， 突出考核學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力，建議適當(dāng)增加一些主觀題，綜合性題目或?qū)嵺`性的考試內(nèi)容，減少客觀題和完全依賴(lài)知識(shí)點(diǎn)的題目。其次試卷考核知識(shí)點(diǎn)的覆蓋面要廣，考題要有一定的難度，不出偏題和怪題。為凸顯數(shù)學(xué)軟件MATLAB在本課程的學(xué)習(xí)地位，也可以在筆試中適當(dāng)考核學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件去解決科學(xué)計(jì)算具體問(wèn)題的能力。

三、基于MATLAB軟件的數(shù)值分析機(jī)試考核研究

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展，MATLAB已經(jīng)被認(rèn)為是一款準(zhǔn)確、可靠、易學(xué)的科學(xué)計(jì)算軟件。因此，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，更加要促使學(xué)生學(xué)習(xí)MATLAB軟件，學(xué)會(huì)使用該軟件去解答數(shù)值計(jì)算問(wèn)題，同時(shí)有必要設(shè)置相應(yīng)的上機(jī)考核方式。我們可以建立試題庫(kù)，考試時(shí)讓學(xué)生在所給的試題庫(kù)里隨機(jī)抽取形成一套試卷進(jìn)行考試。這種方式既可以避免學(xué)生作弊行為，還可以提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握能力和應(yīng)用實(shí)踐能力。

應(yīng)用MATLAB求解數(shù)學(xué)問(wèn)題是數(shù)值分析課程的特點(diǎn)，我們要關(guān)注本課程上機(jī)考核的重點(diǎn)，如，求解非線性方程的根、求解線性方程組的直接法和迭代法、數(shù)值積分與微分等。

四、基于MATLAB軟件的數(shù)值分析考核成績(jī)?cè)u(píng)定的研究

由于高等學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)注重培養(yǎng)應(yīng)用型和實(shí)踐性的實(shí)用型人才，我們?cè)谡{(diào)查研究（圖2和3）的基礎(chǔ)上，總結(jié)出數(shù)值分析考核總成績(jī)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為：

考核總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)×20%+機(jī)考成績(jī)×20%+筆試成績(jī)×60%。

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圖2 考核方式與國(guó)外相比可以借鑒的地方調(diào)查結(jié)果

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圖3 數(shù)值分析理想的考核總成績(jī)內(nèi)容組成調(diào)查結(jié)果

調(diào)查顯示，70%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)值分析課程考核應(yīng)采用“平時(shí)成績(jī)+期末成績(jī)”的形式，75%的學(xué)生覺(jué)得課程考核組成部分應(yīng)有平時(shí)作業(yè)分值，75%的學(xué)生希望課程考核組成部分加入課堂討論分值。

目前教學(xué)改革提倡給學(xué)生減負(fù)，不能僅憑一次期末考試來(lái)評(píng)定學(xué)生的成績(jī)。我們結(jié)合實(shí)際，把平時(shí)成績(jī)的分值調(diào)整為占期末成績(jī)的20%。平時(shí)成績(jī)主要根據(jù)平時(shí)課堂的出勤率、提問(wèn)討論以及作業(yè)的完成情況等來(lái)評(píng)定，評(píng)定的目的是鼓勵(lì)學(xué)生鞏固本課程的知識(shí)和技能，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)本課程的主動(dòng)性和積極性。

作為一門(mén)研究生學(xué)位課程或?qū)I(yè)核心課程，數(shù)值分析不能少了筆試。由于要考核的知識(shí)點(diǎn)非常多，因此科學(xué)巧妙的命題也是考核學(xué)生的主要內(nèi)容。

我們認(rèn)為筆試應(yīng)占考核總成績(jī)的60%。筆試可以采取閉卷的形式，也可以嘗試開(kāi)卷和閉卷相結(jié)合的形式。教師可以在課堂上講授考核的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，讓學(xué)生做好相關(guān)練習(xí)來(lái)鞏固這些重點(diǎn)和難點(diǎn)。在命題和制卷上，要考慮基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，同時(shí)要結(jié)合不同專(zhuān)業(yè)對(duì)學(xué)生的要求，針對(duì)出一些不同專(zhuān)業(yè)的選做題。對(duì)于理科專(zhuān)業(yè)，如數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)，可多一些的理論知識(shí)性強(qiáng)的考核試題；而對(duì)于工科專(zhuān)業(yè)，可以側(cè)重應(yīng)用型的筆試題目，多一些與實(shí)際相關(guān)的科學(xué)計(jì)算問(wèn)題的題目。這樣學(xué)生能夠有針對(duì)性地選擇適合自己專(zhuān)業(yè)的考試題目進(jìn)行作答。

數(shù)值分析課程要求學(xué)生掌握使用MATLAB軟件來(lái)解決數(shù)值計(jì)算問(wèn)題，特別是對(duì)于一些大數(shù)據(jù)，利用MATLAB軟件來(lái)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算非常必要。因此加強(qiáng)對(duì)MATLAB軟件環(huán)境下的數(shù)值分析上機(jī)實(shí)驗(yàn)和上機(jī)考核勢(shì)在必行。但是在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，授課老師由于一些客觀原因，淡化或忽略了利用MATLAB軟件來(lái)進(jìn)行數(shù)值分析的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使一些學(xué)生學(xué)完這門(mén)課程后，對(duì)于利用MATLAB軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的方法還不能掌握。

由于數(shù)值分析機(jī)考是非常必要的，我們可以在機(jī)考的形式上給學(xué)生減輕負(fù)擔(dān)?？梢越⑸蠙C(jī)練習(xí)題庫(kù)和模擬考試題庫(kù)，讓他們平時(shí)能熟練掌握機(jī)考要求的知識(shí)點(diǎn)和必備技能。我們還可以將考試時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，可以分階段進(jìn)行或調(diào)整到期末考試前進(jìn)行。這樣學(xué)生不會(huì)感覺(jué)期末考試有很大的壓力。

五、結(jié)語(yǔ)

本論文針對(duì)數(shù)值分析課程的特點(diǎn)和對(duì)數(shù)值分析學(xué)習(xí)的調(diào)查結(jié)果，分析了傳統(tǒng)的數(shù)值分析考核的弊端與存在的主要問(wèn)題。我們結(jié)合MATLAB軟件，總結(jié)出比較適合當(dāng)代大學(xué)生的數(shù)值分析考核方式為：“考核總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)×20%+機(jī)考成績(jī)×20%+筆試成績(jī)×60%”。我們改革的目標(biāo)是讓學(xué)生掌握數(shù)值計(jì)算方法的基本思想和計(jì)算方法，學(xué)會(huì)分析、比較及選擇不同算法，能夠動(dòng)手上機(jī)編程，解決具體數(shù)值計(jì)算問(wèn)題。我們希望這種考核方式在評(píng)價(jià)當(dāng)代學(xué)生的數(shù)值分析學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力方面能起到良好的促進(jìn)作用。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 馬昌鳳，林偉川. 現(xiàn)代數(shù)值計(jì)算方法（Matlab版）[M].北京：科學(xué)出版社，2010.

[2] 令鋒，傅守忠.數(shù)值計(jì)算方法復(fù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2012.

[3] 張德豐.MATLAB實(shí)用數(shù)值分析[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012.

[4] 鐘曉珠.關(guān)于數(shù)值分析課的改革與嘗試[J].教學(xué)研究，1999.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]