【摘 要】隨著信息網(wǎng)絡(luò)和傳媒的普及,人們獲取信息的方式和途徑呈現(xiàn)多樣化,信息化教學(xué)課堂模式,將成為學(xué)校課程與教學(xué)改革的新趨勢。本文通過闡述《計算方法》課程的重要性及課程特點,圍繞如何提高本課程的教學(xué)水平和教學(xué)效率等方面進(jìn)行了改革。
【關(guān)鍵詞】信息化教學(xué)模式 計算方法 課程教學(xué)改革
1.引言
《計算方法》這門課程不僅是數(shù)理專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,而且也是工科專業(yè)本科生和研究生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,著重研究各種數(shù)學(xué)問題的數(shù)值求解方法[1]。既有數(shù)學(xué)類課程中理論上的抽象性和嚴(yán)謹(jǐn)性,又與計算機(jī)結(jié)合密切,兼具實用性和實驗性,是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的課程。課程致力于培養(yǎng)同時兼具數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)邏輯思維及計算機(jī)算法設(shè)計的跨學(xué)科完備素質(zhì)專業(yè)人才。
2.課程特點及教學(xué)中的不足
2.1 課程特點
(1)知識面廣,算法繁多,注重方法性和實用性。該課程涉及高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)以及微分方程等眾多數(shù)學(xué)理論知識,必須以這些課程作為先修課程。但與相關(guān)數(shù)學(xué)課程相比,它更偏重于解決實際應(yīng)用和計算機(jī)程序算法。該課程有著完備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚擉w系,更偏重于應(yīng)用,注重怎樣運用數(shù)學(xué)理論去解決問題,它的每一種方法都直接或間接與實際問題相聯(lián)系。
(2)注重對計算機(jī)和軟件的使用。計算方法所要解決的許多問題在計算機(jī)上能得到更好的實現(xiàn)。比如求解一個10階以上的線性方程組,無論算法多好,單憑大腦和雙手計算量是很大的,而利用計算機(jī)對算法進(jìn)行編程實現(xiàn),是非常必須的,這要求學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)理論和更強(qiáng)的實際操作能力。
2.2 教學(xué)中存在的不足
(1)課程內(nèi)容多,教學(xué)課時較少?!队嬎惴椒ā氛n程所包括的內(nèi)容比較廣泛,會涉及到諸多課程的數(shù)值計算。目前,我?!队嬎惴椒ā氛n程教學(xué)為32學(xué)時。為了在有限的課時內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容,教師往往采取“灌輸式”的授課形式,不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生產(chǎn)生思維上的疲勞和心理上的抵觸,收到不良的教學(xué)效果。
(2)課程教學(xué)與實際應(yīng)用脫節(jié),學(xué)生學(xué)習(xí)主動性差。該課程非常注重算法的應(yīng)用,但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式過多的強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)理論,缺乏對算法背景知識的介紹,對實踐的教學(xué)不夠重視,使得學(xué)生感到這門課枯燥乏味,缺乏學(xué)習(xí)興趣。且模型分析推導(dǎo)復(fù)雜,公式繁瑣,方法較多。考慮到公式復(fù)雜,學(xué)生不敢用,出現(xiàn)“即使知道有用和如何用,但害怕用”的現(xiàn)象,從而學(xué)習(xí)的主動性較差。
正是由于課程的高度抽象性和應(yīng)用的廣泛性,致使許多學(xué)生對這門課程缺乏學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)積極性得不到提高,教學(xué)效果不理想。針對出現(xiàn)的問題,我們從互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)課堂、引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)等方面對課程進(jìn)行了相關(guān)改革。
3.信息化教學(xué)模式的課程改革探討
隨著信息網(wǎng)絡(luò)和傳媒的普及,人們獲取信息的方式和途徑呈現(xiàn)多樣化,課堂教學(xué)不再是師生間單一的“教與學(xué)”關(guān)系,更多的是主體間平等的對話與互動[2]。師生交流突破時空限制,增強(qiáng)師生互動,提高學(xué)習(xí)效率;加強(qiáng)學(xué)生間團(tuán)結(jié)協(xié)作能力,加大學(xué)生參與程度;教學(xué)過程倡導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)[3],進(jìn)行《計算方法》教學(xué)改革研究。
3.1 建立基于騰訊QQ平臺的學(xué)習(xí)群,提高交互協(xié)作能力
首先,突破師生、學(xué)生之間交互的時空限制,有助于確立良好的互動交流關(guān)系。由于高校某些課堂人數(shù)眾多、教師彈性工作制度、社會信息量的增加,師生之間、學(xué)生之間的交流越來越受到時空的限制。然而,伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展,時空因素導(dǎo)致的限制被打破,人與人之間的交流協(xié)作已經(jīng)不存在障礙,依托互聯(lián)網(wǎng)的新興高等教育形態(tài)也試圖打破時空交互的限制。而在QQ群這一網(wǎng)絡(luò)交互平臺下,無論何時何地,教師和學(xué)生都可以進(jìn)行互動交流,有效地解決了傳統(tǒng)模式下面對面的交流限制。
其次,構(gòu)建新的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力。在QQ群中,由任課教師作為“導(dǎo)學(xué)者”,課前把教學(xué)資料上傳到群共享,并發(fā)布教學(xué)內(nèi)容、進(jìn)度、練習(xí)等;學(xué)生在課前按照任課教師發(fā)布的內(nèi)容自主完成學(xué)習(xí)任務(wù),并把學(xué)習(xí)過程中遇到的問題發(fā)布到群論壇上方便教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況;學(xué)生可以創(chuàng)建討論組,開展小組討論解決。這樣相比于傳統(tǒng)的高等教育,更加強(qiáng)調(diào)釋放學(xué)習(xí)者的潛能和活力以及學(xué)習(xí)者的主體地位,既可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,又能培養(yǎng)學(xué)生的交流協(xié)作能力。
3.2 組織恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率
遵循課程內(nèi)容,制作精良的、便于學(xué)習(xí)的課前教學(xué)資料。任課教師需要把該教學(xué)資料上傳到QQ群教學(xué)平臺,以便學(xué)生方便下載學(xué)習(xí)。這樣學(xué)生便可以在課前進(jìn)行課程內(nèi)容的學(xué)習(xí),以提高課上學(xué)時的效率。這樣的教學(xué)資料學(xué)生要在課前必須自主學(xué)習(xí),以信息化技術(shù)為交流平臺,充分利用課堂以外的時間,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,以便課上能配合老師的講授內(nèi)容。比如,在講線性方程組求解時,需要學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)并練習(xí)順序高斯消去法,這樣課上老師講解只需要強(qiáng)調(diào)乘數(shù)的概念,然后通過例題引入列主元消去法。
3.3 強(qiáng)化多媒體教學(xué),結(jié)合編程軟件操作,提高教學(xué)效果
多媒體教學(xué)具有內(nèi)容豐富、圖文并茂和易于操作等優(yōu)點,能形象地展示一些數(shù)值計算過程,使教學(xué)內(nèi)容變得生動和易于理解,達(dá)到板書難于實現(xiàn)的效果。在教學(xué)中適當(dāng)引入多媒體手段,充分發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)方式和現(xiàn)代教學(xué)方式的優(yōu)勢。算法實踐環(huán)節(jié)對該課程的講授效果是至關(guān)重要的。如何將算法的數(shù)學(xué)格式通過計算機(jī)實現(xiàn),則需要語言編程的配合。通過多媒體教學(xué)和軟件編程操作,加強(qiáng)對基本概念、方法、理論證明等理解,而對算法應(yīng)用、程序設(shè)計和圖形動畫等利用多媒體演示和程序的實現(xiàn),大大提高教學(xué)效率和教學(xué)效果,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。
4.結(jié)語
綜上所述,在信息化時代背景下,要提高《計算方法》教學(xué)水平,促進(jìn)學(xué)生的最大化發(fā)展,需要對教學(xué)方法和教學(xué)模式進(jìn)行更新。在新的教學(xué)模式下,從信息網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)課堂、引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)等方面進(jìn)行了改革。這樣,不僅增強(qiáng)師生間的交流,而且也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,起到事半功倍的效果。
參考文獻(xiàn)
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