数值分析课程自评报告.doc

数值分析课程自评报告数值分析课程组2009年11月数值分析课程自评报告“数值分析”是一门集理论、抽象和设计于一身的重要基础课程, 它主要研究用计算机解决数学问题的数值方法及其理论。“数值分析”既有纯数学高度抽象性与严密科学性的特点, 又有应用的广泛性与实际实验的高度技术性的特点, 是一门与计算机使用密切结合的实用性很强的数学课程。随着科学技术的高速发展和计算机在科学计算中的广泛应用,数值分析已经成为培养学生数学素质和掌握现代科学技术的最重要的课程之一。因此，规范数值分析教学，科学地进行教学管理，实现现代教育技术与数学教学的整合，建立一支结构合理,素质优良,适应现代教育的教师队伍，全面提高该课程的教学质量并保证其持续性发展提高，是本课程改革与建设的基本目的.根据天津商业大学培养创新型复合人才的需要，针对数值分析课程的特点，本课程的目标是通过对本课程的学习 , 培养学生在以下三个方面的知识与能力： 通过理论课教学，掌握现代科学计算中常用的数值计算方法及其基本理论； 通过实践课教学 , 熟练数值方法的实际应用 , 锻炼学生的编程能力和实践能力；通过课外科技活动，尽早训练学生从事交叉学科研究的科学素养、培养学生的创新能力。 同时，本课程的学习为解决科学与工程中的实际问题打好基础 , 为后继课程的学习提供必要的知识。 数值分析课程建设一直得到学校和理学院领导的高度重视。学校拨入专项资金用于课程建设;理学院领导深入教学第一线，提出若干建设性意见,对该课程的改革与建设给予了多方面的指导。几年来，课程组全体人员一直致力于该课程的教学改革与建设，使该课程较好地实现了“多种教学模式交叉，理论与实践相结合，培养学生创新能力，全面提高教学质量”的教学目标。现将数值分析的教学改革与课程建设内容、成效及特色如下：一. 教学改革1、课堂教学改革（1）针对数值分析每部分内容的特点采用导入式教学，即引入日常生活中会遇到且与教学内容相关的生动事例，逐步导入教学内容，让学生体会到为什么学，学有何用。（2）数值分析教学采用“三合一”教学模式。即传统黑板教学+多媒体教学+计算机辅助教学。采用现代教学手段和数学软件辅助教学。对于难以讲解或表达的内容,可以运用动画、图片等手段与数学软件结合使用 , 把难以理解的概念形象化,激发学生的学习兴趣,克服学生的畏难情绪（3）丰富课堂教学手段，活跃课堂气氛，充分调动学生的学习积极性。在课堂上尽量做到师生互动,避免满堂灌。适时向学生提问,了解对讲授内容接受、理解的程度 , 并根据学生反馈的信息随时调整授课的速度、内容及表达的方式。学生反映不懂的重点、难点不惜花时间重复讲解 , 或从不同的角度来讲解 , 直到绝大多数学生弄懂为止。精选有代表性的例题和可视化数值实验。通过例题加深学生对基本概念、基本原理的理解 , 一般也就是对课程重点、难点的理解。通过在课堂上演示数值求解的结果 , 让学生与算法的运用近距离接触 , 缓解学生对难点内容的陌生感2、实践教学改革（1）采用分层实践教学模式学好数值分析，既要有良好的数学基础，又要求具有一定的编程能力，但由于学生基础不同和水平的差异，即使实验课时增加，基础比较薄弱的学生也会感觉难以理解和掌握。因此，如果采用单一模式教学对待学生一视同仁，并不能真正达到教学目的。我们采用分层教学模式，设置三级教学任务，学生视能力自主选择，见图（2）融入建模思想，理论联系实际，培养学生创新意识 由于数值分析就是研究数值计算方法的推导、描述以及整个求解过程的分析，以为计算机提供切实可行的、理论可靠的、计算复杂性性好的算法。这个过程比较复杂，如果片面的教授算法，把课本上或者其它的例子拿过来就套用讲过的算法，学生会觉得枯燥、没有意思，降低了学习积极性甚至厌烦，造成严重的负面效果；因而对于数值试验实例的选取，必须和实际相结合，甚至是一些学生很关心的实际问题，问题不在于有多么复杂，要充分调动学生的积极性，教给学生怎么思考，怎样建立数学模型，怎样用所学数值方法去解决问题，让学生自己动手去做，鼓励学生提出问题，自己思考如何解决所提出的问题。这样学生利用自己所学知识解决了所关心的问题，在提高自信心的同时已经牢固掌握了所学知识。例如在讲授插值和拟合部分的时候，对于样条插值，选用了汽车外形设计问题；而对于拟合选用了人口预测和植物精油萃取过程模型的参数估计问题，通过详细讲解这些实际问题，学生觉得有意思，愿意去做，对于建立的数学模型该用什么方法去求解，存在什么样的问题，如何解决，是一次很好得建模经验。（3）延展至课堂之外，反映前沿成果，调动学生学习积极性 实验教学所占学时较少，仅仅依赖课堂时间远远不够，因而实践教学的外延内容必须要丰富且具有吸引力。商业大学数值分析教学团队采用多种方式诸如教学团队教师给出反映科学研究前沿，但和数值方法相关的研究题目，感兴趣的学生可以选择，在教师指导下从事一些力所能及的科研工作，教师组给以评判打分计入总成绩，成果突出的可以向相关学术期刊投稿，如果录用，给与奖励同时和学校的奖励机制结合起来，极大的调动了学生的积极性，事实证明成果显著。1）、每学期要求学生在老师指导下撰写与课程相关的科技小论文，优秀者向科技期刊投稿。2）、3、考试模式改革期末考试规范化 管理科学化。期末考核以半开卷方式进行，综合考核学生掌握本课程的理论知识及实际应用能力的情况。数学分析课程期末总成绩按照以下比例计算期末考试成绩:平时成绩=5 : 5平时成绩按照前述改革方式进行,比较全面真实地反映了学生的学习情况.4、选用优秀教材我们选取了数值分析由施普林格出版社、清华大学出版社出版,此教材已经出版多版，具有旺盛的生命力，为提高教学质量提供了有力的保障.5、自主开发了数值分析教学演示系统课程组历时一年开发完成基于GUI的数值分析课程教学演示系统，此系统针对数值分析特点，内容丰富，使用便捷，不仅适用于教学演示，同时也是学生学好数值分析尤其是程序编制实现的有利工具，此系统将试运行。此外也组织学生参与开发其中，这对学生学习课程内容，提高实践应用能力起到了推动作用。二.师资队伍天津商业大学理学院数值分析课程组。承担信息与计算科学系,数学与应用科学系，计算机科学、自动化以及研究生制冷热物理方向的数值分析课程教学任务。数学分析教学组现有教师8人。 多年来，课程组成员担负着繁重的教学任务并致力于该课程的建设与改革,与此同时，也注重教师队伍的自身建设使该课程组成为一支结构合理,具有较高素质的,具有团队精神的战斗集体. 1.教书育人课程组负责人以身作则,并要求全体老师遵守各项法律法规,履行学校各项规定,自觉为人师表,认真对待教学,关心并积极参与数学分析教学改革.老师对学生充满爱心,重视对学生素质的培养,及时收集反馈信息,了解学生状况,采用多种方式与学生沟通.公开教师电话和email信箱,以加强联系。多年来，全体教师坚持不迟到,不提前下课，没有出现任何教学事故.及时掌握课堂学生出勤率，用多种方式调动学生学习积极性，对于学习有困难、或心理有压力的同学热情进行谈心；对犯错误学生认真做好思想教育工作；耐心倾听学生的问题并认真答疑。每位教师每周都设定答疑时间，期末考试阶段，课程组安排老师全天候答疑服务，随来随答，给学生提供极大的方便。 近三年来,课程组罗蕴玲老师被评天津商业大学十佳教师, 安建业老师被评为2008年校优秀教师,他们给大家树立了教书育人的好榜样. 2.学术水平由于教学任务重,课程组全体教师都担任主讲教师。在认真搞好教学的同时，积极进行教学研究和教学改革实践。近年来，课程组成员教研成果累累,包括（1）发表教学论文 篇 （2）主持、参加国家级教改项目 项，市级教改研究项目 项，院级教改研究目 项；另外获2009年天津商业大学教学成果一等奖一项，二等奖一项。（3）主编或参编教材多部,包括 等。（4）主持、参加院级及省部级科研项目 项，发表SCI,EI,核心期刊论文 篇。3.师资结构（1）教师的职称结构本课程组现有的8位教师中，教授3人、讲师5人。教师职称比例为高级：中级=3：5。高级职称教师人数占总人数的27.5%。学历结构上，全部教师具有研究生以上学历，其中博士1名,在读博士1名。开设两门以上课程的教师占100%,开设课程包括：数值分析、常微分方程、微分方程数值解、数学物理方程、复变函数与积分变换、计量经济分析、数学软件应用等课程。（2）教师年龄结构40岁以上教师3人，3035岁教师3人，30岁以下教师2人，中、青比例为3：5。年富力强，富有朝气。 4.青年教师培养(1) 培养计划与措施理学院和课程组均有青年教师的培养计划和具体措施,主要包括以下几个方面:a) 为年轻教师提供全套比较完备的教学和教学参考资料;b) 吸收青年教师参加科研项目和教材,课件的编写研制;c) 安排青年教师指导学生参加全国大学生数学建模竞赛，提高他们的数学应用能力。课程组青年教师在都顺利通过青年教师课程验收,获得专家组的一致好评.青年教师共发表论文 篇, 。有4名青年教师带队参加全国大学生数学建模竞赛取得天津一等 项,奖二等奖 项的好成绩, 课程组青年教师无论在教学上和科研中,青年教师已经取得长足的发展并将发挥更大的作用。四.教学效果由于课程组已经形成一套行之有效的教学方法,备有比较完整的教材系列,和科学的传统与创新相结合的教学环节结构,加上教师们深入浅出启发式引导、授课和辅助教学相辅相成,近三年来,尽管生源质量下降,但数值分析教学质量一直在稳定中逐步提高并渐进发展,在一定程度上得到保证.1. 教学质量课程组提倡老师相互听课，取长补短，共同提高教学质量，且已形成了一种制度。课程组老师们在相互听课中，基本认为课程组全体教师都认真备课，注意启发式教学，教学效果良好，因此，得到了院领导和同行一致好评。2.学生评教我们通过以下方式获得学生对于数值分析课程教学的反馈意见和评价：(1) 作业中的反馈信息栏和发放反馈信息表;(2) 学生学习心得体会, 学生论文;(3) 与学生的交谈.同学们一致认为数学分析课程教学认真负责,方法活,效果较好.通过和部分学生电话,问卷,谈话,了解到毕业学生对本课程教学比较满意,任课教师教学认真，业务水平高，获得较高评价. 3.专家评教理学院存档考核材料显示对该课程评价优良.五.特色介绍数值分析课程组教学认真，教风端正，管理制度健全，执行情况良好，加强对学生的能力和数学素质的培养，数值分析教学改革已经形成自己的特色教学，对于提高教学质量具有较明显效果.主要表现在如下的几个方面：（1）引入分层分阶教学模式；（2）本课程注重教学内容的先进性与前沿性，教学方法的多样性和教学手段的新颖性；（3）本科生科研创新活动纳入教