关于理科生计算能力培养的探讨

《关于理科生计算能力培养的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、关于理科生计算能力培养的探讨　　摘要：科学计算能力是利用现代计算工具与方法解决实际应用中相关计算问题的能力，是培养学生综合素质与能力的重要环节。本文以信息与计算科学专业为例，通过对教学内容、教学方法、课程体系等方面改革的尝试，提出本科生科学计算能力培养的有效途径和方法。　　关键词：科学计算；教学改革；课程体系；运算能力　　Abstract：Scientificcomputingpoweristheabilitytosolvecomputationalproblemsinthepracticalapplicationbyusingofmoderncomputationaltoolsandmet

2、hods，andistheimportantlinktocultivatestudents'comprehensivequality.Basedontheinformationandcomputingscience，throughthereformontheteachingcontents，teachingmethodsandcoursesystem，etc，weputforwardsomeeffectivewaysandmethodsonimprovingthescientificcomputingpower.　　Keywords：scientificcomputing，teachingr

3、eform，curriculumsystem，operationability.　　引言6　　信息与计算科学专业一般是培养具有良好数学知识，掌握计算机软件和计算科学的基本理论和方法，具有基本的算法分析、设计能力和较强的编程能力，并运用数学和计算机技能（包括常用语言、工具及一些专用软件）解决实际问题的专门人才。这一培养目标体现了科学计算能力的重要性，它包含数学计算，计算机应用能力，相关领域知识应用能力等，是复合型创新型人才必备的基本能力。目前，对于教学过程中学生计算能力的培养，国外已经进行广泛研究并取得一些成果[1]。美国卡内基.梅隆大学在程序设计课程教学时调整教学模式，强调对学生计算能力和计

4、算机素质的培养。教学过程分三个阶段进行：首先用较短时间进行程序语言基础知识的教学，再通过大量初级训练提高学生对于语言基本知识的掌握程度，在学生熟练掌握语言基本应用的情况下，最后用较长的实践课时引导学生进行课程设计，并通过完成一个或多个项目，锻炼学生使用程序设计语言解决实际应用问题的能力。国内也有很多高校尝试各种提高学生科学计算能力的方法，并取得了一定的成果。可以说，除了“理论”和“实验”之外，“计算”已成为与其并列的第三种科学方法。本文以信息与计算科学专业的改革为例，提出关于学生计算能力培养的一些建议。　　一、教学内容、教学方法改革应注重学生计算能力培养6　　在全国招生的情况下，学生来自不同

5、地区、不同院校，在科学计算方面的素质和能力差异较大，这也对学生培养造成较大难度。教师应注意教学环节的安排，做到科学合理。应将强计算能力的培养作为课程教学一个重要目标，这也是符合信息化时代对人才综合素质的要求，顺应课程的发展形势的重要举措[2-4]。课程的引入非常关键，如果教师忽略了这一环节，学生学习起来会缺乏目的性，不知道一节课老师究竟要讲什么，怎么讲，讲的内容可以用来解决什么问题等，这些问题都可以在课程引入过程中说清楚，并可通过数学史的知识抓住学生的兴奋点，让学生先对课堂内容感兴趣。在教师讲解内容时应注意语言的严密和简练，力争用最通俗易懂的语言准确描述抽象的数学定义和定理。只有学生理解最基

6、本的理论，才能运用其解决问题，再通过练习题的跟进，最终达到提高学生的计算能力的目的。　　随着网络技术的飞速发展，各类好的网络资源不断出现。近年来慕课（MOOC），“翻转课堂”以及微课程等概念的出现，使人们对教学方法和手段的使用有了新的认识。教师应合理利用这些资源，根据教学内容的特点，合理采用多种教学手段，充分调动学生的课上、课下学习的积极性，提高学生自主学习能力，鼓励学生提出问题并解决问题。“翻转课堂”（Fippedclassroom或Invertedroom）是一种混合使用技术和亲自动手活动的教学环境。在翻转课堂中，典型的课堂讲解时间由实验和课内讨论等活动代替，而课堂讲解则以视频等其他媒介

7、形式由学生在课外活动时间完成[5-6]。而慕课（MOOC）是信息技术与课程教学高度融合，是最具代表性的教育技术发展的产物。教师应该更好的发挥网络、数据库、图形图像技术、嵌入式软件和多媒体的优势，多引入实际例子和处理问题的方式方法，扩大学生的知识面。每节课应根据实际情况安排2-3道课堂练习让学生完成，教师通过观察学生完成情况了解学生解题中存在的问题，以便及时纠正，并通过练习增加学生的计算量，提高计算准确性。课后