数值分析课程教学改革探索与实践论文

第一篇：数值分析课程教学改革探索与实践论文

摘要：本文主要就数值分析课程教学改革这个话题提出相应的分析探讨，并且认真进行了实践初步探索，以期能够对目前以及未来的数值分析课程教学改革有一定的帮助。

关键词：数值分析；教学改革；探索；实践初探

数值分析也被称为计算方法，它被广泛学习于各大高校的理工科专业。数值分析这门课程具有抽象的数学理论的特点，但是它又由于具有很强的实用性以及实践性的特点而被广泛应用于解决一些生活中的实际问题。不仅物理学专业、计算机专业、机械工程等理工科专业对数值分析这门课程有很严格的掌握要求，一些经济管理类专业也对掌握数值分析这门课程提出了要求，比如风险投资专业以及财务管理专业等。由此可见，数值分析这门课程在许多专业的课程学习中都处于十分重要的地位。目前，我们国家正在实施一系列的教育改革措施，以期获得更加完善、更加符合时代发展的教育体系。数值分析课程的教学改革也成为了当前教育改革过程中一个十分重要的步骤。并且，目前数值分析课程的实际教学过程中依然存在许多问题，比如课程难度系数大、公式非常复杂等。面对这些存在的问题以及教育改革的需要，数值分析课程进行教学改革已经势在必行。

1数值分析课程教学中存在的问题

1.1内容多，课时少

目前，我们国家各大高校在数学分析这门课程教学中存在的一个十分显著的问题就是课程内容多，而课时又太少。一方面，数学分析这门课程包含的知识点内容极其广泛；另一方面，数值分析这门课程是不断发展的，随着时代的进步这门课程也会有相应的更新。另外，伴随着计算机的广泛应用，数学分析课程与计算机进一步地加深了密切联系，也因此出现了一些新型的方法以及理论知识，这些都在一定程度上拓宽了数值分析这门课程的学习内容。因此，当数学分析课程知识点十分广泛时，老师如果想在有限的时间段将这门课程很好地教授给学生将是一个很大的挑战。

1.2内容相对独立，缺少连贯性

数值分析这门课程不仅存在知识点复杂多样的问题，内容相对独立，缺少连贯性也是它一个比较显著的问题。数值分析课程对于各种计算方法以及数学理论的讲解安排都比较独立，这使得数值分析课程的教学老师不能详细地将数值分析这门课程的一些知识点的发展过程清楚明白地展现给这些学生。同时，这些学生也因此不能很好地将这门课程中学到的一系列计算机知识以及数学理论融会贯通在一起，这对于这些学生灵活使用数值分析课程中的一些知识点有很大的影响。

1.3重理论，轻实践

数值分析这门课程还存在过度重视理论知识学习，轻视实践应用的问题。许多数值分析课程的教材都着重分析理论，教材中涉及的一些例题也缺乏创新性以及实际应用性。这容易导致这些学生掌握了理论知识以及具体的解题步骤，却不能灵活地将这些知识应用到实际问题的解决过程中去。

1.4直观性差

老师在教授数值分析这门课程时会广泛应用到多媒体，这些多媒体的使用在一定程度上可以帮助课程教学工作的展开，但是依然存在直观性较差的问题。数值分析这门课程不可避免的涉及许多复杂公式的推导，学生对于这些方法的理解大多还停留在书面意义上，这对于数值分析课程的教学工作有很大的阻碍性。

2数值分析课程教学改革实践

2.1教学手段

教学老师在教授数值分析这门课程时，要充分利用诸如多媒体等教学手段。通过多媒体等手段将数值分析课程做成课件，利用动画短片等方法展现数值分析课程中的一些计算方法，让这些学生可以更好地掌握数值分析这门课程。动画等多媒体方式可以让数学分析课程内容更加直观清晰地展现在这些学生目前，让课堂气氛更加生动活跃，提高数值分析课程的教学效率。将生动形象的动画课件与严谨科学的数值分析理论知识结合起来，可以让复杂难懂的数值分析课程变得更加通俗易懂，学生也可以更加轻松地掌握这门课程的学习，提高他们对这门课程的学习兴趣。

2.2教学模式

我们知道要想获得一个高效率的教学工作，那么就一定要重视教学模式。数值分析是一门涉及大量理论知识以及计算方法的课程，教学模式与这门课程能否很好地被学生理解以及掌握有十分大的关系。在数值分析课程的教学模式中，我们要重视每个计算方法的实际应用。诚然，每个教学方法我们都需要对它进行严谨科学的推导证明，但是这个过程往往会让人觉得繁琐并且不易理解。因此，我们需要适当地多结合一些实际问题，通过一些实际问题以及动画演示等多媒体方式更加直观地解释数值分析课程中的计算方法以及理论。总而言之，就是要改革以往数值分析课程的教学模式，辅之以更加生动形象的教学模式，提高数值分析课程的教学效率。

2.3上机实践

学好数值分析课程不仅要掌握好计算方法以及理论知识，上机实践也十分重要。通过相应的一系列上机实践，学生能够更好地将自己平时所学的理论知识与计算方法应用到计算机的实际操作中，真正做到学以致用，以理论知识带动实际应用，实际应用带动理论知识的学习。我们不仅要求学生要熟练地掌握编程能力，同时还不能忽视对数值算法的学习。另外，我们还需要要求这些学生能够对现有的一些程序作出一定的改进，能够融合使用一定的计算机技巧。为了锻炼这些学生的实际操作能力以及应用能力，我们可以选择一些计算复杂需要借助计算机操作并且实际应用性强的问题作为课后作业。这种课后作业可以很好地锻炼这些学生更加熟练利用平时学习的数值分析方法，并且培养他们在计算机上编写程序语言解决问题的能力。通过重视这些学生的上机实验操作，假以时日，这些学生的数值分析课程一定可以掌握得更好，老师们也可以获得一个更高效率的数值分析教学结果。

3数值分析教学改革的建议

3.1采用“问题教学法”

问题教学法，顾名思义，就是通过我们日常生活实际中出现的一些问题，提出涉及数值分析课程内容的相应的一系列数学问题，以问题带动数值分析课程内容的学习。我们可以借助数学方法中经常使用的归纳、分析、演练等手段建立具体的数学模型，然后从理论上研究采用哪种方法以及思想去解决问题。借助数学模型，我们可以更加直观地分析这些方法具有什么优点以及缺点，并且这些方法分别适用于解决哪种类型的问题。在数值分析课程的教学过程中，老师可以充分利用问题教学法带来的好处，用一系列的问题带动这些学生对数值分析课程内容的思考与理解，提高他们的学习积极性以及学习兴趣。

3.2采用对比教学法

对比教学法是教学过程中经常使用的一种教学方法，可以很好地提高教学效率。在数值分析课程的教学过程中使用对比分析法，学生可以更加清晰地明白一些理论知识以及计算方法的应用，更加深刻准确地掌握课程知识内容。对于数值分析课程而言，老师可以通过对比传统数学教育以及目前学习的数值分析课程，以此达到对比教学法的目的。传统的数学教育将教学主要内容集中在高等数学这块，它十分强调对理论知识的分析，由于大多数数学问题都有复杂繁琐的特点，许多涉及数学问题的理工科的专业问题就出现了很难解决的情况。若不能很好地掌握数学知识的应用，就容易导致一些学生对数学课程的学习失去学习兴趣。反观数值分析这门课程，它具有实用性非常强的特点，它的理论知识以及计算方法被广泛应用于其他专业的学习课程中，同时在解决实际问题方面它也有很大的实用性。因此，对于传统的数学教育以及现在的数值分析这两门课程之间存在的联系以及区别，老师有必要通过对比教学法的方式对他们进行详细说明。老师可以通过某些具体的实例来说明传统数学方法是怎样解决这个问题，而数值分析又是怎样解决这个问题。由此达到对比教学法的目的，让学生可以更加深刻地理解掌握数值分析课程，也让数值分析课程教学效率更高。

3.3重视思维方式的培养

数值分析这门课程与高数、线性代数、概率论等数学课程有着十分密切的联系，同时又存在明显的区别。数值分析这门课程应用于实际问题，并且解决这些日常生活中的实际问题；高数等数学课程更加追求的是这些问题的精确度以及对此进行的理论推导。针对数值分析课程的特点，老师需要重视培养学生在数值分析课程方面的思维方式。

4教学改革的一点设想

目前我们国家各个高校之间大多存在这样一个问题———不同院系之间很少进行交流，这些不同院系不同专业的学生也缺少对彼此的了解，这严重影响了这些学生之间进行团队合作以及协作交流。我们计划将数值分析的教学过程与数学建模结合起来，将不同专业的学生进行分组组合，增加他们彼此之间的交流机会，发挥每个组中每个组员的专业优势，优势互补，合作交流，一起完成一些数值分析问题。同时，我们可以鼓励这些学生积极与老师进行合作交流，达到资源共享以及知识互补的目标。让不同专业、不同性格、不同背景的学生老师集中在一起，思维迸发，一起合作努力解决数值分析课程中遇到的一系列科学计算问题，提高他们的学习兴趣以及培养他们的创新思维。

5结语

数学源于生活，又服务于生活，在如今这个科技化信息化的时代，我们一定要重视对数值分析这门课程的学习以及应用。同时，为了更好地响应我们国家目前进行的教育教学改革目标，我们一定要重视对数值分析课程教学改革的探索，逐步进行实践探索，进一步提高教学效率，最终实现对数值分析课程教学改革的目标。

参考文献

[1]杜廷松.关于数值分析课程教学改革研究的综述和思考[J].大学数学,2007,23(2):8-15.[2]刘春凤,何亚丽.数值分析课程的教学改革研究与实践[J].河北理工大学学报,2006,6(3):118-119.[3]刘春凤,何亚丽.应用数值分析[M].北京:冶金工业出版社,2005.

第二篇：“数值分析”课程教学改革浅谈

摘要：“数值分析”是计算机科学比较重要的基础课之一，从多方面就“数值分析”课程教学中存在的问题以及提高教学质量、学生兴趣的教学方法进行了探讨。

关键词：数值分析；教学方法；实践

作者简介：黄文芝（1978-），女，湖北武汉人，武汉工程大学计算机科学与工程学院，讲师；张蕾（1982-），女，湖北武汉人，武汉工程大学计算机科学与工程学院，讲师。（湖北 武汉 430073）

基金项目：本文系武汉工程大学青年科学基金项目（项目编号：q201107）的研究成果。

中图分类号：g642.0     文献标识码：a     文章编号：1007-0079（2012）05-0039-02

“数值分析”也称计算方法，它与计算工具发展密切相关。计算方法是数学的一个组成部分，很多方法都与当时的数学家名字相联系，如牛顿插值公式，方程求根的牛顿法，解线性方程组的高斯消去法，多项式求值的秦九韶算法，计算积分的辛普森公式等，这表明计算方法就是数学的一部分，它没有形成单独的学科分支。而计算机出现以后，计算方法迅速发展并形成数学科学的一个独立分支――计算数学。这说明了计算方法与计算机的密切联系，以及在计算机研究领域的重要性。并且数值分析在计算机相关领域应用比较广泛，比如在数学建模中，在图像处理中，在信号处理中等都会用到数值分析中相关的一些知识。这些都说明“数值分析”是计算机专业学生的一门核心专业基础课程。

“数值分析”课程的教学内容主要包括三部分，一部分是插值拟合，一部分是方程和方程组求解，另外一部分是常微分方程初值问题数值解。而数值积分也是在插值的基础进行，故笔者把它归为插值拟合部分。这些内容看上去都是以前学过的知识，积分是在高等数学里学过的，而方程和方程组求解更是中学就重点讲解过的知识，学生刚开始接触这门课的时候会和以前所学的纯数学学习的思想结合起来。通过“数值分析”课程的教学，培养学生用计算机解决问题的能力，并且为后续阶段的专业课程打下基础。

笔者是计算机科学与技术专业的一名老师，使用的教材是清华大学出版的李庆扬等编的《数值分析》，本文就当前“数值分析”课程在计算机科学与技术专业教学中存在的一些问题和教学方法、教学模式等方面进行讨论，其目的在于改进教学方法和手段，提高学生兴趣和教学效果。

一、“数值分析”课程教学中存在的问题

1.数学理论强，公式繁多冗长，学生学习兴趣不高

“数值分析”是数学的一部分，具有与其他数学课程一样的理论性强的特点，但“数值分析”又还有一些和以往学生所学各类数学课程不同的特点。首先，“数值分析”研究的是计算算法，用计算机来解决问题，以前学生学习数学课程大都是从理论学习到作业联系，涉及的知识逻辑推理的特性比较强，并且以往研究的大多数都是连续的，这种研究对象的差异使得学生不能很快接受，思想不能很快转变过来。其次，“数值分析”比以往所学的数学课程的公式更加繁多，更加冗长，比如解线性方程组，如果用以前的知识，学生都会解，但现在解线性方程组不仅仅是要得出结果，更重要的是解线性方程组的算法以及它的实现，这就涉及到至少4个公式，而我们要弄清楚了这些公式的来历才能通过编程实现这个算法，这也是学生不感兴趣的主要原因。

另外，由于学生对数学课程以及对数学公式的害怕，对“数值分析”这门课程的重要性认识不足，当学生学习遇到困难时，容易失去学习兴趣，从而放弃学习。虽然“数值分析”是计算机科学与技术专业的基础课，是大多数课程的基础，但学生还不能理会到“数值分析”这门课程对以后课程的重要性，对于大三的学生来说他们现在所学的课程还没能很好地得到应用，而对他们比较实际的用处――找工作也没有显现出比较重要的作用，因而学生会在潜意识里无视这门课，在课程学习遇到困难的情况下，他们往往会选择放弃学习。

2.知识点多，信息量大，掌握困难

这门课的知识点比较多，信息量比较大，对于理学的学生来说该课程学时比较多，但笔者承担的“数值分析”课程的学时是48学时，并且完全是讲授部分，然而相对于课程所包含的大量内容，这些学时数远远不够，比如函数逼近与快速傅里叶变换，它涉及到范数，赋范线性空间，欧氏空间，三角插值等许多概念，想让学生在规定的学时数内真正掌握这些概念比较困难，尤其是对计算机科学专业的学生而言。因为理学院的学生学过实变函数、泛函分析，所以理解这些概念就略显容易些。

3.重理论，轻实践

当前“数值分析”课程教学过程中，仍然存在理论与实践脱离的现象，虽然这门课实践比较重要，但鉴于课时的安排，大多数教师只能按书本知识来讲，学生听，学生没理解理论的用处，没能立刻就在实践中体现出来，因此使得很多学生只是为了考试而学习，为了学习而学习，不知道它的作用，考完就还给老师。这样他们也只获得了知识的皮毛，而没有抓住知识的精髓和实质。

二、“数值分析”课程教学方法浅谈

1.强调课程的重要性，提高学生的学习兴趣

为了让学生正确对待这门课，应该让学生充分认识到“数值分析”课程在计算机科学与技术专业中的重要性。在组织教学的过程中，可以安排一些有实践经验的学生介绍经验（这样学生更好理解，更容易相信，更实际），联系具体的研究方向，给出简单的例子，论述“数值分析”在计算机科学与技术专业方向中的应用，让学生切实感受到“数值分析”课程是后续课程学习的基础，应用比较广泛。另外，在教学中教师还必须联系实际，在课程中穿插一些有实际应用意义的例子，比如现在很多数学建模就用到“数值分析”的内容，可以就里面简单的例子引用一个。这样让学生了解到“数值分析”不是空洞抽象的理论，而是能够解决实际问题的工具，通过这些方法，使学生逐步树立“数值分析”比较有用，应该学好“数值分析”课程的观念。

然而仅有应该学好该课程的观念还不够，还应该从各个方面提高学生学习的兴趣，兴趣是最好的老师，只有有了兴趣，学生才会真正自主去学习，而不是被动的，为了考试而学习。如何让枯燥的课程变得生动有趣是值得研究的问题。在实际教学过程中，可以采用学生自己讲解，学生之间互相提问等方法，另外也可以编一些小程序，演示计算机解题的过程，这样让学生体会到虽然计算机的功能比较强大，还是需要人脑来控制，灵魂还是人。这样能使学生在整个课题中能主动思考，而不是被动接收。

2.合理取舍教学内容，把握全局，突出重点

“数值分析”课程所涉及的内容非常丰富，但现在课时有限，因此合理取舍教学内容非常重要，应该在有限的学时内，让学生掌握比较重要的理论方法，比如根据学生专业的特点，可以将主要的教学时间安排在讲解误差分析，插值，数值积分，方程和方程组的解法上面。在矩阵特征值计算方面，有时间的条件下可以简单介绍思想方法，而对于常微分方程初值问题的数值解可以舍去，因为本专业的学生没有学常微分方程，所以对常微分方程初值问题的数值解会无法理解。

3.合理使用多种教学方法和手段

传统的“黑板+粉笔”的教学模式对数学课程的教学非常重要，通过板书学生可以了解教师处理问题的思维过程，然而鉴于“数值分析”的特点，又不能完全用传统的教学模式，因为“数值分析”课程中有大量的矩阵和公式，如果单纯使用“黑板+粉笔”，黑板无法板书完整，如果擦掉原先板书的内容又无法把前后联系起来讲解，而使用多媒体就可以解决这一问题。另外，有条件的学校可以把上课安排到有投影的机房，在讲解算法时教师可以演示一些程序，学生学起来就不会觉得完全是在听数学课了。因为是计算机专业的学生，这样和他们的联系更紧密些，他们也可以通过编程来实现算法。

4.强调理论联系实践，培养解决问题的能力

“数值分析”这门课重点讲授的是算法，而学生如果没有很好的实践，对这些算法的应用只能停留在死记硬背上，这不是学习的目的。本来计算机专业也应该突出学生的动手能力，所以对讲授的每个算法都应尽可能让学生编程来实现，这样一来可以巩固学生学到的知识，二来也可以让学生明白这门课不是单纯的数学课，而是和实际联系比较紧密的一门课。当然要实现每个算法都编程，在所授课的学时内是无法完成的，这样就要鼓励学生自己主动去编程，可以采取一些奖励的措施，比如对编程完成比较好的学生可以适当提高平时成绩等。学生自己主动的学习有利于提高其学习兴趣，开发学生智力，培养学生解决问题的能力，从而提高学生的综合素质。

三、总结

随着计算机的广泛应用，“数值分析”课程作为计算机科学与技术的一门专业基础课程，在学生学习和工作中越来越重要，因此“数值分析”课程教学也应该不断更新知识结构，丰富教学内容，改进教学手段，以提高学生学习兴趣，提高教学质量，培养学习的能力，从而为后续课程的学习和将来的工作打下坚实的基础。

第三篇：“人工智能”课程实践教学改革探索

“人工智能”课程实践教学改革探索

摘要：实践教学是人工智能课程的重要组成部分，对培养学生的创新能力和动手能力起着很大的作用。本文阐述目前实践教学中存在的问题，指出集中式基础课内实验不能有效提升学生的学习兴趣，不能充分发挥学生个性和创造力，提出多层次开放式实践教学模式，引入多元化学业评价方法，激励学生主动参与学习，从多方面提高学生实验课质量，帮助学生深入理解人工智能的基本概念和理论，培养了学生的创新能力，也加强了学生的实际动手能力和科研能力。

关键词：人工智能;实践教学;多元化学业评价方法

中图分类号：G642

文献标识码：A

论文编号：1674-2117（2015）08-0107-02

● 引言

人工智能是计算机科学的一个分支，被认为是21世纪三大尖端技术之一。它是在科学技术迅速发展及新思想、新观点、新理论、新技术不断涌现的形势下出现的一门学科，也是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息论、系统论、神经生理学、心理学、哲学、语言学等学科的交叉和边缘学科。[1]人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。

人工智能学科研究的主要内容包括知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。与其他计算机课程相比，人工智能课程知识点多、涉及面广、内容抽象，算法复杂，理论枯燥，无法引起学生的兴趣，通常理论教学效果欠佳。实验教学是课堂内容的实例化和延伸，可以让学生从实验中体验到人工智能的价值，充分激发学生潜能，极大提高学生的动手能力，人工智能实验课是人工智能课程不可缺少的一个重要环节。

● “人工智能”课程实践教学的不足之处

现阶段人工智能实践课程主要不足之处表现在以下两个方面：

①主要采取集中式实验教学方法。该方法能够确保与课堂教学保持同步，便于统一进度和统一管理，但这种集中式实验教学模式不利于兼顾众多不同层次水平学生的要求，也不能充分重视学生的个性发展。对于学生实践能力的培养，由于存在个体差异，笼统地对以班级为单位的学生采用相同的实验教学进度和时数，并不能达到理想的实验教学效果。[2][3]

②评价方式单一，无法激发学生的自主学习性。长期以来实践教学评价以教师为主体，教师根据学生实验操作结果和实验报告定优劣。该评价方式没有注重实验过程，无法体现学生对自身素质评价的自主性和民主性，进而教师忽略了学生的实践过程，无法调动学生的自律性，不能有效激发学生自主学习的积极性。

● 多层次开放式实践教学模式

实践教学不仅能传授知识、验证理论、培养技能，而且相对于理论教学具有直观性、实践性、综合性、设计性与创新性等特点。[4]学生到大三，虽然专业课程学习比较全面，但编程能力参差不齐，个体差异较大。一方面，教师很难把握该阶段学生所具备的能力;另一方面，学生也不知道自己到底可以综合运用哪些知识来完成什么任务。现有的集中式实践教学模式内容过于单一，无法兼顾不同层次水平学生的要求，故不能很好地发挥所有学生的特长，不能体现学生的创新能力。在人才培养过程中单纯依靠课程实践教学环节还远远不够，还需与教学、科研创新活动相结合，为了拓展专业实践范围和方式，综合现有实践教学环节和创新活动，笔者提出了一种多层次开放式的实践教学模式。

这种模式是一种鼓励式教学模式。教师制定统一的实验大纲，为学生提供具有多个不同层次（验证性、设计性和综合性）的系统案例供学生选择。学生根据自己的兴趣和能力选择案例，在完成一部分内容后，自己确定下一步目标，在实践过程中不断提高自己的目标。结果就是能力较差的学生选择简单案例，能力强的学生可以完成较难的案例，不同层次的学生都有热情参与，都有机会挑战自己，提高动手能力。

● 多元化学业评价方法

传统的学生实践课程评价则以教师为主导，由教师对学生实施评价，学生被动地接受评价及其评价结果，导致学生参与的主动性、积极性不高。过程性评价[5]应该贯穿学生实践课程的整个过程，即需要采用多元化的评价方式，根据实践内容进行多方面的评价。与传统的教学评价相比，多元化评价具有以下优势：第一，改变评价的功能，重在促进学生发展。第二，评价的内容更加全面化。第三，评价的方法更加多样化。第四，评价的主体更加多元化。多元化评价强调评价主体的多元化，包含学生自评、同伴互评、教师评价等，多元的评价主体不仅能从不同的视角发现问题、反馈信息，而且各主体均能从中受益。评价者与被评价者之间成了一种互动的过程。[6]

1.注重评价过程

对于实践课程不能仅仅以最终的实验结果及实验报告为评价结果，还应该将学生在实践过程中的态度和相关过程结果纳入评价考核中。另外，要对学生的自我评价、学生之间的互评和阶段性成果进行整理，并最终形成评价结果。评价结果体现过程评价不仅可以充分激发学生的自律性，还能调动学生自主学习的积极性。

2.激励性原则

在每个层次的实验内容中可以定期组织几次对抗赛，充分发挥它的对抗性、趣味性的优点，这样大家通过比赛可以互相切磋、互相鼓励、互相促进。在开展每次对抗赛的同时，可以让每个实验小组撰写开发报告，通过报告，可以检验大家对人工智能理论的理解程度，也可以达到让大家交流自己设计的心得和体会的目的，在报告过程中，教师要对于那些有创意的设计和技术应用给予指导和肯定。

3.差异性原则

不同层次的系统案例设定满足不同层次学生发展的需要。与此同时，在评价标准上也要体现出每位学生为实现自我发展所付出的努力程度和难易程度。在学生选择不同层次系统案例时，对于其评价标准应该了解。难度越大，则评价成绩越高，反之则略低。对于有创意的算法可给以加分或奖励，从而实现对差异性的尊重和对全面发展的激励。

● 结束语

人工智能是一门正在发展中的综合性前沿学科，实践教学将人工智能从第一课堂延伸到第二课堂，活跃了气氛，提升了学生的创新能力。然而，现阶段人工智能实践课程主要以集中式实验教学模式为主，并采用单一的学业评价方法，很难调动学生的学习积极性和创新研发动力。因此本文提出多层次开放式实践教学模式，引入多元化学业评价方法，激励学生主动参与学习，从多方面提高学生实验课质量，帮助学生深入理解人工智能的基本概念和理论，培养了学生的创新能力，也加强了学生的实际动手能力和科研能力。

参考文献：

[1]蔡自兴，徐光?v.人工智能及其应用（第4版）[M].北京：清华大学出版社，2010.[2]段俊花，张森社，等.人工智能实验课教学改革研究[J].计算机教育，2013（19）：80-84.[3]李鸣华，李欣.高校实验教学的现状与改进策略研究[J].实验室科学，2008（3）：8-10.[4]于猛，单亦先，王绍兰，等.构建完善的实践教学体系[J].实验室研究与探索，2009（5）：126-128.[5]谢琪.信息技术课程教学中学生成绩的多元评价模式[J].学科教育，2002（6）.[6]谢琪，刘向永.《信息技术教学法》课程多元化评价实践[J].中国信息技术教育，2014（11）.基金项目：本文系2014年浙江师范大学校级教改项目“《人工智能》课程实验教学研究”的研究成果。

第四篇：电机学课程教学改革的探索与实践

电机学精品课程教学改革的探索与实践

摘要“电机学”是电气工程及自动化专业的一门专业基础课,其教学质量的好坏直接影响着后续课程的学习。本文以“电机学”教学的实际体会，从实验和考核角度，介绍“电机学”实验教学改革的具体实现——实验教学方法实现“三个转变”、加强实验室建设、改编实验教材，探讨考核方式改革即“分组考试”的积极作用。关键词电机学;教学改革；实验教学；考核方式

电机学是电气工程及其自动化专业的主干专业基础课，主要讲授电机的基本原理、分析方法和基本特性，具有较强的理论性和实践性，强调知识、能力、素质的协调发展，注重培养学生分析能力、实验能力，锻炼动手能力，对后续专业课的学习极为关键。

本文以“电机学”教学的实际体会，从实验和考核角度，介绍了电机学精品课程实验教学改革的具体实现，探讨考核方式改革的积极作用。

一、实验教学改革

1.实验教学方法实现“三个转变”

实验教学方法上的“三个转变”，即转

变归一化实验管理为因人而异；转变实验指导为实验引导；转变静态实验内容为动态实验内容。

第一 转变归一化实验管理为因人而异 传统的《电机学》实验采用归一化管理，即统一的实验课时、统一的实验项目、统一的评分标准。实验课时全班均为12学时；实验项目共6个：并励直流电动机工作与调速特性、单相变压器短路与负载特性、三相变压器极性和联结组、三相异步电动机的起动和调速、同步发电机的运行特性、同步发电机的并联运行；评分时实验成绩占课程总成绩的15%，实验成绩中实验操作占50%，实验报告占50%。实验教学执行过程也完全听从教师的安排，全班统一进度和要求。这种归一化管理方式极不利于学生的个性化发展，抑制了创新能力的培养。

笔者认为，学生学习《电机学》课程时，可根据学生的特长和兴趣对他们进行分流：一部分进入实验培养，一部分进入理论培

养。进入实验培养并非不要上理论课，他们与其他同学一样要进行理论知识的学习，但因他们具备动手能力强、对实验有浓厚的兴趣等条件，教师课外可适当指导他们进行一些综合性强、难度大的电机及其控制实验项目，同时增加实验成绩占课程总成绩的比例，最高可达30%。进入理论培养的学生则可参考归一化实验管理方法进行实验教学。第二 转变实验指导为实验引导传统的《电机学》实验教学中,教师指导学生实验,根据教学计划和教学要求拟定内容，实验内容的选择、步骤的制定、设备的准备等概由老师进行，实验时学生只需要按规定的步骤机械地操作即可。实验教师是实验的主体，学生则是被动的接受实验技能。转变实验指导为实验引导，学生在教师的引导下可自行选择实验内容、制定方案，经教师同意后进行实验，实验时让学生自己检查线路，出了问题自己分析、解决。譬如在教师布置要进行《同步发电机的并联运行》实验时，学生可通过预习，自选同步发电机投入电网是采用准确同步法还是自同步法，采用准确同步法后仍可自定是采用交叉接法还是直接接法，不同的并网方法实验线路、实验设备、操作、实验现象均不相同，实验过程中教师可针对学生的不同实验方法、现象提问，实验后学生还需对各类实验方法的特点进行比较。

第三 转变静态实验内容为动态实验内容

传统教学中静态实验内容主要是验证性实验，实验内容单调，过于偏向技能性基础训练，主要以“模仿”为主。通过教师详细讲解、操作示范，学生不需主动思维和创新，只需“依葫芦画瓢”，通过反复训练学

生硬件接线来提高学生的基本技能。

动态实验内容一方面减少了验证性实验，增加了设计性、综合性、研究性实验；另一方面随时动态地更新实验内容，开设的实验项目注重专业之间的渗透，学科之间的交叉，紧跟专业的最新发展态势。学生可自选实验项目，自行进行实验线路设计、元器件购置、设备选定、实验操作，有利于培养他们的创新精神和创新能力。

我们正规划在《电机学》课程结束后安排学生进行电机综合训练。该实践环节,可巩固和加强电气工程及其自动化专业学生的电机基础理论知识和增强综合使用电机的能力，让学生设计一个多种电机协同工作，具有可操作性的以电机、变压器并网反馈为核心的系统，并进行安装调试。整个训练包含设计与绘制系统原理图、选择电气器件、系统的安装配线及调试、编制设计说明及小结等。通过这样的综合训练，可以使学生熟练、灵活使用电机，提高综合使用电机的能力。

果。

第二 进行实验设备研制与开发

我们也重视电机实验仪器的研究和开发。现正组织学生进行电机智能控制平台的研发，以此为基础开出电机实验教学项目2项，即“异步电动机变频调速实验”、“异步电机矢量控制系统研究”，对学生创新能力培养产生了较好的作用。完成这套综合实验设备将为把电机实验室建设为特色实验室打下基础。

3.改编实验教材

实验教材在实验教学中起重要的作用。除了对教材的基本要求外，一本好的实验教材应该有以下一些特点:

第一 能自成体系，能系统、全面地介绍实验原理、实验方法。当学生遇到有关实际问题时，能从实验教材上找到分析问题、解决问题的方法。

第二 应与实验设备紧密结合。第三 能给出较多思考题，学生实验前能根据问题进行预习；实验中带着问题进行操作；实验后能在实验结果中找问题的答案。

我们以“DDSZ-1型电机及电气技术实验装置”为主线,与湖南大学一起编写了《电机及拖动基础实验指导书》相应的实验指导,该教材系统介绍了电机学课程中的实验原理、实验方法。教材自成体系，在理论和实际结合的内容方面留给学生充分的思考余度，以利培养和提高学生的实验动手能力和独立分析、解决问题的能力。该实验教材在实验教学中取得了良好的效果。

2.加强实验室建设

为全面提高教学质量，深化学生对理论知识的理解和认识，为今后工程能力的进一步培养打下基础，在电机学课程实验教学改革中，我们注重加强实验室的建设。

第一 添置新实验设备

近年来我校电机实验室在原有设备基础上，大幅度改善了实验教学条件，投资百余万购进多台浙江天煌科技实业有限公司研制的“DDSZ-1型电机及电气技术实验装置”。该装置是一种功能齐全的新型综合性实验装置，具有配置齐全、功能齐全、结构紧凑、使用方便、体积小而适应面广、且有扩展能力等特点，能开设出20余个电机类的教学实验。

实验条件为电机学实验教学改革提供了有力的物质保证。因设备台数增加，实验小组人数减少，一般以2人一组比较合适，合理的分组使得每个学生都能认真进行实验，避免了以往实验时出现的有人操作，有人旁观的现象，增加了学生的动手机会，有利于学生能力培养，取得了明显的教学效

二、考核方式改革

考核方式改革是实施考试改革的核心。按传统考试方式，绝大多数考试课程要求全体学生统一参加期终闭卷考试，为改变这种现状，笔者认为《电机学》可采用“分组考试”的考核方式。

1.考核方式改革----“分组考试”

“分组考试”即教师根据学生的特长及每门课程的具体要求，制定相应的分组原则，把全体学生分成多组，不同组参加不同方式的考核，不同组平时成绩、期终考试所

占比例不同，每组平时成绩分别由不同内容的考核组成，期终考试考题一样，可根据实际情况实行开卷与闭卷相结合方式。

“分组考试”可把学生平时到课率、作业、实验、课程相关的工厂短期实习、自行设计课程有关控制系统等全部记入总成绩。

进行分组考试，首先教师根据每门课程的具体特点及学生的特长制定分组考试原则。原则制定一方面要在兼顾学生个性的同时明确规定参加每组考试的考生资格（平时表现为主），平时表现差的学生不允许参加期终考试在总成绩中所占比例小的分组；另一方面要规定每组考生的具体考试方式。

2.《电机学》分组考试原则

笔者几年来一直从事电气工程及其自动化专业《电机学》教学工作，现将该课程的分组考试原则提出来与各位专家共同探讨，希望大家提出宝贵意见。

其具体分组及考核方式如下：

第一组：平时成绩50%；期终考试50%。平时成绩由四部分组成，即到课率（6%）；作业（6%）；实验（13%）；电机厂实习（25%）。前三部分与其他两组一样，新增了第四部分--电机厂实习。按原教学计划，电气工程及其自动化专业只到电厂或变电站实习，但部分学生学习电机学时，希望能有机会看一看电机的具体结构，了解电机生产工艺、生产过程及其具体应用，通过教学内容实践化来提高学习兴趣。为此学校应与一些电机相关厂家建立实习合作关系。由于学校不统一安排实习时间，学生只有利用周末去厂里学习，这就要求实习厂与学校很近（在同一城市为佳，我校选衡阳市湘南电机厂较好）。学生实习次数只需两次（2天/次），实习完后交一份实习报告，该项占课程总成绩的25%。这组考生每班大概5-8人，他们必须满足三个条件：A.平时到课率100%；B.不缺交作业；C.前两年基础课总成绩在班上位于后25名（因他们的学习积极性不及其他同学，这种考核方式可提高他们的学习兴趣）。开学初学生自愿报名，教师严把平时关，确定该组学生名单，若人数太多，可把条件C范围缩小，必要时进行口试，把比例控制在预计范围内。学生外出实习需

一定的实习经费，而教学计划中无此经费支

出，可通过教研室协商，从全班实习经费里给每人提取50元，不足部分学生自己负担。该考核方式是面向班上成绩不太理想的学生而设计，通过A.B.C.三个约束条件督促他们平时从严要求自己，将学校教育与生产实践的紧密结合，有利于创新能力的培养。

第二组：平时成绩55%；期终考试45%。平时成绩由四部分组成，即到课率（6%）；作业（6%）；实验（13%）；自行设计一个计算机对交流机的实验控制系统（30%）。前三部分要求与其他两组一样，新增自行设计计算机控制实验部分。增加第四部分考核内容，可实现强电与弱电的结合、软件与硬件的结合，更有利于“复合型”人才的培养。这组考生比例可达全班15-25%，他们须满足四个条件： A、B两项同前； C.前两年基础课总成绩在班上位于前25名；D.通过国家计算机二级以上等级考试（具备这四个条件的学生才有能力设计出理想的系统）。该组考生最初也是自愿报名，由教师最终确定学生名单。学生做好设计后，交设计论文一篇，并上机演示设计运行结果。这种考核方法培养了学生的实践创新能力和知识综合应用能力。

第三组：平时成绩25%；期终考试75%。平时成绩由三部分组成，即到课率（6%）；作业（6%）；实验（13%）。不参加前两组考核的学生均为该组考生。

三、教学效果

通过对《电机学》实验和考核教学改革的不断探索与研究，并逐步应用于教学过程，取得了如下教学效果：

第一 实验环节效果明显改善。电机实验室条件明显改善，成套系统实验平台的使用为《电机学》课程开设各类设计性、综合性、研究性实验提供了可能，也一改过去粗笨电机、高噪声危害等实验环境，使电机综合训练开发和设计具备了完备的物质基础。

第二 考核方式改革的实施仍需时间对它的可行性进行检验。现我已就该问题对在校学生进行了问卷调查，86%的学生认为若能真实施考核方式改革，他们平时能通过多

种形式的实践及研究训练，学到许多书本上学不到的知识，他们认为改革后，考试可促

进个性特长发挥，可提高其应用和解决实际问题的能力，激发他们的创新能力。

参考文献：

[1]周玲玲等.深入教育改革探索培养创新人才的新思路.电气电子教学学报,2000(1)[2]方荣惠等.CAI在控制电机课程中的应用[M].电气电子教学学报,2003(2)

[3]肖金凤等.关于在电气工程及其自动化专业实行电机学教学改革的探索.电气电子教

学学报,2003(1)

第五篇：初中教育教学改革实践与探索论文

第三初级中学地处瓦房店东部城乡结合部，经济欠发达，学校发展处于劣势。为了促进学校更好更快地发展，我们对课堂教学改革和课程改革做了许多探索和研究，倡导学生学习方式的变革，重视学生“自主、合作、探究”学习能力的培养，围绕“教师素质的提升，学生学习积极性的提高，学生终身发展需求的适应”等方面进行探索与实践，在教学改革和课程改革中，进一步加大了课堂教学研究的力度、广度和深度，取得了一定的成效。

一、深化课堂教学改革，提高教学效率

改变课堂教学“高耗时，低效能”的现状，对课堂教学进行彻底的改革和突破。1.摒弃陈旧观念，建立良性教学机制通过深入持久的改革，让教师彻底摒弃陈旧的观念和过时的做法，杜绝加重学生课业负担、延长学生在校时间、抢夺学生自习的现象，建立起“轻负担、高质量、低耗时、高效益”的良性教学机制。2.突出学生主体地位，提高课堂教学效率依靠落实学生的主体地位，教会学生自主学习，提高课堂教学效率，从而提高教学质量。将学生的主体地位是否突出、教学目标是否明确和课堂作业能否当堂完成作为衡量课堂成效的主要标准。采取“从头开始，循序渐进，逐步提高”的策略，通过严格执行任务承包制、团体考核制、连带责任制等配套措施，确保改革取得成效。通过引领教师开展一系列的学习、讨论、观摩、听课、评课、比赛等活动来实现这一目标。3.加强集体备课，提高备课效率备好课是上好课的前提和保证，备课和学案制度改革是课堂教学改革的源头。为从源头上解决课堂教学效率不高、质量不好的问题，要以备课改革为突破口，建立教学问题集体解决机制，强化集体备课制度，加大听课力度，将课堂教学效果作为评价备课效率和学案质量的主要依据，在备课阶段就为充分发挥学生的主体作用提供可靠保障。

二、注重教学反思，促进教师专业成长

积极进行教学反思，对促进教师专业成长有着重要的作用。通过反思，教师形成对教学现象、教学问题的深层次思考和创造性见解，真正成为教学的实践者和研究者。教师坚持课堂教学的“三段式”，即备课时写“课前设想”，设计教学思路和环节；上课时做到“课中落实”，即课堂上尽力体现“课前设想”；上课后写“课后反思”，针对实际教学情况，结合教学设想，分析实际教学体现程度。进行反思性教学，并让反思成为习惯，成为一名科研型教师。交流反思，要求教师对教学进行反思，要树立起沟通交流的意识，针对某个问题进行解剖分析，通过相互研讨交流，多种观点、多视角地反思自己的教学行为，清楚隐藏在教学行为背后的教育观念，并提出改进意见，在交流中展开教学反思，有利于拓展思路，共享成功的快乐。

三、引导自主学习，促进学生主动发展

1.“导学评”课堂教学模式引领课堂教学改革“导学评”课堂教学模式是在小组合作探究的教学实践基础上提出的以导学案为载体，以小组合作探究为基础，以“尚美”教育为引领的基本“教与学”的方式。模式分为“三环节、六步骤、十八项具体要求”，目的在于引领教师通过营造美的教与学的氛围，调动学生学习的积极性，唤起学生学习的内在需要和学习兴趣，提升其主动探求的欲望及能力，引导学生在自主学习、质疑思考、合作探究中经历知识的生成，实现课堂教学效益的最大化。2.小组合作学习为基础引导学生自主学习现今的教学由过去研究如何教变为现在研究如何指导学生学习，以小组合作学习为基础，提出课堂教学新要求：“三讲三不讲。”三讲：讲导语（情境设计）、讲设疑（课堂调控）、讲拓展（能力提升）；三不讲：学生自己会的不讲，学生间能讲的不讲，大多数听得懂的不讲。以及“五让”：让学生自己观察、让学生自己操作、让学生自己思考、让学生自己得出结论、让学生自己表述。目的是让学生在快乐中学习，在学习中成长。充分利用信息技术，对教学过程中出现的一些问题，教师组织学生自己上网搜寻资料、寻找解决问题的方法，在课堂上真正开展合作性学习，共同寻找最佳答案。通过信息技术介入学习活动，学生知识面大大拓宽，探究意识增强，探究能力也有很大提高，从而使学生的自主发展得到实现。新课程改革重视学生的自我学习和主动发展，使学生的学习积极性和实践创新能力有了一定程度的提高。实施新课程的学生与以往同年级学生相比，其自主发展能力明显增强。一是学生学习兴趣浓了；二是学生学习自主性增强了；三是动手实验能力明显提高；四是学生的心理素质和社会适应能力明显提高。自主发展、主动学习较好地激发了学生的热情，大多数学生表现出积极、乐观向上的精神面貌，问题学生明显减少。

四、开发校本课程，丰富课程文化建设

学校从学生发展需求出发，着力在校本课程的开发上多动脑筋：挖掘学校课程资源，建立学校课程资源库；对教师进行培训；对学生进行全面、深入的调查分析；根据学生的特点和需求编写校本教材。注重发挥课程的文化功能，在地方课、综合实践课、校本课等课程中挖掘体现学校文化的内容，重点渗透和彰显学校核心价值观和培养目标的教育内容和形式。课程是学生走向美好人生的桥梁，一方面让教师充分挖掘各学科课程中的美育内容，对学生实施“尚美”教育；另一方面，根据学生的实际需求开发校本课程，对学生进行有针对性的素质培养。围绕“尚美”教育，我们先后开发并实施了下列课程：《诵读经典涵养心灵》为学校美育与国学修养校本教材；《硬笔书法欣赏与临摹》主要是训练学生汉字书写的基本技能，提高书写能力，养成良好书写习惯和行为习惯；《素描———几何形体》主要是培养美术兴趣，丰富人文素养；《形体艺术教程》《琵琶演奏训练》《太极拳教程》训练学生基本的形体造型技能，健美体魄，增强体质。除上述课程之外，学校还建设了两个艺术教育基地：“大连北方美术高中三中教育教学基地”和“瓦房店市歌舞团三中舞蹈教学基地”。为什么要创办这样两个基地？不仅仅是培养兴趣或训练基本技能这样简单，而应该是给那些具有美术、舞蹈（音乐）天分或潜能而又有志于将来走这条道路的学生提供机会和平台，让他们依据自身情况提前进行人生职业规划，尽早接触专业知识训练，为其未来发展提供更多的选择。通过课程改革的实践，我们深深地认识到，推进课堂教育教学改革并不难，只要以科学发展观为指导，脚踏实地就能一步步实现目标。随着课改实践的逐渐深入，随着教育环境的进一步改善，随着社会各界和家长对课改的认同，我们有理由相信，课改必将成为提高办学质量和效益的有力抓手，必将成为提升教师素质的载体，必将成为学生自我完善的空间。

参考文献：

［1］高玲.教师反思能力发展特点的研究［J］.教育理论与实践，2007（9）.［2］许建国.初中教育发展的定位、路径与问题：京津初中教育发展调研引发的思考［J］.教育科学研究，2014（9）.［3］马成清.农村初中教育管理现状的思考及对策探讨［J］.赤子（中旬），2014（4）.［4］沈正元.宽，让初中教育充满生命活力［J］.初中生世界，2015（40）.［5］王旭彤.找寻初中教育教学质量再提升的最佳路径［J］.江苏教育研究，2013（2）.