《数值分析》申报院级精品课程

1、数值分析申报院级精品课程   自 评 报 告   课程名称：数值分析 单 位：天津工程师范学院数理与信息科学系 时 间：2008-3-12 数值分析课程自评报告 一、 教学改革1. 工作基础数值分析是数学类专业（如信息与计算专业、数学与应用数学专业）的专业课。数值分析是数学的一个分支，但它又不像纯数学那样只研究数学本身的理论，而是把理论与计算紧密结合，着重研究数学问题的数值方法及其理论。随着计算机技术的发展和科学技术的进步,科学与工程计算(简称科学计算)的应用范围已扩大到许多的学科领域,已经形成了一些边缘学科。例如,计算物理、计算力学、计算化学等。目前，实验、理论和计算已经

2、成为了人们进行科学活动的三大方法。对从事工程与科学技术工作的人员，学习和掌握数值分析（即计算方法）是非常必要的。部分学校的一些工科专业硕士（博士）生入学考试含数值分析课程，几乎所有理工科院校硕士研究生都开设了数值分析课程，所以该课程的建设还可以很好地推动以后的研究生教学。由于数值分析课程与计算机的密切关系及该课程的特殊性，该课程的建设不仅使数学类专业学生受益，还可使学校大面积的工科专业学生受益。数理系领导高度重视数学分析课程的教学改革和课程建设，在教学计划中确保数值分析课时，由原来的64课时增加到72课时，支持课程体系改革。在教学质量管理上，认真贯彻落实教育20014、5号文件、天津市教委有关

3、文件及学院“21世纪首届教学工作会议”有关文件精神，严格把关。按照培养复合型创新人才的时代要求，大力加强数学实践教学环节，自2001年开始招生起就将数学实验、数值分析课程设计课程作为必修课正式纳入教学计划。在硬件建设方面给予大力支持，“十五”期间，投资50万建立数学实验室，实验室面积120 ，现有计算机50台，服务器一台，与校园网相联,极大的方便了学生的使用和学习。系每年拨一定经费用于本门课程资料扩充和建设，现共有藏书1000余册，基本可以满足教师和学生的用书需要。 在师资队伍建设方面，加大对高学历教师引进力度，近两年先后引进博士一人，硕士一名，极大地加强了本门课程的师资力量。2002年至今，

4、我系连续六年参加全国大学生数学建模竞赛，学院对此给予了全方位的支持，而此项做为体现学生创新能力的赛事已成为我系的经常性工作并取得了出色的成绩。本课程的成员结合课程实际和学校的特色组织和申报了一批教改项目。何文章教授申请到的天津市教改项目“教学改革-学科竞赛-科技创新互动模式的研究与实践”获天津市教学成果一等奖， 充分考虑到培养受过数值分析训练的大学生活学活用数学的能力，对在处理实际问题中常用到的数值分析的思想和技巧加以总结。张雅波副教授2007年申请到的院级重点课题数学专业应用型人才培养与课程体系改革，总结几年来的办数学专业的实践，结合我院的办学特色和四位一体的办学模式，充分体现数理系“重理论

5、，强实践，善应用”专业特色，不断完善课程体系的教学改革研究。2. 教学内容课程内容体系结构与教学内容组织 第一章 绪论 （2学时） 第二章 插值法 （8学时） 第三章 函数逼近与计算 （8学时） 数值实验一第四章 数值积分与数值微分 （8学时） 数值实验二第五章 常微分方程数值解法 （8学时） 数值实验三第六章方程求根 （6学时） 第七章 解线性代数方程组的直接法 （8学时) 数值实验四第八章解线性代数方程组的迭代法 （6学时）    第九章 矩阵特征值与特征向量的计算 （6学时）本课程的重点：1、数值逼近方法：各种多项式插值理论、各种数值积分法。2、数值代数问题

6、：线性代数方程组数值解法（直接方法、迭代解法）、非线性方程（代数方程与超越方程）的数值解法。难点是：理解这些数值方法的理论根据，然后能够编写出这些计算方法的程序，或MATLAB的m-文件，最后能够举一反三的解决实际问题。解决问题的办法是：1 加强理论学习，特别是理论分析部分，从理论搞懂这些数值方法。加强编写程序的能力，多编、多实践。为加强实践性教学环节，在课程教学计划中安排了8学时的上机实践，任课教师根据教学内容制定实验题目，在数学软件下完成6-8个实验，可根据学生的专业和学时情况选定一部分实验要求学生完成，并提交电子版实验报告。在课程教学结束后，安排一周的课程设计，目的是使学生得到理论学习、

7、编写程序、分析数值结果、写数值试验报告，撰写论文综合训练 , 巩固课堂教学的内容 , 培养使用计算机进行科学计算和解决实际问题的能力 , 为以后从事现代数学科研工作以及工程和科学计算实践打下良好的基础。 3. 教学方法数值分析课程教学分别由“课堂教学”、“上机实验”以及“课程设计”三部分构成。课堂教学方面以电子课件（多媒体）演示与黑板板书相结合的方式，以培养学生数值计算相应的理论分析为重点，力争从教学方法上有所突破，尽可能结合数值计算问题的实际背景，使学生通过学习（练习及习题）提高自身分析问题和解决问题的能力。实验教学方面充分利用Mathematica、Matlab软件包，重点培养学生自己动手

8、进行数值计算的能力。从大的方面将实验分为两类：必做与选做。选做只针对部分优秀同学开设。从实验类型上又分：“演示型”及“综合型”。通过不同类型的数值计算实验使学生能基本掌握如何利用现有的数学软件解决数值计算问题。课程设计方面教师提供题目，学生选做，目的是初步培养学生的数学建模能力和编程能力，课程设计期间计算机房全天开放，作业是以论文的形式提交。4. 教学手段 根据教学内容的不同，适当采用多媒体教学，其学时数达到该课程总学时数的30%以上，特别是三维立体演示实验效果很好。二、 师资队伍1. 教书育人课程组全体教师为人师表，严谨治学，有优良的教风和敬业精神，重视对学生的素质培养。 认真上好每一节课，

9、仔细批改每一份作业，作业批改率达50%以上，耐心辅导答疑。不仅“教书”更要“育人”，把德育教育渗透到教学中，培养学生认真的工作作风和严谨的科学态度，帮助学生树立正确的人生观，对学生进行爱国主义教育。 课程组30%教师担任了班主任工作，对学生做到学习上指导、生活上关心、思想上教育沟通，成为学生的良师益友。 课程组全体教师认真贯彻执行院系各项规章制度，未发生过任何教学事故。认真执行同行听课，教研室活动和答疑等制度。课程组成员中有三名教师在数理系青年教师教学基本功竞赛中获奖，其中吕晓静老师在天津市青年教师教学基本功竞赛中获二等奖。何文章教授2005年获天津市劳动模范称号。2. 学术水平 近三年数学分

10、析课程组主讲教师公开发表教学研究论文10余篇，主持院级课题以上课题7项，其中获院级教学成果一等奖1项，获市级教学成果一等奖1项。课题组成员中超过80%的教师参加过院级以上科研立项。3. 师资结构数值分析课程组现有教师6人 ，主讲教师中的高级职称2人，占主讲教师总数的50%。 青年教师中研究生以上学历占100%，其中有一名在读研究生。主讲教师都具有硕士以上学位和讲师以上职称。4. 教学水平课程组教授、副教授系统讲授该课程，近三年系统开出两门以上课程教师的比例为100%。姓名学年开设课程考核成绩何文章2005-2007数值分析、数学建模、最优化方法优良张雅波2005-2007数值分析、运筹学、数学

11、分析优良孙维昆2005-2007数值分析、离散数学、高等代数优良吕晓静2005-2007高等数学、常微分方程、数学文化优良陈 珂2005-2007数学实验、线性代数、概率与数理统计优良郭阁阳2005-2007数值分析、数学实验优良5. 师资培养 近三年引进硕士一名，博士一名。在读硕士一名，计划培养在读博士一名。 三、 教学状况1. 教材使用数值分析课程教材一直选用面向二十一世纪数学系列教材，几年来，我们一直选用李庆阳等编写，华中科技大学出版社出版的数值分析教材，并及时更新版本，从第一版到现在使用的第二版。该教材能体现教学大纲要求，内容适合专业课程体系要求。 为了满足教学和学生需要，任课教师向学

12、生推荐部分教学参考书，由学生自己到图书馆借阅，并计划编写一本面向我系学生的参考教材。2. 教学管理本课程有根据教育部教学指导委员会提出的教学基本要求制定的完整教学大纲，并制定有教学大纲每两年修改一次的制度。课程组每学期严格按照教学大纲集体讨论制定教学计划，严格执行，并向学生公布。学校建立了严格的教学文件、档案管理制度，教研室教学档案齐全，有完整的教研活动记录和课程组定期活动记录、期中教学检查记录、教学总结、考试试卷、成绩分析等。有电子版实验报告和课程设计论文。 学院每学期的期中都有督导组和院领导听课检查和组织学生座谈会，并组织学生评教及教师之间互相听课，并做好即时沟通交流，发现问题解决问题，使

13、每次都有一个提高和改进。 教师有平时辅导答疑制度，实施效果较好。教师的学生作业记录每学期末收回由教研室存挡保管。 期末考试有审题制度，目前已做好简易题库，并计划逐步加以完善和充实，为实行教考分离做好准备工作。 3. 实践教学实验室共有50余台计算机，机器完好，用于学生数学实验上机、课程设计、数学建模和毕业设计。实验开出率100%。实验大纲齐全，符合实验大纲要求。以班级为一组进行上机，开设综合型设计型实验，提交电子版实验报告。有实验管理制度，试验管理人员由理论教师兼职。实验室排课，实验室使用实现计算机化管理。四、 教学效果评价1. 学生评教本课程组教师在学生评教中普遍受到好评。在历年的评教中学生

14、对数学分析课程组教师的教学水平，教书育人等都给予了较高评价。2. 专家评教在历次院督导组组对数学分析课程的教学检查中，专家对课程组教师的教学态度、教学水平、教学质量都表示满意。 3. 考核由于数值分析课程内容较难，虽然考试成绩呈正态分布，但学生考试成绩不尽理想，及格率偏低，通过几年的经验积累，特别是，每次考试结束后详尽的试卷分析，使我们能够对试卷和作出恰当的评价，以后出题积累了经验，提高了教师出题的水平，为修改试题和给题库遴选试题提供了依据，并且从中获得了大量教学反馈信息，为改进教学方法提供了依据。近两年试题难易基本适度，考试内容符合教学大纲要求，我们决定此项工作我们要坚持不懈的进行下去。 五、 自报特色  1.“数值分析”课程组是由中青年教师所组成的具有