[摘 要]本文闡述了勘查技術(shù)與工程數值計算方法課程的特點(diǎn)和重要性，立足長(cháng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院學(xué)生基礎條件，結合我院的人才培養方針，提出了計算方法教學(xué)改革的總體思路，構建了應用創(chuàng )新型人才培養體系。
[關(guān)鍵詞]數值計算方法 勘查技術(shù)與工程 獨立學(xué)院 教學(xué)改革 培養體系
[中圖分類(lèi)號] G420 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）22-0063-02
隨著(zhù)計算機應用的普及，幾乎所有學(xué)科都走向定量化和精確化，從而產(chǎn)生了一系列計算性的學(xué)科分支，如計算物理、計算化學(xué)和計算地質(zhì)學(xué)等，作為工程類(lèi)計算的課程，數值計算方法成為石油與勘探等工科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎課，有很強的實(shí)踐性。但傳統教材、傳統的教學(xué)方法容易抑制學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性，這些問(wèn)題的存在不僅直接影響實(shí)踐性教學(xué)的效果和質(zhì)量，而且會(huì )逐漸導致專(zhuān)業(yè)自身與社會(huì )需求相脫節。根據我院為社會(huì )培養“一線(xiàn)工程師”、“一線(xiàn)管理師”、“一線(xiàn)經(jīng)濟師”的人才培養目標，立足我院學(xué)生基礎條件，筆者提出了計算方法教學(xué)改革的總體思路，構建了應用創(chuàng )新型人才培養體系數值。
一、改革前的思考
（一）學(xué)生的基本特點(diǎn)與教學(xué)中的問(wèn)題
在與油田單位、基層等學(xué)生家長(cháng)和親朋的走訪(fǎng)和交流中，可以發(fā)現獨立學(xué)院的學(xué)生有自身的優(yōu)點(diǎn)：頭腦靈活，動(dòng)手能力強，興趣廣泛，善于交際，具有一定的特長(cháng)。但學(xué)生普遍存在入學(xué)時(shí)學(xué)習基礎較差的問(wèn)題，在我院筆者對所帶的2屆勘查技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)的班級調研發(fā)現（表1），大多數同學(xué)各科學(xué)習成績(jì)普遍較差，部分同學(xué)偏科極其嚴重，少數同學(xué)由于其他原因，而導致高考成績(jì)不高。而最初在我院教學(xué)中人才培養方案、教學(xué)大綱、教學(xué)方式基本上是校本部的克隆和復制，人才培養方案中，追求理論系統性、完整性、以學(xué)科為中心，學(xué)科內容理論性較強，知識結構偏重、偏難，教師教不下去，學(xué)生學(xué)不下去，教學(xué)質(zhì)量難以保障。因此針對獨立學(xué)院學(xué)生特性，必須在教學(xué)中有側重點(diǎn)和改進(jìn)點(diǎn)。
表1 我院勘查技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)2009級和2010級高考成績(jì)較差原因調查
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（二）傳統教學(xué)方式和方法
傳統數值分析教學(xué)存在的主要問(wèn)題是課程內容多，而教學(xué)時(shí)數少。在2006以前，長(cháng)江大學(xué)本部的“數值計算方法”開(kāi)設時(shí)間在大三，課時(shí)為60學(xué)時(shí)，而隨著(zhù)學(xué)校改革，增加實(shí)踐教學(xué)量后，將“數值計算方法”課時(shí)調整為48學(xué)時(shí)，如果仍然沿用傳統教學(xué)方法，一本教材，加上黑板和幾支粉筆，必然造成有些內容得不到細致的講解，且時(shí)間上反復的公式推導，極易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，教學(xué)效果自然不好。
二、數值計算方法教學(xué)改革總體思路
（一）注重課程中的思路
“數值計算方法”很多內容在“高等代數”、“數學(xué)物理方程”、“線(xiàn)性代數”等課程中都學(xué)過(guò)，但數值計算方法課程更注重應用，因此在教學(xué)中應指出其與傳統數學(xué)方法的區別。以近似計算思想為例，傳統的數學(xué)中強調邏輯的嚴密性和數學(xué)計算的準確性，但科學(xué)工程計算中所接觸的數據可能是帶有舍入誤差的近似數據，涉及的很多數學(xué)問(wèn)題無(wú)法求出準確解，只能被具有一定精度的近似解替代，且經(jīng)典完美的求解析解的方法在數值求解中也不一定適用，故近似計算在數值計算過(guò)程中成為一種有效的方法和手段。而在地球物理資料處理與解釋中，近似計算的思想應用十分廣泛。
（二）改革和加強教材使用
以往我院勘查技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)數值計算方法課程使用的是清華大學(xué)出版社的“計算方法”，該教材優(yōu)點(diǎn)突出：重理論，系統性強，應用少。而我院學(xué)生學(xué)習這門(mén)課程的目的主要是“使用”算法，學(xué)習的目標不同，所選教材的內容、體系及側重點(diǎn)應有相當的差別。針對該問(wèn)題，2011年筆者改選高等教育出版社數值分析簡(jiǎn)明教程（第二版）作為課程教材，主要因其針對工科專(zhuān)業(yè)應用性“數值計算”的教材思路，教材方法理論簡(jiǎn)單明了，應用重點(diǎn)突出。對比勘查技術(shù)與工程2009級和2010級選用該教材教學(xué)效果：（1）課堂講授中，2009級學(xué)生，上課中忙于聽(tīng)講，對問(wèn)題的反應不積極，容易走神；2010級學(xué)生的興趣較高，對課堂中提出的問(wèn)題反應積極而熱烈。與同學(xué)談心中發(fā)現：2009級學(xué)生感覺(jué)課程晦澀枯燥，認為沒(méi)有實(shí)際用途。（2）從課后考試分析情況（表2）看，總得分上，2010級學(xué)生卷面平均成績(jì)要好于2009級，可見(jiàn)學(xué)生對課程有興趣時(shí)，學(xué)習效果要好；另外筆者設置基礎題40分，綜合題30分，實(shí)際應用題30分的布局，表中可以看到，2009級和2010級學(xué)生的基礎知識和綜合知識均掌握得不錯，但2010級學(xué)生解決實(shí)際應用題的能力更好一些。至此，教材的改革初步見(jiàn)到一定的效果。
表2 我院勘查技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)2009級和2010級數值計算方法考試成績(jì)分析
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（三）教學(xué)思路和方法改革
構建應用創(chuàng )新型人才培養體系（圖1），在課堂教學(xué)中，積極進(jìn)行課堂情景討論，并以課堂為背景建立大學(xué)生創(chuàng )新平臺，并適時(shí)舉行班級間的數值計算方法數學(xué)建模競賽；在課外教育中，積極宣傳數值計算方法在地球物理中的廣泛應用和系列講座，并在課外建立興趣小組，并組織開(kāi)展定期定量的小組活動(dòng)；而在課后考核中，建立“思路過(guò)程+考試+上機”的考核機制，從培養和監控學(xué)生學(xué)習過(guò)程中思路的建立過(guò)程、考試的成績(jì)情況和上機的知識計算機應用狀況看，全面把握學(xué)生的學(xué)習情況，并及時(shí)反饋到后期的教學(xué)改革中。具體采用的教學(xué)方法是：（1）實(shí)驗教學(xué)法，針對我專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力嚴重不足的問(wèn)題，我們堅持10學(xué)時(shí)的上機時(shí)間，期間進(jìn)行數學(xué)實(shí)驗內容的初步設計，培養了學(xué)生分析問(wèn)題以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。（2）案例教學(xué)法，針對學(xué)校學(xué)習理論較多的情況，我們收集整理國內外地球物理勘探應用方面的研究成果，歸納整理成教學(xué)案例，在數學(xué)建模課堂實(shí)行案例教學(xué)。（3）專(zhuān)題講座法，結合各位教師自身的專(zhuān)業(yè)和科研，適時(shí)地將科研專(zhuān)題內容介紹給學(xué)生，這樣教學(xué)就顯得更為深刻生動(dòng)。（4）情景討論法，為迅速提高學(xué)生應用數學(xué)的能力，我們通過(guò)開(kāi)放機房，建立創(chuàng )新實(shí)驗平臺、數學(xué)建模競賽等途徑，指導學(xué)生參與科研。師生經(jīng)常在一起討論，相互促進(jìn)、相互提高。（5）課外興趣小組法，讓學(xué)生在對專(zhuān)業(yè)有一定的認識后，自己發(fā)現、提出和解決問(wèn)題，主動(dòng)提高自身的應用能力。
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圖1 應用創(chuàng )新型人才培養體系
三、結 論
當前，石油勘探行業(yè)對人才的綜合素質(zhì)要求越來(lái)越高，培養應用型人才早已成為我院勘查技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)培養目標的重中之重。在近2年來(lái)的教學(xué)中，筆者通過(guò)強化課程中的思想教學(xué)，改革并加強教材的使用，改革教學(xué)思路和方法，構建了應用創(chuàng )新型人才培養體系對數值計算方法課程教學(xué)的改革，使學(xué)生圓滿(mǎn)地完成了本課程的學(xué)習，提高了學(xué)生運用所學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力和實(shí)際動(dòng)手能力。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 郭麥成，孫首臣.獨立學(xué)院培養高級應用性人才的思考[J].長(cháng)江大學(xué)學(xué)報（社會(huì )科學(xué)版），2007，（4）.
[2] 郭麥成，孫首臣.獨立學(xué)院教學(xué)過(guò)程管理改革的實(shí)踐與探索[J].長(cháng)江大學(xué)學(xué)報（社會(huì )科學(xué)版），2009，（2）.
[3] 吳筑筑，于江明.計算方法[M].北京：清華大學(xué)出版社，北京交通大學(xué)出版社，2004.
[4] 曾繁慧，高雷阜.基于MATLAB的“數值分析”教學(xué)改革研究[J].中國電子教育，2008，（1）：48-52.
[5] 王能超.數值分析簡(jiǎn)明教程（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2004.
[責任編輯：左 蕓]
