數值分析課程考試方法改革淺析

閻家斌

摘 要：考試是教學工作的重要環節，考試的效果關系到教學質量的提高，我國現行高等教育考試的方式、方法上都存在許多問題，考試方法與教學目的相背離.針對這些存在的問題，該文結合東北大學數值分析課程，提出考試改革的一些方法和體會。

關鍵詞：數值分析 考試改革 考試設計 單元測試 水平測試

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（a）-0126-02

數值分析是高等學校理工科各專業的一門重要基礎課，是利用計算機求解數學問題數值解的一門課程，它在科學實驗、科學計算中有著廣泛的應用，通過數值分析課程的學習，可以培養學生的數學綜合分析能力和運用計算機進行分析和計算的能力，對學生后續課程的學習和進一步從事科學研究、科學計算均具有重要的現實意義。

1 考試的意義

課程考試是教學工作的重要組成部分，是測驗學生學習效果、檢查與評估教師教學效果的一種重要手段。課程考試的作用在于掌握教學情況、改進教學和督促高等教育目標的實現。同時引導、激勵學生學習，促進學生提高學習能力和基本素質。在教學中正確地開展考試活動，能有效地了解教學現狀，及時改變教學中存在的問題。對提高教學效率，尤其是素質教育的全面推進有著重要作用.

隨著市場經濟的發展，教育體制改革的深入，在素質教育全面推進的今天，高校的人才培養目標也發生了很大改變，“教育部關于全面提高高等教育質量的三十條意見”指出：完善人才培養質量標準體系，全面實施素質教育，把促進人的全面發展和適應社會需要作為衡量人才培養水平的根本標準。創新人才培養模式，創新教育教學方法，倡導啟發式、探究式、討論式、參與式教學。激發學生學習主動性、積極性和創造性，培養拔尖創新人才。這對人才考核的模式提出了新的要求。

高等學校作為培養人才的重要基地，應當認真分析當前考試中存在的問題，對具體課程，結合學習目的，探索注重對學生學習過程考查和學生能力評價的考試方法對創新人才的培養具有重要的意義。

2 考試現狀分析

目前，在高等學校數值分析課程的考核方式一般為：平時成績+期末考試。

平時成績包括上課的出勤率、作業的完成情況、章節測驗成績等，約占總成績的20%左右；期末考試一般為閉卷筆試，約占總成績的80%左右。這種考試模式形式比較單一，尤其對數值分析這樣具有廣泛應用價值的課程來講，已不能很好的反映出學生學習的效果，不能全面反映學生掌握這門工具解決實際問題的能力，達不到數值分析課程的真正教學目的，不適應人才能力的培養和素質的提高。主要表現在以下幾個方面。

（1）雖然大多課程采用了平時考核與期末考核相結合的考核方法，使平時考核占據一定比例，又涉及平常測驗、課堂表現、出勤率等一系列因素在內， 學生必然表現出單純期末考核所未能發揮的積極性， 有利于知識能力的深積累；又一定程度上減輕了學生期末的負擔.然而在高等教育大眾化及高校擴招的背景下，數值分析課一般為120～150人的大班課，人數太多，教師和學生的交流變的很少，教師很難掌握所有學生的平時表現，作業也不能真實反映學生學習情況和水平，教師無法給學生以公正合理的平時成績，很多流于形式，甚至成為教師一手操縱平時成績的現象，危害到教師的責任感與形象，而且不利于學生的人格健康發展。更起不到隨時督促學生學習的作用。

（2）數值分析課程的期末考試占成績的主要部分，都是由一份試卷來考核，使得中學時期的應試教育成份得到延續，扼殺了學生的學習興趣和創造力。由于試卷內容偏重于書本上的知識和教師在課堂上所講的問題，對學生的獨立思維、創新思維能力和應用所學知識解決實際問題的能力的考核不夠，不能充分反映學生對該門課的掌握程度。為了應試，學生往往在學期末進行突擊復習，有的甚至靠背題來蒙混過關，這從一個側面反映著我們的考核方式的陳舊和不適應現實的情況.個別教師為了應付學校的教學測量，提高學生及格率，甚至不惜圈畫重點范圍，誤導學生.而且數值分析課程考試沒有固定系統的合乎專業規格的試題庫，由任課教師臨時出題或長期固定題目，造成知識陳舊，單一匱乏.一般客觀的選擇題和簡答題較多，而主觀性發揮的、具有應用價值的題目很少.不僅如此，考試的最終審閱亦是由任課教師來評定，導致學生死記硬背尋求與教師的“契合”。這更加重了部分學生平時不學習、考前突擊的現象，考試前突擊準備已經普遍，雖然也能通過考試，但實際并沒有真正學到知識，更別說理性思維的訓練了.這種考核方法缺乏對教學過程有效考核，擴大了成績的偶然性，導致學風下降[1]。

（3）高等教育已經從“精英”教育轉向“大眾化”教育，課程教學目標也由過去強調為專業服務、為學生后續課程奠定基礎轉向了培養學生理性思維，使學生掌握數學工具和知識，提高學生素質和能力。但目前考試方式和考試形式缺乏對學生分析問題和解決問題的數學應用能力和素質的考核，造成學生應用意識淡薄，應用能力薄弱，不利于教學目標的實現。

數值分析課程是利用計算機求數學問題的數值解的一門課程，具有更廣泛的應用意義，而離開計算機課程便是空談理論，試卷形式的考試不能很好的反應學生掌握數值分析課程的好壞。

3 數值分析考試方法設計

為了加強學生的動手能力，將知識遷移和應用到實際中來，實現數值分析課程的教學目的，希望探討一種新的考試模式：將考試過程變為教育過程，增強學習的“自覺性”，使學生具有該課程的基本素質和能力，不再對考試有負擔和壓力。將考試作為一個給學生發揮空間和展現才能的平臺，這種考試模式的形成將為培養出高素質的創新型人才提供必要的條件.

近年來，結合東北大學數值分析課程，對課程考試方法做了一些嘗試，將課程考試分為單元測試、應用測試和期末水平測試三個環節。

（1）單元測試。以章為單位設計了單元測試方案。單元測試分成兩部分：第一部分是單元知識結構測試，每一章采用不定時、不同樣的方式進行測試，有提問、筆答、作業、提交學習心得、提交小論文等多種形式，教師根據結果每章發布一次單元測試成績，并利用網絡平臺公開，做到成績透明；第二部分是單元實驗測試，學生任意選取該單元的一個具體方法，利用計算機計算一個具體問題的數值解，必須用計算機完成，并將結果上傳網絡平臺，由教師給出單元成績。各單元成績匯總占課程總成績的40%。單元測試使學生隨時消化所學知識，并運用所學知識去解決具體問題，充分發揮了學生學習的積極性，調動了學生學習的興趣，有利于知識能力的深積累。endprint

（2）應用測試。由學生自主組成學習小組，人數不限，根據所學專業建立一個具體的數學模型，并用所學的方法求出模型的解進行分析，最后寫出實驗報告，注明每個學生所承擔的具體工作，最后由任課教師給出綜合成績，應用測試成績占課程成績的20%，對應用效果特別優異者，由所有任課教師綜合評定后可以酌情加分。應用測試貫穿整個學習過程，充分挖掘學生運用知識解決實際問題的潛力，提高學生學習的應用意識，提高學生的科學計算能力，達到數值分析課程教學的目的：讓學生利用數值分析方法在科學實驗和科學計算中發揮作用。

（3）期末水平測試。期末水平測試以試卷形式考試，和傳統的考試方式一樣，成績只占課程成績的40%.水平測試考查學生對課程的基本內容、基本方法的掌握水平，與以往的考試相比難度降低了，學生根據平時學習的積累完全可以參加考試，不需要花大量的時間進行復習，一定程度上減輕了學生期末的負擔.而且構造了一些靈活、多變的基本試題，例如“寫出XX章的一個基本數學概念和一個數學方法，并說明用此方法可以求解什么數學問題，需要注意哪些問題？”，又如“求解XX數學問題能用哪些方法，它們的優缺點各是什么，需要注意哪些問題”.這樣一些問題難度不大，但真正反映了學生對課程的掌握情況和運用情況.

4 數值分析考試方法改革的體會

通過近兩年的實施，明顯看到學生學習數值分析課程的興趣提高了，應用數值計算方法解決實際問題的能力提高了，學生能夠自覺地將一些實際問題和所學數學方法結合到一起，數學建模取得很好效果。

考試改革是教學改革的一個方面，是一個循序漸進的過程，從數值分析課程的角度來看，學生的創新精神、創新能力的培養主要通過應用數學方法解決具體實例來體現。李大潛院士指出：“數學的教學不能和其它科學和外部世界隔離開來，只是一個勁地在數學內部的概念、方法和理論中打圈子，這不利于了解數學的概念、方法和理論的來龍去脈，不利于啟發學生自覺運用數學工具來解決各種各樣的現實問題，不利于提高學生的數學素養”[2]。在高等學校，數值分析教學涉及專業廣，涉及學生人數眾多，加強課程于計算機的結合，加強課程的實際應用，讓學生通過具體實踐去認識、掌握所學的知識，并運用所學的知識去解決實際問題，無疑是重要的。隨著條件的完善和教師在教學實踐中不斷改進、補充，一定可以使之成為較為規范、實用和穩定的數值分析課程的考試模式。

參考文獻

[1] 張楠.淺談高校考試改革[J].中國科教創新導刊，2010（8）：1.

[2] 李大潛.素質教育與數學教學改革[J].中國大學教學，2000（3）：9-11.

[3] 徐艷，丁艷清，張麗，等.數值分析課程的開放式教學[J].經濟研究導刊，2010（31）：293-294.endprint