《数学物理方程》课程教学方法探讨

【摘 要】本文结合数学物理方程课程的教学过程，围绕如何进行教学改革与实践，提高课堂教学质量的问题，谈了几点个人认识和想法。认为数学物理方程课程的教学改革是必要的，是适应大众化高等教育的探索过程，也是保证教学质量的基本措施。本文的观点与讨论，对加强数学物理方程课程的教学管理及其提高数学物理方程课程的教学质量等都具有一定的现实意义和借鉴作用。

【关键词】数学物理方程;教学改革;教学质量

数学物理方程是数学专业的一门专业基础课，也是工科专业研究生的一门公共学位课，由于在不同学科、不同专业领域中所具有的通用性和基础性，使数学物理方程在研究生课程体系中占有十分特殊的地位。由于涉及较多的基础知识，数学推导较复杂，因而是公认的较难学习和讲授的课程之一。但由于本课程与现代科学工程技术的联系十分密切，有着极其广泛的应用，是学生学习后续其他课程和从事科研工作的基础课程之一。通过数学物理方程课程的学习可以培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、数学建模和科学计算能力。该课程不仅是使学生获取一定的数学基础理论、基本知识和运算能力，而更重要的是培养学生今后的科学素质，发展学生的创新能力，培育学生的创新精神。数学物理方程课程的教学质量直接关系到研究生教育的基础。

由于近年来研究生招生规模的不断的扩招，各高校学生数量有巨大的变化，学生的层次有很大的变化，学校的教学环境发生了较大的变化。这就需要改变“精英教育”阶段的教学方法，适应“大众化教育”阶段的教学需求。所以数学物理方程课程的教学改革就显得尤为必要和重要，以课程的教学改革作为“大众化教育”阶段保证教学质量的措施之一。进行数学物理方程课程的教学改革时，我们必须从以下几个方面入手。

1 合理优化教学内容，改变传统教学方法，让学生主动参与课堂教学互动

传统的数学物理方程教学是单向灌输式的教学，学生处于被动接受地位。独立思考和行动的机会很少.教学过程的活力和效果较低。事实上，数学教学过程是一种特殊的认知过程，学生不能单靠记忆现成的数学结论来完成，教师必须利用各种现代技术引导学生沿着前人研究、探索的路子去思维。学生通过动口、动手、动脑，亲自体验了认知过程，这样不仅掌握了知识，而且学会了怎样学习。这样的学习远比被动地从教师那里获取规成的结论，要深刻得多，对学生认知的发展也将起到深远的影响。同时在教学过程中，教师需要对精选内容作详细地论述和推导，对部分结论，仅作叙述，删除繁杂证明，这样可以节省教学时间，与学生一起讨论算法的构造过程，算法的评价和改进，以及算法的具体执行等。让学生快速掌握算法的构造思想，而不是迷盲于算数学公式的推导与证明，有助于提高学习兴趣与效率。要让学生勇于创新、大胆质疑、培养学生分析、综合、比较、抽象、捌括、判断、推理、归纳等能力。

2 “以Matlab为平台进行《数学物理方程》课程的辅助教学

随着现代科学技术的发展，尤其是计算机技术的日新月异和电脑的逐步普及，目前传统的线性代数教材仍然是以理论为主导，偏重理论体系的完整性，过多强调证明和推导，再加上该课程本身所固有的抽象性和逻辑性，人工计算的繁琐使得学生学起来有一定困难，学习兴趣不高，而且弱化了该门课程的计算功能以及在后续课程的作用。Matlab具有强大的数值计算和数据图形可视化功能，因此在此类课程中适当地引入Matlab实验教学可为学生今后应用该软件在工程、信息等领域进行计算、模拟等打下良好的基础。让学生在感觉到学有所用的同时，强化学生的应用意识，培养学生的实践动手能力，进而加深学生对知识的掌握和理解，增强学生的学习兴趣。

以Matlab为平台将教学内容直观化，对课程教学中的许多问题求解过程直接进行演示，能很好地将抽象的数学知识，繁杂的计算过程直观地呈现在学生们面前，使学生对相应的算法有直接的认识，从而激起对数学物理方程学习的兴趣，对初步培养科学计算能力有重要作用。由于该软件是进行计算、图形处理的数值实验理想工具，通过课堂配合教材选择容易实现的实验题目，使学生快速掌握教学内容，促成课程教学的良性循环。

3 实现课程的学术性与应用的统一

数学物理方程的教学目的不仅是让学生通过学习，能较全而地掌握数学物理方程的基本理论和方法，而且是培养他们的创新意识，创造性思维和创新人格的重要途径，各兄弟院校在数学物理方程课的教学实践中，在改革数学物理方程课的教学内容，教学方法和教学于段，开展课外兴趣小组，第二课堂及各类竞赛等活动中，在培养学生的创造素质和创新能力等方面，都已创造了不少行之有效的宝贵经验，如通过实施课前布置学生自学指定书目，课上教师指导答疑，师生共同探究.课后要求学生撰写小论文，组织课外兴趣小组，开展课外科研项目研究，以及学期论文等探究性的学习方式，不仅有利于学生培养自学能力，发展创造性思维.而且培养了科研和创新能力。一个成功的作法是在课程教学中引入数学实验，通过数学实验，能让学生直观掌握数学物理方程的数学原理，同时通过数学软件的应用，能够提高解决实际问题效率，对于今后科研工作有有益的帮助。

4 改变考核方式，加强过程考核

考试不仅检测学生的知识掌握程度，同时，也是一个很好的促进学生学习的方法。平时的学习是一个积累的过程，在期末考试前学生通过集中复习，能够更好地对课程有一个全面的把握和理解。但是总有不少学生不注重平时的学习，仅仅依靠考试前一个月的突击，这样非常不利于对课程的真正掌握。尤其是像数学物理方程这一类的课，考试前靠突击记几个公式也可能蒙混过关，但考试过后一眨眼就忘了。因此，本课程的考核中增加平时学习的权重，期末考试成绩占60%，平时表现和作业情况占20%，课程论文或读书报告占20%。这样，学生重视了平时的学习，同时，通过写课程论文的方式，让学生自己思考和总结课程中的基本内容重难点和方法技巧，有效地提高了学生学习的积极性和学习效果。

综上所述，随着数学教育的蓬勃发展，对数学物理方程课程的教学体系、教学内容和教学方式进行深刻改革的呼声也越来越热烈，我们更应该转变传统的教学观念，树立新的教学理念，提高学生的科学计算能力、创新能力及理论与实践相结合的能力，然而，数学教学的改革事关经济、社会长远发展.改动一点会波及其余。以上仅是我们积累的一点经验，要完成这个宏伟的改革工程，需要广大数学教师和教育工作者的紧密配台。

【参考文献】

[1]陈才生.数学物理方程[M].北京：科学出版社，2009.

[2]吴建成.数学物理方程的教学体会[J].江苏教育学院学报：自然科技，2012，28（5）.

[责任编辑：汤静]

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