兰州交通大学数值计算方法课程历史沿革

 我校开设数值计算方法课程的历史较长，是信息与计算科学、统计学及软件工程专业等理学及信息类本科专业的学科基础课，也是面向全校理工科专业本科生的公共课；同时也是全校理工科专业研究生的公共课。在长期的教学及教改实践中，积累了丰富的教学经验，形成了自有风格，在省内院校独具特色。我校数值计算方法课程发展可划分为三个阶段：

第一阶段：起步时期
     从1979年至1992年，数学教研室马金良副教授、张鸣飞副教授，计算机机房刘宗文副教授，以及从北京大学数学力学系调至我校的力学专家吴鸿庆教授，先后为我系数学师资班学生以及工科研究生开设数值分析及计算方法课。主要是理论教学，强调算法的数学适定性，传统的教学方式。上机条件很有限，最初是只有DJS-6等计算机，输入程序靠纸带穿孔，上机做数值试验只是一两次体验。八十年代中期以后，计算机技术发展迅速，我国一批重点高校迅速扩大数值计算方法课程的教学范围。到九十年代初，学校购进了一批美国Intel8080微机、XT微机、286微机，上机条件大大改善，有力的促进了我校研究生数值计算方法课的发展。同时铁路高校数学教学协作组研讨在部分工科本科专业开设数值计算方法课，数学教研室积极培养师资，学校拨专款为数学教研室建了微机房，当时是全校第一个教研室拥有的微机房。

第二阶段：发展时期 

 从1993年开始我校为部分理工科本科专业开设计算方法课，至1996年全校理工类本科各专业全部开设了数值计算方法课程，一直到2001年。这一阶段伴随着高等教育大发展的背景，无论是本科生、还是研究生，数值计算方法作为一门公共课，开课的班级大幅度增加。这一时期我校数值计算方法课程建设与教学研究的主要工作有：

1.加强师资队伍建设，提高教师的计算机编程和数值试验的能力，以及运用计算机解决工程实际问题的综合应用能力。

2.完善理论教学大纲和实验教学大纲，针对教学对象主要是工科学生，教学的重点是算法构造的思路及方法介绍、算法的描述，以及算法的计算机实现。这一时期的教学研究与改革仅仅围绕这一主题开展，形成了一套针对我校学生的教学文件。并由本课题负责人褚衍东教授主编，主讲教师常迎香参编，正式出版了教材《数值计算方法》。并获铁道部优秀教材奖。

3.加强实验室建设。这一时期正值我国大力加强计算机文化、计算机程序设计、计算机应用系列课程建设，至1998年学校用于学生上机的网络机房就有1000余台，计算机实验室技术人员队伍逐步健全，上实验课时用的计算机编程软件主要是Fortran、Pascal、C等高级语言。数值试验的改革以及实验教学要求得以很好的落实，学生数值计算的能力得到了大幅度提高，从1994年我校参加大学生数学建模竞赛以来，每年都获得全国奖，多项省级奖。

4.改革教学方法与手段，1997年将数值计算方法主要教学内容制作成投影胶片5套，本科各专业全部在电教室上课，利用电化教学手段大大提高了课堂信息量，使教师有较充分的时间阐述算法思想，也容易演示计算机程序。在此基础上进一步开发多媒体CAI教学辅助课件。常迎香教授主持的教学研究成果“数值计算方法教学内容改革与CAI课件开发研究”获甘肃省教学成果二等奖。

第三阶段：提高时期
     2002年以来，随着我校数学本科专业“信息与计算科学”，以及硕士学位点 “计算数学”的招生，省重点学科“运筹学与控制论”的建设，数学学科迅速发展，2006年具有一级学科硕士授予权；目前招收五个硕士专业，以及信计与统计学两个本科专业。

这一时期，数值计算方法课程的教学改革，主要研讨解决几个层次的数值计算方法课程体系、教学内容：本科公共课计算方法、硕士研究生公共课数值计算方法、数学专业本科数值分析、数学专业研究生高等数值分析等系列相关课程，教学时数、教学内容、教学资源、实验内容、数值实验教学要求等一系列问题的研究。

这一时期，伴随着教育部推荐国外优秀信息科学与技术系列教学用书，一批影印教材的出版推动了双语教学，从2003年我校信计专业的数值分析开始选用Richard L. Burden，Numerical Analysis(第七版，影印版)；部分研究生专业选用Michael T. Heath，Scientific Computing,An Introductory Survey(第2版，影印版)。

这一时期，教学方法与教学手段的改革有力地推进了教学质量的提高。随着专用计算软件的发展，数值实验不仅可以用传统的Pascal、Fortran、C语言编程，也可以用Mathematic、Maple、Matlab等计算机代数系统实现数学推演、数值计算、绘图等，这些计算机代数系统不仅功能强大，并具有友好的人机交流界面，易于学习掌握。把计算机作为教学辅助工具取代传统的教学手段，课堂教学信息量加大，PPT课件以丰富多样的形式对算法思想的阐述、算法的描述、程序的演示等，教师综合运用计算机解决问题的过程，对学生的熏陶，增强了学生应用计算机解决实际问题的主动意识和应用能力。

这一时期，数值计算方法课程教师队伍迅速扩大、学历与职称水平迅速提高，教学与科研能力不断增强，伴随着计算数学学科建设，在科学计算的理论研究与应用研究方面逐步形成了相对稳定的科研方向：

（1）非线性动力系统（特别是机械振动系统、非线性电路等）应用问题的数值仿真；

（2）非线性规划的内点算法及其应用，最优化理论及其算法；

（3）偏微分方程数值模拟及其应用（计算电磁学及其工程电磁场模拟、数值传热学、计算流体及其河流冲刷数值模拟等）。

通过科学研究提高了教师队伍整体业务水平，影响和提升了教学水平，有利于培养学生的创新思维和创新精神；科学研究丰富了教学内容，理论联系实际、知识前沿。使得教学中的工程应用及其科研案例更加丰富，教学更加生动，更有利于培养学生的科学思维、科学计算应用能力与创新能力。

这一阶段通过对数值计算方法课程体系、教学内容、教学方法与手段的改革与实践，实验室建设、师资队伍建设，教师队伍的数量、学历职称水平、教学水平、科研能力都得到了健康发展，从而保证了我校数值计算方法课的教学质量不断的的进展。学生综合运用数学和计算机编程解决实际问题的能力大大提高，在全国大学生数学建模竞赛中取得了突出的成绩，先后获全国一等奖11项、全国二等奖27项、省级奖52项、在美国举行的国际竞赛二等奖3项。特别在2007年全国大学生数学建模竞赛中，我校获得本科组2项全国一等奖（甘肃省高校共获3项），全国二等奖6项（甘肃省高校共获15项）。