設(shè)計(jì)合理的計(jì)算機(jī)課程體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

孫春玲

摘要:本文主要探討了在新的社會(huì)中學(xué)生應(yīng)具備的計(jì)算機(jī)能力、如何設(shè)置合理的計(jì)算機(jī)課程體系才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及教師要作的準(zhǔn)備。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)課程體系;教學(xué);創(chuàng)新能力;培養(yǎng)

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)是高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門(mén)公共基礎(chǔ)課。該課程的主要目的是培養(yǎng)大學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng);提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力;使之具有較強(qiáng)的軟件應(yīng)用能力和一定的程序設(shè)計(jì)能力。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展即離不開(kāi)計(jì)算機(jī)專業(yè)設(shè)計(jì)人員,也離不開(kāi)計(jì)算機(jī)應(yīng)用人員,各行各業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用人員是推動(dòng)計(jì)算機(jī)發(fā)展的主力軍。高等院校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的大學(xué)生是未來(lái)各行各業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用人員的主體,他們所具有的計(jì)算機(jī)能力是能否勝任未來(lái)工作的基礎(chǔ)。作為高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教師,如何設(shè)計(jì)有效的計(jì)算機(jī)課程體系,提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力,是我們的責(zé)任。

1高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的計(jì)算機(jī)能力

大學(xué)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)類課程是現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)課程,是一種多學(xué)科的現(xiàn)代化應(yīng)用技術(shù),有其自身的系統(tǒng)性、科學(xué)性。高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生需要懂原理、懂結(jié)構(gòu),掌握一種以上計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,能按規(guī)范要求編程序,把學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在使用標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái),開(kāi)發(fā)一些本專業(yè)適用的軟件產(chǎn)品。

學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力主要包括以下五部分:

(1) 基礎(chǔ)知識(shí)的積累與鞏固:理解概念、原理、法則、命令等。

(2) 方法的訓(xùn)練:計(jì)算機(jī)操作方法、部件使用方法、程序調(diào)試方法、外設(shè)連接方法、程序設(shè)計(jì)方法等。

(3) 精神素養(yǎng)訓(xùn)練:養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、強(qiáng)烈的進(jìn)取心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。

(4) 能力的拓寬:思維能力,在編程前對(duì)實(shí)際問(wèn)題的想象、分析、歸納、綜合、分塊,建立編程框架的能力;

行為能力,在選定算法、設(shè)計(jì)框圖、編制程序、查閱資料、探索程序方面有所鍛煉;適應(yīng)能力,在配置機(jī)器、組織試驗(yàn)、利用環(huán)境方面進(jìn)行訓(xùn)練,以利于盡快投入工作;應(yīng)用能力,設(shè)備操作能力、軟件維護(hù)能力、上機(jī)調(diào)試能力、解決實(shí)際問(wèn)題能力。

(5) 技術(shù)的培養(yǎng):工程表達(dá)技術(shù)、框圖設(shè)計(jì)技術(shù)、結(jié)構(gòu)化編程技術(shù)、類操作技術(shù)等。

2非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)類課程設(shè)置目標(biāo)

為了培養(yǎng)學(xué)生以上五方面的能力,非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)類課程的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)包括:

2.1掌握基本技能

這里的基本技能包括:微機(jī)使用技能、漢字輸入技能、文字編輯技能、程序調(diào)試技能、網(wǎng)絡(luò)操作技能、網(wǎng)頁(yè)創(chuàng)作技能和圖形、動(dòng)畫(huà)創(chuàng)意技能等。給學(xué)生提供軟、硬件資源環(huán)境,在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)的真諦,直至獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。

2.2學(xué)會(huì)常用軟件

這里的常用軟件包括:操作系統(tǒng)、文字處理軟件、電子表格、電子演示文稿、平面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)軟件等。

2.3了解基本原理

大學(xué)的非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)科理論有一定了解,如:計(jì)算機(jī)組成原理、網(wǎng)絡(luò)原理、高級(jí)語(yǔ)言編程、數(shù)值運(yùn)算原理、操作系統(tǒng)原理、漢字系統(tǒng)原理等。要在理論課上講原理、概念、操作要領(lǐng),實(shí)踐課上引導(dǎo)學(xué)生一步步做,通過(guò)做一兩個(gè)事例鍛煉學(xué)生自己動(dòng)手的能力。

2.4熟練程序設(shè)計(jì)

程序設(shè)計(jì)=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),一個(gè)好的程序設(shè)計(jì)算法是關(guān)鍵,對(duì)算法的深入理解只有通過(guò)調(diào)試程序才能實(shí)現(xiàn)。程序設(shè)計(jì)離不開(kāi)算法,好的算法能使程序簡(jiǎn)潔、功能完善、可讀性好。程序調(diào)試是程序設(shè)計(jì)的實(shí)踐過(guò)程,通過(guò)上機(jī)調(diào)試可以發(fā)現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤、句法錯(cuò)誤、方法錯(cuò)誤,通過(guò)多次的逐步調(diào)試,使程序的最終結(jié)果正確。這一過(guò)程比程序設(shè)計(jì)更費(fèi)時(shí)間。

2.5適應(yīng)新技術(shù)

微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展以迅速而著稱,操作系統(tǒng)的變化從DOS到Windows系列到Linux,軟件在不斷地更新。如果不能適應(yīng)軟件的快速發(fā)展,就阻礙計(jì)算機(jī)的使用。

3針對(duì)能力培養(yǎng),高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)

隨著高校辦學(xué)自主權(quán)的不斷擴(kuò)大和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)體制顯然不能用一種模式“框死”,而是柔性的、探討式的運(yùn)作。

不同專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的目的不同、基礎(chǔ)不同,因此,應(yīng)對(duì)不同類型的專業(yè)要提出不同的要求,采用不同的教學(xué)方式。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容知識(shí)結(jié)構(gòu)的總體框架為高校各專業(yè)計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)提供了充分大的空間,考慮各專業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、差異和學(xué)時(shí)限制,為各專業(yè)合理設(shè)置計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程要有足夠的自由度。

非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)體系劃分為理科非計(jì)算機(jī)專業(yè)、文科專業(yè)兩類。

3.1理科非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)課程體系設(shè)計(jì)

理科非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的目的很明確,不是把它作為純理論的課程來(lái)學(xué)習(xí),而是作為應(yīng)用技術(shù)來(lái)掌握。對(duì)于這些學(xué)生,雖然他們?cè)趯W(xué)習(xí)和工作中不以計(jì)算機(jī)為中心,但在很多情況下卻離不開(kāi)計(jì)算機(jī),他們要結(jié)合自己的專業(yè),利用計(jì)算機(jī)來(lái)開(kāi)展工作。我們采用的是“1+1+X”課程設(shè)計(jì)方案,即“理科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”+“理科程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”+“理科計(jì)算機(jī)高級(jí)課程”,課程設(shè)計(jì)如下:

(1) 理科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ):該課程為理科必修課程。這門(mén)課的目的是向理科學(xué)生介紹計(jì)算機(jī)的發(fā)展、計(jì)算機(jī)的使用與維護(hù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的常識(shí)以及常用軟件的使用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠較為熟練地使用計(jì)算機(jī),真正把計(jì)算機(jī)作為日常生活和學(xué)習(xí)中的工具。

(2) 理科程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言:該課程為理科必修課程。對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的理工學(xué)生來(lái)說(shuō),除了要熟練使用計(jì)算機(jī)外,還要學(xué)習(xí)一些基本的應(yīng)用基礎(chǔ)等,在較深的層次上應(yīng)用計(jì)算機(jī)。該課程講授較為高級(jí)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),如網(wǎng)絡(luò)、多媒體、數(shù)據(jù)庫(kù)、VB、ASP、C語(yǔ)言、Java等,學(xué)生可以任選其中1種或2種。采用既有課堂教學(xué)又有網(wǎng)絡(luò)課堂的教學(xué)方式,可以進(jìn)行網(wǎng)上課后復(fù)習(xí)、交作業(yè)、討論、輔導(dǎo)答疑等。

(3) 理科計(jì)算機(jī)高級(jí)課程:該課程為理科非計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生選修課。在了解程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的本質(zhì),熟練掌握一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,有了一定實(shí)際動(dòng)手能力的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程,可選修的課程很多,如下只列舉兩門(mén)課程。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):從每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)、相應(yīng)的一組基本運(yùn)算和實(shí)現(xiàn)三個(gè)方面掌握線性表、棧、隊(duì)列、串、樹(shù)和圖等常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);針對(duì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用問(wèn)題,選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)有效的算法解決。

微機(jī)原理:該課程為理科非計(jì)算機(jī)專業(yè)限制性選修課。由于絕大部分非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生沒(méi)有學(xué)過(guò)數(shù)字邏輯課程,所以與計(jì)算機(jī)系微機(jī)原理課程相比,增加了數(shù)字邏輯的基本內(nèi)容;在內(nèi)容的深度上也比計(jì)算機(jī)專業(yè)略淺一些。該課程的基本目的是理解微型計(jì)算機(jī)的基本組成、工作原理及常用接口技術(shù);初步掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本方法和上機(jī)調(diào)試過(guò)程;建立微機(jī)整體概念。

3.2文科專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)課程體系設(shè)計(jì)

文科專業(yè)學(xué)生把計(jì)算機(jī)課程作為工具課程來(lái)學(xué)習(xí),作為應(yīng)用技術(shù)來(lái)掌握。他們?cè)趯W(xué)習(xí)和工作中不是以計(jì)算機(jī)為中心,而是對(duì)計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)單應(yīng)用。我們采用的是“1+X”課程設(shè)計(jì)方案,即“文科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”+“文科計(jì)算機(jī)高級(jí)課程”,文科專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程分兩學(xué)期講授課。課程設(shè)計(jì)如下:

(1) 文科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ):該課程為文科必修課程。這門(mén)課的目的是向文科學(xué)生介紹計(jì)算機(jī)的發(fā)展、計(jì)算機(jī)的使用與維護(hù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的常識(shí)以及常用軟件的使用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠較為熟練地使用計(jì)算機(jī),真正把計(jì)算機(jī)作為日常生活和學(xué)習(xí)中的工具。

(2) 文科計(jì)算機(jī)高級(jí)課程:該課程為文科必修課程。對(duì)文科學(xué)生在計(jì)算機(jī)方面的要求比對(duì)理科非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的要求更低一些,教授的內(nèi)容也更偏向于應(yīng)用,結(jié)合使用計(jì)算機(jī)和應(yīng)用計(jì)算機(jī),講解計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的基本知識(shí)和基本方法。

該課程講授較為高級(jí)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),包括網(wǎng)絡(luò)、多媒體、數(shù)據(jù)庫(kù)、平面設(shè)計(jì)、三維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)制作、動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)制作等7門(mén)課程,學(xué)生可以任選其中1種或2種。

以上提出的文科、理科計(jì)算機(jī)教學(xué)體系允許整合和重新構(gòu)造。這樣既使計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)有較好的可操作性,也充分考慮專業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷增長(zhǎng)的需求和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)步對(duì)課程的影響。

4適應(yīng)新的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)體系,教師做好準(zhǔn)備

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)應(yīng)用日益普及,教學(xué)手段和教學(xué)方法也逐步改進(jìn)。計(jì)算機(jī)課程在講授內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法等方面也在不斷進(jìn)行調(diào)整和更新,表現(xiàn)出與其他課程迥然不同的“動(dòng)態(tài)”特征。

4.1教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)備

教學(xué)內(nèi)容要注重實(shí)用性和具體性。學(xué)生對(duì)實(shí)際存在的問(wèn)題更感興趣,對(duì)具體例子比抽象講解更容易接受?？梢宰寣W(xué)生使用計(jì)算機(jī)解決現(xiàn)實(shí)生活中的一些問(wèn)題,因?yàn)閷W(xué)生大都希望學(xué)以致用,解決一些具體的問(wèn)題,他們?cè)诮鉀Q具體問(wèn)題的過(guò)程中也學(xué)會(huì)了解決問(wèn)題的方法。

4.2教學(xué)方法的準(zhǔn)備

在非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)教學(xué)中,廣泛開(kāi)展啟發(fā)式、參與式、設(shè)問(wèn)式、比喻式等教學(xué)方法,要理論聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué),增加設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,突出學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。要把傳統(tǒng)理論課的“提出概念——解釋概念——舉例說(shuō)明”的三步曲,改為“提出問(wèn)題——解決問(wèn)題——?dú)w納分析”三步曲,要把“以問(wèn)題為中心”的思想應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中。

4.3教學(xué)手段的準(zhǔn)備

課堂教學(xué)要充分利用計(jì)算機(jī)、多媒體設(shè)備等現(xiàn)代化教學(xué)手段,縮小理論與實(shí)際的差距。要使用現(xiàn)代化教學(xué)手段制作電子教案,使教學(xué)生動(dòng)形象;使用多媒體教室,使教學(xué)直觀,易于表達(dá);使用實(shí)驗(yàn)室加移動(dòng)多媒體的教學(xué)方式,使師生間的雙向討論交流非常方便。

4.4教師知識(shí)更新的準(zhǔn)備

有人說(shuō),計(jì)算機(jī)行業(yè)是“年輕人”的行業(yè),隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)教師也應(yīng)該不斷地進(jìn)修、學(xué)習(xí),提高自己的計(jì)算機(jī)水平。一方面加強(qiáng)任課教師的教育教學(xué)能力訓(xùn)練,要求教師不斷自學(xué)或進(jìn)修,學(xué)習(xí)本課程及其他相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)知識(shí),以提高自己的教學(xué)能力。另一方面要鼓勵(lì)教師參加各種計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)研討會(huì)。主講教師除講授一個(gè)班的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)外,也要講授計(jì)算機(jī)專業(yè)課程。要求他們努力熟悉和研究計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的特點(diǎn)和規(guī)律,避免把計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的思路、做法和要求簡(jiǎn)單地搬到非計(jì)算機(jī)專業(yè)。這樣不僅有利于穩(wěn)定計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教師隊(duì)伍,也有利于提高隊(duì)伍的教學(xué)和科研水平。

4.5教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)的準(zhǔn)備

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué),教師可以更多地與學(xué)生交流。網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資料、教學(xué)課件、電子教案、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等上網(wǎng),實(shí)現(xiàn)師生課外互動(dòng)和交流。學(xué)生可以對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)課程進(jìn)行有選擇的自主學(xué)習(xí),達(dá)到較好的教學(xué)效果。網(wǎng)絡(luò)模擬考試系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)學(xué)生隨時(shí)進(jìn)行訓(xùn)練和自我測(cè)試,網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)供教師隨時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)試。

4.6學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的準(zhǔn)備

這是最關(guān)鍵的準(zhǔn)備。創(chuàng)新是一個(gè)思維與實(shí)踐的過(guò)程,從哲學(xué)觀點(diǎn)看是一種技能,即在特定環(huán)境中分析問(wèn)題解決問(wèn)題的技能,思維是一種能夠?qū)W習(xí)的技能。計(jì)算機(jī)是一個(gè)簡(jiǎn)潔高效的計(jì)算工具,幫助人們完成大量繁瑣的工程計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、文字處理、賬目結(jié)算、多媒體合成的工作。高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力就是將計(jì)算機(jī)專業(yè)的知識(shí)引進(jìn)到自己的專業(yè)中來(lái),突出現(xiàn)有模式,勇于開(kāi)拓,結(jié)合本專業(yè),開(kāi)發(fā)出適用的專業(yè)軟件,使本行業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、流通進(jìn)入領(lǐng)先地步。

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