對(duì)計(jì)算型專業(yè)選修課實(shí)踐教學(xué)的思考

王春霞 楊廣 劉生寶 江煜 唐艷娟

摘 ? ?要： 隨著對(duì)“創(chuàng)新型”和“實(shí)用型”人才培養(yǎng)的要求，專業(yè)選修課的重要性日漸突出。計(jì)算型專業(yè)選修課是為解決實(shí)際工程遇到的數(shù)學(xué)問題而提供分析方法及解題過程的一門課程，其講授方法及考核方式不同于其他類型的專業(yè)選修課。本文闡述了專業(yè)選修課目前存在的問題，以《灌溉工程系統(tǒng)分析》為例，提出了計(jì)算型專業(yè)選修課可行的教學(xué)方法及考核方式等改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算型專業(yè)選修課 ? ?教學(xué)方法 ? ?考核方式 ? ?管理要求

專業(yè)選修課是指與專業(yè)相關(guān)的一類選修課的統(tǒng)稱，一般由學(xué)校根據(jù)本校學(xué)生的知識(shí)水平能力和興趣確定[1]。其產(chǎn)生的背景為：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和學(xué)科間的相互滲透與交叉，新理論、新技術(shù)的出現(xiàn)將造成課程體系、教學(xué)內(nèi)容的不斷更新，我們不可能在規(guī)定的有限的時(shí)間內(nèi)把所有的各類教學(xué)內(nèi)容全部按必修課處理。因此在確保專業(yè)主干課程的學(xué)科發(fā)展的主方向的同時(shí)，適當(dāng)增加專業(yè)選修課，體現(xiàn)大學(xué)教學(xué)的靈活性和多樣性[2]。在英國(guó)的多所大學(xué)，必修課與選修課的比例均接近1：2，甚至在某些大學(xué)的高年級(jí)時(shí)，該比例高達(dá)1：3或更高[3]。近年來，我國(guó)高校多個(gè)專業(yè)課程體系中的選修課程所占比例愈來愈大。開好選修課，有利于提高學(xué)生分析和解決問題的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和初步科研能力，因此，選修課是整個(gè)大學(xué)階段課程設(shè)置的重要組成部分[4-5]。計(jì)算型選修課是選修課中的一種，一般涉及某些專業(yè)課內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)、求解、預(yù)測(cè)等方面課程，分析計(jì)算性較強(qiáng)。這類課程的培養(yǎng)目標(biāo)不僅要幫助學(xué)生掌握數(shù)值計(jì)算方法的思想，而且要使學(xué)生養(yǎng)成良好的計(jì)算習(xí)慣，綜合運(yùn)用所學(xué)方法或借鑒所學(xué)方法處理所學(xué)專業(yè)中遇到的實(shí)際工程的計(jì)算問題[6]。故教學(xué)方法與其他選修課有區(qū)別，筆者以《灌排工程系統(tǒng)分析》為例，根據(jù)幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一套行之有效的教學(xué)方法，取得了良好的教學(xué)效果。

1.專業(yè)選修課出現(xiàn)的一些問題

1.1對(duì)選修課從思想上認(rèn)識(shí)不足。

在英國(guó)高校選修課僅僅是指該門課程是由學(xué)生自主決定是否要選擇學(xué)習(xí)的，對(duì)學(xué)生來說其意義僅僅在于是選還是不選，除此之外，跟必修課沒有任何區(qū)別;它的地位不但與必修課同樣重要，甚至作用更大，更受學(xué)生重視與歡迎。而在國(guó)內(nèi)很多時(shí)候大家認(rèn)為專業(yè)選修課不重要，不能像對(duì)待必修課那樣認(rèn)真。學(xué)生為了修滿學(xué)分，不能根據(jù)專業(yè)需要選課，盲從地選擇一些考核方式比較簡(jiǎn)單的課程;另外授課教師對(duì)選修課不充分重視，認(rèn)為選修課是輔助課程而不受到重視，在教學(xué)過程中沒有像必修課那樣投入較大精力;管理人員也不像對(duì)待必修課程那樣對(duì)選修課程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。

1.2課程布局上系統(tǒng)性不強(qiáng)。

據(jù)調(diào)查資料顯示，在專業(yè)選修課程模塊中，現(xiàn)有課程的設(shè)置不夠科學(xué)，重?cái)?shù)量輕質(zhì)量，重理論輕技能，真正實(shí)用性的課程偏少[7]。在課程時(shí)間設(shè)置上出現(xiàn)學(xué)期開設(shè)的專業(yè)選修課門數(shù)不均衡，不少專業(yè)選修課安排在大四上學(xué)期;這樣容易造成：一學(xué)期開設(shè)的專業(yè)選修課程過少，就達(dá)不到開設(shè)專業(yè)選修課程的目的;而一學(xué)期開設(shè)的專業(yè)選修課程門數(shù)過多，學(xué)生會(huì)無所適從，不知道自己究竟該選哪些課程;受他們學(xué)習(xí)時(shí)間和精力等因素的影響，不允許學(xué)生一學(xué)期選修太多課程，往往會(huì)錯(cuò)過自己感興趣的課程。

1.3考核方式單一。

專業(yè)選修課的性質(zhì)和使命決定了其教學(xué)應(yīng)有不同于必修課的特點(diǎn)。它不強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性與完整性，重視的是研究興趣的激發(fā)、最新科研動(dòng)態(tài)的傳遞、評(píng)價(jià)及學(xué)習(xí)科研方法的引導(dǎo)，故其考核方式應(yīng)偏重啟發(fā)或者創(chuàng)新。目前，專業(yè)選修課的考核方式單一，閉卷或者開卷，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，不能全面考查學(xué)生各個(gè)方面的素質(zhì)與能力;考核的題型中客觀性試題比例大，綜合性思考題、分析論述題少;重知識(shí)細(xì)節(jié)考核輕綜合能力培養(yǎng);沒有強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)整體結(jié)構(gòu)的掌握，最終只能導(dǎo)致學(xué)生不能靈活地綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)[8]。

2.計(jì)算型專業(yè)選修課教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式上的改進(jìn)

選修課的開設(shè)及其教學(xué)質(zhì)量，一直是目前我國(guó)高等院校課程體系設(shè)置和人才培養(yǎng)過程中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。不同性質(zhì)的專業(yè)選修課程探討其教學(xué)方式的改進(jìn)，有利于提高其教學(xué)質(zhì)量。

2.1教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上力求與實(shí)際工程結(jié)合。

《灌排工程系統(tǒng)分析》課程應(yīng)用的數(shù)學(xué)知識(shí)較多，加之開設(shè)在大學(xué)三年級(jí)的下學(xué)期，距離高數(shù)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí)間較長(zhǎng)，故而融會(huì)貫通地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)是這門課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。如果只是采用概念、公式與定理的簡(jiǎn)單羅列只會(huì)增強(qiáng)學(xué)習(xí)的抽象感，提不起學(xué)生興趣，還有可能造成學(xué)生的恐懼感。所以采用將學(xué)生所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的一些數(shù)學(xué)問題融入課程教學(xué)內(nèi)容中，復(fù)習(xí)回顧對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)，找到建模及求解的方法，達(dá)到解決工程實(shí)際問題的目的，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。比如：建模是這門課程重要內(nèi)容，以灌排工程中經(jīng)常使用的水庫(kù)供水及作物種植結(jié)構(gòu)來解決水資源調(diào)度及優(yōu)選種植模式等問題建立數(shù)學(xué)模型，就很容易使學(xué)生明白數(shù)學(xué)模型的實(shí)際意義，不再是對(duì)數(shù)學(xué)模型的模糊認(rèn)識(shí)，從而鍛煉學(xué)生的洞察能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力及綜合分析能力，相應(yīng)地掌握分析方法中的此類模型的建模方法。

2.2多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的結(jié)合。

多媒體教學(xué)圖文并茂、聲像結(jié)合、形象直觀、信息量大;不僅顯著提高了教學(xué)效率，而且刺激了學(xué)生的形象思維，對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)具有積極意義。然而在調(diào)查多媒體教學(xué)存在的不足時(shí)，75%的學(xué)生認(rèn)為不便于做筆記，還有約一半的學(xué)生認(rèn)為不利于知識(shí)的記憶，實(shí)質(zhì)問題是PPT放映速度太快，學(xué)生來不及做筆記，也沒有對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行思考的時(shí)間[9]?！豆嗯殴こ滔到y(tǒng)分析》在第一學(xué)年的授課的過程中，學(xué)生反映的也是這個(gè)情況，對(duì)于PPT講解的解題方法，印象不深。總結(jié)了第一年的上課經(jīng)驗(yàn)，多媒體的使用在第一章及各章建模時(shí)使用，給學(xué)生展示系統(tǒng)分析方法的發(fā)展歷程及各類工程問題的案例，同時(shí)搜集典型水利工程——都姜堰教學(xué)視頻，讓學(xué)生體會(huì)到龐大的系統(tǒng)工程中各部分的巧妙聯(lián)系;板書教學(xué)集中使用在計(jì)算方法上，按部就班地書寫計(jì)算的過程及講解解題思路，讓學(xué)生對(duì)一類問題的求解熟練掌握，便于課下解決類似問題，也為后續(xù)的計(jì)算機(jī)編程提供數(shù)據(jù)模塊基礎(chǔ)。所以在以計(jì)算型專業(yè)選修課的講解中，多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)必須相互結(jié)合，內(nèi)容不同使用的手段偏重不同。

2.3課下練習(xí)鞏固與專業(yè)興趣相結(jié)合。

計(jì)算型的課程往往表現(xiàn)出能聽懂但不一定能求解正確的特征，所以課下的練習(xí)鞏固必不可少;單純的計(jì)算往往會(huì)使學(xué)生感覺枯燥，較復(fù)雜的解題過程又會(huì)使學(xué)生沒有頭緒，所以把解題與實(shí)際工程結(jié)合起來，將很大程度上解決上述問題。即給一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)際工程，通過建模得到一個(gè)目標(biāo)函數(shù)，經(jīng)過分析篩選出約束條件，給定解題方法進(jìn)行求解，當(dāng)學(xué)生得到實(shí)際工程的數(shù)據(jù)時(shí)，比如優(yōu)選出供水方案、管材;需要的水泵數(shù)量時(shí)，學(xué)生將會(huì)有很大的成就感，相應(yīng)地記住此類問題的解題方法和步驟。

3.考核方式及管理要求

3.1轉(zhuǎn)換教師與管理人員對(duì)專業(yè)選修課的觀念認(rèn)識(shí)。

教師和管理人員要改正觀念，扭轉(zhuǎn)過去那種認(rèn)為必修課重要、選修課不重要的思維。教師：在開課前做好充分準(zhǔn)備，不斷更新教學(xué)觀點(diǎn)，不斷學(xué)習(xí)，積極進(jìn)行專業(yè)選修課程的建設(shè)和改革，在建設(shè)和改革的過程中思考、總結(jié)和提高。管理人員，做好學(xué)生選擇專業(yè)選修課的工作，讓學(xué)生從專業(yè)需求角度認(rèn)識(shí)專業(yè)選修課的重要性，兼顧個(gè)人興趣選擇選修課;鼓勵(lì)教師采用新的思路和教學(xué)方法上好專業(yè)選修課。

3.2完善課程體系，合理安排開設(shè)時(shí)期。

要建立完善的專業(yè)選修課程體系，按課程性質(zhì)、學(xué)分?jǐn)?shù)及開課學(xué)期按適當(dāng)比例進(jìn)行安排，如每個(gè)學(xué)期開設(shè)的專業(yè)選修課程的門數(shù)要適當(dāng)均衡，避免出現(xiàn)一個(gè)學(xué)期過多或過少的現(xiàn)象;專業(yè)選修課課程設(shè)置也盡量在學(xué)期內(nèi)均衡，考慮到學(xué)生考研、就業(yè)等方面壓力，專業(yè)選修課程盡量不要在大四開設(shè)。

3.3多樣化考核方式促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升。

計(jì)算型專業(yè)選修課如果僅采用以計(jì)算數(shù)值為目的的考試，那么只能是讓學(xué)生掌握一種計(jì)算方法，對(duì)于與專業(yè)課程的關(guān)系，解決專業(yè)問題的能力提高方面作用不大，故而，采用主觀題與客觀題相結(jié)合的方法，既要考查學(xué)生觀察問題、分析問題及總結(jié)問題的能力，又要考查學(xué)生的計(jì)算能力，所以在《灌排工程系統(tǒng)分析》這門課考試的試卷中增加10-15分值的綜合分析題，訓(xùn)練學(xué)生認(rèn)識(shí)和研究數(shù)學(xué)分析方法在灌排工程中的應(yīng)用。

4.結(jié)語

專業(yè)選修課程不是必修課程的陪襯，它是一個(gè)獨(dú)立的課程模塊，是專業(yè)課程體系的重要組成部分。要提高專業(yè)選修課程質(zhì)量，發(fā)揮其作用，必須轉(zhuǎn)化學(xué)生、教師及管理人員的傳統(tǒng)觀念、加強(qiáng)專業(yè)選修課程的教學(xué)管理和質(zhì)量監(jiān)控;同時(shí)根據(jù)專業(yè)選修課的性質(zhì)采用高效的教學(xué)手段，正確合理地把多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合起來，如計(jì)算型專業(yè)選修課不能完全靠多媒體，不適合完全地使用板書;以客觀題與主觀題的融合方式考核學(xué)生綜合掌握知識(shí)的能力，為現(xiàn)代社會(huì)培養(yǎng)出“創(chuàng)新型”和“實(shí)用型”人才而努力。

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