模塊化教學(xué)改革中數(shù)學(xué)專業(yè)計(jì)算機(jī)模塊課程的構(gòu)建

邵桂偉　牛欣

摘 要：隨著學(xué)院模塊化教學(xué)改革的推進(jìn)，對(duì)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)（師范類）計(jì)算機(jī)類課程模塊化改革進(jìn)行總結(jié)探索。該文首先分析了數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)（師范類）計(jì)算機(jī)類課程的現(xiàn)狀，描述了該專業(yè)計(jì)算機(jī)類課程模塊框架，并對(duì)所負(fù)責(zé)模塊《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及其應(yīng)用模塊I》和《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及其應(yīng)用模塊II》的構(gòu)建思路及模塊內(nèi)容和考核方案等進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：模塊化 模塊整合 自主學(xué)習(xí) 考核方案

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）01（c）-0139-02

近幾年來(lái)，本著培養(yǎng)適應(yīng)市場(chǎng)需求的應(yīng)用型人才目標(biāo)，學(xué)院開(kāi)展了模塊化教學(xué)改革，據(jù)此數(shù)學(xué)與物理系對(duì)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)進(jìn)行了模塊化改革工作。大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)（師范類）的學(xué)生只是具備和掌握專業(yè)的數(shù)學(xué)知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必要的計(jì)算機(jī)操作能力和應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決數(shù)學(xué)類問(wèn)題的能力成為數(shù)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的能力要素之一，因此如何合理地設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)類課程并整合相關(guān)模塊成為數(shù)學(xué)專業(yè)模塊化改革所需要思考的問(wèn)題。

1 該專業(yè)計(jì)算機(jī)類課程現(xiàn)狀與背景分析

數(shù)學(xué)與物理系開(kāi)展的模塊化教學(xué)改革同步于學(xué)院模塊化教學(xué)改革項(xiàng)目，已4年有余。在最初的改革中，通過(guò)具體的改革方案，建立健全了該系數(shù)學(xué)專業(yè)模塊化人才培養(yǎng)方案和教學(xué)體系。針對(duì)該專業(yè)開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)類課程，結(jié)合數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)的專業(yè)性質(zhì)，建立了《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及其應(yīng)用模塊I》《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及其應(yīng)用模塊II》和《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及其應(yīng)用模塊III》，并根據(jù)模塊化改革的要求編寫(xiě)了相應(yīng)模塊教學(xué)大綱。在模塊建立初，計(jì)算機(jī)類模塊主要包括兩個(gè)模塊，一個(gè)模塊是專業(yè)基礎(chǔ)模塊——《程序設(shè)計(jì)》，一個(gè)是《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》模塊，該模塊屬于專業(yè)拓展模塊。模塊實(shí)施后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于拓展模塊——《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》的學(xué)習(xí)效果非常不理想。通過(guò)多次追蹤和分析發(fā)現(xiàn)，一方面，由于《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》模塊課程內(nèi)容比較抽象，課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生抽象的邏輯思維能力和創(chuàng)造能力。課程開(kāi)始時(shí)，學(xué)生還能掌握課程內(nèi)容一二，隨著內(nèi)容的深入，大部分學(xué)生覺(jué)得很難學(xué)習(xí)下去，這大大削弱了學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課程的積極性。另一方面，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》模塊是拓展模塊，拓展模塊是對(duì)學(xué)生能力的補(bǔ)充和擴(kuò)展，被學(xué)生潛在地當(dāng)作了選修課。于是針對(duì)該課程的關(guān)注程度和喜歡程度大大降低，學(xué)生們并沒(méi)有考慮到《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》模塊的實(shí)際意義和作用，因而學(xué)生對(duì)該模塊課程的重視程度比較低。

2 計(jì)算機(jī)類課程模塊整合的必要性

在傳統(tǒng)的課程體系中，數(shù)學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)了《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》《程序設(shè)計(jì)》和《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》。通過(guò)分析，作為數(shù)學(xué)專業(yè)，課程體系中沒(méi)有通過(guò)計(jì)算機(jī)使用數(shù)學(xué)軟件解決相關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題的課程，而《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》作為單獨(dú)的一模塊，開(kāi)設(shè)在大學(xué)一年級(jí)，顯然不能充分完成知、情、能三位一體的教學(xué)目標(biāo)。《程序設(shè)計(jì)》和《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》模塊分布開(kāi)設(shè)在大學(xué)二年級(jí)上學(xué)期和二年級(jí)下學(xué)期。由于兩個(gè)模塊課程獨(dú)立教學(xué)且分不同學(xué)期，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)無(wú)法充分理解兩門(mén)課程的內(nèi)在聯(lián)系。

因此，作為數(shù)學(xué)專業(yè)模塊化改革的模塊負(fù)責(zé)人，必須思考如何提高模塊化教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和水平，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，這對(duì)學(xué)生個(gè)人能力的培養(yǎng)及發(fā)展有著重要的意義。

3 計(jì)算機(jī)類課程模塊化的具體實(shí)施

3.1 《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及其應(yīng)用I》模塊

3.1.1 模塊化后的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配

《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》模塊課程在模塊化課程體系框架中具體為《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及其應(yīng)用I》，該模塊在人才培養(yǎng)中處于基礎(chǔ)的地位，模塊教學(xué)由課程教學(xué)變成實(shí)訓(xùn)，如計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，模塊內(nèi)容實(shí)施在計(jì)算機(jī)機(jī)房開(kāi)展。按照培養(yǎng)方案該模塊在第二學(xué)期完成。同時(shí)結(jié)合專業(yè)特性，模塊內(nèi)容增加了數(shù)學(xué)軟件Matlab基礎(chǔ)及應(yīng)用。該模塊課程的任務(wù)是使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)文化及數(shù)學(xué)軟件的一些基礎(chǔ)知識(shí)，掌握操作系統(tǒng)使用、文字處理、電子表格、Matlab的使用等。并且通過(guò)相應(yīng)上機(jī)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，培養(yǎng)自學(xué)能力；培養(yǎng)合作的能力和方式方法；培養(yǎng)完成項(xiàng)目的能力和方式及正確撰寫(xiě)科技論文的寫(xiě)作能力和方法，課時(shí)為48學(xué)時(shí)。該模塊的主要內(nèi)容為字處理軟件Word、電子表格Excel、數(shù)學(xué)軟件Matlab。該模塊課程的學(xué)習(xí)總量是84學(xué)時(shí)，其中：理論=24學(xué)時(shí)，實(shí)踐24學(xué)時(shí)，自主學(xué)習(xí)36學(xué)時(shí)。

3.1.2 模塊化后的考試方案

由于該模塊課程在機(jī)房?jī)?nèi)完成，因此課程考核以實(shí)踐考核為主，結(jié)合學(xué)生自主學(xué)習(xí)任務(wù)，考核方案如表1所示。

3.2 《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及其應(yīng)用I》模塊

3.2.1 模塊化后的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配

《程序設(shè)計(jì)》模塊是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)模塊，通過(guò)該模塊的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的一般方法，以C為語(yǔ)言基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某绦蛟O(shè)計(jì)思想、靈活的思維方式及較強(qiáng)的動(dòng)手能力，并以此為基礎(chǔ)，讓學(xué)生逐漸掌握復(fù)雜軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)手段，為后續(xù)專業(yè)拓展模塊——《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

將《程序設(shè)計(jì)》模塊和《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》模塊課程內(nèi)容進(jìn)行整合，成為新的模塊《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及其應(yīng)用II》，模塊課程教學(xué)主要教學(xué)內(nèi)容為程序設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上逐漸將算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容融入到程序設(shè)計(jì)的教學(xué)中，為了滿足應(yīng)用型本科院校教學(xué)的需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了合理篩選和適當(dāng)?shù)膭h減。整合后的模塊課程總學(xué)時(shí)為140學(xué)時(shí)，其中理論56學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)，自主學(xué)習(xí)60學(xué)時(shí)。

3.2.2 模塊化后的考試方案

應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)是提高學(xué)生的應(yīng)用能力，模塊化后課程考核依然采用該校特有的N+2考核方案，同時(shí)增加了自主學(xué)習(xí)任務(wù)，具體考核方案如表2所示。

4 結(jié)語(yǔ)

該文從數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)（師范類）的計(jì)算機(jī)類課程入手，在學(xué)院模塊化改革中，通過(guò)模塊實(shí)踐和應(yīng)用，將模塊進(jìn)行了整合。在后續(xù)的教學(xué)研究中結(jié)合專業(yè)能力要素需求，將會(huì)適當(dāng)?shù)匾胄屡d模塊，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而夯實(shí)學(xué)生基本的計(jì)算機(jī)技術(shù)能力，以便學(xué)生進(jìn)一步取得更高、更強(qiáng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)水平和能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 葉潮流.大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)案例教程[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2014.

[2] 柳青，沈明.計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2011.

[3] 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社，2007.

[4] 王昆侖，李紅.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法[M].中國(guó)鐵道出版社，2011.

[5] 劉軍波.大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程[M].清華大學(xué)出版社，2011.