設計合理的計算機課程體系，培養學生的創新能力

孫春玲

摘要:本文主要探討了在新的社會中學生應具備的計算機能力、如何設置合理的計算機課程體系才能更好地培養學生的創新能力以及教師要作的準備。

關鍵詞:計算機課程體系;教學;創新能力;培養

中圖分類號:G642文獻標識碼:B

計算機基礎是高等學校非計算機專業的一門公共基礎課。該課程的主要目的是培養大學生的信息技術素養;提高學生利用計算機分析和解決實際問題的能力;使之具有較強的軟件應用能力和一定的程序設計能力。

計算機技術的發展即離不開計算機專業設計人員,也離不開計算機應用人員,各行各業的計算機應用人員是推動計算機發展的主力軍。高等院校非計算機專業的大學生是未來各行各業計算機應用人員的主體,他們所具有的計算機能力是能否勝任未來工作的基礎。作為高校非計算機專業的計算機教師,如何設計有效的計算機課程體系,提高學生的計算機能力,是我們的責任。

1高校非計算機專業學生應具備的計算機能力

大學非計算機專業的計算機類課程是現代高科技領域的基礎課程,是一種多學科的現代化應用技術,有其自身的系統性、科學性。高校非計算機專業學生需要懂原理、懂結構,掌握一種以上計算機語言,能按規范要求編程序,把學習重點放在使用標準平臺,開發一些本專業適用的軟件產品。

學生的計算機能力主要包括以下五部分:

(1) 基礎知識的積累與鞏固:理解概念、原理、法則、命令等。

(2) 方法的訓練:計算機操作方法、部件使用方法、程序調試方法、外設連接方法、程序設計方法等。

(3) 精神素養訓練:養成實事求是的科學態度、強烈的進取心、嚴謹的工作作風。

(4) 能力的拓寬:思維能力,在編程前對實際問題的想象、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、設計框圖、編制程序、查閱資料、探索程序方面有所鍛煉;適應能力,在配置機器、組織試驗、利用環境方面進行訓練,以利于盡快投入工作;應用能力,設備操作能力、軟件維護能力、上機調試能力、解決實際問題能力。

(5) 技術的培養:工程表達技術、框圖設計技術、結構化編程技術、類操作技術等。

2非計算機專業計算機類課程設置目標

為了培養學生以上五方面的能力,非計算機專業計算機類課程的培養目標應包括:

2.1掌握基本技能

這里的基本技能包括:微機使用技能、漢字輸入技能、文字編輯技能、程序調試技能、網絡操作技能、網頁創作技能和圖形、動畫創意技能等。給學生提供軟、硬件資源環境,在教師的指導下讓學生領悟實驗的真諦,直至獨立完成實驗。

2.2學會常用軟件

這里的常用軟件包括:操作系統、文字處理軟件、電子表格、電子演示文稿、平面設計、動畫設計軟件等。

2.3了解基本原理

大學的非計算機專業學生應對計算機學科理論有一定了解,如:計算機組成原理、網絡原理、高級語言編程、數值運算原理、操作系統原理、漢字系統原理等。要在理論課上講原理、概念、操作要領,實踐課上引導學生一步步做,通過做一兩個事例鍛煉學生自己動手的能力。

2.4熟練程序設計

程序設計=算法+數據結構,一個好的程序設計算法是關鍵,對算法的深入理解只有通過調試程序才能實現。程序設計離不開算法,好的算法能使程序簡潔、功能完善、可讀性好。程序調試是程序設計的實踐過程,通過上機調試可以發現語法錯誤、句法錯誤、方法錯誤,通過多次的逐步調試,使程序的最終結果正確。這一過程比程序設計更費時間。

2.5適應新技術

微型計算機的發展以迅速而著稱,操作系統的變化從DOS到Windows系列到Linux,軟件在不斷地更新。如果不能適應軟件的快速發展,就阻礙計算機的使用。

3針對能力培養,高校非計算機專業課程體系設計

隨著高校辦學自主權的不斷擴大和計算機技術的不斷進步,非計算機專業計算機課程的教學體制顯然不能用一種模式“框死”,而是柔性的、探討式的運作。

不同專業學生學習計算機的目的不同、基礎不同,因此,應對不同類型的專業要提出不同的要求,采用不同的教學方式。計算機基礎教學內容知識結構的總體框架為高校各專業計算機課程設計提供了充分大的空間,考慮各專業應用計算機的特點、差異和學時限制,為各專業合理設置計算機基礎課程要有足夠的自由度。

非計算機專業計算機基礎課程教學體系劃分為理科非計算機專業、文科專業兩類。

3.1理科非計算機專業學生計算機課程體系設計

理科非計算機專業學習計算機技術的目的很明確,不是把它作為純理論的課程來學習,而是作為應用技術來掌握。對于這些學生,雖然他們在學習和工作中不以計算機為中心,但在很多情況下卻離不開計算機,他們要結合自己的專業,利用計算機來開展工作。我們采用的是“1+1+X”課程設計方案,即“理科計算機基礎”+“理科程序設計語言”+“理科計算機高級課程”,課程設計如下:

(1) 理科計算機基礎:該課程為理科必修課程。這門課的目的是向理科學生介紹計算機的發展、計算機的使用與維護、計算機網絡方面的常識以及常用軟件的使用。通過本課程的學習,學生能夠較為熟練地使用計算機,真正把計算機作為日常生活和學習中的工具。

(2) 理科程序設計語言:該課程為理科必修課程。對于非計算機專業的理工學生來說,除了要熟練使用計算機外,還要學習一些基本的應用基礎等,在較深的層次上應用計算機。該課程講授較為高級的計算機應用技術,如網絡、多媒體、數據庫、VB、ASP、C語言、Java等,學生可以任選其中1種或2種。采用既有課堂教學又有網絡課堂的教學方式,可以進行網上課后復習、交作業、討論、輔導答疑等。

(3) 理科計算機高級課程:該課程為理科非計算機專業本科生選修課。在了解程序設計語言的本質,熟練掌握一種程序設計語言,有了一定實際動手能力的基礎上,進一步學習其他計算機專業課程,可選修的課程很多,如下只列舉兩門課程。

數據結構:從每個數據結構的邏輯結構、相應的一組基本運算和實現三個方面掌握線性表、棧、隊列、串、樹和圖等常用的數據結構;針對簡單的應用問題,選擇合適的數據結構及設計有效的算法解決。

微機原理:該課程為理科非計算機專業限制性選修課。由于絕大部分非計算機專業的學生沒有學過數字邏輯課程,所以與計算機系微機原理課程相比,增加了數字邏輯的基本內容;在內容的深度上也比計算機專業略淺一些。該課程的基本目的是理解微型計算機的基本組成、工作原理及常用接口技術;初步掌握匯編語言程序設計的基本方法和上機調試過程;建立微機整體概念。

3.2文科專業學生計算機課程體系設計

文科專業學生把計算機課程作為工具課程來學習,作為應用技術來掌握。他們在學習和工作中不是以計算機為中心,而是對計算機的簡單應用。我們采用的是“1+X”課程設計方案,即“文科計算機基礎”+“文科計算機高級課程”,文科專業計算機基礎課程分兩學期講授課。課程設計如下:

(1) 文科計算機基礎:該課程為文科必修課程。這門課的目的是向文科學生介紹計算機的發展、計算機的使用與維護、計算機網絡方面的常識以及常用軟件的使用。通過本課程的學習,學生能夠較為熟練地使用計算機,真正把計算機作為日常生活和學習中的工具。

(2) 文科計算機高級課程:該課程為文科必修課程。對文科學生在計算機方面的要求比對理科非計算機專業學生的要求更低一些,教授的內容也更偏向于應用,結合使用計算機和應用計算機,講解計算機與信息技術的基本知識和基本方法。

該課程講授較為高級的計算機應用技術,包括網絡、多媒體、數據庫、平面設計、三維動畫設計、網頁制作、動態網頁制作等7門課程,學生可以任選其中1種或2種。

以上提出的文科、理科計算機教學體系允許整合和重新構造。這樣既使計算機基礎教學有較好的可操作性,也充分考慮專業對計算機技術不斷增長的需求和計算機技術進步對課程的影響。

4適應新的計算機課程教學體系,教師做好準備

隨著計算機技術的飛速發展,計算機應用日益普及,教學手段和教學方法也逐步改進。計算機課程在講授內容、教學目標和教學方法等方面也在不斷進行調整和更新,表現出與其他課程迥然不同的“動態”特征。

4.1教學內容的準備

教學內容要注重實用性和具體性。學生對實際存在的問題更感興趣,對具體例子比抽象講解更容易接受。可以讓學生使用計算機解決現實生活中的一些問題,因為學生大都希望學以致用,解決一些具體的問題,他們在解決具體問題的過程中也學會了解決問題的方法。

4.2教學方法的準備

在非計算機專業學生的計算機教學中,廣泛開展啟發式、參與式、設問式、比喻式等教學方法,要理論聯系實際,加強實驗指導,規范實驗教學,增加設計型和綜合型實驗內容,突出學生計算機應用能力的培養。要把傳統理論課的“提出概念——解釋概念——舉例說明”的三步曲,改為“提出問題——解決問題——歸納分析”三步曲,要把“以問題為中心”的思想應用于實際教學中。

4.3教學手段的準備

課堂教學要充分利用計算機、多媒體設備等現代化教學手段,縮小理論與實際的差距。要使用現代化教學手段制作電子教案,使教學生動形象;使用多媒體教室,使教學直觀,易于表達;使用實驗室加移動多媒體的教學方式,使師生間的雙向討論交流非常方便。

4.4教師知識更新的準備

有人說,計算機行業是“年輕人”的行業,隨著新技術的不斷發展,計算機教師也應該不斷地進修、學習,提高自己的計算機水平。一方面加強任課教師的教育教學能力訓練,要求教師不斷自學或進修,學習本課程及其他相關領域的先進知識,以提高自己的教學能力。另一方面要鼓勵教師參加各種計算機基礎課程教學研討會。主講教師除講授一個班的計算機基礎外,也要講授計算機專業課程。要求他們努力熟悉和研究計算機基礎教學的特點和規律,避免把計算機專業教學的思路、做法和要求簡單地搬到非計算機專業。這樣不僅有利于穩定計算機基礎教師隊伍,也有利于提高隊伍的教學和科研水平。

4.5教學網站建設的準備

通過網絡輔助教學,教師可以更多地與學生交流。網絡輔助教學網站實現了教學資料、教學課件、電子教案、實驗指導等上網,實現師生課外互動和交流。學生可以對大學計算機課程進行有選擇的自主學習,達到較好的教學效果。網絡模擬考試系統能實現學生隨時進行訓練和自我測試,網絡考試系統供教師隨時對學生進行測試。

4.6學生創新能力培養的準備

這是最關鍵的準備。創新是一個思維與實踐的過程,從哲學觀點看是一種技能,即在特定環境中分析問題解決問題的技能,思維是一種能夠學習的技能。計算機是一個簡潔高效的計算工具,幫助人們完成大量繁瑣的工程計算、數據分析、文字處理、賬目結算、多媒體合成的工作。高校非計算機專業學生的創新能力就是將計算機專業的知識引進到自己的專業中來,突出現有模式,勇于開拓,結合本專業,開發出適用的專業軟件,使本行業的設計、生產、流通進入領先地步。

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