模塊化教學改革中數學專業計算機模塊課程的構建

邵桂偉　牛欣

摘 要：隨著學院模塊化教學改革的推進，對數學與應用數學專業（師范類）計算機類課程模塊化改革進行總結探索。該文首先分析了數學與應用數學專業（師范類）計算機類課程的現狀，描述了該專業計算機類課程模塊框架，并對所負責模塊《計算機基礎及其應用模塊I》和《計算機基礎及其應用模塊II》的構建思路及模塊內容和考核方案等進行了探討。

關鍵詞：模塊化 模塊整合 自主學習 考核方案

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（c）-0139-02

近幾年來，本著培養適應市場需求的應用型人才目標，學院開展了模塊化教學改革，據此數學與物理系對數學與應用數學專業進行了模塊化改革工作。大數據時代背景下，數學與應用數學專業（師范類）的學生只是具備和掌握專業的數學知識是遠遠不夠的，必要的計算機操作能力和應用計算機解決數學類問題的能力成為數學專業培養目標的能力要素之一，因此如何合理地設計計算機類課程并整合相關模塊成為數學專業模塊化改革所需要思考的問題。

1 該專業計算機類課程現狀與背景分析

數學與物理系開展的模塊化教學改革同步于學院模塊化教學改革項目，已4年有余。在最初的改革中，通過具體的改革方案，建立健全了該系數學專業模塊化人才培養方案和教學體系。針對該專業開設的計算機類課程，結合數學與應用數學的專業性質，建立了《計算機基礎及其應用模塊I》《計算機基礎及其應用模塊II》和《計算機基礎及其應用模塊III》，并根據模塊化改革的要求編寫了相應模塊教學大綱。在模塊建立初，計算機類模塊主要包括兩個模塊，一個模塊是專業基礎模塊——《程序設計》，一個是《數據結構與算法》模塊，該模塊屬于專業拓展模塊。模塊實施后，發現學生對于拓展模塊——《數據結構與算法》的學習效果非常不理想。通過多次追蹤和分析發現，一方面，由于《數據結構與算法》模塊課程內容比較抽象，課程目標是培養學生抽象的邏輯思維能力和創造能力。課程開始時，學生還能掌握課程內容一二，隨著內容的深入，大部分學生覺得很難學習下去，這大大削弱了學生學習這門課程的積極性。另一方面，《數據結構與算法》模塊是拓展模塊，拓展模塊是對學生能力的補充和擴展，被學生潛在地當作了選修課。于是針對該課程的關注程度和喜歡程度大大降低，學生們并沒有考慮到《數據結構與算法》模塊的實際意義和作用，因而學生對該模塊課程的重視程度比較低。

2 計算機類課程模塊整合的必要性

在傳統的課程體系中，數學專業開設了《計算機文化基礎》《程序設計》和《數據結構與算法》。通過分析，作為數學專業，課程體系中沒有通過計算機使用數學軟件解決相關數學問題的課程，而《計算機文化基礎》作為單獨的一模塊，開設在大學一年級，顯然不能充分完成知、情、能三位一體的教學目標。《程序設計》和《數據結構與算法》模塊分布開設在大學二年級上學期和二年級下學期。由于兩個模塊課程獨立教學且分不同學期，對于學生來說無法充分理解兩門課程的內在聯系。

因此，作為數學專業模塊化改革的模塊負責人，必須思考如何提高模塊化教學的教學質量和水平，如何提高學生學習積極性，這對學生個人能力的培養及發展有著重要的意義。

3 計算機類課程模塊化的具體實施

3.1 《計算機基礎及其應用I》模塊

3.1.1 模塊化后的教學內容和學時分配

《計算機文化基礎》模塊課程在模塊化課程體系框架中具體為《計算機基礎及其應用I》，該模塊在人才培養中處于基礎的地位，模塊教學由課程教學變成實訓，如計算機基礎實驗，模塊內容實施在計算機機房開展。按照培養方案該模塊在第二學期完成。同時結合專業特性，模塊內容增加了數學軟件Matlab基礎及應用。該模塊課程的任務是使學生了解計算機文化及數學軟件的一些基礎知識，掌握操作系統使用、文字處理、電子表格、Matlab的使用等。并且通過相應上機實驗引導學生自學，培養自學能力；培養合作的能力和方式方法；培養完成項目的能力和方式及正確撰寫科技論文的寫作能力和方法，課時為48學時。該模塊的主要內容為字處理軟件Word、電子表格Excel、數學軟件Matlab。該模塊課程的學習總量是84學時，其中：理論=24學時，實踐24學時，自主學習36學時。

3.1.2 模塊化后的考試方案

由于該模塊課程在機房內完成，因此課程考核以實踐考核為主，結合學生自主學習任務，考核方案如表1所示。

3.2 《計算機基礎及其應用I》模塊

3.2.1 模塊化后的教學內容和學時分配

《程序設計》模塊是數學與應用數學專業的專業基礎模塊，通過該模塊的學習，應使學生掌握傳統的結構化程序設計的一般方法，以C為語言基礎，培養學生嚴謹的程序設計思想、靈活的思維方式及較強的動手能力，并以此為基礎，讓學生逐漸掌握復雜軟件的設計和開發手段，為后續專業拓展模塊——《數據結構與算法》的學習打下扎實的理論和實踐基礎。

將《程序設計》模塊和《數據結構與算法》模塊課程內容進行整合，成為新的模塊《計算機基礎及其應用II》，模塊課程教學主要教學內容為程序設計，在此基礎上逐漸將算法和數據結構的內容融入到程序設計的教學中，為了滿足應用型本科院校教學的需要對教學內容進行了合理篩選和適當的刪減。整合后的模塊課程總學時為140學時，其中理論56學時，實驗24學時，自主學習60學時。

3.2.2 模塊化后的考試方案

應用型本科院校的培養目標是提高學生的應用能力，模塊化后課程考核依然采用該校特有的N+2考核方案，同時增加了自主學習任務，具體考核方案如表2所示。

4 結語

該文從數學與應用數學專業（師范類）的計算機類課程入手，在學院模塊化改革中，通過模塊實踐和應用，將模塊進行了整合。在后續的教學研究中結合專業能力要素需求，將會適當地引入新興模塊，以此激發學生學習興趣、提高學生學習積極性，進而夯實學生基本的計算機技術能力，以便學生進一步取得更高、更強的計算機專業技術水平和能力。

參考文獻

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