信息與計算科學(xué)專業(yè)程序設(shè)計課程群的建設(shè)與研究

云微 趙亞男

摘 要：程序設(shè)計課程群由信息與計算科學(xué)專業(yè)的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用三門計算機方向的專業(yè)課程所組成。文章從非計算機專業(yè)角度出發(fā)，分析了目前課程群內(nèi)課程的教學(xué)方法、課程體系、教學(xué)手段、實踐教學(xué)等建設(shè)情況，主要研究課程建設(shè)的目標(biāo)和階段性的培養(yǎng)規(guī)劃以及將采取的措施，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，提升就業(yè)競爭機會。

關(guān)鍵詞：課程群 課程體系 教學(xué)方法

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（c）-0203-02

對很多非計算機專業(yè)的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)程序設(shè)計的目的是學(xué)習(xí)計算機基礎(chǔ)知識，利用程序設(shè)計的思想分析、解決問題的方法。通過程序設(shè)計思維的學(xué)習(xí)能夠?qū)栴}具體分析，選擇合適的方法，從而達(dá)到用計算機解決實際問題的目的。“程序設(shè)計課程群”是由長春大學(xué)理學(xué)院信息與計算科學(xué)專業(yè)IT方向三門專業(yè)必修課組成，包括：《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》《大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》。

1 課程建設(shè)情況

1.1 課程體系

《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》開設(shè)在第3學(xué)期，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念和基本原理，熟練掌握一些常用的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計實用開發(fā)方法和技術(shù)。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》開設(shè)在第4學(xué)期，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深刻地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念以及有關(guān)算法，培養(yǎng)良好的程序設(shè)計技能，鍛煉通過編程解決實際問題的能力，能夠根據(jù)問題選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計高效的算法，提高程序設(shè)計能力。《大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》開設(shè)在第6學(xué)期，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用，掌握數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)知識和SQL語言的使用，掌握數(shù)據(jù)庫常用操作、管理與維護(hù)的基本理論和基本方法，掌握其他數(shù)據(jù)庫對象的使用，掌握數(shù)據(jù)庫保護(hù)的方法；并且通過數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具的使用，使學(xué)生初步掌握具有使用計算機解決實際問題的初步能力。

1.2 教學(xué)手段

《大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》課程最初的授課方式是以多媒體授課為主，上機實驗為輔。但在實際教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生上課的積極和熱情很難持續(xù)到上機實驗課上，很多同學(xué)只是單一的完成老師布置的題目和任務(wù)，對于深入內(nèi)容的思考和實踐動手能力很是欠缺。從2016年開始《大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》的上課地點由多媒體教室換到機房上課，經(jīng)過一輪的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，老師講解和演示結(jié)束后學(xué)生可以馬上動手實現(xiàn)，操作上出現(xiàn)的問題可以隨時解決，學(xué)生的積極性被調(diào)動起來，對于所學(xué)內(nèi)容的理解更加透徹。

1.3 教學(xué)方法

為了加深印象，鞏固掌握學(xué)習(xí)的重點，在教學(xué)當(dāng)中要經(jīng)常進(jìn)行對比式教學(xué)。比如在《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》中主要的知識點就是類和對象，如何引出類的概念，可以將類和結(jié)構(gòu)體進(jìn)行對比，分析各自的特點總結(jié)出相同和不同。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想與先行課《C語言程序設(shè)計》的面向過程的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行對比教學(xué)。《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程中非線性結(jié)構(gòu)的樹和圖的講解與先行課《離散數(shù)學(xué)》進(jìn)行對比。《大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》的教學(xué)過程中，在建立數(shù)據(jù)庫的表、視圖、函數(shù)、存儲過程等對象時，把SQL Server和Oracle進(jìn)行區(qū)分和對比。

根據(jù)學(xué)生的不同基礎(chǔ)和對后續(xù)課程的需要，把課程中的內(nèi)容有選擇的進(jìn)行分層教學(xué)。教師根據(jù)具體內(nèi)容采取分層教學(xué)，各層次的學(xué)生對應(yīng)不同難度。考慮到本專業(yè)的學(xué)生有考取計算機專業(yè)研究生的需求，在《大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》的教學(xué)過程中適當(dāng)加入基礎(chǔ)理論的內(nèi)容。

1.4 實踐教學(xué)

《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》的課程設(shè)計內(nèi)容由原來的使用C語言實現(xiàn)簡單編程的問題改為采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想為主的實際應(yīng)用問題。

一周的《大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》實習(xí)內(nèi)容從系統(tǒng)分析入手，再到數(shù)據(jù)庫對象的管理，數(shù)據(jù)庫的查詢及設(shè)計，到最后的數(shù)據(jù)庫安全策略。實習(xí)內(nèi)容改革增加了學(xué)生自主選擇的空間，增進(jìn)了學(xué)習(xí)興趣，鼓勵學(xué)生可以選擇感興趣的課題進(jìn)行較為深入的探究。這種學(xué)習(xí)可以看做課堂教學(xué)的延伸，有助于緩解課時有限的矛盾，并給學(xué)生較大的選擇空間，同時也提高了教師的教學(xué)效率，使學(xué)生在完成設(shè)計任務(wù)的過程中，學(xué)習(xí)并綜合應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容。

2 課程群建設(shè)的目標(biāo)與規(guī)劃

2.1 課程群建設(shè)的目標(biāo)

按照程序設(shè)計課程群中各門課程各個階段的教學(xué)目標(biāo)，建立相輔相成、逐步提高，前后連貫的課程內(nèi)容體系。根據(jù)課程在專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)中的定位，以及目前就業(yè)市場對程序設(shè)計能力的需求，我們制定以下階段性培養(yǎng)計劃。

（1）培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)的程序設(shè)計能力（面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計）。

（2）培養(yǎng)學(xué)生對問題的抽象和分析能力（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的分析）。

（3）培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際解決問題的綜合能力（大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用）。

本課程群的培養(yǎng)目標(biāo)：以扎實的程序設(shè)計為基礎(chǔ)，具有綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識解決實際問題能力的高級應(yīng)用型人才。

2.2 課程群建設(shè)的規(guī)劃

加強課程體系的連貫性，整合教學(xué)內(nèi)容。研究課程群中各門課程的設(shè)置與課程內(nèi)容選擇、知識點的分解與融合、實驗教學(xué)內(nèi)容整合、綜合實習(xí)的構(gòu)建等內(nèi)容漸進(jìn)式的完成面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。課程內(nèi)容之間相互滲透，加強課程群內(nèi)課程之間的連貫性。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計基礎(chǔ)能力，通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的學(xué)習(xí)掌握抽象和算法分析的能力，大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的學(xué)習(xí)提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識利用面向?qū)ο笾锌梢暬木幊趟枷虢鉀Q實際問題的能力。擬對三門課程做如下調(diào)整。

（1）C++向可視化的Windows應(yīng)用程序開發(fā)過渡；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的算法描述由C語言向C++語言過渡；大型數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用與可視化程序設(shè)計結(jié)合。

（2）實踐環(huán)節(jié)改革。課程內(nèi)容和實踐內(nèi)容之間的連貫性主要是課內(nèi)的上機實踐。針對所講內(nèi)容學(xué)生上機操作訓(xùn)練能加深印象，同時也鍛煉了相應(yīng)能力。實踐內(nèi)容與實踐內(nèi)容的連貫性采用漸進(jìn)式的方案。《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》、《大型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》有一周的課后設(shè)計和實習(xí)，可以先在《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》的設(shè)計中選擇學(xué)生社團(tuán)信息管理、商場銷售信息管理、學(xué)生信息管理、圖書信息管理等此類問題的題目，通過課程的學(xué)習(xí)、知識的積累將題目功能不斷補充完善，最終呈現(xiàn)一個完整的管理系統(tǒng)。利用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想完成基本功能，后續(xù)課程《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》學(xué)習(xí)完成后可以在原有的基礎(chǔ)上加入相應(yīng)的算法，比如排序和查找等。《大型數(shù)據(jù)應(yīng)用》的實習(xí)可以在原有的基礎(chǔ)上根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的思想和方法加入Visual C++可視化的編程最終完成管理系統(tǒng)。

（3）考核方式的改革。課程群中的兩門課程已經(jīng)或正在進(jìn)行考試改革，我們會根據(jù)新型考核方式下學(xué)生對所學(xué)知識的掌握以及運用情況，重新調(diào)整考察重點。后期的考核重點在實踐方面，可以考慮通過參加學(xué)科競賽等情況考核學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新實踐能力。

3 結(jié)語

課程群要建立以程序設(shè)計為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為核心，以學(xué)科競賽為支撐，以綜合應(yīng)用和創(chuàng)新為目標(biāo)，階段性培養(yǎng)學(xué)生能力的課程體系。課程與課程之間、課程與實踐環(huán)節(jié)之間、實踐環(huán)節(jié)和后續(xù)課程之間具有連貫性。實踐環(huán)節(jié)與實踐環(huán)節(jié)之間采用漸進(jìn)式的教學(xué)方案。培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，提升就業(yè)競爭機會。

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