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教学设计理念是为了合理的安排教学时间、提高教学效率而采用的一种系统、科学的的设计理念,教学设计理念在教学过程中发挥着一个计划安排和统筹全局的重要作用。随着教学体制的不断发展和变革,教学设计理念得到越来越广泛的认可。尤其是在计算机课程的教学过程中,教师根据自己的经验水平,对计算机课堂进行合理的设计和规划,对掌握教学进度、实现教学目标起到了不错的教学效果。教学设计的理念不仅激发了学生的学习热情,提高了课堂的质量和水平,也促进了计算机教育的优化发展和全面提高。
【关键词】
计算机课程;教学设计理念;应用
教学设计就是在明确教学目标、分析教学对象、把握教学内容的基础上,针对教学过程进行的统筹分析和详细安排,布局设计整个教学活动过程的科学设计理念,从而达到统筹全局,优化教学的目的。这个理念的提出对于老师设计水平和教学能力来说都是一个挑战,好的设计理念可以起到提纲挈领的作用,引领老师和学生科学、合理、完整的完成计算机教学内容,提高教学效率和质量。本文就针对计算机教学设计理念中的设计方法和教学内容的提炼进行简单的论述。
1 计算机课程中教学设计的方法
众所周知,计算机课程的内容十分复杂,涉及到的领域特别广泛,实用性特别强,所以我们要培养的是具有很强动手能力和实践操作能力的高素质应用型的人才。随着日新月异的科学技术发展,对计算机教学内容和学生素质的要求也越来越高。但同时也为我们提供了更为丰富的教学手段,这种情况下就要打破以往传统的教学模式,绝对不能单纯的灌输,按照菜单功能逐个讲述和演示传统模式,让学生觉得枯燥和乏味。应该本着实践的原则,以学生为主体进行实践操作,教师进行指导,充分调动学生的积极性和动手能力,适应社会发展需求。
1.1 细化教学内容,任务驱动教学
任务驱动教学广泛运用来培养学生的独立思考和自主创新的能力,要求教师根据既定的教学目标,教师要选择合适的教学案例融入到实践中来,让学生在任务的驱使下,不断的进行具有连续性、渐进性的思考、探究和发现,从而解决问题,达到理论和实践巧妙结合的良好效果。任务驱动的方法在教学设计理念的应用中已经形成了一定的体系。就是教师在引导过程中,把一个大的教学目标细化为若干个小的教学内容,当然每一步都要设计有很强的可操作性,让学生在力所能及的范围内,进行一步步的加工和完善作业,最终完成一个以前望尘莫及的任务。这样不仅给学生充分的发挥空间,培养学生的动手能力和分析、解决问题的能力,也加深了对计算机实用工具的了解,达到教学的目的;学生眼看到自己的进步,化难为易,也增强了学习的自信心和乐趣。
比如说在利用基本办公软件excel进行数据统计排序的教学内容的时候,教师就可以在教学设计过程中设计一个学生成绩表的任务,可以带来样本作为参考,让学生思考都可以通过什么方法来进行排序和操作,然后引导学生把这个连续的教学内容细化,驱动学生一步步的从计算总分、求平均分、排序、生成图表等过程逐渐的完善操作。然后给学生一点时间梳理思路和记录,确保学生完全熟悉和掌握技能。有能力的同学还可以在此基础上进行拓展和创新,将知识进一步的深化,发散思维,增强操作能力,强调了高层次的思维发散和创新。
1.2 教学相长,融洽师生关系
教学本来就是一个相互促进、相互提高的过程,当然,教师也不是全能,所以绝对不能高姿态,以盛气凌人的架势和学生产生距离感。学者知不足然后自省,教师在教学过程中难免会遇到问题,或者是被同学们难住。只有和同学们一起探讨和思考来解决问题才能在教学过程汇总不断充实和完善自身,体味教学的乐趣,不断积累的经验也是教学设计中的宝贵财富,从而提高教学水平和课堂质量。
和谐的课堂氛围才能营造出良好的学习环境,融洽的师生关系才能激发学生的学习热情。教师真诚友好的态度才能博得同学们的爱戴。所以教师遇到不会的问题也不用觉得尴尬,只要大胆的探索和尝试解决问题,启发和引导学生一起来想办法,相互补充,最的终收获一定更多。而且教学设计中,教师一定要积极的鼓励和启发学生提出问题,一方面可以锻炼学生的发散性思维,了解学生对知识的掌握情况;另一方面也可以促进和谐的教学环境,促进教师和学生之间和谐平等的和谐发展。
2 计算机课程中教学内容的提炼
当前的网络系统十分复杂,没有人能够完全掌握,那么在计算机教学的课程设计中就要针对学生的适应能力和课程标准,提炼和选择他们能够理解、接受的内容由浅入深的逐步进行学习和深化。围绕知识点展开设计,有意识的突出课程的重点和难点,针对能力较弱的学生要安排进行个别的指导,逐步完善知识体系,培养适应当代社会需求的高素质实用型人才。
学无止境,课堂上的知识永远都是有限的,计算机技术的发展也是日新月异、难以捉摸的,计算机作为一门技术型教学学科,在教学设计的过程中,很重要的一点就是在掌握基础知识和技能的基础上,要教会学生解决问题的方法和能力,培养学生自主学习和创新的水平,让他们在今后的学习和工作的过程中,通过不断的学习和钻研自主探索知识的奥妙,发现和解决更有价值的问题,不断深化和完善自身,适应社会需求。也就使学生的认知能力和技术水平达到一定的高度了。
3 结束语
教育体制的改革对于教师来说无疑是一种挑战和超越,教学设计理念的提出,全面统筹规划了教学过程,使教学内容更加饱满、丰富,教学的形式也更加科学、多样。在教学设计中,老师应该不断深入的了解学生,结合教学内容,运用更多的教育理念和教学模式,激发学生的学习热情和自主探索的。挖掘学生的潜力,深化教育改革的目的。科学合理的教学设计理念的运用,使教学工作变得得心应手,教学效果也是有目共睹的。
【参考文献】
[1]杜淑娟.教学设计理念在高职计算机课程教学中的运用[J].新西部(中旬刊),2013,(7):186.
[2]许根生.中职计算机应用基础教学中任务设计理念的探讨——由两节公开课引发的联想[J].科技信息,2010,(13):242,262.
【关键词】 网络化 网络课程 信息化教学
引言:人类社会生产力在计算机与网络技术的影响下获得了空前发展,随之而来的是人们行为和思维方式的改变。人们借助于网络和多媒体技术开始不断拓宽自我,在生产和生活方面有了全新变革,使足不出户就了解世界成为现实。信息化的发展影响领域很广,已经影响到了教学领域,传统教学手段被信息化教学方式取而代之。
一、网络教学发展现状评价
网络教学的发展具有深刻现实意义,不仅推动了学习理念的变革和课程资源的数字化,而且加快了计算机课程的网络化进程。最近几年,在计算机相关专业硬件条件日趋完备的背景下,计算机专业实行网络教学成为可能。很多学校也开始进行网络课程建设,并且进行了不断探索,在探索过程中不断加快建设进程,还采取了一系列有效策略,比如行政推动、平台建设和完善制度等。笔者结合网络教学理论,借助于本文详细阐述了计算机网路课程信息化教学平台系统,主要分成四个模块进行阐述,教学资源管理模块、学生学习模块、教师教学模块和学习成果评价模块。
二、计算机网络课程信息化平台
2.1教学资源管理模块
①资源统一管理。资源统一管理是是系统比较重要的功能,主要方便资源上传者和资源审核者使用,主要作用是上传、修改、删除和审核等,资源上传者者的主体是多元的,比如系统管理员、教师用户和学生用户,资源审核者主要有系统管理员和教师用户。
②资源检索。由于每个用户需求不同,因此需求会导致不同的检索,系统根据不同用户的使用权权限,可以给出准确应答。
③资源分类。资源分类功能可以对教学资源进行分类,以便满足不同层次学习者的需求。
④用户管理。用户信息是一种特殊的系统资源,也需要给予特别关注。教师、学生所拥有的使用权限不同,对系统的使用程度也不同。
2.2学生学习模块
在计算机网络课程中将网络化教育与自主学习理念相结合,使得通过网络渠道对学生进行因材施教成为可能。网络化自主教学的突出优点是打破了地域和时间限制,大大提高了学习的自主性,学生在登录系统之后可以进行的操作很多,比如自己设计教学目标、自己安排学习时间、自己选择学习内容、自己提交作业等,系统则会根据学生的操作给出相应反馈。学生学习模块的设计是在全面考虑学生学习特点学习层次的基础上进行的,因此学生可以根据自己的学习情况设定自己的学习目标,选择最适合自己的学习方式。学生在学习过程中变被动为主动,学生的使用权限允许学生自己设计教学计划,可以有效提高学生独立思考和解决问题的能力。
2.3教师教学模块
计算机网络课程实施信息化教学促进了教师的角色转变。教师在教学过程中不在单纯充当知识传授者,更多地充当学生学习过程中的促进者和指导者。教师在教学过程中发挥的主要作用是向学生提供信息和资源,向学生传授学习方法。网络信息化教学环境下,教师的行为发生了很大变化。具体现在: ①任务的变化。传统教学方法,教师的主要任务是教,课堂上大部分时间用来讲授知识,向学生提供学习所必要知识和信息资源。但是在网络化环境下,教师虽然依然为学生提供相关指导,但是重在启发和服务,最终帮助学生提高创造力。②授课方式变化。教师采用传统教学方法,使用的授课方式为集中式,学生在学习过程中学习的内容比较统一,但是教学方式网络信息化之后,教师因材施教成为可能,这使得教师可以根据学生的性格特点设计教学方案,从而有效提高教学效果。 ③教师地位的变化。以往教学活动采用传统的教学方法,教师有绝对权威,然而网络信息化环境下,教师的绝对权威地位被打破,教师成为动态、可变角色。
2.4学习成果评估模块
教师教学活动进行完之后要对学生的学习效果进行测评,系统专门设置了学习成果测评模块。对学生的学习效果进行评价主要从三个方面进行,分别为学习结果、学习过程和学习表现。学生完成作业或者作品之后上传至系统教师模块供教师检查,教师根据学生的作业或者作品情况给出正确评分。
三、结论
综上所述,在网络化背景下,计算机网络课程的信息化平台的建设,从根本上打破传统教学方法,提高了教师教学效率和质量,提高了学生学习成绩。随着科学技术的发展,更多新型教学平台将会出现,计算机网络教学会向着更好的方向发展。
参 考 文 献
[1]南国农.信息化教育概论[M].北京:高等教育出版社,2004.
论文摘要:成人教育是我国高等教育办学模式的一种创新体制,计算机程序设计课程是成人教育计算机教学中的必修课程,其主要目的是培养学生的程序设计能力和算法分析应用能力。本文从教学实际出发,针对当前成人教育计算机专业程序设计课程的实践教学进行了探索和研究,并提出一些建议。
1计算机专业程序设计课程实践教学的主要范畴
计算机专业程序设计课程实践教学主要包括上机实验、综合练习、课程设计、软件开发实训等几个方面。上机实验是最基本的实践教学,由任课教师根据理论教学的具体进度,设置一些简单的实验,要求学生在规定时间内完成,通过这些实验加强学生对理论知识的理解和掌握。综合练习一般在经历了一定的学习阶段之后,任课教师根据现阶段学生的学习情况,结合日常生活、工作中面临的实际问题,设置一些难度较小的综合性练习题,要求学生在规定的时间内进行调查分析,然后应用所学知识解决问题。综合练习主要侧重某一方面具体知识的应用。课程设计是在本门课程学习完毕后,任课老师根据教学大纲的要求,结合课程的特点和实际应用,设置一些难度适中、综合性强的课题,要求学生按要求完成课题任务。课程设计主要考查学生对知识综合运用的能力,培养学生利用所学知识来分析问题、解决问题的能力。软件开发实训则是通过实际软件项目来提高学生的职业综合技能。计算机程序设计实践教学都采取由浅入深的原则进行,其过程为:上机实验综合练习课程设计软件开发实训。
2计算机专业程序设计课程实践教学的重要性
2.1加强实践教学是实现计算机专业程序设计课程教学目标的要求计算机程序设计课程的主要目的是培养学生的程序基本开发能力、程序代码编写能力和程序调试应用能力,重点培养学生的算法应用分析能力和数据综合处理能力。其主要任务是通过日常教学,使学生掌握程序设计的一般方法和程序设计的具体过程,掌握计算机程序设计语言的语言特征,具备程序设计师的基础应用能力。在教学过程中,任课教师应以人才培养为目标,侧重编程综合应用能力的培养,通过具体的实践教学来提高学生的职业技能。
2.2实践教学是提高程序设计课程教学质量的重要手段实践教学是培养学生动手能力的重要手段,是提高学生的动手能力和职业技能最有效的方式,是对学生理论知识掌握程度的检验。“知识来源于实践”,“实践是检验真理的唯一标准”,计算机程序设计课程的理论知识应通过编程实践体现,通过具体的程序设计案例和实际编程来提高学生对理论知识的掌握,学生
综合编程能力的强弱是检验计算机专业程序设计课程教学质量的基本标准。
3成人教育业程序设计课程实践教学存在的问题
我国成人教育业程序设计课程的实践教学存在问题的体现在下述方面:①实践设施不足,教学条件不完善;②对教学认识不足,实践教学不受重视;③实践教学方法陈旧,考核方式单一。 转贴于
4积极探索,构建合理的程序设计课程实践教学模式
4.1实践教学要符合教学目标的需要计算机专业程序设计课程实践教学必须紧紧围绕专业培养目标、人才培养规格进行。要结合专业特点更新教学内容,调整实践教学内容、方法和手段。实践教学内容的更新,要注重对学生编程综合能力的培养和创新能力的培养,要对已有的实践教学内容进行筛选、整合,改变单一的演示性、验证性实验,增加综合性、设计性、创新性实验,要充分利用计算机课程的教学特征,提高实践教学效果。
4.2以社会就业需求为主导,开展多种形式的实践教学程序设计课程实践教学主要有上机实验、课程章节综合练习、大作业、课程设计、软件项目实训、校外软件基地实习、软件合作企业顶岗实习、校内软件课题研发等。其中实训、实习和研发都是采用“真题真做”。通过上述这些实践过程,学生的程序设计综合应用能力和软件开发能力都能得到良好的锻炼。
4.3程序设计课程实践教学设计一般要求定教学的具体内容。大多数情形下,采用实例教学效果比较明显,通过实例的演练促进学生对知识的掌握。实例式实践教学设计一般应包括教学目标、课时要求、教学组织、教学内容、实践方式、实践总结、成绩评定等几部分内容。在设计实践教学内容的过程中,应做好三个方面工作。一是要结合学生实际情况,尽量体现知识性、实用性,激发学生的灵感和创造欲,使学生对实践内容感兴趣,以充分调动学生的学习积极性和主观能动性,促进学生积极创新,完成实践内容。二是应注重理论教学与实践教学相结合,保证实践教学与理论课教学相适应,加深学生对基本理论、基本知识的理解和掌握。三是保证实践题目难度和工作量适中,学生通过自己的努力,可以在规定时间内完成实践任务,实践方式可以灵活多变。
4.4改变实践教学的考核方式学习程序设计课程的真正目的在于应用,是为了能正确编写出应用程序。因此,程序设计课程的考核要理论考核与实践操作考核并重,各占1/2,并要求理论考核与实践考核分离,只有理论考核和实践操作考核均合格后,整个课程成绩考核才算合格。实践教学考核主要考核学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,不仅要考查学生的知识理解程度和基本操作技能,也要考查学生认知能力、动手能力、知识转化能力、再学习能力和创造能力,任课教师可以通过学生平时的学习情况和期末实践测验给出一个比较合理的综合成绩。这样,不仅可以对学生的学习情况给出一个客观的评价,还可以鼓励学生平时认真学习。
《基本要求》的编制工作历时三年,并在全国范围内广泛吸收了一线教师的意见,使其具有更广泛的群众性、合理性和可行性。《基本要求》从历史、现状与发展趋势,关于深化高等学校计算机基础教学改革的几点意见,培养适应信息社会能力素质需求的基本信息素养,计算机基础教学知识体系,计算机基础实验教学体系和计算机基础教学工作评估五个方面,详尽、透彻地分析了我国高等学校非计算机专业计算机基础教育所面临的问题和发展机遇,阐述了发展计算机基础教育所必须认识和坚持的教育教学原则。《基本要求》还按理工类、医药类和农林(水)类,分别明确了计算机基础教学的基本要求,并简洁、明了地介绍了计算机基础各知识单元所包含的知识点以及各实验单元所包含的技能点。《基本要求》是新形式下规范我国高等院校非计算机专业计算机基础课程教学改革和教材建设的重要指导性文件。
1《基本要求》建立的背景
我国高等学校非计算机专业的计算机基础教育始于20世纪70年代末,20世纪90年代进入普及阶段,21世纪得到了蓬勃发展。随着国家信息化进程的加快,计算机基础教育将进入一个新的发展阶段。
1997年,教育部高教司《加强非计算机专业基础教学工作的几点意见》(155号文件),首次确立了计算机基础教育的基础课地位,提出了计算机基础教育的“计算机文化基础-计算机技术基础-计算机应用基础”的三层次课程体系,同时规划了“计算机文化基础”、“程序设计语言”、“计算机软件技术基础”、“计算机硬件技术基础”和“数据库应用基础”等五门课程及其教学基本要求,提出了教学手段、方法改革要求和建立计算机基础教育归口领导的教学组织和教学条件建设的建议。155号文件的贯彻执行,有力推动了我国高校计算机基础教育工作的发展。
进入21世纪,人类进入到以知识经济为主导的信息时代,高校计算机基础教育蓬勃发展。为适应形势发展的需要,教育部高教司2006年《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》(简称“白皮书”),明确提出了进一步加强计算机基础教学的11条建议,例如:确立“4领域×3层次”知识结构的总体构架,构建“1+X”的课程设置方案,课程教学基本要求划分为“一般”和“较高”两个层次,以及设置“大学计算机基础”等6门典型核心课程等。这个文件被认为“是一项大规模深入的研究工作,对基础教育具有针对性和创新性,对规范和发展我国高校的计算机教育具有重要的指导意义,是我国计算机教育改革的一项重大研究成果”。
经过前三个发展阶段,计算机基础教育的格局已经基本形成并相对完善。高校计算机基础教育发展的三十年来,国家教育部先后成立了计算机基础课程教学指导委员会和文科计算机基础教学指导委员会,并了多份有关计算机基础教育的指导性文件;全国高等院校计算机基础教育研究会和其他学术团体也开展了大量教学研究活动,对推动高校计算机基础教育发挥了重要作用。
如今,信息技术继续快速发展,计算机基础教育正面临着新的发展机遇和挑战。研究表明,当前高等学校计算机基础教育发展变化的主要特点是必须进一步同其他各个学科专业交叉与融合,迫切要求提高学生利用信息技术解决专业领域问题的能力。
《基本要求》指出:面对大学计算机教育不再是零起点的现实,面对其他学科专业教学中对信息技术应用的极大期望,面对社会用人单位对大学生计算机能力和信息素质要求越来越高的现实需求,高等学校计算机基础教育必须从教育理念、培养模式、培养目标着手,深入研究学生的学习需求、专业需求和社会需求,在课程体系、教学模式、教材建设、教学设计、教学方法与教学手段改革、教学资源与环境建设、师资队伍培养与梯队建设、教学测评与质量保障等方面进行积极的探索和大胆的实践。
《基本要求》认为计算机基础教育将呈现以下的发展趋势。
(1) 计算机基础教育的基础性地位越来越被重视,计算机基础教育的功能定位越来越呈现出“面向应用、突出实践、着眼信息素养”的特点。
(2) 计算机基础教育本身将进一步呈现出“多元化、模块化、融合化、网络化”的发展趋势。
(3) 计算机基础教育的“能力模型”和与之相适应的“知识体系”和“实践体系”将进一步完善和规范。
《基本要求》指出:一门能够凝聚信息科学概念、技术和方法,能够符合高等教育要求并有效支撑大学生信息素养培养的“大学计算机基础”课程或者称为“大学信息技术基础”的课程建设,将成为发展的关注点,计算机基础教育的发展会逐步朝着规范化的方向发展。
2深化计算机基础教学改革的意见
在多年教学实践和研究的基础上,《基本要求》提出了深化高校计算机基础教学改革的几点意见:
(1) 进一步强化计算机基础教学在高等教育中的基础性地位。
计算机基础教学是面向非计算机专业的计算机教学,它不同于计算机专业的计算机教学。计算机基础教学的目标是为非计算机专业学生提供计算机知识、能力与素质方面的教育,培养非计算机专业的学生掌握一定的计算机基础知识、技术与方法,以及他们利用计算机解决本专业领域中问题的意识与能力。因此,充分认识计算机基础教学在高等教育中的基础性地位,合理规划计算机基础教学的内容,是十分必要的。
(2) 不断探索以培养目标为导向的分类分层次教学模式,重视与相关专业的沟通与融合。
计算机基础教学涉及面非常广,后继专业教学中对计算机的要求也有很大的差别。不同层次的学校和不同的专业类别有不同的具体培养目标和内容,因此,计算机基础教学应该探索分类分层次的教学模式,加强与相关专业的融合。
(3) 加强以知识体系和实验体系为基础的课程建设。计算机基础教学课程的设置要围绕人才的培养目标,以目标为导向,以知识体系和实验体系为基础,建立多层次、多类别的课程体系。要加强课程建设和教材建设的研究。
(4) 加强以应用能力培养为核心的实践教学。
计算机课程是实践性很强的课程,计算机知识的掌握与能力的培养在很大程度上有赖于学生上机的实践。加强实践教学环节的目的是培养学生的上机动手能力、解决实际问题的能力以及知识综合运用能力等。实践教学在今后的计算机基础教学改革的重点,应该起更大的作用,很多教学内容可以通过实验课教学形式讲授。
(5) 统筹全校教师资源,加强高素质计算机基础教学团队建设。
计算机基础教学的深入开展和教学质量的提高,师资队伍建设是个关键。由于计算机技术更新快,计算机基础教学的深层次教学内容与专业结合紧密,因此,计算机基础教学应该统筹全校教师的资源,特别是计算机专业教师和相关专业教师的力量。另一方面,计算机基础教学又有其自身的特点和在大学教育中有其基础性的一面,因此也需要有一支相对稳定、热心于基础教学研究的教师团队。
(6) 加强教学环境建设与教学方法、手段的改革及其现代教育技术的运用。
计算机基础教学的实施需要有良好教学环境的支撑。现代教育技术为教学环境的建设和教学方法手段的改革提供了良好的技术手段。计算机基础教学应该善于运用现代教育技术手段。
(7) 建立计算机基础教学评价机制。
为保证教学质量和促进教学改革,各校应建立有关计算机基础教学的评价机制,制定具体的检查内容、评价标准及实施细则。高校的各级主管部门也应关注并检查这项工作的落实情况。
3 计算机基础教学的知识体系
高等学校计算机基础教学是为非计算机专业学生提供的计算机知识、能力与素质方面的教育,旨在使学生掌握计算机、网络及其他相关信息技术的基本知识,培养学生利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力,提高学生的计算机素质,为将来利用计算机知识与技术解决自己专业实际问题打下基础。
考虑到高校不同的办学层次及专业对计算机课程的不同需求,为了更好地指导高校各类专业计算机基础课程的设置,《基本要求》在分析计算机基础教学目标和所涉及内容的基础上,将计算机基础教学所涉及的知识结构归纳为四个领域和三个层次。以此为依据,针对理工、医药、农林等类别各设计了一组基础核心课程,作为构建不同专业类别计算机基础课程组的选择依据。为加强指导的可操作性,还给出一些典型类别专业的计算机基础课程设置建议方案。
计算机基础教学内容的知识结构主要涉及的四个领域是:系统平台与计算环境、算法基础与程序设计、数据管理与信息处理、应用系统分析与设计。其中“系统平台与计算环境”以及“算法基础与程序设计”领域的内容与学生的信息素养与能力密切相关,而“数据管理与信息处理”领域主要涉及解决专业问题的所需要的计算机信息处理的相关技术与知识,“应用系统分析与设计”则涉及应用系统的开发方法。不同层次、不同专业类别的学生需要掌握四个领域所涉及知识的范围和深度也有所不同。
每个领域的知识又涉及不同的层次,主要是三个层次:概念与基础、技术与方法、相关专业应用。其中“概念与基础”偏向于通识教育的内容,而“相关专业应用”与专业类别直接相关,更可能成为专业课程的内容;“技术与方法”层次则界于两者之间。
4 计算机基础教学的实验体系
根据国内外计算机教学状况和社会对大学生计算机能力要求,计算机基础实验教学体系应该是以能力培养为核心、基于知识结构的分类分层的体系。
为了规范和强化计算机基础教学的实验教学环节,《基本要求》围绕计算机基础教学的知识结构,研究并提出了计算机基础教学实验体系,即计算机基础教学中所涉及的实验教学内容。实验体系涉及与知识体系同样的四个领域,包含了操作性基础、综合性技能、专业性应用三个层次的实验内容。
(1) 实验教学体系结构
计算机基础实验教学面向理工、农林、医药等多个学科,每个学科对学生计算机能力的培养应该是与本学科专业知识结构和综合能力培养密切结合的,因此培养侧重点有所不同。例如,理工类中许多专业侧重于培养数值计算和多媒体信息处理能力,以及潜在的软硬件应用系统的开发能力;医药农林类中许多专业侧重于培养数据的分析与决策能力以及数据库应用系统的开发能力。另外,对于学生来说,由于学科专业背景和学习能力的差异,也应该分层次培养。
计算机基础实验教学体系由若干实验领域组成,每个实验领域包含若干个实验单元,每个实验单元包含若干技能点。根据目前计算机科学与技术发展的现状和当代大学生应该具备的计算机能力,将实验体系划分成四个领域,分别是:系统平台与计算环境(S)、算法基础与程序设计 (P) 、数据管理与信息处理(D)、系统开发与行业应用(A)。每个领域又分三个层次,分别是:
① 操作性基础(B):常用软硬件基本操作,基本原理的验证。
② 综合性技能(S):技术与方法的实现。
③ 专业性应用(A):涉及专业的应用技能,有关的专业软件应用等。
(2) 实验教学体系
计算机基础的实验教学体系由领域和层次组成,实验单元列在由领域组成行由层次组成列的表格中,它是计算机实验的基础单位。实验单元由“技能点”构成。
5 理工类课程体系及课程设置建议方案举例
为了分类、分层次指导教学,《基本要求》针对理工、农林(水)、医药等不同的专业类别,分别明确计算机基础教学的基本要求,给出了相应的课程体系及课程设置建议方案,同时针对每门课程都设计了两个层次的教学大纲,供学校选择和参考。
下面,以理工类为例做一简单介绍。
(1) 核心课程
《基本要求》建议理工类计算机基础教学的重点核心课程有六门,即:大学计算机基础、程序设计基础、微机原理与接口技术、数据库技术及应用、多媒体技术及应用和计算机网络技术及应用。
“大学计算机基础”是大学计算机基础教学中的基础性课程,内容涉及上面四个领域的概念性基础层次的内容,以及“计算机系统与平台”领域的大多数内容。该课程应该类似于大学物理、大学化学等其他基础课程,内容较为稳定、规范和系统。与目前普遍开设的“计算机文化基础”课程相比较,“大学计算机基础”更侧重于计算机的基础知识及基本原理的讲解,而原课程中一些工具的使用与技能性的教学内容可通过实验课完成。
“程序设计基础”是学生从技术的角度学习计算机的主要基础课,建议作为大多数专业(特别是技术类院系)的必修课。
由于不同学校、不同专业对学生程序设计能力的要求不尽相同,所以程序设计课程可以采用不同的教学语言。例如从课程内容侧重点的不同,可以按下述方法进行选取:
①C或C++。侧重讲解结构化程序设计方法、数据结构与算法、模块化程序设计等。
②C++或Java。侧重讲解面向对象的程序设计、应用程序编程接口等。
③VC++、VB或Delphi。侧重讲解可视化编程技术、组件技术、图形用户界面设计及应用程序开发等。
另外,从培养学生编程能力的侧重点不同,程序设计课程也可分为两个层次:语言级程序设计,重在语言 (如C++、C)级程序设计技术与原理;工具级程序设计,重在利用工具(如VC++、VB)开发应用程序。
无论选用哪种语言,都应讲解程序设计的基础知识与基本编程技术。
“数据库技术及应用”、“多媒体技术及应用”是“数据分析与信息处理”领域中两门典型的课程。“计算机网络技术及应用”、“微机原理与接口技术”内容主要涉及“系统平台与计算环境”知识领域的内容。
(2) 课程设置建议方案
由于不同的要求和学时所限,建议各校在课程设置中采用“1+X”的方案,即:大学计算机基础 + 若干必修/选修课程。在规划必修/选修课程时,可根据学生所在专业的不同需求,制定合适的必修和选修课程,也可将典型核心课程整合,构造新课程。
下面,从应用计算机的特点出发,对专业进行分类,并提出相应的课程建议方案。其中X部分没有分必修或选修,可自行选定。
① 电子信息类
知识结构特点与要求:需要有较强的程序设计能力;在“系统平台与计算环境”方面,侧重计算机硬件结构以及网络与通信等内容,同时需要掌握软件平台方面的基本知识。
建议课程:“大学计算机基础”+“程序设计基础”、“计算机网络技术及应用”、“微机原理与接口”等。
② 科学计算类
知识结构特点与要求:需要有较强的程序设计能力;在“系统平台与计算环境”方面,掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识,重点掌握软件平台方面的应用技能;在“数据管理与信息处理”方面重点掌握数值计算与处理技术和(或)多媒体信息处理技术等。
建议课程:“大学计算机基础”+“程序设计基础”、“多媒体技术及应用”、“数据库技术及应用”等。
③ 信息管理类
知识结构特点与要求:掌握程序设计的基础性知识与应用技能;在数据库应用系统设计方面应有较强的能力;在“系统平台与计算环境”方面,掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识,重点掌握软件平台方面的应用技能;在“数据管理与信息处理”方面重点掌握数据库应用、多媒体技术以及分析与决策等方面的知识与技能。
建议课程:“大学计算机基础”+“程序设计基础”、“数据库技术及应用”“计算机网络技术及应用”、“信息分析与决策”、“多媒体技术及应用”等。
④ 辅助设计类
知识结构特点与要求:具有较好的程序设计知识与技能;在“系统平台与计算环境”方面,掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识,重点掌握软件平台方面的应用技能;在“数据管理与信息处理”方面重点掌握辅助设计技术以及多媒体信息处理技术等方面的知识与技能。
建议课程:“大学计算机基础”+“程序设计基础”、“计算机辅助设计”、“多媒体技术及应用”等。
⑤ 基本应用类
知识结构特点与要求:在“系统平台与计算环境”方面,掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识,重点掌握常用软件的使用方法;在“数据管理与信息处理”方面重点掌握多媒体处理技术、分析与决策技术等。
建议课程:“大学计算机基础”+“多媒体技术及应用”、“数据库技术及应用”、“常用软件的应用”(如办公应用软件、多媒体制作软件、网页设计软件、统计分析软件等,课程内容与名称根据专业实际要求确定) 。
以上类别是根据应用计算机技术的特点进行分类的。大部分专业可以直接参照某种类别,选择对应课程;部分专业的计算机应用基础可能会涉及多个类别,请各校根据相应专业计算机应用的特点,参考各相关类的课程建议方案自行选择合适的课程。
6结语
计算机基础教学是涉及面更广、影响更加深远的计算机教育。回顾我国计算机基础教育的发展历史,不难看出:计算机基础教学从无到有并逐渐形成规模,是广大计算机教育工作者长期不懈努力的结果,同时也是计算机技术的发展与应用对高等教育的要求。时至今日,高校的计算机基础教学已走过了它的初级阶段(带有普及性质),开始步入更加科学、合理、更加符合高校人才培养目标的新阶段(更具大学教育特征和专业应用特征)。
(1) 在《基本要求》的形成过程中,计算机基础教指委、许多知名院校和一些出版社等组织不少资深教学专家做了大量和细致的工作。在目前的实际教学过程中,确实存在着一些课程教师“脚踩西瓜皮,滑到哪里算那里”的问题。如何让更多的教师共享这样重要的教学指导意见,进而推动计算机基础课程的教学,最终受益于广大学生,值得我们思考,值得学校领导费心关注。
(2)《基本要求》不仅是计算机基础课程开展教学和教学改革的重要指导文件,也是资深教师编写好的课程教材的重要依据,在新的计算机基础课程教材建设中,教材编写者应该首先积极领会这个文件的主要内涵。
《基本要求》提出在教材建设方面的几点建议:
① 对于重点核心课程的教材,要体现课程内容的基础性和系统性,基本概念、基本技术与方法的讲解要准确明晰。在这方面,可以参考一些优秀的国外教材以及计算机专业类教材。
② 要保证教材内容的先进性,特别是对于一些技术性、应用性的内容更应如此。要让学生能学到一些先进的开发工具和开发方法,而不要再讲一些过时的概念和实用价值不高的技术。
③ 要鼓励专业课教师(或与基础课教师协作)编写一些具有专业特色的计算机教材。教材内容不是一般性地讲解计算机的技术与方法,而是将它们与专业应用有机结合。
④ 要重视案例课程的教材研究。教材从内容到结构要能反映案例课程的特点,要能适应教师指导下学生自主学习的教学模式。
⑤ 要重视实验教材的建设。鉴于上机实习在计算机基础教学中的重要性,计算机基础课程的教材应做到主教材和上机实验教材配套,教材内容合理分工。
我们有理由相信,《基本要求》把我国的大学计算机基础教育带入了一个全新的阶段,必将开创大学计算机基础课程教学改革和教材建设的全新局面。
作为一门专业必修课程,程序设计类课程担负着讲授软件编程技术和方法、培养软件编程和设计能力的任务。目前程序设计类课程教学主要存在以下问题。
(1)软件开发技术往往体系庞大复杂,在学习过程中容易失去信心。例如Java技术包含的技术规范极其庞大,而实际应用中使用的各种框架技术也非常多,学生需要付出的学习成本较高,学生感觉有很多技术需要学习,但真正需要开发一个实际应用系统时,又总是感觉能力上还远远不够,致使他们逐渐失去信心[1]。
(2)学生缺乏学习兴趣和主动性。在程序设计类课程中最常用的教学方法是老师用PPT讲,学生在下面听,导致教师成了主体。同时课程内容多,导致学生觉得程序设计程序非常枯燥,失去了学习的兴趣。
(3)实践教学中内容单一,学生缺乏项目经验。目前程序设计类课程通常都是理论课时比上机课时多,上机课只是做一些基础验证性实验,导致学生缺乏项目经验。
(4)采用试卷形式考核。这种考核方式只能考核学生对概念的理解和语法的熟练程度,而对于学生是否真正掌握程序设计的思想和利用计算机语言解决问题的能力的考核是远远不够的。
2.采用任务激励的教学方法
教师不是以讲解为主,而是精心设计教学案例,有明确的教学目标,有可评判的能力训练任务,有围绕知识应用的训练过程。教师带领学生一起完成,要有积极的互动,教师要充分了解学生,在学生学习遇到困难时,引导学生找到解决问题的方法;在学生学习不够主动时,提出问题,启发学生思考;在学生完成基本项目后,调动学生的学习动力,进一步拓展职业能力。另外,计算机专业的学生就业后,通常是小组为单位进行项目开发,因此学生在程序设计中,对问题的讨论能力、对自己观点的讲解、团队中的协作能力也是很重要的,所以可以适量增加讨论课。如在配合面向对象程序设计章节教学时,要求学生首先预习,然后进行启发式引导,让学生回忆并回答下列问题:什么是对象、什么是类、什么是封装、什么是继承,并讨论现实生活中的实例、在学生信息管理系统中的对象、类的应用等。并且根据要求,提前通知部分小组准备多媒体课件。采用小组的形式是希望他们能互相学习,共同提高,同时为今后协作学习打好基础[2]。
3.上机实验———增加综合项目的设计
程序设计类课程是实践性很强的课程,所以上机实验是一个非常重要的环节。为了使学生对程序设计的概念有整体概念,教师可以在第一次上机时就为每个学生布置一个项目,然后每次上机课时让学生根据理论课上讲的内容完成本项目的相关部分,这样所有的内容就全部为这个项目服务,可以提高学生的学习兴趣,最后项目结束后还可以增加学生的成就感。
4.考核方式改革
目前程序设计类课程主要采用笔试的方法进行,主要考查概念,要求学生记忆的内容多,而忽略了学生的运用能力和综合分析能力,这种考核形式容易造成低分高能和高能低分的现象。学生的学习能力、创新精神、实践能力都是无法体现在考试结果上的。另外,还存在考核重结果轻过程的问题。通常最后的成绩=平时成绩+实践环节+期末成绩,在这里平时成绩、实验考试成绩所占比例较小,所以学生的最终成绩主要还是期末考试一锤定音[3]。为了能够科学、合理地对学生的学习过程、学习效果、实践能力、创新思维等多方面进行考核,要采用多种形式的考核方式。
(1)加强实践环节的考核改革。将实验课分成几个阶段进行考核,然后以几个阶段的平均分为实践环节的总分数,实践环节分数占最后成绩的40%。在评定学生实验成绩的时候,设计的独立性和正确性是最基本的要求。如果设计有所创新或非常完善,就可以评定较高的分数。
(2)期末考试改革。在考试中采用程序设计的方式,分配给每个学生一个题目,每个题目都是不同的,学生根据题目从分析问题一直到代码实现都独立完成并完成实验报告。期末成绩采用答辩的方法进行,期末成绩=平时成绩+答辩成绩+实验报告成绩+上机课成绩。采用这种考核方式不仅能提高学生分析问题的能力,而且能提高学生利用计算机解决实际问题的能力[4]。