新建本科院校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)程序設計語言課程設置與教學
論文關鍵詞:應用 課程 教材建設 實踐教學 教學手段
論文摘要:程序設計課程是數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的基礎課,設置合理的課程體系是新建本科院校人才培養(yǎng)模式的一個重要環(huán)節(jié),以專業(yè)需求和培養(yǎng)學生綜合素質為目的,根據(jù)目前流行的程序設計語言,從課程選擇與設置、教材建設、加強實踐教學和改進教學手段等方面做了探討。
2009年4月我校升格為本科院校,數(shù)學與應用數(shù)學本科專業(yè)是首批升本專業(yè)之一,教學內(nèi)容改革和課程體系設置是我們學習本科、研究本科教育和實踐本科教育的重要工作。教育部在《關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》中明確指出,要深化教學內(nèi)容改革,堅持知識、能力和素質協(xié)調發(fā)展,繼續(xù)深化人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學內(nèi)容和教學方法等方面的改革,實現(xiàn)注重知識傳授向更加重視能力和素質培養(yǎng)的轉變[1]。高等院校必須緊跟發(fā)展需求,構建科學、合理的具有特色的教學與實踐模式,以保證人才培養(yǎng)質量的全面提高。實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標落實在人才培養(yǎng)方案制定和實施上,而人才培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容是課程體系設置,因而課程體系設置和教學是一個關鍵的問題。
數(shù)學與應用數(shù)學本科專業(yè)的前身是數(shù)學教育專業(yè),自1978年學校成立招生辦學以來,數(shù)學教育專業(yè)就是學校首批師范類全日制�？频恼猩鷮I(yè)之一,至今畢業(yè)生人數(shù)已達1 500人。除此之外,從建校開始,數(shù)學系就曾與云南師范大學聯(lián)合辦學招收全日制本科數(shù)學教育專業(yè)學生61人,隨著教育事業(yè)的發(fā)展,社會對數(shù)學教師的需求逐漸增大,對專業(yè)和學歷的要求也越來越高,從1998年起又連續(xù)辦了五屆本科成人教育函授班,畢業(yè)生人數(shù)383人。
1充分認識數(shù)學與應用數(shù)學本科專業(yè)
數(shù)學正形成三大分支: 基礎數(shù)學、計算數(shù)學和應用數(shù)學。基礎數(shù)學,即傳統(tǒng)的純粹數(shù)學理論,如拓撲學、泛函分析、抽象代數(shù)、微分幾何等。計算數(shù)學,即與數(shù)學相結合形成的直接應用于生產(chǎn)、服務和等方面的技術產(chǎn)品,它由數(shù)學模型和算法構成,通常表現(xiàn)為軟件的形式,如快速報價系統(tǒng)軟件、中長期天氣預報軟件、計算機模擬技術等。應用數(shù)學,用數(shù)學的觀點、理論、方法去理解自然和社會,把實際問題運用數(shù)學的語言和方法,通過抽象化建立描述問題的數(shù)學模型,然后選擇或創(chuàng)造合適的數(shù)學工具,并借助計算機求解該模型,最后通過模擬或實踐修正該模型,使之達到最優(yōu)[2]。本專業(yè)培養(yǎng)掌握數(shù)學學科的基本理論與基本方法,具備運用數(shù)學知識、使用計算機解決實際問題的能力,受到科學研究的初步訓練,能在科技、教育和部門從事研究、教學工作或在生產(chǎn)經(jīng)營及管理部門從事實際應用、開發(fā)研究和管理工作的高級專門人才。
應該說數(shù)學與應用數(shù)學方向是非師范教育,培養(yǎng)目標主要不是教師,然而事實并非如此,新建地方本科院校的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的非師方向與建設較長的綜合大學和理工科大學的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)不同,后者的培養(yǎng)目標主要是數(shù)學研究和應用人才[3]。如果我們也把培養(yǎng)目標定位在數(shù)學研究和應用人才上,這不符合實際情況,至少目前是這樣。雖然將來有為數(shù)不多的學生考上研究生,并能夠做數(shù)學研究和應用工作,有部分同學繼續(xù)學習與數(shù)學學科關系緊密的應用技術類專業(yè),如管、、計算機科學或相關的理工科專業(yè),但大多數(shù)學生主要還是從事師資的,所以我們的課程體系設置應該根據(jù)這些實際情況有針對性地改革。
2程序設計語言課程的重要性
正如自然語言是人類社會交流的工具一樣,計算機語言也是應用者和計算機之間進行交流的一種工具。全國大學生數(shù)學建模比賽、設計比賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽等尚需一批既懂專業(yè)又懂程序設計語言的學生去實踐。而對于常用的計算機輔助教學軟件,其管理和維護也需要使用者掌握程序設計語言。目前,雖然軟硬件技術平臺在飛速發(fā)展,但還沒有一個不使用程序設計語言就能進行軟件開發(fā)的,要使學生畢業(yè)后進行軟件開發(fā)工作,就需要較深入地掌握先進的可視化開發(fā)工具,如Visual C++、Java Builder、VisualBasic、PowerBuilder、Delphi等,但是目前的課程設置,還不能較好地滿足社會對畢業(yè)生的要求。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,社會對大學生能力和知識的要求在不斷變化,已經(jīng)從單純的專業(yè)能力,向綜合能力和綜合知識轉變。這個轉變也直接對大學生產(chǎn)生了影響,計算機、、類課程越來越受到學生的重視[4]。而對于學生的個人發(fā)展來說,程序設計語言課對學生綜合素質和能力的培養(yǎng)也起著重要的作用。學生報考碩士研究生時,除了報考基礎數(shù)學和學科教學法方向外,還可以報考計算機、自動化、經(jīng)濟類等方向,這些學生學習程序設計語言對他們考研大有益處。
3程序設計語言課程的選擇與設置
經(jīng)過考查、分析、論證各門課程相互間的內(nèi)在聯(lián)系,可以將相關的課程和教學環(huán)節(jié)組成一個體系,減少授課內(nèi)容的重復,增強課程的總體效能,實現(xiàn)減時增效[5]。程序設計語言種類眾多,而且各有優(yōu)缺點,目前流行的語言主要有:C語言,側重講解結構化程序設計方法、數(shù)據(jù)結構與算法、模塊化程序設計等;C++或Java語言,側重講解面向對象的程序設計、應用程序編程接口;VC++、VB或Delphi側重講解可視化編程技術、組件技術、圖形用戶界面設計及應用程序開發(fā)等。
從培養(yǎng)學生編程能力的側重點不同,程序設計語言課程也可分為兩個層次,語言級程序設計,重在語言(如C、C++)級程序設計技術與原理;工具級程序設計,重在利用工具(如VC++、VB、Delphi)開發(fā)應用程序。無論選用哪種語言,都應講解程序設計的基礎知識與基本編程技術。
由于不同的要求和學時所限,在程序設計語言課程設置中可以采用“1+X”的方案,其中X部分由各新建本科院校自定,即:大學計算機基礎+若干必修∕選修課程。在規(guī)劃必修∕選修課程時,可根據(jù)數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的定位和學生的發(fā)展方向,制定合適的必修和選修課程,也可將典型核心課程整合,構造新課程,如運籌學、數(shù)學建模等課程。
程序設計語言課程設置應貫徹少而精、不斷線的原則,在第1學期修完大學計算機基礎課程后,數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)可以開設如下程序設計語言課程。
1) 第2學期開設C語言程序設計,總72學時(其中理論54學時,實驗18學時),側重講解結構化程序設計方法、數(shù)據(jù)結構與算法、模塊化程序設計以及程序的測試與調試技能等;
2) 第3學期開設VB,總54學時(其中理論36學時,實驗18學時),側重講解可視化編程技術、可視化編程環(huán)境的使用等;
3) 第4學期選修C++或Java,總72學時(其中理論54學時,實驗18學時),側重講解面向對象設計方法、類及其對象等;
4) 第5學期開設數(shù)值計算軟件Matlab,總72學時(其中理論18學時,實驗54學時),側重講解矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)圖形、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等;
5) 第6學期選修中小學課件制作,總72學時(其中理論18學時,實驗54學時),側重講解課件制作技術,為學生進行教育做好準備;
6) 第7、8學期學生忙于實習、找工作、寫畢業(yè)論文和報考碩士研究生等,學習理論性較強的內(nèi)容,效果不好,開設綜合性較強的數(shù)學工具軟件及其應用課程,如Mathematica或Maple,總54學時(其中理論18學時,實驗54學時),側重講解數(shù)值計算與符號演算。
4程序設計課程的教材建設
教材建設是程序設計語言課程教學的重要組成部分,是教學思想、培養(yǎng)目標和課程基本要求的具體體現(xiàn)[6]。教材建設過程中充分考慮到與應用數(shù)學的專業(yè)特點,以應用為目的和出發(fā)點,選擇部推薦的“十一五”規(guī)劃教材、獲省部級以上優(yōu)秀教材獎的教材,或者著名大學編寫的實用性較強的教材,如譚浩強教授編寫的《C語言程序設計》。鼓勵教師參加各類規(guī)劃教材、重點教材的編寫工作,提升專業(yè)教材建設的水平層次和競爭力。
隨著的大眾化與普及化,新建本科院校要想在激烈競爭的教育中取得一席之地,除了抓好本科層次教育外,還應適當發(fā)展專科生、研究生層次的教育,教材建設應體現(xiàn)多樣性、層次性;同時,還應注重學科性質和專業(yè)特色,選用教材應體現(xiàn)出程序設計語言課與專業(yè)課、基礎學科和培訓教材的聯(lián)系和差異[7]。程序設計語言課程選用的教材不僅能傳授最新的知識、體現(xiàn)教材的學科特色,而且應考慮教師主體的自身需求和受教育者興趣、態(tài)度、接受能力等個別差異,充分調動教師的“教”和學生的“學”。
5程序設計語言課程的教學改革
5.1加強實踐教學,注重能力培養(yǎng)
程序設計語言是一類實踐性很強的課程,知識點的掌握與能力的培養(yǎng)在很大程度上有賴于學生上機的實踐。加強實踐教學環(huán)節(jié)的目的是培養(yǎng)學生的編程能力、解決實際問題的能力以及綜合運用知識的能力;培養(yǎng)學生團隊精神、創(chuàng)新精神和提高學生研究性學習能力。實踐教學在今后的教學中應該起更大的作用,很多教學內(nèi)容可以通過實驗課教學形式講授,在教學計劃中需列出一定比例的實踐教學課時安排,以保證實踐教學質量。
實踐教學應以學生為主,教師以行動引導學生為輔,充分發(fā)揮學生的主觀能動性。程序設計語言課程的實驗中,一部分是驗證教材的知識點,這對知識的理解、掌握和鞏固是必要的。在此基礎上,教師可設計屬于應用型的實驗內(nèi)容,以培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。教師除了對所有學生進行統(tǒng)一的要求之外,還應做到因材施教,對學習水平較高的學生,進行個別輔導,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的洞察力和創(chuàng)造力,增強學生運用數(shù)學方法、借助程序設計解決實際問題的意識和能力。
聯(lián)系實際開展實踐性教學,如在數(shù)組應用中根據(jù)考生的成績獲取考生信息的問題。通過這個例題使學生掌握數(shù)組的使用方法,弄清楚處理問題的過程,從而學會利用二維數(shù)組處理矩陣運算、矩陣求轉置、解線性方程組等[8]。通過實踐教學,不但提高了學生的學習興趣,而且還培養(yǎng)學生處理實際問題的能力、鞏固所學的知識,更清楚和形象地了解學科間的橫向聯(lián)系,充分顯示應用數(shù)學的魅力所在。
5.2改進教學手段
程序設計語言課程采用集中授課和上機實踐兩個主要的教學環(huán)節(jié)。從早期的單純“黑板+粉筆”發(fā)展到后來的“計算機+大屏幕”,又發(fā)展到目前的“網(wǎng)絡化教學平臺”,體現(xiàn)了教學手段和方法的不斷變革[9]。網(wǎng)絡化教學平臺是在校園網(wǎng)支持下構建的現(xiàn)代化教學。從事程序設計語言課程教學的教師要充分利用網(wǎng)絡教學環(huán)境所提供的各種功能,開展教學模式、方法與手段的改革與實踐,使程序設計語言課程教學更加適應應用數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。采用的教學方法與手段要服從于教學內(nèi)容,要著眼于人才培養(yǎng),同一課程中不同的教學內(nèi)容,應該設計不同的教學模式與教學方法。
集中授課時可利用現(xiàn)代化的教學手段,在多功能教室授課比較適宜,教師可以直接使用投影儀等多媒體設備、CAI課件等,從傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”教學逐漸過渡到多媒體教學,以提高教學效果。但傳統(tǒng)的教學方式對于培養(yǎng)學生的思維和推理能力,夯實程序設計基礎知識也是必要的。而對于上機實踐時,精講多練、任務驅動的教學方法受到普遍推崇,現(xiàn)在網(wǎng)絡教學平臺上豐富的教學資源與工具軟件為學生自主學習和項目開發(fā)提供了環(huán)境。
教師不僅要傳授給學生知識,更要培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力�？茖W合理的利用現(xiàn)代教育技術,實現(xiàn)多種教學方式的有機結合,擴大學生視野,使教學效果明顯提升。師生互動式和計算機輔助式教學有益于構造自主探索的環(huán)境,激發(fā)學生興趣,提高學習的主動性和趣味性,這也是教師倡導和學生向往的教學方式。
6結語
新建本科院校課程建設始終是教育教學的一個重要環(huán)節(jié),程序設計語言課程作為數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)重要的基礎課,其教學質量的高低與教學效果的好壞直接影響人才培養(yǎng)的質量。隨著科學技術迅猛發(fā)展,人們認識到應用數(shù)學的重要作用,與科技的發(fā)展離不開應用數(shù)學,21世紀的知識經(jīng)濟需要具有應用數(shù)學專業(yè)特長的高素質人才,給新建本科院校課程設置和教學方式方法提出了巨大挑戰(zhàn)。如何進一步使學生在學好專業(yè)知識的同時,還能夠更好地適應發(fā)展的需要,是擺在我們面前必須考慮和解決的實際性課題。
參考文獻:
[1] 成寶芝,郭險峰,郭宗光,等. 信息工程專業(yè)教學與實踐模式研究[J]. 大慶師范學院學報,2009(3):142-144.
[2] 王濤. 今日應用數(shù)學與高師應用數(shù)學教育的特殊意義[J].云南師范大學學報,1999(2):66-69.
[3] 劉紹武,莫海平,韓超. 新建地方本科院校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)課程體系構建研究[J]. 綏化學院學報,2009(5):145-147.
[4] 張僑平,嚴啟平. 關于數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)課程設置與教學方法的報告[J].湖北大學學報,2006(3):244-247.
[5] 王文豪,張亞紅,陳曉兵. 數(shù)據(jù)結構課程教學改革研究與探討[J]. 大慶師范學院學報,2009(5):156-159.
[6] 伍一. 應用型本科程序設計課程教學方法和教材建設[J]. 黑龍江教育,2008(6):52-53.
[7] 沈中和. 高校教材建設發(fā)展的新思考[J]. 遼寧工程技術大學學報,2006(3):335-336.
[8] 譚浩強. C程序設計[M]. 3版. 北京:清華大學出版社,2005:138-140.
[9] 中華人民共和國教育部. 關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見暨計算機基礎課程教學基本要求(試行)[M]. 北京: 高等教育出版社,2006:10.
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