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    高校非計算機專業學生計算機應用能力培養方案

    來源:UC論文網2018-08-03 08:35

    摘要:

      摘要:從課程設置角度分析目前高校非計算機專業學生計算機應用能力培養的現狀,對非計算機專業學生計算機應用能力進行分類,給出基于計算機應用能力分類的基礎課設置和整合課程內容的建議。  關鍵詞:非計算機...

      摘要:從課程設置角度分析目前高校非計算機專業學生計算機應用能力培養的現狀,對非計算機專業學生計算機應用能力進行分類,給出基于計算機應用能力分類的基礎課設置和整合課程內容的建議。


      關鍵詞:非計算機專業;計算機應用能力分類;課程設置;


      作者簡介:徐亞平,男,副教授,研究方向為數學模型與算法。


      隨著計算機技術的不斷發展,計算機應用已由單一的數值計算擴展和滲透到生產和生活的各個領域。面向大學90%以上的非計算機專業學生的計算機基礎教育是高等教育中的重要組成部分,其目標是使所有大學生成為既掌握專業知識,又具備以計算機為工具解決相關專業實際問題能力的復合型人才。為了使非計算機專業學生掌握必要的計算機知識并具備一定的計算機應用能力,教育者的首要任務是為非計算機專業大學生設置科學合理的計算機課程體系。在為非計算機專業的大學生設置計算機課程體系的研究和實踐過程中,提出了以專業為平臺的計算機基礎教育課程體系設置,并構建了“大學計算機基礎+若干計算機必修課+若干計算機選修課程”的教學方案[1-3];也實施了按理工、文史哲法教、經濟管理、藝術等課程體系設置的分類教學[4-6]。筆者認為,首先應該對非計算機專業學生應具備的計算機應用能力進行科學合理分類,并在此基礎上給出相應的、更具有合理性的課程體系設置。


      1目前非計算機專業學生計算機應用能力培養的問題


      目前,國內大多數高校非計算機專業學生的計算機公共課均開設“計算機應用基礎”和“程序設計語言”兩類課程。學生通過學習“計算機應用基礎”,了解計算機的基本概念、基本操作和簡單應用;通過學習“程序設計語言”了解一種計算機語言的基本概念、語法規則、語義、結構以及程序的編輯、調試和運行。在此基礎上,各專業再根據自身特點在適當的學期開設部分與專業相關的計算機類課程,以提高學生的計算機應用能力。但筆者認為目前非計算機專業學生的計算機應用能力培養存在如下問題。


      1.1計算機應用能力培養目標不明確


      筆者注意到在某校化學與材料科學學院的《應用化學本科專業人才培養方案》(www.docin.com/p-18830812.html)中提到“學生應獲取的計算機應用能力”為“具有較強的計算機應用的能力”。在該專業“教學進程表”中,第一學期專業必修課為學生開設“計算機文化基礎”,第二學期開設包括“C語言程序設計”等課程的五門“程序設計類”語言選修課(每門課程3.5學分,63學時),并開設包括“數據技術與應用、多媒體技術與應用、網絡技術與應用”等7門“應用技術類”選修課程(每門課程3.5學分,54學時),并要求“每名學生至少修讀3學分的計算機模塊課程,根據專業要求本專業學生應優先修讀C語言程序設計課程”。


      顯然,培養方案中“具有較強的計算機應用的能力”是一個模糊概念。另一方面,把除“計算機文化基礎”外的計算機課程設置為選修課則說明其中的任一門課程都不是必需的后繼課程。如果某學生在學了“計算機文化基礎”課后,又選且僅選修了“C語言程序設計”課或“網絡技術與應用”課,僅表明該學生只具有“一定的”應用計算機的基礎。出現上述現象的重要原因之一就是對學生的計算機應用能力培養目標不夠明確。


      1.2基礎培養與能力培養相脫節


      為培養學生的計算機應用基礎,多數學校在“通識與專業基礎課程”中設置了“計算機應用基礎”和“程序設計語言”課程,但有不少專業在培養目標及基本要求中沒有關于計算機應用能力的明確要求,僅要求“具備文獻檢索、資料查詢、運用現代信息技術獲取信息”等。如某校“行政管理專業培養方案及教學計劃”的“培養基本規格要求”中僅有“熟悉文獻檢索、資料查詢的基本方法”的要求,但在“學科大類教育平臺”的“本學科大類必修課程”中開設了“高級語言程序設計(VB)”。也有不少專業在培養目標及基本要求中特別強調“具有較強的計算機應用能力”,但在后繼課程中有多少課程涉及計算機(特別是基于“程序設計語言”)的應用能力培養,以及這種能力培養的程度都不得而知。如果在后繼課程中很少有課程涉及基于“程序設計語言”的應用能力培養,或這種能力培養的程度不足于使學生“具有較強的計算機應用能力”,相比之下,把“程序設計語言”設置為選修課的做法可能更加合理,這樣至少在一定程度上可以減少教育資源的浪費和增加學生精力的有效投入。


      學生對“計算機應用基礎”和“程序設計語言”的學習僅僅表明學生已具備了一定的計算機應用基礎,學生應用計算機的能力依賴于后繼課程或實踐對計算機的應用程度。因此,只有在后繼課程中更多地為學生創造應用計算機的條件和機會,才有可能使學生獲得較強的計算機應用能力。


      2非計算機專業學生計算機應用能力分類


      計算機應用能力是指借助于計算機解決實際問題的能力。解決問題的過程可分為基于計算機系統軟件的過程和基于計算機應用軟件的過程兩種。基于計算機系統軟件解決實際問題的過程為:建立實際問題的抽象模型;構造求解抽象模型的算法;編寫實現求解算法的計算機程序;編輯、調試、編譯和運行計算機程序;由程序運行的輸出獲得所需的結果。基于計算機應用軟件的解決實際問題的過程為:運行相應的應用軟件(對于一些行業專用的通用軟件,使用前要進行必要的系統設置);選擇應用軟件提供的相應功能;輸入或選擇相應功能所需的實際參數;獲得相應的結果。由上述借助于計算機解決問題的過程可以看出:


      1)基于計算機系統軟件解決實際問題的過程是產生計算機應用軟件的過程,而基于計算機應用軟件解決實際問題的過程則是對計算機應用軟件的使用。


      2)基于計算機系統軟件解決實際問題的過程以計算機程序設計語言為基礎,而基于計算機應用軟件解決實際問題的過程以計算機應用軟件的使用說明為依據。


      3)具有基于計算機系統軟件解決實際問題的計算機應用能力是開拓、發展和創新計算機應用的基礎。


      借助于計算機解決實際問題的過程也表明:


      1)計算機公共基礎課中的“計算機應用基礎”課和“程序設計語言”課為培養具有基于計算機系統軟件解決實際問題的計算機應用能力提供了必要的基礎,但不能滿足培養學生具有基于計算機系統軟件解決實際問題的計算機應用能力的要求。


      2)如果僅把培養學生的計算機應用能力定位于培養具有基于計算機應用軟件解決實際問題的能力,從目前的計算機應用現狀來看,為學生開設“程序設計語言”課的必要性不大。


      由于計算機的應用可分為兩大類,即數值計算和數據處理(或稱事務處理),所以我們可以把學生的計算機應用能力劃分為兩類四種,即一類為數值計算能力,另一類為數據處理能力,每一類再劃分為基于計算機系統軟件的應用能力和基于計算機應用軟件的應用能力兩種,即可分為以下四種:


      (1)基于計算機系統軟件的以數值計算為主的計算機應用能力;


      (2)基于計算機應用軟件的以數值計算為主的計算機應用能力;


      (3)基于計算機系統軟件的以數據處理為主的計算機應用能力;


      (4)基于計算機應用軟件的以數據處理為主的計算機應用能力。


      基于上述計算機應用能力的分類,各專業可在充分調研的基礎上,根據專業特點及培養目標,為本專業的學生確定其計算機應用能力的類型,在學生學習了“計算機應用基礎”課和“程序設計語言”的基礎上,在后繼課程中為學生設計符合本專業學生計算機應用能力類型的課程,使學生所具有的計算機應用能力與所學專業的計算機應用現狀,以及本專業的培養目標定位相一致。不同專業或不同培養目標學生的計算機應用能力應該有所不同或有所側重,使本專業學生在計算機應用能力方面具有明顯特色。


      3基于計算機應用能力分類的課程設置


      每一個專業的學生都應具備一定類型的計算機應用能力,在確定了學生應具備的計算機應用能力的類型后,教育者需要解決的首要問題是設計出與培養相應計算機應用能力類型相適應的課程。和其他能力的培養一樣,非計算機專業學生計算機應用能力培養的課程可分為兩類,即基礎課程和應用課程。課程設置的基本原則應為:


      1)基礎課程和應用課程之間密切聯系、目標一致;


      2)不同專業不同類型學生的基礎課程和應用課程應有所不同;


      3)在原則1和2的前提下,以選修課的形式達到同一專業培養具有不同能力類型學生的目標。


      具體的課程設置應由專業院系提出本專業學生的計算機應用能力需求,再由負責計算機教學的部門根據能力需求,與學生所在院系協商并最終確定。


      以下按計算機應用能力類型分別給出培養不同能力類型的基礎課程設置建議。


      1)對于應具有基于計算機系統軟件的以數值計算為主的計算機應用能力的學生,由基于計算機系統軟件的解決實際問題的過程,得到學生應具備的能力有:較強的抽象思維能力;選擇或構造求解抽象模型算法的能力;編寫實現求解算法的計算機程序,編輯、調試、編譯和運行計算機程序的能力。所以,對于該類學生的數學基礎要有較高的要求,在此基礎上,建議為該類學生開設“計算機應用基礎”、“程序設計語言”、“數學建模”和“計算方法”等課程,分別承擔計算機操作、程序設計、建立抽象模型和算法設計與分析的基礎能力的培養,并合理安排這些課程的時間和順序。


      2)對于應具有基于計算機應用軟件的以數值計算為主的計算機應用能力的學生,相對于應具有基于計算機系統軟件的以數值計算為主的計算機應用能力的學生而言,區別在于其算法設計和程序設計能力的要求不高,但應掌握數學軟件的使用。所以,建議為該類學生開設“計算機應用基礎”、“程序設計語言”、“數學建模”和“數學軟件”等課程,分別承擔計算機操作、程序設計、建立抽象模型和算法實現的基礎能力的培養,并合理安排這些課程的時間和順序。


      3)對于應具有基于計算機系統軟件的以數據處理為主的計算機應用能力的學生,相對于應具有以數值計算為主的計算機應用能力的學生而言,涉及的算法較簡單,但對數據的組織和基本操作較頻繁。所以,建議為該類學生開設“計算機應用基礎”、“程序設計語言”和以計算機軟件的基本概念、數據結構和數據庫系統及應用為基本內容的“計算機軟件基礎”[7]等課程,分別承擔計算機操作、程序設計、數據組織和數據操作的基礎能力的培養,并合理安排這些課程的時間和順序。


      4)對于應具有基于計算機應用軟件的以數據處理為主的計算機應用能力的學生,則應重點培養學生以所學專業事務處理為基本功能的計算機應用軟件的操作能力。建議為該類學生開設“計算機應用基礎”和以所學專業事務處理為基本功能的計算機應用軟件課程兩到三門(最好與專業課程相結合),分別承擔計算機操作和用計算機實現所學專業事務處理的基本能力的培養,并合理安排這些課程的時間。


      4對課程內容進行合理整合


      課程的內容應服務于學生應具有的計算機應用能力的培養,對傳統課程的內容進行必要的整合與調整,如把“數學建模”、“計算方法”和“數學軟件”三門課程的內容進行有機的結合[8],為學生提供能夠體現用計算機解決實際問題全過程的教學內容。通過從面對實際問題到給出解決問題的方法再到相應算法的計算機實現的全過程訓練,不僅有助于學生計算機應用能力的提高而且有助于提高學生的計算機應用水平。


      僅有基礎是不夠的,只有緊密結合所學專業,在后繼課程和實踐環節中為學生提供反復多次的運用和實踐其所學基礎的機會,如把專業課程和相應的計算機應用軟件的使用緊密結合,才能培養出真正具有較強計算機應用能力的復合型專業人才。


      5結語


      按計算機應用能力進行分類,并設置相應的課程體系及課程內容的計算機應用能力培養模式,可以提高非計算機專業學生計算機應用能力培養的針對性,可使學生的計算機應用能力和專業能力相適應,從而可最大程度地避免計算機應用能力培養目標不明確,基礎培養與能力培養相脫節的現象。


      由于計算機應用能力的培養能和所學專業緊密結合,在教學過程中,學生可以通過借助于計算機完成專業課中需要完成的數值計算或事務處理任務,使其所學的計算機基礎知識和技能得以多次運用和實踐。使學生計算機應用能力得以鞏固和提高的同時,也促進了專業課的學習。


      實施按計算機應用能力類型分類培養學生計算機應用能力的前提是:


      1)能依據專業培養目標和計算機在本專業領域的應用現狀,明確學生的計算機應用能力的類型;


      2)能根據實際應用需要,明確學生計算機應用能力的目標;


      3)能設計出與培養目標相適應的基礎課程和應用課程。


      因此,在制定培養方案時,應對上述三個問題進行全面的調查和嚴格的論證。


      在培養方案的實施過程中,需要明確規定每門課程的任務、目標和要求,只有每門課程都能按要求完成并達到相應的目標,才能說明培養方案是有效實施的。


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