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《计算机科学导论》课程是计算机专业的引导性课程,为计算机专业的新生提供了关于该专业学科的入门介绍。使学生能够全面掌握计算机的基础知识,并了解该专业的学生在该领域工作应具有的职业道德和应遵守的法律准则。《计算机科学导论》课程在大一第一个学期开设,新生虽然具有计算机的基本使用能力,但在计算机理论知识上的专业性不够,大部分的知识对新生来说都是第一次接触。如果一味地想把如此广的知识介绍给学生,理解上的难度会影响他们学习的积极性,效果并不好。根据该课程近几年的教学实践,笔者总结出了教学中存在的一些问题,并对教学内容的选取、教学方法和考核方式给出思考。
教学中存在的问题
计算机科学导论的教学内容虽然相对浅显,但是涵盖的知识面很广,几乎包括计算机领域所有的理论知识,应用技术、热点研究问题等。在授课中不仅要把基本的概念介绍清楚,还要对最新的专业动态有所介绍。在教学过程中主要存在以下几个问题。
1.合适教材难以选择
我国的计算机科学导论教材非常多,按其内容主要有以下三种:一、内容为计算机各种办公软件的使用,使学生具有使用计算机的初步能力,和非计算机专业开设的《大学计算机文化基础》课程等同[1];二、将计算机专业学生大学四年要学的专业核心课程进行了浓缩,内容涉及面广;三、计算机和计算的本质属性用高度抽象的数学模型来刻画[2],内容进行系统化、形式化的概括。由于目前中小学已开始开设了相关的课程,新生都具有不同程度的使用计算机的能力。所以选择第一种教材对于计算机专业的学生会过于简单,失去“专业引导”课程的本质属性;第二种教材在广度和深度上是比较难以把握的;第三种教材过于抽象,教师难讲,一般院校的学生难以理解。再加之计算机科学技术和应用技术的发展变化非常快[3],可谓日新月异,许多教材内容的更新速度严重滞后。
2.理论教学过于复杂
新生非常渴望专业知识,计算机专业的新生对第一学期开设的计算机科学导论课程抱有很大的期望。教师希望通过讲授该课程给学生初步建立整个学科的框架,指明计算机专业学习的方向,激发他们的学习兴趣。但是把如数据结构,操作系统,数据库系统,编译原理等专业课浓缩为一章进行叙述[4],叙述方式上又较少考虑新生的知识背景和理解能力。理论教学中勉强把计算机科学系统知识精装到学生的知识结构中[5],不断出现的新概念、新理论和新知识使学生难以真正理解,又要求他们在短期内消化吸收,这样不但起不到很好的专业引导,反而使学生对计算机的学习望而生畏。
3.实验内容与理论教学相对独立
本课程配有相应的实验内容,但一般是以Windows操作系统和常用办公软件的操作为主,与理论教学相对独立。
4.考核方式传统化
对学生来说,最熟悉的考试方式是闭卷考试,这种考试方式注重对知识的记忆、理解和应用。在大学学习期间,很多课程没有单元测试、期中考试,采取的是直接的期末考试。学生到了期末死记硬背搞突击,平时很少去细细思索所学内容。本课程不只是介绍一些计算机专业的知识,更应该引导学生思考相关的一些问题。
教学的几点思考
1.教材内容和补充新信息相结合
教材的内容对基本知识介绍得比较全面,但为了提高教学质量和教学的有效性,在教学内容上教师需要适当地选择一些专业领域的新知识进行补充,如计算机技术和产品的最新发展、新成果、未来发展趋势等[6]。学生在掌握计算机基本知识的基础上对专业新知识有所了解,紧跟时代的新发展,与学生实际生活中接触到的产品和概念有所共鸣,这样可以激发他们学习本专业知识的兴趣。
2.构建启发式教学模式
传统的教学模式是非常封闭的,教师讲解学生听课,两者的交流比较少。学生的这种被动局面制约了他们学习主动性的发挥。启发式教学模式就是让学生的学习方式从被动变为主动。教师在对基础知识的介绍过程中,根据相应的知识点设置相关问题,对学生进行分组选择相应问题;进行前期的文献查找,撰写论文培训后,让学生自己去查阅相关资料,提炼内容,形成一份综合的材料,并在课堂上讲解给同学们;教师及时对学生所讲内容进行总结评述。把课堂的某些时间让学生掌控,教学中充分调动教师和学生的交流,在问题中探讨学习,在参与中掌握相关知识。在这个过程中让学生学会检索文献,整理资料,初步阅读计算机专业文献等;鼓励学生从问题出发,去钻研去思考,逐步训练专业的创新能力;在团队中学会合作;锻炼学生的表达能力;提高办公软件的使用能力;培养学生专业自信心;充分发挥学生的主动性。
3.适当增加理论教学的实验
Windows操作系统和常用办公软件的操作这些操作技能需掌握,但课堂上讲到的有些内容最好配合相应的实践,给学生实实在在的接触,这样能使理论教学的效果更理想。
4.改变考核方式
大学的课程在考核上一般采取期末考试成绩和平时成绩相结合的方法。计算机导论课程内容多,授课中若不采取传统的教学方式,而是结合专题讲座、学生参与教学的方式,该课程的部分考核可以在教学过程中完成。例如,可采取分组合作课题和独立选题论文相结合的考核形式。分组合作课题在授课中完成,学生按所在分组,分工合作完成相关课题,上台讲演,并通过各小组之间的评比给出相应成绩,这项成绩在教学中完成;独立选题论文,学生自主选取与计算机领域相关的选题,以论文形式上交,培养学生独立思考能力,这项考核在结课后一定时间内完成。两者结合,不增加学生记忆的压力,又给了学生充分的自。
结束语
《计算机科学导论》课程在专业知识整体介绍的同时要激发学生学习本专业的兴趣,发挥学生学习的主动性。课程难度和广度不容易把握,教师要不断更新教学内容,改进教学方法,使《计算机科学导论》课程真正起到引导的作用。
参考文献:
[1]许晴媛.《计算机导论》课程内容探索与改革[J].宁德师范学院学报(自然科学版),2011,23(3):303-306.
[2]何昭青.《计算机导论》课程内容体系构建的研究与实践[J].湖南第一师范学院学报,2010,10(5):63-66.
[3]李明东,等.《计算机导论》课程内容及体系结构改革研究[J].四川师范学院学报(自然科学版),2003,24(1):6-8.
[4]薄树奎.“计算机导论”课程教学方法初探[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2011,30(4):182-184.
(1)重读一遍四大名着:《三国演义》、《水浒传》、《西游记》、《红楼梦》。
(2)专业基础知识的拓展:细读《信息技术与应用导论》、《c++精髓-软件工程方法》,做好笔记,需要时查阅相关的论文和书籍,为以后的学习奠定良好的基础。
(3)课程知识的学习:专心学好本学年的所有课程,做到课前预习,课上认真听讲,课后复习并完成相关的作业与练习。
(4)课外知识的学习:多去图书馆阅读近期各类杂志,例如《程序员》、《软件学报》等,重点关注信息技术领域的相关报道和有关新技术新方法等的文章。
通过实行上面的计划,我想应该会达到预期的效果。进入大二后,我觉得重点就应该放在专业基础课的学习上了。因此,经过认真思考我制定了如下的计划:
(1)抽取时间阅读名家名篇,提高自己的文学素养。
(2)专业基础知识的拓展:细读《80x86汇编语言程序设计》、《数据结构与算法–c++语言实现》、《计算机组成原理》,掌握查阅相关的论文和书籍,为以后的学习奠定良好的基础。
(3)课程知识的学习:专心学好本学年的所有课程,加深对《离散数学》、《数字电路》、《汇编语言程序设计》、《计算机组成原理》的课程的理解,掌握好相应的各类实践技能。
(4)课外知识的学习:登陆图书馆数据库阅读相关论文,提高自己的论文阅读水平和理解能力。
经过前两年专业基础知识的学习,我想自己应该对计算机领域有了整体的了解,也初步掌握了计算机领域相关的专业基础知识,并拥有一定的动手操作能力。因此,在大三的学习过程中,我参照系里安排的课程做了如下的计划:
(1)阅读一些管理沟通方面的书籍,提高自己的沟通和管理组织能力。
(2)专业知识的拓展:细读《数据库系统导论》、《计算机网络》、《操作系统》,掌握查阅相关的论文和书籍,掌握有关数据库、计算机网络及操作系统的原理和应用。
(3)课外知识的学习:查阅信息技术论文(特别是多阅读英语论文),扩展自己在专业领域的知识面,跟上当前最新的技术和应用。
摘要:本文结合“计算机科学导论”课程双语教学的实践,探讨了双语教学在计算机本科生教学中四年不断线的必要性和意义,分析了对双语教学的效果怀疑的内在原因,提出了实施计算机双语教学不断线的课程体系。
关键词:双语教学;计算机科学导论;国际化;课程体系
中图分类号:G642
文献标识码:B
1引言
近年来,双语教学在全国各高等院校开展得如火如荼,同时也积累了一定的经验。然而,我国高校双语教学的开展也存在着很多问题,甚至有些学校对双语教学的效果产生怀疑。本文结合“计算机科学导论”(以下简称“导论”)双语教学的实践,探讨构建计算机双语教学的课程体系的必要性和意义,提出构建计算机双语教学课程体系的设想。
2目前双语教学的三种模式
严武军将双语教学划分为简单渗透型、穿插型和全外语讲授型三种模式,但他并未研究教材和授课语言在双语教学中的作用。实践证明,合适的教材是双语教学实现最佳效果的一个重要因素。因此,我们根据教材和授课语言,将目前高校中的双语教学分为以下三种模式:
中文教材,英文课件,英文授课。这种模式类似于上述的简单渗透型。国内培养的教师容易采用这种双语教学模式,他们用英语和PowerPoint等软件做出课件,在讲课时注重概念的解释。但这种教学很难将目前国际上的学科进展和知识更新有机地结合起来。
英文教材,英文课件,中英文混合授课。这种模式类似于上述的穿插型模式。在英语国家有一定工作和学习经历的教师往往采用这种形式,使学生一步进入英语和汉语混合的教学环境,也弥补了现实中全英语授课学生听不懂的缺陷。但这种双语教学不利于学生用英语理解专业知识能力的有效提高。
英文教材,英文课件,英文授课。这种模式类似于上述的全外语讲授型双语教学模式。在英语国家学习和工作多年然后回国的学者容易采用这种双语教学模式,他们甚至将自己在国外使用的英文教材和讲稿直接应用到国内的双语教学中。在这种模式下,学生一步到位进入英语的教学环境,但由于中文在大学校园里占统治地位,学生遇到一点学习困难,听不懂、学不会,便会开始抱怨。这可能也是双语教学在有些高校难以为继的一个原因。
应该指出,不管是严武军的双语教学模式还是我们提出的模式都忽略了互联网上的信息资源对双语教学的影响。实际上,在“导论”的双语教学中,我们充分利用了互联网上的信息资源来制作英文课件,将国际上“导论”的有关最新进展有机地加入到课件和双语教学中,并深深体会到充分利用网络上的信息资源将真正缩短我们在教学上与英语国家的差距。
3双语教学的若干问题及探讨
首先,学生听不懂是一种正常现象,但学生必须听下去。实际上,双语教学课程的开设不仅要求教师更多地投入,对学生也有同样的要求。这种投入首先要求学生有充足的时间。大一属于从高中到大学的过渡阶段,一般所开课程相对较少,学生课余时间比较宽裕;同时这一时期学生考级、考研、就业的压力较小,相对于高年级学生有更多的精力可以投入到双语教学课程的学习之中。
另一突出的问题是双语教学因人而设,教学计划制定时并没有把双语教学纳入统一的系统发展中,虽然丁学钧等研究了计算机专业双语教学系统模式,并做了一定的实践。因此,在这种因人而设的双语教学中,学生不能系统地用双语学习计算机科学和技术学科的相关知识,高校也不能真正有效地建立双语教学的教师队伍。正是如此,近两年双语教学正在我们校级教学改革项目的申请中逐渐消失,这也可看作人们对双语教学效果怀疑的直接后果。同时,这也可看作是没有建立计算机双语教学体系的直接后果。
第三个突出的问题是原版教材和中文教材的关系。既然是双语,那么就应该合理地同时使用原版教材和中文教材,使二者互为辅助和补充。例如,在“导论”的双语教学中,我们以中文教材的内容体系作为选择英文教材和通过互联网选取国际上最新的教学资源的基础,参考了10本原版或影印版英文教材和1本中文教材。实际上,目前我国双语教学教材的建设还没有形成一个完整的体系,部分课程的教材还处于探索阶段。实践证明,没有完整的计算机双语教学的课程体系的建立,我国双语教学教材的建设也就很难形成一个完整的体系。
4构建计算机双语教学课程体系的必要性和重要性
改革开放以来,我国的计算机业得到了惊人的发展。但也不得不承认,计算机的技术和知识基本上来自以英文为载体的媒介(含书籍),我们的教材基本上是对这些媒介内容的加工和处理。同时,计算机专业的本科生在学学英语时,很少接触大量的专业词汇。例如,我们的一些一年级计算机专业学生不知道“Object-oriented programming”,虽然他们已学了C++ 程序设计语言。而且,大部分编程软件都是用英语编写的,这给学生更好的利用软件带来一定的困难。因此,及时实施计算机双语教学,以便让学生直接学习当代以英文为载体的计算机技术和知识是必要的。
英语在计算机专业中的学习和应用是一个渐进过程,学生不可能通过一门课程的双语教学就能达到“能够阅读本课程所涉及的的专业知识与技能的英语文献资料,而且能够用英语口语和书面的形式,采用符合国际惯例的方式处理和交流与本课程有关的专业事务和信息”。从这一点来看,有必要建立计算机双语教学课程体系,将双语教学课程从一入学开始安排,然后每个学期逐渐展开,以形成一个初期打基础、间接动力推动到后期高层次、直接兴趣推动的连贯的、完善的双语教学体系。
张萍等老师对生物系和物理系实施的双语教学的调查表明,连续两个学期开设双语教学课程的学生的进步显著。赵艳红和邵定宏在探讨计算机专业课程双语教学时也注意到计算机专业双语教学应具有连贯性,贯穿于学生的整个受教育过程,并建议“可以有计划有选择地从大学一年级开始,每学期开设一到两门采用双语教学的专业基础课程。低年级双语教学的重点放在英文教材的使用上,逐步实行课堂中英文讲授。专业课鼓励教师学生采用英文教材,双语教学课程中逐步增加全英文讲授比例”。他们也建议程序的开发环境应是英文的操作界面,尽可能不使用汉化后的开发工具。
5建设计算机双语教学课程体系的构想
科学合理的双语教学课程体系是成功实施双语教学和培养“面向世界”人才的根本保障,也是建立一支高质量的双语教学师资队伍的必要条件,它还是建设双语教学教材完整体系的必要前提。因此,讨论如何科学合理的建设计算机双语教学课程体系对于发展我国高校的计算机双语教学是很有意义的。
一般来讲,科学合理的双语教学课程体系必须考虑其与计算机本专业其他课程的关联性和衔接性,同时又要避免学科内容的无效重复,不能像计算机专业外语那样。具体来说,计算机双语教学课程体系首先应贯彻教育部2001年《关于加强高等学校本科教学工作,提高教学质量的若干意见》中关于双语教学的精神。这一文件颁布已七年了,计算机双语教学的课程应达到所开课程的10%。这意味着计算机双语教学课程体系至少包含4门计算机课程的双语教学,如果在计算机本科生的四年的教学计划中,每年能够至少开设一门计算机课程的双语教学,就基本上实现了“双语教学不断线”的思想。
目前大多计算机教学课程体系由公共必修课、专业必修课、专业选修课和公共选修课组成。因此,计算机专业双语教学课程体系应涵盖专业必修课和专业选修课。而且,双语教学课程应覆盖本科生大学四年的每个学年,我们的计算机双语课程教学体系至少应包括在一年级开设的“计算机科学导论”,在二年级开设的一门程序设计语言,例如“Java 程序设计”,在三年级开设的“软件工程”和在四年级开设的“人工智能”。其中两门是必修课,两门是选修课。
选择上述课程作为计算机教学课程体系的一部分,不仅吸收了国内同行的双语教学经验,而且基于下列考虑:
(1) 凡是国内教材与国外英文原版教材具有较高内容一致性的课程;或者,课程所用的国内教材基本上是国外英文原版教材的子集,均可较容易地用于双语教学。“Java程序设计”、“软件工程”和“人工智能”属于这种情况。
(2) “计算机科学导论”是计算机本科生一年级的入门性课程,计算机专业的双语教学应从这里开始。如果说计算机的学习应该“从娃娃开始”,那么计算机专业的双语教学应该从“导论”开始。
(3) 我们已成功地实施了“计算机科学导论”和“Java程序设计”的双语教学。本文的第一作者曾实施“人工智能”的双语教学。
我们还将实施“软件工程”的双语教学,因为“软件工程”双语教学的成功将有利于学生提高他们用双语直接了解掌握最新软件工程的原理、思想、技术和方法的能力,改善他们在软件开发中的合作和团队精神,促进我国软件工业的国际化。
同时,我们的计算机双语教学课程体系还包括“算法和数据结构”和“数据库系统原理”两门课程,使之达到“用双语授课课程课时达到该课程课时的50%以上”, 因此,我们的计算机双语教学课程体系就包括了高等学校计算机科学专业方向15门核心课程中的6门课程。
最后,我们将在本科生的四年级开设三门双语教学选修课程“电子商务”、“数据挖掘和数据仓库”和“Web智能和工程”,学生可选修其中一门。同时我们要求学生在做毕业论文时必须阅读和引用1~2本英文著作,2~3篇英文期刊论文,3~5篇国际会议论文集论文。这可看作是为学生将来用英语发表研究成果所做的必要训练。
6结束语
本文探讨了目前双语教学的三种模式,讨论与构建双语教学课程体系有关的若干问题,研究构建计算机双语教学的课程体系的必要性和重要性,并探讨了如何建设计算机双语教学的课程体系。建立完善的计算机双语教学的课程体系仍然是一个长期而困难的教育目标,也是一个巨大而复杂的教学系统工程,在实现这一目标的过程中,还有无数的问题等待解决。我们应加大引进所需原版教材的种类,更需建立一支能够实施计算机双语教学课程体系的高质量教师队伍。
7致谢
本文得到河北师范大学校第八批教学改革项目的部分支持。作者衷心感谢河北师范大学的支持。没有他们的支持和帮助,“计算机科学导论”的双语教学就不能在河北师范大学顺利实施。本文中的某些思想、方法和策略就不可能浮现。
参考文献
[1] 胡立源,卜荣欣. 计算机基础双语多媒体课件的制作[J]. 计算机教育,2007,(23):73-74.
[2] 严武军. 师范院校计算机人工智能双语双语教学的方案设计[J]. 计算机教育,2007,(23):93-95.
[3] 何明霞. 高校双语教学“羊群行为”分析与发展路径[J]. 中国高等教育,2007,(9):59-60.
[4] 张萍,陈继荭,何丽平. 以学生为本稳妥推进双语教学[J]. 中国大学教学,2007,(11):36-38.
[5] 赵艳红,邵定宏. 计算机专业课程双语教学探究[J]. 中国大学教学,2007,(8):25-26.
[6] 滕小瑛. 双语教学的探索和体会[J]. 中国大学教学,2005,(7):31-32.
[7] 翟中. 计算机科学导论[M]. 北京:清华大学出版社,2007.
[8] 王斌华. 中外比较:双语教育的界定、属性与目的[J]. 教育发展研究,2005,(11).
[9] 林永成. 高校双语教学的几点认识与思考[J]. 中山大学学报论丛,2007,27(8).
[10] 江爱华. 高校双语教学的背景、表象与对策[J]. 南京航空航天大学学报(社会科学版),2007,3,9(1).
[11] 陈肖慧等. 从学生对双语教学的反馈看双语教学[J]. 北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5).
[12] 董宇欣. 我国高校开展双语教学的实践与思考[J]. 北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5).
[13] 杨儒贵. 谈谈双语教学的课程和教材建设[J]. 北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5).
[14] 刘坤起,赵致琢著. 计算科学导论教学辅导[M]. 北京:科学出版社,2005.
关键词:计算机导论;教学改革; 教学方法
中图分类号:G642 文献标识码:B
计算机导论是医学院校计算机专业的学生的第一门专业基础课程,也是一门入门课程,是对计算机专业完整知识体系的综述。通过教学,学生可以对计算机科学与技术的知识结构有一个了解,明白自己的专业领域将要学习哪些内容,为深入学习计算机专业课程知识奠定基础。
1传统医学院校教学中存在的问题[1]
近几年,大多数医学院校的计算机相关专业都开设了"计算机导论"这门课程,但是也存在一些问题。体现在以下2个方面:①从教学内容上,?訩是专业核心课的大杂烩,将"数据结构"、组成原理、网络操作系统、编译原理等核心课程进行简单的罗列,使教材的广度和深度难以把握。?訪直接讲授计算机文化基础,与非计算机专业的学生学习同样的内容。这2种都达不到计算机导论学习的目的。②在重视程度上,老师的重视程度不够,没有认真的研究和分析,注重照本宣科,无法引导学生学习的兴趣。
因此,很有必要进行课程的改革与创新,既能让学生了解本学科专业体系,又能让学生培养浓厚的学习兴趣。
2教学改革
2.1教师选择 《计算机导论》是计算机专业完整知识体系的综述,每一章的内容都是一个完整的学科,那么我们可以组织具有较高水平的教师讲授《计算机导论》课程,每一位老师讲授自己相关研究领域的内容,从而保证教学的高水平。各个教研室可以以本教研室的研究方向为题,为导论的某章涉及的学科开设小型的讲座或报告,从而使学生可以了解该学科的前沿,提高学生的学习兴趣。
2.2教材选择 选用优秀的教材,甚至是国外的优秀教材,并使用双语教学,促进教学内容的快速提升,这是提高教学水平的一种手段。
2.3教学内容改革 通过对传统教学内容的分析,在参考已有著作以及文献中关于"计算机导论"内容选取的基础上,"计算机导论"的教学内容应该包括以下几个部分[2]:计算机发展简史、OFFICE及常用软件的使用、计算机组成原理知识、操作系统、计算机网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机系统安全知识。这样的一种内容选取模式,囊括了计算机知识体系的各个部分的内容,每部分内容都有其独特的作用,能够较好地适应"计算机导论"的课程定位。
计算机发展简史的介绍,可以让学生了解计算机技术的整个发展历程,从中吸取成功的经验和学习研究的的启示。OFFICE及常用软件的使用的学习,可以为以后的工作学习中相关软件的使用扫除障碍。计算机组成知识、操作系统与网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机系统安全知识是计算机专业的核心内容,组成了计算机专业基本的框架,对这些知识的概括性学习,学生可以对计算机专业有一个大概性的了解,为将来专业课程的学习培养兴趣。
2.4理论与实验相结合 计算机导论课程是一门实践性非常强的课程,单纯的理论性讲授是非常抽象的,学生理解起来也非常困难。通过实验可以提高学生的知识运用能力,更好的理解理论讲授的内容[3]。"OFFICE及常用软件的使用"的实验,能够使学生熟练掌握常用软件的操作技能,为以后的日常工作、论文写作打好基础。"计算机组成原理知识"的实验,学生能够在老师的指导下真正打开机箱观察计算机的各组成部件,对CPU、主板、显卡、风扇、数据线等有一个直观上的认识,使学生初步掌握计算机系统的组装和维护能力。"操作系统与网络知识"的实验,学生可以初步了解操作系统的运行状态、网络连接、环境配置、软件的安装与卸载。"程序设计知识、软件开发知识"的实验,可以让学生参观我系自主开发的一些软件,了解他们的性能、开发的过程以及经验教训。"计算机系统安全知识"的实验,使学生了解计算机使用安全的重要性,学会计算机病毒的查杀等能力。实验课程的教学与练习,可以提高学生的动手能力,将抽象的理论知识变为具体,复杂的知识变为简单,从而更好的理解理论知识。学生初步掌握了常用软件的操作技能,了解了操作系统、网络的基本使用方法,具备了简单的计算机系统的组装与维护能力,从而加深对常用办公软件、计算机组成、操作系统、计算机网络、计算机系统安全等相关理论知识的理解。
2.5教学方法改革 传统的教师讲、学生学的教学方法已经不能适应当前的教学,但是在不丢弃的前提下,应着重提高学生的学习自主性,对每一章的内容可以分组进行报告或者讨论。对学生进行分组,每个小组轮流对某一章的内容,通过搜集资料作概述性的报告,或者教师参与学生小组讨论,并给予引导。
教学方法的改革可以引入现代教学手段,比如建立"计算机导论"课程网站,通过这个平台,老师可以和学生进行在线的交流。"计算机导论"课程网站可包括理论教学区、实验指导区、自测习题、学习讨论区等。理论教学区应包括"计算机导论"课程的教学课件以及教学大纲、电子教案、课程录像等指导性信息;实验指导区应包含每一章的实验指导、注意事项、实验内容;自测习题用于学生自测基本知识点的掌握情况;学习讨论区用于当前上课学生之间的学习探讨、教师学生间的交流,也包括高年级学生的学习经验积累以及他们之间的交流。
2.6与学生互动,了解学生对学习本课程的意见 特别是在进行小组讨论的时候可以与学生进行互动,询问学生对所讲课程的哪一块比较感兴趣,了解学生对所学课程的认识。
上述改革内容是我院在多年"计算机导论"教学经验的基础上,进行的教学方面的改进,并已经在教学实践中使用,取得了较好的教学效果。
总之, "计算机导论"课程是计算机以及相关专业的基础课程,在整个专业的教学体系中起了非常重要的作用,在整个教学过程中一定要把握好"深度"和"广度"的有机结合,提高学生的学习兴趣,取得较好的教学效果。
参考文献:
[1]袁方,王兵,李继民,等."计算机导论"的教学内容改革探讨[J].计算机教育,2009(24):149-152.
【关键词】课程改革;计算思维;任务驱动
0 引言
1989年,ACM攻关组提交了著名的“计算作为一门学科”报告,报告认为,“计算机导论”课程要培养学生面向科学的思维能力,是学生领会学科的力量,以及从事本学科工作的价值所在[1]。2001年,CC2001将计算机学科划分为计算机科学、计算机工程、软件工程、信息工程、信息技术五个分支[2]。2005年,CC2005进一步指出,该课程的关键是课程的结构设计问题,ACM和IEEE-CS分别为这五个分支学科设计了相对独立的课程体系,要求“计算机导论”课程应该以面向计算学科的思维能力,即计算思维能力的培养为核心,为学生的大学课程打好基础[3]。2002年中国计算机学会教育委员会和全国高等学校计算机教育研究会推出了《中国计算机科学与技术学科教程2002》(China Computing Curricula 2002,简称CCC2002),阐明了计算机科学与技术学科的教育思想,对学科的定义、学科方法论、学科知识体系和内容、教学计划制定以及课程组织方法、毕业生应具备的能力等方面做了系统全面设计,并将计算机科学与技术学科的知识体系结构组织成知识领域、知识单元和知识点三个层次,其中知识领域是知识体系结构的最高层次,共14个领域,下设132个知识单元[4]。
目前,我国国内的学科分支及课程体系一直沿用CC2005和CCC2002,“计算机导论”设计5个知识领域,涵盖12个核心知识单元,分别是信息技术史、程序设计语言概论、软件工具和环境、语言翻译简介、人机交互基础、软件演化、通信与网络、信息技术的社会环境、职业责任和道德责任、基于计算机的系统的风险和责任、知识产权、隐私权和公民自由。
“计算机导论”是一门计算机专业的引导性课程,开设在学生第一学年的第一个学期。本课程教学目标是:通过本课程学习,要求学生了解计算机科学的基本概念、计算机系统的组成、数据表示方法学和数据加工表示方法等,最终对本专业各个学科的核心内容、各个学科的关联有全面、概要的认识,为后续的专业学习奠定入门的基础。同时,“计算机导论”该课程也是一次对学生具体而详尽的专业思想教育,对学生的专业学习具有启蒙作用。因此,依托学科课程体系,对《计算机导论》课程进行改革,优化课程内容、打造精英团队、改进教学方法,培养学生计算思维和实践能力非常重要。
1 课程教学存在的问题
从计算机学科体系发展背景、计算机导论课程大纲设计、计算机专业的计算机导论实际教学效果等方面分析,计算机导论课程建设主要存在以下问题。
1.1 课程意义认识不足
随着中学阶段信息技术课程的普及,学生对网络资源获取日益增多的社会环境下,一些学生和教师对“计算机导论”课程的地位认识不足。学生将“计算机导论”课程与“计算机应用基础”课程混为一谈,在教学管理过程中,学生对大量的专业名词感觉枯燥,理解困难,学生的学习积极性不高,处于被动接受状态,缺乏自主学习和创新意识。学生学完后感觉不到这门课程的意义,没有起到为后续课程打基础的作用。
1.2 教师对计算机导论课程内容理解不够,教学内容简单化
“计算机导论”课程信息量大,教师很难做到每个章节分配合理,重难点掌握恰当,没有潜移默化的培养学生的学习思维,不能很好地帮助学生系统的认识计算机学科体系结构。教师在面临繁多的学科体系要求下,很难贯彻执行计算机学科体系的核心思想,在教学内容上只是对核心内容进行简化和压缩,生搬硬套教学大纲,完成基本的教学要求。
1.3 教学方式陈旧
在信息化高速发展的环境下,学生习惯了依赖网络、依赖手机电脑,这时,教师还采用传统的教学方法,只是简单的将黑板的“人灌”简单的改成了PPT的“电灌”,学生还是被动地接受,课堂气氛沉闷,学生没有激情,教学效果不理想。
2 课程改革的思路
2.1 依托学科课程体系,以培养学生计算思维为向导构建课程的教学大纲
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。基于计算思维的教学,是指通过建立一种合适的体系,以培养创新型人才为目标,激励、引导和帮助学生主动发现问题、分析问题和解决问题。在课程教学是以教师为主导、学生为主体的“探究”过程,在教学过程中运用计算思维的方法获取知识、训练技能、培养能力、发展个性[5]。
2006年3月,美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授在美国计算机权威期刊Communications of the ACM杂志上给出,并定义的计算思维(Computational Thinking)。周教授认为:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。2008年6月,ACM在网上公布的对CS2001(CC2001)进行中期审查的报告(CS2001 Interim Review)(草案),开始将美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M. Wing)教授倡导的“计算思维”与“计算机导论”课程绑定在一起,并明确要求该课程讲授计算思维的本质。根据ACM和IEEE-CS的要求,“计算机导论”课程应该以面向计算学科的思维能力,即计算思维能力的培养为核心,为学生将来的大学课程打好基础[6]。
“计算机导论”在课程大纲设计中,依托学科课程体系,以培养学生计算思维为向导,力求以严密的方式将学生引入计算学科各个富有挑战性的领域之中,为学生正确认知计算学科提供方法,为学生今后深入学习计算机的课程做铺垫。下面列出“计算机导论”课程教学大纲。如表1所示。
如表1所述,“计算机导论”课程的课程大纲中包含了学科的宏大视野和学科各分支领域具有的共性的核心概念、数学方法、系统科学方法、社会与问题,要求学生理解计算思维,认识学科形态,培养专业基础素质。课程大纲体现了在不断地提出问题、解决问题的过程中,加强学生运用计算思维进行问题求解能力的训练以及逻辑思维能力的培养,结合专业特色,将计算思维应用到各个专业问题的解决方法中去。
2.2 教学内容模块化,以培养学生实践能力为目的改变教学表现形式
依据3.1中构建的课程大纲,将“计算机导论”的所有教学内容分模块以不同的课堂形式表现。下面列出分模块的“计算机导论”教学内容及教学表现形式。如表2所示。
2.3 打造可持续发展、创新型的教学团队
“计算机导论”需要解决的主要问题是让学生了解学科发展历史,学科最新发展方向,职业基本行为规范和学科所要学习的内容,因此需要教师能够融会贯通的对“计算机导论”所设计的计算机学科知识进行系统的讲解,并能够跟踪学科的科研动态,了解目前的重大科研成果,通过对前沿科学内容的讲解,开拓学生的视野。因此,“计算机导论”教师团队的教师必须教学经验丰富,“计算机导论”中所涉及的知识映射的单门课程需要有循环教学2-3遍的教学经验,能够非常清楚后续各课程之间的衔接关系,准确地把握各类课程的引导性内容和重要性内容,在教学过程中潜移默化的培养学生的计算思维能力。
教学团队由教学经验丰富的教学型专业人员担任课程负责人,以中、青年骨干教师为主体,形成由教授、副教授、讲师、助教组成梯次合理的队伍。教学团队中有教学效果优秀、教学经验丰富的名师。
课程负责人熟悉各个教学环节教育改革趋势,能够协调和凝聚团队成员的力量,实现优势互补,指导团队成员在课程建设、教材建设、教学内容、教学方法和手段或实验、实践教学等方面的教育教学改革中取得成果。
“计算机导论”教师团队的教师要求掌握各种课堂技巧,根据不同的章节内容特色,灵活运用各种教学方法,用通俗易懂的语言描述繁杂的专业内容,调动课堂氛围,激发学生学习“计算机导论”的兴趣,让学生正确认识本门课程的重要性。
教学团队成员要求具有创新性思维,在间教学过程中进行专业学术探讨与论争、教学方法交流、教学经验沟通等,产生教学实践改革的创新思考,并在教学实践中逐渐实施,形成通过教学团队成员的创新精神来促进课程发展和培养具有创新意识教师的良性循环。
2.4 合理利用网络资源,创造交互式课堂
根据上文所描述的模块化的教学内容和教学形式,在课堂教学过程中,以学生为中心,采用理论、实践(2:1)的形式组织课堂教学。理论课堂以讲解基本理论知识为重点,帮助学生运用学科数学思想梳清整个学科脉络,建立系统化的认知模型。实践课堂以“任务驱动”的形式组织教学,以团队小组的形式进行考核。课堂教学方式是:①教师引导组长运用关注点的计算思维指导组内的分工,将一个复杂的题目演变成一系列的子模块;②各组员定期交流各自完成的情况,对于过程中遇到的问题;③教师引导学生运用计算思维的方法进行抽象、分析;④通过网络等各种途径进行自主检索、探究、思考、讨论;⑤最终形成问题的求解思路;⑥在学生完成任务后,教师引导学生进行知识的归纳和总结,并演示、讲解和答辩相结合进行总结评价,加深学生对知识体系的理解。通过这种课堂组织方式,激发学生的求知欲,改变学生由被动学习为主动获取知识,提高学生的学习主动性。
随着互联网的普及和学生对计算机技术的应用,学生可以通过互联网去使用优质的教育资源,不再单纯地依赖授课老师去教授知识。而课堂和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。1/3的时间课程教学中,除去需要用实验验证计算机学科中的一些核心概念和学科形态外,如:计算机的体系结构在最新的计算机产品中的应用问题,第三次数学危机,职业道德,计算机未来的形态等问题均可以采用“任务驱动”的形式授课。学生需要课前根据老师布置的范围了解和学习相关的知识,形成小组总结性文字,老师需要根据学生的实际水平和课前学习效果组织课堂讨论,引导学生计算思维的方式构建学科脉络,拓展学科视野。
理论教学与任务驱动实践教学有机结合,充分调动了学生的学习积极性,促进了学对知识的理解,训练了学生的计算思维,培养了学生的创造力。
3 小结
论文通过对“计算机导论”课程的课程大纲梳理、教学团队建设、教学方法改革,在当前“计算机导论”教学中注入了新的思路,体现了以培养学生实践能力的教育思想。
【参考文献】
[1]Denning P J, et al. Computing as a discipline. Communications of the ACM, 1989,32(1)[J].
[2]ACM/IEEE Curriculum 2001 Task Force. Computing Curricula 2001, Computer Science. IEEE Computer Society Press and ACM Press,2001[J].
[3]The Join Task Force. Computing Curricula 2005. The Overview Report. A cooperative project of ACM, AIS, and IEEE-CS. Sept 2005[J].
[4]中国计算机科学与技术学科教程2002 研究组.中国计算机科学与技术学科教程[M].北京:清华大学出版社,2012.
关键词:计算机导论;CDIO;实践教学;创新能力;人才培养模式
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)51-0206-02
计算机导论是江西农业大学软件学院为软件工程专业新生开设的第一门专业基础课程,它不仅要全面、系统地介绍计算机、软件工程等技术的基础知识,而且也要提高新生对计算机的实践操作能力。江西农业大学软件学院成立就开设了该课程,但是实践教学效果一直不理想。随着软件学院对人才培养模式的转变和规范,学院提出了以市场需求为引导[1],对教学内容和方法进行了改革和调整,随之计算机导论课程也增加了基础实训内容,实践教学方法也开始加强工程化训练,本文提出的基于CDIO[2]的计算机导论实践教学模式正是在此背景下形成的。该模式利用CDIO思想,并以软件产业需求为指导对计算机导论实践教学进行改革和探讨,从而实现提高学生创新能力的目的。
一、实践教学存在的问题
1.理论教学与实践教学不协调。计算机导论教学一直是一个难题[3]。在缺乏计算机背景知识的情况下要让学生在短期内全面、系统地理解计算机或软件工程学科的知识体系是一件相当艰巨的教学任务。因此,有些教师比较侧重传授理论知识,有的教师则偏重操作技巧,以至出现两种不良现象:一是学生面对深奥的理论知识而索然无味,二是学生轻视原理知识的重要性而认为计算机导论等同于计算机基础操作。
2.实践教学缺少工程化思想。目前计算机导论实践教学的内容主要包括计算机系统和office软件的操作。在实践教学中,教师为了能尽可能多地介绍工具的使用方法而一味地讲解工具的基本操作,而忽视了对软件工具的工程化组合应用。此时,教师仅仅是一个工具的灌输者,而不是一个具有工程化思想的项目指导者。面对众多的工具,学生仍然不知道在具体的环境下去灵活、高效地运用与组合工具。
3.实践教学考评方式单一。在传统的考评方式中,学生实践环节的成绩仅占期末总评成绩的20%,这样就导致学生不认真对待实践学习,操作能力差,考试靠死记硬背。
4.实践教材建设滞后。目前计算机导论实践教材相对比较少,而且很难与现实需求保持一致,企业、行业可能在使用office2010版软件,而实践教材却还停留在office2003。另外,由于家庭经济条件的差距和城乡信息技术教学水平的差异,现在大一学生对计算机的了解程度千差万别,这就使得对实践教学内容的安排和教材的选择造成了较大困难。
二、CDIO思想
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)。以CDIO为指导思想的计算机导论实践教学将让学生以主动的、实践的、理论与实践之间有机联系的方式去学习知识。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面。迄今为止,已有多所国内外大学加入了CDIO组织,我国汕头大学工学院全面采用CDIO工程教育理念和模式,制定相应教学大纲,现在已经取得了良好效果,而企业也很欢迎经历了CDIO模式培养的学生。
三、基于CDIO的实践教学模式
在实践教学的过程中,首先向学生介绍CDIO的理念,要求学生在实践过程中不断地运用该工程教育模式,同时教师按照CDIO的12条标准采取“做中学,学中做”的教学方法推进教学的进行。为了避免学生进入理论学习的困惑期,江西农业大学软件学院将理论与实践教学分别分配27个学时,同时要求理论和实践教学穿行,另外还开设了一周的课程实习。在实践教学大纲方面,学院不规定任课教师必须将所有软件的操作工具全部讲授给学生,而强调将实践项目工程化。根据CDIO12条标准,江西农业大学软件学院计算机导论课程组教师结合实践教学的特点,对下面一系列教学方法进行了改革和探讨。
1.改变传统教学方法,积极参与学院“3+1”教学模式,加强课程实习周的工程化建设。根据CDIO培养大纲第一层面要求,计算机导论实践教学以工程基础知识为主线,创立了以CDIO为理念的工程教育环境,制定了相应的实践学习目标。
2.积极鼓励学生登台展示个人实践操作过程。由于CDIO要求培养学生个人能力、人际能力和对过程和系统的构建能力,所以课程组教师将学生在实践课中的表现列为考评要素之一,并经常鼓励学生积极展示自我。
3.软件学院为学院大一新生提供计算机操作实践场所。学院机房定期为学生开放,机房成为学生的计算机导论实践场所或其他课程学习的环境场地,从而最大力度地支持了学生动手和直接经验的获取,同时机房也成为以学生为中心的、特殊的学习和交流场所。
4.提升教师的过程和系统建构能力。通过集体听课、兄弟院校考察等活动来提高教师在一体化学习经验、运用主动和经验学习方法等方面的能力。
5.综合运用各种学习方法推进实践教学。实践教学过程中,教师综合利用基于问题的学习方法、基于项目的学习方法和主动学习方法引导学生完成各项任务。
6.完善实践环节考评。现在软件学院计算机导论课程实践考评已经和理论考评分开,课程实习周也分配一个独立的学分,理论考评采取闭卷考试,实践考评采取项目小测试成绩加权求和,课程实习周则以学校本科生毕业论文格式为标准来衡量学生对长篇文档排版能力的高低,最后给出优良中等级成绩。
7.加强学习反馈机制。针对学生在实践过程中遇到的问题,教师鼓励学生及时反馈,并分析总结学生反馈的各种具有普遍意义的问题,然后再反馈给学生、课程组其他教师以及学院主管教学领导,以促进实践教学的持续改进。
8.科学制定实践教材。由于学生入学前的信息技术基础相差较大,学院组织教师进行问卷调查,然后按照软件行业需求编制一本能满足各种学生进行实践操作学习的综合实践教材,该教材需包括实践教学内容和课程实习周内容。实践证明,该教材能让所有学生参与到实践活动中,并取得良好效果。
四、结语
在计算机导论实践教学中引入CDIO思想和新型人才培养模式,对改革传统的教学模式、提高实践教学质量有着广泛的推动和促进作用。由于CDIO系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准,因此非常适合指导软件工程专业课程的实践教学。随着CDIO理论的成熟,它已经在国内外高校得到快速推广。江西农业大学软件学院在计算机导论实践教学中引入CDIO思想,不仅仅激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新能力,而且进一步验证了软件学院以满足产业需求为目标的办学理念。
参考文献:
[1]易文龙,王映龙.市场呼唤软件人才培养模式的创新[N].中国教育报,2010-06-14(006).
[2]王硕旺,洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式[J].理工高教研究,2009,28(4).
数字媒体方向课程体系的建设以创新性复合型人才培养为基本指导思想,重视实践课程的开设,使学生所学习掌握的方法具有充分的实效性,真正做到学有所用,以适应未来的工作岗位,成为本行业和企业所欢迎的有用人才。课程体系分为软件工程专业核心课程模块、数字媒体方向核心课程模块、专业实训、毕业实习和毕业设计(论文)等模块。
1.1核心课程
软件工程专业数字媒体技术方以软件工程专业为主线构成专业基础和专业主干课程。其中,计算机与软件基础课程有:计算机导论、程序设计入门、面向对象程序设计、数据结构与算法、Java程序设计、计算机组成原理、数据库原理、计算机网络、操作系统、编译原理、信息安全技术、计算机体系结构以及J2EE与中间件技术;软件工程专业课程有:软件工程导论、软件测试技术、需求分析与UML设计、软件项目管理与过程控制;数字媒体技术专业课程有:数字媒体技术导论、计算机图形学、数字图像处理、网络流媒体技术、用户界面设计、视频音频制作与处理、数字影视特技应用、高级游戏特性与游戏引擎、人机交互技术、虚拟现实技术与应用、高级脚本与插件技术等。对于实践性较强的课程开始单独的实验课程和配套的课程设计。
1.2特色课程
计算机网络游戏由计算机技术、艺术设计学和计算机动画以及计算机图形图像技术高度交叉结合,目的是培养具有扎实的游戏编程功底和良好的逻辑思维习惯,具备较强的审美能力和一定的艺术素养,熟悉游戏产品开发流程,具有一定的策划能力,能在游戏公司、门户网站、手机运营企业、动画公司等单位从事游戏设计、游戏开发、游戏制作、游戏策划、游戏运营等方面工作的富于竞争力与创新精神的高级复合型人才。计算机游戏程序设计。课程目标:本课程主要学习普及游戏开发理念,培养游戏开发氛围,挑选有潜力的学生组成开发团队;传授游戏开发中的程序设计要素,特别是游戏引擎开发的基本知识。通过本课程的学习,学生能够掌握游戏开发的基本理念,熟悉游戏开发的基本技巧和流程,并具备从事游戏程序设计工作的基本技能。虚拟现实与数字娱乐。课程目标:本课程主要介绍虚拟现实的基本概念及其系统组成、相关的软件技术及虚拟现实的应用,并介绍了当前数字娱乐的现状,发展和一些关键技术。内容包括:虚拟现实的定义、特性和组成,虚拟世界的创建和管理,虚拟现实中的视觉计算,虚拟现实中的交互技术,虚拟现实中的声觉计算,增强现实,分布式虚拟现实,虚拟现实应用,与虚拟现实相关的数字娱乐技术。
2实践教学体系
培养符合时代需要的创新性人才,就要强化实验教学的开放性和多层次化。基于创新性原则和以生为本原则,结合培养目标和自身教学特点,数字媒体技术方向实践教学体系分为课程实验,专业实训、毕业实习和毕业设计三个方面,各实践环节之问相互协调、相互衔接、循序渐进。
2.1课程实验
依照实践能力培养循序渐进的原则,根据实现数字媒体技术专业基本能力培养的系列课程,并按照系列课程的复杂度和规模设计实践环节,开展了多层次课程实验教学,根据学生的需要和实践能力培养的渐进规则,将实验课安排大学四年的各个环节。多层次实验教学是指在实验大纲与目标的规范基础上,将实验项目设计成基础型、综合设计型、研究创新型不同层次的实验。同一学生从基础规范一综合设计一研究创新这样难度递增的实验项目中逐渐进行训练,实现系统培养学生综合实践能力。课程实验主要包括:手绘训练、视频特技与非线性编辑、多媒体网页设计、移动娱乐软件开发、网络娱乐软件开发、界面设计课程设计、虚拟现实开发课程设计等。
2.2专业实训
专业实训作为知识、能力、综合素质教育的结合点,成为数字媒体技术专业实践教学的重点之一。专业实训是对课堂教学具有延伸作用,是学生培训职业能力、熟悉职业环境、了解实际知识的重要渠道。通过专业实训,学生不仅可以把所学转化为所用,还能使学生在学习操作过程中通过不断调整自己的知识结构来慢慢适应相应职业岗位,锻炼职业的能力,为实习以及今后走向社会积累经验、打下基础。我校软件工程专业是校级专业综合改革试点专业,以争建微软IT学院、HP软件学院为契机,与知名IT企业开展深度合作,联合培养具有国际视野的软件开发、软件测试和服务外包人才。与中软国际、Tarena(达内)科技等十多家IT企业联合建立了实习实训基地、就业基地。
2.3毕业实习和毕业设计
毕业实习是学生将前期学习到的知识运用到生产实践中,真正了解、感受未来的工作,锻炼自己各方面的综合能力。真正实现与行业需求的专业实践能力对接。能胜任相应岗位的工作,从而积累工作经验,为就业做准备。为了增强学生和指导老师对毕业设计(论文)及毕业实习的重视,提高毕业设计(论文)的质量和提高学生在毕业设计(论文)及毕业实习实践环节获得的实践能力,也为缓解毕业设计时间(论文)不足,笔者将毕业实习与毕业设计(论文)有机结合,实行“毕业实习+毕业设计”相结合的模式,学生毕业设计的内容来自于毕业实习,并且毕业设计的内容要将毕业实习的内容进行一定的升华,除体现学生四年来所学知识综合之外,还要体现出学生的创新能力与科研能力,达到培养创新型、复合型人才的标准。
3结束语