摘 要:精品課程建設是實施質量工程的重要組成部分,文章就課程定位、教學模式、課程內容、教學隊伍以及教材建設等方面進行了闡述,深入探討了計算機程序設計基礎精品課程建設的思路。
關鍵詞:精品課程 課程建設 教學模式
1.課程定位及歷史沿革
程序設計基礎是高等學校一門重要的計算機基礎課程,是計算機基礎教育的基礎與重點,高級語言程序設計課程是繼大學計算機基礎之后的一門必修基礎課,屬于校級平臺的必修課程。
我校的程序設計課程由一系列課程組成,包含了C語言程序設計、Visual Basic程序設計、算法與程序設計、面向對象程序設計以及高級程序設計等五門課程。其中,前兩種程序設計語言類課程面向我校廣大非計算機專業學生開設,后三種程序設計語言類課程是我校計算機專業學生的專業基礎課程。雖然高級語言種類不同,但程序的基本思想都是相同的。并且,程序設計的基本理論及思想不僅僅在計算機科學各領域使用,在其他非計算機專業的計算機輔助教學中也大量運用。它所討論的知識內容和提倡的技術方法,不僅為計算機專業后續課程如操作系統、數據庫系統、編譯原理等課程提供了必要的知識基礎,同時,對從事軟件開發與設計也有著不可替代的作用,而且為廣大非計算機學生,諸如電子控制類、機電類、信息管理類學生提供了必要的基礎知識和技能訓練。
1997年以前,該課程只是小規模在學校部分專業開設,內容以Basic為主。1997年成立計算機基礎教研室,負責面向全校的計算機基礎課程,這時該課程授課語言改為Pascal。從2001年后,我們以學生專業需求為導向,選擇不同的高級語言,以便為后續相關課程服務。理工類非計算機專業學生學習C語言,文科類學生學習Visual Basic,計算機相關專業采用能支持面向過程方式和面向對象方式的C++語言,計算機專業高年級學生學習Java語言。至此,按照不同專業需求及不同學生層次設置課程,課程內容不斷更新,逐步形成比較完整的系列課程體系。豐富的程序設計語言及分專業、按層次教學,使得程序設計課程能夠適應當前市場實際需求,在實際教學中受到學生的歡迎,也深得后續課程教師的肯定。
2001年程序設計課程被計算機學院列為院級重點建設課程,2005年成為我校重點建設課程,2006年被評為校級精品課程。
2.貫徹教學+應用型教學模式,抓好各個教學環節
(1)更新教學內容,改革教學方法和手段,提高教學效果。
為了適應計算機技術快速發展的新形勢,從1999年開始,我們對教學內容適時做了根本性調整,具體來說有四次較大規模的調整:1999年以前講授語言以Basic為主;1999年-2001年轉換成Pascal語言;2001年-2004年為C語言,2004年至今,按不同專業及學生層次不同,在不同階段開設不同語言,大致可分為文科類、理工類、計算機專業高年級三大類,分別講授Visual Basic、C語言、面向對象程序設計C++及Java。
在不斷更新教學內容的同時,在教學方式和手段上也嘗試進行改革。從2001年起開始針對不同層次學生實行分級教學,做到因材施教,使基礎好的學生能更上新臺階,而基礎較差的學生能夠掌握程序設計最基本的要求。為了適應程序設計基礎系列課程操作實踐性強的特點,課堂教學全部在多媒體教室通過大屏幕結合黑板在計算機上邊講邊演示。2003年開始實行雙語教學,針對數學和英語成績非常優秀的學生開設純英文環境的計算機教學。2004年建立了課程網站,將有關課件、教案、習題及答案等放在校園網上,并實現局域網內的在線考試,利用網絡技術實現多媒體教學。促進教學手段多樣化,為幫助學生自主學習提供了有利條件。
(2)構建完整的實驗體系,培養應用型人才。
程序設計系列課程是理論和實踐要求都相當高的課程,而我校各專業的人才培養目標是培養能夠從事科學、技術和應用各領域中有關教學、科研、開發和應用的復合型人才。因而在程序設計系列課程中,培養學生獲取知識的能力和分析、解決問題的能力,從而為將來實際應用打好堅實的基礎是我們一直在努力探索的問題。全面的實驗內容、實驗過程全程指導,是保證課程目標實現的基礎[1]。
加強上機實驗環節是該系列課程主要的實踐教學手段,通過對計算機語言的實踐,使學生掌握程序設計的基本思想、基本方法[2]。實驗教學時學生在教師的指導下進行上機操作,保證一人一機。每位教師指導一個自然班,要求學生每個實驗項目都要按規范格式填寫實驗報告。為進一步加強實踐性教學環節,我們根據實際情況及時調整了理論教學與上機學時的學時分配,例如,C語言的實驗學時從原來20學時增加為30學時。
在實驗內容方面,課程的實驗分為基礎性實驗和鼓勵學生創新的綜合設計性實驗兩部分。基礎性實驗主要是一些預先設計好的實驗。學生通過實際操作,能夠加深對課程所講授的基本原理、技術和方法等知識點的理解。在系列課程中,根據不同語言課程的特點,制定了各具特色的基礎性實驗,以全面強化學生對基礎知識的掌握。但是這種實驗只能稱之為驗證性實驗,而要想讓學生把本課程的知識融會貫通,還需要通過綜合性實驗的鍛煉。不同程序設計語言都根據各自特點,設計出有一定難度又與科學研究相關的綜合性實驗。這些措施提高了學生的學習興趣,達到了很好的教學效果,受到學生的普遍歡迎。此外,為提高實驗教學效果,我們緊跟學科發展的步伐,動態更新實驗教學內容,及時加入反映學科領域的最新科技成果,保證教學內容的先進性。除了不定期更新實驗內容,修訂實驗大綱外,我們還有針對性地編寫了適合我校學生實際情況的實驗指導書。現在,程序設計基礎系列課程所涉及的每門課程都有規范、翔實的實驗指導書。
針對有課程設計的“算法與程序設計”和“面向對象程序設計”,課程組教師組織有專題學生選題討論會,要求教師開題必須從學生學習的實際情況出發,做到既有難度較大的題,又有較容易的題,供其自由選擇以利于獨立完成,同時改變以往的成績評定方式,采用課程設計答辯方式,每位學生在設計完成后必須參加并通過答辯,才能拿到學分。
(3)精講多練,改進考核方式。[3]
本著精講多練的原則,改革了考試方式。由于程序設計系列課程的習題涉及的內容多、范圍廣,所以在考核上,我們從以往偏重于期末考試成績改變為注重階段性考試,在學期中間增加了兩次平時上機考核。這一措施使學生在平時就注重每一部分的知識學習,增強了對學生程序設計基本素質的培養力度。
(4)加強教材及教學輔助資料建設。
基于課程目標不斷更新的要求和計算機技術不斷發展的實際情況,我們不斷改進使用教材的質量。在使用國內外先進教材的基礎上,根據本校學生的實際情況,編寫了教學急需的內容新、覆蓋面寬且簡明扼要的優秀教材和實驗指導書,以滿足不同課程類型教學的需要。到目前為止,課程組已經正式出版教材4部。在實施雙語教學過程中,積極引進原版教材,采用由Brian W.Kernighan和Dennis M.Ritchie編寫并由Prentice Hall出版的影印版教材。此外,我們根據實際需要不定期修訂教學大綱和實驗大綱,每年更新電子教案,使得教學內容能反映實際需求和技術最新發展。
(5)加快現代化教學,方便學生自主學習。
我們不斷加快CAI輔助教學課件、網絡課件和錄像教材等的配置和研制,從多方面創造條件方便學生自主學習,激發學生學習積極性。從2002年開始,教師自制多媒體教學課件多套,全面實行了CAI教學。2004年開通了課程網站,將教學課件、實驗安排、教學文件、教學輔助資料等靜態資料和輔導、答疑、課程通知等與學生動態交流的諸多工作放置到校園網上,從而為教師和學生學習提供了信息共享的平臺。教師通過課程網站論壇,及時了解學生對課程的建議和意見,動態調整教學手段和方法。現在程序設計基礎系列課程的網上論壇已經成為我校學生與教師學習、討論的熱點論壇之一,以此為載體極大地提高了學生學習積極性,同時為我校“一校兩區”進行教學提供了較好的范例。
在課程網站開通的同時,我們進一步完善了自主開發的網上通用考試系統,使之具有強大的題庫管理功能,能實現自動組卷、審卷與發卷、答題與交卷、試卷評閱和成績管理與統計分析,且對個人課后練習將提供全面支持。學生通過網上練習系統和考試模擬系統,可以對學習過的知識進行自我考核和評價。
3.教學隊伍建設
優秀的教師隊伍是保證課程建設質量的關鍵所在[4]。經過多年建設,現在程序設計系列課程已經形成了老、中、青相結合,教授、副教授、講師俱全的教學梯隊。現有專職教師17名,平均年齡37歲,其中博士3人,碩士以上學歷占教師總數的比例為90%。教學團隊制定了中青年教師培養制度,有計劃、有目標地對教師進行培養,先后送出5人攻讀博士學位,5人攻讀碩士學位。
經過有計劃、系統的培養,這些青年教師取得了可喜的成績。在學校、學院組織的青年教師教學基本功競賽中,有2人次獲得學校二等獎,2人次獲得學院一等獎,3人次獲得學院二等獎。同時,這些青年教師還參加了不同的科研項目組,在實踐中提高了自身的專業素養。課程任課教師年終考核都在良好以上,并有6人次年終考核為優秀。
小結
經過多年積累,程序設計系列課程在教學模式、方法與手段、教學內容、考核方式、網絡化教學和實踐環節等各個方面不斷完善和改進,逐步形成了有較高水平的教學團隊;采用課堂授課、計算機演示、網絡學習相結合的多種媒體相結合的教學手段。通過一系列改進措施,課程達到新層次。但與國內重點院校相比,本課程的教學尚有許多不足,主要集中在如下幾點:授課教師的職稱結構與重點院校尚有距離,課程教學的研究立項還不夠,部分學生由于自主學習能力不足,學習效果低于預期結果,這些都是在以后的教學研究中需要重點討論的問題。另外,課程網站資源還有待進一步充實,因此要達到全方位的網絡化教學還有待加強與改進。
參考文獻:
[1]尚利宏.北京航空航天大學“嵌入式系統設計”精品課程建設[J].計算機教育,2006,(8):7-9.
[2]殷人昆,鄧俊輝.清華大學“數據結構”精品課程建設[J].計算機教育,2006,(8):20-22.
[3]朱莉,顧保磊.當前高校計算機系列課程建設初探[J].中國地質大學學報(社會科學版),2002年9月,2,(3):70-71.
[4]楊憲澤.高校計算機基礎教學探討[J].西南民族大學學報(自然科學版),2005,(6):1015-1017.
該文為武漢工程大學2006年教學研究項目。
課題名稱:計算機基礎教學精品課程建設內容及模式探討
項目審批機關:武漢工程大學教務處
項目編號:2006032