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高校非计算机专业学生计算机应用能力培养方案

来源:UC论文网2018-08-03 08:35

摘要:

  摘要:从课程设置角度分析目前高校非计算机专业学生计算机应用能力培养的现状,对非计算机专业学生计算机应用能力进行分类,给出基于计算机应用能力分类的基础课设置和整合课程内容的建议。  关键词:非计算机...

  摘要:从课程设置角度分析目前高校非计算机专业学生计算机应用能力培养的现状,对非计算机专业学生计算机应用能力进行分类,给出基于计算机应用能力分类的基础课设置和整合课程内容的建议。


  关键词:非计算机专业;计算机应用能力分类;课程设置;


  作者简介:徐亚平,男,副教授,研究方向为数学模型与算法。


  随着计算机技术的不断发展,计算机应用已由单一的数值计算扩展和渗透到生产和生活的各个领域。面向大学90%以上的非计算机专业学生的计算机基础教育是高等教育中的重要组成部分,其目标是使所有大学生成为既掌握专业知识,又具备以计算机为工具解决相关专业实际问题能力的复合型人才。为了使非计算机专业学生掌握必要的计算机知识并具备一定的计算机应用能力,教育者的首要任务是为非计算机专业大学生设置科学合理的计算机课程体系。在为非计算机专业的大学生设置计算机课程体系的研究和实践过程中,提出了以专业为平台的计算机基础教育课程体系设置,并构建了“大学计算机基础+若干计算机必修课+若干计算机选修课程”的教学方案[1-3];也实施了按理工、文史哲法教、经济管理、艺术等课程体系设置的分类教学[4-6]。笔者认为,首先应该对非计算机专业学生应具备的计算机应用能力进行科学合理分类,并在此基础上给出相应的、更具有合理性的课程体系设置。


  1目前非计算机专业学生计算机应用能力培养的问题


  目前,国内大多数高校非计算机专业学生的计算机公共课均开设“计算机应用基础”和“程序设计语言”两类课程。学生通过学习“计算机应用基础”,了解计算机的基本概念、基本操作和简单应用;通过学习“程序设计语言”了解一种计算机语言的基本概念、语法规则、语义、结构以及程序的编辑、调试和运行。在此基础上,各专业再根据自身特点在适当的学期开设部分与专业相关的计算机类课程,以提高学生的计算机应用能力。但笔者认为目前非计算机专业学生的计算机应用能力培养存在如下问题。


  1.1计算机应用能力培养目标不明确


  笔者注意到在某校化学与材料科学学院的《应用化学本科专业人才培养方案》(www.docin.com/p-18830812.html)中提到“学生应获取的计算机应用能力”为“具有较强的计算机应用的能力”。在该专业“教学进程表”中,第一学期专业必修课为学生开设“计算机文化基础”,第二学期开设包括“C语言程序设计”等课程的五门“程序设计类”语言选修课(每门课程3.5学分,63学时),并开设包括“数据技术与应用、多媒体技术与应用、网络技术与应用”等7门“应用技术类”选修课程(每门课程3.5学分,54学时),并要求“每名学生至少修读3学分的计算机模块课程,根据专业要求本专业学生应优先修读C语言程序设计课程”。


  显然,培养方案中“具有较强的计算机应用的能力”是一个模糊概念。另一方面,把除“计算机文化基础”外的计算机课程设置为选修课则说明其中的任一门课程都不是必需的后继课程。如果某学生在学了“计算机文化基础”课后,又选且仅选修了“C语言程序设计”课或“网络技术与应用”课,仅表明该学生只具有“一定的”应用计算机的基础。出现上述现象的重要原因之一就是对学生的计算机应用能力培养目标不够明确。


  1.2基础培养与能力培养相脱节


  为培养学生的计算机应用基础,多数学校在“通识与专业基础课程”中设置了“计算机应用基础”和“程序设计语言”课程,但有不少专业在培养目标及基本要求中没有关于计算机应用能力的明确要求,仅要求“具备文献检索、资料查询、运用现代信息技术获取信息”等。如某校“行政管理专业培养方案及教学计划”的“培养基本规格要求”中仅有“熟悉文献检索、资料查询的基本方法”的要求,但在“学科大类教育平台”的“本学科大类必修课程”中开设了“高级语言程序设计(VB)”。也有不少专业在培养目标及基本要求中特别强调“具有较强的计算机应用能力”,但在后继课程中有多少课程涉及计算机(特别是基于“程序设计语言”)的应用能力培养,以及这种能力培养的程度都不得而知。如果在后继课程中很少有课程涉及基于“程序设计语言”的应用能力培养,或这种能力培养的程度不足于使学生“具有较强的计算机应用能力”,相比之下,把“程序设计语言”设置为选修课的做法可能更加合理,这样至少在一定程度上可以减少教育资源的浪费和增加学生精力的有效投入。


  学生对“计算机应用基础”和“程序设计语言”的学习仅仅表明学生已具备了一定的计算机应用基础,学生应用计算机的能力依赖于后继课程或实践对计算机的应用程度。因此,只有在后继课程中更多地为学生创造应用计算机的条件和机会,才有可能使学生获得较强的计算机应用能力。


  2非计算机专业学生计算机应用能力分类


  计算机应用能力是指借助于计算机解决实际问题的能力。解决问题的过程可分为基于计算机系统软件的过程和基于计算机应用软件的过程两种。基于计算机系统软件解决实际问题的过程为:建立实际问题的抽象模型;构造求解抽象模型的算法;编写实现求解算法的计算机程序;编辑、调试、编译和运行计算机程序;由程序运行的输出获得所需的结果。基于计算机应用软件的解决实际问题的过程为:运行相应的应用软件(对于一些行业专用的通用软件,使用前要进行必要的系统设置);选择应用软件提供的相应功能;输入或选择相应功能所需的实际参数;获得相应的结果。由上述借助于计算机解决问题的过程可以看出:


  1)基于计算机系统软件解决实际问题的过程是产生计算机应用软件的过程,而基于计算机应用软件解决实际问题的过程则是对计算机应用软件的使用。


  2)基于计算机系统软件解决实际问题的过程以计算机程序设计语言为基础,而基于计算机应用软件解决实际问题的过程以计算机应用软件的使用说明为依据。


  3)具有基于计算机系统软件解决实际问题的计算机应用能力是开拓、发展和创新计算机应用的基础。


  借助于计算机解决实际问题的过程也表明:


  1)计算机公共基础课中的“计算机应用基础”课和“程序设计语言”课为培养具有基于计算机系统软件解决实际问题的计算机应用能力提供了必要的基础,但不能满足培养学生具有基于计算机系统软件解决实际问题的计算机应用能力的要求。


  2)如果仅把培养学生的计算机应用能力定位于培养具有基于计算机应用软件解决实际问题的能力,从目前的计算机应用现状来看,为学生开设“程序设计语言”课的必要性不大。


  由于计算机的应用可分为两大类,即数值计算和数据处理(或称事务处理),所以我们可以把学生的计算机应用能力划分为两类四种,即一类为数值计算能力,另一类为数据处理能力,每一类再划分为基于计算机系统软件的应用能力和基于计算机应用软件的应用能力两种,即可分为以下四种:


  (1)基于计算机系统软件的以数值计算为主的计算机应用能力;


  (2)基于计算机应用软件的以数值计算为主的计算机应用能力;


  (3)基于计算机系统软件的以数据处理为主的计算机应用能力;


  (4)基于计算机应用软件的以数据处理为主的计算机应用能力。


  基于上述计算机应用能力的分类,各专业可在充分调研的基础上,根据专业特点及培养目标,为本专业的学生确定其计算机应用能力的类型,在学生学习了“计算机应用基础”课和“程序设计语言”的基础上,在后继课程中为学生设计符合本专业学生计算机应用能力类型的课程,使学生所具有的计算机应用能力与所学专业的计算机应用现状,以及本专业的培养目标定位相一致。不同专业或不同培养目标学生的计算机应用能力应该有所不同或有所侧重,使本专业学生在计算机应用能力方面具有明显特色。


  3基于计算机应用能力分类的课程设置


  每一个专业的学生都应具备一定类型的计算机应用能力,在确定了学生应具备的计算机应用能力的类型后,教育者需要解决的首要问题是设计出与培养相应计算机应用能力类型相适应的课程。和其他能力的培养一样,非计算机专业学生计算机应用能力培养的课程可分为两类,即基础课程和应用课程。课程设置的基本原则应为:


  1)基础课程和应用课程之间密切联系、目标一致;


  2)不同专业不同类型学生的基础课程和应用课程应有所不同;


  3)在原则1和2的前提下,以选修课的形式达到同一专业培养具有不同能力类型学生的目标。


  具体的课程设置应由专业院系提出本专业学生的计算机应用能力需求,再由负责计算机教学的部门根据能力需求,与学生所在院系协商并最终确定。


  以下按计算机应用能力类型分别给出培养不同能力类型的基础课程设置建议。


  1)对于应具有基于计算机系统软件的以数值计算为主的计算机应用能力的学生,由基于计算机系统软件的解决实际问题的过程,得到学生应具备的能力有:较强的抽象思维能力;选择或构造求解抽象模型算法的能力;编写实现求解算法的计算机程序,编辑、调试、编译和运行计算机程序的能力。所以,对于该类学生的数学基础要有较高的要求,在此基础上,建议为该类学生开设“计算机应用基础”、“程序设计语言”、“数学建模”和“计算方法”等课程,分别承担计算机操作、程序设计、建立抽象模型和算法设计与分析的基础能力的培养,并合理安排这些课程的时间和顺序。


  2)对于应具有基于计算机应用软件的以数值计算为主的计算机应用能力的学生,相对于应具有基于计算机系统软件的以数值计算为主的计算机应用能力的学生而言,区别在于其算法设计和程序设计能力的要求不高,但应掌握数学软件的使用。所以,建议为该类学生开设“计算机应用基础”、“程序设计语言”、“数学建模”和“数学软件”等课程,分别承担计算机操作、程序设计、建立抽象模型和算法实现的基础能力的培养,并合理安排这些课程的时间和顺序。


  3)对于应具有基于计算机系统软件的以数据处理为主的计算机应用能力的学生,相对于应具有以数值计算为主的计算机应用能力的学生而言,涉及的算法较简单,但对数据的组织和基本操作较频繁。所以,建议为该类学生开设“计算机应用基础”、“程序设计语言”和以计算机软件的基本概念、数据结构和数据库系统及应用为基本内容的“计算机软件基础”[7]等课程,分别承担计算机操作、程序设计、数据组织和数据操作的基础能力的培养,并合理安排这些课程的时间和顺序。


  4)对于应具有基于计算机应用软件的以数据处理为主的计算机应用能力的学生,则应重点培养学生以所学专业事务处理为基本功能的计算机应用软件的操作能力。建议为该类学生开设“计算机应用基础”和以所学专业事务处理为基本功能的计算机应用软件课程两到三门(最好与专业课程相结合),分别承担计算机操作和用计算机实现所学专业事务处理的基本能力的培养,并合理安排这些课程的时间。


  4对课程内容进行合理整合


  课程的内容应服务于学生应具有的计算机应用能力的培养,对传统课程的内容进行必要的整合与调整,如把“数学建模”、“计算方法”和“数学软件”三门课程的内容进行有机的结合[8],为学生提供能够体现用计算机解决实际问题全过程的教学内容。通过从面对实际问题到给出解决问题的方法再到相应算法的计算机实现的全过程训练,不仅有助于学生计算机应用能力的提高而且有助于提高学生的计算机应用水平。


  仅有基础是不够的,只有紧密结合所学专业,在后继课程和实践环节中为学生提供反复多次的运用和实践其所学基础的机会,如把专业课程和相应的计算机应用软件的使用紧密结合,才能培养出真正具有较强计算机应用能力的复合型专业人才。


  5结语


  按计算机应用能力进行分类,并设置相应的课程体系及课程内容的计算机应用能力培养模式,可以提高非计算机专业学生计算机应用能力培养的针对性,可使学生的计算机应用能力和专业能力相适应,从而可最大程度地避免计算机应用能力培养目标不明确,基础培养与能力培养相脱节的现象。


  由于计算机应用能力的培养能和所学专业紧密结合,在教学过程中,学生可以通过借助于计算机完成专业课中需要完成的数值计算或事务处理任务,使其所学的计算机基础知识和技能得以多次运用和实践。使学生计算机应用能力得以巩固和提高的同时,也促进了专业课的学习。


  实施按计算机应用能力类型分类培养学生计算机应用能力的前提是:


  1)能依据专业培养目标和计算机在本专业领域的应用现状,明确学生的计算机应用能力的类型;


  2)能根据实际应用需要,明确学生计算机应用能力的目标;


  3)能设计出与培养目标相适应的基础课程和应用课程。


  因此,在制定培养方案时,应对上述三个问题进行全面的调查和严格的论证。


  在培养方案的实施过程中,需要明确规定每门课程的任务、目标和要求,只有每门课程都能按要求完成并达到相应的目标,才能说明培养方案是有效实施的。


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