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        基于學(xué)科競(jìng)賽的計(jì)算機(jī)類(lèi)課程教學(xué)模式改革探索研究

        2014-04-04 08:00:42薛煥堂牛慶麗
        河南科技 2014年6期
        關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)學(xué)科實(shí)驗(yàn)

        薛煥堂 牛慶麗

        (鄭州科技學(xué)院,河南 鄭州 450064)

        學(xué)科競(jìng)賽是面向大學(xué)生開(kāi)展的課外競(jìng)賽活動(dòng),它緊密結(jié)合課堂教學(xué),著力于新技術(shù)的應(yīng)用,以競(jìng)賽的方式激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和獨(dú)立工作的能力,讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心[1]。鄭州科技學(xué)院也非常重視學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)的開(kāi)展,近年來(lái),逐步構(gòu)建并完善了學(xué)科競(jìng)賽體系和相關(guān)的管理制度,并結(jié)合學(xué)校 “應(yīng)用型人才培養(yǎng)”的定位,選擇了適合本校學(xué)生實(shí)際情況的學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目并積極組織學(xué)生參加。如何以學(xué)科競(jìng)賽為契機(jī),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,是目前計(jì)算機(jī)類(lèi)課程教學(xué)模式改革中值得研究的問(wèn)題。

        1 鄭州科技學(xué)院所參加的計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽介紹

        當(dāng)前開(kāi)展的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的學(xué)科競(jìng)賽主要有兩類(lèi):軟件程序設(shè)計(jì)類(lèi)競(jìng)賽和硬件電子類(lèi)競(jìng)賽。就程序設(shè)計(jì)類(lèi)競(jìng)賽而言,當(dāng)前世界上公認(rèn)的規(guī)模最大、水平最高的是國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽,該競(jìng)賽由國(guó)際計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)主辦,目的在于使大學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)來(lái)展示自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在硬件電子類(lèi)競(jìng)賽中,目前較有影響力的是大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,它是面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng),目的在于推動(dòng)高校促進(jìn)信息與電子類(lèi)學(xué)科課程體系和課程內(nèi)容的改革。

        就鄭州科技學(xué)院而言,近幾年也根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況及學(xué)院自身的定位,組織學(xué)生參加了一系列的計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽,包括全國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力與信息素養(yǎng)大賽、“中國(guó)軟件杯”大學(xué)生軟件設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)計(jì)算機(jī)仿真大獎(jiǎng)賽等國(guó)家級(jí)的比賽,中國(guó)機(jī)器人大賽暨RoboCup公開(kāi)賽、Android應(yīng)用開(kāi)發(fā)中國(guó)大學(xué)生挑戰(zhàn)賽、“博創(chuàng)杯”全國(guó)大學(xué)生嵌入式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)大賽等行業(yè)國(guó)家級(jí)的比賽,以及其他的一些省級(jí)和行業(yè)省級(jí)的比賽,并取得了豐碩的比賽成果。

        2 基于學(xué)科競(jìng)賽,計(jì)算機(jī)類(lèi)課程教學(xué)模式改革的具體措施

        通過(guò)對(duì)鄭州科技學(xué)院所參加的計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽的調(diào)研,結(jié)合我院計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際特點(diǎn)和資源特色,建議對(duì)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程教學(xué)模式進(jìn)行如下改革。

        2.1 以學(xué)科競(jìng)賽為導(dǎo)向,促進(jìn)課程體系改革

        2.1.1 調(diào)整專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置

        構(gòu)建基礎(chǔ)類(lèi)、程序設(shè)計(jì)類(lèi)和綜合應(yīng)用類(lèi)逐級(jí)遞進(jìn)的課程體系[2]。基礎(chǔ)類(lèi)課程主要包括面向大一新生開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)等課程,該類(lèi)課程主要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用能力。程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程包括從大一下學(xué)期開(kāi)始開(kāi)設(shè)的程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) (c語(yǔ)言、java程序設(shè)計(jì))、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)等課程,該類(lèi)課程主要培養(yǎng)學(xué)生利用各類(lèi)計(jì)算機(jī)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。綜合應(yīng)用類(lèi)課程是在基礎(chǔ)類(lèi)和程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程有效開(kāi)展的基礎(chǔ)上所開(kāi)設(shè)的,該類(lèi)課程主要包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)器人等模塊。另外,建議開(kāi)設(shè)與計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽相關(guān)的選修課程,以拓寬學(xué)生的視野,提高學(xué)生的參賽意識(shí)和參與積極性,同時(shí)可以在該類(lèi)課程中介紹一些綜合設(shè)計(jì)的案例,帶動(dòng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

        2.1.2 將學(xué)科競(jìng)賽與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合

        鄭州科技學(xué)院計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)目前所設(shè)置的典型實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要由程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程設(shè)計(jì)、軟件工程課程設(shè)計(jì)和根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)方向所設(shè)置的專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)組成,但這些課程設(shè)計(jì)之間都是相互獨(dú)立的,內(nèi)容上沒(méi)有什么關(guān)聯(lián),這就致使學(xué)生難以全面掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念和方法。若將學(xué)科競(jìng)賽引入其中,將現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)整合起來(lái),從內(nèi)容上設(shè)置成同一系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì),那么就可以使課程設(shè)計(jì)中的教學(xué)內(nèi)容相互連貫起來(lái),教學(xué)組織也可以縱向貫通,提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。

        2.2 以學(xué)科競(jìng)賽為載體,改革教學(xué)方法

        在教學(xué)內(nèi)容上加入典型的競(jìng)賽案例,例如,將計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力與信息素養(yǎng)大賽題目作為案例引入到計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程的教學(xué)過(guò)程中,將軟件設(shè)計(jì)大賽的題目引入到程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的教學(xué)過(guò)程中。這樣不僅可以在很大程度上豐富教學(xué)內(nèi)容,還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。此外,教師可以根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,采用討論式、探究式、啟發(fā)式等不同的教學(xué)手段,還可以讓學(xué)生自己走上講臺(tái)開(kāi)展自主教學(xué)活動(dòng)。這樣,不僅可以讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和成就感,還可以大大的提高教學(xué)質(zhì)量,為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

        2.3 基于學(xué)科競(jìng)賽,改善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

        在計(jì)算機(jī)類(lèi)課程中,除了理論教學(xué)之外,實(shí)踐教學(xué)也是一個(gè)非常重要的組成部分。通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽,借鑒其中涉及的操作環(huán)節(jié),對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革也有非常大的促進(jìn)作用。

        2.3.1 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

        結(jié)合實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)際情況,課程實(shí)驗(yàn)可分為三個(gè)層次:驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型和綜合性實(shí)驗(yàn)[3]。驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)主要是利用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證所學(xué)的理論知識(shí);設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生進(jìn)行綜合性的程序設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)的組裝和調(diào)試等,重在培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的理論知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力;綜合型實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生獨(dú)自或分組完成具有一定規(guī)模和難度的任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行軟件綜合設(shè)計(jì)和調(diào)試的能力。

        另外,由于計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽大多以團(tuán)隊(duì)的形式組織開(kāi)展,需要團(tuán)隊(duì)成員按各自的特長(zhǎng)進(jìn)行合理的分工和充分的交流。因而在課程設(shè)計(jì)的實(shí)施過(guò)程中,可以根據(jù)任務(wù)要求將每個(gè)題目的內(nèi)容分配給3-5名學(xué)生完成,要求學(xué)生分工明確、相互合作,讓學(xué)生在整個(gè)實(shí)踐過(guò)程中通過(guò)相互交流體會(huì)如何去調(diào)整自己的設(shè)計(jì)思路和方法,與他人合作完成設(shè)計(jì)任務(wù),從而可以培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作設(shè)計(jì)能力和團(tuán)隊(duì)精神。

        2.3.2 改變實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)比例

        根據(jù)學(xué)科競(jìng)賽的需要以及計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的要求和特點(diǎn),調(diào)整實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和理論學(xué)時(shí)的比重,適當(dāng)?shù)脑黾訉?shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和課程設(shè)計(jì)的學(xué)時(shí)。一般地,含有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)要占到總學(xué)時(shí)的50%,而課程設(shè)計(jì)的學(xué)時(shí)數(shù)可以根據(jù)課程性質(zhì)和課題的實(shí)際情況自行設(shè)置。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的增加可以讓更多學(xué)生有更多的時(shí)間參與實(shí)踐操作,加深對(duì)課程知識(shí)的理解和掌握,提高動(dòng)手能力。

        2.3.3 加強(qiáng)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

        通過(guò)對(duì)鄭州科技學(xué)院教學(xué)計(jì)劃的調(diào)研我們發(fā)現(xiàn),計(jì)算機(jī)類(lèi)課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)都是有限的,但是對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)型或者綜合性的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),它所需的學(xué)時(shí)數(shù)往往難以確定,這樣,我們就必須給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)能隨時(shí)做實(shí)驗(yàn)、隨時(shí)搞科研的開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室無(wú)疑是一個(gè)最好的選擇。在這里,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,還可以在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

        2.4 基于學(xué)科競(jìng)賽,改革專(zhuān)業(yè)課考核方式

        長(zhǎng)期以來(lái),很多高校的計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程考核普遍采用單一的閉卷考試為主的方式,經(jīng)常會(huì)忽略學(xué)科和課程本身的性質(zhì)和特點(diǎn),考試的內(nèi)容一般都局限在教材范圍內(nèi),重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的理解和掌握,而忽略了對(duì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的考核,這就導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)缺乏動(dòng)力,使他們僅僅本著考試的目的去學(xué)習(xí),嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。因此,必須以學(xué)科競(jìng)賽為導(dǎo)向,對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的考試方式進(jìn)行相應(yīng)的改革。就鄭州科技學(xué)院而言,我們建議采用開(kāi)放性的考核方式,把考試的重點(diǎn)放在考核學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力上。例如,一些實(shí)踐類(lèi)的課程可以采用課程設(shè)計(jì)的考核方式,在課程結(jié)束前兩周布置課程設(shè)計(jì)的題目,要求學(xué)生在限定的時(shí)間內(nèi)上交課程設(shè)計(jì)作品。這樣,就可以讓學(xué)生本著問(wèn)題去學(xué)習(xí)、去探索、去實(shí)踐,不僅可以拓寬學(xué)生的視野,還可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。最后,老師可以根據(jù)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)情況,加上學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn),按一定的比重來(lái)綜合評(píng)定學(xué)生的成績(jī)。

        3 結(jié)語(yǔ)

        基于學(xué)科競(jìng)賽,采用相應(yīng)的措施,促進(jìn)計(jì)算機(jī)類(lèi)課程教學(xué)模式的改革,將提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,使學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)三者綜合協(xié)調(diào)的發(fā)展,是培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的高水平“應(yīng)用型人才”的關(guān)鍵所在。

        [1] 周治瑜,王瑞斌,胡麗華,張濤.學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的重要載體.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(5):100-101.

        [2] 陳立章,黃圣生,彭紅等.抓好學(xué)科競(jìng)賽,提高大學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量.湖南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2002(6):62-63.

        [3] 付興鋒,張常年,肖秀玲,范金華.以大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)為契機(jī)推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革.實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2010(1):65-66.

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