李 炜,曾 婧
(广西科技大学 计算机学院,广西 柳州 545006)
计算机实验课程教学是整个大学计算机公共课课程教学的重要组成部分,在培养高素质创新型人才的过程中,计算机实验课程教学与计算机理论教学起到同等重要的作用。然而,目前许多高等院校对非计算机专业计算机实验教学的重视程度不够,在实验课教学中存在诸多问题。加强大学本科非计算机专业计算机实验教学课程的设置,构建非计算机专业计算机基础课程的集合,对提高实验课程教学的效果,增强实验课程教学的针对性和有效性有着积极的意义。
大学计算机实验课教学可以分为两部分:第一部分是计算机基础实验教学,第二部分是计算机高级实验教学,其中第一部分又可以分为面向计算机专业的和面向非计算机专业的计算机基础实验教学。在计算机基础实验教学中,面向计算机专业和非计算机专业应该采取不同的实验课程设计结构,然而一些高校现行的计算机实验课程结构设置,并没有针对计算机专业和非计算机专业方向而独立设置的课程结构,从而导致教学内容针对性不强,阻碍了计算机基础实验教学的开展。并且实验课内容也已经沿用多年,很难适应各个专业方向的计算机实际应用,就目前的计算机实验教学而言,大部分的实验教学只是对理论内容的简单重复,无法培养学生的自主创新和综合应用的能力。在实验报告中采用列举实验目的、撰写实验内容和实验报告要求等的固定模式。于是,许多实验教学只是对理论知识的验证,并没有在实验课教学过程中引导学生进行独立思考和独自解决问题,这无疑浪费了发挥计算机实验教学作为理论教学实践第一阵地的平台。
有的教师在计算机实验课教学过程中,采用的是灌输式的传统教学方式,比如在程序设计基础的C语言程序设计实验课程中逐条地解释语句,而不是启发学生理解程序设计的原理和算法,反映了课程及其内容设置的不合理;而有的教师在教学过程中,只是简单地将理论课程中的程序实验搬到实验课的教学中,却没有让学生自己进行程序实验设计,这样只达到了巩固理论课所学内容的作用;在实验报告中,教师只是要求学生记录下实验的步骤和结果,而没有要求学生提出问题和分析实验的结果。因此,在这种实验教学手段下,来自于多专业的绝大部分学生在实验的过程中并不了解该实验课程的原理、思想和方法,只是机械地重复理论课上的操作,在实验过程中碰到了新的问题,学生也很难通过自我思考来解决,而只是寻求指导老师的帮助,导致实验课教学的事倍功半,不同程度地反映出计算机实验课程设置不能满足多专业学生需求。
有的高校教师在负责计算机理论教学同时还负责实验课教学,由于时间和精力有限,不少教师在实验课教学中只是简单地重复理论课内容,在实验课教学过程中,对各专业学生的要求也没有区别。这种不考虑学生基础的教学方式,没有很好地贯彻因材施教的教学方针,不仅影响学生学习的积极性,也没有起到让学生深入理解课程和自我思考的作用。此外,许多高校的计算机实验课教学人员配备不足,有的高校甚至多个计算机实验室才配备一个实验课教学人员。
许多高校计算机实验课及其实践操作大多采用的是考查的方式来检验,而理论课是采用考试的方式,学生在思想上对计算机实验课的重视程度不够,他们抱着“只要理论课过关就算通过”的想法进行学习,而忽视了计算机公共实验课的重要性。同时由于近年来高校招生规模的不断扩大,相对稀少的教师资源和陈旧的计算机实验室无法满足科学技术飞速发展的计算机课程教学要求,使学生特别是非计算机类专业学生无法跟上社会日益进步的计算机科学技术发展的要求。
针对大学计算机实验教学中存在的问题,构建非计算机类专业计算机公课程设置体系成为非计算机类专业课程教学所必须。笔者特此提出计算机公共基础课程“1+X”设置体系的具体概念(亦称为计算机公共基础课“1+X”课程设置方法),即:1是指“大学计算机基础”课(必修课),X是指若干门计算机核心课程(必修或选修)[1]1。其中X是随理工文经管法(特别是非计算机类专业的理工科类和大文科两类)等因不同学科专业类不同而设置相应的计算机基础课程的变量,一般处于2-4之间。例如,根据教育部高校计算机课程教学指导委员会建议理工科学科专业的计算机基础教学的核心课程为6门。则除了开设《大学计算机基础》1门必修课外,建议开设5门计算机基础课程,此时X就等于5。因此,针对不同专业学科的学生需求和学时限制,采用1+X的计算机基础课程设置,即大学计算机基础 +若干必修/选修课程,构成了非计算机专业大学生计算机基础实验课程设置平台体系下的“1+X的计算机基础课程设置方案及其课程设置体系”的概念,是立论本论题的基本和重要概念之一。
合理构建非计算机类理工科专业1+X的计算机基础实验课程设置体系,要从大学计算机基础课程设置基本门数的体系构建入手。首先要为在校大学生提供一大批能够满足其需求的、与计算机理论课相配套的计算机实验课程,即至少要能为学生设置6门乃至8门及其以上计算机实验课程,从而构建并实现计算机基础实验课程设置体系。依据这一设置构想,可为非计算机理工科专业大学生的计算机课程开设《大学计算机基础》、《程序设计基础》、《微机原理及接口技术》、《数据库技术及应用》、《多媒体技术及应用》、《计算机网络技术及应用》、《计算机辅助设计》、《信息分析与决策》[1]220等8门课程供选择。据此,根据不同专业方向的学生,合理构建理工科大类下各类1+X的计算机实验课程设置体系。如:对电子信息类专业的学生建议开设《大学计算机基础》课程为1,X为3的《程序设计基础》+《微机原理及接口技术》+《计算机网络技术及应用》的1+3计算机实验课程;又如:对科学计算类专业学生建议开设《大学计算机基础》课程为1,X为3的《程序设计基础》+《数据库技术及应用》+《多媒体技术及应用》的1+3计算机实验课程。
与理工科非计算机专业学生的计算机基础课程内容设置不同,大文科类学生的计算机实验教学目的是培养文史哲法教类、经济管理类和艺术类专业学生掌握基本的计算机知识和应用能力。因此课程内容可采用“计算机公共课课程设置体系”[1]221的教学设置方式,从而合理构建大文科类计算机公共课程1+X课程设置的体系。计算机大公共课课程设置体系列表如下:
因此,根据上述列表,合理构建大文科类下各类学生计算机公共课1+X的实验课配套课程体系,以及计算机公共课程设置体系的原则。如:文史哲法教(育)类学生可选课程:1,2,4,5,6,7,8,14;经济管理类学生可选课程:1,2,4,5,7,8,14。由此构成了大文科类计算机课程设置体系的1+X平台,大文科类相关专业的计算机基础课程设置可参照上述课程体系开设。
推进并实现大学非计算机类专业的计算机公共课1+X实验课程设置改革,要积极推进大学计算机课程设置模块的改进与改革,并为相关课程准备师资和相关实验教学辅助人员,准备相关实验教学软硬件设备[2]98。各课程和专业院系负责人和教务部门在分清理工大类和大文科类计算机基础课程基本设置和模块组合的基础上,做好相关课程的学时数保证和具体实验课的安排。担任各类专业计算机公共课程的教师,要在实验课的开设的目的和课程安排上,讲清楚理工大类和大文科类计算机公共课程1+X设置改革的意义,使学生对所开课程及其实验与其他课程之间的关系,讲清楚1+X设置的1和X设置与本所学专业发展需要之间的关系,进而使学生更为清晰地明确学习和学好该门计算机理论课程、特别是在实验课程中计算机实践操作技能的掌握,对推动本专业的技能发展所具有的作用。唯有如此,才能使学生进一步明确进行计算机实验课程的目的和推行1+X设置的改革、改进意义,从而在积极推进大学计算机公共课教学和具体的实验课程中,实现计算机公共课1+X的实验课程设置改革。
改变高校任课教师在负责计算机理论教学同时还负责实验课教学的一元化教学方式,把实验课教学任务交给实验教学人员来完成,或者通过组织学生自学和开研讨会的形式来分担任课教师的实验课教学任务。通过这样的教学组织形式,高校计算机任课教师能够把更多的时间和精力放在理论课教学的改进以及理论创新上,以提高学生理论课学习的效率和培养学生自学的能力。而计算机实验课教学要求可以由该门理论课任课教师提出,实验教学人员来承担实验课的教学任务。对不同类型的实验内容,实验教学人员可以根据实验的难易程度采取不同的有针对性的教学方式。在基础类实验,比如语言程序设计实验课程中,实验教学人员除了解释基本的语法结构之外还可以布置测试题,让学生利用所学到知识开发相关的小应用,以达到学以致用和巩固所学知识的作用。对于难度较大的综合性程序设计实验课程,实验教学人员可以把学生编成多个小组,采用分组讨论、小组成员合作完成实验设计的方式,来让学生了解实验的目的、原理和意义。在这种多元的教学组织形式下,不仅仅可以提高理论课教学的教学质量,同时还提高了实验教学人员的积极性,使其在实验课的教学过程中提高自身的教学水平,从而提高学生理论联系实际的能力。
大学非计算机类专业的计算机基础课实验教学的有效性改革是一个与时俱进的进程,必须不断地加以在计算机实验教学的实践中改进与改革、推进其有效性才能得以实现[3]22。也就是说,1+X的课程设置中1是基本不变的,即《计算机基础知识》的教学内容是基本不变的。而X是不断随着计算机新技术的发展和各专业设置及其发展趋向而与时俱进变化发展的。因此,计算机实验课教学的有效性改革,其有效性则主要体现在:合理构建理工科类1+X的计算机实验课程模块平台和合理构建大文科类计算机公共课程1+X模块的设置,以及与时俱进地不断改进1+X的设置和内容的改革,突出X设置和X实验课模块其内容变化的发展,从而改进计算机理论教学与实验课教学有效性。
为了满足科技飞速发展的计算机教学要求,应对教师资源不足以及计算机实验室设备陈旧所带来的瓶颈,各个高校应该加大人力、物力和财力在计算机实验室建设上的投入。首先,提高教师队伍尤其是实验室教学人员的业务素质,通过组织实验课教学竞赛以及由老师带队指导学生参与的计算机实践比赛来调动教师的积极性,提高教师的教学水平。同时,让教师经常地参与计算机前沿科学的研讨会,使得教师能够开阔自己的教学思路,掌握科技发展的方向;而开展更多计算机实验教学培训不仅能够提升教师的教学质量,还提高了教师的科研实践能力。其次,扩大计算机实验室的规模,通过开设多个计算机实验室使得实验室教学人员能够更好地开展计算机实践教学,学生也能够更多地利用计算机实验设备来巩固所学的知识,锻炼自己的实际动手能力。加快实验室设备的更新速度,建立一套由基础实验室和高新实验室组成的实验室体系,基础实验室配备相对陈旧的实验设备,用于完成计算机基础性的实验教学,譬如C语言以及汇编语言的教学;而高新实验室则使用最新的实验设备,用于完成综合性程序设计实验课教学和开展科学研究。通过加大对计算机实验室建设的投入和建立一套梯度式的实验室体系,不仅能够辅助实验室教学人员更好地完成教学任务,还能够提升教师和学生的科研能力,避免了所学的计算机知识“刚学会即被淘汰”的尴尬[4]177。
[1]孙自广等.大学计算机基础实验指导与学习指南[M].广州:华南理工大学出版社,2011.
[2]张宝明,王晓灵.计算机教学与实践的战略规划与思考[J].实验技术与管理,2009,(11).
[3]原渭兰,邱杰.现代教学条件下高等院校实验教学改革的探讨[J].实验室科学,2011,14(2).
[4]梁红,宋国利.改革实验教学模式注重大学生创新能力的培养[J].黑龙江高教研究,2010(10).