信息与计算科学专业计算机类课程教学改革研究

1、信息与计算科学专业计算机类课程教学改革研究信息与计算科学专业计算机类课程教学改革研究引言为使高等教育更好地适应信息社会的开展，教育部于1998年新增了一个数学类本科专业信息与计算科学。设置该专业不仅较好地适应了新世纪以信息技术为核心的全球经济开展格局下的数学人才的培养与专业开展，而且也对数学类专业的招生带来了正面影响。自1999年以来，全国已有300多所高等院校注册创办了信息与计算科学专业。一时间，信息与计算科学专业成为各高校非常热门的招生专业，且学校的招生规模非常惊人。从师资情况看，多数院校以数学老师为主，少数院校以计算机老师为主。在信息与计算科学专业创办之初，各大院校对专业培养形式大都处于

2、探究阶段，对信息与计算科学专业培养目的的定位、专业内涵、教学内容、课程设置等方面或多或少存在一些问题。有的学校把该专业办成数学+计算机，有的学校办成计算机+数学，有的学校干脆就办成计算机专业，致使学生非常迷茫、不知道自己将来到底是干什么的，对自己的前途感到担忧。河北结合大学信息与计算科学专业自2000年开场招生，在过去的10多年里，我们不断地探究，本着教育部强基储宽口径、重实际、有侧重、创特色的办学指导思想，调整课程构造，改革教学内容，改良教学方法，改变考核方式，在计算机类课程的教学中充分发挥本专业的数学优势，培养数学类专业学生的计算机应用才能。1、整合计算机类课程，形成一个系列课程课程整合是

3、指将原来自成体系的各门课程或各教学环节中有关的教学内容，通过新的组合方式进展整理与合并，使相关课程可以形成内容冗余度少、构造性好、整体协调的新型课程，做到优势集成，亮点聚合，以发挥其综合优势。目前，国内很多高校都在讨论有关教学体系、学科构造、课程门类与内容的整合。为此，我们也从知识关联度较强的课程入手，将信息与计算科学专业的6门计算机类课程进展有机整合，摒弃技术已经落后的内容，将最新技术补充进来，再结合该专业的特点，形成数学应用与编程根底系列课程。课程体系调整前后的教学安排分别见表1和表2。整合之前，虽然课程的安排也考虑了衔接顺序，但是每门课程都是独立的，由不同的老师讲授，因此内容的衔接就会出

4、现问题。例如语言程序设计和数据构造，由于学生初学计算机语言课程，再加上学时的限制，在语言课程的教学中，老师只能讲授一些根本语法和控制构造，函数、指针、链表等内容根本没时间讲本文由论文联盟.Ll.搜集整理，而讲授数据构造的老师本来教学内容就又多又难，没有过多的时间去讲语言的内容，使得学生学习起来更加困难，也因此丧失了学习兴趣。这些课程属于计算机专业课程，不能发挥信息与计算科学专业的数学优势。因此我们对课程进展了整合，详细思路如下：将语言程序设计和数据构造整合为撑与数据构造，开设在第二、三学期；将可视化编程、面向对象编程和数学方法编程有机结合形成数学方法与编程，开设在第四、五学期；将atlab等常

5、用数学软件与数据库编程相结合形成数学软件与混合编程，开设在第六学期；将计算机网络和网络平安进展整合再融入网络编程内容形成网络与程序设计，开设在第六、七学期。整合后，将#程序设计基储可视化编程、数据库编程和网络编程分散到不同学期、不同课程的学习中，每门课的任课老师只需要讲授和本课程内容相关的知识，使学生在有限的学时内分层次、分阶段地学习#程序设计，而且大学4年程序设计知识不断线，由理论到应用再到理论不断进步。同时，从数学的角度切入计算机课程的教学，充分发挥了本专业的优势。2、适应专业需要，自编特色教材目前，各院校数学类专业学生在选修计算机技术相关课程时，只能借用计算机专业教材，而计算机专业教材的

6、教学内容并不能满足数学类专业学生对计算机技术的教学需求，使得数学类专业学生不能很好地利用计算机工具帮助自己学习和应用数学专业知识。因此，我们编写了?数学应用与编程基捶系列教材，主要面向高等院校数学类专业学生。教材使用irsftVisualStudi2022集成开发环境，以#程序设计语言为主线，以数据构造、数学方法、数学软件、数据库、网络编程等内容为载体，把数学知识、数学思维与软件设计有机结合，分层次、有方案地完成计算机程序设计语言的学习、应用与理论，培养数学类专业学生使用计算机工具解决数学问题的才能，为信息与计算科学、应用数学等数学类专业学生提供适宜的教材。?#与数据构造?是?数学应用与编程基

7、捶系列教材的第1部，包含两局部内容，第1局部讲述#语言的根本知识，作为数据构造学习的基矗考虑到学时的要求，本局部只讲述#的根本语法、控制构造、数组等根底知识，以满足数据构造的学习；第2局部讲述数据构造的根本知识，包括线性表、栈和队列、串、二叉树、查找和图论。相对于其他教材，本书淡化理论，重在理论，以培养学生的动手才能。?数学方法与编程?是?数学应用与编程基捶系列教材的第2部，包含面向对象编程、inFr可视化编程和数学方法编程3个局部的内容。本书以#语言为根底，以典型的数学算法为例讲解inFr程序开发，以进步数学类专业学生应用计算机求解数学问题的才能。?数学软件与混合编程?是?数学应用与编程基捶

8、系列教材的第3部，以软件编程与数学思维的亲密联络为切入点，以计算机程序设计的重要理论根底是数学知识；软件编程的根本思维方式是数学逻辑的指导思想组织内容。本书分为数学软件与混合编程两局部，第1局部介绍atheatia、aple、atlab和SPSS等常用的数学软件及应用；第2局部以群调用atlab和SPSS应用技术为主线，讲述了SQLServer数据库编程技术、ATLAB创立组件技术、SPSS的二次编程接口技术以及ExelLink的强大数据处理功能，并给出了多个软件间的混合编程案例，以进步学生的综合编程才能。?网络与程序设计?是?数学应用与编程基捶系列教材的第4部，包括两局部内容。第l局部介绍计

9、算机网络根底及其应用，系统讲解计算机网络的根本概念、计算机网络体系构造以及计算机网络平安的相关知识，介绍网络操作系统indsServer2022的功能及管理；第2局部以ASENETeb开发技术为主线，以大量的案例讲述使用#2022进展eb开发的过程，向学生传授编程经历和技巧，培养学生的理论创新才能。3、改变传统的教学形式，培养学生的理论才能3.1案例式教学案例式教学是一种运用案例进展教学的方法。在教学过程中，要求根据教学大纲规定的教学目的和要求，以实际案例为剖析对象，学生在老师的指导下，共同参与案例的分析、讨论并寻务实现途径。案例式的教学方法中，案例是主体和灵魂。在授课之前我们会根据每一章节的

10、知识点、重点和难点设计一个典型的、贴近实际的案例。在教学过程中，首先，根据案例提出问题，阐述案例的背景，让学生清楚地知道学完这一堂课后可以解决怎样的问题，学会什么技能，以吸引学生的兴趣；然后，老师要与学生一起讨论问题的解决，引导学生分析问题，在分析问题的过程中，讲授所要用到的知识点；最后，老师为学生作典范，一步一步完成案例程序的开发。当然，用案例的方式组织教学，难免会遗漏一些零碎的知识点，对于这些问题，我们通过精心设计一些兴趣性和实用性较强的课后作业来解决。为了完成这些作业，学生必然会主动寻求一些书籍或通过网络寻找问题的解决方式，从而弥补教学破绽。案例式教学注重实例演示、动手理论，与计算机类课

11、程理论性、操作性强的特点相一致。在案例的施行过程中不仅使学生掌握了知识点，还培养了学生分析问题和解决问题的才能，特别是运用计算机处理实际问题及独立获取新知识新技能的才能。同时，案例式教学过程中老师经常与学生沟通，互动性很强，通过与学生的问答交流，吸引学生注意力，让学生感受到在整个讲课过程中自己扮演着一个很重要的角色，从而进步了学生学习的兴趣。3.2精讲多练信息与计算科学专业开设的计算机课程多为语言类课程，这些课程的教学目的是使学生具有开发应用程序的根本才能，可以编写、调试和运行实用、标准、可读性好的程序。针对课程知识量大、学时相对较少的矛盾，为到达上述教学目的，我们采取精讲多练的教学方式，充分

12、锻炼学生的理论才能，最大限度地调动学生的主观能动性。为此，在教学时淡化了繁琐的语法规那么，不一一罗列控件的大量属性和方法，而以短小精悍、针对性强的实例引导出根本语法和主要的属性、方法，从而使学生形成深入、形象、结实的记忆，同时可以激发学生的学习兴趣，进步学习效率。3.3机房授课对于计算机类课程，传统的授课方式是多媒体教室授课+机房上机。在教室上课，一般都是老师满堂灌。学生只能听着老师讲，看着老师操作，根本处于一种被动的学习状态。而且，理论教学与上机理论不能同步，学生得不到及时训练，不能及时稳固所学知识，影响学生的学习兴趣。鉴于传统授课方式的种种弊端，经过与教务处和现代教育中心的协商，河北结合大

13、学于2022年开场将信息与计算科学专业的计算机课程全部安排在机房授课。在机房上课，每人一机，采用凌波多媒体教学系统，老师授课时使用屏幕播送+锁定功能。学活力屏幕显示老师机授课内容，学生可以与老师同步编辑程序，程序调试成功所带给他们的成就感和喜悦的心情，是在教室无法可比的。通过讲练结合，实时辅导，及时理论，加深学生对教学内容的理解和掌握，使学生能及时稳固和消化所学内容，从而进步学生的学习兴趣，培养学生的理论才能。因此，机房授课的教学形式非常合适计算机类课程的教学。通过两年的理论，我们获得了很好的教学效果。4、改革考试方式，注重理论创新才能的考核计算机类课程的操作性比拟强，传统的理论考试方式不能考

14、核学生的动手操作才能和分析处理问题的才能。因此，我们借鉴一些学校考试改革的成功经历，并根据详细课程的性质，在信息与计算科学专业的考试中设计了两种改革方案。4.1笔试+上机#与数据构造、数学方法与编程两门课程为专业根底课，理论性较强，因此，对这两门课程的考核我们采取笔试与上机考试相结合的方式。笔试为闭卷考试，课程完毕后由教务处统一安排，题型多为选择、填空和简答题，表达根底性，主要考核学生对理论内容知识点的理解和掌握情况；上机考试安排在最后一次上机理论课进展，题型为23道综合性较强的题目，要求学生在2个小时内编程实现，主要考核学生的理论才能。4.2工程式考核数学软件混合编程和网络程序设计两门课程的

15、综合性和应用性较强，课程中涉及的都是成百上千行代码的中型工程实例，主要训练学生如何正确、高效地进展企业级应用软件的设计与开发，向学生传授大型应用软件开发过程中用到的编程经历、技巧和方法。上机考试由于受时间的限制，不可以科学、全面、客观地反映出学生的实际编程才能。因此，对这两门课程的考核我们采取工程式考核方式。在学期第一节课向学生宣布课程考核方式，并告知学生工程题材不限，但必须是本课程所讲软件类型，如网络程序设计的工程必须是eb应用程序，工程的规模不能少于规定的代码量。学生可以自由结组，35人为一小组，原那么上是强弱组合，并设定一名编程才能较强的学生作为组长。组长在整个工程开发过程中，要负责召集

16、组员一同研究工程选题、工程需求、设计和实现等，并依此确定人员分工。在第4-5周时，学生已经对该课程有所理解，我们要求学生上报各组要开发的工程题目，并附带工程的简介及用到的技术。老师要及时对这些题目进展审批，对过于简单而导致组员工作量不够或过于复杂而导致学生无法按时完成的题目予以驳回，并要求学生在规定时限内重新选题。题目审核通过后，学生自行安排设计和开发的时间和进度。学期的最后23周是考试环节，安排学生辩论，要求每个小组在此之前提交所有的文档和程序。工程式考核以小组为依托，为了培养学生的团队协作才能，防止局部学生在团队中不奉献只共享的现象，我们将每个学生的个人成绩与团队成绩和自己所做的奉献联络起

17、来。详细来说，每个学生的总成绩由平时成绩15%、小组成绩35%、学生互评成绩10%和辩论成绩40%4个局部组成。1平时成绩：老师根据出勤、作业和答复下列问题互动情况给出每个学生的平时成绩，占总成绩的15%。2小组成绩：老师从两方面对小组提交的工程进展评价，并给出评价结果即小组成绩。一方面考察学生撰写技术文档的才能，包括软件功能文档说明、开题报告、系统设计报告和总结PPT等；另一方面考察软件总体完成情况，包括软件功能的复杂性、完好性和有效性。3学生互评成绩：一位老师往往要面对几十甚至上百名学生，很难对每个学生都有较准确的理解。只有学生之间、小组之间最理解彼此的真实情况。因此，我们引入了自评互评机制。工程完成后，每个小组成员填写一份自评互评调查表，从组织协调才能、编程才能、创新才能、文档总结才能等几方面评价每个成员对工程开发的奉献，给出评价结果，然后取平均分作为学生互评成绩。为了防止学生间碍于情面，给小组成员中参与度不高的同学打高分，要求90分以上的人数不能超过20%，70分以下必须有1人。4辩论成绩：辩论考试不仅是考核过程，同时也是教学过程。在辩论的过程中，学生们可以理解其他学生所做题目的思路及使用到的技术，从而互相学习，互相借鉴，扬长补短，到达在考试中学习，在学习中考试的目的。因此，辩论时要求全体学生都参加，而且可以参