计算机基础课程教学改革实践探析

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计算机基础课程教学改革实践探析

摘要:为建设省一流本科课程,本文针对计算机类的专业基础课程《高等数学》,从课程的教学内容、课程考核方式作出改革,并给出改革前后的数据对比。

关键词:一流本科课程;高等数学;课程改革

1引言

课程是人才培养的核心要素,课程质量直接决定人才培养质量。为响应教育部一流本科课程建设,本文对计算机专业的基础课程《高等数学》的教学内容、课程考核方式上的改革进行了研究。

2课程改革原则

高等数学课程改革原则,遵循教育部关于一流课程建设的“两性一度”的原则,即:提升高阶性、突出创新性和增加挑战度。提升高阶性是指将课程目标坚持知识、能力、素质有机融合。课程内容强调广度和深度,突破习惯性认知模式,培养学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能力。突出创新性是指教学内容体现前沿性与时代性,及时将学术研究、科技发展前沿成果引入课程。教学方法体现先进性与互动性,积极引导学生进行探究式与个性化学习。增加挑战度是指课程设计增加研究性、创新性、综合性内容,加大学生学习投入,科学“增负”,让学生体验“跳一跳才能够得着”的学习挑战。严格考核考试评价,注重过程性考核。

3教学内容改革

(1)强调知识的连贯性。高等数学知识点杂,内容繁琐。为了突出主线,把极限作为线索。因高等数学研究内容为函数,研究工具是极限,所以在讲授函数极限的概念时,不仅要把极限概念、性质进行讲解,而且要强调这一工具在后续学习中的重要性。这一工具的重要性,体现在函数连续性、函数可导性、定积分、二重积分、三重积分、曲线积分、曲面积分、微分及级数的收敛性是由极限来定义的。这样学生就很有学习动力,并且在课后愿意花时间把概念弄懂弄透。(2)与专业相结合。教授学生为计算机科学与技术(云计算方向)专业,将C语言程序设计课程与高等数学并行学习。为了更好体现课程内容与专业相结合的思想,在授课过程中紧密与专业结合。例如,在讲授泰勒公式时,讲到()xfx=e在x=0处的泰勒公式[1]:此时所授学生的C语言程序设计课程正讲授到循环结构,在这里向学生提出要求的精度,用此公式计算无理数e的值。绝大多数学生都能想到解题思路,并能体会到数学没有那么枯燥,而且各门课程之间不是孤立的,而是相互紧密联系的。(3)突出实用性。传统的高等数学授课方式含概念讲解、性质定理证明、例题分析,习题演练四个基本步骤,授课流程较单调,学生积极性不高。为了突出教学内容的实用性[2],从引例入手,再经四个基本步骤,最后以实际问题的应用结束,让学生体会到利用高等数学可解决实际问题,从而提升学生的学习积极性。例如讲解定积分时,以计算曲边梯形的面积为引例,面积的计算按“大化小、常代变、求近似和、求极限”的四步曲来完成。从此例引出定积分的概念,由概念推导出相关性质,利用性质进行定积分的计算,最后再落到计算给定区间上任意形状的图形的面积、线密度不均匀的细棒的质量、旋转体体积等实际问题上。学生学习起来,积极性很高。(4)增加挑战度。传统的高等数学授课内容紧扣教材,所选教材为同济大学编写的高等数学统编教材,教材内容丰富,知识点系统全面[3]。但部分基础好有考研意向的学生感觉知识简单,故在每一小节选择相关的考研竞赛题目,作为教学内容的拓展,要求感兴趣的学生课下完成。经过两个学期的尝试,学生们的积极性较高,能自行解决问题。例如,在学习了9.3全微分的内容之后,引入2015年数一的考研题:求(0,1)dz|,其中函数z=z(x,y)由方程cos2ze+xyz+x+x=确定。大部分学生利用本节课所学的微分形式不变性进行求解,也有部分学生利用隐函数求导分法,分别求出zx∂∂和zy∂∂,然后用全微分的定义得以求解。(5)组织多种形式探究式学习。现在手机等移动设备使用方便。开课之初,向学生推荐实用的“高数君”、“考研竞赛数学”、“高等数学”等微信公众号,学生随时利用碎片时间对所学内容进行复习,也可以通过练习公众号推送题目,达到对所学内容进行提升的目的。鼓励学生参加大学生数学竞赛、全国大学生数学建模竞赛[4],激发学生成就感和创新创业意识。

4考核方式改革

课程考核遵循“科学评价,学生忙起来”的原则。以激发学习动力和专业兴趣为着力点,完善过程性评价。加强对学生课堂内外、线上线下学习的评价,高等数学课程考核方式注重过程性考核[5]。课程成绩由小节作业12%+章节测验15%+课堂表现5%+线上视频观看9%+参与课程讨论9%+期末考试50%六部分组成。这样使学生在课后有事情可做,并把每次任务的完成情况计入最终成绩,学生们的学习积极性提高了。

5课程改革成效

高等数学经过两个学期的课程内容及考核方式的改革,学生学习兴趣提高了,期末成绩有了显著提高。表1、表2为改革前后的期末成绩和总评成绩对照。

参考文献

[1]同济大学数学组.高等数学.第七版.北京:中国高等教育出版社,2016

[2]原乃东.地方新型本科院校高等数学教学改革的探究.高教视野,2015(5):19-20

[3]余业辉,李振平.转型发展背景下应用型本科院校高等数学教学改革的思考.教改控索,2016(4):111-113

[4]姚张松.地方本科院校转型背景下高等数学教学改革的思考.教育科学,2014(10):51

[5]李印,鲁鑫.浅谈应用型本科院校高等数学课程的教学改革.佳木斯职业学院学报,2017(8):280-281

作者:刘巧莲 王珍珍 单位:枣庄学院信息科学与工程学院