計算機基礎課程教學改革實踐探析

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計算機基礎課程教學改革實踐探析

摘要:為建設省一流本科課程,本文針對計算機類的專業基礎課程《高等數學》,從課程的教學內容、課程考核方式作出改革,并給出改革前后的數據對比。

關鍵詞:一流本科課程;高等數學;課程改革

1引言

課程是人才培養的核心要素,課程質量直接決定人才培養質量。為響應教育部一流本科課程建設,本文對計算機專業的基礎課程《高等數學》的教學內容、課程考核方式上的改革進行了研究。

2課程改革原則

高等數學課程改革原則,遵循教育部關于一流課程建設的“兩性一度”的原則,即:提升高階性、突出創新性和增加挑戰度。提升高階性是指將課程目標堅持知識、能力、素質有機融合。課程內容強調廣度和深度,突破習慣性認知模式,培養學生深度分析、大膽質疑、勇于創新的精神和能力。突出創新性是指教學內容體現前沿性與時代性,及時將學術研究、科技發展前沿成果引入課程。教學方法體現先進性與互動性,積極引導學生進行探究式與個性化學習。增加挑戰度是指課程設計增加研究性、創新性、綜合性內容,加大學生學習投入,科學“增負”,讓學生體驗“跳一跳才能夠得著”的學習挑戰。嚴格考核考試評價,注重過程性考核。

3教學內容改革

(1)強調知識的連貫性。高等數學知識點雜,內容繁瑣。為了突出主線,把極限作為線索。因高等數學研究內容為函數,研究工具是極限,所以在講授函數極限的概念時,不僅要把極限概念、性質進行講解,而且要強調這一工具在后續學習中的重要性。這一工具的重要性,體現在函數連續性、函數可導性、定積分、二重積分、三重積分、曲線積分、曲面積分、微分及級數的收斂性是由極限來定義的。這樣學生就很有學習動力,并且在課后愿意花時間把概念弄懂弄透。(2)與專業相結合。教授學生為計算機科學與技術(云計算方向)專業,將C語言程序設計課程與高等數學并行學習。為了更好體現課程內容與專業相結合的思想,在授課過程中緊密與專業結合。例如,在講授泰勒公式時,講到()xfx=e在x=0處的泰勒公式[1]:此時所授學生的C語言程序設計課程正講授到循環結構,在這里向學生提出要求的精度,用此公式計算無理數e的值。絕大多數學生都能想到解題思路,并能體會到數學沒有那么枯燥,而且各門課程之間不是孤立的,而是相互緊密聯系的。(3)突出實用性。傳統的高等數學授課方式含概念講解、性質定理證明、例題分析,習題演練四個基本步驟,授課流程較單調,學生積極性不高。為了突出教學內容的實用性[2],從引例入手,再經四個基本步驟,最后以實際問題的應用結束,讓學生體會到利用高等數學可解決實際問題,從而提升學生的學習積極性。例如講解定積分時,以計算曲邊梯形的面積為引例,面積的計算按“大化小、常代變、求近似和、求極限”的四步曲來完成。從此例引出定積分的概念,由概念推導出相關性質,利用性質進行定積分的計算,最后再落到計算給定區間上任意形狀的圖形的面積、線密度不均勻的細棒的質量、旋轉體體積等實際問題上。學生學習起來,積極性很高。(4)增加挑戰度。傳統的高等數學授課內容緊扣教材,所選教材為同濟大學編寫的高等數學統編教材,教材內容豐富,知識點系統全面[3]。但部分基礎好有考研意向的學生感覺知識簡單,故在每一小節選擇相關的考研競賽題目,作為教學內容的拓展,要求感興趣的學生課下完成。經過兩個學期的嘗試,學生們的積極性較高,能自行解決問題。例如,在學習了9.3全微分的內容之后,引入2015年數一的考研題:求(0,1)dz|,其中函數z=z(x,y)由方程cos2ze+xyz+x+x=確定。大部分學生利用本節課所學的微分形式不變性進行求解,也有部分學生利用隱函數求導分法,分別求出zx∂∂和zy∂∂,然后用全微分的定義得以求解。(5)組織多種形式探究式學習。現在手機等移動設備使用方便。開課之初,向學生推薦實用的“高數君”、“考研競賽數學”、“高等數學”等微信公眾號,學生隨時利用碎片時間對所學內容進行復習,也可以通過練習公眾號推送題目,達到對所學內容進行提升的目的。鼓勵學生參加大學生數學競賽、全國大學生數學建模競賽[4],激發學生成就感和創新創業意識。

4考核方式改革

課程考核遵循“科學評價,學生忙起來”的原則。以激發學習動力和專業興趣為著力點,完善過程性評價。加強對學生課堂內外、線上線下學習的評價,高等數學課程考核方式注重過程性考核[5]。課程成績由小節作業12%+章節測驗15%+課堂表現5%+線上視頻觀看9%+參與課程討論9%+期末考試50%六部分組成。這樣使學生在課后有事情可做,并把每次任務的完成情況計入最終成績,學生們的學習積極性提高了。

5課程改革成效

高等數學經過兩個學期的課程內容及考核方式的改革,學生學習興趣提高了,期末成績有了顯著提高。表1、表2為改革前后的期末成績和總評成績對照。

參考文獻

[1]同濟大學數學組.高等數學.第七版.北京:中國高等教育出版社,2016

[2]原乃東.地方新型本科院校高等數學教學改革的探究.高教視野,2015(5):19-20

[3]余業輝,李振平.轉型發展背景下應用型本科院校高等數學教學改革的思考.教改控索,2016(4):111-113

[4]姚張松.地方本科院校轉型背景下高等數學教學改革的思考.教育科學,2014(10):51

[5]李印,魯鑫.淺談應用型本科院校高等數學課程的教學改革.佳木斯職業學院學報,2017(8):280-281

作者:劉巧蓮 王珍珍 單位:棗莊學院信息科學與工程學院

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