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基于运算能力的数学和计算机相结合实践教学探索

阅读量:02018-09-29作者:来源:xzbu
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  【摘要】教育的成功在于培养的人才能够适应时代的发展、社会的需要。本文主从信息与计算科学专业的培养目标出发,结合当前教学中存在的实际问提,提出了解决将数学和计算机相结合提高学生运算能力的方法。

  【关键词】运算能力,人才培养,实践教学
  引言
  信息与计算科学专业是以信息领域为背景,数学与计算机信息管理相结合的交叉学科 。该专业培养的学生具有良好的数学基础,能熟练地使用计算机,着重培养学生解决科学计算、软件开发和设计、信息处理等实际问题的能力,培养能胜任信息处理、科学与计算工作的高级人才。在科技日新月异的当今时代,计算机能如此的智能化,在很大程度上受到了数学思想的启发, 计算机的精确性和高速运算能力在数学上被广泛的应用,也促进了数学的不断发展。目前在我国计算机软件的发展相对滞后,并不是我们缺少优秀程序的设计人员,而是缺少能运用数学思维解决实际问题的高质量人才,尤其是学生在运算能力上普遍存在问题。
  1. 当前现状
  目前本专业的课程设置从数学和计算机两个方面出发,各成体系。计算机的课程学习能够培养学生的抽象思维能力、程序设计能力、算法分析能力,数学类课程培养学生的逻辑思维能力和思考问题的严密性。学生的能力培养分开实施,只注重单方面,而且各学科的任课教师之间,交流沟通少,实践教学环节缺乏完整性与连贯性。本科教学阶段除此之外,还存在以下问题:
  (1)人才培养不但把数学和计算机分开,而且理论过多实践很少,从而导致学生的运算能力不足。学生能力的培养、基本技能、相关知识的训练是要靠实践教学来保证的。
  (2)教师队伍中缺少既懂数学又懂计算机的老师,将数学和计算机相互融合运用实践的就更少了。
  (3)实验内容单一,考核体系不完善。学生按照教师的布置,完成实验操作,实验内容一致,结果唯一。考核体系的不完善,会影响学生的积极性、主动性和创新性的发挥。
  2.具体措施
  针对社会高速发展对信息化人才的需要,结合本专业学生的特点,利用较强的数学功底和对计算机的熟练掌握,着重培养具有运算能力并综合所学知识解决问题的应用型人才。从相关课程的设置,实践教学环节和实践教学方案等方面探索和研究。
  一、课程体系的改革
  课程设置主要从基础理论课程、学科专业课程、综合实践环节三个层次,培养学生“理解分析问题+ 问题求解能力+综合运用解决实际问题”。
  在C\C++\JAVA、数学分析、高等代数、解析几何、离散数学等基础课程的学习中解决学生的独立思考及分析问题的能力,通过学科专业课程数据结构与算法、数据库、操作系统、概率统计、微分方程、数值计算、数学软件的学习提高学生解决问题的能力,最后通过各类竞赛、学期综合实习以及毕业论文考察学生的综合运用能力,在此过程中体现学生的技能,不断提升运算能力。
  二、实践教学的改革
  完善实践教学体系,更新实践教学内容。根据市场需求,结合专业设置和学生的综合素质等实际情况有针对性的调整培养目标,建立完整的课程体系。处理好理论教学与实践教学的关系,设置具有层次性、渐进性、可操作性的实践教学内容,鼓励学生参加数学建模竞赛、程序设计类的竞赛等,完善实践教学体系。
  改进实践教学的手段和方法。 教学中应注重方法的灵活性,讲授时注意多种方法的结合,将案例式、启发式、事件驱动式、项目教学等多种方法融于整个教学过程中,将理论教学和实践教学有机结合,使教学内容丰富而不单调,教学过程生动而不枯燥,以提高学生的学习兴趣,从而激发学生学习的主动性。
  加强实践教学师资队伍建设。多数教师都是从“学校-学校”,为了改变这一现状,可以安排教师定期到企业调研或培训机构参加学习。总之,在实践教学师资的培养上采取切实可行的措施,提高教师实践教学的质量和水平。
  建立科学的实践教学考核评价体系。实践教学考核评价体系要与理论教学评价体系紧密联系。评价体系要从全面性、公平性、有效性等方面综合考虑,使考核评价结果具有就业指导意义。
  三、教学方法的改革
  从兴趣出发,借鉴企业和培训机构的理念,项目与事件驱动相结合的分层教学模式。过程如下:
  (1)培养学生的兴趣。学习的关键在于兴趣,只有激发了兴趣,才能有创造力。以往的教学方式中老师占主导,学生被动的接受,如何变被动为主动是关键所在。为了培养兴趣可以在讲内容之前先进行案例的介绍,也可以去相应的企业参观等。
  (2)组成分工明确的项目组。学生在校学习阶段在思想上注重培养集体荣誉感,往往忽略了团队合作,组成项目组的目的就是要培养团队合作的精神,为将来到企业工作打基础。根据分层的教学模式,项目组选择合适的项目,成员明确分工后进行项目的实训。
  (3)项目的总结与个人评估。实验结束之后,项目进行总结,根据项目组中成员的分工和表现,进行横向和纵向对比,参照考核标准给出成绩。
  3.结束语
  随着社会的不断进步,科技的不断发展,特别是计算机技术的广泛应用,综合运用数学和计算机相结合解决实际问题的人才,不仅是社会发展,也是科技发展的需要。从目前的形式看,社会需要的不仅仅是会编写代码的程序员,而是会思考会分析的综合性人才,所以培养将数学和计算机相结具有运算能力解决实际问题、适应社会发展的人才具有实际意义。
  参考文献
  [1]刘贵松,陈文宇等.计算机学科本科生计算思维能力培养模式的探索与实践[J].中国大学教学,2013(10)
  [2]祖维,范富春,王金权,刘红.改革人才培养模式培养创新型人才[J].中国科教创新导刊,2011(07)
  [3]施继红.数学建模与计算机应用的融合.信息系统工程[J].2011(5)
  项目编号GH13058 吉林省教育科学规划课题

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