课程目标的三个维度 专业导向下高职《计算机数学》课程目标建构与过程设计
时间：2019-01-10 03:24:58 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： 本文研究了高职教学改革背景下的高职计算机数学课程面临的实际问题，提出了以培养学生专业职业能力为导向，进行高职计算机数学课程改革，并对新课程的总体思想、课程内容、教学过程设计、考核评价方法等各个方面进行了阐述。
关键词： 高职《计算机数学》 专业导向 职业能力
随着信息时代的发展，计算机专业在各高职院校都得到发展，高职《计算机数学》作为一门重要的基础课程也已从原先的《高等数学》母版里独立出来，以更加适应专业发展的面目出现。
但是，不可否认的是，改革过程中的高职《计算机数学》课程也存在着很多问题。如导数部分的重复开设，没有处理好与高中数学的衔接问题；如过分强调微积分的计算求解对学生思维培养的重要性，学生的精力仍然重点放在求解、变形上，导致考试不合格率较高；虽然开设了数学实验课程，但并没有建立适合专业学生的专门的数学实验案例；教师受困于微积分的教学内容与考试要求，还是一支粉笔演算的陈旧教学模式。
为了让《计算机数学》实至名归，回归服务专业发展的基本背景，本文研究了专业导向下的《计算机数学》目标建构与过程设计，为《计算机数学》教学改革提出一些想法。
一、“专业导向”概念的实质
“专业导向下的课程改革”是指基础课程改革应切实考虑学生的专业背景，理解学生的专业培养目标，在基础课程的内容设置及目标建立上应以培养学生专业职业能力为导向，有序整合课程资源，促进基础课程与专业课程内容的衔接和融合。
二、专业导向下的《计算机数学》课程的具体改革方向
1.从课程功能上，《计算机数学》课程应将课程单一的基础性服务功能拓展为提高学生素质、服务学生职业技能形成的服务性功能。
2.从课程内容的选择上，《计算机数学》课程内容要求应从强调数学内容的系统化要求转向满足专业后续学习“必需、够用”的基本要求。应建立模块化教学体系，同时淡化模块之间的严格逻辑关系，以学生已有的知识为背景，以生动实际的专业案例做引入，强调建构性的课程内容与目标。
3.从对学生能力发展的作用上，《计算机数学》课程的课程目标应由知识内容的高层次转向综合能力的提高。要在基础课程中发展学生的逻辑思维能力、不同事物的对比能力、数据的简单分析能力、发展趋势的观察能力、软件应用能力及较好的语言表达能力。
三、《计算机数学》课程教学目标的具体构成
1.《计算机数学》课程教学思想。
“数学思想方法”是数学知识的核心与本质，是数学素养的重要组成部分。它既是从数学知识中抽象而来，又是数学知识转化为能力的桥梁。
在《计算机数学》这门课程中，所要传达给学生的主要数学思想方法应是以算法和程序性思想为主线，结合N-S流程图，直观、形象地突出数学思想的计算机应用。在此过程中要注重实践性教学环节的设计，特别是算法设计与编程实践。同时注重让学生学习一到两门数学软件，利用计算机培养解决实际问题的能力，使数学知识、数学思想与计算机应用融为一体。
2.计算机数学教学内容的安排设想。
模块一：数值计算、数制与算法基础模块。
本模块主要介绍误差及有效数字的概念、数制及其转换、算法的概念、算法表示的N-S流程图、结构化程序设计的概念。
模块二：应用微分学与求和积分模块。
本模块主要介绍极限、连续及微分学的主要概念，并介绍了级数求和与定积分两种求和方法，它们都是微积分的主要内容。
模块三：随机事件与概率应用模块。
本模块主要介绍数据的简单与特征描述，随机事件及其概率，随机变量及其数字特征等基本内容。
模块四：矩阵与线性方程组模块。
本模块主要介绍矩阵的概念、运算和初等变换，以及线性方程组的解法。
模块五：初等数论模块。
本模块主要介绍整除的概念、数的有关概念、带余除法与同余的概念，并介绍初等数论在密码通讯方面的应用。
模块六：命题逻辑与布尔代数模块。
本模块主要介绍命题逻辑的基本概念、布尔表达式的基本概念，并介绍逻辑代数中的运算律。
模块七：图论基础与数据结构初步。
本模块主要介绍图的有关概念及最短路问题，树与二叉树的基本概念，图与树的基本应用。
3.计算机数学的实验教学设计。
实验一：利用MatLab进行算法设计的程序实现，数制间相互转换的程序实现，绘制基本的函数图像并进行着色。
实验二：利用MatLab求极限、导数、微分及函数的极值、定积分和微分方程运算。
实验三：利用MatLab进行数据描述，如制作频数表、直方图、样本均值、样本方差等，并利用数学软件进行正态分布概率的计算。
实验四：利用MatLab进行矩阵的表示、加减乘、转置运算，并介绍求行列式的值及线性方程组的求解。
四、《计算机数学》教学过程设计
任何一门课程，要真正使学生受益，离不开教师的精心设计。《计算机数学》在教学方式上应采用课堂内讲授为主、实验室实践锻炼为辅的教学方式，教学方法上应充分体现以学生为本，以建构理论为指导，采用案例引导、问题驱动、小组合作、数形结合等方法，依据模块章节的特点进行灵活多样的设计，调动学生主动学习、探索发现的积极性。
1.合理设置情境，促进学生主动思考。
在教学过程的开始，教师要设置合理的情境案例或专业方向案例进行导入，使学生进入良好的学习预备状态。如在图论章节可用哥尼斯堡七桥问题引入，在哈密尔顿图中可用周游世界问题、地图着色问题等开头，激发学生的学习兴趣。
2.合理引入专业知识，在专业问题中介绍数学思想。
在教学过程中，应注意合理结合数学思想与专业技术知识。如在讲极限概念之前先给出这个问题：
“如何计算和式S（m）能否用你所学过的专业编程知识来计算一下？”
计算机专业的学生经过思考以后，会给出用For循环来求解的问题，这时教师给出几个数字，让学生们用自编的程序进行计算，再跟他们校对答案。他们会发现当m很小时，计算机计算是准确的；而当m较大时，用计算机计算就会和正确结果有较大的偏离，这是为什么呢？在这种质疑产生后，教师再结合浮点数概念的介绍，给学生以极限、级数收敛等数学知识的初步介绍，可取得不错的效果。
3.把算法编程数学思想融合入实验教学过程。
在实验教学过程中，可利用数学软件编程来解决一些抽象繁琐的定义证明，如定积分的概念向来是学生很头疼的一个重要基本概念，其定义实质上也是一个建模过程，因此非常长，也不好理解。这时可引入编程的方法，让学生自己通过基本软件建立并计算这一过程，如用matlab编程解决逼近定积分值问题，可编程如下：
function s=def（f，a，b，m）
for k=1:3；n=m*k;
h=（b-a）/n;s=0;subplot（1，3，k）;
for i=1:n
x（1）=a+（i-1）*h;x（2）=a+i*h;x（3）=x（2）;x（4）=x（1）;
t=（x（3）+x（4））/2;
y（3）=feval（f，x（3））;y（4）=y（3）;s=s+h*y（3）;
fill（x，y，′y′）;hold on;end；
title（［′n=′，num2str（n），′s=′，num2str（s）］）;
end；
fplot（f［a，b］）;hold off
运行程序，可得n不同时的不同S值，使学生更直观地理解和式极限的概念。
五、计算机数学考核评价方法
主要采用学生的学习过程考核与期末考核两部分综合的评价方法。其中过程考核占总成绩的30%，期末考核占总成绩的70%。
过程考核主要分为理论考核、实践考核、素质表现三部分，分数比例为4∶4∶2。其中理论考核主要以教学大纲要求的基本理论及重点为依据，结合学生的实际能力，进行考核，如考查学生的听课过程及提问、回答问题的能力，学生的完成作业及报告的能力，学生的查阅资料及自我学习的能力。实践考核主要考查学生的实践动手能力，如学生在实验课中的动手、探索能力，学生在实验过程中的规范化表现，学生的实验成果等。素质表现主要考察学生在学习过程中，是否有团队精神，能否按时完成任务等。
期末考核主要分为上机实践考核及卷面考核两部分，分数比例为2∶8。以学生独立完成的方式得出真实的成绩，以更客观地对他们的学习成效作出评价。
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［6］朱仁先.试论高职计算机数学课程的建设［J］.高等数学研究，2006，9（4）.
本文是浙江商业职业技术学院科研经费资助重点项目SZYZD201007的研究成果。
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