計算機專業自適應課程學習體系分析
時間:2022-06-21 08:47:56
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摘要:為了進一步完善人才培養方案課程體系,加強課程間知識的有效融合,在明確人才培養目標的基礎上,從學生角度出發,通過完善專業課程體系架構和建立自適應學習體系,能夠在最大程度上根據每位學生的學習情況,找到最適用于該學生的學習方法和學習節奏,使學生加深對不同課程相關聯知識的理解,同時加強以賽伴學、以賽促學,成為高素質應用型人才。
關鍵詞:“互聯網+”;應用型本科;自適應課程;學習體系
眾所周知,大學計算機專業課程的連貫性較強,先導課與后續課聯系較緊密。學生若疏于先導課學習,會導致在后續課學習上具有一定困難。而有的學生明確自己發展方向的時刻較晚,經常努力想學好某門課程時才發現自己缺乏的相關知識太多,完全不知從何處下手,無法順利跟上老師的節奏。因此,教師們需要依據專業人才培養方案,針對專業課程與其先導、后續課程的知識銜接情況,依托豐富的網絡資源和在線學習方式,形成一套完整的知識結構框架,使學生在學習某門專業課的同時,能夠針對必要的但卻沒有掌握的先導課的知識,有目的地進行系統地學習。目前,在計算機專業自適應課程學習體系構建中,這種以學生為主的自適應學習方式能夠在很大程度上幫助應用型本科院校的學生隨時跟上課程進度,達到更好的學習效果。
一、明確人才培養目標
在深入貫徹落實國家教育事業發展規劃相關文件的同時,結合院校的特色和應用型本科高校建設思路,應該進一步加強內涵建設,創新人才培養模式,持續提升人才培養質量。在人才培養方案制定過程中,要落實“新工科”建設思路,根據院校的專業特色,實現計算機與其他學科的交叉融合,以適應當前社會的需求。在明確人才培養目標的同時,還要明確培養規格以及學生畢業五年之后應該達到何種水平,使OBE理念貫穿人才培養的全過程。在人才培養方案完善過程中,不但要設置通識教育課、專業基礎課、專業必修課和專業選修課,還需要設置跨專業必修課和跨專業選修課。這樣的課程設計體系,不但可以將各學科進行很好的交叉融合,還可以讓學生目的明確地修讀第二學歷,從而為其提供更廣闊的發展空間,找到合適的發展方向。另外,為了加強應用型院校學生的實踐能力,可以根據課程特點,專門設置課程設計環節。課程設計力求將先導課程所學習的重要知識與當前課程內容緊密結合。例如,在《JAVA程序設計課程設計》中,可以讓學生做一個小型的管理系統,不但進一步熟練了JAVA語言的使用技巧,同時還復習了前一學期《數據庫原理及應用》課程中所學習的關系型數據庫的使用。各門課程的相關知識點一旦銜接緊密,課程的開設順序也隨之確定,為后續完善專業課程架構打下良好的基礎。
二、完善專業課程體系架構
要形成嚴密的自適應課程學習體系,需要相關系統協助完成。經過分析,DAG圖不但能夠存儲課程信息,同時還可以表示課程之前的先后聯系,因此,用DAG圖這種數據結構來存儲該課程學習體系較為科學。
(一)數據結構初始化
設G=(V,E),其中,結點Vi代表第i門課程,E<i,j>代表課程Vi是課程Vj的先導課,即課程Vj是課程Vi的后續課,初始狀態下僅有課程,但是課程之間沒有任何關系,因此V只是多門課程的集合,是離散狀態,E為空集,表示所有課程彼此沒有任何依托關系。人才培養方案專業課程確定后,將每門專業課程錄入系統,課程集合V也就確定了。自適應學習體系建設初期階段,為了確定每門課程的開課學期,可以只提供課程名。
(二)明確課程先后關系
課程確定后,需要各專業課教師明確各自課程的先導課和后續課,并在系統中進行選擇。系統則根據教師所選,確定各結點之間關系。第i門課程的先導課門數決定結點Vi的入度,后續課門數決定結點Vi的出度。進而形成一個AOV網。例如,數據結構(V1)課程的先導課程為C語言程序設計(V2)、計算機導論(V3),后續課程為操作系統(V4),則4門課程的AOV網如圖1所示。圖14門課程的AOV網
(三)建立課程體系架構
根據課程及課程開設先后關系,形成AOV網,采用鄰接表對其進行存儲之后,需要進一步判斷所有課程體系架構是否合理,是否可行。此時需要通過拓撲排序算法來確保AOV網中無環路,若找到了該AOV網的拓撲排序序列,可以肯定課程體系切實可行;若找不到拓撲排序序列,則說明該AOV網中存在環路,有一門或多門課程的開設要以自身課程開設完成為前提,而這是不合理的,需要進一步與相關課程的教師進行確認,解決AOV網中的環路問題,從而保證各門課程均可成功開設。
三、構建自適應課程體系
在形成課程體系的基礎上,教師根據課程特點,盡量做到知識點細化,以知識點為單位,制作課件或錄制視頻。與本課程有關的其他課程的知識點分布情況對當前教師是可見的。教師上傳課件或授課視頻后,在相應教學材料右側,可以添加與本知識點有關的先導課相關知識點,方便學生在缺乏相關基礎知識時可以隨時點擊鏈接,進入先導課相關知識點的學習;教師也可添加后續課程的相關知識點,方便學生了解該知識點在后續課程中的應用及知識銜接情況。如此,課程架構日漸豐富,知識體系逐漸形成。另外,為了解決課程間知識點銜接的單一問題,專業課程每一章結束時,教師應該把本章相關知識點與其他所有課程類似的知識點進行整合,說明聯系和區別,使學生在學習過程中能夠作到概念清晰,知識融會貫通。例如,《數據結構》第一章概述里介紹數據元素的概念,與數據庫原理、數據庫應用軟件等課程相關概念的含義是一致的,只不過是所使用的術語不同;《數據結構》第七章圖中的一些內容在離散數學中也涉及到,但是講解角度不同,數據結構更側重于圖的存儲和應用的實現,另外,在《計算機網絡》課程中最短通路的路由選擇就是《數據結構》中單源最短路問題的一個應用,通過圖示形象地對各門課程的相關內容進行梳理,可以使學生的知識體系更加牢固,相關課程知識點融合圖如圖2所示。
四、分階段以賽促學
在課程簡介的位置,可以根據學生學完該課程所掌握知識的實際情況,設置相關大賽官方網站的友情鏈接,使學生更快了解該課程對應的相關賽事。例如在計算機導論課程簡介處,介紹全國信息素養大賽的基本情況和相關子賽項;在數據結構課程簡介的位置,可以介紹ACM國際大學生程序設計大賽、藍橋杯全國大學生程序設計競賽等賽事,同時列出歷年取得優異成績的學生,激發學生的學習熱情。以賽促學可以使學生目標明確地進行學習,并強化實踐操作能力,使學生的創新意識得到進一步鍛煉和加強。
五、結論
明確人才培養目標,踐行OBE理念,通過建立和不斷完善課程體系架構,構建自適應學習體系,可以使學生的專業知識體系更加完善,將各門課程知識有效融合,同時具備跨學科學習和應用的能力,成為高素質應用型人才。
作者:李儉 張明輝 單位:哈爾濱金融學院 現代教育技術中心
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