信息与计算科学专业基础平台课课程群的建设与实践

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摘 要：本文从课程群建设的内涵入手，阐述了课程群建设的目的和原则，并就信息与计算科学专业基础平台课课程群的建设与实践进行了探讨。

关键词：课程；课程群；课程群建设

精品课程建设项目是高等教育质量工程的主要组成部分。德州学院从2003年启动精品课程建设工作以来，先后建成23门省级精品课程、160多门校级精品课程，在课程建设上取得了长足的进步，学校的教学质量也有了更进一步的发展。由“离散数学”、“数据结构”、“数学建模”和“复变函数论”组成的信息与计算科学专业基础平台课课程群，经过几年的建设取得了明显的教学效果，于2012年被评为省级精品课程。由其组建的信息与计算科学教学团队被评为省级教学团队，促进了教学质量的提高和特色专业的建设。

1. 课程群建设的内涵

关于课程群的建设，目前学术界有多种论述，归纳起来不外乎两种情况：一是基于学科划分的课程群；再就是突破学科限制的课程群。但两者有一个共同的特点，就是同一课程群的课程之间内容必须密切相关。我们认为，课程群就是内容紧密联系、内在逻辑性强、属于同一培养能力范畴的课程的有机整体，可以是同一学科的，也可以是不同学科的。

专业知识结构可分为五个层次：知识点、知识单元、课程、课程群、专业教学计划，由此可见，课程群建设是专业建设的子集，是课程建设的超集，它打破了课程内容的归属性，从培养目标层次把握课程内容的分配、实施和技能的实现等。研究课程群建设，更易于专业教学计划的实施，更易于培养目标的实现。

课程群建设把传统的教学组织的两层架构进化为三层架构，使技能要求独立于课程，形成目标明确的课程群层次，嵌在课程和培养方案之间。由课程群承载技能培养目标，协调课程之间的关系，使目标明确。课程群建设弱化了课程的独立性，强化了课程之间的亲和性，凸显它们为确定的共同培养目标的服务特征，突出各课程所蕴含的技能定位，把围绕一个技能培养目标的、含有若干课程中的技能点抽象出来，在一个更高层次上连贯起来，使该技能的培养随课程教学的推进而不断递进、加深和拓展，逐步实现与培养目标的重合。

一个课程群一般要由3门以上的课程组成，各课程教学内容具有不可重复性，同时知识点之间存在相对独立和离散性，知识点之间关系亲和，教学实践环节或技能培养环节是连贯、递进的。课程群的建设要符合在组织、内容、结构等方面的教学规约，具有显著的技能属性，教学目的性更明确，培养方向性更突出，技能培养的过程连续并不断加深，外延不断拓宽，课程的开放性更友好。课程群注重技能培养，弱化课程个性概念，强化课程内容之间的融合、交叉和关联。

2. 课程群建设的目的与原则

对于信息与计算科学专业基础平台课课程群建设，我们认为必须涵盖普通高等院校人才培养所必需的基础理论、专业基础理论、专业基本技能和专业核心技能的精华。在此基础上，信息与计算科学专业基础平台课课程群建设首先要有助于专业培养目标的定位和培养目标的实现。确立信息与计算科学专业基础平台课课程群，以集中人力、物力来加强课程的研究和建设，从而加速专业素养和专业技能的培养，提高教学质量，取得重点突破的效果。这是课程群建设的目的所在。

课程群建设，要坚持五个“有利”的原则。一要有利于专业教学计划的组织和实施；二要有利于深化教学改革、整合教学内容、提高教学质量；三要有利于教材建设和其他教学资源建设；四要有利于学生综合素质和实践技能的培养；五要有利于学生的就业。

3. 信息与计算科学专业基础平台课课程群的建设

（1）专业基础平台课课程群的构建。信息与计算科学专业基础平台课课程群建设应侧重于“理论与实践并重”的要求，问题的分析与计算模型的设计。而“离散数学”、“数据结构”、“数学建模”、“复变函数论”等属于理论与实践并重、计算模型设计类的专业基础平台课。“离散数学”是以研究离散量的结构及相互关系为主要目标，充分描述了计算机科学离散性的特点。通过该课程的学习，训练学生具有严密的思维方法，严格证明的推理能力，应用自如的解题技巧，以及训练有素的演算能力，使学生能掌握处理各种离散结构事物的描述工具与方法，为后续课程“数据结构”、“复变函数论”、“数学建模”的学习奠定了良好的基础。数据结构主要研究数据的各种组织形式以及建立在这些结构之上的各种运算的实现，为计算机语言进行程序设计提供方法性的理论指导。通过该课程的学习，培养学生对算法的计算复杂性进行正确分析的能力，为“数学建模”和“复变函数论”中的编程解决实际打下坚实的基础。复变函数论（双语）主要研究解析函数。通过该课程的学习，培养学生的逻辑思维能力和抽象思维能力，同时提高学生编程解决实际问题的能力。“复变函数论”课程中的应用部分，要用到数学建模的思想、技术以及数据结构算法的思想，并且通过该课程的双语教学，可以提高学生的英语表达能力和英语写作能力，为学生参加美国大学生数学建模奠定良好的外语基础。数学建模是一门理论与实践相结合的课程，主要讲述建模方法、运筹学模型、微分方程模型、统计分析、插值与拟合、预测与评价等理论内容，以及用MATLAB、SPSS等数学软件编程求解各种数学模型的实践教学内容。数学建模作为联系数学与实际问题的桥梁，是数学在各个领域广泛应用的媒介，是数学理论知识和应用能力共同提高的最佳结合点。数学建模的思想也融入了其他3门课程的教学中。通过该课程的学习，培养学生学会运用数学方法建立数学模型，并应用数学软件解决实际问题。由此可见，离散数学、数据结构、数学建模和复变函数论4门课程具有强相关性，将其组合在一起共同建设，对于学生形成合理的知识结构、促进知识的交融、利用所学知识解决实际问题有着重要的作用。

（2）专业基础平台课课程群教学团队建设。加强精品课程建设是提高高等教育教学质量的根本措施。要建好精品课程，最关键的是教学团队建设。由离散数学、数据结构、数学建模和复变函数论4门课程的骨干教师组成的教学团队由16人组成，其中教授4人，副教授8人，具有博士学位的教师4人，具有学科交叉背景的教师4人，2人为校级教学名师，1人为校级学术骨干。团队中教学名师和学术骨干分别来自不同的著名高校，具有先进的教育理念、活跃的学术思想、强烈的开放意识、严谨求实的优良学风和突出的质量意识。由于对课程群建设的重视，经过多年的建设，已形成了一支学术思想活跃、教学科研紧密结合、学术严谨、老中青结合的教学团队。这也是我校教学团队建设的基本特色和基本经验。

（3）教学内容和教材的整合与优化。由于信息与计算科学专业基础平台课课程群中各门课程之间存在门数多、学时多、相互之间内容重复、实践环节薄弱等不足，我们重新修订完善了教学大纲，制定了新的教学计划。对不同课程之间内容重复或交叉的部分进行了有机的整合，更好地体现了“专业性”和“基础性”；对各门课程的理论课时数和实验课时数进行了调整，使之更合理；设计了体现课程间关联的综合性和设计性实验，力求理论与实践的紧密结合，突出了学生实践技能的培养；在内容安排上，力求符合学生的认知规律，优化知识结构，突出专业培养特色。

该课程群中的每一门课都有完整的、较好体现培养目标和教学大纲要求的教材，对教学内容进行了整合和优化，加强了实践教学环节，并且都配有实验指导、多媒体课件、习题答案等，符合立体化教材建设的要求，更好地体现了课程群建设的思想，突出了课程之间的联系和融合，突出了学生综合利用所学知识解决实际问题能力的培养。

（4）教学模式和教学方法改革。在教学中，采用“三结合、四训练、五注重”的教学模式和双主线的教学设计、三层阶梯式的教学架构、四级实践教学体系。三结合是指“教学内容与上机实验相结合”，“课堂教学中理论与实例相结合”，“课程设计与创新能力培养相结合”。四训练是指基础训练、技能训练、综合训练和开发训练。五注重是指在教学中，注重通过情景创设激发学生的求知欲，注重通过问题质疑培养学生发现问题的能力，注重通过探索导引培养学生解决问题的能力，注重通过项目合作培养学生的合作意识，注重通过问题扩展培养学生的创新意识和自学能力。双主线的教学设计是指，第一条主线就是教学过程中贯穿从简单到复杂的认识过程，第二条主线是教学过程中贯穿解决实际问题能力的培养。三层教学架构是指在教学过程中引入创新思维，对课程的教学内容、教学模式和教学手段三个方面进行了相应的研究与设计。四级实践教学体系是指采用兴趣与项目双驱动的实践教学模式，强化实践能力和创新精神培养，通过实验强化基础理论、课程设计锻炼基本开发能力、创新大赛激发实践热情、学生科技创新项目与教师实际科研项目双重交叉实训等培养解决实际问题的应用能力。

在教学方法方面，我们主要采取了“启发式”、“双向互动式”、“研讨式”等教学方法。①启发式教学法：坚持以学生为主体，教师为主导的原则，以启发式教学理论为导向，构建以准备、诱发、释疑、转化、应用为基本要素的传动结构的教学模式。在课堂教学中，教师通过精心设计的问题进行诱发导引，并结合课堂练习精讲启发，及时总结学生讨论交流结果，针对学生普遍存在的疑难问题进行讲解，突破教学难点，将知识迁移转化为学生能力，从而让学生掌握解决实际问题的技能技巧，进而实现备教材、备教法、备学生的三结合。②双向互动式教学法：教学中既要注重教师的教又要注重学生的学，采取合作互动的方法，即在老师的指导下，让学生自己学会提出问题、分析问题、解决问题，充分发挥学生的积极性。变以“教师为主”的教学方式为以“学生为中心”的教学模式。③研讨式教学法：首先教师精心设计问题，然后学生按教师传授的方法进行独立探索，并展开交流讨论，最后由教师进行归纳总结和讲评。这种教学模式突出了学生在学习过程中的主体地位，能够充分调动学生的学习积极性和创造性，有利于培养学生的综合能力，提高学生的综合素质。

（5）课程网站建设。课程网站资源建设是课程教学改革中最重要的“物”的因素，是实现现代教育思想与理念、推行现代教学模式与方法、革新教学内容的有力载体和工具。我们开发了各门课程的课程网站，网站资源丰富，实现了在线学习、在线交流等多种功能，为教师和学生的交流和学习提供了良好平台。

4. 信息与计算科学专业基础平台课课程群建设取得的成效

通过课程整合优化，密切了不同课程之间的联系，增强了不同专业和不同课程之间的相互交融，减少了课程之间的相互重叠，增加了实践环节的课时。由于各课程之间内容不再重复，知识具有递增性，理论教学与实践教学课时分配更趋合理，综合性设计实验密切了课程之间的联系，应用技能为主的思想得到更好的体现，因而促进了课程体系的整体优化和协调发展。

课程群中的课程都开设了不同层次的实验项目，以强化学生实践能力的培养。通过基础实验巩固学生所学课程的理论、方法和基本技能；通过综合实验，培养学生的创新意识及探索技能；通过开展课程设计，培养学生解决实际问题的实践能力；通过组织学生参加全国大学生数学建模等科技竞赛活动，进一步培养学生通过分析问题来建立数学建模、编程实现解决实际问题的能力。

通过对课程的整合优化，更加明确专业发展方向，并在不同课程群的建设中实现分类施教、差异培养的人才培养目标。学生在学习过程中，积极性、主动性增强了，兴趣更加浓厚，同时对企业和社会的适应能力更强，系统观念、整体观念和分析能力都得到较好的培养，并且对自身的认识和发展方向更加明确。对教师来说，教学改革积极性空前高涨，多门课程之间甚至跨学科之间的交流和研讨进一步加强，教师在教学、研究、技术开发等多个领域打开了更多的空间与通道。通过课程整合优化，形成了独特的专业优势。

实践证明，信息与计算科学专业基础平台课课程群的建设取得了较好的教学效果，对于其他课程群的建设有很好的借鉴和示范作用。

参考文献：

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[基金项目：山东省高等学校教学改革研究项目（编号：2009429），山东省教育科学“十一五”课题（编号：2010JZ125）]