本科《计算机数学基础》(上)课程教学设计方案
责任教师:孙继荣
一、课程设计方案的内容与要求
(一)课程说明
1、课程性质
计算机数学基础(Basic Mathemtics for comtuter)是中央广播电视大学开放教育本科段计算机科学与技术专业的必修课。它是该专业一门核心基础课,是学习专业理论课不可缺少的数学工具。本课程的各教学环节均由中央电大和省电大负责。
2、课程的知识结构概况以及在专业知识结构中的地位和作用
计算机科学和技术是研究信息和知识的表示、处理、储存、控制和应用的学科。它已渗透到国民经济的各个领域,包括人类生活的各个方面。计算机技术的发展已成为科技进步的重要标志,成为知识经济社会的重要组成部分。随着计算机科学技术的发展,需要研究的课题越来越广泛、深入,这些课题的研究涉及到一定的数学知识,如离散数学、数值分析、组合数学和语言设计等,只有高等专科数学中的高等数学和线性代数的知识是不够的。
离散数学是研究离散对象之间关系的科学,而计算机研究的对象正是离散信号和数据。所以离散数学是计算机专业的一门重要的专业基础课。培养学生抽象思维和逻辑推理的能力、掌握处理离散结构所必须的描述工具和方法。
计算机的广泛使用,离不开计算方法的研究,习惯上将计算机方法分成两大类:数值分析和组合算法。数值分析主要解决数值计算问题,组合算法解决搜索、排序和组合最优问题。
计算机数学基础是由离散数学、数值分析和组合数学三部分内容组成,是学习计算机科学与技术专业的学生必须掌握的课程。通过本课程的学习,要使学生具有现代数学的观点和方法,并初步掌握处理离散结构必须的描述工具和方法。同时,也要培养学生抽象思维和概括的能力,使学生具有良好的开拓专业理论的素质和使用所学知识,分析和解决问题的能力。
本课程为两学期课,课内学时为108学时,共6学分,其内容主要有离散数学、数值分析和组合数学部分,第一期具体内容为数理逻辑、集合论、图论和代数系统;第二期具体内容为计算方法,数值计算中的误差,函数插值与最小二乘拟合,数值积分与微分,方程求根,线性方程组解法,常微分方程数值解法。
3、与相关课程的关系
计算机数学基础兼有较强的理论性和严密的逻辑性,是学生学习该专业其它课程的基础,它的后续课程有:数据结构、数据库原理与应用、图形学与应用、图形学和计算机网络等。
(二)数学媒体的组合使用方案
本课程的主要数学媒体有4大类 10 种形式,其作用是在整个学习过程中为学员的自主学习提供必要的辅导和辅助,加深学员对所学知识的理解,从而达到掌握数学大纲规定内容的目的,媒体的构成如下:
▲文字教材:文字教材是数学媒体的核心,是传递数学信息及学生进行自主学习的基本依据,是整个数学媒体体系的基础。包括主教材、辅助教材、参考资料、教学大纲、课程教学设计方案(即本文)、期末复习提要。
▲音像教材:音像教材是对文字教材内容的进一步阐释与必要的补充(分重点讲授和章节复习类型),以加强学生对该课程教学内容的理解和掌握。采取录像课形式。
▲网络教学:以因特网为媒介,通过网上教学、E-MAIL等网络信息传输手段为学生和教师提供服务
▲ 电话教学:该课程责任教师的电话为028-87762961
分类具体说明和要求如下:
1、文字教材:
(1)主教材:本课程文字教材采取主教材和辅助教材"合一型"方式,名称为《计算机数学基础》(上、下)(任现淼主编)中央广播电视大学出版社出版。本教材每章前几节叙述本章的基础知识,最后一节是学习指导的内容。
(2)参考资料:A、《离散数学》(刘叙华等编)B、《离散数学习题解》(淇帆、付小青编)
(3)教学大纲:"计算机数学基础课程教学大纲",由中央广播电视大学下发。
(4)课程教学设计方案:由中央广播电视大学该课程的责任教师编写、下发
(5)复习提要:由中央广播电视大学电大该课程的责任教师编写。文字教材的使用主体是学生自己。
2、音像教材:
录像教材,由中央电大提供27学时VCD,VCD以重点内容系统讲授和非重点内容精讲相结合的方式进行。精讲主要是讲知识的要点,讲方法或解答疑难问题。
试点单位创造条件帮助学员运用如VCD教材所提供的教学资源,在学生自主学习文字教材的同时,应组织、指导VCD课程的收看,并开展VCD教材学习后的交流活动。
3、其他媒体的设计使用方案
责任教师通过网络组织教学,提供学习支持服务,利用中央广播电视大学和四川电大教学处主页和电子邮件对学生进行教学辅导。
通过因特网为所有参加开放教育学习的学生发布教学信息,提供学习指导。该课程的教学大纲和教学设计方案由中央广播电视大学的网页教学支持服务体系中,供试点单位的教师和学习者查阅;四川电大教学处将在四川电大网页教学支持服务体系中提供详细实施方案,供试点单位的教师和学习者查阅。
(1)四川电大网上辅导:该课程责任教师将定期在网上发布辅导文章,进入计算机数学基础讨论组的路径方式:上网→由"HTTP://www.scopen.net"进入省电大教学平台→点击"专业论坛"→计算机数学基础。
(2)E-MAIL信箱:yumt@scrtvu.net
(3)电话教学:该课程责任教师的电话为028-87762961,原则上按本学期下发的教师值班时间表安排,由责任教师负责答疑和教学信息反馈,提供教学活动咨询服务。
(三)教学过程设计与评价方案
1、教学过程的综合设计
(1)网上教学与辅导的设计要求
1)发布信息:包括课程的教学大纲、教学设计方案、各章教学辅导、期末复习提要、自测等。
2)面授辅导的设计与要求
试点学校应合理利用多种教学媒体的组合使用方案结合本地学生的实际情况,尽可能多地为他们提供多种方式的学习支持服务。
本课程是一门理论性较强,内容较抽象的综合课程,因此面授辅导或答疑是不可缺少的辅助教学手段。开设本课程的各电大要聘请有经验、认真负责的教师为学生进行面授辅导或答疑,要求教师认真钻研教学大纲,认真备课、批改作业。
面授辅导要求以学生为中心,及时发现学生学习中存在的问题,并针对这些问题进行重点辅导。自学是电大学生获得知识的重要方式,自学能力地培养也是高等敎育的目的。面授辅导时要注意对学生自学能力的培养,帮助他们掌握主要的知识,从而引导他们如何分析和解决问题,达到培养学生的分析和解决问题的能力。开设本课程的电大除适当面授辅导外,还应要求上网,参加省电大的网上答疑,查看省电大在网上发布的对本课程的教学要求和本课程的综合练习题和自测题,学生还应建立学习小组,互相帮助。
(3)形成性考核的要求与说明
该课程的考核由平时作业考核与课程结业考核两部分组成。
1)平时作业考核
本课程由于理论性较强,因此必须通过做练习题来加深对概念的理解和掌握,熟悉公式的使用,从而达到消化、掌握所学知识的目的。独立完成作业是学好本课程的重要手段。
每学期学生要按时完成作业,辅导教师要认真批阅,并根据作业完成情况,对作业进行评分,作为学生期末成绩的一部分,具体作业内容见中央广播电视大学下发的形成性考核作业本,该课程平时成绩占期末总成绩的20%。
2)课程结业考核
该课程的结业考核在期末进行闭卷考试,由中央广播电视大学统一组织命题,试卷采用百分制,卷面成绩按80%的比例,一并计入课程总成绩。总成绩60分者即达到课程考核及格标准,即可取得相应学分。
2、教学过程检查评价方案
各试点学校应将该课程的主要材料备案,省电大将通过巡教和巡考(包括个别访问、座谈、抽查学生作业、问卷调查等方式)检查教学过程各环节的实施情况,集中收集、解决该课程在教学和考试中的问题。
检查的教学档案包括:
1)课程集中辅导情况记录;
2)平时作业完成情况记载、评语以及成绩的核定;
3)课程答疑记录;
4)多媒体教与学及提问与答的原始资料。
二、对教学点学习支持服务系统的要求
本课程的教学以成人、业余自学加讨论为主,并辅以音像课程教学和适应的面授辅导,其中学生自学文字教材是学习的主要环节,同时还应树立教学内容与学生的实际相结合,完成平时作业,培养灵活运用基本理论的能力。
1、 对学生的学习模式要求
在教师的指导下,接受各种学习支持服务,充分利用经过一体化设计的多媒体教材学习。
各章的学习:自学教材-录像课程-面授辅导或分组讨论-上网查阅教学辅导EMAIL-完成作业-复习-自我测试-下一章课程学习。各章学习(见上)-完成平时作业-期末复习-期末考试。
2、 教学应提供学习硬件和软件
试点学校,教学应有通畅的现代远程教育传输渠道,拥有卫星电视收视系统设备,视听阅览室、计算机网络教室、录像带、面授辅导教室等。
提供可享用的主要学习支持服务方式与面授辅导、录像辅导、信函、电子邮件、电话等。
提供可利用的多种媒体教材与学习材料;文字教材、音像教材、计算机网页、文字辅导资料等。
提供对学生进行学习方法、学习计划制定、媒体使用等方面的指导;创建学习小组开展活动;根据课程教学实施方案和考试说明的要求,布置并批改作业建立教学档案;按要求反映教学情况。
3、 对辅导教师的要求
试点单位至少配备1名以上有本科及本科以上学历的专职或兼职教师(专业对口或专业相关)并能利用互联网与省校该课程教师保持业务联系。
4、 对学生学习过程向省校的信息反馈要求
要求学生充分利用省校责任教师提供的电子邮件、咨询电话等多种形式,及时反馈学习中的疑点、问题、形成以学生为中心、师生互相交流、及时帮助学生解决问题的教学模式。
三、课程责任教师工作安排计划
为了能按要求完成该课程的教学任务,课程责任教师计划;
1、开学前制订并完成该课程的教学大纲及课程教学设计方案。
2、开学伊始,即按上述教学过程的设计要求,提供有关该课程的教学信息,实施课程的网上答疑。
3、 按时提供网上辅导。
4、 根据课程的性质和教学的需要,逐步开发多媒体网络教学课件、逐步实现教学手段和教学形式的全面现代化。