对计算型专业选修课实践教学的思考

摘    要： 随着对“创新型”和“实用型”人才培养的要求，专业选修课的重要性日渐突出。计算型专业选修课是为解决实际工程遇到的数学问题而提供分析方法及解题过程的一门课程，其讲授方法及考核方式不同于其他类型的专业选修课。本文阐述了专业选修课目前存在的问题，以《灌溉工程系统分析》为例，提出了计算型专业选修课可行的教学方法及考核方式等改进措施。

关键词： 计算型专业选修课    教学方法    考核方式    管理要求

专业选修课是指与专业相关的一类选修课的统称，一般由学校根据本校学生的知识水平能力和兴趣确定[1]。其产生的背景为：随着科学技术的发展和学科间的相互渗透与交叉，新理论、新技术的出现将造成课程体系、教学内容的不断更新，我们不可能在规定的有限的时间内把所有的各类教学内容全部按必修课处理。因此在确保专业主干课程的学科发展的主方向的同时，适当增加专业选修课，体现大学教学的灵活性和多样性[2]。在英国的多所大学，必修课与选修课的比例均接近1：2，甚至在某些大学的高年级时，该比例高达1：3或更高[3]。近年来，我国高校多个专业课程体系中的选修课程所占比例愈来愈大。开好选修课，有利于提高学生分析和解决问题的综合能力，培养学生的创造性思维和初步科研能力，因此，选修课是整个大学阶段课程设置的重要组成部分[4-5]。计算型选修课是选修课中的一种，一般涉及某些专业课内容的统计、求解、预测等方面课程，分析计算性较强。这类课程的培养目标不仅要帮助学生掌握数值计算方法的思想，而且要使学生养成良好的计算习惯，综合运用所学方法或借鉴所学方法处理所学专业中遇到的实际工程的计算问题[6]。故教学方法与其他选修课有区别，笔者以《灌排工程系统分析》为例，根据几年的教学经验总结了一套行之有效的教学方法，取得了良好的教学效果。

1.专业选修课出现的一些问题

1.1对选修课从思想上认识不足。

在英国高校选修课仅仅是指该门课程是由学生自主决定是否要选择学习的，对学生来说其意义仅仅在于是选还是不选，除此之外，跟必修课没有任何区别;它的地位不但与必修课同样重要，甚至作用更大，更受学生重视与欢迎。而在国内很多时候大家认为专业选修课不重要，不能像对待必修课那样认真。学生为了修满学分，不能根据专业需要选课，盲从地选择一些考核方式比较简单的课程;另外授课教师对选修课不充分重视，认为选修课是辅助课程而不受到重视，在教学过程中没有像必修课那样投入较大精力;管理人员也不像对待必修课程那样对选修课程进行质量监控。

1.2课程布局上系统性不强。

据调查资料显示，在专业选修课程模块中，现有课程的设置不够科学，重数量轻质量，重理论轻技能，真正实用性的课程偏少[7]。在课程时间设置上出现学期开设的专业选修课门数不均衡，不少专业选修课安排在大四上学期;这样容易造成：一学期开设的专业选修课程过少，就达不到开设专业选修课程的目的;而一学期开设的专业选修课程门数过多，学生会无所适从，不知道自己究竟该选哪些课程;受他们学习时间和精力等因素的影响，不允许学生一学期选修太多课程，往往会错过自己感兴趣的课程。

1.3考核方式单一。

专业选修课的性质和使命决定了其教学应有不同于必修课的特点。它不强调知识的系统性与完整性，重视的是研究兴趣的激发、最新科研动态的传递、评价及学习科研方法的引导，故其考核方式应偏重启发或者创新。目前，专业选修课的考核方式单一，闭卷或者开卷，不利于学生学习兴趣的培养，不能全面考查学生各个方面的素质与能力;考核的题型中客观性试题比例大，综合性思考题、分析论述题少;重知识细节考核轻综合能力培养;没有强调对知识整体结构的掌握，最终只能导致学生不能灵活地综合运用所学知识[8]。

2.计算型专业选修课教学内容与教学方式上的改进

选修课的开设及其教学质量，一直是目前我国高等院校课程体系设置和人才培养过程中的一个薄弱环节。不同性质的专业选修课程探讨其教学方式的改进，有利于提高其教学质量。

2.1教学内容设置上力求与实际工程结合。

《灌排工程系统分析》课程应用的数学知识较多，加之开设在大学三年级的下学期，距离高数课程内容的学习时间较长，故而融会贯通地运用数学知识是这门课学习的基础。如果只是采用概念、公式与定理的简单罗列只会增强学习的抽象感，提不起学生兴趣，还有可能造成学生的恐惧感。所以采用将学生所学专业领域的一些数学问题融入课程教学内容中，复习回顾对应的数学知识，找到建模及求解的方法，达到解决工程实际问题的目的，从而激发学生学习兴趣。比如：建模是这门课程重要内容，以灌排工程中经常使用的水库供水及作物种植结构来解决水资源调度及优选种植模式等问题建立数学模型，就很容易使学生明白数学模型的实际意义，不再是对数学模型的模糊认识，从而锻炼学生的洞察能力、数学语言翻译能力及综合分析能力，相应地掌握分析方法中的此类模型的建模方法。

2.2多媒体教学与传统教学的结合。

多媒体教学图文并茂、声像结合、形象直观、信息量大;不仅显著提高了教学效率，而且刺激了学生的形象思维，对提高学生的综合素质具有积极意义。然而在调查多媒体教学存在的不足时，75%的学生认为不便于做笔记，还有约一半的学生认为不利于知识的记忆，实质问题是PPT放映速度太快，学生来不及做笔记，也没有对授课内容进行思考的时间[9]。《灌排工程系统分析》在第一学年的授课的过程中，学生反映的也是这个情况，对于PPT讲解的解题方法，印象不深。总结了第一年的上课经验，多媒体的使用在第一章及各章建模时使用，给学生展示系统分析方法的发展历程及各类工程问题的案例，同时搜集典型水利工程——都姜堰教学视频，让学生体会到庞大的系统工程中各部分的巧妙联系;板书教学集中使用在计算方法上，按部就班地书写计算的过程及讲解解题思路，让学生对一类问题的求解熟练掌握，便于课下解决类似问题，也为后续的计算机编程提供数据模块基础。所以在以计算型专业选修课的讲解中，多媒体与传统教学必须相互结合，内容不同使用的手段偏重不同。

2.3课下练习巩固与专业兴趣相结合。

计算型的课程往往表现出能听懂但不一定能求解正确的特征，所以课下的练习巩固必不可少;单纯的计算往往会使学生感觉枯燥，较复杂的解题过程又会使学生没有头绪，所以把解题与实际工程结合起来，将很大程度上解决上述问题。即给一个简单的实际工程，通过建模得到一个目标函数，经过分析筛选出约束条件，给定解题方法进行求解，当学生得到实际工程的数据时，比如优选出供水方案、管材;需要的水泵数量时，学生将会有很大的成就感，相应地记住此类问题的解题方法和步骤。

3.考核方式及管理要求

3.1转换教师与管理人员对专业选修课的观念认识。

教师和管理人员要改正观念，扭转过去那种认为必修课重要、选修课不重要的思维。教师：在开课前做好充分准备，不断更新教学观点，不断学习，积极进行专业选修课程的建设和改革，在建设和改革的过程中思考、总结和提高。管理人员，做好学生选择专业选修课的工作，让学生从专业需求角度认识专业选修课的重要性，兼顾个人兴趣选择选修课;鼓励教师采用新的思路和教学方法上好专业选修课。

3.2完善课程体系，合理安排开设时期。

要建立完善的专业选修课程体系，按课程性质、学分数及开课学期按适当比例进行安排，如每个学期开设的专业选修课程的门数要适当均衡，避免出现一个学期过多或过少的现象;专业选修课课程设置也尽量在学期内均衡，考虑到学生考研、就业等方面压力，专业选修课程尽量不要在大四开设。

3.3多样化考核方式促进学生综合能力的提升。

计算型专业选修课如果仅采用以计算数值为目的的考试，那么只能是让学生掌握一种计算方法，对于与专业课程的关系，解决专业问题的能力提高方面作用不大，故而，采用主观题与客观题相结合的方法，既要考查学生观察问题、分析问题及总结问题的能力，又要考查学生的计算能力，所以在《灌排工程系统分析》这门课考试的试卷中增加10-15分值的综合分析题，训练学生认识和研究数学分析方法在灌排工程中的应用。

4.结语

专业选修课程不是必修课程的陪衬，它是一个独立的课程模块，是专业课程体系的重要组成部分。要提高专业选修课程质量，发挥其作用，必须转化学生、教师及管理人员的传统观念、加强专业选修课程的教学管理和质量监控;同时根据专业选修课的性质采用高效的教学手段，正确合理地把多媒体教学与传统教学结合起来，如计算型专业选修课不能完全靠多媒体，不适合完全地使用板书;以客观题与主观题的融合方式考核学生综合掌握知识的能力，为现代社会培养出“创新型”和“实用型”人才而努力。

参考文献：

[1]许益镌.对农科专业选修课程实践教学的几点看法[J].中国科教创新导刊，2010（7）：131.

[2]周春华，张书香，刘威，等.注重工科专业选修课程的教学研究与实践[J].山东教育学院学报，2003（2）：19-21.

[3]陆军，蒋咏梅，赵凌君.英国高校选修课程的设置与STS教育观念-以英国几所大学某工科专业为例[J].高等教育研究学报，2010，33（2）：64-66.

[4]陈娟，关瑞芳，葛曷一，等.谈专业选修课的教学[J].科技咨询，2007，28：108-109.

[5]许益镌.对农科专业选修课程实践教学的几点看法[J].中国科教创新导刊，2010（7）：131.

[6]杨蕾，陈华.工科专业数学选修课程的教学特点和方法[J].科技信息，2011（5）：7-8.

[7]潘学红.从学生反馈谈专业选修课程教学管理[J].科技文汇，2012（16）：42-43.

[8]梁冬玲，邵新妍，周佳，朱士江.关于专业选修课程考核方式的探索[J].科技创新导报，2009（35）：197.

[9]张明泉，温玲丽.大学理工科专业课程多媒体教学及其效果调查分析[J].高等理科教育，2008（5）：50-52.

基金项目：石河子大学教育教学改革项目“研讨型课程建设-工程项目管理”（YTK-2013-01）

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