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计算机科学技术导论

时间:2023-09-14 17:43:50

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机科学技术导论,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

第1篇

关键词:计算机 中职 导论 教学改革

计算机导论课程在中职院校的开展,主要是针对目前社会的发展状况与学生对计算机的学习要求而设立的。教师向学生讲授计算机方面的各种知识、概念和技能,使学生在系统的接受知识后,对自己的学习进行总结,提出学习要求,以利于教师在教学方面的不断进步。

一、中职计算机导论课程的教学目标

1.注重知识的基础性和实践性,呈现实用性和先进性

计算机课程与其他学科有明显的区别,即追随时代脚步,技术革新速度快。教师在基础性教学本方面是让学生充分掌握计算机的各种原理和概念,清楚计算机使用的方法和技术,这对学生以后的学习有很大的促进作用,也为学生学习更复杂的知识打下了基础,同时基础课程的学习还能进一步的提升学生的学习积极性和学习兴趣。计算机的实践性教学主要指教师在讲完基础课程以后,给学生足够的锻炼机会,让学生学会运用计算机,学会教师所讲内容的实践。学生只单纯的听讲是完全不能达到计算机教学目标的,实践能够帮助学生更好的理解计算机基础内容,提升学生的动手操作能力以及对问题的处理能力。实用性是指在教学过程中,教师所讲授的内容必须遵循实用的原则,让学生学会使用计算机解决现实问题,并且将日常学习与工作中的实用习惯带到学习中去,培养学生对计算机良好的使用能力和操作能力。先进性又被叫做是前瞻性,计算机科学技术革新换代速度快,因此学生所学的知识必须具有时代意义,不能出现学过以后无法使用的问题,把时代性和先进性融入到计算机教学过程中,是计算机学科的特点决定的。

2.积极建设注重基础、提升能力的培养目标体系

在计算机教学过程中注重基础,提升能力可以被总结为一个基础两个能力。一个基础主要是对计算机基础内容和基础知识的教学。两大能力主要是指,中职学生毕业以后在计算机相关的工作岗位上能够具备一定的操作技能和软件运用能力。计算机导论课是学生学习计算机的基础课程,对其他知识的教学起到基础作用。随着计算机科学技术的不断进步和计算机学科的的不断发展,信息量逐渐增大,这就给计算机课程提出了新的要求,教师的计算机导论课程教学必须具有多样化的特点,这样才能适应时代的发展和社会的变迁。教师培养学生全面掌握基础知识的同时,更要着重提升学生应用计算机的能力。

二、中职计算机导论科教学改革

1.中职院校计算机导论课教学内容的改革

第一,教学内容的改革,需要把计算机基础知识和先进性知识进行有机融合。计算机导论课程中基础知识是主线,对于这一部分的教学,学生必须全面清晰地进行理解和把握,因为这是其他内容学习的铺垫。教师在基础知识的教学过程中要秉承扎实稳定的教学原则。例如,让学生对数制、码制和数的定点表示进行进行掌握,然后再进行后续专业课程和专业技能的学习。计算机科学技术的进步,使计算机课程中出现了很多新的知识,这样教师在备课的过程中需要对新技术和新产品进行一一解读。例如,在实际教学过程中可以用比较有新意的电子产品作为课程导论部分,让学生了解新产品的同时学会新知识,另外,这种教学方法还能提升学生的学习兴趣。

第二,对非基础性知识要注意引导。非基础性知识还要注意引导,但是不做深入的分析与探究。例如,教师在为学生讲解数据库的应用时,需要涉及到软件知识,但是教师只需要求学生能够讲出自己课本中所涉及到的内容即可,对于一些深层次的知识只要做到简单的理解即可。这样的教学方式不但减轻了学生的学习压力,还能为学生增加想象的空间,为学生后续课程的学习埋下伏笔。

三、中职院校计算机导论课程教学方法的改革

第一,利用讲座或者演讲的形式,请一些计算机方面的专家为学生讲解计算机软件理论知识和在实际中能够应用到的技术方法。利用这种方式,能够让学生更加清楚地认识到自己所学专业在社会发展中的重要性,认识到自己努力学习方向性,让学生在毕业以后能够更加顺利的进入工作岗位,与其他人有竞争优势。

第二,培养学生的基本技能。计算机导论课程拥有自主学习平台,这种自我学习平台能够培养学生在计算机学习方面的基本技能。计算机导论课程自主学习平台有以下几种作用和环境,分别是良好的交互学习环境、有问必答的学习环境、能够促进学生个性化成长的环境以及对学生学习进行激励评价的环境,在这种学习平台下,学生需要事先抽取习题进行做大,然后系统根据学生的答案给试卷评分,再根据试卷分数状况对学生学习能力进行分析,让学生清楚地看到自己的不足,让学生对自己以前所学知识进行定位,让学生利用平台资源进行再学习。如果网络平台中现有的信息条件不能满足学生对计算机知识的学习要求,那么学生可以给老师留言,教师看到留言后对学生的学习问题进行处理。

第三,多媒体辅助教学方式的运用。计算机导论课程教学离不开多媒体,因为多媒体可以利用有声图像把知识传授给学生,让学生更易于接受和记忆,同时缩短课堂实践,让自己的教学更加具有趣味性。例如,教师在对计算机结构这些知识进行教学时,可以用图形和框架来揭示计算机的各大组成部分,让学生能够紧跟教师思路进行学习。

四、结束语

综上所述,计算机导论课程教学在中职院校的改革中涉及到多方面,往往以计算机基础知识为切入点,重新划分教学目标和培养目标。计算机导论课程是学生学习计算机的基础课程,也蕴含多种内容,所以教育者要注重对学生学习兴趣的培养,跟随时代脚步,及时地更新计算机知识,改革教育方法,促进学生对计算机课程的学习。

参考文献:

[1]董荣胜.计算思维与计算机导论[J].计算机科学,2011,36(4):50-52.

第2篇

计算机基础教材一般可以分成两类,一类是针对非计算机类各专业学生的计算机基础知识普及教材,另一类则是针对计算机类专业学生的专业入门教材。前者叫计算机基础、计算机文化的比较多,而后者我们通常也称为计算机导论。由机械工业出版社(华章)出版的《计算机文化》(作者:[美]帕尔森、奥加)一书显然属于后者。该书涵盖的

计算机专业领域面广,贴近专业技术的发展水平,是一本难得的计算机及其相关专业师生必读的专业导论教材。

该书原名为New Perspectives on Computer Concepts,直译可以翻译成“计算机概念的新观点”,透过该书的版本更新,我们也确实在其不同版本中学习到了计算机科学技术发展的新观点、新概念、新技术、新发展。

该书自第1版以来,与时俱进,几乎年年都有显著更新,至今已经有13版。机械工业出版社 (华章) 在国内出版了该书的第4版 (2003.7) 和第10版 (2008.8) 的中、英文版本。据了解,原书第13版的英文影印版将于2010年底在国内出版,第13版的中文翻译版也将于2011年3月份出版。

1内容全面、时尚

本书是国外著名大学采用的

计算机基础、计算机导论课教材。以帕尔森、奥加著《计算机文化》第10版为例,本书涉及了计算机科学的诸多方面,详细介绍计算机领域的相关知识和计算机科学与技术及其学科的发展历史。在第10版中,全书共分13章,分别介绍计算机、因特网、Web和电子邮件基础知识,计算机硬件,计算机软件,文件管理、病毒防护和备份,因特网和局域网技术,网页、网站和电子商务,数字媒体,计算机产业,信息系统分析与设计,数据库,计算机编程等内容。

由于原作者与原出版社坚持版本的持续更新,本书总是通过最先进的方法和技术来讲述计算机基础知识,涉及面广、内容丰富、方法独特,堪称计算机专业基础知识的百科全书,有助于增强读者对计算机科学的兴趣,也帮助学生对本专业、本学科有全面的了解和认识。

2体例清晰、实用

本书在内容安排上既体现了计算机科学的广度,又兼顾了相关主题的深度,同时紧跟当前的技术发展趋势。经过十多版的持续更新,本书的知识内容体例清晰、实用。每章分几个并列的部分,每个部分结束都设计了相应的“快速测试”部分,以巩固学生对课文知识的理解。

此外,本书还配套有设计精良的多媒体光盘、网站等。多媒体光盘包含了交互式的英文原版书、练习题库等。光盘中不仅有录像、动画、交互式术语表等,还有评分记录和快速测试答案,学生能马上了解自己的学习效果,教师也可以马上了解学生的学习情况。此外,各章还配有测验、学习提示、实验及相关信息。

3本书的读者

综合考虑教材价格、教学课时数、教师教学水平、学生学习能力等诸方面因素之后,本书可用作高校各专业的计算机导论、计算机基础课的教材,也可供广大计算机爱好者参考使用。

相关课程的任课老师可以把本书作为教学参考书向学生推荐,本书也适合作为非计算机专业学生深化计算机知识和技能的学习教材;本书十分适合相关课程的教师用作教学参考书,并且应该保持对不同版本的跟踪了解,从中获取最新信息;建议编写本课程新教材的作者也能充分了解本书的内容。

4图书相关信息

书名:计算机文化(原书第10版)

原书名:New Perspectives on Computer Concepts, 10th Edition, Comprehensive

作者:[美] 帕尔森 (June Jamrich Parsons、奥加 (Dan Oja)

译者:吕云翔、傅尔也

ISBN:978-7-111-2467-9

页数:492

定价:66元

原出版社:Course Technology

出版社:机械工业出版社 (北京市西城区百万庄大街22号,邮编:100037)

责编:王春华

装帧:16开平装

出版年:2008-8

5主要内容 (目录)

下面,我们把原书第10版和第4版的主要目录对比列举如下,供读者分析了解,如表1所示。

从上述内容可以发现,本书各个版本之间的发展和变化还是十分明显的,教师可以用作教学参考书或者通过跟踪阅读本书以获得进修提高。

其实,旧版本中的某些教学内容设计,例如第4版中的“用户焦点”和“问题”部分,也是很不错的教学或阅读内容,颇有教学参考价值。因此,与一般教材不同,这本书的不同版本也多了一些收藏价值。

6译者介绍

吕云翔,北京航空航天大学副教授,软件学院SAP ERP咨询顾问专业主任,比利时布鲁塞尔大学应用科学学院应用信息技术专

业硕士、经济学院工商管理专业硕士。具有多年的软件开发、项目管理、计算机教学经验,对IT行业具有较全面的认识。2003年至今任北航软件学院副教授。目前研究领域包括软件工程 IT项目管理。

本书的英文版篇幅较大,翻译中译者对一些内容进行了改编。例如,删去了引论(Orientation)、问题(Issue)、计算机应用(Computer in Context)、实验(New Perspectives Labs)、复习(Review Activities)和网上复习(On the Web)的内容。对这部分内容感兴趣的,可以参考原书的英文(影印)版。

7推荐指数

推荐同行阅读指数:

(注:以为最高。)

在网上搜索读者对本书的评价,大家的认同是一致的,即“作为计算机科学的入门教材是很不错的”,一些国外同行的评论如下。

Martha Lindberg (明尼苏达州立大学) :本书的编写风格非常清晰,章节的划分合理实用。书中包含的技术信息对于那些已经初步了解基本计算机概念的学生既轻松有趣又非常实用。

Gerald Hensel (巴伦西亚社区学院):本书以学生易于理解的方式将计算机系统的基本概念和技术娓娓道来,每章还辅以精选的示例和插图,是一本内容全面、易学易懂的计算机导论教材。

参考文献:

第3篇

关键词 计算构建哲学

1 引言

计算学科的飞速发展,改变着人们的生活、工作、学习和交流方式。计算意味着什么?计算学科意味着什么?这些都成为哲学工作者和从事计算机研究、开发的人员必须面对的重大的元问题。建构计算学科根本问题的理论框架,形成计算学科的元理论――计算学科中的哲学问题就成为当务之急。“计算学科中的哲学问题”的提出是在计算机日益成为人们生活重要组成部分时,从哲学的层面对计算机文化现象与计算学科的重新定位和反思。

2 计算学科中的哲学问题提出的客观依据

2.1 计算学科的发展要求从哲学高度对计算学科进行理论阐释

计算学科包括算法理论、分析、设计、效率、实现和应用的系统的研究。全部计算学科的基本问题是,什么能(有效地)自动进行,什么不能(有效地)自动进行,它来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究,形成于20世纪30年代后期。经过几十年的发展,计算学科业已形成了一个庞大的知识体系。主要体现在三大层面:

(1)计算学科的应用层。它包括人工智能应用与系统,信息、管理与决策系统,移动计算、计算可视化、科学计算等计算机应用的各个方向。

(2)计算学科的专业基础层。它是为应用层提供技术和环境的一个层面,包括软件开发方法学、计算机网络与通信技术、程序设计科学、计算机体系结构和电子计算机系统基础。

(3)计算学科的基础层。它包括计算的数学理论、高等逻辑等内容。

还有支撑这三个层面的理工科基础科目,包括物理学(主要是电子技术科学)和基础数学(含离散数学)等。

从计算学科这一庞大知识体系中不难发现,它欠缺计算学科中的哲学问题支撑。计算学科的进一步发展需要从哲学层面对计算学科中的根本问题、重大问题进行理论阐述、分析和评价。因而提出计算学科中的哲学问题就成为计算学科发展的必然趋势。

2.2 计算教育的现状催化计算学科中的哲学问题

ACM和IEEE/CS是美国在计算教育研究领域最有影响的组织。在1989年ACM提交的《Computing as a Discipline》报告中,它不仅第一次规定了计算学科的定义,回答了计算学科中长期以来一直争论的一些问题,更重要的在于它为计算教育创建了一个“新的思想方法”(a new way of thinking),这种“新的思想方法”是对计算教育科学几十年来的概括和总结,也是美国ACM和IEEE/CS联合发表的《Computing Curricula 1991》报告(简称CC91)以及《Computing Curricula 2001》报告(简称CC2001)的基本指导思想,其实这种“新的思想方法”的实质就是计算学科中的哲学问题的内容。

在国内是结合我国的实际情况进行研究,以ACM和IEEE/CS的报告为依据进行分析研究的。中国计算机学会教育委员会和全国高等学校计算机教育研究会组织了“Computing as a Discipline”以及“CC91”的系列研讨活动,对CC2001进行跟踪研究,并分别推出中国“计算机学科教学计划1993”和《中国计算机科学与技术学科教程2002》,提出和完善了具有哲学性质的核心概念的思想。

然而,所有这一切关于计算学科的研究还停留在计算学科方法论层面,没有进一步站在哲学的高度,从新的视角,实现计算机和哲学的有机结合。

3 构建计算学科中哲学问题的现实意义

3.1 计算学科中的哲学问题有助于计算学科的发展

(1)计算学科中的哲学问题有助于确立正确的思想原则,把握正确的研究方向

计算学科中的哲学问题及其方法论是在科学哲学和一般科学技术方法论的指导下建立的,它直接面对和服务于计算学科的认识过程,使人们对计算学科的认识逻辑化、程序化、理性化和具体化,它有助于我们在计算学科的研究中确立正确的思想原则,把握正确的研究方向。

(2)计算学科中的哲学问题有助于计算学科的建设和人才培养

学科建设和培养高素质人才,是一个永恒的话题。计算学科中的哲学问题有助于解决这个问题。计算学科中的哲学问题从学科的核心概念、学科的形态、学科的根本问题、学科的方法等方面出发,深刻地揭示了计算学科的本质,提升对计算学科的认识,从而有助于计算学科的建设。计算学科中的哲学问题对培养计算专业人才也有重要作用。它可以提高抽象思维能力和逻辑思维能力,培养发现问题、解决问题的素质,掌握正确的思维方法,加速其成才。

3.2 计算学科中的哲学问题提供一种独特的研究领域和创新方法

(1)计算学科中的哲学问题代表一个独立的研究领域

计算方法、概念、工具和技术已经开发出来了,而且在许多哲学领域得到了应用,这才是它的迷人之所在。再就是以模型为基础的科学哲学、科学哲学的计算方法论等以阐释科学知识的方法论为目的的领域;最后还有成为当今社会的“显学”的计算伦理学、人工伦理学等哲学问题。

(2)计算学科中的哲学问题能为哲学话题提供一种创新的方法

计算正在改变着哲学家理解那些哲学基础和概念的方式,计算学科中的哲学问题也为哲学提供了令人难以置信的丰富观念,为哲学探究准备新颖的主题、方法和模式提供新的哲学范式,为传统的哲学活动带来了新的机遇和挑战。

4 构建计算学科中哲学问题的基本框架

4.1 计算学科中哲学问题的定义

计算学科中的哲学问题,是个很古老的话题,但在思想史上,成为独立的研究领域却是非常晚的事。计算学科中的哲学问题是从哲学高度对计算学科的重要问题、根本问题进行理论分析、阐释和评价的。它像数学哲学一样,是一种元理论方法。它具有哲学方法论的批判功能。因而计算学科中的哲学问题可以定义为批判性研究的哲学领域,它涉及到计算的概念、本质和基本原理以及对计算学科方法论的提炼和应用,目的是为计算学科的概念基础提供系统论证,从而建立新的理论框架。

4.2 计算学科中哲学问题的基本框架

它包括四个层次和七大方面。

(1)四个层次

①寻求统一计算理论,是计算学科中哲学问题研究纲领的“硬核”。其基本问题就是对计算本质进行反思;同时对计算学科的发展和应用进行分析、解释和评价,重点关注计算学科发展的未来走向。

②创新。其主要目的是为各种计算理论提供哲学方法。创新是计算学科中的哲学最具特色的,也是使计算学科中的哲学问题得以在哲学殿堂确立地位的关键所在。

③体系。利用计算的概念、方法、工具和技术来对传统和新的问题进行建模、阐释和提供解决方案,为上述创新目标的各个分支提炼理论分析框架。

④方法论。这一目标属于传统的科学哲学,它以创新为基础,对计算学科及其相关学科中的概念、方法和理论进行系统梳理,为其提供元理论分析框架。

(2)七大方面

计算学科中的哲学问题除四大层次外,还应包括以下七大方面。

①计算学科的本质探讨。包括:计算是不是一门学科?学科的本质是什么,学科的根本问题是什么?核心是什么?等等。

②计算学科的思维方式。使用计算机解决问题的过程基本上是模拟人类大脑解题的过程,因此有必要分析人类是如何解决问题的,以及在解决问题的过程中人类是如何进行思维活动的。

③计算学科的基本问题、重大问题和未来走向。基本问题是反映计算学科本质的,能对计算学科各分支领域中的核心问题所具有的共性进行高度概括。重大问题是计算学科中的重要的理论模型的瓶颈问题及其未来走向。

④计算学科的创新及其素质要求。计算学科的创新,就是要围绕计算学科的基本问题、重大问题、走向问题、热点问题以及阻障问题进行理性分析、深入探讨和哲学评价,以期推动计算学科的可持续发展。由此就提出对从事计算职业人员的素质要求的研究。

⑤计算学科的方法论分析。计算学科方法论是关于计算领域认识和实践过程中的一般方法的含义、性质、特点、内在联系和变化发展的系统研究。

⑥计算学科的价值原则、伦理原则。价值原则和伦理原则是指对从事计算职业的人员的价值观要求以及道德规范的研究。

⑦计算学科重大成果的哲学分析。如人工智能的哲学问题,现实世界与虚拟空间的哲学问题,语言与知识、信息与内容、形式语言和超文本理论的哲学问题等。

5 小结

计算学科中哲学问题的重点是计算学科的本质探讨,如寻求统一的计算理论,对计算本质的理论反思等。计算学科中的哲学问题的难点是创新,是利用计算的概念、方法、工具和技术来对传统和新的问题进行建模、阐释和提供解决方案,为上述创新目标的各个分支提炼理论分析框架以及计算学科发展中的重大问题的哲学分析等。(本文获“2005年全国青年教师计算机教育优秀论文评比”三等奖)

参考文献

1 Denning P J. Computing as a discipline. Communications of the ACM, 1989,32

2 Carl K Chang. Curricula 2001: Bringing the Future to the Classroom. Computer,1999,32

3 Tuning A M. Computing machinery and intelligence. Mind, 1950, Vol. LIX

4 Chungang. Theoretical Models of Whistleblowing: An Individual Perspective. Journal of Social Sciences, 1998

5刘钢.从信息的哲学问题到信息哲学.自然辩证法研究,2003,9

6刘钢.当代信息哲学的背景、内容与研究纲领.哲学动态,2002,9

7郝宁湘.计算哲学:21世纪科学哲学的新趋向.自然辩证法通讯,2003,6

8郝宁湘,郭贵春.量子计算机动摇了丘奇-图灵论了吗?.科学,2004,6

9郭贵春.科学技术哲学研究未来发展展望.自然辩证法研究,2002,5

10陈火旺等.中国计算机科学与技术学科教程.北京:清华大学出版社,2002,8

11赵致琢.关于计算机科学与技术认知问题的研究简报(Ⅰ,Ⅱ).计算机研究与发展,2001,1

12赵致琢.计算科学导论.北京:科学出版社,2002,8

13董荣胜等.计算机科学与技术方法论.北京:人民邮电出版社,2002,9

14刘大椿.科学技术哲学导论.北京:中国人民大学出版社,2000,8

15范辉.打开计算学科知识殿堂之门.中国大学教学,2003,4

16范辉.计算机科学与技术方法论探索与实践.计算机科学,2003,5

17郭玉刚,范辉.论计算学科方法论的作用及构建. 山东工商学院学报,2004,3

第4篇

(国防科学技术大学 计算机学院,湖南 长沙 410073)

摘要:本科教学方案是本科教学的重要组成部分,起到极其重要的作用,也可以说是本科教学的旗帜。为了制订与时俱进、适合时展的本科教学方案,笔者一直在跟踪、分析和研究加州理工大学伯克利分校计算机专业本科教学的发展变化情况,就伯克利分校计算机专业本科教学方案进行分析,供同行参考并且希望与同行广泛交流、分享经验、相互促进、共同提高。

关键词 :伯克利分校;计算机专业;教学方案;教学分析

第一作者简介:王苏峰,男,副教授,研究方向为嵌入式计算,wangsufeng@sina.com。

1 背景

每隔3~4年,国防科学技术大学就会启动一轮本科培养方案的修订工作,笔者从教10几年来已经参与4轮本科培养方案的修订工作。每次修订本科培养方案都需要广泛调研国内外大学计算机类的本科教学情况,而加州理工大学伯克利分校计算机专业(electrical engineering and computer sciences,简称EECS,也就是电气工程与计算机科学系)教育是很出色的,因此从2001年以来,我们就一直关注伯克利分校计算机专业的教学情况。

2 本科教学方案

伯克利分校计算机专业面向本科生开设的主要课程[1]见表1。

3 本科典型选课

3.1 典型选课计划

伯克利分校计算机专业主要专业方向有计算机系统(computer systems),计算机科学(computer science),通信、网络与系统(communication, networks, and systems)。4年本科需要完成120学分以上,估计需要选修32门课程左右(每门课平均4学分)[2]。

表2—表5提供一个典型选课计划 ,该选课计划倾向于计算机系统方向,适合于对如下方面感兴趣的学生:逻辑设计、体系结构、操作系统、外设等。

3.2 典型选课的知识层次体系分析

对该典型选课计划按照知识层次进行划分,然后进行整理,如图1所示。

从图1可以看出,该方向需要的知识涉及数学、物理、电子学、计算机基础、专业选修以及人文类课程,知识体系比较全面,但更侧重于基础课程。

4 教学方案分析

4.1 开设课程比较丰富

伯克利分校计算机专业开设的课程比较丰富,从基础课到专业课基本上覆盖了计算机学科及相关学科的各个领域,仅计算机专业类课程就有32门之多[1]。在这32门计算机类课程中,带有实验(上机)的课程9门,纯讲授类课程9门,学术讲座及研讨课程3门,教学研究类课程5门,自学编程类课程有7门之多。其中,比较有特色的是程序设计语言类课程和学术讲座及研讨类课程。程序设计语言类课程一是学生可以机动灵活地安排时间,但也有明确的学习目标和计划[3];二是课程开设数量有7门之多。学术讲座及研讨类课程的特点一是内容丰富、五花八门、无所不包,如Foundations of the United States Air Force(由美军阅历丰富的现役军官进行讲座)等;二是开设课程也很多,可以满足各类人才的不同需要。

4.2 每学期选课门数少

伯克利分校实行的是学分制,要求学生所修课程总学分达到120学分以上(当然还有其他要求,在此不再赘述),而每门课程的学分平均为4学分,因此4年下来一个学生只需学习32门课左右[2]。从表2—表5中可以看出,典型选课计划(倾向于计算机系统方向)选课门数为31门,总学分为120学分,其中学分比重中数学类占16.7%,电子类占20.0%,计算机类占20.0%,人文类占17.5%(要求至少6门课以上)。

虽然选课门数少,每学期只有4门课,但是每周的学习任务还是很重,要得到一门课程的学分不容易。现对典型选课计划中大一第1学期的每周课时量(单位:小时)进行分析,见表6。表格中的时间只是课表安排的时间,还有实验需要有自我安排时间进行配套,因此课时量相应还要大幅度增加。

4.3 实验(上机)课时比重大

伯克利分校计算机专业很注意培养学生的动手能力和独立思考能力,拥有很多实验室和大量的实验设备,全都向学生开放,学生随时可以上机或做实验。很多课程要求上机或做实验,如操作系统、数据结构、符号演算程序设计课程安排讲授课时与上机课时各占一半,甚至上机课时更多,而体系结构课需要设计一个简单的计算机,自我安排时间就更多;不仅如此,还开设了单独的设计课程和工程实践课程,学生必须选修若干门。

从伯克利分校计算机专业教学方案可以看出,提供实验的课程有12门(不包括编程类课程的自定实验)[1]。12门课程讲授、讨论、实验(上机)课时统计见表7,分别占比30.6%、16.3%、53.1%。

从上述表格可以看出,实验(上机)课时比重超过一半,这说明伯克利分校计算机专业很重视实验课程。教师从整体上分析12门课程实验课时比重之后,再从局部说明实验的重要性,以微电子电路导论(EE40-introduction to microelectronic circuits)[4]这门课为例。微电子电路导论这门课相当于电子学课程,此课程开设13周,讲授课39小时、讨论课13小时、实验课39小时,共做10个实验,可见微电子电路导论课的实验课时比重相当大。

4.4 学生选课建议

(1)选课不要过于专业化,要选修一些数学、物理、化学、电子类课程;

(2)选修一些能锻炼说和写能力的课程,这对求职和工作很重要;

(3)选修课可以追求个人喜好,选一些自己感兴趣的课;

(4)计算机学科发展很快,要想赶上潮流,必须定期更新自己的知识。

5 结语

笔者就伯克利分校计算机专业本科典型选课计划的知识层次、课程类别所占比例以及实验课时所占比重等进行了详细的分析。从分析情况看,伯克利分校计算机专业很重视本科教学,首先开设的课程很丰富,满足各类人才的不同需要,但是每个学生选课并不是很多,4年下来也就是32门课左右;其次是实验(上机)课时比重比较大,教师很重视实践教学工作,还给学生选课提供了一些建议——选课不要过于专业化,要重视基础课以及说、写能力的锻炼,计算机学科发展迅猛,学生要定期更新自己的知识等。

这些分析结果将有助于下一轮本科培养方案的制订,尤其是实验课时比重要加大,嘴动不如手动,实践出真知。笔者就实验课时比重调整教学组所授课程进行了小范围改革试点,出现了一些新的问题:如何公正评定实验成绩、需要更多的实验辅导教师以及更多的实验设备投入等。针对这些问题,教学组将迎难而上。

参考文献:

[1] Department of electrical engineering and computer sciences, university of California at Berkeley. EECS course web sites[EB/OL]. [2014-10-20]. http://www-inst.eecs.berkeley.edu/classes-eecs.html.

[2] Department of electrical engineering and computer sciences, university of California at Berkeley. 2013-2014 undergraduate handbook[EB/OL]. [2014-10-20]. https://eecs.berkeley.edu/Programs/Notes/index.shtml.

[3] Department of electrical engineering and computer sciences, university of California at Berkeley. CS 9C study guide[EB/OL]. [2014-10-20]. http://inst.eecs.berkeley.edu/~selfpace/studyguide/9C.sg/Output/9C sgTOC.html.

第5篇

关键词:公安院校;双语教学;警察职业教育

中图分类号:G642 文献标识码:A

1前言

双语教学是适应我国高等教育国际化发展需要,在我国教育教学改革中出现的新生事物。当前在我国高等教育政策下,公安院校和其他高校一样也在双语教学的门前酝酿如何入门。双语教学毕竟是我国教育教学改革中的新事物,公安院校又由于其培养对象的特殊性,在此项改革中引人注目。双语教学模式有助于培养公安大学生更好地适应国际警务形势的需要,开展双语教学是英语教学要求不断提高的需要,是适应改革开放、促进经济发展的需要,也是改变教学观念和实施素质教育的要求。因此,为适应时代的发展,培养高素质的新世纪公安应用人才,有必要探讨公安院校中的双语教学。

在这种形势下,为推动我校教学改革,满足专业建设发展的需要,探索出适应我校实际教学需要的双语教学模式,我系经过充分准备,在新入学的大一新生的专业基础课“计算机科学技术导论”课程中进行了渗透式双语教学,并对这种教学模式进行了实践与探索。目前已分别在04级计算机应用专业(专科)和2005级、2006级、2007级、2008级网络安全与计算机犯罪侦查专业方向(本科)的学生中进行了教学实践,并取得了一定的教学成果。课程结束后,通过对学生们的问卷调查结果表明,大部分同学赞同在本课程和后续课程中渗透英语教学,这说明在公安院校计算机课程中推广和加强双语教学得到了广大学生的认同。

2公安院校实施双语教学的必要性

在犯罪高峰下负重前行的我国公安队伍正面临着提高警察素质与数量的双重压力。同时,随着中国申奥成功,以及反恐、禁毒等国际警力合作日益加强,中国警察的职业培训需要逐步纳入到全球化的轨道中。尤其是中国加入世贸组织后,在WTO的规则下,我国公安机关无论是管理体制、工作机制和工作方式,还是警察的基本素质、行为方式等都会面临着国际规范的冲击与调整。近几年来,我国公安机关提出了“向科技要素质,向素质要警力”的战略方针,把科技强警作为21世纪公安工作的主旋律。在科技强警的实施过程中,除了要在先进的装备、警用物质条件的改善上下功夫外,更主要的还是要在思想观念、知识水平、专业能力等方面有一个突破性的提高。这些都使肩负着培养警察和培训警力任务的各公安院校面临着前所未有的严峻挑战。

长期以来,警察职业教育一直忽视英语教学,因为总有一种思想观念,觉得英语跟警察工作关系不大。再加上过去相当一部分警察只具有“高中以上文化程度”,这就导致了警察队伍的综合文化素质总体不高,尤其是非常缺乏既懂专业又懂外语的复合型警察专业人才。但是在新形势下,公安工作,诸如刑事侦查、经济犯罪侦查、海关缉私、出入境管理和社区警务等各条战线,都逐步走向国际化,我们越来越需要有一支能与国际警察制度相接轨的、熟悉各种涉外警务技能的警察队伍。目前,随着中外合作交流的增多,一些大城市已经开始重视民警英语能力的素质培养,以期塑造城市国际化的形象。然而,提高英语能力是无法朝夕之间一蹴而就的,国际化的警察也并不只是要求会说一两句外语,更重要的是知识与理念的更新,而这一迫切和艰巨的任务就自然落在了各公安院校的身上。

双语教学为培养高素质的公安应用人才提供了新的视角和思路。但在公安院校中开展双语教学面临着师资问题、教材问题和学生问题。解决这些问题,一是可从具有双语潜质的教师中选派老师进修,引进英语水平高的专业人才和建立双语教学的激励机制;二是引进原版教材和参考原版教材编写教科书;三是创造良好的校园英语学习环境。同时要处理好语言教学与教学语言、母语与外语在双语教学中使用度的关系。

3开展双语教学应注意的问题

双语教学是用两种不同语言进行学科教育的教学活动,通过在学科教育中使用两种教学语言,培养学生使用两种语言的能力,因此要处理好如下关系:

3.1语言教学与教学语言的关系

双语教学不是语言教学。双语教学是把两种语言作为教学用语,在课堂上用两种语言作为教学媒介,使学生在学习学科知识的同时平衡掌握两种语言,而语言教学是学校通过设立语言课程,让学生学习语言知识和语言技能,所以,双语教学不能简单等同于语言教学。

3.2母语和外语在双语教学中使用度的关系

可根据学生接受能力和学科性质做相应的调整。在双语教学的初始阶段可采用英语板书,中文讲授,待学生逐渐适应双语教学,可平衡使用两种教学语言,到了学科教学的后期阶段,可以英语为主要教学语言,母语为次要教学语言。对一些专业知识的中文概念、术语和相关的基本知识,特别是一些比较抽象的概念,用英语理解比较困难的,应该用中文进行讲解。

3.3双语教学的模式

从双语教学的模式来看可分三个层次,第一层次是简单渗透层次,即以中文为主,课堂上穿插英语教学。比如教师在上课时可以用英语讲述重要定理和关键专业术语等; 第二是整合层次,教师讲课时交替使用中英文,让学生学会如何用外语表达中文内容; 第三是双语思维层次,即让学生学会用中文和英文来思考解答问题。从目前的情况来看,推广到第一个层次对高校的大部分学生来说并不是难题,但要进一步提高到第二、第三层次,还需要有很长的时间和不断的努力,这将是一个循序渐进的过程。

4 “计算机科学技术导论”双语教学的实践

“教材陈旧,教学手段落后”已成为当前制约我国高等教育发展的主要因素之一。随着近年来各高校双语教学的开展,国内较大的出版社都加大了国外教材的引进工作,特别是在计算机和信息技术领域,原版教材和影印教材逐步成熟,网络教学资源充分,为我们教师备课和学生选择参考资料提供了充分的保证。

第6篇

英国曼彻斯特大学计算机科学系的Ian Horrocks这样评价这本书:“这是一本杰出且非常必需的优秀书籍。它向读者全面介绍了语义网的动机、应用和支撑技术。”

随着网络内容的机器解读,语义网的发展孕育着万维网及其应用的一场革命。2006年9月,在清华大学举办了第一届亚洲语义网会议,这标志着语义网这一概念开始在国内大范围推广。2008年,万维网之父蒂姆・贝纳斯・李(Tim Berners-Lee)发表言论,语义网或将成为Google的终结者。一石引起千层浪,国内了解语义网的需求也就因此显得更为迫切。在国内,清华大学、东南大学、上海交通大学等都有相关课程对它进行深入的研究与讨论。

相比语义网研究与应用的广大前景,国内关于语义网的中文图书少之又少。大多数读者只能在网站搜索到相关的信息。虽然网络上关于语义网的资料很多,但很多是过时的,或是错误的,而且大部分讨论的是具体细节。任何初学者或想开设语义网课程的教师都面临着这些问题。本书的目的就是帮助读者解决这个难题。

在本书中,作者为这个新兴领域提供了一个导引,描述了它的核心思想、语言和技术,主要介绍适合本科程度的基础概念和技术,并提供了习题、项目说明、参考文献及其注解,旨在帮助读者通过学习能够自行开发有关的应用。

本书是现今唯一一本系统讲述作为语义网核心内容的语言(XML、RDF、OWL和规则)与技术(显式元数据、本体、逻辑和推理)的书籍,书中还涉及本体工程及应用场景等重要内容。全书内容包括概览,XML以及支持语义可共用性的相关技术,作为机器可处理语义的标准数据模型的RDF和RDF Schema,作为RDF Schema的扩展和Web本体语言的W3C推荐标准的OWL,语义网框架中的单调和非单调规则,若干精选的应用领域以及语义网技术在其中的作用,基于本体的系统开发,当前热点的讨论和未来展望。

马里兰大学计算机科学系的James Hendler 教授对本书赞赏有加,他指出:“这是一本关于语义网特别是最近成为标准的新语言RDF Schema和OWL的极为出色的导论。我正在使用这本书作为本科生语义网课程的教科书,学生们认为它写得很好、清晰明了。对于那些希望着手学习这门新兴技术的人来说,本书将成为一件强有力的工具。”

本书由中国科学技术大学陈小平老师翻译,中译本于2008年4月与读者见面。相信这本著译双馨的佳作会为方兴未艾的国内语义网的研究和发展起到积极的推动作用。

第7篇

关键词:编译原理;计算思维;课程改革

中图分类号:G642 文献标识码:B

1编译知识在计算机学科中的作用

自从20世纪50年代中期诞生世界上第一个高级语言编译器――Fortran语言编译器以来,编译技术不断进步,已经成为计算机科学中发展最迅速、最成熟的一个重要分支。自1966年以来的所有55位图灵奖获奖者中,有近1/3的科学家是因为在程序设计语言和编译方面的成就而获得该项奖励,可见程序设计语言和编译的发展集中体现了计算机科学发展的重要成果与精华。计算机应用能发展到今天,编译技术的发展有着极其重要的、不可替代的作用。

五十多年以来,随着编译技术的发展,有关编译原理和技术的内容被逐步引入到了计算机专业本科教学中。从早期各阶段ACM和IEEE的计算机专业教学计划,到近年ACM和IEEE联合制定的CC 2005,再到我国教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会2006年编制的《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》,直至最新的ACM和IEEE联合制定的CS2008,都把有关编译原理和技术的知识作为重要教学内容列入。目前,我们编译原理课程的教学内容覆盖了CS2008体系中程序设计语言领域、算法和复杂性等领域的多个知识单元。

2编译原理课程的理论性和技术性特点

编译程序的构造原理和技术可以说是计算机科学技术中理论和实践相结合的最好典范。在许多课程的教学中,经典理论和先进技术之间的联系往往缺乏具体而形象的例证,而“编译原理”课程在这方面具有得天独厚的优势。形式语言和自动机理论为编译程序的设计提供了坚实的理论基础,正是在科学理论的保证下,才形成了一系列先进的编译程序设计方法和工具,使得编译程序的构造具有很高的系统性和自动化程度。例如,正是有了有限自动机的经典理论,才有了LEX这样的高度自动化的词法分析器的自动产生器;正是有了Knuth提出的LR分析方法,才有了YACC这样的高效的语法分析器产生器,将程序员从繁琐的代码编写中解放出来。编译课程的教学既要强调经典理论在计算机科学中的重要作用,又要注重介绍利用这些基础理论来设计和构造编译程序各模块的先进方法及工具,可以具体形象地说明经典理论与先进技术的关系。理论和实践相结合是“编译原理”课程的鲜明特色。

“编译原理”课程特别强调运用理论知识进行实践的能力和素质,以突出计算机专业人才培养的特色。“编译原理”是每个优秀的计算机专业人员必修的一门课程。通过编译程序这一具体的案例,学生可以综合理解和运用计算机的程序语言、操作系统和体系结构等各种软硬件知识,形成计算机专业人才特有的系统的专业知识结构。在系统学习编译的理论和技术的过程中,学生一方面对科学理论的基础作用有了充分的认识,提高了学习经典理论的兴趣,形成了较高的理论素养;另一方面,通过课程综合性的实践,分析或改进简单或复杂、原型级或产品级的各种编译程序或工具,也可以提高灵活运用理论知识、设计较大规模的软件来解决实际问题的能力。在课程的学习和实践中,学生可以深刻体会到理论学习的意义和动手实践的乐趣。

有许多人认为,如果今后不从事编译器的开发,编译知识就显得并不重要了――事实上并非如此。编译课程鲜明的理论性和技术性特点,使得这些知识对于计算机专业人员来说具有重要作用,甚至可以说是计算机专业人才区别于一般计算机人员的重要知识结构。对于将来从事编译系统设计工作的学生来说,编译课程的学习当然可以使他们掌握和理解编译系统的结构、工作流程以及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术,获得分析、设计、实现和维护编译系统的初步能力,打下坚实的能力和知识基础;而对于那些将来不从事编译器研制的学生来说,编译课程的教学对于提高他们对计算机系统总体认识也具有重要的意义。通过学习编译的理论和方法,学生可以提高对程序设计语言的设计与实现等知识的综合理解,而这些知识对于准确掌握程序设计语言,学习新的编程范型,理解程序,开发出正确的软件都是不可缺少的基础。图灵奖获得者Perlis教授的名言“To understand a program you must become both the machine and the program”就精辟地说明了这一点。此外,编译课程介绍的经典语言分析方法和工具,对于一些实用的工具和软件,如自然语言理解、网络信息处理、网络协议的分析与实现等领域的软件或工具的研制,都是很好的基础。更为重要的是,编译课程中介绍的一些经典的理论和方法,对于传授计算机科学研究的方法、训练学生的思维都是难得的生动案例。因此,不能把编译课程片面地理解成为一个介绍编译程序的课程,而应当把该课程的教学放在培养专业素质、训练思维的层面加以认识,特别是应当强调如何在编译的教学中培养学生的计算思维。

3计算思维及其在编译理论和技术发展中的作用

计算思维(Computational Thinking)是卡内基梅隆大学计算机科学系Jeannette M. Wing教授在2006年提出来的先进的教育理念,被认为是近十年来产生的最具有基础性、长期性的学术思想,并将成为21世纪计算机科学研究的热点。

计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为,它包括了一系列广泛的计算机科学的思维方法。Wing教授认为,计算思维不仅仅属于计算机科学家,它将和阅读、写作和算术一样,是21世纪每个人必须具备的基本技能。计算思维已经在其他学科中产生影响,而这种影响在不断拓展和深入。例如计算生物学、计算博弈理论、纳米计算和量子计算等新兴研究领域的发展正在深刻改变生物学、经济学、化学和物理学领域研究的思考方式。

典型的计算思维包括一系列广泛的计算机科学的思维方法:递归、抽象和分解、保护、冗余、容错、纠错和恢复,利用启发式推理来寻求解答,在不确定情况下的规划、学习和调度等。显然,这些计算思维方法都可以在许多编译理论和技术的发展中找到痕迹,很多编译成果正是运用计算思维的结晶。例如,抽象和自动化是计算思维的两个重要手段,也是编译理论和方法产生的基础。编译课程中介绍的语法知识描述、词法分析、语法分析、属性文法、乃至优化等知识点,都体现了面向具体应用、从实际问题中抽象出科学问题并运用科学的思维方法进行问题求解的思想,其成果根植于坚实的经典理论,并应用于实践,以推动技术的进步。因此,在编译课程的教学中,结合编译理论和技术中经典的案例培养学生的计算思维,是一条值得探索的途径。

4结合编译案例的计算思维培养

如何培养“计算思维”,是目前计算机教育界非常关心的问题。例如,在计算机专业的教学中,有些学校在专业核心课程中融入计算思维的培养;在非计算机专业的教学中,对计算机导论类或程序设计类的课程进行改革,针对学科交叉的需求,从教学内容和方法上进行改革,培养学生的计算思维。总体来说,计算思维的培养应该贯穿在大学教育的全过程,甚至在大学之前的教育中。计算思维对于计算机专业的人才培养提出了新的要求,我们必须在专业课程教学中结合计算思维的培养。

编译课程的知识体系完整,既有经典理论成果奠定的坚实基础,又有在实践中发挥巨大作用的先进技术,其中很多知识点都为计算思维提供了很好的诠释和生动的案例。下面,我们从抽象、自动化、递归、问题分解和权衡等典型计算思维方法出发,探讨结合编译案例培养计算思维的可能途径。

(1) 抽象

“抽象”是科学研究的重要手段,也是计算机科学研究的重要工具。在编译理论和技术的发展中,正是运用“抽象”这一有力工具,才获得了一系列的重要成果。例如有限自动机、形式文法等都是重要的抽象工具,有了这些工具,才能够把握词法分析和语法分析等问题的本质,发现其中规律,最终形成一系列的自动分析方法。

(2) 自动化

将抽象思维的结果在计算机上实现,是一个将计算思维成果物化的过程,也是将理论成果应用于技术的实践。有限自动机、预测分析程序、算符优先分析、LR分析等编译经典方法,都是在抽象的基础上将知识和控制分离(即分析表加控制程序),从而获得了经典的分析工具,而这种知识和控制的分离也为分析工具的自动产生提供了可能。自动化的思维方法不仅体现在编译程序本身的工作机制上,更体现在编译程序的生成工具的研究和设计上。

(3) 递归

许多编译中的问题都具有明显的递归特征。运用递归思维解决复杂的问题,通常是对问题进行逐步化简,最后得到了一个规模非常小、非常简单、更容易解决的类似问题,将该问题解决后,再逐层解决上一级问题,最后解决了较复杂的原始问题。编译中的递归下降分析是最直观的对递归思维的运用,此外,基于树遍历的属性计算、语法制导翻译都是典型的递归问题求解。

(4) 问题分解

程序设计中的“自顶向下、逐步求精”的思想就是一种典型的问题分解的计算思维方法。运用问题分解这种思维方法进行问题求解,首先须做出对问题本身的明确描述,并对问题解法做出全局性决策,把问题分解成相对独立的子问题,再以同样的方式对每个子问题进一步精确化,直到获得对问题的明确解答。在编译程序的设计中,通过引入中间语言,将编译程序划分成前端和后端,就是一种典型的分解问题的思路。

(5) 权衡

“编译原理”课程是一门理论性和技术性都非常强的课程。理论研究重在探寻问题求解的方法,而在编译程序的设计和实现过程中,对于理论成果的研究运用又需要在能力和运用中做出权衡。这方面一个典型的例子是,我们知道,虽然高级语言的大部机制都可以由上下文无关文法来描述,但是上下文无关文法不能完全刻画高级程序语言的所有规范,有些语言机制甚至存在二义性。但是上下文无关文法的分析是高效的,所以我们在编译程序设计中依然采取上下文无关文法来描述高级语言语法,但是在具体实现时,通过改造分析表消除冲突、符号表操作、语义检查等手段,去实现上下文无关文法分析所不能完成的功能――这正是在具体实践中结合具体问题进行权衡的结果。

5结束语

计算思维的培养不是哪一门课程的教学能解决的问题。对于计算机专业教育来说,应当关注在各专业课程中的计算思维的培养,强调对各种原理和方法进行提炼,从思维方法的高度培养学生,使学生能够应用计算思维解决问题。大学计算思维的教育应贯穿于整个大学教育,做到学习期间不断线。

参考文献:

[1] Jeannette M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of ACM, 2006,49(3):33-35.

[2] 何炎祥,伍春香. 计算机专业不需要编译原理课程吗?[J]. 计算机教育,2009(4):61-62,85.

第8篇

关键词:计算机专业英语;连贯性;教学模式

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)17-4728-02

Discussion andResearch of Continuity Mode of Computer Professional English

XIAN Min, ZHOU Li-fen

(Qujing Normal University Computer Science and Engineering College, Qujing 655001, China)

Abstract: Computer professional English is one of the important courses in computer, which plays an important role in improving the computer science students to understand and absorb advanced knowledge in the computer field .Computer Professional English courses which has their specificity, combines computer technology, specialty English and public English. The traditional teaching model of education can not adapt to a new era of education. This paper combinated with the practice, discusses and researches the continuity mode of computer professional English and gives some suggestions and methods

Key words: computer professional English; continuity; teaching mode

随着科学技术的发展,计算机技术已经渗透和融入到人们的工作生活与学习中。以计算机和通信技术为代表的科技技术已经对世界经济,文化,军事,教育,文化产生深远影响。计算机科学发源于欧美国家,近几年,我们国家的计算机科学也有一定的发展,但是由于最新的计算机科学技术仍然来自于欧美国家。做为计算机专业人才,必须掌握最新的科学技术,由于计算机技术具有更新较快等特点,一般是一年半就要更新,硬件平均三年半就要提升一档,这样的发展速度也就决定了要及时从国外接受先进的计算机技术知识[1]。由于受到语言环境的限制,如果将国外的最新的技术翻译为中文,首先是时间较缓慢,另外由于翻译以及计算机知识的固有特点,引进后的技术和文档会影响技术的理解与应用。于是,计算机专业英语教学成为解决此类问题的一个突破口。计算机专业英语模式的改革与研究会直接影响教学效果。

目前国内的计算机专业英语课程开设在大三年级,大一大二主要学习公共英语,而且该课程是一门跨学科课程,它将计算机专业与英语有机地结合在一起,但又区别于某一具体的计算机专业课程或者一般的英语语言课。正是由于该课程的特点,计算机专业英语的教学模式有探讨与研究的趋势和必要。保留传统的模式的优点,借鉴新模式,联系实际,让计算机专业英语课程成为提高学生英语和专业课程的文化修养的重要途径。

1 传统教学模式与连贯性教学模式的区别

计算机专业英语包括英语科技文献的特点与常见表达方式,计算机专业知识的英语表述,计算机主干学科和研究领域的概论。一般的大学教学采用启发式教学,在课堂中通过复习旧知识,学习新知识,对知识进行评价这三个教学过程完成基本教学。并且一般的高校在大三进行专业英语的教学,通常只有一学期,这样对整体提高学生对科技英语和专业英语的能力有限。因此在魏元春,陈伟等人在《计算机专业英语的连贯性教学模式研究》中[2]提及到连贯性模式。受此启发,在计算机专业英语的教学实践中,对连贯性教学模式进行探讨与研究。

1.1 传统的教学模式

传统的专业英语教学模式不仅有时间短,因为一般都在大三一学期进行,同时教师在课堂上一般采取课文教学模式。专业英语教材一般课后都有计算机专业词汇,很多老师都花上不少的时间进行单词讲解,然后才回到课文进行课文讲解,包括课文翻译。在传统的教学模式中,学生感到课堂枯燥,老师为如何让这门课程上得更生动和精彩感到困惑。学生因为有大一大二的英语基础了,如果再简单地对专业英语用传统的教学模式进行课堂教学则不合适。

1.2 连贯性教学模式

连贯性教学模式是指专业英语的教学需要贯穿在每个学生的整个大学过程中。连贯性教学模式旨在将专业英语的教学融入到学生的专业知识中。在此教学模式中,不是简单的大三的一门专业课程,而是许多课程,教学方式的整体融合。

1.2.1 连贯性教学模式过程

在整个大学教学过程中,四个过程是相互连贯相互辅存,一环扣一环。在大一阶段,着重打好公共英语的基础,但是一般公共英语的老师不会在课堂中引入专业英语词汇。这就要求专业基础课程老师在平常的教学中引入一些简单的专业英语词汇。例如在大一的《计算机导论课程》中,会涉及到软盘硬盘等词汇,专业基础课老师可以在此时引入floppy disk ,hard disk 简单英语词汇。同时对一词多义的单词进行强调,比如“block”单词,即有“块”的意思,也有“分程序”的意思。另外对专业英语中经常涉及到的缩写词进行引入。比如“CPU”,“AI”等词汇。大二学生在上计算机专业课程的基础上,增设专业英语课程,在这门课程中除了系统的介绍计算机专业词汇,语法,特别是要强调科技英语。比如:Table and Graph, Document Conventions, Description and Listing ,Academic papers等,通过引入这些科技英语,让学生知道科技英语的写作与翻译,在此阶段,强调中英科技英语的互译。大三学生即有了专业英语的基础也有了专业知识的基础,在此基础上,增设双语课程,原滋原味地吸收英文计算机课程与相关文档,对其能力的提高有个质的飞跃。大四实践阶段,有了前面三年的积累,在这阶段让学生更多的接触一些国外会议,国外文章,从毕业实践到毕业答辩尽可能地用全英语进行。

1.2.2 连贯性教学过程实践方法

通过前面的分析,以及传统模式和连贯性教学模式的互相比较,取双方之优点,在具体的连贯性教学过程实践中,把握教学指导思想,注重实用性,针对性,连贯性,在整个教学过程中从感性认识到理性认识到质的飞跃。

1) 科技英语

加强科技英语的认识,在连贯模式中,不能忽视科技英语的重要作用,科技英语起到为学生打开世界之窗的作用,学生理解科技英语的知识点和写作,才能看懂国外文章书籍,理解知识。

2) 加强学生中英互译的能力

由于学生有公共英语的基础,对普通的中英互译不感到困难,但是对于计算机英语本身固有的特性,它不仅是计算机词汇与公共英语的融合,更多的是科技英语的渗透。由于其特殊性,所以要特别加强学生中英互译的能力。

3) 教师能力的提高

连贯性教学模式不仅要求教师有较强的专业基础知识还要有深厚的英语功底,这样才能在教学中潜移默化的把专业英语渗透给学生。学校应多提供机会给教师进修英语,提高口语表达的能力,同时也应当让教师参加更多的计算机国际会议,了解最前沿知识。

4) 教学方法多样性

教学方法是教学活动的灵魂,合理有效的灵活多变的教学方法能够教好地组织教学活动,改善刻板的教学状态,取得良好的教学效果[3]。在专业英语教学中,不能简单地通过词汇介绍,导读翻译,总结内容,布置作业等常规教学方法进行教学。可以通过因材施教,课堂上讲解中等难度的文章,针对学有能力的同学可以布置一些较高难度的文章进行阅读理解[4]。适当地引入多媒体教学,在多媒体教学中引导学生如何查阅国外最新成果的文章[5]。

5) 学生思维能力的转变

通过在课堂上引入中外科技论文进行对比,让学生比较中外科技论文写作的区别与特点。英文科技论文一般是在文章中先给出推论或者结论,再一步步介绍原因。学生掌握这种思维方式后,无论是对写科技论文还是阅读外文文献都有帮助。

6) 开设双语课程

在适当的年级开设双语课程,双语课程是以中英文同时为讲授语言,但是教材选用影印版国外文献或原版文献。通过双语课程,让学生不仅学到国外先进的知识,因为这部分知识不需要翻译,直接理解,不会产生歧义,同时学会西方思维,进一步加深对科技文章的理解,最后学会自主式学习[6]。

2 结论

保持传统教学模式的优点,借鉴连贯性模式的新理论,在此基础上,对大学计算机专业英语进行新的教学模式的探讨与研究。连贯性模式贯穿于大学四年,连续性很强,需要学校制定相应的教学大纲以促进该模式更好地被执行。该模式的实践需要教师队伍和学生队伍的配合。本文分析了连贯性模式的过程,以及相应过程中应当把握的教学重点,并对教学实践中的方法进行研究与分析。该连贯性模式不仅为学生打下良好的英文文献阅读能力,也为有能力进一步深造的同学提供了更好的平台。

参考文献:

[1] 崔玉宝.谈计算机专业英语的学与教[J].华北航天工业学院学报,2003,13(4):60-62.

[2] 魏元春,陈伟.计算机专业英语的连贯性教学模式研究[J].科技信息,209(20):3-3,6.

[3] 姚越.浅谈计算机专业英语的教学[J].福建电脑,2009(5):202.

[4] 喉悦.计算机专业英语课程教学改革与实践[J].科技信息,2009(12):141.

第9篇

关键词:边疆地区;职业学校;计算机;教学方法

边疆地区教育资源相对缺乏,信息也相对闭塞,职业学校原始的培养目标和课程设置以及教学模式和方法也已经严重滞后,计算机课程与其他学科相比较,具有较强的实践性、综合性、应用性、创造性和明显的时展性。结合笔者十多年来的教学经验,本人认为,应该从以下几个方面进行努力和引导:

一、充分发挥学生学习的自主性和积极性

计算机是实施素质教育最重要的学科之一,因此,培养学生的主体意识、实践能力和自学能力是计算机教学的重要组成部

分。在教学过程中要充分发挥学生的自主性,让学生在学习过程中发现问题、解决问题,阐述解决问题的方案,改变传统的以教师的“教”为主的教学模式,营造一种自主探究式学习的学习环境,建构一种新型的教学模式:主体激发――激发兴趣,主动学习;主体尝试――尝试自学,动手实践;主体归纳――实践小结,体验

成功。

二、引导学生进行研究性学习

计算机教学作为以培养创新精神、研究能力和实践能力为目标取向的必修课程,强调让学生通过研究性学习提出问题,收集材料,对研究性课题进行探索、分析、研究,最后基于问题解决模式,在实践操作中培养学生科学的态度和价值观以及创新精神、创新思维、创造能力,并学会解决生活中与计算机学习有关的实际问题。研究性学习的特点和方法应用到信息课中需要做到:

1.培养学生发现问题并解决问题的能力

在研究性学习中,首先,教师要组织学生从学习和生活中选择和确定他们感兴趣的研究专题去发现问题和提出问题。这些问题可以是课堂内教材内容的拓展延伸,也可以是对校外各处自然社会现象的探究;可以是纯思辨性的,也可以是实践操作的;可以是已经证明的结论,也可以是未知的知识领域。其次,问题是学生学习的重要载体,学生在解决问题的过程中会涉及多种知识,这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心,呈现横向的、相互交叉的状态。计算机课恰恰为学生提供了一个向外界获取信息的平台,在这个平台上可以丰富学生的知识、开阔学生的视野。最后,对所获得的信息进行加工和处理,得到我们需要的信息。

2.培养学生的自主学习能力

研究性学习主要不是学习书本知识,而是强调动手、动脑的实践过程,它不是依靠教师传授知识和技能,而是强调学生自主学习的行为与过程。在研究性学习中,可通过创设主题或研究的情境,让学生自主地探究、实践、发展和体验,从而培养学生的科学、创新思维以及分析问题、解决问题的能力。

3.必须科学、合理地设计教学目标

我们在设定教学目标的同时,除了要考虑课程本身的内容,还要充分考虑学生学习的主动性与积极性。要将教学目标与教学目的有机地结合起来,充分调动学生学习的主观积极性。教学目标一方面是学生进行学习活动的目的,另一方面也是对教学活动产生结果的大胆预测。科学合理的教学目标要充分考虑到以学生为中心,要以调动学生学习的积极性和主动性为主要目的,以学生各方面能力的提高为目标。例如,在准备进行Excel数据筛选课程讲授前的准备工作,教师可以先做个学前测试,要求学生可以将成绩表中的各科优秀和较差的名单筛选出来。

4.科学安排教学设计,加强课堂教学的互动性

传统的教学方式是教师在整个课堂时间里进行灌输,而学生只是被动地接受老师的灌输,学生的感受很大程度上被忽略了。学生的学习能力和创新思维能力被压抑,而要摆脱这种情况,必须对传统教学方法进行改革。

总而言之,计算机教学是个实践性较强的教学过程,又因当今计算机科学发展非常迅速、更新如此之快,加上边疆地区信息滞后,这样就要求边疆地区的计算机专业老师更要不断更新知识,提高业务能力,在注重自身理论知识和实践操作能力不断更新提高的同时,还要注重学生自身创新能力的培养和提高。为此,我们必须不断努力学习、不断更新知识,用科学的头脑因地制宜地探究出行之有效的计算机教学教法,为今后的计算机教学工作作出更大的贡献。

参考文献:

[1]陶树平.计算机科学技术导论.高等教育出版社,2002.

[2]肖金秀.多媒体技术及应用.北京:冶金工业出版社,2004.

[3]吴权威.多媒体设计技术基础.北京:中国铁道出版社,2004.

第10篇

关键词:研究型教学理念;数据库课程;教学师资和科研驱动;教学环境

中图分类号:G642

文献标识码:B

文章编号:1672-5913(2008)02-0017-03

当今时代,计算机科学技术正在向计算科学技术的方向演进和转化,这对于其他学科的技术进步和创新发展具有重要的基础支撑作用。同时,计算机学科自身的知识体系日渐庞大,学科研究热点变换频繁,因此高等院校特别是具有研究型特征的高等院校计算机专业教育工作者需要探讨和实践研究型和创新性人才的培养方法与有效途径。在进行计算机专业数据库课程教学过程中,我们注重教学理念的转变,强化研究型教学环节与方案的实施,注重研究能力的培养与创新人格塑造,并将有关教学研究成果落实到研究型教学的实践活动当中。

1教学理念转变

一般而言,计算机专业人才应当而具有研究创新能力、应用开发能力和操作使用能力等三种能力,这也是高校计算机专业培养学生的主要特征。研究创新能力,是指具有自觉地创新意识和较强的研究能力,能够想前人没有想过的和没有做过的事情,能够独立的、创造性的工作与再学习,能够根据实际问题需要进行计算机理论和应用的研究工作。应用开发能力主要表现为将有关知识与技术有效应用于相关应用领域与实际问题,而操作使用能力是指使用计算机各种基本操作以处理数据信息能力。这三种能力,高校计算机专业的学生都应当具备,但其重点应当是创新研究能力,这是由于操作使用能力是一般职业培训的要求,应用开发能力是非计算机专业的要求。而经过高校计算机专业教育和训练的学生除了必须具备这两种能力之外,研究创新能力应当是其最突出的特点,否则,就难以将计算机的专业培养与非专业训练进行有效定位和基本识别。因此,计算机课程的研究型教学就成为创新研究能力培养的一个基本要求。为了有效实施研究型教学,首先需要具有相关的教学理念。

① 基本的研究型教学理念。相对于接受型教育、收成型教育和传统型教育,研究型教育着眼于培养学生自我学习研究和主动探索精神,以培养学生的创新能力和创新人格为基本价值取向的教学范式。它关系到国家和民族创新体系模型的实现。通过研究型教学培养人才的重要环节主要包括:打下坚实的数学基础,实现思维方式的数学化;系统掌握坚实的计算科学专业基础(技术)理论知识;较好地掌握计算科学基本实验方法和技术;培养正确的思想方法,注重全面发展。

② 研究型大学的研究型教学理念。研究型大学需要瞄准国家创新体系目标,为国家和民族的现代化建设提供充足的人才支持和知识贡献。在当今网络时代,就计算机学科来说,对于其他学科的科学进步和对于众多领域的创新发展具有重要的基础作用,因此其整个教学过程需要从研究型教学基本观点出发,着重于学生的综合素质提高,而不是着眼以掌握具体应用技术为主,走职业技术教育道路以简单满足就业需要。

③ 计于研究型教学的教改研究理念。基于“基础、研究、创新”观点进行教学过程的组织,依照自身发展线索和学科内涵规律组织教学与改革,避免单纯根据就业需要,按照外延方式添加和组织教学改革,使得某些教学活动呈现出“文科化”的现象。

2师资团队建设

计算机学科与其他学科比较,相对来说,专业理论与技术进展迅速,知识更新速度较快,对师资要求更高,从事相关科研与教学的老师经常会感到力不从心。要实现研究型教学,教师首先面临挑战,但更提供了一种良好的自身发展环境,从中获益。首先,研究型教学能够有效调动教师学习研究的积极性与主动性,激发出自身的进行研究与搞好教学的潜能,较快较好地实现科研教学双丰收。其次,科学研究的一个基本要素是团队合作,科研与教学有机融合与相互促进,有利于教学团队形成与有效运作,形成合力,加快教学研究与改革,争取获得大面积的丰收。另外,研究型教学环境和氛围还为教师自身可持续发展提供了强大动力,在教学过程中,教师一般都会具有强烈的奋发精神和再学习意识,不断夯实自身理论与技术基础,积极从各个方面汲取科研创新思想的源泉。在这方面,我们体会是:

① 组织团队教师学习相关教学要求和标准,积极运用最新教育科学成果,并主动运用到教学理念改变和教学改革组织当中,创造出具有独特见解、不拘一格和行之有效的研究型教学方法。例如,我们在数据库教学中提出并采用了“本(科)―硕(硕士研究生)―博(博士研究生)”系统教学体系,对数据库课程的研究型教学方法与模式进行了积极探索,收到了较好成效。

② 引导团队教师围绕研究型教学目标,充分利用和善于变换各种教学手段(例如静态的“粉笔―黑板”常规模式,动态的“计算机―大屏幕”多媒体模式,交互的“课堂教学―网络辅助”的开放式模式等),积极启发学生主动思考,参与课堂教学过程,相互交流,展开讨论。

③ 通过教学研讨,培养团队教师驾驭教材、把握教学的基本能力,努力做到想象力丰富,在完整把握主要教学内容、尊重教学基本规则以及实现教学目标完成教学任务前提下,体现创新意识,强调个人特色,凭直觉进行教学,适当进行发挥和引申,围绕主题,贴切自然地讲述必要的“题外话”,对学生的课堂反映具有较强的敏感性,不拘泥于现有规划或既定程序。

④ 在教学风格上,教师首先需要具有较为丰富的专业知识和素质底蕴,能够比较有效解答同学提出各种问题,还需要通过各种教学活动经常地、自然地表现出自身强烈的求知欲望和不断追求的成就动机,以自身明显的研究型意识和创新性思维潜移默化地感染学生,激励学生,营造广阔的发展空间和相对自由的成才环境,带动学生自觉进入研究型学习和创新意识培养的境地。

3科研项目驱动

所谓驱动就是研究和解决问题的出发点和动因。在计算机教育的各个领域,职业培训是基于“就业”驱动,非计算机专业的计算机基础教育是相关领域的应用驱动,而计算机专业贯穿于基本教学活动中主要应是“创新研究”驱动。在高校中,不少教师的科研项目实际上都可以对研究型教学活动起到有效驱动和良性催化的积极作用。

① 现在高校从事计算机课程教学的人员大多都在积极从事相关领域的科学研究,承担着一定的科研开发项目,因此具有组织学生参与项目基础和和以科研驱动研究型学习的优势。因此需要将这种资源优势及时有效的转化为研究型教学优势,探讨将科学研究理念融入到研究型教学过程的适当形式和有效手段。

② 因材施教,组织学生积极参与适当的科研项目研究与开发当中,以转项目驱动研究,以研究带动教学,通过科研活动培养研究型思维、创新意识和实践动手能力。

③ 科研项目中不少科目既体现了学科前沿,又融入了学科的各种基本原理,其研究和实现都是研究型学习和创新意识发挥的生动实例,需要将其及时总结提高,作为基本案例引入课程教学和教材编写。

④ 在教学活动中注重将学科最新动态和基本教学内容有机结合,在数据库教学过程中,组织和引导学生收集相关学术期刊和重要学术会议资料,综合筛选出当前研究的前沿课题,明确当前学习内容的学术意义和发展方向。

4教学环境建设

由于研究型教学要求学生不是简单从教师和教科书中接受现成的规律规则、操作方式和解答方案,使之整个教学成为对于学生进行学习引导和学习组织的过程,因此,需要建立起相适应的研究型教育环境。

4.1硬环境建设

① 做好原理学习与实践操作的配置。研究型教学并不轻视实践技能培养和训练,但不能简单地将上机训练和实践设计当作就业前的培训,而应当看做是相关原理学习的深化拓展和动手操练。首先从教学计划上保证原理学习与上机实践的配置,将数据库实验课单独分离,自成体系,独立开设综合性课程设计,同时给与课时、学分和考核等方面的“法定”保障。其次减少或弱化验证形实验,增加和强化设计性与综合性实验。

② 实行和推广双语教学。培养较强的能够直接学习国外资料文献的能力是研究型教学应当实现的一个基本目标。根据计算机专业学生基础较好,外语能力较强特点,选用经典的优秀国外教材,按照研究型学习需求,因材施教,积极开展双语教学的实验与创新,通过接触与学习外文资料,为当前学习和以后研究打下良好基础。

③ 建立研究性教学的支撑平台。研究型教学包括不同教学环节,涉及众多教师和学生,建立相应教学支撑平台是本项目的重要内容。

加强基本教材建设。在我们已经出版使用的多部计算机学科专著和课程教材基础上,借鉴国外优秀教材,完成研究型数据库课程教材的研究和编写,并且开展相关英文专著和教材的编写。首先努力做到定位准确,明确教材服务于研究型教学,从内容组织,原理的讲述和实践的安排上充分体现研究型教学新理念;其次是内容先进,积极反映数据库学科新的研究与应用成果;然后是风格突出,强调重要概念和理论引入的背景知识和基本思路,并且从相关科研中抽取基本实例和开源代码有选择地选择融入教材当中;最后配置相应的电子化教学资源与手段。

统一管理资源。以现有的教学资源网站为基础,完成相关教学资源的统一管理和使用。对于参与教师来说实现研究型教学过程中教改实施元素(教学大纲、教学方案、案例分析、教学课件和实验安排)的统一配置使用,避免重复劳动,解决可能出现的不一致与不协调问题;对于学生来说,统一管理历年学生的学习报告和文献,提高研究性学习的效率。

4.2软环境建设

① 研究生与本科生的互动。现有教师大都带有博士和硕士研究生,充分发挥不同层面上学生“互带、互帮和互学”的心理认同,建立起研究型教学过程中教师与学生、学生与学生的互动机制。根据数据库教学中相关课题,组织有关本科生跟着研究生进行研究活动与学习,既减轻了教师某些事务性工作,又为学生研究型学习提供了具有亲和力的良好环境。从底层开始逐步培养学生研究型学习模式和创新人格等综合素质。

② 在教学机制上特别强调知识点与能力点的密切结合。整个教学过程不仅要表现“教”,更要体现出“导”。通过大作业提高学生研究型学习和创造性思维能力;通过各种实验设计让学生有更多自主创新和实际演练机会;通过学术研讨激发学生更多的研究型思维,增强学术表达和学术沟通能力。

③ 在教学考核措施上采取多环节、多要素和累计计分制方式,强化通过个性化实验设计、大作业、基本内容串讲、专题学习报告、前沿课题综述和小论文等考核手段,逐步建立有助于研究型学习和创新能力培养的考核体系和激励机制。

5结束语

研究型教学的目标是培养研究型和创新性人才,这种人才不仅是全面发展人才,也是充分发展人才,更是走出高校、融入社会的具有可持续发展能力和对社会有较大贡献的人才。因此,瞄准国家创新目标,探讨通过研究型教学培养高素质的计算机专业高级人才的有效途径对于建设创新性国家具有积极的意义。

收稿日期:2007-10

参考文献

[1] 中国计算机学会. 中国计算机科学与技术学科教程2002(ccc2002)[M]. 北京:清华大学出版社,2002.

[2] 中国高等院校计算机基础教育改革课题研究组. 中国高等院校计算机基础教育课程体系2004[M]. 北京:清华大学出版社,2004.

[3] 赵致琢. 关于计算机科学与技术认知问题的研究简报[J]. 计算机研究与发展,2001,38(1).

[4] 赵致琢. 计算科学导论(第二版)[M]. 北京:科学出版社,2000.

作者简介

叶小平,男,博士,副教授,研究方向是数据库与网络技术,智能计算与知识发现。

通信地址:广州市 新港西路135号,中山大学 计算机科学系,510275

第11篇

[关键词]卓越工程师;微机原理;教学改革;教学方法

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)07-0094-03

“卓越计算机科学与技术工程师”(以下简称为“卓越计科工程师”)专业是西南科技大学省级“卓越工程师教育培养计划”试点专业之一,旨在培养具有系统的理论、工程技术基础、良好的职业素养以及科技创新精神的工程师人才。培养模式采用“3+1”培养模式(三年在学校进行学习,最后一年在企业进行联合培养),着重培养学生的个性发展以及实践和创新意识,更深层次的挖掘学生才能,使学生能够全面均衡的发展,培养满足企业需求的工程师。“微机原理”课程是计算机科学与技术专业的一门专业基础课程,主要介绍微型计算机的基本概念、基本工作原理及接口技术。通过本课程的学习,使学生能够从应用的角度出发,在理论和实践上掌握微型计算机的基本组成、工作原理及常用接口技术;初步掌握汇编语言程序设计的基本方法和上机调试过程;建立微机整体概念,具备利用微机进行硬、软件开发的初步能力。[1]

一、微机原理课程教学中存在的问题

经过多年的微机原理课程教学,笔者发现大多数学生对“微机原理”课程的学习积极性差,教学效果不好,学生反映课程内容比较抽象难以理解,学起来枯燥缺乏兴趣,实验形式单一、方法单调,因而对课程的学习兴趣大大降低。[2] [3]其存在的问题主要有以下几点。

(一)学习主动性、积极性低

首先,“微机原理”课程教学内容综合了微型计算机软、硬件的理论知识,要求学生既要掌握扎实的计算机硬件理论知识,又要有良好的面向机器语言进行程序设计的能力。这对于大多数没有实践经验,特别是基础又不扎实的学生而言,就会觉得这门课程内容很抽象、难懂,因而导致学习兴趣下降,学习主动性、积极性低。其次,课程内容多,知识点比较散乱,班级容量大(大班教学),教学主要以“老师讲”为主,学生参与互动、讨论少。

(二)实验教学设计不合理

课程以理论教学为主,实验教学安排内容比较少,并且在实验教学环节上主要安排验证性实验。这使得学生不用自己设计实验控制电路和控制程度,阻碍了学生发散思维。同时,学生对于实验只是走过场,不用自己动脑,时间长了就会使学生产生惰性。因此,实验教学起不到融合、验证和巩固理论知识的目的。

(三)考核方式不合理

该课程的考核包括理论和实验两部分,理论成绩由平时成绩、期末考试成绩按不同比例构成。期末考试成绩占总成绩的70%,实验成绩占总成绩的20%,平时成绩只占总成绩的 10%。因此导致教学过程管理薄弱,对教学过程考核检查不足,学生只重视期末考试成绩,其结果是对以后课程的学习和企业实训起不到铺垫作用。

二、教学改革方案

科学合理的课程教学设计、教学内容、教学方法和考试方式对于“卓越计科工程师”专业的学生掌握微机原理具有十分重要的意义。面向“卓越计科工程师”专业的“微机原理”课程的教学方案应着眼于四个课堂的有机结合,落脚点为课堂教学、实验教学、课外科技创新实践与企业实训,注重培养学生的个性化发展和自主学习。同时,以培养满足企业需求的工程师为目标,以学生实践和创新意识为主线构建课程的教学内容,以“应用”为主导选择课程的教学方法。

(一)以学生实践和创新意识为主线构建课程的教学内容

第一次课进行学前动员,不立刻讲授课程的内容,而是对课程作整体性、概括性的介绍,使学生明白课程的重要性及特点,让学生明白学习本课程对于熟悉和掌握现代计算机的基本概念和技术以及学习后续相关课程均具有重要意义。这样做能有的放矢,激发学生学习的动力。第一次课后,学生就会以主动和比较轻松的心态来学习后续章节的内容。

“微机原理”的基本理论与核心接口技术是课程重点讲授的内容,同时适当引入现代高性能和多核微处理器的先进技术及典型结构。现实中存在多种类型的微型计算机,但不论是哪种微机,都包含微处理器、存储器、并行/串行接口、定时器/计数器电路、A / D与D / A转换电路等几大模块,其对应的章节包括计算机的基本组成及工作过程、微处理器结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器、输入与输出、可编程I / O接口电路、A / D与D / A转换电路、总线及常见总线标准和高性能微处理器的先进技术及典型结构等。对于这些章节,重点讲授计算机的基本组成及工作过程、微处理器结构、存储器、接口技术。在学习各个知识点时,既要强调其是“基本理论”,又要要求进行“实践”。“卓越计科工程师”专业在进校的第三学期开设“数字电路和模拟电路”课程,学生对微型计算机硬件电路组成已有初步了解。在讲授“微机原理”的过程中,结合“数字电路和模拟电路”来讲解,能使学生对微机原理有一个感性认识,也加深对微型计算机组成原理的理解。如硬布线控制器原理,主要由环形脉冲发生器、指令译码器和微命令编码器组成,学生很难理解它的实质。这时就可以将硬布线控制器中的电路原理直观地展现给学生,方便学生理解记忆。在讲授微机基本原理和接口技术的同时,适当引入一些目前应用的新理论和新技术,让学生了解微型计算机的发展最新趋势,进一步激发学生的学习动力。如讲存储器时,可加入虚拟存储技术和云存储等新技术。

(二)以培养满足企业需求的工程师为目标加强实践教学

从教学课时和教学内容上加强实践教学。“微机原理”除了一些基本原理外,主要介绍各种接口技术,而这些接口技术在理论课中只抽象地介绍接口的工作原理,因而必须通过实践,让学生来设计接口电路,编写接口程序,少讲多实践,以此加深对微机接口技术的理解。具体的实验项目有微机仿真开发系统应用、模数与数模转换、键盘显示器接口、微机串行口通信、PCI设备操作、可编程并行接口、可编程定时 / 计数器与中断控制和基于微机的串行口通信8个单元实验,以及1个基于微机或单片机系统的自选题目的综合实验。实验项目多,需增加教学的学时。

微机原理实践教学平台可以有多种,包括固定结构的实验箱、软件仿真实验、基于FPGA的在线实验和基于E-Lab的硬仿真软件。[4]其中基于FPGA的在线实验和E-Lab的硬仿真软件实践教学模式充分利用现代信息技术,同时也保留了传统固定结构的实验箱模式的优点,可为实验教学提供实践平台,为“卓越计科工程师”专业学生设计多层次的实验项目。第一层次的实验主要为基础单元实验,主要包括:①数模和模数转换接口实验,实验目的是深化数模和模数转换电路的基本原理和接口方法、模数和数模转换芯片(ADC0809、DAC0832)的工作性能,掌握模数和数模转换的编程方法;②键盘显示器接口实验,实验目的是掌握键盘显示接口芯片8279与单片机的硬件连接方法、8279的编程方法,以及单片机内部定时器的使用方法;③微机串行口通信实验,实验目的是深化异步串行通讯的基本原理,掌握用微机串行口设计实现异步串行通信的方法,掌握串行接口芯片8251的工作原理和使用方法;④PCI设备操作实验,实验目的是了解PCI设备的工作原理和自动配置过程,掌握PCI BIOS的使用方法,熟悉自行开发的PCI实验接口卡的使用,为后续实验打下基础;⑤可编程并行接口实验,实验目的是深化并行接口的基本原理和实现方法,掌握并行接口芯片8255工作原理和使用方法;⑥可编程定时 / 计数器与中断控制实验,实验目的是深化PC机中断系统的基本原理,学会编写中断服务程序,掌握定时 / 计数器芯片8253的基本工作原理和使用方法。第二层次的实验是系统综合实验,通过学生自己动手,建立微机系统整体概念,训练系统综合设计能力和创新能力,如基于实验平台,自行完成实验项目(参考项目名称:电子琴、步进电机控制、温度控制系统、数字录音机、电子游戏等)。第三层次的实验是基于微型计算机的嵌入式系统设计实验。上面的前两个层次的实验面向所有学生,最后一个层次的实验主要针对创新和实践能力较强的学生设置。

(三)以“应用”为主导选择课程的教学方法

1.角色变换与混合式教学方法相结合。首先,教师要完成从“以教师为中心”的传统教学观念转变到“以学生为中心”的新观念。其次,教师要完成角色的变换,从以讲台为主的角色转变为指导为主的角色,教师在课程教学过程中主要发挥讨论、评价、导论的作用,对学生的学习进行指导、互动和示范,当好学生的课程学习服务员。再次,最重要的是要变革课堂教学方式,利用基于MOOC开放课程资源和翻转式 / 混合式教学模式提高课程教学效果。基于MOOC开放课程资源和翻转式 / 混合式教学模式的核心是让学生成为学习的主人,学生除了课堂时间外,还可以利用个性化时间和碎片时间进行课程学习。同时,学生自学、相互学习、师生互动、学生与学生互动及教师指导成为重要的学习方法。[5] [6]

2.学生以小组形式进行学习。“卓越计科工程师”专业培养具有扎实的计算机科学与技术理论基础,系统熟练地掌握计算机科学与技术学科专门知识及基本技能,并具备团队协作和有效交流能力、优秀的科学文化素质及创新实践能力,能从事软硬件工程技术研制、设计、开发、管理、服务等工作的应用型、复合型的高级技术人才。由于软硬件开发和管理是一项复杂性系统工作,这就要求开发和管理人员具备很强的创新实践能力、团队合作能力、自学能力以及组织协调能力。学生以学习小组形式进行学习可以很好训练学生的这些能力。把班级学生按照性别比例、性格特长、宿舍、成绩、团结协作能力等均衡合理划分各学习小组(3到5人为一组较为合适)。在课堂上,主要以小组为单位进行讨论、提问,同样在实验及课后作业或基于MOOC开放课程资源学习等上也还是主要以小组为单位,在课程结束后以小组为单位进行课程考核。为了能让小组的每一个成员有机会得到能力的锻炼,在进行提问、讨论、实验等教学过程中小组成员必须轮换阐述本小组学习成果及观点。这样的学习方法会使那些学差生在小组其他学生的帮助下变得主动学习。

(四)以考核学生创新能力为原则突出项目实践成绩

现有的考核方式(期末考试成绩占总成绩的70%,实验成绩占总成绩的20%,平时成绩只占总成绩的10%)忽视了课程教学过程的重要性,只重视课程基本理论教学,轻视教学实践,重视知识概念的记忆,轻视创新实践能力。因此对于“卓越计科工程师”专业学生的培养来说,应建立以学生创新实践能力为导向,以注重学生能力考核为主的考核方案,切实培养学生的团队协作、有效交流、创新、实践等能力。可将考核成绩中平时成绩占总评比例的10%增加至30%,其中平时成绩主要由课堂参与小组讨论、回答问题、参与课堂互动、课堂作业、出勤、阶段性大作业情况等共同构成,降低期末考试比例,并且在期末试卷中增加主观题的考查内容。同时,在实践考核中,不能仅仅以实验结果来判断学生实践成绩,而是应该注重考核学生分析问题、解决问题的能力,突出项目实践成绩。

(五)锻炼学生社会适应性能力和培养自学能力

科学技术的发展日新月异,竞争日益激烈,人们要跟上不断发展变化的社会,就需要自学。就“微机原理”课程的学习内容和学习要求来说,相对中学课程内容的学习比较灵活,发挥的空间大。因此,课程教学过程中应鼓励学生自学与课程相关和感兴趣的知识,这对于提高学生科学素质和专业技术能力是非常有帮助的。首先,教师在专业课程的教学中让学生意识到自学的关键性。其次,结合MOOC开放课程资源,让学生自主学习本课程或相关课程知识点,布置适量课后作业或课后论文,让学生自主完成。最后,教师要检查学生课程的自学情况。检查形式可多样,如组织讨论、QQ群互动或开报告会等,鼓励学生阐述通过自学所得,以此进一步激发学生的自学热情。

在“微机原理”课程中,从教学计划的制订,到使用灵活的教学方法,科学合理地进行教学改革实践,不仅能够提高学生学习这门课的兴趣和热情,而且对学生实践创新能力的培养是一个有益的尝试。同时,也培养了学生的创新思维和创新能力,更深层次的挖掘学生才能,使学生能够全面均衡的发展。随着信息技术的发展,“微机原理”课程教学改革的探索还在继续。只有寻求更科学合理的教学改革方案,才能够有效的提高教学质量,以达到“卓越计科工程师”人才培养的目的。

[ 注 释 ]

[1] 侯利娟.《微机原理与接口技术》课程教学方法改革初探[J].教育教学研究,2011(12):120-121.

[2] 李秋洁.“微机原理及接口技术”课程教学探讨[J].教育教学论坛,2015(4):127-128.

[3] 韩松.“微机原理与接口技术”教学改革与探讨[J].中国电力教育,2012(10):36-38.

[4] 周丽涛,刘越,彭立宏.探索MOOC在计算机实践教学中的应用[J].计算机工程与科学,2014(4):118-122.

第12篇

中图分类号:G642

摘要:分析软件工程专业的岗位需求和知识结构,提出适合地方性应用型高校的软件工程专业核心课程设置方案和体系结构。关键词:地方高校;软件工程;课程体系

0 引言

进入21世纪,以互联网为核心的网络与应用得到快速发展,信息技术的应用模式发生了巨大变化。在开放、动态、复杂的网络环境下,灵活、可信、协同的计算资源、数据资源、软件资源、服务资源等各种信息资源的共享和利用、无处不在的普适计算、主动可信的服务计算,均对软件工程提出了巨大挑战。

黄淮学院软件工程专业是河南省省级特色专业,近年来紧紧围绕培养“就业能称职、创业有能力、深造有基础、发展有后劲”的高素质技术技能型人才的目标定位,积极推进应用型人才培养模式改革,紧扣产业办专业,牵手企业促学业,强化职业促就业,不断提升专业价值,全面提高应用型人才培养质量。作为本科层次教育,重视较宽厚的基础知识的传授;作为应用型人才的培养定位,重视面向生产、经营、管理实际,面向经济社会活动实际,培养运用所学知识分析问题、解决问题的能力,同时也要培养学生适应社会的能力、创业发展能力。应用型本科院校课程体系的设计应有其内在的规律与特定的模式。基于此,笔者以黄淮学院为例,对这一问题做如下探讨。

1 软件工程课程体系建设原则

原则1:构建课程体系的重要原则是核心课程体系的构建。核心课程体系的构建不是计算机科学专业课程和软件工程类课程的简单堆砌,而是对计算机学科课程进行有效的裁减和调整。对比软件工程学科和计算机科学技术学科可以看出,计算机科学的主要目标是为解决计算问题寻找有效的、能产生更好性能的途径;软件工程的主要目标更注重具体方法和技术的应用,软件工程除了关注解决软件问题的理论、原则、方法和技术,还关注软件质量、软件过程、项目管理、团队合作、与用户/客户相关的问题,研究的对象是软件开发过程中的所有活动。软件工程专业的培养目标是合格的软件工程师,具有更明确的职业特性。

原则2:应用型本科高校软件工程专业不是简单复制211或985高校的课程体系,而要根据培养“就业能称职、创业有能力、深造有基础、发展有后劲”的目标,结合实际工作岗位职业需求,基于传统本科教育与职业教育相互渗透的培养理念,在通才与专才之间寻找平衡点,专业知识体系够用为主,“软、硬并重”,以第一课堂为核心,以行业、企业和管理服务岗位对人才知识、能力、素质的具体要求构建课程体系。

原则3:权衡软件工程专业本科毕业生所应具备知识的深度、广度和适应性。在大学教育期间,学生应学习的知识大致可以划分为4个.方面:人文社会科学知识,这是做人之根本;数学知识,这是软件工程专业的底层基础;专业知识,是软件工程学科之特色;相关领域知识,是学生就业之砝码。知识是基础,能力是知识的综合体现。对于软件工程专业的学生应该着力培养以下能力:专业必备的开发、设计能力,能终身受用的学习能力,培养领导力的处事能力和积累财富的创新能力。在注重学科知识的系统性和严谨性基础上强调实际能力培养的重要性。

2 软件工程专业课程体系基本构架

黄淮学院软件工程专业知识体系如图1所示,该知识体系以人文外语知识和科学基础知识为基本,软件工程专业基础知识为中坚,软件工程与软件管理专业知识为塔顶,辅以实践和顶岗实训构成软件工程专业知识体系金字塔。

人文与外语知识包含由教育部统一要求的思想政治类课程、大学英语、专业外语以及创新创意和职业规划方面的拓展课程;学科基础知识则涉及数学系列课程、电子基础课程和计算机科学基础课程;专业基础知识和专业技能知识包含程序设计基础、软件工程和软件管理等,具体教学过程中可以涉及部分软件工具和软件产品作教学载体。针对软件行业普遍反映的毕业生独立解决问题能力不强、责任心差、对问题进行抽象和分析的能力差的问题,设计了如图2所示的实践能力渐进培养模式,该模式贯穿在课程教学、实验、实训和毕业设计等教学过程中。

3 软件工程课程系列的设计

黄淮学院软件工程专业的课程体系既考虑了工程性、技术性、实用性、系统性、综合性和复合型,又注意到强化基础在有效解决复杂软件的构造和应用方面能起到关键性作用,采取了根据就业岗位的能力需求进行知识分解,由课程模块构建系列课程,分阶段互动式的课程设置方法。具体安排如图3所示。

从图3可以看到基础知识教学阶段共2学年,这样设计是为了强化学生基础知识,实现“基础扎实、学科认知和专业融入”的目标。公共基础系列课程针对人文与外语知识,学科基础理论系列课程的启动从数学基础课程系列和计算机导论开始,内容贯穿软件工程所涉及的计算机系统、程序设计语言、软件工程、网络技术等专业基础知识的知识点以及与信息技术有关的社会人文等知识,力求使学生对所学专业有比较深入的了解,树立专业学习的责任感和自豪感。其中包括高级语言程序设计、程序设计基础、数据结构和面向对象程序设计,旨在引导学生领会计算思维的同时训练其编程能力;硬件与网络系列课程包含数字逻辑、计算机组成原理和计算机网络,软件工程系列基础课程包括操作系统、数据库系统原理和WEB程序设计,这样安排力求达到“编程、网络和应用开发”三位一体的教学目标。

专业技能教学阶段共设36周,设计思路是强调对学生工程性、技术性、实用性、系统性、综合性和复合型能力的培养,实现“熟悉软件工程技能、树立系统概念和掌握软件设计开发技术”3个目标。在这一阶段中,综合考虑主干专业课程和特色课程的设置,基于办学特色设置若干动态可扩充的课程模块,全面考虑课程之间的关联,强调统一设计、统一规划。所有方向以系统分析与建模、软件工程、软件测试技术和嵌入式系统为基础,学生必须选修WEB程序开发和嵌入式软件两个专业方向中的一个课程模块,WEB程序开发方向设置网站前台开发技术、数据库应用技术、软件框架技术、软件需求工程和现代软件开发技术;嵌入式软件专业方向开设单片机与接口技术、嵌入式Linux程序设计、移动编程技术、手持设备软件开发和嵌入式系统开发综合实践,同时要求至少选修4门任选课以拓展专业知识。

工程实习教学阶段开设在第4学年,设计思路是通过具体项目参与真刀真枪的项目训练,通过毕业设计与论文培养总结概括能力,实现理论与实际结合、技能与职业素质结合的目标。

在软件工程专业的课程体系设计中还应充分考虑课程间的衔接性、系统性和创新能力培养。教学计划中通过设置10门设计类课程,加强课内实践教学,常设性的学生软件设计比赛如ACM竞赛和软件设计大赛也被引入教学过程中。上述思路形成的课程体系更细化的结构如图4所示。

4 结语

一个好的软件工程课程体系应该在一个或若干个应用领域方面体现出自己的特色,为了帮助学生在适当的深度上学习其他应用领域的知识,软件工程课程体系应该安排相应的支持课程。软件工程的应用领域如此广泛,软件工程课程体系不可能也不应该面面俱到。在相关领导的支持下,黄淮学院软件工程专业建设已取得了可喜的成果。软件工程专业在2010被批准为河南省特色专业,2012年批准为河南省专业综合改革试点专业,每年毕业学生到各大公司进行项目实践,并推荐部分优秀学生到IBM等业界著名企业实习,获得各公司的一致好评。这几年的实践表明,教学计划的设计是确保培养目标实现的保障,课程体系的设计是合理安排教学过程的关键。学院软件工程专业的每一位老师在这几年的教学改革中付出了辛勤的劳动,但回首软件工程专业取得的进步,大家都感到心情舒畅。高等院校的教学改革是永恒的主题,作为应用型本科院校软件工程专业的课程体系更应与时俱进,我们一定会在现有基础上进一步优化软件工程专业的课程体系,以期获得更好的结果。

参考文献:

[1]杨青,刘洪星.软件工程学科的特征及其课程体系设计原则[J].武汉理工大学学报,2005,27(2):183-186.

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