计算机领域最新技术范文

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关键词：计算机视觉；课程创新；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）20-0118-02

计算机视觉课程是人工智能学科的分支学科，对互联网技术的发展有着重要的推进作用。随着时代的飞速变迁，越来越多的学生对这一领域产生了浓厚的兴趣，计算机视觉课程在信息专业中也开始占据重要的地位。如何让学生对这门课程保持长久的兴趣，如何培养学生的专业能力和实践能力，是当前高校应该考虑的问题。经过近几年的教学实践后，很多高校已经逐步确定了通过实际应用培养学生兴趣的教学方法，在满足学生对计算机视觉应用需求的同时，加深了学生对理论知识的理解，这已经成为了当前高校计算机视觉课程教学的重要模式。

一、计算机视觉课程的特点

近年来，随着计算机网络的飞速发展，计算机视觉的应用也越来越广泛，成为了信息相关专业学生的一门必修课。计算机视觉课程涉及众多领域，包括人工智能与模式识别、应用数学等，其覆盖范围广，综合性较强。具体来说，计算机视觉课程有以下几个特点：一是内容广泛，理论抽象。计算机视觉是一门新技术，随着时代的变迁，互联网新技术的更新日新月异，这就使得课程内容的更新过快，内容广泛，教师很难在第一时间向学生输送所有的课程知识。二是计算机视觉课程涉及多个学科领域，并且所涉及的领域知识内容复杂，表达抽象，这对学生的学习来说是一个较大的障碍。三是实践性强。计算机视觉课程的知识内容来源于各种专业不同的领域，操作性极强，学生只有在具有一定的工程项目综合能力后，才能进行计算机视觉应用和操作。

二、计算机视觉与计算机图形学、数字图像处理之间的联系和区别

1.计算机视觉与计算机图形学的联系与区别。计算机视觉一般输入的都是图像或图像序列，其输入资料主要来自usb摄像头或是相机。经过处理后，计算机视觉输出的是对图像序列和图像对应的对真实世界的一种理解，在这一方面，计算机视觉有识别车牌、人脸的作用。而计算机图形学则是一种对虚拟场景的描述。它一般是由多个多边性数组组成，每个多边性有三个顶点，输出的是二维像素数组。在增强现实的应用中，人们不仅需要用计算机视觉来提高对物体识别和姿态获取的效率，还需要用到计算机图形学对虚拟三维物体的叠加方法。

2.计算机视觉与数字图像处理的联系和区别。首先，计算机视觉与数字图像处理之间的联系在于数字图像处理是计算机视觉处理的基础，而计算机视觉的研究成果也可以作为数字处理的素材。其次，计算机视觉与数字图像处理之间的区别在于图形是一种纯数字化、矢量的单位，而图像则不仅包括图形，有时还包括来自现实世界的信号，并且图形的处理不是一种简单的堆积，计算机视觉的处理要从图像中找到一些统计数据和信息，并做进一步的数据分析。

三、高校计算机视觉课程教学的创新策略

1.以工程应用为导向的课程内容。鉴于学习本课程的学生在毕业之后多数会进入相关工程企业或者研究院工作，因此，在对学生进行培养时，高校一方面要考虑到学生的知识接受度，另一方面要设置以工程应用为导向的课程内容，帮助学生更好的进入企业或研究院开展工作。高校在进行计算机视觉课程教学创新时，首先要创新课程教材，摒弃以往枯燥的理论书籍，多选取一些实践性和应用性强的教材。考虑到国内教材的滞后性和学生基础的薄弱性，高校应该选择以下两本书作为学生的专用教材：一本是我国著名教授贾云得编纂的《机器学习》，这部教材深刻体现了时展的教学要求，书中不仅详细讲述了计算机视觉中的一些基本知识，包括计算机视觉的基本概念、算法及其应用，还有一些经典的数字图像处理方法和视觉应用分析，对学生了解基础知识和实践内容有着重要的意义；另外一本是国内外十分推崇的计算机视觉著作，它是美国教授Richard Szeliski教授的作品。该书在2010年出版，获得了众多业界人士的好评。Richard Szeliski教授是华盛顿大学的兼职教授，也是微软研究院交互视觉与多媒体的主任，他对计算机视觉的发展和未来走向十分清楚，也深刻了解产业界和大学需要什么样的计算机视觉课程教材。因此，这本教材面向应用，与当今最新的科技成果紧密相连，综合论述了计算机视觉在各个领域的发展，展示了计算机视觉的最新研究成果和未来的发展趋势。此外，本书中还有详细的国外研究案例和更加深入的应用案例，适合学生开展探究性学习。两本教材都是遵循以工程应用为导向的原则，对学生开放性思维的培养有着重要的意义。

2.面向科技最新成果的课程定位。计算机视觉是一门新技术，科技创新是其发展的原动力，因此，高校在进行课程安排时，应该将当今计算机视觉领域的重要的科技成果作为计算机课程的基本教学内容。要想以科技最新成果定位计算机视觉课程，高校要做到以下两个方面：（1）选取涵盖最新成果的教材。考虑到不同学生的数字图像处理基础不一的问题，学校可以在课程中补充一些有关数字图像处理的基础内容。在选择教材内容时，计算机视觉课程的内容应该包括数字图像处理、视觉学习和模式识别这三大部分。数字图像处理是视觉课程的基础内容，主要向学生介绍数字图像处理和计算机视觉所涉及的一些基础知识，包括图像的分割和检测、图像滤波的处理等。数字图像处理是整个计算机课程学习的重要基础内容，其课时可占总课时的二分之一。其次，视觉部分是近几年来计算机视觉的最新科技成果，内容主要包括摄像机的几何设定和计算机摄影机的序列处理等。作为最前沿的科技领域，视觉部分将会是该课程后期的重点内容，与实践作业紧密结合。而模式识别则更多的是新技术的一种工程应用，学生会更多的涉及到实践操作，更好的培养学生的实践能力。（2）强化学生自学和调研能力。课程调研和实践是信息专业学生强化能力的重要方法之一，高校可以在课程项目中引入新技术的探究，在使课程在具有基础性、研究性的同时，具有一定的前沿性，还能让学生在第一时间了解到最新的科技成果和互联网应用技术。在课程调研和实践中，高校必须要强化学生的自学和调研能力，在调研时给每一个小组安排一位高年级研究生作为指导，每组学生独立完成任务，高年级研究生只做引导和辅助的作用。学生在自我设置调研程序，查找资料，理解和熟悉相关程序的时候，能够更加掌握最新科技成果的内容，同时还提高了学生的自学能力和团队协作能力。

3.工程实践化的教学形式。工程项目综合能力是信息专业的学生必须具备的素质之一，因此在计算机视觉课程的教学过程中，培养学生的工程实践能力是教学目标之一。高校可以采取以下两种方法：（1）选取适当的工程实例。对于信息专业的学生而言，计算机视觉课程各个独立的算法和方法较多，彼此没有过多的联系。这对学生来说过于抽象，不易理解，因此教师不应当仅仅限于知识的传授，还应该选取一些适当的工程实例，将知识体系串联在一起，加深学会对教学内容的理解，从而达到良好的教学效果。例如，在教学过程中，教师可以着重介绍手机制造的例子。手机是现在学生十分熟悉的产品，用手机举例更加贴近学生的生活，教师可以详细介绍手机键盘和主板的制造过程，并在这一过程中将所学的算法和理论融合进去，加深学生对知识的理解。其次，教师在手机讲解时，还可以引导学生思考类似的产品制造，从而引出数码相机的制造原理，和学生一起探讨其制造算法。这种做法不仅可以帮助学生学习，还可以让学生拓宽思路，发散思维，不断创新计算机视觉领域。（2）选择合适的实际应用。计算机视觉课程是一门实践性和操作性极强的学科，因此，为了学生更好的学习，教师要将理论工程实践化，选择合适的实际应用来提高学生的实践能力。教师可以安排学生进入手机制造厂房，给学生上一堂别开生面的实践课，详细介绍每个制造流程，并向学生不断抛出与课程有关的问题，引发学生的思考，比如选择什么样的模板匹配法可以更为简单。学生在不断的解答和提问中，对学科知识的了解也会逐步加深。其次，高校可以建立专门的实训基地，学生可以在基地里实践操作，将理论转化为实物，亲自尝试做出模型，这种做法可以极大地提高学生的实践能力，使学生更快的将理论转化为实际。

四、结语

在新形势下，高校应不断创新计算机视觉课程的教学模式，并以此展开教学活动，培养学生的实践能力和创新精神。将工程应用和科技最新成果结合的教学模式，有利于解决理论和实践相脱节的问题，在增强学生学习兴趣、提高学生独立分析能力的同时，还使学生接触了国际最新的研究成果，拓宽了学生的思路，这对学生未来的发展有着重要的意义。

参考文献：

[1]郭小勤，曹广忠.计算机视觉课程的CDIO教学改革实践[J].理工高教研究，2010，（05）.

[2]伦向敏，侯一民.高校《计算机视觉》课程辅助教学系统的研究[J].教育教学论坛，2012，（18）.

[3]陈芳林，刘亚东，沈辉.在《计算机视觉》课程中引入研讨式教学模式[J].当地教育理论和实践，2013，（07）.

[4]杨晨.视觉传达设计专业插画设计课程创新与实践人才培养机制探究[J].艺术科技，2015，（05）.

[5]蒋辰.基于数字媒体环境的视觉传达设计专业综合实验课程改革探证[J].文艺生活：中旬刊，2015，（07）.

[6]张胜利.视觉传达设计专业中色彩风景写生课程多元立体化教学模式的构建[J].美术教育研究，2015，（08）.

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当前的计算机基础教学方法仍然停留在理论教学、实验教学是模式上，尽管使用了多媒体教学课件，但教学效果不够明显。没有采取慕课、微课、翻转课堂的教学改革模式，不能满足实现讨论式、案例式的教学方法和手段改革的目标。

2教学改革

2.1课程总体目标

根据学校的办学定位，充分考虑各专业培养目标的差别性，对课程的教学内容、学时、学分依据理工、经管、文法、艺术、师范等类别进行了区分设置。坚持从“工具论”上升到“方法论”，从单纯的“实用技能”转变为“思维训练”与“能力训练”的计算机基础课程教学理念，以“互联网+”为切入点，培养学生掌握计算机基础知识、基本技能和计算机技术应用能力，通过案例教学培养学生计算机思维能力、互联网思维能力和解决专业问题能力。

2.2构建课程体系

由于“互联网+”代表一种新的经济形态行动的推进，计算机基础教育课程将要重新构建课程体系。大学一年级的第一个学期所有的专业共同开设《计算机应用基础》课程，大学一年级的第二个学期依据专业的不同开设不同的课程。理工类开设《C语言程序设计》课程、财经管理类专业和文法类专业开设《数据库应用技术》课程、艺术类和师范类开设《多媒体技术应用》课程。根据专业的目标，后继将要开设1—3门相关的计算机课程。师范类专业开设现代教育技术课程、数学专业开设面向对象程序设计及有关算法的课程、自动化专业开设有关嵌入式系统开发的课程、制造类专业开设有关物联网技术方面的课程、财经管理类开设有关电子商务网站的课程。通过针对不同专业开设不同的计算机基础课程，培养学生具有将互联网的创新成果融合于经济社会各领域之中的应用能力。

2.3教学内容改革

在《计算机应用基础》课程的教学内容改革中，理工类专业课程内容侧重信息检索技术，培养学生运用信息技术跟踪学科领域最新技术发展趋势和获取信息的能力。经管类专业课程内容侧重Excel在财务管理中的应用，培养学生解决专业问题的能力；文法类课程内容侧重Internet基础与应用，培养学生有效利用网络进行信息的能力；艺术类课程内容侧重多媒体技术，培养音频、视频信息的采集和处理的能力。在教学内容上不断更新课程内容，增加云计算、大数据、物联网技术等教学内容，培养学生具有应用现代信息技术解决专业实际问题的理念和思维方式。开设的第二门课程应依据专业类设置不同的课程，为了更好地为专业服务，尤其与现代制造业、生产业等有关的专业，探索与互联网+的实际应用问题，通过算法实现和设计满足专业需求的教学案例，培养学生应用计算机求解的思维方式和行为能力。

2.4教学方法的改革

以案例来组织课程讲授知识点，以应用为主线加强能力训练和思维训练，坚持理论够用和注重算法实现的原则；采取案例驱动教学方法，在实验室进行互动教学，边讲边练，以提高教学质量和巩固学习效果。课堂教学通过精彩教学案例带动知识点，讲、学、练相结合，实现师生互动，课堂气氛活跃，调动学生的学习积极性；把物联网等有关最新技术发展融入课堂教学，使学生了解计算机最新应用技术，开阔了视野；充分利用现代教育技术手段“精讲”。针对专业不同开设的实验项目，如In－ternet实验、高级排版实验、PPT多媒体作品实验、电子表格实验、多媒体应用实验、迭代递归算法实验、二分查找实验、计算积分算法实验、数据库应用实验等项目。通过实验项目完成相应的案例，培养了学生的计算思维能力和解决实际问题的能力。积极采取慕课、微课、翻转课堂等教学改革方式，探索“互联网+教育”教学改革的新模式，不断提高教学质量。

3结束语

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凝聚大师智慧，树计算研究新旗帜

1998年11月5日，微软公司投巨资在北京成立微软中国研究院，并于2001年11月1日将其升级为微软亚洲研究院，而“二十一世纪的计算”学术研讨会是微软亚洲研究院成立之初便开始举办的学术盛会。自1999年微软亚洲研究院第一次举办“二十一世纪的计算”学术研讨会至今，已成功举办了九届，每届都邀请“图灵奖”（Turing Award）获得者以及最优秀的计算机大师来华传道，引介国际计算机领域最新研究成果及发展方向。

“二十一世纪的计算”大会主要面向国内各大科研机构和高等院校的计算机科研人员及相关院系师生，集中展示每年计算科学领域最前沿的技术及未来的发展趋势，它以“共享技术成果与经验、扩展交流与合作”为目的，为国内计算机学科的学生和研究人员提供了一个了解国际先进技术、掌握计算机科学前沿发展的平台。“二十一世纪的计算”学术研讨会的成功举办已吸引了越来越多国内外学者的关注，逐渐发展成为国内学术界乃至亚太地区最大、最具影响力的计算机教学与科研盛会，成为国内外科学家交流思想、激荡智慧的舞台。这种具有创新性、高水准的大会，集中展示了微软亚洲研究院在国际计算机研究领域的影响力，不仅推动着计算机教育、学术领域的交流与合作，架起中外计算机学术交流的桥梁，也实践着微软亚洲研究院“身在微软，服务中国”的承诺，成为计算科学研究领域的一面旗帜。

多方广泛合作，盛会九年贡献斐然

“二十一世纪的计算”学术研讨会迄今已经走过了近十个年头了。九届大会以其盛大的规模和影响力，在中国的学术界掀起了一场IT风暴，对中国乃至整个亚太地区的计算机事业作出了巨大的贡献。

强强联合携手举办

在国家自然科学基金委员会和微软亚洲研究院的联合主办，地方政府和高校的大力承办及美国自然科学基金委员会的相关支持下，每届的“二十一世纪的计算”学术研讨会都以其巨大的专家阵容在国内外造成了极大的影响。微软亚洲研究院在其中起到了“中外学术交流桥梁”的作用，通过邀请包括首位华人“菲尔兹奖”获得者丘成桐博士，首位华人“图灵奖”获得者姚期智博士，首位华人“诺贝尔奖”获得者、享誉中外的物理学家杨振宁博士，国际著名密码学家、“图灵奖”获得者Ronald L.Rivest博士等在内的诸多世界顶尖的计算机大师来华访问并到会演讲，让世界顶级专家与国内各大科研院校的师生代表等共聚一堂，极大地推动了学术界的交流。另外，微软亚洲研究院还积极地邀请微软公司负责全球研究院事务的高级副总裁里克∙雷斯特（Rick Rashid）博士及微软公司其他高层人士为大家带来行业趋势发展和当代最新应用领域等热点的讲座。

与世界大师面对面的交流形式、计算科学研究最新动态和趋势的呈现等，使得“二十一世纪的计算”国际学术研讨会在全国重要的科研机构及高等院校中产生了极大的反响，并得到了社会各界极高的评价。2004年11月，在国家自然科学基金委员会、微软亚洲研究院及清华大学联合举办的第六届“二十一世纪的计算”学术研讨会上，清华大学校长顾秉林院士说：“‘二十一世纪的计算’学术研讨会为大家提供了一个了解国际先进技术、掌握计算发展趋势的良好机会。”2007年11月，在国家自然科学基金委员会、南京市人民政府和微软亚洲研究院共同举办的第九届“二十一世纪的计算”学术研讨会开幕式上，江苏省副省长张桃林先生指出，“‘二十一世纪的计算’学术研讨会是亚太地区最具影响力的计算科学与教研盛会之一，是国内外的计算领域专家学者交流思想、激荡智慧的舞台。”

与时俱进创新永续

从第一届“二十一世纪的计算”学术研讨会至今，大会每一年的演讲话题都保持与时俱进的特点，围绕当前最热门、最新颖的研究热点和领域。微软亚洲研究院始终在向人们传达着一个基本观念――科技创新最终来源于科技理念的创新。从第一届Butler Lampson博士通过分析过去的四十年中计算机研究人员所发明的多项新技术的成败经验，向人们展示未来最有潜力的科研方向；Raj Reddy教授介绍了创建全球数字化图书馆，以实现全球信息共享的设想到后来的三位“图灵奖”获得者――姚期智（Andrew Yao）博士、Manuel Blum博士和Jim Gray博士，围绕“高信度计算”这个主题，分别做了题为“量子密码的新方向”、“慵懒的密码学家如何做人工智能”及“高信度计算：硬件、软件和算法”的主题报告；再到第七届凌大任博士介绍以“数据”为核心的计算在生物科学以及在移动设备上的应用和进展情况；旨在突出基于网络平台的研究对人类未来的巨大影响的以“网络成就炫彩未来”（Weaving the Future through the Web）为主题的第九届大会……

一年一度的“二十一世纪的计算”每年都邀请在计算的不同领域卓有建树的专家为大家带来多场学术盛宴，同时也将微软亚洲研究院在计算机基础研究领域所取得的最新成果毫无保留地展示出来，积极推动了产业界与教育界、学术界的交流与合作。

规模盛大 惠及全国

“二十一世纪的计算”学术研讨会不局限于在一地召开，其目的就是让中国不同城市、不同学校的更多教师、学生等受益。九届大会已先后在北京、上海、杭州、南京、广州、西安和成都等地召开，每一次都得到了广大教师和学子们的积极参与。1999年6月28日，首届“二十一世纪的计算”学术研讨会在北京国际会议中心召开，来自国内各科研院所的研究人员和部分高校计算机系师生共一千余人出席了研讨会，这也成为以后每届大会的主要特色。第二届大会的参与人数迅速增加到了两千余人。一个个极具前瞻性的演讲主题，一位位计算机领域的大师人物，使得以后的几届大会参与人数一直呈上升趋势，九届大会的总参与人数已超过了四万余人。盛大的规模不仅给中国的学子创造了一次次丰盛厚实的学术盛宴，给他们带来了极大的震撼，激发了他们向世界科研高峰攀登的热情，同时也对中国高科技产业造成了深远的影响。

创交流强平台，引领科技任重道远

在大会走过的九年历程中，每一年都得到了来自国内相关政府部门、各大科研机构、高等院校计算机科研人员、计算机教育界师生的鼎力支持和热烈欢迎。这不仅是因为大会对推动我国计算机领域的研究、加深青年学生对计算机的理解作出了突出贡献，而且因为它为中国计算机科研学者与国际同仁之间建立了一个学术交流与合作的平台，为中国科研人才在计算机科学方面与国际最新技术和潮流的接轨创造了独一无二的机会。

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    随着计算机领域新技术的不断涌现,“计算机科学与技术”原有的专业设置框架被突破,逐渐形成计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术、信息系统等多个专业方向的新格局[3]。计算机工程是计算机科学与技术领域最早出现的专业方向,它是现代计算机系统、计算机控制设备的软/硬件设计、制造、实施和维护的科学与技术。国际技术教育协会定义工程设计为:系统和创造性地把科学和数学原理运用于实践。鉴于此,在《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)》中指出计算机工程专业方向的培养目标是:系统地掌握计算机科学理论、计算机软/硬件系统及应用知识,基本具备领域分析问题、解决问题的能力,具备一定的工程实践能力。因此,实践教学显得尤为重要。

    2计算机工程专业方向嵌入式系统课程特点

    嵌入式系统涉及到IT领域方方面面的新技术,它融合了计算机软、硬件技术、通讯技术和半导体微电子技术,针对实际应用系统需求,将相应的计算机直接嵌入到应用系统中。嵌入式系统设计需要设计者具有较强的综合理论知识和动手能力,是对设计者一个综合能力、特别是创新能力的考查。因此,嵌入式系统课程应更注重培养学生工程实践的能力、团队合作的能力[2]。目前,在计算机专业之外,国内许多高校还在电子工程、自动化、软件等专业开设了“嵌入式系统”相关课程。由于各专业培养目标、教学体系侧重点不同,课程内容也不尽相同。电子工程专业主要侧重于硬件基础平台的设计,自动化专业则侧重于智能仪器、仪表的设计,软件专业侧重于嵌入式应用软件开发。计算机工程专业方向则应从“系统”的角度出发,更侧重于软/硬件的协同工作,将计算机系统“自下而上”的专业课程有机地整合起来,形成一条清晰的逻辑线,让学生认识到计算机组成原理、微机接口技术、操作系统、数据库、程序设计、计算机网络、计算机控制等课程不再是独立的课程,而是一个有机的“整体”。在嵌入式系统工程设计中,会用到操作系统课程中所讲述的进程、线程、调度、文件系统的概念等;在通信中会用到微机接口课程中所讲述的串行接口的概念;在数据采集中会用到计算机控制课程中讲述的A/D转换、数字滤波算法等;在一个大型应用系统中还会用到计算机组网技术、套接字、数据库的概念等等。因此,计算机工程专业方向嵌入式系统课程内容应以实践为主,结合前修理论课程的内容,最终完成一个实际应用系统的开发[3]。

    3嵌入式系统课程内容体系的构建及特色

    我学院在2004年开设“嵌入式系统”专业选修课的同时,将计算机工程专业方向细分成嵌入式系统和网络技术两个培养方向,并制定了嵌入式系统专业方向培养计划,设置了4门实践性很强的专业方向课:计算机控制原理与技术(64学时)、嵌入式系统原理与技术(64学时)、嵌入式系统工程设计方法(32学时)和嵌入式系统课程设计(60学时)。IT领域的新技术发展之快、之多令人应接不暇,虽然大学生在校期间需要学习的都是一些基础知识,但他们毕业走向社会后,必然要面对这些新技术,如果我们的教学内容过于陈旧,就会加长学生毕业后的适应周期;如果我们能够提供给学生更多的接触这些新知识、新技术的机会,就能够缩短学生毕业后角色转换的时间,尽快地投入到工作中。因此,在教学内容设置上应力求将最新的技术、最新的设计方法传授给学生。为此,我们积极与国际知名企业建立合作关系,先后建立了“北京工业大学—Intel嵌入式系统联合实验室”、“微软嵌入式系统认证培训中心”和“北京工业大学—AlteraEDA/SOPC联合实验室”,为学生提供了一个接触、学习新技术的环境,同时也能使我们的教学内容与这些企业的新技术基本保持同步[4-5]。“嵌入式系统原理与技术”涉及目前嵌入式系统最为流行的两项新技术—英特尔公司的XScale技术(ARM架构)和微软公司的嵌入式操作系统WindowsCE,该课程以XScale应用处理机为硬件平台,讲述WindowsCE操作系统定制、优化方法以及驱动程序、应用程序的开发手段和方法。“嵌入式系统工程设计方法”则涉及了另一项新技术“IP(知识产权)复用技术”,该课程以Altera公司的Nios软核嵌入式处理器为核心,讲述了SOPC(片上可编程系统)设计方法和流程。上述两门课程均是以工程设计为主的课程,在讲述工程设计方法和设计流程时要涉及到开发环境、开发工具的使用,如果按照以往先在课堂讲授,再到实验室做实验的教学方式,不仅会使学生感觉到枯燥无味、不易掌握,而且在实验之前还要再花费时间复习。因此,我们借鉴美国卡内基?梅隆大学率先提出的“Learningbydoing”的教学理念,这种教学理念旨在强化工程学科的学生全面的实践能力和工程素养。从2005年开始,在实验室授课,采用教师边讲学生边做的教学方式,使学生“从做中学”,取得到了较好的教学效果[6]。

    4实践教学安排

    为了加强学生工程实践能力的培养,在实践教学体系中,采用了课内实验、课程设计和综合性课程设计3个阶段的培养模式,使学生全面掌握嵌入式系统的工程设计方法和设计流程。

    4.1课内实验

    以一个实际应用系统开发流程为例,设计了如下实验内容:(1)WindowsCE操作系统的定制:包括在硬件平台和模拟器上定制WindowsCE操作系统、添加组件以及使用远程调试工具进行调试。(2)修改WindowsCE操作系统映像配置文件:包括通过修改系统映像配置文件,在操作系统映像中添加各类文件和修改系统设置。(3)硬件定制实验:包括添加CF存储卡、802.11无线网卡和蜂窝注册表等硬件相关组件。(4)WindowsCE驱动程序的开发:包括流接口驱动程序的开发以及在PlatformBuilder环境下开发简单应用程序用以调用驱动程序函数。(5)WindowsCE应用程序的开发:包括导出SDK开发包,在EVC开发环境下开发、调试应用程序,制作自定义组件、系统优化和Shell实验。

    4.2课程设计

    课程设计的任务是完成一个应用程序的开发,课程设计题目每年不断更新,学生可以根据自身掌握的程度选择不同难度的题目,分值依据题目难易程度而定。学生也可以自拟题目,为保证题目的难度和规模能达到教学要求须经任课教师认可。题目有:在WindowsCE环境下的闹钟提醒程序、注册表编辑器、串口调试程序、文本编辑器、计算器、画图、贪吃蛇等[4,7]。

    4.3综合性课程设计

    “嵌入式系统课程设计”是综合性课程设计,要求学生结合专业方向的理论课程,充分发挥自身的能动性,3~4名学生组成一个项目组,自选题目,自选平台,完全按照工程项目管理规范严格检查各阶段完成情况。使学生掌握嵌入式系统实际工程设计的方法和流程,巩固理论课程内容,规范工程文档的建立,培养学生的创新能力和团队精神。通过答辩、演示给出成绩,将题目新颖、完成情况较好的项目组推荐参加国内外相关竞赛。今年正在进行中的项目有:家庭视频监控系统、食品安全追溯系统、家电语音控制系统等[8]。

    4.4学生科技竞赛

    2007年1月,教育部、财政部“关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见”中,要求继续开展大学生竞赛活动,重点资助在全国具有较大影响和广泛参与面的大学生竞赛活动,激发大学生的兴趣和潜能,培养大学生的团队协作意识和创新精神[4,9]。我校十分重视嵌入式系统学生科技竞赛活动,在2006年投资近60万元,建立了“嵌入式系统科技竞赛训练基地”。通过搭建一个学生参加科技竞赛、训练的基础平台,形成一个传、帮、带的梯队、达到“以点带面”的良性循环效果,增加了学生学习理论课程的兴趣,加强学生创新能力的培养[4]。计算机学院在国、内外嵌入式系统相关竞赛中取得了优异的成绩,在教育部、信息产业部举办的“全国大学生电子设计竞赛———嵌入式系统专题邀请赛(英特尔杯)”中,2004年获得了三等奖,2008年获得了二等奖。“2005年微软嵌入式系统全球大学生挑战赛”入围全球前30名,并参加了在美国西雅图微软总部举行的总决赛,获得“优胜奖”。在IEEE举办的“第六届计算机协会国际设计大赛(CSIDC)”,进入了在美国首都华盛顿举行的全球前10名总决赛,并获得“优胜奖”。在Altera公司举办的“Nios软核嵌入式处理器设计大赛”中,先后获得过优胜奖和三等奖[10]。

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计算机专业是计算机硬件与软件相结合、面向系统、侧重应用的宽口径专业。通过基础教学与专业训练，培养基础知识扎实、知识面宽、工程实践能力强，具有开拓创新意识，在计算机科学与技术领域从事科学研究、教育、开发和应用的高级人才。

前两年半注重自然科学基础课程和专业基础课程，拓宽面向。后一年半主要是专业课程的设置，增加可选性、多样性、灵活性和方向性，突出学科方向特色，体现最新技术发展动向。

（来源：文章屋网 ）

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【关键词】 计算机科学与技术 发展趋势

一、计算机技术发展迅速的原因

1、经常性、连续性、创造活动的出现。经常连续不断的创造性活动是推动计算机技术快速发展的动力之一。这种创造性活动在本质上是在对大量信息进行处理的现实需求的推动之下的计算机相关的科学理论的不断的更新和发展。现实的需求是计算机科学与技术创新的动力。计算机的兴起，很大程度上是由于第二次世界大战对信息处理的迫切需求。这使得大量的相关的资源和人力可以投入到计算机的研究和开发的过程中，促使了计算机的诞生。而计算机的民用化是由于研究所、政府部门以及大学的实验室对信息处理的需求不断的增强。尖端技术领域和工程设计领域对计算机的运算速度和储存容量有着更加高的需求。这一切都让经常连续性的创造活动不断的迸发。

2、计算机技术理论的发展促进了技术的进步。从事计算机技术相关研究的科学家在反复的实验中，获得了大量的设计灵感和理念，这些理论往往又会在计算机的产品中得到表现。理论上可行的技术还必须经过实践的检验。甚至有时候试错的过程也会带来意想不到的灵感，从而带来新的计算机设计理念。例如，铝硅触面在集成电路的实际应用中经常出现问题，在试错的过程中，铝硅氧化物被发现，这直接推动了超大规模型集成电路的发展。同时，新技术的不断发现又会推动更新技术的产生。例如，铝硅肖特基势垒就是在铝硅氧化物触面控制的基础上被攻破的。在试错的过程中，通过对经验的归纳总结，发现了大量的计算机技术，不断的进行着研究、开发、设计和演化。这个过程的不断的循环往复，催生了大量的新的计算机技术。

3、信息共享是计算机科学与技术发展的基础。在计算机科学与技术的领域内，信息共享是其进步的基础和关键。在信息共享的基础上，创新活动可以获得最新的技术与资料的支持，这样的技术起点比较高，可以避免浪费，缩短研究周期、提高研究质量。

二、计算机科学技术的具体发展趋势

1、近年来，美国人发明了一种通过空气的绝缘性来大幅度提高电脑运行速度的新技术。由纽约保利技术公司研究人员发明生产出一种电脑中使用的新型电路，这种电路的芯片之间是由一种“胶滞体包裹的导线”进行连接的，而组成这种“胶滞体”的物质中有90%的成分，空气，众所周知，空气恰恰是一种不导电的优良的绝缘体。经实践研究表明，计算机运行速度的快慢与晶体管或芯片之间信号的传递速度有直接关系，目前国际上普遍采用的“硅二氧化物导线”在信号传递的过程中一般都会吸收掉一部分信号，因此延长了传递信息的时间。而保利技术公司研究制造的这种“胶滞体导线”，在信息传输过程中几乎没有吸收任何信号，所以它能够更快的传递信息。除此之外，这种导线不但有利于大幅度降低电耗，节约材料成本，而且无需更改计算机芯片，可直接安装，最重要的是极大的提高了计算机运行速度。但美中不足的是，这种导线的散热效果较差，无法及时排出电路生成的热量。为此，保利公司迅速组织科研人员，针对这一缺陷进行创新改造，终于研究出一种“电脑芯片冷却”技术，即在计算机电路中置放许多装有液体的微型管道，用以吸收电路在工作中形成的热量。

2、超微技术领域的生物计算机。早在二十世纪八十年代，生物计算机就已经投入研制了，这种计算机最大的特点就是利用生物芯片，由生物工程技术中所产生的“蛋白质分子”组合构成。在这种生物芯片中，信息是以波的方式进行传递的，其运算速度快的惊人，几乎相当于普通计算机运算速度的十万倍，且具备强大的储存空间，而其能量消耗仅为普通计算机的十分之一，这种生物计算机的优势作用显而易见。由于蛋白质分子具有再生能力，因此，它可以通过自我组合而合成新的微型电路，这样就使得计算机具备了生物体的基本特征，因此被称为生物计算机。

三、以光为传输媒介的光学计算机

光学计算机是一种以光作为信息传输手段的计算机，这种计算机与传统计算机（电子）相比，具有诸多优势特点：光速度有目共睹，这是电子计算机永远无法比拟的，并且光速具有一定的频率和偏振特征，大大提高了光学计算机传输信息的能力；光的发射根本不需要任何导线，即使发生交会也不会造成干扰；光学计算机的智能水平也大大高于电子计算机。可见，光学计算机是人类不断追求的理想计算机。早在二十世纪九十年代，世界各国以及各个科研机构，就已经投入大量的人力、物力、财力用以研发“光脑技术”。除此之外，有些超高速计算机只能在低温状态下运行，而光学计算机不受温度的限制；光学计算机的存储量超大，抗干扰能力超强，不管在什么条件下都能正常运行；光脑具有与人脑相似的特性，就算系统中的某一元件出现损坏，也不影响运算结果。

1、含苞待放的量子计算机。计算机专家已经根据量子学理论知识，在量子计算机的研制方面取得了一定成果，如：美国科学家已经成功完成了4个“锂离子”量子的缠结状态，这一成果体现了人类在量子计算机研究领域上已经更上一层楼。

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关键词：高职高专；计算机专业英语；教学策略

1计算机专业英语的重要性

随着互联网技术的发展，信息时代已经到来，计算机专业英语的重要地位也随之而来。计算机专业英语是我们快速、准确地获取国内外最新计算机技术的语言工具，对于计算机专业的学生、教师以及IT工作人员，计算机专业英语的学习都显得尤为重要。培养既精通计算机专业技术又熟悉专业英语的复合型人才的新要求也应运而生。因此，能否学好计算机专业英语在一定程度上将影响我国计算机行业的人才质量，因此对计算机专业英语教学的探讨显得非常必要。

2计算机专业英语的特点

普通英语主要侧重语法、语义等的学习及听说读写各方面能力的提高，所以应当注重重复听、读、写等教学方法，使学生奠定厚实的基础。而计算机专业英语则不同，它主要对普通英语中的语法语义等知识和听说读写能力的运用。计算机专业英语严谨、客观、准确、精练，专业术语和缩略语较多，分词短语、介词短语和名词性词组使用比较频繁，祈使句和被动语态使用较多，最主要的是它的“日新月异”，及与计算机技术的不可分割。

3高职院校计算机专业英语教与学的现状

3.1学生英语基础一般，缺乏学习兴趣

近年来，我国高职高专院校的教育事业飞速发展，招生数量明显上升，而生源质量却显下降趋势。以理工科学生为例，学生的整体水平一般，而英语基础差的特点尤为明显，绝大多数学生都对英语的学习缺乏积极性，认为英语和自己的专业无关、无用，将英语学习放在非常次要的位置上，学习效果不好。以我院为例，学生来源比较广泛：有普通高中毕业生、职业高中的毕业生、中专毕业生。由于招生途径不同，我国高职高专学生的英语水平参差不齐。由于普通高中毕业生和职业高中毕业生经过了高中三年的学习，具有一定的英语基础，但整体水平不高。而中专毕业生学习英语的时间比较短，英语基础比较薄弱，对英语没有一个全面、准确的认识，只认识一些简单的单词、句子，听、说、读的能力都比较差，对英语学习不感兴趣，把对英语的学习当成一种负担，甚至有畏惧心理，还不能适应当前计算机专业英语的教学要求。

3.2教学模式缺乏创新

计算机专业英语作为一门专业选修课，上课时间有限而教学内容又非常广泛，一般都采用了普通英语教学模式，先认识单词，再翻译课文、练习口语，最后通过课后题巩固所学知识。不同的是专业英语涵盖了较多的专业词汇。在整个教学过程中，忽略了学生英语基础不同，对学生实行了“一刀切”，缺乏了教学的层次性和针对性。学生感觉计算机专业英语就是比普通英语多了些专业词汇的英语，基于学生对普通英语被动学习的学习态度，对专业英语也就没有太高的积极性，没有足够程度的重视。

3.3教材缺乏实用性

在“互联网+”大背景下，计算机专业英语作为计算机技术的语言工具应当适应计算机技术的飞速发展，而我们现在所选用的计算机专业英语的教学材料大多偏重理论，实用性不强，内容涉及面比较广泛，语法较多，侧重了听、说、读、写能力的培养，而忽略了这些能力在计算机技术中的运用，这就使得计算机专业英语的教学效果大打折扣，不利于计算机专业人才的培养。

4计算机专业英语教学对策

结合计算机专业英语的特点我国高职学生的学习专业英语的现状，总结了如下教学对策。

4.1提高学生学习兴趣

众所周知，兴趣是最好的老师。学生对英语的畏惧感和不自信，造成了学生学习积极性不高，主动性不强。教师可结合日常生活中对英语的简单应用帮学生的重拾自信。如：提问学生自己所学的专业是什么?学生会回答：Communication。问：我们系还有什么专业？学生回答：Electronics、Network等。问学生所用手机装的是什么系统？学生会回答：Android或IOS。此对话过程中学生还可以学会单词“系统”用英语表达是“system”。学生的进步离不开老师的鼓励，如果学生能够流利地回答时，一定要给予肯定和赞扬。通过这些简短的对话，可以让学生认识到英语是如此的实用，也没有想象的那么难，而且自己也可以很轻松地学到很多东西，并且得到了老师的认可，于是重拾自信。除此之外，教学过程中适当变换学习形式，如课上可利用单词接龙的方式考查学生对单词的掌握情况，布置学生学习专业软件的英文版并将学习经验分享给同学们，定期举办英语辩论赛等，在活动中增强学生的自信，培养学习英语的兴趣。

4.2调整教学模式

互联网技术飞速发展，对外交流日益频繁，快速获得国内外最新的计算机技术更是大势所趋，培养既精通计算机专业知识又熟练掌握计算机专业英语的复合型人才是我们的首要目标。因此要改变传统的机械式学习的教学模式，根据计算机专业的专业特点和专业英语的特点，使专业英语更好地为计算机技术服务，如在课堂中设置以专业为主题的情境对话；提出当下流行的某计算机技术，同学们围绕该主题展开讨论，发表观点。对课程的考核方式进行适当的调整，建立多元考核体系，使考核结果能够更真实地反映学生的学习效果。如平时成绩（课堂出勤、回答提问的情况和上课状态）占20%,专题活动（平时举办的英语辩论赛，情境对话，专题讨论）占40%，期末考试成绩占40%。改变了传统的平时成绩占40%，期末考试成绩占60%的考核方式，避免学生寄希望于期末考试的考试重点，而忽略了一朝一夕的课堂积累。使学生在整个学期的每个环节都很认真、积极地去学习，慢慢养成良好的学习习惯，营造和谐的学习氛围，获得丰富的专业英语知识，更能取得优异的期末成绩。

4.3选择合适的教学资源

专业英语主要运用普通英语中的语法语义等知识和听说读写的能力来学习专业知识及英语在专业领域的应用，应当注重先理解再在专业领域中运用，所以选取教材时要注重职业活动导向性，选取难易适中，实用性强的教材和课外资料，并督促学生多读：读词、读句、读文、读课外资料（可通过角色演练等方式）；多用：用专业文献、用英文软件，将学到的英语知识运用到计算机专业学习中，并在实践中发现不足，确定下一步的学习方向，真正做到学以致用，用中学习。任何一本专业英语教材都不可能完全适合学生的学习水平及教师的教学要求，更不可能包括所有计算机领域中的所有最新技术和最新名词，因此在教学过程中要不断更新教学资源，或者选择更适合教学的新教材或者在原有教学资料的基础上更新内容，将当下最流行的新词和新技术填充到所使用的教材中。

4.4提升教师的职业素养

教师作为课堂的主导者，在整个教学过程中起着非常关键的作用，因此教师应不断提升自身的职业素养和专业技能，以适应时代的快速发展，真正成为学生的引导者。首先，提高师德修养，增强人格魅力。教师的一言一行，举手投足无不影响着学生，教师要语言规范、文明，举止大方端庄，对学生既严格要求又热情帮助，严肃而不古板。要懂得鼓励学生，尊重学生，认可学生，增强学生的自信心。要做一个道德高尚，富有爱心的人，这样才能以独特的人格魅力吸引学生，教化学生；其次，积极学习教育理论，践行新的教育观念。要积极学习并理解新的教育思想，树立正确的育人观，践行新的改革精神，成为真正的新教育观念的领路人。最后，钻研专业知识，提高教学能力。要树立终生学习的思想才能跟得上现代社会的飞跃发展，要不断学习、钻研现代专业理论，完善知识结构，运用新的教具教法辅助教学。作为计算机专业英语的教师更应该计算机专业技能和英语知识兼备，这样在教学过程中才能站得高看得远，才能全面准确地评价学生对知识的掌握程度，才能适时适度地调整教学，真正做到游刃有余。要时刻充实自己，多参加相关的会议和培训，多看新闻，了解当下最新的计算机技术，多读计算机技术的英文文献，从多种途径提升专业素养。

5结论

随着互联网的提出和社会经济的发展，对计算机专业人才的需求越来越大，要求也越来越高，对计算机专业人才的专业英语能力的要求更是越来越苛刻。因此只有不断对计算机专业英语的教学进行创新，才能培养出适应现代社会的发展的优秀人才。在整个学习过程中，教师是主导，学生是主体。应该充分调动学生的积极性，发挥学生的能动作用，通过多种途径，多种手段激发学生的积极性，使学生积极参与教学活动，提高学生综合素质。对教学策略的探讨在于引导学生在自主学习的基础上，将计算机专业英语真正运用到专业学习中，充分发挥专业英语作为语言工具的作用，同时在应用中调整未来学习专业英语的努力方向，真正地使计算机技术与专业英语相辅相成，促进我国计算机行业稳定快速地发展。

参考文献

[1]朱香元，李坚.从学生角度谈谈计算机专业英语教学[J].计算机教育，2009（4）.

[2]郭涛.计算机专业英语[M].第一版武汉：华中科技大学出版社，2007（11）.

[3]李晓堂.计算机专业英语课堂教学多元方法论[J].吉林省教育学院学报，2008（11）：92.

[4]张志纲，万朝阳.计算机专业英语教学存在的问题[J].教法研究，2008（7）：114.

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【关键词】计算机专业英语教材实用性时效性

1引言：计算机英语教材现状

作为计算机及IT行业的行业性语言，英语有着其他语言无法替代的功能。目前，计算机领域的新理论和新技术大部分都源自国外，作为计算机专业的学生，为了学习最新的计算机技术和使用最新的计算机软硬件产品，必须要熟练掌握计算机英语[1]。这也是高校计算机专业纷纷开设计算机专业英语课程的目的所在。

然而，由于国内许多大学的计算机英语课程作为专业英语教学起步较晚，现有的计算机英语教材虽然多达30种，但大多内容陈旧，缺乏最新的科技动态和流行术语等，教材规划不够系统，编排也较为简单，难以充分调动学生的学习兴趣。其次，教材为了兼顾不同专业的特点，往往选材广泛、内容多样，这固然有助于拓宽学生的知识面，但也因此缺乏针对性。教材在内容安排上与专业课程不同步，学生在缺乏相关专业知识的背景下，学习起来也相对困难。再次，部分教材虽然以经典原版教材为基础，在语言表达和内容组织方面具有一定的优势，但课文中缺少规范性的学术文章，无法提高学生对专业学术论文的认识。以笔者所在学校使用的机械工业出版社的《计算机英语》为例，该书2008年更新至第三版，书中课文采用计算机领域英文时文和经典原版教材，但并未标注课文出处和作者。笔者以为，这并不是规范的做法。学生在学完这门课程后，无法对学术文献的规范性有初步认识。最后，大多数高校设置计算机专业英语这门课程的初衷在于提高学生对专业英语的驾驭能力，因此，教材也应更关注内容的实用性，让学生多学习在其它专业课中涉及到的具体知识，这样一方面可以提高学生学习本门课程的积极性，另一方面也为学生以后从事IT行业的相关工作打下基础。

综上所述，现有的计算机英语教材种类繁多，大多教材内容较为全面，基本包括了计算机专业涉及的词语和知识，但时效性、实用性和规范性较差，不利于学生了解最新的计算机技术和实用工具软件。鉴于此，教师应创造性地使用教材，即对教材进行适当的取舍，在保证学生掌握基本词汇和知识的前提下，结合学生的专业特点，选取相应的英文资料以及记载最新科技动态的学术论文进行讲授，以提高课程的实用性和时效性。

2 使用计算机专业英语教材的建议

教师选用教材时应结合学生的英语水平和专业特点，选择难易程度适中的教材，并且注重教材的易用性和体系结构。仍以笔者所在学校为例，所使用的教材包括12个单元，每个单元包括三篇文章，其中，课程A为精读材料，课文B和课文C为泛读材料。考虑到课程的课时量（32课时）、课文的长度以及学生的英语水平，要保质保量地讲授完整本教材的内容几乎是不可能的，以往几年的教学也验证了这一点。为此，教师应大胆删减教材内容。同时，为了提高课程的实用性，以及学生对学术文献规范性的认识，需要补充适当的内容。具体而言，教师可做以下几方面的工作。

2.1 删减教材内容

删减教材内容不仅仅指删减教材中的某些章节，还包括对教材内容的重组，让学生比较容易掌握必须掌握的内容。教材中的课文一般围绕计算机科学基础知识进行展开，学生在学习时首先要掌握必需的专业词汇，然后是用英语表达计算机理论和实践操作的语句。笔者建议重点讲解词汇以及与计算机理论相关的语句，在此过程中可适当穿插对语句格式和语法的总结性讲解，而将与实践操作相关的部分作为一个单独的教学内容。

2.2 结合专业软件，引入英文技术文档作为补充教材

对大多数学生而言，计算机专业英语这门课程比较枯燥，很多学生将其作为大学英语课的延伸，无法将其与其它专业课知识结合起来。计算机专业的学生经常需要使用英文软件，但很多学生在使用时常常感到无从下手，当软件出现错误提示时也不知其意，久而久之，逐渐失去了学习的积极性。鉴于此，教师授课时可结合学生正在使用的专业软件，通过对软件使用过程中涉及到的词汇进行讲解，以提高学生的学习兴趣。同时，将软件相关的英文技术文档作为教材，讲解常见操作的英文表达方式，若课时允许，甚至可以向学生演示如何按照技术文档一步步操作软件。

2.3 结合专业特点，引入最新学术论文作为补充教材

目前本科院校学生在大学四年级都要完成毕业论文，但如何撰写规范的毕业论文对于学生而言仍是一个问题，尤其是对于二本院校的学生。从笔者今年参加学生毕业论文答辩的情况来看，学生在撰写英文摘要和翻译外文文献时普遍存在较大的问题。大多数学生都是利用翻译软件进行翻译，英语表达存在较多的语法错误，难以阅读。考虑到一般大学都没有开设学术论文写作尤其是英文学术论文写作指导的相关课程，则在计算机专业英语课程中有必要结合学生的专业特点，选择篇幅较短的学术论文作为教材的补充，以提高学生对学术论文规范性的认识，培养其撰写英文摘要的能力。此外，学科前沿一般都先以学术论文形式发表，然后再引入教材，其时效性远高于传统教材，因此此举也可为学生将来进一步深造打下基础。

3 结束语

灵活地使用计算机英语教材有助于提高教学质量，培养学生的学习兴趣。教学过程中结合学生专业特点，引入相关英文资料和学术论文作为辅助教材，可以提高课程的实用性和时效性，并且有助于学生的后续学习。

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关键词:计算机导论;课程定位;教学内容改革

中图分类号:G642 文献标识码:B

1课程定位

“计算机导论”是学习计算机知识的入门课程,是计算机专业(包括计算机科学技术、软件工程、网络工程等专业)的核心课程之一,是计算机专业完整知识体系的绪论。通过本课程的学习,可以使学生对计算机的发展简史、计算机专业的基本知识及知识体系、计算机学科方法论及计算机专业人员应具备的能力素质和职业道德有一个基本的掌握,并了解计算机科学技术的最新进展和发展趋势。为大学四年的知识学习、能力提高、素质培养和日后的科学研究、技术开发、经营管理等工作奠定良好的知识和思维基础。

“计算机导论”教学由理论教学和实验教学组成,具有5个方面的作用:了解计算机的发展简史,激发学习兴趣和学习动力;掌握计算机的基本知识,构建专业知识体系框架;熟练掌握常用软件的操作技能并初步具备系统的组装与维护能力,提高计算机应用能力;跟踪计算机科学技术的最新进展及发展趋势,促进研究性学习;培养计算思维,强化创新意识和创新能力。

2传统教学内容的不足

近几年,大多数高校的计算机专业都开设了“计算机导论”课程,也出版了一批计算机导论教材。在内容选取和叙述上各有一定的特色,基本适应了不同学校的教学要求。但从计算机科学技术的快速发展和高素质计算机专业人才培养的需求来看,在教学内容的选取和叙述上也存在一些不足。

2.1计算机发展简史的介绍过于简单

介绍国内外计算机发展简史的目的是让学生了解计算机科学技术及软硬件产品的发展历程、生产厂商的经营策略和专家学者的重要贡献。作为计算机专业的学生,概括性地了解计算机科学技术及产品的历史发展是很有必要的,从成功的经验中启发思路,从失败的事件中汲取教训,从科学家工程师们献身科学技术的奋斗中获得力量,从而激发出学习计算机专业知识的兴趣和动力,如果这部分内容介绍过于简单,就难以达到预期目的。

2.2内容相对陈旧

“计算机导论”的教学,不但使学生了解计算机的历史发展,还应使学生跟踪到计算机科技术的最新进展和发展趋势,这对于提高教学质量和教学的有效性、提高学生的学习兴趣是非常必要的。否则,会使学生感觉教学内容落后于自己在实际生活中接触到的概念和产品,影响其学习积极性。把计算机科学技术和产品的最新进展及时融入到教学中,可以通过两个主要步骤来实现。一是教材的编写要尽可能吸收最新的内容,二是教师备课时把由于教材出版时间等因素一时不能及时写入的最新发展补充进来。

2.3不容易理解

对于计算机知识的介绍(如计算机基本组成、操作系统、计算机网络、数据库、软件工程、程序设计、数据结构、计算机安全等),有些内容介绍的太多太细太深入,而有些内容又介绍的太少太简单,各部分内容在层次和深度的把握上不平衡、在前后呼应上不协调。有的内容介绍成了相关课程的简单压缩版本,叙述方式上没有考虑大学新生的知识背景和理解能力,学生难以真正理解,不符合“计算机导论”的教学需要。这些容易使学生产生畏难情绪,影响其后续课程的学习。

3理论教学内容改革

作为计算机专业的入门性和绪论性课程,“计算机导论”的理论教学内容选取与叙述应体现6个字的特点:广、浅、新、易、趣、思。即知识面广、层次浅显、内容新颖、通俗易懂、激发兴趣和引导思考。

3.1知识面广

作为计算机专业的引导性课程,“计算机导论”要包括计算机专业知识体系和计算思维的各个主要方面。学生学完该课程,应初步具备计算机专业学生的知识素养和思维素养,对电视、互联网、报纸等日常媒体中常见的专业术语与产品有一定程度的理解或了解;初步建立起计算机专业知识体系的框架,在日后的学习逐渐丰富和完善这个框架,最后形成内容丰富翔实的完整知识体系。

基于对传统教学内容的分析,在借鉴有关文献中关于“计算机导论”内容选取的基础上,我们确定“计算机导论”教学内容包括9个部分:计算机发展简史、计算机专业知识体系、计算机组成知识、操作系统与网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机系统安全知识与职业道德、计算机领域的典型问题和计算机学科方法论。这是一种全面系统的内容选取模式,每部分内容都有其独特的作用,能够较好地适应“计算机导论”的课程定位。

读史使人明智。学习计算机发展简史,可以从中吸取成功的经验和创业的启示。

计算机专业知识体系的介绍,使学生进入大学后尽快了解计算机专业学生应具备的知识结构和能力与素质要求,初步了解将要学习的主要专业课程的基本内容,重视操作技能、实践能力和创新能力的提高。

计算机组成、操作系统、计算机网络、程序设计、数据结构、编译原理、数据库、软件工程、计算机系统安全等是计算机专业的核心内容,通过对这些知识的概括性介绍,可以使学生初步建立起计算机专业知识体系的框架。

职业道德与有关计算机安全法律法规的介绍,使学生不仅要有保护自己所用计算机系统安全的意识,而且要遵守法律法规及职业道德,不做破坏他人计算机系统安全的事情。

通过对计算机领域典型问题的介绍和分析,能够使学生清楚所学课程的重要作用,了解计算机学科中一些重要问题的解决思路和方法。

学习计算机学科方法论,能够使学生更好地掌握计算机学科的本质,了解数学知识和系统科学知识在计算机学科中的重要作用,使其重视数学知识、系统科学知识的学习,有利于数学思维、系统观及计算思维的培养,既有利于大学阶段的专业知识学习和能力提高,也有利于日后从事计算机领域的相关工作。

3.2层次浅显

由于大多数刚进入大学的学生所掌握的计算机知识是非常有限的,对计算机知识的理解和思维方式还不适应,所以对每一部分内容的介绍应从宏观层面上进行,不宜深入,把握到高级科普的层次。作为导论课程,不可能把所有专业知识都讲深讲透,可以留给学生一些思考和想象的空间,这样有利于增加学生对后续课程的期待和学习兴趣。

对于计算机基本组成、操作系统、计算机网络、程序设计、数据结构、编译原理、数据库、软件工程、计算机安全等方面的知识,要结合现实应用以合适的切入点深入浅出地进行介绍,广度优先、控制难度和深度,使学生理解相关课程的基本知识及课程的作用即可,深入的、细节性的原理内容留待后续的相关课程中介绍。

基本知识的介绍要避免两种倾向,一是内容多且深入,二是内容虽少但深度不减。内容多且深入,或许是想把更多的内容告诉学生,但由于受教学时数及学生知识背景与理解能力的限制,难以达到预期效果,也没有必要,因为学生日后还要学习相关课程。内容虽少但深度不减,这或许是一种省事的做法,把相关课程的内容简单压缩后介绍给学生,最大的可能是把学生讲糊涂,还不如不开设导论课程。

3.3内容新颖

计算机科学技术的发展是迅速的,新的概念和术语不时在互联网、电视和广播等媒体中出现,新型电子产品不时推出并不断更新换代。“计算机导论”课程中介绍的内容要能反映计算机科学技术和产品的最新发展,使学生了解相关概念和术语的基本含义及新型电子产品的基本原理和功能。新颖的教学内容,才能激发学生的学习兴趣和探求原理的强烈愿望。

我们在计算机发展简史部分,从最初的手指记数一直介绍到目前世界上最先进的计算机――IBM公司研制的运算速度超过1000万亿次每秒的Roadrunner,对未来可能的生物计算机、量子计算机及光计算机也作了简要介绍。

在计算机专业知识体系部分,我们介绍了考研的最新规定。从2009年开始,计算机科学与技术一级学科(包括计算机应用技术、计算机软件与理论和计算机系统结构3个二级学科专业)的研究生入学考试,在原来政治、外语、数学全国统考的基础上,计算机学科专业基础综合也实行全国统考。计算机学科专业基础综合考试内容包括数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络。

在计算机网络部分,介绍了近几年流行的博客、网格、云计算、IP地址、域名、电子商务、电子政务、B2B、B2C、C2C等术语,并说明了Ipv6与Ipv4的主要区别。

计算机系统安全部分,在介绍计算机病毒知识的基础上,简明扼要地介绍了近几年比较流行的黑客、网络钓鱼、防火墙、入侵检测、数据加密、数字签名等术语和相关技术及产品。

其他部分也都介绍到了近几年的最新技术进展。如U盘、DDR内存、小体积大容量硬盘基于的巨磁阻效应、动画、虚拟现实、超线程技术、多核技术、Windows Vista、面向对象软件开发方法、面向对象程序设计、UML、分布式数据库、XML、数据仓库、数据挖掘、智能机器人等。

3.4通俗易懂

对教师来说,经过多年的专业知识学习和实践经验积累,“计算机导论”课程中的内容都会觉得容易理解。但是,如何才能使大学新生真正理解所介绍的内容?这需要教师对内容的叙述和讲解要深入浅出、形象生动、通俗易懂,要适合一年级大学生的知识背景和其对计算机知识的理解能力与思维方式,这是每一位教师需要思考解决的问题。教师对各部分专业知识的介绍,要以合适的角度切入,力戒成为相关课程的简单压缩(内容少而深度不减),否则学生是难以理解的,不仅导论课程的教学质量不能保证,还会使学生产生畏难情绪,影响后续相关课程的学习。

在计算机组成部分,我们简化了对计算机组成部件特性的介绍,充实或增加了一些新内容和宏观层面内容的介绍。如充实了对主板和总线功能的介绍;改写了对字符型数据及汉字的编码表示;对按层次组织文件的优点、删除文件的含义及文件恢复原理等进行了更为明晰的叙述等。

在程序设计知识部分,我们简化了对程序设计语言、数据结构、算法设计与分析和编译原理具体内容的介绍;强化了对程序设计语言发展的介绍,让学生了解机器语言、汇编语言、高级语言、结构化程序设计语言、面向对象程序设计语言、可视化程序设计语言、人工智能程序设计语言的不同特点及各自的适用领域;强化了对程序设计语言、数据结构、算法设计与分析和编译原理知识在培养程序设计能力上各自所起作用的介绍,为今后更好地学习掌握这些知识作出铺垫。

在软件开发知识部分,我们简化了对有数据库与软件工程具体内容的介绍,概括性地介绍数据库和软件工程的知识,使学生在刚入门计算机专业时,就认识到数据库技术在软件(特别是应用面最广的信息处理类软件)开发中的作用,认识到开发大型软件只有好的程序设计能力是不够的,要有科学的软件开发方法指导才能高效率地开发出高质量的中大规模软件。

3.5激发兴趣

“计算机导论”课程总的作用是把学生引入计算机科学技术的殿堂,即起引导入门的作用。如果通过本课程的学习,能够激发起学生对计算机专业知识的兴趣,该课程内容的选取和教学就是成功的,有了兴趣才能更主动地学习,才能把后续课程学好。一些学生报考计算机专业是出于自身的兴趣,但更多的学生可能是考虑到就业或受家长、亲友的影响才选学的计算机专业,通过计算机导论课程培养这些同学对计算机专业的兴趣尤为重要。

在计算机发展简史部分,我们介绍了计算机领域著名的公司和科学家,包括计算机之父――图灵和冯• 诺伊曼、ACM图灵奖获得者、IEEE-CS计算机先驱奖获得者及国内计算机领域的国家最高科学技术奖获得者。著名公司的发展历史及杰出科学家们的工作给有志于在计算机领域成就一番事业的计算机专业学生很好的激励作用。

各主要知识领域主要是介绍其发展历程一直到最新进展并与实际应用相联系,这也能很好地激发学生的学习兴趣。如操作系统的发展历史就是逐步想办法提高系统资源利用率的历史,软件开发方法就是在开发大型软件的实践过程中不断总结出来的,互联网的接入方式是随网络技术和产品的不断发展而变化的。

3.6引导思考

本课程不只是让学生学习了解一些基本的计算机专业知识,更重要的是引导学生思考一些问题,为学好后续课程奠定基础。大学学习生活的一个重要特点是研究性学习,研究性学习需要学生独立思考,自己找需要解决的问题,自己想解决问题的方法。在传统习题的基础上,设置一些思考题,引导学生进一步阅读有关文献,对一些问题进行较为深入的思考和探讨。

在计算机发展简史部分,无论是计算机软硬件产品的研制技术路线,还是公司的经营策略,都有成功的经验和失败的教训。在计算机领域的典型问题部分,我们特别指明了算法设计与分析的作用,一些理论上可行的算法在实际上可能是不可行的,需要设计出实际可行的代替算法;对于计算机智能,介绍了目前的各种主要的不同观点;在计算机学科方法论部分,我们讲解了学科的3个过程、12个核心概念以及数学方法与系统科学方法如何与后续课程的学习联系起来。以上这些问题都需要很好地思考。

4实验教学内容改革

“计算机导论”课程的5个要求之一是:熟练掌握常用软件的操作技能并初步具备系统的组装与维护能力,提高计算机应用能力。这个需要通过实验教学来实现。虽然可选的“计算机导论”理论教学教材比较多,但相对来说专门的“计算机导论”实验教材比较少,有些是把理论教学内容与实验教学内容安排在一本书中,有些是选用非计算机专业的计算机应用基础类实验教材。这样的实验教学偏重于常用软件(Windows、Word、Excel、PowerPoint等)的操作使用,而对计算机的基本组成、网络连接、病毒查杀、软件的安装与卸载等有关计算机系统的组装与维护内容的介绍比较少,甚至没有。课程学完以后,计算机专业学生所掌握的操作技能和非计算机专业学生没有什么明显的区别,体现不出计算机专业学生应具有的专业特点。

“计算机导论”的实验教学内容要突出专业特色,学生除熟练掌握常用软件的操作技能外,还要初步掌握计算机系统的组装和维护能力(真正打开机箱观察过计算机各组成部件的学生并不多),如计算机的拆卸与组装、网络连接、环境配置、软件的安装与卸载、计算机病毒的查杀等能力。除此之外,还可以安排一些有关程序设计、数据结构和数据库的实验题目,供学生在实验室的开放时间选做。通过实验教学,不仅能使学生熟练掌握常用软件的操作技能,初步具备计算机系统的组装与维护能力,还能加深对计算机组成、操作系统、计算机网络、计算机系统安全等相关理论知识的理解。

当然,也要注意计算机系统的组装与维护的实验内容的难度与深度,毕竟是刚入学的学生,以要求初步具备相关知识和技能为好,更深入的知识学习和技能练习可以在后续课程的学习或实践中逐渐要求其掌握。

5总结

本文在分析“计算机导论”的课程定位与传统教学内容的基础上,讨论了“计算机导论”的教学内容改革。“计算机导论”包括的内容是非常广泛的,几乎包括了计算机科学技术的各个主要方面,目的是使学生对计算机专业有一个总体性的了解和认识,建立一个基本的框架性的计算机专业知识体系,以后通过每门课程的深入学习逐渐丰富和充实这个体系。为符合刚入学大学生在计算机领域的知识背景和理解能力,对每部分内容的介绍要浅显,要适当掌握深度,着眼于基本内容的讲解,为以后的深入学习起一个引导和铺垫作用。各部分内容既要介绍历史由来,也要尽量介绍到最新发展,这样便于学生了解计算机科学技术的最新发展,激发其学习兴趣和创新意识。

参考文献:

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

[2] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 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)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[3] 董荣胜,古天龙. 计算机科学与技术方法论[M]. 北京:人民邮电出版社,2002.

[4] 袁方,王兵,李继民. 计算机导论[M]. 2版. 北京:清华大学出版社,2009.

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关键词：计算机专业英语；存在问题；培养目标；教学方法；教材改革

0 引言

当前计算机技术发展迅速，每时每刻都经历着不同变化。在这些日新月异的变化中，大部分新技术都来自国外，包括科技专著和新开发的应用软件。我们在学习这些新技术时会面临语言上的障碍，常常会出现对新技术理解不精确、不全面的情况，这就使我们在新技术研究上处于落后状态。同时，当今社会对具有计算机专业背景并且熟练掌握英语的专业人才的需求与日俱增。因此，作为培养后备人才的高校必须要重视计算机英语能力的培养，让学生利用这个学好其他专业课的必备工具，掌握最新的科技动态，阅读最新的科技文章。

1 当前计算机专业英语教学存在的问题

1.1 学生学习兴趣不高

计算机专业英语是专业基础课，不像专业课那样受到学生重视，也不像基础英语课那样受到四六级考试的影响。很多学生对计算机专业英语课程的学习抱着通过就好的态度，在课堂上学习没有主动性，没有认识到学习专业英语的重要性，造成课堂学习效果不好、学生学习主动性不高的恶性循环。

1.2 教学手段单一，内容枯燥

现在许多高校的计算机专业英语教学都采用传统的授课方式，即以教师讲解为主，以学生听课为辅。许多教师采用单纯讲课的教学方式，认为专业英语课就是给学生解释文章含义，讲解专业术语，介绍一些简单的专业知识，不需要练习听说能力，认为这些都是基础英语课的任务。教学模式也是“阅读+翻译”或“词汇讲解+翻译”的形式，教师在讲解时采用单一的口头表述和板书形式，教学内容也相对枯燥，因此学生大多处于被动状态，课堂气氛不活跃。

2 如何培养学生兴趣

2.1 明确学习目标

学习计算机专业英语需要建立一个明确的学习目标。专业英语教学主要目的应该是使学生能够利用英语获取国外的相关前沿科技信息。教师要向学生说明学习专业英语的重要性与迫切性，让学生更多地了解社会发展及其对劳动力素质要求高的现实情况，进一步明确专业英语学习与将来就业的重要联系，从而提高学习积极性。

2.2 加强基础英语学习

加强基础英语学习是专业英语学习的有力支持。基础英语中基本语法的介绍，短语的使用，词汇含义、句子结构分析都是专业英语中阅读理解文章的重要基础。良好的英语功底是学习专业英语的必要条件。

3 教师教学方法探讨

3.1 扩充学生的专业背景知识

专业英语的教学基础是计算机专业知识，学生对计算机专业文化知识的缺乏，也会带来英语阅读理解上的困难。阅读能力的提高必须要有专业知识作保障。计算机英语不同于其他的计算机专业课，涉及范围比较广，涵盖整个计算机专业的相关内容，从基础的低级开发语言到高级面向对象语言，从计算机组成原理到计算机的体系结构、数据结构、编译原理和人工智能，从文字处理、图像处理到数据分析的各种应用软件，以及网络安全和数据通信等都被包含在计算机英语的范畴中。

这就要求教师在日常教学中，通过各种手段扩大学生的知识面，从各种英文书籍和资料中选取最新计算机技术发展动态内容，将其作为学生阅读的重要材料，让学生通过计算机专业英语这门课逐步积累计算机专业知识，达到专业知识和专业英语知识相辅相成的效果。

3.2 帮助学生掌握构词法

单词是组成句子的基本单位，学生若要了解文章的具体内容首先要扩大词汇量。学生在计算机专业英语的学习过程中，常常会遇到很多生词。这些生词专业性比较强，与日常生活中的英语相比差别较大，很多学生在翻译文章时不能准确地表达词义，因此就不能很好理解文章内容；而且科技类的文章更新很快，每天都有新的内容出现，这就需要学生及时更新自己的词汇库。

对于学生来说，单纯的死记硬背不仅增加了学习负担，而且记忆效果也不好。因此，教师要帮助学生掌握英语单词的构词方法，加强对词义的理解，达到长久的记忆效果。教师可以根据单词的结构，利用其中的规律用以下几种方法将单词归类。

1）派生法：在现有词汇基础上添加前缀或后缀，组成新词汇。

Micro-微型：microsoft微软、microprocessor微处理器。

Multi-多：multifrequency多频的、multiprocessor多处理器、multiuser多用户。

Hyper-超级：hyperlink超链接、hypegext超文本、hypermedia超媒体。

Tele-远程的：telecommuting远程办公、telemeasurements远距离测量。

-ware部件：software软件、hardware硬件、firmware固件、groupware组件。

-able可能的：scalable可缩放的、portable便携的、programmable可编程的。

-ity性质：accountability可核查性、availability可用性、reliability可靠性。

-meter计量仪器：telemeter测距仪、spectrometer分光仪、barometer气压仪。

2）合成法：将若干个单词的前后相互拼接，组成新词汇。

compuser=computer+user计算机用户；

syscall=system+call系统调用；

codec=coder+decoder编码解码器；

transceiver=transmitter+receiver收发器；

calputer=calculator+computer计算器计算机。

3）复合法：将多个单词组合，组成新词汇。

-based基于：rate-based基于速率、credit-based基于信誉、file-based基于文件。

-centric以……为中心：client-centric以客户为中心、user-centric以用户为中心、host-centered以主机为中心。

-oriented面向……的：obiect-oriented面向对象的、market-oriented市场导向、process-oriented面向过程的。

-free自由的，无关的：lead-free无铅的、jumper-free无跳线的、paper-free无纸化。

Info-信息：info-channel信息通道、info-tree信息树、info-world信息世界。

Event-事件的：event-driven事件驱动、event-oriented面向事件的、event-based基于事件。

4）缩略法：将若干个主干词汇的首字母拼接成一个新词汇的缩写。

Flops（Floating-point operation per second）每秒浮点运算次数

Spool（Simultaneous peripheral operation online）假脱机

BASIC（Beginner’s all-purpose symbolic instruction code）初学者通用符号指令代码

PCB（Process control block）进程控制块

ADE（application development environment）应用开发环境

Radar（Radio detecting and ranging）雷达

3.3 培养学生听、说、读、写能力

许多教师在教学的过程中往往只重视学生对词汇的理解和对文章的翻译，从而忽视了对学生听、说、读、写能力的培养。随着国际学术交流的日益增加，英语学习已经不只局限在单纯的写作与文章翻译上，同时高校学生也以各种不同方式参加国际学术交流、听国内外学术报告并作相关学术汇报，而在这些交流中英语常常作为通用语言，因此计算机英语教学也需要培养学生听和说专业英语的能力。

提高学生听和说的能力，需要构建良好的语言环境，增加学生表达也就是说的机会。在课堂教学过程中，教师利用多媒体教学手段将视听、情景和功能融为一体，通过播放相关科技前沿的视频文件，为学生提供一个生动感性的认识空间，将一些难以理解的内容动态形象直观地表达出来，这样不仅可以锻炼学生的听力，提高学生的学习兴趣，还可以让学生学习新技术，增进师生间的交流，达到良好的教学效果。

在日常教学过程中，教师可以开展小组讨论，适时加入互动演示环节，将口语表达的内容加入其中，这样既有语言环境又有练习内容，既生动又有表现力，还可以配合一些视频或者练习中的情景对话，不仅使内容更加丰富，还能提高学生的英语听力。

4 教材改革探讨

4.1 内容丰富，图文并茂

以往专业英语的教材大多是大篇章的文字叙述，整个教材内容枯燥单一，学生提不起兴趣，教师也很难形象生动地进行教学，从而影响教学效果。教材设计应该采用图文并茂的形式，增加课本内容的趣味性，帮助学生快速记忆单词，了解各种相关术语的背景知识，熟悉软件开发过程的流程。

例如，教师介绍计算机硬件组成内容时，在几十分钟的教学过程中，一味地阅读文字会使学生产生厌烦心理，而且随着计算机知识的普及，很多学生对硬件部件有一定程度的了解，如果教师只进行书面知识介绍，会让学生觉得讲的都是重复的内容，这时我们如果添加各种硬件的图片，从图片着手进行介绍，学生就会有兴趣知道各种硬件部件的具体外形，教师讲课也会起到良好效果。这样，学生在了解专业英语名词的同时，也加深了对硬件各个组成部分的印象，了解了各种部件的结构和功能，对以后学习硬件设计有很大帮助。

4.2 内容要有层次

计算机专业学生的英语好坏程度各有不同，因此教材的编写也需要满足各个层次学生的需求，做到从易到难，逐渐增加文章的深度，扩大知识的广度，让学生在学习过程中循序渐进地提高英语素质和能力。教材内容要结合专业知识的深度，从简单的文章开始，通过相对简单的说明介绍相关内容，随着教学的深入逐步增加语法和词汇的难度，加入相对复杂的长句。

计算机英语教材大多是科技说明性文章，里面的句子都比较复杂，常常会出现定语从句、状语从句、宾语从句等，学生在理解这些句子时要把握句子当中的主语、谓语、宾语，找到修饰的关键词，从而更加有效地理解文章中每个句子的含义。对于词汇的准确理解和记忆也非常重要，学生可以从简单词汇开始，在熟知、熟记、熟练的过程中，由记住一个简单词语开始，逐渐熟悉复杂的计算机专业词汇，帮助理解长句。例如，教材内容可以先从介绍计算机基础知识开始，逐步扩展到各种编程语言，再进一步延伸到计算机各个专业应用领域，让学生在英语学习和专业学习过程中逐步提高。

4.3 注重时效性

计算机专业英语教材应该注重时效性，增加对科技前沿相关知识的介绍，如前沿计算机科学科技文章、学术论文、计算机类相关应用文，让学生在学习的过程中随时把握专业发展的最新动向，提高学习的积极性和实用性。陈旧的课本知识已经不能适应学生学习需求，现在网络技术发展非常迅速，学生了解新科技、新动态的方式和方法也多种多样，这就要求教师在课堂教学中时刻把握最新动向，编写教材时与时俱进，符合学生学习的需要。例如，教师可以对教材中介绍常用软件的内容作相应的删减，介绍一些当前比较流行的开发语言和计算机相关学科的前沿科技文章等。

5 结语

要提高计算机专业英语的教学水平，教师需要不断探索新的教学方法和技巧，为学生的学习创造良好条件，培养学生的学习兴趣，让学生感受学习英语的乐趣，全面提高英语听、说、读、写的能力，使计算机专业英语能够真正为学生学习其他专业知识服务，为社会培养符合时代要求的高素质应用型人才。

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