计算机程序编程培训范文

导语：如何才能写好一篇计算机程序编程培训，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：实践训练；ACM竞赛模式；教学质量；教学效率

作者简介：费雄伟（1980-），男，湖南祁阳人，湖南城市学院信息科学与工程学院，讲师；周建存（1977-），男，湖南宁乡人，湖南城市学院信息科学与工程学院，副教授。（湖南 益阳 413000）

基金项目：本文系湖南省教育厅教改项目（项目编号：湘教通[2012]401号379）、湖南省高等学校教学改革研究项目（项目编号：湘教通[2011]315号345）、湖南省教育科学规划院课题（课题编号：XJK011CGD037）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）06-0098-02

计算机程序类课程是培养计算机各专业学生学会编程或者完成软件产品的课程。它的教学成败关系到学生是否具有计算机专业工作能力，能否满足市场的需要，能否找到合适的工作。因此在我国各高等院校将其作为核心课程，师资投入也很大。但目前我国的计算机程序类课程存在着如下几个问题：

第一，程序类课程实践训练题型单调。学生往往根据理论教学对应的章节知识点练习书后的练习题。这些练习题存在缺乏对应的应用场景、难度较低、无法发挥学生创造性思维等缺点，造成学生对其兴趣不足或者训练不够。[1]对于需要提高编程能力的学生而言，他们需要挑战性的题目来训练自己。为了吸引学生利用课余时间练习程序，需要有实际应用背景的题目，能激发学生兴趣的题目。

第二，程序类课程实践效果评价不客观。学生完成程序类课程的实践练习后，一般由老师检查实践练习的结果并进行评价。[2]有时，程序能在几次运行时保持正确，但程序本身错误。以教师只通过有限次地运行程序来断定是否正确，可能存在着偏颇。所以教师对实践效果的评价并不科学，存在着某些结果正确但程序错误的情况，而学生提交的程序作业种类和版本各异，造成教师评价工作量过大，评价质量不高等问题。

第三，程序类课程实践缺乏反馈。传统的程序类实践课程没有平台的支撑，无法统计学生完成的程序存在的问题，也无法知道学生之间的差异，无法发挥实践反馈的作用。若能利用计算平台分析学生完成程序作业的情况，找到存在的问题，针对性地加以辅导和讲解，对提高学生编程能力的提高很有好处。为了解决上述问题，采用ACM竞赛模式改革计算机程序类课程教学，系统地提出方案的理论依据、具体内容和实施过程。

一、ACM竞赛模式教学改革

ACM（Association of Computing Machinery）竞赛，即国际大学生程序设计竞赛，始于1970年，由美国计算机协会（Association of Computing Machinery）主办的一年一届的国际性赛事。该赛事的目的是展示大学生分析问题、设计算法、编写程序、解决问题的综合能力，同时采用3人一组的形式，也赛出大学生的团队协作和组织能力。[3]经过30多年的发展，它已成为全球大学生计算机程序能力竞赛活动中最有影响的一项赛事。ACM由3名队员为一组代表所在学校参赛，比赛形式为每队使用1台计算机在5个小时编程解决6至10个挑战性问题。编程可以使用C、C++或Java，完成之后提交给判题系统。判题系统通过运行大量的测试用例来判定答案正误或其他问题（超时或超内存）并返回给选手。比赛的第一名颁发金牌，要求正确答题数最多且总用时最少（用以区分正确结题数目一致的排名）。以后的排名，先按正确答题数，同正确答题数时按总用时少的方式排序。排名第2和排名第3的分别颁发银牌和铜牌。基于ACM竞赛模式的教学改革指采用ACM竞赛的办法，以灵活地方式组织学生按照ACM判题的方法进行程序设计练习或测试的一种模式，旨在提高学生对编程的兴趣、学习效率和评价客观性。[4]

二、计算机程序类课程实践教学改革方案

1.方案理论依据

该方案的理论依据来自问题教学法。问题教学法首先由前苏联教育家马赫穆托夫等人提出并倡导。该方法首先由教师根据教学任务设计出教学问题，同时将问题创设一个问题情景，然后，向学生提出教学问题及其情境，激发学生热情和探索未知的兴趣，接着要求学生利用已有的知识水平，分析问题、创造性地解决问题，最后提升为对知识的获得和能力的锻炼。[5]

问题教学法相对传统教学而言，有着明显的优势，[5]主要体现在以下三个方面：

（1）学生的教学活动模式方面的优势。问题教学的学生活动模式为“产生困窘—探索—掌握”；而传统教学学生活动模式则是“听—记—练”，显然问题教学在学生活动模式方面更为主动，更能激发学生的能动性。

（2）问题定位方面的优势。问题教学法把问题定位为有智力价值的教学材料，并为该材料设置情境，用来引导教学过程，而传统教学把问题定位为学生接受知识过程要经历的考验，用来做作业或考查学业成绩。显然问题教学对问题的定位比传统教学对问题的定位更为科学和客观。

（3）教学程序方面的优势。问题教学的教学程序是首先创设问题情境，再经历探索，把未知创造为已知，而传统教学的教学程则相反，首先向学生传授现有知识，再要求学生把已知应用到未知中去。显然问题教学的教学程序能满足人的探索欲望，体会了获得知识的过程和乐趣，教学程序更为积极。

问题教学法的操作难点主要是对教师的教学技能要求高。这是因为问题教学法，围绕问题展开，以创造性解决问题为中心，以任务的完成和升华来结束。因此问题情境显得尤为关键，这就需要精心设置问题，并置入一个现实贴切的情境中去，所以对教师而言难度较大，要求也高。对此，教师必须系统地经过这些方面的教学技能培训。为了解决教师在程序设计类课程中实践教学环节技能培训方面的不足，利用ACM平台，集合各个专业教师和计算机专家的力量，并引入专家判题的形式，为实施问题教学提供了条件和资源。目前北京大学、浙江大学、杭州电子科技大学等都在网上开放了基于ACM模式的在线判题系统（Online Judge System）。[6]教师可以利用它，进行在线的出题，选择题目进行测试或练习。它的题目数目很多，涉及到计算机程序类课程的各种算法和应用，学生可以自由练习也可以由教师指定题目进行练习，重要的是能够进行实时的判题，也能给出反馈信息和排名情况。

2.方案具体内容

作为湖南城市学院而言，由于计算机专业办学时间短，积累和沉淀少，可以利用其他大学的基于ACM的在线判题系统。笔者选择的是杭州电子科技大学的在线判题系统，因为它的题型适合应用型本科院校的需求，且提供了对学生的引导，帮助其使用和循序渐进地学好计算机编程。[7]改革的课程是笔者开设的计算机程序类课程：C语言程序设计、C++程序设计还有Java程序设计。改革的内容分为平时练习、课堂练习、月末的测试和考试，均在杭州电子科技大学的在线判题系统中进行。

3.方案实施过程

课堂练习按照教学进度完成对已学知识的检验和巩固的目的。其实施过程是教师根据已学和在学的理论部分知识，编写或选择匹配的训练题目，要求学生在上机实践课时内完成。教师对完成情况进行统计、分析和记录成绩，以此指导下次教学。平时练习由学生自主选择题目进行练习，教师只规定完成的数目，逐月计算学生平时练习的完成度。月末时，由教师按月度学习进度，编写或选择一套测试题目，要求学生按照ACM竞赛规则完成一次实战比赛。教师根据比赛情况分析和统计，以进行总结。学生也体验到对知识的综合运用和激烈的竞争，对提供其学习动力，锻炼其竞争能力大有好处。月度成绩好的同学，筛选为学校ACM竞赛队的选手，进行专门地培训，进一步挖掘学生潜能和激励学生。期末时，组织所有任课教师，精心组织一次全课程的竞赛作为课程的考生成绩，让考试客观且公平地反映学生的水平。

三、改革效果

经过对信息科学与工程学院（以下简称“我院”）3个专业计算机程序类课程3年多的改革，已经看到了较为明显的效果。一是在湖南省大学生程序设计竞赛中成绩逐步提升，由几年前湖南省大学生程序设计竞赛中获得1个三等奖或没有，提高到在2011年第7届湖南省大学生程序设计竞赛获得了3个三等奖，在2012年第8届湖南省大学生程序设计竞赛获得了2个三等奖，2013在湖南省第9届程序设计竞赛获得了2个二等奖和1个三等奖的佳绩。二是学生考取软件设计师的人数也逐步提升。三是我院的学生就业率在全校名列前茅，2012届毕业生一次性就业率达到93.5%。可见基于ACM模式计算机程序类课程的教学改革提升了课程教学质量，有效地锻炼了学生解决问题的能力。

改革的另一个明显的效果是提升了教学效率。改革所基于的ACM平台共享了大量优秀的计算机编程类题目，这些题目有情境，有梯度，也能进行客观判分。这些资源和平台功能节省了教师的大量时间，提高了教课的效率。同时，学生也能在此平台上，随时随地进行练习、测试和考试，能够挖掘自己的潜力，系统和循序渐进地进行编程能力的培养，提高了学习的效率。

四、结语

为了适应湖南城市学院“应用型本科院校”的办学定位，采用问题教学法，在ACM竞赛模式下对我院的程序设计类课程进行了改革。该改革改变了计算机程序设计类课程训练效果不佳的窘境，很好地解决了训练题型少、评价不客观和缺乏教学反馈等问题。通过近三年的实施效果表明该改革有效地提升了计算机程序设计类课程的教学质量和教学效率。下一步的工作是将该改革方法在计算机程序设计类的课程设计课程中加以探索和推广，还有对计算机专业的其他课程也可以进行基于问题教学法的改革方案的设计和尝试。

参考文献：

[1]邱修峰.C语言实验教学考核评价指标及其观测内容分析[J].电脑开发与应用，2009，22（8）：10-11，14.

[2]林巧.基于在线评测系统的C语言实践教学探讨[J].实验科学与技术，2011，9（6）：37-39，50.

[3]张熠，陈荣钦.以ACM为导向构建C语言实验教学新平台的研究与实践[J].台州学院学报，2009，36（6）：70-74.

[4]芶生平，杨鹏，汪小平，等.以ACM/ICPC竞赛为载体探索课程体系建设与创新人才培养新模式[J].中国大学教学，2010，（7）：71-73.

[5]萧枫.国外学校教学改革[M].沈阳：辽海出版社，2011：40-46.

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【关键词】计算思维 计算机程序语言 抽象思维 教学模式

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682（2012）12-0011-02

一、引 言

计算思维是当前国际计算机界广为关注的一个重要概念，也是当前计算机教育重点研究的重要课题。在国外计算思维得到美国教育界的广泛支持。美国计算机协会（ACM）2008年在网上公布对CC2001（CS2001）进行的中期审查报告（CS2001InterimReview）（草案）中，明确将“计算思维”与“计算机导论”课程绑定在一起，并明确要求该课程讲授计算思维的本质；2008年，美国国家计算机科学技术教师协会（CSTA）在网上了得到微软公司支持的《计算思维：一个所有课堂问题解决的工具》报告。[1]

在国内，计算思维在教学和培训中的应用与推广正在逐步展开，一些计算机教育者在教学过程中推进计算思维能力的培养。中国科技大学陈国良教授、桂林电子科技大学董荣胜教授、中国科学院计算技术研究所所长李国杰、自动化所的王飞跃教授、国防科技大学的朱亚宗教授等多位计算机知名专家学者在这方面都做了一些有益的探索。在基于计算思维的课程教学改革方面，何明听在软件工程课程中引入计算思维的关注点分离方法，并指出：作为最重要的计算思维原则之一，关注点分离是计算科学和软件工程在长期实践中确立的一项方法论原则。[2]廖伟志等就如何在课堂教学中引导学生利用计算思维去解决离散数学中的相关问题进行了探讨。[3]李芳等结合教学实践及目前人才市场的需求，探讨了当前图像处理课程教学中存在的问题，并从教学内容、教学方法、实践教学等几个方面，阐述了计算思维在该课程教学中的实践及应用。

尽管在教学过程中引入计算思维取得一定的成绩，但对于什么是计算思维的研究还不够，如计算思维的基本组成部分及特征与表现是什么？如何在计算机程序课程教学中培养计算思维能力仍处于一个摸索阶段，还没有形成一套完整的方法体系。

二、核心概念定义

1.计算思维

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。它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。就像读、写、算一样，计算思维是每个人的必须具备的基本技能。[4]

2.计算机程序语言

计算机程序语言通常是一个能完整、准确和规则地表达人们的意图，并用以指挥或控制计算机工作的“符号系统”。它是一组用来定义计算机程序的语法规则，是一种被标准化的交流技巧，用来向计算机发出指令。能让程序员准确地定义计算机所需要使用的数据，并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动。[5]

三、计算思维的基本组成部分

当今是信息时代，“计算思维”的提出源于计算机这个工具的普遍程度，利用“计算思维”求解不同领域的应用问题也是必然、有效的，将对人们的行为方式产生深刻影响，它的基本组成部分包含三个方面。

1.抽象思维是计算思维的一个组成部分

计算思维中的抽象思维是指利用计算机理论知识从众多事物中抽取出共同、本质的特征，而舍弃非本质特征的一种思维方式。这种方式化使问题复杂度降低，容易理解，问题更容易处理。例如在面向对象程序语言中，类的设计体现了抽象思维应用。

2.矛盾论的哲学思想也是计算思维组成部分

在处理问题时，计算思维采用分离各个因素，分清主次的方法。由于各个因素混杂在一起会导致问题的复杂性大大增加，所以把不同的因素分离开来，分清主次，分别处理，问题的复杂性就会明显降低。在计算机算法与程序语言中采用这种方法，例如面向对象程序设计中的封装和类，把解决的问题分离成各个独立的部分。业务逻辑同特定领域问题的关系通过侧面来封装、维护，这样原本复杂的应用可以通过程序实现。

3.实践论的哲学思想也融入计算思维中

计算思维的实践论是指实践是检验计算思维认识正确与否的唯一标准。计算思维的认识方式对科学实验具有反作用，在实践中认识、完善、发展计算思维理论。例如在算法的优化与设计过程中，最优化算法的提出不是基于直观或经验，而是采用计算机理论知识和数学理论知识及其它相关知识反复实践后构造出的一种最优算法。

四、计算思维的特征表现

计算思维不是计算机科学独有，随着信息化的推进，利用计算思维能更好的推动科技进步，具体特征表现为以下三个方面。

1.计算思维的普遍性

计算思维是一种科学思维，与理论思维、实验思维一起构成人类的三大思维。计算思维并不是一种新的发明，而是早已存在的思维活动，是每一个人都具有的一种技能，而计算思维的方法将有助于人们运用计算机解决各自领域的问题。计算思维普遍存在，只是每个人的思维科学性、能力的高低有所不同。

2.计算思维的重要性

虽然计算思维不是计算机科学所特有的，但正是由于计算机的出现，让理论上的实现过程变成了实际上可以实现的过程，并实现了全过程的自动化，充分显示出计算思维的重要性。[6]从而促使人们对计算思维的研究和探索，充分意识到计算思维方法的重要性，大大拓展了人们认识世界、改造世界以及解决领域问题的能力范围。在教育界，特别是在高等院校，有理由将计算思维纳入教学改革的范畴。

3.计算思维的层次性

每个人都具备计算思维，但程度不同，层次不同。计算思维具有分级（分层）性，其层次可以分为四层：高级计算思维、中级计算思维、初级计算思维、基础级计算思维。高级计算思维内容涵盖研究生基础课、专业课，中级计算思维涵盖本科计算机基础课、专业课，初级计算思维体现在大学计算机基础课程中，基础级计算思维指的是具备计算机基础理论知识。[7]层级之间没有明显的边界，仅仅是为了说明计算思维能力的高低。

五、计算机程序语言类课程中的反思

在传统的计算机程序语言教学过程中，教师非常注重语言语法规则的讲解。面对程序设计语言中繁杂的语法规则，部分学生丧失了学习的兴趣，而且动手能力普遍较差，这也是计算机专业人才培养质量无法达到市场要求的重要因素之一。如果在计算机程序语言类课程教学中融入计算思维的理念，在教学过程中将教学重心从语言语法规则的讲解转移到计算思维的培养；在考虑问题时，能主动地、自主地、习惯地采用计算思维解决计算机应用问题；[8]构建以教师为主导，学生为主体，教学内容为载体，计算思维培养为目标的创新型教学模式。将会激发学生对计算机程序语言及计算思维的学习兴趣，有助于构建师生双方主动参与的互动型课堂，形成和谐的师生关系；有助于让学生体会计算之美、编程之美，将极大提高学生认知能力及动手能力；有助于提高人才培养质量。

六、总 结

计算思维是人类的普遍思维，在信息化社会中起到重大作用。将计算思维理念引入计算机程序语言类课程教学中，系统构建培养计算思维能力的创新型教学模式。将有效解决目前在计算机专业课程教学过程中遇到的问题，为课程教学改革提供新的思路与视角。有助于提高教育教学水平，促进计算思维在国内的进一步研究与传播。

参考文献

1 牟琴、谭良.计算思维的研究及其进展[J].计算机科学，2011（38）：10～15

2 何明听.关注点分离在计算思维和软件工程中的方法论意义[J].计算机科学，2009（4）：60～63

3 廖伟志等.计算思维在离散数学课堂教学中的应用[J].计算机科学，2008（11）

4 陈国良、董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教育，2011（1）：7～11

5 计算机语言[EB/OL].http：///showdoc-19317.

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6 卢俊岭等.基于计算思维的算法设计与分析课程改革[J].计算机教育，2011（22）：36～39

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关键词:工业信息化;计算机教育;计算机图形学;计算机仿真;程序设计

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

2008年11月1日,在计算机科学与技术专业教学指导分委员会第三次全体会议上,教育部高等教育司理工处李茂国处长指出:“我国的工业发展正处于转折期,这一转折的重要特点是信息技术对传统工业的改造,这就提出了信息化技术如何更好地渗透到其他学科的问题……高等理工科教育要为工业化的发展和产业改造提供支撑,要为这一转折培养大批合格的人才。特别是计算机科学与技术专业,要认真研究这一转折,不仅要研究如何紧跟学科和专业发展,不断更新教学内容,更要深入研究如何根据工业信息化的需求,加快计算机科学与技术专业的改造,尽快实现专业结构的调整,真正解决结构失衡的问题”。由此,对计算机教育提出了新要求。

2目前国内计算机教育中存在的几个问题

2.1计算机教学模式单一

我国计算机专业的教学模式主要传承美国大学的教学模式,这是因为美国是当今世界上计算机工业与计算机教育最先进、最发达的国家。美国的计算机教育是基于它在计算机的基础、核心地位,并向全世界推销硬件、软件产品这一思路而构造的计算机教育模式,同时用法律方式来保护自己的知识产权,这是美国计算机教育的第一个特点;第二个特点是全美计算机教育体系的完整性,这种教

育对计算机的理论与应用的各个方面都涉及,例如同样一门计算机的主课在各个学校的授课都有不同的特点与主攻方向、并有非常多的辅助课与提高课程、参考文献等供读者选修,直至指导你走向学科的最前沿与其商业开发等。虽然他们各校的计算机的授课不一定很全面、很权威,但全美各个学校的所有计算机课程的集合能构成计算机教育的完整体系,这是他们计算机教育多年来自然形成的相互创新竞争机制、并最后形成均衡发展势态铸就的成果,是我们在进行计算机教育改革时不能忽视、目前暂时没法做到的两点。

由于上述按照美国人计算机专业教学模式培养人才的教学体系在国内占主导地位,这导致国内计算机教育模式单一,绝大部分高等院校培养的计算机专业的学生具有相同的知识结构。而中国社会对计算机的需求不同于美国社会,中国目前还不可能有像美国那样的计算机硬件工业与核心软件商业公司,也不可能像美国那样向全球推销自己的产品等,但国内绝大部分的计算机需求是计算机应用软件的开发、并且各行各业的计算机应用有很大差异,而上述单一的计算机教育模式无形之中把这种多样差异的社会需求排斥在计算机的核心教育之外。

教育部计算机教指委等部门针对这一问题,提出计算机专业按照社会的需求进行“分层分类”教育模式,并出台了多种计算机教学方案供人们选择。而要全面解决这一问题,教育思想的转变是计算机教育深化改革的前提与关键。

2.2课程教学内容不足

常见很多C语言等教科书被冠名为计算机程序设计课程,这类课程明明是介绍算法语言的语句功能、语法与语句的基本操作使用(描述算法的具体实现过程),初学者有了这种知识后,虽能设计一些简单的程序,但由于此时初学者没有数据结构等知识,故他们还不能设计功能齐全的计算机应用程序。西方学者的算法语言教科书一方面是向读者介绍语句的功能与使用,另一方面为算法语言的编译系统课程做铺垫。很多国内教科书试图从算法语言的角度向初学者阐述这门课程似乎就是程序设计的原理或把这种课程冠名为计算机程序设计,已被证明是不全面的。

计算机加工计算各种数据,但计算机中被处理的数据如何在计算机内存中存储、管理并被计算机快速检索得到是“数据结构”课程要解决的主要问题,这个问题解决得好,能大幅度提高计算机解决计算问题的效率。一般计算机专业都是在算法语言与“数据结构”课程之后,通过具体大型编程作业或实际应用课题的训练使初学者掌握程序设计的基本方法。若此时把缺失的软件系统与数学模型等内容都加入到“数据结构”课程的教学中,试图使初学者从理论上直接掌握应用程序设计的基本方法,则会遇到如下困难:(1)无足够的课时;(2)会改变“数据结构”课程的授课性质;(3)是早期不具有多个大规模实用复杂数学模型的通用教学案例。这导致国内计算机程序设计教学停留在经验教学模式上长期徘徊不前。

“软件工程”课程是计算机专业培养初学者从整个软件的生命周期出发、全面介绍软件开发过程中要遵循的规则与采用的基本方法,培养大型软件项目开发过程中的团队协同能力与组织、管理方法等。但在软件工程的课堂教学中,由于前期已讲授过的计算机课程教学内容缺少好的通用教学案例作为软件工程的实习对象,故人们多注重软件工程内容的理论介绍,轻视软件工程中的案例教学,轻视实际软件开发训练与经验的积累,结果往往导致该课程的教学内容空洞,教学效果欠佳!

计算机专业教育注重学科的发展与专业教学,计算机基础教育注重计算机应用的教学,两者应形成互补之势。计算机应用软件的4个基本领域分别是数据计算、数据存储与检索、数据的联网通信、计算机控制。但是国内计算机基础教学只注重数据库与计算机网络的教学,沿用计算机专业用算法语言与数据结构课程的教学模式,并以此来代替数据计算与程序设计课程的教学,而非计算机专业的初学者又没有计算机专业那样充足的课程设计时间、并通过实际应用软件编程训练来掌握程序设计的基本方法,这导致非计算机专业的人员程序设计能力的弱化。

3解决问题的方法

新时期国家工业信息化建设对计算机教育提出的新要求,本质上是加强计算机的应用教学,使各行各业的人员通过选修计算机专业的核心课程,能很快地掌握计算机的编程原理,尤其是把数学建模的结果(它们描述了用户解决实际应用问题的数学框架)转换成计算机程序,而不是按照传统的计算机专业培训方案,通过大量的课时与实习等编程训练掌握程序设计的基本原理与方法。这样将使非计算机专业的人员能有充裕的时间把各自研究领域内的理论研究问题、解决这些问题的理论模型与成果等转换成计算机能接受的数据模型与算法,并能用计算机仿真的方法继续深入研究各种理论问题与实际应用领域的系统设计等工作,使计算机的应用在各个行业走向深入,而不是仅仅停留在用计算机进行各种行业的累积数据存储、管理、查询与联网通信等工作层面上,计算机图形学课程可以较好的承担这个重任,理由如下。

3.1计算机图形学是用计算机仿真的方法在计算机中实现三维图形的显示

计算机图形学教育的核心内容是:①通过建立描述自然景观(虚幻世界)的几何数据模型(包括其运动、变形与碰撞检测)、确定几何模型表面上每点的颜色与亮度的诸多物理数学模型(灯光模型、颜色模型、照明模型、物体表面的材质模型与纹理模型等)、显示图形的照相机模型与图像的融和算法等,或仿真光线在物体之间的相互传播以确定物体表面上每点的颜色与亮度进而在照相机中产生的显示效果(即光线跟踪算法、辐射度算法)或把光线传递的效果(即照片)映射至物体表面上所产生的显示效果(即纹理映射算法),以达到用编程的方法把这些模型的描述数据通过仿真算法转换成在计算机显示器中显示自然景观图像的目的。②在计算机图形学中,光线传播所涉及的所有物理现象均能成为计算机图形学的研究对象,它们构成了光线传播仿真实验所需要的仿真系统。③人们通过比较计算机生成的三维图形的显示效果与实际照片的差异,可不断提出用新的数学模型与仿真算法等对其已有的计算模型进行渐进改进,使计算机图形学的数学仿真过程不断的逼近现实物体模型(包括刚体、软体、流体、气体)的构造、运动和变形与反光效果的显示这一真实的物理变化过程。④即人们很好的用计算机仿真的4个典型过程――系统、建模、仿真算法、评估说明了各种图形在计算机中的生成过程。这里所谓仿真算法即把数学计算模型中模型描述数据的计算处理步骤与方法等用算法语句逐个描述,并用基本的数据结构方法动态地描述、保存待处理模型数据的代码集合,此仿真算法即读者学习计算机图形学课程后的主

要实习任务与练习。计算机图形学的上述全新定义与主要过程,很好地说明了该学科本质属计算机仿真的一种基本形式。

计算机图形学的教学内容很好的展示了科学计算的基本内涵。这是因为科学计算就是用计算机处理科学研究和工程技术中所遇到的数学计算问题,而计算机仿真是科学研究中常用的一种基本方法,计算机图形学属于计算机仿真的一种基本形式并在工程实践中有大量的应用,计算机图形学所涉及的各种建模都是各类数学工具与方法的具体应用,对计算机图形进行基本的运算处理即对数学模型进行各种处理,这种处理属典型的数学计算问题,由此首次证明了计算机图形学为科学计算的一种典型的具体应用形式与载体。当然,更全面的科学计算工具,可以通过学习Matlab软件来获得。

3.2计算机图形学课程讲授的程序设计基本方法对应用软件的开发具有重要的指导意义

所谓计算机程序设计即约定对多种类型的数据进行的各种处理方法,并用算法语言的语句正确地描述这种处理过程所形成的代码集合,这通常被简称为“程序设计=数据结构+算法”。这里有几个问题是该定义所应包含的内容:①该程序设计定义所涉及的数据与处理方法是数学模型的映射,它不是从天上掉下来的。归根到底,数学模型是应用程序设计的基础;②程序编码之前,要理清这多个数学模型之间的相互关系、特别是它们是否能有效的解决用户待解决的问题;③编程的代码是固定的,应提交给计算机并被计算机执行;而用户待处理的问题通常用模型数据来描述,显然程序自动运行所涉及的数据处理流程也是程序设计必需全面考虑的基本问题,这个数据处理流程一般不被上述各数学模型所包含。即要用编程的方法处理用户提交待解问题的模型描述数据、在计算机内存中保存并动态管理这些模型的描述数据、编程处理这些模型描述数据并保存运算处理之后的结果数据、最后输出显示整个问题的处理结果,这4个基本过程是一个完整自动运行的商业软件所具有的最基本的结构,它正确地反映了程序设计所涉及的软件系统与软件结构的基本概念。该内容的介绍是目前多数算法语言与数据结构课程所欠缺的,缺少大型应用软件编程训练的初学者一般缺少这种软件系统与软件结构的基本概念,这是导致初学者程序设计概念不全的原因之一。

计算机图形学的教学是这样解决应用程序设计的基本方法并使读者获得计算机自动生成图形的完整概念:①在计算机图形学中,由于二维图形的简单性,它非常适用于向初学者介绍软件系统的概念。二维图形主要是点、直线、曲线、实面积多边形与颜色等概念,它主要以数学上的几何模型表现形式出现在计算机显示屏中,文献[2]主要用线段图型的生成、实面积图形的生成、图形的基本运算(包括几何变换与集合运算)、图形的观察运算(相当于三维图形的照相机模型的功能)、图形的数据输入(包括编程输入数据、交互输入数据、文件输入数据)、图形的数据结构与数据处理流程等6章完整的讲解二维图形软件系统的概念,该内容很好的说明了“软件系统是一个能自动运行的综合执行程序,它能从输入、存储、运算处理、输出等方面全面处理用户在某个领域中解决特定问题而提出的诸多数学模型并完成其模型描述数据的加工任务,使用户很容易明确这种软件的组成、功能、使用范围与系统流程”。②三维图形学主要是用计算机仿真的方法实现三维图形的显示,而计算机仿真的关键在仿真模型的创建上,并理清各模型之间的相互关系。显然,三维图形中的几何模型(即点、线、面、体、场)的运动、变形与碰撞检测等能很好的表示现实世界中各种物体(物质)运动等物理概念,灯光模型、颜色模型、照明模型、物体表面的材质模型、纹理模型等能很好的描述物体表面各点的反光颜色与亮度等物理过程,或用光线跟踪算法、辐射度算法来仿真光线的传播过程以确定物体表面上每点的颜色与亮度,照相机模型能把场景中的物体三维几何模型描述数据投影变换成二维几何模型数据、裁剪超出显示范围的几何模型数据,并调用二维图形的生成算法等生成对应的图像显示效果、或把纹理照片映射致物体表面上所形成的显示效果;当物体的几何模型、灯光模型、照相机模型运动之后,并在照相机模型中连续显示对应场景中的图像,就是人们所期待的计算机动画效果。③编程实现时,利用二维图形所建立的软件系统的概念,把三维图形模型的数学描述方法转换成程序代码,并把模型的描述数据输入、存储到计算机约定的动态数据结构等图形文件中,再编程实现向动画师提供操作这些模型的运动、变形等控制方法与手段(即计算机动画中的数据运算处理方法),动画师等用户就能从最后的照相机模型中得到所期待的计算机动画结果,此即国内计算机图形学的基本教学内容。若用户实时操作这些模型运动并具有故事情节,还要求实时生成对应的计算机动画,同时配上声音、操纵杆(体验力反馈)等多媒体效果,加上联网功能,就形成了计算机3D游戏。3D游戏是对人类社会活动实现的一种仿真,该技术的重点在于对场景模型、多媒体数据与联网功能的实时动态管理与驱动(又称3D引擎技术)。

由此可见,计算机图形学的全部教学内容,很好地向读者贯彻了计算理论中已有的“可计算性的实现前提”的三个条件:①待解问题被系统与模型形式化方法所描述;②这些描述被转化成一个可执行的综合算法;③算法要有合理的复杂度。即通过计算机图形学的授课,能使初学者掌握数据计算类型的应用程序设计基本方法与计算机仿真过程的基本规律,这种教学内容对应用程序的设计具有普遍适用性与重要的指导作用。这一教育思想文献[2]中已经得到充分有效地展现。

3.3把计算机图形学作为计算机教育的公共核心课程,能弥补现行计算机教育中存在的多项不足

国内计算机图形学教育经过20多年的发展,其教学内容主要以“光线在自然界与照相机中的传播从而产生图形的显示效果”为主题进行计算机仿真与程序设计等相关教育,而目前美国人计算机图形学的授课内容主要还停留在图形标准的介绍上,他们没有把计算机图形学作为计算机学科的核心课程,这是因为他们把整个计算机图形学的相关学科内容划分过细,导致他们对计算机图形学在计算机科学中的作用与地位认识不到位所致。例如仅停留在算法的层面上介绍二维、三维图形的生成,而不是在数学建模这个各学科通识的层面上介绍计算机图形学所研究的各种问题与解决这些问题的方法,且人为地把计算机图形学的研究对象如物体几何模型的构建与其图形显示分解成计算机辅助几何设计与计算机图形学这两门课程,这直接导致图形学课程教学内容缺少被处理的图形显示对象,加之计算机基础课程与图形学的教育又没有软件系统的概念,这样安排虽然能满足图形标准等商业软件的发展需求,但却很难让初学者全面掌握计算机图形学学科系统性的概念、思想和方法与学科发展的基本规律。需要说明:①美国人这种图形学授课内容的不足在于它易给人这种印象:好像计算机绘图、信息数据的可视化就是计算机图形学的全部内容。事实上,显示各种图形是计算机图形学的最终目的,这种图形显示是程序数据输出的外在表现;而实现这种目的的基本原理、方法与编程过程等才是计算机图形学的内在本质,该内在本质是计算机仿真技术与应用程序设计的基本方法;图形标准是解决计算机图形学全部研究问题的一个子集,故图形标准很难承担向初学者介绍清楚计算机图形学发展基本规律的重任;②一门讲授图形标准原理课程的教学内容不能反映出美国人在计算机图形学上所取得的全部成果与教学水平,但这门课程讲授的计算机自动生成显示图形的概念不完整,却足以让初学者对该课程的学习丧失信心。实际上,读者只有用几何模型等数据调用图形标准并编程上机实习,才能获得计算机生成图形的概念。③由于美国人在计算机图形学上取得的绝对领先地位,他们的这种教育思想长期以来主导国际学术界(因为这促使计算机图形学朝通用实时图形显示这一专项计算工具方向快速发展并创造了巨大的商机),并深深地影响了国内外许多高校的计算机图形学教育工作者。照此传授该课程之后,人们觉得计算机图形学授课内容没有达到让计算机自动生成图形这一目的、这门课就讲授完毕,这似乎很难理解、并得出计算机图形学课程难教难学、不成熟的结论,甚至做出在计算机基础教学中取消对初学者传授计算机图形学基本知识的决定,这实为没有全部掌握计算机图形学学科体系的精髓。这是目前中外计算机图形学教育的主要差别。

计算机图形学是计算机学科应用的一个重要发展方向,学习计算机图形学课程之后,有利于读者向科学计算、计算机仿真、计算机辅助设计、信息数据的可视化、动画与游戏、虚拟现实、数字娱乐、数字设计与数字制造等计算机应用行业方向发展。事实上,根据本文对计算机图形学的新定义,计算机图形学就是这些计算机典型应用的专业基础课程,这些行业都是我国工业信息化产业的典型代表,遗憾的是这些计算机应用行业目前多都没有被包含在传统的计算机专业教育目录中。

显然,国内算法语言、数据结构、软件工程等课程的教学内容与方法非常成熟,计算机图形学课程的教学很好地将这些课程衔接起来,由此构成应用程序设计教育的完整教学体系。

4结束语

综上所述,是国内计算机教育体系的不健全导致国内计算机专业教学与应用发展的不平衡,这既与我们的计算机发展水平有关、也与我们计算机教育的指导思想对其应用不够重视有关。经多年的努力,我们在国内外率先健全并理顺了计算机图形学课程知识体系与教学内容,有效地克服了国外以图形标准作为计算机图形学授课的主要内容、由此带来人们对计算机图形学体系结构如研究对象、研究方法、编程实现、工业应用等问题认识不足而产生的局限性;而向学习计算机知识的读者普及计算机图形学的课程教学,可以为解决以往计算机基础教育不直接解决用户面临的实际应用问题这种尴尬、弥补现有计算机仿真与计算机程序设计等教育环节的缺失、使计算机应用程序设计从经验教学培养模式走向科学理念式教学培养模式、以及为国家工业信息现代化建设等数据计算类型应用问题的解决起一个较好的示范作用。

参考文献:

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【关键词】 科研经费；成本效益；资金时间价值；投资回收期

一、问题的提出

ACM国际大学生程序设计竞赛（ACM International Collegiate Programming Contest）是由美国计算机协会（ACM）主办的一项旨在展示大学生创新能力、团队精神和在压力下编写程序、分析问题和解决问题能力的年度竞赛。经过三十多年的发展，ACM国际大学生程序设计竞赛已经发展成为最具影响力的大学生计算机竞赛。赛事目前由IBM公司赞助。ACM/ICPC比赛和IOI（International Olympiad in Informatics）比赛都是使用一种称为Online Judge（简称OJ）系统的计算机网络平台来进行题目的、解答、判分，因此具有非常高的客观公正性。某商学院是一所科研经费比较紧张的中小学院，2010年计算机系因组织参加了两届国际大学生编程竞赛，带队参赛的刘博士带领本学院的参赛学生到省城参加竞赛回来，递交了一份科研项目立项申请，申请购买一套OJ系统软件，需要科研经费37 500元。但是，本学院没有那么多的科研经费可供使用，又不能放弃参赛活动。计算机系两名新来的年轻教师提出使用免费的开源软件可以节约费用。刘博士说：使用开源软件需要用自己开发的题库去换取数据库，开发题库的难度比较大，而且开发人员也需要支付人工费用，每年600元，长期下去并非有收益。针对这个问题，为提高科研经费的使用效率，科研处作了详细调查研究。原来，计算机系准备为参加国际大学生编程竞赛组织计算机程序设计能力考试（PAT）及其培训。具体收入如表1所示。

对表1数据说明如下：计算机程序设计能力考试证书是业界承认的工作能力证明，许多计算机专业的学生和在职人员对参加这个考试都比较积极。近年来，有些中学生和职业中学的学生也热衷于这项考试。培训时间是两周，收取培训费如表1所示。这就是说，OJ系统软件的科研项目是有收益的。那么，使用开源软件、购买专有软件和自己开发软件，哪个经济效益更好呢？更详细的资料如表2所示。

对表2中数据说明如下：

第一，使用开源软件的话，可以直接从开源社区取得软件，安装上有问题的话，需要两小时咨询费40元。另外每年需要开发100道题和开源社区交换题目，开发费用需要每题60元，100题6 000元。开源软件的使用是免费的，每年可以用100道题去换取200道题。第一次安装软件可以免费得到500道题。目前开源社区已经有2 000道题，还需要进一步开发。软件的正常维护由开源社区免费提供。

第二，若使用专有软件的话，需要购买题库里的所有题目，现已经有2 500道题，每题15元，合计为37 500元，以后每年需要购买300道题，每题15元，合计4 500元。卖方只负责第一次安装，不管日后的正常维护。如果需要维护，那么就要付费。

第三，若自己开发软件，首期投入资金30 000元，以后每年需要开发费用最少3 000元，主要是正常的维护和题目的开发。

第四，本案例以五年作为研究期限，是为了与学院的五年计划相呼应。其实五年以后这项培训仍然可以继续，只是收入和费用都比较难以预测。

由表2可见，使用开源软件的净利润最多，为257 880元；自己开发软件其次，为216 000元；最差的是购买专业软件，为201 000元。

二、对科研经费成本效益的进一步分析

（一）从资金时间价值的角度加以分析

由于科研经费的使用和产生效益都是未来的，所以应该从资金的时间价值角度去进行分析。

首先，计算一下使用开源软件成本和收益的折现价值，见表3。

由表3计算可见，在考虑到资金时间价值的情况下，使用开源软件的科研经费成本净收益为181 726.4元。

其次，再来看购买专有软件的科研经费成本收益情况，见表4。

由表4可见，购买专有软件的成本净收益是129 555元。虽然每年都在增加，但是，还是比使用开源软件少收益52 171.4元。

最后，看一看自主开发软件的科研经费成本收益对比分析，见表5。

由表5计算可见，自主研发软件的净收益为142 740元，比购买专有软件多收益（142 740-129 555）

13 185元，比使用开源软件少收益（181 726.4-142 740）38 986.4元。由此可见，使用开源软件收益最高、成本费用最低，是一种最佳的选择。

（二）从资金回收角度加以分析

按照财务管理的理念，科研经费是高校的投资行为，若能够早日回收资金，需要计算投资回收期来考核资金收回所使用的时间，这对于科研经费的使用效益是很有意义的。可以列表计算，如表6所示。

回收期的计算公式如下：

投资回收期=M+｜第M年累计的折现额｜÷（第M+1年的折现额）

公式中：M是指累计折现额由负数变为正数的前一年。将上述案例代入公式。

1.使用开源软件的科研经费回收期= 0+40

÷4 877.6=0.008年

2.购买专有软件的科研经费回收期=2+14 970

÷52 875=2.28年

3.自主开发软件的科研经费回收期=2+4 860

÷22 410=2.22年

通过计算可见，如果把科研经费作为一种投资，从投资回收期的角度来看，使用开源软件投资回收期最短；其次是自主开发软件；最长回收期的要数购买专有软件了。不仅如此，使用开源软件还可以享受开源社区的免费维护和服务，而使用专有软件和自主开发软件都要付出大笔的后期维护费用。

综上所述，无论是从净利润的角度，还是从资金时间价值的角度，或者从资金回收期的角度来看，都不难断定，使用开源软件是学院最为明智的选择。这样做费用低、利润高，回收期短，净现值最高，而且可以得到免费的系统维护服务。

通过了解得知：开源软件的具体使用途径可以联系浙江传媒学院的张老师，他开发的开源软件有很多优惠的服务。该软件经过几年的运行十分可靠，目前国内外有三十余家大学和组织采用了HUSTOJ系统和FPS开源题库，表7为可以从互联网直接访问的部分用户名单，排名不分先后。

通过和这些用户取得联系，得知该开源软件是可以信赖的，使用中遇到的问题都可以得到妥善的解决。因此笔者向该商学院推荐了这一软件，得到了他们的采用。经过一年多的使用，反映效果很好。

【参考文献】

［1］ 张凤英.财务管理［M］北京：对外经济贸易大学出版社，2005：68.

［2］ 陈湘骥，徐东风，杨秋妹.在线评判在C语言课程设计教学中的应用［J］.计算机教育，2010（3）：97-100.

［3］ 周娟，周尚超，谭炳文.基于JSP和XML的在线裁判系统［J］.计算机应用与软件，2009（12）：177-178，181.

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努力提高教师的PLC技术理论与实际操作技能水平。教师是培训教学主体，是学校教学工作成败的关键。开展PLC培训教学就要有一支勇于钻研、善于学习，敢啃骨头，敢打硬仗的专业教师队伍。扎煤培训中心是一家具有着50多年办学经验的教育培训单位，教师队伍基础理论教学经验丰富，技术培训教学特别是针对煤矿职工的变频器、PLC技能培训教学起步较晚，如要开展PLC教研、教学工作，师资力量明显不足，师资队伍建设仍需继续完善。

2009年面对企业内部急需的PLC、变频调速应用维护技术人员培训工作的现实需求，中心领导开始筹划以PLC、变频调速教学为重点的机电实验室建设。2010年初，中心一次选派5名专业教师前往呼伦贝尔大学工程技术学院机电专业进修学习。2011年初由3名教师组成的PLC课题组时常深入矿井一线了解设备使用情况和现场职工的技术需求。结合实际需要中心领导相继安排教学人员先后走访北京、洛阳等设备厂家进行技术咨询与学习。还适时地安排相关教师参加国内知名的PLC、变频器应用技术学习班，进一步提了高教师的技术技能水平。经过两年多的精心准备与教学实践锤炼，机电实验室全体教师的专业技术理论与PLC、变频器实训操作技能水平得到全面提高，为深入开展PLC实践教学奠定了师资基础。

二、增添教学设施有针对性的开展教学研讨活动

教学实验设施建设是开展技能教学活动的首要条件。为了建好用好机电实验室，并且最大限度的发挥其教学作用，先期我们在走访了基层各生产单位，开展了广泛的设备使用情况的调研工作。有针对性的提出了实验室建设意见，选定了PLC、变频器的具体型号，如西门子S7―200、S7―300、三菱FX2N、欧姆龙、松下等PLC教学实验装备。这些教学设备各种功能扩展模块、传感器和相应的编程软件齐全，方便学员学习PLC基本指令和功能指令有着较好的实用性。

在教学研究方面，要确定实验室学科带头人，并结合教师各自特点安排教师任课。搞计算机程序的教师负责PLC编程软件的应用研究和教学，有自动化学科教学经验的教师负责PLC编程指令和控制项目的程序设计教学研究，有维护检修经验的教师负责变频器、PLC及外围器件的检测维护实训技能的授课。三名教师各有所长综合发挥，有针对性的提高能力，弥补了中心缺少专职教师的不足，教学教研工作得以顺利开展。

体教室。它不仅让我们了解什么是PLC，PLC能做什么，更为我们提供了学习PLC最好的教学手段。从PLC原理，组成，指令到编程软件的授课都要用计算机通过大屏幕来进行。课件教学的便捷，直观，学员容易理解的特点对提高教学效果有很大的帮助。

三、结合实例开展PLC教学能够取得事半功倍的学习效果

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Abstract: The paper discussed the problems at accounting computerization internal control.

关键词：会计电算化；内部控制；问题探析

Key words: accounting computerization; internal control; problem analysis

中图分类号：F23文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）03-0007-01

1会计电算化内部控制中的问题

1.1 存储介质发生的变化带来的问题在原来手工会计条件下，企业发生的经济业务均用纸张记录，这些数据如果被修改，很容易辨别出被修改过的痕迹。但是，在会计电算化系统中，以电磁为介质，数据被直接已录在磁盘或光盘上，对数据修改不留任何痕迹，加大了业务风险。

1.2 软件程序开发有待完善软件的程序关系到系统的安全，而会计软件系统在设计、开发阶段存在诸多安全问题。在手工会计系统中，对于一项经济业务的每个环节都要经过某些具有相应权限人员的审核和签章。但会计电算化后，岗位进行了重新划分。新的会计环境对内容控制提出了新的要求。因为业务处理全部都是以电算化系统为主，电算化功能的高度集中导致了职责的集中，某些人员既可从事数据的输入，又可负责数据的输出和报送。计算机操作人员直接对使用中的程序和数据库进行个人操作处理，加大了出现错误和舞弊的风险。

1.3 内部控制变得更加复杂，档案保管需要有新的措施会计电算化的应用，给会计工作增加了新内容，不仅要保存好相关的纸质数据文件，还要保存、保管好已存储在电子介质中的各种会计数据和计算机程序。与手工会计相比，增加了许多内容，如编程、维护人员与计算机操作人员内部控制、计算机内及磁盘内会计信息安全保护、计算机病毒防治，以及计算机操作管理等，涉及许多新的会计档案，需要更为安全妥善的保管措施。

1.4 内部控制环境发生了变化随着远程通讯技术的发展，会计信息的网上实时处理成为可能，业务事项可以在远离企业的某个终端机上瞬间完成数据处理工作，原先应由会计人员处理的有关业务事项，现在可能由其他业务人员在终端机上一次完成。原各应由几个部门按预定的步骤完成的业务事项，现在可能集中在一个部门甚至一个人完成。因此，要保证企业财产物资的安全完整、保证会计系统对企业经济活动反映的正确和可靠、达到企业管理的目标，企业内部控制制度的建立和完善就显得更为重要，内容控制制度的范围和控制程序较之手工会计系统更加广泛，更加复杂。

1.5 会计电算化中的反记账状态的功能，对会计账簿有一定的影响反记账功能的目的，是为了取消部门甚至全部的错误账簿记录以后重新正确记账。从本质上讲，它是对错误的一种更正行为。而手工方式下记账后是不允许重新记账的，对于账本上的错误，应采用画线更正法、补充登记法或红字冲销法来更正，更正错误的过程被留下痕迹，这样才能确保会计信息的质量和可信度。

2完善会计电算化内部控制的对策

2.1 建立新的管理制度建立新的职能分割制度、授权的控制制度是保证财务系统安全运行的基础、会计人员应该检查组织结构、职权和责任的分配与分工情况，其目的在于通过确定职责分工提供有力的内部控制，例如，程序与系统开发、计算机操作、输入数据的控制，在可行的情况下应予以分离。会计人员应该确定是否制定了有关计算机硬件、计算机程序、数据文件、数据传送、输入和输出资料以及人员的安全规定。该项检查应该不仅涉及服务器的计算机设备，还应包括其他计算机终端，通讯设施及其他设备。建立以提高内部会计人员素质为目的的控制措施，组织网络安全方面及高级程序语言的培训，大力开展计算机辅助审计技术的培训。培养一批既懂财会、审计业务，又精通计算机应用技术的有经验的复合型专业内部会计人员。

2.2 建立计算机硬件和软件管理制度通常，硬件和软件管理制度包括以下一些内容：一是保证机房设备安全的措施。二是保证计算机正常运行措施。三是会计数据和会计软件安全保密的措施。建立数据的备份制度，良好的备份制度是保证会计信息安全性的有效保障，一旦系统出现故障，可随时用备份恢复系统。备份应特别注意选用质量较好、可靠性较高的介质对重要的数据则应采取双备份或多备份，以防止一些不确定的因素造成备份的丢失。对安全保密程度不等的数据，应给予不同的使用人员赋予不同的操作权限，防止越权使用。四是修改会计核算软件的审批和监督制度。对于单位自行组织开发的会计软件，本单位拥有源程序，可自行修改，但必须报经单位总会计师（或领导）批准后才可修改。

2.3 计算机病毒防范与控制计算机病毒对计算机系统的安全造成极大的危害，会计电算化系统中的数据一旦遭到破坏，将造成极大的损失。有些会计人员认为安装了杀毒软件就万事大吉，其实病毒的变形和更新是非常快的，即使安装了杀毒软件，也绝非就高枕无忧了。防范病毒最为有效的措施是严禁会计电算化局域网接入广域网中，加强安全教育，健全并严格执行防范病毒管理制度，包括：软件、软件盘及计算机系统的采购和更新要通过计算机病毒检测后才可使用；建立软盘管理制度，同时防止乱拷贝软盘，不使用未经检测的软盘；安装防病毒卡和反病毒软件，定期检测并清除计算机病毒。

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论文摘要 计算机和通讯网络的普及和发展从根本上改变了人类的生活方式与工作效率。网络已经成为农业、工业、第三产业和国防工业的重要信息交换媒介，并且渗透到社会生活的各个角落。政府、企业、团体、个人的生活都发生了巨大改变。网络的快速发展都得益于互联网自身的独特优势：开放性和匿名性。然而也正是这些特征，同时还决定了网络存在着不可避免的信息安全隐患。本文主要通过介绍目前在计算机网络中存在的主要安全威胁并提出构建网络安全的防护体系，从而对网络安全的防护策略进行探讨。 

0 引言 

网络给我们提供极大的方便的同时也带来了诸多的网络安全威胁问题，这些问题一直在困扰着我们，诸如网络数据窃密、病毒攻击、黑客侵袭、木马挂马、陷门等。为 了有效防止网络安全问题的侵害，计算机广泛地推广使用了各种复杂的软件技术，如入侵检测、防火墙技术、通道控制机制、服务器，然后尽管如此，计算机信息安全和网络安全问题还是频发。网络hacker活动日益猖獗，他们攻击网络服务器，窃取网络机密，进行非法入侵，对社会安全造成了严重的危害。本文就如何确保网络信息安全特别是网络数据安全进行了安全威胁分析并且提出了实现网络安全的具体策略。 

1 目前网络中存在的主要安全威胁种类 

1.1 计算机病毒 

计算机病毒是编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码，它具有寄生性、传染性、破坏性、潜伏性和可触发性等特点。计算机病毒主要是通过复制、传送数据包以及运行程序等操作进行传播，在日常的生活中，闪存盘、移动硬盘、硬盘、光盘和网络等都是传播计算机病毒的主要途经。计算机病毒的产生是计算机技术和以计算机为核心的社会信息化进程发展到一定阶段的必然产物。 

1.2 特洛伊木马 

利用计算机程序漏洞侵入后窃取文件的程序程序被称为木马。它是一种具有隐藏性的、自发性的可被用来进行恶意行为的程序，多不会直接对电脑产生危害，而是以控制为主。 

1.3 拒绝服务攻击 

拒绝服务攻击即攻击者想办法让目标机器停止提供服务，是黑客常用的攻击手段之。其实对网络带宽进行的消耗性攻击只是拒绝服务攻击的一小部分，只要能够对目标造成麻烦，使某些服务被暂停甚至主机死机，都属于拒绝服务攻击。 

1.4 逻辑炸弹  

逻辑炸弹引发时的症状与某些病毒的作用结果相似，并会对社会引发连带性的灾难。与病毒相比，它强调破坏作用本身，而实施破坏的程序不具有传染性。逻辑炸弹是一种程序，或任何部分的程序，这是冬眠，直到一个具体作品的程序逻辑被激活。  

1.5 内部、外部泄密  

由于黑客的目的一般都是窃取机密数据或破坏系统运行，外部黑客也可能入侵web或其他文件服务器删除或篡改数据，致使系统瘫痪甚至完全崩溃。  

1.6 黑客攻击  

这是计算机网络所面临的最大威胁。些类攻击又可以分为两种，一种是网络攻击。即以各种方式有选择地破坏对方信息的有效性和完整性；另一类是网络侦察，它是在不影响网络正常工作的情况下，进行截取、窃取、破译以获得对方重要的机密信息。这两种攻击均可对计算机网络造成极大的危害  

1.7 软件漏洞  

操作系统和各类软件都是认为编写和调试的，其自身的设计和结构始终会出现问题，不可能无缺陷或者无漏洞，而这些漏洞会被计算机病毒和恶意程序所利用，这就使计算机处于非常危险的境地，一旦连接入互联网，危险就悄然而至。 

2 网络信息与网络安全的防护对策 

尽管计算机网络信息安全受到威胁，但是采取恰当的防护措施也能有效的保护网络信息的安全。本文总结了以下几种方法并加以说明以确保在策略上保护网络信息的安全。 

2.1 技术层面上的安全防护对策 

1）升级操作系统补丁 

操作系统因为自身的复杂性和对网络需求的适应性，需要及时进行升级和更新，除服务器、工作站等需要操作系统升级外，也包括各种网络设备，均需要及时升级并打上最新的系统补丁，严防网络恶意工具和黑客利用漏洞进行入侵。 

2）安装网络版防病杀毒软件 

防病毒服务器作为防病毒软件的控制中心，及时通过internet更新病毒库，并强制局域网中已开机的终端及时更新病毒库软件。 

3）安装入侵检测系统 

4）安装网络防火墙和硬件防火墙 

安装防火墙，允许局域网用户访问internet资源，但是严格限制internet用户对局域网资源的访问。 

5）数据保密与安装动态口令认证系统 

信息安全的核似是数据保密，一般就是我们所说的密码技术，随着计算机网络不断渗透到各个领域，密码学的应用也随之扩大。数字签名、身份鉴别等都是由密码学派生出来新技术和应用。 

6）操作系统安全内核技术 

操作系统安全内核技术除了在传统网络安全技术上着手，人们开始在操作系统的层次上考虑网络安全性，尝试把系统内核中可能引起安全性问题的部分从内核中剔除出去，从而使系统更安全。 

7）身份验证技术身份验证技术 

身份验证技术身份验证技术是用户向系统出示自己身份证明的过程吗，能够有效防止非法访问。 

2.2 管理体制上的安全防护策略 

1）管理制度的修订及进行安全技术培训； 

2）加强网络监管人员的信息安全意识，特别是要消除那些影响计算机网络通信安全的主观因素。计算机系统网络管理人员缺乏安全观念和必备技术，必须进行加强； 

3）信息备份及恢复系统，为了防止核心服务器崩溃导致网络应用瘫痪，应根据网络情况确定完全和增量备份的时间点，定期给网络信息进行备份。便于一旦出现网络故障时能及时恢复系统及数据； 

4）开发计算机信息与网络安全的监督管理系统； 

5）有关部门监管的力度落实相关责任制，对计算机网络和信息安全应用与管理工作实行“谁主管、谁负责、预防为主、综合治理、人员防范与技术防范相结合”的原则，逐级建立安全保护责任制，加强制度建设，逐步实现管理的科学化、规范化。 

  

参考文献 

[1]简明.计算机网络信息安全及其防护策略的研究[j].科技资讯，2006(28). 

[2]池瑞楠.windows缓冲区溢出的深入研究[j].电脑编程技巧与维护，2006(9). 

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关键词：独立院校；计算机；编程能力；教学方法

中图分类号：TP3-4

近几十年，随着计算机技术的快速发展和日益普及，企业对高校毕业学生动手实践能力的要求越来越高，很多高等院校已经将计算机程序设计类课程融进了课程体系。

独立院校是由普通本科院校（也称母体大学）与社会力量合作举办的进行本科层次的高等教育机构，其人才培养目标是本科应用型高级专门人才，主要适应地方社会、经济发展需要的特点。独立院校的学生是指按照高考成绩第三批次录取的学生。与普通本科院校的学生相比，他们思想活跃、兴趣广泛、动手能力强，但入学成绩低、学习耐性不足、表达能力欠缺等[1]。因此，提高独立院校学生的计算机编程动手能力，不仅有利于个人能力的培养，而且增强他们的就业竞争力和社会对他们的认可度。

1 独立学院计算机课程现状分析

独立院校的计算机课程，一般都是以公共基础课的形式进行设置安排的，因而计算机课程的学生学习能力、师资力量、教学方法等将直接关系到本三院校计算机课程的教学质量和教学水平。

1.1 学生学习能力现状分析

独立院校的学生与普通本一本二院校的学生相比，他们年龄相仿，学习经历相似，学习背景相同，只是学习基础相对薄落，接受知识的能力相对比较差。尤其对于经管、英语、艺术等文科学生而言，知识的理解是比较欠缺的。当然，这不仅仅是学习能力不足的原因，还和他们的意志力、学习的兴趣以及学习的氛围有很大的关系。但该层次的学生，是具有一定的学习能力的，他们分析问题与领悟知识的能力，是可以培养和提高的[2]。

计算机课程作为独立院校的公共基础课，其授课的信息量比较大，知识点比较多，过程比较快。加之，不少学生缺乏耐心，觉得该类课程浪费时间，和将来工作的专业性关系不大，因而学习积极性不高，计算机编程实践能力得不到锻炼和提高。另外，由于不同地区初高中阶段计算机教育水平相差比较大，学生的计算机基础往往参差不齐。这也导致了学生计算机课程学习能力存在一定的差异。

1.2 教师教学能力现状分析

与普通高等本科院校相比，独立院校的计算机教师大多都是刚刚毕业的硕士研究生。他们刚刚走上工作岗位，对工作富有极大的热情，但他们往往教学经验缺乏、社会实践能力不足，没有形成一个固定的教学团队。这样，在传统的以教科书为依据，教师为中心的教学模式下，年轻的教师很容易照本宣科，不注重学生的动脑动手实践能力的培养，以至于将课堂学习变成单方面的讲述。进而造成学生参与不到课程中，自然慢慢失去了学习的兴趣。

1.3 计算机教学方法现状分析

目前，计算机课程的教学方法仍比较传统，普遍采用的是“1+1”（或者“X+1”）的教学方式，即一次理论课，一次实验课（或者多次理论课，一次实验课）。这对于注重操作实践能力的计算机课程来说，实验课时过少，比例不理想，学生动手能力得不到充分锻炼。考虑到不同地区学生计算机基础参差不齐，这种情况更为明显。另外，一般情况下，都是上完理论课才开始上实验课，时间上存在不连贯，会造成学生思维上的断层，从而影响教学的效果。

2 独立学院计算机编程能力提高的主要措施

当前，独立院校的定位是应用型高级专门人才。与普通高校学生相比，他们具有较强的动手实践操作能力。因此，独立院校的教学方式应该侧重于学生实践能力的培养。针对独立院校学生的特点，除了提高教师的硬件教学水平，可以通过采用实例教学、优化教学内容、网络平台等方式，调动学生的积极性，培养学生的创新思维，让学生学会动脑分析、动手练习、动嘴表达的学习方法是比较可行的。以下将依次从这些方面重点阐述提高计算机编程实践能力的具体措施。

2.1 组织教学活动，提高教师教学水平

针对独立院校计算机教师普遍年轻的特点，学校可以开展多项教学活动，定期组织教师参加各种培训活动，学习教学经验，分享学习心得，提高教学技能。同时，独立院校还可以借助母体大学的资源和比较成熟的教学经验，可以聘请母体大学经验丰富的教师，不定期对年轻教师进行培训，指出其中的不足和改进方法，促进青年教师教学水平的提高。

另外，还可以积极鼓励教师到企业去实习锻炼，学习掌握实践的技巧，丰富理论知识，做一个合格的双师型教师。高素质的教师队伍对提高教学质量和学生实践能力起着关键的作用。

2.2 采用实例教学，调动学生的积极性

兴趣是我们最好的老师，但是只有兴趣是不行的，在培养兴趣的同时更要尊重学生的认知规律，由易到难的组织教学[3]。经典程序的学习是编程能力培养的第一步。实例教学法通过实例讲解与演示的方法来提高学生的学习兴趣。

比如，在计算机基础课程Visual Basic（简称VB）中，一般教材的授课顺序是先讲程序设计的基础知识（概念、语法等），然后是一些常用控件的属性、方法，最后是数据库等综合设计。很明显，这样并不太符合学生的认知规律，在教学过程中，可能会适得其反，挫伤学生的积极性。因此，教师在讲课的时候，可以适当地调整教材顺序和课程进度，从实例出发，在实例中既包含前面学过的知识，也包含当天要将的新知识点。通过实例演示，让学生观看、模仿，调动学生的学习积极性，从而在具体的操作中形成对新概念的认识，提高学生的主动参与意识。

2.3 优化教学内容，培养学生的创新思维

课堂教学强调的是教师与学生之间的双向互动过程。每一位教师与学生都可以是信息的接受者和输出者。如何组织授课过程，活跃课堂气氛，激发学生的创新思维，让学生耳到、眼到、手到甚至心到，从而由学会知识到会学知识，进而能运用所学知识解决实际问题，是值得每一位教师都需要深思的问题。

在教学过程中，教师需要根据课程的实际操作情况，合理安排理论课和实验课的节次。在教学条件允许的情况下，也可以将理论课和实验课合二为一，先进行理论课内容的讲解，接着教师给学生演示一遍然后让学生自己动手操作，乘热打铁，加深学生的记忆。总之，需要不断的进行教学内容的改进优化，这样，学生才能更好地掌握计算机编程的基本思想，学生自身的潜力才能得到提升，课程的教学质量才能得到不断地提高。

2.4 借助网络平台，建立共享学习机制

大多数计算机课程操作性都很强，教师在对知识进行讲解和演示后，接下来关键的就是让学生动手操作，在实验中把握知识点。教师们可以借助于相应的网络系统平台，整合各种教学资源，建立共享互助自主的学习机制。将课程大纲、授课课件、实验内容（由简单到复杂）、学生中普遍存在的问题等放到网络平台上，让学生自己去尝试，从模仿、改进到创新，使他们在使用中体会、感受和领悟。

3 结束语

实践证明，要取得较好的教学效果，提高学生的程序设计和编程实践能力，首先要让学生对计算机编程产生浓厚的兴趣。其次，需要教师依靠自身的教学经验采取有效的教学方法。当然，独立院校提高计算机编程实践能力的方法还有很多，这都值得我们去探索和研究，我们必须加强教学改革，调动学生的热情，提高学生的创新能力。

参考文献：

[1]王丽丽，付世凤，陈瑞志.独立院校非计算机专业计算机文化基础教学研究改革[J].企业导报，2010（07）：218-219.

[2]吴晓玲.浅谈如何提高独立院校学生计算机实践能力[J].电脑知识与技术，2011（03）：593-594.

[3]王鹏宇，杨建强.VB教学改革的几点认识[J].科技信息，2007（05）.

篇9

关键词：地方高校；程序设计；持续性；教学改革

随着信息技术产业的发展，软件产业已经受到世界各国的高度重视。近年来，尽管中国的软件产业得到了较快的发展，但与发达国家相比还有很大差距，其中人才是关键因素。如何培养出满足社会急需的软件人才是高校计算机专业迫切需要解决的问题。计算机程序设计课程是高等学校计算机专业的必修课，也是软件人才培养的重要基础课程[1]。计算机专业由于是工科，学习的难度偏大。而随着高校扩招，学生生源质量明显下降。这样就导致有很多学生在学习上不主动。如果我们从教学管理、教学内容、教学方式等方面加以改革，一方面从外部牵引学生去学，另一方面让学生在学习中找到成就感，兴趣就会油然而生。

一程序设计课程教学现状

目前，地方高校计算机专业的学生中，软件开发能力强的学生总体来说不多，还有相当一部分学生的编程能力较差。但计算机专业的学生就业时，编程能力始终是用人单位重点考察的一项基本的技能和素养。在教学过程中程序设计课程只注重本门课程的教学，数理基础薄弱、课程层次不够分明、相关课程联系不够紧密，因此学生基础不牢固、知识点重复、能力提升达不到要求的高度[2]。程序设计类课程教学内容缺乏关联、递进性，主要体现在C、C++和JAVA三门课程之间的衔接上，这三门程序设计语言的学习过程应是一个循序渐进、逐步提高的过程，学生的程序设计思维也是从面向过程到面向对象转变的过程。但在实际教学中，三门课程从理论教学到实践教学的安排往往缺少整体规划，授课教师之间缺少沟通，内容衔接性差，影响教学效果[3]。为了强化学生的编程技术，提升学生的项目开发能力，有必要对程序设计课程的教学体系进行改革，不能单纯限制在这一门课程，还要与后续相关课程的教学相联系，以保证程序设计教学的持续性和递进性。

二持续性教学改革的探索与研究

为了培养出高质量、高素质的计算机专业人才，必须改进传统教学方法，提升计算机专业学生软件开发能力和就业竞争力。（一）课程教学内容改革根据IT人才市场的需求，程序设计语言可以调整为三个阶段（约三个学期的时间），具体如下：第一阶段，主要针对没有程序设计经验的初学者，重点讲授程序设计基本知识和C语言的入门知识。在这一阶段的教学中，避免从语法细节入手进行知识传授，而是引入建构主义教学思想，结合具体的程序实例，创设情景，引导学生自己总结掌握C语言的基本语法和程序设计的基本方法。第二阶段，开设C++面向对象的程序设计。这一阶段主要让学生掌握面向对象的程序设计思想，理解类、对象、继承等相关概念。并在VC++编程环境下，进行程序设计训练。第三阶段，开设JAVA语言，涉及移动开发应用。针对目前移动设备，可以进行基于移动端的的应用程序开发教学（基于Android），这是目前用户量比较大的应用开发类型。（二）教学方式改革（1）依据因材施教的原则，采用分层教学。学生入学时的“零起点”以及社会上对IT从业人员的不同层次的要求决定了我们在开展算法类程序设计教学中需要采用多层次的教学模式，目前国内多所高校在不同学科进行了积极的尝试[4-6]。简单地可大致分为两个层次，第一个层次是普通层，是指学习成绩和能力一般的学生。第二个层次是精英层，这是指学习兴趣浓、成绩好、能力强的学生。第一层的学生通过课堂教学，上机实践等环节就可完成学习目标。第二层的学生可以采用专业工作室培养模式，由水平较高的专业老师指导，以工作室的形式进行课外的提升训练。同时，可以安排企业工程师指导，进行远程教学加短期面授完成。第一层次的学生想要提升专业技能，可以通过岗前培训的形式走上专业发展的道路。（2）大力实施项目化教学。实验教学环节是构成程序设计课程教学过程的一个重要方面。根据学生的实际情况设计若干具有代表性的实验项目，帮助学生掌握语言的基本知识以及程序设计的基本方法，并在此基础上设计几个综合性实验项目，以便能引导学生由浅入深地体会所学知识的实用性。要求学生完成每一个实验目时，都要遵循软件工程的思想来完成设计、编码、调试、测试等环节，并形成实验报告。（3）注重后续专业课程对程序设计语言的应用在计算机专业人才培养方案中的有不少专业课都涉及到编程，增加这些课程的实践课时量，让学生有充分的时间去动手编写程序代码。为做到统一协调，对程序设计课程的教学作出如下要求：①专业课中凡有算法需要实现的要求老师一定调试运行代码，理论课时不足就在上机课中调试讲解，并要分析代码。②各专业课的课程设计由学院统一组织老师建立参考选题库，这样有利于老师对内容和要求的把握，上语言课程的老师也可以从选题库中挑选案例教学，加强各课程的连贯性。③加强各课程任课老师之间的相互听课。要求相关专业老师之间必须相互听课，并了解相互的教学内容，以便更好地把握自己课程的教学。④要求教师对后续教学课程全面了解上程序设计语言课的教师，必须了解后续专业课对程序设计的需求，以便有针对性地进行教学，为学生学习后续专业课程打下编程基础。（三）考试方式改革改变一直以来的老师出试卷进行考试的方式。总评成绩组成可以分为程序设计理论基础与程序设计实践两部分，按平时成绩20%，实践30%，理论基础50%计算课程成绩。（四）教学改革实施措施（1）可根据学校的工作安排，把程序设计语言教学不断线思想融入新的人才培养方案。（2）积极与企业合作，引进优质师资，开展项目实训工作。（3）与学工系统紧密配合，采用项目式、任务式管理办法，从大二开始，每期要求计算机专业每个学生至少完成一个软件作品。（4）可在人才培养方案中，规定相关实践学分要求。如学生参加职业资格认证考试等活动，都可获得相应的课外实践学分。（5）加强指导教师的配备与管理，给指导老师适当的课时或补助。

三教学资源建设

为充分发挥学生的学习主动性，为学生做好学习服务，有必要给学生提供丰富的学习资源，为此，可以建设一个专门的程序设计学习网站，安排专门的老师及学生负责，提供学习资料查询下载等功能。既能提高学生的学习兴趣，也能使师生的交流畅通。为学生学习计算机语言创造一个良好的环境和氛围。四结语我院在实施教学改革以来，取得了较好成效。一方面学生专业学习的热情和专业认知度有了较大提高。通过课程教学改革，学生学习热情有了较大提高，学习目标也更加明确。另一方面，学生实践应用能力和就业竞争力也有了较大提升。通过课程教学改革的实施，学生提高了应用实践能力和创新意识，学生的就业率也有了较大提升，就业形势较好。地方高校相对于重点高校，计算机专业的师资力量、学生水平都有一定的差距，如何在基础不太好的前提下，提升学生的程序应用开发能力，保证学生有较高的就业竞争力是值得我们思考的问题。尽管取得了一定的成绩，但为取得更好的效果，还必须不断深化改革。通过采取加强师资、改善办学条件等措施，计算机专业学生的程序设计能力将会得到更大提高，为我国信息技术行业培养更多、更好的专业人才。

参考文献

[1]张顺利,李卫斌.程序设计课程教学改革与实践[J].中国成人教育.2010，（5）：137.

[2]孙素华.应用型本科程序设计类课程教学改革研究[J].教育与职业.2012，（36）：146-147.

[3]张俊三,郑秋梅,吴春雷.论“卓越计划”背景下程序设计类课程教学改革[J].教育评论.2015，（10）：137-138.

[4]陈湘骥，徐东风，方凤美等.算法类程序设计课程多层次实践教学体系的构建[J].实验室研究与探索,2012,31(8):320-322.

[5]孙岩，刁鸣，江凌.研究型大学的学生科技创新实践平台建设［J］.实验室研究与探索.2010，29（11）：116-118.

篇10

关键词:网络工程;实践教学体系;课程实验;课程设计;实训

青岛理工大学计算机学院在原有计算机科学与技术专业网络技术方向的基础上组建了网络工程专业。在组建该专业时我们对市场做了充分调研,并根据教育部《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》(以下简称《规范》)等规范[1-3],结合我院原有的办学资源,制定并多次修订本专业的培养计划,特别对实践环节进行了反复的论证,并参考了兄弟院校的一些做法[4-6],制定出了相应的实践环节教学体系。经过多年的实践,我们取得了许多的经验和体会,下面做一简要介绍。

1网络工程专业实践环节建设思路

根据《规范》的相关要求,结合我校的办学指导思想,我院将网络工程专业的学生的培养目标基本定位在“信息技术”型人才,需要考虑基本理论和原理的综合应用,特别是要侧重实践和工程化。但同时网络工程专业又是计算机科学与技术、通信通讯相关的交叉、边缘专业,网络工程专业的学生应该同时具备计算机科学与技术、通信技术的基本知识和网络工程专业的工程技能,使得毕业生就业可以从网络系统的规划设计、建设、管理和维护、网络安全系统的设计、软件开发、网络应用等几个层面进行,从而为学生将来进一步深造打下坚实基础(即学科基础课程应涵盖硕士生入学考试大纲所要求的全部内容)。

本专业培养计划由通识课、学科基础与专业基础平台课、专业课(包括必修课、方向选修课及专业任选课)等组成,因此实践教学体系应做到基础实践教学、专业实践教学、综合实践教学“三个层面”的有机结合。应结合专业特点与社会需求,认真研究并改革实验教学的内容、方法和手段,增加综合性、设计性和创新性实验的比例;改革课程设计、毕业设计(论文)模式,加大与生产、科研、社会实际结合的力度;改革实习、社会实践环节的设置,加强校企合作,鼓励学生走出校门,融入社会;积极鼓励学生参加各种科技竞赛活动和相关社团活动。

总之,实践教学体系是学校教学的一个重要组成部分,是课堂教学的补充和延伸,也是学生将所学理论知识与实践相结合的一个重要手段和必不可少的重要过程。

2网络工程专业实践体系的具体内容

从学科平台角度来看,网络工程专业实践课程体系主要包括以下两大部分(如图1所示)。

(1) 学科实践技能。包括:

学科基础实验及课程设计――帮助学生完成基本的学科实践技能,涉及到的课程主要包括计算机导论、计算机程序设计、数据结构、数字逻辑、C++面向对象程序设计等。

一级学科平台实验及课程设计――帮助学生完成作为计算机科学与技术一级学科的学生所必备的实践技能,本部分同本学科的其他专业(包括计算机科学与技术、网络工程、软件工程等专业,以下简称3个专业)的学生掌握的内容基本相同,设置中同时考虑实验和课程设计,某些课程还同时设有实验和课程设计环节。涉及课程有计算机组成原理、操作系统、计算机网络、数据库系统概论、软件工程等。

(2) 专业实践技能。包括:专业平台实验及课程设计――针对网络工程专业的特点,体系上分为网络规划与设计、网络管理与维护、网络信息安全、电子商务、网络程序设计等几块。

从课程形式形式上来看,可划分为以下几个系列(如图2所示)。

(1) 实验系列(以下课程均包含实验内容):计算机导论、计算机程序设计、数据结构、数字逻辑、计算机组成原理、C++面向对象程序设计、操作系统、计算机网络、网络管理、网络程序设计、网络信息安全技术、Web系统与技术、网络系统设计与规划、数据库系统概论、软件工程、网站规划与实现、电子商务、J2EE企业级开发技术、网络互联技术、Intranet组建与管理、计算机网络协议分析。

(2) 课程设计系列:计算机程序设计(C)课程设计、数据结构课程设计、C++面向对象课程设计、数据库系统课程设计、操作系统课程设计。

(3) 实习:认识实习、生产实习(包括校园网维护实习、网络施工实习等)、毕业实习。

(4) 实训:专业方向综合实训、网络应用实训。

(5) 认证培训:包括CCNA、CCNP、网络安全认证等(可选)。

(6) 毕业设计:对大学四年所学知识的综合应用,同时也为今后工作作好准备。

在课程与学时数上,以学科基础建立学科基础平台课,以专业核心课和专业方向设立专业课,并辅以选修课作为专业课程的补充。根据“基本技能初步综合技能高级综合技能创新技能”的梯度模式,设置课内实验、课程设计、实训,外加认识实习、专业实习、毕业设计,同时全程一直设有开放实验。其中,必修与选修学时占总学时的19%,加上公共基础课与学科基础课中的实践学时,约占总学时的21%。

在课程性质上,属于核心或主流技术领域的教学内容,采用必修课;属于新兴技术领域的内容,采用选修课;属于能力外延扩展或深度提高的教学内容,采用课外的开放实验。

3网络工程专业实践体系的建设与管理

3.1实验室建设

我院原有计算机硬件实验室、组成原理实验室、软件机房,在此基础上,我们又新建了网络实验室,综合布线实训室正在组建中。

3.1.1网络实验室

网络实验室有4组网络工程实验的设备,每组由4台路由器4台交换机和8个计算机组成,每组4人,总共每次可容纳32名学生。实验室还配置了实验管理平台,学生通过访问控制管理服务器可实现对网络设备的实验配置,实现在多个网络实验设备之间的平滑切换。教师可通过访问控制管理服务器对每个试验组进行方便、快捷的监控和管理,无须手工线缆插拔,以保证设备端口的使用寿命。

网络实验室承担的教学任务有计算机网络原理、网络管理、网络系统设计与规划、网络互联技术、网络信息安全技术、计算机网络协议分析、网络程序设计、Intranet组建与管理等课程及课程设计、网络工程实训、网络应用实训、开放实验室、毕业设计等。

3.1.2综合布线实训室

综合布线实训室主要承担网络布线、网络测试、工程实习实训等课程的学习。综合网络布线是网络工程教学的一部分,是必须通过实践环节才能够真正掌握的教学环节。“网络工程实训”、“网络施工实习”等环节就在本实验室完成。

网络综合布线实训室建设的目的不仅仅是为了让学生掌握简单的工具使用,更重要的是通过“课堂教学+实训锻炼”培养学生按规范进行预算、设计、施工、测试、竣工等工程设计的习惯。学生只有养成了按标准进行工程实施的习惯,才能在激烈的竞争中立于不败之地!

3.2实践基地建设

目前我们已经和学校网络中心合作,以校园网和网络中心为实习基地,开展校园网络的维护、管理和应用工作。同时我校正在进行新校区的建设,其网络建设工程也是相当繁重的,我院正在与校方协商,让学生参与到校园网的建设当中。我们还与青岛本地较大的网络公司建立了良好联系,定期介绍学生到他们那里实习。

3.3实训基地建设

我院主要与青岛软件产业园建立了实训基地协议,学生在那里主要进行网络应用、网络程序开发等方面的实训。目前已完成了多批次的实训任务,并取得了良好的效果。

3.4资格认证

目前,国内计算机方面的资格认证较以前有了很大的改革,大大增加了对实践能力的考核。因此引导学生有针对性的参加一些资格认证方面的培训,可以提高同学们的动手、动脑能力,在提高实践能力的同时又可获得某一方面的资格证书,为将来走上社会提供一个更好的机会。

3.5师资队伍建设

如果网络工程专业的教师工程实践经验较少,或者工程能力较弱,那么学生的培养就无从谈起。因此必须加强师资队伍建设,我们主要采取了以下措施。

(1) 加大培训力度。为了锻炼教师的实践动手能力,我们派教师到水平较高的高校参加某些课程的培训,派教师参加企业的专向培训,还鼓励教师参加在全国召开的与网络工程有关的各种会议或培训。目前部分教师获得了CCNA、国家网络安全工程师等资格认证。

(2) 科研融入教学。鼓励教师将科研融入教学,让学生能紧跟社会的发展和学科的前沿。网络工程专业教研室组建了“网络安全技术”、“网络规划与设计”和“无线自组网技术”等科研小组,便于集中精力从事专门领域的研究工作,促进教学。

(3) 加强“双师型”师资的培养。我们认为“双师型”教师就是教师既能从事理论教学,也能从事实践教学;既能担任教师,也能担任专业技术人员。即“双师型”教师应同时拥有“教师资格证书”和“专业技术职务证书”。

在平常的教学过程中,让教师积极参加纵向、横向项目的申请和开发研制。专业教师要积极承担实践教学任务,在指导课程设计、毕业设计和实训教学中,要结合实际,真题真做,提高教师的专业实践能力和技术开发能力。同时安排专业教师到青岛市软件产业园进行定期实训,并鼓励教师参加各种专业技术培训,考取专业技术职务证书。

3.6开放实验室措施

课堂上的学时毕竟有限,老师不可能在课堂上将所有的实践环节全部照顾到,同时,不同学生的理解能力也不同,因此有部分学生在课堂上往往完不成相关的实践环节。为兼顾好、差两类学生,给学生创造一个良好的实验环境,“网络实验室”和“网络布线实验室”以开放实验室的形式向计算机学院的所有学生免费全天开放。只要学生有学习的兴趣,我们就提供实验环境。

4网络工程专业实践环节特点

本实践体系主要有以下特点。

(1) 本专业的办学理念为注重理论、强调实践,突出能力,面向社会 ,采用“理论+实验+实战(实训)+综合设计”等多级强化教学模式。

(2) 充分利用校内,最大化利用校外资源。充分发挥实验设备、实验室的潜能,选取尽可能多的课程在实验室教学。和学校网络中心合作,以校园网和网络中心为实习基地,开展校园网络(主要是学生宿舍)的维护、管理和应用开发工作。与青岛软件产业园等实习、实践基地联合,实现基础理论、专业知识与工程实践应用密切结合。

(3) 最大化利用课堂外时间与资源。由于网络工程专业的工程特性,要取得很好的成效难度更大。应用层次学生的实践能力培养仅仅靠计划学时内的实验、课程设计等环节是远远不够的,学生必须在课堂外花更多的时间进行编程能力、实践能力的训练。为此我们通过一系列的教学改革和环节设置,给学生提供具体的任务要求和必要的条件,例如开放专业实验室、建立科技活动室等方式给学生提供更多的条件。

(4) 分阶段渐进式教学。实践教学分三个阶段。第一阶段为基本技能实践,第二阶段为专业技能实践,第三阶段为校内外工程化训练阶段。这三个阶段的划分体现了不同时期学生的特点和教学要求,遵循由易到难、由认识到应用、步步推进的原则。最后所有学生通过毕业设计环节完成对大学期间所学知识(理论+实践)的总体检测和评估。

(5) 层次化、模块化教学。从学科基础、专业平台、专业方向、专业选修等层次、模块组织实践体系的教学。每门课程的实验部分都包括基础性实验、验证性实验和综合性、创新性实验,同时对于有重要实践要求的课程采用实验与课设兼顾的方式。为锻炼学生综合运用知识的能力,我们特意设计了一个综合课程设计,它涉及的课程包括计算机网络原理、网络管理、网络安全、网络程序设计等。对于每一个专业方向(主要包括网络应用、网络工程、无线网络等),我们都设计了一个5周的综合设计。这样可以使我们的毕业生在今后能够根据不同类型用户的需要,可从事网络工程的规划、设计、开发;开发基于网络的计算机软件;从事信息网络安全工程的设计和维护等。

5总结

目前我们已在实践体系的建设中取得了一些成果,针对网络工程专业实践性强的特点,构建了由实验、课程设计、实习、实训、毕业设计等环节具体体现的实践教学体系,并建设了相关的实验室和基地,提出并实施了有关的执行和管理措施,取得了较好的效果。在以后的教学实践与改革中,我们将从以下几个方面加强实践教学:(1)继续组建新的实验室,如信息安全、协议分析等实验室;(2)选取部分实验教学比重较大的课程进行一体化教学,即将实验室作为课堂,边讲边练,讲练结合,提高教学效果;(3)进一步加强实验教学管理,提高实验教学的效率和质量。

参考文献:

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 计算机科学与技术本科专业规范[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程[M]. 北京:高等教育出版社,2007.

[3] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 计算机科学与技术专业实践教学体系与规范[M]. 北京:清华大学出版社,2008.

[3] 施晓秋. 应用型人才培养的网络工程实践课程体系构建[J]. 中国大学教育,2008(12):35-37.

[5] 肖锋,唐俊勇,容晓峰. 网络工程专业实践教学体系的探索与实践[J]. 计算机教育,2008(12):180-182.

[6] 吴怡,蔡坚勇,洪亲. 论网络工程专业实践环节教学体系及改革方案[J]. 电气电子教学学报,2007,29(3):87-92.

Research and Implementation of Practice Teaching System for Network Engineering

LI Dao-quan, XUE Wei-hua, JIANG Mei, ZHANG Jun-hu

(College of Computer Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China)