计算机科学研究范文

时间:2023-11-01 17:44:24

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计算机科学研究

篇1

日常教学管理中主要两大内容,教师管理和课标安排。教师在教学上主导着整个核心,所以做好教师的管理就成为教学管理的中心环节。高校教师工作较自由,在无安排课程的时间可自行安排,这给学校增加了教师管理的难度。在应用计算机技术的情况下,教学管理部门对教师提供了一个良好的沟通方式,学校管理部门只需将教学通知在教学网站上,或直接用邮件的形式发送给教师,这不仅节约了时间,还提供了便利。借助计算机管理教室,可以简便地了解教室的使用情况,制定相关的课表,极大促进学校资源的合理应用。

二、计算机技术在教学管理中的问题

(一)教学管理观念的忽视。教育的观念是教学管理者工作当中的思路与方式。目前的教学管理过程中,对于计算机智能高效的性能并不能完全体现出来,而计算机的价值和重要性还存在很多不足,教学管理的观念相对落后,也过于依赖传统的教学管理模式,现代信息手段无法灵活的运用到教学管理中,使得计算机技术在高校教学管理上落后的主要因素。

(二)教学管理人员素质低。在一些高校管理过程中出现忽视管理、重视教学的情况。普遍高校管理人员对于管理的观念认识不足,还处于一种停滞状态,单方面认为教学管理只是日常事务的一部分,对于教学管理中的人员培养没引起足够的重视。

(三)教学管理软件适用性差。教学管理软件众多,但是很少有适宜高校教学管理的软件。例如,网上教学过程涉及到部分环节:教学内容,网上讨论及作业等都不能将此功能发挥出作用,需要教师人工操作才能显示其性能,这也是一些教师轻管理,重视教学的原因。

三、计算机技术在教学管理应用中策略

转变教学管理观念。计算机技术不仅需要管理方式的改变,还要从管理模式和管理理念的转变。因此,在教学管理过程中应用计算机技术一定要以现代化的教育思想为前提,对整个管理观念转变,需要对管理方式进行仔细分析,以现代化理念对人才进行筛选,全面借鉴成功的教学管理经验,寻找适应现代教学体系的管理理念。加强教学管理队伍建设。首先要对教学管理人员专业素质和使用计算机技术的能力进行全面提升,还要教学管理人员持有现代化教学理念,对于现代化信息技术全面掌握,并有丰富的信息技术管理经验和创新教学管理的能力,所以现代化教学管理人员需要具备综合素质。

四、结语

篇2

关键词:应用型学科;培养目标;人才特征;课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

在本文中,将计算机科学与技术专业(应用型)学科简称为计算机应用型学科。

1.1计算机应用型学科产生背景

随着计算机科学与技术的发展,社会对计算机人才的需求发生了巨大变化,凸显了职业特征的计算机应用型学科异军突起,迅速发展,倍受关注。

1.1.1当前计算机学科特点

计算机学科呈现学科内涵宽泛化、分支相对独立化、社会需求多样化、专业规模巨大化和计算教育大众化的特点。

(1) 学科内涵宽泛化

当今社会趋向于信息化,计算机专业显现动态和泛化的特性。动态是指知识体膨胀快,内容更新快。泛化是指大众化。

(2) 分支相对独立化

计算机科学与技术专业分解为更多的、更具体的分支。教育部本科招生目录中的与计算机相关的专业有:计算机科学与技术、软件工程、计算机软件、网络工程、信息安全、电子商务、信息与计算科学、智能科学与技术等。

(3) 社会需求多样化

对计算机专业本科人才需求与信息化的目标和进程密切相关,学科的发展与应用的宽泛化导致人才需求的多样化,计算机市场很大程度上决定了计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求。

陈明老师

(4) 专业规模巨大化

计算机科学与技术是信息化的核心技术,信息化建设需要大量人才,计算机专业是规模最大的专业,高校专业点最多771个(2005年);学生数最多44万(2005年);计算机专业是情况最复杂的专业;学科涵盖面和应用面宽、应用层次跨度大;办学条件差异大;学生素质跨度最大。

(5) 计算机教育大众化

计算机教育已由精英教育转化为大众化阶段。这是学科发展的必然。

1.1.2教育定位

传统的研究型计算机学科是以学术教育为基础,以培养计算机精英为目的的计算机教育,但是,随着知识经济的产生与发展,科技迅速发展的需要,社会和行业对计算机高等教育人才需求迅速增大,尤其需要大量的计算机应用型人才。因此,计算机教育的定位发生了巨大分化,出现了以应用教育为基础的计算机应用型学科。

1.1.3培养目标

计算机教育要面向市场和面向应用,以市场所需为导向的计算机教育是计算机应用型学科发展的推动力。不仅在人才的规模上增加巨大,而且培养目标也发生了根本的变化。强调对学生的知识、技能和适应力的培养。

1.1.4计算机学科

人类经过几十年的研究与探索,致使现代的计算机系统功能强大、应用广泛,效果显著,对人类社会的发展做出了卓越的贡献。应用是推动计算机学科发展的源动力。社会的发展需要大量的计算机应用型人才,研究和实施计算机应用型人才培养势在必行。

1.1.5计算机企业

计算机企业已成为朝阳企业,软件公司、网络公司等IT企业需要大量的具有专门计算机技能的人才,因此,大学的单一的计算机精英型教育培养的人才已不能满足实际需要,计算机应用型教育应运而生。

1.2计算机精英化教育与大众化教育

美国高等教育社会学家马丁•特罗在1973年提出高等教育从精英化向大众化过渡是历史的必然。并定义入学率在15%以下水平时是一种精英化教育;当入学率达15%水平时是一种大众化教育;当入学率达到50 %水平时高等教育走向普及化。

在高等教育大众化阶段,呈现多元性,仅精英化的高等教育评价标准不能描述出现的各种类型的高等教育。

在科学研究成果上,从精英向大众过渡的主要表现为理论研究向应用研究的转向。

计算机科学与技术专业已成为我国高等教育本科中最大的专业,在校生已达到40余万人,已进入大众化教育发展阶段。

1.3计算机应用型学科的职业性

1.3.1加强与企业合作

在知识经济的影响下,知识的生产、流通、交易和培养具有核心知识的人才已上升到国家发展战略的高度,加强了学校与管理部门、行业、企业的联系和合作。

很多大型公司与企业将部分业务外包给高校,甚至在高校设置研究中心和开发机构;学校通过与企业的合作了解最新的业界动态、政策、技术和用人需求等,并通过分析这些信息来制定更有利于学生就业的教学计划或课程体系。

1.3.2课程设置

为了满足企业的需求,大学需要提供企业和行业急需的技术人才,这些人才从事计算机职业的工作,所以部分课程设置显现职业性。

1.3.3教学模式

教学模式呈现了职业性。在培养面向知识应用和全面能力方面,出现了多种职业性教学模式。例如:网络工程师、软件工程师、动画设计与制造、硬件工程师等教学模式。

1.4社会需求与培养定位

目前,针对社会的需求,计算机人才规格可分为下述三类。

1.4.1科学型

为了国家根本利益,培养从事基础理论与核心技术的研究的科学型人才。主要从事以知识创新为基本使命,研究如何发现规律,什么能够被有效地自动计算等。

1.4.2工程型

为大部分IT企业,培养从事开发满足国家需求的产品的工程型人才。主要注重基本理论和原理的综合应用,不仅要考虑系统的性能,还要考虑建造系统的代价以及可能带来的副作用;可以是以硬件为主的系统,也可以是软件系统(应用软件、系统软件)。研究如何构建系统、如何低成本和高效地实现自动计算等。

1.4.3应用型

为企事业、国家信息系统的建设与运行(主流需求)培养信息化技术型人才。本类型人才能承当信息化建设的核心任务,掌握各种计算机软/硬件系统的功能和性能,善于系统的集成和配置,有能力管理和维护复杂信息系统的运行。研究如何实现服务,如何方便有效地利用系统进行计算等。

2培养目标与人才特征

培养目标是人才培养的基本出发点,是人才培养的抽象描述。计算机应用型教育已成为计算机教育体系中极重要的组成部分。研究计算机应用型人才的培养目标有重要意义。

2.1培养目标

2.1.1培养目标的概念

培养目标是根据教育目的,对教育活动的预期结果的描述,也是对各类各级学校的具体培养要求,培养目标是教育理论研究和实践活动过程的的基石。培养目标决定了教育规范、教育质量和教育评价体系。

2.1.2培养目标的重要性

培养目标决定了培养人才类型的问题,只有在培养目标明确之后,才能进入到具体的教育活动,包括培养方式、教育方法、规格、标准,教学资源配置、师资队伍、课程体系、教学内容、教学方法和教学手段、教学管理制度、教学质量评估等。

2.1.3知识、能力和素质

知识、能力和素质是培养目标的三个基本要素。知识处于基础地位,而能力和素质位于其上;知识可以转化为素质和能力;能力对知识具有反作用,促进知识的不断增加。

知识可分为人文知识、社科知识、自然知识、工具知识和专业知识;能力分为研究能力、学习能力、创新能力、实践能力和适应能力;素质分为思想素质、文化素质、身体素质、专业素质和心理素质等。

计算机应用型学科培养目标可以用知识、能力和素质描述如下:计算机应用型学科是培养具有计算机专业知识、能力、综合素质及德、智、体、美全面发展,面向生产、建设、管理和服务第1线高级的计算机应用型专门人才。计算机应用型学科培养目标主要包括人才培养类型和人才的特征两方面,

2.2计算机应用型人才特征

基于知识、能力、素质三方面的考虑,计算机应用型人才特征如下所述。

2.2.1知识

知识是基础、载体和表现形式,从根本上影响着能力和素质。能力和素质的培养必须通过具体的知识传授来实现,能力和素质也必须通过知识来表现。计算机应用型人才的知识主要分为素质性知识和专业性知识两部分,素质性知识指人类、社会、自然发展及其规律的基本知识和基本理论;专业性知识指计算机学科的理论知识、经验性知识和工作过程性知识。

2.2.2能力

能力是核心,是人才特征的最突出的表现。计算机学科人才应具备计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力、系统能力(系统的认知、设计、开发、应用能力)。学习知识的目的是为了获得能力和不断地提升能力。计算机应用型人才的能力主要包括应用能力(专业能力)和关键能力。

(1) 应用能力

应用能力主要是指用计算机科学与技术专业知识解决实际专业问题的能力。

(2) 关键能力

关键能力是指跨职业能力,并不是具体的计算机专业能力和职业技能,而是对不同职业的适应能力,也就是即便当职业发生变更时,这些能力依然在从业者身上起作用。计算机应用型本科人才所应具备的三种关键能力是:学习能力、工作能力、创新能力。

(3) 能力和知识之间的关系

应用能力的培养需要计算机专业知识的支撑,并且在培养过程中还应该使学生得到更多与应用能力相关的学科性知识、经验性知识和工作过程性知识。理论与实践相结合可提高应用能力。

2.2.3素质

计算机应用型人才的应用能力与责任心、道德感、心理素质、意志品质等密切相关,并直接影响工作的效果与质量。因此,计算机应用型学科要避免重专业知识和能力、轻视非专业基本素质,在培养目标上,必须将素质作为重要组成部分之一,科学地构建素质内涵,并在培养过程中得到实现。

而基本素质是指具有良好的公民道德和职业道德,具有合格的政治思想素养,遵守计算机法规和法律,具有人文、科学素养和良好的职业素质等。计算机应用型学科人才素质主要是指工作的基本素质,要求在从业中必须具备责任意识;能够对自己职责范围内的工作认真负责地完成。

基本素质主要决定于校风、学风、人才培养方式、相应课程设计和实施以及教育教学思想。

2.3中国工程教育专业认证

中国工程教育专业认证的8点要求如下。从中可以看出基于知识、能力和素质的关系和特征。

(1) 人文素质、社会责任感和职业道德:具有较好的人文社会科学素养、较强的社会)责任感和良好的工程职业道德。

(2) 数学、自然科学、经济管理知识:具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学知识以及一定的经济管理知识。

(3) 专业理论、知识、实验技能、工程实践等专业知识与能力:具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力。掌握必要的工程基础知识以及本专业的基本理论、基本知识;受到本专业实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力。

(4) 文献与资料获取:掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。

(5) 专业相关法律法规、认识工程对于客观世界和社会的影响:了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律、法规,熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规,能正确认识工程对于客观世界和社会的影响。

(6) 组织管理、交往能力以及团队能力:具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力。

(7) 终身学习能力:具有对终身学习的正确认识和学习能力,具有适应发展的能力。

(8) 国际视野、交流、竞争与合作能力:具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。

3计算机应用型学科的课程模式

课程是载体、是实现培养目标的重要手段。教育理念的实现必须借助于课程来完成。教育类型和教育层次的划分实质上是课程内容和课程性质的划分。因此,计算机应用型学科培养目标的实现关键在于课程体系的构建,即课程内容和课程性质的确定。

课程是教学科目和有计划的教学活动,课程的范围主要是指计算机学科的知识结构和知识内容。在知识体系中,要明确划分各种科目,系统地选择和设计学习内容,促使学生在计算机学科的各种能力上迅速地获得提高和发展。

3.1课程模式

模式是指某种事物的标准形式。课程模式是根据某种思想和理论,选择和组织教学内容、教学方法、教学管理手段以及制定教学评价原则而形成的一种形式系统。简而言之,课程模式就是基于教育理论的、具有特定功能和结构的课程体系,一方面要规定课程的组成要素及其各个要素之间的相互关系,另一方面又要建立具有特定功能的结构。

3.1.1课程模式的特点

(1) 典型性

课程模式具有特征方面的典型性和功能方面的代表性;

(2) 抽象性

课程模式提供了一种理论模型或图示的抽象;

(3) 规范性

课程模式规定了一系列的课程构建的约束和原则。

3.1.2计算机应用型学科课程模式含义

计算机应用型学科的培养目标是为经济建设培养具有计算机专业知识、应用能力和综合素质的计算机专门人才。实现这一培养目标,课程模式包含以下三层含义。

(1) 在课程研究中获得的典型成果;

(2) 课程的组成要素和实施环节等关系的描述;

(3) 课程开发和组织及实施的基本原则。

3.2计算机应用型学科课程模式构建原则

3.2.1社会需求

计算机应用型学科是为经济服务、并根据市场的需求来设置课程,具有明显的职业性特征。应用型学科课程模式的构建,首先要对实际需要进行分析,将工作分解为多项工作任务,并确定完成各项工作任务所需要的能力,在能力分解的基础上,以能力与知识的对应关系,将课程内容进行归类、整合、安排,进而形成应用能力培养的课程模式。

3.2.2能力培养

应用型学科的课程模式是以培养应用型人才的应用能力为核心,将能力培养体现在课程模式的各环节中。在课程模式的授课方式上,更侧重于从做中学,强调实践教学环节的作用,尤其是一些综合性的实践环节,产、学、研合作教育是实现应用能力培养的基本方式。

3.2.3学科知识

计算机应用型学科的课程模式以学科知识为基础,这些学科知识能够满足应用型人才所需的技术和技能的要求,应用型人才具有较宽的知识面和比较扎实的基础理论及获取新知识和技术的能力。在设计学科知识体系时需要考虑应用型人才职业性的需要及特点。

3.2.4过程性知识

计算机应用型学科的课程模式应具有系统性、完整性并达到计算机本科水平的理论课程,但这些理论课程与研究型培养规划与设计能力的理论课程不同,要求具备在工作现场实施计算机系统及应用的设计和方案而必需的过程性知识。计算机应用型人才在工作现场必须具备解决实际问题的能力,这就要求理论课程是以计算机专业的工作过程性知识为重点,培养学生在实际的工作中如何做和如何做得更好。

3.2.5素质教育

随着科学技术的飞速发展,工作环境呈现复杂化和多变化,变换工作的机遇大大增加,必须培养具有较高的素质和较强的应变能力的人才。另外,技术的更新往往表明一个全新领域的出现,而不是在原有基础上的局部改进。这就要求计算机应用型人才具备可持续发展的潜力,能够学会学习,掌握知识的知识,体现知识的知识才是力量的哲理,进而适应社会发展的需要。

3.3计算机应用型学科课程类型

计算机应用型学科课程类型有以下几种。

(1) 通用课程

通用课程指通识教育课程,主要由一些素质类课程和工具类课程所组成,主要是培养计算机应用学科的人才应该具备的基本素质和基本能力。素质类课程主要是指政治类课程、人文素质类课程、体育类课程等;工具类课程主要是指外语类课程等。

(2) 基础课程

① 数学基础:高等数学、线性代数。

② 物理基础:力学、电磁学和物理。

③ 程序设计基础:计算机导论、C语言程序设计与实习、数据结构与实习。

④ 电子学基础:电路基础和电路基础实验。

(3) 专业核心课程

专业核心课程又称为专业基础课程,主要是由专业原理性知识构成的课程。专业核心课程主要由四个课程群组成,简述如下。

① 软件基础课程群:编译技术、编译技术实习、操作系统原理、操作系统原理实习、程序设计语言原理。

② 硬件基础课程群:数字逻辑设计、数字逻辑设计实验、计算机组成原理、计算机组成原理实验、计算机体系结构、计算机体系结构实验。

③ 理论基础课程群:离散数学、数理逻辑、概率统计、算法设计与分析。

④ 智能基础课程群:人工智能导论、神经网络模型等。

(4) 专业选修课程

主要包括下述课程群:软件工程、计算机网络、程序设计、数据管理、数字媒体技术、自然语言处理、计算机体系结构等。

(5) 应用课程

面向应用课程主要是指与某一特定的工作或某一类职业相关的课程,用来培养学生解决实际问题的能力。例如,网络工程师方向的计算机网络工程课程,软件工程师方向的软件测试技术、UML教程和信息化技术方向的SQL Server、Oracle等课程。

(6) 实验课程

课程实验是针对课程相关知识点设置的实践教学活动,是课程教学的重要组成部分,对加深理论理解起着重要作用。课程实验主要包括验证性实验和设计性实验。

课程实验是侧重于课程中某一局部内容开展的实践性教学过程,一门课程由多个实验组成,验证性实验是通过实验来验证理论知识,而设计性实验是运用学过的知识来求解问题,设计性实验是实验课程的主体。

(7) 实践课程

将课程设计、专业实习和毕业设计归为实践课程。课程设计是指与课程相关的实践环节,具有综合性和设计性。课程设计可以以一门课程为主,也可是多门课程的综合。

专业实习能够使学生直接接触专业的生产实践活动,让学生在真实的工作环境中,综合而创造性地运用所学的知识和技能来完成具体的工作任务。应该选择IT企业和大型研究机构作为专业实习的单位。

毕业设计能够使学生以适当的课题研究为背景,进行科学研究,接受科学研究的全过程的训练。

3.4计算机应用型学科课程体系

计算机应用型学科课程体系由五个平台组成:公共基础课程平台、专业基础课程平台、专业选修课程平台、应用能力课程平台和基本素质课程平台。

3.4.1公共基础课程平台

公共基础课程平台包括较宽广的基础课程,主要包括数学基础、物理基础、程序设计基础和电子学基础。

3.4.2专业基础课程平台

专业基础课程平台是依据计算机学科来设置课程,侧重于培养专业基础理论。专业基础课程平台主要包括专业核心课程和专业实验课程。专业核心课程主要涉及计算机学科的基础理论,提供必要的理论基础、培养学生面向工作的应用能力和解决某些实际应用问题打下坚实理论基础。

专业基础课程平台主要包括软件基础课程群、硬件基础课程群、理论基础课程群等。

3.4.3专业选修课程平台

计算机应用型人才在知识结构上应具有知识面宽,基础扎实,应用性强的特点。因此,专业选修基础平台课程的内容应该根据应用型人才的工作和职业的需要来加强课程内容的整合,突出理论教学的应用性,主要有专业选修课程组成。总体来说,专业选修基础平台的课程内容应该具有学科知识覆盖面宽;理论深度适度降低;并能不断把最新的与应用有关的学科知识加入到课程内容中,使用的案例应该结合实际不断更新;学科知识的传授要有应用的针对性。

专业选修课程平台主要由软件工程、计算机网络、程序设计、数据管理、数字媒体技术、自然语言处理、计算机体系结构等课程群组成。

3.4.4应用能力课程平台

应用能力课程平台根据计算机行业的用人需求来构建、培养应用型专业人才所需要的应用能力,按照能力的要求设置职业课程和实践课程。应用能力课程平台是应用课程的集合,可以按照未来职业工作的不同来设置专业方向课程,应用能力课程平台课程侧重于特定的职业能力的培养。理论课程主要包括与应用能力培养相关的课程,而且尤其重视经验性知识在理论课中的体现。应用能力课程平台还应设置综合性、任务性训练和综合项目实习等工作过程性实践教学环节。因为应用能力课程平台与职业工作直接相关,所以应该把职业工作要求作为课程开发的基础,从行业向教育内部辐射,从事课程开发的人员应该由计算机企业代表和教师共同组成,这样才能保证课程的设置符合需要,有较强的针对性和实用性。

应用能力课程平台强调传授过程性知识,课程的编排遵循做中学的教育理念,是以工作过程为基点,实现理论

知识与实践的融合。在应用能力课程平台中,对相关知识的掌握和技能的培养,可以由简单到复杂,由易到难同步进行,并体现出关键能力培养。

3.4.5基本素质平台

基本素质课程平台侧重于基本素质和职业道德的培养,以职业素质、职业道德的培养为目标。基本素质课程主要是指通用课程,包括英语、政治理论课、德育和体育等本科教育的必修课程,侧重培养应具备的基本素质。职业素质和职业道德的培养也是基本素质课程平台的另一部分任务,但职业素质和职业道德的培养不能单由基本素质课程完成。“两课”应该成为培养职业素质和职业道德的主要环节。基本素质平台课程涉及自然科学、人文、社科等多个学科门类;课程不是职业教育或专业教育,而是提高基本素质的普通教育。

4结束语

“他山之石,可以攻玉”,我们应学习和应用各种有关计算机应用型人才培养的先进理念和方法,探索计算机应用型人才培养之路。计算机科学与技术学科具有两种品格,其一是工具品格,其二是文化品格。工具品格对应于应用,而文化品格对应于学科。计算机应用是将理论应用到实际中去的演绎过程,而计算机科学是从应用到理论的归纳过程。计算机科学与技术人才分为研究型、工程型和应用型,而且应用型人才数量巨大、涉及范围广,规格分类培养势在必行,意义深远而重大。在课程设置研究中,必须贯彻按知识点教学,并逐步走向按能力培养的道路。

参考文献:

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篇3

关键词:算法设计与分析;教学问题;教学改革;五步讲授法;措施与建议

1、背景

算法设计与分析是一门理论性与实践性相结合的课程,是计算机科学与计算机应用专业的核心课程。该课程的宗旨是在分析解决问题的过程中培养学生的抽象思维和缜密概括能力,并提高学生的软件开发设计能力。在学习算法课程之前,学生已经基本掌握了程序设计和数据结构知识,能熟练运用计算机语言进行程序设计,并具备一定的编程经验。然而,学生如何利用已有的基础知识,针对不同领域的实际问题进行深入分析,能够提出解决问题的思路,从而设计出有效的算法,是算法课程需要实现的教学目标。

在教学实践中发现,算法教学中存在一些典型问题。比如,学生缺乏学习算法的自觉性和积极性,学生对算法教学的某些内容比较厌烦,教学方法过于简单陈旧等。这些问题的存在严重影响了算法教学的效果与质量,为此,笔者通过调查研究和学生访谈形式探讨了可能造成这些问题的原因。

(1)教师和学生对算法地位认识不清;

(2)教学内容选择与组织不合理,理论内容偏多;

(3)教学缺乏科学合理的方法;

(4)算法实践缺乏方法论的指导;

(5)算法考核方式不合理,偏重于结果考核而缺乏对算法学习过程的评价。

2、学习算法的必要性

算法是计算机科学中最具方法论性质的核心概念,被誉为计算机学科的灵魂。对于计算机专业学生而言,无论从理论还是实践角度,学习算法都是必需的。从实践的角度来说,算法学习可以帮助学生了解计算领域中不同问题的标准算法,使学生具备设计新算法和分析其效率的能力;从理论的角度来看,算法研究被公认为计算机科学的基石。David Harel在“Algorithmies:the Spiritof Computing”中这样描述算法:算法是计算机科学研究的重要分支,更是支撑计算机科学大厦的核心和基石。可以说,没有算法就没有计算机程序,也就没有今天蓬勃发展的信息技术。

此外,算法的训练可以提高学生分析和解决问题的能力。计算机专业学生接受良好的算法训练后应该知道怎样处理算法,包括构造算法、操作算法、理解算法以及分析算法,这些技能的获得将有助于提高学生的手动编程能力。算法作为一种受用一生的通用智能工具,也必定有助于提高学生学习和理解其他学科知识的能力,因为将知识形式化为算法,将使得学生对知识的理解变得更加深刻。因此,对于计算机专业学生来说,算法是需要高度重视并且努力学好的核心课程之一。

在计算机课程体系中,算法是一门承前启后的核心课程,如图l所示。算法的先修课程包括离散数学、程序设计、计算方法、数据结构等课程,后续课程包括编译原理、操作系统、软件工程、数据挖掘等课程。算法课程的学习质量如何将会直接影响到后续课程的学习效果。从本质上讲,算法是一门通用的、形式化的智能工具,而专业课程知识仅是一些专业领域知识,学生只有充分掌握了算法设计技能,再学习并精通一些专业知识,才能成为特定领域的专家。从课程关系来看,算法处于整个计算机课程体系的核心地位,因此计算机专业学生必须重视算法课程的学习。

3、教学内容的选择与组织

算法面对的教学对象主要是计算机专业学生。虽然这些学生已经具有一定的基础知识和编程能力,但是大部分学生所具备的知识储备和综合素质远没有达到算法课程的要求,因此,合理地选择与组织教学内容对提高教学效果会起到非常关键的作用。教学内容的内涵是什么,这是一个“仁者见仁,智者见智”的命题。狭义上讲,教学内容是包含于教材之中,向学生展示的课堂内容。从广义上讲,它是教学过程中与师生发生交互作用、服务手教学目的、动态生成的素材及信息。为了提高教学效果和质量,教师必须认真选择并科学规划教学内容,使得内容结构合理、系统性强,从而更加符合认知规律,有利于学生理解和掌握知识。例如,我们经过多年的教学实践,已经初步形成了一些颇具特色的教学内容,它由算法基础知识、算法设计策略和算法分析技术3部分构成。算法基础知识包括算法的概念、基本要素、问题求解步骤等。算法设计策略主要包括迭代法、蛮力法、分治法、贪婪法和动态规划。算法分析技术主要包括算法分析的评价体系、算法的时间复杂性和空间复杂性。

在教学实施过程中,教师要讲清楚算法的基本概念与思想方法,理论联系实际,用实际项目激发学生学习算法的兴趣。因此,我们认为教学内容的讲解要遵循以下原则。

(1)要讲透算法的基本概念与思想。算法的基本概念与思想包括两种含义。广义上,算法的内涵包括算法定义与基本要素、算法求解问题的思路、算法分析技术等。狭义上,算法的内涵是指具体的某种算法,包括算法的基本思想和方法、算法的时空复杂性分析、特定的应用场景等。例如,介绍算法三要素(操作、控制结构和数据结构)时要明确地解释每种要素所涉及的内涵。学生对算法三要素的深刻理解和掌握,有利于他们从本质上了解和掌握算法的内涵与构造,消除他们对算法“高、深、难”的认识误区,从而激发学生学习算法的积极性。

(2)讲授算法要结合具体的应用场景。算法讲授时要结合实际的应用场景,以激发学生的学习兴趣,使学生将被动学习变为主动学习,便于学生理解算法的基本方法,领会和掌握算法的思想精髓。算法中最重要的5种设计策略(迭代法、蛮力法、分治法、贪婪法和动态规划)仍然是讲授的重点,但要结合学生感兴趣的实例进行讲解。例如,在讲授用分治法设计排序算法时,可以结合Google搜索引擎中PageRank算法思想来讲解,使学生从现实生活中感受分治排序算法的魅力。

(3)以竞赛与科研训练为依托,强化学以致用的能力,通过学生对程序设计竞赛的认同来增强其学习兴趣。例如,在课堂教学中,教师可以选用一些ACM/ICPC(国际大学生程序设计竞赛)题目实例来阐述算法的基本思想和方法。在布置作业时,可以鼓励能力强的学生编程实现ACM/ICPC题库中的挑战性题目,而一般能力的学生可以选做ACM/ICPC题库中的简单题目。另外,教师可以让能力强的学生阅读用传统算法解决不同领域问题的最新科研论文,让学生明白传统算法依然在不同领域中有着广泛的应用。同时,教师可以适当地引导学生参与科研项目,初步培养学生的研究型思维,为他们终身学习奠定良好的方法论基础。

4、教学方法

教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。在教学过程中,教师应该始终贯穿“以问题为中心,以求解为目标”的指导思想来阐述算法设计过程。一般来说,问题求解是从问题分析到算法设计,再到算法分析的逻辑思维过程。第一步是“问题分析”。针对问题的现实领域,认真分析并确认问题的逻辑结构和基本功能,进而建立数学模型,.这是从具体到抽象的过程。第二步是“算法设计”。根据求解问题域的特点和数学模型,选择合适的数据结构,进行算法设计和实现,这是从抽象到具体的过程。第三步“算法分析”是对算法的时空复杂度等性质的评价与总结。在讲授算法实例时,建议教师采用“五步讲授法”,即问题分析、数学建模、算法设计、算法说明与算法分析。实践表明,“五步讲授法”有助于学生理解算法的基本方法,掌握算法的思想精髓,从而提高学生分析和解决问题的能力。

在传统的教学过程中,教师采用以授课为主的教学方式,强调“灌输知识”。这是一种单向填鸭式的传授方法,使得教师与学生之间缺少必要的交流和互动。为了提高学生的学习效果和质量,充分发挥学生的学习潜能,我们认为在课程教学中适当采用启发式和研究式的教学方法是非常必要的。

(1)以实际应用场景为中心的启发式教学。教师应该以算法应用场景为驱动,采用启发诱导的办法传授算法基本知识,促使学生更有针对性地学习,从而提高学生的算法设计和分析技能。

(2)以问题为中心的研究式教学。研究式教学以解决科学问题为中心,关注学生的独立活动,着眼于培养学生的创新思维能力。学校教育不仅仅要让学生学习知识,更重要的是要掌握有效的学习方法。由于研究式教学的载体与核心是科学问题,因此教师需要选择一些科研项目,然后按照教学目标精心设计一些难度适宜、具有探索性的科学问题。同时,教师在使用这种教学模式时要客观看待学生能力上的差异,做到因材施教、区分对待。

5、算法设计实践

算法设计实践的目的是帮助学生消化和巩固课堂知识,并加强应用算法解决实际问题的能力。算法设计是综合运用算法解决实际问题的智力活动,是算法相关知识在实际问题领域的直接应用,其结果就是解决实际问题的算法实例,即问题求解的算法。问题求解过程一般包括问题分析、数学建模、算法设计、代码编写、算法分析等步骤。教师在教学过程中应始终贯穿这条主线,做到重点突出、统筹兼顾。在算法方法方面,教师应给学生传授“循环不变式”(Loop Invariant)作为算法设计与分析的有力工具。“循环不变式”的熟练掌握有助于学生从逻辑上保证算法设计的正确性。“循环不变式”就是指某些语句在循环的每一次迭代中都成立。例如,在循环“int j=9;for(int i=0;i

循环不变式是一个程序推理的形式化工具,是算法设计和分析的有力工具,从逻辑上分为3部分:初始化(循环前)、保持(循环中)、终止(循环后)。与此对应,它具有如下性质。

(1)初始化:在循环的第1轮迭代开始之前它应该是正确的。

(2)保持:若在循环的某一次迭代开始之前它是正确的,则下一次迭代开始之前它也应该保持正确。

(3)终止:当循环结束时,正确的循环结果表明了算法的正确性。

因此,算法设计与分析时要关注不变式(条件)及其变化在上述3个阶段的真伪。

在算法设计实验内容上,考虑到学生动手能力上的差异,需要设置不同类型的实验。第一,基础验证型实验。针对教材中的基础算法,教师应该选择性地要求学生编程验证。例如,对于MiniSpanTree问题可以选用Kruskal和Prim算法分别编程实现,比较不同拓扑规模下算法的执行时间。第二,改进型实验。对于一些解决传统问题中的算法,鼓励学生尝试对算法进行优化设计,编写高效率的改进算法。第三,综合型实验。这类实验既要求学生综合运用所学算法的基本思想与方法,又要求研究分析问题,提出新算法的设计思路。

6、考核方式

目前算法课程的考核方式主要由期末考试与实验考试两部分组成,这种考核方式使得学生过分关注考试结果,而缺乏课堂讨论以及项目成员间互动学习等过程考核。我们认为教师除了期末考试以外,还应该增加平时考核和过程考核。为了激发学生的学习欲望与兴趣,教师在教学活动中,对学生的积极表现和友好互动应该给予“加分”激励。同时,教师要重视学生学习的过程考核,过程考核成绩由教师和项目成员对学生的评价成绩加权而成。最终,算法课程总成绩由平时考核、过程考核与期末考核3部分构成。平时考核占15%,包括课堂表现、问题回答、‘与老师的交流互动、额外加分等;过程考核占35%,包括作业完成质量、项目参与度、项目完成质量等;期末考核占50%,包括理论考试和上机实验考试。这种复合型考核方式注重对学生平时学习以及过程表现(包括课堂表现和项目参与等)的考核,不仅降低了期末考试的巨大压力,而且避免“临时抱佛脚”的集中式应试,使学生注重过程学习,从而提高学习的效果和质量。

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关键词:计算机;操作系统;教学方法;教材内容

0 引言

操作系统是计算机系统硬件平台上的第一层系统软件,同时也是计算机及其相关专业十分重要的一门专业基础理论课,因此无论在教学、科研和项目开发中都处于非常重要的地位。其教学目标是培养学生理解和掌握计算机操作系统的基本工作原理、设计技术及设计方法,培养学生开发系统软件和大型应用软件的意识和能力,同时还要让学生了解现代操作系统的研究新动向。

1 计算机操作系统课程教学现状

1.1 教学方法单一

以课堂讲授为主的“灌输式”教学方法,着重于教师讲授,学生被动听取,学生独立思考和实践机会比较少;缺少启发式、案例式和讨论式等教学方法,缺乏课堂互动,没有充分调动学生的主观能动性,忽略了学生的主体地位。

1.2 理论与实践脱节,教学手段匮乏

有关教材的基本结构多为基本原理概述及五大组成部分加上对Unix System V的分析构成。重点偏向理论教学,教学内容与实际使用的Windows、Linux操作系统存在一定距离,让学生感觉学与用之间缺乏联系,所学内容与实际接触的操作系统有较大的距离,从而导致学生对该课程失去兴趣甚至会产生厌学情绪。

部分高校教师目前仍采用“黑板+粉笔”的传统教学手段讲授枯燥的理论知识,难以激发学生的学习兴趣;即使有些教师使用了电子教案,也只是单纯地播放理论知识课件,没能使学生积极参与思考,学生感觉枯燥乏味。

1.3 教学内容侧重理论,实践环节薄弱

该课程由于知识点多、涉及面广、理论性强,而且部分教师在教学过程中缺乏理论与实践的结合,枯燥而抽象地授课,使得学生在学习过程中难以理解。缺少学生自己动手分析或设计一个具体操作系统实例的过程,课程设计环节几乎没有,参与研究性学习的机会很少,不利于培养学生的学习主动性和创新能力。

在实践教学中,主要采用验证性实验,实验课程依附于理论教学,教学内容陈旧,手段单一,而且实验教学内容学时数偏少,学习内容较浅、知识面狭窄,不利培养学生的思维方式和探索精神。

1.4 教材内容陈旧,知识更新缓慢

近十年来计算机操作系统工程实践进展飞快,新的开发思想和基本概念不断涌现并应用到了当前流行的操作系统产品中。但目前教学过程中所使用的大部分教材仍只注重基础理论介绍,分析和设计操作系统的案例还较少,难以和当前飞速发展的计算机操作系统理论和前沿技术保持同步。从教学来看,教材是影响教学内容的一个非常重要的因素,教学内容脱离实际应用且不能及时更新必然影响学生的学习兴趣。

1.5 教学目标与社会需求脱节

高校的计算机专业教学,除了让学生掌握一些基本的计算机语言、应用软件,以及必要的基础知识之外,还必须使学生能够触类旁通地学习其它相关知识。提高实践能力。现在社会、企业包括学生本人更希望学到技术前沿的知识,不过,这里有一些短期利益和长远利益的矛盾。教学效果与社会需求脱节的现象在操作系统课程教学中表现较为突出。

2 计算机操作系统课程教学改革的措施

计算机操作系统课程包含了很多重要的计算思想、设计策略和实现方法,在教学过程中应着重强调从具体问题的提出到最终解决的过程和思路,启发学生自主思维,培养学生的创新精神和实践动手能力。本文针对课程教学现状及存在的问题,综合自身教学实践,教材选择、教学内容、教学方法、教学手段以及如何激发学生的学习兴趣等多方面进行改革,并提出了具体措施。

2.1 上好第一堂课,引起学生关注

好的开始是成功的一半,成功的第一堂课可以拉近师生距离,培养学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,使学生由被动学习转为主动学习,学习效率能得到大幅提高。第一堂课的主要内容应包括如下几个方面:

(1)做好自我介绍,简述学习目标、教学计划,相互熟悉以增进师生友谊,使得学生更好地接受和适应教师,让学生对教师有所了解,也让学生感觉可以从教师那里学到一些没学过的知识。

(2)结合一些具体的事例说明计算机操作系统在目前学习和今后工作中的重要性,帮助学生分析该课程与本专业其它课程之间的密切联系以及在本专业所有核心课程中所处地位,引起学生重视并激发其学习兴趣,使学生的学习变成有目的的学习。

(3)从不同的方面讲解操作系统的含义,引导学生从不同的角度去认识操作系统。使学生认识到,学习本课程不仅可以培养自身的逻辑思维能力,还有助于对其它理论课程的理解,可为以后学习新型操作系统及和开发应用软件打下坚实的基础。

(4)结合教师自身的经验和相关教学案例,介绍本课程的学习方法,将一些行之有效的方法和技巧传授给学生,让学生知道怎么学、怎么做。

2.2 合理选择教材和参考书,保证教学内容的时效性

教材的百花齐放、百家争鸣为学生提供了多重选择的机会。在教学中应根据学生的实际情况,选择一本合适的教材,这对于该课程的教学效果有非常重要的作用。

目前,根据教学目标不同可将教材分为两大类:①以汤小丹、梁红兵、哲凤屏、汤子瀛编著的《计算机操作系统》(第三版)以及由A Braham Silberschatz等编著的《Operating Systems Concepts》为代表的面向计算机科学研究方向的综合性大学教材。②以张尧学、史美林编著的《计算机操作系统教程》为代表的面向计算机应用方向的工科院校教材。

结合教学环境和学生的实际情况,我校计算机专业的操作系统教学采用汤小丹等编著的《计算机操作系统》(第三版),同时将国内外操作系统研究的最新成果引入到教学过程中以拓宽学生视野。为了使学生加深对操作系统原理的理解,还推荐学生使用曾平、曾林编著的《操作系统――习题与解析》(第2版)一书作为学习辅助材料。该教辅材料收集了大量操作系统原理习题和解答,学生可自主选择其中的习题做练习,以巩固所学知识、总结学习成效。

2.3 合理组织教学内容,完善教学体系结构

操作系统在整个计算机系统中处于承上启下的地位,操作系统课程应与当前飞速发展的计算机操作系统理论和技术保持同步。目前微软公司的Windows系列操作系统由于友好的人机界面,占据了个人计算机操作系统的主要市场;高效率、高可靠性、优良可移植性及开放源代码的类Unix系列操作系统在科学研究、军事、航空等领域广泛使用。与此同时,伴随互联网技术的快速发展,网络通信协议及其他支撑技术开始被嵌入到操作系统的底层。所有这些都要求操作系统的教学内容应进

行适当的补充、调整和完善,整个教学体系结构也需进一步整合、改进。另外,在其他课程中已学过的内容也应适当删减。例如,“设备管理”中与磁盘以及输入/输出控制方式等有关的教学内容已在计算机组成原理等课程中学过,对于此类内容讲课时只需复习性地一带而过即可。

2.4 改革课堂教学方法

在课堂教学过程中,应采用启发式、案例式及讨论式等教学方法,实施课堂互动,鼓励学生大胆发言,发挥学生个性和特长,营造一个宽松、和谐的课堂氛围。

(1)更新教学理念,开展启发式教学

启发式教学,一般多引用身边的例子,例如:在讲授程序和进程的区别时,先给出概念,进程是程序的一次执行过程,程序是静态概念,而进程是动态概念,如果将程序看做菜谱的话,那么进程就是按照菜谱进行的一次烹调过程,这样学生就能很容易理解两者之间的联系和区别了。另外,还可结合学生在现实生活中碰到的具体问题,如“虚拟内存不够”、“机器运行慢”等问题,用操作系统的概念和原理给予解释,培养学生的思考习惯和解决问题的能力。

(2)案例式教学方法

操作系统课程的理论性较强、内容抽象,如果学生在学习过程中找不到具体的直观感受,将难以理解和掌握相关理论。在教学过程中教师可以采用案例式教学方法,根据课程内容和知识结构精心设计若干个案例将知识融入其中,注重引导学生发现问题、自主分析解决问题,充分发挥学生的主观能动性和创造性,变传统的被动接收知识点为主动查找所需知识点。一般需要借助一个功能齐全、短小精悍的开源操作系统。目前比较适合案例教学的操作系统有UCOS,总代码长度为5000行左右,也可以采用Linux的早期版本。

例如,在教学过程中利用Linux操作系统的某些功能模块进行实例剖析,让学生掌握操作系统某些模块的设计和实现,以提高学生对操作系统的理解和解决问题的综合能力。如在讲解进程中的PCB概念、处理机调度、内存管理等内容时,教师可以借助Source Insight源代码阅读工具对Linux源代码作一定分析。通过对源代码的分析,不仅可以使学生对算法的实现过程有一个更为直观的理解,而且可以提高学生的编程能力,使他们的思路更加开阔。

(3)采取讨论式的教学方法

对于教材中介绍的一些算法和程序,采用小组讨论的方式让学生进行讨论。在小组讨论之后,每组派代表上台讲述对于所讨论内容的理解,同时提出本组的疑问让全班学生一起帮助解决,最后可由教师进行点评。采用这种教学方法既可活跃课堂气氛,又能让学生在思考中迸发出创新的火花。

2.5 积极探索理论教学手段

信息时代以计算机使用的广泛普及为主要标志,教学领域中计算机技术也逐步大显身手,从电子教案到多媒体及远程教学,全方位展开了对传统教学模式与教学手段的革新。作为一门计算机专业的核心课程,操作系统课程的教学也应在这些方面有所作为。本课程既包含普通的陈述性理论知识,也包括一些复杂算法和计算过程。对于陈述性理论的讲解,采用电子教案来改进教学手段是可行和可取的。而对于复杂计算问题求解过程和复杂逻辑推导过程,如关于避免死锁的“银行家算法”及实例推演,采取电子教案讲解方式则并不妥当,应保留传统的“黑板+粉笔”教学手段。只有这样,才能贯彻落实教学目的和教学原则,更好地提高教学水平及教学质量。

2.6 理论联系实际,加强实践教学环节

操作系统是一门理论性比较强的课程。理论作为现实世界的抽象和升华具有普遍的指导意义,但如果只有单纯的理论讲解而没有具体实例的教学就很容易使学生感到枯燥乏味。操作系统实践是一个非常重要的教学环节,对理解操作系统的基本概念和原理、掌握操作系统的设计方法和具体实现技术、体验操作系统的抽象思维方式、培养规范的系统程序设计能力等都具有十分重要的意义。为此,例如可以引导学生去编码实现一个具备内存管理、进程调度、文件管理等功能,简单的小型操作系统;也可以引导学生去研究阅读Linux内核原代码,跟踪Linux社区关于操作系统内核发展的最新动态。

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信息与计算科学专业于1999年被列为一个新的数学类专业,这一专业设置较好地适应了以信息技术为核心的知识经济时代的数学类人才的社会需求,已成为各高校热门的招生专业.桂林电子科技大学是电子信息类特色鲜明、工程技术优势突出的教学研究型大学,在广西第一个设置了信息与计算科学专业,是全国首批招收信息与计算科学专业的院系.由于该专业是一个集数学、信息科学以及计算机科学多学科交叉的新专业,它的建设对我国社会经济发展和人才培养具有重要的意义,依托桂林电子科技大学电子信息类院校和“应用数学”广西高校重点学科的优势,本文意在探索信息与计算科学专业创新型人才的培养模式,尤其是实践教学的设置与实施,进而提高人才培养质量.

一、专业建设的指导思想

针对本专业的交叉性和基础性的特点,我们确定了专业的培养目标是培养“创新性复合型”的人才,即具有良好的数学素养,掌握信息科学和计算科学的基本理论和方法,受到科学研究的初步训练,能运用所学的知识和熟练的计算机技能解决实际问题,能在科技、教育和经济部门从事研究、教学和应用开发和管理工作的高级专门人才.

近几年来,我们以培养学生“一个基础、两个能力”(数学基础、信息处理能力与算法分析设计能力)为教学核心,构建并优化课程体系,强调实践能力,加强产学研的结合,深入开展校企合作, 使得专业整体水平达到国内同类院校先进水平.

二、 课程体系模块化

我校的信息与计算科学专业课程体系充分体现了“强基础,宽口径,重应用,有特色”的培养目标,课程类型由公共基础课程、专业基础课程、专业限选课程和专业任选课程等四部分组成.在公共基础课程模块中以高等数学三大基础为主,即函数论、代数学、几何学,切实加强该专业的数学基础,以体现“强基础”的要求;在专业基础课程模块中主要是侧重于信息工程技术基础、计算机科学技术基础理论和方法,突出强调计算机应用能力的培养;在专业限选课程模块中分为信息处理、科学计算两个专业方向,学生可以任选一个方向进行系统学习,在专业任选课程模块中进一步加强专业方向的知识结构,注重知识应用的实效性,体现了“宽口径”“有特色”.在课程设置上,明确体现我校在电子信息技术领域的优势,信息处理、计算机技术占适当的比例,形成了我校信息与计算科学专业的特色.

为了适应时代的进步和技术的发展,需要对教学内容和教学方式不断地进行改革,实行传统与创新相结合、理论与实践相结合、课内与课外相结合的教学方式,使之更能体现宽口径、厚基础、重素质的教育思想,使专业建设更具系统性、先进性和科学性.

三、 实践教学形式的多元化

本专业属于数学类专业,通常理论课程的学时占很大的比例,而实践教学经常被轻视,在过去几年我们积极探索创新型人才培养的模式,加大实践教学的力度,充分体现数学、计算机科学、信息科学等学科的交叉性,实现了实践教学的多元化.

(1)在课程设置及其他环节上充分挖潜,尽可能多地开设实验课程.

(2)本专业还汲取工科的一些有益的课程教学模式,对传统的数学类课程进行改革.如在一些专业基础课与专业课中均添加了课程设计内容,而且课程设计的要求同毕业设计要求一致,如最优化理论与方法、密码学等.

(3)建设了一个比较完善的学院级本科学生创新基地,学生利用业余时间在网上选题,联系教师,完成创新内容,通过验收后可获得一个创新学分,并将这个创新学分纳入学生必修的学分.目前,该平台已经辐射广西其他高校的数学类本科专业,外校学生也可通过创新性平台进行创新活动.

(4)鼓励学生积极申报国家大学生创新性实验计划项目.一方面学生的能力得到了很好的锻炼,有了经费支持,获得了更好的科研条件;另一方面有了结题压力,学生会把更多的时间和精力投入到科研项目中去,在这个过程中提高学生的自我学习与探索的能力.近两年获得国家大学生创新实验项目5项,广西大学生创新项目5项.

(5)重视学科竞赛的组织与实施,构建卓有成效的竞赛系列培训模式,拓展学生的知识面,全面提高学生解决实际问题的能力.我们重点组织全国大学生数学建模竞赛、全国网络安全大赛、全国软件设计大赛等.因为各类大赛是数学理论与数学应用的桥梁,对激发学生的好奇心和求知欲有着积极作用.

(6)校企联合培养不断深化.自2010年起,我院与无锡软通动力合作开展校企合作,大四的学生参加公司的课程培训,培训合格后分配到项目组实习并完成毕业设计,在公司实训的内容经学校教务处审核后可置换成相应学分.

四、计算机实践教学过程的连续化

计算机应用能力是实践教学培养的重要任务,也是创新能力的基础,计算机应用能力的培养只靠有限的教学课时是不够的,必须课内与课外相结合,实践内容与理论教学课程相结合.我们在这个方面进行了积极的探索,实现了教学过程的连续化.

五、专业建设的成果显著

(1)就业体现职位起点高的特点.

(2)在校研究成果体现技术含量高的特点.

(3)学生考研成功率逐年上升.

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关键词:高校计算机基础课程;案例教学;实验研究

中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)21-334-01

计算机基础课程是当下大学生必须学习的一门技能,尤其是在网络环境的不断发展中,掌握计算机技术已经是入职就业的必备技术,特别是民航相关专业学生,对计算机的操作与应用有着更高的要求。然而,高校的计算机基础课程在教学中,过分的注重理论知识的教学,忽略了实际技能经验的传授。针对高校计算机基础课程中出现的这一教学弊端,还需要教师在今后的计算机基础课中加强理论和技能教学的双重结合。

一、高校计算机基础课的教学问题

1、多媒体设备的计算机基础教学内容信息量过大

如今的高校在教学中都采用先进的多媒体设备,相比于传统的板书教学,多媒体课程下的计算机基础课教学具有更好的灵活性和生动性。教师将计算机基础课程内容编写成视频课件,然后在大屏幕上进行播放,这使得高校大学生在计算机基础知识的学习中既能体验到有趣的教学课程,还能接受大量关于计算机实体操作的相关知识[1]。

然而,即便是多媒体这种新型的计算机基础课程教学也有其不可避免的弊端,例如,多媒体下的计算机基础课程中一节课的内容信息量较大,而且教师的讲课速度较快。这种教学模式即便学生拥有再好的课堂记忆力,也无法将课堂内容全部的记录下来,久而久之,学生会完全跟不上教师的讲课速度,学到的计算机基础知识也十分有限。

2、计算机的技能操作十分匮乏

高校大学生的计算机基础课程的教学中,普遍存在理论知识教学丰富,技能教学匮乏的状态。这种“头重脚轻”的教学方式,不利于大学生计算机知识的全面提升。此外,当今社会是一个注重技能发展的社会,今后高校大学生毕业入职,企业看重的必然是大学生掌握的计算机理论技能,然而,大学生对计算机基础课只限于理论知识,计算机的实体操作技能存在明显的缺乏和不熟练现象,如此一来,大学生很难顺利就业。简言之,计算机技能操作训练的缺少,会大大的提升高校大学生的就业困难度。

二、高校计算机基础课案例教学的实施优势

1、案例教学有助于网络化多种教学策略的开展

在我国的计算机基础课程中加入案例教学,能让学生更清楚的了解计算机教学的实质,教师通过对案例的具体讲解,让学生明白在计算机操作中应该注意的事项以及问题的解决策略,减少学生在模拟训练中的困难程度,帮助学生将教师教授的计算机基础课的理论知识和实践技能融汇贯通。其次,案例教学在网络化环境中,教师根据学生的具体学习情况,可以结合不同的教学策略,开展有利于学生计算机知识技能双面提升的计算机基础课程教学。例如将产生式教学策略和替代式教学策略相结合。因为产生式教学策略需要学生针对教课内容自主的安排学习,但是这种学习策略需要学习具有广泛的知识基础,还需要学生个人有较强的自律意识,而且一旦学生对教学目标设置不合理,会让学生产生认知错误[2]。而替代式策略则是教师给学生提出教学目标,指导学生进行学习,这种替代式的教学策略,很大程度的弥补了产生式教学策略的不足,其还能提升学生的学习效率,将这两种教学策略结合在一起,能显著的提升学生对计算机基础课的知识理解能力。

2、案例教学能有效促进学生和教师之间的交流

之前传统的教学中,由于学生和教师之间沟通缺乏,教师在教授计算机基础课的过程中并不清楚学生的薄弱点在哪里,只能根据自己的理解进行计算机基础课的教学。而学生对教师长篇大论式的讲述严重缺乏听课兴趣,甚至一些高校的大学生在教师讲课的过程中偷偷的玩手机,这就大大的降低了学生的听课效率。然而,案例教学针对这一现象有明显的改善作用,它能够让教师时刻的掌控教学中的每一个环节,也能让教师时刻了解学生的动向,方便教师根据学生学习情况进行计算机基础课的备课。此外,在案例教学中,教师还能和学生之间建立良好的关系,为教师和学生的互动建立了一个良好的发展平台,从而让教师和学生对彼此之间都有一个更加深入的认知[3]。这样不仅能改善课堂的教学氛围,还能切实的提升教师的讲课效果。

3、案例教学有助于学生计算机基础技能的加强

高校计算机课程加入案例教学,目的是加强学生计算机知识技能的双重提升。教师通过典型教学案例的选择,能够帮助学生解决在操作过程中遇到的一些技术难点,并且通过经典案例的现场模拟,学生能对计算机的操作流程有一个大体的熟知,最后,案例教学注重的是学生对技能方面的实践掌握,所以,案例教学能够很大程度上弥补学生理论知识有余,技能知识不足的现象。

综上所述,通过对高校计算机基础课案例教学实验研究可以看出,如今高校的大学生计算机基础课教学,在很大程度上存在理论知识有余,实践技能不足的现象。教师引用案例教学能在很大程度上弥补了传统计算机教学的不足,能够实现学生对计算机知识和实践技能的双重提高,这也有助于推动高校计算机基础课案例教学的全面发展。

参考文献:

[1] 聂 玲.探索案例教学在计算机基础课程中的应用[J].科技创业家,2013,(13):172-172.

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[关键词] 大学;计算机基础课;分层教学

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 123

[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)03- 0223- 02

0 前 言

近年来,各个高校大一新生们的计算机基础水平差距出现了愈来愈加大的趋势,这主要是受学生生源地区经济发展水平差异和小学至高中就读学校的不同重视程度的影响。这种现象体现在大学计算机课堂上就是一部分学生能够熟练使用计算机操作系统、部分常用软件,然而也有一部分学生甚至还不能够熟练使用鼠标。大学计算机基础课一般在大学一年级开展,讲授计算机基础知识、操作系统软件和常用应用软件等内容,传统的“一刀切”方式没有给计算机水平差的学生留出足够的“缓冲期”,这就导致课堂上一部分学生感觉授课内容简单、进度迟缓,而另一部分学生却感觉内容晦涩、难以跟上进度。如何改变这种现象,提高大学计算机基础课程的整体教学质量,就成为许多高校教育工作者正在思考并研究解决的问题之一。

1 分层教学

分层教学是指教师根据学生客观存在的个体差异,依据学科要求的总体教学目标,将不同层次水平的学生,按照一定标准分成不同教学层次,并根据不同的教学层次提出相应教学目标,规定不同层次的要求,以不同的教学手段进行不同层次的教学,给予不同层次的辅导,组织不同层次的检测。目的是使各层次学生都能在原有基础上,在各自的“最近发展区域内”得到充分的发展,使学生人人有兴趣,个个有所得,从而大面积提高教育教学质量,以达到完成教学的最终目标[1]。

分层教学法需要遵循以下四原则:①动态性原则,学生在整个学习过程中是动态对象,教师要以动态视角对待学生,及时调整所在层次,最大限度调用每个学生的学习积极性。②全面性原则,教师不能因为分层教学忽视了全面性,这里的全面性包括全体学生个体和学生的全面素质两个方面。③发展性原则,在分层教学实施过程中,教师需要关注学生的不仅是现有的知识,还要注重学习兴趣的培养。④鼓励性原则,教师要为不同层级的学生提供不同的表现机会,鼓励他们在当前层级的每一点进步,充分挖掘每个学生的潜能[2]。

2 大学计算机基础课分层教学实践研究

这里研究了S大学2016级大一新生的大学计算机基础课分层教学实践,其整体实施步骤如图1所示。

2.1 分层学生

充分了解学生的计算机基础水平是保障合理分层的基础,可以采用的方法有问卷测试法和上机实测法,其中问卷调查法简便易行,而上机实测法则更为准确。本次研究采用了在微信公众平台实名问卷测试的方法,学生们关注并登陆大学计算机基础课微信平成问卷测试,根据问卷测试结果进行初步分层,测试总体统计情况如图2所示。

由测试情况可以看出,在大部分计算机基础知识的测试中,学生们体现的水平差距很大,较为适合进行分层教学。依据问卷测试结果,可将学生分为A、B、C三个层次。

2.2 分层教学目标

依据学生分层结果设置每个层级的教学基本目标,使学生们在各自的能力范围内得到充分的发展。比如设置A层基本目标完成教学大纲中的较高要求,B层基本目标完成教学大纲中的普通要求,C层基本目标完成教学大纲中的基本要求。每个层级只设置基本目标,不设置最高目标,鼓励学生完成更高的教学目标。

以大学计算机基础课程中的Premiere部分内容为例,C层基本目标设置为学会编辑和剪切各种视频素材,以幻灯片风格播放剪辑,会使用TimeLine、Trimming进行剪辑。B层基本目标设置为学会对视频素材进行各种特效处理,包括切换、过滤、叠加、运动及变形等。A层基本目标设置为学会在视频素材之间增加各种切换效果,在视频素材中添加各种字母、图标和其他视频效果。

2.3 分层施教

分层施教的最理想的状态是分层分班授课,在有条件的情况下打破班级框架,只依据学生的层级上课,同时每个学生的层级不是固定的,依据学生个体的学习状况,甚至依据学生某部分知识的水平来调整分层。研究采用的是分层施教的一般状态,即按原有班级框架授课,采用相同教材、相同进度,但针对不同层级提出不同要求,使每个层级的学生都能达到预期的教学目标。

以Premiere制作剪辑内容这部分的分层教学为例,教师在授课时并不打乱原有班级框架,只是在学生实际操作时按照层级下发不同作业。C层作业要求细致但难度相对较低,要求学生学会导入原始素材并进行初步的编辑,学会将多个视频文件放入Video通道,调整显示时间,学会添加使用“Iris Round”等切换功能,学会导出项目和视频剪辑。B层作业要求除了完成简化的C层作业以外,还要学会多视频素材的剪切、切换和淡化处理效果。A层作业的要求最高,除了完成更为简化的B、C层作业,还要学会添加文字、图标、配乐和图片透明处理。

2.4 分层评价

分层评价中,教师不仅要注重层级整体性评价,也要注意不同层级学生的个体评价。对于不同层级的学生注重不同的评价技巧,比如对于C层学生,应给予更多鼓励,激励他们迎头赶上,对于B层学生,除了激励以外也应该注重指出现存问题,鞭策他们向更高层级前进,对于A层学生则要坚持高标准、严要求,使他们养成主动探究、主动学习的习惯。

个体分层评价结果使用课上教学软件私信的功能发送到学生个体,学生可以通过回复功能与教师单独沟通交流。分层评价的结果不仅仅是对学生学习情况的总结和评价,也是调整学生所在层级的重要依据。

3 研究结果和展望

对比传统大学计算机基础课的授课方式,分层教学明显提高了学生对于课程的学习兴趣和学习的主动性,确实提高了整体教学效果。可是也要看到,授课教师需要预先分层测试、制定分层教学目标、准备分层教学内容、分配评判不同层级作业、调整学生个体层级,教师的工作量大大提高了,解决这个问题需要更多科研人员和教育工作者对于分层教学进行更多更深入的研究。随着教育教学实践与信息技术的更深度融合,高校分层教学模式有望得到更多发展和应用,推动高校教育理念的进一步发展。

主要参考文献

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关键词:计算课堂;数学教学;链接生活;明晰算理

中图分类号:G623.5 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2017)12-0078-01

新课标教学要求下的计算教学不但降低了难度,而且结合学生的心理特征与学习规律,着重强调了数学教学的算法多样化、情境亲和化。可事实上,课堂教学过于强调算法多样化、情境亲和化,反而显得牵强附会,致使课堂教学死板僵硬,失去了该有的活力。这就对教师的教学水平提出了挑战,要求教师充分发挥主导作用,让课堂“风生水起”的同时,切实提升学生的计算能力。

一、链接生活,构建认知

传统观念里,数学是一门枯燥而高深的学问。实际上,数学就来源于实际生活,学习数学的目的就在于对实际问题加以解决。在计算的教学中,应当以教师引导为主,让学生从身边的实际出发,将数学知识与生活实际进行交互,从而使学生对数学世界的认知得以构建。例如,在三年级下册的第二单元“千米和吨”的学习中,学生认识千米和吨的单位需要一定的生活经验的支持,就需要在现实的情境中去感受1000米的具体长度和1吨的具体重量。小学生很难在生活中有机会接触如此大的计量单位,对概念的形成缺乏感性的认识。很多学校都有100米长的直跑道,因此教师可以让学生通过最直观的操场去感知100米的长度,引导学生得出1000米就是10个百米跑道的长度,进而成功地建立起1000米的数学概念。对于“吨”的教学,教师可以让学生联系生活中一袋大米的重量,在黑板上画出一袋大米,并假设这一袋是100千克,让学生通过加法的方式得出10袋就是1000千克,也就是1吨。这样,直观而形象的演示将要学习的数学问题与现实问题进行链接,可以让学生很好地理解数学的基础计算,构建起对数学的认知。

二、构设问题,理解算理

在数学计算问题中,教师必须考虑数学概念、运算法则和公式的运用,这些对于学生的计算能力有着直接的关联。在教学过程中,教师应当循序渐进,引导学生对问题进行思考,从已经掌握的基本理论知识出发,对算理进行深入理解,完成数学认知向数学技能的转换。例如,在三年级下册的第四单元“混合运算”这节课的学习之前,学生已经能够熟练掌握加、减、乘、除四则运算。而四则混合运算的学习,如例题:30+4×5,就要求学生先行明晓计算的法则才能正确得出结果。这道例题只是很简单的乘法和加减法的混合运算,学生先计算乘法或者除法,然后再计算加法和减法,就很容易得出计算结果:4×5结果为20,再和30相加得出结果为50。而47-3×(7-4)这道混合运算题比上一道例题多出了一个小括号,这时候学生就得掌握混合运算中有小括号先计算小括号中的算式的计算规则,先计算7-4得3,那么这道题就变成了47-3×3,与上一道题成为同一类型,很快就计算出结果是38。显然,计算水平提升的根源就在于对算理的理解与掌握。在日常教学中,教师应当注重夯实学生的计算理论基础。

三、寻找关联、刺激迁移

数学知识的一个很大的特点就是抽象,其教学的重点环节就是如何理解@些抽象的逻辑。教学中教师引导学生将新旧知识点有效联结起来,深入挖掘其内在联系,可以使正迁移的形成得到有力的刺激。这也是对学生对新知识掌握的有效促进,一定程度上能加深他们对算理的理解。例如,在一年级下册第四单元“100以内的加法和减法”这一课中,有这样一道例题:17+18=?这道例题是两位数的相加运算。对于这种算术题,教师可以引导学生对两位数与两位数相加和两位数与一位数相加这两种算法进行联系和对比。两位数与一位数相加时(如17+8=?),学生就会想到相同位数上的数字相加应当是“满十进一”。学生将两者进行对比分析,把握好新旧知识之间的相互关联之后,就比较容易理解两位数的加减,也很容易消化吸收新的知识。当然,教师应当注意正确引导,避免学生迷失本质,产生负迁移。这样,当学到更大位数的加减法,如500+700的时候,学生自然而然与两位数的加减规则进行联系,形成一定的数学思维与学习能力,即刺激了正迁移。鼓励学生自主寻找知识点之间存在的相互联系,自主总结其中的规律,不仅是对算理的进一步挖掘,也是对学生数学能力的培养与拓展。

四、结束语

总之,教师将数学的计算教学糅合进实际生活中,积极开发新的教学模式,并着眼于提升学生对算理的理解,教会学生触类旁通、举一反三,可以真正让数学课堂“风生水起”,切实提升学生的计算能力。

参考文献:

[1]余夕凯,刘娟娟.小学数学计算教学中的热点问题与思考[J].南京晓庄学院学报,2011(01).

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关键词:计算机实验;实验教学;教学体系

以计算机学科为代表的信息技术发展迅速,并已广泛应用到生产和生活当中。因此,社会迫切需要有很强实践能力、创新能力和综合素质的人才,而高校的实验教学和实验室恰恰是理论和实践相结合的科研和教学基地,为培养本科学生创新能力和工程实践能力提供了重要的场地[1]。另外,实验教学中的实践过程也是加深学生对课本知识认知的最好手段。为此,我校构建了课内外教学互动的实验教学体系,开设了基础型、应用型、综合型、设计型和创新型等多种实验平台[2]。并且,我校计算机专业的本科课程,90%以上都开设了相应的实验教学环节。

1实验教学中的一些问题

现有的实验教学体系中都包括了课程实验,以及其他的综合实验或创新实验。通过教学发现,目前的实验体系中还存在一些可以改进的地方。

(1) 现有的课程实验按照统一的方法进行教学,缺少对实验课程本身特点的考虑,实验课程的课时比重、分数比重都低于课堂教学,造成部分实验课程安排的内容不够丰富,难以达到提高学生运用知识,解决问题能力的培养目标。比如“C语言”课程实验可以在较少的课堂教学时间内达到预期的实验目标,但是“软件开发环境”课程,由于该课程应用性强,涵盖范围宽,其课程实验在同样的实验教学时间内很难让学生掌握相关开发知识。

(2) 按照课堂教学课程,设计对应的实验内容的方式,存在可以改进的地方。基础性课程的课程实验可以让学生通过实践快速理解并掌握书本知识,实现了较好的教学效果。但是,一些专业课程,不同课程的内容存在一些交叉,所以在课程设计过程中也会出现交叉问题。另外,所有的课程都一一对应实验环节,造成教学量太大,学生也要花大量时间忙于多个实验课程的听课、实践和完成报告。在实践中,学生缺少思考的时间和过程。

(3) 相对缺少分析研究型的实验内容。计算机专业的本科生,多少将来会从事工程技术相关的研发,所以现有的实验教学体系较多注重学生的工程实践能力的培养。但是,分析问题的能力也是本科教学中不可缺少的一部分,所以在时间教学中,可以采取灵活的方式适当增加研究型实践内容。

针对以上问题,结合我们在教学中的经验,给出了一种新的实验教学体系。依据该实验体系从培养目的为视角,对开设的实验课程进行定位,从而明确如何开展相应的实验教学工作。本文提出的实验体系可以作为现有实验体系的一种补充。

2计算机类实验教学体系建设

2.1三层实验教学体系

我们按照实验课程的教学目标的不同,以及教学内容的性质不同,定义了一种新的三层实验教学体系,具体内容如图1所示。

基础型实验,通过实际操作和验证,加深对知识的理解和对系统的认知,并掌握基本技能。这类实验以教师演示,学生实践并验证为主要方法,以课堂教学为主要教学方式。如数据结构、C语言等课程实验都属于此类型。基础型实验的实践内容基本上不超出课本的知识范围,为后续的开发型实验和分析型实验的开展打下基础,包括建模分析基础、软硬件开发基础等。

开发型实验,培养学生的技术开发能力,包括程序设计能力、硬件开发能力和专业技能运用能力等。这类实验由教师提出具体任务,要求学生以专业知识和技能解决问题,以课堂训练为主,结合课外时间,以达到教学目标为标准。这类实验包括了专业技术课程的部分配套实验,如密码学课程中的算法实现,网络安全课程中的基于OpenSSL的安全通信程序开发等。这类课程的实验内容不仅仅局限于书本上的内容验证,还会与实际应用相结合。如OpenSSL实验,以课堂学习的内容为知识背景,采用实际中广泛应用的OpenSSL开源项目为基础,设计实现符合应用需求的安全通信过程。

分析型实验,侧重对理论、算法或协议的分析,提高研究能力。这类实验以教师辅导学生选题,学生在课外时间自主完成,并鼓励学生。如对于信息安全类学生在学习了网络协议课程之后,可以将某类协议的安全性分析作为实践主题,在老师的辅导下,通过阅读论文文献完成实验任务。这类实验主要是针对现有实践课程体系中主要注重工程技能的培养,而忽略了对学生研究能力的锻炼。但学生当中,还是有少部分学生希望以后从事科研工作,分析型实验对锻炼学生的研究能力具有重要意义。这类也体现了因材施教的教育理念。

创新性实验,以科学问题为导向,综合运用构思、设计、实现和应用,提高综合创新能力。这类实验根据人才培养目标的不同,可以给定题目(应用型的人才培养)或自由选题(研究型人才培养),自主设计并实现,教师提供咨询并对结果进行验收。如果是教师指定题目,可以将实际的工程项目、科研项目和科研成果中的关键技术问题抽取出来作为实验课题。创新性实验可以完全在课外时间中完成。我校的计算机学院专门设立了“银杏黄”创新创业基金项目,供本科学生申请。每年三月份立项,年底结题,由学院组织校内外专家组进行评审,对具有优秀创意和市场价值的项目给予相应的资助。该项目采用课题与学生自主申报题目相结合的方式,为学生创新性实验的开展提供了一种有效的方法与思路。

三层实验教学体系以CDIO工程教育理念[3]为指导,其中第一层的基础型实验,以及第二层的开发型实验和分析型实验,为创新性实验提供了基础知识、基本技能以及基本能力。创新型实验按照CDIO的构思(Conceive),设计(Design),实现(Implement),运作(Operate)四个步骤展开。以工程项目从研发到运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。三层实验教学体系的内容说明如表1所示。

3.2实验课程设计原则

在3.1小节中,我们给出了三层实验教学体系,面对现有的计算机类学生的培养方案,如何设计实验课程,是一个重要的问题。根据实验课程选题的出发点不同,实验课程可以分为课程配套实验,课程综合实验以及综合运用实验。

课程配套试验,完全按照某一门课程的教学内容设计的实验内容,用于帮助学生通过实践加深对课程知识的理解、掌握和运用。并且这类课程的实验内容相对简单,基本上可以在实验课堂教学时间内完成。基础型实验基本都属于课程配套实验。

课程综合实验,不按照某一门课程内容设计,而是综合一些专业技术课程而设计的实验。三层实验教学体系中的开发型实验大多属于此类实验课程。之所以综合多门技术课程综合开设实验,是因为这类实验技术性强,启发学生思维,锻炼学生运用知识的能力是重要的学习目标,因此所需的教学时间也相对较多,采用非课程配套的方式,更加便于安排教学时间,从而减少实验与课堂时间争总教学时间的问题。另外,采用综合设计的方式,避免了多门技术课程实验内容的重叠与冲突矛盾。例如,密码学、网络安全和系统与网络防御技术课程中都有密码学章节,如果单独开设实验,往往没有系统指导而造成实验内容冲突。因此,课程综合实验的设计避免了我们在第2节提出的问题。

综合运用实验是面向实际应用或技术问题,这类实验完全在课外时间由老师指导完成,并且实验中用到的知识可能不仅仅局限于课堂上的教学内容,还需要学生通过查阅文献等方式得到问题的解决方法。创新型实验属于此类。

3.3实验教学中的质量确保

前面我们介绍了一种三层实验教学体系并给出了实验设计中的原则。为了能够使实验教学达到预定目标,实验教学过程中也有一些需要注意的地方。

首先,要加强对实验过程中设计文档和实验报告的重视。工科的本科生教育中,文档撰写能力的培养较少,并且学生和老师也往往忽视文档报告的重要性,而仅仅注重实验结果和程序代码。但在实际工作中,计算机类的研发工作首先就需要能够撰写出具有说服力的需求报告、规格报告和设计报告等,只有当报告通过评审后才是实际开发过程。因此,培养学生的文档撰写能力具有重要的意义。

首先,加强对实验过程和结果质量把握。除了基础型实验可以在课堂上直接完成外,其他实验课程的内容可能还需要学生在课外进行完善。因此,教师在这些实验教学中一定要对学生的实验结果严格把关,以给学生一定的压力,从而对问题进行认真思考,达到锻炼的目的。对于结果不理想的实验报告和结果,要严格要求学生进行继续完善。另外,对于时间跨度比较长的实验,例如创新型实验,要按照工程管理的思想,设立阶段目标并定期验收。

其次,教学实验的设计要符合科技发展和生产应用的发展。比如,C语言的实践课程中,避免使用Turbo C工具,该工具虽然是经典的教学工具,但在实际应用中鲜有使用;因此,对于工科学生最好选择实际产品开发中使用的开发工具,像VC和GCC等工具,让学生能够通过实践课程,真正将学习与应用结合起来。

4结语

本文针对实验教学中发现的一些问题,结合已有的实验教学经验,提出一个三层实验教学体系。该体系可以作为现有的实验教学体系的一种补充,从而进一步明确各类实验教学的教学目的和教学方法,并加强实验教学的系统性。现在,我校已初步形成了比较完善的计算机科学实验课程体系,并且在实践中收到了良好的效果。本学院的学生在国际国内各类科技创新活动中, 获得多项奖励。例如,在第34届ACM/ICPC国际大学生程序设计竞赛亚洲区域赛中,我院学生所在的团队取得了1个赛区冠军和1个赛区银牌。在2008和2009年的两届全国大学生信息安全竞赛中,计算机院学生组建的参赛团队共获得2项一等奖、2项二等奖和4项三等奖。另外,通过实践教学,学院成功培养了许多优秀的学生创业团队。并且,部分学生创业团队已经从学校孵化过渡到政府孵化,成功的从一个学生创业团队逐步转化为具有公司雏形的组织。比如,今年,创萌工作室和飞凡动力工作室两个学生创业团队成功入驻高新区大学生创业园,已经承接了多项商业研发任务。

参考文献:

[1] 刘艳芳,张力军,曹庆华,等. 在计算机网络实验教学中的体会和思考[J]. 计算机教育,2009(3):51-53.

[2] 侯孟书,廖建明,刘辉. 计算机实验教学体系探讨[J]. 实验科学与技术,2008(10):78-81.

[3] 王刚. CDIO工程教育模式的解读与思考[J]. 中国高教研究,2009(5):86-87.

Research on Teaching System of Undergraduate Computer Experiment

CHEN Ai-guo

(School of Computer Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China)

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\[3\]杨开城,李文光,胡学农.现代教学设计的理论体系初探\[J\].中国电化教育,2002(2).

\[4\]张贵芹.以“学习活动”为中心的《课程理论》课的教学设计\[EB/OL\]..

\[5\]杨开城.教学设计理论新探索\[M\].北京:电子工业出版社,2005.

\[6\]王楠.在线学习活动设计策略研究\[J\].中国远程教育,2011 (2).

\[7\]赵剑.基于网络的“控制自组织学习模式”研究\[J\].中国远程教育,2006 (1):3134.