计算机导论课程论文汇总十篇

时间:2022-05-11 19:28:56

计算机导论课程论文

计算机导论课程论文篇(1)

摘要:针对计算机教育面临的新形势,分析国外一流大学计算机导论课的现状,提出重新规划面向计算思维培养的计算机导论课程内容,阐述利用MOOC资源开展混合教学模式的方案,探讨MOOC资源选择、课上内容和课下习题设计等几个重要问题。

关键词 :计算机导论;计算思维;MOOC;教学改革

文章编号:1672-5913(2015)15-0046-04 中图分类号:G642

基金项目:2015年山西省高等学校教学改革项目(12015003);山西省研究生教育改革研究立项重点课题( 20122001);2011年山西省高等学校教学改革项目(J2011005)。

第一作者简介:谭红叶,女,副教授,研究方向为人工智能、自然语言处理,hytan_2006@126.com。

0 引 言

计算机导论是计算机学科一门重要的基础课程,学好这门课能使学生了解学科概貌、理解学科核心概念、领会学科内涵、了解与后续课程之间的联系和特点。近年来该课程也面临着挑战:①导论导什么,一直是人们争论探索的问题[1-4]。②内容覆盖面广,但学时有限,一般为24~32个学时。③学生起点参差不齐。有的同学经过中学学习,已具备一定的操作和编程能力;有的同学则对计算机操作还比较陌生,教师很难找到适合所有学生的方法。④目前的教科书视角多样化,有的是计算机领域主要课程内容的简化堆砌,有的是一些常用软件的操作教程。

有研究者提出,计算机导论的主要作用为“五导”:导知识、导方法、导思维、导意识和导职业。我们认为该课程应集思维性、方法性、知识性、实时性于一体,以训练良好的计算思维意识和方法为主,建立计算机科学的整体框架,为后续课程的学习奠定坚实的基础。

1 计算机教育面临的新形势

计算思维( computational thinking)是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维代表着一类普遍的认识和普适的技能,每一个人都应了解它的运用,这是周以真教授对计算思维的定义和解释。这个概念的提出使计算思维在计算机教育界备受关注,使人们对计算机科学的认知从狭义工具论转变为计算思维,使计算机学科的教育从操作技能和编程能力的培养提升为计算思维的内化和养成。

与此同时,由美国硅谷发起并在全世界迅速崛起的大规模开放在线课程( massive openonline course.MOOC)影响了全球高等教育,也引发了许多关于MOOC教育的研究和思考。MOOC的主要优势是:①提供优质教育资源,实现教育平等,使全球各地的受教育者接受和享受世界顶级教育成为可能。②拓展学校范围,学生的学习方式更加灵活,不仅可选择适合自己的时间和地点进行学习,而且整个学习过程可根据自己的接受能力灵活调整。③教授者可通过交互式即时测试,及时了解学生对知识的掌握情况并提供个性化的帮助。加州大学伯克利分校的阿曼多·福克斯教授和戴维·帕特森教授,还提出小规模私有在线课程( small private online course,SPOC)理念用于MOOC与校园教学的结合,并在世界各地的混合式教学实践中取得良好效果。

这些新理论和新技术给大学计算机教育带来了重大机遇和挑战,因此,计算机教育者有必要重新梳理计算机课程的教学目标、内容、方法和形式,利用新理念和新技术提升学生学习效果。

2 国外一流大学计算机导论课现状

过去十几年,随着IT泡沫崩裂和金融危机的爆发,国际对IT人才的需求于2005年跌至最低。2007年,这种现象开始改变。美国政府的一份报告显示:IT人才就业的强劲增长至少会持续到2018年。因此,各大学纷纷开始改革计算机课程教育。

国外著名大学基本都开设了计算机导论性质的课程,但各大学专业优势不同,因此教学侧重点不同。MIT(麻省理工学院)的计算机导论课程名为“Introduction To Computer science andProgramming Using Python”(课程编号6.OO.1X)。课程包括4个主题:计算机科学导论、Python编程、计算思维、数据科学,其中有一个主题专门讲授与计算思维有关的内容。总体来看,该课程特色在于通过Python编程,让学生学习计算思维、编写程序解决现实问题。

CMU(卡耐基梅隆大学)的相应课程名为“Principles of Computing”(课程编号15-110)。该课程名突显计算的核心概念,课程主要内容为程序结构、数据组织、计算领域中的抽象概念、问题求解中的计算准则、经典的计算问题、新计算技术引发的社会伦理和法律问题。

UCSC(加州大学圣塔克鲁兹分校)在美国国家自然基金的资助下,从2011年开始尝试改革计算机导论课( Introduction To ComputerScience,课程编号CMPS10)。从该校2014年春季的课件可以看出,课程强调从计算原理和计算思维两个层面传递“计算、抽象、数据与信息、算法、编程、网络”等重要思想。课程通过增加许多趣味性内容(如图形化编程游戏软件Lightbot),让学生体会程序工作原理和函数级抽象、递归等程序层面的核心概念。课程还包含计算机技术发展引起的社会问题,如数字足迹、隐私、计算机艺术等。

可以看出,上述学校的导论课程,从不同层次和角度强调了计算思维和计算机科学的核心概念与问题。其中,MIT的计算机导论课已在edX(MOOC的3个平台之一)之上。

3 面向新形势的计算机导论教学思路

3.1 重新规划课程内容,突出计算思维的培养

结合地方性大学的特点,兼顾计算机能力和素质不同的学生,我们以计算思维培养为主线,重新规划计算机导论的课程内容,从始至终凝练贯穿计算思维概念点,融合计算机界的最新研究和计算思维在跨学科领域的最新应用。课程包括4部分内容:计算机文化、计算机系统和网络、计算理论、计算学科方法论。每一部分都清晰地提出具体的计算思维概念点或学科核心概念,使学生在掌握知识的过程中,以知识、技能、能力为载体,逐步理解和掌握计算思维的基本内容和方法,领会知识背后对学科发展有深刻作用的伟大思想。具体情况见表1。

受《计算机科学概论》作者观点的启发,我们对内容顺序的安排围绕“计算、抽象、算法与形式化、程序、问题求解、计算思维”等概念,从学生易于产生共鸣的主题“数据表示存储、计算机工作原理、操作系统、计算机网络”人手,由浅入深地过渡到较抽象的“计算、可计算、计算模型、算法、计算领域典型问题、计算学科方法论”等内容。在计算理论部分,引入计算学科最新技术,如物联网、云计算、大数据、社会计算以及计算生物学、计算社会学等学科交叉融合案例,引导学生进一步体验计算思维。

3.2 引入MOOC资源,尝试混合教学模式

结合课程特点,我们提出混合教学模式的初步实施方案,见表2。

实施方案中引入基于MOOC资源的在线学习,学习流程涉及传统课堂和在线课堂两种形式,因此是混合教学模式。核心的3个环节是:①课下看视频学习;②课上精讲讨论练习;③课下继续讨论协作完成实践。

整个学习流程以学生为主体,教师起到引导和帮助的作用。其中,第①个环节取决于学生学习的自主性和接受能力;第②③个环节,取决于老师对课上精讲内容和讨论题目的设计是否具有创造性和活力,是否可以激发学生的学习兴趣和内在动力。

混合教学模式打破了传统课堂“课上听讲、课下练习”的模式,对老师和学生提出了新的挑战。例如,对于老师,不仅要选择适合的在线教学内容,而且要设计课上活动和课下习题,还要区分哪些知识学生可自学,哪些必须经过点拨,哪些内容需要通过多次练习才能熟练掌握,哪些原理需要讨论才能明晰。对于学生,由于缺少面对面的沟通,缺乏传统的监督机制,因此需要更强的意志力和责任感,才能完成课程的学习。

因此,本课程将加强以下问题的研究和实践:

(1)MOOC资源的恰当引入。引入什么MOOC资源,引入多少内容,这些内容与本课程的关系是关键问题。目前,网易云课堂有一门中文计算机专业导论课,主讲老师是哈尔滨工业大学的占德臣、聂兰顺等。该课程分为3个子课程:思维与系统、语言与算法、学科与专业。其中涉及计算机系统、程序与算法的内容更强调计算思维的概念和意识,符合我们的教育目标,因此本课程将选择相应内容进行混合模式教学尝试,不断总结应用开放课程资源的得失,及时改进和优化相应课程资源和教学方法,为全面实施混合教学模式提供宝贵经验。

(2)更具活力的课上内容设计。课上内容主要包括两部分:①精讲,旨在将碎片化的知识汇集成完整内容呈现给学生,有效弥补独立学习能力和接受能力偏弱学生的听课局限;②课上讨论,旨在引导学生进行深化课程内容的思辨式讨论,激发学生学习的内在动力。

(3)更具思辨性的课下习题设计。可以让一些问题更具争议性,正确方法或正确答案不止一个,使学生在解决问题的过程中深化思维;引入安全、隐私、责任和社会意识等问题,鼓励学生思考现实社会与课程内容的关系。课程习题分为练习题、章节复习题、思考题。练习题用于复习刚刚学过的零散的知识碎片;章节复习题覆盖整章内容,启发学生整合知识点并解决问题;思考题提供社会问题,激励学生思考讨论并开展课外研究,要求学生提交书面报告或口头报告。此外,还提供实践题,引导学生独立或以小组形式协作完成。

(4)探索建立新评价指标。与传统教学相比,混合模式中需要考虑新的学生行为,如MOOC资源利用情况、线上或课下讨论活跃度、课下习题反馈及正确率等。评价指标要反映学习过程的每个环节,才能增强学生学习的内驱力,充分发挥优质MOOC资源的作用,有效提升混合模式的教学效果。

4 结语

我们利用优质MOOC资源,以计算思维培养为目标,进行计算机导论课程的教学改革,在大学计算机教育体系中具有重要意义。本课程的教学改革实践正在进行中,取得的效果还需进一步验证和分析。相信计算机导论课程的改革,对学生计算思维的内化和养成,对激发学生学习兴趣,扩大学生国内国际视野,都具有积极的推进作用。

参考文献:

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[6]陈国良,计算思维[J]中国计算机学会通讯,2012(1): 31-34.

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[17] UCSC. Introduction to Computer Science [EB/OL].[2015-01-16]. courses.soe.ucsc.edu/courses/cmpslO/Winter14/01.

计算机导论课程论文篇(2)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)02-0173-02

引言:

“计算机导论”是在计算机专业一年级开设的一门专业基础课程,其面临着内容庞杂,学时不断被缩减,而学生基础参差不齐的矛盾。“计算机导论”原本是一门举足轻重、不可或缺、水平很高的课程。但现状是“计算机导论”在各个学校被视为无足轻重、可有可无、水平不高的课程。究其原因有以下几点:第一,课程内容不清、目的不明确,没有形成一个核心的内容;第二,课程很多时间在讲授事实,很少去讲解思维,缺少思维训练,以至被很多人误认为“水平底”。第三,觉得大学一年级学生接受不了“深”的计算机知识,授课内容定位越来越浅显,以至面临从人才培养方案被删除的危险。第四,课程内容涉及的知识面比较窄,仅仅是讲解一些语言和程序设计,然后用算法解题,不断地让学生做一道道的题目,这不符合“计算机导论”教学思路。第五,教学内容的陈旧,以概念讲概念,以概念讲原理,过度地强调“用”,不正确地理解“用”,以为“用”就是“用软件”、“用电脑”。这些都是影响“计算机导论”课程很严重的问题。这些问题怎么解决?计算机就是“用电脑”、“用软件”吗?计算机就是“编程序”吗?“编程序”就是要学习计算机语言吗?什么是真正的会“编程序”?地方普通高校的计算机学生只需要拥有技能而不需要建立计算思维吗?这些都是“计算机导论”课程改革面临的问题。本文以“计算机导论”课程“算法”内容为例,谈谈地方普通高校在“计算机导论”课程教学改革中的一些具体做法。

一、教学内容搭建与教学策略

根据教育部计算机基础教学指导委员会文件精神,参考“九校联盟”(C9)[1]的计算机基础教学改革经验,地方普通高校明确了以计算思维能力培养为核心的“计算机导论”课程改革方向。结合地方普通高校的实际,在课程内容上将董荣胜教授的“计算机科学导论――思想与方法”[2]与战德臣教授“计算之树”教学体系[3]进行融合,力争实现计算思维与计算机技能培养并重。下面以“算法”知识部分的教学为例进行阐述。

“算法”是程序与计算系统的灵魂[4],“算法”知识部分的教学采取案例驱动的教学方式,以旅行商问题(Traveling Salesman Problem,TSP)为例展开,全面讲授如何探索出为解决TSP问题而采取的确定的、有限的步骤,即算法;此算法如何经过不断细化,最终能用计算机语言来表达,进而被计算机执行,产生TSP问题的最终计算结果。

TSP问题的求解过程及思维方法包括:数学建模(相关课程:数学建模,离散数学之集合论与图论、数理逻辑等)算法策略设计(相关课程:算法设计与分析)算法的数据结构设计算法的控制结构设计(相关课程:算法与数据结构)算法的程序设计(相关课程:高级语言程序设计)算法的正确性分析(相关课程:算法设计与分析)算法的复杂性分析(相关课程:计算理论与计算复杂性)。

在讲授“算法的数据结构设计”时,引入Vcompter软件进行演示,使学生更易理解数据之间的逻辑关系以及这些逻辑关系如何在计算机中得以实现。为了让学生更容易接受“算法的控制结构设计”,利用可视化工具软件Raptor演示“顺序结构”、“选择结构”、“循环结构”。考虑到大学一年级学生还没有高级语言程序设计的基础,采用简单易学的可视化编程软件Raptor进行“算法的程序设计”的学习。如图1所示:

二、教学模式设计

“算法”知识部分的教学采取目前被计算机教育界积极倡导的MOOC/SPOC及基于Moodle的混合式教学模式。

首先,学生通过互联网进入“中国大学MOOC”,报名参加战德臣教授等教学名师的大学计算机在线课程,利用课余时间,通过在线方式学习相关知识。

其次,任课教师课前将“计算机导论”课程教学大纲、教学日历、教学课件、教学微视频、作业等信息上传到基于Moodle的在线学习平台,学生在线学习及下载使用。

再次,学生完成作业后通过基于Moodle的在线学习平台进行作业提交,教师在线下载学生作业并进行线下批阅,批阅后在线将分数及评语反馈给学生。

最后,学生利用基于Moodle的在线学习平台的即时聊天、讨论区功能,对“计算机导论”课程中遇到的问题,通过聊天工具在线向老师进行提问,或者通过讨论区出来,学生和教师在线或离线讨论。

MOOC/SPOC及基于Moodle的混合式教学模式可以解决有限的课堂教学时间与学生基础参差不齐的矛盾。学生们利用丰富、优质的课外教学资源提前学习或者课后复习,教师也可以及时发现学生的问题,有针对性地解决学生的问题。当然这样的教学改革对学生学习的主动性和自觉性,以及教师的敬业精神和业务水平都提出了更高的要求。

三、总结与展望

地方普通高校在“计算机导论”课程教学中,以用计算思维改造计算机导论、计算机导论要培养计算思维和信息素养的方针和原则为指导,融合董荣胜教授、战德臣教授的大学计算机基础课程知识体系的研究成果,结合本地高校学生的实际和人才培养目标,汲取已开展计算思维教学改革的高校的教学经验,积极探索适合本地高校的MOOC/SPOC及基于Moodle的混合式“计算机导论”的教学模式。

参考文献:

[1]何钦铭,陆汉权,冯博琴.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养――《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》解读[J].中国大学教学,2010,(09):5-9.

计算机导论课程论文篇(3)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(c)-0166-01

《计算机导论》是高等学校计算机科学与技术相关专业本科新生的首门必修专业课,也是学生学习其它计算机专业知识的先导课。该课程担负着系统、全面地介绍计算机科学技术基础知识,培养学生学习计算机的兴趣和热情,提高学生综合素质和创新能力的重任[1]。通过对《计算机导论》课程的学习,学生对计算机专业的所学内容有了全局的、概貌性的认识,为以后各门专业课程的学习奠定了基础[2]。同时,该课程也是对新生的一次具体而详尽的专业思想教育[3]。目前,《计算机导论》课程教学中存在着教学方法和教学手段落后等问题,对其进行改革和完善非常必要。

1 教学目标与内容

《计算机导论》课程的教学目标是使学生通过对本课程的学习了解计算机系统的基础知识,掌握基本的计算机操作技术,培养学生对计算机专业的学习兴趣,理解学习计算机专业主干课程的重要性,了解职业前景与职业要求,力求使学生对计算机专业及其后续课程的学习有一个整体上的认识,为今后在各自的专业中对计算机的使用打下坚实的基础。

《计算机导论》是将计算机基础理论与应用操作相结合的课程,其中教学内容要紧密联系教学目标,重视对学生综合素质培养的要求,将理论知识和实践操作相结合。虽然其课程内容涉及到计算机科学的各个方面,但重点描绘体系框架,奠定知识基础,为今后的深入学习做好准备。具体来说,该课程主要讲述计算机的基础知识、计算机硬件系统、计算机软件系统、数据通信与计算机网络、数据表示方法等方面的内容。

2 教学中存在的问题

《计算机导论》课程涉及的知识面广,且大部分是学生首次接触到的内容,教学中容易使学生感觉学习的内容抽象,过程枯燥,进而影响其学习的积极性,以至达不到良好的教学效果。究其原因有以下几点。

(1)传统教学方式和理念缺乏创新。当前的《计算机导论》课程教学以知识的传授为主,学生往往只能被动地接收教学信息。教学中没有结合本课程的特点进行教学手段的创新,同时也缺少对学生学习能力的培养。落后的教学方式和理念,不但无法实现教学目标,也会对今后其它计算机专业课程的学习带来不利影响。

(2)没有结合学生的不同起点进行教学。《计算机导论》课程教授的对象是刚刚迈入大学校园的新生,由于进入大学前所接受的教育环境不一样,学生对计算机的认识程度也参差不齐,如果仍然采取传统的课堂讲授方法,将很难达到预期的教学效果。

(3)教学中多媒体技术的应用水平较低。当前,多媒体技术在课堂教学中被广泛采用,通过对图文声像的综合展示,提高了课堂教学的效率。但是我们也应该看到,大部分多媒体课件采用PPT模版制作,内容设计流于形式,交互性不佳,无法实现师生双向的沟通,从而使得学生缺乏学习的主动性和积极性。

(4)实验与理论教学脱节。某些地方将《计算机导论》实验课与《计算机基础》公共课实验归为一类,只练习基本的Windows和Office软件操作,这和《计算机导论》的理论教学内容存在严重脱节,使得学生所学的理论内容无法得到有效的操作实践。

3 案例导向的教学方法

在《计算机导论》的课堂教学中,传统教学方法通常先提出概念,然后再对其进行解释说明,无法对每个问题进行深入系统的讲解,对教学内容的深度和广度都难以把握,容易使计算机知识的介绍成为各自独立、互不相关的内容。要改变这种现状,可以选择采用案例导向的方法来组织教学。

案例导向的教学方法是指根据教学目标的要求,组织学生通过实际案例的分析、讨论和操作实践,指导学生综合各方面知识来分析和解决实际问题的自主探究性学习方法。在《计算机导论》的课程中采用案例导向的教学方法,能够产生良好的教学效果,具体有以下几个方面。

(1)能培养学生采用创新思维解决问题的能力。教师应尽可能选择与学生的学习生活关系密切的案例,例如通过组装学生个人电脑的案例来让学生了解计算机硬件系统,能够加深学生对所学计算机相关知识的理解和掌握。案例的讨论分析不是要得到一个标准答案,恰恰相反,这里并没有所谓的标准答案,学生可以从实际应用的角度全面而熟练地掌握所学知识,进一步提高解决实际问题的能力。

(2)能培养学生对所学计算机专业课程的整体认识度。通过将计算机领域的多种知识融合入案例,可以让学生在进入相关专业课学习之前对整个教学体系有一个全面的认识,了解它们之间的关联与作用,系统地掌握计算机科学与技术方法论,并将其贯穿于大学四年的专业课学习当中,从而真正实现《计算机导论》课程的教学目标。

(3)能有效提高学生的学习兴趣和积极性。在案例导向的教学方法中,教师是组织者,学生是参与者,课堂教学过程变成一项师生共同参与交互的有趣活动。通过对案例的讲解与分析,学生会自然而然地开始自主的学习与探究。在交互式的教学活动中所产生的强烈兴趣能够使学生比在采用传统教学法的课堂上更加积极和认真,从而提高教学效果。

4 结语

《计算机导论》是高校计算机科学与技术专业的先导必修课,对于培养学生对计算机的兴趣,提高学生的综合创新能力起到重要作用。针对当前《计算机导论》课程教学中存在的教学方法及手段落后的问题,采用案例导向的教学方法对其进行改革和完善,在实际教学中可以取得良好的效果。

参考文献

计算机导论课程论文篇(4)

关键词:

计算机导论;课程;双语

中图分类号:

F49

文献标识码:A

文章编号:16723198(2014)06017202

1 引言

《计算机导论》(双语)课程从学科整体出发,综述性地、深入浅出地介绍计算机学科的有关知识与技能,起导向的作用。它是从事计算机专业学习学生的“引导图”,是对整个计算机学科有一个鸟瞰式的纵览。它没有先修课要求,也无直接的后续课,但它是所有后继专业基础课及专业课的基础。其目的是认识计算机学科的本质,对计算机学科的系统化和科学化进行阐述,并在这个过程中激发学生学习的兴趣。通过计算机基础知识的学习,掌握计算机软硬件基本使用方法,使学生对计算机的认识由感性的、功能的认识深入到内涵的、理论的认识。在学完本课程后,使学生掌握计算机技术所必须的所有核心概念和内容,并为后续的计算机技术课程学习打下坚实的基础。本课程的目标是对计算机专业做一个绪论性的介绍,不求深度优先,但求广度优先,主要目的是让学生对计算机的历史发展,知识体系及学习方法有一个总体的了解,激发学生的学习兴趣和学习主动性,为学生顺利完成大学的学习任务提供必要的专业认识基础。在教学中,主讲教师主要采用双语教学,让同学逐步提高计算机专业英语的听力和表达能力,熟悉计算机专业的英语术语,培养国际化的计算机专业人才。

2 教学内容和特点

作为导论性课程,本课程既介绍了计算机软硬系统的基础知识,同时也介绍了数据存储、软件工程、程序设计、人工智能以及算法等方面的知识内容。本课程尽可能地将最有用的信息综合起来提供给学生,因此,课程具有如下特点:覆盖面广,几乎包含了计算机科学和技术所涉及的所有核心概念和内容;弹性大,作为进入大学学习的一门导论性强、覆盖面广的专业基础课程,学生必然面临很多问题和难题,对各部分内容的把握不可能深入,为此需要在教学中灵活处理。但是最基本的要求是把握最基础、最核心的概念和技术。该课程定位是对计算机专业做一个绪论性的介绍,不求深度优先,但求广度优先,主要目的是让学生对计算机的历史发展,知识体系及学习方法有一个总体的了解,激发学生的学习兴趣和学习主动性,为学生顺利完成大学的学习任务提供必要的专业认识基础。主讲教师以科学的认识论和科学的方法论统领整个课程的教学,采取高级科普的深度定位和通俗流畅的语言和故事,向学生介绍整个学科的概貌和国内外的最新进展,帮助学生进行整个学科正确的认知与导学。

《计算机导论》课程是计算机专业一门重要的先导基础课程。该课程教学的两个基本目标和任务是认知与导学。在教学中,教师应该以科学的认识论和科学的方法论统领整个课程的教学,采取高级科普的深度定位和通俗流畅的语言和故事,向学生介绍整个学科的概貌和国内外的最新进展,帮助学生进行整个学科正确的认知与导学,为学生顺利完成大学的学习任务提供必要的专业认识基础,同时,给学生的学习留下大量的疑问和问题,为后续课程的教学留下“伏笔”,真正使导论课程的教学起到初步认知与正确导学的作用,能够引导和帮助学生按照学科专业的特点和要求来开展学习。计算机导论实验是计算机导论课程课内实验,通过实验,要求学生掌握计算机基本应用技能。

利用双语教学充分利用互联网上的信息资源和计算机科学导论的中英文教材深入浅出地介绍计算机的基础知识,计算机体系结构,操作系统,网络计算,程序设计与算法分析,信息系统,软件工程,图形学和可视化计算,智能系统,离散结构等。

3 教学条件

选用《Computer Science An Overview(计算机科学概论)》,(美)J. Glenn Brookshear著,人民邮电出版社,作为理论教材。同时提供学生一些参考书和一些网站。该教材是计算机科学导论课程的一本经典教材,全书对计算机科学做了精彩的百科全书式的全面阐述,全景式地展现了计算机科学的发展历程、现状及其新的技术发展趋势。教材首先介绍的是信息编码及计算机体系结构的基本原理;进而是操作系统和计算机网络的内容,接着探讨了算法、程序设计语言及软件开发,然后探索了数据结构和数据库方面的问题,通过图形讲述计算机技术的主要应用,涉及了人工智能,阐述了计算机抽象理论。教材在内容编排上遵循由具体到抽象推进这样一种很利于教学的顺序,每一个主题自然而然地引导出下一个主题。此外,书中还有大量的图、表和实例,增强了读者对知识的了解与把握。该教材既适合作为高等院校计算机以及相关专业本科生教材,也可以供有意在计算机方面发展的非计算机专业读者作为入门参考。

《计算机导论》(双语)课程是计算机专业一门基础课,历来得到学校及学院各方的关注和重视。我们制定了“以人为本”、“因材施教”、“教学互动”的教学方针,对《计算机导论》(双语)课程在教学内容、方法以及教学手段和考核方式等方面进行了大范围改革试验。采用整体、交互式教学模式,推广“以学生为中心”的教学方法,对课堂教学实践进行了个案分析和研究,观察了“任务型教学法”和“问题驱动法”在课堂教学活动中的实践效果。以上改革成果取得了良好的成效。学校图书馆有很多可利用的网络电子期刊和国内外几个大型的数据库,如:中国学术期刊全文库、中国博硕士学位论文全文库、Elsevier期刊全文库、Springerlink期刊全文库、LexisAcademic数据库、AIP&APS期刊全文库、IOP期刊全文库、国家科技图书文献中心、高校人文社会科学文献中心、中国知网总站(高等教育期刊)、中国知网总站(基础教育期刊)等。学院有自己的图书资料室,藏书丰富,有许多关于计算机专业的中外文图书和中外文期刊,资料室的管理人员具有高级职称,业务水平高,为教师的科研、教学提供了高质量、热情的服务。这些不仅确保了“计算机导论”课程教学任务的顺利实现,而且为学生的课外学习创造了宽舒的、有利的环境。目前该课程可以进行网络共享的教学资源有课程教学大纲、考试大纲、教学计划、习题集、电子教案、教学课件、参考文献等。利用多媒体教室,以英文电子讲义为主用双语讲授所涉及内容的基本观点、技术、理论和新概念,以有关章节的历史故事为主线将人,内容和实践统一到教学过程中。充分利用互联网获取最新的信息,技术和工具,并和学生同时分享。

4 教学方法

计算机导论课程论文篇(5)

[作者简介]周琴(1974- ),女,江苏泰州人,江苏省高港中等专业学校,讲师,研究方向为计算机课程教学。(江苏泰州225324)

[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2014)15-0142-02

计算机导论课程的主要目的在于对刚进入学校的学生传授计算机方面的概念、知识以及操作技能,使其掌握计算机前沿技术的发展和应用情况,以获悉接下来所要学习的核心知识及专业方向,同时还会建设一个基本知识体系以推动后续课程的顺利开展,日后在各课程的充分学习下,不断丰富该体系。笔者主要对中职计算机导论课教学改革作了深入的分析。

一、中职计算机导论课程的主要培养目标

1.呈现出基础性、实践性、实用性、前瞻性特点。基础性指的是编制的教学内容应有明显的原理、概念、方法和技术,对学生有很大帮助,具有“授人以渔”之效。只有涵盖了这些基础性的知识才能保障后续计算机专业课程顺利有序地进行,提高学生的学习热情。实践性指的是计算机导论课程在教学过程中必须给予学生充足的上机实践机会,这是至关重要的。学生只有在不断的实践下才会掌握理解核心概念与有关技术,调动学习热情,提高实践操作能力、处理的问题能力以及创新能力。实用性指的是计算机导论课程的教学内容应始终遵循实用原则,将工作中常用的具有实用性特点的技巧贯彻落实到课堂教学全程中,以培养学生良好的操作技能。前瞻性指的是计算机导论课程所蕴含的内容要求全面有效地体现出计算机方面的前沿技术与成果。要把具有时代特征的内容纳入计算机导论课程的内容范畴中,以保证学生及时获悉计算机领域涌现的新知识与新技术。

2.积极建设“一个基础”“两大能力”的培养目标体系。所谓“一个基础”指的是,计算机专业必须熟知的基础知识。计算机导论课程属于计算机专业的入门专业基础课,对其他计算机专业课的有效开展具有重要的促进作用。随着计算机领域内各学科的不断发展、信息量的逐渐增大,要求计算机导论课程的内容必须呈现出多样化特点,以适应目前计算机技术的发展。因此,要培养学生对计算机基础知识的全面掌握,并且在学生熟知了基础知识后还要提高其计算机综合运用能力。所谓“两大能力”指的是,不断提高中职学生计算机岗位工作中所要求的计算机操作技能及软件的运用能力。

二、中职计算机导论课程现状

1.教学内容滞后。计算机导论课程教学过程中,除了要让学生对计算机的历史发展情况加以掌握外,同时还必须将计算机领域内的新进展与发展情况告知给学生,从而确保教学具有较高的效率,激发学生的学习热情。但是,有的中职学校现行计算机导论课程的教材与不断发展的计算机不相适应,没有将新概念或者新术语等及时纳入教材。如此一来,按照教学大纲开展教学活动,教学内容就会比较滞后。在这种情况下,学生会感觉课堂上所学的内容与自己生活中所接触到的东西格格不入,进而丧失学习的积极性。

2.教材选择不合理。选择科学合理的教材是计算机导论课程中的重要一环。这主要是因为学校新生首先会翻阅自己手中的教材来获悉计算机的发展情况、一些核心人物等,进而开展相关学习。但是现阶段,有的中职学校的计算机导论课程所用的教材具有引导不到位的问题。首先是把《计算机网络及其应用》《操作系统》《计算机信息安全技术》《数据库系统及其应用》等各为一章来进行编写。如果选用这样的教材,将无法把握好教学内容的深度与广度。其次是所传授的计算机基础知识等同于非计算机专业范畴所用的《计算机基础》教材。

3.教育者存在问题。从事计算机导论课程教学的教育者一直都根据本专业教学计划、教学大纲的要求来传授知识,虽然有着丰富的内容,但是缺乏生动性。而且,计算机导论课程与软件工程专业后续学习的各门课程都有关系,但教育者都有各自的专业知识侧重点,有的内容十分精通,需要花费足够的时间生动地为学生介绍,有的内容则缺乏一定的精通性,无法科学地引导学生对该门课程予以全面认识,总之激发不了学生的学习热情。

三、中职计算机导论课教学改革

1.教学内容改革。首先,将基础性知识和先进性知识有机结合。在计算机导论课程中,基础性知识占主要地位。对于该部分内容,学生要全面准确地加以了解,同时有效地应用。这决定教育者的授课方式要秉着实实在在讲授的原则。比如,掌握好浮点表示、数制、数制间的转换、码制、数的定点表示等基础性知识十分有利于后续专业课程的学习。随着计算机的迅猛发展,涌现出了许多新知识。这就要求教育者备课时,将教材由于出版时间等各类因素无法及时写入的计算机科学和产品的最新发展给添补进来,比如实际教学时,传授学生新型电子产品具有的原理及优势。并且,为了培养学生的学习兴趣,应适当将计算机发展史上的一些核心人物、产品、企业等讲给学生听。

其次,注重非基础性知识的引导。在非基础性知识方面要注重引导,不做深入的探究。比如,讲解数据库系统及其应用、软件工程及信息安全等内容时要以宏观层面为出发点,只要求学生获悉有关课程的基本知识与课程的作用即可,而对于一些比较深入、详细的原理内容应在后续课程中予以讲解。计算机导论课程无须全面讲解全部专业知识,这样反而可为学生提供一定的思考和想象的空间,以增强学生想要尽快学习后续课程的欲望。

2.教学方法改革。首先,采取讲座的形式,安排组织一些专家详细讲解软件工程专业学生需要了解的软件基础理论知识和软件工程专业知识,以及需要掌握的技术方法等,让学生清楚地认识到该专业的几年学习中所要获悉的专业知识和技能,以及学业结束后适合竞聘何种岗位,从而明确自己的学习目标及任务。

其次,培养学生的基本技能。在培养学生基本技能时,可通过计算机导论课程自主学习平台而最终实现。计算机导论课程自主学习平台,应具备以下几种环境:良好的交互学习环境、有问必答环境、以学生个性化为主的学习环境、评价激励的环境、统计反馈的环境及精美的学习资源环境。在这样的平台下,要求学生先抽做整套试题作答,回答完毕后系统会自行准确地打出所得分数,同时还会进行全面的试卷分析,指出学生已掌握的知识和需要再努力了解的知识,让学生学习前对自己掌握的知识予以相应的定位,再通过精美的学习资源开展有关知识的学习。倘若利用网上的学习资源后依旧处理不好部分知识问题,那么应采用网上留言的方式提出相应问题,教育者在看到留言后给予正确的处理方法。若学生觉得学会了所有知识点,可重新随机抽取试题,以获悉自己是否真正掌握了基本技能。

最后,充分运用多媒体辅助教学。计算机导论课程通常以多媒体辅助教学,可以图文并茂地将教学内容播放给学生,课堂时间得到缩短、教学更加直观易懂。比如,对计算机的体系结构讲解过程中,利用多媒体播放冯・诺依曼型机器框图,全面揭露计算机的五大组成部分。不过,多媒体教学不可完全替代板书。由于多媒体教学存在较大的信息量,所以会相对减少学生的思考时间,若学生缺乏递进式的思考,那么将难以紧跟教育者的进度与思路,所以对基础内容进行讲解过程中,以板书为主会收到较好的效果。

3.构建完善全面的获取式教学方法体系。首先,注重培养学生的积极性,和学生良好交流。学生是否具有学习积极主动性直接决定了教学实际效果。在教学过程中,教育者应侧重于提高学生的创新能力,把教学重点从以往的由教育者如何教变为学生如何学上来,使学生有创造性地进行学习。教育者可采用诸多方式,如课堂提问、QQ聊天等和学生进行良好的沟通交流,了解学生的实际需求,以制定出相应的课堂教学组织设计。

其次,开设各类形式的交互式课堂教学。通过将理论和实践有机结合起来的多媒体教学环境来促进师生间良好互动、人机间良好互动。教育者应及时处理好学生所提问题,防止学生由于理论知识与实践操作的不足而削弱学习效率,保证教学效率提升的同时增强教学质量。

最后,确立学生的主体地位。摒弃以往的灌输式方式,要求教育者在每一单元后先布置相应的项目设计,让学生课余时间自己独立操作,最后教育者对学生递交上来的项目设计一一验收,以获悉实际教学效果,并将该成绩纳入期末总成绩范畴中。

四、结论

综上所述可知,本文主要以中职计算机导论课程的主要培养目标和中职计算机导论课程现状为切入点,探析此课程的教学改革。由于计算机导论课程是计算机专业学生的入门课程,有着丰富的内容,是学习后续课程的基础,因此教育者要注重培养学生的学习兴趣。并且,随着计算技术的迅猛发展,应抓住时机,紧跟时展步伐,创新教学内容,完善教学方法,从而将计算机导论课程具有的功能优势全面发挥出来。

[参考文献]

[1]黄国兴,陶树平,丁岳伟.计算机导论[M].北京:清华大学出版社,2009.

计算机导论课程论文篇(6)

计算机导论是计算机专业大一学生的一门专业必修课。这门课程在计算机学科中占据着重要的作用。它对计算机学科的科学理论和技术进行了系统而又概括的阐述。它涵盖的知识面广,主要涉及了计算机硬件和软件的基础知识、人工智能和图形化处理、程序语言设计和算法思想、数据管理信息系统、软件工程、离散结构等专业知识点以及与信息技术有关的社会人文知识。

通过这门课程的学习,学生可以对计算机这门学科有一个大致的了解,提高学生对本专业的学习兴趣,从而为后续学习专业课程打下一个良好的基础。虽然计算机导论这门课程所涉及的都是基础知识,看似很容易,但是要教好这门课程不是那么简单,这主要是由于这门课程所承担的任务以及在整个专业体系中所处的位置,还有传统教学中存在的问题。

一、存在问题

1.学生基础参差不齐

大学里的学生都是来自全国各地,由于经济和教育水平的差距,有些学生在中、小学的时候就已经接受系统的计算机基础教育,甚至有些学生还参加过全国计算机大赛,这些学生具备了一定的计算机知识和操作能力。然而有些学生尤其是来自偏远地区的,由于当地的教育设施有限,这些学生对计算机一些基本知识不是很了解。针对这种情况,如果相同的内容按照统一进度来教学的话,那些基础好的学生上课会觉得没事情做,而基础较差的学生有可能会跟不上进度,进而影响整个教学进度,以及对这门课程的兴趣[1—3]。

2.教材内容滞后

由于这门课程是对计算机专业各个领域的一个总结性概括,其原理性、知识性比较强,讲起来比较枯燥、乏味。况且有些内容随着时代的发展和技术的进步已经不适合作为重点内容,或者大篇幅出现在教材中,这也会影响学生对本课程的兴趣,从而影响整个教学质量。

3.教学方法陈旧

虽然现在在教学手段上采用了多媒体教学,其相对于板书来说,表达更加直观,但是教师只是把课本中要教授的内容做成了课件,在课堂上演示。由于信息量比较大,并且利用课件讲授速度比较快,一节课讲完后,学生印象也不深刻,并且也不能提高学生的积极性、主动性。一些概念性、原理性的知识还是记不住。这种教学模式是以教师为中心,通过提出问题,解释问题,举例说明的步骤,而学生以听为主,处于被动地位,不能很好地激发学生的创造力和想象力。况且,计算机导论是实践性很强的一门课程,只有在反复的操作中才能熟练掌握所学的知识。但是在目前的教学模式下,是以教授理论知识为主,实践为辅。学生上机实践的课时有限,不能很好地实践上节课所学的理论知识,进而不能熟练掌握知识,加上对当时已经听懂的理论知识也容易忘记,致使要上机考试的时候就会无所适从,不知如何有效地使用计算机。

二、计算机导论教学改革具体措施

1.教材内容改革

虽然现出版的计算机导论教材很多,但是存在一些不足,有的内容相对陈旧,有的内容相对抽象,难于理解,有的内容冗余,跟后续课程重复等。所以计算机导论教学内容应该体现“广而不泛,精而不难,拓展有度”。

(1)“广而不泛”:计算机导论是计算机入门课程,首先确定这门课程的培养目标,课程内容应该包括计算机专业各个领域的基础知识,建立计算机专业知识体系,层次结构鲜明。通过这门课程的学习,学生能掌握计算机专业相关知识,为其后续课程的学习打下良好的基础。

(2)“精而不难”:授课过程中应该突出重点,介绍各个领域相关知识的时候找到合适的切入点,课堂上将本节课主要内容传达给学生,尤其是对一些概念性、原理性的知识,应通过一些通俗易懂的例子加以解说,让学生熟练掌握。对于非重点内容,可以留给学生自学,培养学生的思考能力、想象力以及自律性,从而提高他们对计算机专业的兴趣。

(3)“拓展有度”:课程内容能够反映最新的科学技术以及产品的最新发展,针对各个领域的技术发展做一些适当拓展,从而激发学生对本门课程的学习兴趣以及积极性;教师也可以通过留作业的形式,让学生通过上网查询了解计算机专业的发展,正确引导学生,为后续课程奠定一定的基础。

2.多种教学方法相结合

由于计算机导论涉猎了计算机专业各个领域相关知识,不同领域的知识,它的性质不同,有些实践性比较强,在学习这些课程必须结合实际操作;有些原理性比较强,在学习这些课程的时候就要以讲授为主并结合一些生动实例。这样,结合多样的教学手段,将这门课程生动地传递给学生。

(1)充分利用多媒体进行教学。计算机导论的知识大致可以分为两部分:理论知识和上机操作。在讲授上机操作的时候,利用多媒体,例如投影仪,将老师的实际操作直观地反映给学生。在讲授理论知识的时候,通过制作一些生动的小动画展现一些原理的计算过程,从而充分调动学生的感官,使得课堂的气氛活跃,提高学生的积极性。

(2)采用讲授和操作相结合的教学方法。由于这门课程的上机操作的课时有限,为了能够让学生充分利用上机时间,在课堂教学过程中,教师应该将讲授和操作相结合,就是一边讲解,一边通过多媒体将本节课的实际操作过程直观地反映给学生。在上机操作的时候,可以放手让学生自己实践。为了避免学生上机操作的积极性不高,每节上机课都安排具体任务,让学生以团队的形式来完成。用这种形式锻炼学生的团队协作能力,同时加深所学的知识,为后面的课程设计打下一个良好的基础。

(3)建立合理的期末考核方式。首先根据学校培养的目标,制定一个合理有效的期末考核办法来对这一学期的学习成果进行考核。针对计算机导论课程既有理论性,又有实践性的特点。课程的期末考核制度主要包括理论考核和上机操作考核。全面考查学生基本理论知识的掌握和实际的上机操作能力。例如,理论考试应该占60%,上机操作占20%,课程设计占20%。

三、结论

在教授计算机导论这门课程过程中,存在一系列的问题,这些问题存在于学生自身、教学方法和教学内容,上述改革措施主要根据这些问题而提出的,并已经在教学实践中运用,取得一定的成效。当然,针对不同的课程应该因材施教,目的是为了激发学生对本专业的兴趣,提高学生的学习积极性,锻炼学生的应用能力和思考能力。

参考文献:

计算机导论课程论文篇(7)

一、合理设置计算机课程,协调理论与实践课比例

在目前的中职计算机教学中,学校对专业课程的计划和安排还并不是十分科学,有的学校过于注重理论,理论课程的时间占比较大,忽视了实践教学;而有的学校又过于注重实践,大量安排上机操作课程,忽视了理论基础的讲解。事实上,理论与实践是不可分离的,没有理论积累,实践就缺乏指导;没有实践操作,理论就无法得以验证和应用。所以学校在进行课程设置时,一定要进行科学、合理、客观的安排,协调好理论课与实践课的时间比例。当然学校的安排并非一层不变的,教师在教学过程中,可以结合计算机专业的方向、计算机特点和学生的实际学习情况,做适当的调整,以更符合教学的实际。

例如针对“计算机科学与技术”这一专业,有的学校计算机课程偏向于信息技术,那么专业课程中就要涉及到数据结构、微机原理、编译原理、汇编语言、电路与模拟技术等理论知识,同时要安排一定的实践课程进行上机操作,如数字电路实验、汇编语言编程及上机调试、数据结构实验等等。又比如针对“计算机基础应用”专业方向时,课程设置就应该偏向于实践操作,就可以设计一些例如Office、Photoshop、Visual Basic编程语言、数据库软件Visual Foxpro等的基本办公软件进行操作实践,当然也需要一定的理论课程作为基础,只是这时实践课程的比例可以大于理论课程的比例。只有这样,将理论与实践相结合、理论课与实践课协调安排,才能让学生真正学到理论知识、学会实践操作,真正提高学生的计算机水平。

二、理论课注重少讲精讲,实践课突出反复操练

在传统的中职计算机课程教学中,教学方法走入了这样一个误区:理论课上,教师满堂课都在滔滔不停地讲课,学生被动地听、记、学;实践课上,则放任学生自由上机操练,学习效果并不如意。为了改变这样的现状,就必须要变革传统的教学模式,理论课上应该少讲、精讲、多练,实践课上突出反复操练、注重操练效果的把控。

在中职计算机教材中,我们可以发现其中都有许多生动、形象的图片指引着操作流程,学生们一看便可清晰了解。这时,就不再需要教师再花大量的时间去讲解理论了。相反,教师只需要做适当的点拨和引导,让学生自主学习,多思考多练习;而对于一些重点、难点问题,则进行重点讲解,有针对性地指导,突出教学的难易层次感。例如在学习计算机基本办公软件时,由于内容较为简单且常见,所以教师不必大篇说道,只需进行点拨指导即可;然后让学生上机练习,如何在Word里面编辑文字、设置段落格式,如何在PowerPoint里面添加艺术字、图片等等。而对于较难的内容,如在Excel里面设置公式,添加文字、图片链接,设置动画等,教师则应该多予以关注和指导,在上机操作过程中多加辅导。

三、充分利用多媒体设备,为实践教学添砖加瓦

众所周知,计算机课程比较枯燥、晦涩,尤其是理论部分,学习起来会感觉十分乏味,因此许多学生会因此失去学习的兴趣。这时,如果运用多媒体技术,将枯燥的文字变成生动的图片、动听的声音,将复杂的文字流程变成视频演示,那么学生的眼球就会立即被吸引,学习兴趣也会被激发出来。兴趣是学习的动力,学生一旦对计算机学习有了兴趣,学习起来也容易多了。另外,通过多媒体技术可以让学生进行实践练习,尤其是针对一些较难的知识点。教师首先将这些重难点问题制作成有趣的教学课件,让学生学习的过程充满了视觉和听觉的感官体验。然后针对所学知识进行作业练习,例如学了Photoshop制作原理,则可以让学生试着去制作一些精美的贺卡、美化图片等;学习了Flash制作方法,则可以试着去制作精美的网页、设计有趣的动画等。通过练习,让学生不断加深印象、巩固所学。总之,在中职计算机教学过程中,要充分利用多媒体技术辅助教学,为学生开辟出一条崭新的教学道路。

综上所述,中职计算机教学必须突出实践性,这是中职学校办学目的所要求的,也是计算机专业性质所要求的,更是时展与进步的要求。而在教学过程中,首先学校要做到合理设置计算机理论与实践课程的比例,教师要实事求是、具体问题具体分析地进行调整;教师还要变革教学方法,精讲多练,并充分利用多媒体技术进行辅助教学。这样的教学方式是符合学生的认知能力与接受水平的,也能体现学生主体学习的地位,还可以有效激发学生的学习兴趣与热情,提高其计算机实践操作的能力。

参考文献:

计算机导论课程论文篇(8)

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)02-0344-02

目前,计算机技术的飞速发展,使得计算机技术的应用及渗透的领域越来越广,这迫切需求高技能高素质的人才。如何将计算机专业的人才培养成合格的、适应市场需求的人才,成为每一位计算机专业教育工作者的首要任务。

计算机科学导论作为一门计算机专业大学一年级学生的专业必修课,重点旨在勾画计算机科学体系的框架,通过计算机科学基础理论与应用操作相结合课程内容安排,使学生对计算机学科的知识体系结构有一个较为全面和系统的了解,继而激发并培养自己对本专业的兴趣,为以后大学四年的知识学习、能力素质和职业道德的塑造奠定坚实基础[ 1-2]。基于课程至关重要的作用,该文主要从计算机科学导论的教学方法和考核方法等方面进行了讨论,以期在今后的课程教学过程中达到最佳教学效果。

1 明确课程教学目标

计算机科学导论目标是通过介绍计算机科学与技术学科的定义、学科范畴、特点与规律,来构建课程的体系结构,引导学生培养正确的学科专业思想,同时激发学生对本专业的学习兴趣,使学生逐步形成以计算机的观点来分析解决问题的思维。课程内容涉及到一些专业课程的基本概念及某些具体内容,但绝不是计算机科学学科专业课内容的压缩和拼盘。通过本课程的学习使学生了解各专业领域研究的主要内容,掌握计算机系统的基础知识和操作技术,提高感性认识,力求使学生对所学专业及后续课程的学习有一个整体性、概括性的了解,树立专业学习的信心和自豪感,为今后在各自的专业中对计算机的使用打下厚实的基础,踏入计算机科学技术的大门,更好的适应社会的需求。

2 注重课程教学方法

近年来,这门课在教学中出现了多方面的问题。虽然计算机科学导论这门课程的内容不难,但是课程授予的对象是刚刚步入大学的新生,他们在入学前对计算机的了解程度各不相同,有的学生能够较熟练的操作计算机,有的学生却不会操作计算机。基于学生对计算机的认知基础不同,采用怎样的教学方法来教授这门课程能达到预期的教学效果,成为担任该课程教师一直关注的焦点。

为了在教学中提高学生的应用水平,培养他们浓厚的学习兴趣,我们不仅要充实授课内容,把握好难易程度,更需要结合多种教学方法。

2.1 积极引导学生,激发学习兴趣

计算机科学导论课程的授课对象是计算机专业的大一新生,他们对计算机及计算机专业学科的构架都还认识不足。因此,授课教师需要从多方面去积极引导他们。首先,从计算机应用的重要性及社会市场的需求方面进行举例分析,增强学生信心,并引导学生把握好自己的专业学习方向[ 3-4]。其次,在课堂的教学过程中用生动形象的应用举例讲解取代传统的理论讲授、理解掌握的方式,帮助学生逐渐熟悉并建立计算机科学与技术学科专业的知识框架,不断激发学生的学习兴趣。再者,在课余时间中,向学生介绍电子设计大赛、数学建模、PPT设计大赛等科技活动,鼓励学生深入了解并积极参与,帮助他们开阔视野,增强实践动手能力。

2.2 教学内容丰富,易理解易掌握

计算机科学导论是构造计算机学科专业框架的教材,授课内容涉及各个学科、各个领域的专业理论知识,难度比较大。因此应该优化内容,做到难易适中、层次浅显、通俗易懂,讲授时最好采用图文并茂加实物相结合的方法,使学生在感性上充分认识,更有助于理解和掌握[5]。除此以外,对教学内容进行适当的补充和实例演示。比如在讲授硬件知识时,可以视频演示硬件组装的过程;在讲授计算机网络知识时,补充一些加强网络信息安全方面的一些知识。这样既能集中学生的注意力,激发学生的学习兴趣,也能调动学生学习的积极性。

2.3 理论联系实际,培养动手能力

计算机科学导论课程不仅要塑造学生的学科知识框架,还要让学生熟练掌握计算机的基本操作。所以实验是课程教学中的一个必备环节,能促进学生加深感性认识,更能帮助学生理解掌握课堂知识[6]。

实验中实验目的要明确,实验内容要丰富备多样、知识面广,在全面锻炼学生的动手能力的同时调动他们的学习热情,从而提高学习效率和质量。比如在实验练习PowerPoint内容时,让学生把自己的个人简历情况进行作品设计,可以把自己的简介、照片、爱好等内容进行规整,加之实验的具体要求,这样在实验过程中充分提高了学生的积极性,也多方面的练习了文字与图片的排版、自定义动画、幻灯片切换、超链接、背景、配色方案等功能。

2.4 问题启发思路,促成创新思维

课堂提问是教师主要的教学手段之一,它可以帮助教师了解学生知识的掌握情况,也可以帮助学生温习加深理论知识的记忆,从而启发学生的思维,有助于促进学生的创新能力[ 7]。

计算机科学导论的课程内容是计算机专业主要课程的精简,本身理论性较强。因此在课程的教学过程中要打破传统的灌输式教学方式,结合课程的特点,充分利用其优越性,通过视频播放或者实例演示引入一些启发性的问题,来调动学生的学习积极性,启发他们的问题求解思路,逐渐培养他们的创新能力。比如讲解Excel时,月份、星期等都可以循环的拖动填充,那如何将同宿舍同学的姓名设置同样的效果呢。提出这样的问题后,能够引起学生的好奇心,激发学生求解渴望,从中增强学生分析问题和解决问题的能力,并在实践中促成创新思维,使学生在对后续课程学习过程中,保持一种主动积极的学习态度。

3 改进考核方式

多年来,计算机科学导论课程一直沿用理论考试为主要的考核方式,这样往往忽略了学生的计算机操作能力的培养。因此,该课程应注重学生的基本操作能力的考查,采取理论考试与上机考试相结合的考核方式,两者应该各占二分之一的比例,这样就能更好将理论和实践相结合,从而使学生认识到计算机基本操作的重要性。

4 结束语

“计算机科学导论”是学生对计算机科学与技术知识体系结构形成的专业入门课。它有助于计算机各专业同学对自己所在专业课程概貌及其框架结构的了解,有助于每个学生从中学到大学的学习方法、学习习惯的转变,更有助于学生学习兴趣的培养。选取多种教学方法相结合进行“计算机科学导论”教学,以问题推动思考,以实践促进理论,势必取得更好的教学效果。

参考文献:

[1] 符蕴芳.计算机导论课程教学改革的研究[J].教育与职业,2009(32):129-130.

[2] 薄树奎.“计算机导论”课程教学方法初探[J]. 郑州航空工业管理学院学报( 社会科学版),2011(8):182-184.

[3] 蔡京哲.对“计算机导论”课程教学的探讨[J].科技信息,2010(35):153.

[4] 王樱,蒋瀚洋. 新形势下计算机导论课程教学改革的研究与实践[J].电脑知识与技术,2010 (6):5391-5392.

计算机导论课程论文篇(9)

关键词:算法设计;算法分析;实践环节

中图分类号:G642

文献标识码:B

“算法设计与分析”近年来在很多院校的本科阶段开设,体现计算学科以算法为主要研究内容的学科目标。算法研究的是解决计算问题的操作序列,早在计算机技术发明之前,人们就对算法作了大量的研究。在本科阶段开设“算法设计与分析”,就是要使学生通过本课程的学习认识算法的设计与分析对程序设计与程序性能改善的理论指导作用,为今后在职业生涯中开发出具有创新性的应用程序打下良好基础。

基于这一指导思想,在计算机专业本科阶段“算法设计与分析”课程的教学改革就要求我们把握好理论与技术的平衡。如何把握本门课程中理论与技术的平衡,笔者认为需要从如下几个方面加以考虑。

1教学内容

算法课是理论课,它指导的是程序设计的思想和行为。因此,本课程的教学内容以理论为主应是合理的。问题在于对本科阶段的理论深度与广度的把握。首先,从我国普通高校本科阶段数理基础课的教学实际出发,学生掌握的数学知识限于微积分、线性代数、数理统计初步以及不多的离散数学(包括集合论、近世代数、数理逻辑和图论的基本概念)基础知识,远不能达到在理论论证中灵活运用的程度。在算法课程中,无论是算法的设计还是算法的分析,都不能超越这一基础。盲目追求理论严密将会严重挫伤学生的学习积极性。其次,本课程往往开设于高年级阶段,课时少也限制了教学容量。但是,通过有限的理论教学要使学生明白如下几点:

程序设计不能没有理论指导

理论指导下设计的程序更优秀

实际的应用需求将会推动理论的发展

因此,笔者在本课程的教学中在内容上注重以下三个方面:

经典算法设计方法

常用的算法分析方法

算法性能改善对理论研究的要求

2教学模式

很多重点院校,特别是偏重于理论研究的院校开设算法课通常不包含实验环节。但计算学科发展至今,更多的学生走进计算机系学习计算机技术,把算法课作为一门纯理论课来开设,对大多数学生是不利的。以前算法课不含有实践环节的一个可能的原因是技术远落后于理论(数学理论已有近千年的历史,而计算机技术却仅有短短几十年的发展历程),很多精巧的理论很难用当时的描述工具和运行平台加以实现。今天,我们不但能够用高度抽象的程序设计语言描述复杂的算法,在微型计算机上实现大多数流式算法,很多院校还配置了中小型计算机,让学生可以做并行算法的实验。所以,现在我们已经有了验证理论的物质条件,就应当把算法课的课堂扩展到实验室去。

应当认识到,为算法课增添适当课时的实验环节不但是可行的也是必要的。这首先要从教学目标出发,我们培养的是今后从事计算机软硬件开发制造和计算机技术应用的工程技术人才,学习算法就是要培养他们能用正确的理论指导创新开发的实践。其次,通过实验,让学生知道现有技术可能还不足以实现理论上已有的成果,引导学生思考明天可能的技术改进或理论创新。笔者所在学校将算法课的教学模式设置为3:1的理论与实践教学学时比。课堂教学以理论阐述论证为主,实验课实现算法并验证算法的效率。笔者最近在学生中作了一个问卷调查,调查了如下问题:

对你而言“算法设计与分析”课程对提高程序设计技术的水平________________。

回答“没有什么帮助”占3%,回答“有一点帮助”占23%,回答“有较大帮助”占47%,回答“有很大帮助”28%。

对你而言学习“算法设计与分析”课程的最大好处在于_______________。

回答“深入学习程序设计语言”的占20%,回答“深入学习数据结构”的占23%,回答“提高程序设计能力”的占56%。

这说明大多数学生认为算法课确实能提高他们的程序设计能力。

3实验课的设计

笔者认为,在实验课中将课堂讨论的理论加以验证,加深对理论的理解仅仅是实验课最基本的任务。绝大多数学生必须保质保量地完成这一任务。但是,我们从调查问卷中对如下问题的统计数据中却看到一个很让人担心的情况:

你认为学习“算法设计与分析”课程的最大困难在于___________________。

回答“听课理解”的占5%,回答“阅读理解”的占26%,回答“习题练习”的占17%,回答“算法实现”的占53%。

也就是说,半数以上的学生认为用他们在一、二年级所学的程序设计技能来实现已有的算法有困难。认真想来这也符合规律:一、二年级学习的是程序设计语言和基本的数据结构,学生没有充分体验到用语言和数据来设计解决问题的算法进而开发出能实际运行的程序的问题。所以,算法课的实践环节对工科学生来说,不仅是必要的,还是必须的。算法课增添实验环节既能让学生验证理论,还能在低年级所学的程序设计基础上提高程序设计开发的能力。

然而笔者认为,仅仅停留在算法的验证上还是不够的。当今的程序设计技术日新月异,利用当前的新技术实现并应用经典算法,使学生能够跟上技术发展的步伐,增强就业竞争力应当是我们在“算法设计与分析”课程中加入实验环节的另一个重要着眼点。利用诸如模板、仿函数、迭代子、对象合成等程序设计模式将实现的算法拓展成通用的函数库或类库,以此方式在实验中让学生自己掌握在高级程序设计语言课程中由于学时限制未曾深入研习的程序设计技术,从而切实地提高程序设计能力。

普通工科院校计算机专业的学生学习算法的设计与分析的最重要的目标,应当是其在程序开发中的应用。实验内容应该包含应用。笔者认为ACM/ICPC(国际大学生程序设计竞赛)历年来的题目很好地反映了算法设计与分析技巧在程序设计中的应用意义。笔者尝试着在本课程的实验中让有能力的学生研习一些这方面的题目,效果在一部分学生中是显著的。

总之,计算机教育工作者都在思考计算学科教育的本质以及如何提高本学科的教学质量。理论与技术的平衡是这场思考中的一个重要主题。厦门大学的赵致琢教授曾经指出“理论与实践相结合,理论与实践的统一是计算科学发展中最重要的特点之一。”因此,在教学中如何凸显本学科的这一特点,是每一门课程的教师应当认真思考并努力实践的。

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.

计算机导论课程论文篇(10)

0 引言

“卓越工程师培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是适应我国工业化发展进程,培养和造就一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的工程技术人才的重要举措,是增强我国核心竞争力、建设创新型国家、走新型工业化道路的必然选择。同济大学作为首批实施“卓越计划”的高校,于2010年启动“卓越课程行动计划”,加强课程的内涵建设,推动教学改革以取得突破性进展。

另一方面,计算思维(ComputationalThinking)作为一种教学理念,近年来在计算机基础教育中受到关注。计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。当今社会已进入信息化时代,具备计算思维,能够运用计算机技术和手段进行学习和工作、解决专业问题是高级人才必备的素质。计算思维能力是与读写能力一样的人类基本思维方式。

为了配合同济大学实施“卓越工程师培养计划”试点方案,提高骨干教师的业务素质和教学水平,同济大学于2011年开展计算机科学与技术卓越课程行动计划,将计算思维融入“计算机系统级课程”的教学改革中,取得了良好的教学效果。

1 “计算机系统级课程”教学改革内容

本次课程改革试点的核心内容主要包括3个方面:一是课程授课方式改革;二是训练(指各种类型的作业、结合课程的创新性实验项目、综合性和设计性实验等)方式改革;三是考试方法改革。

课程授课方式改革要大力推行启发式、探究式、讨论式、参与式、小班制等教学方式。训练方式改革除了传授知识外,还要通过设计综合性作业、结合课程的创新性项目以及其他形式多样的综合性训练,将学生的综合能力和人格培养落实到具体课程教学中。考试方法改革要消除应试教育产生的不利影响,以学生综合能力评价和人格养成作为核心,努力实现学生学习成绩评价方式的多元化。同时,建立计算机系统级教学团队,以团队形式对课程进行设计,积极建设和落实包含课程授课方式、训练方式、考试方法3大环节改革的具体方案。

“计算机系统级课程”教学改革项目在同济大学软件学院和电子与信息工程学院共建的“计算机系统结构”部级精品课程建设的基础之上,结合电子与信息工程学院在学科方向上的特色和优势,采取“两级基础深化、知识体系构建、实践能力培养、前沿技术追踪”4项措施,建立面向“卓越工程师”培养的计算机系统级课程教学体系。

1)两级基础深化。教师通过“计算机与信息安全导论”“计算机导论”和“计算机系统结构”课程,分别从广度与深度两个方面对学生进行全面的计算机学科基础教学。“计算机与信息安全导论”和“计算机导论”旨在帮助初学者认清学科的轮廓,而“计算机系统结构”则为计算机学科高年级本科生提供完整的学科核心知识。

2)知识体系构建。教师以“虚拟化与云计算”“Web编程”和“计算机前沿技术概论”等课程为基础,建立计算系统和网络的知识体系框架,为强化计算机科学与技术学科的特色和建立完整的计算机系统学科知识体系规范打下基础;同时还注重相关课程的交叉,如“计算机系统结构”与“操作系统原理”“编译原理”在虚拟操作系统、编译优化等方面的结合,“计算机系统结构”与“虚拟化与云计算”在大规模并行处理系统下的融合等。

3)实践能力培养。教师通过“计算机系统实验”课程,将“计算机系统结构”“操作系统原理”与“编译原理”等课程中关系极为密切的核心内容以综合实验形式进行集成,如存储结构及其管理、目标代码生成及优化、线程调度等。这样既有利于消除孤立知识点,又加强了学生的综合实践能力训练,为他们将来从事计算机系统开发工作打下坚实基础。

4)前沿技术追踪。教师通过“计算机前沿技术概论”课程追踪国际计算机系统结构领域中的前沿问题与技术。

笔者提出的面向卓越工程师的计算机系统结构系列课程体系框架如图1所示。该教改项目的实施将提高计算机系的办学水平,加强对青年教师的培养力度,同时也有助于本科教学中多出科研成果。

该教改项目从理论与实践2个方面展开,围绕计算机系统主题,在课程体系建设上注重基础、突出重点。特别是在实践教学方面,除了在相应课程的实验环节对学生进行训练外,还将在专门的“计算机系统实验”课程中进行有关计算机系统硬件和软件2个方面的完整的集成实验,通过数据采集和建模分析等手段验证实验结果的正确性和有效性。通过发现并解决实验过程中遇到的各种问题,学生更加深刻地理解并扎实地掌握计算机学科的核心理论,同时提高了从理论到实践的知识贯通能力和创新能力。

各门课程的教改内容简述如下。

1)计算机与信息安全导论。作为该教学体系的基础课程,将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下:

①选用《Computer Science:An Overview》作为该课程的双语教材:

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识;

③将计算机系统方面的基本知识从传统计

算机导论内容中自然引出;

④展开双语教学,并建设精品课程。

2)计算机导论。作为该教学体系的基础课程,将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下:

①选用《Computer Science:An Overview》作为该课程的全英文教材;

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识;

③加强计算思维方面的教学和实践,将Python作为入门编程工具培养学生的实践动手能力;

④展开全英文教学,并建设精品课程。

3)计算机前沿技术概论。作为全校的通识课程,适合各个年级的本科生,侧重信息安全前沿,同时带动整个教学体系前沿知识的探索。主要教改内容如下:

①汇集计算机系统结构课程体系中各个分支领域的前沿思想与技术;

②为“计算机系统实验”课程提供前沿的实验内容建议和素材;

③自行编写课程讲义与教材。

4)计算机系统实验。该教学体系中的实验课程建立在“计算机系统结构”“操作系统原理”“编译原理”等课程的基础之上,是整个教学体系中学生实践能力培养的核心课程。主要教改内容如下:

①建立计算机系统课程知识体系;

②建立实验环境,设计丰富多样的综合实验项目和开放性实验项目;

③编写实验指导书。

5)虚拟化与云计算。该教学体系中的专业课程之一,介绍可信与安全系统体系结构的基本概念、基本原理和基本结构。主要教改内容如下:

①建立课程知识体系;

②编写教材。

6)Web编程。该教学体系中的专业课程之一。主要教改内容如下:

①完善课程知识体系;

②建立实验环境,设计实验项目;

③编写教材和实验指导书。

2 教改特点

基于“计算机系统级课程”的计算机科学与技术卓越课程行动计划具有如下特点和创新性。

1)将本系计算机学科优势、优质课程与“卓越工程师培养计划”的实施相结合是本系统级课程教改项目的特点之一;

2)开设“计算机系统实验”课程作为计算机系统级课程教学体系的核心实验平台,加强学生的实践能力培养是本系统级课程教改项目的特点之二;

3)本教改项目结合计算机新教学法,将计算思维教学方式在计算机系统级课程中进行实践(“计算机系统实验”和“计算机导论”课程中实施),加强学生的实践创新能力是本系统级课程教改项目的特点之三;

4)本项目将工业界的最新技术介绍给本科生,为其提供毕业设计选题和到著名企业实习的机会是本系统级课程教改项目的特点之四;

5)本项目将可信与安全计算系列课程作为建设对象,点面结合带动一批课程、实验基础设施和教师队伍的建设是本系统级课程教改项目的特点之五。

3 教改成果

经过两个学期的建设,计算机系统级课程的教学改革取得如下成果。

3.1 教改立项方面

1)2012-2013年,教育部-IBM专业综合改革项目建设课程“虚拟计算与云计算”;

2)2011-2012年,谷歌校企共建实用精品课程项目“Web编程技术”;

3)2011-2013年,同济大学全英文课程建设项目“计算机导论”:

4)2011-2013年,同济大学双语课程建设项目“计算机与信息安全导论”;

5)2011-2012年,同济大学电子与信息工程学院教学改革研究与建设项目“面向‘卓越工程师’培养的可信与安全计算课程教学体系建设”。

3.2课程建设方面

1)计算机系统结构。

该课程于2011年上半年被批准为同济大学本科卓越课程(计算机科学与技术专业),同时作为计算机科学与技术系一软件学院共建部级精品课程。

2)计算机系统实验。

计算机系和学院实验中心已经购买相关的实验设备并完成实验室建设;已经开始组织2010级3位硕士研究生完成课程所涉及的5个实验设计。

3)计算机与信息安全导论。

该课程成功申报同济大学双语建设课程,并于2011年9月开始实行双语授课,同时完成了课程网站的建设。

4)计算机导论。

该课程成功申报同济大学全英文建设课程,并于2011年9月开始实行双语授课,同时完成了课程网站的建设。

5)计算机科学前沿技术导论。

该课程于2010年开设,目前已完成课程网站建设和《计算机科学前沿技术》教材的写作。该教材获得IBM大学合作项目书籍出版资助和同济大学“十二五”规划教材建设项目的资助。

6)Web编程技术。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程,并于2011年开设,同时完成了课程网站的建设。

7)虚拟计算与云计算。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程,并于2010年开设,同时完成了课程网站的建设。

3.3教材建设方面

1)《计算机科学前沿技术》教材已经编写完成,于2012年7月正式出版,并被列为同济大学“十二五”规划教材。

该教材是一本计算机科学的入门与提高教材,在力求保证学科广度的同时,还兼顾主题的深度,同时特别强凋计算机科学的前沿性,既介绍计算机学科相关主题的来龙去脉,又引入国内外最新和最热门的前沿课题。该教材既涉及计算机传统研究领域,如计算机网络、操作系统、人工智能等又涉及云计算、物联网、智慧地球等新兴热门研究领域,重点讲解这些最新计算技术在各个学科中的应用,既让读者对计算机新兴技术有一个宏观的把握,又通过各种案例分析指导读者将计算机最新技术应用到相关专业和学科中。

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