引論：我們?yōu)槟砹?3篇計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

為了提高VisualBasic程序設(shè)計(jì)的實(shí)用性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)以致用的能力，需要將該門(mén)課程與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)有機(jī)的結(jié)合在一起，這樣能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，提高學(xué)習(xí)熱情。以交通運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)為例，課程開(kāi)展至圖形圖像的使用時(shí)，可以選取紅綠燈變換例題作為學(xué)生的操作案例，如圖2所示。在這個(gè)案例中，與交通專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)也許還有一定的差距，但這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例足以吸引學(xué)生的注意力，控件要求也比較簡(jiǎn)單，代碼結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但是需要提醒學(xué)生注意的是需要對(duì)于Image3控件需要添加具有3個(gè)元素的控件數(shù)組，來(lái)存儲(chǔ)紅、黃、綠三種顏色。類(lèi)似的案例教師可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索或圖書(shū)資料等多種方法搜集，難度不能太大，如果太復(fù)雜，反而會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，以上就是對(duì)于非專(zhuān)業(yè)學(xué)生，將案例教學(xué)法應(yīng)用于理論教學(xué)中的一些建議。

篇2

實(shí)驗(yàn)對(duì)論文作者所授課的廣西師范大學(xué)物理教育專(zhuān)業(yè)4屆5個(gè)班本科生，其中1997級(jí)81人、1999級(jí)78人、2000級(jí)65人、2001級(jí)1班59人、2001級(jí)2班55人，選取大學(xué)一年級(jí)的力學(xué)、熱學(xué)的期考成績(jī)，力熱課程開(kāi)設(shè)之后的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的段考、期考成績(jī)。利用相關(guān)系數(shù)法反映計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)與力學(xué)、熱學(xué)課程成績(jī)之間線(xiàn)性關(guān)系的密切程度[7,8]。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

分析所選取的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)比例分布，考慮優(yōu)秀、不及格兩端的學(xué)生人數(shù)相對(duì)較少，進(jìn)行相關(guān)分析的誤差較大，而良好、中等、及格分?jǐn)?shù)段的學(xué)生人數(shù)較多，因此將分?jǐn)?shù)S分為優(yōu)良分?jǐn)?shù)段（S≥80）、中等分?jǐn)?shù)段（70≤S<80）、及格與不及格分?jǐn)?shù)段（S<70）三段，三段中的學(xué)生人數(shù)相差不大，分別計(jì)算計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)?nèi)?、?yōu)良分?jǐn)?shù)段、中等分?jǐn)?shù)段、及格與不及格分?jǐn)?shù)段與力學(xué)、熱學(xué)課程相對(duì)應(yīng)成績(jī)的相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表1、表2。可以看出，表中所有相關(guān)系數(shù)均為正值，除個(gè)別外主要分布在0.40~0.80之間，絕大部分相關(guān)系數(shù)均大于0.45，大于0.8的相關(guān)系數(shù)很少，沒(méi)有大于0.9的相關(guān)系數(shù)，說(shuō)明力學(xué)、熱學(xué)課程成績(jī)對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)有一定的影響，但影響并不是特別顯著，有一定的正相關(guān)性，但相關(guān)性并不是特別高，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程成績(jī)還受其它因素的綜合影響。

篇3

計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)主要包括上機(jī)實(shí)驗(yàn)、綜合練習(xí)、課程設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)等幾個(gè)方面。上機(jī)實(shí)驗(yàn)是最基本的實(shí)踐教學(xué)，由任課教師根據(jù)理論教學(xué)的具體進(jìn)度，設(shè)置一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。綜合練習(xí)一般在經(jīng)歷了一定的學(xué)習(xí)階段之后，任課教師根據(jù)現(xiàn)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，結(jié)合日常生活、工作中面臨的實(shí)際問(wèn)題，設(shè)置一些難度較小的綜合性練習(xí)題，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行調(diào)查分析，然后應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。綜合練習(xí)主要側(cè)重某一方面具體知識(shí)的應(yīng)用。課程設(shè)計(jì)是在本門(mén)課程學(xué)習(xí)完畢后，任課老師根據(jù)教學(xué)大綱的要求，結(jié)合課程的特點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用，設(shè)置一些難度適中、綜合性強(qiáng)的課題，要求學(xué)生按要求完成課題任務(wù)。課程設(shè)計(jì)主要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。軟件開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)則是通過(guò)實(shí)際軟件項(xiàng)目來(lái)提高學(xué)生的職業(yè)綜合技能。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)都采取由淺入深的原則進(jìn)行，其過(guò)程為：上機(jī)實(shí)驗(yàn)綜合練習(xí)課程設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)。

2計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)的重要性

2.1加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)的要求計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的程序基本開(kāi)發(fā)能力、程序代碼編寫(xiě)能力和程序調(diào)試應(yīng)用能力，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的算法應(yīng)用分析能力和數(shù)據(jù)綜合處理能力。其主要任務(wù)是通過(guò)日常教學(xué)，使學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的一般方法和程序設(shè)計(jì)的具體過(guò)程，掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)言特征，具備程序設(shè)計(jì)師的基礎(chǔ)應(yīng)用能力。在教學(xué)過(guò)程中，任課教師應(yīng)以人才培養(yǎng)為目標(biāo)，側(cè)重編程綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，通過(guò)具體的實(shí)踐教學(xué)來(lái)提高學(xué)生的職業(yè)技能。

2.2實(shí)踐教學(xué)是提高程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)質(zhì)量的重要手段實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的重要手段，是提高學(xué)生的動(dòng)手能力和職業(yè)技能最有效的方式，是對(duì)學(xué)生理論知識(shí)掌握程度的檢驗(yàn)。“知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐”，“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的理論知識(shí)應(yīng)通過(guò)編程實(shí)踐體現(xiàn)，通過(guò)具體的程序設(shè)計(jì)案例和實(shí)際編程來(lái)提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，學(xué)生

綜合編程能力的強(qiáng)弱是檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)質(zhì)量的基本標(biāo)準(zhǔn)。

3成人教育業(yè)程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題

我國(guó)成人教育業(yè)程序設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐教學(xué)存在問(wèn)題的體現(xiàn)在下述方面：①實(shí)踐設(shè)施不足，教學(xué)條件不完善；②對(duì)教學(xué)認(rèn)識(shí)不足，實(shí)踐教學(xué)不受重視；③實(shí)踐教學(xué)方法陳舊，考核方式單一。 轉(zhuǎn)貼于

4積極探索，構(gòu)建合理的程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)模式

4.1實(shí)踐教學(xué)要符合教學(xué)目標(biāo)的需要計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)必須緊緊圍繞專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)規(guī)格進(jìn)行。要結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)更新教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、方法和手段。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的更新，要注重對(duì)學(xué)生編程綜合能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，要對(duì)已有的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選、整合，改變單一的演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，要充分利用計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)特征，提高實(shí)踐教學(xué)效果。

4.2以社會(huì)就業(yè)需求為主導(dǎo)，開(kāi)展多種形式的實(shí)踐教學(xué)程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)主要有上機(jī)實(shí)驗(yàn)、課程章節(jié)綜合練習(xí)、大作業(yè)、課程設(shè)計(jì)、軟件項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、校外軟件基地實(shí)習(xí)、軟件合作企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)、校內(nèi)軟件課題研發(fā)等。其中實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)和研發(fā)都是采用“真題真做”。通過(guò)上述這些實(shí)踐過(guò)程，學(xué)生的程序設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用能力和軟件開(kāi)發(fā)能力都能得到良好的鍛煉。

4.3程序設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)一般要求定教學(xué)的具體內(nèi)容。大多數(shù)情形下，采用實(shí)例教學(xué)效果比較明顯，通過(guò)實(shí)例的演練促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。實(shí)例式實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)一般應(yīng)包括教學(xué)目標(biāo)、課時(shí)要求、教學(xué)組織、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐方式、實(shí)踐總結(jié)、成績(jī)?cè)u(píng)定等幾部分內(nèi)容。在設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的過(guò)程中，應(yīng)做好三個(gè)方面工作。一是要結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，盡量體現(xiàn)知識(shí)性、實(shí)用性，激發(fā)學(xué)生的靈感和創(chuàng)造欲，使學(xué)生對(duì)實(shí)踐內(nèi)容感興趣，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生積極創(chuàng)新，完成實(shí)踐內(nèi)容。二是應(yīng)注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，保證實(shí)踐教學(xué)與理論課教學(xué)相適應(yīng)，加深學(xué)生對(duì)基本理論、基本知識(shí)的理解和掌握。三是保證實(shí)踐題目難度和工作量適中，學(xué)生通過(guò)自己的努力，可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)踐任務(wù)，實(shí)踐方式可以靈活多變。

篇4

為適應(yīng)新的形勢(shì),我院明確了計(jì)算機(jī)軟件人才的定位:培養(yǎng)應(yīng)用型軟件人才。這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)既是從獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的自身?xiàng)l件出發(fā),又符合當(dāng)前社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件人才的需求。在這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下,我們?cè)谟?jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)上進(jìn)行了大膽嘗試,修訂了教學(xué)大綱,增加、刪除了部分教學(xué)內(nèi)容,并將新的教學(xué)模式與教學(xué)方法引入計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中,取得了較好的效果。

1存在的問(wèn)題

已往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明,學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程時(shí)最難的地方不是掌握某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)范,而是掌握程序設(shè)計(jì)的基本方法。

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)范是死的,并且與任何一種自然語(yǔ)言相比,程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)范更簡(jiǎn)單規(guī)則。因此,只要學(xué)生掌握好了程序設(shè)計(jì)的基本方法,再花費(fèi)一定的時(shí)間掌握某一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)范,就能用該程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序,甚至達(dá)到精通水平。

具體而言,目前教學(xué)中存在的主要問(wèn)題有:教學(xué)內(nèi)容與教材組織過(guò)于陳舊;教學(xué)目標(biāo)沒(méi)有反映新形勢(shì)的需要。其典型表現(xiàn)在:程序設(shè)計(jì)方法強(qiáng)調(diào)不夠,抽象思維能力培養(yǎng)不足;某些程序設(shè)計(jì)中重要的概念講授力度不足,如庫(kù)與接口、UML建模以及目前流行的軟件開(kāi)發(fā)方法等,學(xué)生在實(shí)際的軟件開(kāi)發(fā)中無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)的需要。

2構(gòu)建程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)培養(yǎng)四階段課程體系

大多數(shù)獨(dú)立學(xué)院的本科計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)現(xiàn)行的課程設(shè)計(jì),與普通的一本、二本院校相比相差無(wú)幾,沒(méi)有突出獨(dú)立學(xué)院的特點(diǎn),也沒(méi)有明確獨(dú)立學(xué)院的培養(yǎng)目標(biāo)。因此,對(duì)獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)課程體系進(jìn)行改革迫在眉睫。我院以“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論與C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”為公共基礎(chǔ)的程序邏輯訓(xùn)練、以“高級(jí)程序設(shè)計(jì)技術(shù)”為核心的程序設(shè)計(jì)方法培養(yǎng)、以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”為支持的數(shù)據(jù)與程序抽象能力培養(yǎng)、以“C++程序設(shè)計(jì)”貫穿面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)新理念,并在大三大四高年級(jí)開(kāi)設(shè)了Java、Linux、UML建模等程序設(shè)計(jì)類(lèi)選修課程,形成了“基礎(chǔ)訓(xùn)練+方法培養(yǎng)+提高能力+拓展層面+實(shí)踐應(yīng)用”的程序設(shè)計(jì)教學(xué)新模式[1],在強(qiáng)化程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用。

3提出并實(shí)施四層次軟件人才培養(yǎng)新模式

我院以課程體系為基礎(chǔ),提出并實(shí)施了“基礎(chǔ)訓(xùn)練+提高能力+拓展層面+實(shí)踐運(yùn)用”的四層次軟件人才培養(yǎng)模式。

3.1基礎(chǔ)訓(xùn)練

程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)訓(xùn)練課程開(kāi)設(shè)在大學(xué)一年級(jí),是大學(xué)階段系統(tǒng)認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)、應(yīng)用計(jì)算機(jī)的入門(mén)課程,通過(guò)程序設(shè)計(jì)的詞法、語(yǔ)法及使用方法的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握、體會(huì)計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的基本技能。在基礎(chǔ)訓(xùn)練中,通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)并能熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)編寫(xiě)程序;通過(guò)對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生初步掌握程序設(shè)計(jì)的方法,訓(xùn)練程序設(shè)計(jì)中的邏輯思維。

3.2能力提高

程序設(shè)計(jì)能力提高課程開(kāi)設(shè)在二年級(jí),主要從兩個(gè)方面提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力:一是高級(jí)程序設(shè)計(jì)技術(shù)課程,重點(diǎn)學(xué)習(xí)典型的程序設(shè)計(jì)方法技術(shù),便于學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)并掌握程序設(shè)計(jì)方法技術(shù)。二是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程,通過(guò)構(gòu)造性思維的訓(xùn)練,重點(diǎn)突出數(shù)據(jù)抽象與程序抽象能力的培養(yǎng),讓學(xué)生在基礎(chǔ)訓(xùn)練階段之后能更深入地理解程序設(shè)計(jì)的概念。

3.3層面拓展

主要以市場(chǎng)需求為基礎(chǔ),包括工具類(lèi)別與應(yīng)用環(huán)境的拓展,以選修課形式開(kāi)設(shè)在三、四年級(jí)。在具有良好C程序設(shè)計(jì)能力基礎(chǔ)上,展開(kāi)其他程序設(shè)計(jì)工具層面,如開(kāi)設(shè)Java、VC++、VB等程序設(shè)計(jì)類(lèi)選修課程,增強(qiáng)學(xué)生掌握新工具,舉一反三的能力。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,國(guó)外市場(chǎng)份額不斷增加,熟悉和使用Unix環(huán)境已成為計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)應(yīng)當(dāng)掌握的重要技術(shù),開(kāi)設(shè)Unix環(huán)境編程和Linux程序設(shè)計(jì)等課程,將拓展應(yīng)用環(huán)境,提高學(xué)生適應(yīng)新環(huán)境的程序設(shè)計(jì)能力。

3.4實(shí)踐應(yīng)用

自2006年以來(lái),我院就加大了程序設(shè)計(jì)課程中的實(shí)踐課時(shí)比例,實(shí)踐課時(shí)占到總學(xué)時(shí)的1/2或1/3,每門(mén)實(shí)踐課都單獨(dú)安排了實(shí)踐課老師,指導(dǎo)學(xué)生更好地進(jìn)行實(shí)踐。在實(shí)踐課設(shè)計(jì)中,我們既重視學(xué)生理論知識(shí)的鞏固,又注重其解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng),因此,我們把實(shí)驗(yàn)自下而上分為知識(shí)層、應(yīng)用層和綜合層3個(gè)層次。

知識(shí)層注重對(duì)知識(shí)的理解和掌握,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理和Java程序設(shè)計(jì)等理論課增設(shè)了相應(yīng)的課程設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是:按軟件企業(yè)先進(jìn)的項(xiàng)目管理和開(kāi)發(fā)模式,以“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”進(jìn)行軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的實(shí)訓(xùn)。應(yīng)用層重點(diǎn)在于鞏固與應(yīng)用,學(xué)生在校期間參加課外興趣小組或在畢業(yè)論文設(shè)計(jì)中,大部分學(xué)生都能使用VC++做系統(tǒng)級(jí)深層次應(yīng)用。綜合層則關(guān)注綜合與創(chuàng)新,學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生參加大型的綜合性IT比賽,如ITAT、大學(xué)生挑戰(zhàn)者杯創(chuàng)業(yè)大賽等。

3.5創(chuàng)造性思維能力的強(qiáng)化

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力,對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、技能的提高和智力的開(kāi)發(fā)變得越來(lái)越重要,技能培養(yǎng)的重要程度決不亞于知識(shí)傳授。對(duì)程序設(shè)計(jì)能力的提高來(lái)講,編程序不難,編好程序不易。質(zhì)的飛躍來(lái)自量的積累、艱苦的磨煉,所以良好的專(zhuān)業(yè)技能和創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的關(guān)鍵在于實(shí)踐。程序設(shè)計(jì)是高強(qiáng)度的腦力勞動(dòng),是創(chuàng)造性的藝術(shù),只有提高了科學(xué)思維,學(xué)會(huì)了程序設(shè)計(jì)的真本領(lǐng),才會(huì)將知識(shí)與技術(shù)變成能力,應(yīng)用自如。

3.5.1案例驅(qū)動(dòng)教學(xué):興趣引導(dǎo)

針對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生思維靈活但學(xué)習(xí)自覺(jué)性較差的特點(diǎn),我們采用案例教學(xué)法,避免了傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方法的呆板,通過(guò)實(shí)例演示,讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生興趣,有了一定的感性認(rèn)識(shí)之后,再提升到理論高度,循序漸進(jìn)地掌握知識(shí)。經(jīng)過(guò)多次教學(xué)的探索,總結(jié)出重點(diǎn)講授解題思路、算法設(shè)計(jì)及編程構(gòu)思,突出上機(jī)訓(xùn)練,在編寫(xiě)程序過(guò)程中讓學(xué)生自己進(jìn)行探索性的學(xué)習(xí),程序設(shè)計(jì)中的成果能極大地增加學(xué)生的成就感、培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)的興趣,并達(dá)到更加牢靠地鞏固理論知識(shí)的目的。好的程序設(shè)計(jì)案例所采用的程序設(shè)計(jì)方法教會(huì)學(xué)生用適當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)言清晰地表達(dá)其思考過(guò)程。

3.5.2指導(dǎo)―大運(yùn)動(dòng)量實(shí)踐―反饋訓(xùn)練:加強(qiáng)創(chuàng)造性思維培養(yǎng)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[2]的學(xué)習(xí)過(guò)程,是進(jìn)行復(fù)雜程序設(shè)計(jì)的訓(xùn)練過(guò)程。技能培養(yǎng)的重要程度不亞于知識(shí)傳授。難點(diǎn)在于讓學(xué)生理解,習(xí)慣算法構(gòu)造思維方法。針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)性與綜合性較突出的特點(diǎn),我們提出并實(shí)施了“指導(dǎo)―大運(yùn)動(dòng)量實(shí)踐―反饋訓(xùn)練”教學(xué)法。通過(guò)作業(yè)練習(xí)、課程實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)3個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐過(guò)程,前者偏重于對(duì)課程內(nèi)容的理解,后者側(cè)重于軟件設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練,促進(jìn)了專(zhuān)業(yè)學(xué)生邏輯抽象能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.5.3項(xiàng)目訓(xùn)練:提高應(yīng)用能力

通過(guò)“項(xiàng)目訓(xùn)練”[3]方法,我們提出課程設(shè)計(jì)規(guī)范要求,突出關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn),貫穿基本技能訓(xùn)練主線(xiàn),精心設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn),體現(xiàn)加強(qiáng)實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要思路。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)綜合訓(xùn)練的第一門(mén)課,通過(guò)選用具有一定實(shí)用性的綜合題目,采用學(xué)生個(gè)人進(jìn)行和小組合作的方式,通過(guò)問(wèn)題分析、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、用戶(hù)界面設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)基本技能和技術(shù)的一系列過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、合作研究、協(xié)作開(kāi)發(fā)大型軟件項(xiàng)目的能力,培養(yǎng)學(xué)生采用軟件工程正規(guī)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),為專(zhuān)業(yè)技能訓(xùn)練奠定了基礎(chǔ)?！绊?xiàng)目訓(xùn)練”方式將學(xué)生引入具體的項(xiàng)目研發(fā),使學(xué)生有更多的主動(dòng)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),培養(yǎng)了科研能力。

3.5.4提高學(xué)生的興趣與創(chuàng)新能力

競(jìng)賽等多種活動(dòng)為學(xué)生提供了展現(xiàn)程序設(shè)計(jì)能力的舞臺(tái),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。我們已連續(xù)3年開(kāi)展全校“電腦文化節(jié)”、“網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)大賽”、“Flash競(jìng)賽”、“計(jì)算機(jī)知識(shí)競(jìng)賽”;學(xué)生參加省級(jí)、國(guó)家級(jí)數(shù)學(xué)建模比賽,6人次獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì),20人次獲得省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì);學(xué)生在程序設(shè)計(jì)大賽中取得優(yōu)異成績(jī),獲得多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì),3人次獲ITAT國(guó)家級(jí)獎(jiǎng),多人次獲省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯一等獎(jiǎng)。

4結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)課程改革勢(shì)在必行,特別是對(duì)于獨(dú)立學(xué)院來(lái)說(shuō),更是迫在眉睫。改革的成功與否將直接關(guān)系到學(xué)生以后的就業(yè)。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程改革的基礎(chǔ)上,我們針對(duì)軟件人才的培養(yǎng),提出程序設(shè)計(jì)教學(xué)的新模式和以設(shè)計(jì)為中心的能力培養(yǎng)新方法。作為一種有益的嘗試,新的課程體系通過(guò)一種有趣的、面目可親的方式向?qū)W生說(shuō)明了創(chuàng)造性思維能力在程序設(shè)計(jì)中起到的重要作用。

參考文獻(xiàn):

[1] 翟玉慶,鄧建明. 計(jì)算機(jī)科學(xué)研究型人才培養(yǎng)模式的探討與實(shí)踐[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2005(1):31-33.

[2] 耿國(guó)華. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[M]. 北京:高等教育出版社,2007.

[3] 王志英,寧洪,戴葵. 強(qiáng)化計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)[C]//第七屆全國(guó)計(jì)算機(jī)系系主任論壇論文集. 北京:高等教育出版社, 2004:37.

Reform of Computer Courses and Training of Software Personnel in Independent Colleges

LIU Ya, TAN Qian-mao, ZHOU Li

篇5

Teaching Reform in Computer Program Curriculum

Wu Wenyun,Deng Yaming

(Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic,Changsha410127)

Abstract:How to do a good job teaching computer program is the teachers embarrassing question.In this paper the author many years teaching experience,teaching on the characteristics of computer programs, teaching problems,reform needs of teaching and teaching methods to make plain the reform of areas for reference.

Keywords:Computer language;Logic;Abstract;Process;Object

一、計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)語(yǔ)言具有很強(qiáng)的理論性、抽象性,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)難度大,很難激起他們的學(xué)習(xí)積極性;并且計(jì)算機(jī)語(yǔ)言發(fā)展速度非?？?種類(lèi)繁多,并且都有各自的適用范圍?；诟鱾€(gè)學(xué)校的實(shí)際情況,課堂教學(xué)內(nèi)容也遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于計(jì)算機(jī)發(fā)展速度,只能將那些具有代表性的語(yǔ)言(面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言如c語(yǔ)言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言如C++等)引入到教學(xué)課堂。因此,搞好計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)難度很大,如何上好計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課程也是大家都在探求的問(wèn)題。

二、目前計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

(一)教學(xué)方法存在有問(wèn)題

在計(jì)算機(jī)程序的教學(xué)過(guò)程中,傳統(tǒng)的教法是按照教材編排的順序講授,即先介紹一條條語(yǔ)句及語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則,然后做適當(dāng)?shù)木毩?xí)和實(shí)訓(xùn)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在以下幾方面的問(wèn)題:

1.堆積的語(yǔ)法規(guī)則和語(yǔ)句學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)消化;

2.學(xué)生不能明確課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和方向;

3.按步就班的教學(xué)順序會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的厭學(xué)情緒;

4.達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。

(二)計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)中存在的客觀問(wèn)題

實(shí)際中的語(yǔ)言程序課程教學(xué)又存在幾大棘手問(wèn)題:

1.眾多的語(yǔ)言規(guī)則讓初學(xué)者望而生畏;

2.靈活多變的使用方法又令人捉摸不透;

3.課堂講授時(shí)間非常短暫,所學(xué)知識(shí)得不到及時(shí)鞏固;

4.學(xué)生不好的學(xué)習(xí)態(tài)度:學(xué)習(xí)思維、行為懶惰。

基于以上存在的問(wèn)題,計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)改革勢(shì)在必行。我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)該有的放矢,不斷探索新的教學(xué)理念和方法。

三、教學(xué)改革方法

(一)突破傳統(tǒng)的思維方法,根據(jù)市場(chǎng)人才培養(yǎng)需求確定課程目標(biāo)體系

1.認(rèn)知目標(biāo):通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐,掌握程序、程序設(shè)計(jì)的基本概念、程序設(shè)計(jì)思路與方法;

2.能力目標(biāo):小組合作或獨(dú)立操作,簡(jiǎn)潔明快,易于識(shí)別,寓意準(zhǔn)確,內(nèi)涵豐富,特征明顯,編寫(xiě)精細(xì)的應(yīng)用程序;

3.情感態(tài)度目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣,通過(guò)觀察,實(shí)踐,感受成就感,設(shè)計(jì)感,空間感,體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)的樂(lè)趣。

(二)精心選取教學(xué)內(nèi)容

課程教學(xué)內(nèi)容可以模擬一個(gè)軟件公司的設(shè)計(jì)部門(mén),以一個(gè)普通的設(shè)計(jì)人員在工作中所遇到的實(shí)際問(wèn)題為主線(xiàn),將客戶(hù)的要求轉(zhuǎn)化為實(shí)際的任務(wù),要求學(xué)生解決。整個(gè)教學(xué)過(guò)程共模擬若干個(gè)工作場(chǎng)景,設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程于工作(生產(chǎn))過(guò)程中的職場(chǎng)環(huán)境,將課程教學(xué)內(nèi)容和要求都融入到這些案例中。

(三)認(rèn)真設(shè)計(jì)并精心組織實(shí)施教學(xué)過(guò)程

本課程基于案例模擬真實(shí)公司環(huán)境的情景下,以項(xiàng)目案例驅(qū)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手操作,進(jìn)而對(duì)項(xiàng)目中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。具體內(nèi)容包括:

1.實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目:可根據(jù)課程教學(xué)需要來(lái)確定

2.實(shí)訓(xùn)目標(biāo):掌握模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)及程序設(shè)計(jì)風(fēng)格,掌握程序基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方法。

3.基本做法

a參與人員:全體學(xué)生(分組)

b實(shí)訓(xùn)地點(diǎn):教室+專(zhuān)業(yè)機(jī)房

c實(shí)訓(xùn)途徑:設(shè)計(jì)+上機(jī)操作

4.實(shí)施步驟

策劃:情景引出―明確任務(wù)―教師引導(dǎo)分析任務(wù),設(shè)計(jì)討論具體的解決方案。(由于學(xué)生初學(xué),對(duì)代碼設(shè)計(jì)的掌握還沒(méi)有達(dá)到游刃有余的狀態(tài),所以前期以教師引導(dǎo),幫助設(shè)計(jì)解決方案為主。后期可減少策劃時(shí)間,將實(shí)施時(shí)間延長(zhǎng),讓學(xué)生自由發(fā)揮)

實(shí)施:事前要求學(xué)生分組設(shè)計(jì)模塊流程圖,設(shè)計(jì)實(shí)施方案,動(dòng)手設(shè)計(jì)代碼,完成項(xiàng)目,鞏固知識(shí)點(diǎn)。(巡查學(xué)生的掌握程度,對(duì)實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行輔導(dǎo))

總結(jié):小組互評(píng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣

a緊扣實(shí)訓(xùn)目標(biāo),總結(jié)達(dá)標(biāo)程度。

b思考與互動(dòng):你學(xué)會(huì)了這個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,對(duì)你的畢業(yè)論文/設(shè)計(jì),職業(yè)資格證書(shū)考試有什么幫助?

(5)課程評(píng)價(jià)

a教學(xué)效果考試方式

平時(shí)成績(jī):考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度(20%)

學(xué)生自評(píng):緊扣實(shí)訓(xùn)目標(biāo),總結(jié)項(xiàng)目達(dá)標(biāo)程度(20%)

老師評(píng)價(jià):理論考試和實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)(60%)

b教學(xué)效果評(píng)價(jià):

i組織學(xué)生參加軟件水平考試的合格率

ii畢業(yè)生在相關(guān)行業(yè)就業(yè)情況:畢業(yè)生就業(yè)信息反饋獲取數(shù)據(jù)

四、教學(xué)改革過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題

(一)注重學(xué)生計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)

在講課中,應(yīng)集中精力對(duì)章節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)闡述、對(duì)所要解決的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行深入剖析,不應(yīng)花太多的時(shí)間放在對(duì)語(yǔ)句語(yǔ)法的過(guò)多講解。當(dāng)遇到實(shí)際編程時(shí),需積極引導(dǎo)學(xué)生把“要想干什么”的問(wèn)題,直接轉(zhuǎn)化為“要解決什么”的問(wèn)題。當(dāng)問(wèn)題確定以后,必須選擇正確的算法。當(dāng)然,計(jì)算機(jī)編程中的算法和數(shù)學(xué)中的算法存在很大區(qū)別,需要教師對(duì)學(xué)生們的計(jì)算機(jī)思維進(jìn)行長(zhǎng)期而有針對(duì)性的訓(xùn)練和培養(yǎng)。

(二)啟發(fā)式教學(xué)激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性

計(jì)算機(jī)語(yǔ)言教學(xué)的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的編程思維,我們可以大膽采用啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生盡快明確編程思路,掌握基本編程方法。在課堂上,可以嘗試讓學(xué)生自己去編程實(shí)現(xiàn),教師只扮演“打字員”的角色,直接把內(nèi)容輸入到語(yǔ)言環(huán)境中,一邊輸入一邊和大家交流,如果實(shí)在有困難,教師停下來(lái)再加以詳細(xì)分析,直到程序編譯、運(yùn)行和顯示出正確結(jié)果。啟發(fā)式教學(xué)很容易讓學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的完整過(guò)程,也可以大大提高我們授課的效率。

(三)抓住重點(diǎn)、化解難點(diǎn)

講授重點(diǎn)內(nèi)容時(shí),應(yīng)放慢速度、加重語(yǔ)氣,從而吸引學(xué)生的注意力。當(dāng)遇到難點(diǎn)時(shí),善于化解,把問(wèn)題逐漸細(xì)化,所有小問(wèn)題解決了,難點(diǎn)自然就解決了。

(四)強(qiáng)化實(shí)踐

計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的實(shí)踐就是上機(jī)編程,是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決問(wèn)題的重要途徑,也是我們了解教學(xué)反饋信息的直接渠道。只有親自動(dòng)手、親自實(shí)踐,才能真正體會(huì)到語(yǔ)言編程的樂(lè)趣,才能發(fā)現(xiàn)自己的智慧閃光點(diǎn)。通過(guò)上機(jī)練習(xí)也可以進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的掌握,也將有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際編程的能力。需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上應(yīng)由淺入深,開(kāi)始時(shí)給出引導(dǎo)性實(shí)例,后期提出問(wèn)題,讓學(xué)生分組自主發(fā)揮,教師抽空進(jìn)行總結(jié)講解,這樣更能激發(fā)他們自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

(五)搞好總結(jié)

課堂教學(xué)以后,授課教師特別年青教師多寫(xiě)寫(xiě)教學(xué)心得體會(huì),多回憶回憶課堂情況,多和授課對(duì)象交流反饋,成功的有哪些,不足的有哪些,以后就能做到有的放矢,揚(yáng)長(zhǎng)避短,更好更快地提高我們教學(xué)能力和業(yè)務(wù)素質(zhì)。

總之,要教好計(jì)算機(jī)程序課程,不能按照單一的“黑板―書(shū)本”教學(xué)模式,應(yīng)大膽進(jìn)行課程教學(xué)改革,采用豐富多彩、滿(mǎn)足學(xué)生需要的教學(xué)模式,精心設(shè)計(jì)并認(rèn)真把握各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。只有如此,教學(xué)質(zhì)量才會(huì)有本質(zhì)的提升。

參考文獻(xiàn):

[1]吳振峰.信息技術(shù)基礎(chǔ),北京理工大學(xué)出版社,2001,9

[2]彭邵東.信息技術(shù)教育研究,湖南師范大學(xué)出版社,2002,6

篇6

文章編號(hào)：1004-4914（2014）08-252-02

引言

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科生必修的公共基礎(chǔ)課，在公共基礎(chǔ)教育平臺(tái)和學(xué)生的基礎(chǔ)教育中占有重要的地位。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程包括《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程和《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程。為加強(qiáng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的針對(duì)性，更好地服務(wù)于專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)，建立了“1+X”的課程體系?！洞髮W(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》是“1+X”課程體系中的“1”，其教學(xué)內(nèi)容豐富、受眾面廣、教學(xué)成效顯著；《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是“1+X”課程體系中的“X”，根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)需求，開(kāi)設(shè)不同的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。然而如何能使不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和接受計(jì)算機(jī)能力，將“課程服務(wù)專(zhuān)業(yè)”的思想引入到教學(xué)當(dāng)中，是教學(xué)改革的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。

一、課程服務(wù)專(zhuān)業(yè)思想的引入

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的目標(biāo)是為非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供計(jì)算機(jī)知識(shí)、能力與素質(zhì)方面的教育，培養(yǎng)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的本科生掌握一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、技術(shù)與方法，能夠利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)、工作和生活，適應(yīng)信息化社會(huì)的發(fā)展，并在此基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中問(wèn)題的意識(shí)與能力。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用深度滲透到生活的各個(gè)領(lǐng)域，各個(gè)專(zhuān)業(yè)對(duì)信息處理的終生需求和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的終生需求，使得計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的范圍不斷擴(kuò)大，與之相對(duì)應(yīng)的是如何將這些需求反映到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的課程中。

1.充分考慮各專(zhuān)業(yè)差別，開(kāi)展計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)。根據(jù)各專(zhuān)業(yè)的不同需求和學(xué)生的自身發(fā)展需求以及國(guó)家信息化的要求，筆者所在的黑龍江科技大學(xué)為不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)了《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（VB）》課程和《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（C）》課程。例如，對(duì)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)，開(kāi)設(shè)《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（C）》課程；對(duì)信息管理類(lèi)專(zhuān)業(yè)，開(kāi)設(shè)《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（VB）》課程。

2.理念先進(jìn)，服務(wù)人才培養(yǎng)定位，教學(xué)目標(biāo)明確。以我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，在教學(xué)過(guò)程中，始終堅(jiān)持“以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，提倡“自主、合作、探究、創(chuàng)新”，不斷改革教學(xué)方法和手段，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行研究式學(xué)習(xí)、自主式學(xué)習(xí)、資源式學(xué)習(xí)和協(xié)作式學(xué)習(xí)，注重對(duì)學(xué)生四個(gè)方面的能力培養(yǎng)：通過(guò)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及信息技術(shù)基本原理、基本知識(shí)的講授，掌握計(jì)算機(jī)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)知能力；通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、多媒體技術(shù)及程序設(shè)計(jì)知識(shí)的講解，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的能力；通過(guò)熟練掌握與運(yùn)用計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有效地表達(dá)思想，掌握基于信息技術(shù)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式，接受信息社會(huì)道德規(guī)范的約束，并自覺(jué)承擔(dān)相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任，培養(yǎng)學(xué)生依托信息技術(shù)的共處能力；通過(guò)對(duì)信息的獲取、分析、評(píng)價(jià)和吸收，培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力。

二、課程服務(wù)專(zhuān)業(yè)思想的實(shí)施

根據(jù)我們多年在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育改革實(shí)踐過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)，改革的核心在于“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”和為專(zhuān)業(yè)服務(wù)的“計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)”的教學(xué)模式和方法。我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育與學(xué)生專(zhuān)業(yè)結(jié)合的做法是在教學(xué)手段和模式富有建設(shè)性成效的基礎(chǔ)上積極主動(dòng)思考，結(jié)合了我校辦學(xué)的主導(dǎo)思想和特色并有了創(chuàng)新性發(fā)展。從幾年的實(shí)踐過(guò)程看，做法日漸科學(xué)，效果積極顯著。

具體做法：“積累、實(shí)踐、服務(wù)”相結(jié)合。

1.及時(shí)與專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行溝通，與專(zhuān)業(yè)對(duì)接。第一學(xué)期開(kāi)學(xué)前，通過(guò)與學(xué)生所在院系教學(xué)負(fù)責(zé)人、專(zhuān)業(yè)建設(shè)負(fù)責(zé)人溝通等方式，實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)需要的對(duì)接，重新定位，按照專(zhuān)業(yè)需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，使課程內(nèi)容滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的需要。即每學(xué)期在制定計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程授課計(jì)劃時(shí)，請(qǐng)專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人或骨干教師參與，根據(jù)各專(zhuān)業(yè)需要提出合理的意見(jiàn)和建議，充分了解各專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能的需求，從而對(duì)課程內(nèi)容及時(shí)做出調(diào)整和修訂。

2.提高課程組教師的計(jì)算機(jī)能力培訓(xùn)。課程組的教師積極參與實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)踐鍛煉等環(huán)節(jié)，不斷提高自身的實(shí)踐水平，實(shí)現(xiàn)教學(xué)水平與專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)的需要對(duì)接。同時(shí)，課程組的多名教師通過(guò)到企業(yè)掛職鍛煉及時(shí)了解社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)能力的實(shí)際需要，也了解到學(xué)生將來(lái)的就業(yè)趨勢(shì)，在提高自身能力的同時(shí)，也保持了計(jì)算機(jī)教育的實(shí)用性和先進(jìn)性，為培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力作出了充分的準(zhǔn)備。

3.為學(xué)校各專(zhuān)業(yè)的大四學(xué)生，進(jìn)行畢業(yè)論文排版指導(dǎo)，發(fā)揮服務(wù)作用。隨著用人單位對(duì)大學(xué)畢業(yè)生計(jì)算機(jī)能力的要求有增無(wú)減，計(jì)算機(jī)水平高低已經(jīng)成為衡量大學(xué)生業(yè)務(wù)素質(zhì)與能力的突出標(biāo)志之一。因此，我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育“課程服務(wù)專(zhuān)業(yè)”的理念和做法既符合教育部對(duì)普通本科院校提出的“應(yīng)用型本科教育”的內(nèi)涵所指，也符合我校的三大教育理念。作為我校的特色項(xiàng)目，必定對(duì)于促進(jìn)學(xué)生終身學(xué)習(xí)和主動(dòng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)起到積極的推動(dòng)作用。

4.根據(jù)專(zhuān)業(yè)需要重新整合教學(xué)內(nèi)容，探索為專(zhuān)業(yè)課服務(wù)的途徑與方法。在計(jì)算機(jī)教學(xué)過(guò)程中，我們打破了原有的學(xué)科體系，按照學(xué)生能力培養(yǎng)體系重新組織教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，將相關(guān)的理論課程重新整合、重組。如在講計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)時(shí)，重點(diǎn)針對(duì)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行程序分析。新體系淡化了基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課的界線(xiàn)，實(shí)際了知識(shí)整合、交叉安排，加強(qiáng)了針對(duì)性和實(shí)用性，目的是更好地為學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能培養(yǎng)服務(wù)。

5.加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提升學(xué)生實(shí)際操作能力，為專(zhuān)業(yè)服務(wù)奠定基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)建立了相對(duì)獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，加大了實(shí)踐教學(xué)在教學(xué)計(jì)劃中所占的比例，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐與實(shí)習(xí)，實(shí)驗(yàn)的目的不是為了驗(yàn)證理論，而是為了培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用和實(shí)際動(dòng)手能力。同時(shí)，在授課計(jì)劃中還安排了多項(xiàng)相對(duì)獨(dú)立、逐步提升的階段性技能與綜合性實(shí)驗(yàn)與訓(xùn)練，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

6.課程組教師需要了解相關(guān)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)重點(diǎn)，積極主動(dòng)地為專(zhuān)業(yè)課服務(wù)。課程組教師通過(guò)與相關(guān)專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)（下轉(zhuǎn)第255頁(yè)）（上接第252頁(yè)）人及骨干教師的溝通，以及與專(zhuān)業(yè)課教師之間相互聽(tīng)課，及時(shí)地了解了專(zhuān)業(yè)急需用計(jì)算機(jī)解決的相關(guān)知識(shí)與問(wèn)題，在備課和授課過(guò)程中都會(huì)將此部分內(nèi)容作為重點(diǎn)進(jìn)行講解，為今后學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決專(zhuān)業(yè)知識(shí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

比如，會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè)是研究企業(yè)在一定的營(yíng)業(yè)周期內(nèi)如何確認(rèn)收入和資產(chǎn)的學(xué)問(wèn)。會(huì)計(jì)師除了準(zhǔn)備財(cái)務(wù)報(bào)表以及記錄企業(yè)交易行為外，更重要的是能夠參與企業(yè)間的合并、質(zhì)量管理、信息技術(shù)在財(cái)務(wù)方面的應(yīng)用、稅務(wù)戰(zhàn)略以及很多企業(yè)的管理決策活動(dòng)。因此一個(gè)現(xiàn)代高水平的會(huì)計(jì)人才，不僅僅要會(huì)收錢(qián)，會(huì)記賬，會(huì)審計(jì)，更應(yīng)該利用會(huì)計(jì)這個(gè)工具，學(xué)會(huì)管理，具備多方面的能力。美國(guó)一個(gè)權(quán)威職業(yè)評(píng)估機(jī)構(gòu)分析得出：Computer literacy是會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才應(yīng)具備的重要能力之一。同時(shí)，現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)會(huì)計(jì)工作也有著重大的影響作用，會(huì)計(jì)實(shí)務(wù)的重點(diǎn)將由原來(lái)的編制憑證、記賬、結(jié)賬、編制報(bào)表等轉(zhuǎn)向收集信息、存儲(chǔ)信息、加工信息、傳遞信息、查詢(xún)信息等。因此，面對(duì)會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》授課時(shí)，也要考慮以上因素，只有這樣才能在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)會(huì)計(jì)能力。

7.開(kāi)發(fā)了自主學(xué)習(xí)，課程服務(wù)專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)站。為了提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，課程組開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)系列課程網(wǎng)站，網(wǎng)站中包括了課程的大綱、授課計(jì)劃、課件、習(xí)題、名師視頻等資料，方便了學(xué)生資料的獲取。同時(shí)，網(wǎng)站還重點(diǎn)設(shè)置了“專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)模塊”，針對(duì)不同的專(zhuān)業(yè)，根據(jù)各個(gè)專(zhuān)業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)能力的需要設(shè)置了不同的模擬試題，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

8.適應(yīng)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)案例。案例式教學(xué)方法的實(shí)施是提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量的有效途徑之一。為了更好地做到課程服務(wù)專(zhuān)業(yè)，需要授課教師在案例設(shè)計(jì)之前需要與專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行對(duì)接，對(duì)案例進(jìn)行反復(fù)斟酌、思考與設(shè)計(jì)，好的案例可以幫助學(xué)生更好地記憶基本概念，理解所學(xué)知識(shí)，掌握基本技能。

如在對(duì)會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行案例設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能將具有專(zhuān)業(yè)特色的案例融入教學(xué)過(guò)程中。在安排案例教學(xué)時(shí)有意識(shí)穿插更具會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè)特色的實(shí)例，在學(xué)習(xí)Word時(shí)，可以設(shè)計(jì)“財(cái)務(wù)報(bào)表”、“月份財(cái)務(wù)分析表”、“資產(chǎn)負(fù)債表”等案例，使學(xué)生在練習(xí)了表格排版的同時(shí)，了解了財(cái)務(wù)報(bào)表、財(cái)務(wù)分析表及資產(chǎn)負(fù)債表應(yīng)包含的基本信息，與會(huì)計(jì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課有了更好的結(jié)合。

在講解Excel時(shí)，可以重點(diǎn)與財(cái)務(wù)相關(guān)的公式與函數(shù)。在講授PPT時(shí)，可以利用PPT內(nèi)容提示向?qū)А⒛赴娴母脑?、PPT中表格和圖表的插入等操作，制作財(cái)務(wù)報(bào)告幻燈片，向股東和投資人介紹公司的財(cái)務(wù)狀況等。通過(guò)這些有針對(duì)性的、與專(zhuān)業(yè)知識(shí)相結(jié)合的案例講解，并結(jié)合布置一些有挑戰(zhàn)性或應(yīng)用性或有樂(lè)趣的任務(wù)、習(xí)題，使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)興趣大大提高。

三、結(jié)論

實(shí)踐證明，課程服務(wù)專(zhuān)業(yè)思想在高校公共計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的引入與實(shí)施，使得教師能夠更加有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)與授課，使得原本枯燥的知識(shí)和課堂變得更加生動(dòng)和引人入勝，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生今后利用計(jì)算機(jī)解決專(zhuān)業(yè)實(shí)際問(wèn)題奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。

[本文為：1.黑龍江科技大學(xué)高層次引進(jìn)人才科研啟動(dòng)基金（06-122）；2.黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目]

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篇7

大學(xué)的主要任務(wù)是培養(yǎng)人才，特別是培養(yǎng)創(chuàng)新人才。培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基本途徑與方法有課程教學(xué)、參與科學(xué)研究與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、對(duì)外學(xué)術(shù)交流等。然而傳統(tǒng)本科課程教學(xué)多注重傳授學(xué)科的系統(tǒng)理論等專(zhuān)業(yè)知識(shí)，不重視對(duì)知識(shí)產(chǎn)生原因、方法的介紹，如忽視思考解決學(xué)科基本問(wèn)題的具體過(guò)程等，這會(huì)造成課程教學(xué)傳授知識(shí)與科學(xué)研究相脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷，不利于他們將來(lái)從事創(chuàng)新等研究工作。為配合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)改革，根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的特點(diǎn)，筆者提出一種面向科學(xué)思維的教學(xué)新方法，它能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)本科課程教學(xué)的不足。

1 面向科學(xué)思維教學(xué)方法的基本要求

常見(jiàn)典型的教學(xué)方法有：結(jié)構(gòu)主義的教學(xué)方法、建構(gòu)主義的教學(xué)方法、問(wèn)題（任務(wù)）驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法等。這3種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，一個(gè)好的教學(xué)方法最好能全面綜合這3種方法的優(yōu)點(diǎn)。面向科學(xué)思維的教學(xué)方法要求把思考問(wèn)題的方法、系統(tǒng)分析與綜合的方法、科學(xué)研究的工作方法、查找資料與抽象的方法等知識(shí)產(chǎn)生的方法引入課程教學(xué)中，有效講解學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)是根據(jù)發(fā)展需求、通過(guò)研究各種問(wèn)題產(chǎn)生的；專(zhuān)業(yè)理論體系或與其學(xué)科結(jié)構(gòu)是由多項(xiàng)研究成果形成的，這些知識(shí)是科學(xué)研究與科學(xué)思維產(chǎn)生的結(jié)果。

結(jié)構(gòu)主義、建構(gòu)主義與面向科學(xué)思維教學(xué)方法的異同點(diǎn)見(jiàn)表1。

2 確立計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式

2.1 傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程教學(xué)改革的原因

2013年以前，國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程教學(xué)以講授圖形標(biāo)準(zhǔn)（顯卡驅(qū)動(dòng)與顯示圖形等子程序的集合）或CAD為主。這種CAD與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（即圖形標(biāo)準(zhǔn)）學(xué)科的劃分有問(wèn)題，它只便于圖形標(biāo)準(zhǔn)的硬件實(shí)現(xiàn)，卻因基本概念不全導(dǎo)致這兩者均不能獨(dú)立講清三維真實(shí)感圖形的自動(dòng)生成原理以及計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律，更不能總結(jié)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研發(fā)成果與發(fā)展規(guī)律，不能滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)科建設(shè)發(fā)展需求。

2.2 用系統(tǒng)分析與綜合的方法確立計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容

2.2.1 系統(tǒng)分析：從理論上確立實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程目標(biāo)的發(fā)展路線(xiàn)圖

本課程目標(biāo)是用計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)生成類(lèi)似人眼觀察世界獲得的觀察圖像（亦為學(xué)科研究的基本問(wèn)題，它適合作為建構(gòu)主義教學(xué)方法要求的教學(xué)環(huán)境需求問(wèn)題）。為此至少要完成3個(gè)子任務(wù)：①掌握三維圖形的生成原理；②掌握生成三維動(dòng)畫(huà)等圖形的程序設(shè)計(jì)；③理順新課程教學(xué)內(nèi)容與圖形標(biāo)準(zhǔn)、CAD的相互關(guān)系。

1）第一個(gè)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法。

照相機(jī)生成照片遵循光線(xiàn)傳播生成三維圖形這一物理原理，計(jì)算機(jī)生成所有三維圖形（包括光線(xiàn)跟蹤算法、輻射度算法、投影、多邊形填充、紋理映射、陰影算法、圖像融合算法與二維直線(xiàn)的生成等）也應(yīng)遵循該原理。這是本課程知識(shí)理論體系的完備性與一致性的基本要求，它決定了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)種性質(zhì)與教學(xué)定位。

2）第二個(gè)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法。

用輻射度和光線(xiàn)跟蹤算法生成的三維真實(shí)感圖形等程序，是一類(lèi)典型的顯示圖形的計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用程序。故計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的編程實(shí)現(xiàn)既遵循計(jì)算機(jī)仿真的基本原理，也遵循計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律。

計(jì)算機(jī)仿真遵循系統(tǒng)（決定被仿真對(duì)象的范圍與其行為特性）、建模（用數(shù)學(xué)模型描述仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)象）、仿真算法（計(jì)算機(jī)通過(guò)執(zhí)行該仿真算法，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)）與評(píng)估（檢驗(yàn)仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否與應(yīng)用需求保持一致）這一基本原理。

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)應(yīng)遵循計(jì)算理論可計(jì)算性的實(shí)現(xiàn)前提對(duì)程序設(shè)計(jì)的規(guī)范要求：①待解問(wèn)題被模型與系統(tǒng)形式化方法所描述；②這種描述要轉(zhuǎn)換成算法；③算法要有合理的復(fù)雜度。

這里，形式化描述指用數(shù)學(xué)符號(hào)、邏輯符號(hào)與流程圖描述并要求保持邏輯上的一致性。系統(tǒng)的概念被本文定義為軟件系統(tǒng)：它按解決問(wèn)題的系統(tǒng)流程要求，編程實(shí)現(xiàn)數(shù)個(gè)模型描述數(shù)據(jù)與命令的輸入、存儲(chǔ)管理、運(yùn)算處理、輸出顯示4個(gè)過(guò)程，能直接達(dá)到自動(dòng)運(yùn)行軟件的設(shè)定目標(biāo)并具有完整動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的綜合程序。軟件系統(tǒng)的概念是國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)核心課程教學(xué)缺失的重要概念。

故三維圖形學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，主要用3組數(shù)學(xué)模型描述可視物體、燈光、照相機(jī)物理模型的物理特性（如用幾何模型、材質(zhì)模型與紋理模型描述可視物體；用光線(xiàn)幾何模型、顏色模型、照明模型、輻射度算法和光線(xiàn)跟蹤算法等描述點(diǎn)光源；根據(jù)類(lèi)照相機(jī)的觀察參數(shù)，用陰影算法、圖像融合等算法描述照相機(jī)模型；對(duì)光線(xiàn)跟蹤算法，應(yīng)重構(gòu)照相機(jī)模型）；在物理仿真、數(shù)學(xué)建模與軟件系統(tǒng)概念的指引下，編程構(gòu)建三維圖形軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三維圖形的自動(dòng)顯示。物體運(yùn)動(dòng)與變形、燈光變幻、照相機(jī)運(yùn)動(dòng)可形成計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)。計(jì)算機(jī)游戲是用人機(jī)交互的操作方式并通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)與聲音有效描述具有智能行為能力的人（或動(dòng)物）的多種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。

3）第三個(gè)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法。

計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)包含了傳統(tǒng)圖形標(biāo)準(zhǔn)與CAD的原理，所以在課程最后，可講解圖形標(biāo)準(zhǔn)OpenGL的原理與編程使用方法。同時(shí)圖形標(biāo)準(zhǔn)是游戲軟件的基石，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用不可缺少的基本配置。

2.2.2 系統(tǒng)綜合：介紹圖形學(xué)的基本原理與動(dòng)畫(huà)軟件的實(shí)現(xiàn)方法

這要求教師先查找資料、匯集前人發(fā)表解決以上問(wèn)題的不同論文與教材（解決課程教學(xué)問(wèn)題的先決條件），挑選材料編寫(xiě)課程講義，詳細(xì)介紹完成該任務(wù)所需的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法，講義試用成熟后再編著出版教材。

教材按以下思路組織：用二維圖形學(xué)構(gòu)建軟件系統(tǒng)概念的教學(xué)，用三維圖形學(xué)構(gòu)建三維圖形數(shù)學(xué)建模的教學(xué)（直接用三維圖形構(gòu)建軟件系統(tǒng)概念的教學(xué)，會(huì)導(dǎo)致課程教學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜化）。在每章的開(kāi)頭，均提出應(yīng)思考并解決哪些問(wèn)題才能達(dá)到本章的教學(xué)要求，加強(qiáng)訓(xùn)練讀者思考問(wèn)題的習(xí)慣。

學(xué)完本課程，學(xué)生要能勝任計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)軟件的設(shè)計(jì)與編程實(shí)現(xiàn)等任務(wù)。

2.3 歸納計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)

以上教學(xué)充分展示：由物理模型（化學(xué)模型、生物模型、社會(huì)發(fā)展需求模型等）數(shù)學(xué)模型（數(shù)據(jù)模型是數(shù)學(xué)模型的一種簡(jiǎn)單特例，其編程操作主要是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與檢索，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。根據(jù)數(shù)學(xué)模型“曲高和寡”的原理得知，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件是應(yīng)用軟件中應(yīng)用面最廣的一類(lèi)軟件；或用離散數(shù)學(xué)的方法、判斷規(guī)則與判據(jù)或可編程實(shí)現(xiàn)的自然語(yǔ)言與功能等描述解決問(wèn)題的過(guò)程與步驟；或用通信協(xié)議描述數(shù)據(jù)通信過(guò)程要遵循的規(guī)則、約定等要求，這是網(wǎng)絡(luò)通信編程的基礎(chǔ)）軟件的系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)用算法語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)程序編碼并形成算法軟件測(cè)試評(píng)估等過(guò)程所確立程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律。程序設(shè)計(jì)這一規(guī)律，能被雷達(dá)的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程所佐證，如通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)確立雷達(dá)原理用數(shù)學(xué)模型描述雷達(dá)的工作過(guò)程設(shè)計(jì)雷達(dá)系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)用電子技術(shù)制造雷達(dá)設(shè)備做好的雷達(dá)要通過(guò)測(cè)試評(píng)估才能交付使用等。

由此能用理論（物理原理、建模、軟件系統(tǒng)、仿真、程序設(shè)計(jì)）、工具（OpenGL、Direct3D、著色語(yǔ)言、ACIS、WebGL、OpenCL、3D游戲引擎等）與應(yīng)用（顯示圖形的應(yīng)用程序，如3D動(dòng)畫(huà)或CAD、地理信息系統(tǒng)（空間復(fù)雜性高而時(shí)間復(fù)雜性低）、游戲與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（時(shí)間復(fù)雜性高而空間復(fù)雜性低））3個(gè)學(xué)科形態(tài)描述計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)。

2.4 用科學(xué)研究的工作方法確立計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)模式

（1）選題（發(fā)現(xiàn)問(wèn)題）：找任務(wù)、了解用戶(hù)需求、檢索閱讀資料并提出問(wèn)題。自由選題要確立研究問(wèn)題的科學(xué)性、目標(biāo)性、創(chuàng)新性和可行性，并找準(zhǔn)課題的申報(bào)渠道。提出問(wèn)題是對(duì)任務(wù)深入思考或科學(xué)研究的前提。如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科屬性與教學(xué)內(nèi)容是否成熟，是此前國(guó)際計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教育界多年關(guān)注的教學(xué)疑難問(wèn)題。

（2）分析問(wèn)題：真實(shí)照片由照相機(jī)、可視物體與燈光3個(gè)主要因素決定，由此確立解決問(wèn)題的方法。

（3）尋找解決問(wèn)題的方法（提出假說(shuō)）：首先用二維圖形建立軟件系統(tǒng)的概念；然后建立描述照相機(jī)、可視物體、燈光物理模型物理特性所需的數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建仿真光線(xiàn)在計(jì)算機(jī)場(chǎng)景與照相機(jī)模型中傳播，生成三維動(dòng)畫(huà)圖形。

（4）做實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題（找尋證據(jù)支持假說(shuō)）：針對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型，選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)算法，編寫(xiě)程序源代碼并調(diào)試測(cè)試程序，構(gòu)建三維圖形軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖形的自動(dòng)顯示。

（5）取得新成果（查新驗(yàn)證）：改進(jìn)學(xué)科的系統(tǒng)理論與基本方法，發(fā)表研究論文，推廣該研究成果或論證申報(bào)新開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，推動(dòng)學(xué)科建設(shè)向前發(fā)展。當(dāng)我們解決好計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)問(wèn)題時(shí)，就為撰寫(xiě)本文并申報(bào)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)國(guó)家規(guī)劃教材奠定了基礎(chǔ)。

由此構(gòu)建程序設(shè)計(jì)教學(xué)的完整過(guò)程，并把程序設(shè)計(jì)拓展成科學(xué)研究工作方法的一種形式與組成部分。

該教學(xué)模式不僅把教學(xué)與科學(xué)研究?jī)蓚€(gè)不同性質(zhì)的學(xué)術(shù)過(guò)程結(jié)合在一起，還說(shuō)明圍繞課程教學(xué)思考問(wèn)題的訓(xùn)練屬于科學(xué)研究領(lǐng)域思維活動(dòng)的一種基本形式。

3 在課程教學(xué)過(guò)程中合理安排思考問(wèn)題的訓(xùn)練

教師在重點(diǎn)介紹、講解每個(gè)專(zhuān)題前，要考慮如何訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)學(xué)科的發(fā)展需求思考問(wèn)題，這些問(wèn)題是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中各種問(wèn)題的來(lái)源。

3.1 用二維圖形學(xué)構(gòu)建軟件系統(tǒng)概念的教學(xué)

專(zhuān)題1：線(xiàn)段圖形的描述與生成?；締?wèn)題：如何用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言與方式（如描述函數(shù)）描述各種線(xiàn)段圖形的幾何形狀，以形成各種線(xiàn)段圖形的幾何模型？如何形成矢量漢字等子圖形高效率的描述方法？如何把這種描述函數(shù)轉(zhuǎn)換成算法，并根據(jù)其描述數(shù)據(jù)生成這些基本圖形？

專(zhuān)題2：實(shí)面積圖形的描述與生成?；締?wèn)題：用什么方法描述實(shí)面積圖形的幾何形狀，以形成各種實(shí)面積多邊形的幾何模型？如何利用顯示設(shè)備的繪圖功能生成實(shí)面積圖形？如何實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)圖形邊緣的反走樣顯示？

專(zhuān)題3：圖形的基本運(yùn)算?；締?wèn)題：圖形運(yùn)算的目的是什么？如何用幾何變換矩陣的方式描述圖形幾何模型的幾何變換？若用實(shí)面積多邊形的布爾運(yùn)算構(gòu)建新的復(fù)雜圖形的幾何模型，則布爾運(yùn)算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是什么？如何實(shí)現(xiàn)其布爾運(yùn)算？

專(zhuān)題4：圖形的觀察運(yùn)算?；締?wèn)題：如何把輸入到計(jì)算機(jī)中的圖形幾何模型描述數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成顯示設(shè)備坐標(biāo)系中的圖形幾何模型描述數(shù)據(jù)？并調(diào)用圖形的生成算法顯示各種圖形的幾何形狀？

專(zhuān)題5：圖形數(shù)據(jù)與命令的輸入。基本問(wèn)題：能用哪些方法把圖形模型描述數(shù)據(jù)與命令高效率地輸入到計(jì)算機(jī)中？如何利用輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入功能與顯示設(shè)備的圖形顯示功能，編程實(shí)現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的交互輸入？如何規(guī)劃應(yīng)用程序中的人機(jī)交互設(shè)計(jì)問(wèn)題？

專(zhuān)題6：圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?；締?wèn)題：圖形數(shù)學(xué)模型的種類(lèi)與復(fù)雜、復(fù)合圖形的構(gòu)建方法，這些對(duì)保存圖形幾何模型的描述數(shù)據(jù)提出了哪些動(dòng)態(tài)管理上的要求？如何設(shè)計(jì)相應(yīng)圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，才能有效地保存、管理存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中的各種圖形描述數(shù)據(jù)（命令）？如何把圖形顯示區(qū)中的圖形描述數(shù)據(jù)編譯轉(zhuǎn)換成多種顯示設(shè)備能識(shí)別并運(yùn)行的顯示指令代碼，以實(shí)現(xiàn)圖形的顯示？為編程實(shí)現(xiàn)各種圖形的自動(dòng)顯示，需要確定編程處理圖形數(shù)據(jù)的基本流程和程序的功能與結(jié)構(gòu)，以形成軟件系統(tǒng)的概念。

3.2 用三維圖形學(xué)構(gòu)建數(shù)學(xué)建模的教學(xué)

專(zhuān)題7：照相機(jī)模型的建立與三維幾何圖形的顯示?；締?wèn)題：如何用數(shù)學(xué)模型，特別是用矩陣的方法，描述照相機(jī)拍攝（投影顯示）三維直線(xiàn)圖形的物理過(guò)程？

專(zhuān)題8：平面物體幾何模型的構(gòu)建與圖形顯示?；締?wèn)題：如何用直線(xiàn)與平面函數(shù)描述平面物體的幾何形狀？如何記錄這種描述所形成的幾何模型數(shù)據(jù)？如何構(gòu)建形狀復(fù)雜的平面幾何物體？如何顯示平面物體的幾何形狀與表面？

專(zhuān)題9：曲面物體幾何模型的構(gòu)建基礎(chǔ)與線(xiàn)框模型圖形顯示?；締?wèn)題：用什么方法描述曲面物體的幾何形狀并構(gòu)建其幾何模型？如何顯示曲面物體的幾何形狀？

專(zhuān)題10：燈光模型的建立與光照物體的圖形顯示。基本問(wèn)題：如何用數(shù)學(xué)模型的方法描述燈光的物理特性？如何描述在燈光照射條件下幾何物體的可視物理特性？如何顯示光照效果的曲面物體的表面與幾何形狀？如何更有效地描述光線(xiàn)傳播的物理特性與變化規(guī)律？

學(xué)生按照這一思路進(jìn)行選題，可考慮為實(shí)現(xiàn)像照片一樣自然景觀（如白光的薄膜干涉等現(xiàn)象）的圖像顯示，需研究哪些問(wèn)題等，并發(fā)表其研究成果。課程教學(xué)內(nèi)容成熟完整后，才便于界定計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科內(nèi)涵。

4 分析計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)主要課程的基本特點(diǎn)，提煉計(jì)算科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)

4.1 計(jì)算機(jī)教學(xué)此前無(wú)計(jì)算科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)概念的原因分析

現(xiàn)有權(quán)威資料和維基百科、百度百科表明，此前國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)教學(xué)均無(wú)計(jì)算科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)這一重要概念。以下3點(diǎn)是導(dǎo)致這一現(xiàn)象存在的重要原因。

4.1.1 對(duì)計(jì)算工具的分類(lèi)作用認(rèn)識(shí)不足

盡管人們知道計(jì)算機(jī)是一種計(jì)算工具，計(jì)算機(jī)有廣泛的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)科學(xué)有自己的一套理論根據(jù)，但僅用“理論、工具與應(yīng)用”很難全面概括計(jì)算科學(xué)的研究全貌與多項(xiàng)用途。事實(shí)上，計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)工具對(duì)總結(jié)計(jì)算科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)非常重要。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)能對(duì)編程實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)模型與邏輯模型，進(jìn)行自動(dòng)解算與推理的通用計(jì)算工具。這決定了程序設(shè)計(jì)在編程使用計(jì)算機(jī)上的重要性。

操作系統(tǒng)是對(duì)計(jì)算機(jī)的各種硬件資源與軟件資源進(jìn)行程序管理，使計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行的系統(tǒng)工具軟件。同時(shí)，它能對(duì)用戶(hù)程序（命令）的輸入、存儲(chǔ)管理與自動(dòng)運(yùn)行提供服務(wù)（包括對(duì)通信進(jìn)程進(jìn)行有效監(jiān)管控制），并用人機(jī)交互與圖形界面的方式記載這種用戶(hù)程序與命令操作的運(yùn)行結(jié)果。

編譯系統(tǒng)是用高級(jí)語(yǔ)言編程必備的系統(tǒng)工具軟件，它可以把用戶(hù)用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序源代碼、編譯轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別并自動(dòng)執(zhí)行的機(jī)器語(yǔ)言程序代碼。

算法語(yǔ)言是用戶(hù)為編程使用計(jì)算機(jī)的各種計(jì)算功能，用類(lèi)自然語(yǔ)言的方式與計(jì)算機(jī)相互交流思想的符號(hào)表達(dá)工具。

這些計(jì)算工具本身沒(méi)有直接解決數(shù)學(xué)計(jì)算與邏輯推理等應(yīng)用問(wèn)題，該任務(wù)由編程解決。

這類(lèi)計(jì)算工具是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中總結(jié)、提煉的結(jié)果，工具本身一般不直接解決最終的應(yīng)用問(wèn)題，這是工具的第一個(gè)特點(diǎn)。它的第二個(gè)特點(diǎn)是工具的制造具有遞歸性，即可用簡(jiǎn)單工具制造復(fù)雜工具。它的第三個(gè)特點(diǎn)是專(zhuān)業(yè)復(fù)雜工具的制造方法與技術(shù)具有封閉性與隱蔽性，但這不影響他人對(duì)工具的操作使用；且其隱蔽、封閉性是工具使用方便、高效的主要原因。

軟件系統(tǒng)與計(jì)算工具等概念的形成，是用抽象的方法（從眾多事物中總結(jié)提煉出具有共同本質(zhì)的特征、而舍棄其非本質(zhì)的特征等內(nèi)容）處理形成的結(jié)果。

4.1.2 傳統(tǒng)課程沒(méi)有講清計(jì)算機(jī)仿真的原理與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律

傳統(tǒng)計(jì)算科學(xué)的核心課程（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、算法語(yǔ)言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯系統(tǒng)與操作系統(tǒng)、軟件工程、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）從未講清計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律與計(jì)算機(jī)仿真的基本原理。學(xué)生往往通過(guò)課后大量的編程訓(xùn)練，積累對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)仿真的認(rèn)識(shí)。這種程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)式教學(xué)培養(yǎng)模型，無(wú)助于學(xué)生總結(jié)并提煉計(jì)算科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)。相反，人們?cè)谒惴ㄕZ(yǔ)言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)上存在一些模糊認(rèn)識(shí)。例如，算法語(yǔ)言是用一組語(yǔ)法規(guī)則與功能約定的一種符號(hào)標(biāo)記系統(tǒng)，它讓人們掌握語(yǔ)言的符號(hào)約定、功能、特性以及用算法語(yǔ)句描述給定的數(shù)學(xué)計(jì)算與數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷等――即其教學(xué)主要是完成程序的編碼訓(xùn)練，由此形成算法；也為研制該語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)做鋪墊。然而部分算法語(yǔ)言的教科書(shū)，只有一些算法驗(yàn)證性應(yīng)用實(shí)例，并把它們等同于計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)，這無(wú)助于初學(xué)者全面正確地掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律，因?yàn)閷W(xué)習(xí)算法語(yǔ)言后，他們還是沒(méi)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是研究用程序編碼的方式，在計(jì)算機(jī)中有效實(shí)現(xiàn)多種類(lèi)型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)組織（形成線(xiàn)性、非線(xiàn)性、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形式以及靜態(tài)或動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法）、存儲(chǔ)管理、排序檢索與編程效率等任務(wù)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程有很多計(jì)算復(fù)雜性的案例，是培訓(xùn)人們掌握編程技巧的一種有效方法。因?yàn)榫帉?xiě)程序所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往決定了算法的編碼實(shí)現(xiàn)方法，更重要的是，CPU是根據(jù)保存在內(nèi)存各處程序代碼的邏輯次序、通過(guò)逐條讀取其指令代碼來(lái)完成用戶(hù)指定應(yīng)用程序（或命令）的執(zhí)行。如何規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)度與管理內(nèi)存的使用，這與數(shù)據(jù)的調(diào)度與管理原理類(lèi)似，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)討論的問(wèn)題之一（常在操作系統(tǒng)課程中介紹解決該問(wèn)題的方法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問(wèn)題本質(zhì)上屬計(jì)算機(jī)內(nèi)存的動(dòng)態(tài)、合理使用與管理問(wèn)題）。而該課程中所謂抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型，是指在指定的數(shù)據(jù)集上定義對(duì)該數(shù)據(jù)元素進(jìn)行多種加工等編程操作方法。這個(gè)數(shù)據(jù)集以及對(duì)其數(shù)據(jù)元素的加工方法（數(shù)據(jù)集與其加工方法均能遞歸定義），應(yīng)來(lái)源于人們用數(shù)學(xué)的方法描述解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題這一過(guò)程，該主次關(guān)系不能顛倒。沒(méi)有這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序編碼等基礎(chǔ)訓(xùn)練，初學(xué)者很難規(guī)劃好一個(gè)軟件的系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)。

由于傳統(tǒng)的算法語(yǔ)言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)無(wú)數(shù)學(xué)建模（它決定了解決多種應(yīng)用問(wèn)題算法的來(lái)源）與軟件系統(tǒng)的概念，故傳統(tǒng)的算法語(yǔ)言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程沒(méi)有講清程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律。

4.1.3 傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)課程存在教學(xué)問(wèn)題

首先，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程存在教學(xué)問(wèn)題，現(xiàn)已被本教學(xué)改革有效化解。

其次，軟件工程課程存在教學(xué)效果空洞抽象等困惑。若把新的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程作為軟件工程課程的教學(xué)實(shí)習(xí)對(duì)象，可以有效解決該教學(xué)困惑。由于新的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程可以講清程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律與計(jì)算機(jī)仿真的基本原理，這使軟件工程課程的教學(xué)從理論上能達(dá)到軟件全生命周期設(shè)計(jì)的教學(xué)目的。

第三，計(jì)算機(jī)導(dǎo)論與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程存在教學(xué)困惑。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論應(yīng)對(duì)計(jì)算學(xué)科發(fā)展的全貌作整體介紹，并理順計(jì)算學(xué)科與其他學(xué)科之間的關(guān)系，引導(dǎo)讀者根據(jù)自己的需求有效選擇學(xué)習(xí)不同的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。由于此前計(jì)算機(jī)課程存在以上問(wèn)題，導(dǎo)致歷次獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)的計(jì)算機(jī)教學(xué)改革成果以通過(guò)有效載體進(jìn)入課程教學(xué)，致使計(jì)算機(jī)課程教學(xué)體系仍然不夠成熟。這往往是行業(yè)外人士選修計(jì)算機(jī)課程的迷惑。因?yàn)樽耘ｎD時(shí)代以來(lái)，用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言描述自然科學(xué)取得的新進(jìn)展，是各自然學(xué)科之間相互交流學(xué)術(shù)思想與成果的通用方法；然而目前其他自然科學(xué)工作者學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)后，卻無(wú)法順利地用計(jì)算工具的方法來(lái)表達(dá)其各自學(xué)科建設(shè)研究成果的數(shù)學(xué)模型等。這種計(jì)算機(jī)課程教學(xué)不便于計(jì)算機(jī)教育與其他自然科學(xué)教育進(jìn)行對(duì)等有效的學(xué)術(shù)交流，并導(dǎo)致計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)出現(xiàn)危機(jī)。另計(jì)算機(jī)教學(xué)無(wú)計(jì)算科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)的概念，即人們沒(méi)有評(píng)判計(jì)算機(jī)導(dǎo)論教材好壞的客觀標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)改革取得的新成果――發(fā)現(xiàn)計(jì)算科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)的客觀存在，為重構(gòu)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程提供了重要借鑒。

最后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程存在不足。如該課程介紹網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議較多，卻較少介紹網(wǎng)絡(luò)通信工具的構(gòu)建與編程使用方法，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信程序的編程實(shí)現(xiàn)，這不利于初學(xué)者承擔(dān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的重任。

4.2 借鑒計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教改成果。歸納計(jì)算科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)核心課程缺少一門(mén)計(jì)算機(jī)的綜合運(yùn)用課程，以總結(jié)并提煉計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律與計(jì)算機(jī)仿真的基本原理。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程可以很好地承擔(dān)這一重任。有了計(jì)算工具的概念與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程后，可以重新分類(lèi)、歸納已知計(jì)算機(jī)的多種應(yīng)用。

成熟的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)核心課程的教學(xué)，使計(jì)算科學(xué)理論（即計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)。它需回答：什么能被工具有效地進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，用什么方法研究該命題并形成哪些結(jié)論、成熟的理論與發(fā)展方向；滿(mǎn)足何種條件的實(shí)物裝置能實(shí)現(xiàn)計(jì)算功能，計(jì)算裝置如何構(gòu)造實(shí)現(xiàn)并使其正常運(yùn)行、操作使用；可計(jì)算性的實(shí)現(xiàn)前提是什么，如何用該計(jì)算裝置實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)計(jì)算，如何保證計(jì)算結(jié)果的正確性和計(jì)算裝置運(yùn)行的安全穩(wěn)定，該計(jì)算裝置有多強(qiáng)大的計(jì)算能力；計(jì)算理論與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)各課程的關(guān)系等）、工具（算法語(yǔ)言、編譯系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）與應(yīng)用（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索，數(shù)據(jù)計(jì)算、仿真、符號(hào)變換與推理，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信，數(shù)據(jù)獲取、輸出表達(dá)與控制即多媒體）3個(gè)學(xué)科形態(tài)得到完整展現(xiàn)。它們是形成計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)多個(gè)發(fā)展方向（如殺毒與網(wǎng)絡(luò)防火墻、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)與查詢(xún)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工具與網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，即時(shí)通信、流媒體與播放器、人工智能與專(zhuān)家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)嵌入式應(yīng)用、計(jì)算機(jī)在通信與自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用等）與綜合（如3D網(wǎng)絡(luò)游戲）或研發(fā)計(jì)算機(jī)硬件（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與CPU設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)工程）的基礎(chǔ)。

因互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算有網(wǎng)絡(luò)理論（在通信理論的支持下，如何可靠、快速、方便、安全地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)信息描述數(shù)據(jù)的通信；網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的理論基礎(chǔ)與基本規(guī)則是什么，如何利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行有效的傳輸與計(jì)算）、網(wǎng)絡(luò)工具（計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)、路由器與交換機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、Java、html語(yǔ)言、瀏覽器、Socket、遵循HLA標(biāo)準(zhǔn)的分布式實(shí)時(shí)仿真工具RTI、網(wǎng)絡(luò)游戲引擎）與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（如計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信與監(jiān)管、電子商務(wù)、社交網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)游戲、云計(jì)算、信息技術(shù)與信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用等）。

圖1顯示了計(jì)算科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)。由計(jì)算機(jī)仿真的基本原理與可計(jì)算性的實(shí)現(xiàn)前提，可論證程序設(shè)計(jì)教學(xué)與計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)的一致性。

故計(jì)算作為一門(mén)學(xué)科（招生專(zhuān)業(yè)）的根據(jù)是：①它有自己獨(dú)立的研究領(lǐng)域。即什么能被有效地用工具進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算以及可靠、安全、快速地傳輸？②產(chǎn)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)的方法?？茖W(xué)研究與科學(xué)思維是產(chǎn)生（創(chuàng)造）多種學(xué)科新知識(shí)的主要方法，這是研究生階段的主要學(xué)習(xí)任務(wù)。③由此形成的理論體系與其學(xué)科結(jié)構(gòu)。這是本科生學(xué)習(xí)階段應(yīng)掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。④傳授知識(shí)的法定機(jī)構(gòu)與辦學(xué)條件。⑤廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。

篇8

    1程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言教學(xué)中存在的問(wèn)題

    1.1教學(xué)課時(shí)少

    目前我校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)制2+1的模式，學(xué)校開(kāi)設(shè)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程的課時(shí)(包括理論課時(shí)和實(shí)踐課時(shí))較少，這就導(dǎo)致實(shí)際教學(xué)中存在理論課時(shí)和實(shí)踐課時(shí)不夠的情況，學(xué)生只能掌握最基礎(chǔ)的程序設(shè)計(jì)知識(shí)，理解書(shū)本上現(xiàn)有的一些設(shè)計(jì)實(shí)例，而不能用該程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行實(shí)際問(wèn)題的處理。

    1.2學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的信心、興趣不足

    因?yàn)閷W(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)需要較強(qiáng)的邏輯思維能力和較扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底，而中職學(xué)校的學(xué)生普遍數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱，導(dǎo)致在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)時(shí)顯得力不從心。由于缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)本身解題的認(rèn)識(shí)和了解，有些基礎(chǔ)較差的學(xué)生還對(duì)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)生一種莫名其妙的神秘感和畏懼感，人為的給自己學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言設(shè)置了一道門(mén)檻。學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)興趣不高，課堂教學(xué)中反常行為較多，如卜課睡覺(jué)、講話(huà)、玩手機(jī)、不配合老師、不交作業(yè)等。學(xué)生普遍反映難學(xué)，提不起學(xué)習(xí)興趣，感覺(jué)學(xué)不到知識(shí)或?qū)W的知識(shí)沒(méi)用。

    1.3學(xué)校對(duì)程序課程的重視程度不高

    計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程注重對(duì)學(xué)生的思維能力的訓(xùn)練，這與圖像處理，動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)等培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的課程不同，不能立竿見(jiàn)影的看到學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。這就導(dǎo)致一些領(lǐng)導(dǎo)對(duì)這門(mén)課程不夠重視，從而使部分教師對(duì)這類(lèi)課程的教學(xué)參與興趣不濃厚，甚至有些學(xué)校以取消了程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的課程設(shè)置。

    1.4教學(xué)方法落后

    中職程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程一般采用的教學(xué)方法是教師課上講授加學(xué)生實(shí)驗(yàn)的形式，學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)僅僅是對(duì)書(shū)本上現(xiàn)有的一些實(shí)例進(jìn)行編輯調(diào)試，一旦調(diào)試成功就完成任務(wù)。這種教學(xué)方法實(shí)際上只是讓學(xué)生掌握了一些程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)法知識(shí)和調(diào)試技巧，而達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生利用該程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言從一個(gè)實(shí)際問(wèn)題人手分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

    1.5考核方式較簡(jiǎn)單不能全面檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果

    目前的考試方式以試卷為主，無(wú)法全面檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力考查無(wú)法體現(xiàn)學(xué)生的真正學(xué)習(xí)效果。

    2間題分析

    是什么原因造成了以上這些問(wèn)題那?隨著高中教育不斷普及，中職生源及綜合素質(zhì)急劇下降。普遍特點(diǎn)是他們基礎(chǔ)薄弱，尤其數(shù)學(xué)和英語(yǔ)，這是學(xué)好程序設(shè)計(jì)的最大障礙。教材不能適應(yīng)中職教學(xué)的要求?，F(xiàn)今中職程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言教材存在的普遍問(wèn)題是實(shí)踐性教學(xué)和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容不足，沒(méi)有體現(xiàn)教材的實(shí)用性和職業(yè)性，不能保證對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，不能體現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，缺少中職教育特色。面對(duì)這些問(wèn)題，我們不能望而卻步，一味地去埋怨是起不到效果的，要真正想解決問(wèn)題，最好就要去不斷地摸索，尋找解決問(wèn)題的突破點(diǎn)，探索適合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，以充分調(diào)動(dòng)他們的學(xué)生積極性和主觀能動(dòng)性。

    3解決間題的關(guān)鍵在于教育方法的創(chuàng)新

    古人云:“知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)之者。”興趣對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有著神奇的內(nèi)驅(qū)動(dòng)作用，能變無(wú)效為有效，化低效為高效。充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是當(dāng)前開(kāi)展素質(zhì)教育，優(yōu)化課堂教學(xué)，減負(fù)提質(zhì)的最根本、最有效的途徑之一。興趣的產(chǎn)生來(lái)源于興趣源，興趣源必須由教師來(lái)創(chuàng)造，并貫穿于教師授課全過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)中。針對(duì)程序設(shè)計(jì)這門(mén)課程的特點(diǎn)教師可采用以下一些方法提高學(xué)生的對(duì)本課程的興趣。

     (1)基于問(wèn)題的教學(xué)。提出問(wèn)題，以學(xué)生獨(dú)立完成為主，教師只提供必要的輔導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生探索問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，更有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

    (2)“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)。在理論教學(xué)中采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法，整個(gè)課程教學(xué)圍繞一個(gè)“工程項(xiàng)目”進(jìn)行，通過(guò)逐步拓展的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和設(shè)計(jì)，將每一階段的學(xué)習(xí)進(jìn)行小結(jié)性的貫穿與能力提高，將知識(shí)點(diǎn)都溶化到一個(gè)個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的程序編寫(xiě)中。

    (3)討論教學(xué)法。在教學(xué)過(guò)程中，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性與主動(dòng)性是非常重要的一環(huán)。程序設(shè)計(jì)有一個(gè)最大的特點(diǎn)，一題多解。針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)，教師在習(xí)題課的教學(xué)中，可以采用討論式教學(xué)方法。在此過(guò)程中，學(xué)生們通過(guò)提問(wèn)、答辯、論證、反駁、判斷等激烈的討論，互相啟發(fā)、相互協(xié)作去分析問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。不僅可以讓學(xué)生獲得課外的知識(shí)，同時(shí)也利于充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力。

      (4)歸納教學(xué)法編程語(yǔ)言有很多的定義、概念、語(yǔ)法規(guī)則，它們使用靈活、難以記憶，也特別容易出錯(cuò)。如果能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納，將會(huì)起到事半功倍的效果。編程語(yǔ)言的定義、概念、語(yǔ)法規(guī)則有許多相似的地方，例如:for ……to……與do……w hile等命令，有很多語(yǔ)法規(guī)則是一樣的，對(duì)它們進(jìn)行歸納之后，學(xué)生只要記住其中一個(gè)，另一個(gè)自然就會(huì)使用了。

      (5)分組教學(xué)法。注重培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神，以“競(jìng)”求進(jìn)上機(jī)編程實(shí)踐是學(xué)好程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的關(guān)鍵。但上機(jī)實(shí)踐過(guò)程中如果“各自為戰(zhàn)”，或在教師的統(tǒng)一“指揮”下以完成不同題型的任務(wù)為實(shí)踐內(nèi)容，對(duì)于中職學(xué)生而言很容易失去上機(jī)興趣，也很難達(dá)到上機(jī)實(shí)踐之目的。因此，不妨針對(duì)中職學(xué)生的特點(diǎn)，適當(dāng)轉(zhuǎn)變上機(jī)實(shí)踐的形式。以組建團(tuán)隊(duì)的形式上機(jī)實(shí)踐，事前分配給每個(gè)學(xué)習(xí)小組不同的實(shí)踐任務(wù)。組長(zhǎng)負(fù)責(zé)本組學(xué)生利用課余時(shí)間去思考、收集資料，上機(jī)時(shí)各組先分別完成相應(yīng)任務(wù)，然后相互演示成果，評(píng)判優(yōu)劣，最后再進(jìn)行任務(wù)交換，討論編程心得。在此過(guò)程中教師主要充當(dāng)協(xié)調(diào)者的角色，對(duì)確有疑難的地方可適當(dāng)加以指導(dǎo)，主要過(guò)程可由學(xué)生自行解決，則學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生自然會(huì)成為教師的助手。

篇9

Abstract In order to improve the non computer professional students of science and engineering teaching quality courses of computer application， this kind of curriculum reform of traditional teaching methods， pay attention to the cultivation process and the ability to adjust the classroom computer room， teaching methods and real-time interaction with the screen broadcast， will lecture and experimental fusion， the teaching and examination fusion， using a variety of means of examination coverage of the whole teaching course， not only to achieve the purpose of motivating students to learn， but also make the classroom lively and lively， good teaching effect.

Keywords computer teaching； examination； reform； ability training

為了鼓勵(lì)和督促學(xué)生通過(guò)課程真正掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用的技能，許多任課教師傾注了大量心血，提出了很多方法和措施，值得我們參考。①②③④筆者認(rèn)為考試是教學(xué)的指揮棒，考試改革和教學(xué)改革必須同時(shí)進(jìn)行才能取得好的教學(xué)效果。為此，在學(xué)院教務(wù)部門(mén)的支持下，筆者在講授“Matlab語(yǔ)言及應(yīng)用”課程中，對(duì)課程教學(xué)和考試方式進(jìn)行了改革創(chuàng)新，現(xiàn)就有關(guān)教學(xué)實(shí)踐的經(jīng)歷談一下自己的看法。

1問(wèn)題分析

1.1 傳統(tǒng)思想造成考試方式的固化

“筆試”在時(shí)間與空間上的嚴(yán)格性的優(yōu)勢(shì)使其成為長(zhǎng)期且普遍采用的考試方式。以至于造成很多師生固執(zhí)的認(rèn)為“只有筆試才是考試”。另一個(gè)原因，由于教師們普遍重視理論教學(xué)和熟悉筆試操作流程，使得即使在程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用類(lèi)的課程考核中，也往往傾向于采用筆試來(lái)考核。⑤實(shí)際上，筆試的考核方式在理論性較強(qiáng)的課程，如政治類(lèi)、原理類(lèi)等課程中適應(yīng)性更強(qiáng)?？荚噧?nèi)容和考試方式又是教學(xué)的指揮棒，采用筆試考試直接導(dǎo)致了日常的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也會(huì)偏重理論講授，在實(shí)踐性較強(qiáng)的科目中客觀上會(huì)造成實(shí)踐教學(xué)的減弱。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)應(yīng)用類(lèi)課程就是這樣一種實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，它的核心教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)或者使用專(zhuān)業(yè)軟件的能力，使學(xué)生能夠在電腦上獨(dú)立操作實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)所需的程序設(shè)計(jì)或者軟件操作，而非演算紙上寫(xiě)出步驟或代碼。顯然，筆試的考核方式制約了這類(lèi)課程教學(xué)過(guò)程，影響了教學(xué)效果。考察國(guó)外大學(xué)的課程考核形式，主要包括了閉卷筆試、開(kāi)卷筆試、小論文、專(zhuān)題討論、教師口試、答辯、小組研究項(xiàng)目、資料分析、課堂表現(xiàn)和社會(huì)實(shí)踐筆記等等，他往往根據(jù)課程內(nèi)容確定較為適合的考核方式。⑥這些考核方式都是值得我們參考的。開(kāi)展考核方式改革的探索將有利于我們客觀、合理和綜合地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和知識(shí)掌握程度，進(jìn)而調(diào)整教學(xué)思路和實(shí)踐教學(xué)步驟。

1.2 社會(huì)環(huán)境影響學(xué)生的學(xué)習(xí)目的

當(dāng)前“急功近利”的社會(huì)氛圍下，獲得學(xué)分、取得高分成為學(xué)生學(xué)習(xí)的第一目的，真正熟練掌握專(zhuān)業(yè)技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)被大家嚴(yán)重忽視。一個(gè)較為典型的例子就是，在我校本專(zhuān)業(yè)免試推薦研究生時(shí)，入圍的資格是考試成績(jī)，復(fù)試內(nèi)容是專(zhuān)業(yè)操作技能和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。在這一環(huán)節(jié)中，高分學(xué)生表現(xiàn)出較差的技能或?qū)I(yè)素質(zhì)的現(xiàn)象非常常見(jiàn)。在日常教學(xué)中，學(xué)校也往往過(guò)分重視分?jǐn)?shù)的價(jià)值功能，特別是獎(jiǎng)學(xué)金、評(píng)優(yōu)等幾乎完全看考試分?jǐn)?shù)，使學(xué)生產(chǎn)生了“分?jǐn)?shù)高于一切”，“考試分?jǐn)?shù)高的才是好學(xué)生”等問(wèn)題?？陀^上引導(dǎo)學(xué)生以考試成績(jī)?yōu)榈谝?，而并不關(guān)心是否真正掌握了專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能。

對(duì)于理工科學(xué)生來(lái)講，上述做法嚴(yán)重削弱了學(xué)生參與實(shí)踐教學(xué)的積極性。在類(lèi)似計(jì)算機(jī)應(yīng)用類(lèi)課程的很多科目中，筆試分?jǐn)?shù)并不能真正檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，筆試成績(jī)高也不能代表高的實(shí)踐能力。理論上，切實(shí)開(kāi)展專(zhuān)業(yè)教育、職業(yè)規(guī)劃是解決這一問(wèn)題的基本途徑。讓學(xué)生知道每門(mén)課程在未來(lái)職業(yè)中的用途，這需要由每一位任課教師滲透到所負(fù)責(zé)的專(zhuān)業(yè)課程中，需要結(jié)合課程知識(shí)點(diǎn)告訴學(xué)生本節(jié)課的技能在未來(lái)的工作或研究中有什么用途。實(shí)際教學(xué)中，還可通過(guò)改變傳統(tǒng)教學(xué)模式、提高學(xué)習(xí)興趣來(lái)督促鼓勵(lì)學(xué)生，如本文的方法。

2教考綜合改革實(shí)踐

2.1 考核方式

為避免學(xué)生平時(shí)疏于學(xué)習(xí)、期末惡補(bǔ)考試，使學(xué)習(xí)效果得到客觀、公正評(píng)價(jià)，更為了鼓勵(lì)學(xué)生真正學(xué)好技能，在“Matlab語(yǔ)言及應(yīng)用”教學(xué)中取消原來(lái)的期末統(tǒng)一筆試，改為貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程的全程考核，將考核點(diǎn)設(shè)計(jì)為作業(yè)、小實(shí)驗(yàn)、討論和課程設(shè)計(jì)等，表現(xiàn)為“考教融合”。在本門(mén)課程中，將成績(jī)構(gòu)成分配為期末程序設(shè)計(jì)考試成績(jī)占40% ，平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30%，課后作業(yè)占20%，課堂討論占10%的模式。

課堂實(shí)驗(yàn)和課后作業(yè)部分要求所有學(xué)生教學(xué)過(guò)程中同步完成，屬于完成性考核。所有W生都被要求掌握這些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)和技能。討論部分和程序設(shè)計(jì)考試階段是提高的部分，屬于提高性考核，學(xué)生如果想取得好的成績(jī)，就要在完成基本實(shí)驗(yàn)和作業(yè)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真思考問(wèn)題，上課積極參與討論，針對(duì)問(wèn)題提出更優(yōu)方案，努力掌握軟件應(yīng)用技能，并在期末程序設(shè)計(jì)考試中順利完成考題。討論課的內(nèi)容包括了如專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)處理需求、特殊功能實(shí)現(xiàn)方法等廣泛的擴(kuò)展性?xún)?nèi)容，大家討論給出程序設(shè)計(jì)方案和步驟，這能考察出學(xué)生的基本素質(zhì)、思維能力和知識(shí)熟悉程度。在期末程序設(shè)計(jì)考試階段，通常會(huì)設(shè)計(jì)包含了多個(gè)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的專(zhuān)業(yè)有關(guān)應(yīng)用型程序設(shè)計(jì)題目，學(xué)生在給定的時(shí)間內(nèi)在教學(xué)機(jī)房獨(dú)立完成程序開(kāi)發(fā)。這部分的考核以解決實(shí)際問(wèn)題為考核目標(biāo)，給了學(xué)生更大的學(xué)習(xí)壓力。但由于這部分比重只占總成績(jī)的40%，也沒(méi)有給學(xué)生過(guò)多的精神壓力。這種考核方式能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，使得學(xué)習(xí)過(guò)程豐滿(mǎn)而充實(shí)。

2.2 教學(xué)方式

為了配合上述考核形式，需要深刻改革授課方式。在講課風(fēng)格上，盡量避免空洞的理論講授，通過(guò)給學(xué)生提供生動(dòng)、形象的演示，使他們了解直至理解每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，在實(shí)踐中掌握。在上課地點(diǎn)上，拋棄了原有的講臺(tái)和黑板，將授課地點(diǎn)從教室改到計(jì)算機(jī)室，學(xué)生每人一臺(tái)電腦，既能觀看教師演示，又能動(dòng)手實(shí)踐，還能隨時(shí)與老師交流。在授課方式上，不再劃分講課學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，將授課與實(shí)驗(yàn)融合起來(lái)，邊講邊練邊討論。

具體操作，將每2學(xué)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容劃分為4個(gè)階段。第一階段，采用屏幕廣播方式，利用案例教學(xué)，為學(xué)生講授基本原理和操作方法（約30分鐘），將空洞的理論性的知識(shí)點(diǎn)穿插到實(shí)踐中，讓學(xué)生看得見(jiàn)；第二階段，學(xué)生獨(dú)立練習(xí)前述教學(xué)內(nèi)容（約30分鐘），完成老師的演示內(nèi)容，通過(guò)操作理解知識(shí)點(diǎn)；第三階段，集體討論，啟發(fā)式教學(xué)，并采用屏幕廣播方式，為全體同學(xué)重復(fù)解釋教學(xué)難點(diǎn)，討論知識(shí)擴(kuò)展；第四階段，布置需在課堂完成的與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課后思考作業(yè)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，課堂實(shí)驗(yàn)需要當(dāng)堂提交，不能按時(shí)完成的或完成不認(rèn)真的，直接影響成績(jī)?cè)u(píng)定；課后作業(yè)完成時(shí)間由學(xué)生掌握，按完成水平給出成績(jī)。⑦

上述教學(xué)方式使得學(xué)生在沒(méi)有壓力的情況下輕松學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，使學(xué)生覺(jué)得“每節(jié)課都在學(xué)習(xí)，每節(jié)課都是考試”。

2.3 教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)大綱要求掌握的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐技能，都設(shè)計(jì)到各個(gè)實(shí)驗(yàn)中，不鼓勵(lì)學(xué)生死記硬背。因?yàn)椤凹埳系脕?lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”。對(duì)于基礎(chǔ)的命令和方法，學(xué)生會(huì)在反復(fù)訓(xùn)練中掌握，結(jié)合專(zhuān)業(yè)需求理解，經(jīng)過(guò)大家多次討論后自然就可以熟練掌握。對(duì)于生僻復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)或模塊，更沒(méi)有死記的必要，教會(huì)學(xué)生解決問(wèn)題的辦法，要求學(xué)生在遇到或用到時(shí)，能知道其解決方案并能查找相應(yīng)資料就行。關(guān)于教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)引入學(xué)科專(zhuān)業(yè)有關(guān)的應(yīng)用內(nèi)容和常用熱門(mén)模塊，不但使學(xué)生學(xué)有所用，還跟蹤了知識(shí)前沿。

3教學(xué)效果分析

多輪的“Matlab語(yǔ)言及應(yīng)用”教學(xué)實(shí)踐表明，本文提出的教學(xué)方法能夠充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，所有選課學(xué)生都獲得了學(xué)分，且都取得了良好以上的成績(jī)，70%以上的學(xué)生在期末的程序設(shè)計(jì)考試中都能獨(dú)立完成程序設(shè)計(jì)。與授課前相比，學(xué)生的編程能力、創(chuàng)新意識(shí)以及實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)主動(dòng)性等方面均有所提高，兩年的授課前與考試后問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的有好感的比例都是從約30%上升到約70%。編程基礎(chǔ)較好的約20%的同學(xué)經(jīng)過(guò)本課程的學(xué)習(xí)后已經(jīng)能夠熟練掌握Matlab語(yǔ)言，在畢業(yè)論文和研究生階段可以自由設(shè)計(jì)所需專(zhuān)業(yè)程序。考察2015、2016兩年本專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)論文中數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，50%以上學(xué)生采用了Matlab軟件設(shè)計(jì)程序，包括自主設(shè)計(jì)和改造他人程序兩種情況。上述教學(xué)效果完全達(dá)到了本專(zhuān)業(yè)本科培養(yǎng)方案中設(shè)置本門(mén)課程的目的。

4結(jié)語(yǔ)

從計(jì)算機(jī)語(yǔ)言應(yīng)用類(lèi)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題出發(fā)，結(jié)合“Matlab語(yǔ)言及應(yīng)用”課程的教學(xué)實(shí)踐，探索了教學(xué)和考試改革的方法，取得了一定的成效，使得學(xué)生的素質(zhì)得到較好發(fā)展，編程實(shí)踐水平普遍提高，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。需要指出的是，我們一直采用的是小于20人的小班教學(xué)方法。在這種師生比的情況下，教師的教學(xué)工作強(qiáng)度是可以承受的，學(xué)生發(fā)生抄襲現(xiàn)象也是容易被發(fā)現(xiàn)并制止的。非常明顯，當(dāng)學(xué)生人數(shù)增多時(shí)，這種教學(xué)方案會(huì)給任課教師帶來(lái)很大負(fù)擔(dān)。因此，不斷完善教學(xué)和考試改革，使教學(xué)和考試體制更具科學(xué)性、合理性和適用性，以滿(mǎn)足優(yōu)秀人才培養(yǎng)的需求任重道遠(yuǎn)，我們?nèi)孕璨粩嗯Α?/p>

注釋

① 張貞貞，宋連公.非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)模式探析[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)：社科版，2009（5）：111-113.

② 金蓉，莊紅，黃德生.面向能力培養(yǎng)的高校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育，2010（1）：145-148.

③ 張居曉.提高高校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量的策略[J].計(jì)算機(jī)教育，2011（2）：54-57.

④ 吳春明，鄒顯春，杜云.高校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011（5）：240-243.

篇10

這里，摘錄來(lái)自清華大學(xué)不同院系學(xué)生的小論文，以展示在大學(xué)一年級(jí)學(xué)生眼中計(jì)算機(jī)技術(shù)與各專(zhuān)業(yè)的關(guān)系。

周丹彤：

計(jì)算機(jī)技術(shù)在土木工程領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用，在對(duì)圖形的處理方面發(fā)揮了傳統(tǒng)人工繪圖無(wú)法比擬的優(yōu)越性。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design,CAD)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算機(jī)設(shè)備的飛速發(fā)展而產(chǎn)生的一門(mén)新興學(xué)科，是建立在近代計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)和工程技術(shù)基礎(chǔ)之上的交叉學(xué)科。

計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)技術(shù)在CAD技術(shù)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)方面均有著不可替代的作用。

ADS(AutoCAD Development System)系統(tǒng)能利用C語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)化編程手段，使應(yīng)用程序以外部可執(zhí)行文件的方式在AutoCAD環(huán)境中運(yùn)行。ADS實(shí)際是一組可以用C語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)AutoCAD應(yīng)用程序的頭文件和目標(biāo)文件。ADS應(yīng)用程序級(jí)可以充分利用AutoCAD本身具有的強(qiáng)大功能，同時(shí)有擁有C語(yǔ)言運(yùn)行函數(shù)庫(kù)的全部功能。而從AutoCADR13.0版開(kāi)始，AutoCAD提供了更為高級(jí)的開(kāi)發(fā)工具ARX(AutoCAD Runtime Extension)，它以C++為基本開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，充分發(fā)揮了面向?qū)ο笞兂傻闹T多優(yōu)勢(shì)，使得應(yīng)用程序運(yùn)行速度更快，訪(fǎng)問(wèn)和操作圖形數(shù)據(jù)庫(kù)更為方便。正如C++語(yǔ)言可以兼容C語(yǔ)言一樣，在ADS和ARX之間，AutoCAD提供了成為ADSRX的編程手段和程序庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)ARX和ADS程序的兼容。

而最新出現(xiàn)的ObjectARX在建筑結(jié)構(gòu)等各種交互計(jì)算與繪圖的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。在AutoCADR14.0以后的版本，用戶(hù)可以利用ObjectARX編程環(huán)境，采用面向?qū)ο蟮腃++語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)ObjectARX應(yīng)用程序。

使用ObjectARX對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，要求開(kāi)發(fā)者必須具備一些基本編程知識(shí)，其中包括C或C++知識(shí)、面向?qū)ο缶幊谈拍睢icrosoft Visual C++的使用，以及AutoCAD的基本操作方法等。

陳穎：

C語(yǔ)言比其它的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言應(yīng)用范圍更廣。具體到本專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用，在單片機(jī)中應(yīng)用最廣，其他還用在DSP程序的開(kāi)發(fā)，以及Matlab程序編寫(xiě)上。

在目前以及可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，單片機(jī)發(fā)展的主流在于：?jiǎn)纹瑱C(jī)的真正單片化、低功耗、電源電壓允許寬范圍波動(dòng)。單片機(jī)的單片化，使得電路設(shè)計(jì)越來(lái)越簡(jiǎn)單，同時(shí)必然使得單片機(jī)型號(hào)明顯增多，對(duì)開(kāi)發(fā)應(yīng)用人員來(lái)說(shuō)，便會(huì)針對(duì)不同情況選擇不同型號(hào)的單片機(jī)，C語(yǔ)言則使此項(xiàng)工作簡(jiǎn)單易行。

聶慧饒：

傳統(tǒng)的機(jī)械制造周期長(zhǎng)，精度低，大批量生產(chǎn)，很顯然已經(jīng)不適合21世紀(jì)的需求。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)制約了機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展。而不幸的是，在我國(guó)，大部分地區(qū)的制造行業(yè)仍然使用的是傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，這不僅給我國(guó)帶來(lái)了極其嚴(yán)重的環(huán)境污染，還造成了大量的資源浪費(fèi)，與我國(guó)的“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略背道而馳。而作為機(jī)械人，我們必須擔(dān)起祖國(guó)的大任。

在21世紀(jì)，生產(chǎn)必然要求產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期短，產(chǎn)品的精度高，能夠滿(mǎn)足各種用戶(hù)的不同要求(即不需要大批量生產(chǎn))。這其中的每個(gè)過(guò)程都與軟件技術(shù)密不可分。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中有極大的作用。數(shù)值模擬在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)也正在被后起之秀“機(jī)器人”逐步取代，使用機(jī)器人可以有效地解決生產(chǎn)過(guò)程中的精度問(wèn)題。

在這里，我的意思并不是每個(gè)機(jī)械人都必須同時(shí)掌握軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)。畢竟，作為機(jī)械人，我們只需要在機(jī)械制造領(lǐng)域有所作為就夠了。但我們還是要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言掌握住適當(dāng)?shù)木幊碳夹g(shù)，為以后同軟件專(zhuān)業(yè)的人才共同開(kāi)發(fā)出自己的軟件打好基礎(chǔ)。雖然當(dāng)前機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)已有許多現(xiàn)成的軟件，但它們也并非都相當(dāng)成熟，而且絕大多數(shù)不出自我國(guó)之手。市場(chǎng)上，何曾見(jiàn)過(guò)完全由我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的大型軟件？所以，發(fā)展的空間還是很大的。

21世紀(jì)有太多的軟件技術(shù)等我們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)，有太多的機(jī)械制造技術(shù)等我們發(fā)展。

侯鑒玻：

我是一名來(lái)自精儀系的學(xué)生，初步了解，程序設(shè)計(jì)技術(shù)在我們系也應(yīng)用得非常廣泛，根本缺不了。因此，下面我簡(jiǎn)單介紹一下程序設(shè)計(jì)技術(shù)在我們專(zhuān)業(yè)的一些應(yīng)用。

ActiveX控件在程控儀器控制程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

......

程序設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算中的應(yīng)用。

......

程序設(shè)計(jì)在畫(huà)法幾何中的應(yīng)用。

......

程序設(shè)計(jì)在水泵軸類(lèi)零件強(qiáng)度校核的應(yīng)用。

......

程序設(shè)計(jì)在機(jī)床PLC故障顯示的應(yīng)用。

......

其實(shí)，程序設(shè)計(jì)技術(shù)在我們專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用還有很多，也正是它的應(yīng)用使得我們專(zhuān)業(yè)很多領(lǐng)域發(fā)展的越來(lái)越快。通過(guò)這次搜集資料，我學(xué)到了好多東西，也進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到了程序設(shè)計(jì)的重要性。程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門(mén)課非常必要，學(xué)好了它，以后我們才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)，才能在專(zhuān)業(yè)上有所發(fā)展和突破。

潘寧：

汽車(chē)被稱(chēng)為“輪子上的計(jì)算機(jī)”，對(duì)一輛汽車(chē)的先進(jìn)程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)逐漸從看其發(fā)電機(jī)的功率有多大，轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕雌湫酒挠?jì)算能力有多強(qiáng)、汽車(chē)軟件的功能有多強(qiáng)?，F(xiàn)代汽車(chē)是以計(jì)算機(jī)為中心的高度自動(dòng)化、集成化的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)隨著汽車(chē)功能的不斷增多而日見(jiàn)完善和復(fù)雜。

國(guó)外有人預(yù)計(jì)，將來(lái)汽車(chē)中90%的創(chuàng)新有賴(lài)于電子技術(shù)，而創(chuàng)新中的大部分將依靠軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

陳穎：

程序設(shè)計(jì)在任何一個(gè)工科領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，而對(duì)于強(qiáng)調(diào)信息快速傳遞處理的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)更是如此。比如在供應(yīng)鏈管理方面，工業(yè)工程的專(zhuān)業(yè)人員需要做到信息共享，這樣能將整個(gè)供應(yīng)鏈，從供應(yīng)商、生產(chǎn)商到零售商――整合到一起，更快地響應(yīng)客戶(hù)需求，降低庫(kù)存，提高供應(yīng)鏈績(jī)效。為了達(dá)到這一目標(biāo)，就要依賴(lài)各種高級(jí)管理軟件。要想更進(jìn)一步優(yōu)化這一信息管理系統(tǒng)，取得效率的最大化，就需要設(shè)計(jì)新的算法做出新的軟件。這是一個(gè)沒(méi)有最好只有更好的方向，更是程序設(shè)計(jì)在工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用中最具有挑戰(zhàn)性的方向。

具體說(shuō)來(lái)，程序設(shè)計(jì)在工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用可以分為以下幾個(gè)方面。

1、生產(chǎn)方向

建模與仿真(Modeling and Simulation)

開(kāi)發(fā)語(yǔ)言：C/C++

應(yīng)用軟件：Flexsim，Promodel, Anylogic, MATLAB

其中Flexsim是一個(gè)基于C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的軟件，工業(yè)工程系學(xué)生一般在大三上學(xué)期會(huì)學(xué)到

應(yīng)用舉例：奧運(yùn)園區(qū)垃圾回收系統(tǒng)仿真，大型超市排隊(duì)系統(tǒng)仿真

*制造系統(tǒng)實(shí)體建模

應(yīng)用軟件：ProE, AutoCAD

*管理信息系統(tǒng)(MIS)和物流信息系統(tǒng)

MS 的access和borland 公司推出的delphi是數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，應(yīng)用于管理信息系統(tǒng)就是MIS.

應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)軟件：SQL-server,DB2，MSAccess, Oracle

用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)語(yǔ)言：VB，JAVA

應(yīng)用舉例：企業(yè)MRP, ERP系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與維護(hù)

2、物流方向

*物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

應(yīng)用軟件：使用LINGO,LINDO, MATLAB等解線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題

應(yīng)用MATLAB, C/C++, JAVA等實(shí)現(xiàn)優(yōu)化算法：如VRP(車(chē)輛路徑規(guī)劃問(wèn)題)，TSP(旅行商問(wèn)題)等優(yōu)化的開(kāi)發(fā)

3、人因方向

*實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

統(tǒng)計(jì)軟件：SPSS

實(shí)驗(yàn)界面設(shè)計(jì)：基于VB, JAVA

*虛擬現(xiàn)實(shí)

*用戶(hù)可用性(usability)

從研究?jī)?nèi)容上看，工業(yè)工程關(guān)注工程運(yùn)作的效率、成本、質(zhì)量等方面問(wèn)題。

在考慮效率問(wèn)題時(shí)，工業(yè)工程涉及到優(yōu)化，其中包括線(xiàn)性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等等，一般會(huì)在運(yùn)籌學(xué)中學(xué)到。這些問(wèn)題如果是小規(guī)模的則可以通過(guò)手動(dòng)解決，但大規(guī)模的就只能通過(guò)算法解決，而算法都是通過(guò)程序(一般是通過(guò)C++程序設(shè)計(jì))實(shí)現(xiàn)的。

篇11

程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門(mén)課程是在學(xué)院第一個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)，共有56個(gè)學(xué)時(shí)，這門(mén)課是學(xué)校計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)課程。學(xué)院對(duì)此專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)方案的初次崗位定位中有軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)員崗位。根據(jù)計(jì)算機(jī)程序員崗位的職業(yè)要求，具體工作流程總共分為五部分：需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、程序調(diào)試、交付與維護(hù)。不難看出程序設(shè)計(jì)在其中占有至關(guān)重要的地位。程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課正是來(lái)源于此，該門(mén)課程是培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)員基本程序設(shè)計(jì)能力的一門(mén)基礎(chǔ)課程，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案的課程體系中屬于專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程中的基礎(chǔ)課。

《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是直接面向程序員職業(yè)崗位的一門(mén)課程，課程的學(xué)習(xí)目的是使學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本方法，培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)的思維能力，為后續(xù)課程《C#程序設(shè)計(jì)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《WEB程序設(shè)計(jì)》、《面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》等課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

二、課程設(shè)計(jì)

為了符合學(xué)院提出的“走進(jìn)校門(mén)的是大學(xué)生，培養(yǎng)出來(lái)的是職業(yè)人”的育人理念，和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)要培養(yǎng)具有優(yōu)勢(shì)職業(yè)品質(zhì)與技能，面向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)培養(yǎng)管理、服務(wù)第一線(xiàn)崗位的高素質(zhì)技能性職業(yè)人的專(zhuān)業(yè)目標(biāo)，《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的課程設(shè)計(jì)思路是以培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)，以實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目為載體，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做一體化。

在教學(xué)過(guò)程中以案例為先導(dǎo)，學(xué)生完成演練為手段。這門(mén)課程要達(dá)到的品質(zhì)目標(biāo)是以能力與知識(shí)相結(jié)合、以培養(yǎng)全面發(fā)展的具有優(yōu)勢(shì)品質(zhì)與技能的高素質(zhì)應(yīng)用性職業(yè)人為培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、求真務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)和良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。技能目標(biāo)是掌握結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計(jì)方法與技能、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)獨(dú)立思考能力。知識(shí)目標(biāo)是學(xué)會(huì)C語(yǔ)言的基本語(yǔ)法，掌握基本的算法、能夠編寫(xiě)基本的C語(yǔ)言程序。

課程內(nèi)容的選取依據(jù)計(jì)算機(jī)程序員崗位需求、典型工作任務(wù)、行業(yè)技術(shù)動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)、高職學(xué)生特點(diǎn)，分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，課時(shí)分配是1比1，其中實(shí)踐教學(xué)每一個(gè)模塊都以項(xiàng)目案例為導(dǎo)向，案例大多選自杭電的ACM平臺(tái)，同時(shí)也配備了為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣老師自己創(chuàng)作的案例，比如剪刀石頭布游戲，猜數(shù)字游戲等。

高職學(xué)生屬于高考最后批次，文化基礎(chǔ)知識(shí)相當(dāng)欠缺，體現(xiàn)在C語(yǔ)言上，英語(yǔ)出錯(cuò)提示看不懂，甚至有學(xué)生反映在C語(yǔ)言中的英語(yǔ)語(yǔ)句關(guān)鍵詞都不認(rèn)識(shí)，在數(shù)學(xué)上同樣存在基礎(chǔ)相當(dāng)差的問(wèn)題，成為學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的極大障礙。學(xué)生從小接觸計(jì)算機(jī)就在Windows下運(yùn)行，習(xí)慣了用鼠標(biāo)，而C語(yǔ)言運(yùn)行在用鍵盤(pán)的命令行界面上，一個(gè)字都不能輸錯(cuò)，對(duì)初學(xué)者有一定難度。這門(mén)課程的重點(diǎn)是：三大基本語(yǔ)句程序的設(shè)計(jì)、數(shù)組的定義與引用、函數(shù)的定義與參數(shù)傳遞；課程的難點(diǎn)：選擇與循環(huán)的嵌套、函數(shù)嵌套與遞歸調(diào)用、指針等。針對(duì)學(xué)院高職學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)于重難點(diǎn)的解決方法是從提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性方面突破首先，要激發(fā)學(xué)生的興趣，包括兩方面的內(nèi)容：第一興趣教學(xué)，盡量選取學(xué)生感興趣的題目或項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，如猜數(shù)游戲，石頭剪刀布游戲等。第二實(shí)用教學(xué)，解決學(xué)生學(xué)了有什么用的困惑，盡量選取貼近生活實(shí)際的題目，如百元錢(qián)兌換方案、誰(shuí)是騙子等，讓學(xué)生感受到學(xué)后能解決問(wèn)題的小小成就感。

三、教學(xué)實(shí)施

教學(xué)實(shí)施流程分為三個(gè)階段：準(zhǔn)備階段，實(shí)施階段和總結(jié)階段。在準(zhǔn)備階段中，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，主講教師組織任課教師討論，選擇典型的工作任務(wù)，制定教學(xué)計(jì)劃。實(shí)施階段以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以職業(yè)能力培養(yǎng)為中心，融‘教、學(xué)、做’為一體教學(xué)。總結(jié)階段主講教師組織任課教師討論，提出存在問(wèn)題，找出解決方案。

針對(duì)課程特點(diǎn)，靈活使用“啟發(fā)式教學(xué)”、“趣味教學(xué)”“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”等方法，突出“理論教學(xué)構(gòu)筑學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，實(shí)踐教學(xué)構(gòu)筑學(xué)生的職業(yè)技能結(jié)構(gòu)”的教學(xué)原則。課程教學(xué)全面推行“學(xué)中練，練中學(xué)”教學(xué)思路。

接下來(lái)以循環(huán)結(jié)構(gòu)的第一次課為例來(lái)闡述一下教學(xué)流程：學(xué)生對(duì)循環(huán)結(jié)構(gòu)沒(méi)有概念，對(duì)while和dowhile語(yǔ)句也不感興趣，為了提高他們的學(xué)習(xí)積極性，首先使用五分鐘的時(shí)間情境導(dǎo)入，選取杭電ACM平臺(tái)上面的三個(gè)案例：猜數(shù)字游戲，百錢(qián)百雞問(wèn)題，誰(shuí)是騙子，在學(xué)生對(duì)將要學(xué)的知識(shí)有了一定的期待后，用十五分鐘的時(shí)間講解相關(guān)的語(yǔ)法知識(shí)，接下來(lái)通過(guò)解決案例的方式教師給學(xué)生示范編程，并且給學(xué)生留出一定的時(shí)間自己動(dòng)手實(shí)現(xiàn)，最后十分鐘進(jìn)行總結(jié)反思。

這門(mén)課程的教學(xué)評(píng)價(jià)由三部分組成：其中平時(shí)成績(jī)和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)成績(jī)分別占20%，期末筆試成績(jī)占60%。

四、教學(xué)條件

程序設(shè)計(jì)課程有一支不論是年齡結(jié)構(gòu)還是職稱(chēng)結(jié)構(gòu)都比較合理的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，每個(gè)老師都有自己的優(yōu)勢(shì)，有的具有多年的企業(yè)編程經(jīng)驗(yàn)，有的主持多項(xiàng)相關(guān)的省級(jí)課題，有的對(duì)指導(dǎo)學(xué)生程序競(jìng)賽有豐富的經(jīng)驗(yàn)。此外課程聘請(qǐng)杭電ACM集訓(xùn)隊(duì)教練劉老師擔(dān)任學(xué)校ACM集訓(xùn)隊(duì)特聘教練，劉老師也參與系相關(guān)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)活動(dòng)。

該門(mén)課程的教學(xué)資源也很豐富，主要包含以下幾個(gè)部分：教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、教材、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目指導(dǎo)書(shū)、多媒體教學(xué)課件、網(wǎng)上C語(yǔ)言精品課程、試題庫(kù)、圖書(shū)資料等。教材選用譚浩強(qiáng)教授編著的《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》，系周岳松老師自主研發(fā)了客觀題在線(xiàn)測(cè)試軟件，該軟件分為教師版和學(xué)生版，教師版可用于平時(shí)隨堂測(cè)試，學(xué)生版可用于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)資源主要有C語(yǔ)言網(wǎng)等。學(xué)院也提供了相應(yīng)的硬件支持，設(shè)有軟件開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)室、大學(xué)生程序競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)室等多個(gè)實(shí)訓(xùn)室。

五、教學(xué)效果

校內(nèi)督導(dǎo)組和校外專(zhuān)家都對(duì)《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這門(mén)課程給予了充分的肯定，專(zhuān)家評(píng)語(yǔ)是以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，符合高職教育教學(xué)特點(diǎn)，以提高學(xué)生的編程能力為宗旨，能較好符合企業(yè)對(duì)軟件人才的需求。

迄今為止，該專(zhuān)業(yè)共有一千七百余人修了這門(mén)課程，取得了豐碩的成果。我校代表隊(duì)參加了十屆浙江省大學(xué)程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，共獲32塊獎(jiǎng)牌，尤其去年今年連續(xù)兩次獲得專(zhuān)科組的特等獎(jiǎng)，同時(shí)四次獲得優(yōu)秀組織獎(jiǎng)。除了ACM競(jìng)賽，在藍(lán)橋杯比賽中我系學(xué)生也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。

通過(guò)這門(mén)課的學(xué)習(xí)，鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力和基本程序設(shè)計(jì)能力，為以后的工作和創(chuàng)業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，2008級(jí)計(jì)應(yīng)學(xué)生林清瑞，曾經(jīng)參加ACM競(jìng)賽并獲得銀獎(jiǎng)，自主創(chuàng)業(yè)，建立了杭州安豆信息技術(shù)有限公司，從事手機(jī)游戲開(kāi)發(fā)。2003級(jí)計(jì)應(yīng)學(xué)生黃道笑，自主創(chuàng)立了杭州五角星科技有限公司，從事網(wǎng)站開(kāi)發(fā)。2010年公司銷(xiāo)售額超過(guò)了200萬(wàn)；2011年被評(píng)為杭州市高新技術(shù)企業(yè)；2012年被評(píng)為杭州市雛鷹計(jì)劃企業(yè)。

六、課程特色

這門(mén)課程特色：以賽促教，賽教結(jié)合。把ACM競(jìng)賽平臺(tái)里面的題目融入到平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，也會(huì)把平時(shí)表現(xiàn)好的學(xué)生充實(shí)到競(jìng)賽集訓(xùn)隊(duì)伍里面；教學(xué)結(jié)合，學(xué)以致用，教師指導(dǎo)，學(xué)生自主研發(fā)一些小游戲，比如石頭剪刀布的游戲。

篇12

目前，計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)界關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)。自2010年7月，九校聯(lián)盟（C9）西安會(huì)議提出計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是計(jì)算思維能力的培養(yǎng)以來(lái)，國(guó)內(nèi)多所高校圍繞計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革進(jìn)行了深入的研究和實(shí)踐，發(fā)表了一些計(jì)算思維研究和實(shí)踐方面的論文。在新的形勢(shì)下，如何在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生在各自專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用計(jì)算機(jī)和計(jì)算思維解決實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和信息素養(yǎng)都具有重要的意義。

1 計(jì)算思維

計(jì)算思維是美國(guó)卡內(nèi)基梅.隆大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授提出的。周教授認(rèn)為：計(jì)算思維 （ Computational Thinking ）是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問(wèn)題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類(lèi)的行為，其本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化。

計(jì)算思維是數(shù)學(xué)思維、邏輯思維和工程思維的綜合，是與閱讀能力、寫(xiě)作能力和算術(shù)思維并列的第四種能力，能夠提升人類(lèi)的能力。就像識(shí)字、做算術(shù)一樣，是人人都必須具備的思維方式。

2 VFP程序設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀分析

Visual FoxPro（簡(jiǎn)稱(chēng)VFP）課程是面向高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程。VFP作為計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的一門(mén)基礎(chǔ)課程，應(yīng)注重學(xué)以致用。學(xué)習(xí)的重點(diǎn)不只是編寫(xiě)程序，而是學(xué)習(xí)算法思想與問(wèn)題求解的思路，增強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

但是，從目前VFP程序設(shè)計(jì)教學(xué)，尤其是非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)狀來(lái)看，普遍存在以下問(wèn)題。

2.1 課程學(xué)時(shí)少

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)內(nèi)容的不斷更新，以及信息技術(shù)在中小學(xué)的普及，在新的形勢(shì)背景下，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)面臨著新的挑戰(zhàn)。人們對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)產(chǎn)生了片面的認(rèn)識(shí)。認(rèn)為“計(jì)算機(jī)會(huì)用即可”、“計(jì)算機(jī)即編程”，造成學(xué)時(shí)被壓縮，資源得不到充分的配置和利用。就我校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革來(lái)看，“大基”的學(xué)時(shí)由64變成32，時(shí)間壓縮了一半，學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)水平有待提高。

VFP的教學(xué)課時(shí)相對(duì)“大基”課時(shí)雖然要多些，但對(duì)于非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言底子更是薄弱，想在短期內(nèi)掌握一門(mén)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，十分不易。對(duì)于授課教師而言，既要完成教學(xué)目標(biāo)，又要學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)語(yǔ)言使用方法，并且在教學(xué)中形成學(xué)生的計(jì)算思維能力是非常困難的事情。

2.2 以語(yǔ)言知識(shí)為主，偏理論，輕實(shí)踐

在實(shí)際教學(xué)中，很多老師以語(yǔ)言知識(shí)為主線(xiàn)，詳細(xì)介紹語(yǔ)法規(guī)則等細(xì)節(jié)內(nèi)容，上機(jī)操作多以驗(yàn)證為主，偏重考試內(nèi)容而不是編程，這和課程的教學(xué)目的是相悖的。導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，感到枯燥，學(xué)的不牢，編程能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力沒(méi)有得到提高，更談不上運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。

3 以培養(yǎng)計(jì)算思維為核心的VFP程序設(shè)計(jì)教學(xué)方法

3.1 以計(jì)算思維為主線(xiàn)，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法

計(jì)算思維養(yǎng)成以計(jì)算能力的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革，不是完全改變?cè)械恼n程內(nèi)容，而是內(nèi)容的再組織與優(yōu)化，突出核心內(nèi)容和方法。

教師在上第一節(jié)課時(shí)可以介紹一個(gè)完整的系統(tǒng)，比如學(xué)生信息管理系統(tǒng)。在演示過(guò)程中告知學(xué)生，每項(xiàng)功能可由哪些知識(shí)實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生對(duì)本門(mén)課程有一個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的概念。并了解VFP數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。學(xué)習(xí)本門(mén)課程的目的，不是為了順利通過(guò)考試，而是能夠獨(dú)立開(kāi)發(fā)一個(gè)完整的系統(tǒng)，并能解決自己的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。

在實(shí)際的教學(xué)中，以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力為核心任務(wù)，采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”和“案例教學(xué)”的方法，針對(duì)不同的專(zhuān)業(yè)和不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)。按照“提出問(wèn)題—分析問(wèn)題—尋找解決問(wèn)題的方法—介紹解決問(wèn)題的方法和知識(shí)—方法和知識(shí)推廣—課后作業(yè)和拓展”的教學(xué)片段設(shè)計(jì)思路，對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算思維的實(shí)踐。

3.2 注重程序設(shè)計(jì)思想和算法訓(xùn)練

計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化。在教學(xué)過(guò)程中，可將相同或相近的知識(shí)點(diǎn)整合，設(shè)計(jì)相應(yīng)教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生了解程序設(shè)計(jì)思想和程序設(shè)計(jì)過(guò)程。如求解方程、求階層等任務(wù)，可先讓學(xué)生用數(shù)學(xué)方法來(lái)求解，再引導(dǎo)學(xué)生用抽象的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)。

啟發(fā)學(xué)生利用多種技術(shù)、多種算法解決同一問(wèn)題，圍繞問(wèn)題求解和設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)。例如求解“1+2+3+……+100”，可分別考慮用for循環(huán)、while循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用有趣的案例，比如“猜數(shù)游戲”，“幸運(yùn)7”，“測(cè)試體重”等，用多種思路設(shè)計(jì)與多種編程方法實(shí)現(xiàn)。

3.3 以上機(jī)實(shí)踐為重點(diǎn)

VFP是實(shí)踐操作性很強(qiáng)的一門(mén)課程，學(xué)生只有親自動(dòng)手編寫(xiě)代碼，調(diào)試程序，才能掌握和理解所學(xué)的知識(shí)，了解編程的思路和方法，訓(xùn)練思維能力。對(duì)此，教學(xué)過(guò)程中可以考慮以下方法：

3.3.1 設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

由于實(shí)踐課時(shí)限制，學(xué)生練習(xí)時(shí)間較少，首先要使學(xué)生熟練掌握基本的語(yǔ)言知識(shí)，具備基本的編程和調(diào)試能力，才能逐步引導(dǎo)深入。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包含主要重點(diǎn)內(nèi)容，難度適中，有一些讓學(xué)生發(fā)揮的余地，在書(shū)上能找到所有知識(shí)點(diǎn)和類(lèi)似代碼，但又不是完整的照抄，有助培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。

3.3.2 實(shí)驗(yàn)任務(wù)具有趣味性和綜合性

通過(guò)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的趣味性、綜合性等來(lái)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難度，從而強(qiáng)化計(jì)算思維訓(xùn)練。如在“幸運(yùn)7”游戲案例中，把一些枯燥和不易理解的知識(shí)，變成有趣的游戲。不僅讓學(xué)生理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的相關(guān)概念，并對(duì)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)流程有了一個(gè)綜合的認(rèn)識(shí)。通過(guò)拓展知識(shí)，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)多位數(shù)的幸運(yùn)數(shù)字游戲設(shè)計(jì)。通過(guò)反復(fù)訓(xùn)練，以提升學(xué)生計(jì)算思維能力。

3.3.3 安排課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

在程序設(shè)計(jì)課程的最后環(huán)節(jié)，安排課程設(shè)計(jì)?；蚪Y(jié)合實(shí)例，完成一個(gè)項(xiàng)目。為學(xué)生提供一個(gè)全面考查學(xué)生水平的機(jī)會(huì)，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通。

4 結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算思維的教育，是一種普適教育，對(duì)任何類(lèi)型的學(xué)生都需要培養(yǎng)。什么是計(jì)算思維，如何去理解它，每一位教師都應(yīng)該充分地認(rèn)識(shí)到它的重要性。只有改變了教師的意識(shí)，才能把計(jì)算思維的培養(yǎng)貫徹到自己的教學(xué)中，才能培養(yǎng)學(xué)生的研究創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。面向計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn)，還需要不斷的探索和改革。

參考文獻(xiàn)：

[1] 何欽銘.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是計(jì)算思維能力的培養(yǎng)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2010（9）.

篇13

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）16-0094-02

2012年7月16日，“第一屆計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革研討會(huì)”在西安交通大學(xué)召開(kāi)，中國(guó)科學(xué)院陳國(guó)良院士和多名計(jì)算機(jī)教學(xué)名師、專(zhuān)家以及近三百名在國(guó)內(nèi)高校承擔(dān)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的教師參加了此次研討會(huì)，大會(huì)探討了如何在大學(xué)計(jì)算機(jī)課程中引入計(jì)算思維，如何建立計(jì)算思維教學(xué)體系以及如何讓學(xué)生養(yǎng)成用計(jì)算思維方式來(lái)思考和解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題等內(nèi)容。

一、計(jì)算思維產(chǎn)生的背景及現(xiàn)狀

2006年3月，美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的華裔女科學(xué)家周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊《Communications of ACM》撰文提出計(jì)算思維（Computational Thinking）[1]的概念和詳細(xì)定義。周以真教授指出計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和理解人類(lèi)的行為，它是涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣泛性的一系列思維活動(dòng)。

計(jì)算思維是隨著近十年來(lái)美國(guó)對(duì)計(jì)算科學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)逐漸提高而提出的。近些年來(lái)，美國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育出現(xiàn)了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程興趣逐漸下降，如中途放棄課程或通過(guò)抄襲及作弊來(lái)完成課程的教育危機(jī)。2005年6月，美國(guó)總統(tǒng)信息技術(shù)咨詢(xún)委員會(huì)（President’s Information Technology Advisory Committee，PITAC）給美國(guó)總統(tǒng)提交了報(bào)告《計(jì)算科學(xué)：確保美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力》（Computational Science：Ensuring America’s Competitiveness），[2]報(bào)告中陳述21世紀(jì)科學(xué)上最重要的以及經(jīng)濟(jì)上最有前途的前沿研究都有可能通過(guò)熟練掌握先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)和運(yùn)用計(jì)算科學(xué)得到解決，計(jì)算本身也是一門(mén)學(xué)科，它可以促進(jìn)其他學(xué)科的發(fā)展。計(jì)算思維一經(jīng)提出，美國(guó)的教育專(zhuān)家們看到了解決這兩者矛盾的希望。2010年周以真教授再次在刊物上發(fā)表文章闡述計(jì)算思維的基本思想，而近年來(lái)美國(guó)各大高校都在修訂其本科生計(jì)算機(jī)科學(xué)課程的計(jì)劃，美國(guó)麻省理工大學(xué)、[3]斯坦福大學(xué)[4]和卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)[5]等著名高校紛紛設(shè)置了面向全校的計(jì)算思維的通識(shí)課程。除美國(guó)外歐洲也開(kāi)始重視計(jì)算思維的培養(yǎng)，2010年8月，英國(guó)皇家協(xié)會(huì)也了以計(jì)算思維為出發(fā)點(diǎn)的為期18個(gè)月的“學(xué)校計(jì)算教學(xué)方法”項(xiàng)目。

中科院自動(dòng)化所的王飛躍教授率先把計(jì)算思維引入國(guó)內(nèi)，王飛躍教授撰文《計(jì)算思維與計(jì)算文化》，[6]他希望能借“計(jì)算思維”的東風(fēng)將中國(guó)傳統(tǒng)世故人情的“算計(jì)文化”反正成現(xiàn)代科學(xué)理性的“計(jì)算文化”，以提高民族的整體素質(zhì)。2010年10月中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的陳國(guó)良院士在“第六屆大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇”上倡議將計(jì)算思維引入大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)后，計(jì)算思維得到了國(guó)內(nèi)眾多計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育者和研究者更廣泛的重視。中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所李國(guó)杰院士、[7]清華大學(xué)軟件學(xué)院孫家廣院士[8]和中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所徐志偉總工[9]等多位專(zhuān)家在這方面進(jìn)行了有效的探索。

二、計(jì)算思維與大學(xué)程序設(shè)計(jì)課程

1.大學(xué)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)目標(biāo)

大學(xué)程序設(shè)計(jì)課程是許多高校理工科（包括部分文科）專(zhuān)業(yè)的必修公共基礎(chǔ)課程之一，《中國(guó)高等院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程體系（2008）》[10]對(duì)“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程提出的培養(yǎng)目標(biāo)主要有兩個(gè)：學(xué)習(xí)問(wèn)題求解的思路和方法，理解在計(jì)算機(jī)上是如何具體實(shí)現(xiàn)算法的，這也就意味著大學(xué)程序設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)不僅僅是編寫(xiě)程序，而更重要的是學(xué)習(xí)算法思想與問(wèn)題求解方法。但是大學(xué)程序設(shè)計(jì)課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在諸多的問(wèn)題。

2.大學(xué)程序設(shè)計(jì)課程存在的問(wèn)題

（1）教師在課程講授過(guò)程中容易陷入語(yǔ)法和句法的細(xì)枝末節(jié)中而忽視基本問(wèn)題求解方法的講解。

（2）上課時(shí)常常是教師先講解學(xué)生后上機(jī)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生屬于被動(dòng)學(xué)習(xí)，整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中其參與度不高，聽(tīng)課后學(xué)生通常按照教師的想法按部就班完成實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)策略只能提高學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，而學(xué)生思維能力的養(yǎng)成沒(méi)有得到專(zhuān)門(mén)的訓(xùn)練。

（3）傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程還存在與專(zhuān)業(yè)背景結(jié)合不緊密的情況，在教學(xué)過(guò)程中通常不考慮學(xué)生的專(zhuān)業(yè)背景，學(xué)生在學(xué)完課程后常常會(huì)感到迷茫，不知道如何用程序設(shè)計(jì)方法解決自己的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。

3.將計(jì)算思維融入課程教學(xué)

要想改變目前這種傳統(tǒng)教學(xué)模式，消除其弊端，需要對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段進(jìn)行改革，融入計(jì)算思維培養(yǎng)的教學(xué)方法，讓學(xué)生理解計(jì)算環(huán)境、問(wèn)題求解過(guò)程中各類(lèi)構(gòu)造能力，如對(duì)象構(gòu)造、過(guò)程構(gòu)造和驗(yàn)證構(gòu)造等，以及通過(guò)計(jì)算能解決什么問(wèn)題和使用計(jì)算來(lái)解決問(wèn)題的過(guò)程、方法和步驟，讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何通過(guò)約簡(jiǎn)、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法得出能求解一個(gè)困難問(wèn)題的方法，學(xué)會(huì)利用啟發(fā)式推理來(lái)尋求解答，即在不確定情況下進(jìn)行規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生以計(jì)算思維的方式來(lái)分析、理解和解決本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題。

三、以計(jì)算思維為目標(biāo)的大學(xué)程序設(shè)計(jì)課程培養(yǎng)方法

南京大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我校”）計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部在2008年教學(xué)改革中，對(duì)于程序設(shè)計(jì)課程提出了層次化教改方案，并通過(guò)課程設(shè)計(jì)等方式提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也進(jìn)行了將專(zhuān)業(yè)知識(shí)與程序設(shè)計(jì)課程相結(jié)合的嘗試性工作，獲得了院系和學(xué)生的好評(píng)，但是在整個(gè)過(guò)程中尚欠缺對(duì)于計(jì)算思維能力的顯式培養(yǎng)，學(xué)生對(duì)問(wèn)題求解的抽象能力、抽象表示、抽象思維以及形式化證明等能力缺乏，由此需要對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)模式和教學(xué)評(píng)價(jià)體系等做相應(yīng)修改，將計(jì)算思維切實(shí)融入到程序設(shè)計(jì)課程中，教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)問(wèn)題求解的思路和方法，并讓學(xué)生在經(jīng)由計(jì)算思維培養(yǎng)后能更好地解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。以下分別從改革的主要內(nèi)容、實(shí)施步驟和具體案例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

1.主要內(nèi)容

以計(jì)算思維為目標(biāo)的大學(xué)課程設(shè)計(jì)課程培養(yǎng)方法的主要內(nèi)容有：

（1）調(diào)研我校各專(zhuān)業(yè)對(duì)于程序設(shè)計(jì)課程的一般要求和專(zhuān)業(yè)要求，探索如何設(shè)計(jì)以計(jì)算思維為主線(xiàn)的教學(xué)方法體系。

（2）調(diào)研國(guó)內(nèi)外其他高校程序設(shè)計(jì)課程中計(jì)算思維培養(yǎng)的教學(xué)情況，學(xué)習(xí)借鑒成功的經(jīng)驗(yàn)和方法。

（3）在我校和國(guó)內(nèi)外調(diào)研的基礎(chǔ)上建立以計(jì)算思維為主線(xiàn)的教學(xué)方法體系，修訂和建設(shè)相關(guān)的課程資料、案例和實(shí)踐項(xiàng)目，通過(guò)這些有針對(duì)性的訓(xùn)練讓學(xué)生掌握通過(guò)計(jì)算思維來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題的能力。

（4）建立培養(yǎng)學(xué)生以計(jì)算思維的思想去理解、抽象本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的能力的教學(xué)方法，使得學(xué)生能夠擁有以計(jì)算的眼光看待問(wèn)題的素養(yǎng)，從而能夠分析、抽象、分解、解決自己研究領(lǐng)域問(wèn)題，并具有足夠的自學(xué)能力去獲得完成以上各階段任務(wù)所需的知識(shí)和技能。

2.實(shí)施步驟

根據(jù)主要內(nèi)容制定了如下的實(shí)施步驟：

（1）通過(guò)搜集和閱讀國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)資料和計(jì)算思維相關(guān)論文、開(kāi)會(huì)研討和個(gè)人總結(jié)等方式，對(duì)現(xiàn)有程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)，圍繞計(jì)算的本質(zhì)和讓學(xué)生以計(jì)算的方式思考為中心，完成修改現(xiàn)有課程教材、改進(jìn)課程教學(xué)計(jì)劃等任務(wù)。通過(guò)這一階段的基礎(chǔ)工作，能夠讓教師深刻理解計(jì)算思維的本質(zhì)，建立以計(jì)算思維的培養(yǎng)為核心的教學(xué)理念，更好地指導(dǎo)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)。

（2）改進(jìn)和設(shè)計(jì)以計(jì)算思維方式分析和解決各專(zhuān)業(yè)共同面對(duì)的研究問(wèn)題的教學(xué)方法。設(shè)計(jì)教學(xué)案例，能夠讓學(xué)生理解從計(jì)算思維出發(fā)思考，以計(jì)算的方式表達(dá)、分析和解決問(wèn)題的整個(gè)過(guò)程；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生嘗試使用計(jì)算思維來(lái)表達(dá)和解決一些典型但足夠簡(jiǎn)單的問(wèn)題，從而加深對(duì)計(jì)算本質(zhì)的理解并掌握足夠的基礎(chǔ)技能。這一階段教學(xué)方法的應(yīng)用，應(yīng)使得學(xué)生能夠掌握實(shí)踐計(jì)算思維的基本技能，并能夠讓學(xué)生在這個(gè)計(jì)算背景知識(shí)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)解決問(wèn)題的各個(gè)步驟，而最重要的是，在這個(gè)過(guò)程中，讓學(xué)生理解獨(dú)立于具體實(shí)踐技術(shù)之外的計(jì)算思維本質(zhì)，從而使得學(xué)生在轉(zhuǎn)換到另一個(gè)具體實(shí)踐技術(shù)背景下時(shí)，也能知道應(yīng)用計(jì)算思維解決問(wèn)題的各個(gè)階段應(yīng)該做什么，需要獲取欠缺的哪些知識(shí)，從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。

（3）在針對(duì)所教院系應(yīng)屆和往屆學(xué)生及院系教學(xué)相關(guān)人員通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷和座談等形式收集專(zhuān)業(yè)典型案例的基礎(chǔ)上，建設(shè)利用計(jì)算思維解決學(xué)生所在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的教學(xué)方法。通過(guò)緊密結(jié)合學(xué)生的專(zhuān)業(yè)背景，提煉此專(zhuān)業(yè)的一些典型并能體現(xiàn)計(jì)算解決方法優(yōu)勢(shì)的問(wèn)題，使用少部分問(wèn)題作為計(jì)算思維應(yīng)用的殺手級(jí)應(yīng)用，讓學(xué)生理解計(jì)算思維如何應(yīng)用到本專(zhuān)業(yè)研究中。使用大部分典型問(wèn)題設(shè)計(jì)若干實(shí)踐項(xiàng)目，以指定實(shí)踐技術(shù)手段和不限定實(shí)踐技術(shù)手段并用的形式，通過(guò)學(xué)生獨(dú)立完成、小組完成、分組討論以及完成項(xiàng)目論文等方式，培養(yǎng)學(xué)生在本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用計(jì)算思維所需的一系列能力。

3.案例設(shè)計(jì)

在改進(jìn)和設(shè)計(jì)以計(jì)算思維方式分析和解決各專(zhuān)業(yè)共同面對(duì)的或不同專(zhuān)業(yè)各自面對(duì)的研究問(wèn)題的教學(xué)方法時(shí)，設(shè)計(jì)了許多教學(xué)案例、實(shí)驗(yàn)作業(yè)和課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，總體來(lái)說(shuō)是以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方法先將問(wèn)題提出，然后再由學(xué)生分析和思考如何設(shè)計(jì)和解決問(wèn)題并提出不同的方案，再對(duì)各種方案進(jìn)行分析比較后選擇優(yōu)勢(shì)最明顯的一種作為最終的方案。

以講授高級(jí)語(yǔ)言翻譯環(huán)境為例。以往的教學(xué)主要是灌輸式的，將流行的翻譯環(huán)境進(jìn)行綜合介紹：教師首先介紹每個(gè)編譯器/解釋器的菜單項(xiàng)的功能、操作方式和獨(dú)有的特征等；學(xué)生按照教師的介紹選擇某一種編譯器/解釋器進(jìn)行操作并熟練掌握。

但這種教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生對(duì)編譯器/解釋器的理解只流于表面，并沒(méi)有真正理解編譯器/解釋器這種計(jì)算環(huán)境的本質(zhì)特征，學(xué)生換一種編譯器/解釋器或者遇到特殊問(wèn)題時(shí)就沒(méi)法很好地利用現(xiàn)成的計(jì)算環(huán)境。

為此，需要改變學(xué)生理解高級(jí)語(yǔ)言翻譯環(huán)境的教學(xué)方式。而我們?cè)谠O(shè)計(jì)新的教學(xué)案例時(shí)著重對(duì)于學(xué)生“思想”和“方法”的培養(yǎng)，讓學(xué)生深刻理解問(wèn)題的本質(zhì)。新的教學(xué)方式從高級(jí)語(yǔ)言和機(jī)器語(yǔ)言的關(guān)系入手，具體步驟為：

（1）用一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)介紹高級(jí)語(yǔ)言和機(jī)器語(yǔ)言的特征和關(guān)系，讓學(xué)生理解高級(jí)語(yǔ)言翻譯這種計(jì)算環(huán)境的必要性和重要性。

（2）引導(dǎo)學(xué)生思考如何將高級(jí)語(yǔ)言翻譯為機(jī)器語(yǔ)言，理解解釋和編譯這兩種翻譯方式的特征。

（3）接著探索一個(gè)高級(jí)語(yǔ)言翻譯環(huán)境需要的功能模塊有哪些，讓學(xué)生分組討論并設(shè)計(jì)出基本的功能模塊，教師根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的功能模塊進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，探討哪些是合理的功能模塊和沒(méi)有必要的功能模塊。

（4）在功能模塊基本確定的基礎(chǔ)上教師選擇至少兩種高級(jí)語(yǔ)言翻譯環(huán)境供學(xué)生進(jìn)行觀摩評(píng)價(jià)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)成熟的翻譯環(huán)境是如何設(shè)計(jì)的，并了解翻譯環(huán)境的高級(jí)功能。

（5）在對(duì)翻譯環(huán)境有了本質(zhì)的理解后學(xué)習(xí)可自行操作編譯器/解釋器，并且對(duì)于不同的翻譯環(huán)境也能很快理解并運(yùn)用。

從教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等多個(gè)環(huán)節(jié)中引入計(jì)算思維方式培養(yǎng)的案例實(shí)施結(jié)果來(lái)看，利用這種改進(jìn)的問(wèn)題構(gòu)造、問(wèn)題表示和問(wèn)題解決的引導(dǎo)性、交互性教學(xué)方式，能有效地提高學(xué)生的計(jì)算思維能力。

計(jì)算思維的培養(yǎng)不是一蹴而就的，還需要更多的努力，但是應(yīng)該看到計(jì)算思維是一種可以面向所有人，在任何地方都可以培養(yǎng)的一種思維活動(dòng)，作為高校教師，應(yīng)該也可以通過(guò)自身對(duì)于計(jì)算思維認(rèn)識(shí)的提高而激發(fā)學(xué)生能夠在抽象的多個(gè)層次上進(jìn)行主動(dòng)積極的思維。

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