計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程范文

導(dǎo)語：如何才能寫好一篇計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論；教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)方法

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）02-0344-02

目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用及滲透的領(lǐng)域越來越廣，這迫切需求高技能高素質(zhì)的人才。如何將計(jì)算機(jī)專業(yè)的人才培養(yǎng)成合格的、適應(yīng)市場需求的人才，成為每一位計(jì)算機(jī)專業(yè)教育工作者的首要任務(wù)。

計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論作為一門計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)一年級學(xué)生的專業(yè)必修課，重點(diǎn)旨在勾畫計(jì)算機(jī)科學(xué)體系的框架，通過計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用操作相結(jié)合課程內(nèi)容安排，使學(xué)生對計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識體系結(jié)構(gòu)有一個較為全面和系統(tǒng)的了解，繼而激發(fā)并培養(yǎng)自己對本專業(yè)的興趣，為以后大學(xué)四年的知識學(xué)習(xí)、能力素質(zhì)和職業(yè)道德的塑造奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[ 1-2]。基于課程至關(guān)重要的作用，該文主要從計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論的教學(xué)方法和考核方法等方面進(jìn)行了討論，以期在今后的課程教學(xué)過程中達(dá)到最佳教學(xué)效果。

1 明確課程教學(xué)目標(biāo)

計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論目標(biāo)是通過介紹計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的定義、學(xué)科范疇、特點(diǎn)與規(guī)律，來構(gòu)建課程的體系結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)正確的學(xué)科專業(yè)思想，同時激發(fā)學(xué)生對本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生逐步形成以計(jì)算機(jī)的觀點(diǎn)來分析解決問題的思維。課程內(nèi)容涉及到一些專業(yè)課程的基本概念及某些具體內(nèi)容，但絕不是計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)科專業(yè)課內(nèi)容的壓縮和拼盤。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生了解各專業(yè)領(lǐng)域研究的主要內(nèi)容，掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和操作技術(shù)，提高感性認(rèn)識，力求使學(xué)生對所學(xué)專業(yè)及后續(xù)課程的學(xué)習(xí)有一個整體性、概括性的了解，樹立專業(yè)學(xué)習(xí)的信心和自豪感，為今后在各自的專業(yè)中對計(jì)算機(jī)的使用打下厚實(shí)的基礎(chǔ)，踏入計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的大門，更好的適應(yīng)社會的需求。

2 注重課程教學(xué)方法

近年來，這門課在教學(xué)中出現(xiàn)了多方面的問題。雖然計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論這門課程的內(nèi)容不難，但是課程授予的對象是剛剛步入大學(xué)的新生，他們在入學(xué)前對計(jì)算機(jī)的了解程度各不相同，有的學(xué)生能夠較熟練的操作計(jì)算機(jī)，有的學(xué)生卻不會操作計(jì)算機(jī)。基于學(xué)生對計(jì)算機(jī)的認(rèn)知基礎(chǔ)不同，采用怎樣的教學(xué)方法來教授這門課程能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，成為擔(dān)任該課程教師一直關(guān)注的焦點(diǎn)。

為了在教學(xué)中提高學(xué)生的應(yīng)用水平，培養(yǎng)他們濃厚的學(xué)習(xí)興趣，我們不僅要充實(shí)授課內(nèi)容，把握好難易程度，更需要結(jié)合多種教學(xué)方法。

2.1 積極引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論課程的授課對象是計(jì)算機(jī)專業(yè)的大一新生，他們對計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)科的構(gòu)架都還認(rèn)識不足。因此，授課教師需要從多方面去積極引導(dǎo)他們。首先，從計(jì)算機(jī)應(yīng)用的重要性及社會市場的需求方面進(jìn)行舉例分析，增強(qiáng)學(xué)生信心，并引導(dǎo)學(xué)生把握好自己的專業(yè)學(xué)習(xí)方向[ 3-4]。其次，在課堂的教學(xué)過程中用生動形象的應(yīng)用舉例講解取代傳統(tǒng)的理論講授、理解掌握的方式，幫助學(xué)生逐漸熟悉并建立計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科專業(yè)的知識框架，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再者，在課余時間中，向?qū)W生介紹電子設(shè)計(jì)大賽、數(shù)學(xué)建模、PPT設(shè)計(jì)大賽等科技活動，鼓勵學(xué)生深入了解并積極參與，幫助他們開闊視野，增強(qiáng)實(shí)踐動手能力。

2.2 教學(xué)內(nèi)容豐富，易理解易掌握

計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論是構(gòu)造計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)框架的教材，授課內(nèi)容涉及各個學(xué)科、各個領(lǐng)域的專業(yè)理論知識，難度比較大。因此應(yīng)該優(yōu)化內(nèi)容，做到難易適中、層次淺顯、通俗易懂，講授時最好采用圖文并茂加實(shí)物相結(jié)合的方法，使學(xué)生在感性上充分認(rèn)識，更有助于理解和掌握[5]。除此以外，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和實(shí)例演示。比如在講授硬件知識時，可以視頻演示硬件組裝的過程；在講授計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識時，補(bǔ)充一些加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息安全方面的一些知識。這樣既能集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

2.3 理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)動手能力

計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論課程不僅要塑造學(xué)生的學(xué)科知識框架，還要讓學(xué)生熟練掌握計(jì)算機(jī)的基本操作。所以實(shí)驗(yàn)是課程教學(xué)中的一個必備環(huán)節(jié)，能促進(jìn)學(xué)生加深感性認(rèn)識，更能幫助學(xué)生理解掌握課堂知識[6]。

實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要豐富備多樣、知識面廣，在全面鍛煉學(xué)生的動手能力的同時調(diào)動他們的學(xué)習(xí)熱情，從而提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。比如在實(shí)驗(yàn)練習(xí)PowerPoint內(nèi)容時，讓學(xué)生把自己的個人簡歷情況進(jìn)行作品設(shè)計(jì)，可以把自己的簡介、照片、愛好等內(nèi)容進(jìn)行規(guī)整，加之實(shí)驗(yàn)的具體要求，這樣在實(shí)驗(yàn)過程中充分提高了學(xué)生的積極性，也多方面的練習(xí)了文字與圖片的排版、自定義動畫、幻燈片切換、超鏈接、背景、配色方案等功能。

2.4 問題啟發(fā)思路，促成創(chuàng)新思維

課堂提問是教師主要的教學(xué)手段之一，它可以幫助教師了解學(xué)生知識的掌握情況，也可以幫助學(xué)生溫習(xí)加深理論知識的記憶，從而啟發(fā)學(xué)生的思維，有助于促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力[ 7]。

計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論的課程內(nèi)容是計(jì)算機(jī)專業(yè)主要課程的精簡，本身理論性較強(qiáng)。因此在課程的教學(xué)過程中要打破傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式，結(jié)合課程的特點(diǎn)，充分利用其優(yōu)越性，通過視頻播放或者實(shí)例演示引入一些啟發(fā)性的問題，來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，啟發(fā)他們的問題求解思路，逐漸培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。比如講解Excel時，月份、星期等都可以循環(huán)的拖動填充，那如何將同宿舍同學(xué)的姓名設(shè)置同樣的效果呢。提出這樣的問題后，能夠引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生求解渴望，從中增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并在實(shí)踐中促成創(chuàng)新思維，使學(xué)生在對后續(xù)課程學(xué)習(xí)過程中，保持一種主動積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。

3 改進(jìn)考核方式

多年來，計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論課程一直沿用理論考試為主要的考核方式，這樣往往忽略了學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作能力的培養(yǎng)。因此，該課程應(yīng)注重學(xué)生的基本操作能力的考查，采取理論考試與上機(jī)考試相結(jié)合的考核方式，兩者應(yīng)該各占二分之一的比例，這樣就能更好將理論和實(shí)踐相結(jié)合，從而使學(xué)生認(rèn)識到計(jì)算機(jī)基本操作的重要性。

4 結(jié)束語

“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”是學(xué)生對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)知識體系結(jié)構(gòu)形成的專業(yè)入門課。它有助于計(jì)算機(jī)各專業(yè)同學(xué)對自己所在專業(yè)課程概貌及其框架結(jié)構(gòu)的了解，有助于每個學(xué)生從中學(xué)到大學(xué)的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣的轉(zhuǎn)變，更有助于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。選取多種教學(xué)方法相結(jié)合進(jìn)行“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”教學(xué)，以問題推動思考，以實(shí)踐促進(jìn)理論，勢必取得更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 符蘊(yùn)芳.計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程教學(xué)改革的研究[J].教育與職業(yè)，2009（32）：129-130.

[2] 薄樹奎.“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程教學(xué)方法初探[J]. 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院學(xué)報（ 社會科學(xué)版），2011（8）：182-184.

[3] 蔡京哲.對“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程教學(xué)的探討[J].科技信息，2010（35）：153.

[4] 王櫻，蔣瀚洋. 新形勢下計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].電腦知識與技術(shù)，2010 （6）：5391-5392.

[5] 陳曉君，卞江，范韜. “計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論”的教學(xué)改革[J].科技風(fēng)，2011（9）：194.

篇2

關(guān)鍵字：計(jì)算機(jī)導(dǎo)論；課程設(shè)計(jì)；課程定位

【中圖分類號】G640

引言

目前，大多數(shù)高校的計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)都開設(shè)了“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”。課程內(nèi)容設(shè)置主要分為兩種。一種是專業(yè)核心課程的大雜燴，將“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”，“操作系統(tǒng)”，“組成原理”，“程序設(shè)計(jì)”，“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”的專業(yè)課程內(nèi)容各取一節(jié)。另一種是對計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)知識的介紹，基本上與非計(jì)算機(jī)專業(yè)講授的“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”課程內(nèi)容沒有區(qū)別。

近年來，通過我們對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)進(jìn)行專業(yè)教學(xué)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)相當(dāng)一部分學(xué)生對計(jì)算科學(xué)本質(zhì)缺乏比較全面的認(rèn)識。科學(xué)思維能力、創(chuàng)新能力、分析和解決實(shí)際問題的工作能力比較差。

1.課程定位與教學(xué)目標(biāo)

《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生的一門先導(dǎo)基礎(chǔ)課程。該課程肩負(fù)著“開啟專業(yè)之門、引領(lǐng)學(xué)習(xí)生涯”之重任。主要講述計(jì)算機(jī)科學(xué)的特點(diǎn)，歷史淵源，發(fā)展變化，知識組織結(jié)構(gòu)和分類體系。通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的基本知識、基本理論和基本技術(shù)方法，為將后學(xué)習(xí)《操作系統(tǒng)》、《程序設(shè)計(jì)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等課程打下基礎(chǔ)。其目的就是使學(xué)生能以一種統(tǒng)一的思想來認(rèn)知計(jì)算機(jī)科學(xué)的本質(zhì)，教育和幫助學(xué)生建立計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的方法論。

我們從課程的定位與意義出發(fā)，應(yīng)該達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)為：（1）激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)學(xué)科的興趣；（2）充分展示計(jì)算機(jī)領(lǐng)域能做什么，但不深究怎么做；（3）讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的歷史及其發(fā)展?fàn)顩r（4）培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科全局觀及隨著學(xué)科不斷更新知識的意識（5）能讓學(xué)生了解該專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具有的基本知識和技能，以在該領(lǐng)域工作應(yīng)有的職業(yè)道德和應(yīng)遵守的法律準(zhǔn)則。

2.課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)與課時安排

“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”主要是為計(jì)算機(jī)專業(yè)新生開設(shè)，使他們對計(jì)算機(jī)學(xué)科整體有一個了解。我們進(jìn)行課程內(nèi)容設(shè)計(jì)時，特別要區(qū)別計(jì)算機(jī)專業(yè)與非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在培養(yǎng)目標(biāo)和方向上的不同，把握教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度。在進(jìn)行“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程的內(nèi)容的選擇與組織上，我們要注意科學(xué)性、適用性、實(shí)用性，要有全局意識。“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程的內(nèi)容可分為下列幾大部分：

（1） 計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念和基本知識：包括學(xué)科的背景、發(fā)展歷程、信息化社會的特征以及信息化對計(jì)算機(jī)人才的需求，并初步了解計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的研究范疇和作為一名計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)具備的知識能力并明確今后的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（2） 計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理：包括計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展，馮?諾依曼機(jī)構(gòu)計(jì)算機(jī)的基本組成，計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展等。

（3） 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件：程序設(shè)計(jì)語言翻譯系統(tǒng)的功能和基本概念，理解操作系統(tǒng)的基本概念和功能，軟件的分類、程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的思想、算法與算法分析，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本知識。

（4） 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其應(yīng)用：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念，SQL概述，幾種新型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應(yīng)用。

（5） 對通信與網(wǎng)絡(luò)知識的描述：主要介紹數(shù)據(jù)通信的基本概念和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理，包括網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)通信的基本方法和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全和管理知識。

（6） 人與計(jì)算機(jī)：包括人機(jī)交互、人工智能技術(shù)的研究領(lǐng)域及取得的主要成果、人腦與電腦的關(guān)系。

（7） 學(xué)科展望：計(jì)算機(jī)學(xué)科的前沿知識，發(fā)展前景以及其他學(xué)科領(lǐng)域的交叉內(nèi)容。

具體的章節(jié)安排與課時設(shè)置可參照下表1.1：

表1.1課程設(shè)計(jì)表

章次 內(nèi)容 總學(xué)時 課堂學(xué)時數(shù) 實(shí)踐學(xué)時數(shù)

1 計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識 4 4 0

2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 4 2 2

3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件與工具軟件 10 6 4

4 計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件 20 8 12

5 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其應(yīng)用 2 2 0

6 多媒體技術(shù)及其應(yīng)用 2 2 0

7 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用 4 2 2

8 計(jì)算機(jī)信息安全技術(shù) 1 1 0

9 計(jì)算機(jī)技術(shù)新發(fā)展 1 1 0

總計(jì) 48 28 20

3.課程特色

3.1理論和實(shí)踐緊密結(jié)合。一方面在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基本理論的同事注意實(shí)踐操作的訓(xùn)練，做到學(xué)以致用，另一方面引導(dǎo)學(xué)生投過技術(shù)抓理論。

3.2把當(dāng)前最新的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識和技術(shù)融入教學(xué)。積極跟進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，及時更新教材，更新實(shí)驗(yàn)平臺，更新教學(xué)方法。

3.3注重實(shí)踐教學(xué)的考核。期末理論和實(shí)踐考試都采用計(jì)算機(jī)考試系統(tǒng)進(jìn)行，促進(jìn)了學(xué)生實(shí)際操作的學(xué)習(xí)。

3.4基礎(chǔ)性強(qiáng)。“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”是其他后續(xù)課程的先行課程，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的課程內(nèi)容既要防止過于簡單，也要防止過于復(fù)雜。如果課程內(nèi)容簡單化，使之等同于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”，就會背離該課程的教學(xué)意義與任務(wù)。反之，如果課程內(nèi)容太復(fù)雜，就會把計(jì)算機(jī)導(dǎo)引課提升到計(jì)算機(jī)原理課的水平。第一門課就讓學(xué)生覺得晦澀難懂，容易造成學(xué)生對計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的望而卻步，給后續(xù)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)造成障礙。

通過以上對“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程內(nèi)容的組織和安排，可以使計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生已進(jìn)入大學(xué)就能對自己今后學(xué)習(xí)的主要知識、專業(yè)方向有一個基本了解，為后續(xù)課程構(gòu)建一個基本知識框架。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉莉，陶強(qiáng).計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的課程整合研究[J].計(jì)算機(jī)教育.2011（14）

篇3

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)導(dǎo)論；教學(xué)方法；教學(xué)過程設(shè)計(jì)

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0152-03

一、引言

計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課教學(xué)內(nèi)容幾乎涉及到計(jì)算機(jī)學(xué)科的各個知識領(lǐng)域，每一部分內(nèi)容對于毫無專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)生來講都是全新的，而應(yīng)用技術(shù)型院校的學(xué)生普遍來講學(xué)習(xí)熱情不高、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差，因此，如何針對該類院校學(xué)情實(shí)際，搞好計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程的教學(xué)，以促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)的積O性，是應(yīng)用技術(shù)型院校計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課教學(xué)亟待解決的問題。

目前計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程教學(xué)而言，存在以下一些問題：從教學(xué)內(nèi)容上看，有的院校將計(jì)算機(jī)操作知識作為主要教學(xué)內(nèi)容，有的將計(jì)算機(jī)主要專業(yè)課的綜合作為主要教學(xué)內(nèi)容[1]。顯然，第一種內(nèi)容組織模式與計(jì)算思維的教育理念是相悖的，但是第二種內(nèi)容組織模式也普遍存在知識覆蓋面不合理，知識層次把握不準(zhǔn)確，知識融合不夠等問題。從教學(xué)方法上看，任課教師對教學(xué)過程的研究和思考較少，對教學(xué)方法缺乏創(chuàng)新，基本采用單一的課堂教學(xué)方式[2-3]，沒有根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)過程，教學(xué)方法缺乏針對性，導(dǎo)致學(xué)生很難理解所講授的內(nèi)容，使學(xué)生對專業(yè)學(xué)習(xí)產(chǎn)生為難情緒。因此，無論是教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方法均不符合應(yīng)用技術(shù)型院校學(xué)情，文獻(xiàn)[4]就課程教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建做了系統(tǒng)和全面的闡述，本文著重從“如何教”的方面提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施和方法，以調(diào)動學(xué)生進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性。

二、相應(yīng)的改進(jìn)措施和方法

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

周以真教授提出的計(jì)算思維[5]的教育理念統(tǒng)一了教育界對計(jì)算導(dǎo)論課的作用的認(rèn)識，本文結(jié)合應(yīng)用技術(shù)型院校的學(xué)情，將計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課的教學(xué)目標(biāo)確定為：使學(xué)生認(rèn)知計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決問題的思維方法，揭示計(jì)算機(jī)學(xué)科所蘊(yùn)含的計(jì)算思維思想。

從該種教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，以“程序”為主線，將課程教學(xué)內(nèi)容劃分為4個模塊，10個教學(xué)單元。這4個模塊是程序執(zhí)行、程序運(yùn)行、程序設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；10個教學(xué)單元是信息的機(jī)器表示、信息的機(jī)器存儲與運(yùn)算、計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)及其工作原理、操作系統(tǒng)的基本功能、高級語言與編譯程序、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程方法、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為使核心教學(xué)內(nèi)容得到更好地貫徹，在上述教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，增設(shè)了“計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”教學(xué)單元，其教學(xué)目的是使學(xué)生獲得對計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)學(xué)科宏觀認(rèn)識和總體了解。

（二）改進(jìn)教學(xué)方法

貫穿整個教學(xué)過程最為重要的就是教學(xué)方法，教學(xué)方法的選擇應(yīng)具有多樣性和靈活性。針對教學(xué)過程中暴露出的教學(xué)方式單一的問題，本文在分析和研究學(xué)生的心理特點(diǎn)后，提出了以學(xué)生為中心，以教學(xué)內(nèi)容為導(dǎo)向，在教學(xué)過程中運(yùn)用與之相適應(yīng)的教學(xué)方法。根據(jù)該門課程教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，采用了講授式教學(xué)法、問題引領(lǐng)式教學(xué)法、案例驅(qū)動式教學(xué)法、引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)法、類比教學(xué)法、專題討論式教學(xué)法等。對于計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)這部分內(nèi)容，通過引導(dǎo)啟發(fā)方式逐步使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的作用和基本組成；對于信息的機(jī)器表示這部分內(nèi)容，利用身份證編碼類比闡述計(jì)算機(jī)中數(shù)的編碼，使學(xué)生更加容易理解信息的編碼；對于計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)及其工作原理這部分內(nèi)容，采用“質(zhì)疑――解答”的方式使學(xué)生始終帶著問題在聽課，從而揭示出計(jì)算機(jī)各主要部件的作用和構(gòu)成，以及計(jì)算機(jī)的工作原理。算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這部分內(nèi)容，采用案例驅(qū)動式教學(xué)方法，通過案例將算法以及算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系揭示出來；對于操作系統(tǒng)這部分內(nèi)容，采用問題引領(lǐng)式教學(xué)法，通過不斷地質(zhì)疑――解答方式揭示出操作系統(tǒng)的主要基本功能，這種方法可以引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生求知欲望；對于數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)這部分內(nèi)容，采用生活中的實(shí)例來說明數(shù)據(jù)庫在人類生活中的應(yīng)用需求，從而引起學(xué)生對數(shù)據(jù)庫的關(guān)注。

（三）強(qiáng)化教學(xué)設(shè)計(jì)

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不僅需要對教學(xué)方法進(jìn)行精心選擇，而且需要對教學(xué)過程進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。本文以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)模式，將教學(xué)方法有效地融入教學(xué)過程中，使教學(xué)過程設(shè)計(jì)更貼近該類院校的學(xué)情，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。下面以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其硬件組成為例說明對教學(xué)內(nèi)容是如何組織的。如果開始就講授什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，對于毫無專業(yè)基礎(chǔ)的新生來講會感到晦澀難懂。通過利用學(xué)生能夠感受到生活中的例子，如高速公路網(wǎng)來類比講授這部分內(nèi)容，學(xué)生接受起來要容易得多。針對這部分教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)過程設(shè)計(jì)如下：（1）通過“引導(dǎo)”方式，詢問學(xué)生是否見過高速公路網(wǎng)絡(luò)。（2）由任課教師講述高速公路網(wǎng)絡(luò)是由城市以及連接兩個城市之間的高速公路組成的。（3）通過“啟發(fā)”方式，詢問學(xué)生高速公路網(wǎng)絡(luò)中的城市相當(dāng)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的什么？連接兩個城市的高速公路相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)中的什么？從而給出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的初步概念。（4）通過質(zhì)疑-解答方式，詢問“為什么要將分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)連接起來呢？”，從而揭示出計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的目的是什么，使學(xué)生獲得對這個概念完整的理解。（5）澄清了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這個概念之后，進(jìn)一步講解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件組成。到目前為止，學(xué)生顯然理解了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由計(jì)算機(jī)（在網(wǎng)絡(luò)中稱之為主機(jī)）和傳輸介質(zhì)組成的，除此之外還包括網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。這部分內(nèi)容的講解也采取理論聯(lián)系生活的方式，比如網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備中的Modem，學(xué)生也不感到陌生，當(dāng)然對于毫無生活基礎(chǔ)可以借鑒的內(nèi)容如Hub，它既作為網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)，又起到信號放大作用，Hub這兩個作用講解起來也不是難事。由上述過程可知，每一個教學(xué)環(huán)節(jié)是緊密結(jié)合的，將類比、引導(dǎo)和啟發(fā)等教學(xué)方法有效地融合在教學(xué)過程中，形成了環(huán)環(huán)相扣的教學(xué)過程。

三、典型案例討論與效果分析

（一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法

教學(xué)目標(biāo)：了解算法的描述工具，完整地理解算法的概念、掌握簡單問題的算法描述，訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決計(jì)算問題的思維方法。

教學(xué)過程設(shè)計(jì)：

第一環(huán)節(jié)：提出問題，計(jì)算1+2+3+4…10

學(xué)生1回答：逐項(xiàng)累加求和

學(xué)生2回答：1+2+3+4…10=（1+10）×5=55

由教師帶領(lǐng)學(xué)生分別給出這兩種解決方案的算法，然后引導(dǎo)啟發(fā)方式給出算法的初步概念。

算法1：

S1：計(jì)算1+2得到3；

S2：將第一步得到的結(jié)果（即1+2）與3相加得到6；

……

S9：將第8步得到的結(jié)果（即1+2+…+9）與10相加得到55。

算法2：

S1：將原式變形為（1+10）+（2+9）+（3+8）+（2+9）+（3+8）=5×11；

S2：計(jì)算5×11；

S3：輸出運(yùn)算結(jié)果。

通過這兩個算法，幫助學(xué)生理解什么是算法，并簡單說明這兩種算法的優(yōu)劣。但是，第二種方法只適合有規(guī)律的數(shù)據(jù)序列，如果對于沒有規(guī)律可循的數(shù)據(jù)序列，如何求和呢？從而引出第三種解決方案。

算法3：

S1：S0，i1；

S2：SS+i；

S3：ii+1；

S4：i≤n，轉(zhuǎn)S2；否則，輸出S。

利用流程圖來描述該算法，在描述過程中直接講解了這種描述工具。以該種解決方案再次重申算法的概念，并著重講解算法的特性。

第二環(huán)節(jié)：闡述算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系

前邊所給出算法概念是不完整的，還需要揭示出算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，從而使學(xué)生更完整地理解算法。

以{23，9，45，12，65，73}這樣一個隨機(jī)數(shù)據(jù)序列為例，其順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示。

順序存儲如下：

鏈?zhǔn)酱鎯θ缦拢?/p>

由圖可見順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)是不一樣的，那么在執(zhí)行某一操作時，有什么區(qū)別嗎？比如刪除45這項(xiàng)操作，對于順序表來說是使用下標(biāo)訪問方式，在刪除了45這個元素后需要將后面的所有元素全部向前移動；而對于鏈表，沒有順序的概念，要想刪除45這個元素，只需要將前一個結(jié)點(diǎn)9的指針指向被刪除點(diǎn)的下一個結(jié)點(diǎn)12的頭指針即可。由此可見，兩種算法是不同的。盡管是同一組數(shù)據(jù)，其存儲結(jié)構(gòu)不同，算法也不同。

教學(xué)反思：這樣組織教學(xué)由淺入深、循序漸進(jìn)、逐步給出算法的初步概念，算法的完整概念，不僅容易使學(xué)生理解算法的概念，而且還使學(xué)生了解到了數(shù)據(jù)還存在多種存儲表示。通過這種教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，使教學(xué)目的變得非常明確，并且利用這個教學(xué)目的將不同知識領(lǐng)域的內(nèi)容融合為一體，有利于學(xué)生計(jì)算機(jī)學(xué)科知識框架的形成。通過不斷設(shè)計(jì)算法來揭示算法概念的過程，同時也達(dá)到了訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決問題的思維方法。

（二）操作系統(tǒng)基本功能

教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生理解操作系統(tǒng)的基本功能，從而達(dá)到對操作系統(tǒng)的概念理解。

教學(xué)過程設(shè)計(jì)：

1.師生互動：

同學(xué)們使用過Windows操作系統(tǒng)嗎？

雙擊程序圖標(biāo)意味著什么？

雙擊程序圖標(biāo)之后程序被調(diào)入到哪了？

雙擊程序圖標(biāo)之前程序存放在哪？以什么形式存放？

程序被調(diào)入到內(nèi)存之后又是如何被管理和控制執(zhí)行的？

這樣組織教學(xué)內(nèi)容將學(xué)生熟悉的生活實(shí)踐有效地融入到教學(xué)當(dāng)中，使抽象問題變得簡單化了，容易被學(xué)生理解和接受。

2.學(xué)習(xí)新知：通過質(zhì)疑方式，導(dǎo)入這部分教學(xué)內(nèi)容，然后再通過解答方式，逐個闡述操作系統(tǒng)的存儲管理、CPU管理、文件管理等功能。學(xué)生理解了操作系統(tǒng)的基本功能后，就容易理解操作系統(tǒng)這個概念了。下面以文件管理為例，說明這部分教學(xué)內(nèi)容是如何設(shè)計(jì)的。

提出問題：圖書館有上百萬冊圖書，如果將這些圖書雜亂地堆放在一起，會是什么情形呢？讓你去找一本書會變得十分艱難。如果將數(shù)以萬計(jì)的文件隨便地堆放在一起，和圖書一樣，查找一個文件也會變得十分困難。因此，必須要按照某種機(jī)制將文件管理起來。

教學(xué)反思：操作系統(tǒng)這部分內(nèi)容是專業(yè)教育的核心基礎(chǔ)課，也是難點(diǎn)課程之一，大多學(xué)生會操作但對其原理理解不甚了解。就雙擊程序圖標(biāo)這個操作而言，幾乎人人都會操作，但是如果專業(yè)教育僅僅是使學(xué)生學(xué)會這種操作，教學(xué)就失去了意義。因此采用以上教學(xué)設(shè)計(jì)，環(huán)環(huán)相扣不斷提出問題，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思考，從而更好地讓學(xué)生理解什么是操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)哪些功能，如何對計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理。

四、Y束語

在計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程教學(xué)實(shí)施過程中，根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，有針對性地設(shè)計(jì)其教學(xué)過程，采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法及教學(xué)手段，解決了其教學(xué)方法單一以及教學(xué)過程設(shè)計(jì)不合理的問題。通過部分教學(xué)過程設(shè)計(jì)給出了如何針對教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)過程的思路，并通過教學(xué)實(shí)踐對文中提出的觀點(diǎn)進(jìn)行了驗(yàn)證。通過教學(xué)實(shí)踐表明：學(xué)生上課積極性變高，曠課率明顯下降，教學(xué)效果也有了較大提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛嘉莉，李明東，賴曉風(fēng)，董文.基于計(jì)算思維的《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》課程改革實(shí)踐[J].西華師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，35（1）.

[2]趙玉艷，趙生慧.應(yīng)用型本科院校計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程教學(xué)方法研究[J].蚌埠學(xué)院學(xué)報，2012，1（3）.

[3]劉云翔，周蘭鳳，石艷嬌，馬智嫻，柏海蕓，李曉丹.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”教學(xué)方法探討[J].福建電腦，2016，（1）.

篇4

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：多元智能；計(jì)算機(jī)教學(xué)；個性化教育

DOIDOI：10.11907/rjdk.161315

中圖分類號：G434

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-7800（2016）008-0201-03

1 多元智能理論

美國哈佛大W教授、當(dāng)代著名心理學(xué)家和教育家霍華德?加德納（Howard Cardner）于1983年在《智能的結(jié)構(gòu)》一書中系統(tǒng)論述了一種全新的人類智能結(jié)構(gòu)理論──多元智能理論（Multi-intelligences，簡稱MI理論）。多元智能理論在當(dāng)今世界教育改革中的重要地位以及對教育實(shí)踐改革的積極影響，已經(jīng)被我國越來越多的教育工作者所熟識，并將其作為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的理論指導(dǎo)思想。

加德納認(rèn)為，智力是個體畢生用以學(xué)習(xí)、解決問題和進(jìn)行創(chuàng)造的工具，而智力是多元的，即至少存在8種智力：言語―語言、邏輯―數(shù)理、視覺―空間、音樂、身體―動覺、人際溝通、自知自省和自然觀察。這8種智力代表了每個人不同的潛能，所有智力都可以用以表現(xiàn)創(chuàng)造力，當(dāng)個體有機(jī)會利用他們的智能強(qiáng)項(xiàng)進(jìn)行學(xué)習(xí)時，他們在各個方面就會出現(xiàn)意想不到的積極變化[1]。

多元智能理論的教育觀主張：①每個學(xué)生都有自己的智力優(yōu)勢領(lǐng)域和弱勢領(lǐng)域，因此都有成為優(yōu)秀學(xué)生的可能；②學(xué)生之間只存在智能類型或?qū)W習(xí)類型的差異，而不存在智能水平高低，所謂“差生”是不存在的；③教育的目的不在于發(fā)現(xiàn)哪些學(xué)生在哪些方面有多么聰明，而在于怎樣使所有學(xué)生在適合自己智力特點(diǎn)的領(lǐng)域變得更加聰明。因此教育應(yīng)提倡個性化、促進(jìn)教育對象主動發(fā)展；④教師在教學(xué)過程中要關(guān)注學(xué)生個體差異和客觀基礎(chǔ)，要善于發(fā)現(xiàn)和發(fā)展學(xué)生身上多方面的潛能，了解學(xué)生發(fā)展中的需要，幫助學(xué)生認(rèn)識自我、建立自信，促進(jìn)學(xué)生在原有水平上的發(fā)展[2]。

在越來越重視素質(zhì)教育，重視學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的今天，加德納的多元智能教學(xué)理論，在多學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用。

2 傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教育所面臨的問題

信息時代，對信息技術(shù)的學(xué)習(xí)已成為素質(zhì)教育不可或缺的重要組成部分。因此，《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程作為高校學(xué)生的必修課，被擺在越來越重要的位置。目前，幾乎全國所有高等院校非計(jì)算機(jī)專業(yè)《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)大綱都是圍繞“培養(yǎng)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)的能力、提高學(xué)生信息技術(shù)素養(yǎng)”而設(shè)定。教學(xué)內(nèi)容除包含少量計(jì)算機(jī)原理方面的理論外，多以各類軟件應(yīng)用為主，教學(xué)評價法也以軟件使用熟練程度為核心。現(xiàn)有教學(xué)體系認(rèn)為，掌握了信息技術(shù)，學(xué)生的信息素養(yǎng)必然會提高。但事實(shí)并非如此。

筆者對近年來所在學(xué)校學(xué)生《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》考試成績進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)：①教學(xué)過程中被認(rèn)為能力比較強(qiáng)，操作熟練，能夠真正利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的學(xué)生，普遍基礎(chǔ)比較好，最終考試成績卻并非名列前茅，而處于中等水平；②獲得高分的學(xué)生普遍學(xué)習(xí)努力，計(jì)算機(jī)實(shí)際運(yùn)用能力并不是很強(qiáng)，其成績和信息素養(yǎng)提升并不成正比；③考試不合格的學(xué)生幾乎無一例外地對學(xué)習(xí)沒有任何積極性，完全自我放棄。

現(xiàn)有計(jì)算機(jī)教學(xué)對提升學(xué)生的信息素養(yǎng)作用有限。雖然學(xué)習(xí)努力的學(xué)生能夠獲得較高分?jǐn)?shù)，但技術(shù)掌握不能帶來能力提升；真正學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，其素養(yǎng)來自于本身的基礎(chǔ)和數(shù)理方面的智能優(yōu)勢，而不是來源于教學(xué)；不具備智能優(yōu)勢，又沒有學(xué)習(xí)積極性的學(xué)生容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

多元智能理論認(rèn)為，學(xué)生素質(zhì)能力的提升不可能來源于單一智能訓(xùn)練。因此，要提高其綜合素養(yǎng)，應(yīng)將多種智能訓(xùn)練納入計(jì)算機(jī)教學(xué)范疇。學(xué)生研究能力、解決問題能力、學(xué)習(xí)組織、評價與實(shí)踐能力、人際交往與合作能力等代表了其多方面的智能，只有將這些智能培養(yǎng)融入教學(xué)之中，使其為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)服務(wù)，才能夠最終提升學(xué)生的素質(zhì)。在學(xué)習(xí)過程中，多元智能教學(xué)理論提倡利用學(xué)生的智能強(qiáng)項(xiàng)，通過多種切入點(diǎn)學(xué)習(xí)知識，為針對不具備數(shù)理邏輯智能優(yōu)勢的學(xué)生進(jìn)行個性化教學(xué)設(shè)計(jì)提供了啟示。

3 多元智能理論指導(dǎo)下的計(jì)算機(jī)教育

多元智能要求“重視發(fā)展每一個學(xué)生的智能優(yōu)勢，挖掘每一個學(xué)生的智能潛力，滿足每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)每一個學(xué)生的發(fā)展”[3-4]。如何在計(jì)算機(jī)教學(xué)中借鑒元智能理論優(yōu)化教學(xué)？如何在教學(xué)中揚(yáng)長避短，開發(fā)學(xué)生的各種智能？如何真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力？作為教師，首先應(yīng)理解多元智能的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)符合多元智能要求的教學(xué)方案，將以提升各項(xiàng)智能為目的任務(wù)貫穿于教學(xué)活動之中。教學(xué)設(shè)計(jì)方案應(yīng)該本著“尊重每一個人的不同成長，適應(yīng)不同學(xué)習(xí)風(fēng)格和特長”，可從以下幾個方面進(jìn)行著手：

3.1 以多元的視角看待每一個學(xué)生

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中，教師以培養(yǎng)學(xué)生的軟件操作技能為核心，因而課堂只是進(jìn)行單一的智能訓(xùn)練，容易忽視學(xué)生其它智能，最終導(dǎo)致兩極分化越來越嚴(yán)重。傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生智能優(yōu)勢常常被成績所掩蓋，作為教師應(yīng)以積極的態(tài)度去面對教學(xué)過程中遇到的困難。智能沒有優(yōu)劣，只有不同，每個學(xué)生身上都具備優(yōu)勢智能，任何一種智能都可以在計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)中發(fā)揮作用。多元智能理論認(rèn)為，教師應(yīng)以積極的態(tài)度、“贊賞”的眼光去看待每一個學(xué)生，創(chuàng)造環(huán)境令其真正體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的成就感，以及從事感興趣的領(lǐng)域所帶來的快樂，最終促進(jìn)智能發(fā)展，提升創(chuàng)造能力。

3.2 創(chuàng)設(shè)多元化的學(xué)習(xí)環(huán)境

多元智能理論認(rèn)為，對教師而言，不僅要辨識學(xué)生的智能情況，更要創(chuàng)設(shè)積極的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。研究表明：智力能夠超越個體，可以通過與他人的交往，通過書籍以及用于思考、學(xué)習(xí)和解決問題的工具獲得提高。因此，創(chuàng)設(shè)能夠促進(jìn)多元智能發(fā)展的學(xué)習(xí)情境，對教學(xué)設(shè)計(jì)提出了新的要求[5]。

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)中，為了提升學(xué)生實(shí)際操作能力，引入“任務(wù)教學(xué)法”、“項(xiàng)目教學(xué)法”等，進(jìn)行項(xiàng)目或者任務(wù)演練。為了激發(fā)學(xué)生多種潛在智能，將原有任務(wù)進(jìn)行改進(jìn)，在新學(xué)習(xí)情境下，學(xué)生能夠獲得更大的選擇空間，更加容易找到自己的興趣所在。例如：PowerPoint演示文稿綜合作業(yè)中，傳統(tǒng)任務(wù)是讓學(xué)生圍繞感興趣的主題，按要求進(jìn)行演示文稿的設(shè)計(jì)和制作。新任務(wù)中，要求學(xué)生分組完成演示文稿作品，每組3～5人自由分工，包括演示文稿制作、作品講解、總結(jié)發(fā)言以及針對作品回答問題等。最終教師對各項(xiàng)任務(wù)打分，綜合給出評價。任務(wù)制作過程中，小組成員的多項(xiàng)智能都得以發(fā)揮。從素材搜索到設(shè)計(jì)布局，從動畫設(shè)置到講解演練，學(xué)生的語言智能、邏輯數(shù)理智能、空間智能、人際交往智能、自知自省智能均得到充分調(diào)動。

3.3 充分利用多媒體設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)平臺促進(jìn)多元智能發(fā)展

多元智能理論指出：人的智能發(fā)展需要相關(guān)智力領(lǐng)域的媒介或材料輔助，即多元智能的發(fā)展需要豐富、適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)資源作為學(xué)生智能發(fā)展的外部條件。作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，現(xiàn)有的教學(xué)平臺、精品課網(wǎng)站、FTP資源站點(diǎn)以及微課程自學(xué)平臺等，基本能夠滿足各種智能活動的學(xué)習(xí)需求。教師的主要責(zé)任是引導(dǎo)學(xué)生正確使用資源并有效完成任務(wù)。另外，在任務(wù)中使用多媒體設(shè)備，也可進(jìn)一步促進(jìn)多種智能發(fā)展[6]。

例如：教師在課堂上講授完“會聲會影”視頻編輯軟件內(nèi)容后，綜合作業(yè)中要求每位學(xué)生使用該軟件制作3分鐘視頻短片并通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上傳到優(yōu)酷平臺，要做到主題健康、素材原創(chuàng)。在此過程中，學(xué)生通過手機(jī)或攝像頭自己拍攝，獲取素材，組織素材，剪輯影片，上傳作品，充分利用多媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來提升專業(yè)知識，逐步提高學(xué)生提取、理解、分析、加工、處理、創(chuàng)造信息的能力。多媒體設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)平臺的充分利用，為學(xué)生多元智能的發(fā)展?fàn)I造理想的環(huán)境。

3.4 根據(jù)學(xué)生智能特點(diǎn)設(shè)置多元化作業(yè)

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容涉及多種常見軟件的使用，這些軟件的功能是對文字、圖像、聲音、視頻等各種多媒體信息進(jìn)行編輯。因此，作業(yè)布置通常圍繞設(shè)計(jì)各種媒體作品進(jìn)行。為兼顧不同學(xué)生的智能特點(diǎn)，設(shè)置多元化作業(yè)。首先，作業(yè)內(nèi)容由學(xué)生自定，可以選擇任何自己感興趣的主題；其次，有多種作業(yè)形式可供x擇。例如：教師講授完“word文字處理軟件”內(nèi)容后，布置了個人簡歷、雜志封面、電子板報等多元情景化作業(yè)，不僅是對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢查，而且為學(xué)生提供了展示個性與能力的平臺。此情境下，每一個學(xué)生都能夠以積極的態(tài)度投入學(xué)習(xí)，在創(chuàng)作過程中，真正提升其信息技術(shù)素養(yǎng)。

3.5 建立多維度的教學(xué)評估體系

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)課程評估采用標(biāo)準(zhǔn)化測試和操作考查相結(jié)合的方法，這種評估方式使教學(xué)重點(diǎn)放在記憶和回憶知識方面，難以顧及學(xué)生素質(zhì)能力方面的訓(xùn)練。優(yōu)質(zhì)的評估體系應(yīng)該深入到學(xué)習(xí)的本質(zhì)，以一種積極的方式影響和改善教學(xué)。如何制定評估方式才能兼顧到具有不同智能特點(diǎn)的學(xué)生，以最大程度地激活教學(xué)？可以從以下幾個方面著手：

3.5.1 制定多元化的評估體系

學(xué)生可以從多種模式的學(xué)習(xí)中獲益，也可以通過多種方式證明他們已經(jīng)從學(xué)習(xí)中獲益。因此，多元化的課程評價體系，鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮其優(yōu)勢智能進(jìn)行計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)。例如，評價一副設(shè)計(jì)作品，不僅應(yīng)從內(nèi)容上、邏輯上、設(shè)計(jì)上考察學(xué)生對視覺空間智能、自然觀察智能、數(shù)理邏輯智能的運(yùn)用，還要通過對設(shè)計(jì)作品的展示與講解，評價其對語言智能的應(yīng)用；通過分組合作完成任務(wù)中的分工情況，評價其人際交往智能等。

另外，為保證評估結(jié)果的可用性，應(yīng)建立項(xiàng)目考核評價表，記錄綜合考核學(xué)生學(xué)習(xí)能力、交往能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、組織協(xié)調(diào)能力、使用信息能力的各項(xiàng)結(jié)果。通過項(xiàng)目考核評價表，教師可以清晰地看到每個學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中所表現(xiàn)出的優(yōu)勢和弱勢智能，采取措施將優(yōu)勢智能遷移到弱勢智能領(lǐng)域中去，進(jìn)而使教學(xué)活動更大程度地促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。多元評價方案的實(shí)施，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和使用信息技術(shù)的綜合能力。

3.5.2 制定學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)過程相結(jié)合的評估標(biāo)準(zhǔn)

加德納認(rèn)為，理想狀態(tài)下，課堂教學(xué)應(yīng)同時包括知識內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程兩方面。因此在評估標(biāo)準(zhǔn)制定上，不僅要了解學(xué)生對事實(shí)性知識的掌握，更不能忽視學(xué)生思維的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)過程。在每次任務(wù)設(shè)置時，要求學(xué)生以文字的形式陳述設(shè)計(jì)思路，以及思路實(shí)現(xiàn)方式。例如：word文字處理軟件中圖文混排的訓(xùn)練，在不限定主題的前提下，首先要確定主題并搜集資料，其次要繪制草圖，并且說明各種布局利用的是何種環(huán)繞形式；然后再進(jìn)行設(shè)計(jì)制作；最終提交草圖、制作說明、設(shè)計(jì)作品。教師會針對不同設(shè)計(jì)階段分別給予成績，如果時間允許，還可針對作品主要采用的技術(shù)手段進(jìn)行提問，根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)場回答，檢查知識掌握情況，并將結(jié)果計(jì)入總分。這種關(guān)注學(xué)習(xí)過程的評估方法，不僅可以讓教師清楚地掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，還可以令具備不同智能特點(diǎn)的學(xué)生，在最終成績評定中取長補(bǔ)短，增強(qiáng)自信，促進(jìn)其多種智能的協(xié)調(diào)發(fā)展。

另外，由于智能上的差異，學(xué)生在完成各個階段任務(wù)時所需要的時間不同，教師必須創(chuàng)造條件，允許學(xué)生以自己的節(jié)奏自由地工作，在不同時間內(nèi)取得成功。充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺或者其它輔助工具及時與學(xué)生交流、答疑是一種很好的選擇。

3.5.3 充分調(diào)動學(xué)生積極性實(shí)現(xiàn)其自我評估

加德納認(rèn)為，如果教育的目標(biāo)是培養(yǎng)自主的終身學(xué)習(xí)者的話，那么學(xué)生就需要有機(jī)會來管理自己的學(xué)習(xí)并確定自己的成就。當(dāng)教師為學(xué)生提供了自我管理的機(jī)會時，學(xué)生就可以評價自己的強(qiáng)項(xiàng)和弱項(xiàng)，評價自己已經(jīng)學(xué)習(xí)的內(nèi)容，同時記錄下自己所使用的適當(dāng)?shù)乃季S方法和學(xué)習(xí)過程。因此在每完成一項(xiàng)案例任務(wù)后，可要求學(xué)生反思以下問題，并以書面形式記錄下來：

①在該項(xiàng)任務(wù)中你獲得了哪些知識內(nèi)容？

②在任務(wù)完成過程中你遇到了哪些問題？你是如何解決他們的？

③由于該項(xiàng)任務(wù)中所學(xué)到的知識，你還想繼續(xù)研究其它內(nèi)容嗎？

對每一次任務(wù)都能夠進(jìn)行認(rèn)真反思的學(xué)生，在最終的成績評定上都會給予適當(dāng)?shù)莫剟睢．?dāng)學(xué)生按照教師的要求反思自己的工作時，學(xué)生就成為積極的學(xué)習(xí)者，他們構(gòu)建了自己對學(xué)科內(nèi)容的理解，認(rèn)識到自己在工作中所做的選擇，最終獲得了可持續(xù)成長的技能。

4 結(jié)語

多元智能理論是教學(xué)改革可資借鑒的一種有價值的教育理論。它提出了“所有智力都可以用以表現(xiàn)創(chuàng)造力”，認(rèn)為盡可能地創(chuàng)造機(jī)會，令學(xué)生利用其智能強(qiáng)項(xiàng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，為每個學(xué)生建立展示創(chuàng)造性的平臺，學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)自然會得到提升。因此，將多元智能理論融入計(jì)算機(jī)教學(xué)，在多元智能理論指導(dǎo)下進(jìn)行教學(xué)活動設(shè)計(jì)，以“豐富”代替“補(bǔ)救”，在學(xué)生強(qiáng)項(xiàng)和弱項(xiàng)之間搭橋，能夠使得計(jì)算機(jī)教學(xué)更多樣化，學(xué)習(xí)更多元化，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，發(fā)揮特長，樹立自信，真正提升實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]LINDA CAMPBELL，BRUCE CAMPBELL，DEE DICKINSON.多元智力教與學(xué)的策略[M].第三版.霍力巖，沙莉.譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2004.

[2]ROBIN FOGARTY，JUDI STUART.多元智能與課程整合[M].郅庭瑾，譯.北京：教育科學(xué)出版社，2004.

[3]孫雷.多元智能理論下的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)模式探索[J].中國科技信息，2010（12）：40-41.

[4]周振朝，章競思.智力理論和測驗(yàn)整合發(fā)展的基本走向[J].山西大學(xué)學(xué)報：哲學(xué)社會科學(xué)版，2002（7）：32.

篇5

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)導(dǎo)論;課程定位;教學(xué)內(nèi)容改革

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1課程定位

“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識的入門課程,是計(jì)算機(jī)專業(yè)(包括計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè))的核心課程之一,是計(jì)算機(jī)專業(yè)完整知識體系的緒論。通過本課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生對計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史、計(jì)算機(jī)專業(yè)的基本知識及知識體系、計(jì)算機(jī)學(xué)科方法論及計(jì)算機(jī)專業(yè)人員應(yīng)具備的能力素質(zhì)和職業(yè)道德有一個基本的掌握,并了解計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢。為大學(xué)四年的知識學(xué)習(xí)、能力提高、素質(zhì)培養(yǎng)和日后的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、經(jīng)營管理等工作奠定良好的知識和思維基礎(chǔ)。

“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”教學(xué)由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)組成,具有5個方面的作用:了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力;掌握計(jì)算機(jī)的基本知識,構(gòu)建專業(yè)知識體系框架;熟練掌握常用軟件的操作技能并初步具備系統(tǒng)的組裝與維護(hù)能力,提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力;跟蹤計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢,促進(jìn)研究性學(xué)習(xí);培養(yǎng)計(jì)算思維,強(qiáng)化創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

2傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的不足

近幾年,大多數(shù)高校的計(jì)算機(jī)專業(yè)都開設(shè)了“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程,也出版了一批計(jì)算機(jī)導(dǎo)論教材。在內(nèi)容選取和敘述上各有一定的特色,基本適應(yīng)了不同學(xué)校的教學(xué)要求。但從計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和高素質(zhì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)的需求來看,在教學(xué)內(nèi)容的選取和敘述上也存在一些不足。

2.1計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史的介紹過于簡單

介紹國內(nèi)外計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史的目的是讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)及軟硬件產(chǎn)品的發(fā)展歷程、生產(chǎn)廠商的經(jīng)營策略和專家學(xué)者的重要貢獻(xiàn)。作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,概括性地了解計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)及產(chǎn)品的歷史發(fā)展是很有必要的,從成功的經(jīng)驗(yàn)中啟發(fā)思路,從失敗的事件中汲取教訓(xùn),從科學(xué)家工程師們獻(xiàn)身科學(xué)技術(shù)的奮斗中獲得力量,從而激發(fā)出學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識的興趣和動力,如果這部分內(nèi)容介紹過于簡單,就難以達(dá)到預(yù)期目的。

2.2內(nèi)容相對陳舊

“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的教學(xué),不但使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的歷史發(fā)展,還應(yīng)使學(xué)生跟蹤到計(jì)算機(jī)科技術(shù)的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢,這對于提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)的有效性、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是非常必要的。否則,會使學(xué)生感覺教學(xué)內(nèi)容落后于自己在實(shí)際生活中接觸到的概念和產(chǎn)品,影響其學(xué)習(xí)積極性。把計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)品的最新進(jìn)展及時融入到教學(xué)中,可以通過兩個主要步驟來實(shí)現(xiàn)。一是教材的編寫要盡可能吸收最新的內(nèi)容,二是教師備課時把由于教材出版時間等因素一時不能及時寫入的最新發(fā)展補(bǔ)充進(jìn)來。

2.3不容易理解

對于計(jì)算機(jī)知識的介紹(如計(jì)算機(jī)基本組成、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、軟件工程、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)安全等),有些內(nèi)容介紹的太多太細(xì)太深入,而有些內(nèi)容又介紹的太少太簡單,各部分內(nèi)容在層次和深度的把握上不平衡、在前后呼應(yīng)上不協(xié)調(diào)。有的內(nèi)容介紹成了相關(guān)課程的簡單壓縮版本,敘述方式上沒有考慮大學(xué)新生的知識背景和理解能力,學(xué)生難以真正理解,不符合“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的教學(xué)需要。這些容易使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,影響其后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

3理論教學(xué)內(nèi)容改革

作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的入門性和緒論性課程,“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的理論教學(xué)內(nèi)容選取與敘述應(yīng)體現(xiàn)6個字的特點(diǎn):廣、淺、新、易、趣、思。即知識面廣、層次淺顯、內(nèi)容新穎、通俗易懂、激發(fā)興趣和引導(dǎo)思考。

3.1知識面廣

作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的引導(dǎo)性課程,“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”要包括計(jì)算機(jī)專業(yè)知識體系和計(jì)算思維的各個主要方面。學(xué)生學(xué)完該課程,應(yīng)初步具備計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的知識素養(yǎng)和思維素養(yǎng),對電視、互聯(lián)網(wǎng)、報紙等日常媒體中常見的專業(yè)術(shù)語與產(chǎn)品有一定程度的理解或了解;初步建立起計(jì)算機(jī)專業(yè)知識體系的框架,在日后的學(xué)習(xí)逐漸豐富和完善這個框架,最后形成內(nèi)容豐富翔實(shí)的完整知識體系。

基于對傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的分析,在借鑒有關(guān)文獻(xiàn)中關(guān)于“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”內(nèi)容選取的基礎(chǔ)上,我們確定“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”教學(xué)內(nèi)容包括9個部分:計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史、計(jì)算機(jī)專業(yè)知識體系、計(jì)算機(jī)組成知識、操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)知識、程序設(shè)計(jì)知識、軟件開發(fā)知識、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全知識與職業(yè)道德、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的典型問題和計(jì)算機(jī)學(xué)科方法論。這是一種全面系統(tǒng)的內(nèi)容選取模式,每部分內(nèi)容都有其獨(dú)特的作用,能夠較好地適應(yīng)“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的課程定位。

讀史使人明智。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史,可以從中吸取成功的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)業(yè)的啟示。

計(jì)算機(jī)專業(yè)知識體系的介紹,使學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后盡快了解計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的知識結(jié)構(gòu)和能力與素質(zhì)要求,初步了解將要學(xué)習(xí)的主要專業(yè)課程的基本內(nèi)容,重視操作技能、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。

計(jì)算機(jī)組成、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫、軟件工程、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全等是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心內(nèi)容,通過對這些知識的概括性介紹,可以使學(xué)生初步建立起計(jì)算機(jī)專業(yè)知識體系的框架。

職業(yè)道德與有關(guān)計(jì)算機(jī)安全法律法規(guī)的介紹,使學(xué)生不僅要有保護(hù)自己所用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全的意識,而且要遵守法律法規(guī)及職業(yè)道德,不做破壞他人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全的事情。

通過對計(jì)算機(jī)領(lǐng)域典型問題的介紹和分析,能夠使學(xué)生清楚所學(xué)課程的重要作用,了解計(jì)算機(jī)學(xué)科中一些重要問題的解決思路和方法。

學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)學(xué)科方法論,能夠使學(xué)生更好地掌握計(jì)算機(jī)學(xué)科的本質(zhì),了解數(shù)學(xué)知識和系統(tǒng)科學(xué)知識在計(jì)算機(jī)學(xué)科中的重要作用,使其重視數(shù)學(xué)知識、系統(tǒng)科學(xué)知識的學(xué)習(xí),有利于數(shù)學(xué)思維、系統(tǒng)觀及計(jì)算思維的培養(yǎng),既有利于大學(xué)階段的專業(yè)知識學(xué)習(xí)和能力提高,也有利于日后從事計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的相關(guān)工作。

3.2層次淺顯

由于大多數(shù)剛進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生所掌握的計(jì)算機(jī)知識是非常有限的,對計(jì)算機(jī)知識的理解和思維方式還不適應(yīng),所以對每一部分內(nèi)容的介紹應(yīng)從宏觀層面上進(jìn)行,不宜深入,把握到高級科普的層次。作為導(dǎo)論課程,不可能把所有專業(yè)知識都講深講透,可以留給學(xué)生一些思考和想象的空間,這樣有利于增加學(xué)生對后續(xù)課程的期待和學(xué)習(xí)興趣。

對于計(jì)算機(jī)基本組成、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫、軟件工程、計(jì)算機(jī)安全等方面的知識,要結(jié)合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用以合適的切入點(diǎn)深入淺出地進(jìn)行介紹,廣度優(yōu)先、控制難度和深度,使學(xué)生理解相關(guān)課程的基本知識及課程的作用即可,深入的、細(xì)節(jié)性的原理內(nèi)容留待后續(xù)的相關(guān)課程中介紹。

基本知識的介紹要避免兩種傾向,一是內(nèi)容多且深入,二是內(nèi)容雖少但深度不減。內(nèi)容多且深入,或許是想把更多的內(nèi)容告訴學(xué)生,但由于受教學(xué)時數(shù)及學(xué)生知識背景與理解能力的限制,難以達(dá)到預(yù)期效果,也沒有必要,因?yàn)閷W(xué)生日后還要學(xué)習(xí)相關(guān)課程。內(nèi)容雖少但深度不減,這或許是一種省事的做法,把相關(guān)課程的內(nèi)容簡單壓縮后介紹給學(xué)生,最大的可能是把學(xué)生講糊涂,還不如不開設(shè)導(dǎo)論課程。

3.3內(nèi)容新穎

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是迅速的,新的概念和術(shù)語不時在互聯(lián)網(wǎng)、電視和廣播等媒體中出現(xiàn),新型電子產(chǎn)品不時推出并不斷更新?lián)Q代。“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程中介紹的內(nèi)容要能反映計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)品的最新發(fā)展,使學(xué)生了解相關(guān)概念和術(shù)語的基本含義及新型電子產(chǎn)品的基本原理和功能。新穎的教學(xué)內(nèi)容,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探求原理的強(qiáng)烈愿望。

我們在計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史部分,從最初的手指記數(shù)一直介紹到目前世界上最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)――IBM公司研制的運(yùn)算速度超過1000萬億次每秒的Roadrunner,對未來可能的生物計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)及光計(jì)算機(jī)也作了簡要介紹。

在計(jì)算機(jī)專業(yè)知識體系部分,我們介紹了考研的最新規(guī)定。從2009年開始,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科(包括計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件與理論和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3個二級學(xué)科專業(yè))的研究生入學(xué)考試,在原來政治、外語、數(shù)學(xué)全國統(tǒng)考的基礎(chǔ)上,計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合也實(shí)行全國統(tǒng)考。計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合考試內(nèi)容包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分,介紹了近幾年流行的博客、網(wǎng)格、云計(jì)算、IP地址、域名、電子商務(wù)、電子政務(wù)、B2B、B2C、C2C等術(shù)語,并說明了Ipv6與Ipv4的主要區(qū)別。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全部分,在介紹計(jì)算機(jī)病毒知識的基礎(chǔ)上,簡明扼要地介紹了近幾年比較流行的黑客、網(wǎng)絡(luò)釣魚、防火墻、入侵檢測、數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名等術(shù)語和相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品。

其他部分也都介紹到了近幾年的最新技術(shù)進(jìn)展。如U盤、DDR內(nèi)存、小體積大容量硬盤基于的巨磁阻效應(yīng)、動畫、虛擬現(xiàn)實(shí)、超線程技術(shù)、多核技術(shù)、Windows Vista、面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、UML、分布式數(shù)據(jù)庫、XML、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、智能機(jī)器人等。

3.4通俗易懂

對教師來說,經(jīng)過多年的專業(yè)知識學(xué)習(xí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累,“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程中的內(nèi)容都會覺得容易理解。但是,如何才能使大學(xué)新生真正理解所介紹的內(nèi)容?這需要教師對內(nèi)容的敘述和講解要深入淺出、形象生動、通俗易懂,要適合一年級大學(xué)生的知識背景和其對計(jì)算機(jī)知識的理解能力與思維方式,這是每一位教師需要思考解決的問題。教師對各部分專業(yè)知識的介紹,要以合適的角度切入,力戒成為相關(guān)課程的簡單壓縮(內(nèi)容少而深度不減),否則學(xué)生是難以理解的,不僅導(dǎo)論課程的教學(xué)質(zhì)量不能保證,還會使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,影響后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。

在計(jì)算機(jī)組成部分,我們簡化了對計(jì)算機(jī)組成部件特性的介紹,充實(shí)或增加了一些新內(nèi)容和宏觀層面內(nèi)容的介紹。如充實(shí)了對主板和總線功能的介紹;改寫了對字符型數(shù)據(jù)及漢字的編碼表示;對按層次組織文件的優(yōu)點(diǎn)、刪除文件的含義及文件恢復(fù)原理等進(jìn)行了更為明晰的敘述等。

在程序設(shè)計(jì)知識部分,我們簡化了對程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析和編譯原理具體內(nèi)容的介紹;強(qiáng)化了對程序設(shè)計(jì)語言發(fā)展的介紹,讓學(xué)生了解機(jī)器語言、匯編語言、高級語言、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言、可視化程序設(shè)計(jì)語言、人工智能程序設(shè)計(jì)語言的不同特點(diǎn)及各自的適用領(lǐng)域;強(qiáng)化了對程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析和編譯原理知識在培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)能力上各自所起作用的介紹,為今后更好地學(xué)習(xí)掌握這些知識作出鋪墊。

在軟件開發(fā)知識部分,我們簡化了對有數(shù)據(jù)庫與軟件工程具體內(nèi)容的介紹,概括性地介紹數(shù)據(jù)庫和軟件工程的知識,使學(xué)生在剛?cè)腴T計(jì)算機(jī)專業(yè)時,就認(rèn)識到數(shù)據(jù)庫技術(shù)在軟件(特別是應(yīng)用面最廣的信息處理類軟件)開發(fā)中的作用,認(rèn)識到開發(fā)大型軟件只有好的程序設(shè)計(jì)能力是不夠的,要有科學(xué)的軟件開發(fā)方法指導(dǎo)才能高效率地開發(fā)出高質(zhì)量的中大規(guī)模軟件。

3.5激發(fā)興趣

“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程總的作用是把學(xué)生引入計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的殿堂,即起引導(dǎo)入門的作用。如果通過本課程的學(xué)習(xí),能夠激發(fā)起學(xué)生對計(jì)算機(jī)專業(yè)知識的興趣,該課程內(nèi)容的選取和教學(xué)就是成功的,有了興趣才能更主動地學(xué)習(xí),才能把后續(xù)課程學(xué)好。一些學(xué)生報考計(jì)算機(jī)專業(yè)是出于自身的興趣,但更多的學(xué)生可能是考慮到就業(yè)或受家長、親友的影響才選學(xué)的計(jì)算機(jī)專業(yè),通過計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程培養(yǎng)這些同學(xué)對計(jì)算機(jī)專業(yè)的興趣尤為重要。

在計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史部分,我們介紹了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域著名的公司和科學(xué)家,包括計(jì)算機(jī)之父――圖靈和馮• 諾伊曼、ACM圖靈獎獲得者、IEEE-CS計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎獲得者及國內(nèi)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者。著名公司的發(fā)展歷史及杰出科學(xué)家們的工作給有志于在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域成就一番事業(yè)的計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生很好的激勵作用。

各主要知識領(lǐng)域主要是介紹其發(fā)展歷程一直到最新進(jìn)展并與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系,這也能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史就是逐步想辦法提高系統(tǒng)資源利用率的歷史,軟件開發(fā)方法就是在開發(fā)大型軟件的實(shí)踐過程中不斷總結(jié)出來的,互聯(lián)網(wǎng)的接入方式是隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品的不斷發(fā)展而變化的。

3.6引導(dǎo)思考

本課程不只是讓學(xué)生學(xué)習(xí)了解一些基本的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識,更重要的是引導(dǎo)學(xué)生思考一些問題,為學(xué)好后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。大學(xué)學(xué)習(xí)生活的一個重要特點(diǎn)是研究性學(xué)習(xí),研究性學(xué)習(xí)需要學(xué)生獨(dú)立思考,自己找需要解決的問題,自己想解決問題的方法。在傳統(tǒng)習(xí)題的基礎(chǔ)上,設(shè)置一些思考題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步閱讀有關(guān)文獻(xiàn),對一些問題進(jìn)行較為深入的思考和探討。

在計(jì)算機(jī)發(fā)展簡史部分,無論是計(jì)算機(jī)軟硬件產(chǎn)品的研制技術(shù)路線,還是公司的經(jīng)營策略,都有成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的典型問題部分,我們特別指明了算法設(shè)計(jì)與分析的作用,一些理論上可行的算法在實(shí)際上可能是不可行的,需要設(shè)計(jì)出實(shí)際可行的代替算法;對于計(jì)算機(jī)智能,介紹了目前的各種主要的不同觀點(diǎn);在計(jì)算機(jī)學(xué)科方法論部分,我們講解了學(xué)科的3個過程、12個核心概念以及數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)科學(xué)方法如何與后續(xù)課程的學(xué)習(xí)聯(lián)系起來。以上這些問題都需要很好地思考。

4實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革

“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程的5個要求之一是:熟練掌握常用軟件的操作技能并初步具備系統(tǒng)的組裝與維護(hù)能力,提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。這個需要通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來實(shí)現(xiàn)。雖然可選的“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”理論教學(xué)教材比較多,但相對來說專門的“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”實(shí)驗(yàn)教材比較少,有些是把理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容安排在一本書中,有些是選用非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)教材。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)偏重于常用軟件(Windows、Word、Excel、PowerPoint等)的操作使用,而對計(jì)算機(jī)的基本組成、網(wǎng)絡(luò)連接、病毒查殺、軟件的安裝與卸載等有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組裝與維護(hù)內(nèi)容的介紹比較少,甚至沒有。課程學(xué)完以后,計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生所掌握的操作技能和非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生沒有什么明顯的區(qū)別,體現(xiàn)不出計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生應(yīng)具有的專業(yè)特點(diǎn)。

“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容要突出專業(yè)特色,學(xué)生除熟練掌握常用軟件的操作技能外,還要初步掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組裝和維護(hù)能力(真正打開機(jī)箱觀察過計(jì)算機(jī)各組成部件的學(xué)生并不多),如計(jì)算機(jī)的拆卸與組裝、網(wǎng)絡(luò)連接、環(huán)境配置、軟件的安裝與卸載、計(jì)算機(jī)病毒的查殺等能力。除此之外,還可以安排一些有關(guān)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫的實(shí)驗(yàn)題目,供學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的開放時間選做。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能使學(xué)生熟練掌握常用軟件的操作技能,初步具備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組裝與維護(hù)能力,還能加深對計(jì)算機(jī)組成、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全等相關(guān)理論知識的理解。

當(dāng)然,也要注意計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組裝與維護(hù)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難度與深度,畢竟是剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生,以要求初步具備相關(guān)知識和技能為好,更深入的知識學(xué)習(xí)和技能練習(xí)可以在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)或?qū)嵺`中逐漸要求其掌握。

5總結(jié)

本文在分析“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的課程定位與傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,討論了“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的教學(xué)內(nèi)容改革。“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”包括的內(nèi)容是非常廣泛的,幾乎包括了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的各個主要方面,目的是使學(xué)生對計(jì)算機(jī)專業(yè)有一個總體性的了解和認(rèn)識,建立一個基本的框架性的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識體系,以后通過每門課程的深入學(xué)習(xí)逐漸豐富和充實(shí)這個體系。為符合剛?cè)雽W(xué)大學(xué)生在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的知識背景和理解能力,對每部分內(nèi)容的介紹要淺顯,要適當(dāng)掌握深度,著眼于基本內(nèi)容的講解,為以后的深入學(xué)習(xí)起一個引導(dǎo)和鋪墊作用。各部分內(nèi)容既要介紹歷史由來,也要盡量介紹到最新發(fā)展,這樣便于學(xué)生了解計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的最新發(fā)展,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識。

參考文獻(xiàn):

[1] 中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002研究組. 中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2002.

[2] 教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會. 高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范(試行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[3] 董榮勝,古天龍. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論[M]. 北京:人民郵電出版社,2002.

[4] 袁方,王兵,李繼民. 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論[M]. 2版. 北京:清華大學(xué)出版社,2009.

篇6

關(guān)鍵詞：卓越課程；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；計(jì)算思維

0 引言

“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目，也是適應(yīng)我國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程，培養(yǎng)和造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的工程技術(shù)人才的重要舉措，是增強(qiáng)我國核心競爭力、建設(shè)創(chuàng)新型國家、走新型工業(yè)化道路的必然選擇。同濟(jì)大學(xué)作為首批實(shí)施“卓越計(jì)劃”的高校，于2010年啟動“卓越課程行動計(jì)劃”，加強(qiáng)課程的內(nèi)涵建設(shè)，推動教學(xué)改革以取得突破性進(jìn)展。

另一方面，計(jì)算思維（ComputationalThinking）作為一種教學(xué)理念，近年來在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育中受到關(guān)注。計(jì)算思維是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動。當(dāng)今社會已進(jìn)入信息化時代，具備計(jì)算思維，能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和手段進(jìn)行學(xué)習(xí)和工作、解決專業(yè)問題是高級人才必備的素質(zhì)。計(jì)算思維能力是與讀寫能力一樣的人類基本思維方式。

為了配合同濟(jì)大學(xué)實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)方案，提高骨干教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和教學(xué)水平，同濟(jì)大學(xué)于2011年開展計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)卓越課程行動計(jì)劃，將計(jì)算思維融入“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級課程”的教學(xué)改革中，取得了良好的教學(xué)效果。

1 “計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級課程”教學(xué)改革內(nèi)容

本次課程改革試點(diǎn)的核心內(nèi)容主要包括3個方面：一是課程授課方式改革；二是訓(xùn)練（指各種類型的作業(yè)、結(jié)合課程的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等）方式改革；三是考試方法改革。

課程授課方式改革要大力推行啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式、小班制等教學(xué)方式。訓(xùn)練方式改革除了傳授知識外，還要通過設(shè)計(jì)綜合性作業(yè)、結(jié)合課程的創(chuàng)新性項(xiàng)目以及其他形式多樣的綜合性訓(xùn)練，將學(xué)生的綜合能力和人格培養(yǎng)落實(shí)到具體課程教學(xué)中。考試方法改革要消除應(yīng)試教育產(chǎn)生的不利影響，以學(xué)生綜合能力評價和人格養(yǎng)成作為核心，努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成績評價方式的多元化。同時，建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級教學(xué)團(tuán)隊(duì)，以團(tuán)隊(duì)形式對課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，積極建設(shè)和落實(shí)包含課程授課方式、訓(xùn)練方式、考試方法3大環(huán)節(jié)改革的具體方案。

“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級課程”教學(xué)改革項(xiàng)目在同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院和電子與信息工程學(xué)院共建的“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”國家級精品課程建設(shè)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合電子與信息工程學(xué)院在學(xué)科方向上的特色和優(yōu)勢，采取“兩級基礎(chǔ)深化、知識體系構(gòu)建、實(shí)踐能力培養(yǎng)、前沿技術(shù)追蹤”4項(xiàng)措施，建立面向“卓越工程師”培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級課程教學(xué)體系。

1）兩級基礎(chǔ)深化。教師通過“計(jì)算機(jī)與信息安全導(dǎo)論”“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”和“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程，分別從廣度與深度兩個方面對學(xué)生進(jìn)行全面的計(jì)算機(jī)學(xué)科基礎(chǔ)教學(xué)。“計(jì)算機(jī)與信息安全導(dǎo)論”和“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”旨在幫助初學(xué)者認(rèn)清學(xué)科的輪廓，而“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”則為計(jì)算機(jī)學(xué)科高年級本科生提供完整的學(xué)科核心知識。

2）知識體系構(gòu)建。教師以“虛擬化與云計(jì)算”“Web編程”和“計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)概論”等課程為基礎(chǔ)，建立計(jì)算系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的知識體系框架，為強(qiáng)化計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的特色和建立完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)學(xué)科知識體系規(guī)范打下基礎(chǔ)；同時還注重相關(guān)課程的交叉，如“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”與“操作系統(tǒng)原理”“編譯原理”在虛擬操作系統(tǒng)、編譯優(yōu)化等方面的結(jié)合，“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”與“虛擬化與云計(jì)算”在大規(guī)模并行處理系統(tǒng)下的融合等。

3）實(shí)踐能力培養(yǎng)。教師通過“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”課程，將“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”“操作系統(tǒng)原理”與“編譯原理”等課程中關(guān)系極為密切的核心內(nèi)容以綜合實(shí)驗(yàn)形式進(jìn)行集成，如存儲結(jié)構(gòu)及其管理、目標(biāo)代碼生成及優(yōu)化、線程調(diào)度等。這樣既有利于消除孤立知識點(diǎn)，又加強(qiáng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力訓(xùn)練，為他們將來從事計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4）前沿技術(shù)追蹤。教師通過“計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)概論”課程追蹤國際計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的前沿問題與技術(shù)。

筆者提出的面向卓越工程師的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系列課程體系框架如圖1所示。該教改項(xiàng)目的實(shí)施將提高計(jì)算機(jī)系的辦學(xué)水平，加強(qiáng)對青年教師的培養(yǎng)力度，同時也有助于本科教學(xué)中多出科研成果。

該教改項(xiàng)目從理論與實(shí)踐2個方面展開，圍繞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主題，在課程體系建設(shè)上注重基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)。特別是在實(shí)踐教學(xué)方面，除了在相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練外，還將在專門的“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”課程中進(jìn)行有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件和軟件2個方面的完整的集成實(shí)驗(yàn)，通過數(shù)據(jù)采集和建模分析等手段驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性和有效性。通過發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的各種問題，學(xué)生更加深刻地理解并扎實(shí)地掌握計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心理論，同時提高了從理論到實(shí)踐的知識貫通能力和創(chuàng)新能力。

各門課程的教改內(nèi)容簡述如下。

1）計(jì)算機(jī)與信息安全導(dǎo)論。作為該教學(xué)體系的基礎(chǔ)課程，將突出建設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識體系方面的基礎(chǔ)知識。主要教改內(nèi)容如下：

①選用《Computer Science：An Overview》作為該課程的雙語教材：

②每章核心內(nèi)容突出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)知識；

③將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的基本知識從傳統(tǒng)計(jì)

算機(jī)導(dǎo)論內(nèi)容中自然引出；

④展開雙語教學(xué)，并建設(shè)精品課程。

2）計(jì)算機(jī)導(dǎo)論。作為該教學(xué)體系的基礎(chǔ)課程，將突出建設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識體系方面的基礎(chǔ)知識。主要教改內(nèi)容如下：

①選用《Computer Science：An Overview》作為該課程的全英文教材；

②每章核心內(nèi)容突出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)知識；

③加強(qiáng)計(jì)算思維方面的教學(xué)和實(shí)踐，將Python作為入門編程工具培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力；

④展開全英文教學(xué)，并建設(shè)精品課程。

3）計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)概論。作為全校的通識課程，適合各個年級的本科生，側(cè)重信息安全前沿，同時帶動整個教學(xué)體系前沿知識的探索。主要教改內(nèi)容如下：

①匯集計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程體系中各個分支領(lǐng)域的前沿思想與技術(shù)；

②為“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”課程提供前沿的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容建議和素材；

③自行編寫課程講義與教材。

4）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。該教學(xué)體系中的實(shí)驗(yàn)課程建立在“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”“操作系統(tǒng)原理”“編譯原理”等課程的基礎(chǔ)之上，是整個教學(xué)體系中學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的核心課程。主要教改內(nèi)容如下：

①建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程知識體系；

②建立實(shí)驗(yàn)環(huán)境，設(shè)計(jì)豐富多樣的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；

③編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。

5）虛擬化與云計(jì)算。該教學(xué)體系中的專業(yè)課程之一，介紹可信與安全系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理和基本結(jié)構(gòu)。主要教改內(nèi)容如下：

①建立課程知識體系；

②編寫教材。

6）Web編程。該教學(xué)體系中的專業(yè)課程之一。主要教改內(nèi)容如下：

①完善課程知識體系；

②建立實(shí)驗(yàn)環(huán)境，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；

③編寫教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。

2 教改特點(diǎn)

基于“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級課程”的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)卓越課程行動計(jì)劃具有如下特點(diǎn)和創(chuàng)新性。

1）將本系計(jì)算機(jī)學(xué)科優(yōu)勢、優(yōu)質(zhì)課程與“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施相結(jié)合是本系統(tǒng)級課程教改項(xiàng)目的特點(diǎn)之一；

2）開設(shè)“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”課程作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級課程教學(xué)體系的核心實(shí)驗(yàn)平臺，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)是本系統(tǒng)級課程教改項(xiàng)目的特點(diǎn)之二；

3）本教改項(xiàng)目結(jié)合計(jì)算機(jī)新教學(xué)法，將計(jì)算思維教學(xué)方式在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級課程中進(jìn)行實(shí)踐（“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”和“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程中實(shí)施），加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力是本系統(tǒng)級課程教改項(xiàng)目的特點(diǎn)之三；

4）本項(xiàng)目將工業(yè)界的最新技術(shù)介紹給本科生，為其提供畢業(yè)設(shè)計(jì)選題和到著名企業(yè)實(shí)習(xí)的機(jī)會是本系統(tǒng)級課程教改項(xiàng)目的特點(diǎn)之四；

5）本項(xiàng)目將可信與安全計(jì)算系列課程作為建設(shè)對象，點(diǎn)面結(jié)合帶動一批課程、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施和教師隊(duì)伍的建設(shè)是本系統(tǒng)級課程教改項(xiàng)目的特點(diǎn)之五。

3 教改成果

經(jīng)過兩個學(xué)期的建設(shè)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級課程的教學(xué)改革取得如下成果。

3.1 教改立項(xiàng)方面

1）2012-2013年，教育部-IBM專業(yè)綜合改革項(xiàng)目建設(shè)課程“虛擬計(jì)算與云計(jì)算”；

2）2011-2012年，谷歌校企共建實(shí)用精品課程項(xiàng)目“Web編程技術(shù)”；

3）2011-2013年，同濟(jì)大學(xué)全英文課程建設(shè)項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”：

4）2011-2013年，同濟(jì)大學(xué)雙語課程建設(shè)項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)與信息安全導(dǎo)論”；

5）2011-2012年，同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院教學(xué)改革研究與建設(shè)項(xiàng)目“面向‘卓越工程師’培養(yǎng)的可信與安全計(jì)算課程教學(xué)體系建設(shè)”。

3.2課程建設(shè)方面

1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

該課程于2011年上半年被批準(zhǔn)為同濟(jì)大學(xué)本科卓越課程（計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)），同時作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系一軟件學(xué)院共建國家級精品課程。

2）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。

計(jì)算機(jī)系和學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心已經(jīng)購買相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備并完成實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；已經(jīng)開始組織2010級3位碩士研究生完成課程所涉及的5個實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3）計(jì)算機(jī)與信息安全導(dǎo)論。

該課程成功申報同濟(jì)大學(xué)雙語建設(shè)課程，并于2011年9月開始實(shí)行雙語授課，同時完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。

4）計(jì)算機(jī)導(dǎo)論。

該課程成功申報同濟(jì)大學(xué)全英文建設(shè)課程，并于2011年9月開始實(shí)行雙語授課，同時完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。

5）計(jì)算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)導(dǎo)論。

該課程于2010年開設(shè)，目前已完成課程網(wǎng)站建設(shè)和《計(jì)算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)》教材的寫作。該教材獲得IBM大學(xué)合作項(xiàng)目書籍出版資助和同濟(jì)大學(xué)“十二五”規(guī)劃教材建設(shè)項(xiàng)目的資助。

6）Web編程技術(shù)。

該課程成功申報谷歌校企共建實(shí)用精品課程，并于2011年開設(shè)，同時完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。

7）虛擬計(jì)算與云計(jì)算。

該課程成功申報谷歌校企共建實(shí)用精品課程，并于2010年開設(shè)，同時完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。

3.3教材建設(shè)方面

1）《計(jì)算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)》教材已經(jīng)編寫完成，于2012年7月正式出版，并被列為同濟(jì)大學(xué)“十二五”規(guī)劃教材。

該教材是一本計(jì)算機(jī)科學(xué)的入門與提高教材，在力求保證學(xué)科廣度的同時，還兼顧主題的深度，同時特別強(qiáng)凋計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿性，既介紹計(jì)算機(jī)學(xué)科相關(guān)主題的來龍去脈，又引入國內(nèi)外最新和最熱門的前沿課題。該教材既涉及計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)研究領(lǐng)域，如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、人工智能等又涉及云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智慧地球等新興熱門研究領(lǐng)域，重點(diǎn)講解這些最新計(jì)算技術(shù)在各個學(xué)科中的應(yīng)用，既讓讀者對計(jì)算機(jī)新興技術(shù)有一個宏觀的把握，又通過各種案例分析指導(dǎo)讀者將計(jì)算機(jī)最新技術(shù)應(yīng)用到相關(guān)專業(yè)和學(xué)科中。

2）同濟(jì)大學(xué)已與清華大學(xué)出版社簽約出版《虛擬化與云計(jì)算》教材，目前已完成部分書稿，預(yù)計(jì)2013年初出版。

篇7

關(guān)鍵詞：計(jì)算學(xué)科；導(dǎo)論；人文教育；教學(xué)改革

任何一門學(xué)科或?qū)I(yè)，都含有豐富的人文內(nèi)容和特質(zhì)，都可以進(jìn)行人文教育，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受到美的熏陶與生命力量的提升。在計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論的教學(xué)過程中，以一種什么樣的意義來揭示該學(xué)科，就幫助學(xué)生設(shè)置了一個學(xué)習(xí)的方向。方向不同，學(xué)生在從事學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行的心理活動不同，學(xué)習(xí)的結(jié)果也不同。對知識，學(xué)生會記憶性地學(xué)；對技能，學(xué)生會模仿地學(xué)；對能力方面，學(xué)生會思維地學(xué)；對倫理方面，學(xué)生還會體驗(yàn)地學(xué)。無論如何，教學(xué)過程中的引導(dǎo)作用是非常明顯也是極其重要的。

一、計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論教學(xué)存在的問題與分析

多年來，通過對計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論的關(guān)注，以及查閱大量的國內(nèi)外的教材，在教學(xué)內(nèi)容的定位、組織與設(shè)計(jì)方面，我們可以歸納和總結(jié)出國內(nèi)外高校對本課程的處理方法，大體上可分為以下幾類：

(1)高層次抽象。也就是用高度抽象的理論模型來刻畫計(jì)算機(jī)及計(jì)算的本質(zhì)問題，其特點(diǎn)是層次高，系統(tǒng)性強(qiáng)，且融抽象性與科學(xué)性于一體。這種教材質(zhì)量較高，但對于本科生來說，難度較大，不易掌握。

(2）“濃縮”+“拼盤”。將本學(xué)科的主干課程，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、數(shù)庫系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等“濃縮”起來，獨(dú)立成章，然后合成一個“拼盤”。其特點(diǎn)是內(nèi)容廣而散、概念多而雜、理論深而不透，學(xué)生很難理解與掌握。此外，還存在以下幾個問題：教學(xué)目的不明確；教師講授到什么程度，學(xué)生學(xué)到什么程度，對這個“度”的把握非常困難；與后續(xù)課程內(nèi)容重復(fù)等。

(3)實(shí)用主義。主要體現(xiàn)在以操作為主的入門教育，教學(xué)內(nèi)容類似于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》，其特點(diǎn)是學(xué)生容易掌握，也可提高學(xué)生的操作技能，但卻失去了“導(dǎo)論”課程的本質(zhì)屬性，學(xué)生對整個計(jì)算學(xué)科很難有所認(rèn)識和把握。

(4)其他。比如以某種具體語言為主，介紹程序設(shè)計(jì)的基本概念和方法。這些內(nèi)容對計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說是必需的，但不宜作為“導(dǎo)論”課程來講授。

二、課程的定位與教學(xué)指導(dǎo)思想

作為“導(dǎo)論”課程，計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論到底要達(dá)到什么目的？起什么作用？以及如何定位？確實(shí)應(yīng)該進(jìn)行冷靜、理智地加以分析。

首先，在定位方面，我們必須意識到以下幾點(diǎn)：一是該課程為計(jì)算機(jī)專業(yè)的入門課程，不可能也沒有必要在該課程中介紹過多的理論、方法、技術(shù)、概念和術(shù)語；二是要站在學(xué)科的高度給學(xué)生“指點(diǎn)江山”，使學(xué)生對計(jì)算學(xué)科有一個比較清醒的認(rèn)識；三是要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對職業(yè)的熱情，使學(xué)生受到較好的人文精神的熏陶，真正成為社會的有用之才。鑒于此，我們認(rèn)為該課程在專業(yè)知識的傳授方面應(yīng)該起一種“承前啟后”的作用，這里所謂的“承前”一是讓學(xué)生了解本學(xué)科的發(fā)展過程以及前輩們所做的貢獻(xiàn)，二是了解計(jì)算學(xué)科的本質(zhì)問題；而所謂“啟后”一是介紹本學(xué)科的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，二是讓學(xué)生了解應(yīng)該掌握哪些知識，應(yīng)該具備什么樣的知識結(jié)構(gòu)和能力。

其次，在教學(xué)目標(biāo)方面，可以歸納為：了解本學(xué)科的發(fā)展史及其發(fā)展趨勢，能從中獲得必要的啟示；從理論模型的層次上掌握計(jì)算及計(jì)算機(jī)的本質(zhì)問題；了解本學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)及其相互之間的關(guān)系，掌握正確的學(xué)習(xí)方法；激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；從整體上提高學(xué)生對本學(xué)科的認(rèn)識水平；通過大量的事例和素材，在輕松愉快的氛圍中給學(xué)生以人文精神的熏陶。

因此，我們認(rèn)為計(jì)算學(xué)科導(dǎo)論應(yīng)該體現(xiàn)出以下幾個方面的指導(dǎo)思想：努力強(qiáng)化“導(dǎo)論”二字，貫徹以“發(fā)展沿革、計(jì)算模型、興趣驅(qū)動、知識架構(gòu)、學(xué)習(xí)導(dǎo)向、人文熏陶”為方針的教學(xué)指導(dǎo)思想。在“發(fā)展沿革”方面，主要強(qiáng)調(diào)兩方面的知識。一是計(jì)算學(xué)科的發(fā)展史；二是計(jì)算學(xué)科發(fā)展過程中的局限性及其帶給人們的啟示。“計(jì)算模型”是描述如何在計(jì)算機(jī)中完成計(jì)算的一種概念性方法，不涉及硬件和軟件細(xì)節(jié)，從抽象以及方法論的層次上揭示計(jì)算及計(jì)算機(jī)的本質(zhì)特性。“興趣驅(qū)動”的目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本學(xué)科的內(nèi)在的、強(qiáng)烈的本能沖動；“知識架構(gòu)”側(cè)重于介紹本學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)及其相互之間的關(guān)系。“學(xué)習(xí)導(dǎo)向”著重討論本學(xué)科的特點(diǎn)、規(guī)律以及學(xué)習(xí)方法。“人文熏陶”著重培養(yǎng)學(xué)生良好的人文精神，使學(xué)生成為健全的、高尚的、具有高度責(zé)任感和“大愛”的社會有用之才。

三、課程教學(xué)中的人文素質(zhì)教育

1.計(jì)算學(xué)科發(fā)展史

知識的傳授不能脫離知識的背景以及知識產(chǎn)生、發(fā)展的歷史。只有這樣，才能促使學(xué)生更深刻地理解知識，了解知識的來龍去脈；才能促進(jìn)學(xué)生把外在的知識內(nèi)化為自身精神構(gòu)架的有機(jī)成分。歷史的發(fā)展過程，無不反映著辯證思維的過程。通過對史實(shí)的分析、綜合形成概念，再運(yùn)用概念進(jìn)行判斷、推理，可以獲得對歷史發(fā)展的規(guī)律性的認(rèn)識。只有學(xué)習(xí)和熟悉歷史，深刻地認(rèn)識過去，才能更加自覺和正確地把握現(xiàn)實(shí)與未來。對于大學(xué)生來說，可以提高他們的文化素養(yǎng)，可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，也可以讓他們學(xué)會怎樣做人等。

2.歷史人物的事跡與成就

在計(jì)算學(xué)科的發(fā)展史上，涌現(xiàn)出一大批杰出的學(xué)者和專家。他們的奮斗經(jīng)歷、挫折和成功、團(tuán)結(jié)與協(xié)作、百折不撓的驚人毅力、愛國主義和國際主義精神以及他們創(chuàng)造性的智慧，都蘊(yùn)涵著豐厚的人文精神。如阿蘭•圖靈（Alan Turing，1912-1954）年僅23歲就被選為劍橋大學(xué)國王學(xué)院院士，在量子力學(xué)、概率論等領(lǐng)域都做了許多開創(chuàng)性的工作，他對計(jì)算學(xué)科的重要貢獻(xiàn)在于提出了有限狀態(tài)自動機(jī)（即圖靈機(jī)）以及“圖靈測試”。人們?yōu)榱思o(jì)念這位偉大的科學(xué)家，將計(jì)算機(jī)界的最高獎定名為“圖靈獎”。

又如計(jì)算機(jī)之父──馮•諾依曼（John Von Neumann，1903－1957）在格論、連續(xù)幾何、理論物理、原子能和經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域都做過重要的工作。馮•諾依曼對人類的最大貢獻(xiàn)是對計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值分析的開拓性工 作。

3.業(yè)界公司的興衰與成敗

短短的幾十年里，計(jì)算機(jī)界誕生了許多富有傳奇色彩的、實(shí)力雄厚的跨國公司，這些公司的管理理念、經(jīng)營策略、企業(yè)文化、技術(shù)路線、成功與失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等，蘊(yùn)涵著豐富的人文精神。自1975年微軟公司創(chuàng)立以來，在短短的幾十年里，比爾•蓋茨創(chuàng)造了一個又一個現(xiàn)代神話。到1999年7月16日，微軟公司的股票市值已突破5000億美元的大關(guān)，而當(dāng)時世界上只有8個國家的經(jīng)濟(jì)規(guī)模超過了5000億美元。比爾•蓋茨的成功，驗(yàn)證了一條經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本規(guī)律：如果市場起飛，那些恰好在起飛點(diǎn)進(jìn)入市場的人，將會獲得超過一般數(shù)學(xué)期望值的投資回報。英特爾(Intel)公司是美國最大的獨(dú)立半導(dǎo)體制造商,成立于1968年8月。該公司為何能在短短的40年里創(chuàng)造輝煌？除了雄厚的科研、技術(shù)以外，注重新產(chǎn)品開發(fā)、強(qiáng)化質(zhì)量意識、全力營造和諧的企業(yè)文化、出色的營銷溝通能力對英特爾的發(fā)展功不可沒。

創(chuàng)造神話的公司還有很多，比如IBM，HP，Yahoo，APPLE……這些公司的成敗與興衰的背后，有很多曲折、感人的故事，從這些故事里，人們可以獲取很多智慧、經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)、感悟，對從業(yè)者來說，沒有比這更寶貴的精神財(cái)富了。

4.學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)與培養(yǎng)

“興趣驅(qū)動”的目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本學(xué)科的內(nèi)在的、強(qiáng)烈的本能沖動。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生對學(xué)習(xí)活動或?qū)W習(xí)對象產(chǎn)生的積極探究的認(rèn)識傾向。當(dāng)一個學(xué)生對某門課程發(fā)生濃厚的、穩(wěn)定的興趣時，學(xué)習(xí)這門課程就有了內(nèi)在的、持久的動力，這種內(nèi)因的作用能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性。

對于計(jì)算學(xué)科，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們認(rèn)為有幾條途徑。一是通過直觀、形象的手段（如多媒體CAI）展示計(jì)算學(xué)科的經(jīng)典應(yīng)用，如科學(xué)計(jì)算、天氣預(yù)報、導(dǎo)彈制導(dǎo)、CAD等，讓學(xué)生切實(shí)感受到計(jì)算學(xué)科給人類所帶來的震撼人心的變革；二是介紹計(jì)算學(xué)科未來引人的美好前景及其對人類生活的影響；三是實(shí)事求是地告訴學(xué)生計(jì)算學(xué)科尚存許多需要解決的問題，在某種程度上也可激發(fā)學(xué)生的熱情和創(chuàng)造力。

5.社會責(zé)任感

社會責(zé)任感是人對社會和他人負(fù)責(zé)的心理體驗(yàn)。社會責(zé)任感一旦確立，就會成為性格心理的組成部分，就具有穩(wěn)定性，使人能自覺、主動、積極地盡職盡責(zé)。因此，在人文素質(zhì)教育中，除了引導(dǎo)學(xué)生學(xué)什么、怎么學(xué)以外，還應(yīng)該在學(xué)生的人格培養(yǎng)上多下工夫。其中重要的一條就是要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實(shí)，立足現(xiàn)實(shí)，從時展與社會進(jìn)步的高度來把握個人的前途和命運(yùn)。社會責(zé)任感的培養(yǎng)可以從三個方面著手：第一，讓學(xué)生了解所學(xué)理論的社會價值；第二，介紹與學(xué)科有關(guān)的優(yōu)秀歷史人物，激發(fā)學(xué)生樹立崇高的正義感與社會責(zé)任感；第三，介紹學(xué)科與當(dāng)前民眾利益的密切關(guān)系，激發(fā)學(xué)生獻(xiàn)身于造福人類與社會偉大事業(yè)的熱情。

作者單位：廣西工學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

[1]石茵譯.計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003:15.

[2]楊躍民.高校人文教育:問題與建議[J].理論探討,2005,(6):140-142.

篇8

針對計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程中知識學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)的問題，通過優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)知識體系、改革教學(xué)方法、突破時空限制加強(qiáng)實(shí)踐能力等改革，加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè)，確保了厚基礎(chǔ)、寬口徑的人才培養(yǎng)模式的實(shí)施。

關(guān)鍵詞：

實(shí)踐教學(xué)；工程實(shí)踐；教學(xué)改革

根據(jù)計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生具備扎實(shí)的學(xué)科理論基礎(chǔ)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力[1]。專業(yè)基礎(chǔ)課程是計(jì)算機(jī)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)層，承擔(dān)著向?qū)W生傳授本專業(yè)基本思維方式、基本方法和基本技術(shù)手段的責(zé)任[2]。很多院校的本科教學(xué)中，專業(yè)基礎(chǔ)課都占據(jù)了較大比重，但教學(xué)效果卻往往與投入不成正比。學(xué)生不滿意總學(xué)“無用”的理論基礎(chǔ)課、教師抱怨學(xué)生基本功不扎實(shí)。專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)如何改，才能使學(xué)生不但能系統(tǒng)掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識，還能更好地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，這個問題困擾著很多高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)改革。作為基礎(chǔ)課教學(xué)的承擔(dān)者，我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段等方面入手，加強(qiáng)基礎(chǔ)課課程建設(shè)，確保了厚基礎(chǔ)、寬口徑的人才培養(yǎng)模式的實(shí)施。

一、優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)知識體系

要提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，能力培養(yǎng)必須貫穿在整個教學(xué)過程中。教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)過程的基本要素之一，基礎(chǔ)課程的建設(shè)，要根據(jù)本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，適時調(diào)整課程結(jié)構(gòu)、重組課程體系、優(yōu)選課程內(nèi)容。為體現(xiàn)計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程對于學(xué)生的能力培養(yǎng)，南京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系重組了計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、離散數(shù)學(xué)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)與分析五門課程的內(nèi)容，打破課程間的邊界，突出問題求解主線，形成新的“計(jì)算機(jī)問題求解”課程，對專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革探索。這種改革模式，對教師和學(xué)生的要求很高，很難在普通高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)中推廣。課程結(jié)構(gòu)與體系的重構(gòu)，需要結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)條件、師資情況來進(jìn)行，不宜照搬照套。我們在不改變傳統(tǒng)課程結(jié)構(gòu)的情況下，通過優(yōu)選課程教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到重構(gòu)知識體系目的。1.計(jì)算機(jī)導(dǎo)論導(dǎo)什么？計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程的目標(biāo)是對初入計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的學(xué)生加以引導(dǎo)。但究竟該引導(dǎo)什么，卻始終沒有共識。目前很多學(xué)校普遍的做法是導(dǎo)環(huán)境和技術(shù)，即介紹目前主流的計(jì)算機(jī)軟硬件環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，或?qū)诵牡挠?jì)算機(jī)技術(shù)作初步的介紹，但這種講法有時會退化為主要講概念或僅是對后續(xù)專業(yè)課程的“預(yù)告”，導(dǎo)致學(xué)生興趣不足[2]。我們對計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程定位是希望通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)的意義和現(xiàn)實(shí)價值，了解計(jì)算機(jī)解決問題的方式、方法和特點(diǎn)，了解計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等，激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，領(lǐng)悟作為一名專業(yè)計(jì)算機(jī)人才所應(yīng)掌握的知識、能力和素質(zhì)要求，更好地設(shè)計(jì)自己的專業(yè)未來和社會定位。因此，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上，改變只“講”不“導(dǎo)”的現(xiàn)狀，突出課程的引導(dǎo)性作用。本著“導(dǎo)”而不深，“淺”而不漏的原則，循序漸進(jìn)地展開教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在一種自然而然的過渡中掌握知識和運(yùn)用知識，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。該課程的學(xué)習(xí)，既給學(xué)生一個計(jì)算機(jī)學(xué)科的總體框架，也使學(xué)生從第一門專業(yè)課就深深體會到計(jì)算機(jī)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和系統(tǒng)性，體會到科學(xué)素養(yǎng)的形成是一個合格的專業(yè)人才所必須具備的潛質(zhì)，取得了事半功倍的效果。2.離散數(shù)學(xué)的實(shí)踐。離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的主要基礎(chǔ)，其突出特點(diǎn)是使學(xué)生掌握使用數(shù)學(xué)語言或符號系統(tǒng)處理問題的基本方法，熟悉和習(xí)慣抽象符號的表示及演算形式，進(jìn)行思維方式數(shù)學(xué)化的訓(xùn)練。在離散數(shù)學(xué)的教學(xué)中，基本概念、基本定理、定理證明、正反例方法、計(jì)算方法應(yīng)是教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。以往離散數(shù)學(xué)的教學(xué)以理論教學(xué)為主，注重培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力、邏輯推理能力、思維方式數(shù)學(xué)化的能力，但學(xué)生不理解也不知道所學(xué)知識有什么用、怎樣用。在離散數(shù)學(xué)中適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)，以充分體現(xiàn)“理論、抽象和設(shè)計(jì)”的專業(yè)理念，加深對課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和掌握。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上，既考慮到典型方法和基本技術(shù)，也要充分體現(xiàn)“理論、抽象和設(shè)計(jì)”的原則。

二、改革教學(xué)方法，確保基礎(chǔ)課的教學(xué)質(zhì)量

理論、抽象和設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的三種基本形態(tài)。我們要在基礎(chǔ)課的教學(xué)中將三種基本形態(tài)貫穿于教學(xué)的始終，用核心概念將各分支學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系串聯(lián)起來。1.利用啟發(fā)式教學(xué)延伸教學(xué)內(nèi)容。專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)，要遵循“點(diǎn)線面”一體化的宗旨。在教學(xué)內(nèi)容的處理上，通過一個知識點(diǎn)的提出，分析并構(gòu)建相關(guān)知識的主線，形成一個子系統(tǒng)，經(jīng)歸納總結(jié)，構(gòu)成一組知識的框架，形成完整的知識層面。在計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)課教學(xué)中針對不同的教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)采取多樣化的教學(xué)方式，配合啟發(fā)式教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)效率和質(zhì)量。在講課方式上，可以采取“系統(tǒng)講基礎(chǔ)內(nèi)容、反復(fù)強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)內(nèi)容、啟發(fā)性講擴(kuò)展內(nèi)容”的方式。講課過程中注意學(xué)生的興趣、把握學(xué)生的興奮點(diǎn)、有效地調(diào)動學(xué)生的求知欲望。針對知識的內(nèi)涵和外延，啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生主動探索知識、獲取知識的能力。即教學(xué)中“以點(diǎn)組線、以線成面”，既要注意基礎(chǔ)課程“基礎(chǔ)”的特點(diǎn)，也要注意知識的輻射性教學(xué)，給學(xué)生提供發(fā)散的思維空間。2.將“自我探索、深度引導(dǎo)”理念引入課堂教學(xué)。教師應(yīng)把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生在親身實(shí)踐中品嘗艱辛和樂趣，從而培養(yǎng)了他們的學(xué)習(xí)能力、探索能力。在教學(xué)過程中，將“自我探索、深度引導(dǎo)”的教學(xué)理念引入到某些課程（如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法）或某些課程的適當(dāng)章節(jié)中，逐步提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。當(dāng)然，主動權(quán)交給了學(xué)生并不等于削弱了教師的主導(dǎo)作用，而是對我們教師的要求更高了。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和教學(xué)方式的改革方面就要求教師要有新觀點(diǎn)。在組織學(xué)生上機(jī)的實(shí)踐過程中教師要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)一些大型的作業(yè)，有目的地幫助學(xué)生解決問題。

三、突破時空限制，加強(qiáng)實(shí)踐技能培養(yǎng)

實(shí)踐能力是計(jì)算機(jī)學(xué)科的學(xué)生必備的專業(yè)技能之一，也是衡量優(yōu)秀專業(yè)人才的標(biāo)準(zhǔn)之一。實(shí)踐能力的培養(yǎng)，不是一門程序設(shè)計(jì)語言課的改革所能解決的，應(yīng)該貫穿于四年的本科教學(xué)中，逐步提高和發(fā)展。1.階梯式實(shí)踐教學(xué)體系。在對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐技能的培養(yǎng)方面，可以實(shí)施“基礎(chǔ)訓(xùn)練+綜合訓(xùn)練+開發(fā)訓(xùn)練”的模式。具體為：在基礎(chǔ)課教學(xué)中進(jìn)行基礎(chǔ)訓(xùn)練，即一次實(shí)驗(yàn)解決一個問題，使初學(xué)者易于接受，以學(xué)會基本操作、培養(yǎng)基本調(diào)試能力為目的；二年級時借助高年級課程（如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等）和專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)，要求學(xué)生進(jìn)行綜合性實(shí)習(xí)，由簡單的算法構(gòu)造一些綜合問題的解決方案；三年級后借助專業(yè)設(shè)計(jì)和專業(yè)實(shí)踐，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行實(shí)踐開發(fā)訓(xùn)練。2.開放式專業(yè)設(shè)計(jì)。在現(xiàn)有課程體系下，為了突破時空的限制，我們將研究生的導(dǎo)師制模式引入本科生實(shí)踐教學(xué)，以指導(dǎo)開放性綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)的形式開展專業(yè)設(shè)計(jì)。以第1學(xué)期的“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課作為時空起點(diǎn)，由學(xué)生選擇題目組成4-6人的研究團(tuán)隊(duì)，每個團(tuán)隊(duì)有一個項(xiàng)目并指定專業(yè)導(dǎo)師，專業(yè)導(dǎo)師對所指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不斷線的指導(dǎo)。讓學(xué)生利用第2學(xué)期到第7學(xué)期的課下時間，完成分析、設(shè)計(jì)要求、功能設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。低年級時，專業(yè)導(dǎo)師主要指導(dǎo)學(xué)生利用課堂學(xué)習(xí)和自學(xué)獲得相關(guān)專業(yè)知識；二年級后，可結(jié)合專業(yè)課程開設(shè)情況，逐步開展項(xiàng)目的分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)。專業(yè)導(dǎo)師制，打破了課程、學(xué)時界限，可以使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，解決課程間知識的銜接問題，也能充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、溝通和領(lǐng)導(dǎo)能力，學(xué)會以探究方式獲取知識。計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中，有如下四個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)：鑄造堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)思維方式的數(shù)學(xué)化；系統(tǒng)掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識；較好地掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基本實(shí)驗(yàn)的方法和技能；培養(yǎng)正確的思想方法、注重綜合素質(zhì)的提高。計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課的改革，不是這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的孤立點(diǎn)。專業(yè)基礎(chǔ)課程的改革，應(yīng)將上述四個環(huán)節(jié)的要求融合在每門課程中，不斷改革教學(xué)內(nèi)容、探索教學(xué)方法，結(jié)合自己學(xué)校的特點(diǎn)，積極開展基礎(chǔ)課程建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳莉,劉曉霞,張仲選,劉小寧.計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)改革探索———從“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”和“離散數(shù)學(xué)”課談起[J].高等理科教育,2004,(2):51-55.

篇9

關(guān)鍵詞：信息安全；教學(xué)改革；課程教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

信息安全導(dǎo)論(信息安全概論)課程是信息安全專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是計(jì)算機(jī)學(xué)科相關(guān)專業(yè)的重要選修課程。其主要作用是讓學(xué)生掌握信息安全的基本原理、基本技術(shù)；了解信息系統(tǒng)安全的設(shè)計(jì)方法；而且要求學(xué)生能夠進(jìn)行一些信息安全實(shí)踐，具有一定的分析問題、綜合解決問題的能力和動手能力。由于這門課程理論性強(qiáng)、信息量大且抽象，而授課對象多是專業(yè)知識尚不豐富的中低年級大學(xué)生，因此，如何在教學(xué)過程中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，合理地教學(xué)重要知識點(diǎn)，如何更好地將理論知識融入到具體的實(shí)驗(yàn)中去，高效地達(dá)到教學(xué)目的，就成為我們在教學(xué)研究中需要解決的主要問題。

1　信息安全導(dǎo)論課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1　課程特點(diǎn)

信息安全導(dǎo)論與其他課程相比具有顯著的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為以下幾個方面。

1)知識涉及面廣內(nèi)容多。該課程是一門綜合性課程，涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、通信、管理學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域的知識內(nèi)容，涵蓋內(nèi)容廣泛。其教學(xué)內(nèi)容主要包括：信息安全概念與技術(shù)體系、信息保密技術(shù)、信息認(rèn)證技術(shù)、訪問控制技術(shù)、密鑰管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、信息安全管理等內(nèi)容，是一門綜合性實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。

2)部分內(nèi)容更新快。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用軟件的版本不斷更新，使得攻擊方式和防范手段日新月異、“水漲船高”，一些新的信息安全技術(shù)不斷產(chǎn)生。因此，課程教學(xué)內(nèi)容需要緊跟信息技術(shù)發(fā)展趨勢，不斷更新。

3)對先修課程要求高。在學(xué)習(xí)本課程之前，要求學(xué)生必須具備一些如數(shù)論、匯編語言、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)甚至數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等基礎(chǔ)知識。這樣才能較好地理解本課程涉及的密碼學(xué)基礎(chǔ)和應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)攻擊與防范、惡意代碼分析等內(nèi)容。如果學(xué)生沒有學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、SQL，對學(xué)習(xí)和理解利用各種協(xié)議和數(shù)據(jù)包的攻擊、網(wǎng)絡(luò)抓包、文件調(diào)試，對系統(tǒng)注入攻擊等會顯得比較困難。

4)實(shí)踐性強(qiáng)。本課程涉及的許多知識需要學(xué)生在實(shí)踐中加深理解，并在實(shí)際中具體應(yīng)用。例如在學(xué)習(xí)Sniffer嗅探抓包、加密軟件PGP等內(nèi)容時，如果不安排學(xué)生上機(jī)實(shí)際操作，親自體會實(shí)際應(yīng)用，很難真正理解它們的原理。

1.2　課程教學(xué)中存在的問題

1)信息安全的豐富內(nèi)容與課堂學(xué)習(xí)時間較少的矛盾。

信息安全導(dǎo)論需要大量的前修知識。如信息安全數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，是密碼學(xué)部分的支撐內(nèi)容；軟件知識基礎(chǔ)，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、C語言、匯編語言等；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，包括計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。另一方面信息安全導(dǎo)論自身的內(nèi)容卻非常廣泛，包括信息安全基本概念、程序軟件安全、密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)安全、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全、信息隱藏以及安全產(chǎn)品設(shè)計(jì)等。而安排的理論課時較少(32～40學(xué)時)，如何全面講授內(nèi)容并將知識的“點(diǎn)”與“面”完美的結(jié)合是教學(xué)要權(quán)衡的問題。

2)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與課程章節(jié)順序的矛盾。

通過課堂觀察和課后談話調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性隨教學(xué)內(nèi)容有不同的起伏。原因主要有以下兩點(diǎn)：①學(xué)好本課程需要一定的數(shù)學(xué)知識。在講授密碼學(xué)知識時，由于前期的數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)不扎實(shí)，很多學(xué)生只是盲目被動地聽課，學(xué)習(xí)積極性較差；如果密碼學(xué)安排在第2次課開始，對學(xué)生的初始積極性有較大打擊。②如果本課程作為入門課程安排在低年級，學(xué)習(xí)就需要大量的后續(xù)知識支撐。如在講授抓包或VPN時如果不懂網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、在講授注入攻擊時不懂SQL語言，就沒法講了；還有PE文件的跟蹤調(diào)試需要匯編、WEB安全需要Internet編程知識等。

3)信息安全內(nèi)容及其相關(guān)產(chǎn)品的快速更新與教材內(nèi)容相對陳舊的矛盾。

信息安全內(nèi)容從PKI到PMI、入侵檢測到入侵防御都有一定的發(fā)展；網(wǎng)絡(luò)攻擊的手段都有提高，而現(xiàn)在教學(xué)的內(nèi)容很多實(shí)例都是Windows2000操作系統(tǒng)下的，在當(dāng)前多用XP或者windows7的條件下，雖然有的兼容，但大多已不能成為安全威脅，因此教學(xué)示范性較差。

4)部分內(nèi)容與后續(xù)專業(yè)課程內(nèi)容相互交叉重復(fù)的矛盾。

對于信息安全專業(yè)的學(xué)生，后面將要開設(shè)專門的網(wǎng)絡(luò)安全、安全協(xié)議、計(jì)算機(jī)病毒分析與防范、PKI技術(shù)、信息安全管理等課程，那么導(dǎo)論中網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議、防火墻、VPN、入侵檢測、惡意代碼、PKI、信息安全標(biāo)準(zhǔn)等要講多少、講多深等問題，都成為我們要權(quán)衡的重要問題。

5)教學(xué)媒體使用與教學(xué)手段方法的矛盾。

目前大多高校都已采用多媒體教學(xué)，但如何編輯一個效果好的課件成為許多教師的一個心病。制作課件不像傳統(tǒng)教學(xué)備課，需要耗費(fèi)大量的時間和精力。有的老師利用出版社的課件講課，多數(shù)不能如愿講授自己的東西。大多課件是對書本內(nèi)容的羅列，內(nèi)容較多且抽象，對啟發(fā)式、討論互動式的教學(xué)方法采用比較少。因此單一的課件或粉筆的授課模式、單一的課件播放解說模式已不能滿足教學(xué)需求。

6)實(shí)驗(yàn)需求與實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)踐教學(xué)方法相對落后的矛盾。

在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，沒有永遠(yuǎn)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)器材。實(shí)驗(yàn)室中有的計(jì)算機(jī)配置較低，即使較新的計(jì)算機(jī)由于不斷實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)配置改變，難免還有很多木馬病毒，使得學(xué)生上機(jī)首先得花很多時間“擺平”系統(tǒng)；如果硬件防火墻和入侵檢測等系統(tǒng)設(shè)備少，還得分組甚至排隊(duì)實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)也不一定全部滿足實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需求。另外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)很多采用“保姆”式的方法，即在確定時間內(nèi)，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求，在教師指導(dǎo)下逐步完成實(shí)驗(yàn)，教師“抱著”學(xué)生走，學(xué)生嚴(yán)重依賴教師，處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)；或者干脆采用“自由開放式”，教師除了給出指導(dǎo)書，什么都不管，任憑學(xué)生發(fā)揮，這樣可能造成實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理混亂，學(xué)生雖然有了主動，但處于對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和目的失控狀態(tài)。

2　信息安全導(dǎo)論理論教學(xué)改革

根據(jù)信息安全導(dǎo)論課程教學(xué)現(xiàn)狀的分析，教研室進(jìn)行了以下的理論教學(xué)改進(jìn)。

2.1　確定教學(xué)知識點(diǎn)，合理安排教學(xué)內(nèi)容和課時

針對課程內(nèi)容多、學(xué)時少的問題，以課程標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)并結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對教學(xué)內(nèi)容和課時進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，通過確定教學(xué)知識點(diǎn)，可以有效減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，使學(xué)生學(xué)有重點(diǎn)。理論教學(xué)的主要知識點(diǎn)內(nèi)容和課時如表1所示。

理論課時安排為40學(xué)時，對于教材中提到表1中沒有出現(xiàn)的內(nèi)容，留給學(xué)有余力的學(xué)生課外學(xué)習(xí)。

2.2　選用新教材，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和順序，保持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

針對信息安全內(nèi)容快速更新、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、與后續(xù)課程內(nèi)容重復(fù)等問題，教研室在選用教材時盡 量選擇較新出版的、內(nèi)容與知識點(diǎn)基本接近的教材。如果教材的知識內(nèi)容順序與表1不同，盡量按表1的內(nèi)容和順序講授，并適當(dāng)協(xié)調(diào)內(nèi)容和進(jìn)度。

表1中將惡意代碼分析放在密碼學(xué)基礎(chǔ)之前，就是為了提高并保持學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生在學(xué)習(xí)緒論后只是對信息安全有個大致了解，對具體的威脅和風(fēng)險表現(xiàn)出強(qiáng)烈的求知渴望，因此將惡意代碼提前講授可以達(dá)到提高興趣、引導(dǎo)深入的目的。表1中的課時和內(nèi)容也可以視情況進(jìn)行裁剪調(diào)整。對于信息安全專業(yè)的學(xué)生，如果先期開設(shè)了密碼學(xué)的，這部分內(nèi)容就可以省去，當(dāng)然可以適當(dāng)復(fù)習(xí)、加深理解；如果后續(xù)還有專門課程如網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、入侵檢測、PKI技術(shù)、信息安全管理等可以視情況適當(dāng)減少講授這些內(nèi)容，避免太多的內(nèi)容交叉重復(fù)，從而減少課時。

2.3　改革教學(xué)方法和手段

信息安全導(dǎo)論課程中涉及的內(nèi)容繁多，有時需要數(shù)學(xué)推導(dǎo)，有時需要詳細(xì)深入講解，因此傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段難以適應(yīng)教學(xué)要求。

1)采用多媒體和粉筆(或鼠標(biāo)涂鴉)相結(jié)合的教學(xué)模式。摒棄單一的課件播放解說模式，將不易表達(dá)及難以理解的內(nèi)容以手工圖畫的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，吸引學(xué)生的注意力。盡管多媒體課件可以使用動畫生動演示一些復(fù)雜的理論或技術(shù)操作，但制作這些動畫將花費(fèi)教師大量的時間和精力；如果此類內(nèi)容太多，個人以為不如將這些時間和精力花在如何備好課講好課上，這樣才能使課堂信息量更大、更生動，而且手工圖畫教學(xué)不僅能使學(xué)生對該知識有一個直觀認(rèn)識和加深理解，還增強(qiáng)了學(xué)習(xí)積極性、互動性。

2)通過教學(xué)實(shí)例加深理解。比如在學(xué)習(xí)惡意代碼是可以演示對WIN32系統(tǒng)無害的早期DOS病毒，演示一些常用的相關(guān)DOS命令，演示加密解密工具的使用過程等，演示系統(tǒng)如何配置審計(jì)策略、Kerberos認(rèn)證、防火墻策略等；讓學(xué)生從原理到現(xiàn)象有更加感性的認(rèn)識和理解。這樣不僅有利于學(xué)生掌握知識點(diǎn)，還培養(yǎng)了學(xué)生提出問題并積極主動分析問題的習(xí)慣。

3)使用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法。對于每一需要掌握的重要內(nèi)容，適當(dāng)安排課外作業(yè)和實(shí)驗(yàn)任務(wù)，使學(xué)生根據(jù)任務(wù)來加深理解和掌握課堂教學(xué)的理論和實(shí)踐。例如，PGP實(shí)驗(yàn)需要預(yù)先下載安裝合適的版本，并在網(wǎng)絡(luò)申請自己的密鑰對之后再應(yīng)用，可以先由學(xué)生自己課外完成；惡意代碼捆綁器或小型病毒木馬的編寫任務(wù)，可以在課外提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；網(wǎng)絡(luò)攻擊實(shí)踐也可以滿足學(xué)生的黑客夢。另外還可以組織專題講座或者新技術(shù)報告，讓學(xué)生了解最新的信息安全動態(tài)，掌握國內(nèi)外發(fā)展趨勢。

3　信息安全導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

信息安全導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目的是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘莆栈镜男畔踩雷o(hù)技能，了解系統(tǒng)存在的安全隱患，樹立牢固的安全意識，培養(yǎng)良好的安全習(xí)慣，提高信息安全實(shí)踐操作和應(yīng)用能力。信息安全導(dǎo)論可以實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容很多，而實(shí)驗(yàn)課時又較少，因此如何選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，成為教師經(jīng)常思考的問題。

3.1　改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的，教研室設(shè)計(jì)了以下幾個必做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：1)Sniffer嗅探：學(xué)習(xí)典型嗅探器Sniffer／Ethereal的使用了解數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)對數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)傳輸要進(jìn)行保護(hù)的安全意識；利用嗅探工具對報文進(jìn)行捕獲、解碼和編寫報文，并對協(xié)議進(jìn)行分析。2)軟件防火墻：理解防火墻的工作原理，并能根據(jù)定義的安全策略配置相應(yīng)的安全規(guī)則；利用防火墻iptables和nmap，進(jìn)行防火墻配置。3)VPN：通過學(xué)習(xí)VPN服務(wù)器的配置和授權(quán)客戶訪問建立連接來加深VPN概念的理解。4)Snort入侵檢測：學(xué)習(xí)Linux下snort的配置和編譯過程，完成實(shí)時流量分析和對網(wǎng)絡(luò)上的IP包登錄進(jìn)行測試等功能，能用來探測多種攻擊，加深入侵檢測的理解。其他選做實(shí)驗(yàn)：簡單惡意代碼編寫、Windows系統(tǒng)安全配置、注冊表、PGP加密解密應(yīng)用、網(wǎng)站攻擊、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議SSL等實(shí)驗(yàn)可以靈活考慮作為課外任務(wù)由學(xué)生自己完成。

3.2　改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境

為了讓學(xué)生更好地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引進(jìn)了先進(jìn)的信息安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。同時更換老舊的計(jì)算機(jī)設(shè)備，對操作系統(tǒng)進(jìn)行軟件備份與恢復(fù)，避免了硬件恢復(fù)卡一啟動就恢復(fù)破壞前期實(shí)驗(yàn)配置，也避免了上一輪實(shí)驗(yàn)的環(huán)境改變對本次實(shí)驗(yàn)的影響。

3.3　改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

采用集中實(shí)驗(yàn)和個人課后實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，打破實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)的在固定時間內(nèi)完成固定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的教學(xué)模式，大力推行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即在時間上全面開放，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上開放。只要學(xué)生時間許可，可以隨時到實(shí)驗(yàn)室利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)按照自己的興趣和愛好，進(jìn)行一些綜合性實(shí)驗(yàn)。這樣不僅提高實(shí)驗(yàn)室利用率，還培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、自由發(fā)揮的品質(zhì)。

篇10

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維 系統(tǒng)化 思維科學(xué) 計(jì)算學(xué)科

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）04（b）-0099-02

1 什么是計(jì)算思維

美國卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)周以真教授指出[1]：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本概念去求解問題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類的行為等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動。

計(jì)算思維首先是計(jì)算學(xué)科所特有的一種思維方式，其次計(jì)算思維已經(jīng)成為各個學(xué)科共同的思維方式，已經(jīng)成為與理論思維和實(shí)驗(yàn)思維并列的第三種科學(xué)思維方式，最后也是最重要的一點(diǎn)是，計(jì)算思維正在成為當(dāng)今社會中一種重要的一般思維方式，正在成為人們生活智慧的重要組成。

2 計(jì)算思維研究現(xiàn)狀

嚴(yán)格說來，最早提出“計(jì)算思維”概念的是麻省理工學(xué)院（MIT）的Seymour Papert教授[2]，他在這篇并非以“計(jì)算思維”為核心的著述中卻無意中首次給出了“計(jì)算思維”的一些基本概念，為后來者的研究奠定了一個“計(jì)算思維”雛形。國內(nèi)學(xué)者如張曉如等[3]在20世紀(jì)90年代末也提出了“計(jì)算機(jī)思維”的概念，其內(nèi)涵和隨后周教授等提出的思想在主要方面基本一致，并可形成互補(bǔ)，他指出隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，“計(jì)算機(jī)”已不再是一個單純的計(jì)算工具的代名詞，而是信息時代高新技術(shù)的象征。但是國內(nèi)外比較公認(rèn)的最早系統(tǒng)提出“計(jì)算思維”的還是周以真教授[1]，她認(rèn)為計(jì)算思維不僅僅屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)家，它應(yīng)當(dāng)是每個人的基本技能。在培養(yǎng)孩子們的解析能力時，我們不僅要求他們掌握基本的閱讀、寫作和算術(shù)（Reading，writing，and arithmetic，簡稱3R），并且還應(yīng)該要求他們學(xué)會基本的計(jì)算思維。

隨后桂林電子科技大學(xué)董榮勝教授在2008年全國“計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”專題學(xué)術(shù)研討會上[4]所作的主題報告分別介紹了以“計(jì)算思維”和“學(xué)科思想與方法”為基礎(chǔ)的兩類“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程，給出了兩類“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程的講授提綱，指出了它們的不同點(diǎn)以及課程講授本質(zhì)上的一致性。朱亞宗教授[5]站在人文歷史的基礎(chǔ)之上，把計(jì)算思維歸類為三大科學(xué)思維（實(shí)驗(yàn)思維、理論思維、計(jì)算思維）之一。電子科技大學(xué)的陳文宇等[6]指出了計(jì)算思維能力是形式化描述和抽象思維能力以及邏輯思維方法，在計(jì)算科學(xué)和思維兩方面說明了這樣的一種思維能力，思維能力是主體，核心是如何讓思維具有計(jì)算特征。

可以說計(jì)算思維成為當(dāng)前國際上被計(jì)算機(jī)科學(xué)界和教育界廣泛關(guān)注的一個重要課題。美國計(jì)算機(jī)協(xié)會（ACM）2008年在網(wǎng)上公布對CC2001（CS2001）進(jìn)行的中期審查報告（CS2001 Interim Review）（草案）中，就明確將“計(jì)算思維”與“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程綁定在一起，并明確要求該課程講授計(jì)算思維的本質(zhì)。計(jì)算思維還直接促成美國國家科學(xué)基金會（NSF）重大基金資助計(jì)劃CDI（Cyber-Enabled Discovery and Innovation，Cyber能夠?qū)崿F(xiàn)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新）的產(chǎn)生，CDI計(jì)劃旨在使用計(jì)算思維（特別是在該領(lǐng)域產(chǎn)生的新思想、新方法）促進(jìn)美國自然科學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生革命性的成果。

3 計(jì)算思維作為一般思維方式的特征

著名的認(rèn)知心理學(xué)家 Newell和 Simon（1972）把思維看作是個體在問題空間中進(jìn)行搜索的過程。這是信息加工心理學(xué)背景下的思維定義，有明顯的“系列加工”印記。在Newell和Simon看來，問題解決者會在問題情境中對問題進(jìn)行心理表征，而這一心理表征會構(gòu)建起一幅問題狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換的心理圖景，這一圖景既是符號性的，又具有一定的空間延展性，然后，問題解決者就會在心里對這一圖景進(jìn)行路徑搜索，直到將問題起始狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)聯(lián)結(jié)起來，問題即得以解決。系統(tǒng)論是研究系統(tǒng)的一般模式、結(jié)構(gòu)和規(guī)律的學(xué)問，它研究各種系統(tǒng)的共同特征，用數(shù)學(xué)方法定量地描述其功能，尋求并確立適用于一切系統(tǒng)的原理、原則和數(shù)學(xué)模型。Gerald M.Weinberg在《系統(tǒng)化思維導(dǎo)論》中表述系統(tǒng)化思維：“這種思維先于專門的學(xué)科知識的存在而存在――有時繞過專門的學(xué)科知識，有時又把專門的學(xué)科知識綜合起來。我們把這種思維和教育方法稱為一般系統(tǒng)論的方法。”

系統(tǒng)論的基本思想方法，就是把所研究和處理的對象，當(dāng)作一個系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，研究系統(tǒng)、要素、環(huán)境三者的相互關(guān)系和變動的規(guī)律性。要素重要，要素之間的關(guān)聯(lián)（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）更重要；系統(tǒng)重要，系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系也重要。可以說，系統(tǒng)論首先是一種世界觀，世界是成系統(tǒng)的，整體性、動態(tài)性；其次是一種方法論，其具有結(jié)構(gòu)性、綜合性。

計(jì)算思維所涉及到的所有主體可以說都是一個復(fù)雜系統(tǒng)，所有從主體到客體的活動過程實(shí)質(zhì)上就是一個復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)動過程。所以說，計(jì)算思維首先是一種系統(tǒng)思維，具有系統(tǒng)思維的系統(tǒng)化特征。例如，在計(jì)算機(jī)文本分類領(lǐng)域，一個典型的計(jì)算思維過程如下所示。

例句1：請將軍用毛毯蓋在受傷的士兵身上。

由于漢語沒有分詞標(biāo)記，詞與詞之間的界限不清，幾個詞語不同，詞長不等，意義不同的句法結(jié)構(gòu)可以共用字面統(tǒng)一而詞面不統(tǒng)一的文字形式，例句1根據(jù)不同的切詞結(jié)構(gòu)可以得到：

A.請/將軍/用毛毯蓋在受傷的士兵身上。

B.請/將/軍用毛毯/蓋在受傷的士兵身上。

我們?nèi)菀装l(fā)現(xiàn)語義上的混亂，實(shí)際上這是計(jì)算機(jī)進(jìn)行詞法分析的結(jié)果。起初，我們認(rèn)為這種分類只涉及到了詞法問題，但實(shí)際情況更為復(fù)雜。我們不知道自己的大腦中是如何在不同的解釋中進(jìn)行選擇的，甚至有時候我們發(fā)現(xiàn)了某些含混的解釋，卻不知道還有更多種可能的歧義深藏其中。計(jì)算機(jī)在對上面的句子進(jìn)行詞法分析的時候揭示了隱藏的假設(shè)，要想選擇文法通順的句子，首先必須懂得怎樣認(rèn)識句子，要讓計(jì)算機(jī)明白無誤的理解這些選擇。因此，我們會把對一個句子的理解堆積起來：語義規(guī)則堆在語法規(guī)則之上，語法規(guī)則又堆積在詞法規(guī)則上，我們必須強(qiáng)迫自己采用系統(tǒng)化的方法去理解一個簡單的句子。

因此，計(jì)算思維具有系統(tǒng)化特征。

4 結(jié)語

思無定法。計(jì)算思維教育問題已經(jīng)引起廣大計(jì)算機(jī)教育者的關(guān)注，國內(nèi)外不少學(xué)者對其都進(jìn)行了深入研究和探討，并且找到了行之有效的方法。本文的目的是培養(yǎng)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中計(jì)算思維的形成、升華以及實(shí)用化。筆者在后續(xù)的研究中將結(jié)合大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革，深入探討當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以計(jì)算思維的培養(yǎng)為核心構(gòu)建課程模型和體系。

參考文獻(xiàn)

[1] Wing J putational Thinking[J].Communications of the ACM，2006， 49（3）.

[2] Seymour Papert.An Exploration in the Space of Mathematics Educations[J].International Journal of Computers for Mathematical Learning，1996，1（1）：95-123.

[3] 張曉如，張?jiān)佘S，陳凌.談?wù)動?jì)算機(jī)思維[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2000，27（增刊1）：107-109.

[4] 董榮勝.計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)導(dǎo)論[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2009，36（4）：50-52.