电子科学技术导论

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电子科学技术导论范文第1篇

关键词：智能科学与技术；课程体系；培养管理

1背景

智能科学与技术是当前科学研究和工程实践的理论与技术发展的前沿领域，智能科学与技术专业是一个多学科交叉的跨应用领域专业Ⅲ。智能科学技术的发展将把整个信息科学技术推向“智能化”的高度，这正是当代科学技术发展的大趋势，对于这方面人才的需求也越来越迫切。智能科学与技术培养掌握坚实智能科学与技术基本理论和系统专门知识，具备作为工程师或领导者及公民的良好人文修养，具有从事科学研究、工程设计、教学工作或独立担负本专业技术工作能力，深入了解国内外智能科学与技术领域新技术和发展动向，能结合与本学科有关的实际问题进行创新研究或工程设计的高级专门人才。

高校应稳妥发展与完善智能科学与技术专业的本科生教育，夯实本科教育基础并积极创造条件，大力开展创新教学，努力培养学生的创新意识、创新精神和工程实践能力，使之成为具有系统技术基础理论、专业知识和基本技能，良好科研素质和较强创造能力的智能科学与技术工程师。

2教学计划与教学管理分析

智能科学与技术属于计算机类专业，其必修课程设计原则是使学生具备计算机科学与工程的基础理论知识，尤其是大类专业招生教学的院校，通识课程主要是数学、物理文化基础，强调扎实的自然科学基础。专业教学的特色体现在专业必修和专业选修课程，专业必修课一般分为数学基础和专业课程。计算机类专业数学基础课程一般包括线性代数、微积分、离散数学、微分方程、概率与统计、数值计算等；专业课程一般包括程序设计基础、高等程序设计、数据结构、操作系统、计算机组成与结构、数字电路与逻辑设计等。

2.1学分

本科培养计划的学分中，国内外大学学分总数趋势是逐步减少，追求少而精。国内院校一般在130～190学分之间，如北京大学为150学分，清华大学为1 70学分，东南大学与浙江大学均为160学分，还有16学时为1学分的，也有18学时为1学分的。

中国台湾的大学一般在130学分左右。台湾交通大学最低毕业学分为128学分，其中必修课程须达76学分（共同必修58学分+资工组核心须达分+（资工组副核心课程学分+另2组核心课程学分）），专业选修本系课程须达12学分，其他选修课程须达12学分，通识课程须达28学分（含外语课程必修8学分）。台湾“中央大学”为136学分，台湾“清华大学”为136学分，其中必修和必选学分126，其他与导师商量决定。

美国的大学各校差异较大。美国的学分计算有4学期制、两长一短制及两学期制，其中加州大学伯克利分校为120学分，麻省理工大学为90学分，加州大学洛杉矶分校为186学分，斯坦福大学为180学分。

2.2教学管理

在教学管理上，斯坦福大学给学生提供了非常宽松的自由发展空间。新生入校后不分专业、不分学院。除了医学院和法学院学生需要经过一定的选拔程序外，本科生可以在入学后的前一个学期适当时候随意选择专业，并且选择专业后允许更改，只要毕业时满足专业培养方案即可。

国内的浙江大学是较早实行按大类招生的学校之一，分为大类培养、专业培养和特殊培养3类，前两年不分专业，按学科分类集中培养。

台湾的大学专业也是按大类完成前期的基础课程，再分小专业完成各学程，包括基础课、核心课和进阶课。

教学分组是现在的主流课程架构，也是体现专业方向的主要形式，分组课程是体现专业特色的课程组。国内清华大学采用的是分组教学；台湾的大学基本上采用的是以教学方向分组的方式，台湾的大学教学分为课程与修业、学分学程。

2.3实验与实践教学

计算机类专业各大院校都强调课程实验与实验教学，而目前课程该如何进行教学？这不仅是实验问题，如何以工程教育专业论证为目标，怎样使教学目标达到毕业要求是关键。做中学是主流实验教学方式，尤其是美国的大学，大作业体现的是实验与理论教学的结合，是考查学生是否理解理论知识的重要途径。学生不仅能够学习扎实的数学和计算机专业知识，还进行大量的实践创新训练。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、斯坦福大学都属于实践创新性教学模式。例如，斯坦福大学程序设计范式课程重点比较C、C++、Java的特点和难点，每1～2周有一次大作业，针对不同的任务，要求学生用不同的语言实现，使学生加深理解各类编程语言的应用场合；麻省理工大学的课程计划是必须先修12学分的实验课程，再修3门或4门核心课程，最后选择3门方向学科和1门关于该方向的实验课、2门专业拓展课。

3智能科学与技术课程体系分析

智能科学与技术课程体系在智能基础理论研究的基础上，需要安排基础性、通用性、关键性的智能技术研究，主要包括感知技术和信息融合技术；自然语言处理与理解技术；知识处理（认识）技术，包括知识提炼、知识分类、知识表示技术等；机器学习技术，特别是统计与规则相结合的学习技术；决策技术，即知识演绎技术特别是不确定推理技术等；策略执行技术，即控制与调节技术；智能机器人技术，特别是面向专门领域的智能机器人技术；智能机器人之间的合作技术；基于自然语言理解的智能人机交互与合作技术；智能信息网络技术。

国内最早创办智能科学与技术专业的学校包括北京大学，西安电子科技大学是第2批开始培养智能专业学生的院校。北京大学的本科教学计划中，专业必修课程（2分）包括：①专业数学/理论基础（15学分）：算法分析与设计、集合论与图论、概率统计A、代数结构与组合数学、数理逻辑；②硬件与系统基础（分）：数字逻辑设计、微机原理和信号与系统；③智能基础（5学分）：脑与认知科学与人工智能基础。专业限选课程（15学分）包括信息论基础、计算方法B、数字逻辑设计实验、微机实验、数据结构与算法实习、机器感知和智能处理实验、智能多媒体信息系统实验。选修组合课程（29～32学分）：学生按照自己的兴趣，参考智能的2个专业方向推荐专业课组合，自行选择，至少选修20学分的智能专业课程。公共核心+专业方向+新技术及其他：①公共核心课程（分）：智能科学技术导论、模式识别基础、生物信息处理、智能信息处理；②专业方向课程（11～15学分）：机器感知与智能机器人方向、智能信息处理与机器学习方向、新技术及其他。

西安电子科技大学智能专业主要课程包括电路分析理论、信号与系统、数字信号处理、数字电路及逻辑设计、模拟电子技术基础、微机原理与系统设计、数据结构、软件工程、人工智能概论、算法设计与分析、最优化理论与方法、机器学习、计算智能导论、模式识别、图像理解与计算机视觉、智能传感技术、移动通信与智能技术、智能控制导论、智能数据挖掘、网络信息检索、智能系统平台专业实验等课程及30多门选修课程。

建议各学校可以根据学院教学特色与实际需求，设计专业核心课程。北京大学偏重“信息处理”，湖南大学偏重“智能系统”，但需要强调的一个前提就是智能科学与技术专业属于大计算机类，更需要大EECS专业的基础。编程、电路、数学、数据结构、计算机系统这五大核心基础就是大EECS；其次是专业，计算机以系统结构、操作系统、网络、编译、数据库五大经典专业核心课为主，湖南大学的智能科学与技术专业强调系统，因此信号与系统、操作系统、嵌入式系统、人工智能是最基本的专业核心课，然后再分不同的分支。湖南大学智能科学与技术专业核心课程包括人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别、智能控制导论、智能数据挖掘、机器人学等；研究学位课程包括模式识别、人工智能等，主要体现为智能科学与技术基础（人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别）、核心（智能控制导论、智能数据挖掘）和应用（机器人学）。

4结语

（1）在课程计划实施过程中，教师需要遵循课程的时序图，即描述课程的进阶关系，从本科直到研究生，同时还可以实行一定的修课限制，如台湾交通大学计算机概论与程式设计和面向对象程式设计两科皆不及格者不得修数据结构与算法概论，若数据结构不及格不能修算法设计课程等。

（2）程序设计类课程用上机程序能力考试来设置合格条件，如台湾交通大学基础程式设计及格条件为通过“程式能力鉴定”，湖南大学则以CCF―CSP软件能力测试作为程序设计课程通过的考核标准。

（3）鼓励学生参与项目、竞赛等课外科技活动，如台湾“清华大学”的综合论文训练是由具有同等水平的项目训练成果或SRT（student research training）计划项目以及其他课外科技活动成果经认定后代替的。

（4）精炼的课程教学。核心课程应该精且必须加强课程实验，只有对方法和理论有正确的认识才能掌握这门课程，而动手完成实验才能真正融会贯通。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校的学生具备扎实的数学和计算机专业知识后，都需要进行大量的实践创新训练。

电子科学技术导论范文第2篇

[关键词]物联网工程 实践教学体系 平台建设

[中图分类号] G642；TN929.5-4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）03-0037-02

实践教学培养是本科院校高等工程教育体系中不可或缺的重要环节，是影响物联网工程专业人才创新实践能力的主要因素。福州大学物联网工程专业是全国首家校企联盟的物联网教学单位。本文结合福州大学物联网工程专业办学实践情况，分析物联网工程专业实践教学培养准备，以物联网工程人才的素质培养为基础，构筑高层次物联网工程技术人才培养新体系。

一、物联网工程人才实践教学培养体系研究

（一）物联网工程人才实践能力培养标准

物联网不但可以提高经济效益，节约生产成本，培育新兴产业，而且还可以推动传统产业升级，促进信息化和工业化深度融合。因此，综合工程实践素质培养是物联网工程专业人才培育的重点。根据国家教指委出台的相关文件精神，一般认为物联网人才实践能力主要包含三个方面：1.具有综合运用掌握的物联网知识、方法和技术解决实际问题的能力；2.具有运用掌握的现代信息技术学习新技术、新知识的能力；3.具有技术创新和产品创新的初步能力。

（二）物联网工程专业实践教学培养现状

福州大学的物联网工程专业于2011年开始筹建，并于2012年开始正式招生。在近四年的发展过程中，福州大学陆续投入了大量的人力、物力、财力，根据物联网人才实践教学培养的标准，建设物联网专业实验室，完善实践教学体系。然而，任何的一个学科建设都不是一蹴而就的，对于物联网工程专业来说更是如此。在目前的教育环境下，福州大学的物联网工程专业的实践教学培养既存在其他高等院校的共性问题，也存在一些个性问题。这些问题主要包括以下几个方面。

1.课程之间缺乏整合，专业实验课程衔接不畅。而初生的物联网工程专业无法在短期内融合电子、通信、计算机、自动化控制等相关传统学科所示内容，因此在物联网工程专业课程群建设缺乏规划的情况下，专业实践课程衔接不够，相对孤立。最终导致实践教学知识跨度大，学生接受程度低。

2.教学模式封闭单一，教学课程与学生动手实践活动衔接不畅。福州大学的物联网工程专业依托于物理与信息工程学院，实践教学培养主要参照传统的电子信息类专业，也承接了现有电子信息类专业实践教学的共性问题，其中专业实践教学环节的学时比重不足30%。造成这一现象的原因，一方面是物联网技术第二课堂还未完善，另一方面是与合作企业的衔接还不流畅。

3.师资队伍工程经验不足，培养过程与工程实际的衔接不畅。作为福建省211重点院校，在经过多年的发展后，福州大学基本已形成了知名教授领导，海外知名院校、重点985院校毕业优秀博士为主力的师资队伍。然而，本科院校多年普遍重理论研究，轻工程实践，教师普遍工程经验较少，因此在培养过程中不可避免地出现实践环节与工程实践衔接不畅的问题。

二、物联网工程专业实践教学体系建设思路

为了加强物联网工程教师队伍的工程实践经验，加快在校学生融入物联网企业的脚步，福州大学在筹建物联网工程专业的初期就与物联网龙头企业新大陆科技集团、三鑫隆、欣创摩尔等福建省内物联网新兴企业开始了紧密的合作。根据福州大学的实际办学情况，福州大学确立了以下建设思路。

1.充分发挥校企合作协同创新在学生实践能力与综合素质培养中的关键作用，构建“合作重实质、功能重实用、培养重实效”的物联网工程专业培养新模式。

2.密切与行业和企业的联系，建立稳定的校外实践基地，加强和推进校外实践的力度。在与企业签订协议的基础上，进一步加强内涵建设，邀请其工程技术人员全程参与人才培养过程，共同开展项目课程开发和实践，保证学生实践质量。

3.建立健全长效机制，完善管理制度和考核办法，使企业、学校、学生三方受益，使校企合作、工学结合具有可持续发展能力。

4.加强实践教学、实践基地与大学生“预就业”相结合的建设，推广大学生在实践基地“预就业”，以获得实际工作的机会，了解用人单位的用工需求，提高自身能力和素质，让学生充分发挥“预就业”的优势找到理想的工作。

三、实践教学体系构建

福州大学物联网工程专业课题组在经过三年多的探索后，初步构建了多层次的物联网实践教学体系。高等工程教学体系是由工程教学设施、工程教育教师队伍两大部分组成。福州大学物信学院根据高等工程教学体系的基本组成部分，着眼于物联网工程校企合作办学特色专业建设，以提高电子类、信息类、通信类本科生、研究生的工程实践能力、科研创新能力为目标，构建一个包含软硬件的高等工程教育交叉学科“校企合作”实践教学体系，培养复合型、创新型的多元人才。

（一）数字化多层次物联网工程创新实践教学平台建设

物联网是通信网络和计算机网络的拓展应用和网络延伸，是感知技术、传输技术、智能信息处理和控制技术等方面的有机融合。物联网工程专业是一个典型的交叉学科，教学内容覆盖电路分析、传感器与检测、信号与系统、通信原理等方面的基本知识，科研创新包含低功耗微小器件、绿色能源、智能信息处理、3D立体显示等研究方向。项目建设拟坚持优化组合、资源共享、高效运转的原则，围绕理论教学、实践教学、科学研究三位一体的教学模式，分层次建成面向全院电子与科学技术、信息与通信信息系统学科的特色实验室、适应高素质创新人才培养的综合技术实验室、本研共享的学科研究实验平台。

1.以“提升学生创新能力”为指导，建设物联网感知与控制创新能力培养平台。物联网工程是一个典型的交叉学科。它与电子科学与技术、计算机科学与技术、通信与信息系统、电子信息工程等学科均有交叉，是一个既涵盖基础元器件又包括应用系统和信息互联等众多应用的平台。在该平台上，我们将整合福州大学物信学院光电信息显示、电子科学技术等专业的实验教学资源，充分发挥学生的创新能力，建设信息传感、传输、显示、存储、分析识别及智能互动的物联网信息处理综合实验平台，不断提高学生创业创新能力。

2.以“学以致用、协作创新”为指导，建设物联网软件与服务应用工程能力培养平台。服务区域经济，建设物联网工程专业是本项目的建设目标之一。物信学院通过与先进的物联网企业合作，根据行业发展的主要特色，在实践基地为电子类、信息类、通信类、计算机类、物流类、电气工程类等相关专业本科生、研究生提供各种真实情景的工程教学科研实训环境，建设物联网软件与服务应用工程能力培养实践平台。以“校科合作”为平台，通过“专业课程认识实习专业课程实验专业课程项目实训专业综合实训专业科研毕业实习”的系统化实践教学体系建设，进一步深化人才培养模式改革、构建突出职业岗位能力的课程体系，建立规范的课程标准，提升师资水平。

（二）高层次工程教育教师队伍建设

为了确保教师队伍能满足高校发展的现实需求，汇聚、培养优秀创新人才，促进物联网工程专业的内涵式发展，项目建设拟从以下方面开展教师队伍建设――校企合作“内外双修”教师培训计划。具体的建设计划如下所述。

1.采用进修深造和项目培养两种模式，提高现任在职教师的业务水平。在学校和学院的支持下，继续支持教师通过短期职业培训、校外进修、研修结合等形式逐步提高自己的综合素质。此外，在项目建设中，还将依托实践基地与新大陆、欣创摩尔等企业开展深入的科研合作，融技术研究、工程开发、技术转移和人才培养为一体，通过合作立项，促进教师由理论走向实际，逐步加强实践创新的能力。

2.积极聘任企业高级工程技术人才为专职教师。根据专业设置、课程安排、学生实训等方面的需求，有计划地面向企事业单位，择优选聘工程人才，担任专业课或实习指导兼职教师。定期或不定期为学生系统讲授课程、开展专业知识讲座。2012年12月，学院就积极邀请新大陆科技集团总裁王晶在物联网工程专业的学科导论课程中为大学生讲授物联网的产业发展状况，该次课程收到了良好的效果。在今后的专业建设中，学院将积极探索校企合作兼职教师交流制度，建立教师交流平台。

总之，物联网工程专业是一个全新的专业，且跨多种专业门类，具有很强的实践性，福州大学物信学院多层次的物联网实践教学体系是否能为地方经济发展培养优秀的物联网工程专业人才，还要继续探索和完善。

[ 参 考 文 献 ]

电子科学技术导论范文第3篇

关键词：物联网；家园共育；无线传感器网络；智慧幼儿园

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）14-0031-03

1 物联网技术概述

1.1 物联网定义

物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定通信协议，把物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。“IOT，The Internet of Things”，就是“物物相连的互联网”。

1.2 物联网体系结构

IOT的体系结构由3层组成，其模型如图1所示。分别为感知层、网络层和应用层。下面简要各层次的功能和作用。

1）感知层

物联网的核心，是信息采集的关键部分。感知层位于物联网三层结构中的最底层，其功能为“感知”，即通过传感网络获取环境信息。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。

感知层技术包括传感器技术、二维码技术、射频识别（RFID）技术、ZigBee、蓝牙等相关技术。

2）网络层

网络层为第二层，其功能为实现信息的“传送”，即通过通信网络进行信息传输。网络层是感知层和应用层联系的媒介和桥梁，它由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网等组成，相当于人的神经中枢系统，负责将感知层获取的信息，安全可靠地传输到应用层，然后根据不同的应用需求进行信息处理。

网络层技术包括移动通信网络、互联网、信息中心、网管中心、云计算平台等。

3）应用层

应用层根据不同用户的需求向用户提供各类管理平台和运行平台，并根据各种应用的特点集成相关的内容服务。应用层通过各类用户界面显示设备以及其他管理设备来为用户提供服务。

应用层的应用包括物流监控、污染监控、智能检索、远程医疗、智能家居、智能交通等。

2 核心技术分析

2.1 无线传感器网络

无线传感器网络（Wireless Sensor Network， WSN）是由大量的传感器组成，以分布式的方式构成的无线网络，其传感器节点以静止或移动的方式分布与协作。以无线传输方式，将整个网络覆盖范围内被感知对象的信息通过感知、采集、处理，并最终把这些信息发送给网络的所有者。无线传感器网络结构如图2所示。

2.2 新型的无线传感器网络

无线传感器网络主要应用在采集位置、光强、温度、湿度、压力、生化等可量化数据。同时，对视频、音频、图像等多媒体信息的获取也成为我们在医疗监护、交通监控、智能家居等领域中的实际需求。因此，无线多媒体传感器网络成为一种解决方案。无线多媒体传感器网络（WMSN，Wireless Multimedia Sensor Networks）是以传统WSN为基础，导入视频、音频、图像等多媒体信息感知功能而产生的新型传感器网络。无线多媒体传感器网络体系结构如图3所示。

3 “智能环境检测系统”解决方案

“智慧幼儿园”是以物联网为基础通过物联网感知层的各类感知设备借助互联网覆盖全校园，利用智能网关给予认证，结合摄像头，将学校资源整合到互联网上的一项智能应用。智慧幼儿园以物联网技术为基础，将各种应用服务系统集成，使幼儿园保教工作、园务管理和家园共育充分有效融合。

环境是人们赖以生存的必要条件，特别是幼儿在园的环境更是家长关心和关注的焦点。智能环境监测系统，实现对幼儿园室内环境的实时监测，实时为用户提供可靠并且全面的环境信息。通过系统，家长可以获得实时的居住环境信息，如温度和湿度、各种有害气体的浓度、光照强度、火灾信息等。同时，此系统中传感器所得到的环境参数可以为其他幼儿园设备做决策参考，最终由智能园所系统实现对园所环境的智能调节。因此，智能园所系统为用户提供了安全、舒适、便捷生活的环境，从而使环境监测子系统成为了智能园所系统的一个非常重要关键部分与基本环节，，能否拥有一个好的智能家居系统的关键在于能否设计出好环境监测子系统，这对改善人们生活环境的舒适度有非常重要的意义。

3.1 ZigBee 技术

ZigBee 技术主要用于低数据传输速率并且传输距离要求不是很远的各种通信设备之间[3]。ZigBee的名字主要来源于蜜蜂通过跳 ZigZag形状的舞蹈来传递所发现的食物的位置、距离和方向等信息，一只一只的传递下去，此种技术与蜜蜂的这种通信方式相类似。ZigBee联盟则于2001年成立，而在2002年下半年，以及四大半导体公司共同宣布加盟ZigBee技术联盟，以研发名为ZigBee的新一代无线通信标准。而在2006年作为中国通信行业龙头的华为公司亦加入了此联盟。ZigBee网络拓扑结构图如图4所示。

3.2 智能环境监测系统方案

基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监测系统，故根据ZigBee技术的标准和特点设计了由多传感器节点，协调器节点和PC组成的该系统。其中，传感器节点通过无线技 术与协调器进行信息的交换；协调器则通过串口 进行相连通信。本文设计的系统结构如图4所示。

系统功能定义：

1）温度湿度：温度传感器可以在用户设定的频率下采集区域的温度信息，并将其发送到协调器节点进行处理，再由协调器将处理结果数据通过串口发送到PC，此时，PC可按之前用户设置好的参数和程序对空调系统进行控制，从而实现对室内温度的控制，当然这些是后续控制，不在本文讨论范围内。

2）湿度：通过湿度传感器对湿度信息的采集，再经由PC的处理后，对加湿器进行控制，即可达到科学明了地控制室内的湿度。

3）烟雾：当系统检测到烟雾浓度大于用户设定是初值时，PC会立即发送报警信号到报警装置或者是家庭成员的手机或直接报警，PC在启动报警装置的同时，或可以自动控制开窗，以达到室内空气流通的效果，保证家庭成员的安全。

4）灯光：光敏传感器可以将感知的光线强度信息发送到协调器节点，协调器则将信息传输到PC，经过处理和判断光线强度控制窗帘的开关或灯的开关。当光线过强时，可以控制窗帘自动合起，反之则可以控制其打开或电灯打开。

4 结论

“物联网技术在幼儿教育中的应用研究”项目由物联网技术教学应用子模块、物联网技术教育管理应用子模块、物联网技术教育信息应用子模块构成。本文论述的是物联网技术教育信息应用子模块内容。通过无线传感器网络，利用ZigBee技术设计智能环境监测系统，为智慧幼儿园提供了一种可行的整体解决方案。

参考文献：

[1] ITU， ITU Internet Report 2005： The Internet of Things， ITU， 2005.

[2] Commission of the European Communities， Internet of Things-An action plan for Europe， Commission of the European Communities， 2009.

[3] Ovidiu Vermesan， European Research Cluster on the Internet of Things COutlook of IoT Activities in Europe，Workshop： ”RFID and the Internet of Things - Are you ready？” 10-11 May 2010， Radisson Blu Scandinavia Hotel， Oslo， Norway， 2010.

[4] 中国物联网产业发展年度蓝皮书，中国物联网研究发展中心，2010.

[5] 刘云浩，物联网导论[M].科学出版社，2012.

[6] 王志良， 石志国.物联网工程导论[M].西安电子科技大学出版社， 2011-09.

电子科学技术导论范文第4篇

思想政治课的教学过程，既是传授知识的认知过程，又是开启学生心灵的情感过程。情在从知到行的转化过程中起着重要的中介作用。列宁说得好：“没有人的情感。就从来没有也不可能有人对于真理的追求。”思想政治课的教学过程，就是知、情、信、意、行诸要素的变化过程，情对人们的行为起着巨大的作用。在教学中，若师生双方心意相通，便较易完成教学目标；若双方情感交流发生阻碍，那么知识的交流也会受影响。因此，通过沟通思想，转变学生情绪应该是值得重视的一个重要环节。在教学中如何实施情感教育？我认为应从以下几个方面来做：

一、注重科学性，坚持以理服人，在“透”字上下功夫

虽然中学是基础课，但在教学中不能停留在教条条、背条条上，而应着重从教材的逻辑结构上，从知识间的内在联系上.从不同年级学生的层次水平上考虑，尽可能把原理的来龙去脉讲透。鼓励学生多问为什么，同时注意引导学生运用唯物辨证法去加深对知识的理解。这样，增加了知识的可信度，使学生不仅口服，而且心服，从而激发学生的求知欲，调动学习积极性、主动性，从感情上把政治课真正当成一门科学而严肃认真对待。在这种情况下，教与学就容易得到统一。

二、增加趣味性，尽量做到以情动人，在“活”字上下功夫

教学中，自己要充分投入始终保持高度热情，以此感染学生，调动学生情绪，使学生思维和智力活动处于兴奋状态。同时，除了课本上的实例外，补充一些学生感兴趣的例子，深入浅出的讲清道理，使学生感觉学习既不枯燥，也不神秘。课堂“活”起来，师生之间的感情就容易沟通，情感共鸣就能产生，学生对老师的信任感就能增强，教师就更能发挥在情感教育中的导向作用，从而促进教学的进行。

三、寓教于乐，在“乐”字上下功夫

配合教学，开展多种形式的教育活动，提高学生的自我教育能力，从而促进教学，这也是一个非常有效的手段。我除了组织同学认真参加学校的每项活动外，还先后组织了社会调查、辨论会、演讲会、故事会、哲学小漫画创作展评等活动，还成立了“求索”课外活动小组。专门学习讨论学生中感兴趣的话题。同学们在活动中不仅增长了知识、才干，而且感受到无比乐趣。通过一系列活动，激发了同学们的参与意识。提高了学生的自我教育能力，推动了教学工作。

四、理论联系实际，在“用”字上下功夫

学生都不会反对政治课知识的正确性。他们之所以缺乏学习动力是认为学来没有用。因此，在教学中必须强调结合实际，引导学生学会应用所学知识去分析问题。我不仅在课堂教学中举例时注意结合国内外形势及各种热门话题去分析，还组织学生分小组轮流定期向全班同学汇报国际国内大事并且做时事述评。促使学生主动去关心祖国前进步伐和世界风云变幻，感受爱国不是一句空话，祖国跳动的脉博与个人命运的息息相关。这不仅增强了学生的政治敏感性，而且他们还真正体会到只有具备一定的理论知识。看问题才能更深、更透、更远，体会到掌握理论知识的重要性。同时，还注意联系学生实际。有很多同学都反映在学习了辨证法以后，在如何对待困难与挫折、顺境与逆境、理想与现实等问题上收获很大，给自己增添了前进的信心和动力。感觉理论知识的学习太有必要，产生了强烈的求知欲望。这样看来，师生亲近感的增强确实推动了教学工作的开展。

五、坚持正面教育，在“育人”上下功夫

教书一定要与育人相结合。政治课的特殊地位和作用更要求如此。首先，学生的成绩可以有差距，但决不能以此把学生划分等级，更不能歧视差生。任何人都是需要肯定的。成绩差距只能说明一方面的问题，而且也不是绝对的。对优生，在充分肯定成绩的同时，要提出新的要求，如进一步培养和提高分析、解决问题能力的要求，避免盲目骄傲；对差生，除帮助他们明确学习目的，端正学习态度外，还要尽力去发现其闪光点，及时给予肯定，从而调动他们的学习兴趣，增强他们的学习信心。有些差生思想特别活跃。其中不少错误思想。但只要能激发他们探讨问题的兴趣，事实证明也能在某种程度上促进他们的学习。另外，坚持正面教育，除了以理服人，以情动人外，还要允许学生保留个人看法甚至是错误意见。思想政治课虽然担负着思想教育任务，但思想教育决不是光靠政治课就能解决的，更不是一朝一夕的事情。因此。政治课教学过程中还要处理好理论知识和同学的活思想之间的矛盾。我的做法是，鼓励同学畅所欲言，并帮助分析归类，用所学知识为指导去辨别，一般情况下，可以达成一致意见。如果不行，容许保留，适当时候再提出来讨论，随着学习深入，认识水平提高，问题基本可以逐步解决。也可与同学个别交换意见，促进其主动、积极思考问题，探求知识。这样做，使学生感到老师对他们理解，并且通情达理。它可产生一种向心力，使学生在任何情况下不放弃对真理的追求。

情感教育通过各教学环节激发学习兴趣，使学生产生积极的情感体验，从而不仅促进了理论知识的学习，也促进了学生思想认识的提高。

参考文献

[1]滑著.《研究性学习导论》.吉林教育出版社，2001年

[2]党乐群主编.《实用教学艺术与技巧》.云南科技出版社，1998年

[3]傅道春编著.《新课程中教师行为的变化》.首都师范大学出版社2001年

[4]吕晓春主编.《最新教学法》吉林.科学技术出版社，1999年

电子科学技术导论范文第5篇

关键词：大学计算机；现状；基础课；计算思维；改革；

作者：赵宏等

一、大学计算机课程现状

大学计算机课程是指在大学中为非计算机专业学生开设的，以计算机相关基础知识为主要内容，使大学生具备使用计算机解决专业和生活问题基本能力的一系列通识基础课程。

1.大学计算机课程目前面临危机

虽然大学计算机课程的重要性得认可，但目前的种种现象表明，我国传统的大学计算机课程教学已陷入了危机之中。在各高校的大学计算机课程中，无论是重点高校还是普通高校，如下现象普遍存在：

(1)学校方面。一些高校的教学主管部门直接质疑设置大学计算机基础课程的必要性。很多学校都已经缩减了大学计算机基础课程的学时和学分，有的学校只保留了程序设计类课程，或者将“大学计算机基础”课程从必修改为选修，个别院校甚至取消了计算机基础课程。

(2)学院方面。专业学院对大学计算机教学效果不满意，认为对专业的学习和研究帮助不大。对于将计算机基础知识与专业知识相结合的大学计算机课程教学改革，也没有表现出积极配合的态度和意愿。在制订教学计划时，往往倾向于取消大学计算机课程。

(3)教师方面。在很多大学中，大学计算机课程事实上已沦为鸡肋，没有专门从事大学计算机课程教学的老师，临时安排计算机专业教师或研究生来完成教学任务。由于许多学校基础课教学改革任务繁重，但成果与职称评定条件不挂钩，导致大学计算机课程的教师不愿意投入更多的时间和精力。

(4)学生方面。大学生普遍对大学计算机课程不感兴趣，逃课率相对较高。有些学生就直接质疑大学计算机课程的必要性，教师经常被问到的问题就是“我是XX专业的学生，为什么要学习编程？”各种问卷调查也表明，学生认为计算机对学业和生活很重要，但大学计算机课程则不是他们想要的。

2.危机的主要原因分析

大学计算机重要的基础课地位与我国目前大学计算机课程教学危机现状之间的矛盾，已经摆在教育工作者面前。如何解决这一矛盾，是需要长期深入研究和探讨的问题。

分析造成大学计算机危机的主要原因，可以归结为以下三点：

(1)无论是国家层面、教育界还是各高校、各专业学院，对大学计算机课程的重要性认识不足，对计算对各学科发展的促进作用还缺乏明确、统一的认识。因此，大学计算机在根本上没有得到应有的重视和投入，其改革也没有真正全面深入地开展。大学计算机课程更像是公共计算机基础课教师的“自娱自乐”，由于得不到在人力、财力以及成果认定上的有力支持，教师不愿意投入更多精力，在教学内容、教学方法上不可能有根本性的改变。

(2)大学计算机是培养非计算机专业学生具备应用计算手段进行学科研究和创新的能力的系列课程。但目前，在“大学计算机”与“专业计算机”的关系和区别方面也缺乏明确的理解，从而导致目前大学计算机课程知识体系和课程体系的不合理，大学计算机课程逐渐演变成计算机学科知识体系的一个“浓缩版”。由于学时的限制，计算机学科的一门专业课，在大学计算机课程中，只能作为一章来介绍，浅尝辄止。导致教师无法讲明白，学生听不懂。这也是学生不感兴趣、老师不愿意教的主要原因。

(3)在“什么是大学计算机”这个问题上还没有形成共识。计算机中的基本概念和方法是什么？如何将计算机的基本概念和方法与专业课进行有机的结合，培养学生充分利用计算机及相关技术，去理解问题、抽象问题和解决问题的能力和素质？“计算思维”能力的培养如何落实到日常的教学中？这些问题一直没有得到很好的回答。因此，目前的大学计算机课程教学在一定程度上已经演变成教一些空洞抽象的理论、编程训练或者是几个工具软件的使用。这种训练仅仅使学生临时记住几个名词、暂时掌握一门可能永远不再使用的高级语言或几个软件工具。

在大学计算机基础课地位和内涵快速提升的新形势下，改革大学计算机课程教学使其适应计算机科学技术发展，满足各专业掌握相关信息技术和大学生日常工作生活的需求，是历史赋予大学计算机课程的使命。

二、“计算思维”理念下的大学计算机课程教学改革

“计算思维”理念的提出及其对国外计算机基础教学带来的变化，为我国陷入危机之中的大学计算机课程教学带来了曙光。

1.改革历程

在我国，计算思维的重要性也已引起了科学家和教育界的高度重视，教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会也认识到了计算思维能力的重要性。在“计算思维”理念下，我国也开始了大学计算机课程教学改革的进程。

从2008年开始，当时的教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会在陈国良院士的带领下，组织了将近20场各种类型的专题研讨，从计算思维的基本概念出发，就哲学层面、科学层面以及教学层面的表达形式进行了深入的讨论，逐步实现计算思维从哲学的表达体系向教学表达体系的过渡，以提高国内计算思维领域的科学研究和计算机教育的水平[1]。

2010年7月，北京大学、清华大学、西安交通大学等9所“985工程”高校在西安召开了首届“九校联盟(C9)计算机基础课程研讨会”，了《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》，正式拉开了我国大学计算机课程改革的序幕。该声明明确了要旗帜鲜明地把“计算思维能力的培养”作为计算机基础教学的核心任务[2，3]。

2012年8月，教育部高教司设立以计算思维为切入点的大学计算机课程改革项目[4，5]。该项目通过3项“大学计算机课程系统性规划研究项目”和19项“大学计算机系列课程及教材建设项目”的研究和建设，进一步提高计算思维在大学计算机基础课程教学中的教学理论水平和实践水平。

2013年4月，包括北京大学、清华大学、厦门大学等43所院校在厦门召开研讨会，并达成“大学计算机研讨43院校厦门会议共识”。该共识旗帜鲜明地提出了“建设大学计算机体系”、“进一步确立大学计算机基础课程的基础地位”和“在坚持面向应用的过程中培养计算思维”等大学计算机课程改革方向。

2013年5月，教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会了旨在大力推进以计算思维为切入点的《计算思维教学改革宣言》。宣言明确了“科学思维能力的培养是教育的最重要和最基本的目标之一”，“通过以计算思维为切入点的计算机课程改革，大胆扬弃现有的教学观念和方法，建设适应时代要求的新的教学体系”以及“在这项改革中，我们面临的最大挑战就是构建培养计算思维能力的教学体系”等问题。

2013年7月，在第二届“计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会”上[6]，来自全国各高校的360余名教师参加了此次研讨会。会上进行了成果分享，同时，陈国良院士等众多与会代表在大会上也表达了“计算思维是潜移默化地培养，不应该为计算思维而计算思维”等观点。

2.标志性成果

在计算思维理念下，我国大学计算机相关课程的改革取得了一系列的标志性成果。

2011年，陈国良院士等认为大学第一门计算机基础课程是计算思维培养的一个关键[7]，初步构建了以计算思维为核心的“计算思维导论”课程，并给出了该课程任务、基本要求，教学内容和教学方法。2012年，陈国良、王志强等出版了《计算思维导论》教材[8]，并在深圳大学开设了“计算思维导论”课程。唐培和也出版了《计算思维导论》教材[9]。

2012年，李晓明教授在全国多个高校开设了“网络、群体与市场”课程[10]，并于2013年开始开设了相应的MOOC课程[11]。该课程从交叉学科的角度出发，综合运用经济学、社会学、计算与信息科学以及应用数学的有关概念与方法，研究网络行为原理及其效应机制。课程讲解了一些社会学和经济学的经典问题实例是如何转变为计算机可以解决的形式，完全脱离了传统的计算机教材里面对系统讲述计算机专业知识的讲授路线。该课程是培养计算思维的一个有益的尝试。

2013年2月，战德臣教授等通过构建计算思维教育空间——计算之树[12]，从计算技术与计算系统的发展角度阐述了“核心”的计算思维，给出了大学计算机所面对的知识空间，进而通过分析非计算机专业学生未来对计算思维能力的需求，给出了大学计算机课程教学的一个内容体系方案。

2013年4月的厦门会议上，桂林电子科技大学的董荣胜教授做了“计算思维的表述体系(草案)”的报告；2013年7月，陈国良、何钦铭等在第二届“计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会”上，公布了《计算思维教学改革白皮书(征求意见稿)》(以下简称白皮书)[13]。他们构建了具有8类基本计算原理(计算、抽象、自动化、设计、通信、协作、记忆和评估)的计算思维的表述体系。

同时，白皮书也将这8类基本计算原理的关注点及涉及的核心概念进行了梳理，如下表所示。

该计算思维表述体系参考了CC1991的12个核心概念和周以真的计算思维的基本概念，借鉴了Denning在“伟大的计算原理”的分类方法。其创新点在于：(1)白皮书在Denning的7类计算原理基础上增加了“抽象”，更好地描述了计算思维的本质；(2)Denning的7大计算原理是并列关系，白皮书将8大计算原理划分为3类，更好地描述了各原理的抽象层次和相互关系。

白皮书还以理工科计算机基础教学知识体系为研究对象，构建了4×3的知识体系结构。

还有一些在计算思维理论、计算机方法论、深化大学计算机课程改革具体方案等方面进行的研究和尝试[14-20]，在此不一一阐述。

三、讨论

“计算思维”是一种以抽象、算法和规模为特征的解决问题之思维方式，是信息时代和知识经济所需要的思维[21]。现代社会通过“计算思维”来促进自然科学、工程技术及社会各领域产生革命性的成果。因此，培养大学生计算思维的大学计算机课程的基础课地位不容忽视和动摇。

针对我国大学计算机课程处于危机的现状，我国已经开展了3年多的以“计算思维能力培养”作为计算机基础教学核心任务的大学计算机课程教学改革，作为培养大学生“计算思维”的大学计算机课程的基础性地位得到了共识，也涌现出了一些研究成果。2012年以来，在教育部高教司设立以计算思维为切入点的大学计算机课程改革项目的推动下，新一轮“计算思维”理念下的大学计算机课程改革取得了阶段性的成果，对大学计算机进一步深化改革具有理论上的指导意义。

但总体来说，目前我国在大学计算机课程中培养“计算思维”的改革仍处于摸索阶段。在内容和方法上的突破性改革成果还不明显，还没有形成一套或几套科学的、得到普遍认可的、操作性强的大学计算机课程体系，更缺少将计算思维能力培养与学科专业发展紧密融合的研究成果，真正全方位进行大学计算机课程深化改革的高校数量较少。

最为重要的是，大学计算机课程改革还没有得到国家层面的有力支持。例如2012年设立的大学计算机课程改革项目，一个项目几万元的经费是由高校和合作出版社共同承担，这与美国CPATH计划几千万美元的投入相去甚远。

正如李廉教授所言[1]，随着云计算、社会网络、物联网、普适计算、移动通讯这些新技术的迅速发展，使得人们去编制一个程序的任务将会被寻找一个程序的任务所替代。对于大多数人所从事的工作而言，理解问题，并在云平台上找到解决问题的工具，其现实意义可能会远远大于自己动手制作解决问题的工具。目前大学计算机改革的一个重要特征是：在非计算机专业的人才培养目标中，如何更好地实现专业化和信息化相融合的模式，提升未来社会对于计算机的理解和应用的整体水平。因此在这样的时代背景下，究竟给学生讲什么、怎么讲，成为一个尖锐的问题摆在了我们面前。