计算机科学技术导论

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计算机科学技术导论范文第1篇

关键词：计算机科学导论；教学目标；教学方法

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

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

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

1 明确课程教学目标

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

2 注重课程教学方法

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

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

2.1 积极引导学生，激发学习兴趣

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

2.2 教学内容丰富，易理解易掌握

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

2.3 理论联系实际，培养动手能力

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

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

2.4 问题启发思路，促成创新思维

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

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

3 改进考核方式

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

4 结束语

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

参考文献：

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

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

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

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

[5] 陈晓君，卞江，范韬. “计算机科学技术导论”的教学改革[J].科技风，2011（9）：194.

计算机科学技术导论范文第2篇

关键词:计算机导论;实验教学;能力培养

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

“计算机导论”是计算机专业(包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程等专业)的核心课程之一,作为第一门专业基础课程,一般安排在一年级的第一学期。该课程的主要任务是比较全面地、概括性地介绍计算机科学技术的基本知识,使学生对本专业的知识体系有一个基本的了解。计算机导论课程涉及的内容比较多,涵盖计算机科学与技术的各主要分支领域,广度优先是该课程的特点,同时也有一定的深度。

“计算机导论”的教学包括理论和实验两部分。理论教学的定位是:了解计算机的发展简史,激发学习兴趣;掌握计算机的基本知识,建立专业知识体系框架;了解计算机科学技术的最新发展,促进研究性学习;掌握计算机学科的思维方法,培养综合素质与创新能力。实验教学的定位是:通过拆装计算机,深入理解计算机的基本组成及工作原理,熟练掌握常用计算机软件的操作技能,掌握互联网的接入方法和应用,掌握常用杀毒软件的使用,提高计算机应用能力和实践能力。总之,经过一个学期的计算机导论课程的学习,使学生掌握计算机专业的基本理论知识和操作技能,初步具备计算机专业人员的知识和技能素养。

2目前存在的主要问题

实验教学作为整个“计算机导论”课程教学的重要组成部分,既能培养和提高学生的实践技能及应用能力,激发学生的学习兴趣,也有助于深化对理论教学内容的理解。但目前的实验教学在实验内容、实验教学模式、综合应用能力培养和考核方式等方面还存在一些问题。

2.1实验内容特色不明显

虽然大多数学校的计算机专业都开设了“计算机导论”课程,可选的教材也比较多,但专门的“计算机导论”实验教材却很少,多是选用非计算机专业的计算机应用基础类实验教材。这类实验教材偏重于常用软件(Windows、Word、Excel、PowerPoint等)的操作使用,而对计算机的基本组成、网络连接、病毒查杀等内容的介绍比较少,甚至没有。课程学完以后,计算机专业学生所掌握的操作技能和非计算机专业学生没有什么区别,体现不出计算机专业的特点。因此对计算机专业学生来说,计算机导论课程的实验教学仅仅包括常用软件的一般应用性操作是不够的。

“计算机导论”的实验教学内容要突出专业特色,学生除熟练掌握常用软件的操作技能外,还要掌握拆卸计算机和组装计算机的技能,具备基本的联网、环境配置、工具软件的安装与卸载、杀毒软件的安装与查杀计算机病毒等能力。除此之外,对于一些学有余力的学生,还可以安排一些开放性实验,如程序设计实验、数据结构实验、数据库实验等,深化对相关内容的理解。

2.2实验教学模式单一

由于学生来自于不同的地区、学校和家庭,受物质条件、重视程度及学习时间等各种因素的影响,新入学的大学生对计算机知识的认识和计算机操作技能的掌握有着比较大的差异:有的同学可能连最基本的键盘、鼠标操作都不是很熟悉;而有的同学可能已制作过幻灯片,会熟练地使用互联网,甚至能够编写一些简单的程序。

而现行的教学模式大多是统一授课,讲授相同的教学

本文得到河北省教育科学“十一五”规划课题(06020330)和河北大学教改项目的资助。

作者简介:王苗(1975-),女(汉),河北保定人,硕士,讲师。

内容,布置相同的实验题目,教师难以对基础不同的学生进行个性化的、有针对性的指导和帮助。这就可能导致一些基础较差、一时还不适应计算机课程学习方式的学生产生畏难情绪,影响其学习的积极性和信心。而对于已经具备一定的基础知识和应用技能的学生,会觉得所讲内容过于简单,对实验内容没有兴趣,影响其学习的主动性。实验教学要考虑学生初始基础的不同,要适应不同层次学生的各自所需。

2.3强调综合应用能力不够

目前的实验教学强调单项操作技能比较多,例如,学生了解计算机的基本组成,却没有拆装计算机的技能;会使用Windows、Word、Excel、PowerPoint等常用软件,却不会安装和卸载软件,不会进行系统配置;会简单的录入和排版,却不会制作图文并茂的文档和美观大方的幻灯片;会上网浏览网页、收发邮件,却不会进行联网设置等。实验内容多为实现单一功能的单元实验,以完成某项实际任务为目标的综合性实验较少,强调综合应用能力不够。

2.4考核方式死板

考试作为检验学生学习效果的手段,在整个教学过程中占着重要的地位,对于学生的学习态度起着一定的导向作用。目前,计算机导论实验的考核包括平时考勤、实验报告和期末考试等。考勤虽然能督促学生按时间到实验室,但却不能保证学生把心思都用在实验题目上;由于都是一些操作性实验,实验报告也难以全面反映学生实验技能的掌握;期末考试由于时间有限,做的题目比较简单,不容易考察出学生的综合应用能力。

3实验教学改革

基于对存在问题的分析,计算机导论课程的实验教学要不断改革和完善:充实教学内容、改进教学方式、多样化考核,以此提高计算机导论实验教学质量,提高学生的综合应用能力和实践能力,进而促进计算机导论理论教学的质量提高。

3.1充实教学内容

作为计算机专业的入门专业基础课程,计算机导论有两个方面的重要作用。一是使学生对计算机的发展历史、计算机专业的知识体系、计算机学科方法论及计算机专业人员应具备的业务素质和职业道德有一个基本的了解和掌握;二是熟练掌握常用软件的操作技能并具备一定的组装计算机能力。前者通过理论教学来实现,后者通过实验教学来实现。主要实验内容包括计算机的基本组成、Windows操作系统、Word文字处理软件、Excel电子表格软件、PowerPoint演示文稿软件、互联网应用、FrontPage网页制作、计算机安全等。如表1所示,每部分内容分为基本操作和高级功能两部分,以适应不同程度学生的需要和分层次教学的需要。

表1计算机导论主要实验内容

实验内容 基本操作 高级技能

计算机的基本组成 认识计算机的基本组成、键盘和鼠标操作 计算机拆装、熟悉各种主要硬件设备

Windows操作系统 文件和文件夹管理、文件搜索、创建快捷方式 磁盘操作、系统管理、常用软件的安装与卸载

Word文字处理软件 文本的录入和编辑、格式设置与页面设置、简单的表格操作 表格的高级功能、绘制图形、图文混排、特殊排版

Excel电子表格软件 数据录入与编辑、自动填充、记录排序、格式化、页面设置 公式、函数、记录筛选、分类汇总、创建与编辑图表、数据透视表

PowerPoint演示文稿软件 简单幻灯片制作、超级链接、应用设计模板、动态效果 幻灯片放映设置、配色方案、动画设置、插入声音及图片、插入切换特效

互联网应用 信息检索、文件下载、收发电子邮件 互联网接入、网络设置、浏览器配置、编辑多媒体电子邮件

FrontPage网页制作 创建站点、设计站点风格、简单网页的编辑与 设计框架结构的网站、制作图文并茂的个人主页

计算机安全 杀毒软件、防火墙软件的基本功能 杀毒软件和防火墙软件的配置、升级、启动扫描、定时查杀、访问规则和流量监控等高级功能

3.2改进教学方式

由于受到中小学阶段的学校环境、家庭条件等因素的影响,刚进入大学的大学生对计算机知识的认识和操作技能的掌握有较大的差异。为满足不同学生的不同需求,应采取分层次的教学方式:在每部分实验内容前设置一些分层次的测试,通过低层次测试者,直接进入高层次内容的学习,这样每个学生可以根据自己的实际情况,个性化地选择实验内容。

分层次教学的具体实现可以有两种方式:一种方式是在测试的基础上将学生按层次分成AB班,A班学生(有一定的操作水平)直接进行高级操作技能的练习,强化实际应用技能的提高。B班学生(操作基础差一些)从基本操作练习开始,在熟练基本操作的基础上再进行高级操作技能的练习。第二种方式(如果不便于分班)是根据学生的实际情况,对不同程度的学生提出类似于AB班学生的不同要求。除了课上时间外,应给学生提供一定学时的实验室开放时间,对于基础差一些的学生,使其有比较充足的实验时间完成学习任务,对于基础比较好的学生,使其能够根据自己的兴趣自主设计完成一些具有比较强的综合功能的实验题目。

分层次教学可以照顾到学生的不同情况,使其各有所学,既能够达到基本的教学要求,又能够激发基础较好的学生的学习兴趣,提高学习质量。

3.3注重培养综合应用能力

实验教学的目的是提高学生的综合应用能力,能够用所学知识解决实际问题。计算机基本组成实验的目的是使学生能够自行组装计算机;Windows操作系统实验的目的是使学生能够合理地建立文件夹和各种文件,有效管理自己的外存资源(硬盘、U盘等);Word实验的目的是使学生能够建立包括文字、图片及一些特殊效果的实用文档;Excel实验的目的是使学生能够熟练完成各种基于电子表格的统计、排序和筛选等功能;PowerPoint、互联网应用、计算机安全等实验也都类似,都是要训练学生完成实际工作、满足实际需要的技能。所以,实验教学一定要着眼于学生综合应用能力的提高,而不只是掌握一些单一的操作技能。

综合应用能力的培养要有良好的教学设计支撑。例如,在学习Word文字处理软件时,可以首先向学生演示几篇事先编辑好的风格各异、图文并茂的Word文档,让学生感受Word软件的强大功能,引起学生的求知欲望,促使学生思考如何去实现这些功能。然后进行如查找、替换文本,设置字体格式、文字效果,创建目录及分栏等一些简单的操作演示,展示Word软件易学、易用的特点,打消学生的畏难情绪,引导学生主动学习。还需要设置一些综合性的有一定实用背景的题目,如制作个人理财的电子表格、自我介绍的幻灯片、某一主题的网站等,留给学生用课外的实验时间来完成,并要求学生在规定的期限内将实验成果发到教师的邮箱或上传到指定FTP服务器上。这能够充分调动学生的主动性和创造性,引导学生利用互联网搜索自己需要的素材,寻求解决问题的办法;借此也可使得学生逐步积累与本专业相关的知识资源。

3.4多样化考核方式

考核对于评价学生的学习效果和教师的教学质量具有重要作用,计算机导论实验教学的考核要重在考核学生的综合应用能力,不要只是在局部的细节上考察。实际教学情况表明,学生可能在某些细节上很熟悉,但仍然不能解决实际问题的情况还是比较普遍的。

在坚持考勤、实验报告和期末考试的基础上,使考核方式多样化一些,布置一些综合性题目供学生完成并根据完成情况评定成绩,表现突出的,可以免去期末考试。例如,对于计算机的基本组成部分,布置一份设计计算机装机方案的题目,要求学生给出分别适合家庭娱乐、日常办公、图像处理等不同需求的配置方案。这就需要学生利用业余时间去了解市场,关注新技术、新产品,了解不同配件的性能、价格等,经过分析、比较,才能给出符合需求的、性价比高的配置方案,借此锻炼学生的解决实际问题的能力。

对于Windows、Word、Excel、PowerPonint、杀毒软件等常用软件的学习及互联网应用、网页制作等内容的学习,要注重考察学生多个软件的综合应用能力。可以让学生在上网搜索图、文、音、像素材的基础上,制作一个图文和表格混排的文档、就某个主题制作一个幻灯片、设计一个小型网站等。这样的工作能够反映出学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。这对于学以致用、提高学生的学习兴趣和学习积极性是非常有益的。

4结论

文中提出的关于计算机导论实验教学的改革思路在我们的实际教学中得到落实并取得了一定的成效,但仍需要不断提出新的改革方案,不断完善各教学环节,以保证实验教学质量的不断提高,并促进理论教学质量的提高。

参考文献:

计算机科学技术导论范文第3篇

关键词：计算机 导论课程 教学改革

前言

计算机导论课程是计算机科学和计算机技术专业的最基础性的课程，同时也是计算机完整的教学体系当中的知识绪论。这样的课程一般是给一些大学的学生进行开设的，其目地就是为了更好的让学生了解和学习计算机的基础课程。虽然计算机的普及性非常的高，但是还没有真正的做到一般的软件程序人人都懂得的地步，这是计算机的普及的一个缺陷。所以根据学生的实际情况在计算机的课程中加入了程序设计的基础性部分，将教学的重点定位在学生的实际操作、优秀的程序设计等素质的培养，从内容、方法、环节三个方面讲述了新的教学模式下对计算机导论课程教学改革提出来一些新的方法和理念。下面就进行具体的分析和探讨。

1 改革内容

在新的形势下，只有好的教学模式和教学内容才能够吸引学生的学习，好的教学内容和好的教学指导是教学活动的关键所在，计算机导论课程是属于入门的课程，学习这项课程以后还要学习更多的关于计算机专业性知识，就需要学校进行专业的学，教学就要有始有终。新的改革内容就是，计算机基本知识和计算机基本技能为主要的授课项目，计算机的基础知识包括软件工程、数据结构和操作系统，这部分的基础知识涉及的知识点比较多，需要理解的也非常多，这就需要学生自觉的和自主的学习，这样能够锻炼学生的编程能力，和实际的操作兴趣[1]。在以往的教学课程当中，只是一味的让学生记忆和理解实际的操作很少，这样给学生带来了很大的苦恼，知识是在实际的操作中理解的，尤其是计算机的课程重点就是实际的操作，只有在实际当中去操作，学生才会增加记忆和懂得应用，因此，我们选取了C++作为语言程序设计的现行语言，这样学生就会在短时间内学习到Java语言的技巧[2]。

2方法与环节

（1）实践操作：在计算机导论课程当中，为了更加快速的和方便让学生对知识的掌握，将课堂教学延伸到软件开发的实践当中去，采用实际的案例教学法来讲解。简单的说就是教师用实际的案例给学生讲解，分程序步骤的来讲每个知识点的要点和需要注意的，以实际的操作让学生看到教师的操作效果，然后让学生自己亲自的动手操作，在这个过程中教师可以看到每个学生的特点以及学生的创新能力，教师要观察一下基础不好的学生和有基础的学生之间存在的问题，让有基础的学生在完成课堂上的基本任务以后，不布置新的提高性的任务；对于基础不好的学生教师要多给几个基础性的任务，首先，是让他们熟练以后才能够去完成提高性的任务，这样一来每节课的任务无论是基础不好的还是有基础的学生总体来讲都会对本次的知识有所了解[3]。

（2）精讲多练：教师在讲的过程中要注重精讲，语速不要过快，也不要过慢只是适宜比较好，要让学生能够听明白教师讲的内容，课堂的时间比较短，那么就需要教师组织好语言，细细的讲解每个知识点，其次就是要学生多加练习，很多的学生是比较喜欢实际的操作这一块的，因为这是个能够增加记忆的主要实践形式，对于学生来说是很重要的，让学生多思考、多练习、多实践，不断提高学生的灵活性和创新性。

（3）兴趣教学：一位优秀的教师是能够吸引在课堂上的每一位同学。他们对教师所讲授的内容非常的感兴趣，能够把学生的眼球吸引到一个点这是非常厉害的，那么对于计算机课程来说，就需要在实际的生活中的实例运用形象化和比喻化来更好的解决这样的问题，如，讲授软件实际应用的课程当中可以给学生展示一个动画形式的演示文稿，让学生思考怎样能够这样的演示文稿呢？具体的操作步骤是什么样的？从什么地方开始着手呢？等等这些都会吸引学生的注意力让学生有所兴趣[4]。学生只有在实际的课堂学习中，对所学习的计算机知识才能够有兴趣，也采用能够充分的调动学生学习的积极性，学生课堂学习效率也才能够提高，有利于促进学生的长远发展和学习上更大的进步。

（4）全面的教学方法体系：对于一个学校来讲就是以学生为本，坚持以为学生为中心的教育思想和理念，在这样的教学条件下能够让学生自主的完成学习任务才是教学的实质，让学生不断的有自我思考和自我理解分析的能力，主要表现在积极的调动学生学习的积极性教师不断的和学生进行交流和沟通，这样更好能够知道学生具体的掌握知识点的程度[5]。其次，是要以教学内容为主的互相交流的模式的课堂教学；利用实践和理论相结合的多媒体教学环境，给学生一个良好的学习环境，让学生感受到科学技术的力量，注重教学的效果，要保证教学的质量，这是一个学校的生存之道。

3结束语

为了更好的培养计算机课程的技能型人才，计算机导论课程的开设很好的提供了社会型需要人才，积极的体现了学生的实际动手能力和应用实践能力，这对于新形势下的计算机课程有着很重的影响地位，将学生打造成了具有前瞻性、实践性、实用性的特点，计算机导论课程就是计算机改革当中的重点所在，计算机导论课程是属于计算机的入门课程，改革以后的新形势下计算机导论课程是真正的能够起到“开山引路”的先导效果。

参考文献：

[1]吴跃，陈峥.面向对象程序设计教改探索[J].计算机教育. 2010（08）.

[2]郭艳燕，张树粹，胡潇琨，谭征.计算机专业程序设计基础课程教学改革探索[J].计算机教育. 2010（08） .

[3]柳青.商科院校面向对象的程序设计课程的改革与实践[J].福建电脑.2010（02） .

计算机科学技术导论范文第4篇

关键词:大类招生;计算机科学与技术专业;改革与研究

1我校计算机科学与技术专业的历史沿革

我国的计算机本科专业从1956年开始开办,目前已经从1956年的2所高校、2个专业点发展到现在的598所高校、847个专业点,在校本科生人数大约增长了一万倍[1]。我校于1981年开始招收计算机应用专业本科生。1988年成立计算机科学与技术系,并由原来的一个计算机应用专业发展为计算机应用技术和计算机软件两个专业,招生规模逐年扩大。1998年根据国家教育部对专业调整的要求,调整为宽口径专业――计算机科学与技术专业,涵盖计算机硬件、计算机软件和计算机网络三个专业方向。2005年12月,随着我校院系调整,成立电子与计算机科学技术学院,下设计算机科学与技术系,计算机科学与技术专业。经过二十余年来的不断建设,我系于2006年获得了“计算机科学与技术”一级学科硕士学位授予权。

随着计算机学科的发展,招生规模也在逐年增长,带来的就业压力于日剧增,对学生的培养要求也提高到一个新的层面上,为了提高就业率,更好地适应社会需求,计算机专业课程体系也要不断地更新,课程体系改革成为热点,这个问题不仅在我校存在的问题,其他高校也有这样一个难点,需要攻破。

2在大类招生下寻求突破点

全国很多重点大学已经开始实行大类招生,成为

今年高考招生的一个新趋势。大类招生指的是同一类的几个专业都浓缩到一个大的学科大类里,比如:电类、机械类、化学类、经济类、数学类等,招收的学生先不细分专业,先选择一个大类,其实就相当于选择了几个专业,等到学生上到大学三年级的时候,才根据学生的兴趣爱好、学习成绩等进行分专业,这样学生自我选择专业的机会就比较大,尤其是经过两年的学习,对所要学习的专业有了一定的认识,并且有了一定的专业取向,这样再分专业,对学生的专业课学习、以后的就业都是非常好的选择[2-3]。

在这种大的环境下,怎样修改培养方案,寻找突破点是我们一直在做得工作。首先,我们对大一到大四的学生展开问卷调查和座谈,了解学生对培养计划的意见和建议,并对其进行汇总。其次,专业老师出去调研,到同类学校进行座谈,学习别人的长处。最后,对我专业的毕业生进行就业调研,询问一些培养方案中他们认为存在的弊端,不科学的地方,并利用他们的工作经验,对本专业在第四学年应开设怎样的选修课程提出一些建设性的意见。总结上面的意见和建议,我们认为在大类招生下,怎样能够保证本专业招收的学生数量与质量,怎样才能使学生毕业后立于不败之地,成为我们修订培养方案的重心所在,也是我们需要突破旧的教学观念,创造新的课程体系的依据,本着这样一个目的,我们对本专业的课程体系进行了改革。

基金项目:中北大学校级基金项目(2008-10-12)。

作者简介:靳雁霞(1973-),女,副教授,硕士,研究方向为虚拟现实、优化理论;蔺淑珍(1964-),女,副教授,硕士,研究方向为计算机应用技术。

3改革的过程与研究

专业的培养方案应随着大环境的变化而进行调整,为了实现计算机类的大类招生计划,本专业的培养方案作了如下改进与调整。

3.13+1的教学模式的调整

经过多年的教学,笔者感觉到学生到了大四以后,就没有更多的精力来学习,主要原因是忙于就业或考研,所排的专业课几乎没有学生听,使得讲课的老师很郁闷,在大四开设的专业课程就形同虚设,没有任何意义。要彻底改变这种局面,就需把所有必修专业课程、专业基础课程全部压缩到前三年上完,到第四学年时,开设一些短学时的选修课程,既可以增加学生的知识面,有利于学生就业,又可以使学生在没有压力的情况下学习,同时,对于考研的同学也不影响。这种教学模式的改变,受到学生的一致好评。

3.2课程体系的调整

由于计算机类相关专业的专业基础课程不是很一致,为了配合大类招生计划,要求专业基础课程必

须一样,在这种前提下,对我专业的课程体系做了一些改进和变化,来更好地实现专业改革。

首先,明确培养目标――培养学生计算机软件、硬件的程序设计能力,同时给学生打下坚实的计算机理论基础。其次,加强实践环节,保证每学期学习思路不断线。要培养学生的程序设计能力,就要保证学生在每学期都要有相应的实践环节作为训练,让学生的编程思想在每学期都能得到巩固和加深,从大一第二学期的数据结构课程设计到大二的面向对象程序设计、算法程序设计与分析、汇编语言程序设计、数据库实验周,再到大三的软、硬大型实验周、微机原理实验周,在每次的实践环节中要求需求分析,实验报告要求完全按照软件工程的思想来书写,这样对学生是一个很好的实践过程。最后,为了配合其他专业,我专业对前两年的课程体系做了调整,如表1所示。

专业课程全部安排在大三修完,开设的课程有微机原理、汇编语言、算法分析与设计、单片机原理及应用、Java高级程序设计,更好地锻炼学生软硬件编程能力。同时还开有计算机专业必修的一些专业基础课程,如:操作系统、编译原理、计算机组成与体系结构等。

表1对前两年专业基础课课程体系的调整

课程名学期学时理论学时实验学时

计算机科学导论第一学期16学时8学时讲座8学时授课

C语言程序设计第一学期80学时52学时授课28学时实验

离散数学第一学期40学时分为两学期上课,缓解学生对专业的学习压力

离散数学第二学期40学时

数据结构第二学期64学时56学时授课8学时实验

软件工程第三学期48学时48学时授课

面向对象程序设计(C++)第三学期56学时40学时授课16学时实验

计算机网络第四学期72学时56学时授课16学时实验

数据库原理及应用第四学期64学时44学时授课20学时实验

Java程序设计基础第四学期48学时40学时授课8学时实验

课程体系的调整,更好地突出了在学校大类招生下我专业应有的特色,同时也使得我专业的学生在前三年时间能够充分学习专业基础课程、专业课程,留出大四时间可以拓展自己的知识领域,为就业打基础,或者更好地备战考研。

3.3专业选修课程的制定

在专业培养方案中,专业选修课占8个学分,128学时,调整后的培养计划把这部分内容放在大四第一学期中,希望学生能够拓展视野,增强学习兴趣,认清当前的就业取向,选择哪些课程才更具有意义,是我们制定课程体系的依据。课程纳入当前最新的计算机技术,把所有的课程按方向分成几部分,第一部分:计算机理论。所开设的课程有:并行算法导论、形式语言与自动机、复变函数与积分变换、运筹学基础。第二部分:嵌入式系统。所开课程:计算机控制、嵌入式体系结构、嵌入式应用软件开发技术。第三部分:图像处理。所开课程有:数字图像处理、计算机图形学、数字信号处理、虚拟现实及应用。第四部分:计算机应用技术。所开课程有:人工智能,多媒体技术、电子商务、数据挖掘等。这样,学生可以根据兴趣爱好或就业趋势选择任意一个方向进行选修。让学生主动学习,这是我们教学的根本。

3.4毕业设计实行2+1模式

为了使学生能够更好地学习本专业知识,为了更好地保证大类招生下我专业学生的质量与素质,我专业从大三一开学,就先让学生进行毕业设计题目的选题,学生在大三所作的课程设计、实验都是围绕这个内容,这样学生到大四毕业时,就能完成毕业设计,当学生回首两年时间,会看到这个课题在他学专业课的过程中,内容不断更新,功能不断完善,最终实现一个完整、完善地毕业设计,学生从中受益匪浅,由浅入深地对专业知识有了一个翔实的了解。

4结语

我专业老式的培养方案确实存在很多不足,专业

特色不明显,课程体系的构建不能很好地结合学生的实际需求,上课时间过长,导致学生没有充足的时间为自己的就业、考研做准备;毕业设计在第七学期才开始,不能很好地贯穿整个大学四年的各个实践环节,导致学生对专业知识理解不深;专业选修课程定位不准,不能很好地引导学生向专业方向发展。为了更好地适应全国大类招生的形式,培养学生的整体素质,以便适应社会的需求,我专业对本科培养方案进行了彻底地改革,经过一段时期的试行,学生实践能力的培养有了明显地提高,学生学习专业课程的积极性明显增强,毕业设计的效果明显改善,学生对专业发展的定位、目标明确,从而促使学生自己在大学四年里能够更好地发展自我,树立正确地人生观、价值观,把自己塑造成对社会、国家有用的人。

参考文献:

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009:3-10.

[2] 唐苏琼. 高校实施大类招生的利弊分析[J]. 中国高教研究,2009(1):88-89.

[3] 陈永强,李国勇,彭利华. 基于大类招生的地方普通大学计算机本科专业教学改革研究[J]. 计算机教育,2009(18):6-11.

Research on Course System Reform of Computer Science and Technology

Speciality in Large Class Enrollment

JIN Yan-xia, LIN Shu-zhen

(Dept. of Computer Science and Technology, North University of China, Taiyuan 030051, China)

计算机科学技术导论范文第5篇

关键词:计算机;系统论;辩证法;认识论;哲学

世界是普遍联系和永恒发展的,以系统的观点和辩证的观点来认识世界是人们认识自然、社会及人类自身的最宝贵的思想武器。计算机是人类的发明,在计算机科学与技术中一定存在着系统论和辩证法的思想,发明者和使用者都在自觉和不自觉地运用它。

在计算机各专业课程的教学中普遍存在着重部分,轻整体;重微观,轻宏观;重分析,轻综合;重“点”轻“面”的现象。其原因主要在于缺乏宏观意义上的方法论作为指导。

将蕴藏于计算机各专业课程中的系统论和辩证法思想提取出来有利于教学计划制定者科学合理的安排课程;有利于教师从最一般意义上认识和分析问题,有针对性地进行教学;有利于学生掌握各课程之间的联系和各课程的本质,从而更好地理解和学习相关课程。

在国内,已有部分工作采用系统论与辩证法来阐释计算机科学与技术中的某些问题。赵致琢等[1][5]在计算科学导论中阐述了计算科学的意义、内容和方法,具体包括:什么是计算科学,计算科学发展主线和学科的基本问题,并将其应用于计算科学的教学计划和课程体系制定。董荣胜等[2]阐述了计算学科中各主领域发展的基本规律,揭示了各领域之间的内在联系,有助于人们对计算学科的深入理解。周长林等[3]在操作系统课程中从最一般意义上给出了操作系统的基本理论,指出了资源共享和进程并发是操作系统的两个基本特性,操作系统的所有内容都是围绕资源和进程展开的。陈次白等[4]应用对立统一思想分析了计算机科学与技术中存在的时间与空间、静态与动态、绝对与相对等问题。

本文将系统论与辩证法引入到计算机科学与技术中,用辩证观点解释计算机中的相关问题,并应用于课程教学和培养计划制定,取得了较好的效果。

1哲学的主要观点

1.1辩证的唯物论

世界是物质的。物质决定意识,意识对物质具有反作用。物质是运动的。运动是绝对的,静止是相对的。时间和空间是物质运动的形式。

1.2唯物的辩证法

(1) 总观点:世界是普遍联系和永恒发展的。

(2) 三大基本规律:对立统一、质量互变和否定之否定。

(3) 若干范畴:整体与部分,具体与抽象,现象与本质等。

1.3认识论

(1) 理论与实践:实践是理论的基础;理论来源于实践,对实践具有指导作用。

(2) 理性认识和感性认识:感性认识是理性认识的基础,理性认识是感性认识的升华。

2计算机科学与技术中的系统论与辩证法

2.1软件系统和硬件系统

计算机由硬件系统和软件系统组成。唯物辩证法认为,物质决定意识,意识对物质具有反作用。硬件相当于物质,软件相当于意识,二者相互影响、相互制约,处于动态平衡状态。好的硬件如果没有好的软件来配合,实际上是对硬件的一种浪费。好的软件如果没有好的硬件作依托,那么软件就无法发挥它的功能。硬件的发展能为软件的升级预留空间,软件的发展也对硬件的发展不断提出新的要求。

计算机硬件系统的雏形是冯诺一曼模型,该模型由主机、输入系统和输出系统组成,其设计体现了系统学的思想。

计算机软件系统的雏形是图灵机。图灵机实际上就是对0,1数据的操作,按中国古代哲学的观点,0和1分别表示阴和阳,二者对立统一,是表示信息的基本“细胞”。计算机所表现出来的各种文本、图像、动画、视频等信息都属于现象,而这些信息在最底层实际上都是0,1组合,是以布尔逻辑作为理论基础的,这才是本质。

2.2操作系统

操作系统是计算机的灵魂,是整个计算机系统的“管家婆”,是软件和硬件之间连接的纽带,负责软硬件资源的协调和使用。资源共享和进程并发是操作系统的两个基本组成部分。资源总是有限的,进程的目标就是要使有限的资源发挥最大的作用。通常情况下,应用软件向计算机系统请求使用资源,操作系统综合考虑效率、公平等情况,然后对各种请求进行协调,对各种资源进行分配。

时间和空间是操作系统必须要考虑的因素。操作系统中有很多时间和空间相互结合的例子。虚拟存储技术(请求分页、请求分段、请求段页式)是以时间换空间的例子;在该技术中,访问时间增加了,但是扩充了主存的逻辑容量,使得大于主存容量的程序也可以得到执行。缓冲区技术、快表、外存分配方式中的索引分配都是以空间换时间的例子;在该技术中,本来需要在速度很慢的设备上进行输入输出的,但是从存储区域划出一部分做缓冲区,就可以减少访问时间。

2.3程序设计语言和算法

程序设计语言是实现算法的工具。程序总是在一定的时间和空间内运行。变量是一个程序的重要元素。以C语言为例,变量分为静态变量和自动变量,分别具有自己的作用域和生存期。

在结构化程序设计中,对复杂问题进行分析的一个主要方法就是自顶向下,逐步细化。函数是结构化程序的基本组成部分。可以把函数看做系统,它由输入、输出和控制体三部分组成。函数输入就是函数参数表的参数,参数表是函数对外联系的通道;函数输出就是是函数的返回值。函数的控制体就是函数体。

在面向对象程序设计中,类和对象是两个最基本的概念,二者是抽象和具体、共性与个性、一般和个别的关系。程序是由对象组成的,对象之间是有联系的(组合、继承等),对象之间相互协作完成某个问题的求解。这体现了世界是物质的以及事物是普遍联系的这一基本哲学思想。

算法是正确求解问题的关键,一个好的算法除了要正确之外,还要求有较小的时间复杂度和空间复杂度。小的时间复杂度可能需要较高的空间复杂度,反之亦然,而这通常不能兼得。总之,在设计算法时要根据实际情况综合考虑时空关系,使设计的算法达到最优。

递归程序设计,是求解很多复杂问题的有效方法。所谓递归,就是根据事物整体与部分具有某种相似性的原理,反复调用自身,从而完成问题的求解。分治、回溯和动态规划都是基于递归这一思想。

需要强调的是,面向对象程序设计不是对结构化程序设计的否定,他们之间具有紧密的联系。面向对象程序设计是结构化程序设计的继承和发展,结构化程序设计是面向对象程序设计的基础。面向对象程序设计最终的落脚点仍是结构化程序设计。

2.4计算机网络

需求是技术发展的原动力。资源共享的需要是计算机网络技术发展的原动力。计算机网络本身就是一个系统,充分体现了世界是普遍联系的这一特征。网络中的各个实体之间存在异构,如何在异构的实体之间保证通讯的正常进行是计算机网络理论的关键问题。为此,在计算机网络中采用了“分层”的思想。在计算机网络的开放系统互联模型中,将信息传输过程分为7个层次,每一层相当于通讯过程的一个阶段,层与层之间通过接口进行联系,下层为上层提供服务。

2.5计算机软硬件产品的发展

在计算机发展的过程中,我们会发现一个现象,即一种产品通常有两个主流商家在做。例如操作系统有微软的Windows和免费开源的Linux;程序设计语言有微软的.Net平台和Sun公司的Java平台;大型数据库有微软的SQL Server和开源的MySql;CPU有Intel和AMD等等。

以上双方既对立、又统一,各有特色、相互促进、取长补短、共同发展。作为用户来讲,不希望某个产品的发展一枝独秀,因为一枝独秀可能意味着垄断、意味着技术的停滞。

事实上,各个产家之间在竞争中发展,没有竞争,就没有发展,竞争会促进技术的发展。各个产家在竞争中处于一种动态的平衡状态,一个平衡打破了,一定会产生一个新的平衡,市场会对其自动进行调解。这种发展的结果一方面给用户带来了利益,另一方面也促进了技术的进步。

总之,计算机软硬件产品的发展是一个否定之否定的过程,各品牌产品不断从竞争对手中吸取营养和经验,对自身进行改进,推动技术的不断进步。

3应用

3.1在计算机课程教学中的应用

我们认为知识的讲授和学习应该是一个从宏观(整体)到微观(部分),再从微观(部分)到宏观(整体)的过程;是一个从感性到理性,再从理性到感性的过程。这两个过程不是一个原地不动的圆,而是一个螺旋递进的圆,是一个否定之否定的过程。

从内容上说,在讲授每门课程之前,先从宏观上阐述本门课程的地位、作用、与其他课程的联系方式以及本门课程存在的系统论与辩证法。这有助于学生从宏观上认识本门课程,使得学生的头脑中始终有一个清晰的线索,避免过早的陷入细节问题。

从方法上来说,按照感性认识和理性认识之间的关系,在教学中使用案例式教学和启发式教学。例如,在程序设计教学的第一堂课,首先给出一些趣味性、经典性的问题(如鸡兔同笼,素数,魔方阵,积分,学生成绩排序等问题),并告诉学生,我们学完这门课就可以解决以上问题,这样就容易激发学生的兴趣,他们会带着问题来学习程序设计,伴随着课程的学习及问题的逐步解决,学生获得成就感,激发他们更积极的进行学习。

3.2在制定教学培养计划中的应用

一切从实际出发是制定培养方案的出发点和落脚点。总的原则是解放思想、实事求是,结合本校的实际情况和专业的特点,创建适合本校的、具有本专业特色的培养方案。

根据应用型本科院校的实际,以培养应用型创新型人才为目标,设置了基础课、专业基础课和专业课三个层次的计算机课程,设置了软件、硬件和网络三个培养方向。在课程设置中坚持计算机基础理论和计算机实际操作紧密结合,使其既不同于以培养计算机理论人才为目标的高校,又不同于以培养职业技术人才为目标的职业学校。

按照理论和实践的关系,科学安排理论课和实验课时间,形成了平时试验、课程设计和毕业设计三位一体的实践过程。比如在程序设计教学的安排上,平时试验主要解决语法问题,课程设计主要解决算法问题,毕业设计主要解决综合应用型问题。

4结语

本文采用哲学观点分析和阐述了计算机科学与技术中存在的系统论和辩证法等规律,涵盖了计算机硬件、操作系统、程序设计语言、计算机网络与计算机发展等各方面。将上述规律应用于计算机专业的教学和培养方案的制定,取得了良好的效果。计算机科学与技术将继续迅猛发展,但万变不离其宗,采用系统论与辩证法分析计算机发展中出现的新问题、新技术仍会得到有意义的结论。

参考文献:

[1] 赵致琢. 计算机科学导论[M]. 2版. 北京:科学出版社. 2000.

[2] 董荣胜,古天龙. 计算机科学与技术方法论[M]. 北京:人民邮电出版社. 2002.

[3] 周长林,左万历. 计算机操作系统教程[M]. 北京:高等教育出版社. 1994.

[4] 陈次白,丁晟春. 浅谈计算机科学技术应用中的辩证思维[J]. 南京理工大学学报:社会科学版,2000,13(2):20-23.

[5] 赵致琢. 关于计算机科学与技术认知问题的研究简报(I,II)[J]. 计算机研究与发展,2001,38(1):1-15.

System Theory and Dialectics in Computer Science and Technology

YU He-long1, ZHAO Yu-xin2

(1. College of Information Technology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China;

2. Department of Environmental Engineering, Jilin Architectural and Civil Engineering Institute, Changchun 130021, China)