導(dǎo)語：如何才能寫好一篇計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1計(jì)算思維的概述

何謂計(jì)算思維，即借助于計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)概念來分析問題、解決問題、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及理解人類的一種行為。如下圖靈獎(jiǎng)得主ButlerLampson的報(bào)告，這種思維為人自身一種根本且概念化思維方式，是一種思想而非人造物，為數(shù)學(xué)與工程思維相互融合和互補(bǔ)所形成的一種思想。計(jì)算思維自身為抽象與自動化，這種抽象是借助于嵌入、簡化、遞歸以及轉(zhuǎn)換等方式，把某一個(gè)較為復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)變成多個(gè)簡單的子問題，并實(shí)施求解的一個(gè)過程。而自動化則是指通過計(jì)算機(jī)自身所具運(yùn)算能力的充分利用來分析、解決各種問題，以此來彌補(bǔ)人在計(jì)算方面所存在的各種缺陷和不足，這種自動化也在很大程度上使得計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍更為廣泛?；谏鲜鲞@些內(nèi)容可知，計(jì)算思維其實(shí)就是一種人機(jī)共存、形式規(guī)整以及解答問題的思維。

2基于計(jì)算思維培養(yǎng)的C程序設(shè)計(jì)驗(yàn)教學(xué)

2.1教學(xué)目標(biāo)的明確

眾所周知，實(shí)施教育的主要目標(biāo)就在于學(xué)生綜合能力以及素質(zhì)的培養(yǎng)。目前我國教育部門在計(jì)算機(jī)教學(xué)目標(biāo)上予以了明確的規(guī)定，即計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)能力培養(yǎng)的目標(biāo)應(yīng)包含四個(gè)方面的內(nèi)容，即計(jì)算機(jī)認(rèn)知能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力以及借助于計(jì)算機(jī)的一種共處能力，在這些目標(biāo)中，前兩個(gè)目標(biāo)所反映出來的內(nèi)容及就為計(jì)算環(huán)境以及問題求解。在計(jì)算機(jī)這門學(xué)科中，C程序的設(shè)計(jì)就是計(jì)算思維中的語言機(jī)問題求解。對此，在C程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，計(jì)算思維這一能力不僅僅為其核心能力，同時(shí)也是教學(xué)中的核心內(nèi)容。鑒于上述內(nèi)容，在本次C程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，教學(xué)目標(biāo)主要為計(jì)算機(jī)思維的培養(yǎng)，教學(xué)主要內(nèi)容為程序設(shè)計(jì)方式的講解，通過上機(jī)實(shí)踐的強(qiáng)化，使學(xué)生能夠借助于這種實(shí)踐感受，以及計(jì)算問題求解基本方式與思維模式的領(lǐng)悟，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以及綜合素質(zhì)的提高打好基礎(chǔ)。下圖為C程序的設(shè)計(jì)的教學(xué)模塊。

2.2教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

在計(jì)算機(jī)這門學(xué)科中，C程序設(shè)計(jì)這一課程屬于理論和實(shí)踐并重的一門課程，要求教師在教學(xué)過程中，必須要把理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，從而使理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)能夠互相推動。在教學(xué)過程中，由于學(xué)生對于所學(xué)內(nèi)容缺乏一定的感性認(rèn)識，對此，教師在實(shí)施教學(xué)，應(yīng)綜合考慮學(xué)生自身的學(xué)習(xí)情況，結(jié)合所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，對C程序?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理且科學(xué)地設(shè)計(jì)，把學(xué)生能力的培養(yǎng)、知識的傳授以及技能的訓(xùn)練等融為一體，使學(xué)生能夠在做的過程學(xué)到知識，在學(xué)習(xí)過程中獲得相應(yīng)的操作技能，繼而使其能夠?qū)⒆陨硭鶎W(xué)到的內(nèi)容與知識有效地應(yīng)用至實(shí)踐中，并解決在實(shí)踐中所遇到的各種問題。為達(dá)到理論夠用實(shí)踐突出這一目的，在本次C程序設(shè)計(jì)教學(xué)中，把所有的知識點(diǎn)歸納并總結(jié)為了九個(gè)核心點(diǎn)，根據(jù)所學(xué)內(nèi)容的難易程度，把教學(xué)過程細(xì)化成為三個(gè)模塊，即基礎(chǔ)能力、中級應(yīng)用以及高級應(yīng)用，基于由淺入深這一原則，循序漸進(jìn)地實(shí)施教學(xué)，把C程序?qū)嶒?yàn)教學(xué)分為了三個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)，即驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，通過這種方式，使學(xué)生能夠在記憶中來理解所學(xué)知識，并在理解中學(xué)會怎樣應(yīng)用這些知識，最后使學(xué)生在實(shí)踐應(yīng)用過程中學(xué)會創(chuàng)新。第一，通過驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，使學(xué)生能夠熟悉該語言的設(shè)計(jì)環(huán)境。學(xué)生實(shí)施編程以及應(yīng)用編程的一個(gè)基礎(chǔ)就是基礎(chǔ)能力模塊知識，在該模塊中，教師必須要求學(xué)生學(xué)會記憶以及理解，把該模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置成為驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對于C程序設(shè)計(jì)環(huán)境以及步驟有一個(gè)基本的認(rèn)識，使在學(xué)生熟悉這一環(huán)境后，了解該程序的書寫格式、特點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)，了解并掌握該程序數(shù)據(jù)的基本類型、表達(dá)式以及運(yùn)算符等，繼而進(jìn)一步使學(xué)生掌握C程序數(shù)據(jù)的輸入以及輸出，明白C程序所具備的三種結(jié)構(gòu)，使學(xué)生通過驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，可獨(dú)立解決編程方面存在的各種問題。在實(shí)施驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，應(yīng)要求學(xué)生應(yīng)按照教師解決問題的方式來完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這種模擬的方式就是計(jì)算思維的模仿，在這一環(huán)節(jié)中，所強(qiáng)調(diào)的是科學(xué)內(nèi)容活動的演示以及證明，注重是學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、觀察、數(shù)據(jù)處理以及計(jì)算等個(gè)性化智力技能的培養(yǎng)，在教學(xué)過程中，學(xué)生借助于驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)的這一已知程序來理解并學(xué)習(xí)基礎(chǔ)模塊中的內(nèi)容，在理解和學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生可直觀且清楚地看到在實(shí)際實(shí)驗(yàn)程序中各知識點(diǎn)的具體應(yīng)用，能夠更為快速地熟悉這種環(huán)境，繼而更為地理解以及記憶C程序設(shè)計(jì)的基本知識。此外，在學(xué)生實(shí)施驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)之前，教師應(yīng)實(shí)適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對以往所學(xué)C程序知識進(jìn)行回顧，并在基礎(chǔ)上對實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)施討論，提出相關(guān)的注意事項(xiàng)，針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中容易出錯(cuò)的這些操作方，教師應(yīng)該事先進(jìn)行示范，以免在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生出現(xiàn)一些不必要的錯(cuò)誤。第二，通過設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，強(qiáng)化學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。所謂設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，就是指不同計(jì)算思維方式的綜合應(yīng)用來分析并解決各種問題。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是基于學(xué)生自身已掌握相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法與技能，通過所學(xué)知識的應(yīng)用，自行提出相應(yīng)的問題，并在此基礎(chǔ)上分析和解決問題，經(jīng)過算法的分析、程序運(yùn)行結(jié)果的分析處理以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，獲得正確且規(guī)范的研究分析理論。在這一環(huán)節(jié)中，所注重的是學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于探索以及的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)精神的培養(yǎng)，在實(shí)施設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)事先對程序進(jìn)行填空、設(shè)計(jì)以及改錯(cuò)，并提出相關(guān)的思考問題，積極引導(dǎo)學(xué)生來討論與分析，鼓勵(lì)學(xué)生提出不同解決方案。第三，通過綜合型實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新以及應(yīng)用意識的培養(yǎng)。在C程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神以及探索精神，使其計(jì)算思維得到擴(kuò)展與升華，可結(jié)合學(xué)生自身的學(xué)習(xí)進(jìn)度，基于所學(xué)內(nèi)容的難易程度，定期設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的綜合型實(shí)驗(yàn)程序題目，鼓勵(lì)學(xué)生在課外課余時(shí)間來編程，同時(shí)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)把所自己的所編程的這一源程序上傳至電腦，由教師來進(jìn)行批閱，對于參與這一活動的學(xué)生，教師應(yīng)該實(shí)施相應(yīng)的鼓勵(lì)，這樣不僅能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)還可提供學(xué)生的實(shí)踐操作能力，使學(xué)生今后能夠更好地適應(yīng)社會市場，在潛移默化中使學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力以及計(jì)算思維得到培養(yǎng)?？傊x擇了一些趣味性強(qiáng)、有吸引力的例子和話題以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，選擇一些實(shí)用性強(qiáng)的例子和話題，以努力提高高校學(xué)生的工程實(shí)踐能力。精選的“不斷提升”的引導(dǎo)性例題、習(xí)題和實(shí)驗(yàn)題，以及貫穿全書的綜合實(shí)例，起到了開拓思路、引導(dǎo)讀者探究問題求解方法、激發(fā)讀者程序設(shè)計(jì)興趣的目的。

2.3基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的C程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

第一，上機(jī)操作實(shí)驗(yàn)流程的規(guī)范。在教學(xué)之前，教師應(yīng)該要求學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，通過題目的分析，明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對參與運(yùn)算的這些變量進(jìn)行賦值，接著應(yīng)用三種結(jié)構(gòu)來解決問題，將結(jié)果輸出，進(jìn)行N-S流程圖的繪制，基于該圖編寫相應(yīng)的源程序，最后準(zhǔn)備好測試程序所需的數(shù)據(jù)以及預(yù)期結(jié)果，進(jìn)行上級調(diào)試工作，并歸納總結(jié)。通過實(shí)驗(yàn)流程的規(guī)范，不僅便于學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣以及思維習(xí)慣的培養(yǎng)，同時(shí)還可提升學(xué)生分析與解決各種問題的能力。

第二，加強(qiáng)上機(jī)操作過程中的指導(dǎo)與引導(dǎo)。在學(xué)生實(shí)際上機(jī)操作時(shí)，教師可借助于提問的方式來引導(dǎo)學(xué)生將自身所存在的問題找出來。在程序調(diào)試、上機(jī)輸入以及編輯時(shí)，除了系統(tǒng)所引發(fā)的問題外，通常情況下，其他問題均由學(xué)生自己來獨(dú)立解決。此外，在教學(xué)過程中，教師還還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生采用不同的算法，正確引導(dǎo)學(xué)生反思這些算法，繼而培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。現(xiàn)以“打印水仙花樹”以案例說明。

第三，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程的反思，采取合理且科學(xué)的考核評價(jià)制度，使學(xué)生的計(jì)算思維能夠得到擴(kuò)展。在上機(jī)完成以后，教師應(yīng)要求學(xué)生對于本次實(shí)驗(yàn)實(shí)施反思、總結(jié)以及歸納，可采取小組的方式來交流和溝通，集思廣益，使學(xué)生在交流和反思的過程中，拓展其計(jì)算思維。此外，還應(yīng)采取相應(yīng)的考核評價(jià)措施，可采取機(jī)考與筆試，結(jié)合學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)情況，合理且科學(xué)地評價(jià)，對于學(xué)生所獲得的成功，不管大小，均應(yīng)予以相應(yīng)的肯定，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。下面以“打印水仙花數(shù)”為例，簡要說明基于計(jì)算思維的案例設(shè)計(jì)的基本方法?！按蛴∷苫〝?shù)”案例設(shè)計(jì)步驟（圖3）打印水仙花數(shù)”案例的具體設(shè)計(jì)與實(shí)施（圖4）

3結(jié)束語

篇2

[論文摘要]物理學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)關(guān)系密切、互相促進(jìn)、共同發(fā)展，對我們今天的物理教學(xué)提出了更新更高的要求，物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容可以結(jié)合計(jì)算機(jī)教學(xué)作一些思考和嘗試，以適應(yīng)新形勢的要求。

一、物理學(xué)與計(jì)算機(jī)的密切關(guān)系

電子計(jì)算機(jī)是因解決物理問題的需要而產(chǎn)生的，二次大戰(zhàn)期間為了快速計(jì)算彈道，被公認(rèn)為世界第一臺電子計(jì)算機(jī)ENIAC于1946年研制成功[1]，萬維網(wǎng)的出現(xiàn)是因歐洲核物理學(xué)家們進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的需要而設(shè)計(jì)出來的。由此可見，計(jì)算機(jī)與物理學(xué)的關(guān)系是非常密切的，物理學(xué)的發(fā)展促成了計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)是二十世紀(jì)最偉大的科學(xué)技術(shù)成就之一，它延伸了人們的思維能力，成功地解決了很多物理、數(shù)學(xué)等方面的難題，沒有計(jì)算機(jī)就不可能準(zhǔn)確計(jì)算出火箭和衛(wèi)星的軌道位置、就沒有今天的航天成就，計(jì)算機(jī)應(yīng)用跨越各個(gè)學(xué)科，在工業(yè)技術(shù)、企業(yè)管理、情報(bào)信息處理、國民教育等領(lǐng)域引起深刻的變革，在今天幾乎沒有哪一個(gè)學(xué)科能夠離開計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。

作為孕育計(jì)算機(jī)誕生與發(fā)展的物理學(xué)，如果說早期物理學(xué)應(yīng)用計(jì)算機(jī)主要解決人們的計(jì)算速度、強(qiáng)度的技術(shù)問題，那么到了今天，計(jì)算機(jī)已在更深刻的層次上促進(jìn)物理學(xué)的發(fā)展，由于在物理學(xué)很多領(lǐng)域中能夠找到精確解的理論問題已經(jīng)不多了，剩下的是大量的復(fù)雜的非線性問題，對這些問題的分析、預(yù)測和求解離開計(jì)算機(jī)，人們幾乎無能為力了。另外一個(gè)方面，在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前，人們只能夠通過真實(shí)的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證物理理論的正確性、工程中也往往需要耗費(fèi)巨額資金做實(shí)驗(yàn)來探測某些數(shù)據(jù)和驗(yàn)證方案的可行性。而今天很多實(shí)驗(yàn)可以通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)來完成，達(dá)到與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)完全相同的效果，成本低廉且安全環(huán)保，用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)技術(shù)史上革命性的變化。

物理學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)互相促進(jìn)、共同發(fā)展的情況對我們今天的物理教學(xué)提出了更新更高的要求，物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法必須與時(shí)俱進(jìn)，適應(yīng)新形勢的要求。

二、物理教學(xué)中結(jié)合計(jì)算機(jī)教學(xué)的一些思考

大學(xué)物理課內(nèi)容很多，結(jié)合不同的專業(yè)，在保證教學(xué)大綱的基本要求的前提下，內(nèi)容上作一些必要的取舍，針對計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)，教學(xué)內(nèi)容上適應(yīng)地向?qū)I(yè)傾斜，使基礎(chǔ)課更好地為專業(yè)課服務(wù)，明確基礎(chǔ)課的服務(wù)目標(biāo)，讓學(xué)生明了物理課程對后續(xù)專業(yè)課程的重要性，提高學(xué)習(xí)的積極性和主動性，以取得良好的學(xué)習(xí)效果，具體做法以下幾方面進(jìn)行：

（一）精選典型物理問題用計(jì)算機(jī)編程求解

大學(xué)物理課程一般在大一的下學(xué)期和大二的上學(xué)期進(jìn)行，而大多數(shù)專業(yè)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程也恰好在此階段展開，這就為物理課與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課相結(jié)合創(chuàng)造了有利條件。根據(jù)物理教學(xué)的不同階段，可以精選一些典型的物理問題用計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行數(shù)值求解。例如在力學(xué)部分講拋物運(yùn)動時(shí)，先按教材講授忽略空氣阻力時(shí)的運(yùn)動方程，求出精確解，然后補(bǔ)上空氣阻力二次項(xiàng)，方程就變成非線性的了，讓學(xué)生體驗(yàn)含有空氣阻力時(shí)實(shí)際問題求解的難度，再介紹計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算的方法與思路，給出編程示范，作為綜合習(xí)題讓學(xué)生完成程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，并與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課教師協(xié)商，程序調(diào)試可利用計(jì)算機(jī)上機(jī)課時(shí)間完成，通過這種方式，理論聯(lián)系實(shí)際，既培養(yǎng)鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理課和學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課雙方面的積極性。又例如在振動學(xué)章節(jié)用計(jì)算機(jī)演示單擺大角度強(qiáng)迫振動的混沌效應(yīng)；在熱力學(xué)章節(jié)用計(jì)算機(jī)模擬二維布朗粒子運(yùn)動；在電磁學(xué)章節(jié)用計(jì)算機(jī)編程求解一般位置的電場和磁場分布情況，像載流圓形線圈，根據(jù)畢粵--薩伐爾定律和對稱性，教材上只給出了求線圈軸線上點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，但對其它位置的磁場分布情況計(jì)算就很難了，因此可在課堂上簡單介紹計(jì)算機(jī)積分法，要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)完成求解圓形電流非軸線上點(diǎn)的磁場分布情況，鞏固和加深對物理定律及其適用范圍的理解與把握，學(xué)習(xí)和體會計(jì)算機(jī)編程的方法與技巧。 轉(zhuǎn)貼于

通過精選少量典型物理習(xí)題利用計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行數(shù)值求解，以小論文或綜合作業(yè)的形式布置練習(xí)，具體實(shí)施中充分征求計(jì)算機(jī)相關(guān)教師的意見并請求協(xié)助和參與實(shí)施，加強(qiáng)不同學(xué)科、不同課程之間的交流與協(xié)作，達(dá)到事半功倍的雙贏的教學(xué)效果，充分體現(xiàn)大學(xué)物理課的基礎(chǔ)地位與作用，體現(xiàn)計(jì)算機(jī)對物理學(xué)習(xí)和研究的重要性，知道這兩門課程關(guān)系如此密切，學(xué)習(xí)的認(rèn)真態(tài)度和積極性自然就得到了加強(qiáng)和提高。

（二）部分物理實(shí)驗(yàn)利用計(jì)算機(jī)仿真課件來進(jìn)行

隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的迅速發(fā)展，大學(xué)物理的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)也得到普遍的關(guān)注與認(rèn)同，成為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的一個(gè)新的重要手段和工具，一些院校已開發(fā)出很多有特色的大學(xué)物理仿真課件，為我們在實(shí)驗(yàn)方面實(shí)施物理教學(xué)與計(jì)算機(jī)教學(xué)結(jié)合創(chuàng)造了另一個(gè)有利條件?？蓪⑷课锢韺?shí)驗(yàn)內(nèi)容分成三個(gè)部分:一部分按原計(jì)劃實(shí)施，一部分實(shí)驗(yàn)由計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)取代，還有一部分作為對比實(shí)驗(yàn)，既按真實(shí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，又做仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比。將仿真實(shí)驗(yàn)課件安裝在機(jī)房和校園網(wǎng)上，方便學(xué)生操作。仿真實(shí)驗(yàn)雖然不可完全替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)，但真實(shí)實(shí)驗(yàn)儀器因結(jié)構(gòu)復(fù)雜精密、價(jià)格昂貴，不允許學(xué)生反復(fù)操作、隨意拆裝，以剖析儀器性能結(jié)構(gòu)。仿真實(shí)驗(yàn)恰好在這方面能彌補(bǔ)真實(shí)實(shí)驗(yàn)儀器的不足，豐富了物理實(shí)驗(yàn)的手段與方法，拓廣了學(xué)生的視角，也為以后計(jì)算機(jī)的應(yīng)用開發(fā)掌握一些基本概念。

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【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維 Visual Basic 能力培養(yǎng) 教學(xué)研究

0 緒論

在信息時(shí)代的今天，掌握和應(yīng)用好計(jì)算機(jī)知識無疑是當(dāng)代大學(xué)生都必須具備的基本條件。因此，教育部要求所有文科專業(yè)學(xué)生也都要開設(shè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，目的就在于要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。如今，很多高校把Visual Basic程序設(shè)計(jì)語言當(dāng)作非計(jì)算機(jī)專業(yè)的首選編程語言，Visual Basic程序設(shè)計(jì)語言具有易學(xué)易用，可視化編程，面向?qū)ο缶幊趟枷氲忍攸c(diǎn)，特別適合非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生作為入門編程語言學(xué)習(xí)。很多非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生認(rèn)為：Visual Basic程序設(shè)計(jì)語言不是自己的專業(yè)課，和自己專業(yè)又沒有很大關(guān)系，因此，出現(xiàn)了厭學(xué)或者不學(xué)的態(tài)度。甚至有少數(shù)教師都沒有給予計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程足夠的重視，認(rèn)為只要把專業(yè)課學(xué)好就可以了。老師和學(xué)生的這種態(tài)度極大的影響了Visual Basic的教學(xué)效果。計(jì)算思維概念的引入能夠讓人們更好地認(rèn)識到非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要性。

1 計(jì)算思維

計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及人類行為理解的涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動。計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象和自動化。如同所有人都具備“讀、寫、算”（簡稱3R）能力一樣，計(jì)算思維是必須具備的思維能力。為便于理解，在給出計(jì)算思維清晰定義的同時(shí)，周以真教授還對計(jì)算思維進(jìn)行了更細(xì)致的闡述：計(jì)算思維是通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個(gè)困難的問題闡釋為如何求解它的思維方法。

計(jì)算思維是一種根本技能，是每一個(gè)人為了在現(xiàn)代社會中發(fā)揮職能所必須掌握的。計(jì)算思維是人類求解問題的一條途徑，但決非要使人類像計(jì)算機(jī)那樣地思考。計(jì)算機(jī)枯燥且沉悶，人類聰穎且富有想象力。是人類賦予計(jì)算機(jī)激情，反過來，是計(jì)算機(jī)給了人類強(qiáng)大的計(jì)算能力，人類應(yīng)該好好利用這種力量去解決各種需要大量計(jì)算的問題。計(jì)算思維是思想，不是人造品。計(jì)算機(jī)科學(xué)不只是將軟硬件等人造物呈現(xiàn)給我們的生活，更重要的是計(jì)算的概念，它被人們用來求解問題、管理日常生活以及與他人進(jìn)行交流和互動。計(jì)算機(jī)科學(xué)在本質(zhì)上源自數(shù)學(xué)思維，它的形式化基礎(chǔ)建筑于數(shù)學(xué)之上。計(jì)算機(jī)科學(xué)又從本質(zhì)上源自工程思維，因?yàn)槲覀兘ㄔ斓氖悄軌蚺c現(xiàn)實(shí)世界互動的系統(tǒng)。

中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員徐志偉總工認(rèn)為：計(jì)算思維是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維方式，就像識字、做算術(shù)一樣；在2050 年以前，讓地球上每一個(gè)公民都應(yīng)具備計(jì)算思維的能力。

2 計(jì)算思維教學(xué)現(xiàn)狀

教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會頒布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見》、《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》等有關(guān)文件雖然沒有明確提出計(jì)算思維，但是貫穿了計(jì)算思維思想?！蛾P(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的意見》提出：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識、技術(shù)與方法，以及利用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)領(lǐng)域中問題的能力。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的課程目標(biāo)是“使他們在各自的專業(yè)中能夠有意識地借鑒、引入計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一些理念、技術(shù)和方法利用計(jì)算機(jī)、認(rèn)識并處理計(jì)算機(jī)應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問題”。簡單地說，是使用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和方法處理問題，這是計(jì)算思維的目標(biāo)。

“Visual Basic程序設(shè)計(jì)”是一門關(guān)于計(jì)算思維方法的課程，是典型的計(jì)算思維課程。它涉及大量的算法，像枚舉、遞歸、回溯等都是毫無爭議的典型的計(jì)算思維典型案例；面向過程和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)也都是計(jì)算思維。目前Visual Basic程序設(shè)計(jì)中關(guān)于計(jì)算思維培養(yǎng)的教學(xué)存在以下幾個(gè)問題：

（1）基本上都是潛意識的培養(yǎng)，沒有明確提出或者重視計(jì)算思維的培養(yǎng)；

（2）對計(jì)算思維的概念還沒有徹底理解，計(jì)算思維的培養(yǎng)的重視程度不夠；

（3）教學(xué)中注重技能和知識的培養(yǎng)，缺乏對編程思想的培養(yǎng)。

3 Visual Basic教學(xué)中計(jì)算思維的培養(yǎng)方法及實(shí)施

VB程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中要求學(xué)生結(jié)合經(jīng)典算法、圖形技術(shù)、生活趣味問題或?qū)I(yè)問題設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。目標(biāo)都是引導(dǎo)學(xué)生探究問題求解的思路和方法，提高計(jì)算機(jī)素質(zhì)。VB程序設(shè)計(jì)基本包括語言基礎(chǔ)、代碼編寫和算法設(shè)計(jì)，其中算法設(shè)計(jì)是計(jì)算思維培養(yǎng)的重點(diǎn)部分，但是由于這部分教學(xué)課時(shí)比較少，老師上課講授完畢，學(xué)生只是理解了某種算法，而沒能認(rèn)真思考這個(gè)算法中的思想和方法論，沒能上升到思想層面上。

（1）理論課程改革

理論課程講授中，教師要有意識的，講完某種算法的理論之后，要能夠結(jié)合學(xué)生能夠理解的案例，將算法與實(shí)際解決問題的方法和思想相結(jié)合。要注重體現(xiàn)計(jì)算思維和一般思維解決同一個(gè)問題的不同和優(yōu)點(diǎn)。例如：在講解某一個(gè)算法時(shí)，要注意算法的優(yōu)化，以達(dá)到鍛煉計(jì)算思維的目的。

（2）實(shí)驗(yàn)課改革

實(shí)驗(yàn)課程中要尊重每一位學(xué)生不同的認(rèn)知方式，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)不同的算法去解決同一個(gè)問題。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要把設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重提升，并且盡量選取與本專業(yè)或生活貼近的問題作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這樣學(xué)生可以發(fā)揮主動性和積極性，有意識的鍛煉了自己的思維能力。

（3）課程考核方式改革

改變以往的筆試考試方式，選用更加靈活多樣的考核方式。比如：課程設(shè)計(jì)、綜合實(shí)驗(yàn)+筆試、課程總結(jié)論文等多種考核方式。可以選取一個(gè)或幾個(gè)與授課對象聯(lián)系緊密的實(shí)際問題作為課程設(shè)計(jì)題目，在學(xué)期中間就布置下去，讓學(xué)生們自由結(jié)組進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的制作，最后讓學(xué)生們進(jìn)行課程設(shè)計(jì)作品上交并且答辯，這樣避免了以往學(xué)生只是在期末進(jìn)行死記硬背，應(yīng)付考試，而真正讓學(xué)生能夠有時(shí)間去總結(jié)本學(xué)期本門課到底學(xué)了什么，怎么用，能夠真正的對學(xué)生以后的生活和工作有幫助，學(xué)有所用。

篇4

1計(jì)算機(jī)類課程的教學(xué)現(xiàn)狀

電子信息類是綜合性極強(qiáng)的交叉性的學(xué)科，電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)是該專業(yè)的兩大基礎(chǔ)。根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)方向，我們在培養(yǎng)計(jì)劃中設(shè)置了三個(gè)層次的計(jì)算機(jī)類課程：（1）計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)層次，包括“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”、“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（C語言）”；（2）計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)層次，包括“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”、“微處理器與微控制器原理”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法”、“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”、“關(guān)系數(shù)據(jù)庫與SQL”、“軟件工程”；（3）計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)層次，包括“微處理器與微控制器應(yīng)用”、“MATLAB仿真與應(yīng)用”、“電子線路輔助設(shè)計(jì)”、“可編程邏輯器件”、“圖像處理”等課程。這三個(gè)層次的課程都包含了大量的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐操作，但大部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是針對章節(jié)知識點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少，實(shí)驗(yàn)進(jìn)度隨著理論課程的進(jìn)度而進(jìn)行。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，所以只能完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，無法進(jìn)行考查學(xué)生綜合能力的設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致很難讓學(xué)生深入研究和探索。同時(shí)，計(jì)算機(jī)知識更新快，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也需要隨著課程理論知識的更新不斷變化。但是目前的實(shí)驗(yàn)大綱往往不能與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多年不變和出現(xiàn)了明顯的滯后，沒有使用最新技術(shù)解決實(shí)際問題，最終不能吸引學(xué)生的興趣。其次，當(dāng)前學(xué)校正在實(shí)施學(xué)分制，這使得教學(xué)過程中對同一年級的教學(xué)進(jìn)度有差別，為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開設(shè)和開放性實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行增加了難度。同時(shí)，從學(xué)生考研、面試和就業(yè)的反饋信息來看，學(xué)生參與結(jié)合科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目的次數(shù)和質(zhì)量直接決定了學(xué)生動手操作能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力的高低，而實(shí)際情況是學(xué)生很少有機(jī)會參與此類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目。因此，本項(xiàng)目以我校物理系兩個(gè)電子信息類本科專業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)為對象，結(jié)合三個(gè)層次的計(jì)算機(jī)類課程的需求，開展計(jì)算機(jī)類課程理論、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革研究，形成以理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合、充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的作用、激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲、培養(yǎng)學(xué)生動手創(chuàng)新能力為目的的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)模式。

2計(jì)算機(jī)類課程體系的構(gòu)建

我們在保證堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的核心課程建設(shè)、保證不斷創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐體系建設(shè)的基礎(chǔ)上，不斷整合課程內(nèi)容，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)并重，在知識培養(yǎng)上強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、寬廣性、實(shí)用性，在能力培養(yǎng)上突出創(chuàng)新性、綜合性的課程體系。在原有的三個(gè)層次的計(jì)算機(jī)類課程體系的基礎(chǔ)上，為了將計(jì)算機(jī)課程知識和相應(yīng)的應(yīng)用結(jié)合起來，后繼開設(shè)了第四層次課程，如“嵌入式系統(tǒng)及其應(yīng)用”、“DSP原理與應(yīng)用”、“平板顯示原理與應(yīng)用”、“數(shù)字電視傳輸技術(shù)”、“FPGA及數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等，真正做到學(xué)以致用。同時(shí)，按若干門內(nèi)容緊密聯(lián)系的課程組建系列課群，對各個(gè)課群中的每門課程進(jìn)行合理定位，根據(jù)課程間的內(nèi)涵與外延，按照前沿性、先進(jìn)性和交叉性的原則組織課程教學(xué)。在課群建設(shè)中，依據(jù)電子信息類的專業(yè)特點(diǎn)對課群及其課群中的課程進(jìn)行合理定位，按照“基礎(chǔ)”、“學(xué)科”和“應(yīng)用”三個(gè)層次組織教學(xué)，充分體現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、顯特色、富創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。具體為：（1）基礎(chǔ)層：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課群（包括大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、C語言綜合實(shí)驗(yàn)等）。（2）學(xué)科層：計(jì)算機(jī)控制課群（包括微處理器與微控制器原理和應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等）和數(shù)據(jù)處理課群（包括圖像處理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、關(guān)系數(shù)據(jù)庫與SQL、軟件工程等）。（3）應(yīng)用層：計(jì)算機(jī)工具課群（包括MATLAB仿真與應(yīng)用、電子線路輔助設(shè)計(jì)、可編程邏輯器件等）和計(jì)算機(jī)應(yīng)用課群（包括嵌入式系統(tǒng)及其應(yīng)用、DSP原理與應(yīng)用、平板顯示原理與應(yīng)用、數(shù)字電視傳輸技術(shù)、FPGA及數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)等）。

3建立分層次、多模塊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

目前，計(jì)算機(jī)類課程的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)過程存在諸多問題，如：在進(jìn)行計(jì)算機(jī)類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排較隨意，缺少對學(xué)生規(guī)范化的指導(dǎo)；教學(xué)效果的優(yōu)劣很大程度上依賴教師的個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)；教學(xué)手段比較單一和落后；驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多、設(shè)計(jì)性綜合性實(shí)驗(yàn)少；教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際的應(yīng)用脫節(jié)；學(xué)生普遍重理論而輕實(shí)驗(yàn)等。眾所周知，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)過程，又是課程理論知識的驗(yàn)證、完善、補(bǔ)充和深化，還是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力的重要手段。因此，要解決存在的各種問題，我們需要重新構(gòu)建合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。我們依托“武漢•光谷”地域經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)和我系學(xué)科的發(fā)展，構(gòu)建了“一個(gè)核心、三個(gè)平臺、六大模塊、三個(gè)層次”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。（1）一個(gè)核心：以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心。（2）三個(gè)平臺：包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)平臺，計(jì)算機(jī)專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)平臺和個(gè)性化研究性實(shí)驗(yàn)平臺。依據(jù)電子信息類的學(xué)科結(jié)構(gòu)、學(xué)生個(gè)性化的需求，構(gòu)建可個(gè)性化選擇的六大課程模塊。（3）六大模塊：包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包括計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、C語言綜合實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等課程實(shí)驗(yàn)）、計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包括微處理器與微控制器原理和應(yīng)用、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、軟件工程等課程實(shí)驗(yàn)）、計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包括MATLAB仿真與應(yīng)用、電子線路輔助設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)等課程實(shí)驗(yàn)）、拓展實(shí)驗(yàn)?zāi)K、開放性實(shí)驗(yàn)?zāi)K和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)K。通過六大模塊的個(gè)性化選擇，使得學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)不斷更新和完善、動手實(shí)踐能力不斷提高。（4）三個(gè)層次：根據(jù)知識結(jié)構(gòu)、人才能力培養(yǎng)的梯形結(jié)構(gòu)，按照知識需求、能力需求從低到高的原則，建立“基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)”、“綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”、及“個(gè)性化研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)”的三層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)：以深入理解計(jì)算機(jī)操作和計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言（C語言）基本概念，增強(qiáng)程序設(shè)計(jì)語言的直觀認(rèn)識，了解C語言解決實(shí)際問題為目的。這類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目將課程的基本理論知識作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，主要起到驗(yàn)證理論知識的作用。注重實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)性和興趣性，充分調(diào)動學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：由教師提出問題或?qū)W生在教師的指導(dǎo)下自主選題，學(xué)生綜合運(yùn)用本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)課程知識，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在整個(gè)過程中，學(xué)生完成從選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、親自動手操作到結(jié)果分析和論文撰寫全過程。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的自主性，注重實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性和綜合性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性和創(chuàng)造性，鍛煉學(xué)生運(yùn)用一系列計(jì)算機(jī)類的知識解決實(shí)際問題的能力。個(gè)性化研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)：一方面，由教師提出可能轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科研成果，選拔善于獨(dú)立思考、實(shí)踐動手能力強(qiáng)的優(yōu)秀學(xué)生。由優(yōu)秀學(xué)生和這些教師組成小組，實(shí)施并完成這種轉(zhuǎn)化。這類實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握思考問題，解決問題的方法，提高創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化培養(yǎng)。另一方面，讓對科學(xué)研究、科技活動或社會實(shí)踐有濃厚的興趣、具有一定的創(chuàng)新意識和研究探索精神的學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立探索，自主選題設(shè)計(jì)，在現(xiàn)有條件下提出解決辦法和實(shí)施方案，并在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)施或獨(dú)立組織實(shí)施。以項(xiàng)目為載體，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，提高學(xué)生提出問題、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力。實(shí)際操作中，通過課程設(shè)計(jì)、開放性實(shí)驗(yàn)、本科生自主創(chuàng)新項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目加以實(shí)現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，強(qiáng)化科研引領(lǐng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念，將科研成果積極轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，組織開放實(shí)驗(yàn)、電子設(shè)計(jì)大賽、軟件設(shè)計(jì)大賽以及大學(xué)生科技創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目等活動，形成多形式、立體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式。

4結(jié)束語

篇5

1.充分考慮各專業(yè)差別，開展計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)。

根據(jù)各專業(yè)的不同需求和學(xué)生的自身發(fā)展需求以及國家信息化的要求，筆者所在的黑龍江科技大學(xué)為不同專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（VB）》課程和《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（C）》課程。例如，對電子信息類專業(yè)，開設(shè)《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（C）》課程；對信息管理類專業(yè)，開設(shè)《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（VB）》課程。

2.理念先進(jìn)，服務(wù)人才培養(yǎng)定位，教學(xué)目標(biāo)明確。

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

二、課程服務(wù)專業(yè)思想的實(shí)施

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

1.及時(shí)與專業(yè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行溝通，與專業(yè)對接。

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

2.提高課程組教師的計(jì)算機(jī)能力培訓(xùn)。

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

3.為學(xué)校各專業(yè)的大四學(xué)生，進(jìn)行畢業(yè)論文排版指導(dǎo)，發(fā)揮服務(wù)作用。

隨著用人單位對大學(xué)畢業(yè)生計(jì)算機(jī)能力的要求有增無減，計(jì)算機(jī)水平高低已經(jīng)成為衡量大學(xué)生業(yè)務(wù)素質(zhì)與能力的突出標(biāo)志之一。因此，我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育“課程服務(wù)專業(yè)”的理念和做法既符合教育部對普通本科院校提出的“應(yīng)用型本科教育”的內(nèi)涵所指，也符合我校的三大教育理念。作為我校的特色項(xiàng)目，必定對于促進(jìn)學(xué)生終身學(xué)習(xí)和主動應(yīng)用計(jì)算機(jī)起到積極的推動作用。

4.根據(jù)專業(yè)需要重新整合教學(xué)內(nèi)容，探索為專業(yè)課服務(wù)的途徑與方法。

在計(jì)算機(jī)教學(xué)過程中，我們打破了原有的學(xué)科體系，按照學(xué)生能力培養(yǎng)體系重新組織教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，將相關(guān)的理論課程重新整合、重組。如在講計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)時(shí)，重點(diǎn)針對專業(yè)的實(shí)際問題進(jìn)行程序分析。新體系淡化了基礎(chǔ)課與專業(yè)課的界線，實(shí)際了知識整合、交叉安排，加強(qiáng)了針對性和實(shí)用性，目的是更好地為學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng)服務(wù)。

5.加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提升學(xué)生實(shí)際操作能力，為專業(yè)服務(wù)奠定基礎(chǔ)。

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

6.課程組教師需要了解相關(guān)專業(yè)課教學(xué)重點(diǎn)，積極主動地為專業(yè)課服務(wù)。

課程組教師通過與相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)人及骨干教師的溝通，以及與專業(yè)課教師之間相互聽課，及時(shí)地了解了專業(yè)急需用計(jì)算機(jī)解決的相關(guān)知識與問題，在備課和授課過程中都會將此部分內(nèi)容作為重點(diǎn)進(jìn)行講解，為今后學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決專業(yè)知識打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

7.開發(fā)了自主學(xué)習(xí)，課程服務(wù)專業(yè)的網(wǎng)站。

為了提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，課程組開發(fā)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)系列課程網(wǎng)站，網(wǎng)站中包括了課程的大綱、授課計(jì)劃、課件、習(xí)題、名師視頻等資料，方便了學(xué)生資料的獲取。同時(shí)，網(wǎng)站還重點(diǎn)設(shè)置了“專業(yè)學(xué)習(xí)模塊”，針對不同的專業(yè)，根據(jù)各個(gè)專業(yè)對計(jì)算機(jī)能力的需要設(shè)置了不同的模擬試題，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

8.適應(yīng)專業(yè)特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)案例。

案例式教學(xué)方法的實(shí)施是提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量的有效途徑之一。為了更好地做到課程服務(wù)專業(yè)，需要授課教師在案例設(shè)計(jì)之前需要與專業(yè)知識進(jìn)行對接，對案例進(jìn)行反復(fù)斟酌、思考與設(shè)計(jì)，好的案例可以幫助學(xué)生更好地記憶基本概念，理解所學(xué)知識，掌握基本技能。如在對會計(jì)專業(yè)進(jìn)行案例設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能將具有專業(yè)特色的案例融入教學(xué)過程中。在安排案例教學(xué)時(shí)有意識穿插更具會計(jì)專業(yè)特色的實(shí)例，在學(xué)習(xí)Word時(shí)，可以設(shè)計(jì)“財(cái)務(wù)報(bào)表”、“月份財(cái)務(wù)分析表”、“資產(chǎn)負(fù)債表”等案例，使學(xué)生在練習(xí)了表格排版的同時(shí)，了解了財(cái)務(wù)報(bào)表、財(cái)務(wù)分析表及資產(chǎn)負(fù)債表應(yīng)包含的基本信息，與會計(jì)專業(yè)基礎(chǔ)課有了更好的結(jié)合。在講解Excel時(shí)，可以重點(diǎn)與財(cái)務(wù)相關(guān)的公式與函數(shù)。在講授PPT時(shí)，可以利用PPT內(nèi)容提示向?qū)?、母版的改造、PPT中表格和圖表的插入等操作，制作財(cái)務(wù)報(bào)告幻燈片，向股東和投資人介紹公司的財(cái)務(wù)狀況等。通過這些有針對性的、與專業(yè)知識相結(jié)合的案例講解，并結(jié)合布置一些有挑戰(zhàn)性或應(yīng)用性或有樂趣的任務(wù)、習(xí)題，使學(xué)生對計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)興趣大大提高。

三、結(jié)論

篇6

關(guān)鍵詞 C語言程序設(shè)計(jì)；過程監(jiān)控；螺旋式上升

中圖分類號：TP311.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）06-0084-03

1 引言

C語言程序設(shè)計(jì)是理工科專業(yè)（如電子信息與科學(xué)、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用數(shù)學(xué)等）的基礎(chǔ)課程，嵌入式系統(tǒng)中的單片機(jī)與DSP程序設(shè)計(jì)，采用C語言編寫應(yīng)用程序比匯編語言可讀性更強(qiáng)，且更易于維護(hù)[1]。該課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)是不僅要使學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的基本概念和基礎(chǔ)方法，學(xué)習(xí)編程規(guī)則，還要培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、理論與實(shí)踐相結(jié)合的解決專業(yè)領(lǐng)域問題的應(yīng)用能力，提高專業(yè)化教育過程中的創(chuàng)新培養(yǎng)層次。

然而絕大多數(shù)學(xué)生在剛開始接觸C語言程序設(shè)計(jì)這門n時(shí)，對計(jì)算機(jī)語言、算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知之甚少，更不具備抽象建模、程序設(shè)計(jì)技巧的相應(yīng)知識[2]。加上這是第一門程序設(shè)計(jì)課，大量的新概念、新名詞讓學(xué)生感覺應(yīng)接不暇，在剛剛接觸編寫程序時(shí)毫無頭緒，只能仿照現(xiàn)成的例子照貓畫虎，進(jìn)行淺層次的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，根本掌握不到程序設(shè)計(jì)的精髓，更達(dá)不到計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，以致該門課程教學(xué)質(zhì)量普遍不高。

為了解決這些問題，筆者在長期教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、探索教學(xué)方法，提出“基于專業(yè)內(nèi)容，以解決本專業(yè)問題為導(dǎo)向，以計(jì)算機(jī)圍繞專業(yè)問題服務(wù)為原則，促進(jìn)學(xué)生個(gè)體發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識，產(chǎn)生創(chuàng)新能力”的教學(xué)思想。針對C語言程序設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)，從教學(xué)理念、考核形式、教學(xué)方法、課程內(nèi)容等方面做了大膽的改革與創(chuàng)新，采取多種教學(xué)方法和教學(xué)手段相結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，取得良好的教學(xué)效果。

2 精心設(shè)計(jì)以解決本專業(yè)問題為導(dǎo)向的教學(xué)案例

在以往的教學(xué)活動中，大部分學(xué)生的基礎(chǔ)知識雖然掌握得不錯(cuò)，但在靈活解決實(shí)際問題方面，還是有不小距離的。他們雖然心中有一些解決問題的模糊思路，但不會將想法轉(zhuǎn)換成程序，甚至還有一些學(xué)生直到最后也不會把實(shí)際問題變換成算法設(shè)計(jì)。針對上述問題，課程組教師在教學(xué)內(nèi)容的安排上注重在C語言教學(xué)中緊密結(jié)合本專業(yè)特點(diǎn)，本著“精講多練，重實(shí)用，重算法”的原則，結(jié)合專業(yè)方向?qū)語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容的差異化要求，確定分專業(yè)分層次的教學(xué)內(nèi)容，制度詳細(xì)的教學(xué)任務(wù)，選擇各專業(yè)的經(jīng)典問題作為課堂教學(xué)案例。以專業(yè)知識為基礎(chǔ)，以解決專業(yè)問題為目標(biāo)，采取任務(wù)驅(qū)動、因材施教的方式，創(chuàng)建多元化的教學(xué)體系，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

將單純的C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)與專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相結(jié)合，把計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)作為解決專業(yè)問題的工具，有利于學(xué)生了解C語言程序設(shè)計(jì)作為“專業(yè)工具”的作用，便于學(xué)生對C語言精髓的掌握，能夠培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、邏輯思維能力和邏輯推理能力，以及利用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)問題的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的主動性、積極性，促進(jìn)學(xué)生個(gè)體充分自由地發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

3 項(xiàng)目遞進(jìn)驅(qū)動教學(xué)法

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，制定各專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以由易到難、循序漸進(jìn)為主線，采取多層次的項(xiàng)目拓展訓(xùn)練、遞進(jìn)式的螺旋式教學(xué)方法，讓學(xué)生整體提高程序設(shè)計(jì)能力。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段。

編程基礎(chǔ)準(zhǔn)備階段 本階段的教學(xué)內(nèi)容主要是以本專業(yè)的經(jīng)典問題作為課堂教學(xué)案例，引出本課程單元基礎(chǔ)知識。在這一部分教學(xué)中通過教師對教學(xué)案例的講解，學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的上機(jī)操作，會出現(xiàn)輸入、編寫等問題，通過解決實(shí)訓(xùn)時(shí)出現(xiàn)的問題加強(qiáng)對語法、編程規(guī)則的掌握。本著“精講多練，重實(shí)用，重算法”的原則，用大量典型案例進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，起到拓展學(xué)生編程思維的作用。如在為數(shù)學(xué)專業(yè)設(shè)計(jì)程序三大基本結(jié)構(gòu)項(xiàng)目時(shí)，本階段的教學(xué)案例分別為分支結(jié)構(gòu)為分段函數(shù)的計(jì)算、循環(huán)結(jié)構(gòu)為求1到10之間的自然數(shù)的和。

項(xiàng)目拓展階段 通過基礎(chǔ)階段的訓(xùn)練，學(xué)生已經(jīng)初步對程序設(shè)計(jì)有感性認(rèn)識，并有一定的計(jì)算思維基礎(chǔ)，本階段的任務(wù)設(shè)計(jì)上以第一階段的任務(wù)為基礎(chǔ)，將與此相近、相關(guān)的案例進(jìn)行總結(jié)，主要是通過實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的形式來鞏固基礎(chǔ)階段的訓(xùn)練成果，養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。如在為教學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)設(shè)計(jì)程序的三大基本結(jié)構(gòu)項(xiàng)目時(shí)，本階段讓學(xué)生完成的項(xiàng)目有：求1到100之間自然數(shù)的和、判斷某數(shù)是否為素?cái)?shù)、求1到100之間的素?cái)?shù)、打印楊輝三角形、輸出各種形式的九九乘法表等。實(shí)訓(xùn)題目按類別設(shè)計(jì)，同類的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一般設(shè)計(jì)多個(gè)，每個(gè)題目又根據(jù)難易程度設(shè)置不同的分值（方便后期的多元立體化評價(jià)），學(xué)生可根據(jù)自己對知識掌握的情況和自己的興趣愛好選擇一部分題目來練習(xí)。但不管是容易的題目還是難度較大的題目，都必須嚴(yán)格按照要求提交相關(guān)文檔以及編寫的程序代碼。

項(xiàng)目遞進(jìn)階段 本階段讓學(xué)生自由組合成3～5人的互助式小組，以大作業(yè)的方式對整個(gè)學(xué)習(xí)階段的效果進(jìn)行鞏固，同時(shí)進(jìn)行測試和驗(yàn)收。由于任務(wù)量比較大，所以該階段主要在課下完成。在本階段中，教改組成員在對不同專業(yè)做了詳細(xì)調(diào)研的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計(jì)若干個(gè)與大學(xué)生各類競賽緊密結(jié)合的、貫穿整個(gè)教學(xué)過程的大項(xiàng)目作為本階段的任務(wù)。教改組成員為數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)的課程大項(xiàng)目是學(xué)生成績管理、分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)用到大量的數(shù)學(xué)分析函數(shù)來實(shí)現(xiàn)對學(xué)生成績的統(tǒng)計(jì)分析，要求學(xué)生盡量自己編寫這些數(shù)學(xué)分析函數(shù)，然后和系統(tǒng)提供的函數(shù)做出比較。為電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生設(shè)計(jì)的課程大項(xiàng)目是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)用到硬件之間的通信和C語言基礎(chǔ)編程，讓學(xué)生看到原來C語言還可以做出如此高級的產(chǎn)品。這一階段主要以學(xué)生自主完成作業(yè)、教師負(fù)責(zé)答疑的形式進(jìn)行，教師對學(xué)生提出的問題并不直接給出答案，僅僅給予學(xué)生一定的指引，引導(dǎo)學(xué)生通過各種途徑查找資料，促使學(xué)生自覺利用互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)、圖書館、BBS教學(xué)網(wǎng)站系統(tǒng)來輔助本課程的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生學(xué)會文獻(xiàn)檢索的技能，為學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)和工作中保持繼續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在這一階段中，要求學(xué)生必須提供完整的項(xiàng)目文檔并完成教師組織的簡單答辯。

以上三個(gè)階段中，除第一階段由任課教師為學(xué)生寫出項(xiàng)目文檔大綱、學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充完善外，其他兩個(gè)階段學(xué)生都要獨(dú)立撰寫項(xiàng)目文檔。在第二、三階段中，教師將學(xué)生分成若干小組，每個(gè)人作為小組的成員，都有分工，每個(gè)小組選出一名小組長負(fù)責(zé)整個(gè)小組內(nèi)部以及小組之間的協(xié)調(diào)和管理工作，小組和小組之間以競賽的形式完成各個(gè)實(shí)訓(xùn)題目并相互評價(jià)。教師H僅起到“導(dǎo)師”的作用，幫助學(xué)生打開解題思路，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納編程技巧和語法知識，為學(xué)生提供技術(shù)支持。通過小組學(xué)生之間的討論和協(xié)作，提高他們學(xué)習(xí)C語言的主動性，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力[3]。最終要求學(xué)生以小組為單位提交相關(guān)文檔以及編寫的程序代碼來檢驗(yàn)本階段的教學(xué)效果，避免了以前個(gè)別學(xué)生抄襲別人報(bào)告的現(xiàn)象。

4 制定合理的過程監(jiān)控機(jī)制，有效記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程

積極探索有效記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控機(jī)制，以上每個(gè)階段結(jié)束，任課教師都會及時(shí)對學(xué)生項(xiàng)目中的亮點(diǎn)和不足進(jìn)行分別講解，并認(rèn)真對學(xué)生的每個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行批注，以便學(xué)生進(jìn)行改進(jìn)。同時(shí)為每次作業(yè)劃分等級，讓學(xué)生明確自己本次學(xué)習(xí)所處的層次，讓學(xué)生既有學(xué)習(xí)的興趣，又有學(xué)習(xí)的壓力和動力。期末考核方式參考平時(shí)作業(yè)成績，采取“筆試+實(shí)驗(yàn)考核+開放式作業(yè)+課程論文”的形式進(jìn)行過程考核，積極探索C語言程序設(shè)計(jì)課程的“嵌入式”考核方式。

5 以解決本專業(yè)問題為導(dǎo)向的教學(xué)法的教學(xué)效果

基于專業(yè)內(nèi)容的案例教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 以“加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、注重實(shí)踐”為原則，以案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動、螺旋式上升模型等多元化的教學(xué)體系引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，把計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)作為解決本專業(yè)知識的工具，以本專業(yè)經(jīng)典問題為導(dǎo)向的課堂教學(xué)案例，促進(jìn)學(xué)生對專業(yè)知識的加深理解，使學(xué)生體會到C語言程序設(shè)計(jì)課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、邏輯思維能力和邏輯推理能力，以及利用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)問題的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的主動性、積極性，促進(jìn)學(xué)生個(gè)體充分自由地發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

螺旋式上升的項(xiàng)目任務(wù)，激發(fā)了學(xué)生的求知欲 項(xiàng)目遞進(jìn)驅(qū)動的教學(xué)法，通過一個(gè)比較實(shí)際的切入點(diǎn)，特別是再通過附加一些微視頻，微視頻中教師一步步的詳細(xì)演示使學(xué)生感覺能夠入手，解決了學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)課程的恐懼心理，然后再將此實(shí)例不斷修改、擴(kuò)充，加大難度，引出與此實(shí)例相關(guān)的一組例子。在這樣的案例教學(xué)中，因?yàn)橛刑岢鰡栴}、解決問題、擴(kuò)展問題、再解決問題、對解決問題的方法進(jìn)行評價(jià)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等幾個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)際上是一個(gè)循序漸進(jìn)、螺旋式滾動上升的過程[4]。

在案例教學(xué)過程中，學(xué)生和教師相互提出問題、共同解決問題、深化和擴(kuò)展問題、再提升解決問題、并對問題解決方法進(jìn)行評價(jià)，這就是一個(gè)不斷漸進(jìn)、提升的過程，在這個(gè)螺旋式上升的過程中，能夠非常自然地調(diào)動學(xué)生的參與。通過不斷擴(kuò)展一個(gè)問題的多種解決方案并對多種方案進(jìn)行對比，有效開闊學(xué)生的思維，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。這種層層推進(jìn)的教學(xué)方法避免了學(xué)生“三級跳”式學(xué)習(xí)，而有了“走臺階”的扎實(shí)基礎(chǔ)，使學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算思維能力培養(yǎng)與專業(yè)實(shí)際應(yīng)用的無縫融合，激發(fā)學(xué)生的求知欲，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。

立體化的過程監(jiān)控機(jī)制，克服了學(xué)生臨時(shí)抱佛腳的學(xué)習(xí)劣習(xí) “筆試+實(shí)驗(yàn)考核+開放式作業(yè)+課程論文”的“嵌入式”過程考核機(jī)制，使得學(xué)生重視學(xué)習(xí)過程，避免考試前臨時(shí)抱佛腳的學(xué)習(xí)劣習(xí)。這種監(jiān)控機(jī)制和“課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐”理論與實(shí)踐相結(jié)合、相輔相成、相互促進(jìn)的螺旋式上升模型新教學(xué)手段，更符合各專業(yè)的教學(xué)需求。

6 結(jié)語

綜上所述，從專業(yè)內(nèi)容出發(fā)，以解決專業(yè)實(shí)際問題為導(dǎo)向的C語言教學(xué)方法是以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，通過選取專業(yè)領(lǐng)域的經(jīng)典問題，以協(xié)作學(xué)習(xí)的方式開展學(xué)習(xí)，通過完成最終的工程項(xiàng)目來達(dá)到意義建構(gòu)。它突破了一般的教學(xué)模式，通過解決學(xué)生本專業(yè)的經(jīng)典問題來實(shí)現(xiàn)學(xué)生對C語言程序設(shè)計(jì)知識的掌握，學(xué)生通過螺旋式上升的遞進(jìn)教學(xué)法的學(xué)習(xí)，計(jì)算思維能力、解決專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H問題的能力有了極大提高，大大提高了學(xué)習(xí)本課程的積極性和主動性。本文的教學(xué)理念和教學(xué)方法不但對非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的C語言課程教學(xué)效果比較好，對計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的C語言教學(xué)也是很好的借鑒。特別是針對目前學(xué)生學(xué)業(yè)水平差異大、自主學(xué)習(xí)能力差的現(xiàn)狀，加上本課程應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，本文的教學(xué)方法有其卓越的表現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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篇7

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)工程;實(shí)踐教學(xué)體系;課程實(shí)驗(yàn);課程設(shè)計(jì);實(shí)訓(xùn)

青島理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院在原有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方向的基礎(chǔ)上組建了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)。在組建該專業(yè)時(shí)我們對市場做了充分調(diào)研,并根據(jù)教育部《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(bào)告暨專業(yè)規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)等規(guī)范[1-3],結(jié)合我院原有的辦學(xué)資源,制定并多次修訂本專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃,特別對實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行了反復(fù)的論證,并參考了兄弟院校的一些做法[4-6],制定出了相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)體系。經(jīng)過多年的實(shí)踐,我們?nèi)〉昧嗽S多的經(jīng)驗(yàn)和體會,下面做一簡要介紹。

1網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)思路

根據(jù)《規(guī)范》的相關(guān)要求,結(jié)合我校的辦學(xué)指導(dǎo)思想,我院將網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)基本定位在“信息技術(shù)”型人才,需要考慮基本理論和原理的綜合應(yīng)用,特別是要側(cè)重實(shí)踐和工程化。但同時(shí)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)又是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信通訊相關(guān)的交叉、邊緣專業(yè),網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該同時(shí)具備計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信技術(shù)的基本知識和網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的工程技能,使得畢業(yè)生就業(yè)可以從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理和維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等幾個(gè)層面進(jìn)行,從而為學(xué)生將來進(jìn)一步深造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)(即學(xué)科基礎(chǔ)課程應(yīng)涵蓋碩士生入學(xué)考試大綱所要求的全部內(nèi)容)。

本專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃由通識課、學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)基礎(chǔ)平臺課、專業(yè)課(包括必修課、方向選修課及專業(yè)任選課)等組成,因此實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)做到基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)、專業(yè)實(shí)踐教學(xué)、綜合實(shí)踐教學(xué)“三個(gè)層面”的有機(jī)結(jié)合。應(yīng)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)與社會需求,認(rèn)真研究并改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段,增加綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例;改革課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)模式,加大與生產(chǎn)、科研、社會實(shí)際結(jié)合的力度;改革實(shí)習(xí)、社會實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置,加強(qiáng)校企合作,鼓勵(lì)學(xué)生走出校門,融入社會;積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各種科技競賽活動和相關(guān)社團(tuán)活動。

總之,實(shí)踐教學(xué)體系是學(xué)校教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,是課堂教學(xué)的補(bǔ)充和延伸,也是學(xué)生將所學(xué)理論知識與實(shí)踐相結(jié)合的一個(gè)重要手段和必不可少的重要過程。

2網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐體系的具體內(nèi)容

從學(xué)科平臺角度來看,網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐課程體系主要包括以下兩大部分(如圖1所示)。

(1) 學(xué)科實(shí)踐技能。包括:

學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)――幫助學(xué)生完成基本的學(xué)科實(shí)踐技能,涉及到的課程主要包括計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)字邏輯、C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等。

一級學(xué)科平臺實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)――幫助學(xué)生完成作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科的學(xué)生所必備的實(shí)踐技能,本部分同本學(xué)科的其他專業(yè)(包括計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程等專業(yè),以下簡稱3個(gè)專業(yè))的學(xué)生掌握的內(nèi)容基本相同,設(shè)置中同時(shí)考慮實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì),某些課程還同時(shí)設(shè)有實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。涉及課程有計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論、軟件工程等。

(2) 專業(yè)實(shí)踐技能。包括:專業(yè)平臺實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)――針對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的特點(diǎn),體系上分為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)信息安全、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)等幾塊。

從課程形式形式上來看,可劃分為以下幾個(gè)系列(如圖2所示)。

(1) 實(shí)驗(yàn)系列(以下課程均包含實(shí)驗(yàn)內(nèi)容):計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)、Web系統(tǒng)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論、軟件工程、網(wǎng)站規(guī)劃與實(shí)現(xiàn)、電子商務(wù)、J2EE企業(yè)級開發(fā)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、Intranet組建與管理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析。

(2) 課程設(shè)計(jì)系列:計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)(C)課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、C++面向?qū)ο笳n程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)。

(3) 實(shí)習(xí):認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)(包括校園網(wǎng)維護(hù)實(shí)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)施工實(shí)習(xí)等)、畢業(yè)實(shí)習(xí)。

(4) 實(shí)訓(xùn):專業(yè)方向綜合實(shí)訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)。

(5) 認(rèn)證培訓(xùn):包括CCNA、CCNP、網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證等(可選)。

(6) 畢業(yè)設(shè)計(jì):對大學(xué)四年所學(xué)知識的綜合應(yīng)用,同時(shí)也為今后工作作好準(zhǔn)備。

在課程與學(xué)時(shí)數(shù)上,以學(xué)科基礎(chǔ)建立學(xué)科基礎(chǔ)平臺課,以專業(yè)核心課和專業(yè)方向設(shè)立專業(yè)課,并輔以選修課作為專業(yè)課程的補(bǔ)充。根據(jù)“基本技能初步綜合技能高級綜合技能創(chuàng)新技能”的梯度模式,設(shè)置課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn),外加認(rèn)識實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì),同時(shí)全程一直設(shè)有開放實(shí)驗(yàn)。其中,必修與選修學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的19%,加上公共基礎(chǔ)課與學(xué)科基礎(chǔ)課中的實(shí)踐學(xué)時(shí),約占總學(xué)時(shí)的21%。

在課程性質(zhì)上,屬于核心或主流技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容,采用必修課;屬于新興技術(shù)領(lǐng)域的內(nèi)容,采用選修課;屬于能力外延擴(kuò)展或深度提高的教學(xué)內(nèi)容,采用課外的開放實(shí)驗(yàn)。

3網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐體系的建設(shè)與管理

3.1實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

我院原有計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室、組成原理實(shí)驗(yàn)室、軟件機(jī)房,在此基礎(chǔ)上,我們又新建了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,綜合布線實(shí)訓(xùn)室正在組建中。

3.1.1網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室

網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室有4組網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)的設(shè)備,每組由4臺路由器4臺交換機(jī)和8個(gè)計(jì)算機(jī)組成,每組4人,總共每次可容納32名學(xué)生。實(shí)驗(yàn)室還配置了實(shí)驗(yàn)管理平臺,學(xué)生通過訪問控制管理服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)配置,實(shí)現(xiàn)在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備之間的平滑切換。教師可通過訪問控制管理服務(wù)器對每個(gè)試驗(yàn)組進(jìn)行方便、快捷的監(jiān)控和管理,無須手工線纜插拔,以保證設(shè)備端口的使用壽命。

網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、Intranet組建與管理等課程及課程設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)、開放實(shí)驗(yàn)室、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

3.1.2綜合布線實(shí)訓(xùn)室

綜合布線實(shí)訓(xùn)室主要承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)布線、網(wǎng)絡(luò)測試、工程實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等課程的學(xué)習(xí)。綜合網(wǎng)絡(luò)布線是網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)的一部分,是必須通過實(shí)踐環(huán)節(jié)才能夠真正掌握的教學(xué)環(huán)節(jié)?！熬W(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)”、“網(wǎng)絡(luò)施工實(shí)習(xí)”等環(huán)節(jié)就在本實(shí)驗(yàn)室完成。

網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的目的不僅僅是為了讓學(xué)生掌握簡單的工具使用,更重要的是通過“課堂教學(xué)+實(shí)訓(xùn)鍛煉”培養(yǎng)學(xué)生按規(guī)范進(jìn)行預(yù)算、設(shè)計(jì)、施工、測試、竣工等工程設(shè)計(jì)的習(xí)慣。學(xué)生只有養(yǎng)成了按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程實(shí)施的習(xí)慣,才能在激烈的競爭中立于不敗之地!

3.2實(shí)踐基地建設(shè)

目前我們已經(jīng)和學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心合作,以校園網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)中心為實(shí)習(xí)基地,開展校園網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)、管理和應(yīng)用工作。同時(shí)我校正在進(jìn)行新校區(qū)的建設(shè),其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程也是相當(dāng)繁重的,我院正在與校方協(xié)商,讓學(xué)生參與到校園網(wǎng)的建設(shè)當(dāng)中。我們還與青島本地較大的網(wǎng)絡(luò)公司建立了良好聯(lián)系,定期介紹學(xué)生到他們那里實(shí)習(xí)。

3.3實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

我院主要與青島軟件產(chǎn)業(yè)園建立了實(shí)訓(xùn)基地協(xié)議,學(xué)生在那里主要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)程序開發(fā)等方面的實(shí)訓(xùn)。目前已完成了多批次的實(shí)訓(xùn)任務(wù),并取得了良好的效果。

3.4資格認(rèn)證

目前,國內(nèi)計(jì)算機(jī)方面的資格認(rèn)證較以前有了很大的改革,大大增加了對實(shí)踐能力的考核。因此引導(dǎo)學(xué)生有針對性的參加一些資格認(rèn)證方面的培訓(xùn),可以提高同學(xué)們的動手、動腦能力,在提高實(shí)踐能力的同時(shí)又可獲得某一方面的資格證書,為將來走上社會提供一個(gè)更好的機(jī)會。

3.5師資隊(duì)伍建設(shè)

如果網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的教師工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少,或者工程能力較弱,那么學(xué)生的培養(yǎng)就無從談起。因此必須加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),我們主要采取了以下措施。

(1) 加大培訓(xùn)力度。為了鍛煉教師的實(shí)踐動手能力,我們派教師到水平較高的高校參加某些課程的培訓(xùn),派教師參加企業(yè)的專向培訓(xùn),還鼓勵(lì)教師參加在全國召開的與網(wǎng)絡(luò)工程有關(guān)的各種會議或培訓(xùn)。目前部分教師獲得了CCNA、國家網(wǎng)絡(luò)安全工程師等資格認(rèn)證。

(2) 科研融入教學(xué)。鼓勵(lì)教師將科研融入教學(xué),讓學(xué)生能緊跟社會的發(fā)展和學(xué)科的前沿。網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)教研室組建了“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”、“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”和“無線自組網(wǎng)技術(shù)”等科研小組,便于集中精力從事專門領(lǐng)域的研究工作,促進(jìn)教學(xué)。

(3) 加強(qiáng)“雙師型”師資的培養(yǎng)。我們認(rèn)為“雙師型”教師就是教師既能從事理論教學(xué),也能從事實(shí)踐教學(xué);既能擔(dān)任教師,也能擔(dān)任專業(yè)技術(shù)人員。即“雙師型”教師應(yīng)同時(shí)擁有“教師資格證書”和“專業(yè)技術(shù)職務(wù)證書”。

在平常的教學(xué)過程中,讓教師積極參加縱向、橫向項(xiàng)目的申請和開發(fā)研制。專業(yè)教師要積極承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)任務(wù),在指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,要結(jié)合實(shí)際,真題真做,提高教師的專業(yè)實(shí)踐能力和技術(shù)開發(fā)能力。同時(shí)安排專業(yè)教師到青島市軟件產(chǎn)業(yè)園進(jìn)行定期實(shí)訓(xùn),并鼓勵(lì)教師參加各種專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),考取專業(yè)技術(shù)職務(wù)證書。

3.6開放實(shí)驗(yàn)室措施

課堂上的學(xué)時(shí)畢竟有限,老師不可能在課堂上將所有的實(shí)踐環(huán)節(jié)全部照顧到,同時(shí),不同學(xué)生的理解能力也不同,因此有部分學(xué)生在課堂上往往完不成相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。為兼顧好、差兩類學(xué)生,給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,“網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室”和“網(wǎng)絡(luò)布線實(shí)驗(yàn)室”以開放實(shí)驗(yàn)室的形式向計(jì)算機(jī)學(xué)院的所有學(xué)生免費(fèi)全天開放。只要學(xué)生有學(xué)習(xí)的興趣,我們就提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

4網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)特點(diǎn)

本實(shí)踐體系主要有以下特點(diǎn)。

(1) 本專業(yè)的辦學(xué)理念為注重理論、強(qiáng)調(diào)實(shí)踐,突出能力,面向社會 ,采用“理論+實(shí)驗(yàn)+實(shí)戰(zhàn)(實(shí)訓(xùn))+綜合設(shè)計(jì)”等多級強(qiáng)化教學(xué)模式。

(2) 充分利用校內(nèi),最大化利用校外資源。充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室的潛能,選取盡可能多的課程在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。和學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心合作,以校園網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)中心為實(shí)習(xí)基地,開展校園網(wǎng)絡(luò)(主要是學(xué)生宿舍)的維護(hù)、管理和應(yīng)用開發(fā)工作。與青島軟件產(chǎn)業(yè)園等實(shí)習(xí)、實(shí)踐基地聯(lián)合,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與工程實(shí)踐應(yīng)用密切結(jié)合。

(3) 最大化利用課堂外時(shí)間與資源。由于網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的工程特性,要取得很好的成效難度更大。應(yīng)用層次學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)僅僅靠計(jì)劃學(xué)時(shí)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,學(xué)生必須在課堂外花更多的時(shí)間進(jìn)行編程能力、實(shí)踐能力的訓(xùn)練。為此我們通過一系列的教學(xué)改革和環(huán)節(jié)設(shè)置,給學(xué)生提供具體的任務(wù)要求和必要的條件,例如開放專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、建立科技活動室等方式給學(xué)生提供更多的條件。

(4) 分階段漸進(jìn)式教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)分三個(gè)階段。第一階段為基本技能實(shí)踐,第二階段為專業(yè)技能實(shí)踐,第三階段為校內(nèi)外工程化訓(xùn)練階段。這三個(gè)階段的劃分體現(xiàn)了不同時(shí)期學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)要求,遵循由易到難、由認(rèn)識到應(yīng)用、步步推進(jìn)的原則。最后所有學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)完成對大學(xué)期間所學(xué)知識(理論+實(shí)踐)的總體檢測和評估。

(5) 層次化、模塊化教學(xué)。從學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)平臺、專業(yè)方向、專業(yè)選修等層次、模塊組織實(shí)踐體系的教學(xué)。每門課程的實(shí)驗(yàn)部分都包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),同時(shí)對于有重要實(shí)踐要求的課程采用實(shí)驗(yàn)與課設(shè)兼顧的方式。為鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力,我們特意設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合課程設(shè)計(jì),它涉及的課程包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)等。對于每一個(gè)專業(yè)方向(主要包括網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)工程、無線網(wǎng)絡(luò)等),我們都設(shè)計(jì)了一個(gè)5周的綜合設(shè)計(jì)。這樣可以使我們的畢業(yè)生在今后能夠根據(jù)不同類型用戶的需要,可從事網(wǎng)絡(luò)工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、開發(fā);開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)軟件;從事信息網(wǎng)絡(luò)安全工程的設(shè)計(jì)和維護(hù)等。

5總結(jié)

目前我們已在實(shí)踐體系的建設(shè)中取得了一些成果,針對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),構(gòu)建了由實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)具體體現(xiàn)的實(shí)踐教學(xué)體系,并建設(shè)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室和基地,提出并實(shí)施了有關(guān)的執(zhí)行和管理措施,取得了較好的效果。在以后的教學(xué)實(shí)踐與改革中,我們將從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué):(1)繼續(xù)組建新的實(shí)驗(yàn)室,如信息安全、協(xié)議分析等實(shí)驗(yàn)室;(2)選取部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)比重較大的課程進(jìn)行一體化教學(xué),即將實(shí)驗(yàn)室作為課堂,邊講邊練,講練結(jié)合,提高教學(xué)效果;(3)進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。

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Research and Implementation of Practice Teaching System for Network Engineering

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篇8

1制定合理的編程類實(shí)踐課程教學(xué)計(jì)劃

實(shí)踐教學(xué)大綱是實(shí)踐課程開設(shè)質(zhì)量的重要保證，同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃是整個(gè)教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分。在制定實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃時(shí)，要充分考慮自己學(xué)校的特色、學(xué)生的實(shí)際情況和社會實(shí)際需求，以《中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002（CCC2002）》和《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系與規(guī)范》等為指導(dǎo)，以對所培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)定位為歸宿，制定和不斷修訂實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃。制定系列化的編程類課程體系和編程類課程群［1－2］，以Java程序設(shè)計(jì)實(shí)踐課程的開設(shè)為例，可以分階段開設(shè)，按完整的Java技術(shù)路線組織，如在低年級開設(shè)“JavaSE程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用”課程及其實(shí)踐課程，在較高年級開設(shè)“JavaEE程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用”和“JavaME程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用”課程及其實(shí)踐課程。這樣，可以有效避免學(xué)生在學(xué)習(xí)了一門編程語言基礎(chǔ)后，出現(xiàn)繼續(xù)深入的困難和技術(shù)“斷線”現(xiàn)象，如只學(xué)完了JavaSE部分的知識，不知道進(jìn)一步的Java學(xué)習(xí)方向等［3］。目前，大多數(shù)院校開設(shè)的程序設(shè)計(jì)類課程是以專業(yè)選修課程的形式進(jìn)行的，因此，指導(dǎo)學(xué)生有針對性地進(jìn)行選課非常重要，如：學(xué)生選修了“Java程序設(shè)計(jì)”的先修課，在高年級時(shí)可以建議其去選修“JavaWeb編程”課程；若學(xué)生選修了“VB程序設(shè)計(jì)”的先修課，在高年級時(shí)可以建議其去選修“ASP（ASP．net）Web編程”課程等。在選課系統(tǒng)中增設(shè)關(guān)于每門課程的內(nèi)容簡介和授課教師的介紹，這樣做有以下好處：一是在課程名稱字面上就可以看出授課的重點(diǎn)，可以回避學(xué)生從一個(gè)籠統(tǒng)的“XX程序設(shè)計(jì)”名稱上產(chǎn)生誤會，認(rèn)為這門課可以將該編程語言的所有技術(shù)都包含進(jìn)去；二是通過課程內(nèi)容簡介，讓學(xué)生更加透明地了解每門不同程序設(shè)計(jì)課程的授課重點(diǎn)，從而根據(jù)自己的知識需求和興趣有目的地選擇課程。所有代程序設(shè)計(jì)課程的教師共同參與，集思廣益地制定實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃。這樣做，一方面可以保證實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的完整和系統(tǒng)，避免低層次的重復(fù)和課程沖突；另一方面，可以讓教師從更高高度把握實(shí)踐教學(xué)規(guī)劃，而不僅是只關(guān)注自己所教授的那門編程課程。將實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)地規(guī)劃到理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課、課程設(shè)計(jì)、學(xué)年和畢業(yè)設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新實(shí)踐等各個(gè)不同階段和各部分中，逐步落實(shí)，如圖1所示。

2以實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn)，以社會需求為歸宿

為了切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、實(shí)際動手、交流和表達(dá)、持續(xù)學(xué)習(xí)、適應(yīng)和協(xié)調(diào)、組織能力等綜合能力［4］，需要從以下幾個(gè)方面入手。

2．1實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)應(yīng)以實(shí)際應(yīng)用為背景

任何的應(yīng)用和創(chuàng)新都是源于現(xiàn)實(shí)的需求，再小的實(shí)踐項(xiàng)目，都需要有調(diào)研與需求分析過程。引導(dǎo)學(xué)生在編程實(shí)踐時(shí)學(xué)會思考“某一種編程方法會運(yùn)用在哪些實(shí)際項(xiàng)目中”、“哪些是通用的軟件模塊”、“接口方法如何”、“如何將不同成員開發(fā)的模塊集成在一起，怎樣測試”、“在單臺計(jì)算機(jī)上開發(fā)并測試的項(xiàng)目如何到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下”、“能用嗎”、“如何改進(jìn)”等問題，是鍛煉和提高學(xué)生獨(dú)立思考能力的重要途徑。教師自身要研究社會對計(jì)算機(jī)軟件人才的具體要求、研究如何培養(yǎng)學(xué)生，以發(fā)展的眼光注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析和解決實(shí)際應(yīng)用問題的能力。

2．2明確畢業(yè)走向，提高學(xué)生實(shí)踐能力

經(jīng)驗(yàn)表明，計(jì)算機(jī)軟件相關(guān)專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)后，大體有以下幾種走向：考研深造、直接進(jìn)公司從事計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)、通過考公務(wù)員等方式進(jìn)入事業(yè)型單位從事技術(shù)性或文職型工作崗位等。因此，在高年級階段，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生明確就業(yè)意向，進(jìn)而有針對性地強(qiáng)化其專業(yè)技能。

2．2．1加強(qiáng)基本編程思維和方法的訓(xùn)練編程思維和方法的訓(xùn)練對程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)具有決定性作用。對學(xué)生要進(jìn)行面向過程和面向?qū)ο缶幊趟枷牒推鋵?yīng)的基本編程方法的引導(dǎo)，達(dá)到讓學(xué)生由此及彼、觸類旁通地學(xué)習(xí)其他編程語言和技術(shù)。若沒有培養(yǎng)起學(xué)生基本編程思想和能力，即便學(xué)生學(xué)習(xí)了再多門類的編程語言，仍不能提高能力，有時(shí)反而還會導(dǎo)致學(xué)生在各種編程語言和技術(shù)中徘徊不定，遇到問題不能快速進(jìn)行編程和技術(shù)選型。

2．2．2培養(yǎng)科研型、技術(shù)工程型人才在學(xué)生具備了基本編程思維和技能的基礎(chǔ)上，可以考慮引導(dǎo)學(xué)生在高年級階段根據(jù)自己的畢業(yè)走向有針對性地強(qiáng)化編程訓(xùn)練，以快速適應(yīng)即將面臨的新環(huán)境和新挑戰(zhàn)。對于準(zhǔn)備考研深造的學(xué)生，可以將他們吸收到教師科研隊(duì)伍中。這樣，可以潛移默化地讓學(xué)生盡早熟悉科研工作，掌握正確的科研方法，提高科研意識，鍛煉分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研作風(fēng)［5］。舉例來說，教師可以在自己運(yùn)用Matlab進(jìn)行科學(xué)計(jì)算、數(shù)字圖像處理、Simulink仿真、遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能算法研究時(shí)，通過帶動學(xué)生參與其中，讓學(xué)生不僅奠定一定科研基礎(chǔ)，還會熟悉Matlab及其相關(guān)編程方法、運(yùn)用Multisim進(jìn)行電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真［6］等。對于將自己畢業(yè)走向確定為軟件項(xiàng)目開發(fā)等的學(xué)生，可以將其吸納到教師軟件項(xiàng)目開發(fā)小組中來，或吸納到由指導(dǎo)教師牽頭并組建的學(xué)生軟件項(xiàng)目開發(fā)小組中，讓學(xué)生熟悉實(shí)際軟件項(xiàng)目的開發(fā)流程和方法。在實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)過程中，更進(jìn)一步明確自己的技術(shù)選型，在社會需求量較大的眾多軟件技術(shù)如VisualC＋＋、．Net技術(shù)、Java技術(shù)等中鎖定一種，進(jìn)而鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)的能力。

2．3鼓勵(lì)學(xué)生通過專業(yè)資格認(rèn)證

對于所有學(xué)生，首先都應(yīng)鼓勵(lì)他們通過專業(yè)資格認(rèn)證，如參加全國計(jì)算機(jī)等級考試四級中的四級網(wǎng)絡(luò)工程師、四級數(shù)據(jù)庫工程師、四級軟件測試工程師方向考試，軟件工程師、系統(tǒng)架構(gòu)師資格認(rèn)證考試，SUN公司的Java技術(shù)認(rèn)證，Cisco公司的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)認(rèn)證等。通過這些專業(yè)資格認(rèn)證的考試的準(zhǔn)備和資格獲得，可以幫助學(xué)生明確自己的專業(yè)方向，而且對該方向產(chǎn)生更大興趣和信心。其次，要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與各級各類的專業(yè)程序設(shè)計(jì)競賽，如ACM競賽、ITAT競賽以及其他競賽。通過參與競賽，拔高學(xué)生的編程高度、拓展編程視野、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力。

3拓展實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間和空間

通常，實(shí)踐教學(xué)被納入正常的教學(xué)學(xué)時(shí)中，學(xué)時(shí)有限、實(shí)驗(yàn)室固定，這對于綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開展很不利。

3．1充分利用優(yōu)質(zhì)資源，拓展實(shí)驗(yàn)平臺

以利用北京大學(xué)的“北京大學(xué)程序在線評測系統(tǒng)（POJ）”為例，該系統(tǒng)具有可以運(yùn)用各類編程語言進(jìn)行在線程序編寫和即時(shí)評測的強(qiáng)大功能，其上的題目具有實(shí)用性、趣味性和很高的創(chuàng)新性，可以充分地幫助學(xué)生提高通過編程解決反映工作和生活實(shí)際問題的能力［7］，從而充分調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，逐漸掌握獨(dú)立思考問題、解決問題的方法，提高其創(chuàng)新實(shí)踐的能力。引進(jìn)或自行研制開發(fā)基于Web工作流的程序設(shè)計(jì)綜合管理系統(tǒng)［8－9］。通過該系統(tǒng)，由教師在課前提交實(shí)踐項(xiàng)目的目的、要求、內(nèi)容等，讓學(xué)生在實(shí)踐課前通過該平臺預(yù)習(xí)實(shí)踐內(nèi)容、查閱資料，進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)和初步實(shí)現(xiàn)，課后書寫實(shí)踐報(bào)告并通過該平臺提交。教師評閱完畢后，學(xué)生可以看到批閱結(jié)果，根據(jù)批閱意見，繼續(xù)完善實(shí)踐項(xiàng)目。同時(shí)，教師可以將自己積累多年的程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目、程序設(shè)計(jì)方法、歷屆優(yōu)秀學(xué)生的程序設(shè)計(jì)作品和實(shí)用開發(fā)工具等在該平臺上，以供學(xué)生共享。開通師生用于交流程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的論壇和即時(shí)答疑空間。

3．2軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

成立計(jì)算機(jī)軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的最終目的，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立承攬實(shí)際軟件工程項(xiàng)目的能力，和進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件相關(guān)科研能力的培養(yǎng)，使學(xué)生具有快速適應(yīng)社會需求或深造發(fā)展的需求能力。

3．2．1軟件創(chuàng)新實(shí)踐開展流程和制度建設(shè)

實(shí)際軟件項(xiàng)目的開發(fā)應(yīng)具有嚴(yán)格的流程，在指導(dǎo)教師的帶領(lǐng)下，由學(xué)生組成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由指導(dǎo)教師規(guī)劃和安排，進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室時(shí)應(yīng)向計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院報(bào)送創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目安排表或軟件項(xiàng)目投標(biāo)書等。完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和實(shí)際軟件項(xiàng)目開發(fā)時(shí)，在條件允許的情況下應(yīng)將相關(guān)資料和成果歸檔保存。軟件創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目和軟件項(xiàng)目開發(fā)一定要以“系統(tǒng)觀點(diǎn)”進(jìn)行，即問題或大或小，都要通盤考慮，按照系統(tǒng)科學(xué)方法［10］和軟件工程方法進(jìn)行，如圖2所示。組織項(xiàng)目開發(fā)人員，首先，進(jìn)行角色劃分，如項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)人員、編碼和美工設(shè)計(jì)人員等，然后，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，就要明確分配任務(wù)，形成任務(wù)分解表并落實(shí)到個(gè)人。由于學(xué)生進(jìn)行實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)不足，可由指導(dǎo)教師擔(dān)任項(xiàng)目的總負(fù)責(zé)人，定期督促和檢查項(xiàng)目進(jìn)度和估算項(xiàng)目成本等［11］。在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室日常管理環(huán)節(jié)上，可以建立在指導(dǎo)教師的監(jiān)督下，讓全體參與創(chuàng)新實(shí)踐的學(xué)生形成排班和輪流值日的管理制度［12］。

3．2．2軟件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案

由指導(dǎo)教師牽頭，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新小組進(jìn)行課題研究、承攬軟件開發(fā)項(xiàng)目和創(chuàng)新實(shí)踐探索研究［13］。課題研究一般是由教師吸收學(xué)生參與到研究的課題中，共同完成大型的實(shí)踐項(xiàng)目。指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)承攬學(xué)校及校外的應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目，進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)。由主持實(shí)踐教學(xué)改革項(xiàng)目的教師帶領(lǐng)其他教師和學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，組織實(shí)施和完成“以應(yīng)用為核心”、“以本科學(xué)生為主體”的創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)改革項(xiàng)目。

4實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與監(jiān)督

4．1實(shí)踐項(xiàng)目的原創(chuàng)性和創(chuàng)新性

實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)的原創(chuàng)性和創(chuàng)新性在很大程度上決定著實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。在長期程序設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在平時(shí)實(shí)踐、學(xué)年論文（設(shè)計(jì)）、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）以及實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)過程中原創(chuàng)性差和缺乏創(chuàng)新性等問題，究其原因有：

（1）為了與程序設(shè)計(jì)理論教學(xué)配套，平時(shí)的程序設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目中“驗(yàn)證性”項(xiàng)目和沒有實(shí)際應(yīng)用背景的“示例性”項(xiàng)目比重較大。

（2）一些通用性的程序設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目，諸如“XX管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)”、“XX網(wǎng)站的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)”等的相關(guān)開放資源非常多，其整個(gè)軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)背景和需求、分析和設(shè)計(jì)過程，以及實(shí)現(xiàn)的全部源碼都是有現(xiàn)成可參考的。若實(shí)踐項(xiàng)目如此命題，則導(dǎo)致部分學(xué)生將查閱參考資料變成了“復(fù)制—粘貼”，這樣，不僅沒有達(dá)到良好的實(shí)踐效果，反而還讓一些學(xué)生養(yǎng)成了不勞而獲、抄襲剽竊的壞習(xí)氣。

（3）虛擬和籠統(tǒng)的實(shí)踐項(xiàng)目較多，比如對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)背景是自定的而不是源于實(shí)際用戶的開發(fā)需求等。學(xué)生在完成過程中，沒有經(jīng)歷分析和解決實(shí)際應(yīng)用問題的磨礪過程。因此，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐的過程中，在對其進(jìn)行各階段指導(dǎo)和檢查時(shí)，必須嚴(yán)格把關(guān)，對實(shí)踐項(xiàng)目題目的設(shè)計(jì)本身應(yīng)具有很強(qiáng)的針對性、原創(chuàng)性和創(chuàng)新性。不斷引導(dǎo)學(xué)生從身邊做起，積極主動地發(fā)現(xiàn)需求，比如：在歷屆的全國計(jì)算機(jī)等級考試中，發(fā)現(xiàn)有個(gè)別考生攜帶U盤等電子介質(zhì)作弊的問題，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生去探究和開發(fā)一種能夠監(jiān)控和防止利用電子介質(zhì)作弊的軟件；學(xué)校的各機(jī)關(guān)部門和學(xué)院都有開發(fā)和維護(hù)各自部門網(wǎng)站、開發(fā)學(xué)生管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等需求，這些需求往往很具體，具有特殊要求和差異性，教師可以引導(dǎo)學(xué)生項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)承攬和開發(fā)這些項(xiàng)目；教師面臨缺乏專有的與學(xué)生進(jìn)行在線溝通和交流的系統(tǒng)和在線收發(fā)、批閱作業(yè)的系統(tǒng)，可以將這樣的需求作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目等。

4．2加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)踐效果的檢驗(yàn)和監(jiān)督

要注重從貫穿整個(gè)本科實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，諸如各項(xiàng)編程類基礎(chǔ)實(shí)踐項(xiàng)目、創(chuàng)新性和研究性實(shí)踐項(xiàng)目、各級各類的專業(yè)程序設(shè)計(jì)競賽、本科學(xué)年設(shè)計(jì)、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)等具體環(huán)節(jié)入手，全程監(jiān)督和檢查學(xué)生的實(shí)踐能力。改革對學(xué)生程序設(shè)計(jì)課程考核的機(jī)制，加大實(shí)踐考核在成績、能力評價(jià)中的比重；教師通過對學(xué)生所做的實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行提問、討論、答辯等方式，了解每個(gè)學(xué)生在實(shí)踐中存在的問題和實(shí)踐效果，發(fā)現(xiàn)不足，進(jìn)而有的放矢地改善程序設(shè)計(jì)實(shí)踐效果。

篇9

一、創(chuàng)新能力乃天賦潛能

說到創(chuàng)新能力，往往總覺得是少數(shù)精英才具備的。其實(shí)創(chuàng)新能力正是人類與生俱來的能力。創(chuàng)新能力不是空中樓閣，而是實(shí)實(shí)在在體現(xiàn)在學(xué)習(xí)能力和工作能力之中。學(xué)習(xí)能力是一個(gè)人獲取新知識、新信息，掌握新理論和新方法的能力；工作能力是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。而創(chuàng)新，就是要發(fā)現(xiàn)別人沒有發(fā)現(xiàn)的問題和現(xiàn)象，得出別人沒有得到的、與眾不同的分析見解，研究出新的理論和方法去解決問題。

從呱呱墜地開始，孩子就睜大探尋的眼睛，不斷地認(rèn)識周圍的世界，對一切新事物充滿好奇，無所畏懼地去嘗試一切，對于玩具也總有自己獨(dú)特的新玩法，總有拆開重新裝配的欲望。但是，后天的教育、前人的經(jīng)驗(yàn)不斷地束縛了這種創(chuàng)新意識。我們現(xiàn)在已經(jīng)意識到這一點(diǎn)，所以大力提倡培養(yǎng)創(chuàng)新能力。其實(shí)不如說是保持天賦的創(chuàng)新能力，至多是發(fā)掘人類本身所具有的潛能。當(dāng)然，我并不是說中規(guī)中矩的教育和學(xué)習(xí)前人的經(jīng)驗(yàn)不重要。無以規(guī)矩不成方圓，前人的經(jīng)驗(yàn)也是前人創(chuàng)新探索的結(jié)晶，絕對是珍貴的。只是以什么樣的觀點(diǎn)和思想方法去學(xué)習(xí)甚為重要。

二、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)關(guān)鍵在于教育思想，基礎(chǔ)課至關(guān)重要

在大學(xué)的課程中，談到創(chuàng)新能力培養(yǎng)，便自然聯(lián)系到先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、前沿的科學(xué)技術(shù)、尖端的研究項(xiàng)目。誠然，這些對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力非常有益，但是并非只有具備這些條件才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時(shí)這些也都只是外在的條件，教育思想和觀點(diǎn)才是最主要的。在強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生能力的今天，我們采用了諸如網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、案例教學(xué)、項(xiàng)目訓(xùn)練，等等新的方法和手段，更多的方法和手段仍在不斷涌現(xiàn)。然而這些都只是外在的形式，形式必須為思想和目標(biāo)服務(wù)才有意義。有了正確的教育思想，在任何條件下以任何形式都能夠充分保護(hù)和發(fā)掘人類的創(chuàng)造性潛能。如果教育者的思想首先受到禁錮，那么一切的先進(jìn)設(shè)備、優(yōu)越條件便都會成為協(xié)助禁錮的工具。反思一下，為什么在自然科學(xué)如此發(fā)達(dá)的今天我們卻感到了學(xué)生創(chuàng)新意識的危機(jī)？

人類創(chuàng)新意識和能力的保護(hù)和發(fā)掘，開始得越早越有益，這也正是我們現(xiàn)在從小提倡素質(zhì)教育的原因之一。在大學(xué)教育階段呢，基礎(chǔ)課相對而言對于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著最為重要的作用，這一點(diǎn)卻常常被忽略。一談到創(chuàng)新，往往首先想到要通過什么樣的尖端課題培養(yǎng)優(yōu)秀的博士生，要讓教師和學(xué)生在世界頂級刊物發(fā)表優(yōu)秀論文。而基礎(chǔ)課，總是被認(rèn)為與創(chuàng)新不沾邊，只是傳授知識、奠定知識體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，這其實(shí)正是基礎(chǔ)課教育不被重視的原因。

在學(xué)前教育、基礎(chǔ)教育階段，在大學(xué)的基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)階段，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵在于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用自身潛在的創(chuàng)新精神，養(yǎng)成思想不受禁錮，勇于質(zhì)疑，敢于探索，善于動手實(shí)踐自己的獨(dú)特想法的基本素質(zhì)。如果說基礎(chǔ)教育階段是從人文角度對這種基本素質(zhì)的全面培養(yǎng)，那么大學(xué)的基礎(chǔ)課階段，就是從專業(yè)角度，對創(chuàng)新意識在專業(yè)領(lǐng)域的延伸起著關(guān)鍵作用。如果沒有這種基礎(chǔ)的奠定，在專業(yè)研究領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新便成為空談。

三、學(xué)習(xí)能力是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)

要?jiǎng)?chuàng)新，首先需要站在巨人的肩膀上，要學(xué)習(xí)、掌握現(xiàn)有的科學(xué)與技術(shù)。而學(xué)習(xí)過程中采取的觀點(diǎn)和方法是關(guān)鍵。

以計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類的基礎(chǔ)課為例，這樣的課程一般都是安排在大學(xué)一年級。我們要向?qū)W生講授程序設(shè)計(jì)語言、程序設(shè)計(jì)方法、算法，以及函數(shù)庫/類庫中對常用算法的實(shí)現(xiàn)。如果只是要求學(xué)生學(xué)會這些現(xiàn)有的理論和已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，并且達(dá)到熟練運(yùn)用，那么我們就是在扼殺學(xué)生的創(chuàng)造性。為什么這樣說呢？因?yàn)槿绻恢烙羞@些現(xiàn)有的成果存在，他發(fā)現(xiàn)需要解決的問題時(shí)總會想辦法去解決，而創(chuàng)造就發(fā)生在“想辦法解決”中。但是現(xiàn)在老師告訴他：現(xiàn)在有實(shí)現(xiàn)技術(shù)了，你學(xué)會用就可以了，他便不再質(zhì)疑、無需創(chuàng)造了。如果每一門基礎(chǔ)課都這樣，學(xué)生也就習(xí)慣于拿來使用，丟掉了創(chuàng)新意識。

這樣說，并不是不要學(xué)習(xí)。如果不學(xué)習(xí)，就丟失和浪費(fèi)了前人的創(chuàng)造。如果一切總是從開天地研究起，人類就會永遠(yuǎn)停留在懵懂和愚昧狀態(tài)。只是學(xué)習(xí)的時(shí)候，不能迷信任何理論，不能依賴任何技術(shù)實(shí)現(xiàn)。要有獨(dú)立的見解和立場。比如介紹一種程序語言時(shí)，首先要以發(fā)展的觀點(diǎn)來介紹。這類課程和教科書上一般都會介紹計(jì)算機(jī)程序語言的發(fā)展歷程、程序設(shè)計(jì)方法的演變，可是很多老師只是將這些作為開場白，學(xué)生也只是聽熱鬧、聽故事而已，這就沒有達(dá)到目的。介紹歷史和發(fā)展，最主要的是向?qū)W生傳授一種發(fā)展的觀點(diǎn)，讓學(xué)生知道每一種新的理論、方法、技術(shù)都是為了解決什么問題而出現(xiàn)的，還要啟發(fā)學(xué)生，未來他將面臨更多、更復(fù)雜的新問題，那時(shí)候，他應(yīng)該去發(fā)展新的理論、方法、技術(shù)，去解決新的問題。

在講解程序設(shè)計(jì)語言的語法時(shí)，如果僅僅講解和驗(yàn)證語法，學(xué)生會越學(xué)越煩，會覺得語法太多、記不住，會連學(xué)習(xí)興趣都失去了，更談不上什么培養(yǎng)創(chuàng)新能力了。所以應(yīng)該首先提出一些新的問題，讓學(xué)生思考如何解決，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)用已經(jīng)學(xué)過的語法不能解決，或者不方便解決新問題的時(shí)候，啟發(fā)學(xué)生：如果是你來設(shè)計(jì)編程語言，你希望設(shè)計(jì)什么樣的語句用來解決這種問題呢？這時(shí)學(xué)生會有各種各樣的見解。讓大家充分思考，然后引出新的語句，同時(shí)說明，這只是一種設(shè)計(jì)，目前來說相對比較合理，但是隨著新問題的出現(xiàn)，語法還會不斷發(fā)展的。

在基礎(chǔ)課中要鼓勵(lì)學(xué)生去反思、去批判現(xiàn)有的程序語言，要珍惜學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中迸發(fā)的創(chuàng)新火花。比如經(jīng)常會有學(xué)生質(zhì)疑，為什么一定要這樣寫？為什么那樣寫不行？如果老師簡單地回答：這是語法規(guī)定，你必須遵循，那樣就阻止了學(xué)生質(zhì)疑，而質(zhì)疑正是創(chuàng)新的萌芽。所以應(yīng)該首先肯定學(xué)生的質(zhì)疑精神，然后告訴他：既然這種語言是被廣泛采用的國際標(biāo)準(zhǔn)，就一定有它的道理，但是要真正明白其中的道理，你還需要深入學(xué)習(xí)其他課程，比如編譯原理。你的疑問先留著，等你首先理解了這個(gè)語言背后依據(jù)的理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，你再深入質(zhì)疑。那時(shí)候如果你有更好的觀點(diǎn)，可以通過標(biāo)準(zhǔn)組織的途徑，給國際標(biāo)準(zhǔn)提出修改意見，或者設(shè)計(jì)出一種新的編程語言。這樣，學(xué)生就會愿意去深入學(xué)習(xí)現(xiàn)有的知識，但是又不迷信任何權(quán)威。

在程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課中總要介紹一些常用算法的，但是又沒有時(shí)間詳細(xì)地講算法理論，因?yàn)楹罄m(xù)還有計(jì)算方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程。這時(shí)切忌讓學(xué)生死記硬背書上的算法，對每一個(gè)簡單算法，都要讓學(xué)生理解為什么是這樣設(shè)計(jì)的，而且要鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)出不同的方法。這時(shí)有些學(xué)生就會寫出各種不同的算法，那就引導(dǎo)他簡單地從時(shí)間、空間效率，程序的可讀性等比較明顯的角度去評價(jià)、對比不同的算法。告訴學(xué)生，如果將來你解決新問題時(shí)，沒有現(xiàn)成的算法，或者分析了現(xiàn)有的算法不能滿足你的要求，那你就需要自己研究新的算法了，這就是創(chuàng)新。這時(shí)學(xué)生好像豁然開朗：原來創(chuàng)新并不是什么遙不可及的事情！

四、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題是創(chuàng)新的開始

所謂創(chuàng)新，直白來講，就是發(fā)現(xiàn)了新的需要解決的問題，在廣泛研究了現(xiàn)有的理論和方法以后，認(rèn)為不能解決，或者解決得不夠好，于是去研究新的理論和方法。所以要能夠創(chuàng)新首先必須善于發(fā)現(xiàn)問題、勇于解決問題。這種素質(zhì)也必須從基礎(chǔ)課開始培養(yǎng)，如果在基礎(chǔ)課中學(xué)生習(xí)慣了只完成老師規(guī)定的作業(yè)（包括大作業(yè)），那么做研究的時(shí)候要他自己選方向、選題目，就會感到突然和茫然。

在幾門程序設(shè)計(jì)課程中，我都是讓學(xué)生自己選題、設(shè)計(jì)大作業(yè)。從開學(xué)初就讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)有什么問題需要用計(jì)算機(jī)來解決，然后通過課程的學(xué)習(xí)逐步設(shè)計(jì)解決方法，并實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)過程中，學(xué)生要經(jīng)歷選題（通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)問題）、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測試、答辯。當(dāng)然，由于所學(xué)的知識有限，很可能只能解決整個(gè)問題的一小部分。但是學(xué)生學(xué)會了如何去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，這是學(xué)習(xí)如何研究的開始。如果僅僅完成規(guī)定題目的大作業(yè)，學(xué)生只是完成任務(wù)，至多達(dá)到技術(shù)培訓(xùn)的目的。

五、學(xué)術(shù)道德是科學(xué)研究的基本素質(zhì)

創(chuàng)新實(shí)際上應(yīng)該是一個(gè)很自然的過程，對于“新”的探索和研究應(yīng)該是發(fā)自內(nèi)心的，沒有太多功利的。事實(shí)上一些偉大的科學(xué)家只是出于對科學(xué)的熱愛、對自然界的執(zhí)著探索去進(jìn)行研究，正是這樣的研究成果為世界創(chuàng)造的巨大了財(cái)富，為人類帶來了廣泛的利益。學(xué)生從學(xué)習(xí)階段開始，對研究就不能抱有功利心，而應(yīng)該有更多公益心。只有這樣，將來在研究工作中才能夠真正尊重科學(xué)、尊重他人的成果，才能嚴(yán)謹(jǐn)、誠實(shí)，才能做出真正有價(jià)值的研究。相反，如果在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課的時(shí)候，可以為了分?jǐn)?shù)不擇手段，那么將來在研究工作中為了沽名釣譽(yù)也會不擇手段。

所以在基礎(chǔ)課中，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)術(shù)道德便是一個(gè)重要任務(wù)。但是這種培養(yǎng)不是通過說教，說教是沒有用的，要通過教學(xué)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，去養(yǎng)成。說到這里，不得不說現(xiàn)在我們整個(gè)社會對于養(yǎng)成學(xué)生誠實(shí)、善良的品格所發(fā)揮的正面作用不夠，以至于在大學(xué)的基礎(chǔ)課里還要去認(rèn)真培養(yǎng)誠實(shí)與善良。如果在大學(xué)本科還不培養(yǎng)的話，那么進(jìn)入研究工作以后，個(gè)別人的學(xué)術(shù)道德就很成問題了。

在大學(xué)里，學(xué)生之間抄作業(yè)，請別人作業(yè)，抄襲論文，考試作弊等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。雖然各個(gè)學(xué)校的管理制度越來越嚴(yán)，但是個(gè)別學(xué)生還是會鋌而走險(xiǎn)。在基礎(chǔ)課中，學(xué)生數(shù)量很大，而教師人力卻很少，一味地靠監(jiān)管實(shí)際上并不可行。而如果采用正確的引導(dǎo)，往往會收到很好的效果。有時(shí)候?qū)W生違規(guī)，是因?yàn)椴恢朗裁词钦_途徑，是因?yàn)闆]有勇氣承擔(dān)自己的失敗或失誤。比如就抄作業(yè)這一現(xiàn)象來說，有些學(xué)生就是不會做，實(shí)在完不成作業(yè)。原因呢，可能是沒認(rèn)真學(xué)，也可能是能力有限。但是他不想因此而丟分，或者不能承受丟分這個(gè)事實(shí)，又不認(rèn)為抄襲是欺騙，所以他抄作業(yè)。在我的課上，我允許學(xué)生借鑒別人的作業(yè)，但是要明確注明借鑒了誰的，如何借鑒：全抄并且沒看懂、抄了并且看懂了、抄了以后看懂了自己又作了修改（注明修改之處）。然后建議他一定要將這些題目真正學(xué)會。

在完成大作業(yè)和學(xué)期論文的過程中，更要引導(dǎo)學(xué)生正確引用別人的成果。鼓勵(lì)學(xué)生就自己的選題廣泛查閱資料，借鑒已發(fā)表的論文和網(wǎng)上開放源碼的程序，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上做出自己的創(chuàng)新或改進(jìn)。同時(shí)在源代碼中、在報(bào)告和論文中要清除準(zhǔn)確地注明引用出處。這樣學(xué)生就學(xué)會了如何合法地使用現(xiàn)有的成果，并在前人的研究基礎(chǔ)上創(chuàng)新。

篇10

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);CAI

【中圖分類號】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【論文編號】1009―8097(2009)10―0117―02

引言

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”自上世紀(jì)六十年代形成一門獨(dú)立的課程以來,被視為計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程之一[1]?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要理論和技術(shù)基礎(chǔ),它所涉及的內(nèi)容和方法,無論是對學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的其他課程,還是對從事軟件項(xiàng)目的開發(fā)都有著重要的作用[2]。課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)抽象能力以及培養(yǎng)他們具備基本的、良好的程序設(shè)計(jì)技能,可以編制高效可靠的程序,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)如“操作系統(tǒng)”、“編譯原理”、“算法分析與設(shè)計(jì)”等奠定基礎(chǔ)。然而,“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程是大多學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的攔路虎,該課程內(nèi)容豐富,學(xué)習(xí)量大,隱藏在各內(nèi)容中的方法和技術(shù)多,貫穿于全課程的鏈表存儲結(jié)構(gòu)和遞歸技術(shù)令大多學(xué)生望而生畏,概念抽象,難于理解[3]。如何提高“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)質(zhì)量一直是教育者研究的重要課題。在教學(xué)中通過合理使用現(xiàn)代化教學(xué)手段使教學(xué)效果更加直觀,編制多媒體教學(xué)課件和演示程序,使書本上靜態(tài)的內(nèi)容以生動、形象、直觀的動態(tài)形式展現(xiàn)在學(xué)生面前,充分發(fā)揮學(xué)生的觀察力、想象力,促進(jìn)學(xué)生的求知欲,增強(qiáng)教學(xué)的趣味性,提高學(xué)生的辨析能力,引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生更為輕松、愉快、高效地獲取知識,發(fā)展思維,形成能力,可以讓本來抽象的內(nèi)容變得很容易理解,既消除了學(xué)生的畏難情緒,也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)化教學(xué)效果。

一 CAI課件設(shè)計(jì)分析

“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的CAI課件的研究與制作已經(jīng)得到了很多教育工作者的高度重視,也研制出了較多的CAI資源,但是,現(xiàn)有的CAI資源也暴露了其自身的諸多問題:

(1) 現(xiàn)有的CAI資源大多是針對“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中的部分章節(jié),或是針對某章節(jié)中的固定問題,數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)定,演示過程中學(xué)生不能更改演示數(shù)據(jù),演示呆板,效果不佳;

(2) 雖然現(xiàn)有的CAI資源對學(xué)生理解固定算法有一定的幫助作用,但演示時(shí)間過長會分散學(xué)生的注意力,可能會使“上課”變成了“看課”;

(3) 現(xiàn)有的CAI資源內(nèi)容分散,各有側(cè)重,資源整合程度不高等。

因此,“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程CAI資源的整合和高水平的軟件制作顯得尤其重要。在我們前期的工作中,已經(jīng)積累了良好的基礎(chǔ),研究制作的多媒體高教軟件《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-排序》獲得了省高教多媒體教學(xué)軟件一等獎(jiǎng),得到了同行的認(rèn)可,為我們后續(xù)的工作奠定了很好的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

動態(tài)交互式CAI課件的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1) 動畫演示中用到的所有數(shù)據(jù),學(xué)生可以任意輸入,根據(jù)不同的數(shù)據(jù)特點(diǎn),學(xué)生可以進(jìn)一步理解算法的內(nèi)在原理;

(2) 所有演示動畫演示過程都是可以自主控制的,可以根據(jù)課程安排合理安排演示時(shí)間和進(jìn)度;

(3) 所有動畫都有源程序,因?yàn)閯赢嫳旧砭褪怯盟菔舅惴ǖ暮诵拇a來實(shí)現(xiàn)的,可以實(shí)現(xiàn)資源共享,學(xué)生在欣賞動畫幫助理解算法原理同時(shí),可以在“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)課程中進(jìn)一步來分析相應(yīng)算法,既加深學(xué)生的理解又激發(fā)學(xué)生自己動手開發(fā)的熱情;

(4) 動畫設(shè)計(jì)我們選用了flash軟件,算法實(shí)現(xiàn)采用flash Action Script腳本語言加以實(shí)現(xiàn),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,即可以對動畫本身涉及的算法加以實(shí)現(xiàn)或驗(yàn)證,還可以進(jìn)一步理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的概念和基本原理,有利于分層實(shí)驗(yàn)教學(xué),為接受能力較強(qiáng)的學(xué)生提供了進(jìn)一步展示才華的機(jī)會等。

因此,動態(tài)交互式CAI軟件的設(shè)計(jì)不僅可以幫助學(xué)生理解“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中的算法本身,也可以刺激學(xué)生主動開發(fā)的熱情,提高學(xué)生編寫代碼的能力,也符合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)教育課程改革的要求。

二 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)CAI案例設(shè)計(jì)

1 軟件環(huán)境

軟件環(huán)境選用Macromedia公司的flash,該軟件的優(yōu)點(diǎn)不言而喻:向量繪圖、簡易的動畫制作、無縫的Web結(jié)合和強(qiáng)大的Action Script腳本語言。

2 案例分析-快速排序

快速排序(Quick Sort)是一種有效的排序算法[4]。雖然算法在最壞的情況下運(yùn)行時(shí)間為O(n2),但由于平均運(yùn)行時(shí)間為O(nlogn),并且在內(nèi)存使用、程序?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜性上表現(xiàn)優(yōu)秀,尤其是對快速排序算法進(jìn)行隨機(jī)化的可能,使得快速排序在一般情況下是最實(shí)用的排序方法之一。

(1) 數(shù)據(jù)登陸界面設(shè)計(jì)

登陸界面設(shè)計(jì)力求美觀簡潔,通過設(shè)計(jì)動態(tài)文本框來輸入書本示例數(shù)據(jù)或自定義數(shù)據(jù)。排序動畫展示過程中可以控制動畫進(jìn)度,正常演示時(shí)間約為3分鐘,數(shù)據(jù)錄入界面如圖1所示。

在該動畫的實(shí)現(xiàn)算法中,start按鈕事件的主要代碼如下:

On(release)

{

text = new String();

text = inputtextvalue://inputtextvalue為動態(tài)輸入文本框

datearray = new Array();

datearray = text.split(“,”);

//用戶輸入數(shù)據(jù)分離保存到數(shù)組datearray中,輸入數(shù)據(jù)間用“,”分隔

count = datearray.length;//count存儲輸入元素個(gè)數(shù)

}

(2) 課本源碼執(zhí)行過程動畫演示設(shè)計(jì)

通過動畫演示課本算法源碼執(zhí)行次序以及中間臨時(shí)變量的產(chǎn)生和釋放過程,幫助學(xué)生進(jìn)一步理解算法的原理,隨著動畫演示的進(jìn)行,高亮陰影會隨著代碼的執(zhí)行而移動到相應(yīng)的代碼后面,臨時(shí)變量中值的變化也隨之動態(tài)變化。如圖2所示。

(3)快速排序算法主要 Action Script

在實(shí)驗(yàn)課程中通過向?qū)W生展示和共享Action Script腳本源碼,可以激發(fā)學(xué)生的開發(fā)熱情,Action Script腳本實(shí)現(xiàn)的本身就是快速排序算法的實(shí)現(xiàn),但有別于課本源碼,在開發(fā)過程中引入了動態(tài)文本框、按鈕、指針等對象的概念,有助于幫助學(xué)生對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)理論的理解。部分主要的Action Script腳本代碼如下:

// Action script

i = 1;

j = _root.count;

//初始化指針變量

if (tempval2 >= tempval1)//后向和前向指針?biāo)笇ο蟮闹?/p>

{

_root.copy.value = “≤”;

if (i < j)

{

gotoAndPlay(23); //指針移動演示動畫

}

else

{

gotoAndPlay(102);// j = j 1同時(shí)修改各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)值

}

}

else

{

_root.copy.value = “>”;

gotoAndPlay(28);// 改變基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)

}

if (i < j)

{

_root.copy.value = "";

_root. Notice = “以i為指針從左向右進(jìn)行掃描”;

with (_root.jiedian0)

{

gotoAndPlay(4);//初始化基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)

}

tellTarget("_root.jiedian" + i)//指向影片剪輯對象_root.jiedian+i

{

gotoAndPlay(4);

_root.cmp.cpx1 = _x;

_root.cmp.tempvalue1 = value;

} // End of TellTarget

gotoAndPlay(60);

}

else

{

gotoAndPlay(106);

coordx = cpx = cpx2;

_root.Notice = "i==j基準(zhǔn)記錄已定位";

}

三 總結(jié)

在現(xiàn)今計(jì)算機(jī)教育改革的大環(huán)境下,CAI系統(tǒng)將顯示出越來越重要的作用?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”交互式CAI課件實(shí)現(xiàn)了用戶可任意輸入數(shù)據(jù),自主控制演示進(jìn)度等功能,具有良好的交互性,在教學(xué)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。在以后的研制工作中將進(jìn)一步完善設(shè)計(jì),在教學(xué)過程中加以運(yùn)用并跟蹤調(diào)查教學(xué)效果,期望能夠啟發(fā)學(xué)生開發(fā)思維,激發(fā)學(xué)生開發(fā)熱情。

參考文獻(xiàn)

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