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計算機導論課程范文1

(山西大學計算機與信息技術(shù)學院，山西太原030006)

摘要：針對計算機教育面臨的新形勢，分析國外一流大學計算機導論課的現(xiàn)狀，提出重新規(guī)劃面向計算思維培養(yǎng)的計算機導論課程內(nèi)容，闡述利用MOOC資源開展混合教學模式的方案，探討MOOC資源選擇、課上內(nèi)容和課下習題設計等幾個重要問題。

關鍵詞 ：計算機導論；計算思維；MOOC；教學改革

文章編號：1672-5913(2015)15-0046-04 中圖分類號：G642

基金項目：2015年山西省高等學校教學改革項目(12015003)；山西省研究生教育改革研究立項重點課題( 20122001)；2011年山西省高等學校教學改革項目(J2011005)。

第一作者簡介：譚紅葉，女，副教授，研究方向為人工智能、自然語言處理，hytan_2006@126．com。

0 引 言

計算機導論是計算機學科一門重要的基礎課程，學好這門課能使學生了解學科概貌、理解學科核心概念、領會學科內(nèi)涵、了解與后續(xù)課程之間的聯(lián)系和特點。近年來該課程也面臨著挑戰(zhàn)：①導論導什么，一直是人們爭論探索的問題[1-4]。②內(nèi)容覆蓋面廣，但學時有限，一般為24～32個學時。③學生起點參差不齊。有的同學經(jīng)過中學學習，已具備一定的操作和編程能力；有的同學則對計算機操作還比較陌生，教師很難找到適合所有學生的方法。④目前的教科書視角多樣化，有的是計算機領域主要課程內(nèi)容的簡化堆砌，有的是一些常用軟件的操作教程。

有研究者提出，計算機導論的主要作用為“五導”：導知識、導方法、導思維、導意識和導職業(yè)。我們認為該課程應集思維性、方法性、知識性、實時性于一體，以訓練良好的計算思維意識和方法為主，建立計算機科學的整體框架，為后續(xù)課程的學習奠定堅實的基礎。

1 計算機教育面臨的新形勢

計算思維( computational thinking)是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計、人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。計算思維代表著一類普遍的認識和普適的技能，每一個人都應了解它的運用，這是周以真教授對計算思維的定義和解釋。這個概念的提出使計算思維在計算機教育界備受關注，使人們對計算機科學的認知從狹義工具論轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎闼季S，使計算機學科的教育從操作技能和編程能力的培養(yǎng)提升為計算思維的內(nèi)化和養(yǎng)成。

與此同時，由美國硅谷發(fā)起并在全世界迅速崛起的大規(guī)模開放在線課程( massive openonline course．MOOC)影響了全球高等教育，也引發(fā)了許多關于MOOC教育的研究和思考。MOOC的主要優(yōu)勢是：①提供優(yōu)質(zhì)教育資源，實現(xiàn)教育平等，使全球各地的受教育者接受和享受世界頂級教育成為可能。②拓展學校范圍，學生的學習方式更加靈活，不僅可選擇適合自己的時間和地點進行學習，而且整個學習過程可根據(jù)自己的接受能力靈活調(diào)整。③教授者可通過交互式即時測試，及時了解學生對知識的掌握情況并提供個性化的幫助。加州大學伯克利分校的阿曼多·福克斯教授和戴維·帕特森教授，還提出小規(guī)模私有在線課程( small private online course，SPOC)理念用于MOOC與校園教學的結(jié)合，并在世界各地的混合式教學實踐中取得良好效果。

這些新理論和新技術(shù)給大學計算機教育帶來了重大機遇和挑戰(zhàn)，因此，計算機教育者有必要重新梳理計算機課程的教學目標、內(nèi)容、方法和形式，利用新理念和新技術(shù)提升學生學習效果。

2 國外一流大學計算機導論課現(xiàn)狀

過去十幾年，隨著IT泡沫崩裂和金融危機的爆發(fā)，國際對IT人才的需求于2005年跌至最低。2007年，這種現(xiàn)象開始改變。美國政府的一份報告顯示：IT人才就業(yè)的強勁增長至少會持續(xù)到2018年。因此，各大學紛紛開始改革計算機課程教育。

國外著名大學基本都開設了計算機導論性質(zhì)的課程，但各大學專業(yè)優(yōu)勢不同，因此教學側(cè)重點不同。MIT（麻省理工學院）的計算機導論課程名為“Introduction To Computer science andProgramming Using Python”（課程編號6.OO.1X）。課程包括4個主題：計算機科學導論、Python編程、計算思維、數(shù)據(jù)科學，其中有一個主題專門講授與計算思維有關的內(nèi)容。總體來看，該課程特色在于通過Python編程，讓學生學習計算思維、編寫程序解決現(xiàn)實問題。

CMU（卡耐基梅隆大學）的相應課程名為“Principles of Computing”（課程編號15-110）。該課程名突顯計算的核心概念，課程主要內(nèi)容為程序結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)組織、計算領域中的抽象概念、問題求解中的計算準則、經(jīng)典的計算問題、新計算技術(shù)引發(fā)的社會倫理和法律問題。

UCSC（加州大學圣塔克魯茲分校）在美國國家自然基金的資助下，從2011年開始嘗試改革計算機導論課( Introduction To ComputerScience，課程編號CMPS10)。從該校2014年春季的課件可以看出，課程強調(diào)從計算原理和計算思維兩個層面?zhèn)鬟f“計算、抽象、數(shù)據(jù)與信息、算法、編程、網(wǎng)絡”等重要思想。課程通過增加許多趣味性內(nèi)容（如圖形化編程游戲軟件Lightbot），讓學生體會程序工作原理和函數(shù)級抽象、遞歸等程序?qū)用娴暮诵母拍睢Ｕn程還包含計算機技術(shù)發(fā)展引起的社會問題，如數(shù)字足跡、隱私、計算機藝術(shù)等。

可以看出，上述學校的導論課程，從不同層次和角度強調(diào)了計算思維和計算機科學的核心概念與問題。其中，MIT的計算機導論課已在edX（MOOC的3個平臺之一）之上。

3 面向新形勢的計算機導論教學思路

3.1 重新規(guī)劃課程內(nèi)容，突出計算思維的培養(yǎng)

結(jié)合地方性大學的特點，兼顧計算機能力和素質(zhì)不同的學生，我們以計算思維培養(yǎng)為主線，重新規(guī)劃計算機導論的課程內(nèi)容，從始至終凝練貫穿計算思維概念點，融合計算機界的最新研究和計算思維在跨學科領域的最新應用。課程包括4部分內(nèi)容：計算機文化、計算機系統(tǒng)和網(wǎng)絡、計算理論、計算學科方法論。每一部分都清晰地提出具體的計算思維概念點或?qū)W科核心概念，使學生在掌握知識的過程中，以知識、技能、能力為載體，逐步理解和掌握計算思維的基本內(nèi)容和方法，領會知識背后對學科發(fā)展有深刻作用的偉大思想。具體情況見表1。

受《計算機科學概論》作者觀點的啟發(fā)，我們對內(nèi)容順序的安排圍繞“計算、抽象、算法與形式化、程序、問題求解、計算思維”等概念，從學生易于產(chǎn)生共鳴的主題“數(shù)據(jù)表示存儲、計算機工作原理、操作系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡”人手，由淺入深地過渡到較抽象的“計算、可計算、計算模型、算法、計算領域典型問題、計算學科方法論”等內(nèi)容。在計算理論部分，引入計算學科最新技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、社會計算以及計算生物學、計算社會學等學科交叉融合案例，引導學生進一步體驗計算思維。

3.2 引入MOOC資源，嘗試混合教學模式

結(jié)合課程特點，我們提出混合教學模式的初步實施方案，見表2。

實施方案中引入基于MOOC資源的在線學習，學習流程涉及傳統(tǒng)課堂和在線課堂兩種形式，因此是混合教學模式。核心的3個環(huán)節(jié)是：①課下看視頻學習；②課上精講討論練習；③課下繼續(xù)討論協(xié)作完成實踐。

整個學習流程以學生為主體，教師起到引導和幫助的作用。其中，第①個環(huán)節(jié)取決于學生學習的自主性和接受能力；第②③個環(huán)節(jié)，取決于老師對課上精講內(nèi)容和討論題目的設計是否具有創(chuàng)造性和活力，是否可以激發(fā)學生的學習興趣和內(nèi)在動力。

混合教學模式打破了傳統(tǒng)課堂“課上聽講、課下練習”的模式，對老師和學生提出了新的挑戰(zhàn)。例如，對于老師，不僅要選擇適合的在線教學內(nèi)容，而且要設計課上活動和課下習題，還要區(qū)分哪些知識學生可自學，哪些必須經(jīng)過點撥，哪些內(nèi)容需要通過多次練習才能熟練掌握，哪些原理需要討論才能明晰。對于學生，由于缺少面對面的溝通，缺乏傳統(tǒng)的監(jiān)督機制，因此需要更強的意志力和責任感，才能完成課程的學習。

因此，本課程將加強以下問題的研究和實踐：

(1)MOOC資源的恰當引入。引入什么MOOC資源，引入多少內(nèi)容，這些內(nèi)容與本課程的關系是關鍵問題。目前，網(wǎng)易云課堂有一門中文計算機專業(yè)導論課，主講老師是哈爾濱工業(yè)大學的占德臣、聶蘭順等。該課程分為3個子課程：思維與系統(tǒng)、語言與算法、學科與專業(yè)。其中涉及計算機系統(tǒng)、程序與算法的內(nèi)容更強調(diào)計算思維的概念和意識，符合我們的教育目標，因此本課程將選擇相應內(nèi)容進行混合模式教學嘗試，不斷總結(jié)應用開放課程資源的得失，及時改進和優(yōu)化相應課程資源和教學方法，為全面實施混合教學模式提供寶貴經(jīng)驗。

(2)更具活力的課上內(nèi)容設計。課上內(nèi)容主要包括兩部分：①精講，旨在將碎片化的知識匯集成完整內(nèi)容呈現(xiàn)給學生，有效彌補獨立學習能力和接受能力偏弱學生的聽課局限；②課上討論，旨在引導學生進行深化課程內(nèi)容的思辨式討論，激發(fā)學生學習的內(nèi)在動力。

(3)更具思辨性的課下習題設計。可以讓一些問題更具爭議性，正確方法或正確答案不止一個，使學生在解決問題的過程中深化思維；引入安全、隱私、責任和社會意識等問題，鼓勵學生思考現(xiàn)實社會與課程內(nèi)容的關系。課程習題分為練習題、章節(jié)復習題、思考題。練習題用于復習剛剛學過的零散的知識碎片；章節(jié)復習題覆蓋整章內(nèi)容，啟發(fā)學生整合知識點并解決問題；思考題提供社會問題，激勵學生思考討論并開展課外研究，要求學生提交書面報告或口頭報告。此外，還提供實踐題，引導學生獨立或以小組形式協(xié)作完成。

(4)探索建立新評價指標。與傳統(tǒng)教學相比，混合模式中需要考慮新的學生行為，如MOOC資源利用情況、線上或課下討論活躍度、課下習題反饋及正確率等。評價指標要反映學習過程的每個環(huán)節(jié)，才能增強學生學習的內(nèi)驅(qū)力，充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)MOOC資源的作用，有效提升混合模式的教學效果。

4 結(jié)語

我們利用優(yōu)質(zhì)MOOC資源，以計算思維培養(yǎng)為目標，進行計算機導論課程的教學改革，在大學計算機教育體系中具有重要意義。本課程的教學改革實踐正在進行中，取得的效果還需進一步驗證和分析。相信計算機導論課程的改革，對學生計算思維的內(nèi)化和養(yǎng)成，對激發(fā)學生學習興趣，擴大學生國內(nèi)國際視野，都具有積極的推進作用。

參考文獻：

[1]何欽銘，大學計算機基礎教學改革的困惑與躍升[J]中國計算機學會通訊，2012(10): 49-53.

[2]陳鐘．斯坦福與北大計算機課程的改革實踐[J]．中國計算機學會通訊，2013(1): 46-51．

[3]袁方，王兵，李繼民，等．改革教學方法，發(fā)揮計算機導論的“五導”作用[J]計算機教育，2011(1): 95-97．

[4]杭月芹，管致錦，陳德裕．計算思維驅(qū)動下的計算機導論課程改革[J]．計算機教育，2014(3): 61-64.

[5] Wing J M．計算思維[J]．王飛躍，徐韻文，譯．中國計算機學會通訊，2007(11): 77-79.

[6]陳國良，計算思維[J]中國計算機學會通訊，2012(1): 31-34．

[7]戰(zhàn)德臣，聶蘭順，計算思維與大學計算機課程改革的基本思路[J]．中國大學教學，2013(2): 56-60.

[8]李廉，計算思維：概念與挑戰(zhàn)[J]，中國大學教學，2012(1): 7-12．

[9]馮博琴．計算思維：計算機基礎教學改革的第三個里程碑？[J]中國計算機學會通訊，2013(7): 49-52.

[10] Cooper S，Sahami M．對斯坦福MOOC的思考[J]．孫志崗，蔣澤清，譯．中國計算機學會通訊，2013(5): 66-69．

[11]吳文峻，美國MOOC考察見聞[J]中國計算機學會通訊，2013(10): 46-50．

[12]孫茂松，從技術(shù)和研究角度看MOOC[J]計算機教育，2014(9): 2-4.

[13]肖天駿．MOOC: -個學生的體驗與思考[J]中國計算機學會通訊，2013(6): 41-43．

[14]徐葳，楊升浩，呂廈敏，等．MOOC時代，姚班在行動[J]計算機教育，2014(21): 2-6．

[15] EdX. Introduction to Computer Science and Programming Using Python[EB/OLl.[2015-01-16]. edx.org/course/introduction-computer-science-mitx-6-00-1 x-O#.VJj ZPUAAIE.

[16] CMU. Principles ofComputing [EB/OL]./cs.cmu.edu/~/5110/.

[17] UCSC. Introduction to Computer Science [EB/OL].[2015-01-16]. courses.soe.ucsc.edu/courses/cmpslO/Winter14/01.

[18] Brookshear J G．計算機科學概論[M]．劉藝，肖成海，馬小會，等譯．北京：人民郵電出版社，2011:前言部分VI.

計算機導論課程范文2

關鍵詞 計算機導論 計算思維 課程教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.01.067

目前，計算機技術(shù)的發(fā)展及應用已經(jīng)遍及國民經(jīng)濟的各個領域和社會生活的各個方面，信息化社會要求所有工作人員必須不同程度地了解和掌握計算機知識。計算機網(wǎng)絡的發(fā)展和普及，使得計算機的應用范圍更加廣泛。由此帶來的計算機知識在各個專業(yè)中的應用也越來越普遍，如何體現(xiàn)本專業(yè)的普及性及特殊性，需要我們深入探究。

1 計算思維概念回顧

1.1 計算思維的定義

美國卡內(nèi)基梅隆大學計算機學院周以真（Jeannette Wing）教授是最早提出“計算思維”概念的學者，她提出計算思維的定義為：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。

1.2 計算思維的特征

計算思維的特征表現(xiàn)為：（1）概念化，不是程序化。計算機科學不是計算編程，可進一步說，計算機科學不僅關注計算機，還要求能夠在抽象的多個層面上思維。（2）根本的，不是刻板的技能。根本的技能是每一個人為了在現(xiàn)代社會中發(fā)揮職能所必須掌握的；刻板的技能意味著繼續(xù)的重復。（3）是人的，不是計算機的思維方式。計算思維是人類求解問題的一條途徑，但絕非要使人類像計算機那樣去思考。（4）數(shù)學和工程思維的互補與融合。計算機科學在本質(zhì)上源自數(shù)學思維，又本質(zhì)上源自工程思維，兩者的互補與融合很好地體現(xiàn)在抽象、理論和設計三個學科形態(tài)上。（5）是思想的，不是人造物。不只是生產(chǎn)出的計算機硬件和軟件等人造物將以物理形式呈現(xiàn)并時刻觸及人們的生活，更重要的是計算的概念。（6）面向所有人的，所有地方。當計算思維真正融入人類生活的整體以至于不再體現(xiàn)為一種顯示哲學時，就將成為現(xiàn)實。

1.3 計算思維的本質(zhì)及其與計算機的關系

計算思維的本質(zhì)是抽象（Abstract）和自動化（Automation）。反映了計算機的根本問題，計算是抽象的自動執(zhí)行，自動化需要某種計算機去解釋抽象。

計算思維雖然具有計算機的許多特征，但計算機思維本身并不是計算機的專屬。即使沒有計算機，計算思維也會逐步發(fā)揮，甚至有些內(nèi)容與計算機沒有關聯(lián)。但正是計算機的出現(xiàn)，給計算思維的研究和發(fā)展帶來了改變。

2 計算思維在計算機導論教學中的應用

通過對上述計算思維的概念、特征、本質(zhì)及與計算機的關系的回顧，我們可以試探性地把計算思維思想引入計算機導論教學中。

2.1 激發(fā)學生學習興趣

莎士比亞曾說過“學問必須合乎自己的興趣，方可得益”。計算機導論課程的作用是引導學生入門，是把學生引入計算機技術(shù)殿堂。如果通過本課程的學習，能激發(fā)起學生對計算機專業(yè)知識的濃厚興趣，有了興趣學生才能更主動地學習，才會把后續(xù)課程學好，那么該課程的內(nèi)容選擇與教學算是成功了。如何激發(fā)學習興趣是每個教育工作者的必由之路。而計算機導論課程的內(nèi)容的特殊性又需要我們針對不同的章節(jié)提出不同的興趣出發(fā)點。例如，在計算機的發(fā)展史部分，我們介紹計算機最早出現(xiàn)的歷史，提到一個典故：小說作家謝爾頓在《假如明天來臨》里的一個故事說，商人杰夫向經(jīng)銷商兜售一種袖珍計算機，說它“價格低廉、絕無故障、節(jié)約能源、十年中無需任何保養(yǎng)”，當經(jīng)銷商打開包裝盒一看，原來是來自中國的“算盤”。由這個典故一方面激發(fā)學生對早期世界文明的敬仰，另一方面也促使學生了解計算機真正的初衷是作為計算機工具而存在。計算機典故之后再逐步介紹機械計算機時代的開荒者、電子計算機的誕生：從ABC（Atanasoff-Berry Computer）到ENIAC（Electronic Numerical Integrator&Calculator）到晶體管計算機再到集成電路及大規(guī)模集成電路計算機。

2.2 重視直觀教學法在教學中的應用

往往感性的認知是人們獲取知識最直接也是最容易的途徑。但計算機導論課程中的許多概念是抽象的，對于那些不易被理解的概念，教師可換種方式，不直接給出定義，而從學生了解的實際示例或已有的經(jīng)驗知識出發(fā)，通過模擬演示、直觀操作等方式教學，進而幫助學生認識概念的本質(zhì)，從而達到歸納出概念基礎的途徑。譬如在講信息技術(shù)這一抽象概念時，可先向?qū)W生討論日常生活中常見的技術(shù)（如即時聊天工具QQ、信息采集技術(shù)中指紋識別器等），然后引入信息技術(shù)（IT-Information Technology）是指一切能擴展人的信息功能的技術(shù)，是利用電子計算機和現(xiàn)代通信手段實現(xiàn)獲取信息、傳遞信息、存儲信息、處理信息、顯示信息、分配信息等的相關技術(shù)這一抽象概念。通過這種方式來使學生結(jié)合生活實際，將認識由感性認識上升到理性認識，從而加深對概念的理解。但另外需要說明的是，運用直觀的教學不是最終目的，只是引導學生積極思維的一種方式方法或者說是手段，為此不能夠僅停留在感性，需要在學生獲得豐富的感性認知后，對所觀察的事物概括歸納，揭示概念的本質(zhì)屬性，使認識產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

2.3 適當引入合作式學習的教學方式

任何一個高質(zhì)量的工程，都不是一個人的行為，是多方面、多領域、多部門團隊合作的結(jié)晶。對知識的探索過程中強調(diào)人際互動對認識的發(fā)展能起到促進作用。并且大學生未來就業(yè)中依然會需要強調(diào)合作的重要性。為此我們也可以試探性地把合作式學習模式引入到對計算機導論這樣基礎但又復雜的課程中。即通過小組教學使得學生之間構(gòu)建諸如溝通、討論、幫助、支持、鼓勵、評價等一系列的合作互動過程，共同解決學習中的問題，實現(xiàn)學習目標，共享探索成就，體驗合作帶來快樂的學習模式。而合作式學習模式可在學校資源允許的情況下使用：大班教學，小組討論，分隊競賽等的思路。在具體實施合作式教學時需說明幾點：首先，分組的單位設置。建議每組4～6人為宜，不宜過多，否則在人數(shù)過多時不排除會有濫竽充數(shù)的少部分學生存在。也不宜1～2人為組，因為人數(shù)過少就限定了對分組的任務規(guī)模設置不宜過大，否則會使大多數(shù)學生因完不成而產(chǎn)生畏難情緒，從而影響合作式學習的初衷。其次，分組時最好由基礎、性別、性格、愛好等不同的同學構(gòu)建組單位，這樣可以充分發(fā)揮每個學生的特長，調(diào)動學生積極參與性、增強各組成員的集體榮譽感。再就是，每組都有多個子題目可選擇，而每2～3個組也可以選擇同一個子題目，這樣既便于組與組之間討論，也可以保證解決問題的全面性。

2.4 加大實驗教學力度

目前，大多數(shù)學校認為實驗主要是對理論的驗證性模擬，進而忽略了實驗教學的重要性，往往把實驗教學環(huán)節(jié)的課時安排得甚少。另一方面，在實驗教學時，有的僅強調(diào)基礎性實驗，造成了實驗內(nèi)容的簡單、陳舊，使得學生失去了實驗的興趣。為此，我們強調(diào)需要加大實驗教學力度，防止學生出現(xiàn)眼高手低，看懂了卻不會做的情況。

為達到實驗教學的目標，需要老師精心安排課堂及課后實驗作業(yè)，要有計劃地選擇能夠涵蓋課堂教學中知識點的綜合性習題作為實驗內(nèi)容，能夠讓學生在實驗過程中學習和掌握到計算機的技能。對于那些對計算機有濃厚興趣的學生，就更應該讓他們參與到相關的教學活動中來，進而鍛煉學生的自主學習和科研能力。另外需要說明的是，還應強調(diào)作業(yè)的重要性，使每個學生都有作業(yè)可做，又要防止少部分學生因為聽懂了，而應付作業(yè)的行徑，為此，作業(yè)布置要大類似而細不同。

3 結(jié)束語

通過引入計算思維概念及相關屬性，使我們構(gòu)建出了，在計算機導論這一計算機專業(yè)入門課程教學方式的探討。引入計算機導論教學中可從激發(fā)學生興趣開始，到直觀教學為基點，再到合作學習和重視實驗及作業(yè)為藍本的教學方式方法中。探討我們計算機教學教學工作者目標是要培養(yǎng)出懂理論、能動手、善協(xié)作的全方面發(fā)展的計算機人才。

參考文獻

[1] 張洪明等.大學計算機基礎[M].云南大學出版社，2012.

計算機導論課程范文3

關鍵詞：智能計算；課程建設；教學方法

智能科學與技術(shù)是西安電子科技大學于2005年獲教育部批準、2008年被評為第三批國家級特色專業(yè)建設點的一個本科專業(yè)。智能計算導論課程是該專業(yè)的一門主干課程，主要向?qū)W生介紹智能計算、系統(tǒng)辨識和優(yōu)化的方法以及這些智能計算方法的一些高級應用。該課程在大三下學期開設，至今已經(jīng)有四屆本科生(至少500名)上過這門課程。如何讓學生對該門課程產(chǎn)生濃厚的興趣，并為有志于深入研究智能計算的學生指明方向，成為我們教師首先注重的問題。在這樣的目標引導下，我們從選擇教材、準備教學內(nèi)容、制作ppt、探索教學方法入手，形成了目前的“立足基礎、動手編程、展望前沿”的教學體系，深受學生的歡迎。在此，我們對這門課程有關教學的各個方面進行總結(jié)和思考，以期更好的提高我們對該門課程的教學質(zhì)量，同時希望這些心得體會能為同行提供參考。

1教材選擇

教材是教師教學和學生自主學習的重要工具。鑒于智能科學與技術(shù)專業(yè)的本科生每年上研究生的比例保持在50%左右，所以在教材的選擇上，既要滿足畢業(yè)以后選擇參加工作的學生在“廣度”上的需求，又要滿足畢業(yè)以后繼續(xù)攻讀研究生的學生在“深度”上的需求。同時也要能激發(fā)學生的學習興趣，使學生能掌握理論基礎、理解生物和工程應用的背景并能了解智能計算研究的過去、未來、現(xiàn)狀及前沿。鑒于以上要求，我們選擇了西安交通大學徐宗本教授等編著，科學出版社2003年5月出版的《計算智能中的仿生學：理論與算法》。這是一部順應了信息技術(shù)與教學發(fā)展要求的教材，它系統(tǒng)地介紹智能計算的基本理論、基本原理與基本方法，選擇了既能代表智能計算過去20多年間發(fā)展的最突出成果又能反映智能計算當前研究熱點的模擬進化計算、人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論和模糊邏輯與模糊推理[1]。

在教學中，我們的ppt采用中英文相結(jié)合的方式，在基礎理論部分使用中文ppt便于學生理解；在介紹我們團隊的研究成果、具體算法和國際發(fā)展前沿時采用英文ppt、中文講解相結(jié)合的方式，這樣中英文對照，一方面加深了學生對教學內(nèi)容的理解，另一方面也為學生今后閱讀專業(yè)的英文論了鋪墊。

2課程特點及教學內(nèi)容

智能計算是以模型(計算模型、數(shù)學模型)為基礎、以分布并行計算為特征的模擬人的智能求解問題的理論與方法[1-3]。不同于一般的課程，其特點在于它是一個交叉學科。該課程主要向?qū)W生講解三部分內(nèi)容，具體如下。

1) 仿生過程算法：模擬進化計算(20學時)。該部分主要以教材為主，重點講解模擬進化計算技術(shù)的基本原理、生物基礎、算法框架、基本要素、本質(zhì)優(yōu)點及其適用領域；并從編碼、群體初始化、個體評價、遺傳算子和參數(shù)選擇這五個用遺傳算法求解問題需要解決的關鍵問題進行了詳細的闡述。同時，借鑒“智能感知與圖像理解教育部重點實驗室”的最新研究成果，向?qū)W生介紹了基于人工免疫系統(tǒng)的免疫克隆選擇算法，并強調(diào)了與遺傳算法的區(qū)別和聯(lián)系。

2) 仿生結(jié)構(gòu)算法：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(14學時)。該部分主要通過向?qū)W生簡要介紹神經(jīng)網(wǎng)絡的生物背景、數(shù)學模型和學習機理，重點介紹了感知器和單層前向網(wǎng)以及多層感知器，簡單介紹了徑向基函數(shù)和回歸神經(jīng)元網(wǎng)絡。

3) 仿生行為算法：模糊邏輯與模糊推理(12學時)。該部分簡要介紹了模糊邏輯的生物基礎，通過與經(jīng)典集合的對比向?qū)W生展示了什么是模糊集合及其運算、模糊關系及其矩陣，最后簡要介紹了模糊推理的各種模型。

3教學方法

3.1結(jié)合實例的講解

為了更好的讓學生理解智能計算算法是行之有效的，我們選取合適的示例，并結(jié)合算法讓學生從算法機理上明白該類算法是有效的，其仿生背景是合理的。比如在講解遺傳算法這部分時，首先講明了學生大三上學期學過的共軛梯度法、擬牛頓法、單純形方法等基于梯度方向的經(jīng)典優(yōu)化搜索算法，無法求解目標函數(shù)不具備可導等數(shù)學信息的問題，以及離散性問題、不確定性問題、半結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)化的問題和大規(guī)模問題。而遺傳算法直接以目標函數(shù)值作為搜索信息，這樣對許多目標函數(shù)無法求導或很難求導的函數(shù)，遺傳算法就比較方便。為此引入如下優(yōu)化問題：

max f(x1,x2)=21.5+x1•sin(4pi* x1)+x2•sin(20pi* x2)

s.t.-3.0≤x1≤12.1

4.1≤x2≤5.8

然后從如何編碼、如何初始化群體、如何對個體進行評價、如何選擇合適的交叉、變異等遺傳算子以及如何選擇算法中用到的種群規(guī)模、交叉概率和變異概率等參數(shù)方面，詳細地向?qū)W生展示了遺傳算法求解問題的機理和要解決的關鍵問題。同時向?qū)W生展示了遺傳算法求解該問題的尋優(yōu)曲線，以及所求得的滿意解。這種方法有利于提高學生的學習興趣，增強了記憶，加深了理解，取得了良好的教學效果。

3.2實踐能力和科研興趣的培養(yǎng)

智能計算是一門理論和實踐緊密結(jié)合的學科，該學科的發(fā)展日新月異，在智能信息處理領域的地位越來越重要。因此在智能計算的教學過程中，不僅要注重傳授知識，更重要的是要培養(yǎng)學生的能力和素質(zhì)，以培養(yǎng)學生對科研的興趣[4-6]。在教學中，我們采用了上機實驗的教學方式。比如，在學生掌握了遺傳算法求解問題的基本流程以后，我們要求學生在計算機上實現(xiàn)遺傳算法求解3.1節(jié)所述的優(yōu)化問題。在上機實驗過程中，學生不僅掌握了如何在計算機上實現(xiàn)遺傳算法，更加形象直觀的了解遺傳算法的尋優(yōu)過程。更重要的是通過上機，學生深入理解和掌握了遺傳算法求解問題的每一個細節(jié)，并對編寫程序產(chǎn)生了濃厚的興趣。

同時，為了讓學生更深刻地理解針對不同的問題需要設計不同的遺傳算子，讓學生用遺傳算法求解了一個較簡單的TSP問題。并說明遺傳算法求解不同的問題要有不同的編碼、群體初始化和個體評價方式，并需要設計適合問題的遺傳算子以及需要調(diào)節(jié)參數(shù)以達到好的求解效果。鼓勵學生通過查資料等方式編程實現(xiàn)對該問題的求解。意想不到的是，通過兩周的時間，大部分學生都能親自編寫自己算法的程序源代碼，并求得了較好的結(jié)果，從而培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力。同時，向?qū)W生展示我們課題組對TSP問題研究的最新成果，比如10萬個城市的Monalisa_ small問題，71 009個城市的China_71009，同時告訴大家目前求解TSP問題最好的成果，解決該類問題最出名的專家，從而大大激發(fā)了學生的科研興趣。

3.3實驗設計能力的培養(yǎng)

實驗設計能力的培養(yǎng)也是本課程的一個重要內(nèi)容。比如，在人工神經(jīng)網(wǎng)絡部分，在向?qū)W生講解了感知器的學習算法之后，讓學生根據(jù)感知器學習規(guī)則，試寫出算法流程，并通過實驗實現(xiàn)一個感知器。讓學生在自己實驗的設計中加深了對知識的理解。

同時，隨著智能計算的快速發(fā)展，每年我們的教學內(nèi)容和課件都在更新，以包括最新的研究內(nèi)容，尤其是我們課題組的研究內(nèi)容，從而擴大學生的知識范圍。

4考試方法

對智能計算導論這門具體課程來說，最重要的是注重學生的交叉學科知識和能力的培養(yǎng)。因此，本課程的考察方式主要采用：1)閉卷考試。主要考察對智能計算原理的理解和綜合運用能力。2)課程作業(yè)。要求對介紹過的各種智能算法的概念、原理、方法、應用等方面進行總結(jié)、分析、對比等，形成一個簡要總結(jié)報告。3)科技報告。要求學生在智能計算領域的主流英文期刊上選擇感興趣的英文文獻，翻譯成中文；

或者就智能計算領域的一個感興趣的話題談談自己的主張和看法。4)出勤率。根據(jù)學生平時到課的情況給出該項分數(shù)，其目的是督促學生按時到課。該門課成績分配如下：成績=閉卷考試(50%)+小作業(yè)(20%)+大作業(yè)(20%)+出勤率(10%)。

5結(jié)語

本科智能計算教學的困難之一是學生的數(shù)學基礎有限，因此為了讓學生能更好的理解原理和方法，我們?nèi)趸藦碗s的數(shù)學推導，通過借助具體的實例來提高學生的學習興趣，加深對問題的理解，增強對知識點的記憶。同時我們也期待能尋找到更合適于本科生的教材來供學生自主學習。智能計算是實踐性很強的科學，并且該學科的發(fā)展十分迅速。在教學實踐中，我們十分重視學生動手能力和科研興趣的培養(yǎng)。通過編寫程序、實驗設計和科學報告的形式引導學生積極動手，積極思考。

參考文獻：

[1] 徐宗本,張講社,鄭亞林. 計算智能中的仿生學:理論與算法[M]. 北京:科學出版社,2003.

[2] 丁永生. 計算智能:理論、技術(shù)與應用[M]. 北京:科學出版社,2004.

[3] 蔡自興,徐光佑. 人工智能及其應用[M]. 北京:清華大學出版社,2004.

[4] 戚玉濤,劉芳,焦李成. 模式識別教學實踐與課程改革[J]. 計算機教育,2010(10):24-26.

[5] 吳建設,于昕,焦李成.“智能控制”教學方法探索與思考[J]. 計算機教育,2010(10):93-95.

[6] 韓紅,焦李成. 談計算機視覺課程的教學創(chuàng)新[J]. 計算機教育,2010(10):84-86.

Research on Intelligent Computing Introduction Course Construction

SHANG Ronghua1, LI Yangyang1, JIAO Licheng1, HOU Xiaohui2

(1. School of Electronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China; 2. Teaching Affairs Faculty, Xidian University,

Xi’an 710071, China)

計算機導論課程范文4

關鍵詞:計算機科學與技術(shù);計算機科學導論;計算機教育

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1引言

這幾年,計算機學科教育飛速發(fā)展,培養(yǎng)規(guī)模發(fā)展十分迅速。目前全國有600多所高校開設計算機專業(yè),每年畢業(yè)生超過六萬人,伴隨而來的是巨大的就業(yè)壓力。計算機學科本身又是一個發(fā)展日新月異的學科,這給高校計算機專業(yè)教育人員帶來了巨大的挑戰(zhàn)。如何培養(yǎng)適應市場需求的學生,如何應對飛速發(fā)展的專業(yè)知識?成為計算機專業(yè)教育工作者的當務之急。

如何培養(yǎng)計算機專業(yè)人才,從計算機專業(yè)教育工作者的角度來看,最重要的是計算機專業(yè)課程體系的設置。在課程體系的設置中,我們應突出“計算機科學導論”課程的作用。

2 “計算機科學導論”課程的重要性

“計算機科學導論”課程并不是計算機專業(yè)的核心課程,但是此課程是計算機專業(yè)主要專業(yè)課程的一個簡潔壓縮版,在整個計算機學科專業(yè)教育中起到了提綱挈領的作用。

在新生剛開始接觸計算機學科的時候,經(jīng)過調(diào)查我們發(fā)現(xiàn),雖然有的學生以前學過計算機方面的相關知識,比如學過Office基本操作或者BASIC編程,但是絕大部分學生并不知道在大學計算機專業(yè)能學到什么,應該學到什么。而“計算機科學導論”課程作為計算機專業(yè)學生來到大學學習的第一門計算機相關的課程,直接關系到學生對計算機學科的第一印象,影響他們以后繼續(xù)學習其他專業(yè)課程的興趣。更重要的是,“計算機科學導論”介紹了計算機學科的專業(yè)知識體系、相關學科基礎、核心概念、典型方法、基本問題,這門課程能使學生認識到高等數(shù)學、大學物理等基礎課程在今后的專業(yè)課學習過程中的重要輔助作用,也能使學生了解一些計算機專業(yè)課程之間相輔相成的關系,由此可見“計算機科學導論”是一門非常重要的引導性課程。

3當前“計算機科學導論”教育存在的問題

3.1對“計算機科學導論”課程的基本目標認識不足

目前,部分教師容易陷入到對“計算機科學導論”課程所涉及專業(yè)知識的講解中,從而導致一些剛進入大學、剛剛接觸計算機學科以及缺乏計算機學科理論基礎的學生在知識理解上的巨大困難,容易使他們逐漸喪失學習的興趣,對他們今后的發(fā)展造成不利影響。

3.2 “計算機科學導論”課程教學不完善

當前,“計算機科學導論”課程基本上還是僅有課堂學習,缺乏足夠的實踐動手操作,而且?guī)熒g的交流不足,對學生的學習興趣的提升沒有多少幫助。

3.3人文教育的忽視

在計算機科學高速發(fā)展的今天,很多高校的計算機教育教學計劃中都將培養(yǎng)學生對計算機原理、操作等技術(shù)方面的內(nèi)容作為主要目標,教師的教學任務就是教會學生如何理解計算機的設計原理、如何使用互聯(lián)網(wǎng)或怎樣進行更深入的編程、規(guī)則設計。不僅僅是學校,學生家長更關注的也是學生在學校是否學到了真正的技術(shù),是否能夠憑此獲得一份好的工作,這種片面的追求直接導致了教學中人文精神關注度的弱化。這種情況導致的后果令人擔憂:越來越多的網(wǎng)絡黑客,數(shù)字化犯罪數(shù)量的與日俱增,信息垃圾的泛濫……

4 “計算機科學導論”教學改革思路

針對當前“計算機科學導論”教育存在的問題,本文提出以下教育改革方案:

4.1認清“計算機科學導論”課程的基本目標

“計算機科學導論”課程的兩個基本目標是認知和導學。

(1) 認知。“計算機科學導論”應該看成一種高級科普教育,而不應該像專業(yè)課程一般深入講解。

對于剛上大學的學生來說,“計算機科學導論”課程中的關于其他專業(yè)課程方面的知識是難以理解接受的,如果深入講解這些在導論中出現(xiàn)的知識,會使學生感覺一頭霧水,逐漸喪失學習興趣,效果事倍功半。相反,如果對于這些專業(yè)方面的東西僅僅做一個概括的說明,使學生知道這是以后將要學習的一門專業(yè)課程,把教學的重心放在對計算機學科的詳細介紹上,講授相關計算機學科的發(fā)展,激發(fā)學生的學習熱情,可能會收到更好的效果。

(2) 導學。“計算機科學導論”是整個大學計算機專業(yè)學習的一門引導性課程,所以此課程的教學應盡量在激發(fā)學生學習興趣上做更多的努力,讓學生在興趣中看到計算機學科的定義、學術(shù)范疇、學科概貌、專業(yè)方向以及學科前景,并引導學生用正確的方法方式去認知和學習學科專業(yè)知識。

4.2完善“計算機科學導論”課程的教學

盡管國家很早就開始提倡素質(zhì)教育,但是中、小學巨大的應試壓力使得這一政策難以得到徹底實施,大學生沒有那么大的應試壓力,所以,從大一開始我們就應該付諸實施素質(zhì)教育,努力培養(yǎng)合乎市場需求的現(xiàn)代大學生。而素質(zhì)教育很大程度上體現(xiàn)在課程教學上。

以北京理工大學計算機學院的“計算機科學導論”課程的教學為例,經(jīng)過課程教研組所有教師的共同努力,這幾年的教學取得了不錯的成績。首先,這門課程近幾年突出了實踐操作的重要性,增加了十多個學時的上機練習;另外,這門課程還增加了學生PPT自我展示部分的實踐環(huán)節(jié),這對提高學生的學習積極性有非常重要的作用。這些都是寶貴的教學經(jīng)驗,應該繼續(xù)保持并得到發(fā)揚。

4.3加大人文教育的關注

大學不應該僅僅能夠教會學生專業(yè)知識,更應該教會學生如何正確運用自己學到的知識。作為計算機學科的引導性課程,“計算機科學導論”教學中應該著重關注人文精神的傳播。

所以,在“計算機科學導論”的課程教學中應該強調(diào)以人為本,強調(diào)教學對主體“人”的關注。在“計算機科學導論”課程的教學過程中,教師應將科學知識納入人文教育,使二者相互融合地體現(xiàn)在教學的整個過程中。在“計算機科學導論”的教學過程中要鮮明地突出人的主體地位,讓學生們理解技術(shù)是人的能力的延伸,也包含了人類的道德、價值等精神內(nèi)涵在其中,而不是完全冰冷的客觀物體或技術(shù)手段。教師在教學中應該引導學生學習主動獲取、處理、生成和免疫信息的能力,充分發(fā)揮自己的主觀能動性;警惕對物質(zhì)、技術(shù)的依賴,重視人與人之間的交往、情感交流,自覺地讓自己融入社會,不能固步自封、封閉自守;在與計算機的長期打交道的過程中,要有意識地加強與周圍人的聯(lián)系、溝通,不能因為長期在孤獨的環(huán)境下工作而產(chǎn)生人情冷漠和人際關系的疏遠。

5結(jié)束語

實踐證明,“計算機科學導論”的授課關系到學生從中學到大學學習方法的轉(zhuǎn)變,關系到學生對大學計算機專業(yè)課程概貌的了解,關系到學生興趣的培養(yǎng)。優(yōu)質(zhì)的教學方法能夠取得事半功倍的效果。

參考文獻:

[1] 王昭順.“計算機科學與技術(shù)導論”課程在計算機教育中的作用[J]. 計算機教育,2008(8):52-53.

計算機導論課程范文5

《計算機導論》課程是對計算機專業(yè)做個緒論性的介紹，主要目的是讓學生對計算機的歷史發(fā)展、知識體系及學習方法有個總體了解，激發(fā)學生的學習興趣和學習主動性。對《計算機導論》雙語課程的內(nèi)容和特點、教學條件、教學方法等作了詳細的闡述，提出了創(chuàng)新點并指出了下一步研究的方向。

關鍵詞：

計算機導論；課程；雙語

中圖分類號：

F49

文獻標識碼：A

文章編號：16723198（2014）06017202

1 引言

《計算機導論》（雙語）課程從學科整體出發(fā)，綜述性地、深入淺出地介紹計算機學科的有關知識與技能，起導向的作用。它是從事計算機專業(yè)學習學生的“引導圖”，是對整個計算機學科有一個鳥瞰式的縱覽。它沒有先修課要求，也無直接的后續(xù)課，但它是所有后繼專業(yè)基礎課及專業(yè)課的基礎。其目的是認識計算機學科的本質(zhì)，對計算機學科的系統(tǒng)化和科學化進行闡述，并在這個過程中激發(fā)學生學習的興趣。通過計算機基礎知識的學習，掌握計算機軟硬件基本使用方法，使學生對計算機的認識由感性的、功能的認識深入到內(nèi)涵的、理論的認識。在學完本課程后，使學生掌握計算機技術(shù)所必須的所有核心概念和內(nèi)容，并為后續(xù)的計算機技術(shù)課程學習打下堅實的基礎。本課程的目標是對計算機專業(yè)做一個緒論性的介紹，不求深度優(yōu)先，但求廣度優(yōu)先，主要目的是讓學生對計算機的歷史發(fā)展，知識體系及學習方法有一個總體的了解，激發(fā)學生的學習興趣和學習主動性，為學生順利完成大學的學習任務提供必要的專業(yè)認識基礎。在教學中，主講教師主要采用雙語教學，讓同學逐步提高計算機專業(yè)英語的聽力和表達能力，熟悉計算機專業(yè)的英語術(shù)語，培養(yǎng)國際化的計算機專業(yè)人才。

2 教學內(nèi)容和特點

作為導論性課程，本課程既介紹了計算機軟硬系統(tǒng)的基礎知識，同時也介紹了數(shù)據(jù)存儲、軟件工程、程序設計、人工智能以及算法等方面的知識內(nèi)容。本課程盡可能地將最有用的信息綜合起來提供給學生，因此，課程具有如下特點：覆蓋面廣，幾乎包含了計算機科學和技術(shù)所涉及的所有核心概念和內(nèi)容；彈性大，作為進入大學學習的一門導論性強、覆蓋面廣的專業(yè)基礎課程，學生必然面臨很多問題和難題，對各部分內(nèi)容的把握不可能深入，為此需要在教學中靈活處理。但是最基本的要求是把握最基礎、最核心的概念和技術(shù)。該課程定位是對計算機專業(yè)做一個緒論性的介紹，不求深度優(yōu)先，但求廣度優(yōu)先，主要目的是讓學生對計算機的歷史發(fā)展，知識體系及學習方法有一個總體的了解，激發(fā)學生的學習興趣和學習主動性，為學生順利完成大學的學習任務提供必要的專業(yè)認識基礎。主講教師以科學的認識論和科學的方法論統(tǒng)領整個課程的教學，采取高級科普的深度定位和通俗流暢的語言和故事，向?qū)W生介紹整個學科的概貌和國內(nèi)外的最新進展，幫助學生進行整個學科正確的認知與導學。

《計算機導論》課程是計算機專業(yè)一門重要的先導基礎課程。該課程教學的兩個基本目標和任務是認知與導學。在教學中，教師應該以科學的認識論和科學的方法論統(tǒng)領整個課程的教學，采取高級科普的深度定位和通俗流暢的語言和故事，向?qū)W生介紹整個學科的概貌和國內(nèi)外的最新進展，幫助學生進行整個學科正確的認知與導學，為學生順利完成大學的學習任務提供必要的專業(yè)認識基礎，同時，給學生的學習留下大量的疑問和問題，為后續(xù)課程的教學留下“伏筆”，真正使導論課程的教學起到初步認知與正確導學的作用，能夠引導和幫助學生按照學科專業(yè)的特點和要求來開展學習。計算機導論實驗是計算機導論課程課內(nèi)實驗，通過實驗，要求學生掌握計算機基本應用技能。

利用雙語教學充分利用互聯(lián)網(wǎng)上的信息資源和計算機科學導論的中英文教材深入淺出地介紹計算機的基礎知識，計算機體系結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡計算，程序設計與算法分析，信息系統(tǒng)，軟件工程，圖形學和可視化計算，智能系統(tǒng)，離散結(jié)構(gòu)等。

3 教學條件

選用《Computer Science An Overview（計算機科學概論）》，（美）J. Glenn Brookshear著，人民郵電出版社，作為理論教材。同時提供學生一些參考書和一些網(wǎng)站。該教材是計算機科學導論課程的一本經(jīng)典教材，全書對計算機科學做了精彩的百科全書式的全面闡述，全景式地展現(xiàn)了計算機科學的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及其新的技術(shù)發(fā)展趨勢。教材首先介紹的是信息編碼及計算機體系結(jié)構(gòu)的基本原理；進而是操作系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡的內(nèi)容，接著探討了算法、程序設計語言及軟件開發(fā)，然后探索了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫方面的問題，通過圖形講述計算機技術(shù)的主要應用，涉及了人工智能，闡述了計算機抽象理論。教材在內(nèi)容編排上遵循由具體到抽象推進這樣一種很利于教學的順序，每一個主題自然而然地引導出下一個主題。此外，書中還有大量的圖、表和實例，增強了讀者對知識的了解與把握。該教材既適合作為高等院校計算機以及相關專業(yè)本科生教材，也可以供有意在計算機方面發(fā)展的非計算機專業(yè)讀者作為入門參考。

《計算機導論》（雙語）課程是計算機專業(yè)一門基礎課，歷來得到學校及學院各方的關注和重視。我們制定了“以人為本”、“因材施教”、“教學互動”的教學方針，對《計算機導論》（雙語）課程在教學內(nèi)容、方法以及教學手段和考核方式等方面進行了大范圍改革試驗。采用整體、交互式教學模式，推廣“以學生為中心”的教學方法，對課堂教學實踐進行了個案分析和研究，觀察了“任務型教學法”和“問題驅(qū)動法”在課堂教學活動中的實踐效果。以上改革成果取得了良好的成效。學校圖書館有很多可利用的網(wǎng)絡電子期刊和國內(nèi)外幾個大型的數(shù)據(jù)庫，如：中國學術(shù)期刊全文庫、中國博碩士學位論文全文庫、Elsevier期刊全文庫、Springerlink期刊全文庫、LexisAcademic數(shù)據(jù)庫、AIP&APS期刊全文庫、IOP期刊全文庫、國家科技圖書文獻中心、高校人文社會科學文獻中心、中國知網(wǎng)總站（高等教育期刊）、中國知網(wǎng)總站（基礎教育期刊）等。學院有自己的圖書資料室，藏書豐富，有許多關于計算機專業(yè)的中外文圖書和中外文期刊，資料室的管理人員具有高級職稱，業(yè)務水平高，為教師的科研、教學提供了高質(zhì)量、熱情的服務。這些不僅確保了“計算機導論”課程教學任務的順利實現(xiàn)，而且為學生的課外學習創(chuàng)造了寬舒的、有利的環(huán)境。目前該課程可以進行網(wǎng)絡共享的教學資源有課程教學大綱、考試大綱、教學計劃、習題集、電子教案、教學課件、參考文獻等。利用多媒體教室，以英文電子講義為主用雙語講授所涉及內(nèi)容的基本觀點、技術(shù)、理論和新概念，以有關章節(jié)的歷史故事為主線將人，內(nèi)容和實踐統(tǒng)一到教學過程中。充分利用互聯(lián)網(wǎng)獲取最新的信息，技術(shù)和工具，并和學生同時分享。

4 教學方法

根據(jù)教學目標的需要和后繼課程內(nèi)容相關性，在原版教材中選擇滿足教學要求的教學內(nèi)容實施教學，精心設計教學內(nèi)容，并適當補充后繼課程所需教學內(nèi)容。在課堂教學的基礎上，為學生指定了大量閱讀資料（網(wǎng)上下載、資料室、電子圖書館、相關參考書），設計了大量的案例，布置了操作性強的項目設計。充分體現(xiàn)專業(yè)特色，在“知識夠用”的前提下，強調(diào)技能的培養(yǎng)。建立課程內(nèi)容更新機制，把枯燥的計算機理論轉(zhuǎn)化具有實際意義案例教學。以調(diào)動學生積極性為核心，以模擬實踐教學為主線，建立多渠道、獲取式教學系統(tǒng)的教學方法體系。以多媒體教學為主線，建立多媒體課件、立體化教材、網(wǎng)上資源為一體的教學體系。教師通過班級QQ群相關教學資料和教學通知，學生可以登陸教學交互平臺，閱讀下載資料、掌握教學難點與重點，學生通過網(wǎng)絡上交作業(yè)，教師批改完畢通過網(wǎng)絡回傳給學生。起到了良好的教學輔助作用。課前學生可以中文教材為基礎進行預習，大致了解課堂教學的基本內(nèi)容以及專業(yè)概念的母語表達；課上教師以英文電子講義為主用雙語講授所涉及內(nèi)容的基本觀點、技術(shù)、理論和新概念；課后學生又可詳讀英文教材和推薦的英文網(wǎng)站將課上內(nèi)容進一步擴展。通過指導學生進行課堂討論等方式引導學生主動參與，提高學習興趣與效果。在適當?shù)臅r刻利用中文提示。雙語教學的一個重要目的是讓學生掌握專業(yè)詞匯的中英文含義，由于采用英文原版教材，且課件以英文表達為主。為了讓學生掌握專業(yè)詞匯的中文含義，必須采用中文提示。中文提示采用兩種方式：靜態(tài)方式和動態(tài)方式，靜態(tài)方式中兩種語言同時呈現(xiàn)（為了吸引學生注意，采用兩種不同顏色），動態(tài)方式則動過標注及動畫的方式實現(xiàn)。過多的采用靜態(tài)方式可能讓學生麻木而疏于記憶，過多的采用純英文表述可能讓學生感到疲勞。我們在課件中采用靜態(tài)和動態(tài)相結(jié)合的方式，對于特別難以理解以及難以表達的部分，還采用中英文混合講解的方法，提高學生對專業(yè)知識的雙語表達能力。將最新的研究成果帶入課堂不僅可以開闊學生的眼界，也可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。通過實驗以及課程設計項目，一方面可以幫助學生理解方法的本質(zhì)，另一方面可以培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。通過案例培養(yǎng)學生的興趣以及求解實際問題的能力。

計算機導論課程范文6

摘要：本文基于“計算機導論”課程的特點，設計了一種基于Web2.0的教學平臺，提高學生在學習中的參與度，形成一種教學之間良好的互動與反饋機制，增強了教學效果。

關鍵詞：計算機導論；Web 2.0；Blog；互動式教學

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1引言

“計算機導論”是高等院校計算機專業(yè)學生首先接觸的一門專業(yè)基礎課程，其目標是為那些需要在該領域進行深入學習的人詳細而系統(tǒng)的介紹這門科學，使他們能夠形成對計算機作為一門科學的初步認識和理解，從而對他們完成個人學業(yè)規(guī)劃和職業(yè)規(guī)劃產(chǎn)生積極有效的影響。

2剝?nèi)ビ嬎銠C神秘的面紗

在我國，從計算機導論正式作為一門課程出現(xiàn)到現(xiàn)在已有近二十年。隨著計算機、微電子和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，如今的計算機不再是工業(yè)界和科技界的專利，并已經(jīng)徹底深入到了人們生活的方方面面，成為大眾不可缺少的工具和伙伴。許多課堂上曾經(jīng)時髦的名詞，如Intel 386、MS-DOS、Floppy Disk、Netscape等，都隨著摩爾定律成為了歷史，取而代之的是iPhone、Vista、YouTobe、BLOG等新興名詞，許多曾經(jīng)深深吸引學生的多媒體素材也在耳濡目染中變得不再神秘，因為互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為他們獲取更多專業(yè)和社會知識的重要來源。

知識獲取手段的多樣性使得學生本身從課堂對課程知識的渴望度下降，課堂興趣悄然發(fā)生轉(zhuǎn)移。與此同時，互聯(lián)網(wǎng)的高速普及使得計算機科學出現(xiàn)了覆蓋范圍更廣，專業(yè)劃分更細，系統(tǒng)性更強和復雜性更高的趨勢，想要整體掌握，難度顯著加大。二者在課堂教學中相遇必然導致各種矛盾出現(xiàn)，這對本門課程的教學效果產(chǎn)生了極大的影響，也增加了課堂教學的難度。因此，我們迫切希望能通過引入新的教學手段和思維方式來徹底解決這一問題。

3計算機導論課程的特點

計算機導論作為一個重要新興基礎學科的入門課程，有著自身的顯著特點：

(1) 知識時效性強，更新速度快。在IT行業(yè)內(nèi)，計算機軟硬件產(chǎn)品的更新速度越來越快，市場生命周期越來越短。與之相適應，如果計算機導論課程不能在這一過程中主動實現(xiàn)知識更新，建立造血機制，注定會遭到學生的淘汰。

(2) 內(nèi)容覆蓋面廣。社會信息化進程的加速使得計算機科學已經(jīng)融入到方方面面，如果導論課程教學仍停留于傳授計算機知識本身顯然是難以適應時展的。

(3) 學生起點差異大。中小學計算機教育的普及，使得高等院校計算機基礎教育的起點發(fā)生了變化，一些基礎知識的教育重心下移。同時，由于城鄉(xiāng)差異、地域差異、以及經(jīng)濟發(fā)展水平差異等造成的中小學計算機教育軟硬件條件不一則導致學生進入高校時計算機基礎知識掌握的水平呈現(xiàn)愈演愈烈的分化趨勢。

(4) 教學效果影響深遠。這們課程教與學的好壞，直接影響到學生對于計算機專業(yè)的了解和認同感的建立，甚至對學生未來的專業(yè)選擇、職業(yè)生涯規(guī)劃也將產(chǎn)生潛在的影響。

4基于Web2.0的互動式教學模式

傳統(tǒng)的基于Web1.0的網(wǎng)絡教學平臺往往只注重知識與信息的和對教學電子化任務的實現(xiàn)，而忽略了教學過程的互動性和個體差異引入的諸多個性化元素。因此，在鞏固課堂教學成果、適應知識更新節(jié)奏、延長課程生命力方面都存在難以克服的致命缺陷。為了解決這一問題就必須對教學過程的這一環(huán)節(jié)進行思路上的創(chuàng)新。

4.1Web2.0的引入

從2005年開始，一種鼓勵Web用戶從單純的“讀”向“寫”發(fā)展，從使用者向建設者轉(zhuǎn)化，由被動接收變?yōu)橹鲃觿?chuàng)造的互聯(lián)網(wǎng)應用模式已逐漸為業(yè)界所接受，這就是Web 2.0模式。它以Blog、RSS、WIKI等應用為核心，依據(jù)六度空間、XML、Ajax等新理論和技術(shù)實現(xiàn)，被視為自2001年網(wǎng)絡大蕭條以后最強勁的技術(shù)動力，它不僅成為當今互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向，也正在改變著人們的生活和工作方式。Web2.0的引入在于將因特網(wǎng)重新帶回了崇尚平等、交互、去中心化的道路，讓每個人都成為網(wǎng)絡的創(chuàng)造者，甚至直接利益的獲得者，充分體現(xiàn)了所謂“長尾”理論的精髓。

同樣，在諸多正在進行的課程改革中，教師們也著力希望制造一種使教學趨于平等，甚至“以學生為中心”的體系。所謂“以學生為中心”實際上就是去除了傳統(tǒng)上以教師為中心的被動模式，轉(zhuǎn)而追求一種體現(xiàn)學生能動價值的主動模式。這些正符合Web2.0的基本思想和特點。

NSSE(National Survey of Student Engagement)在對全美學生學習投入度進行調(diào)查時使用了4項與課程教學直接相關的重要指標：學習上的挑戰(zhàn)性，學習的主動性與合作性，師生之間的互動性，教學經(jīng)驗積累(另一項為校園環(huán)境支持度)。筆者對國內(nèi)現(xiàn)有多個計算機導論課程網(wǎng)站進行了調(diào)研，結(jié)合北航“計算機導論和計算機倫理學”教改與精品課建設的要求，圍繞這4項指標，提出了基于Web2.0思想的嶄新課程教學平臺架構(gòu)-ICE(Introduction to Computers and Computer Ethics)，并希望在該課程平臺建設中要著重解決好以下幾個問題：

如何提高學生參與平臺的熱情和建立平臺的造血機制？

如何建立教學之間良性互動和正反饋機制？

如何針對學生特點進行興趣挖掘和提供個性化服務？

如何盡量延長課程的生命力和提高對學生的影響力？

4.2ICE平臺架構(gòu)設計

在平臺設計過程中，我們把握幾個基本原則：1課堂教學與網(wǎng)絡平臺相結(jié)合，用技術(shù)手段促教學效果提高；2知識傳授與職業(yè)規(guī)劃相結(jié)合，解決學生關心的深度問題；3教育現(xiàn)實結(jié)合科學發(fā)展觀，提高課程生命力，充分延長課程生命周期。

平臺基于MVC分層模式設計，采用Spring/Struts架構(gòu)實現(xiàn)。具體以門戶技術(shù)(Portal)為框架，在原有Web1.0元素的基礎上融合Web2.0元素，具體包括引入學生博客、計算機博物館、興趣挖掘與個性化推薦、RSS聚合等，如圖1所示。

圖1 ICE平臺系統(tǒng)架構(gòu)

4.3關鍵應用實現(xiàn)

我們將平臺建設的主要工作總結(jié)為以下五個工程并加以介紹。

人氣工程――門戶(Portal)

對于Web系統(tǒng)而言，主頁是學生接觸和認識教學平臺的窗戶，網(wǎng)頁內(nèi)容是否精彩，界面設計是否清爽，操作方式是否友好直接關系到學生對于教學平臺的第一印象，一個沒有點擊率的網(wǎng)站絕不是好網(wǎng)站，學生不愿意使用的教學系統(tǒng)就是失敗的系統(tǒng)。

基于Portal的門戶設計是統(tǒng)領平臺其他諸功能的基礎，提供了個性化、單點登錄、不同來源的內(nèi)容整合以及存放信息系統(tǒng)的表示層。它的特點就是改變了以往以內(nèi)容為中心的Web教學方式，而轉(zhuǎn)為以學生為中心。在系統(tǒng)中，所有其他功能都以Portlet窗口的形式作為一個個內(nèi)容可訂制的頻道出現(xiàn)，如IT新聞、專業(yè)動態(tài)、學院師資等公共資源，以及個人Blog、RSS、WIKI等個性化資源。學生可以按照自己的喜好決定自己希望出現(xiàn)的內(nèi)容，甚至窗口風格，如同在Web上操作自己的桌面。Portal的引入迎合了學生的展現(xiàn)個性化特點的要求，為他們提供了個性化發(fā)展的空間。

造血工程――數(shù)字博物館(WIKI)

知識的更新速度快是計算機行業(yè)發(fā)展的一大特點。作為教學工作者的老師以個人的力量根本無法在很短的時間內(nèi)將大量的新知識一一收集并介紹給學生，時間和空間不允許。基于WIKI的數(shù)字博物館則將這種以往的不可能變成了現(xiàn)實。我們只需要完成數(shù)字博物館的初期建設和啟動內(nèi)容，其余的所有工作便由學生來完善。通過提交資料的過程，學生不但鍛煉了能力，消化了知識，也增強了他們的責任感和自信心。而通過他們的實踐活動，大量知識的迅速匯集也為更多的后來人提供了學習的源泉，通過數(shù)字博物館的建立，學生從以往知識的被動接受者變成了傳播知識的建設者，如蜜蜂在吸收花蜜的同時也完成了授粉的工作。

生命工程――博客(BLOG)

博客功能為學生提供了一個展示自己的個性化空間，同時也是延伸平臺以及課程生命力的重要功能，使得這門課程能夠在學生結(jié)課后仍然為他們提供服務，獲取他們的反饋，并與其他課程之間建立起有機的聯(lián)系。學生入學后便可以開通在平臺上的博客空間，在校期間可以不斷對其進行豐富，畢業(yè)后仍然可以保留和使用。單純的博客功能并不單單作為個人網(wǎng)絡日記，同時也記載著學生的專業(yè)成長過程，為我們提供了對學生專業(yè)發(fā)展的追蹤手段，這些對于課程經(jīng)驗的積累是至關重要的。基于博客的數(shù)據(jù)聚合給與了平臺一個不斷擴展自身功力的空間。

創(chuàng)新工程――興趣挖掘與個性化推薦

課題組長期在個性化搜索引擎和數(shù)據(jù)挖掘方向開展了大量研究工作，圍繞導論精品課建設工作設計了專項課題，以教學平臺的各模塊為核心，通過在線調(diào)查等工具充分采集數(shù)據(jù)，對學生的網(wǎng)絡習慣進行分析，并在此基礎上進行興趣挖掘，針對學生的個性化特征推薦適合數(shù)字博物館、IT新聞中符合其特點的網(wǎng)絡內(nèi)容等。此外，學生也可以自行訂閱感興趣的頻道，所有內(nèi)容通過RSS自動進行聚合，學生只要登錄系統(tǒng)即可以直接看到所關心的各種話題和業(yè)界動態(tài)，無需進行額外搜索。該功能大大減輕了學生的網(wǎng)絡使用負擔，提高了學生對網(wǎng)絡平臺的使用效率。

希望工程――計算機倫理與職業(yè)規(guī)劃

北航計算機學院是國內(nèi)首個開設“計算機導論與計算機倫理學”課程的院系，我們也將計算機倫理學和未來職業(yè)規(guī)劃內(nèi)容引入到計算機導論的教學平臺之中。當今社會，崇尚個性張揚、競爭意識的社會風氣帶來的責任感的缺失已經(jīng)成為了高校學生們存在的普遍問題。因此需要加強學生靈活性、適應能力以及團隊協(xié)作方面的訓練，介紹計算機從業(yè)人員應具備的職業(yè)修養(yǎng)與職業(yè)道德方面。如通過開設名師指導等門戶頻道，向?qū)W生介紹學校，介紹專業(yè)，培養(yǎng)學生愛母校、愛專業(yè)的精神；通過高年級學生的切身體驗幫助學生選擇合適自己發(fā)展的專業(yè)方向；通過畢業(yè)學生的現(xiàn)身說法為學生開通一條了解社會，了解專業(yè)的途徑，建立對職業(yè)的信心。

5 總結(jié)

計算機導論是一門時代感很強的課程，其被接受的程度取決于受眾的興趣度，而大學新生往往存在求知欲很強，心態(tài)卻不穩(wěn)定的特點，針對這一特點我們設計了基于Web2.0的互動式教學模式。希望在課程的實踐過程中不斷通過學生的主動參與來提高課程的被認知程度，進而豐富課程的教學資源，在過程中潛移默化加強和鞏固教學效果，并且試圖通過各種手段對學生在校的學業(yè)規(guī)劃和未來的職業(yè)規(guī)劃進行有益的指導，以網(wǎng)絡教學平臺的方式在課后繼續(xù)給他們提供各種獲取相關資源的正確方式。