發(fā)布時(shí)間：2023-03-01 16:26:55
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)地質(zhì)，數(shù)值分析，C語言程序設(shè)計(jì)，教學(xué)方法
數(shù)學(xué)地質(zhì)解決地質(zhì)問題的一般步驟或途徑如下：第一，進(jìn)行地質(zhì)分析，定義地質(zhì)問題和地質(zhì)變量，建立正確的地質(zhì)模型；第二，根據(jù)地質(zhì)模型選擇或研究適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型；第三，運(yùn)用數(shù)值分析理論對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解；第四，運(yùn)用C語言設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序，并上機(jī)試算；第五，對計(jì)算機(jī)輸出成果進(jìn)行地質(zhì)成因解釋，對所研究的地質(zhì)問題作出定量的預(yù)測、評價(jià)和解答。為了很好地解決地質(zhì)問題，需要同時(shí)學(xué)好《數(shù)學(xué)地質(zhì)》、《數(shù)值分析》和《C語言程序設(shè)計(jì)》三門課程。本文將對《數(shù)學(xué)地質(zhì)》、《數(shù)值分析》和《C語言程序設(shè)計(jì)》三門課程的教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行研究，并介紹瓦斯危險(xiǎn)性預(yù)測數(shù)學(xué)地質(zhì)軟件的開發(fā)。
1數(shù)學(xué)地質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容及方法
數(shù)學(xué)地質(zhì)（mathematicalgeology）是六十年代以來迅速形成的一門邊緣學(xué)科。它是地質(zhì)學(xué)與數(shù)學(xué)及電于計(jì)算機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物，目的是從量的方面研究和解決地質(zhì)科學(xué)問題。它的出現(xiàn)反映地質(zhì)學(xué)從定性的描述階段向著定量研究發(fā)展的新趨勢，為地質(zhì)學(xué)開辟了新的發(fā)展途徑。數(shù)學(xué)地質(zhì)方法的應(yīng)用范圍是極其廣泛的，幾乎滲透到地質(zhì)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。
1.1 數(shù)學(xué)地質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容
數(shù)學(xué)地質(zhì)的研究對象包括地質(zhì)作用、地質(zhì)產(chǎn)物和地質(zhì)工作方法。通過建立數(shù)學(xué)模型查明地質(zhì)運(yùn)動的數(shù)量規(guī)律性。這種數(shù)量規(guī)律性具體表現(xiàn)為地質(zhì)體的數(shù)學(xué)特征、地質(zhì)現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)規(guī)律以及地質(zhì)勘探工作中存在的概率法則。其內(nèi)容可概括為以下3個(gè)方面：①查明地質(zhì)體數(shù)學(xué)特征，建立地質(zhì)產(chǎn)物的數(shù)學(xué)模型。例如礦體數(shù)學(xué)特征是指礦體厚度、品位等標(biāo)志變化的數(shù)量規(guī)律性。按其屬性可劃分為礦體幾何特征、空間特征、統(tǒng)計(jì)特征和結(jié)構(gòu)特征等4類。比如，盡管礦產(chǎn)有多種多樣,但礦石有用組分品位的統(tǒng)計(jì)分布卻服從正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布等有限的幾種分布律。從它們的分布特征可以分析判斷其成因特點(diǎn)，而且各類數(shù)學(xué)特征還具有不同的勘探效應(yīng)。②研究地質(zhì)作用中的各種因素及其相互關(guān)系，建立地質(zhì)過程的數(shù)學(xué)模型。如盆地沉積過程的數(shù)學(xué)模型，地層剖面的計(jì)算機(jī)模擬，巖漿結(jié)晶過程的馬爾柯夫鏈分析等。③研究適合地質(zhì)任務(wù)和地質(zhì)數(shù)據(jù)特點(diǎn)的數(shù)學(xué)分析方法，建立地質(zhì)工作方法的數(shù)學(xué)模型。論文寫作，C語言程序設(shè)計(jì)。例如，對于地質(zhì)分類問題，可根據(jù)研究對象的多種定量指標(biāo)，建立聚類分析或判別分析的數(shù)學(xué)模型，對所研究的地質(zhì)對象進(jìn)行分類或判別。又如針對大量的描述性的地質(zhì)資料，通?？蓪⑵滢D(zhuǎn)化為0～1變量，建立各種二態(tài)變量的多元分析模型(邏輯信息模型、特征分析模型、數(shù)量化理論模型等)，以解決地質(zhì)成因分析和成礦遠(yuǎn)景預(yù)測等各類地質(zhì)問題。論文寫作，C語言程序設(shè)計(jì)。
1.2 數(shù)學(xué)地質(zhì)的教學(xué)方法
數(shù)學(xué)地質(zhì)的教學(xué)方法可概括為：①數(shù)學(xué)模型法。應(yīng)用最廣泛的是各種多元統(tǒng)計(jì)模型。例如用于地質(zhì)成因研究的因子分析、對應(yīng)分析、非線性映射分析、典型相關(guān)分析；用于研究地質(zhì)空間變化趨勢的趨勢面分析和時(shí)間序列分析方法等。②概率法則和定量準(zhǔn)則。由于地質(zhì)對象是在廣闊的空間、漫長的時(shí)間和復(fù)雜的介質(zhì)環(huán)境中形成發(fā)展和演變的，因此地質(zhì)現(xiàn)象在很大程度上受概率法則支配，且具有特定的數(shù)量規(guī)律性，這就要求數(shù)學(xué)地質(zhì)研究必須遵循和自覺運(yùn)用概率法則和定量準(zhǔn)則。同時(shí)，地質(zhì)觀測結(jié)果不可避免地帶有抽樣代表性誤差，因此對各種觀測結(jié)果或研究結(jié)論都要做出可靠概率的估計(jì)和精度評價(jià)。以礦產(chǎn)定量預(yù)測為例，不僅要求確定成礦遠(yuǎn)景區(qū)的空間位置，而且應(yīng)給出可能發(fā)現(xiàn)礦床的個(gè)數(shù)及規(guī)模，發(fā)現(xiàn)礦床的概率，查明找礦統(tǒng)計(jì)標(biāo)志的信息量、找礦概率及有利成礦的數(shù)值區(qū)間等。
數(shù)學(xué)地質(zhì)的主要研究手段是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，其中包括：①地質(zhì)過程的計(jì)算機(jī)模擬，該項(xiàng)技術(shù)可以彌補(bǔ)物理模型法和實(shí)驗(yàn)地質(zhì)學(xué)法的不足;②建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和地質(zhì)專家系統(tǒng),以便充分發(fā)掘和利用信息資源和專家經(jīng)驗(yàn)；③計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖；④地質(zhì)多元統(tǒng)計(jì)計(jì)算及其他科學(xué)計(jì)算。
2數(shù)值分析的教學(xué)內(nèi)容及方法
數(shù)值分析(numericalanalysis)是研究分析用計(jì)算機(jī)求解數(shù)學(xué)計(jì)算問題的數(shù)值計(jì)算方法及其理論的學(xué)科，是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，它以數(shù)字計(jì)算機(jī)求解數(shù)學(xué)問題的理論和方法為研究對象。為計(jì)算數(shù)學(xué)的主體部分。
2.1 數(shù)值分析的教學(xué)內(nèi)容
運(yùn)用數(shù)值分析解決問題的過程：實(shí)際問題→數(shù)學(xué)模型→數(shù)值計(jì)算方法→程序設(shè)計(jì)→上機(jī)計(jì)算求出結(jié)果。數(shù)值分析的教學(xué)內(nèi)容包括插值法，函數(shù)逼近，曲線擬和，數(shù)值積分，數(shù)值微分，解線性方程組的直接方法，解線性方程組的迭代法，非線性方程求根，常微分方程的數(shù)值解法。論文寫作，C語言程序設(shè)計(jì)。
數(shù)值分析具有如下特點(diǎn)：第一，面向計(jì)算機(jī)。第二，有可靠的理論分析。第三，要有好的計(jì)算復(fù)雜性。論文寫作，C語言程序設(shè)計(jì)。第四，要有數(shù)值實(shí)驗(yàn)。第五，要對算法進(jìn)行誤差分析。
2.2 數(shù)值分析的教學(xué)方法
根據(jù)數(shù)值分析的特點(diǎn)，教學(xué)時(shí)首先要注意掌握方法的基本原理和思想，要注意方法處理的技巧及其與計(jì)算機(jī)的結(jié)合，要重視誤差分析、收斂性及穩(wěn)定性的基本理論；其次，要通過例子，學(xué)習(xí)使用各種數(shù)值方法解決實(shí)際計(jì)算問題；最后，為了掌握數(shù)值分析的內(nèi)容，還應(yīng)做一定數(shù)量的理論分析與計(jì)算練習(xí)，由于數(shù)值分析內(nèi)容包括了微積分、代數(shù)、常微分方程的數(shù)值方法，學(xué)生必須掌握好這幾門課的基本內(nèi)容才能學(xué)好這一課程。
3C語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容及方法
C語言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言。論文寫作，C語言程序設(shè)計(jì)。它既有高級語言的特點(diǎn)，又具有匯編語言的特點(diǎn)。它可以作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)語言，編寫工作系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語言，編寫不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序。因此，它的應(yīng)用范圍廣泛。
3.1 C語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容
C語言程序設(shè)計(jì)主要有兩方面教學(xué)內(nèi)容：一是學(xué)習(xí)和掌握C語言的基本規(guī)則；二是掌握程序設(shè)計(jì)的方法和編程技巧。“規(guī)則”和“方法”即語言和算法，是本課程的兩條主線，二者不可偏廢其一。從一定意義上說，“方法”更重要，因?yàn)樗浅绦虻撵`魂。一旦掌握，有助于學(xué)生更快、更好地學(xué)習(xí)和使用其他的程序設(shè)計(jì)語言。
3.2 C語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)方法
C語言程序設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，對C語言初學(xué)者而言，除了要學(xué)習(xí)、熟記C語言的一些語法規(guī)則外，更重要的是多讀程序、多動手編寫程序。學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的一般規(guī)律是：先模仿，然后在模仿的基礎(chǔ)上改進(jìn)，在改進(jìn)的基礎(chǔ)上提高。做到善于思考，勤于練習(xí)，邊學(xué)邊練，舉一反三，學(xué)會“小題大做”，一題多解，這樣，才能成為一個(gè)優(yōu)秀的C程序員。
4瓦斯危險(xiǎn)性預(yù)測數(shù)學(xué)地質(zhì)軟件的開發(fā)
瓦斯危險(xiǎn)性預(yù)測包括瓦斯含量預(yù)測、瓦斯涌出量預(yù)測和瓦斯突出預(yù)測。在利用數(shù)學(xué)地質(zhì)技術(shù)進(jìn)行瓦斯危險(xiǎn)性預(yù)測時(shí)，需要進(jìn)行大量的計(jì)算工作，一般要求用計(jì)算機(jī)完成其數(shù)學(xué)建模和未采區(qū)預(yù)測工作。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件和可視化技術(shù)的發(fā)展，編制高速、高效、準(zhǔn)確、靈活、用戶界面友善的數(shù)學(xué)地質(zhì)預(yù)測軟件，是瓦斯地質(zhì)研究向定量化發(fā)展的需要。論文寫作，C語言程序設(shè)計(jì)。
4.1 數(shù)學(xué)地質(zhì)模型的建立
瓦斯含量預(yù)測和瓦斯涌出量預(yù)測采用回歸分析建立數(shù)學(xué)模型，即通過規(guī)定因變量和自變量來確定變量之間的因果關(guān)系，建立回歸模型，并根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)來求解模型的各個(gè)參數(shù)，然后評價(jià)回歸模型是否能夠很好的擬合實(shí)測數(shù)據(jù)；如果能夠很好的擬合，則可以根據(jù)自變量作進(jìn)一步預(yù)測。
瓦斯突出預(yù)測采用判別分析建立數(shù)學(xué)模型，即按照一定的判別準(zhǔn)則，建立一個(gè)或多個(gè)判別函數(shù)，用研究對象的大量資料確定判別函數(shù)中的待定系數(shù)，并計(jì)算判別指標(biāo)。據(jù)此即可確定某一樣本屬于何類。
4.2 數(shù)學(xué)模型的求解
對建立的數(shù)學(xué)模型，采用迭代法對線性方程組進(jìn)行求解，即利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、適合做重復(fù)性操作的特點(diǎn)，讓計(jì)算機(jī)對一組指令（或一定步驟）進(jìn)行重復(fù)執(zhí)行，在每次執(zhí)行這組指令（或這些步驟）時(shí)，都從變量的原值推出它的一個(gè)新值。
4.3 數(shù)學(xué)地質(zhì)軟件的開發(fā)
采用C語言編寫計(jì)算機(jī)程序，開發(fā)數(shù)學(xué)地質(zhì)軟件。瓦斯危險(xiǎn)性預(yù)測軟件的操作較為簡便，功能較為齊全。在軟件主界面菜單欄的菜單項(xiàng)下面，可分別進(jìn)入瓦斯含量預(yù)測，瓦斯涌出量預(yù)測、瓦斯突出預(yù)測的對話框模塊。在對話框里分別輸入變量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)文件，運(yùn)行數(shù)據(jù)文件，按下詳細(xì)資料或判別結(jié)果按鈕，可以查看運(yùn)算結(jié)果。按下預(yù)測未知單元按鈕可進(jìn)入預(yù)測對話框。
5結(jié)論
1）對數(shù)學(xué)地質(zhì)、數(shù)值分析、C語言程序設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容及方法的研究為解決地質(zhì)問題提供了便利途徑。
2）瓦斯危險(xiǎn)性數(shù)學(xué)地質(zhì)軟件的開發(fā)較好地運(yùn)用了數(shù)學(xué)地質(zhì)、數(shù)值分析、C語言程序設(shè)計(jì)的理論和方法，為數(shù)學(xué)地質(zhì)、數(shù)值分析、C語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)提供了應(yīng)用實(shí)例。
參考文獻(xiàn)：
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[論文摘要]計(jì)算機(jī)教學(xué)旨在使學(xué)生掌握信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)及其他相關(guān)的基本知識,培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)素質(zhì)。文章分析了高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中存在的問題,并就如何通過教學(xué)改革,提高大學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力進(jìn)行了探討。
計(jì)算機(jī)教學(xué)主要是為學(xué)生提供計(jì)算機(jī)知識、能力等方面的教育,旨在使學(xué)生掌握信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)及其他相關(guān)的基本知識,培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)素質(zhì)。計(jì)算機(jī)課程是高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)大學(xué)生計(jì)算機(jī)教育的必修課程,一般開設(shè)“信息技術(shù)基礎(chǔ)”和“visual basic程序設(shè)計(jì)”或“visual foxpro程序設(shè)計(jì)”兩門課程。在計(jì)算機(jī)課的教學(xué)過程中,存在很多問題,因此,有必要對該課程的教學(xué)進(jìn)行改革。
一、非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)存在的問題
1.教學(xué)方法呆板,不能激發(fā)學(xué)生興趣。目前,計(jì)算機(jī)課程教學(xué)多采用黑板與投影儀相結(jié)合的方式,既可以板書又可用投影儀演示多媒體信息。但這種教學(xué)方法仍顯得有些呆板。第一,教學(xué)方法仍以教師為主導(dǎo),忽視了學(xué)生的主體地位,師生缺少交流,學(xué)生只能被動接受,不能很好地調(diào)動學(xué)生的積極性和主觀能動性。第二,有些多媒體課件只是把黑板的內(nèi)容搬到了大屏幕上,多媒體教學(xué)的特點(diǎn)沒有真正體現(xiàn)出來。第三,對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說,計(jì)算機(jī)課的許多知識大都概念性、理論性強(qiáng),內(nèi)容多且抽象,具有嚴(yán)密的邏輯性,因此,學(xué)習(xí)難度較大。有的學(xué)生會產(chǎn)生畏難情緒,學(xué)習(xí)積極性不高。還有些學(xué)生認(rèn)為,這門課程和自己的專業(yè)沒多大關(guān)系,學(xué)習(xí)只是為了應(yīng)付考試,這樣就失去了學(xué)習(xí)的興趣。
2.課時(shí)數(shù)偏少,不能完成教學(xué)任務(wù)。以邢臺學(xué)院(以下簡稱“我院”)非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)課的教學(xué)為例,我院非計(jì)算機(jī)專業(yè)的“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)”課程安排在第二學(xué)期,每周3節(jié)課(2節(jié)理論+1節(jié)實(shí)驗(yàn)),實(shí)際教學(xué)周數(shù)為每學(xué)期15～16周,實(shí)際總課時(shí)為45～48節(jié)。而大多數(shù)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較差,根本沒學(xué)過編程,在教學(xué)過程中,教師有時(shí)為了趕教學(xué)進(jìn)度,就簡化教學(xué)內(nèi)容。由于課時(shí)少,學(xué)生沒有時(shí)間建立一個(gè)系統(tǒng)的、完整的開發(fā)思想,這樣導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完這門課后,只會孤立地做幾個(gè)小程序,而不會把它們聯(lián)系起來開發(fā)成一個(gè)系統(tǒng)。這也導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)被動,只是一味模仿課本上實(shí)例,知識點(diǎn)零散,對系統(tǒng)開發(fā)認(rèn)識模糊,這樣就大大影響了教學(xué)質(zhì)量。
3.重理論輕實(shí)踐,教學(xué)效果不理想。計(jì)算機(jī)課程是實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,必須通過上機(jī)實(shí)踐,學(xué)生才能真正理解教學(xué)內(nèi)容,掌握所學(xué)知識。上機(jī)操作實(shí)踐是形成和提高學(xué)生應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié)之一。然而,很多高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)課的理論教學(xué)時(shí)數(shù)多于實(shí)踐教學(xué)時(shí)數(shù),這不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力,也不利于學(xué)生加深對理論知識的理解,因?yàn)?理論知識需要在實(shí)踐的過程中加以理解、消化。理論課時(shí)比實(shí)驗(yàn)課時(shí)多,比例不合理,造成教學(xué)效果不理想。
4.考試形式不合理。我院非計(jì)算機(jī)專業(yè)的“信息技術(shù)基礎(chǔ)”課采用河北省計(jì)算機(jī)統(tǒng)一考試,全部都在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行,其中有30%的選擇題,70%的操作題。這樣的考核方式對學(xué)生能力的測試是合適有效的。但“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)”課程只采用筆試的方法,學(xué)生往往背幾個(gè)程序就可以考高分,這種考試方式不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性。
二、非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革建議
1.改進(jìn)教學(xué)模式,采用分級教學(xué)。針對非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)知識與能力參差不齊的現(xiàn)狀,進(jìn)行分級教學(xué),即根據(jù)學(xué)生入學(xué)時(shí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)水平的差異,分不同的教學(xué)班進(jìn)行教學(xué)。新生入學(xué)后,進(jìn)行“信息技術(shù)基礎(chǔ)”課的摸底考試,根據(jù)考試結(jié)果對學(xué)生進(jìn)行分級,甚至部分學(xué)生可免修。同時(shí),開設(shè)相應(yīng)的選修課,使免修學(xué)生能多學(xué)一些新知識,激發(fā)學(xué)生的求知欲。在分級教學(xué)中,可根據(jù)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱的規(guī)定使學(xué)生共同達(dá)到一定的要求,還可因材施教,使優(yōu)秀學(xué)生在原有的基礎(chǔ)上學(xué)得更多、更深。
2.改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效果。很多高校計(jì)算機(jī)課的教學(xué)還是采用教師講、學(xué)生聽,課后做作業(yè)的灌輸式教學(xué)方式。這種教學(xué)方式使學(xué)生的個(gè)性受到束縛。實(shí)際上,每個(gè)學(xué)生的個(gè)性不同,這也導(dǎo)致學(xué)生對同一知識的需求不同。這就要求教師在教學(xué)中應(yīng)以學(xué)生為主體,根據(jù)學(xué)生的不同需要進(jìn)行有差別的教學(xué),這種差別可以體現(xiàn)在教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的啟發(fā)式、發(fā)問式等教學(xué)方法中,也可以體現(xiàn)在根據(jù)學(xué)生的個(gè)性布置差異的作業(yè)等方面。
以學(xué)生為主體并不是降低了教師的作用,而是對教師提出了更高的要求。要求教師在教學(xué)中從單純傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí);從課堂專制式轉(zhuǎn)變?yōu)槠降取⒂懻摶驅(qū)υ捠?從填鴨注入式轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)誘導(dǎo)式;從單向傳播式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向感應(yīng)式;從無視學(xué)生個(gè)體的差異轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾晫W(xué)生的個(gè)性,把其個(gè)性、特長作為資源加以利用,使學(xué)生既學(xué)習(xí)了知識,又提高了能力和素質(zhì)。
3.采用多種方式教學(xué),提高學(xué)生興趣。教師可以采取換位方式,在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生主導(dǎo)課堂;對某些問題采取“百家爭鳴”的方式進(jìn)行討論或研討;可以在教師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生收集資料,作為課堂學(xué)習(xí)的補(bǔ)充;可以采取平等對話方式,讓學(xué)生發(fā)表自己的見解,通過互動引導(dǎo)學(xué)生分析問題,解決問題。在細(xì)節(jié)上可以采用發(fā)問、啟發(fā)、引導(dǎo)、存疑等教學(xué)方式。總之,利用盡可能多的手段引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生批評質(zhì)疑和創(chuàng)新的思想,增強(qiáng)其創(chuàng)新能力。
在進(jìn)行計(jì)算機(jī)課的教學(xué)時(shí),應(yīng)與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)結(jié)合起來,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如在教會計(jì)專業(yè)的“vfp程序設(shè)計(jì)”時(shí),教師可以要求學(xué)生編寫一個(gè)關(guān)于財(cái)務(wù)收支報(bào)表的小型應(yīng)用系統(tǒng)。在講課時(shí),把這種小型的應(yīng)用系統(tǒng)分解成不同的項(xiàng)目,每講完一部分,就要求學(xué)生設(shè)計(jì)這個(gè)子項(xiàng)目。從信息的收集到方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施,都由學(xué)生具體負(fù)責(zé)。學(xué)生在項(xiàng)目的實(shí)施過程中可能會遇到各種各樣的問題,就會想方設(shè)法解決問題。在解決問題的過程中,學(xué)生既學(xué)習(xí)了新知識,又復(fù)習(xí)了學(xué)過的內(nèi)容。通過一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施,最后完成小型應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。這樣不僅既能夠培養(yǎng)學(xué)生用計(jì)算機(jī)語言的思維來理解程序所能實(shí)現(xiàn)的功能,又能夠幫助學(xué)生理解系統(tǒng)開發(fā)的基本架構(gòu)。同時(shí),這種方法還訓(xùn)練了學(xué)生的專業(yè)技能,提高了學(xué)生的認(rèn)知水平,也使學(xué)生感到這門課程與自己所學(xué)專業(yè)的緊密關(guān)系,從而提高學(xué)習(xí)興趣。
4.注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)。計(jì)算機(jī)課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,其知識的掌握與能力的培養(yǎng)在很大程度上有賴于學(xué)生的實(shí)踐操作。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)有利于培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力、解決實(shí)際問題能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),它與理論教學(xué)互為依存,對于培養(yǎng)學(xué)生的能力,尤其是研究創(chuàng)新能力有著不可替代的作用。計(jì)算機(jī)課程不僅要注重課堂上的演示操作,更要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)?？梢圆捎谜n內(nèi)上機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外多人合作項(xiàng)目,開發(fā)小型應(yīng)用系統(tǒng)。這樣不僅可以彌補(bǔ)課時(shí)的不足,也可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
5.改革考試方法?？荚囀且环N手段而不是目的。應(yīng)改革傳統(tǒng)的死記硬背的考核方法,對于“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)”這類課程可以實(shí)行開卷考試,讓學(xué)生個(gè)人或幾個(gè)人完成一個(gè)小型應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā),最大限度地發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的主動性、積極性和創(chuàng)造性。成績評定可以采用學(xué)生答辯的方式,鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和表達(dá)能力。這樣可以避免學(xué)生盲目追求高分采取死記硬背的方法學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識,激勵學(xué)生追求全面的知識,提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。這樣出題既有新意,避免雷同,又能夠充分檢查學(xué)生的掌握情況和應(yīng)用能力。
綜上所述,針對高校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)教學(xué)中普遍存在的問題,應(yīng)采用科學(xué)的授課模式,同時(shí),利用計(jì)算機(jī)教學(xué)中的創(chuàng)造教育的因素,大膽地讓學(xué)生自由發(fā)揮,與自己所學(xué)的專業(yè)相結(jié)合,挖掘其潛在的創(chuàng)造才能,讓學(xué)生的創(chuàng)造性思維與個(gè)性得到發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生素質(zhì)的全面提高。
[參考文獻(xiàn)]
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2006年3月周以真教授在美國計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊Communications of the CAM首次提出并定義了計(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)以及人類行為理解等。它是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維方式，就像閱讀、寫字、算術(shù)一樣，成為人們最基本、最普遍、最適用和不可缺少的基本思維方式。它涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動，最根本的內(nèi)容是抽象和自動化。
近年來，計(jì)算思維的培養(yǎng)已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，計(jì)算思維能力將成為21世紀(jì)每個(gè)人的基本能力。2010年《九校聯(lián)盟（C9）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》的核心要點(diǎn)也強(qiáng)調(diào)“需要把培養(yǎng)學(xué)生的‘計(jì)算思維’能力作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)”。2012年李廉教授從現(xiàn)代科學(xué)思維體系的角度闡述了計(jì)算思維的內(nèi)涵與概念、發(fā)展歷史及與實(shí)證思維、邏輯思維之間的關(guān)系，提出了計(jì)算思維是構(gòu)成現(xiàn)代科學(xué)大廈的最基本的思維模式之一，并指出了基于計(jì)算思維培養(yǎng)的新的教學(xué)體系建設(shè)是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教育今后改革的取向和挑戰(zhàn)。
二、VB程序設(shè)計(jì)課程內(nèi)容及發(fā)展現(xiàn)狀
在VB程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容上，不同學(xué)校不同專業(yè)所提出的任務(wù)和要求也不同。僅以我校自動化專業(yè)學(xué)生為研究對象，根據(jù)《VB程序設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱的要求，主要講授如下內(nèi)容：VB集成開發(fā)環(huán)境、可視化編程基礎(chǔ)、語言基礎(chǔ)、三大基本控制結(jié)構(gòu)、數(shù)組和自定義類型、用戶界面設(shè)計(jì)（包括常用控件、菜單、通用對話框、多重窗體等）、文件及圖形操作等基礎(chǔ)知識和操作。課程的培養(yǎng)目標(biāo)是要求學(xué)生掌握使用VB開發(fā)Windows應(yīng)用程序的能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的興趣，為學(xué)生終身學(xué)習(xí)以及更好地使用計(jì)算機(jī)及相關(guān)技術(shù)解決本專業(yè)領(lǐng)域問題奠定基礎(chǔ)。
近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及電子產(chǎn)品等的廣泛普及和應(yīng)用，學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能不斷提高，VB程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)也出現(xiàn)了一些問題，如被列入非主干課程學(xué)生不重視、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、逃課率增加、上課玩手機(jī)、上機(jī)找百度等。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)迫使授課教師們不斷地思考、分析、探討和總結(jié)現(xiàn)階段教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面存在的缺點(diǎn)和不足，力圖探尋一條新的課程改革方法和手段來逐漸扭轉(zhuǎn)和改善現(xiàn)階段存在的問題和現(xiàn)象。
三、基于計(jì)算思維培養(yǎng)的課程改革與實(shí)踐
如何恰當(dāng)?shù)貙⒂?jì)算思維融入VB程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過程中，以提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識抽象問題、進(jìn)行問題求解和描述是程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革所面臨的挑戰(zhàn)。盡管計(jì)算思維不僅僅是程序設(shè)計(jì)，但計(jì)算思維最終是需要程序設(shè)計(jì)去實(shí)現(xiàn)的，所以在未來VB程序設(shè)計(jì)課程中要有意識地、系統(tǒng)性地開展計(jì)算思維教學(xué)，從戰(zhàn)略高度將計(jì)算思維的培養(yǎng)作為人的一種基本技能來培養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)注重計(jì)算機(jī)技術(shù)與專業(yè)知識相結(jié)合，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生主動思考、主動學(xué)習(xí)和動手解決問題的能力。
1.在教學(xué)內(nèi)容方面的改進(jìn)
基于計(jì)算思維培養(yǎng)的課程改革的基本思想是①注重計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)文化素養(yǎng)的培養(yǎng)，構(gòu)建一種計(jì)算機(jī)文化氛圍，讓學(xué)生理解和認(rèn)識計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和用途，提高對計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的興趣。②課程體系與教學(xué)內(nèi)容的研究把計(jì)算思維引入程序設(shè)計(jì)課程中，要把思維培養(yǎng)與程序設(shè)計(jì)的“思想”和“方法”相融合，以“發(fā)現(xiàn)問題分析問題尋求多種解決問題方案對多種方案進(jìn)行比較最終實(shí)現(xiàn)解決方案”的問題求解驅(qū)動式程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練方法。對于程序設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)知識、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)等基本知識在計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)課程已經(jīng)講解過的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減，避免重復(fù)知識點(diǎn)反復(fù)講解降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從計(jì)算思維的角度出發(fā)，重組經(jīng)典案例，將問題求解提升到計(jì)算思維的高度，對問題的表示、設(shè)計(jì)算法、提高計(jì)算機(jī)效率、將現(xiàn)實(shí)問題延伸，按照計(jì)算思維重組專業(yè)學(xué)科問題的教學(xué)案例，使學(xué)生體會出計(jì)算思維的本質(zhì)和用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)問題的優(yōu)點(diǎn)。密切聯(lián)系后續(xù)專業(yè)課程，將編程思想與專業(yè)知識聯(lián)系起來，讓學(xué)生將理論知識與現(xiàn)實(shí)生活生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，調(diào)動學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的積極性。
2.在考核方式上的改進(jìn)
傳統(tǒng)的考查課考核方式為平時(shí)出勤（50%）+上機(jī)實(shí)驗(yàn)（50%），學(xué)生為了獲得及格以上成績，平時(shí)出勤率較好，幾乎無缺席現(xiàn)象，但上課認(rèn)真聽講、主動思考的人數(shù)不多，較大一部分學(xué)生上課或玩手機(jī)、或睡覺、或從事其他與課堂內(nèi)容無關(guān)的事宜。在上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)，大多數(shù)學(xué)生又經(jīng)常上網(wǎng)百度教材后面上機(jī)編程實(shí)驗(yàn)題的答案或照抄他人的程序代碼，完成上機(jī)實(shí)驗(yàn)的考核。這種情況造成大多數(shù)學(xué)生成績等級相似，學(xué)與不學(xué)分?jǐn)?shù)差距不大等現(xiàn)象，使得學(xué)生自己思考程序算法的興趣不高，因此改革考查課考核方式的任務(wù)迫在眉睫。調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，首先要打破的就是學(xué)與不學(xué)、自己做與抄襲的成績等級相似的現(xiàn)象。將傳統(tǒng)的考試制度逐步改革為平時(shí)（20%）+小作業(yè)（30%）+大作業(yè)（50%）的考核方式。平時(shí)主要考核上課出勤情況、隨堂回答問題情況；小作業(yè)在課堂上進(jìn)行任選完成各章節(jié)教材中的部分上機(jī)編程題目。這兩部分的成績總和只能控制在及格分?jǐn)?shù)線以下，避免又造成傳統(tǒng)考核方式下學(xué)與不學(xué)的成績相似的現(xiàn)象。大作業(yè)安排在課后，讓學(xué)生利用課余時(shí)間完成在課堂上答辯的方式，將專業(yè)學(xué)生（通常在60人左右）分成幾個(gè)小組，每個(gè)小組10人左右，每小組中成員自行分工，共同完成一個(gè)綜合性設(shè)計(jì)題目。大作業(yè)主要主要是針對現(xiàn)實(shí)生活中的問題進(jìn)行設(shè)計(jì)或者針對本專業(yè)領(lǐng)域的問題進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)對在完成大作業(yè)過程中表現(xiàn)極為優(yōu)秀的學(xué)生給予創(chuàng)新學(xué)分1學(xué)分的特別獎勵（我校規(guī)定本科期間獲得創(chuàng)新學(xué)分2學(xué)分以上方可獲得兩證）。
在2014年對我校2012級自動化專業(yè)123、124兩個(gè)班級學(xué)生進(jìn)行考試方法試點(diǎn)改革，采用新的考核制度，而121、122兩個(gè)班級保持傳統(tǒng)的考核方式。2012級自動化123、124共計(jì)55人，共分成6組，采取自由組合的形式，每小組有一個(gè)主要負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)全局工作，細(xì)分設(shè)計(jì)工作，總結(jié)設(shè)計(jì)成果，參與驗(yàn)收答辯，認(rèn)定成員間完成情況；兩個(gè)協(xié)助人員，分別負(fù)責(zé)具體的界面設(shè)計(jì)部分及代碼編程部分；其他成員，自行分工，1人專門撰寫設(shè)計(jì)論文。大作業(yè)題目共6個(gè)，其完成情況及成績情況見表1。
答辯在最后一堂課，每小組答辯時(shí)間15分鐘，自述10分鐘（其中包含功能展示3分鐘），討論5分鐘；最后由學(xué)生自行評定各小組成績等級，各小組成員成績等級由小組負(fù)責(zé)人初評，組員討論最終確定。因首次采取答辯形式課程環(huán)節(jié)，學(xué)生的參與積極性明顯提高，課堂討論氣氛較為活躍，取得了一定的教學(xué)效果，但也存在一些問題和不足，主要表現(xiàn)在如下方面：①因?yàn)槭欠侵鞲烧n，即使考核方式新穎，仍有10%的學(xué)生未能積極主動參與進(jìn)來；②在答辯表述方面，因?yàn)閷W(xué)生年級較低，準(zhǔn)備的不足，偶有冷場情況發(fā)生；③因時(shí)間限制，設(shè)計(jì)的程序界面功能不完善，有局限性。在下一學(xué)期將這種考核方式在整個(gè)專業(yè)進(jìn)行試點(diǎn)，并不斷跟蹤及反饋學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)情況以確定改革的方向。
3.在教學(xué)模式上的改進(jìn)
程序設(shè)計(jì)課程是一門集知識和技能于一體、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，要求學(xué)生既要學(xué)好理論知識，又要掌握實(shí)際操作技能。在傳統(tǒng)的理論教學(xué)中以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)和計(jì)算思維解決實(shí)際問題的基本能力為核心，注重基礎(chǔ)知識的教學(xué)，加強(qiáng)對問題求解、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)模型的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，改變以往技能講解學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的培養(yǎng)方式。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式是以教師為主導(dǎo)，輔以師生互動的課堂教學(xué)模式。教師在授課時(shí)，基本上沿用前蘇聯(lián)教育家凱洛夫的組織教學(xué)導(dǎo)入新課、講授新課、鞏固新課、布置作業(yè)，以教師、教材、課堂為中心的“三中心”教學(xué)模式，忽視了課外實(shí)踐、課堂實(shí)踐。
采用項(xiàng)目教學(xué)法是實(shí)施探索教學(xué)模式改革的一種新方法。從學(xué)生的角度看，項(xiàng)目是一種學(xué)習(xí)方法，適合學(xué)習(xí)各類實(shí)踐性和操作性強(qiáng)的知識和技能。從教師的角度，項(xiàng)目是一種建立在建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法，適合培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的能力。在教學(xué)過程中，項(xiàng)目的確定、完成、對完成項(xiàng)目情況的評估成為教學(xué)的中心環(huán)節(jié)，教師由傳統(tǒng)的“主角”轉(zhuǎn)變?yōu)椤芭浣恰?，學(xué)生由被動地接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥貙で笾R。這種教學(xué)模式適用于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立分析分析問題、解決問題的能力，便于學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)信息科技的知識和技能。學(xué)生會不斷地獲得成就感、并更大地激發(fā)起求知欲望，從而培養(yǎng)出獨(dú)立思考的求學(xué)精神。
1 前言
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)雖然屬于管理學(xué)，但其主干學(xué)科包括計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等三個(gè)，該專業(yè)的綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)，但是目前各高校該專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系不完備，還未自成一家、各具特色，以致畢業(yè)生實(shí)踐能力不突出，特色彰顯不夠，就業(yè)競爭力不強(qiáng)，培養(yǎng)應(yīng)用型人才是當(dāng)務(wù)之急，核心是要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和工程素養(yǎng)。要達(dá)到本目標(biāo)，就要大力加強(qiáng)和完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，建立多層次、一體化的實(shí)踐教學(xué)體系。
曲靖師范學(xué)院信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)從2008年開辦至今，已經(jīng)培養(yǎng)5屆學(xué)生，一直以來，我們不斷加強(qiáng)和完善該專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，形成了四位一體的實(shí)踐教學(xué)體系，取得了良好的效果。
2實(shí)踐教學(xué)體系的“硬件位”
實(shí)踐教學(xué)體系的“硬件位”強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室是開展教研的硬件基礎(chǔ)，沒有這個(gè)基礎(chǔ)，一切教研工作就是空中樓閣。我們一直重視信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。采購實(shí)驗(yàn)設(shè)備的指導(dǎo)思想是實(shí)驗(yàn)設(shè)備要先進(jìn)、實(shí)用，充分滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)科研的需要。
該專業(yè)已經(jīng)建成硬件實(shí)驗(yàn)室有2個(gè)：計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)實(shí)驗(yàn)室，通信與網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室有2個(gè)：計(jì)算機(jī)通信實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，信息管理類的實(shí)驗(yàn)室有3個(gè)：數(shù)字庫應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室、信息管理與軟件實(shí)驗(yàn)室、信息技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)為適應(yīng)當(dāng)今云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的大趨勢，我們投資200多萬建立了云計(jì)算平臺。
這些實(shí)驗(yàn)室的更新及新建，能充分滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)及科研的需要。
3實(shí)踐教學(xué)體系的 “抓手位”
專業(yè)技能訓(xùn)練提升學(xué)生實(shí)踐能力的抓手，在學(xué)生的整個(gè)大學(xué)四年期間，為了在不同學(xué)期提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，我們開展了貫穿大學(xué)4年的專業(yè)技能訓(xùn)練。
專業(yè)技能訓(xùn)練是實(shí)踐教學(xué)體系的抓手，專業(yè)技能訓(xùn)練的目的是根據(jù)訓(xùn)練大綱，我們應(yīng)以項(xiàng)目為驅(qū)動來創(chuàng)新該專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系[1]，提升學(xué)生應(yīng)具備的專業(yè)素養(yǎng)和能力，形成幾大子抓手，再作專項(xiàng)的打造。
我院的專業(yè)技能訓(xùn)練主要包括兩個(gè)級別，一是課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，本訓(xùn)練以課程為依托，制定課程級別的訓(xùn)練大綱和測試方案；二是綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練，訓(xùn)練學(xué)生綜合能力，要求學(xué)生能靈活應(yīng)用所學(xué)課程，完成一個(gè)綜合性、設(shè)計(jì)性項(xiàng)目。
3.1 課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練
“課程設(shè)計(jì)”一個(gè)多義詞詞條。它可以指“為掌握某一課程內(nèi)容所進(jìn)行的設(shè)計(jì)”[2]。課程設(shè)計(jì)是課程實(shí)驗(yàn)的高級環(huán)節(jié)，課程實(shí)驗(yàn)是提升學(xué)生立體實(shí)踐能力的根本，課程實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，我們在傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開展課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生的課程綜合實(shí)踐能力。
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的核心課程有6門，分別是：Java程序設(shè)計(jì)、管理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及實(shí)驗(yàn)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)。我們針對這些課程，在編寫實(shí)驗(yàn)大綱時(shí)，就要求編寫課程對應(yīng)的課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案要經(jīng)過教研室的審核和信息工程學(xué)院教授委員的討論及審定。以審定通過的課程設(shè)計(jì)為依托，為后續(xù)綜合實(shí)踐能力的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
以《Java程序設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)為例，課程設(shè)計(jì)的目的：利用Java語言的語法特性，結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法、網(wǎng)絡(luò)知識、文件處理和數(shù)據(jù)庫等知識完成綜合題目的設(shè)計(jì)和代碼實(shí)現(xiàn)，并培養(yǎng)鍛煉分析程序、撰寫報(bào)告等能力。
3.2 綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練
綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練的目的是鍛煉學(xué)生綜合所學(xué)知識，設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)小項(xiàng)目的能力。這些項(xiàng)目有“ERP企業(yè)應(yīng)用”、“Oracle運(yùn)維管理”、“大數(shù)據(jù)管理”、“Java Web開發(fā)”等，這些小項(xiàng)目的訓(xùn)練要基于幾門課的知識和技能，如“Java Web開發(fā)”就需要學(xué)生綜合數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)等知識與技能。
綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練要與畢業(yè)設(shè)計(jì)區(qū)別開來，此訓(xùn)練的主要目的是讓學(xué)生體驗(yàn)和掌握項(xiàng)目開發(fā)流程，同時(shí)鍛煉綜合應(yīng)用所學(xué)課程來完成一個(gè)具體的小項(xiàng)目。
3.3 信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)技能訓(xùn)練安排
為鼓勵學(xué)生多渠道獲得技能分，我們規(guī)定，學(xué)生在校期間，通過全國計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試的中級資格、全國計(jì)算機(jī)等級考試的四級證書、思科（微軟、ORACLE、華為、H3C或銳捷）的工程師級別認(rèn)證、中級會計(jì)師，可獲得3個(gè)學(xué)分；通過全國計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試的高級資格、思科（微軟、ORACLE、華為、H3C或銳捷）的高級工程師級別認(rèn)證，可獲得4個(gè)學(xué)分。
4實(shí)踐教學(xué)體系的“信息系統(tǒng)開發(fā)能力位”
本專業(yè)的學(xué)生要求具體一定和信息系統(tǒng)開發(fā)能力，該能力通過畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）來煉成。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生可以綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識和技能，進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的練習(xí)。[3]畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是實(shí)踐教學(xué)體系的技能整合，我院對畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作重大改革，著力打造學(xué)生綜合實(shí)踐能力
參加畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的學(xué)生分兩部分，一部分在公司實(shí)習(xí)，同時(shí)要在公司完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，余下的學(xué)生在校內(nèi)完成畢業(yè)論文工作，為提高畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的質(zhì)量，經(jīng)向教務(wù)處請示，允許我院結(jié)合專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)的實(shí)際，改革本專業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作。改革思路包括三點(diǎn)，一是我院學(xué)生的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）以畢業(yè)設(shè)計(jì)為主，弱化對學(xué)生文本的要求，強(qiáng)化對實(shí)踐動作能力的提升和檢查，二是做好規(guī)范管理工作，制定相關(guān)文件，如：“信息工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作規(guī)定”、 “信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)文檔的撰寫與打印規(guī)范” 、“信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)文檔”等。
5實(shí)踐教學(xué)體系的“校企合作位”
為提升學(xué)生的實(shí)習(xí)水平，滿足用人單位的需求。我們自2013年開始，與四川華迪信息技術(shù)有限公司開展畢業(yè)實(shí)習(xí)合作，該公司是一家集軟件外包、信息服務(wù)、學(xué)生專業(yè)技能培訓(xùn)為一體的軟件公司，在全國小有名氣。學(xué)生參加校企合作實(shí)習(xí)有兩種類型，一是為期三個(gè)月的專業(yè)實(shí)習(xí)，二是為期四個(gè)月的就業(yè)培訓(xùn)。三個(gè)月的專業(yè)實(shí)習(xí)分為軟件開發(fā)方向和網(wǎng)絡(luò)方向，軟件開發(fā)實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)是提升學(xué)生的軟件開發(fā)實(shí)踐能力和水平，網(wǎng)絡(luò)方向的實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)是提升學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、實(shí)施、部署能力。
從2013年開始，每年大概有一半的學(xué)生參加校企合作的實(shí)習(xí)，取得了良好效果，學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力提升了，就業(yè)質(zhì)量明顯提高，很多學(xué)生就在四川成都就業(yè)、創(chuàng)業(yè)。
摘要：信息社會需要具備信息素養(yǎng)的人才，計(jì)算機(jī)技能已成為當(dāng)代大學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分。本文對近兩年本校新生計(jì)算機(jī)能力水平和廣東省用人單位對高校學(xué)生計(jì)算機(jī)技能水平需求情況進(jìn)行調(diào)查分析，以培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)、學(xué)生專業(yè)發(fā)展及社會用人需要等方面為基點(diǎn)，研究了新形勢下地方高校的計(jì)算機(jī)公共課程動態(tài)體系。
關(guān)鍵詞：地方高校；計(jì)算機(jī)公共課程體系；信息素養(yǎng)；大工程觀
中圖分類號：G642
文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
教育部2007年2號文件中指出“培養(yǎng)和提高本科生通過計(jì)算機(jī)和多媒體課件學(xué)習(xí)的能力，以及利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)的能力”；教育部戰(zhàn)略研究重大專項(xiàng)第三次研討會提出：要使課程設(shè)置從單一的“工程專業(yè)課程”傳授轉(zhuǎn)變?yōu)椤按蠊こ逃^，大系統(tǒng)觀”為指導(dǎo)的課程架構(gòu)體系。大學(xué)中非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)公共課程教學(xué)與數(shù)學(xué)、外語一樣，具有基礎(chǔ)性、普及性、實(shí)用性和不可替代性，是不可缺少的，是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)最直接、最有效的活動。地方高校多為教學(xué)型大學(xué)，以培養(yǎng)應(yīng)用型和復(fù)合型人才為主，以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展為主。我校與很多地方高校一樣已建立了較完善的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，但缺少變化的課程體系與教學(xué)模式制約了其作用的發(fā)揮。
1大學(xué)生計(jì)算機(jī)能力現(xiàn)狀與用人單位的需求情況
1.1大學(xué)生計(jì)算機(jī)能力現(xiàn)狀調(diào)查
我們對茂名學(xué)院今年入學(xué)新生的計(jì)算機(jī)能力水平進(jìn)行的問卷調(diào)查見表1。
參加有效調(diào)查的總?cè)藬?shù)共842人(文科257人，理科585人)，來自理工科、文科共12個(gè)專業(yè)，其中生源來自鄉(xiāng)鎮(zhèn)占75%，一般學(xué)校占71%。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：
雖然“信息技術(shù)”課程已成為我國基礎(chǔ)教育中的必修課，但由于各種原因，開展的效果并不理想，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校。有超兩成學(xué)生“都沒學(xué)過”或“完全不會”，超七成學(xué)生處于“一般掌握”，這就要求我們在大學(xué)計(jì)算機(jī)公共課程體系中還要保留及加強(qiáng)“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程。
在選擇感興趣的內(nèi)容中，大部分對網(wǎng)絡(luò)知識興趣較大，而對Office和編程感興趣的都不足三成；這說明多數(shù)學(xué)生都充分認(rèn)識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(互聯(lián)網(wǎng)為主)對人的生存與發(fā)展至關(guān)重要，而學(xué)生一般對Office操作已有較好的掌握，而對編程則了解不深。
有超九成學(xué)生希望進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)相關(guān)課程，說明他們都非常認(rèn)同計(jì)算機(jī)知識與技能的重要性，也愿意掌握更多的相關(guān)知識。
因此，從“以生為本”的角度要求，我們的課程設(shè)置要有目的性與針對性，從學(xué)生的實(shí)際需求著眼，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)評價(jià)與認(rèn)證、資源建設(shè)等都應(yīng)進(jìn)行深入的整改。
1.2用人單位對畢業(yè)生計(jì)算機(jī)技能需求分析
根據(jù)“廣東省用人單位對高校畢業(yè)生計(jì)算機(jī)技能水平需求情況調(diào)查報(bào)告”的數(shù)據(jù)顯示：用人單位“對近幾年來接收的非計(jì)算機(jī)專業(yè)的大學(xué)生或?qū)？粕谌肼氹A段所具備的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的滿意度”中選擇“一般”的占52%，這表明現(xiàn)狀與他們的期望值有一定的差距；用人單位“對學(xué)生在校期間獲得的相關(guān)計(jì)算機(jī)認(rèn)證的真實(shí)度”中選擇“一般”的占75%，顯示普遍認(rèn)為這并不能真實(shí)體現(xiàn)實(shí)際水平。同時(shí)，55.2%的用人單位對新職員不提供計(jì)算機(jī)技能的培訓(xùn)，而是希望畢業(yè)生在校期間就能掌握好，內(nèi)容包括：文字編輯、數(shù)據(jù)管理、演示文稿、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、安全防范等，同時(shí)要求學(xué)生要有較高的信息素養(yǎng)及再學(xué)習(xí)能力。調(diào)查報(bào)告顯示：
計(jì)算機(jī)技能已經(jīng)成為用人單位考察應(yīng)聘者的重要因素。用人單位期望求職的畢業(yè)生較好地掌握信息技術(shù)，以便在工作結(jié)合專業(yè)崗位有效地開展應(yīng)用，提高工作效率。
社會需求促使計(jì)算機(jī)課程必須改革。由于應(yīng)用需求與我們的課程設(shè)置有脫離現(xiàn)象，非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育必須以應(yīng)用能力培養(yǎng)為目標(biāo)，在校期間使學(xué)生較好地掌握計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及其他相關(guān)信息技術(shù)的基本知識與技能。
開展多層次計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育，滿足不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。我們的課程體系需要進(jìn)一步的完善和豐富，在加強(qiáng)基礎(chǔ)知識與技能的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，要多設(shè)置面向不同專業(yè)、不同層次、不同需求的計(jì)算機(jī)選修課程。
同時(shí)，還要完善認(rèn)證與考核，使其成為促進(jìn)學(xué)習(xí)的平臺，并能真實(shí)反映學(xué)生的技能水平。
2地方高校計(jì)算機(jī)公共課程改革宗旨
計(jì)算機(jī)技能已成為用人單位考察應(yīng)聘者的重要因素，并且要求變得更加具體。“大工程觀”要求：提供綜合的知識背景，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性；而課程設(shè)置與教學(xué)改革是“大工程觀”教育理念的核心。高校(特別地方高校)非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育必須因應(yīng)發(fā)展要求，要了解社會及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際需要，了解用人單位崗位的具體需要，改革課程體系、教學(xué)模式，改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、老師的教學(xué)方法。改革的宗旨要以學(xué)生應(yīng)用能力為培養(yǎng)目標(biāo)，強(qiáng)化學(xué)生的動手能力，提高學(xué)生利用信息技術(shù)工具分析問題、解決問題的意識和能力，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，為學(xué)生的繼續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，最大限度縮小畢業(yè)生的出校技能與就業(yè)崗位的要求之間的差距，減少用人單位的再培訓(xùn)成本，使個(gè)人與企業(yè)共同發(fā)展；同時(shí)要注意學(xué)生基礎(chǔ)的差異性，不同企業(yè)、不同崗位用人的不同要求，設(shè)置多種層次、多種方式的教育模式，以滿足不同的學(xué)習(xí)要求。
3構(gòu)建計(jì)算機(jī)公共課程動態(tài)體系
3.1課程體系結(jié)構(gòu)與教學(xué)計(jì)劃
我們設(shè)置“三層次”計(jì)算機(jī)公共課程體系(如表2)，并且納入學(xué)?！叭髮哟巍闭n程體系(基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程)之中，作為基礎(chǔ)課程與技術(shù)基礎(chǔ)課程共同建設(shè)。
3.2 基本課程設(shè)置
據(jù)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容所涉及的知識結(jié)構(gòu)，我們設(shè)計(jì)如下幾類核心課程或課程包，作為各專業(yè)類別選擇的依據(jù)，見表3。
1) 計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)。
2) 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)。如微機(jī)原理與接口、單片機(jī)原理與應(yīng)用。
3) 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。不同要求選擇不同語言，如C或C＋＋側(cè)重講解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、模塊化程序設(shè)計(jì)等，C＋＋或Java側(cè)重講解面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)、應(yīng)用程序編程接口等，VC＋＋、VB或Delphi側(cè)重講解可視化編程技術(shù)、組件技術(shù)、圖形用戶界面設(shè)計(jì)及應(yīng)用程序開發(fā)等。同時(shí)程序設(shè)計(jì)課程從編程能力的側(cè)重點(diǎn)不同可分兩個(gè)層次：語言級程序設(shè)計(jì)和工具級程序設(shè)計(jì)。不論哪種語言都應(yīng)講解程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識與基本編程技術(shù)。
4) 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用。
5) 多媒體技術(shù)與應(yīng)用。
6) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用。
3.3課程資源建設(shè)
根據(jù)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的特點(diǎn)及“大工程觀”教育理念的要求，循序漸進(jìn)建設(shè)立體化三級課程資源：一是根據(jù)本校實(shí)際，按照“課程目標(biāo)章節(jié)目標(biāo)問題(任務(wù))解決問題歸納分析知識擴(kuò)展”的建設(shè)思路，編寫有針對性的校本特色教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書；二是構(gòu)建包括有“廣東省計(jì)算機(jī)公共課程共享中心”課程庫等資源的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺；三是建立面向全校學(xué)生的計(jì)算機(jī)開放性實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)分層次開放。第一層次為基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對一二年級開放，其中包括組裝和維修電腦、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺、無紙化測試系統(tǒng)，企業(yè)用人單位模擬環(huán)境等，把理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工程應(yīng)用聯(lián)系起來；第二層次為綜合性教學(xué)實(shí)驗(yàn)，以設(shè)計(jì)型和研究型實(shí)驗(yàn)為主，突出內(nèi)容的前沿性、實(shí)踐性和應(yīng)用性，學(xué)生可以創(chuàng)造性的運(yùn)用自己所學(xué)的知識查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)方案、實(shí)現(xiàn)構(gòu)思，形成系統(tǒng)的知識體系，培養(yǎng)學(xué)生初步的工程應(yīng)用能力和整體性的思維方式；第三層次為參與各種競賽的學(xué)生提供場地和指導(dǎo)，積極配合學(xué)生課外創(chuàng)新活動，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神與能力的工程技術(shù)人才；第四層次為課題研究開發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由老師申請課題，吸引那些感興趣又有能力的學(xué)生加入課題研究，培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力、多學(xué)科綜合知識背景的復(fù)合型工程人才。
3.4評價(jià)方式與實(shí)施建議
評價(jià)目標(biāo)：變考試為能力認(rèn)證，體現(xiàn)真實(shí)的計(jì)算機(jī)技能水平，讓學(xué)生拋開考試的恐懼。
評價(jià)方式：通過教考分離，促進(jìn)課程教學(xué)質(zhì)量得到客觀、公正的評價(jià)；建設(shè)無紙化考核平臺，把一次性考試變?yōu)槎啻蔚耐ㄟ^性考核，真正以“考”促學(xué)。
評價(jià)內(nèi)容：注重綜合能力的考查。
我們的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：“一般掌握”計(jì)算機(jī)基本技能的新生有七成。因此我們可在新生入學(xué)后進(jìn)行“通過性”的“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”水平測試進(jìn)行分流，通過者自動獲得該課程學(xué)分，不通過者可選擇參加自學(xué)(學(xué)校提供充足的立體化學(xué)習(xí)資源)，或者選擇參加學(xué)校組織的面授課程；對已通過考核的學(xué)生，我們?yōu)樗麄兲峁┮粋€(gè)豐富的自主學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)資源并開設(shè)專題講座，形式可模擬用人單位的辦公環(huán)境，讓學(xué)生真正置身到崗位的實(shí)際操作中，如模擬策劃與推廣崗位，讓學(xué)生排版和設(shè)計(jì)；如模擬金融與財(cái)務(wù)崗位，讓他們學(xué)習(xí)一些財(cái)務(wù)管理軟件，使他們能真正去處理財(cái)務(wù)管理問題，如計(jì)稅、納稅等等。這些都能體現(xiàn)“大工程觀”建設(shè)中關(guān)于提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和解決實(shí)際工程問題的能力要求，并推出一系列比賽和獎勵來激發(fā)他們的積極性。
課程設(shè)置采取“1＋X”方案，即計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)＋若干必修/選修課程。當(dāng)然必修與選修是相對的、動態(tài)變化的，不同專業(yè)有不同設(shè)置。如科學(xué)計(jì)算類專業(yè)，其知識結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與要求要有較強(qiáng)的程序設(shè)計(jì)能力，建議課程：計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)＋計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用技術(shù)、多媒體技術(shù)與應(yīng)用等。
4結(jié)束語
社會與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)發(fā)生了很大變化，學(xué)生的能力和水平出現(xiàn)很大的差異，傳統(tǒng)的教學(xué)與管理方法已經(jīng)不能適應(yīng)這些變化，提高教學(xué)效率，進(jìn)行課程改革勢在必行。大學(xué)計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)教育是培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的有效平臺，該平臺的構(gòu)建要因應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展、社會的需求、用人單位崗位的需要、學(xué)生發(fā)展與專業(yè)要求等，建立動態(tài)的多元化的教學(xué)資源，采取動態(tài)的教學(xué)方式和多種形式評價(jià)方法與考核認(rèn)證，最終體現(xiàn)“以生為本”的教育理念。
參考文獻(xiàn)
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Study on the architecture of computer’s public courses at local universities
CHEN Yi-ming
(Maoming College, Maoming Guangdong, 525000)
實(shí)踐育人是目前我國大學(xué)教育面臨的新問題盡管多年來大學(xué)教育一直強(qiáng)調(diào)教學(xué)實(shí)踐，但是如何完善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使實(shí)踐教學(xué)與課堂教學(xué)有機(jī)融合，是我們面臨的問題。新模式注重實(shí)踐教學(xué)體系，從計(jì)算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展以及發(fā)展過程中里程碑式的人和事，使學(xué)生對計(jì)算機(jī)技術(shù)影響人類文明發(fā)展有了全面系統(tǒng)的了解；突出計(jì)算機(jī)技術(shù)在相關(guān)專業(yè)和交叉學(xué)科中解決問題的思維方式與科學(xué)方法，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的思維與創(chuàng)造力；拓展學(xué)生的自我學(xué)習(xí)空間，構(gòu)造多層次創(chuàng)新人才成長環(huán)境，使學(xué)生充分感受到計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的滲透力，面對未來敢于挑戰(zhàn)?；谛履Ｊ綐?gòu)建的課程體系突出公共基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)，從單純的技能培養(yǎng)上升到強(qiáng)調(diào)通識知識、文化的學(xué)習(xí)和對學(xué)生計(jì)算機(jī)思維能力的培養(yǎng)。圍繞新模式我們開展了一系列教學(xué)實(shí)踐，構(gòu)建以資源整合為基礎(chǔ)的實(shí)踐訓(xùn)練平臺。
2以計(jì)算思維為導(dǎo)向的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程新體系
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)課程新體系以學(xué)分制為基礎(chǔ)實(shí)施目標(biāo)管理，設(shè)定總體學(xué)分要求，學(xué)生可據(jù)此自主構(gòu)筑知識結(jié)構(gòu)。新的課程體系內(nèi)容包括如下3層：
（1）素質(zhì)培養(yǎng)層。通過大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)培養(yǎng)大學(xué)生所必須具備的計(jì)算機(jī)文化基本素質(zhì)，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識與綜合能力方面打基礎(chǔ)，為后繼課程作準(zhǔn)備。
（2）思維訓(xùn)練層。以培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的基本方法和運(yùn)用計(jì)算機(jī)的基本能力為目標(biāo)。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)作為大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程后的一門重頭課，教學(xué)內(nèi)容針對不同專業(yè)領(lǐng)域，覆蓋面向?qū)ο蟮腃++、Java、VB、Web等不同的實(shí)踐環(huán)境，支持實(shí)現(xiàn)分類分層教學(xué)，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。
（3）拓展創(chuàng)新層。該層目標(biāo)是開拓學(xué)生視野，提升學(xué)生綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力，使學(xué)生具有基本的創(chuàng)新意識。通過一組選修課程（如與專業(yè)結(jié)合的計(jì)算機(jī)課程、前沿技術(shù)的計(jì)算機(jī)課程等），進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，滿足專業(yè)需求和信息化社會對人才的需求。
3以培養(yǎng)思維創(chuàng)新能力為核心的實(shí)踐教學(xué)體系
3.1多層次人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)平臺
按照新的教學(xué)體系，以文化修養(yǎng)熏陶和基本操作技能訓(xùn)練為基礎(chǔ)，以計(jì)算思維素質(zhì)培養(yǎng)為核心，以綜合應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，構(gòu)建新的實(shí)踐課程體系（以下簡稱“新體系”）。新體系橫向劃分為4個(gè)層次，重視操作型和技能驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，普及設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)，鼓勵研究型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。第1層次為文化修養(yǎng)熏陶。學(xué)生通過計(jì)算機(jī)認(rèn)知學(xué)習(xí)平臺了解和認(rèn)識計(jì)算機(jī)，注重計(jì)算機(jī)在人類發(fā)展歷史上的作用和新的發(fā)展趨勢，加深對計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)與理解。該層次要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)基本操作，如文字處理以及通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息檢索。學(xué)生可通過立體化學(xué)習(xí)資源以及課外輔導(dǎo)自行完成。第2層次為基本技能實(shí)驗(yàn)。以操作型和技能驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，注重基本的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能，初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)。以計(jì)算機(jī)基本操作和基本應(yīng)用為主，如掌握信息獲取、數(shù)據(jù)處理、信息展示等相應(yīng)軟件的使用。學(xué)生可以通過選修課、實(shí)訓(xùn)等方式在開放的軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境完成。第3層次為計(jì)算思維素質(zhì)實(shí)驗(yàn)。以設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)為主，訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力，重在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維，主要包括C++語言程序設(shè)計(jì)、Java語言程序設(shè)計(jì)、VB語言程序設(shè)計(jì)、Web程序設(shè)計(jì)和網(wǎng)站與網(wǎng)頁設(shè)計(jì)等課程。不同專業(yè)方向的學(xué)生根據(jù)專業(yè)需求進(jìn)行選擇。本層實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)提高軟件應(yīng)用能力，培養(yǎng)應(yīng)用所學(xué)知識解決工程實(shí)際問題的綜合能力。第4層次為綜合應(yīng)用與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。本層次包括計(jì)算機(jī)硬件、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體等課程，以創(chuàng)新型、新技術(shù)和高層次應(yīng)用實(shí)驗(yàn)為主，重在啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的研究興趣和動手能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)和研究能力。本層次的教學(xué)結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，強(qiáng)調(diào)將教師的研究成果應(yīng)用于教學(xué)中。教師根據(jù)自己的研究工作和科研項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容。學(xué)生選擇相應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，在教師指導(dǎo)下，自主地對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，以小論文或軟件形式給出結(jié)果。
3.2“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的實(shí)踐教學(xué)模式
堂上不曾講授過的知識和問題，由于不能盡快獲得教師的指導(dǎo)，使得一些疑難問題得不到解決，嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。為此，結(jié)合大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革，我們對教師工作進(jìn)行重新配置，保證線上和線下都能參與輔導(dǎo)。同時(shí)，安排高年級研究生進(jìn)行實(shí)時(shí)線上輔導(dǎo)，安排教師在實(shí)驗(yàn)室值班，承擔(dān)起學(xué)生課外計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能的輔導(dǎo)。我們構(gòu)建以能力為主導(dǎo)的課程考試機(jī)制，檢驗(yàn)學(xué)生是否掌握計(jì)算機(jī)知識和技術(shù)，即學(xué)生如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題?？荚嚈C(jī)制將提高計(jì)算機(jī)實(shí)測比例，根據(jù)解決問題的實(shí)際效果客觀評判。總成績?yōu)椤盎A(chǔ)知識+綜合實(shí)驗(yàn)+教學(xué)參與”，占比為5:4:1。建立學(xué)習(xí)獎勵機(jī)制，即成績結(jié)構(gòu)中的教學(xué)參與成績，對學(xué)習(xí)拓展模塊和參與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的同學(xué)，綜合其實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)結(jié)果演示、答辯等環(huán)節(jié)，對他們的學(xué)習(xí)主動性進(jìn)行評價(jià)。在課程的總成績中，實(shí)驗(yàn)成績所占比例由20%提高到40%，對其別優(yōu)秀的，經(jīng)過答辯組老師的評議，其成績可直接作為該課程的成績，免予期末考試。3.3“惠及大眾，培育冒尖”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實(shí)踐ACM-ICPC(ACMInternationalCollegiateProgrammingContest)是世界上公認(rèn)的規(guī)模最大、水平最高的國際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽，是當(dāng)代信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生展示其創(chuàng)新實(shí)踐能力和國際競爭力的高端平臺。為此，我們構(gòu)建了以ACM程序設(shè)計(jì)競賽為基礎(chǔ)的拓展創(chuàng)新訓(xùn)練平臺，堅(jiān)持“惠及大眾，培育冒尖”的主導(dǎo)思想，踐行“賽課結(jié)合，賽練互動”的執(zhí)教方法，重視“訓(xùn)練平臺，管理機(jī)制”的建設(shè)環(huán)節(jié)，獲得了良好的實(shí)踐效果。ACM程序設(shè)計(jì)競賽是少數(shù)精英型學(xué)生參與的活動，但是也不能曲高和寡、脫離大眾。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求，結(jié)合國內(nèi)、國際不同層次的計(jì)算機(jī)競賽要求，在重點(diǎn)培養(yǎng)拔尖人才的同時(shí)，充分利用優(yōu)勢資源，面向全校開設(shè)講座以及校內(nèi)競賽，達(dá)到鼓勵一般、重點(diǎn)培養(yǎng)的目的。
4差異化教學(xué)實(shí)踐模式
4.1基于學(xué)科差異的分類教學(xué)
好的教學(xué)體系需要一個(gè)操作性強(qiáng)的教學(xué)模式來支持。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)面對全校不同專業(yè)的學(xué)生，每個(gè)專業(yè)的計(jì)算機(jī)能力要求差異較大。在對北京交通大學(xué)各學(xué)院調(diào)研的基礎(chǔ)上，我們對專業(yè)需求進(jìn)行分析、歸類和總結(jié)，根據(jù)“學(xué)科專業(yè)、知識結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)層次”構(gòu)建如下的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程分類、分層和模塊化的教學(xué)模式。學(xué)科專業(yè)分為3個(gè)大類：理工類、人文/外語類、經(jīng)濟(jì)/管理類。知識結(jié)構(gòu)分為3個(gè)模塊：大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用。培養(yǎng)層次分為2個(gè)層次：基本能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
4.2基于學(xué)生個(gè)體差異的分層教學(xué)
根據(jù)學(xué)生個(gè)體差異，構(gòu)建“強(qiáng)基礎(chǔ)，重技能，鼓勵創(chuàng)新”的層次教學(xué)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化對理論知識的掌握和對實(shí)踐能力的培養(yǎng)。理論知識分為基礎(chǔ)知識、專項(xiàng)應(yīng)用和綜合應(yīng)用3層；實(shí)踐能力分為基本技能、應(yīng)用技能和創(chuàng)新技能。新課程體系在教學(xué)實(shí)踐中考慮學(xué)生的個(gè)體和專業(yè)差異，培養(yǎng)方案面向全體學(xué)生。如圖2所示，基礎(chǔ)教學(xué)強(qiáng)調(diào)對基本的概念、原理和方法的掌握，目標(biāo)定位在使絕大部分學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠掌握該課程領(lǐng)域的基本知識和技能。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以根據(jù)各自的基礎(chǔ)選擇學(xué)習(xí)或免修。個(gè)體培養(yǎng)面向優(yōu)秀學(xué)生（如思源班、卓越工程師計(jì)劃班、國際班等），該部分教學(xué)與學(xué)校的大學(xué)生創(chuàng)新活動和學(xué)科競賽相結(jié)合，使學(xué)生有機(jī)會進(jìn)一步拓展視野，提高能力。
4.3基于過程的模塊化課程教學(xué)
在分類、分層次教學(xué)體系中，每門課程采取“重基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、過程考核”的模塊化教學(xué)。每門課程包括基礎(chǔ)知識模塊和研究拓展模塊?；A(chǔ)知識模塊為本課程所有學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)理論和基本技能；拓展模塊為根據(jù)授課對象構(gòu)建的該課程的專項(xiàng)應(yīng)用知識和技能。我國中學(xué)計(jì)算機(jī)教育狀況不均衡，為滿足不同水平學(xué)生的求知欲望，考試采用階段性過關(guān)考核方式，每學(xué)期安排至少2次考試，對于已學(xué)習(xí)過相關(guān)內(nèi)容的學(xué)生可以參加第一次考核，通過后進(jìn)入優(yōu)秀學(xué)生培養(yǎng)過程的學(xué)習(xí)，進(jìn)行拓展模塊知識的學(xué)習(xí)。拓展模塊由任課教師根據(jù)所在教學(xué)班的具體情況進(jìn)行安排，充分發(fā)揮教師的優(yōu)勢，體現(xiàn)個(gè)性化教育。
4.4實(shí)踐教學(xué)新體系
建立與理論教學(xué)并行的，既相對獨(dú)立，又相互聯(lián)系的實(shí)踐教學(xué)新體系。新體系加強(qiáng)基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)知識面，培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力，全面提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)知識、實(shí)驗(yàn)技能、工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力，加強(qiáng)學(xué)生的社會適應(yīng)能力。新體系壓縮了課內(nèi)教學(xué)時(shí)數(shù)，增加實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)，同時(shí)精選知識點(diǎn)和技能點(diǎn)。教師在課堂上講出內(nèi)容的精髓后，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上練習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的技術(shù)和方法。教學(xué)和實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)一般達(dá)到1:1甚至1:2，如C語言程序設(shè)計(jì)課程，24學(xué)時(shí)上課，24學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，再加上24學(xué)時(shí)的課外實(shí)踐。
5教學(xué)實(shí)踐與成果
5.1新課程體系應(yīng)用
2012北京交通大學(xué)新教學(xué)計(jì)劃規(guī)定非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)課程選修學(xué)分為4學(xué)分。根據(jù)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的指導(dǎo)思想與教育理念，大學(xué)本科學(xué)生入學(xué)后先學(xué)學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，然后選修1門程序設(shè)計(jì)課及相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)。
5.2教學(xué)實(shí)踐成果
新課程體系經(jīng)歷了“研究—實(shí)踐—調(diào)研—修改”的螺旋式發(fā)展過程，我們從教學(xué)實(shí)踐中找問題，發(fā)現(xiàn)新方法，不斷完善課程體系。
1）開展能力培養(yǎng)與思維訓(xùn)練相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)。利用自制的立體化教學(xué)資源，突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的分類、分層的分級實(shí)踐教學(xué)模式，以滿足不同基礎(chǔ)不同層次不同專業(yè)學(xué)生對教學(xué)的需求，實(shí)現(xiàn)因材施教和個(gè)性化培養(yǎng)。新課程體系在2010年選擇了3個(gè)學(xué)院、4個(gè)課堂進(jìn)行試點(diǎn)，2011年開始在新生范圍內(nèi)試運(yùn)行，2012年在全校范圍內(nèi)試行新課程體系。2）突出過程考核與理論考試相結(jié)合的能力檢查機(jī)制。利用自主研制開發(fā)的在線考試系統(tǒng)和試題庫構(gòu)建靈活的考核機(jī)制。自2008年以來每屆新生的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程考試全部采用“實(shí)驗(yàn)作業(yè)+課程設(shè)計(jì)”方式，強(qiáng)調(diào)對學(xué)生實(shí)踐動手能力和計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)；C語言程序設(shè)計(jì)課程采用筆試和上機(jī)編程相結(jié)合的模式，其他系列課程則分別采用開卷、半開卷等模式進(jìn)行考核。
一、計(jì)算機(jī)傳播途徑
計(jì)算機(jī)病毒之所以稱為病毒是因?yàn)槠渚哂袀魅拘缘谋举|(zhì)。傳統(tǒng)渠道通常有以下幾種：
1.通過軟盤
通過使用外界被感染的軟盤。例如，不同渠道的系統(tǒng)盤、來歷不明的軟件、游戲盤等是最普遍的傳染途徑。由于使用帶有病毒的軟盤，使機(jī)器感染病毒發(fā)病，并傳染給未被感染的“干凈”的軟盤。大量的軟盤交換，合法或非法的程序拷貝，不加控制地隨便在機(jī)器上使用各種軟件造成了病毒感染、泛濫蔓延的溫床。
2.通過硬盤
通過硬盤傳染也是重要的渠道，由于帶有病毒機(jī)器移到其他地方使用、維修等，將干凈的軟盤傳染并再擴(kuò)散。
3.通過光盤
因?yàn)楣獗P容量大，存儲了海量的可執(zhí)行文件，大量的病毒就有可能藏身于光盤，對只讀式光盤，不能進(jìn)行寫操作，因此光盤上的病毒不能清除。以謀利為目的非法盜版軟件的制作過程中，不可能為病毒防護(hù)擔(dān)負(fù)專門責(zé)任，也決不會有真正可靠可行的技術(shù)保障避免病毒的傳入、傳染、流行和擴(kuò)散。當(dāng)前，盜版光盤的泛濫給病毒的傳播帶來了很大的便利。
4.通過網(wǎng)絡(luò)
這種傳染擴(kuò)散極快，能在很短時(shí)間內(nèi)傳遍網(wǎng)絡(luò)上的機(jī)器。
隨著Internet的風(fēng)靡，給病毒的傳播又增加了新的途徑，它的發(fā)展使病毒可能成為災(zāi)難，病毒的傳播更迅速，反病毒的任務(wù)更加艱巨。Internet帶來兩種不同的安全威脅，一種威脅來自文件下載，這些被瀏覽的或是被下載的文件可能存在病毒。另一種威脅來自電子郵件。大多數(shù)Internet郵件系統(tǒng)提供了在網(wǎng)絡(luò)間傳送附帶格式化文檔郵件的功能，因此，遭受病毒的文檔或文件就可能通過網(wǎng)關(guān)和郵件服務(wù)器和郵件服務(wù)器涌入企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)使用的簡易性和開放性使得這種威脅越來越嚴(yán)重。
二、病毒的產(chǎn)生
計(jì)算機(jī)病毒的產(chǎn)生是計(jì)算機(jī)技術(shù)和以計(jì)算機(jī)為核心的社會信息化進(jìn)程發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。其產(chǎn)生的過程可分為：程序設(shè)計(jì)傳播潛伏觸發(fā)運(yùn)行實(shí)行攻擊。
三、計(jì)算機(jī)病毒防范措施
防止病毒的侵入要比病毒入侵后再去發(fā)現(xiàn)和消除它更重要。為了將病毒拒之門外，就要做好以下預(yù)防措施：
第一，應(yīng)養(yǎng)成及時(shí)下載最新系統(tǒng)安全漏洞補(bǔ)丁的安全習(xí)慣，從根源上杜絕黑客利用系統(tǒng)漏洞攻擊用戶計(jì)算機(jī)的病毒。同時(shí)，升級殺毒軟件、開啟病毒實(shí)時(shí)監(jiān)控應(yīng)成為每日防范病毒的必修課。
第二，定期做好重要資料的備份，以免造成重大損失。
第三，選擇具備“網(wǎng)頁防火墻”功能的殺毒軟件，每天升級殺毒軟件病毒庫，定時(shí)對計(jì)算機(jī)進(jìn)行病毒查殺，上網(wǎng)時(shí)開啟殺毒軟件全部監(jiān)控。
第四，不要隨便打開來源不明的Excel或Word文檔，并且要及時(shí)升級病毒庫，開啟實(shí)時(shí)監(jiān)控，以免受到病毒的侵害。
第五，上網(wǎng)瀏覽時(shí)一定要開啟殺毒軟件的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，以免遭到病毒侵害。
第六，上網(wǎng)瀏覽時(shí)，不要隨便點(diǎn)擊不安全陌生網(wǎng)站，以免遭到病毒侵害。
第七，及時(shí)更新計(jì)算機(jī)的防病毒軟件、安裝防火墻，為操作系統(tǒng)及時(shí)安裝補(bǔ)丁程序。
第八，在上網(wǎng)過程中要注意加強(qiáng)自我保護(hù)，避免訪問非法網(wǎng)站，這些網(wǎng)站往往潛入了惡意代碼，一旦用戶打開其頁面時(shí)，即會被植入木馬與病毒。
第九，利用Windows Update功能打全系統(tǒng)補(bǔ)丁，避免病毒從網(wǎng)頁木馬的方式入侵到系統(tǒng)中。
關(guān)鍵詞：計(jì)算思維；C語言程序設(shè)計(jì)；算法；教學(xué)方法
中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）32-7291-03
目前，計(jì)算思維能力的培養(yǎng)已成為計(jì)算機(jī)教育重點(diǎn)研究的課題之一，作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和非計(jì)算機(jī)專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，《C語言程序設(shè)計(jì)》是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的理想課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)學(xué)會問題求解的基本思路和方法，具有一定的編程能力，并能理解計(jì)算機(jī)思維的過程和學(xué)會利用計(jì)算學(xué)科的思想、理論、方法和技術(shù)解決客觀世界實(shí)際問題的思維方法，然后把相應(yīng)的思維與方法內(nèi)化為“方法論”，更廣泛地為工作、學(xué)習(xí)與生活服務(wù)。因此在《C語言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)中探索適合培養(yǎng)計(jì)算思維能力的教學(xué)方法十分必要。
1 計(jì)算思維
最早提出計(jì)算思維教育理念的是美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的周以真（Jeannette M. Wing） 教授，計(jì)算思維的概念一經(jīng)提出就引起了國內(nèi)外教育界的廣泛關(guān)注，周以真教授倡導(dǎo)的是系統(tǒng)的加強(qiáng)計(jì)算思維教育。計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類的行為[1]。它包括了反映計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的一系列思維活動。周以真教授認(rèn)為計(jì)算思維是人的思維，是人們利用計(jì)算科學(xué)的思想、方法、理論和技術(shù)解決客觀世界實(shí)際問題的思維方法，這與我們強(qiáng)調(diào)的培養(yǎng)學(xué)生具有分析問題和解決問題的能力是一致的。周教授認(rèn)為計(jì)算思維是一種遞歸的思維、是一種通過約簡、轉(zhuǎn)化和仿真等方法將一個(gè)復(fù)雜的問題解析成一個(gè)我們會求解問題的思維方法、是一種基于關(guān)注點(diǎn)分離的方法、是一種采用抽象和分解來進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法、是一種利用啟發(fā)式推理尋求解答的方法，對于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要考慮它的簡潔和美，對一個(gè)程序的評價(jià)要考慮它的準(zhǔn)確性和效率。計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象（Abstraction）和自動化（Automation）[2]，反應(yīng)了計(jì)算的最根本問題[3]：什么能被有效的自動進(jìn)行？周以真教授還認(rèn)為計(jì)算思維不僅僅屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)家，它應(yīng)是每個(gè)人應(yīng)有的基本技能，對于大學(xué)生來說，我們更應(yīng)該培養(yǎng)他們的計(jì)算思維能力，在大學(xué)中應(yīng)將計(jì)算思維能力培養(yǎng)推進(jìn)大學(xué)通識教育之中。其實(shí)周教授所描述的計(jì)算思維教育一直隱藏在我們的教學(xué)中，計(jì)算思維教育重要目標(biāo)之一就是培養(yǎng)解決問題的良好意識，而我們在教學(xué)中有意無意地都在培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，只不過在以前的教學(xué)中未將這種思維特征顯式的表示出來而已。美國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)教師協(xié)會指出，學(xué)校的每一類課堂教學(xué)都應(yīng)該采用計(jì)算思維這樣一個(gè)工具。對于大學(xué)一年級學(xué)生必修的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程來說，究竟采用什么樣的教學(xué)方法才能更有助于學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，值得我們探究。
2 計(jì)算思維教育與《C語言程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)
計(jì)算思維教育的最主要的目標(biāo)之一就是培養(yǎng)學(xué)生解決問題的良好意識，也就是說當(dāng)碰到實(shí)際問題時(shí)，就能意識到能否利用計(jì)算學(xué)科的思想、方法和技術(shù)來求解。當(dāng)學(xué)生具備了應(yīng)用意識以及相關(guān)知識，碰到應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際問題時(shí)就會意識到如何去解決。計(jì)算思維能力的培養(yǎng)不僅要培養(yǎng)學(xué)生解決問題的意識，同時(shí)還要培養(yǎng)相應(yīng)的能力，只有這樣才能掌握正確求解問題的方法和技術(shù)，才能達(dá)到解決問題的目的。所以說計(jì)算思維教育不是灌輸一大堆概念與知識，而是要注重培養(yǎng)學(xué)生解決問題的思想、方法、意識、興趣和能力。計(jì)算思維最本質(zhì)的內(nèi)容是抽象與自動化：抽象是通過簡化、轉(zhuǎn)換、嵌入、遞歸等方法將一個(gè)較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)化為許多簡單問題，然后再進(jìn)行求解的過程[4]；自動化是利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力來實(shí)現(xiàn)問題求解，以彌補(bǔ)人的計(jì)算缺陷。抓住了這兩個(gè)核心就能有效地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。
程序設(shè)計(jì)類課程是訓(xùn)練學(xué)生思維的一個(gè)非常有效的平臺，計(jì)算機(jī)專業(yè)會開設(shè)多門程序設(shè)計(jì)類課程，但對于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說，一般只開設(shè)一門程序設(shè)計(jì)類課程，所以大一開設(shè)的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程對非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生的計(jì)算思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著非常重要的作用，事實(shí)上《C語言程序設(shè)計(jì)》課程中的許多知識為計(jì)算思維的培養(yǎng)提供了很好的案例。但這門課程目前大多采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法：“先講授理論知識，然后上機(jī)實(shí)踐”，上機(jī)實(shí)踐的目的也是用來鞏固課堂上所學(xué)的知識點(diǎn)。隨著知識點(diǎn)的增多，大量難理解、難記憶的新概念和新規(guī)則的出現(xiàn)，學(xué)生會覺得這門課程越來越難學(xué)，學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性逐漸下降，學(xué)習(xí)效率低下。并且這種偏重于理論講解的教學(xué)方法，在一定程度上束縛了學(xué)生思維的發(fā)展，大多數(shù)學(xué)生面對實(shí)際問題的求解和實(shí)際應(yīng)用程序開發(fā)根本無從下手，限制了學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力的發(fā)展。C語言程序設(shè)計(jì)課程的主要任務(wù)之一就是培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，編程能力是計(jì)算思維和技能化知識的綜合體現(xiàn)，而檢驗(yàn)計(jì)算思維能力的結(jié)果就是實(shí)踐操作，所以在教學(xué)中一定要重視實(shí)踐環(huán)節(jié)。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)要求學(xué)生能編寫程序解決實(shí)際問題，如果學(xué)生不能綜合運(yùn)用所學(xué)的知識、也沒有探索精神，那對學(xué)生來說是有一定難度的。如果上機(jī)環(huán)節(jié)沒有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的案例和問題，學(xué)生也會感到乏味，從而知難而退。所以，要提高學(xué)生的編程能力就要有目的對學(xué)生的抽象思維、算法設(shè)計(jì)、代碼編寫、程序調(diào)試、程序分析等能力進(jìn)行訓(xùn)練，同時(shí)要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將計(jì)算思維融入到《C語言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)中將會改變學(xué)生的思維方式，在教學(xué)時(shí)還應(yīng)把握一個(gè)中心點(diǎn)：計(jì)算思維是一種方法論，從方法論層面培養(yǎng)學(xué)生求解問題的意識，這樣課程就會變得生動有趣了，學(xué)生也容易接受。然而，運(yùn)用什么樣的教學(xué)方法才能有效的將計(jì)算思維融入到《C語言程序設(shè)計(jì)》課堂教學(xué)中，以提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識抽象和分解問題的能力，是一個(gè)挑戰(zhàn)。當(dāng)然，讓學(xué)生潛移默化地掌握計(jì)算思維，無疑是最佳選擇。
3 面向計(jì)算思維能力培養(yǎng)的課程教學(xué)方法改革
3.1融計(jì)算思維于案例教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
我?！禖語言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)是面對不同專業(yè)的學(xué)生，所以教學(xué)中應(yīng)與學(xué)生所學(xué)的學(xué)科專業(yè)聯(lián)系起來，對不同的學(xué)科專業(yè)選用不同的教學(xué)案例，通過合適的、面向不同學(xué)科專業(yè)的實(shí)例達(dá)到既闡析計(jì)算思維，又給出面向特定學(xué)科專業(yè)的范例教學(xué)效果。具體的做法是：先選用合適的應(yīng)用實(shí)例并提出問題，然后由問題引入知識點(diǎn)、由知識點(diǎn)帶動語法的掌握、由語法規(guī)則推動計(jì)算思維的理解。也就是說先讓學(xué)生對所學(xué)的知識產(chǎn)生興趣，有了一定的感性認(rèn)識后再提升到理論高度，循序漸進(jìn)地掌握知識。例如在學(xué)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，面對體育專業(yè)的學(xué)生就可舉“大獎賽評分”的例子，面對數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生可選用“求1！+2！+3！+……+20！的值”、“判斷一個(gè)數(shù)n是否為素?cái)?shù)”、“打印乘法九九表”等這種與數(shù)學(xué)有關(guān)的例子，面對英語專業(yè)、中文專業(yè)的學(xué)生可選用“從鍵盤輸入20個(gè)字符，分別統(tǒng)計(jì)出其中大寫字母、小寫字母、數(shù)字字符、空格字符和其它字符的個(gè)數(shù)”的例子，其它的專業(yè)可選用“猴子吃桃問題”：有若干個(gè)桃子，猴子每天早上吃前一天剩下的一半零一個(gè)，到第十天時(shí)只剩下一個(gè)桃子，問猴子在吃這些桃子之前共有多少個(gè)桃子？由于這些問題或者與學(xué)生所學(xué)的專業(yè)有關(guān)聯(lián)或者比較有趣，學(xué)生會由此對所學(xué)的知識也產(chǎn)生興趣，而且這些例子都具有計(jì)算思維的顯著特征，對培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維是非常好的案例，學(xué)生也能在興趣中主動接受新知識及培養(yǎng)思維。
計(jì)算思維是一種問題求解的思維，它將問題求解的過程用程序化的方式表達(dá)出來[5]，計(jì)算思維的自動化是“機(jī)械式”的按照步驟自動執(zhí)行，因此對問題的求解就要有精確的算法描述和嚴(yán)格的符號表示。當(dāng)學(xué)生面對實(shí)際問題時(shí)，根據(jù)已有的知識提出問題求解的方案，并用算法進(jìn)行描述，然后編寫程序，最后用機(jī)器來驗(yàn)證問題求解結(jié)果。例如對于“猴子吃桃問題”這個(gè)案例，根據(jù)計(jì)算思維的特征和高效，引導(dǎo)學(xué)生用計(jì)算思維的遞歸方法發(fā)現(xiàn)和解決問題，并引導(dǎo)學(xué)生用N-S圖精確描述算法，再用C語言中相應(yīng)的語句編寫程序。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會遞歸算法的思想和過程，并掌握遞歸方法和C語言中相應(yīng)的知識和語法，當(dāng)碰到類似的問題就會想到用類似的方法解決問題。
3.2采用多角度思維訓(xùn)練的教學(xué)方法，以激勵學(xué)生的創(chuàng)新意識
《C語言程序設(shè)計(jì)》課程中計(jì)算思維能力的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在對學(xué)生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，那在教與學(xué)過程中如何培養(yǎng)呢？首先教師要設(shè)計(jì)一個(gè)能吸引學(xué)生注意力問題，并仔細(xì)分析該例子的代表性、應(yīng)用性和趣味性，例如對于循環(huán)結(jié)構(gòu)這個(gè)知識點(diǎn)選用“猴子吃桃問題”是一個(gè)很有代表性的例子，學(xué)生根據(jù)老師提出的問題，思考解決問題的方法，老師適時(shí)為學(xué)生提供幫助，運(yùn)用計(jì)算思維的各種方法啟發(fā)學(xué)生，對于這個(gè)問題可啟發(fā)學(xué)生用遞歸的方法求解，逆向思維，從后面往前推斷。當(dāng)然，在教學(xué)過程中，老師還需要尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，鼓勵學(xué)生提出不同的解題方法，不斷啟發(fā)學(xué)生，讓他們積極主動的探究學(xué)習(xí)，使其能舉一反三。
程序設(shè)計(jì)類課程的價(jià)值之一在于訓(xùn)練和提高學(xué)生的計(jì)算思維能力[6]，不能讓學(xué)生只按照老師邏輯思維解決問題，所以學(xué)生在設(shè)計(jì)算法時(shí)，鼓勵學(xué)生對同一個(gè)問題設(shè)計(jì)多種不同的算法，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。當(dāng)然，還要注重算法的簡化和優(yōu)化，在眾多的算法中找到一種最優(yōu)的算法。例如“百錢買百雞”問題可用三重循環(huán)來實(shí)現(xiàn)，但仔細(xì)一分析還可只用二重循環(huán)來實(shí)現(xiàn)，并且循環(huán)次數(shù)由106降低到104，一個(gè)簡單的改進(jìn)讓學(xué)生看到算法優(yōu)化的魅力，進(jìn)一步再啟發(fā)學(xué)生算法是否還可改進(jìn)？循環(huán)次數(shù)是否還可以降低？這樣采用多角度思維訓(xùn)練方式就可充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新意識。
3.3融計(jì)算思維于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，強(qiáng)化計(jì)算思維的訓(xùn)練
對于實(shí)踐性很強(qiáng)的《C語言程序設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)，上機(jī)實(shí)驗(yàn)應(yīng)是教學(xué)的核心，也是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，所以在該課程的教學(xué)中需重視上機(jī)實(shí)踐這一教學(xué)環(huán)節(jié)。過去常用的 “先講解程序后上機(jī)實(shí)驗(yàn)” 這種傳統(tǒng)教學(xué)策略，一般只能增加學(xué)生的感性認(rèn)識及培養(yǎng)學(xué)生的上機(jī)能力，不能很好的培養(yǎng)計(jì)算思維能力。另一方面，大學(xué)生一般對一些具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)具有濃厚的興趣，所以設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)盡量要生活化和趣味化以激起學(xué)生的興趣，實(shí)驗(yàn)任務(wù)還需具有一定的綜合性來增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的難度，從而強(qiáng)化計(jì)算思維的訓(xùn)練。例如在分支程序結(jié)構(gòu)中可以安排火車計(jì)費(fèi)程序或計(jì)算個(gè)人所得稅額程序等。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)還要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，也就是說教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要適合學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和心理特點(diǎn)，同時(shí)為學(xué)生創(chuàng)新思維留出空間，要求學(xué)生勇于探索，并引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考尋求多種解題思路，在計(jì)算過程中培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)性，引導(dǎo)學(xué)生對所設(shè)計(jì)的算法進(jìn)行必要的優(yōu)化，然后使用正確的語句編寫程序，并通過上機(jī)調(diào)試與修改程序運(yùn)行得到正確結(jié)果，在研究問題的求解過程、算法設(shè)計(jì)與優(yōu)化及程序調(diào)試過程中強(qiáng)化計(jì)算思維的訓(xùn)練。
4 結(jié)束語
將計(jì)算思維融入《C語言程序設(shè)計(jì)》的課程教學(xué)中，作為一種教學(xué)改革嘗試，其目的就是將程序設(shè)計(jì)中所涉及的計(jì)算思維潛移默化的植入學(xué)生的日常思維。在教學(xué)中從有利于培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的角度重新組織該課程的教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法，在教學(xué)中注重加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)，使學(xué)生學(xué)會問題求解的基本方法，能自覺運(yùn)用計(jì)算思維的方法來解決客觀世界的實(shí)際問題。雖然在教學(xué)實(shí)際中取得了一定的成效，但通過這一門課程來形成計(jì)算思維顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，作為21世紀(jì)人類必備的技能之一，計(jì)算思維的培養(yǎng)勢在必行。然而，在課程教學(xué)中，采用什么樣的教學(xué)方法能才能更好的培養(yǎng)和提高學(xué)生的計(jì)算思維能力，依然是值得探索的問題。
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