时间：2023-02-13 04:11:00
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机科学导论论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
《计算机导论》课程是对计算机专业做个绪论性的介绍，主要目的是让学生对计算机的历史发展、知识体系及学习方法有个总体了解，激发学生的学习兴趣和学习主动性。对《计算机导论》双语课程的内容和特点、教学条件、教学方法等作了详细的阐述，提出了创新点并指出了下一步研究的方向。
关键词：
计算机导论；课程；双语
中图分类号：
F49
文献标识码：A
文章编号：16723198（2014）06017202
1 引言
《计算机导论》（双语）课程从学科整体出发，综述性地、深入浅出地介绍计算机学科的有关知识与技能，起导向的作用。它是从事计算机专业学习学生的“引导图”，是对整个计算机学科有一个鸟瞰式的纵览。它没有先修课要求，也无直接的后续课，但它是所有后继专业基础课及专业课的基础。其目的是认识计算机学科的本质，对计算机学科的系统化和科学化进行阐述，并在这个过程中激发学生学习的兴趣。通过计算机基础知识的学习，掌握计算机软硬件基本使用方法，使学生对计算机的认识由感性的、功能的认识深入到内涵的、理论的认识。在学完本课程后，使学生掌握计算机技术所必须的所有核心概念和内容，并为后续的计算机技术课程学习打下坚实的基础。本课程的目标是对计算机专业做一个绪论性的介绍，不求深度优先，但求广度优先，主要目的是让学生对计算机的历史发展，知识体系及学习方法有一个总体的了解，激发学生的学习兴趣和学习主动性，为学生顺利完成大学的学习任务提供必要的专业认识基础。在教学中，主讲教师主要采用双语教学，让同学逐步提高计算机专业英语的听力和表达能力，熟悉计算机专业的英语术语，培养国际化的计算机专业人才。
2 教学内容和特点
作为导论性课程，本课程既介绍了计算机软硬系统的基础知识，同时也介绍了数据存储、软件工程、程序设计、人工智能以及算法等方面的知识内容。本课程尽可能地将最有用的信息综合起来提供给学生，因此，课程具有如下特点：覆盖面广，几乎包含了计算机科学和技术所涉及的所有核心概念和内容；弹性大，作为进入大学学习的一门导论性强、覆盖面广的专业基础课程，学生必然面临很多问题和难题，对各部分内容的把握不可能深入，为此需要在教学中灵活处理。但是最基本的要求是把握最基础、最核心的概念和技术。该课程定位是对计算机专业做一个绪论性的介绍，不求深度优先，但求广度优先，主要目的是让学生对计算机的历史发展，知识体系及学习方法有一个总体的了解，激发学生的学习兴趣和学习主动性，为学生顺利完成大学的学习任务提供必要的专业认识基础。主讲教师以科学的认识论和科学的方法论统领整个课程的教学，采取高级科普的深度定位和通俗流畅的语言和故事，向学生介绍整个学科的概貌和国内外的最新进展，帮助学生进行整个学科正确的认知与导学。
《计算机导论》课程是计算机专业一门重要的先导基础课程。该课程教学的两个基本目标和任务是认知与导学。在教学中，教师应该以科学的认识论和科学的方法论统领整个课程的教学，采取高级科普的深度定位和通俗流畅的语言和故事，向学生介绍整个学科的概貌和国内外的最新进展，帮助学生进行整个学科正确的认知与导学，为学生顺利完成大学的学习任务提供必要的专业认识基础，同时，给学生的学习留下大量的疑问和问题，为后续课程的教学留下“伏笔”，真正使导论课程的教学起到初步认知与正确导学的作用，能够引导和帮助学生按照学科专业的特点和要求来开展学习。计算机导论实验是计算机导论课程课内实验，通过实验，要求学生掌握计算机基本应用技能。
利用双语教学充分利用互联网上的信息资源和计算机科学导论的中英文教材深入浅出地介绍计算机的基础知识，计算机体系结构，操作系统，网络计算，程序设计与算法分析，信息系统，软件工程，图形学和可视化计算，智能系统，离散结构等。
3 教学条件
选用《Computer Science An Overview（计算机科学概论）》，（美）J. Glenn Brookshear著，人民邮电出版社，作为理论教材。同时提供学生一些参考书和一些网站。该教材是计算机科学导论课程的一本经典教材，全书对计算机科学做了精彩的百科全书式的全面阐述，全景式地展现了计算机科学的发展历程、现状及其新的技术发展趋势。教材首先介绍的是信息编码及计算机体系结构的基本原理；进而是操作系统和计算机网络的内容，接着探讨了算法、程序设计语言及软件开发，然后探索了数据结构和数据库方面的问题，通过图形讲述计算机技术的主要应用，涉及了人工智能，阐述了计算机抽象理论。教材在内容编排上遵循由具体到抽象推进这样一种很利于教学的顺序，每一个主题自然而然地引导出下一个主题。此外，书中还有大量的图、表和实例，增强了读者对知识的了解与把握。该教材既适合作为高等院校计算机以及相关专业本科生教材，也可以供有意在计算机方面发展的非计算机专业读者作为入门参考。
《计算机导论》（双语）课程是计算机专业一门基础课，历来得到学校及学院各方的关注和重视。我们制定了“以人为本”、“因材施教”、“教学互动”的教学方针，对《计算机导论》（双语）课程在教学内容、方法以及教学手段和考核方式等方面进行了大范围改革试验。采用整体、交互式教学模式，推广“以学生为中心”的教学方法，对课堂教学实践进行了个案分析和研究，观察了“任务型教学法”和“问题驱动法”在课堂教学活动中的实践效果。以上改革成果取得了良好的成效。学校图书馆有很多可利用的网络电子期刊和国内外几个大型的数据库，如：中国学术期刊全文库、中国博硕士学位论文全文库、Elsevier期刊全文库、Springerlink期刊全文库、LexisAcademic数据库、AIP&APS期刊全文库、IOP期刊全文库、国家科技图书文献中心、高校人文社会科学文献中心、中国知网总站（高等教育期刊）、中国知网总站（基础教育期刊）等。学院有自己的图书资料室，藏书丰富，有许多关于计算机专业的中外文图书和中外文期刊，资料室的管理人员具有高级职称，业务水平高，为教师的科研、教学提供了高质量、热情的服务。这些不仅确保了“计算机导论”课程教学任务的顺利实现，而且为学生的课外学习创造了宽舒的、有利的环境。目前该课程可以进行网络共享的教学资源有课程教学大纲、考试大纲、教学计划、习题集、电子教案、教学课件、参考文献等。利用多媒体教室，以英文电子讲义为主用双语讲授所涉及内容的基本观点、技术、理论和新概念，以有关章节的历史故事为主线将人，内容和实践统一到教学过程中。充分利用互联网获取最新的信息，技术和工具，并和学生同时分享。
4 教学方法
根据教学目标的需要和后继课程内容相关性，在原版教材中选择满足教学要求的教学内容实施教学，精心设计教学内容，并适当补充后继课程所需教学内容。在课堂教学的基础上，为学生指定了大量阅读资料（网上下载、资料室、电子图书馆、相关参考书），设计了大量的案例，布置了操作性强的项目设计。充分体现专业特色，在“知识够用”的前提下，强调技能的培养。建立课程内容更新机制，把枯燥的计算机理论转化具有实际意义案例教学。以调动学生积极性为核心，以模拟实践教学为主线，建立多渠道、获取式教学系统的教学方法体系。以多媒体教学为主线，建立多媒体课件、立体化教材、网上资源为一体的教学体系。教师通过班级QQ群相关教学资料和教学通知，学生可以登陆教学交互平台，阅读下载资料、掌握教学难点与重点，学生通过网络上交作业，教师批改完毕通过网络回传给学生。起到了良好的教学辅助作用。课前学生可以中文教材为基础进行预习，大致了解课堂教学的基本内容以及专业概念的母语表达；课上教师以英文电子讲义为主用双语讲授所涉及内容的基本观点、技术、理论和新概念；课后学生又可详读英文教材和推荐的英文网站将课上内容进一步扩展。通过指导学生进行课堂讨论等方式引导学生主动参与，提高学习兴趣与效果。在适当的时刻利用中文提示。双语教学的一个重要目的是让学生掌握专业词汇的中英文含义，由于采用英文原版教材，且课件以英文表达为主。为了让学生掌握专业词汇的中文含义，必须采用中文提示。中文提示采用两种方式：静态方式和动态方式，静态方式中两种语言同时呈现（为了吸引学生注意，采用两种不同颜色），动态方式则动过标注及动画的方式实现。过多的采用静态方式可能让学生麻木而疏于记忆，过多的采用纯英文表述可能让学生感到疲劳。我们在课件中采用静态和动态相结合的方式，对于特别难以理解以及难以表达的部分，还采用中英文混合讲解的方法，提高学生对专业知识的双语表达能力。将最新的研究成果带入课堂不仅可以开阔学生的眼界，也可以培养学生的创新思维。通过实验以及课程设计项目，一方面可以帮助学生理解方法的本质，另一方面可以培养学生解决实际问题的能力。通过案例培养学生的兴趣以及求解实际问题的能力。
关键词：计算机导论；教学改革； 教学方法
中图分类号：G642 文献标识码：B
计算机导论是医学院校计算机专业的学生的第一门专业基础课程，也是一门入门课程，是对计算机专业完整知识体系的综述。通过教学，学生可以对计算机科学与技术的知识结构有一个了解，明白自己的专业领域将要学习哪些内容，为深入学习计算机专业课程知识奠定基础。
1传统医学院校教学中存在的问题[1]
近几年，大多数医学院校的计算机相关专业都开设了"计算机导论"这门课程，但是也存在一些问题。体现在以下2个方面：①从教学内容上，？訩是专业核心课的大杂烩，将"数据结构"、组成原理、网络操作系统、编译原理等核心课程进行简单的罗列，使教材的广度和深度难以把握。？訪直接讲授计算机文化基础，与非计算机专业的学生学习同样的内容。这2种都达不到计算机导论学习的目的。②在重视程度上，老师的重视程度不够，没有认真的研究和分析，注重照本宣科，无法引导学生学习的兴趣。
因此，很有必要进行课程的改革与创新，既能让学生了解本学科专业体系，又能让学生培养浓厚的学习兴趣。
2教学改革
2.1教师选择 《计算机导论》是计算机专业完整知识体系的综述，每一章的内容都是一个完整的学科，那么我们可以组织具有较高水平的教师讲授《计算机导论》课程，每一位老师讲授自己相关研究领域的内容，从而保证教学的高水平。各个教研室可以以本教研室的研究方向为题，为导论的某章涉及的学科开设小型的讲座或报告，从而使学生可以了解该学科的前沿，提高学生的学习兴趣。
2.2教材选择 选用优秀的教材，甚至是国外的优秀教材，并使用双语教学，促进教学内容的快速提升，这是提高教学水平的一种手段。
2.3教学内容改革 通过对传统教学内容的分析，在参考已有著作以及文献中关于"计算机导论"内容选取的基础上，"计算机导论"的教学内容应该包括以下几个部分[2]：计算机发展简史、OFFICE及常用软件的使用、计算机组成原理知识、操作系统、计算机网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机系统安全知识。这样的一种内容选取模式，囊括了计算机知识体系的各个部分的内容，每部分内容都有其独特的作用，能够较好地适应"计算机导论"的课程定位。
计算机发展简史的介绍，可以让学生了解计算机技术的整个发展历程，从中吸取成功的经验和学习研究的的启示。OFFICE及常用软件的使用的学习，可以为以后的工作学习中相关软件的使用扫除障碍。计算机组成知识、操作系统与网络知识、程序设计知识、软件开发知识、计算机系统安全知识是计算机专业的核心内容，组成了计算机专业基本的框架，对这些知识的概括性学习，学生可以对计算机专业有一个大概性的了解，为将来专业课程的学习培养兴趣。
2.4理论与实验相结合 计算机导论课程是一门实践性非常强的课程，单纯的理论性讲授是非常抽象的，学生理解起来也非常困难。通过实验可以提高学生的知识运用能力，更好的理解理论讲授的内容[3]。"OFFICE及常用软件的使用"的实验，能够使学生熟练掌握常用软件的操作技能，为以后的日常工作、论文写作打好基础。"计算机组成原理知识"的实验，学生能够在老师的指导下真正打开机箱观察计算机的各组成部件，对CPU、主板、显卡、风扇、数据线等有一个直观上的认识，使学生初步掌握计算机系统的组装和维护能力。"操作系统与网络知识"的实验，学生可以初步了解操作系统的运行状态、网络连接、环境配置、软件的安装与卸载。"程序设计知识、软件开发知识"的实验，可以让学生参观我系自主开发的一些软件，了解他们的性能、开发的过程以及经验教训。"计算机系统安全知识"的实验，使学生了解计算机使用安全的重要性，学会计算机病毒的查杀等能力。实验课程的教学与练习，可以提高学生的动手能力，将抽象的理论知识变为具体，复杂的知识变为简单，从而更好的理解理论知识。学生初步掌握了常用软件的操作技能，了解了操作系统、网络的基本使用方法，具备了简单的计算机系统的组装与维护能力，从而加深对常用办公软件、计算机组成、操作系统、计算机网络、计算机系统安全等相关理论知识的理解。
2.5教学方法改革 传统的教师讲、学生学的教学方法已经不能适应当前的教学，但是在不丢弃的前提下，应着重提高学生的学习自主性，对每一章的内容可以分组进行报告或者讨论。对学生进行分组，每个小组轮流对某一章的内容，通过搜集资料作概述性的报告，或者教师参与学生小组讨论，并给予引导。
教学方法的改革可以引入现代教学手段，比如建立"计算机导论"课程网站，通过这个平台，老师可以和学生进行在线的交流。"计算机导论"课程网站可包括理论教学区、实验指导区、自测习题、学习讨论区等。理论教学区应包括"计算机导论"课程的教学课件以及教学大纲、电子教案、课程录像等指导性信息；实验指导区应包含每一章的实验指导、注意事项、实验内容；自测习题用于学生自测基本知识点的掌握情况；学习讨论区用于当前上课学生之间的学习探讨、教师学生间的交流，也包括高年级学生的学习经验积累以及他们之间的交流。
2.6与学生互动，了解学生对学习本课程的意见 特别是在进行小组讨论的时候可以与学生进行互动，询问学生对所讲课程的哪一块比较感兴趣，了解学生对所学课程的认识。
上述改革内容是我院在多年"计算机导论"教学经验的基础上，进行的教学方面的改进，并已经在教学实践中使用，取得了较好的教学效果。
总之， "计算机导论"课程是计算机以及相关专业的基础课程，在整个专业的教学体系中起了非常重要的作用，在整个教学过程中一定要把握好"深度"和"广度"的有机结合，提高学生的学习兴趣，取得较好的教学效果。
参考文献：
[1]袁方，王兵，李继民，等."计算机导论"的教学内容改革探讨[J].计算机教育，2009（24）：149-152.
关键词：计算思维；离散数学；教学改革
作者简介：单美静（1979-），女，辽宁大连人，华东政法大学信息科学与技术系，讲师。（上海 201620）
基金项目：本文系华东政法大学“离散数学”重点课程建设项目（项目编号：BR51749）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0136-02
计算思维[1]是美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上给出的概念，它被公认为近十年来最具有基础性、长期性的重要思想。计算思维概念一经提出就引起了学术界和教育界广大学者的深切关注。学术界主要关注的是如何利用计算思维改变传统的思考问题方式，进而促进相关领域的创新能力培养，而教育界主要关注如何在人才培养过程中加强计算思维能力的培养。近年来，国内外许多计算机教育者对计算思维进行了深入研究。中科院自动化所王飞跃教授率先将国际同行倡导的“计算思维”引入国内，王教授翻译了周以真教授的《计算思维》一文，[2]撰写了相关的论文《计算思维与计算文化》。中国科学院计算所李国杰院士提出：“计算思维是运用计算机科学的基础概念求解问题、设计系统和理解人类行为，它选择合适的方式陈述一个问题，对一个问题的相关方面建模，并用最有效的办法实现问题求解。”[3]孙家广院士在《计算机科学的变革》[4]一文中明确指出：“（计算机科学界）最具有基础性和长期性的思想是计算思维。”中国科学院计算技术研究所研究员徐志伟总工认为：“计算思维是一种本质的、所有人都必须具备的思维方式，就像识字、做算术一样；在2050年以前，让地球上每一个公民都应具备计算思维的能力。”在国外，美国NSF、Purdue、Duke、Princeton和CMU等机构学府对于计算思维都有较多的讨论，他们普遍认为计算机专业的核心课程应结合计算思维开设，同时为非计算机专业开设CS导论性质的课程。一些教学实践工作者将计算思维的思想和概念引入到计算机教学过程，希望以计算思维驱动计算机学科的教学和课程改革。[6，7]
离散数学作为计算机类专业的核心基础课程，具有知识点散、概念多、理论性强、高度抽象等特点，被广大师生认为是一门既难教又难学的课程。离散数学教学内容包括数理逻辑、集合论、代数结构和图论等四部分，它在各学科领域，特别在计算机科学与技术领域有着广泛应用。从科学计算到信息处理，从理论计算机科学到计算机应用技术，从计算机软件到计算机硬件，从人工智能到认知系统，无不与离散数学密切相关。通过离散数学，不但可以掌握处理离散结构的描述工具和方法，而且可以增强抽象思维，培养严谨的逻辑推理能力，为创新型研究打下基础，对后续的计算机专业课程，比如程序语言、密码学、数据结构等核心课程，提供了必需的理论基础。更为重要的是通过逻辑推理、离散结构以及构建模型等方面的学习和研究，可以提高学生的数学思维能力和实际问题求解能力。离散数学本身的课程内容虽然具有一定的联系，但又自成体系，容易给学生造成各部分内容互不相连的错觉，从而无法明确该课程学习目的。另一方面，离散数学课程中，定义和定理比较多，抽象难懂，学生一时难以理解和记忆。通过调查发现，大部分计算机专业的学生普遍对离散数学并不感兴趣，认为本课程对专业知识和逻辑能力的培养没什么作用，甚至于有些老师认为该门课程可开可不开，进而压缩上课课时。因此，如何有效地开展离散数学教学改革是一项非常值得研究的课题。本文在分析了计算思维与离散数学之间的内在关系基础上，重点探讨了如何在教学内容和教学方法两个方面展开改革以加强学生计算思维的培养。
一、计算思维与离散数学
根据周以真教授的定义，[1]计算思维是运用计算机科学的基本概念来求解问题、设计系统和理解人类行为，包括了一系列广泛的计算机科学的思维方法。比如，在解释一个看起来比较复杂的事物时，计算思维通常会采用约简、转化、仿真等思维方法；在处理复杂的问题时，通常会采用抽象以及分而治之的思维方法。计算思维采用多视角、最适合的表示方式来表述一个问题，或者对问题的某个特定方面进行建模，从而使问题易于理解和处理。周以真教授认为一个人具备计算思维能力体现在如下几个方面：给定一个问题，能够理解其哪些方面是可以计算的；能够对计算工具或技术与需要解决的问题之间的匹配程度进行评估，能够理解计算工具和技术所具备的能力以及其局限性；能够识别出使用新的计算方法的机会；能够在任何领域应用诸如分而治之等计算策略。
离散数学作为计算机相关专业的一门重要基础课，它所研究的对象是离散量的结构以及相互间的关系，其内容对后续的数据结构、编译原理、数据库原理、人工智能等计算机核心课程都具有非常重要的作用。通过学习离散数学，可以培养和提高学生的抽象思维和逻辑推理能力。而抽象思维和逻辑推理恰恰是计算机科学最常用的思维方法，也可以说是计算思维的核心所在。因此，离散数学教学内容所蕴含的思维方法恰恰体现了计算思维，另一方面，也可以从计算思维所包括的思维方法角度重新审视和梳理离散数学的教学内容，从培养计算思维和解决实际问题两个角度展开教学内容和教学方法方面的研究，更好地进行离散数学的教学，从根本上解决传统离散数学教学中所面临的问题。
二、基于计算思维培养的离散数学教学内容改革
在离散数学的教学中，讲授的具体知识点基本都涵盖了计算思维中其它基本概念和思维方法。比如数理逻辑部分就涵盖了归结推理、约简等常用的思维方法，等价关系涵盖了软件测试中常用的样本点选取的思维方法；代数结构涵盖了抽象的思维方法。为了更好地展开教学，针对离散数学的教学内容进行了基本概念和思维方法的抽取，并在实际教学过程中将这些计算思维中的方法传输给学生。例如，在讲解数理逻辑中的归结推理方法后，将以伪代码的形式表达其算法，并且鼓励学生利用LISP语言完成命题逻辑的归结推理算法。同时，在给出归结推理算法后，对算法的复杂度、完备性、可终止性等问题进行简单论述，从而告知学生谓词逻辑本身是不可判定的。下面两个表格（见表1、表2）列出了在教学过程中整理出来的部分教学知识点与计算思维的对应关系。限于篇幅，在此不一一阐述。
三、基于计算思维培养的离散数学教学手段改革
在对教学内容进行改革的基础上，采用何种有效的教学手段展开教学，是能否培养学生计算思维能力的关键。在教学过程中，主要采用两种方法：归纳学习法和案例驱动法。
所谓归纳学习法是通过归纳思维，形成对知识的特点、中心、性质的认识、理解与运用。在教学过程中，讲解完具体的教学内容后，都会将其蕴含的计算思维方法进行归纳总结，并利用其蕴含的计算思维方法去解决一个实际生活中的问题，比如：在讲解完代数系统部分的内容后，其蕴含的主要计算思维方法就是抽象，从而可以将有理数四则混合运算、实数运算和复数运算等抽象为代数系统。然后，就可以引入面向对象程序语言中的抽象概念，包括类、对象等，很好地将离散数学中的教学内容与学生所熟悉的编程语言有效地结合起来。一方面，加深学生对教学内容的理解，另一方面，学生能够灵活运用所学的计算思维解释现实问题。
归纳学习法是从教学内容出发，提炼计算思维，解决现实问题的过程。而案例驱动教学法则是根据现实问题，使用计算思维引出教学内容的过程。在教学过程中，如果突兀地引入具体的教学内容，而不对其应用场景进行阐述，大部分学生都会感觉无法理解。为此，引入了案例驱动教学法。例如，在介绍最短路径算法时，一般先引入旅行商问题，然后利用抽象的思维方法将一些无关的因素去掉，进而构建出一个抽象图的形式呈现出来的模型，自然地引入了最短路径算法。同时在算法介绍过程中，可以对权值所表示的含义进行解释，既可以表示时间也可以表示路长，从而产生两种不同的路径。最后可以让学生把这一问题推广到软件项目管理中关键路径的处理，激发更深层次的思考。在讲述欧拉图的时候，可以类似地展开案例教学法。首先，给出著名的哥尼斯堡七桥问题，然后利用抽象的计算思维方法忽略桥的宽度、距离等无关的因素，从而对哥尼斯堡七桥问题进行建模，自然地得出欧拉图的定义。
四、结束语
作为计算机相关专业的核心基础课程，离散数学为计算思维能力的培养提供了一个很好的平台，也为更好地展开离散数学教学内容的组织和教学方法的改革提供了思路。本文在分析离散数学教学内容和计算思维的内在关系基础上，从教学内容和教学手段两个方面进行了一定的探索，将计算思维的培养有机地结合到离散数学的教学过程中。从教学效果和学生反馈来说，都取得了显著的成效。然而，在加强了计算思维的培养之后，还要求能够应用新的思维方法解决具体的专业问题，能够推陈出新，提出新的思维方法。这些方面仅仅依靠离散数学的教学还远远不够，需要将计算思维的培养理念贯穿于各个专业课程的教学过程中。
参考文献：
[1]Jeannette putational Thinking[J].Communications of ACM，2006，49 （3）：33-35.
[2]周以真.计算思维[J].中国计算机学会通讯，2007，3（11）.
[3]李国杰.计算思维不仅仅属于计算机科学家[N].大众科技报，2009-08-02（B01）.
[4]孙家广.计算机科学的变革[J].中国计算机学会通讯，2009，2.
[5]廖伟志，李文敬，王汝凉.计算思维在离散数学课堂教学中的应用[J].计算机科学，2008，35（11）.
关键词：人工智能；教学内容；教学方法
中图分类号：G642 文献标识码：A
1 引言
人工智能(AI)是二十世纪五十年代后期兴起的利用计算机模拟人类智能活动去求解问题的学科，与空间技术、原子能技术一起被誉为二十世纪三大科学技术成就，目前广泛应用于专家系统、机器翻译、语音识别、文字识别、计算机视觉、机器人、电子游戏等方面，已经成为计算机技术发展以及许多高新技术产品中的核心技术。
为了适应人工智能技术日益广泛的需要，国内外高校普遍开设了“人工智能”方面的课程，特别是作为计算机方面专业的核心课程之一。我校自从1993年开始为自动化专业本科生开设“智能控制”选修课，1996年为自动化、计算机、机械等专业本科生开设“人工智能导论”、“人工智能及其应用”课程。目前，我校软件学院、信息学院、机电学院都开设了“人工智能导论”课程，已经成为计算机科学与技术、软件工程、数字媒体技术、自动化、机械制造与自动化等许多专业本科生的一门重要的技术基础课程，也是面向包括人文社科等全校所有专业的公选课之一，其目的是使学生了解人工智能的基本概念和基本原理，初步学习和掌握人工智能的基本技术和前沿内容，拓宽知识面，启发思路，为学生提供最基本的人工智能技术和有关问题的入门性知识，提高学生应用开发软件的能力和水平，为今后在相关领域的研究和应用奠定更为坚实的基础。因此，建设好“人工智能导论”课程具有重要意义和很广的受益面。
由于人工智能是交叉学科，涉及面广、内容抽象、不易理解，学生往往有望而生畏的感觉，在教学过程中，老师教、学生学都比较吃力。为了更好地实现上述教学目标，提高本课程的教学质量，协调好教与学的双边关系，使学生由望而生畏的感觉，变为有用有趣的感觉，根据已有人工智能课程在教学与实践方面的经验和方法，结合“人工智能导论”课程的近几年教学实践，对课程的教学体系、教学内容、教学方法、教学手段、考核方式等方面进行了探索总结。
2 调整与优化教学体系和教学内容
“人工智能导论”是计算机科学与技术、软件工程、数字媒体技术、自动化、机械制造与自动化等许多专业本科生的一门重要的技术基础课程，也是面向包括人文社科等全校所有专业的公选课之一，其研究领域及内容十分丰富，涉及的基础面广。因此如何选好教学内容，既能使学生了解本领域的概貌，又能适合学生的基础，便于他们在有限的时间完成学习任务，是一件重要而又困难的事情。
进入21世纪以来，人工智能学科又有了新的发展。为了及时反映人工智能研究和学科的最新进展，我们修订了“人工智能导论”的教学大纲，对教学内容进一步优化和更新，极大充实了各个系统的内容。我们确定的教学内容主要分为三部分：第1部分为概论，介绍人工智能的基本概念、基本内容、主要研究领域及发展过程；第2部分是知识表示，推理和搜索技术，讨论几种常用的知识表示方法、推理技术(包括确定性推理方法和不确定推理方法)和搜索求解策略；第3部分是人工智能应用研究领域，包括专家系统、自然语言理解、机器学习、人工神经网络、遗传算法等的基本概念和方法等。其中第2部分是基础理论，是人工智能的重要基础，应该循序学习。第3部分是人工智能的应用，由于每个研究内容都相对独立、自成体系且有其专门的学术著作研究、热点，因此针对高等院校的本专科生来说，不必循序学习，而且结合专业特点可以选择其中几个研究领域。例如对自动化专业的学生来说，可以选择专家系统、人工神经网络、遗传算法等，同时可增加在自动控制领域的应用，包括专家控制、神经网络控制和进化控制等热点：而对计算机科学与技术专业来说，可以选择专家系统、自然语言理解、机器学习等，并辅以动物识别系统、语音识别系统、智能机器人等实例。总之就是要把握课程性质和教学目的，调整本课程教学体系，优化教学内容，让学生以有限的时间学到人工智能的基础知识和基本方法。
另外，在选择和确定教学内容时必须兼顾基础知识和新兴技术，注意与相关课程(如离散数学、数据结构、概率论、自动控制原理、Matlab系统仿真、面向对象的编程技术等)的链接，密切理论与实际的关系，通过课堂讲授和课外训练，注意学生能力培养，提高他们的学习效果和整体素质。
3 加强课程立体化建设和系列教材研究
在课程的立体化建设中，教材充当了地基的角色，所有的课程内容安排，无不体现出以教材为基本，以教材为模板。所以本着基础、实用的原则，我们先后编著出版了《人工智能及其应用》课程教材导论部分概括性强，引人入胜；基础部分系统全面，叙述深入浅出，循序渐进；应用部分密切理论与实际关系，典型形象。其中第二版在第一版的基础上，增加了证据理论、模糊推理、神经网络等理论的一些典型应用，使学生能够更深入地理解和应用这些理论；另一方面，又新增了自然语言理解及其应用内容，以适应目前计算机翻译、人机自然语言交互等技术日益广泛应用的需要。系列教材适应了人工智能导论新课程开设的需要，反映了人工智能学科的发展，为人工智能课程确立了基本框架，发挥了重要作用。系列教材的问世不仅解决了本校“人工智能导论”课程教学用书的问题，而且也被各兄弟院校普遍采用，促进了该课程的普遍开设，推动人工智能学科的发展。
为了配合教材第二版的教学和自学，在已有教学经验和教学成果积累的基础上，制作了高质量的教学课件和完整的教学视频录像，并刻录成光盘随书供读者使用；同时又研究与开发了网络课程(http：//)，以更好地调动学生的学习兴趣和主动性，促进本课程的教学改革。
包括主教材、电子教案、教学视频录像、网络课程及教学资料库等在内的课程立体化建设符合二十一世纪高校教学的要求，支持教师提高教学手段现代化的水平，更贴合学生的学习需求。
4 改革与创新教学模式和教学方法
在“人工智能导论”课程教学的过程中，我们积极探索教学新路，经过数年辛勤试验，结合蔡自兴教授等对人工智能课程的建设经验，对课程的教学模式和教学方法进行了如下一些的改革与创新。
(1)通过多种途径激发学生的学习兴趣
“兴趣是最好的老师”，“人工智能导论”课程的学习效果，直接受到学生兴趣和参与意识的影响。由于这是一门导论性前沿课程，一般来说，学生开始学习兴趣很大。但是，当一些学生开始接触到抽象概念和算法时，往往感到不易接受。我们通过各种途径和方法，激发和培养学生的学习兴趣。例如，鼓励学生参与课堂讨 论、布置读书报告和课外实验、以问题为导向的启发式教学、专题讨论／辩论等形式。特别，我们精心组织和准备了模糊控制技术及其应用、智能机器人技术与应用、智能交通、BCI(脑机交互接口)等专题，以及智能调度软件、语音识别系统、动物识别系统、足球机器人比赛、机器人轨迹跟踪、倒立摆的智能控制等课内演示，使学生扩大了眼界，增加了感性知识，达到提高学生学习兴趣的目的与效果。
(2)面向问题的启发式教学
人工智能中的许多问题，有的似是而非，有的引人入胜。在教学中，有意识的提出相关问题，提请学生思考，鼓励学生提出自己的猜想和解决方案。然后逐步进入教材中的解决方案，启发学生求解这些问题，并进行分析和比较，从而强化了学生学习的主动意识和参与意识，提高了学生的学习积极性。例如，在讲到比较抽象的“遗传算法”时，提出“遗传算法如何用于优化计算?”这一问题。针对该问题，先从“达尔文的生物进化论”入手，讨论“遗传”、“变异”和“选择”作用；然后通过一个简单的例子，从特殊到一般地启发学生思考“遗传”、“变异”和“选择”的实现，最终让学生与教师一起导出遗传算法用于优化计算的基本步骤。这样，学生不但从中学习了遗传算法，而且得到一次逻辑思维的训练，取得很好的教学效果。
(3)课堂辩论与交互式教学
组织课堂辩论，讨论的议题包括人工智能的应用前景和其他比较等有争议的问题。学生对这些问题展开了激烈的争论，激发了学习潜能，明确了学习目标。例如，为了加深学生对智能机器人内涵的理解，我们组织了“机器智能能否超过人类智能”的辩论会。会前正反双方结合本课程内容及其相关知识，认真进行准备；辩论会上正反双方唇枪舌战，激烈争辩，气氛热烈。辩论后，学生余意未尽，讨论热情不减。无论是哪一方获胜，都达到了预期的效果。教学中我们还注意采用了多种交互式策略，如课堂上教师提问可鼓励或指定学生提问，也可由学生自由地就某个知识点进行主题发言后老师点评等。
(4)个性化学习与因材施教
在本课程教学过程中注意对学生因材施教和个性化教学。例如，通过组织学生进行读书报告的形式，鼓励学生从多方面、多角度考虑问题，多提新颖思想，有意识地鼓励优秀学生探讨比较深层的内容，并辅导优秀学生将其成果以科技论文和发表文章的形式转化为成果。又如，在教学设计和实验设计中，注意要求学习有余力和兴趣的学生选作部分探索性、创新性的功课和实验(选学内容，如模糊控制器的设计、进化控制等)，从而引导学生发挥个性优势，达到因材施教的目的。同时注意分析学习较差的学生的具体困难，进行有针对性的指导。
(5)多媒体与网络教学的使用
本课程在PPT演示文稿和网络课程上，采用了大量的多媒体表现形式，如视频、动画、声音和图像等。目的在于使得人工智能抽象的知识形象化，便于学生理解。例如，课内让学生在线观看涂晓媛博士的计算机动画“人工鱼”的录像片段、人工生命Floy中生命智能体在环境中不断的适应进化构成演示等，有助于加深学生对所学知识的理解，促进教学水平的提高，激发了学生对课程的兴趣，使学生创新意识得到增强。此外，随教材附赠的教学光盘和开发的网络课程(http：//)提供了学生课外自学用的高质量的电子课件、完整的教学视频录像、丰富的实验和案例资料等，以更好地调动学生的学习兴趣和主动性。
(7)理论与实践结合
在教学内容安排上，注意理论联系实际，适时布置一些人工智能实验给学生进行课外练习。设计的课外实验包括产生式系统实验，归结反演实验，主观Bayes推理网络实验，A搜索实验，以及基于Maltab工具箱的模糊控制位置跟踪系统、两车追赶模糊控制系统、神经网络模式识别仿真、遗传算法优化计算等实验。通过实践和参与，保持学习兴趣，有助于学生对人工智能基本概念和难点的理解，掌握基本方法和技术，为从事智能系统应用开发打下基础，从而达到教学目的。例如，我们组织学生参观我们的研究生综合自动化实验室，观看机器人臂取物、倒立摆控制、语音识别软件、指纹识别软件、智能调度软件等演示，密切理论与实际的关系。
我们在教学改革实践中探索的这些教学方法，有利于充分激励学生的学习积极性和主动性，有利于鼓励学生发挥独立思考和创新思维，有利于多方位培养学生学习发现问题、分析问题和解决问题的能力。
5 运用多样化的教学手段和考核方式
5.1 多样化的教学手段
采用现代信息技术进行教学，构筑“人工智能导论”课程的现代教学模式，是本课程的主要特点之一。教学过程中采用了多媒体教学课件和网络课程相结合的方法，充分利用多媒体的丰富表现形式，利用网络课程的交互性、情景化等，进行教学。采用的方法包括：
(1)抽象知识内容的多媒体表示
通过动画和视频来演示抽象的概念、算法和过程，包括机器人轨迹跟踪、机器人臂取物、足球机器人比赛、倒立摆控制、“人工鱼”等录像片段，以及智能调度软件、语音识别系统、指纹识别系统、动物识别系统等软件演示。
(2)通过PPT撰写教案
精心编制PPT，组织好课件内容，做到图文并茂，提纲挈领，便于学生理解，便于教师讲授。
(3)开发与应用网络课程
“人工智能导论”网络课程较好的实现了交互性、在一定程度上实现了学习过程的情景化。在交互性方面，通过网络课程的课堂练习和章节练习，评价学生的学习情况，并给学生提出学习建议。在情景化方面，采用了在线答疑形式，使得学习过程丰富有趣。
(4)先进实验系统的观摩与演示
利用我们的研究成果等有利条件，有针对性地对学生进行成果演示(包括智能调度软件、语音识别系统、指纹识别系统、动物识别系统等软件)，使学生知道学了有用，而且很有用，很有趣，很有意义，从而进一步诱导学生的学习兴趣，巩固了课堂所学知识，提高了教学质量。
教学效果通过上述先进的现代信息技术的应用，不仅极大地提高了学生的学习兴趣和主动性，而且也取得很好的实际教学效果，提高教学质量。
5.2 作业、考试等教改举措
(1)改革作业方式与方法
改变过去那种单纯的书面习题作业，发展成为必须交给教师评阅的书面家庭作业、不必交给教师的课外思考题目、口头布置的思考题或阅读材料以及大型作业等。其中上交作业通过网络进行，教师批阅后的作业也通过网络返回给学生，实现了作业呈交和返回的网络化。
(2)改革考试方式与方法
如何对本课程的考试方式进行改革一直是我们探索的问题。我们综合考虑课堂出勤情况(10％)、平时正式作业成绩(20％)和期末课程考试(70％)，进行综合评分。期末考试有时采用综合试题考试，出几个大题目让学生选择其中几个进行开卷笔试，当面交卷后评分；有时采用课外开卷论文结合或口试面试。最近，我们还对部分学生结合实验或实际问题提问等进行考核。我们正进一步改革、试验和探索，使考试成为衡量与培养创新能力，促进学生学习主动性和提高课程教学质量的重要环节。
论文摘要：随着计算机的不断普及，学生计算机基础素质也越来越高，为了让学生能有更多的时间和精力去学习更深的计算机知识，广州航海高等专科学校决定将计算机应用课程原有的54学时改为36学时。但同时为了保证教学的质量，达到教学目的，必须对课程教学方法进行改革来提高教学的效率。笔者根据自身多年的教学经验，根据学生的实际情况对广州航海高等专科学校计算机应用基础课程的教学方法改革进行研究。
一、引言
广州航海高等专科学校是一所以工科为主，航海类专业为特色，经、管、文等学科兼容的高等院校，现有全日制在校生近7000人，主要的任务是根据市场经济对人才的需求，为社会主义现代化建设培养合格的中高级专业技术人才。由于学员学生的学习任务较重，为了让学生能够学习到更多的计算机技能知识，学院决定将介绍计算机基础知识的计算机应用基础课程学时有原来的54学时改为36学时，从而让学生能有更多的时间和精力来学习更加专业的计算机技能知识。从而让完成学校“为社会培养各种实用人才”的任务，让学生能更好的使用日后的工作岗位，让学生有更好的自身可持续性发展。
二、高职院校计算机应用基础课程内容与要求
根据高职院校计算机应用基础课程的教学目标，其教学的内容大致可以分成三个模块：1、了解计算机原理、网络、互联网、多媒体等基础知识以及与计算机相关的伦理、经济、社会等问题；2、熟悉计算机的基本操作；3、熟悉计算机操作系统以及一些常用软件的使用。
从教学的目标可以看出，计算机应用基础课程主要让学生对计算机相关的知识有大致的了解，并且熟悉计算机基本的操作。随着计算机的普及，一部分学生已经有了一定的计算机基础，对于他们而言54学时的课程有点浪费。因此，学院决定将课程改为36学时，让他们有更多的时间去学习更为专业的计算机知识。但是同时为了让计算机基础知识相对薄弱的学生更好的了解计算机相关的基础知识，学院决定改革计算机应用基础课程的教学方法，提高教学效率，保证教学质量。
三、教学方法的改革实践
为了在课时减少的同时，保证教学的质量，提高教学效率。笔者在教学过程中主要采取如下的方法来进行教学改革：
1、利用多媒体工具直观教学
在计算机应用基础课程教学中，特别在对于一些涉及到计算机反馈信息的内容教学时，如果采用传统的教师板书和讲述，学生思考的教学方式，那么尽管教师累的满头大汗，但是学生也往往只是一知半解。如果合理的使用多媒体工具，可以在屏幕显示器上进行相关内容的教学，那么就能增强学生的直观感受，大大提高教学的效率。
2、“解惑”式教学
目前，随着计算机的普及，学生或多或少对计算机都有一定的了解。因此，教师应该以教材为基础，引导学生有层次、有重点的学习。让学生直接在计算机上进行操作，并且借助教材来节省对教学内容的理解。笔者在教学过程中，经常在课堂开始时就明确告诉学生课堂教学目标，然后对学生进行适当的引导，让学生在操作、学习过程中发现问题，并且解决问题，当学生碰到无法解决的问题时，及时进行解惑。而不是直接参照教材，面面俱到。
3、注重操作技能的培养
计算机教育具有非常强的应用好操作需求，是一种能力教育。从前面所分析的高职院校计算机应用基础课的目标可以看出，课程应该是在学生对计算机相关理论知识有所理解的基础上，熟悉计算机操作系统以及一些常用软件的操作。因此，计算机应用基础课的重点在于“学以致用”，在授课过程中的“用”指的就是让学生在理论教学结束之后，让学生通过实验来验证教学内容中的理论知识，从而领略到理论中的精华。因此，笔者在教学实践中，非常注重学生实际操作能力的培养，并取得了非常好的效果。
4、注重学生自学能力的培养
计算机技术的发展速度和更新速度都较快，再加上学校教育的局限性，使得学生所学知识与实际计算机技术发展水平之间的差距越来越大。因此，必须培养学生的自学能力，让学生不断的将获取的知识转换成自身的能力。学生自学能力的培养首先必须注意培养学生学习的兴趣，可以在教学过程中不断的引入一些新的技术，从而唤起学生的求职欲望，这对学生思维的启迪有很大的帮助，使其自觉想专业的深度和广度发展；然后在学生自学过程中，教师必须加以鼓励和耐心指导，从而提高学生自学的信息，从而为学生打造良好的自学基础。
四、结束语
为了在学时减少的情况下，完成教学目标，保证教学质量，只能是对教学的方法进行改革来提高教学的效率。作者根据自身的工作经验以及学校学生的实际情况，提出利用多媒体工具直观教学、“解惑”式教学、注重操作技能的培养、注重学生自学能力的培养等方面来提高教学的效率，重点在于改变传统的教学方法，注重学生的动手能力，让学生在实际操作过程中发现问题、分析问题并解决问题。作者所提出的几种教学方法改革方案在教学实践过程中取得了很好的效果。
参考文献
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[4]桑新民.当代信息技术向基础教育挑战[J].中国电脑教育报，2007.4.9
关键词:网络工程;知识体系;课程体系;专业方向
中图分类号:G642文献标识码:B
1前言
网络工程专业是国家教育部审定并设置的全国高校本科专业之一,是计算机专业与通信专业交叉的一门专业,也是目前我国高校计算机院(系)普遍开设的计算机科学类本科专业之一。
但应用型网络工程人培养目标如何定位,专业知识体系如何建立却一直是被受困扰的问题。网络技术是计算机技术与通信技术相结合的一门新技术,也是计算机技术与通信技术交叉的一门学科。由于计算机类各本科专业也需要开设计算机网络方向的课程,最普遍的现象是许多高校计算机院(系)将网络工程专业开设成为计算机科学与技术专业的网络方向,二者之间的培养目标相似,知识体系仅是几门课之间的差别。另一种现象就是部份高校将网络工程专业开设成为通信工程专业,沿用通信工程的知识体系再加设几门计算机专业类的课程。应该说这两种现象都没有形成网络工程专业本身的专业特色知识体系。
本文作者依据近年来从事网络工程专业的人才培养、课程知识体系建设和教学的经验,对网络工程本科专业知识体系建设进行如下探讨。
2网络工程本科专业人才培养目标的确立
专业知识体系的建设必须紧扣专业培养目标,作为网络工程本科层次的人才培养,应该定位于应用型的网络工程人才。应用型网络工程专业人才培养目标首先是具有一定的计算机基础知识,其实是其核心培养目标是具有程与网络应用的设计、规划、部署、实施、开发、管理以及销售工作,这些内容在时间关系上反映了网络工程的全过程,在业界担当“网络架构师”、“网络工程师”、“网络测试工程师”、“网络销售工程师”等角色能力的人才。
从网络工程本科专业培养目标来可以将该专业分为四个方面的能力培养:计算机应用能力、网络设计规划部署能力、网络编程与应用开发能力、网络管理能力。由于目前应用软件开发基本都是基于网络环境的应用开发,从而网络编程与应用开发能力也属于计算机类本科专业必备的能力,而且许多高校将网络编程与应用开发能力作为计算机科学与技术专业的专业方向与特色来看待。就专业特色而言,网络设计规划部署能力、网络管理能力才真正是网络工程专业有别于其它计算机类本科专业之处。
另外,网络工程专业人才培养也必须有别于通信工程专业。通信工程专业培养目标是具备通信技术、通信系统和通信网络方面的理论知识和基本实践技能;能适应通信技术与工程领域网络、系统、设备以及信息交换、传输、处理方面的科学研究、工程设计、运行维护、系统管理的高级工程技术人才。尽管网络工程和通信工程专业都涉及到网络系统知识,但二者之间确有着区别,通信工程着重于信号和通信类知识,网络工程着重于网络应用和协议类知识。换言之,通信工程着重于电信企业大网络平台的建设与管理,网络工程着重于用户端网络应用平台的建设与管理。
3网络工程本科专业知识体系的建设
网络工程本科专业知识体系可采用“平台+方向”方式建设。整个知识体系可划分为两个平台和三个基本方向。
3.1两个平台
本着“厚基础、重应用、强能力”的知识体系建设原则,为使学生具有扎实的基础知识和专业知识,本专业搭建可两个平台:公共基础课平台,包括人文和社科基础课程、理工科基础课程以及计算机基础及应用课程;专业基础课平台,包括网络设计规划部署类课程、网络管理类课程、网络应用开发类课程和专业特色类课程。以适应社会对应用型网络工程技术人才培养的基本需求。
3.2三个基本方向
三个基本方向课程以专业课程为主,其教学应在强调知识传授的同时,注重学生应用能力的培养与个性发展。通过基本方向课程学习使学生在网络工程的某一职业领域具有较强的专业基础知识和解决工程问题的实践能力。
网络设计规划部署方向主要包括组网工程、网络互联技术、通信网技术、网络性能测试等课程。组网工程主要介绍网络需求分析、工程设计、综合布线、设备选型知识。网络互联技术主要介绍路由和交换技术的配置与管理知识。通信网技术主要介绍无线网、移动网、宽带综合业务网、接入网等知识。网络性能测试主要介绍网络性能指标、测试方法、测试技术和测试设备的有关知识。
网络管理方向主要包括网站建设与管理、网络安全技术、入侵检测技术、网络协议分析等课程。网站建设与管理主要介绍网络操作系统的配置、网络管理协议与应用知识。网络安全技术主要介绍网络安全的基础知识与技术、防火墙技术与配置等知识,入侵检测技术主要介绍黑客攻击技术、入侵检测技术、计算机取证技术等知识。网络协议分析主要介绍网络协议分析方法与协议实现的知识。
网络编程与应用软件开发方向主要包括网络程序设计、WEB编程技术、J2EE应用开发与部署、网络数据库技术。网络程序设计介绍基于套接字的编程方法、进程(线程)间的通信知识。WEB编程技术主要介绍基于Java、JSP、Servlet和JDBC的编程知识。J2EE应用开发与部署主要介绍基于Servlet、Struts和Hibermate即SSH框架的编程技术,以及应用软件的部署方法。网络数据库技术主要介绍网络数据库基础知识、Oracle数据库知识。
特色类专业课程主要以新的网络应用技术为主,可选择网络并行计算技术、网格计算技术、多媒体网络技术、网络存储技术、高性能网络等方面的课程。
从网络工程三个基本方向可分析出这三个基本方向与计算机科学与技术专业、通信工程专业之间的关系如图1所示:
图1网络工程三个基本方向与其它专业知识的关系
其中人文和社科基础课程主要指政治、思想道德、体育、大学英语等课程。理工科基础课程主要指高等数学、
线性代数、数理统计与概率论、离散数学、数字电路等课程。计算机基础与应用课程主要指计算机导论、计算机组成原理、程序设计语言、数据结构、操作系统、数据库原理、计算机网络等计算机专业基础课程。
3.3网络工程本科专业核心课程体系建设
通过对网络工程专业知识体系的分析,可以得出网络工程专业核心课程体系如图2所示:
图2网络工程专业核心课程体系
鉴于在专业教学学时、教学人员和教学设施的不同,各高校在开设网络工程本科专业时,可选择三个专业方向之一并加以一定特色的专业课程来进行人才培养,以达到不同特色网络工程人才培养目标。也可以分不同年级采用不同的专业方向进行培养,以满足社会对网络工程专业各方面人才的需求。
4结束语
本科教育的专业课程知识体系并不是一层不变的,应随着科学技术的发展和社会的需求而变化,这才符合科学发展观的理论。本论文中所讨论的网络工程本科专业的专业课程知识体系,是对近几年各高校网络工程专业知识体系的归纳和分析基础上做出的一个探讨,但随着社会的进步,该专业课程知识体系也应处于一个不断完善的进程中。
参考文献:
“信息技术”(Information Technology,简称IT)作为计算机学科的一个新的专业方向在2001年底正式提出的,随后在IEEE-CS/ACM CC2004中被确立,CC2004最终定稿为CC2005并于2006年3月。2003年秋季ACM信息技术教育专委会(SIGITE)成立了IT课程规范起草小组负责信息技术专业和课程规范(Computing Curricula Information Technology Volume,简称CCIT)的制订工作,并在CC2004和CC2005中给出了主要的框架体系,2005年10月了CCIT的征求意见稿,并于2008年11月形成了IT2008。计算领域教育界达成这样的共识:“信息技术”专业是当今发展很快、社会急需且需求很大、并已自成知识体系且具有独立教育学意义的一个专业方向。其基本目标是培养这样的专业人才:能够通过对计算技术的选择、建设、应用、集成和运维管理,为社会各单位或个人提供支持并满足他们的需求。计算技术是构成现代文化不可或缺的重要部分,也是推动世界经济和社会发展的主要动力,计算已经成为我们这个时代的标志性技术,正在改变着我们的工作和生活方式,培养“信息技术”专业人才是世界从工业化社会向信息化社会转变的必然要求。
在我国,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2003年开始启动了我国计算机专业规范的制订工作,并于2006年9月了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)》(以下简称《规范》),明确了计算机专业的四个专业方向,其中新增了“信息技术”专业方向,该专业方向的定位和内涵基本上与CC2005接轨。同时,《规范》鼓励各学校制定并执行和本规范相容且有自身特色的专业培养方案。特别是对新设立的“信息技术”方向,《规范》留出了更多的空间,需要大家在实践中补充和完善。
开展“信息技术”专业人才的培养工作具有挑战性,存在较大的难度。其难度不仅仅是因为它是一个新的专业方向,需要建设课程体系、储备师资力量等,更大程度上是由于社会对该专业人才的要求相比对传统计算机专业(包括软件工程)人才的要求有着很大的不同点。
首先,“信息技术”专业的毕业生需要掌握通用的信息技术,同时要学习并熟悉一种典型的应用领域或行业。按照IT2008的定位,相对于传统的“信息系统”(Information Systems,简称IS)专业关注信息技术的“信息”方面,“信息技术”更加关注“技术”本身。但是,“信息技术”专业毕业生直接面向社会信息化的应用需求,完全独立于应用进行培养是达不到要求的。所以,一方面该专业毕业生的基础是掌握构建各行各业信息系统都需要的通用性技术和方法,另一方面还需要深入地了解某种行业或领域的信息技术应用情况,否则就缺少了整体上对通用技术进行学习和实践的载体,不利于毕业生的就业。如今,信息技术的应用已经遍及了人类涉足的所有领域,这就要求开设“信息技术”专业方向的院校要找准恰当的行业应用背景,制订合适的教学方案,培养出具有特色的人才。
其次,“信息技术”专业的毕业生除了要具备计算领域全面的技术功底之外,同时需要具备很强的人际沟通等社会活动和协调能力。这种社会能力的培养是传统计算机专业的软肋。传统的计算机专业教学更多地偏向于“计算机科学”专业方向,强调个体的逻辑思维、抽象和编程能力,或多或少地忽略了社会沟通能力的培养。“信息技术”专业毕业生从事的职业需要与各种背景的同事和客户打交道,应用系统的建设和维护常常涉及非技术因素,必须要有良好的沟通能力,包括高水准的口头和书面表达能力,以及理解并能建设性地评价其他人意见的能力。可以说具备优秀沟通能力是“信息技术”职业人士成功的基础。但是,沟通能力靠一两门课程是很难培养的,需要贯穿于整个四年的教学活动中来培养,这就要求引入新的教学内容和教学方式,以便最大程度地增强学生的沟通能力。
第三,“信息技术”是由实际应用驱动的一个专业,非常注重知识与动手能力和实践经验的结合。在培养过程中,要提供学生充足且有效的实践环境和机会。目前,我国高校的实践教学环节和社会实习机制尚未形成良好的态势,从计划经济转变到市场经济后,实习生的社会成本没有了明确的承担实体。虽然,很多IT企业提供了实习生岗位,但总量不足,只有少数优秀的学生才能获得实习机会,而且应用背景不够确定,不利于院校批量培养学生。这就要求院校要寻求行业的支持,能够把实习环境和实习生岗位的部分经费纳入企业的成本预算,构建切实可用的产学研相结合的实践体系支撑环境。
为了应对这些挑战和问题,国内外一些高校相继开展了“信息技术”专业方向的设置和培养工作,例如,美国马里兰州立大学、印第安纳州立大学、中密歇根大学、英国Guildford学院、爱尔兰国立高威大学、韩国铁道大学等,但与CC2005和IT2008的符合性并不是十分好。而国内高校开设符合《规范》标准意义上的“信息技术”专业方向也刚刚起步,尚没有公开报道的资料。
北京交通大学计算机与信息技术学院依托其长期参与铁路信息化建设工作的悠久历史和良好基础,针对铁路行业信息技术特色需求,于2006年初开始研讨铁路特色信息技术专业方向的设立工作。我们与铁路信息化工作主管部门和相关单位进行了沟通,在充分调研后认为面对我国高速铁路快速发展的大好形势,培养铁路特色的“信息技术”专业人才是必要和可行的。在《规范》的指导下,学院于2007年3月形成了《“现代铁路信息技术”专业设计》报告,在计算机科学与技术专业中开设“铁路信息技术”专业方向,开设了铁路信息技术相关课程,两年来每年有30名左右的学生自愿选择该方向。2008年修订完成了《北京交通大学计算机与信息技术学院计算机科学与技术专业培养计划》,进一步完善了“铁路信息技术”专业方向的培养方案,明确了与计算学科其他方向的关系。
2铁路信息技术人才培养的需求背景
铁路是国家重要的基础设施,是国民经济的大动脉,是一个庞大的网络性产业。我国铁路行业采取各种有效措施,实现了以6%的世界铁路营业里程完成世界铁路25%的运输工作量,运输密度为世界之最。但“一票难求”、“一车难装”的现象依然存在。我国工业化、市场化、城镇化进程的加快,必将使全社会运输需求总量持续增长。预测到2020年,全国铁路旅客、货物运输需求将分别达40亿人、40亿吨,年均增长速度分别为8%和4%。2004年1月,国务院审议通过了我国铁路史上第一个《中长期铁路网规划》,到2020年,我国铁路营业里程将达到10万公里,其中客运专线1.2万公里,形成四纵四横为主干线的铁路路网,复线率和电气化率均达50%。2008年10月,鉴于国内经济形势发展的变化,《中长期铁路网规划》做出了一些调整,将2020年全国铁路营业里程规划目标提高到了12万公里,电气化率上调为60%,客运专线里程增加到1.6万公里,并将城际高速铁路系统由环渤海、长江三角洲、珠江三角洲地区扩展到长株潭、成渝、中原城市群、武汉城市圈、关中城镇群、海峡西岸城镇群等地区。
截至到2008年底,铁路营业里程已达7.9万公里,全年完成客运量14.5亿人、货运量33.1亿吨。在纵横7万多公里的铁路营业线上,驰骋着1.5万辆机车、50多万辆车辆。众多部门、工种相互间的有序联动共同完成旅客运输、货物运输、行包运输和邮政运输等任务。铁路运输组织和指挥系统的输入和输出都是信息,信息化是铁路提高运输能力和效益、增强铁路市场竞争力的重要手段,是改造铁路传统产业、走新型工业化道路的必然选择。中国铁路信息技术应用始于上世纪六十年代,经历了近四十余年的发展历程,从单项的、部门级的以数据处理为主的初级应用,发展到今天涉及各业务领域的、覆盖全路的、实时处理的综合应用。铁路的高速化、重载化、密集化发展趋势,对铁路信息化建设提出了更高的要求。
早在1995年召开的铁道部科技大会上就提出了:铁路的发展取决于现代化,而铁路信息化是铁路现代化的主要标志。2002年,王麟书总工程师(时任铁道部总工程师)撰文表示:“铁路作为国民经济的大动脉,肩负着重大的历史使命。为适应新的形势,把握机遇,铁道部提出了实现铁路跨越式发展的新思路,作为指导今后铁路工作的纲领。信息化是铁路跨越式发展的重要组成部分,也是实现铁路跨越式发展最重要的支撑手段之一,铁路信息化面临新的巨大需求,必须进一步加快建设步伐”。
为了推动铁路信息化,铁道部于2005年了《铁路信息化总体规划》,提出了建设具有中国特色、世界一流的铁路智能运输信息系统的总体目标、体系结构、发展战略与实施策略,总共要建设和完善3大信息化应用领域、5个基础平台、10个建设方面、38个具体应用系统,实现调度指挥智能化、客货营销社会化、经营管理现代化。其中,运输组织、客货营销、经营管理是铁路信息化的3大应用领域。运输组织领域的信息系统,主要服务于铁路运输的调度指挥,涵盖运输生产的各主要环节;客货营销领域的信息系统,主要服务于铁路市场营销人员和旅客、货主,向旅客和货主提供优质服务;经营管理领域的信息系统,主要服务于运力资源、经营资源管理与运营决策支持的部门和相关人员,以保障铁路运输的运力资源的优化配置和降低运输成本为目标,提高铁路运输效益。铁路信息化公共基础平台包括通信网络基础平台、信息共享平台、公用基础信息平台、信息安全保障平台和铁路门户平台,为业务应用层的各应用系统提供公用的基础环境。铁路信息化具体细分为10个主要建设方面和38个重要应用系统,运输组织领域包括运输调度指挥、运输生产组织、列车运行控制和行车安全监控4个方面共14个应用系统,客货营销领域包括客运营销和货运营销2个方面共6个应用系统,经营管理领域包括运力资源、经营资源、办公信息管理和决策支持4个方面共18个应用系统。铁路信息化是铁路运输全员、全面、全方位、全过程的信息化,随着高速铁路的快速建设,对信息系统的实时性、安全性、准确性要求也越来越高,其中有大量信息技术问题需要解决,需要有一批基础扎实、技术过硬、能够胜任铁路信息化建设的合格人才。
铁路信息化建设已经取得了巨大的成绩。2009年1月的全国铁路工作会议指出,2008年我国铁路技术创新取得了新的重大突破,京津城际铁路集成创新了我国高速铁路列车运行控制系统、自主研发了数字化旅客服务系统、新建客运专线和部分重要干线广泛采用了铁路数字移动通信系统(GSMR)、新一代调度集中系统(CTC)、全路列车调度指挥系统(TDCS)覆盖率达到95.7%、客票发售与预订系统和货票信息管理系统实现升级,铁路信息化在运输组织、客货营销、经营管理方面的作用更加突出。这些技术进步都离不开信息化技术,同时也更加迫切地需要铁路信息技术专业人才的培养和储备。在2009年3月召开的全路信息技术系统工作会议上,铁道部何华武总工程师特别指出,要加强培训,重视人才,以不断加强信息化管理和技术人员的现代信息技术和业务知识的学习为重点,深入研究铁路信息化人才成长规律,制定人才培养和储备计划,健全完善人才资源库,为铁路信息化发展奠定坚实的基础。铁路信息化、特别是高速铁路信息化的建设,明显需要培养具有铁路行业特色的“信息技术”专业人才,其就业市场很大。
3加强铁路信息技术人才培养的举措
铁路信息技术人才的培养,离不开铁路主管部门和主要业务部门的支持。铁路行业的传统主干专业是运输、信号、线桥隧、机车车辆、电气等五大专业,计算机专业作为通用辅专业尚未列入铁路紧缺专业。但是,随着铁路信息化需求的持续增加,铁道部有关部门正在考虑铁路信息化人才的培养和储备,并开展了积极的工作。
2007年9月,铁道部人事司技术干部处组织召开了高校铁路专业教材编写工作会议,经北京交大、西南交大、铁道部运输局等单位的专家学者共同讨论建议,人事司决定将原定“铁路信号及信息技术”专业方向,划分为“铁道信号与控制”和“铁路信息技术”两个独立的方向,新增并确立了铁路信息技术专业作为铁路行业关注的专门人才培养方向的地位。随后成立了“铁路信息技术”特色教材编写工作组,在铁道部信息办的指导下,开展现代铁路信息技术导论、铁路信息技术标准体系、铁路信息系统集成与应用、铁路信息安全技术、铁路信息系统架构、铁路运营维护信息技术、铁路智能信息处理技术、铁路信息系统应用技术、铁路信息系统工程、铁路信息资源与规划、铁路运营系统计算机仿真等11本教材的规划和编写工作。2008年3月铁道部人事司组织在北京交通大学召开了铁路信息技术特色教材编写大纲研讨会,认真研讨了对大纲的反馈修订意见,正式布置了教材编写实施工作,并扩大了参编院校和单位,包括铁道部信息办、铁道部信息中心、北京交大、西南交大、兰州交大、大连交大等,计划于2009年底完成全部编写工作,铁道部人事司提供了立项建设经费等支持。
2008年4月教育部批准成立了交通运输与工程学科教学指导委员会(教高函[2008]10号),2008年11月交通运输与工程教指委批准成立了轨道运输与工程分委员会,2009年2月分委员会决定下设6个教学指导组,其中有铁路信息技术教学指导组,全面负责专业建设指导、教材建设、专业规范制订等工作。2009年5月,铁路信息技术教学指导组召开了第一次全体会议,对指导组的工作计划以及专业定位等问题进行了研讨。
2006年初,北京交通大学计算机与信息技术学院着手开设铁路特色信息技术专业方向的工作,2007年启动了“现代铁路信息技术专业方向的设置研究”学院教改项目,制订了初步的培养方案和教学大纲。为了加强培养学生的实践动手能力和对铁路行业信息化的了解,学院与铁路信息化主管部门和主要业务单位,以及相关IT企业建立了多种合作关系。2007年6月,我校与铁道部信息技术中心签订了战略合作协议;2007年7月成立了“北京交通大学―甲骨文铁路信息技术实验室”;2008年1月获批建设“高速铁路网络管理教育部工程中心(筹)”;2008年7月成立了“中国软件评测中心铁路专业分中心”;2008年10月学院建设了“铁路信息技术专业实验室”;2009年1月启动了Intel―北京交通大学“云计算在铁路行业的研究应用及人才培养”合作项目。以铁路信息技术作为特色之一,我院计算机科学与技术专业于2008年被评为北京市级和国家级特色专业。
4铁路信息技术专业方向培养方案简介
按照《规范》精神和要求,参考CC2005信息技术方向的设置思路,我们在设立铁路信息技术专业方向时遵循了以下的指导思想:
本专业方向定位为计算机科学与技术专业大类下的一个方向,其核心课程与计算机专业相同,本科的第1～3学期以计算机专业大类公共课程为主,在第4～7学期中加入该专业方向的系列特色课程。
本专业方向设置主要为我国铁路信息化建设提供人才,同时考虑信息技术专业的通用性要求,使学生具备该专业的基本能力以便适应其他行业的信息技术工作。
本专业方向以培养本科毕业应用型人才为主,但同时考虑为本学科方向输送合格的硕士、博士生源,为学生进一步深造奠定扎实基础。
设置铁路信息技术专业特色课程应遵循以下原则:
以能力培养为主要目的,教学做有机结合,必修内容精而少,教学内容设置既有稳定性又有灵活性。
将最新的铁路信息应用技术引入课堂教学,通过基础理论知识与实际应用、现场需求的结合,引导和培养学生的创新精神。
通过必修、选修和实习的合理组织,使学生得到充分的实践训练,培养学生的自主学习能力。
通过设置讨论、学生报告、小组项目等教学内容和考核要求,促进学生表达能力和人际沟通能力的提高。
鼓励学生通过一些相关IT企业的认证考试,如Linux认证考试、Oracle ERP认证考试等。
根据北京交通大学教务部门的要求,本科课程由学科门类基础、大类专业基础和专业三个模块组成。学科门类基础模块是必须具备的数学、物理及其扩展类基础性课程;大类专业基础模块是为大类学科专业领域中必要的、最基础的知识和能力而设置的理论与实践课程,计算机专业以主干核心课程为主;专业模块主要有专业特色方向选修模块和专业拓展选修模块。计算机科学与技术专业特色方向模块分设三个方向课程组,铁路信息技术方向是其中之一,需要修满8个学分,另外配置了为加强实践能力和研究素质而设置的专业拓展选修模块8个学分。铁路信息技术特色方向课程组主要由6门课程构成,包括“铁路信息技术导论”、“铁路运营维护支撑信息技术”、“铁路通信与控制技术基础”、“信息系统集成与应用”、“信息系统工程与实践”、“信息技术综合实践”等。专业拓展选修包括“铁路运营调度系统”、“铁路信息保障和安全”、“铁路信息系统测试”、“国外铁路信息技术”等课程。另外还安排了3学分的生产实习。
5结束语
“信息技术”专业方向是目前国内外越来越受到重视的新兴计算学科方向,该专业方向的建设和人才培养工作具有挑战性。我国高速铁路大发展也对信息技术人才的培养提出了新的需求。北京交通大学计算机与信息技术学院依托多年参与铁路信息化建设工作的良好基础,在铁路相关主管部门的支持下,率先开展了“铁路信息技术”专业方向的建设工作,做出了有益的尝试,一方面能为铁路信息化建设提供人才储备,另一方面也希望为其他院校开设“信息技术”专业方向提供一定的借鉴。
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[论文关键词] 企业信息化 信息管理与信息系统 企业资源计划 ERP沙盘
[论文摘 要] 本文通过分析企事业单位信息化建设人才的需求，探讨高校信息管理与信息系统专业人才职业定位，研究信息管理专业人才知识体系构成，提出信息管理专业人才培养新模式，为信息管理与信息系统专业人才走出就业瓶颈提供可参考的人才培养新思路。
1现状分析
高校的专业设置受到社会分工的直接影响。一般说来，高校的专业设置主要以满足社会已有专业分工为原则，使大学生一毕业就能很好地适应专业工作岗位。
然而，信息管理与信息系统(以下简称信息管理)专业的设置却有些特殊。中国信息技术发展与应用起步较晚，远远落后于发达国家。为了尽快与发达国家接轨，加快国家信息化建设的步伐，在社会专业岗位并不清晰的情况下，中国高校纷纷开设信息管理专业。
从20世纪80年代开始，信息管理专业从无到有，发展非常快，至今已遍布全国各大高校。信息管理专业的职业定位从建立至今始终处于探索状态，虽然国内外学者一直在研究探索信息管理专业的教学体系、职业定位，但是大多没有系统化地从信息管理专业社会职业定位的角度来反思学生的知识构成与专业技能，使得教学体系的改革始终与学生就业脱离，没有从根本上实现信息管理专业学生专业培养与将来就业的直接接轨。
从理念上说，信息管理专业是一个管理学与计算机科学交叉的专业，所学的课程一般包括管理学相关课程、计算机相关课程和信息管理相关课程等。学生的就业方向可以是管理、计算机和信息管理，侧重在信息管理。
但从实际就业情况来看，信息管理专业毕业生应聘工作岗位时，往往会出现这样的情况:管理技能不如管理专业的学生，计算机技能学生不如计算机专业的。人才市场上提供的信息管理岗位需求比较少，且多数是要求从事电子化办公秘书工作，没有多少专业技能可言，这样的岗位各专业的本科生都可以胜任。由此反映出现行的信息管理专业在职场上没有体现其特有的、有别于其他专业的自身职业素质和技能，这是影响信息管理专业实现可持续发展的关键问题。
2信息管理专业人才职业定位分析
教育部在《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中对信息管理与信息系统专业的业务培养目标做了明确规定:本专业培养具有现代管理学理论基础、计算机科学技术知识能力，掌握系统思想、信息系统分析和设计方法以及信息管理等方面的知识与能力，能在国家各级管理部门、工商企业、金融机构、科研单位等从事信息管理及信息系统分析、设计、实施管理和评价等方面工作的高级专门人才。
根据上述培养目标来检索具体的社会岗位需求，发现国家企事业单位或部门在招聘的时候很少提供信息管理专业岗位需求，即使提到也是等同于计算机相关专业要求。
国家企事业单位信息化建设已经进入高速发展轨道，信息化战略地位、信息化推进组织体系、 信息化政策规划体系、信息化基础设施等已初步建立。信息化建设已经成为衡量企事业单位核心竞争力的重要指标，我国现阶段正处于信息化建设期，毫无疑问，社会需要信息化建设人才。
以企业信息化建设为例，其信息化人才需求包括技术领域、制造领域、管理领域等方面信息化建设人才，同时需要计算机硬件系统购置与维护、软件系统开发与维护、网络环境维护、信息化建设规划等方面人才。
技术领域信息化建设主要要求计算机辅助设计专业;制造领域信息化建设主要要求计算机辅助制造专业或自动化专业;管理领域信息化建设一般要求计算机及相关专业。
很明显，信息管理专业岗位应该在管理领域(覆盖政府机关、工商企事业单位等各行业管理领域)信息化建设，重点要放在信息化建设规划，管理信息系统分析、设计与开发，信息系统软件引进、实施与维护上。
从我国信息化建设现状来看，企业内部在信息化建设方面的岗位需求没有进行专业细分，它将管理信息系统软件的分析、设计、开发、引进、实施、维护和信息管理等工作需求统归为做软件。因此，企业招聘应届毕业生的入门要求就是能够编程，包括企业内部覆盖销各职能部门的信息系统软件，也包括企业各层次网站系统开发。而政府机关、事业单位则以网站系统开发和工作流管理为主。
也就是说，信息管理专业人才进入企事业单位的基础技能是软件开发，这一点与计算机软件专业毕业生就业要求相近。但在开发过程中，信息管理专业人才优势逐渐显露出来。即在系统需求分析过程中，信息管理专业学生更容易理解管理者的要求，对管理理论思想方法的掌握使其能够在理解现行管理系统的同时提出更高的管理信息化建设思路。
根据上述分析，信息管理专业人才要在信息化建设中找到合适岗位，软件开发技能培养是未来就业的敲门砖，而管理理论思想和方法的掌握则是其未来成为企业CIO的奠基石。
3信息管理专业人才知识体系构成
信息管理与信息系统专业培养的专业技术人才既不是计算机软件开发人员，也不是管理人才，它不同于计算机科学与技术专业，也有别于工商管理等管理专业。它的专业知识体系是二者的融合，与二者有很多交叉，又有很大差别。在基础理论上它强调管理学基础，在应用技能上则强调信息系统软件开发能力，编程能力将是其走入社会成功就业的基本要求。
应对现行的社会需求，信息管理专业人才知识与能力的构成至少要包含下述几个方面:
(1) 经济学、管理学等方面理论知识
要求信息管理专业学生学习掌握经济学的基本理论与分析方法，掌握企业管理相关理论知识，知识面涉及企业计划、采购、生产、财务、销售、人力资源等多方面管理理论知识。
(2) 计算机科学与技术方面基础知识
要求信息管理专业学生学习掌握计算机基本组成、操作系统、数据结构、数据库原理、程序设计基础、网络基础知识等。
(3) 管理学思想理论方法综合应用能力
要求学生能够综合运用所学的管理学理论与方法、经济学理论与方法、运筹学方法、应用统计学方法解决实际管理问题，这需要在教学过程中以案例引导方式培养学生自主思维、自主学习、自主解决问题的能力。
(4) 信息系统软件开发能力
要求学生在掌握计算机科学与技术知识的基础上，综合运用数据库技术和相关开发工具，实现信息系统软件的开发。
(5) 应用信息技术解决管理问题的能力
要求学生能够综合分析现行管理存在的问题，借助信息技术的应用，结合管理流程再设计，提出管理信息系统综合解决方案。
作为一个从事管理信息系统分析、设计、开发和维护的信息化建设人才，要掌握必需的管理学理论知识，并在此基础上强化信息系统分析、设计与开发能力。对于信息技术的掌握，不能只是认识和了解，必须经过信息系统软件开发的磨炼，形成系统化应用信息技术的能力，才能支持学生进入信息化建设行业中，胜任信息化建设规划，管理信息系统分析、设计与开发，信息系统软件引进、实施与维护等信息化建设工作。
4建立信息管理专业人才培养新模式
为了能够适应当前社会需求，信息管理专业人才培养必须以就业为导向，将理论教学和实践教学密切结合，将信息管理专业学生培养成为既有扎实的理论知识，又有一定专业实践技能的跨学科复合型人才，真正实现信息管理专业人才培养与社会岗位需求的零距离对接。 信息管理专业人才培养需要分阶段确定培养目标，通过各阶段学习与积累，逐步达到人才培养目标。
(1) 信息管理专业管理学基础能力培养
以理论教学为主，结合案例教学，培养学生管理学基础。参考教育部规定，开设下述课程:经济学、会计学、市场营销学、生产与运作管理、组织战略与行为学、管理学原理、应用数理统计、运筹学等。
(2) 信息管理专业管理运营技能培养
以提高学生的运营管理方面专业素质为目标，在掌握管理学基础知识的基础上要求学生掌握经营管理的综合运用能力。开设ERP沙盘模拟演练实验课，通过实际运营的模拟演练，将学生对理论知识的掌握上升到实际运用阶段。同时，通过运营能力的竞赛激发学生专业学习兴趣，培养学生系统管理思想，提高学生综合运用管理知识的能力，使学生建立立体的管理学思维方式。
(3) 信息管理专业计算机基础能力培养
在管理学基础知识培养的同时，培养学生计算机基础能力，主要开设下列课程:计算机导论、数据结构、操作系统、数据库原理与应用、程序设计语言、网络工程、软件工程等。
以提高学生的计算机技术方面专业素质为目标，要求学生掌握简单软件开发能力。结合信息系统分析与设计课程，建立软件开发基础实验室，通过对数据库、程序设计语言的综合运用，提高学生对计算机技术的基础应用能力。
(4) 管理信息系统分析与设计思想的培养
在管理学基础知识和计算机基础能力培养的基础上，开设企业资源计划(ERP)原理与应用课程，开设ERP系统操作实验课，培养学生将管理学知识与计算机知识综合应用能力，强化学生管理信息系统集成设计思想，提高管理信息系统分析设计能力。
(5) 管理信息系统软件开发能力的培养
开设信息系统分析与设计课程，开设软件开发实训课程，要求学生完成一个管理信息系统的开发，提高学生的软件开发能力。结合学生的毕业设计，要求学生完成管理信息系统分析、设计、实施全过程中，使学生具备信息化建设人才岗位需要的能力。
5结束语
当然，信息管理专业人才培养新模式的推出将对旧教学体系有很大冲击，特别是对本专业专任教师的知识构成和技能要求非常高。
学生专业思维方式的形成是通过每一门课程的学习、每一位授课教师专业思维方式的渗透而逐步形成的。这涉及专业人才队伍知识构成的改变，涉及整体教学课程的调整，对师资力量提出了有别于管理专业和计算机软件专业的、更高的专业技能要求。
信息管理专业专任教师的知识构成要兼有管理学知识和信息技术技能，同时要求进行过管理信息系统软件开发，否则很难在学生的4年学习过程中逐步引导学生建立系统分析、设计、实施，用信息技术工具解决管理问题的完整的、系统化的专业思维方式。特别是学术带头人应该具有实际管理信息系统开发经验和大型软件实施经验，能够从专业发展角度引领信息管理专业人才培养方向，达到高质量、高目标的专业人才定位。如果以管理学方面教师或计算机方面教师作为学术带头人，由于其专业思想的局限，会导致专业发展向某一方面侧重，造成信息管理专业学生只懂管理、计算机相关技能很差，或者有一定的计算机相关技能、管理理论基础却很薄弱的情况。
另外，在实际教学过程中，虽然将编程作为学生的基本技能培养，但更要注重学生的分析与设计能力的提高。编程能力是信息管理专业学生就业的基础，而在信息管理专业人才未来的职业生涯中，能够助其良好向上发展的应该是分析与设计能力。
在当前学生就业形势非常严峻的大环境下，如何最大限度满足社会对专业人才的需求，合理调整专业人才培养体系，实现教育与就业的近距离对接，这是当前高校专业教育必须思考的问题。从本科生职业定位入手，研究适合学生专业的社会需求，明确岗位所需要的专业技能，针对不同学习阶段，确定不同的相互关联的人才培养目标，形成完整的教学体系，将是未来高校专业人才培养体系调整的新思路，也是解决高校教育与社会就业脱离的人才培养新模式。
主要参考文献
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关键词:计算机教学;计算机专业人才培养;人才培养关键期;教学理念
随着计算机技术的普遍应用,社会各行各业都急需大量的、各个层次的计算机专业人才,社会对计算机专业人才的需求是刚性的[1]。美国劳工部统计局2008年报告预测,计算机专业人才是2006～2016年增长职位最多的。但是,我国目前却有相当一部分计算机专业毕业生很难就业,因为大学期间没有把握好学习机会,不具备基本的专业能力和素质,看着机会从眼前丢失。这些学生悔恨、愧疚,心情非常复杂,在二类本科院校中,这种状况更加突出。
本文通过对3个二类本科院校计算机专业的调查分析发现,二类本科院校计算机专业教育存在一个关键时期,如果学生在这个关键期内能够把握住学习进度和质量,则会有效地提高专业素质。
1本科计算机专业人才培养关键期
每年6、7月份是高校毕业生集中就业的高峰期,经常有用人单位来学校招聘,不少学生能很轻松地找到满意的单位,顺利走向工作岗位;也有相当一部分毕业生不能满足用人单位的要求,无法就业。为此,我们在全国范围内选择了3所二类本科院校,开展问卷调查。问卷涉及了近几年来计算机本科毕业生的实际就业情况,结果显示,大约有60%的毕业生可以直接就业,15%～18%的毕业生考取研究生,余下的22%～25%的学生中,有一部分继续参加社会上的就业培训,还有一部分成了“啃老族”。通过对毕业生和家长的调查,集中反映了一个共同问题:学生在大学一、二年级太放松了,对基础课程没有学习兴趣,挂了一些课程,大三虽然开设了感兴趣的专业课程,可是前面两年没有学好,重修课程太多,没有精力认真学习三、四年级的专业课,只好混日子。
调查问卷有30多个问题,从不同角度采集学生的学习习惯、兴趣点、学习压力、成长环境、考试成绩等信息,共印发了1000份,分春季和秋季两个学期调查。调查对象是3所二类本科院校的计算机系学生,共收回有效调查问卷863份。下面对几个普遍性问题的调查结果进行详细分析。
1.1课堂出勤率的调查统计
课堂出勤率是考察学生学习态度的一个重要指标,因此,调查问卷中设计了如下问题:
我()无故缺课。
备选答案:(A)从不(B)偶尔(C)经常
表1和表2显示了两个学期的调查结果。
调查统计数据表明,二、三年级学生的课堂出勤率各自相比变化不大,而大一下学期的出勤率较大一上学期变化比较大。通过与其中一所学校的学生座谈,我们了解到:秋季入学的一年级新生参加完高考,有近三个月的时间闲散在家,非常向往大学的生活和学习。因此他们刚入学的时候热情很高,第一学期课程出勤率很高,作业完成情况和考试成绩都比较理想。从这里得出的结论是,本科第二学期应该严格抓课堂出勤率,加强学风建设。
1.2期末考试成绩统计
考试(核)成绩可以反映学生对所学知识的掌握情况,区分学生学习能力的差异。由于各个学校计算机专业开设的课程和讲述的深浅程度不同,完全用分数统计会有一定误差,因此调查问卷设计的题目是:
你认为上学期期末的考试题()。
备选答案:(A)很难(B)适中(C)过易
表3和表4显示了两个学期的调查结果。
从调研数据统计看出,2007年春季的调查结果反映的是2006年秋的期末考试情况,也就是大一新生的第一次期末考试统计数据。大一新生认为期末考试很难的为2%,有的学校甚至为0%,也就是说,几乎没有人认为期末考试很难;而认为期末考试过于简单的大约是55%,这个比例是比较大的,而此后各学期的比例大幅下降。
在某学校的学生座谈会上,学生们反映:经过一个学期的努力学习,期末考试时,大一新生发现考试题比想象的简单多了。甚至有些学生感到有些失落,觉得一学期的辛苦努力不值得,由此以后就不那么刻苦了。第二学期开始逃课、玩游戏、睡懒觉,逐渐出现了几门挂科。转眼到了大三,核心专业课开始了,基础好的学生纷纷进入了老师的项目组,边学习边实践,大学生活进入佳境。这对前面逃课的学生有极大刺激,想想入学时大家在同一条起跑线上,现在却有这么大的差距,但是后悔已晚。
在大二到大四的期末考试统计数据中,学生感觉很难的占23%～48%,这并不说明考试难度增加了,而是基础知识没有学好,课堂出勤率下降导致的。
通过对本问题的调研统计,得出结论:第一学期期末考试应该让30%以上的学生认为有较大难度,5%以下的学生认为过易,其余的认为适中。适当给学生增加压力和紧张感,对学生的成长是有好处的。
1.3核心专业课程及课时分配
2002年,中国计算机科学与技术学科教程(简称CCC2002)提出了本科院校计算机科学与技术学科的知识体系,包括14个基本的知识领域[1]。各个学校根据自身的特点和师资条件,制订了本校计算机科学与技术专业的教学计划。被调研的三所院校中,计算机核心课程的安排均有所不同,我们选择比较典型的一个进行分析,如表5所示(课程名后括号中的数字是该课程的总学时)。
从表中看出,该校计算机专业第一学期安排了计算机导论和C语言I两门课程。第二学期安排了C语言II,这是C语言程序设计的实验课,每周2学时。第五、六两个学期开设的专业课程比较集中,学生的热情比较高。通过与教师座谈,发现第二学期集中开设了物理、高数(下)等公共课,因此专业课程的分量减轻了。授课教师反映:大一学生对实验课的认识还停留在中学时代,认为是一种可有可无的课,因此重视程度不够,经常是不做任何准备就来上实验课。另外指导教师人数过少,通常是2个老师带4个班,大约100多名学生,实验课效果很差。这是计算机专业的第一门实验课,如果养成相互复制、抄袭的恶习,对以后几年的实践性环节影响极大。
对本问题的调研结果说明,应该在第二学期加强专业课力度,特别是培养学生良好的实验作风,加强实验指导。
1.4针对毕业生的调查问题
为了更全面地反映专业教学过程中的问题,我们专门对已毕业的学生进行了追踪调查,问题之一是:
()课程对自己的专业水平提高影响最大。
备选答案:(A)C语言(B)操作系统(C)数据结构(D)其他________ (允许多选)
对于这个问题,几乎所有毕业生的回答中都有“C语言”选项。
综合调查问卷中其他问题的统计结果,我们分析,计算机系的学生第二学期的出勤率、考试成绩、自主学习时间、实验指导不够等问题比较集中,而优秀学生在这个学期的自主学习时间比较多。也就是说,如果第二学期能够在学风建设、课程安排、实践指导等环节采取有效措施,将会极大地提高学生的成材率。因此,我们确定第二学期是二类本科院校计算机专业人才培养的关键期。
2计算机专业人才培养关键期的教学改进
通过分析调查问卷,我们对其中一所学校的专业教学计划进行了适当调整,并做了一些教改尝试。
2.1调整教学计划,保证专业课程体系的连贯性
经验告诉我们,作为计算机科学与技术专业的学生,第一、二学年基础课程的学习十分重要[2]。因此,在调整教学计划时,应该主要考虑基础课程的连续性,突出实践能力培养,加强第二学期专业课的力度。把C语言程序设计课程增加到96学时,分为两个阶段进行,每个阶段各占48学时。C语言I的重点是程序设计入门,为了降低难度,只讲到指针的简单应用;C语言II是提高部分,讲述一些复杂指针的应用,重点放在实践环节。同时增加辅导教师的力量,每5名学生配1名辅导教师,如果按120人同时上机计算,大约需要配备24名辅导教师。为了保证辅导教师的投入,我们选择了20名硕士研究生,即每30人配1名教师和5名学生,共投入24人指导实践环节。实践证明,这种方法非常有效,基本保证了每个学生都能获得比较细致的指导,杜绝了多年来屡禁不止的互相复制和抄袭程序的混乱局面,普遍提高了学生的学习信心和兴趣。
我们认为,学生还应该有适量的课堂专业课学习时间,因此在第二学期增设了选修课Web应用技术,共32学时,主要让学生了解Internet环境下的基础应用技术,介绍Web网站建设的基本方法和相关技术,提高学生对专业的学习兴趣,增加成就感和自信心。该课程讲课16学时,上机操作16学时,每15人配1名辅导教师。课程结束后,学生以小组为单位建设一个小型网站,并提交网站策划书和完善方案,锻炼学生的合作能力、沟通能力、自主学习能力、策划能力和撰写论文的能力。
2.2加强实践性环节,因材施教
培养实践型、创新型人才是社会对高校提出的新要求[3]。为了提高学生的编程能力和专业素质,该校组织了两个课外辅导班。一个是ACM大赛辅导班,每周1次,由专业教师授课。ACM国际大学生程序设计竞赛被誉为“计算机界的奥林匹克”,是世界公认的规模最大、水平最高的国际大学生程序设计竞赛。参赛对象以大学为单位组队,每支队伍由教练及3名正式队员组成,其目的是展示大学生分析问题和解决问题的能力,促进软件人才培养水平的提高。由于ACM大赛对提高学生的编程能力有很大帮助,因此获得了全世界高校学生的重视,每年全球总决赛的参赛学校都包括MIT、CMU等世界一流大学。从2007年开始,该校已经参加了3年不同赛区的选拔赛,比赛名次逐年提高。这个培训班的成员是经过严格选拔的,要求学生数学基础好,逻辑思维能力比较强。参加培训班的学生首先从心里上很有优越感,认为自己是智力超众,成绩优秀。他们在培训班中的学习非常自觉,老师只管上课,不必负责上机指导。
第二个辅导班是该校计算机系与北京亚和维信息技术有限公司合作成立的软件人才实训实验室,该实验室一天十几个小时随时接待学生,全天有公司派的辅导员指导。实验涉及不同内容、不同层次和不同技术;培训教材是一套精心设计的上机实训教例,内容层次清晰、条理分明,适合不同层次的计算机专业学生。至今为止,该校接受这套培训课程的学生已有数百名,他们的专业水平和素质均有了明显提高。这个培训班的特点在于,不论学生的程度如何,一定有适合他的训练内容,遇到问题随时可以获得指导教师耐心、有效的辅导。每位学生跟着培训教材学习,能力自然提高。
2.3提高教师的教学水平
教学是一门科学,又是一门艺术。能娴熟而灵活地运用各种教学方法与策略完成教学任务,取得较好的教学效果,是教师必备的基本功[4]。对初登讲台的年轻教师来说,要解决“会教”的问题,需要广泛地学习。选择一种基础、稳定、简洁的教学模式进行模仿尝试,是最简单、可靠的方法。而教学模式付诸于教学实践,须经历三个过程:理解教材、教学设计、课堂讲授。对这三个过程的处理,体现着教师的教材分析处理能力、教学设计能力、课堂驾驭能力、语言表达能力、板书设计能力等诸多方面的综合素质。
3总结
随着高校教师对计算机专业人才培养模式的研究和试验,我们逐步积累了一些宝贵的数据。本文通过分析调查问卷采集的数据,说明二类本科院校计算机专业的第二学期是人才培养的关键期。在这个时期,通过合理地调整教学计划,加强实践环节的指导力度,充分利用学生的课余时间,设计有效的课外作业和实践课题,可以有效地丰富学生的阅历,锻炼学生自主学习的能力,提高学生的专业水平和素质。
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Exploration on College Teaching Philosophy of Critical Period for Computer Specialists Training
WU Jie-ming
(College of Information Engineering, North China University of Technology, Beijing 100144, China)
“地理信息系统”课程是基于计算机与地理科学的交叉学科，同时，它是一个实践性较强的课程，需要在理论授课的基础上，科学系统地设置一些实践教学方面的内容，从而让学生在吸收学科知识及技能的同时，能够进一步加深理解，以此来增强学生的综合能力，实现我国高校素质教育的战略性目标，培养出符合现代社会发展需求的高素质实践型人才。[1]
一、地理信息系统课程实践教学改革分析
1.地理信息系统课程内容概述
从我国多个重点高校专业课程设置体系中可以清楚的看到，地理信息系统课程的教学培养方向较为明确，主要为了培养一批具备地理学知识、测绘科学知识、计算机知识等多学科交叉知识及其整合应用实践能力的高素质人才。从概念上来讲，地理信息系统是集数据采集、编辑、处理、显示地理空间信息等模块为一身的以计算机为平台的集成软件系统，在系统研发及运行的过程中需要多学科理论及技术的支撑。具体来看，地理信息系统课程的主要内容涉及：自然地理学、地质学、遥感导论、地理信息系统导论、测量学、数据结构、数据库、图形学和软件工程等等专业科目，学科教育内容较为丰富。
2.当前我国高校地理信息系统课程的教学现状
既然“地理信息系统”课程涉及到的学科较为繁杂，因此，要将计算机科学、地理科学、环境科学、管理科学等多项内容进行整合教学则并非易事，需要探索出一条符合学科教学特点的教育方式。从我国当前高校地理信息系统课程的实际教学模式来看，很多高校的教学模式存在一定的桎梏，令学科教学失去了原有的色彩，往往重视学科知识的传承而轻实践能力的培养，高校为该学科配置的师资力量往往缺乏必要的实践教学仪器设备和软件，令专业教学主要停留在书本教学层面，教师注重完成零散的教学实验，注重知识点的验证，缺乏对课程实践体系的设计。另外，针对“地理信息系统”课程教学成果缺乏系统的评估考核，进而令课程设置形同虚设[1]。无可厚非，这也是一个专业课程教育面对素质教育改革所需正视的问题，是教学改革过程中所必然发生的现象，但只要学校重视“地理信息系统”课程的实践教学，采取有效措施来改善教学质量，就能够改变这一专业的教学现状。[2]
3.浅析地理信息系统课程实践教学改革的内容及措施
在教学实践过程中，我国各高校针对“地理信息系统”课程教学的改革一直在持续进行，从专业课程设置、教材的选用、教学模式等方面进行了统筹规划与改革。就从课程内容设置方面来看，增加了实验课的相关内容，并且完善了专业考核体系，目的就是为了培养学生的综合实践能力[2]。与此同时，学校加强了专业化的实验室环境建设，投入大量的人力物力来改善实验教学质量，让学生在各个时段都能够开展实践学习，以此来提升专业实操能力。从课程教学改革过程中可以看到，我国高校各级管理者以及专业教师对于“地理信息系统”课程的实践教学改革越来越重视，学生对于教学改革的方向也十分认可，教师队伍的素质能力也得到了提升，教学改革成果突显[3]。
二、探索未来我国高校实施地理信息系统课程实践教学的新型模式
从我国现阶段的发展来看，未来社会对于实践型人才的需求量极大，因此，则需要探索一条能够夯实“地理信息系统”课程实践教学改革成果的道路。要始终以培养学生能力为教育重心，发展与时俱进的新型教学模式，推进学科教育整合应用。
1.地理信息系统课程的实践教学以培养学生能力为教育重心
在实际教学过程中，国内很多重点高校对该课程教学十分重视，不仅构建了“地理信息系统”学科软硬件一体、多软件集成的实践课教学平台以及专业网络实验条件，而且还针对教学方式、课程论文（设计）等实践环节进行了优化改革，进一步增强了与之配套的教学资源的整合运用的实效，同时，还与生产实践单位之间搭建了沟通的桥梁，让专业学生参与到真正的实践工作中去，借以提高学生的综合能力，以便于日后更好地适应岗位或科研部门的实际工作[4]。
2.我国高校实施地理信息系统课程实践教学新模式
从当前教学环节的管理工作来看，无论是对于学校的教学质量改进还是对于学生素质能力的提升来讲，改革地理信息系统课程的教学模式等内容，都具备一定的现实意义。目前，我国大部分高校针对该课程的所进行实际教学改革仍有很大提升空间，而且，改革方案的执行管理力度有待增强。在未来，该课程的教育教学模式定会朝向实践应用型模式发展，并且该学科与其它学科之间的整合实践教学会得到进一步的强化。[3]
关键词：计算思维；程序设计课程；非计算机专业
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2017）08-0089-04
21世纪是信息和知识经济的时代，它的特征是数据资源的开发、计算机和网络的广泛普及，这个时代所需要的思维方式是计算思维方式。[1]因而，计算思维成为21世纪大学生必须具备的基本技能。目前，程序设计课程是大学通识教育的重要组成部分，它不仅向学生传授计算机的相关知识和技能，更重要的是能够培养大学生的思维方式。因此，如何对程序设计课程进行教学改革，将计算思维能力培养融入教学过程，提高学生运用计算思维分析问题和解决问题的能力是一个富有挑战性的研究课题。
非计算机专业的计算思维培养需求
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、人类行为理解等一系列的思维活动和过程，是一种以抽象、自动化为特征的解决问题的思维方式。[2，3]培养计算思维的目的是希望所有人都能像计算机科学家一样思考和分析，把计算机技术与各种学科理论技术进行融合和创新。研究指出，理论思维、实验思维、计算思维共同组成人类认识世界和改造世界的三种思维方式。[4，5]理论思维是用“假设―推理―证明”等理论手段来研究社会自然规律的逻辑思维，实验思维是用“实验―观察―归纳”等实验手段来研究的实证思维，计算思维是以“抽象―设计/构造―编程实现”等计算手段来研究的构造思维。随着对自然社会现象和规律研究的深入，理论思维和实验手段受到很大的限制，不同学科研究对计算机科学的需求日益增强，特别是在高端交叉学科，如“计算数学”“计算物理”“计算化学”“计算生物”等，这些学科都需要利用计算手段来实现理论和实验的协同创新。
对非计算机专业人才的计算思维培养的重任首先落在大学计算机基础课程的教学上。因为计算机基础课程在小学、中学阶段都有不同程度的开设，因此在大学阶段，很多高校就不再开设，而主要开设程序设计类课程。高校非计算机专业开设的程序设计类课程主要有“C语言程序设计”“Visual C++程序设计”“Visual Basic程序设计”“Java程序设计”等课程（以下简称“程序设计类课程”）。程序设计类课程能够培养学生计算思维、逻辑思维能力，其开设对改善大学生的知识结构，培养他们的计算思维、创新能力及提高综合素质都起着十分重要的作用。
非计算机专业程序设计类课程教学现状及方法改革
1.教学现状及存在的问题
程序设计类课程的授课对象为非计算机专业大学一年级的学生，他们当中有些是文科生，数学基础差，对概念不容易理解，且自学能力差，实际应用则更困难。同时，学生的学习功利性很强，对上机实H操作比学习理论知识更有兴趣，虽然简单的类似课堂内容的实验项目能完成，但解决实际应用问题的能力却较差。另外，由于课时有限，程序训练较少，他们很难认真独立地完成作业。
2.注重学情，因材施教，使用案例教学模式
（1）注重学情，因材施教
在深入研究非计算机专业大一年级学生的认知规律、思维模式和专业背景后，笔者按照课程知识的内在体系结构梳理了教学内容，并深入浅出、由易到难、循序渐进地进行了教学设计。实践结果表明，教学的理论深度要适当，难点要分散，先修知识要交代清楚，避免学生因听不懂而产生厌学情绪。同时，在教学过程中，要大量使用多媒体教学和实际编程环境演示，增加学生的感性认识；针对较复杂的问题要采用讲练结合的形式来巩固知识，加深其理解；还要淡化繁琐的语法规则，突出重点，增加学科前沿知识。
（2）使用案例教学模式
在程序设计类课程的教学中使用案例教学模式，设计丰富生动的教学实例，如讲最大公约数算法时引入欧几里得的故事，讲Fibonacci数列的数组应用时引入兔子繁殖问题，讲双重循环时使用多种金字塔图形。在课堂教学中，教师可采用讲故事的案例教学法引出与案例相关的一系列概念与算法，调动学生的学习积极性，启发思维，便于学生理解。除此之外，还可以采用课程小组、团队学习等形式促进学生共同学习、共同探索，提高学习效率。
非计算机专业程序设计类课程计算思维的培养实践
计算思维可以贯穿程序设计类课程的整个教学过程，下面笔者分别从课程引入、课堂案例教学和实验设计三个阶段探讨如何将程序设计类课程与计算思维有机地结合起来。
1.突出计算思维的课程引入
首先，笔者点明计算思维对学习的重要性。既然计算思维这么重要，那么怎么培养呢？接着告知学生现在要学习的程序设计类课程就是培养计算思维能力的。这就很自然地过渡到本课程的培养目标，即培养学生计算思维与逻辑思维的能力，培养学生算法思想与解决问题的能力。然后，介绍主要教学内容，并展示经典案例及优秀作品，培养学生的学习兴趣。例如，展示数学四则运算实例；展示输入你的姓名输出“***同学，祝你学好程序设计”的实例；展示小汽车肆意向前奔驰的实例；展示扫雷游戏实例；等等。通过这些例子让学生们看到编程能够实现一些基本功能，进而增强他们的自信心和兴趣。
实例展示好后，笔者一步一步演示简单的加法运算实例的具体实现过程（以Visual Basic程序设计为例）。第一步，界面设计。演示需要哪些控件进行数据的输入输出以及界面的属性设计等。第二步，代码设计。引导学生分析问题，如何抽象化和具体化，分析算法和功能，写出代码。第三步，调试运行，修改错误，得出结果。这个实例操作的过程体现了计算思维的抽象化和自动化特征，达到了初步培养学生计算思维的目的，进而实现了课程引入。
2.基于计算思维的案例教学：欧几里得算法
案例教学可以以“介绍历史人物故事―算法介绍―算法编写实现―算法执行过程讲解与输出”为教学过程，体现案例教学中趣味性和科学性的结合。下面，笔者以欧几里得算法为例介绍教学过程。
①介绍历史人物故事。欧几里得（公元前330―公元前275），古希腊数学家，被称为“几何之父”，他的传世之作《几何原本》是欧洲数学的基础。《几何原本》第一次实现了数学的系统化、条理化，而且孕育出一个全新的研究领域――欧几里得几何学，简称欧氏几何。欧几里得算法与“丢番图方程可解性问题”相关。丢番图也是一位古希腊的数学家，是第一位懂得使用符号代表数来研究问题的人，被后人称为“代数之父”。他在Arithmetic（《算术》）一书中提出“有关两个或多个变量整数系数方程的整数解”的问题。对于具有整数系数的不定方程，如果只考虑其整数解，这类方程称为丢番图方程。例如，只有一个未知数的线性丢番图方程，如ax=b，只要a能整除b，就可判定方程有整数解，解为a|b（“|”整除符号）。对于有两个未知数的线性丢番图方程，如ax+by=c，先求出a和b的最大公约数d，若d能整除c（d|c），则该方程有整数解。因此，对于有两个未知数的线性丢番图方程来说，求解的关键是求最大公约数。
②算法介绍。欧几里得在其著作《几何原本》中阐述了求解两个数的最大公约数算法。求能同时整除a和b的最大正整数的算法就是著名的欧几里得算法，又称辗转相除法。[5]算法步骤为：第一步，输入两个正整数a、b。第二步，以b除a（或者a除以b），余数为r。第三步，若余数r为0，则输出b，程序结束；否则，以b置换a，r置换b，又返回第二步。
③算法编写实现。欧几里得算法流程图与模拟计算过程如上图所示。算法介绍完成以后，根据所学编程语言，进行编程，并调试运行输入数据，输出结果。
④算法执行过程讲解与输出。由于部分学生在高中阶段并没有学习过计算机基础相关课程，即使学习过也可能会对知识的掌握并不准确，所以讲解程序的编译输出过程有助于学生了解计算机的相关知识和工作过程。
笔者首先讲解存储问题。算法第一步是定义变量和分布变量内存空间大小。变量以变量名如a、b形式保存在内存空间中，a、b以整形变量2个字节的二进制形式保存在内存地址中。这时由操作系统来执行，操作系统来决定程序装载在哪个内存中，决定程序被CPU的执行。讲解完存储问题后，引导学生理解算法的执行。算法的执行需要CPU（控制器和运输器）的操作。编译过后的机器语言程序是可以被CPU直接解释和执行的机器指令，一条机器指令被分为操作码和地址码两部分，操作码传达给CPU所要进行的操作类别，如存数、取数、做求余运算、打印等，地址码传达给CPU所要操作的数据在哪里。然后CPU就执行程序了，在一个机器周期内，按“发送指令地址给存储器―取出存储器中指令给控制器―控制其解析指令码―指令码控制相关动作执行（求余运算）”，完成一条指令的执行。然后机器不断重复执行这样一个过程，直至遇到停机指令为止，完成程序的执行。最后在编译器中或外存中显示程序运行的结果。
3.培养学生自己动手练习和实验操作
在程序设计类课程的课堂教学中，教师在讲完一个重要算法或知识点后，要给学生一个阅读或编程练习的机会，这样不仅可以让学生巩固已学的知识点，增强对知识点的理解，而且可以激发学生的灵活运用，提高其创新能力。笔者基本上会保证每次课有5～10分钟的练习时间，让学生成为学习的主体，进行探索研究式的自主学习，让教师成为教学的主导者，起到控制学习过程、提供教学资源和教学建议的作用。
计算思维是问题求解的思维，程序设计类课程主要培养学生算法思想与问题求解的思路，因此上机实验是培养学生计算思维的重要手段，是程序设计课程教学的核心之一，所以教学中教师要重视上机实验。笔者一般安排教学课时的四分之一用于上机实验，上机实验内容不仅要与教材知识点同步，而且要有趣味性和综合性。例如，在分支结构中，安排“健康秤”程序，确定标准身材的身高和体重指数；在循环实验中，设计“九九乘法表”；在数组实验中，设计“杨辉三角形”。上机实验内容一般要提前布置好，3～4题为宜，且难易程度要有一定的梯度。另外，在实验课上调试运行时，教师要鼓励学生程序出错不要放弃，由于学生有不同的专业背景、思维方式和个体差异，因此在实现同一问题时，要允许他们使用不同的方法，要鼓励他们从不同的视角认识问题，提倡算法的多样性。
结论
进行计算思维训练对21世纪的大学生来说是极为重要的。程序设计类课程正是锻炼计算思维的好的工具和方式，它不仅提高了非计算机专业学生的信息素养，培养了学生在处理计算机问题时应有的思维方法、表达形式和行为习惯，而且能够使学生准确地理解计算机的实现机制，有利于学生利用计算机去解决学科问题，并进行学科融合和创新。然而，建立科学的计算思维培养模式尚处在尝试阶段，还并没有一个成熟的模型。因此，如何将计算思维融入教学，培养学生自主学习能力，培养学生运用计算思维解决各应用学科问题的能力，还需要教授程序设计类课程的教师不断地探索和实践。
参考文献：
[1]王飞跃.面向计算社会的计算素质培养：计算思维与计算文化[J].工业和信息化教育，2013（6）.
[2]Wing putational Thinking [J].Communications of the ACM，2006，49（3）：33-35.
[3]常亮，徐周波，古天龙，等.离散数学教学中的计算思维培养[J].计算机教育，2011（14）：90-94.
[4]陈杰华.程序设计课程中强化计算思维训练的实践探索[J].计算机教育，2009（20）：84-85.
[5]战德臣，聂兰顺.大学计算机――计算思维导论[M].北京：电子工业出版社，2014.
1．独特的教学理念
计算机双语课程一般采用国外高校的原版教材，力求让学生接触到原汁原味的英文，而不是国内老师编写的“中国式”英文。教师一般用中英文结合的方式进行课堂教学，学生学会用英语进行互动交流和回答问题。双语教学所遵循的理念是WearenotteachingEnglish，weareteachinginEng-lish。双语教学的目的不仅仅是学习一门语言，而是通过英语这一工具来学习计算机的专业知识。“语言是人类思想的载体”，使用英文而不是母语来学习专业知识，会极大地扩展学生的视野，培养学生的自主性和创造性。
2．专业词汇具有特点
计算机英语和普通英语之间既有区别又有联系。计算机英语的词汇特点是:(1)普通词汇的专业化。普通词汇在专业英语中有特定的意思。例如，普通词汇的bus是指计算机中的总线;register是指计算机寄存器;storage是指计算机外部存储器。(2)缩写词汇多。为了方便记忆和表达简洁，计算机英语中大量使用了缩略语。例如，DOS(DiskOperationSystem)磁盘操作系统;RAM(Ran-domAccessMemory)随机存取内存;FTP(FileTransferProtocol)文件传输协议，等等。(3)多使用复合词。多个英文单词组合表达特定的术语。例如，Read－Only－Memory只读内存;Peer－to－Peer点对点的;Plug－and－Play即插即用。(4)声译词多。例如，internet因特网;topology拓扑等。(5)多使用简单句、被动句。计算机英语语言客观准确精练，为了满足快速阅读和交流，往往比较喜欢使用简单句、被动句。(6)主从复合句和倒装句较多。
中澳班学生的特点
中澳班是郑州大学信息工程学院和澳大利亚伍伦贡大学(UniversityofWollongong)联合招生的中外办学实验班，学制四年，开设有计算机科学、电子工程和通信工程专业。课程设置为A类:一般课程;B类:以英文为教材的双语课程;C类:外教的全英课程。为了使学生能尽快提高英语水平，适应外籍教师的授课，以及为将来出国留学做准备，在低年级开设计算机课程双语教学迫在眉睫。中澳班的学生有以下几个特点:(1)大多数刚入学同学的英语基础薄弱，尤其是听说能力，无法在课堂上和老师进行互动交流，对双语教学环境不太适应，缺乏自信。(2)计算机专业知识的匮乏，影响学生对双语教学内容的理解和消化，进而影响双语教学效果。(3)对英语本专业的重要性认识不足，缺乏学习的兴趣和动力，没有自主学习的能力。(4)没有掌握科学的学习方法，学英语仅停留在死记硬背，理解能力差，英语学习往往是“事倍功半”。
计算机双语教学现存的问题
“内因是变化的根本，外因是变化的条件”。当前计算机英语教学中除了学生本身的因素之外，还存在其他的问题需要我们引起足够的重视。
1．计算机双语教学教材极为缺乏大多数高校是引进国外计算机教学的原版教材，但是原版教材对象是英语作为第一语言的学生，对国内的大学新生来讲，内容晦涩难懂，很难短期适应，容易造成老师和学生教与学脱节的现象。
2．双语教学的师资专业水平和英语水平有待提高目前大部分双语教师是从专业教师抽调来的，由于缺乏英语技能培训，听说能力有限，无法有效地达到开设双语教学的初衷。另一方面，专业的英语教师由于缺乏计算机专业知识，也不是双语教学的人选。
3．高校管理部门没有给予双语教学足够的重视和财力上的支持目前，高校管理部门主要精力放在英语四六级的通过率上，对双语教学则持可有可无的态度，因此，双语教学很难有突破性的发展。
提高双语教学的对策
1．根据学生的实际情况，选用合适的教科书《计算机导论》双语课程开设在大学一年级第一个学期，因为学生刚刚进入大学，相对来讲，英语水平和计算机水平较低。尽管计算机基础方面的原版教材很多，但大多数内容多，程度深。针对中澳班学生基础差的现实，我们选用了入门级的原版教材《ComputerEssentials》，使学生在双语学习中有一个由易到难，由浅入深的过程，避免让学生有畏难情绪，挫伤学习的积极性。
2．灵活运用各种教学手段，提高学生学习的兴趣中澳班学生基础比较差，一开始就完全使用英语讲课的方法是不切合实际的。我们首先采用的是中文为主的方法，配合英文多媒体课件。在多媒体课件制作上，尽量避免枯燥的文字，而是大量使用图片和动画，吸引学生的注意力，寓教于乐。随着学生水平的提高，逐渐提高英语教学的比重，直到最后以英语为主进行授课。计算机科学涉及的领域广泛，知识更新很快，但教材的内容和课时安排都有限，因此，我们引导学生不仅仅满足于教材的内容，还要充分利用互联网资源，访问国外的技术网站，下载英文的科技论文，在学习英文的同时，不断充实自己的专业知识，拓宽视野。
3．加强师资队伍建设，不断提高教师业务水平师资队伍建设是双语教学的重中之重。学院制定一系列具体措施、采用多种渠道组织和培养教师，如平时的学习和培训，攻读学位，出国进修等，让教师既能学到原汁原味的专业英语，又能学到一些先进的教学理念。具有留学背景的教师是双语教学的主力军，充分发挥这些教师的外语优势，给予良好的教学条件和环境，鼓励他们承担双语教学的工作。同时，学院也充分发挥现有外语水平较高的博士、硕士的作用，以解决双语师资短缺问题。双语教师英语水平和专业水平高低会直接影响到学生的学习和教学效果，因此，不断丰富教师的知识、提高教师业务水平和专业素养是双语教学的当务之急。
4．鼓励编写合适的双语教材原版英文教材凝聚了国外科学家的智慧，能使我们感受到原汁原味的英语风格，使用原版教材能使我们更好地理解英语的思维方式和表达习惯，有助于学生将来进行国际交流。但是根据教学大纲与课时要求，以及我国高校大学生实际英语水平，目前很难找到合适的英文原版教材。许多学生认为原版教材内容过于庞杂、语言过于生僻，使他们对双语课程缺乏兴趣、产生畏惧。因此，需要采用原版引进和本土开发相结合的方法，鼓励教师对原版英文教材进行改编，编写适合我国学生水平的双语教材。
双语教材要体现学科发展的先进性和前瞻性，尊重专业课程体系，严格按照教学大纲编写，注意知识的系统性和各章内容的衔接，教材的编写一方面保持原版特色，保证英语语言的规范性，避免中式英语，强调培养学生英语思维习惯;另一方面从国内的教学实际和学生水平出发，删除原版教材中不适合国情的部分。此外在双语教材建设中，除主教材外，也要注意辅助教学资源的建设，如鼓励教师编写专业词汇表和中英文对照、课后阅读资料等，以提高学生的学习效率和效果。
5．采用多种考核方式，巩固教学的成果平时的单元测验，期中和期末考试，不单可以检验学生对知识的掌握，更重要的是能使学生“温故而知新”，巩固所学知识。我们的考试内容除了翻译、阅读及写作，还包括听力和口语，从而使学生全方位地学习使用英语。另外，中澳班的学生将来有可能出国留学，我们也大力推荐学生积极准备雅思、TOEFL等国外英语标准化考试。
结语
