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什么是计算科学和它的来历
计算科学主要是对描述和变换信息的算法过程，包括其理论、分析、设计、效率分析、实现和应用的系统研究。全部计算科学的基本问题是，什么能（有效的）自动运行，什么不能（有效的）自动运行。本科学来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究，形成于20世纪30年代的后期。
随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生，人类使用自动计算装置代替人的人工计算和手工劳动的梦想成为现实。计算科学的快速发展以也取得大量成果，计算科学这一学科也也应运而生。
计算科学的发展
a、首先先介绍图灵机
图灵机的发明打开了现代计算机的大门和发展之路。图灵机通过一条两端可无限延长的袋子，一个读写头和一组控制读写头的（控制器）组成它有一个状态集和符号集，而此符号集一般只使用0和1两个符号。而就是这个简洁的结构和运行原理隐含了存储程序的原始思想，深刻的揭示了现代通用电子数字计算机的核心内容。现在通用的计算机是电子数字计算机，而电子数字计算机的发展是建立在图灵机的基础之上。他的二进制思想使计算机的制作的简化成只需两个稳定态的元器件。这在今后的计算机制作上无论是二极管或集成电路上都显示了明显的优越性。
b、计算机带动的计算学科
1946年随着现代意义上的电子数字计算机ENIAC的诞生。掀起了社会快速发展的崭新一页。计算机工作和运行就摆在了人们的面前。
1、计算机语言
我们要用计算机求解一个问题，必须事先编好程序。因此就出现了最早的机器指令和汇编语言。20世纪50年代后，计算机的发展步入了实用化的阶段。然而，在最初的应用中，人们普遍感到使用机器指令编制程序不仅效率低下，而且十分别扭，也不利于交流和软件维护，复杂程序查找错误尤其困难，因此，软件开发急需一种高级的类似于自然语言那样的程序设计语言。1952年，第一个程序设计语言Short Code出现。两年后，Fortran问世。作为一种面向科学计算的高级程序设计语言，Fortran的最大功绩在于牢固地树立了高级语言的地位，并使之成为世界通用的程序设计语言。Algol60的诞生是计算机语言的研究成为一门科学的标志。该语言的文本中提出了一整套的新概念，如变量的类型说明和作用域规则、过程的递归性及参数传递机制等。而且，它是第一个用严格的语法规则——巴科斯范式（BNF）定义语言文法的高级语言。还有用于支持结构化程序设计的PASCAL语言，适合于军队各方面应用的大型通用程序设计语言ADA，支持并发程序设计的MODULA-2，支持逻辑程序设计的PROLOG语言，支持人工智能程序设计的LISP语言，支持面积对象程序变换的SMALLTALK、C等。
2、计算机系统和软件开发方法
现代意义上的计算机绝不是一个简单的计算机了而也包括了软件（系统软件、应用软件）。各种各样的软件使得计算机的用途大大增强。而软件开发也成为了一个重要课题和发展方向。软件开发的理论基础即是计算模型。随着计算机网络、分布式处理和多媒体的发展。在各种高级程序设计语言中增加并发机构以支持分布式程序设计，在语言中通过扩展绘图子程序以支持计算机图形学程序设计在程序设计语言中已非常的流行。之后，在模数/数模转换等接口技术和数据库技术的支持下，通过扩展高级语言的程序库又实现了多媒体程序设计的构想。进入20世纪90年代之后，并行计算机和分布式大规模异质计算机网络的发展又将并行程序设计语言、并行编译程序、并行操作系统、并行与分布式数据库系统等试行软件的开发的关键技术依然与高级语言和计算模型密切相关，如各种并行、并发程序设计语言，进程代数，PETRI网等，它们正是软件开发方法和技术的研究中支持不同阶段软件开发的程序设计语言和支持这些软件开发方法和技术的理论基础----计算模型
3、计算机图形学
在计算机的硬件的迅速发展中。随着它的存储容量的增大，也掀起了计算机的巨大改革。计算机图形学、图像处理技术的发展，促使图形化界面的出现。计算机图形学是使用计算机辅助产生图形并对图形进行处理的科学。并由此推动了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助信息处理、计算机辅助测试（CAT）等方向的发展。图形化界面的出现，彻底改变了在一个黑色的DOS窗口前敲代码输入控制命令的时代。同时也成就了一个伟大的公司Microsoft 。
4、计算机网络
随着用户迫切需要实现不同计算机上的软硬件和信息资源共享。网络就在我们的需求中诞生了。网络的发展和信息资源的交换使每台计算都变成了网络计算机。这也促进计算机的发展和广泛应用。
计算机学科的主线及发展方向
围绕着学科基本问题而展开的大量具体研究，形成学科发展的主流方向与学科发展主线和学科自身的知识组织结构。计算学科内容按照基础理论、基本开发技术、应用以及他们与硬件设备联系的紧密程度分成三个层面：
1、计算科学应用层
它包括人工智能应用与系统，信息、管理与决策系统，移动计算，计划可视化，科学计算机等计算机应用的各个方向。
2、计算科学的专业基础层
它是为应用层提供技术和环境的一个层面，包括软件开发方法学，计算机网络与通信技术，程序设计科学，计算机体系结构、电子计算机系统基础。
3、计算科学的基础层
它包括计算科学的数学理论，高等逻辑等内容。其中计算的数学理论涵盖可计算性与计算复杂性理论形式语言与计算机理论等。
计算机的网络的发展及网络安全
(1)计算机网络与病毒
一个现代计算机被定义为包含存储器、处理器、功能部件、互联网络、汇编程序、 编译程序、操作系统、外部设备、通信通道等内容的系统。
通过上面定义，我们发现互联网络也被加入到计算机当中。说明了网络的重要以及普及性。21世纪是信息时代。信息已成为一种重要的战略资。信息科学成为最活跃的领域之一，信息技术改变着人们的生活方式。现在互联网络已经广泛应用于科研、教育、企业生产、与经营管理、信息服务等各个方面。全世界的互联网Internet 正在爆炸性的扩大，已经成为覆盖全球的信息基础设施之一。
因为互联网的快速发展与应用，我们各行各业都在使用计算机。信息安全也显得格外重要。而随着计算机网络的发展，计算机网络系统的安全受到严重的挑战，来自计算机病毒和黑客的攻击及其他方面的威胁也越来越大。其中计算机病毒更是很难根治的主要威胁之一。计算机病毒给我们带来的负面影响和损失是刻骨铭心的，譬如1999年爆发的CIH病毒以及2003年元月的蠕虫王病毒等都给广大用户带来巨大的损失。
我们想更好的让计算机为我们服务，我们就必须很好的利用它，利用网络。同时我们也应该建立起自己的防护措施，以抵抗外来信息的侵入，保护我们的信息不受攻击和破坏。
( 2 )计算机病毒及它的防范措施：
计算机病毒是一组通过复制自身来感染其它软件的程序。当程序运行时，嵌入的病毒也随之运行并感染其它程序。一些病毒不带有恶意攻击性编码，但更多的病毒携带毒码，一旦被事先设定好的环境激发，即可感染和破坏。
、病毒的入侵方式
1．无线电方式。主要是通过无线电把病毒码发射到对方电子系统中。此方式是计算机病毒注入的最佳方式，同时技术难度也最大。可能的途径有：①直接向对方电子系统的无线电接收器或设备发射，使接收器对其进行处理并把病毒传染到目标机上。②冒充合法无线传输数据。根据得到的或使用标准的无线电传输协议和数据格式，发射病毒码，使之能够混在合法传输信号中，进入接收器，进而进人信息网络。③寻找对方信息系统保护最差的地方进行病毒注放。通过对方未保护的数据链路，将病毒传染到被保护的链路或目标中。
2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和软件中，然后把此硬件和软件直接或间接交付给对方，使病毒直接传染给对方电子系统，在需要时将其激活，达到攻击目的。这种攻击方法十分隐蔽，即使芯片或组件被彻底检查，也很难保证其没有其他特殊功能。目前，我国很多计算机组件依赖进口，困此，很容易受到芯片的攻击。
3．后门攻击方式。后门，是计算机安全系统中的一个小洞，由软件设计师或维护人发明，允许知道其存在的人绕过正常安全防护措施进入系统。攻击后门的形式有许多种，如控制电磁脉冲可将病毒注入目标系统。计算机入侵者就常通过后门进行攻击，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在这样的后门。
4．数据控制链侵入方式。随着因特网技术的广泛应用，使计算机病毒通过计算机系统的数据控制链侵入成为可能。使用远程修改技术，可以很容易地改变数据控制链的正常路径。
病毒攻击的防范的对策
1．建立有效的计算机病毒防护体系。有效的计算机病毒防护体系应包括多个防护层。一是访问控制层；二是病毒检测层；三是病毒遏制层；四是病毒清除层；五是系统恢复层；六是应急计划层。上述六层计算机防护体系，须有有效的硬件和软件技术的支持，如安全设计及规范操作。
2．严把收硬件安全关。国家的机密信息系统所用设备和系列产品，应建立自己的生产企业，实现计算机的国产化、系列化；对引进的计算机系统要在进行安全性检查后才能启用，以预防和限制计算机病毒伺机入侵。
3．防止电磁辐射和电磁泄露。采取电磁屏蔽的方法，阻断电磁波辐射，这样，不仅可以达到防止计算机信息泄露的目的，而且可以防止“电磁辐射式”病毒的攻击。
4．加强计算机应急反应分队建设。应成立自动化系统安全支援分队，以解决计算机防御性的有关问题。
很多公司都有因为电脑被入侵而遭受严重经济损失的惨痛经历，不少普通用户也未能避免电脑被破坏的厄运，造成如此大损失的并不一定都是技术高超的入侵者所为，小小的字符串带给我们的损失已经太多。因此，如果你是数据库程序开发人员、如果你是系统级应用程序开发人员、如果你是高级计算机用户、如果你是论坛管理人员......请密切注意有关字符漏洞以及其他各类漏洞的最新消息及其补丁，及时在你的程序中写入防范最新字符漏洞攻击的安全检查代码并为你的系统安装最新的补丁会让你远离字符带来的危险。经常杀毒，注意外来设备在计算机上的使用和计算机对外网的链接。也可以大大有效的避免计算机被攻击。
总结
在学了计算科学导论之后，让我更深入的了解了我将来要从事的学科。计算科学导论指导着我们该怎么学习计算机。让我更清楚的知道我们信息安全专业的方向。正如计算科学这座大楼一样，在不断的成长。信息安全也必将随着网络的进一步发展而更多的被人们重视。总之学习了这门课之后让我受益匪浅，也知道自己应该好好努力，争取在自己的专业领域上有所成就。
参考文献
1、《计算科学导论》（第三版），赵志琢著 ，科学出版社2004版
2、《计算机病毒分析与对抗》 傅建明 彭国军 张焕国编著武汉大学出版社2004版
3、《计算机应用于基础》（第三版） 丁爱萍 著 西安电子科技大学出版社 2006版
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中图分类号：G642
文献标识码：B
1引言
近年来，双语教学在全国各高等院校开展得如火如荼，同时也积累了一定的经验。然而，我国高校双语教学的开展也存在着很多问题，甚至有些学校对双语教学的效果产生怀疑。本文结合“计算机科学导论”(以下简称“导论”)双语教学的实践，探讨构建计算机双语教学的课程体系的必要性和意义，提出构建计算机双语教学课程体系的设想。
2目前双语教学的三种模式
严武军将双语教学划分为简单渗透型、穿插型和全外语讲授型三种模式，但他并未研究教材和授课语言在双语教学中的作用。实践证明，合适的教材是双语教学实现最佳效果的一个重要因素。因此，我们根据教材和授课语言，将目前高校中的双语教学分为以下三种模式：
中文教材，英文课件，英文授课。这种模式类似于上述的简单渗透型。国内培养的教师容易采用这种双语教学模式，他们用英语和PowerPoint等软件做出课件，在讲课时注重概念的解释。但这种教学很难将目前国际上的学科进展和知识更新有机地结合起来。
英文教材，英文课件，中英文混合授课。这种模式类似于上述的穿插型模式。在英语国家有一定工作和学习经历的教师往往采用这种形式，使学生一步进入英语和汉语混合的教学环境，也弥补了现实中全英语授课学生听不懂的缺陷。但这种双语教学不利于学生用英语理解专业知识能力的有效提高。
英文教材，英文课件，英文授课。这种模式类似于上述的全外语讲授型双语教学模式。在英语国家学习和工作多年然后回国的学者容易采用这种双语教学模式，他们甚至将自己在国外使用的英文教材和讲稿直接应用到国内的双语教学中。在这种模式下，学生一步到位进入英语的教学环境，但由于中文在大学校园里占统治地位，学生遇到一点学习困难，听不懂、学不会，便会开始抱怨。这可能也是双语教学在有些高校难以为继的一个原因。
应该指出，不管是严武军的双语教学模式还是我们提出的模式都忽略了互联网上的信息资源对双语教学的影响。实际上，在“导论”的双语教学中，我们充分利用了互联网上的信息资源来制作英文课件，将国际上“导论”的有关最新进展有机地加入到课件和双语教学中，并深深体会到充分利用网络上的信息资源将真正缩短我们在教学上与英语国家的差距。
3双语教学的若干问题及探讨
首先，学生听不懂是一种正常现象，但学生必须听下去。实际上，双语教学课程的开设不仅要求教师更多地投入，对学生也有同样的要求。这种投入首先要求学生有充足的时间。大一属于从高中到大学的过渡阶段，一般所开课程相对较少，学生课余时间比较宽裕；同时这一时期学生考级、考研、就业的压力较小，相对于高年级学生有更多的精力可以投入到双语教学课程的学习之中。
另一突出的问题是双语教学因人而设，教学计划制定时并没有把双语教学纳入统一的系统发展中，虽然丁学钧等研究了计算机专业双语教学系统模式，并做了一定的实践。因此，在这种因人而设的双语教学中，学生不能系统地用双语学习计算机科学和技术学科的相关知识，高校也不能真正有效地建立双语教学的教师队伍。正是如此，近两年双语教学正在我们校级教学改革项目的申请中逐渐消失，这也可看作人们对双语教学效果怀疑的直接后果。同时，这也可看作是没有建立计算机双语教学体系的直接后果。
第三个突出的问题是原版教材和中文教材的关系。既然是双语，那么就应该合理地同时使用原版教材和中文教材，使二者互为辅助和补充。例如，在“导论”的双语教学中，我们以中文教材的内容体系作为选择英文教材和通过互联网选取国际上最新的教学资源的基础，参考了10本原版或影印版英文教材和1本中文教材。实际上，目前我国双语教学教材的建设还没有形成一个完整的体系，部分课程的教材还处于探索阶段。实践证明，没有完整的计算机双语教学的课程体系的建立，我国双语教学教材的建设也就很难形成一个完整的体系。
4构建计算机双语教学课程体系的必要性和重要性
改革开放以来，我国的计算机业得到了惊人的发展。但也不得不承认，计算机的技术和知识基本上来自以英文为载体的媒介(含书籍)，我们的教材基本上是对这些媒介内容的加工和处理。同时，计算机专业的本科生在学学英语时，很少接触大量的专业词汇。例如，我们的一些一年级计算机专业学生不知道“Object-oriented programming”，虽然他们已学了C++ 程序设计语言。而且，大部分编程软件都是用英语编写的，这给学生更好的利用软件带来一定的困难。因此，及时实施计算机双语教学，以便让学生直接学习当代以英文为载体的计算机技术和知识是必要的。
英语在计算机专业中的学习和应用是一个渐进过程，学生不可能通过一门课程的双语教学就能达到“能够阅读本课程所涉及的的专业知识与技能的英语文献资料，而且能够用英语口语和书面的形式，采用符合国际惯例的方式处理和交流与本课程有关的专业事务和信息”。从这一点来看，有必要建立计算机双语教学课程体系，将双语教学课程从一入学开始安排，然后每个学期逐渐展开，以形成一个初期打基础、间接动力推动到后期高层次、直接兴趣推动的连贯的、完善的双语教学体系。
张萍等老师对生物系和物理系实施的双语教学的调查表明，连续两个学期开设双语教学课程的学生的进步显著。赵艳红和邵定宏在探讨计算机专业课程双语教学时也注意到计算机专业双语教学应具有连贯性，贯穿于学生的整个受教育过程，并建议“可以有计划有选择地从大学一年级开始，每学期开设一到两门采用双语教学的专业基础课程。低年级双语教学的重点放在英文教材的使用上，逐步实行课堂中英文讲授。专业课鼓励教师学生采用英文教材，双语教学课程中逐步增加全英文讲授比例”。他们也建议程序的开发环境应是英文的操作界面，尽可能不使用汉化后的开发工具。
5建设计算机双语教学课程体系的构想
科学合理的双语教学课程体系是成功实施双语教学和培养“面向世界”人才的根本保障，也是建立一支高质量的双语教学师资队伍的必要条件，它还是建设双语教学教材完整体系的必要前提。因此，讨论如何科学合理的建设计算机双语教学课程体系对于发展我国高校的计算机双语教学是很有意义的。
一般来讲，科学合理的双语教学课程体系必须考虑其与计算机本专业其他课程的关联性和衔接性，同时又要避免学科内容的无效重复，不能像计算机专业外语那样。具体来说，计算机双语教学课程体系首先应贯彻教育部2001年《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》中关于双语教学的精神。这一文件颁布已七年了，计算机双语教学的课程应达到所开课程的10％。这意味着计算机双语教学课程体系至少包含4门计算机课程的双语教学，如果在计算机本科生的四年的教学计划中，每年能够至少开设一门计算机课程的双语教学，就基本上实现了“双语教学不断线”的思想。
目前大多计算机教学课程体系由公共必修课、专业必修课、专业选修课和公共选修课组成。因此，计算机专业双语教学课程体系应涵盖专业必修课和专业选修课。而且，双语教学课程应覆盖本科生大学四年的每个学年，我们的计算机双语课程教学体系至少应包括在一年级开设的“计算机科学导论”，在二年级开设的一门程序设计语言，例如“Java 程序设计”，在三年级开设的“软件工程”和在四年级开设的“人工智能”。其中两门是必修课，两门是选修课。
选择上述课程作为计算机教学课程体系的一部分，不仅吸收了国内同行的双语教学经验，而且基于下列考虑：
(1) 凡是国内教材与国外英文原版教材具有较高内容一致性的课程；或者，课程所用的国内教材基本上是国外英文原版教材的子集，均可较容易地用于双语教学。“Java程序设计”、“软件工程”和“人工智能”属于这种情况。
(2) “计算机科学导论”是计算机本科生一年级的入门性课程，计算机专业的双语教学应从这里开始。如果说计算机的学习应该“从娃娃开始”，那么计算机专业的双语教学应该从“导论”开始。
(3) 我们已成功地实施了“计算机科学导论”和“Java程序设计”的双语教学。本文的第一作者曾实施“人工智能”的双语教学。
我们还将实施“软件工程”的双语教学，因为“软件工程”双语教学的成功将有利于学生提高他们用双语直接了解掌握最新软件工程的原理、思想、技术和方法的能力，改善他们在软件开发中的合作和团队精神，促进我国软件工业的国际化。
同时，我们的计算机双语教学课程体系还包括“算法和数据结构”和“数据库系统原理”两门课程，使之达到“用双语授课课程课时达到该课程课时的50%以上”， 因此，我们的计算机双语教学课程体系就包括了高等学校计算机科学专业方向15门核心课程中的6门课程。
最后，我们将在本科生的四年级开设三门双语教学选修课程“电子商务”、“数据挖掘和数据仓库”和“Web智能和工程”，学生可选修其中一门。同时我们要求学生在做毕业论文时必须阅读和引用1～2本英文著作，2～3篇英文期刊论文，3～5篇国际会议论文集论文。这可看作是为学生将来用英语发表研究成果所做的必要训练。
6结束语
本文探讨了目前双语教学的三种模式，讨论与构建双语教学课程体系有关的若干问题，研究构建计算机双语教学的课程体系的必要性和重要性，并探讨了如何建设计算机双语教学的课程体系。建立完善的计算机双语教学的课程体系仍然是一个长期而困难的教育目标，也是一个巨大而复杂的教学系统工程，在实现这一目标的过程中，还有无数的问题等待解决。我们应加大引进所需原版教材的种类，更需建立一支能够实施计算机双语教学课程体系的高质量教师队伍。
7致谢
本文得到河北师范大学校第八批教学改革项目的部分支持。作者衷心感谢河北师范大学的支持。没有他们的支持和帮助，“计算机科学导论”的双语教学就不能在河北师范大学顺利实施。本文中的某些思想、方法和策略就不可能浮现。
参考文献
[1] 胡立源,卜荣欣. 计算机基础双语多媒体课件的制作[J]. 计算机教育,2007,(23):73-74.
[2] 严武军. 师范院校计算机人工智能双语双语教学的方案设计[J]. 计算机教育,2007,(23):93-95.
[3] 何明霞. 高校双语教学“羊群行为”分析与发展路径[J]. 中国高等教育,2007,(9):59-60.
[4] 张萍,陈继荭,何丽平. 以学生为本稳妥推进双语教学[J]. 中国大学教学,2007,(11):36-38.
[5] 赵艳红,邵定宏. 计算机专业课程双语教学探究[J]. 中国大学教学,2007,(8):25-26.
[6] 滕小瑛. 双语教学的探索和体会[J]. 中国大学教学,2005,(7):31-32.
[7] 翟中. 计算机科学导论[M]. 北京:清华大学出版社,2007.
[8] 王斌华. 中外比较:双语教育的界定、属性与目的[J]. 教育发展研究,2005,(11).
[9] 林永成. 高校双语教学的几点认识与思考[J]. 中山大学学报论丛,2007,27(8).
[10] 江爱华. 高校双语教学的背景、表象与对策[J]. 南京航空航天大学学报(社会科学版),2007,3,9(1).
[11] 陈肖慧等. 从学生对双语教学的反馈看双语教学[J]. 北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5).
[12] 董宇欣. 我国高校开展双语教学的实践与思考[J]. 北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5).
[13] 杨儒贵. 谈谈双语教学的课程和教材建设[J]. 北京大学学报(哲学社会科学版),2007,(5).
篇3
针对国内外计算机教育发展的新动向，教育部高等学校计算机专业教学指导分委员会联合中国计算机学会教育专业委员会、全国高等学校计算机教育研究会，特别就计算思维能力的培养问题形成几点认识。计算机专业教育应该在计算思维能力培养中做出表率，将系统化计算思维能力的培养贯穿在计算机专业的教育中。计算机导论是计算机专业的一门先导必修课程，是作为计算机专业学生进入大学后的第一门专业课程，其主要作用可以归纳为“五导”：导知识、导方法、导思维、导意识和导职业。我们认为“导思维”是首要的，也是最为核心的，同时也是最难做到的，“导思维”在引导培养学生计算思维能力的过程中，可以很好地、潜移默化地达到其他4项引导作用。
如何建立计算思维能力的培养要求、实施途径、评测规范与方法一直是当前计算机教育者从事计算思维研究的一项重要课题。我们结合教学团队多年的经验积累，依据计算思维的本质和特征及计算机导论课程的构建目的，从教学内容、教学理念、教学方法及教学评价等方面探讨如何在计算思维驱动下对计算机导论课程进行一系列的改革和探索。
1 计算思维与计算机导论
计算思维（Computational Thinking），笼统地讲，是指受过良好训练的计算机科学工作者面对问题所习惯采用的思维方法，体现为在过去半个多世纪以来成就计算机和信息技术辉煌发展过程中行之有效的若干分析问题与解决问题的典型手段与途径。其具体内涵在近年来发表的文献资料中均有丰富论述。而有关计算机导论课程的构建问题，在1989年ACM攻关组所提交的“计算作为一门学科”（Computing as a discipline）报告中认为，该课程要培养学生面向学科的思维能力，使学生领会学科的力量，以及从事本学科工作的价值所在。报告希望该课程能用类似于数学那样严密的方式将学生引入到计算学科各个富有挑战性的领域之中。
2008年6月在网上公布的ACM对CC2001（CS2001）进行的中期审查报告（CS2001 Imerim Review）（草案）中，开始将美国卡内基·梅隆大学计算机科学系教授周以真（Jeannette M.wing）倡导的“计算思维”与计算机导论课程绑定在一起，并明确要求该课程讲授计算思维的本质。
综上所述，计算机导论这门课程不是解决对计算机功能的工具性认识问题，而是要对学生进行专业引导和思维引导，应该以面向计算学科的思维能力，也即计算思维能力的培养为核心。学生如果有了良好的计算思维品质，不管环境、知识需求如何变化，都可以灵活应变，从而为今后的专业学习以及走上工作岗位打好坚实的基础。
2 计算思维驱动下的课程改革
2.1 学目标，灵活教学内容
美国卡内基·梅隆大学周以真教授认为：计算思维是运用计算机科学的基本概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维一大特征是数学和工程思维的互补与融合。计算机科学在本质上源自数学思维，其形式化基础建筑于数学之上。计算机科学又从本质上源自工程思维，基本计算设备的限制迫使计算机学家必须计算性地思考，不能只是数学性地思考。所以计算思维的研究存在多维性，它紧密地同数学、科学和工程结合在一起。另一方面，计算思维建立在计算过程的能力和限制之上，由人和机器去执行，在求解问题时必须从人的认知、心理、思维活动和学科发展角度去入手，故存在研究角度的多态性。
因此，计算思维多维、多态的复杂特征决定了计算机导论课程当前培养方案的多样性与差异性。当今计算机的理论和技术发展太快，新的知识大约每两年就会增长一倍，教材根本无法实现实时地对新知识、新技术进行跟进。因此，我们主张教材为辅，“导思维”为主的原则，在统一的数学目标指导下灵活课程的讲授内容，留给教师和学生最大的思考空间。没有了教材的“束缚”，教师有了更多的掌控空间，学生也不会因教科书而将概念固定化，更不会出现临考抱“教材”的现象。
我们确定计算机导论课程的教学目标是：在学生建立计算机专业学科知识体系框架的同时激发学生的学习兴趣及学习的主动性，培养学生的计算思维能力、洞察问题及解决问题的能力，为后续学习相关专业课程、参与创新课题等打下坚实的基础。在教学内容的划分和安排上，由于课时有限，我们主张理论教学内容在划分上尽可能地简单分明，前后知识可以很好地呼应起来，这样更有利于知识点的系统化，不会因为章节庞杂、知识点太多而导致学生难于消化。为此将课程的讲授内容简单划分成3大部分：
（1）介绍计算学科各领域的发展史及前沿，揭示各主要领域的基本规律及相互之间的内在联系；认识当前社会和职业问题等。
（2）介绍计算机学科中的经典科学问题，初步认识和理解抽象、理论和设计3种学科形态。
（3）讲解计算机学科中的核心概念（如算法、数据结构、程序、软件、硬件、信息表示等），探讨研究学科中的数学方法和系统科学方法，培养计算思维能力。
在讲授过程中，我们借助精心制作的多媒体课件，结合授课内容和计算思维的培养目标，随时有针对性地调整和丰富自己的讲授内容。例如，讲解计算机学科各领域的发展史时，通过引荐吴军老师的《浪潮之巅》，让学生对整个信息产业有个整体了解，明鉴信息技术之兴衰和发展；而王伟老师的《计算机科学前沿技术》则系统展示了计算机学科各领域中令人激动的前沿技术，揭示未来计算机的发展方向，很好地体现了计算思维及其重要性。
2.2 主张自由文理教育，突显学生主体
作为国家建设未来的栋梁，需要的不是仅有技能的人才，重要的是有思想、精神、独立思考能力和良好的身体。技能是容易学的，但一个人的素养和教养不是一蹴而就就能培养的。大学教育的目的应该在于培养学生终身学习的能力，比如阅读、写作、计算思维，而不是一时的某项职业技能。如果学生进入大学仅是为了将来的饭碗，那必然会羁绊他的头脑，抑制他的求知欲。所以大学的专业学习需从“学什么”（内容）转到“如何学”（过程），将“导思维”放置课程建设的首位。
我们主张自由文理（Liberal Arts）的教学理念，力争引导一种自由的环境，激起学生主动学习的欲望，成为真正热爱学习的人，即在没有外界利益驱使下仍然在学习的人。对于自由的学生，他们的时间，他们的大脑和心灵在学习的时刻才真正受他们自己所支配，这样的学习过程才可能专注且快乐。
在教学中，我们坚持以学生为本，打破传统的教师讲学生听的单向模式，在课堂上采用提问式教学，注意引发学生学习的动机；严格地遵循计算机学科的发展规律，定期给出具有一定挑战性的课题，通过分组合作的方式，以师生间讨论、辩论的形式，自律地学习获取知识的方法及分析问题的原则；利用平时的小论文，引导学生收集资料，增强自我学习的能力，建立抽象立体的概念；通过对科学大师的解读沉淀一种学者的尊严和对真理的敬重和向往，培养学生的社会责任心。
2.3 遵从螺旋式组织方式，提升学生思维
若将教学比作爬山，通常的教学习惯是一口气从山下直线攻顶，而布鲁纳在《教育过程》中所提出的螺旋式课程（Spiral curriculum）则是绕着山转，在相同的角度看到的风景虽然都一样，但每次绕回来时的高度不同，能看到的广度和深度都不一样。等到达山顶时学生不仅对山有具体认知，也能掌握四周环境全面性的关联知识。计算机导论课程几乎涵盖了计算机领域所有的理论、技术和研究课题，内容太过广泛，若前后不能很好地呼应起来，学生往往会因孤立地学习太多的知识点而导致前面学的内容到后面就忘记了，理解起来也相对困难。对于计算机科学这样一个有机的、庞大的学科体系，教师应该引发学生对计算机学科知识结构的理解，精熟其基本原则、原理，以此产生类化的能力，而不是零碎概念、知识点的描述。
我们在课程实施中，遵循螺旋式课程的组织方式。首先结合教学团队多年的教学经验和团队成员之间的合作讨论对课程知识进行合理的结构化；然后从学生认知发展角度出发，沿认知发展的动作表象、形象表象、符号表象3个阶段来组织课程内容。讲授内容如2.1节所述，知识点在组织安排上前后呼应，螺旋式地扩展和加深，直至复杂、抽象的现代知识领域；最后在教学过程中我们采用合理的教学方式和紧密相连的学习节目来配合教学过程。比如教学中我们注重学习情境的安排，在讲授算法时，注重引导学生感受其产生背景，摸索过程，走过什么道路，不同阶段产生什么改变，将来的发展趋势是什么，它还可以做什么改进等。引导学生主动参与学习活动，提供学生更多自行探索的机会，最终实现将“知识个人化”。为使学生站在同一角度看到更大的广度和深度，我们主张采用团队教学制。计算机学科发展迅速，应用领域广，学科交叉和渗透十分突出，而计算机学科教师掌握和积累知识的广度是有限的，往往限于个别研究方向，为了提高学生的学习兴趣，拓展学生的思维和视野，在不同的知识领域会组织邀请相应有所“专”的教师来讲授，这样可以发挥团队互补优势，实现对学生全方位的指导，收到良好的人本教育的效果。
2.4 采用分级评价手段，有效监管教学过程
计算思维能力的培养是一个长期的过程，学习和思维不是彼此独立的，是紧密而互补地联系在一起的。所以为了内化学生的计算思维能力，我们必须有效监管整个教学过程，对每个个体在不同的教学环节中的表现做出正确评价，这样才可以实施因材施教，兼顾那些因各种原因而落后的学生。
我们采用螺旋式教学法，非常注重引导学生课前进行预习。在讲授新内容之前，我们要求学生课前收集相应的材料加以了解，课堂上通过实施提问式教学，引导学生积极讨论，同时依据学生参与情况及时做出相应的评价，对未准备的学生要给予相应惩罚，并在下次课中加重对其进行考察。相应地，在平时作业中我们不会布置常识性的题目，而是根据授课内容布置一些能够引发思考、对计算机学科整体认知有帮助的题目，这样就避免了作业抄袭的现象，增加了学生主动思考的机会，教师也可及时捕获学生思维能力的变化，调整和改进后续的讲解内容。
我们所采用的团队教学制为实施团队合作式学习提供了很好的平台。在整个课程结束后，教学团队中的每个成员会给出一些具有挑战性和合作性的题目，学生根据自身对学科分支的理解和把握情况来挑选导师，在导师的牵头引领下开展以小组为单位的研究型学习。学生最终需按照要求提交论文或报告，并在小组内通过上台演讲的方式进行答辩，最终以个人和小组的共同表现综合给出评定。
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1 什么是计算思维
美国卡内基・梅隆大学周以真教授指出[1]：计算思维是运用计算机科学的基本概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
计算思维首先是计算学科所特有的一种思维方式，其次计算思维已经成为各个学科共同的思维方式，已经成为与理论思维和实验思维并列的第三种科学思维方式，最后也是最重要的一点是，计算思维正在成为当今社会中一种重要的一般思维方式，正在成为人们生活智慧的重要组成。
2 计算思维研究现状
严格说来，最早提出“计算思维”概念的是麻省理工学院（MIT）的Seymour Papert教授[2]，他在这篇并非以“计算思维”为核心的著述中却无意中首次给出了“计算思维”的一些基本概念，为后来者的研究奠定了一个“计算思维”雏形。国内学者如张晓如等[3]在20世纪90年代末也提出了“计算机思维”的概念，其内涵和随后周教授等提出的思想在主要方面基本一致，并可形成互补，他指出随着计算机科学的发展，“计算机”已不再是一个单纯的计算工具的代名词，而是信息时代高新技术的象征。但是国内外比较公认的最早系统提出“计算思维”的还是周以真教授[1]，她认为计算思维不仅仅属于计算机科学家，它应当是每个人的基本技能。在培养孩子们的解析能力时，我们不仅要求他们掌握基本的阅读、写作和算术（Reading，writing，and arithmetic，简称3R），并且还应该要求他们学会基本的计算思维。
随后桂林电子科技大学董荣胜教授在2008年全国“计算思维与计算机导论”专题学术研讨会上[4]所作的主题报告分别介绍了以“计算思维”和“学科思想与方法”为基础的两类“计算机导论”课程，给出了两类“计算机导论”课程的讲授提纲，指出了它们的不同点以及课程讲授本质上的一致性。朱亚宗教授[5]站在人文历史的基础之上，把计算思维归类为三大科学思维（实验思维、理论思维、计算思维）之一。电子科技大学的陈文宇等[6]指出了计算思维能力是形式化描述和抽象思维能力以及逻辑思维方法，在计算科学和思维两方面说明了这样的一种思维能力，思维能力是主体，核心是如何让思维具有计算特征。
可以说计算思维成为当前国际上被计算机科学界和教育界广泛关注的一个重要课题。美国计算机协会（ACM）2008年在网上公布对CC2001（CS2001）进行的中期审查报告（CS2001 Interim Review）（草案）中，就明确将“计算思维”与“计算机导论”课程绑定在一起，并明确要求该课程讲授计算思维的本质。计算思维还直接促成美国国家科学基金会（NSF）重大基金资助计划CDI（Cyber-Enabled Discovery and Innovation，Cyber能够实现的科学发现与技术创新）的产生，CDI计划旨在使用计算思维（特别是在该领域产生的新思想、新方法）促进美国自然科学和工程技术领域产生革命性的成果。
3 计算思维作为一般思维方式的特征
著名的认知心理学家 Newell和 Simon（1972）把思维看作是个体在问题空间中进行搜索的过程。这是信息加工心理学背景下的思维定义，有明显的“系列加工”印记。在Newell和Simon看来，问题解决者会在问题情境中对问题进行心理表征，而这一心理表征会构建起一幅问题状态及其转换的心理图景，这一图景既是符号性的，又具有一定的空间延展性，然后，问题解决者就会在心里对这一图景进行路径搜索，直到将问题起始状态与目标状态联结起来，问题即得以解决。系统论是研究系统的一般模式、结构和规律的学问，它研究各种系统的共同特征，用数学方法定量地描述其功能，寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型。Gerald M.Weinberg在《系统化思维导论》中表述系统化思维：“这种思维先于专门的学科知识的存在而存在――有时绕过专门的学科知识，有时又把专门的学科知识综合起来。我们把这种思维和教育方法称为一般系统论的方法。”
系统论的基本思想方法，就是把所研究和处理的对象，当作一个系统，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性。要素重要，要素之间的关联（系统结构）更重要；系统重要，系统与环境的关系也重要。可以说，系统论首先是一种世界观，世界是成系统的，整体性、动态性；其次是一种方法论，其具有结构性、综合性。
计算思维所涉及到的所有主体可以说都是一个复杂系统，所有从主体到客体的活动过程实质上就是一个复杂系统的运动过程。所以说，计算思维首先是一种系统思维，具有系统思维的系统化特征。例如，在计算机文本分类领域，一个典型的计算思维过程如下所示。
例句1：请将军用毛毯盖在受伤的士兵身上。
由于汉语没有分词标记，词与词之间的界限不清，几个词语不同，词长不等，意义不同的句法结构可以共用字面统一而词面不统一的文字形式，例句1根据不同的切词结构可以得到：
A.请/将军/用毛毯盖在受伤的士兵身上。
B.请/将/军用毛毯/盖在受伤的士兵身上。
我们容易发现语义上的混乱，实际上这是计算机进行词法分析的结果。起初，我们认为这种分类只涉及到了词法问题，但实际情况更为复杂。我们不知道自己的大脑中是如何在不同的解释中进行选择的，甚至有时候我们发现了某些含混的解释，却不知道还有更多种可能的歧义深藏其中。计算机在对上面的句子进行词法分析的时候揭示了隐藏的假设，要想选择文法通顺的句子，首先必须懂得怎样认识句子，要让计算机明白无误的理解这些选择。因此，我们会把对一个句子的理解堆积起来：语义规则堆在语法规则之上，语法规则又堆积在词法规则上，我们必须强迫自己采用系统化的方法去理解一个简单的句子。
因此，计算思维具有系统化特征。
4 结语
思无定法。计算思维教育问题已经引起广大计算机教育者的关注，国内外不少学者对其都进行了深入研究和探讨，并且找到了行之有效的方法。本文的目的是培养大学计算机基础教学中计算思维的形成、升华以及实用化。笔者在后续的研究中将结合大学计算机基础课程的教学改革，深入探讨当代大学生创新精神和创新能力的培养，以计算思维的培养为核心构建课程模型和体系。
参考文献
[1] Wing J putational Thinking[J].Communications of the ACM，2006， 49（3）.
[2] Seymour Papert.An Exploration in the Space of Mathematics Educations[J].International Journal of Computers for Mathematical Learning，1996，1（1）：95-123.
[3] 张晓如，张再跃，陈凌.谈谈计算机思维[J].计算机科学，2000，27（增刊1）：107-109.
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经过近140年的发展，伊利诺依大学已经是全美国最好的大学之一，位居全美公立大学的前五位。该校拥有仅次于哈佛大学和耶鲁大学的美国第三大大学图书馆，图书资料达一千七百多万册。此外，学校还有自然史博物馆、世界传统文化博物馆以及一个美术馆和一个表演艺术中心。该校能提供一百五十多个专业方向领域的四千多门课程，每年授予一万五千多个学位，其中每年授予的博士学位获得者人数稳居全美前五名。目前，该校拥有近两千名教授和四万余名学生。其中，学生由近三万名大学生和一万一千余名研究生组成，含外国留学生近五千名。
伊利诺伊大学以理工科尤称翘楚，稳居全美大学排名前六位。进一步讲，有十余个本科专业位列全美前二十五名，其中会计学、材料学、农业工程、土木工程、环境工程、计算机科学、核工程、机械工程等并位居前五位；有超过六十多个研究生专业位列全美前三十名，其中图书馆学、土木工程、材料学、微生物学、计算机科学、计算机工程、无机化学、分析化学、冷凝物质、逻辑学、数论等并高居前五位。该校共有11位教师及校友荣获过诺贝尔奖，18位教师及校友荣获过普利策奖。其中，该校教授巴丁因发明晶体管和提出低温超导理论而成为历史上在同一领域(固体物理学)两次获得诺贝尔物理学奖的第一人。另外，尼龙的发明者卡罗瑟斯、集成电路的发明者杰克科勒比、第78届奥斯卡金像奖最佳导演获得者李安等均为该校毕业生，我国前著名科学家竺可桢早年也曾在该校攻读农学。
非常幸运和特别值得一提的是，此番留学团队组成成员的研究兴趣或主攻方向均属伊利诺伊大学的优势学科方向，这为各位老师的学习和提高创造了非常重要的基础和前提条件，同时也从侧面反映了国家教育部留学基金委的工作非常到位和值得肯定。
2计算机学科课程设置的比较
我是北京交通大学计算机学院的一名专业基础课程任课教师，主要讲授本科“操作系统”和研究生“安全操作系统”，有幸被分派到久负盛名的伊利诺伊大学计算机科学系进行访问学习。网络神童马克・安德森曾在那里设计了互联网浏览器软件Mosaic及Netscape，著名的微软IE浏览器至今还是构建在Mosaic的基础上。留学期间和回国后，我曾对伊利诺伊大学计算机学科课程设置进行了较为粗浅的分析和对比性研究。
伊利诺伊大学计算机科学系可提供三种不同的大学学位教育(即工学院的计算机科学专业理学学士以及文理学院的数学与计算机科学理学学士、统计学与计算机科学理学学士)、五年制本硕连读学位教育、辅修计算机科学专业学位教育及软件工程学历证书。本科学位教育主要由校院教学要求和专业教学要求两部分构成。前述计算机科学专业理学学士、数学与计算机科学理学学士、统计学与计算机科学理学学士的主要区别就在于学院要求和专业要求的不同。例如，工学院要求物理与化学，而文理学院则不要求，同时两个学院的一般教学要求也略微有所不同。不同专业间的教学要求区别在于数学与计算机科学专业要求多上三门不同的数学类课程，同时又比计算机科学专业少上五门计算机科学类课程。统计学与计算机科学专业和数学与计算机科学专业的要求大致相同，只是用统计学类课程替代了某些数学类课程。对于三个专业来讲，有15门数学类或计算机科学类课程是相同的，所以共性大于不同。需要指出的是，计算机科学类课程由计算机科学系负责开设和讲授，课号、名称及要求完全一致。这和国内的大学是不一样的，至少北京交通大学是如此：和计算机专业较为相似的理学院的信息与计算科学专业的某些计算机类核心课程(如“操作系统”)的要求和讲授就与计算机学院无关。此外，国内大学本科培养方案则由通识教育、学科门类教育、自主教育三部分教学要求构成，它们与伊利诺伊大学的学院级或专业级教学要求间的对应关系并不明晰。其中，通识教育由综合基础和基本技能组成，为面向全校本科生的公共要求(伊利诺伊大学在这点上似乎不太明确或较弱)；学科门类教育由学科门类基础课程、大类专业基础课程和专业课程构成；自主教育包括全校通识教育与各学科门类教育课程与实践、系列讲座、竞赛、证书、科研论文、自主和开放实验、就业实践、科研实践等，是我国高校为加强实践环节和推动就业竞争力而引入的具有中国特色的课程学分组成，国外自然无等同物。
具体以计算机科学专业培养方案为例对比来讲，伊利诺伊大学总共要求128学分，含学院级要求39-51学分、专业要求76-85学分(参表1所示)；北京交通大学总学分要求为190学分，含通识教育必修40学分和选修20学分、学科门类教育必修97.5学分和选修22.5学分以及自主教育选修10学分(参表2所示)。后者比前者高出62学分，主要包括必修类的英语16学分(国外对外语的要求为0-12学分，注意其并未指定特定语种)、选修类的自主教育10学分。国内通识教育综合基础部分(必修22学分、选修14学分)近似等同于国外的人文社会科学类课程(18学分)，但多出18学分的教学要求。另外，国外大学专门设立写作课程(含4学分写作I、3学分高级写作)来传授和培养学生的写作技巧与能力，国内大学则主要通过毕业设计环节的论文写作(毕业设计共16学分)来达到相同的目标。国外大学把普通化学I和普通化学实验I(共计4小学分)作为工科专业的公共基本要求，而国内大学如计算机科学专业在内的工科专业则可以不选修化学类课程；同时，国内大学设定数学、物理类课程同为学科门类基础课程，而国外大学则把其中的微积分、概率论或统计学作为计算机科学专业的专业要求。
表1 伊利诺伊大学计算机科学本科专业培养方案
注：表中大类专业基础理论与实践(必修)主要包括计算机科学技术导论、电子技术类课程(电路分析基础3学分、模拟电子技术3学分、模拟电子技术实验1学分、数字电子技术3学分、数字电子技术实验1学分)、计算机数学类课程(离散数学8学分)、计算机软件类课程(数据结构4学分、高级语言程序设计4学分、操作系统4学分，编译原理3学分)、计算机硬件类课程(计算机体系结构2学分、计算机组成原理3学分、计算机组成原理实验1学分)等；专业主修(必修)课程主要包括数据库系统原理、接口技术、计算机网络原理、接口技术实验、计算机网络原理实验、毕业设计等。专业特色课程(选修)则划分为四个方向给出可选课程：1、计算机软件类(软件测试、统一建模语言、高性能计算导论、软件工程、Web程序设计、Unix/Linux环境下程序设计、XML程序设计、软件类综合实践)；2、计算机硬件类(计算机控制技术、硬件类综合实践)；3、计算机网络类(计算机安全保密、网络安全与管理)；4、计算机应用技术类(人工智能、人机交互技术、计算机辅助造型与动画设计、数字图像处理)。
伊利诺伊大学要求学生学习和掌握数字计算机的理论、设计和应用的广博深厚的知识。前两年主要学习数学与物理以及入门性计算机科学基本原理。第三年完成基本的计算机科学课程，并要求选修和拓展学生的理论基础。第四年鼓励学生就自己感兴趣的方向和课题进行学习和深入的理解(均为选修课)。进一步说，国外大学计算机科学专业关于计算机专业特色课程的公共要求简单明晰，仅包括计算机科学导论、数据结构与软件原理、计算机体系结构I/II、系统编程、大程序设计项目、计算理论入门，等，而多达24-27学分允许学生可按计算机科学、科学计算(计算机科学与工程)、数学三大方向分轨选课(参表3所示)；而其中在计算机科学方向并给出系统、数据库、图形学、人机交互、编程语言、人工智能、信息安全、网络等八个子方向，在科学计算方向上并给出航空宇宙工程、应用数学、天文学、大气科学、生物学、生物医学仪器、生物分子工程、化学工程、化学、控制、电子工程、工程机械学、环境工程学、遗传学、地质学、制造工程、材料科学、机械工程、建模与仿真、神经系统科学、原子工程、运筹学、优化、物理学、等离子工程、心理学、放射学工程、机器人学、信号与图像处理、统计学、结构工程等三十多个子方向上给出细化且较为明确的各6-分的选课指导和教学要求。
表3 伊利诺伊大学计算机科学专业按方向分轨选课
相比较之下，国内大学计算机专业设立的公共特色专业课程则较多，有时即便划分出一些方向，要么方向太大，要么选课思路和教学要求不太明确。
3教学科研、学生素质培养及其他
在伊利诺伊大学，我主要选择了三门与我在国内所授课程及研究方向关系密切的计算机科学专业课程(包括CS 423 Operating System Design“操作系统设计”，CS 523 Advanced Operating Systems“高级操作系统”和CS498DM Software Testing“软件测试”)进行旁听学习。
从专业课程教学内容组织安排及教学环节课堂组织可以看出，国外大学始终贯彻教学过程以“学生”为主体的宗旨和理念，强调学生的自主学习，要求学生在课前完成充分的预习准备、课后完成复习思考或上机作业，否则课堂根本就是听天书，学不会是学生自己的事情且归因于其自身的问题)；授课教师在课堂上主要扮演组织者的角色，引领学生在操作系统设计概念原理或软件测试基本理论与技术的知识海洋中畅游，或快速前行或停下来慢慢品尝，或提出问题让学生分组讨论和自己给出答案，或启发式般把教学话题引向研究前沿进而开阔学生的课程视野和激发学生的学习兴趣与热情。相比较之下，国内课程教学则把更多的责任赋予教师，要求教师关于课程教学内容组织的科学性并深入浅出地讲清楚、讲彻底，对学生的要求不是非常强调。
同时，国外大学授课教师关于课堂组织的自主性更为灵活多样。其间，软件测试授课教师并邀请了知名计算机软件开发公司的资深测试师就软件测试的公司组织运作方式和软件测试技术及实用技巧，使学生实现了与社会公司及实用技术的零距离接触；操作系统设计授课教师并委托她的两个研究生分别就他们当前所作科研课题项目阶段成果的主题报告，使学生对操作系统领域的研究前沿及自己将来可以利用本门课程所学知识在实业界有所作为的方向有了感性和更为明确的认识；高级操作系统授课教师更是针对研究生授课对象、采取自己在课程前后把关、指定不同主题和分发文献资料由所有学生依次轮流课堂汇报的形式，既完成了课程内容的深度挖掘拓展及学生关于课程内容全面掌握的教学任务，又培养了学生的自主学习意识和锻炼了学生的自主学习能力，还提高了学生的科研文献阅读水平、科研调研能力和演讲报告能力。另外，我还在伊利诺伊大学强化英语学院参加了教学术语与教育学(Professional Language and Pedagogy, 简称PLP)和美国文化与交流( American Culture and Communication, 简称ACC)等两门课程的学习，其课堂组织形式和授课方式则更为多样化，或让学生自己走上讲台实践和体验课堂讲授和组织技巧，或实地参观访问当地图书馆、校园问路、到餐馆点菜用餐、到咖啡屋品尝咖啡，甚至安排了与当地居民配对、每周定时交流谈话一次的环节，这对于日益国际化的国内大学的语言教学的开展无疑具有非常重要的借鉴作用。
从课程评分环节而言，国外课程强调实践环节并以较高权重计入课程最终成绩，鼓励分组协作但应通过团队演讲或逐个交流等来细化组员得分等级，课程最终成绩由期中考试成绩、平时成绩(考勤与平时作业)、实践环节成绩和期终考试成绩综合构成从而避免单纯依靠期终考试成绩计分机制可能造成的期末突击风与无法真正掌握知识等弊端，其中平时成绩、实践环节得分和期中成绩的计算充分利用和信任研究生助教，当然，从另一方面讲也起到了培养研究生工作态度和能力的效应。国内大学特别是计算机专业关于课程实践环节的教学要求也在逐步增强，但课程成绩更多地取决于期末成绩，大多数课程不在设立期中考试(这在一定程度上可归因于近年来一直不断扩招的客观现实及由此引发的庞大工作量、教学资源等条件的限制)，学生当中抱有凭借期末突击过关心态的现象较为普遍，对教学质量和教学效果的负面影响不可忽视。
当然，这并不是说国外大学不重视课堂教学质量；相反，国外大学对课堂教学和成绩考评的重视程度较之国内大学有过之而无不及(只不过其更遵循“学生”作为主体的客观教学规律并据此开展课堂教学活动而已)，这从其在各门课程最后一节课给学生分发和要求填写课堂教学评价表、学年末由学生自主推选产生“我最敬爱的老师”以及学校专门常设有考卷测评研究机构等可见一斑。国内也有类似的课堂教学评测手段，只不过基于校园网在网上展开而已，同课堂分发为听课者有份的评价机制相比，网上硬行要求每一位同学参与测评的方法存在部分不听课同学随意评价的问题。
另外，我觉得伊利诺伊大学同一专业课程(主要指本科高年级专业课程，如CS 423和CS498DM)在本科生和研究生之间打通的做法非常值得借鉴。一方面，研究生本来就存在跨专业报考和录取的现实，自然而然地某些专业课程需要补修；另一方面，即便是本科和研究生读的是同一专业，也可能由于兴趣或研究方向的改变而使得需要选修某些本科阶段就曾开过但不曾选修的专业课程。况且，国内为研究生和本科生开设的同一类型课程的教学内容往往也是大同小异，只是掌握深度和难度有所区别而已；而从实际技能与水平而言，本科高年级学生与课程学习阶段的研究生本来就没有什么大的区别。如果专业课程在本科和研究生之间打通，则可以节省教学资源并便于统一专业课程体系与教学安排。至于相关专业课程的本科与研究生要求的区别对待，则可采取补充针对研究生的课程要求、增强研究生实践动手环节或论文演讲环节等措施。同样地，硕士研究生和博士研究生的专业课程(如CS523)同样可以打通。
如前所述，伊利诺伊大学的科研实力是非常强的，科研氛围自然也非常浓厚。另外，从整个校园、工学院乃至计算机科学系层出不穷、从不间断的各种类型的学术报告、研讨会或研讨班，大厅或楼道里相关单位最新科研成果的展示、科研项目或相关人员的获奖快报以及包括微软研究院、谷歌、摩根斯坦利等参与的主题活动日与信息技术讲座中也验证和说明了这一点。
现今美国社会有其好的一面，也有其不好的一面，我们在改革开放的过程中应该学习其好的地方，但同时必须坚持自己好的方面。换句话说，应该在坚持自己的好的方面的基础上吸收世界文化的精髓，而非完全抛弃自我和全盘吸收他国的无论精华还是糟粕。我国从古至今一直赋予教育机构道德教育的责任，这是非常重要和必要的，应予坚持、加强。“十年树木，百年树人”，无论家庭，学校还是社会，要关注青少年的道德教育，付出再大也不为过。
另外，我们还利用春假参观了著名的哈佛大学和麻省理工学院，给我的深刻影响是哈佛校园(建设)非常一般，草坪光秃秃的居多，难道真的是老牌名校不在乎这些？不过，其诺贝尔获奖者人数又是非常之多。果真是“山不在高，有仙则灵；水不在深，有龙则灵”吧！国内高校是否应该由此得到启发，把本不富足的经费优先用于人才引进和真正的科研资助上，而非老是富丽堂皇的表象第一。
三月份的一个周末，伊利诺伊大学曾举办了一场规模庞大、全校各单位甚至外联单位一并参与、面向全社会(老少与年轻人皆有“节目”可看)的学术活动节，展示了该校相关的科研学术成果、学生科技成果及与日常生活紧密相关的科普演示实验等，活动节全体总动员和面向社会开放的举措值得国内高校借鉴，这其实是拉近市民与高校距离，并向社会宣传学校的一次大好机会。
参考文献
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随着经济和信息技术的发展，计算机科学与技术专业已经发展成为我国招生规模最大，培养学生最多的专业之一，计算机专业不仅需要高层次的计算机科学家和研究员，更多需要的是系统掌握计算机科学理论、计算机软、硬件及网络知识的应用型人才，计算机专业教育应以人才市场为的导向，融合在相关学科的知识，满足经济社会发展的对新型复合型人才的需求。在社会对计算机人才的需求呈现多元化的今天，对基础扎实，具有过硬的技术背景，又有较强实践能力和有较强市场意识的应用型计算机人才的需求旺盛。因此，从商科类院校的实际特点出发，探索商科类院校的计算机科学与技术专业人才培养及特色，突出特色和优势，是值得认真研究和需要亟待解决的问题。
2明确人才培养目标，满足人才市场需求
国家信息化的发展步伐在加快，信息产业对人才的需求在进一步增加，从人才就业形势来看，一方面用人单位急需实践能力强，学有所长的计算机人才，另一方面又存在计算机专业的毕业生找不到理想工作的问题。究其原因，主要是计算机专业毕业生的知识结构与用人单位的需求存在一定的距离。计算机专业培养的人才应该是熟练掌握计算机软件开发技术，精通计算机程序设计；掌握计算机网络软硬件技术，能够从事计算机网络应用技术开发和网络编程技术；掌握计算机硬件技术基础，具备计算机硬件或产品开发的潜力；并且通过对上述三个方面知识的选修课程模块使学生在某一个方面学有所长。商科类院校计算机科学与技术专业应该结合现代商科特色，与经济、管理等学科结合，渗透和交叉，培养出特色鲜明并且有竞争优势的学生。
3培养目标与专业特色
商科类院校计算机科学与技术专业要坚持为经济建设和社会发展服务。人才培养目标可以确定为：本专业培养德、智、体、美全面发展，系统掌握计算机科学理论、计算机软硬件及网络理论及应用知识；基础扎实，综合素质高，实践能力强，具有市场意识和创新精神，能够在企事业、政府部门、学校等单位从事计算机软件、硬件、网络系统的研究、开发和管理等工作的应用型高级技术人才。
商科类院校的计算机专业，培养的是“应用型”人才，通过自身已经存在的商科人文环境，着重培养学生的学习、分析与解决问题、开展创新活动的能力，使学生不仅有计算机软、硬件及网络应用知识，又有经济和管理的知识背景，使学生既懂计算机技术，又懂得一些经济和管理方面的知识；当然，培养出来的学生首先应该符合计算机专业人才培养规格要求，学生学有所长；同时，和其他院校相比又应具有商科知识背景，能够在相关专业领域从事信息技术服务、技术管理和市场开拓工作。使学生既懂技术，又会经营管理。
4商科特色的应用型计算机人才培养目标的实现
商科特色的应用型人才培养是由教师教学、学生学习、培养目标、培养模式、教学管理、教学计划、教学内容、教学方法、教学手段等多个方面共同作用来实现的。2006年9月，教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制了《高等学校计算机科学与技术专业战略研究报告暨专业规范（试行）》，由高等教育出版社出版，其中提出了4个参考的专业方向，即计算机科学、计算机工程、软件工程以及信息技术。商科类院校计算机科学与技术专业适合信息技术方向。
4.1课程体系的设置原则
在培养方案和教学内容安排时，即要注重基础理论、基本知识、基本技能的培养，又要突出商科特色，还要注重实用技术与工程开发能力的培养。计算机科学与技术专业培养的学生首先应该满足人才培养规格要求，在计算机软硬件和网络方面有较扎实的基础和较宽的知识面；学生要熟练掌握软件编程技术、计算机网络及网络设备的配置和使用和计算机硬件系统或产品的开发潜力，能够解决生产、生活中的实际问题的能力；课程设置可以从计算机软、硬件及网络三类课程入手，构成课程体系和课程模块。在商科特色的培养方面，要注重学生经管、管理知识和理念的培育。通过教学计划设置商科课程，让学生了解企业经营和管理的实际问题，通过讲座或案例，让学生了解现代企业经营管理模式，通过成功IT企业的案例作为现实教材，使学生在经营、管理和创业等方面能够学以致用。通过实践教学使学生具有较强的解决问题能力，获得一技之长，能够结合企业的实际情况，解决生产中的实际问题，缩短企业对人才需求的距离。
4.1.1专业的核心课程设置
为了满足计算机科学与技术专业人才培养规格，在专业核心课程的设置方面要满足人才培养规格的需要，开展与各有关课程配套的教学大纲、教材建设工作，把本学科领域前沿的优秀学术成果增加到教学内容中去。如下表所示。
4.1.2商科特色的建设
商科类院校计算机科学与技术专业，在培养方案中要体现商科背景的培养。主要通过六个层次的教学实现，首先，在公共基础课中开设经济学通论、管理学通论二门课程；第二，在人文科技选修课中，限制学生选修6个学分的经济管理类课程；第三，在专业选修课中开设财税实务、项目分析与策划、行业营销、企业登记运行等专题讲座；第四，在独立实践教学环节中，设置计算机市场调研、电子及计算机产品营销实践等实习环节；第五，在专业课中，结合学科建设的优势，开设电子商务技术、信息管理等方面的课程；第六，鼓励学生参加经济、管理类学术交流活动，辅修经济管理类第二专业；发挥商科类院校的特色。
4.1.3实践教学体系建设
实践教学通过课程内实验、独立开课实验、实习、课程设计、毕业设计、第二课堂、创新学分设置等实现。独立的实践教学环节，如计算机导论实验、C语言程序设计实验、大学物理实验、面向对象程序设计实验、计算机网络工程实验、大型数据库系统实验、计算机市场调研、电子及计算机产品营销实践、专业实习、毕业实习、面向对象程序课程设计、数据结构课程设计、网络工程课程设计、软件综合课程设计、毕业设计等。实验场地可以建设计算机专业软件和计算机网络实验室，建立软件技术校内实习基地，如建立软件技术创新实验室，程序设计基地等。利用社会资源，建设校外实习基地，满足学生的实习、实践需要。构建立体的实践教学体系。
5综述
商科类院校计算机科学与技术专业特色，通过培养方案开设商科类课程、实践教学环节、第二课堂、学术交流活动、辅修专业、开设计算机在经济管理学科领域的应用课程等方法，具体落实学生商科背景、经济管理的知识培育，发挥商科院校专业教学、科研优势。
通过建立稳定的校外实习基地，使学生尽早接触社会，了解当地经济建设和生产实际需求；提高学生实践能力。建立软件技术创新校内实习基地，鼓励学生积极参加课外科技创新活动，形成良好的科技创新和专业学习氛围，培养高水平的应用型人才。组织学生参加“大学生程序设计大赛”，全国“挑战杯”课外学术科技作品竞赛等活动，为学生提供更多的科技创新活动机会，提高学生专业学习的主动性和积极性，形成良好的科技创新和专业学习氛围，促进专业建设和实践教学工作，培养出高水平的具有商科特色的应用型高级技术人才。
参考文献
[1]蒋宗礼，王志英，李晓明，孙吉贵，樊晓桠.构建计算机科学与技术专业公共核心课程[J].中国大学教学，2007，(11).
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经过十几年的发展，目前我国已有几十所高校相继设立了智能科学与技术专业。作为国家民委直属的民族高校，为顺应学科交叉和未来技术发展的趋势，中南民族大学计算机科学学院近年来申请并设立了智能科学与技术本科专业。在对智能专业新生培养的过程中，教学团队借鉴其他高校先进经验并结合计算机科学学院现状，针对智能科学与技术专业学生的特点，探索和尝试一种多元化专业启蒙教育模式，其目标是通过对大一学生进行专业启蒙教育调动学生学习专业的主观能动性，激发学生研究专业知识的兴趣，帮助学生认清自己的优势与不足，制订出适合自己的专业学习规划和职业规划。
我国的传统教育一向重视启蒙教育，宋代朱熹就曾著有《易学启蒙》一书。启蒙是教育永恒的使命，针对个人的启蒙通常是教育活动的主要形式。专业启蒙教育是大学专业教育的起步，对学生的专业学习及职业发展具有基础性意义。
1 专业启蒙教育的现状’
当前一种较普遍的观点认为专业启蒙教育就是对新生进行“专业百科知识”的启蒙，通过专业导论课程教学实现。传统专业导论课程的教学一般可以分为专业概况介绍、专业培养体系与学习目标讲解、学习方法与兴趣培养、该专业的社会需求和就业前景等4个部分。与其他许多理工科专业一样，智能科学与技术专业的教学计划中也会有在第一学期开设智能科学与技术导论课程，但由于智能专业具有交叉性、综合性并且受到传统教学体系等诸多因素的影响，智能专业导论课在实际课堂讲授过程中遇到一些困难。例如，由于受教学计划制订规则的限制，包括平均的周学时数、学分数以及专业课程前后衔接等，教师在学生大学4年的第1学期甚至第1学年很难安排其他专业课教学。
根据笔者对一些开设智能科学与技术专业院校的教学计划和大纲的调研情况看，许多学校和中南民族大学计算机科学学院目前的情况相似，在第一学期安排的专业课是C语言程序设计，在第二学期安排数字逻辑和（或）C++程序设计等专业基础课。这就导致在智能专业第一学年中，智能科学与技术导论课“独挑”专业启蒙教育重担的结果，可能出现的问题主要体现在以下几个方面。
1.1 专业的“点、线、面”难以顾全
1）有限的课时数与丰富的内容难以匹配。
智能科学与技术专业集计算机软硬件、自动控制、网络等现代科技于一身，是一门多学科交叉的综合性学科，因此其内容之丰富、难度之深、应用面之广可想而知，而导论课能安排的学时很有限。这使得教师在上导论课时很难兼顾知识面与知识深度，要想完整并系统地在新生面前展现该专业的前沿性内容非常困难；许多学生听完导论课后难以从宏观角度理解和认识智能专业，常常会产生“雾里看花”、不知所云的感觉。
2）专业导论课与专业理论课衔接不紧密。
万事开头难。大一新生由于知识结构不完整并缺乏认知能力，难以从整体上把握学科形态，对导论所涉及知识的理解和掌握程度有限，然而等到高年级再接触大量专业课时，学生已基本忘记了入学时学习的导论课基本内容。由于缺乏对该专业的宏观把握，学生在后来的专业课学习中常常是孤立地学习某一门专业知识，很少会主动并且有意识地将相关课程联系起来学习。这就妨碍了学生综合运用所学知识能力的提高，不利于学生发散性和创造性思维的养成。
1.2 学生普遍缺乏对未来的规划
1）对专业产生片面性认识。
按照现行的教学计划安排，智能专业的新生多半从计算机类课程开始进行专业课学习。专业启蒙教育中也特别强调计算机技术的重要性，再加上新生易受“先入为主”效应的影响，一些学生在和笔者座谈时就流露出只要学好计算机课程，掌握几门编程语言，今后就能够胜任智能系统开发设计工作的想法，这种想法在以技术至上为学习理念的学生中很具有代表性。
2）对专业的学习兴趣难以维持。
教师在上导论课时都会精心准备一些课件和素材，以便新生一开始就能产生对该专业知识的好奇，但随着时间的推移并且较长时间没有深入到专业学习与研究中，很多学生对该专业的学习兴趣下降，有的甚至将兴趣转向其他专业。笔者在跟踪抽样走访中发现有一些学生已流露出厌学情绪和转专业的想法，对自己的未来也缺乏规划。
1.3 专业认知度与相互沟通能力有待提高
通过对计算机科学学院2012级智能专业新生进行走访和座谈，笔者了解到很多学生特别是来自于民族地区的学生在上大学前很少或者根本没听说过这个专业，许多学生的专业志向是家长或教师帮忙填的，还有相当一部分是专业调剂。这就造成整个年级中，第一志愿报考智能科学与技术专业的学生比例低于50%，也就是说有一半以上的新生是“被智能”。
就民族院校自身而言，少数民族学生的比例超过汉族学生，有较多的学生来自土家、壮、苗、回、畲、朝鲜等民族，即使是汉族学生，他们也多半来自于各地的自治县或自治乡，因此这些学生除了具有一般大学新生的特质，如由于在初高中阶段一心准备高考，而缺乏对社会的了解，对所报考的专业知之甚少外，还受到基础弱、底子薄、知识面窄、见识不多、思维不够活跃、羞于表达、汉语表达能力较弱等因素的困扰。这就势必导致一些学生对智能专业的认知度低，对即将开始的专业知识学习也没有准备，兴趣不高，得过且过，与教师间的相互交流也存在一定障碍。
2 多元化专业启蒙教育模式与实施步骤
在对计算机科学学院当前专业素质教育存在的问题进行探讨后，笔者认为从大一开始就应采用多元化的策略开展智能专业启蒙教育，着手培养学生对学科的认知感，在学习方法和创新思维上给予启蒙和引导，帮助学生形成自己的专业视角和学科分析架构，为今后专业学习打下良好基础。
2.1 制订教改计划。促进专业启蒙教育
刚入学的新生对于学校的学习和生活环境比较陌生，加上不同民族学生在生活习惯、风俗、待人接物观念上有差异，新生之间渴望相互交流对新学校和新专业的看法，但苦于交流渠道的欠缺。根据以往的观察发现，能否有效地融入班级和团队，是影响学生未来专业学习的一个非常重要的因素，因此笔者在新生专业启蒙教育中将如何解决学生与人沟通的问题放在第一位考虑。只有先解决了学生思想和交流方面的问题，才能为他们解开心锁，为专业学习营造一个良好的氛围。
从2012级智能科学专业的学生进校开始，我们就在新生中开展放飞梦想的“云帆计划”。选派优秀专业课教师担任智能科学各小班的班主任。各班主任从新生踏入大学校门的那天起，就从各民族学生自身的特点人手，通过定期个别谈话、班委会、各民族学生宣介会、专业学习规划讨论会等形式有计划、有目的地帮助他们增进彼此了解，加深其对智能专业的认识，引导和强化班级学风建设。这种目的明确、有计划性的活动形式极大地提升了班级凝聚力，使得班上新生之间的关系更加融洽，同时为后续科研兴趣小组和学科研讨小组活动的顺利推进奠定基础。
2.2 建立专业教师辅导访谈制
为了进一步提高学生对智能专业的认知和学习兴趣，智能专业教学团队作为辅导教师组织了多次师生访谈。在访谈过程中学生提出很多他们关心的问题，如大学课程学习和高中课程学习有什么不同？与同班同学和同寝室同学间的关系该如何处理？C语言学习的重要性体现在哪些方面？除了专业书籍之外，还有哪些书籍是学生在大学阶段需要了解的？考研和找工作的关系该如何处理？机器人与智能专业有何关系？智能专业毕业生的就业趋势怎样？少数民族学生如何学好智能科学与技术专业课？
针对这些问题，辅导教师不是只进行简单的说教，而是本着“授人以鱼不如授人以渔”的教育宗旨，尽量从客观、专业的角度阐述自己的观点和看法，通过介绍案例、科技信息动态及教师自我学习的亲身体会，引导学生就自身关心的问题进行思考和探索。此外，教师还特别提出学生要学会根据自身的情况对前人的成功经验有所取舍，批判地继承前人的观点，力求探索出一条适合各民族学生的求学成长道路。
2.3 改进教学模式
在师生间关系更为融洽的基础上，笔者采用“纵、横”结合的方式进行新生专业启蒙教育。“纵向”方面主要是从课程配套与衔接上进行改革尝试，以智能专业导论课为专业启蒙先导，以各专业骨干课程的宣介为后继，让新生既了解将要学习的内容，又在第一时间找到和认识相关教师，为其早日进入专业学习作好铺垫。
“横向”则是将课堂教学与对学生的平时管理相结合，营造出思想与专业教育相互结合和相互促进的教育氛围，在学生的感性世界和理性世界之间搭好桥梁。具体做法有：为了激发学生的学习兴趣，该教学团队抓住智能科学与技术导论课开设的时机，摒弃一贯的说教方式，在导论课教学中引人技术宣讲会、专题报告会、教学实践环节，请不同研究方向的教师就各自研究领域的研究动态和应用前景介绍前沿技术和最新动态，让学生既感到智能的有趣，又了解智能专业的一些重点和难点。
另外，我们还在课余时间通过组织新生参观开放实验室和教师研究室、与课题组中的研究生座谈、鼓励新生与高年级优秀学生组成同民族和同乡学习互助组等活动，让学生在脑海中初步建立起知识、技术、专业和学科间的联系。同时，从大一开始就安排新生参加大学生电子设计比赛、大学生创新比赛、机器人设计比赛等一系列学科竞赛，激发学生的好奇心和求知欲，帮助他们逐步了解智能专业学习和研究的基本方法。
2.4 组建兴趣小组，实现自我引导
在发挥学生自主积极学习的诸多因素中，兴趣爱好尤为关键。为了使得兴趣成为促进学生进一步学习的直接推动力，从新生入学之初，笔者就有意识地引导和协助新生自发组成兴趣小组，以小组为单位参与各类学科竞赛和班级活动。最初的分组情况表明新生在早期更倾向于以寝室为单位参与各类活动，如在专业规划演讲比赛、电工实习、竞赛科目选择等班级活动中，学生更多地以寝室为单位进行分组，原因在于同一个寝室学生的作息时间比较一致，方便大家统一行动。
然而，随着学习的深入，寝室的界限渐渐模糊，将学生联合在一起的更多的是共同兴趣和爱好。这种方式建立起来的关系更加牢固，并且在这样的兴趣小组中每个学生的分工更加明确，团队中的每个成员都希望能为小组作出贡献，因而更能激发出学生的创作灵感，提高学习积极性。这一点在后续开展的机器人创新比赛中得到了很好的证明，如2012级智能专业的学生通过联合、分工、协作，利用课余时间完成了选题、分析、搭建构型、软件编程、报告撰写、视频拍摄上传等流程，最终顺利地完成了预定任务，向组委会提交自己的设计作品。通过兴趣小组的成功运作，各个兴趣小组已开始成为优秀学生专业启蒙教育的宣传站，成为吸引新生钻研科学知识的“吸铁石”。
2.5 设立多层次考评模式
传统的考评体系主要偏重于学生的卷面考试成绩，这种考评模式过于片面，不利于创新型学生的发展。为了适应当今社会对复合型、创新型人才的需求，结合智能科学与技术的多学科交叉性、融合性、综合性很高的学科特点，我们在专业启蒙教育别注重综合考评体系的建立。
我们将专业导论课的考评分为多个层次：（1）卷面考试。期末考试仍然采用书面形式，注重对学生掌握基本概念和基础内容情况的考查。（2）讨论报告。针对导论课教学内容，组织学生进行专业知识认知的专题讨论会，学生以小组为单位进行选题、资料查阅、PPT制作和小论文撰写，最后进行答辩讨论，从而训练和培养新生分析问题、逻辑推理、书面及口头表达的能力。（3）实践环节。教学实践环节会让新生实际动手制作小型简易的微控制装置，增强感性认识，锻炼动手能力。
篇8
计算学科的飞速发展，改变着人们的生活、工作、学习和交流方式。计算意味着什么？计算学科意味着什么？这些都成为哲学工作者和从事计算机研究、开发的人员必须面对的重大的元问题。建构计算学科根本问题的理论框架，形成计算学科的元理论――计算学科中的哲学问题就成为当务之急。“计算学科中的哲学问题”的提出是在计算机日益成为人们生活重要组成部分时，从哲学的层面对计算机文化现象与计算学科的重新定位和反思。
2 计算学科中的哲学问题提出的客观依据
2.1 计算学科的发展要求从哲学高度对计算学科进行理论阐释
计算学科包括算法理论、分析、设计、效率、实现和应用的系统的研究。全部计算学科的基本问题是，什么能（有效地）自动进行，什么不能（有效地）自动进行，它来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究，形成于20世纪30年代后期。经过几十年的发展，计算学科业已形成了一个庞大的知识体系。主要体现在三大层面：
（1）计算学科的应用层。它包括人工智能应用与系统，信息、管理与决策系统，移动计算、计算可视化、科学计算等计算机应用的各个方向。
（2）计算学科的专业基础层。它是为应用层提供技术和环境的一个层面，包括软件开发方法学、计算机网络与通信技术、程序设计科学、计算机体系结构和电子计算机系统基础。
（3）计算学科的基础层。它包括计算的数学理论、高等逻辑等内容。
还有支撑这三个层面的理工科基础科目，包括物理学（主要是电子技术科学）和基础数学（含离散数学）等。
从计算学科这一庞大知识体系中不难发现，它欠缺计算学科中的哲学问题支撑。计算学科的进一步发展需要从哲学层面对计算学科中的根本问题、重大问题进行理论阐述、分析和评价。因而提出计算学科中的哲学问题就成为计算学科发展的必然趋势。
2.2 计算教育的现状催化计算学科中的哲学问题
ACM和IEEE/CS是美国在计算教育研究领域最有影响的组织。在1989年ACM提交的《Computing as a Discipline》报告中，它不仅第一次规定了计算学科的定义，回答了计算学科中长期以来一直争论的一些问题，更重要的在于它为计算教育创建了一个“新的思想方法”（a new way of thinking），这种“新的思想方法”是对计算教育科学几十年来的概括和总结，也是美国ACM和IEEE/CS联合发表的《Computing Curricula 1991》报告（简称CC91）以及《Computing Curricula 2001》报告（简称CC2001）的基本指导思想，其实这种“新的思想方法”的实质就是计算学科中的哲学问题的内容。
在国内是结合我国的实际情况进行研究，以ACM和IEEE/CS的报告为依据进行分析研究的。中国计算机学会教育委员会和全国高等学校计算机教育研究会组织了“Computing as a Discipline”以及“CC91”的系列研讨活动，对CC2001进行跟踪研究，并分别推出中国“计算机学科教学计划1993”和《中国计算机科学与技术学科教程2002》，提出和完善了具有哲学性质的核心概念的思想。
然而，所有这一切关于计算学科的研究还停留在计算学科方法论层面，没有进一步站在哲学的高度，从新的视角，实现计算机和哲学的有机结合。
3 构建计算学科中哲学问题的现实意义
3.1 计算学科中的哲学问题有助于计算学科的发展
（1）计算学科中的哲学问题有助于确立正确的思想原则，把握正确的研究方向
计算学科中的哲学问题及其方法论是在科学哲学和一般科学技术方法论的指导下建立的，它直接面对和服务于计算学科的认识过程，使人们对计算学科的认识逻辑化、程序化、理性化和具体化，它有助于我们在计算学科的研究中确立正确的思想原则，把握正确的研究方向。
（2）计算学科中的哲学问题有助于计算学科的建设和人才培养
学科建设和培养高素质人才，是一个永恒的话题。计算学科中的哲学问题有助于解决这个问题。计算学科中的哲学问题从学科的核心概念、学科的形态、学科的根本问题、学科的方法等方面出发，深刻地揭示了计算学科的本质，提升对计算学科的认识，从而有助于计算学科的建设。计算学科中的哲学问题对培养计算专业人才也有重要作用。它可以提高抽象思维能力和逻辑思维能力，培养发现问题、解决问题的素质，掌握正确的思维方法，加速其成才。
3.2 计算学科中的哲学问题提供一种独特的研究领域和创新方法
（1）计算学科中的哲学问题代表一个独立的研究领域
计算方法、概念、工具和技术已经开发出来了，而且在许多哲学领域得到了应用，这才是它的迷人之所在。再就是以模型为基础的科学哲学、科学哲学的计算方法论等以阐释科学知识的方法论为目的的领域；最后还有成为当今社会的“显学”的计算伦理学、人工伦理学等哲学问题。
（2）计算学科中的哲学问题能为哲学话题提供一种创新的方法
计算正在改变着哲学家理解那些哲学基础和概念的方式，计算学科中的哲学问题也为哲学提供了令人难以置信的丰富观念，为哲学探究准备新颖的主题、方法和模式提供新的哲学范式，为传统的哲学活动带来了新的机遇和挑战。
4 构建计算学科中哲学问题的基本框架
4.1 计算学科中哲学问题的定义
计算学科中的哲学问题，是个很古老的话题，但在思想史上，成为独立的研究领域却是非常晚的事。计算学科中的哲学问题是从哲学高度对计算学科的重要问题、根本问题进行理论分析、阐释和评价的。它像数学哲学一样，是一种元理论方法。它具有哲学方法论的批判功能。因而计算学科中的哲学问题可以定义为批判性研究的哲学领域，它涉及到计算的概念、本质和基本原理以及对计算学科方法论的提炼和应用，目的是为计算学科的概念基础提供系统论证，从而建立新的理论框架。
4.2 计算学科中哲学问题的基本框架
它包括四个层次和七大方面。
（1）四个层次
①寻求统一计算理论，是计算学科中哲学问题研究纲领的“硬核”。其基本问题就是对计算本质进行反思；同时对计算学科的发展和应用进行分析、解释和评价，重点关注计算学科发展的未来走向。
②创新。其主要目的是为各种计算理论提供哲学方法。创新是计算学科中的哲学最具特色的，也是使计算学科中的哲学问题得以在哲学殿堂确立地位的关键所在。
③体系。利用计算的概念、方法、工具和技术来对传统和新的问题进行建模、阐释和提供解决方案，为上述创新目标的各个分支提炼理论分析框架。
④方法论。这一目标属于传统的科学哲学，它以创新为基础，对计算学科及其相关学科中的概念、方法和理论进行系统梳理，为其提供元理论分析框架。
（2）七大方面
计算学科中的哲学问题除四大层次外，还应包括以下七大方面。
①计算学科的本质探讨。包括：计算是不是一门学科？学科的本质是什么，学科的根本问题是什么？核心是什么？等等。
②计算学科的思维方式。使用计算机解决问题的过程基本上是模拟人类大脑解题的过程，因此有必要分析人类是如何解决问题的，以及在解决问题的过程中人类是如何进行思维活动的。
③计算学科的基本问题、重大问题和未来走向。基本问题是反映计算学科本质的，能对计算学科各分支领域中的核心问题所具有的共性进行高度概括。重大问题是计算学科中的重要的理论模型的瓶颈问题及其未来走向。
④计算学科的创新及其素质要求。计算学科的创新，就是要围绕计算学科的基本问题、重大问题、走向问题、热点问题以及阻障问题进行理性分析、深入探讨和哲学评价，以期推动计算学科的可持续发展。由此就提出对从事计算职业人员的素质要求的研究。
⑤计算学科的方法论分析。计算学科方法论是关于计算领域认识和实践过程中的一般方法的含义、性质、特点、内在联系和变化发展的系统研究。
⑥计算学科的价值原则、伦理原则。价值原则和伦理原则是指对从事计算职业的人员的价值观要求以及道德规范的研究。
⑦计算学科重大成果的哲学分析。如人工智能的哲学问题，现实世界与虚拟空间的哲学问题，语言与知识、信息与内容、形式语言和超文本理论的哲学问题等。
5 小结
计算学科中哲学问题的重点是计算学科的本质探讨，如寻求统一的计算理论，对计算本质的理论反思等。计算学科中的哲学问题的难点是创新，是利用计算的概念、方法、工具和技术来对传统和新的问题进行建模、阐释和提供解决方案，为上述创新目标的各个分支提炼理论分析框架以及计算学科发展中的重大问题的哲学分析等。（本文获“2005年全国青年教师计算机教育优秀论文评比”三等奖）
参考文献
1 Denning P J. Computing as a discipline. Communications of the ACM, 1989，32
2 Carl K Chang. Curricula 2001: Bringing the Future to the Classroom. Computer,1999，32
3 Tuning A M. Computing machinery and intelligence. Mind, 1950, Vol. LIX
4 Chungang. Theoretical Models of Whistleblowing: An Individual Perspective. Journal of Social Sciences, 1998
5刘钢.从信息的哲学问题到信息哲学.自然辩证法研究，2003，9
6刘钢.当代信息哲学的背景、内容与研究纲领.哲学动态，2002，9
7郝宁湘.计算哲学：21世纪科学哲学的新趋向.自然辩证法通讯，2003，6
8郝宁湘，郭贵春.量子计算机动摇了丘奇-图灵论了吗？.科学，2004，6
9郭贵春.科学技术哲学研究未来发展展望.自然辩证法研究，2002，5
10陈火旺等.中国计算机科学与技术学科教程.北京：清华大学出版社，2002，8
11赵致琢.关于计算机科学与技术认知问题的研究简报（Ⅰ,Ⅱ）.计算机研究与发展，2001，1
12赵致琢.计算科学导论.北京：科学出版社，2002，8
13董荣胜等.计算机科学与技术方法论.北京：人民邮电出版社，2002，9
14刘大椿.科学技术哲学导论.北京：中国人民大学出版社，2000，8
15范辉.打开计算学科知识殿堂之门.中国大学教学，2003，4
16范辉.计算机科学与技术方法论探索与实践.计算机科学，2003，5
篇9
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：
.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.
篇10
近年来，在经济全球化趋势的推动下，中国软件服务外包从无到有，不断壮大，并且服务对象涉及欧美、日、韩、印度等国家和地区。但在发展的同时仍然存在不少问题，最主要的是人力资源结构不合理，主要呈现“金字塔”形状，其中具备综合能力及较强应用能力的软件人才［1］和中间技术人才比较匮乏，而处于金字塔底端、对技术要求不高的低端普通软件人才数量过多。
为推动服务外包产业的发展，我国推动实施了“千百十工程”和相应的人才培训计划，鼓励软件服务外包企业新增大学生就业岗位的各类人才培训项目。但是仅仅依靠软件服务外包企业解决软件服务外包人才匮乏的问题远远是不够的，需要将软件服务外包企业与高校紧密地联系起来，制定系统的符合软件服务外包人才的培养体系。
二、现有课程体系的特点和不足
1.现有课程体系的特点。
软件服务外包人才培养的一个重要方面是课程体系的构建，培养的是学生的应用能力，这一培养目标与应用型本科计算机科学与技术专业人才的培养是一致的，由于目前尚未有软件服务外包专业，大部分高校将软件服务外包纳入到计算机科学与技术专业中，作为其中一个专业方向，在制订软件服务外包人才培养方案时，一般采用“基础+专业+实践”的培养方式［2］；在制订教学计划时，体现“加强基础、突出核心、注重实践、整体优化”的原则，强调应用能力的培养。主要包括如下几个层次［3］。
（1）公共基础课模块。公共课模块属于必修课，是培养学生良好的政治思想素质、辩证思维能力和外语应用能力，为创新思维和能力提供广阔的空间。该层次开设的主要课程有：基本原理、思想道德修养和法律基础、高等数学、大学英语、计算机文化基础、体育与健康等。
（2）学科、专业基础课模块。学科基础课模块也是必修课，是计算机科学与技术专业的科学技术平台，为专业课的开展提供坚实的基础。该层次开设的主要课程有：计算机导论、程序设计基础、Web编程基础、模拟电路与数字电路、计算机组成原理、数据结构与算法、操作系统、编译原理等。
（3）专业课模块。专业课模块又分为专业基础课和专业方向课，专业基础课主要有：xml编程基础、数据库原理、计算机网络、软件工程等。专业方向课主要有：Java程序设计、面向对象与UML、网络编程、分布式计算、C#程序设计、C++程序设计、嵌入式系统与设计等。
（4）实践教学项目。计算机科学与技术专业是一个实践性很强的专业，因此实践教学项目在该专业中显得尤为重要，它包括从课程实践到专业实践的各个方面。具体体现在：课程综合设计、社会实践、毕业实习、毕业论文等方面。
2.现有课程体系的不足。
应该肯定的是，现有的计科专业的课程体系教学改革已经取得了显著的成绩，学生的知识点扎实，理论基础厚实。但大多数高校只是简单地将计科专业整个课程培养方案移植到软件服务外包专业，存在如下问题。
（1）专业模块课较多。纵观计科专业整个培养方案，专业模块类课程较多，甚至有些课程开设在大学第七学期，而软件服务外包专业不仅仅是学校单方面的培养，还需要与软件服务外包企业开展务实的校企合作，让学生真正融入到企业中。
（2）核心课程不明确。计科专业方向较多，因此必然存在专业核心课程不明确的特点，而软件服务外包专业方向性较强，因此如果核心课程不清晰，学生缺乏足够的专业核心技能训练，学生走向社会后就难以适应专业的要求。
3.教学实践存在的问题。
（1）专业课之间的衔接不紧密。在教学中发现很多学生对某一门课程的知识点掌握得非常扎实，但是往往到了后面学期新的专业课开课时，很容易遗忘先前所学的知识点，一是现有的考核方式还是以笔试考核为主，不注重平时知识的积累。二是新旧课程之间时间较长，根据记忆规律，学生在新课程开设前前一课程知识点遗忘比例高达60%—80%。
（2）专业知识点的衔接不够紧密。在日常教学中发现，由于专业的特殊性，学生在开始高年级的专业课学习时往往会产生陌生感和恐惧感，而造成这一原因的主要是在专业课程体系实施过程中没有体现专业“预热”功能，也就是在课程实施过程中只专注于本课程的知识点，而不会对课程体系中的后续课程知识点做扩展性准备。
三、构建以应用能力为主线的软件服务外包课程体系
通过对软件服务外包企业人才需求调研发现，由于服务外包领域的多样性，以及该行业的高速发展，软件服务外包与其他行业相比有着显著的不同，对外包人才的技能和素质要求有其行业自身的特征［4］。
为了更好地从专业自身和培养学生的角度出发，紧密衔接软件服务外包专业中各种专业能力和要求，本文以JAVA软件服务外包为出发点，提出以应用能力为主线，制订符合JAVA软件服务外包的培养方案，并从以下几个方面构建JAVA软件服务外包专业方向课程体系。
1.确立以应用能力为主的JAVA软件服务外包课程体系。
根据JAVA软件服务外包企业的需求和软件服务外包培养方案的特点，本次改革主要以计科专业培养方案为蓝本，并在此基础上对专业基础课程和专业课程进行必要的“瘦身”，也就是将计算机导论、JAVA程序设计基础、Web编程基础、Linux操作系统管理、计算机系统基础、数据结构与算法作为软件服务外包方向专业基础课程。同时将JAVA面向对象编程、服务外包导论、JAVAWEB应用开发、J2EE架构与应用开发、软件自动化测试与开发、跨国软件项目管理等课程引入到软件服务外包方向中，与xml编程基础、面向对象与UML、数据库原理、专业英语软件工程等课程构成此方向的专业课程。同时在专业拓展课中增加语言模块类的如基础日语、专业日语等课程学习。
2.基于程序设计能力的核心课程群设计。
JAVA软件服务外包专业的核心能力是程序设计能力和项目管理能力，针对JAVA软件服务外包专业方向性较强［5］的特点，在构建课程体系时紧紧抓住《JAVA程序设计基础》、《JAVA面向对象编程》、《JAVAWeb应用开发》、《J2EE架构与应用开发》、《软件自动化测试与开发》作为JAVA方向的核心课程，并根据软件服务外包的特点，在核心课程群中配备与核心课程紧密相关的课程，分别是《WEB编程基础》、《数据库设计》、《数据结构与算法（JAVA）》。根据培养计划的安排，从第六个学期开始，学生进入相关外包企业开展软件服务外包专业学生的项目实践。核心课程群的安排表1所示：
3.完善课程实施方案，加强专业课知识点的紧密联系。
在课程实施过程中，将原先忽视的知识点衔接处紧密衔接在一起，如在《JAVA面向对象编程》中将面向对象类与抽象类、类与接口之间的关系进一步通过案例的方式进行阐述，使学生在后续的课程中能更好地理解这些知识点之间的关系，从而为后面的实践打下基础。同时在前序课程的教学实施过程中注重后续课程知识点的铺垫，如在软件服务外包中《JAVA程序设计基础》和《JAVA面向对象编程》是专业基础课，后续课程包括《JAVAWeb应用开发》、《J2EE架构与应用开发》，等等，因此在教学实施过程中除了基本的面向对象知识、多线程等高级技术外，还应该在这些知识点的实践环节中加入后续课程的一些相关知识点，使学生在后续课程学习时能够更加容易地融入到新课程中。
4.结语
大力发展软件服务外包是全球经济发展的大趋势，针对软件服务外包行业人才匮乏的现状，本文从JAVA软件服务外包人才培养的课程体系出发，针对现有课程体系的特点和不足，提出了适合JAVA方向的软件服务外包课程体系，为学生提供良好的学习环境，并为后续打下坚实的基础。
参考文献：
［1］杜小丹，叶安胜，李焰，刘永红.高素质应用型软件服务外包人才培养模式探索［J］.计算机教育，2010，（14）：34-36.
［4］袁暋，王晓峰，檀明等.软件服务外包应用型人才能力培养方案［J］.计算机教育，2012，（1）：60-64.
［5］郑小蓉，陈戈.开展软件外包服务促进课程体系的重新构建［J］.中国成人教育，2010，（1）：149-150.
篇11
1网络工程专业实践环节建设思路
根据《规范》的相关要求,结合我校的办学指导思想,我院将网络工程专业的学生的培养目标基本定位在“信息技术”型人才,需要考虑基本理论和原理的综合应用,特别是要侧重实践和工程化。但同时网络工程专业又是计算机科学与技术、通信通讯相关的交叉、边缘专业,网络工程专业的学生应该同时具备计算机科学与技术、通信技术的基本知识和网络工程专业的工程技能,使得毕业生就业可以从网络系统的规划设计、建设、管理和维护、网络安全系统的设计、软件开发、网络应用等几个层面进行,从而为学生将来进一步深造打下坚实基础(即学科基础课程应涵盖硕士生入学考试大纲所要求的全部内容)。
本专业培养计划由通识课、学科基础与专业基础平台课、专业课(包括必修课、方向选修课及专业任选课)等组成,因此实践教学体系应做到基础实践教学、专业实践教学、综合实践教学“三个层面”的有机结合。应结合专业特点与社会需求,认真研究并改革实验教学的内容、方法和手段,增加综合性、设计性和创新性实验的比例;改革课程设计、毕业设计(论文)模式,加大与生产、科研、社会实际结合的力度;改革实习、社会实践环节的设置,加强校企合作,鼓励学生走出校门,融入社会;积极鼓励学生参加各种科技竞赛活动和相关社团活动。
总之,实践教学体系是学校教学的一个重要组成部分,是课堂教学的补充和延伸,也是学生将所学理论知识与实践相结合的一个重要手段和必不可少的重要过程。
2网络工程专业实践体系的具体内容
从学科平台角度来看,网络工程专业实践课程体系主要包括以下两大部分(如图1所示)。
(1) 学科实践技能。包括:
学科基础实验及课程设计――帮助学生完成基本的学科实践技能,涉及到的课程主要包括计算机导论、计算机程序设计、数据结构、数字逻辑、C++面向对象程序设计等。
一级学科平台实验及课程设计――帮助学生完成作为计算机科学与技术一级学科的学生所必备的实践技能,本部分同本学科的其他专业(包括计算机科学与技术、网络工程、软件工程等专业,以下简称3个专业)的学生掌握的内容基本相同,设置中同时考虑实验和课程设计,某些课程还同时设有实验和课程设计环节。涉及课程有计算机组成原理、操作系统、计算机网络、数据库系统概论、软件工程等。
(2) 专业实践技能。包括:专业平台实验及课程设计――针对网络工程专业的特点,体系上分为网络规划与设计、网络管理与维护、网络信息安全、电子商务、网络程序设计等几块。
从课程形式形式上来看,可划分为以下几个系列(如图2所示)。
(1) 实验系列(以下课程均包含实验内容):计算机导论、计算机程序设计、数据结构、数字逻辑、计算机组成原理、C++面向对象程序设计、操作系统、计算机网络、网络管理、网络程序设计、网络信息安全技术、Web系统与技术、网络系统设计与规划、数据库系统概论、软件工程、网站规划与实现、电子商务、J2EE企业级开发技术、网络互联技术、Intranet组建与管理、计算机网络协议分析。
(2) 课程设计系列:计算机程序设计(C)课程设计、数据结构课程设计、C++面向对象课程设计、数据库系统课程设计、操作系统课程设计。
(3) 实习:认识实习、生产实习(包括校园网维护实习、网络施工实习等)、毕业实习。
(4) 实训:专业方向综合实训、网络应用实训。
(5) 认证培训:包括CCNA、CCNP、网络安全认证等(可选)。
(6) 毕业设计:对大学四年所学知识的综合应用,同时也为今后工作作好准备。
在课程与学时数上,以学科基础建立学科基础平台课,以专业核心课和专业方向设立专业课,并辅以选修课作为专业课程的补充。根据“基本技能初步综合技能高级综合技能创新技能”的梯度模式,设置课内实验、课程设计、实训,外加认识实习、专业实习、毕业设计,同时全程一直设有开放实验。其中,必修与选修学时占总学时的19%,加上公共基础课与学科基础课中的实践学时,约占总学时的21%。
在课程性质上,属于核心或主流技术领域的教学内容,采用必修课;属于新兴技术领域的内容,采用选修课;属于能力外延扩展或深度提高的教学内容,采用课外的开放实验。
3网络工程专业实践体系的建设与管理
3.1实验室建设
我院原有计算机硬件实验室、组成原理实验室、软件机房,在此基础上,我们又新建了网络实验室,综合布线实训室正在组建中。
3.1.1网络实验室
网络实验室有4组网络工程实验的设备,每组由4台路由器4台交换机和8个计算机组成,每组4人,总共每次可容纳32名学生。实验室还配置了实验管理平台,学生通过访问控制管理服务器可实现对网络设备的实验配置,实现在多个网络实验设备之间的平滑切换。教师可通过访问控制管理服务器对每个试验组进行方便、快捷的监控和管理,无须手工线缆插拔,以保证设备端口的使用寿命。
网络实验室承担的教学任务有计算机网络原理、网络管理、网络系统设计与规划、网络互联技术、网络信息安全技术、计算机网络协议分析、网络程序设计、Intranet组建与管理等课程及课程设计、网络工程实训、网络应用实训、开放实验室、毕业设计等。
3.1.2综合布线实训室
综合布线实训室主要承担网络布线、网络测试、工程实习实训等课程的学习。综合网络布线是网络工程教学的一部分,是必须通过实践环节才能够真正掌握的教学环节。“网络工程实训”、“网络施工实习”等环节就在本实验室完成。
网络综合布线实训室建设的目的不仅仅是为了让学生掌握简单的工具使用,更重要的是通过“课堂教学+实训锻炼”培养学生按规范进行预算、设计、施工、测试、竣工等工程设计的习惯。学生只有养成了按标准进行工程实施的习惯,才能在激烈的竞争中立于不败之地!
3.2实践基地建设
目前我们已经和学校网络中心合作,以校园网和网络中心为实习基地,开展校园网络的维护、管理和应用工作。同时我校正在进行新校区的建设,其网络建设工程也是相当繁重的,我院正在与校方协商,让学生参与到校园网的建设当中。我们还与青岛本地较大的网络公司建立了良好联系,定期介绍学生到他们那里实习。
3.3实训基地建设
我院主要与青岛软件产业园建立了实训基地协议,学生在那里主要进行网络应用、网络程序开发等方面的实训。目前已完成了多批次的实训任务,并取得了良好的效果。
3.4资格认证
目前,国内计算机方面的资格认证较以前有了很大的改革,大大增加了对实践能力的考核。因此引导学生有针对性的参加一些资格认证方面的培训,可以提高同学们的动手、动脑能力,在提高实践能力的同时又可获得某一方面的资格证书,为将来走上社会提供一个更好的机会。
3.5师资队伍建设
如果网络工程专业的教师工程实践经验较少,或者工程能力较弱,那么学生的培养就无从谈起。因此必须加强师资队伍建设,我们主要采取了以下措施。
(1) 加大培训力度。为了锻炼教师的实践动手能力,我们派教师到水平较高的高校参加某些课程的培训,派教师参加企业的专向培训,还鼓励教师参加在全国召开的与网络工程有关的各种会议或培训。目前部分教师获得了CCNA、国家网络安全工程师等资格认证。
(2) 科研融入教学。鼓励教师将科研融入教学,让学生能紧跟社会的发展和学科的前沿。网络工程专业教研室组建了“网络安全技术”、“网络规划与设计”和“无线自组网技术”等科研小组,便于集中精力从事专门领域的研究工作,促进教学。
(3) 加强“双师型”师资的培养。我们认为“双师型”教师就是教师既能从事理论教学,也能从事实践教学;既能担任教师,也能担任专业技术人员。即“双师型”教师应同时拥有“教师资格证书”和“专业技术职务证书”。
在平常的教学过程中,让教师积极参加纵向、横向项目的申请和开发研制。专业教师要积极承担实践教学任务,在指导课程设计、毕业设计和实训教学中,要结合实际,真题真做,提高教师的专业实践能力和技术开发能力。同时安排专业教师到青岛市软件产业园进行定期实训,并鼓励教师参加各种专业技术培训,考取专业技术职务证书。
3.6开放实验室措施
课堂上的学时毕竟有限,老师不可能在课堂上将所有的实践环节全部照顾到,同时,不同学生的理解能力也不同,因此有部分学生在课堂上往往完不成相关的实践环节。为兼顾好、差两类学生,给学生创造一个良好的实验环境,“网络实验室”和“网络布线实验室”以开放实验室的形式向计算机学院的所有学生免费全天开放。只要学生有学习的兴趣,我们就提供实验环境。
4网络工程专业实践环节特点
本实践体系主要有以下特点。
(1) 本专业的办学理念为注重理论、强调实践,突出能力,面向社会 ,采用“理论+实验+实战(实训)+综合设计”等多级强化教学模式。
(2) 充分利用校内,最大化利用校外资源。充分发挥实验设备、实验室的潜能,选取尽可能多的课程在实验室教学。和学校网络中心合作,以校园网和网络中心为实习基地,开展校园网络(主要是学生宿舍)的维护、管理和应用开发工作。与青岛软件产业园等实习、实践基地联合,实现基础理论、专业知识与工程实践应用密切结合。
(3) 最大化利用课堂外时间与资源。由于网络工程专业的工程特性,要取得很好的成效难度更大。应用层次学生的实践能力培养仅仅靠计划学时内的实验、课程设计等环节是远远不够的,学生必须在课堂外花更多的时间进行编程能力、实践能力的训练。为此我们通过一系列的教学改革和环节设置,给学生提供具体的任务要求和必要的条件,例如开放专业实验室、建立科技活动室等方式给学生提供更多的条件。
(4) 分阶段渐进式教学。实践教学分三个阶段。第一阶段为基本技能实践,第二阶段为专业技能实践,第三阶段为校内外工程化训练阶段。这三个阶段的划分体现了不同时期学生的特点和教学要求,遵循由易到难、由认识到应用、步步推进的原则。最后所有学生通过毕业设计环节完成对大学期间所学知识(理论+实践)的总体检测和评估。
(5) 层次化、模块化教学。从学科基础、专业平台、专业方向、专业选修等层次、模块组织实践体系的教学。每门课程的实验部分都包括基础性实验、验证性实验和综合性、创新性实验,同时对于有重要实践要求的课程采用实验与课设兼顾的方式。为锻炼学生综合运用知识的能力,我们特意设计了一个综合课程设计,它涉及的课程包括计算机网络原理、网络管理、网络安全、网络程序设计等。对于每一个专业方向(主要包括网络应用、网络工程、无线网络等),我们都设计了一个5周的综合设计。这样可以使我们的毕业生在今后能够根据不同类型用户的需要,可从事网络工程的规划、设计、开发;开发基于网络的计算机软件;从事信息网络安全工程的设计和维护等。
5总结
目前我们已在实践体系的建设中取得了一些成果,针对网络工程专业实践性强的特点,构建了由实验、课程设计、实习、实训、毕业设计等环节具体体现的实践教学体系,并建设了相关的实验室和基地,提出并实施了有关的执行和管理措施,取得了较好的效果。在以后的教学实践与改革中,我们将从以下几个方面加强实践教学:(1)继续组建新的实验室,如信息安全、协议分析等实验室;(2)选取部分实验教学比重较大的课程进行一体化教学,即将实验室作为课堂,边讲边练,讲练结合,提高教学效果;(3)进一步加强实验教学管理,提高实验教学的效率和质量。
参考文献:
[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 计算机科学与技术本科专业规范[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
[2] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程[M]. 北京:高等教育出版社,2007.
[3] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 计算机科学与技术专业实践教学体系与规范[M]. 北京:清华大学出版社,2008.
[3] 施晓秋. 应用型人才培养的网络工程实践课程体系构建[J]. 中国大学教育,2008(12):35-37.
[5] 肖锋,唐俊勇,容晓峰. 网络工程专业实践教学体系的探索与实践[J]. 计算机教育,2008(12):180-182.
[6] 吴怡,蔡坚勇,洪亲. 论网络工程专业实践环节教学体系及改革方案[J]. 电气电子教学学报,2007,29(3):87-92.
Research and Implementation of Practice Teaching System for Network Engineering
LI Dao-quan, XUE Wei-hua, JIANG Mei, ZHANG Jun-hu
篇12
文章编号：1672-5913 (2007) 24-0062-03
1引言
“离散数学课程”是介绍“离散数学”各分支的基本概念、基本理论和基本研究方法、研究工具的基础课程，现已成为计算机科学与技术专业的核心基础课程，IEEE&ACM的CC2001教程更是以十分显著的方式强调了这一点。离散数学课程所涉及的概念、方法和理论，大量地应用在"数字电路"、"编译原理"、"数据结构"、"操作系统"、"数据库系统"、"算法的分析与设计"、"软件工程"、"人工智能"、"多媒体技术"、"计算机网络"等专业课程以及"信息管理"、"信号处理"、"模式识别"、"数据加密"等相关课程中；它所提供的训练，十分有益于学生概括抽象能力、逻辑思维能力、归纳构造能力的提高，十分有益于学生严谨、完整、规范的科学态度的培养。这些能力与态度是一切软、硬件计算机科学工作者所不可缺少的。离散数学课程所传授的思想和方法，广泛地体现在计算机科学技术及相关专业的诸领域，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，从人工智能到分布式系统，无不与离散数学密切相关。
2离散数学的教学内容
由于计算机无论多么先进，都只能处理有限的离散数据，正因为如此，才使得离散数学和计算机有了莫大的联系。那么，是不是所有研究离散结构的数学都归于离散数学呢？基于各种原因，许多具有离散结构的数学，并不一定属于离散数学。离散数学可以说是和计算机一起发展起来的学科，是一门新兴的学科，对于究竟什么属于离散数学，人们也没有完全一致的看法。如同我们的教材，把数理逻辑、集合论、群论、图论都归为离散数学。另外，不少学者把组合学、计数、排列也归为离散数学。其实，数学本一家，精确划分没有必要。但我认为，离散数学的核心应是组合数学和图论。只可惜，我们的教材中几乎没有组合数学，这一点，实在是一大缺憾。
离散数学包括的教学内容，对每一个从事计算机技术的人都要求掌握和了解。因为在形式证明、验证、密码学的研究与学习中要有理解形式证明的能力；图论的概念被用于计算机网络、操作系统和程序设计语言的编译系统等领域；集合论的概念、关系代数等在软件工程和数据库中也会用到。总之，为了适应计算技术的要求及将来的发展，学生需要对离散结构有比较深入的理解。
3离散数学的教学方法
离散数学作为一门计算机专业的核心基础课，往往开设的比较早，所以很多同学在学习这门课的时侯还缺乏对其价值的认识。再加上对数学的敏感性，所以很排斥它。如何教好这门课，除了让学生对这些内容感兴趣外，还要让他们对其在计算机中的应用有些感性认识。因此，在介绍离散数学的每一分支时，都要分三步走：
第一，先要了解这一分支的悠久历史；
第二，学习它的基本概念、基本理论和基本研究方法；
第三，了解它在计算机科学中的应用。
(1) 各分支的悠久历史
数学推理与逻辑之间，有着密切的联系，早在两千多年前的古希腊，就有了逻辑学的萌芽。不过那时的逻辑称为古典逻辑，属于哲学的范畴。数理逻辑诞生于十九世纪中叶，源于古典逻辑。
群论诞生于十九世纪二十年代，由法国天才数学家伽罗华创立。有趣的是，他创立群论的目的是为了解决高次方程求根问题，如果他知道群论与现代的计算机学科联系如此紧密，一定会惊叹不已。
图论最早起源于一些数学游戏，相信对数学感兴趣的同学一定都听说过哥尼斯堡的七桥问题。图论与几何不同，几何讨论图的长短大小，而图论是讨论图的边和顶点之间的位置关系，正因为如此，莱布尼兹把她称为“位置几何学”。图论的问题非常有趣，往往答案很简单，但却非常非常难以想到。尤其是其分支拓扑学，更是如此。你知道九联环也是图论问题吗？
集合论起源于十六世纪末期，开始是为了追寻微积分的坚实基础，后来，德国的数学家康托教授发表了一系列有关集合论的文章，奠定了集合论的基础，集合论也从此发展起来。现在，集合论已经渗透到泛函、概率、函数论等各门学科。
(2) 各分支的基本概念、基本理论和基本研究方法
数理逻辑又名符号逻辑，是一门用数学方法研究推理过程的科学。主要目的在于探索出一套完整的规则，按照这些规则，就可以确定任何特定论证是否有效。这些规则，通常称为推理规则。在逻辑学中，与其说注重的是论证本身，不如说注重的是论证形式。
集合论主要研究了集合的基本概念和运算，关系的基本概念以及全序、偏序等概念，函数的定义与性质。重点研究了关系矩阵和关系图的表示，关系的性质及判别方法；复合关系和逆关系的概念及其求法，关系的自反、对称、传递闭包的概念及其求法；等价关系的判定与相关等价类的求法、偏序关系的判定以及哈斯图的表示法。
代数系统部分需要了解代数系统以及同态、同构的概念，掌握代数系统运算的性质及各种特殊元素，几种特殊代数系统的判定及其性质和简单运算。
图论部分了解有关图的基本概念、图的同构，掌握图的表示方法，欧拉图及哈密顿图的判别方法，最小生成树的求解方法。
(3) 各分支在计算机科学中的应用
数理逻辑的学习，可以在形式证明、验证、密码学的研究与学习中增强理解形式证明的能力；用关系代数、谓词逻辑研究数据库等。
集合论的概念、关系代数等在软件工程和数据库中也会用到。
图论的概念被用于计算机网络、操作系统和程序设计语言的编译系统等领域；近期，还研究用图论研究数据结构、操作系统的结构和死锁问题。
在计算机发展初期，利用命题逻辑，布尔代数理论研究开关电路，从而建立起一门完整的数字逻辑理论，对计算机的逻辑设计起了很大作用。在近期，利用代数结构研究编码理论，利用谓词逻辑研究程序正确性问题，利用能行性理论(如递归函数论)研究计算机中的可计算性理论。
4离散数学的学习
作为计算机系的一门课程，离散数学有与其它课程相通相似的部分，当然也有它自身的特点，现在我们就这门课的特点做一个简要的分析。
(1) 定义和定理多
离散数学是建立在大量定义上面的逻辑推理学科。因而对概念的理解是我们学习这门学科的核心。在这些概念的基础上，特别要注意概念之间的联系，而描述这些联系的实体则是大量的定理和性质。
离散数学的定义主要分布在集合论的关系和函数部分，还有代数系统的群、环、域、格和布尔代数中。一定要很好地识记和理解。
(2) 方法性强
离散数学的证明题中，方法性是非常强的，如果知道一道题用怎样的方法证明，很轻易就可以证出来，反之则事倍功半。所以在平常复习中，要善于总结，那么遇到比较陌生的题也可以游刃有余了。
(3) 有穷性
由于离散数学较为“呆板”，出新题比较困难，不管什么考试，许多题目是陈题，或者稍作变化得来的。“熟读唐诗三百首，不会做诗也会吟。”因此，要学好离散数学，就应该在平时多做些题目，强化对知识的理解。
5 结束语
以上是我关于离散数学这门课的一点教学心得，几轮的教学下来，我深深觉得我们要注意培养学生掌握获取知识、科学研究和发现新知识三种方法。在传授知识的过程中，要教会学生学习的方法和研究问题的方法，同时还要通过课内课外的各种教学活动来提高学生的能力，培养学生的素质。关于离散数学这门课程，可以让学生完成离散数学在计算机科学中的应用的相关论文，内容选择
• 可以是下列应用介绍之一:
C 群与编码.
C 鸽笼原理(pigeonhole principle)
C 传递闭包和Warshall 算法
C 布尔代数和电路设计
C 图和运输网
C 半群与机器简化
C 使用数论理论解释公共密钥技术(public key cryptography)
• 可以是离散数学难题, 如: 较难的思考题的解答
• 可以是与离散数学有关的趣味问题的考察
• 可以是任何您高兴研究的离散数学相关问题
这样，才能将僵化的知识与实践结合起来，才能激发学生的创造力，从而使学生真正认识到它的重要意义。
Talk About Discrete mathematical Teach And Study
Abstract: This paper discusses the important of Discrete Mathematics mainly from there aspects: teaching methods
teaching content and how to study. Based on this, Author proposes combine knowledge and ability, stimulating students' interest in learning and improves student’s creativity.
Keyboard:Discrete mathematics, base, study
参考文献
[1] 徐洁磐，惠永涛编著. 离散数学及其在计算机中的应用[M]. 北京：人民邮电出版社，1988.
[2] 徐洁磐. 离散数学导论[M]. 北京：人民教育出版社，1982.
篇13
目前大学计算机基础课程是北京航空航天大学的精品课程。该课程主要分为两个层次：第一层次，课程主要以“案例驱动、问题驱动、任务驱动”的模式授课，采用课堂教学与课后作业、上机操作相结合的教学方式；第二层次，每门子课程单独以讲座的形式授课。该课程尝试引入计算思维的思想，尽量按照问题求解的模式组织教学内容和实施教学。目前这种教学方式取得了不错的教学效果，但由于计算机内部的工作过程不直观，相关概念比较抽象，学生感觉理论知识枯燥无味，有些学生不能独立完成作业，还存在互相抄袭作业的现象，部分学生还认为计算机基础课程就是学习Office工具的课程，为此笔者通过以下教学方法的改革，提高教学质量，达到更好的教学效果。大学计算机基础是一门先导课、基础课，要通过这门课程培养学生的科研兴趣，培养学生的计算思维方式，这也和我们研究型大学的理念一致，并且在教学过程中要充分发挥多媒体工具和教学网站的辅助作用。
1 在教学中引入人文关怀和科学研究的方法
1.1 人文关怀
在学生的学习过程中引导学生关心自己的发展，关注社会和环境中存在的问题，并对自己和社会进行思考，主要通过课后作业和实验教学体现。例如，学生做Word图文混排实验时，要求学生用图文并茂的形式来介绍自己，在展现自己的过程中学习使用Word进行排版；做应用Word进行论文高效排版实验时，要求学生用论文的形式阐述自己的中国梦或者撰写某项班级活动的策划方案；做PowerPoint实验时，让学生就某个环境问题进行演讲；在做Photoshop实验时，让学生设计出10年后的自己并要求有场景。这样的实验可以引导学生及早规划自己的未来，关心社会的发展。
1.2 培养学生的科研素养
我们的教学理念是通过基础课培养学生的科研素养，将科研方法融入教学活动中，向学生传授科研理念、科研文化、科研价值，使学生了解科技最新发展和学术前沿动态，激发科研兴趣，启迪科研思维，培养科研道德，提升学生科学研究和科技创新的能力。在教学过程中，通过课后作业和实验教学来引导学生进行独立思考，对阅读的文献进行对比，通过数学建模解决实际问题，对一些问题进行社会调查并得出结论。课后作业如下：如果第一台计算机是你设计的，阐述设计过程。怎样把宿舍的计算机组成一个局域网？怎样使你的计算机安全地畅游在互联网上，阐述多媒体技术的发展过程中存在的问题。这些问题都要求学生进行独立的思考，查阅大量的文献并对文献进行分析和对比，得出有价值的结论。课后大作业要求学生采用数学建模的方式解决生活中的问题，数据可以是物理实验中的数据，可以是北京的交通流量，也可以是学生的上课情况等，对这些数据进行分析后，建立起一定的模型并得出有价值的结论。
1.3 将计算思维方法融入教学各个环节
2006年，美国卡内基・梅隆大学周以真教授提出计算思维是运用计算机科学的基础概念来求解问题、设计系统和理解人类行为的科学方法。它通过选择合适的方式陈述一个问题，对问题的相关方面进行建模并用最有效的办法实现问题的求解。计算思维强调问题求解的操作过程和机器实现，是一种人机共存的思维。2011年，国际教育技术协会（ISTE）和计算机科学教师协会（CSTA）给计算思维下了一个操作性的定义，即计算思维是一个问题解决的过程，该过程包括：①提出问题并能够利用计算机和其他工具帮助解决该问题；②符合逻辑地组织和分析数据；③通过抽象（如模型、仿真等）再现数据；④通过算法（一系列有序的步骤）支持自动化的解决方案；⑤识别、分析和实施可能的解决方案，并整合这些最有效的方案和资源；⑥将该问题的求解过程进行推广并移植到更广泛的应用中。这种表述和该课程的数学建模过程一致。在教学过程中引导学生像计算机那样处理问题，就是处理问题的自动化。把实际问题进行抽象，抽象出一个模型，通过简单的编程用计算机进行解决。对一个问题的解决尽量减少复杂的手工过程，尽可能地通过计算机解决，例如，需要建立大量的文件夹，或处理某些数据，使用Excel就可以解决。
2 采用类比的教学方法
计算机方面的理论知识比较抽象，不好理解。例如，在讲到二进制、八进制和十六进制时，部分学生感觉不好理解，因为在日常的，li活中不经常接触此类进制，计数和运算多采用十进制。并且学生不理解为什么需要这些进制。我们可以采用类比的方式进行授课，如生活中的星期是七进制，7天就是1周；12个月就是1年，月份就是采用十二进制；60秒就是1分钟，采用的是六十进制。计算机内部可以识别的是二进制的数据，人们为了阅读的习惯把3位二进制数用1位八进制数表示，把4位二进制的数用1位十六进制的数表示，是为了阅读的方便，通过类比，学生就比较容易接受和理解进制的概念，
在讲到操作系统中的进程和线程时，进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的、能独立运行的基本单位，学生也感觉不易理解。如果采用对比的方式，把进程比作公司，把线程比作公司的员工，公司拥有资金等资源，而进样是资源分配的基本单位，员工要开展工作，需要向公司申请经费，而线程若想正确执行，也需要有足够的资源，一个公司的业务开展，至少需要一个员工的工作等，这样学生就豁然开朗了。
3 充分发挥多媒体教学工具的作用
3.1 采用动画演示抽象的工作原理
在2013年5月北京地区举办的计算机算机教学交流活动中，我们深刻地认识到动画在教学过程中的重要作用，采用幻灯片的动画功能展示计算机的工作原理比较直观。例如，计算机指令的执行过程比较复杂，初次接触的学生不易理解，用幻灯片的动画演示指令的取指、解码、取操作数、在操作数的过程，学生很直观地理解了数据是从哪里取出，计算后又放到了哪里去，也通过比较形象的方式理解了数据通路的概念。
3.2 发挥教学网站的辅助作用
1）构建知识结构图。
计算机基础课程的知识不是特别深奥，但是涉及的内容比较广泛，章节之间关联性不强，可以通过教学网站中的知识结构图，使学生掌握各章节知识点之间的关系，这样学生容易建立起一个完整的知识体系。
2）作业互评。
针对学生作业有抄袭的现状，有些课程采用反抄袭系统，可以有效地避免此类问题，但是这种方法不能使学生看到好的作业是什么样的。我们的做法是以小班为单位上传作业，对于学生上传的作业，小班内的学生可以互相评价学生之间的作业，发表自己的评论，可以进行投票。这是一个互相学习的过程，也是一个作业公开的过程，每个学生都可以看到别人的作业，如有抄袭行为，会曝光在全班学生面前，从客观上杜绝了抄袭的现象。
3）作业情况统计和分析。
作业在学生之间可以互评，另一方面助教也可以评价学生的作业。助教把学生作业中存在的问题，通过简单的方式录入网站中，通过网站的统计和分析功能，用饼图或柱状图的形式展现学生对某些知识点的掌握情况、学生作业的问题主要集中在哪里，方便教师及时发现教学中存在的问题。
4 多样化的考核方式
该课程的考核包括课堂作业、实验作业、期末考试和大作业，其中课堂作业占25%，实验作业占35%，期末考试占20%，大作业占20%。课堂作业有随堂小测验，主要用来了解学生对课堂讲课内容的掌握情况，还有开放式的课后作业，需要学生查阅大量的资料，进行独立的思考，写出小论文；对于实验作业，要考虑学生之间的互评情况、助教的评分以及教师的抽查3个方面的情况；期末考试是上机考试，考查学生对一些知识点的掌握情况；大作业是数学建模，要求学生撰写论文。这样通过多样化的考核方式全面地评估教学效果。
5 结语
对教学过程的改革没有止境，我们还需针对学生的实际情况及时调整教学方法，找到最适合学生接受和理解的教学方法，不断学习新的教学理念，采用先进的教学辅助工具，提高数学质量。
参考文献：
[1]艾明晶，吴秀娟，李莹，等.大学计算机基础[M].2版.北京：清华大学出版社，2013：1-5.
[2]何秀青，何聚厚.计算机导论课程中计算思维能力培养研究[J].计算机教育，2012（15）：69-73.
[3]管会生，杨建磊.从中国“古算”到“图灵机”看不同历史时期“计算思维”的演变[J].计算机教育，2012（11）：120-125.
[4]易胜秋，彭国星，刘强.大学计算机基础课教学改革的研究[J].企业科技与发展。2012（19）：65-67.
[5]xupeisen112・算法第7课时：进位制[EB/OL].（2012-08-05）[2013-07-19].http：∥/view/b53f5036b90d6c85ec3ac630. html.
[6]dandycheung・线程和进程的关系之比喻[EB/OL].（2011-06-28）[2013-07-19].http：∥/dandycheung/article/ details/6573643.
