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篇1
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
篇2
选题是毕业设计论文工作的第一步.是高质量完成毕业设计论文指导的前提保证。经过三年多的学习，学生已经具备了从事本专业工作的基础知识，但相对来说他们的知识结构还是浅层次的，大部分同学还不具有选题、立项的能力，即使能选定题目，也往往难以全面提升自己的能力。教师在选题时，应贯彻因材施教的原则，题目的难度适应学生的实际能力和水平，鼓励一部分优秀学生有所创造。应该承认，在学习方面，学生是存在差异的，因此毕业设计论文选题难度要有差异性，这并不是一种歧视行为。教师的选题应与自己的科研项目相结合，发挥自身优势，以更好地指导学生。同时选题也要注意连贯性，可以利用前届学生的研究成果，在他们的基础上，继续作深入的研究。当然，学生不仅仅是以上两类，但只要掌握了因材施教这一原则，就找到了解决问题的思路。
二、确定选题。先导培训
课题确定以后.指导教师应给每个同学下达毕业设计论文任务书，以明确整体工作内容、提出明确的技术要求和量化的工作成果要求，包括论文的开题报告及设计的总体方案，论文及说明书的字数，图样、实物的数量，按毕业设计论文各阶段拟定工作进度，提供必要的资料和数据，列出部分推荐参考文献目录等。由多个学生共同参加的课题，必须分别明确各个学生应完成的工作内容和要求。
(1)以培养创新能力为中心的教学目标：要在毕业设计环节中突出加强对学生创新意识和创新能力的培养，首先，就要更新观念，从思想深处改变对毕业设计作用的传统认识.对毕业设计的培养目标和教学要求加以改革。明确地提出：毕业设计不再是单纯地针对解决专业技术问题能力的培养.而是对学生综合素质和创新能力的培养。毕业设计不仅是综合检测学生近四年学习的效果和水平，也是对已有教学环节的扩展和深化，更是检验和发挥学生创造性、开展创新活动的试金石，是学生综合素质与培养效果的全面检验。
(2)以学生为过程主体的培养原则与模式：毕业设计中学生创新能力的培养和创造活动的开展，必须坚持以学生为主体的培养原则。要想学生发挥能动性创造性，首先要使其具有自主性，成为毕业设计过程中的主角，而不是跟在老师后面亦步亦趋的配角。只有当学生切实地感到自己是创造活动的主体，才能激发创造的热情，全身心地投入创造的过程并关心创造的结果i才能进发出想象力、意志力和创造力。
(3)把握适度的指导方法与强度：把握适度的指导方法与强度在学生选择了合适的毕业设计题目，有了创新的欲望后，导师给予的正确、适度、及时的教学指导，会成为学生创新设计活动的催化剂、助动力和方向盘。
(4)鼓励学生的创新行为：学生是一个需要肯定、褒扬，需要体验成功喜悦刺激的群体，在毕业设计过程中，指导教师的信任和鼓励会直接影响到学生创新欲望的产生、创造意识的萌发和创造力的实现。以鼓励为主的指导方法，能够满足学生的成功需要，调动他们的积极性.再加以正确的引导.会大大促进学生创新意识的发展和创新能力的锻炼。
三、过程监控。全面育人
学生进入课题后，对每个人应根据任务书，列出时间表，对毕业设计论文工作进行督促检查。最后一学期学生课程少，加上找工作、研究生复试等问题，学生心态比较浮躁，检查督促跟不上，很容易造成毕业设计论文拖后，有的甚至完不成任务。指导教师每周至少应与每个学生保持接触交流，听取学生的汇报，检查进度情况，帮助学生解决毕业设计论文过程中遇到的疑难问题。整个毕业设计论文过程中，要培养学生独力解决问题的方法和能力：培养他们严肃认真的工作态度、勤奋钻研的优良学风：注重开发学生的创新精神和创造能力，严禁抄袭。
指导过程中，应该融思想道德素质教育、业务素质教育、文化素质教育于一体，注重学生素质的全面提高。坚持教书育人，在毕业设计论文指导期间，要对学生进行政治思想、职业道德和纪律教育，严格考勤。学生因故请假应督促其按有关规定办理相关手续。做事先做人，尊敬别人，科学作风，团队精神等是做事的基本素质要求，要让学生学习和体会做人做事做学问的各方面事情.要让学生养成良好的工作习惯。
四、指导撰写毕业设计论文报告
篇3
教学中存在的问题
计算机科学导论的教学内容虽然相对浅显，但是涵盖的知识面很广，几乎包括计算机领域所有的理论知识，应用技术、热点研究问题等。在授课中不仅要把基本的概念介绍清楚，还要对最新的专业动态有所介绍。在教学过程中主要存在以下几个问题。
1.合适教材难以选择
我国的计算机科学导论教材非常多，按其内容主要有以下三种：一、内容为计算机各种办公软件的使用，使学生具有使用计算机的初步能力，和非计算机专业开设的《大学计算机文化基础》课程等同[1]；二、将计算机专业学生大学四年要学的专业核心课程进行了浓缩，内容涉及面广；三、计算机和计算的本质属性用高度抽象的数学模型来刻画[2]，内容进行系统化、形式化的概括。由于目前中小学已开始开设了相关的课程，新生都具有不同程度的使用计算机的能力。所以选择第一种教材对于计算机专业的学生会过于简单，失去“专业引导”课程的本质属性；第二种教材在广度和深度上是比较难以把握的；第三种教材过于抽象，教师难讲，一般院校的学生难以理解。再加之计算机科学技术和应用技术的发展变化非常快[3]，可谓日新月异，许多教材内容的更新速度严重滞后。
2.理论教学过于复杂
新生非常渴望专业知识，计算机专业的新生对第一学期开设的计算机科学导论课程抱有很大的期望。教师希望通过讲授该课程给学生初步建立整个学科的框架，指明计算机专业学习的方向，激发他们的学习兴趣。但是把如数据结构，操作系统，数据库系统，编译原理等专业课浓缩为一章进行叙述[4]，叙述方式上又较少考虑新生的知识背景和理解能力。理论教学中勉强把计算机科学系统知识精装到学生的知识结构中[5]，不断出现的新概念、新理论和新知识使学生难以真正理解，又要求他们在短期内消化吸收，这样不但起不到很好的专业引导，反而使学生对计算机的学习望而生畏。
3.实验内容与理论教学相对独立
本课程配有相应的实验内容，但一般是以Windows操作系统和常用办公软件的操作为主，与理论教学相对独立。
4.考核方式传统化
对学生来说，最熟悉的考试方式是闭卷考试，这种考试方式注重对知识的记忆、理解和应用。在大学学习期间，很多课程没有单元测试、期中考试，采取的是直接的期末考试。学生到了期末死记硬背搞突击，平时很少去细细思索所学内容。本课程不只是介绍一些计算机专业的知识，更应该引导学生思考相关的一些问题。
教学的几点思考
1.教材内容和补充新信息相结合
教材的内容对基本知识介绍得比较全面，但为了提高教学质量和教学的有效性，在教学内容上教师需要适当地选择一些专业领域的新知识进行补充，如计算机技术和产品的最新发展、新成果、未来发展趋势等[6]。学生在掌握计算机基本知识的基础上对专业新知识有所了解，紧跟时代的新发展，与学生实际生活中接触到的产品和概念有所共鸣，这样可以激发他们学习本专业知识的兴趣。
2.构建启发式教学模式
传统的教学模式是非常封闭的，教师讲解学生听课，两者的交流比较少。学生的这种被动局面制约了他们学习主动性的发挥。启发式教学模式就是让学生的学习方式从被动变为主动。教师在对基础知识的介绍过程中，根据相应的知识点设置相关问题，对学生进行分组选择相应问题；进行前期的文献查找，撰写论文培训后，让学生自己去查阅相关资料，提炼内容，形成一份综合的材料，并在课堂上讲解给同学们；教师及时对学生所讲内容进行总结评述。把课堂的某些时间让学生掌控，教学中充分调动教师和学生的交流，在问题中探讨学习，在参与中掌握相关知识。在这个过程中让学生学会检索文献，整理资料，初步阅读计算机专业文献等；鼓励学生从问题出发，去钻研去思考，逐步训练专业的创新能力；在团队中学会合作；锻炼学生的表达能力；提高办公软件的使用能力；培养学生专业自信心；充分发挥学生的主动性。
3.适当增加理论教学的实验
Windows操作系统和常用办公软件的操作这些操作技能需掌握，但课堂上讲到的有些内容最好配合相应的实践，给学生实实在在的接触，这样能使理论教学的效果更理想。
4.改变考核方式
大学的课程在考核上一般采取期末考试成绩和平时成绩相结合的方法。计算机导论课程内容多，授课中若不采取传统的教学方式，而是结合专题讲座、学生参与教学的方式，该课程的部分考核可以在教学过程中完成。例如，可采取分组合作课题和独立选题论文相结合的考核形式。分组合作课题在授课中完成，学生按所在分组，分工合作完成相关课题，上台讲演，并通过各小组之间的评比给出相应成绩，这项成绩在教学中完成；独立选题论文，学生自主选取与计算机领域相关的选题，以论文形式上交，培养学生独立思考能力，这项考核在结课后一定时间内完成。两者结合，不增加学生记忆的压力，又给了学生充分的自。
结束语
《计算机科学导论》课程在专业知识整体介绍的同时要激发学生学习本专业的兴趣，发挥学生学习的主动性。课程难度和广度不容易把握，教师要不断更新教学内容，改进教学方法，使《计算机科学导论》课程真正起到引导的作用。
参考文献：
[1]许晴媛.《计算机导论》课程内容探索与改革[J].宁德师范学院学报（自然科学版），2011，23（3）：303-306.
[2]何昭青.《计算机导论》课程内容体系构建的研究与实践[J].湖南第一师范学院学报，2010，10（5）：63-66.
[3]李明东，等.《计算机导论》课程内容及体系结构改革研究[J].四川师范学院学报（自然科学版），2003，24（1）：6-8.
篇4
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
篇5
中图分类号：G642
文献标识码：B
1科目选择
高职院校学生英语基础和学习自觉性较差，而计算机类课程中有些课程本身难度较大，如.net、Java和UML等，这类课程用母语讲授时学生都感到抽象难懂，双语教学难度更大，学生往往会失去兴趣，拒绝接受，影响教学效果。因此，要选择相对容易、内容的条理性和规律性较强的课程作为试点，如“C语言程序设计”、“计算机导论”和“SQL Server 2000数据库”等课程。“C语言程序设计”是一门经典的面向过程的程序设计语言，是程序设计算法和思想的入门语言，讲授的是语法规则、程序结构和思想，几乎所有高职院校都开设这门课，很适合于双语教学。“SQL Server 2000数据库”课程研究的是数据库的概念、设计和应用，操作性强，是微软MCDBA证书必考内容，学生参加考试都是英语答题，因此课堂上用英语教学容易激发学生的兴趣。“计算机导论”主要涉及的是计算机的基本概念和基础应用，知识通俗易懂，比较适合作为双语教学的起点课程。在科目选择时，还应考虑到教师的情况，要选择用母语讲了三遍以上的课程，因为只有这样，教师用双语教学时才能够驾轻就熟，重点突出，不用考虑课程知识本身的问题，集中于英语的表达。
2教材选择
教材的选择要视学生的情况而定，学生英语基础较好而且课程专业知识有一定基础的，可使用国外原版教材，否则最好一本原版教材和一本对应的中文版教材。当学生用英语难以理解时，可以参考一下中文版教材。
原版教材要选择内容新颖、难度适中，最好是国外知名高校使用过的经典教材。如计算机导论课程可采用高等教育出版社引进的教材《Computer Essentials》，该教材紧密结合计算机应用的基本要求，提出了计算机应用操作中的共性问题和现代计算机的新观点。另外，一些国外计算机厂商的原版认证培训教材也可作为双语教学教材，如“SQL Server 2000数据库”课程可采用微软原版的培训教材。
3教学模式与方法
双语教学与普通教学有相同之处，当然也有许多不同的地方。学生除了专业知识是新的外，语言也是一个较大的问题。因此必须改变传统的“满堂灌”的方式，代之以“学生为主体讨论式学习”这种新型的教学模式。在具体的课堂教学中，对于基础比较好的班级，前半学期可以是老师先讲一段英语，然后再用中文解释一遍，这样让学生一开始有个过渡适应期，后半学期则采用全部英语教学，但对一些关键术语、技术还是要用中文解释一下。对于基础稍差的班级，全部用英语教学是行不通的，必须以母语配合，来使学生更好地理解和掌握教学内容。教师要鼓励学生在课堂上发言，不断培养他们的自信心，一段话、一句话、一个单词都可以，只要开口说，就要受到表扬，记入平时成绩。讲课过程中要有意识地反复强化常用的专业词汇，使学生能够用英语描述本课程的基本内容，用专业术语表达自己的观点。
此外，要给出一些中英文参考书、国外英语网站等，让学生课后去阅读，辅助学习。
除了使用原版教材外，还应采用多媒体手段增强课堂教学效果，如制作英语教学幻灯片、Flas和视频演示教学等，还可利用网络与学生课后保持联系，解答疑难。同时在教学过程中要不断收集学生意见，及时调整教学方法。
作业和考试是教学的重要环节。在双语教学过程中，要用英语布置作业和命题，要求学生用英语解答。在考核形式上可以根据课程特点，采用非传统的方式，如课程设计、社会调查和论文等，这在一定程度上锻炼了学生英文写作能力、信息检索能力和沟通合作能力。如计算机导论课程，我们采用小论文方式，3～4人一组，就某个专题去收集信息、提出观点、展开论述，最后每组上台用英语答辩，学生兴趣很大，效果较好。
4双语教学成功的保证
双语教学能否成功取决于多方面因素。首先教师是一个很重要的因素。双语教学对教师的专业知识和英语水平提出了相当高的要求，双语教学的教师不仅要有良好的英语语言能力和语言教学能力，还要有扎实的计算机课程专业知识和技能，因此最好是具有在国外学习工作的经历，或来自于海外的大学教师、大型外资企业的研究人员。这些师资的特征是英文流利，具有良好的科研素质，能站在学科国际前沿。但是目前很多高职院校这类教师较少，很多教师能力单一，专业教师英语能力薄弱，普通英语教师又不懂专业，从而在一定程度上限制了双语教学的开展。因此必须要引进和培养两条腿走路，一方面采取措施引进国际化师资，另一方面加大对专业教师英语能力的培养。我院在这方面开展了很多工作，如每学期对专业教师开设英语口语班，暑假开设全封闭英语班，每天8小时强化英语，共一个月，效果非常好。另外每年派一批教师去国外进修学习半年至一年。其次，采用双语教学的班级不宜过大，每班不要超过40人，这样便于教师管理班级，及时发现问题和解决问题，让学生有较多的机会发言。再有，要创设一个双语教学的环境和氛围，学校、班级的环境设计和校园文化都要精心设计，体现双语，课前、课中和课后也都要让学生接触到双语，沉浸在双语的环境中。课后除了参考资料外，还可以建立课外兴趣小组，请国外学者开设专题讲座，组织一些课余活动，如收看英语影视节目、英语短剧表演、英语演讲比赛等。还有，双语教学的课程不能太难，一定要由易到难，要时刻关心学生，逐步引导学生，激发学生的学习兴趣。最后，双语教学的成功需要学生的配合。计算机专业原版教材内容丰富，教师只能讲解其中部分内容，需要学生课外认真理解相关内容，另外，原版教材中的有些实验，特别是开放性实验内容，需要学生自主完成。
5结束语
双语教学是高职教学改革的重要内容，也是培养国际化人才的有效途径，它可以增强学生的英语能力和专业能力，使他们能阅读原版资料，了解国外最新技术成果，这一点对增强学生就业竞争力具有重要意义。另外，双语教学也提高了教师的英语应用能力，使教师能了解国外最新的教学和科研信息，更有机会参与国际学术交流，增强学校的办学能力，可以说达到了双赢的效果。因此有条件的高职院校应该实施双语教学，使高职教育更上一个台阶。
参考文献：
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随着计算机技术、通信技术和数字广播等技术不断发展，以互联网、无线通信为传播载体，以传统媒体内容与创新内容模式为核心的数字媒体产业在全球范围快速崛起，并正在改变着人们的信息获取方式和休闲娱乐的形式。
我国的数字媒体业近几年正处于高速发展时期，对于具有较高人文素养、掌握数字媒体核心技术并具有艺术创意能力的复合型数字媒体技术开发与设计人才需求旺盛。四川理工学院软件工程专业是与IT企业合作办学、实行“3+1”人才培养模式，即学生前3年在校学习，第4年在软件企业实习并完成毕业设计（论文）。为使培养的学生既有较扎实的理论基础，又有适应人才市场需求的职业技能，在软件工程专业大框架下设置了数字媒体技术方向。
数字媒体技术作为一个宽口径、以技术为主、艺术为辅、技术与艺术相结合的新的专业方向，涉及到不同的学科知识，因此，我们有必要通过探索与改革人才培养模式、课程体系以及实践教学体系的研讨，搭建科学的创新人才培养平台，促进软件工程专业人才培养整体水平的提升。
2.人才培养目标
培养目标是制定教学计划、设计课程结构、选择知识发展方式以及确定教学组织形式的依据，也是教学内容、教学方法、教学组织与管理、教学手段、教学评价等方面改革的基础和前提。软件工程专业数字媒体技术方向具有软件工程与数字媒体技术相结合的特色，注重对学生软件开发、应用能力的培养，实践性强。结合我们自身办学特色和办学条件，我校软件工程数字媒体方向人才培养目标是：“培养具备计算机科学、多媒体网络、软件工程技术、信息安全等方面的专业知识与技能，具有扎实的软件工程和数字媒体技术基础理论、宽厚的专业基础知识、较强的实践能力，能够从事包括新媒体应用以及虚拟现实等在内的多媒体技术开发、数字媒体设计与创作、计算机游戏设计、网页设计与网站维护、信息服务及数字媒体管理等工作的创新性技术人才。”
3.核心课程体系
数字媒体方向课程体系的建设以创新性复合型人才培养为基本指导思想，重视实践课程的开设，使学生所学习掌握的方法具有充分的实效性，真正做到学有所用，以适应未来的工作岗位，成为本行业和企业所欢迎的有用人才。课程体系分为软件工程专业核心课程模块、数字媒体方向核心课程模块、专业实训、毕业实习和毕业设计（论文）等模块。
3.1 核心课程
软件工程专业数字媒体技术方以软件工程专业为主线构成专业基础和专业主干课程。其中，计算机与软件基础课程有：计算机导论、程序设计入门、面向对象程序设计、数据结构与算法、Java程序设计、计算机组成原理、数据库原理、计算机网络、操作系统、编译原理、信息安全技术、计算机体系结构以及J2EE与中间件技术；软件工程专业课程有：软件工程导论、软件测试技术、需求分析与UML设计、软件项目管理与过程控制；数字媒体技术专业课程有：数字媒体技术导论、计算机图形学、数字图像处理、网络流媒体技术、用户界面设计、视频音频制作与处理、数字影视特技应用、高级游戏特性与游戏引擎、人机交互技术、虚拟现实技术与应用、高级脚本与插件技术等。对于实践性较强的课程开始单独的实验课程和配套的课程设计。
3.2 特色课程
计算机网络游戏由计算机技术、艺术设计学和计算机动画以及计算机图形图像技术高度交叉结合，目的是培养具有扎实的游戏编程功底和良好的逻辑思维习惯，具备较强的审美能力和一定的艺术素养，熟悉游戏产品开发流程，具有一定的策划能力，能在游戏公司、门户网站、手机运营企业、动画公司等单位从事游戏设计、游戏开发、游戏制作、游戏策划、游戏运营等方面工作的富于竞争力与创新精神的高级复合型人才。
计算机游戏程序设计。课程目标：本课程主要学习普及游戏开发理念，培养游戏开发氛围，挑选有潜力的学生组成开发团队；传授游戏开发中的程序设计要素，特别是游戏引擎开发的基本知识。通过本课程的学习，学生能够掌握游戏开发的基本理念，熟悉游戏开发的基本技巧和流程，并具备从事游戏程序设计工作的基本技能。
虚拟现实与数字娱乐。课程目标：本课程主要介绍虚拟现实的基本概念及其系统组成、相关的软件技术及虚拟现实的应用，并介绍了当前数字娱乐的现状，发展和一些关键技术。内容包括：虚拟现实的定义、特性和组成，虚拟世界的创建和管理，虚拟现实中的视觉计算，虚拟现实中的交互技术，虚拟现实中的声觉计算，增强现实，分布式虚拟现实，虚拟现实应用，与虚拟现实相关的数字娱乐技术。
4.实践教学体系
培养符合时代需要的创新性人才，就要强化实验教学的开放性和多层次化。基于创新性原则和以生为本原则，结合培养目标和自身教学特点，数字媒体技术方向实践教学体系分为课程实验，专业实训、毕业实习和毕业设计三个方面，各实践环节之问相互协调、相互衔接、循序渐进。
4.1 课程实验
依照实践能力培养循序渐进的原则，根据实现数字媒体技术专业基本能力培养的系列课程，并按照系列课程的复杂度和规模设计实践环节，开展了多层次课程实验教学，根据学生的需要和实践能力培养的渐进规则，将实验课安排大学四年的各个环节。
多层次实验教学是指在实验大纲与目标的规范基础上，将实验项目设计成基础型、综合设计型、研究创新型不同层次的实验。同一学生从基础规范一综合设计一研究创新这样难度递增的实验项目中逐渐进行训练，实现系统培养学生综合实践能力。课程实验主要包括：手绘训练、视频特技与非线性编辑、多媒体网页设计、移动娱乐软件开发、网络娱乐软件开发、界面设计课程设计、虚拟现实开发课程设计等。
4.2 专业实训
专业实训作为知识、能力、综合素质教育的结合点，成为数字媒体技术专业实践教学的重点之一。专业实训是对课堂教学具有延伸作用，是学生培训职业能力、熟悉职业环境、了解实际知识的重要渠道。通过专业实训，学生不仅可以把所学转化为所用，还能使学生在学习操作过程中通过不断调整自己的知识结构来慢慢适应相应职业岗位，锻炼职业的能力，为实习以及今后走向社会积累经验、打下基础。
我校软件工程专业是校级专业综合改革试点专业，以争建微软IT学院、HP软件学院为契机，与知名IT企业开展深度合作，联合培养具有国际视野的软件开发、软件测试和服务外包人才。与中软国际、Tarena（达内）科技等十多家IT企业联合建立了实习实训基地、就业基地。
4.3 毕业实习和毕业设计
毕业实习是学生将前期学习到的知识运用到生产实践中，真正了解、感受未来的工作，锻炼自己各方面的综合能力。真正实现与行业需求的专业实践能力对接。能胜任相应岗位的工作，从而积累工作经验，为就业做准备。为了增强学生和指导老师对毕业设计（论文）及毕业实习的重视，提高毕业设计（论文）的质量和提高学生在毕业设计（论文）及毕业实习实践环节获得的实践能力，也为缓解毕业设计时间（论文）不足，笔者将毕业实习与毕业设计（论文）有机结合，实行“毕业实习+毕业设计”相结合的模式，学生毕业设计的内容来自于毕业实习，并且毕业设计的内容要将毕业实习的内容进行一定的升华，除体现学生四年来所学知识综合之外，还要体现出学生的创新能力与科研能力，达到培养创新型、复合型人才的标准。
5.结束语
通过对国内外数字媒体技术相关专业及方向的调研，基于创新性人才培养目标，建立了相关的核心课程和多层次实践教学体系，融合专业技术、实践教学、校企合作共同培养为一体的软件工程数字媒体特色专业方向的知识体系，着力培养学生的艺术与技术交叉结合的数字媒体制作与开发能力和职业素质，进而使得学生的基础知识、科学素养、艺术感悟、专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展，以增强他们在数字媒体行业就业的竞争能力。
参考文献
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中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0119-02
一、在本科教学中开展本专业导论课程的必要性
测控技术与仪器专业是建立在精密机械、电子技术、光学、自动控制和计算机技术基础上，以工为主，多学科综合的专业，探讨各种精密测试和控制技术的新原理、新方法。开发激光、传感器、光电检测和计算机等新技术在精密测试仪器仪表中的应用，及以计算机技术为中心的面向机电运动、面向自动化生产的控制技术，使精密仪器仪表及测试和控制技术向高精度、动态、自动化、综合和多功能等机电一体化和信息化方向发展。因此，本专业本科教学具有鲜明的特点，包括：
1.课程门类较多，具有交叉学科特征
本专业的主要课程包括机械设计基础，电工电子学、微机原理与应用、自动控制、光学、测控电路、光电检测技术、传感器技术、智能仪器仪表设计、电路分析基础、电子技术基础、误差理论及应用、计算机程序设计、微型计算机原理与接口技术等，涵盖机械、电子、计算机等多门类的主干课程，课程信息量大。
2.注重复合能力的培养
本专业从培养人才方面来看，培养包括面向零件几何精度参数、机械量和热工过程参数的计量测试和控制技术，及仪器的应用和开发研究的高级工程技术人才，广泛适用于质量监督部门、机械、电气、汽车、造船、航空、航天、动力、冶金和石化等多方面产业和科研部门对人才的需求。因此，学生必须掌握机、电、计算机等多个领域的专业技能。
而本专业的学生入学情况则比较复杂，呈现如下几种特点：很多学生是在高考时报考的是通信、电子、自动化等其他热门专业，后经过调剂进入本专业学习，对本专业的特点缺乏认识，对于本专业课程多、跨学科能力培养的情况不太了解；存在与高中学习习惯的衔接问题，对大学学习的主动性不够；对于90后的新一代本科生而言，普遍对于社会具有一定程度的认识，面临较大的竞争压力，但是对于本专业的就业前景以及如何提高自身的就业能力还缺乏清晰的认识。
针对这种情况，在高等学科开展本专业的导论课程对刚入学的学生进行专业特点、课程体系的设置、就业情况等方面的介绍和学习引导是非常必要的。
二、课程的教学目标和难点
本课程的教学目的在于初步建立起概念体系，了解专业的知识体系以及后续学习的科目，明确课程之间的衔接关系，合理分配时间，明确学习目的、用法。此外，应使得学生了解专业的应用和发展过程、发展前景、毕业分配和可能职位。
本课程的教学难点在于，本科新生不具备本专业的基本知识，只能用大量的、实例、类比去定性解释基本概念以及课程体系结构，教学内容的深浅较难把握。同时，导论课的课时一般较少，通常在16学时左右，如何在短时间内让学生建立对专业的初步认识具有难度。
三、课程内容
本课程通过4部分进行讲授，主要包括：
1.基本概念
如测控技术、仪器仪表定义的介绍，包括什么是仪器仪表以及测控技术，并对现实生活中的仪器仪表分类举例，包括医疗、家电、工厂自动化、军事领域、航空仪表、宇航测控等应用的介绍；仪器的历史简介以及仪表的最基本功能组成部分，包括传感器、信号处理、转换、传输部分、信号显示、与人交互部分等；仪器仪表的分类，以及各部分功能的演变、评价指标等。
2.介绍传感器技术
包括其基本概念、分类、相关课程（如“传感器技术”），以及性能指标（包括静态指标、动态指标等）。介绍信号调理，用图示方式介绍噪声概念，模拟信号放大、模拟信号滤波的作用，以及相关课程（如“模拟电子技术”）；介绍信号处理，包括频谱分析、滤波等应用简介以及实现平台，包括硬件平台、软件平台及工具简介；介绍相关课程如“数字信号处理”、单片机、DSP等相关技术；介绍可靠性设计，包括特定条件、特定时间、完成特定功能的含义；介绍一般可靠性设计方法，包括电源、信号调理、屏蔽、改善应用环境等方法；介绍通讯技术，简单介绍通信技术的基本概念。
3.课堂讨论
课堂讨论仪器仪表的设计方法，回顾仪器仪表的评价指标，并讨论选择如下功能模块的实现技术：包括传感器的类型、原理、使用环境、寿命、精度、厂家、成本、对后续处理的要求；处理部分采用什么结构，模拟电路部分设计、模数转换设计、数字电路部分设计主要芯片选择、处理结构和算法；仪器整体结构，包括PC虚拟仪器结构、独立仪器结构，以及显示方式、输入方式以及主要模块的选择；根据信息存储要求、存储手段、数据导出特征选择存储技术；并考虑可扩展技术，如多台仪器能否联网、如何协调工作、选用何种协议等问题。
4.总结
仪器仪表（检测技术）与别的学科的关系以及检测技术在工科体系中的地位，指明信息学科的最前端，使用最广泛，需求最迫切。
四、教学方法的运用
传统的教学方法手段单一，缺乏交流，尤其专业导论课程内容抽象，教学效果往往不理想。为了取得较好的教学效果，可以采用以下方法：
1.精心制作PPT教案
由于教学内容是以专题形式组织，且尚缺少成型的教材，因此需要制作教案。采用文字、图像、声音、视频等多种媒体表现形式，以利于将背景知识及应用情况讲透。教学过程中利用大屏幕投影的优势，将一些需要教师在黑板上动态演示的过程作成FLASH动画，既可以在课堂上演示，也可以由学生在课后自己观摩。
在应用实例讲解中，对现实生活中的仪器仪表分类举例：医疗器械：例如心脏起博器、肠胃镜、X光、B超、核磁共振、检测监护仪器等，反映了检测技术造成医疗手段的进步；家电行业中空调、热水器、GPS定位导航系统技术进步造成消费者舒适度的提高；在工厂自动化中对温度、压力、转速的测量，以及生产需要的信息资料的获取等；在军事领域，包括对敌监控等直观、学生感兴趣的应用作为切入点介绍。在对传感器的定义介绍，举例包括：温度传感器，可以是双金属片：温度转换为机械变形；热电偶：温度转换为电压；数字传感器：温度转换为数字量等不同类型，但是功能相同。对信号处理、转换、传输部分的介绍，采用图表方式，表现各种信号处理、转换、传输举例：在信号显示、与人交互部分，用图举例，包括指针表盘、LCD显示、计算机屏幕等。在介绍评价指标时，以测温度为例举例，对于体温、环境温度、实验室精密生化反映温度控制、发电厂生产车间炉温监测等几种情况下需要的量程以及测试精度的对比。目的在于使仪器仪表抽象的知识形象化，便于学生理解。
2.教学形式上引入课堂讨论
组织学生就感兴趣的背景问题进行课堂讨论和辩论，讨论议题包括仪器仪表的应用、就业、学科在社会上的作用、前景等有争议的问题，以激发学生的学习兴趣和潜能，明确学习目的。
3.考核方式的选择
专业导论考核方式应采用能反映学生对专业认识掌握程度的一些方法，如采用课程论文、调研等形式，既可以避免死背书的弊端，又可以培养学生专业的兴趣。在这种考核方式下，学生不需要记忆枯燥的概念，而需要建立相应的知识体系。
五、教学效果
经过16课时的学习，大学一年级新生对于本专业的概念体系、知识体系和课程体系有了初步的了解和认识，并对后续学习的科目以及课程之间的衔接关系做了主动的调研，为今后四年的本科学习合理分配时间、明确学习目的打下了基础。此外，学生对专业的应用和发展过程、发展前景、毕业分配和可能职位均做了一定的了解。经过六年的教学经验证明，开设本课程对于学生的发展起到了明显的促进作用。
参考文献：
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[4]罗福午.提高对于专业概论课的认识[J].中国高教研究，1992，（2）：82-85.
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专业导论课是指导学生认识所学专业、规划未来发展的向导，对大学新生具有教学、教育的双重功能[1]。采矿专业导论课在帮助学生了解采矿专业基本情况，树立正确的专业思想，掌握大学学习方法和适应大学学习生活等方面具有积极作用。开设采矿专业导论课，可为学生提供了解本专业的平台，拓展视野，在一定程度上激发学习专业知识的能动性，为后续学习专业知识起到“导航”作用[2-4]。课程构建思路和实施步骤如下。开课前做问卷调查，了解学生特点、兴趣方向及对专业的了解。开课之初对专业概貌和课程体系做详细介绍。介绍角度按照理论课和实践课，基础课、专业基础课和专业课等分类进行。阐述对采矿专业学生而言，需要重视力学等基础课学习，也提醒学好英语、计算机等工具类课程。除此之外，可介绍学院本专业的一些特色和优势[5]。根据培养计划、课时和课程开设实际情况，选择若干门采矿核心课程，通过开展系列专题讲座，让学生对采矿专业的特点和学习方向有大致的了解。专题前沿的科学技术可开拓视野，提升对专业学习的兴趣。请学生分别上台展示个人作业和小组作业。个人作业主要谈对专业的理解和对未来大学学习的规划；小组作业主要按照采矿方向选择某一专题进行研究，了解采矿专业涉及的科学技术问题。通过个人展示不仅可以了解学生对专业的理解程度，也能锻炼学生语言组织和逻辑表达能力。小组作业需要团队合作完成，要求学生查阅大量相关文献，能锻炼文献搜索和整理、沟通能力。调研表明，研讨课不同程度提高了学生的认知能力、创新能力、合作能力和主动学习意识[6]。总结部分。对专业学习内容、知识能力培养重点、学习方法及训练途径归纳阐述；对课程后续学习和衔接（包括科研竞赛和专业咨询等）提供一些建议；通过优秀学长的视频和现身说法，了解学长对采矿专业的认识并获得学习建议。在课程结束之前再次进行问卷调查，反馈教学效果，以便后续教学中改进和提高。
二、教学实践
福州大学紫金矿业学院采矿工程专业自2015级开始采用上述导论课授课内容和方法，至2018级已有4届（共计204人）顺利完成该门课程教学实践。与之前主讲教师单纯讲授教材采矿概论相比，课程构建后的教学方法没有固定教材，教师参与人数和授课内容信息量明显增多，学生从文献资料搜集到专题展示文档的整理制作、论文撰写，乃至后期答辩互动，参与感增强，能力提高，取得较为满意的效果。
（一）导论课程调研准备
认真研读和领会福州大学教学文件、紫金矿业学院采矿专业培养计划要求，结合专业认证精神，对该门课程定位。通过开课之前对学生进行的问卷调查，了解学生兴趣爱好、专业选择背景、学习状态、对导论专业的学习期望及今后职业规划等。发放问卷之前提示大家问卷作答要记一次平时成绩，绝大多数学生能够认真作答，达到了预期效果。
（二）采矿专业整体介绍
主要包括课程体系、授课安排、学习资源、学习方法和要求等内容。按照“学什么，为何学，怎么学”问题逻辑展开和介绍。利用2个课时重点介绍主要专业课程及特点（如提醒学生要学好力学课、数学、计算机软件等基础课），学校学习资源和学院教师、实验室及实习基地情况。通过专业整体介绍，一方面，学生初步了解该专业和行业全貌，澄清一些常见错误观念；另一方面，通过横向和纵向对比，介绍该专业学习重点、特色和发展前景，提高了学生的学习兴趣。
（三）设置核心课程专题系列
结合实际，从学院培养计划设置课程中选择8门核心专业课程，即地采、露采、井巷工程、爆破工程、矿井通风、数字矿山、岩石力学与矿山压力与控制，分别邀请8位教师参与，以开设各课程方向专题讲座的形式介绍。考虑学时要求（每位教师分配1个课时），对各位教师讲座内容和时间等做了建议，请各位教师按照导论课程的要求精炼介绍内容，以便于由此汇集成为一门课程。比如，请各位教师按照对各自核心课主要内容知识、理论基础、技术前沿和应用等加以介绍，并对学生今后学习规划和准备事项提供建议，之后留一点时间与学生做互动交流，答疑释惑。
（四）运用翻转课堂加深学生对专业的认识
设置两次课（4学时）翻转课堂，以形成学生和教师的有效互动。通过提前布置个人作业“我的大学我的梦”，让学生主动了解采矿专业的所学所用，畅谈各自对专业的认识及今后学习规划。通过提前布置小组作业，即在前期核心课程专题讲座介绍和各自查找文献资料的基础上，从采矿工程专业有关研究方向和领域中选择某一专题（可以是这个方向或领域的科学理论、方法或应用技术）介绍。无论是个人还是小组作业，课堂主体交给学生完成，教师发挥点评指导和串联引导作用。学生在查找文献资料、团队分工合作及文本制作和展示等环节均发挥了能动性，学习能力得到锻炼，对专业的了解进一步加深和拓宽。
（五）总结提升对专业的认识
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信息社会对林学专业人才的培养提出了更高更新的要求，而林学专业学生的知识结构有明显的偏差，以计算机为主的信息技术能力普遍偏低。一方面人才市场需求远远不能满足；另一方面林学专业学生难以就业。林学专业教育如何主动适应我国现代林业发展的需要，培养出适应不同岗位的林业信息技术人才是值得探讨的课题。
一、林学专业信息技术人才的培养目标
高等教育如何培养适应新时代要求的具有创新精神的复合型人才，是目前各级教育部门所关心的重点，也是摆在高等林业教育面前的一道难题。
《浙江省“十一五”科学技术发展规划纲要》明确把信息技术在农林业中的推广应用作为今后发展的战略重点。林业信息化建设人员信息化素质偏低，有些单位也试图依靠引进计算机科学及相关专业的毕业生来承担林业信息化建设的重任。事实表明，这些毕业生在进入林业行业后由于缺乏林业知识背景，很难适应林业信息化建设。因此，培养一大批既熟悉林业知识又掌握信息技术的复合型人才迫在眉睫。
林业信息化建设需要不同水平不同层次的信息技术人才，有些对信息技术要求很高同时对林学没有要求或要求较低的岗位可以通过引进计算机科学技术专业的人才来担任，但大多数岗位还需要林学专业的人才。因此，我们首先要明确林学专业信息技术人才培养的目标，即学生通过四年课程的学习应该达到和掌握怎样的技能和水平?笔者的设想是，要求林学专业学生不仅能够熟练地掌握办公自动化软件、常用的软件工具和基本网络技术，而且还能熟悉使用一种林业应用信息系统；另外还应掌握处理常见的计算机故障和简单的维修技术，部分学生熟悉一种地理信息系统软件或一种遥感软件。对于少数学生还应多了解一些软件开发的知识，了解软件开发人员的思路和需求，掌握一门编程语言和一门数据库技术，具备较高的计算机编程能力，或者较好地掌握网络技术，以便于在以后的工作中成为满足林业信息化建设需要的人才，成为林业信息化建设的主要技术骨干。
二、林学专业信息技术人才的培养
当前我国林业行业的主要任务很多，决定了林学专业人才培养的方向较多。林学专业学生不可能都朝着林业信息技术的方向发展，在培养计划中也不可能设置很多的信息技术课程和课时。这就要求在有限的信息技术课程和有限的课时内培养出适应林业信息化建设不同层次的人才，实现林学专业信息技术人才的培养目标。
浙江林学院林学专业采用“平台+模块”的培养模式，确保林业各种特色人才的培养。第一平台为公共基础平台，第二平台为学科专业基础平台。前两年以素质培养为主，宽口径、厚基础；第三年为专业平台，完成专业模块课和专业选修课，实现特色+技能培养；第四年为个性培养，学生根据需求进行毕业设计。
教学内容与课程体系是人才成长的养料，也是影响人才培养质量的重要因素。为了更好地对林学专业学生信息化能力的培养，我们对教学计划进行了全面修订，并对课程体系进行了改革。主要以信息技术课程为依托，同时创造性地在非信息技术课程中穿插安排信息技术内容的传授和实践，并对少数对信息技术有浓厚兴趣的学生在非课程教学环节中进行重点培养。
(一)信息技术课程中的信息技术教育
浙江林学院林学专业的课程主要由公共基础平台课程、学科专业基础平台课程、专业必修课程、专业选修模块课程和公共选修课程组成。在公共基础平台中，林学专业的信息技术课程主要由两个阶段两门课程组成，即“计算机与信息技术应用基础”课程(第一学期开设)和“高级程序设计”课程(第二学期开设)，二者是递进关系。专业平台中设置了“遥感导论”课程(第四学期开设)、“地理信息系统”课程(第五学期开设)和“森林资源管理信息系统”(第七学期开设)。公共选修课程中设置了其他信息技术课程供学生选修。
1 “计算机与信息技术应用基础”课程。这是信息技术的第一门课程，也是最基础的课程。主要介绍计算机文化基础知识、办公自动化软件microsoftoffice、常用软件工具、网络技术、数据库技术等知识。主要任务是使学生掌握在信息化社会工作所必备的办公自动化、计算机网络基本操作技能，了解计算机应用的基本知识和操作技能，提高计算机的应用能力，使学生树立起牢固的“信息意识”。
学生学完课程之后，有的看不懂帮助，不会安装操作系统，甚至连简单的软件都不会安装，一些简单的计算机维护也要请人指导帮助，这些现象都应当避免。这门课程应以注重有效提高学生的实践能力和举一反三的能力为主，因为教师不可能把所有的常用软件都一一讲到，学生也不能等老师讲了之后才能使用。我们要教会学生一种正确的学习方法，培养学生的自学能力和动手能力，为信息化能力的培养奠定扎实的基础。
2 “高级语言程序设计”课程。“高级语言程序设计”是林学学生信息技术教育中最基本和最重要的内容。本课程以培养学生的程序设计能力为主，要求学生在掌握高级语言的基本结构并能熟练用之编写程序的基础上，掌握面向对象程序设计的基本概念，掌握窗体和常用控件的使用，具有程序调试和出错处理的能力，能较熟练地运用开发windows环境下简单应用程序的能力。主要任务是使得学生初步掌握一门高级语言。
在本课程的学习中，学生往往对该课程的语句结构还能掌握，但一碰到自己动手编程的设计问题就束手无策，不知如何下手。所以，在程序设计的教学过程中，一定要注重培养学生的程序调试能力和编程的思维导向，强调实际操作能力的训练，想方设法提高学生的编程能力和编程思维能力，并对编程能力较突出的学生及早发现，进行重点培养，为培养较高层次的林业信息技术人才奠定基础。
转贴于中国
3 “遥感导论”和“地理信息系统”课程。“遥感导论”和“地理信息系统”是林学专业的两门专业选修课，也是信息技术培养最为重要的两门课程。“遥感导论”课程注重反映遥感的基础知识与理论，结合遥感技术的最新成果及应用，以“林”为特色，详细讲解遥感的基本概念、遥感成像原理、遥感图像特征、 遥感图像处理和信息的提取的基本方法等内容，要求学生能够熟悉一种遥感图像处理软件的使用操作，为森林资源调查打下基础。“地理信息系统”课程要求学生加深对地理信息系统的基本概念、基本原理的理解；掌握应用地理信息系统进行空间数据的采集、编辑、处理的方法、空间数据分析功能方法；熟练掌握常用地理信息系统软件的应用与操作。中国
遥感和地理信息系统是林业信息化建设的主要技术，在课程讲解过程中注重结合林业信息化建设实际是进行林学人才信息化能力培养的关键。
4 “森林资源管理信息系统”课程。“森林资源管理信息系统”是本校林学专业的专业选修特色课，是将前面3年所学信息技术总结集成提高的课程，占有相当重要的作用和地位，也是大学4年最后的一门信息技术课程，具有很强的综合性和实践性。
通过课程的学习，要使学生具备信息管理和信息系统方面的知识，掌握管理信息系统的基本概念和原理，系统分析、设计、实施和评价的方法，空间信息的管理技术，熟悉信息技术在组织管理中和森林资源管理中的应用，基本掌握信息系统开发的过程和方法，初步具有正确使用、管理和组织信息系统的能力，培养学生具有将管理理念融入管理信息系统中的能力，使学生对信息系统的理论和在林业中的应用有较深刻的了解，使之成为信息社会的中高层管理者。
5 其他信息技术课程。除了上述的信息技术课程之外，公选课程中还设置了“高级语言程序设计”(其他语言)、“动漫技术基础”、“网络技术”、“网页制作”、“数据库原理与技术”等课程供林学学生进行选修。学生可以根据自己的兴趣和爱好选择适当的课程进行学习，从而提高自己的信息技术素质。
(二)非信息技术课程中的信息技术教育
在目前的培养计划中，由于课时限制的原因，学科专业基础平台和专业必修课程中没有(也没有必要)设置专门的信息技术课程。教育部要求计算机教育应贯穿于整个大学教育，做到学习期间不断线。在教学管理上让讲授专业课的老师参与信息技术不同层次课程的教学研究，在专业课程教学中体现信息技术的教学内容，有助于课程体系的建设、发展和完善。
在信息技术课程学习过程中，学生不知道信息技术能在林业中干什么，有什么用。对于林学专业的学生来说，要学习如何通过信息技术来解决林业问题。如果只是单纯地学习信息技术知识，而不能将其与林业进行充分的结合，学生会感到所学的信息技术知识得不到应用，同时林业信息技术的复合型人才培养目标也不能实现。
因此，值得在非信息技术课程中，如“概率论与数理统计”(第三学期开设)、“测树学”(第五学期开设)、“森林经理学”(第六学期开设)等，探讨如何结合专业进行信息技术教育。
1 microsoft office的深入学习。在大一的“计算机与信息技术应用基础”课程完成之后，学生对word的文字处理基本操作、excel的制表、绘图和计算等基本功能和powerpoint演示文稿的基本操作已有了基础的认识，但是还有很多的菜单和功能不清楚，认识还很粗浅，离社会实践要求有一定距离。需要在以后的课程学习中继续加强使用和体会，以掌握更多的技巧。
在专业课程中要求学生按照教师提供的文档格式在计算机上写出实验报告和作业；安排学生上讲台做读书报告等，使他们进一步熟悉word和pow—erpoint的菜单和功能，按照预定目标编排出图文并茂的文档，提高学生的排版能力和演示文稿的水平。
为了深入学习excel，授课老师可以通过安排适当的教学内容和实验项目，将excel功能很强的函数、图表、统计与工程分析功能逐一结合实例具体说明其操作步骤、计算方法和计算过程，比如“概率论与数理统计”中的一元回归分析、方差分析、t检验、统计量的临界值等内容；“测树学”中一元材积表的编制、树高曲线的绘制等内容；“森林经理学”中一些图表的绘制、线性规划问题等内容。通过类似的学习，使学生感觉到自己所学的信息技术能真正地解决林业上的实际问题，增强其成就感，从而不断激发学习兴趣，提高林学和信息技术水平。
2 高级语言程序设计的深入学习。提高学生的编程能力不是一朝一夕就能完成的，而是一个长期训练的过程。学生反映在通过计算机二级考试以后编程能力不但没有提高，反而很快就把原来学习过的程序设计内容都忘记了。因此，教师要根据学生的具体情况，在相关的专业课程教学实践中结合编程练习，采取切合实际的教学方法，不断的积累总结经验，以达到预期的教学目的。比如“测树学”中一些常用算法就可以结合高级语言程序设计来编程实现，可以根据学生的编程水平，从易到难地选择安排单木材积测算、林分蓄积测算、林分出材量及板方材材积计算、生长量计算、拟合模型参数计算、一元材积表编制、地位指数表编制等编程内容。
3 遥感和地理信息系统的深入学习。遥感和地理信息系统技术已在森林资源管理上得到广泛应用，正逐步普及到市(县)林业局和林场管理上。由于遥感获取大尺度数据的能力，地理信息系统强大的空间管理分析能力及森林资源所具有的分布的时空特征，在林业信息化建设中，遥感和地理信息系统已成为林业信息化建设的不可缺少的工具。
在遥感和地理信息系统学习完成后，可以在“森林经理学”(第六学期开设)课程教学中，突出遥感和地理信息系统在森林资源经营管理中的应用。比如，在森林区划和森林调查章节中，讲授gis的数据采集和数据编辑功能。在森林采伐、经营方案、森林资源动态、森林景观动态等章节中，讲授gis的空间分析功能。在综合实习时，利用实时的遥感图象作为森林资源的主要信息源，采用gps作为地面控制点的手段，对地形图进行矢量化，以arcgis为软件平台，进行某个林场的森林资源gis空间数据的制作，包括森林林相图、各种专题图、森林资源统计表的生成和森林经营方案的编制，并利用两期数据，进行林业土地利用变化的动态分析，进而使学生切实提高信息技术在林业中的应用能力。
转贴于中国
(三)非课程教学中的信息技术教育
对林学专业的学生进行以计算机能力为主的信息技术教育重点要依靠课程教学和实践，教师要注重引导学生在学习时掌握基本理论和方法，做到触类旁通，同时更要注重培养学生今后继续获取知识的能力。信息技术相关课程的教学与其他课程教学一个明显的区别就是要给学生提供充分的实践机会，这样才能把信息技术理论和知识变为一种熟练的技能，才有可能把信息技术熟练地应用到林业中去。但是，仅依靠课程教学和实践来提供学生足够的实践机会是不可能实现的。在每一届学生中，总有少部分学生专业知识扎实，且对信息技术的兴趣极大。对于这样的学生，要充分挖掘他们的潜力，积极利用非课程教学环节展开多层次、多方位的重点培养。中国
在近些年的实践中，我们主要是利用了毕业设 计(论文)、科研实训(学生课题和教师课题)和实验室开放项目3个教学环节。在这3个教学环节中可以选择遥感在林业上的应用、地理信息系统在林业上的应用或程序设计开发一个管理信息系统等大型实验对学生进行信息技术的较高层次的培养。
1 毕业论文。毕业设计(论文)是实现林学本科信息技术人才培养目标的重要教学环节，也是最后一个教学环节，为了更好地发挥毕业设计(论文)对学生信息技术能力提高的作用，同时减少学生找工作与毕业设计(论文)的冲突，我们于第六学期末就完成学生的毕业选题工作，学生在教师的指导下早早地从暑假就开始毕业设计(论文)工作。
2 科研实训。浙江林学院设立了“大学生创新人才培养基金”，每年拨出专款用于大学生科技创新活动，使学生在导师指导下，接受较为严谨的科研工作训练，开展一些初步探索性的研究工作。每学期进行一次大学生科研训练计划项目申报，学生围绕一个课题自由组合组成科研小组。所申报的项目要求有一定的创新性，对学生某方面的能力有所锻炼，并具有实际应用性或现实意义。教师利用大学生科研训练计划，指导学生申报信息技术在林业上的应用等相关项目，或者允许学生直接加入到指导教师的相关科研课题中进行研究。这样的科研实训，使学生有接受科学研究训练的机会，有利于信息技术能力的提高。
3 开放实验室项目。浙江林学院于2006年设立实验室开放专项经费，支持开放实验室项目，允许学生进入实验室，给学生创造了实验活动的环境。教师根据培养林业信息技术人才的要求，提出合适的实验室开放项目，向学校教务处提出申请，教务处批准后公布开放实验室项目清单并组织学生申报。学生以小组为单位，根据实验项目的不同，小组人员由学生自由组合，自己选择已公布的实验项目，向开放实验室提出申请，实验室批准后即可着手实施。
相对于课程教学而言，这3个教学环节在信息技术培养方面有其优越性。第一，前者是以教师为主，后者是以学生为主，教师不是前台的讲解，而是变为幕后的指导，整个教学环节以学生为中心而展开。第二，学生更为主动，学生自主选择题目作为自己的毕业设计、科研课题或开放项目，更有利于发挥学生的主观能动性。第三，后者对林业信息技术的综合性更强，要求更高，要求学生花费相当的精力和时间来掌握相关的知识和技能。
篇10
学生的成绩是衡量高校教学质量的一个重要指标。随着高校学生人数的逐年增加，学生成绩数据也越来越庞大，这些大量的数据中蕴含着许多有意义的信息。数据挖掘（Data mining）是用于从大量的不完全的、模糊的、有噪声的观察数据中，去发现用户感兴趣数据的技术。利用数据挖掘技术发现大量学生成绩数据中的规律和隐含的知识，对于指导高校教学质量和培养计划的制定都具有重要的实际意义。
本文将利用数据挖掘工具软件orange，以广西师范学院计算机专业学生成绩为例，对计算机专业学生的成绩做非监督分类处理分析。
2.orange软件简介
Orange是一个基于组件的数据挖掘和机器学习软件套装，其中封装了决策树、关联规则、统计分析等数十种数据挖掘经典算法。它功能友好，其具有快速而又多功能的可视化编程前端，可以方便浏览数据分析和可视化。Orange软件是绑定了Python以进行脚本开发，能够与c，c++方便的融合。是数据挖掘的有利工具。打开orange软件后可见其界面图：
图1 orange软件的界面图
本文利用orange软件中的ID3决策树算法对广西师范学院计算机专业的学生成绩做分类分析。决策树是一种利用信息论原理对样本的属性进行归纳分类产生的树形结构。
构建决策树的基本步骤为：
（1）连续属性离散化
（2）选择测试属性构造决策树
（3）决策树剪枝
3.利用orange的id3算法分析高校学生成绩
在利用orange中的决策树算法对高校学生成绩进行分析之前，进行数据采集，并将数据处理成算法所需的数据格式等步骤。下面详细介绍分析过程：
3.1 数据采集
本文以广西师范学院计算机与信息工程学院的3届学生成绩为例，对其进行处理分析。所采到的原始数据信息表包括：学生的基本信息表、学生学科成绩表，其中学生学科成绩表包含了学生大学四年所修的所有学科的成绩数据。
原始学生成绩表如表1所示：
表1 学生成绩信息
原始学生基本信息表如表2所示（基于保密原则，给出格式，学生具体信息不便透露）：
表2 学生基本信息
表3 学生成绩分布处理字段说明
Codedesign：程序设计成绩; math：数学成绩; P.E.：体育成绩;
Introduceofcomputer：计算机导论成绩; English：英语成绩; Total：总成绩;
area：籍贯; sex：性别; result：等级评定;
表4 整理后的部分学生成绩表
codedesign math P.E. English introduceofcomputer area sex result
1.3 1.3 1.8 1.7 0.7 M 1 C
1.5 1.2 1.8 1.5 0.7 E 1 D
1.4 1.4 1.8 1.5 0.7 W 1 C
1.5 1.4 1.9 1.3 0.6 E 1 D
3.2 数据预处理
（1）数据清洗
在收集到的数据中，往往包含着许多与挖掘任务无相关、冗余的属性。为提高决策树算法的效率，需要对原始数据进行清洗。
学生基本信息表的清洗：只保留性别、籍贯两个属性。
学生成绩信息表数据量大，科目繁多。为能够在成绩分类挖掘中进行统一比较，本文只选取了部分科目成绩进行整理比较。这些科目成绩分别是：程序设计成绩、数学成绩、体育成绩、英语成绩和计算机导论成绩数据。
（2）数据规范化
学校的学生成绩信息是用百分制记录，不符合ID3算法数据需离散型的要求，故应ID3算法的要求，数据源整理为离散型变量。
性别数据处理：男为1，女为2;
籍贯数据处理：本次收集到的学生数据以广西学生为多，桂南为S，桂北为N，桂东为E，桂西为W，桂中为M。广西以外地区以another表示。
成绩数据离散化处理：由于原始成绩都为百分制，使得数据过于连续，难以进行区分。处理方法为：将总成绩除以一百，再进行四舍五入。例：在其中一组数据49份P.E.成绩中，学生的分数从158分至192分不等，出现三十余组数据。将其成绩除以100再四舍五入，如158分的成绩将化为1.6，192分的成绩则化为1.9。整组P.E.成绩便被划分为了：1.6、1.7、1.8、1.9四个组别。
经过预处理后，得到的学生信息表内容如表3所示，部分数据整理示例如表4所示.
3.3 实验步骤
（1）打开orange软件。
（2）使用File部件负责所需分析数据的导入，Classification部件负责分类算法的选择，Classification Tree Viewer 与 Classification Tree Graph部件分别代表决策树的两种不同表达形式。前者是以树状目录表的形式表示ID3的分类结果，可以观察到分类的数据细节，包括类别、阈值等。后者以图形的方式表示ID3的分类结果，非常直观。
将部件以单线相连，便可以实现由File所导入数据的决策树输出。
图2 Orange Canvas部件连接图
（3）双击File部件将出现数据导入界面，按提示操作即可完成实验数据导入。
（4）导入数据后，回到Orange Canvas部件连接图，此时数据已经通过Examples连接线段导入Classifiction Tree部件选择了算法。Classifiction Tree的连接线段将其导入Classification Tree Viewer 部件和Classification Tree Graph部件。我们通过双击Classification Tree Viewer 与 Classification Tree Graph部件便可以得到决策树的两种表现形式。
Classification Tree Graph示例如图3所示：
图3 实验结果Classification Tree Graph表示
3.4 实验结果分析
从决策树的分类结果我们可以看出：信息熵下降程度最大的分类属性为math;其次为专业课成绩introduceofcomputer。数据分布表现为：学生成绩首先以math成绩进行分类，math成绩<1.250的学生成绩评定都为D，math成绩>1.250的学生成绩评定以C为多，占有73.7%;其次在math成绩>1.250的学生里以introduceofcomputer成绩进行分类，introduceofcomputer成绩<0.650的学生成绩评定为为D，introduceofcomputer成绩>0.650的学生成绩评定为C，等等。
从以上成绩的分布来看，影响计算机专业学生的专业成绩的主要因素有两个，一个是数学成绩，一个是计算机导论成绩。这说明了计算机专业本身是一个逻辑性很强的专业，数学能力较强的学生比较容易适应这个专业的学习。另一方面，计算机专业也是一个应用型的专业，要求学生有较强的动手能力，反映到成绩上，表现为一年级的学生如果在计算机导论的成绩较好，说明这些学生对计算机的操作熟练，对这个专业有直观具体的认识，因而在后面的专业学习中成绩也较好。
4.结论
本文以orange机器学习软件为工具，以广西师范学院计算机本科专业学生的基本信息和成绩数据作为处理对象，对如何利用orange软件中的决策树算法对计算机专业的本科生的成绩分布进行了数据处理及分析，提供了详细的实验步骤和方案。数据分析得到的结论符合计算机学科特点，能够为学院领导在专业培养计划的制定中提供科学的依据。
参考文献
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[5]刘春阳.数据挖掘技术在高校成绩管理中的应用研究[D].大连交通大学工程硕士学位论文.2009：29-4.
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篇12
1课程设计改革的意义
完备的实践教学体系主要包括课程实验、课程设计、实习、毕业设计(论文)等。通常，国内高校都将毕业设计(论文)环节作为实现解决复杂工程问题的重要载体。但近年来，毕业设计期间应聘、考研等挤占了学生很多时间和精力，设计内容往往弱化甚至忽略难以处理的学科交叉问题和非技术因素，且毕业设计往往采取一人一题，很难达到个人与团队的教学指标。课程实验往往随理论授课逐周分散进行，受学时限制以及学生知识掌握处于积累阶段等因素，一些深度型、探究型、综合型的实验往往很难开展。实习由于受到场地、经费、管理难度、企业技术保密等限制，往往缺乏理论指导下的实践。一些计算机类专业学生到实习单位后，只能接触一些前端页面或模块代码的机械性编写，无法接触软件或硬件的具体设计过程，有些专业实习甚至畸变为企业参观。《计算机类专业教学质量国家标准》要求计算机类专业学生4年的实验当量应不少于2万行代码。在课程设计方面，要求至少完成两个有一定规模和复杂度的系统的设计与开发。调研发现，实践教学体系中提高学生解决复杂工程问题的环节应保证时间的集中性，内容的规模和复杂度要达到国家标准中的要求，且应在理论的指导下开展，课程设计比较符合这一要求，应作为提升学生解决复杂工程问题能力培养的关键突破口。
2课程设计改革宗旨和研究方法
2.1课程设计改革宗旨
第一，以培养学生解决复杂工程问题能力为主线，突出工程技术应用能力的培养，强调自主学习和终身学习意识培养，全面提升学生的能力和素质。第二，使学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案，在设计环节中体现创新意识，实现多方案分析与评价，从而全面提升实践教学效果。第三，使学生深入掌握工程原理，结合工程实践，体现综合运用，提升解决复杂工程问题的能力。第四，分解落实解决复杂工程问题能力的培养，课程设计的持续改进逆向推进课程体系的整体优化。第五，构建计算机专业完善的实践教学体系和课程群体系，建立各项实践教学活动的持续改进机制。
2.2基本研究方法
第一，调研法。采取调研问卷调查和访谈的方式，对目前已毕业学生、在校生(包括计算机类专业本科生、研究生)、教师(包括教学管理、教学一线、教辅等多层面)开展调研。同时走访和调研部分高校、IT企业和专业培训机构等。第二，逆向研究法。从实践入手，逆向优化专业类知识体系教学。第三，分析建模法。对调研数据、教学环节统计与考核数据、质量保证监控数据进行科学分析，借助人工智能手段进行建模优化。第四，螺旋优化、研以致用法。杜绝纸上谈兵，形成的专业课程设计内容设置实施方案(含教改方案、教学大纲、课程标准、考核标准等)，直接实施于一线教学活动，并通过实施效果的反馈螺旋优化后续方案。
3课程设计改革实践
课程设计计划的实施要求指导教师明确课程设计对应于工程教育认证标准具体的毕业要求指标点，并要在课程设计过程中坚持实施。明晰课程设计对毕业要求指标点的支撑作用，为合理安排课程设计的内容明确了指导思想。本校计算机科学与技术专业培养方案以工程教育专业认证为背景，共设置11门课程设计。一类课程设计在前5学期开设，涉及专业类知识课程门数相对较少，具体包括以下7门课程设计:C语言程序设计课程设计、Java程序设计课程设计、数据结构与算法课程设计、数据库原理课程设计、计算机网络课程设计、C++程序设计课程设计、JavaEE编程技术课程设计。以上课程设计以语言开发为主，是培养学生计算思维、软件工程设计规范、计算机语言开发能力的基础。指导教师面向解决复杂工程问题培养，认真设定课程设计题目和内容。以学生为中心，强调基础性、技能性、应用性、工程性和创新性，采用问题驱动和求解渐进化方式不断提升学生解决复杂工程问题的能力。每门课程设计在具体实施中，指导教师始终探索课程设计如何解决承上(课程实验)启下(毕业设计和实习)，并不断思考和探索课程设计如何逆向优化专业类知识课程的教学活动。计算机科学与技术专业另一类课程设计在第6和第7学期设置，综合性较强(在某些高校或专业有时被称为“综合开发实训”或“综合训练项目”等，但通常拘泥于一种开发语言或技术)。综合类课程设计有4门:A.体系结构课程设计。专业类知识课程涉及体系结构、计算机组成原理、编译原理、汇编与接口技术、计算机网络等硬件类和系统类课程。B.操作系统课程设计。专业类知识课程涉及操作系统、Linux系统等系统软件类课程和部分高级语言类课程。C.软件开发综合课程设计。专业类知识课程涉及各种高级语言类课程(如Java、C、C++)、软件工程、数据结构与算法、数据库原理等软件开发类课程。D.Python与人工智能课程设计。专业类知识课程涉及各种高级语言类课程(如Python、Java、C、C++)、数据结构与算法、人工智能导论等课程。综合类课程设计涉及大量通识类知识和学科基础知识，具有较高的综合性，包含多个相互关联的子问题，体现问题和系统的规模、难度、复杂度、综合性。课程设计更强调培养学生的系统观，使学生能够站在系统的高度，以系统的视角去看问题，去适应错综复杂的应用场景，最终实现问题的系统化、科学化求解。“软件开发综合课程设计”综合了之前的.NET综合课程设计、Java综合课程设计等软件开发类课程设计。根据工程教育专业认证要求，这门课程设计并不拘泥于某一种语言或技术要求，要求学生能够针对复杂工程问题，选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具等设计开发一套软件系统，并通过对比得到有效结论。“Python与人工智能课程设计”以解决复杂工程问题入手，学生首先分析问题建立模型，然后给出解决方案和算法设计，通过Python语言及其扩展库编程实现系统，最后通过设计方案、模型、算法、开发语言等多个角度对比分析给出所设计系统的客观性评价。在2017版培养方案中该课程设计为“Python程序设计课程设计”，设计内容包含了软件开发、大数据、人工智能、深度学习等。2019版培养方案中，专业增设了1门48学时的人工智能导论理论课，Python程序设计和人工智能导论合并为1门2周的“Python与人工智能课程设计”。“体系结构课程设计”和“操作系统课程设计”是专业认真研究工程教育认证标准后于2019版人才培养方案中新设置的2门课程设计。在学时紧张的情况下，专业仍增设了这2门综合类课程设计，力图保证学生硬件系统、组成原理、体系结构、操作系统方面的综合设计能力培养质量，保证人才培养的系统性和专业性。课程设计具体实施过程中，指导教师以突破解决复杂工程问题能力培养为核心安排课程设计内容，使学生的能力培养达到工程教育认证标准的培养要求，反复思考和尝试解决以下关键问题:第一，课程设计内容重点覆盖了《华盛顿协议》7个特征中的哪些特征?课程设计的规模、难度、复杂度、综合性是否能满足工程教育认证背景下的解决复杂工程问题的要求?第二，课程设计中，如何运用深入的而不是浅显的工程原理，经过什么样的分析，而不是直接套用原理、公式来解决设计目标?第三，课程设计中学生在哪些理论指导下进行实践?加深对哪些原理的理解?第四，为了突出复杂工程问题的解决，与课程设计相关的一门或多门相关课程的讲授环节中，将对传统的授课方式、方法和内容采取哪些变化?与课程设计相关的理论知识讲授和基本实验环节能否为学生完成课程设计奠定扎实基础?第五，课程设计是否要引入混合式教学?如果引入，混合式教学将如何提高课程设计效果?第六，从以学生为中心的角度分析学生如何通过课程设计和相关理论的学习，实现从“学了”到“学会”再到“会应用”?第七，课程设计“能力培养”如何量化考核，“复杂度”如何评价?以产出为导向，如何建立持续的人才培养改进机制?通过指导教师的不断思考和改革尝试，使各门课程设计实现了设计理念的转变、从简单到综合的转变、从单一系统到增加对比分析、综合评价等突破常规的转变。
4课程设计改革效果
课程设计改革使计算机科学与技术专业逐步形成一套课程设计内容设置实施方案(含教改方案、教学大纲、课程标准、形成性考核标准等)，并直接实施于现有教学活动。通过培训和专家辅导讲座等形式，指导教师深刻理解了工程教育认证的本质和内涵，改变了传统的课程设计理念。以复杂工程问题的提出和解决为课程设计核心，突出产出导向，精心设计课程设计题目，优化课程设计考核指标，建立了课程设计持续改进机制。课程设计改革在人才培养方面取得了切实效果。第一，以培养学生解决复杂工程问题能力为主线，突出工程技术应用能力的培养，增强了学生自主学习和终身学习意识培养，设计理念更符合学科发展趋势。第二，使学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案，在设计环节中体现创新意识，养成了多方案分析、对比和评价的设计习惯。第三，使学生逐步掌握深入的工程原理，结合工程实践，综合运用，提升了解决复杂工程问题的能力。第四，以课程设计内容设置为突破口，逆向推进课程体系设置整体优化，使学生通过实践逆向推动理论课学习的兴趣和动力，学生的理论素质进一步提升。课程设计改革首先在省级一流本科专业“计算机科学与技术”专业实施，并推广至软件工程、数据科学与大数据技术、物联网工程三个计算机类本科专业。与信息技术密切且相关的电子商务、电子信息工程、机器人工程等专业也逐步开展了面向复杂工程问题能力培养的课程设计改革，取得了切实有效的实施效果。
5结语
截至2018年，计算机类专业已达3349个专业点，培养学生复杂工程问题的解决能力，是工程教育专业认证对工程类专业人才培养的核心要求，也是一流本科专业建设的核心目标之一。随着工程教育认证的普及开展，面向OBE理念，突出解决复杂工程问题能力培养的课程设计改革越发迫切和必要。只有不断改革，建立持续改进机制，才能不断优化计算机教育教学工作，为信息技术产业培养更多优秀人才，推动我国信息技术产业的蓬勃发展。
参考文献:
［1］林健.如何理解和解决复杂工程问题:基于《华盛顿协议》的界定和要求［J］．高等工程教育研究，2016，(05):17－26，38.
［2］许智宏，李妍，董永峰，等.半开放式项目驱动复杂工程问题能力培养实践［J］．计算机教育，2019，(02):37－40.
［3］尚凤军.面向复杂工程问题的计算机人才创新能力培养体系研究［J］．计算机教育，2016，(09):70－73.
［4］黄永红，蔡晓磊，刘国海，等.电气类专业“复杂工程问题”的理解与实践［J］．电气电子教学学报，2018，40(06):15－18，22.
篇13
随着物联网产业的兴起、移动互联网业务的拓展、云计算等计算模式的应用、泛在服务的推广，物联网被麦肯锡全球研究院（MGI）在2013年5月的预测报告中认为是12项颠覆性技术之一[1]。车联网是典型的物联网，涉及汽车业、通信业和信息业三大战略性新兴产业，因此车联网的发展，必然会带动全新的产业链的建立和快速成型。
湖北汽车工业学院（以下简称“我校”）位于湖北省十堰市，该市因车而建、因车而兴，不仅是东风汽车公司的发源地，而且拥有国家级汽车关键零部件产业基地和国家商用车零部件高新技术产业化基地，汽车工业在十堰市国民经济中处于主导地位[2]。因此，在我校专业建设规划中，学校依据自身的发展定位和人才培养目标，充分发挥大工程背景优势，紧密围绕“汽车产业链”，优化专业结构，拓宽专业面，按照“调整结构，突出特色，发挥优势，注重内涵，提高质量”的专业建设与发展路径，分层次、分类别的开展专业建设，并提出要围绕“汽车产业链”积极培育汽车产业发展和地方经济建设急需的新专业，如：新材料、新能源汽车、车联网等国家战略性新兴产业相关专业或专业方向。
因此，我校结合当前车联网发展的大趋势和在科研、教研中积累的科研和教学资源，设置了电子信息科学与技术专业（车联网工程方向）。在车联网专业方向的综合改革过程中，需要面对的一个重要课题是如何对新生进行专业教育，激发学生对本专业方向的兴趣，进而为后续学习奠定良好的基础。导论课程将承担这一任务[3]。《车联网导论》课程首次对2011级学生开课。在课程的教学过程中，借鉴了国外大学的教学方法，注重学生自主学习能力的培养，经过4年的教学过程，取得了较好的效果。
一、《车联网导论》课程整体设计
（一）内容和方法并重
《车联网导论》课程是本专业方向学生接触到的第一门具有专业内容的课程，教学内容的设计十分重要。不仅要能够全面概括本专业方向所涉及到的大学四年的教学内容，而且要能够清楚地说明大学四年的教学课程之间的关系，让学生对本专业方向的专业相关课程有一个有机整体的概念。
因此，设计本课程的目的和内容是“车联网是能够对车用信息进行采集、识别、传输、融合和利用的一种物联网，能够实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，被认为是最容易形成系统标准、最具备产业潜力的物联网应用。本课程从车联网的感知层、传输层、支撑层和应用层这四层分别进行阐述，使电子信息科学与技术（车联网工程）专业学生对车联网的基本概念、技术框架、应用范围具有初步认识，为后续相关课程的学习打下基础。”
好的教学方法能够对教学起到锦上添花的作用。在本门课程中，对学生的考核方法是“课程报告（60%）+课堂汇报（40%）。”这个考核方法要求学生在课后发挥主观能动性，查阅资料，针对一个主题，以正式的科技文献的形式完成相应课程报告，同时，还要以PPT演示的方式对课程报告进行汇报。这对学生来说，不仅具有很大的挑战性，而且具有很强的趣味性。挑战性体现在，学生刚刚从高中被动式学习向大学的主动式学习转变，课程考核要求学生从查、思、写、讲等多个方面全面挑战自己以前的学习方法；趣味性体现在，学生以团队的形式完成考核，不仅能够在合作中找到乐趣，而且能够在PPT汇报过程中，体验评价他人和自我对比的乐趣。
（二）前后知识贯穿
《车联网导论》课程的一个重要内容是要清楚地说明本专业方向的专业相关课程之间的关系[3]。为了能够组织教学课程关系，本课程在感知层、传输层、支撑层和应用层等四层的车联网分层基础上，通过把专业相关课程和车联网体系结构各层进行分学期的对应，使学生能够清楚地了解未来所学专业相关课程在车联网中处于什么位置。专业相关课程与某层的分学期对应关系如下图所示，其中，左图分类课程中红色字体的课程表示该课程与车联网直接相关。
另外，本门课程在大一上学期开设，同期，学生正在学习《计算机操作基础》课程，其中包括Word和PowerPoint等内容。本门课程要求学生用Word软件完成课程汇报，用PowerPoint软件完成课堂汇报的演示文稿。这不仅锻炼了学生对所学知识的应用能力，而且让学生体会到学有所用的成就感。
二、培养综合素质
在《车联网导论》课程的教学过程中，还对学生的综合素质进行了培养。这种培养主要表现在三个方面。
一是对学生文献检索和科技写作能力的培养。由于课程考核要求学生以正式的科技文献的形式完成相应课程报告，因此，不仅需要学生在课外查阅大量资料，而且需要学生对科技写作进行实践。文献检索能力的培养过程以中国知网CNKI中的文献检索为例，给学生演示了如何从学校主页找到图书馆主页，进而一步步找到所需要的数据库并进行关键字检索。尽管演示很简单，但是学生了解了文献检索的基本过程，为学生后续的文献检索工作打下了基础。在科技写作能力的培养过程中，以“湖北汽车工业学院学报”为例，给学生演示了如何查找期刊主页，进而一步步找到所需要的投稿模版和论文撰写要求。这里面涉及到的内容包括论文格式、论文组织方式、参考文献，以及摘要、引言、结论等各个部分的撰写要求等。同样地，尽管演示很简单，但是学生了解了科技写作的基本要求，为学生未来的毕业论文以及科技资料撰写打下了基础。特别令人欣喜的是，通过任务式的教导方法，学生对文献检索和科技写作的目的有了深刻的认识，不仅能够找到所需要的参考文献，而且撰写了在形式和内容上都颇为专业的课程报告。
二是对学生表达能力的培养。由于本门课程还要求学生以10分钟PPT演示的方式对课程报告进行汇报，因此，学生还要准备正式的课堂汇报。这不仅要求学生能够清楚地表达课程报告内容，而且在汇报内容组织、课堂过程、仪态等方面都要做精心的设计。虽然部分学生是第一次以这样的形式完成课程考核，但是都认真对待，顺利完成了课堂汇报。每一届学生的都能够带来惊喜，例如，有的学生充分利用图文并茂、视频穿插的设计，使得汇报内容丰富多彩；有的学生进行课堂互动，活跃课堂气氛；有的学生语言幽默，结合当前时事和网络语言，提升学习兴趣。教师对每一组同学的课堂汇报都要即时点评，包括PPT的内容和形式、学生的表达能力和课堂组织等；这里需要特别注意的是，点评要突出优点，使得学生增强自信，但同时也不能回避缺点，但是要注意语言表达，不能挫伤学生的积极性。另外，还有一个附加效果是在最初设计课程教学时所没有想到的，即学生对站在三尺讲台的教师课堂教学有了直接和深刻的感受，即这并不是一件随意可以完成的事情，只有在课前做好充分的准备才能够真正上好一堂课。
三是对学生团队精神的培养。本门课程要求学生分组完成课堂汇报和课程报告，学生可以自由组合。在任务分配过程中，学生也需要自己选择主事人，分配各个任务。只有大家分工合作才能够出色地完成课程考核要求。在学生提交课程报告时，需要注明本组成员的分工，在考核成绩上，会根据分工给予考虑。从对2011级学生开设本门课程开始，学生基本都属于90后，大部分都是独生子女。通过本门课程的小组任务，学生们理解了团队精神的重要性。
三、课程教学效果
尽管《车联网导论》只有16个学时的授课时间，但是课程信息量大，同时尽可能地对学生的综合素质进行培养，取得了较好的效果，如图2所示。
四、结束语
《车联网导论》课程是我校电子信息科学与技术专业（车联网工程方向）新生进行初步专业教育的重要课程。本文对该课程的课程教学进行了研究和实践，主要包括课程内容和考核方法的设计，如何通^本门课程把前后知识贯穿起来，并阐述了在课程教学中对学生综合素质的培养，特别强调了学生课堂汇报的有益效果。通过上述方法，课程教学取得了较好的效果；未来还需要在学生自我评价方面进行改进和探索。
参考文献：
[1]卢锡城；颠覆性创新与信息技术――兼谈高水平计算机人才培养[J].中国大学教学， 2015（8）：4-8.
