計(jì)算機(jī)程序編程培訓(xùn)范文

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篇1

關(guān)鍵詞：實(shí)踐訓(xùn)練；ACM競(jìng)賽模式；教學(xué)質(zhì)量；教學(xué)效率

作者簡(jiǎn)介：費(fèi)雄偉（1980-），男，湖南祁陽(yáng)人，湖南城市學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院，講師；周建存（1977-），男，湖南寧鄉(xiāng)人，湖南城市學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院，副教授。（湖南 益陽(yáng) 413000）

基金項(xiàng)目：本文系湖南省教育廳教改項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：湘教通[2012]401號(hào)379）、湖南省高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：湘教通[2011]315號(hào)345）、湖南省教育科學(xué)規(guī)劃院課題（課題編號(hào)：XJK011CGD037）的研究成果。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）06-0098-02

計(jì)算機(jī)程序類(lèi)課程是培養(yǎng)計(jì)算機(jī)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)會(huì)編程或者完成軟件產(chǎn)品的課程。它的教學(xué)成敗關(guān)系到學(xué)生是否具有計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)工作能力，能否滿足市場(chǎng)的需要，能否找到合適的工作。因此在我國(guó)各高等院校將其作為核心課程，師資投入也很大。但目前我國(guó)的計(jì)算機(jī)程序類(lèi)課程存在著如下幾個(gè)問(wèn)題：

第一，程序類(lèi)課程實(shí)踐訓(xùn)練題型單調(diào)。學(xué)生往往根據(jù)理論教學(xué)對(duì)應(yīng)的章節(jié)知識(shí)點(diǎn)練習(xí)書(shū)后的練習(xí)題。這些練習(xí)題存在缺乏對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景、難度較低、無(wú)法發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性思維等缺點(diǎn)，造成學(xué)生對(duì)其興趣不足或者訓(xùn)練不夠。[1]對(duì)于需要提高編程能力的學(xué)生而言，他們需要挑戰(zhàn)性的題目來(lái)訓(xùn)練自己。為了吸引學(xué)生利用課余時(shí)間練習(xí)程序，需要有實(shí)際應(yīng)用背景的題目，能激發(fā)學(xué)生興趣的題目。

第二，程序類(lèi)課程實(shí)踐效果評(píng)價(jià)不客觀。學(xué)生完成程序類(lèi)課程的實(shí)踐練習(xí)后，一般由老師檢查實(shí)踐練習(xí)的結(jié)果并進(jìn)行評(píng)價(jià)。[2]有時(shí)，程序能在幾次運(yùn)行時(shí)保持正確，但程序本身錯(cuò)誤。以教師只通過(guò)有限次地運(yùn)行程序來(lái)斷定是否正確，可能存在著偏頗。所以教師對(duì)實(shí)踐效果的評(píng)價(jià)并不科學(xué)，存在著某些結(jié)果正確但程序錯(cuò)誤的情況，而學(xué)生提交的程序作業(yè)種類(lèi)和版本各異，造成教師評(píng)價(jià)工作量過(guò)大，評(píng)價(jià)質(zhì)量不高等問(wèn)題。

第三，程序類(lèi)課程實(shí)踐缺乏反饋。傳統(tǒng)的程序類(lèi)實(shí)踐課程沒(méi)有平臺(tái)的支撐，無(wú)法統(tǒng)計(jì)學(xué)生完成的程序存在的問(wèn)題，也無(wú)法知道學(xué)生之間的差異，無(wú)法發(fā)揮實(shí)踐反饋的作用。若能利用計(jì)算平臺(tái)分析學(xué)生完成程序作業(yè)的情況，找到存在的問(wèn)題，針對(duì)性地加以輔導(dǎo)和講解，對(duì)提高學(xué)生編程能力的提高很有好處。為了解決上述問(wèn)題，采用ACM競(jìng)賽模式改革計(jì)算機(jī)程序類(lèi)課程教學(xué)，系統(tǒng)地提出方案的理論依據(jù)、具體內(nèi)容和實(shí)施過(guò)程。

一、ACM競(jìng)賽模式教學(xué)改革

ACM（Association of Computing Machinery）競(jìng)賽，即國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽，始于1970年，由美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（Association of Computing Machinery）主辦的一年一屆的國(guó)際性賽事。該賽事的目的是展示大學(xué)生分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法、編寫(xiě)程序、解決問(wèn)題的綜合能力，同時(shí)采用3人一組的形式，也賽出大學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和組織能力。[3]經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，它已成為全球大學(xué)生計(jì)算機(jī)程序能力競(jìng)賽活動(dòng)中最有影響的一項(xiàng)賽事。ACM由3名隊(duì)員為一組代表所在學(xué)校參賽，比賽形式為每隊(duì)使用1臺(tái)計(jì)算機(jī)在5個(gè)小時(shí)編程解決6至10個(gè)挑戰(zhàn)性問(wèn)題。編程可以使用C、C++或Java，完成之后提交給判題系統(tǒng)。判題系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)行大量的測(cè)試用例來(lái)判定答案正誤或其他問(wèn)題（超時(shí)或超內(nèi)存）并返回給選手。比賽的第一名頒發(fā)金牌，要求正確答題數(shù)最多且總用時(shí)最少（用以區(qū)分正確結(jié)題數(shù)目一致的排名）。以后的排名，先按正確答題數(shù)，同正確答題數(shù)時(shí)按總用時(shí)少的方式排序。排名第2和排名第3的分別頒發(fā)銀牌和銅牌?；贏CM競(jìng)賽模式的教學(xué)改革指采用ACM競(jìng)賽的辦法，以靈活地方式組織學(xué)生按照ACM判題的方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)練習(xí)或測(cè)試的一種模式，旨在提高學(xué)生對(duì)編程的興趣、學(xué)習(xí)效率和評(píng)價(jià)客觀性。[4]

二、計(jì)算機(jī)程序類(lèi)課程實(shí)踐教學(xué)改革方案

1.方案理論依據(jù)

該方案的理論依據(jù)來(lái)自問(wèn)題教學(xué)法。問(wèn)題教學(xué)法首先由前蘇聯(lián)教育家馬赫穆托夫等人提出并倡導(dǎo)。該方法首先由教師根據(jù)教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)出教學(xué)問(wèn)題，同時(shí)將問(wèn)題創(chuàng)設(shè)一個(gè)問(wèn)題情景，然后，向?qū)W生提出教學(xué)問(wèn)題及其情境，激發(fā)學(xué)生熱情和探索未知的興趣，接著要求學(xué)生利用已有的知識(shí)水平，分析問(wèn)題、創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，最后提升為對(duì)知識(shí)的獲得和能力的鍛煉。[5]

問(wèn)題教學(xué)法相對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)而言，有著明顯的優(yōu)勢(shì)，[5]主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（1）學(xué)生的教學(xué)活動(dòng)模式方面的優(yōu)勢(shì)。問(wèn)題教學(xué)的學(xué)生活動(dòng)模式為“產(chǎn)生困窘—探索—掌握”；而傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生活動(dòng)模式則是“聽(tīng)—記—練”，顯然問(wèn)題教學(xué)在學(xué)生活動(dòng)模式方面更為主動(dòng)，更能激發(fā)學(xué)生的能動(dòng)性。

（2）問(wèn)題定位方面的優(yōu)勢(shì)。問(wèn)題教學(xué)法把問(wèn)題定位為有智力價(jià)值的教學(xué)材料，并為該材料設(shè)置情境，用來(lái)引導(dǎo)教學(xué)過(guò)程，而傳統(tǒng)教學(xué)把問(wèn)題定位為學(xué)生接受知識(shí)過(guò)程要經(jīng)歷的考驗(yàn)，用來(lái)做作業(yè)或考查學(xué)業(yè)成績(jī)。顯然問(wèn)題教學(xué)對(duì)問(wèn)題的定位比傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)問(wèn)題的定位更為科學(xué)和客觀。

（3）教學(xué)程序方面的優(yōu)勢(shì)。問(wèn)題教學(xué)的教學(xué)程序是首先創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，再經(jīng)歷探索，把未知?jiǎng)?chuàng)造為已知，而傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)程則相反，首先向?qū)W生傳授現(xiàn)有知識(shí)，再要求學(xué)生把已知應(yīng)用到未知中去。顯然問(wèn)題教學(xué)的教學(xué)程序能滿足人的探索欲望，體會(huì)了獲得知識(shí)的過(guò)程和樂(lè)趣，教學(xué)程序更為積極。

問(wèn)題教學(xué)法的操作難點(diǎn)主要是對(duì)教師的教學(xué)技能要求高。這是因?yàn)閱?wèn)題教學(xué)法，圍繞問(wèn)題展開(kāi)，以創(chuàng)造性解決問(wèn)題為中心，以任務(wù)的完成和升華來(lái)結(jié)束。因此問(wèn)題情境顯得尤為關(guān)鍵，這就需要精心設(shè)置問(wèn)題，并置入一個(gè)現(xiàn)實(shí)貼切的情境中去，所以對(duì)教師而言難度較大，要求也高。對(duì)此，教師必須系統(tǒng)地經(jīng)過(guò)這些方面的教學(xué)技能培訓(xùn)。為了解決教師在程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)技能培訓(xùn)方面的不足，利用ACM平臺(tái)，集合各個(gè)專(zhuān)業(yè)教師和計(jì)算機(jī)專(zhuān)家的力量，并引入專(zhuān)家判題的形式，為實(shí)施問(wèn)題教學(xué)提供了條件和資源。目前北京大學(xué)、浙江大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)等都在網(wǎng)上開(kāi)放了基于ACM模式的在線判題系統(tǒng)（Online Judge System）。[6]教師可以利用它，進(jìn)行在線的出題，選擇題目進(jìn)行測(cè)試或練習(xí)。它的題目數(shù)目很多，涉及到計(jì)算機(jī)程序類(lèi)課程的各種算法和應(yīng)用，學(xué)生可以自由練習(xí)也可以由教師指定題目進(jìn)行練習(xí)，重要的是能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的判題，也能給出反饋信息和排名情況。

2.方案具體內(nèi)容

作為湖南城市學(xué)院而言，由于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)辦學(xué)時(shí)間短，積累和沉淀少，可以利用其他大學(xué)的基于ACM的在線判題系統(tǒng)。筆者選擇的是杭州電子科技大學(xué)的在線判題系統(tǒng)，因?yàn)樗念}型適合應(yīng)用型本科院校的需求，且提供了對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，幫助其使用和循序漸進(jìn)地學(xué)好計(jì)算機(jī)編程。[7]改革的課程是筆者開(kāi)設(shè)的計(jì)算機(jī)程序類(lèi)課程：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、C++程序設(shè)計(jì)還有Java程序設(shè)計(jì)。改革的內(nèi)容分為平時(shí)練習(xí)、課堂練習(xí)、月末的測(cè)試和考試，均在杭州電子科技大學(xué)的在線判題系統(tǒng)中進(jìn)行。

3.方案實(shí)施過(guò)程

課堂練習(xí)按照教學(xué)進(jìn)度完成對(duì)已學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)和鞏固的目的。其實(shí)施過(guò)程是教師根據(jù)已學(xué)和在學(xué)的理論部分知識(shí)，編寫(xiě)或選擇匹配的訓(xùn)練題目，要求學(xué)生在上機(jī)實(shí)踐課時(shí)內(nèi)完成。教師對(duì)完成情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和記錄成績(jī)，以此指導(dǎo)下次教學(xué)。平時(shí)練習(xí)由學(xué)生自主選擇題目進(jìn)行練習(xí)，教師只規(guī)定完成的數(shù)目，逐月計(jì)算學(xué)生平時(shí)練習(xí)的完成度。月末時(shí)，由教師按月度學(xué)習(xí)進(jìn)度，編寫(xiě)或選擇一套測(cè)試題目，要求學(xué)生按照ACM競(jìng)賽規(guī)則完成一次實(shí)戰(zhàn)比賽。教師根據(jù)比賽情況分析和統(tǒng)計(jì)，以進(jìn)行總結(jié)。學(xué)生也體驗(yàn)到對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用和激烈的競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)提供其學(xué)習(xí)動(dòng)力，鍛煉其競(jìng)爭(zhēng)能力大有好處。月度成績(jī)好的同學(xué)，篩選為學(xué)校ACM競(jìng)賽隊(duì)的選手，進(jìn)行專(zhuān)門(mén)地培訓(xùn)，進(jìn)一步挖掘?qū)W生潛能和激勵(lì)學(xué)生。期末時(shí)，組織所有任課教師，精心組織一次全課程的競(jìng)賽作為課程的考生成績(jī)，讓考試客觀且公平地反映學(xué)生的水平。

三、改革效果

經(jīng)過(guò)對(duì)信息科學(xué)與工程學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我院”）3個(gè)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)程序類(lèi)課程3年多的改革，已經(jīng)看到了較為明顯的效果。一是在湖南省大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽中成績(jī)逐步提升，由幾年前湖南省大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲得1個(gè)三等獎(jiǎng)或沒(méi)有，提高到在2011年第7屆湖南省大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲得了3個(gè)三等獎(jiǎng)，在2012年第8屆湖南省大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲得了2個(gè)三等獎(jiǎng)，2013在湖南省第9屆程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲得了2個(gè)二等獎(jiǎng)和1個(gè)三等獎(jiǎng)的佳績(jī)。二是學(xué)生考取軟件設(shè)計(jì)師的人數(shù)也逐步提升。三是我院的學(xué)生就業(yè)率在全校名列前茅，2012屆畢業(yè)生一次性就業(yè)率達(dá)到93.5%。可見(jiàn)基于ACM模式計(jì)算機(jī)程序類(lèi)課程的教學(xué)改革提升了課程教學(xué)質(zhì)量，有效地鍛煉了學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

改革的另一個(gè)明顯的效果是提升了教學(xué)效率。改革所基于的ACM平臺(tái)共享了大量?jī)?yōu)秀的計(jì)算機(jī)編程類(lèi)題目，這些題目有情境，有梯度，也能進(jìn)行客觀判分。這些資源和平臺(tái)功能節(jié)省了教師的大量時(shí)間，提高了教課的效率。同時(shí)，學(xué)生也能在此平臺(tái)上，隨時(shí)隨地進(jìn)行練習(xí)、測(cè)試和考試，能夠挖掘自己的潛力，系統(tǒng)和循序漸進(jìn)地進(jìn)行編程能力的培養(yǎng)，提高了學(xué)習(xí)的效率。

四、結(jié)語(yǔ)

為了適應(yīng)湖南城市學(xué)院“應(yīng)用型本科院?！钡霓k學(xué)定位，采用問(wèn)題教學(xué)法，在ACM競(jìng)賽模式下對(duì)我院的程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程進(jìn)行了改革。該改革改變了計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程訓(xùn)練效果不佳的窘境，很好地解決了訓(xùn)練題型少、評(píng)價(jià)不客觀和缺乏教學(xué)反饋等問(wèn)題。通過(guò)近三年的實(shí)施效果表明該改革有效地提升了計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。下一步的工作是將該改革方法在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類(lèi)的課程設(shè)計(jì)課程中加以探索和推廣，還有對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的其他課程也可以進(jìn)行基于問(wèn)題教學(xué)法的改革方案的設(shè)計(jì)和嘗試。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱修峰.C語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核評(píng)價(jià)指標(biāo)及其觀測(cè)內(nèi)容分析[J].電腦開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，2009，22（8）：10-11，14.

[2]林巧.基于在線評(píng)測(cè)系統(tǒng)的C語(yǔ)言實(shí)踐教學(xué)探討[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2011，9（6）：37-39，50.

[3]張熠，陳榮欽.以ACM為導(dǎo)向構(gòu)建C語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)教學(xué)新平臺(tái)的研究與實(shí)踐[J].臺(tái)州學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，36（6）：70-74.

[4]芶生平，楊鵬，汪小平，等.以ACM/ICPC競(jìng)賽為載體探索課程體系建設(shè)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2010，（7）：71-73.

[5]蕭楓.國(guó)外學(xué)校教學(xué)改革[M].沈陽(yáng)：遼海出版社，2011：40-46.

篇2

【關(guān)鍵詞】計(jì)算思維 計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言 抽象思維 教學(xué)模式

【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006-9682（2012）12-0011-02

一、引 言

計(jì)算思維是當(dāng)前國(guó)際計(jì)算機(jī)界廣為關(guān)注的一個(gè)重要概念，也是當(dāng)前計(jì)算機(jī)教育重點(diǎn)研究的重要課題。在國(guó)外計(jì)算思維得到美國(guó)教育界的廣泛支持。美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）2008年在網(wǎng)上公布對(duì)CC2001（CS2001）進(jìn)行的中期審查報(bào)告（CS2001InterimReview）（草案）中，明確將“計(jì)算思維”與“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程綁定在一起，并明確要求該課程講授計(jì)算思維的本質(zhì)；2008年，美國(guó)國(guó)家計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)教師協(xié)會(huì)（CSTA）在網(wǎng)上了得到微軟公司支持的《計(jì)算思維：一個(gè)所有課堂問(wèn)題解決的工具》報(bào)告。[1]

在國(guó)內(nèi)，計(jì)算思維在教學(xué)和培訓(xùn)中的應(yīng)用與推廣正在逐步展開(kāi)，一些計(jì)算機(jī)教育者在教學(xué)過(guò)程中推進(jìn)計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。中國(guó)科技大學(xué)陳國(guó)良教授、桂林電子科技大學(xué)董榮勝教授、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所所長(zhǎng)李國(guó)杰、自動(dòng)化所的王飛躍教授、國(guó)防科技大學(xué)的朱亞宗教授等多位計(jì)算機(jī)知名專(zhuān)家學(xué)者在這方面都做了一些有益的探索。在基于計(jì)算思維的課程教學(xué)改革方面，何明聽(tīng)在軟件工程課程中引入計(jì)算思維的關(guān)注點(diǎn)分離方法，并指出：作為最重要的計(jì)算思維原則之一，關(guān)注點(diǎn)分離是計(jì)算科學(xué)和軟件工程在長(zhǎng)期實(shí)踐中確立的一項(xiàng)方法論原則。[2]廖偉志等就如何在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算思維去解決離散數(shù)學(xué)中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探討。[3]李芳等結(jié)合教學(xué)實(shí)踐及目前人才市場(chǎng)的需求，探討了當(dāng)前圖像處理課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)等幾個(gè)方面，闡述了計(jì)算思維在該課程教學(xué)中的實(shí)踐及應(yīng)用。

盡管在教學(xué)過(guò)程中引入計(jì)算思維取得一定的成績(jī)，但對(duì)于什么是計(jì)算思維的研究還不夠，如計(jì)算思維的基本組成部分及特征與表現(xiàn)是什么？如何在計(jì)算機(jī)程序課程教學(xué)中培養(yǎng)計(jì)算思維能力仍處于一個(gè)摸索階段，還沒(méi)有形成一套完整的方法體系。

二、核心概念定義

1.計(jì)算思維

計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問(wèn)題、設(shè)計(jì)系統(tǒng)和理解人類(lèi)的行為。它包括了涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。就像讀、寫(xiě)、算一樣，計(jì)算思維是每個(gè)人的必須具備的基本技能。[4]

2.計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言

計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言通常是一個(gè)能完整、準(zhǔn)確和規(guī)則地表達(dá)人們的意圖，并用以指揮或控制計(jì)算機(jī)工作的“符號(hào)系統(tǒng)”。它是一組用來(lái)定義計(jì)算機(jī)程序的語(yǔ)法規(guī)則，是一種被標(biāo)準(zhǔn)化的交流技巧，用來(lái)向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令。能讓程序員準(zhǔn)確地定義計(jì)算機(jī)所需要使用的數(shù)據(jù)，并精確地定義在不同情況下所應(yīng)當(dāng)采取的行動(dòng)。[5]

三、計(jì)算思維的基本組成部分

當(dāng)今是信息時(shí)代，“計(jì)算思維”的提出源于計(jì)算機(jī)這個(gè)工具的普遍程度，利用“計(jì)算思維”求解不同領(lǐng)域的應(yīng)用問(wèn)題也是必然、有效的，將對(duì)人們的行為方式產(chǎn)生深刻影響，它的基本組成部分包含三個(gè)方面。

1.抽象思維是計(jì)算思維的一個(gè)組成部分

計(jì)算思維中的抽象思維是指利用計(jì)算機(jī)理論知識(shí)從眾多事物中抽取出共同、本質(zhì)的特征，而舍棄非本質(zhì)特征的一種思維方式。這種方式化使問(wèn)題復(fù)雜度降低，容易理解，問(wèn)題更容易處理。例如在面向?qū)ο蟪绦蛘Z(yǔ)言中，類(lèi)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了抽象思維應(yīng)用。

2.矛盾論的哲學(xué)思想也是計(jì)算思維組成部分

在處理問(wèn)題時(shí)，計(jì)算思維采用分離各個(gè)因素，分清主次的方法。由于各個(gè)因素混雜在一起會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題的復(fù)雜性大大增加，所以把不同的因素分離開(kāi)來(lái)，分清主次，分別處理，問(wèn)題的復(fù)雜性就會(huì)明顯降低。在計(jì)算機(jī)算法與程序語(yǔ)言中采用這種方法，例如面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的封裝和類(lèi)，把解決的問(wèn)題分離成各個(gè)獨(dú)立的部分。業(yè)務(wù)邏輯同特定領(lǐng)域問(wèn)題的關(guān)系通過(guò)側(cè)面來(lái)封裝、維護(hù)，這樣原本復(fù)雜的應(yīng)用可以通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)。

3.實(shí)踐論的哲學(xué)思想也融入計(jì)算思維中

計(jì)算思維的實(shí)踐論是指實(shí)踐是檢驗(yàn)計(jì)算思維認(rèn)識(shí)正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算思維的認(rèn)識(shí)方式對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)具有反作用，在實(shí)踐中認(rèn)識(shí)、完善、發(fā)展計(jì)算思維理論。例如在算法的優(yōu)化與設(shè)計(jì)過(guò)程中，最優(yōu)化算法的提出不是基于直觀或經(jīng)驗(yàn)，而是采用計(jì)算機(jī)理論知識(shí)和數(shù)學(xué)理論知識(shí)及其它相關(guān)知識(shí)反復(fù)實(shí)踐后構(gòu)造出的一種最優(yōu)算法。

四、計(jì)算思維的特征表現(xiàn)

計(jì)算思維不是計(jì)算機(jī)科學(xué)獨(dú)有，隨著信息化的推進(jìn)，利用計(jì)算思維能更好的推動(dòng)科技進(jìn)步，具體特征表現(xiàn)為以下三個(gè)方面。

1.計(jì)算思維的普遍性

計(jì)算思維是一種科學(xué)思維，與理論思維、實(shí)驗(yàn)思維一起構(gòu)成人類(lèi)的三大思維。計(jì)算思維并不是一種新的發(fā)明，而是早已存在的思維活動(dòng)，是每一個(gè)人都具有的一種技能，而計(jì)算思維的方法將有助于人們運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決各自領(lǐng)域的問(wèn)題。計(jì)算思維普遍存在，只是每個(gè)人的思維科學(xué)性、能力的高低有所不同。

2.計(jì)算思維的重要性

雖然計(jì)算思維不是計(jì)算機(jī)科學(xué)所特有的，但正是由于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，讓理論上的實(shí)現(xiàn)過(guò)程變成了實(shí)際上可以實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，并實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程的自動(dòng)化，充分顯示出計(jì)算思維的重要性。[6]從而促使人們對(duì)計(jì)算思維的研究和探索，充分意識(shí)到計(jì)算思維方法的重要性，大大拓展了人們認(rèn)識(shí)世界、改造世界以及解決領(lǐng)域問(wèn)題的能力范圍。在教育界，特別是在高等院校，有理由將計(jì)算思維納入教學(xué)改革的范疇。

3.計(jì)算思維的層次性

每個(gè)人都具備計(jì)算思維，但程度不同，層次不同。計(jì)算思維具有分級(jí)（分層）性，其層次可以分為四層：高級(jí)計(jì)算思維、中級(jí)計(jì)算思維、初級(jí)計(jì)算思維、基礎(chǔ)級(jí)計(jì)算思維。高級(jí)計(jì)算思維內(nèi)容涵蓋研究生基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課，中級(jí)計(jì)算思維涵蓋本科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課，初級(jí)計(jì)算思維體現(xiàn)在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中，基礎(chǔ)級(jí)計(jì)算思維指的是具備計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識(shí)。[7]層級(jí)之間沒(méi)有明顯的邊界，僅僅是為了說(shuō)明計(jì)算思維能力的高低。

五、計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言類(lèi)課程中的反思

在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言教學(xué)過(guò)程中，教師非常注重語(yǔ)言語(yǔ)法規(guī)則的講解。面對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中繁雜的語(yǔ)法規(guī)則，部分學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)的興趣，而且動(dòng)手能力普遍較差，這也是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量無(wú)法達(dá)到市場(chǎng)要求的重要因素之一。如果在計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言類(lèi)課程教學(xué)中融入計(jì)算思維的理念，在教學(xué)過(guò)程中將教學(xué)重心從語(yǔ)言語(yǔ)法規(guī)則的講解轉(zhuǎn)移到計(jì)算思維的培養(yǎng)；在考慮問(wèn)題時(shí)，能主動(dòng)地、自主地、習(xí)慣地采用計(jì)算思維解決計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題；[8]構(gòu)建以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，教學(xué)內(nèi)容為載體，計(jì)算思維培養(yǎng)為目標(biāo)的創(chuàng)新型教學(xué)模式。將會(huì)激發(fā)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言及計(jì)算思維的學(xué)習(xí)興趣，有助于構(gòu)建師生雙方主動(dòng)參與的互動(dòng)型課堂，形成和諧的師生關(guān)系；有助于讓學(xué)生體會(huì)計(jì)算之美、編程之美，將極大提高學(xué)生認(rèn)知能力及動(dòng)手能力；有助于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

六、總 結(jié)

計(jì)算思維是人類(lèi)的普遍思維，在信息化社會(huì)中起到重大作用。將計(jì)算思維理念引入計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言類(lèi)課程教學(xué)中，系統(tǒng)構(gòu)建培養(yǎng)計(jì)算思維能力的創(chuàng)新型教學(xué)模式。將有效解決目前在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，為課程教學(xué)改革提供新的思路與視角。有助于提高教育教學(xué)水平，促進(jìn)計(jì)算思維在國(guó)內(nèi)的進(jìn)一步研究與傳播。

參考文獻(xiàn)

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2 何明聽(tīng).關(guān)注點(diǎn)分離在計(jì)算思維和軟件工程中的方法論意義[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2009（4）：60～63

3 廖偉志等.計(jì)算思維在離散數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2008（11）

4 陳國(guó)良、董榮勝.計(jì)算思維與大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育[J].中國(guó)大學(xué)教育，2011（1）：7～11

5 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言[EB/OL].http：///showdoc-19317.

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6 盧俊嶺等.基于計(jì)算思維的算法設(shè)計(jì)與分析課程改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2011（22）：36～39

篇3

關(guān)鍵詞:工業(yè)信息化;計(jì)算機(jī)教育;計(jì)算機(jī)圖形學(xué);計(jì)算機(jī)仿真;程序設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1引言

2008年11月1日,在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)第三次全體會(huì)議上,教育部高等教育司理工處李茂國(guó)處長(zhǎng)指出:“我國(guó)的工業(yè)發(fā)展正處于轉(zhuǎn)折期,這一轉(zhuǎn)折的重要特點(diǎn)是信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的改造,這就提出了信息化技術(shù)如何更好地滲透到其他學(xué)科的問(wèn)題……高等理工科教育要為工業(yè)化的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)改造提供支撐,要為這一轉(zhuǎn)折培養(yǎng)大批合格的人才。特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),要認(rèn)真研究這一轉(zhuǎn)折,不僅要研究如何緊跟學(xué)科和專(zhuān)業(yè)發(fā)展,不斷更新教學(xué)內(nèi)容,更要深入研究如何根據(jù)工業(yè)信息化的需求,加快計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的改造,盡快實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,真正解決結(jié)構(gòu)失衡的問(wèn)題”。由此,對(duì)計(jì)算機(jī)教育提出了新要求。

2目前國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)教育中存在的幾個(gè)問(wèn)題

2.1計(jì)算機(jī)教學(xué)模式單一

我國(guó)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)模式主要傳承美國(guó)大學(xué)的教學(xué)模式,這是因?yàn)槊绹?guó)是當(dāng)今世界上計(jì)算機(jī)工業(yè)與計(jì)算機(jī)教育最先進(jìn)、最發(fā)達(dá)的國(guó)家。美國(guó)的計(jì)算機(jī)教育是基于它在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)、核心地位,并向全世界推銷(xiāo)硬件、軟件產(chǎn)品這一思路而構(gòu)造的計(jì)算機(jī)教育模式,同時(shí)用法律方式來(lái)保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán),這是美國(guó)計(jì)算機(jī)教育的第一個(gè)特點(diǎn);第二個(gè)特點(diǎn)是全美計(jì)算機(jī)教育體系的完整性,這種教

育對(duì)計(jì)算機(jī)的理論與應(yīng)用的各個(gè)方面都涉及,例如同樣一門(mén)計(jì)算機(jī)的主課在各個(gè)學(xué)校的授課都有不同的特點(diǎn)與主攻方向、并有非常多的輔助課與提高課程、參考文獻(xiàn)等供讀者選修,直至指導(dǎo)你走向?qū)W科的最前沿與其商業(yè)開(kāi)發(fā)等。雖然他們各校的計(jì)算機(jī)的授課不一定很全面、很權(quán)威,但全美各個(gè)學(xué)校的所有計(jì)算機(jī)課程的集合能構(gòu)成計(jì)算機(jī)教育的完整體系,這是他們計(jì)算機(jī)教育多年來(lái)自然形成的相互創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制、并最后形成均衡發(fā)展勢(shì)態(tài)鑄就的成果,是我們?cè)谶M(jìn)行計(jì)算機(jī)教育改革時(shí)不能忽視、目前暫時(shí)沒(méi)法做到的兩點(diǎn)。

由于上述按照美國(guó)人計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)模式培養(yǎng)人才的教學(xué)體系在國(guó)內(nèi)占主導(dǎo)地位,這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)教育模式單一,絕大部分高等院校培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生具有相同的知識(shí)結(jié)構(gòu)。而中國(guó)社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的需求不同于美國(guó)社會(huì),中國(guó)目前還不可能有像美國(guó)那樣的計(jì)算機(jī)硬件工業(yè)與核心軟件商業(yè)公司,也不可能像美國(guó)那樣向全球推銷(xiāo)自己的產(chǎn)品等,但國(guó)內(nèi)絕大部分的計(jì)算機(jī)需求是計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)、并且各行各業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用有很大差異,而上述單一的計(jì)算機(jī)教育模式無(wú)形之中把這種多樣差異的社會(huì)需求排斥在計(jì)算機(jī)的核心教育之外。

教育部計(jì)算機(jī)教指委等部門(mén)針對(duì)這一問(wèn)題,提出計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)按照社會(huì)的需求進(jìn)行“分層分類(lèi)”教育模式,并出臺(tái)了多種計(jì)算機(jī)教學(xué)方案供人們選擇。而要全面解決這一問(wèn)題,教育思想的轉(zhuǎn)變是計(jì)算機(jī)教育深化改革的前提與關(guān)鍵。

2.2課程教學(xué)內(nèi)容不足

常見(jiàn)很多C語(yǔ)言等教科書(shū)被冠名為計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程,這類(lèi)課程明明是介紹算法語(yǔ)言的語(yǔ)句功能、語(yǔ)法與語(yǔ)句的基本操作使用(描述算法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程),初學(xué)者有了這種知識(shí)后,雖能設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的程序,但由于此時(shí)初學(xué)者沒(méi)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等知識(shí),故他們還不能設(shè)計(jì)功能齊全的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序。西方學(xué)者的算法語(yǔ)言教科書(shū)一方面是向讀者介紹語(yǔ)句的功能與使用,另一方面為算法語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)課程做鋪墊。很多國(guó)內(nèi)教科書(shū)試圖從算法語(yǔ)言的角度向初學(xué)者闡述這門(mén)課程似乎就是程序設(shè)計(jì)的原理或把這種課程冠名為計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì),已被證明是不全面的。

計(jì)算機(jī)加工計(jì)算各種數(shù)據(jù),但計(jì)算機(jī)中被處理的數(shù)據(jù)如何在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中存儲(chǔ)、管理并被計(jì)算機(jī)快速檢索得到是“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程要解決的主要問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題解決得好,能大幅度提高計(jì)算機(jī)解決計(jì)算問(wèn)題的效率。一般計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)都是在算法語(yǔ)言與“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程之后,通過(guò)具體大型編程作業(yè)或?qū)嶋H應(yīng)用課題的訓(xùn)練使初學(xué)者掌握程序設(shè)計(jì)的基本方法。若此時(shí)把缺失的軟件系統(tǒng)與數(shù)學(xué)模型等內(nèi)容都加入到“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)中,試圖使初學(xué)者從理論上直接掌握應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的基本方法,則會(huì)遇到如下困難:(1)無(wú)足夠的課時(shí);(2)會(huì)改變“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的授課性質(zhì);(3)是早期不具有多個(gè)大規(guī)模實(shí)用復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的通用教學(xué)案例。這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)停留在經(jīng)驗(yàn)教學(xué)模式上長(zhǎng)期徘徊不前。

“軟件工程”課程是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)初學(xué)者從整個(gè)軟件的生命周期出發(fā)、全面介紹軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中要遵循的規(guī)則與采用的基本方法,培養(yǎng)大型軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中的團(tuán)隊(duì)協(xié)同能力與組織、管理方法等。但在軟件工程的課堂教學(xué)中,由于前期已講授過(guò)的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)內(nèi)容缺少好的通用教學(xué)案例作為軟件工程的實(shí)習(xí)對(duì)象,故人們多注重軟件工程內(nèi)容的理論介紹,輕視軟件工程中的案例教學(xué),輕視實(shí)際軟件開(kāi)發(fā)訓(xùn)練與經(jīng)驗(yàn)的積累,結(jié)果往往導(dǎo)致該課程的教學(xué)內(nèi)容空洞,教學(xué)效果欠佳!

計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教育注重學(xué)科的發(fā)展與專(zhuān)業(yè)教學(xué),計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育注重計(jì)算機(jī)應(yīng)用的教學(xué),兩者應(yīng)形成互補(bǔ)之勢(shì)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的4個(gè)基本領(lǐng)域分別是數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索、數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)通信、計(jì)算機(jī)控制。但是國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)只注重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué),沿用計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)用算法語(yǔ)言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)模式,并以此來(lái)代替數(shù)據(jù)計(jì)算與程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué),而非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的初學(xué)者又沒(méi)有計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)那樣充足的課程設(shè)計(jì)時(shí)間、并通過(guò)實(shí)際應(yīng)用軟件編程訓(xùn)練來(lái)掌握程序設(shè)計(jì)的基本方法,這導(dǎo)致非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的人員程序設(shè)計(jì)能力的弱化。

3解決問(wèn)題的方法

新時(shí)期國(guó)家工業(yè)信息化建設(shè)對(duì)計(jì)算機(jī)教育提出的新要求,本質(zhì)上是加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用教學(xué),使各行各業(yè)的人員通過(guò)選修計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的核心課程,能很快地掌握計(jì)算機(jī)的編程原理,尤其是把數(shù)學(xué)建模的結(jié)果(它們描述了用戶解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題的數(shù)學(xué)框架)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)程序,而不是按照傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)方案,通過(guò)大量的課時(shí)與實(shí)習(xí)等編程訓(xùn)練掌握程序設(shè)計(jì)的基本原理與方法。這樣將使非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的人員能有充裕的時(shí)間把各自研究領(lǐng)域內(nèi)的理論研究問(wèn)題、解決這些問(wèn)題的理論模型與成果等轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接受的數(shù)據(jù)模型與算法,并能用計(jì)算機(jī)仿真的方法繼續(xù)深入研究各種理論問(wèn)題與實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)等工作,使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)走向深入,而不是僅僅停留在用計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種行業(yè)的累積數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、查詢(xún)與聯(lián)網(wǎng)通信等工作層面上,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程可以較好的承擔(dān)這個(gè)重任,理由如下。

3.1計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是用計(jì)算機(jī)仿真的方法在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)三維圖形的顯示

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教育的核心內(nèi)容是:①通過(guò)建立描述自然景觀(虛幻世界)的幾何數(shù)據(jù)模型(包括其運(yùn)動(dòng)、變形與碰撞檢測(cè))、確定幾何模型表面上每點(diǎn)的顏色與亮度的諸多物理數(shù)學(xué)模型(燈光模型、顏色模型、照明模型、物體表面的材質(zhì)模型與紋理模型等)、顯示圖形的照相機(jī)模型與圖像的融和算法等,或仿真光線在物體之間的相互傳播以確定物體表面上每點(diǎn)的顏色與亮度進(jìn)而在照相機(jī)中產(chǎn)生的顯示效果(即光線跟蹤算法、輻射度算法)或把光線傳遞的效果(即照片)映射至物體表面上所產(chǎn)生的顯示效果(即紋理映射算法),以達(dá)到用編程的方法把這些模型的描述數(shù)據(jù)通過(guò)仿真算法轉(zhuǎn)換成在計(jì)算機(jī)顯示器中顯示自然景觀圖像的目的。②在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中,光線傳播所涉及的所有物理現(xiàn)象均能成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究對(duì)象,它們構(gòu)成了光線傳播仿真實(shí)驗(yàn)所需要的仿真系統(tǒng)。③人們通過(guò)比較計(jì)算機(jī)生成的三維圖形的顯示效果與實(shí)際照片的差異,可不斷提出用新的數(shù)學(xué)模型與仿真算法等對(duì)其已有的計(jì)算模型進(jìn)行漸進(jìn)改進(jìn),使計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的數(shù)學(xué)仿真過(guò)程不斷的逼近現(xiàn)實(shí)物體模型(包括剛體、軟體、流體、氣體)的構(gòu)造、運(yùn)動(dòng)和變形與反光效果的顯示這一真實(shí)的物理變化過(guò)程。④即人們很好的用計(jì)算機(jī)仿真的4個(gè)典型過(guò)程――系統(tǒng)、建模、仿真算法、評(píng)估說(shuō)明了各種圖形在計(jì)算機(jī)中的生成過(guò)程。這里所謂仿真算法即把數(shù)學(xué)計(jì)算模型中模型描述數(shù)據(jù)的計(jì)算處理步驟與方法等用算法語(yǔ)句逐個(gè)描述,并用基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方法動(dòng)態(tài)地描述、保存待處理模型數(shù)據(jù)的代碼集合,此仿真算法即讀者學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程后的主

要實(shí)習(xí)任務(wù)與練習(xí)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的上述全新定義與主要過(guò)程,很好地說(shuō)明了該學(xué)科本質(zhì)屬計(jì)算機(jī)仿真的一種基本形式。

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)內(nèi)容很好的展示了科學(xué)計(jì)算的基本內(nèi)涵。這是因?yàn)榭茖W(xué)計(jì)算就是用計(jì)算機(jī)處理科學(xué)研究和工程技術(shù)中所遇到的數(shù)學(xué)計(jì)算問(wèn)題,而計(jì)算機(jī)仿真是科學(xué)研究中常用的一種基本方法,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)屬于計(jì)算機(jī)仿真的一種基本形式并在工程實(shí)踐中有大量的應(yīng)用,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)所涉及的各種建模都是各類(lèi)數(shù)學(xué)工具與方法的具體應(yīng)用,對(duì)計(jì)算機(jī)圖形進(jìn)行基本的運(yùn)算處理即對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行各種處理,這種處理屬典型的數(shù)學(xué)計(jì)算問(wèn)題,由此首次證明了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)為科學(xué)計(jì)算的一種典型的具體應(yīng)用形式與載體。當(dāng)然,更全面的科學(xué)計(jì)算工具,可以通過(guò)學(xué)習(xí)Matlab軟件來(lái)獲得。

3.2計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程講授的程序設(shè)計(jì)基本方法對(duì)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義

所謂計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)即約定對(duì)多種類(lèi)型的數(shù)據(jù)進(jìn)行的各種處理方法,并用算法語(yǔ)言的語(yǔ)句正確地描述這種處理過(guò)程所形成的代碼集合,這通常被簡(jiǎn)稱(chēng)為“程序設(shè)計(jì)=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法”。這里有幾個(gè)問(wèn)題是該定義所應(yīng)包含的內(nèi)容:①該程序設(shè)計(jì)定義所涉及的數(shù)據(jù)與處理方法是數(shù)學(xué)模型的映射,它不是從天上掉下來(lái)的。歸根到底,數(shù)學(xué)模型是應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ);②程序編碼之前,要理清這多個(gè)數(shù)學(xué)模型之間的相互關(guān)系、特別是它們是否能有效的解決用戶待解決的問(wèn)題;③編程的代碼是固定的,應(yīng)提交給計(jì)算機(jī)并被計(jì)算機(jī)執(zhí)行;而用戶待處理的問(wèn)題通常用模型數(shù)據(jù)來(lái)描述,顯然程序自動(dòng)運(yùn)行所涉及的數(shù)據(jù)處理流程也是程序設(shè)計(jì)必需全面考慮的基本問(wèn)題,這個(gè)數(shù)據(jù)處理流程一般不被上述各數(shù)學(xué)模型所包含。即要用編程的方法處理用戶提交待解問(wèn)題的模型描述數(shù)據(jù)、在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中保存并動(dòng)態(tài)管理這些模型的描述數(shù)據(jù)、編程處理這些模型描述數(shù)據(jù)并保存運(yùn)算處理之后的結(jié)果數(shù)據(jù)、最后輸出顯示整個(gè)問(wèn)題的處理結(jié)果,這4個(gè)基本過(guò)程是一個(gè)完整自動(dòng)運(yùn)行的商業(yè)軟件所具有的最基本的結(jié)構(gòu),它正確地反映了程序設(shè)計(jì)所涉及的軟件系統(tǒng)與軟件結(jié)構(gòu)的基本概念。該內(nèi)容的介紹是目前多數(shù)算法語(yǔ)言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程所欠缺的,缺少大型應(yīng)用軟件編程訓(xùn)練的初學(xué)者一般缺少這種軟件系統(tǒng)與軟件結(jié)構(gòu)的基本概念,這是導(dǎo)致初學(xué)者程序設(shè)計(jì)概念不全的原因之一。

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)是這樣解決應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的基本方法并使讀者獲得計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成圖形的完整概念:①在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中,由于二維圖形的簡(jiǎn)單性,它非常適用于向初學(xué)者介紹軟件系統(tǒng)的概念。二維圖形主要是點(diǎn)、直線、曲線、實(shí)面積多邊形與顏色等概念,它主要以數(shù)學(xué)上的幾何模型表現(xiàn)形式出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)顯示屏中,文獻(xiàn)[2]主要用線段圖型的生成、實(shí)面積圖形的生成、圖形的基本運(yùn)算(包括幾何變換與集合運(yùn)算)、圖形的觀察運(yùn)算(相當(dāng)于三維圖形的照相機(jī)模型的功能)、圖形的數(shù)據(jù)輸入(包括編程輸入數(shù)據(jù)、交互輸入數(shù)據(jù)、文件輸入數(shù)據(jù))、圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)處理流程等6章完整的講解二維圖形軟件系統(tǒng)的概念,該內(nèi)容很好的說(shuō)明了“軟件系統(tǒng)是一個(gè)能自動(dòng)運(yùn)行的綜合執(zhí)行程序,它能從輸入、存儲(chǔ)、運(yùn)算處理、輸出等方面全面處理用戶在某個(gè)領(lǐng)域中解決特定問(wèn)題而提出的諸多數(shù)學(xué)模型并完成其模型描述數(shù)據(jù)的加工任務(wù),使用戶很容易明確這種軟件的組成、功能、使用范圍與系統(tǒng)流程”。②三維圖形學(xué)主要是用計(jì)算機(jī)仿真的方法實(shí)現(xiàn)三維圖形的顯示,而計(jì)算機(jī)仿真的關(guān)鍵在仿真模型的創(chuàng)建上,并理清各模型之間的相互關(guān)系。顯然,三維圖形中的幾何模型(即點(diǎn)、線、面、體、場(chǎng))的運(yùn)動(dòng)、變形與碰撞檢測(cè)等能很好的表示現(xiàn)實(shí)世界中各種物體(物質(zhì))運(yùn)動(dòng)等物理概念,燈光模型、顏色模型、照明模型、物體表面的材質(zhì)模型、紋理模型等能很好的描述物體表面各點(diǎn)的反光顏色與亮度等物理過(guò)程,或用光線跟蹤算法、輻射度算法來(lái)仿真光線的傳播過(guò)程以確定物體表面上每點(diǎn)的顏色與亮度,照相機(jī)模型能把場(chǎng)景中的物體三維幾何模型描述數(shù)據(jù)投影變換成二維幾何模型數(shù)據(jù)、裁剪超出顯示范圍的幾何模型數(shù)據(jù),并調(diào)用二維圖形的生成算法等生成對(duì)應(yīng)的圖像顯示效果、或把紋理照片映射致物體表面上所形成的顯示效果;當(dāng)物體的幾何模型、燈光模型、照相機(jī)模型運(yùn)動(dòng)之后,并在照相機(jī)模型中連續(xù)顯示對(duì)應(yīng)場(chǎng)景中的圖像,就是人們所期待的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)效果。③編程實(shí)現(xiàn)時(shí),利用二維圖形所建立的軟件系統(tǒng)的概念,把三維圖形模型的數(shù)學(xué)描述方法轉(zhuǎn)換成程序代碼,并把模型的描述數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)約定的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等圖形文件中,再編程實(shí)現(xiàn)向動(dòng)畫(huà)師提供操作這些模型的運(yùn)動(dòng)、變形等控制方法與手段(即計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)中的數(shù)據(jù)運(yùn)算處理方法),動(dòng)畫(huà)師等用戶就能從最后的照相機(jī)模型中得到所期待的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)結(jié)果,此即國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本教學(xué)內(nèi)容。若用戶實(shí)時(shí)操作這些模型運(yùn)動(dòng)并具有故事情節(jié),還要求實(shí)時(shí)生成對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà),同時(shí)配上聲音、操縱桿(體驗(yàn)力反饋)等多媒體效果,加上聯(lián)網(wǎng)功能,就形成了計(jì)算機(jī)3D游戲。3D游戲是對(duì)人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)的一種仿真,該技術(shù)的重點(diǎn)在于對(duì)場(chǎng)景模型、多媒體數(shù)據(jù)與聯(lián)網(wǎng)功能的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理與驅(qū)動(dòng)(又稱(chēng)3D引擎技術(shù))。

由此可見(jiàn),計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的全部教學(xué)內(nèi)容,很好地向讀者貫徹了計(jì)算理論中已有的“可計(jì)算性的實(shí)現(xiàn)前提”的三個(gè)條件:①待解問(wèn)題被系統(tǒng)與模型形式化方法所描述;②這些描述被轉(zhuǎn)化成一個(gè)可執(zhí)行的綜合算法;③算法要有合理的復(fù)雜度。即通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的授課,能使初學(xué)者掌握數(shù)據(jù)計(jì)算類(lèi)型的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)基本方法與計(jì)算機(jī)仿真過(guò)程的基本規(guī)律,這種教學(xué)內(nèi)容對(duì)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)具有普遍適用性與重要的指導(dǎo)作用。這一教育思想文獻(xiàn)[2]中已經(jīng)得到充分有效地展現(xiàn)。

3.3把計(jì)算機(jī)圖形學(xué)作為計(jì)算機(jī)教育的公共核心課程,能彌補(bǔ)現(xiàn)行計(jì)算機(jī)教育中存在的多項(xiàng)不足

國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教育經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,其教學(xué)內(nèi)容主要以“光線在自然界與照相機(jī)中的傳播從而產(chǎn)生圖形的顯示效果”為主題進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真與程序設(shè)計(jì)等相關(guān)教育,而目前美國(guó)人計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的授課內(nèi)容主要還停留在圖形標(biāo)準(zhǔn)的介紹上,他們沒(méi)有把計(jì)算機(jī)圖形學(xué)作為計(jì)算機(jī)學(xué)科的核心課程,這是因?yàn)樗麄儼颜麄€(gè)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的相關(guān)學(xué)科內(nèi)容劃分過(guò)細(xì),導(dǎo)致他們對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的作用與地位認(rèn)識(shí)不到位所致。例如僅停留在算法的層面上介紹二維、三維圖形的生成,而不是在數(shù)學(xué)建模這個(gè)各學(xué)科通識(shí)的層面上介紹計(jì)算機(jī)圖形學(xué)所研究的各種問(wèn)題與解決這些問(wèn)題的方法,且人為地把計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究對(duì)象如物體幾何模型的構(gòu)建與其圖形顯示分解成計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)這兩門(mén)課程,這直接導(dǎo)致圖形學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容缺少被處理的圖形顯示對(duì)象,加之計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程與圖形學(xué)的教育又沒(méi)有軟件系統(tǒng)的概念,這樣安排雖然能滿足圖形標(biāo)準(zhǔn)等商業(yè)軟件的發(fā)展需求,但卻很難讓初學(xué)者全面掌握計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)科系統(tǒng)性的概念、思想和方法與學(xué)科發(fā)展的基本規(guī)律。需要說(shuō)明:①美國(guó)人這種圖形學(xué)授課內(nèi)容的不足在于它易給人這種印象:好像計(jì)算機(jī)繪圖、信息數(shù)據(jù)的可視化就是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的全部?jī)?nèi)容。事實(shí)上,顯示各種圖形是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的最終目的,這種圖形顯示是程序數(shù)據(jù)輸出的外在表現(xiàn);而實(shí)現(xiàn)這種目的的基本原理、方法與編程過(guò)程等才是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的內(nèi)在本質(zhì),該內(nèi)在本質(zhì)是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的基本方法;圖形標(biāo)準(zhǔn)是解決計(jì)算機(jī)圖形學(xué)全部研究問(wèn)題的一個(gè)子集,故圖形標(biāo)準(zhǔn)很難承擔(dān)向初學(xué)者介紹清楚計(jì)算機(jī)圖形學(xué)發(fā)展基本規(guī)律的重任;②一門(mén)講授圖形標(biāo)準(zhǔn)原理課程的教學(xué)內(nèi)容不能反映出美國(guó)人在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)上所取得的全部成果與教學(xué)水平,但這門(mén)課程講授的計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成顯示圖形的概念不完整,卻足以讓初學(xué)者對(duì)該課程的學(xué)習(xí)喪失信心。實(shí)際上,讀者只有用幾何模型等數(shù)據(jù)調(diào)用圖形標(biāo)準(zhǔn)并編程上機(jī)實(shí)習(xí),才能獲得計(jì)算機(jī)生成圖形的概念。③由于美國(guó)人在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)上取得的絕對(duì)領(lǐng)先地位,他們的這種教育思想長(zhǎng)期以來(lái)主導(dǎo)國(guó)際學(xué)術(shù)界(因?yàn)檫@促使計(jì)算機(jī)圖形學(xué)朝通用實(shí)時(shí)圖形顯示這一專(zhuān)項(xiàng)計(jì)算工具方向快速發(fā)展并創(chuàng)造了巨大的商機(jī)),并深深地影響了國(guó)內(nèi)外許多高校的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教育工作者。照此傳授該課程之后,人們覺(jué)得計(jì)算機(jī)圖形學(xué)授課內(nèi)容沒(méi)有達(dá)到讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成圖形這一目的、這門(mén)課就講授完畢,這似乎很難理解、并得出計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程難教難學(xué)、不成熟的結(jié)論,甚至做出在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中取消對(duì)初學(xué)者傳授計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基本知識(shí)的決定,這實(shí)為沒(méi)有全部掌握計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)科體系的精髓。這是目前中外計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教育的主要差別。

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是計(jì)算機(jī)學(xué)科應(yīng)用的一個(gè)重要發(fā)展方向,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程之后,有利于讀者向科學(xué)計(jì)算、計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、信息數(shù)據(jù)的可視化、動(dòng)畫(huà)與游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字娛樂(lè)、數(shù)字設(shè)計(jì)與數(shù)字制造等計(jì)算機(jī)應(yīng)用行業(yè)方向發(fā)展。事實(shí)上,根據(jù)本文對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的新定義,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)就是這些計(jì)算機(jī)典型應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,這些行業(yè)都是我國(guó)工業(yè)信息化產(chǎn)業(yè)的典型代表,遺憾的是這些計(jì)算機(jī)應(yīng)用行業(yè)目前多都沒(méi)有被包含在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教育目錄中。

顯然,國(guó)內(nèi)算法語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程等課程的教學(xué)內(nèi)容與方法非常成熟,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)很好地將這些課程銜接起來(lái),由此構(gòu)成應(yīng)用程序設(shè)計(jì)教育的完整教學(xué)體系。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,是國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)教育體系的不健全導(dǎo)致國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)與應(yīng)用發(fā)展的不平衡,這既與我們的計(jì)算機(jī)發(fā)展水平有關(guān)、也與我們計(jì)算機(jī)教育的指導(dǎo)思想對(duì)其應(yīng)用不夠重視有關(guān)。經(jīng)多年的努力,我們?cè)趪?guó)內(nèi)外率先健全并理順了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程知識(shí)體系與教學(xué)內(nèi)容,有效地克服了國(guó)外以圖形標(biāo)準(zhǔn)作為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)授課的主要內(nèi)容、由此帶來(lái)人們對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)體系結(jié)構(gòu)如研究對(duì)象、研究方法、編程實(shí)現(xiàn)、工業(yè)應(yīng)用等問(wèn)題認(rèn)識(shí)不足而產(chǎn)生的局限性;而向?qū)W習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)的讀者普及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的課程教學(xué),可以為解決以往計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育不直接解決用戶面臨的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題這種尷尬、彌補(bǔ)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)仿真與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)等教育環(huán)節(jié)的缺失、使計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)從經(jīng)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)模式走向科學(xué)理念式教學(xué)培養(yǎng)模式、以及為國(guó)家工業(yè)信息現(xiàn)代化建設(shè)等數(shù)據(jù)計(jì)算類(lèi)型應(yīng)用問(wèn)題的解決起一個(gè)較好的示范作用。

參考文獻(xiàn):

篇4

【關(guān)鍵詞】 科研經(jīng)費(fèi)；成本效益；資金時(shí)間價(jià)值；投資回收期

一、問(wèn)題的提出

ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽（ACM International Collegiate Programming Contest）是由美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）主辦的一項(xiàng)旨在展示大學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)精神和在壓力下編寫(xiě)程序、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的年度競(jìng)賽。經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽已經(jīng)發(fā)展成為最具影響力的大學(xué)生計(jì)算機(jī)競(jìng)賽。賽事目前由IBM公司贊助。ACM/ICPC比賽和IOI（International Olympiad in Informatics）比賽都是使用一種稱(chēng)為Online Judge（簡(jiǎn)稱(chēng)OJ）系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行題目的、解答、判分，因此具有非常高的客觀公正性。某商學(xué)院是一所科研經(jīng)費(fèi)比較緊張的中小學(xué)院，2010年計(jì)算機(jī)系因組織參加了兩屆國(guó)際大學(xué)生編程競(jìng)賽，帶隊(duì)參賽的劉博士帶領(lǐng)本學(xué)院的參賽學(xué)生到省城參加競(jìng)賽回來(lái)，遞交了一份科研項(xiàng)目立項(xiàng)申請(qǐng)，申請(qǐng)購(gòu)買(mǎi)一套OJ系統(tǒng)軟件，需要科研經(jīng)費(fèi)37 500元。但是，本學(xué)院沒(méi)有那么多的科研經(jīng)費(fèi)可供使用，又不能放棄參賽活動(dòng)。計(jì)算機(jī)系兩名新來(lái)的年輕教師提出使用免費(fèi)的開(kāi)源軟件可以節(jié)約費(fèi)用。劉博士說(shuō)：使用開(kāi)源軟件需要用自己開(kāi)發(fā)的題庫(kù)去換取數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)題庫(kù)的難度比較大，而且開(kāi)發(fā)人員也需要支付人工費(fèi)用，每年600元，長(zhǎng)期下去并非有收益。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，為提高科研經(jīng)費(fèi)的使用效率，科研處作了詳細(xì)調(diào)查研究。原來(lái)，計(jì)算機(jī)系準(zhǔn)備為參加國(guó)際大學(xué)生編程競(jìng)賽組織計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力考試（PAT）及其培訓(xùn)。具體收入如表1所示。

對(duì)表1數(shù)據(jù)說(shuō)明如下：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力考試證書(shū)是業(yè)界承認(rèn)的工作能力證明，許多計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生和在職人員對(duì)參加這個(gè)考試都比較積極。近年來(lái)，有些中學(xué)生和職業(yè)中學(xué)的學(xué)生也熱衷于這項(xiàng)考試。培訓(xùn)時(shí)間是兩周，收取培訓(xùn)費(fèi)如表1所示。這就是說(shuō)，OJ系統(tǒng)軟件的科研項(xiàng)目是有收益的。那么，使用開(kāi)源軟件、購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)有軟件和自己開(kāi)發(fā)軟件，哪個(gè)經(jīng)濟(jì)效益更好呢？更詳細(xì)的資料如表2所示。

對(duì)表2中數(shù)據(jù)說(shuō)明如下：

第一，使用開(kāi)源軟件的話，可以直接從開(kāi)源社區(qū)取得軟件，安裝上有問(wèn)題的話，需要兩小時(shí)咨詢(xún)費(fèi)40元。另外每年需要開(kāi)發(fā)100道題和開(kāi)源社區(qū)交換題目，開(kāi)發(fā)費(fèi)用需要每題60元，100題6 000元。開(kāi)源軟件的使用是免費(fèi)的，每年可以用100道題去換取200道題。第一次安裝軟件可以免費(fèi)得到500道題。目前開(kāi)源社區(qū)已經(jīng)有2 000道題，還需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。軟件的正常維護(hù)由開(kāi)源社區(qū)免費(fèi)提供。

第二，若使用專(zhuān)有軟件的話，需要購(gòu)買(mǎi)題庫(kù)里的所有題目，現(xiàn)已經(jīng)有2 500道題，每題15元，合計(jì)為37 500元，以后每年需要購(gòu)買(mǎi)300道題，每題15元，合計(jì)4 500元。賣(mài)方只負(fù)責(zé)第一次安裝，不管日后的正常維護(hù)。如果需要維護(hù)，那么就要付費(fèi)。

第三，若自己開(kāi)發(fā)軟件，首期投入資金30 000元，以后每年需要開(kāi)發(fā)費(fèi)用最少3 000元，主要是正常的維護(hù)和題目的開(kāi)發(fā)。

第四，本案例以五年作為研究期限，是為了與學(xué)院的五年計(jì)劃相呼應(yīng)。其實(shí)五年以后這項(xiàng)培訓(xùn)仍然可以繼續(xù)，只是收入和費(fèi)用都比較難以預(yù)測(cè)。

由表2可見(jiàn)，使用開(kāi)源軟件的凈利潤(rùn)最多，為257 880元；自己開(kāi)發(fā)軟件其次，為216 000元；最差的是購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)業(yè)軟件，為201 000元。

二、對(duì)科研經(jīng)費(fèi)成本效益的進(jìn)一步分析

（一）從資金時(shí)間價(jià)值的角度加以分析

由于科研經(jīng)費(fèi)的使用和產(chǎn)生效益都是未來(lái)的，所以應(yīng)該從資金的時(shí)間價(jià)值角度去進(jìn)行分析。

首先，計(jì)算一下使用開(kāi)源軟件成本和收益的折現(xiàn)價(jià)值，見(jiàn)表3。

由表3計(jì)算可見(jiàn)，在考慮到資金時(shí)間價(jià)值的情況下，使用開(kāi)源軟件的科研經(jīng)費(fèi)成本凈收益為181 726.4元。

其次，再來(lái)看購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)有軟件的科研經(jīng)費(fèi)成本收益情況，見(jiàn)表4。

由表4可見(jiàn)，購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)有軟件的成本凈收益是129 555元。雖然每年都在增加，但是，還是比使用開(kāi)源軟件少收益52 171.4元。

最后，看一看自主開(kāi)發(fā)軟件的科研經(jīng)費(fèi)成本收益對(duì)比分析，見(jiàn)表5。

由表5計(jì)算可見(jiàn)，自主研發(fā)軟件的凈收益為142 740元，比購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)有軟件多收益（142 740-129 555）

13 185元，比使用開(kāi)源軟件少收益（181 726.4-142 740）38 986.4元。由此可見(jiàn)，使用開(kāi)源軟件收益最高、成本費(fèi)用最低，是一種最佳的選擇。

（二）從資金回收角度加以分析

按照財(cái)務(wù)管理的理念，科研經(jīng)費(fèi)是高校的投資行為，若能夠早日回收資金，需要計(jì)算投資回收期來(lái)考核資金收回所使用的時(shí)間，這對(duì)于科研經(jīng)費(fèi)的使用效益是很有意義的?？梢粤斜碛?jì)算，如表6所示。

回收期的計(jì)算公式如下：

投資回收期=M+｜第M年累計(jì)的折現(xiàn)額｜÷（第M+1年的折現(xiàn)額）

公式中：M是指累計(jì)折現(xiàn)額由負(fù)數(shù)變?yōu)檎龜?shù)的前一年。將上述案例代入公式。

1.使用開(kāi)源軟件的科研經(jīng)費(fèi)回收期= 0+40

÷4 877.6=0.008年

2.購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)有軟件的科研經(jīng)費(fèi)回收期=2+14 970

÷52 875=2.28年

3.自主開(kāi)發(fā)軟件的科研經(jīng)費(fèi)回收期=2+4 860

÷22 410=2.22年

通過(guò)計(jì)算可見(jiàn)，如果把科研經(jīng)費(fèi)作為一種投資，從投資回收期的角度來(lái)看，使用開(kāi)源軟件投資回收期最短；其次是自主開(kāi)發(fā)軟件；最長(zhǎng)回收期的要數(shù)購(gòu)買(mǎi)專(zhuān)有軟件了。不僅如此，使用開(kāi)源軟件還可以享受開(kāi)源社區(qū)的免費(fèi)維護(hù)和服務(wù)，而使用專(zhuān)有軟件和自主開(kāi)發(fā)軟件都要付出大筆的后期維護(hù)費(fèi)用。

綜上所述，無(wú)論是從凈利潤(rùn)的角度，還是從資金時(shí)間價(jià)值的角度，或者從資金回收期的角度來(lái)看，都不難斷定，使用開(kāi)源軟件是學(xué)院最為明智的選擇。這樣做費(fèi)用低、利潤(rùn)高，回收期短，凈現(xiàn)值最高，而且可以得到免費(fèi)的系統(tǒng)維護(hù)服務(wù)。

通過(guò)了解得知：開(kāi)源軟件的具體使用途徑可以聯(lián)系浙江傳媒學(xué)院的張老師，他開(kāi)發(fā)的開(kāi)源軟件有很多優(yōu)惠的服務(wù)。該軟件經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行十分可靠，目前國(guó)內(nèi)外有三十余家大學(xué)和組織采用了HUSTOJ系統(tǒng)和FPS開(kāi)源題庫(kù)，表7為可以從互聯(lián)網(wǎng)直接訪問(wèn)的部分用戶名單，排名不分先后。

通過(guò)和這些用戶取得聯(lián)系，得知該開(kāi)源軟件是可以信賴(lài)的，使用中遇到的問(wèn)題都可以得到妥善的解決。因此筆者向該商學(xué)院推薦了這一軟件，得到了他們的采用。經(jīng)過(guò)一年多的使用，反映效果很好。

【參考文獻(xiàn)】

［1］ 張鳳英.財(cái)務(wù)管理［M］北京：對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社，2005：68.

［2］ 陳湘驥，徐東風(fēng)，楊秋妹.在線評(píng)判在C語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.計(jì)算機(jī)教育，2010（3）：97-100.

［3］ 周娟，周尚超，譚炳文.基于JSP和XML的在線裁判系統(tǒng)［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2009（12）：177-178，181.

篇5

努力提高教師的PLC技術(shù)理論與實(shí)際操作技能水平。教師是培訓(xùn)教學(xué)主體，是學(xué)校教學(xué)工作成敗的關(guān)鍵。開(kāi)展PLC培訓(xùn)教學(xué)就要有一支勇于鉆研、善于學(xué)習(xí)，敢啃骨頭，敢打硬仗的專(zhuān)業(yè)教師隊(duì)伍。扎煤培訓(xùn)中心是一家具有著50多年辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教育培訓(xùn)單位，教師隊(duì)伍基礎(chǔ)理論教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)培訓(xùn)教學(xué)特別是針對(duì)煤礦職工的變頻器、PLC技能培訓(xùn)教學(xué)起步較晚，如要開(kāi)展PLC教研、教學(xué)工作，師資力量明顯不足，師資隊(duì)伍建設(shè)仍需繼續(xù)完善。

2009年面對(duì)企業(yè)內(nèi)部急需的PLC、變頻調(diào)速應(yīng)用維護(hù)技術(shù)人員培訓(xùn)工作的現(xiàn)實(shí)需求，中心領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)始籌劃以PLC、變頻調(diào)速教學(xué)為重點(diǎn)的機(jī)電實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。2010年初，中心一次選派5名專(zhuān)業(yè)教師前往呼倫貝爾大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院機(jī)電專(zhuān)業(yè)進(jìn)修學(xué)習(xí)。2011年初由3名教師組成的PLC課題組時(shí)常深入礦井一線了解設(shè)備使用情況和現(xiàn)場(chǎng)職工的技術(shù)需求。結(jié)合實(shí)際需要中心領(lǐng)導(dǎo)相繼安排教學(xué)人員先后走訪北京、洛陽(yáng)等設(shè)備廠家進(jìn)行技術(shù)咨詢(xún)與學(xué)習(xí)。還適時(shí)地安排相關(guān)教師參加國(guó)內(nèi)知名的PLC、變頻器應(yīng)用技術(shù)學(xué)習(xí)班，進(jìn)一步提了高教師的技術(shù)技能水平。經(jīng)過(guò)兩年多的精心準(zhǔn)備與教學(xué)實(shí)踐錘煉，機(jī)電實(shí)驗(yàn)室全體教師的專(zhuān)業(yè)技術(shù)理論與PLC、變頻器實(shí)訓(xùn)操作技能水平得到全面提高，為深入開(kāi)展PLC實(shí)踐教學(xué)奠定了師資基礎(chǔ)。

二、增添教學(xué)設(shè)施有針對(duì)性的開(kāi)展教學(xué)研討活動(dòng)

教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施建設(shè)是開(kāi)展技能教學(xué)活動(dòng)的首要條件。為了建好用好機(jī)電實(shí)驗(yàn)室，并且最大限度的發(fā)揮其教學(xué)作用，先期我們?cè)谧咴L了基層各生產(chǎn)單位，開(kāi)展了廣泛的設(shè)備使用情況的調(diào)研工作。有針對(duì)性的提出了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)意見(jiàn)，選定了PLC、變頻器的具體型號(hào)，如西門(mén)子S7―200、S7―300、三菱FX2N、歐姆龍、松下等PLC教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備。這些教學(xué)設(shè)備各種功能擴(kuò)展模塊、傳感器和相應(yīng)的編程軟件齊全，方便學(xué)員學(xué)習(xí)PLC基本指令和功能指令有著較好的實(shí)用性。

在教學(xué)研究方面，要確定實(shí)驗(yàn)室學(xué)科帶頭人，并結(jié)合教師各自特點(diǎn)安排教師任課。搞計(jì)算機(jī)程序的教師負(fù)責(zé)PLC編程軟件的應(yīng)用研究和教學(xué)，有自動(dòng)化學(xué)科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師負(fù)責(zé)PLC編程指令和控制項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)教學(xué)研究，有維護(hù)檢修經(jīng)驗(yàn)的教師負(fù)責(zé)變頻器、PLC及外圍器件的檢測(cè)維護(hù)實(shí)訓(xùn)技能的授課。三名教師各有所長(zhǎng)綜合發(fā)揮，有針對(duì)性的提高能力，彌補(bǔ)了中心缺少專(zhuān)職教師的不足，教學(xué)教研工作得以順利開(kāi)展。

體教室。它不僅讓我們了解什么是PLC，PLC能做什么，更為我們提供了學(xué)習(xí)PLC最好的教學(xué)手段。從PLC原理，組成，指令到編程軟件的授課都要用計(jì)算機(jī)通過(guò)大屏幕來(lái)進(jìn)行。課件教學(xué)的便捷，直觀，學(xué)員容易理解的特點(diǎn)對(duì)提高教學(xué)效果有很大的幫助。

三、結(jié)合實(shí)例開(kāi)展PLC教學(xué)能夠取得事半功倍的學(xué)習(xí)效果

篇6

Abstract: The paper discussed the problems at accounting computerization internal control.

關(guān)鍵詞：會(huì)計(jì)電算化；內(nèi)部控制；問(wèn)題探析

Key words: accounting computerization; internal control; problem analysis

中圖分類(lèi)號(hào)：F23文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2011）03-0007-01

1會(huì)計(jì)電算化內(nèi)部控制中的問(wèn)題

1.1 存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)生的變化帶來(lái)的問(wèn)題在原來(lái)手工會(huì)計(jì)條件下，企業(yè)發(fā)生的經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)均用紙張記錄，這些數(shù)據(jù)如果被修改，很容易辨別出被修改過(guò)的痕跡。但是，在會(huì)計(jì)電算化系統(tǒng)中，以電磁為介質(zhì)，數(shù)據(jù)被直接已錄在磁盤(pán)或光盤(pán)上，對(duì)數(shù)據(jù)修改不留任何痕跡，加大了業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 軟件程序開(kāi)發(fā)有待完善軟件的程序關(guān)系到系統(tǒng)的安全，而會(huì)計(jì)軟件系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)階段存在諸多安全問(wèn)題。在手工會(huì)計(jì)系統(tǒng)中，對(duì)于一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)的每個(gè)環(huán)節(jié)都要經(jīng)過(guò)某些具有相應(yīng)權(quán)限人員的審核和簽章。但會(huì)計(jì)電算化后，崗位進(jìn)行了重新劃分。新的會(huì)計(jì)環(huán)境對(duì)內(nèi)容控制提出了新的要求。因?yàn)闃I(yè)務(wù)處理全部都是以電算化系統(tǒng)為主，電算化功能的高度集中導(dǎo)致了職責(zé)的集中，某些人員既可從事數(shù)據(jù)的輸入，又可負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的輸出和報(bào)送。計(jì)算機(jī)操作人員直接對(duì)使用中的程序和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行個(gè)人操作處理，加大了出現(xiàn)錯(cuò)誤和舞弊的風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 內(nèi)部控制變得更加復(fù)雜，檔案保管需要有新的措施會(huì)計(jì)電算化的應(yīng)用，給會(huì)計(jì)工作增加了新內(nèi)容，不僅要保存好相關(guān)的紙質(zhì)數(shù)據(jù)文件，還要保存、保管好已存儲(chǔ)在電子介質(zhì)中的各種會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)程序。與手工會(huì)計(jì)相比，增加了許多內(nèi)容，如編程、維護(hù)人員與計(jì)算機(jī)操作人員內(nèi)部控制、計(jì)算機(jī)內(nèi)及磁盤(pán)內(nèi)會(huì)計(jì)信息安全保護(hù)、計(jì)算機(jī)病毒防治，以及計(jì)算機(jī)操作管理等，涉及許多新的會(huì)計(jì)檔案，需要更為安全妥善的保管措施。

1.4 內(nèi)部控制環(huán)境發(fā)生了變化隨著遠(yuǎn)程通訊技術(shù)的發(fā)展，會(huì)計(jì)信息的網(wǎng)上實(shí)時(shí)處理成為可能，業(yè)務(wù)事項(xiàng)可以在遠(yuǎn)離企業(yè)的某個(gè)終端機(jī)上瞬間完成數(shù)據(jù)處理工作，原先應(yīng)由會(huì)計(jì)人員處理的有關(guān)業(yè)務(wù)事項(xiàng)，現(xiàn)在可能由其他業(yè)務(wù)人員在終端機(jī)上一次完成。原各應(yīng)由幾個(gè)部門(mén)按預(yù)定的步驟完成的業(yè)務(wù)事項(xiàng)，現(xiàn)在可能集中在一個(gè)部門(mén)甚至一個(gè)人完成。因此，要保證企業(yè)財(cái)產(chǎn)物資的安全完整、保證會(huì)計(jì)系統(tǒng)對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)反映的正確和可靠、達(dá)到企業(yè)管理的目標(biāo)，企業(yè)內(nèi)部控制制度的建立和完善就顯得更為重要，內(nèi)容控制制度的范圍和控制程序較之手工會(huì)計(jì)系統(tǒng)更加廣泛，更加復(fù)雜。

1.5 會(huì)計(jì)電算化中的反記賬狀態(tài)的功能，對(duì)會(huì)計(jì)賬簿有一定的影響反記賬功能的目的，是為了取消部門(mén)甚至全部的錯(cuò)誤賬簿記錄以后重新正確記賬。從本質(zhì)上講，它是對(duì)錯(cuò)誤的一種更正行為。而手工方式下記賬后是不允許重新記賬的，對(duì)于賬本上的錯(cuò)誤，應(yīng)采用畫(huà)線更正法、補(bǔ)充登記法或紅字沖銷(xiāo)法來(lái)更正，更正錯(cuò)誤的過(guò)程被留下痕跡，這樣才能確保會(huì)計(jì)信息的質(zhì)量和可信度。

2完善會(huì)計(jì)電算化內(nèi)部控制的對(duì)策

2.1 建立新的管理制度建立新的職能分割制度、授權(quán)的控制制度是保證財(cái)務(wù)系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)、會(huì)計(jì)人員應(yīng)該檢查組織結(jié)構(gòu)、職權(quán)和責(zé)任的分配與分工情況，其目的在于通過(guò)確定職責(zé)分工提供有力的內(nèi)部控制，例如，程序與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、計(jì)算機(jī)操作、輸入數(shù)據(jù)的控制，在可行的情況下應(yīng)予以分離。會(huì)計(jì)人員應(yīng)該確定是否制定了有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)傳送、輸入和輸出資料以及人員的安全規(guī)定。該項(xiàng)檢查應(yīng)該不僅涉及服務(wù)器的計(jì)算機(jī)設(shè)備，還應(yīng)包括其他計(jì)算機(jī)終端，通訊設(shè)施及其他設(shè)備。建立以提高內(nèi)部會(huì)計(jì)人員素質(zhì)為目的的控制措施，組織網(wǎng)絡(luò)安全方面及高級(jí)程序語(yǔ)言的培訓(xùn)，大力開(kāi)展計(jì)算機(jī)輔助審計(jì)技術(shù)的培訓(xùn)。培養(yǎng)一批既懂財(cái)會(huì)、審計(jì)業(yè)務(wù)，又精通計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的有經(jīng)驗(yàn)的復(fù)合型專(zhuān)業(yè)內(nèi)部會(huì)計(jì)人員。

2.2 建立計(jì)算機(jī)硬件和軟件管理制度通常，硬件和軟件管理制度包括以下一些內(nèi)容：一是保證機(jī)房設(shè)備安全的措施。二是保證計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行措施。三是會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)和會(huì)計(jì)軟件安全保密的措施。建立數(shù)據(jù)的備份制度，良好的備份制度是保證會(huì)計(jì)信息安全性的有效保障，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可隨時(shí)用備份恢復(fù)系統(tǒng)。備份應(yīng)特別注意選用質(zhì)量較好、可靠性較高的介質(zhì)對(duì)重要的數(shù)據(jù)則應(yīng)采取雙備份或多備份，以防止一些不確定的因素造成備份的丟失。對(duì)安全保密程度不等的數(shù)據(jù)，應(yīng)給予不同的使用人員賦予不同的操作權(quán)限，防止越權(quán)使用。四是修改會(huì)計(jì)核算軟件的審批和監(jiān)督制度。對(duì)于單位自行組織開(kāi)發(fā)的會(huì)計(jì)軟件，本單位擁有源程序，可自行修改，但必須報(bào)經(jīng)單位總會(huì)計(jì)師（或領(lǐng)導(dǎo)）批準(zhǔn)后才可修改。

2.3 計(jì)算機(jī)病毒防范與控制計(jì)算機(jī)病毒對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全造成極大的危害，會(huì)計(jì)電算化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一旦遭到破壞，將造成極大的損失。有些會(huì)計(jì)人員認(rèn)為安裝了殺毒軟件就萬(wàn)事大吉，其實(shí)病毒的變形和更新是非?？斓?，即使安裝了殺毒軟件，也絕非就高枕無(wú)憂了。防范病毒最為有效的措施是嚴(yán)禁會(huì)計(jì)電算化局域網(wǎng)接入廣域網(wǎng)中，加強(qiáng)安全教育，健全并嚴(yán)格執(zhí)行防范病毒管理制度，包括：軟件、軟件盤(pán)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的采購(gòu)和更新要通過(guò)計(jì)算機(jī)病毒檢測(cè)后才可使用；建立軟盤(pán)管理制度，同時(shí)防止亂拷貝軟盤(pán)，不使用未經(jīng)檢測(cè)的軟盤(pán)；安裝防病毒卡和反病毒軟件，定期檢測(cè)并清除計(jì)算機(jī)病毒。

篇7

論文摘要 計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展從根本上改變了人類(lèi)的生活方式與工作效率。網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和國(guó)防工業(yè)的重要信息交換媒介，并且滲透到社會(huì)生活的各個(gè)角落。政府、企業(yè)、團(tuán)體、個(gè)人的生活都發(fā)生了巨大改變。網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展都得益于互聯(lián)網(wǎng)自身的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：開(kāi)放性和匿名性。然而也正是這些特征，同時(shí)還決定了網(wǎng)絡(luò)存在著不可避免的信息安全隱患。本文主要通過(guò)介紹目前在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在的主要安全威脅并提出構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)體系，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)策略進(jìn)行探討。 

0 引言 

網(wǎng)絡(luò)給我們提供極大的方便的同時(shí)也帶來(lái)了諸多的網(wǎng)絡(luò)安全威脅問(wèn)題，這些問(wèn)題一直在困擾著我們，諸如網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)竊密、病毒攻擊、黑客侵襲、木馬掛馬、陷門(mén)等。為 了有效防止網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的侵害，計(jì)算機(jī)廣泛地推廣使用了各種復(fù)雜的軟件技術(shù)，如入侵檢測(cè)、防火墻技術(shù)、通道控制機(jī)制、服務(wù)器，然后盡管如此，計(jì)算機(jī)信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題還是頻發(fā)。網(wǎng)絡(luò)hacker活動(dòng)日益猖獗，他們攻擊網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，竊取網(wǎng)絡(luò)機(jī)密，進(jìn)行非法入侵，對(duì)社會(huì)安全造成了嚴(yán)重的危害。本文就如何確保網(wǎng)絡(luò)信息安全特別是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全進(jìn)行了安全威脅分析并且提出了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的具體策略。 

1 目前網(wǎng)絡(luò)中存在的主要安全威脅種類(lèi) 

1.1 計(jì)算機(jī)病毒 

計(jì)算機(jī)病毒是編制或者在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能或者破壞數(shù)據(jù)，影響計(jì)算機(jī)使用并且能夠自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼，它具有寄生性、傳染性、破壞性、潛伏性和可觸發(fā)性等特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)病毒主要是通過(guò)復(fù)制、傳送數(shù)據(jù)包以及運(yùn)行程序等操作進(jìn)行傳播，在日常的生活中，閃存盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)和網(wǎng)絡(luò)等都是傳播計(jì)算機(jī)病毒的主要途經(jīng)。計(jì)算機(jī)病毒的產(chǎn)生是計(jì)算機(jī)技術(shù)和以計(jì)算機(jī)為核心的社會(huì)信息化進(jìn)程發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。 

1.2 特洛伊木馬 

利用計(jì)算機(jī)程序漏洞侵入后竊取文件的程序程序被稱(chēng)為木馬。它是一種具有隱藏性的、自發(fā)性的可被用來(lái)進(jìn)行惡意行為的程序，多不會(huì)直接對(duì)電腦產(chǎn)生危害，而是以控制為主。 

1.3 拒絕服務(wù)攻擊 

拒絕服務(wù)攻擊即攻擊者想辦法讓目標(biāo)機(jī)器停止提供服務(wù)，是黑客常用的攻擊手段之。其實(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)行的消耗性攻擊只是拒絕服務(wù)攻擊的一小部分，只要能夠?qū)δ繕?biāo)造成麻煩，使某些服務(wù)被暫停甚至主機(jī)死機(jī)，都屬于拒絕服務(wù)攻擊。 

1.4 邏輯炸彈  

邏輯炸彈引發(fā)時(shí)的癥狀與某些病毒的作用結(jié)果相似，并會(huì)對(duì)社會(huì)引發(fā)連帶性的災(zāi)難。與病毒相比，它強(qiáng)調(diào)破壞作用本身，而實(shí)施破壞的程序不具有傳染性。邏輯炸彈是一種程序，或任何部分的程序，這是冬眠，直到一個(gè)具體作品的程序邏輯被激活。  

1.5 內(nèi)部、外部泄密  

由于黑客的目的一般都是竊取機(jī)密數(shù)據(jù)或破壞系統(tǒng)運(yùn)行，外部黑客也可能入侵web或其他文件服務(wù)器刪除或篡改數(shù)據(jù)，致使系統(tǒng)癱瘓甚至完全崩潰。  

1.6 黑客攻擊  

這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所面臨的最大威脅。些類(lèi)攻擊又可以分為兩種，一種是網(wǎng)絡(luò)攻擊。即以各種方式有選擇地破壞對(duì)方信息的有效性和完整性；另一類(lèi)是網(wǎng)絡(luò)偵察，它是在不影響網(wǎng)絡(luò)正常工作的情況下，進(jìn)行截取、竊取、破譯以獲得對(duì)方重要的機(jī)密信息。這兩種攻擊均可對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)造成極大的危害  

1.7 軟件漏洞  

操作系統(tǒng)和各類(lèi)軟件都是認(rèn)為編寫(xiě)和調(diào)試的，其自身的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)始終會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，不可能無(wú)缺陷或者無(wú)漏洞，而這些漏洞會(huì)被計(jì)算機(jī)病毒和惡意程序所利用，這就使計(jì)算機(jī)處于非常危險(xiǎn)的境地，一旦連接入互聯(lián)網(wǎng)，危險(xiǎn)就悄然而至。 

2 網(wǎng)絡(luò)信息與網(wǎng)絡(luò)安全的防護(hù)對(duì)策 

盡管計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全受到威脅，但是采取恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施也能有效的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息的安全。本文總結(jié)了以下幾種方法并加以說(shuō)明以確保在策略上保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息的安全。 

2.1 技術(shù)層面上的安全防護(hù)對(duì)策 

1）升級(jí)操作系統(tǒng)補(bǔ)丁 

操作系統(tǒng)因?yàn)樽陨淼膹?fù)雜性和對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求的適應(yīng)性，需要及時(shí)進(jìn)行升級(jí)和更新，除服務(wù)器、工作站等需要操作系統(tǒng)升級(jí)外，也包括各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，均需要及時(shí)升級(jí)并打上最新的系統(tǒng)補(bǔ)丁，嚴(yán)防網(wǎng)絡(luò)惡意工具和黑客利用漏洞進(jìn)行入侵。 

2）安裝網(wǎng)絡(luò)版防病殺毒軟件 

防病毒服務(wù)器作為防病毒軟件的控制中心，及時(shí)通過(guò)internet更新病毒庫(kù)，并強(qiáng)制局域網(wǎng)中已開(kāi)機(jī)的終端及時(shí)更新病毒庫(kù)軟件。 

3）安裝入侵檢測(cè)系統(tǒng) 

4）安裝網(wǎng)絡(luò)防火墻和硬件防火墻 

安裝防火墻，允許局域網(wǎng)用戶訪問(wèn)internet資源，但是嚴(yán)格限制internet用戶對(duì)局域網(wǎng)資源的訪問(wèn)。 

5）數(shù)據(jù)保密與安裝動(dòng)態(tài)口令認(rèn)證系統(tǒng) 

信息安全的核似是數(shù)據(jù)保密，一般就是我們所說(shuō)的密碼技術(shù)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不斷滲透到各個(gè)領(lǐng)域，密碼學(xué)的應(yīng)用也隨之?dāng)U大。數(shù)字簽名、身份鑒別等都是由密碼學(xué)派生出來(lái)新技術(shù)和應(yīng)用。 

6）操作系統(tǒng)安全內(nèi)核技術(shù) 

操作系統(tǒng)安全內(nèi)核技術(shù)除了在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)上著手，人們開(kāi)始在操作系統(tǒng)的層次上考慮網(wǎng)絡(luò)安全性，嘗試把系統(tǒng)內(nèi)核中可能引起安全性問(wèn)題的部分從內(nèi)核中剔除出去，從而使系統(tǒng)更安全。 

7）身份驗(yàn)證技術(shù)身份驗(yàn)證技術(shù) 

身份驗(yàn)證技術(shù)身份驗(yàn)證技術(shù)是用戶向系統(tǒng)出示自己身份證明的過(guò)程嗎，能夠有效防止非法訪問(wèn)。 

2.2 管理體制上的安全防護(hù)策略 

1）管理制度的修訂及進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)； 

2）加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管人員的信息安全意識(shí)，特別是要消除那些影響計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信安全的主觀因素。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理人員缺乏安全觀念和必備技術(shù)，必須進(jìn)行加強(qiáng)； 

3）信息備份及恢復(fù)系統(tǒng)，為了防止核心服務(wù)器崩潰導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用癱瘓，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況確定完全和增量備份的時(shí)間點(diǎn)，定期給網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行備份。便于一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)能及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)； 

4）開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)信息與網(wǎng)絡(luò)安全的監(jiān)督管理系統(tǒng)； 

5）有關(guān)部門(mén)監(jiān)管的力度落實(shí)相關(guān)責(zé)任制，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息安全應(yīng)用與管理工作實(shí)行“誰(shuí)主管、誰(shuí)負(fù)責(zé)、預(yù)防為主、綜合治理、人員防范與技術(shù)防范相結(jié)合”的原則，逐級(jí)建立安全保護(hù)責(zé)任制，加強(qiáng)制度建設(shè)，逐步實(shí)現(xiàn)管理的科學(xué)化、規(guī)范化。 

  

參考文獻(xiàn) 

[1]簡(jiǎn)明.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全及其防護(hù)策略的研究[j].科技資訊，2006(28). 

[2]池瑞楠.windows緩沖區(qū)溢出的深入研究[j].電腦編程技巧與維護(hù)，2006(9). 

篇8

關(guān)鍵詞：獨(dú)立院校；計(jì)算機(jī)；編程能力；教學(xué)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3-4

近幾十年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和日益普及，企業(yè)對(duì)高校畢業(yè)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的要求越來(lái)越高，很多高等院校已經(jīng)將計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程融進(jìn)了課程體系。

獨(dú)立院校是由普通本科院校（也稱(chēng)母體大學(xué)）與社會(huì)力量合作舉辦的進(jìn)行本科層次的高等教育機(jī)構(gòu)，其人才培養(yǎng)目標(biāo)是本科應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才，主要適應(yīng)地方社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的特點(diǎn)。獨(dú)立院校的學(xué)生是指按照高考成績(jī)第三批次錄取的學(xué)生。與普通本科院校的學(xué)生相比，他們思想活躍、興趣廣泛、動(dòng)手能力強(qiáng)，但入學(xué)成績(jī)低、學(xué)習(xí)耐性不足、表達(dá)能力欠缺等[1]。因此，提高獨(dú)立院校學(xué)生的計(jì)算機(jī)編程動(dòng)手能力，不僅有利于個(gè)人能力的培養(yǎng)，而且增強(qiáng)他們的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和社會(huì)對(duì)他們的認(rèn)可度。

1 獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)課程現(xiàn)狀分析

獨(dú)立院校的計(jì)算機(jī)課程，一般都是以公共基礎(chǔ)課的形式進(jìn)行設(shè)置安排的，因而計(jì)算機(jī)課程的學(xué)生學(xué)習(xí)能力、師資力量、教學(xué)方法等將直接關(guān)系到本三院校計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。

1.1 學(xué)生學(xué)習(xí)能力現(xiàn)狀分析

獨(dú)立院校的學(xué)生與普通本一本二院校的學(xué)生相比，他們年齡相仿，學(xué)習(xí)經(jīng)歷相似，學(xué)習(xí)背景相同，只是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)薄落，接受知識(shí)的能力相對(duì)比較差。尤其對(duì)于經(jīng)管、英語(yǔ)、藝術(shù)等文科學(xué)生而言，知識(shí)的理解是比較欠缺的。當(dāng)然，這不僅僅是學(xué)習(xí)能力不足的原因，還和他們的意志力、學(xué)習(xí)的興趣以及學(xué)習(xí)的氛圍有很大的關(guān)系。但該層次的學(xué)生，是具有一定的學(xué)習(xí)能力的，他們分析問(wèn)題與領(lǐng)悟知識(shí)的能力，是可以培養(yǎng)和提高的[2]。

計(jì)算機(jī)課程作為獨(dú)立院校的公共基礎(chǔ)課，其授課的信息量比較大，知識(shí)點(diǎn)比較多，過(guò)程比較快。加之，不少學(xué)生缺乏耐心，覺(jué)得該類(lèi)課程浪費(fèi)時(shí)間，和將來(lái)工作的專(zhuān)業(yè)性關(guān)系不大，因而學(xué)習(xí)積極性不高，計(jì)算機(jī)編程實(shí)踐能力得不到鍛煉和提高。另外，由于不同地區(qū)初高中階段計(jì)算機(jī)教育水平相差比較大，學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)往往參差不齊。這也導(dǎo)致了學(xué)生計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)能力存在一定的差異。

1.2 教師教學(xué)能力現(xiàn)狀分析

與普通高等本科院校相比，獨(dú)立院校的計(jì)算機(jī)教師大多都是剛剛畢業(yè)的碩士研究生。他們剛剛走上工作崗位，對(duì)工作富有極大的熱情，但他們往往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)缺乏、社會(huì)實(shí)踐能力不足，沒(méi)有形成一個(gè)固定的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。這樣，在傳統(tǒng)的以教科書(shū)為依據(jù)，教師為中心的教學(xué)模式下，年輕的教師很容易照本宣科，不注重學(xué)生的動(dòng)腦動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以至于將課堂學(xué)習(xí)變成單方面的講述。進(jìn)而造成學(xué)生參與不到課程中，自然慢慢失去了學(xué)習(xí)的興趣。

1.3 計(jì)算機(jī)教學(xué)方法現(xiàn)狀分析

目前，計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)方法仍比較傳統(tǒng)，普遍采用的是“1+1”（或者“X+1”）的教學(xué)方式，即一次理論課，一次實(shí)驗(yàn)課（或者多次理論課，一次實(shí)驗(yàn)課）。這對(duì)于注重操作實(shí)踐能力的計(jì)算機(jī)課程來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)過(guò)少，比例不理想，學(xué)生動(dòng)手能力得不到充分鍛煉?？紤]到不同地區(qū)學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)參差不齊，這種情況更為明顯。另外，一般情況下，都是上完理論課才開(kāi)始上實(shí)驗(yàn)課，時(shí)間上存在不連貫，會(huì)造成學(xué)生思維上的斷層，從而影響教學(xué)的效果。

2 獨(dú)立學(xué)院計(jì)算機(jī)編程能力提高的主要措施

當(dāng)前，獨(dú)立院校的定位是應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。與普通高校學(xué)生相比，他們具有較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐操作能力。因此，獨(dú)立院校的教學(xué)方式應(yīng)該側(cè)重于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。針對(duì)獨(dú)立院校學(xué)生的特點(diǎn)，除了提高教師的硬件教學(xué)水平，可以通過(guò)采用實(shí)例教學(xué)、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生學(xué)會(huì)動(dòng)腦分析、動(dòng)手練習(xí)、動(dòng)嘴表達(dá)的學(xué)習(xí)方法是比較可行的。以下將依次從這些方面重點(diǎn)闡述提高計(jì)算機(jī)編程實(shí)踐能力的具體措施。

2.1 組織教學(xué)活動(dòng)，提高教師教學(xué)水平

針對(duì)獨(dú)立院校計(jì)算機(jī)教師普遍年輕的特點(diǎn)，學(xué)?？梢蚤_(kāi)展多項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)，定期組織教師參加各種培訓(xùn)活動(dòng)，學(xué)習(xí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，分享學(xué)習(xí)心得，提高教學(xué)技能。同時(shí)，獨(dú)立院校還可以借助母體大學(xué)的資源和比較成熟的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，可以聘請(qǐng)母體大學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師，不定期對(duì)年輕教師進(jìn)行培訓(xùn)，指出其中的不足和改進(jìn)方法，促進(jìn)青年教師教學(xué)水平的提高。

另外，還可以積極鼓勵(lì)教師到企業(yè)去實(shí)習(xí)鍛煉，學(xué)習(xí)掌握實(shí)踐的技巧，豐富理論知識(shí)，做一個(gè)合格的雙師型教師。高素質(zhì)的教師隊(duì)伍對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生實(shí)踐能力起著關(guān)鍵的作用。

2.2 采用實(shí)例教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性

興趣是我們最好的老師，但是只有興趣是不行的，在培養(yǎng)興趣的同時(shí)更要尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，由易到難的組織教學(xué)[3]。經(jīng)典程序的學(xué)習(xí)是編程能力培養(yǎng)的第一步。實(shí)例教學(xué)法通過(guò)實(shí)例講解與演示的方法來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

比如，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程Visual Basic（簡(jiǎn)稱(chēng)VB）中，一般教材的授課順序是先講程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)（概念、語(yǔ)法等），然后是一些常用控件的屬性、方法，最后是數(shù)據(jù)庫(kù)等綜合設(shè)計(jì)。很明顯，這樣并不太符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，在教學(xué)過(guò)程中，可能會(huì)適得其反，挫傷學(xué)生的積極性。因此，教師在講課的時(shí)候，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整教材順序和課程進(jìn)度，從實(shí)例出發(fā)，在實(shí)例中既包含前面學(xué)過(guò)的知識(shí)，也包含當(dāng)天要將的新知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)實(shí)例演示，讓學(xué)生觀看、模仿，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而在具體的操作中形成對(duì)新概念的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)。

2.3 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)的是教師與學(xué)生之間的雙向互動(dòng)過(guò)程。每一位教師與學(xué)生都可以是信息的接受者和輸出者。如何組織授課過(guò)程，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓學(xué)生耳到、眼到、手到甚至心到，從而由學(xué)會(huì)知識(shí)到會(huì)學(xué)知識(shí)，進(jìn)而能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，是值得每一位教師都需要深思的問(wèn)題。

在教學(xué)過(guò)程中，教師需要根據(jù)課程的實(shí)際操作情況，合理安排理論課和實(shí)驗(yàn)課的節(jié)次。在教學(xué)條件允許的情況下，也可以將理論課和實(shí)驗(yàn)課合二為一，先進(jìn)行理論課內(nèi)容的講解，接著教師給學(xué)生演示一遍然后讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，乘熱打鐵，加深學(xué)生的記憶。總之，需要不斷的進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)優(yōu)化，這樣，學(xué)生才能更好地掌握計(jì)算機(jī)編程的基本思想，學(xué)生自身的潛力才能得到提升，課程的教學(xué)質(zhì)量才能得到不斷地提高。

2.4 借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，建立共享學(xué)習(xí)機(jī)制

大多數(shù)計(jì)算機(jī)課程操作性都很強(qiáng)，教師在對(duì)知識(shí)進(jìn)行講解和演示后，接下來(lái)關(guān)鍵的就是讓學(xué)生動(dòng)手操作，在實(shí)驗(yàn)中把握知識(shí)點(diǎn)。教師們可以借助于相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)，整合各種教學(xué)資源，建立共享互助自主的學(xué)習(xí)機(jī)制。將課程大綱、授課課件、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（由簡(jiǎn)單到復(fù)雜）、學(xué)生中普遍存在的問(wèn)題等放到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，讓學(xué)生自己去嘗試，從模仿、改進(jìn)到創(chuàng)新，使他們?cè)谑褂弥畜w會(huì)、感受和領(lǐng)悟。

3 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，要取得較好的教學(xué)效果，提高學(xué)生的程序設(shè)計(jì)和編程實(shí)踐能力，首先要讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)編程產(chǎn)生濃厚的興趣。其次，需要教師依靠自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)采取有效的教學(xué)方法。當(dāng)然，獨(dú)立院校提高計(jì)算機(jī)編程實(shí)踐能力的方法還有很多，這都值得我們?nèi)ヌ剿骱脱芯?，我們必須加?qiáng)教學(xué)改革，調(diào)動(dòng)學(xué)生的熱情，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

關(guān)鍵詞：地方高校；程序設(shè)計(jì)；持續(xù)性；教學(xué)改革

隨著信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，軟件產(chǎn)業(yè)已經(jīng)受到世界各國(guó)的高度重視。近年來(lái)，盡管中國(guó)的軟件產(chǎn)業(yè)得到了較快的發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大差距，其中人才是關(guān)鍵因素。如何培養(yǎng)出滿足社會(huì)急需的軟件人才是高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的必修課，也是軟件人才培養(yǎng)的重要基礎(chǔ)課程[1]。計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)由于是工科，學(xué)習(xí)的難度偏大。而隨著高校擴(kuò)招，學(xué)生生源質(zhì)量明顯下降。這樣就導(dǎo)致有很多學(xué)生在學(xué)習(xí)上不主動(dòng)。如果我們從教學(xué)管理、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等方面加以改革，一方面從外部牽引學(xué)生去學(xué)，另一方面讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中找到成就感，興趣就會(huì)油然而生。

一程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，地方高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生中，軟件開(kāi)發(fā)能力強(qiáng)的學(xué)生總體來(lái)說(shuō)不多，還有相當(dāng)一部分學(xué)生的編程能力較差。但計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生就業(yè)時(shí)，編程能力始終是用人單位重點(diǎn)考察的一項(xiàng)基本的技能和素養(yǎng)。在教學(xué)過(guò)程中程序設(shè)計(jì)課程只注重本門(mén)課程的教學(xué)，數(shù)理基礎(chǔ)薄弱、課程層次不夠分明、相關(guān)課程聯(lián)系不夠緊密，因此學(xué)生基礎(chǔ)不牢固、知識(shí)點(diǎn)重復(fù)、能力提升達(dá)不到要求的高度[2]。程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程教學(xué)內(nèi)容缺乏關(guān)聯(lián)、遞進(jìn)性，主要體現(xiàn)在C、C++和JAVA三門(mén)課程之間的銜接上，這三門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的學(xué)習(xí)過(guò)程應(yīng)是一個(gè)循序漸進(jìn)、逐步提高的過(guò)程，學(xué)生的程序設(shè)計(jì)思維也是從面向過(guò)程到面向?qū)ο筠D(zhuǎn)變的過(guò)程。但在實(shí)際教學(xué)中，三門(mén)課程從理論教學(xué)到實(shí)踐教學(xué)的安排往往缺少整體規(guī)劃，授課教師之間缺少溝通，內(nèi)容銜接性差，影響教學(xué)效果[3]。為了強(qiáng)化學(xué)生的編程技術(shù)，提升學(xué)生的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力，有必要對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)體系進(jìn)行改革，不能單純限制在這一門(mén)課程，還要與后續(xù)相關(guān)課程的教學(xué)相聯(lián)系，以保證程序設(shè)計(jì)教學(xué)的持續(xù)性和遞進(jìn)性。

二持續(xù)性教學(xué)改革的探索與研究

為了培養(yǎng)出高質(zhì)量、高素質(zhì)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才，必須改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法，提升計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生軟件開(kāi)發(fā)能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。（一）課程教學(xué)內(nèi)容改革根據(jù)IT人才市場(chǎng)的需求，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可以調(diào)整為三個(gè)階段（約三個(gè)學(xué)期的時(shí)間），具體如下：第一階段，主要針對(duì)沒(méi)有程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者，重點(diǎn)講授程序設(shè)計(jì)基本知識(shí)和C語(yǔ)言的入門(mén)知識(shí)。在這一階段的教學(xué)中，避免從語(yǔ)法細(xì)節(jié)入手進(jìn)行知識(shí)傳授，而是引入建構(gòu)主義教學(xué)思想，結(jié)合具體的程序?qū)嵗?，?chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)掌握C語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和程序設(shè)計(jì)的基本方法。第二階段，開(kāi)設(shè)C++面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)。這一階段主要讓學(xué)生掌握面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想，理解類(lèi)、對(duì)象、繼承等相關(guān)概念。并在VC++編程環(huán)境下，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練。第三階段，開(kāi)設(shè)JAVA語(yǔ)言，涉及移動(dòng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用。針對(duì)目前移動(dòng)設(shè)備，可以進(jìn)行基于移動(dòng)端的的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)教學(xué)（基于Android），這是目前用戶量比較大的應(yīng)用開(kāi)發(fā)類(lèi)型。（二）教學(xué)方式改革（1）依據(jù)因材施教的原則，采用分層教學(xué)。學(xué)生入學(xué)時(shí)的“零起點(diǎn)”以及社會(huì)上對(duì)IT從業(yè)人員的不同層次的要求決定了我們?cè)陂_(kāi)展算法類(lèi)程序設(shè)計(jì)教學(xué)中需要采用多層次的教學(xué)模式，目前國(guó)內(nèi)多所高校在不同學(xué)科進(jìn)行了積極的嘗試[4-6]。簡(jiǎn)單地可大致分為兩個(gè)層次，第一個(gè)層次是普通層，是指學(xué)習(xí)成績(jī)和能力一般的學(xué)生。第二個(gè)層次是精英層，這是指學(xué)習(xí)興趣濃、成績(jī)好、能力強(qiáng)的學(xué)生。第一層的學(xué)生通過(guò)課堂教學(xué)，上機(jī)實(shí)踐等環(huán)節(jié)就可完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。第二層的學(xué)生可以采用專(zhuān)業(yè)工作室培養(yǎng)模式，由水平較高的專(zhuān)業(yè)老師指導(dǎo)，以工作室的形式進(jìn)行課外的提升訓(xùn)練。同時(shí)，可以安排企業(yè)工程師指導(dǎo)，進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)加短期面授完成。第一層次的學(xué)生想要提升專(zhuān)業(yè)技能，可以通過(guò)崗前培訓(xùn)的形式走上專(zhuān)業(yè)發(fā)展的道路。（2）大力實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是構(gòu)成程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)過(guò)程的一個(gè)重要方面。根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)計(jì)若干具有代表性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，幫助學(xué)生掌握語(yǔ)言的基本知識(shí)以及程序設(shè)計(jì)的基本方法，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)幾個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以便能引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地體會(huì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)用性。要求學(xué)生完成每一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繒r(shí)，都要遵循軟件工程的思想來(lái)完成設(shè)計(jì)、編碼、調(diào)試、測(cè)試等環(huán)節(jié)，并形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（3）注重后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的應(yīng)用在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中的有不少專(zhuān)業(yè)課都涉及到編程，增加這些課程的實(shí)踐課時(shí)量，讓學(xué)生有充分的時(shí)間去動(dòng)手編寫(xiě)程序代碼。為做到統(tǒng)一協(xié)調(diào)，對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)作出如下要求：①專(zhuān)業(yè)課中凡有算法需要實(shí)現(xiàn)的要求老師一定調(diào)試運(yùn)行代碼，理論課時(shí)不足就在上機(jī)課中調(diào)試講解，并要分析代碼。②各專(zhuān)業(yè)課的課程設(shè)計(jì)由學(xué)院統(tǒng)一組織老師建立參考選題庫(kù)，這樣有利于老師對(duì)內(nèi)容和要求的把握，上語(yǔ)言課程的老師也可以從選題庫(kù)中挑選案例教學(xué)，加強(qiáng)各課程的連貫性。③加強(qiáng)各課程任課老師之間的相互聽(tīng)課。要求相關(guān)專(zhuān)業(yè)老師之間必須相互聽(tīng)課，并了解相互的教學(xué)內(nèi)容，以便更好地把握自己課程的教學(xué)。④要求教師對(duì)后續(xù)教學(xué)課程全面了解上程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課的教師，必須了解后續(xù)專(zhuān)業(yè)課對(duì)程序設(shè)計(jì)的需求，以便有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程打下編程基礎(chǔ)。（三）考試方式改革改變一直以來(lái)的老師出試卷進(jìn)行考試的方式?？傇u(píng)成績(jī)組成可以分為程序設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)與程序設(shè)計(jì)實(shí)踐兩部分，按平時(shí)成績(jī)20%，實(shí)踐30%，理論基礎(chǔ)50%計(jì)算課程成績(jī)。（四）教學(xué)改革實(shí)施措施（1）可根據(jù)學(xué)校的工作安排，把程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言教學(xué)不斷線思想融入新的人才培養(yǎng)方案。（2）積極與企業(yè)合作，引進(jìn)優(yōu)質(zhì)師資，開(kāi)展項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)工作。（3）與學(xué)工系統(tǒng)緊密配合，采用項(xiàng)目式、任務(wù)式管理辦法，從大二開(kāi)始，每期要求計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)每個(gè)學(xué)生至少完成一個(gè)軟件作品。（4）可在人才培養(yǎng)方案中，規(guī)定相關(guān)實(shí)踐學(xué)分要求。如學(xué)生參加職業(yè)資格認(rèn)證考試等活動(dòng)，都可獲得相應(yīng)的課外實(shí)踐學(xué)分。（5）加強(qiáng)指導(dǎo)教師的配備與管理，給指導(dǎo)老師適當(dāng)?shù)恼n時(shí)或補(bǔ)助。

三教學(xué)資源建設(shè)

為充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，為學(xué)生做好學(xué)習(xí)服務(wù)，有必要給學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，為此，可以建設(shè)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)網(wǎng)站，安排專(zhuān)門(mén)的老師及學(xué)生負(fù)責(zé)，提供學(xué)習(xí)資料查詢(xún)下載等功能。既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能使師生的交流暢通。為學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境和氛圍。四結(jié)語(yǔ)我院在實(shí)施教學(xué)改革以來(lái)，取得了較好成效。一方面學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的熱情和專(zhuān)業(yè)認(rèn)知度有了較大提高。通過(guò)課程教學(xué)改革，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情有了較大提高，學(xué)習(xí)目標(biāo)也更加明確。另一方面，學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力也有了較大提升。通過(guò)課程教學(xué)改革的實(shí)施，學(xué)生提高了應(yīng)用實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)生的就業(yè)率也有了較大提升，就業(yè)形勢(shì)較好。地方高校相對(duì)于重點(diǎn)高校，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的師資力量、學(xué)生水平都有一定的差距，如何在基礎(chǔ)不太好的前提下，提升學(xué)生的程序應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力，保證學(xué)生有較高的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力是值得我們思考的問(wèn)題。盡管取得了一定的成績(jī)，但為取得更好的效果，還必須不斷深化改革。通過(guò)采取加強(qiáng)師資、改善辦學(xué)條件等措施，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)能力將會(huì)得到更大提高，為我國(guó)信息技術(shù)行業(yè)培養(yǎng)更多、更好的專(zhuān)業(yè)人才。

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關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)工程;實(shí)踐教學(xué)體系;課程實(shí)驗(yàn);課程設(shè)計(jì);實(shí)訓(xùn)

青島理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院在原有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方向的基礎(chǔ)上組建了網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)。在組建該專(zhuān)業(yè)時(shí)我們對(duì)市場(chǎng)做了充分調(diào)研,并根據(jù)教育部《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告暨專(zhuān)業(yè)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》)等規(guī)范[1-3],結(jié)合我院原有的辦學(xué)資源,制定并多次修訂本專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃,特別對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行了反復(fù)的論證,并參考了兄弟院校的一些做法[4-6],制定出了相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)體系。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐,我們?nèi)〉昧嗽S多的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),下面做一簡(jiǎn)要介紹。

1網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)思路

根據(jù)《規(guī)范》的相關(guān)要求,結(jié)合我校的辦學(xué)指導(dǎo)思想,我院將網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)基本定位在“信息技術(shù)”型人才,需要考慮基本理論和原理的綜合應(yīng)用,特別是要側(cè)重實(shí)踐和工程化。但同時(shí)網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)又是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信通訊相關(guān)的交叉、邊緣專(zhuān)業(yè),網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應(yīng)該同時(shí)具備計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信技術(shù)的基本知識(shí)和網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的工程技能,使得畢業(yè)生就業(yè)可以從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理和維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、軟件開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等幾個(gè)層面進(jìn)行,從而為學(xué)生將來(lái)進(jìn)一步深造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)(即學(xué)科基礎(chǔ)課程應(yīng)涵蓋碩士生入學(xué)考試大綱所要求的全部?jī)?nèi)容)。

本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃由通識(shí)課、學(xué)科基礎(chǔ)與專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課、專(zhuān)業(yè)課(包括必修課、方向選修課及專(zhuān)業(yè)任選課)等組成,因此實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)做到基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)、綜合實(shí)踐教學(xué)“三個(gè)層面”的有機(jī)結(jié)合。應(yīng)結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)與社會(huì)需求,認(rèn)真研究并改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段,增加綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例;改革課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)模式,加大與生產(chǎn)、科研、社會(huì)實(shí)際結(jié)合的力度;改革實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置,加強(qiáng)校企合作,鼓勵(lì)學(xué)生走出校門(mén),融入社會(huì);積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各種科技競(jìng)賽活動(dòng)和相關(guān)社團(tuán)活動(dòng)。

總之,實(shí)踐教學(xué)體系是學(xué)校教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,是課堂教學(xué)的補(bǔ)充和延伸,也是學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的一個(gè)重要手段和必不可少的重要過(guò)程。

2網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐體系的具體內(nèi)容

從學(xué)科平臺(tái)角度來(lái)看,網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程體系主要包括以下兩大部分(如圖1所示)。

(1) 學(xué)科實(shí)踐技能。包括:

學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)――幫助學(xué)生完成基本的學(xué)科實(shí)踐技能,涉及到的課程主要包括計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)字邏輯、C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等。

一級(jí)學(xué)科平臺(tái)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)――幫助學(xué)生完成作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科的學(xué)生所必備的實(shí)踐技能,本部分同本學(xué)科的其他專(zhuān)業(yè)(包括計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程等專(zhuān)業(yè),以下簡(jiǎn)稱(chēng)3個(gè)專(zhuān)業(yè))的學(xué)生掌握的內(nèi)容基本相同,設(shè)置中同時(shí)考慮實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì),某些課程還同時(shí)設(shè)有實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。涉及課程有計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論、軟件工程等。

(2) 專(zhuān)業(yè)實(shí)踐技能。包括:專(zhuān)業(yè)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)――針對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),體系上分為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)信息安全、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)等幾塊。

從課程形式形式上來(lái)看,可劃分為以下幾個(gè)系列(如圖2所示)。

(1) 實(shí)驗(yàn)系列(以下課程均包含實(shí)驗(yàn)內(nèi)容):計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、C++面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)、Web系統(tǒng)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論、軟件工程、網(wǎng)站規(guī)劃與實(shí)現(xiàn)、電子商務(wù)、J2EE企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、Intranet組建與管理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析。

(2) 課程設(shè)計(jì)系列:計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)(C)課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、C++面向?qū)ο笳n程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)。

(3) 實(shí)習(xí):認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)(包括校園網(wǎng)維護(hù)實(shí)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)施工實(shí)習(xí)等)、畢業(yè)實(shí)習(xí)。

(4) 實(shí)訓(xùn):專(zhuān)業(yè)方向綜合實(shí)訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)。

(5) 認(rèn)證培訓(xùn):包括CCNA、CCNP、網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證等(可選)。

(6) 畢業(yè)設(shè)計(jì):對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用,同時(shí)也為今后工作作好準(zhǔn)備。

在課程與學(xué)時(shí)數(shù)上,以學(xué)科基礎(chǔ)建立學(xué)科基礎(chǔ)平臺(tái)課,以專(zhuān)業(yè)核心課和專(zhuān)業(yè)方向設(shè)立專(zhuān)業(yè)課,并輔以選修課作為專(zhuān)業(yè)課程的補(bǔ)充。根據(jù)“基本技能初步綜合技能高級(jí)綜合技能創(chuàng)新技能”的梯度模式,設(shè)置課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn),外加認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì),同時(shí)全程一直設(shè)有開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。其中,必修與選修學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)的19%,加上公共基礎(chǔ)課與學(xué)科基礎(chǔ)課中的實(shí)踐學(xué)時(shí),約占總學(xué)時(shí)的21%。

在課程性質(zhì)上,屬于核心或主流技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容,采用必修課;屬于新興技術(shù)領(lǐng)域的內(nèi)容,采用選修課;屬于能力外延擴(kuò)展或深度提高的教學(xué)內(nèi)容,采用課外的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。

3網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐體系的建設(shè)與管理

3.1實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

我院原有計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室、組成原理實(shí)驗(yàn)室、軟件機(jī)房,在此基礎(chǔ)上,我們又新建了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,綜合布線實(shí)訓(xùn)室正在組建中。

3.1.1網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室

網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室有4組網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)的設(shè)備,每組由4臺(tái)路由器4臺(tái)交換機(jī)和8個(gè)計(jì)算機(jī)組成,每組4人,總共每次可容納32名學(xué)生。實(shí)驗(yàn)室還配置了實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái),學(xué)生通過(guò)訪問(wèn)控制管理服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)配置,實(shí)現(xiàn)在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備之間的平滑切換。教師可通過(guò)訪問(wèn)控制管理服務(wù)器對(duì)每個(gè)試驗(yàn)組進(jìn)行方便、快捷的監(jiān)控和管理,無(wú)須手工線纜插拔,以保證設(shè)備端口的使用壽命。

網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)、Intranet組建與管理等課程及課程設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

3.1.2綜合布線實(shí)訓(xùn)室

綜合布線實(shí)訓(xùn)室主要承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)布線、網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、工程實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等課程的學(xué)習(xí)。綜合網(wǎng)絡(luò)布線是網(wǎng)絡(luò)工程教學(xué)的一部分,是必須通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)才能夠真正掌握的教學(xué)環(huán)節(jié)?！熬W(wǎng)絡(luò)工程實(shí)訓(xùn)”、“網(wǎng)絡(luò)施工實(shí)習(xí)”等環(huán)節(jié)就在本實(shí)驗(yàn)室完成。

網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的目的不僅僅是為了讓學(xué)生掌握簡(jiǎn)單的工具使用,更重要的是通過(guò)“課堂教學(xué)+實(shí)訓(xùn)鍛煉”培養(yǎng)學(xué)生按規(guī)范進(jìn)行預(yù)算、設(shè)計(jì)、施工、測(cè)試、竣工等工程設(shè)計(jì)的習(xí)慣。學(xué)生只有養(yǎng)成了按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程實(shí)施的習(xí)慣,才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地!

3.2實(shí)踐基地建設(shè)

目前我們已經(jīng)和學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心合作,以校園網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)中心為實(shí)習(xí)基地,開(kāi)展校園網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)、管理和應(yīng)用工作。同時(shí)我校正在進(jìn)行新校區(qū)的建設(shè),其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程也是相當(dāng)繁重的,我院正在與校方協(xié)商,讓學(xué)生參與到校園網(wǎng)的建設(shè)當(dāng)中。我們還與青島本地較大的網(wǎng)絡(luò)公司建立了良好聯(lián)系,定期介紹學(xué)生到他們那里實(shí)習(xí)。

3.3實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

我院主要與青島軟件產(chǎn)業(yè)園建立了實(shí)訓(xùn)基地協(xié)議,學(xué)生在那里主要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)程序開(kāi)發(fā)等方面的實(shí)訓(xùn)。目前已完成了多批次的實(shí)訓(xùn)任務(wù),并取得了良好的效果。

3.4資格認(rèn)證

目前,國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)方面的資格認(rèn)證較以前有了很大的改革,大大增加了對(duì)實(shí)踐能力的考核。因此引導(dǎo)學(xué)生有針對(duì)性的參加一些資格認(rèn)證方面的培訓(xùn),可以提高同學(xué)們的動(dòng)手、動(dòng)腦能力,在提高實(shí)踐能力的同時(shí)又可獲得某一方面的資格證書(shū),為將來(lái)走上社會(huì)提供一個(gè)更好的機(jī)會(huì)。

3.5師資隊(duì)伍建設(shè)

如果網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的教師工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少,或者工程能力較弱,那么學(xué)生的培養(yǎng)就無(wú)從談起。因此必須加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),我們主要采取了以下措施。

(1) 加大培訓(xùn)力度。為了鍛煉教師的實(shí)踐動(dòng)手能力,我們派教師到水平較高的高校參加某些課程的培訓(xùn),派教師參加企業(yè)的專(zhuān)向培訓(xùn),還鼓勵(lì)教師參加在全國(guó)召開(kāi)的與網(wǎng)絡(luò)工程有關(guān)的各種會(huì)議或培訓(xùn)。目前部分教師獲得了CCNA、國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全工程師等資格認(rèn)證。

(2) 科研融入教學(xué)。鼓勵(lì)教師將科研融入教學(xué),讓學(xué)生能緊跟社會(huì)的發(fā)展和學(xué)科的前沿。網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)教研室組建了“網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”、“網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)”和“無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)”等科研小組,便于集中精力從事專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域的研究工作,促進(jìn)教學(xué)。

(3) 加強(qiáng)“雙師型”師資的培養(yǎng)。我們認(rèn)為“雙師型”教師就是教師既能從事理論教學(xué),也能從事實(shí)踐教學(xué);既能擔(dān)任教師,也能擔(dān)任專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員。即“雙師型”教師應(yīng)同時(shí)擁有“教師資格證書(shū)”和“專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)證書(shū)”。

在平常的教學(xué)過(guò)程中,讓教師積極參加縱向、橫向項(xiàng)目的申請(qǐng)和開(kāi)發(fā)研制。專(zhuān)業(yè)教師要積極承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)任務(wù),在指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,要結(jié)合實(shí)際,真題真做,提高教師的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力和技術(shù)開(kāi)發(fā)能力。同時(shí)安排專(zhuān)業(yè)教師到青島市軟件產(chǎn)業(yè)園進(jìn)行定期實(shí)訓(xùn),并鼓勵(lì)教師參加各種專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn),考取專(zhuān)業(yè)技術(shù)職務(wù)證書(shū)。

3.6開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室措施

課堂上的學(xué)時(shí)畢竟有限,老師不可能在課堂上將所有的實(shí)踐環(huán)節(jié)全部照顧到,同時(shí),不同學(xué)生的理解能力也不同,因此有部分學(xué)生在課堂上往往完不成相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。為兼顧好、差兩類(lèi)學(xué)生,給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,“網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室”和“網(wǎng)絡(luò)布線實(shí)驗(yàn)室”以開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的形式向計(jì)算機(jī)學(xué)院的所有學(xué)生免費(fèi)全天開(kāi)放。只要學(xué)生有學(xué)習(xí)的興趣,我們就提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

4網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)特點(diǎn)

本實(shí)踐體系主要有以下特點(diǎn)。

(1) 本專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)理念為注重理論、強(qiáng)調(diào)實(shí)踐,突出能力,面向社會(huì) ,采用“理論+實(shí)驗(yàn)+實(shí)戰(zhàn)(實(shí)訓(xùn))+綜合設(shè)計(jì)”等多級(jí)強(qiáng)化教學(xué)模式。

(2) 充分利用校內(nèi),最大化利用校外資源。充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室的潛能,選取盡可能多的課程在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。和學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心合作,以校園網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)中心為實(shí)習(xí)基地,開(kāi)展校園網(wǎng)絡(luò)(主要是學(xué)生宿舍)的維護(hù)、管理和應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作。與青島軟件產(chǎn)業(yè)園等實(shí)習(xí)、實(shí)踐基地聯(lián)合,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)與工程實(shí)踐應(yīng)用密切結(jié)合。

(3) 最大化利用課堂外時(shí)間與資源。由于網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)的工程特性,要取得很好的成效難度更大。應(yīng)用層次學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)僅僅靠計(jì)劃學(xué)時(shí)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,學(xué)生必須在課堂外花更多的時(shí)間進(jìn)行編程能力、實(shí)踐能力的訓(xùn)練。為此我們通過(guò)一系列的教學(xué)改革和環(huán)節(jié)設(shè)置,給學(xué)生提供具體的任務(wù)要求和必要的條件,例如開(kāi)放專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室、建立科技活動(dòng)室等方式給學(xué)生提供更多的條件。

(4) 分階段漸進(jìn)式教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)分三個(gè)階段。第一階段為基本技能實(shí)踐,第二階段為專(zhuān)業(yè)技能實(shí)踐,第三階段為校內(nèi)外工程化訓(xùn)練階段。這三個(gè)階段的劃分體現(xiàn)了不同時(shí)期學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)要求,遵循由易到難、由認(rèn)識(shí)到應(yīng)用、步步推進(jìn)的原則。最后所有學(xué)生通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)完成對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)(理論+實(shí)踐)的總體檢測(cè)和評(píng)估。

(5) 層次化、模塊化教學(xué)。從學(xué)科基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)平臺(tái)、專(zhuān)業(yè)方向、專(zhuān)業(yè)選修等層次、模塊組織實(shí)踐體系的教學(xué)。每門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)部分都包括基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),同時(shí)對(duì)于有重要實(shí)踐要求的課程采用實(shí)驗(yàn)與課設(shè)兼顧的方式。為鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,我們特意設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合課程設(shè)計(jì),它涉及的課程包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)等。對(duì)于每一個(gè)專(zhuān)業(yè)方向(主要包括網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)工程、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等),我們都設(shè)計(jì)了一個(gè)5周的綜合設(shè)計(jì)。這樣可以使我們的畢業(yè)生在今后能夠根據(jù)不同類(lèi)型用戶的需要,可從事網(wǎng)絡(luò)工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā);開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)軟件;從事信息網(wǎng)絡(luò)安全工程的設(shè)計(jì)和維護(hù)等。

5總結(jié)

目前我們已在實(shí)踐體系的建設(shè)中取得了一些成果,針對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),構(gòu)建了由實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)具體體現(xiàn)的實(shí)踐教學(xué)體系,并建設(shè)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室和基地,提出并實(shí)施了有關(guān)的執(zhí)行和管理措施,取得了較好的效果。在以后的教學(xué)實(shí)踐與改革中,我們將從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué):(1)繼續(xù)組建新的實(shí)驗(yàn)室,如信息安全、協(xié)議分析等實(shí)驗(yàn)室;(2)選取部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)比重較大的課程進(jìn)行一體化教學(xué),即將實(shí)驗(yàn)室作為課堂,邊講邊練,講練結(jié)合,提高教學(xué)效果;(3)進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。

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Research and Implementation of Practice Teaching System for Network Engineering

LI Dao-quan, XUE Wei-hua, JIANG Mei, ZHANG Jun-hu

(College of Computer Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China)