学生的探究与感悟

目前，计算机基础课程在各个大学都已经被设置为全校性的公共课程，计算机技术已经成为现代大学生知识结构中极为重要的部分，这是因为，在信息时代，计算机技术已经融合到各个专业之中，成为各专业研究与技术应用中不可缺少的基础。

但是由于计算机公共基础课是针对低年级学生的，比如在清华主要是针对大一的学生。这些学生刚刚进入大学，对自己的本专业还没有一个清晰地认识，更不知道学习计算机课程是为了什么，加之中学时应试教育的后遗症，学生中普遍存在“死读书”的现象。就是说不知道也不关心为什么学习计算机技术，没有动机，缺乏学习主动性，更谈不上创造性思维。

针对上述情况，我在计算机公共基础课中，一开学就启发学生自己进行调查研究、查阅资料，撰写小论文阐述计算机技术在各自专业中的应用，论文成绩作为期末成绩的加分。学生对于这种方式非常欢迎，纷纷到图书馆查阅资料，走访本系学长、教授，有的班还为此举行班级研讨会，请本系教授作报告。

这里，摘录来自清华大学不同院系学生的小论文，以展示在大学一年级学生眼中计算机技术与各专业的关系。

周丹彤：

计算机技术在土木工程领域有着十分广泛的应用，在对图形的处理方面发挥了传统人工绘图无法比拟的优越性。计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)是随着计算机技术和计算机设备的飞速发展而产生的一门新兴学科，是建立在近代计算机软、硬件技术和工程技术基础之上的交叉学科。

计算机程序设计技术在CAD技术的应用与开发方面均有着不可替代的作用。

ADS(AutoCAD Development System)系统能利用C语言的结构化编程手段，使应用程序以外部可执行文件的方式在AutoCAD环境中运行。ADS实际是一组可以用C语言来编写AutoCAD应用程序的头文件和目标文件。ADS应用程序级可以充分利用AutoCAD本身具有的强大功能，同时有拥有C语言运行函数库的全部功能。而从AutoCADR13.0版开始，AutoCAD提供了更为高级的开发工具ARX(AutoCAD Runtime Extension)，它以C++为基本开发语言，充分发挥了面向对象变成的诸多优势，使得应用程序运行速度更快，访问和操作图形数据库更为方便。正如C++语言可以兼容C语言一样，在ADS和ARX之间，AutoCAD提供了成为ADSRX的编程手段和程序库，实现了对ARX和ADS程序的兼容。

而最新出现的ObjectARX在建筑结构等各种交互计算与绘图的应用领域发挥着重要的作用。在AutoCADR14.0以后的版本，用户可以利用ObjectARX编程环境，采用面向对象的C++语言来开发ObjectARX应用程序。

使用ObjectARX对AutoCAD进行二次开发，要求开发者必须具备一些基本编程知识，其中包括C或C++知识、面向对象编程概念、Microsoft Visual C++的使用，以及AutoCAD的基本操作方法等。

陈颖：

C语言比其它的程序设计语言应用范围更广。具体到本专业的应用，在单片机中应用最广，其他还用在DSP程序的开发，以及Matlab程序编写上。

在目前以及可预见的未来，单片机发展的主流在于：单片机的真正单片化、低功耗、电源电压允许宽范围波动。单片机的单片化，使得电路设计越来越简单，同时必然使得单片机型号明显增多，对开发应用人员来说，便会针对不同情况选择不同型号的单片机，C语言则使此项工作简单易行。

聂慧饶：

传统的机械制造周期长，精度低，大批量生产，很显然已经不适合21世纪的需求。传统的生产方式已经制约了机械制造技术的发展。而不幸的是，在我国，大部分地区的制造行业仍然使用的是传统的生产模式，这不仅给我国带来了极其严重的环境污染，还造成了大量的资源浪费，与我国的“可持续发展”战略背道而驰。而作为机械人，我们必须担起祖国的大任。

在21世纪，生产必然要求产品开发周期短，产品的精度高，能够满足各种用户的不同要求(即不需要大批量生产)。这其中的每个过程都与软件技术密不可分。计算机辅助设计在产品的设计与开发中有极大的作用。数值模拟在生产过程中的应用也相当广泛。传统的手工生产也正在被后起之秀“机器人”逐步取代，使用机器人可以有效地解决生产过程中的精度问题。

在这里，我的意思并不是每个机械人都必须同时掌握软件开发技术。毕竟，作为机械人，我们只需要在机械制造领域有所作为就够了。但我们还是要学习计算机语言掌握住适当的编程技术，为以后同软件专业的人才共同开发出自己的软件打好基础。虽然当前机械制造领域内已有许多现成的软件，但它们也并非都相当成熟，而且绝大多数不出自我国之手。市场上，何曾见过完全由我国自主开发的大型软件？所以，发展的空间还是很大的。

21世纪有太多的软件技术等我们去开发，有太多的机械制造技术等我们发展。

侯鉴玻：

我是一名来自精仪系的学生，初步了解，程序设计技术在我们系也应用得非常广泛，根本缺不了。因此，下面我简单介绍一下程序设计技术在我们专业的一些应用。

ActiveX控件在程控仪器控制程序设计中的应用。

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程序设计在机械设计计算中的应用。

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程序设计在画法几何中的应用。

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程序设计在水泵轴类零件强度校核的应用。

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程序设计在机床PLC故障显示的应用。

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其实，程序设计技术在我们专业的应用还有很多，也正是它的应用使得我们专业很多领域发展的越来越快。通过这次搜集资料，我学到了好多东西，也进一步认识到了程序设计的重要性。程序设计基础这门课非常必要，学好了它，以后我们才能进一步学习程序设计，才能在专业上有所发展和突破。

潘宁：

汽车被称为“轮子上的计算机”，对一辆汽车的先进程度的评价标准，已经逐渐从看其发电机的功率有多大，转变为主要看其芯片的计算能力有多强、汽车软件的功能有多强。现代汽车是以计算机为中心的高度自动化、集成化的控制系统，该系统随着汽车功能的不断增多而日见完善和复杂。

国外有人预计，将来汽车中90%的创新有赖于电子技术，而创新中的大部分将依靠软件来实现。

陈颖：

程序设计在任何一个工科领域都有广泛的应用，而对于强调信息快速传递处理的工业工程专业更是如此。比如在供应链管理方面，工业工程的专业人员需要做到信息共享，这样能将整个供应链，从供应商、生产商到零售商――整合到一起，更快地响应客户需求，降低库存，提高供应链绩效。为了达到这一目标，就要依赖各种高级管理软件。要想更进一步优化这一信息管理系统，取得效率的最大化，就需要设计新的算法做出新的软件。这是一个没有最好只有更好的方向，更是程序设计在工业工程专业的应用中最具有挑战性的方向。

具体说来，程序设计在工业工程专业中的应用可以分为以下几个方面。

1、生产方向

建模与仿真(Modeling and Simulation)

开发语言：C/C++

应用软件：Flexsim，Promodel, Anylogic, MATLAB

其中Flexsim是一个基于C语言程序设计的软件，工业工程系学生一般在大三上学期会学到

应用举例：奥运园区垃圾回收系统仿真，大型超市排队系统仿真

*制造系统实体建模

应用软件：ProE, AutoCAD

*管理信息系统(MIS)和物流信息系统

MS 的access和borland 公司推出的delphi是数据库管理软件，应用于管理信息系统就是MIS.

应用数据库软件：SQL-server,DB2，MSAccess, Oracle

用户界面开发语言：VB，JAVA

应用举例：企业MRP, ERP系统开发与维护

2、物流方向

*物流网络规划

应用软件：使用LINGO,LINDO, MATLAB等解线性规划问题

应用MATLAB, C/C++, JAVA等实现优化算法：如VRP(车辆路径规划问题)，TSP(旅行商问题)等优化的开发

3、人因方向

*实验设计

统计软件：SPSS

实验界面设计：基于VB, JAVA

*虚拟现实

*用户可用性(usability)

从研究内容上看，工业工程关注工程运作的效率、成本、质量等方面问题。

在考虑效率问题时，工业工程涉及到优化，其中包括线性规划、动态规划等等，一般会在运筹学中学到。这些问题如果是小规模的则可以通过手动解决，但大规模的就只能通过算法解决，而算法都是通过程序(一般是通过C++程序设计)实现的。

举个例子：工业工程的经典问题――选址问题，一般都是先建立模型，然后列出模型的约束条件，再就是解这个模型，实际问题一般规模比较大，都是通过设计算法来解决这个问题，而算法设计要通过程序来实现。

另外如企业信息化也是工业工程研究的内容，这就涉及到MRP、ERP等等，主要和Java相关。

以上只是摘录了几位同学的论文内容，这样的论文使学生开阔了眼界，通过自己的探究了解了计算机技术与本专业的结合，既明确了学习目标，又学会了科学研究方法中最基础的调查研究方法。这不仅提高了计算机基础课的学习成绩，也对学生适应大学的学习方式起到了积极作用，有助于学生脱离以往被动的应试学习模式，开始主动探索获取知识。