新型计算机论文范文

新型计算机论文篇1

关键词：应用型本科院校；计算机导论；教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）34-0123-02

1 概述

自上个世纪八十年代，中国计算机学会教育委员会计算机学组将计算机导论纳入我国高校计算机专业必须开设的八门核心课程的“开门”课程起，“计算机导论”在高校已经历经了三十载的发展。所谓开门课程，是指计算机导论是计算机相关专业的学生进入大学的第一门专业基础课，具有知识覆盖面广、实践性强等特点。计算机导论在高校计算机课程教学体系中具有非常重要的地位，它是所有计算机专业课程的先导课程。是让学生认识专业的发展状况，培养自学能力以及良好的学习习惯，提高专业兴趣的入门课程。

这是一门更新换代非常快的课程，特别是历经了近些年的迅猛发展后，从前计算机导论课程的教学一些陈旧的教学内容和方法，已渐渐不适应现代计算机教育的需要，另外，针对应用型本科这一特点，还需重点强化其应用性，并在此基础之上找到最合适的学科理论体系，加强学生应用性这个层面的学习，并强调联系理论知识的理解。所以，不仅仅是对学生，对教学、教师以及相关各方面的要求，都需要改进，计算机导论课程的教学改革势在必行，刻不容缓。笔者已从事本课程的教学十余年的时间，结合多年的教学经验，分别从教学目标、教学内容、教学方法以及实验环节等，分析本课程在教学中存在的问题，并给出改革措施。

2 应用型本科院校计算机导论课程教学改革内容

2.1教学目标改革

应用型本科院校以应用型人才培养为主要任务和目标，其对理论知识的要求不求研究的深厚坚实，但也不能只讲技术的够用即可，它应该要求的是理论是紧密结合于技术的实在。不需要追究理论知识的起源学派等。着重理论与实践的结合。过去的导论教学里，存在目标有失偏颇的情况，要么就是偏理论，学生学习困难，枯燥无味，没有学习兴趣；要么就是偏重技术，学生虽易于掌握，但会造成内容过于浅显，使得教学品质下降，达不到本科教育的要求。因此，作为应用型本科院校，计算机导论教学目标应作为首要的改革内容。经过理论结合实践，改革后的对学生的教学目标可从这几个方面来叙述： 第一，使学生通过学习，全面了解当前计算机科学与技术的总体概貌，了解本专业的人才培养目标，职业前景与职业方向需求，以及对合格毕业生的要求。第二，了解课程框架体系，通过宏观浅入地学习专业课程的内容，理解程序设计的基本思想，掌握计算机的基本组成；了解数据库、多媒体技术、网络等课程的内容及其引导其初步应用，并与时俱进了解计算机的相关发展情况。第三，培养计算思维，计算机方法论等专业素养，为后继课程的开设奠定基础，并激发学习兴趣。

2.2教学内容改革

从前的学生由于计算机的普及不够，大多学生来自农村，很多新生对计算机都是从零学起，所以，当时本专业计算机导论的教学一开始就侧重于计算机基础文化知识以及计算机的操作及Office系列，以及互联网的使用，剩下的为数不多的时间，用来简单介绍一下今后各专业课的大概情况，很少深入地介绍计算机的基本理论基本技术，以及计算机专业人才最不可或缺的计算思维、计算机方法论的培养。而近年来，由于计算机教育以及计算机网络的飞速发展飞速普及，如今的计算机专业的新生已有了完全的不同，他们大多在中学就将文化基础与基本操作学完了，如果不作改革调整，就会导致与中学内容重复，不仅浪费了宝贵的学习时间，不能适应高等教育的发展和要求，而且还让学生对学习产生消极的态度，影响到今后各科课程的学习。

因此，教学内容的改革，首先是根据教学目标，选择好计算机导论课的教材，内容上，要与目标一致，但要注意深度与广度的把握，但求广度优先，不求深度优先[1]。不仅如此，还要防止过于简单和过于复杂的教材，应与应用型本科的目标相一致。其次，在此基础上，修正教学侧重点并拓宽知识点。教师在备课的时候，要对教学内容进行处理，摒弃过去把计算机导论课程与“计算机基础加专业课程系统介绍”相提并论的思想。在理论教学课程中，要根据计算机科学与技术学科应用型人才应具备的基本能力这一主旨，侧重构建计算机专业知识的框架体系，培养学生的计算思维和计算机方法论，培养学生的实践操作能力，并具备理论联系实践的能力。通过宏观框架体系及相关课程的入门介绍，为后续每一门课程的学习打下牢固的基础，同时深入了解计算机专业的内涵，并可以因此能够为自己今后的学习和发展树立一个方向和目标。其内容主要包括：计算机文化基础知识、软硬件知识、数据库、程序设计、网络信息技术以及计算机基本操作等，结合学生的特点，要科学合理地控制好相关知识内容的难易程度。而作为应用型本科，还要在掌握计算机基础知识，并具备熟练的计算机基本操作技能的前提下，在内容上增加培养学生的计算思维与计算机方法论，做好今后学习的准备。课本是死的，教学是活的，还要及时跟进最新计算机技术发展方向及时更新知识点。做到与时俱进，并培养信息素养和创新能力。

2.3教学方法改革

计算机导论课程的主要目的是培养学生使用计算机和利用计算机去解决实际问题的能力。以及培养学生的自学能力和较快接受新技术、新方法的能力。[2]所以，在教学方法上，首先要立足于应用型大学的特点即“应用”，强调理论实践于应用。传统的教学方法是给学生提出概念，然后做出解释说明，最后举例的体验研究型教学。在计算机导论课程里，可以采取通过对应用的举例或者操作，让学生得到一个理解的过程后，作出反思，提出问题，最后试着自己总结理论概念，再找出与概念的认识差距。其次，在强化概念的时候，可以改变传统知识讲述的方法，利用思维导图这一类的学习工具，归纳和演绎所有学过的知识点，然后慢慢引入新的东西，这样一来既给学生注入了了计算思维，又让学生有了牢固的理论基础。再则，要培养学生的自主学习的能力，比较能联系实际的简单内容，可以让学生自行学习，就相关内容知识点与现实的结合查阅资料，安排适当的讨论课，这样还能丰富了教学形式，也培养了学生查阅资料，总结知识的能力，共享教学资源，强化自主学习，这是一种基于网络基于文献资料的协作教学。另外，还可以对相关知识点涉及的前沿领域，作专题讲座，拓宽学生眼界，进而更深入地了解学科状况，提高学习兴趣，这可以归结为专题讲座式教学。

计算机导论课程知识覆盖面大，所以章节间的内容比较松散，不容易理解，而且面向的是大一新生，所以教学过程中要强调系统性，强调每一部分内容在专业的地位及作用， 以及未来深入学习之后的融会贯通，在理论教学中要给学生构架一个清晰的知识体系，使之系统化地进行学习。相应地，实验教学的内容要贴近理论教学，突出专业特点，学生不仅要能够熟练掌握常用软件的操作技能，还要初步掌握计算机的组装和维护能力[3]。这些能力与理论教学相辅相成，密不可分。所以要注重强化理论与实验的联系，而不能和从前一样，存在理论与实践教学的分离。

2.4 实验环节的改革

作为应用型的本科院校，其理论联系实际的目标，重点就是体现在实验上，所以加强实验课程是重中之重。计算机导论课程是一门实践与理论并重的课程，因此针对计算机导论的课程特点，实验教学的内容除了计算机基础操作、Office办公软件的使用和网络工具的使用等内容以外，还需在对各个主干课程的章节介绍中，设置相应的实验，例如在学习数据库这部分知识时，可以让学生做一些简单的计算查询小系统，培养学生的贴近现实的应用能力；在学习程序设计这部分知识时，可以让学生编写一些简单有趣的小程序，提高学生的学生兴趣；在学习计算机组成原理这部分知识时，可以让学生拆装废旧的计算机，增强其动手能力。实验教学内容较多，所以对课时的要求，应当不低于理论学时。另外，在实验中，要严格要求，强调对学生良好操作习惯和创新能力的培养。

在实验环节中，传统的任务驱动教学法还是最佳选择。但在任务的布置上要有所改革。传统的教学中，基本都是按部就班地给出步骤，大家得到同样类似的结果，这样不利于培养学生的创新性和自学能力。在布置任务的时候，要具有开放性，能够充分发挥不同学生的特点，即根据自己的能力，最大限度地完成各自的任务 ，达到不一样的效果。也就是说，这样的任务能够使得程度不一样的学生都能够尽情发挥，而即便是较差的学生也可以顺利完成。比如在Office实验中，让学生做一个自我介绍，但是内容不限于学过的Word、Powerpoint， 可以做网页，可以做动画这些课堂还未学过的内容，要求图文并茂。并安排成为制作竞赛进行展示，这样不仅能增加学生的兴趣，还能刺激学生的未知欲，并能在竞赛中展现出不同学生的能力。

3 结束语

本文的教学改革在安顺学院2014级计算机科学与技术专业近六十名学生中进行了实践 ，收获颇丰，效果较好。学生的学生兴趣增强，成绩也大大提高 ，思考问题主动积极，从被动学习变成了主动学习。考试成绩与往年的对比，操作考核成绩与理论基础知识的成绩都很理想，达到了提出改革的初衷。

参考文献：

[1] 袁方，王兵，李继民.计算机导论[M].北京： 清华大学出版社，2009.

[2] 胡瑞鹏.《计算机导论》课程教学的思考与实践[J].教育教学论坛，2013（12）.

新型计算机论文篇2

 

1、 引言 近年来，计算机专业人士已经出现了一个供求关系的一个互相矛盾的现象。一方面，大型计算机类人才缺口，企业招不到合适的人才;另一方面，计算机科专业毕业生已经很难找到合适的工作。 首先，随着计算机技术的快速发展和计算机网络应用的日益普及，计算机专业毕业生的专业优势逐步减弱。在从事与行业相关的计算机应用系统歼发与研究工作中，除了需要计算机专业知识，更需要与行业相关的专业知识。 再者，我国很多高校的专业和课程设置大多传承计划经济时代的需求模式，严重滞后于产业结构的调整和市场对人才需求的变化。大多数高校的学生缺乏知与行的结合，许多毕业生存在动手能力差的问题。第三，高校招生与社会需求结合不紧密，学校的人才培养与社会需求往往不吻合，社会急需的人才培养不出来或数量极少，而社会不太需要的毕业生又供过于求。 一位著名公司的人力资源总监一针见血地指出：许多大中专毕业生只不过踏着别人的知识混日子，理论知识与社会实践的严重脱节。为了弥补高校毕业生技术与能力结构的缺陷，用人单位需要投入一定的成本和时间进行岗前应用培训，毕业生才能逐渐投入工作。另一方面，毕业生为了就业，不得不参加应用软件学习班的培训。 我国高等教育逐步实现人众化，高等院校要面向国民经济发展的第一线，为行业和企业培养各级各类高级应用型专门人才。为了适应社会经济发展对应用型紧缺人才的需要， 学生不仅要具备理论知识，更要具备较强的应用能力，才能所学为所用。 计算机操作系统是计算机系统的核心。随着计算机技术的发展，许多新的设计思想和技术引入到现代计算机操作系统的新版本中。因此，培养计算机应用型紧缺人才对计算机操作系统的教学目标、教学内容和教学方法的改革与实践具有重要的应用价值和现实意义。 2、 计算机操作系统教学中存在的问题 计算机操作系统概念多、难度大、应用性强、案例更新快。如何将计算机操作系统抽象的知识、理论及繁多的应用技术形象化地传授给学生，使学生能深入浅出地掌握相关知识并能实际应用？这是我们在教学中必须面对和解决的问题。 一般地，操作系统的教学方式是从计算机操作系统的基本原理入手， 内容仅限于讲解其概念和原理，最后选讲unix或windows操作系统案例。学生在学习的过程中往往感到不易理解，难于掌握。大量学生学完本课程后只能记住几个基本概念，某个操作系统的构成原理、功能和简单操作，并没有真正了解现代操作系统的思想精华和应用技巧，没有掌握操作系统最有价值的实际应用，学生普遍感到学习计算机操作系统原理的实际用途不大。 当前计算机操作系统的教学重理论、轻实践的观念较普遍。很多教学内容已经陈旧，落后于实际应用。计算机操作系统的教学理论与实际应用脱节，不能满足应用型紧缺人才的培养要求和教学工作需要，使我们培养的很多人才不能适应社会需求。

我们认为，计算机应用型紧缺人才培养的主要目标是培养计算机操作系统的应用型人才，而不是培养研制计算机操作系统的特殊人才。因此就必须要打破传统计算机操作系统的教学方法，建立一 套有效的计算机操作系统教学模式，形成新的计算机操作系统课程教学体系结构势在必行。 3、 如何评价计算机应用型紧缺人才的能力 能力是人们解决问题所表现出来的可能性，是完成任务、达到目标的必备条件。计算机能力是指计算机基本能力、计算机应用能力和计算机创新能力。 创新能力是指人们革旧布新和创造新事物的能力。一个物体，能发现他本身的价值，使其成为资源，就是创新；能利用资源创造财富，也是创新。与时俱进是创新的关键，创新是对旧资源的新整合。德鲁克说：“创新是市场或社会的变化，它不是某种发明，不是主观的，是客观的，是作用于外界的。它为客户带来更大好处，为社会带来更多财富以及更高的价值和满足。榆验创新的标准永远是它为客户做了什么、是否创造价值。”下面讲一个创新的例子： 100年前，石油还不是资源，只是令人讨厌的东西，因为石油可以破坏土壤的肥质。后来人们刷创新的思维发现了石油的很多用途，并赋予它经济价值，令人讨厌的东西就变成了可贵的资源。所以不创新就不可能有发展，创新对于一个企业、一个学校、乃至一个国家都相当重要。小创新的企业和学校不可能产生核心竞争力，不创新的闺家不可能成为真正意义上的强国。 胡锦涛总书记在“十七大”报告中高瞻远瞩地指出：“提高自主创新能力，建设创新型国家。这是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。”胡总书记在“全国科学技术大会”上指出：“建设创新型国家，激发全民族创新精神，培养高水平创新人才，形成有利于自主创新的体制机制，大力推进理论创新、制度创新、科技创新，不断巩固和发展中国特色社会主义伟大事业。” 我们有些同志没能深刻理解胡总书记提出的“创新型国家”的内涵，简单地把培养高水平创新型人才作为高等学校教育的重要目标，笔者对此观点不能苟同。培养高水平创新人才是正确的，但仅靠高等学校是无法完成这个目标的。因为绝大多数成功的创新者，他们的创新能力是通过长期的历练和思考，形成有系统的观察和研究方式，同时也培养出持之以恒、脚踏实地、艰苦工作的习惯和创新能力。所以，用计算机创新能力米描述学生在接受高校计算机本科教育后的能力是小实际的，实际上也没有相应的课程体系、课程设置和课程实践来保证这种能力的落实。 日前，我国计算机行业的市场结构特征是应用，计算机应用型紧缺人才培养是指对计算机有效技能的培养，具体包括对计算机基 奉能力和应用能力的培养。 计算机基本能力是指计算机操作和使用的能力，要求如下： ① 熟练使用一个流行的操作系统（如WINDOWS XP / Vista，linux1： ② 熟练使用文字编辑、电子表格、互联网应用软件、多媒体应用软件等；③ 能使用数据库语言设计简单的数据库，并能熟练掌握它的各种操作；④ 能使用常备的杀毒软件工具检测、消除常见的计算机病毒和有效地防止网络黑客攻击；⑤ 能对计算机进行基本配置、组装、选购和调试，并能正确配置计算机系统。 计算机应用能力的要求如下： ① 因特网和局域网的应用能力，应用网络技术策划、设计和组织实施局域网的建立和运行； ② 多媒体信息技术的应用能力； ③ 多媒体网页制作能力； ④ 判断、检测和排除计算机的常见故障； ⑤ 运用知识产权保护信息的能力； ⑥ 应用软件平台解决实际问题的能力； ⑦ 参加研制开发小型过程控制系统； ⑧ 运用数据库和程序设计语言，能设计和建立一个中等规模的关系型数据库，熟练掌握数据库的操作并能培训数据库的管理人员。 4、 计算机操作系统应用型紧缺人才培养的全新教学模式 德鲁克大师说：“注重实践，并请记录下你的实践！” 计算机教学的关键词是“实践”。计算机专业的学生如果知而不行，理论学习简直是浪费时间。只有把从课程中学到的知识用到实践中去，才能更好地理解理论知识。 计算机学科是实践性很强的专业，计算机专业技术的学习在f知，更在于行。行中有知，知中有行，知行合一。 知而不行，就很难领悟到所学之真谛；行而不知，就难以有真正意义上的进步。 故计算机操作系统教学改革的主要目标是：探索出满足应用型紧缺人才培养的有效途径、措施、手段和方法，提出计算机操作系统应用型紧缺人才培养的全新教学模式。计算机操作系统的全新教学模式应贯穿“原理。应用。实训”这一主线，将计算机操作系统的原理与应用兼收并举，不仅使学生掌握计算机操作系统的原理，还要掌握目前流行的windows和Linux计算机操作系统的思想精华和应用技巧。 结合应用型紧缺人才的培养特点，我们重新安排和完善了计算机操作系统的教学内容、计算机操作系统的实验课和课程设计。我们将计算机操作系统课程教学分为两个阶段进行，这个两阶段相辅相成，循序渐进， 由浅入深，使计算机操作系统形象化、具体化，易于学生接受。 第一阶段：计算机操作系统原理和案例的教学。计算机操作系统原理和案例的教学具有丁作量大、学生学习任务重等特点。老师在教学过程中要避免使用“灌输式”教学方法，消除学生存学习过程中“机械记忆”的学习习惯，避免原理讲授与案例脱节、课堂学习与现实应用偏离的情况。 这个阶段，教师要注意教学方法的改革与实践，将“启发式”的课堂讲授与课堂讨论相结合，在讲解原理的过程中不断地问“为什么”，提高学生的对比分析能力，使学生在对比中加深记忆，更好地吃透课程。为激发课堂讨论的积极性，我们对讨论过程中表现优异的学生给予“特别加分”的激励，鼓励学生表达自己观点。 计算机操作系统课程教学改革与实践的目标之一就是充分地发挥了学生的主观能动性，使学生从以往“要我学”的被动状态转变为“我要学”的主动状态，提高了学生的学习兴趣，在教学中培养学生积极主动获取知识的能力。 计算机操作系统原理和案例教学要运用计算机多媒体教学方法改革计算机操作系统教学内容，提高计算机操作系统教学质量，结合当前流行的windows xP／2003计算机操作系统和Linux计算机操作系统，精炼规范地讲述计算机操作系统的概念、原理、结构、机制和实现方法。我们还增加了计算机操作系统网络功能的讲解，全面清楚地展现了当代计算机操作系统的概念、原理、技术应用和发展方向。 计算机操作系统的设计原理体系严密，各种技术方法错综复杂，教师通过对真实案例的剖析，提高学生的感性认识，将计算机操作系统的各部分机制具体化，使学生能够看到实际计算机操作系统的工作情况。例如在学习“进程管理” 时，我们结合多任务的实现和多线程模型进行讲解；讲解“文件系统”时，我们对目前流行的FAT32、NTFS等文件系统进行对比讲解；讲解“内存管理”时，我们对windows xP／2003计算机操作系统和Linux计算机操作系统的内存管理进行对比讲解。这样的教学内容虽然备课难度大，但是教学效果却非常好。 这一阶段，教师要组织学生互动讨论，适当开设习题讨论课，采用“互动式”教学方法，鼓励学生积极思考，多提问题。这样可以培养学生的参与意识和思考能力，实现被动教学向学生主动学习的过渡。 第二阶段：计算机操作系统实训。为加强计算机操作系统实训的力度，我们提出了全新的计算机操作系统的实际训练项目，结合当前流行的windows xP／2003计算机操作系统和Linux计算机操作系统设计了1 8个计算机操作系统综合实训项目。 计算机操作系统的实训部分主要集中在操作系统与计算机网络的结合处，在计算机操作系统教学中引入互联网的各种应用服务器的安装与使用。例如：着重训练DHCP、WINS、DNS、IIS、FTP、BBS等服务的使用与设置，强调相应的具体计算机操作系统的处理方法，着重训练网络管理命令和网络诊断命令。通过综合实训项目，将理论知识的学习和实践紧密地结合在一起，不但有助丁学生对所学内容的深入理解，而且锻炼和提高了学生实际的能力。 在计算机操作系统实训期间，教师要具备丰富的指导经验， 町采用“体验式”教学方法，将学生分成小组，组内学生可以互相学习，互相帮助，凼队协作，解决问题，共同完成实际训练项目。这种方式大大拓宽了学生的专业视野，加强学生沟通协作能力，激发了学生动手实践的兴趣，达到主动学习的目的。 队协作模式使学生能够完成较为复杂的实践题目，加深了学生对计算机操作系统应用和技术实现细节的理解程度。 该阶段是学生应用能力的训练阶段，加深和巩固学生对计算机操作系统概念的理解，使学生比较熟练地应用计算机操作系统解决实际问题，教师要注重培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生创造性思维能力和技术应用能力。 5 、操作系统应用型人才培养的教材建设 计算机操作系统教学改革的关键之一是要有一本好教材， 目前，满足应用型人才培养要求的计算机操作系统教材很少。我们融合了二十多年计算机操作系统应用和教学的经验，吸收了国内外计算机操作系统的教学成果，在自编教材的基础.进行了多次修改，编着了《操作系统的原理与应用》和《计算机网络操作系统原理与应用》两部特色教材。其中《操作系统的原理与应用》入选为教育部普通高等教育“十一五”部级规划教材，2008年1月由高等教育出版社出版。 《操作系统的原理与应用》由计算机操作系统原理篇、案例篇和实训篇三部分组成，全贯穿“原理和应用。 文训”这一主线，紧扣基础，面向应用，重点突出，循序渐进。本书精炼规范地讲述了计算机操作系统的概念、原理、结构、机制和实现方法，减少或淘汰比较陈旧的计算机操作系统概念和原理，增加了线程、任务、会话、对象、句柄、基于消息传递通信、端口和套接字的网络通信、网络通信原语的应用格式等计算机操作系统的新概念和新技术。本教材规范了计算机操作系统的概念和原理，对一些计算机操作系统的概念进行了重新的描述，例如信号量机制和死锁等。该教材体现了计算机操作系统教学内容的改革，将计算机操作系统的原理与应用兼收并举，将计算机操作系统抽象的原理和实际应用结合起来，激发和培养了学生的学习兴趣。不但使学生通过实践深化对理论的理解，更重要的是使学生学会理论方法的实际运用，培养学生计算机操作系统的实际应用能力。 　6、 结论 为了培养符合社会需要的、具有较强动手能力和应用能力的高素质应用型人才，我们必须对原来的人才‘培养模式进行反思和改革。特别要改变传统的教学模式和教学内容，把培养学生计算机技术应用能力放在重要位置。按照IT人才培养日标要求，探索建立一套具有专业特色的课程体系，吸收国内外优秀科技成果，更新实验教学内容，把代表学科前沿领域的新成果和各学科之间的互相渗透技术反映到实际教学中去，增加针对性、应用性较强的设计性、综合性实验。为此我们提出了“抛砖引玉式”的计算机操作系统综合实训项目，使大多数学生成为计算机操作系统实际应用的“小能人”。 经过十多年应用型本科计算机操作系统课程教学改革与实践，我院计算机操作系统课程受到了学生的良好反馈。从部分用人单位的反馈情况上看，我院毕业生计算机操作系统应用能力相当强，受到了所在单位领导和同事的一致好评。实践证明，我们提出的计算机操作系统应用型紧缺人才培养的全新教学模式是正确的，具有重要的推广价值。 参考文献： [1]胡锦涛.高举中国特色社会主义伟大旗帜 为夺取全面建设小康社会新胜利而奋斗— 在中国共产党第十七次全国代表大会上的报告（2007年10月15日）[R].北京：人民出版社，2007. [2]胡锦涛.走中国特色自主创新道路为建设创新型国家而奋斗—在全国科学技术大会上的讲话（2006年1月9日）[R].北京人民出版社，2006. [3]德鲁克.创新与企业家精神[M].北京：机械工业出版社，2008. [4]孔宪君.操作系统的原理与应用[M].北京：高等教育出版社，2008.  

 

新型计算机论文篇3

关键词：水文统计；教学内容；教学体系

作者简介：宋松柏（1965-），男，陕西永寿人，西北农林科技大学水利与建筑工程学院，教授；康艳（1976-），女，黑龙江佳木斯人，西北农林科技大学水利与建筑工程学院，讲师。（陕西 杨凌 712100）

基金项目：本文系西北农林科技大学2011年度教学改革研究项目（项目编号：JY1102059、JY1102056）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）05-0054-02

“水文统计”是应用概率论与数理统计原理研究和揭示水文现象统计规律的一门学科，是水利、交通和电力工程规划设计的核心基础理论。20世纪50年代，我国著名水文学家刘光文教授在河海大学（原华东水利学院）创建了我国第一个水文系，亲自开设了我国第一门结合水文专业特点的“应用数学”，主要介绍水文学中基本的统计理论和方法[1]，1980年更名为“水文统计”。半个多世纪以来，随着我国水利、交通和电力发展战略的调整和发展，丛树铮、朱元、宋德敦、丁晶、郭生练、金光炎、吴正平、黄振平、张海伦、刘权授、梁忠民、华家鹏、谢平和陈元芳等学者先后在水文统计领域进行了大量的研究，取得了重要的研究进展，形成了今天“水文统计”课程的理论体系[2-16]。以“水文统计”课程为核心，出现了若干相关的分支课程，如“统计试验方法及应用”、“风险分析与决策”、“随机水文学”和“水文水资源随机分析”等，所有这些推动了我国“水文统计”教学和科学研究的发展[2-16]。20世纪90年代以来，国外在水文统计出现了一些新的理论与方法，这些方法不同程度地引进了许多院校“水文统计”的教学。但是，这些方法仍分散于一些外文文献和研究专著。根据现行“水文统计”课程教学内容和水利、交通和电力工程专业培养方案，鉴于大多数学校在“水文统计”课程开设之前已经讲授过概率论，因此，有必要压缩现行“水文统计”教材中的一些概率论篇幅，突出概率论在水文中的应用，增加一些实用的理论方法和水文统计新的理论与方法，补充和修改现行课程的教学内容。

一、国外“水文统计”课程教学内容

国外“水文统计”教学主要选用的教材有《Statistical Methods in Hydrology》、美国地质调查局培训教材《Statistical Methods in Water Resources》和《Statistical Methods in Hydrology and Meteorology》等[17-19]。

《Statistical Methods in Hydrology》经过第二版修订后，被广泛地用于教学中，是一本很好的教材。主要介绍概率和概率分布的基本概念，随机变量的特性，一些离散型概率分布及其应用，正态分布，连续分布，频率分析，置信区间和假设检验，线性回归分析，多元线性回归分析，相关分析，多变量分析，数据生成，水文时间序列分析，随机水文模型，不确定性、风险可靠性分析的概率方法和地统计分析等[17]。《Statistical Methods in Water Resources》主要介绍数据总结，数据的图形分析，不确定性描述，假设检验，总体的独立性分析，配对检验，几个独立总体比较，相关分析，线性回归分析，回归的交替分析法，多元线性回归分析，趋势分析，检测下限数据分析方法，离散关系，离散响应回归和图形展示等[18]。《Statistical Methods In Hydrology and Meteorology》强调随机变量间的关系，主要介绍概率计算的基本概念，随机事件的相互依赖性，随机变量的概率分布，随机现象的统计估计，统计假设检验和随机变量的相互依赖性等[19]。

上述教材的特点是突出了概率论与数理统计在水文中的应用，除此之外，在教学上，还讲授随机模型，地统计分析，风险分析理论，统计模拟，贝叶斯分析，不确定性分析，水文分布，极值理论与洪水、干旱评估，人工智能，区域分析等。区域分析主要有洪水指数法，频率分布的区域特性和区域洪水水位的描述等内容。

二、国内“水文统计”课程教学内容

自刘光文教授开设“应用数学”课程讲授水文学中的概率与统计理论方法后，金光炎先后编写了《水文统计的原理与方法》、《水文统计计算》和《实用水文统计法》等，结合应用实例，从实用的角度出发，介绍了概率论和数理统计的基本知识和水文频率计算的一般方法。丛树铮（1980）、王俊德（1992）分别编写了《水文学的概率统计基础》和《水文统计》，形成了“水文统计”课程内容体系。金光炎结合多年在水文频率计算的研究成果，先后于1993、2002、2003、2010年出版了《水文水资源随机分析》、《工程数据统计分析》、《水文水资源分析研究》和《水文水资源计算务实》研究专著，除介绍概率论与数理统计原理外，系统地总结作者在常用水文频率线性选择、参数估计和误差分析中的研究成果。2003年，黄振平出版了《水文统计》教材，经过河海大学教学团队的建设与改革，“水文统计”课程于2007年被评为部级精品课程，也被许多高校选用为《水文统计》课程教材[1]。主要介绍事件与概率，随机变量及其分布，多元随机变量及其分布，数字特征与特殊函数，极限定理，抽样分布，估计理论，假设检验，相关分析，回归分析，误差分析和随机过程等。陈元芳（2000）出版了《统计试验方法及应用》，主要介绍水文随机变量、随机向量和随机过程的生成方法。张济世（2006）《统计水文学》汇集了利用数学原理解决水文问题的热点研究方法，扩展了传统统计学在水文统计中的应用，系统地介绍了灰色理论、模糊数学、神经网络、时频分析、小波分析、混沌和分形等新技术新方法在水文统计分析的应用，内容丰富，是拓展学生知识面的学习参考书。秦毅（2006）《水文水资源应用数理统计》强调多元分析在水文中的应用。丛树铮（2010）《水科学技术中的概率统计方法》系统地介绍了概率统计方法和及其在水文统计方面的研究成果。程根伟（2010）《水文风险分析的理论与方法》系统地介绍了水文风险分析原理，并附有实例计算过程。

综上所述，国内《水文统计》教材突出了概率论与数理统计的基本原理及其应用，形成了以河海大学“水文统计”课程为代表的教学内容，讲授事件与概率、随机变量及其分布、多元随机变量及其分布、数字特征与特征函数、极限定理、抽样分布、水文频率计算、假设检验、回归分析和误差分析等。而有些研究专著虽然包含了目前水文统计一些新的理论和方法，是学生学习课程时很好的教学参考书，但是难度较大，不便于讲授使用。

三、“水文统计”课程新的教学内容

根据水利、交通和电力行业的特点，结合国外水文统计教学与理论方法的最新发展，“水文统计”课程按以下原则设置教学内容：突出概率论与数理统计原理在水文中的应用；强调工程规划设计中的实用计算方法；吸收和反映国内外成熟的新理论与方法；内容力求系统、全面。根据上述原则，“水文统计”课程教学内容设置如下：

第1章：绪论。主要包括水文统计方法、应用与发展。第2章：水文事件概率与重现期计算。主要包括水文事件概率与条件概率计算；洪水与干旱特征变量提取；次重现期与年重现期。第3章：水文概率分布。主要包括正态分布类；指数分布类；Wakeby分布类；Pareto分布类；Logistic分布类和截取分布等。第4章：几种偏态分布的特性。主要包括偏态 Normal、t、Laplace、Logistic 分布、Uniform、Exponential Power、Bessel函数、Pearson Type II、Pearson Type Ⅶ、General t 分布等。第5章：常用的多维水文概率分布特性。主要包括二维 gamma分布；Gumbel 混合分布；Gumbel logistic分布；Nagao-Kadoya二维指数分布；多维正态、t 分布和对数正态分布。第6章：抽样分布。主要包括简单随机抽样；样本分布；抽样分布；几种统计量的分布；顺序统计量及其分布。第7章：估计理论。主要包括点估计；区间估计；估计量好坏的评选标准。第8章：假设检验。主要包括常用的参数检验和非参数假设检验。第9章：多元统计分析。主要包括一元线性与多元线性回归；非线性回归；逐步回归；线性递推回归；判别分析；聚类分析；主成分分析；对应分析；因子分析；典型相关分析。第10章：随机模型。主要包括随机过程的基本概念；自回归模型；滑动平均模型；自回归滑动平均模型；水文序列组成与模拟；非平稳随机模型及其应用；多变量随机模型及其应用。第11章：单变量水文序列频率计算。主要包括资料“三审”；水文序列频率分布的参数估计方法（矩法，极大似然法，概率权重矩法，线性矩法，最大熵原理法，交互熵法，贝叶斯法、Box-Cox 变换法，E-M算法，适线法，优化算法，核密度估计法；部分熵，部分交互熵，部分概率权重矩，部分线性矩法，LH矩法和LL矩法）；水文序列频率最优线型评定与拟合度检验；单变量序列的经验频率计算。第12章：特殊水文序列频率计算。主要包括含零值水文序列频率计算；加入特大值后洪水序列频率计算；非一致性水文序列频率计算；截取水文序列频率计算（包含超定量洪水频率计算）；梯级水库（电站）下游水文频率计算；区域洪水频率计算。第13章：多变量水文序列频率计算。主要包括copula函数的定义与特性；对称、非对称和Archimedean copulas；Meta-elliptical copulas；Plackette copula；Pair- copulas；混合copulas；经验copulas；变量相依性度量；copula函数参数估算和最优copulas函数评定；copulas模拟与拟合度检验；多变量序列经验频率计算；基于copula函数多变量联合概率分布计算。第14章：正交试验。主要包括正交试验方法；水平数不同的全因素试验；正交表的使用。第15章：风险分析。主要包括水文风险分析原理；减小风险的主要途径；水文风险分析举例。第16章：地统计分析。主要包括区域化变量；协方差函数；变异函数；克里格插值；应用实例。

四、结论

根据水利、交通和电力工程专业培养方案，回顾了我国“水文统计”课程教学体系的发展，分析了“水文统计”课程国内外代表性的教材、专著和教学内容，提出了相应的新的教学内容。与现有课程教学内容相比，压缩了概率论原理篇幅，增加了各类水文频率分布、水文频率计算新理论与方法、工程中几种特殊序列的频率计算、正交试验、风险分析、地统计分析等，其目的是增强学生毕业后从事水文分析与水利计算的工作能力，以期完善我国水利、交通和电力高等院校“水文统计”课程的教学体系。

参考文献：

[1]丛树铮.水文学的概率统计基础[M].北京:水利水电出版社,1980.

[2]王俊德.水文统计[M].北京:水利电力出版社,1992.

[3]黄振平.水文统计学[M].南京:河海大学出版社,2003.

[4]丛树铮.水科学技术中的概率统计方法[M].北京:科学出版社,2010.

[5]陈元芳.统计试验方法及应用[M].哈尔滨:黑龙江人民出版社,2000.

[6]秦毅,张德生.水文水资源应用数理统计[M].西安:陕西科学技术出版社,2006.

[7]金光炎.水文统计的原理与方法[M].北京:水利电力出版社,1958.

[8]金光炎.实用水文统计法[M].北京:水利电力出版社,1958.

[9]金光炎.水文统计计算[M].北京:水利电力出版社,1980.

[10]金光炎.水文水资源随机分析[M].北京:中国科学技术出版社,

1993.

[11]金光炎.工程数据统计分析[M].南京:东南大学出版社,2002.

[12]金光炎.水文水资源分析研究[M].南京:东南大学出版社,2003.

[13]金光炎.水文水资源计算务实[M].南京:东南大学出版社,2010.

[14]张济世,刘立昱,程中山,等.统计水文学[M].郑州:黄河水利出版社,2006.

[15]程根伟,黄振平.水文风险分析的理论与方法[M].北京:科学出版社,2010.

[16]Charles Thomas Haan.Statistical Methods in Hydrology(2 nd edition)[M].Iowa:Iowa State Press,2002.

[17]Helsel D.R.,Hirsch R.M.Statistical Methods in Water Resources[R].Techniques of Water-Resources Investigations of the United States Geological Survey,Book 4 Hydrologic Analysis and Interpretation,Chapter A3,2002.water.usgs.gov/pubs/twri/twri4a3/.

[18]Kaczmarek,Z.Statistical Methods In Hydrology and Meteorology[M].US Department of Commerce,Springfield,Virginia,USA,1977.

新型计算机论文篇4

关键词：研究性教学；硬件类课程；问题为导向

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）51-0219-02

一、引言

计算机专业硬件类课程通常包括计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、接口技术及嵌入式微处理器等课程。目的是让学生掌握计算机各部分的工作原理，具备一定的计算机硬件开发设计能力，但是该类课程具有理论及实践性强、概念抽象、技术更新快的特点，因此教学难度大，学生学习兴趣低，导致计算机专业学生大多“喜软怕硬”。如何改变这一现象，一直是困扰任课教师的难题。

目前，研究性教学备受关注。研究性教学在国外始于20年前，是一种在教师的组织指导下学生自主学习、自主实践的教学[1]，注重培养学生研究和创新能力的新教育理念。目前已被国际、国内教育界普遍认同并付诸实践[2]。近年来，本文作者所在的计算机硬件课程组，结合硬件类课程的特点，突破传统的“传输―接受”式教学框架，也尝试在硬件类课程的教学中引入以问题探索为基础的研究性教学理念，并取得了令人满意的效果。本文以计算机专业硬件类核心课程“计算机组成原理”为例，介绍研究性教学的应用与实践。

二、研究性教学改革的理念及思路

研究性教学是教师为指导和培养学生进行研究性学习，模拟科学研究活动所设计和组织的一种课堂教学。包括教与学两方面：一方面教师要创设良好的研究性教学环境，给学生提供必要的指导与帮助；另一方面学生积极主动地进行探究式学习[3]。要推行研究性教学，关键是教学理念的改革，即传统教学理念到研究性教学理念的转变。具体实施时，主要完成以下转变：教学思路，由传统的“知识点讲解型”向“问题导向型”转变；教师角色，由“知识灌输者”向“问题引导者”转变；学生角色，由“被动接受者”向“自主学习者”转变；考核方式，由“应试型”向“多元考核型”转变。

依据研究性教学理念，结合硬件类课程特点，课题组建立了一种课堂讲授辅以专题讨论课、创新性实验等多种形式相结合的研究性教学体系，以培养学生对计算机硬件系统的分析与设计能力，提高学生的自主学习及创新能力。具体思路是：在教学内容上，“以问题为导向”对讲授内容进行结构性调整、重组和更新，以激发学生主动学习知识的兴趣。在教学方法上，坚持启发式、参与式教学。在教师讲授的同时，辅以专题讨论、学生参与式教学、创新性实验等多种形式。在考核方法上，不再以笔试为唯一考核方式，而是采取笔试结合专题讨论、调研报告、实验设计等多元化的考核方式。

三、研究性教学改革的实施

1.创设问题情境，“以问题为导向”组织课程教学内容。组织教学内容时，要遵循“讲学科不讲教材”的原则。首先让学生清楚课程在整个学科中的地位和作用以及它与前导课和后续课的关系。其次，针对硬件课程理论性、实践性强的特点，引入研究性教学模式，通过创立问题情境，以问题为导向引导学生主动探索。“以问题为导向”提炼每章内容主线，比如在计算机组成原理课程运算方法和运算器一章中，提出：“各自算术运算和逻辑运算在计算机中如何实现的？”引起学生兴趣并对章节内容主线初步掌握。对每章相关知识模块还要按照“以问题为导向”的原则，设计出具体的细节问题。如：乘法运算的研究性问题设计如下：

（1）手算乘法运算是怎样的？――锻炼学生的观察和总结能力

引导学生给出手算乘法规则并得到结论：手算乘法是通过移位和加法来实现的。

（2）为什么不能直接在计算机中采用？――锻炼学生发现问题的能力

引导学生给出总结手算乘法的缺点。

（3）如何调整才能应用到计算机中？――锻炼学生解决问题的能力

引导学生想出改进上述方法的妙招。

（4）机内乘法运算规则是怎样的？――锻炼学生概括能力和举一反三能力

通过原码一位乘案例，引导学生自己总结出机内原码一位乘规则，并由此推出机内原码两位乘规则。

（5）现在的CPU中乘法是如何实现的？――锻炼学生主动学习能力

预先告知学生现在计算机中广泛采用的指令并行执行及流水线等概念，说明这些概念在以后的章节中会详细讨论，并要求感兴趣的同学上网查阅相关资料。

这样设计后，一个简单的机内乘法运算规则，经过一系列问题的探究，将原本枯燥无味的0，1运算，转变成了学生有兴趣去寻求答案的一个个具体问题。按照“以问题为导向”设计的教学内容，学生在整个学习过程中，一直处于思考如何解决问题的状态，既能做到有兴趣地全身心投入，又能比较扎实地掌握计算机内部的乘法运算方法，还能使他们对计算机的新技术有所了解和掌握。

2.启发式、参与式等教学方法的采用。课堂教学中坚持启发式教学。运用启发式教学方法不仅可使学生对课程知识的掌握有深刻的理解，而且还可以培养学生主动学习和独立思考的能力[4]。在课堂教学中通过实际问题引出理论知识点，通过一系列问题启发学生进行思维，引导学生主动探索、学习。例如，在学习存储器时，做了如下启发设计：（1）通过实际问题引出理论知识点：存放在内存和优盘中的信息在计算机关机后，有什么不同？――引导学生带着问题课下预习，主动查阅资料，寻求答案。（2）内存和优盘的存取机制有什么不同？――引出讲解点：RAM和ROM存储器概念。（3）RAM为什么又分为静态和动态？――引导学生带着问题对比静态和动态存储器的工作原理及区别。（4）在教学过程中，安排学生分组讨论，然后发言总结。

这样，由表及里、由浅入深、环环相扣地启发学生思考，并让学生们充分讨论，进行课堂交流，最后结合有关知识点进行分析和概括。实践证明：启发式教学是科学、成效的教学方法。

实施参与式教学。对内容多、理论性强、学生理解有难度的运算器、存储器和中央处理器三个章节设置专题讨论课，每次专题讨论课安排2学时，共6学时。专题讨论课的题目提前公布，让学生自由组合分组做准备。在讨论课上，各组选代表上台主讲，由教师和其他同学发问和争论，最后由教师进行总结与点评。通过专题讨论，学生能了解最新的技术与发展趋势，扩展课堂所学知识，学会对原理的灵活运用。在这种环境下，学生的作用是双重的，既学习新知识，又传授新知识，在掌握知识的同时，也有助于提高各自能力。

3.研究性教学的创新性实验环节的保证。为保证研究性教学的实施，建立了“验证型―设计型―综合型―探索型”的多层次实践教学模式。在课程部件实验中，适当开设“验证型”和“设计型”实验，在后续模型机设计课程中，开设“综合型”和“探索型”实验，形成“验证型―设计型―综合型―探索型”的多层次实践教学模式，以强化学生的综合设计和硬件动手能力。（1）变“实验指导书”为“实验任务书”。每次实验只给出实验任务、要求及实验条件等，具体如何设计和实现全部由学生自主完成，锻炼学生独立分析问题、解决问题的能力，激发他们的创新思维。（2）重新设计实验内容，保证实验内容的综合性、设计性和研究性。让学生通过自学和查阅有关文献，自行设计实验方案，自行搭接实验线路，自己进行实验，观察实验现象，发现问题并分析产生问题的原因，提出相应对策，最后撰写研究报告。整个过程把主动权完全交给学生，教师只是启发引导和做好组织工作。充分发挥主观能动性，调动学习积极性，培养自主学习和获取知识的能力。

4.研究性教学多元化考核方式的配套。传统考核方式以期末笔试为主，导致很多学生平时学习主动性差，知识掌握不牢固。本课程组建立了一种硬件类课程多元化考核模式。在多元化考核模式中，平时成绩比重达到50%，平时成绩包括课堂表现、专题报告、实验设计及操作、文献查询、作业等多个环节。使得学生更加注重平时的学习过程，对调动学生的学习积极性及培养学生自主学习能力、动手能力和创新能力起到积极作用。

四、结论

本文以计算机组成原理为例介绍了计算机专业硬件类研究性教学的实施，基于以上理念，本文作者所在的硬件课程组也在其他硬件类课程进行了研究性教学的实践，通过几年的探索，教学效果显著并取得了丰硕成果。学生学习的积极性高涨，参与计算机硬件课题组或创新活动的人数大增，硬件动手能力和创新意识有了明显提高。2009年至2014年期间，历届授课专业每年均有二十多名学生积极参加智能车大赛和嵌入式设计大赛等硬件类竞赛，获部级一、二等奖及山东省一等奖等三十多项奖项。

参考文献：

[1]曾广录.论研究性教学改革中的评价机制建设[J].当代教育理论与实践，2012，（4）：82-84.

[2]王立欣，等.基于研究性教学的电子创新基地建设与教学实践[J].中国大学教学，2010，（4）：73-74.

[3]许晓东，等.本科工程教育研究性教学探索与实践――以华中科技大学为例[J].高等工程教育研究，2014，（2）：43-49

新型计算机论文篇5

那么，云计算到底是什么？青年计算机研究专家王力哲博士，早在2008年就在国际上提出了科学云计算的定义。该定义是国际上最早的云计算的定义之一。定义一经提出就被广泛关注，作为云计算广为接受的定义之一。年轻有为的王力哲博士由此进入公众的视野。

年轻有为――“庖丁解牛”揭开云计算“面纱”

王力哲，1974年12月生。1993.9～1998.7就读于清华大学，期间攻读电气工程专业和应用数学辅修专业，获工学学士学位；2001年获清华大学硕士学位；2004.2～2007.12就读于德国卡尔斯鲁厄大学应用计算机科学研究所，获工学博士学位。德国卡尔斯鲁厄大学为德国2007年首批三所精英大学，其中计算机专业德国排名第一。

沐浴在国内外各大历史名校的“阳光”下，王力哲博士迅速成长，并以扎实的理论基础“叩开”了计算机研究的“大门”。先后任职于中国科学院计算技术研究所、新加坡高性能计算研究院；2009.1～2011.8，在美国印第安纳大学普及计算研究院，任研究科学家、首席软件研究工程师。2011年8月至今，在中科院对地观测与数字地球科学中心任“百人计划”研究员。

一步一个脚印，一跨一个台阶。三十几岁的年龄，一长串精彩的履历，王力哲博士当真称得起“年轻有为”。青春不虚度，他用执着和激情来点燃梦想。在云计算定义方面所取得的成绩就是他多年注重基础累积，换来的劳动结晶。

王力哲博士提出的云计算定义致力于定义云计算的功用，特性以及使能技术等。“从云计算系统应该具有的功能角度给出了科学云计算系统的定义，指出计算云系统不仅能够向用户提供硬件服务HaaS(HardwareasaService)、软件服务SaaS(SoftwareasaService)、数据资源服务DaaS(DataasaService)，而且还能够向用户提供能够配置的平台服务PaaS(PlatformasaService)。因此用户可以按需向计算平台提交自己的硬件配置、软件安装、数据访问需求。”北京理工大学的张建勋博士等在他们的论文中引用该定义，并做如此评价。

除此之外，美国佐治亚理工大学计算机科学与工程系Fujimoto教授在论文中引用该定义作为文章立论的基础来解释云计算的特点。译文如下：“计算机资源提供服务成为一种方法，如软件即为服务，平台即为服务和架构即为服务。这些服务本质上是灵活轻便的，用户可以选择服务的粒度并只对他们需要的资源付费。利用上述模式，商用云计算资源已经开始这方面的工作并取得了成功。亚马逊网络服务弹性计算云(EC2)提供了可以按小时、按月付费的计算和存储资源(Lizhe，Jieetal.2008)。”

据GoogleScholar统计，至今王力哲博士所提出的云计算定义总引用数已达360余次。相关论文获得2008年IEEE分布式信息处理前沿进展研讨会优秀论文奖，也作为云计算的重要理论文章被包括佐治亚大学、卡尔斯鲁厄理工大学等研究型大学的云计算课程选择作为阅读论文。

古有“庖丁解牛”，任何事物一旦深知其机理，领悟其规律，就能做到游刃有余，得心应手。正因为深入理解了云计算的概念、定义，王力哲博士的“云计算”之路才越走越深远。

激流勇进――计算机科学研究屡结硕果

近年来，基于超算中心经典架构的高性能计算在大规模科学与工程计算中已经发挥了重要作用，推动了人类文明的巨大进步，促进了包括从物理世界演化的理解到人类社会行为的分析等诸多社会、自然现象的深入研究。浪潮之上，激流勇进。王力哲博士围绕这一计算机领域里的前沿课题展开了层层深入的研究，在多个领域取得突出成绩。

在云计算与网格计算中间件研究领域，早在美国工作期间，王力哲博士就联合他的同事们开发出由美国自然科学基金(NSF)资助的网格计算与云计算的中间件CyberaideToolkit，包括CyberaideShell,CyberaideCreative,CyberaidePortal,CyberaideFarm,CyberaideonServe,CyberaideFlow等组件，可用于网格计算和云计算客户端界面，虚拟机管理，并行编程环境和按需提供网格计算和云计算的服务。该中间件开发了云计算和网格计算的最新客户端功能需要，如虚拟机管理，基于Web2.0的门户网站技术，大规模数据并行编程环境等，具有轻型、高性能、可扩展等特点。CyberaideToolkit具有广泛的影响，已经被美国大型网格计算和云计算平台和应用项目采用。包括美国部级云计算项目、美国部级网格计算项目美国和部级超算平台－美国极大规模科学与工程发现环境(XSEDE)项目等。基于Cyberaidetoolkit，王力哲博士完成了纽约州紧急服务系统架构。该系统具有高可扩展、轻型、高性能等特点，被《罗切斯特工程师杂志》报道。

此外，王力哲博士还对高效能计算展开了深入研究，取得了较为突出的成果。包括集群计算、数据中心计算、网格计算和云计算的资源模型、任务模型、虚拟机模型和能量消耗模型，提出了多种资源管理机制、调度算法、中间件以及服务，如虚拟机部署机制、基于能量的并行任务调度算法、基于温度的数据中心任务资源分配算法，绿色计算性能评测，绿色信息监听服务等。该项工作被罗切斯特理工大学作为研究新闻报道。

放飞青春――“润花著果”研究有成

“我不知道是否会成功，但只要选择了远方，就要风雨兼程……我不知道前面的路是平坦还是泥泞，只要目标是地平线，留给世界的永远是背影。”也许，在王力哲博士的研究世界里，没有过多华丽的辞藻，只有看似枯燥的公式和算术，但他却是在用实实在在的行动去“热爱生命”，去演绎着无悔青春。研究累积一定经验后，他开始致力于“润花著果”的工作中。

他应邀编辑关于云计算，网格计算、可扩展计算和e-Science的著作各一部，由国际著名学术出版社Springer、Wiley、CRC出版。以上著作已经成为相关领域最新的权威参考书。曾有ManishParashar博士(IEEEFellow，新泽西州州立大学电气与计算机工程系终身教授)在著作的前言部分如此评价王力哲博士有关于云计算的著作：“本书各章节的研究致力于解决(云计算)众多挑战的核心(问题)，其目标涵盖了从基本概念到特定技术与应用的全面的最新研究成果的概览。我相信，这本书一定会对(云计算)这个重要而且持续发展的领域中的学生、研究者和实践者产生巨大的影响。”

随着时间的推移，王力哲博士共指导过约20名研究生进行关于数据密集型计算、网格计算、云计算的相关研究。共出版著作7部，编辑论文集2本，约80篇，SCI已检索40多篇。其出色的工作表现也为他赢得了业界的一致肯定和尊重，多年来，他先后受邀担任过超过10个国际会议的大会主席、程序委员会主席、指导委员会主席，超过50个国际会议的程序委员，多个国际期刊编委和客座主编，20个国际期刊审稿人。还曾担任澳大利亚墨尔本大学和SwinburneUniversityofTechnology大学的博士论文海外审稿人，英国TheLeverhulmeTrust基金申请书审稿人，Wiley专著项目申请审稿人，Springer期刊项目申请审稿人。

新型计算机论文篇6

关键词：计算机技术；创新型人才培养；举措

随着社会的迅速发展，计算机技术在当今社会经济发展中所占的地位越来越重要。现代经济社会的各个行业已经普遍的采用计算机技术，计算机技术的不断发展，对整个现代社会的发展有着不可磨灭的功绩。计算机的不断普及，不仅仅对社会各行业产生了巨大地影响，同时也对生活在这个日新月异的时代的人们提出了更高的要求。计算机技术知识的优良程度已经成为衡量一个人是否适应社会竞争的重要指标。

一、计算机技术在社会发展中的重要性分析

计算机技术从单纯的和计算机相关的技术发展为，包括数学运算、电子操作技术、现代信息通信传播、智能识别等综合的技术体系，计算机技术已经在社会的几乎所有领域应用开来。甚至有人认为，当今社会的发展已经进入计算机时代，如果计算机技术突然消失，人类的发展将无所适从。

（一）计算机技术具有很强的储存和计算功能

现代社会经济以及科技的迅猛发展，人脑已经不能满足现代社会的发展需求，以电子计算机为代表的电子信息技术在现代社会发展中所起的作用越来越重要。电子计算机具有庞大的信息储存功能，能有效地保留大量的信息且很少出现错误，在对信息准确性和真实性要求很高的现代社会，电子计算机技术的普及对经济的发展具有很重要的作用。电子计算机具有很强的计算功能，其庞大的信息处理软件能够保证信息处理的有效性和准确性。

（二）计算机技术强大的文字编辑能力

现代社会对于效率的要求已经达到了很高的程度，任何事情都讲求高效快捷。传统的纸质的文档编辑与处理能力已经无法满足生产与经营发展的要求，而计算机技术的出现正好弥补了人力的不足。计算机技术被广泛地应用于各类文稿的写作，电子文档已经越来越普及与社会生活的方方面面，在电子文档、工作报告、表格制作、数据统计上发挥着重要作用。例如在表格制作上电子表格可以有效地满足对不同字体的需求，能选择不同大小、不同颜色的字体，保证特定信息的突出性。

此外，电子信息技术还具有多媒体的功能、图像图形的制作与处理功能、互联网功能，能够有效的保证经济生活的高效、正常的运转，提高社会各个行业的生产效率。

二、我国高校电子信息人才培养的现状

（一）人才培养的模式比较单一，缺乏对学生创新能力的培养

现阶段我国各个高校在电子信息人才的培养模式比较单一，在教学大纲的设置上采取全国统一的电子信息教育大纲，统一的教育大纲虽然能够保证教学内容的统一性，但是过度强调教学的统一性，忽视了对各个学校特色的照顾，按照学大纲培养出来的人才，往往没有什么特色。在学校的日常教学中，采取比较传统的“老师教，学生学”的模式，老师在教学工作中占据核心地位，老师是整个教学工作的指挥棒，在学习过程中缺乏对学生主动学习能力的培养。学生不能自主的学习，在学习上过度依赖老师造成学生在学习过程中创新的精神发挥不够，影响学生创新能力的培养，现实中学校培养的人才普遍缺乏创新能力。

（二）学校的过分强调理论知识的学习，忽视学生实践能力的培养

学校的教学工作中，过度强调理论知识的学习，在课程的设置上也是理论的课程优先，学校重视理论知识的学习，导致学生动手操作能力的不足。学校的课程设置的不合理，给学生的学习带来了困难，学校的教学工作在电子信息学生的发展中重要的地位，现阶段的教学课程的不合理设置，严重影响了学生的创新能力的培养。

三、提升高校创新型计算机人才培养的举措

创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，在当今日趋激烈的国际竞争下，综合国力的竞争归根结底是人才的竞争，人才的培养靠教育，教育过程中学生创新能力的培养对于学生是否能够成为一名优秀的人才至关重要。创新能力在学生电子计算机技术的培养和塑造上发挥着重要的作用，电子计算机技术是一项以电子计算为依托的技术，在具体的操作过程中非常重视操作人员的创新能力。创新能力的高低直接决定了电子计算机技术的发展，也决定了电子计算机专业的学生能否成为一名优秀的电子计算机应用人才。

（一） 学校要注重专业基础理论教育，培养更多创新型人才。

在电子计算机人才的培养上，学校一定要重视学生理论基础知识的培养，理论知识是学习进行创新工作的基础，良好的基础理论能高保证学生的创新工作有坚实的依托。同时，坚实的基础理论也是适应当今计算机技术迅速发展、需求不断变化的发展趋势必然要求。理论基础是前提，没有坚实的理论基础就不会有更强的创新能力，因此，在计算机应用能力的培养方案中，学校必须要注重计算机理论基础的教育，不断深化核心课程的设置，尤其是教育核心课程在分级方面的设置，通过开设多种相关课程夯实学生基础理论，比如，学校可以开设智能计算机原理、高等数学等课程。此外，还可以充分利用选修课这个有效途径来不断强化学生的基础理论素养。在日常学习过程中通过组织学术方面的讲座等方式，不断开展学术交流，让学生及时了解学科的新进展，调动学生创新的积极性。

（二）学校要更加注重培养学生的学科实践能力。

计算机作为一门实践性较强的学科要求学校必须要重视培养学生的实践能力，在教学过程中注重对学生实践能力的培养是培养学生学科创新意识的必然要求，学校要给予学生更多的实践机会，鼓励学生自主设计、发挥学生的创造能力，让学生亲自动手，在实践过程中更好的领悟理论知识。为此，学校应建立更多教学实践性基地，以及多种面向学生的实验基地，为学生提供实践场所，搭建实践平台，在提高学生学科实践能力的同时实现知识向技能应用的转变。（作者单位：辽宁机电职业技术学校）

参考文献：

[1]李慧，朱鸿华.非计算机专业程序设计课程教学研究与实践[C].全国高校计算机基础教育研究会2006年会论文集，2006.7

新型计算机论文篇7

Abstract: Application-oriented universities shoulder the responsibility of cultivating high-level application-oriented talents, and computer network teaching should conform to the development and reform in the textbooks selection, teaching contents, teaching methods and teaching practice.

关键词: 应用型大学;计算机网络;教学;改革

Key words: application-oriented university;computer network;teaching;reform

中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)22-0207-02

0引言

随着社会经济和科学技术的发展,国家对各种应用型专门人才的需求日渐加大。许多地方院校,特别是一些新办院校,走上了培养应用型人才的道路。“应用型”本科并非一个新的概念,只是在新时代、新技术背景下赋予了新的理解――应用型本科。应用型本科教育不同于传统普通本科教育,也不同于高职教育,旨在培养技术密集产业的高级技术应用型人才,并担负培养生产第一线需要的管理者、组织者以及职业学校的师资等任务[1]。

鉴于此,在培养应用型本科人才的过程中,各应用型本科高校紧紧围绕培养目标开展了课程建设。如何在《计算机网络》课程的教学过程中体现应用型需求,让学生切实的感受到“学以致用”,是这门课程建设的重点内容。

1计算机网络课程特点

1.1 内容更新快计算机网络技术发展迅速,特别是因特网的发展,相关知识的更新非常快。计算机网络的几本经典教材几乎每年在内容上都有比较大的更新和调整。同时,从教材的编写到出版发行需要一定的时间,这样教材的内容就滞后于计算机网络科学的发展。

1.2 理论学习抽象计算机网络这门课程内容极为复杂,涉及错综复杂、彼此交织的许多概念、协议和技术。为了处理这种理论知识的复杂性,通常都围绕计算机网络的体系结构的“层次”来组织教学内容[2]。然而,这个结构的学习却有着他先天的不足,就是抽象。对于初学者,很难理解这些层次的地位和关系,特别是它们在实际的计算机网络通信、应用中的位置。

1.3 实践性强计算机网络应用渗透到了人们的日常学习、生活和工作的各方面,而网络知识的学习理论性强,抽象度高,要使学生对网络的学习达到“学以致用”的目的,就需要大量的实践。

1.4 应用型特点的教材缺乏现在,计算机网络课程的教材很多,但是这些教材要么是理论性强,要么是以“够用”为标准的理论贫乏的高职高专类教材。从内容上看,这些教材都不能很好的体现应用型本科教材的需求,即理论知识厚,但不深,具有较好实用性。

2计算机网络课程教学

计算机网络课程作为专业基础课程,一般安排在大学本科的第五学期开设,目的是让学生掌握日后科研与工作所必需的基本网络知识与技能,以及为继续深造奠定基础,因此网络课程的教学必须有足够的前瞻性、实用性和扩展性。在具体的教学实践中,我们就应该从教学的目的出发,合理地选择教材、有机的地组织教学内容、采用灵活多样的教学方法和手段来深化教学和实践。

2.1 明确教学目的,合理选择教材,有机组织教学内容根据计算机网络课程的特点和学生实际的需求,明确“懂、建、管、用”[3]教学目的,围绕懂网、建网、管网和用网进行教学规划。

应用型本科以培养应用型的人才为主,但是也肩负着培养应用研究型人才的任务[4]。这样我们在教材选用原则上也应考虑满足部分学生学科型、研究型的培养需求。另一方面,计算机网络课程涉及技术发展迅速、内容更新快的,教材内容不能局限于教材。所以在计算机网络的教学中我们要以教学大纲为核心,引入本领域中发展的新技术、新思想。这样在教材的选用上,遵循了以下原则:①先进性:既要考虑教材结构的合理性,又要考虑教材理论深度符合大众化、应用型人才的需求。对于应用型本科而言,要求理论“坚实”[4]。所谓“坚实”,就是理论的科学性很准确、实在,但是不要求过深。我们的重点应放在如何将这个理论应用到实践。教材的选用应在满足基本理论知识的要求下,引入先进的知识和技术。②适用性:具有较强的针对性,结合专业特色来选择。③实用性:具有一定的网络应用能力。学有所用是学生最关心的问题,也最能激发学生的学习热情。④延续性:教材既能满足普通学生学习的需要,又能成为后继高级网络课程的理论基础,满足部分学生研究型学习的需要,特别是针对一些考研的学生。

综合以上原则,应用型本科教学建议选用网络领域公认的一些经典教材。这类教材内容丰富,知识面广,理论知识深厚,但学生学起来有一定的难度。所以要做到既满足“坚实”的理论基础,又能有较好的实用性,还需要有机地组织教学内容。根据所学专业的实际情况,对教材中理论性较强的部分进行适当的裁剪,对于实际应用部分进行适当地扩展和加强。学习的重点放在基本的概念和方法的把握上,培养学生触类旁通的自学能力和分析问题、解决问题的能力,为后续课程或工作提供有力的保障。

应用型大学计算机网络课程理论教学的内容应包含六个部分:①计算机网络基本概念;②Internet应用;③数据通信的基本知识;④局域网;⑤网络互连;⑥计算机网络安全。各专业可结合专业特点进行相关内容的补充和调整。

计算机网络是一个系统。在整个教学过程中,始终要强调系统的观点,帮助学生建立整体观念,用高屋建瓴的视角看待网络的设计、应用、管理与维护等问题。所以,计算机网络课程的教学,无论是采用自顶向下,还是采用自底向上的教学方法,关键在于讲授者如何从系统的观点出发,将具体的应用与理论有机融合,找到把枯燥的理论转化为生动的实践、应用的方法。

2.2 灵活多样的教学方法和手段在计算机网络课程的教学中,采用以学生为主体,教师为主导的多种教学方法。

①基本教学。基本教学体现了教师的主导性,明确教学方向,把握教学内容、教学进度,主要是以传统的板书和多媒体教学相结合的课堂讲授为主的教学方式。②采用形象教学方法,引导学生愉快学习。教师在讲授过程中,根据课程每部分内容的特点,灵活选择图形解析、实物教学法,提供可视化模拟软件讲解原理,动态演示。采用理论联系实际的教学,利用生活中的一些常见的事物、现象讲解复杂难懂的网络问题,如网络协议比作人与人交流的共同语言;利用“电器设备工作”所需条件,讲解网络体系结构中层次的关系;利用网络中流行的 BT应用是“下载人数越多,下载速度越快”的描述,讲解P2P的工作原理,对比C/S的工作模式;利用“出租车司机的对讲机系统”这个熟悉的现象的工作原理,讲解CSMA/CD协议。 ③以创新为主旨,提倡“多练、多思、多悟”的自主式学习。鼓励和要求学生结合实际问题,多动手、多思考、多归纳,开展自主式学习。教师在讲授完计算机网络主干知识后,指定若干自主学习专题,要求学生组成研究小组,利用互联网和图书馆查阅资料,结合自己所学知识,开展某个专题的自主性学习。

2.3 以能力培养为目标,深化实践教学应用型本科实践环节的核心应以培养学生应用能力为主线。目前,多数高校计算机网络实践教学与课程结合开展实施,基本上能做到理论知识与实践环节的同步,但是也存在一些不足:①由于实验学时的限制,难以组成综合性的专题实验,不利于学生综合实践能力的提高。②实验内容设置不太合理,单项验证性实验偏多,综合性、设计性实验偏少,对课程设计不够重视,难以培养学生的创新能力。

针对以上实践教学现状,结合应用型本科人才培养的目标要求,积极探索应用型本科计算机网络的实践教学改革。在实践教学中,本着培养学生的创新能力和实用能力的指导思想,建议把计算机网络课程实践教学的重点放在对实验内容的选择、实验内容的组织和实验安排的创新上。

①实验的内容受着实验条件的约束,所以在实验内容的选择上应本着“可操作性”、“实用性”原则进行,多选择一些能够激发学生兴趣的、实用的项目,如局域网的组建、各种应用服务器的搭建等。②由于实验学时有限,实验教学只在课堂上组织是不够的,那么就需要任课老师设计一些能在课外进行的一些实验项目,如网络命令的学习、学生宿舍上网的ADSL应用等。做到学生在课堂内学习,在课堂外实践,老师通过在课内的实践环节对课外实验内容的应用检查学生实验的情况。③目前,大多数院校计算机网络的实验学时分散安排,这样时间不能集中,就会导致一些综合性较强的实验开设困难。对此,建议实验学时集中安排开设。我校的计算机网络课程的实验学时自2005学以来一直都采用了课程设计的模式,集中时间开设。学生在自编的《计算机网络实验指导》讲义的指导下,在两周的时间内完成相应的七个实验,由易到难,层层深入。学生们在经历了这样的实践强化之后,不仅能学会实用的网络应用,而且对网络原理课程中的理论更加清晰。

计算机网络课程的实践项目的时代性很强,在编排实验内容的时候,要以专业技能和综合素质培养为主线,注重实用性为宗旨,对于一些过时的或在实际应用中很少出现的实验项目,给予删除,相应增加一些目前流行的网络应用技术的实验。

2.4 教学有感在应用型本科院校,我一直讲授《计算机网络》及其实践课程。从中也有一些教学体会,拿来和同行分享,欢迎同行给我一些教学建议,旨在共同进步,寻找一条适应应用型本科计算机网络教学的有效途径。在应用型本科院校,我认为学生有五个需要:需要鼓励;需要关注;需要引导;需要要求;需要交流。总之,一句话“老师用心,学生也会用心”。

3结束语

计算机网络课程是一门理论性强、实践性强的课程。在应用型大学的教学中,处理好理论教学的深度,处理好实践教学的实用性,处理好理论和实践教学的关系,是计算机网络教学中的一个重点。应用型大学计算机网络课程的教学立足于学生应用能力的培养上,教学方法、教学内容随着时代的变化应在不断进步,切合实际探讨合理、先进的教学方法,这对推动计算机网络课程的建议有着重要的意义。

参考文献:

[1]赵月望,饶开芹,马寿喜.普通本科、应用本科、高等职业教育人才培养目标及其定位的研究[J].高等职业教育研究与实践,2004,(6).

[2]冯博琴.国家精品课程“计算机网络”建设体会. .2005.12.16.

[3]James F.Kurose Keith W.Ross. 计算机网络:自顶向下方法与Internet特色[M].陈鸣译.北京:机械工业出版,2009,(11).

新型计算机论文篇8

关键词：计算机在材料科学中的应用 课程教学 教学质量 教学效果

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（b）-0102-01

作为一种现代工具，计算机技术在材料科学中的应用日益广泛，并在很大程度上促进了材料科学研究的深入发展。《计算机在材料科学中的应用》作为我校材料成型及控制工程本科专业的一门专业课，在整个课程体系中占有重要地位。为培养学生利用计算机分析和解决材料科学领域相关实际问题的能力，笔者对该课程的教学内容与教学方法进行了初步探索与设计，力争提高该课程的教学质量与效果。

1 课程教学大纲要求

《计算机在材料科学中的应用》课程共32学时，其中，理论教学16学时，上机实践16学时。本课程教学大纲要求：通过理论与实践教学环节，使学生了解计算机技术在材料科学领域的应用现状，初步掌握利用计算机进行数据处理、材料设计、材料成型过程模拟以及利用计算机网络技术对材料科学领域相关资料进行检索等，以培养学生利用计算机分析和解决材料科学与工程领域相关实际问题的能力，以期到达本专业对学生的培养目标。

2 理论与实践教学内容设计

结合材料成型及控制工程本科专业的培养目标以及课程教学大纲要求，本课程的理论教学内容主要包括四大模块，即：计算机用于数据处理、计算机用于材料设计、计算机用于材料成型过程模拟、计算机用于文献检索。

根据理论教学内容，与之配套的上机实践内容同样包括四大模块，即：数据处理模块，主要包括Origin、Excel软件的操作与使用；材料设计模块，主要包括Thermal-Calc相图计算软件、Materials Studio材料计算软件的操作与使用；材料成型过程模拟模块，主要包括ProCast铸造模拟软件、Deform金属塑性变形模拟软件、Moldflow塑料注塑成型模拟软件的操作与使用；文献检索模块，主要包括中国知网、维普、万方、ScienceDirect、SpringerLINK等中外文数据库的操作与使用。

3 教学方法设计

由于本课程是一门实践性很强的课程，因此，在实际教学过程中，我们采取软件介绍与操练为主、理论知识讲解为辅的教学思路，具体教学方式如下。

（1）充分利用多媒体技术，立体展现计算机在材料科学领域的应用功能

《计算机在材料科学中的应用》课程涉及了较多的计算软件及其在材料科学领域应用的具体案例，如果以单纯的口头述说方式或者在黑板上简单地画些示意图，来给学生介绍这些软件及其功能，则会让学生感觉到抽象乏味，达不到学习的效果。我们应该充分利用集声、光、电于一体的多媒体辅助教学手段[1]，尽可能多地搜集计算机技术在材料科学领域应用的相关图片、视频、动画等，尤其在上第一堂课的绪论部分时，让学生更为清楚地了解各种软件的具体功能及其应用，则有助于增学生的感性认识，提高学生对该课程的学习兴趣。

（2） 结合具体案例，介绍软件的使用功能及其操作步骤

在课堂教学中，教师除讲解基础知识外，应结合材料科学研究中的具体案例，对相关软件的使用功能及其具体操作步骤加以介绍。如针对数据处理模块，我们可将学生熟悉的应力―― 应变曲线、X射线衍射图谱等作为案例，利用Origin、Excel软件对其图形绘制、样式编辑、图形导出等功能进行详细介绍；针对材料设计模块，我们可将学生熟悉的铝合金强韧化设计作为案例，利用Materials Studio软件对铝合金及其强韧化理论模型的构建、计算参数的设置、计算运行及结果分析等进行详细介绍；针对材料成型过程模拟模块，我们可将学生日常生活中经常见到的肥皂盒、钢管等作为案例，结合学生此前学过的《塑料成型工艺及模具设计》[2]与《金属塑性成型原理与工艺》[3]课程理论知识，利用Moldflow、Deform软件分别对其成型过程进行模拟与分析；针对文献检索模块，我们可将“计算机在材料科学中的应用”作为主题，让学生在了解文献数据库的基础上，查阅与该主题相关的国内外文献。通过结合具体案例对软件及其功能加以介绍，一方面使学生更易于掌握软件的操作与使用功能，另一方面，将实际问题引入到理论教学中来，更有助于增强学生的创新思维与创新意识。

（3）注重上机操练，培养学生分析与解决问题的实践能力

学生仅凭课堂上倾听或观看教师的软件操作过程，显然达不到软件学习的效果，必须经过一定的上机操练。教师可根据每一堂理论课所讲的内容，给学生布置相应的上机任务，具体任务可以是理论课所讲的具体案例操练，也可以增加与之相近案例的操练，一方面可以使学生对课堂讲解内容加以掌握，另一方面还有助于培养学生独立思考问题、利用计算机分析和解决材料科学领域相关实际问题的能力。此外，教师还应注重学生上机任务完成情况的考核，将每堂上机课学生完成任务情况作为平时成绩，即可以及时了解学生对软件知识的掌握程度，还可以督促学生充分利用宝贵的上机操练时间，提高软件的学习效果。

4 结语

在材料科学领域，计算机技术的应用日益广泛。对《计算机在材料科学中的应用》课程的理论、实践教学内容及教学方法进行合理设计，将有助于培养学生利用计算机解决材料科学领域相关实际问题的能力，进而达到我校材料成型及控制工程本科专业的培养目标。

参考文献

[1] 张健，龙春光，华熳煜，等.多媒体技术在《金属塑性成型原理与工艺》课程教学中的应用与思考[J].中国科教创新导刊，2011（20）：165.

[2] 叶久新，王群.塑料成型工艺及模具设计[M].北京：机械工业出版社，2008.