计算机科学研究范文

时间:2023-10-20 17:19:54

计算机科学研究

计算机科学研究篇1

关键词:离散数学;计算机科学;应用研究

1.离散数学在计算机数据结构中的应用

计算机科学中,计算机问题的解决往往需要借助数据机构的帮助,从而建立严格的数字模型。数据结构在计算机科学中发挥着重要的作用,它使计算机科学的数据模型得以建立,明确操作对象,并对操作对象进行分析,构建数字语言与计算机语言的契合点。计算机科学中,计算机数据结构主要分为树形结构、网状结构、现行结构以及图状结构,不同的结构有不同的数据结构形式,发挥着不同的作用。离散数学在计算机数据结构中的应用,能够为计算机处理员工绩效报酬以及相关事项提供有效帮助。

2.离散数学在计算机数据库中的应用

计算机数据库技术是进行数据处理和存储的重要技术,在社会生产生活的多个领域都有着广泛的应用。计算机数据库技术是计算机科学中的一项重要技术。离散数学在计算机数据库中的应用,主要是通过笛卡尔积这一重要理论有效地帮助数据库的建立。另外,离散数学中的理论也应用于数据库中的表结构设计以及域间关系,使数据库能够更加完善,能够在应用中具备更高的使用价值,提升数据库的整体质量。

3.离散数学在人工智能中的应用

人工智能的实现需要依赖于数学理论和数学推理,从而使人工智能能够通过逻辑推理产生作用。离散数学的逻辑推理在人工智能中的应用较为广泛,使人工智能能够实现正常的运行传导。离散数学在人工智能中的应用,体现为一种数学的分析过程和处理过程。离散数学中的布尔代数理论是一种数学逻辑语言,能够帮助人工智能实现逻辑的设计,帮助人工智能建立逻辑运转体系,促进人工智能实现智能化。

4.离散数学在计算机体系结构中的应用

在计算机的体系结构中,为了确保整体体系的结构性与有效性,需要进行科学的指令吸引设计,并对指令吸引设计进行内容的改进和完善。指令吸引设计能够通过操作码以及地址码来操作地址信息和相关的信息,实现指令的格式化。离散数学在计算机体系结构中的应用,应用了哈夫曼压缩概念进行问题的解决。哈夫曼压缩概念是对数学概率的加工利用,当事件发生的概率较低时,哈夫曼概念使用较长的位数进行相应的处理,当事件发生的概率较大时,哈夫曼概念则使用较短的位数进行相应处理。在应用中,哈夫曼算法能够建立哈夫曼树,从而使哈夫曼树发挥作用,对系统指令中的数据频度进行统计和分析,并进行适当的排列。另外,排列频度结点通过的序列则构成了哈夫曼编码,哈夫曼编码能够与指令编码相结合,最后达到使用目的。

5.离散数学在计算机科学中应用的发展趋势

在未来的发展过程中,计算机科学的硬件基础将会逐渐得到进步,离散数学的数学理论知识也将在计算机科学中得到更为广泛的应用,促进计算机科学实现更快更好的发展。离散数学的逻辑推理在计算机科学中的应用帮助着计算机的软件设计。离散数学的关联词概念则能够在计算机科学内用于二进制数据的运算。另外,离散数学在计算机科学中的应用,也通过数学集合论概念用于数据结构以及算法分析,帮助计算机数据库的建立和结构设计,使计算机数据库技术能够得到有效的进步发展。此外,离散数学中的布尔代数理论使计算机的网络通信系统得以建立,使计算机科学的人工智能得以实现。离散数学的逻辑推理理论使人工智能能够实现数学的分析和处理活动。离散数学在计算机科学中的应用会越来越广泛,在计算机科学的系统建立、逻辑设计等各方面都会充分发挥作用,实现与计算机科学的良好结合。在计算机科学中,人工智能会成为设计、发展和创新的一项重要理论,支撑着计算机科学的进步发展。

离散数学以离散性的结构以及相互间的关系作为研究对象,其在计算机科学中的应用,能够有效地指导数据库的建立,改进和完善计算机体系结构,提高计算机的运行效率与运行质量,未来应更加注重离散数学在计算机科学中的应用。

参考文献:

[1]李 铭.离散数学在计算机学科中的应用探究[J].电子测试,2015(3).

计算机科学研究篇2

摘 要:可视化是当前计算机领域发展的重点。本文对可视化的发展现状、发展中的难点以及可视化技术在不同领域的应用进行分析、综合,并展望了可视化发展的前景。

关键词 :计算机科学 可视化技术 应用

可视化这一概念自1986年提出以来,在自然科学领域得到了快速发展,它是帮助自然科学研究者理解复杂现象和分析处理大规模数据的重要工具。目前可视化研究成果广泛被应用在了航天技术、石油勘探、天气预报、医学等多个领域。随着图形、图像等传输设备的性能日益提升,可视化已成为计算机领域发展不可或缺的必备条件。

一、可视化概念

可视化是将符号转化成几何形状,使研究者能够观察到他们研究工作的一种计算技术,其改变了科学家原有的工作方式,提供给了科学家发现事物的最新途径,并且不断带给人们惊喜。

在计算机领域实现可视化的基本途径一般都包括三个方面:首先,将计算数据进行采集、组织、交换和压缩;其次,将处理过的计算数据进行几何图元的提取,并且对几何图元构建可视模型;最后,将图形绘制并显示。

二、可视化发展的难点

在计算机中实现图形的可视化,首先是要将需要可视化的系统组建模型,其次分析寻找描绘组建好的模型的最佳方案,最终呈现可视化效果。

但在现实中面临的难点就是很难组建需要可视化对象的模型,例如很多抽象的概念就无法进行物理模型的组建,在计算机中也无法对其进行模拟。

三、可视化研究成果

1.流体可视化软件

流体可视化软件是在多个相联系的模型下,在交互分布环境下研究暴风雨的形成规律。这是美国国家超级计算机应用中心研制出来的,其工作原理是将安装在NCSA的超级计算机CRAY-YMP与VGX工作站之间进行网络连接,其中超级计算机CRAY-YMP复杂模型计算,而VGX则提供用户可接入口,进行二维图形和三维图形的显示。

2.可视化技术在地质勘探中的应用

计算机可视化研究成果已被广泛应用到地质学研究中,实现地质可视化。地球物理勘探过程中应用到了可视化技术。美国SGI公司的油田开发、油藏数值模拟、石油地质等方面都引进可视化技术,并遥遥领先于世界同行业中的其他竞争者。

3.可视化技术在人体胚胎学中的应用

这主要是依据美国卫生和医学博物馆的胚胎数据进行人类胚胎模型的重构,并将结果以三维数据的形式展现,这是医学史上的一大进步,预示着人类可以远程访问人类形态数据,并且可以对其进行分布式计算,将医学研究推向一个新的高度。

4.可视化技术在医学上的应用

近代在医学领域广泛使用的CT、MRI以及PET都是医学数据的可视化技术。这些设备能够扫描产生人体病灶进行多个方位多个剖面的图像,使得医生能够清晰地判断病人病灶的大小、位置,帮助医生准确诊断病因。而且CT与传统的胶片感光成像不同的是,能够借助计算机直接对人体器官或者组织图像进行重构,帮助医学图像实现二维向三维的迈进,方便医生直接从体外观察病人病灶的内部结构。

5.可视化技术在数字博物馆的应用

数字博物馆就是依靠虚拟技术对藏品进行建模,实现三维可视化,在真实反应事物数据的同时,达到传递信息的目的。数字博物馆为不同区域院校师生提供了学习平台,并且有利于全国各地的学者之间的信息互换以及信息资源共享。

6.还原修复可视化技术

这主要应用于考古工作中,例如对于已经破坏的古建筑场景以及出土的破损文物,可以通过虚拟修复进行还原。这一过程需要将可视化技术与数字图像处理、计算机图形学、模式识别等技术综合应用。

四、小结

目前,国际上可视化研究的权威机构就是美国的国家超级计算应用中心(NCSA)。早在19世纪80年代美国就进行了大量的可视化技术研究,取得了可喜的研究成果,并且致力于将可视化技术推向更高的发展阶段。随着我国加快国际交流的脚步,国内的清华、北大以及中科院软件所等单位也相继进行可视化技术的研究。但目前,可视化发展程度较低,更高阶段的可视化研究尚处于探索阶段,因此,不断完善更新计算机硬件设施是促进可视化技术快速发展的保证。

参考文献:

[1]韩祯祥,吕捷,邱家驹.科学计算可视化及其在电力系统中的应用前景[J].电网技术,2012(2).

[2]韩丽娜.计算机科学领域的可视化技术研究[J].计算机光盘软件与应用,2013(20).

[3]贾泽露,刘耀林.可视化空间数据挖掘研究综述[J].地理空间信息,2012(3).

计算机科学研究篇3

Application Research of Collaborative Teaching of Computer-profession ― The Case of Computer Operating System

LI Sen-lin, PENG Xiao-ning, MA Zhu-gen

(Huaihua University, School of Computer Technology and Engineering, Huaihua 418008, China)

Abstract: For having mutual support and relation among the various courses for computer profession, current single-course mode leads to poor students' understanding and practical ability. It is hardly conducive to cultivating the ability of applications. So we proposed collaborative teaching model for operating system. The new model overcomes the drawbacks of a single-course teaching and improves the enthusiasm, initiative and practical ability of students. It opens up a new way of teaching for promoting higher education.

Key words: Interdisciplinary; Cooperative education; Operating system; computer professional

高校教育承?d着国家振兴之大任,我国高校教育教学改革自2014年来进入加速阶段[1]。随着高校扩招,学生人数越来越多,教师完全因人施教和因材施教几乎难以实现。随着市场对人才的需求变化,各高校不得不增加新颖课程应对(尤其计算机院校等),并且本科生在校时间大多为三年(大四会外出实习),由于专业课程知识错综复杂相互交叉,无论课程如何安排总存在一定弊端,隔离了知识的关联性和相互支撑性。但目前各高校基本延续了以单课程为基本单位排课的教学方式,不能发挥教师的集体智慧和知识的天然关联性要求,不符合教育教学规律。

我国绝大多数大学的本科教学仍然沿用传统教学模式,即灌输式的教学模式,以课堂为中心,以教师讲授为主[2];教师只按教程内容机械授课、缺乏自己的理解和课外内容。老师上完课走人, 没有时间与学生就课程内容展开讨论和探讨,导致学生知识难以系统化、实践化。这种陈旧落后的教学方法是影响我国大学教育质量的根本因素。因此,高等教育教学必须转变教学观念和教学模式,倡导以学生思维为中心的理解式学习方法,启发学生对问题进行抽象、建立模型、解决实现的过程。跨学科的协同教学方法极大地符合了教学改革的目标,为传统教学模式的改进提供了一个发展的方向。本文以计算机操作系统课程为例提出基于跨学科的协同教学方式方法。

1设置跨学科协同教学的必要性与可行性

论文中的跨学科协同教学是特指跨课程协同教学。常规的单学科教学模式,存在以下一些问题:

1)教学设计是典型的理论到理论的直接传授灌输模式,课堂教学方法是教师讲授、学生听课。

2)计算机专业各课程常规教学注重了课程教学独立性,关联性不够,缺乏知识的系统教学和综合能力的掌握。

3)学生对课程知识点的学习和掌握是一种支离破碎、不成体系的。他们不会利用知识解决问题,不能真正理解和亲自感受到所学知识真正意义。

跨学科优化课程教学内容是高校教学内容改革的需要。研究开发大学跨学科课程教学体系,对于建立跨学科的学术共同体,促进学术群体交流、协同创新具有一定的促进作用。通过整合跨学科课程设置,采取多师授课综合知识运行策略,能够让学生获得新的计算机认知能力及问题解决的实践能力。多学科教师团队围绕一个主题进行研究和开发跨学科课程内容,能够增强教师对其他相关学科的认识和再提高,能够有效增进各教师之间的互动、沟通和交流,推进学科之间的合作与整合,促进教师科研团体进行学术群体协同创新。

2 基于操作系统课程的跨学科教学方法

2.1教学团队开发基于操作系统关联课程的协同教学内容

操作系统课程是计算机科学与技术专业的主要专业基础课和主干课,是管理软硬件资源的系统软件,主要内容包括进程管理,进程间通信机制,进程同步及机制,外设管理,存储器管理、文件系统等,涉及数据结构和计算机组成原理课程。如果按传统的单课程教学方式,学生难以将数据结构知识灵活运行到对计算机硬件的管理中,更难以将所学到的知识应用于具体的项目当中,使学生觉得学无所用,挫伤学生的学习兴趣和积极性,教学效果相对较差。因此,依照以操作系统为核心包括课程为一体的教学理念,对教学内容进行改革,从传统的以按课程章节教授知识点为主、实践为辅转向以各科知识相关内容相结合的方式进行。这需要由教学团队共同确定教学内容、设计教学过程、共同辅导学生学习掌握课程知识,共同研讨和开发《数据结构》,《操作系统》和《计算机组成原理》的多学科教学内容,有助于学生理解和掌握操作系统对软硬件资源的管理方式方法,有助于学生对操作系统的基本概念、原理和算法的理解和认识,有助于提高学生实践能力。

实践性协同教学需要设计多元化的教学方法和内容,根据教学班级人数进行分组,教学内容是以操作系统课程为核心辅以相关课程的某个专题,以项目开发为核心进行指导和评价,明显实验课时远远不够,采用翻转课堂教学模式可以将实践教学内容从课堂延伸到课外,学习和指导时间和空间更加开放和具有弹性。协同教学由于涉及的知识相对较多,在每个知识板块前,由学生通过“云服务平台”了解老师提出的问题和课堂上需要学习的相关理论知识,寻求解决问题的方法。

2.2搭建跨学科“多课多师”QQ讨论群平台

智能机的出现为搭建跨学科“多课多师”QQ讨论群平台提供了极其便利的条件。每个人都有知识盲点和自己擅长的领域,在qq群平台上,老师根据课程知识提出问题,通过虚拟平台指导学生思考,再结合其他课程的理论,师生共同解决问题,以促进专业主干课程的有机融合。在教学过程中,由操作系统、数据结构、计算机组成原理的任课教师组成一个教学小组,从不同的学科视角讨论共同指导学生,完成相关课程理论和实践的学习。计算机项目的开发设计涉及的技术知识面很多,如需求分析、总体设计、编码、文档编写、项目实施、测试、售后服务等,往往不是大学里单一学科或单一课程所能解决的,需要不定期及时交流沟通,搭建跨学科“多课多师”QQ讨论群很好地解决了该问题。

以开发一个信息管理系统为例,涉及的知识点包括:数据结构、算法、程序设计、数据库技术、网络编程等。这些知识点涉及不同课程,学院多个教师能指导和解决。若干教师共同指导学生完成项目设计和实现,有助于学生从不同学科视角对主题相关知识进行建构,了解和?w会不同学科老师解决问题的思路和方法,培养学生多角度观察和解决问题的能力。

2.3基于CDIO的项目驱动跨学科协同教学实践

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)[3]。CDIO培养模式将工程学生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个方面,以达到预定目标培养应用型人才。这就要求老师必须在教学实践中下工夫,基于CDIO理念的项目驱动实践教学法有着重要的意义。项目驱动式教学法是师生共同通过讨论研究并实施完成一个具体的“项目”工作而进行的教学活动,项目驱动式教学法非常适合涉及多学科多知识的应用,它以解决问题为导向,以知识应用为目标,学生能够快速理解和掌握教学内容,其主动学习的积极性会得到极大提高。在期末课程终结时,教师团队再根据学生项目完成情况对学生进行评议,让学生感到所学知识的意义和体会成功的乐趣。

以讲授操作系统内存管理章节为例,我们设计制定了模拟实现基本页式存储管理子系统,主要功能包括存储空间管理,分配策略,放置策略和淘汰策略[4]等。

实施过程:(1)分组并研究开发计划。(2)制订计划。(3)项目实施。(4)项目交付。(5)项目总结。每位同学都必须严格按照实施步骤进行,每一步完成后要进行评价[4]。

3 教改实施后的效果评价

教改效果如何不需要僵化的打分,而是必须由学生说了算,看学生是否有收获和成就感。在实施跨学科教学过程中,学生收获最大的是“能正确评价自己”[5]。在与学生交流中,他们认为通过一个学期课程的学习及项目经历,对课程内容有了清晰的了解和认知,对知识应用于项目的开发过程有了大致的认识,知道了自己能干什么,哪些知识有欠缺,自己的长处在哪儿,该向那方面去发展,喜欢什么,如何做好自己[5]。在基于CDIO的项目驱动教学中,他们确确实实体会到了沟通、合作这些关键词的重要性以,都有了一定的获得感和成就感。

4结束语

计算机科学研究篇4

您好!我的名字叫XX,我是XX工业大学电子与信息技术研究院即将毕业的硕士研究生。看到贵公司招聘的启示,心中很激动。作为一名工科大学生能够到贵公司工作不仅仅是职业道路上的一次重要选择,也是对个人知识水平和工作潜能的充分肯定。

我本科就读于XX工业大学计算机科学与技术系。在此期间打下了牢固的计算机方面的基础,在实践中使用过VC、VB、JAVA、VFOR、VHDL等,有一定的编程和开发能力。在本科阶段掌握的计算机方面的知识和具有的编程和开发能力,为以后的学习和工作打下了良好的基础。

我研究生就读于电子与通信工程系的电子工程专业,为了能深入的掌握、理解这个学科的知识,学习和专研了大量的专业知识,并能将大部分知识应用于实践。

在外语方面,由于我的一外是俄语,我很注重英语能力的培养。经过不断的努力学习,现能熟练阅读英文科技资料,而且具有一定的听、写和口语对话能力。在俄语方面具有较强的俄语听说读写技能,在大二的时候通过四级。经常和俄国人进行交流,有较好的口语交际能力。今后我会加强英语的学习,使在现有的水平上有一定的飞跃。

几年的学习和工作中,对知识的渴求使我不断地获得各种知识和技能,我的理论水平和实践能力得到了很大提高。同时,开朗的性格使我具有了良好的人际关系。从小到大,我一直担任所在集体的领导职务。睿智的头脑,正确的决策,热心为他人服务的精神使我赢得了大家的信任和尊敬,并在集体活动中全面锻炼了自己。

脚踏实地、锐意进取是我的人生态度;强烈的团队协作意识、推崇个人努力和集体协作的完美结合是我一贯的思想作风;善于分析、反应敏捷是我的思维特征。跨世纪的人才,善于把握机遇,敢于挑战未来。而今我激情与信心同在,真诚而热切的渴望与贵单位同甘共苦,携手并进,共创美好未来!

贵公司作为著名的公司,代表了先进的技术和科学的管理,如果毕业后可以在贵公司工作,我将十分珍惜这次机会,努力为公司的事业做出贡献,真诚希望您能给我一个面试的机会。

此致

敬礼!

自荐人:

计算机科学研究篇5

关键词:研究型大学;计算机专业;学科建设;人才培养

2009年8月,笔者在国家留学基金委的资助下来到美国佛蒙特大学(University of Vermont)访问。该校是美国知名的公立研究性大学,在美国U.S.News & World Report杂志2010年全美最好的大学排名中位列公立大学(总计500所以上)第39位,是近期排名提升最快的大学之一。与众多世界知名大学相比,佛蒙特大学仅拥有9867名本科生、1384名研究生及1300余位教职员工(uvm.edu/about_uvm)。笔者访问的计算机系拥有研究系列教师10余人,另有专职教学人员若干名。虽然规模较小,但在一些研究领域却具有重要的国际影响力。由于该校情况与我国很多重点大学类似(资源相对紧缺,经费并不是十分充裕),因此对国内众多的重点大学计算机系有很好的借鉴意义。

1 本科教学

与其他美国大学一样,佛蒙特大学计算机系实行的是纯粹的学分制管理模式,任何本科生只要取得预定学分,即可顺利毕业。这种模式的好处较多。首先,学生可以跨年级选课,大一学生可以选修大三甚至研究生课程。由于跨年级的缘故,学生可能缺乏某些基础知识,就要自学补充,提高了自学能力。其次,教师没有考试通过率的压力。由于学生毕业没有年限约束,任何未通过的课程均可以反复注册学习(每次需要重新缴费),不存在国内的未及格学分达到多少就要退学的规定。因此教师的平时测验和考试都可以自行掌握难度,不用担心因为通过率而受到外界(学生、教学管理机构等)影响。

与美国的本科教学相比,围内的教学改革尚未完全到位。尽管很多高校实施的是学分学年制,但实际上还是学年制。学生的白由度小,对未通过学分的控制导致很多学生考试后找老师“要分数”及最后的所谓“清考”现象。特别是在目前班级规模普遍较大的情况下,为了确保通过率,在实际操作中不得不降低教学要求。

2 研究生培养

2.1 课程强度高

在佛蒙特大学,选课十分自由,本科生可以选修研究生的课程,而研究生可以跨院系选课。由于担任助教可以免去当年学费(每门课程按照学分不同,学费多在一千多美元),因此研究生大多愿意在第一年主动承担一两门课程的助教工作,这在一定程度上缓解了师资不足的问题。该校计算机系的研究生课程信息量非常大,往往一次75分钟的课程涵盖了大量内容,这就要求学生在课后查阅大量的文献作为补充。以人工智能课程为例,该课关于函数式语言LISP的介绍仅有一课时,10多页幻灯片。而课后练习要求学生自行查找下载LISP,根据要求完成一个小型自然语言处理的作业。网上能找到的LISP开发环境有10多种,其中仅Emacs LISP的完全手册就有800多页,快速入门手册都有200多页,这就要求研究生要在短时间内掌握大量新知识,并灵活运用。这种大信息量的高强度训练为将来的科研和实验奠定了良好基础。

而在国内,高校对研究生的教学关注度普遍低于本科。以教学改革项目为例,主要也集中在本科课程。近年来,鉴于大学生就业的严峻形势,不少学生将读研作为逃避就业压力的手段,使硕士研究生存在“泛本科”化趋势。研究生招生规模的扩张使国内很多研究生课程也采取大班教学模式,一门课上百人的规模也不少见,课程的“含金量”不足。

2.2 管理模式灵活

佛蒙特大学计算机系每年硕士研究生的数量在20名以内,博士生只有若干名,但每年发表大量高水平论文。该系每位研究生均有固定办公室,系里统一配备计算机和软件。由于就业与毕业论文质量息息相关,同时部分研究生的奖学金由导师提供,工作进展是否顺利将直接关系下一年度奖学金的情况,因此研究生均很自觉,心无旁骛地从事研究工作。这不仅可以限制导师的招生人数和质量,还能确保研究生努力工作。由于每位学生每年的奖学金高达数万美元,因此导师招收研究生时十分小心,精挑细选。在科研团队方面,除了每周的讨论班外,每位导师还要安排与自己研究生的单独会面,一般每人半个小时到一个小时。在会上,每位研究生要向导师汇报工作进度、困难及自己的设想,如果一周没有做什么工作,见面时就有很大压力,因此切实地推进了学生工作。

与此类似,我国的很多重点大学也要求导师为研究生提供奖学金,但是存在一些问题。首先,奖学金多在研究生入学阶段一次性支付,导致无法在读研过程中对学生进行有效约束。研究生一旦入学,导师就得千方百计保证其顺利毕业,这种压力的不对等增加了研究生管理的困难。其次,高校系统提供奖学金的额度相对较少,可能出现导师大量招生的情况。当学生数量超过一定额度时,难免就会出现“放羊”现象。在科研团队方面,现在讨论班制度已经在国内推广开来,但每周导师与学生的单独会面制度还有待建立。当然,这一切还依赖于研究生培养机制的配套建设,如果一位导师指导过多研究生,客观上就难以分配单独会面时间。

2.3 培养过程严格控制

在佛蒙特大学,只有经过严格筛选的学生才有资格攻读博士,这些博士生经过课程学习后进入学术研究阶段。每位学生在与导师协商过程中选择毕业论文的方向,学校提前一周以上公示博士论文的开题报告题目及摘要,任何感兴趣的师生均可以参加该开题会。博士生的开题报告由专门的学术委员会评价,该委员会通常由5位教授构成。每次开题时,博士生首先介绍该方向的研究现状、待研究的问题、自己的研究思路及取得的初步研究成果。其后是自由提问时间,现场的听众均可以就自己感兴趣的问题提问。最后非学术委员会的听众退出会议室,由学术委员会专门提问并决定开题报告是否通过。每位博士生的开题报告通常耗时3个小时左右,一些未能顺利通过的博士生就直接转为硕士毕业。最后的博士论文答辩程序更加严密,需要专门的外审和现场答辩。

目前,国内的高校也普遍推行开题和中期考核制度,然而执行的严格程度与美国高校还有一定差距。我们每位学生的开题时间往往在半小时至一小时之间,提问通常只占一小部分时间。而中期考核的约束力尚弱,绝大多数博士生都可以轻松通过考核。

3 学术研究

3.1 局部突破

佛蒙特大学计算机系的研究基本凝练在3个方向:数据挖掘、 分布式系统、演化与基于智能体计算。每个方向的研究都具有很强的影响力。以数据挖掘方向为例,该系教授曾经连续两届担任国际顶级杂志IEEE Transaction on Knowledge and Data Engineering(TKDE)主编,并主办了Knowledge and Information System(KAIS)杂志。该系的数据挖掘课题组吸引了多名教授的近10名学生参加,每年在国际顶级会议KDD和ICDM及著名杂志均有大量高水平成果发表。这一研究组是国际公认的高水平课题组,其成果被世界众多学者竞相引用。将有限的资源集中在几个领域,是该系研究获得同行瞩目的关键原因。

在凝练研究方向方面,国内很多大学存在研究领域全面开花、四处出击、多而不强等问题,往往一个中等规模的计算机系却力图做到“软硬”兼施,各个领域都有人做但又缺乏有国际影响力的成果,因此还亟待提高。

3.2 跨学科交叉

在佛蒙特大学计算机系,每一个主要研究方向都与本校其他院系建立了较为紧密的联系。比如数据挖掘方向的研究人员与该校生物医学专业建立了良好关系,双方在生物医学数据挖掘和预测方面有实质性合作,联合申请NSF的项目,并共同完成课题。该系的跨院系交叉贯穿了整个项目执行期间,包括课题选择、申请、研究及论文撰写等,形成了良性循环。

这种合作模式值得国内高校借鉴。目前我们一些院系的跨学科合作主要停留在项目申请阶段,一旦项目申请成功就各干各的,缺乏贯穿整个项目的精诚合作。

3.3 研究目标单纯

佛蒙特大学计算机系教授并不承揽来自企业的信息管理系统类项目,而主要专注于国家层面的学术研究课题(包括国家自然基金、国防部项目等)。在美国,来自企业的信息管理类课题通常是通过院系寻找合适的兼职学生,并以奖学金形式支付相应的报酬。这种模式较好地将大学与企业(或者商业研究机构)的角色分配清楚了。大学主要从事理论基础层面的前沿探索,而应用技术开发则由企业承担,同时科研经费与教授收入的水平关联程度也较小。教授获得国家纵向课题后,除院系提取管理费外,剩余的经费主要支付研究生奖学金。在这种体制下,教授更加专心于科研,在经费足以维持研究的情况下,不用为项目疲于奔命。

目前,我国的纵向经费存在一定的“重设备、轻人力”现象。在计算机科学领域,多数情况是设备(个人计算机及网络设备)十分廉价,而最需要花钱的是人力成本。在国内的很多大学,许多教授为了支付研究生的奖学金及必要生活补贴,不得不承揽大量的应用开发类课题,在一定程度上违背了大学的学术探索宗旨。

4 结语

本文主要介绍了佛蒙特大学在资源不够充裕的情况下采用出色的管理模式,在教学安排、研究生培养和学术研究组织方而取得的不俗成绩。我国正在制定《国家中长期教育改革和发展规划纲要》,希望在未来十年左右的时间建成若干国际一流大学。就计算机学科而言,尽管国家的投入持续增加,但与发达国家相比,资源仍显不足。佛蒙特大学的发展模式对我国高校发展具有很好的参考价值,希望本文能够起到抛砖引玉的作用。

参考文献:

[1]孔祥国,周蓉.学年制、学年学分制、学分制的比较分析[J].高教论坛,2005,21(1):59-61.

[2]沈文捷,朱强.Seminar教学法:研究生教学的新模式[J].学位与研究生教育,2002,19(增刊2):43-47.

计算机科学研究篇6

(国防科学技术大学 计算机学院,湖南 长沙 410073)

摘要:研究生课程体系是研究生培养环节的重要组成部分。文章结合国防科学技术大学计算机学院在课程体系构建方面的做法,阐述计算机科学与技术学科研究生课程体系构建的目标、任务以及主要方法。

关键词 :计算机科学与技术学科;研究生;课程体系

第一作者简介:钱程东,男,满族,高级工程师,研究方向为计算机应用,cdqian@hotmail.com。

0 引言

研究生课程体系的构建是研究生培养环节的重要组成部分,直接关系到研究生培养方案的制订、培养目标的实现以及培养模式的改革,对夯实研究生学科理论基础,强化学科专业知识,培养理论思维能力、创新能力和实践能力有着重要的作用[1]。计算机科学与技术学科作为发展最快的学科,在研究生课程体系的构建和实施上有着自身的特点,笔者将从课程体系构建的目标、课程内涵、实践教学、教材建设等角度阐述计算机科学与技术学科课程体系的构建方法。

1 确立课程体系构建的目标

计算机科学与技术学科的特点决定了人才培养尤其是研究生培养的特点。相关院系在构建研究生课程体系时应把优化研究生课程设置、改革教学内容作为核心,把学科核心课程和专业核心课程建设作为重点。国防科学技术大学计算机学院在构建研究生课程体系时,提出“加强基础、突出前沿、强化实践、引导创新”的课程体系构建原则,重点提高课程内容的学术水平,加强研究型教学模式改革,强化研究能力与创新能力的培养。建设过程中,我们采取系列课程整体立项的建设模式,统筹考虑教学内容和教学模式的改革,建设高水平教材并外聘名师授课,着力提升研究生课程体系和教学质量的整体水平。

2 课程体系构建的思路和方法

2.1 按照一级学科设置课程系列

按一级学科培养高层次人才和授予学位是高等教育发展的趋势[2]。在一级学科下招收并培养研究生,可在更宽的范围内更灵活地选拔人才,满足培养具备坚实的理论知识和系统的专门知识的要求,有利于改变研究生教育中“只专不博”的不足,这既可提高培养质量,也可为导师和研究生提供更广的学术活动和继续发展的空间。坚持一级学科发展思路重在强调拓宽学科建设和发展空间,更加有利于探索科学和技术的前沿,寻求各个学校的学科特色,创建高水平的学科和学校[3]。基于这种思路,我们在课程体系构建过程中,根据计算机科学与技术一级学科的内涵以及人才培养需求等特点,将学科凝练成5个专业领域和12个研究方向,各专业领域和研究方向的关系见表1[4]。

根据本学科各专业领域的知识结构和特点,学院设置了一批高水平的学科核心课程并明确设为必修课,各专业领域对应的核心课程见表2。

为确保研究生所修课程成体系,同时又具备一定的广度和深度,学院要求学生在修读课程时必须达到如下要求[4]:一是至少选修1门计算机科学专业领域的核心课程和1门本专业领域的核心课程,以达到知识深度的要求;二是覆盖至少2个专业领域不少于6学分的核心课程,以达到知识宽度的要求。与此同时,为提高硕士生的军事和人文素质,学院还要求每个硕士研究生至少选修1门军事类课程和1门人文类课程,并分别获得至少1个学分。

2.2 分级确定课程类型和内涵

课程分级是国内外许多高校的通行做法,便于区别不同课程的类型和内涵,便于导师指导学生选课。国防科学技术大学计算机学院在研究生课程体系建设中根据课程类型和内涵设置了4个不同的级别。500级课程定义为学科基本理论和技术基础课程,包括公共基础课、本学科专业研究生层次的理论或技术基础课程以及本学科公共的研究生层次的实验技术课程等;600级课程定义为学科专业课程,包括本学科研究生层次的专业性较强的课程以及本学科研究生层次难度较大、较专门深入或涉及前沿的课程,或为特定学科专业的硕士研究生设置的专门文献阅读、讲座或实验技术课程等;700级课程定义为学科前沿的新理论和新方法课程,包括本学科前沿高新技术的理论基础或专业课程等;800级课程定义为高级讲座与研讨课程,包括反映本学科前沿和最新发展的系列讲座类课程等[4]。在5个专业领域中,学院共开设了78门不同级号的课程,其中500级课程20门,600级课程32门,700级课程21门,800级课程5门。表3列出了计算机系统结构专业领域的课程设置。

可以看出,课程涵盖了专业领域中基础课程、实验课程以及前沿研讨课程,课程基础性和难度根据实际情况有所区分。

2.3 提高实践课程比例,强化实践教学环节

实践能力培养是研究生培养的关键环节。根据课题研究需要,提高实践课程比例有助于研究生更好地开展课题研究。我们在进行课程体系建设时,特别强调实践性教学环节的比重(包括实验课程和课内实验学时)应占学生整个学时比例的15%20%。

在学院计算机科学与技术学科的课程体系中,除研究生入学入伍教育、军事理论教学与实践、军事技能体能训练、军人素质养成等军事类教学实践活动外,我们还在课内设置了若干门综合实践项目以及按照专业领域专门设置的综合性设计类实验课程。5个专业领域共设置计算机体系结构实验、面向体系结构的软件优化实验、计算机网络协议实现、新型软件开发方法实验、软件测评实验、智能计算实验、嵌入式系统实验、信息系统分析与集成实验、计算机安全技术实验等9门综合性设计类实验课程,要求每个研究生必须完成1个实验课学分。实践表明,通过修习这些实践课程,学生的动手实践能力得到了极大提高,为开展课题研究和论文写作打下良好基础。

此外,为加强学术交流,我们还提高了研究生参加学术交流活动的等级和次数要求,要求研究生在学期间必须参加一定数量的学术交流活动,以开阔视野,增长知识。

2.4 瞄准国际前沿,强化教学内容改革

在设置计算机学科课程体系时,学院要求教师必须时刻跟踪本领域相关技术的发展,把最新成果体现在课程教学中;同时鼓励教师和学生积极跟踪相关领域的国际顶级会议,消化和吸收国际最新的研究成果,进一步优化教学内容,力求充分反映计算机技术发展的深度与广度,确保理论内容的基础性、研究性和前沿性。

2.5 引进与自编相结合,加强教材建设

教材建设是课程体系建设的重要组成部分。在教材建设上,国内各高校始终坚持“选用+自编”相结合的原则,选用国际公认的优秀原版教材作为课堂教材,同时在学习、分析、借鉴国外教材的基础上,结合自身科研实际自编高水平教材,如我们开设的高级计算机体系结构课程一直跟踪选用John L. Hennessy和David A. Patterson编著的《计算机体系结构量化研究方法》,目前已用到第5版。自编的《计算机体系结构》系列教材也被湖南大学、哈尔滨工程大学、同济大学、海军工程大学、信息工程大学等多所学校选用,作为相关课程的教材。

同时,考虑到研究生教育的前沿性,我们把与各课程相关研究领域的国际顶级会议论文集、国际顶级期刊上的论文作为教材的拓展和参考资料。

3 课程体系建设效果

3.1 课程体系得到进一步优化

学院按照一级学科思路加强课程建设,按照专业领域进行课程设置,强化了学科核心课程的地位,同时兼顾硕士、博士研究生课程设置,将硕士、博士课程打通,精简了原课程体系中的课程门数,提高了课程学分的含金量,有效地消除了低水平课程和冗余课程。

经过调整建设,我们将硕士研究生修课学分从32学分精简到24学分,并在课程的深度和广度上分别作了限制,较好地适应了“宽口径、厚基础”的人才培养需求。在高水平研讨课方面,学院通过跟踪技术发展趋势,聘请国际国内高水平教授参与授课,明显提升了课程的内涵和品质。如软件工程前沿课程是一个800级研讨课程,每年授课教师都会将本领域最新前沿的高水平学术论文引入课堂,同时邀请本领域专家一起参与授课和讨论,效果明显。

3.2 研究生实践动手能力得到提高

新的课程体系特别注重对研究生实践动手能力的培养,大部分课程设置了综合实验项目。研究生通过参与课内综合实验以及选修综合性实验课程,实践能力得到显著提升,为进入课题研究打下了坚实基础。同时,通过入学入伍教育和军事基础素质教育,研究生的军事素质得到显著提升。在学术交流方面,学院鼓励研究生参加本领域高水平国际国内学术会议并在大会上宣读自己的论文和研究成果,鼓励他们和国内外同行进行广泛交流和研讨,不断碰撞出思维的火花。通过参与各类学术活动以及出国参加高水平学术会议,研究生的综合素质和能力得到明显提高。

3.3 教学模式改革初见成效

在课程体系建设中,我们把教学模式改革和课程体系建设有机统一起来。瞄准国际一流与军事特色相统一的建设目标,我们着重开展了研究型教学和案例型教学模式的改革,实施3小时研究生课程教学单元,使高水平科研人员有时间参与到教学实践中。同时通过“走出去+请进来”的方式,积极选派主讲教师赴国外高水平大学进行学习深造,聘请国外高水平教授参与课程授课,近年来,学院每年都会选派510名教师赴国外高水平大学做高级访问学者,要求这些教师在访问学习期间跟踪学习1门和自己专业领域相同或相近的课程,通过听课比较,促进自身课程建设水平的提高。此外,学院每年会邀请100余名国内外知名专家学者来学院讲学,参与授课和教学研讨,提升了课程整体建设水平。

4 结语

国防科学技术大学计算机学院构建计算机科学与技术学科研究生课程体系的一系列措施取得了较好的效果。通过课程分级设置,课程的深度和广度得到了较好地区分,学生选课更具针对性和指导性;实践环节的加强,使研究生综合素质和实践能力得到了有效地提升;课程内容与国际技术前沿接轨,高水平教授一起参与授课,这些使得课程的整体水平得到有效提升。

课程体系建设与科学技术的发展、人才培养目标以及学校人才培养的定位紧密相关,这是一项长期、系统的工程。每所学校都应根据自身的特点和优势,不断探索和建设适合自身人才培养需要的课程体系,建设富有内涵的学科核心课程,建立健全有利于促进课程体系建设的管理制度和保障机制,确保课程体系运行的有效性。

参考文献:

[1] 赵文武, 王雪松, 李俭川, 等. 构建我校研究生课程体系的思考与实践[J]. 高等教育研究学报, 2009(6): 10-11.

[2] 黄蓉. 硕士研究生课程体系构建的探索与实践[J]. 科技文汇, 2013(4): 11-12.

[3] 张春元, 李俭川. 坚持一级学科发展思路,提升学科核心竞争力[J]. 学位与研究生教育, 2010(1): 40-46.

[4] 国防科学技术大学研究生培养方案[Z]. 国防科学技术大学研究生院, 2009.

计算机科学研究篇7

目前,高等院校尤其是应用型本科院校和高职院校的学生普遍存在自身综合素质不高的问题,无法满足用人单位的要求,计算机科学与技术专业的学生也不例外。面对这类高校毕业生就业难的状况,如何在大学教育阶段提高素质,养成良好的工作和学习素养,使之成长为既有专业知识又有高素质的复合型人才,不仅是专职教育工作者必须做的事情,也是从事专业教学的一线教师必须切实重视并努力解决的问题。

将计算机教育融入高校大学生素质教育中,从而实现思想政治工作的新发展,这是目前高校素质教育研究的一种新思路和新方法,也是一种新潮流。在这方面有许多高校的专业教师做出了表率,例如陈国良等从计算机文化中的人物事迹出发,提出了以培养学生弘扬计算科学和培养计算思维为核心的大学素质教育的思想[1];周晓兰等从高校计算机实验教学方面,提出激发学生学习计算机知识的积极性、提高其综合素质,从而培养学生科学精神的思想[2];陆晓龙提出通过开展科技教育活动提升青少年综合素质的思想,包括培养青少年树立远大理想、献身科学的意识、创新思维意识、动手动脑能力、观察问题分析问题和解决问题的能力等[3]。

1 基本思路和方法

目前多数研究主要集中在计算机应用基础、计算机导论课程涉及的计算机领域的大师及其贡献、计算机应用大事记等方面,计算机教育内容少,对综合素质的教育覆盖面小且不够深入,导致效果不尽理想。

1.1 基本思路

?算机科学技术本科专业的所有专业课程(如计算机组成原理、数据结构、编译原理、操作系统、软件工程、计算机系统结构、人工智能等)均包含了一种或多种先进的、科学的、有趣的计算机技术与思想,可归结为计算机科学精神,如计算机系统结构中有关计算机体系结构设计的与时俱进、不断创新的精神,操作系统的多进程、多任务的并行高效精神,编译原理中的绿色计算、优化节能精神,软件开发中的一丝不苟和逐步求精的软件工程精神。教师应在备课过程中挖掘并归纳计算机专业课程中体现出的计算机科学精神,并设计好提高青年大学生综合素质方面的应用情境,即把这些科学精神与当代青年大学生的各种素质相对应,形成大学生成长规划表,在具体教学过程中因势利导,在传输专业知识的同时渗透计算机科学精神,做到有针对性地实施各种素质的深度培养,最终达到综合素质及专业知识学习的“双提高”。

1.2 基本方法

应采用自底向上、多门专业课程多位教师合力培养的方法,逐步实现大学生综合素质的不断积累和升华,方法流程见图1。

2 培养途径

(1)归纳计算机科学与技术专业中的每门课程体现的计算机科学精神,尤其是专业核心课程,如程序设计、计算机组成原理、数据结构与算法、操作系统、编译原理、软件工程、计算机系统结构、人工智能等。在备课时应将这些科学精神设计在问题情境中,在教师向学生传输专业知识的同时传输计算机科学精神。

(2)制订大学生成长规划表。将已归纳的计算机科学精神分门别类地与当代大学生的各种素质相对应,形成以综合素质培养的大学生成长规划表,见表1。表1仅给出了几门专业课的1~2种计算机科学精神与学生素质教育对应关系,教师还可以挖掘更多的关联关系。

(3)创建以“专业育才、精神育人”为目标的教书育人平台。每门课程均可按照图1自底向上地设计计算机专业教书育人模式,创建“课堂专业教学”“校内课外活动”“校外社会服务”的教书育人平台,培养或训练学生的各种素质,最终实现大学生专业学习兴趣和各种素质的深度提升。

“课堂专业教学”平台以教师的三尺讲台为平台,合力育人,实现“双赢”。多位教师将每门专业课的计算机科学精神融合于计算机专业教学及育人之中,形成合力培养,在传授专业知识的过程中积极向学生倡导计算机科学精神,从而培养学生的素质,包括人文素质。

“校内课外活动”平台以学校的开放实验室、开放文体活动场所等为平台,一方面让学生参加校内的科技活动或勤工俭学,如实验室设备管理与维护、系统安装、项目开发、产品设计与制作等,另一方面让学生定期参加校内体育比赛、扑克比赛等,从这两个方面训练学生计算机科学精神的运用,展现大学生的素质。

“校外社会服务”平台依托校企合作专业教学实训基地[5],让学生定期到企业顶岗实习,进一步使学生体会计算机科学精神的博大内涵,更高水平地展示计算机科学技术专业大学生的素质。

通过以上课堂、校内外平台的教育和实践训练,学生的素质得到训练和提升,也大大提高了学生学习专业课程的兴趣和积极性,最终实现“双赢”的教学效果。

(4)实施跟踪与反馈机制。不断跟踪毕业生工作表现情况,如学生工作单位领导的评价、工作业绩等,检验计算机科学精神育人的成果,同时总结并针对不足反馈修正培养方法,形成一种有效的闭环结构。

4 教学效果

在学校信息技术学院2014级、2015级计算机科学与技术本科专业的多门专业课教学过程中,我们实施了以计算机科学精神育人的策略。从学生的表现可知,经过这样的教书育人过程之后,学生的各种素质和能力得到了提高,并积累了良好的工作、学习和生活经验及习惯。比如,在每年一次的学校春季运动会中,取得比赛好成绩的大都是计算机科学技术专业的学生;在企业实习中,计算机科学技术专业的学生不但具有合作、尊重、热爱、谦虚、共享的高尚情操,而且具有高效、认真的工作方法,受到了企业领导的好评。另外,学生学习本专业的兴趣和积极性有了很大提高,学生完成作业、课程设计、实验报告的质量也有了很大改善。总之,这种教书育人的效果能够为学生提高就业能力打下坚实的基础。

5 结 语

计算机科学研究篇8

关键词:计算思维;任务驱动;文科计算机

1 研究背景

计算机基础教学在我国高等学校开设已有超过20年的历史。这20多年里计算机的应用有了飞速的发展,可以说计算机已渗透到如今的各行各业。各个行业对计算机的依赖程度和要求越来越高。不能很好地掌握计算机的相关知识和应用,就很难胜任日后的工作。随着计算机技术以及互联网多媒体技术的快速发展,在计算机基础课程的教学中已经不能再像以前一样,仅仅介绍一些计算机简单的知识,而是要通过这门课的教学来培养学生对计算机的认知能力、利用计算机解决问题的能力、基于网络的协同能力和信息社会终身学习的能力。这些都对教师提出了新的要求,因此计算机基础教学的培养目标,不仅仅要强化基础知识和应用技能,更重要的是在此基础之上培养学生用计算机解决和处理问题的思维和能力,理解计算机在问题解决过程中所发挥的作用,展现计算机思维方式,强化实践能力。

2 文科专业教学的特点

与理工科学生相比,文科专业的学生在数理知识、逻辑思维上都有一定的局限性,且新生在计算机知识及应用中掌握的程度差异很大,甚至有些学生可以说是“零起步”。这就使得在教学中会偏向以介绍和使用应用软件为主,而忽略计算机原理等相关理论知识的讲解,进而导致难以满足学生未来计算能力的需求,难以跨越由通用计算手段学习到未来的专业计算手段应用与研究之间的鸿沟。然而如果培养的是计算思维,计算思维与其他学科的思维相互融合,便可促进各学科学生创造性思维的形成。

从上述分析可以看出,计算思维对文科专业学生的创造性思维的培养是非常有用的,尤其是对其创新能力的培养是必要的。因此,在教学手段和课程内容的设计上要进行改革,要挖掘上述思维,让同学不仅有计算思维,更要使学生能用计算思维去分析和解决问题。

3 计算思维融入教学

大多数高校使用的计算机基础教材中,每一章节讲述的内容其实都是计算机专业的学生所要学习的一门课程,所以计算机基础课程实际上囊括了计算机专业学生所要学习的很多门专业课程。要把这么多门专业课程的相关知识灌输给学生,并让学生掌握这些基本概念,无疑是非常难的。近年来,许多高校对大学计算机基础课程教学内容进行了大力度的改革,突破了过去那种以计算机应用技能培养为主的教学模式,取而代之的是更多地教授计算机系统知识,更加突出课程的基础性,围绕计算思维的核心思想,梳理和删减现有课程教学内容。笔者在结合前人的研究基础上,以讲解计算机二进制为例,介绍如何在教学中融入计算思维的培养。

首先,在讲解二进制之前,引入一个思考题,是前美国微软公司副总裁李开复先生在北京招聘大学生的面试题,题目如下:“现有1000个苹果,分别装到10个箱子里,要求可随意拿到任何数目的苹果但不拆箱,是否可行?若可以,每个箱子放的苹果数分别是多少?若不行,请说明理由?”。

有的学生在思考问题过程中,会猜测到答案是1,2,4,8,16…,但是他们不能解释为什么是这个答案。为了解释为什么是这个答案,笔者开始二进制的讲解,学生带着这个好奇心以及前期对问题的分析思考,很容易理解二进制的原理。

在学生理解了二进制的基础上,再次分析这个问题,实际上这就是二进制数的问题。我们把10个箱子编号,分别为1,2,3,…,10号,10个箱子,就相当于10位二进制数,1号箱子就相当于这个10位二进制数的最小位(10进制数称为个位),2号箱子就相当于倒数第二位(10进制数的十位),以此类推。通过前面对二进制的学习,很容易知道10位二进制数表示的范围是0~210~1,也就是0~1023。任何数目的苹果(1~1000)就肯定在这个范围之内了。例如你要345个苹果,那么只需要将345转化为10位二进制数0101011001,实际上只要取出二进制数中数字为1所对应的箱子,也就是1号箱子、4号箱子、5号箱子、7号箱子和9号箱子,这5个箱子所对应的苹果总数就是345个,而二进制数中0的数字所对应的箱子就表示不需要。讲到这里,道理其实就很简单了,因为1号箱子实际代表的就是1个苹果,4号箱子代表的是8个,5号代表16个,7号代表,64个,9号代表256个。这时,学生就会恍然大悟。

这个问题实际上就是利用计算机科学的基础概念进行问题分析求解的一个思维活动,其本质就是计算思维的应用。在大学计算机基础教学过程中,这种计算思维的案例随处可见,教师要有意识地将计算思维应用到教学中,让学生主动利用计算思维去分析、解决问题,提高学生的计算思维,以便日后应用到各自的专业中。

4 任务驱动实验方案

任务驱动教学法通过对事先设计好的任务进行分析、设计和实施,把教学的内容贯穿于任务中,学生在完成任务期间,逐步掌握所学知识,从而提高学生的创新能力和运用所学知识分析、解决问题的能力。在大学信息技术基础课程中体现“任务驱动”教学法,就是让学生在一个个典型的任务的驱动下,引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列任务。在这个过程中,学生是主体,强调的是学生的自主学习。

下面以苏州大学计算机基础课程的具体教学实施为例,介绍任务驱动法在课程教学中的应用。本课程教材选用清华大学出版社出版,由苏州大学计算机学院李海燕等老师主编的《大学计算机基础》。整个课程教学安排18周,共72学时,其中36学时教授理论知识,36学时为上机实验教学。上机实验共分18次,其中1次期中上机考试,1次复习,1次期末上机考试,剩下15次的上机实验,我们设计了15个教学任务,内容以Windows操作系统、Word文档处理、Excel数据处理、Powerpoint幻灯片制作、Frontpage网页制作以及Access数据库应用为主。生通过对这些实际的工作任务的分析、设计及实施,可以循序渐进地提高学生的计算机操作能力、分析问题能力、解决问题的能力,以及对计算机科学的新的认知,从而可以促进学生的计算思维的养成,与理论教学相辅相成。基于任务驱动的大学计算机基础课程教学内容安排如表1所示。

5 结语

针对现在大学计算机基础教学中存在的问题及当前信息技术教育的现状,本研究的目标是探索一种适合高校文科计算机基础课程特点的教学方法,探讨计算思维和任务驱动教学法在大学文科计算机基础课程教学中的具体实施流程,验证任务驱动教学法在大学信息技术课程中实施的可行性,促进高校信息技术教育发展,为大学文科计算机基础课程教学改革提供可操作性的经验。

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