计算机科学概论教课革新论述范文

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一、结合计算机功能教学，初步消除专业思想疑虑

学生在专业思想上到底有哪些疑虑呢？概括起来大致如下：1.学了这个专业毕业后有出息吗？就业状况怎么样？或者说明白点，能给我带来多少财富。2.有的学生来学计算机，是因为计算机好玩，所以报了计算机专业。有的学生，无可奈何，没有报计算机专业，却被录到计算机专业来了。3.有的学生把自己与非计算机专业的学生学习计算机的目标混同起来，忘记自己是计算机专业的学生。4.有的学生对计算机了解得很肤浅，认为计算机不就是那点事吗：打字、上网、玩游戏、学个软件操作和使用。这些问题集中起来就是对计算机了解很肤浅，或者说还根本不了解计算机。《计算机科学概论》课程回答的第一个问题正好可以消除学生专业思想问题的疑虑。计算机是什么？计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统，是国防科研、国计民生中协助人们工作、学习的应用十分普遍的现代化工具。计算机是一种工具，但不是一种普通的工具。

设计和改进这种工具，需要有高深的专门知识。这种工具的低级使用，只需对计算机的知识有一点了解；但高级使用，就需要高深的知识。计算机科学与技术专业的学生，有的要去研究如何设计与改进计算机，有的需要从事应用计算机完成高级的复杂的任务。从这里我们可以得出以下结论：1.计算机是工具，国防科研、国计民生不可缺少的高级工具，学习关于它的科学，是国家的需要，有出息，有业可就，只要有创造就会产生无限财富。2.计算机不是玩具。现在计算机上的确有不少娱乐游戏，其用途既丰富人们的生活，又寓教于乐。它是一种产业，需要有专人开发的。学习计算机不是学习如何玩计算机游戏，而是学习如何开发计算机游戏产业。3.计算机科学与技术专业的学生不仅能使用计算机，更重要的是能设计和改进计算机硬件，以及开发计算机软件。因此学习计算机专业就不是打字、上网、玩游戏、学个软件操作和使用。也不要忘记自己的身份，把自己混同于非计算机专业学生，只学习使用计算机，而不学习设计和开发计算机。4.学习计算机专业非本人所报志愿，其实这并不是一个严重的或本质的问题。因为就新生来说，现有的知识架构是开放的，在专业上是未成型的，因此是可塑的，是可任意专业化的。所以不要耿耿于怀，只要认真学习，全身心投入，就会发现原来计算机是这样好的一个专业，愿意一辈子献身于这个专业。在课堂教学中，针对学生对计算机的模糊认识进行讲解，使学生明确计算机是什么，计算机能做什么，怎样才能使计算机把事情做得更好，最终明确树立作为计算机科学与技术专业的学生的学习目标，消除专业思想上的疑虑。

二、扣住算法主线教学，转变学习方法

学习方法的转变是大学学习能否进入正常状态的一个极其关键的问题。进入大学学习，如何学习，大多数学生没有充分的思想准备。学生习惯于中学的学习环境和学习方法。目前中学学习环境节奏很紧张，竞争很激烈；而学习的方法基本上是死记呆背。一进入大学，感到大学的学习环境比较宽松，例如课程不那么紧，自习的时间多，而课后作业少。因此不少学生进入大学后就大有松一口气的想法，觉得再也不要受高考升学竞争的约束了。表现出来就是上课不认真，下课玩个够。在学习方法上，还是老一套，死记呆背。由于放松学习，也不去死记呆背，甚至干脆把学习放在一边。实际上，中学的学习方法是很不适应大学学习的需要。说严重一点，目前中学的学习方法可以概括为死记呆背，囫囵吞枣。其实，学生的学习方法与教师的教学方法是分不开的。具体来说，如果一门课程的教学主线不清楚，教学过程也就不能扣着这个主线来展开，内容也就显得凌乱无序，以致学习起来就只能死记呆背，囫囵吞枣。这告诉我们，每教一门课程，首先就要找到主线，然后扣着主线来展开，步步为营，一环扣一环，课程讲起来就不觉得凌乱无序，听起来就不觉得枯燥无味。

如何通过《计算机科学概论》这门课程来促进学生转变学习方法，首先要从教学方法入手。这就是这门课程阐述的第二个问题。计算机科学是什么样的科学？怎样才能学好计算机科学？从本质上讲，计算机科学就是一门算法的科学。什么是算法？简单地说，算法是一系列的步骤，规定如何完成一项任务。严格地说，算法是定义一个可终止过程的一组有序的、无歧义的、可执行的步骤的集合。程序是算法的表示，计算机是靠执行程序来完成任务的。因此即使是最好的计算机硬件设备，如果没有算法计算机就寸步难行。可见，算法是《计算机科学概论》课程的主线，教学内容围绕着它来展开。要使学生牢固确立这个观念，解决任何任务之前必须尽全力找出最好的算法。其实，不只是要求计算机来完成任务时是这样，就是完成任何一项工作、解决任何一个问题来说，都需要研究解决的方法，在此基础上才能做出周密的计划付诸实施。这样，才不会在没有弄清问题，确定算法之前，就盲目动手编程，浪费时间和空间，浪费精力和资源，事倍功半，甚至可能做出任务不能或很难解决的错误的结论。在动手解决任务之前，一定要找出可行的算法，只有这样才能成为一个头脑清醒的计算机科学与技术工作者。

扣住算法的主线，许多问题就比较清楚了。计算机能不能解决一个任务，首先就看有没有解决这个任务的算法。但算法表示为程序，才有可能被计算机执行，因此有了算法就看能不能把算法表示为程序。程序的执行是由计算机硬件来完成的，因此有了程序就看有没有相应的计算机硬件来执行。每前进一步就会要学习很多知识，这些知识不是孤立的，它们相互关联，不能死记呆背。因为在相互关联的链条中，如果一个环节没学好，那后面的就悬空了，不能理解。所以在学习中不仅要弄清问题本身，还要弄清来龙去脉，就是说细节和框架同等重要。对于这种情况，死记呆背是行不通的，只能是在理解的基础上记忆。这样由算法这个主线就会引出了一系列的问题，形成一棵枝叶繁茂的知识树。将这个思想贯穿于整个教学过程，处处有来龙去脉，计算机科学的知识就是活的知识，不深入理解，囫囵吞枣是不能全面掌握知识的。这样在教学过程中，要引导要迫使学生不断地问是什么、为什么，形成不断生长的知识树。再进一步，加上知识树的左右关联就成了一个不断扩大的知识的网络，一个富有生气的知识空间。学生在学习过程中也就自觉养成了自主学习的习惯，再也不觉得学习枯燥无味，越来越感到学习的乐趣。

在教学过程中，扣住算法是学习计算机科学的主线，引导学生不断地去深入思考问题，逐渐养成思考先于记忆，即理解的基础上记忆的良好学习方法，也就是在解决问题时，总是要问是什么、为什么、怎么做的学习方法。还有，扣住算法是按主线进行教学，也进一步解决了专业思想的一个疑虑。例如，有的学生听说计算机专业的学生必须学会编程，就产生恐惧心理。如果明白了上面讲的道理，就不会恐惧了。因为学计算机专业的学生，如果不会编程就不是一个合格的计算机专业的学生。解决问题需要算法，程序是算法的表示，而计算机靠执行程序才能解决问题。如果不会编程，尽管你有很好的解决问题的方法，也是一句空话。说到底，是做计算机的奴隶，被计算机牵着鼻子走，还是做计算机的主人，驱使计算机造福人类。

三、展开算法主线教学，了解学习内容

对学习内容不了解也是新生对大学四年学习心中没有底，使他们产生种种想法和疑虑，例如：1.学习计算机就是学习软件的操作和使用。2.学习计算机就是学习计算机语言和编写程序。当然上面的两种想法，不能说不正确，只是由于对计算机科学的内容知之甚少，把问题想得太简单。其实第一个想法是讲学习计算机的应用，这当然是学习计算机科学与技术的内容之一，但不是全部。计算机的应用的范围是很广的，例如各种过程的计算机自动控制、网络通信、人工智能、机器人和云计算等。第二个想法是讲学习计算机软件的开发，这当然是学计算机科学与技术的重点内容。对我们的学生来说，这是学习的重点。计算机的软件的开发，内容也很广，例如程序设计语言、信息管理、软件工程、数据库、计算机辅助设计、计算机网络等。实际上计算机科学与技术的内容还远不止这些。例如计算机硬件的设计、人工智能研究、新一代计算机——智能计算机的研究和计算理论的研究等等。本文仅就大学期间计算机科学与技术专业学生学习计算机科学与技术主要学习内容进行讨论。从本质上讲，计算机科学就是一门算法的科学，现在就围绕着算法来展开。有很多问题要解决，就要有很多相应的算法；有很多算法要表示为程序，就要研究程序设计语言；有很多程序要计算机执行，就要研究怎样来组织计算机工作，就是说要研究操作系统。这里讲的都是计算机的软件系统。

程序是由计算机来执行的，因此必须研究计算机硬件的组织结构。程序是一系列指令的有序集合，计算机执行程序，就是执行指令。那计算机是如何执行指令的？指令就是操控数据，计算机对数据是如何进行操控和存储的。现代计算机的发展，不只是单台计算机在工作，那么几台计算机如何连接成网络和进行工作，因此需要研究网络原理和应用。

计算机在发展，它有多大的潜在能力，就在于我们对算法的研究——可计算理论的研究。还有计算机能不能有智能，能不能具有像人一样工作的智能计算机，就在于人工智能与智能计算机的研究。以上的描述基本上就提到了计算机科学与技术学科的基本内容，同时勾画了大学期间计算机科学与技术专业学生学习计算机科学与技术的主要内容。《计算机科学概论》课程的章节名基本上给出了其后续课程的名称，其实也都是计算机科学与技术的研究领域。这些章节名是：绪论（算法与计算机概述）、数据存储、数据操控（计算机系统结构）、操作系统、网络与因特网、算法与伪代码、程序设计语言、软件工程、数据抽象、数据库、人工智能、可计算理论等。好像《计算机科学概论》课程包罗万象，是不是一个学期就把全部课程都学完了？不是这样，它只是将每一个课程或每一个领域进行很概括的介绍，只是一点入门知识。在教学中，注意着重讲解基本概念而不是数学模型和技术细节，要求做到“广度优先，广而不细”；重点在于勾画计算机科学体系的框架，奠定计算机科学知识的基础。这样做的目的就是想使大学生们对计算机科学与技术学科有一个非常粗浅的了解，以及对后续课程的相互之间的关系有个了解，使大学生心中有一个大学四年所要学的内容的全局轮廓，树立一个努力目标，从而引起学习的兴趣和产生迫切想学的要求，进一步下定决心，打一场大学四年的持久战，最后实现大学的培养目标，成为计算机科学与技术专业的高级应用型人才。

作者：谢深泉单位：广东培正学院教学督导与评建办