计算机科学论文范文

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第1篇

论文摘要：计算科学主要讲述了一种科学的思想方法，计算科学的基本概念、基本知识它的发展主线、学科分支、还有计算科学的特点、发展规律和趋势。

引言：随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生，和计算科学的快速发展以及取得的大量成果。计算科学这一学科也也应运而生。《计算科学导论》 正如此书的名字，此书很好的诠释了计算科学这一学科，并且指导了我们应如何去学好这一学科。使得我们收获颇多。并且让我深深的反思了我的大学生活。正如赵老师书中所讲的：“计算科学是年轻人的科学，一旦你选择了计算科学作为你为之奋斗的专业类领域，就等于你选择了一条布满荆棘的道路。一个有志于从事计算科学研究与开发的学生，必须在大学几年的学习中，打下坚实的基础，才有可能在将来学科的高速发展中，或在计算机产品的开发和快速更新换代中有所作为。

什么是计算科学和它的来历

计算科学主要是对描述和变换信息的算法过程，包括其理论、分析、设计、效率分析、实现和应用的系统研究。全部计算科学的基本问题是，什么能（有效的）自动运行，什么不能（有效的）自动运行。本科学来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究，形成于20世纪30年代的后期。

随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生，人类使用自动计算装置代替人的人工计算和手工劳动的梦想成为现实。计算科学的快速发展以也取得大量成果，计算科学这一学科也也应运而生。

计算科学的发展

a、首先先介绍图灵机

图灵机的发明打开了现代计算机的大门和发展之路。图灵机通过一条两端可无限延长的袋子，一个读写头和一组控制读写头的（控制器）组成它有一个状态集和符号集，而此符号集一般只使用0和1两个符号。而就是这个简洁的结构和运行原理隐含了存储程序的原始思想，深刻的揭示了现代通用电子数字计算机的核心内容。现在通用的计算机是电子数字计算机，而电子数字计算机的发展是建立在图灵机的基础之上。他的二进制思想使计算机的制作的简化成只需两个稳定态的元器件。这在今后的计算机制作上无论是二极管或集成电路上都显示了明显的优越性。

b、计算机带动的计算学科

1946年随着现代意义上的电子数字计算机ENIAC的诞生。掀起了社会快速发展的崭新一页。计算机工作和运行就摆在了人们的面前。

1、计算机语言

我们要用计算机求解一个问题，必须事先编好程序。因此就出现了最早的机器指令和汇编语言。20世纪50年代后，计算机的发展步入了实用化的阶段。然而，在最初的应用中，人们普遍感到使用机器指令编制程序不仅效率低下，而且十分别扭，也不利于交流和软件维护，复杂程序查找错误尤其困难，因此，软件开发急需一种高级的类似于自然语言那样的程序设计语言。1952年，第一个程序设计语言Short Code出现。两年后，Fortran问世。作为一种面向科学计算的高级程序设计语言，Fortran的最大功绩在于牢固地树立了高级语言的地位，并使之成为世界通用的程序设计语言。Algol60的诞生是计算机语言的研究成为一门科学的标志。该语言的文本中提出了一整套的新概念，如变量的类型说明和作用域规则、过程的递归性及参数传递机制等。而且，它是第一个用严格的语法规则——巴科斯范式（BNF）定义语言文法的高级语言。还有用于支持结构化程序设计的PASCAL语言，适合于军队各方面应用的大型通用程序设计语言ADA，支持并发程序设计的MODULA-2，支持逻辑程序设计的PROLOG语言，支持人工智能程序设计的LISP语言，支持面积对象程序变换的SMALLTALK、C等。

2、计算机系统和软件开发方法

现代意义上的计算机绝不是一个简单的计算机了而也包括了软件（系统软件、应用软件）。各种各样的软件使得计算机的用途大大增强。而软件开发也成为了一个重要课题和发展方向。软件开发的理论基础即是计算模型。随着计算机网络、分布式处理和多媒体的发展。在各种高级程序设计语言中增加并发机构以支持分布式程序设计，在语言中通过扩展绘图子程序以支持计算机图形学程序设计在程序设计语言中已非常的流行。之后，在模数/数模转换等接口技术和数据库技术的支持下，通过扩展高级语言的程序库又实现了多媒体程序设计的构想。进入20世纪90年代之后，并行计算机和分布式大规模异质计算机网络的发展又将并行程序设计语言、并行编译程序、并行操作系统、并行与分布式数据库系统等试行软件的开发的关键技术依然与高级语言和计算模型密切相关，如各种并行、并发程序设计语言，进程代数，PETRI网等，它们正是软件开发方法和技术的研究中支持不同阶段软件开发的程序设计语言和支持这些软件开发方法和技术的理论基础----计算模型

3、计算机图形学

在计算机的硬件的迅速发展中。随着它的存储容量的增大，也掀起了计算机的巨大改革。计算机图形学、图像处理技术的发展，促使图形化界面的出现。计算机图形学是使用计算机辅助产生图形并对图形进行处理的科学。并由此推动了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助信息处理、计算机辅助测试（CAT）等方向的发展。图形化界面的出现，彻底改变了在一个黑色的DOS窗口前敲代码输入控制命令的时代。同时也成就了一个伟大的公司Microsoft 。

4、计算机网络

随着用户迫切需要实现不同计算机上的软硬件和信息资源共享。网络就在我们的需求中诞生了。网络的发展和信息资源的交换使每台计算都变成了网络计算机。这也促进计算机的发展和广泛应用。

计算机学科的主线及发展方向

围绕着学科基本问题而展开的大量具体研究，形成学科发展的主流方向与学科发展主线和学科自身的知识组织结构。计算学科内容按照基础理论、基本开发技术、应用以及他们与硬件设备联系的紧密程度分成三个层面：

1、计算科学应用层

它包括人工智能应用与系统，信息、管理与决策系统，移动计算，计划可视化，科学计算机等计算机应用的各个方向。

2、计算科学的专业基础层

它是为应用层提供技术和环境的一个层面，包括软件开发方法学，计算机网络与通信技术，程序设计科学，计算机体系结构、电子计算机系统基础。

3、计算科学的基础层

它包括计算科学的数学理论，高等逻辑等内容。其中计算的数学理论涵盖可计算性与计算复杂性理论形式语言与计算机理论等。

计算机的网络的发展及网络安全

(1)计算机网络与病毒

一个现代计算机被定义为包含存储器、处理器、功能部件、互联网络、汇编程序、 编译程序、操作系统、外部设备、通信通道等内容的系统。

通过上面定义，我们发现互联网络也被加入到计算机当中。说明了网络的重要以及普及性。21世纪是信息时代。信息已成为一种重要的战略资。信息科学成为最活跃的领域之一，信息技术改变着人们的生活方式。现在互联网络已经广泛应用于科研、教育、企业生产、与经营管理、信息服务等各个方面。全世界的互联网Internet 正在爆炸性的扩大，已经成为覆盖全球的信息基础设施之一。

因为互联网的快速发展与应用，我们各行各业都在使用计算机。信息安全也显得格外重要。而随着计算机网络的发展，计算机网络系统的安全受到严重的挑战，来自计算机病毒和黑客的攻击及其他方面的威胁也越来越大。其中计算机病毒更是很难根治的主要威胁之一。计算机病毒给我们带来的负面影响和损失是刻骨铭心的，譬如1999年爆发的CIH病毒以及2003年元月的蠕虫王病毒等都给广大用户带来巨大的损失。

我们想更好的让计算机为我们服务，我们就必须很好的利用它，利用网络。同时我们也应该建立起自己的防护措施，以抵抗外来信息的侵入，保护我们的信息不受攻击和破坏。

( 2 )计算机病毒及它的防范措施：

计算机病毒是一组通过复制自身来感染其它软件的程序。当程序运行时，嵌入的病毒也随之运行并感染其它程序。一些病毒不带有恶意攻击性编码，但更多的病毒携带毒码，一旦被事先设定好的环境激发，即可感染和破坏。

、病毒的入侵方式

1．无线电方式。主要是通过无线电把病毒码发射到对方电子系统中。此方式是计算机病毒注入的最佳方式，同时技术难度也最大。可能的途径有：①直接向对方电子系统的无线电接收器或设备发射，使接收器对其进行处理并把病毒传染到目标机上。②冒充合法无线传输数据。根据得到的或使用标准的无线电传输协议和数据格式，发射病毒码，使之能够混在合法传输信号中，进入接收器，进而进人信息网络。③寻找对方信息系统保护最差的地方进行病毒注放。通过对方未保护的数据链路，将病毒传染到被保护的链路或目标中。

2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和软件中，然后把此硬件和软件直接或间接交付给对方，使病毒直接传染给对方电子系统，在需要时将其激活，达到攻击目的。这种攻击方法十分隐蔽，即使芯片或组件被彻底检查，也很难保证其没有其他特殊功能。目前，我国很多计算机组件依赖进口，困此，很容易受到芯片的攻击。

3．后门攻击方式。后门，是计算机安全系统中的一个小洞，由软件设计师或维护人发明，允许知道其存在的人绕过正常安全防护措施进入系统。攻击后门的形式有许多种，如控制电磁脉冲可将病毒注入目标系统。计算机入侵者就常通过后门进行攻击，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在这样的后门。

4．数据控制链侵入方式。随着因特网技术的广泛应用，使计算机病毒通过计算机系统的数据控制链侵入成为可能。使用远程修改技术，可以很容易地改变数据控制链的正常路径。

病毒攻击的防范的对策

1．建立有效的计算机病毒防护体系。有效的计算机病毒防护体系应包括多个防护层。一是访问控制层；二是病毒检测层；三是病毒遏制层；四是病毒清除层；五是系统恢复层；六是应急计划层。上述六层计算机防护体系，须有有效的硬件和软件技术的支持，如安全设计及规范操作。

2．严把收硬件安全关。国家的机密信息系统所用设备和系列产品，应建立自己的生产企业，实现计算机的国产化、系列化；对引进的计算机系统要在进行安全性检查后才能启用，以预防和限制计算机病毒伺机入侵。

3．防止电磁辐射和电磁泄露。采取电磁屏蔽的方法，阻断电磁波辐射，这样，不仅可以达到防止计算机信息泄露的目的，而且可以防止“电磁辐射式”病毒的攻击。

4．加强计算机应急反应分队建设。应成立自动化系统安全支援分队，以解决计算机防御性的有关问题。

很多公司都有因为电脑被入侵而遭受严重经济损失的惨痛经历，不少普通用户也未能避免电脑被破坏的厄运，造成如此大损失的并不一定都是技术高超的入侵者所为，小小的字符串带给我们的损失已经太多。因此，如果你是数据库程序开发人员、如果你是系统级应用程序开发人员、如果你是高级计算机用户、如果你是论坛管理人员......请密切注意有关字符漏洞以及其他各类漏洞的最新消息及其补丁，及时在你的程序中写入防范最新字符漏洞攻击的安全检查代码并为你的系统安装最新的补丁会让你远离字符带来的危险。经常杀毒，注意外来设备在计算机上的使用和计算机对外网的链接。也可以大大有效的避免计算机被攻击。

总结

在学了计算科学导论之后，让我更深入的了解了我将来要从事的学科。计算科学导论指导着我们该怎么学习计算机。让我更清楚的知道我们信息安全专业的方向。正如计算科学这座大楼一样，在不断的成长。信息安全也必将随着网络的进一步发展而更多的被人们重视。总之学习了这门课之后让我受益匪浅，也知道自己应该好好努力，争取在自己的专业领域上有所成就。

参考文献

1、《计算科学导论》（第三版），赵志琢著 ，科学出版社2004版

2、《计算机病毒分析与对抗》 傅建明 彭国军 张焕国编著武汉大学出版社2004版

3、《计算机应用于基础》（第三版） 丁爱萍 著 西安电子科技大学出版社 2006版

4、《软件工程》 萨莫维尔 著 机械工业出版社

第2篇

过去,学校和老师对于预习环节的重视度不足,通常都是由学生自主开展课前预习,老师们对于学生预习过程中遇到的问题缺乏指导,造成学生的预习相对比较随意和盲目,预习效果有待提高。随着市场经济的不断发展和科学信息技术的不断进步,计算机科学计算开始被应用在学生的预习工作中,老师们可以利用网络对学生自制的预习课件进行课前展示,以期了解和评价学生的预习效果,挖掘学生在预习过程中存在的问题,并提出相关改进建议,提出教学重点和难点,提高备课的有效性,从而帮助学生对教学内容进行更好的理解,并不断丰富其知识面。

2在多媒体课堂教学中的具体应用

多媒体教学是现代教学中的常用教学模式,该教学方式能够有效促进学生学习主动性和积极性的提高。多媒体教学的开展通常需要计算机、软件控制、多媒体音频输入设备和数据储存设备等共同实现,通过将计算机科学技术和视频、音频等进行有效结合,改变传统的课堂教学模式,不断创新教学方法,可以丰富教学内容,提高教学质量。老师们可以在开展多媒体教学的过程中,综合考虑和分析每个学生的具体特点,设计具有针对性的辅导方法,促进教学辅导质量的提升。例如,在进行英语教学工作时,老师们可以利用计算机科学技术挑选一些与教学内容相符的英文电影进行播放,塑造一个形象生动的英语对话环境,激发学生学习英语的兴趣,提高教学效果。

3为学生日常学习提供便利

因为计算机网络不容易受到时间因素和空间因素的影响,计算机科学技术的应用对于学生的日常学习来说十分方便。首先,计算机网络计算能够实现及时查阅和迅速上传,大大提高了学生的学习效率,学生要熟练掌握和运用计算机互联网的搜索功能,及时找出有效信息。其次,老师们应该利用计算机科学技术,获取更多丰富的教学资源,引导学生学会触类旁通,达到举一反三的效果。网络上丰富多彩的教学资源能够有效吸引学生的学习兴趣,使学生在轻松有趣的环境下学习,提高学生的学习主动性和积极性。最后,学生通过网络途径进行学习能够拓宽知识面,使得老师在跟学生交流互动时能有更多的话题,讨论的内容更加多样化,改变过去课堂教学的枯燥乏味,使课堂教学充满生气,也使学生在课堂讨论中深化对知识的理解。最后,因为不同学生的学习能力和接受水平具有一定差异性,如果仍然采用传统教学中的“一遍过”教学方法,无法保证所有学生取得良好学习效果,通过使用计算机科学技术,老师们就可以克服时间、空间因素对课堂教学的限制,实现对传统教学方式的调整,例如,找一些与课堂内容相符的视频,发送给学生观看,引导学生对教学知识进行深入理解,补充他们的知识储备,提高其理解能力和接受能力。

4推动现代远程开放教育的发展

计算机科学技术的发展进步给现代教育带来了很大的推动力,为现代远程开放教育的实现提供了可能,为不同人群的学习提供同样多的资源和机会,赋予现代教育更大的开放性。依托计算机科学技术的现代远程教育可以使求学者获得同等的学习机会,而不会受到时间、空间、学生个人情况等的影响,在任何时间任何地点均可实现自主式学习。例如,老师们通过使用计算机科学技术,能够独立完成网络课程的制作和完善,然后将其传输到教育网站中,方便求学者按照自己的学习需要查看相关课件,掌握相应的知识,学生在远程学习的过程中,如果遇到难以理解的问题,可以通过网络实现与教师或专家的在线沟通和讨论,及时将难题解决。另外,老师们还可以利用实时视频传输技术,针对远程学习者开展实时指导。老师们应该要充分利用在线答疑系统,不断促进师生互动,提高教学活动的针对性和有效性,优化教学管理。

5结语

第3篇

随着SNS网站的持续推广与应用，虽然部分主流SNS网站已拥有固定的、占有市场比较大份额的用户群，但随着用户体验的不断丰富，用户的需求更加理性化和个性化，需要SNS网站能为其提供更为细致的和更加具有针对性的服务，针对细分群体构建SNS平台的运营理念和方式。目前主流SNS网站在某一群体中已经拥有较大的市场占有率和品牌影响力，新进入者处于竞争弱势地位，面临很高的门槛。因此，如何深入挖掘用户需求，对用户群进行细分，为用户实现服务定制，构建和优化SNS平台的运营理念和方式成为SNS网站可持续发展所亟需考虑和探索的问题。目前大部分SNS网站都解决了“交朋友”的问题，即实现了“马斯洛需求理论”中的第三层“社交需求”；但结交朋友之后去“干什么”，即用户在社交关系建立后需要去实现一个什么样的目的，如何达到更高层次的“自我实现”的需求。因此，如何不断拓展SNS网站的业务范围、服务种类，如何有效结合更具有实用价值的网络应用是SNS网站发展走向务实并不断提升用户的聚合性和持久性所需要努力尝试和摸索的领域。SNS网站的注册使用制以及非朋友之间的信息屏蔽制度往往不利于用户创造的有用信息广泛传播，导致用户创造的内容传播不够及时畅通，仅限于朋友之间和平台内部。传播范围的有限使得众多有用的信息不能及时地影响到更广泛的用户，不利于网站营销的展开和用户口碑的形成。如何构建开放式平台，有效促进平台内部用户之间和平台之间信息的流动及资源的整合、确保平台中用户交互信息的畅通性、可靠性等是SNS网站信息平台拓展与开发需要研究的重要技术。个性化和娱乐化的插件应用提高了SNS网站用户的黏性；同时，允许第三方软件开发者为各个SNS网站开发通用软件程序也降低了SNS网站网络应用的开发成本，有利于资源的整合，促进了用户信息在各个平台间的流通传递，扩大了信息传播范围。如何在遵循SNS网站用户群定位的同时开发或植入具有应用价值的插件是SNS网站可持续发展目标中亟待解决的问题。对于以大学生为主要用户群体的SNS网站来说，高校大学生的直接用户体验和需求推动其更具有实用价值的应用的研究与开发；而对SNS网站的生存现状、发展趋势以及竞争力提升所需要的技术和能力进行系统地学习和培养，对于高校大学生，特别是对计算机知识学习相对盲目的文科学生来说，掌握社会化网络软件的技术知识和应用开发，对其计算机理论的丰富和信息素养的提升有着重要意义。

二、结合SNS平台发展需求完善文科计算机教学内容体系

文科计算机教学具有知识性、技能性与应用性相结合的特点。它立足于实践，在实践过程中学习知识，在学习知识中实践与体验。文科计算机课程建设与教学改革本身也将对文科其他学科课程的建设与改革起着积极的推动和促进作用。目前，高校文科大学生的计算机教学仍然停留在理论基础知识的零散式教学，教学实践内容单一、孤立。大部分学生对计算机知识的学习更多的是出于应对与学位挂钩的计算机等级考试或计算机认证的需求。各个高校在文科计算机教学工作中都努力尝试寻求一个合适的教学出发点或驱动学生知识学习的动机，寻找既能比较全面的涵盖高校文科计算机教学内容又能结合学生兴趣、实现“以用促学，学以致用”的教学模式。南京信息工程大学计算机与软件学院长期承担学校文科大学生的计算机类基础课程教学，教授课程覆盖计算机基础知识（计算机基础）、编程基础（C语言程序设计）、数据库基础（VFP程序设计）和电子商务等。学院成立了相应的公共基础课程组，并请有多年计算机教学经验的高级职称教师担任课程负责人，学大纲、学要求、学进度、统一命题、统一批卷，保证文科大学生计算机基础教学质量。但在教学过程中，我们发现文科大学生的计算机知识学习还是存在很多问题，如基础知识缺乏、学习积极性不足、将所学知识与实际应用相结合的意识薄弱、学习方法不合理等。针对SNS网站发展趋势良好、开发需求旺盛，计算机与软件学院尝试构建基于社会化网络软件模块开发与应用的文科大学生计算机教学知识体系和课程设置，以实际应用需求驱动计算机知识的教与学。计算机教学课程组对本校文科大学生的计算机教学内容和知识体系进行梳理、筛选和调整，以SNS网站开发和应用的平台功能和服务模式等为依托，探索计算机类教学知识模块划分，如网络媒体开发、网游设计与开发、电子商务、插件开发与应用等，健全知识体系构建，优化教学课程设置。任课教师在对SNS网站技术构架进行了整体介绍和展示的前提下，鼓励学生自主摸索和研究现有SNS网站（如人人网、豆瓣网、开心网等）的网站结构、主要应用平台（个人展示平台、交流相识平台、协作合作平台）的功能应用、服务提供模式、技术应用和盈利模式等；指导学生以研发团队的形式用所学知识尝试模拟设计并开发实现小型的SNS网站、拓展SNS网站平台功能、探索插件应用设计与开发、研发移动社交软件等，从而激发文科大学生对计算机知识的学习兴趣和动力，使文科大学生了解信息技术应用对社会关系发展的巨大贡献，了解信息技术与人文社科等的相互渗透和交叉融合，理解计算机的思维方式，掌握利用计算工具解决专业领域问题的能力。

三、结语

第4篇

关键词:计算科学计算工具图灵模型量子计算

1计算的本质

抽象地说,所谓计算,就是从一个符号串f变换成另一个符号串g。比如说,从符号串12+3变换成15就是一个加法计算。如果符号串f是x2,而符号串g是2x,从f到g的计算就是微分。定理证明也是如此,令f表示一组公理和推导规则,令g是一个定理,那么从f到g的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看,文字翻译也是计算,如f代表一个英文句子,而g为含意相同的中文句子,那么从f到g就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点？为什么把它们都叫做计算？因为它们都是从己知符号(串)开始,一步一步地改变符号(串),经过有限步骤,最后得到一个满足预先规定的符号(串)的变换过程。

从类型上讲,计算主要有两大类:数值计算和符号推导。数值计算包括实数和函数的加减乘除、幂运算、开方运算、方程的求解等。符号推导包括代数与各种函数的恒等式、不等式的证明,几何命题的证明等。但无论是数值计算还是符号推导,它们在本质上是等价的、一致的,即二者是密切关联的,可以相互转化,具有共同的计算本质。随着数学的不断发展,还可能出现新的计算类型。

2远古的计算工具

人们从开始产生计算之日,便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。

早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后来,人们发明了算盘,并在15世纪得到普遍采用,取代了算筹。它是在算筹基础上发明的,比算筹更加方便实用,同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。

3近代计算系统

近代的科学发展促进了计算工具的发展:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1850年,曼南在计算尺上装上光标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员广泛采用。机械式计算器是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642年发明了帕斯卡加法器。在1671年,莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算器,并风行全世界。

4电动计算机

英国的巴贝奇于1834年,设计了一部完全程序控制的分析机,可惜碍于当时的机械技术限制而没有制成,但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。此后,由于电力技术有了很大的发展,电动式计算器便慢慢取代以人工为动力的计算器。1941年,德国的楚泽采用了继电器,制成了第一部过程控制计算器,实现了100多年前巴贝奇的理想。

5电子计算机

20世纪初,电子管的出现,使计算器的改革有了新的发展,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机。电子计算机的出现和发展,使人类进入了一个全新的时代。它是20世纪最伟大的发明之一,也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。

在电子计算机和信息技术高速发展过程中,因特尔公司的创始人之一戈登·摩尔(GodonMoore)对电子计算机产业所依赖的半导体技术的发展作出预言:半导体芯片的集成度将每两年翻一番。事实证明,自20世纪60年代以后的数十年内,芯片的集成度和电子计算机的计算速度实际是每十八个月就翻一番,而价格却随之降低一倍。这种奇迹般的发展速度被公认为“摩尔定律”。

6“摩尔定律”与“计算的极限”

人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升?传统计算机计算能力的提高有没有极限?对此问题,学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高,最终地球上所有的能量将转换为计算的结果——造成熵的降低,这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的,因此,传统电子计算机的计算能力必有上限。

而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)为代表的理论科学家认为到21世纪30年代,芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度(1纳米=10-9米),此时,导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律——牛顿力学沿导线运行,而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象,从而导致芯片无法正常工作;同样,芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸(约5纳米)后,晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。

哲学家和科学家对此问题的看法十分一致:摩尔定律不久将不再适用。也就是说,电子计算机计算能力飞速发展的可喜景象很可能在21世纪前30年内终止。著名科学家,哈佛大学终身教授威尔逊(EdwardO.Wilson)指出:“科学代表着一个时代最为大胆的猜想(形而上学)。它纯粹是人为的。但我们相信,通过追寻“梦想—发现—解释—梦想”的不断循环,我们可以开拓一个个新领域,世界最终会变得越来越清晰,我们最终会了解宇宙的奥妙。所有的美妙都是彼此联系和有意义的7量子计算系统

量子计算最初思想的提出可以追溯到20世纪80年代。物理学家费曼RichardP.Feynman曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题:量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例,在干涉过程中,相互作用的光子每增加一个,有可能发生的情况就会多出一倍,也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的计算量实在太大了,不过,在费曼眼里,这却恰恰提供一个契机。因为另一方面,量子力学系统的行为也具有良好的可预测性:在干涉实验中,只要给定初始条件,就可以推测出屏幕上影子的形状。费曼推断认为如果算出干涉实验中发生的现象需要大量的计算,那么搭建这样一个实验,测量其结果,就恰好相当于完成了一个复杂的计算。因此,只要在计算机运行的过程中,允许它在真实的量子力学对象上完成实验,并把实验结果整合到计算中去,就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。

在费曼设想的启发下,1985年英国牛津大学教授多伊奇DavidDeutsch提出是否可以用物理学定律推导出一种超越传统的计算概念的方法即推导出更强的丘奇——图灵论题。费曼指出使用量子计算机时,不需要考虑计算是如何实现的,即把计算看作由“神谕”来实现的:这类计算在量子计算中被称为“神谕”(Oracle)。种种迹象表明:量子计算在一些特定的计算领域内确实比传统计算更强,例如,现代信息安全技术的安全性在很大程度上依赖于把一个大整数(如1024位的十进制数)分解为两个质数的乘积的难度。这个问题是一个典型的“困难问题”,困难的原因是目前在传统电子计算机上还没有找到一种有效的办法将这种计算快速地进行。目前,就是将全世界的所有大大小小的电子计算机全部利用起来来计算上面的这个1024位整数的质因子分解问题,大约需要28万年,这已经远远超过了人类所能够等待的时间。而且,分解的难度随着整数位数的增多指数级增大,也就是说如果要分解2046位的整数,所需要的时间已经远远超过宇宙现有的年龄。而利用一台量子计算机,我们只需要大约40分钟的时间就可以分解1024位的整数了。

第5篇

随着计算机的诞生和计算机科学技术的发展，计算技术作为现代技术的标志，已成为世界各国许多经济增长的主要动力，计算领域也已成为一个极其活跃的领域。计算学科正以令人惊异的速度发展，并大大延伸到传统的计算机科学的边界之外，成为一门范围极为宽广的学科，人们对计算学科的认识，已从知识层面上升到了方法论的高度[1]。

1989年1月，美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)联合攻关组在《ACM通讯》杂志上刊登了他们历经4年的研究成果——“作为学科的计算科学”的报告[2]。该报告围绕计算机的主要现象，从学科的三个基本形态，即理论、抽象和设计入手，结合科学与工程科学两大学科门类的基本特征，完成了计算学科的“存在性”证明，首次给出了计算学科的定义，为“计算”作为学科及其以后的发展奠定了基础。如今，计算已不再是一个一般意义上的概念，它已成为“各门科学研究的一种基本视角、观念和方法，并上升为一种具有世界观和方法论特征的哲学范畴”[3]。在长期的社会生产实践中，计算科学的内涵与外延从学科的角度得到进一步诠释，ACM和IEEE-CS以及计算机界关于计算学科认知问题的研究不断取得重要成果，其中，CC1991(“计算学科教程1991计划”的简称)和CC2001(“计算学科教程2001计划”的简称)报告为计算学科建立了现代课程体系。随着计算科学的不断发展，其课程体系也在不断完善，2004年11月，ACM、AIS和IEEE-CS又联合公布了新的计算学科教程CC2004，文[4]对该课程体系做了分析与思考。

随着信息技术行业人才需求的与日俱增，世界上绝大多数高等院校均设立了计算科学或与之相关的专业，国内的高等院校也不例外。为了有效地推行国内的计算机科学与技术教育，同时又能与国际接轨，中国计算机科学与技术学科教程研究组于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(ChinaComputingCurricula2002，简称CCC2002)[5]，该教程从计算机学科教学计划的发展、计算机学科的定义、计算机学科本科生能力培养、计算机学科知识体系演变、计算机学科课程体系结构、计算机学科课程的教学计划与组织方法等方面全面阐述了计算机科学与技术学科知识与课程体系的外延与内涵，进一步明确了新形势下计算机科学与技术学科本科生能力与素质培养的基本要求，为国内高校计算机科学与技术学科制定培养方案和形成具有自身特色的课程体系提供了指南，对中国高校计算机科学与技术学科教育的改革和发展具有重要的参考价值和积极的推动作用。CCC2002给出了中国计算学科课程体系的描述，但如何围绕这一课程体系概括的知识领域和知识点来组织知识内容仍然具有随机性，特别是在幅员辽阔、经济和文化发展水平存在地区差异的中国，这种随机性尤为突出。因此，我们必须深入分析CCC2002的特点，理解其精神实质，根据地区的特点和各高校自身发展的水平与特色合理选择或组织各类课程的教学内容，积极开展教学改革，不断强化课程建设，只有这样，才能为课程目标的实现建立良好基础。

2CCC2002的基本特点

CCC2002的特点在于，它既有对国外研究成果的借鉴，又融合了国内计算机科学与技术学科教育研究成果；由体系到课程，自顶向下进行课程体系设置，按基础课程(包含部分核心知识单元)、主干课程(包含大部分核心知识单元)、特色课程(发挥各校特长，培养学生个性，体现地区特色)，提出了课程分级实施策略；指出在知识领域、知识单元、知识点的描述及核心课程的设计方面，应充分体现“课程体系设计组织与学生能力培养和素质提高密切相关”的理念。CCC2002强调教学过程中实践的重要性，同时又要注重创新精神和能力的培养。值得一提的是，该教程提倡研究型教学，进一步明确了教学向教育转变的重要思想。

在CC2002教程的引导下，国内从事计算机科学与技术学科教育的广大学者对计算机科学与技术学科教育的诸多问题，如培养计划、课程设置、教学类型、教学计划、教学实施、实践设计、教学评价等进行了广泛而有益的探讨[6,7,8,9]，并根据学科体系要求，编写出版了一大批教材，丰富了计算学科课程体系教材建设的内容，推动了计算学科课程教学改革的进程。然而，一个不容忽视的现象是，虽然我们一直都在强调课程与教学的目的是提高学生的综合素质，但是究竟什么是当代学生经过学科课程教育应当具有的综合素质，仍然是一个值得探讨和研究的问题。就目前国内较为普遍存在的教育理念而言，近代课程与教学理论凯洛夫(N.A.Kaiipob)的“捷径主义”思想仍旧占据着主导地位，受这一思想的影响，教材内容通常比较“经典”，教学过程各个环节围绕这些经过验证的、可靠的和基本成型的知识而进行，至于这些知识的形成与发展却少有问津。所谓“捷径主义”认为“学生学习的是科学上可靠的知识而不负有发现真理的任务，走的是教师引导的捷径而避免前人在历史上曾走过的弯路”[10]。虽然这一思想“发扬了传统教学论的优点，纠正了适用主义教育忽视系统知识偏向”，在目前高校教育的某些方面仍然具有积极作用，但就总体而言，它与CCC2002倡导的研究型教学、教学向教育转变理念有不相协调的方面。因此，高校计算学科课程教学内容的改革理当受到人们的关注。

3基于知识与知识背景的课程教学

随着教育理念的不断更新，教育教改研究与实践的不断发展，人们已越来越清楚地认识到学生实践与创新能力培养的重要性，越来越注重学生在知识点掌握基础上知识结构的形成，越来越感受到学生关于学科综合素养的内涵，在理工学科课程体系中引入越来越多的与学科有关的人文科学的内容，可以说是适应时代要求和发展的一种进步，是教学向教育转变的一种必然。然而，要真正做到教学向教育转变，仍然有许多值得研究和探索的工作要去完成。其中，如何根据计算学科教程描述的学科知识领域、知识单元和知识点，在教材或教学过程的知识内容安排与讲授过程中，打破传统方式，在现有基础上推陈出新，就是一项非常有意义的工作。我们是否可以做这样一种尝试，在课程知识的组织与传授过程中，把知识的来源即知识产生的背景有机地融入其中，使之成为教材内容的一部分或补充，让学生在学习课程知识的同时，了解知识的背景和来源，更多地知晓与学科知识有关的人和事，更深地理解知识的内涵，更好地把握知识的运用与发展趋势，使学生在学习、理解和掌握知识的同时，学科意识和学科素养得到培养与发展。这样的做法无疑是有益的但却并非易事，有大量值得研究和探索的课题和实践活动，其中以教学内容改革为先导的课程教学改革将成为学科教育改革的主要内容，它涉及教育理念的更新、教学方式与方法的运用，教学组织形式的变化、教学评价体系的构建等等，同时对教师队伍的知识结构也将产生新的要求。它不仅要求人们具备学科知识，而且还要有学科思想史和学科方法论的知识。因此在学科教育中应该有更多的教育工作者关注科学和学科思想史研究。就计算学科而言，计算学科思想史研究是基于背景知识计算学科课程教学改革的基础。

3.1计算科学思想史研究

现代计算科学在理论和应用方面取得的伟大成绩，是人类长期从事社会生产实践的结果，是无数致力于计算科学研究与实践的工作者们共同智慧的结晶。计算科学是整个科学体系的一个重要组成部分，是研究计算知识、计算理论及其应用的科学，是关于计算学科知识体系和与之相关领域知识及其相互间关系的总和。而计算科学思想史则是研究计算科学的形成与发展过程的科学，其研究的目的在于通过对计算科学发展过程中各个事实、各种现象和思想的分析，总结计算科学的历史经验，揭示计算科学的发展规律，促进计算科学的发展。计算科学思想史的研究对象并非计算科学本身，它是以哲学、历史学的观点和方法来分析计算科学的发展历史。

作为一门科学，计算科学思想史研究有其自身的理论体系，这一理论体系涉及计算科学、工程学、哲学、历史学、心理学、社会科学等诸多学科领域的知识。计算科学思想史是以计算科学理论与实践的形成与发展为基础，以辩证唯物主义和历史唯物主义为指导，以科学思想史研究的基本原理为依据，分析人类历史上计算科学重要成果和重要学术理论的诞生过程，其思想与方法的形成过程以及它们的科学与哲学意义。计算科学思想史研究将随着计算科学的发展和人类进一步的发明与发现而不断变化并日趋完善，是一门极富发展性的科学。文[11]中，作者对计算科学思想史研究的特点、内容、方法等问题进行了探讨。

3.2基于知识背景的课程教学

所谓基于知识的课程教学就是把学科知识与知识背景有机结合，使之成为课程教学内容的统一体进行施教与学习的过程。其教学目的是让学生在了解和掌握学科知识的同时，了解知识产生的背景，感知知识背后隐藏的思想与方法，为学生提供更为广阔的想象与思维空间，培养学生的学科意识，提高学生学科文化水平。

知识背景的内容可以是对知识产生过程的叙述，也可以是对学科知识未来发展前景的展望；可以是直接的背景知识，如与学科知识有关的知识进程、事件、理论、思想方法和人物等，也可以是与学科密切关联的相关学科的知识；可以是正史中真实的故事，也可以是传说和轶事；可以是知识成功应用的经典，也可以是正在实践中的探索。

知识背景组织形式可以采用课程设置的方法整体阐述学科的形成与发展以及思想与方法，如计算机科学与技术导论、计算机科学与技术方法论等；也可以是针对具体课程的知识背景叙述，如关于课程的导论、绪论、前言等；还可以是关于课程单元知识背景的描述，如每个章节的前序、引导等；甚至可以是涉及知识点的知识背景，如有关概念的形成，概念与概念之间的关联等等。

把知识背景作为课程教材的内容，或在教学过程中适当地介绍与课程知识相关的知识背景，在目前高校的计算学科课程建设和课程教学中或多或少地受到人们的关注并加以应用，但这并非真正意义上的基于背景知识的课程教学。从基于课程知识的教学到基于知识与知识背景有机统一的课程教学，并非一门计算学科导论所能解决的问题，它涉及整个计算学科课程内容的组织，课程教学计划安排，课程教学模式设计，课程教学方法运用，课程教学评价机制建立等一系列与课程建设和课程改革有关问题的研究、探索与实践，是一项需要广大的计算学科以及相关学科的教育工作者共同参与和共同努力才能够有效实施并不断取得进展的系统工程项目。

如果说基于知识的计算学科课程教学是围绕计算科学的知识体系及其发展过程中不断取得的最新成果而进行的知识与技能传授，那么基于背景知识的课程教学则是在此基础上的学科意识培养和学科素养教育，至少有以下几个方面的作用。

(1)将有利于学生对课程知识学习兴趣的提高

教育心理学认为，学习兴趣是指人们探究事物的心理倾向和获得知识的原动力。古今中外的教育学家们对在教学过程中培养和激发学生的学习兴趣都是极为重视。中国古代教育大师孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”德国近代教育家第斯多惠(F.A.W.Diesterweg)在其倡导的“全人教育”理念中就阐述了教育的任务主要是发展学习者自身的能动性思想，认为：“我们的教育艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。”瑞士现代著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)更加强调个体在认知生长过程中的积极作用，并明确指出：“所有智力方面的工作都依赖于兴趣。”由此可见，学习兴趣是学生学习的情感意向和动力，是学习积极性和自觉性的核心，在全面推行以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育的今天，培养学生学习兴趣尤为重要。

影响学生学习兴趣的因素很多，如教学方法、教学手段、教学风格、教学态度、教学评价等等，其中教学内容的组织安排也不失为一重要因素。教学实践结果表明，学生对“知识背景”感兴趣的程度要比对“知识”本身更高。因此，如果能够在课程教学内容编排中将与课程知识有关的人物、事件以及相关的理论与方法实例有机的融入其中，就能够在教学的实施过程中不断地“激励”和“唤醒”学生的学习兴趣，并通过兴趣的延伸，使学生在不知不觉中获取并掌握知识。

(2)将有利于学生对课程学习知识内容的理解

学生对知识的认识、理解和掌握过程，应遵循人们认识客观世界的一般规律，即是一个从感性认识到理性认识的过程。感性认识是人们通过感官与认知事物接触而形成的关于事物生动和直接的映像，包括事物的具体特性、表面现象、各个片面及其外部的联系等；理性认识是人们在感性认识的基础上，进行抽象和概括而形成的对认知事物的本质和内部联系的认识，通常有概念、判断和推理三种基本形式。

在课程学习过程中，我们往往会强调对概念的理解，对知识点的掌握等，这样的认知应属理性认识范畴。基于知识的课程教学内容组织通常是按照概念的引入、概念到概念、例题分析、实际应用举例，习题练习等步骤顺序进行，而课程内容的选择通常是经过实践检验或严格论证的知识的精华部分，是已经上升为理性认识的产物。让学生在对认识的事物尚不具备“自然经验”和“社会经验”的基础上，去“理性”地把握事物的本质，只能是“填压式”的知识灌输，于是在我们的课程教学中就有了许多“先记忆再慢慢理解”的东西。基于背景知识的课程教学将经过提炼的前人对事物认识的自然经验和社会经验呈现在学生面前，在一定程度上可以弥补学生在对事物感性认识方面的不足，帮助学生更好地理解和掌握课程的学习内容。

(3)将有利于学生对课程知识体系的把握

在高等教育中，学科领域的知识体系通常是以课程体系来描述的，而课程的知识体系是由课程涵盖的知识主题及其相互间的关系来刻画的。基于知识的课程教学往往只注重课程知识主题或知识点的教学而忽略课程之间、主题之间、知识点之间内在联系的阐述，使得学生在学习过程产生难以知识联想，对知识的认识是“只见树木，不见森林”。例如，很少有学生能够将平面中的“点”、集合论中的“集合”、命题逻辑中的“命题”等概念统一进行思考的，也很少有学生能够准确地回答在线性代数课程中学习向量空间和向量运算真正目的等等。基于知识背景课程教学的目的之一，就是通过知识背景的阐述，将课程知识的初始本质及其相互间的关系呈现出来，为学生营造知识联想与知识探究的学习情境，更加全面地把握课程的知识体系。

(4)将有利于学生创新能力培养与提高

******指出：“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。”而“教育是知识创新、传播和应用的主要基地。也是培养创新精神和创新人才的摇篮。”因此，在实施素质教育过程中，着力培养学生的创新精神与创新能力应成为我国教育改革和发展的当务之急。CCC2002竭力倡导的研究型教学以及教学向教育转变的根本目的之一，就是要在学科课程教育过程中，不断强化学生创新素质的培养。创新的过程是知识综合运用与发展的过程，对知识体系的全面掌握是创新的基础。创新能力培养受到教学内容和教学方法的影响。基于课程知识的教学通常以传授知识为主，教学方法也以课堂讲授为主，这种教学往往使学生思维固化，知识活力得不到发挥，很大程度上影响了学生创新能力的发展。而基于知识背景的课程教学不仅能够大力开发学生的想象力和直觉思维，拓宽学生的学科视野，同时还能够有效地运用案例教学、活动教学、讨论教学、探索性学习等各种方法，促进学生个性发展，使学生独立思考、批判思维、严密分析、从不同视角看问题等多方面能力得到培养和提高。

(5)将有利于学生学科文化素养的提高

科学技术的发展导致学科和专业的发展，使得分科教育成为目前我国高校人才培养体制的主流。分科教育很显然是为了造就专门人才，但狭窄的专门训练往往不利于培养学生的创新意识和创造力。在经历了长期的教育实践之后，人们已认识到分科教育在某些方面的严重不足，提出了新形势下“通才教育”观念，并以某些高校作为试点开展“大类培养”教学模式的实践与探索。如今的社会是信息社会，对IT本科生的知识结构提出了新的要求，除了要求他们掌握专业知识外，还要求他们具有数学、物理及相关领域知识，更有人文社会科学知识的要求，既能够适应专业的变化和拓展，又要有敏锐的专业拓展意识。总而言之，现代人才培养过程更加强调的是学科素养，它涵盖了对学科知识的掌握，对学科过程与方法论的认识和对学科的理解与情感。正如专家指出的那样，在人才教育与培养过程中，“大多数人真正需要的是领会科学的精神、掌握学科的方法、树立恰如其分的科学形象，以便在这个科学时智地对待科学、对待社会、对待生活。”[12]如果我们将这样的理念带入学科教育过程就不难发现，仅仅靠基于知识的课程教学是无法实现这一要求的，而基于知识背景的课程教学至少可以从两个方面弥补其不足：首先，基于知识背景的课程教学以发展和进化的观点反映学科知识进程，能够有效地避免课本知识的“神圣化”与“教条化”，将批判与继承的有机统一贯穿学生知识获取过程；其次，基于知识背景的课程教学以学科与相关学科分支领域知识相互联系的思想展现学科知识内容，能够有效地克服对学科知识掌握的“孤立性”和“片面性”，是学生的学科意识与学科素养得到进一步培养与提高。

4结束语

计算学科不只是简单的一些课程汇总，而是一个庞大的知识体系，它对人类社会的发展与进步有着重要而深刻的影响。目前，全国几乎所有高校都开设了计算机专业，有些计算的概念和知识还下放到了中小学课程之中。在此情形之下，如何构建我国计算科学的教育体系，培养什么样的信息技术人才，如何让全社会更深刻地认识计算科学的内涵，更全面了解计算科学的发展规律无疑是一件十分有意义的工作。基于背景知识的课程教学是一种理念、思想和方法，也是一种实践，虽然它不是一个什么新的提法，已或多或少地被人们认识并加以应用，但总体上仍然未形成一种趋势。基于知识背景的课程教学应有它的理论体系、方法体系和实施体系，这些都是需要研究、探讨和实践的，可能还需要一个较长的过程。然而，当我们面对计算学科教育改革中出现的种种问题和在计算学科人才培养中面临的种种困惑时，首先应该想到的是作为计算科学的教育工作者应当作些什么。

参考文献：

[1]董荣胜,古天龙.计算机科学技术与方法论[M].北京:人民邮电出版社,2002.

[2]DenningPJ,municationsoftheACM[J].1989,Vol.32(1).

[3]郝宁湘.计算:一个新的哲学范畴[J].哲学动态,2000,(11).

[4]蔡启先.CC2004计算学科教程体系分析与思考[J].高等工程教育研究,2006,(5):77-81.

[5]黄国兴等.中国计算机科学与技术学科教程2002[M].北京:清华大学出版社,2002.

[6]周世平.CCC2002教学计划实施环节的探讨[J].计算机教育,2004,(8):56-58.

[7]索剑.“计算机科学与技术导论”教学与思考[J].计算机教育,2005,(1):40-41.

第6篇

计算机网络教学与课堂授课有非常大的不同，在进行课堂授课时要受到很多因素的影响，比如说，教师的上课状态、学生的上课状态、书本知识的局限以及周围环境的影响等都会成为影响授课质量的原因。但计算机网络教学却是大大的不同，计算机网路教学中学生处于主动的一方，教师主要是处于引导的状态，让学生自发的去学习，建立学生自主学习的机制，在这样的情况下，不仅可以提高学生学习的积极性也可以提高教师的教学质量。而虚拟教学和远程教学是属于相互补充的两种教学形式，虚拟教学更是弥补了远程教育的不足，学生足不出户就可以进行各种各样的教学实验，从而获得和课堂学习不一样的学习体验，能够加深对学习内容的理解，从而获得更高的提升。此种教学方法，可以使学生的知识学习更加的形象化和具体化，使学生学习起来更加的直观和容易理解，另外，在进行有趣学习的同时也可以培养学生的创新能力和探索的欲望。

2计算机科学技术在教学中应用的影响

计算机科学技术在现代教学中的作用及影响无疑是非常巨大的，计算机技术的应用使得学生的学习不再局限于那小小书本之内，通过多媒体课件以及种种辅助教学，增加了非常多的课堂知识量。在增加学习知识量的同时并没有消耗更多的时间，恰恰相反，通过计算机的有效运用大大减少了教学时间，让学生在同样的时间内了解了更多的知识。现代的教学手段改变了以往沉闷乏味的教学形式，计算机的合理使用能够有效的吸引学生们的注意力，激发了学生学习的兴趣和积极性，让学生们主动去学习，去了解知识，从而让学习变成了一件非常有趣的事情，改变了以往的学习状态，形成了积极向上的学习风气。从大的方面来说，现在的世界俨然是一个信息化、数字化、网络化的新时代，在这样的时代背景下，计算机电子信息技术得到了广泛的发展，计算机已经进入到了家家户户，成为人们生活和工作的必需品，计算机为人们生活学习等诸多方面带来了很大的便利，打破了传统的区域界限的新知识，带人们走进了一个知识经济的新世界。而且，计算机还扮演着非常多的角色，除了教师、学生以外也可以是朋友、玩伴、工具等。人们可以在计算机当中获取非常多有用的东西，计算机在作为辅助工具时可以进行管理工作，学生可以在计算机上完成自己的作业，它也可以是老师，在自己有不明白的地方时为自己授业解惑。

3结语

第7篇

1.1学生背景知识少，学习态度不够端正

由于大学现在授课计划制定的总学时是有限的，因此对于非计算机专业的学生来说，其开设的计算机相关的课程很少，大部分就是计算机基础以及计算机网络，而且，这些课程所占学时通常都比较少，造成学生的重视程度不够，学习态度不够端正，影响了学生学习的积极性和主动性。

1.2教学内容理论性太强，与实际应用脱节

在传统教学活动中，计算机网络课程往往以OSI参考模型为基础讲述网络层次结构、协议和计算机网络原理。这对于缺乏相关背景知识的非计算机专业学生而言，更加会感到课程枯燥、抽象，很难将学到的理论与实际网络联系起来，从而导致学生学习目的不明确；而教师则深感要在有限的时间内结合实际把计算机网络的概念、原理讲清楚绝非易事。

1.3实践教学环境缺乏，难以进一步巩固知识

目前高等院校中，由于专业设置和经费的原因，非计算机专业一般没有相关的网络实验平台，大部分就是一个的计算机网络实验平台非常简单，基本上是将利用简单的网络设备(如交换机、路由器等)等将计算机连接成小型网络，不能随意更改，学生无法通过自己动手组建网络，达到更好地理解和掌握计算机网络基本原理网络通信技术、锻炼网络工程应用能力的目的。

2课程教学探索与实践

2.1优化教学内容，提高学习动力

因为教学的对象发生了变化，因此，不能像对计算机专业的学生一样进行授课。我们首先要明确教学目的：是使学生掌握一些计算机网络的基本知识和基本技能，突出培养学生结合本专业知识、熟练网络应用的能力，并更加注重理解和掌握基本概念和具体的实际应用。其次，非计算机专业开设的计算机网络课程学时普遍偏少，在很短的时间内向学生解释所有的计算机网络的内容是不现实的，必须根据不同的专业进行有选择的内容上的选取。再次，要刻画整个培养计划中其他专业课程与网络课程之间的关系，让学生知道为什么学习，学习有什么作用，从而提高学生学习的目的性。结合以上几点，本课程内容的选取必须注重网络技术实际应用教学，注重理论联系实际，把计算机网络理论与实践有效地结合到一起，要尽量避免传统教学中理论脱离实际应用的弊端。可以将教学的内容大体划分为3个主要模块，其主要内容涵盖了以下内容：

（1）计算机网络基础：主要包含网络技术基础、数据通信基本技术、Internet技术与应用；涵盖了计算机网络的基本概念、数据通信的基本原理、网络体系结构、OSI七层参考模型、TCP/IP四层参考模型、Internet的基础知识、常用服务与应用技术、IP地址、TCP/IP及主要参数等网络技术应用的基础知识。

（2）计算机网络实现：主要包含组建局域网与接入Internet、局域网的设备管理、管理网络的软件系统。涵盖了网络中从物理层到网络层的主要部件与设备、以太网、最新高速交换式网络、虚拟局域网、无线局域网、不同规模用户的Internet接入技术与方案、微软的工作组网络的组建、管理与安全使用网络资源等方面的基本知识与实用组网技术。

（3）计算机网络应用：主要包含计算机网络应用系统模式、网页制作与编程基础、基于浏览器/服务器的网络应用。涵盖了应用系统的计算模式中的对等网、C/S和B/S网络应用模式的结构与特点，Web体系结构工作原理；网页的基本构成、HTML、高级网页编辑工具Dreamweaver的安装与使用以及制作网页的基础知识；基于浏览器/服务器（B/S）网络应用系统的实现与开发技术等网络应用系统的实现技术。其中，在第2、3模块的教学中，可以结合具体的专业应用来进行内容的组织，对上述内容作适当调整，让学生对计算机网络课程产生专业认同感，从而提高学生的学习动力和兴趣，端正学习态度，实现教学相长，达到更好的教学效果。

2.2改进教学方法，改善教学效果

2.2.1“自顶向下”教学法

目前计算机网络理论知识的讲解主要是采用“自底向上”的方式进行，由于直接从底层讲起，与实际网络应用难以一下子联系起来，学生学习的时候就会觉得无用，从而失去兴趣。因此，在实际授课中应采用从“自顶向下”的方式进行，即从当前使用广泛的网络应用开始讲起，让学生知其然，知其所以然，保存求知的兴趣，能针对性的理解网络现象，从而提高教学效果。

2.2.2案例教学法

在授课中针对一些比较重要的知识点，可以根据学生专业的特点选取学生将来可能从事的工作里面的典型网络应用实例来进行分析，一来进一步让学生对课程的专业认同感提高；再者由于是运用实例，学生学习起来就会有成就感，能极大的提高学生的学习兴趣和动力。

2.2.3类比教学法

网络课程中涉及很多不好理解的知识点，这些知识点是学生必须要掌握且掌握不好的地方，在实际的教学中，通常用生活中的例子来进行类比，让学生轻松的理解，例如：介绍分组交换和电路交换的时候，可以将分组交换的过程类比为写寄纸质信件，不需要建立连接就可以通信类比为不需要和别人沟通就直接可以写信给别人等；电路交换类比成打电话，电路交换有建立连接、通信和释放连接三个阶段，打电话同样有拨号，通信，挂机三个阶段等；然后将相同点进行总结，就能让学生很容易的掌握这个关键知识点，提高了教学的效率和效果。

2.3加强实践教学，巩固所学知识

首先需要解决的问题是实验环境的构建。一般对于非计算机专业来说，新增网络设备不太现实，可以采用网络模拟器来模拟各种网络设备，例如:Cisco公司的PacketTracer可以为学习网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。可以学习IOS的配置、锻炼故障排查能力。其次就是实践教学的内容和组织方式，实践教学分为验证性实验和设计应用性实验，由于课程学时少，实践学时只能完成一部分重要的设计应用性实验，还有很多实验则需要学生课下自己完成，对于课下自己完成的实验，教师要给出相应的指导手册，要求学生完成实验报告并给以一定的成绩评定，这样才能督促学生完成实验，加深对所学知识的理解，提高实际动手能力。

3结束语

第8篇

关键词:基础知识;适应性;能力培养

随着计算机及网络技术发展的日新月异,计算机的应用也逐渐深入到各行各业,掌握计算机基础理论知识和基本操作技能已成为各级各类职业学校学生将来进入工作岗位的必备条件。因此,在技工学校强化计算机基础教学是十分重要的。

一、抓好基础知识教学

俗话说得好“万丈高楼从地起”。在计算机无穷无尽的知识领域内,掌握基础知识是学好计算机、用好计算机的关键所在。将计算机最基本的知识教给学生,让学生对计算机有一个整体概念。比如说,在Windows图形用户界面环境中,操控鼠标就能够操控Windows的各种对象,也就是说操控Windows就是操控电脑。那么要让学生灵活运用鼠标操控电脑就必须让学生掌握鼠标操作的基本知识。另外,计算机教育是技术性和实践性很强的一门课程,有些问题单凭教师讲解,很难让学生理解掌握。如何使学生打下坚实的基础呢?我们可以利用技能操作来巩固基础知识。譬如在讲五笔输入法这课时,我们只需要在理论课上讲清五笔规律和拆字规则,再通过上机操作进行强化训练,将所讲的理论在实践中得到应用,两者通过动手实际操作而联系起来,这样,基础知识扎实了,输入速度也逐渐提高了。

二、注重学生能力的培养

技工学校是培养高技能人才的基地,为了更好地增强劳动者的就业能力和创业能力,使劳动者更多更好地掌握计算机操作技能,使其具有较好的专业基础知识和较强的专业实践操作技能,在教学过程中就更应注重培养学生的以下几种能力。

1.自学能力。计算机发展十分迅猛,更新速度加快,硬件技术不断推陈出新,软件版本不断升级,因此培养学生的自学能力就显得尤为重要了。计算机的教学不同于其他基础课程具有稳定性,有许许多多新的软件,教师还没来得及讲解,就已经被淘汰了。像我们计算机专业的老师,大学学的是DOS、Windows97、98系统等,现在教的是WindowsXP、2003系统,新系统的掌握靠的就是自学。当你在教学生Windows2003的时候,WindowVista系统又普及了。因此,学生要想跟上时代的步伐,就不得不加强培养自学能力。教会学生自强不息,就等于给了他们生命的茁壮和饱满。在掌握了基础的理论知识之后,充分、深刻领会其含义,加以升华,有计划地进行自学,这样才能真正的做到“无师自通”。

2.实践能力。要想掌握真正的本领,实践是必不可少的。计算机的操作就是一种实践过程,它既是一种现代高科技机器操作的训练,也是一种对理论知识掌握的检验。通过操作,可以提高对计算机的驾驭能力,熟练掌握各种操作技巧和技能,为以后更好地利用现代化的信息手段打下坚实的基础。

在实际教学中,有些问题理论上老是无法讲清,或者说讲完也是模棱两可的,很抽象,但只要一上机,鼠标一点,既直观又生动,学生易于掌握。因而教学应采用在多媒体教室,微机边演示学生边操作,实现一体化教学。这样一来,既提高了学生的实践能力,也帮助学生理清了思路,把握了重点,同时对模棱两可的问题还可上机实践。

3.创新能力。所有优秀的教师都希望自己的学生超过自己,也希望以后的学生再超过自己教过的学生,这符合社会的发展。在计算机教学中,学生的创新能力,主要表现在创造性地完成学习任务的活动中。为学生提供的一切教学实践活动,既可以成为培养和发展学生创造力的环境和条件,也可以成为阻碍学生创造的精神束缚。因此,在计算机教学过程中,要鼓励学生学会大胆的去猜想、判断,要有意识地加强创造性的计算机活动,在活动中养成学生勤思考的习惯,碰到问题要问“为什么”,解决问题后要进行反思,总结活动经验。在学习中学会产生疑问,培养学生不受固定模式约束的能力,并帮助学生去积极克服思维定式,要将其猜想作为逻辑推理的一种形式,培养学生进行举一反三的能力。

总之,计算机教学就是要认准方向,夯实理论基础,注重学生素质的培养。这符合职业教育对学生培训的要求,也是人才市场对劳动者条件的基本需求,只有这样才能满足社会对职业教育的要求,才能有职业教育发展的空间,这才是其教学的意义。

参考文献:

[1]谢希仁.计算机网络[M].大连:大连理工大学出版社,2004.

第9篇

1.充分考虑各专业差别，开展计算机基础教学。

根据各专业的不同需求和学生的自身发展需求以及国家信息化的要求，笔者所在的黑龙江科技大学为不同专业的学生开设了《计算机程序设计基础（VB）》课程和《计算机程序设计基础（C）》课程。例如，对电子信息类专业，开设《计算机程序设计基础（C）》课程；对信息管理类专业，开设《计算机程序设计基础（VB）》课程。

2.理念先进，服务人才培养定位，教学目标明确。

以我校应用型人才培养为目标，在教学过程中，始终坚持“以学生为主体、以教师为主导”的教学理念，提倡“自主、合作、探究、创新”，不断改革教学方法和手段，鼓励学生进行研究式学习、自主式学习、资源式学习和协作式学习，注重对学生四个方面的能力培养：通过计算机、网络及信息技术基本原理、基本知识的讲授，掌握计算机分析问题、解决问题的基本方法，培养学生对计算机的认知能力；通过计算机数据处理、多媒体技术及程序设计知识的讲解，培养学生应用计算机解决问题的能力；通过熟练掌握与运用计算机与网络技术，有效地表达思想，掌握基于信息技术的团队协作方式，接受信息社会道德规范的约束，并自觉承担相应的社会责任，培养学生依托信息技术的共处能力；通过对信息的获取、分析、评价和吸收，培养学生的自我学习能力。

二、课程服务专业思想的实施

根据我们多年在计算机基础教育改革实践过程中积累的经验，改革的核心在于“以学生为主体，以教师为主导”和为专业服务的“计算机应用能力培养”的教学模式和方法。我校计算机基础教育与学生专业结合的做法是在教学手段和模式富有建设性成效的基础上积极主动思考，结合了我校办学的主导思想和特色并有了创新性发展。从几年的实践过程看，做法日渐科学，效果积极显著。具体做法：“积累、实践、服务”相结合。

1.及时与专业负责人进行沟通，与专业对接。

第一学期开学前，通过与学生所在院系教学负责人、专业建设负责人沟通等方式，实现课程内容与专业需要的对接，重新定位，按照专业需求调整教学内容，使课程内容满足专业培养目标的需要。即每学期在制定计算机基础课程授课计划时，请专业负责人或骨干教师参与，根据各专业需要提出合理的意见和建议，充分了解各专业学生对计算机应用技能的需求，从而对课程内容及时做出调整和修订。

2.提高课程组教师的计算机能力培训。

课程组的教师积极参与实习、实训、毕业设计和实践锻炼等环节，不断提高自身的实践水平，实现教学水平与专业能力培养的需要对接。同时，课程组的多名教师通过到企业挂职锻炼及时了解社会对计算机能力的实际需要，也了解到学生将来的就业趋势，在提高自身能力的同时，也保持了计算机教育的实用性和先进性，为培养学生的计算机能力作出了充分的准备。

3.为学校各专业的大四学生，进行毕业论文排版指导，发挥服务作用。

随着用人单位对大学毕业生计算机能力的要求有增无减，计算机水平高低已经成为衡量大学生业务素质与能力的突出标志之一。因此，我校计算机基础教育“课程服务专业”的理念和做法既符合教育部对普通本科院校提出的“应用型本科教育”的内涵所指，也符合我校的三大教育理念。作为我校的特色项目，必定对于促进学生终身学习和主动应用计算机起到积极的推动作用。

4.根据专业需要重新整合教学内容，探索为专业课服务的途径与方法。

在计算机教学过程中，我们打破了原有的学科体系，按照学生能力培养体系重新组织教学内容和教学方法，将相关的理论课程重新整合、重组。如在讲计算机程序设计时，重点针对专业的实际问题进行程序分析。新体系淡化了基础课与专业课的界线，实际了知识整合、交叉安排，加强了针对性和实用性，目的是更好地为学生专业技能培养服务。

5.加大实践教学环节，提升学生实际操作能力，为专业服务奠定基础。

计算机基础教学建立了相对独立的实践教学环节，加大了实践教学在教学计划中所占的比例，强调实践与实习，实验的目的不是为了验证理论，而是为了培养学生的技术应用和实际动手能力。同时，在授课计划中还安排了多项相对独立、逐步提升的阶段性技能与综合性实验与训练，不断提高学生的实践操作能力。

6.课程组教师需要了解相关专业课教学重点，积极主动地为专业课服务。

课程组教师通过与相关专业负责人及骨干教师的沟通，以及与专业课教师之间相互听课，及时地了解了专业急需用计算机解决的相关知识与问题，在备课和授课过程中都会将此部分内容作为重点进行讲解，为今后学生利用计算机解决专业知识打下了坚实的基础。

7.开发了自主学习，课程服务专业的网站。

为了提高学生的自主学习能力，课程组开发了计算机基础系列课程网站，网站中包括了课程的大纲、授课计划、课件、习题、名师视频等资料，方便了学生资料的获取。同时，网站还重点设置了“专业学习模块”，针对不同的专业，根据各个专业对计算机能力的需要设置了不同的模拟试题，极大地调动了学生的学习主动性，激发了学生的学习兴趣。

8.适应专业特点，精心设计案例。

案例式教学方法的实施是提高计算机基础课程教学质量的有效途径之一。为了更好地做到课程服务专业，需要授课教师在案例设计之前需要与专业知识进行对接，对案例进行反复斟酌、思考与设计，好的案例可以帮助学生更好地记忆基本概念，理解所学知识，掌握基本技能。如在对会计专业进行案例设计时，要尽可能将具有专业特色的案例融入教学过程中。在安排案例教学时有意识穿插更具会计专业特色的实例，在学习Word时，可以设计“财务报表”、“月份财务分析表”、“资产负债表”等案例，使学生在练习了表格排版的同时，了解了财务报表、财务分析表及资产负债表应包含的基本信息，与会计专业基础课有了更好的结合。在讲解Excel时，可以重点与财务相关的公式与函数。在讲授PPT时，可以利用PPT内容提示向导、母版的改造、PPT中表格和图表的插入等操作，制作财务报告幻灯片，向股东和投资人介绍公司的财务状况等。通过这些有针对性的、与专业知识相结合的案例讲解，并结合布置一些有挑战性或应用性或有乐趣的任务、习题，使学生对计算机基础课的学习兴趣大大提高。

三、结论

第10篇

(一)高职计算机课程的特点

1、内容实用性强。高职计算机课程内容实用性强的特点是由高职学校本身的性质决定的。高职学校属于职业学校的一种，它主要以培养应用型人才为目标，因此，计算机课程的内容设计和普通高校是不一样的。这就要求教师在教学设计的过程中，多设计让学生自作的环节。

2、应用领域广。高职学生在校时间短，而且毕业后就要进入工作岗位，为了满足社会对计算机人才的追求，课程内容就显得很全面，其应用范围非常广，涉及到社会的各个方面。因此，教师在教学设计的过程中要充分考虑到这一点，多设计出针对不同领域的教学内容。

3、逐步增加难度。一般而言，高职学生进校时的计算机理论水平不够，学习计算机知识不能一蹴而就，而是要从基础的开始学。因此课程的安排也是从易到难的过程，教师在教学设计时应充分考虑到这一点，不能一开始就设计过难的环节。

(二)高职计算机教学设计中的问题

1、没有按照整体性的原则进行教学。教师在教学的过程中没有考虑到高职学生的实际情况，只是教给学生单一的计算机知识，而没有用整体性的思维进行教学。例如:教学生制作广告时，只是教学生Flas应该怎样做，文字怎样编辑，而不是直接以某一广告为案例展开教学，这样不符合高职生学习时间短、学习内容多的实际情况。

2、没有照顾到学习基础薄弱的情况。正如前面所说，高职学生关于计算机知识的储备不是很多，因此在教学的过程中要逐步进行。很多教师为了在短时间内完成多任务的教学，不顾学生基础薄弱的实际情况，实行式的教学，学生不能有效地吸收，不但没有收到预期的效果，还让学生对学习失去了兴趣。

3、没有给学生充分的练习机会。在高职学生的计算机教学过程中，应该是学生练习为主、教师讲解为辅的模式。但是在实际情况中，却变成了教师是课堂的主体，学生练习的机会很少，这和高职院校培养应用型人才的目标是相违背的。

二、如何将教学设计理念有效地运用于高职计算机课程教学

教学设计就是要解决教什么、怎样教、怎样评价的问题，故将教学设计理念运用于高职计算机课程教学也就是要注意这三个方面的问题。

(一)高职计算机课程应该教什么

1、教学生广泛而实用的技术。关于广泛的技术，意思是教师要在教学目标的要求下，结合社会的需要，及时调整自己的教学内容，使学生尽量在较短的时间内掌握最多的知识，以便最好地适应工作岗位。但广泛并不代表走马观花，什么技术都教，什么又都浅尝辄止，不进行深入学习，这里的广泛也是要有重点的。关于实用，对于高职生，教师不能大谈特谈理论知识，研究计算机的发展史等做法都是不行的。而是要教学生怎样处理实际问题，不至于在工作中一筹莫展。

2、教学生学习处理问题的方法。高职学生的学习时间短，在校期间掌握所有和计算机相关的知识是不可能的，作为教师，要教会学生处理相关问题的能力。以便于学生在以后的工作中遇到不懂的问题能够灵活处理，这就需要教师在平时的教学中额外设计一些较难的问题供学生练习，形成解决问题的敏感度。

(二)高职计算机课程怎么教

1、进行小步子教学。考虑到高职学生基础薄弱的问题，在教学的过程中，教师应该从易到难，让学生先适应计算机课程的节奏。教师要保持耐心，不能因为开始几节课学生跟不上速度、没有达到预定的教学目标就对学生失去兴趣。

2、教师应不断改进自己的教学策略。在经过几节课后，教师应该已经对学生的特点、学生对知识的接受程度有了一定的了解。学生在哪些方面吸收较快的，教师可以继续保持，哪些方面吸收较慢的，教师可以对自己的教学方法、教学内容作相应的调整，以促进课堂更好地进行。

(三)高职计算机课程怎样评价

1、多布置实际操作任务。对于实用性很强的课程，评价学生这门课的学习情况，肯定不能用原始的考勤率、回答问题的次数等这些作为标准，而要偏向于实际操作能力。教师可以从生活中获取灵感，布

置一些实际的灵活的任务，来考核学生的实际操作能力和解决问题的能力。

2、多参考平时成绩。对于高职计算机课程，显然不能用传统的期末考试的办法，而应该参考平时的每一次实际操练中。某一次成绩会带有偶然性，而平时的无数次操作则大致可以反映学生学习了这门课程后在计算机操作上的真实水平，防止考核过程中出现的不确定性影响评价结果。

三、结束语

第11篇

随着军队院校教育转型的深入，越来越多的教员开始尝试由原来的“讲座式”教学转变为“引导式”，开始强调学员是学习的主体，学习的过程是学员主动探索、发现问题、意义建构的过程。然而教学模式的转变不能仅仅局限于形式，更重要的是教师自身的角色定位和职能转变。教师固有的教学理念、思维方式、行为习惯在短时间内无法完全转变，教学改革困难重重。没有长效的支撑工具，教学改革的课堂效果依旧不佳。为了应对各种考试，教员更多关注的是课堂中及课后的补漏，这样的教学改革依然未摆脱传统教学模式的干扰。

2基于导学案的翻转课堂教学设计

传统教学过程通常包括知识传授和知识内化两个阶段[1]。其中知识传授通过教师在课堂中的讲授来完成，知识内化则需要学员在课后通过作业、练习来完成。我们认为，近期兴起的翻转课堂教学模式可以适应军校学员的学习方式，满足计算机公共课程的教学需求。翻转课堂教学将这两个阶段的任务从时间、空间进行了颠倒。知识的传授由学员课前借助于各种形式的教学资源来完成；课堂中老师则关注学生对知识的理解、内化，师生之间通过交互共同完成这一目标。教学过程的颠倒使得其中的各个环节也随之发生变化。笔者借鉴其他研究者的教学模式[2-6]，结合军校教学的实际情况，考虑军校学员的学习特点，构建了针对军校学员的翻转课堂教学设计模型。该模型依照教学活动的发生时序，按课前、课中、课后3个阶段进行教学活动设计，如图1所示。

2.1课前阶段教学设计

传统教学的课前准备，一般就是要求学员预习，为课堂中的讲授奠定基础。在翻转课堂中，课前阶段对知识传授所需要达到的水平提出了更高的要求——要超过传统课堂中集中讲授的教学效果，才可以进入到知识内化阶段。为了保证这一目标的达成，教员在课前承担的任务较传统课堂而言，可谓是颠覆性的。教员需在课前投入大量精力，提供丰富的教学资源有效地支撑学员的课前学习。教员需要设计完善的学习支架材料，如课程组在计算机公共课程教学中设计制作了《学员基本学情登记表》《课堂导学案材料》《学习团队信息表》《学员自我评价量表》《学员反思表》《学员过程性评价量规》等教学资料及配套软件，分别应用在获取学员学情背景、课前自学、团队学习等环节。针对军校学员的翻转课堂，教员除完成一般翻转课堂中的微视频设计制作外，考虑到军校学员学习时间、空间上的限制，专门设计了导学案，既采用了翻转教室的理念，又解决了军校学员利用网络不够便捷的现实。具体内容为：利用5~10分钟时间不等的微视频，将一次课内容中的重难点问题加以描述解释，深入剖析重要的知识点，而导学案的支架作用则体现在对整体知识框架的把握上。教员利用导学案明确学习目标，在学习导航中通过提出问题，作为衔接各知识点的线索，并且设置学习疑惑环节，教员通过学员填写的内容可以准确地了解学员在课前学习中遇到的主要困难，提前为课堂中的解惑答疑作准备。以网络技术与应用课程为例，课程围绕营区网络建设案例设计教学，导学案用于帮助学员掌握案例教学方法的特点，具备实现该案例的能力。在导学案中首先给出案例教学的整体思路、每一章节中与案例教学相关的知识点、每次课前学员需要学习的内容和需要掌握的知识；给出检查学员知识掌握程度的问题和实验，以便及时了解学员的知识掌握程度和案例教学中需要改进的地方，给出学员完成物理交换机和服务器配置的方法和思路以及团队合作方式。有了精心设计的微视频和导学案作为学习支架，学员通过观看微视频、填写导学案来完成传统课堂中知识传授这一过程，同时将疑难问题记录下来，带入课堂中，促进知识的内化，最终达成知识的重新建构，使得问题得到圆满解决。

2.2课堂教学活动设计

在翻转课堂中，教员依据学员在课前导学案中记录的疑惑，运用各种教学方法进行教学活动设计促进学员的成长和发展。具体可划分为以下3个阶段：1）确定问题。学员在课前已经完成了知识传授阶段的任务，教员可以通过查阅导学案，直接了解学员在课前学习中产生的困惑以及遇到的问题，在课堂教学活动之前对这些问题进行归纳分析，确定几类问题，以这些问题作为下一步分小组合作探究的依据。2）合作探究。教员确定问题后，学员分小组开展合作探究。每组围绕某一主题展开研讨，在这个过程中，学员可以和同伴讨论课前在导学案中记录的问题，或者围绕教员提出的问题发表自己的观点。在各组分开讨论期间，小组中的每个学员都应积极地参与其中，发表观点想法，通过交流、协作共同完成学习目标。每一个小组在合作探究阶段都会遇到不同的问题，在各个小组研讨中，教员要把握方向，随时关注各个小组的学习动态，对每个小组提供有针对性的、个性化的指导。在整个过程中，教员与学员之间始终保持积极有效的互动，通过教员与学员、学员与学员之间的交流、反馈，指导学员合作探究来构建、完善自身的知识体系。教员及时地对学员的探究活动进行评价，最终完成教学目标。导学案将成为师生交互过程中的有力工具，帮助建立师生之间的对话。在课堂中，有各小组成员与“导学案”的对话、小组成员间的交流，小组间的对话和师生间的沟通。这样一来，课堂就成了师生有效沟通交流的场所，教员也会逐渐成为与学生互动交流的亲切伙伴，建立起和谐的师生关系。3）结果展示与交流。经过组内的合作探究以后，小组必须进行总结梳理，将组内的收获通过某种形式展示出来，这一过程实际上也是巩固自己薄弱环节，强化重难点知识的过程。各小组将自己遇到的问题以及解决的过程、思路和其他小组进行交流、展示，分享收获。之后，教员集中各个小组共性问题、疑难问题以及教学目标中的重难点，结合导学案统一讲授，最后宏观性地梳理整节课的知识体系脉络，让学员对本课内容形成整体理解，帮助学员将之前零散的知识串联起来。此时，导学案就是一个有效的工具，学员依据导学案的记录，可以更为清晰地看到自己的整个学习过程，也便于对这一次课进行总结。

2.3课后拓展学习活动的设计

计算机公共课程教学授课对象涉及面广，学员水平差异尤为明显。对于计算机能力较强的学员，可以探究导学案中设定的难度较高的课后拓展学习活动，同时学习翻转教学平台上提供的、有利于拓展视野的教学资源。实践环节是最容易体现学员水平参差不齐的一环，可以为计算机能力薄弱的学员提供更为详细的微视频，学员可以在实践环节中随时查看学习，以弥补理论课堂的不足，减轻教员指导压力，提高学员的实践效果。

2.4评价与反馈

高效的课堂离不开合理的评价方式，及时有效的评价反馈对学员进一步的学习具有良好的促进作用，这也是翻转课堂教学设计中不可忽略的部分。我们在计算机基础课程实践中，以多渠道、多样化的评价方式为学员提供了有效的评价反馈。（1）课堂中教员实时评价。根据计算机课程特点，教员带领学员一起使用VBA开发了基于Excel的课堂实时评价软件，软件能够实现对学员的实时评价记录，评价结果记录在《学员过程性评价登记表》中，学员可实时查看到自己的日常表现评价。（2）个人反思与自评。学员通过学习支架材料中的《个人反思表》和《课程自我评价量规》进行反思和自我评价，从学员个人的角度对自己在学习中的表现和取得的结果进行定性与定量评价，让学员认识自己、改进自己。（3）作品展示，学员互评。计算机课程作业多为实践性内容，我们建立了课程成果网络展厅，将学员完成的作业、小组作品在网络展厅中进行展出，这给学员带来了“面子”上的压力，学员会更加认真地完成学习任务，同时还在教员的引导下开展竞赛，实现学员之间的互评。（4）教员综合评价。在小组汇报、学员互评后，教员对学员进行综合性的评价。

3结语

第12篇

1.1精讲多练,讲练结合

核心:以学生为主现在的教育模式要求从以前的教师为主、学生为辅向现在的以学生为主、教师为辅的模式转变。教师的角色从知识的传授者转变为学生学习的引导者,课堂教学的管理者转变为学生学习的促进者。计算机应用基础课更是如此,教师要精讲,让学生多练,真正实现将课堂还给学生。通过做中学、学中做不知不觉掌握了该节课的基本技能,并通过基础练习、巩固练习、提升练习使学生的技能进一步得到巩固和提高。真正达到向动手动脑的应用技能型人才转变。

1.2任务驱动教学法

核心:创设有效的、贴近学生生活的学习情境教师通过巧妙的教学设计,创设贴近学生生活的学习情境。有效的学习情境能让学生身临其境,有感而发,从而引导激发学生的学习兴趣和灵感,激发他们的求知欲。然后通过设置一个一个的任务,让学生完成。小的、简单的任务由学生独立完成,大的、较难的任务由小组合作完成。通过这种把大的问题细化,把难的问题简单化的方式,既能激发学生的求知欲又能锻炼学生的自主学习能力。使学生体验到成就感,从而不对该门课失去兴趣。

1.3分组合作法

核心:不同层次水平的学生分为一组师生通过一段时间的认识和了解,由教师对全班学生进行分组。一般为4-5人一组。不同层次水平的学生平均分配,使各小组水平均衡。组长由教师指定。一般为有责任心,计算机水平相对较好,能指挥协调小组内部成员的学生担任。分组完成后,每节课较难的教学任务由各小组合作完成。根据不同的教学任务,每次小组合作的形式也不同。可以以角色扮演的形式完成,也可以由组长分配指定任务由小组成员独立完成,也可以集思广益共同完成。教师在这个环节只起到协助、指导的作用。最后每小组指派一人代表该小组展示交流该组作品。通过小组合作环节,既能使学生学会与他人合作交流,又可以确保该组每个成员的水平都得到提升,更好地掌握该节课的知识技能。通过展示交流环节,即展示了自己又学习了他人,开阔了思路,提升了自我审美能力,还能更好地发挥中职生爱表现的个性,充分地体验成功的喜悦。每节课结束前统计各小组的成绩,期末评选出成绩最好的小组并颁发奖品。通过奖励的激励也可以激发学生的求知欲和求胜心。

1.4重过程轻结果

核心:与考证挂钩。新课改要求全面考核每一个学生的各个方面。不再像以前只是单纯的看重考试的结果。考核评价要求多方面。该研究者的课程考核机制是平时占80%,考试成绩占20%。而平时考核中每节课都要求学生进行一个自我评价、互相评价、教师评价,但即使这样也不足以让一些学生重视该学科。该校的做法是这门课必须参加考证考试,而这个证书和中职毕业证书挂钩。这样一来就促使一些学生不得不适当的重视一下计算机基础课。同样的,该研究者看到其他的学校不单要求这门课还要求学生拿到一些其他的证书,比如:普通话、打字录入、外语口语等等。这样做的好处是不单可以提升向社会输送的生源质量还可以提高学生的基本素养,更可以改变一下文化课的尴尬处境。

2结语

第13篇

目前部分学校对大学计算机基础这门课程的教学评价方式单一，用学生参加国家级计算机考试过关率来衡量，这样将导致教师的授课重点单纯集中在考试内容上，学习这门课程的精力集中在考试的相关内容上，导致学生追求考试合格率。造成与实际应用脱节，如部分学生在写论文，或者社团活动中连简单的排版都不会应用。

2大学计算机基础教学改革措施

1)案例教学

在教学中，通过课程内容的讲解来帮助学生由浅入深地掌握教材中的基本内容和相关知识点，在课堂一问一答过程中，吸引学生的注意力，从而使学生能轻松掌握基本知识点、概念，活跃学生的思维，并使学生能自主分析，逐步提高学生理解、思考、表达、分析的能力，从而达到教学目的。如在讲信息安全这一章时，采用案例讲解分析、概念分析、课堂问答、幻灯片演示、图表讲解等方式来完成教学任务。整个单元的讲课以案例“不翼而飞的存款”为例引入信息加密的概念，从而培养起学生对信息安全的正确概念和对整个课程的兴趣。由每个学生上网查询资料、整理企业案例，让学生在结合教学内容的同时，访问相关的精品课程网站，阅读教师指定的参考资料，最后完成给定实验题目，并写出实验报告，帮助学生消化课堂上所讲授的基本知识点。

2)开设第二课堂教学，注重课外实践活动

在教学的过程中，我发现学生喜欢实用性的技术，对于理论等不是很感兴趣，喜欢能够看得见、能够动手试一试的学习方式，而且更加关心这些知识或者技术能否在今后有用。学生们的这种心情可以理解，但是，我觉得大学教育阶段除了知识教授之外，还需要开阔学生的知识视野，开设第二课堂教学。为了提高计算机基础知识的学习和应用技能，有限的课堂教学是不能满足需求，尤其对于计算机基础知识较好的学生，如何培养他们的创新学习，培养他们的计算机信息素养，正确引导他们的兴趣。为此，我们每年举办全院性的计算机基础知识和操作技能大赛。如多媒体设计大赛、计算机基本技能大赛、编程大赛等形式多样的比赛活动，设立计算机协会、网络协会，组织学生参与课题小组。丰富了校园文化，极大地激发了学生学习计算机的兴趣，即提高学生的计算机应用能力，又锻炼了学生自主学习的能力。培养了学生解决问题的思维能力、团队协作能力及创新能力，我院参加河南省ACM大赛，荣获三等奖。

3)注重理论与工程实践相结合

在全面学习专业理论知识的同时，深入了解信息技术应用的环境，将会使所学的知识与实际应用相结合，更加全面深刻地理解专业理论知识。在课程学习阶段就参加科研实践活动是理论与工程实践结合的方式之一。另一方面在课堂教学中引入实践活动有利于培养学习中的具体技能，如复杂的文字处理工作等，这些技能经过亲历亲为的锻炼将会更好的掌握。所以在课程教学过程中理论与实践结合方式要更加注重，本门课程所讲述的内容在今后的学习工作中有什么样的用途，以及如何在灵活的应用本门课程的知识。所以在课程教学中，在保证所讲述课程知识体系完整的前提下，需要注意尽量阐述课程知识的应用。将会进一步提高所学知识的被理解程度，提高学习效率。开拓学生的思路，锻炼学生解决实际问题的能力。

4)基础课要系统、透彻，专业课程要覆盖全面

基础课程属于学生专业知识体系的基本盘，是学生基础知识向专业知识延伸的过渡。掌握基础知识使学生在今后的学习中可以举一反三，不断扩展自身知识面。因此在课程教学中要充分注意课程知识结构的系统性和完整性，要把知识结构之间的联系和相互影响关系讲述明确，尽量建立起概念和理念，是学生对知识的掌握达到理性的认识水平。计算机专业是一个不断发展的学科。各种新技术和新思想不断涌现。因此其课程内容可能具有很快的更新速度。课程教学要能够准确地反正这种变化。但是由于其变化的迅速，我们很难在课堂上将每一个变化都讲解透彻。所以一个可行的办法就是在讲好专业基础课的前提下，尽可能使专业课程的覆盖面广，让同学们对该部分知识有一个感性的认识。具体理性的理解则可以让其在后期的具体工作中继续锻炼提高，升华为理性认识。在专业课程教学过程全面性可以包括为两类：一是要覆盖本专业课程所涉及领域的最新科研进展；第二是要尽量把本课程所涉及领域的发展历程描述清楚，阐述清楚不同历史进程之间的衔接关系。对于一些比较新的领域，可以对其近似的知识体系进行综合的阐述。

5)要重视提升理论水平高度

在课程教学过程中要注意同学们理论水平的提升。理论水评的提升反映在两个方面：一是对理论知识的掌握，二是从实际的工作中发现问题，总结和提出问题的能力。所以在课程学习过程中注意引导学生能够发现问题和总结问题，以及什么样的问题才是科学问题等，提高学生对总结和发现问题的感觉。课程学习阶段虽然很难让同学们熟练掌握发现和提出问题的能力，但是至少可以提升大家对理论水平提升的兴趣和积极性，为其在今后的学习工作中打下一定的基础。

6)当好导演，引导学生自主学习

研讨式教学是一种在老师的指导下，通过老师设计“问题”，激发学生去思考、设计、总结和报告，由学生自主完成。让学生通过自主学习获取知识、发展智力和培养创新能力的教学方式。在教学活动中需要老师的指导，教师以问题为载体，创设一种类似科学研究的情境和途径，引导学生通过开展导向性的专题研究和讨论，让学生通过自己的思维和亲身实践去获取知识。培养学生独立完成学习任务的能力，让学生树立起自主学习的信心。学会解决实际问题的方法，为以后的学习研究奠定基础。知识教授很重要，兴趣教学也很重要。因此，我们还需要讲究教学的艺术，大量的知识灌输，学生可能兴趣不大。应多举实例，多联系信息时代的新技术。同时，把知识教授转化为一种问题解决的过程，启发大家共同思考，共同学习。

7)培养学生的创新能力

在讲授课程的过程中，注重引导学生总结前人创新方法。让学生有意识地分析前人如何在当时的知识框架和一般看法之上，独辟蹊径，取得自己的成果。通过这样的实例，学生就会了解前人的创新方法和思路，为我所用。鼓励学生在自己想法的基础上继续研究，做出成绩。对于课程内容相关的问题，如果学生有自己的想法，作为老师，最好能够进行鼓励；如果学生思考方向有更深的内容可做，并且符合学生的研究方向，可以引导学生继续做下去。平时作业中，设置一些开放问题，有意识的锻炼学生的创新能力。作业中的一部分当然应该是锻炼基本能力和基本知识的问题，但除此之外，可以设置一些没有标准答案的问题，让学生发挥自己的思考能力和创新能力，得出自己的答案。

3结束语

第14篇

通过对最近几年的计算机公共课的教学研究与实践，认为我国普遍高校非计算机专业的计算机基础教学普遍存在以下问题。

1.1教学内容问题。

目前我国高校开设的面向非计算机专业开设的计算机基础课程比较少，教学内容亟需更新。在计算机网络、数据库、多媒体等应用技术飞速发展的今天，教学内容相对陈旧，不能及时更新，也未能考虑不同层次学生的学习水平，授课内容没有结合各专业的特点来展开，可能会忽略计算机在各专业领域内的应用性。

1.2教学模式问题。

在我国高校中非计算机专业的计算机基础课程教学中存在教学效率不高和教学与实践严重脱节的问题，教学环境也亟需改善。高校计算机基础课程的教学模式还采用课堂教学和相关实验结合的方式，存在非常大的局限性。这种模式不能给学生主动实践的机会，也无法发挥学生的主观能动性。而且在对学生的培养过程中，没有充分认识到学生存在的多方面的个体差异，导致学生的学习兴趣下降，影响教学的开展，教学效果整体比较差。

1.3教学手段问题。

目前，高校在非计算机专业的计算机基础课程教学中，大多采用统一的教学方法和手段进行课堂上课和实验教学，不但顾及不到学生的个体差异，也无法了解学生对知识的掌握程度。这样导致学生不能全面理解教学内容，学习目的不明确，积极性不高，影响学生学习效果。

1.4考核方式问题。

目前，非计算机专业学生的计算机基础考试多采用笔试或上机考试的方式。无论是笔试还是上机考试，考试成绩受到批改老师的主观影响较大。尤其是上机考试，每次考试都要复制上千张软盘，由于软盘质量问题，每次考试总会有相当一部分学生出现软盘打不开的现象，影响学生的考试心情和考试进度。

2.高校非计算机专业的计算机基础课程教学的改革建议

2.1建立科学的课程体系。

在教学过程中，学生的计算机水平逐年上升，可以赋予学生选择相关课程的自由度。非计算机专业的计算机课程可以根据知识深度分成3个层次：基础层，应用层和深化层。这三个层次分别对应计算机基础课程、计算机应用课程和计算机深化课程的学习。

2.2构建新型的教学模式。

高校应该构建新型的教学模式，重视教与学两个部分。可以运用以计算机为基础的现代多种媒体，将教学信息组织超文本化。在教学过程中，注重调动学生学习的主动性，培养学生的“发现式”学习能力，是学生不仅学会而且会学。

2.3完善教学手段。

在教学过程中应该制定“精讲多练、重在实验指导”的教学方法，充分利用校园网络，构建自主学习平台，促进非计算机专业的计算机基础课程教学和考试方式的改革。高校还可以成立公共计算机基础教学与研究中心，构建非计算机专业计算机基础教学、实验、软件开发为一体的基础教学与科研的重要基地。

2.4改进考核方法。

增加平时上机实验中的考核环节，随时掌握学生学习程度，训练其综合运用知识的能力。学生在解决问题时若有创新，就可以得到高分。

3.结论

第15篇

关键词：计算机文化基础；教学；思考

中图分类号：G42 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2012）06-0238-02

随着科技的进步和社会的发展，计算机与我们的生活越来越密切了，特别是互联网普及的今天。熟练掌握计算机的应用和操作已经是一种必备的能力了，更是我们这个时代的要求。《计算机文化基础》也就成为每个在校的学子必修的一门基础课程之一，但是在这门课程的教学当中出现一些问题，使这门课程的教学没有得到完善。

一、教学现状分析

（一）在校大一新生的计算机基础水平有差异

为了了解大一新生入学前计算机掌握水平，以便做好本学期的教学工作，我针对我所代课的班级进行了问卷调查。本问卷共有4页、31个客观题、5个主观题。两个班级的人数为116人也就是说我的样本容量为116，实发116份收回116份，回收率为100%。通过调查问卷数据的收集与归类，发现一些问题：

1、通过分类发现城市、城镇、农村不同地区的学生最早接触计算机的阶段不同，在此数据当中城市人数为16人、城镇人数为32人、农村人数为68人。结果如图：

从图中可以看出农村学生在小学以前没人接触过计算机而大部分都在初中阶段；城镇学生有人在小学之前就接触过计算机并且在小学阶段接触过计算机人数比率和初中差不多；从这两幅图可以看出农村学生没有城镇学生接触计算机早。从第三幅图可以看出城市学生大部分都在小学就接触电脑，并且小学之前接触计算机的比率要比城镇大，而农村和城镇的学生有大部分学生在高中才接触过。

2、通过问卷调查我们发现，大一新生在入学前计算机水平存在着差距，导致这种差距的原因可能和学校、家庭、社会有关系，有的同学小学就开始学计算机而有的同学高中才学，由于接触计算机时间的早与晚都和学生的计算机水平息息相关；除此之外学生的计算机水平还和他们的家庭背景、学习背景、社会背景有关以及和自己本身的兴趣、动手能力、学习风格有关，所以对于《大学计算机基础》这门课，由于生源所在地、学校、家庭背景的不同，导致大一新生在学计算机文化基础这门课时无论在计算机知识还是能力方面存在着明显的差异。通过问卷数据表明，学生在计算机起点水平、学习兴趣、自学能力、学习态度、认知风格等方面存在很大的差异。因此为了提高教学效果，在教学过程中应该基于学生的差异水平来进行课程的设计。

（二）学生对基础课程不重视，从而影响到教学质量

由于当前电脑的普及程度比较高，使学生在中学或者小学都多少接触过这方面的学习，虽然不系统但是都能掌握一些基本的操作方法和原理。这就导致了在学生的意识当中认为自己已经掌握了这些基本东西，认为这门课程已经没必要在学了，已经失去了新鲜感。所以在老师上课的时候就不好好听课，认为可学可不学，以至于最后计算机基础知识掌握不够扎实。

（三）对学生管理程度不够，硬件设施跟不上

由于学生对这门课程的重视程度不够，导致了在教学过程中老师布置的操做训练完成的质量不尽人意。所以在课堂教学中要提高教学质量，除了老师要不断的提高自己的教学水平还要想尽办法激起学生对课程学习的兴趣，最重要的是要如何做好学生的管理和监督，从而提高教学水平。另外，随着各个高校规模的扩大和招生力度的加大，原来的教学设备就显得相对不足，这也是影响教学方面的一个原因。

二、如何提高教学水平

（一）因材施教分组学习

由于学生前期的计算机水平不一样，采取统一的教课方式效果不明显。因此，可以采用“分组教学法”来因材施教。但是这种方法要求在老师讲课以前，采用测试，调查，问话等方法来了解学生的计算机基础水平。在这样的前提下，可以把学生分成“计算机基础水平优秀组，计算机基础水平一般组和计算机基础水平入门组”三个小组来对待。

在讲课的时候，不同组的学生学习不同的学习内容。对计算机基础水平优秀的学生设置一些高级的练习内容。对计算机基础水平一般的学生，按照教材上的内容一步一步的教使其计算机基础知识扎实求精。对计算机水平入门阶段的学生，教一些初级知识使其操作水平更加熟练，让他努力练习赶上一般学员。这样的话就实现了因材施教的目的。

（二）利用“责任分工，协作学习”的方法提高教学质量

“责任分工，协作学习”顾名思义是把学生分成小的团队，让他们为完成共同的学习目标相互协作，但是在协作的同时划分清明确的责任。

在这种学习方法中有四点要素是必须把握的：一是积极承担在完成共同任务中的个人责任；二是在共同目标的情况下相互帮助；三是对于个人完成的任务让小组共同把关，以及对活动成效进行评估等；四是相互信任自己的组员，做到有问题是相互及时沟通。

“责任分工，协作学习”还要求学生会倾听、会质疑、会组织。会倾听既是努力倾听别人的发言重点，不随意打断别人的发言，以便最后对小组成员的发言作出正确的评价；会质疑是指，在别人发言时有听不懂或者需要对方解释的问题，在对方发言后马上提出并解决。会组织是指，在每个小组都要轮流担任小组学习的主持和组织者，认真听取组员的意见最后正确的进行总结发言。这样的话，学生不但在相互交流中可以学到真正的知识，还可以产生新的想法培养自己的创新意识。并在活动中学会尊重他人，理解他人，共享知识等。

（三）充分发挥评价的功能，以此提高学习质量

为了全面的激发学生的学习热情，可以开展多种形式的评价，针对“责任分工，协作学习”可以采取自我评价和相互评价两种方式。

自我评价可以使学生在自我认识和自己反思上养成良好习惯。在自我评价的过程中可以使学生全面的认识自己、了解自己、感受自己。从参与情况、交流合作、学习动机等方面对自己做出正确评价。

学生认识和了解同伴的过程可以采取“互评”形式。在相互评价中可以提高学生的认知能力，沟通和交流协作能力。学会客观公平的对自己的伙伴进行评价。同时也有利于形成互相学习和帮助的良好氛围。

（四）及时了解掌握最新的软件知识和版本使教学跟的上社会发展

为了提高学生的学习计算机的兴趣，在理论教学中，适当穿插一些计算机行业的故事，甚至某一名称来历的掌故等，都能达到很好的吸引学生注意力的目的。如讲授Microsoft与IBM名词的时候，可讲授比尔盖茨的创业历程，从而激发学生自主学习，毕业后利用所学知识自主创业的积极性。而硬件、多媒体技术、网络技术是更新较快，尤其涉及硬件和网络运用时，更多的考虑到学生生活和学习中实际运用的需要，及时为学生补充最新的知识和一些使用技巧。

总之，计算机文化基础虽然是一门计算机的入门基础课，但要教好这么课需要我们教师不断的总结经验把握教学技巧。这样才能让每个学生有一个最扎实的计算机基本功。

参考文献：

[1]马晓丹，关海鸥.高校计算机文化基础课教学改革[J].高师理科学刊，2009（3）：95.