發(fā)布時間：2023-03-01 16:26:55
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的計算機程序設(shè)計論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：數(shù)學地質(zhì)，數(shù)值分析，C語言程序設(shè)計，教學方法
數(shù)學地質(zhì)解決地質(zhì)問題的一般步驟或途徑如下：第一，進行地質(zhì)分析，定義地質(zhì)問題和地質(zhì)變量，建立正確的地質(zhì)模型；第二，根據(jù)地質(zhì)模型選擇或研究適當?shù)臄?shù)學模型；第三，運用數(shù)值分析理論對數(shù)學模型進行求解；第四，運用C語言設(shè)計計算機程序，并上機試算；第五，對計算機輸出成果進行地質(zhì)成因解釋，對所研究的地質(zhì)問題作出定量的預測、評價和解答。為了很好地解決地質(zhì)問題，需要同時學好《數(shù)學地質(zhì)》、《數(shù)值分析》和《C語言程序設(shè)計》三門課程。本文將對《數(shù)學地質(zhì)》、《數(shù)值分析》和《C語言程序設(shè)計》三門課程的教學內(nèi)容和方法進行研究，并介紹瓦斯危險性預測數(shù)學地質(zhì)軟件的開發(fā)。
1數(shù)學地質(zhì)的教學內(nèi)容及方法
數(shù)學地質(zhì)（mathematicalgeology）是六十年代以來迅速形成的一門邊緣學科。它是地質(zhì)學與數(shù)學及電于計算機相結(jié)合的產(chǎn)物，目的是從量的方面研究和解決地質(zhì)科學問題。它的出現(xiàn)反映地質(zhì)學從定性的描述階段向著定量研究發(fā)展的新趨勢，為地質(zhì)學開辟了新的發(fā)展途徑。數(shù)學地質(zhì)方法的應用范圍是極其廣泛的，幾乎滲透到地質(zhì)學的各個領(lǐng)域。
1.1 數(shù)學地質(zhì)的教學內(nèi)容
數(shù)學地質(zhì)的研究對象包括地質(zhì)作用、地質(zhì)產(chǎn)物和地質(zhì)工作方法。通過建立數(shù)學模型查明地質(zhì)運動的數(shù)量規(guī)律性。這種數(shù)量規(guī)律性具體表現(xiàn)為地質(zhì)體的數(shù)學特征、地質(zhì)現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律以及地質(zhì)勘探工作中存在的概率法則。其內(nèi)容可概括為以下3個方面：①查明地質(zhì)體數(shù)學特征，建立地質(zhì)產(chǎn)物的數(shù)學模型。例如礦體數(shù)學特征是指礦體厚度、品位等標志變化的數(shù)量規(guī)律性。按其屬性可劃分為礦體幾何特征、空間特征、統(tǒng)計特征和結(jié)構(gòu)特征等4類。比如，盡管礦產(chǎn)有多種多樣,但礦石有用組分品位的統(tǒng)計分布卻服從正態(tài)分布、對數(shù)正態(tài)分布等有限的幾種分布律。從它們的分布特征可以分析判斷其成因特點，而且各類數(shù)學特征還具有不同的勘探效應。②研究地質(zhì)作用中的各種因素及其相互關(guān)系，建立地質(zhì)過程的數(shù)學模型。如盆地沉積過程的數(shù)學模型，地層剖面的計算機模擬，巖漿結(jié)晶過程的馬爾柯夫鏈分析等。③研究適合地質(zhì)任務和地質(zhì)數(shù)據(jù)特點的數(shù)學分析方法，建立地質(zhì)工作方法的數(shù)學模型。論文寫作，C語言程序設(shè)計。例如，對于地質(zhì)分類問題，可根據(jù)研究對象的多種定量指標，建立聚類分析或判別分析的數(shù)學模型，對所研究的地質(zhì)對象進行分類或判別。又如針對大量的描述性的地質(zhì)資料，通?？蓪⑵滢D(zhuǎn)化為0～1變量，建立各種二態(tài)變量的多元分析模型(邏輯信息模型、特征分析模型、數(shù)量化理論模型等)，以解決地質(zhì)成因分析和成礦遠景預測等各類地質(zhì)問題。論文寫作，C語言程序設(shè)計。
1.2 數(shù)學地質(zhì)的教學方法
數(shù)學地質(zhì)的教學方法可概括為：①數(shù)學模型法。應用最廣泛的是各種多元統(tǒng)計模型。例如用于地質(zhì)成因研究的因子分析、對應分析、非線性映射分析、典型相關(guān)分析；用于研究地質(zhì)空間變化趨勢的趨勢面分析和時間序列分析方法等。②概率法則和定量準則。由于地質(zhì)對象是在廣闊的空間、漫長的時間和復雜的介質(zhì)環(huán)境中形成發(fā)展和演變的，因此地質(zhì)現(xiàn)象在很大程度上受概率法則支配，且具有特定的數(shù)量規(guī)律性，這就要求數(shù)學地質(zhì)研究必須遵循和自覺運用概率法則和定量準則。同時，地質(zhì)觀測結(jié)果不可避免地帶有抽樣代表性誤差，因此對各種觀測結(jié)果或研究結(jié)論都要做出可靠概率的估計和精度評價。以礦產(chǎn)定量預測為例，不僅要求確定成礦遠景區(qū)的空間位置，而且應給出可能發(fā)現(xiàn)礦床的個數(shù)及規(guī)模，發(fā)現(xiàn)礦床的概率，查明找礦統(tǒng)計標志的信息量、找礦概率及有利成礦的數(shù)值區(qū)間等。
數(shù)學地質(zhì)的主要研究手段是電子計算機技術(shù)，其中包括：①地質(zhì)過程的計算機模擬，該項技術(shù)可以彌補物理模型法和實驗地質(zhì)學法的不足;②建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和地質(zhì)專家系統(tǒng),以便充分發(fā)掘和利用信息資源和專家經(jīng)驗；③計算機地質(zhì)制圖；④地質(zhì)多元統(tǒng)計計算及其他科學計算。
2數(shù)值分析的教學內(nèi)容及方法
數(shù)值分析(numericalanalysis)是研究分析用計算機求解數(shù)學計算問題的數(shù)值計算方法及其理論的學科，是數(shù)學的一個分支，它以數(shù)字計算機求解數(shù)學問題的理論和方法為研究對象。為計算數(shù)學的主體部分。
2.1 數(shù)值分析的教學內(nèi)容
運用數(shù)值分析解決問題的過程：實際問題→數(shù)學模型→數(shù)值計算方法→程序設(shè)計→上機計算求出結(jié)果。數(shù)值分析的教學內(nèi)容包括插值法，函數(shù)逼近，曲線擬和，數(shù)值積分，數(shù)值微分，解線性方程組的直接方法，解線性方程組的迭代法，非線性方程求根，常微分方程的數(shù)值解法。論文寫作，C語言程序設(shè)計。
數(shù)值分析具有如下特點：第一，面向計算機。第二，有可靠的理論分析。第三，要有好的計算復雜性。論文寫作，C語言程序設(shè)計。第四，要有數(shù)值實驗。第五，要對算法進行誤差分析。
2.2 數(shù)值分析的教學方法
根據(jù)數(shù)值分析的特點，教學時首先要注意掌握方法的基本原理和思想，要注意方法處理的技巧及其與計算機的結(jié)合，要重視誤差分析、收斂性及穩(wěn)定性的基本理論；其次，要通過例子，學習使用各種數(shù)值方法解決實際計算問題；最后，為了掌握數(shù)值分析的內(nèi)容，還應做一定數(shù)量的理論分析與計算練習，由于數(shù)值分析內(nèi)容包括了微積分、代數(shù)、常微分方程的數(shù)值方法，學生必須掌握好這幾門課的基本內(nèi)容才能學好這一課程。
3C語言程序設(shè)計的教學內(nèi)容及方法
C語言是一種計算機程序設(shè)計語言。論文寫作，C語言程序設(shè)計。它既有高級語言的特點，又具有匯編語言的特點。它可以作為系統(tǒng)設(shè)計語言，編寫工作系統(tǒng)應用程序，也可以作為應用程序設(shè)計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序。因此，它的應用范圍廣泛。
3.1 C語言程序設(shè)計的教學內(nèi)容
C語言程序設(shè)計主要有兩方面教學內(nèi)容：一是學習和掌握C語言的基本規(guī)則；二是掌握程序設(shè)計的方法和編程技巧。“規(guī)則”和“方法”即語言和算法，是本課程的兩條主線，二者不可偏廢其一。從一定意義上說，“方法”更重要，因為它是程序的靈魂。一旦掌握，有助于學生更快、更好地學習和使用其他的程序設(shè)計語言。
3.2 C語言程序設(shè)計的教學方法
C語言程序設(shè)計是一門實踐性很強的課程，對C語言初學者而言，除了要學習、熟記C語言的一些語法規(guī)則外，更重要的是多讀程序、多動手編寫程序。學習程序設(shè)計的一般規(guī)律是：先模仿，然后在模仿的基礎(chǔ)上改進，在改進的基礎(chǔ)上提高。做到善于思考，勤于練習，邊學邊練，舉一反三，學會“小題大做”，一題多解，這樣，才能成為一個優(yōu)秀的C程序員。
4瓦斯危險性預測數(shù)學地質(zhì)軟件的開發(fā)
瓦斯危險性預測包括瓦斯含量預測、瓦斯涌出量預測和瓦斯突出預測。在利用數(shù)學地質(zhì)技術(shù)進行瓦斯危險性預測時，需要進行大量的計算工作，一般要求用計算機完成其數(shù)學建模和未采區(qū)預測工作。隨著計算機軟硬件和可視化技術(shù)的發(fā)展，編制高速、高效、準確、靈活、用戶界面友善的數(shù)學地質(zhì)預測軟件，是瓦斯地質(zhì)研究向定量化發(fā)展的需要。論文寫作，C語言程序設(shè)計。
4.1 數(shù)學地質(zhì)模型的建立
瓦斯含量預測和瓦斯涌出量預測采用回歸分析建立數(shù)學模型，即通過規(guī)定因變量和自變量來確定變量之間的因果關(guān)系，建立回歸模型，并根據(jù)實測數(shù)據(jù)來求解模型的各個參數(shù)，然后評價回歸模型是否能夠很好的擬合實測數(shù)據(jù)；如果能夠很好的擬合，則可以根據(jù)自變量作進一步預測。
瓦斯突出預測采用判別分析建立數(shù)學模型，即按照一定的判別準則，建立一個或多個判別函數(shù)，用研究對象的大量資料確定判別函數(shù)中的待定系數(shù)，并計算判別指標。據(jù)此即可確定某一樣本屬于何類。
4.2 數(shù)學模型的求解
對建立的數(shù)學模型，采用迭代法對線性方程組進行求解，即利用計算機運算速度快、適合做重復性操作的特點，讓計算機對一組指令（或一定步驟）進行重復執(zhí)行，在每次執(zhí)行這組指令（或這些步驟）時，都從變量的原值推出它的一個新值。
4.3 數(shù)學地質(zhì)軟件的開發(fā)
采用C語言編寫計算機程序，開發(fā)數(shù)學地質(zhì)軟件。瓦斯危險性預測軟件的操作較為簡便，功能較為齊全。在軟件主界面菜單欄的菜單項下面，可分別進入瓦斯含量預測，瓦斯涌出量預測、瓦斯突出預測的對話框模塊。在對話框里分別輸入變量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)文件，運行數(shù)據(jù)文件，按下詳細資料或判別結(jié)果按鈕，可以查看運算結(jié)果。按下預測未知單元按鈕可進入預測對話框。
5結(jié)論
1）對數(shù)學地質(zhì)、數(shù)值分析、C語言程序設(shè)計教學內(nèi)容及方法的研究為解決地質(zhì)問題提供了便利途徑。
2）瓦斯危險性數(shù)學地質(zhì)軟件的開發(fā)較好地運用了數(shù)學地質(zhì)、數(shù)值分析、C語言程序設(shè)計的理論和方法，為數(shù)學地質(zhì)、數(shù)值分析、C語言程序設(shè)計的教學提供了應用實例。
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[論文摘要]計算機教學旨在使學生掌握信息技術(shù)、計算機程序設(shè)計及其他相關(guān)的基本知識,培養(yǎng)學生利用計算機分析問題、解決問題的能力,提高學生的計算機素質(zhì)。文章分析了高校非計算機專業(yè)計算機課程教學中存在的問題,并就如何通過教學改革,提高大學生的計算機應用能力進行了探討。
計算機教學主要是為學生提供計算機知識、能力等方面的教育,旨在使學生掌握信息技術(shù)、計算機程序設(shè)計及其他相關(guān)的基本知識,培養(yǎng)學生利用計算機分析問題、解決問題的能力,提高學生的計算機素質(zhì)。計算機課程是高校非計算機專業(yè)大學生計算機教育的必修課程,一般開設(shè)“信息技術(shù)基礎(chǔ)”和“visual basic程序設(shè)計”或“visual foxpro程序設(shè)計”兩門課程。在計算機課的教學過程中,存在很多問題,因此,有必要對該課程的教學進行改革。
一、非計算機專業(yè)計算機課程教學存在的問題
1.教學方法呆板,不能激發(fā)學生興趣。目前,計算機課程教學多采用黑板與投影儀相結(jié)合的方式,既可以板書又可用投影儀演示多媒體信息。但這種教學方法仍顯得有些呆板。第一,教學方法仍以教師為主導,忽視了學生的主體地位,師生缺少交流,學生只能被動接受,不能很好地調(diào)動學生的積極性和主觀能動性。第二,有些多媒體課件只是把黑板的內(nèi)容搬到了大屏幕上,多媒體教學的特點沒有真正體現(xiàn)出來。第三,對于非計算機專業(yè)的學生來說,計算機課的許多知識大都概念性、理論性強,內(nèi)容多且抽象,具有嚴密的邏輯性,因此,學習難度較大。有的學生會產(chǎn)生畏難情緒,學習積極性不高。還有些學生認為,這門課程和自己的專業(yè)沒多大關(guān)系,學習只是為了應付考試,這樣就失去了學習的興趣。
2.課時數(shù)偏少,不能完成教學任務。以邢臺學院(以下簡稱“我院”)非計算機專業(yè)計算機課的教學為例,我院非計算機專業(yè)的“計算機程序設(shè)計”課程安排在第二學期,每周3節(jié)課(2節(jié)理論+1節(jié)實驗),實際教學周數(shù)為每學期15～16周,實際總課時為45～48節(jié)。而大多數(shù)學生的計算機基礎(chǔ)較差,根本沒學過編程,在教學過程中,教師有時為了趕教學進度,就簡化教學內(nèi)容。由于課時少,學生沒有時間建立一個系統(tǒng)的、完整的開發(fā)思想,這樣導致學生學完這門課后,只會孤立地做幾個小程序,而不會把它們聯(lián)系起來開發(fā)成一個系統(tǒng)。這也導致學生在學習過程中學習被動,只是一味模仿課本上實例,知識點零散,對系統(tǒng)開發(fā)認識模糊,這樣就大大影響了教學質(zhì)量。
3.重理論輕實踐,教學效果不理想。計算機課程是實踐性較強的課程,必須通過上機實踐,學生才能真正理解教學內(nèi)容,掌握所學知識。上機操作實踐是形成和提高學生應用能力的重要環(huán)節(jié)之一。然而,很多高校非計算機專業(yè)計算機課的理論教學時數(shù)多于實踐教學時數(shù),這不利于培養(yǎng)學生的實踐操作能力,也不利于學生加深對理論知識的理解,因為,理論知識需要在實踐的過程中加以理解、消化。理論課時比實驗課時多,比例不合理,造成教學效果不理想。
4.考試形式不合理。我院非計算機專業(yè)的“信息技術(shù)基礎(chǔ)”課采用河北省計算機統(tǒng)一考試,全部都在計算機上進行,其中有30%的選擇題,70%的操作題。這樣的考核方式對學生能力的測試是合適有效的。但“計算機程序設(shè)計”課程只采用筆試的方法,學生往往背幾個程序就可以考高分,這種考試方式不利于發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性。
二、非計算機專業(yè)計算機課程教學改革建議
1.改進教學模式,采用分級教學。針對非計算機專業(yè)學生的計算機知識與能力參差不齊的現(xiàn)狀,進行分級教學,即根據(jù)學生入學時計算機基礎(chǔ)水平的差異,分不同的教學班進行教學。新生入學后,進行“信息技術(shù)基礎(chǔ)”課的摸底考試,根據(jù)考試結(jié)果對學生進行分級,甚至部分學生可免修。同時,開設(shè)相應的選修課,使免修學生能多學一些新知識,激發(fā)學生的求知欲。在分級教學中,可根據(jù)教學計劃和教學大綱的規(guī)定使學生共同達到一定的要求,還可因材施教,使優(yōu)秀學生在原有的基礎(chǔ)上學得更多、更深。
2.改進教學方法,提高教學效果。很多高校計算機課的教學還是采用教師講、學生聽,課后做作業(yè)的灌輸式教學方式。這種教學方式使學生的個性受到束縛。實際上,每個學生的個性不同,這也導致學生對同一知識的需求不同。這就要求教師在教學中應以學生為主體,根據(jù)學生的不同需要進行有差別的教學,這種差別可以體現(xiàn)在教師引導學生學習的啟發(fā)式、發(fā)問式等教學方法中,也可以體現(xiàn)在根據(jù)學生的個性布置差異的作業(yè)等方面。
以學生為主體并不是降低了教師的作用,而是對教師提出了更高的要求。要求教師在教學中從單純傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇W生學習;從課堂專制式轉(zhuǎn)變?yōu)槠降?、討論或?qū)υ捠?從填鴨注入式轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)誘導式;從單向傳播式轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向感應式;從無視學生個體的差異轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾晫W生的個性,把其個性、特長作為資源加以利用,使學生既學習了知識,又提高了能力和素質(zhì)。
3.采用多種方式教學,提高學生興趣。教師可以采取換位方式,在教師的引導下讓學生主導課堂;對某些問題采取“百家爭鳴”的方式進行討論或研討;可以在教師的引導下,讓學生收集資料,作為課堂學習的補充;可以采取平等對話方式,讓學生發(fā)表自己的見解,通過互動引導學生分析問題,解決問題。在細節(jié)上可以采用發(fā)問、啟發(fā)、引導、存疑等教學方式?？傊?利用盡可能多的手段引導、培養(yǎng)學生批評質(zhì)疑和創(chuàng)新的思想,增強其創(chuàng)新能力。
在進行計算機課的教學時,應與學生所學的專業(yè)結(jié)合起來,提高學生的學習興趣。如在教會計專業(yè)的“vfp程序設(shè)計”時,教師可以要求學生編寫一個關(guān)于財務收支報表的小型應用系統(tǒng)。在講課時,把這種小型的應用系統(tǒng)分解成不同的項目,每講完一部分,就要求學生設(shè)計這個子項目。從信息的收集到方案的設(shè)計與實施,都由學生具體負責。學生在項目的實施過程中可能會遇到各種各樣的問題,就會想方設(shè)法解決問題。在解決問題的過程中,學生既學習了新知識,又復習了學過的內(nèi)容。通過一個個項目的實施,最后完成小型應用系統(tǒng)的開發(fā)。這樣不僅既能夠培養(yǎng)學生用計算機語言的思維來理解程序所能實現(xiàn)的功能,又能夠幫助學生理解系統(tǒng)開發(fā)的基本架構(gòu)。同時,這種方法還訓練了學生的專業(yè)技能,提高了學生的認知水平,也使學生感到這門課程與自己所學專業(yè)的緊密關(guān)系,從而提高學習興趣。
4.注重實驗教學。計算機課程是實踐性很強的課程,其知識的掌握與能力的培養(yǎng)在很大程度上有賴于學生的實踐操作。加強實驗教學環(huán)節(jié)有利于培養(yǎng)學生動手操作能力、解決實際問題能力。實驗教學是計算機課程教學的一個重要環(huán)節(jié),它與理論教學互為依存,對于培養(yǎng)學生的能力,尤其是研究創(chuàng)新能力有著不可替代的作用。計算機課程不僅要注重課堂上的演示操作,更要注重實驗教學?？梢圆捎谜n內(nèi)上機實驗教學、課外多人合作項目,開發(fā)小型應用系統(tǒng)。這樣不僅可以彌補課時的不足,也可以調(diào)動學生學習的積極性。
5.改革考試方法?？荚囀且环N手段而不是目的。應改革傳統(tǒng)的死記硬背的考核方法,對于“計算機程序設(shè)計”這類課程可以實行開卷考試,讓學生個人或幾個人完成一個小型應用系統(tǒng)的開發(fā),最大限度地發(fā)揮學生在學習過程的主動性、積極性和創(chuàng)造性。成績評定可以采用學生答辯的方式,鍛煉和培養(yǎng)學生的思維能力和表達能力。這樣可以避免學生盲目追求高分采取死記硬背的方法學習計算機知識,激勵學生追求全面的知識,提高學生的自主創(chuàng)新能力。這樣出題既有新意,避免雷同,又能夠充分檢查學生的掌握情況和應用能力。
綜上所述,針對高校非計算機專業(yè)計算機教學中普遍存在的問題,應采用科學的授課模式,同時,利用計算機教學中的創(chuàng)造教育的因素,大膽地讓學生自由發(fā)揮,與自己所學的專業(yè)相結(jié)合,挖掘其潛在的創(chuàng)造才能,讓學生的創(chuàng)造性思維與個性得到發(fā)展,從而實現(xiàn)學生素質(zhì)的全面提高。
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2006年3月周以真教授在美國計算機權(quán)威期刊Communications of the CAM首次提出并定義了計算思維。計算思維是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等。它是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維方式，就像閱讀、寫字、算術(shù)一樣，成為人們最基本、最普遍、最適用和不可缺少的基本思維方式。它涵蓋了計算機科學之廣度的一系列思維活動，最根本的內(nèi)容是抽象和自動化。
近年來，計算思維的培養(yǎng)已成為國內(nèi)外研究的熱點，計算思維能力將成為21世紀每個人的基本能力。2010年《九校聯(lián)盟（C9）計算機基礎(chǔ)教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》的核心要點也強調(diào)“需要把培養(yǎng)學生的‘計算思維’能力作為計算機基礎(chǔ)教學的核心任務”。2012年李廉教授從現(xiàn)代科學思維體系的角度闡述了計算思維的內(nèi)涵與概念、發(fā)展歷史及與實證思維、邏輯思維之間的關(guān)系，提出了計算思維是構(gòu)成現(xiàn)代科學大廈的最基本的思維模式之一，并指出了基于計算思維培養(yǎng)的新的教學體系建設(shè)是計算機基礎(chǔ)課程教育今后改革的取向和挑戰(zhàn)。
二、VB程序設(shè)計課程內(nèi)容及發(fā)展現(xiàn)狀
在VB程序設(shè)計課程教學內(nèi)容上，不同學校不同專業(yè)所提出的任務和要求也不同。僅以我校自動化專業(yè)學生為研究對象，根據(jù)《VB程序設(shè)計》教學大綱的要求，主要講授如下內(nèi)容：VB集成開發(fā)環(huán)境、可視化編程基礎(chǔ)、語言基礎(chǔ)、三大基本控制結(jié)構(gòu)、數(shù)組和自定義類型、用戶界面設(shè)計（包括常用控件、菜單、通用對話框、多重窗體等）、文件及圖形操作等基礎(chǔ)知識和操作。課程的培養(yǎng)目標是要求學生掌握使用VB開發(fā)Windows應用程序的能力，培養(yǎng)學生學習程序設(shè)計的興趣，為學生終身學習以及更好地使用計算機及相關(guān)技術(shù)解決本專業(yè)領(lǐng)域問題奠定基礎(chǔ)。
近年來，隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡及電子產(chǎn)品等的廣泛普及和應用，學生計算機應用技能不斷提高，VB程序設(shè)計課程的教學也出現(xiàn)了一些問題，如被列入非主干課程學生不重視、學生學習興趣不高、逃課率增加、上課玩手機、上機找百度等。這些現(xiàn)象的出現(xiàn)迫使授課教師們不斷地思考、分析、探討和總結(jié)現(xiàn)階段教學內(nèi)容、教學模式等方面存在的缺點和不足，力圖探尋一條新的課程改革方法和手段來逐漸扭轉(zhuǎn)和改善現(xiàn)階段存在的問題和現(xiàn)象。
三、基于計算思維培養(yǎng)的課程改革與實踐
如何恰當?shù)貙⒂嬎闼季S融入VB程序設(shè)計課程教學過程中，以提高學生運用計算機知識抽象問題、進行問題求解和描述是程序設(shè)計課程教學改革所面臨的挑戰(zhàn)。盡管計算思維不僅僅是程序設(shè)計，但計算思維最終是需要程序設(shè)計去實現(xiàn)的，所以在未來VB程序設(shè)計課程中要有意識地、系統(tǒng)性地開展計算思維教學，從戰(zhàn)略高度將計算思維的培養(yǎng)作為人的一種基本技能來培養(yǎng)進行教學，同時注重計算機技術(shù)與專業(yè)知識相結(jié)合，提升學生的學習興趣，培養(yǎng)學生主動思考、主動學習和動手解決問題的能力。
1.在教學內(nèi)容方面的改進
基于計算思維培養(yǎng)的課程改革的基本思想是①注重計算機程序設(shè)計文化素養(yǎng)的培養(yǎng)，構(gòu)建一種計算機文化氛圍，讓學生理解和認識計算機的特點和用途，提高對計算機程序設(shè)計的興趣。②課程體系與教學內(nèi)容的研究把計算思維引入程序設(shè)計課程中，要把思維培養(yǎng)與程序設(shè)計的“思想”和“方法”相融合，以“發(fā)現(xiàn)問題分析問題尋求多種解決問題方案對多種方案進行比較最終實現(xiàn)解決方案”的問題求解驅(qū)動式程序設(shè)計訓練方法。對于程序設(shè)計語言基礎(chǔ)知識、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計等基本知識在計算機軟件基礎(chǔ)課程已經(jīng)講解過的內(nèi)容進行適當刪減，避免重復知識點反復講解降低學生的學習興趣。從計算思維的角度出發(fā)，重組經(jīng)典案例，將問題求解提升到計算思維的高度，對問題的表示、設(shè)計算法、提高計算機效率、將現(xiàn)實問題延伸，按照計算思維重組專業(yè)學科問題的教學案例，使學生體會出計算思維的本質(zhì)和用計算機解決本專業(yè)問題的優(yōu)點。密切聯(lián)系后續(xù)專業(yè)課程，將編程思想與專業(yè)知識聯(lián)系起來，讓學生將理論知識與現(xiàn)實生活生產(chǎn)實際相結(jié)合，調(diào)動學生進行計算機程序設(shè)計的積極性。
2.在考核方式上的改進
傳統(tǒng)的考查課考核方式為平時出勤（50%）+上機實驗（50%），學生為了獲得及格以上成績，平時出勤率較好，幾乎無缺席現(xiàn)象，但上課認真聽講、主動思考的人數(shù)不多，較大一部分學生上課或玩手機、或睡覺、或從事其他與課堂內(nèi)容無關(guān)的事宜。在上機實驗時，大多數(shù)學生又經(jīng)常上網(wǎng)百度教材后面上機編程實驗題的答案或照抄他人的程序代碼，完成上機實驗的考核。這種情況造成大多數(shù)學生成績等級相似，學與不學分數(shù)差距不大等現(xiàn)象，使得學生自己思考程序算法的興趣不高，因此改革考查課考核方式的任務迫在眉睫。調(diào)動學生主動學習的積極性，首先要打破的就是學與不學、自己做與抄襲的成績等級相似的現(xiàn)象。將傳統(tǒng)的考試制度逐步改革為平時（20%）+小作業(yè)（30%）+大作業(yè)（50%）的考核方式。平時主要考核上課出勤情況、隨堂回答問題情況；小作業(yè)在課堂上進行任選完成各章節(jié)教材中的部分上機編程題目。這兩部分的成績總和只能控制在及格分數(shù)線以下，避免又造成傳統(tǒng)考核方式下學與不學的成績相似的現(xiàn)象。大作業(yè)安排在課后，讓學生利用課余時間完成在課堂上答辯的方式，將專業(yè)學生（通常在60人左右）分成幾個小組，每個小組10人左右，每小組中成員自行分工，共同完成一個綜合性設(shè)計題目。大作業(yè)主要主要是針對現(xiàn)實生活中的問題進行設(shè)計或者針對本專業(yè)領(lǐng)域的問題進行設(shè)計。同時對在完成大作業(yè)過程中表現(xiàn)極為優(yōu)秀的學生給予創(chuàng)新學分1學分的特別獎勵（我校規(guī)定本科期間獲得創(chuàng)新學分2學分以上方可獲得兩證）。
在2014年對我校2012級自動化專業(yè)123、124兩個班級學生進行考試方法試點改革，采用新的考核制度，而121、122兩個班級保持傳統(tǒng)的考核方式。2012級自動化123、124共計55人，共分成6組，采取自由組合的形式，每小組有一個主要負責人，負責全局工作，細分設(shè)計工作，總結(jié)設(shè)計成果，參與驗收答辯，認定成員間完成情況；兩個協(xié)助人員，分別負責具體的界面設(shè)計部分及代碼編程部分；其他成員，自行分工，1人專門撰寫設(shè)計論文。大作業(yè)題目共6個，其完成情況及成績情況見表1。
答辯在最后一堂課，每小組答辯時間15分鐘，自述10分鐘（其中包含功能展示3分鐘），討論5分鐘；最后由學生自行評定各小組成績等級，各小組成員成績等級由小組負責人初評，組員討論最終確定。因首次采取答辯形式課程環(huán)節(jié)，學生的參與積極性明顯提高，課堂討論氣氛較為活躍，取得了一定的教學效果，但也存在一些問題和不足，主要表現(xiàn)在如下方面：①因為是非主干課，即使考核方式新穎，仍有10%的學生未能積極主動參與進來；②在答辯表述方面，因為學生年級較低，準備的不足，偶有冷場情況發(fā)生；③因時間限制，設(shè)計的程序界面功能不完善，有局限性。在下一學期將這種考核方式在整個專業(yè)進行試點，并不斷跟蹤及反饋學生后續(xù)專業(yè)課程的學習情況以確定改革的方向。
3.在教學模式上的改進
程序設(shè)計課程是一門集知識和技能于一體、實踐性很強的課程，要求學生既要學好理論知識，又要掌握實際操作技能。在傳統(tǒng)的理論教學中以培養(yǎng)學生應用計算機和計算思維解決實際問題的基本能力為核心，注重基礎(chǔ)知識的教學，加強對問題求解、設(shè)計與實現(xiàn)模型的學習與訓練，改變以往技能講解學習為基礎(chǔ)的培養(yǎng)方式。傳統(tǒng)的課堂教學模式是以教師為主導，輔以師生互動的課堂教學模式。教師在授課時，基本上沿用前蘇聯(lián)教育家凱洛夫的組織教學導入新課、講授新課、鞏固新課、布置作業(yè)，以教師、教材、課堂為中心的“三中心”教學模式，忽視了課外實踐、課堂實踐。
采用項目教學法是實施探索教學模式改革的一種新方法。從學生的角度看，項目是一種學習方法，適合學習各類實踐性和操作性強的知識和技能。從教師的角度，項目是一種建立在建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)上的教學方法，適合培養(yǎng)學生自主學習、分析問題、解決問題的能力。在教學過程中，項目的確定、完成、對完成項目情況的評估成為教學的中心環(huán)節(jié)，教師由傳統(tǒng)的“主角”轉(zhuǎn)變?yōu)椤芭浣恰?，學生由被動地接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥貙で笾R。這種教學模式適用于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和獨立分析分析問題、解決問題的能力，便于學生循序漸進地學習信息科技的知識和技能。學生會不斷地獲得成就感、并更大地激發(fā)起求知欲望，從而培養(yǎng)出獨立思考的求學精神。
1 前言
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)雖然屬于管理學，但其主干學科包括計算機科學與技術(shù)、經(jīng)濟學、管理學等三個，該專業(yè)的綜合性、實踐性很強，但是目前各高校該專業(yè)的實踐教學體系不完備，還未自成一家、各具特色，以致畢業(yè)生實踐能力不突出，特色彰顯不夠，就業(yè)競爭力不強，培養(yǎng)應用型人才是當務之急，核心是要培養(yǎng)學生的應用能力、創(chuàng)新能力和工程素養(yǎng)。要達到本目標，就要大力加強和完善實踐教學環(huán)節(jié)，建立多層次、一體化的實踐教學體系。
曲靖師范學院信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)從2008年開辦至今，已經(jīng)培養(yǎng)5屆學生，一直以來，我們不斷加強和完善該專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)，形成了四位一體的實踐教學體系，取得了良好的效果。
2實踐教學體系的“硬件位”
實踐教學體系的“硬件位”強調(diào)實驗室建設(shè)。實驗室是開展教研的硬件基礎(chǔ)，沒有這個基礎(chǔ)，一切教研工作就是空中樓閣。我們一直重視信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的實驗室建設(shè)。采購實驗設(shè)備的指導思想是實驗設(shè)備要先進、實用，充分滿足學生的學習和教師的教學科研的需要。
該專業(yè)已經(jīng)建成硬件實驗室有2個：計算機組成原理實驗室、計算機組裝與維護實驗室，通信與網(wǎng)絡實驗室有2個：計算機通信實驗室、計算機網(wǎng)絡實驗室，信息管理類的實驗室有3個：數(shù)字庫應用實驗室、信息管理與軟件實驗室、信息技術(shù)創(chuàng)新實驗室。同時為適應當今云計算、大數(shù)據(jù)的大趨勢，我們投資200多萬建立了云計算平臺。
這些實驗室的更新及新建，能充分滿足學生的學習和教師的教學及科研的需要。
3實踐教學體系的 “抓手位”
專業(yè)技能訓練提升學生實踐能力的抓手，在學生的整個大學四年期間，為了在不同學期提升學生的綜合實踐能力，我們開展了貫穿大學4年的專業(yè)技能訓練。
專業(yè)技能訓練是實踐教學體系的抓手，專業(yè)技能訓練的目的是根據(jù)訓練大綱，我們應以項目為驅(qū)動來創(chuàng)新該專業(yè)的實踐教學體系[1]，提升學生應具備的專業(yè)素養(yǎng)和能力，形成幾大子抓手，再作專項的打造。
我院的專業(yè)技能訓練主要包括兩個級別，一是課程設(shè)計訓練，本訓練以課程為依托，制定課程級別的訓練大綱和測試方案；二是綜合設(shè)計訓練，訓練學生綜合能力，要求學生能靈活應用所學課程，完成一個綜合性、設(shè)計性項目。
3.1 課程設(shè)計訓練
“課程設(shè)計”一個多義詞詞條。它可以指“為掌握某一課程內(nèi)容所進行的設(shè)計”[2]。課程設(shè)計是課程實驗的高級環(huán)節(jié)，課程實驗是提升學生立體實踐能力的根本，課程實驗分為驗證性實驗、綜合性實驗和課程設(shè)計實驗，我們在傳統(tǒng)驗證性實驗的基礎(chǔ)上開展課程設(shè)計實驗，提升學生的課程綜合實踐能力。
信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)的核心課程有6門，分別是：Java程序設(shè)計、管理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、計算機網(wǎng)絡及實驗、管理學、經(jīng)濟學。我們針對這些課程，在編寫實驗大綱時，就要求編寫課程對應的課程設(shè)計，設(shè)計方案要經(jīng)過教研室的審核和信息工程學院教授委員的討論及審定。以審定通過的課程設(shè)計為依托，為后續(xù)綜合實踐能力的提升打下堅實的基礎(chǔ)。
以《Java程序設(shè)計》課程設(shè)計為例，課程設(shè)計的目的：利用Java語言的語法特性，結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法、網(wǎng)絡知識、文件處理和數(shù)據(jù)庫等知識完成綜合題目的設(shè)計和代碼實現(xiàn)，并培養(yǎng)鍛煉分析程序、撰寫報告等能力。
3.2 綜合設(shè)計訓練
綜合設(shè)計訓練的目的是鍛煉學生綜合所學知識，設(shè)計和開發(fā)一個小項目的能力。這些項目有“ERP企業(yè)應用”、“Oracle運維管理”、“大數(shù)據(jù)管理”、“Java Web開發(fā)”等，這些小項目的訓練要基于幾門課的知識和技能，如“Java Web開發(fā)”就需要學生綜合數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件工程、計算機程序設(shè)計等知識與技能。
綜合設(shè)計訓練要與畢業(yè)設(shè)計區(qū)別開來，此訓練的主要目的是讓學生體驗和掌握項目開發(fā)流程，同時鍛煉綜合應用所學課程來完成一個具體的小項目。
3.3 信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)技能訓練安排
為鼓勵學生多渠道獲得技能分，我們規(guī)定，學生在校期間，通過全國計算機技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試的中級資格、全國計算機等級考試的四級證書、思科（微軟、ORACLE、華為、H3C或銳捷）的工程師級別認證、中級會計師，可獲得3個學分；通過全國計算機技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試的高級資格、思科（微軟、ORACLE、華為、H3C或銳捷）的高級工程師級別認證，可獲得4個學分。
4實踐教學體系的“信息系統(tǒng)開發(fā)能力位”
本專業(yè)的學生要求具體一定和信息系統(tǒng)開發(fā)能力，該能力通過畢業(yè)論文（設(shè)計）來煉成。畢業(yè)論文（設(shè)計）是教學過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計，學生可以綜合應用所學的各種理論知識和技能，進行全面、系統(tǒng)、嚴格的技術(shù)及基本能力的練習。[3]畢業(yè)論文（設(shè)計）是實踐教學體系的技能整合，我院對畢業(yè)論文（設(shè)計）作重大改革，著力打造學生綜合實踐能力
參加畢業(yè)論文（設(shè)計）的學生分兩部分，一部分在公司實習，同時要在公司完成畢業(yè)設(shè)計工作，余下的學生在校內(nèi)完成畢業(yè)論文工作，為提高畢業(yè)論文（設(shè)計）的質(zhì)量，經(jīng)向教務處請示，允許我院結(jié)合專業(yè)實踐性強的實際，改革本專業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計）工作。改革思路包括三點，一是我院學生的畢業(yè)論文（設(shè)計）以畢業(yè)設(shè)計為主，弱化對學生文本的要求，強化對實踐動作能力的提升和檢查，二是做好規(guī)范管理工作，制定相關(guān)文件，如：“信息工程學院畢業(yè)論文（設(shè)計）工作規(guī)定”、 “信息工程學院畢業(yè)設(shè)計開發(fā)文檔的撰寫與打印規(guī)范” 、“信息工程學院畢業(yè)設(shè)計開發(fā)文檔”等。
5實踐教學體系的“校企合作位”
為提升學生的實習水平，滿足用人單位的需求。我們自2013年開始，與四川華迪信息技術(shù)有限公司開展畢業(yè)實習合作，該公司是一家集軟件外包、信息服務、學生專業(yè)技能培訓為一體的軟件公司，在全國小有名氣。學生參加校企合作實習有兩種類型，一是為期三個月的專業(yè)實習，二是為期四個月的就業(yè)培訓。三個月的專業(yè)實習分為軟件開發(fā)方向和網(wǎng)絡方向，軟件開發(fā)實訓重點是提升學生的軟件開發(fā)實踐能力和水平，網(wǎng)絡方向的實訓重點是提升學生的網(wǎng)絡設(shè)計、實施、部署能力。
從2013年開始，每年大概有一半的學生參加校企合作的實習，取得了良好效果，學生的專業(yè)實踐能力提升了，就業(yè)質(zhì)量明顯提高，很多學生就在四川成都就業(yè)、創(chuàng)業(yè)。
摘要：信息社會需要具備信息素養(yǎng)的人才，計算機技能已成為當代大學生知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分。本文對近兩年本校新生計算機能力水平和廣東省用人單位對高校學生計算機技能水平需求情況進行調(diào)查分析，以培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)、學生專業(yè)發(fā)展及社會用人需要等方面為基點，研究了新形勢下地方高校的計算機公共課程動態(tài)體系。
關(guān)鍵詞：地方高校；計算機公共課程體系；信息素養(yǎng)；大工程觀
中圖分類號：G642
文獻標識碼：A
教育部2007年2號文件中指出“培養(yǎng)和提高本科生通過計算機和多媒體課件學習的能力，以及利用網(wǎng)絡資源進行學習的能力”；教育部戰(zhàn)略研究重大專項第三次研討會提出：要使課程設(shè)置從單一的“工程專業(yè)課程”傳授轉(zhuǎn)變?yōu)椤按蠊こ逃^，大系統(tǒng)觀”為指導的課程架構(gòu)體系。大學中非計算機專業(yè)的計算機公共課程教學與數(shù)學、外語一樣，具有基礎(chǔ)性、普及性、實用性和不可替代性，是不可缺少的，是培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)最直接、最有效的活動。地方高校多為教學型大學，以培養(yǎng)應用型和復合型人才為主，以服務地方經(jīng)濟和社會發(fā)展為主。我校與很多地方高校一樣已建立了較完善的計算機基礎(chǔ)實驗教學平臺，但缺少變化的課程體系與教學模式制約了其作用的發(fā)揮。
1大學生計算機能力現(xiàn)狀與用人單位的需求情況
1.1大學生計算機能力現(xiàn)狀調(diào)查
我們對茂名學院今年入學新生的計算機能力水平進行的問卷調(diào)查見表1。
參加有效調(diào)查的總?cè)藬?shù)共842人(文科257人，理科585人)，來自理工科、文科共12個專業(yè)，其中生源來自鄉(xiāng)鎮(zhèn)占75%，一般學校占71%。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：
雖然“信息技術(shù)”課程已成為我國基礎(chǔ)教育中的必修課，但由于各種原因，開展的效果并不理想，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)學校。有超兩成學生“都沒學過”或“完全不會”，超七成學生處于“一般掌握”，這就要求我們在大學計算機公共課程體系中還要保留及加強“計算機應用基礎(chǔ)”課程。
在選擇感興趣的內(nèi)容中，大部分對網(wǎng)絡知識興趣較大，而對Office和編程感興趣的都不足三成；這說明多數(shù)學生都充分認識計算機網(wǎng)絡(互聯(lián)網(wǎng)為主)對人的生存與發(fā)展至關(guān)重要，而學生一般對Office操作已有較好的掌握，而對編程則了解不深。
有超九成學生希望進一步學習計算機相關(guān)課程，說明他們都非常認同計算機知識與技能的重要性，也愿意掌握更多的相關(guān)知識。
因此，從“以生為本”的角度要求，我們的課程設(shè)置要有目的性與針對性，從學生的實際需求著眼，從教學目標、教學方法、教學評價與認證、資源建設(shè)等都應進行深入的整改。
1.2用人單位對畢業(yè)生計算機技能需求分析
根據(jù)“廣東省用人單位對高校畢業(yè)生計算機技能水平需求情況調(diào)查報告”的數(shù)據(jù)顯示：用人單位“對近幾年來接收的非計算機專業(yè)的大學生或?qū)？粕谌肼氹A段所具備的計算機應用能力的滿意度”中選擇“一般”的占52%，這表明現(xiàn)狀與他們的期望值有一定的差距；用人單位“對學生在校期間獲得的相關(guān)計算機認證的真實度”中選擇“一般”的占75%，顯示普遍認為這并不能真實體現(xiàn)實際水平。同時，55.2%的用人單位對新職員不提供計算機技能的培訓，而是希望畢業(yè)生在校期間就能掌握好，內(nèi)容包括：文字編輯、數(shù)據(jù)管理、演示文稿、網(wǎng)絡應用、安全防范等，同時要求學生要有較高的信息素養(yǎng)及再學習能力。調(diào)查報告顯示：
計算機技能已經(jīng)成為用人單位考察應聘者的重要因素。用人單位期望求職的畢業(yè)生較好地掌握信息技術(shù)，以便在工作結(jié)合專業(yè)崗位有效地開展應用，提高工作效率。
社會需求促使計算機課程必須改革。由于應用需求與我們的課程設(shè)置有脫離現(xiàn)象，非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教育必須以應用能力培養(yǎng)為目標，在校期間使學生較好地掌握計算機、網(wǎng)絡及其他相關(guān)信息技術(shù)的基本知識與技能。
開展多層次計算機基礎(chǔ)教育，滿足不同層次學生學習的需要。我們的課程體系需要進一步的完善和豐富，在加強基礎(chǔ)知識與技能的學習基礎(chǔ)上，要多設(shè)置面向不同專業(yè)、不同層次、不同需求的計算機選修課程。
同時，還要完善認證與考核，使其成為促進學習的平臺，并能真實反映學生的技能水平。
2地方高校計算機公共課程改革宗旨
計算機技能已成為用人單位考察應聘者的重要因素，并且要求變得更加具體?！按蠊こ逃^”要求：提供綜合的知識背景，強調(diào)實踐性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性；而課程設(shè)置與教學改革是“大工程觀”教育理念的核心。高校(特別地方高校)非計算機專業(yè)計算機基礎(chǔ)教育必須因應發(fā)展要求，要了解社會及經(jīng)濟發(fā)展的實際需要，了解用人單位崗位的具體需要，改革課程體系、教學模式，改進學生的學習方式、老師的教學方法。改革的宗旨要以學生應用能力為培養(yǎng)目標，強化學生的動手能力，提高學生利用信息技術(shù)工具分析問題、解決問題的意識和能力，提高學生的信息素養(yǎng)，為學生的繼續(xù)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)，最大限度縮小畢業(yè)生的出校技能與就業(yè)崗位的要求之間的差距，減少用人單位的再培訓成本，使個人與企業(yè)共同發(fā)展；同時要注意學生基礎(chǔ)的差異性，不同企業(yè)、不同崗位用人的不同要求，設(shè)置多種層次、多種方式的教育模式，以滿足不同的學習要求。
3構(gòu)建計算機公共課程動態(tài)體系
3.1課程體系結(jié)構(gòu)與教學計劃
我們設(shè)置“三層次”計算機公共課程體系(如表2)，并且納入學校“三大層次”課程體系(基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程)之中，作為基礎(chǔ)課程與技術(shù)基礎(chǔ)課程共同建設(shè)。
3.2 基本課程設(shè)置
據(jù)計算機基礎(chǔ)教學內(nèi)容所涉及的知識結(jié)構(gòu)，我們設(shè)計如下幾類核心課程或課程包，作為各專業(yè)類別選擇的依據(jù)，見表3。
1) 計算機應用基礎(chǔ)。
2) 計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)。如微機原理與接口、單片機原理與應用。
3) 計算機程序設(shè)計基礎(chǔ)。不同要求選擇不同語言，如C或C＋＋側(cè)重講解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、模塊化程序設(shè)計等，C＋＋或Java側(cè)重講解面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計、應用程序編程接口等，VC＋＋、VB或Delphi側(cè)重講解可視化編程技術(shù)、組件技術(shù)、圖形用戶界面設(shè)計及應用程序開發(fā)等。同時程序設(shè)計課程從編程能力的側(cè)重點不同可分兩個層次：語言級程序設(shè)計和工具級程序設(shè)計。不論哪種語言都應講解程序設(shè)計的基礎(chǔ)知識與基本編程技術(shù)。
4) 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應用。
5) 多媒體技術(shù)與應用。
6) 網(wǎng)絡技術(shù)與應用。
3.3課程資源建設(shè)
根據(jù)計算機基礎(chǔ)教育的特點及“大工程觀”教育理念的要求，循序漸進建設(shè)立體化三級課程資源：一是根據(jù)本校實際，按照“課程目標章節(jié)目標問題(任務)解決問題歸納分析知識擴展”的建設(shè)思路，編寫有針對性的校本特色教材和實驗指導書；二是構(gòu)建包括有“廣東省計算機公共課程共享中心”課程庫等資源的網(wǎng)絡教學平臺；三是建立面向全校學生的計算機開放性實驗環(huán)境，并實現(xiàn)分層次開放。第一層次為基礎(chǔ)教學實驗，對一二年級開放，其中包括組裝和維修電腦、網(wǎng)絡化實驗教學平臺、無紙化測試系統(tǒng)，企業(yè)用人單位模擬環(huán)境等，把理論教學內(nèi)容與實際工程應用聯(lián)系起來；第二層次為綜合性教學實驗，以設(shè)計型和研究型實驗為主，突出內(nèi)容的前沿性、實踐性和應用性，學生可以創(chuàng)造性的運用自己所學的知識查閱文獻、設(shè)計方案、實現(xiàn)構(gòu)思，形成系統(tǒng)的知識體系，培養(yǎng)學生初步的工程應用能力和整體性的思維方式；第三層次為參與各種競賽的學生提供場地和指導，積極配合學生課外創(chuàng)新活動，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神與能力的工程技術(shù)人才；第四層次為課題研究開發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計等實驗項目，由老師申請課題，吸引那些感興趣又有能力的學生加入課題研究，培養(yǎng)具有工程實踐能力、多學科綜合知識背景的復合型工程人才。
3.4評價方式與實施建議
評價目標：變考試為能力認證，體現(xiàn)真實的計算機技能水平，讓學生拋開考試的恐懼。
評價方式：通過教考分離，促進課程教學質(zhì)量得到客觀、公正的評價；建設(shè)無紙化考核平臺，把一次性考試變?yōu)槎啻蔚耐ㄟ^性考核，真正以“考”促學。
評價內(nèi)容：注重綜合能力的考查。
我們的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：“一般掌握”計算機基本技能的新生有七成。因此我們可在新生入學后進行“通過性”的“計算機應用基礎(chǔ)”水平測試進行分流，通過者自動獲得該課程學分，不通過者可選擇參加自學(學校提供充足的立體化學習資源)，或者選擇參加學校組織的面授課程；對已通過考核的學生，我們?yōu)樗麄兲峁┮粋€豐富的自主學習的網(wǎng)絡資源并開設(shè)專題講座，形式可模擬用人單位的辦公環(huán)境，讓學生真正置身到崗位的實際操作中，如模擬策劃與推廣崗位，讓學生排版和設(shè)計；如模擬金融與財務崗位，讓他們學習一些財務管理軟件，使他們能真正去處理財務管理問題，如計稅、納稅等等。這些都能體現(xiàn)“大工程觀”建設(shè)中關(guān)于提高學生的工程實踐能力和解決實際工程問題的能力要求，并推出一系列比賽和獎勵來激發(fā)他們的積極性。
課程設(shè)置采取“1＋X”方案，即計算機應用基礎(chǔ)＋若干必修/選修課程。當然必修與選修是相對的、動態(tài)變化的，不同專業(yè)有不同設(shè)置。如科學計算類專業(yè)，其知識結(jié)構(gòu)特點與要求要有較強的程序設(shè)計能力，建議課程：計算機應用基礎(chǔ)＋計算機程序設(shè)計基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫應用技術(shù)、多媒體技術(shù)與應用等。
4結(jié)束語
社會與經(jīng)濟的發(fā)展已經(jīng)發(fā)生了很大變化，學生的能力和水平出現(xiàn)很大的差異，傳統(tǒng)的教學與管理方法已經(jīng)不能適應這些變化，提高教學效率，進行課程改革勢在必行。大學計算機公共基礎(chǔ)教育是培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)的有效平臺，該平臺的構(gòu)建要因應信息技術(shù)的發(fā)展、社會的需求、用人單位崗位的需要、學生發(fā)展與專業(yè)要求等，建立動態(tài)的多元化的教學資源，采取動態(tài)的教學方式和多種形式評價方法與考核認證，最終體現(xiàn)“以生為本”的教育理念。
參考文獻
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Study on the architecture of computer’s public courses at local universities
CHEN Yi-ming
(Maoming College, Maoming Guangdong, 525000)
實踐育人是目前我國大學教育面臨的新問題盡管多年來大學教育一直強調(diào)教學實踐，但是如何完善實驗環(huán)境，使實踐教學與課堂教學有機融合，是我們面臨的問題。新模式注重實踐教學體系，從計算機技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展以及發(fā)展過程中里程碑式的人和事，使學生對計算機技術(shù)影響人類文明發(fā)展有了全面系統(tǒng)的了解；突出計算機技術(shù)在相關(guān)專業(yè)和交叉學科中解決問題的思維方式與科學方法，進而激發(fā)學生的思維與創(chuàng)造力；拓展學生的自我學習空間，構(gòu)造多層次創(chuàng)新人才成長環(huán)境，使學生充分感受到計算機科學與技術(shù)的滲透力，面對未來敢于挑戰(zhàn)。基于新模式構(gòu)建的課程體系突出公共基礎(chǔ)課程的特點，從單純的技能培養(yǎng)上升到強調(diào)通識知識、文化的學習和對學生計算機思維能力的培養(yǎng)。圍繞新模式我們開展了一系列教學實踐，構(gòu)建以資源整合為基礎(chǔ)的實踐訓練平臺。
2以計算思維為導向的計算機基礎(chǔ)教學課程新體系
計算機基礎(chǔ)教學課程新體系以學分制為基礎(chǔ)實施目標管理，設(shè)定總體學分要求，學生可據(jù)此自主構(gòu)筑知識結(jié)構(gòu)。新的課程體系內(nèi)容包括如下3層：
（1）素質(zhì)培養(yǎng)層。通過大學計算機基礎(chǔ)培養(yǎng)大學生所必須具備的計算機文化基本素質(zhì)，在計算機基礎(chǔ)知識與綜合能力方面打基礎(chǔ)，為后繼課程作準備。
（2）思維訓練層。以培養(yǎng)學生計算思維的基本方法和運用計算機的基本能力為目標。計算機程序設(shè)計作為大學計算機基礎(chǔ)課程后的一門重頭課，教學內(nèi)容針對不同專業(yè)領(lǐng)域，覆蓋面向?qū)ο蟮腃++、Java、VB、Web等不同的實踐環(huán)境，支持實現(xiàn)分類分層教學，滿足學生的學習要求。
（3）拓展創(chuàng)新層。該層目標是開拓學生視野，提升學生綜合應用計算機的能力，使學生具有基本的創(chuàng)新意識。通過一組選修課程（如與專業(yè)結(jié)合的計算機課程、前沿技術(shù)的計算機課程等），進一步培養(yǎng)學生的計算機綜合應用能力和創(chuàng)新能力，滿足專業(yè)需求和信息化社會對人才的需求。
3以培養(yǎng)思維創(chuàng)新能力為核心的實踐教學體系
3.1多層次人才培養(yǎng)的實踐教學平臺
按照新的教學體系，以文化修養(yǎng)熏陶和基本操作技能訓練為基礎(chǔ)，以計算思維素質(zhì)培養(yǎng)為核心，以綜合應用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，構(gòu)建新的實踐課程體系（以下簡稱“新體系”）。新體系橫向劃分為4個層次，重視操作型和技能驗證型實驗，普及設(shè)計型和綜合型實驗，鼓勵研究型和創(chuàng)新型實驗。第1層次為文化修養(yǎng)熏陶。學生通過計算機認知學習平臺了解和認識計算機，注重計算機在人類發(fā)展歷史上的作用和新的發(fā)展趨勢，加深對計算機的學習與理解。該層次要求學生掌握計算機基本操作，如文字處理以及通過網(wǎng)絡進行信息檢索。學生可通過立體化學習資源以及課外輔導自行完成。第2層次為基本技能實驗。以操作型和技能驗證型實驗為主，注重基本的實驗原理、實驗方法和實驗技能，初步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)。以計算機基本操作和基本應用為主，如掌握信息獲取、數(shù)據(jù)處理、信息展示等相應軟件的使用。學生可以通過選修課、實訓等方式在開放的軟件實驗環(huán)境完成。第3層次為計算思維素質(zhì)實驗。以設(shè)計型和綜合型實驗為主，訓練學生的計算機程序設(shè)計能力，重在培養(yǎng)學生計算思維，主要包括C++語言程序設(shè)計、Java語言程序設(shè)計、VB語言程序設(shè)計、Web程序設(shè)計和網(wǎng)站與網(wǎng)頁設(shè)計等課程。不同專業(yè)方向的學生根據(jù)專業(yè)需求進行選擇。本層實驗強調(diào)提高軟件應用能力，培養(yǎng)應用所學知識解決工程實際問題的綜合能力。第4層次為綜合應用與創(chuàng)新實驗。本層次包括計算機硬件、數(shù)據(jù)庫、計算機網(wǎng)絡、多媒體等課程，以創(chuàng)新型、新技術(shù)和高層次應用實驗為主，重在啟發(fā)和培養(yǎng)學生的研究興趣和動手能力，提高學生綜合素質(zhì)和研究能力。本層次的教學結(jié)合大學生創(chuàng)新項目，強調(diào)將教師的研究成果應用于教學中。教師根據(jù)自己的研究工作和科研項目實驗項目內(nèi)容。學生選擇相應實驗項目后，在教師指導下，自主地對實驗項目進行分析和設(shè)計，以小論文或軟件形式給出結(jié)果。
3.2“以學生為主體，以教師為主導”的實踐教學模式
堂上不曾講授過的知識和問題，由于不能盡快獲得教師的指導，使得一些疑難問題得不到解決，嚴重影響學生的學習興趣和學習效果。為此，結(jié)合大學計算機基礎(chǔ)課程的教學改革，我們對教師工作進行重新配置，保證線上和線下都能參與輔導。同時，安排高年級研究生進行實時線上輔導，安排教師在實驗室值班，承擔起學生課外計算機應用技能的輔導。我們構(gòu)建以能力為主導的課程考試機制，檢驗學生是否掌握計算機知識和技術(shù)，即學生如何應用計算機解決實際問題。考試機制將提高計算機實測比例，根據(jù)解決問題的實際效果客觀評判?？偝煽?yōu)椤盎A(chǔ)知識+綜合實驗+教學參與”，占比為5:4:1。建立學習獎勵機制，即成績結(jié)構(gòu)中的教學參與成績，對學習拓展模塊和參與創(chuàng)新型實驗的同學，綜合其實驗報告、實驗結(jié)果演示、答辯等環(huán)節(jié)，對他們的學習主動性進行評價。在課程的總成績中，實驗成績所占比例由20%提高到40%，對其別優(yōu)秀的，經(jīng)過答辯組老師的評議，其成績可直接作為該課程的成績，免予期末考試。3.3“惠及大眾，培育冒尖”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實踐ACM-ICPC(ACMInternationalCollegiateProgrammingContest)是世界上公認的規(guī)模最大、水平最高的國際大學生程序設(shè)計競賽，是當代信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)的大學生展示其創(chuàng)新實踐能力和國際競爭力的高端平臺。為此，我們構(gòu)建了以ACM程序設(shè)計競賽為基礎(chǔ)的拓展創(chuàng)新訓練平臺，堅持“惠及大眾，培育冒尖”的主導思想，踐行“賽課結(jié)合，賽練互動”的執(zhí)教方法，重視“訓練平臺，管理機制”的建設(shè)環(huán)節(jié)，獲得了良好的實踐效果。ACM程序設(shè)計競賽是少數(shù)精英型學生參與的活動，但是也不能曲高和寡、脫離大眾。根據(jù)學生的實際需求，結(jié)合國內(nèi)、國際不同層次的計算機競賽要求，在重點培養(yǎng)拔尖人才的同時，充分利用優(yōu)勢資源，面向全校開設(shè)講座以及校內(nèi)競賽，達到鼓勵一般、重點培養(yǎng)的目的。
4差異化教學實踐模式
4.1基于學科差異的分類教學
好的教學體系需要一個操作性強的教學模式來支持。計算機基礎(chǔ)教學面對全校不同專業(yè)的學生，每個專業(yè)的計算機能力要求差異較大。在對北京交通大學各學院調(diào)研的基礎(chǔ)上，我們對專業(yè)需求進行分析、歸類和總結(jié)，根據(jù)“學科專業(yè)、知識結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)層次”構(gòu)建如下的計算機基礎(chǔ)課程分類、分層和模塊化的教學模式。學科專業(yè)分為3個大類：理工類、人文/外語類、經(jīng)濟/管理類。知識結(jié)構(gòu)分為3個模塊：大學計算機基礎(chǔ)、程序設(shè)計基礎(chǔ)和計算機技術(shù)與應用。培養(yǎng)層次分為2個層次：基本能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
4.2基于學生個體差異的分層教學
根據(jù)學生個體差異，構(gòu)建“強基礎(chǔ)，重技能，鼓勵創(chuàng)新”的層次教學結(jié)構(gòu)，強化對理論知識的掌握和對實踐能力的培養(yǎng)。理論知識分為基礎(chǔ)知識、專項應用和綜合應用3層；實踐能力分為基本技能、應用技能和創(chuàng)新技能。新課程體系在教學實踐中考慮學生的個體和專業(yè)差異，培養(yǎng)方案面向全體學生。如圖2所示，基礎(chǔ)教學強調(diào)對基本的概念、原理和方法的掌握，目標定位在使絕大部分學生通過學習能夠掌握該課程領(lǐng)域的基本知識和技能。學生在學習過程中可以根據(jù)各自的基礎(chǔ)選擇學習或免修。個體培養(yǎng)面向優(yōu)秀學生（如思源班、卓越工程師計劃班、國際班等），該部分教學與學校的大學生創(chuàng)新活動和學科競賽相結(jié)合，使學生有機會進一步拓展視野，提高能力。
4.3基于過程的模塊化課程教學
在分類、分層次教學體系中，每門課程采取“重基礎(chǔ)、強實踐、過程考核”的模塊化教學。每門課程包括基礎(chǔ)知識模塊和研究拓展模塊?；A(chǔ)知識模塊為本課程所有學生必須掌握的基礎(chǔ)理論和基本技能；拓展模塊為根據(jù)授課對象構(gòu)建的該課程的專項應用知識和技能。我國中學計算機教育狀況不均衡，為滿足不同水平學生的求知欲望，考試采用階段性過關(guān)考核方式，每學期安排至少2次考試，對于已學習過相關(guān)內(nèi)容的學生可以參加第一次考核，通過后進入優(yōu)秀學生培養(yǎng)過程的學習，進行拓展模塊知識的學習。拓展模塊由任課教師根據(jù)所在教學班的具體情況進行安排，充分發(fā)揮教師的優(yōu)勢，體現(xiàn)個性化教育。
4.4實踐教學新體系
建立與理論教學并行的，既相對獨立，又相互聯(lián)系的實踐教學新體系。新體系加強基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)知識面，培養(yǎng)學生綜合實踐能力，全面提高學生的實驗知識、實驗技能、工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力，加強學生的社會適應能力。新體系壓縮了課內(nèi)教學時數(shù)，增加實驗時數(shù)，同時精選知識點和技能點。教師在課堂上講出內(nèi)容的精髓后，讓學生在計算機上練習實驗相關(guān)的技術(shù)和方法。教學和實驗時數(shù)一般達到1:1甚至1:2，如C語言程序設(shè)計課程，24學時上課，24學時實驗教學，再加上24學時的課外實踐。
5教學實踐與成果
5.1新課程體系應用
2012北京交通大學新教學計劃規(guī)定非計算機專業(yè)計算機課程選修學分為4學分。根據(jù)計算機基礎(chǔ)教育的指導思想與教育理念，大學本科學生入學后先學學計算機基礎(chǔ)課程，然后選修1門程序設(shè)計課及相應的課程設(shè)計。
5.2教學實踐成果
新課程體系經(jīng)歷了“研究—實踐—調(diào)研—修改”的螺旋式發(fā)展過程，我們從教學實踐中找問題，發(fā)現(xiàn)新方法，不斷完善課程體系。
1）開展能力培養(yǎng)與思維訓練相結(jié)合的實踐教學。利用自制的立體化教學資源，突出實驗教學中的分類、分層的分級實踐教學模式，以滿足不同基礎(chǔ)不同層次不同專業(yè)學生對教學的需求，實現(xiàn)因材施教和個性化培養(yǎng)。新課程體系在2010年選擇了3個學院、4個課堂進行試點，2011年開始在新生范圍內(nèi)試運行，2012年在全校范圍內(nèi)試行新課程體系。2）突出過程考核與理論考試相結(jié)合的能力檢查機制。利用自主研制開發(fā)的在線考試系統(tǒng)和試題庫構(gòu)建靈活的考核機制。自2008年以來每屆新生的大學計算機基礎(chǔ)課程考試全部采用“實驗作業(yè)+課程設(shè)計”方式，強調(diào)對學生實踐動手能力和計算機綜合應用能力的培養(yǎng)；C語言程序設(shè)計課程采用筆試和上機編程相結(jié)合的模式，其他系列課程則分別采用開卷、半開卷等模式進行考核。
一、計算機傳播途徑
計算機病毒之所以稱為病毒是因為其具有傳染性的本質(zhì)。傳統(tǒng)渠道通常有以下幾種：
1.通過軟盤
通過使用外界被感染的軟盤。例如，不同渠道的系統(tǒng)盤、來歷不明的軟件、游戲盤等是最普遍的傳染途徑。由于使用帶有病毒的軟盤，使機器感染病毒發(fā)病，并傳染給未被感染的“干凈”的軟盤。大量的軟盤交換，合法或非法的程序拷貝，不加控制地隨便在機器上使用各種軟件造成了病毒感染、泛濫蔓延的溫床。
2.通過硬盤
通過硬盤傳染也是重要的渠道，由于帶有病毒機器移到其他地方使用、維修等，將干凈的軟盤傳染并再擴散。
3.通過光盤
因為光盤容量大，存儲了海量的可執(zhí)行文件，大量的病毒就有可能藏身于光盤，對只讀式光盤，不能進行寫操作，因此光盤上的病毒不能清除。以謀利為目的非法盜版軟件的制作過程中，不可能為病毒防護擔負專門責任，也決不會有真正可靠可行的技術(shù)保障避免病毒的傳入、傳染、流行和擴散。當前，盜版光盤的泛濫給病毒的傳播帶來了很大的便利。
4.通過網(wǎng)絡
這種傳染擴散極快，能在很短時間內(nèi)傳遍網(wǎng)絡上的機器。
隨著Internet的風靡，給病毒的傳播又增加了新的途徑，它的發(fā)展使病毒可能成為災難，病毒的傳播更迅速，反病毒的任務更加艱巨。Internet帶來兩種不同的安全威脅，一種威脅來自文件下載，這些被瀏覽的或是被下載的文件可能存在病毒。另一種威脅來自電子郵件。大多數(shù)Internet郵件系統(tǒng)提供了在網(wǎng)絡間傳送附帶格式化文檔郵件的功能，因此，遭受病毒的文檔或文件就可能通過網(wǎng)關(guān)和郵件服務器和郵件服務器涌入企業(yè)網(wǎng)絡。網(wǎng)絡使用的簡易性和開放性使得這種威脅越來越嚴重。
二、病毒的產(chǎn)生
計算機病毒的產(chǎn)生是計算機技術(shù)和以計算機為核心的社會信息化進程發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。其產(chǎn)生的過程可分為：程序設(shè)計傳播潛伏觸發(fā)運行實行攻擊。
三、計算機病毒防范措施
防止病毒的侵入要比病毒入侵后再去發(fā)現(xiàn)和消除它更重要。為了將病毒拒之門外，就要做好以下預防措施：
第一，應養(yǎng)成及時下載最新系統(tǒng)安全漏洞補丁的安全習慣，從根源上杜絕黑客利用系統(tǒng)漏洞攻擊用戶計算機的病毒。同時，升級殺毒軟件、開啟病毒實時監(jiān)控應成為每日防范病毒的必修課。
第二，定期做好重要資料的備份，以免造成重大損失。
第三，選擇具備“網(wǎng)頁防火墻”功能的殺毒軟件，每天升級殺毒軟件病毒庫，定時對計算機進行病毒查殺，上網(wǎng)時開啟殺毒軟件全部監(jiān)控。
第四，不要隨便打開來源不明的Excel或Word文檔，并且要及時升級病毒庫，開啟實時監(jiān)控，以免受到病毒的侵害。
第五，上網(wǎng)瀏覽時一定要開啟殺毒軟件的實時監(jiān)控功能，以免遭到病毒侵害。
第六，上網(wǎng)瀏覽時，不要隨便點擊不安全陌生網(wǎng)站，以免遭到病毒侵害。
第七，及時更新計算機的防病毒軟件、安裝防火墻，為操作系統(tǒng)及時安裝補丁程序。
第八，在上網(wǎng)過程中要注意加強自我保護，避免訪問非法網(wǎng)站，這些網(wǎng)站往往潛入了惡意代碼，一旦用戶打開其頁面時，即會被植入木馬與病毒。
第九，利用Windows Update功能打全系統(tǒng)補丁，避免病毒從網(wǎng)頁木馬的方式入侵到系統(tǒng)中。
關(guān)鍵詞：計算思維；C語言程序設(shè)計；算法；教學方法
中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）32-7291-03
目前，計算思維能力的培養(yǎng)已成為計算機教育重點研究的課題之一，作為計算機專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和非計算機專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，《C語言程序設(shè)計》是培養(yǎng)學生計算思維能力的理想課程。通過該課程的學習，學生應學會問題求解的基本思路和方法，具有一定的編程能力，并能理解計算機思維的過程和學會利用計算學科的思想、理論、方法和技術(shù)解決客觀世界實際問題的思維方法，然后把相應的思維與方法內(nèi)化為“方法論”，更廣泛地為工作、學習與生活服務。因此在《C語言程序設(shè)計》課程的教學中探索適合培養(yǎng)計算思維能力的教學方法十分必要。
1 計算思維
最早提出計算思維教育理念的是美國卡內(nèi)基·梅隆大學的周以真（Jeannette M. Wing） 教授，計算思維的概念一經(jīng)提出就引起了國內(nèi)外教育界的廣泛關(guān)注，周以真教授倡導的是系統(tǒng)的加強計算思維教育。計算思維是運用計算機科學的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為[1]。它包括了反映計算機科學領(lǐng)域的一系列思維活動。周以真教授認為計算思維是人的思維，是人們利用計算科學的思想、方法、理論和技術(shù)解決客觀世界實際問題的思維方法，這與我們強調(diào)的培養(yǎng)學生具有分析問題和解決問題的能力是一致的。周教授認為計算思維是一種遞歸的思維、是一種通過約簡、轉(zhuǎn)化和仿真等方法將一個復雜的問題解析成一個我們會求解問題的思維方法、是一種基于關(guān)注點分離的方法、是一種采用抽象和分解來進行復雜系統(tǒng)設(shè)計的方法、是一種利用啟發(fā)式推理尋求解答的方法，對于系統(tǒng)的設(shè)計要考慮它的簡潔和美，對一個程序的評價要考慮它的準確性和效率。計算思維的本質(zhì)是抽象（Abstraction）和自動化（Automation）[2]，反應了計算的最根本問題[3]：什么能被有效的自動進行？周以真教授還認為計算思維不僅僅屬于計算機科學家，它應是每個人應有的基本技能，對于大學生來說，我們更應該培養(yǎng)他們的計算思維能力，在大學中應將計算思維能力培養(yǎng)推進大學通識教育之中。其實周教授所描述的計算思維教育一直隱藏在我們的教學中，計算思維教育重要目標之一就是培養(yǎng)解決問題的良好意識，而我們在教學中有意無意地都在培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，只不過在以前的教學中未將這種思維特征顯式的表示出來而已。美國計算機科學技術(shù)教師協(xié)會指出，學校的每一類課堂教學都應該采用計算思維這樣一個工具。對于大學一年級學生必修的《C語言程序設(shè)計》課程來說，究竟采用什么樣的教學方法才能更有助于學生計算思維能力的培養(yǎng)，值得我們探究。
2 計算思維教育與《C語言程序設(shè)計》課程教學
計算思維教育的最主要的目標之一就是培養(yǎng)學生解決問題的良好意識，也就是說當碰到實際問題時，就能意識到能否利用計算學科的思想、方法和技術(shù)來求解。當學生具備了應用意識以及相關(guān)知識，碰到應用領(lǐng)域的實際問題時就會意識到如何去解決。計算思維能力的培養(yǎng)不僅要培養(yǎng)學生解決問題的意識，同時還要培養(yǎng)相應的能力，只有這樣才能掌握正確求解問題的方法和技術(shù)，才能達到解決問題的目的。所以說計算思維教育不是灌輸一大堆概念與知識，而是要注重培養(yǎng)學生解決問題的思想、方法、意識、興趣和能力。計算思維最本質(zhì)的內(nèi)容是抽象與自動化：抽象是通過簡化、轉(zhuǎn)換、嵌入、遞歸等方法將一個較復雜的問題轉(zhuǎn)化為許多簡單問題，然后再進行求解的過程[4]；自動化是利用計算機的運算能力來實現(xiàn)問題求解，以彌補人的計算缺陷。抓住了這兩個核心就能有效地培養(yǎng)學生的計算思維能力。
程序設(shè)計類課程是訓練學生思維的一個非常有效的平臺，計算機專業(yè)會開設(shè)多門程序設(shè)計類課程，但對于非計算機專業(yè)的學生來說，一般只開設(shè)一門程序設(shè)計類課程，所以大一開設(shè)的《C語言程序設(shè)計》課程對非計算機專業(yè)的學生的計算思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著非常重要的作用，事實上《C語言程序設(shè)計》課程中的許多知識為計算思維的培養(yǎng)提供了很好的案例。但這門課程目前大多采用傳統(tǒng)的教學方法：“先講授理論知識，然后上機實踐”，上機實踐的目的也是用來鞏固課堂上所學的知識點。隨著知識點的增多，大量難理解、難記憶的新概念和新規(guī)則的出現(xiàn)，學生會覺得這門課程越來越難學，學習興趣和學習主動性逐漸下降，學習效率低下。并且這種偏重于理論講解的教學方法，在一定程度上束縛了學生思維的發(fā)展，大多數(shù)學生面對實際問題的求解和實際應用程序開發(fā)根本無從下手，限制了學生自主發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力的發(fā)展。C語言程序設(shè)計課程的主要任務之一就是培養(yǎng)學生的編程能力，編程能力是計算思維和技能化知識的綜合體現(xiàn)，而檢驗計算思維能力的結(jié)果就是實踐操作，所以在教學中一定要重視實踐環(huán)節(jié)。在實踐教學環(huán)節(jié)要求學生能編寫程序解決實際問題，如果學生不能綜合運用所學的知識、也沒有探索精神，那對學生來說是有一定難度的。如果上機環(huán)節(jié)沒有激發(fā)學生的學習興趣的案例和問題，學生也會感到乏味，從而知難而退。所以，要提高學生的編程能力就要有目的對學生的抽象思維、算法設(shè)計、代碼編寫、程序調(diào)試、程序分析等能力進行訓練，同時要提高學生的學習興趣。將計算思維融入到《C語言程序設(shè)計》課程的教學中將會改變學生的思維方式，在教學時還應把握一個中心點：計算思維是一種方法論，從方法論層面培養(yǎng)學生求解問題的意識，這樣課程就會變得生動有趣了，學生也容易接受。然而，運用什么樣的教學方法才能有效的將計算思維融入到《C語言程序設(shè)計》課堂教學中，以提高學生運用計算機知識抽象和分解問題的能力，是一個挑戰(zhàn)。當然，讓學生潛移默化地掌握計算思維，無疑是最佳選擇。
3 面向計算思維能力培養(yǎng)的課程教學方法改革
3.1融計算思維于案例教學中，激發(fā)學生學習興趣
我?！禖語言程序設(shè)計》課程的教學是面對不同專業(yè)的學生，所以教學中應與學生所學的學科專業(yè)聯(lián)系起來，對不同的學科專業(yè)選用不同的教學案例，通過合適的、面向不同學科專業(yè)的實例達到既闡析計算思維，又給出面向特定學科專業(yè)的范例教學效果。具體的做法是：先選用合適的應用實例并提出問題，然后由問題引入知識點、由知識點帶動語法的掌握、由語法規(guī)則推動計算思維的理解。也就是說先讓學生對所學的知識產(chǎn)生興趣，有了一定的感性認識后再提升到理論高度，循序漸進地掌握知識。例如在學習循環(huán)結(jié)構(gòu)時，面對體育專業(yè)的學生就可舉“大獎賽評分”的例子，面對數(shù)學專業(yè)的學生可選用“求1！+2！+3！+……+20！的值”、“判斷一個數(shù)n是否為素數(shù)”、“打印乘法九九表”等這種與數(shù)學有關(guān)的例子，面對英語專業(yè)、中文專業(yè)的學生可選用“從鍵盤輸入20個字符，分別統(tǒng)計出其中大寫字母、小寫字母、數(shù)字字符、空格字符和其它字符的個數(shù)”的例子，其它的專業(yè)可選用“猴子吃桃問題”：有若干個桃子，猴子每天早上吃前一天剩下的一半零一個，到第十天時只剩下一個桃子，問猴子在吃這些桃子之前共有多少個桃子？由于這些問題或者與學生所學的專業(yè)有關(guān)聯(lián)或者比較有趣，學生會由此對所學的知識也產(chǎn)生興趣，而且這些例子都具有計算思維的顯著特征，對培養(yǎng)學生的計算思維是非常好的案例，學生也能在興趣中主動接受新知識及培養(yǎng)思維。
計算思維是一種問題求解的思維，它將問題求解的過程用程序化的方式表達出來[5]，計算思維的自動化是“機械式”的按照步驟自動執(zhí)行，因此對問題的求解就要有精確的算法描述和嚴格的符號表示。當學生面對實際問題時，根據(jù)已有的知識提出問題求解的方案，并用算法進行描述，然后編寫程序，最后用機器來驗證問題求解結(jié)果。例如對于“猴子吃桃問題”這個案例，根據(jù)計算思維的特征和高效，引導學生用計算思維的遞歸方法發(fā)現(xiàn)和解決問題，并引導學生用N-S圖精確描述算法，再用C語言中相應的語句編寫程序。這樣，學生在學習過程中體會遞歸算法的思想和過程，并掌握遞歸方法和C語言中相應的知識和語法，當碰到類似的問題就會想到用類似的方法解決問題。
3.2采用多角度思維訓練的教學方法，以激勵學生的創(chuàng)新意識
《C語言程序設(shè)計》課程中計算思維能力的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在對學生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，那在教與學過程中如何培養(yǎng)呢？首先教師要設(shè)計一個能吸引學生注意力問題，并仔細分析該例子的代表性、應用性和趣味性，例如對于循環(huán)結(jié)構(gòu)這個知識點選用“猴子吃桃問題”是一個很有代表性的例子，學生根據(jù)老師提出的問題，思考解決問題的方法，老師適時為學生提供幫助，運用計算思維的各種方法啟發(fā)學生，對于這個問題可啟發(fā)學生用遞歸的方法求解，逆向思維，從后面往前推斷。當然，在教學過程中，老師還需要尊重學生的個性發(fā)展，鼓勵學生提出不同的解題方法，不斷啟發(fā)學生，讓他們積極主動的探究學習，使其能舉一反三。
程序設(shè)計類課程的價值之一在于訓練和提高學生的計算思維能力[6]，不能讓學生只按照老師邏輯思維解決問題，所以學生在設(shè)計算法時，鼓勵學生對同一個問題設(shè)計多種不同的算法，這樣有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。當然，還要注重算法的簡化和優(yōu)化，在眾多的算法中找到一種最優(yōu)的算法。例如“百錢買百雞”問題可用三重循環(huán)來實現(xiàn)，但仔細一分析還可只用二重循環(huán)來實現(xiàn)，并且循環(huán)次數(shù)由106降低到104，一個簡單的改進讓學生看到算法優(yōu)化的魅力，進一步再啟發(fā)學生算法是否還可改進？循環(huán)次數(shù)是否還可以降低？這樣采用多角度思維訓練方式就可充分調(diào)動學生學習的積極性，激發(fā)學生的學習熱情和創(chuàng)新意識。
3.3融計算思維于實踐教學環(huán)節(jié)中，強化計算思維的訓練
對于實踐性很強的《C語言程序設(shè)計》課程的教學，上機實驗應是教學的核心，也是培養(yǎng)學生計算思維能力的一個重要環(huán)節(jié)，所以在該課程的教學中需重視上機實踐這一教學環(huán)節(jié)。過去常用的 “先講解程序后上機實驗” 這種傳統(tǒng)教學策略，一般只能增加學生的感性認識及培養(yǎng)學生的上機能力，不能很好的培養(yǎng)計算思維能力。另一方面，大學生一般對一些具有挑戰(zhàn)性的任務具有濃厚的興趣，所以設(shè)計的實驗任務盡量要生活化和趣味化以激起學生的興趣，實驗任務還需具有一定的綜合性來增強實驗的難度，從而強化計算思維的訓練。例如在分支程序結(jié)構(gòu)中可以安排火車計費程序或計算個人所得稅額程序等。教師在設(shè)計實驗內(nèi)容時還要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，也就是說教師設(shè)計的實驗內(nèi)容要適合學生的知識結(jié)構(gòu)和心理特點，同時為學生創(chuàng)新思維留出空間，要求學生勇于探索，并引導學生認真思考尋求多種解題思路，在計算過程中培養(yǎng)學生的嚴謹性，引導學生對所設(shè)計的算法進行必要的優(yōu)化，然后使用正確的語句編寫程序，并通過上機調(diào)試與修改程序運行得到正確結(jié)果，在研究問題的求解過程、算法設(shè)計與優(yōu)化及程序調(diào)試過程中強化計算思維的訓練。
4 結(jié)束語
將計算思維融入《C語言程序設(shè)計》的課程教學中，作為一種教學改革嘗試，其目的就是將程序設(shè)計中所涉及的計算思維潛移默化的植入學生的日常思維。在教學中從有利于培養(yǎng)學生計算思維的角度重新組織該課程的教學內(nèi)容、改革教學方法，在教學中注重加強學生計算思維能力的培養(yǎng)，使學生學會問題求解的基本方法，能自覺運用計算思維的方法來解決客觀世界的實際問題。雖然在教學實際中取得了一定的成效，但通過這一門課程來形成計算思維顯然是遠遠不夠的，作為21世紀人類必備的技能之一，計算思維的培養(yǎng)勢在必行。然而，在課程教學中，采用什么樣的教學方法能才能更好的培養(yǎng)和提高學生的計算思維能力，依然是值得探索的問題。
參考文獻：
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[4] 陳杰華，戴麗娟. 以培養(yǎng)計算思維為核心的程序設(shè)計實驗教學[J].實驗技術(shù)與管理，2011，28（1）：125-127.
