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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機科學技術導論，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：計算機 中職 導論 教學改革
計算機導論課程在中職院校的開展，主要是針對目前社會的發展狀況與學生對計算機的學習要求而設立的。教師向學生講授計算機方面的各種知識、概念和技能，使學生在系統的接受知識后，對自己的學習進行總結，提出學習要求，以利于教師在教學方面的不斷進步。
一、中職計算機導論課程的教學目標
1.注重知識的基礎性和實踐性，呈現實用性和先進性
計算機課程與其他學科有明顯的區別，即追隨時代腳步，技術革新速度快。教師在基礎性教學本方面是讓學生充分掌握計算機的各種原理和概念，清楚計算機使用的方法和技術，這對學生以后的學習有很大的促進作用，也為學生學習更復雜的知識打下了基礎，同時基礎課程的學習還能進一步的提升學生的學習積極性和學習興趣。計算機的實踐性教學主要指教師在講完基礎課程以后，給學生足夠的鍛煉機會，讓學生學會運用計算機，學會教師所講內容的實踐。學生只單純的聽講是完全不能達到計算機教學目標的，實踐能夠幫助學生更好的理解計算機基礎內容，提升學生的動手操作能力以及對問題的處理能力。實用性是指在教學過程中，教師所講授的內容必須遵循實用的原則，讓學生學會使用計算機解決現實問題，并且將日常學習與工作中的實用習慣帶到學習中去，培養學生對計算機良好的使用能力和操作能力。先進性又被叫做是前瞻性，計算機科學技術革新換代速度快，因此學生所學的知識必須具有時代意義，不能出現學過以后無法使用的問題，把時代性和先進性融入到計算機教學過程中，是計算機學科的特點決定的。
2.積極建設注重基礎、提升能力的培養目標體系
在計算機教學過程中注重基礎，提升能力可以被總結為一個基礎兩個能力。一個基礎主要是對計算機基礎內容和基礎知識的教學。兩大能力主要是指，中職學生畢業以后在計算機相關的工作崗位上能夠具備一定的操作技能和軟件運用能力。計算機導論課是學生學習計算機的基礎課程，對其他知識的教學起到基礎作用。隨著計算機科學技術的不斷進步和計算機學科的的不斷發展，信息量逐漸增大，這就給計算機課程提出了新的要求，教師的計算機導論課程教學必須具有多樣化的特點，這樣才能適應時代的發展和社會的變遷。教師培養學生全面掌握基礎知識的同時，更要著重提升學生應用計算機的能力。
二、中職計算機導論科教學改革
1.中職院校計算機導論課教學內容的改革
第一，教學內容的改革，需要把計算機基礎知識和先進性知識進行有機融合。計算機導論課程中基礎知識是主線，對于這一部分的教學，學生必須全面清晰地進行理解和把握，因為這是其他內容學習的鋪墊。教師在基礎知識的教學過程中要秉承扎實穩定的教學原則。例如，讓學生對數制、碼制和數的定點表示進行進行掌握，然后再進行后續專業課程和專業技能的學習。計算機科學技術的進步，使計算機課程中出現了很多新的知識，這樣教師在備課的過程中需要對新技術和新產品進行一一解讀。例如，在實際教學過程中可以用比較有新意的電子產品作為課程導論部分，讓學生了解新產品的同時學會新知識，另外，這種教學方法還能提升學生的學習興趣。
第二，對非基礎性知識要注意引導。非基礎性知識還要注意引導，但是不做深入的分析與探究。例如，教師在為學生講解數據庫的應用時，需要涉及到軟件知識，但是教師只需要求學生能夠講出自己課本中所涉及到的內容即可，對于一些深層次的知識只要做到簡單的理解即可。這樣的教學方式不但減輕了學生的學習壓力，還能為學生增加想象的空間，為學生后續課程的學習埋下伏筆。
三、中職院校計算機導論課程教學方法的改革
第一，利用講座或者演講的形式，請一些計算機方面的專家為學生講解計算機軟件理論知識和在實際中能夠應用到的技術方法。利用這種方式，能夠讓學生更加清楚地認識到自己所學專業在社會發展中的重要性，認識到自己努力學習方向性，讓學生在畢業以后能夠更加順利的進入工作崗位，與其他人有競爭優勢。
第二，培養學生的基本技能。計算機導論課程擁有自主學習平臺，這種自我學習平臺能夠培養學生在計算機學習方面的基本技能。計算機導論課程自主學習平臺有以下幾種作用和環境，分別是良好的交互學習環境、有問必答的學習環境、能夠促進學生個性化成長的環境以及對學生學習進行激勵評價的環境，在這種學習平臺下，學生需要事先抽取習題進行做大，然后系統根據學生的答案給試卷評分，再根據試卷分數狀況對學生學習能力進行分析，讓學生清楚地看到自己的不足，讓學生對自己以前所學知識進行定位，讓學生利用平臺資源進行再學習。如果網絡平臺中現有的信息條件不能滿足學生對計算機知識的學習要求，那么學生可以給老師留言，教師看到留言后對學生的學習問題進行處理。
第三，多媒體輔助教學方式的運用。計算機導論課程教學離不開多媒體，因為多媒體可以利用有聲圖像把知識傳授給學生，讓學生更易于接受和記憶，同時縮短課堂實踐，讓自己的教學更加具有趣味性。例如，教師在對計算機結構這些知識進行教學時，可以用圖形和框架來揭示計算機的各大組成部分，讓學生能夠緊跟教師思路進行學習。
四、結束語
綜上所述，計算機導論課程教學在中職院校的改革中涉及到多方面，往往以計算機基礎知識為切入點，重新劃分教學目標和培養目標。計算機導論課程是學生學習計算機的基礎課程，也蘊含多種內容，所以教育者要注重對學生學習興趣的培養，跟隨時代腳步，及時地更新計算機知識，改革教育方法，促進學生對計算機課程的學習。
參考文獻：
[1]董榮勝.計算思維與計算機導論[J].計算機科學，2011，36（4）：50-52.
計算機基礎教材一般可以分成兩類，一類是針對非計算機類各專業學生的計算機基礎知識普及教材，另一類則是針對計算機類專業學生的專業入門教材。前者叫計算機基礎、計算機文化的比較多，而后者我們通常也稱為計算機導論。由機械工業出版社(華章)出版的《計算機文化》(作者：[美]帕爾森、奧加)一書顯然屬于后者。該書涵蓋的
計算機專業領域面廣，貼近專業技術的發展水平，是一本難得的計算機及其相關專業師生必讀的專業導論教材。
該書原名為New Perspectives on Computer Concepts，直譯可以翻譯成“計算機概念的新觀點”，透過該書的版本更新，我們也確實在其不同版本中學習到了計算機科學技術發展的新觀點、新概念、新技術、新發展。
該書自第1版以來，與時俱進，幾乎年年都有顯著更新，至今已經有13版。機械工業出版社 (華章) 在國內出版了該書的第4版 (2003.7) 和第10版 (2008.8) 的中、英文版本。據了解，原書第13版的英文影印版將于2010年底在國內出版，第13版的中文翻譯版也將于2011年3月份出版。
1內容全面、時尚
本書是國外著名大學采用的
計算機基礎、計算機導論課教材。以帕爾森、奧加著《計算機文化》第10版為例，本書涉及了計算機科學的諸多方面，詳細介紹計算機領域的相關知識和計算機科學與技術及其學科的發展歷史。在第10版中，全書共分13章，分別介紹計算機、因特網、Web和電子郵件基礎知識，計算機硬件，計算機軟件，文件管理、病毒防護和備份，因特網和局域網技術，網頁、網站和電子商務，數字媒體，計算機產業，信息系統分析與設計，數據庫，計算機編程等內容。
由于原作者與原出版社堅持版本的持續更新，本書總是通過最先進的方法和技術來講述計算機基礎知識，涉及面廣、內容豐富、方法獨特，堪稱計算機專業基礎知識的百科全書，有助于增強讀者對計算機科學的興趣，也幫助學生對本專業、本學科有全面的了解和認識。
2體例清晰、實用
本書在內容安排上既體現了計算機科學的廣度，又兼顧了相關主題的深度，同時緊跟當前的技術發展趨勢。經過十多版的持續更新，本書的知識內容體例清晰、實用。每章分幾個并列的部分，每個部分結束都設計了相應的“快速測試”部分，以鞏固學生對課文知識的理解。
此外，本書還配套有設計精良的多媒體光盤、網站等。多媒體光盤包含了交互式的英文原版書、練習題庫等。光盤中不僅有錄像、動畫、交互式術語表等，還有評分記錄和快速測試答案，學生能馬上了解自己的學習效果，教師也可以馬上了解學生的學習情況。此外，各章還配有測驗、學習提示、實驗及相關信息。
3本書的讀者
綜合考慮教材價格、教學課時數、教師教學水平、學生學習能力等諸方面因素之后，本書可用作高校各專業的計算機導論、計算機基礎課的教材，也可供廣大計算機愛好者參考使用。
相關課程的任課老師可以把本書作為教學參考書向學生推薦，本書也適合作為非計算機專業學生深化計算機知識和技能的學習教材；本書十分適合相關課程的教師用作教學參考書，并且應該保持對不同版本的跟蹤了解，從中獲取最新信息；建議編寫本課程新教材的作者也能充分了解本書的內容。
4圖書相關信息
書名：計算機文化(原書第10版)
原書名：New Perspectives on Computer Concepts, 10th Edition, Comprehensive
作者：[美] 帕爾森 (June Jamrich Parsons、奧加 (Dan Oja)
譯者：呂云翔、傅爾也
ISBN：978-7-111-2467-9
頁數：492
定價：66元
原出版社：Course Technology
出版社：機械工業出版社 (北京市西城區百萬莊大街22號，郵編：100037)
責編：王春華
裝幀：16開平裝
出版年：2008-8
5主要內容 (目錄)
下面，我們把原書第10版和第4版的主要目錄對比列舉如下，供讀者分析了解，如表1所示。
從上述內容可以發現，本書各個版本之間的發展和變化還是十分明顯的，教師可以用作教學參考書或者通過跟蹤閱讀本書以獲得進修提高。
其實，舊版本中的某些教學內容設計，例如第4版中的“用戶焦點”和“問題”部分，也是很不錯的教學或閱讀內容，頗有教學參考價值。因此，與一般教材不同，這本書的不同版本也多了一些收藏價值。
6譯者介紹
呂云翔，北京航空航天大學副教授，軟件學院SAP ERP咨詢顧問專業主任，比利時布魯塞爾大學應用科學學院應用信息技術專
業碩士、經濟學院工商管理專業碩士。具有多年的軟件開發、項目管理、計算機教學經驗，對IT行業具有較全面的認識。2003年至今任北航軟件學院副教授。目前研究領域包括軟件工程 IT項目管理。
本書的英文版篇幅較大，翻譯中譯者對一些內容進行了改編。例如，刪去了引論(Orientation)、問題(Issue)、計算機應用(Computer in Context)、實驗(New Perspectives Labs)、復習(Review Activities)和網上復習(On the Web)的內容。對這部分內容感興趣的，可以參考原書的英文(影印)版。
7推薦指數
推薦同行閱讀指數：
(注：以為最高。)
在網上搜索讀者對本書的評價，大家的認同是一致的，即“作為計算機科學的入門教材是很不錯的”，一些國外同行的評論如下。
Martha Lindberg (明尼蘇達州立大學) ：本書的編寫風格非常清晰，章節的劃分合理實用。書中包含的技術信息對于那些已經初步了解基本計算機概念的學生既輕松有趣又非常實用。
Gerald Hensel (巴倫西亞社區學院)：本書以學生易于理解的方式將計算機系統的基本概念和技術娓娓道來，每章還輔以精選的示例和插圖，是一本內容全面、易學易懂的計算機導論教材。
參考文獻：
關鍵詞 計算構建哲學
1 引言
計算學科的飛速發展，改變著人們的生活、工作、學習和交流方式。計算意味著什么？計算學科意味著什么？這些都成為哲學工作者和從事計算機研究、開發的人員必須面對的重大的元問題。建構計算學科根本問題的理論框架，形成計算學科的元理論――計算學科中的哲學問題就成為當務之急。“計算學科中的哲學問題”的提出是在計算機日益成為人們生活重要組成部分時，從哲學的層面對計算機文化現象與計算學科的重新定位和反思。
2 計算學科中的哲學問題提出的客觀依據
2.1 計算學科的發展要求從哲學高度對計算學科進行理論闡釋
計算學科包括算法理論、分析、設計、效率、實現和應用的系統的研究。全部計算學科的基本問題是，什么能（有效地）自動進行，什么不能（有效地）自動進行，它來源于對數理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究，形成于20世紀30年代后期。經過幾十年的發展，計算學科業已形成了一個龐大的知識體系。主要體現在三大層面：
（1）計算學科的應用層。它包括人工智能應用與系統，信息、管理與決策系統，移動計算、計算可視化、科學計算等計算機應用的各個方向。
（2）計算學科的專業基礎層。它是為應用層提供技術和環境的一個層面，包括軟件開發方法學、計算機網絡與通信技術、程序設計科學、計算機體系結構和電子計算機系統基礎。
（3）計算學科的基礎層。它包括計算的數學理論、高等邏輯等內容。
還有支撐這三個層面的理工科基礎科目，包括物理學（主要是電子技術科學）和基礎數學（含離散數學）等。
從計算學科這一龐大知識體系中不難發現，它欠缺計算學科中的哲學問題支撐。計算學科的進一步發展需要從哲學層面對計算學科中的根本問題、重大問題進行理論闡述、分析和評價。因而提出計算學科中的哲學問題就成為計算學科發展的必然趨勢。
2.2 計算教育的現狀催化計算學科中的哲學問題
ACM和IEEE/CS是美國在計算教育研究領域最有影響的組織。在1989年ACM提交的《Computing as a Discipline》報告中，它不僅第一次規定了計算學科的定義，回答了計算學科中長期以來一直爭論的一些問題，更重要的在于它為計算教育創建了一個“新的思想方法”（a new way of thinking），這種“新的思想方法”是對計算教育科學幾十年來的概括和總結，也是美國ACM和IEEE/CS聯合發表的《Computing Curricula 1991》報告（簡稱CC91）以及《Computing Curricula 2001》報告（簡稱CC2001）的基本指導思想，其實這種“新的思想方法”的實質就是計算學科中的哲學問題的內容。
在國內是結合我國的實際情況進行研究，以ACM和IEEE/CS的報告為依據進行分析研究的。中國計算機學會教育委員會和全國高等學校計算機教育研究會組織了“Computing as a Discipline”以及“CC91”的系列研討活動，對CC2001進行跟蹤研究，并分別推出中國“計算機學科教學計劃1993”和《中國計算機科學與技術學科教程2002》，提出和完善了具有哲學性質的核心概念的思想。
然而，所有這一切關于計算學科的研究還停留在計算學科方法論層面，沒有進一步站在哲學的高度，從新的視角，實現計算機和哲學的有機結合。
3 構建計算學科中哲學問題的現實意義
3.1 計算學科中的哲學問題有助于計算學科的發展
（1）計算學科中的哲學問題有助于確立正確的思想原則，把握正確的研究方向
計算學科中的哲學問題及其方法論是在科學哲學和一般科學技術方法論的指導下建立的，它直接面對和服務于計算學科的認識過程，使人們對計算學科的認識邏輯化、程序化、理性化和具體化，它有助于我們在計算學科的研究中確立正確的思想原則，把握正確的研究方向。
（2）計算學科中的哲學問題有助于計算學科的建設和人才培養
學科建設和培養高素質人才，是一個永恒的話題。計算學科中的哲學問題有助于解決這個問題。計算學科中的哲學問題從學科的核心概念、學科的形態、學科的根本問題、學科的方法等方面出發，深刻地揭示了計算學科的本質，提升對計算學科的認識，從而有助于計算學科的建設。計算學科中的哲學問題對培養計算專業人才也有重要作用。它可以提高抽象思維能力和邏輯思維能力，培養發現問題、解決問題的素質，掌握正確的思維方法，加速其成才。
3.2 計算學科中的哲學問題提供一種獨特的研究領域和創新方法
（1）計算學科中的哲學問題代表一個獨立的研究領域
計算方法、概念、工具和技術已經開發出來了，而且在許多哲學領域得到了應用，這才是它的迷人之所在。再就是以模型為基礎的科學哲學、科學哲學的計算方法論等以闡釋科學知識的方法論為目的的領域；最后還有成為當今社會的“顯學”的計算倫理學、人工倫理學等哲學問題。
（2）計算學科中的哲學問題能為哲學話題提供一種創新的方法
計算正在改變著哲學家理解那些哲學基礎和概念的方式，計算學科中的哲學問題也為哲學提供了令人難以置信的豐富觀念，為哲學探究準備新穎的主題、方法和模式提供新的哲學范式，為傳統的哲學活動帶來了新的機遇和挑戰。
4 構建計算學科中哲學問題的基本框架
4.1 計算學科中哲學問題的定義
計算學科中的哲學問題，是個很古老的話題，但在思想史上，成為獨立的研究領域卻是非常晚的事。計算學科中的哲學問題是從哲學高度對計算學科的重要問題、根本問題進行理論分析、闡釋和評價的。它像數學哲學一樣，是一種元理論方法。它具有哲學方法論的批判功能。因而計算學科中的哲學問題可以定義為批判性研究的哲學領域，它涉及到計算的概念、本質和基本原理以及對計算學科方法論的提煉和應用，目的是為計算學科的概念基礎提供系統論證，從而建立新的理論框架。
4.2 計算學科中哲學問題的基本框架
它包括四個層次和七大方面。
（1）四個層次
①尋求統一計算理論，是計算學科中哲學問題研究綱領的“硬核”。其基本問題就是對計算本質進行反思；同時對計算學科的發展和應用進行分析、解釋和評價，重點關注計算學科發展的未來走向。
②創新。其主要目的是為各種計算理論提供哲學方法。創新是計算學科中的哲學最具特色的，也是使計算學科中的哲學問題得以在哲學殿堂確立地位的關鍵所在。
③體系。利用計算的概念、方法、工具和技術來對傳統和新的問題進行建模、闡釋和提供解決方案，為上述創新目標的各個分支提煉理論分析框架。
④方法論。這一目標屬于傳統的科學哲學，它以創新為基礎，對計算學科及其相關學科中的概念、方法和理論進行系統梳理，為其提供元理論分析框架。
（2）七大方面
計算學科中的哲學問題除四大層次外，還應包括以下七大方面。
①計算學科的本質探討。包括：計算是不是一門學科？學科的本質是什么，學科的根本問題是什么？核心是什么？等等。
②計算學科的思維方式。使用計算機解決問題的過程基本上是模擬人類大腦解題的過程，因此有必要分析人類是如何解決問題的，以及在解決問題的過程中人類是如何進行思維活動的。
③計算學科的基本問題、重大問題和未來走向。基本問題是反映計算學科本質的，能對計算學科各分支領域中的核心問題所具有的共性進行高度概括。重大問題是計算學科中的重要的理論模型的瓶頸問題及其未來走向。
④計算學科的創新及其素質要求。計算學科的創新，就是要圍繞計算學科的基本問題、重大問題、走向問題、熱點問題以及阻障問題進行理性分析、深入探討和哲學評價，以期推動計算學科的可持續發展。由此就提出對從事計算職業人員的素質要求的研究。
⑤計算學科的方法論分析。計算學科方法論是關于計算領域認識和實踐過程中的一般方法的含義、性質、特點、內在聯系和變化發展的系統研究。
⑥計算學科的價值原則、倫理原則。價值原則和倫理原則是指對從事計算職業的人員的價值觀要求以及道德規范的研究。
⑦計算學科重大成果的哲學分析。如人工智能的哲學問題，現實世界與虛擬空間的哲學問題，語言與知識、信息與內容、形式語言和超文本理論的哲學問題等。
5 小結
計算學科中哲學問題的重點是計算學科的本質探討，如尋求統一的計算理論，對計算本質的理論反思等。計算學科中的哲學問題的難點是創新，是利用計算的概念、方法、工具和技術來對傳統和新的問題進行建模、闡釋和提供解決方案，為上述創新目標的各個分支提煉理論分析框架以及計算學科發展中的重大問題的哲學分析等。（本文獲“2005年全國青年教師計算機教育優秀論文評比”三等獎）
參考文獻
1 Denning P J. Computing as a discipline. Communications of the ACM, 1989，32
2 Carl K Chang. Curricula 2001: Bringing the Future to the Classroom. Computer,1999，32
3 Tuning A M. Computing machinery and intelligence. Mind, 1950, Vol. LIX
4 Chungang. Theoretical Models of Whistleblowing: An Individual Perspective. Journal of Social Sciences, 1998
5劉鋼.從信息的哲學問題到信息哲學.自然辯證法研究，2003，9
6劉鋼.當代信息哲學的背景、內容與研究綱領.哲學動態，2002，9
7郝寧湘.計算哲學：21世紀科學哲學的新趨向.自然辯證法通訊，2003，6
8郝寧湘，郭貴春.量子計算機動搖了丘奇-圖靈論了嗎？.科學，2004，6
9郭貴春.科學技術哲學研究未來發展展望.自然辯證法研究，2002，5
10陳火旺等.中國計算機科學與技術學科教程.北京：清華大學出版社，2002，8
11趙致琢.關于計算機科學與技術認知問題的研究簡報（Ⅰ,Ⅱ）.計算機研究與發展，2001，1
12趙致琢.計算科學導論.北京：科學出版社，2002，8
13董榮勝等.計算機科學與技術方法論.北京：人民郵電出版社，2002，9
14劉大椿.科學技術哲學導論.北京：中國人民大學出版社，2000，8
15范輝.打開計算學科知識殿堂之門.中國大學教學，2003，4
16范輝.計算機科學與技術方法論探索與實踐.計算機科學，2003，5
17郭玉剛，范輝.論計算學科方法論的作用及構建. 山東工商學院學報，2004，3
（國防科學技術大學 計算機學院，湖南 長沙 410073）
摘要：本科教學方案是本科教學的重要組成部分，起到極其重要的作用，也可以說是本科教學的旗幟。為了制訂與時俱進、適合時展的本科教學方案，筆者一直在跟蹤、分析和研究加州理工大學伯克利分校計算機專業本科教學的發展變化情況，就伯克利分校計算機專業本科教學方案進行分析，供同行參考并且希望與同行廣泛交流、分享經驗、相互促進、共同提高。
關鍵詞 ：伯克利分校；計算機專業；教學方案；教學分析
第一作者簡介：王蘇峰，男，副教授，研究方向為嵌入式計算，wangsufeng@sina.com。
1 背景
每隔3~4年，國防科學技術大學就會啟動一輪本科培養方案的修訂工作，筆者從教10幾年來已經參與4輪本科培養方案的修訂工作。每次修訂本科培養方案都需要廣泛調研國內外大學計算機類的本科教學情況，而加州理工大學伯克利分校計算機專業（electrical engineering and computer sciences，簡稱EECS，也就是電氣工程與計算機科學系）教育是很出色的，因此從2001年以來，我們就一直關注伯克利分校計算機專業的教學情況。
2 本科教學方案
伯克利分校計算機專業面向本科生開設的主要課程[1]見表1。
3 本科典型選課
3.1 典型選課計劃
伯克利分校計算機專業主要專業方向有計算機系統（computer systems），計算機科學（computer science），通信、網絡與系統（communication， networks， and systems）。4年本科需要完成120學分以上，估計需要選修32門課程左右（每門課平均4學分）[2]。
表2—表5提供一個典型選課計劃 ，該選課計劃傾向于計算機系統方向，適合于對如下方面感興趣的學生：邏輯設計、體系結構、操作系統、外設等。
3.2 典型選課的知識層次體系分析
對該典型選課計劃按照知識層次進行劃分，然后進行整理，如圖1所示。
從圖1可以看出，該方向需要的知識涉及數學、物理、電子學、計算機基礎、專業選修以及人文類課程，知識體系比較全面，但更側重于基礎課程。
4 教學方案分析
4.1 開設課程比較豐富
伯克利分校計算機專業開設的課程比較豐富，從基礎課到專業課基本上覆蓋了計算機學科及相關學科的各個領域，僅計算機專業類課程就有32門之多[1]。在這32門計算機類課程中，帶有實驗（上機）的課程9門，純講授類課程9門，學術講座及研討課程3門，教學研究類課程5門，自學編程類課程有7門之多。其中，比較有特色的是程序設計語言類課程和學術講座及研討類課程。程序設計語言類課程一是學生可以機動靈活地安排時間，但也有明確的學習目標和計劃[3]；二是課程開設數量有7門之多。學術講座及研討類課程的特點一是內容豐富、五花八門、無所不包，如Foundations of the United States Air Force（由美軍閱歷豐富的現役軍官進行講座）等；二是開設課程也很多，可以滿足各類人才的不同需要。
4.2 每學期選課門數少
伯克利分校實行的是學分制，要求學生所修課程總學分達到120學分以上（當然還有其他要求，在此不再贅述），而每門課程的學分平均為4學分，因此4年下來一個學生只需學習32門課左右[2]。從表2—表5中可以看出，典型選課計劃（傾向于計算機系統方向）選課門數為31門，總學分為120學分，其中學分比重中數學類占16.7%，電子類占20.0%，計算機類占20.0%，人文類占17.5%（要求至少6門課以上）。
雖然選課門數少，每學期只有4門課，但是每周的學習任務還是很重，要得到一門課程的學分不容易。現對典型選課計劃中大一第1學期的每周課時量（單位：小時）進行分析，見表6。表格中的時間只是課表安排的時間，還有實驗需要有自我安排時間進行配套，因此課時量相應還要大幅度增加。
4.3 實驗（上機）課時比重大
伯克利分校計算機專業很注意培養學生的動手能力和獨立思考能力，擁有很多實驗室和大量的實驗設備，全都向學生開放，學生隨時可以上機或做實驗。很多課程要求上機或做實驗，如操作系統、數據結構、符號演算程序設計課程安排講授課時與上機課時各占一半，甚至上機課時更多，而體系結構課需要設計一個簡單的計算機，自我安排時間就更多；不僅如此，還開設了單獨的設計課程和工程實踐課程，學生必須選修若干門。
從伯克利分校計算機專業教學方案可以看出，提供實驗的課程有12門（不包括編程類課程的自定實驗）[1]。12門課程講授、討論、實驗（上機）課時統計見表7，分別占比30.6%、16.3%、53.1%。
從上述表格可以看出，實驗（上機）課時比重超過一半，這說明伯克利分校計算機專業很重視實驗課程。教師從整體上分析12門課程實驗課時比重之后，再從局部說明實驗的重要性，以微電子電路導論（EE40-introduction to microelectronic circuits）[4]這門課為例。微電子電路導論這門課相當于電子學課程，此課程開設13周，講授課39小時、討論課13小時、實驗課39小時，共做10個實驗，可見微電子電路導論課的實驗課時比重相當大。
4.4 學生選課建議
（1）選課不要過于專業化，要選修一些數學、物理、化學、電子類課程；
（2）選修一些能鍛煉說和寫能力的課程，這對求職和工作很重要；
（3）選修課可以追求個人喜好，選一些自己感興趣的課；
（4）計算機學科發展很快，要想趕上潮流，必須定期更新自己的知識。
5 結語
筆者就伯克利分校計算機專業本科典型選課計劃的知識層次、課程類別所占比例以及實驗課時所占比重等進行了詳細的分析。從分析情況看，伯克利分校計算機專業很重視本科教學，首先開設的課程很豐富，滿足各類人才的不同需要，但是每個學生選課并不是很多，4年下來也就是32門課左右；其次是實驗（上機）課時比重比較大，教師很重視實踐教學工作，還給學生選課提供了一些建議——選課不要過于專業化，要重視基礎課以及說、寫能力的鍛煉，計算機學科發展迅猛，學生要定期更新自己的知識等。
這些分析結果將有助于下一輪本科培養方案的制訂，尤其是實驗課時比重要加大，嘴動不如手動，實踐出真知。筆者就實驗課時比重調整教學組所授課程進行了小范圍改革試點，出現了一些新的問題：如何公正評定實驗成績、需要更多的實驗輔導教師以及更多的實驗設備投入等。針對這些問題，教學組將迎難而上。
參考文獻：
[1] Department of electrical engineering and computer sciences， university of California at Berkeley. EECS course web sites[EB/OL]. [2014-10-20]. http：//www-inst.eecs.berkeley.edu/classes-eecs.html.
[2] Department of electrical engineering and computer sciences， university of California at Berkeley. 2013-2014 undergraduate handbook[EB/OL]. [2014-10-20]. https：//eecs.berkeley.edu/Programs/Notes/index.shtml.
[3] Department of electrical engineering and computer sciences， university of California at Berkeley. CS 9C study guide[EB/OL]. [2014-10-20]. http：//inst.eecs.berkeley.edu/~selfpace/studyguide/9C.sg/Output/9C sgTOC.html.
關鍵詞:公安院校;雙語教學;警察職業教育
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1前言
雙語教學是適應我國高等教育國際化發展需要,在我國教育教學改革中出現的新生事物。當前在我國高等教育政策下,公安院校和其他高校一樣也在雙語教學的門前醞釀如何入門。雙語教學畢竟是我國教育教學改革中的新事物,公安院校又由于其培養對象的特殊性,在此項改革中引人注目。雙語教學模式有助于培養公安大學生更好地適應國際警務形勢的需要,開展雙語教學是英語教學要求不斷提高的需要,是適應改革開放、促進經濟發展的需要,也是改變教學觀念和實施素質教育的要求。因此,為適應時代的發展,培養高素質的新世紀公安應用人才,有必要探討公安院校中的雙語教學。
在這種形勢下,為推動我校教學改革,滿足專業建設發展的需要,探索出適應我校實際教學需要的雙語教學模式,我系經過充分準備,在新入學的大一新生的專業基礎課“計算機科學技術導論”課程中進行了滲透式雙語教學,并對這種教學模式進行了實踐與探索。目前已分別在04級計算機應用專業(專科)和2005級、2006級、2007級、2008級網絡安全與計算機犯罪偵查專業方向(本科)的學生中進行了教學實踐,并取得了一定的教學成果。課程結束后,通過對學生們的問卷調查結果表明,大部分同學贊同在本課程和后續課程中滲透英語教學,這說明在公安院校計算機課程中推廣和加強雙語教學得到了廣大學生的認同。
2公安院校實施雙語教學的必要性
在犯罪高峰下負重前行的我國公安隊伍正面臨著提高警察素質與數量的雙重壓力。同時,隨著中國申奧成功,以及反恐、禁毒等國際警力合作日益加強,中國警察的職業培訓需要逐步納入到全球化的軌道中。尤其是中國加入世貿組織后,在WTO的規則下,我國公安機關無論是管理體制、工作機制和工作方式,還是警察的基本素質、行為方式等都會面臨著國際規范的沖擊與調整。近幾年來,我國公安機關提出了“向科技要素質,向素質要警力”的戰略方針,把科技強警作為21世紀公安工作的主旋律。在科技強警的實施過程中,除了要在先進的裝備、警用物質條件的改善上下功夫外,更主要的還是要在思想觀念、知識水平、專業能力等方面有一個突破性的提高。這些都使肩負著培養警察和培訓警力任務的各公安院校面臨著前所未有的嚴峻挑戰。
長期以來,警察職業教育一直忽視英語教學,因為總有一種思想觀念,覺得英語跟警察工作關系不大。再加上過去相當一部分警察只具有“高中以上文化程度”,這就導致了警察隊伍的綜合文化素質總體不高,尤其是非常缺乏既懂專業又懂外語的復合型警察專業人才。但是在新形勢下,公安工作,諸如刑事偵查、經濟犯罪偵查、海關緝私、出入境管理和社區警務等各條戰線,都逐步走向國際化,我們越來越需要有一支能與國際警察制度相接軌的、熟悉各種涉外警務技能的警察隊伍。目前,隨著中外合作交流的增多,一些大城市已經開始重視民警英語能力的素質培養,以期塑造城市國際化的形象。然而,提高英語能力是無法朝夕之間一蹴而就的,國際化的警察也并不只是要求會說一兩句外語,更重要的是知識與理念的更新,而這一迫切和艱巨的任務就自然落在了各公安院校的身上。
雙語教學為培養高素質的公安應用人才提供了新的視角和思路。但在公安院校中開展雙語教學面臨著師資問題、教材問題和學生問題。解決這些問題,一是可從具有雙語潛質的教師中選派老師進修,引進英語水平高的專業人才和建立雙語教學的激勵機制;二是引進原版教材和參考原版教材編寫教科書;三是創造良好的校園英語學習環境。同時要處理好語言教學與教學語言、母語與外語在雙語教學中使用度的關系。
3開展雙語教學應注意的問題
雙語教學是用兩種不同語言進行學科教育的教學活動,通過在學科教育中使用兩種教學語言,培養學生使用兩種語言的能力,因此要處理好如下關系:
3.1語言教學與教學語言的關系
雙語教學不是語言教學。雙語教學是把兩種語言作為教學用語,在課堂上用兩種語言作為教學媒介,使學生在學習學科知識的同時平衡掌握兩種語言,而語言教學是學校通過設立語言課程,讓學生學習語言知識和語言技能,所以,雙語教學不能簡單等同于語言教學。
3.2母語和外語在雙語教學中使用度的關系
可根據學生接受能力和學科性質做相應的調整。在雙語教學的初始階段可采用英語板書,中文講授,待學生逐漸適應雙語教學,可平衡使用兩種教學語言,到了學科教學的后期階段,可以英語為主要教學語言,母語為次要教學語言。對一些專業知識的中文概念、術語和相關的基本知識,特別是一些比較抽象的概念,用英語理解比較困難的,應該用中文進行講解。
3.3雙語教學的模式
從雙語教學的模式來看可分三個層次,第一層次是簡單滲透層次,即以中文為主,課堂上穿插英語教學。比如教師在上課時可以用英語講述重要定理和關鍵專業術語等; 第二是整合層次,教師講課時交替使用中英文,讓學生學會如何用外語表達中文內容; 第三是雙語思維層次,即讓學生學會用中文和英文來思考解答問題。從目前的情況來看,推廣到第一個層次對高校的大部分學生來說并不是難題,但要進一步提高到第二、第三層次,還需要有很長的時間和不斷的努力,這將是一個循序漸進的過程。
4 “計算機科學技術導論”雙語教學的實踐
“教材陳舊,教學手段落后”已成為當前制約我國高等教育發展的主要因素之一。隨著近年來各高校雙語教學的開展,國內較大的出版社都加大了國外教材的引進工作,特別是在計算機和信息技術領域,原版教材和影印教材逐步成熟,網絡教學資源充分,為我們教師備課和學生選擇參考資料提供了充分的保證。
英國曼徹斯特大學計算機科學系的Ian Horrocks這樣評價這本書：“這是一本杰出且非常必需的優秀書籍。它向讀者全面介紹了語義網的動機、應用和支撐技術。”
隨著網絡內容的機器解讀，語義網的發展孕育著萬維網及其應用的一場革命。2006年9月，在清華大學舉辦了第一屆亞洲語義網會議，這標志著語義網這一概念開始在國內大范圍推廣。2008年，萬維網之父蒂姆?貝納斯?李（Tim Berners-Lee）發表言論，語義網或將成為Google的終結者。一石引起千層浪，國內了解語義網的需求也就因此顯得更為迫切。在國內，清華大學、東南大學、上海交通大學等都有相關課程對它進行深入的研究與討論。
相比語義網研究與應用的廣大前景，國內關于語義網的中文圖書少之又少。大多數讀者只能在網站搜索到相關的信息。雖然網絡上關于語義網的資料很多，但很多是過時的，或是錯誤的，而且大部分討論的是具體細節。任何初學者或想開設語義網課程的教師都面臨著這些問題。本書的目的就是幫助讀者解決這個難題。
在本書中，作者為這個新興領域提供了一個導引，描述了它的核心思想、語言和技術，主要介紹適合本科程度的基礎概念和技術，并提供了習題、項目說明、參考文獻及其注解，旨在幫助讀者通過學習能夠自行開發有關的應用。
本書是現今唯一一本系統講述作為語義網核心內容的語言（XML、RDF、OWL和規則）與技術（顯式元數據、本體、邏輯和推理）的書籍，書中還涉及本體工程及應用場景等重要內容。全書內容包括概覽，XML以及支持語義可共用性的相關技術，作為機器可處理語義的標準數據模型的RDF和RDF Schema，作為RDF Schema的擴展和Web本體語言的W3C推薦標準的OWL，語義網框架中的單調和非單調規則，若干精選的應用領域以及語義網技術在其中的作用，基于本體的系統開發，當前熱點的討論和未來展望。
馬里蘭大學計算機科學系的James Hendler 教授對本書贊賞有加，他指出：“這是一本關于語義網特別是最近成為標準的新語言RDF Schema和OWL的極為出色的導論。我正在使用這本書作為本科生語義網課程的教科書，學生們認為它寫得很好、清晰明了。對于那些希望著手學習這門新興技術的人來說，本書將成為一件強有力的工具。”
本書由中國科學技術大學陳小平老師翻譯，中譯本于2008年4月與讀者見面。相信這本著譯雙馨的佳作會為方興未艾的國內語義網的研究和發展起到積極的推動作用。
關鍵詞:編譯原理;計算思維;課程改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1編譯知識在計算機學科中的作用
自從20世紀50年代中期誕生世界上第一個高級語言編譯器――Fortran語言編譯器以來,編譯技術不斷進步,已經成為計算機科學中發展最迅速、最成熟的一個重要分支。自1966年以來的所有55位圖靈獎獲獎者中,有近1/3的科學家是因為在程序設計語言和編譯方面的成就而獲得該項獎勵,可見程序設計語言和編譯的發展集中體現了計算機科學發展的重要成果與精華。計算機應用能發展到今天,編譯技術的發展有著極其重要的、不可替代的作用。
五十多年以來,隨著編譯技術的發展,有關編譯原理和技術的內容被逐步引入到了計算機專業本科教學中。從早期各階段ACM和IEEE的計算機專業教學計劃,到近年ACM和IEEE聯合制定的CC 2005,再到我國教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會2006年編制的《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》,直至最新的ACM和IEEE聯合制定的CS2008,都把有關編譯原理和技術的知識作為重要教學內容列入。目前,我們編譯原理課程的教學內容覆蓋了CS2008體系中程序設計語言領域、算法和復雜性等領域的多個知識單元。
2編譯原理課程的理論性和技術性特點
編譯程序的構造原理和技術可以說是計算機科學技術中理論和實踐相結合的最好典范。在許多課程的教學中,經典理論和先進技術之間的聯系往往缺乏具體而形象的例證,而“編譯原理”課程在這方面具有得天獨厚的優勢。形式語言和自動機理論為編譯程序的設計提供了堅實的理論基礎,正是在科學理論的保證下,才形成了一系列先進的編譯程序設計方法和工具,使得編譯程序的構造具有很高的系統性和自動化程度。例如,正是有了有限自動機的經典理論,才有了LEX這樣的高度自動化的詞法分析器的自動產生器;正是有了Knuth提出的LR分析方法,才有了YACC這樣的高效的語法分析器產生器,將程序員從繁瑣的代碼編寫中解放出來。編譯課程的教學既要強調經典理論在計算機科學中的重要作用,又要注重介紹利用這些基礎理論來設計和構造編譯程序各模塊的先進方法及工具,可以具體形象地說明經典理論與先進技術的關系。理論和實踐相結合是“編譯原理”課程的鮮明特色。
“編譯原理”課程特別強調運用理論知識進行實踐的能力和素質,以突出計算機專業人才培養的特色。“編譯原理”是每個優秀的計算機專業人員必修的一門課程。通過編譯程序這一具體的案例,學生可以綜合理解和運用計算機的程序語言、操作系統和體系結構等各種軟硬件知識,形成計算機專業人才特有的系統的專業知識結構。在系統學習編譯的理論和技術的過程中,學生一方面對科學理論的基礎作用有了充分的認識,提高了學習經典理論的興趣,形成了較高的理論素養;另一方面,通過課程綜合性的實踐,分析或改進簡單或復雜、原型級或產品級的各種編譯程序或工具,也可以提高靈活運用理論知識、設計較大規模的軟件來解決實際問題的能力。在課程的學習和實踐中,學生可以深刻體會到理論學習的意義和動手實踐的樂趣。
有許多人認為,如果今后不從事編譯器的開發,編譯知識就顯得并不重要了――事實上并非如此。編譯課程鮮明的理論性和技術性特點,使得這些知識對于計算機專業人員來說具有重要作用,甚至可以說是計算機專業人才區別于一般計算機人員的重要知識結構。對于將來從事編譯系統設計工作的學生來說,編譯課程的學習當然可以使他們掌握和理解編譯系統的結構、工作流程以及編譯程序各組成部分的設計原理和實現技術,獲得分析、設計、實現和維護編譯系統的初步能力,打下堅實的能力和知識基礎;而對于那些將來不從事編譯器研制的學生來說,編譯課程的教學對于提高他們對計算機系統總體認識也具有重要的意義。通過學習編譯的理論和方法,學生可以提高對程序設計語言的設計與實現等知識的綜合理解,而這些知識對于準確掌握程序設計語言,學習新的編程范型,理解程序,開發出正確的軟件都是不可缺少的基礎。圖靈獎獲得者Perlis教授的名言“To understand a program you must become both the machine and the program”就精辟地說明了這一點。此外,編譯課程介紹的經典語言分析方法和工具,對于一些實用的工具和軟件,如自然語言理解、網絡信息處理、網絡協議的分析與實現等領域的軟件或工具的研制,都是很好的基礎。更為重要的是,編譯課程中介紹的一些經典的理論和方法,對于傳授計算機科學研究的方法、訓練學生的思維都是難得的生動案例。因此,不能把編譯課程片面地理解成為一個介紹編譯程序的課程,而應當把該課程的教學放在培養專業素質、訓練思維的層面加以認識,特別是應當強調如何在編譯的教學中培養學生的計算思維。
3計算思維及其在編譯理論和技術發展中的作用
計算思維(Computational Thinking)是卡內基梅隆大學計算機科學系Jeannette M. Wing教授在2006年提出來的先進的教育理念,被認為是近十年來產生的最具有基礎性、長期性的學術思想,并將成為21世紀計算機科學研究的熱點。
計算思維是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類的行為,它包括了一系列廣泛的計算機科學的思維方法。Wing教授認為,計算思維不僅僅屬于計算機科學家,它將和閱讀、寫作和算術一樣,是21世紀每個人必須具備的基本技能。計算思維已經在其他學科中產生影響,而這種影響在不斷拓展和深入。例如計算生物學、計算博弈理論、納米計算和量子計算等新興研究領域的發展正在深刻改變生物學、經濟學、化學和物理學領域研究的思考方式。
典型的計算思維包括一系列廣泛的計算機科學的思維方法:遞歸、抽象和分解、保護、冗余、容錯、糾錯和恢復,利用啟發式推理來尋求解答,在不確定情況下的規劃、學習和調度等。顯然,這些計算思維方法都可以在許多編譯理論和技術的發展中找到痕跡,很多編譯成果正是運用計算思維的結晶。例如,抽象和自動化是計算思維的兩個重要手段,也是編譯理論和方法產生的基礎。編譯課程中介紹的語法知識描述、詞法分析、語法分析、屬性文法、乃至優化等知識點,都體現了面向具體應用、從實際問題中抽象出科學問題并運用科學的思維方法進行問題求解的思想,其成果根植于堅實的經典理論,并應用于實踐,以推動技術的進步。因此,在編譯課程的教學中,結合編譯理論和技術中經典的案例培養學生的計算思維,是一條值得探索的途徑。
4結合編譯案例的計算思維培養
如何培養“計算思維”,是目前計算機教育界非常關心的問題。例如,在計算機專業的教學中,有些學校在專業核心課程中融入計算思維的培養;在非計算機專業的教學中,對計算機導論類或程序設計類的課程進行改革,針對學科交叉的需求,從教學內容和方法上進行改革,培養學生的計算思維。總體來說,計算思維的培養應該貫穿在大學教育的全過程,甚至在大學之前的教育中。計算思維對于計算機專業的人才培養提出了新的要求,我們必須在專業課程教學中結合計算思維的培養。
編譯課程的知識體系完整,既有經典理論成果奠定的堅實基礎,又有在實踐中發揮巨大作用的先進技術,其中很多知識點都為計算思維提供了很好的詮釋和生動的案例。下面,我們從抽象、自動化、遞歸、問題分解和權衡等典型計算思維方法出發,探討結合編譯案例培養計算思維的可能途徑。
(1) 抽象
“抽象”是科學研究的重要手段,也是計算機科學研究的重要工具。在編譯理論和技術的發展中,正是運用“抽象”這一有力工具,才獲得了一系列的重要成果。例如有限自動機、形式文法等都是重要的抽象工具,有了這些工具,才能夠把握詞法分析和語法分析等問題的本質,發現其中規律,最終形成一系列的自動分析方法。
(2) 自動化
將抽象思維的結果在計算機上實現,是一個將計算思維成果物化的過程,也是將理論成果應用于技術的實踐。有限自動機、預測分析程序、算符優先分析、LR分析等編譯經典方法,都是在抽象的基礎上將知識和控制分離(即分析表加控制程序),從而獲得了經典的分析工具,而這種知識和控制的分離也為分析工具的自動產生提供了可能。自動化的思維方法不僅體現在編譯程序本身的工作機制上,更體現在編譯程序的生成工具的研究和設計上。
(3) 遞歸
許多編譯中的問題都具有明顯的遞歸特征。運用遞歸思維解決復雜的問題,通常是對問題進行逐步化簡,最后得到了一個規模非常小、非常簡單、更容易解決的類似問題,將該問題解決后,再逐層解決上一級問題,最后解決了較復雜的原始問題。編譯中的遞歸下降分析是最直觀的對遞歸思維的運用,此外,基于樹遍歷的屬性計算、語法制導翻譯都是典型的遞歸問題求解。
(4) 問題分解
程序設計中的“自頂向下、逐步求精”的思想就是一種典型的問題分解的計算思維方法。運用問題分解這種思維方法進行問題求解,首先須做出對問題本身的明確描述,并對問題解法做出全局性決策,把問題分解成相對獨立的子問題,再以同樣的方式對每個子問題進一步精確化,直到獲得對問題的明確解答。在編譯程序的設計中,通過引入中間語言,將編譯程序劃分成前端和后端,就是一種典型的分解問題的思路。
(5) 權衡
“編譯原理”課程是一門理論性和技術性都非常強的課程。理論研究重在探尋問題求解的方法,而在編譯程序的設計和實現過程中,對于理論成果的研究運用又需要在能力和運用中做出權衡。這方面一個典型的例子是,我們知道,雖然高級語言的大部機制都可以由上下文無關文法來描述,但是上下文無關文法不能完全刻畫高級程序語言的所有規范,有些語言機制甚至存在二義性。但是上下文無關文法的分析是高效的,所以我們在編譯程序設計中依然采取上下文無關文法來描述高級語言語法,但是在具體實現時,通過改造分析表消除沖突、符號表操作、語義檢查等手段,去實現上下文無關文法分析所不能完成的功能――這正是在具體實踐中結合具體問題進行權衡的結果。
5結束語
計算思維的培養不是哪一門課程的教學能解決的問題。對于計算機專業教育來說,應當關注在各專業課程中的計算思維的培養,強調對各種原理和方法進行提煉,從思維方法的高度培養學生,使學生能夠應用計算思維解決問題。大學計算思維的教育應貫穿于整個大學教育,做到學習期間不斷線。
參考文獻:
[1] Jeannette M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of ACM, 2006,49(3):33-35.
[2] 何炎祥,伍春香. 計算機專業不需要編譯原理課程嗎?[J]. 計算機教育,2009(4):61-62,85.
關鍵詞:計算機專業英語;連貫性;教學模式
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)17-4728-02
Discussion andResearch of Continuity Mode of Computer Professional English
XIAN Min, ZHOU Li-fen
(Qujing Normal University Computer Science and Engineering College, Qujing 655001, China)
Abstract: Computer professional English is one of the important courses in computer, which plays an important role in improving the computer science students to understand and absorb advanced knowledge in the computer field .Computer Professional English courses which has their specificity, combines computer technology, specialty English and public English. The traditional teaching model of education can not adapt to a new era of education. This paper combinated with the practice, discusses and researches the continuity mode of computer professional English and gives some suggestions and methods
Key words: computer professional English; continuity; teaching mode
隨著科學技術的發展,計算機技術已經滲透和融入到人們的工作生活與學習中。以計算機和通信技術為代表的科技技術已經對世界經濟,文化,軍事,教育,文化產生深遠影響。計算機科學發源于歐美國家,近幾年,我們國家的計算機科學也有一定的發展,但是由于最新的計算機科學技術仍然來自于歐美國家。做為計算機專業人才,必須掌握最新的科學技術,由于計算機技術具有更新較快等特點,一般是一年半就要更新,硬件平均三年半就要提升一檔,這樣的發展速度也就決定了要及時從國外接受先進的計算機技術知識[1]。由于受到語言環境的限制,如果將國外的最新的技術翻譯為中文,首先是時間較緩慢,另外由于翻譯以及計算機知識的固有特點,引進后的技術和文檔會影響技術的理解與應用。于是,計算機專業英語教學成為解決此類問題的一個突破口。計算機專業英語模式的改革與研究會直接影響教學效果。
目前國內的計算機專業英語課程開設在大三年級,大一大二主要學習公共英語,而且該課程是一門跨學科課程,它將計算機專業與英語有機地結合在一起,但又區別于某一具體的計算機專業課程或者一般的英語語言課。正是由于該課程的特點,計算機專業英語的教學模式有探討與研究的趨勢和必要。保留傳統的模式的優點,借鑒新模式,聯系實際,讓計算機專業英語課程成為提高學生英語和專業課程的文化修養的重要途徑。
1 傳統教學模式與連貫性教學模式的區別
計算機專業英語包括英語科技文獻的特點與常見表達方式,計算機專業知識的英語表述,計算機主干學科和研究領域的概論。一般的大學教學采用啟發式教學,在課堂中通過復習舊知識,學習新知識,對知識進行評價這三個教學過程完成基本教學。并且一般的高校在大三進行專業英語的教學,通常只有一學期,這樣對整體提高學生對科技英語和專業英語的能力有限。因此在魏元春,陳偉等人在《計算機專業英語的連貫性教學模式研究》中[2]提及到連貫性模式。受此啟發,在計算機專業英語的教學實踐中,對連貫性教學模式進行探討與研究。
1.1 傳統的教學模式
傳統的專業英語教學模式不僅有時間短,因為一般都在大三一學期進行,同時教師在課堂上一般采取課文教學模式。專業英語教材一般課后都有計算機專業詞匯,很多老師都花上不少的時間進行單詞講解,然后才回到課文進行課文講解,包括課文翻譯。在傳統的教學模式中,學生感到課堂枯燥,老師為如何讓這門課程上得更生動和精彩感到困惑。學生因為有大一大二的英語基礎了,如果再簡單地對專業英語用傳統的教學模式進行課堂教學則不合適。
1.2 連貫性教學模式
連貫性教學模式是指專業英語的教學需要貫穿在每個學生的整個大學過程中。連貫性教學模式旨在將專業英語的教學融入到學生的專業知識中。在此教學模式中,不是簡單的大三的一門專業課程,而是許多課程,教學方式的整體融合。
1.2.1 連貫性教學模式過程
在整個大學教學過程中,四個過程是相互連貫相互輔存,一環扣一環。在大一階段,著重打好公共英語的基礎,但是一般公共英語的老師不會在課堂中引入專業英語詞匯。這就要求專業基礎課程老師在平常的教學中引入一些簡單的專業英語詞匯。例如在大一的《計算機導論課程》中,會涉及到軟盤硬盤等詞匯,專業基礎課老師可以在此時引入floppy disk ,hard disk 簡單英語詞匯。同時對一詞多義的單詞進行強調,比如“block”單詞,即有“塊”的意思,也有“分程序”的意思。另外對專業英語中經常涉及到的縮寫詞進行引入。比如“CPU”,“AI”等詞匯。大二學生在上計算機專業課程的基礎上,增設專業英語課程,在這門課程中除了系統的介紹計算機專業詞匯,語法,特別是要強調科技英語。比如:Table and Graph, Document Conventions, Description and Listing ,Academic papers等,通過引入這些科技英語,讓學生知道科技英語的寫作與翻譯,在此階段,強調中英科技英語的互譯。大三學生即有了專業英語的基礎也有了專業知識的基礎,在此基礎上,增設雙語課程,原滋原味地吸收英文計算機課程與相關文檔,對其能力的提高有個質的飛躍。大四實踐階段,有了前面三年的積累,在這階段讓學生更多的接觸一些國外會議,國外文章,從畢業實踐到畢業答辯盡可能地用全英語進行。
1.2.2 連貫性教學過程實踐方法
通過前面的分析,以及傳統模式和連貫性教學模式的互相比較,取雙方之優點,在具體的連貫性教學過程實踐中,把握教學指導思想,注重實用性,針對性,連貫性,在整個教學過程中從感性認識到理性認識到質的飛躍。
1) 科技英語
加強科技英語的認識,在連貫模式中,不能忽視科技英語的重要作用,科技英語起到為學生打開世界之窗的作用,學生理解科技英語的知識點和寫作,才能看懂國外文章書籍,理解知識。
2) 加強學生中英互譯的能力
由于學生有公共英語的基礎,對普通的中英互譯不感到困難,但是對于計算機英語本身固有的特性,它不僅是計算機詞匯與公共英語的融合,更多的是科技英語的滲透。由于其特殊性,所以要特別加強學生中英互譯的能力。
3) 教師能力的提高
連貫性教學模式不僅要求教師有較強的專業基礎知識還要有深厚的英語功底,這樣才能在教學中潛移默化的把專業英語滲透給學生。學校應多提供機會給教師進修英語,提高口語表達的能力,同時也應當讓教師參加更多的計算機國際會議,了解最前沿知識。
4) 教學方法多樣性
教學方法是教學活動的靈魂,合理有效的靈活多變的教學方法能夠教好地組織教學活動,改善刻板的教學狀態,取得良好的教學效果[3]。在專業英語教學中,不能簡單地通過詞匯介紹,導讀翻譯,總結內容,布置作業等常規教學方法進行教學。可以通過因材施教,課堂上講解中等難度的文章,針對學有能力的同學可以布置一些較高難度的文章進行閱讀理解[4]。適當地引入多媒體教學,在多媒體教學中引導學生如何查閱國外最新成果的文章[5]。
5) 學生思維能力的轉變
通過在課堂上引入中外科技論文進行對比,讓學生比較中外科技論文寫作的區別與特點。英文科技論文一般是在文章中先給出推論或者結論,再一步步介紹原因。學生掌握這種思維方式后,無論是對寫科技論文還是閱讀外文文獻都有幫助。
6) 開設雙語課程
在適當的年級開設雙語課程,雙語課程是以中英文同時為講授語言,但是教材選用影印版國外文獻或原版文獻。通過雙語課程,讓學生不僅學到國外先進的知識,因為這部分知識不需要翻譯,直接理解,不會產生歧義,同時學會西方思維,進一步加深對科技文章的理解,最后學會自主式學習[6]。
2 結論
保持傳統教學模式的優點,借鑒連貫性模式的新理論,在此基礎上,對大學計算機專業英語進行新的教學模式的探討與研究。連貫性模式貫穿于大學四年,連續性很強,需要學校制定相應的教學大綱以促進該模式更好地被執行。該模式的實踐需要教師隊伍和學生隊伍的配合。本文分析了連貫性模式的過程,以及相應過程中應當把握的教學重點,并對教學實踐中的方法進行研究與分析。該連貫性模式不僅為學生打下良好的英文文獻閱讀能力,也為有能力進一步深造的同學提供了更好的平臺。
參考文獻:
[1] 崔玉寶.談計算機專業英語的學與教[J].華北航天工業學院學報,2003,13(4):60-62.
[2] 魏元春,陳偉.計算機專業英語的連貫性教學模式研究[J].科技信息,209(20):3-3,6.
[3] 姚越.淺談計算機專業英語的教學[J].福建電腦,2009(5):202.
[4] 喉悅.計算機專業英語課程教學改革與實踐[J].科技信息,2009(12):141.
關鍵詞：邊疆地區；職業學校；計算機；教學方法
邊疆地區教育資源相對缺乏，信息也相對閉塞，職業學校原始的培養目標和課程設置以及教學模式和方法也已經嚴重滯后，計算機課程與其他學科相比較，具有較強的實踐性、綜合性、應用性、創造性和明顯的時展性。結合筆者十多年來的教學經驗，本人認為，應該從以下幾個方面進行努力和引導：
一、充分發揮學生學習的自主性和積極性
計算機是實施素質教育最重要的學科之一，因此，培養學生的主體意識、實踐能力和自學能力是計算機教學的重要組成部
分。在教學過程中要充分發揮學生的自主性，讓學生在學習過程中發現問題、解決問題，闡述解決問題的方案，改變傳統的以教師的“教”為主的教學模式，營造一種自主探究式學習的學習環境，建構一種新型的教學模式：主體激發――激發興趣，主動學習；主體嘗試――嘗試自學，動手實踐；主體歸納――實踐小結，體驗
成功。
二、引導學生進行研究性學習
計算機教學作為以培養創新精神、研究能力和實踐能力為目標取向的必修課程，強調讓學生通過研究性學習提出問題，收集材料，對研究性課題進行探索、分析、研究，最后基于問題解決模式，在實踐操作中培養學生科學的態度和價值觀以及創新精神、創新思維、創造能力，并學會解決生活中與計算機學習有關的實際問題。研究性學習的特點和方法應用到信息課中需要做到：
1.培養學生發現問題并解決問題的能力
在研究性學習中，首先，教師要組織學生從學習和生活中選擇和確定他們感興趣的研究專題去發現問題和提出問題。這些問題可以是課堂內教材內容的拓展延伸，也可以是對校外各處自然社會現象的探究；可以是純思辨性的，也可以是實踐操作的；可以是已經證明的結論，也可以是未知的知識領域。其次，問題是學生學習的重要載體，學生在解決問題的過程中會涉及多種知識，這些知識的選擇、積累和運用完全以問題為中心，呈現橫向的、相互交叉的狀態。計算機課恰恰為學生提供了一個向外界獲取信息的平臺，在這個平臺上可以豐富學生的知識、開闊學生的視野。最后，對所獲得的信息進行加工和處理，得到我們需要的信息。
2.培養學生的自主學習能力
研究性學習主要不是學習書本知識，而是強調動手、動腦的實踐過程，它不是依靠教師傳授知識和技能，而是強調學生自主學習的行為與過程。在研究性學習中，可通過創設主題或研究的情境，讓學生自主地探究、實踐、發展和體驗，從而培養學生的科學、創新思維以及分析問題、解決問題的能力。
3.必須科學、合理地設計教學目標
我們在設定教學目標的同時，除了要考慮課程本身的內容，還要充分考慮學生學習的主動性與積極性。要將教學目標與教學目的有機地結合起來，充分調動學生學習的主觀積極性。教學目標一方面是學生進行學習活動的目的，另一方面也是對教學活動產生結果的大膽預測。科學合理的教學目標要充分考慮到以學生為中心，要以調動學生學習的積極性和主動性為主要目的，以學生各方面能力的提高為目標。例如，在準備進行Excel數據篩選課程講授前的準備工作，教師可以先做個學前測試，要求學生可以將成績表中的各科優秀和較差的名單篩選出來。
4.科學安排教學設計，加強課堂教學的互動性
傳統的教學方式是教師在整個課堂時間里進行灌輸，而學生只是被動地接受老師的灌輸，學生的感受很大程度上被忽略了。學生的學習能力和創新思維能力被壓抑，而要擺脫這種情況，必須對傳統教學方法進行改革。
總而言之，計算機教學是個實踐性較強的教學過程，又因當今計算機科學發展非常迅速、更新如此之快，加上邊疆地區信息滯后，這樣就要求邊疆地區的計算機專業老師更要不斷更新知識，提高業務能力，在注重自身理論知識和實踐操作能力不斷更新提高的同時，還要注重學生自身創新能力的培養和提高。為此，我們必須不斷努力學習、不斷更新知識，用科學的頭腦因地制宜地探究出行之有效的計算機教學教法，為今后的計算機教學工作作出更大的貢獻。
參考文獻：
[1]陶樹平.計算機科學技術導論.高等教育出版社，2002.
[2]肖金秀.多媒體技術及應用.北京：冶金工業出版社，2004.
[3]吳權威.多媒體設計技術基礎.北京：中國鐵道出版社，2004.
關鍵詞：研究型教學理念；數據庫課程；教學師資和科研驅動；教學環境
中圖分類號：G642
文獻標識碼：B
文章編號：1672-5913(2008)02-0017-03
當今時代，計算機科學技術正在向計算科學技術的方向演進和轉化，這對于其他學科的技術進步和創新發展具有重要的基礎支撐作用。同時，計算機學科自身的知識體系日漸龐大，學科研究熱點變換頻繁，因此高等院校特別是具有研究型特征的高等院校計算機專業教育工作者需要探討和實踐研究型和創新性人才的培養方法與有效途徑。在進行計算機專業數據庫課程教學過程中，我們注重教學理念的轉變，強化研究型教學環節與方案的實施，注重研究能力的培養與創新人格塑造，并將有關教學研究成果落實到研究型教學的實踐活動當中。
1教學理念轉變
一般而言，計算機專業人才應當而具有研究創新能力、應用開發能力和操作使用能力等三種能力，這也是高校計算機專業培養學生的主要特征。研究創新能力，是指具有自覺地創新意識和較強的研究能力，能夠想前人沒有想過的和沒有做過的事情，能夠獨立的、創造性的工作與再學習，能夠根據實際問題需要進行計算機理論和應用的研究工作。應用開發能力主要表現為將有關知識與技術有效應用于相關應用領域與實際問題，而操作使用能力是指使用計算機各種基本操作以處理數據信息能力。這三種能力，高校計算機專業的學生都應當具備，但其重點應當是創新研究能力，這是由于操作使用能力是一般職業培訓的要求，應用開發能力是非計算機專業的要求。而經過高校計算機專業教育和訓練的學生除了必須具備這兩種能力之外，研究創新能力應當是其最突出的特點，否則，就難以將計算機的專業培養與非專業訓練進行有效定位和基本識別。因此，計算機課程的研究型教學就成為創新研究能力培養的一個基本要求。為了有效實施研究型教學，首先需要具有相關的教學理念。
① 基本的研究型教學理念。相對于接受型教育、收成型教育和傳統型教育，研究型教育著眼于培養學生自我學習研究和主動探索精神，以培養學生的創新能力和創新人格為基本價值取向的教學范式。它關系到國家和民族創新體系模型的實現。通過研究型教學培養人才的重要環節主要包括：打下堅實的數學基礎，實現思維方式的數學化；系統掌握堅實的計算科學專業基礎(技術)理論知識；較好地掌握計算科學基本實驗方法和技術；培養正確的思想方法，注重全面發展。
② 研究型大學的研究型教學理念。研究型大學需要瞄準國家創新體系目標，為國家和民族的現代化建設提供充足的人才支持和知識貢獻。在當今網絡時代，就計算機學科來說，對于其他學科的科學進步和對于眾多領域的創新發展具有重要的基礎作用，因此其整個教學過程需要從研究型教學基本觀點出發，著重于學生的綜合素質提高，而不是著眼以掌握具體應用技術為主，走職業技術教育道路以簡單滿足就業需要。
③ 計于研究型教學的教改研究理念。基于“基礎、研究、創新”觀點進行教學過程的組織，依照自身發展線索和學科內涵規律組織教學與改革，避免單純根據就業需要，按照外延方式添加和組織教學改革，使得某些教學活動呈現出“文科化”的現象。
2師資團隊建設
計算機學科與其他學科比較，相對來說，專業理論與技術進展迅速，知識更新速度較快，對師資要求更高，從事相關科研與教學的老師經常會感到力不從心。要實現研究型教學，教師首先面臨挑戰，但更提供了一種良好的自身發展環境，從中獲益。首先，研究型教學能夠有效調動教師學習研究的積極性與主動性，激發出自身的進行研究與搞好教學的潛能，較快較好地實現科研教學雙豐收。其次，科學研究的一個基本要素是團隊合作，科研與教學有機融合與相互促進，有利于教學團隊形成與有效運作，形成合力，加快教學研究與改革，爭取獲得大面積的豐收。另外，研究型教學環境和氛圍還為教師自身可持續發展提供了強大動力，在教學過程中，教師一般都會具有強烈的奮發精神和再學習意識，不斷夯實自身理論與技術基礎，積極從各個方面汲取科研創新思想的源泉。在這方面，我們體會是：
① 組織團隊教師學習相關教學要求和標準，積極運用最新教育科學成果，并主動運用到教學理念改變和教學改革組織當中，創造出具有獨特見解、不拘一格和行之有效的研究型教學方法。例如，我們在數據庫教學中提出并采用了“本(科)―碩(碩士研究生)―博(博士研究生)”系統教學體系，對數據庫課程的研究型教學方法與模式進行了積極探索，收到了較好成效。
② 引導團隊教師圍繞研究型教學目標，充分利用和善于變換各種教學手段(例如靜態的“粉筆―黑板”常規模式，動態的“計算機―大屏幕”多媒體模式，交互的“課堂教學―網絡輔助”的開放式模式等)，積極啟發學生主動思考，參與課堂教學過程，相互交流，展開討論。
③ 通過教學研討，培養團隊教師駕馭教材、把握教學的基本能力，努力做到想象力豐富，在完整把握主要教學內容、尊重教學基本規則以及實現教學目標完成教學任務前提下，體現創新意識，強調個人特色，憑直覺進行教學，適當進行發揮和引申，圍繞主題，貼切自然地講述必要的“題外話”，對學生的課堂反映具有較強的敏感性，不拘泥于現有規劃或既定程序。
④ 在教學風格上，教師首先需要具有較為豐富的專業知識和素質底蘊，能夠比較有效解答同學提出各種問題，還需要通過各種教學活動經常地、自然地表現出自身強烈的求知欲望和不斷追求的成就動機，以自身明顯的研究型意識和創新性思維潛移默化地感染學生，激勵學生，營造廣闊的發展空間和相對自由的成才環境，帶動學生自覺進入研究型學習和創新意識培養的境地。
3科研項目驅動
所謂驅動就是研究和解決問題的出發點和動因。在計算機教育的各個領域，職業培訓是基于“就業”驅動，非計算機專業的計算機基礎教育是相關領域的應用驅動，而計算機專業貫穿于基本教學活動中主要應是“創新研究”驅動。在高校中，不少教師的科研項目實際上都可以對研究型教學活動起到有效驅動和良性催化的積極作用。
① 現在高校從事計算機課程教學的人員大多都在積極從事相關領域的科學研究，承擔著一定的科研開發項目，因此具有組織學生參與項目基礎和和以科研驅動研究型學習的優勢。因此需要將這種資源優勢及時有效的轉化為研究型教學優勢，探討將科學研究理念融入到研究型教學過程的適當形式和有效手段。
② 因材施教，組織學生積極參與適當的科研項目研究與開發當中，以轉項目驅動研究，以研究帶動教學，通過科研活動培養研究型思維、創新意識和實踐動手能力。
③ 科研項目中不少科目既體現了學科前沿，又融入了學科的各種基本原理，其研究和實現都是研究型學習和創新意識發揮的生動實例，需要將其及時總結提高，作為基本案例引入課程教學和教材編寫。
④ 在教學活動中注重將學科最新動態和基本教學內容有機結合，在數據庫教學過程中，組織和引導學生收集相關學術期刊和重要學術會議資料，綜合篩選出當前研究的前沿課題，明確當前學習內容的學術意義和發展方向。
4教學環境建設
由于研究型教學要求學生不是簡單從教師和教科書中接受現成的規律規則、操作方式和解答方案，使之整個教學成為對于學生進行學習引導和學習組織的過程，因此，需要建立起相適應的研究型教育環境。
4.1硬環境建設
① 做好原理學習與實踐操作的配置。研究型教學并不輕視實踐技能培養和訓練，但不能簡單地將上機訓練和實踐設計當作就業前的培訓，而應當看做是相關原理學習的深化拓展和動手操練。首先從教學計劃上保證原理學習與上機實踐的配置，將數據庫實驗課單獨分離，自成體系，獨立開設綜合性課程設計，同時給與課時、學分和考核等方面的“法定”保障。其次減少或弱化驗證形實驗，增加和強化設計性與綜合性實驗。
② 實行和推廣雙語教學。培養較強的能夠直接學習國外資料文獻的能力是研究型教學應當實現的一個基本目標。根據計算機專業學生基礎較好，外語能力較強特點，選用經典的優秀國外教材，按照研究型學習需求，因材施教，積極開展雙語教學的實驗與創新，通過接觸與學習外文資料，為當前學習和以后研究打下良好基礎。
③ 建立研究性教學的支撐平臺。研究型教學包括不同教學環節，涉及眾多教師和學生，建立相應教學支撐平臺是本項目的重要內容。
加強基本教材建設。在我們已經出版使用的多部計算機學科專著和課程教材基礎上，借鑒國外優秀教材，完成研究型數據庫課程教材的研究和編寫，并且開展相關英文專著和教材的編寫。首先努力做到定位準確，明確教材服務于研究型教學，從內容組織，原理的講述和實踐的安排上充分體現研究型教學新理念；其次是內容先進，積極反映數據庫學科新的研究與應用成果；然后是風格突出，強調重要概念和理論引入的背景知識和基本思路，并且從相關科研中抽取基本實例和開源代碼有選擇地選擇融入教材當中；最后配置相應的電子化教學資源與手段。
統一管理資源。以現有的教學資源網站為基礎，完成相關教學資源的統一管理和使用。對于參與教師來說實現研究型教學過程中教改實施元素(教學大綱、教學方案、案例分析、教學課件和實驗安排)的統一配置使用，避免重復勞動，解決可能出現的不一致與不協調問題；對于學生來說，統一管理歷年學生的學習報告和文獻，提高研究性學習的效率。
4.2軟環境建設
① 研究生與本科生的互動。現有教師大都帶有博士和碩士研究生，充分發揮不同層面上學生“互帶、互幫和互學”的心理認同，建立起研究型教學過程中教師與學生、學生與學生的互動機制。根據數據庫教學中相關課題，組織有關本科生跟著研究生進行研究活動與學習，既減輕了教師某些事務性工作，又為學生研究型學習提供了具有親和力的良好環境。從底層開始逐步培養學生研究型學習模式和創新人格等綜合素質。
② 在教學機制上特別強調知識點與能力點的密切結合。整個教學過程不僅要表現“教”，更要體現出“導”。通過大作業提高學生研究型學習和創造性思維能力；通過各種實驗設計讓學生有更多自主創新和實際演練機會；通過學術研討激發學生更多的研究型思維，增強學術表達和學術溝通能力。
③ 在教學考核措施上采取多環節、多要素和累計計分制方式，強化通過個性化實驗設計、大作業、基本內容串講、專題學習報告、前沿課題綜述和小論文等考核手段，逐步建立有助于研究型學習和創新能力培養的考核體系和激勵機制。
5結束語
研究型教學的目標是培養研究型和創新性人才，這種人才不僅是全面發展人才，也是充分發展人才，更是走出高校、融入社會的具有可持續發展能力和對社會有較大貢獻的人才。因此，瞄準國家創新目標，探討通過研究型教學培養高素質的計算機專業高級人才的有效途徑對于建設創新性國家具有積極的意義。
收稿日期：2007-10
參考文獻
[1] 中國計算機學會. 中國計算機科學與技術學科教程2002(ccc2002)[M]. 北京:清華大學出版社,2002.
[2] 中國高等院校計算機基礎教育改革課題研究組. 中國高等院校計算機基礎教育課程體系2004[M]. 北京:清華大學出版社,2004.
[3] 趙致琢. 關于計算機科學與技術認知問題的研究簡報[J]. 計算機研究與發展,2001,38(1).
[4] 趙致琢. 計算科學導論(第二版)[M]. 北京:科學出版社,2000.
作者簡介
葉小平，男，博士，副教授，研究方向是數據庫與網絡技術，智能計算與知識發現。
通信地址：廣州市 新港西路135號，中山大學 計算機科學系，510275
[關鍵詞]卓越工程師；微機原理；教學改革；教學方法
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）07-0094-03
“卓越計算機科學與技術工程師”（以下簡稱為“卓越計科工程師”）專業是西南科技大學省級“卓越工程師教育培養計劃”試點專業之一，旨在培養具有系統的理論、工程技術基礎、良好的職業素養以及科技創新精神的工程師人才。培養模式采用“3+1”培養模式（三年在學校進行學習，最后一年在企業進行聯合培養），著重培養學生的個性發展以及實踐和創新意識，更深層次的挖掘學生才能，使學生能夠全面均衡的發展，培養滿足企業需求的工程師。“微機原理”課程是計算機科學與技術專業的一門專業基礎課程，主要介紹微型計算機的基本概念、基本工作原理及接口技術。通過本課程的學習，使學生能夠從應用的角度出發，在理論和實踐上掌握微型計算機的基本組成、工作原理及常用接口技術；初步掌握匯編語言程序設計的基本方法和上機調試過程；建立微機整體概念，具備利用微機進行硬、軟件開發的初步能力。[1]
一、微機原理課程教學中存在的問題
經過多年的微機原理課程教學，筆者發現大多數學生對“微機原理”課程的學習積極性差，教學效果不好，學生反映課程內容比較抽象難以理解，學起來枯燥缺乏興趣，實驗形式單一、方法單調，因而對課程的學習興趣大大降低。[2] [3]其存在的問題主要有以下幾點。
（一）學習主動性、積極性低
首先，“微機原理”課程教學內容綜合了微型計算機軟、硬件的理論知識，要求學生既要掌握扎實的計算機硬件理論知識，又要有良好的面向機器語言進行程序設計的能力。這對于大多數沒有實踐經驗，特別是基礎又不扎實的學生而言，就會覺得這門課程內容很抽象、難懂，因而導致學習興趣下降，學習主動性、積極性低。其次，課程內容多，知識點比較散亂，班級容量大（大班教學），教學主要以“老師講”為主，學生參與互動、討論少。
（二）實驗教學設計不合理
課程以理論教學為主，實驗教學安排內容比較少，并且在實驗教學環節上主要安排驗證性實驗。這使得學生不用自己設計實驗控制電路和控制程度，阻礙了學生發散思維。同時，學生對于實驗只是走過場，不用自己動腦，時間長了就會使學生產生惰性。因此，實驗教學起不到融合、驗證和鞏固理論知識的目的。
（三）考核方式不合理
該課程的考核包括理論和實驗兩部分，理論成績由平時成績、期末考試成績按不同比例構成。期末考試成績占總成績的70%，實驗成績占總成績的20%，平時成績只占總成績的 10%。因此導致教學過程管理薄弱，對教學過程考核檢查不足，學生只重視期末考試成績，其結果是對以后課程的學習和企業實訓起不到鋪墊作用。
二、教學改革方案
科學合理的課程教學設計、教學內容、教學方法和考試方式對于“卓越計科工程師”專業的學生掌握微機原理具有十分重要的意義。面向“卓越計科工程師”專業的“微機原理”課程的教學方案應著眼于四個課堂的有機結合，落腳點為課堂教學、實驗教學、課外科技創新實踐與企業實訓，注重培養學生的個性化發展和自主學習。同時，以培養滿足企業需求的工程師為目標，以學生實踐和創新意識為主線構建課程的教學內容，以“應用”為主導選擇課程的教學方法。
（一）以學生實踐和創新意識為主線構建課程的教學內容
第一次課進行學前動員，不立刻講授課程的內容，而是對課程作整體性、概括性的介紹，使學生明白課程的重要性及特點，讓學生明白學習本課程對于熟悉和掌握現代計算機的基本概念和技術以及學習后續相關課程均具有重要意義。這樣做能有的放矢，激發學生學習的動力。第一次課后，學生就會以主動和比較輕松的心態來學習后續章節的內容。
“微機原理”的基本理論與核心接口技術是課程重點講授的內容，同時適當引入現代高性能和多核微處理器的先進技術及典型結構。現實中存在多種類型的微型計算機，但不論是哪種微機，都包含微處理器、存儲器、并行/串行接口、定時器/計數器電路、A / D與D / A轉換電路等幾大模塊，其對應的章節包括計算機的基本組成及工作過程、微處理器結構、指令系統、匯編語言程序設計、存儲器、輸入與輸出、可編程I / O接口電路、A / D與D / A轉換電路、總線及常見總線標準和高性能微處理器的先進技術及典型結構等。對于這些章節，重點講授計算機的基本組成及工作過程、微處理器結構、存儲器、接口技術。在學習各個知識點時，既要強調其是“基本理論”，又要要求進行“實踐”。“卓越計科工程師”專業在進校的第三學期開設“數字電路和模擬電路”課程，學生對微型計算機硬件電路組成已有初步了解。在講授“微機原理”的過程中，結合“數字電路和模擬電路”來講解，能使學生對微機原理有一個感性認識，也加深對微型計算機組成原理的理解。如硬布線控制器原理，主要由環形脈沖發生器、指令譯碼器和微命令編碼器組成，學生很難理解它的實質。這時就可以將硬布線控制器中的電路原理直觀地展現給學生，方便學生理解記憶。在講授微機基本原理和接口技術的同時，適當引入一些目前應用的新理論和新技術，讓學生了解微型計算機的發展最新趨勢，進一步激發學生的學習動力。如講存儲器時，可加入虛擬存儲技術和云存儲等新技術。
（二）以培養滿足企業需求的工程師為目標加強實踐教學
從教學課時和教學內容上加強實踐教學。“微機原理”除了一些基本原理外，主要介紹各種接口技術，而這些接口技術在理論課中只抽象地介紹接口的工作原理，因而必須通過實踐，讓學生來設計接口電路，編寫接口程序，少講多實踐，以此加深對微機接口技術的理解。具體的實驗項目有微機仿真開發系統應用、模數與數模轉換、鍵盤顯示器接口、微機串行口通信、PCI設備操作、可編程并行接口、可編程定時 / 計數器與中斷控制和基于微機的串行口通信8個單元實驗，以及1個基于微機或單片機系統的自選題目的綜合實驗。實驗項目多，需增加教學的學時。
微機原理實踐教學平臺可以有多種，包括固定結構的實驗箱、軟件仿真實驗、基于FPGA的在線實驗和基于E-Lab的硬仿真軟件。[4]其中基于FPGA的在線實驗和E-Lab的硬仿真軟件實踐教學模式充分利用現代信息技術，同時也保留了傳統固定結構的實驗箱模式的優點，可為實驗教學提供實踐平臺，為“卓越計科工程師”專業學生設計多層次的實驗項目。第一層次的實驗主要為基礎單元實驗，主要包括：①數模和模數轉換接口實驗，實驗目的是深化數模和模數轉換電路的基本原理和接口方法、模數和數模轉換芯片（ADC0809、DAC0832）的工作性能，掌握模數和數模轉換的編程方法；②鍵盤顯示器接口實驗，實驗目的是掌握鍵盤顯示接口芯片8279與單片機的硬件連接方法、8279的編程方法，以及單片機內部定時器的使用方法；③微機串行口通信實驗，實驗目的是深化異步串行通訊的基本原理，掌握用微機串行口設計實現異步串行通信的方法，掌握串行接口芯片8251的工作原理和使用方法；④PCI設備操作實驗，實驗目的是了解PCI設備的工作原理和自動配置過程，掌握PCI BIOS的使用方法，熟悉自行開發的PCI實驗接口卡的使用，為后續實驗打下基礎；⑤可編程并行接口實驗，實驗目的是深化并行接口的基本原理和實現方法，掌握并行接口芯片8255工作原理和使用方法；⑥可編程定時 / 計數器與中斷控制實驗，實驗目的是深化PC機中斷系統的基本原理，學會編寫中斷服務程序，掌握定時 / 計數器芯片8253的基本工作原理和使用方法。第二層次的實驗是系統綜合實驗，通過學生自己動手，建立微機系統整體概念，訓練系統綜合設計能力和創新能力，如基于實驗平臺，自行完成實驗項目（參考項目名稱：電子琴、步進電機控制、溫度控制系統、數字錄音機、電子游戲等）。第三層次的實驗是基于微型計算機的嵌入式系統設計實驗。上面的前兩個層次的實驗面向所有學生，最后一個層次的實驗主要針對創新和實踐能力較強的學生設置。
（三）以“應用”為主導選擇課程的教學方法
1.角色變換與混合式教學方法相結合。首先，教師要完成從“以教師為中心”的傳統教學觀念轉變到“以學生為中心”的新觀念。其次，教師要完成角色的變換，從以講臺為主的角色轉變為指導為主的角色，教師在課程教學過程中主要發揮討論、評價、導論的作用，對學生的學習進行指導、互動和示范，當好學生的課程學習服務員。再次，最重要的是要變革課堂教學方式，利用基于MOOC開放課程資源和翻轉式 / 混合式教學模式提高課程教學效果。基于MOOC開放課程資源和翻轉式 / 混合式教學模式的核心是讓學生成為學習的主人，學生除了課堂時間外，還可以利用個性化時間和碎片時間進行課程學習。同時，學生自學、相互學習、師生互動、學生與學生互動及教師指導成為重要的學習方法。[5] [6]
2.學生以小組形式進行學習。“卓越計科工程師”專業培養具有扎實的計算機科學與技術理論基礎，系統熟練地掌握計算機科學與技術學科專門知識及基本技能，并具備團隊協作和有效交流能力、優秀的科學文化素質及創新實踐能力，能從事軟硬件工程技術研制、設計、開發、管理、服務等工作的應用型、復合型的高級技術人才。由于軟硬件開發和管理是一項復雜性系統工作，這就要求開發和管理人員具備很強的創新實踐能力、團隊合作能力、自學能力以及組織協調能力。學生以學習小組形式進行學習可以很好訓練學生的這些能力。把班級學生按照性別比例、性格特長、宿舍、成績、團結協作能力等均衡合理劃分各學習小組（3到5人為一組較為合適）。在課堂上，主要以小組為單位進行討論、提問，同樣在實驗及課后作業或基于MOOC開放課程資源學習等上也還是主要以小組為單位，在課程結束后以小組為單位進行課程考核。為了能讓小組的每一個成員有機會得到能力的鍛煉，在進行提問、討論、實驗等教學過程中小組成員必須輪換闡述本小組學習成果及觀點。這樣的學習方法會使那些學差生在小組其他學生的幫助下變得主動學習。
（四）以考核學生創新能力為原則突出項目實踐成績
現有的考核方式（期末考試成績占總成績的70%，實驗成績占總成績的20%，平時成績只占總成績的10%）忽視了課程教學過程的重要性，只重視課程基本理論教學，輕視教學實踐，重視知識概念的記憶，輕視創新實踐能力。因此對于“卓越計科工程師”專業學生的培養來說，應建立以學生創新實踐能力為導向，以注重學生能力考核為主的考核方案，切實培養學生的團隊協作、有效交流、創新、實踐等能力。可將考核成績中平時成績占總評比例的10%增加至30%，其中平時成績主要由課堂參與小組討論、回答問題、參與課堂互動、課堂作業、出勤、階段性大作業情況等共同構成，降低期末考試比例，并且在期末試卷中增加主觀題的考查內容。同時，在實踐考核中，不能僅僅以實驗結果來判斷學生實踐成績，而是應該注重考核學生分析問題、解決問題的能力，突出項目實踐成績。
（五）鍛煉學生社會適應性能力和培養自學能力
科學技術的發展日新月異，競爭日益激烈，人們要跟上不斷發展變化的社會，就需要自學。就“微機原理”課程的學習內容和學習要求來說，相對中學課程內容的學習比較靈活，發揮的空間大。因此，課程教學過程中應鼓勵學生自學與課程相關和感興趣的知識，這對于提高學生科學素質和專業技術能力是非常有幫助的。首先，教師在專業課程的教學中讓學生意識到自學的關鍵性。其次，結合MOOC開放課程資源，讓學生自主學習本課程或相關課程知識點，布置適量課后作業或課后論文，讓學生自主完成。最后，教師要檢查學生課程的自學情況。檢查形式可多樣，如組織討論、QQ群互動或開報告會等，鼓勵學生闡述通過自學所得，以此進一步激發學生的自學熱情。
在“微機原理”課程中，從教學計劃的制訂，到使用靈活的教學方法，科學合理地進行教學改革實踐，不僅能夠提高學生學習這門課的興趣和熱情，而且對學生實踐創新能力的培養是一個有益的嘗試。同時，也培養了學生的創新思維和創新能力，更深層次的挖掘學生才能，使學生能夠全面均衡的發展。隨著信息技術的發展，“微機原理”課程教學改革的探索還在繼續。只有尋求更科學合理的教學改革方案，才能夠有效的提高教學質量，以達到“卓越計科工程師”人才培養的目的。
[ 注 釋 ]
[1] 侯利娟.《微機原理與接口技術》課程教學方法改革初探[J].教育教學研究，2011（12）：120-121.
[2] 李秋潔.“微機原理及接口技術”課程教學探討[J].教育教學論壇，2015（4）：127-128.
[3] 韓松.“微機原理與接口技術”教學改革與探討[J].中國電力教育，2012（10）：36-38.
[4] 周麗濤，劉越，彭立宏.探索MOOC在計算機實踐教學中的應用[J].計算機工程與科學，2014（4）：118-122.
中圖分類號：G642
摘要：分析軟件工程專業的崗位需求和知識結構，提出適合地方性應用型高校的軟件工程專業核心課程設置方案和體系結構。關鍵詞：地方高校；軟件工程；課程體系
0 引言
進入21世紀，以互聯網為核心的網絡與應用得到快速發展，信息技術的應用模式發生了巨大變化。在開放、動態、復雜的網絡環境下，靈活、可信、協同的計算資源、數據資源、軟件資源、服務資源等各種信息資源的共享和利用、無處不在的普適計算、主動可信的服務計算，均對軟件工程提出了巨大挑戰。
黃淮學院軟件工程專業是河南省省級特色專業，近年來緊緊圍繞培養“就業能稱職、創業有能力、深造有基礎、發展有后勁”的高素質技術技能型人才的目標定位，積極推進應用型人才培養模式改革，緊扣產業辦專業，牽手企業促學業，強化職業促就業，不斷提升專業價值，全面提高應用型人才培養質量。作為本科層次教育，重視較寬厚的基礎知識的傳授；作為應用型人才的培養定位，重視面向生產、經營、管理實際，面向經濟社會活動實際，培養運用所學知識分析問題、解決問題的能力，同時也要培養學生適應社會的能力、創業發展能力。應用型本科院校課程體系的設計應有其內在的規律與特定的模式。基于此，筆者以黃淮學院為例，對這一問題做如下探討。
1 軟件工程課程體系建設原則
原則1：構建課程體系的重要原則是核心課程體系的構建。核心課程體系的構建不是計算機科學專業課程和軟件工程類課程的簡單堆砌，而是對計算機學科課程進行有效的裁減和調整。對比軟件工程學科和計算機科學技術學科可以看出，計算機科學的主要目標是為解決計算問題尋找有效的、能產生更好性能的途徑；軟件工程的主要目標更注重具體方法和技術的應用，軟件工程除了關注解決軟件問題的理論、原則、方法和技術，還關注軟件質量、軟件過程、項目管理、團隊合作、與用戶/客戶相關的問題，研究的對象是軟件開發過程中的所有活動。軟件工程專業的培養目標是合格的軟件工程師，具有更明確的職業特性。
原則2：應用型本科高校軟件工程專業不是簡單復制211或985高校的課程體系，而要根據培養“就業能稱職、創業有能力、深造有基礎、發展有后勁”的目標，結合實際工作崗位職業需求，基于傳統本科教育與職業教育相互滲透的培養理念，在通才與專才之間尋找平衡點，專業知識體系夠用為主，“軟、硬并重”，以第一課堂為核心，以行業、企業和管理服務崗位對人才知識、能力、素質的具體要求構建課程體系。
原則3：權衡軟件工程專業本科畢業生所應具備知識的深度、廣度和適應性。在大學教育期間，學生應學習的知識大致可以劃分為4個.方面：人文社會科學知識，這是做人之根本；數學知識，這是軟件工程專業的底層基礎；專業知識，是軟件工程學科之特色；相關領域知識，是學生就業之砝碼。知識是基礎，能力是知識的綜合體現。對于軟件工程專業的學生應該著力培養以下能力：專業必備的開發、設計能力，能終身受用的學習能力，培養領導力的處事能力和積累財富的創新能力。在注重學科知識的系統性和嚴謹性基礎上強調實際能力培養的重要性。
2 軟件工程專業課程體系基本構架
黃淮學院軟件工程專業知識體系如圖1所示，該知識體系以人文外語知識和科學基礎知識為基本，軟件工程專業基礎知識為中堅，軟件工程與軟件管理專業知識為塔頂，輔以實踐和頂崗實訓構成軟件工程專業知識體系金字塔。
人文與外語知識包含由教育部統一要求的思想政治類課程、大學英語、專業外語以及創新創意和職業規劃方面的拓展課程；學科基礎知識則涉及數學系列課程、電子基礎課程和計算機科學基礎課程；專業基礎知識和專業技能知識包含程序設計基礎、軟件工程和軟件管理等，具體教學過程中可以涉及部分軟件工具和軟件產品作教學載體。針對軟件行業普遍反映的畢業生獨立解決問題能力不強、責任心差、對問題進行抽象和分析的能力差的問題，設計了如圖2所示的實踐能力漸進培養模式，該模式貫穿在課程教學、實驗、實訓和畢業設計等教學過程中。
3 軟件工程課程系列的設計
黃淮學院軟件工程專業的課程體系既考慮了工程性、技術性、實用性、系統性、綜合性和復合型，又注意到強化基礎在有效解決復雜軟件的構造和應用方面能起到關鍵性作用，采取了根據就業崗位的能力需求進行知識分解，由課程模塊構建系列課程，分階段互動式的課程設置方法。具體安排如圖3所示。
從圖3可以看到基礎知識教學階段共2學年，這樣設計是為了強化學生基礎知識，實現“基礎扎實、學科認知和專業融入”的目標。公共基礎系列課程針對人文與外語知識，學科基礎理論系列課程的啟動從數學基礎課程系列和計算機導論開始，內容貫穿軟件工程所涉及的計算機系統、程序設計語言、軟件工程、網絡技術等專業基礎知識的知識點以及與信息技術有關的社會人文等知識，力求使學生對所學專業有比較深入的了解，樹立專業學習的責任感和自豪感。其中包括高級語言程序設計、程序設計基礎、數據結構和面向對象程序設計，旨在引導學生領會計算思維的同時訓練其編程能力；硬件與網絡系列課程包含數字邏輯、計算機組成原理和計算機網絡，軟件工程系列基礎課程包括操作系統、數據庫系統原理和WEB程序設計，這樣安排力求達到“編程、網絡和應用開發”三位一體的教學目標。
專業技能教學階段共設36周，設計思路是強調對學生工程性、技術性、實用性、系統性、綜合性和復合型能力的培養，實現“熟悉軟件工程技能、樹立系統概念和掌握軟件設計開發技術”3個目標。在這一階段中，綜合考慮主干專業課程和特色課程的設置，基于辦學特色設置若干動態可擴充的課程模塊，全面考慮課程之間的關聯，強調統一設計、統一規劃。所有方向以系統分析與建模、軟件工程、軟件測試技術和嵌入式系統為基礎，學生必須選修WEB程序開發和嵌入式軟件兩個專業方向中的一個課程模塊，WEB程序開發方向設置網站前臺開發技術、數據庫應用技術、軟件框架技術、軟件需求工程和現代軟件開發技術；嵌入式軟件專業方向開設單片機與接口技術、嵌入式Linux程序設計、移動編程技術、手持設備軟件開發和嵌入式系統開發綜合實踐，同時要求至少選修4門任選課以拓展專業知識。
工程實習教學階段開設在第4學年，設計思路是通過具體項目參與真刀真槍的項目訓練，通過畢業設計與論文培養總結概括能力，實現理論與實際結合、技能與職業素質結合的目標。
在軟件工程專業的課程體系設計中還應充分考慮課程間的銜接性、系統性和創新能力培養。教學計劃中通過設置10門設計類課程，加強課內實踐教學，常設性的學生軟件設計比賽如ACM競賽和軟件設計大賽也被引入教學過程中。上述思路形成的課程體系更細化的結構如圖4所示。
4 結語
一個好的軟件工程課程體系應該在一個或若干個應用領域方面體現出自己的特色，為了幫助學生在適當的深度上學習其他應用領域的知識，軟件工程課程體系應該安排相應的支持課程。軟件工程的應用領域如此廣泛，軟件工程課程體系不可能也不應該面面俱到。在相關領導的支持下，黃淮學院軟件工程專業建設已取得了可喜的成果。軟件工程專業在2010被批準為河南省特色專業，2012年批準為河南省專業綜合改革試點專業，每年畢業學生到各大公司進行項目實踐，并推薦部分優秀學生到IBM等業界著名企業實習，獲得各公司的一致好評。這幾年的實踐表明，教學計劃的設計是確保培養目標實現的保障，課程體系的設計是合理安排教學過程的關鍵。學院軟件工程專業的每一位老師在這幾年的教學改革中付出了辛勤的勞動，但回首軟件工程專業取得的進步，大家都感到心情舒暢。高等院校的教學改革是永恒的主題，作為應用型本科院校軟件工程專業的課程體系更應與時俱進，我們一定會在現有基礎上進一步優化軟件工程專業的課程體系，以期獲得更好的結果。
參考文獻：
[1]楊青，劉洪星.軟件工程學科的特征及其課程體系設計原則[J].武漢理工大學學報，2005，27（2）：183-186.
[2]曾永衛，林志剛，楊堯彪.應用型本科院校課程體系頂層設計的探討[J].湖南工程學院學報，2007，17（3）：65-67.
[3]祁文青，紀鵬，馮運仿，等.計算機類應用型本科的人才定位和課程體系[J].黃石理工學院學報，2012，28（1）：60-63.
