發(fā)布時間:2023-01-10 09:32:40
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(jī)科學(xué)論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是通過研究計算機(jī)程序設(shè)計中非數(shù)值計算數(shù)據(jù)的關(guān)系、存儲和操作等問題來培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和創(chuàng)造能力,使學(xué)生能夠設(shè)計出結(jié)構(gòu)清晰、高效率、魯棒性強(qiáng)的算法來解決實(shí)際問題。因此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課程具有很強(qiáng)的理論和實(shí)踐背景。在我校,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(信息安全)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(物聯(lián)網(wǎng))、軟件工程、信息管理與信息系統(tǒng)、信息管理與信息系統(tǒng)(金融方向)、信息與計算科學(xué)等6個專業(yè)(方向)的專業(yè)基礎(chǔ)課,同時也是電氣教育技術(shù)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)等專業(yè)的專業(yè)任意選修課。尤其對于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和軟件工程等一級學(xué)科的課程設(shè)置而言,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程更是一門核心的綜合性專業(yè)課,在專業(yè)課程設(shè)置中有著不可替代的地位。美國ACM/IEEECC-2005教程將算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類課程列為核心課程之首。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的重要性和特殊地位,相關(guān)的教學(xué)改革一直不斷,總的來說大致有以下3個方面:
(1)教學(xué)方法的改革;
(2)教材體系的改革;
(3)網(wǎng)絡(luò)共享資源的建設(shè)。
基于以上對應(yīng)用型本科學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的討論,我們設(shè)計了如下的教學(xué)模式。
(1)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的理論知識進(jìn)行細(xì)化,降低學(xué)生對理論的要求,但注重基本概念和基礎(chǔ)算法在實(shí)際工作中的應(yīng)用。
(2)將專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)分為課堂教學(xué)和課外學(xué)習(xí)兩部分。在課外的學(xué)習(xí)中,教師可以利用足夠豐富的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),使他們盡可能掌握概念性及一般性知識。另外,我們開展了基礎(chǔ)知識點(diǎn)的題庫建設(shè),并通過測試平臺對學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行測評。
(3)在課堂教學(xué)結(jié)束后,要求學(xué)生在在線測試平成教師制定的練習(xí)和測試,鞏固學(xué)習(xí)效果,這對教師來說也是了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況、調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和難度、完善教學(xué)資源和題庫的重要依據(jù)。值得注意的是,過去我國大學(xué)本科生的培養(yǎng)模式一直是以研究型為主,教材中存在著大量比較艱深的理論知識。
我們從應(yīng)用型本科的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),對理論知識的內(nèi)容和要求作了相應(yīng)的降低和調(diào)整。教學(xué)過程中為專業(yè)基礎(chǔ)課設(shè)置了最低要求。應(yīng)該指出,由于不同的應(yīng)用型人才對專業(yè)基礎(chǔ)課的要求不同,我們設(shè)定的要求可能不能滿足學(xué)生某種職業(yè)規(guī)劃的要求。對于將自己的興趣、愛好或者職業(yè)規(guī)劃設(shè)定為多媒體制作的學(xué)生來說,可以降低數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)要求;但對于選擇程序設(shè)計、游戲設(shè)計等方向的學(xué)生而言,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程卻是重要的專業(yè)課程。為了滿足部分學(xué)生對某些專業(yè)基礎(chǔ)課的較高要求,在降低理論要求的同時,我們將一些專業(yè)競賽或者專業(yè)活動小組建設(shè)納入到課程教學(xué)體系中來,鼓勵在算法及算法分析設(shè)計等方面感興趣或者在職業(yè)規(guī)劃中有需要的學(xué)生通過競賽前的專門訓(xùn)練提高相應(yīng)的能力。例如,針對應(yīng)用型本科數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)模式,可將ACM的競賽納入到教學(xué)體系中來。ACM/ICPC由美國計算機(jī)協(xié)會(ACM)主辦,是世界上公認(rèn)的規(guī)模最大、水平最高的大學(xué)生程序競賽,其目的在使大學(xué)生運(yùn)用計算機(jī)程序設(shè)計理論來充分展示學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和團(tuán)隊合作精神,也培養(yǎng)學(xué)生在壓力下進(jìn)行創(chuàng)新思維和理性實(shí)踐的能力。同時也為那些將算法分析和設(shè)計與自己的職業(yè)規(guī)劃一致的學(xué)生提供學(xué)習(xí)、交流的平臺,提高他們的專業(yè)素養(yǎng)。在考核方面,單一的理論考核方式削弱了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的實(shí)踐性,而增加上機(jī)操作的考核能夠有效提高學(xué)生對動手能力的重視。學(xué)生的考核方式由傳統(tǒng)的紙質(zhì)考試、上機(jī)操作和平時表現(xiàn)組成。考慮到不同專業(yè)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的要求不盡相同,學(xué)生的總評分?jǐn)?shù)計算公式為:總評分?jǐn)?shù)=理論考核成績×α+上機(jī)操作成績×β+平時成績×γ,其中α,β,γ為權(quán)重因子,且α+β+γ=1。理論考核方式為閉卷考試,總分仍為100分,在計算總評分?jǐn)?shù)的時候進(jìn)行折算,但理論考核不再包含有關(guān)編程的具體問題。上機(jī)操作考核時間為120分鐘,要求學(xué)生獨(dú)立完成若干題目,考核在無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開卷考試,允許攜帶非電子版本資料和書籍。具體的考核環(huán)境嚴(yán)格按照ACM進(jìn)行,只是不再分成小組,由學(xué)生獨(dú)立完成。上機(jī)操作考核共設(shè)8份不同試題,學(xué)生隨機(jī)抽取試題并按照一定順序間隔坐好,保證學(xué)生前后左右試題不同。我校對2013級軟件工程專業(yè)、2012級信息管理系統(tǒng)專業(yè)和2012級計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范)專業(yè)等進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐。在題庫建設(shè)方面,目前已經(jīng)對教學(xué)內(nèi)容按照知識點(diǎn)進(jìn)行了分類,并組織學(xué)生根據(jù)知識點(diǎn)進(jìn)行了主觀題目的錄入。題庫包括選擇題、判斷題和填空題共約1500道題目,所有題目已經(jīng)讓修過這門課的學(xué)生根據(jù)難度分別標(biāo)記為預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)類型,并且開通了基于題庫的在線測試,要求學(xué)生完成必要的測試,作為平時成績的重要參考。考核中權(quán)重的設(shè)置主要從不同專業(yè)對理論和實(shí)踐的要求進(jìn)行考慮。軟件工程專業(yè)對學(xué)生動手能力的要求最高,信息管理與信息系統(tǒng)次之,而師范專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是中等教育的師資,因此要求他們掌握比較扎實(shí)的理論功底以滿足以后的教學(xué)需要即可。
二結(jié)語
關(guān)鍵詞:計算機(jī)基礎(chǔ);教學(xué)
中職學(xué)生,是一群特殊的群體。這些學(xué)生一般來說都年齡比較小,學(xué)習(xí)水平也參差不齊,有的學(xué)習(xí)特別好,因?yàn)榧彝l件差,選擇這類學(xué)校,還有相當(dāng)一部分,是因?yàn)閷W(xué)習(xí)不好,來中職拿一個文憑。這些學(xué)生經(jīng)過簡單的學(xué)習(xí),就要走上工作的崗位,可以說學(xué)習(xí)緊,任務(wù)重。而現(xiàn)在的社會是信息的高速發(fā)展的時代,計算機(jī)的應(yīng)用在我們的生活中已經(jīng)相當(dāng)普遍。因此我們教學(xué),一定要整體分析學(xué)生的特點(diǎn),有效的安排教學(xué)任務(wù),課堂要多結(jié)合工作中的實(shí)例,和生活中的實(shí)例來講,從教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)形式和教學(xué)評價幾方面一同改進(jìn),使學(xué)生在更快的時間內(nèi)學(xué)好計算機(jī)基礎(chǔ)課程。
一.計算機(jī)基礎(chǔ)課教學(xué)目前存在的問題
(一)生源差距過大。一般本科院校都是全國招生,學(xué)生有來自于城市、縣城、農(nóng)村、偏遠(yuǎn)山區(qū)。通過筆者了解,有的學(xué)生來自于偏遠(yuǎn)山區(qū),幾乎沒有使用過計算機(jī),基本的漢字或者英文字母的輸入都沒有掌握,對于他們來說,理論課還基本能聽懂一些,上機(jī)實(shí)習(xí)課就被遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面,考試成績幾乎都是不及格。有的學(xué)生來自于中小城市,這些城市追求高考升學(xué)率,所以在校期間應(yīng)該開設(shè)的計算機(jī)課都被高考課程占去了,所謂的計算機(jī)成績都由校方統(tǒng)一處理,學(xué)生都是通過去網(wǎng)吧或者在家對計算機(jī)的操作有一些初淺的了解,計算機(jī)基礎(chǔ)課所需要的前導(dǎo)知識掌握量不夠。
(二)教材選擇不甚合理。很多院校開課的同時也在給學(xué)生參加國家計算機(jī)二級考試做準(zhǔn)備,由于國家計算機(jī)考試涉獵的范圍比較廣,而非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生在校期間學(xué)習(xí)計算機(jī)知識的學(xué)時有限,因此選擇一種大雜燴的教材。(三) 注重教材內(nèi)容,忽略拓展知識。 教材通常是經(jīng)過系統(tǒng)地調(diào)研而編寫的,其不僅是知識的講授,也包含豐富的思想和方法。但教材是針對比較廣泛的地區(qū)或比較大的學(xué)生群體而編寫的,里面的內(nèi)容往往會與學(xué)生的實(shí)際情況有所沖突。例如計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)這門課,不同的學(xué)校或?qū)I(yè)可能用同一本教材,如果過于依賴教材,就容易形成教學(xué)“一刀切”和知識面太窄的局面,畢竟教學(xué)脫離了教學(xué)自身的實(shí)際情況。
二.計算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)應(yīng)對對策
(一)分層次教學(xué)。打破原有的按自然班教學(xué)的模式,校方在大一新生剛?cè)胄r就進(jìn)行統(tǒng)一的計算機(jī)能力和基礎(chǔ)知識的測試,按照考試成績,將學(xué)生分為二到三個層次,然后做不同的課程設(shè)置,對于成績較差的學(xué)生盡可能增加課時量尤其是實(shí)驗(yàn)課的課時量,對于成績較好的學(xué)生,一方面引導(dǎo)他們把知識學(xué)精學(xué)透,一方面要求他們利用不同的軟件制作相應(yīng)的作品,做到學(xué)以致用,這樣做會極大地提高教學(xué)效果。
(二)突出應(yīng)用能力,豐富教學(xué)內(nèi)容依據(jù)教學(xué)大綱,在內(nèi)容上選擇在企事業(yè)單位和日常生活中的具體應(yīng)用實(shí)例來作為教學(xué),以任務(wù)帶動知識點(diǎn)貫穿整個教學(xué)過程。由于不同專業(yè)學(xué)生需要的計算機(jī)知識深度不同,在要求學(xué)生掌握通用的計算機(jī)技能的同時,也與專業(yè)結(jié)合,確定各專業(yè)計算機(jī)應(yīng)用的具體特點(diǎn),在教學(xué)中的案例和所布置作業(yè)中予以體現(xiàn)。針對非計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,在學(xué)習(xí)完“計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程的基礎(chǔ)上,結(jié)合大多數(shù)同學(xué)的興趣愛好,本著學(xué)以致用,重在應(yīng)用的理念,我們選擇開設(shè)了“圖形圖像處理Photoshop”、“計算機(jī)組裝和維護(hù)”、“網(wǎng)頁制作”等公共選修課程,受到學(xué)生的普遍歡迎。
(三) 合理選擇教材。目前市面上的計算機(jī)基礎(chǔ)教材種類繁多,各種版本,看上去大同小異,具有個性的教材很少。既然我們的學(xué)生是分層次教學(xué),那么教材的選擇就要慎重,難易程度要有區(qū)別,內(nèi)容可以有所不同。對于能力較差的同學(xué),教材選擇上一定要有配套的而且內(nèi)容詳盡的實(shí)驗(yàn)教材,最好要有光盤,主講教材要側(cè)重計算機(jī)的基本操作和常見的實(shí)用軟件為主,盡量不選擇帶有抽象的復(fù)雜的計算機(jī)理論,這樣會排出他們學(xué)習(xí)上的為難心里,滿懷興趣和信心地把基礎(chǔ)知識學(xué)好,也便達(dá)到了我們的教學(xué)目的。對于成績較好的學(xué)生,可以選擇一些提高版的教材,最好是有案例的教材,還可以有針對性地對一些特殊專業(yè)(比如財會專業(yè))選擇一些帶有專業(yè)案例的教材,這樣學(xué)生會在接下來幾年的大學(xué)學(xué)習(xí)中甚至畢業(yè)論文集答辯中利用自己計算機(jī)的優(yōu)勢。
(四)以學(xué)生為中心,改變教學(xué)模式和方法教學(xué)模式是教學(xué)活動的基本結(jié)構(gòu),教學(xué)模式的研究和改革是計算機(jī)基礎(chǔ)課程要探索的重要內(nèi)容。教學(xué)模式可有:“以教師為中心”的教學(xué)模式和“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式。現(xiàn)代教育模式的發(fā)展趨勢更重視教學(xué)活動中學(xué)生的主體性,重視學(xué)生對教學(xué)的參與,教師必須根據(jù)教學(xué)的需要合理設(shè)計“教”與“學(xué)”的活動。由于計算機(jī)基礎(chǔ)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,應(yīng)把大部分時間給學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí),并在實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論。(五)注重學(xué)習(xí)過程的考核,改進(jìn)教學(xué)評價評價在教學(xué)過程中起著重要作用,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。為了更好的評價學(xué)生,我們注重對實(shí)際操作能力以及實(shí)際解決問題能力的考核,采用期末機(jī)考和平時學(xué)習(xí)過程8∶2的比例評價結(jié)合的綜合方式。期末的上機(jī)考試是以證代考,側(cè)重于考察學(xué)生基本的操作技能;平時的評價是對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行監(jiān)督的評價,兩者有機(jī)結(jié)合就能比較全面的評價一個學(xué)生。
總之,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要的獲取信息、分析信息、傳輸信息的能力,都是需要計算機(jī)基礎(chǔ)知識做奠基的。因此在計算機(jī)基礎(chǔ)知識包括計算機(jī)基礎(chǔ)知識和Word 和Excel 的教授中,學(xué)生的思路要拓寬,要積極的促進(jìn)學(xué)生之間的互動,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)一步提高。職業(yè)學(xué)校在教授計算機(jī)知識時更要注重培養(yǎng)他們主動參與的意識、方法和習(xí)慣,使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提高,技術(shù)水平提高。從而適應(yīng)信息時代的需要。
參考文獻(xiàn):
為了更好地針對不同層次的學(xué)生做到因材施教,該校在新生入學(xué)后,組織學(xué)生統(tǒng)一參加學(xué)校的“計算機(jī)操作水平測試”,根據(jù)測試成績將學(xué)生劃分為免修和必修兩個層次(分?jǐn)?shù)介于80至100分之間為免修,80分以下為必修)。其中,必修的學(xué)生按照學(xué)校的教學(xué)計劃進(jìn)行大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程的正常學(xué)習(xí)。免修的學(xué)生可以直接進(jìn)入教學(xué)體系中第二層次課程即計算機(jī)公選課階段的學(xué)習(xí),通過選修一門或以上其他計算機(jī)類課程來保證計算機(jī)學(xué)習(xí)的連續(xù)性。但是,免修的學(xué)生不能免考,期末要和必修學(xué)生一同參加大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)的考核,通過考核才能修得該門課程的學(xué)分,目的是督促這部分學(xué)生能夠?qū)A(chǔ)課程中自己的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。為了保證免修學(xué)生的自學(xué)效果,為這部分學(xué)生配備了一名指導(dǎo)教師,制定了一套自主學(xué)習(xí)指導(dǎo)方案,并依托于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,以“實(shí)踐教學(xué)”為核心,為學(xué)生構(gòu)建了集教學(xué)資源管理、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、教學(xué)資料庫等多種服務(wù)的開放、共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的教學(xué)平臺。引導(dǎo)學(xué)生自主的、有目的學(xué)習(xí),同時,根據(jù)學(xué)生反饋的信息及時更新和拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容。
2文科院校大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程考核方式改革
為了科學(xué)、客觀、公正地考查學(xué)生的計算機(jī)實(shí)際應(yīng)用能力,制定出更加符合計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)規(guī)律、迎合計算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展和社會需求的考試形式與內(nèi)容,該校將“全國大學(xué)生計算機(jī)辦公自動化水平測試(吉林省考區(qū))”與該校的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程考試改革相結(jié)合,為學(xué)生提供一個統(tǒng)一、科學(xué)、準(zhǔn)確的評價標(biāo)準(zhǔn),搭建一個通用的計算機(jī)應(yīng)用能力檢驗(yàn)的平臺。具體考核方式如下。
(1)大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程總評成績=期末考核成績50%+全國大學(xué)生計算機(jī)辦公自動化水平測試(吉林省考區(qū))成績50%。
(2)所有學(xué)生將統(tǒng)一參加學(xué)期末學(xué)校組織的“大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程期末考核”,期末考核成績=平時成績30%+期末成績70%。
(3)所有學(xué)生將統(tǒng)一參加本學(xué)年教育廳組織的“全國大學(xué)生計算機(jī)辦公自動化水平測試(吉林省考區(qū))”,成績按實(shí)際得分計算。
(4)文科院校大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程總評成績“大于或等于60分”,且兩項(xiàng)單科成績同時“大于或等于60分”,為“合格”,否則為“不合格”。
(5)兩項(xiàng)或其中一項(xiàng)單科成績不合格者(保留已經(jīng)合格的單科成績),按學(xué)校有關(guān)規(guī)定進(jìn)行補(bǔ)考或重修。
3結(jié)語
論文摘要:計算科學(xué)主要講述了一種科學(xué)的思想方法,計算科學(xué)的基本概念、基本知識它的發(fā)展主線、學(xué)科分支、還有計算科學(xué)的特點(diǎn)、發(fā)展規(guī)律和趨勢。
引言:隨著存儲程序式通用電子計算機(jī)在上世紀(jì)40年代的誕生,和計算科學(xué)的快速發(fā)展以及取得的大量成果。計算科學(xué)這一學(xué)科也也應(yīng)運(yùn)而生。《計算科學(xué)導(dǎo)論》正如此書的名字,此書很好的詮釋了計算科學(xué)這一學(xué)科,并且指導(dǎo)了我們應(yīng)如何去學(xué)好這一學(xué)科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學(xué)生活。正如趙老師書中所講的:“計算科學(xué)是年輕人的科學(xué),一旦你選擇了計算科學(xué)作為你為之奮斗的專業(yè)類領(lǐng)域,就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學(xué)研究與開發(fā)的學(xué)生,必須在大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)中,打下堅實(shí)的基礎(chǔ),才有可能在將來學(xué)科的高速發(fā)展中,或在計算機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)和快速更新?lián)Q代中有所作為。
一、什么是計算科學(xué)和它的來歷
計算科學(xué)主要是對描述和變換信息的算法過程,包括其理論、分析、設(shè)計、效率分析、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用的系統(tǒng)研究。全部計算科學(xué)的基本問題是,什么能(有效的)自動運(yùn)行,什么不能(有效的)自動運(yùn)行。本科學(xué)來源于對數(shù)理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機(jī)器的研究,形成于20世紀(jì)30年代的后期。
隨著存儲程序式通用電子計算機(jī)在上世紀(jì)40年代的誕生,人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現(xiàn)實(shí)。計算科學(xué)的快速發(fā)展以也取得大量成果,計算科學(xué)這一學(xué)科也也應(yīng)運(yùn)而生。
二、計算科學(xué)的發(fā)展
a、首先先介紹圖靈機(jī)
圖靈機(jī)的發(fā)明打開了現(xiàn)代計算機(jī)的大門和發(fā)展之路。圖靈機(jī)通過一條兩端可無限延長的袋子,一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的(控制器)組成它有一個狀態(tài)集和符號集,而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理隱含了存儲程序的原始思想,深刻的揭示了現(xiàn)代通用電子數(shù)字計算機(jī)的核心內(nèi)容。現(xiàn)在通用的計算機(jī)是電子數(shù)字計算機(jī),而電子數(shù)字計算機(jī)的發(fā)展是建立在圖靈機(jī)的基礎(chǔ)之上。他的二進(jìn)制思想使計算機(jī)的制作的簡化成只需兩個穩(wěn)定態(tài)的元器件。這在今后的計算機(jī)制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優(yōu)越性。
b、計算機(jī)帶動的計算學(xué)科
1946年隨著現(xiàn)代意義上的電子數(shù)字計算機(jī)ENIAC的誕生。掀起了社會快速發(fā)展的嶄新一頁。計算機(jī)工作和運(yùn)行就擺在了人們的面前。
1、計算機(jī)語言
我們要用計算機(jī)求解一個問題,必須事先編好程序。因此就出現(xiàn)了最早的機(jī)器指令和匯編語言。20世紀(jì)50年代后,計算機(jī)的發(fā)展步入了實(shí)用化的階段。然而,在最初的應(yīng)用中,人們普遍感到使用機(jī)器指令編制程序不僅效率低下,而且十分別扭,也不利于交流和軟件維護(hù),復(fù)雜程序查找錯誤尤其困難,因此,軟件開發(fā)急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設(shè)計語言。1952年,第一個程序設(shè)計語言ShortCode出現(xiàn)。兩年后,F(xiàn)ortran問世。作為一種面向科學(xué)計算的高級程序設(shè)計語言,F(xiàn)ortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位,并使之成為世界通用的程序設(shè)計語言。Algol60的誕生是計算機(jī)語言的研究成為一門科學(xué)的標(biāo)志。該語言的文本中提出了一整套的新概念,如變量的類型說明和作用域規(guī)則、過程的遞歸性及參數(shù)傳遞機(jī)制等。而且,它是第一個用嚴(yán)格的語法規(guī)則——巴科斯范式(BNF)定義語言文法的高級語言。還有用于支持結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的PASCAL語言,適合于軍隊各方面應(yīng)用的大型通用程序設(shè)計語言ADA,支持并發(fā)程序設(shè)計的MODULA-2,支持邏輯程序設(shè)計的PROLOG語言,支持人工智能程序設(shè)計的LISP語言,支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。
2、計算機(jī)系統(tǒng)和軟件開發(fā)方法
現(xiàn)代意義上的計算機(jī)絕不是一個簡單的計算機(jī)了而也包括了軟件(系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件)。各種各樣的軟件使得計算機(jī)的用途大大增強(qiáng)。而軟件開發(fā)也成為了一個重要課題和發(fā)展方向。軟件開發(fā)的理論基礎(chǔ)即是計算模型。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式處理和多媒體的發(fā)展。在各種高級程序設(shè)計語言中增加并發(fā)機(jī)構(gòu)以支持分布式程序設(shè)計,在語言中通過擴(kuò)展繪圖子程序以支持計算機(jī)圖形學(xué)程序設(shè)計在程序設(shè)計語言中已非常的流行。之后,在模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換等接口技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的支持下,通過擴(kuò)展高級語言的程序庫又實(shí)現(xiàn)了多媒體程序設(shè)計的構(gòu)想。進(jìn)入20世紀(jì)90年代之后,并行計算機(jī)和分布式大規(guī)模異質(zhì)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展又將并行程序設(shè)計語言、并行編譯程序、并行操作系統(tǒng)、并行與分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等試行軟件的開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)依然與高級語言和計算模型密切相關(guān),如各種并行、并發(fā)程序設(shè)計語言,進(jìn)程代數(shù),PETRI網(wǎng)等,它們正是軟件開發(fā)方法和技術(shù)的研究中支持不同階段軟件開發(fā)的程序設(shè)計語言和支持這些軟件開發(fā)方法和技術(shù)的理論基礎(chǔ)----計算模型
3、計算機(jī)圖形學(xué)
在計算機(jī)的硬件的迅速發(fā)展中。隨著它的存儲容量的增大,也掀起了計算機(jī)的巨大改革。計算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理技術(shù)的發(fā)展,促使圖形化界面的出現(xiàn)。計算機(jī)圖形學(xué)是使用計算機(jī)輔助產(chǎn)生圖形并對圖形進(jìn)行處理的科學(xué)。并由此推動了計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)、計算機(jī)輔助信息處理、計算機(jī)輔助測試(CAT)等方向的發(fā)展。圖形化界面的出現(xiàn),徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft。
4、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
隨著用戶迫切需要實(shí)現(xiàn)不同計算機(jī)上的軟硬件和信息資源共享。網(wǎng)絡(luò)就在我們的需求中誕生了。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)。這也促進(jìn)計算機(jī)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。
三、計算機(jī)學(xué)科的主線及發(fā)展方向
圍繞著學(xué)科基本問題而展開的大量具體研究,形成學(xué)科發(fā)展的主流方向與學(xué)科發(fā)展主線和學(xué)科自身的知識組織結(jié)構(gòu)。計算學(xué)科內(nèi)容按照基礎(chǔ)理論、基本開發(fā)技術(shù)、應(yīng)用以及他們與硬件設(shè)備聯(lián)系的緊密程度分成三個層面:
1、計算科學(xué)應(yīng)用層
它包括人工智能應(yīng)用與系統(tǒng),信息、管理與決策系統(tǒng),移動計算,計劃可視化,科學(xué)計算機(jī)等計算機(jī)應(yīng)用的各個方向。
2、計算科學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)層
它是為應(yīng)用層提供技術(shù)和環(huán)境的一個層面,包括軟件開發(fā)方法學(xué),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù),程序設(shè)計科學(xué),計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、電子計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)。
3、計算科學(xué)的基礎(chǔ)層
它包括計算科學(xué)的數(shù)學(xué)理論,高等邏輯等內(nèi)容。其中計算的數(shù)學(xué)理論涵蓋可計算性與計算復(fù)雜性理論形式語言與計算機(jī)理論等。
四、計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)安全
(1)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與病毒
一個現(xiàn)代計算機(jī)被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、匯編程序、編譯程序、操作系統(tǒng)、外部設(shè)備、通信通道等內(nèi)容的系統(tǒng)。
通過上面定義,我們發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也被加入到計算機(jī)當(dāng)中。說明了網(wǎng)絡(luò)的重要以及普及性。21世紀(jì)是信息時代。信息已成為一種重要的戰(zhàn)略資。信息科學(xué)成為最活躍的領(lǐng)域之一,信息技術(shù)改變著人們的生活方式。現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于科研、教育、企業(yè)生產(chǎn)、與經(jīng)營管理、信息服務(wù)等各個方面。全世界的互聯(lián)網(wǎng)Internet正在爆炸性的擴(kuò)大,已經(jīng)成為覆蓋全球的信息基礎(chǔ)設(shè)施之一。
因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)的快速發(fā)展與應(yīng)用,我們各行各業(yè)都在使用計算機(jī)。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn),來自計算機(jī)病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機(jī)病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機(jī)病毒給我們帶來的負(fù)面影響和損失是刻骨銘心的,譬如1999年爆發(fā)的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。
我們想更好的讓計算機(jī)為我們服務(wù),我們就必須很好的利用它,利用網(wǎng)絡(luò)。同時我們也應(yīng)該建立起自己的防護(hù)措施,以抵抗外來信息的侵入,保護(hù)我們的信息不受攻擊和破壞。
(2)計算機(jī)病毒及它的防范措施:
計算機(jī)病毒是一組通過復(fù)制自身來感染其它軟件的程序。當(dāng)程序運(yùn)行時,嵌入的病毒也隨之運(yùn)行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼,但更多的病毒攜帶毒碼,一旦被事先設(shè)定好的環(huán)境激發(fā),即可感染和破壞。
<一>、病毒的入侵方式
1.無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發(fā)射到對方電子系統(tǒng)中。此方式是計算機(jī)病毒注入的最佳方式,同時技術(shù)難度也最大。可能的途徑有:①直接向?qū)Ψ诫娮酉到y(tǒng)的無線電接收器或設(shè)備發(fā)射,使接收器對其進(jìn)行處理并把病毒傳染到目標(biāo)機(jī)上。②冒充合法無線傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)得到的或使用標(biāo)準(zhǔn)的無線電傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)格式,發(fā)射病毒碼,使之能夠混在合法傳輸信號中,進(jìn)入接收器,進(jìn)而進(jìn)人信息網(wǎng)絡(luò)。③尋找對方信息系統(tǒng)保護(hù)最差的地方進(jìn)行病毒注放。通過對方未保護(hù)的數(shù)據(jù)鏈路,將病毒傳染到被保護(hù)的鏈路或目標(biāo)中。
2.“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件(如芯片)和軟件中,然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方,使病毒直接傳染給對方電子系統(tǒng),在需要時將其激活,達(dá)到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽,即使芯片或組件被徹底檢查,也很難保證其沒有其他特殊功能。目前,我國很多計算機(jī)組件依賴進(jìn)口,困此,很容易受到芯片的攻擊。
3.后門攻擊方式。后門,是計算機(jī)安全系統(tǒng)中的一個小洞,由軟件設(shè)計師或維護(hù)人發(fā)明,允許知道其存在的人繞過正常安全防護(hù)措施進(jìn)入系統(tǒng)。攻擊后門的形式有許多種,如控制電磁脈沖可將病毒注入目標(biāo)系統(tǒng)。計算機(jī)入侵者就常通過后門進(jìn)行攻擊,如目前普遍使用的WINDOWS98,就存在這樣的后門。
4.?dāng)?shù)據(jù)控制鏈侵入方式。隨著因特網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使計算機(jī)病毒通過計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制鏈侵入成為可能。使用遠(yuǎn)程修改技術(shù),可以很容易地改變數(shù)據(jù)控制鏈的正常路徑。
<二>病毒攻擊的防范的對策
1.建立有效的計算機(jī)病毒防護(hù)體系。有效的計算機(jī)病毒防護(hù)體系應(yīng)包括多個防護(hù)層。一是訪問控制層;二是病毒檢測層;三是病毒遏制層;四是病毒清除層;五是系統(tǒng)恢復(fù)層;六是應(yīng)急計劃層。上述六層計算機(jī)防護(hù)體系,須有有效的硬件和軟件技術(shù)的支持,如安全設(shè)計及規(guī)范操作。
2.嚴(yán)把收硬件安全關(guān)。國家的機(jī)密信息系統(tǒng)所用設(shè)備和系列產(chǎn)品,應(yīng)建立自己的生產(chǎn)企業(yè),實(shí)現(xiàn)計算機(jī)的國產(chǎn)化、系列化;對引進(jìn)的計算機(jī)系統(tǒng)要在進(jìn)行安全性檢查后才能啟用,以預(yù)防和限制計算機(jī)病毒伺機(jī)入侵。
3.防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法,阻斷電磁波輻射,這樣,不僅可以達(dá)到防止計算機(jī)信息泄露的目的,而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。
4.加強(qiáng)計算機(jī)應(yīng)急反應(yīng)分隊建設(shè)。應(yīng)成立自動化系統(tǒng)安全支援分隊,以解決計算機(jī)防御性的有關(guān)問題。
很多公司都有因?yàn)殡娔X被入侵而遭受嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的慘痛經(jīng)歷,不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運(yùn),造成如此大損失的并不一定都是技術(shù)高超的入侵者所為,小小的字符串帶給我們的損失已經(jīng)太多。因此,如果你是數(shù)據(jù)庫程序開發(fā)人員、如果你是系統(tǒng)級應(yīng)用程序開發(fā)人員、如果你是高級計算機(jī)用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關(guān)字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補(bǔ)丁,及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統(tǒng)安裝最新的補(bǔ)丁會讓你遠(yuǎn)離字符帶來的危險。經(jīng)常殺毒,注意外來設(shè)備在計算機(jī)上的使用和計算機(jī)對外網(wǎng)的鏈接。也可以大大有效的避免計算機(jī)被攻擊。
五、總結(jié)
在學(xué)了計算科學(xué)導(dǎo)論之后,讓我更深入的了解了我將來要從事的學(xué)科。計算科學(xué)導(dǎo)論指導(dǎo)著我們該怎么學(xué)習(xí)計算機(jī)。讓我更清楚的知道我們信息安全專業(yè)的方向。正如計算科學(xué)這座大樓一樣,在不斷的成長。信息安全也必將隨著網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展而更多的被人們重視。總之學(xué)習(xí)了這門課之后讓我受益匪淺,也知道自己應(yīng)該好好努力,爭取在自己的專業(yè)領(lǐng)域上有所成就。
參考文獻(xiàn):
1、《計算科學(xué)導(dǎo)論》(第三版),趙志琢著,科學(xué)出版社2004版
2、《計算機(jī)病毒分析與對抗》傅建明彭國軍張煥國編著武漢大學(xué)出版社2004版
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)其主要受到生物解剖學(xué)與神經(jīng)生理學(xué)的啟發(fā),一個單個神經(jīng)細(xì)胞通常叫做神經(jīng)元,而整個神經(jīng)元主要由胞體、樹突、軸突等組成,通常情況下胞體與樹突接收從其他神經(jīng)元傳輸來的信息,然后在軸突的突觸區(qū)域?qū)⑿畔鬟f至其他神經(jīng)細(xì)胞,這樣就完成了信息的傳遞。而科學(xué)家們受到這一原理的啟發(fā)之后,就發(fā)明了映射算法,其有著自組織特征,這樣信息的有效傳遞得到了保證。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就是基于神經(jīng)元結(jié)構(gòu)并使用映射算法來進(jìn)行設(shè)計的。另外隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,對于外部世界人們均是利用數(shù)字向量進(jìn)行表示的,并且這一表示使得人們在很多的自然科學(xué)研究中均獲得了極大的成功。而經(jīng)濟(jì)管理中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也可通過向量來對外部事件進(jìn)行標(biāo)記,但是該技術(shù)的具體運(yùn)算卻和通常使用的數(shù)字計算機(jī)方式有很大差異。
2經(jīng)濟(jì)管理中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一些主要功能
當(dāng)前經(jīng)濟(jì)管理過程中所用到的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)其是受到生物神經(jīng)學(xué)等學(xué)科的啟發(fā)而研發(fā)的一種新型的相對智能的信息加工系統(tǒng),因?yàn)槠渲饕Y(jié)構(gòu)是對生物神經(jīng)系統(tǒng)的一種仿造,因此其也具備了一些相對的智能功能。
2.1信息聯(lián)想記憶功能
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)其在設(shè)計之初就使用了并行計算與分布存儲功能,因此其具備對系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)信息與系統(tǒng)嵌入模式間的聯(lián)想記憶功能,該功能在具體的信息處理時,能夠及時的將一些相互關(guān)聯(lián)的信息做合并處理,使得海量數(shù)據(jù)處理更加便捷、高效。
2.2系統(tǒng)具有非線性映射功能
當(dāng)前很多的信息處理軟件,信息輸入與輸出時的線性映射關(guān)系均很難建立,這樣的處理軟件很難完成一些已知模型的建立,而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其采用映射算法,并且其和大多數(shù)的數(shù)學(xué)計算機(jī)運(yùn)算方式不同,因此其能夠很好的完成非線性映射,而在經(jīng)濟(jì)管理工作中,通過該技術(shù)這一功能,常常可以將收集到的信息建立起多維非線性函數(shù)數(shù)學(xué)模型,這樣數(shù)據(jù)信息反應(yīng)的實(shí)際情況將更加清晰直觀,決策者就能夠做出更加準(zhǔn)確的決策。
2.3系統(tǒng)具有較強(qiáng)的自動識別和分類功能
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠完成對輸入信息樣本的自動分類和識別,該能力極為精準(zhǔn)和強(qiáng)大,而過去經(jīng)濟(jì)管理過程中僅能夠完成信息的同類歸納,異類相互分離的識別和分類,該技術(shù)更進(jìn)一步的完成了對于非線性曲面中逼近類問題的識別和分類,并且其對該類問題還具有較好的處理功能。
2.4系統(tǒng)具有極強(qiáng)的信息處理、加工能力
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)管理中所用的軟件最大的不同就是其能夠通過對輸入、輸出信息的處理與分析而找出其中的規(guī)律,然后得出一定的結(jié)論,并且這一結(jié)論并不是最終結(jié)論,其擺脫了過去單純的一次加工,實(shí)現(xiàn)了對結(jié)論存儲及再加工,也就是說,其能夠在無先驗(yàn)知識的情況下,自動對輸入、輸出的數(shù)據(jù)征做抽取,并找出規(guī)律,最終構(gòu)建能夠表達(dá)的模型,這樣決策者將能夠?qū)κ占降男畔?nèi)容做更深層次的掌握。
3經(jīng)濟(jì)管理中計算機(jī)技術(shù)的主要應(yīng)用范圍
隨著計算機(jī)技術(shù)向智能化的不斷過渡,其智能化能力和特征使其應(yīng)用范圍更廣,并且其應(yīng)用潛力更加明顯,過去經(jīng)濟(jì)管理過程中很多難以解決的信息問題被解決,并且均取得較好的應(yīng)用效果,而就計算機(jī)科學(xué)中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來說,其主要在信息加工處理、自動化、工程力學(xué)、醫(yī)療、經(jīng)濟(jì)管理等領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用,而經(jīng)濟(jì)管理中該技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在信貸分析與對市場的預(yù)測方面:
(1)計算機(jī)科學(xué)在信貸分析方面的應(yīng)用。
對于經(jīng)濟(jì)管理中的信貸分析來說,通常情況下,信用評估機(jī)構(gòu)具備較大的特異性,因?yàn)椴煌钠髽I(yè)具有不同的特點(diǎn),因此判斷其信用的條件也是極為復(fù)雜的,面對這樣復(fù)雜的情況,出現(xiàn)判斷失誤的幾率就更加大了,而判斷失誤的結(jié)果必然會使得信貸機(jī)構(gòu)在信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)上遭受很大損失。而通過計算機(jī)科學(xué)中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的評價系統(tǒng),因?yàn)樵摷夹g(shù)的所使用的原理是,將要求貸款的公司所填寫的申請表的一些關(guān)鍵信息編碼作為向量然后輸入系統(tǒng)內(nèi),而輸出的信息則為對該公司的實(shí)際的信用情況一些客觀評價,并且系統(tǒng)還能夠從以前輸入的大量歷史數(shù)據(jù)中對當(dāng)前信息作對比校正,以使得準(zhǔn)確率進(jìn)一步提高,因此,該系統(tǒng)能夠有效的避免信貸分析工作人員的一些主觀方面的錯誤造成的損失,正是因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)評價系統(tǒng)其在信用評價方面具備這種優(yōu)勢,所以其在當(dāng)前金融分險分析方面使用極為普遍。
(2)計算機(jī)科學(xué)在市場預(yù)測方面的應(yīng)用。
對于經(jīng)濟(jì)管理過程中的市場預(yù)測,其是指通過一定的方式方法,對可能造成市場供求出現(xiàn)變化的一些因素進(jìn)行分析研究,并且找出其變化規(guī)律,然后通過收集市場上的一些信息,進(jìn)而對市場未來供求狀況做預(yù)測。而預(yù)測的目的就是為企業(yè)決策而服務(wù)的,是為了減少盲目決策,提高決策準(zhǔn)確性的重要手段。而通過計算機(jī)技術(shù)中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在期貨市場的預(yù)測,其首先根據(jù)所收集到的某支期貨每月的平均價格、市場心理指標(biāo)量、價格不定性等影響期貨變化的數(shù)據(jù)因素,然后建構(gòu)其對應(yīng)的較為準(zhǔn)確的市場模型,而模型的建立使得其能夠通過相關(guān)信息的輸入,較為準(zhǔn)確的預(yù)測出下一階段該期貨的價格走向,并且其能夠通過該走向,反推出下一階段可能出現(xiàn)的一些市場信息,這樣決策者將更加容易做出對應(yīng)決策。除此以外,計算機(jī)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)管理中的應(yīng)用還有很多,其在股票、數(shù)據(jù)挖掘等方面均有極為廣泛的應(yīng)用。
4結(jié)語
1.考核方式過于單一
目前,我校大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的考核方式主要是機(jī)試,平時成績占總成績的10%,實(shí)驗(yàn)成績占總成績的20%,機(jī)試成績占總成績的70%。從比例上來看,機(jī)試成績?nèi)Q定性因素。從近幾年的學(xué)生試卷分析來看,有的學(xué)生平時做實(shí)驗(yàn)時,表現(xiàn)得計算機(jī)應(yīng)用水平相當(dāng)不錯,但是最后因?yàn)閷ι蠙C(jī)考試系統(tǒng)不熟悉,提交試卷時沒能按要求正常提交,結(jié)果教師在改卷時出現(xiàn)種種情況。例如,有個別學(xué)生不小心將原始試卷提交上來,結(jié)果教師閱卷時看到是空白的學(xué)生答卷;或者有的學(xué)生即使將答卷做的非常好,但是沒能提交到系統(tǒng)上,導(dǎo)致的后果是試卷出現(xiàn)亂碼或根本沒有試卷信息,最后上機(jī)考試成績只能以零分記。
2.問題得不到及時反饋
目前,對絕大多數(shù)高校來說,類似于大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程的選修課授課教師往往是授課完以后就離開教室,等到下一次授課時再和學(xué)生見面,幾乎沒有額外的時間和地點(diǎn)專門和學(xué)生溝通,更談不上深入了解學(xué)生每次課上遇到的難點(diǎn)和問題。長此循環(huán),等到下次授課時,教師只能是按照教學(xué)大綱來授課,缺乏一定的針對性,學(xué)生在聽課的時候由于遇到的問題得不到及時地解決,隨著課程進(jìn)度的一步步深入,學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力也會越來越大,自然達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。
二、教學(xué)模式的新探索
1.教材的選定應(yīng)不拘一格
由于我校大一新生在本學(xué)年下學(xué)期將會選修程序設(shè)計等后續(xù)課程,所以教 師在授課的同時,除了使學(xué)生掌握以上計算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和Office軟件的使用方法等,還應(yīng)逐步引入程序設(shè)計的基本思路和基本概念,為后續(xù)的課程打好基礎(chǔ)。如果此時沒有適時的引入有關(guān)程序設(shè)計的基本概念和相關(guān)理論基礎(chǔ),等到下學(xué)期學(xué)習(xí)程序設(shè)計的時候,一方面,教師在教的時候,往往會感到力不從心,很多基本概念還要從頭講起,另一方面,學(xué)生常常會感到?jīng)]有頭緒,無從下手。這是近年來很多教授程序設(shè)計的教師經(jīng)常會遇到的尷尬情況。因此,在選定大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的教材時,最好不要統(tǒng)一規(guī)劃指定通用教材,而應(yīng)該結(jié)合該校的實(shí)際情況選擇相應(yīng)的教材,而且盡可能按不同的專業(yè)來選定適合該專業(yè)學(xué)生提高自身計算機(jī)素養(yǎng)的教材。
2.教學(xué)方法多樣化
(1)轉(zhuǎn)換角色,學(xué)生上講臺。在傳統(tǒng)的大學(xué)課堂上,常常是老師講,學(xué)生聽,有時即使老師講的很精彩,但學(xué)生仍然積極性不高,處于被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。如果能轉(zhuǎn)換角色,教師在教授基本理論,如請部分計算機(jī)操作能力較強(qiáng)的學(xué)生走上講臺,帶領(lǐng)其他同學(xué)一起動手演示當(dāng)堂課上的內(nèi)容,教學(xué)效果可能會事半功倍。在演示過程中,如果學(xué)生出錯,教師應(yīng)及時地進(jìn)行現(xiàn)場引導(dǎo)。此時,教師應(yīng)及時鼓勵學(xué)生,千萬不要有畏難情緒,往往出錯的時候,就是提升自我的關(guān)鍵時刻,在不斷地解決問題的同時,計算機(jī)水平也就會慢慢提高。而教師要把握好引導(dǎo)的尺度,盡量通過學(xué)生自己的努力來解決問題,而不是直接告知答案。往往通過學(xué)生自己動手解決問題才能真正達(dá)到提高自我計算機(jī)應(yīng)用水平的目的。
(2)由學(xué)生參與提供教學(xué)案例。在傳統(tǒng)的案例驅(qū)動教學(xué)法中,大部分案例都是由教師來編排和確定的。試想如果能由學(xué)生參與,按照不同專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),綜合考慮學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用水平的差異,合理安排教學(xué)內(nèi)容,由學(xué)生參與制作教學(xué)案例;或者作為授課教師來講,能在講授課程之前及時歸納總結(jié)出學(xué)生平時遇到的此類實(shí)際問題,并且能將該問題融入到課件的制作中,這樣當(dāng)教師在講授案例時,學(xué)生很可能會有更大的興趣,學(xué)習(xí)積極性也會隨之提高。進(jìn)而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
3.重視實(shí)驗(yàn)課
雖然,在教學(xué)安排上,大學(xué)計算機(jī)課程安排有理論課20學(xué)時,上機(jī)實(shí)驗(yàn)課16學(xué)時,但是實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時安排在實(shí)際的教學(xué)過程中仍然滿足不了學(xué)生的需要。高校應(yīng)進(jìn)一步重視實(shí)驗(yàn)課,適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時,同時讓學(xué)生有一定時間來消化本次實(shí)驗(yàn)課的知識點(diǎn),并自己對該次實(shí)驗(yàn)及時總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提交實(shí)驗(yàn)報告的同時一并附上目前仍然沒有解決的問題,有待于教師下一次講解。有時,甚至可以考慮將理論課搬到機(jī)房上,一邊講理論,一邊做實(shí)驗(yàn)。
4.考核方式新探索
經(jīng)過近幾年的考核情況來看,學(xué)生僅僅通過學(xué)期末的上機(jī)成績很難如實(shí)的反映自身的計算機(jī)應(yīng)用水平,達(dá)不到較理想的測試結(jié)果。例如,有的學(xué)生計算機(jī)應(yīng)用水平在平時表現(xiàn)的相當(dāng)不錯,但是由于期末上機(jī)考試時,對考試系統(tǒng)提交試卷時操作不當(dāng),錯過提交時間,結(jié)果機(jī)試成績很低,有時甚至不及格。這樣,似乎有些不太公平,但是對于機(jī)試而言,是全程在線考試,每一位考生幾點(diǎn)幾分登錄,幾點(diǎn)幾分交卷,系統(tǒng)是實(shí)時記錄的,一旦考試時間結(jié)束,該考生的機(jī)試成績就已經(jīng)確定了,所以授課教師也沒有辦法改變結(jié)果。為了改善這種情況,提出以下一些改進(jìn)措施,僅供參考。
(1)改變考試形式
應(yīng)逐步改變原有的考試形式,一種方法是可以嘗試將總成績分散到平時實(shí)驗(yàn),具體可以通過教師為每次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場打分,最后將幾次次實(shí)驗(yàn)的平均分當(dāng)作學(xué)生的計算機(jī)基礎(chǔ)課程的總成績,不再設(shè)置學(xué)期末的機(jī)試。
(2)突出動手能力
考試總成績也可以這樣來確定,當(dāng)學(xué)生第一次上機(jī)時,教師就布置一個類似于課程設(shè)計的綜合性實(shí)驗(yàn)的題目,該題目的設(shè)置應(yīng)考慮到學(xué)生的真實(shí)水平和可行性。學(xué)生可以先考慮考慮,隨著教學(xué)進(jìn)度的推進(jìn),有的能力較強(qiáng)的學(xué)生就可以早點(diǎn)動手做,能力較差的學(xué)生通過教師的引導(dǎo),也可以展開。等到學(xué)期末需要對學(xué)生考核時,學(xué)生只需要將自己完成的該綜合性的設(shè)計成果上交,綜合性實(shí)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)就當(dāng)作學(xué)生的計算機(jī)基礎(chǔ)課程的總成績。
5.創(chuàng)造條件反饋問題
為了能讓學(xué)生聽完課以后及時地反饋?zhàn)约河龅降碾y點(diǎn)和問題,教師應(yīng)盡可能地創(chuàng)造各種條件和機(jī)會。例如可以利用目前學(xué)生經(jīng)常使用的QQ群和學(xué)生及時地在線交流,也可以利用目前廣泛使用的微信功能,及時地查閱學(xué)生的問題并在線解決,如果不能在線解決的至少也對學(xué)生的問題心中有數(shù),等到下次授課時,將學(xué)生遇到的較為集中的問題在課堂上集中統(tǒng)一講解。此外,如果有些問題需要和學(xué)生當(dāng)面交流的話,教師也盡量地找相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)調(diào),可以考慮適當(dāng)增加授課學(xué)時來解決。總之,只要有利于學(xué)生對知識的理解和掌握,作為授課教師來說,都要創(chuàng)造一切可以利用的條件為學(xué)生答疑解惑,提供便利。
三、小結(jié)
一、所用控件
在程序中將使用Winsock控件。Winsock控件是一個ActiveX控件,使用TCP協(xié)議或UDP協(xié)
議連接到遠(yuǎn)程計算機(jī)上并與之交換數(shù)據(jù)。和定時器控件一樣,Winsock控件在運(yùn)行時是不可見的。Winsock的工作原理是:客戶端向服務(wù)器端發(fā)出連接請求,服務(wù)器端則不停地監(jiān)聽客戶端的請求,當(dāng)兩者的協(xié)議溝通時,客戶端和服務(wù)器端之間就建立了連接,這時客戶端和服務(wù)器端就可以實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)際編程中,必須分別建立一個服務(wù)器端應(yīng)用程序和一個客戶端應(yīng)用程序,兩個應(yīng)用程序中分別有自己的Winsock控件。首先設(shè)置Winsock控件使用的協(xié)議,這里我們使用TCP協(xié)議。現(xiàn)在,讓我們開始用VB建立兩個程序,一個是客戶端程序myclient,另一個是服務(wù)器端程序myserver。
二、編寫客戶端程序
首先來建客戶端程序myclient。在myclient程序中建立一個窗體,加載Winsock控件,稱為tcpclient,表示使用的是TCP協(xié)議,再加入兩個文本框(text1和text2),用來輸入服務(wù)器的IP地址和端口號,然后建立一個按鈕(cd1),用來建立連接,按下之后就可以對連接進(jìn)行初始化了,代碼如下:
privatesubcd1_click()
tcpclient.romotehost=text1.text
tcpclient.romoteport=val(text2.text)''''端口號,缺省為1001
tcpclient.connect''''調(diào)用connect方法,與指定IP地址的計算機(jī)進(jìn)行連接
cd1.enabled=false
endsub
連接之后就是如何處理所收到的數(shù)據(jù)的問題了。客戶端和服務(wù)器端建立連接后,如果有任何一端接收到新的數(shù)據(jù),就會觸發(fā)該端winsock控件的dataarrival事件,在響應(yīng)這個事件時,可以使用getdata方法獲得發(fā)送來的數(shù)據(jù)。比如可以在tcpclient的dataarrival事件中編寫代碼如下:
privatesubtcpclient_dataarrival(byvalbytestotalaslong)
dimxasstring
tcpclient.getdatax''''使用getdata獲得發(fā)送來的數(shù)據(jù)
.......
Endsub
后面的省略部分表示對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行的具體處理,讀者可以根據(jù)實(shí)際情況編寫。
三、編寫服務(wù)器端程序
先建立一個窗體,加載Winsock控件,名稱為tcpserver。另外在窗體上加入一個文本框text1用來顯示客戶機(jī)的IP地址和客戶機(jī)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息。
當(dāng)客戶端程序運(yùn)行時,在客戶端程序按下連接按鈕后,客戶端向服務(wù)器端程序請求連接,這時服務(wù)器端的connectionrequest事件被觸發(fā),所以服務(wù)器端程序要解決連接問題,可以使用connectionrequest事件完成此功能。代碼如下:
''''在窗體的load事件中對tcpserver控件進(jìn)行初始化
privatesubform_load()
tcpserver.localport=1001
tcpserver.listen''''把服務(wù)器置于監(jiān)聽檢測狀態(tài)
endsub
''''服務(wù)器端接收到客戶端的連接請求,首先檢查當(dāng)前狀態(tài)是否處于連接關(guān)閉狀態(tài)
Privatesubtcpclient_connectionrequest(ByvalrequestIDaslong)
Iftcpserver.state<>sckclosedthen''''檢查控件的state屬性是否為關(guān)閉
Tcpserver.close''''
Tcpserver.acceptrequestID''''
Endif
Endsub
現(xiàn)在我們在服務(wù)器端程序tcpserver的dataarrival事件中添加以下代碼,以便讓服務(wù)器端程序可以接收客戶機(jī)端的指令,并運(yùn)行相應(yīng)的程序。
微課在計算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用可以滲透到整個教學(xué)過程中,從教學(xué)開始的自我介紹,教學(xué)過程中的知識點(diǎn)講解和鞏固,到相關(guān)知識的課后回顧都可以尋找到微課的應(yīng)用足跡。本部分將對微課在將計算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用展開全面的分析。第一,微課應(yīng)用于自我介紹,增進(jìn)師生間的了解。每一屆高校學(xué)生開展計算機(jī)課堂學(xué)習(xí)之前,師生之間都要進(jìn)行相互的自我介紹。老師的自我介紹給學(xué)生留下的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了課堂教學(xué)過程中的表現(xiàn)。因此,在開始正式的知識講解之前,展示一個精彩的自我介紹,對于增進(jìn)師生之間的相互了解,加深學(xué)生對于老師的印象,拉近師生之間的距離,提高學(xué)生對老師的信任具有十分重要的作用,能夠?yàn)榻窈蠼虒W(xué)工作的開展奠定一個良好的鋪墊。微課在自我介紹中的應(yīng)用,還能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性,給學(xué)生留下一個良好的影像,體會到計算機(jī)教學(xué)的精彩之處,從而提高今后學(xué)習(xí)的動力和積極性。第二,運(yùn)用微課輔助知識點(diǎn)講解和鞏固。在目前傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,已經(jīng)有部分老師通過視頻教學(xué)的方式輔助相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的講解,并且都取得了較好的教學(xué)效果。但是,很少有老師通過視頻教學(xué)的方式加強(qiáng)教學(xué)知識的復(fù)習(xí)和鞏固,使得整個教學(xué)過程中存在著一定的局限性。在計算機(jī)教學(xué)過程中將視頻微課和教學(xué)內(nèi)容有機(jī)的結(jié)合在一起的教學(xué)方式能夠很好的打破這種局限性,盡管在理論上在線學(xué)習(xí)方法已經(jīng)涉及到了相關(guān)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域,但是在實(shí)際的教學(xué)過程中還是很少有老師采用這種模式。運(yùn)用微課程視頻教學(xué),首先需要老師具有一定的信息素養(yǎng),能夠及時準(zhǔn)確的收集到與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)信息。老師需要在意識上進(jìn)行自我突破,然后在此基礎(chǔ)上不斷的學(xué)習(xí)微課視頻制作技巧,不斷地將微課教學(xué)方法運(yùn)用到計算機(jī)知識的講解和鞏固中。第三,微課在課后復(fù)習(xí)中的應(yīng)用。信息技術(shù)以及多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用,在高校教學(xué)過程中,老師多多少少少的都會將媒體播放技術(shù)應(yīng)用到課程內(nèi)容的講解中。但是,目前大學(xué)生存在的一個主要的問題就是自由散漫,在課堂教學(xué)過程中很難集中精力聽老師對相關(guān)知識的講解。同時,不管是哪種類型的課程,學(xué)生在課堂之外都很少觀看教學(xué)視頻或者是課件進(jìn)行所學(xué)知識的復(fù)習(xí),使得原本豐富多彩的教學(xué)視頻文件沒有用武之地,不能夠有效的發(fā)揮最初的作用,利用程度和利用效率都無法達(dá)到預(yù)期的效果。分析其原因主要包括以下三個方面,首先課程視頻的容量比較大,需要耗費(fèi)大量的數(shù)據(jù)流量才能夠?qū)⑵湎螺d到移動設(shè)備上,學(xué)生通常很難支付高流量帶來的高費(fèi)用。其次,視頻文件比較大對于學(xué)生電腦的網(wǎng)速提出了更高的要求,目前高校內(nèi)的網(wǎng)速通常都比較慢,要想下載這么大容量的課程,學(xué)生需要等待很久,使其耐心消耗殆盡,進(jìn)而使其失去了課后視頻復(fù)習(xí)的興趣。最后,一個視頻文件中通常包括大量的知識點(diǎn),內(nèi)容十分繁瑣,有些知識點(diǎn)根本就不是學(xué)生想學(xué)的,在實(shí)際的學(xué)習(xí)過程中大量無關(guān)的知識點(diǎn),會使學(xué)生失去耐心。微課程的主要特點(diǎn)就是在很短的時間內(nèi)全面的清晰地對一個知識點(diǎn)進(jìn)行講解,這使得其具有多種優(yōu)勢。例如,(1)視頻容量較小,學(xué)生可以花費(fèi)少量的流量,耗費(fèi)很短的時間,獲得相應(yīng)的視頻資源。(2)視頻都是針對具體的知識點(diǎn)開展的,不同知識點(diǎn)分布在不同的視頻資源匯中,學(xué)生可以根據(jù)自身學(xué)習(xí)的需要,有針對性的進(jìn)行自己想學(xué)知識的學(xué)習(xí)。(3)每個視頻的學(xué)習(xí)需要的時間較短,學(xué)生可以充分的利用課程之外的邊角時間進(jìn)行學(xué)習(xí),避免了一次長時間學(xué)習(xí)給學(xué)生帶來的疲憊感。
二、微課在高校計算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用效果
微課在計算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用,不同的環(huán)節(jié)具有不同的教學(xué)效果,相對于傳統(tǒng)的教學(xué)方法,微課滿足了計算機(jī)教學(xué)的需求,能夠通過視頻教學(xué)的方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,促進(jìn)了學(xué)生課中學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的動機(jī),提高了整體的教學(xué)質(zhì)量和效果。同時,微課在計算機(jī)教學(xué)過程中也存在著一定的問題和不足。其問題主要集中在以下幾個方面:(1)微課在計算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用目前主要以自學(xué)微課視頻為主要形式,這種模式下對于學(xué)習(xí)主動性強(qiáng)的學(xué)生,能夠獲得良好的效果,但是對于學(xué)習(xí)自住型不強(qiáng)的學(xué)生,可能會一點(diǎn)作用都沒有。(2)計算機(jī)課程相關(guān)的內(nèi)容不斷更新,呈現(xiàn)幾何級數(shù)增長,學(xué)生的需求也各不相同,各層次的學(xué)生可能不能夠有效的獲得想學(xué)知識的視頻資料。(3)微課通過點(diǎn)、狀等形式對相應(yīng)知識點(diǎn)進(jìn)行講解,如果學(xué)生無法將相應(yīng)的知識內(nèi)化,很難形成知識體系,同樣無法獲得預(yù)期的教學(xué)效果。這就要求在實(shí)際的教學(xué)過程中調(diào)整微課的模式,使其不斷地和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來。首先,微課應(yīng)該與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有機(jī)的結(jié)合,在開展微課教學(xué)之前,對不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行全面的調(diào)查,針對學(xué)生的興趣點(diǎn),制作相應(yīng)的視頻資源。其次,與常規(guī)的課程教學(xué)相結(jié)合,對于重點(diǎn)和難點(diǎn)的知識不能簡單的依賴于微課視頻,采用常規(guī)課堂教學(xué)的方式進(jìn)行相應(yīng)知識的強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)。最后,完善考核機(jī)制,計算機(jī)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是學(xué)生的動手實(shí)踐能力和應(yīng)用能力,微課以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為核心,學(xué)生是否進(jìn)行全面有效的學(xué)習(xí)老師是無法保證的。在這種情況下設(shè)計完善的考核機(jī)制,對學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考評。
三、微課應(yīng)用到高校計算機(jī)教學(xué)中的意義