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計算機基礎與程序設計精選(九篇)

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計算機基礎與程序設計

第1篇:計算機基礎與程序設計范文

關鍵詞 低級語言;高級語言;輸入/輸出設備

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)041-133-01

1 計算機的編程語言的發展

1.1 計算機編程語言的概念

計算機編程語言的誕生是為方便人與計算機的溝通交流,為了讓計算機更好的服務于人類,計算機所能識別的語言就只有“0”和“1”,該語言人類記憶非常麻煩,因為表達一句簡單的話,機器語言卻非常復雜、非常長,所以人們就開始研究一種簡單的語言,然后編譯器誕生了,人們至于要記住簡單的語法,編寫想要計算機完成的程序代碼,至于翻譯成機器語言就交給編譯器來完成。就這樣隨著計算機業發展,計算機編程語言從機器語言到匯編語言再到高級語言,也有很多語言從鼎盛到消亡,這也是發展趨勢。

1.2 計算機輸入/輸出設備的發展

首先我們要知道輸入輸出設備的分類,字符輸入設備:鍵盤;光學閱讀設備:光學標記閱讀機,光學字符閱讀機;圖形輸入設備:鼠標器、操縱桿、光筆;圖像輸入設備:攝像機、掃描儀、傳真機;模擬輸入設備:語言模數轉換識別系統。輸出設備:顯示器、打印機、繪圖儀、影像輸出系統、語音輸出系統、磁記錄設備等,這些輸入輸出設備存在很多優勢,第一物理鍵盤比虛擬鍵盤更方便輸入,更有存在感,另外鼠標的存在,對于精確地操作也比觸摸板更準確,另外還有光筆,操縱桿,攝像儀等等這些設備都給辦公帶來了極大的方便,雖然蘋果公司開創了一個觸摸的時代,平板電腦開始流行,人們都開始喜歡用手指觸摸,但那只是娛樂方面更方便,但是真正用到專業性的工作,是離不開物理的輸入輸出設備的,像制圖,像會議速記等等,這些工作不可能脫離物理鍵盤,而使用虛擬鍵盤的,因為這樣影響效率和工作的質量,所以即使計算機技術發展如此迅速,虛擬的輸入輸出設備,也無法替代物理的輸入輸出設備,就計算機誕生而言,當時的計算機是巨型計算機,和現今的個人PC不一樣,當時的計算機有一個房間那么大,但是當時人們也意識到了輸入輸出設備的重要性,也就發明了相應的輸入輸出設備,當時要想輸入一段指令要讓工作人員用紙帶,通過紙在紙帶上打孔,來代表的“0”和“1”。因為當時還沒有計算機的編譯器,可以說機器只認識機器語言,還不懂java、donet、c、c#、c++等等這類語言,所以那個時候的編程人員是工作量非常大的,因為往往讓計算機實現一個算法,要需要好多卷紙帶記錄人類所要表達邏輯命令。隨著時代的發展,計算機也逐漸開始小型化,從房間式巨型機到現在的便攜筆記本電腦,在計算機發展的同時,輸入輸出設備也隨著發展,從紙帶到鍵盤,從打印機到掃描儀,手寫板等等,另外計算機再為人類提供工作上的方便的同時,也逐漸要滿足人類的娛樂要求,這就要求輸入輸出設備要有顯示器,要有音響,綜合說起來,計算機的發展,帶動了輸入輸出設備的發展。計算機的發展,人們發現工作中如果有計算機的參與,會使工作效率突飛猛進的提高所以各種的管理系統也如雨后春筍般應運而生。這些系統就得通過程序編寫者通過輸入輸出設備進行編寫,然后通過IDE環境的編譯器翻譯成機器語言轉達給計算機來完成人們想要計算機完成的工作。

2 根據編程語言不同種類闡述輸入輸出設備

2.1 編程語言的分類對輸入輸出設備的要求

計算機語言可以分成機器語言和高級語言兩種,而機器語言顧名思義就是計算機可以直接理解的一種語言,其語言形式是“0”和“1”這種二進制碼,這種語言不需要編譯的幫助,計算機可以直接讀懂,所以這種語言執行起來會非常迅速,例如匯編語言。另外還有一種語言被稱為高級語言,高級語言還可以簡單的分為兩種,一種是面向過程的語言,一種是面向對象的語言,面向過程語言就是以過程或函數為基礎的,這種語言對底層硬件,內存等操作比較方便,但是寫代碼和調試維護等會很麻煩。例如:c語言、C++等等,面向對象語言是指一切操作都以對象為基礎,它是由面向過程語言發展而來的,但正是它的這個特性使得面向對象語言對底層的操作不是很方便。例如:java語言、C#語言等等,這類語言的誕生,使程序編寫人員從枯燥乏味,冗長的機器語言得到解放,是編程更容易,不再那么神秘和抽象,高級語言的誕生促進了應用軟件的發展,因為更容易編程,很多軟件也如雨后春筍般的誕生了,這樣方便了人們的工作和娛樂生活。

2.2 不同編程語言輸入/輸出設備的使用

每個輸入、輸出設備的連接口控制器中都有用于存儲設備運行狀態、控制設備運行模式以及具體存儲讀或寫數據的存儲器,每個存儲器都有一個獨立的地址編碼。通過定義文件數據類型的結構體,創建輸入、輸出設備在環境中的編程實體,并用邏輯設備名在編程實體與具體輸入、輸出設備之間建立聯系。程序其實是通過計算機調取計算機上存儲的數據,進行程序所命令好的操作方式。計算機按照程序開發者所規定好的邏輯來進行數據的操作。算機底層輸入輸出存貯方式在改變,隨著技術的進步,而物理硬件的變化也隨之發展。

3 結論

綜上所述,現在的編程語言已經越來越接近用戶,反之離機器越來越遠,隨著科技的進步,計算機不斷發展,編程方式也會逐漸改變,隨之而來的輸入輸出的設備也將越來越人性化,簡單化,人們與計算機聯系也越來越緊密,相信未來輸入輸出設備的進步,計算機的發展,編程不再是程序工作人員的技能,而是只要會使用計算機的人,就會編程、就實現會與計算機“交流”!

參考文獻

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[3]譚浩強.C語言程序設計[M].北京:清華大學出版社,1999.

第2篇:計算機基礎與程序設計范文

關鍵詞:計算機專業;程序設計;基礎課程;教學改革

程序設計課程與計算機學科的基礎教學密切相關,學生要想學好計算機基礎課首先就要明確程序設計的基本思路及其原理。通過學習程序設計的基本原理,學生可以掌握程序設計的流程與思路,在此基礎上嘗試創新程序設計。相比于傳統教學,新時期的計算機程序設計課程致力于培育創新能力,通過課堂創新的方式來激發同學們的興趣[1]。為此在改革程序設計的基礎課程時,師生有必要做到密切配合,共同探求更適合程序設計課堂的新型教學思路。在日常教學中,教師也應當尊重同學們的主體地位,為學員提供自主探究的空間。只有不斷改進程序設計的教學思路,才能確保符合新形勢下的計算機學科課改方向,從而提高學員的實踐素養。

1程序設計基礎課的現狀

從現狀來看,程序設計構成了很多學科的基礎課程,計算機專業尤其不能缺少程序設計作為保障。然而從目前現狀來看,程序設計的基礎課并沒有實現完善。受到應試壓力影響,計算機專業課堂仍充滿壓抑和枯燥的氛圍。通常情況下,教師負責為同學們講解程序設計基礎的相關知識點,然后選擇適當的習題讓同學們演練。這樣做固然有助于提高同學們的學科成績,然而卻背離了新課改的根本前提,長期以來很多學生就會對程序設計基礎產生畏難和厭倦的感覺,因而無法激發對于這門學科的濃厚興趣[2]。從目前來看,程序設計基礎在日常教學中仍體現了如下缺陷:首先,程序設計基礎仍缺乏最基本的任務驅動,過于重視程序設計語法。實質上,程序設計基礎不僅包含了語法知識,同時還應當設置任務驅動。在任務驅動的前提下,學生才會感覺到程序設計基礎課堂是充滿趣味的,而并非單調和枯燥的。然而目前在這門學科的日常教學中,很多教師仍忽視任務驅動,師生覺得只要明確了程序設計相應的語法規則,那么就可以應對這門學科的考試。缺乏任務驅動的課堂壓抑了同學們的自主探究熱情,同時也背離了實踐導向的課堂改革。長期以來,很多學生雖然獲得了較高的成績和分數,但卻并不符合真正的編程操作要求[3]。其次,程式化的程序設計課堂內容經常脫離實踐,不利于學員綜合素養的全面提高。長期以來,程序設計基礎都是依照既定的模塊來展開課堂的。這種狀態下,程序設計基礎課堂就會十分枯燥,師生過于重視描述性和驗證性的程序設計知識,同時也忽視了綜合與創新性的編程知識。此外,程序設計中的某些知識點也沒有密切結合軟件工程的編程實踐,因而很難從根源上確保良好的實踐效果[4]。通常在程序設計的課堂上,學員只要依照教師的思路來填寫報告并且描述既定的編程步驟就可以了,而不必深入探究程序設計的深層知識。這種課堂模式體現了較強的隨意性特征,缺乏必要的課堂監督。情況嚴重時,某些學生甚至會抄襲其他同學的實驗報告。第三,程序設計基礎沒有體現全方位的考核指標,通常停留于筆試形式。如果運用單一的筆試來考核學員的編程水平,則無法明確程序設計的真實水平。同時,現階段的程序設計考試題目也相對單一,沒有做到緊密結合編程實踐與基本原理。在這種狀況下,學員一旦面對上機操作,經常會感覺到無所適從,無法發揮程序設計方面的創新潛能。由此可見,單一的課程考核指標壓抑了學員學習程序設計的熱情與積極性,從長期的角度來看也不利于程序設計綜合水平的提高。

2改革課程教學的具體思路

計算機專業中的程序設計基礎具有較強的復雜性特征,因而在課改過程中也需要不斷嘗試新思路。師生在課堂上應當做好密切配合,在此基礎上致力于降低程序設計的整體難度,確保同學們對于程序設計具有興趣與熱情[5]。為了改進課堂現狀,應當依照如下思路來完成課程改革。

2.1做好先期的課堂預備

在進入系統化學習之前,教師先要指引同學們做好先期的課堂預備。很多選擇了計算機專業的學員,都是初步接觸程序設計。為此,教師應當對于新入學的學生予以全面的指引,做好充足的先期預備。在進入課堂講解前,教師需要確保同學們明確程序設計的具體運行機制,這樣做有助于打好程序設計的基礎。學生如果能透徹理解計算機的基本運行原理、程序代碼與指令的特征、各種數值的換算方式等,那么就可以迅速進入編程基礎的學習中。此外,計算機內存分配的知識也應當構成程序設計的基礎。在理解相關概念的前提下,學員將會迅速進入后期的編程實踐。例如:內存分配與程序設計之間具有直接性的聯系。學生在掌握內存分配問題的基礎上,就可以透徹理解不同類型的變量定義。這是由于,對于不同類型的變量而言,在計算機內部占據的存儲空間也并不相同[6]。從系統化角度來講,如果超出了限定的數值范圍則容易導致溢出的現象發生。因此,在學習程序設計的前期就有必要了解內存分配的相關問題,通過這種方式為后期的程序設計創新提供必要條件。

2.2激發創新意識與創造潛能

在程序設計領域中,對于不同類型的例題通常可以選擇不同的解答方式。通過尋求一題多解的方法,有助于激發同學們在程序設計領域的創新潛能。在程序設計課堂上,教師應當給予學員必要的思維啟發,鼓勵同學們嘗試多樣的編程與設計方法。實際上,計算機學科的很多題目都具有多種解答思路,與之相應的解題結果也可以劃分為多種類型。如果能嘗試運用多樣的算法來實現,那么就可以體會到程序設計的趣味性。通過對比各類算法的基本原理,師生就可以歸納得到最簡便的一類程序算法,從而省略了程序設計中的繁瑣操作流程。例如:教師在講解關于字符串排序的基礎知識時,可以運用字符指針或者字符數組的方式來實現簡便的排序。這是因為,運用數組的基本原理可以解決多樣化的字符串排序問題,這種方式簡化了繁雜的編程步驟。經過分析與對比,同學們就能找出各類算法的差異與相似處,這樣做有利于活躍思維,逐步培養同學們在編程操作中的創新意識。再如:對于程序設計中的封裝概念,教師可以讓同學們聯想共性與個性之間的聯系,在此基礎上透徹了解封裝的原理[7]。

2.3密切結合基礎原理與實踐

相比于其他學科,程序設計基礎本身就具有顯著的實踐性特征。在課堂教學中,教師應當從全面的角度入手,確保把課堂所學的編程原理與編程實踐緊密結合在一起。在程序設計基礎的課堂教學中,師生可以共同嘗試多樣的教學流程與方法,例如互動式與啟發式的程序設計教學。只有綜合運用多樣的程序設計模式,才能開闊視野并且啟發思維,讓學生真正體會到程序設計的趣味性。對于程序設計的實驗教學而言,教師先要設計明確的課堂實驗目標,然后運用小組協作的方式來啟發實踐思維。為了增強互動,師生還可以構建QQ群或者微信群,分享程序設計課堂的體驗。

3結語

對于計算機專業來講,程序設計的基礎課程包含了多層次的內容。在新的形勢下,各行業都面臨激烈的競爭。對于計算機專業畢業的學員而言,如果能做到靈活應用在校期間所學的程序設計流程,那么就能迅速適應崗位實踐,這樣做也符合新課改的根本目標。因此,計算機專業的學員應當能靈活運用程序設計的基本原理,在此基礎上突顯程序設計課程教學的創新性。然而截至目前,計算機專業體系中的程序設計基礎教學并沒有真正完善,仍存在需要改進的地方。在未來的課改實踐中,師生還需要緊密配合,共同探索適合程序設計基礎課程改革的新思路,從而全面確保程序設計基礎教學的完善和提高。

[參考文獻]

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[4]許麗娟,黃冬梅,王愛繼.以計算思維為導向的非計算機專業程序設計課程創新教學[J].計算機教育,2015(12):31-34.

[5]張艷.“互聯網+”背景下計算機專業程序設計課程教學改革初探[J].北華航天工業學院學報,2015(5):39-41.

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第3篇:計算機基礎與程序設計范文

關鍵詞 大學生;計算機程序設計;方法

一、大學生計算機程序設計課程概述

計算機程序設計(Programming)是給出解決特定問題程序的過程,是軟件構造活動中的重要組成部分。目前,《計算機程序設計》課程是高校計算機基礎教學的一門必修課,并且,一些非計算機專業的學生也安排了這一課程,其教學目的是要求學生以某種程序設計語言如JAVA、C語言、C++或匯編語言為工具,掌握編寫程序的常用算法、一般方法和技巧,學生在進行該課程學習后,要具有一定的編程能力和應用開發能力,而不僅僅局限于計算機操作技巧,從而成為能夠掌握計算機技術的高素質技能型人才。程序設計課程應該包括以下幾部分內容: 熟練掌握閱讀和分析程序設計語言的基本語法知識;數據類型和常用的數據結構;常用的基本算法;良好的程序設計風格;了解并掌握實用程序的開發與調試技術。由于程序設計涉及算法、數據結構和程序設計方法,該課程一些問題操作起來較繁瑣,因此,許多學生學起來較吃力,難度較大。

二、大學生學習計算機程序設計的方法

1.重視程序設計上機操作,使理論與實踐相結合

大學生學習計算機程序設計這么課程,區別于一些文科課程的學習最大差異之一在于,程序設計是一門實踐性很強的課程,因此,學習過程中,大學生光靠死記硬背相關概念和步驟是遠遠不夠的,必須要不斷上機實驗操作,驗證和體會教材理論和方法。因此,大學生在程序設計學習過程中,必須重視程序設計上機操作,注重理論與實踐相結合。

具體說來,大學生在上機操作中,要做好這幾方面的工作:一是上機前,大學生要認真溫習教材,了解程序設計課程的相關理論和將要上級操作的內容。計算機程序設計教材一般都有課后實踐習題,學生應在課后通過實踐操作進一步加深對理論知識的理解和認識,并可以在實驗前書寫方式編寫程序,以備上機時的測試和調試。二是注重模仿學習。程序設計中會運用大量表達能力和邏輯能力強的精煉高效的編程語言,初學者往往覺得入門較難,且難學易忘。正所謂“學習最好的開始是模仿”,程序設計也是如此。這就要求在學習過程中,學生要重視模仿經典的程序設計例子,研究和欣賞別人優秀的程序代碼,學習別人獨特的見解與邏輯思維,才能在研究優秀代碼中慢慢成長為優秀程序設計者。如“有1、2、3、4個數字,能組成多少個互不相同且無重復數字的三位數,都是多少?”這是程序設計中的一個經典案例,學生可先自己思考著進行編程,對照參考程序進行在理解基礎上的模仿,并可根據具體情況進行創新,只有這樣,才能在不斷模仿中進步和超越。三是要勤學苦練。多讀代碼、多寫代碼、多練代碼,是學好程序的基本方式,而毅力是程序員具備的最基本的素質,大學生只有堅持多看書、多練習,把程序設計相關結構和類型的用法掌握牢固,才會學有所成。

2.熟練掌握好算法

高效程序的設計基于良好的信息組織和優秀算法,可以說,一切程序設計的問題解決的過程都是有效數據組織的過程,是尋找、設計和實現算法的過程。因此,熟練掌握最基本、最常用的算法是大學生學習程序設計的基礎。

計算機程序設計往往會涉及使用計算機解題,大學生首先要正確理解題意,接著是尋找或設計解題方法,并對解題方法的正確性進行論證。按照正確的解題方法,可以設計正確的算法,即,規定每一個解題步驟中要求計算機執行的處理,以及各個解題步驟的執行次序。有了正確的解題算法,可以使用合適的程序設計語言,將算法表達成計算機程序,計算機將能按照設計好的程序,高速、自動地進行計算,幫助我們獲得問題的解。因此,程序設計語言中的一些基本算法(如求累加和、求連乘積、窮舉法、遞推法、求最大值和最小值、 數的排序、數的檢索以及字符串的匹配等),大學生在程序設計學習中,對這些基本算法應做到胸有成竹,并不斷融會貫通、舉一反三,才能使自己更好地掌握程序設計、提高學習效率。

3.交流合作學習

古人云“三人行, 必有我師”,計算機程序設計的學習最忌閉門造車。因此,大學生要多多與別人交流心得,從合作入手學習程序設計,才能在交流競爭中不斷構建新的計算機能力。

許多大學生在程序設計學習中,凡是遇到問題都會自己想辦法查資料,對于積累經驗和提高能力大有脾益,但知識的海洋是無限寬廣的,特別是對于程序設計這一門較復雜的課程,更需要學習者與老師和同學相互切磋學習,加深體會和經驗,在在合作的學習氛圍中,強者會更強,弱者也會變強。例如,有的大學生自行組織小組參加校內校外的程序設計大賽,以大賽為平臺,以小組合作的方式組成參賽隊,通過比賽,大學生不僅在短時間內迅速提升專業技能及運用計算機技術解決實際問題的綜合能力,而且提高了創新思維和合作精神,并且刺激引發了社會交往意識,學會了與人溝通,為走向社會打下了較為堅實的基礎,可見交流合作學習的方式不失學習計算機程序設計的有效途徑。

三、結語

綜上所述,程序設計學習作為計算機學習的核心和靈魂,它的學習對于計算機能力的提高尤其重要。結合計算機程序設計課程內容,大學生可從重視程序設計上機操作使理論與實踐相結合、熟練掌握好算法以及交流合作的方式更好學習程序設計,才能成為適應社會信息化的快速發展的計算機人才。

第4篇:計算機基礎與程序設計范文

關鍵詞:大類招生;程序設計基礎;實踐教學

作者簡介:孫全玲(1976-),女,安徽六安人,安徽建筑工業學院電子與信息工程學院,講師;嚴輝(1962-),男,安徽合肥人,安徽建筑工業學院電子與信息工程學院,副教授。(安徽 合肥 230601)

基金項目:本文系省級重點項目“計算機科學與技術專業人才培養模式改革研究與實踐”(項目編號:20100764)、安徽建筑工業學院計算機科學與技術示范專業專項基金的研究成果。

中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)34-0065-02

大類招生一般來說就是按學科大類進行招生,是相對于按專業招生而言的。按大類招生是目前教育先進國家高等教教育培養的新模式。從教學培養的角度來看,按大類招生有利于強化學生的基礎。

安徽建筑工業學院(以下簡稱“我院”)從2011年開始按大類招生。我院的大類招生是將原來的計算機科學與技術、網絡工程、電子信息工程、通信工程四個專業合并為電氣信息大類進行招生,前兩年統一學類基礎課。因為學生進校時是沒有專業方向的,所以在教學過程中對于基礎課程的教學方法專業課程教師很難把握,學生層次相差很大。如何達到教學目標,取得較好的教學效果,院領導與專業教師在教材選用、教學方法等方面都在努力改革。

一、計算機學科能力與就業

計算機學科有四大學科能力[4]如圖1所示。

在計算機相關專業的就業領域中,大部分需求來自于工程及應用類型的企業。而程序設計能力是社會人才需求中需求量最大的能力之一,也是檢驗計算機類畢業生質量高低的標準之一。程序設計能力由計算思維能力、算法設計與分析能力、程序設計與實現能力和系統分析開發能力四部分組成。筆者在多年的教學中發現學生在學習理論及實踐課程過程中,對于程序設計能力的重要性認識不足,課堂上主動性不夠,課下動手實踐能動性不強;在學習中過于重視教材中的只言片語及示例代碼,缺少開放性思維,學習方式受初高中學習方式的干擾較多,需要教師一步一步地領著學才行。所以學生難以自主解決實際問題,在遇到稍微有點變化的題目時就不知所措。

提高學生獨立解決一般計算機應用問題的能力就要加強實踐課程建設,就需要在基礎階段,如在程序設計基礎類課程中提高實驗課程的效果。要做到人人都實踐,人人都提高。

二、我院在基礎類課程實踐教學中存在的問題

1.理論教學中對實踐課程重視不夠

教學過程中側重于基本概念、基本理論以及基本算法教學,學校的實驗設備較落后,實驗人員素質及數量達不到指導學生實踐的要求,導致學生動手能力和訓練不足,影響其后續程序設計類課程學習,學生實踐和創新能力較弱,難以達到計算機專業的目標要求。

2.學生的自主學習興趣不足

由于在教學過程中側重理論,而網絡的普及使學生見識到多種計算機方面的相關應用,但是又不能將理論和應用聯系,同時又沒有合適的程序設計訓練環境,使學生感到學習的知識沒有用,感到困惑,學習興趣不高,寧愿去外面報些培訓班,對理論知識更加輕視。

3.教師的作業及實驗報告的批改工作量大

計算機程序設計類課程的作業和實驗多以程序設計為主要形式。由于課程容量大,需要布置大量的作業和實驗內容,而這些程序完全由授課教師來批改,工作量過大。

4.實踐能力評價體系不完善

目前的課程考核多采用筆試,學生的實踐能力只能通過平時的作業和實驗給出主觀性的評價,不客觀。如果做的實驗內容一致,通過實驗報告的書寫也很難判斷是學生動手做的還是抄襲,這樣導致學生對實踐評價的時候做與不做的結果一樣,如此就難以激發學生實踐方面能力自主訓練的激情。

三、改革方案

1.在教學中注重抽象思維能力的培養

計算機程序設計的教學關鍵是培養學生的程序設計能力。在教學過程中發現,學生的抽象思維能力薄弱是制約程序能力培養的重要因素。在教學中碰到的普遍現象就是,在講授某一個程序的設計思路及方法時,學生好像都能聽得懂,但合上書本讓他們寫程序時就不知從何下手。

針對程序設計的特點,教學中授課教師要充分考慮初學者的認知特點,從學生的角度來理解他們的學習心態,從問題著手,按照程序設計的方法逐步幫助學生理清思路,展現程序設計的過程,從而幫助學生養成程序設計的思維習慣。可以采用自頂向下、逐步求精的結構化方法,將復雜問題進行分解,幫助建立明確的程序設計思路。或者從直觀入手,幫助構造復雜的程序結構,理解計算機解題的特點。

學生的思維能力在很大程度上與其感性經驗相聯系。他們習慣于直觀、具體的思維方式,而程序設計的思維是抽象的、邏輯性強的思維,所以在程序設計教學中要采用形象直觀的方法,利用學生已具備的知識,逐步誘發形象思維向邏輯思維的躍變。

2.加強實驗課程的教學及管理

實驗課程對訓練學生的程序設計能力是最基本的方式。要達到實驗課程的目標,首先要重視實驗課程的教學管理。每一次實驗都要有基本的目標要求,要有基本的訓練項目,同時要根據實際情況分層次設計。在課程實驗剛開始的時候,要重點訓練學生解決問題的規范性;在中期階段,重點訓練學生的編程能力,對于每個實驗課題都要求學生全部做完,并以報告形式說明其程序的設計方法;在后期實驗階段,重點訓練學生思維的開放性,鼓勵學生提高創新能力,熟練運用不同程序結構解決類似的問題,訓練學生從不同的側面來考慮問題。

程序設計基礎課程的實驗課時較多,實驗報告的批改工作量也很大,對于指導教師是個不小的負擔。我院采用指導教師和實驗教師分工工作制,指導教師主要負責學生實驗課程的教學及輔導,實驗教師負責批改實驗報告。這樣不僅減少了指導教師的工作量,使其有更多的精力在實驗的指導工作上;實驗教師在批改實驗報告時更注重實驗報告程序書寫的規范性,可以從編寫程序的規范上評價學生的實驗成績。這兩方面結合使學生的實驗操作和程序書寫有較公平的評價。

3.開放實驗平臺,給學生提供課后自主學習的環境

在大類招生情況下,學生在進校時不分專業,在同一公共基礎課平臺和專業基礎課平臺進行培養。在兩年后,學生再根據自己的興趣、專長、發展方向和社會需求在大類所含專業中重新選擇具體專業。根據目前全球IT行業的發展看,經過幾年的低迷發展,IT行業在國民經濟發展中日益顯現出蓬勃生機。從中國情況看,從事計算機軟件開發的人才數量遠遠少于發達國家。中國計算機軟件人才短缺,將嚴重束縛中國IT行業的發展。與此同時,由于中國經濟社會發展的不平衡,導致中國東部與西部之間、城鄉之間出現很大的差距,特別是中國經濟發展比較落后的地區急需計算機方面的專業人才。

所以在專業選擇上,將會有多數學生選擇計算機專業。對計算機專業人才的需求顯示:對于工程及應用型人才的需求量較大。根據我校的辦學宗旨和師資力量,計算機專業人才的培養是定位于工程應用型,更注重學生計算機應用能力的培養。這就要求學生有較強的程序設計能力,因而程序設計基礎課程顯得尤為重要。

而程序設計基礎課程的實踐要求比較多,初學者很難理解書本上的程序是怎么運行的以及運行的結果,這就要求學生要多做練習、多實踐。課堂安排的實驗課時畢竟有限,很難講解課本上方方面面的知識點。學生通過大量的實踐將會理解書本的程序原理,對于課堂教學更有幫助,也可以提高學生對計算機程序設計的興趣。我院提供了實驗平臺供學生在課余時間鞏固、復習或預習課堂知識。

四、總結

計算機曾經的主要任務是幫助人們解決科學與工程的計算問題,后來逐漸深入到社會生活的每個角落,成了日常用品。計算機應用的重心將會向社會科學和社會發展領域轉移,在其中發揮越來越重要的作用。在今后的教學中,通過參與或學習讓學生對計算機應用方面的知識有一定認識,特別是對計算機應用的業務流程有一定認識,加強對學生專業素養的培養,對學生將來的工作及學生本人都是很有益的。

我院還沒有大類招生情況下的畢業生,相信只要在我院師生的共同努力下進行相應的教學改革,定會取得良好效果。

參考文獻:

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[4]教育部計算機科學與技術教學指導委員會.計算機科學與技術專業發展戰略、規范及認證[Z].

第5篇:計算機基礎與程序設計范文

摘要:我院從基礎建設、教學大綱、課程設置、評價體系等幾方面對計算機基礎教育進行了改革。本文介紹了我院的具體做法以及實際效果,最后總結了我們的一些經驗。

關鍵詞:計算機基礎教育;教改;實踐教學;分類教學;分級教學

中圖分類號:G642

文獻標識碼:B

計算機基礎教育是面向全校各專業學生的公共基礎教學,經過幾年的建設和教學實踐與教學改革,我校的計算機基礎教育有了良好的基礎,建立了一支穩定的師資隊伍,改善和優化了計算機基礎教學的軟、硬件條件和教學環境,教學和教學改革取得了一系列成果,為提高我校計算機基礎教學質量和教學水平,使計算機基礎教學邁上新臺階創造了有利條件。

1加強計算機教育基礎建設,為計算機基礎教育建立堅實基礎

(1) 建立我校計算機基礎教學機構。2000年初,為加強計算機基礎教育,學校成立計算中心,明確計算中心的任務是承擔全校非計算機專業學生的計算機基礎教育,承擔全校各學院的專業基礎課的上機實踐教學和課程設計上機,為學生課外上機學習提供條件和環境,開展計算機教育與教學研究。建設目標是把計算中心建設成為計算機教學基地、實驗基地和科研基地。計算中心下設辦公室、二個教研室、三個實驗室、三個研究室。

(2) 我校分布在三個校區,分別在三個校區建立了滿足教學要求的計算機教學實驗室。

(3) 計算中心制定了相應的師資隊伍建設、課程建設、教學條件和環境建設、教材建設等建設規劃。

2落實計算機教學建設與改革規劃,計算機教學穩步發展

(1)學校于2000年4月召開“首屆昆明理工大學計算機基礎教學工作會”,并行文《昆明理工大學關于加強非計算機專業計算機教學的意見》,確定我校計算機教育的建設和改革方案,確定我校計算機基礎教育的課程體系為:開展“三個層次”教育,即計算機文化基礎、計算機技術基礎、計算機應用基礎三個層次教育,并確定以第一層次(計算機文化基礎)為教學重點,逐步加大第二、三層次教學的力度。把第一層次的計算機文化基礎課程和第二層次的計算機程序設計課程設置為校級主要公共基礎課程、必修課,面向全校非計算機專業學生開課。

(2) 2001年制定了《昆明理工大學非計算機專業學生計算機教學改革方案》,方案明確規定:逐步將教學的重點從現行第一層次推向第二、三層次;優化課程體系結構和教學內容;采用“精講多練、重引導、強實踐、課內課外結合、嚴格考核”的教學模式等。2001級學生“計算機文化基礎”課程采用三種教學模式組織教學,各種模式的教學大綱、教學要求一致,但教學學時分別為84學時、48學時、24學時,由各學院選擇前二中的任一種模式,學生可自由選擇24學時的模式。

(3) 2003年制定《關于加強非計算機專業計算機教學的意見》,建立計算機教學的“可持續發展”框架,計算機教學“四年不斷線”,設置必修課程板塊、選修課程板塊和“網絡課堂”課程板塊等三個板塊的課程,減少必修課程,增加選修課程,開展“網絡課堂”教學,為學生提供更多的發展空間和選擇余地。

(4) 2004年,根據教育部非計算機專業基礎課程教學指導分委員會的“關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見”(白皮書)和全國高等院校計算機基礎教育研究會的“中國高等院校計算機基礎教育課程體系200”(CFC2004)的精神,根據全國計算機基礎教育的發展形勢和我校教學改革的發展形勢,制定了《昆明理工大學大學計算機基礎教學改革方案》,提出了新的計算機基礎教學改革發展思路和改革方案,從“三個層次”的教學體系變為“計算機基礎教學”和“結合專業課教學的計算機教學”兩個層次的教學體系,前者在培養學生的計算機知識、能力、素質方面起到基礎性和先導性的作用,課程設置為“2+x”方案,把原“三個層次”中的“計算機文化基礎”課程升級為“大學計算機基礎”。這部分的教學由學校統一規劃,計算中心承擔教學任務。后者則在更大程度上決定了學生在本專業領域中應用計算機解決問題的能力與水平,由各院系根據專業的需要進行規劃實施,目的是實現計算機教學內容與專業課教學內容的整合。學校加強協調兩者之間的配合與銜接。此方案已納入我校2004版人才培養方案中。

(5) 積極研究和探索計算機教學評價體系和考核機制,深入開展計算機基礎教學考試模式和考試方法改革。2006年制定了《關于加強計算機基礎教學課程考試辦法改革的意見》,從知識、能力和素質三方面進行綜合考核,注重學生學習過程和實踐性教學環節的考核,重點考核學生的實踐能力,實行無紙化考試。從平時學習成績、綜合設計實驗成績、上機考試成績等3方面綜合評價學生的學習效果。課程總成績評定按平時學習成績占20%、綜合設計實驗成績占30%、上機考試成績占50%。

(7) 2007年,學校制定了《昆明理理工大學大學計算機基礎課程改革與發展方案》,提出了大學計算機基礎課程深入發展和知識、能力、素質全面培養的方案及措施。

3計算機基礎教育課程體系

(1)明確教學目標,制定計算機教學的教學要求

根據教學目標,計算機基礎教學要達到以下幾方面的教學要求:

1) 掌握一定的計算機軟硬件基礎知識;具備使用計算機實用工具處理日常事務的基本能力;具備通過網絡獲取信息、分析信息、利用信息,以及與他人交流的能力;了解信息技術發展趨勢;了解并能自覺遵守信息化社會中的相關法律與道德規范。

2) 具備使用數據庫等工具對信息進行處理、加工、利用的意識與能力。

3) 具備使用典型的應用軟件(包)和工具來解決本專業領域中問題的能力。

4) 具備通過編程,在本專業領域中進行科學計算的基本能力。

5) 掌握計算機硬件的基本技術分析方法,具備利用計算機硬件及接口技術解決本專業領域中問題的基本能力。

6) 具備專業領域中計算機應用系統的集成與開發能。

在上述6項教學要求中,要求我校文、管、經、法、藝術科類專業學生要達到第1~3條的要求,理工科類專業學生還需達到第4、5條的要求,部分專業、部分學生要達到第6條的要求。

(2) 計算機基礎教育的課程體系結構框架

我校的計算機基礎教學經歷了三個階段的發展。

第一階段:1997年以前為初級階段,以計算機高級語言教學為主。

第二階段:1997年至2004年為發展階段,開展“計算機文化基礎”、“計算機應用基礎”、“計算機技術基礎”三個層次的教育。

第三階段:2004年開始為快速發展階段,開展“計算機基礎教學”和“結合專業教學的計算機教學”兩個層面的教育。前者在培養學生的計算機知識、能力、素質方面起到基礎性和先導性的作用,這部分的教學由學校統一規劃,計算中心承擔教學任務。后者則在更大程度上決定了學生在本專業領域中應用計算機解決實際問題的能力與水平,主要由各學院按需要進行規劃和實施。通過兩者之間的配合與銜接,把大學計算機教育貫穿于整個大學教育中,做到“四年不斷線”。

(3) 課程設置的原則

昆明理工大學是一所以工為主,理工結合,兼有經濟、管理、文學、藝術、法律、教育等多學科的多科型綜合大學,是云南省規模最大、辦學層次和類別較為齊全的學校。根據計算機技術的發展和學生的計算機知識的起點的變化,以及各專業學科計算機知識機構的要求,優化計算機教學課程體系結構。根據計算機教育的教學目標和教學要求,按照計算機基礎教學分層、分類規劃與實施的原則,針對不同專業計算機知識結構與應用類型方面的差異,設置不同的檔次,不同類型的課程,供各院系和學生選擇,為學生提供更大的和學習空間,激發學生的學習熱情,使學生掌握的計算機知識滿足各專業的要求。

(4) 第二階段非計算機專業計算機基礎教教育的課程設置

兩門必修課程:

1) 計算機文化基礎。

2) 計算機程序設計基礎,包含:

C 語言 程序設計(必修)

Visual FoxPro、 Visual BASIC 語言程序設計(文、管、經、法等專業必須選修其中1門)

The C Programming language (部分理工科專業開設C語言雙語教學)

X門選修課程:

網頁制作與網站設計、網絡技術基礎、數據庫應用基礎、多媒體應用技術、Web數據庫程序設計、微機組裝與維護。

網絡課堂教學課程:設置3個方面的課外選修課,供學生課外自由選修

1) AT&IT 課程

2) 全國計算機等級考試輔導課程

3) 計算中心開設的選修課程

(5) 第三階段非計算機專業計算機基礎教教育的課程設置

1) 采用“2+X”的課程設置方案

根據我校本科學生人才培養目標與非計算機專業計算機教學的目標、教學要求,按照計算機基礎教學要分層、分類規劃與實施的原則,以及不同專業對學生計算機知識結構與應用類型的不同要求、教學學時數等多種因素,確定我校非計算機專業計算機基礎教學課程設置采用“2+X”的課程設置方案。其中“2”是“大學計算機基礎”和“程序設計基礎”兩門必修課程,“X”是X門選修課程。

2) 非計算機專業計算機基礎教學課程設置

非計算機專業計算機基礎教學課程由“2”門必修課程和“X”門選修課程構成。兩門必修課程是“大學計算機基礎”、“程序設計基礎”,面向全校非計算機專業學生開課,分別在一年級上、下學期開課。“X”門選修課程是設置不同檔次、不同類型的課程,供各學院選擇,滿足該各業的要求,在二至四年級開課。如下表所示。

4必修課程的教學內容與實施方案

4.1“大學計算機基礎”課程的教學要求與實施方案

4.1.1“大學計算機基礎”課程的教學要求與基本要求

“計算機文化基礎”課程升級為“大學計算機基礎”課程后,從根本上對課程體系和教學內容進行了變革,但它仍然是大學生的第一門計算機課程,教學目標是使學生了解和掌握計算機科學與技術中的一些基礎知識、重要概念,掌握一些計算機基本應用技能,也為后續課程的學習打下良好基礎。并且使學生能夠在各自的專業中有意識地借鑒、引入計算機科學中的一些理念、技術和方法,利用計算機解決實際問題。因此,“大學計算機基礎”課程應該具有很好地基礎性、先進性、應用性。也就是說,該課程既要突出基本概念、基本原理、基本方法和基本技術,又引入計算機的發展動態、計算機的新技術、新成果,還要保證計算機技術的應用性、提高學生的實踐能力和應用能力。使學生能夠達到以下目標。

(1) 了解計算機的硬件結構與組成原理;

(2) 了解計算機操作系統的功能和與一些重要概念;

(3) 了解計算機網絡、數據庫、多媒體、信息安全等技術基本概念、相關技術和應用領域。

(4) 掌握計算機基本應用技能。

(5) 增強利用計算機解決實際問題的意識

4.1.2“大學計算機基礎”課程的建設思路

“大學計算機基礎”課程是面對計算機知識為非零起點的新入學大學生開設的,是具有大學水準的公共基礎性課程,是大學計算機基礎教學的第一門課程。該課程既要適應大學計算機基礎教育不應再從“零起點”開始的發展要求,又要符合“白皮書”和“CFC2004”的精神。因此,“大學計算機基礎”課程對“計算機文化基礎”在教學內容上進行了較大的調整,涉及的知識范圍廣、知識點多、內容深。但目前一年級新生入學時原有的計算機基礎水平的差異較大,在認真總結幾年來教學情況和對即將入學的2004年新生的計算機基礎水平進行全面分析后,我校決定該課程的建設與教學采用“雙過渡”的方式,一是新增加的教學內容的過渡根據新入學學生的計算機知識的起點的逐步提高和計算機技術的發展,逐步提高教學內容的起點,逐步提升和擴展教學內容。二是對原來的“計算機文化基礎”內容的過渡。2004級至2006級學生為過渡期,經過幾輪的教學實踐和課程建設,使該課程的教學基本要求逐步提高。針對目前我校入學新生的計算機知識的起點差異較大,還有一部分學生很少使用過計算機,甚至未使用過計算機,倡導多樣化教學和個性化發展,使全體學生增強學習計算機知識的興趣與信心以保證全體學生均能達到教學基本要求,又能使基礎好的學生能學習到更多的新知識、新技術。

4.1.3從教學內容上分類教學

“大學計算機基礎”作為我校級主要公共基礎課,是全體一年級學生的必修科,由于不同的科專業對學生計算機基礎知識的要求不同,學生入校前在相關方面的理論基礎也以很大差異,思維方式也有差異。如果使用同一教材、同一教學大綱,則很難適應不同專業的需求。為此,我們按理工類、經濟與管理類和文、法、藝術類三類專業從教學內容上實行分類教學。主要區別體現為,對理工類專業在一些主要知識點要進行較為深入、系統的理論描述。對經濟與管理類專業在教學的知識點上雖與理工類專業相近,但更注重實際操作能力的培養,直接以各知識點的操作應用來講,較少涉及深入的理論描述。對文科、藝術類專業降低一些要求,以實際操作能力的培養為主,僅講授最基本的理論知識。

以講解計算機的基礎知識和基本原理為主,而將工具的使用和操作性(即工具性和技能性)的教學內容通過實驗上機課完成。

4.1.4采用“分級教學”和“分段實施”教學的教學模式

該課程在“雙過渡”期間,采用“分級教學”和“分段實施”教學模式,把一學期分為兩個階段組織教學,前10周為第1階級,教學內容以“計算機文化基礎”(部分知識點的內容有加深)和云南省計算機等級一級考試的內容為主,學習計算機軟硬件基礎知識、常用自動化辦公軟件操作及網絡基礎知識,教學的重點是使學生系統掌握計算機的基本知識和基本應用技能。后6周為第2階段,教學內容為提高部分,主要內容是數據庫、多媒體技術、計算機網絡、信息系統安全等內容,重點是使學生掌握數據庫的基礎知識和建庫技能,以及網頁制作與網站設計的內容與技能。第1階段的教學結束后,學生于第10周末參加云南省計算機等級一級考試。第2階段的教學,要求學生完成1個綜合設計課題,理工類、經濟管理類專業學生以數據庫的內容為主,文、法、藝術類專業學生以內容為用網頁制作與網站設計的內容為主。

在2006級學生的教學過程中,對2006級學生進行問卷調查,調查結果表明,入學新生的計算機知識水平比2004、2005級學生有較大的提高,學生對學習計算機知識迫切感有明顯的增強。于是,我們在2007級的部分專業學生開展試點,進一步提升該課程教學內容的的深度和廣度,探索新的教學模式和教學方法,取得經驗后,在2008級學生全面鋪開。

由于目前入學新生的計算機知識起點差異較大,為保證所有學生都能達到該課程的基本教學要求,面向基礎比較差的學生開設選修課“計算機文化基礎”,學時數16學時,采用“模塊化”教學模式,以講座形式開課,共開設4個講座,由學生自由選擇模塊內容參加學習。

4.2“程序設計基礎”課程的教學基本要求與實施方案

程序設計是各類系統開發的基礎,因此,我校把“程序設計基礎”課程列為計算機基礎教育的主要課程,確定為校級主要基礎課程,全校非計算機專業學生都必須學習的必修課程。

4.2.1“程序設計基礎”的教學目標與教學要求

該課程主要講解計算機程序設計語言的基本知識和程序設計的方法與技術,其內容以程序設計語言的語法知識和程序設計技術的基本方法為主,同時包括程序設計方法、數據結構與算法基礎等方面的初步內容。通過該課程的學習,使學生掌握計算機程序設計的基本知識,初步掌握程序設計的思想和方法、編程技能和上機調試程序能力,并嘗試通過編程解決一些難度較大的實際問題,初步具有在各個領域應用計算機的能力,為后續課程的學習創造條件。

4.2.2“程序設計基礎”課程的教學實施方案

該課程面向非計算機專業學生開課,由于各專業的特點和需求的不同,對學生程序設計能力的要求也不盡相同,程序設計采用不同的教學語言。理工類專業學生重點培養學生的應用軟件系統的開放能力和多媒體信息處理能力;經、管類學生重點培養學生對數據庫應用系統的開放能力和多媒體信息檢索、利用的能力;文、法、藝術類專業學生重點培養學生對信息的綜合處理能力和多媒體技術應用能力。于是,分類、分層設置課程和實施教學。

理工科類專業的學生可在“程序設計基礎(C語言)”和“計算機程序設計(Java語言)”兩門課程中必須任意選一門課程。

管、經、法科類專業的學生在“程序設計(Vb語言)”、“程序設計(VFP)”、兩門課程中必須任意選一門課程。

文、藝術類專業的學生學習“多媒體技術與應用”。

以25%的班級開設“程序設計基礎(C語言)”雙語課程。

該課程的教學基本要求可根據具體的各門語言的基本知識、技術和要求分別確定。該課程的教學改變了過多地重視基本概念和理論、語法的教學方式,在注重程序設計的基本概念、基本知識的同時,加強程序設計的思路、方法的教育與培養。采用任務驅動和典型案例的教學方法,在該課程的整個教學過程中圍繞著相應的綜合型和設計型實驗課題組織上機實驗教學,從第3周開始逐步開展綜合設計實驗,在期末時學生分小組完成綜合設計課題,寫出設計報告。

5“X”門選修課程的教學實施方案

“X”門選修課程面向2至4年級的學生開課,把計算機基礎教學貫穿于整個大學教育中,做到計算機教學“四年不斷線”。根據不同專業對學生的要求的差異及學生基礎的差異,開出不同檔次的課程,由教務處公布每學期的開設課程,學生自主選擇學習,也可由學院或系統一選課。同時,將根據計算機技術的發展和各專業的需要,不斷開設一些新的課程和熱門課程,如工具性應用課程、應用開發性課程等。

6以能力培養為核心開展實驗教學

計算機基礎要使學生的計算機知識、能力、素質協調發展,關鍵要抓住能力培養,而計算機基礎教育的所有課程都是實踐性很強的課程,計算機知識的掌握和應用能力的培養,主要是依賴于學生上機實驗。

(1) 以“為學生提供充足的優良的機時”為目標,建立滿足教學要求的實驗室,要保證實驗室面積、計算機臺數、軟件和實驗室運行與管理機制等都滿足教學要求。我們還開發了“機房自動化網絡管理系統”和“實驗設備器材管理系統”,實行網絡自動化管理,加強機房管理和計算機維護,設備完好率在98%以上。建立豐富的網絡教學資源,開展“網絡課堂”課程教學。堅持實驗室全天候面向學生開放,為學生上機自主學習提供優良的條件與環境。堅持每年向學校申報2-4個計算機應用技術方面的實驗室開放項目,指導教師精心指導,培養學生的科學實驗和創新能力。計算機教學實驗室獲“云南省高校示范實驗室”稱號,為“精講多練,考教分離,機試為主”提供堅實的基礎保證。

(2) 把實驗分為基礎性(驗證性)實驗、綜合設計性實驗、研究創新性實驗。各門課程都在逐步減少基礎性實驗,增加綜合設計性實驗,積極開展研究創新性實驗。

(3) 每門課程都要進行綜合設計實踐教學課題,學生分組(或個人)完成1個綜合設計課題,可選擇教師給出的課題,也可由小組自己擬定課題報教師批準。每人至少完成一個程序模塊的編程和調試,對源程序語句加注釋,獨立完成所選模塊的設計文檔(流程圖、源代碼及注釋)。我們制定了“綜合設計實踐教學課題報告要求”和“綜合設計實踐教學課題要求與考核辦法及評分標準”。每組提交一份完整的電子文檔形式的“綜合設計實踐教學課題報告”(綜合設計報告.DOC)和源程序(源程序.C),其中包含每個學生根據自己參與設計和獨立完成模塊設計的情況來表述個人收獲體會,或者是對本課程教學方法、綜合設計等方面的評價的內容,如下所示。

昆明理工大學

“程序設計基礎”課程綜合設計實踐教學課題報告

課程名稱:____________________

課題名稱:____________________

組長:學號__________姓名__________

組員:學號__________姓名__________

學號__________姓名__________

學號__________姓名__________

學號__________姓名__________

學院:__________專業班級:__________

指導教師:__________

昆明理工大學計算中心

200年月日

昆明理工大學計算中心“程序設計基礎”課程綜合設計實踐教學課題考核表

“程序設計基礎”課程綜合設計實踐教學課題報告要求

一 系統概述

簡單描述本課題要解決的問題及解決問題的主要思路。

二 數據結構設計

要說明本程序或數據表定義、連聯中用到的所有數據類型的定義,給出變量名及類型(如結構體、數組)的設計,并明確說明:

(1) 數據輸入的形式和輸入值的范圍;

(2) 數據輸出的形式。

三 模塊設計

要明確說明程序完成的功能、主程序的流程以及各程序模塊之間的層次(調用)關系。給出實現各程序模塊的框圖,以及核心語句。并明確說明:

(1) 程序所能達到的功能以及出錯處理;

(2) 每個組員承擔及完成的內容。

四 調試運行及操作說明

告知用戶如何使用該程序,并明確說明:

(1) 調試中遇到的主要問題及解決辦法

(2) 測試數據:包括正確的輸入及其輸出結果和含有錯誤的輸入及其輸出結果。輸出結果直接抓取屏幕圖像粘貼到報告中。

五 總結和體會

重點寫明本次設計以及該課程學習、應用過程中的收獲和體會

(1) 組長:

(2) 組員:

六 程序代碼

7主要做法與經驗

(1) 加強計算機基礎教學課程建設。學校將計算機基礎教學課程納入主要公共基礎課程建設規劃中,“C語言程序設計”被評為云南省精品課程,“網頁設計和網站建設”、“C語言程序設計”雙語教學等三門課程先后獲學校精品課程建設項目,“C語言程序設計”評為云南省精品課程。兩門必修課程和多門選修課程獲學校多媒體課件建設項目,各門課程課程建立了相應的教學網站,完成計算機基礎教學網絡教學平臺建設,教學資源建設穩步推進。

(2) 加強計算機基礎教學課程考試辦法改革。改革考試模式和考試方法,從知識、能力和素質三方面進行綜合考核,注重實踐性教學環節考核,重點考核學生的實踐能力,實行無紙化考試。從平時學習成績、綜合設計實驗成績、上機考試成績等3方面綜合考核。課程總成績評定按平時學習成績占20%、綜合設計實驗成績占30%、上機考試成績占50%。

(3 )改革教學模式、教學手段與方法。在堅持“精講多練”的前提下,我們先后采用了“分級教學”、“分類分層次教學”、“研究性學習”等教學模式。堅持以人為本,發揮教師的主導作用,激發學生的主體作用,積極嘗試教師指導下學生自主學習的教學模式。鼓勵和支持學生采用研究型學習、發現式學習、資源型學習、協作型學習等多種學習模式,在使學生逐步領會信息化社會的學習模式和工作模式,逐步加大自主學習、個性化發展力度起到了很好的促進作用。

(4) 要積極營造良好的校園計算機學習氛圍。堅持每年舉辦一次校內學生計算機應用競賽,組織學生參加云南省大學生計算機應用競賽,學生參加云南省大學生計算機應用競賽連續兩屆獲團體一等獎和個人一等獎(第一名),二、三等獎獲獎者多數是我校學生。

(5) 加強師資隊伍建設。面對新形勢與任務,計算機基礎教學工作對教師的計算機專業知識與應用水平,以及信息素質也提出了更高的要求,我們通過引進高素質人才和培養提高現有教師的辦法,加強師資隊伍建設。采取措施,保證教師的培訓、進修提高時間和條件,教師要加強自身的業務學習,提高業務能力。逐步提高師資隊伍的層次,青年教師都具有碩士或更高的學歷,建設相應的考核制度和約束激勵機制,引導和鼓勵教師積極開展科研和科技開發工作,師資隊伍的整體素質和業務水平不斷提高。我們還設立了各門課程的責任人,負責該課程的建設,堅持示范教學、互講、集體備課、青年教師教學評教等措施,教學效果和教學水平整體提高。

(6) 采用選用優秀教材和自編教材的辦法加強教材建設,成立“高等學校非計算機專業計算機教育系列教材編委會”,組織教學第一線、教學經驗豐富的教師編寫高校非計算機專業計算機基礎教學系列教材,先后出版了兩輪教材,其中的《研究式學習-C語言程序設計》受到出版社和使用學校的好評。

第6篇:計算機基礎與程序設計范文

高等學校非計算機專業計算機應用能力的培養,既關系到對學生在大學四年期間專業課程學習的支撐,也涉及到他們踏上工作崗位以后其計算機應用能力能否適應崗位實際需求。所以其課程內容和課程體系受到高度重視。

但是,大學計算機公共基礎課程也面臨著嚴重的挑戰,事實上也確實存在很多值得思考和研究的問題。例如:

(1) 很多大學計算機公共基礎課程的教學內容,過多地帶有個別廠商產品推廣和用戶培養的屬性,引發一些學者、政府相關部門、部分用人單位等的議論和批評;

(2) 高中階段信息技術的教學內容緊緊地追趕大學這部分的教學內容,教學內容重復現象客觀存在;

(3) 一些其他專業老師抱怨該門課程的開設,認為完全可以通過自學來實現教學目標,沒有必要設置專門課程,尤其是“大學計算機基礎”;

(4) 承擔這門課程的老師也有苦衷,從DOS、Windows到Vista,大家疲于奔命,不斷圍繞新產品進行操作解說,失去了大學課堂教學的工作樂趣。

要對“大學計算機基礎”教學內容的進行改革,這已經是所有從事計算機基礎教學的老師形成的一個共識,其必要性勿容置疑。但是如何改革?改革依據在哪里?

回顧以往的改革,其動因往往是技術的發展(嚴格意義上講是產品的升級),例如操作平臺從DOS改為Windows,再改為Windows2000、Windows XP等。實際上,教學內容改革的本質需求應來源于社會需求和實質性的技術發展!此外,這門課程是為非計算機專業而開設的,各個專業有其實際需求,這些需求的差異性應該體現在教材中,但這也是常常被忽視的。

為了使大學計算機公共基礎課程或系列課程的教學內容真切地吻合社會各類崗位的需求,真切的吻合各個專業支撐后續教學和專業知識結構的實際需求,浙江省計算機教學指導委員會開展了社會需求調研,以此為非計算機

專業的計算機基礎課程教學內容改革提供依據。

2調查方案

2.1樣本分類

樣本分類的原則是以大學學院(系)為主要類別,兼顧社會企事業的崗位類別。此次調查將樣本分為八個類別:

① 金融、保險、證券、投資(對應經貿學院,兼顧財政經濟類企事業)

② 城建、房產、建材、裝潢(對應建工學院,兼顧建筑房地產行業崗位)

③ 黨政機關、社會團體、公檢法(對應政管學院和法學院,兼顧政府公務員崗位)

④ 通信、郵政、計算機、網絡(對應計算機學院,信息學院,兼顧IT企業崗位)

⑤ 石油化工、橡膠塑料、制藥、環境(對應化材學院、生環學院和藥學院,兼顧化工類企業崗位)

⑥ 電子電器、儀器儀表、機械制造(對應機電學院,兼顧制造業崗位)

⑦ 新聞、出版、科研、教育(對應人文學院、教科學院、外語學院和理學院,兼顧文教衛崗位)

⑧ 藝術設計、環境設計(對應藝術學院,兼顧各類藝術設計行業崗位)

2.2調研的地理范圍和樣本規模

以我省杭州、寧波、溫州等地市為主,適當涉及縣。

依據學生就業地理分布,確定各個地市的樣本比例。初步計劃杭州占70%,其他地區占30%。要求實際有效樣本規模≥1000,發放樣本規模≥2000,樣本在行業的比例大體依據各個學院招生人數。

此次調查共計發放2100份問卷,實際回收有效問卷1596份,回收率76%。主要調研途徑是上門調研。各個類別有效問卷統計結果如表1所示。

2.3調查表設計

2.3.1調查表設計

調查內容分為六大類:

(1) 基礎類:主要涉及學生大一上半學年要學習的第一門課程“大學計算機基礎”的教學內容,包括操作系統(Windows)、桌面辦公軟件(Word、Excel、PowerPoint、FrontPage)、漢字輸入能力、圖形繪制能力、計算機多媒體使用能力、計算機安裝與維護能力等。

(2) 程序設計類:主要涉及學生大一下半學年要學習的課程,包括C程序設計、C++程序設計、VB程序設計、Fortran程序設計、Java程序設計。

(3) 網絡類:考慮計算機網絡已經越來越受用人單位關注,以及對生活、學習和工作的支持作用,此次單獨列入網絡選項,包括網絡組建、因特網應用、簡單網頁或網站設計、網絡管理、網絡安全。

(4) 數據庫應用類:這也是目前高校比較熱衷設置的課程,此次列入的項目包括數據庫基本概念、數據庫Access、數據庫SQL Server、數據庫Oracle、數據庫MySQL和數據庫Foxpro。

(5) 等級考試類:主要想了解用人單位對等級考試的認可度,列入的項目包括等級考試一級、等級考試二級、等級考試三級、專業產品認證。

(6) 應用系統開發能力:主要想了解用人單位對應用開發能力的需求情況,包括軟件系統分析設計、計算機系統業務需求規劃、電子商務、電子政務、辦公自動化系統、業務系統開發。

2.3.2調查表填寫

對每個項目要求說明其需要程度。在所列出的36個項目中,給重要性最高的20個項目。

3調查結果

3.1從全部樣本看幾項主要結果

(1) 認為非常有必要學習的內容或課程(以重要性排列,見表2)。

(2) 認為有時間也可以學習的內容或課程(以重要性排列,見表3)

(3) 認為可學可不學的內容或課程(以重要性排列,見表4)

由此得出用人單位認為不需要學習的十個方面的內容:Fortran程序設計、數據庫Foxpro、數據庫 MySQL、數據庫Oracle、專業產品認證、VB程序設計、Java程序設計、軟件系統分析設計、等級考試三級、計算機系統業務需求規劃。

3.2從八個分類樣本看幾項主要結果

(1) 財政經濟類企事業(認為十分需要或可有可無的項目分別見表5和表6)

(2) 建筑房地產行業(認為十分需要或可有可無的項目分別見表7和表8)

(3) 政府公務員崗位(認為十分需要或可有可無的項目分別見表9和表10)

(4)IT企業(認為十分需要或可有可無的項目分別見表11和表12)

表15必要項目

序號 “十分需要”的項目百分比最高的10項 %

1 操作系統,如Windows 58

2 電子表格軟件,如Excel 56

3 字處理軟件,如Word 55

4 漢字輸入能力 44

5 因特網應用 28

6 圖形繪制能力 26

7 幻燈片播放軟件,如PowerPoint 26

8 計算機安裝與維護能力 26

9 計算機系統配置能力 22

10 計算機多媒體使用能力 21

表16可有可無的項目

序號 “可有可無”的項目百分比最高的10項 %

1 Fortran程序設計 88

2 數據庫Foxpro 86

3 專業產品認證 83

4 等級考試三級 83

5 VB程序設計 82

6 等級考試一級 82

7 數據庫 MySQL 60

8 計算機系統業務需求規劃 77

9 Java程序設計 77

10 軟件系統分析設計 75

(7) 文教衛(認為十分需要或可有可無的項目分別見表17和表18)

表17必要項目

序號 “十分需要”的項目百分比最高的10項 %

1 字處理軟件,如Word 59

2 漢字輸入能力 54

3 電子表格軟件,如Excel 54

4 操作系統,如Windows 50

5 幻燈片播放軟件,如PowerPoint 41

6 圖形繪制能力 38

7 計算機多媒體使用能力 37

8 因特網應用 26

10 網絡安全 16

表18可有可無的項目

序號 “可有可無”的項目百分比最高的10項 %

1 數據庫Foxpro 84

2 數據庫MySQL 80

3 軟件系統分析設計 80

4 業務系統開發 79

5 專業產品認證 77

6 Fortran程序設計 77

7 數據庫Oracle 76

8 計算機系統業務需求規劃 76

9 Java程序設計 73

10 C程序設計 73

(8) 藝術(認為十分需要或可有可無的項目分別見表19和表20)

表19必要項目

序號 “十分需要”的項目百分比最高的10項 %

1 字處理軟件,如Word 61

2 漢字輸入能力 53

3 操作系統,如Windows 51

4 電子表格軟件,如Excel 49

5 幻燈片播放軟件,如PowerPoint 47

6 圖形繪制能力 44

8 計算機多媒體使用能力 35

9 數據庫基本概念 30

10 簡單網頁或網站設計 27

表20可有可無的項目

序號 “可有可無”的項目百分比最高的10項 %

1 數據庫Foxpro 71

2 數據庫Oracle 70

3 Fortran程序設計 68

4 等級考試一級 67

5 專業產品認證 66

6 數據庫Access 66

7 數據庫MySQL 65

8 軟件系統分析設計 65

9 數據庫SQL Server 65

10 C++程序設計 60

4從調研數據可以給出的客觀結論

(1) 計算機基礎仍然是教學重點。

從全部樣本數據可以看出,60%左右的用人單位仍然認為基礎類項目是最重要需要學習的內容,其中又以文字處理、電子表格、Windows操作系統、漢字輸入等為更為重要的教學內容。對于漢字輸入部分的內容,在以往教學中是比較忽略的。

(2) 計算機網絡能力成為用人單位關注的新教學熱點。

計算機網絡的應用能力被視為所有項目中第二重要的項目,100%行業都將該部分內容列為第二重要,基礎類占60%左右重要性,而網絡類已經占到15%的重要性。如果基礎類不考慮,在整體樣本中,計算機網絡的重要性占33.4%(1482網絡被選樣本/4435總樣本)。

(3) 數據庫、等級考試和程序設計三個類別普遍被認為不太重要。

數據庫技術、等級考試和程序設計三個方面的票數累計得到的百分比才18%左右,有些類別僅僅只達到11%左右。這很值得我們思考。

(4) 應用系統開發受到一定重視。

應用系統開發類項目是居于第三被用人單位重視的,其中電子商務、辦公自動化是用戶較為關注的知識。

(5) 一些課程或教學內容已經被用戶淘汰。

如表21所示:

表21重要性低的課程列表

項目 十分需要

的票數 % 項目 十分需要

的票數 %

數據庫Foxpro 51 3 C++程序設計 132 8

Fortran程序設計 57 4 Java程序設計 124 8

VB程序設計 83 5 數據庫Access 147 9

數據庫Oracle 75 5 C程序設計 152 10

數據庫 MySQL 80 5 數據庫SQL Server 153 10

其中數據庫Foxpro、Fortran程序設計、VB程序設計、數據庫Oracle、數據庫MySQL都只有5%以下的重要性,這些都值得思考。

(6) 計算機等級考試和專業產品認證并不被用人單位重視。

注:以上結論并未經過浙江省計算機教學指導委員會討論認定,只僅僅是從調研數據表現出的情況。

5建議

以下建議并不代表浙江省高校計算機科學與技術教學指導委員會的意見,僅僅是浙江工業大學部分參與調查的老師的意見。

(1) 作為進入大學的第一門課程:大學計算機公共基礎,其教學內容主要應該突出桌面辦公軟件的使用(包括Windows操作系統)和計算機網絡,并且盡快增大計算機網絡的教學內容,適當照應應用系統開發知識,以盡快適應社會對非計算機專業學生的計算機應用能力的需要。

第7篇:計算機基礎與程序設計范文

關鍵詞:項目驅動;計算機語言;教學改革;計算機教學;程序設計

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:B DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2015.04.024

0.引言

目前,流行的計算機程序設計語言有c、c++、Java、c#、PHP等,一般高校通常都會選擇一兩門計算機程序設計語言課程作為計算機專業學生的專業基礎課。所以計算機程序設計語言課已經成為高校計算機專業的基礎必修課,并且該課程是后續很多專業課的基礎,所以學好計算機程序設計語言課對計算機專業的學生來時至關重要。計算機程序設計語言課作為一門專業基礎課,該課程需要同學們在掌握基本語法知識點的基礎上,多動手實踐,能夠應用所學解決實際問題。

1.目前計算機語言課程存在的問題

計算機程序設計語言課雖然已經成為高校計算機專業的基礎必修課,但是目前計算機語言課的教學通常以理論教學為主,忽略上機動手解決實際問題的能力的培養。這樣學生們學完一門計算機語言課之后只是簡單的掌握了一些基本語法知識,只會做一些課本上的小例子,根本不能掌握計算機程序設計語言的精華,更不要說編程能力的培養和動手解決實際問題了。另一方面,由于計算機程序設計語言課主要內容包括程序設計基礎、字符串和數組、面向對象技術、異常處理技術、I/O及文件操作、集合架構、圖形用戶界面編程、數據庫編程技術、多線程編程技術、網絡編程技術等知識,由于知識點比較多,涵蓋方面比較廣,又受到課程學時的影響,老師在講解知識點的過程中不能做到面面俱到、透徹分析,所以學生對基本理論的掌握也很片面,只是一知半解。

2.項目驅動教學法的特點

出現這樣的問題主要原因在與我們忽視了學生動手解決實際問題能力的培養,所以我們制定了項目驅動人才培養方案,創建“驅動式”的人才培養模式。與企業進行深度合作,引入便于教學組織的典型案例項目,以典型案例項目的開發為主線,實施訂單培養,任務驅動式教學,培養應用技能型人才。

該培養模式將教學與項目融合,讓學生在導師的系統規劃下和指導下獨立完成基本知識的學習以及項目的設計與開發,從而培養學生利用所掌握的知識與技能完成開發項目的能力,以提高學生解決實際問題的職業素質。

在教學內容的安排上,減少理論授課時數,刪減一些不常用的知識點,加大實踐性環節課時,增加學生上機時間,在考核方式上,改革傳統的考核方式,增加平時的比重,平時項目練習占50%,期末項目設計占50%,把學生的作品成果作為最終成績的重要評判標準。

3.項目驅動教學法的實施

對于項目驅動教學法,我們的做法主要有以下幾點:

1、打破現行的理論授課為主的教學模式,以開發完整項目為目標主線,通過與企業深度合作,挖掘適合組織教學的完整項目,引入便于組織教學的典型案例項目,培養學生符合企業要求的工程應用能力與素質。

在每個教學項目中,導師對項目進行分解,提出工作任務,提供完成工作任務所應掌握的相關知識和操作技能,以學生們自主學習為主,導師輔導答疑為輔,在學習基礎知識的前提下對任務具體分析設計,從而完成具體任務,對于較復雜的項目,采用模塊化分層次逐步完成的方式,也可以采用分組的模式來共同完成一個任務,這樣不僅鍛煉了學生解決實際問題的能力,還能鍛煉學生的團隊合作意識。最后導師對項目中的基本知識點進行總結并進行拓展和延伸,使學生在掌握基本技能的基礎上能夠生完成擴展訓練,進一步提升他們的解決問題的能力。例如,為了讓學生們掌握面向對象的程序設計思想,我們就引入了一個購物車的程序,引導學生自己分析購物車中需要裝什么東西,以及購物車有什么樣的功能,并提供定義類的基本語法。這樣學生就能應用定義類的基本語法定義一個滿足自己系統的一個商品類,然后再設計出一個能夠容納該商品的購物車類,該購物車能夠實現物品添加與刪除并計算出商品的總價。最后老師在學生完成設計和編程后,總結一下面向對象程序設計的方法與思想,使學生們完全掌握并領悟面向對象程序設計的要點。采用這樣的教學模式,學生們不但掌握基本知識點,也鍛煉了他們解決實際問題的能力,效果較好。

2、改革傳統的考核體系,實行“能力學分”評價體系,增加平時項目任務的比重,把學生的作品成果作為最終成績評判的重要標準。

傳統的考試通常都是最后做一套試卷,一考定乾坤,一些學生考前把一些知識點死記硬背一下,考了六十分就萬歲。這樣的應試考試方法不但不能提高學生的動手能力,對學生的創造性和解決問題的能力也是一種打擊,這種形式下培養的學生畢業就失業,找不到工作。目前的企業并不是不缺計算機人才,最主要的是現在的畢業生不能解決企業的實際問題,實際動手能力太薄如,達不到企業的要求。我們在項目驅動教學法的基礎上改革考核形式,平時項目練習占50%,期末項目設計占50%,以學生的作品成果最為成績評定的重要評判標準。

實踐表明:這種考核方法不僅提高了學習積極性,而且鍛煉了學生的動手能力、創新能力和自學能力。

3、打破現行教材體系,以模塊化手冊方式,融知識與項目于一體,貫穿整個項目的開發過程[23-35]。

對于目前市面上的教材通常都是以講解基本知識點為主,各個知識點的銜接不緊密。我們在與企業深度合作的的同時,把企業的項目整理成冊,挑選出知識脈絡,以項目知識為主線進行基本知識的講解,并及時進行總結、拓展和延伸,效果較好。

第8篇:計算機基礎與程序設計范文

[關鍵詞]中職計算機教學《C語言程序設計》改革

一、注重課程改革的探索,提高“C語言程序設計”的教學效率

中職計算機專業的學生,今后將從事計算機應用和軟件開發的實際工作。基于這點,我們就要制定詳細的教學計劃和改革方案,逐步提高每個學生對于研究工作的初步能力。《C語言程序設計》是現今計算機科學與技術相關專業的核心課程和主干課程。《C語言程序設計》涉及到諸多的理論基礎和教學內容,教師要制定詳細的課堂教學規則,從C語言的教學理念出發并明確課程項目的改革目標。目前,C語言教學分為兩部分的內容,即理論課堂和上機實驗。兩個都是非常重要的過程,教師要給予高度重視。首先,在理論課堂上,我們主要講解一些C語言的基礎知識,比如“#in-cludemath.”表示在程序中會引入數學函數;當運行錯誤時在軟件頁面的下方會出現“error”的標識;“#includestring.h”會在主函數中引入字符類型等這些都是C語言的基礎編程知識,一定要學生掌握透徹并合理運用。其次就是上機實驗過程。實驗前要讓學生對預習內容做簡單總結性的回顧,同時也可以讓學生之間相互探討交流,以問答的形式復習C語言的相關知識。教師自己也可以進行編程練習,把作品的靈魂和特點充分展示給學生,帶領他們走向更高級的編程世界。

二、加強計算機課程的教學力度,培養學生的“C語言程序設計”能力

《C語言程序設計》主要通過讓學生系統學習C語言的基本知識和編程過程中的基本語法,激發學生的靈動性思維,較好地訓練學生解決計算機問題的思維邏輯。計算機課程是當前中職教育中的直供電課程,對學生的思維能力以及編程思路和技巧都有較高的要求。所以我們在設置實驗題時還可以故意在程序中再設置一些BUG,讓學生自主編譯,從編譯錯誤中發現程序語句的問題,和學生共同探討交流,找到有效的解決方案。只要加強計算機課程的教學力度,學生就能自主培養“C語言程序設計”能力,在日常的學習中學會探索求知、學以致用。接下來,教師就可以把教學重點轉向“項目為導向”的組織課堂。在案例分析時,學生的動手編譯過程非常重要。我們要給學生重點講解編寫程序的思想和方法,讓他們確定整體性的編寫程序方案,給學生提供一個輕松、自由的C語言學習環境,然后再引導學生討論學習。只有這樣才能吸引學生的注意力,在每個教學環節都做到錯落有致,提高學生程序調試能力。

第9篇:計算機基礎與程序設計范文

關鍵詞:計算思維;大學計算機基礎;MOOC

計算技術的發展日新月異,已經滲透各個學科,創新人才的培養對高校計算機基礎教育提出了更高的要求。但隨著教學改革的深入,顯現出共性問題:高校計算機基礎的第一門課程主要教學內容是計算機學科知識的一個“壓縮餅干”,樣樣多講,但沒有突出主題思想;在實踐環節強調了工具的使用,導致了“狹義工具論”的說法,使很多人認為教計算機基礎就是教些計算機工具及其使用方法。

為了改變現狀,2010年教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會主任陳國良院士根據國外計算機教育的研究成果,提出了將計算思維引入大學計算機基礎教學的創議,這對于培養具有創新復合型人才具有著重要的戰略意義。計算思維得到了國內計算機基礎教育界的廣泛重視,教育部高教司為此設立了專項課題,開展了各有重點、特色的教學研究和實踐。

一、提出計算思維三個層次培養目標和修訂相應課程體系

計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。

通過深入學習、研究、分析,我們提出了計算思維由意識、方法和能力三個層次的內容組成,并確定了相對應的計算思維三個層次培養目標,最后修訂了相應課程體系。

1.計算思維三層次培養目標

(1)計算思維意識。計算思維并不是一種新的發明,而是早已存在的思維活動,是每一個人都具有的一種技能。在大學計算機課程中,計算思維的案例也是處處存在。問題是人們的計算思維活動是無意識的,關鍵是要將無意識的計算思維變成有意識的計算思維,主動地用計算思維去思考問題。

(2)計算思維方法。計算思維方法是計算思維的核心。計算思維方法很多,主要有兩大類:一類是來自數學和工程的方法,另一類是計算機科學獨有的方法。在程序設計課程中,各種常用算法以及各類問題的求解方法,如迭代法、遞歸法等,都是典型的計算思維方法。

(3)計算思維能力。計算思維的根本目的是解決問題,即問題求解、系統設計以及人類行為理解。從計算機應用的角度來說,解決問題就是計算機的應用問題。培養計算思維能力需要有一系列應用課程的支撐和拓展,如數據技術與應用、多媒體技術與應用等課程。這些課程引導學生應用計算思維解決各種專業的問題。

2.修訂課程體系

根據計算思維的內涵,計算思維的培養不是靠1門課程能夠解決的,而是一項系統工程,各門課程應該統籌考慮、聯動改革。將計算思維的三層次內容分別賦予原有的“2+X”課程體系,即計算思維意識由大學計算機課程培養,計算思維方法由程序設計課程培養,計算思維能力由“X”課程培養。為此,調整各層次課程的培養,如圖1所示。

二、統籌規劃、聯動改革,確立新課程內容體系

如何有效地在第一門課程中培養學生的計算思維意識?講述相關概念、算法思想,對于新生來說是比較困難;而在程序設計課程中2學時的教學也很難把計算思維中的經典算法講清楚。為此我們率先提出了將兩門課程聯動改革的思路,并于2012年起實施。

1.“大學計算機”課程內容體系

對“大學計算機”課程的原有內容進行梳理、優化、提升,在不弱化原基本知識、實踐能力的培養基礎上,騰出6周時間,開展計算思維基礎、程序設計和算法初步的教學,促進對基本計算思想方法的理解,如圖2所示。

新編的《大學計算機(第6版)》教材構建了以信息處理為主線的知識體系,包括信息的表示、存儲與組織、計算處理和展示等各環節;增加了計算思維概念、算法和程序設計初步內容,在計算思維概念中突出計算、抽象、自動化等方面的概念與方法,通過引導性案例使之通俗易懂;程序設計初步以“基本知識”+“控制結構”為主體,同時加強算法流程設計訓練,幫助學生理解計算機解決問題的思想和方法。

2.“程序設計”課程內容體系

“程序設計”課程在程序設計初步內容前置到“大學計算機”課程中后,騰出了6周時間,根據不同類別的程序設計科目,以“專題”形式增加各具特色的擴展內容,如遞歸函數、問題求解方法、文件系統和鏈表、圖形應用、數據庫訪問、簡單Web應用程序等,如圖3所示。

遞歸是計算思維經典方法的精髓,因此增加了“遞歸”專題。通過教學方法改革,讓學生理解了遞歸的核心思想是將大問題分解成同質小問題即分而治之,關鍵是掌握如何將求解的問題抽象出遞歸模式,遞歸算法的實現就迎刃而解了,體現了計算思維的本質“抽象”和“自動化”。通過將傳統用迭代解決的問題或經典問題用遞歸來實現的實驗訓練,使得學生深刻地體會到遞歸解決問題的魅力,進一步理解計算思維的內涵。

在“C/C++程序設計”中通過“問題求解方法”和“文件管理系統和鏈表”專題教學,不但將C語言的各重要知識點串起來綜合應用,更重要的是通過問題驅動引導學生學會用計算思維的思想解決問題,使學生不局限于用某個知識點解決簡單問題,而是具備對復雜問題自頂向下進行全局把握的能力。

在“程序設計”和“C#程序設計”課程中增加了對與專業相結合的“圖形編程”、數據處理核心的“數據庫訪問”和當前流行的“簡單Web應用程序”等專題,很好調動了學生學習的興趣,啟迪了計算思維的潛能,拓展了解決實際問題的思路和能力。

這一聯動改革方案從2012年開始試點,2013年全面實施,既有效解決了計算思維教學落地的問題,又使得程序設計基本功的訓練更為扎實。

三、探索多元化教學模式,開展MOOC實踐,提高學生自主學習能力

為了解決教學內容更新與教學學時壓縮之間的矛盾,必須提高教學實效,探索多元化教學模式。

1.將知識教學升華為思想和方法的教學改革

在教學過程中,注重培養學生運用計算思維去思考和解決問題的能力,主要體現在以下幾點。

(1)問題驅動的教學改革。精選教學案例,實施以“發現問題-分析問題-尋求多種解決方案-比較各種方案的優劣”的問題求解驅動式的方法進行教學,盡可能逼近解決實際問題的模式,引導和訓練學生以正確的思維方式思考問題、解決問題。

(2)將程序設計的語言與問題求解的過程分開。先講解決問題的思路、實現的算法描述,學生理解了算法的基本思想后,再引入程序設計語言來實現這一算法,編寫代碼并調試執行。這一方法加強和促進了算法的構建,訓練了學生的程序設計水平,從而簡化了對程序語言的復雜性的理解。

2.探索和實施MOOC教學,提高學生自主學習能力

隨著2013年開始執行新的教學計劃,學時由原來的周學時“2(上課)+2(上機)”減少為“2+1”,如何保證教學質量和以計算思維為切入點的教學改革的深入?MOOC教學是很好解決的途徑。

2012年起我們分別在“中國大學MOOC” “上海課程中心”等平臺建設了“大學計算機”和“程序設計”MOOC和SPOC課程,已在多個學院的兩屆學生中進行試點。采取的措施為:

(1)采取“三不變”和“三變”。“三不變”為實驗內容和要求不變、提交形式和時間要求不變;面向過程考核方式不變,包括期中、期末考核;平時答疑不變。“三變”是課堂教學從每周一次變成每兩周一次;將MOOC平臺成績作為平時成績一部分;增加了線上答疑和討論。

(2)抓住MOOC教學的關鍵問題。實現翻轉課堂和碎片化時間學習。翻轉課堂的理想形式是線上學習、線下討論,但是基礎課班級較大,難以做到,目前的課堂教學是講解重點、難點、常見錯誤、典型問題,引導學習。

實驗是關鍵。特別是程序設計,在實驗要求、強化實驗管理更顯重要,是確保MOOC教學質量很重要的環節。

需要監督、了解學生學習情況。這是MOOC不足的,現在正在改進。

(3)采取MOOC教學后學生的反饋。通過網絡對參加MOOC教學模式的近600名學生進行學習效果調查,統計如下:

①比傳統課堂好,時間自由,效率增強,57%的學生選擇;

②不如傳統課堂直接監督,逐步推進,27%的學生選擇;

③差不多,16%的學生選擇。

說明大部分學生歡迎MOOC教學模式,可促進學生自主學習。

四、多管齊下強化實踐能力培養

我校計算機基礎課程歷來重視實踐能力培養,從實驗方案設計到實驗過程管理再到考核方式的導向等多方面入手,主要措施如下:

(1)設計兩門課程聯動實驗方案,精選實驗案例;強調解決問題的思路,訓練計算思維方法。

(2)強化實驗管理,實現“三定”舉措。實驗課采用了限定實驗項目、固定機位、限時提交的過程化管理方式,保證了出勤率和效果。

(3)強調面向過程的考核。以考促練、重在平時,進一步加大了對學生編寫、調試程序能力的考核,如圖4所示。

經過三年的以計算思維為導向的兩門課聯動改革,明確了計算思維培養的目標和途徑,培養了學生計算思維意識、訓練了計算思維方法,提升了計算思維能力,成效明顯。

(1)我校學生參加上海市計算機程序設計科目(C、、C#)等級考試成績名列前茅。

(2)2015年在教指委組織的“大學計算機課程教學成效評測”中,評測成績居參試高校前列。

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