计算机课题方向范例(12篇)

计算机课题方向范文篇1

关键词：综合性大学；计算机基础课程设计；专业需求

一、计算机基础教学总的目标

三十年来，我们综合性大学的计算机基础教育从没有到开设、由点到面，从仅仅面向少数理工科开设，逐渐发展到成为非计算机专业都必须要普遍开设的必修课程，进行面向全体大学生的计算机基础教育。在综合性大学中非计算机专业的学生占全部学生数量的95%左右，因此面向这样一个庞大的学生群体，怎样培养他们的计算机素质，怎样让他们了解最基本的计算机知识是至关重要的。现代综合性大学的计算机基础课程是为所有非计算机专业学生提供的计算机相关知识、动手能力与应用素质方面的教育，其目的在于培养学生掌握并使用计算机、进行网络检索及其他相关信息技术、培养学生利用计算机进行分析问题，提高学生的计算机素质。

二、综合性大学计算机基础教学的现状

（一）大学一年级新生入学时计算机基础差异较大

有少数学生在高中时代已经熟练掌握计算机基本技能，自己拥有电脑的学生都具有不同的网络检索能力和简单的程序设计能力。而有的学生甚至连电脑什么样都没见过。学生的计算机了解程度差别很大。特别是智能手机的出现和应用，我们的生活和网络已经紧密联系在一起了。有的学生使用智能手机网络很熟。有的学生没有使用智能手机，在远离网络，学生的计算机水平会呈现出更大的差异。这些年来，我们针对学生基础差异大的情况，在国内高校中率先进行计算机基础分级教学。

（二）计算机基础课程设计单一，与专业需求结合不紧密

以往的计算机基础课程通常是办公自动化（Windows简介、计算机发展史、网络简介、Word、Powerpoint、Excel）等内容。近些年来，我们对文理科学生计算机基础课程进行了改革。即文科、理科分别开设不同的课程。所学内容与专业需求结合有一定改善。课程设置如表1。

随计算机的应用不断向纵深发展，综合性大学各个专业对计算机的应用更趋于专业化。如我校学科门类齐全，共设有31个教学院部，拥有涵盖哲、法、经、教、史、文、理、工、管、农、艺11个学科门类的本科专业78个。因此，计算机基础课没有和学院的特点进行需求结合、更没有做到与学生专业的需求进行结合那将会出现无的放矢的状态。计算机基础教学必须与学生专业需求紧密结合，才能发挥它的应有作用，才能展现它的强大生命力。

三、综合性大学新型计算机基础课程改革与设计

以专业需求为导向，建立全新的计算机基础课程体系。综合性大学计算机基础课程改革与设计应该使计算机基础教学更加贴近专业的需求。如艺术、建筑、经济等专业对计算机基础知识要求差别很大。所以，计算机基础课程要针对文科理科课程的不同有区别的对待，更要根据不同的各个学科以及专业的不同制定不一样的教学计划。有些工科专业工程性比较强的专业涉及到的科学计算较多，有些艺术类专业会比较注重多媒体图像的处理等。针对不同专业的计算机基础课程应该包括该专业特点设计不同的教学内容。我们将在计算机基础课程中，针对不同专业开设与专业需求紧密联系的课程。更加细化教学计划，更加贴近专业，突出课程内容的实用性。

例如电子工程、物理、数学等专业中，侧重于过程控制设计、数学建模、算法分析设计等基础知识的介绍，以及相关的程序设计方法。实现检测仪表、过程控制仪表及计算机控制系统等过程控制。为掌握算法开发及设计、数据的可视化、数据分析工具软件以及交互式环境数值和计算的计算语言打下基础；对于机械、建筑、集成电路等专业侧重计算机辅助CAD、CAM、OLID、WORK等二维、三维制图等工具软件的介绍。在专业实践中将制图的繁重工作交给计算机完成。对于农学、化学、制药、生物专业侧重程序设计能力培养，使学生掌握程序设计方法解决专业学习中的试验过程、结果求证的编程问题；对于经济、统计、会计等专业要侧重数据库程序设计、数据的排序检索、数据统计分析、数据图表可视化等方面的教学；对于法学、哲学、管理等专业要侧重于信息管理系统、信息检索、网络检索能力的培养；对于艺术、教育、文史类的专业要侧重于艺术设计、多媒体、平面设计、环艺设计、视频制作等方面的培养。

基于以上的课程设计，针对各专业的计算机基础课程按照重视基础、加强实践，重点突出专业应用能力的基本原则建立了新型计算机基础课程实用大纲。如表2。

四、采用全方位、多渠道的教学手段和教学资源

以专业需求为导向，建立全新的计算机基础课程体系之后，对教师的知识更新和充实是面临的实际问题。教师不但要精通计算机知识还要对学生的专业需求深入了解。教师在花时间和精力做到上述要求基础上，还应该借助相应的教学手段和教学资源完成教学工作。充分利用电子商务、网络课程教学、数字化校园、数字化图书馆、数字化教学等资源。开放实验室，更新教学手段和方法。调动学生的学习积极性，让他们参与到教学过程中来。变被动学习为积极自觉参与学习，提高主动学习的能动性，这样就会形成一个良好学习氛围。应用计算机为基本工具切实解决专业学习问题，使计算机基础知识和专业知识共同得到提高，取得双赢的学习效果。

（一）利用Internet教学平台

网络的应用给计算机基础教学提供了非常好的平台。计算机的教学中操作的不足可以在Internet中得到极大的补充。本课程的网站上传相应的讲义、实验指导书、网络课程，还包含自学需要的素材库、试题库，以及考试系统等丰富的教学资源和软件，满足了各专业各种不同层次学生的需求。

（二）开放计算机实验室

计算机基础课程是一门实践性非常强的课程，计算机知识与动手能力的培养和训练在绝大程度上依赖于上机实践。因此开放实验室、开放校园网是实现新型计算机基础课程体系的关键环节。

（三）学生助课形式

学生对自己的专业需求最清楚，如何将所学计算机基础知识应用到本专业中解决实际问题学生更能切合实际。这样，在课堂教学环节或实验课教学环节教师可以有重点、有代表性地安排学生介绍自己利用计算机知识解决专业问题的小成果。进行示范，起到由点带面的效果，会大大促进学生的创造性和积极性。

计算机课题方向范文篇2

关键词：课程设计；动力机械及工程；实践教学

作者简介：郑清平（1965-），女，湖南道县人，河北工业大学能源与环境工程学院，教授。（天津?300400）

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0066-02

一、课程设计的目的与基本要求

在全国开设动力机械及工程专业方向的高校中，很多都安排“内燃机课程设计”这一教学环节，旨在通过课程设计使学生应用、巩固、丰富、提高所学内燃机专业知识，加深对所学理论知识的理解，获得与专业有关的实践经验，培养学生的实践能力和专业技能以及综合运用理论知识分析和解决实际问题的方法与能力。因此，课程设计是对前期理论与实践教学效果的检验，也是对学生综合分析能力与独立工作能力的培养与检查过程。

课程设计通常包括：设计目标和内容制定、方案选择、设计计算、设计绘图、设计报告和图纸的提交、答辩及教师的成绩评估。课程设计目标和题目选择由实践教学大纲确定，设计目标必须清晰和明确，设计题目和内容必须符合专业方向要求，在深广度与分量上要求合理；方案选择是由学生在指导教师的指导下完成；设计计算即学生根据所学相关理论知识进行设计计算的过程；设计绘图是工科学生必须具备的能力，一般可以手绘或利用绘图软件在电脑上完成；设计报告为学生在设计结束时完成和提交的成果；教师最后根据预定标准对学生设计效果进行评估，并给出成绩。

通过内燃机专业课程设计，应该能够达到以下基本教学要求：掌握内燃机设计的基本要求和方法，了解内燃机现代设计理论和方法的基本内容和实际应用；能正确分析内燃机各主要零件所受载荷的大小和性质，掌握其工作特点和设计要点，掌握基本尺寸和结构的确定原则以及计算方法，了解有关的新技术和发展趋势；熟悉内燃机工作过程，掌握各参数对工作过程的影响和提高内燃机动力性、经济性的措施；熟悉内燃机的性能指标。

二、原课程设计内容安排和存在的问题

1.课程设计内容安排

课程设计安排在第6学期末进行，为期3周。指导教师提供一套四缸发动机的设计横向和纵向参考图纸，要求每个学生根据实际比例画出横向和纵向图，并熟悉其中的结构特点，然后进行发动机在某转速下的运动分析，并提交一份相应的设计报告，最后教师利用两天时间对学生的课程设计进行答辩评分。

2.存在的问题

（1）原课程设计内容安排中绘图工作量大，在两周左右时间内要求每个学生在认识、消化和整理原图的基础上，完成两张四缸发动机的横向和纵向图，这对于大部分学生来说是一件很难完成的事情。所以，到最后造成的结果就是大部分学生无法达到课程设计基本要求，即学生并不能通过课程设计掌握发动机的工作特点和设计要点，掌握基本尺寸和结构的确定原则以及计算方法，更谈不上在设计中发现问题，进行创新设计。另外，学生在课程设计中没有应用内燃机现代设计理论和方法进行设计，从而背离了课程设计锻炼学生实际应用能力、尽可能实现零距离上岗的目的。

（2）课程设计答辩是以教师提问为主的“问、答”方式，不能全面地考核学生们对课程设计的掌握程度。更重要的是，学生们对自己的设计过程及结果并没有系统地总结，对自己的成功与不足之处没有一个明确的认识，使他们在今后的学习中没有明确的努力方向，这并不是一个好的学习习惯。

（3）课程设计的组织形式单一。课程设计的目的之一就是要培养学生分析和解决问题的能力。从人才培养的过程来看，在一个人的经验还很不丰富的情况下，团队合作是迅速提升其分析问题和解决问题能力的最好途径之一，也是知识共享、成长最快的方式。然而，原课程设计还只是处于单打独斗、一人一题的局面。为了在短时间内迅速完成自己所承担的课程设计内容，每个学生都只顾埋头做自己的事情，这样也直接造成学生们在遇到问题的时候，没有互相讨论、互相学习、相互借鉴的可能，同时，对于职业意识、合作精神的培养也没有起到应有的效果，这也不符合我们所倡导的工程教育的理念。

三、课程设计的改革探索

1.改进课程设计内容

内容安排中减少机械重复的画图工作量，将四缸发动机设计改成二缸机设计，并强调团队合作设计理念，安排2人一组，每个学生只要求手画一张纵向图或横向图，另加两张用绘图软件绘制的零件图，由此一方面补充了现代设计方法在内燃机辅助设计中应用的培训，也使得学生有时间对设计进行全面思考，保证了对设计计算过程的理解。

2.加强现代设计方法在内燃机辅助设计中应用的培训

分别以动力机械及工程专业的两大主干课程“内燃机原理”和“内燃机设计”为基础，将学生分为内燃机工作过程热力学计算和内燃机运动学和动力学计算两大组，加强了现代设计方法在课程设计中的应用。要求进行内燃机工作过程热力学计算的学生根据热力计算公式，对内燃机各热力参数、指示参数进行计算，并绘制示功图，它对内燃机的设计有一定的指导意义。要求进行内燃机运动学和动力学计算的学生以发动机运动学与动力学仿真分析为目标，掌握发动机运动学与动力学分析问题的思路与方法，并能将思路与方法付诸于程序语言进行仿真，通过仿真结果进一步加深对发动机发火顺序、转矩波动和轴承负荷图的理解。

3.设计过程进度安排阶段化

计算机课题方向范文篇3

【关键词】职业教育计算机基础教学质量

计算机应用这门课程是现在各中专学校的基础课程。当前，中职计算机课堂教学现状不容乐观。中职计算机教学障碍主要体现在学生素质下滑，学生思维惯性化，忽略知识模块化教学。因此要求专业教师深入分析学情，把握整个课程体系，对教材进行必要的处理，依据个性化的教学原则，激起学生的学习兴趣，引导学生自主、合作、探究，真正变“要我学”为“我要学”。

一、中职计算机应用基础教学的现状

1.中等职业学校学生层次差别大，影响教学效果。由于中等职业学校对于生源素质要求低，入学门坎低，大部分中职学校的学生基础很差，学习积极性不高，刚入校的学生所具备的计算机水平差别大，大多数学生用电脑只是上网游戏，很少用来学习；与之构成鲜明比照的是，偏僻地域学生对计算机学过一点但不熟。这些学生放在同一班级，对计算机的教学带来了很大的困难，容易形成基础好的学生吃不饱，丧失学习积极性；基础差的同学又觉得学习费劲，丧失学习兴趣，影响了整体的教学效果。

2.盲目追求计算机会考通过率，忽略了能力的培养。为了衡量学生的计算机学习水平，实行了计算机会考考试制度，但很多中职学校盲目追求会考通过率，采用题海战术，对学生开展应试教育。殊不知因为诸多因素的限制，计算机的很多知识和能力无法通过一次考试就能检验出来。由于普遍推行了应试教育，各个中职校的计算机通过率很高，学生成绩表面上也是很好，但是真正的计算机水平却比较低，毕业了连个人简历都设计不出来，或者设计出来的东西也是惨不忍睹。

3.计算机老师教学水平不高，影响学生的培养。目前，中职学校许多计算机教师还是处于半道出家，本身计算机知识有限。有些老师也许计算机知识够专业，但是教学能力不够，有好的知识可是传授不到学生那里，可谓茶壶里有饺子，倒不出来。而有的老师可能仅满足于现状，没有跟上计算机技术日新月异的飞速发展，没有自我完善而能力不足。

二、中职计算机基础教学的改革目标

国家教育部根据提高学生的计算机文化素质的基本目标，提出了计算机文化基础教育、计算机技术基础教育和计算机应用基础三个层次教育的课程体系。

以能力素质为核心，以知识素质为主体，应该是职业学校学生综合素质结构的主体。能力本位教育是高职教育的体现，主要培养学生的实际动手操作能力。所以计算机基础课的教学改革主要是建立既能发挥教师的主导作用，又能充分体现学生是认知主体的新型教学模式，并在此基础上逐步实现教学内容、教学手段和教学方法的改革。

三、中职计算机基础课教学改革的对策

1.重新构建课程体系，全面建设核心课程。目前，计算机基础教育的课程设置，存在着一些不合理性，例如，开设的课程较单一，课程学习时间较短，课程学习较孤立，与其他课程特别是专业课学习联系较少等。这种计算机课程的设置，学生不能系统和完整的学习计算机知识，不能及时地掌握计算机新知识、新技术，缺乏计算机能力培养的连续性，不利于提高学生的实践能力和创新精神。对于计算机基础教育这类应用型课程而言，学习的方向应瞄准应用，学习的目的是学会做事，这既是课程改革的关键，也是评价精品课程最重要的客观标准。对课程内容进行全面调整，重点围绕着贴近实际应用，以应用为目的，以应用为出发，即以提高技能为宗旨进行内容整合和提高，使课程内容既体现了先进性、实效性和应用性，又照顾了不同专业、不同层次的学生。

2.理论与实践相结合，加强实践能力和创新精神培养。计算机基础教学应该大力提倡精讲多练。精讲要求教师讲出内容的精髓和基本知识点，多练要使学生有机时、有目标、有实效。因此，计算机实验教学应在教学计划中占有较大比重，要作统筹安排，形成较完善的实验教学体系，以利于培养学生的计算机应用能力。计算机基础教学应努力做到理论与实践、知识传授与能力培养相结合，将能力培养贯穿在教学全过程，以保证学生具有较强的实践动手能力。根据教学内容、教学对象和教学条件等具体因素，我们应该选择比较合适的教学方法。

3.改进教学方法，进行创新性教学。在计算机教学中，要注意教学方法的改进。教学的注重点应从教转向学，逐步改变旧的教学模式，有步骤、有计划地过渡到教师指导下的以学生为中心，即以学生为认知主体，充分调动学生的能动性，主动建立知识和能力结构的教学模式上去。教师应指导学生通过课堂教学和书本知识的学习，把学到的基本知识和基本技能自觉应用到学习计算机新知识的过程中，从而提高学习质量，并具备一定的可持续发展的能力。教师不但要善于提出问题进行启发和引导，更要鼓励学生提出问题，发表见解，培养学生想提问题、敢提问题和会提问题的能力。观念创新是方向，只有观念创新才能确立正确的目标；思维创新是方法，只有思维创新才会寻求思想方法和行为方法；知识创新是目的，只有知识创新了才会创造新的知识实体。实现三个创新的中心环节是思维创新，而思维创新的核心则是学会运用非逻辑思维的方式去思考问题。因为只有变向思维、形象思维、抽象思维等这些非逻辑思维方式才有可能导致差异，从而提出新问题，确立新观念，创造新的知识实体。学习的兴趣和求知欲是学生能够积极思维的动力。这要求教师在教学过程中要给学生思考的时间，并且要不断向学生提出新的教学问题，为深入的思维活动提供动力和方向。通过课堂教学，既使学生获得相关知识，又培养学生的观察实验能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力，把他们培养成为具有创造性的人才。在计算机基础教学的教学手段上，多媒体教学环境已经比较普及。如何充分利用校园网络、Internet优势使计算机基础课程的学习从课堂拓展到网络环境，不仅仅是一个教学方式、方法的改革，更重要的是通过网络的交互性，培养学生的自主性学习、研究性学习的能力。

计算机课题方向范文

关键词：计算机基础教学改革综合素质教学质量

今天，从全国范围来看，计算机基础教学经历了从分散到完整，从传统教学模式到基于现代化信息技术的新型教学模式的不断改革创新的过程，自我校开展计算机基础公共课以来，同样也经历了不断改革教学方法，不断创新教学管理理念的过程。当前，我们的工作重点应转向深化教学改革、完善教学体系，从而进步提高计算机教学质量。

一、计算机基础教学的改革目标

国家教育部根据非计算机专业大学生应掌握的计算机软、硬件技术的基础知识，培养学生在本专业与相关领域的计算机开发能力，培养学生利用计算机分析问题解决问题的意识，提高学生的计算机文化素质的基本目标，提出了计算机文化基础教育、计算机技术基础教育和计算机应用基础三个层次教育的课程体系。

以能力素质为核心，以知识素质为主体，应该是职业学院学生综合素质结构的主体。“能力本位”教育是高职教育的体现，主要培养学生的实际动手操作能力。所以计算机基础课的教学改革主要是建立既能发挥教师的主导作用，又能充分体现学生是认知主体的新型教学模式，并在此基础上逐步实现教学内容、教学手段和教学方法的改革。

二、重新构建课程体系，全面建设核心课程、系列精品课程

目前，计算机基础教育的课程设置，存在着一些不合理性，例如，开设的课程较单一，课程学习时间较短，课程学习较孤立，与其他课程特别是专业课学习联系较少等。这种计算机课程的设置，学生不能系统和完整的学习计算机知识，不能及时地掌握计算机新知识、新技术，缺乏计算机能力培养的连续性，不利于提高学生的实践能力和创新精神。

课程建设是学校提高教学质量的一项重大举措。学校能提供的产品是专业和课程，是课程以及围绕着课程所提供的服务。对于计算机基础教育这类应用型课程而言，学习的方向应瞄准应用，学习的目的是学会做事，这既是课程改革的关键，也是评价精品课程最重要的客观标准。

对课程内容进行全面调整，重点围绕着贴近实际应用，以应用为目的，以应用为出发，即以提高技能为宗旨进行内容整合和提高，使课程内容既体现了先进性、实效性和应用性，又照顾了不同专业不同层次的学生。

三、理论与实践相结合，加强实践能力和创新精神培养，积极更新教学内容

计算机基础教学应该大力提倡“精讲多练”，“精讲”要求教师讲出内容的精髓和基本知识点，“多练”要使学生有机时、有目标、有实效。因此，计算机实验教学应在教学计划中占有较大比重，要作统筹安排，形成较完善的实验教学体系，以利于培养学生的计算机应用能力。

计算机基础教学应努力做到理论与实践、知识传授与能力培养相结合，将能力培养贯穿在教学全过程，以保证学生具有较强的实践动手能力。根据教学内容，教学对象和教学条件等具体因素，我们应该选择比较合适的教学方法。

四、改进教学方法，进行创新性教学

在计算机教学中，要注意教学方法的改进。计算机与其他学科相比，知识更新速度快，若计算机教学只注重知识的传授，不注重学生学习能力和创造能力的培养，则学生缺乏灵活运用知识的能力。因而教学的注重点应从“教”转向“学”，逐步改变旧的教学模式，有步骤有计划地过渡到“教师指导下的以学生为中心”，即以学生为认知主体，充分调动学生的能动性，主动建立知识和能力结构的教学模式上去。教师应指导学生通过课堂教学和书本知识的学习，把学到的基本知识和基本技能自觉应用到学习计算机新知识的过程中，从而提高学习质量，并具备一定的可持续发展的能力。

进行开放性教学，开放性思维训练。教师不但要善于提出问题进行启发和引导，更要鼓励学生提出问题，发表见解，提倡差异。培养学生想提问题、敢提问题和会提问题的能力。

观念创新是方向，只有观念创新才能确立正确的目标；思维创新是方法，寻求思想方法和行为方法；知识创新是目的，创造新的知识实体。实现三个创新的中心环节是思维创新，而思维创新的核心则是学会运用非逻辑思维的方式去思考问题。因为只有变向思维、形象思维、抽象思维等这些非逻辑思维方式才有可能导致差异，从而提出新问题，确立新观念，创造新的知识实体。

学习的兴趣和求知欲是学生能够积极思维的动力。这要求教师在教学过程中要给学生思考的时间，并且要不断向学生提出新的教学问题，为史深入的思维活动提供动力和方向，通过课堂教学，既使学生获得相关知识，又要培养学生的观察实验能力，思维能力，分析问题和解决问题的能力，把他们培养成为具有创造性的人才。

在计算机基础教学的教学手段上，多媒体教学环境已经比较普及如何充分利用校园网络、Internet优势使计算机基础课程的学习从课堂拓展到网络环境，不仅仅是一个教学方式、方法的改革，更重要的是通过网络的交互性，培养学生的自主性学习、研究性学习的能力。

五、加强师资队伍建设

计算机科学技术的迅速发展也给教师带来了紧迫感，教师若缺乏必要的培养和进修学习，缺乏对新知识、新技术的掌握，直接影响计算机教学的质量，因此，计算机基础教育师资队伍的建设就成为一个关键性问题。可以通过多种途径提高师资水平，教师要积极自我学习计算机新知识、新技术，并且积极参加科研工作，只有这样才能了解这门学科的最新发展，了解国际上的最新技术，从而提高自身素质。只有提高整个计算机基础教育师资队伍的计算机水平，才能使计算机基础教学得以顺利进行。

高素质的师资队伍建设是计算机基础课程建设与改革的关键，只有不断提高教师的素质和水平，才能确保教学质量。我们定期进行教学法研究和专题讲座，通过教师间的交流提高教研室整体教学水平及学术水平。

总而言之，高职教育未来发展的重点是质量和特色随着高等职业教育从观念更新与模式转换向教学过程深入，这样的改革方向是种必然。计算机科学技术的发展和计算机应用水平的提高，对计算机基础教育也提出了更高要求。计算机技术正在以飞快的速度发展，我们的计算机基础教学要与当前计算机科学技术以及利一会经济发展相结合，尤其是计算机基础教学，更应与当前计算机应用技术的发展相适应。随着计算机应用技术的不断发展，今后在教学中将而临更多的新问题，我们要为计算机基教育的发展继续研究和探索。

参考文献：

［1］牟连佳，梁皎，等.高校非计算机专业计算机基础教学改革的研究与实践团.高教论坛，2005，(1):94-98.

[2]李茹.计算机基础教学与考试的研究与探索团.教育理论与实践.

计算机课题方向范文1篇5

一、大学计算机课程现状与存在的问题

国家推动面向所有大学生开设计算机文化课程（后被各学校称为计算机基础课程、大学计算机基础课程）已经近20年，期间经历了若干次的演变和发展，到今天已经明确了用计算思维改造大学计算机基础课程的方针和原则，大学计算机课程应该讲授计算思维也已经形成了普遍的共识，以计算思维培养为主的大学计算机课程已成为和数学、物理、外语一样的通识类基础课程。然而限于“基础-学时-内容”的矛盾，人们对面向计算思维的课程内容体系仍旧存在一些困惑，致使很多教师的教学内容仍旧停留在所谓“狭义工具论”的层面，或者是停留在汇集计算机各门课程前言、绪论知识的层面，仍没有形成有特色的自成体系的大学计算机课程教学内容，不能满足新形势下大学计算机课程面向计算思维通识教育教学改革的需要。所谓“基础-学时-内容”矛盾是指：大学一年级学生计算机基础参差不齐，有些学生计算机基础很好，而有些学生则相对较弱，讲授哪些内容学生才能受益并能接受难以确定；计算机学科是过去60年发展最为迅速的学科，知识与内容膨胀之快速令人难以想象，如此众多内容怎样进行教学选择成为难题；为保证非计算机专业学生本学科知识的学习，不可能拿出太多学时来学习“大学计算机”课程，而且还面临不断压缩课堂学时的压力。

二、计算思维教学方案和实施

教学过程中所采用的教学方法随着时代的进步而发展。计算思维的培养不是摒弃以前的教学方法和学习模式，而是将新的计算思维的方法融入进去，达到完善大学计算机基础教学的目的。使学生在掌握计算机学科思想和方法的基础上，达到内化计算思维的目的。

（一）教学内容设计的基础性和普适性

计算思维的定义虽然是2006年周以真教授提出?淼模?但计算思维从远古开始由来以久，可以说是无处不在，它与学生的学习、生活、工作密切相关，也是学生不可或缺的生存能力。在教学内容的设计上，以大学计算机基础教学大纲为指导，重新整理出教学单元中所涉及的计算思维基础性内容，改变传统单纯知识的教学方法，着重体现计算思维的基础性"可见性，突出对计算思维能力的引导。以讲述“计算机发展阶段”为例，将教学内容设计为专题讲座“计算机的昨天、今天和明天”，从结绳计事讲起，到计算机的四个阶段和未来的计算机，提炼出计算和计算思维的普适性与基础性，让学生更好地理解计算思维。

（二）教学内容的设计具有趣味性和启发性

大学计算机基础课程有别于其他公共课，学生的起点层次不齐，常规的依赖于课本的教学方法，不能达到理想的教学效果，特别是理论课部分，需要很好的教学设计，才能体现计算思维在理论课中的普遍性与趣味性。比如说“二进制”的部分，便可以设置以游戏的方式进行教学，让同学们在玩游戏的过程中，了解二进制的原理以及进制之间的转换规则，通过使用二进制表示二值图像、计算人的生日、计算ISBN等，来体会二进制与日常生活的密切联系，让同学们感受计算的无处不在，计算思维的无处不在。

（三）教学内容设计的综合性与实用性

课堂是一种生活，如何在这有限的时间内让同学们理解和建立“信息、计算、智能”三大核心概念，从传统的以教师为主导或无意识的思维教学中转变过来，让学生想学习，会学习，以计算思维为导向的教案设计显得尤为重要。计算思维的核心是算法的思维，就是抽象的思维，但是同时它也拥有着很多的时代特性。从现实生活的案例入手，通过感悟数字化生存的智慧，让学生感受到计算思维的由来、原理、方法，以及如何有效地运用计算思维来解决现实中的问题，把知识的教学升华为思想的教学。以程序设计内容为例，对于非计算机专业的同学来说，程序设计一直是难学的内容，为了让同学们更好地了解算法和抽象思维，我们加入了可视化的编程语言―――RAPTOR。从计算思维培养的角度进行案例的重组，将问题求解提升至计算思维的培养。以程序设计中经典案例哥尼斯堡七桥问题为例，以计算思维为导向对问题进行求解：问题求解（寻找一条经过各城市有且仅有一次，再回到起点的路径）―――寻找解决方案（一笔画算法）―――算法优化（使用编程语言实现一笔画算法，并在实现过程中对其进行优化）―――总结归纳为现实问题的延伸（总结出解决此类问题的一种通用方法）。通过从算法构造世界的角度，来讲述算法之美，计算思维之普遍与美。

三、教学评价体系

计算机课题方向范文1篇6

【关键词】计算机专业课程体系改革

计算机技术是飞速发展的一个领域，尽管各类高校开办有计算机专业，但是计算机类人才缺口仍然很大，由于社会的需求与高校的人才培养模式不相符，导致出现了以下现象，一方面，用人单位却反映人才紧缺，要找到合适的人才很难；另一方面，当计算机专业的学生就业时，往往感到工作难找，要找到专业对口的工作很难。因此，对计算机科学与技术专业的课程体系结构、课程教学内容、教学形式等方面将进行一系列的改革，是迫在眉睫的任务。

一、计算机科学与技术专业存在的主要问题

1、教学内容陈旧，跟不上计算机行业发展

计算机行业是飞速发展的行业，新理论、新技术日新月异，目前计算机专业在课程设置上普遍存在的问题是：教学内容总是滞后，不能体现专业发展的新技术，因此造成了教学内容陈旧。用人单位反映的最多问题之一是学生的专业知识结构落后。

2、重理论轻实践，动手能力差

重视理论轻视实践，理论与实践脱节，很多实践课程仅局限于几个验证性实验，缺乏综合性的实验，缺乏足够的实践训练，特别是针对职业岗位的实践训练，因此动手能力差，这也是用人单位反映比较多的问题，直接导致了培养的学生与社会需求脱节。

3、职业特色体现不够，岗位适应性差

学生要么对职业岗位不适应，要么对职业的适应期较长，不能很快融入企业环境。虽然具备了胜任职业岗位的知识和能力，但是缺乏适应企业管理、人际关系的能力，很难在企业找准自己的位置，影响自己的才干发挥，最终面临被企业淘汰的危机。

二、推进计算机科学与技术专业课程体系改革

由上面分析可知，对计算机科学与技术专业课程体系进行改革，是当前急需解决的问题，下面对如何推进计算机科学与技术专业课程体系改革谈谈自己的一点看法。

1、计算机专业课程设置的原则

计算机专业课程设置的原则是厚基础、重实践、求创新。计算机科学技术发展很快，但是其基本原理，基本方法是相对稳定的，因此，只有把基础知识学好，才能为今后的发展打好良好的基础，才能为学生可持续发展提供助力。计算机专业是一个实践性很强的专业，因此不能满足于原有的课程实验，还要加大专题实验，专题实训，特别要重视针对性的职业岗位实习。计算机技术的发展可以说是日新月异，新技术新理论层出不穷，在有条件的情况下必须开设一些比较新的课程，从而实现培养人才与社会需求的对接。

2、计算机专业课程设置

计算机专业学生主要学习和运用计算机科学与技术基本理论及专业知识，接受计算机应用系统设计与开发的基本训练，根据计算机目前的发展现状和未来发展趋势，本专业应分3G应用技术模块、企业计算技术模块和软件测试工程技术模块等三个子方向。

在课程设置上，三个子方向修读同样的专业基础课和专业必修课，这些课程构建了本专业基础课程体系，是专业核心部分；而在专业选修课上三个子方向各有侧重，以不同的课程设置作为不同的修读方向展开专业技术培养。着重培养计算机应用软件设计、3G应用程序设计、企业ERP应用系统规划设计和开发、软件及应用系统的测试等不同方向的综合知识和技能。下面我们分别以三个方向的专业必修课和专业选修课为例来展开讨论。

专业必修课设置：软件工程、软件代码开发技术、操作系统及应用、计算机网络技术、数据库原理及应用、形式语言与自动机、人机交互的软件工程方法。

专业选修课设置：

A．3G应用技术方向

移动通信理论、3G通信技术基础、移动增值业务分析与解读、3G通信通信软件设计与使用、MicrosoftMobile移动应用开发、流媒体技术制作及应用、手机应用开发(JAVAMe)、3G业务技术开发、终端技术开发实践、3G业务与终端技术开发、手机游戏开发实践、3G工程师认证强化训练、3G终端增值业务分析与项目实践、3G工程职业实践。

B．企业计算方向

软件设计与体系结构、MFC/C++应用技术开发、软件质量保证与测试、软件项目管理、大型数据库系统、ERP技术及项目实践、CIMS技术及应用、数据仓库与数据挖掘技术、软件设计师认证强化训练、J2EE项目开发实践、.NET项目开发实践、ERP软件项目职业实践。

C.软件测试技术方向

基于MFC/C++应用技术开发、J2EE应用技术开发、软件测试过程与用例设计、LINUX/Windows平台测试技术、数据库应用开发与测试、软件测试工具及应用、软件测试工程师认证强化训练。

三、计算机科学与技术专业课程体系改革实践总结

根据以上课程体系改革方案，我们对2009级计算机科学与技术专业（应用技术方向）进行了改革试点，近三年的实践表明，学生的学习目标明确，学习兴趣比前几届浓厚，学习积极性高涨，我们又邀请了相关用人单位对我们的课程进行了讨论，对学生进行了岗位技能测试，用人单位给予了很高的评价，认为学生所学能够适应社会发展，看好他们的就业前景。

参考文献

计算机课题方向范文篇7

关键词：技工院校；计算机网络原理课程；自顶向下方法；类比教学；动画辅助教学；微课教学

中图分类号：TP311文献标识码：A论文编号：1674-2117（2016）10-0086-03

引言

中国互联网络信息中心（CNNIC）的第36次《中国互联网络发展状况统计报告》显示，截至2015年6月，我国网民规模达6.68亿，互联网普及率为48.8%。各种互联网应用从Web、P2P、搜索引擎到在线游戏、社交网络、视频等层出不穷。国家也提出将制定“互联网+”行动计划，并将其纳入国家经济顶层设计。在此背景下，除计算机及相关专业外，越来越多的非计算机专业也将“计算机网络原理”作为必修或选修课程，以提高学生对计算机网络（尤其是因特网）的基本概念、原理和方法的理解和掌握，使学生今后能在短时间内迅速把握新的网络技术，并将其应用于工作和学习。

技工院校学生学习特点分析

首先，技工院校学生基础知识较为薄弱，学习习惯较差（如没有课前预习和课后复习的习惯），学习意志弱、惰性强，学习动机和学习目标都不明确。另外，技工院校学生对理论学习的热情不高，抽象思维能力较弱，缺乏钻研精神。因此，这些学生得到的正面评价较少，导致学生信心不足，厌学情绪严重，不能正确评价自己，无法发现自身的长处。因此，作为教师要善于发现学生的闪光点，因势利导，不断发展学生的学习能力，培养他们对学习的热情和信心。

国内计算机网络课程教材建设现状

目前，国外主流的计算机网络课程教材有AndrewS.Tanenbaum编著的《计算机网络》（第5版），JamesF.Kurose和KeithW.Ross编著的《计算机网络自顶向下方法》（第6版），LarryL.Peterson和BruceS.Davie编著的《计算机网络系统方法》（第5版）等。其中只有《计算机网络自顶向下方法》一书是以自顶向下的方式来介绍网络。自顶向下模式按照从应用层到物理层的顺序组织教学内容，学生对电子邮件和Web等网络应用非常熟悉，从应用层开始关注网络体系结构有助于激发学生学习网络其他内容的积极性，也降低了学生的学习难度。

根据技工院校学生的学习特点和学习规律，同时为确保学生学到最新的计算机网络知识，很多学校采用了《计算机网络自顶向下方法》（第6版）一书的中译本作为课程主教材。教材配套的课程网站上提供了丰富的教学资源（教学幻灯片、课后习题解答、实验教程和许多用于演示网络协议工作原理的JavaApplet动画程序等），极大地方便了教师的教学。

针对技工院校学生的学习能力和学习特点，结合我校“计算机网络原理”课程的教学目标，我们选择《计算机网络自顶向下》一书中前5章作为教学内容，且删去了“2.7TCP套接字编程”（学生没有编程基础）和“3.7TCP拥塞控制”（TCP拥塞控制机制比较复杂，只对拥塞控制的一般原理进行介绍）。对非计算机专业的技工院校学生，我们建议在84学时（有效学时）内授完全部内容（如果是18教学周的话，可将课程设为5～6学分）。

多元化教学方法在计算机网络课程中的运用

1.教学激励

计算机网络概念繁多、协议原理复杂、前后知识点多有联系，而技工院校学生往往没有课后复习习惯，所以我们在授课时一般将上课时间的四分之一用于回顾上次课所讲内容。由于技工院校学生的归纳总结和语言表述能力较弱，所以在课前复习时尽量以填空题或选择题形式对知识进行提问，不要以思考题或问答题形式复习。在学生一时无法回答问题时，教师要给出足够的提示。另外，还要将学生的课堂表现（课前复习题和课中思考题的回答情况）及时记录下来作为平时成绩的评定依据。

例如，我们从《计算机网络自顶向下方法》一书中优选出部分不是特别难的习题（比较接近例题的解题思路），以及历年硕士研究生入学考试计算机专业基础综合试题中的部分选择题作为课后作业或课中思考题，对出色完成习题的学生予以表扬或奖励（期末成绩加分）。这样可以使学生在一定程度上对自己有正确的认识，并能提高其学习信心。

2.类比教学

“计算机网络原理”课程内容较为抽象，而技工院校学生的抽象思维能力较弱，在一定程度上影响了对知识的理解。因此，我们在教学中引入了大量的生活实例作为类比，创设教学情境，将计算机网络理论学习与实际生活中的现象联系起来，让学生更加直观地认识概念和原理，提高其学习兴趣。

《计算机网络自顶向下方法》一书本身就是使用现实世界例子进行类比的范例。例如，可以将路由器看作是立交桥，分组通过路由器转发就好比车辆通过立交桥；运输层和网络层的关系可以类比邮政，为两个家庭提供信件邮递服务；路由震荡问题可以理解为生活中某条新路开通后司机都赶新路，结果造成新路拥挤，然后又改回原路。这样的类比教学，使得学生从日常生活司空见惯的现象中轻松理解了计算机网络中的概念和原理，从而培养了学生的发散思维能力和类比推理能力。

3.动画辅助教学

所谓“一图胜千言”，使用动画辅助教学可以收到事半功倍的效果。一方面，我们从教材配套的教学网站上下载了不少JavaApplet动画程序用于演示计算机网络中一些较为抽象、难理解的协议；另一方面，我们也自己动手编制了一些JavaApplet、JavaSwing或是JavaFX程序辅助教学以及帮助学生更加深入地理解协议的工作原理。

例如，回退N步（Go-Back-N，简称GBN）协议和选择性重传（Selective-Repeat，简称SR）协议是传输层用于实现可靠数据传输的两个重要协议。但是由于这两个协议的工作原理较为抽象和复杂，许多教师在授课时即使大费周章也不易讲清楚协议中的关键概念和原理。我们通过JavaApplet演示程序，采用边演示协议的执行情况边分析协议的工作原理的教学方法，非常简洁直观地对协议作了清晰的解释，学生对这两个协议也掌握得十分牢固。

又如，校验和的计算及验证是“计算机网络原理”课程中一项重要的计算内容。接收方通过校验和可以判断出所接收的数据分组是否出错，并向发送方返回肯定确认分组或否定确认分组。为了帮助学生更好地掌握因特网校验和的计算及验证，我们编写了JavaSwing动画演示程序（如下页图）。该程序可以自动随机生成80位、96位或112位二进制的报文段，接着演示校验和的手动计算过程和手动验证过程。一方面，教师通过该动画程序可在课堂上直观地向学生演示校验和的计算及验证过程；另一方面，学生通过该动画程序也可在课后进一步巩固所学知识。

4.微课教学

“计算机网络原理”课程中有不少知识点（如网络吞吐量计算、P2P文件分发、IP数据报分片、ARP协议等）都适合制作成教学视频进行微课教学。在教学实践中，我们一般将一些适合用多媒体表达的课程重点知识制作成微视频，课前通过网络共享给学生，要求学生学习微视频，同时布置一些思考题让学生完成，以帮助其更好地理解视频内容。在正式讲课前，教师用5～10分钟时间测试学生的预习情况，再根据测试反馈结果有针对性地分析微课阐述的主题。在“计算机网络原理”课程中使用微课教学，一方面可以让学生更加直观形象地学习计算机网络的重难点知识，另一方面也可以培养技工院校学生良好的学习习惯和学习能力。

结束语

如何让技工院校的学生深入理解并掌握计算机网络的主要协议原理和关键概念是“计算机网络原理”课程授课时的难点。我们在教学中针对技工院校学生的学习特点，采用国外计算机网络先进教材和多元化的教学方法，做到了化繁为简、直观形象、深入浅出地介绍抽象的协议和概念，收到了较为理想的教学效果。

参考文献：

[1]中国互联网信息中心.中国互联网发展状况统计报告[EB/OL].[2015-7-22].http：///hlwfzyj/hlwxzbg/hlwtjbg/201507/P020150723549500667087.pdf.

[2]JamesF.Kurose，KeithW.Ross.计算机网络自顶向下方法（原书第6版）[M].陈鸣，译.北京：机械工业出版社，2015：1-340.

[3]王涛，吴振强，任平安.自顶向下还是自底向上？――论计算机网络原理课程教学模式[J].计算机教育，2011（24）：65-68.

[4]吴凌云.中职学生学习特点分析及对策[J].职校论坛，2009（27）：173.

[5]王亚杰.中职学生学习特点与学习规律研究[J].考试周刊，2013（103）：184-185.

[6]郭文平，周雁，陈盈，赵小明.基于动画演示的网络协议教学实践[J].计算机教育，2011（9）：93-96.

计算机课题方向范文篇8

摘要：在研究生的计算机仿真技术课程教学中，针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点，为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识，通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累，逐步探索出以项目驱动为主要教学方法，通过实践应用，取得良好的教学效果。

关键词：项目教学法；计算机仿真；创新；实践

中图分类号：G642.4文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）24-0144-02

一、前言

研究生教学有其突出的特点，他们中多数人理论基础扎实，获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践，结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点，对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力，增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。

二、课程定位及课程特点

随着现代工业的发展，科学研究的深入与计算机软、硬件的发展，计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统，特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具，计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用，国内外众多学者认为，仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”，因此仿真技术

被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分，具有综合性、多学科交叉等特点。

为了拓宽机械工程专业基础，提高培养对象的整体素质，更好地适应社会对机械工程专业人才的需求，高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程，考虑专业应用需求并结合教学实践情况，课程目的是通过本课程的学习，要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论，基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具，以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。

一方面，基于仿真技术课程的内容方法较多，实践性强的特点；另一方面，授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点，如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践，以达到计算机仿真技术教学目标。

三、教学内容的设置和教学方法的选择

课程开设初期，由于只是机械电子工程专业方向的同学选修，所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加，以及选修学生所属专业方向的扩大，专业方向包括：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程（专业学位）等，基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。

计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科，紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点，并充分结合相关课程内容，必须在教学内容的选排上下功夫。

项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元，将理论教学和实践教学有机融合在一起，强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性，突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此，为了满足各个专业方向学生的要求，使他们能够掌握一门工程分析技术，为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段，本人在讲授该门课程的过程中，逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。

1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授，调整授课内容，采用专题教学方法使课程主题内容分明，有利于将仿真方法讲深、讲透。

2.扩展所授课程内容涵盖的范围，包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容，以满足各专业方向学生的需求。

3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术，仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向，灵活设计若干个专题实验，使学生学以致用，培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。

4.采用多个工程应用实例进行教学，从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等，使学生从生产实际认知的研究对象，提升到理论高度的学习，应用所学的各科理论知识和技术手段，进行数学建模、仿真建模的建立，并对模型求解以及特性进行分析，获得直观结果，提高学生学习兴趣，最终解决实际工程问题，培养学生解决工程实例问题的能力。

5.结合学科前沿，进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后，为强化计算机仿真在实际工程的应用概念，在此基础上，以项目形式，开展课程学科前沿以及⒏妹趴纬逃胂执技术融合等专题讨论。

6.增加实验环节，培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台，扩充计算机仿真技术资料，提供最新的仿真案例，结合教学团队的科研课题，设计实验项目，培养研究生工程实际应用能力。

四、项目教学法的教学效果

基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践，满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求，教学方法和手段的完善，使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。

计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术，使学生掌握一门工程分析技术，为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。

近五年的每年30―40人研究生选课，工程硕士每年20人左右选课，课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生，发表与该课程相关的学术论文近20篇，撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。

计算机课题方向范文篇9

【关键词】计算思维C语言程序设计教学案例设计中图分类号：G642

课题资助：陕西省教育科学“十二五”规划2014年度课题（SGH140896）。

计算思维

计算思维的概念是由美国卡内基・梅隆大学计算机科学系周以真（JeannetteM.Wing）教授于2006年提出的教育理念，2013年，周教授接受《中国信息技术教育》杂志社刘向永记者的访谈时对计算思维进行了诠释[1-3]。

国外的众多研究者涵盖计算机教育界、社会学界以及哲学界等各个领域对计算思维进行深入的研究[4]。ACM和IEEE-CS在修订后的《计算机科学教程2008》（ComputerScienceCurriculum2008）[5]79-84中明确指出应该将计算思维作为计算机科学教学的重要组成部分。

在国内，基于计算机技术和Internet技术的飞速发展，培养大学生计算机综合能力，提高大学生使用程序语言解决问题的能力，是当今大学生计算机基础教育的核心点之一[6]。根据《中国高等院校计算机基础教育课程体系2008》的规定，高校程序设计基础课程的学习目标是：

⑴学习问题求解的思路和方法，即算法。

⑵理解计算机是如何具体实现算法的，即如何才能有效利用计算机编程。

因此在程序设计课程教学任务中，不仅要使学生掌握程序语言的语法规则来编写程序，更重要的是掌握算法思想与问题求解的思路，而计算思维正是使学生掌握使用计算机科学对问题进行求解的一种思维方法和能力。

国内外的众多学者把计算思维能力的培养视为教育界改革的重要研究范畴，特别是在计算机教育领域，进行了多年的研究与探索。如何将计算思维的理念融入到计算机教学中，培养学生计算思维能力，成为计算机教学研究的焦点和改革的突破点，并在此研究中取得了一定的成果，但在程序设计课程教学中培养计算思维尚未形成一套完整的教学模式，仍处于探索阶段。

如何将计算思维真正融入程序设计课程中，我们进行了一定的探讨，在多年的程序设计课程教学中总结了一定的经验，基于计算思维的案例教学法比较适用，但是如何设计合理有效的设计案例是案例教学法成功的关键。

以计算思维为导向的教学案例设计原则

托尔说：“一个出色的案例，是教师与学生就某一具体事实相互作用的工具;一个出色的案例，是以实际生活情境中肯定会出现的事实为基础所展开的课堂讨论。它是进行学术探讨的支撑点;它是关于某种复杂情境的记录;它一般是在让学生理解这个情境之前，首先将其分解成若干成分，然后再将其整合在一起。”

对C语言程序设计课程的教学任务而言，更重要的是使学生学习计算机分析、解决问题的思路和方法[7]。因此，在C语言程序设计课程教学过程中，一定要避免只重视程序设计语言的语法规则的错误思想，在将计算思维的培养作为教学核心任务的教学过程中要重视程序设计方法，而不是语言本身，不仅要求学生用计算机读得懂程序，编写和调试代码，更重要的是要学会如何设计算法，从而开发学生的主动性和能动性。

如何设计以计算思维为导向的程序设计案例，是案例教学法的核心，经过多年程序设计课程教学的经验，将程序设计课程的教学案例设计原则总结如下：

1.案例选题的生活化

在教学案例的选择中坚持生活化、常态化的原则，即选择贴近生活、学生比较熟悉的问题，让学生在熟悉的问题下思考解决方法，这样可以缓解学生对程序设计的畏惧感。在学生给出问题的解决方法并用计算机进行求解后，学生会有一种恍然大悟的感觉，他们从中认识到计算机竟然能这么方便地用以解决日常生活中的问题，从而消除对程序设计语言的抽象、枯燥的感觉。这样生活化的案例在问题的求解中激发学生的学习兴趣，让学生在兴趣盎然的氛围中学习，感受到程序就在身边。而对生活化的问题求解锻炼了学生日常问题求解的思维，从而培养学生的计算思维。

2.案例涵盖知识点的典型化

根据每节课的教学目标和教学内容的需要适当选择教学案例，将本节课的教学内容涵盖在案例的解决中，同时要符合学生的认知水平，案例的设计既是学生平时耳闻目睹的，但又了解不深的普遍问题，这样可使学生对这些问题的实际背景容易接受，从而愿意去深入了解，这样的案例可以使学生更容易理解教学内容，同时能够让学生触类旁通，利用所学知识解决类似问题。

3.案例问题的提出和解决的程序化

使教学案例的设计与计算思维相结合，在案例问题的解决中注重算法的设计，方法的选择，培养学生独立解决问题的能力，并在案例中适当添加程序语言，使学生在问题解决的同时可以使算法程序化，这样既可以培养学生的计算思维，又可以培养学生的程序思维，使枯燥无味的程序语法知识顺其自然地在案例中学习，从而提高学生应用计算机知识抽象和分解问题的能力。

典型案例解析

根据课程教学目标和教学内容，以选择生活化、常态化的案例为原则，以计算思维为导向的程序设计案例的选择原则，让学生体会到如何用计算机解决问题的方法来解决日常生活中的问题。下面以一个典型案例的设计为例具体实现案例设计和应用。

教学内容：指针和数组。

教学目的：掌握指针和数组的定义以及使用。

教学重点：指针和数组的定义及使用。

教学难点：指针和数组的使用。

针对C语言程序设计课程中指针和数组知识的学习，下面给出一个常见问题求解的案例，这一案例同样适用于数组知识的学习，只是案例中问题求解的方式有所变化。

1.问题提出：根据二代居民身份证号确定此人性别的问题。

2.常识解答：居民二代身份证号共18位，从左向右前6位为户口所在地，第7～14位共8位为出生年月日，第15～17位为顺序位（同地区同年同月同日生的人的顺序编号）其中第17位代表性别（奇数为男、偶数为女），最后1位为校验位。

3.问题求解：从18位数字中取出第17位，然后判断奇偶性，奇数为男、偶数为女。

对分解后的两个问题，针对不同的理论学习内容，我们有很多种解决方法，如：使用函数提取字符串中的一个或多个字符、使用数组下标提取数组元素、使用指针提取数组元素等多种方法。下面针对指针的学习给出求解方法。

4.求解方法：

Step1：利用数组存储给定的18位数字，利用指针的移动提取第17位数字;

Step2：用取出的第17位数字与2模除取其余数，判断奇偶性。

5.算法分析：针对以上问题的求解方法为例写出相应算法：

Step1：定义整型数组a，整型变量b，整型指针变量p;

Step2：将18位身份证号赋值给a数组，指针p指向数组的首地址;

Step3：移动指针指向第17位数字;

Step4：指针提取第17位数字后模除2取余数赋值给b变量;

Step5：判断b的奇偶性，如果是奇数则是男，如果是偶数则为女;

Step6：输出结果。

6.问题求解方法的代码化：

#include<stdio.h>

main（）

{

inti，c，a[18]={1，5，0，4，2，8，1，9，8，9，0，6，0，8，1，2，3，3}，*p;

p=a;

for（i=0;i<16;i++）

p++;

b=*p%2;

if（b==1）

printf（"%s＼n"，"男"）;

else

printf（"%s＼n"，"女"）;

}

这一案例是非常生活化的案例，每个人都有身份证号，但是将这样一个常见问题用程序设计语言在计算机上实现确实不是一件容易的事情，结合教学内容和教学目标，将问题的解决方法限定在指针和数组的使用，更是加大了问题的解决难度。就案例分析和问题的解决而言，让学生选择多种解决方法，训练学生如何将生活中的问题用计算机来解决，同时掌握指针和数组的定义、赋值及使用等基础知识。使学生在案例分析和算法设计时培养了计算思维能力，同时让学生在有趣的案例中学习相对枯燥的理论知识。

总结

大学教育更多的是素质的养成，能力的培养，正像一条教育格言讲的：“TellmeandIwillforget.TeachmeandIwillknow.InvolvemeandIwilllearn.”在大学教育中，要少一些灌输，多一些参与。《C语言程序设计》课程的传统教学存在一定的问题，在多年的程序设计课程教学中提出以计算思维为导向的案例教学法，并针对教学案例设计的核心问题进行研究，针对传统教学存在的问题，以计算思维为导向，总结了教学案例设计的原则，设计了教学案例。通过《C语言程序设计》课程教学实验证明，提出的以计算思维为导向的程序设计教学案例设计方法是有效的。学生通过案例教学可以提高学生的学习积极性和主动性，大众化的案例解决在使学生掌握了相关理论知识的同时培养了学生分析和解决问题的能力，培养了学生的计算思维。

参考文献：

[1]JeannetteM.Wing，“ComputationalThinking，”CommunicationoftheACM，no.49（Mar.2006）：33-35.

[2]刘向永、周以真：《计算思维改变信息技术课程》，《中国信息技术教育》2013年第6期，第5-12页。

[3]周以真：《计算思维》，《中国计算机学会通讯》2007年第3卷第11期，第83-85页。

[4]《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》，《中国大学教学》2010年第9期。

[5]“CM/IEEEComputerSocietyInterimReviewTaskForce，”Computersciencecurriculum2008：AninterimrevisionofCS2001，accessedJune28，2010，http：///education/curricula/.

[6]教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会：《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》，高等教育出版社，2009。

计算机课题方向范文篇10

关键词：非经典计算；算法设计与分析；智能科学与技术

1背景

智能科学与技术是人工智能方向的重点交叉学科，是一个包含了认知科学、脑科学、计算机科学的新兴学科。按照教育部学科专业目录，智能科学与技术是一级学科计算机科学与技术下的二级学科。如何在4年的本科教学过程中，既立足于计算机学科内容，又突出智能专业的特点，体现该专业区别于计算机科学专业的特色，培养一流的智能人才，是众多智能专业积极探索的问题。

本着帮助学生建立宽广厚实的知识基础，使学生将来能向本专业任何一个分支方向发展，并能掌握本学科发展的最新动态和发展趋势，深刻领会本学科与其他相关学科区别的目标，厦门大学智能科学与技术系于2012年合理调整了专业培养方案，制定了一套突出专业特色和个性的教学大纲，课程体系分为学科通修课程、专业必修课程、专业选修课程。其中，专业必修课程细分为智能基础类课程、软件理论类课程及硬件基础类课程3个不同类别。在智能基础类课程中，开设非经典计算课程。该课程是厦门大学智能科学与设计系最具特色的课程。

该课程以软件理论类课程算法设计与分析为先导课程，在本科三年级的第一学期先讲授算法知识，在同一学年度第三学期讲授非经典计算的内容。教师首先介绍经典算法设计与分析中的各种传统算法，借由经典算法发展过程中遇到的困境问题引出非经典计算的内容，前后呼应，有助于学生在智能计算上获得完整的系统学习。

2非经典计算在智能科学与技术专业本科教学算法体系中的地位

算法设计是智能科学与技术专业中的核心内容。本科专业4年的专业教学计划由4门核心课程构成算法体系的主线，包括高级语言程序设计（本科一年级学科通修课程）、数据结构（本科二年级方向必修课程）、算法设计与分析（本科三年级方向必修课程）、非经典计算（本科三年级方向限选课程）。这4门课程的教学内容和组织结构完整地构成了算法体系结构。以图灵奖获得者、pascal之父NiklausWirth提出的著名公式为参照，即Algorithm+DataStructures=Programs，算法体系以培训计算机方向学生掌握编程能力，独立完成分析问题、设计方案、解决问题的综合能力为主要目标；在这个体系中，程序语言是基础，数据结构是内涵，算法是框架。

在算法体系中，这4门课程以循序渐进的方式展开，注重对学生算法思维的培训。

（1）高级语言程序设计讲授的是c语言程序设计，通过对C语言的详细介绍，让学生掌握程序设计方法和编程技巧。作为初始启蒙课程，选择C语言作为程序教学语言，是因为C语言的使用广泛，拥有严格完整的语法结构，适合教学。

（2）数据结构重点讲授各种常用的数据表示逻辑结构、存储结构及其基本的运算操作，并介绍相关算法及效率分析。教师通过在一年级对包括C语言在内的其他程序设计过程的训练，加人对数据结构中各种数据的逻辑、存储结构的表示和运算操作，从数据结构的角度阐述典型算法，并简单介绍算法的效率分析，这是对程序设计训练的进阶内容。

（3）算法设计和分析主要介绍算法设计与分析的基本方法以及算法复杂性理论基础。我们在本科三年级引入算法设计与分析课程，从算法的抽象角度总结和归纳各种算法思想，包括递归与分治法、贪心法、动态规划法、回溯法、分支定界法、高级图论算法、线性规划算法等，最后阐述算法复杂性的分析方法、NP完全性理论基础等计算复杂性的基本知识及完备性证明概要，重点阐述算法思想，从复杂性角度比较和分析不同的算法。上述（1）、（2）和（3）的内容构成了计算机学科通用算法体系的教学过程。

（4）非经典计算主要讨论何为计算的本质以及经典计算在计算能力上遇到的困境，以此为契机讨论自然计算――生物计算、集群计算、量子计算等内容。算法设计和分析的最后一个章节是对算法复杂性的分析方法及NP完全性理论基础的介绍，不可避免地会讨论到现代电子数字计算机体系在计算能力上的瓶颈以及由NP完全问题（Non-deterministicPolynomial），号称世界七大数学难题之一的经典问题，引出对经典计算机体系的深层思考，进一步引导学生思考如何解决计算能力的瓶颈问题。这是教师设计非经典计算课程的出发点，也是对算法体系更完整的补充和更深层次的探讨。

此外，我们还需要对授课学期选择进行考虑。厦门大学实行三学期制度，在第三学期内开设的课程大多是实践类课程及前沿技术介绍课程。在本科三年级的小学期阶段，学生基本完成了智能专业大部分必修课程的学习，拥有了一定的计算机基础和学科素养。这时，依赖学生已经具有的数据结构与算法的基本知识，可以将学生的学习引向如何理解计算的本质；再从计算本质出发，由易到难，介绍采用非计算机的不同计算媒介和方法，例如DNA计算、元胞自动机、集群计算等知识，结合计算机模拟程序加深认识。在逐步加深学生对非经典方法计算的理解之后，再引入量子信息与量子计算。至此，智能专业关于算法体系的整体构建已基本完成。

3非经典计算课程内容大纲

非经典计算课程的主体课程内容以专题形式展开，分为5个部分。

第一部分：计算本质。从什么是计算人手，列举各种计算的形式，由数字的计算到命题的证明，由数值计算到符号推导，引出计算本质的广义定义，“计算是从一个符号串f变换成另一个符号串g”，即从已知符号（串）开始，一步一步地改变符号（串），经过有限步骤，最后得到一个满足预先规定的符号（串）的变换过程；进一步展开对什么是计算、什么是可计算性的讨论，展开介绍计算理论上4个著名的计算模型――般递归函数、λ可计算函数、图灵机和波斯特系统；最后归结到丘奇・图灵论点。以上是第一条主线，第二条主线从计算复杂性角度人手，讨论在经典算法中难解决的NP完全问题，提出在经典计算体系中随着输入数据规模增大而难以计算的瓶颈，从而引发学生对于经典计算的思考。

第二部分：智能计算机的发展。这个部分主要讨论计算机硬件的发展历史，即从原始时期的计算工具，到现代计算机的4个发展阶段：史前期、机械式计算机、机电式计算机、电子计算机。教师从模拟型计算机到数字型计算机，阐述冯・诺依曼关于计算机五大基本组成对现代计算机体系结构的影响及其带来的限制；从硬件角度提出非经典计算机的讨论，鼓励学生对现代智能计算机硬件进行调查。

第三部分：DNA计算。主要阐述DNA计算的基本原理，并以旅行商问题为引子，展开经典计算难解决问题的讨论，重点介绍第一个由DNA计算模型解决的问题――L.Adleman构建的7个节点的DHP，并着重指出DNA计算潜在的巨大并行性和待研究的问题；然后介绍R.Lipton用DNA实验解决的另一个NP问题――可满足性问题（SAT）；最后将DNA计算与软计算结合，阐述粘贴模型以及DNA的软计算模拟与遗传算法的对比。对于DNA计算强大的并行性，以具体的算法实例加以详细阐述和说明，教师应指出分子计算的优缺点以及在计算能力上的巨大潜力。

第四部分：细胞自动机和集群计算。这个部分主要讨论群体计算，一方面，从细胞自动机的形式化阐述及其所带来的哲学意义出发，描述细胞自动机在计算机交叉学科上的运用；另一方面，介绍集群计算，以欧盟“蓝脑计划”为出发点，阐述如何从硬件体系和软件体系上用计算机架构类神经元的协同合作方式。

第五部分：量子计算。从基本的量子力学知识开始，完整阐述量子计算的基本概念、量子信息、量子计算机和量子通信。量子计算机的构建除了要包含最基本的操作外，还需要介绍基本的量子计算机体系结构、计算载体等知识，加深对量子计算的理解，最后介绍的量子通信。这种已经应用在实际生活中的量子计算，更贴合实际。

以上5个专题，结构清晰，分工明确。第一部分讨论经典计算的困境，第二部分讨论经典计算机的发展瓶颈，从第三部分开始，引入非经典计算模型，分别从生物学和计算机科学的交叉学科DNA计算、细胞自动机和集群计算、量子计算3个方面进行学习。5个专题，完成了对非经典计算中前沿热门计算模式的阐述，引导了学生对于前沿学科的认识和思考。

4非经典计算课程授课方式

本课程属于本科三年级第三学期的课程，授课除了上文提到的内容之外，另一个更重要的方面是引导学生对学科前沿以及热点内容的跟踪和思考。因此在教学方式上，我们采取了教师授课及学生调查报告相结合的形式。教师上课对应课程的基本内容，学生调查报告对应学科前沿跟踪与思考。

5个专题内容的授课经过了如下设计。在每个专题的授课结束后，布置相关专题内的一些热点、难点问题供学生课后查阅、讨论和思考。每个专题由学生自主报名，学生需要对相关内容进行跟踪，查阅近5年的科技文献，总结出论文综述，并准备10分钟左右的课堂报告，教师针对课堂报告指出相关的问题，由学生课后进行进一步的思考和再次的文献查阅，形成最终报告后提交课程论文。

这样的课程设计安排，可以很好地实现教学相长。在学生方面，促使学生除了上课听课，必须主动参与文献的查询过程，主动对授课内容或延展部分的概念进行思考。由于提供给学生选择专题的自由，所以也可以大大提高学生的积极性，让学生可以从感兴趣的角度对本门课程涵盖的内容进行调查，从而获得更加深刻的上课体验。最后，由于每个学生选择的题目必须提前汇总，不能与别人重复，所以在其听取其他学生的报告过程中，学生可以更广地拓展自己的知识面。对于授课教师而言，能够保持对该门课程研究现状的实时性跟踪，更加全面地更新课程内容，还可以将学生查阅的重要理论和知识补充到课程基本内容中，同时促进教师与学生之间的互动，活跃课堂气氛，提高教学质量。

5关于非经典计算课程的几点思考

课程从厦门大学智能科学与技术系建系之初开始构思和授课，在授课过程中不断调整教学内容和课程设计，紧紧围绕学生的反馈完善课程建设。关于非经典计算课程的几点教学经验可以总结如下。

1）增加课时，优化对课程设计的安排。

2015年开始，由于学科教学计划的调整，非经典计算课程由最初的20课时拓展为30课时，集中在本科三年级第三学期进行讲授，一共5周，每周6课时。课时安排上，除了增加教学内容，更加强了对学生的文献查阅和报告部分的考查。在论文报告环节，争取做到有目标、有指导、有结论、有总结。学生所做的报告除了在初始选题阶段要有区别之外，还要求有一定的文献查阅难度。从选题确定，到针对报告指出具体的问题，要求学生根据教师指出的问题进行进一步的思考和资料查阅，最后形成论文。这样的安排贯穿整个课程的全过程，学生的参与度获得了极大的提高。对于教师而言，在学期末总结学生所做的报告内容，并增加本门课的知识点覆盖程度，对教学也有比较大的促进作用。

2）课程考核方式上的设计。

非经典课程属于必修课程，在考核方式上除了提交论文外，也必须要有必要的考试环节。在考试环节中，主要考查学生对教师上课内容的理解。在具体授课中，教师从经典计算到非经典计算进行讲解，也从算法角度给出了非经典计算强大计算力带来的改变，既延续了经典算法课程中对算法的介绍和讨论方式，又对比了典型问题在经典算法和非经典算法中的不同解决方式。这样的授课内容作为对算法体系基本知识点的考查，以闭卷考试内容来设计，是十分合适的。课程延展部分的开放知识点由学生的论文及报告内容进行评分衡量。最后，我们将两个部分的成绩作为本门课程的最终成绩。

3）课程教材的选定。

由于本门课程是厦门大学智能系的特色课程，所以国内并没有合适的教材作为授课使用。在积累了几年的教学经验后，我们准备着手进行教材的编写。如何选定更加合理的专题、更为广泛而前沿的知识，这关系到智能专业对这门课和教材的全局考量。

计算机课题方向范文篇11

关键词：CP；CA；教学内容；内容重复

中图分类号：G642文献标识码：B

1引言

“计算机组成原理”(CP)是高校计算机专业学生的一门必修的专业技术基础课，它不仅可使学生剖析和体验计.算机的基本组成和工作原理，掌握计算机系统的基本设计技术，而且可培养学生分析和解决数字系统实际问题的能力，同时也是培养计算机系统分析、系统设计和系统集成技术人员的一个有效的教育环节。它在整个专业课的教学中，起到了承上启下的作用，是“微机接口技术”、“汇编语言程序设计”、“计算机系统结构”等后继课程的基础。该课程以计算机5大部件内容为主线，以内部结构和工作原理为重点，介绍计算机内部各功能部件的结构和工作原理及其构成整机的原理。

“计算机系统结构”(CA)是计算机领域中的一门重要学科，它强调从总体结构和系统分析这一角度来研究计算机系统。学习本课程，对于培养学生系统地、自上而下地分析和解决问题的能力和抽象思维能力有着非常重要的作用。本课程通过讲解计算机体系结构的新发展，把国内外体系结构方面比较成熟的研究成果和关键技术融入课程当中，并把前续的“数字逻辑”、“计算机组成原理”、“操作系统”、“编译原理”、“数据结构”、“汇编语言程序设计”等课程中所需的软硬件知识有机地结合起来，从而建立起计算机系统的完整概念。

由此可见CP与CA有着紧密的联系，在现有的教材中甚至出现了比较多的重复，在学生中引起比较大的反应。本文主要针对这一问题进行研究，拟在理顺这两门课的关系，调整好两门课程的教学内容。

2教学内容的研究

在cP与CA系列教材中，两门课程出现重复的内容有：计算机系统的层次结构和计算机系统的性能指标；浮点数据的表示、寻址技术、指令格式的优化设计、复杂指令系统(CISC)和精简指令系统(RISC)：高速缓冲存储器(Cache)和虚拟存储器工作原理和地址的映像与变换；输入输出系统的原理和方式、中断系统的工作原理：流水线工作原理。重复的结果不仅占用了CA课程宝贵的课时，而且使学生产生了厌学情绪。CP与cA两门课程究竟如何分工?该不该重复?又该怎么重复?是教学中值得研究的问题，也是亟待解决的问题。

在课程内容的选择上，以教学大纲为依据，按照学科知识体系的完整性和适时性原则组织课程内容。在内容上做到没有知识的简单重复、没有重要知识的缺失，同时要删除已过时知识，并补充新知识，从内容方面激发、吸引学生的学习兴趣。本文重点研究分析重复内容的必要性、可完善性和创新性。

对于计算机系统的层次结构，在CP中作为概述来介绍，以了解微程序在计算机系统层次结构中的位置，可以更好地理解软件、硬件、固件的地位和作用；而在CA里则是从概念和功能上将计算机系统看成多级层次结构，这样有益于理解各种语言的实质和实现途径，探索虚拟机新的实现方法和新的系统设计。所以计算机系统的层次结构的概念在CP课程和CA课程中是必需的内容。

关于计算机系统的性能指标，由于在CP中讲述的是冯・诺依曼体系结构各组成部分的工作原理，所以了解各组成部分的性能指标是必要的；而在CA课程中用性能指标来衡量计算机系统的标准，所以有必要更深入分析CPU时间、MIPS、MFLOPS和成本指标。

对浮点数据的表示，在CP课程中介绍了浮点数据的表示格式和表示范围，在CA课程中不必再重复，只需介绍浮点数的基数的选择、表数精度和表数效率，然后介绍浮点数的IEEE754表示；当然对于高级数据的表示，在CA课程中是必需的。

对于指令系统，在CP中介绍指令的格式、寻址方式和操作码的扩展编码方式，最后介绍CISC和RISe的概念和示例；在CA课程中主要介绍指令格式的优化，CISC和RISC设计的关键技术。

输入输出系统的原理和方式、中断系统的工作原理在两门课程中是重复最多的一部分，CA较CP多出了通道处理机和输入输出处理机简介，可以归入CP课程。但考虑到中大型计算机的输入输出系统在计算机系统结构中是很重要的部分，所以可以将通道处理机和输入输出处理机在CA中介绍，同时将CP中的系统总线简介也归于系统结构，并从系统设计的角度去介绍。

高速缓冲存储器和虚拟存储器工作原理以及地址的映像和变换在两门课程中也是重复较多的。在CP中可以仅介绍其工作原理；而在CA课程中重点在于其性能分析，深入学习替换算法及其实现，分析提高存储器系统命中率和性能的方法。

对于流水线工作原理，在CP中仅介绍了流水线、数据相关和控制相关的概念，但在CA中要学习流水线处理机、超标量处理机与超流水处理机，其中包括先行控制技术、流水线原理、流水线性能分析、非线性流水线的调度方法、局部数据相关和全局数据相关、超标量超流水超长指令字处理机和向量流水和向量处理机，其内容远多于CP，因此这部分内容完全归入CA比较合理的。

在CA与CP中的未重复的内容，比如向量处理、SIMD并行计算机、SIMD计算机的互连网络、多处理机将作为重点内容在CA中介绍。而在以上分析中，由于CA课程的内容部分归入了CP，所以可以在CA课程中添入新的内容，比如多处理机算法，包括并行搜索算法、串行算法到并行算法的转换、同步并行算法和异步并行算法，并行程序设计语言及其实现方法。最后可以介绍计算机体系结构的新发展，包括数据流计算机、数据库机与知识库机以及面向函数程序设计语言的归纳机。

以上对CP与CA两门课程的重复内容进行了分析研究，拟在理清两门课程的关系，合理解决两门课程的内容重复问题。

3解决方案

解决该两门课程内容重复的宗旨在于把握CP注重原理介绍，而CA注重高性能设计和并行处理。通过对两门课程的内容的研究和分析，调整后的内容如表1所示。

将表1中CP的第2、5章与CA的第2章、CP的第7章与CA的第3章、CP的第4章与CA的第4章分别进行比较，虽然在章名上有些类似，但其内容并没有重复。一个注重原理，另一个侧重系统性能、并行处理系统以及进一步提高计算机性能的新技术。CP是CA的基础，CA是CP的扩展，从提高计算机系统结构性能的角度出发，从单处理机走向并行处理机，走向新型体系结构的计算机，这正是CA的研究方向，展示了计算机系统结构研究的美好前程。

计算机课题方向范文

关键词：大学计算机教育；信息素养和能力标准；课程体系

0引言

信息技术的飞速发展、信息技术教育融入基础教育使得大学计算机基础教育面临新的挑战，这也是新一轮大学计算机教育和课程改革的主要动因。大学计算机教育的第一门课程应该如何应对这种外界环境及应用需求的变化，是需要认真研究、亟待解决的问题。

1确定大学计算机教育的起点

教育部颁布《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》后，全国中小学普遍开设信息技术课程。同时，随着计算机技术的普及，越来越多中小学生已经能够熟练使用计算机上网、玩游戏、操作办公软件等。于是，很多学校压缩了大学计算机基础课程的授课学时。更有人认为，中学信息技术课程内容与大学计算机基础课程内容有很多重叠，进入高等学校的学生已经掌握了计算机的基本操作，大学计算机基础课程应该取消。目前大学新生计算机应用能力状况如何？大学计算机教育的起点是什么？

（1）通过网络、座谈交流等多种方式的调查，我们了解到目前全国范围内，只有少数重点高校完全取消了大学计算机基础课程。绝大多数高校（包括一些211、985院校）仍以不同形式开设包含计算机基础知识、基本操作为主要内容的课程；也有高校采用授课内容与实验内容分离的方式，讲授的内容因学校的不同而有较大不同，实验课内容仍是计算机基本操作，原因是大学新生对于计算机基础知识与基本操作的掌握情况有很大差异。

（2）2013年全国大学生计算机应用能力与信息素养大赛（简称“大赛”）的竞赛内容基本涵盖大学计算机基础课程的内容，即主要是计算机基础知识与基本操作。大赛分为院校赛和全国总决赛两个阶段。参加全国总决赛的442名选手（来自151所院校，覆盖全国27个省、市、自治区）是从全国230所院校、14280选手中产生的，既有大学一年级的学生（2012年入学），也有二三年级的学生，覆盖面比较广，参赛选手所属高校的类别分布见表1。

由表2所列出的全国总决赛成绩统计可以看出，院校赛中选的优胜者参加总决赛的平均成绩不足80分，最低只有20.6分（高职高专）。这说明经过大学计算机基础课程学习，并为参加这次竞赛进行了一定赛前培训的选手，整体成绩的差异仍很大。一般说来，未参赛学生的计算机基础知识与基本操作的整体水平不会高于参加全国总决赛的选手。考虑到这些参赛选手都已经学过大学计算机基础课程，从全国大多数院校的情况可推断，进入高校的大学新生对计算机基础知识与基本操作的掌握情况不容乐观，整体没有达到中学信息技术课程的基本要求；对于全国大多数高校，现阶段还不具备完全取消计算机基础知识与基本操作课程的条件。得大学新生掌握计算机基本操作的能力差异非常大，即在目前阶段，大学计算机课程很难确定一个统一的起点。

2大学计算机教育课程体系及第一层次课程

非计算机专业大学计算机教育的本质特征是：面向应用、需求导向、能力核心、分类指导，基本的长效性目标是培养学生的计算机应用能力。实际上，这也是大学计算机基础教育30年来一直坚持的目标。本轮改革的重大突破和发展之一在于能力的内涵发生了重大变化。

按照计算机应用能力结构体系，大学计算机应用能力分为学科专业和普适应用两个层面，其中学科专业层面的能力又分为计算机基本技能、技术与应用能力和综合应用能力。

根据调查分析，大学新生对计算机基本操作技能的掌握情况，远未达到预期目标。如何解决技术发展、需求变化与学生程度不齐的问题？《若干意见解读》中提出基于能力结构的课程体系，如图1所示，该体系第1层次包含“大学计算机基础”和“大学计算机”两门课程。

目前，各高校不同程度地缩减大学计算机课程的学时或取消这门课程。在这种形势下，将第1层次的课程增加为“大学计算机基础”和“大学计算机”两门，是否具备可行性？该体系框架中的这两门课程是根据各地区、各校、各专业类的需求选择，而不要求同时开设这两门课程。两门课程的主要内容是：

（1）“大学计算机基础”是针对没有掌握计算机基础知识，不具备计算机基本操作技能的学生开设的。这门课程不仅培养学生操作计算机的技能，更能提高他们的信息素养；使非计算机专业的学生感悟到计算机应用的领域、方式、价值等。

教学实施建议：

①对于重点院校或经济较发达地区的院校，学生利用网络教学平台采用自学为主的方式进行学习。经过测试，达到基本要求者视为通过。②对于一般院校或经济欠发达地区的院校，可以此课程为第一层次的课程。但是，在该课程的教学中，要体现出计算机应用能力内涵的提升与发展，体现出对思维能力的培养。

（2）“大学计算机”课程是从非计算机专业对计算机应用需求的视角，选择工程计算技术、数据处理技术、网络应用技术、设计技术等主要技术应用领域，参照教指委编制的《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》（简称“白皮书”）提出的课程基本知识体系和实验体系，融入云计算、大数据、物联网等新一代信息技术的相关概念、方法和应用，培养学生利用信息技术工作的能力和科学思维能力，而不仅仅是简单操作计算机的能力。利用信息技术完成的工作既包含不需要复杂的思维活动（如有效搜索、整理、呈现等）的简单工作任务，也包含需要具备一定学习、筛选、判断、规划、设计、实施等行动能力的较为复杂的工作任务。

3大学计算机基础与基本标准

作为第1层次的“大学计算机”面临的一个重要问题是如何适应不平衡、不规范和差异性的大学新生实际情况。在图1所示的课程体系框架之下，学生是否选修“大学计算机基础”课程，取决于是否掌握了计算机的基础知识与基本操作技能。那么，依据什么判别学生是否达到基本要求？或者说，什么是大学生应该具备的计算机基础知识与基本操作技能？事实上，现在我国没有一个标准用于衡量受过高等教育的人应该具备的基本信息素养与计算机应用能力。

1）关于大学生基本信息素养和应用能力标准。

为了适应信息社会基本的生活、工作需求，一些发达国家制定了国民或高等院校学生的信息素养标准，旨在引领和规范相关的教育教学活动。参照国内外具有一定社会认可程度的相关评价标准、考试大纲、课程规范，考虑信息技术的最新发展，构建大学生基本信息素养和应用能力标准（简称“基本标准”），对于非计算机大学计算机教育的发展有着非常积极的意义。

2）基于“基本标准”的“大学计算机基础”课程。

“大学计算机基础”课程面向未能达到“基本标准”的学生。这门课程不是简单地按照标准将原“大学计算机基础”课程进行内容重组，而是将提升学生的基本信息素养和计算机应用能力作为重点，较之以往的“大学计算机基础”课程，重点改进是：①以“基本标准”为教学内容的基准；解决学生具有不同起点、差异大的问题，同时按照规范进行教学，使学生具备在当今信息社会应有的基本信息素养和计算机应用技能。②以应用计算机完成工作的能力培养为主线。不要求学生死记硬背计算机领域的一些概念、专业术语，而通过运用计算机技术解决实际问题，理解相关技术的基本概念，掌握解决问题的基本方法、思路、过程。③以思维能力、信息素养养成训练为关注点。培养学生利用信息技术工作时应具备的一种普适的思维能力是课程的重要目标，这个目标不是通过概念讲授所能够完成的，而是要通过案例训练、项目训练等方式达成。

4需求导向的大学计算机基础课程分类方案

我国有约2700多所高校，每年约有700万大学新生。不同学校、不同类别专业的人才培养目标有很大差异，使得非计算机专业的计算机课程有不用的目标和要求。即使是达到“基本标准”的学生，也无法用一个统一的方案适应所有学校的教学要求。应该针对不同的教学需求，设计不同的教学方案。

（1）方案1：面向提升计算机应用能力的课程方案，本方案适用于应用型本科院校非计算机专业。

从非计算机专业对计算机应用的要求入手选择课程的主要内容，而不是从学科理论人手，有利于非计算机专业的学生体会、感受有哪些计算机技术可用于其专业领域，以及可解决什么性质的问题，由应用需求入手，倒推出所需的理论知识支持。遵循这一理念，各个专业使用计算机主要从事的工作领域是：工程计算、数据处理、网络应用、多媒体应用等。据此总结概括提出4项技术，即计算技术、数据技术、网络技术和多媒体技术，它们基本覆盖了非计算机专业中的大部分对计算机的应用需求。

（2）方案2：注重思维能力培养的课程方案，本方案适用于研究型院校理工类专业。

研究型院校的生源质量较高，学生具有很强的学习能力。各个专业对大学计算机课程的要求更注重熟练应用计算机的能力及科学思维能力的培养。计算机不仅是为不同专业提供解决专业问题的有效方法和手段，而且提供一种独特的处理问题的思维方式。因此，课程内容除了关注使用计算机的基本能力的培养，更重要的是理解计算机系统，并培养包括计算思维在内的科学思维能力。

（3）方案3：结合专业需求的课程方案，对于非计算机专业的学生，计算机是更有效地完成本专业工作的工具。

将大学计算机课程与专业学习相结合，既有利于提升学生的学习兴趣，也有利于辅助、支持专业学习。为专业服务既是大学计算机教育的理念，也是目标。找到大学计算机基础课程与专业学习的契合点，是解决为专业服务的重要问题。落实到教学实践中，很重要的一个方面就是要使非计算机专业直接感悟到计算机应用的价值。

课程内容可以针对某一种或几种主要的计算机应用技术，结合专业需求来设计。例如以数据处理的概念、技术、处理过程为线索，构造大学计算机课程，对于管理、财经专业的学生更有实际应用意义。

再如，现代医学离不开计算机技术的辅助支持，把与医学教学相关的图像处理技术、数据管理技术作为教学内容，在某种意义上真正达到了大学计算机课程为专业服务的目标。

5结语