計算機科學研究精選(九篇)

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第1篇：計算機科學研究范文

關鍵詞：交叉學科；跨學科；計算神經科學；人工智能；研究生培養

文章編號：1672-5913（2013）18-0001-05

中圖分類號：G642

1 背景

科學史上，許多重大的科學發現都產生在不同學科的碰撞和融合中。在自然科學領域，許多偉大的科學家都有著復雜的學科背景，20世紀1/3的諾貝爾獲獎項目出現在交叉科學領域。計算機學科里很多大科學家也都有著交叉學科的背景，如計算機之父馮·諾伊曼其實是個數學家，在經濟、量子力學及幾乎所有數學領域都作出過重大貢獻，他提出的計算機二進制表達正是得益于其敏銳的數學洞察力。清華大學計算機科學與技術系張鈸院士多次在公開講座中提到，經他統計，自1966年美國計算機協會（ACM）設立圖靈獎以來一直到2012年，60個獲獎者中2/3的人都有數學、物理、化學等理科專業背景，甚至還有政治等人文科學背景；相反，純粹是計算機專業或相近專業如電子學、無線電學等背景出身的人并不多。由此可見，熟練掌握其他學科的知識對于在計算機領域作出重要貢獻大有裨益。

高校培養交叉學科人才，一是要引導學生學習不同學科的課程，二是開設一些本身就是多學科交叉的課程。國內高校已經做了大量嘗試，也收到了不錯的效果。2013年，《計算機教育》雜志專門策劃了跨學科教學專題，對國內跨學科教學的實踐情況進行報道。很多高校的一線教學人員都報告了他們在交叉學科教育方面的構想或實踐經驗。

計算神經科學是一門新興學科，對于促進腦科學、信息科學尤其是人工智能等領域的發展具有重要意義。2010年3月23-25日，中國科學院、浙江大學、上海交通大學的知名學者齊聚北京，舉行第367次香山科學會議，主題為“神經信息學與計算神經科學的前沿問題”。與會專家探討了計算神經科學的國內外發展情況，指出該學科在國內外都還發展不成熟，我們應抓住機遇建立一流的計算神經科學。要達到這個目標，除了加大科研資助和鼓勵科研創新外，優質的課程教學必不可少。鑒于計算神經科學的多學科交叉特點，許多專業都可以嘗試進行這方面的教學，包括醫學、生物學、心理學、數學、物理、化學、計算機、電子，自動化等，筆者將論述計算神經科學與計算機科學的關系以及開設該課程所面臨的機遇與挑戰。

2 計算神經科學的特點及其與計算機科學的關系

借助飛速發展的現代科技，人類已經能夠上天入地，但是對于腦的認識卻十分有限。諾貝爾獎得主克里克（Crick）說過：“對我們人來說，在科學研究中沒有比研究自己的腦更重要的了。我們對整個世界的認識都有賴于它?！闭J識人腦的工作機理有兩方面的意義，一是促進神經疾病診療技術的發展，二是提高人工智能的水平。

誠如艾薩克·阿西莫夫（Issac Asimov）所言，“人腦是我們所知道的最復雜的組織”。它有大約1011個神經元，而平均每個神經元要與103～104個神經元相連。雖然這些數字現在看來并非很大（能存儲1T=1012Byte的硬盤在市場上已經很普遍），但問題是計算機硬件是我們事先按一定規則構建的系統，我們對于它每一部分的結構與功能都非常清楚，而人腦卻是一個黑箱。想象一下讓一臺計算機穿越回唐朝，讓那個時代的人們了解這臺計算機的工作原理是一件多么不可想象的事情。

幸運的是隨著科學技術的發展，實驗手段正發生著翻天覆地的變革，我們面對的黑箱正在慢慢變灰。通過這些實驗手段，我們可以觀察到“箱子”的部分內部。然而，只看到大腦內部的一些的結構和它們之間的關系遠遠不夠。唐朝人打開計算機主機蓋，能看到主板、CPU、內存條甚至一些精細的電子元件，但這對于他們完全理解計算機的工作原理還差很遠。他們需要綜合各種技術手段得到計算機內部情況，從硬件問的相互連接關系推斷出馮·諾伊曼設計的體系結構及發展變化，從軟件的功能推斷出算法邏輯，從二進制代碼推斷出可讀代碼。要得到這些結果，只有實驗數據是不夠的，還必須對數據進行整理分析，從蛛絲馬跡中發現數據背后的規律和原則。人腦就好比一臺唐朝人眼中的計算機。計算神經科學就是一門試圖通過理論分析和建模計算的方式理解腦工作原理的學科。

計算神經科學領域的形成始于1988年，Seinowski、Koch和Churchland在Science雜志上發表了計算神經科學領域的“宣言”。從廣義上講，只要是通過建模、仿真等手段對神經科學的實驗數據和實驗現象進行定量分析的，都屬于計算神經科學的范疇。近年來，由于實驗技術的革新和腦科學研究的蓬勃發展，這方面的研究早已不局限于生物、醫學、心理學等學科，很多其他學科的研究人員以各種方式參與到腦科學的研究中，包括數學、物理、計算機、電子、材料等，他們將該學科中的一些定量計算理論引入神經科學并據此研究腦科學的實驗數據和現象。

國外許多著名高校都設有計算神經科學的研究中心或相應專業，包括MIT：CSAIL-ArtificialIntelligence Group；Stanford University：Center forMind，Brain and Compution；Harvard University：Mind/Brain/Behavior Program；CMU/University ofPittsburg：Center for the Neural Basis Of Cognition：University College London：Gatsby ComputationalNeuroscience Unit；Columbia University：BionetGroup。這其中大多數都有信息科學類院系的參與，如MIT的Artificial Intelligence Group就是在計算機與人工智能實驗室下的一個組，而Stanford University 的Center for Mind，Brain andComputation由計算機系、電子系、語言系、神經生物系、心理系以及神經科學研究所的教授組成。計算機領域的一些杰出學者也參與了計算神經科學的研究，包括MIT的David Marr和Tomaso Poggio，CMU的Tom Mitchell，Caltech的Pietro Perona，Stanford Universit），的Fei-Fei Li等。這里還不包括大量的以計算機科學、電子工程等為教育背景但主要活躍在神經生理學、認知心理學等傳統神經科學領域的學者。

一方面，計算機科學及其相近領域的研究人員對神經科學和認知心理學的貢獻越來越大，已經成為腦科學研究中一支不可忽視的力量；另一方面，神經科學和認知心理學的研究進展對計算機科學的某些方面起到很大的推動作用。例如，近年來在機器學習領域非常熱門的深度學習（Deep Learning），在很大程度上受到大腦感覺系統層次化結構的啟發，見圖1。其中，圖1（a）為大腦視覺皮層各區域的位置及信息處理通道，圖1（b）為深度學習的框架。

3 面向計算機專業研究生開設計算神經科學課程的機遇和挑戰

相對于醫學、生物學、心理學等專業，面向計算機專業的研究生開設計算神經科學課程相對容易。這是因為通過本科階段的培養，計算機專業研究生在理論證明、邏輯推斷、數據分析等方面的基礎更扎實，他們接受醫學、生物、心理學等學科的知識相對容易；但反過來，讓那些習慣了生理和心理實驗的學生接受一些計算理論方面的知識則相對困難。而相對于數學、物理、化學等理科專業，計算機專業的研究生在模型實現方面有優勢。這是因為現在很多計算神經科學的模型都涉及大規模計算，扎實的編程基礎使得他們在處理這類問題上更加得心應手。這些是面向計算機專業研究生開設計算神經科學課程的機遇。然而我們面臨的挑戰更大，主要包括兩個方面，論述如下。

3.1 課程定位的挑戰

通過調查一些國外著名大學開設的計算神經科學課程，我們可以發現大多數課程的立足點都是“理解腦”，以揭開大腦的秘密為目的，而且無論該課程是神經科學、心理學或相關院系開設的（如Baylor College ofMedicine神經科學系的課程Theoretical Neuroscience-Learning，Perception，Cognition，MIT腦與認知科學系的課程Inlroduction to Computational Neuroscience），還是交叉學科中心開設的（如UniversityCollege London Gatsby ComputationalNeuroscience Unit的課程ComputationalPerception and Scene Analysis），甚至是一些計算機類院系開設的（如CMU計算機系的課程Computational Perception），都是這樣。

如果在國內高校面向計算機專業開設計算神經科學課程，將課程目標定位于“理解腦”，會存在一定的現實困難。國外著名高校非常注重基礎研究和交叉學科研究，經過多年的發展，他們培養的研究生已經形成了學習其他學科知識的習慣，但國內研究生在選修課程方面則顯得更加功利一些，只選修那些目前對自己有用的課程。對計算機專業的學生而言，修一門有關理解大腦工作機理的課程顯得比較怪異，這與他們將來從事的IT工作似乎風馬牛不相及；為此，我們一方面需要從課程體制、培養計劃等方面引導學生重視基礎學科和交叉學科的課程，另一方面還需要考慮在現階段如何通過課程定位吸引計算機專業學生選修相關課程。

3.2 師資力量的挑戰

交叉學科課程的講授對授課教師的專業素養提出了更高的要求，授課教師需要具有交叉學科的研究背景，這樣才能把學科前沿看得更清楚，把問題講得更透徹，但這通常不是一件容易的事，對于計算神經科學這一學科跨度非常大的交叉學科而言更是這樣。國內這一學科目前還處于萌芽階段，從事相關研究的學者相對較少，零散地分布在各自院校的不同院系，而且無論是在哪個院系，他們都是少數派。師資力量的不足已經成為制約計算神經科學在國內高校和科研院所發展的主要因素之一。

4 應對挑戰的措施

4.1 準確進行課程定位

為了使學生更容易接受計算神經科學這一課程，我們首先需要給這一學科下一個恰當的定義。從狹義上講，我們建議將計算神經科學定義為神經科學、認知心理學和人工智能的交叉學科，三者之間的關系如圖2所示。人工智能是計算機學科的一個專業方向（這里的人工智能包含機器學習、數據挖掘等各種智能計算的理論與方法），是計算機科學與神經科學和認知心理學產生交叉的主要領域。相對于計算神經科學的廣義定義，這一定義拉近了其與計算機專業學生的心理距離。

針對計算機專業的學生，該課程定位不能只是“理解腦”，還要強調“利用腦”，教師需要向學生強調：一方面人工智能為神經科學和認知心理學提供研究的工具，另一方面后兩者的發展又反過來促進人工智能等信息領域的技術革新。學生理解了這一點，選修這一課程的積極性才會提高。計算神經科學在計算機專業內并不是一門孤立的課程，它其實要用到很多概率論、線性代數、機器學習、模式識別等領域的知識，與人工神經網絡、人工智能、計算機視覺等學科有著緊密的聯系。計算神經科學與清華大學計算機科學與技術系一些專業課程之間的關系如圖3所示，其中箭頭表示課程間的支持關系。

4.2 有效提高師資力量

一方面，我們要鼓勵教師進行計算神經科學這一交叉學科領域的研究，培養該領域的杰出學者或從國外全職引進一批這樣的學者，這是解決師資力量不足的根本之道。如果在全職引進人才方面有困難，可以通過國家的各種引智計劃引進一批短期工作的學者，讓他們開設計算神經科學方面相關課程，以便有志于此方面教學科研的本地教師參與學習，最終實現課程的本土移植。

另一方面，我們也可嘗試讓多個專業的教師同時講授這門課程。教師一起確定教學大綱，分工合作，各自講授涉及自己專業的那一部分內容并適當向神經科學靠攏。這樣做的優點是較容易找到合適的教師并且每名教師不用花太多精力學習其他領域的知識，缺點是內容會比較散，難以形成一個有機整體，更麻煩的是教師如果不專門從事計算神經科學的研究，那么對于某些知識點則難以講透；因此這項措施只是權宜之計，一旦條件成熟，我們還是建議由從事計算神經科學研究的教師授課。

5 教學內容的選擇

由于計算神經科學是一門交叉學科，涉及的知識點較多并且分布在很多學科里，因此要求學生將這些學科的課程全部學完后再學這門課程，顯然不現實也不必要。另外，將所有計算神經科學的知識點都在課堂上講解一遍也不現實，這就涉及教學內容的選擇問題。

5.1 教學內容精而新

“精”強調對教學內容的篩選，有兩個原則：一是重要的基礎知識必須講到，這些基礎知識包括神經科學、數學、信息論、機器學習等領域的與計算神經科學密切相關的基礎知識，這樣培養出的學生才能舉一反三；二是挑選有代表性的專題，如神經元模型、有監督學習、無監督學習等，把每個專題講深入了，才能讓學生體會到這一學科的常規研究思路和方法，培養學生將來從事相關研究工作的能力。

“新”強調教學內容的時效性。一個尷尬的事實是現在真正稱得上計算神經科學的教材很少，筆者認為最經典的教材要數Peter Dayan和LarryAbbott主編的Theoretical Neuroscience，該教材由MIT出版社于2001年出版。這本教材內容很豐富，基本覆蓋計算神經科學領域內所有的大方向，缺點是內容比較陳舊。計算神經科學近年來發展迅速，大量的經典工作都沒有包含在該教材中。該教材若作為研究生課程教材顯然不合適，因此教師必須總結近年來該領域的一些重要進展，如在頂級期刊（如Nature、Science等）上挑選一些重要研究成果并將這些內容歸納到自己的講義中。

5.2 教學內容向計算機科學傾斜

教師在教學過程中不僅要強調揭開腦的奧秘，還要強調這些奧秘對于計算機科學的意義和作用。一方面挑選一些能讓計算機科學發揮重要作用和計算機專業學生體現優勢的內容，如神經信號處理和人機接口，因為這些需要用到較多的模式識別技術；另一方面強調為我所用，挑選一些對計算機科學有用的內容，如稀疏編碼、深度學習等在機器學習和模式識別領域受到廣泛關注的話題。

6 結語

計算神經科學是一門新興的交叉學科，為了響應在國內建立一流計算神經科學的號召，對于科研和教學我們都不能忽視。目前國內有能力開設計算神經科學課程的學校還不多，即使有也只集中在醫學、心理學等院系，其定位一般側重于“理解腦”。長此以往，國內對于腦科學的研究將面臨跛腳走路的尷尬境地，因為腦科學研究的另一任務——提高人工智能的水平將被忽略，因此在工科院系尤其是信息科學相關院系開設計算神經科學方面的課程非常有必要。研究型高校應抓住機遇，從政策上鼓勵工科院系開設相關課程，這對于國內學術界從容應對腦科學革命這一挑戰具有重要意義。

參考文獻：

[1]孫群，張劍湖，李俊民，數學專業設置交叉學科課程的研究[J]，高等理科教育，2007（2）：29-31

[2]鄭利平，安寧，路強，等，跨學科教學實踐與構想[J]，計算機教育，2013（1）：3-5

[3]陶飛，程穎，楊金鍵，等，交叉學科研究模式的組織建設研究[J]，計算機教育，2013（1）：6-10

[4]羅嘉慶，周世杰，跨學科課程教學研究與案例[J]，計算機教育，2013（1）：11-13

第2篇：計算機科學研究范文

二、研究方向

經過50余年的發展，本所建立了完善的科研創新體系，形成了包括計算機系統及軟件、網絡與通信、數控與先進制造、工業過程自動控制等研究方向。本所設有“高檔數控國家工程研究中心”、“開放式數控系統支撐技術創新平臺”、“遼寧省數控控制總線技術工程實驗室（國家地方聯合共建）”、“遼寧省環境污染監控信息工程技術研究中心”、“遼寧省IP通信工程技術研究中心” 及“遼寧省遠程健康醫療工程技術研究中心”等多個重點實驗室。本所在先進制造、電力能源、工業控制、網絡通信、環保安全和醫療衛生等多個領域碩果累，為國家經濟發展和社會進步做出開拓性貢獻。

三、學科點與招生條件

第3篇：計算機科學研究范文

關鍵詞：科技創新人才；人才培養模式；教學模式；工程訓練

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）15-0151-02

加強素質教育，倡導創新精神，構建大學生創新型人才培養模式，是當代高等教育和大學發展的必然選擇。培養時代需要的高素質創新型人才已成為我國高等教育一項重要的戰略任務。如何更新教育觀念，改革現有的人才培養模式，培養創新型人才，是高等教育的一項重要研究課題。在大眾化高等教育背景下，如何以新的教學體系和方式，培養學生的實踐和創新能力是當前高等學校亟待解決的問題。

一、創新基地建設方案

1.指導思想。堅持“創新、創業、開放、競爭”的發展思路，踐行“以人為本，質量在先，特色創優”的培養方針，充分利用學院、科研院所以及對口企業的人才資源和技術優勢，構建產學研合作與學、工結合的人才培養模式，充分挖掘和發揮大學生的創新潛能，為優秀創新人才脫穎而出提供平等競爭、健康活潑的創新氛圍，努力培育大學生的創新拔尖人才。

2.建設方案。（1）電子商務科技創新平臺。依托搭建的創新平臺，培養大學生在電子商務應用、電子商務安全等方面的創新和研發能力，開展電子商務領域的創新實踐活動，主要科技創新方向為：①電子商務交易安全技術，包括數字認證技術及實現、生物認證與智能卡技術、電子支付安全技術；②電子商務應用策略，包括電子商務網站建設和網絡賣場規劃、品牌推廣和網絡廣告、客戶關系管理和銷售組織、電子政務技術及服務；③企業信息門戶EIP，包括聚合式移動電子商務平臺、企業信息綜合集成。（2）嵌入式系統創新平臺。培訓與引導學生系統掌握常用單片機、ARM開發板等相關理論知識，并進行理論設計、軟件仿真驗證等工作，著重培養學生的現代嵌入式系統設計理念，培養學生利用單片機、ARM開發板等進行嵌入式系統開發的能力。（3）網絡動漫創新平臺。培養學生在網絡科技制作、動漫游戲制作、手機網絡平臺制作、數字內容安全技術等方面的創新創業能力。科技創新方向為：網站設計制作維護、主機和網站安全服鍘Windows Mobile應用程序開發、數字化動畫及視頻制作、手機游戲和網絡游戲創作、數字認證技術、數字版權保護加密封裝系統、在線多媒體數字內容版權控制。（4）企業信息化創新平臺。依托搭建的企業信息化創新平臺，培養學生在企業信息化方面的創新和研發能力，開展企業信息化領域創新創業實踐活動，為企業提供從管理咨詢、軟件開發、設備采購、系統集成到技術服務的全方位解決方案。創新方向為：網絡化制造調度管理、企業資源規劃（ERP）、決策支持系統、客戶關系管理系統、企業應用集成技術、智能制造執行系統、服務科學與企業集成、裝備制造業信息化及自動控制、復雜生產過程智能優化調度。（5）網絡工程創新平臺。網絡工程創新基地培養擁有良好的職業道德，具備創新精神，能進行計算機網絡工程的規劃設計、企業網絡組建與管理、網絡信息系統安全防護和網絡運營維護工作的科學研究與工程技術人才。開展相關網絡集成方案設計、網絡應用開發、網絡培訓等項目的創新研究和創業項目。創新研究包括網絡及軟硬件系統集成方案設計、網絡與信息安全防護培訓、網絡應用與維護培訓、企業OA系統研發、B/S的企業電子商務系統設計與實現。

二、創新基地教學模式

1.教學方案。課程教學以學生的自主性、探索性學習為基礎，以工程（專題、項目）訓練為主線，以團隊（小組）學習為中心，以任務目標為使命，以教師為主導、學生為主題，以創新能力培養為目的，采用類似科研小組（科學研究及實踐）的方法，有效激發學生的創新能力。課堂教學以“理論課―實踐課―討論課”三位一體的教學模式進行：“理論課”（或課程專題講座）由該課程經驗豐富的資深教師負責，對課程從高層面、宏觀角度進行講授和概括；“實踐課”由輔導教師負責，小班進行，每位教師輔導學生不超過20人，提高輔導效率；“討論課”可由研究生組織，由學生對某一（某幾個）專題進行討論，研究生負責引導，解決學生細節方面的問題。三者相互補充，每次“理論課”都輔以“實踐課”進行練習，每次“實踐課”都輔以“討論課”進行細化。

2.工程實訓方案。（1）基本工程訓練，計算機科學與技術專業的重要核心課程結束后，一般都會進行相應的課程設計或專題訓練，該環節以工程實踐為基礎，對學生的基礎編程知識和能力進行的訓練，以達到對每個學生實現綜合工程實訓的目的?；竟こ逃柧氝x擇較為簡單的實際工程項目（或經過適當的修改）作為項目原型，著重訓練系統解決方案中的需求分析和系統設計部分，盡可能讓學生走出校門進行需求調研，鍛煉學生與社會接觸的能力。學生自己組織方案論證，組織設計結果評價，教師適當參與。通過基本工程訓練，使學生能夠掌握核心課程知識及其相互聯系，掌握核心課程的相互聯系及在工程中的交叉應用，達到掌握基本專業知識的目的。（2）自主工程訓練為了滿足學生課外自主學習的需求，提供給學生大量的工程案例作為自主訓練的實例。每個實例包括核心部分（功能需求、實現目標、關鍵技術）和輔助部分（實現提示、核心代碼等）。輔助部分給出不同層次水平的提示，供不同層次的學生自主學習參考。同時，構建了相應的自主學習輔導體系，比如定期舉行相關知識領域的講座、項目輔導等，為學生自主學習提供保障。（3）實踐創新訓練。實踐創新訓練采用自愿、公開、公平的原則，以自主工程訓練為平臺，選拔創新訓練核心學生。根據自主、自愿原則由核心學生輔以其他學生組成創新訓練小組，以“大學生研究訓練計劃”、“ITAT程序設計大賽”、“ACM程序設計大賽”、“挑戰杯”等競賽為平臺，進行創新活動。（4）產學研綜合訓練，人才的培養是為了社會服務，因此需要重視社會、企業在人才培養中的作用。課題組利用學校的實習基地進行了“產學研綜合訓練”的探索，與企業聯合，充分發揮企業在人才培養中的作用。工程訓練環節通過提供大量的實際工程案例，訓練學生解決復雜實際問題的能力，實現對課程知識的綜合訓練。在該環節中，學生可以選擇多樣化的訓練模式，選擇適合自己的訓練題目，最終實現人才培養的目標。

3.科技創新模式。學生進行三個步驟的訓練，最后達到或實現科技創新活動。（1）專業技能訓練，學生完成每門專業課程學習后，進行相應課程的專業技能訓練，加深對該課程知識的理解，完成該環節訓練的學生能夠實現對本專業知識的初步應用，解決本專業的一般性問題。（2）實踐創新訓練，進行過部分（或全部）專業技能訓練的學生，可以進行實踐創新環節的訓練。該環節中，學生主要通過“ACM程序設計大賽”、“電子設計大賽”、“挑戰杯”、“ITAT就業技能大賽”、“大學生研究訓練計劃”等競賽或實踐活動進行初步創新活動。通過該環節訓練，學生可以達到利用初步創新活動解決簡單實際問題的能力。（3）綜合創新訓練，完成專業技能訓練和實踐創新訓練后的學生進入綜合創新訓練環節。學生可以選擇在校內科技創新平臺、校外科技創新平臺、科研服務平臺、創新創業平臺等進行綜合創新訓練。通過該環節訓練，學生可以達到利用創新活動解決復雜實際問題的能力。

三、結論

（1）實踐創新訓練平臺和綜合創新訓練平臺資源有待進一步開發，還需進一步提升校外科技創新平臺建設的深度與廣度，還需探索新的產學研合作模式。（2）基于科技創新平臺的教學模式的教學效果有待進一步驗證，并根據實際應用情況進行調整。（3）科技創新基地的教師輔導制度還需要進一步完善、健全。在今后的工作中，將進一步對這些問題進行研究和探索，以進一步提高科技創新人才培養的質量。

參考文獻：

第4篇：計算機科學研究范文

關鍵詞：《計算機網絡》課程;微課教學;實踐能力

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）19-0185-02

一、引言

《計算機網絡》課程是計算機科學與技術專業學生必修的專業基礎課之一。課程涉及計算機、通信、電子等多個學科領域，理論性強，概念抽象。同時，課程對學生的實踐能力提出了較高的要求。目前，對該課程的教學，很多高校仍采用傳統的以知識傳授為主的教學方式，輔助以模擬實驗和實訓。從實踐效果看，這種方式難以培養學生的實踐能力。

二、《計算機網絡》課程實踐能力培養存在的問題

1.理論知識抽象，理論掌握難以深入。《計算機網絡》主要內容以比較成熟的網絡技術為主，系統地向學生講授有關概念、原理和應用技術。通常按照計算機網絡的體系結構依次分析各層功能及協議的工作原理，從而使學生形成對網絡各層及網絡體系的系統認識。但是這些理論內容較為抽象、枯燥，很難通過理論講清楚，學生很難通過理論知識來形象地構建網絡模型，從而出現學其而不知其所用的問題，影響最終的學習效果。

2.操作環節欠缺，實踐能力培養不足。目前，受傳統教學模式影響，《計算機網絡》實踐教學部分大多依靠普通的課堂教學或者實驗教學實施。學生在理論教學環境中接受實踐訓練，難以產生真實環境所帶來的特殊感受，且操作遺忘率高，難以體現學習自主性，教學效果不好。同時，學校為學生提供的用以進行專業實習、實訓的實驗設備數量不能滿足教學需要，而且因為計算機網絡設備發展很快，新型設備不斷推出，受經費影響，學校也很難追隨網絡設備發展的步伐，不斷購置新型網絡設備，導致實踐能力培養的環境與計算機網絡技術發展，以及學生就業技能培養需求的差距不斷拉大，無法幫助學生構建完備的實踐技能體系。

三、微課教學應用于《計算機網絡》課程的優勢

微課是基于網絡多媒體技術及信息處理技術，將“課”微處理化形成了一段短小生動展示并陳述、解決一個核心重點問題的教學音視頻。將微課教學應用于《計算機網絡》課程，不僅是課堂教學的有效補充，還適合移動學習時代知識的傳播，也適合學習者個性化、深度學習的需求，并且對教師的專業發展具有長遠的作用和意義。

1.時間短、內容精、容量小、易傳播，適合學生自主化學習。教學視頻是微課的核心組成內容，時長一般為5～8分鐘左右，最長不宜超過10分鐘。相對于較寬泛的傳統課堂，微課突出了課堂教學中某個學科知識點中的重點、難點、疑點內容。相對于傳統一節課要完成的復雜教學內容，微課內容更加精簡。微課視頻及配套輔助資源一般在幾十兆左右，視頻格式以支持網絡在線播放的rm、wmv、flv等流媒體格式為主，可流暢地在線觀摩，也可靈活方便地下載保存到筆記本電腦、手機、MP4等終端設備，實現移動學習，適合學生自主化學習。

2.可為學習者提供豐富的學習資源。微課的提供者可以來自本校教師，教師在教學過程中將學生難以理解的內容制作成微課給學生，為學生提供學習資源?；ヂ摼W上還有許多其他教師制作的微課，學生也可以下載。此外，在互聯網上，許多從事計算機網絡工作的工程技術人員也制作了許多小視頻，比如水晶頭的連接、網絡配置等方面的內容也可以當做微課來使用。

3.可有效彌補師資數量不足、教學質量不高的問題。長期以來，優秀教師始終是最寶貴的教學資源，是影響教學質量的核心因素。而受傳統教學模式的影響，優質師資資源的受眾只是小部分，這也是一些優秀教師的課爆滿的根本原因。優質師資資源的價值沒有得到更大的發揮，影響了《計算機網絡》教學質量進一步提升，也造成了極大的浪費。利用微課，可以組織優秀教師將《計算機網絡》課程中的核心知識點制作成微課，可以擴大優質師資資源的受眾，有利于教學質量的提升。

4.有利于構建教師成長進步的新途徑。網絡技術發展速度很快，教師必須不斷學習新技術，才能跟上技術前沿。同時，《計算機網絡》課程教師還應具備豐富的網絡工程實踐經驗。在傳統教學模式下，教師也提高這兩方面的能力是比較困難的。利用微課，對傳統的教學與教研方法進行革新，突破傳統的聽評課模式，可以推動教師專業素質的發展。一方面，通過微課的制作，可以使教師全面梳理《計算機網絡》課程的知識點，增強對教學重點、難點問題的理解。另一方面，為了制作好微課，教師需要對教學內容的設計，教學重點的把握以及課程的講述等方面，不斷地進行反思，將理論與實踐融會貫通，才能讓學生在掌握理論的同時學習到主流和先進的實用技術，達到預期的教學效果。

四、《計算機網絡》課程微課教學設計原則

1.清晰定位原則。微課教學設計必須有清晰的定位，這樣制作的微課才有更強的針對性。教師需要清楚微課受眾的情況，需要了解的知識點是什么，關注的問題是什么，才能準確確定微課內容。同時，微課教學應定位為對一些上課沒聽懂的同學進行課后的解惑輔導，而不是代替課堂教學。就是說，微課制作不能像課堂上講解新知識一樣，它應是解惑而非授業。教師應以此為基點構思《計算機網絡》微課的設計。

2.突出重點原則。微課時間短，不可能像課堂視頻一樣講授一個完整的單元，只能是針對某個知識點或者某道習題或某個學習環節進行重點講解。《計算機網絡》微課內容的選取，應側重于兩類：一是重點、難點、理論知識點，即針對學習過程中存在困惑，或者學生自己看不明白的地方，制作微課進行講解或引導學生完成認知過程。二是實踐操作知識點?！队嬎銠C網絡》課程有很多實踐性知識點，對于學生而言，不具備進行課后實踐的條件，而這些內容又非常重要，對于提高學生解決實際問題的能力具有關鍵意義。

3.多媒體呈現原則。在傳統課堂上，教師與學生面對面，可以與學生之間有神態和眼神的交流，微課只是視頻，更容易使學生產生疲倦感。因此，制作微課需要特別注意吸引學生的注意力，需要多使用多媒體，提升學習積極性，激發學習動力，保持學習興趣。具體而言，要做到動靜結合，給人以動態感、空間感。要注重圖文并茂，增強表現親和力，要注重顏色搭配，通常除了黑色和白色外，最多搭配3種顏色?？傊?，要利用好多媒體技術吸引學生的注意力。

五、《計算機網絡》課程微課教學設計

1.教學目標――生成和提高實踐能力。教學目標即明確教學是為培養什么類型人才而服務的。準確的教學目標是《計算機網絡》課程微課教學設計成敗的首要因素。計算機網絡的教學目標可分為三個層次，分別為網絡基本應用、網絡管理員或網絡工程師、網絡相關科學研究。著眼實踐能力的《計算機網絡》課程教學目標應以第二層次為主要目標，著力培養學生掌握網絡集成、網絡管理、網絡安全、網絡編程等知識和技能，并對其中一項或若干項有所專長，可以勝任如網絡規劃設計、網絡管理與維護、架設各種服務器和網絡軟硬件產品的開發等工作，使其成為基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高，可以直接解決實際問題的應用型人才。

2.教學內容――圍繞重難點問題確定。要緊扣培養學生實踐能力提出的需求，客觀分析影響學生實踐能力生成的難點，結合學生的認知水平，接受知識能力的高低，突出專業技能培養，培養學生的核心技能。按照《計算機網絡》課程的實際構成，可制作以下教學內容的微課：網絡組建，包括局域網組建、無線局域網組建、城域網組建、廣域網組建等微課。網絡互連，包括LAN-LAN互連、LAN-WLAN網互連、WLAN-WLAN網互連、LAN-WAN-LAN網互連、WAN-WAN網互連等微課。網絡規化設計與網絡施工，包括做網線、布線、安裝網卡、安裝模塊與設備等，安裝各種系統軟件、管理軟件及系統配置等微課。

3.教學手段――合理運用媒體技術。微課媒體技術，通常包括課堂實錄型視頻和內容演示型視頻兩種。對于《計算機網絡》課程中知識較抽象、難理解，如分組交換、IP多播、TCP與UDP等理論知識，可使用課堂實錄型視頻，在講授過程中，將之與日常生活進行類比，加深學生對理論知識的理解。對于網絡中一些復雜工作原理，如分組交換、IP層分組轉發、RIP工作原理、滑動窗口機制、TCP連接管理等知識應采用多媒體演示教學制作微課。對于實踐性教學內容應以內容演示型視頻為主制作微課。一方面，直接拍攝網線制作、網絡布線、網卡安裝、模塊安裝與設備調試等視頻內容制作微課。另一方面，利用Packet Tracer等軟件錄制IP地址劃分、域名規劃、IP地址分配等知識點的示范教學，提高微課教學的效益。

六、結論

提高學生實踐能力是《計算機網絡》課程教學的必然要求。本文提出利用微課教學提高學生實踐能力培養，研究了《計算機網絡》課程微課教學設計應遵循的原則，提出了《計算機網絡》課程微課教學設計應注意的問題，希望可以給《計算機網絡》教學提供一些參考。

參考文獻：

[1]王吉，邱海斌.淺析計算機技術在微課程開發中的實踐[J].計算機光盤軟件與應用，2013，（17）：205-205，207.

第5篇：計算機科學研究范文

關鍵詞：應用型 算法分析與設計 教學方法

近年來，計算機與信息技術已在人們的工作、生活、休閑等各方面有著越來越廣泛的應用，這使得社會對大學教育中的計算機應用能力提出了更高要求。

青島農業大學是一所以農業和生物類學科為優勢和特色的多科性省屬大學[1]，為培養計算機專業學生較強的就業競爭力和可持續發展的潛力，提高應用型人才培養質量，適應高等教育大眾化形勢和社會發展需要，實現計算機科學與技術及軟件外包本科專業高素質、應用型人才培養的辦學定位，該院制定了“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質、突出個性發展”的人才培養目標[2]。

該文分析了計算機相關專業中《算法分析與設計》課程教學及課程建設中存在的主要問題，并且提出了幾點基于應用型人才培養原則的教學改革策略，為農業類院校計算機專業的應用型人才培養提供參考。

1 研究現狀

有關《算法分析與設計》課程教學方法研究，眾多研究者根據自身實踐經驗做了相關研究[2-4]。楊波等研究了計算機相關專業的算法分析與設計課程的教學研究；楊春明等研究了競賽模式下的教學實踐探索；張巖等研究了任務驅動法在算法分析與設計教學中的應用；等研究了“三化一體”教學方法在算法分析與設計課程教學中的應用。

2 《算法分析與設計》課程教學過程存在問題

《算法分析與設計》課程是提高學生計算機水平和應用能力的專業課，是計算機專業學生的必修課程，使學生在已掌握用一種計算機語言進行程序設計的基礎上，掌握算法的基本設計方法，以及算法的實現，在今后的學習和工作中，更有效地利用計算機解決實際問題。隨著科學技術的發展和社會對人才要求的不斷提高，《算法分析與設計》課程的傳統教學方式呈現出的弊端也愈來愈明顯，主要表現在：重理論，輕應用，重教學的嚴密推理，輕設計的實際意義，而且，沒有反映出具有廣泛應用的現代計算機成果，已不能很好地適應現代社會發展的需要。所以，教學方法與手段改革勢在必行。

2.1 教學內容、教學資源等不能滿足專業應用需求

現有的教學內容和課程體系缺少結合行業與項目的實用性的實訓內容，造成教學與行業脫軌，不能完全適應社會對創新型人才培養目標的要求，還需要科學合理地進行整合。

2.2 教學方法和考核手段等有待創新

近年來，雖然課堂教學采用了多媒體教學方法，在加強學生對理論知識的理解方面取得了較好的效果，但由于理論教學與實踐教學等環節不能有效結合，導致學生χ識的掌握大打折扣，因此，還需要加強對教學方法的創新。另外，該院的計算機專業的理論教學學時為32學時，每周分別安排2節理論，期間間隔時間太長，根據人類記憶曲線規律，學生容易遺忘，又不能及時實踐，導致學習效率低下。

2.3 實踐部分題目單一，缺乏創新

《算法分析與設計》課程實踐教學的目標是為了培養具有較強計算機應用能力的綜合應用型人才，但目前實驗大綱的內容多為驗證性題目，忽視了應用性、設計性以及綜合性訓練，導致學生一直處于被動學習狀態，欠缺激情，也無法深入、全面思考自己學習的知識，在實際應用過程中有效提高自身水平，也不符合應用型人才培養的實際要求。

2.4 考核方式單一，具有局限性

目前該課程的考核方式，主要采用理論+上機考試+考勤的方式，其中理論占70%，上機考試占20%，考勤占10%。理論考試采用課程結束后閉卷考試，考核內容為課程教學中涉及的各個理論知識點。上機考試所占比重較小，勢必導致學生精力投入較少。

2.5 與應用型人才培養相匹配的師資力量有待于加強

算法課程是一門專業課，專業性強、理論程度深、實踐性強。根據該課程設計思路，對主講教師的專業功底及教學方法等方面都提出很高的要求，而現有主講教師存在知識與技能或這或那的短邊約束，學歷、職稱和技能都有很大的提升空間。

2.6 針對不同專業的教學存在“一刀切”現象

該院開設算法課程的有計算機科學技術專業，還有校企合作的軟件外包專業，目前的教學內容及課時安排相同，沒有區分不同專業學生對于課程不同程度的要求，無法做到因材施教。

3 思路與策略

針對目前教學過程中存在的問題，結合目前正在進行的課程建設項目，對算法課程的教學方法及思路進行相應的調整。

3.1 建立和完善教學資源，建立網絡一體化教學資源體系

根據教學需求，需要研制開發適合于應用拓展型本科生基礎教學的教學資源。主要包括：課程標準（含知識與方法體系、基本應用技能、教學重點難點和實施規范等）、主體教材、案例與實踐（實驗）教程、擴展性閱讀資料、教師教學指南、學生學習指南、練習題庫、測試題庫等。利用網絡教學平臺，提供給學生全面的教學資料，提高課下學習的興趣。

同時有條件也可以建立該課程的專屬網站，主要包括用戶管理、資源管理、教學管理、自主學習、專題研究、實驗示范、教學評價及網上交流等主要模塊。

3.2 改革教學方法，深化教學改革

課堂教學中重視教學方式、教學手段的現代化和多樣化，在理論教學過程中，充分運用現代化、多媒體教學手段，采用案例式、互動式、啟發式教學，強化理論知識的學習效果。在實踐中總結出符合按分級教學培養所需要的課程教學結構模式和教學要求方案。另外充分利用網絡，開設網上教學交流平臺，通過學術講座、師生研討等途徑，扎實學生理論知識，擴大學生的學術視野。

教學改革是學校各項改革的核心，也是提高教學質量的重要保證。為了培養基礎扎實、知識面寬、創新能力強、綜合素質高、適應21世紀社會發展需要的新型人才，構建了課堂教學、實踐活動、科學研究三位一體的培養模式，同時激發學生學習算法的興趣，強化建模能力的綜合培養，鼓勵學生參加各類算法設計競賽，鼓勵學生參與教師的研究課題。

3.3 重構實驗題目，改革實驗教學內容

《算法分析與設計》實踐課程需要學生深入理解算法的基本概念和基本理論基礎上，指導學生動手實踐，來培養學生解決實際問題的能力。

實踐教學的實驗題目不僅應該具備驗證型實驗，還應該包括創新型實驗、設計型實驗、綜合型實驗等，還可設置自選題目，來滿足不同專業、不同層次學生的學習需求，體現專業教學改革的應用性、實踐性和操作性。

3.4 采用多元化的考核方式，強調考核學生的應用能力

教學的是否成功除了倚賴教學方式和內容，也取決于課程考核方式，這決定了被教育者投入精力的程度。傳統教學中往往非常注重理論考試成績，忽略實踐部分的考核。

隨著教學模式朝著“強調實踐突出應用”方向的改變，課程的考核方式也應該采用更加科學的方式，從過去單純對學生理論知識的考核轉向知識與能力并重，如加強對實踐應用能力的考評。改革考核方式，從過去單一的期末閉卷考試轉向增加平時對學生動手能力考試與考核的內容。上機考試也在課程結束后，專門安排考試時間（擬定為2 h），學生在指定機房，根據現場公布的上機考試要求答題。如此，注重考核學生的實踐動手能力以及實際應用能力，從而有效激發學生的學習積極性和主動性。

3.5 建設一支教學水平過硬的合格師資隊伍

要培養合格應用型人才，一定要打造一支思想素質好，業務能力強，職稱結構、年齡結構及學歷結構合理的師資隊伍，具體措施包括：努力提高教師的業務水平，改善師資結構。將采取各種有效措施，進一步優化教學隊伍結構，完善學科人才梯隊，建設相得益彰的學術隊伍；加教研型、應用型教師的培養，鼓勵教師進行教學改革的實踐探討。鼓勵教師在教學領域里大膽改革創新，爭取出一批高水平、獲獎層次高的教學成果。建立健全教師進修、訪學、培訓、兼職制度，條件允許，有針對性的在職進修、訪學及國內外學術交流等或者高層次人才引進。

3.6 針對不同專業，建立多層次的教學體系

為了更好地滿足應用型人才培養的需求，課程教學過程中需要結合不同專業、不同系別以及不同層次教學對象因材施教，安排不同的教學內容，實施不同的教學模式，采用不同的考核方式。

4 結語

綜上所述，《算法設計與分析》課程教學改革圍繞“應用型人才培養特色名校建設工程”中人才培養的總體目標，堅持“知識、能力、素質協調發展”的原則，拓寬基礎、增強適應性，處理好基礎課程與專業教學的關系，打破舊的傳統教學模式，適應新的課程體系要求。建立符合學生認知規律和知識結構的課程體系、課程內容，以培養學生的科學實驗素質及創新能力為整體建設目標，素質教育貫徹到課程建設之中，形成符合現代教育規律、體現應用型人才培養要求并具有鮮明特色的教學研究和改革成果，實現專業課程設置與社會實際需要有機結合，使學生具有扎實的理論知識、較強的實踐技能和全面發展的綜合素質，拓寬學生的就業渠道，為計算機學科長遠發展打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]陳龍猛.計算機科學與技術專業本科應用型人才培養[J].計算機教育，2010（14）：53-55.

[2]曲德祥.關于實踐教學中算法設計與分析課程的研究及應用[J].信息技術與信息化，2012（1）：61-63.

第6篇：計算機科學研究范文

關鍵詞:大學計算機基礎;課程體系;實驗課

一、引言

大學生的計算機能力培養是當代大學生能力培養和素質教育的重要組成部分。目前，我國的大部分高校都開設了大學計算機基礎這門課程。這門課程的開設目的是為非計算機專業的學生開設的一門公共基礎課，課程旨在研究現有技術背景和社會需求下，如何培養大學生應用計算機來認知和解決問題的能力，為學生熟悉信息化社會中的各項基本應用、適應未來的社會需要奠定良好的基礎。但是，隨著科技的發展，軟件、硬件的頻繁更新，以及全國各地的高中的師資力量分配的不夠均衡等原因，導致現在的大學計算機基礎課程并不能真正達到課程設置的初衷，在一定程度上并不能真正滿足學生對知識的需求及社會對人才的渴望。為了解決這一問題，本文嘗試從大學計算機基礎的實驗課程體系的改革入手，探索新的大學計算機實驗課體系的建立，以使學生在有限的學習時間里取得最大的收獲。

二、大學計算機基礎實驗課的現狀分析

(一)目前，我國高校普遍大學計算機基礎普遍存在實驗課緊跟理論課的節奏，沒有獨立的實驗課體系的問題大學計算機基礎是一門實踐性較強的學科，內容廣泛，包括中文錄入技巧、OFFICE辦公軟件的使用、圖像處理、動畫制作、網頁制作、INTER-NET基礎、計算機硬件基礎、數據庫應用、計算機系統結構、計算機安全等方面的知識。但是由于課時所限，現在這門課程普遍是以辦公軟件為主要講授對象，其他的方面只是略微講授一下，并沒有達到預期的效果。

(二)實驗課時不足，實驗內容相對獨立，不夠綜合，不夠系統。學生學的許多知識不能夠融會貫通實驗課時不足是大學計算機基礎這門課的普通問題，授課內容的百分之九十都是需要通過大量的實驗操作才能加深理論知識的理解、消化和吸收。現實的情況是只有部分內容進行上機操作，其他的都沒有機會實踐。這樣就造成了學生為知識的理解不夠透徹，知識掌握不夠全面，不夠系統。

(三)學生對計算機操作的水平參差不齊，導致實驗課內容的安排相對不夠合理，不能完全滿足學生的需求高校的學生來自全國各地高中，而全國各地的高中由于地域的差別等原因，師資力量也相差懸殊。有的學生在進入大學前對計算機的的基礎操作已經爛熟于心了，而有的學生甚至都沒怎么接觸過計算機，這樣導致實驗課的進程出現很大的差別。

三、構建大學計算機基礎實驗課程體系的探索

(一)有目標、有計劃地增加實驗課在整個大學計算機基礎課程體系中的比重大學計算機基礎實際上是一門實踐性較強的課程，然而，許多高校在設置課程時，往往將其分成理論課的實驗課來上，這樣其實會一定程度地破壞很多知識結構的完整性和連貫性。解決方法是減少理論課時數，增加實驗課時數。或者說，直接都改為實驗室上課，學生在機器旁邊聽課邊實踐，效果要優于理論加實驗的方式。

(二)探索構建系統的、完備的、獨立的實驗課課程體系現在實驗課多是依附于理論課，內容不夠系統，知識相對獨立，不利于學生對知識的綜合掌握。在新的實驗課課程體系中從三方面解決上述的問題。首先，以辦工自動化軟件知識為例，從知識層面上，將內容系統化。在設計實驗內容中，先以知識點為中心進行實驗內容的設置，這是第一層次的實驗，如表格的操作;其次，在每個章節結束時以整個章節知識點為中心設置初步綜合實驗，如圖文混排;第三，以整個軟件為中心，設置綜合實驗，如WORD綜合實驗;最后，將相關軟件相結合，設置跨軟件的實驗，如，在WORD中插入一幅圖片，而該圖片在插入前需使用PHOTOSHOP圖像處理軟件預先處理一下，等等此類的綜合實驗。如此，學生可以在學習新的知識的同時對前面的知識有所回顧，以及對知識的系統性有更深層次的理解。其次，在實驗內容的編排上需要調整，不要完全依附于理論課內容的順序。在授課的過程中，由于課時的限制，有很多軟件不能細致的講授，但是并不代表這個軟件不重要，要想解決這個問題，可以通過合理地編排實驗內容，讓學生在課余時間完成，課堂老師認真檢查，這樣就可以彌補課堂時間不足的問題。但是，這樣一來，就要求教師所編排的實驗內容一定要具體、細致、步驟清晰，語言淺顯易懂，便于學生的理解和操作。同時，要求為這種學習方式配置嚴格的考核方式，只有嚴格考核才能有效保證學生的課余學習的品質?？己朔绞街锌梢詫嶒瀮热莘譃楸刈霾糠趾瓦x做部分，比如多媒體這一章，內容包含音頻、視頻、圖像處理、動畫等很多知識，每個內容其實都可以單獨成為一門課程來講解，為了讓學生的學習有針對性，可以將這些內容劃分為必學和選學兩類，學生可以根據自己的興趣來選擇相應的知識點和實驗內容來學習。這樣學生在學習的過程中可以更加了解自己在哪個方面的優勢和興趣所在，以便為將來的選修課打下良好的基礎。在選修課中可以更加深入的學習這個學科，做到有的放矢，因材施教。最后，為了達到更好的教學效果，可以采取分層次教學的模式，針對學生不同的水平安排實驗內容。由于學生入學前的計算機操作的水平參差不齊，相同的內容對不同的學生肯定是不合時宜的，為了使學生充分利用實驗課堂的時間，可以把每次實驗的內容設置為必做內容和選做內容并配合相應的獎勵機制，讓學生根據自己的實際水平進行自主選擇，給學生更多的選擇空間有助于學生的身心健康發展，同時可以最大程度地激發出學生的學習積極性，最大程度發揮學生的潛力。在計算機技術的日益成熟和社會信息化的程度不斷加深的今天，大學計算機基礎教學只有從學生的實際需求出發，從社會對人才的實際需要出發，緊跟時代前進的腳步，不斷更新理論教學內容和教學方式，不斷探索適合的實驗課教學體系，才能取得預期的教學效果，才能使學生適應不斷發展的信息化社會的節奏。

參考文獻:

〔1〕姜臘林．地方高校計算機科學與技術專業定位及課程體系研究［J］．衡陽師范學院學報，2012，33(6):152－154．

〔2〕陳麗春．建立計算機基礎實驗課程教學評價體系的探索［J］．中國大學教育，2007，(1):52－54．

〔3〕周麗濤．計算機科學與技術專業實驗課程體系的創新與實踐［J］．實踐教學，2008，(10):27－28．

第7篇：計算機科學研究范文

關鍵詞：計算機實用技術；教學內容；教學方法；應用型人才培養

隨著計算機技術的進步與普及，社會對人們在工作和生活中的計算機應用水平要求越來越高[1]，具備基本的計算機操作能力已經不能很好地滿足本科生的學習和未來的工作需要。如何培養和提高學生的計算機實用技術技能已經成為高校應用性人才培養[2-3]的重要課題。計算機實用技術課程的教學研究和實踐在計算機課程體系的建設和改革中起到重要作用，也將對本科生計算機實用技能培養起到關鍵性作用。

1 大學計算機實用技能教學現狀

非計算機專業大學生的計算機基本能力的教育一般采用2+X的方式，即2門計算機基礎課(計算機信息技術基礎、計算機程序設計基礎)和1門或多門與專業相關的計算機課程(如計算機網絡基礎、計算機多媒體技術基礎等)。通過以上課程的學習，學生能夠掌握一定的計算機技術基礎知識，具備一定的計算機基本操作能力，但還不能很好地滿足行業應用中對計算機實用技能方面的需求，例如，能夠使用操作系統，但不能對其進行有效維護，防范病毒等安全技能缺乏；能夠利用網絡查閱資料，但不能很好的配置網絡，常見網絡使用問題的處理能力不強等[4]。不同專業中普遍存在著專業能力強，計算機應用能力弱的問題。

2 計算機實用技能培養模式的探索

為使學生具備今后工作中一些必要的計算機實用技能，如計算機組裝調試技能、計算機軟硬件系統維護技能、小型局域網組建技能、網絡常見故障處理技能、常見軟件高級使用技能等，我們建立了大學生計算機實用技能培養的機制。

2.1 實用技能課程教學現狀

我校本科教學對于一直未開設計算機實用技術課程，而本科生計算機能力培養又迫在眉睫。參考教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會《關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見暨計算機基礎課程教學基本要求(試行)》中關于計算機程序設計基礎課程教學要求，并結合我校的辦學定位及應用型人才的培養目標，我校計算機基礎教學與網絡信息部從2009年下半年，專門為本部和大興兩校區學生開設了計算機實用技術全校公共選修課。學時為24+16學時。其中24學時為授課，16學時為實驗上機。現開課三個學期、六個班次。

2.2 實用技術課程教學研究

實用技術課程是一門新開課，其教學對象、教學內容和目標、教學方法、考核方式都值得進行大量研究和探索。

基金項目：2009北京建筑工程學院教研項目（Y09-32）。

作者簡介：孫雷，女，實驗師，研究方向為電子信息技術。

2.2.1 教學對象分層次

1) 修過計算機信息技術的全校學生。

計算機實用技術課程的教學是一門非零起點的課程，2009―2010年第一學期開設該課程后，教學對象為先修過計算機信息技術基礎的全校學生，課程性質為全校公共選修課。學生經過近一年多的大學計算機類課程學習和實踐，技術技能程度有較大差異，學生可以根據自身情況選擇是否選修該課程，對計算機實用技能和方法進行進一步的提高。

2) 通過計算機信息技術分級考試的一年級新生。

目前入學的大一新生的計算機應用水平，存在參差不齊的情況，有些學生的計算機應用嫻熟，而有的學生對計算機應用幾乎可以說是“零起點”。根據學生情況，計算機應用水平的差異主要表現在：

① 城市生源的應用水平好于農村生源；

② 男生的應用水平好于女生；

③ 漢族學生的應用水平好于少數民族學生。

造成上述情況的原因主要有以下兩個方面：

一是由于我國各地區初高中教育資源和經濟發展不平衡，尤其是計算機教育受地區軟硬件環境條件和師資資源的限制，存在城鄉差別、經濟發達和落后地區的差別；

二是對計算機技術興趣的差異導致男女生應用水平的差異，尤其是在計算機硬件組裝、網絡技術等方面表現比較明顯。

為解決教學安排一刀切所帶來的弊端[1]，計算機公共基礎教研室打破新生入學計算機信息技術基礎課程為必修課的限制，從2009―2010年第一學期起對大一入學新生進行計算機應用水平分級考試，達到計算機信息技術基礎課免修標準的學生即可免修該課程，轉而選修計算機實用技術課。選課學生情況如表1所示。

2.2.2 教學內容分模塊

為解決高校計算機類課程普遍存在的教學內容與技術發展、理論與實際應用脫節的問題，教學內容應做到：1)跟上計算機軟硬件技術日新月異發展形勢，做到教學內容與時俱進；2)盡最大努力滿足我校應用性人才培養對于計算機應用能力的要求，做到理論與實踐相結合；3)貼近學生的未來工作和日常生活，使學生能學以致用、學有所用、真正受益[1]。

根據計算機實用技術課程教學需要，參考其他同類高校對于該課程的教學內容設置，我們將教學內容分為三大基本部分，如表2所示。

模塊名稱 模塊細化 教學內容與目標

計算機硬件與操作系統優化 計算機硬件組裝調試 通過實踐操作要求每個層次學生均能獨立完成計算機硬件拆裝、并能解決選配、組裝過程中兼容性的問題，獨立完成排除計算機一般硬件故障，具有一定獨立解決問題的能力，同時熟悉當前計算機硬件技術的發展趨勢。

操作系統優化 要求每個層次學生通過學習實踐掌握系統如何安裝、合理劃分、釋放硬盤空間以及合理調整硬件“屬性參數”；系統優化、升級方法和工具，具有保證系統高效率工作的能力。

網絡技術基礎 網絡的配置與檢測 要求每個層次學生掌握網線及網絡接口的判別，個人計算機設備參數的檢測方法，IP地址的配置方法，使用ping命令測試網絡通暢程度；常用雙絞線的制作和檢測方法。

網絡安全使用和常見故障排除 要求每個層次學生掌握檢查本機是否中毒及被入侵的簡單測試方法，常用殺毒軟件的介紹及配置，計算機中病毒后的常用解決方法；計算機無法聯網的可能原因及檢測方法，常見IE修復方法。

常用軟件應用 Office高級應用 通過貼近的工作學習需要的實例練習，要求學生熟練掌握Word長文檔的處理，郵件合并和文檔修訂方法等；Excel中數據列表中復雜公式和函數應用、復雜排序、高級篩選，分類匯總和數據透視表等數據處理方法。

多媒體軟件的使用 通過貼近生活的實例練習，要求學生熟練掌握多媒體音頻、視頻、圖像處理、動畫制作、攝錄像素材的獲取和簡單處理的方法；基本掌握Photoshop CS4和繪聲繪影等音視頻、圖像處理軟件的使用。

2.2.3 教學方法多樣化

實用技術課程的教學方法根據教學內容和課程實用性的特點，采用講授法、小組討論法、啟發式教學法、實踐式教學法相結合等多種方法。實用技術的授課選擇在校公共機房進行，打破理論授課和學生實踐的界限。課程教學過程注重理論基礎上的實際操作能力的培養，實踐性強，采用教學課件講授，結合實例進行演示操作，大量采用實踐式教學方法；對關鍵性概念、涉及面廣的問題可輔以課堂小組討論的形式。

舉例來說，在計算機硬件組裝的教學中，我們采用項目教學法，以小組為學習單位，讓學生完成一個計算機選配設計、報價、性能評價的教學項目，使學生獲得計算機硬件部件相關知識，具備選配與組裝的能力。

網絡技術部分教學中大量采用啟發式教學法，通過讓學生思考回答與解決一些常見的問題，如計算機無法訪問網絡的可能原因，有什么具體檢測方法，個人計算機是否中毒和被入侵，如何檢查和防范等問題，達到相關知識點的教學目標。

常用軟件應用部分采用現場化的教學手段，用大量貼近工作和生活實際的教學實例演示，教師在授課同時，讓學生同步動手實踐，加強學生對Office辦公軟件、多媒體軟件等實用軟件部分教學內容的理解，提高學生的動手能力，同時對教學效果進行及時反饋。

總之，實用技術課程教學中，無論哪種教學方法均采用以學生為中心，學生為主體，教師為主導，實踐貫穿整個教學過程的教學模式。這種模式有效調動全體學生學習的積極性，使學生既掌握實踐技能，又掌握相關理論知識，也有利于培養學生獨立思考、解決實際問題的能力。

2.2.4 考核方式客觀化

計算機實用技術課程一門實踐性強的選修課程，為客觀評價學生的理論和技能，考核方式采用平時成績和期末考查成績綜合評價的方式，如圖1所示。其中學生的上機作業及實踐操作練習成績作為平時成績，占考核總成績的30%；期末考查采用閉卷方式進行，占課程考核總成績的70%。期末考查試卷題目類型主要為客觀選擇題，涉及理論知識、問題解決和故障排除、軟件應用命令、實例調試等方面，對學生的基礎理論知識、軟硬件應用和網絡技術技巧等方面進行考查。

2.3 教學效果與反饋

為了解學生對于本課程教學方法和內容的建議和意見，以便對實用技術課程的教學效果進行客觀評價，對教學內容進行不斷改進，我們在每個學期末的考查試卷中都附加了課程調查問卷。問卷主要調查學生在經過一個學期實用技術課程學習后在計算機硬件技術、網絡技術、常用軟件應用技術方面的收獲以及在大學期間還希望學習哪些計算機的實用技能？

圖1 課程考核方式

通過對三個學期、六個班次發出的227份調查問卷進行統計和分析，我們發現97.5%的同學認為通過該課程學習，掌握了教學內容相關的實用技術知識和技能，對日后工作和學習有所幫助；有部分同學對課程內容提出了自己的建設性意見，如希望課程能增加Dreamweaver網頁制作、Flas制作、3DMax等實用軟件介紹，增加網絡部分實踐的課時，等等。我們將根據學生需求，在日后的課程中通過對教學內容和課時的合理化安排和調整，將實用技術課程真正建設成一門能夠提高學生計算機應用方法和操作技能、并緊緊貼近學生學習生活需要和未來工作崗位計算機應用能力需求的課程。

3 結語

計算機實用技能已經成為高校本科學生適用未來工作崗位和當代信息化生活的必備技能。通過對實用技術課程教學研究，以及三個學期六個班次的教學實踐，我們取得了良好的教學效果。在未來的教學研究實踐中，我們將不斷進行教學改革，更新教學內容，改進教學方法，力圖做到與時俱進，因材施教，使實用技術課程真正成為培養學生實用技能有利工具。

參考文獻：

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Research on Course Teaching of Computer Practical Skills

SUN Lei, ZHANG Kun

(School of Computer Science and Networks, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China)

Abstract: To meet the needs of university applied personnel training and improve the undergraduate computer practical skills, we analyse on the situation of college students’ practical skills of computer, and explore the methods to open the course of computer practical skills, which is used to enhance students’ practical skills training. Some effective research and practice about the practical technology course content, teaching objects, teaching methods are done.

Key words: computer practical skills; teaching content; teaching method; applied personnel training

(上接57頁)

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Opinions on Design of Composition Principle of Computer Course Teaching

LI Liping

(Institute of Computer Science and Information Engineering, Harbin Normal University, Harbin 150025, China)

第8篇：計算機科學研究范文

本文所指的培訓幫扶模式是從大學計算機基礎課程所屬學科特點出發，設計相對合理并具有針對性的教學內容，以任務驅動的方式，在教師培訓指導和學生之間幫扶操作完成教學任務，達到培養學生動手操作能力或邏輯思維能力的一種教學模式。該教學模式可以充分發揮學生的主觀能動性，讓學生在學習的過程中互相幫助，取長補短，共同進步。長期以來，大學計算機基礎課程的教學模式一直都是各高校研究的熱點，目前比較流行的教學模式有分層教學模式、模塊化教學模式、利用網絡平臺協助教學模式等。根據我校實際情況，將培訓幫扶模式與上述教學模式做以下比較分析：

（1）分層模式，該教學模式根據學生現有的知識程度、水平能力和學習興趣等方面的差異對學生進行分層次教學，把水平能力相似的學生集中在一個教學班，根據學生的實際情況制定教學目標和教學計劃，采用不同的教學大綱，使用有針對性的教學方法和手段，使學生在原有基礎上提高，達到分層教學的目的。以計算機非專業為例，從歷年我校學生的學習情況來看，每個班級對計算機操作熟練的學生畢竟是少數，大部分學生都沒有超越熟練或是掌握的程度，如果對學生進行分層教學，雖然能夠提高教學質量，但不一定利于專業的發展，畢竟計算機是基礎課，師資的配備也會因此而重建，會加大許多不必要的工作量，另外，同一個層次的學生來自不同的班級，這樣不便于教學管理和考核標準的制定。相反，采用培訓幫扶模式，不用分班，將少數操作熟練的同學挑出來幫助那些操作不熟練或是有問題的學生，讓他們合作學習，共同進步，既能提高教學質量又能便于管理和考核。

（2）模塊式教學，該教學模式最適合各專業教材資源的建設。培訓幫扶模式在教學設計上可以借鑒該模式資源的配置方法，選擇有針對性的教學資源適應各學科學生的教學和學習。

（3）網絡協助教學，該教學模式確實很好，也應該成為我校下一步針對部分專業實施建設的重點，但就目前情況來看，由于大部分非計算機專業的學生，對計算機的認識和學習狀況一知半解，面對面的教學還是有必要的，計算機技能的培訓也是必不可少的。

2計算機基礎課程教學環節的培訓幫扶模式構建

2.1基于培訓幫扶模式的課程設計

具體實施計劃：任課老師根據專業和學生愛好，設計相對合理的理論課程內容，采用多媒體教學，以講授、討論溝通和交流以及答疑解惑為主。實踐教學需在機房人機一對一操作，課程內容以計算機等級考試內容為主，由任課老師帶領，幫扶組長協助輔導，邊講邊練，同步完成教學任務，掌握各知識點的學習。任課老師需布置課堂及課后作業并認真批改登記，幫扶組長在完成自己作業的同時，協助任課老師指導本小組同學按時完成作業并上交，必要時協助任課老師進行作業情況登記及問題總結。任課教師利用錄制軟件錄制上機操作視頻供學生課后復習和指導。任課老師設計課程素質拓展范圍，供學生選擇、參與設計和制作，以便進一步提高?？尚行苑治觯焊鶕I的不同，對理論教學應把握教學內容的深度和廣度。比如，音樂表演專業，可以在理論的介紹上淺顯一點，而電子類專業，可以稍微深入一點。實踐教學環節，對于不同的專業課程設計的側重點也可以不一樣。如，音樂表演專業，應側重動手操作能力的培養，可以開設辦公自動化軟件、圖像處理、動畫制作等課程，而電子類專業應側重邏輯思維能力的培養，可以開設一些語言類課程。

2.2幫扶組長的選擇及幫扶對象的分配

具體實施計劃：從班級實際情況出發選擇學習態度端正，對計算機操作相對熟練而又熱心學生工作的學生作為本班級的幫扶組長，一個班級按照學生比例不超過1/5，每個幫扶組長負責班級至少1~5個同學的學習，幫扶組長與幫扶對象可以雙向選擇，在不能選擇的情況下由任課老師指定。每個幫扶組長在能正常履行職責的同時，可以享受該門課程加分政策，不能履行職責的幫扶組長不能加分，并隨時撤換，但不影響正常的學習考核?？尚行苑治觯嚎梢酝ㄟ^問卷或測驗進一步選擇。在能夠激發學生學習積極性的同時又有加分政策，成績好的同學會樂于當小組長，而成績一般的同學希望能夠得到幫助而提高也會踴躍加入小組行列。

2.3幫扶組長的職責范圍

具體實施計劃：幫扶組長的職責范圍應在選定幫扶組長之前就告知，幫扶組長在整個教學環節起到至關重要的作用，他是任課老師和學生之間溝通的橋梁，幫扶組長在完成正常的學習任務以外，在任課老師的引導和指導下完成一些教學活動。理論和實踐教學環節，幫扶組長除了完成正常的學習任務外，可以幫助任課老師根據專業需要把握理論知識的深度和廣度，幫助任課老師輔導跟蹤學生的學習情況，具體表現在，作業的輔導和批改，問題的總結等。另外，幫扶組長還可以組織本小組同學參與各項素質拓展學習。

3結語

第9篇：計算機科學研究范文

關鍵詞：匯編語言；教學方法；課程群

作者簡介：蘇林萍（1967-），女，河北定州人，華北電力大學控制與計算機工程學院，副教授；徐茹枝（1966-），女，江西上饒人，華北電力大學控制與計算機工程學院，副教授。（北京?102206）

中圖分類號：G642?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）24-0060-01匯編語言課程是計算機專業的一門基礎主干課程，該課程與計算機硬件系統密切相關。主要介紹80X86CPU的指令系統、尋址方式、工作原理。通過該課程的學習，培養學生使用匯編語言編寫程序的能力。加深學生對計算機內部運行機制的理解，為學生開發系統軟件和與硬件相關的軟件打下堅實的基礎。

一、匯編語言課程教學現狀分析

1.與計算機硬件相關，課程難度大

匯編語言課程是以特定的計算機硬件為基礎的，現在我國高等學校中普遍以80X86CPU系列計算機作為教學模型。首先介紹80X86CPU的工作方式、指令系統、尋址方式等與硬件有關的知識，然后講解匯編語言的編程方法和技巧，最后介紹系統輸入/輸出功能調用和有關文件的編程方法。匯編語言課程通常開設在大學的第三學期或第四學期，學生只有高級語言的基礎，習慣于高級語言的自然表達形式。學生具備的計算機硬件的知識非常少，所以學習匯編語言課程時會感到非常困難，難于適應復雜的低級語言。特別是在開始學習階段，許多學生經常混淆寄存器、內存，地址、內容等基本概念。

2.課程內容單一，學生學習興趣不足

目前多數高校講授匯編語言課程的主要目標是使學生掌握一種編程語言。因為匯編語言比較難學，如果在教學中單純強調掌握編程技術，學生可能失去學習該課程的興趣。在匯編語言中既沒有分支語句也沒有循環語句，學生必須使用比較指令和條件轉移指令來構造出分支結構和循環結構。學生更愿意選擇易于理解和編寫程序的高級語言，如C、C++、JAVA等。不喜歡使用復雜的匯編語言來編寫程序。學生不了解匯編語言與其他課程的關系，只是把它當作一門必須參加考試的課程對待。

二、匯編語言教學改革的思想和方法

1.明確課程的目標

根據匯編語言教學大綱的要求，掌握一種基于硬件的匯編語言編程技術是課程的基本目標和要求。在教學中可以將匯編語言與一種高級語言（如C語言）進行比較，通過學習匯編語言使學生更深刻地理解高級語言的工作原理。例如C中數組是連續的存儲空間，相對于匯編語言中的寄存器相對尋址方式；C指針的概念在匯編中就是內存單元的地址，是寄存器間接尋址方式；C函數中的參數傳遞，是用匯編語言中的堆棧段（STACK）實現的。前面提到的幾個問題是C語言課程中的教學重點和難點，學生不易理解和掌握。通過匯編語言課程分析C語言中的這些問題，可以使學生從計算機的工作原理角度出發真正理解了C語言中的這些知識，并且掌握了C語言編譯執行的過程，知道高級語言中分支結構和循環結構在執行時需要翻譯成一條一條的指令來完成。從計算機工作原理入手講解匯編語言可以使學生在學習一門計算機語言的同時深入理解計算機的工作原理，這是在高級語言教學中很難實現的。

教師在開始上課時，首先提出課程的目標和要求，同時要告訴學生匯編語言課程是《計算機組成原理》、《計算機接口與通訊技術》、《計算機操作系統》、《單片機原理》等課程的先修課，學好本課程會為其他相關課程的學習打下堅實的基礎。

2.課程群的建設

傳統的教學模式中，每位教師更多關注本課程的內容，很少考慮本課程對后續課程的影響以及課程之間的知識重復和交叉的問題。為了更好地培養計算機專業學生的軟硬件綜合能力，將《計算機組成原理》、《匯編語言程序設計》及《計算機接口與通訊技術》三門課程納入到一個課程群來建設是十分必要的。建立基于軟硬件綜合能力培養的新教學體系和新實驗模式。首先，這三門課程從內容上是相互關聯的，例如匯編語言與計算機組成原理中都涉及到指令系統和尋址方式的章節，區別在于匯編語言是針對80X86CPU機型的，而計算機組成原理是不針對具體機型的。學生如果已經完全掌握了匯編語言中的指令系統和尋址方式的概念，學習計算機組成原理時就易于理解和掌握該章節的內容，教師也可以花費較少的學時來完成該部分的教學。其次，這三門課程是相互影響的，例如在計算機接口課程的實驗中，學生需要使用匯編語言編寫接口程序。所以，匯編語言課程學習的好壞會直接影響到計算機組成原理和計算機接口課程的學習效果。

3.優化整合教學內容

匯編語言課程中會用到二進制、十六進制、補碼等知識，這些知識是先修課程信息技術基礎中的內容。在匯編語言課程中可以將本課程中使用頻繁的補碼概念、數的溢出判斷等知識點強調說明，其他的內容讓學生自己復習，教師不必重復講解。

匯編語言指令多達幾百條，其中有的指令很少使用。所以在教學中要精心選取常用的指令，將功能相似的指令分組講解，選擇一組中某幾個指令詳細介紹指令的格式、功能和使用。在講解指令時教會學生學習指令的方法，起到舉一反三的效果，當學生今后遇到沒學過的指令時可以自主學習。如果將所有的指令集中講解，學生不易掌握?？梢詫⒅噶罘稚⒌礁鱾€章節中，例如將比較指令和轉移指令分解到分支程序設計中，將串指令分解到循環程序設計中。指令要與程序相結合，讓學生在程序中學習指令、尋址方式和編程方法。