计算机科学研究精选(九篇)

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第1篇：计算机科学研究范文

关键词：交叉学科；跨学科；计算神经科学；人工智能；研究生培养

文章编号：1672-5913（2013）18-0001-05

中图分类号：G642

1 背景

科学史上，许多重大的科学发现都产生在不同学科的碰撞和融合中。在自然科学领域，许多伟大的科学家都有着复杂的学科背景，20世纪1/3的诺贝尔获奖项目出现在交叉科学领域。计算机学科里很多大科学家也都有着交叉学科的背景，如计算机之父冯·诺伊曼其实是个数学家，在经济、量子力学及几乎所有数学领域都作出过重大贡献，他提出的计算机二进制表达正是得益于其敏锐的数学洞察力。清华大学计算机科学与技术系张钹院士多次在公开讲座中提到，经他统计，自1966年美国计算机协会（ACM）设立图灵奖以来一直到2012年，60个获奖者中2/3的人都有数学、物理、化学等理科专业背景，甚至还有政治等人文科学背景；相反，纯粹是计算机专业或相近专业如电子学、无线电学等背景出身的人并不多。由此可见，熟练掌握其他学科的知识对于在计算机领域作出重要贡献大有裨益。

高校培养交叉学科人才，一是要引导学生学习不同学科的课程，二是开设一些本身就是多学科交叉的课程。国内高校已经做了大量尝试，也收到了不错的效果。2013年，《计算机教育》杂志专门策划了跨学科教学专题，对国内跨学科教学的实践情况进行报道。很多高校的一线教学人员都报告了他们在交叉学科教育方面的构想或实践经验。

计算神经科学是一门新兴学科，对于促进脑科学、信息科学尤其是人工智能等领域的发展具有重要意义。2010年3月23-25日，中国科学院、浙江大学、上海交通大学的知名学者齐聚北京，举行第367次香山科学会议，主题为“神经信息学与计算神经科学的前沿问题”。与会专家探讨了计算神经科学的国内外发展情况，指出该学科在国内外都还发展不成熟，我们应抓住机遇建立一流的计算神经科学。要达到这个目标，除了加大科研资助和鼓励科研创新外，优质的课程教学必不可少。鉴于计算神经科学的多学科交叉特点，许多专业都可以尝试进行这方面的教学，包括医学、生物学、心理学、数学、物理、化学、计算机、电子，自动化等，笔者将论述计算神经科学与计算机科学的关系以及开设该课程所面临的机遇与挑战。

2 计算神经科学的特点及其与计算机科学的关系

借助飞速发展的现代科技，人类已经能够上天入地，但是对于脑的认识却十分有限。诺贝尔奖得主克里克（Crick）说过：“对我们人来说，在科学研究中没有比研究自己的脑更重要的了。我们对整个世界的认识都有赖于它。”认识人脑的工作机理有两方面的意义，一是促进神经疾病诊疗技术的发展，二是提高人工智能的水平。

诚如艾萨克·阿西莫夫（Issac Asimov）所言，“人脑是我们所知道的最复杂的组织”。它有大约1011个神经元，而平均每个神经元要与103～104个神经元相连。虽然这些数字现在看来并非很大（能存储1T=1012Byte的硬盘在市场上已经很普遍），但问题是计算机硬件是我们事先按一定规则构建的系统，我们对于它每一部分的结构与功能都非常清楚，而人脑却是一个黑箱。想象一下让一台计算机穿越回唐朝，让那个时代的人们了解这台计算机的工作原理是一件多么不可想象的事情。

幸运的是随着科学技术的发展，实验手段正发生着翻天覆地的变革，我们面对的黑箱正在慢慢变灰。通过这些实验手段，我们可以观察到“箱子”的部分内部。然而，只看到大脑内部的一些的结构和它们之间的关系远远不够。唐朝人打开计算机主机盖，能看到主板、CPU、内存条甚至一些精细的电子元件，但这对于他们完全理解计算机的工作原理还差很远。他们需要综合各种技术手段得到计算机内部情况，从硬件问的相互连接关系推断出冯·诺伊曼设计的体系结构及发展变化，从软件的功能推断出算法逻辑，从二进制代码推断出可读代码。要得到这些结果，只有实验数据是不够的，还必须对数据进行整理分析，从蛛丝马迹中发现数据背后的规律和原则。人脑就好比一台唐朝人眼中的计算机。计算神经科学就是一门试图通过理论分析和建模计算的方式理解脑工作原理的学科。

计算神经科学领域的形成始于1988年，Seinowski、Koch和Churchland在Science杂志上发表了计算神经科学领域的“宣言”。从广义上讲，只要是通过建模、仿真等手段对神经科学的实验数据和实验现象进行定量分析的，都属于计算神经科学的范畴。近年来，由于实验技术的革新和脑科学研究的蓬勃发展，这方面的研究早已不局限于生物、医学、心理学等学科，很多其他学科的研究人员以各种方式参与到脑科学的研究中，包括数学、物理、计算机、电子、材料等，他们将该学科中的一些定量计算理论引入神经科学并据此研究脑科学的实验数据和现象。

国外许多著名高校都设有计算神经科学的研究中心或相应专业，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。这其中大多数都有信息科学类院系的参与，如MIT的Artificial Intelligence Group就是在计算机与人工智能实验室下的一个组，而Stanford University 的Center for Mind，Brain andComputation由计算机系、电子系、语言系、神经生物系、心理系以及神经科学研究所的教授组成。计算机领域的一些杰出学者也参与了计算神经科学的研究，包括MIT的David Marr和Tomaso Poggio，CMU的Tom Mitchell，Caltech的Pietro Perona，Stanford Universit），的Fei-Fei Li等。这里还不包括大量的以计算机科学、电子工程等为教育背景但主要活跃在神经生理学、认知心理学等传统神经科学领域的学者。

一方面，计算机科学及其相近领域的研究人员对神经科学和认知心理学的贡献越来越大，已经成为脑科学研究中一支不可忽视的力量；另一方面，神经科学和认知心理学的研究进展对计算机科学的某些方面起到很大的推动作用。例如，近年来在机器学习领域非常热门的深度学习（Deep Learning），在很大程度上受到大脑感觉系统层次化结构的启发，见图1。其中，图1（a）为大脑视觉皮层各区域的位置及信息处理通道，图1（b）为深度学习的框架。

3 面向计算机专业研究生开设计算神经科学课程的机遇和挑战

相对于医学、生物学、心理学等专业，面向计算机专业的研究生开设计算神经科学课程相对容易。这是因为通过本科阶段的培养，计算机专业研究生在理论证明、逻辑推断、数据分析等方面的基础更扎实，他们接受医学、生物、心理学等学科的知识相对容易；但反过来，让那些习惯了生理和心理实验的学生接受一些计算理论方面的知识则相对困难。而相对于数学、物理、化学等理科专业，计算机专业的研究生在模型实现方面有优势。这是因为现在很多计算神经科学的模型都涉及大规模计算，扎实的编程基础使得他们在处理这类问题上更加得心应手。这些是面向计算机专业研究生开设计算神经科学课程的机遇。然而我们面临的挑战更大，主要包括两个方面，论述如下。

3.1 课程定位的挑战

通过调查一些国外著名大学开设的计算神经科学课程，我们可以发现大多数课程的立足点都是“理解脑”，以揭开大脑的秘密为目的，而且无论该课程是神经科学、心理学或相关院系开设的（如Baylor College ofMedicine神经科学系的课程Theoretical Neuroscience-Learning，Perception，Cognition，MIT脑与认知科学系的课程Inlroduction to Computational Neuroscience），还是交叉学科中心开设的（如UniversityCollege London Gatsby ComputationalNeuroscience Unit的课程ComputationalPerception and Scene Analysis），甚至是一些计算机类院系开设的（如CMU计算机系的课程Computational Perception），都是这样。

如果在国内高校面向计算机专业开设计算神经科学课程，将课程目标定位于“理解脑”，会存在一定的现实困难。国外著名高校非常注重基础研究和交叉学科研究，经过多年的发展，他们培养的研究生已经形成了学习其他学科知识的习惯，但国内研究生在选修课程方面则显得更加功利一些，只选修那些目前对自己有用的课程。对计算机专业的学生而言，修一门有关理解大脑工作机理的课程显得比较怪异，这与他们将来从事的IT工作似乎风马牛不相及；为此，我们一方面需要从课程体制、培养计划等方面引导学生重视基础学科和交叉学科的课程，另一方面还需要考虑在现阶段如何通过课程定位吸引计算机专业学生选修相关课程。

3.2 师资力量的挑战

交叉学科课程的讲授对授课教师的专业素养提出了更高的要求，授课教师需要具有交叉学科的研究背景，这样才能把学科前沿看得更清楚，把问题讲得更透彻，但这通常不是一件容易的事，对于计算神经科学这一学科跨度非常大的交叉学科而言更是这样。国内这一学科目前还处于萌芽阶段，从事相关研究的学者相对较少，零散地分布在各自院校的不同院系，而且无论是在哪个院系，他们都是少数派。师资力量的不足已经成为制约计算神经科学在国内高校和科研院所发展的主要因素之一。

4 应对挑战的措施

4.1 准确进行课程定位

为了使学生更容易接受计算神经科学这一课程，我们首先需要给这一学科下一个恰当的定义。从狭义上讲，我们建议将计算神经科学定义为神经科学、认知心理学和人工智能的交叉学科，三者之间的关系如图2所示。人工智能是计算机学科的一个专业方向（这里的人工智能包含机器学习、数据挖掘等各种智能计算的理论与方法），是计算机科学与神经科学和认知心理学产生交叉的主要领域。相对于计算神经科学的广义定义，这一定义拉近了其与计算机专业学生的心理距离。

针对计算机专业的学生，该课程定位不能只是“理解脑”，还要强调“利用脑”，教师需要向学生强调：一方面人工智能为神经科学和认知心理学提供研究的工具，另一方面后两者的发展又反过来促进人工智能等信息领域的技术革新。学生理解了这一点，选修这一课程的积极性才会提高。计算神经科学在计算机专业内并不是一门孤立的课程，它其实要用到很多概率论、线性代数、机器学习、模式识别等领域的知识，与人工神经网络、人工智能、计算机视觉等学科有着紧密的联系。计算神经科学与清华大学计算机科学与技术系一些专业课程之间的关系如图3所示，其中箭头表示课程间的支持关系。

4.2 有效提高师资力量

一方面，我们要鼓励教师进行计算神经科学这一交叉学科领域的研究，培养该领域的杰出学者或从国外全职引进一批这样的学者，这是解决师资力量不足的根本之道。如果在全职引进人才方面有困难，可以通过国家的各种引智计划引进一批短期工作的学者，让他们开设计算神经科学方面相关课程，以便有志于此方面教学科研的本地教师参与学习，最终实现课程的本土移植。

另一方面，我们也可尝试让多个专业的教师同时讲授这门课程。教师一起确定教学大纲，分工合作，各自讲授涉及自己专业的那一部分内容并适当向神经科学靠拢。这样做的优点是较容易找到合适的教师并且每名教师不用花太多精力学习其他领域的知识，缺点是内容会比较散，难以形成一个有机整体，更麻烦的是教师如果不专门从事计算神经科学的研究，那么对于某些知识点则难以讲透；因此这项措施只是权宜之计，一旦条件成熟，我们还是建议由从事计算神经科学研究的教师授课。

5 教学内容的选择

由于计算神经科学是一门交叉学科，涉及的知识点较多并且分布在很多学科里，因此要求学生将这些学科的课程全部学完后再学这门课程，显然不现实也不必要。另外，将所有计算神经科学的知识点都在课堂上讲解一遍也不现实，这就涉及教学内容的选择问题。

5.1 教学内容精而新

“精”强调对教学内容的筛选，有两个原则：一是重要的基础知识必须讲到，这些基础知识包括神经科学、数学、信息论、机器学习等领域的与计算神经科学密切相关的基础知识，这样培养出的学生才能举一反三；二是挑选有代表性的专题，如神经元模型、有监督学习、无监督学习等，把每个专题讲深入了，才能让学生体会到这一学科的常规研究思路和方法，培养学生将来从事相关研究工作的能力。

“新”强调教学内容的时效性。一个尴尬的事实是现在真正称得上计算神经科学的教材很少，笔者认为最经典的教材要数Peter Dayan和LarryAbbott主编的Theoretical Neuroscience，该教材由MIT出版社于2001年出版。这本教材内容很丰富，基本覆盖计算神经科学领域内所有的大方向，缺点是内容比较陈旧。计算神经科学近年来发展迅速，大量的经典工作都没有包含在该教材中。该教材若作为研究生课程教材显然不合适，因此教师必须总结近年来该领域的一些重要进展，如在顶级期刊（如Nature、Science等）上挑选一些重要研究成果并将这些内容归纳到自己的讲义中。

5.2 教学内容向计算机科学倾斜

教师在教学过程中不仅要强调揭开脑的奥秘，还要强调这些奥秘对于计算机科学的意义和作用。一方面挑选一些能让计算机科学发挥重要作用和计算机专业学生体现优势的内容，如神经信号处理和人机接口，因为这些需要用到较多的模式识别技术；另一方面强调为我所用，挑选一些对计算机科学有用的内容，如稀疏编码、深度学习等在机器学习和模式识别领域受到广泛关注的话题。

6 结语

计算神经科学是一门新兴的交叉学科，为了响应在国内建立一流计算神经科学的号召，对于科研和教学我们都不能忽视。目前国内有能力开设计算神经科学课程的学校还不多，即使有也只集中在医学、心理学等院系，其定位一般侧重于“理解脑”。长此以往，国内对于脑科学的研究将面临跛脚走路的尴尬境地，因为脑科学研究的另一任务——提高人工智能的水平将被忽略，因此在工科院系尤其是信息科学相关院系开设计算神经科学方面的课程非常有必要。研究型高校应抓住机遇，从政策上鼓励工科院系开设相关课程，这对于国内学术界从容应对脑科学革命这一挑战具有重要意义。

参考文献：

[1]孙群，张剑湖，李俊民，数学专业设置交叉学科课程的研究[J]，高等理科教育，2007（2）：29-31

[2]郑利平，安宁，路强，等，跨学科教学实践与构想[J]，计算机教育，2013（1）：3-5

[3]陶飞，程颖，杨金键，等，交叉学科研究模式的组织建设研究[J]，计算机教育，2013（1）：6-10

[4]罗嘉庆，周世杰，跨学科课程教学研究与案例[J]，计算机教育，2013（1）：11-13

第2篇：计算机科学研究范文

二、研究方向

经过50余年的发展，本所建立了完善的科研创新体系，形成了包括计算机系统及软件、网络与通信、数控与先进制造、工业过程自动控制等研究方向。本所设有“高档数控国家工程研究中心”、“开放式数控系统支撑技术创新平台”、“辽宁省数控控制总线技术工程实验室（国家地方联合共建）”、“辽宁省环境污染监控信息工程技术研究中心”、“辽宁省IP通信工程技术研究中心” 及“辽宁省远程健康医疗工程技术研究中心”等多个重点实验室。本所在先进制造、电力能源、工业控制、网络通信、环保安全和医疗卫生等多个领域硕果累，为国家经济发展和社会进步做出开拓性贡献。

三、学科点与招生条件

第3篇：计算机科学研究范文

关键词：科技创新人才；人才培养模式；教学模式；工程训练

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）15-0151-02

加强素质教育，倡导创新精神，构建大学生创新型人才培养模式，是当代高等教育和大学发展的必然选择。培养时代需要的高素质创新型人才已成为我国高等教育一项重要的战略任务。如何更新教育观念，改革现有的人才培养模式，培养创新型人才，是高等教育的一项重要研究课题。在大众化高等教育背景下，如何以新的教学体系和方式，培养学生的实践和创新能力是当前高等学校亟待解决的问题。

一、创新基地建设方案

1.指导思想。坚持“创新、创业、开放、竞争”的发展思路，践行“以人为本，质量在先，特色创优”的培养方针，充分利用学院、科研院所以及对口企业的人才资源和技术优势，构建产学研合作与学、工结合的人才培养模式，充分挖掘和发挥大学生的创新潜能，为优秀创新人才脱颖而出提供平等竞争、健康活泼的创新氛围，努力培育大学生的创新拔尖人才。

2.建设方案。（1）电子商务科技创新平台。依托搭建的创新平台，培养大学生在电子商务应用、电子商务安全等方面的创新和研发能力，开展电子商务领域的创新实践活动，主要科技创新方向为：①电子商务交易安全技术，包括数字认证技术及实现、生物认证与智能卡技术、电子支付安全技术；②电子商务应用策略，包括电子商务网站建设和网络卖场规划、品牌推广和网络广告、客户关系管理和销售组织、电子政务技术及服务；③企业信息门户EIP，包括聚合式移动电子商务平台、企业信息综合集成。（2）嵌入式系统创新平台。培训与引导学生系统掌握常用单片机、ARM开发板等相关理论知识，并进行理论设计、软件仿真验证等工作，着重培养学生的现代嵌入式系统设计理念，培养学生利用单片机、ARM开发板等进行嵌入式系统开发的能力。（3）网络动漫创新平台。培养学生在网络科技制作、动漫游戏制作、手机网络平台制作、数字内容安全技术等方面的创新创业能力。科技创新方向为：网站设计制作维护、主机和网站安全服铡Windows Mobile应用程序开发、数字化动画及视频制作、手机游戏和网络游戏创作、数字认证技术、数字版权保护加密封装系统、在线多媒体数字内容版权控制。（4）企业信息化创新平台。依托搭建的企业信息化创新平台，培养学生在企业信息化方面的创新和研发能力，开展企业信息化领域创新创业实践活动，为企业提供从管理咨询、软件开发、设备采购、系统集成到技术服务的全方位解决方案。创新方向为：网络化制造调度管理、企业资源规划（ERP）、决策支持系统、客户关系管理系统、企业应用集成技术、智能制造执行系统、服务科学与企业集成、装备制造业信息化及自动控制、复杂生产过程智能优化调度。（5）网络工程创新平台。网络工程创新基地培养拥有良好的职业道德，具备创新精神，能进行计算机网络工程的规划设计、企业网络组建与管理、网络信息系统安全防护和网络运营维护工作的科学研究与工程技术人才。开展相关网络集成方案设计、网络应用开发、网络培训等项目的创新研究和创业项目。创新研究包括网络及软硬件系统集成方案设计、网络与信息安全防护培训、网络应用与维护培训、企业OA系统研发、B/S的企业电子商务系统设计与实现。

二、创新基地教学模式

1.教学方案。课程教学以学生的自主性、探索性学习为基础，以工程（专题、项目）训练为主线，以团队（小组）学习为中心，以任务目标为使命，以教师为主导、学生为主题，以创新能力培养为目的，采用类似科研小组（科学研究及实践）的方法，有效激发学生的创新能力。课堂教学以“理论课―实践课―讨论课”三位一体的教学模式进行：“理论课”（或课程专题讲座）由该课程经验丰富的资深教师负责，对课程从高层面、宏观角度进行讲授和概括；“实践课”由辅导教师负责，小班进行，每位教师辅导学生不超过20人，提高辅导效率；“讨论课”可由研究生组织，由学生对某一（某几个）专题进行讨论，研究生负责引导，解决学生细节方面的问题。三者相互补充，每次“理论课”都辅以“实践课”进行练习，每次“实践课”都辅以“讨论课”进行细化。

2.工程实训方案。（1）基本工程训练，计算机科学与技术专业的重要核心课程结束后，一般都会进行相应的课程设计或专题训练，该环节以工程实践为基础，对学生的基础编程知识和能力进行的训练，以达到对每个学生实现综合工程实训的目的。基本工程训练选择较为简单的实际工程项目（或经过适当的修改）作为项目原型，着重训练系统解决方案中的需求分析和系统设计部分，尽可能让学生走出校门进行需求调研，锻炼学生与社会接触的能力。学生自己组织方案论证，组织设计结果评价，教师适当参与。通过基本工程训练，使学生能够掌握核心课程知识及其相互联系，掌握核心课程的相互联系及在工程中的交叉应用，达到掌握基本专业知识的目的。（2）自主工程训练为了满足学生课外自主学习的需求，提供给学生大量的工程案例作为自主训练的实例。每个实例包括核心部分（功能需求、实现目标、关键技术）和辅助部分（实现提示、核心代码等）。辅助部分给出不同层次水平的提示，供不同层次的学生自主学习参考。同时，构建了相应的自主学习辅导体系，比如定期举行相关知识领域的讲座、项目辅导等，为学生自主学习提供保障。（3）实践创新训练。实践创新训练采用自愿、公开、公平的原则，以自主工程训练为平台，选拔创新训练核心学生。根据自主、自愿原则由核心学生辅以其他学生组成创新训练小组，以“大学生研究训练计划”、“ITAT程序设计大赛”、“ACM程序设计大赛”、“挑战杯”等竞赛为平台，进行创新活动。（4）产学研综合训练，人才的培养是为了社会服务，因此需要重视社会、企业在人才培养中的作用。课题组利用学校的实习基地进行了“产学研综合训练”的探索，与企业联合，充分发挥企业在人才培养中的作用。工程训练环节通过提供大量的实际工程案例，训练学生解决复杂实际问题的能力，实现对课程知识的综合训练。在该环节中，学生可以选择多样化的训练模式，选择适合自己的训练题目，最终实现人才培养的目标。

3.科技创新模式。学生进行三个步骤的训练，最后达到或实现科技创新活动。（1）专业技能训练，学生完成每门专业课程学习后，进行相应课程的专业技能训练，加深对该课程知识的理解，完成该环节训练的学生能够实现对本专业知识的初步应用，解决本专业的一般性问题。（2）实践创新训练，进行过部分（或全部）专业技能训练的学生，可以进行实践创新环节的训练。该环节中，学生主要通过“ACM程序设计大赛”、“电子设计大赛”、“挑战杯”、“ITAT就业技能大赛”、“大学生研究训练计划”等竞赛或实践活动进行初步创新活动。通过该环节训练，学生可以达到利用初步创新活动解决简单实际问题的能力。（3）综合创新训练，完成专业技能训练和实践创新训练后的学生进入综合创新训练环节。学生可以选择在校内科技创新平台、校外科技创新平台、科研服务平台、创新创业平台等进行综合创新训练。通过该环节训练，学生可以达到利用创新活动解决复杂实际问题的能力。

三、结论

（1）实践创新训练平台和综合创新训练平台资源有待进一步开发，还需进一步提升校外科技创新平台建设的深度与广度，还需探索新的产学研合作模式。（2）基于科技创新平台的教学模式的教学效果有待进一步验证，并根据实际应用情况进行调整。（3）科技创新基地的教师辅导制度还需要进一步完善、健全。在今后的工作中，将进一步对这些问题进行研究和探索，以进一步提高科技创新人才培养的质量。

参考文献：

第4篇：计算机科学研究范文

关键词：《计算机网络》课程;微课教学;实践能力

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）19-0185-02

一、引言

《计算机网络》课程是计算机科学与技术专业学生必修的专业基础课之一。课程涉及计算机、通信、电子等多个学科领域，理论性强，概念抽象。同时，课程对学生的实践能力提出了较高的要求。目前，对该课程的教学，很多高校仍采用传统的以知识传授为主的教学方式，辅助以模拟实验和实训。从实践效果看，这种方式难以培养学生的实践能力。

二、《计算机网络》课程实践能力培养存在的问题

1.理论知识抽象，理论掌握难以深入。《计算机网络》主要内容以比较成熟的网络技术为主，系统地向学生讲授有关概念、原理和应用技术。通常按照计算机网络的体系结构依次分析各层功能及协议的工作原理，从而使学生形成对网络各层及网络体系的系统认识。但是这些理论内容较为抽象、枯燥，很难通过理论讲清楚，学生很难通过理论知识来形象地构建网络模型，从而出现学其而不知其所用的问题，影响最终的学习效果。

2.操作环节欠缺，实践能力培养不足。目前，受传统教学模式影响，《计算机网络》实践教学部分大多依靠普通的课堂教学或者实验教学实施。学生在理论教学环境中接受实践训练，难以产生真实环境所带来的特殊感受，且操作遗忘率高，难以体现学习自主性，教学效果不好。同时，学校为学生提供的用以进行专业实习、实训的实验设备数量不能满足教学需要，而且因为计算机网络设备发展很快，新型设备不断推出，受经费影响，学校也很难追随网络设备发展的步伐，不断购置新型网络设备，导致实践能力培养的环境与计算机网络技术发展，以及学生就业技能培养需求的差距不断拉大，无法帮助学生构建完备的实践技能体系。

三、微课教学应用于《计算机网络》课程的优势

微课是基于网络多媒体技术及信息处理技术，将“课”微处理化形成了一段短小生动展示并陈述、解决一个核心重点问题的教学音视频。将微课教学应用于《计算机网络》课程，不仅是课堂教学的有效补充，还适合移动学习时代知识的传播，也适合学习者个性化、深度学习的需求，并且对教师的专业发展具有长远的作用和意义。

1.时间短、内容精、容量小、易传播，适合学生自主化学习。教学视频是微课的核心组成内容，时长一般为5～8分钟左右，最长不宜超过10分钟。相对于较宽泛的传统课堂，微课突出了课堂教学中某个学科知识点中的重点、难点、疑点内容。相对于传统一节课要完成的复杂教学内容，微课内容更加精简。微课视频及配套辅助资源一般在几十兆左右，视频格式以支持网络在线播放的rm、wmv、flv等流媒体格式为主，可流畅地在线观摩，也可灵活方便地下载保存到笔记本电脑、手机、MP4等终端设备，实现移动学习，适合学生自主化学习。

2.可为学习者提供丰富的学习资源。微课的提供者可以来自本校教师，教师在教学过程中将学生难以理解的内容制作成微课给学生，为学生提供学习资源。互联网上还有许多其他教师制作的微课，学生也可以下载。此外，在互联网上，许多从事计算机网络工作的工程技术人员也制作了许多小视频，比如水晶头的连接、网络配置等方面的内容也可以当做微课来使用。

3.可有效弥补师资数量不足、教学质量不高的问题。长期以来，优秀教师始终是最宝贵的教学资源，是影响教学质量的核心因素。而受传统教学模式的影响，优质师资资源的受众只是小部分，这也是一些优秀教师的课爆满的根本原因。优质师资资源的价值没有得到更大的发挥，影响了《计算机网络》教学质量进一步提升，也造成了极大的浪费。利用微课，可以组织优秀教师将《计算机网络》课程中的核心知识点制作成微课，可以扩大优质师资资源的受众，有利于教学质量的提升。

4.有利于构建教师成长进步的新途径。网络技术发展速度很快，教师必须不断学习新技术，才能跟上技术前沿。同时，《计算机网络》课程教师还应具备丰富的网络工程实践经验。在传统教学模式下，教师也提高这两方面的能力是比较困难的。利用微课，对传统的教学与教研方法进行革新，突破传统的听评课模式，可以推动教师专业素质的发展。一方面，通过微课的制作，可以使教师全面梳理《计算机网络》课程的知识点，增强对教学重点、难点问题的理解。另一方面，为了制作好微课，教师需要对教学内容的设计，教学重点的把握以及课程的讲述等方面，不断地进行反思，将理论与实践融会贯通，才能让学生在掌握理论的同时学习到主流和先进的实用技术，达到预期的教学效果。

四、《计算机网络》课程微课教学设计原则

1.清晰定位原则。微课教学设计必须有清晰的定位，这样制作的微课才有更强的针对性。教师需要清楚微课受众的情况，需要了解的知识点是什么，关注的问题是什么，才能准确确定微课内容。同时，微课教学应定位为对一些上课没听懂的同学进行课后的解惑辅导，而不是代替课堂教学。就是说，微课制作不能像课堂上讲解新知识一样，它应是解惑而非授业。教师应以此为基点构思《计算机网络》微课的设计。

2.突出重点原则。微课时间短，不可能像课堂视频一样讲授一个完整的单元，只能是针对某个知识点或者某道习题或某个学习环节进行重点讲解。《计算机网络》微课内容的选取，应侧重于两类：一是重点、难点、理论知识点，即针对学习过程中存在困惑，或者学生自己看不明白的地方，制作微课进行讲解或引导学生完成认知过程。二是实践操作知识点。《计算机网络》课程有很多实践性知识点，对于学生而言，不具备进行课后实践的条件，而这些内容又非常重要，对于提高学生解决实际问题的能力具有关键意义。

3.多媒体呈现原则。在传统课堂上，教师与学生面对面，可以与学生之间有神态和眼神的交流，微课只是视频，更容易使学生产生疲倦感。因此，制作微课需要特别注意吸引学生的注意力，需要多使用多媒体，提升学习积极性，激发学习动力，保持学习兴趣。具体而言，要做到动静结合，给人以动态感、空间感。要注重图文并茂，增强表现亲和力，要注重颜色搭配，通常除了黑色和白色外，最多搭配3种颜色。总之，要利用好多媒体技术吸引学生的注意力。

五、《计算机网络》课程微课教学设计

1.教学目标――生成和提高实践能力。教学目标即明确教学是为培养什么类型人才而服务的。准确的教学目标是《计算机网络》课程微课教学设计成败的首要因素。计算机网络的教学目标可分为三个层次，分别为网络基本应用、网络管理员或网络工程师、网络相关科学研究。着眼实践能力的《计算机网络》课程教学目标应以第二层次为主要目标，着力培养学生掌握网络集成、网络管理、网络安全、网络编程等知识和技能，并对其中一项或若干项有所专长，可以胜任如网络规划设计、网络管理与维护、架设各种服务器和网络软硬件产品的开发等工作，使其成为基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，可以直接解决实际问题的应用型人才。

2.教学内容――围绕重难点问题确定。要紧扣培养学生实践能力提出的需求，客观分析影响学生实践能力生成的难点，结合学生的认知水平，接受知识能力的高低，突出专业技能培养，培养学生的核心技能。按照《计算机网络》课程的实际构成，可制作以下教学内容的微课：网络组建，包括局域网组建、无线局域网组建、城域网组建、广域网组建等微课。网络互连，包括LAN-LAN互连、LAN-WLAN网互连、WLAN-WLAN网互连、LAN-WAN-LAN网互连、WAN-WAN网互连等微课。网络规化设计与网络施工，包括做网线、布线、安装网卡、安装模块与设备等，安装各种系统软件、管理软件及系统配置等微课。

3.教学手段――合理运用媒体技术。微课媒体技术，通常包括课堂实录型视频和内容演示型视频两种。对于《计算机网络》课程中知识较抽象、难理解，如分组交换、IP多播、TCP与UDP等理论知识，可使用课堂实录型视频，在讲授过程中，将之与日常生活进行类比，加深学生对理论知识的理解。对于网络中一些复杂工作原理，如分组交换、IP层分组转发、RIP工作原理、滑动窗口机制、TCP连接管理等知识应采用多媒体演示教学制作微课。对于实践性教学内容应以内容演示型视频为主制作微课。一方面，直接拍摄网线制作、网络布线、网卡安装、模块安装与设备调试等视频内容制作微课。另一方面，利用Packet Tracer等软件录制IP地址划分、域名规划、IP地址分配等知识点的示范教学，提高微课教学的效益。

六、结论

提高学生实践能力是《计算机网络》课程教学的必然要求。本文提出利用微课教学提高学生实践能力培养，研究了《计算机网络》课程微课教学设计应遵循的原则，提出了《计算机网络》课程微课教学设计应注意的问题，希望可以给《计算机网络》教学提供一些参考。

参考文献：

[1]王吉，邱海斌.浅析计算机技术在微课程开发中的实践[J].计算机光盘软件与应用，2013，（17）：205-205，207.

第5篇：计算机科学研究范文

关键词：应用型 算法分析与设计 教学方法

近年来，计算机与信息技术已在人们的工作、生活、休闲等各方面有着越来越广泛的应用，这使得社会对大学教育中的计算机应用能力提出了更高要求。

青岛农业大学是一所以农业和生物类学科为优势和特色的多科性省属大学[1]，为培养计算机专业学生较强的就业竞争力和可持续发展的潜力，提高应用型人才培养质量，适应高等教育大众化形势和社会发展需要，实现计算机科学与技术及软件外包本科专业高素质、应用型人才培养的办学定位，该院制定了“厚基础、宽口径、强能力、高素质、突出个性发展”的人才培养目标[2]。

该文分析了计算机相关专业中《算法分析与设计》课程教学及课程建设中存在的主要问题，并且提出了几点基于应用型人才培养原则的教学改革策略，为农业类院校计算机专业的应用型人才培养提供参考。

1 研究现状

有关《算法分析与设计》课程教学方法研究，众多研究者根据自身实践经验做了相关研究[2-4]。杨波等研究了计算机相关专业的算法分析与设计课程的教学研究；杨春明等研究了竞赛模式下的教学实践探索；张岩等研究了任务驱动法在算法分析与设计教学中的应用；等研究了“三化一体”教学方法在算法分析与设计课程教学中的应用。

2 《算法分析与设计》课程教学过程存在问题

《算法分析与设计》课程是提高学生计算机水平和应用能力的专业课，是计算机专业学生的必修课程，使学生在已掌握用一种计算机语言进行程序设计的基础上，掌握算法的基本设计方法，以及算法的实现，在今后的学习和工作中，更有效地利用计算机解决实际问题。随着科学技术的发展和社会对人才要求的不断提高，《算法分析与设计》课程的传统教学方式呈现出的弊端也愈来愈明显，主要表现在：重理论，轻应用，重教学的严密推理，轻设计的实际意义，而且，没有反映出具有广泛应用的现代计算机成果，已不能很好地适应现代社会发展的需要。所以，教学方法与手段改革势在必行。

2.1 教学内容、教学资源等不能满足专业应用需求

现有的教学内容和课程体系缺少结合行业与项目的实用性的实训内容，造成教学与行业脱轨，不能完全适应社会对创新型人才培养目标的要求，还需要科学合理地进行整合。

2.2 教学方法和考核手段等有待创新

近年来，虽然课堂教学采用了多媒体教学方法，在加强学生对理论知识的理解方面取得了较好的效果，但由于理论教学与实践教学等环节不能有效结合，导致学生χ识的掌握大打折扣，因此，还需要加强对教学方法的创新。另外，该院的计算机专业的理论教学学时为32学时，每周分别安排2节理论，期间间隔时间太长，根据人类记忆曲线规律，学生容易遗忘，又不能及时实践，导致学习效率低下。

2.3 实践部分题目单一，缺乏创新

《算法分析与设计》课程实践教学的目标是为了培养具有较强计算机应用能力的综合应用型人才，但目前实验大纲的内容多为验证性题目，忽视了应用性、设计性以及综合性训练，导致学生一直处于被动学习状态，欠缺激情，也无法深入、全面思考自己学习的知识，在实际应用过程中有效提高自身水平，也不符合应用型人才培养的实际要求。

2.4 考核方式单一，具有局限性

目前该课程的考核方式，主要采用理论+上机考试+考勤的方式，其中理论占70%，上机考试占20%，考勤占10%。理论考试采用课程结束后闭卷考试，考核内容为课程教学中涉及的各个理论知识点。上机考试所占比重较小，势必导致学生精力投入较少。

2.5 与应用型人才培养相匹配的师资力量有待于加强

算法课程是一门专业课，专业性强、理论程度深、实践性强。根据该课程设计思路，对主讲教师的专业功底及教学方法等方面都提出很高的要求，而现有主讲教师存在知识与技能或这或那的短边约束，学历、职称和技能都有很大的提升空间。

2.6 针对不同专业的教学存在“一刀切”现象

该院开设算法课程的有计算机科学技术专业，还有校企合作的软件外包专业，目前的教学内容及课时安排相同，没有区分不同专业学生对于课程不同程度的要求，无法做到因材施教。

3 思路与策略

针对目前教学过程中存在的问题，结合目前正在进行的课程建设项目，对算法课程的教学方法及思路进行相应的调整。

3.1 建立和完善教学资源，建立网络一体化教学资源体系

根据教学需求，需要研制开发适合于应用拓展型本科生基础教学的教学资源。主要包括：课程标准（含知识与方法体系、基本应用技能、教学重点难点和实施规范等）、主体教材、案例与实践（实验）教程、扩展性阅读资料、教师教学指南、学生学习指南、练习题库、测试题库等。利用网络教学平台，提供给学生全面的教学资料，提高课下学习的兴趣。

同时有条件也可以建立该课程的专属网站，主要包括用户管理、资源管理、教学管理、自主学习、专题研究、实验示范、教学评价及网上交流等主要模块。

3.2 改革教学方法，深化教学改革

课堂教学中重视教学方式、教学手段的现代化和多样化，在理论教学过程中，充分运用现代化、多媒体教学手段，采用案例式、互动式、启发式教学，强化理论知识的学习效果。在实践中总结出符合按分级教学培养所需要的课程教学结构模式和教学要求方案。另外充分利用网络，开设网上教学交流平台，通过学术讲座、师生研讨等途径，扎实学生理论知识，扩大学生的学术视野。

教学改革是学校各项改革的核心，也是提高教学质量的重要保证。为了培养基础扎实、知识面宽、创新能力强、综合素质高、适应21世纪社会发展需要的新型人才，构建了课堂教学、实践活动、科学研究三位一体的培养模式，同时激发学生学习算法的兴趣，强化建模能力的综合培养，鼓励学生参加各类算法设计竞赛，鼓励学生参与教师的研究课题。

3.3 重构实验题目，改革实验教学内容

《算法分析与设计》实践课程需要学生深入理解算法的基本概念和基本理论基础上，指导学生动手实践，来培养学生解决实际问题的能力。

实践教学的实验题目不仅应该具备验证型实验，还应该包括创新型实验、设计型实验、综合型实验等，还可设置自选题目，来满足不同专业、不同层次学生的学习需求，体现专业教学改革的应用性、实践性和操作性。

3.4 采用多元化的考核方式，强调考核学生的应用能力

教学的是否成功除了倚赖教学方式和内容，也取决于课程考核方式，这决定了被教育者投入精力的程度。传统教学中往往非常注重理论考试成绩，忽略实践部分的考核。

随着教学模式朝着“强调实践突出应用”方向的改变，课程的考核方式也应该采用更加科学的方式，从过去单纯对学生理论知识的考核转向知识与能力并重，如加强对实践应用能力的考评。改革考核方式，从过去单一的期末闭卷考试转向增加平时对学生动手能力考试与考核的内容。上机考试也在课程结束后，专门安排考试时间（拟定为2 h），学生在指定机房，根据现场公布的上机考试要求答题。如此，注重考核学生的实践动手能力以及实际应用能力，从而有效激发学生的学习积极性和主动性。

3.5 建设一支教学水平过硬的合格师资队伍

要培养合格应用型人才，一定要打造一支思想素质好，业务能力强，职称结构、年龄结构及学历结构合理的师资队伍，具体措施包括：努力提高教师的业务水平，改善师资结构。将采取各种有效措施，进一步优化教学队伍结构，完善学科人才梯队，建设相得益彰的学术队伍；加教研型、应用型教师的培养，鼓励教师进行教学改革的实践探讨。鼓励教师在教学领域里大胆改革创新，争取出一批高水平、获奖层次高的教学成果。建立健全教师进修、访学、培训、兼职制度，条件允许，有针对性的在职进修、访学及国内外学术交流等或者高层次人才引进。

3.6 针对不同专业，建立多层次的教学体系

为了更好地满足应用型人才培养的需求，课程教学过程中需要结合不同专业、不同系别以及不同层次教学对象因材施教，安排不同的教学内容，实施不同的教学模式，采用不同的考核方式。

4 结语

综上所述，《算法设计与分析》课程教学改革围绕“应用型人才培养特色名校建设工程”中人才培养的总体目标，坚持“知识、能力、素质协调发展”的原则，拓宽基础、增强适应性，处理好基础课程与专业教学的关系，打破旧的传统教学模式，适应新的课程体系要求。建立符合学生认知规律和知识结构的课程体系、课程内容，以培养学生的科学实验素质及创新能力为整体建设目标，素质教育贯彻到课程建设之中，形成符合现代教育规律、体现应用型人才培养要求并具有鲜明特色的教学研究和改革成果，实现专业课程设置与社会实际需要有机结合，使学生具有扎实的理论知识、较强的实践技能和全面发展的综合素质，拓宽学生的就业渠道，为计算机学科长远发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]陈龙猛.计算机科学与技术专业本科应用型人才培养[J].计算机教育，2010（14）：53-55.

[2]曲德祥.关于实践教学中算法设计与分析课程的研究及应用[J].信息技术与信息化，2012（1）：61-63.

第6篇：计算机科学研究范文

关键词:大学计算机基础;课程体系;实验课

一、引言

大学生的计算机能力培养是当代大学生能力培养和素质教育的重要组成部分。目前，我国的大部分高校都开设了大学计算机基础这门课程。这门课程的开设目的是为非计算机专业的学生开设的一门公共基础课，课程旨在研究现有技术背景和社会需求下，如何培养大学生应用计算机来认知和解决问题的能力，为学生熟悉信息化社会中的各项基本应用、适应未来的社会需要奠定良好的基础。但是，随着科技的发展，软件、硬件的频繁更新，以及全国各地的高中的师资力量分配的不够均衡等原因，导致现在的大学计算机基础课程并不能真正达到课程设置的初衷，在一定程度上并不能真正满足学生对知识的需求及社会对人才的渴望。为了解决这一问题，本文尝试从大学计算机基础的实验课程体系的改革入手，探索新的大学计算机实验课体系的建立，以使学生在有限的学习时间里取得最大的收获。

二、大学计算机基础实验课的现状分析

(一)目前，我国高校普遍大学计算机基础普遍存在实验课紧跟理论课的节奏，没有独立的实验课体系的问题大学计算机基础是一门实践性较强的学科，内容广泛，包括中文录入技巧、OFFICE办公软件的使用、图像处理、动画制作、网页制作、INTER-NET基础、计算机硬件基础、数据库应用、计算机系统结构、计算机安全等方面的知识。但是由于课时所限，现在这门课程普遍是以办公软件为主要讲授对象，其他的方面只是略微讲授一下，并没有达到预期的效果。

(二)实验课时不足，实验内容相对独立，不够综合，不够系统。学生学的许多知识不能够融会贯通实验课时不足是大学计算机基础这门课的普通问题，授课内容的百分之九十都是需要通过大量的实验操作才能加深理论知识的理解、消化和吸收。现实的情况是只有部分内容进行上机操作，其他的都没有机会实践。这样就造成了学生为知识的理解不够透彻，知识掌握不够全面，不够系统。

(三)学生对计算机操作的水平参差不齐，导致实验课内容的安排相对不够合理，不能完全满足学生的需求高校的学生来自全国各地高中，而全国各地的高中由于地域的差别等原因，师资力量也相差悬殊。有的学生在进入大学前对计算机的的基础操作已经烂熟于心了，而有的学生甚至都没怎么接触过计算机，这样导致实验课的进程出现很大的差别。

三、构建大学计算机基础实验课程体系的探索

(一)有目标、有计划地增加实验课在整个大学计算机基础课程体系中的比重大学计算机基础实际上是一门实践性较强的课程，然而，许多高校在设置课程时，往往将其分成理论课的实验课来上，这样其实会一定程度地破坏很多知识结构的完整性和连贯性。解决方法是减少理论课时数，增加实验课时数。或者说，直接都改为实验室上课，学生在机器旁边听课边实践，效果要优于理论加实验的方式。

(二)探索构建系统的、完备的、独立的实验课课程体系现在实验课多是依附于理论课，内容不够系统，知识相对独立，不利于学生对知识的综合掌握。在新的实验课课程体系中从三方面解决上述的问题。首先，以办工自动化软件知识为例，从知识层面上，将内容系统化。在设计实验内容中，先以知识点为中心进行实验内容的设置，这是第一层次的实验，如表格的操作;其次，在每个章节结束时以整个章节知识点为中心设置初步综合实验，如图文混排;第三，以整个软件为中心，设置综合实验，如WORD综合实验;最后，将相关软件相结合，设置跨软件的实验，如，在WORD中插入一幅图片，而该图片在插入前需使用PHOTOSHOP图像处理软件预先处理一下，等等此类的综合实验。如此，学生可以在学习新的知识的同时对前面的知识有所回顾，以及对知识的系统性有更深层次的理解。其次，在实验内容的编排上需要调整，不要完全依附于理论课内容的顺序。在授课的过程中，由于课时的限制，有很多软件不能细致的讲授，但是并不代表这个软件不重要，要想解决这个问题，可以通过合理地编排实验内容，让学生在课余时间完成，课堂老师认真检查，这样就可以弥补课堂时间不足的问题。但是，这样一来，就要求教师所编排的实验内容一定要具体、细致、步骤清晰，语言浅显易懂，便于学生的理解和操作。同时，要求为这种学习方式配置严格的考核方式，只有严格考核才能有效保证学生的课余学习的品质。考核方式中可以将实验内容分为必做部分和选做部分，比如多媒体这一章，内容包含音频、视频、图像处理、动画等很多知识，每个内容其实都可以单独成为一门课程来讲解，为了让学生的学习有针对性，可以将这些内容划分为必学和选学两类，学生可以根据自己的兴趣来选择相应的知识点和实验内容来学习。这样学生在学习的过程中可以更加了解自己在哪个方面的优势和兴趣所在，以便为将来的选修课打下良好的基础。在选修课中可以更加深入的学习这个学科，做到有的放矢，因材施教。最后，为了达到更好的教学效果，可以采取分层次教学的模式，针对学生不同的水平安排实验内容。由于学生入学前的计算机操作的水平参差不齐，相同的内容对不同的学生肯定是不合时宜的，为了使学生充分利用实验课堂的时间，可以把每次实验的内容设置为必做内容和选做内容并配合相应的奖励机制，让学生根据自己的实际水平进行自主选择，给学生更多的选择空间有助于学生的身心健康发展，同时可以最大程度地激发出学生的学习积极性，最大程度发挥学生的潜力。在计算机技术的日益成熟和社会信息化的程度不断加深的今天，大学计算机基础教学只有从学生的实际需求出发，从社会对人才的实际需要出发，紧跟时代前进的脚步，不断更新理论教学内容和教学方式，不断探索适合的实验课教学体系，才能取得预期的教学效果，才能使学生适应不断发展的信息化社会的节奏。

参考文献:

〔1〕姜腊林．地方高校计算机科学与技术专业定位及课程体系研究［J］．衡阳师范学院学报，2012，33(6):152－154．

〔2〕陈丽春．建立计算机基础实验课程教学评价体系的探索［J］．中国大学教育，2007，(1):52－54．

〔3〕周丽涛．计算机科学与技术专业实验课程体系的创新与实践［J］．实践教学，2008，(10):27－28．

第7篇：计算机科学研究范文

关键词：计算机实用技术；教学内容；教学方法；应用型人才培养

随着计算机技术的进步与普及，社会对人们在工作和生活中的计算机应用水平要求越来越高[1]，具备基本的计算机操作能力已经不能很好地满足本科生的学习和未来的工作需要。如何培养和提高学生的计算机实用技术技能已经成为高校应用性人才培养[2-3]的重要课题。计算机实用技术课程的教学研究和实践在计算机课程体系的建设和改革中起到重要作用，也将对本科生计算机实用技能培养起到关键性作用。

1 大学计算机实用技能教学现状

非计算机专业大学生的计算机基本能力的教育一般采用2+X的方式，即2门计算机基础课(计算机信息技术基础、计算机程序设计基础)和1门或多门与专业相关的计算机课程(如计算机网络基础、计算机多媒体技术基础等)。通过以上课程的学习，学生能够掌握一定的计算机技术基础知识，具备一定的计算机基本操作能力，但还不能很好地满足行业应用中对计算机实用技能方面的需求，例如，能够使用操作系统，但不能对其进行有效维护，防范病毒等安全技能缺乏；能够利用网络查阅资料，但不能很好的配置网络，常见网络使用问题的处理能力不强等[4]。不同专业中普遍存在着专业能力强，计算机应用能力弱的问题。

2 计算机实用技能培养模式的探索

为使学生具备今后工作中一些必要的计算机实用技能，如计算机组装调试技能、计算机软硬件系统维护技能、小型局域网组建技能、网络常见故障处理技能、常见软件高级使用技能等，我们建立了大学生计算机实用技能培养的机制。

2.1 实用技能课程教学现状

我校本科教学对于一直未开设计算机实用技术课程，而本科生计算机能力培养又迫在眉睫。参考教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》中关于计算机程序设计基础课程教学要求，并结合我校的办学定位及应用型人才的培养目标，我校计算机基础教学与网络信息部从2009年下半年，专门为本部和大兴两校区学生开设了计算机实用技术全校公共选修课。学时为24+16学时。其中24学时为授课，16学时为实验上机。现开课三个学期、六个班次。

2.2 实用技术课程教学研究

实用技术课程是一门新开课，其教学对象、教学内容和目标、教学方法、考核方式都值得进行大量研究和探索。

基金项目：2009北京建筑工程学院教研项目（Y09-32）。

作者简介：孙雷，女，实验师，研究方向为电子信息技术。

2.2.1 教学对象分层次

1) 修过计算机信息技术的全校学生。

计算机实用技术课程的教学是一门非零起点的课程，2009―2010年第一学期开设该课程后，教学对象为先修过计算机信息技术基础的全校学生，课程性质为全校公共选修课。学生经过近一年多的大学计算机类课程学习和实践，技术技能程度有较大差异，学生可以根据自身情况选择是否选修该课程，对计算机实用技能和方法进行进一步的提高。

2) 通过计算机信息技术分级考试的一年级新生。

目前入学的大一新生的计算机应用水平，存在参差不齐的情况，有些学生的计算机应用娴熟，而有的学生对计算机应用几乎可以说是“零起点”。根据学生情况，计算机应用水平的差异主要表现在：

① 城市生源的应用水平好于农村生源；

② 男生的应用水平好于女生；

③ 汉族学生的应用水平好于少数民族学生。

造成上述情况的原因主要有以下两个方面：

一是由于我国各地区初高中教育资源和经济发展不平衡，尤其是计算机教育受地区软硬件环境条件和师资资源的限制，存在城乡差别、经济发达和落后地区的差别；

二是对计算机技术兴趣的差异导致男女生应用水平的差异，尤其是在计算机硬件组装、网络技术等方面表现比较明显。

为解决教学安排一刀切所带来的弊端[1]，计算机公共基础教研室打破新生入学计算机信息技术基础课程为必修课的限制，从2009―2010年第一学期起对大一入学新生进行计算机应用水平分级考试，达到计算机信息技术基础课免修标准的学生即可免修该课程，转而选修计算机实用技术课。选课学生情况如表1所示。

2.2.2 教学内容分模块

为解决高校计算机类课程普遍存在的教学内容与技术发展、理论与实际应用脱节的问题，教学内容应做到：1)跟上计算机软硬件技术日新月异发展形势，做到教学内容与时俱进；2)尽最大努力满足我校应用性人才培养对于计算机应用能力的要求，做到理论与实践相结合；3)贴近学生的未来工作和日常生活，使学生能学以致用、学有所用、真正受益[1]。

根据计算机实用技术课程教学需要，参考其他同类高校对于该课程的教学内容设置，我们将教学内容分为三大基本部分，如表2所示。

模块名称 模块细化 教学内容与目标

计算机硬件与操作系统优化 计算机硬件组装调试 通过实践操作要求每个层次学生均能独立完成计算机硬件拆装、并能解决选配、组装过程中兼容性的问题，独立完成排除计算机一般硬件故障，具有一定独立解决问题的能力，同时熟悉当前计算机硬件技术的发展趋势。

操作系统优化 要求每个层次学生通过学习实践掌握系统如何安装、合理划分、释放硬盘空间以及合理调整硬件“属性参数”；系统优化、升级方法和工具，具有保证系统高效率工作的能力。

网络技术基础 网络的配置与检测 要求每个层次学生掌握网线及网络接口的判别，个人计算机设备参数的检测方法，IP地址的配置方法，使用ping命令测试网络通畅程度；常用双绞线的制作和检测方法。

网络安全使用和常见故障排除 要求每个层次学生掌握检查本机是否中毒及被入侵的简单测试方法，常用杀毒软件的介绍及配置，计算机中病毒后的常用解决方法；计算机无法联网的可能原因及检测方法，常见IE修复方法。

常用软件应用 Office高级应用 通过贴近的工作学习需要的实例练习，要求学生熟练掌握Word长文档的处理，邮件合并和文档修订方法等；Excel中数据列表中复杂公式和函数应用、复杂排序、高级筛选，分类汇总和数据透视表等数据处理方法。

多媒体软件的使用 通过贴近生活的实例练习，要求学生熟练掌握多媒体音频、视频、图像处理、动画制作、摄录像素材的获取和简单处理的方法；基本掌握Photoshop CS4和绘声绘影等音视频、图像处理软件的使用。

2.2.3 教学方法多样化

实用技术课程的教学方法根据教学内容和课程实用性的特点，采用讲授法、小组讨论法、启发式教学法、实践式教学法相结合等多种方法。实用技术的授课选择在校公共机房进行，打破理论授课和学生实践的界限。课程教学过程注重理论基础上的实际操作能力的培养，实践性强，采用教学课件讲授，结合实例进行演示操作，大量采用实践式教学方法；对关键性概念、涉及面广的问题可辅以课堂小组讨论的形式。

举例来说，在计算机硬件组装的教学中，我们采用项目教学法，以小组为学习单位，让学生完成一个计算机选配设计、报价、性能评价的教学项目，使学生获得计算机硬件部件相关知识，具备选配与组装的能力。

网络技术部分教学中大量采用启发式教学法，通过让学生思考回答与解决一些常见的问题，如计算机无法访问网络的可能原因，有什么具体检测方法，个人计算机是否中毒和被入侵，如何检查和防范等问题，达到相关知识点的教学目标。

常用软件应用部分采用现场化的教学手段，用大量贴近工作和生活实际的教学实例演示，教师在授课同时，让学生同步动手实践，加强学生对Office办公软件、多媒体软件等实用软件部分教学内容的理解，提高学生的动手能力，同时对教学效果进行及时反馈。

总之，实用技术课程教学中，无论哪种教学方法均采用以学生为中心，学生为主体，教师为主导，实践贯穿整个教学过程的教学模式。这种模式有效调动全体学生学习的积极性，使学生既掌握实践技能，又掌握相关理论知识，也有利于培养学生独立思考、解决实际问题的能力。

2.2.4 考核方式客观化

计算机实用技术课程一门实践性强的选修课程，为客观评价学生的理论和技能，考核方式采用平时成绩和期末考查成绩综合评价的方式，如图1所示。其中学生的上机作业及实践操作练习成绩作为平时成绩，占考核总成绩的30%；期末考查采用闭卷方式进行，占课程考核总成绩的70%。期末考查试卷题目类型主要为客观选择题，涉及理论知识、问题解决和故障排除、软件应用命令、实例调试等方面，对学生的基础理论知识、软硬件应用和网络技术技巧等方面进行考查。

2.3 教学效果与反馈

为了解学生对于本课程教学方法和内容的建议和意见，以便对实用技术课程的教学效果进行客观评价，对教学内容进行不断改进，我们在每个学期末的考查试卷中都附加了课程调查问卷。问卷主要调查学生在经过一个学期实用技术课程学习后在计算机硬件技术、网络技术、常用软件应用技术方面的收获以及在大学期间还希望学习哪些计算机的实用技能？

图1 课程考核方式

通过对三个学期、六个班次发出的227份调查问卷进行统计和分析，我们发现97.5%的同学认为通过该课程学习，掌握了教学内容相关的实用技术知识和技能，对日后工作和学习有所帮助；有部分同学对课程内容提出了自己的建设性意见，如希望课程能增加Dreamweaver网页制作、Flas制作、3DMax等实用软件介绍，增加网络部分实践的课时，等等。我们将根据学生需求，在日后的课程中通过对教学内容和课时的合理化安排和调整，将实用技术课程真正建设成一门能够提高学生计算机应用方法和操作技能、并紧紧贴近学生学习生活需要和未来工作岗位计算机应用能力需求的课程。

3 结语

计算机实用技能已经成为高校本科学生适用未来工作岗位和当代信息化生活的必备技能。通过对实用技术课程教学研究，以及三个学期六个班次的教学实践，我们取得了良好的教学效果。在未来的教学研究实践中，我们将不断进行教学改革，更新教学内容，改进教学方法，力图做到与时俱进，因材施教，使实用技术课程真正成为培养学生实用技能有利工具。

参考文献：

[1] 饶正婵. 计算机实用技术课程立体化教学的构建[J]. 计算机时代,2010(4):59-61.

[2] 雷建云. 浅谈高校计算机专业软件实践教学体系的建立与实施[J]. 计算机教育,2009(8):110-111.

[3] 黄陈蓉,黄坚,袁宗福. 计算机应用型人才培养模式的探索与实践[J]. 计算机教育,2005(6):28-30.

[4] 岑岗,魏英,王亦军. 计算机实用技术开放性实验教学探索[J]. 实验室研究与探索,2004,23(5):19-20.

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页)

参考文献：

[1] 潘松,潘明. 现代“计算机组成原理”[M]. 北京:科学出版社,2007:23.

[2] 王靖,刘志文. 网络课程设计中的教学系统设计[J]. 中国电化教育,2009(2):149.

[3] 张连华.“计算机组成原理”课程实践教学目标设计[J]. 电力学报,2008(4):78.

[4] 刘建粉,李玮瑶,吕海莲. 基于问题学习的教学模式探索[J]. 科教文汇,2007(9):27-28.

[5] 王良玉,戴志涛,杨紫珊. 微机原理与接口技术[M]. 北京:北京邮电大学出版社,2000(12):213-227.

[6] 谷海红. 高职“数据结构”课程教学设计研究[J].计算机教育,2007(1):66-68.

[7] 刘芳,戴葵,刘芸,等. “计算机组成原理”设计性环节的教学探讨[J]. 计算机教育,2007(4):3-6.

[8] 何会民,潘雪增. “计算机组成与设计”课程教学创新改革[J]. 高等理科教育,2007(4):76-77.

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：计算机科学研究范文

本文所指的培训帮扶模式是从大学计算机基础课程所属学科特点出发，设计相对合理并具有针对性的教学内容，以任务驱动的方式，在教师培训指导和学生之间帮扶操作完成教学任务，达到培养学生动手操作能力或逻辑思维能力的一种教学模式。该教学模式可以充分发挥学生的主观能动性，让学生在学习的过程中互相帮助，取长补短，共同进步。长期以来，大学计算机基础课程的教学模式一直都是各高校研究的热点，目前比较流行的教学模式有分层教学模式、模块化教学模式、利用网络平台协助教学模式等。根据我校实际情况，将培训帮扶模式与上述教学模式做以下比较分析：

（1）分层模式，该教学模式根据学生现有的知识程度、水平能力和学习兴趣等方面的差异对学生进行分层次教学，把水平能力相似的学生集中在一个教学班，根据学生的实际情况制定教学目标和教学计划，采用不同的教学大纲，使用有针对性的教学方法和手段，使学生在原有基础上提高，达到分层教学的目的。以计算机非专业为例，从历年我校学生的学习情况来看，每个班级对计算机操作熟练的学生毕竟是少数，大部分学生都没有超越熟练或是掌握的程度，如果对学生进行分层教学，虽然能够提高教学质量，但不一定利于专业的发展，毕竟计算机是基础课，师资的配备也会因此而重建，会加大许多不必要的工作量，另外，同一个层次的学生来自不同的班级，这样不便于教学管理和考核标准的制定。相反，采用培训帮扶模式，不用分班，将少数操作熟练的同学挑出来帮助那些操作不熟练或是有问题的学生，让他们合作学习，共同进步，既能提高教学质量又能便于管理和考核。

（2）模块式教学，该教学模式最适合各专业教材资源的建设。培训帮扶模式在教学设计上可以借鉴该模式资源的配置方法，选择有针对性的教学资源适应各学科学生的教学和学习。

（3）网络协助教学，该教学模式确实很好，也应该成为我校下一步针对部分专业实施建设的重点，但就目前情况来看，由于大部分非计算机专业的学生，对计算机的认识和学习状况一知半解，面对面的教学还是有必要的，计算机技能的培训也是必不可少的。

2计算机基础课程教学环节的培训帮扶模式构建

2.1基于培训帮扶模式的课程设计

具体实施计划：任课老师根据专业和学生爱好，设计相对合理的理论课程内容，采用多媒体教学，以讲授、讨论沟通和交流以及答疑解惑为主。实践教学需在机房人机一对一操作，课程内容以计算机等级考试内容为主，由任课老师带领，帮扶组长协助辅导，边讲边练，同步完成教学任务，掌握各知识点的学习。任课老师需布置课堂及课后作业并认真批改登记，帮扶组长在完成自己作业的同时，协助任课老师指导本小组同学按时完成作业并上交，必要时协助任课老师进行作业情况登记及问题总结。任课教师利用录制软件录制上机操作视频供学生课后复习和指导。任课老师设计课程素质拓展范围，供学生选择、参与设计和制作，以便进一步提高。可行性分析：根据专业的不同，对理论教学应把握教学内容的深度和广度。比如，音乐表演专业，可以在理论的介绍上浅显一点，而电子类专业，可以稍微深入一点。实践教学环节，对于不同的专业课程设计的侧重点也可以不一样。如，音乐表演专业，应侧重动手操作能力的培养，可以开设办公自动化软件、图像处理、动画制作等课程，而电子类专业应侧重逻辑思维能力的培养，可以开设一些语言类课程。

2.2帮扶组长的选择及帮扶对象的分配

具体实施计划：从班级实际情况出发选择学习态度端正，对计算机操作相对熟练而又热心学生工作的学生作为本班级的帮扶组长，一个班级按照学生比例不超过1/5，每个帮扶组长负责班级至少1~5个同学的学习，帮扶组长与帮扶对象可以双向选择，在不能选择的情况下由任课老师指定。每个帮扶组长在能正常履行职责的同时，可以享受该门课程加分政策，不能履行职责的帮扶组长不能加分，并随时撤换，但不影响正常的学习考核。可行性分析：可以通过问卷或测验进一步选择。在能够激发学生学习积极性的同时又有加分政策，成绩好的同学会乐于当小组长，而成绩一般的同学希望能够得到帮助而提高也会踊跃加入小组行列。

2.3帮扶组长的职责范围

具体实施计划：帮扶组长的职责范围应在选定帮扶组长之前就告知，帮扶组长在整个教学环节起到至关重要的作用，他是任课老师和学生之间沟通的桥梁，帮扶组长在完成正常的学习任务以外，在任课老师的引导和指导下完成一些教学活动。理论和实践教学环节，帮扶组长除了完成正常的学习任务外，可以帮助任课老师根据专业需要把握理论知识的深度和广度，帮助任课老师辅导跟踪学生的学习情况，具体表现在，作业的辅导和批改，问题的总结等。另外，帮扶组长还可以组织本小组同学参与各项素质拓展学习。

3结语

第9篇：计算机科学研究范文

关键词：汇编语言；教学方法；课程群

作者简介：苏林萍（1967-），女，河北定州人，华北电力大学控制与计算机工程学院，副教授；徐茹枝（1966-），女，江西上饶人，华北电力大学控制与计算机工程学院，副教授。（北京?102206）

中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）24-0060-01汇编语言课程是计算机专业的一门基础主干课程，该课程与计算机硬件系统密切相关。主要介绍80X86CPU的指令系统、寻址方式、工作原理。通过该课程的学习，培养学生使用汇编语言编写程序的能力。加深学生对计算机内部运行机制的理解，为学生开发系统软件和与硬件相关的软件打下坚实的基础。

一、汇编语言课程教学现状分析

1.与计算机硬件相关，课程难度大

汇编语言课程是以特定的计算机硬件为基础的，现在我国高等学校中普遍以80X86CPU系列计算机作为教学模型。首先介绍80X86CPU的工作方式、指令系统、寻址方式等与硬件有关的知识，然后讲解汇编语言的编程方法和技巧，最后介绍系统输入/输出功能调用和有关文件的编程方法。汇编语言课程通常开设在大学的第三学期或第四学期，学生只有高级语言的基础，习惯于高级语言的自然表达形式。学生具备的计算机硬件的知识非常少，所以学习汇编语言课程时会感到非常困难，难于适应复杂的低级语言。特别是在开始学习阶段，许多学生经常混淆寄存器、内存，地址、内容等基本概念。

2.课程内容单一，学生学习兴趣不足

目前多数高校讲授汇编语言课程的主要目标是使学生掌握一种编程语言。因为汇编语言比较难学，如果在教学中单纯强调掌握编程技术，学生可能失去学习该课程的兴趣。在汇编语言中既没有分支语句也没有循环语句，学生必须使用比较指令和条件转移指令来构造出分支结构和循环结构。学生更愿意选择易于理解和编写程序的高级语言，如C、C++、JAVA等。不喜欢使用复杂的汇编语言来编写程序。学生不了解汇编语言与其他课程的关系，只是把它当作一门必须参加考试的课程对待。

二、汇编语言教学改革的思想和方法

1.明确课程的目标

根据汇编语言教学大纲的要求，掌握一种基于硬件的汇编语言编程技术是课程的基本目标和要求。在教学中可以将汇编语言与一种高级语言（如C语言）进行比较，通过学习汇编语言使学生更深刻地理解高级语言的工作原理。例如C中数组是连续的存储空间，相对于汇编语言中的寄存器相对寻址方式；C指针的概念在汇编中就是内存单元的地址，是寄存器间接寻址方式；C函数中的参数传递，是用汇编语言中的堆栈段（STACK）实现的。前面提到的几个问题是C语言课程中的教学重点和难点，学生不易理解和掌握。通过汇编语言课程分析C语言中的这些问题，可以使学生从计算机的工作原理角度出发真正理解了C语言中的这些知识，并且掌握了C语言编译执行的过程，知道高级语言中分支结构和循环结构在执行时需要翻译成一条一条的指令来完成。从计算机工作原理入手讲解汇编语言可以使学生在学习一门计算机语言的同时深入理解计算机的工作原理，这是在高级语言教学中很难实现的。

教师在开始上课时，首先提出课程的目标和要求，同时要告诉学生汇编语言课程是《计算机组成原理》、《计算机接口与通讯技术》、《计算机操作系统》、《单片机原理》等课程的先修课，学好本课程会为其他相关课程的学习打下坚实的基础。

2.课程群的建设

传统的教学模式中，每位教师更多关注本课程的内容，很少考虑本课程对后续课程的影响以及课程之间的知识重复和交叉的问题。为了更好地培养计算机专业学生的软硬件综合能力，将《计算机组成原理》、《汇编语言程序设计》及《计算机接口与通讯技术》三门课程纳入到一个课程群来建设是十分必要的。建立基于软硬件综合能力培养的新教学体系和新实验模式。首先，这三门课程从内容上是相互关联的，例如汇编语言与计算机组成原理中都涉及到指令系统和寻址方式的章节，区别在于汇编语言是针对80X86CPU机型的，而计算机组成原理是不针对具体机型的。学生如果已经完全掌握了汇编语言中的指令系统和寻址方式的概念，学习计算机组成原理时就易于理解和掌握该章节的内容，教师也可以花费较少的学时来完成该部分的教学。其次，这三门课程是相互影响的，例如在计算机接口课程的实验中，学生需要使用汇编语言编写接口程序。所以，汇编语言课程学习的好坏会直接影响到计算机组成原理和计算机接口课程的学习效果。

3.优化整合教学内容

汇编语言课程中会用到二进制、十六进制、补码等知识，这些知识是先修课程信息技术基础中的内容。在汇编语言课程中可以将本课程中使用频繁的补码概念、数的溢出判断等知识点强调说明，其他的内容让学生自己复习，教师不必重复讲解。

汇编语言指令多达几百条，其中有的指令很少使用。所以在教学中要精心选取常用的指令，将功能相似的指令分组讲解，选择一组中某几个指令详细介绍指令的格式、功能和使用。在讲解指令时教会学生学习指令的方法，起到举一反三的效果，当学生今后遇到没学过的指令时可以自主学习。如果将所有的指令集中讲解，学生不易掌握。可以将指令分散到各个章节中，例如将比较指令和转移指令分解到分支程序设计中，将串指令分解到循环程序设计中。指令要与程序相结合，让学生在程序中学习指令、寻址方式和编程方法。