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计算机导论学习报告精选(九篇)

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计算机导论学习报告

第1篇:计算机导论学习报告范文

关键词:OBE教育模式;学习结果;计算机科学导论

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)48-0175-02

一、OBE教学模式概述

基于学习结果的教育模式(Outcomes-Based Education,简称OBE)最早出现于20世纪90年代的西方国家的基础教育改革。在OBE教育模式下,教学过程需要做到以“学生”为中心,以“学习结果产出”为导向。学习成果是学生通过该课程的学习达到的最大能力,关注的不是学生了解和知道多少知识,而是学生能做什么,获得了哪些能力。在这种教育模式下,首先确定合理的培养目标,以培养目标为导向,定义明确的毕业要求(即能力培养指标),为了支撑能力培养指标的达成,需要设计科学的课程体系,所有的能力培养指标被分配到具体的课程中,因此教师需要事先明确和认识学生完成课程时应该达成的指标点,也就是能力培养指标,以此目标为导向,设计合理的教学过程,包括教学计划、教学大纲、评价模式等,以保证课程达成预先制定的指标点。因此,在OBE教育模式下,教育模式以“学生学习结果”作为教学驱动,相对于传统的以“教学内容”驱动的教学活动,该模式是对教育模式的一种变革。本文将OBE的教育理念引入到计算机科学导论的课程建设中,优化教学环节和教学内容,更新教学方法,完善学习成果评价方式,探讨提高计算机科学导论课程教学质量的新的有效途径。

二、计算机科学导论课程特点及现状分析

计算机科学导论是计算机学科的一门专业基础课。在传统的计算机科学导论教学模式中,知识的传授是教学过程的主要驱动,讲授的内容涉及计算机学科的各个方面,主要包括计算机的发展历史、计算机的基础知识、计算机的硬件系统、计算机的软件系统、数据库系统、多媒体技术、计算机网络技术、软件工程、计算机信息安全技术、人工智能等方面。在传统教学模式下,由于教学过程是知识的传授过程,同时缺乏有效的学习结果评价方法,造成教学极大地偏离教学目标,不利于学生能力培养的达成。具体来说,传统的计算机科学导论课程教学主要存在以下两方面的问题。

1.传统的计算机科学导论教学模式是以教师的“教学内容”为导向,学生按照教师安排好的教学计划和教学内容进行被动学习。这种教学模式,不仅可能造成学生学习兴趣缺乏,而且往往忽略对学生能力的培养,造成教学目标的严重偏差。

2.传统的计算机科学导论教学中,教师关注的焦点集中在“教学内容”,往往忽略了对学习结果的有效评价。目前,传统的计算机科学导论学习结果评价方法主要考核学生掌握知识的程度,往往忽略对学生能力达成的评定。同时,采用的评价机制不完善,评价的方式过于单一,不能很好地评价学生的学习结果。

针对以上问题,为适应我国工程教育的需要,提高教育质量,注重学生的能力培养,本文在计算机科学导论课程教学中引入OBE教育理念,以学生学习结果为导向,以学生为中心,开展基于学习结果的计算机科学导论课程新型教学模式探索。

三、OBE教育模式下计算机科学导论课程教学方法探讨

本节以计算机科学导论课程为例,按照OBE的教学理念,探讨以“学生”为中心,以“学习结果产出”为导向的新型教学模式。

1.基于OBE教学理念,改进课程理论教学方式,注重学生能力的培养。由于这门课程的讲授内容涉及计算机学科的各个方面,目的是让学生对计算机科学的核心知识有一定的认识,为以后的学习奠定基础。该课程有一定的知识广度,学生理解起来有一定的难度。按照OBE的教育理念,教学过程是为了学生能力的达成,因此为了在教学过程中更好地培养学生的能力,激发学生的学习热情,结合计算机科学导论课程的特点,教学过程中可以采用基于案例的教学方法。教师在讲解案例的过程中,引导学生主动认识新事物,主动思考遇到的问题,让学生主动的接受新知识。

下面以讲解软件工程一章为例,介绍基于学习结果产出的教学方式,目的是初步培养学生解决复杂工程的能力,让学生认识到,面对复杂工程问题时,如何分析问题和解决问题,并考虑到工程设计对社会、经济、安全等因素的影响。因此在教学过程中,首先让学生认识到软件开发过程本身是一个复杂的工程问题。为了让学生理解什么是复杂工程以及如何分析解决复杂工程,列举软件开发的典型例子,通过对案例分析和师生讨论,让学生对软件开发过程有一定的认识,了解如何在不同的环境下选择不同的软件开发方法,了解如何对复杂工程问题进行分析解决,并提出设计方案。同时,在软件开发过程中,考虑到开发的软件对经济、社会、环保、法律和可持续发展等因素的影响。课下引导学生查阅相关资料,培养学生的自主学习意识和自主学习能力。总之,通过软件工程案例教学,不断促使学生能力的达成,以培养学生能力为结果产出,学生在不知不觉中接受了知识,初步锻炼了自己解决复杂工程问题的能力。

2.基于OBE教学理念,改进课程实验教学方式,提高学生的动手能力。在计算机科学导论课程设置中,实验依附于理论教学,其目的是使学生通过实验能够深化对计算机基本原理和概念的认识,提高学生自主学习的积极性。根据OBE教育理念,实验安排要有明确的目标导向,根据学生学习过程的“渐进性”特点,注重培养学生的能力,做到基于学习结果产出为导向的实验教学方式。

计算机科学导论课程的实验教学分为实验预习、验证性实验和实验报告撰写三个阶段。每个阶段有不同的教学目标,可以根据OBE的观念,反向设计每个阶段的教学内容,做到以培养学生能力为目标。

下面以MySql数据库系统操作实验为例,介绍实验教学的三个阶段:(1)实验预习阶段。这一阶段主要让学生根据实验指导书,引导学生对该实验涉及的数据库方面的基础知识进行预习,做好实验准备,培养学生自主学习能力和利用信息工具收集相关资料的能力。(2)验证性实验阶段。这一阶段主要让学生对MySql数据库的安装、查询、修改、添加、删除等基本操作进行验证,培养学生动手实践能力和与教师良好交流的能力。(3)实验报告撰写阶段。这一阶段主要让学生对验证性实验阶段取得的结果进行总结和分析,培养学生分析问题的能力,同时通过实验总结,让学生认识如何将学习的数据库知识应用于实践开发中。

3.基于OBE教学理念,建立多元的课程考核方式,持续改进。OBE教育模式下的教学主要体现在学生获得的能力上,仅凭一张试卷和一个分数是难以体现学生学习结果的。在OBE的理念下,学生学习结果的评价需要多元的考核方法,考核需要围绕学生是否真正达成了某些能力。在计算机科学导论课程中,可以采用课堂讨论、作业、实验和考试等多种类型的考核方法,课堂讨论主要考核学生的自主学习能力和表达能力,作业主要考核学生对问题的理解能力,实验主要考核学生的动手能力、合作能力、交流能力,考试主要考核学生对问题的分析和表达能力。每种考核方式分为不同的级别,然后加权得出学生最终的综合能力评定,以此来衡量学生的学习结果。课程教学的持续改进同样是OBE理念中的重要环节。根据教学实施过程中出现的问题、学生的反馈意见、校督导组听课反馈意见、社会需求的变化等,持续地调整教学大纲、教学计划以及教学案例,确保该课程对学生能力的培养达成。

四、结论

OBE的教育理念是一种新型的教育模式,需要教师不断地优化教学内容,改进教学手段,完善评价体系。本文以计算机科学导论课程的教学为例,在教学过程中引入OBE教学理念,以学生能力的达成为目标,对该课程的教学过程进行了一定程度的改革和探索,发挥了OBE教学模式在教学过程中的指导作用。

参考文献:

[1]姜波.OBE:以结果为基础的教育[J].外国教育研究,2003,30(3):35-37.

第2篇:计算机导论学习报告范文

关键词:计算机导论;教学内容;教学方法

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)47-0228-02

计算机导论课通常被作为计算机科学与技术专业本科生入学后的第一门专业课。大一新生计算机基础参差不齐,如何组织教学内容,并创新教学方法,使得学生既能全面了解计算机本科专业的知识点结构,又能激发对本专业基础理论技能与学科前沿的学习兴趣,是一个非常有意义的课题。本文将从教学内容、教学方法改革入手,对能够显著提高计算机导论课程授课效果的措施进行一些探讨。

一、教学内容取舍

首先开展计算机操作与应用基本技能实践教学。以课堂实践训练的方式,指导学生亲自动手进行计算机拆装机实验,获取对CPU、内存、晶振、主板等直观认知。要求学生上机实际操作Windows操作系统、常用字处理软件(Word、Excel、PowerPoint等)及网络配置(IP配置、Internet选项配置等)、收发Email等,使学生掌握计算机操作基本技能,初步调动学生学习计算机基础知识的积极性。然后开展计算机本科专业核心课程教学[1,2]。教学内容围绕计算机专业核心课程,分为“软”、“硬”两个方面展开。“软”方向课程包括C语言程序设计基础、算法与数据结构、操作系统、计算机网络等。“硬”方向课程包括计算机组成原理、电路分析、模拟与数字电路、微机原理与接口等。最后开展计算机学科专业兴趣培养教学。开展自主移动机器人、数字图像处理、计算机图形学、人工智能、嵌入式系统等计算机学科前沿理论与热点技术的教学,同时引入飞思卡尔智能车、电脑鼠走迷宫以及Robocup机器人足球等学科竞赛赛事的介绍[3]。目的是拓展学生对计算机及相关专业(自动化、通信工程、微电子等)理论前沿、技术与应用热点的认知,丰富知识结构,开拓学科视野,培养学习兴趣。

“计算机导论”课程共计36个课堂内教学学时。三方面教学内容各有侧重,分别分配8、20与8个课堂内学时。除课堂教学外,针对三方面教学内容,布置足够的课外实践与科技文献综述等课外作业,达到补充课堂教学知识、同时培养学生资料搜集归纳整理与创新思维能力。

二、教学方法设计

1.基本操作技能教学。计算机操作基本技能教学主要是为了照顾对计算机缺少直接接触的学生。部分学生来自偏远地区,进入大学之前很少甚至从来没有直接使用过计算机。开展基本操作技能与拆装机实践教学,使他们尽快熟悉计算机,了解计算机组成,掌握基本的操作技能。此部分教学实践内容在计算机中心机房开展。拆装机实验课堂内教学安排4个学时,教师拆装机为学生作演示讲解;之后安排课外拆装机实践练习,要求每个学生完成拆装机实践报告,具体到包括CPU、晶振等核心芯片在内的硬件详细列表。另安排课堂内4个学时,掌握Windows操作系统、常见字处理以及Internet设置等基本方法与工作过程。

2.核心课程知识点教学。第二部分核心课程的教学是核心,也是教学开展的难点。之所以是“核心”,各课程知识点构成计算机专业整个知识系统,均为主干课程。之所以是“难点”,难在核心课程内容繁多分散,而课时有限,难在如何在有限的课时内将这些内容“串”起来,一方面使得各门核心课程重要知识点无遗漏,并且不失系统,另一方面又能活跃课堂教学气氛,启发调动学生学习本专业各核心课程的积极性。教学实践活动中,围绕“存储程序”主线,课程知识点抓大放小,重点阐述各课程开设的必要性与必须掌握的核心内容,注重培养激励学习积极性。实践中此部分教学内容围绕“存储程序原理”这一主线展开。存储程序原理又称“冯·诺依曼原理”,至今仍然是计算机内在的基本工作原理。从“计算机是计算的机器”出发,引出“算什么”“怎么算”这一直观问题。进而引出数据的表示即编码问题,以及数据的存储、数据的组织,以及数据的传输问题,启发引导学生思考“存什么”、“存在哪里”、“如何存”、“如何取”以及“如何传输”等一系列问题。例如,“存储程序原理”决定了写程序与运行程序是人们使用计算机的主要方式,“软”方向课程C语言程序设计基础这一课程就是要解决如何写程序的问题。讲述该课程时,重点讲述任意程序设计语言共性的必需的词法、语法等基本要素,以及必需的编译过程。而算法与数据结构这一课程中之所以出现众多的表、树、图等概念以及搜索排序算法,就是要解决对数据如何高效组织这一问题。在数据高效组织与管理的基础上,才能谈得上设计并研制高效的计算机操作系统,因为操作系统正是建立在多个任务管理块、资源管理块构成的链表基础上,操作系统任务生成消亡调入调出效率受搜索排序算法效率制约。

而对于“硬”方向课程核心内容的组织讲述,同样围绕“存储程序原理”这一主线开展。对于计算机组成原理这一课程,围绕程序存储与程序运行需求,阐述存储器、集成运算器与控制器的中央处理器(CPU)、输入输出设备以及时钟(晶振)等作为计算机基本构成的必要性与工作原理。进而针对“存储位”“存取控制”与输入/输出,阐述数字电路中“锁存器与触发器”“时序逻辑电路”等,以及模拟电路中“运算放大器”“RC振荡电路”等的必要性与基本概念。

3.兴趣培养教学。“软”与“硬”两方向核心课程知识点教学最后统一到兴趣培养教学内容上。结合动画、视频等多媒体教学工具,课堂教学引入了自主移动机器人、嵌入式系统等方面的内容。以Robocup足球机器人与日本本田公司的阿西莫(ASIMO)机器人为例,通过图片与视频演示,启发学生思考基于核心课程中要求的基本原理,以及程序设计、电路设计以及人工智能等基本方法,如何使得机器人能自主行走甚至奔跑、上下楼梯,能听会说,能相互间竞争与合作等。进一步,结合任课教师部分科研成果,演示基于单片机的电机运动控制系统、基于自动语音识别与图像跟踪的移动小车系统,使学生认识到学习本专业基础理论与基本方法的重要性,达到培养学习兴趣的目的。

4.学习能力培养教育。教学过程中,注重启发式教学,鼓励学生透过现象看本质,由生动的图片视频演示回归到核心课程基础知识与基本技能的学习讨论中。鼓励学生勤于思考、勇于提出问题,了解为什么必须学习各核心课程以及各课程的要点内容,理解并掌握学习各核心课程要点的方法。在课堂教学中对能够主动提出问题、主动回答的学生,给予期末成绩加分奖励。注重学生思维能力与主动学习能力培养,要求学生通过Google学术搜索、中国知网、IEEE/IET、Springer以及ACM等中英文学术期刊数据库,对课堂布置的计算机理论热点与前沿技术关键词进行检索、归纳总结,提交文献综述报告,并作为期末成绩的一个重要组成部分进行考核。

三、教学效果

持续跟踪接受该计算机导论课程授课的近两届学生,发现学生对该课程及后续核心课程的课堂出勤率、期终考试成绩及格率与优秀良好率、以及报名参与各学科竞赛的学生比例均有明显提高,表明该课程授课方式对培养学生的学习兴趣,提高学习积极性与主动学习能力具有一定积极影响。

四、结语

作为计算机专业本科生的入门课程,计算机导论课程的地位与内容具有特殊要求。兼顾计算机基本操作技能教学,突出核心课程关键知识点讲授,并注重通过引入学科理论热点与前沿技术的演示教学,培养学生学习兴趣与主动学习能力,跟踪效果表明该教学内容组织与教学方法对学生具有一定的积极影响,同学们在后续每门核心课程的学习中,不仅具有较强的学习主观能动性,而且能够迅速把握该课程的要点。

参考文献:

[1]张铭,李文新,陈徐宗,等.北京大学计算机系本科课程改革进展[J].计算机教育,2009,(5):7-11.

[2]杨俊.关于计算机专业课程设置的思考[J].哈尔滨商业大学学报(社会科学版),2003,(2):111-112.

[3]刘淼,张汛涞,汤茂斌.开展计算机专业学生学术科技活动的实践与思考[J].计算机教育,2012,(4):23-25.

第3篇:计算机导论学习报告范文

关键词:电气工程导论 教师 学生 教材 教学设计

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)08(a)-0134-02

1 电气工程导论教学的重要性及内容

今后若干年内对电气工程发展影响最大的主要因素包括:

(1)信息技术的决定性影响。信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带、电气工程图、计算机网络及通讯系统,以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术持续以指数速度增长在很大程度上取决于电气工程中众多学科领域的持续技术创新。反过来,信息技术的进步又为电气工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。

(2)与物理科学的相互交叉面拓宽。由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,固体电子学在20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键,并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统(MEMS)。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自上述领域。

(3)快速变化。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异,使得我们必须每隔几年对工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查。

从以上知道,本课程的内容包含了电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及应用、信号与系统、自动控制原理、电机与拖动、电力电子技术、电力拖动自动控制系统、电气控制技术与PLC应用、微机控制技术、供电技术、计算机技术、通信技术。

2 本课程教学存在的问题及解决方法

2.1 课程教学存在的问题

(1)教师素质问题。

电气工程导论的内容及其丰富,包含的课程知识十分复杂,这对如何聘用新的教师,如何培养学生学习本专业有很大影响。

延伸到电气专业外相关的很多技术发展,要激起学生对外来世界更加信息化的好奇,对未来人类生活的向往,比如智能家居,通过无线就能控制家用电器等,方便快捷安全,抑或更加人性化和自主化的小型分散发电,超导技术等。

目前的大学教师,对导论的教学,只是局限于本身的内容讲解,使用相关的PPT;以为讲完一本书就算完成了的《电气工程导论》的教学,对于能不能激起学生的兴趣关心不够,达不到教学效果;其次,没有哪一个人能够全面掌握《电气工程导论》包含的所有内容。一个教师讲完一本教材不适应本课程的教学。

(2)学生认知问题。

导论,顾名思义是讲述有关专业的发展和应用,但是因为接触的专业课程还不是很多,所以对怎么样去学好这个专业、需要哪些方面的专业技能、当今社会乃至世界这方面的发展情况如何等等都不是很清晰,不能给自己一个学习和探索的定位;通过这门课,学生需要对本专业进行深刻的认识。

但是,本课程多开设在大学一年级第一学期,学生刚从高中毕业进入大学校门,尚不适应大学学习,此时开设内容如此丰富的内容的课程,许多学生不能理解开本课程的目的和意义。另外,本课程的内容决定本课程考查课,学生的重视程度达不到一定高度。

(3)教材问题。

技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异,使得以出版的《电气工程导论》教材的寿命极短,也就是说,任何一本《电气工程导论》教材的使用都会面临不能满足现代教学问题。

2.2 解决方法

针对以上问题,通过一下教学设计解决问题。

(1)教师设计。

打破传统的一门课程一个老师的教学方法,将本课程分解为:电子、电气、测量、控制、信息技术、网络通信技术等几个方面内容;每一部分内容安排一个具有实践经验的老师讲解。

教师与学生一个是教,一个是学;不同的资深老师讲解不同的知识,会使学生认为学校对他们很重视,使他们的自尊心得到满足,从而激发学习兴趣。

(2)教法设计。

采用案例或者参观方法,取代以往的以教材为主的讲课方式,让学生从案例中知道电气工程专业的重要性,或者从企业现场体会电气工程的作用及重要性,以及电气工程专业涉及的相关技术及应用。

(3)过程设计。

打破传统的每周两个课时的授课过程,改变为集中时间进行案例分析和实践活动。在案例分析和参观实践过程中,让学生多进行讨论以激发学生主动认知能力。

(4)学生设计。

学生是学习的主题,在本课程教学过程中,加强学生知识面的培养,贯彻“考研、出国、技能的人才培养导向,全面提升学生的综合素质与创新能力;让学生知道电工、电子、信息、控制理论以及计算机软硬件的基础知识学习的重要性,让学生知道较好的工程实践的重要性”。

2.3 教学实践

河南工程学院针对2011,2012级学生进行了教学改革,在两个星期之内完成了对当届学生《电气工程道路两年的教学工作》,教师及教法设计具体方案如图1所示。

将《电气工程导论》所涉及的内容规划到不同的教研室,然后,各教研室安排相应的具有实践经验的老师进行案例教学并带领学生到相关知识领域参观。每个案例分析及参观分配3天时间,其中一天讲述案例,一天参观学习,一天讨论。

最后的总结过程,由学院委派资深教师对学生系统讲解电气生产、电气安全及技术开发等内容,并让学生用一个下午时间写出电气工程导论学习报告。

2.4 满意度调查

河南工程学院连续几年对《电气工程导论》学习满意度进行调查,几年来,调查结果见表1。

表1中,2009及2010年没有进行教学改革,2011及2012进行了本课程的教学改革,从表1可以看出,进行教学设计以后,学生对教师及教法满意度有了极大地提高,对本专业的学习内容有了极大地理解,产生了极大地学习兴趣。

3 结论

《电气工程导论》是电气工程及自动化专业的必修课,本课程的教学效果直接影响了学生对本专业的学习兴趣;本课程的教学改革,使得学生对本专业有了深刻认识,达到了教学要求。

参考文献

[1] 范瑜.电气工程概论[M].高等教育出版社,2007.

第4篇:计算机导论学习报告范文

关键词:美国;计算机;基础课程;教学大纲

2009年11月,作为国家示范教学实验中心建设工作的一部分,国内高校计算机教学单位组团,对美国中部几所大学的计算机教育情况进行了考察。本文对美国伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)和伊利诺伊理工学院(IIT)的计算机基础教育和美国大学非计算机专业计算机基础教育的指导方针进行介绍和探讨。

伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign,UIUC)成立于1867年,学科专业设置齐全,共有近200个专业,最好的学科是工程和商科,还有农学院、法学院、教育学院、航空学院、工程学院、通信学院、兽医学院、艺术学院、劳资关

系学院、企业管理学院、社会研究学院、人类学院、化学和化工学院、人文和家庭研究学院、应用科学生命学院、哲学和理学院等20多所学院[1]。

UIUC的计算机科学系创建于1972年,经历30多年的发展,一直雄居全美前5名,仅次于Stanford、Berkeley、MIT和CMU[1]。UIUC的计算机科学(CS,Computer Science)课程体系规划基本成形于1986年,并在此后的20多年间不断完善。目前有57位教员(Faculty)[2],承担着全部本科教学和科研工作。CS本科课程设置特点为广、深结合,理论、实践结合。课程覆盖计算机理论、设计和应用等领域[3]。

伊利诺伊理工学院(IIT)始创于1890年,坐落于芝加哥,是一所同时重视科学和工程学的学府,是美国知名的三大理工院校之一,下设7个学院和1个研究中心,即阿默工程学院(Armour College of Engineering)、芝加哥肯特法学院(Chicago-Kent College of Law)、建筑学院、文理学院、设计学院、心理学院、斯图尔特商学院(Stuart School of Business)和职业发展中心[4]。IIT的CS系目前有16位教员,承担着计算机本科教学和科研工作。

1计算机专业基础教学的特点

分类的计算机基础课是美国大学基础教学的主要特色,不同类型的计算机基础课分别面向计算机专业、理工科专业和非理工专业。其中,根据美国本科教育的特点,计算机专业的基础课有非常显著的针对性。非计算机专业的计算机基础课设计也很耐人寻味。

美国的计算机基础课一般有两门,在UIUC分别是CS100 Freshman Orientation(新生指导,1学分)和CS 125 Intro to Computer Science(计算机科学导论,4学分) [5]。在IIT分别是CS100 Introduction to Professions (职业生涯介绍,2学分)和CS201- Accelerated Introduction to Computer Science(简明计算机科学导论,4学分)[6]。

面向新生开设的CS100类课程不仅课时较少,内容也比较简单,在国内高校中较为少见。例如,IIT的CS100课程“作为一种(从事计算机)科学和工程职业介绍,阐述应用(计算机)工程和科学解决问题的过程,强调跨学科和国际化解决问题并需要评估计算、金融和社会制约因素下的解决方案[7]。”学习目标定位在使学生“理解计算机科学基本概念,包括计算历史、二进制计算/逻辑/程序转换、算法、计算机体系结构、操作系统等;展示使用伪代码解决基本问题,如排序和递归;与计算机科学职业生涯有关的职业操守(ACM Ethics Code);利用图书馆资源研究和撰写计算机科学技术的研究论文;创建并进行计算机科学理论的教学演示或计算机科学技术销售演示[7]。”

这类课程在美国大学是非常有意义的。许多选择计算机为职业方向的本科新生对计算机专业的培养目标、专业课程和职业生涯并没有真正了解,而这门课程就可以帮助这些学生了解计算机专业的培养目标和就业前景,然后再作决定。不少学生学完这门课后,发现现实与自己想象的完全不同,就可以尽快转到其他专业。另一种情况则相反,一些没有专业方向的本科生(美国大学允许大学生没有专业方向,但需要辅修若干小专业)在选修了这门课程后,可能将计算机作为自己的主修或辅修专业。

UIUC的CS125计算机科学导论是以Java语言为主的编程入门课,涵盖了一些算法的内容,介绍与解决计算问题有关的基本概念和基本技术,此外还有与之配套的实验课[2],拟作为计算机科学专业的第一门课程。该课程与我们国内多计算机专业开设的第一门计算机课程有共同之处。

2非计算机专业计算机基础指导方针

美国大学的非计算机专业计算机基础的指导方针出自美国国家科学研究委员会 (National Research Council,NRC)1999年出版的报告《Being Fluent with Information Technology》[8]。在报告中,该委员会将现代高等教育中受教育者的计算机或信息技术应用能力分别定义为智力性能力、信息技术的概念和信息技术技能3个方面,每个方面包含10项内容,共30项。

这3个方面的具体内容如下:

1)Intellectual capabilities(智力性能力,指在复杂和支撑性环境中应用信息技术)。

(1)Engage in sustained reasoning(持续运用推理能力)。

(2)Manage complexity(管理复杂性)。

(3)Test a solution(测试解决方案)。

(4)Manage problems in faulty solutions(在失败的解决方案中寻找并解决问题)。

(5)Organize and navigate information structures and evaluate information(组织和导出信息结构并评估信息)。

(6)Collaborate(合作)。

(7)Communicate to other audiences(与他人沟通)。

(8)Expect the unexpected(准备好应对预料之外、情理之中的情况)。

(9)Anticipate changing technologies(预见技术的变化)。

(10)Thinking about information technology abstractly (关于信息技术的抽象思维)。

2)Information technology concepts(信息技术的概念)。

(1)Computers(计算机)。

(2)Information systems(信息系统)。

(3)Networks(网络)。

(4)Digital representations of information(信息的数字化表达)。

第5篇:计算机导论学习报告范文

1课程概述

 

“信息安全导论”是面向计算机科学与技术专业和网络工程专业学员的一门专业技术课程。随着部队信息化建设的迅猛发展,部队对信息系统的依赖日益加重,信息安全问题日益突出,因此在利用信息化提升部队战斗力的同时,必须研究信息安全的自身特点,寻找信息安全问题的解决之道。

 

本课程要求学员了解信息安全的重要性和复杂性、理解信息安全的基本概念和基本原理、掌握信息安全的基本技能和基本方法。而实验教学的主要目的是让学员通过实验能够掌握基本的信息安全防护技能,了解系统存在的安全隐患,树立牢固的安全意识,培养良好的安全习惯,另一方面提高实践操作和应用能力。

 

课程的课内学时为32课时,课外学时即实验学时为12学时。课程内容基本覆盖了信息安全领域所涉及的主要分支和领域,共包括信息安全绪论、密码学基础、计算机系统安全、计算机网络安全、计算机应用安全和信息系统安全工程六章内容。而课外实验由于学时有限,只能在课程内容中进行适当的选择。

 

2实验教学内容选择

 

由于时间有限,应该优先选择最基本、最常用的安全技术方面的实验,并按照所需技术水平的高低进行阶梯式的安排。

 

根据这一原则在整个课程中计算机系统安全章节、计算机网络安全章节中涉及的内容成为实验内容安排的重点。

 

2.1计算机系统安全的实验内容选择

 

在计算机系统安全章节中的计算机操作系统的安全内容成为实验内容的首选。计算机操作系统是应用软件同系统硬件的接口,其目标是高效地、最大限度地、合理地使用计算机资源。没有系统的安全就没有信息的安全。操作系统作为系统软件中最基础的部分,其安全问题的解决最为关键。目前操作系统主要分为 Windows系列的操作系统和类Unix的操作系统。虽然这些操作系统符合C2级安全级别,即自主安全保护和受控存储控制,但操作系统仍存在不少安全漏洞,而大多数恶意代码正是针对操作系统存在的安全漏洞进行攻击,因此导致出现很多安全问题。

 

为了让学员了解操作系统存在的安全漏洞以及攻击者入侵操作系统的手段,加强自身的安全意识,我们设计了一个Windows 2000漏洞入侵实验。实际上,对于大部分的安全问题,我们可以通过对操作系统的安全管理配置操作来进行防范。在实验内容中,我们选择Windows 2000和Linux操作系统进行操作系统的安全管理配置操作的学习。

 

2.2计算机网络安全的实验内容选择

 

在计算机网络安全章节中防火墙技术、嗅探技术和VPN技术被选择为实验的内容。

 

许多来自网络的远程攻击可以通过防火墙技术来进行防范。防火墙是在两个网络之间执行访问控制策略的一组硬件和软件系统,其目的是保护本地网络的通信安全。使用防火墙进行网络的安全防护是最常用的安全技术。据统计,全球接入因特网的计算机中有1/3以上处在防火墙保护之下。因此,理解防火墙的工作原理,并能根据定义的安全策略配置相应的安全规则是学习安全技术的一个重点。

 

嗅探技术主要通过将网卡设置为混杂模式来接收和分析所有经过网卡的数据包。而利用嗅探器窃取别人的用户密码和秘密信息是恶意攻击者常用的手段。通过学习嗅探器的使用,可以使学员们了解数据包的基本结构,从而加深对后阶段实验的理解,同时增强数据包在网络上传输时需要安全保护的意识。

 

在学习嗅探器使用的实验中,学员已经认识到数据包在网络上传输的不安全性。而VPN技术是实现网络安全传输的一种安全技术。VPN称为虚拟专用网,它是在因特网上实现的一个专用网络。由于利用VPN技术构建的虚拟网络中数据包是加密传输的,从而能够保证信息在网络传输的机密性。通过学习VPN 服务的配置和连接的建立技术,可以加深学员对VPN技术的理解。

 

最后,学员通过学习本门课程不断地提高自身信息安全技术水平,并按照如图1的阶梯式实验内容的安排进行学习,能够了解入侵操作系统的典型攻击手段、掌握主流操作系统的安全管理配置操作、掌握防火墙的基本配置和使用、学会嗅探工具的使用和掌握VPN服务的配置和连接。

 

3实验内容设计

 

根据图1的安排,整个实验课程的内容包括六个实验。每个实验所占课时为2个课时,为了让学员们能够在短时间达到实验要求,实验内容主要以验证性的实验为主,部分提高型的设计实验为辅。验证性的实验内容的实验步骤比较详细,力争学员在实验课时间内完成所需实验,而提高型的实验内容用于部分感兴趣的同学在课后进一步提高技术水平。

 

3.1Windows 2000漏洞入侵的实验内容

 

操作系统存在许多安全漏洞如缓冲区溢出,很多攻击都是针对这些漏洞进行的。此次实验的操作系统选择的是Windows 2000。实验的主要目的是让学员们了解典型入侵过程,提高安全意识。针对漏洞入侵的典型过程如图2。在入侵典型过程中安装后门和清除入侵痕迹不属于必备环节,而是较高级的攻击者采取的方法。 此次实验的主要内容是设计两个可验证步骤的漏洞入侵过程,让学员可以在实验课时内按照实验步骤完成实验。这两个入侵过程分别为:1433溢出漏洞攻击和弱口令入侵。第一个实验包括了典型入侵过程的主要环节。第二个实验进一步提高学习内容,包括了安装后门的环节。

 

3.2操作系统的安全配置实验内容

 

针对攻击者的攻击,实际上可以通过对操作系统进行安全管理配置的操作来进行防范。操作系统的安全配置实验包括Windows的安全管理配置和Linux的安全管理配置两次实验。

 

这两次实验的具体操作虽然不同,但实验的内容是相同的。每次的实验内容包括三部分:系统用户管理、系统服务管理和系统安全配置。

 

多用户的操作系统通过将用户进行分组的管理,每组赋予不同的权限,来限制用户对系统资源的使用,从而防止非授权用户进行非法操作。通过系统用户管理的学习,学员不仅可以掌握如何增加和删除用户,而且还可以学会如何修改用户权限。

 

由于针对操作系统的漏洞进行攻击是攻击者的主要手段,因此操作系统应遵循最小特权原则,尽可能关闭不需要的服务。通过系统服务管理,学员可以知道如何根据需求关闭特定的服务和端口。

 

为了防御攻击,操作系统还可以进行专门的安全配置。审核策略就是其中的一项重要的功能。审核策略可以对特定事件如登陆失败的事件进行日志记录。系统管理员通过对日志记录进行分析可以对攻击者的攻击行为进行事后追踪。同时,管理员还可以发现攻击者的不良企图,从而加强对系统的防护。

 

3.3嗅探工具Sniffer的使用的实验内容

 

利用嗅探器窃取别人的用户密码和秘密信息是恶意攻击者常用的手段。此实验的目的是通过学习典型嗅探器sniffer的使用了解数据包的结构,加深学员对后阶段实验的理解,并增强学员对数据包在网络传输要进行保护的安全意识。

 

整次实验包括如何利用嗅探器sniffer对报文进行捕获、解码和编写报文的内容。其中报文捕获和解码是基本学习内容,而编写报文为提高内容。

 

报文捕获的实验内容如下:

 

利用sniffer工具捕获指定目标机发出的所有数据包。

 

利用sniffer分析捕获的报文。让学员两人一组:一人在目标机上登录某网站并输入用户名和密码;一人捕获其发出的数据包并分析出用户名和密码。

 

报文解码的实验内容包括熟悉各种协议报文结构并对捕获的IP报文主要是报文头部的各种信息进行分析。

 

编写报文的实验内容是利用sniffer提供的报文编辑功能,自行编写一个IP报文并发送到合作伙伴的目标机上,并由合作伙伴捕获进行分析。

 

3.4防火墙iptables的启用与配置的实验内容

 

使用防火墙是防范攻击者攻击的一种最常用的安全技术。此实验的目的是通过启动配置linux系统下的防火墙iptables,理解防火墙的工作原理,并能根据定义的安全策略配置相应的安全规则。

 

此次实验需要两台机器,可验证的实验步骤如下:

 

(1) 一台机器启动防火墙iptables,充当服务器。

 

(2) 服务器清空防火墙的过滤规则表。

 

(3) 另一台机器充当客户机,使用扫描器nmap对服务器进行扫描,发现其开放的服务,并使用其提供的服务。

 

(4) 服务器配置报文过滤表使得客户机不能访问服务器提供的任何服务。

 

(5) 客户机再次访问服务器,已不能使用其提供的服务。

 

3.5VPN服务器配置与连接的实验内容

 

VPN技术是在因特网上构建的虚拟专用网络。它通过一套复杂的协议来保证数据包在网络上进行安全的传输。此实验的目的就是通过对学习VPN服务器的配置和连接建立来加深学员对VPN概念的理解。

 

实验内容选择学习VPN中最常用的一种访问连接方式——远程访问连接方式。通过虚拟专用网的远程访问方式,VPN客户端可以通过IP网络(例如因特网)与充当VPN服务器的远程访问服务器建立虚拟点对点连接。这种方式最适用于公司内部经常有流动人员远程办公的情况。

 

可验证的实验步骤包括:

 

(1) 配置和启动Windows 2000 Server下的VPN服务器。

 

(2) 授予用户通过VPN连接服务器的权限。

 

(3) 授权用户与VPN服务器建立VPN连接。

 

4教学效果

 

信息安全导论实验课程的每次实验都需要提交实验报告来考察实验教学的效果。从提交的实验报告来看,所有学员都在既定时间内完成了实验规定的基本内容,而部分学员在课外时间完成了提高部分的内容。信息安全导论课程的总评分中笔试占70%,实验成绩占30%。整个课程的成绩在良好以上的学员占 30%,中以上的学员占80%,达到预期目标。

 

课程学习结束后,我们对学员进行了调查,学员普遍反映通过实验课的学习加深了对信息安全技术的理解,同时提高了自身的安全意识。

第6篇:计算机导论学习报告范文

(大连东软信息学院电子工程系,辽宁大连116023)

摘要:智能科学与技术概论课程是智能科学与技术专业重要的必修基础课,对整个专业课程体系有概括性的引导作用,对学生深入学习后续课程有很大帮助。文章从智能科学与技术概论课程的教学实际出发,提出该课程的整体课程规划,并根据学生的学习情况验证其适用性。

关键词 :智能科学;专业基础必修课;课程规划

基金项目:2012年辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点项目(G2201249)。

第一作者简介:林宝尉,男,讲师,研究方向为计算机视觉、模式识别,linbaowei@neusoft.edu.cn。

0 引言

智能科学与技术概论课程是智能科学与技术专业的必修基础课。学生通过学习基础课,能够了解整个专业的知识构成、体系结构以及发展方向,便于将来学习必修专业课,包括模式识别、人工智能、智能机器人等课程。在这个过程中,如何让学生顺利地过渡到更高层次的专业课学习中,如何提高其学习兴趣,如何帮助学生深入了解各门专业课之间的层次关系,都是该专业设置过程中需要考虑的问题。智能科学与技术概论的规划起到了承上启下的作用。虽然专业导引课也从全局对该专业的情况进行了介绍,但其内容以学生职业引导、兴趣培养为主,对专业课程的设置并无过多展开。因此,智能科学与技术概论课程的设置十分必要。

1 课程规划设置

1.1 能力指标

课程将学生的能力体系分为5个部分:技术知识与推理能力、开发式思维与创新、个人职业能力、态度与习惯、时间构思设计实现和社会贡献,与其对应的二级、三级及详细指标见表1。每个能力指标平均对应4个学时,共32个学时。

1.2 讲授方式

(1)精讲多练。通过讲解智能科学的相关内容并结合相关实验,让学生掌握智能科学的基础知识,提高其学习兴趣,为后续课程的学习打下良好基础。

(2)以项目为导向组织教学,通过案例教学,将构思、设计、实施和运行引入教学过程中。

(3)鼓励学生自主学习,加强基本职业能力的训练。教学过程中注意互动和引导,运用讲授教学、练习教学、实验教学、案例教学等多种教学方法完成教学任务。

(4)教学实施过程中,提供丰富的教学资源,如多媒体课件、案例、网络资源、优秀学生作品和外文技术资料等。

(5)对学生进行多方面考核与评价。结合课程实施过程,从知识掌握、能力水平、态度表现等方面,对学生进行全方位的考核。

1.3 讲授内容

该课程讲授内容分为3个单元,具体内容如下。

单元一:智能科学导论,主要涉及智能科学与技术的目标界定、学科分类、涉及范围、学科定位、人类认知以及学科简史等知识点。该单元将在2个学时中完成,并要求学生课外学习2个学时。

单元二:学科基础理论知识,主要涉及机器系统、视觉感知、高级语言编程等知识点。该单元主要介绍支撑学科的相关课程,并在实践课中使用高级语言编写简单系统。该单元共10个课时,其中包括4个实践课时。

单元三:专业课介绍,主要涉及数字图像处理介绍、模式识别介绍、计算机视觉介绍、智能机器人介绍等相关必修专业课的入门介绍,并在每次课程结束后配合实践编程、工具使用、机器人搭建等实践环节提高学生的学习兴趣,使其全面认识后续专业学习。该单元共20个学时,其中包括12个实践课时。

1.4 实验设置

实验课程共16个学时,包括4次实验,详细内容如下。

实验一:数字图像处理实验。使用课程中讲授的Matlab语言,实现数字图像的傅里叶变换、边缘检测功能。该实验共4个课时,配合单元一以及单元二的部分知识点,使学生基本掌握Matlab编程语言,并理解数字图像处理的基本知识。

实验二:模式识别机器学习实验。该实验利用高级程序语言,实现数据的SVM算法以及KMeans算法,让学生理解模式识别以及机器学习等知识。该实验共4个学时。

实验三:计算机视觉实验。使用图像拼接、3D场景重建等相关专业工具,实现二维图片的3D重现。该实验共4个学时。

实验四:机器人实验。学生在机器人实验室,实际动手组装博创模块化机器人,并编程实现机器人运动调试。该实验共4个学时,实验地点为模块化机器人实验室。

1.5 结课考试

在教学的各个环节,教师从出勤情况、日常表现、作业、实验、结课项目及结课报告的完成情况对学生进行全方位的考核,其中结课项目、调查报告及实验作业占最终成绩的90%。结课项目为小组项目,4个学生为一个小组完成系统的设计、编写、调试等步骤,并组织5名教师对每个小组进行答辩考核。

2 问题及改进

学校于2012年申请创办智能科学与技术专业。该专业培养学生掌握计算机基础、电子电路、控制方法、智能信息处理与识别等基本知识,使其具备信息处理、自动控制、人工智能系统开发等基本能力。智能科学与技术概论课程在大二下学期开设,共32学时,其中理论教学16学时,实践教学16学时。通过理论教学和实践教学,学生了解了智能科学的基础理论知识,掌握该专业核心专业课的关系,认识相关后续课程,并能够使用简单的算法和工具,为日后深入学习专业课打下良好基础。

2.1 教材选择

由于本专业办学时间较短,没有足够的针对智能科学与技术概论的教材可供选择。现阶段使用较多的教材为《智能科学与技术导论》以及《智能科学》。《智能科学与技术导论》是钟义信主编、北京邮电大学出版社出版的、适合智能专业大一新生使用的专业教材,对整个专业有详细的介绍,适合作为新生的专业导引课程,安排16个学时较为合适,并不适于我校智能科学与技术概论课程的要求。《智能科学》是史忠植主编、清华大学出版社出版的专业教材,该教材对整个智能专业的重要内容都有涉及,系统地介绍了智能科学的概念和方法,吸收了脑科学、认知科学、人工智能、数理逻辑、社会思维学、系统理论、科学方法论和哲学等方面的研究成果,适合高年级学生使用,安排64个学时较为合适,也不适于我校情况。

鉴于上述原因,我们设计该课程时,前半部分理论知识介绍使用了《智能科学与技术导论》,后半部分专业课程介绍使用自制课件。经过2轮的教学实践以后,我们将根据教材使用情况编写自用的讲义教材。

2.2 内容设计

该课程内容会介绍智能专业的重要专业课,但要在32学时内完成所有专业课程的介绍,并保证该课程内容不与专业导引课以及智能信息处理导引课冲突,难度很大,因此选择最合适的讲授内容,对于该课程的授课效果非常重要。

在授课过程中我们发现,学生对简单的数字图像处理、计算机视觉的流行应用以及动手要求强的机器人课程兴趣较大,但对数学推导要求较高的模式识别、机器学习等课程接受程度较低。该课程的教学目的是让学生了解相关课程的意义、历史、发展等知识,所以,建议加大实验动手课程的课时比例,让学生多使用相关知识、算法和应用,尽量避开复杂的数学推导。

2.3 资源配置

学校的智能科学与技术专业创建于电子工程系,依托电子系的软硬件实验室,培养学生的软硬件知识储备,提高学生的实际动手能力。其中,软件算法将配合嵌入式设备进行硬件集成,并指导学生设计具有智能算法应用的硬件设备。教学过程中将使用校实验室中的模式识别嵌入式开发板、博创模块化机器人平台以及Turtlebot智能机器人平台。该课程在实际讲授时,理论课以及算法相关实验在大班进行,硬件实践课程在小班进行,能取得较好的授课效果。

3 实施效果

在该课程设计内容的指导下,智能科学与技术概论已经完成了2轮的课程教学,并在课程结束后组织学生填写调查问卷。题目分两类,第一类包括课程目标是否清晰、该课程能否提起学生对该专业课的学习兴趣、该课程的实验设计能否有效提高学生的动手能力,以及该课程的内容相关设计是否优秀。统计结果如图1所示。除极个别学生外,大多数学生都选择了符合以及完全符合,说明该课程设计可以满足教学要求。第二类问题总结学生在课程中获取的知识能力,包括编程调试、理论知识应用、信息获取、技术文档写作、自主学习、分析问题、解决问题等,为多选题。从图2可以看出,学生对各项能力的认可率均超过50%,其中信息获取、分析问题等能力的认可率接近80%,说明该课程设计基本满足教学目标。

4 结语

智能科学与技术概论对智能专业学生的深入学习起到了重要的引导作用。我们根据自身的实际情况出发,设计出适合该专业学生的课程设计安排。经过两轮的实施效果证明,该课程的设计方式比较适合学生。随着课程的持续,我们将不断解决存在的问题,并编写适合我校学生使用的教材。

参考文献:

[1]钟义信,智能科学技术导论[M].北京:北京邮电大学出版社,2007.

[2] Edward FC,Johan M,Soren O.重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华,沈民奋,陆小华,译.北京:高等教育出版社,2009.

第7篇:计算机导论学习报告范文

关键词:计算机专业教育;图形学;图像处理;多媒体;教学改革

中图分类号:TP391,G642 文献标识码:A

文章编号:1672-5913 (2007) 24-0080-05

1对图形图像与多媒体知识的要求

1.1CC2004知识领域要求

在CC2004中,和图形图像与多媒体相关的知识领域是人―机交互(Human-Computer Interaction -HC)、图形学与可视计算(Graphics & Visual Computing-GV)、信息系统(Information Management -IM)、网络计算(NetCentric Computing-NC)等几个部分。表1是CC2004列出的五种课程计划中所含人―机交互和图形学与可视计算两个计算机主题的比重。表中的数字表示对应的专业与相应的知识域的相关性,范围从0~5。其中,min值表示该学科报告中列举的学生对相应知识域掌握的典型的最低要求,也是相对于其它专业最低要求的值,max值表示该专业学生对相应知识域掌握的典型的最高要求。

表1 计算机主题的比重

分析CC2004中各课程计划和表1可得出,CC-CS2001对图形图像与多媒体的知识要求最高,所涉及的具体知识单元见表2。

表2 和图形图像与多媒体相关的知识单元

CC-CS2001在附录B的课程描述中,推荐了一些覆盖知识领域和单元的课程,每门课程里对预备课程、课程提纲、覆盖的知识单元、各单元学时做了较为详细的描述。相应地,和图形图像与多媒体有关的中介课程有CS250W人机交互和CS255W计算机图形学等课程,高级课程有CS352图形用户接口、CS355高级计算机图形学、CS356图像处理等课程,但高级课程只给出课程名称,还没有详细描述。

CS250W人机交互课程要求全面介绍人机交互原理和技术,CS255W计算机图形学课程则要介绍计算机图形学的原理和技术,两门课程覆盖的知识单元见表3。

表3 CS250W和CS255W的知识单元

1.2CCC2002和教指委计算机科学规范的要求

CCC2002同CC2001一样,把计算机科学与技术学科的知识体系划分为知识领域、知识单元和知识点等三个相互关联的层次结构。完整的本科课程体系结构由三部分组成,即奠定基础的基础课程,涵盖知识体系大部分核心单元的主干课程,用来完备课程体系的特色课程。根据我国计算机科学与技术学科教育的现状及对典型课程设置的分析,给出了16门课程,分别为计算机导论,程序设计基础,离散结构,算法与数据结构,计算机组织与体系结构,微型机系统与接口,操作系统,数据库系统原理,编译原理,软件工程,计算机图形学,计算机网络,人工智能,数字逻辑,计算机组成基础,计算机体系结构。在教指委的《计算机科学规范》中,也选取部分知识单元组成了15门核心课程,分别是计算机导论,程序设计基础,离散结构,算法与数据结构,计算机组成基础,计算机体系结构,操作系统,数据库系统原理,编译原理,软件工程,计算机图形学,计算机网络,人工智能,数字逻辑,社会与职业道德。可见,计算机图形学都为核心课程之一。

在《计算机科学规范》中,计算机图形学和可视化计算可以划分成以下四个相互关联的领域:

(1) 计算机图形学:计算机图形学是一门以计算机产生并在其上展示的图像作为通信信息的艺术和科学。它有以下几方面的要求:①表示信息的模型的设计和构建应有助于图像的产生和观察;②方便用户使之能够通过精心设计的设备和技术与模型(或者说观察到的图像)进行交互;③能提供绘制模型的技术;④设计出有助于图像保存的技术。计算机图形学的目标是对人类的视觉中心及其他的认知中心有进一步深入的了解;

(2) 可视化技术:主要目标是确定并展示存在于科学的(如计算和医学科学)和比较抽象的数据集中的基本的相互关联结构与关系。展示的主要目标则应当是发掘在数据集中潜在的信息,从而有助于用户增强对它们的理解。虽然,当前的可视化技术主要是探索人类的视觉能力,但是其他的一些感知通道,包括触觉和听觉,也均在考虑之中,以便通过它们进一步发现信息的处理过程;

(3) 虚拟现实:虚拟现实(VR)是要让用户经历由计算机图形学以及可能的其他感知通道所产生的三维环境,提供一种能增进用户与计算机创建的“世界”交互作用的环境;

(4) 计算机视觉:计算机视觉的目标是推导出一幅或多幅二维图像所表示的三维图像世界的结构及性质。对计算机视觉的理解和实践依赖于计算学科中的核心概念,但也和其他一些学科(如物理、数学、心理学等)密切相关。

CC2004和CCC2002的规范中给出的课程建议规定了每门课程的最小核心内容,包括的这些单元是要获得学位必须具备的相应知识。核心单元不是课程的全部,核心单元是课程最小的部分,但不能构成完整的本科课程,每门课程应当包括来自知识体系中的附加选修单元。核心单元不能仅安排在本科阶段的入门性课程中。许多核心单元属于入门的导论性知识,但这不意味着它们必须安排在低年级的入门性课程中,因为有些导论性的知识,只有当学生具有必需的基础知识后才能接受。另外,引论性课程也可以包括选修单元。所以核心这一说法只是意味着必须具备的含义,而并没有限制它必须安排在那些课程里。

从以上国内外计算机专业推荐的教学计划和设置的课程可以得到,涉及到图形图像与多媒体的内容,一般宜设置计算机图形学、数字图像处理、多媒体技术等课程及相关课程,可涵盖的知识有人―机交互、图形学、图像处理、多媒体技术等基础内容,这样才可基本达到规范的要求。

2部分高校课程开设情况

从网上可查到的清华大学、上海交通大学、中国科技大学等几所高校的计算机科学与技术专业本科生培养教学计划中计算机图形学、数字图像处理、多媒体技术等课程设置情况如表4。

表4 涉及图形图像与多媒体类课程开设情况

从表4可看到,近几年在计算机专业里,国内的大学普遍增加了图形图像与多媒体类课程的课程数量和教学时间。

3 存在问题及教改研究

3.1问题

第8篇:计算机导论学习报告范文

关键词 计算机网络 本科教学 留学生

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.11.035

Abstract "Computer network" is one of the required basic courses of computer science and even many engineering courses. It is very important for the course and even the following courses. Nowadays, more and more foreign students in Colleges and universities have become more and more learning foundation. How to effectively carry out the work of computer network teaching has become an urgent problem to be solved. According to the author's teaching experience, to analysis the basic situation of the students as the basis, combined with the characteristics of computer network course, puts forward a framework of teaching can effectively improve students' learning effect, to explore a new method of computer network teaching for international students.

Keywords computer network; undergraduate teaching; international students

0引言

随着我国高等教育国际化水平的不断提高,各个211高校逐渐开启了很多面向国际学生的学位项目,尤其是近年来,一些高校(如南京航空航天大学等)开设了直接面向国际学生的本科教育,单独设立了国际教育学院等。这些本科专业招收的学生与通过高考招录的中国本科生有明显区别。这使得我们无法将惯常的面向中国本科生课程教学大纲、教学方法、讲授方式等加以简单挪用,否则会无法取得预期的教学效果。因而,在此背景下,如何为国际本科学生开展有效教学,成为一个亟待解决的问题。

另一方面,大部分留学生除了学习语言类课程之外,信息专业成为国际学生最常修习的专业,同时很多相关专业,如国际贸易、机械工程、电子信息等等,都需要修习计算机类课程。其中的一个重点课程就是计算机网络。在这样的情形下,如何设计合理的教学框架及教学方法,以取得较好的教学效果,成为一个亟待探索的问题。

综上所述,本文从两个维度上对该教学问题进行探讨:首先,面对国际学生的教学共性问题进行探讨和分析。其次,面对各专业背景的学生在学习计算机网络时所面对的特殊问题进行探讨和分析。

在经过以上两个维度的问题探讨和分析后,结合作者的教学经验,提出了一种以互动教学为核心,英文讲授的计算机网络教学框架。该框架中包括教材选择、教学方法、课程规划及设计等方面。以求对未来的教学工作提出有价值的参考建议。

1学生基本情况分析

根据笔者一年多的教学经验,可将国际多专业学生的特点总结如下:

(1)基础参差不齐。我校本土学生大多都是通过高考而被统一录取至学校,学生的基础与素质大致相当。而国际生则不同,他们来自多个国家和地区,由于各国各地的文化教育发展水平不尽相同,留学生的基础参差不齐,其中相当部分学生的基础较为薄弱。

(2)求知欲强。外国留学生往往对自己感兴趣的课程,会发挥出最大的主观能动性进行学习。这在笔者的教学过程中尤为明显。在学习和自己专业相关的计算机网络知识时,其学习兴趣非常浓厚。

(3)倾向于在课堂进行师生互动。不同于中国学生的谨慎与内敛,无论是否经过充分的思考,外国学生都会勇于表达自己的见解,他们更喜欢互动式教学。在课堂上一旦遇到不懂的问题,会立刻向教师提问,甚至会开展讨论。如何利用这个特点有效把握教学进程,并通过激发部分学生的交流及思考来带动整个班级的教学效果,是值得深入探讨的问题。

(4)对于英语文化较为熟悉。大多数国际学生都有非常不错的英语基础,且部分学生以英语为母语。也就是说,他们更熟悉英语语言与文化。因此在很大程度上讲,在以往中文授课中的常用教学思路不再适用于他们,必须改用适应英语语言文化的教学方法与教学情境。

2教学方法

基于以上对国际多专业学生的特点分析,我们提出如下几点教学方法。

2.1课堂报告

结合学生表达欲望强及求知欲强的特点。我们需要设计课堂报告活动。课堂报告的选题应紧扣教学大纲,应符合学生的专业背景和兴趣点,并根据课程教学进程合理安排课堂报告活动。全学期安排12次报告。报告的题目涉及人物、影、商业、互联网、金融等领域相关的计算机网络的话题。报告形式为“40分钟报告+15分钟相互诘问”。团队由8人组成,各自分工一部分,分别讲述。此外我们还引入了互相评分机制,最终以相互评分加教师评分,再通过排名给出标准分,从而保证了学生参与课堂报告的积极性和考核的公平性。

2.2英Z文化符号的使用

由于教学对象的特殊性,以前在教学中所使用的如中国的计算机相关概念,中国的互联网词汇及中国的网络词汇等,在教学中都无法适用。因此在计算机网络的英文教学中需要引入英语语言文化的相关符号,如Google之于百度,Amazon之于阿里巴巴,Facebook之于腾讯等等。在涉及网络底层设备时可以引入Juniper, Cisco等公司。

2.3讨论环节的设立

学生具有很好的互动能力,但同时要维护教学秩序。因此如何合理利用学生的互动能力来提高教学效果,成为我们必须认真思考的问题。在实际教学过程中,我们在每周的课程中安排15分钟的小组讨论环节,每周会根据课程提出1~2个讨论题目,然后学生分组讨论,而教师则以轮询的方式参与讨论。在本学期教学中,这种讨论已进行了12次。

2.4课堂测验

课堂测验是教学活动中的重要组成部分。在面向国际多专业学生的教学过程中,这一点显得尤为重要。这是因为国际多专业学生往往不像中国学生那么重视课后自主复习环节,其自主复习效果往往不甚理想,因此合理安排课堂测验很有助于学生扎实掌握计算机网络基础知识。我们在每一章教学结束后都会进行课堂测验,帮助学生检验学习效果并及时查漏补缺。

3教学框架

3.1教材选择

针对学生的特点,我们有必要合理选择教材。候选教材包括如下:James F. Kurose的《Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet》,以及Andrew S. Tanenbaum 的《Computer Networks》。两本书都是再版了近7版,其英文原版书非常适合作为以英语为教学语言的计算机网络教学。而我们选择了James F. Kurose的《Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet》作为教材,主要原因有以下几点:(1) 其采用自顶向下的逻辑进行分层教学,符合学生对于网络的认识规律。(2)该教材的使用面较广,且有完备的课程配套资料。(3)海内外诸多著名学府都将该教材作为主要教学书目。

3.2教学重点

首先需要强调面向多专业背景的学生,需要引导其熟悉互联网的结构,熟悉协议分层的意义及原因,并掌握互联网及计算机网络在生活中的意义。

3.3课外辅助教学

我们在课程中大量引入公开课,ted方面的内容。推荐国外的公开课课程。我们推荐了MIT Opencourse的6.829 Computer Networks,可以帮助学生接触不同的教学观点。同时也引入了很多互联网企业家的演讲来激发学生对于课程的学习热情。

3.4教学计划

根据课程规划,本课程安排了48课时。具体教学安排如下:

(1)导论(8课时),包括互联网的架构及基本概念,互联网的历史,互联网的基本指标及计算机网络的5层结构等。

(2)应用层(6课时),介绍应用层的协议,重点为HTTP,Email相关协议,FTP及DNS。

(3)传输层(8课时)重点介绍TCP及UDP协议,尤其重点介绍TCP中的可靠传输,拥塞控制。

(4)网络层(6课时)介绍IP协议,重点为IP地址的分配及网络的划分。然后介绍其他的网络层协议,如NAT等。

(5)链路层(6课时)介绍MAC层的设计及防冲突协议如Ethernet, CSMA/CA, CSMA/CD以及MAC层寻址,ARP协议等。

(6)无线网络(6课时)介绍WiFi,等无线局域网及3G/4G网络。

(7)课堂报告及测验(8课时)。

4总结

本文根据作者的教学经验,以学生的基本情况分析为依据,结合计算机网络课程的特征,提出了一种可以有效提升学生学习效果的教学框架,探索出适应于国际学生的计算机网络教学新方法。

本文工作受如下项目资助:江苏省自然科学基金(No. BK20160805)的资助

参考文献

[1] James F. Kurose and Keith W. Ross, “Computer Networking. A Top-Down Approach Featuring the Internet.” Addison Wesley, 2007.

第9篇:计算机导论学习报告范文

1. 计算机基础教育现状分析

1.1 学生入学前的计算机基础

目前,大部分的初中、高中已开设信息技术必修课,这意味着大多数学生入学前已有计算机基础,但是通过对本人所担任的2007级大专班112名学生入学前掌握计算机基本操作的程度进行的抽样调查,可以发现新生掌握计算机基础的情况不理想,水平参差不齐。如:掌握Windows的学生占被调查学生的38%,这意味着62%的学生不能熟练掌握Windows操作,甚至不会操作。这种情况就要求我们应该对教学内容,教学方法重新进行思考。

1.2 教学内容与方式

1.2.1 课程内容设置不完善

目前,我院针对各专业开设的计算机课程只有《大学计算机应用基础》,在教学过程中,教学内容与医学专业结合得不够紧密,单纯强调计算机科学技术本身,忽略计算机技术在医学领域的应用,学生体会不出计算机作为工具的好处,学习兴趣不高,影响了学习效果。这说明了我院计算机应用基础课程的设置应重新调整,应结合医学专业特色选择合适的教材。

1.2.2 教学方法和手段单一

目前,我院与其他高职院校一样,计算机基础教学在多媒体教室授课,每周两次课,第一次为理论课,第二次为上机课。由于课时少,教学内容多,为了完成教学任务,教师大多采用“满堂灌”的教学方式,上理论课时学生只能被动的听,无法及时操作;上实验课时,由于理论课和实验课间隔时间长,学生对上次理论课所学内容有所遗忘,学生的动手能力得不到充分锻炼,从而削弱了学生学计算机知识和技能的积极性。其次,教师为了达到省级计算机会考100%的通过率,在实验课让学生反复练习省级计算机会考系统提供的模拟题,造成学生对题库中出现的题目会操作,而换一个题库外的题目,学生就不会做的现象,学生的计算机操作能力受到了限制,教学效果得不到提高。另外,由于开设计算机课程单一,造成了高级职称、中级职称和初级职称的教师均承担此门课程,不能充分利用教师的教学资源,也不利教师自我专业知识的更新。

1.3 学生信息素养普遍较低

随着本科院校不断扩招,出现了高职院校生源少且素质相对较低的现象,主要体现在自我管理能力较差和学习主动性欠缺。平时很少就某个学习目的去查阅资料,大部分学生缺乏利用计算机网络去获取信息的意识。

2.高职医学院校计算机基础教学改革构想

针对初、高中现已普级计算机基础教育的情况,又面临普级不够彻底的问题,做为高职院校,特别是具有医学专业特色的高职院校,我们该如何进行计算机基础教育呢?针对以上存在的问题,提出以下的改革构想。

2.1 选择合适教材、调整教学内容、完善课程设置

高职院校的培养目标是突出实践和技能训练,因此合适的教材、完善的课程设置对保障学生的学习和教师的教学都非常重要。首先,选择的教材要不断更新,要充分体现医学专业特色。其次,在教学内容上,我们可以适当补充一些与医学相关的内容。如讲授计算机的应用时,可选用与医院或医学有关的例子,讲授Internet知识时,可以给学生介绍医学信息的搜索引警和网址,并教育学生如何正确利用网络去查阅资料,激发学生进取心和学习的主动性。

2.2 优化教学方法与手段

2.2.1 实施分层次教育

在教学过程中,可以根据入学新生的计算机水平、教师的职称高低或教师所掌握计算机知识的水平来展开教学。这样不仅可以保障学生的学习质量,还可以促进师资力量得以充分发挥。

由于入学新生的计算机水平参差不齐,建议在新生入学时进行计算机水平考试。将有一定基础水平的学生和计算机基础较差的学生分开,分为基础班和高级班。对于基础班的同学,要从基础开始讲起,由浅入深,循序渐进;对于高级班的同学,可以直接从应用开始讲起,以上机操作为主。

为了能使教师的教学能力得以充分利用,我们还可以采用按职称分层教学,如初级职称教师承担计算机应用基础的教学,中、高级职称教师承担高级语言的教学;或按教师所掌握的专业水平分层教学,由教师选择自己专业能力强的课程,如由医学信息专业的教师承担信息检索的课程教学等。教师有扎实、丰富的专业知识,才能更好的将知识传授给学生,同时也能推动教师努力提高教学水平,积极投身教学改革。

2.2.2 采用自学为主的教学模式

计算机是一门不断更新的课程,教师应该转变观念,有步骤有计划地过渡到“教师指导下的以学生为中心”的教学模式上,充分调动学生的能动性,使学生主动建立起知识和能力个人结构。这就要求教师在教学过程中,应在学生认知水平能够承受的前提下安排一些适合自学的内容让学生自己掌握。比如:在文字处理的教学过程中,在学生已掌握文本框的基本属性操作方法时,再把图像属性、表格属性操作的内容让学生自己学习体会,这样使学生在不断的成功体验中增强信息,并逐渐养成求知探索的习惯。学生有了一定的自学能力,再经过学生之间的相互探讨与教师的讲解,对所学的知识掌握得更快,更好,从而提高了学习效果。此外,我们应该引导学生不断利用网络资源来进行医学专业课程的学习,注重科技和人文并重的理念,加强对学生计算机能力培养的力度,可以增开信息素养导论和网络信息检索两门公共必修课,增强大学生信息意识、伦理道德和社会责任感。

2.2.3 充分利用现代化教学手段

网络时代,随着学校硬件教学条件的改善,大多数计算机教师能利用PowerPoint制作课件进行教学,但是有些内容不适宜采取满堂课件讲授方式。如计算机硬件的组成、Internet等教学内容,因为这两部分教学内容理论性较强,学生在两个学时内连续看画面、文字、无法把知识很好地串联起来,这样就不能通过多媒体手段达到良好的教学效果。如果教师能充分利用除PowerPoint以外的其他软件制作课件或练习题,比如,利用Authorware制作计算机硬件组成的练习题,练习题具有自行行判断答案正确与否的功能。教师在讲授完本节内容后,可以及时通过练习题对本节进行小结,学生对有动态效果,能判断回答正确与否的练习题产生浓厚的兴趣,喜欢进行练习,从而对所学的知识能更好的掌握。

2.2.3 改革考核方法

考试是衡量学生对所学知识掌握程度的重要手段之一,加大考试力度,改革考核方法,将有利于学生更好地掌握计算机技能。教师可以在网上放入大量的学习资料、习题、模拟题,以供学生平时自我测试;在完成一个章节教学后,特别是如Windows、Office等内容,教师应该及时对该章节所掌握的情况进行综合操作的考查,这种综合任务的考查对培养学生的综合应用能力起到非常重要的作用;为更好的发挥综合考试的作用,激发学生的学习兴趣及创作欲望,在一定时候可以通过计算机竞赛的形式,如中英文录入比赛、文字编辑排版比赛等对学生的学习效果进行考核;到了期末,教师应该根据学生的平时操作考试、实验报告、期末笔试和计算机等级考试四方面的表现综合核定成绩,成绩为百分制,平时操作考试、期末笔试和计算机等级考试各占30%,实验报告占10%。这样不但更能检测出学生的真实水平,同时也有利于鼓励学生多上机操作,更多的注重课外的学习。

3. 小结

针对本校在教学中存在的课程内容设置不完善、教学方法与手段单一等问题,提出了一系列的改革建设。从选择适当的教材、调整教学内容、完善课程设置入手,着眼于优化教学方法和手段,对学生实施分层教学,改革考核模式。从这些教学模式的转变将能激发学生对计算机课程的学习兴趣,从而更能达到学以致用的目的。

参考文献

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[2] 吕正荣,李莉. 高职《大学计算机文化》课程教学模式改革探讨[J]. 计算机时代,2005(11).

[3] 金耘. 浅析高职计算机应用课程教学改革[J]. 科技创业月刊,2005(9).