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分析計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的能力素質(zhì)應(yīng)如何培養(yǎng)論文
0引言
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是目前國(guó)內(nèi)招生規(guī)模最大、社會(huì)需求量最大，同時(shí)畢業(yè)生就業(yè)形勢(shì)也最為嚴(yán)峻的本科專業(yè)之一。專業(yè)人才緊缺的時(shí)代已經(jīng)過去，計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生就業(yè)的關(guān)鍵在于學(xué)生質(zhì)量，而質(zhì)量決定于兩個(gè)因素，一是學(xué)校的教學(xué)水平，二是學(xué)生的興趣和努力。如何提高教學(xué)水平，是廣大高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教師必須考慮的問題。
計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)必修的一門學(xué)科基礎(chǔ)課，是大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)教育接觸的第一門專業(yè)課程，在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中占據(jù)著舉足輕重的地位。如何發(fā)揮計(jì)算機(jī)導(dǎo)論的“導(dǎo)向”作用，是每位計(jì)算機(jī)教育工作者面臨的問題。該課程教學(xué)內(nèi)容十分重要，它起著引導(dǎo)大一新生正確認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)的重任。如果不能讓學(xué)生很好地接受此門課程，將給學(xué)生帶來專業(yè)知識(shí)上的模糊，并打擊學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的積極性。
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是什么樣的專業(yè)?學(xué)生應(yīng)掌握些什么知識(shí)?將來能做什么?成為一個(gè)合格的IT人要具備什么?教師在教學(xué)中要回答上述問題，除了讓學(xué)生了解社會(huì)對(duì)IT技術(shù)人員的要求，還要對(duì)學(xué)生的擇業(yè)和就業(yè)進(jìn)行初步指導(dǎo)，同時(shí)體現(xiàn)“以學(xué)生為主題”的教育思想，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己的活動(dòng)和體會(huì)。
1計(jì)算機(jī)知識(shí)體系的構(gòu)成
中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教程2002研究組于2002年提出了《中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002》(China Computing Curricula 2002，簡(jiǎn)稱CCC2002，由清華大學(xué)出版社出版發(fā)行)。教程的目標(biāo)是采用科學(xué)的方法，依據(jù)本學(xué)科的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)闹R(shí)載體，構(gòu)成恰當(dāng)?shù)闹R(shí)結(jié)構(gòu)，以求更好地向?qū)W生傳授本學(xué)科對(duì)基本問題的求解方法。建立良好的課程體系，使課程教學(xué)更系統(tǒng)、更具有目的性。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，CCC2002極力倡導(dǎo)“研究型教學(xué)”。
計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)含如下3個(gè)層次:知識(shí)領(lǐng)域、知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)。1個(gè)知識(shí)領(lǐng)域可以分解成若干個(gè)知識(shí)單元，1個(gè)知識(shí)單元又包含若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)學(xué)科可分為14個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，分別為離散結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、算法與復(fù)雜性、計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)及其計(jì)算、程序設(shè)計(jì)語言、人—機(jī)交互、圖形學(xué)和可視化計(jì)算、智能系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、社會(huì)與職業(yè)問題、軟件工程、數(shù)值計(jì)算科學(xué)。
程序設(shè)計(jì)系列課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)必不可少的專業(yè)課程，對(duì)于程序設(shè)計(jì)系列課程，學(xué)生學(xué)習(xí)的先后順序應(yīng)該為:C程序設(shè)計(jì)→C++程序設(shè)計(jì)→算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)→算法分析與設(shè)計(jì)→Java程序設(shè)計(jì)。
國(guó)內(nèi)許多院校的計(jì)算機(jī)專業(yè)教師依照CCC2002進(jìn)行了不同角度的改革探索，并取得了一定成績(jī)。
許多院校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的高考入學(xué)分?jǐn)?shù)不高，整體文化理論基礎(chǔ)不好，他們對(duì)理論課程(如數(shù)字邏輯、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法)學(xué)習(xí)較困難，對(duì)原理型課程(如編譯原理)沒有興趣，對(duì)學(xué)科方法類課程(如數(shù)學(xué)類)缺乏熱情，對(duì)系統(tǒng)型課程(如體系結(jié)構(gòu))難以理解，受社會(huì)氛圍和IT行業(yè)的影響，他們只對(duì)操作(如上網(wǎng)、游戲、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)與Web編程)感興趣。如何圍繞計(jì)算機(jī)知識(shí)體系培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)能力是我們亟需解決的問題。
2學(xué)生的能力素質(zhì)培養(yǎng)
知識(shí)、能力、素質(zhì)構(gòu)成了人生學(xué)習(xí)的整個(gè)過程。不同學(xué)習(xí)階段的側(cè)重點(diǎn)有所不同。在計(jì)算機(jī)導(dǎo)論的教學(xué)過程中，應(yīng)該有意識(shí)地加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)。
知識(shí)是個(gè)體通過與環(huán)境相互作用后獲得的信息以及組織。能力是運(yùn)用知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程。素質(zhì)教育要注重開發(fā)人的潛能，形成人的健全人格，使得知識(shí)和能力更好地發(fā)揮作用。知識(shí)是基礎(chǔ)，在獲得知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行各方面能力的培養(yǎng)，從而提高學(xué)生的整體素質(zhì)。
在高中階段，學(xué)生的主要任務(wù)是學(xué)知識(shí)，可稱為“知識(shí)型”;而大學(xué)階段，學(xué)習(xí)主要靠自學(xué)，和高中完全不同，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能力，可稱為“研究型”。因此，在大學(xué)的教學(xué)過程中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性、探索精神、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。
2.1計(jì)算思維的培養(yǎng)
認(rèn)識(shí)的層次決定人才的層次。教師一定要學(xué)會(huì)研究、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，同時(shí)將這一思想灌輸?shù)綄W(xué)生的學(xué)習(xí)當(dāng)中。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的根本問題是什么能夠被(有效地)自動(dòng)化。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是一門科學(xué)性與工程性并重的學(xué)科，表現(xiàn)為理論性與實(shí)踐性緊密結(jié)合的特征。計(jì)算機(jī)學(xué)科的3個(gè)形態(tài)包含抽象、理論和設(shè)計(jì)。這3個(gè)形態(tài)描述了認(rèn)識(shí)和實(shí)踐的過程。人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)是從理論到實(shí)踐，再從實(shí)踐到理論。
從問題的抽象描述到具體的實(shí)踐，以及從研究對(duì)象的表現(xiàn)形式到相應(yīng)的處理方法，都要求學(xué)生有思維能力，因此需要加強(qiáng)基礎(chǔ)理論教育，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的思維能力培養(yǎng)。通過選擇知識(shí)載體，循序漸進(jìn)地向?qū)W生傳授問題求解過程的學(xué)科方法。
計(jì)算機(jī)導(dǎo)論幾乎覆蓋了計(jì)算機(jī)一級(jí)學(xué)科中所有的方向。可以初步培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力(模型化、抽象、邏輯)，算法的設(shè)計(jì)與分析能力，程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力，系統(tǒng)認(rèn)知、分析、開發(fā)與應(yīng)用能力，數(shù)據(jù)表達(dá)能力，理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，分析解決問題的能力等。
2.2綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)
綜合應(yīng)用能力要求學(xué)生有可持續(xù)發(fā)展能力、研究能力、持續(xù)的學(xué)習(xí)能力、組織協(xié)調(diào)能力、團(tuán)隊(duì)工作能力、約束能力、溝通能力、換位思考能力、創(chuàng)新能力等。學(xué)生要追求問題的系統(tǒng)求解，樹立系統(tǒng)觀，具備系統(tǒng)眼光;學(xué)會(huì)考慮全局、把握全局;站在不同的層面上去理解不同層次上的系統(tǒng);多考慮系統(tǒng)的邏輯，將系統(tǒng)設(shè)計(jì)看成規(guī)劃。
綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)要有良好的教學(xué)設(shè)計(jì)支撐。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們著重從以下幾個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng):
1)鑄造堅(jiān)實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)思維方式的數(shù)學(xué)化;
2)系統(tǒng)掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)理論知識(shí);
3)掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基本實(shí)驗(yàn)的方法和技能;
4)培養(yǎng)正確的思想方法，注重綜合素質(zhì)的提高。
通過培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力以及對(duì)學(xué)科發(fā)展的自適應(yīng)性，提升學(xué)生的專業(yè)興趣和自學(xué)習(xí)能力，通過課外科研實(shí)踐和研發(fā)訓(xùn)練培養(yǎng)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。實(shí)踐證明，這樣將課堂教學(xué)與社會(huì)需求結(jié)合的措施是有效的，從學(xué)生畢業(yè)后的信息反饋發(fā)現(xiàn)，凡參與過課外科研實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生都深受用人單位的歡迎，他們的綜合素質(zhì)較高，很快能成為各單位的業(yè)務(wù)骨干。
2.3熱點(diǎn)領(lǐng)域引入
提升學(xué)生科研技能、創(chuàng)新能力和課外科研實(shí)踐能力是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能、實(shí)踐能力的重要形式和途徑，彌補(bǔ)了計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展快、教學(xué)內(nèi)容相對(duì)滯后、與技術(shù)發(fā)展相脫節(jié)的缺憾。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)教會(huì)學(xué)生如何正確對(duì)待基礎(chǔ)知識(shí)和熱點(diǎn)知識(shí)。計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生前兩年的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)非常重要，要能沉下心來聽課、看書、思考、體會(huì)，不要將精力過多地放在計(jì)算機(jī)操作以及軟硬件開發(fā)技術(shù)上，造成本末倒置。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，隨著“三網(wǎng)融合”的發(fā)展，出現(xiàn)了許多社會(huì)新需求和IT應(yīng)用模型。課程應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注和發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展所帶來的就業(yè)利好因素，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探尋、自我完善。如當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域是傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域和通信領(lǐng)域結(jié)合產(chǎn)生的新事物和新產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民日常生活中占據(jù)了重要的地位。“物聯(lián)網(wǎng)”指的是將各種信息傳感設(shè)備(如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識(shí)別和管理。將物聯(lián)網(wǎng)概念和相關(guān)理論及核心技術(shù)引入到計(jì)算機(jī)導(dǎo)論的教學(xué)中，可以引起學(xué)生的極大興趣，利用學(xué)生的好奇心理，引導(dǎo)他們掌握基本學(xué)科知識(shí)。
計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，只有把握時(shí)代變化的脈搏，隨時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容與體系結(jié)構(gòu)，才能真正受到廣大教師和學(xué)生的歡迎，學(xué)生在將來的升學(xué)和就業(yè)中，才會(huì)有更大的競(jìng)爭(zhēng)力。
3結(jié)語
學(xué)生通過計(jì)算機(jī)導(dǎo)論的學(xué)習(xí)，充分認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)專業(yè)的內(nèi)涵以及未來4年學(xué)習(xí)的方向，從內(nèi)心有學(xué)好這個(gè)專業(yè)的驅(qū)動(dòng)力。在課程中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力及綜合應(yīng)用能力，不失時(shí)機(jī)地引入對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)領(lǐng)域的剖析，可以使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，提高其綜合素質(zhì)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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