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    計算機導論學習報告精選(九篇)

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    計算機導論學習報告

    第1篇:計算機導論學習報告范文

    關鍵詞:OBE教育模式;學習結果;計算機科學導論

    中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)48-0175-02

    一、OBE教學模式概述

    基于學習結果的教育模式(Outcomes-Based Education,簡稱OBE)最早出現于20世紀90年代的西方國家的基礎教育改革。在OBE教育模式下,教學過程需要做到以“學生”為中心,以“學習結果產出”為導向。學習成果是學生通過該課程的學習達到的最大能力,關注的不是學生了解和知道多少知識,而是學生能做什么,獲得了哪些能力。在這種教育模式下,首先確定合理的培養目標,以培養目標為導向,定義明確的畢業要求(即能力培養指標),為了支撐能力培養指標的達成,需要設計科學的課程體系,所有的能力培養指標被分配到具體的課程中,因此教師需要事先明確和認識學生完成課程時應該達成的指標點,也就是能力培養指標,以此目標為導向,設計合理的教學過程,包括教學計劃、教學大綱、評價模式等,以保證課程達成預先制定的指標點。因此,在OBE教育模式下,教育模式以“學生學習結果”作為教學驅動,相對于傳統的以“教學內容”驅動的教學活動,該模式是對教育模式的一種變革。本文將OBE的教育理念引入到計算機科學導論的課程建設中,優化教學環節和教學內容,更新教學方法,完善學習成果評價方式,探討提高計算機科學導論課程教學質量的新的有效途徑。

    二、計算機科學導論課程特點及現狀分析

    計算機科學導論是計算機學科的一門專業基礎課。在傳統的計算機科學導論教學模式中,知識的傳授是教學過程的主要驅動,講授的內容涉及計算機學科的各個方面,主要包括計算機的發展歷史、計算機的基礎知識、計算機的硬件系統、計算機的軟件系統、數據庫系統、多媒體技術、計算機網絡技術、軟件工程、計算機信息安全技術、人工智能等方面。在傳統教學模式下,由于教學過程是知識的傳授過程,同時缺乏有效的學習結果評價方法,造成教學極大地偏離教學目標,不利于學生能力培養的達成。具體來說,傳統的計算機科學導論課程教學主要存在以下兩方面的問題。

    1.傳統的計算機科學導論教學模式是以教師的“教學內容”為導向,學生按照教師安排好的教學計劃和教學內容進行被動學習。這種教學模式,不僅可能造成學生學習興趣缺乏,而且往往忽略對學生能力的培養,造成教學目標的嚴重偏差。

    2.傳統的計算機科學導論教學中,教師關注的焦點集中在“教學內容”,往往忽略了對學習結果的有效評價。目前,傳統的計算機科學導論學習結果評價方法主要考核學生掌握知識的程度,往往忽略對學生能力達成的評定。同時,采用的評價機制不完善,評價的方式過于單一,不能很好地評價學生的學習結果。

    針對以上問題,為適應我國工程教育的需要,提高教育質量,注重學生的能力培養,本文在計算機科學導論課程教學中引入OBE教育理念,以學生學習結果為導向,以學生為中心,開展基于學習結果的計算機科學導論課程新型教學模式探索。

    三、OBE教育模式下計算機科學導論課程教學方法探討

    本節以計算機科學導論課程為例,按照OBE的教學理念,探討以“學生”為中心,以“學習結果產出”為導向的新型教學模式。

    1.基于OBE教學理念,改進課程理論教學方式,注重學生能力的培養。由于這門課程的講授內容涉及計算機學科的各個方面,目的是讓學生對計算機科學的核心知識有一定的認識,為以后的學習奠定基礎。該課程有一定的知識廣度,學生理解起來有一定的難度。按照OBE的教育理念,教學過程是為了學生能力的達成,因此為了在教學過程中更好地培養學生的能力,激發學生的學習熱情,結合計算機科學導論課程的特點,教學過程中可以采用基于案例的教學方法。教師在講解案例的過程中,引導學生主動認識新事物,主動思考遇到的問題,讓學生主動的接受新知識。

    下面以講解軟件工程一章為例,介紹基于學習結果產出的教學方式,目的是初步培養學生解決復雜工程的能力,讓學生認識到,面對復雜工程問題時,如何分析問題和解決問題,并考慮到工程設計對社會、經濟、安全等因素的影響。因此在教學過程中,首先讓學生認識到軟件開發過程本身是一個復雜的工程問題。為了讓學生理解什么是復雜工程以及如何分析解決復雜工程,列舉軟件開發的典型例子,通過對案例分析和師生討論,讓學生對軟件開發過程有一定的認識,了解如何在不同的環境下選擇不同的軟件開發方法,了解如何對復雜工程問題進行分析解決,并提出設計方案。同時,在軟件開發過程中,考慮到開發的軟件對經濟、社會、環保、法律和可持續發展等因素的影響。課下引導學生查閱相關資料,培養學生的自主學習意識和自主學習能力??傊ㄟ^軟件工程案例教學,不斷促使學生能力的達成,以培養學生能力為結果產出,學生在不知不覺中接受了知識,初步鍛煉了自己解決復雜工程問題的能力。

    2.基于OBE教學理念,改進課程實驗教學方式,提高學生的動手能力。在計算機科學導論課程設置中,實驗依附于理論教學,其目的是使學生通過實驗能夠深化對計算機基本原理和概念的認識,提高學生自主學習的積極性。根據OBE教育理念,實驗安排要有明確的目標導向,根據學生學習過程的“漸進性”特點,注重培養學生的能力,做到基于學習結果產出為導向的實驗教學方式。

    計算機科學導論課程的實驗教學分為實驗預習、驗證性實驗和實驗報告撰寫三個階段。每個階段有不同的教學目標,可以根據OBE的觀念,反向設計每個階段的教學內容,做到以培養學生能力為目標。

    下面以MySql數據庫系統操作實驗為例,介紹實驗教學的三個階段:(1)實驗預習階段。這一階段主要讓學生根據實驗指導書,引導學生對該實驗涉及的數據庫方面的基礎知識進行預習,做好實驗準備,培養學生自主學習能力和利用信息工具收集相關資料的能力。(2)驗證性實驗階段。這一階段主要讓學生對MySql數據庫的安裝、查詢、修改、添加、刪除等基本操作進行驗證,培養學生動手實踐能力和與教師良好交流的能力。(3)實驗報告撰寫階段。這一階段主要讓學生對驗證性實驗階段取得的結果進行總結和分析,培養學生分析問題的能力,同時通過實驗總結,讓學生認識如何將學習的數據庫知識應用于實踐開發中。

    3.基于OBE教學理念,建立多元的課程考核方式,持續改進。OBE教育模式下的教學主要體現在學生獲得的能力上,僅憑一張試卷和一個分數是難以體現學生學習結果的。在OBE的理念下,學生學習結果的評價需要多元的考核方法,考核需要圍繞學生是否真正達成了某些能力。在計算機科學導論課程中,可以采用課堂討論、作業、實驗和考試等多種類型的考核方法,課堂討論主要考核學生的自主學習能力和表達能力,作業主要考核學生對問題的理解能力,實驗主要考核學生的動手能力、合作能力、交流能力,考試主要考核學生對問題的分析和表達能力。每種考核方式分為不同的級別,然后加權得出學生最終的綜合能力評定,以此來衡量學生的學習結果。課程教學的持續改進同樣是OBE理念中的重要環節。根據教學實施過程中出現的問題、學生的反饋意見、校督導組聽課反饋意見、社會需求的變化等,持續地調整教學大綱、教學計劃以及教學案例,確保該課程對學生能力的培養達成。

    四、結論

    OBE的教育理念是一種新型的教育模式,需要教師不斷地優化教學內容,改進教學手段,完善評價體系。本文以計算機科學導論課程的教學為例,在教學過程中引入OBE教學理念,以學生能力的達成為目標,對該課程的教學過程進行了一定程度的改革和探索,發揮了OBE教學模式在教學過程中的指導作用。

    參考文獻:

    [1]姜波.OBE:以結果為基礎的教育[J].外國教育研究,2003,30(3):35-37.

    第2篇:計算機導論學習報告范文

    關鍵詞:計算機導論;教學內容;教學方法

    中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A?搖 文章編號:1674-9324(2013)47-0228-02

    計算機導論課通常被作為計算機科學與技術專業本科生入學后的第一門專業課。大一新生計算機基礎參差不齊,如何組織教學內容,并創新教學方法,使得學生既能全面了解計算機本科專業的知識點結構,又能激發對本專業基礎理論技能與學科前沿的學習興趣,是一個非常有意義的課題。本文將從教學內容、教學方法改革入手,對能夠顯著提高計算機導論課程授課效果的措施進行一些探討。

    一、教學內容取舍

    首先開展計算機操作與應用基本技能實踐教學。以課堂實踐訓練的方式,指導學生親自動手進行計算機拆裝機實驗,獲取對CPU、內存、晶振、主板等直觀認知。要求學生上機實際操作Windows操作系統、常用字處理軟件(Word、Excel、PowerPoint等)及網絡配置(IP配置、Internet選項配置等)、收發Email等,使學生掌握計算機操作基本技能,初步調動學生學習計算機基礎知識的積極性。然后開展計算機本科專業核心課程教學[1,2]。教學內容圍繞計算機專業核心課程,分為“軟”、“硬”兩個方面展開?!败洝狈较蛘n程包括C語言程序設計基礎、算法與數據結構、操作系統、計算機網絡等?!坝病狈较蛘n程包括計算機組成原理、電路分析、模擬與數字電路、微機原理與接口等。最后開展計算機學科專業興趣培養教學。開展自主移動機器人、數字圖像處理、計算機圖形學、人工智能、嵌入式系統等計算機學科前沿理論與熱點技術的教學,同時引入飛思卡爾智能車、電腦鼠走迷宮以及Robocup機器人足球等學科競賽賽事的介紹[3]。目的是拓展學生對計算機及相關專業(自動化、通信工程、微電子等)理論前沿、技術與應用熱點的認知,豐富知識結構,開拓學科視野,培養學習興趣。

    “計算機導論”課程共計36個課堂內教學學時。三方面教學內容各有側重,分別分配8、20與8個課堂內學時。除課堂教學外,針對三方面教學內容,布置足夠的課外實踐與科技文獻綜述等課外作業,達到補充課堂教學知識、同時培養學生資料搜集歸納整理與創新思維能力。

    二、教學方法設計

    1.基本操作技能教學。計算機操作基本技能教學主要是為了照顧對計算機缺少直接接觸的學生。部分學生來自偏遠地區,進入大學之前很少甚至從來沒有直接使用過計算機。開展基本操作技能與拆裝機實踐教學,使他們盡快熟悉計算機,了解計算機組成,掌握基本的操作技能。此部分教學實踐內容在計算機中心機房開展。拆裝機實驗課堂內教學安排4個學時,教師拆裝機為學生作演示講解;之后安排課外拆裝機實踐練習,要求每個學生完成拆裝機實踐報告,具體到包括CPU、晶振等核心芯片在內的硬件詳細列表。另安排課堂內4個學時,掌握Windows操作系統、常見字處理以及Internet設置等基本方法與工作過程。

    2.核心課程知識點教學。第二部分核心課程的教學是核心,也是教學開展的難點。之所以是“核心”,各課程知識點構成計算機專業整個知識系統,均為主干課程。之所以是“難點”,難在核心課程內容繁多分散,而課時有限,難在如何在有限的課時內將這些內容“串”起來,一方面使得各門核心課程重要知識點無遺漏,并且不失系統,另一方面又能活躍課堂教學氣氛,啟發調動學生學習本專業各核心課程的積極性。教學實踐活動中,圍繞“存儲程序”主線,課程知識點抓大放小,重點闡述各課程開設的必要性與必須掌握的核心內容,注重培養激勵學習積極性。實踐中此部分教學內容圍繞“存儲程序原理”這一主線展開。存儲程序原理又稱“馮·諾依曼原理”,至今仍然是計算機內在的基本工作原理。從“計算機是計算的機器”出發,引出“算什么”“怎么算”這一直觀問題。進而引出數據的表示即編碼問題,以及數據的存儲、數據的組織,以及數據的傳輸問題,啟發引導學生思考“存什么”、“存在哪里”、“如何存”、“如何取”以及“如何傳輸”等一系列問題。例如,“存儲程序原理”決定了寫程序與運行程序是人們使用計算機的主要方式,“軟”方向課程C語言程序設計基礎這一課程就是要解決如何寫程序的問題。講述該課程時,重點講述任意程序設計語言共性的必需的詞法、語法等基本要素,以及必需的編譯過程。而算法與數據結構這一課程中之所以出現眾多的表、樹、圖等概念以及搜索排序算法,就是要解決對數據如何高效組織這一問題。在數據高效組織與管理的基礎上,才能談得上設計并研制高效的計算機操作系統,因為操作系統正是建立在多個任務管理塊、資源管理塊構成的鏈表基礎上,操作系統任務生成消亡調入調出效率受搜索排序算法效率制約。

    而對于“硬”方向課程核心內容的組織講述,同樣圍繞“存儲程序原理”這一主線開展。對于計算機組成原理這一課程,圍繞程序存儲與程序運行需求,闡述存儲器、集成運算器與控制器的中央處理器(CPU)、輸入輸出設備以及時鐘(晶振)等作為計算機基本構成的必要性與工作原理。進而針對“存儲位”“存取控制”與輸入/輸出,闡述數字電路中“鎖存器與觸發器”“時序邏輯電路”等,以及模擬電路中“運算放大器”“RC振蕩電路”等的必要性與基本概念。

    3.興趣培養教學?!败洝迸c“硬”兩方向核心課程知識點教學最后統一到興趣培養教學內容上。結合動畫、視頻等多媒體教學工具,課堂教學引入了自主移動機器人、嵌入式系統等方面的內容。以Robocup足球機器人與日本本田公司的阿西莫(ASIMO)機器人為例,通過圖片與視頻演示,啟發學生思考基于核心課程中要求的基本原理,以及程序設計、電路設計以及人工智能等基本方法,如何使得機器人能自主行走甚至奔跑、上下樓梯,能聽會說,能相互間競爭與合作等。進一步,結合任課教師部分科研成果,演示基于單片機的電機運動控制系統、基于自動語音識別與圖像跟蹤的移動小車系統,使學生認識到學習本專業基礎理論與基本方法的重要性,達到培養學習興趣的目的。

    4.學習能力培養教育。教學過程中,注重啟發式教學,鼓勵學生透過現象看本質,由生動的圖片視頻演示回歸到核心課程基礎知識與基本技能的學習討論中。鼓勵學生勤于思考、勇于提出問題,了解為什么必須學習各核心課程以及各課程的要點內容,理解并掌握學習各核心課程要點的方法。在課堂教學中對能夠主動提出問題、主動回答的學生,給予期末成績加分獎勵。注重學生思維能力與主動學習能力培養,要求學生通過Google學術搜索、中國知網、IEEE/IET、Springer以及ACM等中英文學術期刊數據庫,對課堂布置的計算機理論熱點與前沿技術關鍵詞進行檢索、歸納總結,提交文獻綜述報告,并作為期末成績的一個重要組成部分進行考核。

    三、教學效果

    持續跟蹤接受該計算機導論課程授課的近兩屆學生,發現學生對該課程及后續核心課程的課堂出勤率、期終考試成績及格率與優秀良好率、以及報名參與各學科競賽的學生比例均有明顯提高,表明該課程授課方式對培養學生的學習興趣,提高學習積極性與主動學習能力具有一定積極影響。

    四、結語

    作為計算機專業本科生的入門課程,計算機導論課程的地位與內容具有特殊要求。兼顧計算機基本操作技能教學,突出核心課程關鍵知識點講授,并注重通過引入學科理論熱點與前沿技術的演示教學,培養學生學習興趣與主動學習能力,跟蹤效果表明該教學內容組織與教學方法對學生具有一定的積極影響,同學們在后續每門核心課程的學習中,不僅具有較強的學習主觀能動性,而且能夠迅速把握該課程的要點。

    參考文獻:

    [1]張銘,李文新,陳徐宗,等.北京大學計算機系本科課程改革進展[J].計算機教育,2009,(5):7-11.

    [2]楊俊.關于計算機專業課程設置的思考[J].哈爾濱商業大學學報(社會科學版),2003,(2):111-112.

    [3]劉淼,張汛淶,湯茂斌.開展計算機專業學生學術科技活動的實踐與思考[J].計算機教育,2012,(4):23-25.

    第3篇:計算機導論學習報告范文

    關鍵詞:電氣工程導論 教師 學生 教材 教學設計

    中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(a)-0134-02

    1 電氣工程導論教學的重要性及內容

    今后若干年內對電氣工程發展影響最大的主要因素包括:

    (1)信息技術的決定性影響。信息技術廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶、電氣工程圖、計算機網絡及通訊系統,以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。信息技術對電氣工程的發展具有特別大的支配性影響。信息技術持續以指數速度增長在很大程度上取決于電氣工程中眾多學科領域的持續技術創新。反過來,信息技術的進步又為電氣工程領域的技術創新提供了更新更先進的工具基礎。

    (2)與物理科學的相互交叉面拓寬。由于三極管的發明和大規模集成電路制造技術的發展,固體電子學在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣工程學科的關鍵,并且將拓寬到生物系統、光子學、微機電系統(MEMS)。21世紀中的某些最重要的新裝置、新系統和新技術將來自上述領域。

    (3)快速變化。技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異,使得我們必須每隔幾年對工程問題的過去解決方案重新全面思考或審查。

    從以上知道,本課程的內容包含了電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、微機原理及應用、信號與系統、自動控制原理、電機與拖動、電力電子技術、電力拖動自動控制系統、電氣控制技術與PLC應用、微機控制技術、供電技術、計算機技術、通信技術。

    2 本課程教學存在的問題及解決方法

    2.1 課程教學存在的問題

    (1)教師素質問題。

    電氣工程導論的內容及其豐富,包含的課程知識十分復雜,這對如何聘用新的教師,如何培養學生學習本專業有很大影響。

    延伸到電氣專業外相關的很多技術發展,要激起學生對外來世界更加信息化的好奇,對未來人類生活的向往,比如智能家居,通過無線就能控制家用電器等,方便快捷安全,抑或更加人性化和自主化的小型分散發電,超導技術等。

    目前的大學教師,對導論的教學,只是局限于本身的內容講解,使用相關的PPT;以為講完一本書就算完成了的《電氣工程導論》的教學,對于能不能激起學生的興趣關心不夠,達不到教學效果;其次,沒有哪一個人能夠全面掌握《電氣工程導論》包含的所有內容。一個教師講完一本教材不適應本課程的教學。

    (2)學生認知問題。

    導論,顧名思義是講述有關專業的發展和應用,但是因為接觸的專業課程還不是很多,所以對怎么樣去學好這個專業、需要哪些方面的專業技能、當今社會乃至世界這方面的發展情況如何等等都不是很清晰,不能給自己一個學習和探索的定位;通過這門課,學生需要對本專業進行深刻的認識。

    但是,本課程多開設在大學一年級第一學期,學生剛從高中畢業進入大學校門,尚不適應大學學習,此時開設內容如此豐富的內容的課程,許多學生不能理解開本課程的目的和意義。另外,本課程的內容決定本課程考查課,學生的重視程度達不到一定高度。

    (3)教材問題。

    技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異,使得以出版的《電氣工程導論》教材的壽命極短,也就是說,任何一本《電氣工程導論》教材的使用都會面臨不能滿足現代教學問題。

    2.2 解決方法

    針對以上問題,通過一下教學設計解決問題。

    (1)教師設計。

    打破傳統的一門課程一個老師的教學方法,將本課程分解為:電子、電氣、測量、控制、信息技術、網絡通信技術等幾個方面內容;每一部分內容安排一個具有實踐經驗的老師講解。

    教師與學生一個是教,一個是學;不同的資深老師講解不同的知識,會使學生認為學校對他們很重視,使他們的自尊心得到滿足,從而激發學習興趣。

    (2)教法設計。

    采用案例或者參觀方法,取代以往的以教材為主的講課方式,讓學生從案例中知道電氣工程專業的重要性,或者從企業現場體會電氣工程的作用及重要性,以及電氣工程專業涉及的相關技術及應用。

    (3)過程設計。

    打破傳統的每周兩個課時的授課過程,改變為集中時間進行案例分析和實踐活動。在案例分析和參觀實踐過程中,讓學生多進行討論以激發學生主動認知能力。

    (4)學生設計。

    學生是學習的主題,在本課程教學過程中,加強學生知識面的培養,貫徹“考研、出國、技能的人才培養導向,全面提升學生的綜合素質與創新能力;讓學生知道電工、電子、信息、控制理論以及計算機軟硬件的基礎知識學習的重要性,讓學生知道較好的工程實踐的重要性”。

    2.3 教學實踐

    河南工程學院針對2011,2012級學生進行了教學改革,在兩個星期之內完成了對當屆學生《電氣工程道路兩年的教學工作》,教師及教法設計具體方案如圖1所示。

    將《電氣工程導論》所涉及的內容規劃到不同的教研室,然后,各教研室安排相應的具有實踐經驗的老師進行案例教學并帶領學生到相關知識領域參觀。每個案例分析及參觀分配3天時間,其中一天講述案例,一天參觀學習,一天討論。

    最后的總結過程,由學院委派資深教師對學生系統講解電氣生產、電氣安全及技術開發等內容,并讓學生用一個下午時間寫出電氣工程導論學習報告。

    2.4 滿意度調查

    河南工程學院連續幾年對《電氣工程導論》學習滿意度進行調查,幾年來,調查結果見表1。

    表1中,2009及2010年沒有進行教學改革,2011及2012進行了本課程的教學改革,從表1可以看出,進行教學設計以后,學生對教師及教法滿意度有了極大地提高,對本專業的學習內容有了極大地理解,產生了極大地學習興趣。

    3 結論

    《電氣工程導論》是電氣工程及自動化專業的必修課,本課程的教學效果直接影響了學生對本專業的學習興趣;本課程的教學改革,使得學生對本專業有了深刻認識,達到了教學要求。

    參考文獻

    [1] 范瑜.電氣工程概論[M].高等教育出版社,2007.

    第4篇:計算機導論學習報告范文

    關鍵詞:美國;計算機;基礎課程;教學大綱

    2009年11月,作為國家示范教學實驗中心建設工作的一部分,國內高校計算機教學單位組團,對美國中部幾所大學的計算機教育情況進行了考察。本文對美國伊利諾伊大學香檳分校(UIUC)和伊利諾伊理工學院(IIT)的計算機基礎教育和美國大學非計算機專業計算機基礎教育的指導方針進行介紹和探討。

    伊利諾伊大學香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign,UIUC)成立于1867年,學科專業設置齊全,共有近200個專業,最好的學科是工程和商科,還有農學院、法學院、教育學院、航空學院、工程學院、通信學院、獸醫學院、藝術學院、勞資關

    系學院、企業管理學院、社會研究學院、人類學院、化學和化工學院、人文和家庭研究學院、應用科學生命學院、哲學和理學院等20多所學院[1]。

    UIUC的計算機科學系創建于1972年,經歷30多年的發展,一直雄居全美前5名,僅次于Stanford、Berkeley、MIT和CMU[1]。UIUC的計算機科學(CS,Computer Science)課程體系規劃基本成形于1986年,并在此后的20多年間不斷完善。目前有57位教員(Faculty)[2],承擔著全部本科教學和科研工作。CS本科課程設置特點為廣、深結合,理論、實踐結合。課程覆蓋計算機理論、設計和應用等領域[3]。

    伊利諾伊理工學院(IIT)始創于1890年,坐落于芝加哥,是一所同時重視科學和工程學的學府,是美國知名的三大理工院校之一,下設7個學院和1個研究中心,即阿默工程學院(Armour College of Engineering)、芝加哥肯特法學院(Chicago-Kent College of Law)、建筑學院、文理學院、設計學院、心理學院、斯圖爾特商學院(Stuart School of Business)和職業發展中心[4]。IIT的CS系目前有16位教員,承擔著計算機本科教學和科研工作。

    1計算機專業基礎教學的特點

    分類的計算機基礎課是美國大學基礎教學的主要特色,不同類型的計算機基礎課分別面向計算機專業、理工科專業和非理工專業。其中,根據美國本科教育的特點,計算機專業的基礎課有非常顯著的針對性。非計算機專業的計算機基礎課設計也很耐人尋味。

    美國的計算機基礎課一般有兩門,在UIUC分別是CS100 Freshman Orientation(新生指導,1學分)和CS 125 Intro to Computer Science(計算機科學導論,4學分) [5]。在IIT分別是CS100 Introduction to Professions (職業生涯介紹,2學分)和CS201- Accelerated Introduction to Computer Science(簡明計算機科學導論,4學分)[6]。

    面向新生開設的CS100類課程不僅課時較少,內容也比較簡單,在國內高校中較為少見。例如,IIT的CS100課程“作為一種(從事計算機)科學和工程職業介紹,闡述應用(計算機)工程和科學解決問題的過程,強調跨學科和國際化解決問題并需要評估計算、金融和社會制約因素下的解決方案[7]?!睂W習目標定位在使學生“理解計算機科學基本概念,包括計算歷史、二進制計算/邏輯/程序轉換、算法、計算機體系結構、操作系統等;展示使用偽代碼解決基本問題,如排序和遞歸;與計算機科學職業生涯有關的職業操守(ACM Ethics Code);利用圖書館資源研究和撰寫計算機科學技術的研究論文;創建并進行計算機科學理論的教學演示或計算機科學技術銷售演示[7]。”

    這類課程在美國大學是非常有意義的。許多選擇計算機為職業方向的本科新生對計算機專業的培養目標、專業課程和職業生涯并沒有真正了解,而這門課程就可以幫助這些學生了解計算機專業的培養目標和就業前景,然后再作決定。不少學生學完這門課后,發現現實與自己想象的完全不同,就可以盡快轉到其他專業。另一種情況則相反,一些沒有專業方向的本科生(美國大學允許大學生沒有專業方向,但需要輔修若干小專業)在選修了這門課程后,可能將計算機作為自己的主修或輔修專業。

    UIUC的CS125計算機科學導論是以Java語言為主的編程入門課,涵蓋了一些算法的內容,介紹與解決計算問題有關的基本概念和基本技術,此外還有與之配套的實驗課[2],擬作為計算機科學專業的第一門課程。該課程與我們國內多計算機專業開設的第一門計算機課程有共同之處。

    2非計算機專業計算機基礎指導方針

    美國大學的非計算機專業計算機基礎的指導方針出自美國國家科學研究委員會 (National Research Council,NRC)1999年出版的報告《Being Fluent with Information Technology》[8]。在報告中,該委員會將現代高等教育中受教育者的計算機或信息技術應用能力分別定義為智力性能力、信息技術的概念和信息技術技能3個方面,每個方面包含10項內容,共30項。

    這3個方面的具體內容如下:

    1)Intellectual capabilities(智力性能力,指在復雜和支撐性環境中應用信息技術)。

    (1)Engage in sustained reasoning(持續運用推理能力)。

    (2)Manage complexity(管理復雜性)。

    (3)Test a solution(測試解決方案)。

    (4)Manage problems in faulty solutions(在失敗的解決方案中尋找并解決問題)。

    (5)Organize and navigate information structures and evaluate information(組織和導出信息結構并評估信息)。

    (6)Collaborate(合作)。

    (7)Communicate to other audiences(與他人溝通)。

    (8)Expect the unexpected(準備好應對預料之外、情理之中的情況)。

    (9)Anticipate changing technologies(預見技術的變化)。

    (10)Thinking about information technology abstractly (關于信息技術的抽象思維)。

    2)Information technology concepts(信息技術的概念)。

    (1)Computers(計算機)。

    (2)Information systems(信息系統)。

    (3)Networks(網絡)。

    (4)Digital representations of information(信息的數字化表達)。

    第5篇:計算機導論學習報告范文

    1課程概述

     

    “信息安全導論”是面向計算機科學與技術專業和網絡工程專業學員的一門專業技術課程。隨著部隊信息化建設的迅猛發展,部隊對信息系統的依賴日益加重,信息安全問題日益突出,因此在利用信息化提升部隊戰斗力的同時,必須研究信息安全的自身特點,尋找信息安全問題的解決之道。

     

    本課程要求學員了解信息安全的重要性和復雜性、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。而實驗教學的主要目的是讓學員通過實驗能夠掌握基本的信息安全防護技能,了解系統存在的安全隱患,樹立牢固的安全意識,培養良好的安全習慣,另一方面提高實踐操作和應用能力。

     

    課程的課內學時為32課時,課外學時即實驗學時為12學時。課程內容基本覆蓋了信息安全領域所涉及的主要分支和領域,共包括信息安全緒論、密碼學基礎、計算機系統安全、計算機網絡安全、計算機應用安全和信息系統安全工程六章內容。而課外實驗由于學時有限,只能在課程內容中進行適當的選擇。

     

    2實驗教學內容選擇

     

    由于時間有限,應該優先選擇最基本、最常用的安全技術方面的實驗,并按照所需技術水平的高低進行階梯式的安排。

     

    根據這一原則在整個課程中計算機系統安全章節、計算機網絡安全章節中涉及的內容成為實驗內容安排的重點。

     

    2.1計算機系統安全的實驗內容選擇

     

    在計算機系統安全章節中的計算機操作系統的安全內容成為實驗內容的首選。計算機操作系統是應用軟件同系統硬件的接口,其目標是高效地、最大限度地、合理地使用計算機資源。沒有系統的安全就沒有信息的安全。操作系統作為系統軟件中最基礎的部分,其安全問題的解決最為關鍵。目前操作系統主要分為 Windows系列的操作系統和類Unix的操作系統。雖然這些操作系統符合C2級安全級別,即自主安全保護和受控存儲控制,但操作系統仍存在不少安全漏洞,而大多數惡意代碼正是針對操作系統存在的安全漏洞進行攻擊,因此導致出現很多安全問題。

     

    為了讓學員了解操作系統存在的安全漏洞以及攻擊者入侵操作系統的手段,加強自身的安全意識,我們設計了一個Windows 2000漏洞入侵實驗。實際上,對于大部分的安全問題,我們可以通過對操作系統的安全管理配置操作來進行防范。在實驗內容中,我們選擇Windows 2000和Linux操作系統進行操作系統的安全管理配置操作的學習。

     

    2.2計算機網絡安全的實驗內容選擇

     

    在計算機網絡安全章節中防火墻技術、嗅探技術和VPN技術被選擇為實驗的內容。

     

    許多來自網絡的遠程攻擊可以通過防火墻技術來進行防范。防火墻是在兩個網絡之間執行訪問控制策略的一組硬件和軟件系統,其目的是保護本地網絡的通信安全。使用防火墻進行網絡的安全防護是最常用的安全技術。據統計,全球接入因特網的計算機中有1/3以上處在防火墻保護之下。因此,理解防火墻的工作原理,并能根據定義的安全策略配置相應的安全規則是學習安全技術的一個重點。

     

    嗅探技術主要通過將網卡設置為混雜模式來接收和分析所有經過網卡的數據包。而利用嗅探器竊取別人的用戶密碼和秘密信息是惡意攻擊者常用的手段。通過學習嗅探器的使用,可以使學員們了解數據包的基本結構,從而加深對后階段實驗的理解,同時增強數據包在網絡上傳輸時需要安全保護的意識。

     

    在學習嗅探器使用的實驗中,學員已經認識到數據包在網絡上傳輸的不安全性。而VPN技術是實現網絡安全傳輸的一種安全技術。VPN稱為虛擬專用網,它是在因特網上實現的一個專用網絡。由于利用VPN技術構建的虛擬網絡中數據包是加密傳輸的,從而能夠保證信息在網絡傳輸的機密性。通過學習VPN 服務的配置和連接的建立技術,可以加深學員對VPN技術的理解。

     

    最后,學員通過學習本門課程不斷地提高自身信息安全技術水平,并按照如圖1的階梯式實驗內容的安排進行學習,能夠了解入侵操作系統的典型攻擊手段、掌握主流操作系統的安全管理配置操作、掌握防火墻的基本配置和使用、學會嗅探工具的使用和掌握VPN服務的配置和連接。

     

    3實驗內容設計

     

    根據圖1的安排,整個實驗課程的內容包括六個實驗。每個實驗所占課時為2個課時,為了讓學員們能夠在短時間達到實驗要求,實驗內容主要以驗證性的實驗為主,部分提高型的設計實驗為輔。驗證性的實驗內容的實驗步驟比較詳細,力爭學員在實驗課時間內完成所需實驗,而提高型的實驗內容用于部分感興趣的同學在課后進一步提高技術水平。

     

    3.1Windows 2000漏洞入侵的實驗內容

     

    操作系統存在許多安全漏洞如緩沖區溢出,很多攻擊都是針對這些漏洞進行的。此次實驗的操作系統選擇的是Windows 2000。實驗的主要目的是讓學員們了解典型入侵過程,提高安全意識。針對漏洞入侵的典型過程如圖2。在入侵典型過程中安裝后門和清除入侵痕跡不屬于必備環節,而是較高級的攻擊者采取的方法。 此次實驗的主要內容是設計兩個可驗證步驟的漏洞入侵過程,讓學員可以在實驗課時內按照實驗步驟完成實驗。這兩個入侵過程分別為:1433溢出漏洞攻擊和弱口令入侵。第一個實驗包括了典型入侵過程的主要環節。第二個實驗進一步提高學習內容,包括了安裝后門的環節。

     

    3.2操作系統的安全配置實驗內容

     

    針對攻擊者的攻擊,實際上可以通過對操作系統進行安全管理配置的操作來進行防范。操作系統的安全配置實驗包括Windows的安全管理配置和Linux的安全管理配置兩次實驗。

     

    這兩次實驗的具體操作雖然不同,但實驗的內容是相同的。每次的實驗內容包括三部分:系統用戶管理、系統服務管理和系統安全配置。

     

    多用戶的操作系統通過將用戶進行分組的管理,每組賦予不同的權限,來限制用戶對系統資源的使用,從而防止非授權用戶進行非法操作。通過系統用戶管理的學習,學員不僅可以掌握如何增加和刪除用戶,而且還可以學會如何修改用戶權限。

     

    由于針對操作系統的漏洞進行攻擊是攻擊者的主要手段,因此操作系統應遵循最小特權原則,盡可能關閉不需要的服務。通過系統服務管理,學員可以知道如何根據需求關閉特定的服務和端口。

     

    為了防御攻擊,操作系統還可以進行專門的安全配置。審核策略就是其中的一項重要的功能。審核策略可以對特定事件如登陸失敗的事件進行日志記錄。系統管理員通過對日志記錄進行分析可以對攻擊者的攻擊行為進行事后追蹤。同時,管理員還可以發現攻擊者的不良企圖,從而加強對系統的防護。

     

    3.3嗅探工具Sniffer的使用的實驗內容

     

    利用嗅探器竊取別人的用戶密碼和秘密信息是惡意攻擊者常用的手段。此實驗的目的是通過學習典型嗅探器sniffer的使用了解數據包的結構,加深學員對后階段實驗的理解,并增強學員對數據包在網絡傳輸要進行保護的安全意識。

     

    整次實驗包括如何利用嗅探器sniffer對報文進行捕獲、解碼和編寫報文的內容。其中報文捕獲和解碼是基本學習內容,而編寫報文為提高內容。

     

    報文捕獲的實驗內容如下:

     

    利用sniffer工具捕獲指定目標機發出的所有數據包。

     

    利用sniffer分析捕獲的報文。讓學員兩人一組:一人在目標機上登錄某網站并輸入用戶名和密碼;一人捕獲其發出的數據包并分析出用戶名和密碼。

     

    報文解碼的實驗內容包括熟悉各種協議報文結構并對捕獲的IP報文主要是報文頭部的各種信息進行分析。

     

    編寫報文的實驗內容是利用sniffer提供的報文編輯功能,自行編寫一個IP報文并發送到合作伙伴的目標機上,并由合作伙伴捕獲進行分析。

     

    3.4防火墻iptables的啟用與配置的實驗內容

     

    使用防火墻是防范攻擊者攻擊的一種最常用的安全技術。此實驗的目的是通過啟動配置linux系統下的防火墻iptables,理解防火墻的工作原理,并能根據定義的安全策略配置相應的安全規則。

     

    此次實驗需要兩臺機器,可驗證的實驗步驟如下:

     

    (1) 一臺機器啟動防火墻iptables,充當服務器。

     

    (2) 服務器清空防火墻的過濾規則表。

     

    (3) 另一臺機器充當客戶機,使用掃描器nmap對服務器進行掃描,發現其開放的服務,并使用其提供的服務。

     

    (4) 服務器配置報文過濾表使得客戶機不能訪問服務器提供的任何服務。

     

    (5) 客戶機再次訪問服務器,已不能使用其提供的服務。

     

    3.5VPN服務器配置與連接的實驗內容

     

    VPN技術是在因特網上構建的虛擬專用網絡。它通過一套復雜的協議來保證數據包在網絡上進行安全的傳輸。此實驗的目的就是通過對學習VPN服務器的配置和連接建立來加深學員對VPN概念的理解。

     

    實驗內容選擇學習VPN中最常用的一種訪問連接方式——遠程訪問連接方式。通過虛擬專用網的遠程訪問方式,VPN客戶端可以通過IP網絡(例如因特網)與充當VPN服務器的遠程訪問服務器建立虛擬點對點連接。這種方式最適用于公司內部經常有流動人員遠程辦公的情況。

     

    可驗證的實驗步驟包括:

     

    (1) 配置和啟動Windows 2000 Server下的VPN服務器。

     

    (2) 授予用戶通過VPN連接服務器的權限。

     

    (3) 授權用戶與VPN服務器建立VPN連接。

     

    4教學效果

     

    信息安全導論實驗課程的每次實驗都需要提交實驗報告來考察實驗教學的效果。從提交的實驗報告來看,所有學員都在既定時間內完成了實驗規定的基本內容,而部分學員在課外時間完成了提高部分的內容。信息安全導論課程的總評分中筆試占70%,實驗成績占30%。整個課程的成績在良好以上的學員占 30%,中以上的學員占80%,達到預期目標。

     

    課程學習結束后,我們對學員進行了調查,學員普遍反映通過實驗課的學習加深了對信息安全技術的理解,同時提高了自身的安全意識。

    第6篇:計算機導論學習報告范文

    (大連東軟信息學院電子工程系,遼寧大連116023)

    摘要:智能科學與技術概論課程是智能科學與技術專業重要的必修基礎課,對整個專業課程體系有概括性的引導作用,對學生深入學習后續課程有很大幫助。文章從智能科學與技術概論課程的教學實際出發,提出該課程的整體課程規劃,并根據學生的學習情況驗證其適用性。

    關鍵詞 :智能科學;專業基礎必修課;課程規劃

    基金項目:2012年遼寧省普通高等學校本科工程人才培養模式改革試點項目(G2201249)。

    第一作者簡介:林寶尉,男,講師,研究方向為計算機視覺、模式識別,linbaowei@neusoft.edu.cn。

    0 引言

    智能科學與技術概論課程是智能科學與技術專業的必修基礎課。學生通過學習基礎課,能夠了解整個專業的知識構成、體系結構以及發展方向,便于將來學習必修專業課,包括模式識別、人工智能、智能機器人等課程。在這個過程中,如何讓學生順利地過渡到更高層次的專業課學習中,如何提高其學習興趣,如何幫助學生深入了解各門專業課之間的層次關系,都是該專業設置過程中需要考慮的問題。智能科學與技術概論的規劃起到了承上啟下的作用。雖然專業導引課也從全局對該專業的情況進行了介紹,但其內容以學生職業引導、興趣培養為主,對專業課程的設置并無過多展開。因此,智能科學與技術概論課程的設置十分必要。

    1 課程規劃設置

    1.1 能力指標

    課程將學生的能力體系分為5個部分:技術知識與推理能力、開發式思維與創新、個人職業能力、態度與習慣、時間構思設計實現和社會貢獻,與其對應的二級、三級及詳細指標見表1。每個能力指標平均對應4個學時,共32個學時。

    1.2 講授方式

    (1)精講多練。通過講解智能科學的相關內容并結合相關實驗,讓學生掌握智能科學的基礎知識,提高其學習興趣,為后續課程的學習打下良好基礎。

    (2)以項目為導向組織教學,通過案例教學,將構思、設計、實施和運行引入教學過程中。

    (3)鼓勵學生自主學習,加強基本職業能力的訓練。教學過程中注意互動和引導,運用講授教學、練習教學、實驗教學、案例教學等多種教學方法完成教學任務。

    (4)教學實施過程中,提供豐富的教學資源,如多媒體課件、案例、網絡資源、優秀學生作品和外文技術資料等。

    (5)對學生進行多方面考核與評價。結合課程實施過程,從知識掌握、能力水平、態度表現等方面,對學生進行全方位的考核。

    1.3 講授內容

    該課程講授內容分為3個單元,具體內容如下。

    單元一:智能科學導論,主要涉及智能科學與技術的目標界定、學科分類、涉及范圍、學科定位、人類認知以及學科簡史等知識點。該單元將在2個學時中完成,并要求學生課外學習2個學時。

    單元二:學科基礎理論知識,主要涉及機器系統、視覺感知、高級語言編程等知識點。該單元主要介紹支撐學科的相關課程,并在實踐課中使用高級語言編寫簡單系統。該單元共10個課時,其中包括4個實踐課時。

    單元三:專業課介紹,主要涉及數字圖像處理介紹、模式識別介紹、計算機視覺介紹、智能機器人介紹等相關必修專業課的入門介紹,并在每次課程結束后配合實踐編程、工具使用、機器人搭建等實踐環節提高學生的學習興趣,使其全面認識后續專業學習。該單元共20個學時,其中包括12個實踐課時。

    1.4 實驗設置

    實驗課程共16個學時,包括4次實驗,詳細內容如下。

    實驗一:數字圖像處理實驗。使用課程中講授的Matlab語言,實現數字圖像的傅里葉變換、邊緣檢測功能。該實驗共4個課時,配合單元一以及單元二的部分知識點,使學生基本掌握Matlab編程語言,并理解數字圖像處理的基本知識。

    實驗二:模式識別機器學習實驗。該實驗利用高級程序語言,實現數據的SVM算法以及KMeans算法,讓學生理解模式識別以及機器學習等知識。該實驗共4個學時。

    實驗三:計算機視覺實驗。使用圖像拼接、3D場景重建等相關專業工具,實現二維圖片的3D重現。該實驗共4個學時。

    實驗四:機器人實驗。學生在機器人實驗室,實際動手組裝博創模塊化機器人,并編程實現機器人運動調試。該實驗共4個學時,實驗地點為模塊化機器人實驗室。

    1.5 結課考試

    在教學的各個環節,教師從出勤情況、日常表現、作業、實驗、結課項目及結課報告的完成情況對學生進行全方位的考核,其中結課項目、調查報告及實驗作業占最終成績的90%。結課項目為小組項目,4個學生為一個小組完成系統的設計、編寫、調試等步驟,并組織5名教師對每個小組進行答辯考核。

    2 問題及改進

    學校于2012年申請創辦智能科學與技術專業。該專業培養學生掌握計算機基礎、電子電路、控制方法、智能信息處理與識別等基本知識,使其具備信息處理、自動控制、人工智能系統開發等基本能力。智能科學與技術概論課程在大二下學期開設,共32學時,其中理論教學16學時,實踐教學16學時。通過理論教學和實踐教學,學生了解了智能科學的基礎理論知識,掌握該專業核心專業課的關系,認識相關后續課程,并能夠使用簡單的算法和工具,為日后深入學習專業課打下良好基礎。

    2.1 教材選擇

    由于本專業辦學時間較短,沒有足夠的針對智能科學與技術概論的教材可供選擇?,F階段使用較多的教材為《智能科學與技術導論》以及《智能科學》?!吨悄芸茖W與技術導論》是鐘義信主編、北京郵電大學出版社出版的、適合智能專業大一新生使用的專業教材,對整個專業有詳細的介紹,適合作為新生的專業導引課程,安排16個學時較為合適,并不適于我校智能科學與技術概論課程的要求。《智能科學》是史忠植主編、清華大學出版社出版的專業教材,該教材對整個智能專業的重要內容都有涉及,系統地介紹了智能科學的概念和方法,吸收了腦科學、認知科學、人工智能、數理邏輯、社會思維學、系統理論、科學方法論和哲學等方面的研究成果,適合高年級學生使用,安排64個學時較為合適,也不適于我校情況。

    鑒于上述原因,我們設計該課程時,前半部分理論知識介紹使用了《智能科學與技術導論》,后半部分專業課程介紹使用自制課件。經過2輪的教學實踐以后,我們將根據教材使用情況編寫自用的講義教材。

    2.2 內容設計

    該課程內容會介紹智能專業的重要專業課,但要在32學時內完成所有專業課程的介紹,并保證該課程內容不與專業導引課以及智能信息處理導引課沖突,難度很大,因此選擇最合適的講授內容,對于該課程的授課效果非常重要。

    在授課過程中我們發現,學生對簡單的數字圖像處理、計算機視覺的流行應用以及動手要求強的機器人課程興趣較大,但對數學推導要求較高的模式識別、機器學習等課程接受程度較低。該課程的教學目的是讓學生了解相關課程的意義、歷史、發展等知識,所以,建議加大實驗動手課程的課時比例,讓學生多使用相關知識、算法和應用,盡量避開復雜的數學推導。

    2.3 資源配置

    學校的智能科學與技術專業創建于電子工程系,依托電子系的軟硬件實驗室,培養學生的軟硬件知識儲備,提高學生的實際動手能力。其中,軟件算法將配合嵌入式設備進行硬件集成,并指導學生設計具有智能算法應用的硬件設備。教學過程中將使用校實驗室中的模式識別嵌入式開發板、博創模塊化機器人平臺以及Turtlebot智能機器人平臺。該課程在實際講授時,理論課以及算法相關實驗在大班進行,硬件實踐課程在小班進行,能取得較好的授課效果。

    3 實施效果

    在該課程設計內容的指導下,智能科學與技術概論已經完成了2輪的課程教學,并在課程結束后組織學生填寫調查問卷。題目分兩類,第一類包括課程目標是否清晰、該課程能否提起學生對該專業課的學習興趣、該課程的實驗設計能否有效提高學生的動手能力,以及該課程的內容相關設計是否優秀。統計結果如圖1所示。除極個別學生外,大多數學生都選擇了符合以及完全符合,說明該課程設計可以滿足教學要求。第二類問題總結學生在課程中獲取的知識能力,包括編程調試、理論知識應用、信息獲取、技術文檔寫作、自主學習、分析問題、解決問題等,為多選題。從圖2可以看出,學生對各項能力的認可率均超過50%,其中信息獲取、分析問題等能力的認可率接近80%,說明該課程設計基本滿足教學目標。

    4 結語

    智能科學與技術概論對智能專業學生的深入學習起到了重要的引導作用。我們根據自身的實際情況出發,設計出適合該專業學生的課程設計安排。經過兩輪的實施效果證明,該課程的設計方式比較適合學生。隨著課程的持續,我們將不斷解決存在的問題,并編寫適合我校學生使用的教材。

    參考文獻:

    [1]鐘義信,智能科學技術導論[M].北京:北京郵電大學出版社,2007.

    [2] Edward FC,Johan M,Soren O.重新認識工程教育:國際CDIO培養模式與方法[M].顧佩華,沈民奮,陸小華,譯.北京:高等教育出版社,2009.

    第7篇:計算機導論學習報告范文

    關鍵詞:計算機專業教育;圖形學;圖像處理;多媒體;教學改革

    中圖分類號:TP391,G642 文獻標識碼:A

    文章編號:1672-5913 (2007) 24-0080-05

    1對圖形圖像與多媒體知識的要求

    1.1CC2004知識領域要求

    在CC2004中,和圖形圖像與多媒體相關的知識領域是人―機交互(Human-Computer Interaction -HC)、圖形學與可視計算(Graphics & Visual Computing-GV)、信息系統(Information Management -IM)、網絡計算(NetCentric Computing-NC)等幾個部分。表1是CC2004列出的五種課程計劃中所含人―機交互和圖形學與可視計算兩個計算機主題的比重。表中的數字表示對應的專業與相應的知識域的相關性,范圍從0~5。其中,min值表示該學科報告中列舉的學生對相應知識域掌握的典型的最低要求,也是相對于其它專業最低要求的值,max值表示該專業學生對相應知識域掌握的典型的最高要求。

    表1 計算機主題的比重

    分析CC2004中各課程計劃和表1可得出,CC-CS2001對圖形圖像與多媒體的知識要求最高,所涉及的具體知識單元見表2。

    表2 和圖形圖像與多媒體相關的知識單元

    CC-CS2001在附錄B的課程描述中,推薦了一些覆蓋知識領域和單元的課程,每門課程里對預備課程、課程提綱、覆蓋的知識單元、各單元學時做了較為詳細的描述。相應地,和圖形圖像與多媒體有關的中介課程有CS250W人機交互和CS255W計算機圖形學等課程,高級課程有CS352圖形用戶接口、CS355高級計算機圖形學、CS356圖像處理等課程,但高級課程只給出課程名稱,還沒有詳細描述。

    CS250W人機交互課程要求全面介紹人機交互原理和技術,CS255W計算機圖形學課程則要介紹計算機圖形學的原理和技術,兩門課程覆蓋的知識單元見表3。

    表3 CS250W和CS255W的知識單元

    1.2CCC2002和教指委計算機科學規范的要求

    CCC2002同CC2001一樣,把計算機科學與技術學科的知識體系劃分為知識領域、知識單元和知識點等三個相互關聯的層次結構。完整的本科課程體系結構由三部分組成,即奠定基礎的基礎課程,涵蓋知識體系大部分核心單元的主干課程,用來完備課程體系的特色課程。根據我國計算機科學與技術學科教育的現狀及對典型課程設置的分析,給出了16門課程,分別為計算機導論,程序設計基礎,離散結構,算法與數據結構,計算機組織與體系結構,微型機系統與接口,操作系統,數據庫系統原理,編譯原理,軟件工程,計算機圖形學,計算機網絡,人工智能,數字邏輯,計算機組成基礎,計算機體系結構。在教指委的《計算機科學規范》中,也選取部分知識單元組成了15門核心課程,分別是計算機導論,程序設計基礎,離散結構,算法與數據結構,計算機組成基礎,計算機體系結構,操作系統,數據庫系統原理,編譯原理,軟件工程,計算機圖形學,計算機網絡,人工智能,數字邏輯,社會與職業道德。可見,計算機圖形學都為核心課程之一。

    在《計算機科學規范》中,計算機圖形學和可視化計算可以劃分成以下四個相互關聯的領域:

    (1) 計算機圖形學:計算機圖形學是一門以計算機產生并在其上展示的圖像作為通信信息的藝術和科學。它有以下幾方面的要求:①表示信息的模型的設計和構建應有助于圖像的產生和觀察;②方便用戶使之能夠通過精心設計的設備和技術與模型(或者說觀察到的圖像)進行交互;③能提供繪制模型的技術;④設計出有助于圖像保存的技術。計算機圖形學的目標是對人類的視覺中心及其他的認知中心有進一步深入的了解;

    (2) 可視化技術:主要目標是確定并展示存在于科學的(如計算和醫學科學)和比較抽象的數據集中的基本的相互關聯結構與關系。展示的主要目標則應當是發掘在數據集中潛在的信息,從而有助于用戶增強對它們的理解。雖然,當前的可視化技術主要是探索人類的視覺能力,但是其他的一些感知通道,包括觸覺和聽覺,也均在考慮之中,以便通過它們進一步發現信息的處理過程;

    (3) 虛擬現實:虛擬現實(VR)是要讓用戶經歷由計算機圖形學以及可能的其他感知通道所產生的三維環境,提供一種能增進用戶與計算機創建的“世界”交互作用的環境;

    (4) 計算機視覺:計算機視覺的目標是推導出一幅或多幅二維圖像所表示的三維圖像世界的結構及性質。對計算機視覺的理解和實踐依賴于計算學科中的核心概念,但也和其他一些學科(如物理、數學、心理學等)密切相關。

    CC2004和CCC2002的規范中給出的課程建議規定了每門課程的最小核心內容,包括的這些單元是要獲得學位必須具備的相應知識。核心單元不是課程的全部,核心單元是課程最小的部分,但不能構成完整的本科課程,每門課程應當包括來自知識體系中的附加選修單元。核心單元不能僅安排在本科階段的入門性課程中。許多核心單元屬于入門的導論性知識,但這不意味著它們必須安排在低年級的入門性課程中,因為有些導論性的知識,只有當學生具有必需的基礎知識后才能接受。另外,引論性課程也可以包括選修單元。所以核心這一說法只是意味著必須具備的含義,而并沒有限制它必須安排在那些課程里。

    從以上國內外計算機專業推薦的教學計劃和設置的課程可以得到,涉及到圖形圖像與多媒體的內容,一般宜設置計算機圖形學、數字圖像處理、多媒體技術等課程及相關課程,可涵蓋的知識有人―機交互、圖形學、圖像處理、多媒體技術等基礎內容,這樣才可基本達到規范的要求。

    2部分高校課程開設情況

    從網上可查到的清華大學、上海交通大學、中國科技大學等幾所高校的計算機科學與技術專業本科生培養教學計劃中計算機圖形學、數字圖像處理、多媒體技術等課程設置情況如表4。

    表4 涉及圖形圖像與多媒體類課程開設情況

    從表4可看到,近幾年在計算機專業里,國內的大學普遍增加了圖形圖像與多媒體類課程的課程數量和教學時間。

    3 存在問題及教改研究

    3.1問題

    第8篇:計算機導論學習報告范文

    關鍵詞 計算機網絡 本科教學 留學生

    中圖分類號:G424 文獻標識碼: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

    隨著我國高等教育國際化水平的不斷提高,各個211高校逐漸開啟了很多面向國際學生的學位項目,尤其是近年來,一些高校(如南京航空航天大學等)開設了直接面向國際學生的本科教育,單獨設立了國際教育學院等。這些本科專業招收的學生與通過高考招錄的中國本科生有明顯區別。這使得我們無法將慣常的面向中國本科生課程教學大綱、教學方法、講授方式等加以簡單挪用,否則會無法取得預期的教學效果。因而,在此背景下,如何為國際本科學生開展有效教學,成為一個亟待解決的問題。

    另一方面,大部分留學生除了學習語言類課程之外,信息專業成為國際學生最常修習的專業,同時很多相關專業,如國際貿易、機械工程、電子信息等等,都需要修習計算機類課程。其中的一個重點課程就是計算機網絡。在這樣的情形下,如何設計合理的教學框架及教學方法,以取得較好的教學效果,成為一個亟待探索的問題。

    綜上所述,本文從兩個維度上對該教學問題進行探討:首先,面對國際學生的教學共性問題進行探討和分析。其次,面對各專業背景的學生在學習計算機網絡時所面對的特殊問題進行探討和分析。

    在經過以上兩個維度的問題探討和分析后,結合作者的教學經驗,提出了一種以互動教學為核心,英文講授的計算機網絡教學框架。該框架中包括教材選擇、教學方法、課程規劃及設計等方面。以求對未來的教學工作提出有價值的參考建議。

    1學生基本情況分析

    根據筆者一年多的教學經驗,可將國際多專業學生的特點總結如下:

    (1)基礎參差不齊。我校本土學生大多都是通過高考而被統一錄取至學校,學生的基礎與素質大致相當。而國際生則不同,他們來自多個國家和地區,由于各國各地的文化教育發展水平不盡相同,留學生的基礎參差不齊,其中相當部分學生的基礎較為薄弱。

    (2)求知欲強。外國留學生往往對自己感興趣的課程,會發揮出最大的主觀能動性進行學習。這在筆者的教學過程中尤為明顯。在學習和自己專業相關的計算機網絡知識時,其學習興趣非常濃厚。

    (3)傾向于在課堂進行師生互動。不同于中國學生的謹慎與內斂,無論是否經過充分的思考,外國學生都會勇于表達自己的見解,他們更喜歡互動式教學。在課堂上一旦遇到不懂的問題,會立刻向教師提問,甚至會開展討論。如何利用這個特點有效把握教學進程,并通過激發部分學生的交流及思考來帶動整個班級的教學效果,是值得深入探討的問題。

    (4)對于英語文化較為熟悉。大多數國際學生都有非常不錯的英語基礎,且部分學生以英語為母語。也就是說,他們更熟悉英語語言與文化。因此在很大程度上講,在以往中文授課中的常用教學思路不再適用于他們,必須改用適應英語語言文化的教學方法與教學情境。

    2教學方法

    基于以上對國際多專業學生的特點分析,我們提出如下幾點教學方法。

    2.1課堂報告

    結合學生表達欲望強及求知欲強的特點。我們需要設計課堂報告活動。課堂報告的選題應緊扣教學大綱,應符合學生的專業背景和興趣點,并根據課程教學進程合理安排課堂報告活動。全學期安排12次報告。報告的題目涉及人物、影、商業、互聯網、金融等領域相關的計算機網絡的話題。報告形式為“40分鐘報告+15分鐘相互詰問”。團隊由8人組成,各自分工一部分,分別講述。此外我們還引入了互相評分機制,最終以相互評分加教師評分,再通過排名給出標準分,從而保證了學生參與課堂報告的積極性和考核的公平性。

    2.2英Z文化符號的使用

    由于教學對象的特殊性,以前在教學中所使用的如中國的計算機相關概念,中國的互聯網詞匯及中國的網絡詞匯等,在教學中都無法適用。因此在計算機網絡的英文教學中需要引入英語語言文化的相關符號,如Google之于百度,Amazon之于阿里巴巴,Facebook之于騰訊等等。在涉及網絡底層設備時可以引入Juniper, Cisco等公司。

    2.3討論環節的設立

    學生具有很好的互動能力,但同時要維護教學秩序。因此如何合理利用學生的互動能力來提高教學效果,成為我們必須認真思考的問題。在實際教學過程中,我們在每周的課程中安排15分鐘的小組討論環節,每周會根據課程提出1~2個討論題目,然后學生分組討論,而教師則以輪詢的方式參與討論。在本學期教學中,這種討論已進行了12次。

    2.4課堂測驗

    課堂測驗是教學活動中的重要組成部分。在面向國際多專業學生的教學過程中,這一點顯得尤為重要。這是因為國際多專業學生往往不像中國學生那么重視課后自主復習環節,其自主復習效果往往不甚理想,因此合理安排課堂測驗很有助于學生扎實掌握計算機網絡基礎知識。我們在每一章教學結束后都會進行課堂測驗,幫助學生檢驗學習效果并及時查漏補缺。

    3教學框架

    3.1教材選擇

    針對學生的特點,我們有必要合理選擇教材。候選教材包括如下:James F. Kurose的《Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet》,以及Andrew S. Tanenbaum 的《Computer Networks》。兩本書都是再版了近7版,其英文原版書非常適合作為以英語為教學語言的計算機網絡教學。而我們選擇了James F. Kurose的《Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet》作為教材,主要原因有以下幾點:(1) 其采用自頂向下的邏輯進行分層教學,符合學生對于網絡的認識規律。(2)該教材的使用面較廣,且有完備的課程配套資料。(3)海內外諸多著名學府都將該教材作為主要教學書目。

    3.2教學重點

    首先需要強調面向多專業背景的學生,需要引導其熟悉互聯網的結構,熟悉協議分層的意義及原因,并掌握互聯網及計算機網絡在生活中的意義。

    3.3課外輔助教學

    我們在課程中大量引入公開課,ted方面的內容。推薦國外的公開課課程。我們推薦了MIT Opencourse的6.829 Computer Networks,可以幫助學生接觸不同的教學觀點。同時也引入了很多互聯網企業家的演講來激發學生對于課程的學習熱情。

    3.4教學計劃

    根據課程規劃,本課程安排了48課時。具體教學安排如下:

    (1)導論(8課時),包括互聯網的架構及基本概念,互聯網的歷史,互聯網的基本指標及計算機網絡的5層結構等。

    (2)應用層(6課時),介紹應用層的協議,重點為HTTP,Email相關協議,FTP及DNS。

    (3)傳輸層(8課時)重點介紹TCP及UDP協議,尤其重點介紹TCP中的可靠傳輸,擁塞控制。

    (4)網絡層(6課時)介紹IP協議,重點為IP地址的分配及網絡的劃分。然后介紹其他的網絡層協議,如NAT等。

    (5)鏈路層(6課時)介紹MAC層的設計及防沖突協議如Ethernet, CSMA/CA, CSMA/CD以及MAC層尋址,ARP協議等。

    (6)無線網絡(6課時)介紹WiFi,等無線局域網及3G/4G網絡。

    (7)課堂報告及測驗(8課時)。

    4總結

    本文根據作者的教學經驗,以學生的基本情況分析為依據,結合計算機網絡課程的特征,提出了一種可以有效提升學生學習效果的教學框架,探索出適應于國際學生的計算機網絡教學新方法。

    本文工作受如下項目資助:江蘇省自然科學基金(No. BK20160805)的資助

    參考文獻

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

    第9篇:計算機導論學習報告范文

    1. 計算機基礎教育現狀分析

    1.1 學生入學前的計算機基礎

    目前,大部分的初中、高中已開設信息技術必修課,這意味著大多數學生入學前已有計算機基礎,但是通過對本人所擔任的2007級大專班112名學生入學前掌握計算機基本操作的程度進行的抽樣調查,可以發現新生掌握計算機基礎的情況不理想,水平參差不齊。如:掌握Windows的學生占被調查學生的38%,這意味著62%的學生不能熟練掌握Windows操作,甚至不會操作。這種情況就要求我們應該對教學內容,教學方法重新進行思考。

    1.2 教學內容與方式

    1.2.1 課程內容設置不完善

    目前,我院針對各專業開設的計算機課程只有《大學計算機應用基礎》,在教學過程中,教學內容與醫學專業結合得不夠緊密,單純強調計算機科學技術本身,忽略計算機技術在醫學領域的應用,學生體會不出計算機作為工具的好處,學習興趣不高,影響了學習效果。這說明了我院計算機應用基礎課程的設置應重新調整,應結合醫學專業特色選擇合適的教材。

    1.2.2 教學方法和手段單一

    目前,我院與其他高職院校一樣,計算機基礎教學在多媒體教室授課,每周兩次課,第一次為理論課,第二次為上機課。由于課時少,教學內容多,為了完成教學任務,教師大多采用“滿堂灌”的教學方式,上理論課時學生只能被動的聽,無法及時操作;上實驗課時,由于理論課和實驗課間隔時間長,學生對上次理論課所學內容有所遺忘,學生的動手能力得不到充分鍛煉,從而削弱了學生學計算機知識和技能的積極性。其次,教師為了達到省級計算機會考100%的通過率,在實驗課讓學生反復練習省級計算機會考系統提供的模擬題,造成學生對題庫中出現的題目會操作,而換一個題庫外的題目,學生就不會做的現象,學生的計算機操作能力受到了限制,教學效果得不到提高。另外,由于開設計算機課程單一,造成了高級職稱、中級職稱和初級職稱的教師均承擔此門課程,不能充分利用教師的教學資源,也不利教師自我專業知識的更新。

    1.3 學生信息素養普遍較低

    隨著本科院校不斷擴招,出現了高職院校生源少且素質相對較低的現象,主要體現在自我管理能力較差和學習主動性欠缺。平時很少就某個學習目的去查閱資料,大部分學生缺乏利用計算機網絡去獲取信息的意識。

    2.高職醫學院校計算機基礎教學改革構想

    針對初、高中現已普級計算機基礎教育的情況,又面臨普級不夠徹底的問題,做為高職院校,特別是具有醫學專業特色的高職院校,我們該如何進行計算機基礎教育呢?針對以上存在的問題,提出以下的改革構想。

    2.1 選擇合適教材、調整教學內容、完善課程設置

    高職院校的培養目標是突出實踐和技能訓練,因此合適的教材、完善的課程設置對保障學生的學習和教師的教學都非常重要。首先,選擇的教材要不斷更新,要充分體現醫學專業特色。其次,在教學內容上,我們可以適當補充一些與醫學相關的內容。如講授計算機的應用時,可選用與醫院或醫學有關的例子,講授Internet知識時,可以給學生介紹醫學信息的搜索引警和網址,并教育學生如何正確利用網絡去查閱資料,激發學生進取心和學習的主動性。

    2.2 優化教學方法與手段

    2.2.1 實施分層次教育

    在教學過程中,可以根據入學新生的計算機水平、教師的職稱高低或教師所掌握計算機知識的水平來展開教學。這樣不僅可以保障學生的學習質量,還可以促進師資力量得以充分發揮。

    由于入學新生的計算機水平參差不齊,建議在新生入學時進行計算機水平考試。將有一定基礎水平的學生和計算機基礎較差的學生分開,分為基礎班和高級班。對于基礎班的同學,要從基礎開始講起,由淺入深,循序漸進;對于高級班的同學,可以直接從應用開始講起,以上機操作為主。

    為了能使教師的教學能力得以充分利用,我們還可以采用按職稱分層教學,如初級職稱教師承擔計算機應用基礎的教學,中、高級職稱教師承擔高級語言的教學;或按教師所掌握的專業水平分層教學,由教師選擇自己專業能力強的課程,如由醫學信息專業的教師承擔信息檢索的課程教學等。教師有扎實、豐富的專業知識,才能更好的將知識傳授給學生,同時也能推動教師努力提高教學水平,積極投身教學改革。

    2.2.2 采用自學為主的教學模式

    計算機是一門不斷更新的課程,教師應該轉變觀念,有步驟有計劃地過渡到“教師指導下的以學生為中心”的教學模式上,充分調動學生的能動性,使學生主動建立起知識和能力個人結構。這就要求教師在教學過程中,應在學生認知水平能夠承受的前提下安排一些適合自學的內容讓學生自己掌握。比如:在文字處理的教學過程中,在學生已掌握文本框的基本屬性操作方法時,再把圖像屬性、表格屬性操作的內容讓學生自己學習體會,這樣使學生在不斷的成功體驗中增強信息,并逐漸養成求知探索的習慣。學生有了一定的自學能力,再經過學生之間的相互探討與教師的講解,對所學的知識掌握得更快,更好,從而提高了學習效果。此外,我們應該引導學生不斷利用網絡資源來進行醫學專業課程的學習,注重科技和人文并重的理念,加強對學生計算機能力培養的力度,可以增開信息素養導論和網絡信息檢索兩門公共必修課,增強大學生信息意識、倫理道德和社會責任感。

    2.2.3 充分利用現代化教學手段

    網絡時代,隨著學校硬件教學條件的改善,大多數計算機教師能利用PowerPoint制作課件進行教學,但是有些內容不適宜采取滿堂課件講授方式。如計算機硬件的組成、Internet等教學內容,因為這兩部分教學內容理論性較強,學生在兩個學時內連續看畫面、文字、無法把知識很好地串聯起來,這樣就不能通過多媒體手段達到良好的教學效果。如果教師能充分利用除PowerPoint以外的其他軟件制作課件或練習題,比如,利用Authorware制作計算機硬件組成的練習題,練習題具有自行行判斷答案正確與否的功能。教師在講授完本節內容后,可以及時通過練習題對本節進行小結,學生對有動態效果,能判斷回答正確與否的練習題產生濃厚的興趣,喜歡進行練習,從而對所學的知識能更好的掌握。

    2.2.3 改革考核方法

    考試是衡量學生對所學知識掌握程度的重要手段之一,加大考試力度,改革考核方法,將有利于學生更好地掌握計算機技能。教師可以在網上放入大量的學習資料、習題、模擬題,以供學生平時自我測試;在完成一個章節教學后,特別是如Windows、Office等內容,教師應該及時對該章節所掌握的情況進行綜合操作的考查,這種綜合任務的考查對培養學生的綜合應用能力起到非常重要的作用;為更好的發揮綜合考試的作用,激發學生的學習興趣及創作欲望,在一定時候可以通過計算機競賽的形式,如中英文錄入比賽、文字編輯排版比賽等對學生的學習效果進行考核;到了期末,教師應該根據學生的平時操作考試、實驗報告、期末筆試和計算機等級考試四方面的表現綜合核定成績,成績為百分制,平時操作考試、期末筆試和計算機等級考試各占30%,實驗報告占10%。這樣不但更能檢測出學生的真實水平,同時也有利于鼓勵學生多上機操作,更多的注重課外的學習。

    3. 小結

    針對本校在教學中存在的課程內容設置不完善、教學方法與手段單一等問題,提出了一系列的改革建設。從選擇適當的教材、調整教學內容、完善課程設置入手,著眼于優化教學方法和手段,對學生實施分層教學,改革考核模式。從這些教學模式的轉變將能激發學生對計算機課程的學習興趣,從而更能達到學以致用的目的。

    參考文獻

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    [2] 呂正榮,李莉. 高職《大學計算機文化》課程教學模式改革探討[J]. 計算機時代,2005(11).

    [3] 金耘. 淺析高職計算機應用課程教學改革[J]. 科技創業月刊,2005(9).

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