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计算机学科导论范文1
关键词：计算机科学导论；教学目标；教学方法
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）02-0344-02
目前，计算机技术的飞速发展，使得计算机技术的应用及渗透的领域越来越广，这迫切需求高技能高素质的人才。如何将计算机专业的人才培养成合格的、适应市场需求的人才，成为每一位计算机专业教育工作者的首要任务。
计算机科学导论作为一门计算机专业大学一年级学生的专业必修课，重点旨在勾画计算机科学体系的框架，通过计算机科学基础理论与应用操作相结合课程内容安排，使学生对计算机学科的知识体系结构有一个较为全面和系统的了解，继而激发并培养自己对本专业的兴趣，为以后大学四年的知识学习、能力素质和职业道德的塑造奠定坚实基础[ 1-2]。基于课程至关重要的作用，该文主要从计算机科学导论的教学方法和考核方法等方面进行了讨论，以期在今后的课程教学过程中达到最佳教学效果。
1 明确课程教学目标
计算机科学导论目标是通过介绍计算机科学与技术学科的定义、学科范畴、特点与规律，来构建课程的体系结构，引导学生培养正确的学科专业思想，同时激发学生对本专业的学习兴趣，使学生逐步形成以计算机的观点来分析解决问题的思维。课程内容涉及到一些专业课程的基本概念及某些具体内容，但绝不是计算机科学学科专业课内容的压缩和拼盘。通过本课程的学习使学生了解各专业领域研究的主要内容，掌握计算机系统的基础知识和操作技术，提高感性认识，力求使学生对所学专业及后续课程的学习有一个整体性、概括性的了解，树立专业学习的信心和自豪感，为今后在各自的专业中对计算机的使用打下厚实的基础，踏入计算机科学技术的大门，更好的适应社会的需求。
2 注重课程教学方法
近年来，这门课在教学中出现了多方面的问题。虽然计算机科学导论这门课程的内容不难，但是课程授予的对象是刚刚步入大学的新生，他们在入学前对计算机的了解程度各不相同，有的学生能够较熟练的操作计算机，有的学生却不会操作计算机。基于学生对计算机的认知基础不同，采用怎样的教学方法来教授这门课程能达到预期的教学效果，成为担任该课程教师一直关注的焦点。
为了在教学中提高学生的应用水平，培养他们浓厚的学习兴趣，我们不仅要充实授课内容，把握好难易程度，更需要结合多种教学方法。
2.1 积极引导学生，激发学习兴趣
计算机科学导论课程的授课对象是计算机专业的大一新生，他们对计算机及计算机专业学科的构架都还认识不足。因此，授课教师需要从多方面去积极引导他们。首先，从计算机应用的重要性及社会市场的需求方面进行举例分析，增强学生信心，并引导学生把握好自己的专业学习方向[ 3-4]。其次，在课堂的教学过程中用生动形象的应用举例讲解取代传统的理论讲授、理解掌握的方式，帮助学生逐渐熟悉并建立计算机科学与技术学科专业的知识框架，不断激发学生的学习兴趣。再者，在课余时间中，向学生介绍电子设计大赛、数学建模、PPT设计大赛等科技活动，鼓励学生深入了解并积极参与，帮助他们开阔视野，增强实践动手能力。
2.2 教学内容丰富，易理解易掌握
计算机科学导论是构造计算机学科专业框架的教材，授课内容涉及各个学科、各个领域的专业理论知识，难度比较大。因此应该优化内容，做到难易适中、层次浅显、通俗易懂，讲授时最好采用图文并茂加实物相结合的方法，使学生在感性上充分认识，更有助于理解和掌握[5]。除此以外，对教学内容进行适当的补充和实例演示。比如在讲授硬件知识时，可以视频演示硬件组装的过程；在讲授计算机网络知识时，补充一些加强网络信息安全方面的一些知识。这样既能集中学生的注意力，激发学生的学习兴趣，也能调动学生学习的积极性。
2.3 理论联系实际，培养动手能力
计算机科学导论课程不仅要塑造学生的学科知识框架，还要让学生熟练掌握计算机的基本操作。所以实验是课程教学中的一个必备环节，能促进学生加深感性认识，更能帮助学生理解掌握课堂知识[6]。
实验中实验目的要明确，实验内容要丰富备多样、知识面广，在全面锻炼学生的动手能力的同时调动他们的学习热情，从而提高学习效率和质量。比如在实验练习PowerPoint内容时，让学生把自己的个人简历情况进行作品设计，可以把自己的简介、照片、爱好等内容进行规整，加之实验的具体要求，这样在实验过程中充分提高了学生的积极性，也多方面的练习了文字与图片的排版、自定义动画、幻灯片切换、超链接、背景、配色方案等功能。
2.4 问题启发思路，促成创新思维
课堂提问是教师主要的教学手段之一，它可以帮助教师了解学生知识的掌握情况，也可以帮助学生温习加深理论知识的记忆，从而启发学生的思维，有助于促进学生的创新能力[ 7]。
计算机科学导论的课程内容是计算机专业主要课程的精简，本身理论性较强。因此在课程的教学过程中要打破传统的灌输式教学方式，结合课程的特点，充分利用其优越性，通过视频播放或者实例演示引入一些启发性的问题，来调动学生的学习积极性，启发他们的问题求解思路，逐渐培养他们的创新能力。比如讲解Excel时，月份、星期等都可以循环的拖动填充，那如何将同宿舍同学的姓名设置同样的效果呢。提出这样的问题后，能够引起学生的好奇心，激发学生求解渴望，从中增强学生分析问题和解决问题的能力，并在实践中促成创新思维，使学生在对后续课程学习过程中，保持一种主动积极的学习态度。
3 改进考核方式
多年来，计算机科学导论课程一直沿用理论考试为主要的考核方式，这样往往忽略了学生的计算机操作能力的培养。因此，该课程应注重学生的基本操作能力的考查，采取理论考试与上机考试相结合的考核方式，两者应该各占二分之一的比例，这样就能更好将理论和实践相结合，从而使学生认识到计算机基本操作的重要性。
4 结束语
“计算机科学导论”是学生对计算机科学与技术知识体系结构形成的专业入门课。它有助于计算机各专业同学对自己所在专业课程概貌及其框架结构的了解，有助于每个学生从中学到大学的学习方法、学习习惯的转变，更有助于学生学习兴趣的培养。选取多种教学方法相结合进行“计算机科学导论”教学，以问题推动思考，以实践促进理论，势必取得更好的教学效果。
参考文献：
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计算机学科导论范文2
这门课程的开设要追溯到上世纪80年代。当时，“PASCAL”或“C”通常是学生的第一门专业课程。经过教学实践大家逐步认识到，以脱离计算机机器层次概念的程序设计高级语言作为专业学习的切入点并不妥当。第一门专业课程应该着眼于让学生认识计算机科学和计算机技术的宏观概貌，建立专业思想。为此，需要开设一门全面而简略、导论性的课程。
二十多年来，上述导论性的课程会冠名为“计算机科学导论”、“计算机导论”、“计算机文化基础”，等。可供选用教材的风格大致上可以分为三类：最早期的以介绍计算机的基本应用为主要内容，前面加一章游离而杂乱的“概述”；第二类教材罗列专业内容，书的每一章实际上就是相应一门专业课教材的一个浓缩版；近年来开始引进的国外版计算机科学导论教材，内容比较全面、新颖，叙述比较生动、容易理解，而且各具风格。
因为一年级新生通常要参加军训，本课程的一种典型教学安排是,每周课堂讲授3学时，14周共42学时。在相对短的时间内要完成覆盖面很广、内容极为丰富的专业知识教学，而又要使一年级学生能够理解，笔者认为关键在于：
(1) 要建立一个课程讲授结构体系；
(2) 要把握好内容广度和深度的关系；
(3) 要采用深入浅出的叙述风格。
在长期的教学实践中，笔者始终感觉在用的国内外教科书共同的不足之处是：对计算机科学作导论性质的介绍时，缺乏一个认识纲领，所以内容庞杂，章节之间缺少内在的联系，篇幅动辄四五百页，教师难以剪裁，学生难以接受，更难把握专业知识的相互关联。
可能是受到中学阶段学习方式的长期影响，不管教师如何组织讲授内容，大学一年级的学生仍然对课程所使用的教材非常在意、非常依赖。为此，笔者设计出以“一个本质核心，三条内容纲领”来统率计算机导论教程的讲义，使新生们能够在短短的十几周里对计算机和计算机科学能够有入门性的、比较全面的认识。
笔者的思路是：
计算机的本质功能就是数据处理，数据是客观世界一切事物的表达概念，归根结底计算机是一种数据处理机器；计算机科学是使计算机完成各行各业、形形数据处理任务所需要的理论、方法、技术的知识集合。
因此，可以依据三条纲领阐述和认识计算机科学的主要内容：
(1) 数据的分层表示方法学
计算机科学用“数据”作为手段，来表示客观世界里要处理的对象。而在计算机内部，能够物理实现的数据记号只有两个二进制数字“0”和“1”。因此，数据表示面临的任务是，用最简单的记号表示出内容复杂而形式多变的对象。计算机科学的解决方法是：划分出不同的数据表示抽象层次；每个层次上都对数据的表示概念和工具进行定义；它们既相对独立，又可以从上一个表示层次映射到下一个表示层次上去；从现实世界到计算机内部的物理实现，数据表示的抽象程度逐层降低，一直到“0”、“1”记号能够在硬件的层次上实现为止。这样，在完成数据表达任务的过程中，人可以根据需要选择适当的表达层次。而层次之间不同表示手段的转换，由人或者计算机系统本身，按照明确定义的映射规则来完成。
上述的数据表示层次可以总结为：
现实世界里的数据对象；
数据结构和信息结构层；
程序设计语言层；
机器层；
物理层。
(2) 数据加工的分层表示方法学
计算机科学的另一个核心任务是解决数据加工的表示方法。要计算机“记住”的数据加工过程复杂多变，而在计算机内部，能够物理实现的数据加工表示记号仍然只有两个二进制数字。因此，和数据的表示方法学一样，数据加工表示面临的任务是，用最简单的记号表示出内容复杂而形式多变的数据加工过程。解决方法仍然是分层次的表达方法学：划分出数据加工过程不同抽象表示层次；每个层次上定义相应的数据加工表示手段；它们既相对独立，又可以从上一个表示层次映射到下一个层次去；从现实世界的数据处理问题开始，把数据加工过程一层一层地转换到计算机内部的物理实现为止。这样，在完成数据加工表达任务的过程中，人可以根据任务的需要选择适当的表达层次。然后由人或者计算机系统本身，按照明确定义的映射规则，完成层次之间不同加工表示手段的转换。
上述的数据表示层次可以总结为：
数据处理问题描述；
解题模型；
算法层；
程序设计层；
机器程序层；
物理层。
(3) 计算机系统的构成
计算机系统是数据和数据加工表示方法的最终载体。已经比较习惯从硬件系统、软件系统、网络系统三个方面进行描述。
教材按照上述认识纲领展开，可以包含后续各门专业课程的主要概念，从而使学生对计算机科学的内容，特别是对后续专业课程之间的内在关联有全面、清晰、概要的认识。
计算机学科导论范文3
关键字：计算机导论；课程设计；课程定位
【中图分类号】G640
引言
目前，大多数高校的计算机相关专业都开设了“计算机导论”。课程内容设置主要分为两种。一种是专业核心课程的大杂烩，将“数据结构”，“操作系统”，“组成原理”，“程序设计”，“数据库基础”的专业课程内容各取一节。另一种是对计算机文化基础知识的介绍，基本上与非计算机专业讲授的“计算机文化基础”课程内容没有区别。
近年来，通过我们对计算机科学与技术专业进行专业教学调查，发现相当一部分学生对计算科学本质缺乏比较全面的认识。科学思维能力、创新能力、分析和解决实际问题的工作能力比较差。
1.课程定位与教学目标
《计算机导论》是计算机科学与技术专业本科生的一门先导基础课程。该课程肩负着“开启专业之门、引领学习生涯”之重任。主要讲述计算机科学的特点，历史渊源，发展变化，知识组织结构和分类体系。通过对本课程的学习，使学生了解计算机科学与技术领域的基本知识、基本理论和基本技术方法，为将后学习《操作系统》、《程序设计》、《数据结构》等课程打下基础。其目的就是使学生能以一种统一的思想来认知计算机科学的本质，教育和帮助学生建立计算机科学与技术的方法论。
我们从课程的定位与意义出发，应该达到的教学目标为：（1）激发学生对学习计算机学科的兴趣；（2）充分展示计算机领域能做什么，但不深究怎么做；（3）让学生了解计算机领域的历史及其发展状况（4）培养学生学科全局观及随着学科不断更新知识的意识（5）能让学生了解该专业毕业生应具有的基本知识和技能，以在该领域工作应有的职业道德和应遵守的法律准则。
2.课程内容的设计与课时安排
“计算机导论”主要是为计算机专业新生开设，使他们对计算机学科整体有一个了解。我们进行课程内容设计时，特别要区别计算机专业与非计算机专业学生在培养目标和方向上的不同，把握教学内容的深度和广度。在进行“计算机导论”课程的内容的选择与组织上，我们要注意科学性、适用性、实用性，要有全局意识。“计算机导论”课程的内容可分为下列几大部分：
（1） 计算机科学的基本概念和基本知识：包括学科的背景、发展历程、信息化社会的特征以及信息化对计算机人才的需求，并初步了解计算机科学与技术的研究范畴和作为一名计算机专业毕业生应具备的知识能力并明确今后的学习目标。
（2） 计算机的基本结构与工作原理：包括计算机的产生和发展，冯・诺依曼机构计算机的基本组成，计算机的体系结构，计算机硬件技术的发展等。
（3） 计算机系统软件与应用软件：程序设计语言翻译系统的功能和基本概念，理解操作系统的基本概念和功能，软件的分类、程序设计的基础知识，面向对象程序设计的思想、算法与算法分析，数据结构的基本知识。
（4） 数据库系统及其应用：数据库系统的基本概念，SQL概述，几种新型的数据库系统，数据库系统的应用。
（5） 对通信与网络知识的描述：主要介绍数据通信的基本概念和计算机网络的基本原理，包括网络的体系结构、数据通信的基本方法和网络协议以及网络系统的安全和管理知识。
（6） 人与计算机：包括人机交互、人工智能技术的研究领域及取得的主要成果、人脑与电脑的关系。
（7） 学科展望：计算机学科的前沿知识，发展前景以及其他学科领域的交叉内容。
具体的章节安排与课时设置可参照下表1.1：
表1.1课程设计表
章次 内容 总学时 课堂学时数 实践学时数
1 计算机的基础知识 4 4 0
2 计算机硬件系统 4 2 2
3 计算机系统软件与工具软件 10 6 4
4 计算机应用软件 20 8 12
5 数据库系统及其应用 2 2 0
6 多媒体技术及其应用 2 2 0
7 计算机网络及其应用 4 2 2
8 计算机信息安全技术 1 1 0
9 计算机技术新发展 1 1 0
总计 48 28 20
3.课程特色
3.1理论和实践紧密结合。一方面在学习计算机基本理论的同事注意实践操作的训练，做到学以致用，另一方面引导学生投过技术抓理论。
3.2把当前最新的计算机基础知识和技术融入教学。积极跟进计算机技术的发展，及时更新教材，更新实验平台，更新教学方法。
3.3注重实践教学的考核。期末理论和实践考试都采用计算机考试系统进行，促进了学生实际操作的学习。
3.4基础性强。“计算机导论”是其他后续课程的先行课程，为进一步学习计算机知识打下坚实基础。
“计算机导论”的课程内容既要防止过于简单，也要防止过于复杂。如果课程内容简单化，使之等同于非计算机专业的“计算机文化基础”，就会背离该课程的教学意义与任务。反之，如果课程内容太复杂，就会把计算机导引课提升到计算机原理课的水平。第一门课就让学生觉得晦涩难懂，容易造成学生对计算机学习的望而却步，给后续计算机专业课程的学习造成障碍。
通过以上对“计算机导论”课程内容的组织和安排，可以使计算机专业的学生已进入大学就能对自己今后学习的主要知识、专业方向有一个基本了解，为后续课程构建一个基本知识框架。
参考文献：
[1]刘莉，陶强.计算机基础教学中的课程整合研究[J].计算机教育.2011（14）
计算机学科导论范文4
[关键词]信息与计算科学；案例；建模；计算；开发
[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）08-0017-03
一、前言
课程建设是专业建设中的重要组成部分，专业导论课往往在第一学年开设，是学生了解专业、建立专业概念和专业认同的重要课程，对学生的专业学习和发展有着重要的引领和指导作用。[1] [2] [3]
信息与计算科学专业是信息科学、计算科学、运筹与控制、计算机及应用等学科交叉而形成的专业，往往设置为理科专业。多种学科知识的交叉渗透，加上因专业名称的望文生义，使学生容易产生简单的认识――“信息与计算科学专业是数学与计算机结合的专业”。这样笼统的认识可能会导致学生认为该专业“要么学数学，要么学计算机”，至于“怎么结合”搞不清，不重视专业的其他重要方面，甚至连信息与计算科学的专业特点和核心竞争力也模糊不清。
关于信息与计算科学专业课程体系建设的论述已有很多，然而关于该专业大导论课程的研究还不多见。针对上述存在的种种问题，本文认为信息与计算科学专业设置专业导论课程是极为必要的，而且在课程体系中应作为独立的重要一环。因为作为信息与计算科学（信计）专业的导论课程，需要回答的问题多且必要：信计专业培养什么样的人才？什么是信计专业？信计的核心竞争力是什么？如何实现？信息处理、应用开发中有哪些数学知识？信息挖掘、信息安全与算法设计的联系如何？建模能力如何铸就？计算分析能力怎样打造？就业岗位对信计的现实要求有哪些？等等。
信计专业导论课的开设需要对信计专业的发展历史，专业的研究应用进展和前沿有深入、广泛的了解，通过精选教学内容，使教学内容形成体系，以达到解决学生关切问题、培养学生专业思想、建立学生专业认同、激发学生专业学习兴趣的教学目标。教学过程中典型的教学案例对学习兴趣的提高有明显的促进作用，在专业学习中能够激发学生对专业的兴趣，促进学生对专业的理解，特别是有利于学生加深对专业的宏观认识以及对专业的一些具体方向的感性认识。本文将结合教学典型案例深入剖析信息与计算科学专业导论教学中需要解决的问题。
二、信息与计算科学的直观印象
信息与计算科学作为交叉学科，和其他一些专业的易混淆性，使得我们必须首先回答什么是信息与计算科学专业，更为紧要的是在大一阶段应该如何从直观的角度来阐述它。我们知道，随着现代信息计算科学技术的发展，上班考勤甚至上课考勤都有系列的产品可供选择，常见的考勤机为指纹考勤机器――这是一个很典型的利用信息与计算科学知识和方法进行应用开发的产品。在教学中，类似的案例可以体现信息与计算科学专业各学科之间的交叉渗透，为学生提供直观的专业认识印象，具体阐述如下。
1.利用该例阐述科技应用开发中，信息与计算科学专业知识的使用流程和涉及的课程知识。指纹考勤机首先要采集被识别人的指纹信息，并以此作为样本；预处理后把样本信息存储为向量或数据，通过建立样本的特征提取模型，进行特征提取；之后输入建立的识别模型，对待识别的指纹进行计算识别；接下来是针对硬件的编程实现和测试，最后再植入匹配的设备或者网络传入后台系统，完成系统测试，投入使用。由于建立特征提取模型和识别模型的方法很多，快速计算的方法选择有所不同，这涉及信息与计算科学中许多数学基础知识和数学建模方法等。总的来说，考勤机的工作流程可以归纳为5步：（1）信息采集和预处理；（2）特征提取和识别模型；（3）识别、计算分析；（4）编程实现；（5）植入硬件。分别讲述其中各个环节可涉及的专业课程：信息采集和预处理可涉及高等代数、概率统计等课程；特征提取和识别模型可涉及高等代数、数学分析、概率统计、运筹优化、数学建模等课程；识别、计算分析涉及高等代数、数学分析、运筹优化、数值分析等课程；编程实现可涉及程序设计语言、算法设计、软件开发测试，等等。这样结合专业课程知识与应用实例的详细讲解，易于让学生了解信息与计算科学专业知识的应用流程，使学生对信息与计算科学专业知识有直观的认识。
2.利用该例阐述科技应用开发中，信息与计算科学中各个学科的交叉渗透。如前所述，由于一个产品的开发可能涉及的知识点很多，可采取的模型方法也是多种多样，这些知识之间的应用就会有交叉。例如，特征提取、识别模型的建立有可能用到信息处理的数学基础，这时又需要考虑该模型是否能设计出快速的计算方法来满足实际计算速度的要求；识别模型的实现最后需要计算机编程来完成，这又涉及合适的模型、快速的算法和良好的程序设计之间的协调融合。当然，完整的产品设计还需要考虑到采集设备的精度、程序植入等其他学科的知识。这样讲解，学生就会对信息与计算科学知识的交叉有较为宏观的认识。
3.启发学生对信息与计算科学中的相关问题进行思考。
（1）指纹样本信息采集是很微妙的事，如果当采集一个样本的次数太多，超出了很多人的承受范围，比如一个手指的指纹采集超过了三次，这样产品的便利性、应用性和竞争力就值得怀疑了。因为通常情况下，我们很自然的认为事不过三为好。那么，如何以最少的采集次数达到要求的识别效果？这就是值得考虑的问题。
（2）如何提高产品的识别效果（正确识别率），提升产品质量，这除了与团队的专业知识相关以外，还与获取知识的能力有很大关系。例如能不能利用已有的专业知识积累从现有的国内文献中获取最新的技术信息，能不能利用国外的技术文献，等等。这些都是由典型案例所延伸出的值得思考的问题。这些问题有利于开拓思路，使学生对将来的工作和研究研发空间充满期待。
三、信息与计算科学专业的核心竞争力
信息与计算科学是由多个学科专业合并和综合而来的，其重视基础能力，培养能解决实际中信息与科学工程计算应用问题的宽口径专业人才。考虑到专业的名称与计算机、信息工程等专业有相似之处，专业导论课程需要阐明该专业与其他专业，特别是一些计算机科学专业、信息工程专业和数学与应用数学专业之间的区别。因此，信息与计算科学专业课程的核心是什么？专业人才的核心竞争力是什么？这两个问题是无法回避的。针对这些问题，除了上述案例，图像（信息）的压缩处理也是一个很直观的例子。利用图像压缩，可以给学生展示压缩编码技术、压缩的算法、软件开发等，这涉及信息编码、密码学、算法设计能力、应用开发能力等。结合这些案例，我们信息与计算科学专业并不是单纯的涉及数学基础课程、建模能力、算法设计或者计算机科学其中的某一方面，它的核心竞争力在于“数学基础与建模能力、计算分析与算法设计、程序语言与应用开发”这三者的有机融合。单单讲某个方面还不足以称之为专业的核心竞争力。因为专业人才的定位是解决信息与科学工程计算的应用问题，这些实际问题本身与这三方面多有紧密的联系，单强调某一方面或重视某一模块容易和上述一些类似名称的专业混淆。因而，与这三方面相关的数学基础课程有数学分析、高等代数、解析几何、微分方程、概率统计等；与这三方面相关的一些专业课程需要凝聚成为专业的核心课程，如数值分析、离散数学、程序语言、数学建模等。
四、信息处理、应用开发中的数学知识
信息与计算科学专业的大一新生对就读该专业充满了憧憬。他们能发现数学基础的老三样（数分、高代、解几）但看不到信息和计算的影子，看不出专业的特征和特色，这就需要专业导论课程加以引导。选取信息处理和应用开发中的相关案例来阐述数学基础知识在解决这些问题中的重要作用，可以使学生对数学基础知识与实际科学工程问题有直观的印象，这对学生下决心打好基础，投入前期课程学习有着重要的作用。如选择图像处理中的修补算法、游戏开发中愤怒的小鸟的技术含量为讲述案例，则这些应用案例就可结合数学基础知识来阐述。
1.图像处理中的修补算法。图形图像的基本处理分析方法，如傅里叶分析可选择进行更为全面的介绍，介绍其在工程领域、数字信号处理、医学领域的广泛应用。这样来看，大一开始学习的分析类课程作为专业的基础课程确实是名符其实。图像图像处理的修补涉及优化模型和优化算法、算法的复杂性等，而这些基本的模型形式――在一定约束要求的前提下，求目标函数的极小值，容易使学生对开始学的分析课程的导数与极值、矩阵等基本知识联系起来。
2.愤怒的小鸟的技术含量。应用开发形式多种多样，游戏开发是一种有趣生动的开发过程，许多游戏开发又与数学基础知识有紧密联系。因此，选取其中的典型案例进行介绍，容易激发学生的学习兴趣，促进学生对数学知识在应用开发中作用的理解。如该例涉及的物体碰撞检测和连续碰撞检测与向量及运算、旋转矩阵、线性变换等数学基础知识，可以由此进一步介绍物体的移动、壁障和寻路等游戏开发中常见的智能化算法，这些都将和许多基础知识紧密结合。
五、信息挖掘与算法设计
信息与计算科学专业人才应具有处理实际中信息与科学工程计算问题的能力。当前大数据处理涉及的信息挖掘的相关内容，与信计专业有天然的联系，特别是挖掘目标的设置、隐含信息的挖掘模型的建立和使用、模型的求解、算法性能分析等，与信息与计算科学中的计算能力、建模能力、程序设计等核心能力模块要求相连。这方面的热点案例很多，如可选阿里巴巴大数据竞赛、2012年和2015年深圳杯全国大学生数学建模夏令营B题进行展示，其中阿里巴巴大数据竞赛可联系到机器学习算法等。讲述这些典型的热点应用案例，对学生了解专业课程和专业的内涵有重要的指导作用。
综上，通过梳理信息与计算科学专业导论教学中一些需要澄清的问题，根据教学实践，从典型案例的视角对这些问题设置的必要性和解决方式进行了分析和探讨，剖析了这对于促进学生对专业内涵的总体把握、了解专业应用领域、品味专业学习价值的有益作用。
[ 参 考 文 献 ]
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计算机学科导论范文5
关键词：学科导论；教学；电子工程
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）22-0200-02
电子工程基础作为电子信息类课程体系中的一门基础性课程，隶属于学科导论范畴。主要是通过学科发展历史、现状、前景的介绍，让学生了解本专业的培养目标、课程体系和就业前景。通过专业基础知识的学习及前沿技术讲座，传授学习方法，激发学生对本专业的热爱，培养学习兴趣，为学生日后成为合格毕业生并走向社会成为祖国的栋梁打下坚实的基础。
一、教学目的
我校的学科导论课程安排在大一新生入学后的第一个学期，本着传授专业知识的同时教授学习方法的原则，我们用心开展了电子工程基础的教学工作。大一新生入学后，面临着从紧张备战的高中生活到轻松愉快的大学生活之间的关键过渡，能否做好这个过渡将会影响学生在整个大学阶段甚至涉及以后的学习和工作。教师在这个过程中扮演着引导者的身份，需要在传授专业知识的同时引领学生适应大学里的学习。而电子工程基础作为一门引导性的基础课程，在此过程中就显得尤为重要了。
1.传授专业基础知识。据调查了解，大多数的大学新生在步入大学校门的时候对于自己所选报的专业都是知之甚少。电子工程基础作为电子信息类学科导论，最重要的任务就是要向本专业的学生传授专业基础知识，让学生知道这个专业有什么、大家可以学什么、将来能够做什么以及大家应该怎样学。
2.培养学生专业兴趣。美国的心理学家布鲁纳曾说：兴趣是认知事物和探究知识的心理倾向，是求知的先导。兴趣能够激发学习的动力，引领学生在自己的专业领域里驰骋遨游。专业兴趣能够带动学生对于专业知识的学习主动性，促进形成专业创新能力。尤其在电子信息这样涉及科技最前沿的专业，更需要学习上的积极主动及研究上的自主创新。电子工程基础为大家提供专业基础知识和前沿技术讲座，可以在很大的程度上引起学生对于这些知识的好奇心，进一步培养学生的专业兴趣。
3.指导转变学习方法。从高中阶段家长老师严格监管的状态到象牙塔般的大学校园里自由快乐的生活，大学新生的学习状态自然由紧张步入轻松，相应的学习方法就需要从被动到主动的改变。主动、独立、自主成为优秀大学生的代名词。在大学期间，大学生除了学习专业知识以外，最重要的就是培养独立学习独立思考的能力。电子工程基础作为引导性基础课程，为教师指引学生、改变学习方法、适应大学学习环境提供了一个良好的应用平台。
二、教学方法
在现代教育中，学生是主动学习者，教师是学习活动的组织者。出于传授专业基础知识、培养专业兴趣、指导转变学习方法以及充分发挥学生在学习中的主体作用的教学目的，在教学过程中我们设计了一套与传统教学方法（教师满堂灌，学生被动地听）不同的教学方案。该方案采用“以课下自由学习，课堂教学为辅”的模式，分为两大主要模块。其中第一模块以教师为主导，主要是向学生讲授本课程涉及到的专业基础知识和前沿技术课题，阐述专业培养目标、课程体系以及就业前景，激发学生的专业热情，引起专业兴趣与思考。第二模块则是以学生为主导，主要是由学生通过自己对相关知识的理解，在自由组合的学习小组内讨论确定最感兴趣的课题，并围绕课题搜集整理相关资料，最终以PPT形式向同学和老师宣讲。为了检验学生自主学习的效果，每个小组的宣讲都由老师和同学提问与评分。最终的考核成绩由平时课堂表现、PPT宣讲评分以及期末小论文按照一定比例组成。
三、教学效果
在实施上述教学方法的过程中，我们曾经担心是否能够收到良好的教学效果，特别是第二模块的教学，对于刚刚迈入大学校门，几乎没有一点专业知识的大一新生来说，非常具有挑战性。为此，在学期期末，我们设计了问卷调查，考察了同学们对课程教授内容以及本专业的了解程度，搜集了大家对于该课程的教学意见和建议。结果发现，尽管前期专业基础知识的讲授所占课时并不多，但教学内容涵盖了学科发展历史、现状和前景的方方面面，对于学生后期确定课题、搜集整理相关资料和制作PPT并进行宣讲都产生了重要影响。表1列出了同学们的部分宣讲题目。
表1中的题目充分体现出了学生对本专业的热情。实际上，第二模块的教学，特别是宣讲题目的确定、相关资料的搜集整理及PPT制作宣讲过程，使同学们对所感兴趣的问题加深了了解，锻炼了同学们主动提出问题、分析问题、思考问题并解决问题的能力，培养了他们的团队合作精神，同时提高了同学们的文字组织能力和演讲水平。通过导论课程的教学和实践，我们发现只要教师教给了他们正确的方法、明确了具体的任务，给他们充分的信任和自由，大多数学生都会取得令人满意的成绩。多数学生对课程持满意甚至非常满意的态度，并建议这种教学模式继续下去且提出了切实可行的意见和建议。
这次教学方案的实施效果总体上是比较好的，但仍旧存在着一些不足之处。面向大一新生所教授的课程以理论知识为主，学生在课堂上介绍的内容以当前的先进技术为重点，这样容易造成“理论囊括专业”的印象，对此，有很多学生建议在课程中加入动手实践操作的环节。另外一个值得注意的问题是，虽然我们尽最大努力向学生传授知识，进行课业介绍，但是鉴于教师的身份，我们并不能完全做到以学生的视角思考问题。因此，有不少学生建议在课程中加入学长的亲身经验讲解，以便为大学阶段以后的学习生活做出更切合实际的规划。针对学生提出来的问题和建议，我们将会在日后的教学过程中慎重考虑，完善教学方案，并落实在教学过程中。在提升教学效果的同时做到“一切为了学生，为了一切学生，为了学生的一切”。
参考文献：
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[3]杨玉民，孟宪梅，王海修.对开设专业导论课程的认识[J].吉林工商学院报，2012，（5）.
计算机学科导论范文6
关键词： 电气工程导论 教学理念 教学方法 考核方式
引言
本世纪初，为适应高校大规模专业目录调整、专业口径大大拓宽的要求，我国高校各相关专业普遍开设了专业导论类课程，旨在帮助大学一年级学生在正式学习专业课之前，对本学科、专业有一个概括的、全景式的了解，这对学生后续专业课的学习乃至职业生涯的规划具有重要的指导意义。
导论类课程根据其覆盖面，大致可以分为“学业导论”、“学科导论”、“专业导论”、“课程导论”四个层次，各层次导论课的任务目的不同[1]。《电气工程导论》课程是我校针对电气工程及其自动化专业大学一年级学生开设的“专业导论”课，总学时为16学时。课程的目的是使学生对本专业的专业课程和知识体系有一个全面、系统的了解，对大学阶段后续课程的学习起到提纲挈领的作用。
1.课程教学理念
教学理念是对教学活动认识的集中体现，是人们对教学活动中各种行为的看法和持有的基本的态度与观念。明确表达的教学理念对搞好教学有重要的指导意义，因此在开始课程教学之前明确表达教学理念是有必要的。在任何教学活动中，教师都必须回答以下三个问题：（1）开展教学活动的意义及教学的目标是什么？（2）采用何种教学方法和教学手段来实现教学目标？（3）如何进行教学评价才能客观、科学地评判教学目标是否实现及实现的程度怎样？对这三个问题的回答，实际上集中体现了教师的教学理念。
教学要以学生为本，以提高学生的学习能力和综合素质为目标。现代教育越来越强调人性化、人道化，尊重学生和学生的个性，因此在教学活动中，要突出学生在整个教学过程中的主体地位，培养主体意识，提高学生的主体能力。这就要求我们改变传统的课程观，使课程由过去教师讲解、学生被动接受，转变成为师生共同参与的由教师引导的探求知识的过程。在教学过程中，教师的责任不在于教会学生多少知识，而主要在于教学生学会如何学习，在于对学生学习的认识论和方法论的导引。课程内容的组织从单一学科向跨学科、综合化和更具启发性的方向发展，从强调知识的掌握与积累向新知识的探索和发现发展。
教学要讲效果，同时要讲效率，教学中应采用多样化、现代化的教学方法和教学手段来减轻学生的学习负担，提高学生的学习兴趣。随着信息技术的飞速发展，全球掀起数字化教育浪潮。世界各国争相实施各类教育信息化工程，日益重视以多媒体和因特网为手段的现代教育方法，表现方式主要有：多媒体技术、计算机网络技术、网络多媒体教学、多媒体远程教学、虚拟现实技术等。教育信息化对现行教育从教学内容、教学过程、教学方式到教学活动中的师生角色、教育目标等方面都产生了深刻影响。究其原因，在于采用信息技术的教学手段教学效果好、学生学习效率高，使学生能够在比较轻松的气氛中获得知识、提高学习能力和兴趣。
课程考核方式要以提高学生综合素质为出发点，注重突出评价的发展和激励，采用能更客观地反映学生学习的能力，能促使学生勤于思考、积极探索的考核方式。进行评价时，不是简单地区分学生学得好与差，而要重视对学生学习动力和潜能的评价，致力于促进学生的学习进步和能力发展。为使评价更加科学、客观，结合课程的特点，应改变评价主体的单一性，即不由教师单方面进行评价，而应调动学生参与评价的积极性，实现评价主体的多元化，建立由教师和学生共同参与的评价机制。
2.课程教学实践
2.1教材建设
《电气工程导论》作为电气工程及其自动化专业的前导性课程，其内容应紧跟相关领域科技的飞速进步，目前出版的教材，其版本的更新速度难以满足这一要求。因而在教材建设方面，我们组织了电气工程相关教研室若干位有经验的教师根据各自研究领域分别编写了教材的总论、电机电器、电力电子、电力系统、高电压与绝缘技术、电气测量、电工理论与新技术等部分的讲义，编写时尽可能采用新材料、参考最新研究成果，保证教材的新颖性和前沿性。讲义着重介绍电气工程专业相关的基本概念、实际应用和发展趋势，涉及的专业面宽，而不涉及过多的理论。除文字形式的讲义教材外，还收集整理了丰富的以现场教学为主的视频教材，以及扩充阅读网络链接地址等，作为学生的自学材料。
2.2课堂教学
随着专业口径的大幅拓宽，作为专业前导课的《电气工程导论》所涵盖的知识也开始广泛。不积累必要的基础知识，现场教学、课堂讨论及学生学习能力的提高就成了无源之水、无本之木。因此按照教学方案，《电气工程导论》课程中的基本概念、基础知识由前述编写了教材相关部分的教师各自负责讲解，教学中采用丰富的多媒体、网络资源，教师的专业性和教学手段的信息化保证了讲课的质量和效率，同学们也能感受到我们以学生为本的教学理念，认真听讲的积极性大大提高。
2.3案例及现场教学
从2013年实施教学改革以来，我们在《电气工程导论》课程教学中增加了案例及现场教学环节。在学生完成必要的基础知识学习后，针对我校电气工程及其自动化专业的两个专业方向――发输变电和供配电，设置了电厂、变电站案例教学，通过案例教学，学生对电厂、变电站的构成和基本原理有了一定认识，之后组织学生到案例教学原型电厂、变电站进行现场参观学习，通过现场学习，了解了电气安全、电气生产及系统运行等内容，增加了感性认识，学生对基础知识的掌握更加牢固、对案例的理解更加深刻，提升了对专业课的学习欲望和兴趣，为今后专业课的学习奠定了良好的基础。最后让学生用一个下午时间写出电气工程导论学习报告。
2.4课外自学及课堂讨论
电气工程及其自动化专业宽口径的特点要求学生的知识面广、学习能力强，课外自学及课堂讨论正是为强化这一教学目标而设立的。课外自学是在教师的指导下，班级学生分为若干小组，以小组为单位，利用课外时间通过上网等方式，就电气工程感兴趣的领域自选主题，进行小组学习讨论，并做好演示PPT幻灯片。小组的选题如“为什么电能会成为能源的主要形式？”、“发电方式的发展趋势是怎样的？”、“电动汽车是汽车的发展方向吗？”等。各小组制作的PPT幻灯片在讨论课上作为讨论材料，首先由小组每位成员分工合作，对选题进行阐述，保证每位同学都参与讨论过程，其次由其他小组根据讲述内容提问，进行课堂辩论，教师引导讨论的进行并作必要的点评，最后小组进行讨论后总结。这一过程充分调动了学生主动学习、积极参与的热情，提高了学生分析问题、自主学习的能力。
3.课程考核
课程考核是课程教学的一个重要环节，直接影响到学生的学习状态，它是衡量教学效果的教学活动，适当的考核方式更是有效激发学生学习的主动性、强化学习效果的有力手段。
《电气工程导论》课程的教学设计及特点，决定了传统的一张考卷定成绩的做法是不合适的。依据教学的方式方法及要求，采用多元化的课程考核方式，对学生进行多方位综合测评。考核项目分为：①课堂考勤与平时作业（占15%）；②案例及现场学习报告（占15%）；③课堂讨论（占30%）；④期末考试（占30%）；⑤课程学结报告（占10%）几部分。通过这些方面的考核，能客观地反映学生的学习态度、学习能力、实践能力、知识积累及总结提高的能力。其中课堂讨论和期末考试在总成绩中占比较大，原因分述如下：课堂讨论要求小组学生采取分工合作的形式收集原始资料，加工整理并制作PPT幻灯片，在课堂上阐述并进行答辩，在这一过程中，每位同学对小组的贡献率实际上是每位同学学习主动性和学习能力的集中体现。它由小组全体成员经过民主评议给出，是学生参与课程评价的具体体现。这种学生间的互评更能激发学生的学习主动性和积极性，而学生学习的主动性和学习能力的提高是我们课程教学的一个重要目标。期末考试采用闭卷形式，主要考察课程要求掌握的作为电气工程及其自动化专业学生应知应会的基本概念、基础知识和对电气工程基本问题的认识，这是构建学生电气工程知识体系的基石，对学生后续专业课的学习起重要的铺垫作用。
结语
在电气工程及其自动化专业中开设专业导论课程已成为国内各高校的共识，但如何根据课程特点提高课程的教学质量尚值得探讨。我们在总结我校《电气工程导论》课程开设以来教学经验的基础上，逐步形成了课程的教学理念，并对该课程实施了教学改革，通过三年的实践，学生对电气工程学科和专业的认识、自主学习的能力、对学习专业课的期望、对课程的满意度都有了明显提高，同时学习过程中的精神面貌有很大的改观，这些都证明了我们对《电气工程导论》课程的教学改革有成效。
参考文献：
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[4]师黎，陈铁军，李晓媛，等.智能控制理论及应用[M].北京：清华大学出版社，2009.
[5]黄永安.MATLAB 7.0/Simulink 6.0建模仿真开发与高级工程应用[M].北京：清华大学出版社，2005.
[6]工程导论课课程建设研究
