计算机设计与实践篇1
近几年，在学习和借鉴“集群式模块”教学理论基础上，我院试行了“宽基础”、“活模块”的教学模式，并取得了一定的成绩，积累了一定的经验，总结出一些较好的做法。
一、根据市场需求，专业设置模块化
随着社会主义市场经济的不断发展和劳动力市场不断完善，我国人才市场也随之发生根本性变化。学生从毕业到就业，必须经过市场这个中间环节来实现。职业教育本身必须随着经济新格局的需求转变自己的职能，使之贴近市场，把握职业学校在市场中的位置。现根据市场需求和职校学生的特点，将微机专业设置为三个模块。
1.辅助设计专业模块
随着广告效力日益增长，不少产品生产商利用广告来宣传自己的产品，为了使自己的产品吸引消费者，打出非常生动形象的广告，而这些广告的制作大多数是利用计算机的辅助设计来开发的，从效果上看，是其他设备无法比拟的。例如：家电、家具、服装、汽车等产品，要不断推新款式和品种，为了在市场经济中具有竞争力，传统的手工设计和制造必须加以改造，不断缩短设计和制造周期，不断提高设计和制造的质量，就必须不断利用和改善计算机辅助设计，提高制造能力。随着人们生活条件的改善，人们的消费观念也有了转变，把目光放在装饰和修饰上，利用计算机进行灯箱的制作、居室的设计。可见计算机辅助设计在市场上发展前景是非常可观的。
2.办公自动化专业模块
当前，计算机已经深入到生活的各个领域，它为许多行业提供高科技、高智能的辅助设施，大大解放生产力。现在，许多合资、独资、公有及私营企事业单位，非常重视办公自动化的程度，提高办事效率。它要求专业人员利用高速汉字处理软件进行文字处理工作。这种专业适合中专职业教育，适应当前社会发展需要。
3.计算机维护专业模块
随着社会的进步，计算机已经进入各行各业，甚至进入每个家庭。计算机数量逐年增加。数量的增加也就是要求增加专业维修人员，要求维护人员保证电脑正常工作，减少损失和不必要的麻烦。这就要求工作人员熟悉计算机硬件构成、性能、系统配置。对于DoS、网络要精通，并具有一定的英语水平，对新知识新技术的信息掌握尤为重视，这种专业供给适应市场需求。
二、“模块式”课程模式的构想
我院“模块式”教学模式学制安排为三年，按1：1比例分为三个阶段，第一阶段为第一年，用一年时间完成各专业所需要的基本教学内容和基本实践性教学环节。第二阶段为第二年，进行专业音标的学习。第三阶段为第三年，对学生进行分流，其分流流向：
1.进行高等职业教育前期教学；
2.上岗前的实习阶段。
三、模块式课程的实施
1.第一阶段
在第一年，基础知识winDowS操作作为计算机入门和第一模块，其主要内容是认识计算机软、硬件系统，打字、排版技术常用软件。掌握计算机的基础知识，能熟练使用winDowS操作系统，该模块为微机操作及应用的基础模块。
2.第二阶段
在第二年将进入专业模块阶段，因为这时候已具备了一定专业知识的计算机能力。针对不同专业开设与专业相应的知识，体现出计算机辅助专业的作用。在这个阶段主要是培养学生计算机应用方面的能力。这一年是计算机教学最重要的一年，必须加强学生实验实践能力，它是提高教学质量的重要手段，实践教学是培养学生应用基本理论知识，形成实验能力的重要手段，它在中专培养目标中占有十分重要的地位。
首先，做好实验教学的整体设计。为了提高实验课质量，必须在深入研究教学大纲及掌握科技发展新信息的基础上，对拟开设的实验课进行科学的整体设计。
（1）确定实验教学总目标，即培养学生观察能力，研究与分析问题能力，实际操作能力，开拓创新能力，解决问题能力，进而达到巩固、深化已学到的理论知识，最终使学生的能力逐步协调发展的目的。
（2）合理安排本门课实验教学、课时数和内容。把计算机实验课作为一门课进行单独考核，增加上机学时数应至少占计算机学时数一半。增加实验内容，尤其是将一些常用工具软件，压缩软件，硬盘修理结合在实验教学中。
（3）按实验目的和内容要求把实验分为四种类型即分析型、验证型、强化训练型、综合型。这样做的好处，是便于选择和运用不同的教学方法，合理安排实验节数，有利于总结各类型实验的科学规律。
（4）改革实验考核办法，学生每一次实验，都要按其完成的项目、质量、态度，给该生实验报告评出平时成绩。基本考试在规定时间内完成几项内容。把平时实验成绩和期末实验成绩加起来得出总成绩。
其次，通过实践培养学生的综合能力。
（1）培养学生的观察能力。观察能力是在有目的、有计划的实践活动中，积极进行思维的感知过程中，逐渐形成起来的一种比较系统的认识事物规律的能力，是中等技术人才应具有的最基本能力。
（2）培养学生的研究与分析能力。为了培养学生这一能力，在实验中出现问题时，教师不要包揽代替，而要指导学生自己去分析解决，根据每次实验内容和目的，教师要安排几个题目，让他们有充分思考时间，要向学生提供资料的线索，让学生自己去查阅，最后由学生单独或结合成小组来完成。
（3）培养学生的实际操作能力。要进行实验，教师对学生进行实验方法和具体步骤进行指导。当学生掌握了怎样进行实验之后，应改教师指导为学生自己探索，使其发现问题之所在，教师在此基础上再给予必要的指导。
3.第三阶段
第三年进入分流阶段。一部分是想进入高等职业学校继续深造的学生，针对他们可根据所报考的专业，针对考试大纲，让他们选修一些与考试相关的计算机课程。另一部分进行岗前培训，即进入实习阶段，让学生进行强化技能训练，尽早适应市场的需要，使学生在劳动力市场竞争就业、双向选择中有较强的适应性，胜任某一岗位的能力。
在上述三个阶段实施过程中，应边实践边总结。即使学生毕业后走上工作岗位，老师也应跟踪调查，看看学生适应社会的能力，将反馈信息加以及时总结，使模块教学更加完善，形成新的知识技能体系，以适应社会的发展。
四、模块式课程的考核标准
没有标准，就没有质量，确定标准并辅之以相应的考核，才能使职业学校计算机教学质量得到保证，有效地改变目前计算机教学的随意性，中等职业学校计算机考核应从以下三方面进行改革。
第一，建立基础计算机水平测试办法。实行考教分离，水平测试不同于学校惯用的期末考试，会考之类。也不同于毕业或结业性考试，而是针对每一个模块进行的合格考试。于第一年一个固定时间开考，职业演出机关报在校生，不论专业、年级，只要学某一模块，就可参加，水平测试由学校主管部门组织，以确定考教分离。
第二，建立职业学校基础计算机试题库，主要采取主观试题形式，加强应用能力测试，减少应试教育影响。今后，有关部门应设计与基础计算机教材配合使用的多媒体计算机教学软件，通过职业学校现有计算机的升级，实现计算机教学和考核的人机交流，运用现代化手段来改革原有考核方式。
第三，推进计算机考核的社会化，在职业学校计算机教学考核中，争取逐步实现考核的社会化，学生毕业后有能力参加国家的等级考试。
计算机设计与实践篇2
关键词：计算机专业；实践教学体系；实践教学方法；实践教学手段
中图分类号：G642文献标识码：B
文章编号：1672-5913(2007)22-0087-03
1实践教学体系设计
整个实践验教学体系的构建线条是：基础知识D综合应用知识能力D创新研究能力。依据教学规律和培养目标的要求，将实践教学分为三个层次：
①基础验证实验：基本动手能力训练，帮助理解、掌握基本原理，学习和掌握计算机基础实验操作技能、实验方法、计算机常用软硬件的熟练使用、编程与设计等。
②综合设计实验：综合应用知识能力训练，综合一门或多门课程的知识，针对特定问题进行设计，帮助提高综合设计能力。以课程为基础的综合实验和以专业为基础的实训及设计相结合，着力培养及提高学生综合思维、综合应用专业知识和专业技术的能力。
③研究创新实验：创新能力训练，利用学过的知识、积累的经验，针对创新课题提出有创意的设计方案并加以实现，帮助提高创新能力。其形式及内容可以是多种多样的，结合大学生业余科研项目、竞赛项目、兴趣小组、教师科研项目等形式开展，可根据创新程度给予创新学分。
基础验证实验约占总学时的40%，综合设计实验约占总学时的30%，研究创新实验约占总学时的30%。一年级以基础验证实验为主，二年级以综合设计实验为主，三、四年级以综合设计实验和研究创新实验为主。上述三个层次的实践教学分成六个类型来组织实施：
①基础验证型实验：属于基础性实践活动，主要目的是帮助学生了解基本原理。
②课程设计型实验：属于提高性实践活动，主要目的是促使学生自主应用一门或多门课程的知识，自定或选择教师指定的题目，进行设计、实现，从而实现一个小型综合性系统，帮助学生提高综合利用知识、解决实际问题的能力。其中包含两类，一类是以某门课程为主题、时间受限的实验，一般要求在一至两个星期内集中完成。另一类是不受时间限制、可跨越四个学年完成的实验，这类实验要求学生完成指定数量的自主设计和训练。
③实训平台训练型实验：建设软件工程实训平台、网络工程实训平台等实训平台，采用目前最新、使用广泛的技术，配备大量工程案例，与用人单位的需求无缝衔接。通过该平台，学生可以综合使用所学知识，解决实际工程问题，从而有效提高适应工作的能力，缩短与社会需求之间的距离。
④实习基地实战型实践：设立“3+1”模式，让学生在前三年学完课程，第四年到实习基地进行为期一学年的实战训练。目的是使学生基本上掌握实际工作所需要的能力，一旦毕业，就能立即融入社会，适应岗位，成为受用人单位欢迎的员工。对于推免或准备考研的学生，可直接进入导师的课题组，提前承担研发任务，提早开始研究生阶段的学习和研究工作。
⑤创新提高型实验：综合应用多门课程的知识，针对某个有创意的想法，在教师指导下完成设计和实现工作。主要目的是帮助学生提高创新意识和创造能力。创新提高型实验内容来源于教师的科研项目、学生的自主科研选题、社会实践活动和企事业应用需求。
⑥毕业设计与毕业论文：这是对学生整个本科阶段学习情况的综合检验，是学生综合能力的体现。
2实践教学方法
2.1对基础验证型实验，采取“课前预习-资料收集-示范演示-实验训练-技能考核”方法
课前预习：要求学生在实验前进入实验教学中心网站，进行预习。网站中放置有与实验配套的实验实习指导书、多媒体教学软件、电子课件和网络学习资源。例如仪器设备使用与操作说明、网上学习系统等。
资料收集：课前学生根据实验大纲、实验要求、实验目的及实验内容等，自行通过internet网或电子图书馆搜索查找实验支撑材料，掌握实验流程与步骤。
示范演示：实验课前10～30分钟内，指导教师讲解实验要求，示范操作与演示，观摩学生操作演习，教师、学生共同点评。
实验训练：在实验教学过程中，指导教师指导学生实验，解答学生实验过程中的疑问。同时学生还可预约开放实验室进行反复实验。
技能考核：制定详细的操作、技能评分点与评分标准，执行实验课程的量化考核。
2.2对综合设计型实验，采用“启发引导-自主选题-方案设计-实验探索-合作讨论-撰写报告-考核评价”方法
启发引导：阐述综合设计实验的意义，使学生认识到进行科学研究、科学思维以及发扬科学精神的重要性。综合设计实验在实验课程开课之初就已经明确告知学生实验要求和实验安排，实验准备步骤。
自主选题：综合设计实验内容包括综合设计实验的意义和要求；选题范围、教学安排和教学指导(实验选题参考、综合设计实验教学举例和推荐参考资料等)。此外，教师还会提供合适的综合设计实验题目供学生选择；也可以由学生完全自主选择题目。
方案设计：学生提前将综合设计实验的题目、实验设计方案和所需要的仪器设备及实验耗材等提交给指导教师。经共同讨论修改合格后，方可进入下一步工作。
实验探索：学生按照经过讨论修改的方案在实验室进行实验，教师根据学生实验进展情况及时给予指导。由于具有很强的研究性，可能需要较长的时间才能完成，实验中心对学生开放实验室，为实验的顺利进行提供有力保障。
合作讨论：综合设计实验结束后以班级或小组为单位进行交流与总结，共同提高。
撰写报告：实验结束后按规定的格式书写实验报告。
考核评价：制定综合设计实验成绩评定标准细则，包括查阅资料、方案设计、实验方法、实验操作、实验结果、协作精神、实验安排、创新内容、演示效果和实验报告等部分。
2.3对创新研究型实验，采用“实验中心-教师团队-学生科研团队-兴趣小组四位一体”方法
学生自主选题，团队设计方案，教师提供指导，教学科研相互促进，有利于提高实验教学水平和实验效果。
3实践教学手段
3.1利用新技术开创实验教学新手段、增强实验效果
鼓励教师利用新技术积极开创实验教学新手段、新方法，增强实验教学效果，提高实验教学质量。例如：
①利用网络协议分析仪帮助学生深入理解网络通信原理
通过网络协议分析仪，以前晦明不清、看不见、摸不着的网络数据包现在都栩栩如生地展示在计算机屏幕上，非常形象生动且易于理解。
②构建多媒体电子学习平台帮助学生立体化学习
构建计算机实验教学多媒体电子学习平台，包括自主学习、网上课堂、作业评阅、实验报告、实验录像点播、在线测试、学习园地等功能模块，方便学生的自我学习。通过多媒体电子学习平台，学生可自主查阅资料、预习实验内容、分析与评估实验结果、撰写实验报告和课程论文等。
③开发特色课件实现模拟实验
利用计算机新技术开发特色课件，通过动画形象生动地描绘出实验对象的工作原理、工作过程，实现模拟实验，帮助学生加深理解。
④设计在线“虚拟实验室”辅助学生自主实验开发在线“虚拟实验室”，打破时空限制，采用网络自主式实验模式为学生提供贯穿本科阶段的全天候服务。学生可随时随地进入“虚拟实验室”选择某一项目进行实验，系统会对其实验结果自动评价。学生在四年时间内只有达到一定标准后，才能获得相应必修学分。网络自主式实验模式提供的个性化服务充分体现了“因材施教”的教学指导思想。
3.2建设实训平台提升学生实践能力
为了更好地提升学生实际动手能力，构建软件工程、网络工程等综合实训平台。这些平台使用目前先进技术，可与社会需求无缝衔接。这些平台的使用可有效地增强学生综合运用知识、解决实际问题的能力，可直接适应社会的需求。更重要的是激发了学生的学习兴趣，增强了自信心，开拓了思维能力。
3.3通过模块填充式实验避免简单重复
在部分基础验证类实验中，由教师提供次要的模块，学生完成其中涉及教学内容的关键模块，避免学生简单重复次要模块，节省实验时间，提高实验的效率。但在综合设计类和研究创新类实验中，还是由学生或小组独立完成整体框架的设计和所有模块的实现。
3.4建立校外实习基地培养学生实战能力
校外丰富的科研资源是本科教学培养中难得的条件。每年将部分学生送往校外实习基地进行为期2~6个月的实战。通过这种措施，既解决了企业的问题，又培养了学生的实践动手能力和创新能力。
3.5订单式培养提高学生提前适应社会的能力
根据用人单位的要求，为其制定订单式培养计划，对学生按订单培养，学生在第四学年到用人单位上岗实习，完成毕业设计或毕业论文。这样既提高了学生的能力，又解决了学生的就业问题，同时解决了用人单位的人才需求问题，一举三得。
4实践教学考核
实践教学作为本科教学的重要组成部分，建立相应的质量保障体系非常重要。其内容包括实验教学过程、实验教学设备、实验教学内容、实验教学方法、实验教学教师、实验教学考核等诸方面的质量保障措施。
对实验成绩采用平时单元成绩累积计分和期末考核相结合的实验成绩评定办法。平时成绩评分的特点是：平时成绩评分细则公开；每个实验成绩公开；学生参与评分。这体现了“以学生为本”的教学原则，不仅做到公平公开公正，更重要的是通过成绩评定，使学生知己知彼，调动学习的主观能动性，促进互相交流，达到提高实验教学质量的目的。
作者简介
黄传河，博士，教授，博士生导师，武汉大学计算机学院副院长兼计算机实验教学中心主任。
计算机设计与实践篇3
关键词：无机化学；计算机辅助教学（Cai）；课件；分子结构；教学质量；教学效果
20世纪90年代以来，计算机与网络技术飞速发展，人类社会进入了信息时代。灵活、迅速、信息量大的计算机辅助教学（Computerassistedinstruction，Cai）课件已广泛地应用在教育活动之中。
化学是一门研究物质结构、组成及其性质的一门基础自然科学。要想学好化学，必须从微观粒子入手来研究宏观物质世界。但是决定宏观物质性质的微观粒子如原子、离子、分子，是看不见摸不着的。在讲述无机化学“分子结构”一章时，教师很难把分子结构以及分子是如何由原子形成的过程讲清楚。“分子结构”一章既是重点，又是难点。为此，笔者利用计算机辅助教学课件的丰富性、新颖性、趣味性、形象性等特点，将声音、图像、图形、视频等信息融为一体，采用ppt、FLaSH、3DmaX、pRemieRe等软件，对这一章的课件进行了精心设计与制作。
一、用视频加动画形式展现宏观物质与微观粒子的区别
多年的教学经验告诉我们，一堂新课，导课很关键。如何展现宏观与微观的区别，把学生带入微观世界是制作该课件遇到的第一个技术问题。单纯用动画与实际相脱离，不能起到良好的教学效果。因此设计了由宏观大海到一滴水、再到水分子的渐变方式来实现宏观到微观的质的飞跃。首先采用pRemieRe设计了一段大海的视频，再用FLaSH手段引入一个放大镜，把大海放大至一滴水，再放大到水分子。然后提出问题：一滴水是由多少个水分子构成的？经过和学生互动计算，然后给出答案。
经过以上处理，既利用了视频的真实性、直观性，又利用了动画的可变性。视频时间不超过2分钟，避免了由于太长而淡化了教师的作用。该课件画面清楚简洁，突出主题，形成了合理的教学过程，达到了利用多媒体优化教学效果的目的。使“分子结构”一章的导课收到了意想不到的教学效果，一下子吸引住了学生的眼球，把学生短时间内带入微观世界，充分激发了学生的学习兴趣，引起了学生学习的好奇心。
二、利用FLaSH等软件制作原子轨道形成分子轨道的过程
要想增加课件的含金量，创作脚本是制作计算机辅助教学课件的关键环节，因此选取的教材内容很关键。在“分子结构”一章中，原子轨道形成分子轨道的过程是非常重要的内容，制作课件的脚本内容必须是具有代表性的，因此我们选取了以下3个范例。
1．氢分子的形成。在用现代价键理论讲述氢分子如何由氢原子形成时，书中有一个氢分子能量与核间距关系曲线平面图，利用此图来讲述两个从无穷远处靠拢的氢原子，只有满足自旋方向相反才能形成氢分子，从而揭示分子的形成实质。整个由原子形成分子的过程只能靠教师来描述，很难讲清楚。为此，笔者利用FLaSH手段制作了一个动态形成过程，使整个形成过程完整地呈现在学生面前。动态图中的小球可旋转，代表不同旋转方向的氢原子，让自旋方向相同、相反的两个小球分别从右侧即远处靠拢同时来观察能量的改变。为了使教师讲解与演示同步进行，可利用鼠标滑轮调控靠拢速度、调节播放内容，教师可根据教学需要多次重复，实现了可控性。这样有效地解决了动画过快、学生思维跟不上、印象模糊的不足。该课件的制作充分利用了计算机辅助教学的形象性特点，取得了较好的教学效果。
2．σ键与Π键的形成。现代价键的基本类型有σ键和Π键，它是如何由原子轨道形成的？对称性如何？这是教师须向学生讲解清楚的两个重要问题。由于原子轨道有着不同的形状和伸展方向，导致分子轨道也有不同的形状和伸展方向，不同轨道的对称性也不同。书中给出的是二维平面图，为达到形象逼真的教学效果，笔者制作了三维立体图，并用FLaSH和ppt相结合的手段把σ键与Π键的形成过程伴随轨道形状的改变完整地呈现出来。在研究Π键对称形式时，沿对称面设计制作了一个半透明镜平面，从而使Π键的镜面反对称性（即镜面上下分子轨道形状一致，符号相反）一目了然，使复杂问题简单化、直观化，计算机辅助教学课件的作用得以充分体现。学生通过通俗易懂的画面，快捷、高效地接受了新知识，有助于教学目标的实现。
3．n2分子的形成。按现代价键理论来说，n2分子中含有3个化学键，即1个σ键和2个Π键，其形状与伸展方向均不同，原子轨道在形成分子轨道时重叠幅度也不相同。书中只有一个平面图，过去老师在讲解时，往往借助于n2分子三维立体模型，虽然很直观，但很难表达出重叠的幅度与距离的关系以及先后顺序。而这又是解释σ键和Π键的稳定性、说明为什么Π键是化学反应的积极参与者的关键。截至目前，还没有n2分子中3个化学键形成的三位动画课件，制作时笔者首先把n原子的三个轨道用不同颜色加以区分，再设定坐标轴，让σ键先形成，再形成Π键，用按钮控制进程。制作时采用了3DmaX和FLaSH相结合的方式，经过多次改进最终获得了集科学性、艺术性、技术性为一体的理想效果。当学生看到此课件时，既兴奋又惊喜。课件顺利被学生所接受，弥补了该项教学课件制作空白。
三、加强文化素质教育，制作精美的科学家小传
化学这门学科发展历史悠久，曾出现过很多卓有成就的科学家，其中不乏诺贝尔奖获得者。因此许多化学原理及化学公式多是以科学家名字命名的。
在本章教学中，现代价键理论的补充和发展——杂化轨道理论，其提出者鲍林就是一位诺贝尔奖获得者，鲍林对化学最大的贡献是关于化学键本质的研究及其在物质结构方面的应用。他把量子力学应用于分子结构，把原子价理论扩展到金属和金属间化合物，并发展了原子核结构和核裂变过程本质的理论。后来，他又向生物学方面进军，把化学应用于生物学和医学，如研究了蛋白质的结构，共发表了400多篇论文和十几本专著。由于他在化学键理论研究和应用方面的卓越贡献，荣获1954年诺贝尔化学奖。鲍林晚年致力于和平事业，于1962年又获得了诺贝尔和平奖。他刻苦钻研、勇于创新的精神将激励我们努力学习、不断进取。
为鼓励学生向科学家学习，笔者查阅了大量文献，将鲍林的事迹浓缩成以上内容介绍，综合运用多种技术手段制作成课件。在制作时，注意把对应的文字、解说和图像同时呈现，用滚动式字幕配背景音乐及图片，同时教师用朗诵的语调在背景音乐的衬托下朗读给学生。此情此景使学生深受感动，学生报以热烈的掌声。
总之，计算机辅助教学课件的制作是一个需要用心并付出努力的创作过程。优秀的课件应融教育性、科学性、艺术性、技术性于一体，这样才能最大限度地发挥学习者的潜能，强化教学效果，提高教学质量。
参考文献：
[1]赵淑巧.关于《多媒体课件制作》课程的教学思考[J].甘肃科技，2010(18).
[2]郭成，袁静.浅谈多媒体课件制作及课堂教学[J].中国地质教育，2007(3).
[3]杨韶平，刘娟娟.多媒体在化学课堂教学中的应用[J].时代教育（教育教学），2011(4).
计算机设计与实践篇4
关键词：计算机网络；专业建设；思想；实践
中图分类号：tp3-4
1前言
现在网络越来越普及，网民的数量越来越庞大，网络的应用越来越繁多。在这网络安全变得愈发复杂的情态下，社会到底需要什么类型的网络领域内人才，本科教育在这其中应该承担怎样的社会责任，本科计算机网络专业教学到底应当包含哪些内容，理论需要学习到怎样的程度，实践需要掌握到怎样的程度，整个社会对本科计算机网络专业的毕业生又有怎样的期冀和要求，又有哪一类岗位适合我们学生？这些个问题，促使我们不能够再循规蹈矩地采用嫁接人才的培养模式，而是需要富针对性地进行专项的调研工作，需要掌握许多真实数据，许多能够真实地反映出现在社会对本科高校人才的培养要求的数据。并以此数据来确定岗位能力标准，制定出合适的培养目标，再进行一些合理的定位，并确定出这个专业体系的结构，这就是建设计算机网络专业的基础。
2本科院校计算机网络专业教学现状剖析
2.1教学模式的落后
传统的教学模式主要特点就是教和学的主体很明确，教师的职责是教，教师就是一个课堂的主体，作为学生就需要认真听教师们对知识的细致讲解，学生的能力获得方式就是从教师那获得所需的知识，然后再吃力地把知识转化成能力。这种转化的成功率很低的，尤其是在本科院校里的学生。传统的教学模式另一个不足是它限制学生的创新能力，学生很难培养自己的主动性和独立思考的能力。计算机网络技术所涉及到的内容是很繁杂的，并会逐渐与其他的技术相互交融，教师们在课堂传授知识并由这部分知识衍生能力。这种能力不能很好地对接社会上所需要的网络人才的职业能力，而这种问题是需要用学生的独立思考的能力、创新能力和独立获得知识的能力来解决的，传统的教学模式严重影响了这些必备能力的培养。
2.2学科本身存在局限性
依照教育科学形成的规律，形成专业学科需要一个很漫长的过程，它需要经历反复的实践、不断额探索。但是计算机技术的教育分化是非常迅速的，在如此短的时间里形成完善并科学、合理的教学体系是十分不现实的。各个高等院校以迎合社会需要网络技术的专业人才为目标，按自己对计算机网络的专业教育的片面理解，制定出针对网络专业人才的培养方案，而这些方案里，具职业特点的课程教育并不是很突出，缺乏职业的技能训练，并且实用性很差，对学生的职业素质整体培养起不到应起的作用，就影响到计算机网络技术的专业人才培养质量。
2.3培养目标很模糊
计算机科学这门技术，它主要的特点就是与各个学科的技术间相互渗透和结合，由此衍生出来的学科分支间也存在着相互难以分割的联系，尤其是计算机网络技术专业与计算机应用专业间领域内相互交叉的课程多，同时岗位的职业能力方面也有相同。比如说，网站开发与设计，从网络的专业角度出发，它是网络技术专业内核心岗位的重要职业能力，凡是网络专业毕业的学生都应具备这种职业能力，因此，许多本科院校设立的网络专业都有JSp和aSp等的相关课程。与此同时，网站开发与设计还是计算机应用专业内核心的岗位能力课程，于是它们也相应开设了JSp和aSp等。
2.4师资力量略不足
近些年来，我国的本科学校在不断扩大规模，导致在校学生的人数一直在迅速增加。因为网络技术在不断地更新，计算机网络的专业课程也在相应地更新。这就是说，需要大量具备高素质的师资。受到经济的收入和分配等各因素的影响，在本科院校内，计算机专业的教师质量问题一直难以解决，很多优秀的专家都在外资企业和国内的著名it集团工作，本科院校是很难吸引到这些人才的。但若要培养出高素质的网络技术人才，那些优秀的具丰富经验的网络专家又很急需。最近的几年里，师资的情况虽有改善，但是师资的问题却一直都是制约着本科院校的网络专业教学质量提高的“瓶颈”。
3本科院校计算机网络专业建设思路
3.1确定人才培养的定位
综合岗位和行业的分析，我们可以确定，计算机网络技术的人才培养方向大致为：培养出德、智、体、美各方面全面发展的、具良好的职业素质和熟练的操作能力及网络管理的能力，可以从事网络的运维管理、网络的系统集成、网站建设维护等岗位的高技能和高素质的人才。
3.2转变传统的教育观念
现今各种先进的教学方法和教育理论层出不穷。其中有项目课程的教育理论、情境学习的教育理论、实用主义的教育理论、行为导向的课程理论、建构主义的课程理论、面向未来工作任务的课程理论，有虚拟化的教学法、理论与实际一体化的教学法等等。学校内主管教育科研的部门应当积极吸引先进理论、先进教学方法，同时在一部分班级里进行实验性教学，寻找出适合本区域内本校学生的教学方法和教学理论，经过调研和实践将其完善后在全校范围全面推行，再根据实际教学情况进行适时的修正。
3.3增加硬件设施的投入
网络课程实训室专业化、实验的设备数量充分化、实训的环境优质化是完善计算机网络专业教育和培养实践能力强的高技能人才的最有力保证。网络课程实训室可依照网络专业课程的内容划分为网络安全类实训室、网络布线型实训室、局域互连设备的调试实训室以及网络语音系统的实训室，还有仅包含pC机的一般的网络基础型实训室。同时还能根据需要，配备一些多媒体教室，也可以把多媒体技术融入到上述的各个具专业功能的实训室。
3.4加强教师队伍建设
教学和课程改革对教师的要求是：专业知识扎实，实践能力强。但是目前，专业课程的教师都普遍缺乏在企业内实践的经验，所以，本科学校急需完善“双师型”的教师队伍。一方面，以制定政策和措施为途径，鼓励每位教师去专业的培训机构里学习，并选择性考取专业领域的认证证书，再到企业内顶岗实践，一次提高教师的动手能力；而另一方面，可以从企业引进一批具丰富经验的高级工程师，成为本科学校内的兼职教师，以此优化师资结构。
3.5建立职业能力的培养基地
对大学教育来说，最注重的应是培养实践能力。增加实践性教育的比重，加大对学生的实践能力培养。再按“教、学、做”相结合的原则，在校内的实训基地、企业的生产现场内，开展以案例和典型任务为主线，理论与实践相结合的教学活动。使每位学生的学习，不再只局限在课堂内，而是教学延伸至课外，提高学生自身的学习能力。
4结语
几年来，高等院校计算机网络专业建设领域的研究与实践，对全面发展高素质应用型计算机网络职业技术人才的培养起到了积极的作用。伴随着计算机网络的发展，我们将会不断地研究和探索计算机网络的专业建设。计算机网络的专业建设是任重道远的，我们不能裹足不前。只有不断在实践中探索和思考，才能够培养出社会需要的实用型人才，才能够实现学校、学生和企业的共赢。
参考文献：
[1]张建辉，袁晖.对本科院校计算机网络技术专业建设的几点思考[J].中国高教探讨杂志，2010，7.
[2]鲁志萍.计算机网络技术专业建设的几点思考[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2011，10.
[3]刘晓.课程的解构与重构[J].长沙：湖南大学出版社，2010.
计算机设计与实践篇5
关键词：信息安全；课程建设；学习资源；教学模式
高校是社会人才培养的摇篮，在培养人才方面应根据社会和企业需求制定适合自己办学特色的人才培养方案，才能够更好的为社会服务。在我们高职类院校人才培养方案制定过程中，课程设置和建设是关键，而课程建设和教学实践是提高教学质量的基础，是一项涉及教师、学生、教材、教学方法与手段、教育思想和教学管理制度等诸多方面的系统工程，需要在师资队伍、教学内容和教学方法上进行探索实践。我院与北软公司进行了多年的校企合作，相关的教学资料大多由企业提供，在教学实践中起到了非常重要的作用，但在此过程中也存在一些问题。比如，教材的适用性以及更新周期和编写方式方面不是很理想，不太适应学生实际情况，也不太适应目前阶段式教学模式，因此为了满足我们高职院校阶段的学生，我院迫切需要建设属于本院的课程教学体系和标准。
经过长期教学过程的实践和积累，不断创新，在部分课程内涵建设、教学方法、配套教材建设等方面取得了一定的教学效果，形成了我们自己的课程特色。本文将从课程建设、课程设计、提高技能和培养创新能力等几方面探讨软件技术专业中的核心课程《计算机信息安全》的建设，力求打破传统教学模式，为本课程的教学和实践提供一条新思路，为培养符合国民经济和产业需求的it人才奠定良好基础。
一、课程建设
《计算机信息安全》课程是信息技术产业中重要的课程，既要突出基础理论，也要结合现有技术的发展，还要突出与新技术的关联性。因此，本课程建设的新课程体系要素要结合新技术的现状与趋势，调整授课方式和重点，避免面面俱到而不落实处，做到重难点分明突出。《计算机信息安全》核心课程的建设好后，不仅有符合要求的课程标准、实践指导，还有精心设计符合教学需要的教案和课件，还能够实现网上交流答疑等，更能满足教师教学需要，而且为学生自学提供了丰富、完整的资源。在课程体系建设中我们从以下几个方面入手：
1、重视教学内容的建设：作为以就业导向的高职教育，首先要解决的是教学内容的取舍问题。教学内容的选取和组织既要符合现有学生的认知规律，既要体现工学结合的高职教育理念，又要把握好必需、够用这个度。本课程教学任务重，覆盖面广，不仅包括了信息安全威胁、软硬件安全、网络安全的防范、数据安全以及操作系统安全等理论基础知识，还包括了各部分安全的具体应用、实践以及新技术的应用。为此，根据信息技术产业的特点，我们在教学内容应以过程性知识为主、陈述性知识为辅，即以实际应用的能力的学习为主、以基本概念和原理的理解为辅。课堂教学要注重选取理论知识传授、能力训练、职业素养养成三位一体的教学内容，为学生可持续发展奠定良好的基础。
2、加强师资队伍的提升：我们在进行课程建设前深入企业，到企业挂职锻炼，提高自身的实践能力，并通过企业调研以及与企业的专家和技术人员进行座谈，确定本专业以及本课程的典型工作任务，收集企业的真实项目，并将其转化为适合于课堂教学的案例。充分利用高校与企业的“产-学-研”合作平台，与校内外知名科研机构建立合作科研机制，老师可以把在企业锻炼了解到的相关的新技术带到课堂，丰富课堂教学内容，完善教学手段，还能够将学生的综合能力训练与企业的职业岗位需求紧密联系起来，以企业的岗位需求作为课程的培养目标，使培养的学生符合用人单位的需求。
3、抓好教材建设：教材建设是课程建设的重要组成部分。课程教材的形式多种多样，有用于课堂教学的纸质教材、教学课件和电子教材，有用于学生课余时间自主学习的案例题库，还有应用于实验实训的指导书等。因此，我们在选择教材时要紧紧围绕人才培养目标，以培养学生职业技能为核心、以工学结合为切入点，将企业中的典型工作任务转化为课堂的教学案例和实践操作项目，保持教学内容的科学性和实用性。同时考虑学生的认知能力和学习兴趣，教材的内容要便于学生自主学习，能够启发学生思维，体现课程特色。《计算机信息安全》课程建设团队非常重视教材建设，教材和实践项目的结合，重点训练学生运用知识分析和解决问题的能力以及对具体项目的实际操作能力。
4、课件优化与提升：在课件优化方面，我们注意学生兴趣的培养，所以在教学过程中，在保障教学课件的生动性、易懂性的同时，还结合本门课程所关联的新技术，并把这些新技术融合到具体的教学课件中，或者通过实际生活中案例形象生动地展示给学生，既加深学生的对知识点和相关新技术的理解和掌握，又增加学生的学习兴趣。
5、教学方法的多元化：作为现代教育理念下的高校教师应该在教学过程中发挥主导作用，根据培养目标的要求和学生自身的特点，针对不同的教学内容，采用灵活多样的教学方法，通过现代化的多媒体、网络等多元化的教学环境，为学生提供丰富多样的学习资源；通过制作电子课件、视频教学录像等形式多样的教学资源，激发学生的学习兴趣；通过指导学生制订具体的学习计划，培养学生的自学能力；通过网上论坛，学生可以对某些热点和焦点性问题进行探讨和交流；通过课程网站在线答疑，帮助学生解决学习过程中遇到的困难和问题。
《计算机信息安全》的课堂教学采用任务驱动和典型案例的方式导入授课内容；在教学中，通过社会的热点问题、案例以及出现的新技术引入课程内容，把课程所涉及的基本概念、原理纳入案例场景，通过案例讨论或研讨来对要求学生主动学习和教学，让学生知道这些知识与自身利益息息相关，他们的学习兴趣就更加的浓厚，乃至于以后遇到类似事件自己能够用所学习的知识去解决具体问题，这样才能够体现出学习本课程后的成就感，才能到达到学以致用的真正目的。在教学过程中，对重难点得知识通过启发式、案例式地讲解，让具体而抽象的教学内容落到实处，便于学生理解，更好的掌握理论知识。在实践项目中，我们以模拟企业项目具体实施过程的方式去完成，让学生以企业员工的虚拟身份，模拟企业员工的职责分工，基于企业的工作流程进行项目实践，使学生在虚拟企业里完成真实的任务，从而提高了学生的学习主动性和学习兴趣。
二、在课程建设与实践中需要注意的问题
深刻理解课程与专业的关系：《计算机信息安全》课程建设虽然是一门课程的建设，但是在建设过程中不能局限与本课程的重要性，而片面地夸大本门课在专业中的地位和作用，要把该课程放在整个专业体系中进行定位，强调该课程在学生职业能力和职业素养培养方面所起的主要支撑和促进作用，准确阐明该课程的定位与培养目标同整个专业的定位与培养目标，既要区别对待，又要紧密联系。
注重加强与企业的合作：在《计算机信息安全》课程建设工程中，我们聘请企业的专业技术人员作为兼职教师，共同制定课程的培养目标，参与课程内容和教学案例的选取，由企业提供一些典型项目案例，指导学生进行实践，把企业的工作态度和岗位要求带入课堂，在项目实施过程以企业员工的要求来要求学生，真正实现校企合作共建课程。
三、结束语
本文提出的《计算机信息安全》课程建设与实践方案是在信息技术不断发展和演进的大背景下，力求通过课程体系建设、教学方法多元化、师资能力的提升以及教学资源等方面的改革，使得课程教学过程既能突出专业特点，又能贴近当前新技术和产业发展的现状。我们对课程的建设与实践过程中改变了以前课程不注重与新技术融合的传统教学模式，探索出了一条多元化的教育教学模式，也为学生提供了丰富的学习资源。在实践过程中还培养了学生的企业岗位实践的综合能力，让学生能够在做中学，学中做，边做边学，边学边做，真正做到了教、学、做一体化，从而大大提高了学生的实际动手能力。
《计算机信息安全》课程的建设还可以培养学生学习的兴趣爱好、保障教学质量、促进人才培养模式的改革、形成一个科学合理的课程体系。
计算机设计与实践篇6
摘要：针对当前应用型本科高校计算机专业选修课教学中存在的问题，文章结合在线教学和课堂教学两者的优势，设计一个在线教学平台支持下的混合教学模式。混合教学模式分为课前在线学习与提问互动、课堂面对面教学、课后在线测试与学术沙龙三个阶段。该模式已经在数字图像处理等课程教学中进行了探索性实践，取得了较好的效果。
关键词：计算机专业选修课教学；在线教学平台；在线教学；课堂教学；混合教学模式
中图分类号：G633.67文献标志码：a文章编号：1674-9324（2016）52-0268-05
中国高等教育已经进入大众化阶段，高等教育大众化以及2008年以来的全球金融危机给大学生就业带来严峻形势。对于国内各类院校普遍开设的计算机专业来说，这种状况尤为严重，一方面，每年有大量的计算机专业毕业生，特别是普通院校的毕业生，找不到合适的专业岗位，另一方面，也有很多it企业找不到符合企业需要的人才。根据我们对国内100多家it企业和300多名本校计算机专业毕业生的问卷调查，大部分it企业需要专业基础扎实、工程实践能力强、具有一定创新能力的应用型创新人才。信息技术发展日新月异，计算机专业的应用型创新人才应该具备对新知识和新技术的敏感性，拥有e极探索新知识和新技术的敬业精神、突出的创新思维和创新能力，因此，在人才培养上，应该注重学生学习能力和应用创新能力的培养[1]。
应用型创新人才的培养是应用型本科高校的主要任务。目前，国内应用型本科高校在专业课程设置上分为专业必修课和专业选修课。专业选修课是专业教学计划中的重要组成部分，在人才培养中承担着扩展专业视野，培养创新性思维及工程应用能力的功能[2]。因此，专业选修课在计算机专业应用型创新人才的培养上有着不可忽视的作用。然而目前，大多数应用型本科高校的计算机专业选修课并没有发挥相应的教学功能。主要原因在于目前计算机选修课教学仍然采用传统教学模式，以教师讲授知识为主，学生处于被动接受知识的地位，忽视了学生的认识主体作用，不利于学生学习和应用创新能力的培养。互联网以及多媒体技术的发展引发出许多丰富多彩的网络化在线教学模式，近年来，慕课（mooC）、翻转课堂、微课等在线教学模式受到越来越多教育工作者的关注[3-9]，这些新模式从根本上改变了教学中师生的地位和关系，在学生学习和应用创新能力的培养上表现出较大的优势。然而，在线教学模式也存在学习者身份难以认证、教学监控难度较大、课程实验尚未有效解决等缺陷。因此，国内外一些学者纷纷提出在线教学与传统教学相结合的混合教学模式[9-11]。笔者所在学校正处于向应用型转型发展阶段，近几年来，笔者所在的团队针对计算机专业应用型创新人才的培养问题进行了一系列的探索。基于多年数字化学习技术的研究成果，团队与企业合作研发了“潜能在线”教学平台。在该平台的支持下，我们设计了一个在线教学与传统课堂教学相结合的混合教学模式，并在数字图像处理等课程中进行探索性实践。
一、应用型本科高校计算机专业选修课教学中存在的问题
据我们了解，目前，国内应用型本科高校的计算机专业选修课教学，普遍存在以下几个方面的问题：教学内容多而课时少，教学内容相对滞后，课堂教学满堂灌输，考核机制不完善等问题。
1.教学内容多而课时少。自从20世纪八九十年代，国内高校陆续开展学分制教学改革，课程分为必修课与选修课，在人才培养中取得了许多经验与收获[12]。但同时，也逐渐形成一个认识上的误区：必修课重要，而选修课相对次要。因存在上述认识误区，各高校在专业人才培养方案的设置上，专业必修课学分学时较多，而选修课学分学时较少。比如，笔者所在高校的计算机科学与技术专业，专业必修课一般设置为3―4个学分，课时为48―72学时，而专业选修课一般只有2个学分，课时为42学时，其中理论学时28，实验学时14。但是，选修课的教学内容并没有减少多少，比如，笔者所担任的数字图像处理课，大纲规定的内容偏多，包括绪论及图像处理系统、图像变换、图像增强、图像编码、图像复原、图像重建、数学形态学原理等内容。采用传统教师主讲的教学模式，教师根本无法在规定的学时数内完成大纲要求的内容。
2.教学内容相对滞后。目前，在应用型本科高校，计算机专业选修课的教学内容一般以教材为主，以教师的科研及学科前沿为辅。由于课时少，任课教师只能依照教材，讲授大纲要求的内容，没有多余的时间讲授自己的研究成果和学科前沿。然而目前，多数教材内容陈旧，跟不上最新发展形势，造成教学内容相对滞后，学生缺乏兴趣。大多数计算机专业选修课没有发挥其应有的教学功能。
3.课堂教学满堂灌输。计算机学科发展的时间相对较短，学科教学理论还不完善。学科教师往往学习数理学科的教学观念和教学模式，采用以教师讲授为主的“灌输式”教学方法。这种教学方法以教师为主体，学生只能被动接受教师的教学方法和教学内容，因而缺乏主动学习和探索求知的欲望。少数学习积极的同学可能会被动地接受教师讲授的内容，多数同学则可能会因缺乏好奇心和求知欲而失去学习的兴趣。比如，数字图像处理是集光学、数学、计算机科学、物理学等学科的一门综合性边缘学科[13]。它涉及数学、物理、信号处理和计算机科学等多学科知识，理论性强、内容抽象、算法较多，学生理解起来有一定难度。任课教师必须采用灵活多样的教学方法以及准备一些丰富有趣的教学内容，激发学生自主学习和探索求知的欲望，让学生对该门课程产生浓厚的学习兴趣，才能顺利地开展后续的课程教学。
4.考核机制不完善，缺乏对学习和应用创新能力的考核。目前，多数高校的计算机专业选修课考核方式主要有以下几种：试卷考核、论文考核、作业考核、实践考核等。试卷考试答案标准固定，学生靠死记硬背就可以通过，成绩不能反映学生的学习和应用创新能力。论文或作业考核可以在一定程度上反映学生的学习和应用创新能力，但容易出现抄袭现象，成绩不能真实反映学生的实际能力。实践考核能够在一定程度上反映学生学习和应用创新能力，然而，因没有形成科学标准的实践考核办法以及评价机制，很多实践考核流于形式，最终成绩也不能真实反映学生的实际能力。因此，需要完善考核机制，把学生的整个学习过程纳入考核范围，使成绩能够在一定程度上真实反映学生的学习和应用创新能力。
二、“潜能在线”教学平台支持下的混合教学模式设计
为解决当前计算机专业选修课教学中存在的上述问题，加强学生学习和应用创新能力的培养，笔者所在的团队吸纳了慕课（mooC）、翻转课堂、微课等在线教学模式的优点，利用“潜能在线”教学平台，设计了一个适合应用型本科高校计算机专业选修课教学的混合教学模式。该混合教学模式转变了师生的角色，教师从知识的传授者转变为学生学习的引导者、推动者和指导者。学生从知识的被动接受者转变为学习的主体、学习过程的中心。模式包括课前在线学习与提问互动、课堂面对面教学、课后在线测试与学术沙龙三个阶段。
1.课前在线学习与提问互动。该阶段是为克服传统教学模式“教师满堂灌输，学生被动接受知识”的缺陷而设计的，采用当前在线教学模式的先进教学理念，教师通过网络提供学习任务和学习资源，引导并推动学生自主学习、协作学习，以达到培养学生学习能力的目的。具体来说，课前教师利用“潜能在线”平台中的在线导学模块创建导学卡，通过导学卡学习任务以及学习资源。学习任务包括学习内容、重点难点、要求完成的作业等，学习资源包括电子教材、教学ppt、授课微视频以及网上可以利用的资源等。学生根据导学卡在线上自主学习，同时，利用“潜能在线”平台中的提问互动模块提出问题，通过问题与教师以及其他同学进行互动交流。
2.课堂面对面教学。该阶段是利用传统面对面课堂“易于组织实施、互动便捷、效果直接显著”等优势，通过汇报、展示、讨论、教师重难点解析和总结等形式多样的教学活动，加深学生对知识点的理解和掌握。课堂面对面教学主要由学习汇报、课堂讨论、重难点解析以及课堂总结四个部分组成。学习汇报由学生汇报在线学习以及作业完成的情况；课堂讨论就重难点及热点问题展开讨论，教师参与指导；重难点解析由教师讲解，进一步强调本节课的教学重点及难点。课堂总结由教师对本节课教学过程、在线学习情况、学习表现、学习成果进行点评及总结。
3.课后在线测试及学术沙龙。该阶段通过在线测试以及应用性课题，检查学生学习知识的成效以及应用知识的能力，以达到培养学生应用创新能力的目的。具体过程如下，教师利用“潜能在线”平台中的虚拟考场，将纸质考卷通过扫描，或者将电子文档考卷制作成电子考卷上传到平台。学生登入虚拟考场，完成课后在线测试。另外，教师可以根据教学进度，布置一些应用性的课题，让学生课后去完成，然后通过“潜能在线”平台中的公共聊天室，定期组织在线学术沙龙。
三、混合教学模式在数字图像处理课教学中的探索性实践
基于团队设计的混合教学模式，我们在数字图像处理等课程中进行探索性实践。下面就数字图像处理课程的实践情况做一下介绍。团队根据课程大纲的要求，设计了七个专题，并给出了每一专题各教学活动的学时安排表，如表1所示，其中，第一个专题因为是第一次上课，采用传统教学模式，以教师讲授为主，其他专题采用混合教学模式。此外，每个专题两个实验学时根本不够，所以实验由学生利用课余时间完成，实验课上主要是汇报实验情况以及展示实验结果。
1.前期准备。利用“潜能在线”平台进行混合教学，需要完成一些前期准备工作。首先需要在平台中创建数字图像处理课程，把教材扫描到平台制作成电子教材，并建立知识点的目录体系结构。其次，教师学生登入平台，选择已创建的数字图像处理课程。最后，对学生进行“潜能在线”教学平台的使用培训。
2.教学实施。在数字图像处理课程的实施过程中，针对每个专题，我们设计了11个教学活动，利用“潜能在线”教学平台，分14个步骤展开，具体过程如图1所示，它展示了教师、学生在“潜能在线”教学平台和课堂的整个互动过程。
（1）在线导学。在传统教学模式下，教师在n堂上面对全班学生授课，因此，课前备课，必须依据全班大多数人的情况，准备授课内容和安排教学进度。准备的内容和安排的进度无法满足学生个性化的需求。在混合教学模式下，教师的角色转变了，作为学生学习的引导者，只需准备学习内容和相关的学习资源，通过网络提供给学生，引导学生自主学习。因此，我们设计了“在线导学”教学活动，教师可以根据不同层次的学生情况，准备学习内容和学习资源，以满足学生个性化的需求，并通过我们团队开发的在线导学模块，把学习内容和学习资源出去。学习内容按知识点组织，教师根据知识点制作教学ppt、授课微视频（10分钟左右）等教学资源，收集相关的网站、论坛、图书、论文等可利用的资源，布置相关的作业和练习。然后，把这些资源按知识点制作成导学卡，通过在线导学模块提供给学生。表2列出了我们在数字图像处理课程实施过程中，每一专题的知识点。
（2）在线自主学习。传统教学模式以教师为主体，向学生单向传授知识，忽视了学生个体的学习能动性，也忽视了学生应用创新能力的挖掘，不利于计算机应用型创新人才的培养。因此，我们设计了“在线自主学习”教学活动，让学生成为学习的主体。学生可以根据自身已有的基础，选择合适的内容，安排合理的进度，在轻松的氛围中学习。这种方式锻炼了学生的自主学习能力，也培养了学生的探索求知欲。
（3）提问互动。在传统教学模式下，课堂上教师满堂灌输，课后师生见面不易，师生之间、生生之间互动交流极少。为此，我们设计了“提问互动”教学活动，通过提问互动模块，学生随时可以与教师以及同学进行互动交流。互动的主要形式包括提出问题，回答问题，评价问题回答的情况等。通过这一教学活动培养学生协作学习和提问质疑的能力。同时，提问互动数据也是期末学生学习能力考核的依据。
（4）在线解答。在传统教学模式下，由于课时的限制，教师很少有时间让学生提问，因而，也就很少解答学生的问题。在混合教学模式下，学生可以随时通过提问互动模块提出问题。因此，我们设计了“在线解答”教学活动，教师通过提问互动模块或公共聊天室，采用文字、语音或微视频等多种方式，解答学生提出的问题。
（5）在线作业。在传统教学模式下，学生课堂听课，课后完成作业。两者之间有一定的时间差，如果课堂上有些知识点没听懂或课堂上听懂课后忘记了，完成作业就有一定的困难。为此，我们设计了“在线作业”教学活动，学生完成自主学习后，可以立即在线完成作业。如果哪些知识点没听懂，可以重复听授课微视频。此外，学生在线提交作业后，教师可以及时对作业进行批改和点评，其他同学也可通过网络平台对该同学作业进行点评，形成师生之间、生生之间的互动交流。学生完成作业的情况、作业的质量以及相互的点评数据，也是期末学生学习能力考核的依据。
（6）学习汇报。混合教学模式以学生为主体，学生通过在线自主学习获得知识，教师是学习过程的引导者、推动者。因此，我们设计了“学习汇报”教学活动，学生在课堂上汇报在线学习的情况、展示完成的作业。学生通过这一活动锻炼了协作学习能力以及表达能力。教师通过这一活动了解学生学习的情况，发现其中的问题，为后面的重难点解析和课堂总结做准备。因为选修学生人数比较多，有39人，所以我们把全班划分10个学习小组，每个小组派一名学生汇报。学习汇报的情况作为期末学生学习能力、应用创新能力考核的一个依据。
（7）课堂讨论。在传统教学模式下，学生通过课堂听课学习知识，因课时有限，教师没有时间组织课堂讨论。在混合教学模式下，学生在课外通过在线平台学习知识，教师有充足的时间开展形式多样的教学活动。因此，我们设计了“课堂讨论”教学活动，教师根据学生学习的情况、专题重难点知识以及热点问题，选择合适的论题，组织课堂讨论。学生按照教师的安排，课前认真准备论题，在课堂上参与讨论。表2列出了我们在数字图像处理课程实施过程中，每一专题选择的课堂讨论论题。该教学活动的目的是培养学生协作学习、应用创新能力以及表达的能力。学生课堂讨论上的表现作为期末学生学习能力、应用创新能力考核的依据。
（8）重难点解析。在混合教学模式下，教师作为学生学习的引导者和指导者，要引导学生了解本专题的重点难点，并辅助学生掌握重点难点。因此，我们设计了“重难点解析”教学活动，教师根据提问互动、学习汇报以及课堂讨论等阶段了解的情况，对本专题中的重点难点以及学生普遍存在的问题进行解惑答疑。
（9）课堂总结。在混合教学模式下，教师在学生学习过程中起辅助作用。在每个专题学习结束时，需要教师进行总结。因此，我们设计了“课堂总结”教学活动，对本专题的教学过程进行总结、对学生在线学习情况、学习表现、学习成果进行点评。
（10）在线测试。在混合教学模式下，各种教学活动由教师统一安排，学生自主完成。因此，我们设计“在线测试”教学活动，利用在线教学平台的虚拟考场，教师事先提供在线测试的内容，学生课后自主完成在线测试。该教学活动的目的是让学生检测自主学习的成效，发现存在的问题，并进行补缺补漏。在线测试的成绩作为期末学生学习能力考核的依据。
（11）学术沙龙。传统教学模式重视知识的传授，而忽视应用创新能力的培养。因此，我们设计了“学术沙龙”教学活动，教师根据学生学习的情况，选择合适的应用性课题，通过在线教学平台的公共聊天室，组织在线学术沙龙。学生根据所学的知识，完成教师布置的应用性课题，参加在线学术沙龙，交流课题完成的情况、遇到的问题以及解决办法等。表2列出了我们在数字图像处理课程实施过程中，每一专题选择的应用性课题，这些应用性课题都来自我们团队在研的饮用水源水质生物在线监测项目。该教学活动的目的是培养学生的科学素养和应用创新能力。
3.学习评价。传统教学模式主要依据出勤、作业、实验以及期末考核等情况，u定学生学习成绩。这种评价方式不能全面的反映学生真实的学习情况，也不能反映学生学习能力和应用创新能力。采用混合教学模式以后，可以利用在线教学平台提供的统计功能，对学生参与提问互动、学术沙龙等活动以及完成作业与在线测试的情况进行统计。同时，教师还可以记录课堂上学生参与学习汇报、作业展示、课堂讨论等活动情况。这些数据较全面地反映了学生整个学习过程，同时也在一定程度上反映了学生学习和应用创新能力。因此，我们把这些数据与传统课堂的考勤、平时实验和期末考核等数据组合在一起，综合评定学生的学习成绩。具体来说，期末成绩评定分成两大块：平时成绩和期末考核成绩，平时占70%，期末考核占30%。平时成绩又包括考勤、线上活动表现、课堂活动表现、实验等四个方面，其中，考勤占10%，线上活动表现占20%，课堂活动表现占20%，实验占20%。线上活动表现主要考核学生参与提问互动、学术沙龙以及完成作业与在线测试的情况，课堂活动表现主要考核学生参与学习汇报、作业展示以及课堂讨论的情况。
4.实施效果。混合教学模式的实施激发了学生的好奇心与求知欲，增强了学生自主学习、协作学习、应用创新等方面的能力，教学效果显著。教学效果可以从以下几个方面的统计数据中展现。整个学期学生在提问互动模块中提出的问题数为113，其中，有一定质量的问题数为47，参与提问互动交流的学生人次数为486，参与学术沙龙的学生人次数为203；在课堂讨论上发言的学生人次数为78。以上统计数据表明，各项教学活动的参与度还是比较高的，也从侧面反映了学生学习兴趣的提高。从学生参与互动交流、课堂讨论以及学术沙龙的情况看，学生自主学习、协作学习以及应用创新能力比之前采用传统教学模式的班级有较大的提高，之前的教学中，自主学习和协作学习能力的训练较少，更谈不上应用创新能力的训练。从学生的学习汇报情况看，采用混合教学模式后学生自主学习的能力也得到明显的加强。
四、结束语
专业选修课的教学问题广泛存在于各类高等院校中，如何上好专业选修课，关系到学生知识面的拓展、学生学习能力及应用创新能力的培养、学生综合素质的提高，因此，应该受到足够的重视。本文提出的混合教学模式，还有待进一步的实践验证，希望与同行们一起不断摸索，找到更理想的解决办法。
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计算机设计与实践篇7
【关键词】任务驱动；教学设计；计算机基础课程教改；双主体
【中图分类号】G40-057【文献标识码】B【论文编号】1009―8097(2008)12―0118―04
我国高校计算机基础教育始于20世纪80年代，并于90年代被逐步纳入学校基础课的范畴来进行管理和建设。进入21世纪，计算机基础教学乃至整个高等教育发生了许多变化，以有效培养当代大学生创造精神，创新能力与合作精神为主要目的是面向21世纪的大学教改新方向，也是高校树立与时展、现实社会变革相适应的教育观念的核心。
而传统的教学模式设计，过分强调教师的主导作用，老师教学满堂灌，学生缺乏主观能动性，自主学习能力没有得到锻炼。就计算机基础教学而言，传统的学习方法对于一些有一定难度的计算机基础课程，学生难以消化或认为在他们的实际生活没有得到应用，普遍有畏难和厌倦情绪。要培养创新人才，首先要教师进行创新的教学模式设计。
华南师范大学近年开始对非计算机专业的计算机基础（即计算机公共基础课）教学进行全面改革，提出计算机“三层次”教育，并重点加强计算机实际应用能力和专业领域应用能力培养。为此，在教改实施中所有教学资源、教材都是以任务（案例）方式呈现，将信息技术和课程完美地进行了整合，在教学方案中强调用任务驱动模式设计教学过程。笔者在近年来运用该方法进行了教学尝试，明显提高了学生计算机的实际应用能力和创新思维，取得了教改预期效果。
一“任务驱动”教学模式设计理论基础
“任务驱动”是一种建立在奥贝苏尔的“学与教”理论和建构主义“学与教”理论两者相结合（以下简称双主体理论）的教学设计方法[1]。它将教师传授知识、学生被动接受的传统教学理念，转变为教师根据学生实际情况和专业知识领域相结合创设一个学生都感兴趣的任务，实现有意义的教学。教师提供多层次辅助教学资源、驱动学生思维。学生认识到新旧知识的相互作用后，激发了学生的主观能动性，通过课堂的点拨，课外的主动探索、主动发现，自行组织合作学习，最终完成任务。形成多维、互动式的“（教师）主导-（学生）主体相结合”的教学设计理念。
计算机的课程学习是当代大学生必须掌握的基础课程。由于计算机课程是一门操作性、实践性很强的学科。如何加强学生实践能力教学，提高应用能力水平，是计算机课程教育的难点。因此，本文中提出以“任务驱动”教学法进行教学是提高计算机应用能力最好的方法之一。通过任务方式不仅是学生学习到提出问题、分析问题能力，而且将知识点合理融入任务之中，真正促使学生提高实际能力。
二“任务驱动”教学模式设计
“任务驱动”教学模式设计以任务为核心，建立学习“定向点”，然后围绕这个“定向点”，通过设计“学习情景”、“学习资源”、“学习策略”、“认知工具”、“管理和帮助”而展开，他们共同服务于由教学目标、学习者、学习内容而决定的学习任务这一核心[2]。“任务驱动”教学设计模式如图所示：
1学生特征分析
“任务驱动”教学模式设计中学生是学习的主体，是任务的主动建构者。对学生的分析，有利于教师设计适合学生能力与知识水平的学习问题，提供适合的帮助和指导，设计适合学生个性和专业知识水平的任务与学习资源。对学生的分析可以使用调查问卷、摸底考试、调查以往相关课程成绩和与该专业授课老师进行沟通，了解需求等方法实现。
2设计学习任务
双主体理论所阐述的学习就是基于真实问题情景下的探索、学习过程，就是解决实际问题的过程。“任务驱动”教学模式设计中的任务构成了双主题理论学习的核心，以任务驱动学习，以任务帮助学生进行知识与能力的迁移。
设计学习任务是整个双主体教学设计模式的核心和重点，它为学习者提供了明确目标、任务。建构学习任务时，要充分考虑如下原则：
（1）任务要涵盖教学目标所定义的知识，只能更复杂，不能更简单。
（2）要设计非良构任务。非良构任务具有无显示目标和限制条件；有多种解决方法和批判标准；问题的概念理论基础的必要性及其组织具有不确定性等特征。
（3）设计任务要符合学习者的特征，超越学习者的知识能力不能太多。
（4）要设计开放式，能够多元解决问题的任务。解决任务的目的不是期望学生一定就能给出完美的答案，而是鼓励学生参与，使其了解计算机应用和自身专业结合的综合性应用[3]。
3任务分解
计算机基础课程往往是一门综合课程，一个任务都代表着连续性的复杂问题。教师在教学过程中，可以采用自顶向下分解任务的分析方法，帮助学习者从宏观到细节对所学知识进行全方面的认识。针对子任务案例的提出和信息资源有助于任务的简化和可行性方案的提出；认知工具帮助学习者解释和把握任务的各个方面；自主学习策略可以为学生提供可供选择的任务解决模式；帮助和管理是在任务解决过程中对难点和重点环节实施的帮助与指导。必要时，还要设计如何施加人格影响，以消除因挫折而出现的泄气情绪。
在此环节中，教师要充分发挥主导作用，注意把握学生的学习能力和提供解决问题的思路。信息技术如何与课程完美的整合，教师如何从舞台的主角变成幕后的导演，都集中体现在这一环节中的学习情景、资源和自主学习策略的综合设计以及提供丰富的认知工具中。
4学习情景设计
“任务驱动”教学模式设计中的学习情景要求学生在真实的情景下进行学习，减少知识与解决问题之间的差距，强调知识的迁移能力的培养。因此，对于教学中的知识点还原现实生活，为学生提供一个完整、真实的任务背景。以此为支撑物启动教学，恢复其生动性和丰富性，使学生产生学习的动力和兴趣，达到学生主动建构知识意义的目的。
5学习资源设计
为了了解任务的背景与含义、提出任务的假设，建构自己的任务模式和了解任务与现实生活的联系，教师需要准备学习者学习必要的预备知识。因此在子任务的教学设计中，需要详细考虑学生要完成任务需要哪些学习资源（包括文本、图形、声音、视频和动画等以及引导学生通过internet上获取资源），使得学生自主学习、任务建构能在大量信息的基础之上进行。在资源的准备过程中注意避免信息污染。因此要发挥教师的主导作用，建立有效的信息资源系统，提供引导学生有效查询资源的方法。
6提供认知工具
认知工具是支持、指引扩充使用者思维过程的心智模式和设备。在信息技术学习环境中，主要是指与通信网络相结合的广义上的计算机工具，用于帮助和促进认知过程。学习者可以利用它来进行信息与资源的获取，任务的建构，创新地制作等。教师可以用其来形象地表征某些知识点，帮助学习者更好地学习（例如视频工具）；或者通过认知工具自动实现某些低层任务或代替做一些任务来减轻某些认知活动的难度（如flas）。认知工具在培养学生创造性思维和综合思维中起着重要作用。常用的认知工具有：知识建模工具、绩效支持工具、信息搜索工具、协同工作工具、管理与评价工具等。
7自主学习策略设计
自主学习策略是指为了支持和促进学生有效学习而安排学习环境中各个元素的模式和方法，其核心是要发挥学生学习的主动性、积极性，充分反映学生的认知主体作用。常见的自主学习策略有：建模策略、教练策略、反思策略、启发式策略、自我反馈式策略、探索式策略、协同策略、抛锚式策略、随机进入策略等。
8总结和强化练习
适时地总结可有效的帮助学生将所学知识系统化。但总结不宜过细，应为知识体系串讲，简明扼要，避免限制学生思维。例如，课前占用几分钟对实验中遇到的典型问题的讲解，优秀习作的展示，达到自我教育目的。
9评价
评价意味着根据某些标准对学习者进行鉴定或价值判断。评价通常包括形成性评价和总结性评价。
形成性评价是在某项教学活动中，为了能更好地达到教学目的的要求，取得更佳的效果而不断进行的评价。它能了解阶段教学的结果和学生学习的进展情况、存在问题，因而可据此及时调整和改进教学工作。形成性评价在教学过程中用得最多，但对于由学生自我建构的学习很难进行统一的客观评价。以“任务驱动”的教学设计模式比较赞同通过学生实际完成的任务去检验学生学习结果的优劣。
总结性评价又称事后评价，一般是在教学活动告一段落后，为了检验教学活动的最终效果而进行的评价。学期末进行的各科考试、考核都属于这种评价。其目的是检验学生的学业是否最终达到了各科教学目标的要求。总结性评价重视的是结果，借以对被评价者作出全面鉴定，区分出等级并对整个教学活动的效果作出评定。
教学过程中形成的评价主要是形成性评价，对于提高教学质量来说，重视形成性评价比重视总结性评价更有实际意义。
三“任务驱动”教学实践案例
在教授《photoshop图像处理》课程，笔者对学生应用计算机水平和对课程的要求进行了问卷调查，问卷调查结果如表1、2所示。得出美术学院的学生特征：本身专业和该课程结合紧密，学生对该课程学习热情非常高，对课程知识需求非常迫切。但由于地区差别，应用水平参差不齐，只有个别同学能熟练运用photoshop进行平面图形设计。
针对学生特征进行分析后，在上课之初，先给出历届学生的优秀作品给学生们开拓视野，让他们对学习这门课程能完成的特效有了进一步感性认识后，提出学习任务：4―8人为一组自由组队，团结协作，做一个平面图形的综合设计并进行展示。学生们看到了任务和自身专业知识结合点乃至对专业技能的提高的重要性，也充分感知课程中自己角色转变（从被动吸收者转变为学习的主动建构者），学习欲望被激发出来。在学习任务设计中，教师注意了把握主导的原则，设计的学习任务创作空间比较大，允许同学进行多元解决，极大地激发了学生的创造性思维。
提出学任务后，针对学生普遍计算机应用能力较弱的情况，对分解的子任务由浅到深进行学习情景、认知工具、自主学习策略和学习资源的设计。在学习情景设计中，教师要求学生的任务合作小组要有一个独特的组名，为日后设计小组海报打下基础，该学习情景为学生提供一个完整、真实的任务背景，且非常具有生动性和创新思维，学生的学习从一开始就处在思维活跃期。前期的教学子任务比较简单，如简单地为一幅卡通图加背景和为图形元素填色（把photoshop简单画笔工具、填充工具等简单工具的应用的知识点融入子任务中），可以使用启发式策略、探索式策略、抛锚式策略等进行各知识点的讲授。等学生对知识已经有一定地的把握后，逐步设计一些综合性较强的子任务，例如个人名片设计和小组海报设计等。这个阶段，学习资源的提供，自主学习策略的设计更为综合和灵活多变。例如，不同阶段收集优秀或特色案例资源进行点评；引入时尚元素进入课堂教学：在实验课程中进行小组内矢量LoGo、海报制作pK赛（公认优胜者的LoGo和制作优先应用展示封面中或在展示中起中心突出地位）；或安排学生进行协作式学习，对下载的图片应用滤镜/通道/蒙板等不同效果的改造，互相对比，探讨平面设计理念和综合运用方法。充分运用各种认知工具（用视频、flas等手段进行难点重点地展示，用bbs、讨论区等手段组织同学们思考、答疑和开拓思路）。这些教学措施，一直在提醒学习者主动学习的主体地位，也培养了学习者的团结协作精神。
“任务驱动”教学模式注重的是学生个人实际解决问题的能力的提高，对于这种教学模式设计的形成性评价也应该反映双主体教学模式多维性、互动性的特质。本中心计算机基础课程形成性评价的设计过程中引入提出了多元评量方式，即评价的主体多元（包括学生和教师），对象多元（评价方式多样，包含自评和互评环节）。如《photoshop图像处理》中形成性评价引入了专题展示会方式，请每个小组成员以各种形式和创意进行任务展示。学生们或以上课演讲、或以小品、或以专题报告会等形式对自己的作品进行展示，其他同学和教师（双主体）在下面共同参与评价。这种评价方式使得评价结果更为客观，也使得学生在进行“任务驱动”教学中，一直感知自己学习主体地位。教师和学生的共同评价按一定比例给出一个评价值后，发回每一个小组，让他们根据每个组员对网站建设的贡献值（这时候在子任务完成过程中的pK赛的优胜者获得优秀评价）进行自评。以这种方法得出的多元形成性评价是教学过程重要环节，也是体现学生创意和主体参与感的环节。
四效果
本中心在教改过程中将任务驱动模式应用于计算机基础课程教学模式设计中，成绩突出，效果显著。学生作为学习的主要建构者，他们在学习过程中的体会是评价教改成果的最原始最直观的信息。请看下面学生在学期结束时对课程和老师的评价感想：
“老师让我们放心大胆的自己组队，自己设计，自己设想，很大程度上培养了我们的创新能力和动手能力，充分挖掘了我们的潜力。在项目完成之前，我都没有想到我们能够做出这么好的一个项目。”
“这次的设计可以说是人生当中的第一次：开动了想象力，发挥了自主性，培养了团结协作，在充足的发展空间内拓展自我，受益匪浅！将理论与实际结合，将所学的知识灵活运用到实际中去，并没有想象中那么简单，一直反复着跌倒与爬起的过程。但完成进行展示那一刻，真的很有成就感！”学期末的总结性评价也反应了学生的学习能力的提高，全班同学课程通过率100%，平均分达到83.91分。表3显示了成绩情况。
从上表成绩对课程掌握的客观评价和课程结束学生的主观感想互相印证，显示了同学们对课程满意度不断提高，对自己能力有了新的认识。
五结束语
信息技术与课程整合的过程绝不仅仅是现代信息技术手段的运用过程，它必将伴随教育、教学领域的一场深刻变革。换句话说，整合过程就是教育深化改革的过程。既然是教改，就必须有先进的理论作指导，没有理论指导的实践是盲目的实践[4]。华南师范大学计算机基础教学改革特别强调双主体教学，改变以教师为中心的教学结构，创建新型的、既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的双主体教学结构。教师在进行课程整合的过程中，紧紧围绕新型教学结构的创建这一实质来整合，密切关注教学系统四个要素（教师、学生、教学内容、教学媒体）的地位和作用，提出了“任务驱动”的教学模式设计，在实践中取得了良好效果。希望起到抛砖引玉的作用，引发批评和争论，促进计算机基础课程教改乃至大学教育教改实施，与时俱进，为创新人才的培养尽一分绵力。
参考文献
[1]何克抗,林君芬,张文兰.教学系统设计[m].北京:高等教育出版社,2006:27.
计算机设计与实践篇8
高等学校的计算机教育，特别是广大非计算机专业的计算机基础教育，在很大程度上决定着未来社会人们应用计算机和信息化技术，解决来自自身领域问题的能力高低，所以计算机基础教学备受社会各方面的关注。本文结合作者在海外数所著名院校执教十年的工作经历，介绍海外高校关于非计算机专业计算机课程设置的研究与实践经验。
1非计算机专业学生对计算机课程的需求特点
在学习计算机知识的过程中，非计算机专业学生的思维方式不同于计算机专业的学生。非计算机专业学生对计算机课程学习有其自身的需求，我们必须根据现代教育思想和教学理论，针对非计算机专业学生对计算机课程的需求特点，选择正确的教学内容，设立相应的课程体系，运用恰当的教学模式与方法，将理论与实践紧密结合，以提高非计算机专业计算机基础教学的效果和质量。
通过与计算机专业学生的需求对比，Kapland就非计算机专业对计算机课程的需求特点作出如下归纳总结[1]：
1)(1)非计算机专业学生通常与诸如信号、图像、方程、表格等实体打交道比较多。为了能够对非计算机专业的学生有所帮助，计算机基础课程须教会他们如何表示这些工作中会用到的数据，以及如何操作这些数据，而对学生不太会感兴趣的，诸如aVL树和B树之类的复杂数据，则可以略去不讲。
2)(2)非计算机专业学生往往将计算机看成是一种工具而非自身的兴趣所在，更非其职业追求的目标。他们通常对计算机已有所接触，能够在家里轻松自如地使用计算机进行一些图像编辑、音乐合成等简单的操作。一旦转到课堂，让他们学习如何打印从1到10的数时，计算机知识则变得复杂得多。强烈的对比很容易让他们产生一种错觉：大学的计算机课程过时了，没有实际应用价值。
3)(3)非计算机专业学生有着不同的专业背景，将来也会从事各行各业不同种类的工作。课堂上引用的例子必须是不同专业的学生都可通过直觉所接受的。
4)(4)非计算机专业学生的导师往往自身也不具备很强的计算机使用能力，不可能去很好地帮助学生改善其计算机使用能力。学生从导师那里得到的帮助十分有限。
5)(5)非计算机专业学生用在计算机课程上的学习时间十分有限，他们不太可能系统地学习计算机课程。有相关统计数据表明，一个计算机专业的学生在计算机课程上所花的时间通常是非计算机专业学生的十倍。
6)(6)非计算机专业学生会频繁地使用各类标准的图表，如点线图、直方图、散点图、轮廓图、投影图，等，即便是在一个很初级的阶段也是如此。
7)(7)非计算机专业学生大都不常写软件包，但是会经常使用它们。他们写程序往往是为某一特定用途，而不是写给别人使用。
8)(8)非计算机专业学生通常不用设计二进制格式的文件，而是直接采用现成的电子表格、图像、声音等形式来进行操作。他们迫切需要知道如何组织和操作存储在各类表格和数据库中的数据，但可惜的是，这些知识在大多数计算机基础课程中并未涉及。课堂上，教师们常常教给他们线性表、栈、队列、树、集合和图，但并没有教会他们如何进行数据库的选择、投影和连接等典型操作。
9)(9)如今用于科学计算的软件包非常多。我们很难预测非计算机专业学生在将来的科研工作中会需要哪些具体的计算机知识。与此相反，计算机专业的学生会非常确定地使用计算机程序语言，如C++和Java。
2非计算机专业计算机课程的典型设置
应非计算机专业对计算机基础知识的迫切需求，当前，海内外高校为非计算机专业开设了多种不同类型的课程，大体上可分为三种：(1)计算机导论课程(着重计算机文化基础)；(2)计算机应用课程(着重案例解答)；(3)计算机编程课程(着重程序语言与软件包使用技巧)。具体讲授方式也依照学校规模、教师队伍与学生分布的不同而各具特色，总体上有如下三种授课方式：(1)同时面向计算机专业和非计算机专业，统一授课；(2)计算机专业和非计算机专业分开授课；(3)面向某一特定的非计算机专业(如医学)，专一授课。这样，可根据不同专业需要的侧重点不同，传授相应的计算机基础知识。下面，我们通过具体的案例，分别就海外非计算机专业计算机课程的设置经验作进一步介绍。
案例一：荷兰蒂尔堡大学(Universityvantilburg,thenetherlands)
笔者曾经在荷兰蒂尔堡大学信息系统与管理系任教3年。蒂尔堡大学为非综合性院校，共设置有五个学院――经济商学院、法律学院、社会与行为科学学院、人文(艺术、哲学、神学、宗教学)学院和天主教神学院。该校的经济商学院是最早、最大的学院，其经济学科居世界前列。信息系统与管理系附属于经济商学院，所开设的课程面向本系信息管理专业的学生，同时对校其他专业的学生开放，属上述统一授课类型。该系开设的主要课程包括商业工程(Businessengineering)、计算机与因特网技术、计算逻辑、计算机体系机构、数据库、e-商业(e-Business)、电子商务、信息技术、商务信息技术、计算与通信技术、经济与计算通信技术、运筹学与计算通信技术、信息管理、信息系统的质量管理、Linux、面向对象程序设计、面向对象模型、信息技术讲座、软件工程、系统与程序开发、网络资讯，等。
2.1计算机导论课程的设置
该类课程的目的在于让不同系科的学生懂得计算机科学的基本原理，教给学生计算机科学中一些伟大的思想与发明，通过这些预备知识，让学生能够最大限度地为将来理解计算机的能力和局限性打好基础，使之能在所从事的行业中学以致用。与此同时，在不要求学生今后从事计算机方面工作的前提下，教给学生很多计算机方面实用的知识，培养一些实用(如软件包的操作及其在实际情况下的应用)。那种只有通过学院式计算机课程的学习才达到的对计算机科学的深入理解并不是此类课程的目的。根据参考文献[3]，对计算的深刻理解是可以通过非编程的教育手段获得的。
案例二：美国卡耐基梅隆大学(CarnegiemellonUniversity,USa)
美国卡耐基梅隆大学的Cortina认为现在的非计算机专业计算机课程为了让学生能写出正确的程序，过分强调了程序设计中的细节及其严谨性。很多时候，学生修这类课程并不是因为他们在实际工作中会用到编程，而是因为这是必修课[2]。为此，他提出计算机导论课应教给学生计算机科学的原理而非编程，课程应着重强调从计算角度看计算机科学中的主要贡献，学生着重对计算能力的理解以及在计算机科学中会遇到的可能影响其他学科的问题。在设计课程的过程中，教师不应该通过某一门程序设计语言或者某一个特定的应用领域贯穿始终地讲授，而应该从计算的角度，讲述计算机科学的主要贡献和事件。学生学习算法以及建立计算机科学的思维方式，可以通过使用流程图、模拟器来演示一些简短算法的流程，使得能够在不涉及程序设计语言语法的情况下，就可写出一个简单的小游戏。Cortina在其所讲授的计算机导论课程里，覆盖了如下几方面的内容[2]：
(1)计算机科学的发展史。例如：早期的设备，欧洲中世纪计算机科学的缓慢发展进程，Babbage和Hollerith在19世纪的贡献，以及战争(二战、冷战)对计算机科学飞速发展的影响和促进，等。
(2)用算法表达计算程序。例如：采用伪代码表示算法，用Raptor工具模拟计算过程可视化流程图，等。
(3)数据的组织。例如：基本数据结构(数组、链表、栈、队列、树和图)、数据库和算法的典型构成(赋值、条件语句、循环和子过程，等)。
(4)用计算机可执行的程序表达算法(即计算自动化)。例如：程序设计泛型(命令式、面向对象式、函数式和逻辑式)、编译器与解释器。
(5)算法设计的技巧。包括递归、分而治之(如归并排序、汉诺塔)、贪心算法(如Huffman编码、最小生成树)和动态规划(如Fibonacci函数、所有顶点的最短路径)。
(6)优化，让计算更完美。包括正确性(常量的使用，用数学归纳法证明算法的正确性)以及有效性(算法复杂度)。
(7)计算的极限。例如：难解性、不可判定性和通用计算模型(图灵机和计数器程序)。
(8)并发性。包括多处理器(同步、最大加速比和负载)、流水线技术和多任务(操作系统、死锁与饿死)。
(9)应用。例如公钥密码学、人工智能(图灵测试和博弈树)，等。
(10)计算的未来。包括量子计算、纳米科技等客座讲座。
2007学年，共65人选修该课，分别来自人文与社会学院、商学院、工程学院、计算机学院和理学院。根据学生的反馈[2]，80%的学生赞同客座讲座，55%的学生期望继续启用但应使用更多的图例进行讲解，85%的学生会将这门课推荐给朋友。
案例三：香港理工大学(HongKongpolytechnicUniversity,China)
考虑到医务人员通常需要使用计算机工作者开发的远程临床设备。很多时候，这些临床设备启用了一段时间，但使用者却经常因为基础电脑知识的缺乏而遇到各式各样的问题。为解决此问题，香港理工大学计算机系专门为医务工作者开设了一门名为“计算机开明”(computerliteracy)的课程，听课者包括医生、管理人员、市场销售人员以及经理，等。课程教案几经修改，每次修改均安排在实战训练课程后或者研讨会之后进行。该课程旨在概述计算机的基本运作、资讯科技在医疗系统中的应用，以及计算机的基本操作常识。授课内容包括：
1）(1)计算机系统导论，包括计算机系统的基本组成(CpU、存储设备、媒体和i/o设备)和工作原理。
2）(2)系统软件，包括系统软件的功能和操作，mSwindows的基本特点和命令，等。
3）(3)汉字的输入方法。
4）(4)数据库，包括数据库系统的体系结构，数据库系统的操作，等。
5）(5)资讯科技的应用，根据计算机组织结构，介绍计算机的应用。
案例四：美国波士顿大学(BostonCollege,USa)
美国波士顿大学parkerandSchneider认为非计算机专业课程应该超越计算机语言的语法讲授，重点介绍计算机学科的整体情况，让学生明白计算机编程只是整个计算机学科的一部分。课程所要达成的目标在于向学生传递一种计算机“感觉”，在讲解计算机的一些主要概念及其相互联系的同时，让学生真正地在实验室里操作实践[4]。他们所设计的课程内容涵盖了计算机理论、硬件与逻辑设计、计算机组成、算法与数据结构、程序设计语言、操作系统与虚拟机、应用以及社会等诸方面。其教学风格是在每一个层次上，介绍重要的原理并引出在这个层次上学习的关键问题，然后，迈向下一个层次在一个新的抽象层次上对新问题展开讨论，同时和前一个层次的内容相结合。
2.2计算机应用课程的设置
由于上述计算机导论课程依然着重于计算机系统本身而非计算机应用，或多或少地强调计算机编程，就好像教一个想学开车的孩子如何修汽车，因而，那些受好奇心驱动的非计算机专业学生往往觉得此类计算机导论课程困难且乏味。为解决此问题，另一大类偏重于实际应用的计算机基础课程孕育而生，即计算机应用课程。
案例五：美国哈佛大学(HarvardUniversity,USa)
美国哈佛大学Leitner等人提倡在非计算机专业的计算机基础教学中，讲授计算机应用而非计算机本身，强调计算机应用程序的使用而不是单调的程序设计练习[5]。课程的目标在于让学生学会用软件系统刻画和解决实际问题，以加强对相应计算机概念的理解与认识。课程设计应围绕计算机科学中最让人感兴趣的应用领域(如人工智能、计算机图形学、计算机视觉、信息检索、人机交互，等)来组织。在授课的过程中，每一种应用可从两方面来讲授：首先，给出计算机科学概念的一个直觉性概观；其次，强调应用的特定细节，务必每一个实例都和一个特定的软件系统联系在一起。学生不需要程序设计的基础，在课堂上也不讲授程序设计。在选择具体的应用案例时，注意选题必须覆盖计算机应用的关键领域并提供这些领域特点概念的代表性举例；需用到的软件必须易学、易用、易引起学生的兴趣，适合新手使用和实验，需假定学生除了用过word或浏览器这类的基础软件之外没用过其他软件。这些系统既可以是商业软件、自由软件，也可以是自己开发的。参考文献[5]中给出了几个案例及其分析说明。
(1)光线跟踪。运用计算机图形学原理(几何建模和光线传输与反射)、计算几何(计算交叉、几何搜索)等计算机知识。
(2)动画粒子系统。涉及离散时间系统驱动(随机数)、数值方法(数值积分)等计算知识。
(3)交互优化。涉及计算复杂性(算法与问题的复杂度、旅行商问题和np完全)、人工智能(启发式搜索和优化)、概率论和统计(算法的经验分析)、人机交互(协同用户界面的设计)等计算技术。
(4)图像增强。涉及电子成像(图像感知与表示)、图像处理(点操作、图像过滤、噪音去除)等计算技术。
(5)人脸识别。涉及计算机视觉(形状识别、图形跟踪和运动分析)、人机交互(基于照相设备的界面)等计算技术。
(6)万维网上的信息检索。涉及经典数据处理(关系数据库和有效排序和查找)、信息检索(名词集合的向量空间模型、倒排索引、链接分析法、语义网和协同过滤)等计算技术。
案例六：美国坦普大学(templeUniversity,USa)
美国坦普大学aiken等人为非计算机专业学生设计了一门计算机案例课程，期望通过具体案例，结合特定领域的知识和逻辑，运用解决科学问题的一般性计算和数学方法，借助信息工具，引导学生解决关键的科学问题，达到让学生了解不同领域专家如何使用信息技术解决问题的目的[6]。在选择案例时，所考虑的依据为：①案例所表述的问题必须能激发不同专业学生的兴趣；②案例必须是一些实际工作中可能会遇到的；③通过案例阅读和分析，学生能迅速把精力集中到解决问题的策略和信息技术上，而不会被其他一些困难所牵制；④案例所表达的问题必须涉及计算机科学的主要概念和相关工具。参考文献[6]中详细地绘出了案例分析的模板，包括如下八个组成部分：
1)(1)任务描述。包括问题陈述、动机、背景、研究与验证所采用的模型、边界条件、作为一般性问题解决策略的解题过程、学习目标、陷阱与失败的范例，等。每一个案例应代表某一类问题以及与其相关的解决方案。
2)(2)课程计划和讲义。包括课程内容、特定目标、讲解与实验、独立活动、讨论专题和小组活动，等。
3)(3)试验计划、活动与讲稿。描述学生在实验前应该作哪些思考、应该在实验室里做些什么工作以及这些工作的目的。
4)(4)作业、课程项目、考试题和讨论问题。应留有足够的各类问题，用于自我评估并可供学生进一步自学。
5)(5)数据。应有与案例分析相关的数据(如文件、数据库、图像、动画和演示)。
6)(6)程序与工具。在案例分析中所用到的每一个程序和工具，在网上都应该有足够的文档，以及为什么选择这种工具的陈述。
7)(7)额外的资源，供进一步学习之用。包括参考文献、信息网站、相关项目，以及项目完善的建议。
8)(8)评价体系。对于案例分析中的每一种活动，指出学生应达到的程度。
参考文献[6]给出了如下几个案例供参考。①模拟时空下人类的行为，通过GiS模拟，跟踪2000年前到9000年前巴拿马中部热带森林里农民的扩张和随之而来的巴拿马森林的减少。②工业发展对职业年龄等造成的一系列影响，自1980到现在，审查、评价和解释美国职业分布的变化。③用计算方法探秘有机分子的结构，教给学生简单有机分子的物理性质和结构之间的关系，让学生利用物理定律和特定的计算方法预测简单分子的结构和性质。
2.3计算机编程课程的设置
在鼓励向非计算机专业开设计算机导论课和计算机应用课的同时，当前仍然有很多高校认同计算机程序设计课程的必需性。这是因为科学计算普遍存在于当今绝大多数的科学领域中，科学家们倾向于使用应用软件包而非程序开发环境。掌握基本的计算机程序设计概念、学习一般性程序设计技巧对使用这些软件包非常有帮助。如今，越来越多的科学软件包采用脚本语言、或更为完善的程序设计语言(如matlab，mathematica，等)。另外，教给学生一门程序设计语言对于将来想从事计算机科学工作的学生也是有用的。
一般意义上，计算机编程课的目的在于培养学生清晰思考的能力、通过编程解决实际问题的能力、以及感知计算机可以解决哪类问题的直觉能力(如计算机的最大能力以及计算的极限)。程序设计课程的讲授一般需遵循下列准则：①因时间有限，所讲授的程序设计语言必须容易学习和掌握；②程序设计语言必须能清晰反映计算机编程概念；③程序设计语言必须提供科学工作者常用的基本运算，例如将程序设计语言与图形集成在一起，学生就可以较为容易地学会画统计图表；④程序设计语言必须具有一般性，可以通过程序设计语言来解释计算机科学中遇到的重要概念，如语言必须可以用自然而简单的形式去表达树，也可以支持递归；⑤应用程序和例子必须经过认真、仔细地挑选，向学生展示这些例子与所学知识的内在关联，教给他们将来从事科学工作的技巧，且所选应用对于每个理工科学生来说都应是有趣、易掌握的。
案例七：美国杜克大学(DukeUniversity,USa)
美国杜克大学Biermann在讲授计算机编程课程时，兼顾了两大部分的内容：计算机硬件/软件部分和高级专题部分[7]。计算机硬件/软件部分着重让学生理解计算是一个机械的过程，从开关电路和机器基本部件的连接开始，讲授晶体管和超大规模集成电路技术，以及如何将大规模电路集成到小芯片上，然后展示一个典型的机器系统结构，机器的运转以及如何用它编程，最后，解释一个小的编译器如何把高级语言翻译成机器可以执行的语言。在高级专题方面，主要介绍一些当今热门研究问题，让学生认识到计算机科学的局限性，包括计算机程序的时间复杂度、并行结构、不可计算性和人工智能，等。
案例八：美国马可雷斯特大学(macalesterCollege,USa)
美国马可雷斯特大学Kaplan在讲授matlab程序设计课程中，一半用来介绍matlab编程，包括数据类型、函数的参数传递、索引、读取标准文件的操作(如文本文件，电子表格)、构造函数、条件和函数；一半用来介绍理工科的实例，如声音(音乐合成、降噪音、速度变化，等)、图像(颜色调整、图像分片、边缘检测，等)、与数学的联系(公式的运用)、计算机科学(Fibonacci函数、汉诺塔、最优匹配、生物信息，等)，以及图形用户界面(识别图像上的点)，等[1]。
3结束语
一门优秀的非计算机专业计算机课程带给学生的影响与作用力将超过一个学期。纵观海外各大高校关于非计算机专业计算机课程的研究与实践经历，我们认为在设计一门非计算机专业计算机课程时，应遵循如下五大方面的设计准则：
1)(1)设定目标。根据学校教学大纲的要求，同时参考aCm推荐的课程(/sigcse/cc2001)，达到以下的目标。
目标1：让课程内容更相关，所有课程内容和作业都和学生的职业目标相关；
目标2：为启发学生的创造力提供机会，提供机会引导学生把计算看作是有趣而又富有创造性的活动；
目标3：让理论更为实践化，让学生把计算机科学看作是一项社会活动，而不是把它看作一项如进行黑客活动一样的非社会活动。
(2)选择上下文。许多有力证据表明，如果不讲授一些抽象的概念，如某一具体领域内的程序设计，学生根本学不会。因此选择特定上下文是改进学习的一个关键点。如果以深度代替广度，我们可以教授更多的可转化的知识，同时，使得学生在某门课程结束后仍然可以应用这门课程所学到的知识。最好的方法就是在某些可以实际应用的特定环境中教他们编程。
(3)设定反馈渠道。不仅从授课教师中取得反馈，而且也应通过多种论坛渠道，获取学生的反馈。
(4)制定课程的基本结构。选择语言和编程环境是关键的问题，甚至在有些时候是非常谨慎的问题。对非专业课程中所使用语言的选择过程，与社会、文化极其相关，这种相关性甚至不亚于教法的相关性。
(5)定义课程。确定课程讲授内容、作业和实践操练的详细内容。
参考文献
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[5]L.marks,w.Freeman,andH.Leitner.teachingappliedComputingwithoutprogramming:aCase-BasedintroductoryCourseforGeneraleducation.inproc.oftheSiGCSe2001,nC,USa,2001,pp80-84.
计算机设计与实践篇9
论文摘要：结合学校在计算机实验室建设中的经验，阐述了实验室建设的指导思想、基本原则、建设目标，提出了新的实验室体系及运行机制与管理机制，使其能更好的完成计算机实验教学，全面提高实验教学水平。
随着计算机技术的发展，计算机应用作为基础课程已成为许多专业课程教学的重要组成部分，计算机教学在高校教育中的地位愈来愈重要。本文结合我校计算机实验室的基本现状，对建设计算机教学实验室的指导思想、建设模式进行一个探讨和交流。
一、我校计算机实验室现状
我校的计算机实验室建设是在2002年开始的，2008年在新校区又建立了8个实验室。由于时间较久，并且是陆续进行建设，实验室的建设与管理存在“管理制度不健全，不规范；实验室设备参差不齐；资源分散，利用率低；谁管谁用，难以共享”等突出问题，因此，学校在计算机实验室建设过程中提出了整合计算机实验室教学资源，建设共享型实验教学平台的工作目标。在参照其他院校成功经验的基础上，我校把计算机实验室归入基础系部，并组建了教学实验中心，负责计算机教学实验室的管理和日常维护工作。
二、实验室建设的指导思想
结合学校的计算机实验室情况，我们提出了实验室建设的指导思想：坚持统一规划、合理布局、完善功能、数据共享、提高效益，努力构建与人才培养相适应的、高效率的计算机实验室管理体系。目前，已基本建立起适应我校学科发展需要，计算机实验教学资源共享、开放性好的实验教学平台，并构建了一支具有学术和教学水平高、教学与科研相结合的，能适应新的实验教学体系和内容改革需要的，具有现代教育思想与观念，有敬业精神的实验教学师资队伍。
三、健全管理体制、统一发展规划
实验中心负责管理实验室，根据教学课程对实验室使用的需求情况，统一制定每学期实验室的使用计划、按照课程的性质合理安排实验室。在建设实验室时，以培养目标为依据，分析学生不同阶段应掌握的专业知识和专业技能，根据教学规律和专业特点围绕课程设置，以合理性、可行性原则配置实验实训设备。将没有教学任务的实验室向全校师生开放，强调为师生服务，以多形式、多层次向学生开放。提高学生自主学习的积极性，为学生的发现式学习、案例式学习、资源型学习、协作型学习等学习模式提供理想的数字化学习环境，促进学生创新能力的培养和个性化的发展。
四、整合资源，规划实验室功能
实验教学体系必须考虑不同专业、不同层次学生的需要，以达到提高学生的动手操作能力，全面地、系统地培养学生的设计与创新能力的目的。按照我校学科与专业建设的需要、计算机设备新旧情况及不同的性能，将实验室划分为多个实验室功能模块。这样，按功能设立的实验体系设置，打破按课程设立的常规做法，并能很好的利用实验室的新旧计算机。规划建立了以下4类主要功能实验室：
1.综合基础实验室。建立3个综合基础实验室，其中2个实验室是由以前的旧机房改造而成、1个实验室由新配置的机房构成，三个实验室均是局域网络，安装有office办公软件，打字教程软件等基本应用软件。主要用于新生的计算机基础教学，培养学生掌握基本的计算机应用技能，使学生具有自动化办公技能及网络基本应用技能，培养学生具备一定的组建计算机的实际动手能力，具有排除计算机简单故障的能力。
2.软件开发实验室。建立1个软件开发实验室，由新配置的机房构成，实验室为局域网络，安装多种实用常见的程序设计语言，电路模拟板块等专业性较强的软件，主要用于医用电子仪器与维护专业的专业基础课程教学，培养学生掌握正确的程序设计方法与思路，使学生具有初步的应用程序开发能力、数据库应用系统的初步设计、开发与应用能力并能锻炼学生独立分析问题、解决问题的能力。
3.计算机结构与控制实验室。建立2个计算机结构与控制实验室，由旧机房构成，包括一些老旧机器及一些电脑配件，主要用于医用电子仪器与维护专业的专业基础课程教学，培养学生获得计算机硬件技术的基础知识、基本思路、基本方法和基本技能，培养学生利用硬件与软件相结合的方法分析解决本专业领域问题的思维方式和初步能力，为学习后续课程和以后跟踪计算机技术的新发展，进一步学习和应用相关方面的新知识、新技术打下必要基础。
4.多媒体实验室。建立2个多媒体实验室，由新配置的机房构成，实验室为局域网络，安装多种常用的多媒体制作软件、音频视频编辑软件及程序设计语言，主要用于所有专业的学生开拓计算机知识的教学，培养学生掌握常用多媒体素材的制作方法与处理技术，掌握多媒体技术及应用的基本概念、基本理论和基本方法，在理解多媒体应用设计原理基础上，能够使用专业创作工具，进行多媒体应用系统的设计与开发，重视学生实际技能和综合能力的培养，使学生能综合运用所学的知识解决多媒体方向的实际应用问题。
五、结束语
我们对实验室的建设与管理体制的改革，虽然作了一些探索与实践，使有限的资源得到优化利用，但实验室的建设是一项复杂的系统工程，也是一项长期的、艰巨的任务。在注重硬件建设的同时，更注重软件建设，高职高专院校应该承担一些科研任务，作为实践性很强的计算机应用科学的教师如果长期不承担科研任务，知识老化和纸上谈兵也是不可避免的，反过来势必影响教学质量。因此在保证完成学生的基础实验的前提下，实验与科研相结合，扩大实验室的科研功能也是十分必要的。
参考文献
计算机设计与实践篇10
关键词：精品课程；课程建设；教学方法
2007年6月，教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会计算机专业规范研究小组在对计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术知识体系和CC2005核心课程进行研究的基础上，结合我国的实际情况，确定了我国计算机科学专业的15门核心课程、计算机工程专业的16门核心课程、软件工程专业的24门核心课程和信息技术专业的15门核心课程，并给出了各专业包括的知识领域及知识单元。按照各个专业方向核心知识体系的要求，给出了程序设计、离散结构、数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统和数据库系统等7门课程作为这四个专业的公共核心基础课程。2008年4月国家教育部公布，从2009年起，计算机专业考研中的专业基础课实行全国统一命题，专业基础课由数据结构(占45分)、计算机组成原理(占45分)、操作系统(占35分)、计算机网络(占25分)四个部分组成，并于2008年8月公布了统一的考试大纲。
计算机组成原理是计算机科学与技术的核心专业基础课，是学生接触的第一门较全面地介绍计算机组成及工作原理的硬件课程，它与数据结构、汇编语言程序设计、微机接口技术、计算机体系结构、嵌入式系统、计算机控制技术等计算机学科核心课程关系紧密。要建设一门既符合CC2005核心课程知识体系，又符合研究生入学考试全国统考大纲要求的计算机组成原理精品课程就显得格外重要。为此，本文从课程建设的定位与目标出发，从精品教材建设、教学内容规划、实践创新能力培养、教学方法与手段改革和教学团队建设等方面进行了探索与实践。
1 课程的定位与目标
计算机组成原理课程的定位是以基础理论知识为本、实践以及应用并重、反映学科最新成果、兼顾不同层次对象，培养学生科学思维、工程应用以及创新能力的精品课程。
课程的教学目标是通过该课程的学习，使学生理解计算机的组成和工作原理，掌握计算机整机设计的思想和方法，以及提高计算机整机性能所采用的核心技术，培养学生整机调试、故障分析、故障检测与故障排除的能力，为今后学习微机接口技术、计算机体系结构、计算机网络、并行与分布式处理等课程及计算机系统的硬件研究打下坚实的基础。
2 课程的内容和过程
2.1 建设精品教材，满足专业规范和考研大纲要求
通过分析CC2005、高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)和计算机科学与技术专业研究生入学考试专业基础课全国统一命题考试大纲对计算机组成原理知识点的要求，我们新编了《计算机组成原理》教材，并于2009年2月由西安电子科技大学出版社正式出版。该教材在系统地讲述计算机最基本的组成和工作原理、分析方法和设计技术的同时，还介绍了有关的先进技术在计算机组成方面的最新进展。教材具有基础性强、内容组织合理、取材先进、注重实践、便于自学等特色。实践证明，新教材的使用加深了学生对计算机组成和工作原理的理解，提高了学生的学习兴趣和独立思考的能力，收到了良好的学习效果。
2.2 合理规划教学内容，注重基础理论知识与新技术的结合
根据计算机组成原理的定位和教学目标，以及计算机科学与技术专业教学指导委员会给出的专业规范和研究生全国统考大纲的要求，我院将此课程规划为72学时，其中实验占12学时，讲授占60学时，课程设计单独占32学时。基础理论知识及讲授学时规划如下。
1)计算机系统概论部分占4学时，主要讲授计算机的发展历程，计算机系统层次结构，计算机系统的组成，计算机的工作过程，计算机性能，计算机的典型分类方式。
2)运算方法和运算器部分占12学时，主要讲授数值数据和非数值数据的表示方法，定点数的运算方法和运算器，浮点数的运算方法和运算器，数据校验码。
3)存储系统部分占10学时，主要讲授存储器的基本概念，半导体随机读写存储器和半导体只读存储器的组成及工作原理，半导体存储器的容量扩展，双端口Ram，多模块交叉存储器，相联存储器，Cache存储器，虚拟存储器。
4)指令系统部分占8学时，主要讲授指令系统的发展与性能要求，指令格式，指令和数据的寻址方式，指令格式的分析与设计，CiSC、RiSC、退耦CiSC／RiSC和后RiSC的基本概念。
5)中央处理器部分占12学时，主要讲授CpU的功能和组成，指令周期，时序产生器，微程序控制器，硬连线控制器，流水线技术。
6)总线结构部分占6学时，主要讲授总线的基本概念，总线标准，总线仲裁和总线通信。
7)输入／输出设备部分占4学时，主要讲授典型输入／输出设备的工作原理和常见的性能指标。
8)输入／输出系统部分占4学时，主要讲授i／o系统的基本概念，i／o接口的功能和基本结构，i／o端口及其编址，以及i／o设备数据传送控制方式。
为了让学生了解理论知识在新一代计算机系统中的应用，我们在计算机的发展趋势、计算机的典型应用、指令系统的发展、提高单机系统指令级并行性的措施、总线标准举例等知识点中引入了近几年来较新的计算机技术。例如在“提高单机系统指令级并行性的措施”这一知识点中，我们分别补充介绍了在单机系统中目前比较广泛使用的五种技术，即超标量、VLiw、超流水、超标量超流水、epiC技术，并简要介绍了这些技术在现代微处理器中的具体应用。
2.3 加强综合性和创新性实践环节，培养学生的实践创新能力
计算机组成原理课程不仅是一门理论性很强的专业基础课，而且也是一门实践性很强的实践课程。要清楚地理解计算机组成原理的精髓，亲自动手进行计算机各部件和模型机设计是相当重要的。我们通过加强综合性和创新性实践环节，不仅让学生理解了抽象的概念及原理，而且也提高了学生分析问题、解决问题的能力，以及实际动手的能力。
这门课程的综合性实验项目包括数据通路实验、操作控制器实验、高速aLU设计实验和浮点运算器设计实验，其目的是为了让学生掌握计算机运算部件、控制部件的组成和工作原理，加深学生对理论知识的融会贯通与理解，锻炼运用eDa技术进行计算机硬件设计的能力和硬件调试的能力。
创新性实践环节单独安排为一个课程设计，其内容是运用理论知识、硬件描述语言和eDa软件Quartusii进行模型机的设计。尽管在理论教学时，已分章节介绍了计算机的组成、指令的解释过程、指令周期、微指令格式、微程序的设计方法，以及时序控制方式和微处理器的设计步骤，但是实现相同的功能，在微处理器的内部结构设计时方法也是多种多样，比如微处理器内部寄存器的个数设置、是否采用片内指令Cache和数据Cache，采用什么样的指令格式和寻址方式、设计哪些指令、指令如何解释、采用微程序操作控制器还是硬连线控制器、是否采用流水线技术等。创新性实践环节涉及的知识面广、设计方案多样、设计方法灵活，有利于提高学生分析问题、解决问题的能力和实践创新能力。
2.4 科学合理地改进教学方法，提高教学质量和教学效果
教学内容的组织采用了整体“自顶向下”、细节“自底向上”的教学方法，从计算机硬件系统入手到分别介绍计算机硬件的五大部件及相互联系，再将内容的展开，分别讲授每一个部分的组成和工作原理。在涉及到各组成部分具体细节的知识点时，采用了“自底向上”的教学方法，讲授内容由浅入深、循序渐进、由简单到复杂，在讲清基本概念和基本原理的基础上，再进行分析和设计。这种教学方法既让学生正确理解和掌握了各部件的组成及工作原理，让学生掌握了计算机中各部件的设计方法和相互之间的联系，建立了整机的概念。
教学任务的安排是将不同的专业分别定为一个教学班，以小班上课的方式进行，促进了讲授、提问、讨论、练习等多种教学方式的开展。同时要求每个教学班的主讲教师必须参加理论课的辅导工作，并要求每个实验必须参加一批实验辅导。青年教师必须先经过实验辅导和理论课辅导两年后，才能根据试讲情况确定其是否能胜任主讲教师资格。理论课辅导教师主要负责作业批阅、答疑、上习题课、网上教学交流等工作，实验课辅导教师主要负责讲授实验目的、实验要求、实验内容、实验步骤，并指导学生完成实验的全过程。
教学方法的改进，有助于各专业主讲教师根据本专业的课程结构和学生能力水平，以及课堂交流、作业和辅导、实验操作等情况的反馈信息，及时将出现的问题与所有学生沟通，以便随时调整教学方法、教学进度和补充教学内容，提高了教学质量和教学效果。
2.5 利用现代化教学手段，提高学生的学习兴趣和学习主动性
利用课件教学，使得计算机各部件抽象的工作原理直观地展示在学生面前，大大地增加了课堂教学的信息量，提高了学生的学习兴趣。例如通过动画模拟机器指令的取指和执行过程，来解释中央处理器的组成和工作原理，让学生更直观地了解CpU内部控制信号的产生、指令和数据的流动过程、在指令执行过程中CpU内部各寄存器的变化情况等。通过使用Quartusii仿真软件进行实践教学，可以清楚地理解CpU的组成和详细设计，可以将CpU的顶层电路图逐层解剖，看到CpU内部的各组成部分及VHDL描述。通过微处理器执行某一个具体功能的机器语言程序，调出仿真波形，可以让学生清楚地看到CpU内部程序计数器、地址寄存器、指令寄存器、微地址寄存器、通用寄存器、数据暂存器、状态条件寄存器、主存储器、输出总线的内容随着时间的推移而发生变化的情况，将理论教学与实际设计充分结合，提高了学生的学习兴趣。
通过课程网站辅助教学，丰富的教学资源和交互式教学平台提高了学生的学生主动性，促进了师生之问的互动。课程网站采用DreamweavermX、FlashmX、photoshop、aSp和SQLServer等软件开发，为学生提供了全方位的学习辅导支持，包括教学大纲、学习指导、教学视频、课件下载、在线测试、难点解析、动画演示、虚拟实验室、在线答疑、学生论坛等。这些内容可以帮助学生全面地理解和掌握计算机组成原理课程的教学内容，了解该课程涉及的新知识和新技术。
2.6 建设合理的教学团队，重视对青年教师的培养
建设由课程负责人、主讲教师、辅导老师和实验指导教师组成的教学团队是极其必要的。我们的计算机组成原理课程教学团队由8名教师组成，主要成员均长期从事本课程及相关课程教学和相关课程的教学和学术研究，其中教授1人、副教授3人、博士1人、硕士6人；35～45岁年龄段的中青年教师占75％，具有计算机相关专业教育背景7人、通信相关专业教育背景1人，所学专业涵盖了计算机应用技术、通信与信息工程、自动控制等。教学团队成员分别来自上海理工大学、中山大学、桂林电子科技大学。在知识结构、年龄结构、职称结构、学缘结构等方面形成了较合理的结构配置，教师队伍在理论教学、教学研究和学术研究等方面已开展了较多卓有成效的工作。
课程教学团队充分发挥高学术水平和高教学水平骨干成员的传、帮、带作用，通过合理规划、创造条件、培育环境、严格要求等多种机制，实施青年教师的培养，具体措施包括选派青年教师到国内知名大学参加培训、实行骨干成员为核心的导师制、组织开展教研讨论和科研活动。
通过以上措施，青年教师得到迅速成长、能够很好地胜任本课程的教学任务。在近几年的学生评教中，教学团队的学生评教成绩一直保持在优良以上，深受学生欢迎。近五年来，课程组承担和完成了国家自然科学基金、广西自然科学基金和横向科研项目16项，发表学术论文24篇(ei、iStp收录10篇)，出版专著／教材4部，获得计算机软件著作权4个；承担教学改革与教学研究项目10项，发表教学研究论文16篇，获得教学改革与研究成果7项。