计算机学科分析范例(12篇)

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计算机学科分析范文篇1

[关键词]数值分析;数值实验;创新能力

中图分类号:G4文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01

随着计算机技术的迅速发展与普及,数学在自然科学、工程技术领域中的作用日益增强。数学的应用范围几乎已经覆盖了所有的学科分支。数学问题的多样性与数学应用的广泛性及深入性,已经成为现代科学技术发展的重要特征。与此同时,新的数学思想,数学分支也层出不穷,各种理论、各种方法相互交叉、相互渗透,这些都在实际问题的应用中显示出了超强的活力。Napoleon的经典名言“国家富强,要靠数学发达”已被认为是一套不容置疑的真理。[1]

数值分析又称数值计算方法,是一门介绍科学与工程计算中各种数学问题求解方法的基础课程,是一门与计算机使用密接结合的实用性和实践性都很强的数学课程。数值分析中介绍的理论和方法与计算机相结合后已成为解决很多实际问题的重要手段。

一、数值分析课程的内容与特点

数值分析与其它纯数学理论课程相比,它是一门集理论、抽象和计算机程序设计于一身的基础课程。它主要研究运用计算机解决数学问题的方法和和理论。其教学内容丰富,包括插值与函数逼近、数值积分、非线性方程的数值解法、线性方程组的数值解法、矩阵特征值数值计算、常微分方程数值解。数值分析这门课程所涉及的运算公式特别多,形式复杂,不容易记。在处理实际问题的时候,通常都需要利用计算机来配合完成[2]。通过对数值分析这门课程的学习,学生能够熟练的掌握各种常用数值算法的构造原理和分析理论,在提高计算机操作能力的同时,又能培养学生的逻辑思维能力与实践创新能力。

二、数值分析课程教学过程中存在的问题

1.内容多,课时少

首先,课程内容丰富,学时却有限。其次,数值分析的方法是发展的,随着应用领域的不断扩大,科学计算已成为学术研究的热点问题。理论、方法与现代技术手段的结合也在不断改进,新方法,新理论也层出不穷,如何在有限的时间内将所有的内容保质保量的传授给学生是摆在老师面前的一项新课题。

2.重理论,轻实践

传统的教学方式只是较多的注重计算公式的推导,定理的证明。大多数教材也是理论较深,例题较少,题型缺少应用背景,使得学生只会做题,不会应用,解决实际问题的能力极差。

3.课后的作业与实践缺少创新性,不能有效的激发学生继续探索和进行科学研究的积极性。

三、在实践教学过程中对学生创新能力培养的探索

1.授课内容精简,重在应用

数值分析课程设计到的知识面较大,每个章节的计算公式较多,推导过程繁琐,直观性差,但是数值分析这门课程的核心内容是研究如何利用计算机累求解数学问题的各种数值计算方法,因此,在实际的授课过程中,我们并不是将大量的时间用于公式的推导、定理的证明以及习题的演算上,而是注重如何掌握数值分析的基本理论和思想,注重方法处理上的技巧及其与计算机巧妙结合能力的培养。

2.强化数值计算思想

在科学研究、工程实践和经济管理等工作中,存在着大量的科学计算、数据处理等问题。比如,在许多科学与工程中,他们一般最终都要归结为一个线性方程组的求解问题,尽管在数学上已经有了求解线性方程组的十分漂亮的Cramer法则,但在实践求解是,它并不适用。原因在于当用Cramer法则求解n元线性方程组时需要计算n+1个n阶行列式,当我们求解一个20阶的线性方程组时,所需要的计算量是十分惊人的,但是倘若我们采用Gauss消去法或者Jacobi迭代法等等这些科学的数值计算方法,所需要的计算量将会大大的减少。由此,也能让学生充分的体会到数值计算的重要性。

3.注重理论方法与实际应用相结合,激发学生学习兴趣

数值分析是一门应用性很强的学科,在具体的实践过程中,淡化公式的推导、定理的证明,强化其实际的应用背景,强调算法的构造思想、评价和改进以及算法的具体执行,从而激发学生的学习兴趣与学习欲望。比如在做曲线拟合的最小二乘实验的时候,首先给出问题的实际背景:在某化学反应中,有实验得分解物浓度与时间的关系如表1:

我们知道无论做什么研究都需要用函数来表达各变量之间的数量关系,但是在实际中,往往是通过实验、测量等方法得到函数在一些离散点上的函数值,很难直接得到函数的解析表达式。但是我们可以利用数学软件Matlab这一工具,给出拟合的浓度曲线图及其解析式。此时,学生可以充分体会到数值分析方法的重要性,从而有效的激发了学生的学习兴趣与学习欲望。

4.理论方法与计算机技术相结合,提高学生的实践能力与创新能力

实践性是数值分析课程有别于其它数学课程的一个重要特征。在实践教学过程中,将数值分析的理论方法与计算机技术有效结合,以数学软件MATLAB作为实验平台,这样不仅可以有效的提高教师的教学效率,还可以提高学生的学习兴趣,加深学生对数值分析课程中所涉及的数学原理数、学方法具体实现的理解。在具体的实践教学过程中,主要分三步来进行:第一步算法的实现,即会使用已知的数值计算的程序来进行数值计算,如:Lagrange插值实验,Jacobi迭代法求解方程组等,通过算法实现,学生不仅初步学会利用现成的数学软件,同时也掌握了通过计算实验进行算法分析的方法和技巧。第二步,算法的改进,即对已有的算法进行改进,例如在Lagrange插值的基础上进行分段低次插值的实验来改善逼近效果,Newton迭代法求解非线性方程的根时,为了更好的选取初值,可以改进程序画出x轴等。由此,逐步培养学生的创新意识。第三步算法设计,即要会编程根据科学研究中的需要自己编写相应的数值程序来进行求解。培养学生的创新意识与创新能力。使学生成为具有开拓型思维的人才。

四、结束语

数学素养对于学生的创新意识与创新能力有着至关重要的影响。数学能力是综合能力和创新能力的基础,是学生要进一步进行科学研究的基本理论准备。数值分析是研究如何利用计算机来解决实际应用问题的一门计算数学课程。针对这门课程的特点,在具体的实践教学过程中,通过实际应用背景的描述,恰当利用Matlab实验平台,充分调动学生的积极性,培养学生应用数学理论知识去动手解决实际应用问题的能力,逐步培养学生的创新能力与创新意识。

参考文献

[1]龚佃选,彭亚棉,郑石秋.数值分析课程教学改革的实践与设想[J].数学学习与研究育,2012(19):52-54.

[2]沈海龙,邵新慧,宋叔尼.数学分析课程教学改革的探索与实践J].大学数学,2013,29(5):1-3.

[3]李红军.关于林业院校数学实验教学的思考[J].中国林业教育,2007(1):64-66.

[4]杨红梅.高等院校开设数学实验课的必要性[J].数学教学研究,2011(11):57-59.

[5]王燕.基于学生创新能力培养的数值分析课程教学改革和实践[J].科教文汇.2011,6:102-104.

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计算机学科分析范文篇2

关键词:计算机科学与技术;经济管理;经济风险

中图分类号:F49文献标志码:A文章编号:1673-291X(2017)17-0162-02

对于企业的经济管理来说,通过现代技术手段有效避免经济管理当中存在的多样问题,并积极推动经济管理运行机制和执行效率上的发展,为企业的战略规划和实施以及长足发展提供重要支持与保障,是十分重要的课题。计算机科学与技术凭借其对于现代社会极强的融入性,大大变革了人们的工作方式,在便捷性和效率方面出现了极大提升。将其应用在企业的经济管理工作中,便能够为企业的经济管理工作优化提供巨大帮助,也能为企业经济效益的提升打下坚实基础。

一、企业经济管理中存在的主要问题

(一)经济发展观念保守,创新变革能力差

企业的经济管理应当保持相当的创新性和时代性,能够结合社会发展情况进行相应的变革和优化,不断剔除现有管理上的问题,为企业的总体发展提供源源不断的动力。而实际情况是,许多企业在经济管理层面过于保守,尤其是一些企业领导者自身的创新意识不强,观念保守陈旧,在经济管理层面采取办法多从主观看法出发,凭借着自身的经验完成对经济管理的把握和执行。在缺乏创新观念的前提下,又面临着社会变革和市场经济发展的大浪潮,企业很难顺应市场发展的潮流方向和速度,最后只能被市场和行业所淘汰[1]。在面对计算机科学与技术的创新应用时,多停留在简单的计算机网络应用、购置基础性的计算机网络运行设备上,未能充分开发应用高效率、高水平的管理工具。企业的经济管理得不到相应优化,企业领导者决策行为的盲目性造成经济管理效率无法得到提升,多样化的问题不仅得不到解决,还会随着时间的推移产生新的问题,造成企业经济管理的羸弱。

(二)职责划分不清,经济管理缺乏条理

企业的内部管理应当具备相当的全面性和系统性,能够面对企业复杂的经济项目和发展规划与执行而不会出现管理上的遗漏和不足,实现企业战略发展过程的高效率。就经济管理而言,应当在统筹观念和战略性意识的保障下明确管理的职责,将责任划分清楚,确保每项工作均有具体的负责人和责任人。而许多企业当前的经济管理就面临着统筹上的巨大缺陷,尤其是在管理体系建设和执行方面,企业主体意识缺乏,对于经济管理没有明确的策略目标,也没有制定出相对合理的管理规划。经济管理工作的各项职责划分不清,工作存在交叉性,具体工作的负责人模糊不定,在出现相应管理问题时找不到具体的负责人,造成问题的解决效率低下,在进行问题的分析和责任人的对接时又无法完成相应工作,导致企业经济管理的混乱性,进而引发企业经营效率和发展效果的恶化[2]。经济管理缺乏条理性,治理层面矛盾众多,体制模式跟不上经济发展需求。

(三)经济管理体系不健全,新技术应用滞后

由于企业管理层和领导者自身创新性的不足,对企业经济管理创新优化重视程度不够,对于计算机科学与技术的重视度也较低,造成经济管理在数据信息和计算机应用上的滞后性,缺乏与时代和社会的同步发展。就计算机科学与技术的发展现状而言,其不仅实现了互联网信息的连通性,大大提高经济管理中信息共享的效率,同时还能提供多样化、高水平的管理工具,将原有经济管理中的人工化和半自动操作转变为自动化和智能化处理工具,大大提高了工作的效率和准确性[3]。然而,由于企业对于新技术的研究和应用上的不足,企业的经济管理不仅在效率方面得不到提高,甚至会因工作方式和处理工具的老旧而导致管理过程问题多发、漏洞频出,造成工作上的巨大失误。企业管理者对于信息输入、处理和输出等步骤的不重视以及经济管理数据操作的不重视,导致企业在常规工作方面无法完全到位,内部经管的体系建设和执行层建设均很难达到健全程度。

二、经济管理中应用计算机科学与技术的重要作用

计算机科学与技术对于现代社会发展的影响有目共睹,其对于社会工作方式的变革引发了人们对于现代科技的不断思考。由于其便利性和准确性,许多企业单位均将该技术一步步引进到实际工作当中,实现了内部工作方式和管理方式的巨大变革。而从计算机科学与技术对经济管理的影响来看,由于其对于数据处理的高效性,经济管理工作中各类繁杂数据的收集、整合与分析处理均可在极高效率和较少人力的情况下完成,大大节约了工作时间和资金,提高了经济管理的工作效率与质量[4]。同时,计算机科学与技术还能对企业经济管理中的各个工作内容进行整合优化处理,强化企业内部控制力的同时,强化企业资金管理的力度,实现了企业内部财务工作职能的转变,满足了经济管理工作的各个目标和要求。

三、计算机科学与技术在经济管理中的运用

(一)提高经济运营效率,优化基础管理系统

要将计算机科学与技术充分应用在经济管理当中,就应在改变企业管理者观念的基础上,将计算机科学与技术应用到经济管理体系构建和管理系统建设当中,对原有的管理体系进行系统性升级,将计算机和互联网技术应用到基础管理系统的架构和优化上。应当依据企业的成本收益率对比,将企业经济管理的组织构造进行优化建设,并结合组织构造的变化对网络基础进行升级,在网络环境变化时,能够方便地作出相应的调整。同时,还应将计算机科学与技术运用在企业的所有与会计相关的各个流程和环节当中,使得其在管理系统良好运行的同时,能够加强系统的风险防范性,对于工作内容进行筛选和盘查,寻查内容中的不当之处,并及时进行纠错处置。同时,还应将网络技术应用在经济管理中的业务信息交流层面,大大提高企业的信息交流效率,使得企业能够成为产、供、销一体化的运营体系,以网络信息技术的支持实现企业运营效率的极大提升[5]。

(二)推动经济战略发展,强化企业文化建设

对于企业的发展而言,企业文化不仅能够创造企业内部的融洽氛围,同时能够使得企业在社会当中有着明确的定位和社会印象,为企业的长足发展提供基础性保障。企业文化同时与企业的经济管理有着相当的联系,企业经济管理工作的重要内容之一就是加强企业文化创建和发展建设,将企业文化建设作为企业经济发展建设的重要保证。为此,企业应当进一步强化企业文化建设,将计算机科学与技术应用在文化建设层面,通过网络技术的合理利用,使得企业在文化建设层面拥有足够的技术支持,通过网络工具的运用,使得企业文化拥有更多的展平台,同时也能够借助于网络技术的便捷性实现与社会大众和其他企业之间的良好沟通交流,为企业的战略性发展提供很好的基础铺垫。企业的文化建设在网络技术的支持下得到显著优化,企业的经济管理工作效果便会突出,对于企业今后的发展规划和经济战略的制定、执行均有着巨大帮助。

(三)加强经济风险防范,降低企业经济风险

企业经济管理中的重要工作是做好企业的经济风险防范,避免经济风险造成企业资金链的断裂,保证企业在发展运营当中的安全性,为企业的长期稳定发展提供安全保障[6]。将计算机科学与技术应用在经济管理当中,能够帮助企业逐步搭建起系统化的经济风险预测、辨别和处理平台,能够通过对企业内部经济数据和市场大环境的变化情况进行相对准确的分析。当企业面临着相应的风险可能性时,便可通过计算机科学与技术的超强计算功能进行风险防范措施的制定;在风险来临之前便能做好相应防范工作,大大降低企业出现经济风险的可能性,能为企业的经济安全打造坚强后盾。

结语

现代企业的发展离不开对科技的探索研究和实际应用,将科技的优势作用在企业运营的多个层面,能够充分发挥科技的便捷性和效率性,大大提高企业各方面工作效率,还能优化现有的工作机制,推动企业发展的高速度。计算机科学与技术蕴含的科技成果和实用功能丰富多样,将其运用在企业的经济管理当中,能够有效消除现有管理中的诸多问题,提高经济管理的总体水平,为企业的长足发展提供坚强后盾,也为企业在管理层面和发展层面的协调统一提供重要保障。

参考文献:

[1]韩志强.探析计算机科学与技术在经济管理中的运用[J].商业经济,2016,(19):209.

[2]吴俊.计算机科学与技术在经济管理中的应用研究[J].江西建材,2014,(21):249-253.

[3]陈静宜.计算机技术在企业经济管理中的运用分析[J].信息系统工程,2017,(1):53-54.

[4]佳玉.计算机科学技术在经济管理中的应用探究[J].经贸实践,2016,(17):50.

计算机学科分析范文1篇3

计算机控制理论与设计课程是控制科学与工程一级学科重要专业基础课,在硕士研究生培养中起着重要作用。计算机控制理论与设计课程作为控制理论与控制工程学科学位课程,于1998年开设,已有10多年的历史,通过多年建设,在课程内容、知识体系、教学方法等方面取得显著成绩。

1明确专业培养目标,体现智能建筑特色

沈阳建筑大学是辽宁省唯一的一所建本文由收集整理筑类院校,我校控制科学与工程学科以智能建筑技术为学科特色,智能建筑技术的核心计算机控制技术。随着计算机控制技术的发展,对计算机控制理论和技术要求越来越高,但多年来计算机控制理论与设计课程教材内容上没有太大变化,教材内容陈旧是主要问题之一;其二,计算机控制理论课程与实际脱节,就理论讲理论,内容枯燥,不易理解;其三,很难能找到适应建筑类院校研究生培养的教材。

为此,对该课程进行了改革,取得了良好效果。

1.1引进前沿技术

结合计算机控制技术的发展和最新成果,引入计算机控制研究的前沿技术,不断更新教学内容,使学生能学习掌握最新的知识和技术。

1.2注重基础教学

按照基本原理-系统分析-系统设计”的思路讲授课程,结合实例分析和实践环节,使学生掌握计算机控制系统基本原理、方法和技术,具备计算机控制系统的应用和设计能力。

1.3反映智能建筑特色

结合智能建筑系统工程实例讲授,使计算机控制理论与智能建筑系统设计融合,体现智能建筑技术特色。

1.4重在能力培养

将计算机控制理论学习与工程案例分析、科研成果相结合,通过课堂讨论、专题报告、专家教学、科研活动等实践环节训练,培养学生的实践能力。

2丰富教学内容,满足社会发展需求

2.1收集相关资料,充实课程内容

注意学科发展动态,收集国内外控制理论与控制工程的相关资料,特别是控制理论方面的有重要价值的论文、参考书籍及控制理论方面的原版教材,将计算机控制技术中最新、最先进的知识引入教学,大大充实了计算机控制理论与设计课程的教学内容,扩大了学生的知识视野。

2.2将科研成果引入教学

在课程讲授的过程中结合科研工作研究成果,将科研中成功应用的计算机控制系统的工程实例开展案例教学,通过对计算机控制系统实例进行解剖分析,从硬件设计到软件控制程序,从软硬件接口电路到大系统连接,从常规的控制方法到先进的智能控制方法,结合实际系统设计中的经验,理论联系实际,受到学生普遍欢迎。

3改进教学方法,提高教学效果

3.1改进教学模式,促进学生积极思考,激发创造性思维

建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式。在课堂教学中,以国内外典型计算机控制工程实例为载体,引导学生多方位、多角度地发现问题,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能;在课堂教学中鼓励师生交流;启发式教学,引导学生通过思考、分析和探索学习,鼓励学生大胆质疑、独立思考和创新思维。教学模式的改变,调动了学生学习的积极性,又激发了学生的创造性思维;开展研究型教学,开展学科前沿知识研讨、理论难点研讨、系统设计难点研讨等专题讨论。具体方法是:事先布置研讨内容,让学生查阅资料,针对实际问题,阐述自己的观点,每个研究主题指定主讲述人,并进行专题研讨,通过多媒体等现代化教学手段激发学生学习的兴趣,通过与学生互动,包括课程介绍、图片和录像资料、系统实例分析等教学资料,进行深度思考。

3.2案例教学收到良好效果

在课堂教学中,将基本理论、设计方法、实例分析等按模块化进行归类,采用模块化教学分析方法,每章归纳出知识结构,从知识结构了解各个知识点之间的联

转贴于

系,以及模块中的各个知识单元到模块与模块之间的内在联系,深入浅出,由理论到工程应用,使学生易于掌握。

3.3教学方法和手段的多样化,提高了学生的学习兴趣

深入实际:到中科院沈阳自动化所、科学家花园智能工程现场等单位进行现场教学。事先布置一些思考题,让学生带着问题学习,把课堂的理论知识和实践知识有机地结合起来。请专家讲解计算机理论在机器人控制、智能建筑中的应用技术,并通过现场的演示和实际操作,从理论到实践,展示了计算机控制理论在实际对象中的应用情况,更真实、直观,使学生更加真实地了解了计算机控制理论的重要性。

专家讲座:聘请有智能建筑实际工作经验的专家到校内做学术报告,做计算机控制技术发展国内外发展状况及计算机控制技术在智能建筑技术中的应用方面的报告,扩大了学生的知识视野开阔了学生的知识视野。

将现代技术与教材有机结合:现代技术与教材有机结合,形成立体化的教学环境。多媒体课件、网络教学软件、文字引导学生开展科研训练,学生自主选题,搜集资料,开展科研训练计划,鼓励研究生开展研究性学习,以巩固学生课程所学知识,并使课堂教学与科学研究融为一体,激发他们的科研和创新热情。

多种教学方式的融合:如课本文由收集整理堂讨论教学与教师讲授相结合,学科前沿知识与教材基本内容相结合,理论与工程实际相结合,科研成果与教学内容相结合,课堂教学与实践教学相结合等,大大提高了讲课效果。

(1)采用模块分析方法,深入浅出。系统设计要结合科研工作实际,从理论到实践,通过工程实例讲述,使设计更贴近实际;(2)将抽象的理论描述转化为形象化的描述。利用图形、图像信息资源使学生能够尽可能的接近实际系,从而提高学生认知度和学习兴趣。(3)在分析系统特性时,采用对比的分析方法,有助于学生深入理解各种分析方棕的特点、区别、适用条件及相互之间的关系。

3.4理论联系实际,培养学生的解决实际问题的能力

计算机学科分析范文篇4

1现代教育中的计算机科学技术应用的特点

1.1减轻了对教育空间的依赖

通过计算机科学技术和网络技术的辅助,现代教育教学在教育空间上得以拓展。通过互联网终端,可了解到各项同享的研究成果和教学思路,各种资料基本都可下载,在线交流和在线答疑也同冲破了教育空间的限制,这事现代教育开放性的一种具体表现。例如:可通过知网对各种学术期刊等进行查阅,远程教育可使课堂分布在全国各地。

1.2减少了对教育时间的依赖

借助计算机辅助系统,人们可在任何情况下,都可通过联网计算机终端了解到各类信息,并将以前以及现在的各类信息加以整理存储,进而摆脱在时间和空间上的限制。例如:可通过对一些名人字画的存储,使得后人在观赏和模仿时有迹可循。同时,通过对计算机辅助教学系统的应用,可是一些活动摆脱空间和时间的限制,能够更好的使学生能力得到锻炼和提升,这些都是计算机科学技术使得现代教育拓展进行的宽度和广度的体现,时间和空间的随意性的一种体现。

1.3增强了教育教学的灵活性

现代教育通过对计算机科学技术的应用,是人机对话等技术在教育教学中广泛应用,增加了在教育活动中师生间、学生间以及教师间的沟通交流的随意性,摆脱了时间和空间的束缚,同时,可通过计算机技术的辅助,增强了教学内容的丰富性、教学模式的多样性、教学过程的多元性,从而更好的调动了学生学习的积极性和主动性。

1.4自由性促进现代教育的进行

在现代教育中应用计算机科学技术,对教育主体和课题都有着较为重要的意义,应用技术可使学生的学习更有针对性,可实现教育模式、教学方法、学习时间等的自由选择,这样才能使现代教育实现自由性得到更好的体现,才能使得计算机应用科学技术更好的为现代教育服务。

2计算机科学技术在现代教育中的具体应用

2.1在学生自学阶段的应用

传统教育背景下,学生的课前学习主要依靠自己的理解和课外资料的辅助进行。专业性的辅导较少,学习的目标方向性较差,自学的效果难以保证。当计算机科学技术在教育中应用后,教师可以提前制作课件,指出重点和难点,提醒学生在自学过程中对其关注。同时对学生提出的疑问及时进行解答,增强课件的实用性,这对学生更好的了解知识,提高学习能力都有很大的帮助。

2.2在课堂教学过程中的应用

在课堂教学总应用计算机辅助教学系统,可丰富对教学内容的呈现方式,也可丰富教学思路和教育方式,通过对教学模式的转换,使教师减轻授课压力的同时也提高了课堂效率。另外,通过多种形式的教学课件同样可以吸引学生注意力,可增强学生自主学习的能力,为学生创造更多参与课堂教学的机会,让学生处于自主学习的位置。

2.3在远程教育教学中的应用

通过计算机教育技术做媒介,减少了教育领域在空间和时间上的差异,使得教育模式呈现多元式发展,时间、地点、健康状况等因素不再受限制,这给远程教育的发展提供了便利的条件。例如:教师可以进行网络授课,可将提前录制的视频上传到网站上,也可与学生通过计算机网络实时交流,可通过在线答疑系统解答学生的疑惑,这不仅可增进学生与教师之间的沟通和交流,也使得各类题目得以解决,知识得到更好的接受。同时也便于教师在以后备课和准备课件的过程中对过往授课中的漏洞及时完善,对一些启发性的问题和疑问予以更好的解答。

2.4在创建多媒体教学中的应用

在现代教育教学中,多媒体教室已经开始广泛应用,多媒体课堂对提升学生的学习能力,激发学生自发性学习,都有着十分重要的作用,多媒体教学中主要的设施包括计算机,多媒体音视频输入设备,数据存储设备等。通过对计算机科学技术与录音电视等技术与现代教学的融合,使其发挥出比传统课堂更多的优势。例如:在多媒体教室进行教学时,即可通过传统的板书给学习列出大纲,也可通过多媒体对一些难以理解的图像和模型等进行演示,并通过一些专项练习和指导进行巩固,进而使学生更加容易的理解授课知识。

3计算机科学应用技术在现代教育普及时应当注意的问题

首先,要发挥计算机科学技术应用的实用性,教育教学不能流于形式,在普及的过程中,要使用合适的配置,不能过多的追求高性能,这对计算机技术在教育中的普及起到阻碍作用,在许多地区难以实现该标准。同时,在应用过程中,要注意将各种教学方法相融合,而不是一味的照搬和否定。

其次,加强人机交流的同时注重传统交流方式的保留和应用,虽然远程教育、各种网络教学占据了很多的教育空间,但传统的面对面的交流和督导也是不容忽视的。

计算机学科分析范文篇5

>>计算机科学中的数学理论论数学在计算机科学中的应用浅谈计算机科学技术在计算机教育中的应用计算机科学技术在计算机教育中的应用计算机科学技术在计算机教育中的应用研究计算机科学技术在高校计算机教育中的应用计算机科学技术在计算机教育中的应用研究高校计算机教育中的计算机科学技术分析“计算机科学与技术导论”课程在计算机教育中的作用分析计算机科学技术在高校计算机教育中的有效运用试论计算机教育中计算机科学技术的应用计算机科学中离散数学的应用分析离散数学在计算机科学中的作用和应用离散数学在计算机科学中的应用研究论数学在计算机科学中的基础作用如何在计算机教育教学中培养学生的科学创新能力计算机科学技术在现代教育中的应用研究计算机科学技术在教育中的运用浅析计算机科学技术在现代教育中的应用研究计算机科学技术在现代教育中的应用常见问题解答当前所在位置:l.

[2]L.Lovász,J.Pelikán,K.Vesztergombi.DiscreteMathematics[M].Springer-Verlag,NewYork,2003.

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[11]MichaelMitzenmacher,EliUpfal.史道济等译.概率与计算[M].北京:机械工业出版社,2007.

计算机学科分析范文

关键词:计算机科学与技术;教学;创新能力;培养

中图分类号:TP3-4文献标识码:A文章编号:1007-9599(2011)12-0000-01

StudentsInnovationAbilityTraningAnalysisofComputerScienceandTechnologyMajor

HuangHengchu

(ConcordUniversityCollege,FujianNormalUniversity,Fuzhou350001,China)

Abstract:Modernsocietyhasenteredtheeraofelectronicinformationscience,computerscienceandtechnologydevelopmentrequiresstudentstohaveacertainabilitytoinnovate.Asatrainingstudentsincomputerscienceandtechnologyinstitutionsforthetrainingtimesonrequest,wecanstrengthenteacherresourcedevelopment,trainingprogramsforprofessionalstobettermeettherequirementsofreform,teacher'sguiderelatedprojectsactiveparticipationofstudents,inadditiontocoursescanbeorganizedinsideandoutsideinterestgroupsandotherrelatedmeasurestoimprovetheteachingreforms,inordertopromotestudents'creativeabilityandinnovativeform.

Keywords:ComputerScienceandTechnology;Teaching;Innovation;

Training

计算机科学与技术是当前世界上发展的最快的科学技术之一,不管是理论上的创新害死技术上的改革都日新月异。而与计算机科学相关的计算机学科也将面临着网络化、集成化、多媒体化及在计算机科学革命带动下的社会信息化。崭新的信息时代的带来带给学生的不仅是知识,同时也对其创新能力提出了新的要求。为贯彻社会的人才培养理念及满足社会发展对计算机科学和技术人才的需求,将培养学生创新能力纳入教学改革是我们计算机学科教学中需要进一步深入研究和探讨的重要课题。

一、简述目前高校计算机专业人才培养现状

计算机专业属于新兴的前沿学科专业,其技术发展速度非常快,在其专业领域内,相关的科学技术几乎时时刻刻都在发生改变,其相关的科学技术每隔半年或者更短的时间就会进行更新换代。因此,这也就要求从事这个专业的人员具有较强的创新能力,否则难以满足科学技术不断发展的需要。

就当前的形势看来,高校的计算机专业人才培养方面存在诸多的问题,其具体表现为以下几个方面:课程内容的设置和教学教材与计算机科学技术的发展不相适应;教学师资队伍的水平与科学技术的发展速度不相适应;先进实用的教学教材内容不能反映当前计算机学科的前沿技术;教学方式陈旧,传统的教学模式比如说黑板和粉笔的使用还是作为主要的教学手段在使用,进而导致达不到理想的教学效果;学生长期没能得到创新方面的培养,只会纸上谈兵,缺乏实践能力,跟社会的现实需求严重脱节。为为了适应形势发展对计算机人才的需求,相应的计算机教学必须做出相关的教学改革,只有这样才能培养出具有较强创新能力的学生。

二、培养计算机人才创新能力的有效途径

依照实践性和针对性的原则,结合当前计算机科学与技术专业的具体情况,笔者认为可以通过以下几个方面加强对学生创新能力培养。

(一)加强教学师资队伍的建设,加大教师教学和科研讷讷公里的提升程度。教师及其自身的素质高低是决定教育系统优劣的重要因素。教师的工作心态、对待工作的态度不管是在教育观念的更新还是在教学方法的改革上都起着关键的作用。教育是人类发展历程中超前的一项事业,教师进行教育工作不仅要适应当前的教育发展形势,更要以未来发展方向为目标,这就需要教师具备较强的知识获取能力。因此,要想培养出具有较强创新能力的学生,首先就要大打造一支具有较高水平的教学师资力量。

(二)加大课堂教学的改革力度。针对创新素质的培养,在教学内容的改革中,在教学目标的确定中,以及在教学方式上都做了相应的变化。课程改革是为了帮助刚进入这个领域学习的新生了解这门学科,让他们认真学习,最终能够顺利完成学业,引导学生在这一学习领域中不断的去探索,利用自身已经学到的知识去了解未知的知识,培养他们的创新意识和能力。

(三)加强教学实践环节,注重学生动手能力的培养。计算机科学与技术专业本身就是一门具有较强实践性的学科,不少专业课程中都包含了实验内容、课程设计等实践性的学习环节、其中集设计性和综合性为一体的实验对培养学生的动手能力和开发思维、培养创新思维具有很重要的作用。通过这些教学环节,学生在课堂上学习到的理论性的知识可以得到验证,学生的创造性及学习的主动性将得到有效激发。

(四)组织学生参加各种课外活动小组,发挥第二课堂的积极作用。在大学校园中有很多的学生社团在活跃校园文化中起着重要的作用。教学者可以将学生的专业知识、创造力的培养与这些活动相结合,让学生参加计算机协会或者电脑节等,在专业老师的带领和指导下,开展一些计算机学科方面的竞赛,通过活动来提高学生的动手能力和实践创新能力。

三、结语

综上所述,在培养人才的理念中,作为一线教学者不仅要遵循计算机科学与技术专业对于培养人才的发展规律,同时更要注重学生创新能力的培养。在计算机科学与技术这门专业课程的教学中,我们不仅要做到将专业知识传输给学生,更要让学生掌握一定的创造力。因此,我们必须树立先进的教学理念,运用全新的教学思路为学生营造一个宽松的学习环境,努力将学生培养成为符合社会发展需要的新型创新人才,完成时代赋予我们每个人的使命。

参考文献:

[1]郭风,朱韶红.计算机科学与技术专业课程体系建设研究[J].中国现代教育装备,2010,1

[2]马礼,张永梅,宋丽华.培养计算机类专业学生硬件方向创新能力的研究与实践[J].计算机教育,2010,2

计算机学科分析范文篇7

关键词:计算思维;融合

doi:10.16083/ki.1671-1580.2017.04.030

中图分类号:G642

文献标识码:A

文章编号:1671-1580(2017)04-0104-03

一、介绍

计算思维是人类在思维过程中参与制订问题及其解决办法的一种思维模式,通过这种方式能快速、有效地进行信息处理,提出问题的解决方案。计算思维几十年来在学术界有着不同的名称和定义。1962年由AlanPerlis最早提出,同时阐述了卡内基理工学院(现在是卡内基・梅隆大学)的编程入门课程。基于他的研究SeymourPapert在1980年使用编程语言进行数学概念的教学,正如所望,程序性的思维(即“像计算机一样思考”)被认为是构成整体思维技能的一部分。直到2006年,JeanetteWing在ACM美国计算机学会通讯发表了“计算思维”这篇文章,从此,计算思维得到了新的定义。Wing提出计算思维不只对计算机这门学科的专家有用的一种技能,而是任何人在解决问题和发现计算解决方案时都能使用的心理过程。在这个更广泛的意义上,计算思维可视为一项与所有学科有关的技能,不仅仅是计算机科学。

Denning提出了计算思维本身是否是科学探究的一个方面、问题或延伸,事实上可能被纳入更广泛的科学原理的架构问题。计算科学出现在其他科学中,不是作为一个流动的概念,而是一个来自科学本身的概念。计算思维被看作是这种科学的一个特点。而不是计算机科学的一个显著特征。

二、计算思维与各学科的融合

计算思维与各学科专业有着千丝万缕的联系,要分析“计算”与各学科之间的融合关系,依据专业需求和学生特点来设置相应的课程内容和教学方法。在教学和学习方法的创新中,非计算机专业的计算思维的培养取决于跨学科的兴趣和延伸。Rob.errs等人设计了计算思维与自然和社会科学方面进行交叉的训练方法并进行了拓展。Curzon等人提出“最美的计算是工程、科学、艺术;它没有明确的边界,并涉及到每个学科。这种跨学科的方法给了我们机会来提高学生除计算机以外的兴趣”。通过计算机与非计算机学科之间的交叉培养来提高学生的计算思维,将计算这种思想与各专业相结合,以促进专业的学习。

(一)计算思维与STEM领域的融合

在大学教育中,关于计算思维的实践教学研究主要在科学、技术、工程和数学(sTEM)领域中。目前,计算机科学与生物学之间已经出现了交叉重叠的概念。Navlakha和Bar-Joseph提出了如何在系统生物学和计算思维的各种概念交叉点上进行融合。值得注意的是,从计算思维的角度来看,这两个学科的交叉点出现在“传统”(基于图灵)的概念中,例如神经网络的概念。他们主张进一步融合两个学科,将提高对生物进化的理解,同时也能改善各种算法的设计。秦红设计的基于计算思维的生物信息学课程得到了学生积极的回应,但由于各种因素,比如学生在学习更多的计算机技术的不适应,如Linux,以及计算机实验室设计中所出现的各种问题表明需要进一步改革教学环境与方法。

在物理学方面,Caballero,KohlmyerandSchatz使用VPython编程环境引入计算思维概念介绍力学课程教学。他们发现“解决一系列计算作业中的问题之后,大多数的学生都能够成功塑造出一个新的问题”。在这些情况下,学生未必能建立一个成功的模型,但通过对质量问题分析和调试技能的额外关注,性能将会得到提高。

Hambrusch等人研究并创建了儆诳蒲Ф非特定领域的计算思维主修课程。此课程能够满足一般的计算要求,大学中应用编程和计算思维概念处理物理学、生物学和统计学中的问题。从学生的进入和退出统计中分析,在计算机科学和计算机编程中学生的完成度有所增加。

计算思维在STEM领域中的交叉及应用使学生通过计算思维的训练,解决问题的能力有所提高。

(二)“计算”概念在非STEM领域中的不确定性

将计算思维方法纳入非计算机科学和数学领域之外的学科是很困难的。一是由于“计算”概念的不确定性,二是因为计算思维是仅限于使用一个封闭的、基于图灵模型的计算方法来解决问题的观念。

例如,通过计算机的数据采集和处理的应用使得考古领域取得重大进展。它现在能通过计算构造出详细的3D可视化考古遗址,包括人工分布以及放射性探测等资料。基于Agent的建模已被用于探索史前环境与人类互动的假设。但简单地将一个计算机科学家加入到考古发掘中(或甚至只是对人进行复杂的硬件或软件使用方面的培训),并不意味着“计算思维”已经成为整个领域的主要内容。

过于扩大“计算”作为形容词在各个领域中的应用,计算机作为工具和计算思维也有可能造成混淆。“计算考古学”在不同的上下文中可以有截然不同的意义。在考古界的学术领域,它描述了应用程序的计算机工具、网站分析和集合的工具。在基因学研究领域,它是一套分析物种之间的基因水平转移的方法。这种缺乏精度的术语使它更难确定计算思维在高等教育中的实际应用。

三、交叉学科的融合障碍

计算思维在人文学科中的应用并不广泛,虽然在个别机构对此做出了研究。例如,斯坦福大学文学实验室,将计算思维的各元素应用于文学作品中,从计算思维借鉴来的应用图理论对威廉・莎士比亚、红楼梦等作品中的人物关系和相互作用进行网络分析。然而,人文学科的构成问题使用“传统”算法(图灵型)可能会难以解决。计算思维在文学研究的应用,并非不重要那么简单,而是因为被分析的数据也是含糊不清,而且计算分析文本的困难将随着语义维度的增加而变得越来越难。

此外,在人文学科内还有在某些情况下很难使用分析技术,因为其含义有可能被简化。人文是致力于解释,作为知识的概念来理解现象、社会、文化的世界,是通过构想和制定的行为,没有机械或自然主义写实表示的预先存在的、明显的信息。Papert指出当考虑科学知识时,创建“命题性的知识”和“程序性知识”是存在二义性风险的。例如,自然语言理解一直是计算机专业领域所研究的重点课题,其中所涉及到的语义网络、本体映射等都是计算机科学的研究范畴。而研究的一些成果已经有大量的应用,若从此来看人文学科与计算机的交叉意义已非分析那么简单。

尽管如此,在一些人文和社会科学领域中依然有一些算法被提出。例如,在政治学领域,Frohock观察到算法思想的线性和基于规则的性质可能成为一个多元化的社会的必要条件。Turkle和Pap.ert指出纯粹的形式主义计算模型的影响,他们还进一步提出除了计算问题方法的不同之外,还可能通过关于学生性别和思维方式等社会假设进行强化。但是,许多反对在人文和艺术中应用计算思维的人假设计算思维是闭合的、有限的的理论和方法;重点是新兴的计算模型和计算机科学家跨学科培训可能鼓励计算思维方法的发展更适用于人文和美术的“开放――终结”问题方面的研究。

在音乐表演领域,Edwards提出音乐可以通过计算机进行合成。他将计算机应用到二十世纪中叶起源的音乐作品中,使用计算机程序塑造人声部分并与音乐进行合成,而这一应用印证了合成音乐的算法的有效性,是人机协作的完美体现。我们认为人类情感思维的不确定性和计算思维融合扩大了人们的创造力和扩展力,而计算思维则推动了交互计算的新模型的发展。

将计算思维加入到人文与艺术领域的主修课程中,需要适当的介绍计算思维的原理。Cortina指出“非技术性非专业的严谨和细节需要正确编写计算机程序是必不可少的”。对此他提出制定一个新的课程作为编程入门的替代课程。其重点是无需任何实际的编程算法和计算思维原理,而不是编写代码,学生用流程图模拟器创建简单的计算机游戏。soh等人提出更为详细的跨学科计算思维课程,这个是针对文艺复兴时期的艺术提出的计算项目,并在内布拉斯加大学进行通用。这一项目跨越了计算机、工程、人文和美术等多个学科。该项目提出了多种途径,通过一系列的专门根据工程、科学、艺术或人文为主要研究I域的学生设计计算机科学课程,学生还将参与协作学习活动,不同的学生群体将分配到跨学科项目中的不同工作中。

计算机学科分析范文

关键词:新媒体技术;计算机学科;科学技术;教学方法

随着社会科技的不断发展与进步,计算机技术以及新媒体技术开始蓬勃发展,这些新型技术的诞生对各行各业有着广泛的影响,以新媒体技术为代表的信息化辅助手段已经成了各行业发展的重要工具。在技术飞速发展的新时代里,尤其在教育领域,融入新媒体技术的教学创新模式为教育带来了深刻的影响以及长远发展的意义。学生与教师应该具有良好的信息理论技术以及新媒体时代的适应能力,能够掌握信息的获取、分析以及加工的本领。

一、新媒体技术与计算机教学结合的作用

在计算机教学中,如何利用新媒体技术来建立和推动新型的计算机教学模式是课程改革的热点研究问题。以新媒体技术辅助计算机教学的模式能够为学生的主动学习、探索学习以及随时随地学习创造了条件,也为新型教育模式的发展提供了重要的技术基础。不仅如此,学生能够利用新媒体技术的数字教育资源进行丰富多样的学习,而且不受时空的限制,通过新媒体的展现方式将知识的建立过程以及客观的本质能够牢牢地掌握,能够激发学生的学习热情以及主动学习能力,有助于形成良好的科学思维。对于计算机教学而言,新媒体技术与计算机教学结合可以使教学活动集文字、声音、图像、动画等功能于一体,能最大限度地调动和激发学生的学习积极性和主动性,提高教学效率。

二、新媒体技术与计算机教学结合的策略分析

从一般意义来讲,新媒体技术是指应用互联网技术、数字技术通过互联网、无线通信网络,在智能手机、计算机、数字电视等终端向用户提供声形并茂的信息以及娱乐服务的传播形式。将新媒体技术应用在计算机学科中,最重要的一个作用是能够综合展示教学用到的图、文、声、像等,可以方便学生交流、自学,为学习提供比较理想的教学环境。本文将对新媒体技术与计算机教学结合的策略进行详细的分析。

1.新媒体技术对计算机教学的教学计划和课程结构的优化

在传统的计算机教学中,计算机课程的特点都是先上计算机理论课程,然后进行计算机实践课程的学习。在新媒体技术环境下,教师可以根据计算机课程的不同特点,对计算机课程的教学计划和教学结构进行优化。例如,可以使学生先进行计算机实践的接触,教师然后再去引导学生发现问题、分析问题并分析其中的原理,进而进行实际的动手练习来解决问题,最后教师进行综合的分析,从而使学生深刻理解问题的所在,并最终增强课堂效果。

2.新媒体技术引入计算机学科中的实验教学

在计算机学科中,计算机的实践教学是非常重要的一部分。学生只有通过计算机的实践学习,才真正能够理解和掌握计算机课程的理论知识,并且能够获得充足的实验技能以及动手能力。新媒体技术引入计算机学科中的实验教学,可以在计算机的实验室的基础上,引入网络虚拟实验室,通过云计算等新型科技技术,能够有效解决当前硬件设备跟不上某些实验项目的问题。网络虚拟实验室是一种新型媒体技术,网络虚拟实验室是一种基于互联网技术以及虚拟现实技术的开放式网络化的虚拟实验教学系统,能够将当前的计算机教学实验室进行数字化和虚拟化。在虚拟实验室中,学生能够在虚拟的计算机或实验台上进行操作,又可以自主进行实验。这样虚拟实验室对促进学生的自主学习、分析判断能力和科学素养有着非常重要的作用。

另外,计算机学科中,学生可以利用微博、微信以及课程网站等新媒体技术进行与教师和同学之间的交流,能够通过网络平台或者即时通信软件获得更多的相关的学习帮助。新媒体技术可以使学习、交流突破时间以及空间的限制,让学生可以随时随地进行实验,提高动手能力和熟练课堂知识。

总之,本文着重分析了新媒体技术在计算机学科中的作用,并从新媒体技术与计算机学科结合的教学计划和课程结构的优化以及与计算机学科中的实验教学结合的两个方面进行深入的探讨。

参考文献:

[1]周晓蕊.新媒体技术在展示信息传播设计上的研究与应用[J].同济大学学报:社会科学版,2013(06):111-112.

[2]郭文康.从复杂科学看新媒体技术引起的话语权重构[J].科协论坛:下半月,2012(10):78-79.

[3]罗伯特・塞缪斯,王祖友.新媒体技术条件下的自动化、自主性与自动现代性[J].国外理论动态,2014(09):100-101.

计算机学科分析范文1篇9

【关键字】信息与计算科学SWOT数据分析核心能力

信息与计算科学专业是国家教委1998年以信息科学、计算科学、运筹与控制科学等为基础交叉渗透而形成的新的理科数学类专业。

据统计,全国开办此专业的学校已达450余所,但在众多的高校中,即使开办时间最长的,也不过十来年的时间。所以普遍存在专业定位不明确,人才培养模式不清晰,课程体系不健全等问题,这必将导致人才培养质量不高,毕业生就业困难等问题。如何调整培养模式,更新教学内容,培养适应社会需求的应用型人才是摆在专业建设教师面前的重要任务,本论文通过使用SWOT战略分析法,针对经济类本科院校信息与计算科学专业的定位和人才培养模式,特别是专业核心能力培养进行一些探索。

一、核心能力

核心能力也称关键能力,是一种可迁移的、对各行业相关职业都具备适应性跨行业的关键性能力。根据教育部关于信息与计算科学专业教学规范,信息与计算科学专业核心能力为:(1)具备将实际问题转换为数学问题的能力,即数学建模的能力(2)具备熟练掌握数据库和计算机网络知识和使用技能,较强的算法分析、设计能力和较强的编程能力。(3)具有能将数学思想方法应用于经济管理领域,解决某些实际问题的能力。(4)具有较强的团队沟通和协作能力等等。因此“信息与计算科学”专业的学生必须学好数学,同时还要懂计算机,这样才能把一个应用问题转化为可计算问题,知道什么问题可以求解,即在计算机上求解,怎样求解,什么问题不可以求解。

本专业的核心能力培养模式根据高校的办学背景不同,类型不同,社会对信息人才需求的层次和类型不同而趋于多样化,如北京大学这样的高水平院校,由于他们的办学条件和培养目标,可以把专业课程设置的出发点确定在理论层面,即学生在校以理论学习为主,毕业后大多数人通过出国、考取研究生进一步深造,或从事高层次的研究、管理、开发工作。湖南科技学院设置了三个专业方向:计算数学;计算机技术与开发;工程计算。提出了“理工结合”理念,初步形成以数学理论为基础,以工程类专业为依托,以数学软件为工具的专业核心能力培养的教学模式。北京邮电大学也提出了“理工融合”理念下信息与计算科学专业培养方案的制订和实践[3]。中央民族大学在课程设置上遵循拓宽口径、打好数学基础、通才教育的原则,在办学上与国际接轨,注意未来IT行业最有前景的两大方向――数据挖掘和信息安全。普通高校在专业核心能力培养这一块几乎是参照知名高校模式,很难有自身的特色。

二、SWOT分析

本课题组通过对河北金融学院信息与计算科学专业13级、12级、11级三个年级为样本做数据调研分析,以求分析河北金融学院信息与计算科学专业现状,进而为金融类院校信息与计算科学专业核心能力培养提供理论支撑。

数据统计表明河北金融学院信息与计算科学专业调剂来的学生占比为81.7%,占比严重偏高。这说明广大学生在进入高校之前,对信息与计算科学专业的认知度和认可度较低。这跟信息与计算科学作为一个新型学科有直接关系,相信随着以后专业的发展,这一状况会逐步改善。在“你对未来的就业打算?”一项的数据统计显示,“金融、银行”选择占比62.5%,“计算机软件行业”选择占比26.6%,“教师”占比为4%,“政府部门”占比6.6%。这表明河北金融学院信息与计算科学专业大部分学生的就业目标锁定金融行业,这与河北金融学院的办学特色直接相关。88%的学生认为基础知识(如数学、英语)的学习对自己很重要,52%的学生认为能大部分理解授课教师的教授内容,42%的学生表示能理解一半教师所教授的内容,这表明河北金融学院学生和重视对基础知识的学习,而且大部分学生较好的吸收教师所教授的基础知识。91%的学生表示能全部或大部分理解教师所教授的计算机知识,这说明计算机专业教师对计算机相关知识的教授是尽心和负责的。就业方面,53%的学生认为信息与计算科学专业当前就业形势十分严峻,这表明学生们对本专业当前的就业环境有较为清晰的认识,同时也表明学生们对本专业的就业信心不足,因此,学校应该提高对学生就业信息的宣传力度,提高学生对本专业的就业信心。课程设置方面,65%的学生对河北金融学院信息与计算科学专业的课程设置感到较为满意,34%的学生认为专业设置专业性不够,这表明大部分学生对河北金融学院信息与计算科学专业的设计认可,同时,我们也应该积极咨询学生们对专业设置的意见,合理对专业课程的设计进行调整。“在学习上出现的主要问题”一栏中,20.8%的学生认为课程过难,0.3%的学生认为教师讲解不清晰,33.3%的学生认为原因是自己上课不认真,39%的学生将原因归结为自己学习天赋不够。这说明学生们普遍认可教师的授课水平,同时也表明学校应该提高学生们的学习信心,督促学生们端正学习态度,提高学习积极性。50%的学生认为应该多加一些计算机方面的课程,43%的学生认为应该多加一些金融类的课程,这表明学生们对计算机和金融方面知识的渴求度很高,学校应该迎合学生们的诉求,适当增加计算机和金融两方面的知识教授量。

总之,数据表明河北金融学院信息与计算科学专业SWOT分析如下:

优势(S):学生对本专业教师的认可度很高,认为专业课程设置较为合理,学生们紧跟学校的金融特色,对金融业兴趣浓厚。

劣势(W):经济类高校重点发展的是经济类学科,作为支撑学科的理学学科在经济类院校不受重视。信息与计算科学专业作为数学类理学专业不属于优势学科,属于弱势专业。作为新兴学科,社会对信息与计算科学学科的认可度不高,学生多是由调剂而来,同时,学生们对专业的就业前景不乐观,学校应该加强对专业的宣传力度。

机会(O):金融类院校的信息与计算科学专业应该紧紧抓住本专业的核心,同时紧密结合金融这一学校特色,把学生的就业推向广阔的金融行业,打造学校的专业特色。经济类院校办好信息与计算科学专业,不能照搬理工科办学的模式,而应该在办学过程中较好的融合经济、管理这些优势学科,走学科交叉融合之路。提出“理工基础,金融灵魂”的理念,也就是数学是基础,计算机是工具,而金融经济是方向。

在制定人才培养方案时,科学设置课程体系,体现“计算金融”特色,逐步优化人才培养方案。在课程设置上要突出数学理论的基础地位、计算机技术的工具作用和计算金融方向的办学特色。“素养+基础+理论+技能+实践环节”构成本专业复合型、应用型人才培养的课程体系。

威胁(T):目前学生们对知识的理解程度不够高。这与课程的难易度有关,也与学生们的学习态度有关,学校应该紧密关注学生对知识的掌握程度,适当调整课程知识结构,同时采用各种手段调动学生们的学习积极性和主动性。

三、结论

在经济类院校办好信息与计算科学专业,不能照搬理工科办学的模式,而应该在办学过程中较好的融合经济、管理这些优势学科,走学科交叉之路。河北金融学院是一所具有鲜明金融特色的学校,培养合格的金融信息化人才责无旁贷。我院开设信息与计算科学专业就是结合我校金融的特色和优势,利用数学工具研究金融,进行数学建模、理论分析、数值计算等定量分析,以求找到金融内在规律并用以指导实践,旨在培养具有深厚的数学和计算机基础的金融分析、科学预测人才,以适应金融、证券投资对分析、精算类人才的迫切需求。我院2009年招收信息与计算科学专业第一届学生,根据社会需求和学校定位,结合本校优势学科,边办学边探索,在专业核心能力培养、人才培养模式确立、人才培养目标和规格的定位、课程体系设置、实践教学体系建立、师资和教材建设等方面进行了深入的研究,总结出经济类高校信息与计算科学专业核心能力。具体来说,经济类高校信息与计算科学专业核心能力又细分为一级核心能力和二级核心能力,一级核心能力为学生必须应具备的基本能力,二级核心能力为在具备一级核心能力的基础上学生应进一步培养的能力。一级核心能力又分为三个一级指标:工作能力、学习能力、求职能力;二级核心能力分为四个二级指标:合作能力,适应能力,创新能力,其它。每个一级能力指标又细分为几个具体的二级能力能力指标。具体核心能力指标如下表。

一级核心能力

二级核心能力

四、展望

在确定经济类高校信息与计算科学专业一级核心能力和二级核心能力指标后,接下来笔者团队将对各个具体指标的评价标准进行调研,制定核心能力评价指标体系,以求为经济类高校信息与计算科学专业核心能力培养研究提供更具可操作性的理论支撑。

参考文献:

[1]教育部数学与统计学教学指导委员会数学类教学指导委员会.关于《信息与计算科学》专业办学现状与专业建设相关问题的调查报告[J].大学数学,2003

[2]李军,谭海军.关于信息与计算科学专业建设的思考[J].长春理工大学学报(社会科学版),2007

[3]罗群等.“理工融合”理念下北邮信息与计算科学专业培养方案的制订和实践[J].北京邮电大学学报(社会科学版),2004

作者简介:

魏晓光,男,1985年,河北金融学院,研究方向网络教育与金融信息安全

课题来源:2013年河北金融学院教学改革研究重点课题

课题名称:基于SWOT分析的经济类高校信息与计算科学专业核心能力培养研究

计算机学科分析范文篇10

关键词:编译原理;教学定位;能力培养;素质提高

中图分类号:G64文献标识码:A

文章编号:1672-5913(2007)01-0028-03

编译原理包含着计算机学科的一些基本知识和典型技术与方法,在计算机科学与技术专业本科教育中占有重要地位。直到1990年,我国只有100来所学校设有计算机专业(2005年已达771所),那个时期,在人们心目中,该课程一直是核心专业课,后来随着计算机学科的发展,它逐渐变成技术基础课,目前在绝大多数计算机科学与技术专业中开设。北京工业大学为本科生开设的“编译原理”是北京市精品课程,在有限的学时内,面向应用型计算机专业人才的培养,根据课程容量和学生特点,选择适当的知识为载体,不仅介绍典型问题求解方法和技术,更注重计算学科问题求解基本思想、方法的探讨,通过研究型教学,培养学生的计算机问题求解能力和创新能力。总体上,希望学生掌握“编译原理”中的基本概念、基本理论、基本方法,在系统级上再认识程序和算法,提升计算机问题求解的水平,增强系统能力,提高计算机学科的基本素质,体验实现自动计算的乐趣。下面根据笔者在不同学校里讲授此课程的经验,并结合近些年的一些相关探索,讨论有关的问题。

1课程指导思想

课程设置的基本指导思想非常重要,它决定着课程的基本教学定位,从而决定着总体教学计划所规定的人才培养目标的落实。在确定时,既要考虑到人才培养的全局,又要考虑学科和课程内容的基本特点,通过对这些特点的体现,来支撑教学目标的实现。

计算学科问题求解的基本思路是“问题、形式化描述、计算机化”,以抽象、理论、设计为其学科形态。编译原理涉及的是一个适当抽象层面上的数据变换,既有明确的、便于抽象的问题,又有较成熟的理论,而且在限定规模下又容易实现(设计),所以编译原理是计算机专业本科生的重要专业技术基础课程,涉及学科的三个形态。除知识外,含有基本问题求解的典型技术和方法。AlfredV.Aho在《编译原理》的开篇曾写道“编写编译器的原理和技术具有十分普遍的意义,以至于在每个计算机科学家的研究生涯中,本书中的原理和技术都会反复用到”。课程属于教学计划中四大系列之软件技术系列,继程序设计、数据结构与算法等课程后,从系统级引导学生再认识程序、算法,同时促进学生系统能力的培养。

2强调能力培养

根据课程设置的基本指导思想,本课程强调以知识为载体,向学生传授典型问题求解的思想和方法,培养其能力,提高其素质。

*掌握程序变换基本概念、问题描述和处理方法

这些方法主要有:自顶向下、自底向上、逐步求精、递归求解,目标驱动,问题分析、问题的抽象与形式化描述,算法设计与实现,系统构建、模块化等方法。这些都是本学科最经典、最常用的问题求解与系统设计方法。

*修养“问题、形式化描述、计算机化”

这一典型的问题求解过程,推进从“实例计算”到“类计算”和“模型计算”的跨越。

计算机学科发展到今天,已经从单一的具体问题求解发展到对一类问题的求解,也就是寻求一类问题的系统求解。完成单一的具体问题求解的计算称为“实例计算”;完成一类问题系统求解的计算称为“类计算”。当然,在“类计算”中,一大部分高层次的计算是“模型计算”。这是区分于其他专业学生的重要方面之一。学生的培养,通常都是从“实例计算”开始,逐渐推进到“类计算”,实现学生“计算”理念的跨越。

*增强理论结合实际能力,获得更多“顶峰体验”

“编译原理”是理论和实践结合最好的计算机课程之一,不仅含有恰当的理论知识,而且直接涉及到这些理论的实践,让学生亲历理论结合实践的乐趣,使优秀的学生获得更多的“顶峰体验”,培养他们理论结合实际的能力。

*从宏观到微观、从微观到宏观,培养系统能力

引导学生能够站在系统的全局去看问题、分析问题和解决问题,并实现系统优化。经验表明,这种能力是非常重要的,也是比较难培养的。所以在本科教学计划中,程序设计与算法系列之后安排软件技术系列课程,实现学生的系统认知、分析、设计和应用能力的培养,并使学生进一步在系统级别上认识程序和算法。编译原理就是其中一门课程。编译系统虽然是一个具有相当规模和相当复杂度的系统(含总体结构),但对问题本身分析和处理的分解非常清楚,使得其规模和复杂度可控,宜于让学生掌握,可以通过教师的引导,来锻炼学生理解、设计能力,来达到学生系统能力强化培养的目的。

*开展研究型教学,培养学生的创新能力

开展研究型教学,挖掘知识背后的内容,通过讲授思想、方法,模拟大师们的创新思维,培养学生的创新意识和创新能力。

3教学基本要求

编译原理的基本内容是比较成熟的,其理论性强,同时还可以设计出适当的实践活动与之配合,既有基本的问题求解,又是一个具有相当规模的系统,加上它描述的形式化,又有利于强化学生“计算机问题求解”的基本能力培养。虽然形式化给学生学习带来了一定的理解困难,但是只要克服了这一困难,学生才能取得更具意义的进步。因此,要求学生掌握基本的理论和分析方法,并学习如何实现这些理论和方法,在实践过程中进一步理解这些理论和分析方法。充分体现本学科理工结合、理论与实践紧密结合的特点。

经过本课程的教学,使学生掌握一些基本概念、基本理论和基本方法。特别是通过教师的讲授,使学生能够对这些基本概念和理论有更深入的理解,有能力将它们应用到一些问题的求解中。要注意对其中一些基本方法的核心思想的分析,使学生能够掌握其关键。

*基本知识

理论部分包括:教学目的、基本术语、系统结构;正则语言、上下文无关语言、二义性、派生树;词法描述模型及分析实现;LL分析、递归下降分析、算符优先分析、LR分析;语法制导翻译、属性文法、翻译模式、中间代码生成;符号表、静态存储分配、动态存储分配;基本优化方法。删除状态矩阵法和有关理论证明,将原始的制导翻译改为属性翻译,增加目标驱动,强调中间代码生成,弱化代码优化和目标代码生成。

实践部分:在学生掌握基本原理的基础上,在编译程序总体结构的导引下,通过设计出词法分析器、语法分析器,语义分析与中间代码生成器,构建一个限定高级语言的翻译器(能够将赋值语句、条件语句、循环语句翻译成中间代码的基本翻译系统)。学生需完成相关算法和数据结构的设计,自行选择语言完成实现,最后提交规范的实验报告,对实验进行刻画和分析。

*能力培养

通过将教育教学研究、科学研究成果用于课程教学,通过研究型教学,强调能力培养。从提出问题,到求解思路分析,再到用符号表示问题及其求解算法,进一步培养学生抽象表示问题的能力和对“一类”问题进行求解的意识和能力;从系统的角度向学生展示编译系统,同时考虑各子系统的实现与联系,通过不同级别的抽象和问题的分治,培养学生的系统意识和能力。

4努力体现先进教育理念

开展研究型教学,通过知识的讲授介绍基本方法,培养学生的学科能力,课堂努力再现大师们的问题求解思考过程,引导学生思考,体验思考和求解问题的乐趣。培养学生的学科能力、创新能力;从具体问题求解到系统构建,向学生传授基本学科方法,培养其系统能力;配合对实践循序渐进的引导,提高学生的学习兴趣,进一步提高学习效果;提出深层问题、扩展问题,列举辅助材料,鼓励和引导学生开阔视野,主动探索,培养其学习兴趣、创新意识和创新能力。发挥对计算机技术优势,利用多媒体技术,制作与教材配套课件,通过抽象内容的可视化,展现内部处理过程。如,在关键处以字符为单位进行动作切换,以重现算法过程。多媒体配合板书,增加课程信息量,提升教学效果。同时发挥网络优势,通过网站和学院开通网络教学Digiclass,多途径开展教学。

5搞好示范

大力推进课程教学改革,努力探索课程内容和教学方法的改进。通过实验班教学,探索在教学内容和方法上的改革,使实验班及其教学能够对普通班的教学有一个示范、带头作用。

针对学生的不同情况,因材施教。对实验班同学来说,他们的接受能力要强一些,虽然执行的是相同的教学大纲,但是,教师根据他们的实际情况,补充了一些内容,对有些内容有更高的要求。例如,鼓励他们在课外更好地阅读参考书,教师加强对他们的辅导。03级实验班的同学就有不少人仔细阅读著名计算机科学家和教育家AlfredV.Aho所著的《编译器:原理、技术与工具》,并可以随时找课程组的任何教师讨论有关问题。再例如,给实验班讲编译自动生成技术,介绍有关软件工具,鼓励他们在实践中扩展编译系统的功能。对于普通班同学,则注意适时地加强习题的讲解以及上机辅导,使他们更好地理解课程的基本内容,同时也鼓励他们中的优秀学生向实验班看齐,提高对自己的要求。

6课程特色

经过多年的建设和调整,本课程形成了如下特色。

1)传授基本方法,培养学科能力

以知识为载体,传授自顶向下、自底向上、逐步求精、递归求解,目标驱动,问题分析、问题的抽象与形式化描述,算法设计与实现,系统构建、模块化等方法,培养基本学科能力。

2)挖掘来源,培养创新能力

挖掘知识背后的丰富内容,通过向学生描述问题的求解思路,让学生体验大师们的思维,减少学生的死记硬背,培养学生的思维能力和创新能力。例如,从LR分析法的思想根源,剖析LR分析法的精髓。

3)重视系统观念,培养系统能力

系统能力是应用型计算机人才之长,通过不同级别上的抽象和虚拟系统的建立,用一个适当规模和复杂度的系统的设计与实现贯穿整个课程,将学生的视角从“程序级”提高到系统级。

4)注重实验,培养实践能力

实现生成一个“小语言”中间代码的编译器,在总体结构指导下,通过其分解为“词法分析器设计与实现”、“语法分析器设计与实现”、“语义分析与中间代码器设计与实现”,引导学生在有限学时内完成实验,促进对基本原理的理解和实践能力的培养。

参考文献:

[1]AlfredAho,RaviSethi,JeffreyD.Ullman.编译原理[M].李建中,姜守旭译.北京:机械工业出版社,2003.

[2]蒋宗礼,赵一夫.谈高水平计算机人才的培养[J].中国大学教学,2005,(9):24-27.

[3]中国计算机科学与技术学科教程2002研究组.中国计算机科学与技术学科教程2002[M].北京:清华大学出版社,2002.

[4]蒋宗礼.论“编译”的性质及其知识载体属性的开发利用[J].计算机教育(增刊),2004:53-56.

[5]蒋宗礼.试论计算学科抽象第一的基本教育原理[J].计算机教育,2004,(11):54-58.

计算机学科分析范文篇11

关键词:计算机教学;学生计算思维;培养策略

中图分类号:G424文献标识码:A文章编号:1009-3044(2016)01-0185-02

作者简介:朱云溪(1980—),男,天津市人,研究生,讲师,研究方向:计算机教学。

从现有状态看,计算机授课涵盖着单一的内涵,停留于表层。与此同时,拟定了滞后的模式及思路,也缺失可依循的最佳教材。实际上,计算机科目有着更高的灵活特性,依循设定好的逻辑路径来培育思维,拓展多样的计算思维。学科有着抽象的表征,要变更不适宜的认知,创设思维导向之下的新教学[1]。计算思维应被融汇于实践,采纳了发散式,培育可得的成效将会更为优良。

1解析计算思维

在2006年,周以真创设了计算思维特有的新内涵。具体而言,计算思维涵盖了计算机关涉的科目概念,依托这样的概念着手予以寻求解答、创设某一体系,从根本上辨析了多样的平日行为。这种思维融汇了更广范畴的多样思维。从本源视角看,计算思维协助人们探寻了最适宜的某一解答,是必备的技能,它有着自动及抽象的特性。解析这样的深层内涵,把它融汇于日常流程的授课。这样做,培育了更优的学科认知,辨析现有的某一疑难而后去解决。培育计算思维,是教学拟定出来的长期要点,是复杂的教学任务。计算思维侧重去辨识问题、想办法去化解,借助于科学思路。这种思维有着综合的优势,抽象可得它的根本内涵。然而,计算思维不可被凝练为预设的程序,它应是灵活的,个体都可接纳这样的思路。采纳基础教学,培育出更为持久的逻辑思路,增添抽象类的新思维[2]。编程授课更应注重这样的认知,逐渐去培育思路。

2现有教学的弊病

2.1认知的根基偏弱

计算机现有的平日授课仍停留于浅层,没能巩固这样的科目根基。现有的状态下,基础授课涵盖着单一的操作解析、办公类的常见软件。这样的基础上,添加了较少的编程类常识。这种状态没能吻合进展之中的信息水准,教学显出了偏差。学生没能明晰最完备的科目体系。学生渴求接纳新颖的认知,希望增添现有的课堂趣味。从总体视角看,构建起来的授课体系缺失了完备性,现有内涵仍旧单调。没能深入去解析,很难培育出真正的计算思路。

2.2没能替换旧的模式

现今时段内,基础教学仍存有偏多的漏洞,亟待着手予以改进。应试框架之下,授课依循的流程很单调,倾向机械灌输。学生只好被动去接纳,

没能拥有主置。在日常课堂内,缺失了长时段的上机演练,理论没能被融汇于演练的若干细节。信息化态势下,旧模式凸显了单一的弊病,学生没能提起必备的认知热情,缺失了后续探析的必备兴趣。教学模式滞后,是现有授课之中的常见疑难,它压抑了潜藏的认知热情,很难培育出归结及抽象的技能,缺失了逻辑解析。受到课时约束,没能深入去解析设定好的侧重点,忽视选取的重点。对于综合素质,这是很不利的[3]。

2.3缺失可用的成套教材

培育计算思维,不可脱离选出来的优良教材。虽然讲求了创新,也要依循教材拟定的概要架构来解析,拥有明晰的思路导向。然而,计算机基础可供应的现有教材倾向于枯燥,含有单一内容。在多样学科间,缺失了互通及延展的新思路,科目没能被融汇成整体。对于边缘知识,也没能真正去扩展。这就阻碍了应有的积极思维,没能真正去深入。从抽象视角看,学生很难辨识它的内涵。单纯侧重浅层,没能融会贯通,也很难依托教材来解析多类的难题。

2.4师资现有的水准不佳

计算机教学应拥有高水准必备的师资。然而,现有师资没能接纳常态的科目培训,缺失优良的专业类水准。面对变更着的新颖科技,若没能丰富自身,很易遇有授课进展中的若干疑难。现存师资之中,仍旧依循旧式路径下的思维,体系也偏落后。从自身来看,没能归结得出完备的科目授课体系,意识也很薄弱。授课流程内很难去协助学生创设必备的思路框架。缺失优良的师资,阻碍着思路延展,干扰了塑造出来的灵活思路。化解这种疑难,要增设常规情形下的培训,提升师资素养,这样创设的师资才会吻合现有需求。

2.5习惯于忽视操作

应试压力之下,师生倾向去应对测试,忽视了本源的技能。受到应试干扰,即便增设了日常课堂必备的上机,也侧重去演练大纲拟定好的流程,很难自主去创新。学生习惯去依赖,排斥创新操作[4]。上机流程内的操作有着偏重的应试倾向,师生缺失了互通信息、沟通彼此的思路,授课氛围很压抑。

3摸索适宜的培育策略

3.1增设灵活的新颖内容

拟定授课必备的内容,增添新颖的、灵活的内容,这样构建起来的新颖课堂才更便于探析,拥有了启发性。重设课内的现有内容,依循设定的大纲路径。归结并重设细化的多单元,若某一单元涵盖着运算类的内涵则要侧重去解析。不可依循旧式框架内的单一流程来解析,日常讲授要拥有启示性,注重去引发思索。传递过来的新知应被变更为可见的新思路,疏导计算思维。设计各时段的授课,要添加多样的彼此互动,重设搭配着的中间流程。要鼓励学生去质疑,注重课内的主置。班内学生可被分成细化的学习组,增添组内的探析。共同寻找出可用的化解思路。精心布设内涵,侧重去延展思路。例如:在解析C语言特有的编程流程时,要考虑认知的潜在心态。这是由于,C语言有着枯燥及单调的特性,讲解倾向于单调。要解析编程步骤,可添加灵活的多样案例。分步解析运算之中的疑难,随时去搜集反馈得出的信息。唯有这样,学生才能紧跟预设的授课思路,归结并获取编程范畴的一切要点。要规避片面解析的弊病,筛选的案例应能指引从浅入深这样的运算思路。

3.2形象化的配套实验

侧重培育综合思路,要增设课内搭配的上机实验,培育出形象化特有的新认识。面对教材给出来的抽象机理,要搭配形象实验。学生拥有着厚重的好奇感,也富于想象力。改变不适宜的思维,计算思路要添加创新。预设的多样实验应能贴常,活跃课内的趣味氛围。经历了实验后,学生将不再会畏惧原本抽象的某一难题,逐步去寻找解答,表述出来的流程更为形象[5]。借助于互联网,课余时段可上网去学习。强调交流彼此,增添综合的认知。例如:计算机科目涵盖多样的运算,遇有枯燥的这类计算,可创设几何模型,把抽象路径的运算替换成认知必备的模型。基础教学紧密关联着离散数学、几何之中的多样图例、相关联的图论。若能举一反三,变更现有的科目思维,就会凝练得出新颖的发散思路。发散状态下的新思路延展了运算的视野,也归结了珍贵的运算经验。

3.3依循设定的新导向

变更培养依循的理念,预设了新的科目导向。新导向可被设定成计算思路,注重了消化及后续的解析。潜移默化之中,它指引师生去重设模式,选出最适宜自身的计算指向。应当明晰的是:计算思维也不可缺失模式,创设思路及搭配的模式,变更传统流程内的单调解析。备课时,可依托导图来整理并归结这一课节,增设关联的问题,回溯它关涉的若干知识。思维导向也可拟定折中的新思路,凸显多样知识潜藏的彼此关联。例如:在解析存储器特有的常识时,即可设定导图。这样创设了导图,密切关联了处理器、磁盘必备的存储器、虚拟的内存等。导图表征着可获取的运算总容量,依循了折中这样的思路。若要设定编码,二进制编码可分成0及1。这类编码含有编排好的数值、汉字类的字符、黑白及对应的彩色图形,还可以含有视频。导向图协助创设了更完备的体系,理顺了认知思路。归结并侧重演绎,显示了指引价值。

3.4密切关联上机

计算机基础关联着本专业,它也紧密衔接着其他科目,文理科都不可缺失这样的科目根基。探析基础教学,要搭配着课余时段的辅助指引。课内解析某一理论,还要配有后续的上机。唯有注重培育上机必要的技能,才可真正去获取提升。全面去掌握本源的理论,上机更能明晰它关涉的操作,贴近了日常细节。这样做,也可引发更厚重的认知兴趣,创设愉悦及轻松的上机氛围[6]。依托于校内网,互通并分享了可获取的一切资源。这就便利了后续的上机,获取了互通信息的成效。在校园范畴以内,伴随网络的延展,师生即可互通彼此的上机体会,分享珍贵的经验。校园网预设了各时段的上机规划,供应了亲手去操作的珍贵机会。对于讲解之中的某些疑难,借助上机来大胆操作,这也加深了固有的印象。

4应注重的事项

计算机基础拥有明晰的逻辑,科目也十分抽象。传授这样的科目,应能把归结得出的根本机理变成实践,凝练可得必备的表述符号、表述的语言等。锻炼科目思维,尤为注重科目架构内的计算。面对偏繁杂的计算流程,学生常常觉得很难去下手化解,由此带来了畏难。可尝试新颖的回归教学,授课更应贴常的细微生活,以便调动兴趣。这是因为,计算机关涉的根本机理都来源平日生活;唯有回归到根基,依循渐进的路径来着手探究,才会消解潜在的畏惧。教师被看成指引者,在授课之中显示了必要价值。由此可见,教师是否拥有最佳的素质,直接关联着教学可得的实效。要增添教师必备的胜任水准、提升教师素质,可添加日常的配套培训。在年度时段内,要定时去考核教师,考核得出的分值要挂钩于可获取的绩效等。增添搭配的培训,不可急于去培育成熟的这种思路,而要耐心去化解难题[7]。应当鼓励质疑,即便学生提出了偏差的某种计算思路也应予以肯定。这就协助学生确认了信心,更好地培育思路。培养计算思维也不可缺失更适宜的课内考核。既往考核常常侧重原理,没能设定有着综合性的题目。对于此,考核也要添加更开放的综合题目,测查整体的思路。

5结语

计算机授课流程内,设计可得最适宜的程序,培育了计算思维。现有实践可表明:计算思维可日渐养成,它要被涵盖在多重的环节之中,融汇于教学中。养成计算思维,解析了计算机搭配的实现机制、相关的约束等。这样做,提升了原有的认知层次,创设新颖的思路来妥善化解疑难[8]。提升信息素质,面对设定出来的疑难自主去摸索化解途径,计算思维协助师生去解析深层的科目内涵。

参考文献:

[1]洪刚.计算机基础教学中学生计算思维能力的培养[J].大学教育,2014(18).

[2]吴尚.培养计算思维的计算机网络教学改革探析[J].电子制作,2014(21).

[3]陈露.培养计算机基础教学中计算思维的举措探讨[J].才智,2015(7).

[4]范银平.计算机基础教学中学生计算思维的培养与提高[J].统计与管理,2015(5).

[5]高为民.卓越计划背景下以计算思维培养为导向的计算机公共课教学改革研究[J].电脑与电信,2015(3).

[6]肖广德,高丹阳.计算思维的培养:高中信息技术课程的新选择[J].现代教育技术,2015(7).

[7]张丽,降惠.程序设计类课程教学中学生计算思维能力培养研究[J].农业网络信息,2015(7).

计算机学科分析范文篇12

关键词:数值分析;教学方法;实践

作者简介:黄文芝(1978-),女,湖北武汉人,武汉工程大学计算机科学与工程学院,讲师;张蕾(1982-),女,湖北武汉人,武汉工程大学计算机科学与工程学院,讲师。(湖北 武汉 430073)

基金项目:本文系武汉工程大学青年科学基金项目(项目编号:Q201107)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)05-0039-02

“数值分析”也称计算方法,它与计算工具发展密切相关。计算方法是数学的一个组成部分,很多方法都与当时的数学家名字相联系,如牛顿插值公式,方程求根的牛顿法,解线性方程组的高斯消去法,多项式求值的秦九韶算法,计算积分的辛普森公式等,这表明计算方法就是数学的一部分,它没有形成单独的学科分支。而计算机出现以后,计算方法迅速发展并形成数学科学的一个独立分支――计算数学。这说明了计算方法与计算机的密切联系,以及在计算机研究领域的重要性。并且数值分析在计算机相关领域应用比较广泛,比如在数学建模中,在图像处理中,在信号处理中等都会用到数值分析中相关的一些知识。这些都说明“数值分析”是计算机专业学生的一门核心专业基础课程。

“数值分析”课程的教学内容主要包括三部分,一部分是插值拟合,一部分是方程和方程组求解,另外一部分是常微分方程初值问题数值解。而数值积分也是在插值的基础进行,故笔者把它归为插值拟合部分。这些内容看上去都是以前学过的知识,积分是在高等数学里学过的,而方程和方程组求解更是中学就重点讲解过的知识,学生刚开始接触这门课的时候会和以前所学的纯数学学习的思想结合起来。通过“数值分析”课程的教学,培养学生用计算机解决问题的能力,并且为后续阶段的专业课程打下基础。

笔者是计算机科学与技术专业的一名老师,使用的教材是清华大学出版的李庆扬等编的《数值分析》,本文就当前“数值分析”课程在计算机科学与技术专业教学中存在的一些问题和教学方法、教学模式等方面进行讨论,其目的在于改进教学方法和手段,提高学生兴趣和教学效果。

一、“数值分析”课程教学中存在的问题

1.数学理论强,公式繁多冗长,学生学习兴趣不高

“数值分析”是数学的一部分,具有与其他数学课程一样的理论性强的特点,但“数值分析”又还有一些和以往学生所学各类数学课程不同的特点。首先,“数值分析”研究的是计算算法,用计算机来解决问题,以前学生学习数学课程大都是从理论学习到作业联系,涉及的知识逻辑推理的特性比较强,并且以往研究的大多数都是连续的,这种研究对象的差异使得学生不能很快接受,思想不能很快转变过来。其次,“数值分析”比以往所学的数学课程的公式更加繁多,更加冗长,比如解线性方程组,如果用以前的知识,学生都会解,但现在解线性方程组不仅仅是要得出结果,更重要的是解线性方程组的算法以及它的实现,这就涉及到至少4个公式,而我们要弄清楚了这些公式的来历才能通过编程实现这个算法,这也是学生不感兴趣的主要原因。

另外,由于学生对数学课程以及对数学公式的害怕,对“数值分析”这门课程的重要性认识不足,当学生学习遇到困难时,容易失去学习兴趣,从而放弃学习。虽然“数值分析”是计算机科学与技术专业的基础课,是大多数课程的基础,但学生还不能理会到“数值分析”这门课程对以后课程的重要性,对于大三的学生来说他们现在所学的课程还没能很好地得到应用,而对他们比较实际的用处――找工作也没有显现出比较重要的作用,因而学生会在潜意识里无视这门课,在课程学习遇到困难的情况下,他们往往会选择放弃学习。

2.知识点多,信息量大,掌握困难

这门课的知识点比较多,信息量比较大,对于理学的学生来说该课程学时比较多,但笔者承担的“数值分析”课程的学时是48学时,并且完全是讲授部分,然而相对于课程所包含的大量内容,这些学时数远远不够,比如函数逼近与快速傅里叶变换,它涉及到范数,赋范线性空间,欧氏空间,三角插值等许多概念,想让学生在规定的学时数内真正掌握这些概念比较困难,尤其是对计算机科学专业的学生而言。因为理学院的学生学过实变函数、泛函分析,所以理解这些概念就略显容易些。

3.重理论,轻实践

当前“数值分析”课程教学过程中,仍然存在理论与实践脱离的现象,虽然这门课实践比较重要,但鉴于课时的安排,大多数教师只能按书本知识来讲,学生听,学生没理解理论的用处,没能立刻就在实践中体现出来,因此使得很多学生只是为了考试而学习,为了学习而学习,不知道它的作用,考完就还给老师。这样他们也只获得了知识的皮毛,而没有抓住知识的精髓和实质。

二、“数值分析”课程教学方法浅谈

1.强调课程的重要性,提高学生的学习兴趣

为了让学生正确对待这门课,应该让学生充分认识到“数值分析”课程在计算机科学与技术专业中的重要性。在组织教学的过程中,可以安排一些有实践经验的学生介绍经验(这样学生更好理解,更容易相信,更实际),联系具体的研究方向,给出简单的例子,论述“数值分析”在计算机科学与技术专业方向中的应用,让学生切实感受到“数值分析”课程是后续课程学习的基础,应用比较广泛。另外,在教学中教师还必须联系实际,在课程中穿插一些有实际应用意义的例子,比如现在很多数学建模就用到“数值分析”的内容,可以就里面简单的例子引用一个。这样让学生了解到“数值分析”不是空洞抽象的理论,而是能够解决实际问题的工具,通过这些方法,使学生逐步树立“数值分析”比较有用,应该学好“数值分析”课程的观念。

然而仅有应该学好该课程的观念还不够,还应该从各个方面提高学生学习的兴趣,兴趣是最好的老师,只有有了兴趣,学生才会真正自主去学习,而不是被动的,为了考试而学习。如何让枯燥的课程变得生动有趣是值得研究的问题。在实际教学过程中,可以采用学生自己讲解,学生之间互相提问等方法,另外也可以编一些小程序,演示计算机解题的过程,这样让学生体会到虽然计算机的功能比较强大,还是需要人脑来控制,灵魂还是人。这样能使学生在整个课题中能主动思考,而不是被动接收。

2.合理取舍教学内容,把握全局,突出重点

“数值分析”课程所涉及的内容非常丰富,但现在课时有限,因此合理取舍教学内容非常重要,应该在有限的学时内,让学生掌握比较重要的理论方法,比如根据学生专业的特点,可以将主要的教学时间安排在讲解误差分析,插值,数值积分,方程和方程组的解法上面。在矩阵特征值计算方面,有时间的条件下可以简单介绍思想方法,而对于常微分方程初值问题的数值解可以舍去,因为本专业的学生没有学常微分方程,所以对常微分方程初值问题的数值解会无法理解。

3.合理使用多种教学方法和手段

传统的“黑板+粉笔”的教学模式对数学课程的教学非常重要,通过板书学生可以了解教师处理问题的思维过程,然而鉴于“数值分析”的特点,又不能完全用传统的教学模式,因为“数值分析”课程中有大量的矩阵和公式,如果单纯使用“黑板+粉笔”,黑板无法板书完整,如果擦掉原先板书的内容又无法把前后联系起来讲解,而使用多媒体就可以解决这一问题。另外,有条件的学校可以把上课安排到有投影的机房,在讲解算法时教师可以演示一些程序,学生学起来就不会觉得完全是在听数学课了。因为是计算机专业的学生,这样和他们的联系更紧密些,他们也可以通过编程来实现算法。

4.强调理论联系实践,培养解决问题的能力

“数值分析”这门课重点讲授的是算法,而学生如果没有很好的实践,对这些算法的应用只能停留在死记硬背上,这不是学习的目的。本来计算机专业也应该突出学生的动手能力,所以对讲授的每个算法都应尽可能让学生编程来实现,这样一来可以巩固学生学到的知识,二来也可以让学生明白这门课不是单纯的数学课,而是和实际联系比较紧密的一门课。当然要实现每个算法都编程,在所授课的学时内是无法完成的,这样就要鼓励学生自己主动去编程,可以采取一些奖励的措施,比如对编程完成比较好的学生可以适当提高平时成绩等。学生自己主动的学习有利于提高其学习兴趣,开发学生智力,培养学生解决问题的能力,从而提高学生的综合素质。

三、总结

随着计算机的广泛应用,“数值分析”课程作为计算机科学与技术的一门专业基础课程,在学生学习和工作中越来越重要,因此“数值分析”课程教学也应该不断更新知识结构,丰富教学内容,改进教学手段,以提高学生学习兴趣,提高教学质量,培养学习的能力,从而为后续课程的学习和将来的工作打下坚实的基础。

参考文献:

[1]李庆扬,王能超,易大义.数值分析[M].北京:清华大学出版社,2009.

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