計算機導論論文3000字
計算機導論課程的教學目的，是讓大一新生了解計算機專業(yè)知識能解決什么問題，應該學什么、如何學，同時激發(fā)學生對計算機專業(yè)的興趣。下面是小編為大家整理的，希望對大家有幫助。
淺析“計算機導論”教學改革
摘?要：計算機導論是計算機專業(yè)學生必修的一門專業(yè)基礎課程。也是計算機專業(yè)的入門課程。課程內(nèi)容主要介紹計算機領域相關基礎知識。針對計算機導論這門課程的特殊地位以及在教學過程中存在的一些實際問題，本文分析了在教學過程中學生自身、教材內(nèi)容和教學模式存在的問題，提出了對部分教學內(nèi)容的改革，多種教學方法相結合，以及建立合理的期末考核制度的觀點。目的是提高學生對本專業(yè)的學習興趣，并且使其通過這門課程的學習，能夠為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下基礎。
關鍵詞：計算機導論;學生;教材;教學方法
計算機導論是計算機專業(yè)大一學生的一門專業(yè)必修課。這門課程在計算機學科中占據(jù)著重要的作用。它對計算機學科的科學理論和技術進行了系統(tǒng)而又概括的闡述。它涵蓋的知識面廣，主要涉及了計算機硬件和軟件的基礎知識、人工智能和圖形化處理、程序語言設計和算法思想、數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)、軟件工程、離散結構等專業(yè)知識點以及與信息技術有關的社會人文知識。
通過這門課程的學習，學生可以對計算機這門學科有一個大致的了解，提高學生對本專業(yè)的學習興趣，從而為后續(xù)學習專業(yè)課程打下一個良好的基礎。雖然計算機導論這門課程所涉及的都是基礎知識，看似很容易，但是要教好這門課程不是那么簡單，這主要是由于這門課程所承擔的任務以及在整個專業(yè)體系中所處的位置，還有傳統(tǒng)教學中存在的問題。
一、存在問題
1.學生基礎參差不齊
大學里的學生都是來自全國各地，由于經(jīng)濟和教育水平的差距，有些學生在中、小學的時候就已經(jīng)接受系統(tǒng)的計算機基礎教育，甚至有些學生還參加過全國計算機大賽，這些學生具備了一定的計算機知識和操作能力。然而有些學生尤其是來自偏遠地區(qū)的，由于當?shù)氐慕逃O施有限，這些學生對計算機一些基本知識不是很了解。針對這種情況，如果相同的內(nèi)容按照統(tǒng)一進度來教學的話，那些基礎好的學生上課會覺得沒事情做，而基礎較差的學生有可能會跟不上進度，進而影響整個教學進度，以及對這門課程的興趣[1—3]。
2.教材內(nèi)容滯后
由于這門課程是對計算機專業(yè)各個領域的一個總結性概括，其原理性、知識性比較強，講起來比較枯燥、乏味。況且有些內(nèi)容隨著時代的發(fā)展和技術的進步已經(jīng)不適合作為重點內(nèi)容，或者大篇幅出現(xiàn)在教材中，這也會影響學生對本課程的興趣，從而影響整個教學質(zhì)量。
3.教學方法陳舊
雖然現(xiàn)在在教學手段上采用了多媒體教學，其相對于板書來說，表達更加直觀，但是教師只是把課本中要教授的內(nèi)容做成了課件，在課堂上演示。由于信息量比較大，并且利用課件講授速度比較快，一節(jié)課講完后，學生印象也不深刻，并且也不能提高學生的積極性、主動性。一些概念性、原理性的知識還是記不住。這種教學模式是以教師為中心，通過提出問題，解釋問題，舉例說明的步驟，而學生以聽為主，處于被動地位，不能很好地激發(fā)學生的創(chuàng)造力和想象力。況且，計算機導論是實踐性很強的一門課程，只有在反復的操作中才能熟練掌握所學的知識。但是在目前的教學模式下，是以教授理論知識為主，實踐為輔。學生上機實踐的課時有限，不能很好地實踐上節(jié)課所學的理論知識，進而不能熟練掌握知識，加上對當時已經(jīng)聽懂的理論知識也容易忘記，致使要上機考試的時候就會無所適從，不知如何有效地使用計算機。
二、計算機導論教學改革具體措施
1.教材內(nèi)容改革
雖然現(xiàn)出版的計算機導論教材很多，但是存在一些不足，有的內(nèi)容相對陳舊，有的內(nèi)容相對抽象，難于理解，有的內(nèi)容冗余，跟后續(xù)課程重復等。所以計算機導論教學內(nèi)容應該體現(xiàn)“廣而不泛，精而不難，拓展有度”。
(1)“廣而不泛”：計算機導論是計算機入門課程，首先確定這門課程的培養(yǎng)目標，課程內(nèi)容應該包括計算機專業(yè)各個領域的基礎知識，建立計算機專業(yè)知識體系，層次結構鮮明。通過這門課程的學習，學生能掌握計算機專業(yè)相關知識，為其后續(xù)課程的學習打下良好的基礎。
(2)“精而不難”：授課過程中應該突出重點，介紹各個領域相關知識的時候找到合適的切入點，課堂上將本節(jié)課主要內(nèi)容傳達給學生，尤其是對一些概念性、原理性的知識，應通過一些通俗易懂的例子加以解說，讓學生熟練掌握。對于非重點內(nèi)容，可以留給學生自學，培養(yǎng)學生的思考能力、想象力以及自律性，從而提高他們對計算機專業(yè)的興趣。
(3)“拓展有度”：課程內(nèi)容能夠反映最新的科學技術以及產(chǎn)品的最新發(fā)展，針對各個領域的技術發(fā)展做一些適當拓展，從而激發(fā)學生對本門課程的學習興趣以及積極性;教師也可以通過留作業(yè)的形式，讓學生通過上網(wǎng)查詢了解計算機專業(yè)的發(fā)展，正確引導學生，為后續(xù)課程奠定一定的基礎。
2.多種教學方法相結合
由于計算機導論涉獵了計算機專業(yè)各個領域相關知識，不同領域的知識，它的性質(zhì)不同，有些實踐性比較強，在學習這些課程必須結合實際操作;有些原理性比較強，在學習這些課程的時候就要以講授為主并結合一些生動實例。這樣，結合多樣的教學手段，將這門課程生動地傳遞給學生。
(1)充分利用多媒體進行教學。計算機導論的知識大致可以分為兩部分：理論知識和上機操作。在講授上機操作的時候，利用多媒體，例如投影儀，將老師的實際操作直觀地反映給學生。在講授理論知識的時候，通過制作一些生動的小動畫展現(xiàn)一些原理的計算過程，從而充分調(diào)動學生的感官，使得課堂的氣氛活躍，提高學生的積極性。
(2)采用講授和操作相結合的教學方法。由于這門課程的上機操作的課時有限，為了能夠讓學生充分利用上機時間，在課堂教學過程中，教師應該將講授和操作相結合，就是一邊講解，一邊通過多媒體將本節(jié)課的實際操作過程直觀地反映給學生。在上機操作的時候，可以放手讓學生自己實踐。為了避免學生上機操作的積極性不高，每節(jié)上機課都安排具體任務，讓學生以團隊的形式來完成。用這種形式鍛煉學生的團隊協(xié)作能力，同時加深所學的知識，為后面的課程設計打下一個良好的基礎。
(3)建立合理的期末考核方式。首先根據(jù)學校培養(yǎng)的目標，制定一個合理有效的期末考核辦法來對這一學期的學習成果進行考核。針對計算機導論課程既有理論性，又有實踐性的特點。課程的期末考核制度主要包括理論考核和上機操作考核。全面考查學生基本理論知識的掌握和實際的上機操作能力。例如，理論考試應該占60%，上機操作占20%，課程設計占20%。
三、結論
在教授計算機導論這門課程過程中，存在一系列的問題，這些問題存在于學生自身、教學方法和教學內(nèi)容，上述改革措施主要根據(jù)這些問題而提出的，并已經(jīng)在教學實踐中運用，取得一定的成效。當然，針對不同的課程應該因材施教，目的是為了激發(fā)學生對本專業(yè)的興趣，提高學生的學習積極性，鍛煉學生的應用能力和思考能力。
參考文獻：
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面向?qū)ο蟮挠嬎銠C導論課程教學
摘要：內(nèi)容寬泛是計算機導論課程教學中的難點。文章提出借助面向?qū)ο笏枷氲膬?yōu)勢，將計算機導論課程內(nèi)容分成5個相互聯(lián)系的對象，每個對象有各自的屬性和行為，內(nèi)容涵蓋計算機導論課程的主要知識點。進一步闡述如何從邏輯上將教學內(nèi)容組織起來，從人的認識規(guī)律入手講解新知識，使大一新生易于接受，并能建立完整的學科知識體系。
關鍵詞：計算機導論;課程教學;面向?qū)ο?/p>
計算機導論是計算機專業(yè)的入門課程，也是計算機專業(yè)完整知識體系的緒論。計算機導論課程的教學目的，是讓大一新生了解計算機專業(yè)知識能解決什么問題，應該學什么、如何學，同時激發(fā)學生對計算機專業(yè)的興趣，并幫助他們更好地步入后續(xù)專業(yè)課程的學習。
目前計算機導論相關的教材，大都是概括地講授計算機學科主要課程的基本內(nèi)容和應用，并介紹這些課程相互之間內(nèi)在聯(lián)系，使學生對計算機學科的理論基礎、重要應用有一個基本的了解。國外教材的內(nèi)容與我國教材差別較大，主要由于學生的背景和現(xiàn)狀不同，并不適合目前大學生的實際情況。國內(nèi)教材內(nèi)容和課程的教學目的是吻合的，但普遍存在的一個問題是，大一新生在學習這門課的過程中，感覺教學內(nèi)容過于分散，把握不住重點，很難理解老師講的“是什么”;而且在學完這門課程后，也并沒有明顯的收獲感，即使每節(jié)課都聽瞳了，最后也像什么也沒有學到一樣。教學中存在這樣的問題，一方面是和計算機導論這門課程的性質(zhì)和特點相關，它本來就是介紹計算機學科整體課程體系的，知識點當然會很多，很分散，大學一年級的學生沒有專業(yè)知識的基礎，不能很好地把知識點聯(lián)系起來，從而造成學習困難;另一方面，教師的教學方式也會產(chǎn)生一定的影響，如果按照傳統(tǒng)的教材內(nèi)容列表進行講授，仍然擺脫不了每章就是對主干課程的簡介這種教學模式，結果還是晦澀難懂。目前有許多關于計算機導論課程教學內(nèi)容和教學方法的討論，近年來還提出了以計算思維為導向的計算機導論課程教學內(nèi)容改革，這些都推動了計算機導論課程教學的發(fā)展。
課程的性質(zhì)和特點是先天的，可以改變的是教學思維和教學方式。從以往教材內(nèi)容和相應的教學過程來看，計算機導論這門課往往缺乏邏輯性，因為其中的每一章對應一門或幾門專業(yè)課程，在教學過程中常常是圍繞后續(xù)課程講解，即計算機專業(yè)有什么樣的后續(xù)課程，計算機導論就有什么內(nèi)容的章節(jié)，這樣就難免把該課程講成各門課程的簡介。計算機導論課程是對計算機學科的介紹，不依賴于后續(xù)開設的課程，在邏輯關系上應該先有導論課程，后續(xù)課程要圍繞導論課程展開，而不是相反。因此，需要對計算機導論的教學思維進行轉(zhuǎn)換，這門課程是計算機“科學”的導論，而不是計算機“課程”的導論。
1.面向?qū)ο蠼虒W思想
面向?qū)ο笫且环N重要的分析方法，它將現(xiàn)實世界的事物抽象成對象，通過對現(xiàn)實世界的抽象與建模，幫助人們對復雜系統(tǒng)進行認知與理解。在面向?qū)ο笏枷胫?，世界是由各種具有自身運動規(guī)律和內(nèi)部狀態(tài)的對象所組成的，不同對象之間的相互作用和通訊構成了完整的現(xiàn)實世界。因此，應當按照現(xiàn)實世界的本來面貌理解世界，通過對象及其相互關系反映世界。采用人類在認識客觀世界的過程中普遍運用的思維方法，可以直觀、自然地描述客觀世界中的事物，更符合人們的認識習慣和客觀規(guī)律。
面向?qū)ο笏枷胧侨祟愖匀坏恼J識過程，針對計算機專業(yè)知識體系，通過自然的方式去了解相關的內(nèi)容，是合適的選擇。計算機導論是大學新生入學以來的一門新課程，面向?qū)ο蠓治龇椒ǚ先藗冋J識新事物的規(guī)律，因此采用面向?qū)ο笏枷胫v授計算機導論，符合新生認識“計算機科學”這一新事物的規(guī)律。首先，面向?qū)ο蠓治龇椒◤娬{(diào)各個對象之間的關系，而不必了解對象內(nèi)部運行機制，適合讓學生了解計算機導論中各部分內(nèi)容之間的邏輯關系，而不必深入了解其詳細內(nèi)容，符合計算機導論課程的教學特點。此外，將面向?qū)ο笏枷胍胗嬎銠C導論中，還有助于培養(yǎng)學生的面向?qū)ο笏季S方式，為以后程序設計課程的學習奠定思維基礎。
2.計算機導論課程中的對象
將面向?qū)ο笏枷胍胗嬎銠C導論課程的教學，核心問題是如何將本課程的教學內(nèi)容合理的劃分為互相聯(lián)系的對象，從而使學生能夠更加容易理解計算機科學。為此，根據(jù)該課程的性質(zhì)和特點，結合計算機學科“什么能被有效的自動計算”的根本問題，將計算機導論課程的教學內(nèi)容抽象為以下幾個對象：計算機學科，計算機，計算，數(shù)據(jù)與信息，網(wǎng)絡。首先通過“計算機學科”介紹本專業(yè)的相關領域，然后介紹“計算機”是什么，怎么工作，進一步說明計算機如何“計算”，之后是計算機計算的對象――“數(shù)據(jù)與信息”及其相關的屬性知識，最后是多個計算機的互聯(lián)構成計算機“網(wǎng)絡”對象，涉及網(wǎng)絡相關知識。計算機導論課程內(nèi)容對象關系如圖1所示。
2.1計算機學科
從學科的高度對計算機科學進行介紹，讓學生了解計算機專業(yè)研究領域，相關的核心課程，應用方向等。根據(jù)百度文庫的解釋，計算機學科是研究計算機的設計、制造和利用計算機進行信息獲取、表示、存儲、處理控制等的理論、方法和技術的學科。一級學科計算機科學與技術主要有以下幾個研究方向：計算機科學理論，計算機體系結構，計算機軟件，網(wǎng)絡，人工智能，計算機應用，其中每個研究方向又有更詳細的分類。針對每個研究方向，通過實例簡單介紹研究內(nèi)容和應用領域，使學生有一個大概的學科知識框架。根據(jù)具體面向的學生所學專業(yè)，將其劃分到相應的學科方向，進一步明確本方向的研究領域和應用前景，激發(fā)學生的學習興趣。引入計算機學科領域的典型問題，如漢諾塔游戲、哲學家共餐問題以及圖靈測試問題等等，讓學生感受到計算機學科的科學性和趣味性。另外，根據(jù)當前科學技術的發(fā)展，適當介紹學科領域前沿，比如當前芯片的集成密度、最高的網(wǎng)絡速度、人工智能的發(fā)展水平等，更能促進大一新生對本學科發(fā)展的向往與探索。
2.2計算機
作為硬件實體，計算機的概念應該在教學開始階段就要介紹清楚。計算機是個什么東西?首先，從概念上介紹計算機的誕生和發(fā)展簡史，從簡單的計算工具到電子計算機所經(jīng)歷的發(fā)展過程，以及計算機的發(fā)展趨勢。然后解釋計算機的類型，包括大型機、微型機、單片機、嵌入式系統(tǒng)等分類及其應用領域，并結合實際案例加以說明。
基于面向?qū)ο笏枷耄_定現(xiàn)代計算機對象的屬性和行為，其屬性包括數(shù)學屬性和物理屬性;行為有自動運行、計算和處理數(shù)據(jù)。數(shù)學屬性主要包括數(shù)制、算術和邏輯運算;物理屬性指的是計算機的硬件基礎，主要是元器件、邏輯門。通過硬件實現(xiàn)二進制的狀態(tài)、二進制的邏輯和算術運算，進而實現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)和計算機指令控制。在這些數(shù)學和物理屬性的基礎上，引入存儲程序和操作系統(tǒng)的概念，實現(xiàn)計算機的自動運行行為，進一步實現(xiàn)復雜的計算和數(shù)據(jù)處理。
在“計算機對象”內(nèi)，將數(shù)學基礎、硬件組成、工作原理、操作系統(tǒng)、程序和數(shù)據(jù)各部分內(nèi)容有機地組合起來。在邏輯上將各個部分串起來有助于新生理解“計算機對象”的整體。計算機對象的這些構成里面，每個子對象又可以通過面向?qū)ο蟮乃枷胱鬟M一步的解剖，說明這些子對象的屬性和行為，真正以符合認識規(guī)律的面向?qū)ο笏枷脒M行計算機知識的講解。
2.3計算
在計算機科學領域，廣義的計算概念也包括數(shù)據(jù)處理等方面，當然首先是要理解一般的算術運算過程。從計算機講到計算是自然的事情，在“計算機對象”中已經(jīng)有了計算的基礎，即數(shù)學理論和硬件實現(xiàn)，而復雜的計算是如何實現(xiàn)的?理解“計算”對象，首先是計算的屬性，包括所使用的語言和復雜度;其次是計算的行為，有計算過程和實現(xiàn)方法。圍繞計算機如何進行“計算”的問題進行講解，所涉及的知識點有程序設計、編程語言，算法、編譯等。
計算的任務是人給出的，即要完成什么，怎樣完成，這就需要人和計算機交流的“語言”――程序設計語言。程序設計語言又可以分為高級語言和低級語言，以及各自的進一步分類等等。為了解決復雜的計算，需要專門學習算法的知識，關系到計算的復雜性問題，并介紹典型的幾個算法，如遞歸，循環(huán)等。采用某種高級語言編寫的程序，可以告訴計算機干什么，而計算機對語言內(nèi)容的理解和執(zhí)行過程，涉及編譯的知識。這樣，就圍繞“計算”這個對象，將語言、程序、算法、編譯等知識點，有條理的展現(xiàn)在學生面前，而且讓初學者對計算機的計算過程有個宏觀的認識。
此外，讓學生進一步加深理解計算機的計算過程，引入“計算思維”的概念，計算思維是以計算機解決問題的方式去思考，像計算機科學家一樣考慮計算問題，這也是計算機科學領域從業(yè)者需要具備的思維方法。結合一些典型的數(shù)學運算如開方，來加深對計算機解題方法和計算思維的理解。
2.4數(shù)據(jù)與信息
在計算機中，數(shù)據(jù)是被計算的對象，也是初學者最容易想到和問到的問題，即計算機中“數(shù)據(jù)”是什么樣子的?列舉最常見的數(shù)據(jù)對象實例，并將現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)分類為子對象，包括數(shù)字、字符、漢字，聲音，圖像，視頻等。要對數(shù)據(jù)進行處理，首先得設法對它進行描述和表示，讓計算機能夠理解并加以處理。因此，首先要對數(shù)據(jù)對象及其子對象進行屬性的描述，包括編碼、采樣、量化等，而無論什么數(shù)據(jù)對象，在計算機中都要轉(zhuǎn)化成二進制，而且所有內(nèi)容均保存在文件中，文件有各種類型和名稱。結合不同的數(shù)據(jù)形式，讓學生了解現(xiàn)實世界如何表示成二進制形式，是數(shù)據(jù)處理中首先要解決的問題。
在了解數(shù)據(jù)及其子對象屬性的基礎上，介紹數(shù)據(jù)對象的行為，包括存儲組織和常用辦公數(shù)據(jù)的處理。數(shù)據(jù)存儲組織中一個重要的知識就是數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫也是數(shù)據(jù)的子對象，可以為學生解釋眾多數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)去哪兒了。首先是數(shù)據(jù)庫的基礎理論，然后結合數(shù)據(jù)庫實例展示一些主要的操作，使學生對數(shù)據(jù)庫有個感性認識。進一步說明數(shù)據(jù)結構在數(shù)據(jù)庫中的作用和重要性，著重強調(diào)數(shù)據(jù)結構的概念，以及程序、算法和數(shù)據(jù)結構的關系，對所學的知識做一個邏輯上的鏈接。常用辦公軟件如WPS或Office，是數(shù)據(jù)處理的實例，結合數(shù)據(jù)對象的概念，簡單介紹其常用功能，并通過適當?shù)膶嵺`練習提高計算機的應用能力。
2.5網(wǎng)絡
網(wǎng)絡對象是計算機對象的集合，即把多臺計算機連接起來就組成了網(wǎng)絡。網(wǎng)絡對象的屬性有類型、功能、組成和體系結構。而網(wǎng)絡對象又可以包含兩個子對象即局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，介紹兩者的區(qū)別和聯(lián)系，讓大家理解生活中常用的兩個概念。網(wǎng)絡既然是由多臺計算機相互連接起來的，就要理解網(wǎng)絡的連接方法，即網(wǎng)絡的拓撲結構和接入方式。網(wǎng)絡拓撲結構是實際的網(wǎng)絡連接的一種抽象，除了介紹常見的幾種拓撲結構外，這種抽象的方式也是計算機專業(yè)在解決問題的時候經(jīng)常要用到的，結合實際的計算機網(wǎng)絡及其采用的拓撲結構，使學生對將實際問題進行抽象的理解有個初步的印象。通過智能手機的網(wǎng)絡連接體驗，使學生了解各種網(wǎng)絡接入方式。
網(wǎng)絡對象的行為包括正常的行為和非正常的行為，正常的網(wǎng)絡行為即各種網(wǎng)絡應用，從網(wǎng)絡通信和資源共享兩個方面進行說明。其中網(wǎng)絡通信涉及IP地址、域名等知識，結合生活中常見的網(wǎng)絡應用，進一步說明網(wǎng)絡通信的知識。資源共享則有數(shù)據(jù)傳輸服務、信息檢索以及萬維網(wǎng)等。此外，結合日常應用，列舉出近年來新興的網(wǎng)絡應用，如電子商務、移動終端通信等等。而非正常的網(wǎng)絡行為有非法入侵、惡意軟件、網(wǎng)絡攻擊等，與之對應的網(wǎng)絡安全知識有反病毒、反黑客、防火墻以及入侵檢測技術等，還有數(shù)據(jù)加密、安全認證等相關的概念。通過介紹計算機網(wǎng)絡對象的屬性和行為，將網(wǎng)絡相關的知識進行有邏輯的組織，使學生更好地理解和掌握相關的知識點。
3.結語
采用面向?qū)ο蟮挠嬎銠C導論教學，并不是重新設計課程的教學內(nèi)容，而是將原來的教學內(nèi)容進行更加科學的歸整，根據(jù)提出的幾個“對象”將所有內(nèi)容做一個重新分組，使這些教學內(nèi)容都被包含在互相聯(lián)系的幾個“對象”中。這樣大一新生就能首先掌握計算機科學所包含的幾個大的部分，然后每個部分又有哪些細節(jié)內(nèi)容，使他們能有一個總體的計算機學科框架知識。與計算機導論課程類似，其他學科也可能存在同樣的問題，將學科自身的基本問題提煉成若干個典型的、互相聯(lián)系的“對象”，有利于學生理清本學科基本知識的脈絡。因此，基于面向?qū)ο笏枷氲膶д撜n程教學，對其他學科也有很好的借鑒意義。
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