計(jì)算機(jī)專業(yè)論文優(yōu)秀范文3篇
計(jì)算機(jī)專業(yè)論文優(yōu)秀范文3篇
計(jì)算機(jī)專業(yè)的特色主要體現(xiàn)在:理論性強(qiáng)，實(shí)踐性強(qiáng)，發(fā)展迅速，大學(xué)學(xué)生如何寫該專業(yè)的論文呢?下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的計(jì)算機(jī)專業(yè)論文優(yōu)秀范文，希望對(duì)你有幫助。
計(jì)算機(jī)專業(yè)論文范文(一)
摘要：
計(jì)算機(jī)專業(yè)英語(yǔ)是一門交叉的學(xué)科，把英語(yǔ)這一工具運(yùn)用到計(jì)算機(jī)專業(yè)這一領(lǐng)域，解決計(jì)算機(jī)的問(wèn)題。目前多數(shù)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)英語(yǔ)的教學(xué)僅停留在課文閱讀與翻譯層次，對(duì)口語(yǔ)表達(dá)、文獻(xiàn)撰寫等能力普遍缺乏培養(yǎng)。根據(jù)課程的教學(xué)定位和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，在張新紅等人提出的虛擬情景教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改革和提高，為每個(gè)授課環(huán)節(jié)模擬一個(gè)實(shí)際工作環(huán)境，結(jié)合軟件工程的一般過(guò)程，提出一種提高學(xué)生的語(yǔ)言應(yīng)用能力的可行解決方案。
關(guān)鍵詞：
計(jì)算機(jī)專業(yè)英語(yǔ);虛擬情境;語(yǔ)言應(yīng)用能力;口語(yǔ)表達(dá);軟件工程
1概述
軟件開發(fā)人員為跟上軟件開發(fā)技術(shù)的發(fā)展節(jié)奏，需要閱讀大量英語(yǔ)文獻(xiàn)和代碼;軟件外包服務(wù)企業(yè)，要求軟件工程師能夠用專業(yè)英語(yǔ)書寫諸如需求分析報(bào)告、設(shè)計(jì)說(shuō)明書、測(cè)試報(bào)告等各類軟件項(xiàng)目中常見的文檔。外企的要求則更高，如索尼、微軟等公司要求招聘的員工能夠用英語(yǔ)進(jìn)行技術(shù)交流討論。國(guó)內(nèi)各高校雖普遍開設(shè)了計(jì)算機(jī)專業(yè)英語(yǔ)課程，卻普遍停留在課文閱讀與翻譯層次。這就迫切需要一種兼顧文獻(xiàn)閱讀、文獻(xiàn)撰寫、口語(yǔ)交流等各個(gè)不同應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)英語(yǔ)實(shí)踐教學(xué)模式。本文模擬計(jì)算機(jī)專業(yè)新人進(jìn)入職場(chǎng)后的各個(gè)階段并參考軟件工程一般過(guò)程設(shè)置情境，每個(gè)情境自然地引入文獻(xiàn)閱讀、文獻(xiàn)撰寫和口語(yǔ)交流等實(shí)際任務(wù)，不同情境各有側(cè)重點(diǎn)，真正做到面向?qū)嶋H應(yīng)用的綜合性的專業(yè)英語(yǔ)能力培養(yǎng)。
2教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)情境設(shè)計(jì)
教學(xué)內(nèi)容包括情境介紹、交流環(huán)節(jié)、教材講授、新文獻(xiàn)閱讀環(huán)節(jié)。教學(xué)中的情境設(shè)計(jì)以一個(gè)大學(xué)生從剛應(yīng)聘到外企工作到他成為獨(dú)當(dāng)一面的開發(fā)人員的成長(zhǎng)歷程為線索。情境介紹主要是營(yíng)造一個(gè)學(xué)生容易融入的背景，讓他們明白學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以運(yùn)用到工作中的什么地方。交流環(huán)節(jié)包括與同事、客戶的對(duì)話以及需求分析報(bào)告、設(shè)計(jì)說(shuō)明書、測(cè)試報(bào)告等專業(yè)文檔的寫作;教材講授部分即教師根據(jù)所選的教材，摘取其中典型的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)略的講解，重點(diǎn)引入專業(yè)英語(yǔ)中使用的大量專業(yè)術(shù)語(yǔ)，并與其他領(lǐng)域的釋義進(jìn)行比較，加深學(xué)生的印象。新文獻(xiàn)閱讀是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生閱讀與情境和教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的最新專業(yè)文獻(xiàn)。各情境的劃分與主要內(nèi)容見表1。
3情境教學(xué)的具體實(shí)施
3.1新人第一天情境介紹：剛剛進(jìn)入公司，新人充滿了緊張與期待，與同事合作的第一步，讓他們了解自己。交流環(huán)節(jié)：學(xué)生自我介紹的重點(diǎn)是講解自己學(xué)習(xí)過(guò)的專業(yè)課程和專業(yè)知識(shí)，掌握的專業(yè)技能。涉及到大量的計(jì)算機(jī)專業(yè)術(shù)語(yǔ)。學(xué)生交流中肯定會(huì)存在很多問(wèn)題，正好讓他們?cè)诮酉聛?lái)的教材講授環(huán)節(jié)帶著目的去學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)效果。教材講授：重點(diǎn)講解計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)科分類和各學(xué)科的主要研究?jī)?nèi)容，把整本教材各個(gè)章節(jié)聯(lián)系到一起，也給學(xué)生一個(gè)計(jì)算機(jī)專業(yè)的總體印象。
3.2新人培訓(xùn)情境介紹：軟件公司對(duì)于軟件應(yīng)用有著比學(xué)校更高的要求和針對(duì)性，通常都會(huì)對(duì)新人進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn)。交流環(huán)節(jié)：學(xué)生扮演部門經(jīng)理，簡(jiǎn)略講解C++語(yǔ)言的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。這一過(guò)程綜合考驗(yàn)了學(xué)生專業(yè)知識(shí)的掌握程度、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相關(guān)術(shù)語(yǔ)的掌握情況和英語(yǔ)表達(dá)能力，讓學(xué)生充分發(fā)揮又認(rèn)識(shí)到自己的不足。提升學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。教材講授：以C++語(yǔ)言為例，講解計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展簡(jiǎn)史和各主要知識(shí)點(diǎn)，以及編程的一些策略和原則。既是講授專業(yè)英語(yǔ)知識(shí)，也是對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的一種擴(kuò)展。
3.3項(xiàng)目需求分析情境介紹：軟件永遠(yuǎn)都是要服務(wù)用戶的，因此弄清楚用戶的需求至關(guān)重要，這也是需求分析的目的。交流環(huán)節(jié)：學(xué)生分別扮演用戶與開發(fā)人員，用戶從自身使用的角度用非專業(yè)的語(yǔ)言描述自身的需求。開發(fā)人員在聽取用戶需求之后盡可能引導(dǎo)用戶把功能描述放入軟件工程的框架，將用戶的功能需求轉(zhuǎn)換成能指導(dǎo)軟件開發(fā)的專業(yè)需求。教材講授：講解軟件工程的第一階段需求分析，要求學(xué)生結(jié)合學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)來(lái)聽課，既學(xué)習(xí)了新的術(shù)語(yǔ)也鞏固了專業(yè)知識(shí)，達(dá)到雙贏的目標(biāo)。
3.4軟件設(shè)計(jì)情境介紹：將用戶的需求細(xì)化之后會(huì)形成一個(gè)整體的大系統(tǒng)，但大系統(tǒng)不利于開發(fā)，需要經(jīng)由軟件設(shè)計(jì)將大系統(tǒng)拆分成一個(gè)個(gè)小系統(tǒng)，明確每個(gè)小系統(tǒng)的功能，才能進(jìn)行后續(xù)的開發(fā)過(guò)程。交流環(huán)節(jié)：學(xué)生扮演項(xiàng)目經(jīng)理，將軟件項(xiàng)目的拆分情況、每個(gè)模塊的詳細(xì)功能和各開發(fā)小組的分工布置下去。這樣的過(guò)程不僅訓(xùn)練了學(xué)生軟件工程方面的專業(yè)技能，對(duì)于英語(yǔ)口語(yǔ)表達(dá)也有較高的要求。學(xué)生總結(jié)自身在過(guò)程中存在的問(wèn)題，自然會(huì)要求自己在兩方面都有所提高。教材講授：講解軟件設(shè)計(jì)過(guò)程，也即是總體任務(wù)細(xì)化為每個(gè)模塊的過(guò)程。對(duì)于每個(gè)模塊自身的功能和輸入輸出如何用專業(yè)的語(yǔ)言去描述。
3.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)情境介紹：任何大型軟件系統(tǒng)都離不開數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)每天產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，方便日常的快速檢索和使用。交流環(huán)節(jié)：學(xué)生扮演項(xiàng)目組中的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員，向組員們講解自己設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，包括E-R模型、關(guān)系表、關(guān)系設(shè)計(jì)等等內(nèi)容。將自身所熟悉的數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)用英語(yǔ)表達(dá)出來(lái)，提升自身的專業(yè)英語(yǔ)能力。教材講授：講解數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。讓學(xué)生們學(xué)會(huì)用英語(yǔ)來(lái)表達(dá)熟悉的數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)。
3.6網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)情境介紹：大型軟件為使用方便，通常都需要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(互聯(lián)網(wǎng)或公司局域網(wǎng))，網(wǎng)絡(luò)方面的優(yōu)化尤其是網(wǎng)絡(luò)安全策略更是重中之重。交流環(huán)節(jié)：學(xué)生扮演項(xiàng)目組中的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)人員，向組員們講解自己的設(shè)計(jì)，采用了哪些可行的安全策略和加密手段來(lái)保證所有用戶都在權(quán)限范圍內(nèi)操作系統(tǒng)，避免非法用戶進(jìn)入系統(tǒng)。用英語(yǔ)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全策略描述難度較大，事先可以召集負(fù)責(zé)的學(xué)生與教師一起討論，在教師的指導(dǎo)下完成。教材講授：講解互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)、協(xié)議、安全策略等知識(shí)。
3.7軟件測(cè)試情境介紹：軟件各模塊功能是否正常，軟件總體是否達(dá)到用戶的需求，如何改進(jìn)，這些問(wèn)題都需要軟件測(cè)試來(lái)回答。交流環(huán)節(jié)：此環(huán)節(jié)分成兩個(gè)部分，第一部分學(xué)生扮演測(cè)試人員與開發(fā)人員，測(cè)試人員向開發(fā)人員描述軟件存在的錯(cuò)誤和問(wèn)題，開發(fā)人員則基于描述詢問(wèn)一些問(wèn)題的細(xì)節(jié);第二部分學(xué)生扮演開發(fā)人員和用戶，開發(fā)人員向用戶描述目前軟件的所有功能，用戶通過(guò)詢問(wèn)了解軟件設(shè)計(jì)的不足并提出改進(jìn)意見。教材講授：講解軟件的單元測(cè)試和整體測(cè)試等知識(shí)點(diǎn)，向?qū)W生們強(qiáng)調(diào)軟件測(cè)試的重要性。
3.8軟件維護(hù)情境介紹：軟件維護(hù)通常是軟件生命周期中時(shí)間最長(zhǎng)、成本最高的一個(gè)階段，其中的關(guān)鍵則是開發(fā)人員與用戶之間的有效溝通。交流環(huán)節(jié)：學(xué)生扮演用戶和開發(fā)人員，用戶提出使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和對(duì)軟件進(jìn)一步的功能需求，開發(fā)人員則通過(guò)詢問(wèn)進(jìn)一步明確問(wèn)題和需求，并整理成專業(yè)需求，用以指導(dǎo)后續(xù)工作。接下來(lái)可以讓雙方各自描述自己所理解的需求，明確有哪些理解上的偏差。讓學(xué)生們直觀的感受用戶與開發(fā)人員的相互理解難在哪里，今后學(xué)習(xí)和工作中針對(duì)性的去解決。教材講授：講解軟件測(cè)試相關(guān)策略和技術(shù)。擴(kuò)大學(xué)生的眼界和知識(shí)儲(chǔ)備。
4結(jié)論
本文從提高學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)聽說(shuō)讀寫全方面能力這一目標(biāo)出發(fā)，通過(guò)設(shè)置情境的方式展開教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程有參與感、有面向?qū)嶋H工作的感覺(jué)也得到全方位的鍛煉。此教學(xué)方法可以讓學(xué)生們學(xué)習(xí)起來(lái)有樂(lè)趣，也能讓他們充分認(rèn)識(shí)到自身的不足，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)習(xí)的過(guò)程也更有目的性。通過(guò)這種學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生們能學(xué)習(xí)到真正的專業(yè)英語(yǔ)知識(shí)，為將來(lái)的工作尤其是到外包企業(yè)和外企工作做好準(zhǔn)備。
計(jì)算機(jī)專業(yè)論文范文(二)
摘要：
PhotoshopCS6是技工院校培養(yǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件技術(shù)專業(yè)技能型緊缺人才的核心專業(yè)課程之一。本文提出，由于該課程的應(yīng)用范圍極廣，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)以立足于技校生今后的崗位需要，理論與實(shí)踐相結(jié)合，遵循技校生的認(rèn)知規(guī)律和接受能力，使學(xué)生在掌握PhotoshopCS6課程理論與技能的同時(shí)，自主學(xué)習(xí)能力也可以得到培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞：
計(jì)算機(jī);Photoshop;項(xiàng)目化
PhotoshopCS6是圖像設(shè)計(jì)與制作的重要工具軟件之一，其應(yīng)用十分廣泛，不論是平面設(shè)計(jì)、3D動(dòng)畫、數(shù)碼藝術(shù)、網(wǎng)頁(yè)制作、矢量繪圖、多媒體制作還是桌面排版，它都發(fā)揮著重要的作用，因此深受廣大平面設(shè)計(jì)人員和電腦美術(shù)愛好者的喜愛。特別是在設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的今天，無(wú)論是在卡片設(shè)計(jì)、廣告設(shè)計(jì)，還是在數(shù)碼相片處理、界面設(shè)計(jì)與制作領(lǐng)域，Photoshop都是設(shè)計(jì)師首選軟件之一。也正因?yàn)槠鋺?yīng)用的廣泛性，使得PhotoshopCS6在整個(gè)技工院校計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系中的地位越來(lái)越重要。通過(guò)近幾年計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)反饋可以看出，熟練掌握Photoshop操作技能的學(xué)生，就業(yè)可選擇的范圍更廣，也更受用人單位的歡迎。為此，筆者學(xué)院多次對(duì)PhotoshopCS6課程進(jìn)行教研、課改，收到了良好的成效。
一、“項(xiàng)目化”教學(xué)的內(nèi)涵
所謂項(xiàng)目化教學(xué)是指教師在充分了解學(xué)生實(shí)際學(xué)情的基礎(chǔ)上，將教學(xué)的理論、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容分成若干個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目布置2～4個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)按照任務(wù)描述—任務(wù)分析—任務(wù)準(zhǔn)備—任務(wù)實(shí)施—任務(wù)拓展—思考練習(xí)—活動(dòng)評(píng)價(jià)等模塊組織教學(xué)。這樣就能突破傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教學(xué)模式的束縛，使學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做”的過(guò)程中掌握基本理論與操作技能，自主學(xué)習(xí)能力得到培養(yǎng)，這可以為其今后的職業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、PhotoshopCS6課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的意義
1.更加適合技校生的實(shí)際學(xué)情筆者通過(guò)多年的計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的技工院校計(jì)算機(jī)教學(xué)的最大學(xué)情就是學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)參差不齊，城市學(xué)生與偏遠(yuǎn)農(nóng)村、山區(qū)的學(xué)生呈現(xiàn)出“兩極分化”的態(tài)勢(shì)，這就給日常的計(jì)算機(jī)教學(xué)帶來(lái)了極大的困難。而采用項(xiàng)目化教學(xué)，就可以針對(duì)不同層次的學(xué)生用不同難度的項(xiàng)目、任務(wù)進(jìn)行“分層教學(xué)”，真正做到了“因材施教”。
2.更好地滿足學(xué)生就業(yè)的需要由于PhotoshopCS6是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，因此采用項(xiàng)目化教學(xué)，教師就可以根據(jù)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)際相關(guān)的項(xiàng)目和任務(wù)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)專業(yè)與產(chǎn)業(yè)、職業(yè)崗位對(duì)接，專業(yè)課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接，教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接，學(xué)歷證書與職業(yè)資格證書對(duì)接，職業(yè)教育與終身學(xué)習(xí)對(duì)接。
3.更快地提升計(jì)算機(jī)教師的專業(yè)素質(zhì)采用項(xiàng)目化教學(xué)就使得教師不僅要掌握教材內(nèi)容，更要把握IT領(lǐng)域的新技術(shù)。同時(shí)要將學(xué)生未來(lái)的崗位職業(yè)能力需求與計(jì)算機(jī)及應(yīng)用專業(yè)課程特征相結(jié)合，這些都要求教師不僅要掌握相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容，更要在理論與實(shí)操兩個(gè)方面對(duì)自己提出更高的要求，努力成為“雙師型”教師。
三、PhotoshopCS6課程實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的過(guò)程
1.形成“項(xiàng)目”項(xiàng)目化教學(xué)開展的前提就是怎樣形成“項(xiàng)目”。為此，筆者學(xué)院改變以往“閉門造車”的方式，在分析相關(guān)職業(yè)崗位需求的基礎(chǔ)上，形成真實(shí)或接近真實(shí)的項(xiàng)目。如在PhotoshopCS6課程中，我們?cè)O(shè)計(jì)了走近PhotoshopCS6世界、設(shè)計(jì)與制作卡片、設(shè)計(jì)與制作戶外廣告、設(shè)計(jì)與制作相冊(cè)以及設(shè)計(jì)與制作界面五個(gè)項(xiàng)目。這五個(gè)項(xiàng)目由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握相關(guān)軟件的操作技能。
2.任務(wù)驅(qū)動(dòng)在教學(xué)中把項(xiàng)目分解成若干個(gè)小任務(wù)，將知識(shí)、技能、情感、態(tài)度融入到具體的任務(wù)之中，使學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，發(fā)展學(xué)生的職業(yè)綜合能力。如在“設(shè)計(jì)與制作戶外廣告”這一項(xiàng)目中，我們?cè)O(shè)置了設(shè)計(jì)與制作移動(dòng)通信戶外廣告、設(shè)計(jì)與制作加多寶涼茶戶外廣告、設(shè)計(jì)與制作洗發(fā)用品戶外廣告、設(shè)計(jì)與制作機(jī)械產(chǎn)品戶外廣告等任務(wù)。教師要幫助學(xué)生分析完成任務(wù)所需要的方法與技術(shù)，以及應(yīng)該注意的事項(xiàng)，還可在學(xué)生完成任務(wù)的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充完成本工作任務(wù)相關(guān)的崗位能力方面的知識(shí)與方法。
3.做學(xué)一體為使學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)掌握軟件的操作技能，我們?cè)诮虒W(xué)中不過(guò)分追求軟件知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性，圍繞學(xué)生今后就業(yè)可能的崗位、項(xiàng)目和任務(wù)需求選擇課程內(nèi)容，注重實(shí)用性與針對(duì)性。這樣就打破軟件說(shuō)明書式的教學(xué)程序，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐高度融合，突出“用中學(xué)，學(xué)中用”，從而使學(xué)生學(xué)有用的知識(shí)、掌握高效的技能，提升學(xué)生職業(yè)綜合能力。
計(jì)算機(jī)專業(yè)論文范文(三)
摘要：
對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，模型抽象能力至關(guān)重要。如何將現(xiàn)實(shí)中的需求問(wèn)題抽象為合適的模型，并用形式化、數(shù)學(xué)或是計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言去表達(dá)，是計(jì)算機(jī)工作者在科學(xué)研究以及工程實(shí)踐中的基本素質(zhì)。然而，在大學(xué)相關(guān)課程中，這方面能力的培養(yǎng)還得不到足夠的重視。本文探討了如何在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程中融入對(duì)學(xué)生模型抽象能力的培養(yǎng)，并以圖論課程為例進(jìn)行了具體分析。
關(guān)鍵詞：
模型抽象能力;圖論;計(jì)算機(jī)專業(yè)課程
一、引言
計(jì)算機(jī)學(xué)科是通過(guò)在計(jì)算機(jī)上建立模型并模擬物理過(guò)程來(lái)進(jìn)行科學(xué)調(diào)查和研究的學(xué)科。這類課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能訓(xùn)練的課程[1]。在計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)踐中，抽象能力的培養(yǎng)在計(jì)算機(jī)軟件人才和硬件人才的培養(yǎng)中尤為重要，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)級(jí)人才培養(yǎng)重要的能力要求之一。計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才如何發(fā)現(xiàn)應(yīng)用問(wèn)題、軟件設(shè)計(jì)人才如何進(jìn)行概念層與實(shí)現(xiàn)層的抽象、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)人才如何進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，這些問(wèn)題的解決與計(jì)算機(jī)人才的數(shù)據(jù)抽象能力密切相關(guān)[2]。文獻(xiàn)[2]探討了數(shù)據(jù)抽象能力在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中的作用，分析了計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才對(duì)能力培養(yǎng)的需求，特別是對(duì)數(shù)據(jù)抽象能力的要求。文獻(xiàn)[3]分析了計(jì)算思維培養(yǎng)與離散數(shù)學(xué)教學(xué)之間的內(nèi)在關(guān)系，在此基礎(chǔ)上分別從課程引入和課程教學(xué)兩個(gè)階段探討如何將離散數(shù)學(xué)教學(xué)與計(jì)算思維培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)?，F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程大都側(cè)重基本知識(shí)點(diǎn)的講授，缺乏對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，尤其是模型抽象能力的培養(yǎng)。模型抽象能力是計(jì)算機(jī)工作者的基本素質(zhì)。在工程實(shí)踐中，需要將現(xiàn)實(shí)的需求問(wèn)題抽象為各種模型和流程圖;在科學(xué)研究中，需要將領(lǐng)域問(wèn)題抽象為合適的形式化模型和語(yǔ)言。然而，這方面的培養(yǎng)在目前的教學(xué)課程設(shè)計(jì)中得不到足夠的重視。針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生模型抽象能力的培養(yǎng)，本文以圖論課程為例進(jìn)行了探討，提出了問(wèn)題需求-問(wèn)題分析-事物抽象-問(wèn)題模型的學(xué)習(xí)思路。
二、模型抽象能力培養(yǎng)過(guò)程
人類思維的發(fā)展歷程說(shuō)明，有創(chuàng)造的出現(xiàn)就有邏輯抽象的出現(xiàn)。隨著實(shí)踐的發(fā)展，人類根據(jù)自己的感受和親身體驗(yàn)，逐步有了經(jīng)驗(yàn)思維、公理思維、形式思維，并擺脫了經(jīng)驗(yàn)的直觀性而運(yùn)用符號(hào)進(jìn)行高度的抽象，邏輯抽象思維便產(chǎn)生了[4]。對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，要不斷培養(yǎng)邏輯抽象能力，尤其是模型抽象能力。模型抽象能力是指將問(wèn)題域中的需求問(wèn)題抽象為計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中的模型，比如，形式化模型(自動(dòng)機(jī)，圖，Petri網(wǎng)等)和非形式化模型(UML圖，流程圖等)。一般情況下，中國(guó)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)是非常牢固的，但模型抽象的能力比較欠缺，其原因就是在教學(xué)實(shí)踐中不重視對(duì)模型抽象的學(xué)習(xí)。在大學(xué)階段，學(xué)生的知識(shí)有所積累，邏輯抽象思維有所發(fā)展，但要靈活地運(yùn)用模型抽象能力還是非常困難的。本文針對(duì)學(xué)生模型抽象能力的培養(yǎng)，提出了問(wèn)題需求-問(wèn)題分析-事物抽象-問(wèn)題模型的學(xué)習(xí)思路。首先，面對(duì)問(wèn)題需求，進(jìn)行觀察和分析，清楚了解問(wèn)題和需求。之后，對(duì)問(wèn)題需求進(jìn)行初步的分析和抽象，掌握問(wèn)題的本質(zhì)。然后，將非本質(zhì)的、次要的方面舍去，留下能反應(yīng)問(wèn)題本質(zhì)的事物，并將其抽象為模型。最后，綜合問(wèn)題本身，構(gòu)建合適的計(jì)算機(jī)模型并進(jìn)行判斷。
三、案例研究
在課程學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生們更多的是對(duì)課本的結(jié)論、公式、定理的掌握，而不太注意去理解和把握科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這些結(jié)論、公式、定理的過(guò)程、形式和方法[4]。因此，要培養(yǎng)學(xué)生的模型抽象能力，就要從分析問(wèn)題需求開始，遵循科學(xué)家的原創(chuàng)思路，理解問(wèn)題的本質(zhì)，比如圖論的創(chuàng)始者歐拉如何在解決哥尼斯堡七橋問(wèn)題的過(guò)程中創(chuàng)立了圖論[5]。在普雷格爾(Pregel)河畔，有一座城市很有特點(diǎn)，就是哥尼斯堡(Konigsberg，現(xiàn)加里寧格勒)。這座城市被普雷格爾河分為兩部分，河中又有兩座小島，整個(gè)城市的各部分由7座橋接通，如圖2所示。當(dāng)?shù)厝藷嶂杂谝粋€(gè)游戲，是否可以從某一地點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)每座橋一次且僅一次后又返回原出發(fā)地。1736年歐拉用圖論方法解決了此問(wèn)題，寫了第一篇圖論的論文，從而成為圖論的創(chuàng)始人。
在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，很多教師只是順便提一下哥尼斯堡七橋問(wèn)題，然后就開始講授歐拉圖，忽略了歐拉是如何對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行分析并抽象為數(shù)學(xué)問(wèn)題的。歐拉在分析這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，將七橋問(wèn)題和一筆畫問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，這樣就該問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為了一筆畫問(wèn)題的判定。在對(duì)問(wèn)題需求進(jìn)行分析之后，還需要對(duì)問(wèn)題的本質(zhì)進(jìn)行分析，抓住問(wèn)題特征，分析解決方案。歐拉在分析一筆畫問(wèn)題的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)了一筆畫問(wèn)題的本質(zhì)特征，即，頂點(diǎn)度數(shù)的特征。能夠一筆畫出來(lái)并回到原點(diǎn)的圖，其所有頂點(diǎn)的度數(shù)都為偶數(shù)，如圖3(a);能夠一筆畫出來(lái)不能回到原點(diǎn)的圖只有兩個(gè)頂點(diǎn)度數(shù)為奇數(shù)，其他頂點(diǎn)度數(shù)為偶數(shù)，如圖3(b);不能一筆畫出來(lái)的圖有超過(guò)三個(gè)度數(shù)為奇數(shù)的頂點(diǎn)，如圖3(c)。在得到這一特征之后，就可以具體分析哥尼斯堡七橋問(wèn)題了。事物抽象是指如何將問(wèn)題域中的實(shí)際事物抽象為模型中的元素。如何把哥尼斯堡七橋問(wèn)題抽象為圖模型非常關(guān)鍵。直觀地說(shuō)，可以將兩座小島抽象為兩個(gè)點(diǎn)，七座橋抽象為線段，每座橋的起點(diǎn)和終點(diǎn)抽象為頂點(diǎn)，于是可得圖4(a)。該圖模型基本反映了哥尼斯堡七橋問(wèn)題，但是不夠精確和簡(jiǎn)練，容易增加問(wèn)題的復(fù)雜性。邏輯思維是以抽象為基礎(chǔ)的，但最初的抽象是對(duì)感性形象的抽象，即從一種感性具體走向抽象，它是抽去某類現(xiàn)象的具體性、非本質(zhì)性、次要的方面，引出其固有的本質(zhì)特征[4]。歐拉在將七橋問(wèn)題抽象為圖模型的過(guò)程中顯示了其作為偉大數(shù)學(xué)家的天才思維。歐拉抓住了問(wèn)題本質(zhì)，把每一塊陸地考慮成一個(gè)點(diǎn)，連接兩塊陸地的橋以線表示。其中，不是每座橋的每個(gè)頂點(diǎn)都作為圖模型的一個(gè)頂點(diǎn)，而是基于七橋問(wèn)題的本質(zhì)，將“岸”的因素舍去，處于同一岸邊的三個(gè)橋的頂點(diǎn)融合為一個(gè)頂點(diǎn)。因?yàn)槠邩騿?wèn)題主要是考慮經(jīng)過(guò)每座橋一次且僅一次，每次達(dá)到某一個(gè)岸邊時(shí)，同一岸邊的三個(gè)頂點(diǎn)之間的距離是無(wú)關(guān)緊要的。最終，歐拉得到圖4(b)所示的圖模型。然后，利用一筆畫問(wèn)題得到結(jié)論就可以判定哥尼斯堡七橋問(wèn)題。去除無(wú)關(guān)的因素，留下能反應(yīng)問(wèn)題本質(zhì)的因素，是模型抽象的關(guān)鍵。該過(guò)程看似簡(jiǎn)單，實(shí)則不易，要通過(guò)不斷學(xué)習(xí)才能培養(yǎng)出較強(qiáng)的模型抽象能力。
四、總結(jié)
在實(shí)際教學(xué)中，更多關(guān)注的是知識(shí)點(diǎn)和基本原理的講授，而不注意邏輯思維和模型抽象能力的培養(yǎng)。為了更有效地解決實(shí)際產(chǎn)生的問(wèn)題，學(xué)生需要掌握如何把一個(gè)實(shí)際問(wèn)題抽象化。本文針對(duì)該問(wèn)題，以圖論中的歐拉圖作為案例，研究了如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的模型抽象能力，提出了問(wèn)題需求-問(wèn)題分析-事物抽象-問(wèn)題模型的學(xué)習(xí)思路。
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