發布時間：2023-03-22 17:37:07
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的計算機專業導論論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞：計算機導論；教學改革； 教學方法
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
計算機導論是醫學院校計算機專業的學生的第一門專業基礎課程，也是一門入門課程，是對計算機專業完整知識體系的綜述。通過教學，學生可以對計算機科學與技術的知識結構有一個了解，明白自己的專業領域將要學習哪些內容，為深入學習計算機專業課程知識奠定基礎。
1傳統醫學院校教學中存在的問題[1]
近幾年，大多數醫學院校的計算機相關專業都開設了"計算機導論"這門課程，但是也存在一些問題。體現在以下2個方面：①從教學內容上，？訩是專業核心課的大雜燴，將"數據結構"、組成原理、網絡操作系統、編譯原理等核心課程進行簡單的羅列，使教材的廣度和深度難以把握。？訪直接講授計算機文化基礎，與非計算機專業的學生學習同樣的內容。這2種都達不到計算機導論學習的目的。②在重視程度上，老師的重視程度不夠，沒有認真的研究和分析，注重照本宣科，無法引導學生學習的興趣。
因此，很有必要進行課程的改革與創新，既能讓學生了解本學科專業體系，又能讓學生培養濃厚的學習興趣。
2教學改革
2.1教師選擇 《計算機導論》是計算機專業完整知識體系的綜述，每一章的內容都是一個完整的學科，那么我們可以組織具有較高水平的教師講授《計算機導論》課程，每一位老師講授自己相關研究領域的內容，從而保證教學的高水平。各個教研室可以以本教研室的研究方向為題，為導論的某章涉及的學科開設小型的講座或報告，從而使學生可以了解該學科的前沿，提高學生的學習興趣。
2.2教材選擇 選用優秀的教材，甚至是國外的優秀教材，并使用雙語教學，促進教學內容的快速提升，這是提高教學水平的一種手段。
2.3教學內容改革 通過對傳統教學內容的分析，在參考已有著作以及文獻中關于"計算機導論"內容選取的基礎上，"計算機導論"的教學內容應該包括以下幾個部分[2]：計算機發展簡史、OFFICE及常用軟件的使用、計算機組成原理知識、操作系統、計算機網絡知識、程序設計知識、軟件開發知識、計算機系統安全知識。這樣的一種內容選取模式，囊括了計算機知識體系的各個部分的內容，每部分內容都有其獨特的作用，能夠較好地適應"計算機導論"的課程定位。
計算機發展簡史的介紹，可以讓學生了解計算機技術的整個發展歷程，從中吸取成功的經驗和學習研究的的啟示。OFFICE及常用軟件的使用的學習，可以為以后的工作學習中相關軟件的使用掃除障礙。計算機組成知識、操作系統與網絡知識、程序設計知識、軟件開發知識、計算機系統安全知識是計算機專業的核心內容，組成了計算機專業基本的框架，對這些知識的概括性學習，學生可以對計算機專業有一個大概性的了解，為將來專業課程的學習培養興趣。
2.4理論與實驗相結合 計算機導論課程是一門實踐性非常強的課程，單純的理論性講授是非常抽象的，學生理解起來也非常困難。通過實驗可以提高學生的知識運用能力，更好的理解理論講授的內容[3]。"OFFICE及常用軟件的使用"的實驗，能夠使學生熟練掌握常用軟件的操作技能，為以后的日常工作、論文寫作打好基礎。"計算機組成原理知識"的實驗，學生能夠在老師的指導下真正打開機箱觀察計算機的各組成部件，對CPU、主板、顯卡、風扇、數據線等有一個直觀上的認識，使學生初步掌握計算機系統的組裝和維護能力。"操作系統與網絡知識"的實驗，學生可以初步了解操作系統的運行狀態、網絡連接、環境配置、軟件的安裝與卸載。"程序設計知識、軟件開發知識"的實驗，可以讓學生參觀我系自主開發的一些軟件，了解他們的性能、開發的過程以及經驗教訓。"計算機系統安全知識"的實驗，使學生了解計算機使用安全的重要性，學會計算機病毒的查殺等能力。實驗課程的教學與練習，可以提高學生的動手能力，將抽象的理論知識變為具體，復雜的知識變為簡單，從而更好的理解理論知識。學生初步掌握了常用軟件的操作技能，了解了操作系統、網絡的基本使用方法，具備了簡單的計算機系統的組裝與維護能力，從而加深對常用辦公軟件、計算機組成、操作系統、計算機網絡、計算機系統安全等相關理論知識的理解。
2.5教學方法改革 傳統的教師講、學生學的教學方法已經不能適應當前的教學，但是在不丟棄的前提下，應著重提高學生的學習自主性，對每一章的內容可以分組進行報告或者討論。對學生進行分組，每個小組輪流對某一章的內容，通過搜集資料作概述性的報告，或者教師參與學生小組討論，并給予引導。
教學方法的改革可以引入現代教學手段，比如建立"計算機導論"課程網站，通過這個平臺，老師可以和學生進行在線的交流。"計算機導論"課程網站可包括理論教學區、實驗指導區、自測習題、學習討論區等。理論教學區應包括"計算機導論"課程的教學課件以及教學大綱、電子教案、課程錄像等指導性信息；實驗指導區應包含每一章的實驗指導、注意事項、實驗內容；自測習題用于學生自測基本知識點的掌握情況；學習討論區用于當前上課學生之間的學習探討、教師學生間的交流，也包括高年級學生的學習經驗積累以及他們之間的交流。
2.6與學生互動，了解學生對學習本課程的意見 特別是在進行小組討論的時候可以與學生進行互動，詢問學生對所講課程的哪一塊比較感興趣，了解學生對所學課程的認識。
上述改革內容是我院在多年"計算機導論"教學經驗的基礎上，進行的教學方面的改進，并已經在教學實踐中使用，取得了較好的教學效果。
總之， "計算機導論"課程是計算機以及相關專業的基礎課程，在整個專業的教學體系中起了非常重要的作用，在整個教學過程中一定要把握好"深度"和"廣度"的有機結合，提高學生的學習興趣，取得較好的教學效果。
參考文獻：
[1]袁方，王兵，李繼民，等."計算機導論"的教學內容改革探討[J].計算機教育，2009（24）：149-152.
【關鍵詞】課程改革；計算思維；任務驅動
0 引言
1989年，ACM攻關組提交了著名的“計算作為一門學科”報告，報告認為，“計算機導論”課程要培養學生面向科學的思維能力，是學生領會學科的力量，以及從事本學科工作的價值所在[1]。2001年，CC2001將計算機學科劃分為計算機科學、計算機工程、軟件工程、信息工程、信息技術五個分支[2]。2005年，CC2005進一步指出，該課程的關鍵是課程的結構設計問題，ACM和IEEE-CS分別為這五個分支學科設計了相對獨立的課程體系，要求“計算機導論”課程應該以面向計算學科的思維能力，即計算思維能力的培養為核心，為學生的大學課程打好基礎[3]。2002年中國計算機學會教育委員會和全國高等學校計算機教育研究會推出了《中國計算機科學與技術學科教程2002》（China Computing Curricula 2002，簡稱CCC2002），闡明了計算機科學與技術學科的教育思想，對學科的定義、學科方法論、學科知識體系和內容、教學計劃制定以及課程組織方法、畢業生應具備的能力等方面做了系統全面設計，并將計算機科學與技術學科的知識體系結構組織成知識領域、知識單元和知識點三個層次，其中知識領域是知識體系結構的最高層次，共14個領域，下設132個知識單元[4]。
目前，我國國內的學科分支及課程體系一直沿用CC2005和CCC2002，“計算機導論”設計5個知識領域，涵蓋12個核心知識單元，分別是信息技術史、程序設計語言概論、軟件工具和環境、語言翻譯簡介、人機交互基礎、軟件演化、通信與網絡、信息技術的社會環境、職業責任和道德責任、基于計算機的系統的風險和責任、知識產權、隱私權和公民自由。
“計算機導論”是一門計算機專業的引導性課程，開設在學生第一學年的第一個學期。本課程教學目標是：通過本課程學習，要求學生了解計算機科學的基本概念、計算機系統的組成、數據表示方法學和數據加工表示方法等，最終對本專業各個學科的核心內容、各個學科的關聯有全面、概要的認識，為后續的專業學習奠定入門的基礎。同時，“計算機導論”該課程也是一次對學生具體而詳盡的專業思想教育，對學生的專業學習具有啟蒙作用。因此，依托學科課程體系，對《計算機導論》課程進行改革，優化課程內容、打造精英團隊、改進教學方法，培養學生計算思維和實踐能力非常重要。
1 課程教學存在的問題
從計算機學科體系發展背景、計算機導論課程大綱設計、計算機專業的計算機導論實際教學效果等方面分析，計算機導論課程建設主要存在以下問題。
1.1 課程意義認識不足
隨著中學階段信息技術課程的普及，學生對網絡資源獲取日益增多的社會環境下，一些學生和教師對“計算機導論”課程的地位認識不足。學生將“計算機導論”課程與“計算機應用基礎”課程混為一談，在教學管理過程中，學生對大量的專業名詞感覺枯燥，理解困難，學生的學習積極性不高，處于被動接受狀態，缺乏自主學習和創新意識。學生學完后感覺不到這門課程的意義，沒有起到為后續課程打基礎的作用。
1.2 教師對計算機導論課程內容理解不夠，教學內容簡單化
“計算機導論”課程信息量大，教師很難做到每個章節分配合理，重難點掌握恰當，沒有潛移默化的培養學生的學習思維，不能很好地幫助學生系統的認識計算機學科體系結構。教師在面臨繁多的學科體系要求下，很難貫徹執行計算機學科體系的核心思想，在教學內容上只是對核心內容進行簡化和壓縮，生搬硬套教學大綱，完成基本的教學要求。
1.3 教學方式陳舊
在信息化高速發展的環境下，學生習慣了依賴網絡、依賴手機電腦，這時，教師還采用傳統的教學方法，只是簡單的將黑板的“人灌”簡單的改成了PPT的“電灌”，學生還是被動地接受，課堂氣氛沉悶，學生沒有激情，教學效果不理想。
2 課程改革的思路
2.1 依托學科課程體系，以培養學生計算思維為向導構建課程的教學大綱
計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。基于計算思維的教學，是指通過建立一種合適的體系，以培養創新型人才為目標，激勵、引導和幫助學生主動發現問題、分析問題和解決問題。在課程教學是以教師為主導、學生為主體的“探究”過程，在教學過程中運用計算思維的方法獲取知識、訓練技能、培養能力、發展個性[5]。
2006年3月，美國卡內基?梅隆大學計算機科學系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國計算機權威期刊Communications of the ACM雜志上給出，并定義的計算思維（Computational Thinking）。周教授認為：計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。2008年6月，ACM在網上公布的對CS2001（CC2001）進行中期審查的報告（CS2001 Interim Review）（草案），開始將美國卡內基?梅隆大學計算機科學系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授倡導的“計算思維”與“計算機導論”課程綁定在一起，并明確要求該課程講授計算思維的本質。根據ACM和IEEE-CS的要求，“計算機導論”課程應該以面向計算學科的思維能力，即計算思維能力的培養為核心，為學生將來的大學課程打好基礎[6]。
“計算機導論”在課程大綱設計中，依托學科課程體系，以培養學生計算思維為向導，力求以嚴密的方式將學生引入計算學科各個富有挑戰性的領域之中，為學生正確認知計算學科提供方法，為學生今后深入學習計算機的課程做鋪墊。下面列出“計算機導論”課程教學大綱。如表1所示。
如表1所述，“計算機導論”課程的課程大綱中包含了學科的宏大視野和學科各分支領域具有的共性的核心概念、數學方法、系統科學方法、社會與問題，要求學生理解計算思維，認識學科形態，培養專業基礎素質。課程大綱體現了在不斷地提出問題、解決問題的過程中，加強學生運用計算思維進行問題求解能力的訓練以及邏輯思維能力的培養，結合專業特色，將計算思維應用到各個專業問題的解決方法中去。
2.2 教學內容模塊化，以培養學生實踐能力為目的改變教學表現形式
依據3.1中構建的課程大綱，將“計算機導論”的所有教學內容分模塊以不同的課堂形式表現。下面列出分模塊的“計算機導論”教學內容及教學表現形式。如表2所示。
2.3 打造可持續發展、創新型的教學團隊
“計算機導論”需要解決的主要問題是讓學生了解學科發展歷史，學科最新發展方向，職業基本行為規范和學科所要學習的內容，因此需要教師能夠融會貫通的對“計算機導論”所設計的計算機學科知識進行系統的講解，并能夠跟蹤學科的科研動態，了解目前的重大科研成果，通過對前沿科學內容的講解，開拓學生的視野。因此，“計算機導論”教師團隊的教師必須教學經驗豐富，“計算機導論”中所涉及的知識映射的單門課程需要有循環教學2-3遍的教學經驗，能夠非常清楚后續各課程之間的銜接關系，準確地把握各類課程的引導性內容和重要性內容，在教學過程中潛移默化的培養學生的計算思維能力。
教學團隊由教學經驗豐富的教學型專業人員擔任課程負責人，以中、青年骨干教師為主體，形成由教授、副教授、講師、助教組成梯次合理的隊伍。教學團隊中有教學效果優秀、教學經驗豐富的名師。
課程負責人熟悉各個教學環節教育改革趨勢，能夠協調和凝聚團隊成員的力量，實現優勢互補，指導團隊成員在課程建設、教材建設、教學內容、教學方法和手段或實驗、實踐教學等方面的教育教學改革中取得成果。
“計算機導論”教師團隊的教師要求掌握各種課堂技巧，根據不同的章節內容特色，靈活運用各種教學方法，用通俗易懂的語言描述繁雜的專業內容，調動課堂氛圍，激發學生學習“計算機導論”的興趣，讓學生正確認識本門課程的重要性。
教學團隊成員要求具有創新性思維，在間教學過程中進行專業學術探討與論爭、教學方法交流、教學經驗溝通等，產生教學實踐改革的創新思考，并在教學實踐中逐漸實施，形成通過教學團隊成員的創新精神來促進課程發展和培養具有創新意識教師的良性循環。
2.4 合理利用網絡資源，創造交互式課堂
根據上文所描述的模塊化的教學內容和教學形式，在課堂教學過程中，以學生為中心，采用理論、實踐（2：1）的形式組織課堂教學。理論課堂以講解基本理論知識為重點，幫助學生運用學科數學思想梳清整個學科脈絡，建立系統化的認知模型。實踐課堂以“任務驅動”的形式組織教學，以團隊小組的形式進行考核。課堂教學方式是：①教師引導組長運用關注點的計算思維指導組內的分工，將一個復雜的題目演變成一系列的子模塊；②各組員定期交流各自完成的情況，對于過程中遇到的問題；③教師引導學生運用計算思維的方法進行抽象、分析；④通過網絡等各種途徑進行自主檢索、探究、思考、討論；⑤最終形成問題的求解思路；⑥在學生完成任務后，教師引導學生進行知識的歸納和總結，并演示、講解和答辯相結合進行總結評價，加深學生對知識體系的理解。通過這種課堂組織方式，激發學生的求知欲，改變學生由被動學習為主動獲取知識，提高學生的學習主動性。
隨著互聯網的普及和學生對計算機技術的應用，學生可以通過互聯網去使用優質的教育資源，不再單純地依賴授課老師去教授知識。而課堂和老師的角色則發生了變化。老師更多的責任是去理解學生的問題和引導學生去運用知識。1/3的時間課程教學中，除去需要用實驗驗證計算機學科中的一些核心概念和學科形態外，如：計算機的體系結構在最新的計算機產品中的應用問題，第三次數學危機，職業道德，計算機未來的形態等問題均可以采用“任務驅動”的形式授課。學生需要課前根據老師布置的范圍了解和學習相關的知識，形成小組總結性文字，老師需要根據學生的實際水平和課前學習效果組織課堂討論，引導學生計算思維的方式構建學科脈絡，拓展學科視野。
理論教學與任務驅動實踐教學有機結合，充分調動了學生的學習積極性，促進了學對知識的理解，訓練了學生的計算思維，培養了學生的創造力。
3 小結
論文通過對“計算機導論”課程的課程大綱梳理、教學團隊建設、教學方法改革，在當前“計算機導論”教學中注入了新的思路，體現了以培養學生實踐能力的教育思想。
【參考文獻】
[1]Denning P J， et al. Computing as a discipline. Communications of the ACM， 1989，32（1）[J].
[2]ACM/IEEE Curriculum 2001 Task Force. Computing Curricula 2001， Computer Science. IEEE Computer Society Press and ACM Press，2001[J].
[3]The Join Task Force. Computing Curricula 2005. The Overview Report. A cooperative project of ACM， AIS， and IEEE-CS. Sept 2005[J].
[4]中國計算機科學與技術學科教程2002 研究組.中國計算機科學與技術學科教程[M].北京：清華大學出版社，2012.
關鍵詞：智能科學與技術；課程體系；培養管理
1背景
智能科學與技術是當前科學研究和工程實踐的理論與技術發展的前沿領域，智能科學與技術專業是一個多學科交叉的跨應用領域專業Ⅲ。智能科學技術的發展將把整個信息科學技術推向“智能化”的高度，這正是當代科學技術發展的大趨勢，對于這方面人才的需求也越來越迫切。智能科學與技術培養掌握堅實智能科學與技術基本理論和系統專門知識，具備作為工程師或領導者及公民的良好人文修養，具有從事科學研究、工程設計、教學工作或獨立擔負本專業技術工作能力，深入了解國內外智能科學與技術領域新技術和發展動向，能結合與本學科有關的實際問題進行創新研究或工程設計的高級專門人才。
高校應穩妥發展與完善智能科學與技術專業的本科生教育，夯實本科教育基礎并積極創造條件，大力開展創新教學，努力培養學生的創新意識、創新精神和工程實踐能力，使之成為具有系統技術基礎理論、專業知識和基本技能，良好科研素質和較強創造能力的智能科學與技術工程師。
2教學計劃與教學管理分析
智能科學與技術屬于計算機類專業，其必修課程設計原則是使學生具備計算機科學與工程的基礎理論知識，尤其是大類專業招生教學的院校，通識課程主要是數學、物理文化基礎，強調扎實的自然科學基礎。專業教學的特色體現在專業必修和專業選修課程，專業必修課一般分為數學基礎和專業課程。計算機類專業數學基礎課程一般包括線性代數、微積分、離散數學、微分方程、概率與統計、數值計算等；專業課程一般包括程序設計基礎、高等程序設計、數據結構、操作系統、計算機組成與結構、數字電路與邏輯設計等。
2.1學分
本科培養計劃的學分中，國內外大學學分總數趨勢是逐步減少，追求少而精。國內院校一般在130～190學分之間，如北京大學為150學分，清華大學為1 70學分，東南大學與浙江大學均為160學分，還有16學時為1學分的，也有18學時為1學分的。
中國臺灣的大學一般在130學分左右。臺灣交通大學最低畢業學分為128學分，其中必修課程須達76學分（共同必修58學分+資工組核心須達分+（資工組副核心課程學分+另2組核心課程學分）），專業選修本系課程須達12學分，其他選修課程須達12學分，通識課程須達28學分（含外語課程必修8學分）。臺灣“中央大學”為136學分，臺灣“清華大學”為136學分，其中必修和必選學分126，其他與導師商量決定。
美國的大學各校差異較大。美國的學分計算有4學期制、兩長一短制及兩學期制，其中加州大學伯克利分校為120學分，麻省理工大學為90學分，加州大學洛杉磯分校為186學分，斯坦福大學為180學分。
2.2教學管理
在教學管理上，斯坦福大學給學生提供了非常寬松的自由發展空間。新生入校后不分專業、不分學院。除了醫學院和法學院學生需要經過一定的選拔程序外，本科生可以在入學后的前一個學期適當時候隨意選擇專業，并且選擇專業后允許更改，只要畢業時滿足專業培養方案即可。
國內的浙江大學是較早實行按大類招生的學校之一，分為大類培養、專業培養和特殊培養3類，前兩年不分專業，按學科分類集中培養。
臺灣的大學專業也是按大類完成前期的基礎課程，再分小專業完成各學程，包括基礎課、核心課和進階課。
教學分組是現在的主流課程架構，也是體現專業方向的主要形式，分組課程是體現專業特色的課程組。國內清華大學采用的是分組教學；臺灣的大學基本上采用的是以教學方向分組的方式，臺灣的大學教學分為課程與修業、學分學程。
2.3實驗與實踐教學
計算機類專業各大院校都強調課程實驗與實驗教學，而目前課程該如何進行教學？這不僅是實驗問題，如何以工程教育專業論證為目標，怎樣使教學目標達到畢業要求是關鍵。做中學是主流實驗教學方式，尤其是美國的大學，大作業體現的是實驗與理論教學的結合，是考查學生是否理解理論知識的重要途徑。學生不僅能夠學習扎實的數學和計算機專業知識，還進行大量的實踐創新訓練。麻省理工大學、加州大學伯克利分校、加州大學洛杉磯分校、斯坦福大學都屬于實踐創新性教學模式。例如，斯坦福大學程序設計范式課程重點比較C、C++、Java的特點和難點，每1～2周有一次大作業，針對不同的任務，要求學生用不同的語言實現，使學生加深理解各類編程語言的應用場合；麻省理工大學的課程計劃是必須先修12學分的實驗課程，再修3門或4門核心課程，最后選擇3門方向學科和1門關于該方向的實驗課、2門專業拓展課。
3智能科學與技術課程體系分析
智能科學與技術課程體系在智能基礎理論研究的基礎上，需要安排基礎性、通用性、關鍵性的智能技術研究，主要包括感知技術和信息融合技術；自然語言處理與理解技術；知識處理（認識）技術，包括知識提煉、知識分類、知識表示技術等；機器學習技術，特別是統計與規則相結合的學習技術；決策技術，即知識演繹技術特別是不確定推理技術等；策略執行技術，即控制與調節技術；智能機器人技術，特別是面向專門領域的智能機器人技術；智能機器人之間的合作技術；基于自然語言理解的智能人機交互與合作技術；智能信息網絡技術。
國內最早創辦智能科學與技術專業的學校包括北京大學，西安電子科技大學是第2批開始培養智能專業學生的院校。北京大學的本科教學計劃中，專業必修課程（2分）包括：①專業數學/理論基礎（15學分）：算法分析與設計、集合論與圖論、概率統計A、代數結構與組合數學、數理邏輯；②硬件與系統基礎（分）：數字邏輯設計、微機原理和信號與系統；③智能基礎（5學分）：腦與認知科學與人工智能基礎。專業限選課程（15學分）包括信息論基礎、計算方法B、數字邏輯設計實驗、微機實驗、數據結構與算法實習、機器感知和智能處理實驗、智能多媒體信息系統實驗。選修組合課程（29～32學分）：學生按照自己的興趣，參考智能的2個專業方向推薦專業課組合，自行選擇，至少選修20學分的智能專業課程。公共核心+專業方向+新技術及其他：①公共核心課程（分）：智能科學技術導論、模式識別基礎、生物信息處理、智能信息處理；②專業方向課程（11～15學分）：機器感知與智能機器人方向、智能信息處理與機器學習方向、新技術及其他。
西安電子科技大學智能專業主要課程包括電路分析理論、信號與系統、數字信號處理、數字電路及邏輯設計、模擬電子技術基礎、微機原理與系統設計、數據結構、軟件工程、人工智能概論、算法設計與分析、最優化理論與方法、機器學習、計算智能導論、模式識別、圖像理解與計算機視覺、智能傳感技術、移動通信與智能技術、智能控制導論、智能數據挖掘、網絡信息檢索、智能系統平臺專業實驗等課程及30多門選修課程。
建議各學校可以根據學院教學特色與實際需求，設計專業核心課程。北京大學偏重“信息處理”，湖南大學偏重“智能系統”，但需要強調的一個前提就是智能科學與技術專業屬于大計算機類，更需要大EECS專業的基礎。編程、電路、數學、數據結構、計算機系統這五大核心基礎就是大EECS；其次是專業，計算機以系統結構、操作系統、網絡、編譯、數據庫五大經典專業核心課為主，湖南大學的智能科學與技術專業強調系統，因此信號與系統、操作系統、嵌入式系統、人工智能是最基本的專業核心課，然后再分不同的分支。湖南大學智能科學與技術專業核心課程包括人工智能概論、機器學習、計算智能導論、模式識別、智能控制導論、智能數據挖掘、機器人學等；研究學位課程包括模式識別、人工智能等，主要體現為智能科學與技術基礎（人工智能概論、機器學習、計算智能導論、模式識別）、核心（智能控制導論、智能數據挖掘）和應用（機器人學）。
4結語
（1）在課程計劃實施過程中，教師需要遵循課程的時序圖，即描述課程的進階關系，從本科直到研究生，同時還可以實行一定的修課限制，如臺灣交通大學計算機概論與程式設計和面向對象程式設計兩科皆不及格者不得修數據結構與算法概論，若數據結構不及格不能修算法設計課程等。
（2）程序設計類課程用上機程序能力考試來設置合格條件，如臺灣交通大學基礎程式設計及格條件為通過“程式能力鑒定”，湖南大學則以CCF―CSP軟件能力測試作為程序設計課程通過的考核標準。
（3）鼓勵學生參與項目、競賽等課外科技活動，如臺灣“清華大學”的綜合論文訓練是由具有同等水平的項目訓練成果或SRT（student research training）計劃項目以及其他課外科技活動成果經認定后代替的。
（4）精煉的課程教學。核心課程應該精且必須加強課程實驗，只有對方法和理論有正確的認識才能掌握這門課程，而動手完成實驗才能真正融會貫通。麻省理工大學、加州大學伯克利分校、加州大學洛杉磯分校的學生具備扎實的數學和計算機專業知識后，都需要進行大量的實踐創新訓練。
關鍵詞：基礎教學;教學改革;計算思維
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0085-02
作為高等院校基礎必修課之一的“大學計算機基礎”課程已經開設了20年左右，科技的發展與計算機聯系日益緊密，基礎的辦公操作能力已經不能滿足人才發展的知識需求，計算思維因此應運而生。如何轉變教學思路，調整課程內容，是目前迫切需要解決的問題。
一、課程現狀
當前的教學模式是一種知識型和技能型教學，關注點是計算機及其通用計算手段的應用，如二進制、微機原理、程序設計語言等。而非計算機專業的學生未來對計算能力的需求則是支持各學科研究創新的新型計算手段，以及應用計算手段進行各學科的研究與創新。[1]
由于計算機技術發展很快，計算機基礎課程教學內容的更新，包括教材編寫的滯后性。許多高校的課程教學在一定程度上還是圍繞“舊知識”進行教學組織，這也是計算機基礎教學備受質疑的問題之一。[2]
此外，學生生源狀態不一樣，計算機普及程度不同，因此大多數同學都有一定的基礎操作，只是能力參差不齊。因此，原有的操作知識不足以調動學生的學習興趣，學習狀態容易低迷，作為第一學期的先開課程，這種風氣如果繼續延續，對后續課程學習造成不良影響。
二、改革思路
1.增強基礎教學意識，注重品德學風培養
加大理論課程內容的比重，注重基礎知識和常識教育，同時使學生建立科學的思維方式，幫助其確立明確的學習目標，為后續專業課程的學習起到真正的基礎作用。
此外，作為首批課程，不應該僅僅注意其教學內容上的基礎作用，還應該注意糾正學生錯誤的學習態度和習慣，使學生少走彎路，以保障學生順利完成學業。同時注意將品德教育融于教學中，培養“品學兼優”的學生是教育工作的最終目標。
2.兼顧學生教學需求，認可學生自學能力
學生是教學主體，應該“以人為本”地開展教學活動，因此應該考慮學生考級以及今后學習工作需要，和計算機基礎水平不均衡的特點，適當安排軟件操作內容及學時。
同時認可學生的學習能力，“授之以魚不如授之以漁”，以及軟硬件的更新換代速度飛快，故不應以細節全面作為授課思路，而是把重點放在了開發升級目的、基本操作、基本功用演示和應用原則上，起到“領進門”的作用，詳細操作提供參考書供學生課后自學。
3.具有教學專業特色，發揮課程教學意義
無論是理論知識還是實際操作，應該通過大量的與授課專業相關的實例來說明，以提高學生的共感意識，以期做到理論聯系實際。
作為必備的研究和開發工具，將計算機應用和計算思維真正融入專業教學，使學生理解本門課程的開設目的，是掌握在本專業方向中能夠依靠計算機做什么以及與計算機專業人員協作時所必須具有的計算機基礎技能，最大程度的發揮課程的教學意義。
4.強調素質能力培養，圍繞計算思維核心
注重培養學生自學能力，鍛煉其文獻查閱、信息整合、研究分析能力，強調學以致用，活學活用，使學生能夠可持續發展和自我發展。
將計算思維的理解和應用分析貫穿整個教學始終，強調各種設計實現中相關計算思維的特點、作用以及思考過程，使學生感性理解什么是計算思維的同時，學會應用計算思維分析解決問題。
三、改革形式
1.授課內容
根據教改思路，結合教學大綱，選擇陳國良教授主編的《計算思維導論》作為教材同時，選擇夏耘等主編的《計算思維基礎》作為參考教材，并將這門課程分成8大專題，課時安排及授課順序如表1所示。
表1 學時安排表
專題 學時
計算思維基礎知識 4
計算機硬件基礎 4
算法與編程語言 2
計算機軟件理論 2
操作系統 2
計算機網絡 4
計算機應用軟件 4
計算文化與職業道德 2
第一個專題是計算思維基礎。其主要知識點，一是讓學生了解科學和學科的分類和含義，作為大學的首開課程，清楚自己的學習方向，明確自己的學習目標;二是讓學生了解科學思維和計算思維，使學生學會正確的方式方法來思考問題，并列舉CAD應用和模擬測試等實例，使學生感受到計算思維成果在自己專業方向上的具體應用;三是讓學生了解計算理論以及計算模型和模式，使學生能夠以準確的角度和定位來處理解決計算問題，即具有一定專業知識和計算思維的設計者而非實現者。
第二個專題是關于計算機硬件。其目的是通過對計算機組成原理及相關硬件的熟悉，信息的二進制表示，使學生了解計算機能做什么，以及基本工作過程，以此強調培養數學建模思維方式的重要性。
第三、四、五個專題是關于計算機軟件。第三個專題使學生了解需要通過編程語言編寫具體算法控制計算機工作，而軟件即是其最終表現，以編程過程中的實際問題，強調需要培養自身的邏輯性、分析性和創新性思維。第四個專題從軟件系統組成，常見軟件，及軟件開發三個方面，講解軟件的作用和開發常識，使學生掌握專業軟件開發時所需要具有的計算機知識，以強調系統性、層次性、計劃性和協作性思維的必要性。第五個專題針對關鍵的操作系統軟件，從功能設計、管理操作、工作原理角度進行學習，使學生掌握操作的同時，理解其運行實質。對于并發、互斥、共享和加鎖等關鍵性技術，引入現實生活實例進行講解，讓學生領會解決問題的類比移植思維。
第六個專題講解網絡基本原理，相關軟硬件等常識。使學生了解網絡的工作原理和相關設置操作，并強調其中的標準化、分布式思維，并根據系統互聯網絡模型再次強調協作性和層次性思維，以及通過網絡安全問題，使學生意識到除了考慮系統的功能性外還學要考慮系統的責任性。
作為補充知識，第七個專題根據學生教學需求，選擇常用軟件講解原理和基礎操作，并根據軟件界面及其操作的發展變化歷史，強調設計上“以人為本”的思維方式。第八個專題則學習相應法律法規，進行思想教育，建立正確的科學研究信念。
2.考核方式
（1）實驗考核。將實驗分成打字練習和軟件操作兩部分，又因為學生基礎不同，分別設置了選做和必做題目。選做部分為驗證實驗，根據具體知識點提供操作指導書，供基礎較差的學生自學。必做部分則是利用計算機等級考試等模擬系統，讓學生在指定時間內完成指定題目并當場給出成績，將其記錄下來作為期末成績的一部分。
這樣即在提高學生實際操作能力的同時，兼顧了學生等級考試的需要。因為教學的最終目的是讓學生更好地掌握知識，允許學生重復考核，保存最高分，以成績挑戰為驅動增強學生學習投入度。
（2）論文考核。論文能夠鍛煉邏輯思維，增強科研能力，同時在收集資料的過程中，對所學內容加深理解，加深印象，與當前素質教育的要求相符。因此以論文代替了原有的選擇題抽查和其他課程的筆試考核方式，共分三個題目。
第一次題目為《為父母組裝電腦》，以經濟適用角度確定電腦配置，并說明理由。其目的使學生在掌握相關硬件知識得同時，能夠形成“有理有據有度”的思維意識，學以致用的思維習慣，以及以實際行動關心愛護家人的思想品德。
第二次題目為《計算思維之我見》，分別從計算思維的含義及理解，所學計算思維應用總結，個人生活中計算思維體現舉例等方面進行論述，在對所學內容復結的同時，使學生真正理解并掌握課程主旨。
第三次題目為《計算機法律法規》，將最后一章的內容進行自行總結，讓學生了解科技的發展和應用必須在合理合法的條件下進行，不以規矩不成方圓，其最終目的是建設而不是破壞。
論文表現形式和提交方法隨著課程進展也設定了不同要求。第一次的論文在課程前期布置的，因此為紙質手寫，分班收交。后兩次則是在課程后期布置的，已經學過相應的軟件操作課程，因此分別要求做成電子文檔和演示文稿，并合理進行格式設置和頁面布局，活學活用。提交形式則考慮今后教學過程中的常見需求，分別為郵件附件發送和文檔壓縮后FTP上傳，使學生盡早熟悉相關操作。
四、總結探討
經過半學期的實踐，實際教學基本上能按照預期進行，從學生的論文中也能體現出對該門課程的認同和認可。在今年等級考試監考過程中，發現學生對知識掌握程度也有一定的了解，更能合理分配時間。但也發現了一些問題。首先，學生對論文的意義理解不夠，預留時間短，資料查閱不足，未能實現素質教育目的，需要教師在留作業之前，說明寫作意義，并對論文的書寫完成進行指導說明。其次，學生自學意識不足，習慣應試教育題海戰術，不愿意分析不喜歡總結，習慣問答案，知其然不知所以然，還需要教師引導。最后，教師授課專業知識相對匱乏，理論實踐結合有一定困難度，需要和專業老師溝通。
參考文獻：
[1]戰德臣，聶蘭順，徐曉飛.“大學計算機”――所有大學生都應學習的一門計算思維基礎教育課程[J].中國大學教學，2011，（4）.
關鍵詞:職業技能;計算機專業;獨立學院
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
1引言
獨立學院以市場為導向,注重發揮高校學科專業優勢,結合區域和地方的社會、經濟、文化需要,培養應用型、復合型人才為主要任務。獨立學院培養的畢業生在就業時必然面對高職高專學校和IT職業培養機構培養的技能型人才和研究教學型的二本高校培養的應用型人才的競爭。國內幾乎所有高校都開設了計算機專業,但是由于高校計算機專業人才培養與社會需求脫節,每年都有部分計算機專業畢業生難以找到合適的工作。因此,如果獨立學院的計算機專業畢業生期望找到滿意的工作,除了掌握必備的專業理論知識、具備良好的學習、實踐和創新等能力外,還必須熟練掌握一種專業職業技能。
職業技能即掌握和運用專門技術從事職業活動的能力,包括智力技能和操作技能。智力技能以抽象思維為主要特征,借助大腦的內部語言,以縮減的方式對事物的映像進行加工改造而形成的。操作技能由一系列外部動作構成,經過反復訓練獲得的能夠完成一定任務的動作系統。職業技能按其熟練程度可分為初級技能和技巧性技能。在具備初級技能后,如果繼續系統地反復練習,動作就會趨于自動化,進化至技巧性技能階段。操作技能是專業技術能力的有機組成部分,也是形成綜合能力的基礎。職業技能以一定的專業知識為基礎,在反復實踐的過程中形成并不斷。在職業技能的形成與強化過程中,智力技能和操作技能不能夠被割裂開,它們相互作用、相互影響并相互促進。
計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試可以檢驗應試者是否具備從事相應專業崗位的水平與能力。它既是職業資格考試,又是專業技術資格考試,分設計算機軟件、計算機網絡、計算機應用技術、信息系統和信息服務等五個類別,每個類別又分為高中低三個級別。通過某個類別的某個級別考試作為判斷應試者是否具備某種職業技能的依據。
計算機人員在從事專業活動中不可避免地要從事規模大小不等的軟件系統分析、設計、實現或者部署等工作。因此,計算機軟件職業技能是其它計算機職業技能的基礎。因此,獨立學院必須重視培養學生的計算機軟件職業技能。
2計算機軟件職業技能培養目標
計算機軟件職業技能包括軟件需要分析、軟件設計、編程、質量保證和部署等技能與能力。計算機軟件職業技能分為初級、中級和高級三個循序漸進的層次。初級階段側重培養學生對于小規模問題的分析、設計、實現與測試技能;中級階段培養學生對于中等規模問題的分析、設計、實現、測試、部署與初步項目管理的基本綜合職業技能;高級階段則指學生畢業后經過長期的職業活動,形成的全面、系統的職業技能。
除了具有良好的職業道德外,軟件開發人員的職業技能表現為下述基本素質和技能:
(1) 與開發員、客戶或者管理者談判與溝通的能力;
(2) 與開發小組其他成員或管理者協同工作的團隊合作能力;
(3) 分析和解決相關問題的能力;
(4) 掌握軟件開發技術方法,具備適應發展的能力。
由于高職高專院校和IT職業培訓機構受其計算機專業學制和學生知識基礎等約束,其主要目標是在限定的時間內,培養學生的初級技能,畢業生經過較短時間的培訓,能夠勝任程序員的工作。對于少數非常優秀學生則可進一步培養他們的中級職業技能。
獨立學院計算機專業學生的職業技能培養定位是至少具備初級軟件職業技能,除能夠勝任程序員的工作外,還應該側重培養學生具備軟件技術職業發展的必備素質,在具備幾年的軟件職業從業經驗或者經歷幾個大型項目后,能夠勝任軟件技術骨干或者管理崗位。
高級職業技能則需個體在具備中級技能的基礎上,經過漫長的職業生涯的錘煉逐漸形成。這是重點本科學校的計算機學院或者研究生教育的目標。
3初級與中級軟件職業技能培養
3.1初級軟件職業技能培養
計算機軟件的初級職業技能是從事計算機工作的專業人員所必需具備基本技能。初級技能培養的主要手段是以課程學習的課程實驗、設計等專業實踐為主,從專業實踐中掌握技能。因此,在專業課程理論教學過程中,為了培養技能培養,必須注重課程實驗、課程設計等環節。側重訓練學生編程能力的課程:C/C++程序設計、Java程序設計和數據結構課程;側重訓練學生分析與設計能力的課程:軟件工程導論、高級軟件工程、數據庫原理和編譯原理。側重網絡編程能力培養的課程有:計算機網絡和網絡應用程序設計等。
3.2中級軟件職業技能培養
中級軟件職業技能的培養在初級職業技能的基礎上,通過以團隊為單位,一個以上規模適度的軟件系統的研發,著重培養專業綜合實踐能力。主要環節有:生產實習和畢業設計。生產實習環節的教學目標是期望通過實習、聯合工作或者兼職工作的方式得到工程實踐的機會,有效地提高工程實踐能力與技能。但是,當難以提供工程實踐機會時,則必須在實習基地等仿真環境模擬工程實踐。一個有效的方法是開設專業綜合實踐課程,學生通過綜合應用所學的專業知識解決問題或者完成一個項目,以達到提高綜合實踐能力的職業技能的目標。
本科畢業設計是學生在專業老師的指導下完成設計或論文。合格的畢業設計既是學生畢業及學位資格認證的重要依據,也能夠有效培養學生綜合運用所學專業知識分析和解決實際問題的能力,幫助學生由學習階段平穩過渡到工作階段。
此外,與職業技能密切相關的團隊協作、談判與溝通、良好的適應發展等能力,也是職業技能培養中不可忽視的。
4主要措施
在培養學生的計算機專業職業技能時,需要從如下幾個方面著手。
4.1構建“與時俱進”的人才培養方案
在四年的培養期限內,前三年完成通識課程、學科基礎與專業核心課程、選修課程的學習。第四學年側重于學生的綜合實踐,上學期完成專業綜合課程實踐,下學期進行畢業設計。設置計算機軟件、計算機網絡、計算機應用技術、信息系統管理和信息服務五個方向的專業綜合課程實踐。專業綜合課程實踐訓練是理論與實踐相結合的重要環節。學生根據自己的興趣選擇并完成一個實訓項目。實訓過程由從業經驗豐富的教師或企業資深技術骨干負責指導。
構建理論基礎知識教學、工程實踐能力培養與創新能力培養三并重的教學體系是創新應用型人才培養的基礎。圍繞應用型本科創新人才培養目標, 確立以基本素質培養為基礎;以實踐能力培養為中心;以創新能力培養、形成一種職業技能為目標;確保專業知識、實踐能力、綜合素質協調發展。
整個課程體系包括通識課程、學科基礎與專業核心課程、選修課程三類模塊和工程實踐環節。專業課程教學側重于讓學生掌握知識,課程實踐與課程設計側重于讓學生形成初級技能,生產實習和畢業設計則側重于讓學生形成技巧技能。
學院不斷根據軟件企業和相關用人單位對計算機專業人才的要求和需求,及時修訂人才培養方案。目前的培養方案的總學時為2320學時,相比前一方案減少144學時。在這144學時里,學生根據自己的專業興趣,參加專業老師指導的興趣小組,或者參與專業老師的科研課題的研究或者實驗。
4.2探索“案例驅動專業課程教學”的模式
職業技能的培養必須堅持以實踐為基礎,狠抓實踐教學環節,不斷革新教學,教學應該融入與實踐相關的真實內容,探索“教、學、練”三方面并重的教學方法。例如采用案例學習,將真實項目作為學習案例;并選擇工業界典型項目,學生通過完成這類項目嘗試不同角色;通過學生自我管理項目進程,并解決所面臨的問題。
4.3開展“以學生為中心”的實驗與畢業設計教學
課程實驗不僅幫助學生理解與掌握專業課程的理論知識,還有助于提高學生的實踐能力。“3+1”模式要求對每門專業課,課堂教學和實踐教學(包括課程實驗和課程設計)的學時數之比達到1∶1。要求每門專業課程實驗教學必須指定實驗指導教材,每次實驗必須完成具體的任務。此外,授課教師必須參與指導其所任教課程的學生實驗,了解學生對于理論的掌握情況和在實踐中存在的缺陷,并改進教學。建設合理的實驗室或者實習基地的軟硬件,學生在實踐中使的工具必須是最新的,以便學生就業時能夠將新技術和工具帶進工作單位,由此可實現一種技術轉變。
畢業設計的課題有工程設計、硬件設計、軟件設計和計算機理論等四種類型。結合獨立學院人才培養目標以及學生現狀,應該注重加大工程設計和軟件設計類的課題比例。軟件設計類課題的教學應貫徹“以學生為中心、老師指導為輔導”的原則,學生選擇指導老師和確定課題時應有足夠的自由,課題由老師和學生雙方協商確定。學生在分析、設計、開發、調試和部署等方面應該表現出主動性,應該由學生提出方案,和指導老師協商確定。
4.4建設“雙師型”教學團隊
積極引進具有多年行業經驗的技術骨干和資深管理人員,建設有助于培養學生的軟件職業技能的“雙師型”教學團隊,定期邀請軟件專家來學院講學講座或者專業教師深入IT企業,幫助學生了解軟件研發職業生涯的現狀與特點。
4.5融“專業興趣”于校園文化建設
校園文化是直接影響大學生成長的環境因素,良好的校園環境有助于學生健康成長。積極開展第二課堂活動,有助于培養和提高學生的實踐能力和職業技能。如利用課余時間舉辦專業講座和專題報告、演講和辯論比賽、專業職業技能競賽、課外科技活動和參加社會實踐等。結合指導老師的科學研究方向,建立興趣小組,拓寬學生的知識面。成立嵌入式軟件調試、軟件測試和Oracle數據庫興趣小組,每個興趣小組均有指定的專業實驗室,配備兩名以上專業指導教師,圍繞專業教師的研究興趣開展創新型學習。
例如:筆者主持軟件設計與測試興趣小組,將“基于代數規約的Web服務測試技術研究”課題分解成六子課題,每個子課題由一個學生負責,師生定期討論與報告,還通過面對面交流、電話聯系、QQ和電子郵件等方式指導學生,回答學生的疑難問題等。小組各成員也都能自覺地在老師的建議下多種途徑地查找資料,相互討論,尋求解決方案。
此外,積極組織學生參加各種程序設計大賽,通過競賽學生加強與其它本科院校的計算機專業學生的交流。如組織一個學生團隊報名參加首屆“中科杯”全國軟件設計大賽,該團隊由兩名2006級和一名2007級計算機專業學生組成,教師從選題、分析、設計、實現與擬定文檔資料方面提供幫助和給予指導。
4.6加強“以人為本”的學校管理
學校管理在大學生的實踐和創新等能力以及職業技能培養中起著舉足輕重的作用。確立“以人為本、全面發展、自律與他律相統一、管理與教育相結合、分類管理和綜合管理等原則”。盡快改善學生自由發展空間狹小、考試模式單一、評價標準單一等缺陷。鼓勵教師在教學目標、教學計劃教學內容、教學組織管理等方面進行創新改革。
通過本科專業學習和實踐訓練,學生所能夠達到的實踐程度仍然是有限的,只有在職業生涯中經過各種項目,其職業技能才會不斷提高。
5結束語
根據獨立學院培養的畢業生在就業時需要面對研究教學型高校和高職高專院校培養的人才競爭的現狀,分析軟件職業技能高、中、低三個階段的特點,提出應以培養學生的中級軟件職業技能為中心,完成本科人才的培養的其它目標,并建議培養方案修訂、課堂教學、實驗和實習教學和學生管理等多個角度強化學生的職業技能培養。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國教育部. 關于規范并加強普通高校以新的機制和模式試辦獨立學院管理的若干意見[Z]. 教發[2003]8號.
[2] 劉強,孫家廣. 中國軟件工程學科教程[M]. 北京:清華大學出版社,2005.
[3] 全國計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試辦公室. 信息系統項目管理師考試大綱[M]. 北京:清華大學出版社,2005.
[4] 戴林富,游俊. 創新獨立學院人才培養模式芻議[J]. 中國高等教育,2006(1):75-76.
[5] 陳友放. 職業院校應注重培養學生的五種能力[J]. 中國職業技術教育,2005(2):45-46.
[6] 付永生. 論高職會計教育的目標取向[J]. 教育與職業:理論版,2008(8):64-65.
Discussions on Developing Students’ Professional Ability of Computer Software for Independent College
YU Bo, QIN Ye-mei
(Swan College of Central South University of Forest and Technology, Changsha 410004, China)
計算機科學與技術是當今社會發展中一門關鍵的學科，它的應用遍及社會的各行各業，計算機專業的教學就是為社會輸送優秀的計算機人才，然而，一方面各大計算機公司常常感嘆很難招到令人滿意的員工；另一方面各大專院校很多計算機專業畢業的大學生苦于找不到理想的工作。其中一個重要的原因是很多大學畢業生缺乏實踐動手能力，尤其是不善于基于計算思維解決實際問題。作為從事計算機專業教學的大學教師，我們也應該努力進行實踐教學改革，為社會培養出更優秀的計算機專業人才。為此，清華大學的王宏教授和吳文虎教授通過“賽課結合”提升大學生的實踐動手能力和創新能力。課堂理論教育是計算機教育中的一個重要組成部分，但是單純的課堂講授與個別化教學都不能達到預期的效果。北京師范大學何克抗教授引入了混合式學習方法。為了進一步提高學生的積極性，國家教育部關于做好“本科教學工程”國家級大學生創新創業訓練計劃實施工作的通知；上海交通大學的鄭益慧等老師提出推廣研究性學習和個性化培養的教學方式。近年來，關于計算思維的研究對計算機教學的改革有著重要的指導作用，不僅有助于提高計算機科學的發展和應用，而且有利于培養現代的科學思維方式。筆者在上述研究的啟發下，根據多年在計算機專業教學和研究方面的經驗，結合在南京郵電大學的教學實踐和嘗試，提出一種遞進式的實踐教學改革方法（cascadeprogressive-likepracticeteachingreform，簡稱CPTR）。
1遞進式實踐教學改革的總體方案
計算思維是運用計算機科學的基礎概念求解問題、設計系統和理解人類行為。為了在實踐教學中體現這個基本思想，我們采用遞進式的教學任務分解方法，在實驗教學的3個環節中進行具體的實施，其步驟是層層疊加、逐步深入，目標是最終培養具有一定計算思維能力的專業人才。遞進式實踐教學改革的總體方案如圖1所示。首先，課程設計環節主要是通過給學生講解能夠反映計算思維的典型案例，讓學生相對獨立地求解一些案例，從而培養學生對基礎計算理論的應用能力；其次，STITP環節主要是以項目驅動的方式，讓學生在教師的指導下，通過參與一個能夠反映計算思維應用的、相對完整的子集，在實踐中體會計算思維的理論；最后，第3個實踐環節是畢業設計，對于一個大學生而言，這是大學期間最后一個綜合性的實踐課程，教師從校內的科研項目和校外的企業需求出發制訂畢業設計的任務書，著重培養學生解決相對復雜的計算和應用問題的能力。
2遞進式實踐教學改革方法的具體實施
2.1遞進式實踐教學改革方法的課程設計環節
對于計算機專業的學生而言，在經過計算機導論、數據結構、算法設計等課程的學習之后，進行相應的課程設計是一個運用計算思維求解問題和設計系統的很好機會[8]。以南京郵電大學計算機相關專業的學生為例，他們有一門課程設計是算法與數據結構設計，16學時。為了貫徹計算思維中利用“抽象和分解的方法”控制龐雜的任務[7]，在實踐教學改革中，我們把16學時的上機實驗分為5次課。5次課的總任務是指導學生選擇合適的數據結構和算法解決一些實際問題，考查學生實際的分析、編程、解決問題能力以及團隊合作精神。每次課程又細分為教師任務和學生任務，兩種任務相互交互形成一個完整的課程設計實踐環節。課程設計環節的抽象與分解如圖2所示。由于采用了任務分解和團隊合作的方式，每個小組選擇一個組長，小組成員的任務相同，但是解決問題的方法可能不同。在“問題剖析和疑問交流”部分，學生有了相互交流和獨立思考的過程；在“大作業的問答與驗收”部分，指導教師根據提交的作業，對不同的解決方案進行一題多解點評，擴展學生對問題的理解深度與廣度。
2.2遞進式實踐教學改革方法的STITP環節
這里的STITP是指南京郵電大學根據教育部相關通知展開的大學生創新創業訓練計劃，目的是通過實施該計劃改革人才培養模式，為國家建設培養高水平的創新人才。與課程設計環節不同，STITP環節是課外的、以學生為主體的實踐環節。STITP的具體實施分為3級的實踐創新訓練計劃體系，即校級、省級和國家級。以2012年的大學生創新創業訓練計劃項目為例，南京郵電大學共有378項大學生創新創業訓練計劃項目獲得立項，包含國家級40項、省級45項和校級293項，其中40項國家級的STITP是南京郵電大學首次獲得國家資助的項目，筆者依托科研項目指導學生申請的項目（0700412017）也是40項國家級的STITP之一。這種以科研促進實踐教學的嘗試有利也有弊。弊在于這些課題對于大學本科生而言有一定的難度，并且本科生的課余時間比較少，同時兼顧學業和STITP項目很有挑戰性；利在于項目的申請結合了當前計算機研究領域的熱點，使得學生比較感興趣且有利于學生將來的就業和繼續深造。以筆者2012年指導的STITP項目為例，該項目是研究壓縮感知理論在無線傳感器網絡中的應用。項目組的3名學生在2012年6—7月開始學習壓縮感知的基礎理論知識，在2012年9—11月對壓縮感知和無線傳感器網絡有了一些理解。雖然每周都有多次的交流（包括每周的研究日志、讀書筆記、文獻討論等），但是他們有時對理論和算法還是不理解，不知道如何下手作研究。經過查閱國內外的各種文獻，參加學術會議，聆聽學術報告，他們逐步學會了計算過程的形式化描述、函數及其計算等相關的計算理論和計算模型，體會了計算思維在實際科研項目中的應用，最后通過共同努力出色完成了該項目，并將研究成果WSNsDataAcquisitionbyCombiningHierarchicalRoutingMethodandCompressiveSensing發表在SCI期刊上。從目前的實踐教學改革情況看，雖然STITP項目實施過程有一些困難和曲折，但是筆者指導的所有STITP項目均成功結題，學生通過STITP環節的鍛煉提高了自己的研究能力和團隊合作能力。總體而言，利大于弊。
2.3遞進式實踐教學改革方法的畢業設計環節
畢業設計是學生對大學期間所學知識進行綜合運用的重要實踐環節。作為指導教師，在遞進式實踐教學改革中，我們以計算思維為核心，強調“學以致用、圍繞應用”，分3個階段指導畢業設計。首先是前期階段，我們結合校內的科研任務和校外的企業需求制訂畢業設計任務書，給學生提供參考文獻，指導學生完成開題報告；其次是中期階段，我們根據中期考核表檢查學生的文獻調研情況、進度等是否符合要求。目前，很多計算機專業學生沒有進行深入思考就急著直接編寫程序代碼，這不是一種科學的方法，因此在畢業設計的實踐環節，指導學生像計算機科學家一樣思考具有重要的意義。最后一個階段是后期階段，指導學生通過實驗驗證，撰寫畢業論文，進行答辯驗收。考慮到畢業設計是一個有一定深度的綜合性實踐環節，我們實行分層教學，因人施教，在兼顧大部分學生課題難度的同時，鼓勵一部分學生在CPTR第2個環節的基礎上展開深入的團隊研究。以2013級的畢業設計為例，筆者作為指導教師，指導學生團隊的畢業設計從百度公司等互聯網企業的需求出發，在這些學生前期積累的大學生創新項目STITP基礎上，選擇大數據領域中相互關聯的幾個子課題進行研究，主要研究“分布式環境下大數據的存儲、分發、分析、挖掘和實時處理”，包括基于Hbase的實時讀寫方案、大數據領域中的大規模快速分發問題、移動社交網絡中的數據分布規律、面向互聯網平臺的推薦系統、通過分析淘寶等現有網絡技術研究分布式實時流數據的處理策略等。這是業界研究的熱點問題，雖然很有挑戰性，但是學生的興趣很高。經過大家的努力，團隊成員不僅參與SCI期刊學術論文SemanticOverlayNetworkforLarge-ScaleSpatialInformationIndexing的相關實驗，還成功申請專利“一種基于P2P網絡技術的計算機集群快速擴容方法”，整個團隊還獲得2013年江蘇省普通高校本專科優秀團隊畢業設計獎。
3相關的應用實例和分析
我們從3個環節對上述遞進式實踐教學改革CPTR的實踐成果進行統計、評估和分析，對于課程設計實踐環節，筆者前后指導了6期算法與數據結構設計的課程設計，共157名學生，通過對學生“提交課程設計的大作業”部分書面作業的驗收和口頭的問答交流，判定最終獲得優秀的學生比例為15.29%。雖然優秀的比例不是很高，但是這說明：一方面，實踐教學的改革仍然需要繼續，可以采取增加師生的比例等措施；另一方面，整體成績的好壞和學生群體的水平相關，需要教師在新生入學之后就貫徹和執行計算思維教學改革。從總體上而言，CPTR實驗教學的方式值得嘗試，既能發揮教師在教學過程中的主導作用，又可以充分體現學生在學習過程中的主體性與協作性，這與何克抗教授的教學改革理念也是一致的。對于STITP實踐環節，筆者作為指導教師共指導了11個小組的學生進行項目申請，獲得了5個省級以上的項目，其中獲得國家級項目資助2項。按照表1的統計，我們實踐改革獲得“優秀”的比例為45.46%，這里的“優秀”數目是指成功申請并順利結題的江蘇省級STITP項目數。以2012年為例，全校立項的STITP總數是378，其中省級以上的項目數是85，此處的“優秀”比例約是22.49%（因為立項的85個項目不是都能順利結題的，這里取最高值作為近似計算），低于我們實踐改革取得的成績45.46%。改革成功的原因是在項目申請之前，我們以正在承擔的國家自然科學基金、國家863計劃等科研項目為背景，嘗試以計算思維為核心，通過約簡、嵌入、轉化、仿真等方法，對科研項目中的任務進行劃分，把劃分后的一些子課題作為STITP的任務交給大學本科生，讓學生在項目驅動的應用實踐中得到提高，取得理想的成績。畢業設計是CPTR的最后一個環節，以筆者指導的畢業設計為例，總共參與的學生人數為34人，獲得院級、校級、江蘇省級的優秀比例為58.82%，遠遠高于同等級平均的優秀比例。例如，南京郵電大學計算機學院、軟件學院2013年共有395人參加畢業設計，其中成績優秀的為47人，優秀率僅為11%。CPTR的畢業設計環節情成功繼續攻讀碩士以上學位的學生人數為17，占50%，同時也有多名學生成功進入一流IT企業工作，如阿里巴巴公司、百度公司等。由于在實踐指導過程中貫徹了計算思維的改革理念，強調了“利用啟發式推理尋求解答”，因此，無論是從畢業設計的成績，還是從學生后續的發展情況來看，這種遞進式的實踐教學改革是有成效和值得推廣的。
4結語
全面的了解整體性，層次性，動態性和開放的計算機系統，掌握計算機硬件和軟件的協同工作和互動機制。隨著嵌入式計算、移動計算、并行計算和服務計算等多種計算系統出現，計算機處理的對象也呈現出新的特征：網絡化、多媒體化、大數據化和智能化。信息產業形態的變化對計算機相關的技術研發、安全性、效率等提出了新的要求，也對計算機專業人才的知識結構調整與創新和實踐能力提出了更高的要求。如何更好對計算機系統的軟件和硬件集成，使系統具有高性能和低成本的硬件，這是計算機體系結構設計，硬件設計，高層次的應用開發和系統軟件的開發必須掌握的基礎。對于計算機專業人才來說，必須建立“系統觀”，深刻理解以CPU、操作系統、編譯器為核心的計算機系統工作原理及三者間相互作用關系。對于高素質創新性的計算機專業人才，其畢業生必須具備“系統能力”，能夠開發一個包括CPU、對應的操作系統和編譯器在內的計算機系統。能夠完成計算機系統設計與相關驗證試驗。面對新的形勢，主動適應知識經濟時代社會發展、建設創新型國家和人才強國戰略對人才培養的新要求，堅持知識，能力，素質協調發展，一方面是課程體系和課程調整，一方面針對技術發展及時增加新的課程，已成為高教工作者們的共識。構建課程群，處理好主干學科與其他學科的關系，整體設計和規劃，拔高學生的基本技能。將知識傳授、能力培養、素質提高有機結合起來，加強道德品質教育與專業教育的結合，創造對學生有價值的培養，培養知識、能力、素質協調發展。
二、軟硬件融合的教學體系改革
1.教學環節。
調整課程的知識體系和教學內容是教學改革的必然。教學中應注重綜合應用，減少課程設置重復。將基礎理論與最新科技成果結合，教學具有實時性。盡量縮小課堂教學與實踐之間的差距，這也對專業授課教師們提出了更高的要求。內容上來看，各門課程獨立規劃、獨立教學，造成了知識點重復和銜接不連續。缺乏對完整計算機系統較為全面的說明。課程體系建設建立在面向系統的角度，提高系統能力建設的基礎上進行統一規劃，為學生的教學內容構建成完整和系統的體系結構，并結合工程實踐，注重實驗教學手段和實驗平臺的統一，最終實現學生可以根據一個指令集系統，自主設計CPU及對應的操作系統和編譯器系統，使學生具有充分開發計算機系統的設計能力。計算機體系結構理論較多，概念較為抽象。通過動畫演示、仿真試驗、遠程交流等多種教學手段來強化理論教學，同時加強實踐環節，鼓勵學生進行自主性設計的綜合實驗；畢業設計結合教師的科研任務，科研教學相結合，做到變抽象為具體，增強學生實踐動手能力。課內實驗經常邀請科研院所第一線的工程技術人員作報告，了解重點工程的意義和研制過程，組織有關專家作專題講座，了解國內外計算機體系結構的發展概況和我們努力的方向，為學生步入工作崗位奠定基礎。我們選取數字邏輯電路、匯編語言程序設計、計算機組成原理、操作系統、編譯原理5門核心課程組建計算機系統類課程規劃。
2.加強實驗與實踐模塊。
為了盡快讓學生了解自己的專業背景，明確專業學習方向，在第1學期開設導論課程，由資深教授或專家開設。引導學生按照專業的特點進行學習。計算機系統是一個復雜的巨系統，學生需要同步完成教學和實踐，我們需要精心設計教學實驗系統，重點對各階段設置教學課程改革配套實驗進行設計，形成一個完整的計算機系統的設計與實現。按照這個思路，我們調整了原來的實驗系統和實驗內容。既要鞏固知識和學習課程，同時也銜接測試實驗模塊，逐步完善實驗系統。組成原理課程中將計算機底層硬件和程序設計結合起來，滲透了軟硬件協同的系統能力培養思想，并第一次在課程教學中引入了cpu設計，帶動課程組走在了系統能力培養的前端。實踐教學模塊包括通識教育實踐，工程訓練，課程實踐，學校實習，畢業設計等。要明確實踐環節培養目標，工程設計實踐應強調工程系統的概念，形成各實踐環節的有機融合和相互促進。根據培養目標，教學內容和課程體系的設計和集成以多維的形式設置，提高了模塊化的課程。據專業特點和優勢，結合社會的需求，創新人才培養模式的要求，強化工程能力，把重點放在工程教育體系。結合民族特色，各類創新實驗基地，國內外合作培養模型，促進與海外和國內著名高校的交流與培訓，教育合作，實現全方位，多層次，寬領域地溝通，全面提高學生的素質和競爭力，并提高學校的國際國內影響力。創立“應用文寫作”、“管理科學”、“大學生職業生涯規劃與管理”、“大學生心理健康教育”等課程作為選修課程。通過國際交流與合作，開拓視野，提高學生的適應社會能力和技能。專業方向的軟件開發實踐要求和結合國際的軟件開發項目，同時為學生提供先進的軟件開發環境，使學生可以學習和掌握國際先進的軟件開發工具，以提高學生大型軟件項目開發和與國際合作的實踐能力。培養學生能夠利用所學知識和掌握的技能，針對多樣化用戶需求，按照工程規范完成系統的開發、實施、交付與改進，培養成本意識與問題分析能力，具備運用先進的工程化方法、技術和工具從事軟件分析設計、開發、測試、維護等工作的能力，以及科研和工程項目的管理能力、團隊成員之間協調和協作能力、技術創新能力和開拓能力。根據學生的特點，考慮專業學生的整體水平，同時提供機會讓學生發揮主觀能動性。為了促進學生的個性發展，尊重學生的興趣和特長，培養人才，允許和鼓勵學生完成核心課程的基礎上，多學科的選修自己感興趣的專業基礎和專業課程模塊。積極探索模塊化培養模式，促進輔修專業制度，“2+2”中外聯合培養，這碩博連讀，跨學科的人才培養模式。逐步推進研究性教學，強化創新思維，創新方法和創新能力，建設創新教學平臺，注重學科交叉融合，建立創新計劃，加強創新和創新的方法來教育理論，鼓勵學生多渠道獲取創新學分。邀請企業家來講課項目納入學校課程應不低于6學分以內。堅持以專業的標準和專業特色相結合，充分體現當地學校的特色專業。特別是，特色專業緊跟行業的發展，并進一步強化專業優勢。從國內外的創新教育經驗來看，進一步推進拔尖創新人才特殊的培養，實施培訓，以適應信息化社會的所需要的高品質及創新型人才。
三、建立多元的教學評價體系
關鍵詞：計算思維；C語言程序設計；算法；教學方法
中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）32-7291-03
目前，計算思維能力的培養已成為計算機教育重點研究的課題之一，作為計算機專業的專業基礎課和非計算機專業的公共基礎課，《C語言程序設計》是培養學生計算思維能力的理想課程。通過該課程的學習，學生應學會問題求解的基本思路和方法，具有一定的編程能力，并能理解計算機思維的過程和學會利用計算學科的思想、理論、方法和技術解決客觀世界實際問題的思維方法，然后把相應的思維與方法內化為“方法論”，更廣泛地為工作、學習與生活服務。因此在《C語言程序設計》課程的教學中探索適合培養計算思維能力的教學方法十分必要。
1 計算思維
最早提出計算思維教育理念的是美國卡內基·梅隆大學的周以真（Jeannette M. Wing） 教授，計算思維的概念一經提出就引起了國內外教育界的廣泛關注，周以真教授倡導的是系統的加強計算思維教育。計算思維是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類的行為[1]。它包括了反映計算機科學領域的一系列思維活動。周以真教授認為計算思維是人的思維，是人們利用計算科學的思想、方法、理論和技術解決客觀世界實際問題的思維方法，這與我們強調的培養學生具有分析問題和解決問題的能力是一致的。周教授認為計算思維是一種遞歸的思維、是一種通過約簡、轉化和仿真等方法將一個復雜的問題解析成一個我們會求解問題的思維方法、是一種基于關注點分離的方法、是一種采用抽象和分解來進行復雜系統設計的方法、是一種利用啟發式推理尋求解答的方法，對于系統的設計要考慮它的簡潔和美，對一個程序的評價要考慮它的準確性和效率。計算思維的本質是抽象（Abstraction）和自動化（Automation）[2]，反應了計算的最根本問題[3]：什么能被有效的自動進行？周以真教授還認為計算思維不僅僅屬于計算機科學家，它應是每個人應有的基本技能，對于大學生來說，我們更應該培養他們的計算思維能力，在大學中應將計算思維能力培養推進大學通識教育之中。其實周教授所描述的計算思維教育一直隱藏在我們的教學中，計算思維教育重要目標之一就是培養解決問題的良好意識，而我們在教學中有意無意地都在培養學生分析和解決問題的能力，只不過在以前的教學中未將這種思維特征顯式的表示出來而已。美國計算機科學技術教師協會指出，學校的每一類課堂教學都應該采用計算思維這樣一個工具。對于大學一年級學生必修的《C語言程序設計》課程來說，究竟采用什么樣的教學方法才能更有助于學生計算思維能力的培養，值得我們探究。
2 計算思維教育與《C語言程序設計》課程教學
計算思維教育的最主要的目標之一就是培養學生解決問題的良好意識，也就是說當碰到實際問題時，就能意識到能否利用計算學科的思想、方法和技術來求解。當學生具備了應用意識以及相關知識，碰到應用領域的實際問題時就會意識到如何去解決。計算思維能力的培養不僅要培養學生解決問題的意識，同時還要培養相應的能力，只有這樣才能掌握正確求解問題的方法和技術，才能達到解決問題的目的。所以說計算思維教育不是灌輸一大堆概念與知識，而是要注重培養學生解決問題的思想、方法、意識、興趣和能力。計算思維最本質的內容是抽象與自動化：抽象是通過簡化、轉換、嵌入、遞歸等方法將一個較復雜的問題轉化為許多簡單問題，然后再進行求解的過程[4]；自動化是利用計算機的運算能力來實現問題求解，以彌補人的計算缺陷。抓住了這兩個核心就能有效地培養學生的計算思維能力。
程序設計類課程是訓練學生思維的一個非常有效的平臺，計算機專業會開設多門程序設計類課程，但對于非計算機專業的學生來說，一般只開設一門程序設計類課程，所以大一開設的《C語言程序設計》課程對非計算機專業的學生的計算思維和創新能力的培養起著非常重要的作用，事實上《C語言程序設計》課程中的許多知識為計算思維的培養提供了很好的案例。但這門課程目前大多采用傳統的教學方法：“先講授理論知識，然后上機實踐”，上機實踐的目的也是用來鞏固課堂上所學的知識點。隨著知識點的增多，大量難理解、難記憶的新概念和新規則的出現，學生會覺得這門課程越來越難學，學習興趣和學習主動性逐漸下降，學習效率低下。并且這種偏重于理論講解的教學方法，在一定程度上束縛了學生思維的發展，大多數學生面對實際問題的求解和實際應用程序開發根本無從下手，限制了學生自主發現和解決問題的能力的發展。C語言程序設計課程的主要任務之一就是培養學生的編程能力，編程能力是計算思維和技能化知識的綜合體現，而檢驗計算思維能力的結果就是實踐操作，所以在教學中一定要重視實踐環節。在實踐教學環節要求學生能編寫程序解決實際問題，如果學生不能綜合運用所學的知識、也沒有探索精神，那對學生來說是有一定難度的。如果上機環節沒有激發學生的學習興趣的案例和問題，學生也會感到乏味，從而知難而退。所以，要提高學生的編程能力就要有目的對學生的抽象思維、算法設計、代碼編寫、程序調試、程序分析等能力進行訓練，同時要提高學生的學習興趣。將計算思維融入到《C語言程序設計》課程的教學中將會改變學生的思維方式，在教學時還應把握一個中心點：計算思維是一種方法論，從方法論層面培養學生求解問題的意識，這樣課程就會變得生動有趣了，學生也容易接受。然而，運用什么樣的教學方法才能有效的將計算思維融入到《C語言程序設計》課堂教學中，以提高學生運用計算機知識抽象和分解問題的能力，是一個挑戰。當然，讓學生潛移默化地掌握計算思維，無疑是最佳選擇。
3 面向計算思維能力培養的課程教學方法改革
3.1融計算思維于案例教學中，激發學生學習興趣
我校《C語言程序設計》課程的教學是面對不同專業的學生，所以教學中應與學生所學的學科專業聯系起來，對不同的學科專業選用不同的教學案例，通過合適的、面向不同學科專業的實例達到既闡析計算思維，又給出面向特定學科專業的范例教學效果。具體的做法是：先選用合適的應用實例并提出問題，然后由問題引入知識點、由知識點帶動語法的掌握、由語法規則推動計算思維的理解。也就是說先讓學生對所學的知識產生興趣，有了一定的感性認識后再提升到理論高度，循序漸進地掌握知識。例如在學習循環結構時，面對體育專業的學生就可舉“大獎賽評分”的例子，面對數學專業的學生可選用“求1！+2！+3！+……+20！的值”、“判斷一個數n是否為素數”、“打印乘法九九表”等這種與數學有關的例子，面對英語專業、中文專業的學生可選用“從鍵盤輸入20個字符，分別統計出其中大寫字母、小寫字母、數字字符、空格字符和其它字符的個數”的例子，其它的專業可選用“猴子吃桃問題”：有若干個桃子，猴子每天早上吃前一天剩下的一半零一個，到第十天時只剩下一個桃子，問猴子在吃這些桃子之前共有多少個桃子？由于這些問題或者與學生所學的專業有關聯或者比較有趣，學生會由此對所學的知識也產生興趣，而且這些例子都具有計算思維的顯著特征，對培養學生的計算思維是非常好的案例，學生也能在興趣中主動接受新知識及培養思維。
計算思維是一種問題求解的思維，它將問題求解的過程用程序化的方式表達出來[5]，計算思維的自動化是“機械式”的按照步驟自動執行，因此對問題的求解就要有精確的算法描述和嚴格的符號表示。當學生面對實際問題時，根據已有的知識提出問題求解的方案，并用算法進行描述，然后編寫程序，最后用機器來驗證問題求解結果。例如對于“猴子吃桃問題”這個案例，根據計算思維的特征和高效，引導學生用計算思維的遞歸方法發現和解決問題，并引導學生用N-S圖精確描述算法，再用C語言中相應的語句編寫程序。這樣，學生在學習過程中體會遞歸算法的思想和過程，并掌握遞歸方法和C語言中相應的知識和語法，當碰到類似的問題就會想到用類似的方法解決問題。
3.2采用多角度思維訓練的教學方法，以激勵學生的創新意識
《C語言程序設計》課程中計算思維能力的培養主要體現在對學生分析問題和解決問題能力的培養，那在教與學過程中如何培養呢？首先教師要設計一個能吸引學生注意力問題，并仔細分析該例子的代表性、應用性和趣味性，例如對于循環結構這個知識點選用“猴子吃桃問題”是一個很有代表性的例子，學生根據老師提出的問題，思考解決問題的方法，老師適時為學生提供幫助，運用計算思維的各種方法啟發學生，對于這個問題可啟發學生用遞歸的方法求解，逆向思維，從后面往前推斷。當然，在教學過程中，老師還需要尊重學生的個性發展，鼓勵學生提出不同的解題方法，不斷啟發學生，讓他們積極主動的探究學習，使其能舉一反三。
程序設計類課程的價值之一在于訓練和提高學生的計算思維能力[6]，不能讓學生只按照老師邏輯思維解決問題，所以學生在設計算法時，鼓勵學生對同一個問題設計多種不同的算法，這樣有利于培養學生創新意識。當然，還要注重算法的簡化和優化，在眾多的算法中找到一種最優的算法。例如“百錢買百雞”問題可用三重循環來實現，但仔細一分析還可只用二重循環來實現，并且循環次數由106降低到104，一個簡單的改進讓學生看到算法優化的魅力，進一步再啟發學生算法是否還可改進？循環次數是否還可以降低？這樣采用多角度思維訓練方式就可充分調動學生學習的積極性，激發學生的學習熱情和創新意識。
3.3融計算思維于實踐教學環節中，強化計算思維的訓練
對于實踐性很強的《C語言程序設計》課程的教學，上機實驗應是教學的核心，也是培養學生計算思維能力的一個重要環節，所以在該課程的教學中需重視上機實踐這一教學環節。過去常用的 “先講解程序后上機實驗” 這種傳統教學策略，一般只能增加學生的感性認識及培養學生的上機能力，不能很好的培養計算思維能力。另一方面，大學生一般對一些具有挑戰性的任務具有濃厚的興趣，所以設計的實驗任務盡量要生活化和趣味化以激起學生的興趣，實驗任務還需具有一定的綜合性來增強實驗的難度，從而強化計算思維的訓練。例如在分支程序結構中可以安排火車計費程序或計算個人所得稅額程序等。教師在設計實驗內容時還要注重培養學生的創新思維，也就是說教師設計的實驗內容要適合學生的知識結構和心理特點，同時為學生創新思維留出空間，要求學生勇于探索，并引導學生認真思考尋求多種解題思路，在計算過程中培養學生的嚴謹性，引導學生對所設計的算法進行必要的優化，然后使用正確的語句編寫程序，并通過上機調試與修改程序運行得到正確結果，在研究問題的求解過程、算法設計與優化及程序調試過程中強化計算思維的訓練。
4 結束語
將計算思維融入《C語言程序設計》的課程教學中，作為一種教學改革嘗試，其目的就是將程序設計中所涉及的計算思維潛移默化的植入學生的日常思維。在教學中從有利于培養學生計算思維的角度重新組織該課程的教學內容、改革教學方法，在教學中注重加強學生計算思維能力的培養，使學生學會問題求解的基本方法，能自覺運用計算思維的方法來解決客觀世界的實際問題。雖然在教學實際中取得了一定的成效，但通過這一門課程來形成計算思維顯然是遠遠不夠的，作為21世紀人類必備的技能之一，計算思維的培養勢在必行。然而，在課程教學中，采用什么樣的教學方法能才能更好的培養和提高學生的計算思維能力，依然是值得探索的問題。
參考文獻：
[1] Wing J M. Computational Thinking[J]. Communication of the ACM， 2006（49）： 33-34.
[2] Goldman C V，Zilberstein S.Decentralized control of cooperativesystems：Categorization and complexity analysis[J].Journal of AI Research，2004.
[3] 董榮勝.計算思維與計算機導論[J].計算機科學，2009，36（6）：50-52.
[4] 陳杰華，戴麗娟. 以培養計算思維為核心的程序設計實驗教學[J].實驗技術與管理，2011，28（1）：125-127.
