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序論:在您撰寫計算機導論課論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
論文摘要:計算科學主要講述了一種科學的思想方法,計算科學的基本概念、基本知識它的發展主線、學科分支、還有計算科學的特點、發展規律和趨勢。
引言:隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生,和計算科學的快速發展以及取得的大量成果。計算科學這一學科也也應運而生。《計算科學導論》 正如此書的名字,此書很好的詮釋了計算科學這一學科,并且指導了我們應如何去學好這一學科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學生活。正如趙老師書中所講的:“計算科學是年輕人的科學,一旦你選擇了計算科學作為你為之奮斗的專業類領域,就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學研究與開發的學生,必須在大學幾年的學習中,打下堅實的基礎,才有可能在將來學科的高速發展中,或在計算機產品的開發和快速更新換代中有所作為。
什么是計算科學和它的來歷
計算科學主要是對描述和變換信息的算法過程,包括其理論、分析、設計、效率分析、實現和應用的系統研究。全部計算科學的基本問題是,什么能(有效的)自動運行,什么不能(有效的)自動運行。本科學來源于對數理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究,形成于20世紀30年代的后期。
隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生,人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現實。計算科學的快速發展以也取得大量成果,計算科學這一學科也也應運而生。
計算科學的發展
a、首先先介紹圖靈機
圖靈機的發明打開了現代計算機的大門和發展之路。圖靈機通過一條兩端可無限延長的袋子,一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的(控制器)組成它有一個狀態集和符號集,而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結構和運行原理隱含了存儲程序的原始思想,深刻的揭示了現代通用電子數字計算機的核心內容。現在通用的計算機是電子數字計算機,而電子數字計算機的發展是建立在圖靈機的基礎之上。他的二進制思想使計算機的制作的簡化成只需兩個穩定態的元器件。這在今后的計算機制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優越性。
b、計算機帶動的計算學科
1946年隨著現代意義上的電子數字計算機ENIAC的誕生。掀起了社會快速發展的嶄新一頁。計算機工作和運行就擺在了人們的面前。
1、計算機語言
我們要用計算機求解一個問題,必須事先編好程序。因此就出現了最早的機器指令和匯編語言。20世紀50年代后,計算機的發展步入了實用化的階段。然而,在最初的應用中,人們普遍感到使用機器指令編制程序不僅效率低下,而且十分別扭,也不利于交流和軟件維護,復雜程序查找錯誤尤其困難,因此,軟件開發急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設計語言。1952年,第一個程序設計語言Short Code出現。兩年后,Fortran問世。作為一種面向科學計算的高級程序設計語言,Fortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位,并使之成為世界通用的程序設計語言。Algol60的誕生是計算機語言的研究成為一門科學的標志。該語言的文本中提出了一整套的新概念,如變量的類型說明和作用域規則、過程的遞歸性及參數傳遞機制等。而且,它是第一個用嚴格的語法規則——巴科斯范式(BNF)定義語言文法的高級語言。還有用于支持結構化程序設計的PASCAL語言,適合于軍隊各方面應用的大型通用程序設計語言ADA,支持并發程序設計的MODULA-2,支持邏輯程序設計的PROLOG語言,支持人工智能程序設計的LISP語言,支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。
2、計算機系統和軟件開發方法
現代意義上的計算機絕不是一個簡單的計算機了而也包括了軟件(系統軟件、應用軟件)。各種各樣的軟件使得計算機的用途大大增強。而軟件開發也成為了一個重要課題和發展方向。軟件開發的理論基礎即是計算模型。隨著計算機網絡、分布式處理和多媒體的發展。在各種高級程序設計語言中增加并發機構以支持分布式程序設計,在語言中通過擴展繪圖子程序以支持計算機圖形學程序設計在程序設計語言中已非常的流行。之后,在模數/數模轉換等接口技術和數據庫技術的支持下,通過擴展高級語言的程序庫又實現了多媒體程序設計的構想。進入20世紀90年代之后,并行計算機和分布式大規模異質計算機網絡的發展又將并行程序設計語言、并行編譯程序、并行操作系統、并行與分布式數據庫系統等試行軟件的開發的關鍵技術依然與高級語言和計算模型密切相關,如各種并行、并發程序設計語言,進程代數,PETRI網等,它們正是軟件開發方法和技術的研究中支持不同階段軟件開發的程序設計語言和支持這些軟件開發方法和技術的理論基礎----計算模型
3、計算機圖形學
在計算機的硬件的迅速發展中。隨著它的存儲容量的增大,也掀起了計算機的巨大改革。計算機圖形學、圖像處理技術的發展,促使圖形化界面的出現。計算機圖形學是使用計算機輔助產生圖形并對圖形進行處理的科學。并由此推動了計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助教學(CAI)、計算機輔助信息處理、計算機輔助測試(CAT)等方向的發展。圖形化界面的出現,徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft 。
4、計算機網絡
隨著用戶迫切需要實現不同計算機上的軟硬件和信息資源共享。網絡就在我們的需求中誕生了。網絡的發展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網絡計算機。這也促進計算機的發展和廣泛應用。
計算機學科的主線及發展方向
圍繞著學科基本問題而展開的大量具體研究,形成學科發展的主流方向與學科發展主線和學科自身的知識組織結構。計算學科內容按照基礎理論、基本開發技術、應用以及他們與硬件設備聯系的緊密程度分成三個層面:
1、計算科學應用層
它包括人工智能應用與系統,信息、管理與決策系統,移動計算,計劃可視化,科學計算機等計算機應用的各個方向。
2、計算科學的專業基礎層
它是為應用層提供技術和環境的一個層面,包括軟件開發方法學,計算機網絡與通信技術,程序設計科學,計算機體系結構、電子計算機系統基礎。
3、計算科學的基礎層
它包括計算科學的數學理論,高等邏輯等內容。其中計算的數學理論涵蓋可計算性與計算復雜性理論形式語言與計算機理論等。
計算機的網絡的發展及網絡安全
(1)計算機網絡與病毒
一個現代計算機被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯網絡、匯編程序、 編譯程序、操作系統、外部設備、通信通道等內容的系統。
通過上面定義,我們發現互聯網絡也被加入到計算機當中。說明了網絡的重要以及普及性。21世紀是信息時代。信息已成為一種重要的戰略資。信息科學成為最活躍的領域之一,信息技術改變著人們的生活方式?,F在互聯網絡已經廣泛應用于科研、教育、企業生產、與經營管理、信息服務等各個方面。全世界的互聯網Internet 正在爆炸性的擴大,已經成為覆蓋全球的信息基礎設施之一。
因為互聯網的快速發展與應用,我們各行各業都在使用計算機。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機網絡的發展,計算機網絡系統的安全受到嚴重的挑戰,來自計算機病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機病毒給我們帶來的負面影響和損失是刻骨銘心的,譬如1999年爆發的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。
我們想更好的讓計算機為我們服務,我們就必須很好的利用它,利用網絡。同時我們也應該建立起自己的防護措施,以抵抗外來信息的侵入,保護我們的信息不受攻擊和破壞。
( 2 )計算機病毒及它的防范措施:
計算機病毒是一組通過復制自身來感染其它軟件的程序。當程序運行時,嵌入的病毒也隨之運行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼,但更多的病毒攜帶毒碼,一旦被事先設定好的環境激發,即可感染和破壞。
、病毒的入侵方式
1.無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發射到對方電子系統中。此方式是計算機病毒注入的最佳方式,同時技術難度也最大。可能的途徑有:①直接向對方電子系統的無線電接收器或設備發射,使接收器對其進行處理并把病毒傳染到目標機上。②冒充合法無線傳輸數據。根據得到的或使用標準的無線電傳輸協議和數據格式,發射病毒碼,使之能夠混在合法傳輸信號中,進入接收器,進而進人信息網絡。③尋找對方信息系統保護最差的地方進行病毒注放。通過對方未保護的數據鏈路,將病毒傳染到被保護的鏈路或目標中。
2.“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件(如芯片)和軟件中,然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方,使病毒直接傳染給對方電子系統,在需要時將其激活,達到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽,即使芯片或組件被徹底檢查,也很難保證其沒有其他特殊功能。目前,我國很多計算機組件依賴進口,困此,很容易受到芯片的攻擊。
3.后門攻擊方式。后門,是計算機安全系統中的一個小洞,由軟件設計師或維護人發明,允許知道其存在的人繞過正常安全防護措施進入系統。攻擊后門的形式有許多種,如控制電磁脈沖可將病毒注入目標系統。計算機入侵者就常通過后門進行攻擊,如目前普遍使用的WINDOWS98,就存在這樣的后門。
4.數據控制鏈侵入方式。隨著因特網技術的廣泛應用,使計算機病毒通過計算機系統的數據控制鏈侵入成為可能。使用遠程修改技術,可以很容易地改變數據控制鏈的正常路徑。
病毒攻擊的防范的對策
1.建立有效的計算機病毒防護體系。有效的計算機病毒防護體系應包括多個防護層。一是訪問控制層;二是病毒檢測層;三是病毒遏制層;四是病毒清除層;五是系統恢復層;六是應急計劃層。上述六層計算機防護體系,須有有效的硬件和軟件技術的支持,如安全設計及規范操作。
2.嚴把收硬件安全關。國家的機密信息系統所用設備和系列產品,應建立自己的生產企業,實現計算機的國產化、系列化;對引進的計算機系統要在進行安全性檢查后才能啟用,以預防和限制計算機病毒伺機入侵。
3.防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法,阻斷電磁波輻射,這樣,不僅可以達到防止計算機信息泄露的目的,而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。
4.加強計算機應急反應分隊建設。應成立自動化系統安全支援分隊,以解決計算機防御性的有關問題。
很多公司都有因為電腦被入侵而遭受嚴重經濟損失的慘痛經歷,不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運,造成如此大損失的并不一定都是技術高超的入侵者所為,小小的字符串帶給我們的損失已經太多。因此,如果你是數據庫程序開發人員、如果你是系統級應用程序開發人員、如果你是高級計算機用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補丁,及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統安裝最新的補丁會讓你遠離字符帶來的危險。經常殺毒,注意外來設備在計算機上的使用和計算機對外網的鏈接。也可以大大有效的避免計算機被攻擊。
總結
在學了計算科學導論之后,讓我更深入的了解了我將來要從事的學科。計算科學導論指導著我們該怎么學習計算機。讓我更清楚的知道我們信息安全專業的方向。正如計算科學這座大樓一樣,在不斷的成長。信息安全也必將隨著網絡的進一步發展而更多的被人們重視??傊畬W習了這門課之后讓我受益匪淺,也知道自己應該好好努力,爭取在自己的專業領域上有所成就。
參考文獻
1、《計算科學導論》(第三版),趙志琢著 ,科學出版社2004版
2、《計算機病毒分析與對抗》 傅建明 彭國軍 張煥國編著武漢大學出版社2004版
3、《計算機應用于基礎》(第三版) 丁愛萍 著 西安電子科技大學出版社 2006版
4、《軟件工程》 薩莫維爾 著 機械工業出版社
一、本科學生畢業論文的目的和內容
二、管理信息系統開發的主要步驟
三、計算機專業所選開發工具和注意事項
四、計算機畢業論文撰寫格式
五、畢業論文中正文的寫法和注意事項
六、結束語的寫法
七、參考文獻 列出畢業論文設計中主要參考書籍
八、附錄的寫法
九、論文評分的能用標準
一、本科學生畢業論文的目的和內容
本科學生在畢業之前必須做畢業論文,其目的是通過畢業論文,讓學生獨立開發一個具體的計算機應用項目,系統地進行分析總結和運用學過的書本知識,以鞏固本科階段所學的專業理論知識,并給予一個理論聯系實際的機會。
為了便于實施和管理,規定網絡學院計算機相關專業本科學生畢業論文主要以開發一個管理信息系統為畢業實踐的課題,每個畢業生通過獨立開發一個具體的管理信息系統,掌握開發一個比整完整的管理信息系統的主要步驟,并從中獲得一定的實際經驗。
二、管理信息系統開發的主要步驟
管理信息系統開發的主要步驟及各步驟的基本內容如下:
1、 系統分析
主要工作內容有以下幾項:確定系統目標,系統可行性分析
2、 系統調查
系統的組織結構、職能結構和業務流程分析。其中系統的組織結構圖應畫成樹狀結構。
系統業務流程分析、業務流程圖
3、 數據流程分析
數據流程圖(系統關聯圖、頂層圖、一層數據流圖、二層數據流圖)、數據詞典、代碼設計
4、 管理信息系統的功能設計
系統的功能結構圖,每個功能模塊的主要工作內容、輸入輸出要求等。
系統控制結構圖
5、 數據庫設計
概念模型設計:實體、實體間的聯系、E-R圖
關系模式設計:E—R圖->關系模式的轉換規則
關系模式
數據庫表設計:數據庫表結構
6、 系統物理配置方案
7、 人機界面設計
8、 模塊處理概述
9、 系統測試和調試:測試計劃、測試用例、測試結果
三、開發工具和注意事項
1、開發工具
開發工具可由學生任選。如Delphi、FoxPro、VB、Access等,這些工具的使用全由學生自學。
2、注意事項
(1)項目開發步驟的完整性(系統需求分析、概念設計、物理設計、系統環境和配置、系統實施以及系統測試和調試等)
(2)每個開發步驟所得結果的正確性(業務流程圖、數據流程圖、數據詞典、HIPO圖、E-R圖、關系模式、人機界面設計及模塊處理等的詳細分析和說明)
(3)論文整體結構的完整性(前言、各個具體步驟的敘述和分析、結語、參考文獻和有關附錄)
(4)提供軟件系統的可執行盤片及操作說明書
(5)參考資料(列出必要的參考資料)
四、畢業論文撰寫格式
注意: 1.每個步驟都要有文字說明和論述 2.各個步驟必須是有機的組合,不可以支離破碎不成一體。
一、封面
二、摘要 用約200-400字簡要介紹一下論文中闡述的主要內容及創新點
三、主題詞 用一、二個詞點明論文所述內容的性質。(二和三要在同一頁面上)
四、目錄 一般采用三級目錄結構。 例如第三章 系統設計3.1系統概念結構 3.1.1概念模型
五、正文
第一章 前言
簡要介紹: 組織機構概況、項目開發背景、信息系統目標、開發方法概述、項目開發計劃等。
第二章 系統需求分析
本章應包含:
(1)現行業務系統描述
包括業務流程分析,給出業務流程圖。
具體要求:業務流程圖必須有文字說明,圖要完整、一定要有業務傳遞的流程。
(2)現行系統存在的主要問題分析
指出薄弱環節、指出要解決的問題的實質,確保新系統更好,指出關鍵的成功因素。
(3)提出可能的解決方案
(4)可行性分析和抉擇
包括技術可行性、經濟可行性、營運可行性分析和抉擇。
第三章 新系統邏輯方案
針對用戶需求,全面、系統、準確、詳細地描述新系統應具備的功能。
(1)數據流程分析
最主要的是給出數據流程圖,要求滿足以下條件:
A.數據流程圖必須包括系統關聯圖、系統頂層圖、第一層分解圖和第二層分解圖組成。B.系統關聯圖確定了從外部項到系統的數據流和從系統向外部項的數據流,這些數據流在其它層次的數據流中不允許減少,也不允許增加。各層次內部的數據流不受關聯圖的限制。 C. 數據流應有名字。 D. 外部項和數據存儲之間不得出現未經加工的數據流。 E. 數據流程圖的分解中,必須保持每個分層同其上層加工中的外部項和輸入輸出流相一致。 F. 各加工之間一般不應出現未經數據存儲的數據流。 G. 數
據存儲之間不得出現未經加工的數據流。 H. 數據存儲可以分解。 I. 若有查詢處理,應在數據流程圖中表達。 J. 統計和打印報表不在數據流圖中表達。
(2) 數據詞典描述
可采用圖表格式或較緊湊的記錄格式描述 A、若采用圖表格式,可只寫出數據流、數據元素、加工、數據存儲和外部項各一個表。 B、若采用緊湊的記錄格式,則應列出全部成分。如數據元素: 編號 名稱 存在于 數據結構 備注 E1 入庫數
據 F1/F3/F11/F15 入庫單號 日期 貨號 數量 E2 出庫數據 F1/F3/F11/F15 出庫單號 日期 貨號 數量 C、據流程圖中系統頂層圖的數據加工都必須詳盡寫出。
(3) 基本加工小說明
可采用結構化語言、數學公式等描述各個基本加工。
第四章 系統總體結構設計
(1) 軟件模塊結構設計 A、系統軟件模塊結構圖,并由此導出功能分解圖及層次式菜單結構。 B、系統的模塊結構應與數據流程圖的頂層圖的加工一致。
(2)數據庫設計 A、應按下列次序闡述各個元素:實體、實體的屬性、實體間聯系、E-R圖、轉換規則、關系模式。 B、在介紹實體的屬性時,不應包括聯系屬性,聯系屬性直至關系模式中才出現。 C、數據流程圖中的每個數據存儲可隱含于E-R圖中的多個實體。 D、 E-R圖中的實體要與數據流程圖中的數據存儲相對應。每個實體要指出實體的標識碼(主碼)。對每個實體或聯系應列出其應有的屬性(用列舉的方法)。 E、E-R圖中至少要有一個多對多的聯系。 F、必須嚴格按照轉換規則從E-R圖產生數據關系模式集,需要時作必要的優化,并說明理由。 G、對于一對一的聯系,只應把任一個實體的主碼放在另一個實體中作為外碼。 H、一對多聯系也可以產生新的關系模式,如要這樣做,必須說明理由。 I、多對多聯系,或三元聯系必須產生新的關系模式。 J、關系模式的個數和名字要與E-R圖中的實體和聯系相一致。 K.、每個關系模式中要用下橫線標出主碼,后隨的符號“#”標出外碼。 L、若有代碼對照表可在最后列出,需另加說明。
(3) 計算機系統配置方案的選擇和設計
給出硬件配置,系統軟件配置,網絡通信系統配置(可選)等內容。
(4) 系統總體安全性、可靠性方案與措施。
第五章 系統詳細設計
(1)代碼設計 基本數據項的代碼格式。
(2)人機界面設計 給出人機界面視圖(輸入輸出接口,屏幕格式設計等)
(3)模塊處理過程 根據軟件環境做不同處理。 可采用腳本、程序流程圖、結構化的PDL語言等。
第六章 實施概況
(1)實施環境和工具的比較選擇
(2)編程環境、工具、實現與數據準備概況
(3)系統測試概況 主要包括測試計劃、測試用例、測試記錄。
(4)系統轉換方案及實現概況
(5)系統運行與維護概況
六、結束語
(1)系統特色、局限與展望
(2)實施中遇到的挫折、創新、體會與致謝
七、參考文獻 列出畢業論文設計中主要參考書籍
序號、書名或文章名、作者名、出版社或雜志名、出版日期或雜志期號。
八、附錄
(1) 列出部分有一定代表性的程序代碼段
(2) 操作說明書
九、論文評分標準
1、A等
系統正確無誤,系統功能完善,設計步驟完整正確,實用性強,有一定的創新性,論文結構嚴謹,表述流暢。
2、B等
系統基本正確,系統功能基本完善,設計步驟基本完整正確,有一定的實用性,論文結構良好,表述基本流暢。
3、C等
系統有少量錯誤,系統功能不夠完善,設計步驟欠完整,基本上沒有實用性,論文結構一般,表述基本清楚。
4、不及格
“導師制”是一種教育制度,與學分制、班建制同為3大教育模式。導師制由來已久,最先產生于14世紀的英國,被牛津大學和劍橋大學應用于研究生培養。20世紀,日本的筑波大學、美國的普林斯頓大學在本科生導師制方面實施得非常成功。建國后,國內高校在北京大學和浙江大學率先實行了本科生導師制,隨后我國多所高校也開始實行本科生導師制。本科生導師制分為全程導師制、高年級導師制和科研導師制??蒲袑熤剖翘嵘龑W生創新能力的教育、教學實踐活動的一項制度。它利用教師的科研能力、學術水平讓學生參與課題研究,以科研為紐帶,促進教師在育人中的主導作用,培養與提高學生科研意識和科研能力??蒲袑熤埔越處煘橹鲗?,學生在科研活動中體現主體性,擔任導師的教師必須具有一定科研能力和學術水平,富有責任心??蒲袑熤频奶攸c有:導師的主導作用與學生主體性相結合;課堂教學與實驗教學相結合;具有連續性,必須從一年級起至畢業為止;④導師與學生互動,做到個性化教育]??蒲袑熤频倪\行模式:一般采取一年級時選擇導師(導師公布自己的學術方向,進行雙向選擇),由一名導師指導3-5位學生。學生參與模式是:一年級參加社團活動;二年級參加導師課題活動;三年級在導師指導下自行申報課題,從事科研工作;四年級從事畢業設計。學生四年學習生活有機連續,保證科研能力有序提高。
2科研導師制度應用
將科研導師制度引入到計算機專業人才的培養模式中,就是讓計算機專業的學生與教師協作,考察、創造和分享新知識。大學生科研創新活動的形式主要有:參與教師的科研項目、大學課外科技活動和大學生自主申請的研究項目。無論學生參與哪種科研創新活動,都要為其配備一個固定的科研導師,以提高學生創新研究的層次和水平。指導教師讓學生參與到科研項目研究中,使學生在研究的過程中增強創新意識、創新思維和創新能力,增強學生的就業競爭力??蒲袑熤贫鹊囊?,首先要確定科研導師的能力,挑選那些科技創新能力強的教師擔當指導教師。學校及院系需要制訂相應的措施,以激勵科研導師的工作積極性,努力提高科研導師的科研水平。比如,對成績優異的科研導師進行獎勵與表彰,計算相應的科研工作量等。由于計算機專業的學生從進入大學校門到畢業,所具備的知識水平不同,因而,科研導師制度的引入是一個循序漸進的過程,在每一個階段,計算機專業學生在科研導師的指導下完成相應的任務,最終達到企業需求的目標,具體步驟如下:
(1)將計算機專業學生與科研指導教師配對,學習內容與科研指導教師研究方向一致
學生從大一就開始跟隨科研指導老師進行專業學習,閱讀計算機專業相關文獻資料,有利于在最短的時間內進入到專業氛圍學習,也有利于對以后所從事的行業有更深入的了解。計算機專業教師將自己的專業背景、學術業績、帶生數量交給院系,同時學生將自己的學業狀況、興趣特長、接受指導的需求也交給院系,由院系統一整理并公開科研導師和學生的情況,在保障雙方都掌握知情權的情況下進行選擇,師生之間通過面試環節擴大交流互動,最終通過雙向選擇機制確定導師與學生的配對關系。這樣一種學生-科研導師的關系在整個大學生涯是固定的,學生跟隨科研導師從大一進行學習,一直持續到畢業。在大一階段,計算機專業學生需要培養查閱中外文獻資料的能力,熟悉科研導師的研究方向和課題,學會寫簡單的綜述,熟悉科研論文的寫作思路和研究方法。通過這一系列的培養,學生對科研導師所研究的課題有了一個大概的了解,同時也基本熟悉了科研過程,可以迅速進入科研導師的課題組參與研究。
(2)通過實踐,鍛煉學生的動手能力
這一階段主要是在大二、大三學習階段完成。一般高校都將專業基礎課程安排在大二階段,將專業方向課程和專業選修課程安排在大三階段。通過這一階段的鍛煉,培養學生的實踐操作能力,為下一步承擔和實施科研課題奠定基礎。
(3)全面提高實踐能力
這一環節主要在大三階段完成。目前計算機專業大學生競賽活動和創新基金課題較多,如“挑戰杯”全國大學生課外學術作品競賽、大學生程序設計競賽、全國信息技術大賽、機器人大賽、大學生計算機設計大賽等,在這個階段,學生可以獨立申請創新課題。在課題申請和完成過程中,學生通過查閱資料和科研導師的指導,設計技術路線和實驗方案。同時,科研導師可以根據自身所研究的縱向或橫向科研課題,在考慮學生專業基礎知識、學習積極性和實際能力的前提下,擬定出一些創新性課題,引導學生選題,為畢業設計做準備??蒲袑熞ㄆ诼犎W生匯報學習動態和課題研究的進展情況,交流學術思想,認真執行階段性的檢查和總結,及時發現問題并加以引導解決。根據研究進展提出新的要求和研究思路,保證學生學習和科研活動的協調發展。
(4)通過畢業實習、設計畢業論文,完美展現實踐動手能力
這一環節主要體現在大四階段。在畢業實習過程中,學生不僅要學習專業技能,而且要具備社會責任心、職業道德和團隊精神等綜合素質。畢業設計論文題目由科研導師確定,學生查閱文獻資料,撰寫畢業論文,設計實驗方案,最終完成論文。科研導師除了要嚴格把握學生的畢業論文實踐環節,還要針對學生的論文答辯展開訓練,使學生具備展示成績和學術交流的能力,為今后進入工作崗位或繼續學習奠定基礎。
3結語
關鍵詞:計算學科;導論;人文教育;教學改革
任何一門學科或專業,都含有豐富的人文內容和特質,都可以進行人文教育,使學生在學習中感受到美的熏陶與生命力量的提升。在計算學科導論的教學過程中,以一種什么樣的意義來揭示該學科,就幫助學生設置了一個學習的方向。方向不同,學生在從事學習過程中進行的心理活動不同,學習的結果也不同。對知識,學生會記憶性地學;對技能,學生會模仿地學;對能力方面,學生會思維地學;對倫理方面,學生還會體驗地學。無論如何,教學過程中的引導作用是非常明顯也是極其重要的。
一、計算學科導論教學存在的問題與分析
多年來,通過對計算學科導論的關注,以及查閱大量的國內外的教材,在教學內容的定位、組織與設計方面,我們可以歸納和總結出國內外高校對本課程的處理方法,大體上可分為以下幾類:
(1)高層次抽象。也就是用高度抽象的理論模型來刻畫計算機及計算的本質問題,其特點是層次高,系統性強,且融抽象性與科學性于一體。這種教材質量較高,但對于本科生來說,難度較大,不易掌握。
(2)“濃縮”+“拼盤”。將本學科的主干課程,如操作系統、數據結構、軟件工程、數庫系統、計算機網絡等“濃縮”起來,獨立成章,然后合成一個“拼盤”。其特點是內容廣而散、概念多而雜、理論深而不透,學生很難理解與掌握。此外,還存在以下幾個問題:教學目的不明確;教師講授到什么程度,學生學到什么程度,對這個“度”的把握非常困難;與后續課程內容重復等。
(3)實用主義。主要體現在以操作為主的入門教育,教學內容類似于非計算機專業的《計算機文化基礎》,其特點是學生容易掌握,也可提高學生的操作技能,但卻失去了“導論”課程的本質屬性,學生對整個計算學科很難有所認識和把握。
(4)其他。比如以某種具體語言為主,介紹程序設計的基本概念和方法。這些內容對計算機專業的學生來說是必需的,但不宜作為“導論”課程來講授。
二、課程的定位與教學指導思想
作為“導論”課程,計算學科導論到底要達到什么目的?起什么作用?以及如何定位?確實應該進行冷靜、理智地加以分析。
首先,在定位方面,我們必須意識到以下幾點:一是該課程為計算機專業的入門課程,不可能也沒有必要在該課程中介紹過多的理論、方法、技術、概念和術語;二是要站在學科的高度給學生“指點江山”,使學生對計算學科有一個比較清醒的認識;三是要激發學生的學習興趣和對職業的熱情,使學生受到較好的人文精神的熏陶,真正成為社會的有用之才。鑒于此,我們認為該課程在專業知識的傳授方面應該起一種“承前啟后”的作用,這里所謂的“承前”一是讓學生了解本學科的發展過程以及前輩們所做的貢獻,二是了解計算學科的本質問題;而所謂“啟后”一是介紹本學科的現狀及其發展趨勢,二是讓學生了解應該掌握哪些知識,應該具備什么樣的知識結構和能力。
其次,在教學目標方面,可以歸納為:了解本學科的發展史及其發展趨勢,能從中獲得必要的啟示;從理論模型的層次上掌握計算及計算機的本質問題;了解本學科的知識結構及其相互之間的關系,掌握正確的學習方法;激發學生的學習興趣;從整體上提高學生對本學科的認識水平;通過大量的事例和素材,在輕松愉快的氛圍中給學生以人文精神的熏陶。
因此,我們認為計算學科導論應該體現出以下幾個方面的指導思想:努力強化“導論”二字,貫徹以“發展沿革、計算模型、興趣驅動、知識架構、學習導向、人文熏陶”為方針的教學指導思想。在“發展沿革”方面,主要強調兩方面的知識。一是計算學科的發展史;二是計算學科發展過程中的局限性及其帶給人們的啟示。“計算模型”是描述如何在計算機中完成計算的一種概念性方法,不涉及硬件和軟件細節,從抽象以及方法論的層次上揭示計算及計算機的本質特性?!芭d趣驅動”的目的在于激發學生學習本學科的內在的、強烈的本能沖動;“知識架構”側重于介紹本學科的知識結構及其相互之間的關系。“學習導向”著重討論本學科的特點、規律以及學習方法。“人文熏陶”著重培養學生良好的人文精神,使學生成為健全的、高尚的、具有高度責任感和“大愛”的社會有用之才。
三、課程教學中的人文素質教育
1.計算學科發展史
知識的傳授不能脫離知識的背景以及知識產生、發展的歷史。只有這樣,才能促使學生更深刻地理解知識,了解知識的來龍去脈;才能促進學生把外在的知識內化為自身精神構架的有機成分。歷史的發展過程,無不反映著辯證思維的過程。通過對史實的分析、綜合形成概念,再運用概念進行判斷、推理,可以獲得對歷史發展的規律性的認識。只有學習和熟悉歷史,深刻地認識過去,才能更加自覺和正確地把握現實與未來。對于大學生來說,可以提高他們的文化素養,可以培養他們的創新思維和實踐能力,也可以讓他們學會怎樣做人等。
2.歷史人物的事跡與成就
在計算學科的發展史上,涌現出一大批杰出的學者和專家。他們的奮斗經歷、挫折和成功、團結與協作、百折不撓的驚人毅力、愛國主義和國際主義精神以及他們創造性的智慧,都蘊涵著豐厚的人文精神。如阿蘭•圖靈(Alan Turing,1912-1954)年僅23歲就被選為劍橋大學國王學院院士,在量子力學、概率論等領域都做了許多開創性的工作,他對計算學科的重要貢獻在于提出了有限狀態自動機(即圖靈機)以及“圖靈測試”。人們為了紀念這位偉大的科學家,將計算機界的最高獎定名為“圖靈獎”。
又如計算機之父──馮•諾依曼(John Von Neumann,1903-1957)在格論、連續幾何、理論物理、原子能和經濟學等領域都做過重要的工作。馮•諾依曼對人類的最大貢獻是對計算機科學、計算機技術和數值分析的開拓性工 作。
3.業界公司的興衰與成敗
短短的幾十年里,計算機界誕生了許多富有傳奇色彩的、實力雄厚的跨國公司,這些公司的管理理念、經營策略、企業文化、技術路線、成功與失敗的經驗教訓等,蘊涵著豐富的人文精神。自1975年微軟公司創立以來,在短短的幾十年里,比爾•蓋茨創造了一個又一個現代神話。到1999年7月16日,微軟公司的股票市值已突破5000億美元的大關,而當時世界上只有8個國家的經濟規模超過了5000億美元。比爾•蓋茨的成功,驗證了一條經濟學的基本規律:如果市場起飛,那些恰好在起飛點進入市場的人,將會獲得超過一般數學期望值的投資回報。英特爾(Intel)公司是美國最大的獨立半導體制造商,成立于1968年8月。該公司為何能在短短的40年里創造輝煌?除了雄厚的科研、技術以外,注重新產品開發、強化質量意識、全力營造和諧的企業文化、出色的營銷溝通能力對英特爾的發展功不可沒。
創造神話的公司還有很多,比如IBM,HP,Yahoo,APPLE……這些公司的成敗與興衰的背后,有很多曲折、感人的故事,從這些故事里,人們可以獲取很多智慧、經驗、教訓、感悟,對從業者來說,沒有比這更寶貴的精神財富了。
4.學習興趣的激發與培養
“興趣驅動”的目的在于激發學生學習本學科的內在的、強烈的本能沖動。學習興趣是學生對學習活動或學習對象產生的積極探究的認識傾向。當一個學生對某門課程發生濃厚的、穩定的興趣時,學習這門課程就有了內在的、持久的動力,這種內因的作用能充分調動學生學習的積極性、主動性。
對于計算學科,如何提高學生的學習興趣,我們認為有幾條途徑。一是通過直觀、形象的手段(如多媒體CAI)展示計算學科的經典應用,如科學計算、天氣預報、導彈制導、CAD等,讓學生切實感受到計算學科給人類所帶來的震撼人心的變革;二是介紹計算學科未來引人的美好前景及其對人類生活的影響;三是實事求是地告訴學生計算學科尚存許多需要解決的問題,在某種程度上也可激發學生的熱情和創造力。
5.社會責任感
社會責任感是人對社會和他人負責的心理體驗。社會責任感一旦確立,就會成為性格心理的組成部分,就具有穩定性,使人能自覺、主動、積極地盡職盡責。因此,在人文素質教育中,除了引導學生學什么、怎么學以外,還應該在學生的人格培養上多下工夫。其中重要的一條就是要引導學生關注現實,立足現實,從時展與社會進步的高度來把握個人的前途和命運。社會責任感的培養可以從三個方面著手:第一,讓學生了解所學理論的社會價值;第二,介紹與學科有關的優秀歷史人物,激發學生樹立崇高的正義感與社會責任感;第三,介紹學科與當前民眾利益的密切關系,激發學生獻身于造福人類與社會偉大事業的熱情。
作者單位:廣西工學院
參考文獻:
[1]石茵譯.計算機科學導論[M].北京:北京航空航天大學出版社,2003:15.
[2]楊躍民.高校人文教育:問題與建議[J].理論探討,2005,(6):140-142.
【關鍵詞】畢業設計論文選題 先導培訓 提高綜合素質 創新能力
一、因材施教。恰當選題
選題是畢業設計論文工作的第一步.是高質量完成畢業設計論文指導的前提保證。經過三年多的學習,學生已經具備了從事本專業工作的基礎知識,但相對來說他們的知識結構還是淺層次的,大部分同學還不具有選題、立項的能力,即使能選定題目,也往往難以全面提升自己的能力。教師在選題時,應貫徹因材施教的原則,題目的難度適應學生的實際能力和水平,鼓勵一部分優秀學生有所創造。應該承認,在學習方面,學生是存在差異的,因此畢業設計論文選題難度要有差異性,這并不是一種歧視行為。教師的選題應與自己的科研項目相結合,發揮自身優勢,以更好地指導學生。同時選題也要注意連貫性,可以利用前屆學生的研究成果,在他們的基礎上,繼續作深入的研究。當然,學生不僅僅是以上兩類,但只要掌握了因材施教這一原則,就找到了解決問題的思路。
二、確定選題。先導培訓
課題確定以后.指導教師應給每個同學下達畢業設計論文任務書,以明確整體工作內容、提出明確的技術要求和量化的工作成果要求,包括論文的開題報告及設計的總體方案,論文及說明書的字數,圖樣、實物的數量,按畢業設計論文各階段擬定工作進度,提供必要的資料和數據,列出部分推薦參考文獻目錄等。由多個學生共同參加的課題,必須分別明確各個學生應完成的工作內容和要求。
(1)以培養創新能力為中心的教學目標:要在畢業設計環節中突出加強對學生創新意識和創新能力的培養,首先,就要更新觀念,從思想深處改變對畢業設計作用的傳統認識.對畢業設計的培養目標和教學要求加以改革。明確地提出:畢業設計不再是單純地針對解決專業技術問題能力的培養.而是對學生綜合素質和創新能力的培養。畢業設計不僅是綜合檢測學生近四年學習的效果和水平,也是對已有教學環節的擴展和深化,更是檢驗和發揮學生創造性、開展創新活動的試金石,是學生綜合素質與培養效果的全面檢驗。
(2)以學生為過程主體的培養原則與模式:畢業設計中學生創新能力的培養和創造活動的開展,必須堅持以學生為主體的培養原則。要想學生發揮能動性創造性,首先要使其具有自主性,成為畢業設計過程中的主角,而不是跟在老師后面亦步亦趨的配角。只有當學生切實地感到自己是創造活動的主體,才能激發創造的熱情,全身心地投入創造的過程并關心創造的結果i才能進發出想象力、意志力和創造力。
(3)把握適度的指導方法與強度:把握適度的指導方法與強度在學生選擇了合適的畢業設計題目,有了創新的欲望后,導師給予的正確、適度、及時的教學指導,會成為學生創新設計活動的催化劑、助動力和方向盤。
(4)鼓勵學生的創新行為:學生是一個需要肯定、褒揚,需要體驗成功喜悅刺激的群體,在畢業設計過程中,指導教師的信任和鼓勵會直接影響到學生創新欲望的產生、創造意識的萌發和創造力的實現。以鼓勵為主的指導方法,能夠滿足學生的成功需要,調動他們的積極性.再加以正確的引導.會大大促進學生創新意識的發展和創新能力的鍛煉。
三、過程監控。全面育人
學生進入課題后,對每個人應根據任務書,列出時間表,對畢業設計論文工作進行督促檢查。最后一學期學生課程少,加上找工作、研究生復試等問題,學生心態比較浮躁,檢查督促跟不上,很容易造成畢業設計論文拖后,有的甚至完不成任務。指導教師每周至少應與每個學生保持接觸交流,聽取學生的匯報,檢查進度情況,幫助學生解決畢業設計論文過程中遇到的疑難問題。整個畢業設計論文過程中,要培養學生獨力解決問題的方法和能力:培養他們嚴肅認真的工作態度、勤奮鉆研的優良學風:注重開發學生的創新精神和創造能力,嚴禁抄襲。
指導過程中,應該融思想道德素質教育、業務素質教育、文化素質教育于一體,注重學生素質的全面提高。堅持教書育人,在畢業設計論文指導期間,要對學生進行政治思想、職業道德和紀律教育,嚴格考勤。學生因故請假應督促其按有關規定辦理相關手續。做事先做人,尊敬別人,科學作風,團隊精神等是做事的基本素質要求,要讓學生學習和體會做人做事做學問的各方面事情.要讓學生養成良好的工作習慣。
四、指導撰寫畢業設計論文報告
在答辯前兩周,畢業設計論文的主要工作應該已經完成。指導教師應根據課題情況提出最后的修改意見,指出其中的錯誤,指導并督促學生限期改正,進一步完善。否則,不得參加答辯。最后的工作就是畢業設計論文報告的撰寫。本科生大都沒有進行過這方面的訓練,有的甚至不知道該如何把前期做過的工作寫成報告論文。即使能寫出來,無論格式,還是內容組織等方面都離要求相差甚遠。畢業設計論文報告直接反映前期工作的質和量,代表設計成果的水平。這最后一個環節.指導老師必須予以足夠重視.應從以下幾方面進行指導。
[關鍵詞]信息與計算科學;案例;建模;計算;開發
[中圖分類號] G420 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)08-0017-03
一、前言
課程建設是專業建設中的重要組成部分,專業導論課往往在第一學年開設,是學生了解專業、建立專業概念和專業認同的重要課程,對學生的專業學習和發展有著重要的引領和指導作用。[1] [2] [3]
信息與計算科學專業是信息科學、計算科學、運籌與控制、計算機及應用等學科交叉而形成的專業,往往設置為理科專業。多種學科知識的交叉滲透,加上因專業名稱的望文生義,使學生容易產生簡單的認識――“信息與計算科學專業是數學與計算機結合的專業”。這樣籠統的認識可能會導致學生認為該專業“要么學數學,要么學計算機”,至于“怎么結合”搞不清,不重視專業的其他重要方面,甚至連信息與計算科學的專業特點和核心競爭力也模糊不清。
關于信息與計算科學專業課程體系建設的論述已有很多,然而關于該專業大導論課程的研究還不多見。針對上述存在的種種問題,本文認為信息與計算科學專業設置專業導論課程是極為必要的,而且在課程體系中應作為獨立的重要一環。因為作為信息與計算科學(信計)專業的導論課程,需要回答的問題多且必要:信計專業培養什么樣的人才?什么是信計專業?信計的核心競爭力是什么?如何實現?信息處理、應用開發中有哪些數學知識?信息挖掘、信息安全與算法設計的聯系如何?建模能力如何鑄就?計算分析能力怎樣打造?就業崗位對信計的現實要求有哪些?等等。
信計專業導論課的開設需要對信計專業的發展歷史,專業的研究應用進展和前沿有深入、廣泛的了解,通過精選教學內容,使教學內容形成體系,以達到解決學生關切問題、培養學生專業思想、建立學生專業認同、激發學生專業學習興趣的教學目標。教學過程中典型的教學案例對學習興趣的提高有明顯的促進作用,在專業學習中能夠激發學生對專業的興趣,促進學生對專業的理解,特別是有利于學生加深對專業的宏觀認識以及對專業的一些具體方向的感性認識。本文將結合教學典型案例深入剖析信息與計算科學專業導論教學中需要解決的問題。
二、信息與計算科學的直觀印象
信息與計算科學作為交叉學科,和其他一些專業的易混淆性,使得我們必須首先回答什么是信息與計算科學專業,更為緊要的是在大一階段應該如何從直觀的角度來闡述它。我們知道,隨著現代信息計算科學技術的發展,上班考勤甚至上課考勤都有系列的產品可供選擇,常見的考勤機為指紋考勤機器――這是一個很典型的利用信息與計算科學知識和方法進行應用開發的產品。在教學中,類似的案例可以體現信息與計算科學專業各學科之間的交叉滲透,為學生提供直觀的專業認識印象,具體闡述如下。
1.利用該例闡述科技應用開發中,信息與計算科學專業知識的使用流程和涉及的課程知識。指紋考勤機首先要采集被識別人的指紋信息,并以此作為樣本;預處理后把樣本信息存儲為向量或數據,通過建立樣本的特征提取模型,進行特征提?。恢筝斎虢⒌淖R別模型,對待識別的指紋進行計算識別;接下來是針對硬件的編程實現和測試,最后再植入匹配的設備或者網絡傳入后臺系統,完成系統測試,投入使用。由于建立特征提取模型和識別模型的方法很多,快速計算的方法選擇有所不同,這涉及信息與計算科學中許多數學基礎知識和數學建模方法等??偟膩碚f,考勤機的工作流程可以歸納為5步:(1)信息采集和預處理;(2)特征提取和識別模型;(3)識別、計算分析;(4)編程實現;(5)植入硬件。分別講述其中各個環節可涉及的專業課程:信息采集和預處理可涉及高等代數、概率統計等課程;特征提取和識別模型可涉及高等代數、數學分析、概率統計、運籌優化、數學建模等課程;識別、計算分析涉及高等代數、數學分析、運籌優化、數值分析等課程;編程實現可涉及程序設計語言、算法設計、軟件開發測試,等等。這樣結合專業課程知識與應用實例的詳細講解,易于讓學生了解信息與計算科學專業知識的應用流程,使學生對信息與計算科學專業知識有直觀的認識。
2.利用該例闡述科技應用開發中,信息與計算科學中各個學科的交叉滲透。如前所述,由于一個產品的開發可能涉及的知識點很多,可采取的模型方法也是多種多樣,這些知識之間的應用就會有交叉。例如,特征提取、識別模型的建立有可能用到信息處理的數學基礎,這時又需要考慮該模型是否能設計出快速的計算方法來滿足實際計算速度的要求;識別模型的實現最后需要計算機編程來完成,這又涉及合適的模型、快速的算法和良好的程序設計之間的協調融合。當然,完整的產品設計還需要考慮到采集設備的精度、程序植入等其他學科的知識。這樣講解,學生就會對信息與計算科學知識的交叉有較為宏觀的認識。
3.啟發學生對信息與計算科學中的相關問題進行思考。
(1)指紋樣本信息采集是很微妙的事,如果當采集一個樣本的次數太多,超出了很多人的承受范圍,比如一個手指的指紋采集超過了三次,這樣產品的便利性、應用性和競爭力就值得懷疑了。因為通常情況下,我們很自然的認為事不過三為好。那么,如何以最少的采集次數達到要求的識別效果?這就是值得考慮的問題。
(2)如何提高產品的識別效果(正確識別率),提升產品質量,這除了與團隊的專業知識相關以外,還與獲取知識的能力有很大關系。例如能不能利用已有的專業知識積累從現有的國內文獻中獲取最新的技術信息,能不能利用國外的技術文獻,等等。這些都是由典型案例所延伸出的值得思考的問題。這些問題有利于開拓思路,使學生對將來的工作和研究研發空間充滿期待。
三、信息與計算科學專業的核心競爭力
信息與計算科學是由多個學科專業合并和綜合而來的,其重視基礎能力,培養能解決實際中信息與科學工程計算應用問題的寬口徑專業人才??紤]到專業的名稱與計算機、信息工程等專業有相似之處,專業導論課程需要闡明該專業與其他專業,特別是一些計算機科學專業、信息工程專業和數學與應用數學專業之間的區別。因此,信息與計算科學專業課程的核心是什么?專業人才的核心競爭力是什么?這兩個問題是無法回避的。針對這些問題,除了上述案例,圖像(信息)的壓縮處理也是一個很直觀的例子。利用圖像壓縮,可以給學生展示壓縮編碼技術、壓縮的算法、軟件開發等,這涉及信息編碼、密碼學、算法設計能力、應用開發能力等。結合這些案例,我們信息與計算科學專業并不是單純的涉及數學基礎課程、建模能力、算法設計或者計算機科學其中的某一方面,它的核心競爭力在于“數學基礎與建模能力、計算分析與算法設計、程序語言與應用開發”這三者的有機融合。單單講某個方面還不足以稱之為專業的核心競爭力。因為專業人才的定位是解決信息與科學工程計算的應用問題,這些實際問題本身與這三方面多有緊密的聯系,單強調某一方面或重視某一模塊容易和上述一些類似名稱的專業混淆。因而,與這三方面相關的數學基礎課程有數學分析、高等代數、解析幾何、微分方程、概率統計等;與這三方面相關的一些專業課程需要凝聚成為專業的核心課程,如數值分析、離散數學、程序語言、數學建模等。
四、信息處理、應用開發中的數學知識
信息與計算科學專業的大一新生對就讀該專業充滿了憧憬。他們能發現數學基礎的老三樣(數分、高代、解幾)但看不到信息和計算的影子,看不出專業的特征和特色,這就需要專業導論課程加以引導。選取信息處理和應用開發中的相關案例來闡述數學基礎知識在解決這些問題中的重要作用,可以使學生對數學基礎知識與實際科學工程問題有直觀的印象,這對學生下決心打好基礎,投入前期課程學習有著重要的作用。如選擇圖像處理中的修補算法、游戲開發中憤怒的小鳥的技術含量為講述案例,則這些應用案例就可結合數學基礎知識來闡述。
1.圖像處理中的修補算法。圖形圖像的基本處理分析方法,如傅里葉分析可選擇進行更為全面的介紹,介紹其在工程領域、數字信號處理、醫學領域的廣泛應用。這樣來看,大一開始學習的分析類課程作為專業的基礎課程確實是名符其實。圖像圖像處理的修補涉及優化模型和優化算法、算法的復雜性等,而這些基本的模型形式――在一定約束要求的前提下,求目標函數的極小值,容易使學生對開始學的分析課程的導數與極值、矩陣等基本知識聯系起來。
2.憤怒的小鳥的技術含量。應用開發形式多種多樣,游戲開發是一種有趣生動的開發過程,許多游戲開發又與數學基礎知識有緊密聯系。因此,選取其中的典型案例進行介紹,容易激發學生的學習興趣,促進學生對數學知識在應用開發中作用的理解。如該例涉及的物體碰撞檢測和連續碰撞檢測與向量及運算、旋轉矩陣、線性變換等數學基礎知識,可以由此進一步介紹物體的移動、壁障和尋路等游戲開發中常見的智能化算法,這些都將和許多基礎知識緊密結合。
五、信息挖掘與算法設計
信息與計算科學專業人才應具有處理實際中信息與科學工程計算問題的能力。當前大數據處理涉及的信息挖掘的相關內容,與信計專業有天然的聯系,特別是挖掘目標的設置、隱含信息的挖掘模型的建立和使用、模型的求解、算法性能分析等,與信息與計算科學中的計算能力、建模能力、程序設計等核心能力模塊要求相連。這方面的熱點案例很多,如可選阿里巴巴大數據競賽、2012年和2015年深圳杯全國大學生數學建模夏令營B題進行展示,其中阿里巴巴大數據競賽可聯系到機器學習算法等。講述這些典型的熱點應用案例,對學生了解專業課程和專業的內涵有重要的指導作用。
綜上,通過梳理信息與計算科學專業導論教學中一些需要澄清的問題,根據教學實踐,從典型案例的視角對這些問題設置的必要性和解決方式進行了分析和探討,剖析了這對于促進學生對專業內涵的總體把握、了解專業應用領域、品味專業學習價值的有益作用。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 楊曉東,崔亞新,劉貴富.試論高等學校專業導論課的開設[J].黑龍江高教研究,2010(7):147-149.
[2] 王曉暉.大學專業導論課開設的目標探析[J].高教論壇,2013(12):69-71.
[3] 王利眾,朱麗平.工科專業導論課教學研究――以“通信技術導論與導學”為例[J].黑龍江教育:高教研究與評估,2015(9):29-30.
[4] 許峰,方賢文,許志才.信息與計算科學專業教學體系的實踐與探索[J].高等理科教育,2007(4):70-73.
[5] 龔日朝.“以特色取勝”建設信息與計算科學專業的新型思路與實踐[J].大學數學,2004(3):12-15.
[6] 蘇麗卿,黃民海.對信息與計算科學專業的認識與思考[J].河北師范大學學報(教育科學版),2008(6):107-109.
[7] 李學勇,王鑫,譚義紅.應用型本科院校信息與計算科學專業人才培養模式[J].長沙大學學報,2009(5):109-111.
[8] 汪富泉.信息與計算科學專業應用型人才培養模式研究與實踐[J].大學教育,2013(18):62-63.
[9] 鄭金洲.案例教學:教師專業發展的新途徑[J].教育理論與實踐,2002(7):36-41.
(1)重讀一遍四大名著:《三國演義》、《水滸傳》、《西游記》、《紅樓夢》。
(2)專業基礎知識的拓展:細讀《信息技術與應用導論》、《c++精髓-軟件工程方法》,做好筆記,需要時查閱相關的論文和書籍,為以后的學習奠定良好的基礎。
(3)課程知識的學習:專心學好本學年的所有課程,做到課前預習,課上認真聽講,課后復習并完成相關的作業與練習。
(4)課外知識的學習:多去圖書館閱讀近期各類雜志,例如《程序員》、《軟件學報》等,重點關注信息技術領域的相關報道和有關新技術新方法等的文章。
通過實行上面的計劃,我想應該會達到預期的效果。進入大二后,我覺得重點就應該放在專業基礎課的學習上了。因此,經過認真思考我制定了如下的計劃:
(1)抽取時間閱讀名家名篇,提高自己的文學素養。
(2)專業基礎知識的拓展:細讀《80x86匯編語言程序設計》、《數據結構與算法–c++語言實現》、《計算機組成原理》,掌握查閱相關的論文和書籍,為以后的學習奠定良好的基礎。
(3)課程知識的學習:專心學好本學年的所有課程,加深對《離散數學》、《數字電路》、《匯編語言程序設計》、《計算機組成原理》的課程的理解,掌握好相應的各類實踐技能。
(4)課外知識的學習:登陸圖書館數據庫閱讀相關論文,提高自己的論文閱讀水平和理解能力。
經過前兩年專業基礎知識的學習,我想自己應該對計算機領域有了整體的了解,也初步掌握了計算機領域相關的專業基礎知識,并擁有一定的動手操作能力。因此,在大三的學習過程中,我參照系里安排的課程做了如下的計劃:
(1)閱讀一些管理溝通方面的書籍,提高自己的溝通和管理組織能力。
(2)專業知識的拓展:細讀《數據庫系統導論》、《計算機網絡》、《操作系統》,掌握查閱相關的論文和書籍,掌握有關數據庫、計算機網絡及操作系統的原理和應用。
(3)課外知識的學習:查閱信息技術論文(特別是多閱讀英語論文),擴展自己在專業領域的知識面,跟上當前最新的技術和應用。