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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì);數(shù)學(xué)建模;數(shù)據(jù);效率;VBA
中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599?。?012) 19-0000-02
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)學(xué)的應(yīng)用不僅在工程技術(shù)、自然科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,而且以空前的廣度和深度向經(jīng)濟(jì)、金融、生物、醫(yī)藥等新的領(lǐng)域滲透。不論是用數(shù)學(xué)方法在科技和生產(chǎn)領(lǐng)域解決哪類(lèi)實(shí)際問(wèn)題,還是與其它學(xué)科相結(jié)合形成交叉學(xué)科,首要的和關(guān)鍵的一步是建立研究對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,并加以計(jì)算求解。數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)技術(shù)在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的作用可謂是如虎添翼。[1]
計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展到今天,已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了許多非常優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)軟件,在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中一定要使用計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的軟件,如Excel,Spss,Lingo,Mapple,Mathematica,Matlab甚至排版軟件等。數(shù)學(xué)建模初期,數(shù)據(jù)質(zhì)量通常較差,可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行規(guī)范化和目的化處理,這需要較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力,如熟練使用EXCEL中的VBA(Visual Basic Application)。
1 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)意義重大
早在1994年,原國(guó)家教委高教司司長(zhǎng)周遠(yuǎn)清同志就提出了層次教育的做法,并且將計(jì)算機(jī)教育的三個(gè)層次依次定為“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”、“計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)”和“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”,現(xiàn)已將“計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)”更名為“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”,“計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)”更為“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”,并在2006年后出現(xiàn)“計(jì)算思維”的新思想。
我校作為藥學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)高等院校,在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)方面主要培養(yǎng)學(xué)生使用Visual Basic進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的能力,該語(yǔ)言被微軟公司的OFFICE軟件等內(nèi)置,稱(chēng)為VBA(VB應(yīng)用),也稱(chēng)為宏。
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)最基本的應(yīng)用應(yīng)該在于數(shù)據(jù)處理和分析,簡(jiǎn)化人工操作,提高效率,提升數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精度,為項(xiàng)目開(kāi)展?fàn)幦氋F的時(shí)間。在建模和科研工作過(guò)程中,原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)量大、格式不統(tǒng)一、質(zhì)量不高,甚至無(wú)法直接導(dǎo)入計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)軟件,也就無(wú)法進(jìn)行進(jìn)一步的處理和分析,所以計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的工作是非常重要的。因此,對(duì)于認(rèn)為計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)就是搞軟件開(kāi)發(fā),藥學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生不需要太重視這方面知識(shí)學(xué)習(xí)的人來(lái)說(shuō),是片面甚至錯(cuò)誤的。非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)教育是讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)掌握計(jì)算機(jī)相關(guān)應(yīng)用技術(shù),并能利用這些技術(shù)為本專(zhuān)業(yè)服務(wù)的。
以2012年高教社杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽中的本科組題目“太陽(yáng)能小屋”為例,對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的處理,包括24種光伏電池組件、一年365天的輻射強(qiáng)度(分高于和低于70W、高于和低于200W四種情況)的計(jì)算、發(fā)電量、價(jià)格等,如果沒(méi)有較好的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力,在這項(xiàng)工作上將花費(fèi)1-2天的時(shí)間(比賽時(shí)間共為3天),而在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)VBA的幫助下,只需要在1小時(shí)內(nèi)完成上述工作,只要方法正確,數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度完全可以保障,大大改善了數(shù)學(xué)建模的工作進(jìn)程,節(jié)省出的大量時(shí)間就可以用于問(wèn)題的進(jìn)一步分析和求解,得出好的結(jié)論。
2 微軟公司VBA基本操作
通常情況下,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的數(shù)據(jù)都會(huì)被存儲(chǔ)在EXCEL電子表格中,如何對(duì)EXCEL中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對(duì)性的處理是常見(jiàn)工作,同樣也是科研項(xiàng)目中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。對(duì)于有VB語(yǔ)言基礎(chǔ)的人來(lái)說(shuō),只需要學(xué)會(huì)如何在EXCEL中操作VBA就可以對(duì)這些復(fù)雜繁瑣的問(wèn)題快速處理完畢。對(duì)于參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生而言,掌握VBA的使用就應(yīng)該像會(huì)打字一樣有必要。
2.1 啟動(dòng)VBA
打開(kāi)EXCEL數(shù)據(jù)文件,執(zhí)行菜單命令“視圖-工具欄-Visual Basic”,打開(kāi)Visual Basic對(duì)話(huà)框,點(diǎn)擊按鈕 進(jìn)入“設(shè)計(jì)模式”,點(diǎn)擊按鈕 打開(kāi)工具欄,添加“按鈕”控件到表格上,雙擊按鈕進(jìn)入代碼窗口,編寫(xiě)Click事件過(guò)程及相關(guān)過(guò)程代碼。
2.2 對(duì)于表格數(shù)據(jù)操作的基本語(yǔ)句
左側(cè)資源管理器中可以查看當(dāng)前表格的名稱(chēng),如果想將Sheet1表格中的第一行第一列的數(shù)據(jù)復(fù)制到Sheet2表格的第一行第一列,可以使用語(yǔ)句如下:
Sheet2.Cells(1,1).Value=Sheet1.Cells(1,1).Value
選定區(qū)域單元格的語(yǔ)句如下:
Sheet1.Range("A1:A100").Select
應(yīng)用函數(shù)Sum求和,將A列1~10行的數(shù)據(jù)求累加和放到第11行,語(yǔ)句如下(中括號(hào)中的數(shù)據(jù)表示相對(duì)偏移行或列數(shù),R表示Row,C表示Column):
Sheet1.Cells(11,1).FormulaR1C1="=Sum(R[-10]C:R[-1]C)"
2.3 學(xué)會(huì)使用錄制宏來(lái)學(xué)習(xí)和應(yīng)用VBA
對(duì)于不熟悉的VBA操作,可以通過(guò)錄制宏的形式來(lái)學(xué)習(xí),執(zhí)行菜單命令“工具-宏-錄制新宏”,接下來(lái)所有在EXCEL中的操作將被自動(dòng)錄制成VBA代碼,結(jié)束錄制后,執(zhí)行菜單“工具-宏-宏”,選擇錄制好的宏名,點(diǎn)擊“編輯”按鈕即可以查看VBA代碼。
3 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的期望
對(duì)于教學(xué)科研型院校,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力需全面,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)應(yīng)該就像要求學(xué)生必須具有打字和論文排版的基本能力一樣得到普及和重視,這樣才能在科研工作中,提升數(shù)據(jù)處理和分析的本領(lǐng),科研工作因得到計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的輔助進(jìn)一步得到改善。
在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,我校對(duì)于“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”和“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”的課程安排比較合理,但是相對(duì)缺少“第三學(xué)期”的“計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)”相關(guān)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力的實(shí)踐學(xué)期,會(huì)造成學(xué)生學(xué)習(xí)了知識(shí),但是往往不能很好地應(yīng)用到數(shù)學(xué)建模和科研工作中。希望學(xué)校能夠向其他醫(yī)藥院校一樣,考慮增加第三學(xué)期計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)實(shí)踐課程,這一做法一定對(duì)我校數(shù)學(xué)建模工作,甚至全校科研水平提升和改善有著重要意義。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:武警院校;NCRE;計(jì)算機(jī)語(yǔ)言;Visual Basic;C語(yǔ)言;
武警院校大多為指揮院校,目標(biāo)是培養(yǎng)“適應(yīng)武警部隊(duì)信息化建設(shè)和履行職能使命需要的新型高素質(zhì)指揮警官”。學(xué)員既有參加高考的學(xué)生,又有從部隊(duì)考上的戰(zhàn)士。生源不同,其文化基礎(chǔ)知識(shí)相差甚遠(yuǎn),但都按統(tǒng)一的實(shí)施方案和計(jì)劃模式進(jìn)行組織教學(xué),采用封閉式的全程軍事化管理制度。主要學(xué)習(xí)政治理論、科學(xué)文化、軍事基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)業(yè)務(wù)、身體心理等課程。
武警院校的學(xué)員畢業(yè)后大部分去基層部隊(duì)工作,經(jīng)常需要通過(guò)可視化的開(kāi)發(fā)工具快速高效進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā),比如建設(shè)網(wǎng)站或開(kāi)發(fā)維護(hù)本單位的小型管理信息系統(tǒng)等,所以程序設(shè)計(jì)課程的科目選擇不易過(guò)于專(zhuān)業(yè)化。選用Visual Basic(以下簡(jiǎn)稱(chēng)VB)等可視化易學(xué)易用的語(yǔ)言為宜,它不但簡(jiǎn)單易學(xué),功能強(qiáng)大,而且因其先進(jìn)的Windows編程思想理念,可以滿(mǎn)足一些后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程或畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)編制程序的需求。
武警院校在非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中明確指出:應(yīng)屆本科畢業(yè)學(xué)員,需要完成大學(xué)本科人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的全部課程和各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)規(guī)定的內(nèi)容,并且要求課程學(xué)習(xí)和畢業(yè)考試、畢業(yè)論文按照學(xué)籍管理規(guī)定成績(jī)合格,較好地掌握本專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)理論、專(zhuān)門(mén)知識(shí)和基本技能,具有初步的科學(xué)研究和崗位任職能力者,在英語(yǔ)通過(guò)四級(jí),計(jì)算機(jī)通過(guò)二級(jí)時(shí),授予學(xué)士學(xué)位。這就給武警院校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的程序設(shè)計(jì)課程提出了更高的要求。
1NCRE與計(jì)算機(jī)語(yǔ)言
全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試(National Computer Rank Examination,簡(jiǎn)稱(chēng)NCRE)是經(jīng)教育部批準(zhǔn),由教育部考試中心主辦,面向社會(huì),用于考察應(yīng)試人員計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)與技能的全國(guó)性計(jì)算機(jī)水平考試體系。目前該考試共設(shè)四個(gè)等級(jí),考核內(nèi)容是根據(jù)社會(huì)不同部門(mén)應(yīng)用計(jì)算機(jī)的不同程度和需要、國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展情況以及中國(guó)計(jì)算機(jī)教育、教學(xué)和普及的現(xiàn)狀而確定的;它以應(yīng)用能力為主,劃分等級(jí),分別考核,為用人部門(mén)錄用和考核工作人員提供一個(gè)統(tǒng)一、客觀、公正的標(biāo)準(zhǔn)。
NCRE二級(jí)考核的主要內(nèi)容是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和使用一種高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)程序以及上機(jī)調(diào)試的基本技能??荚嚳颇坑姓Z(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(C、C++、Java、VB、Delphi)、數(shù)據(jù)庫(kù)程序設(shè)計(jì)(Visual FoxPro、Access)兩大模塊共七個(gè)科目。
如果單純從取得計(jì)算機(jī)等級(jí)考試證書(shū)、提高考試通過(guò)率的角度出發(fā),選擇數(shù)據(jù)庫(kù)程序設(shè)計(jì)模塊較為理想(比如Access科目,簡(jiǎn)單易學(xué)),但從滿(mǎn)足武警院校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)員畢業(yè)后的任職需要來(lái)說(shuō),選擇一個(gè)與教學(xué)大綱相一致的科目則更為合理,能起到“既通過(guò)課程考核又取得證書(shū)”一箭雙雕的效果。
根據(jù)教育部近年來(lái)對(duì)高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程提出的“1+X”的教學(xué)方案,即一門(mén)基礎(chǔ)課程(“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”)+若干必修/選修課程,武警院校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)課程一般分為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)兩個(gè)層次,其中的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程正好與計(jì)算機(jī)二級(jí)考試中的語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(C、C++、Java、VB、Delphi)模塊相對(duì)應(yīng)。為此,武警院校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的程序設(shè)計(jì)課程的科目選擇尤為重要,選擇的恰當(dāng)不僅能讓學(xué)員在校期間學(xué)到非常適用的編程知識(shí)、增長(zhǎng)能力,而且能大大提高計(jì)算機(jī)等級(jí)考試通過(guò)率,更能使得課程建設(shè)與計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二者兼顧,符合科學(xué)發(fā)展觀的規(guī)律。
2更新教學(xué)觀念,樹(shù)立學(xué)生與教師的雙主體理念
傳統(tǒng)的教學(xué)是以教師教為主體,所以課程內(nèi)容的選擇往往多從教師易于教的方面考慮。對(duì)于計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程,因其授課教師大多是計(jì)算機(jī)或相關(guān)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的人員,對(duì)C語(yǔ)言比較熟悉,所以若從備課方便、講授熟練程度來(lái)選擇語(yǔ)言科目,教師喜歡選用C語(yǔ)言。因?yàn)镃語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、緊湊、使用靈活;同時(shí)C具有很強(qiáng)的流程控制結(jié)構(gòu)、語(yǔ)言生成的代碼質(zhì)量高、運(yùn)行速度快、可移植性較好,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的精確控制[1]。但是對(duì)于初學(xué)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō),情況卻不盡如此。
新的教學(xué)理念是發(fā)揮學(xué)生與教師的雙主體教學(xué)設(shè)計(jì),即教師是教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo),學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體。這就表明在教學(xué)過(guò)程中,課程內(nèi)容的選擇也要充分考慮教學(xué)中學(xué)的一面,要從學(xué)生的任職需要和特點(diǎn)出發(fā),進(jìn)行程序設(shè)計(jì)科目的選擇,要從教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)入手,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性,教學(xué)內(nèi)容既要簡(jiǎn)單易學(xué),又要滿(mǎn)足學(xué)生畢業(yè)后的任職需要。
3以學(xué)生為本,統(tǒng)籌兼顧,VB是非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程的最好選擇
VB是微軟公司推崇的面向非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員的首選程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,無(wú)疑也是武警院校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)程序設(shè)計(jì)的首選科目。
(1)VB是現(xiàn)今流行的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具,具有強(qiáng)大的生命力。
VB是基于Windows應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)工具,它為非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員開(kāi)發(fā)程序提供了強(qiáng)大的編程工具?!癇asic”指的是BASIC (Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code)語(yǔ)言,意為“初學(xué)者最通用的語(yǔ)言代碼”,是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展歷史上應(yīng)用最為廣泛的語(yǔ)言?!癡isual”意即可視的、可見(jiàn)的,指的是開(kāi)發(fā)像Windows操作系統(tǒng)的圖形用戶(hù)界面(Graphic User Interface,GUI)的方法,它不需要編寫(xiě)大量代碼去描述界面元素的外觀和位置,只要把預(yù)先建立好的對(duì)象拖放到屏幕上相應(yīng)的位置即可。
VB功能強(qiáng)大,語(yǔ)法簡(jiǎn)單,執(zhí)行代碼效率高。因此,VB已成為每一個(gè)編程工作者學(xué)習(xí)時(shí)的首選語(yǔ)言,但其功能一點(diǎn)也不比VC++遜色。據(jù)統(tǒng)計(jì),開(kāi)發(fā)同樣的應(yīng)用程序,采用VB要比VC++的效率提高70%[2],所以VB具有強(qiáng)大的用戶(hù)群和生命力。
(2)VB易學(xué)實(shí)用,許多高校把它作為大學(xué)生的入門(mén)語(yǔ)言。
自從1975年Basic語(yǔ)言問(wèn)世以來(lái),“Basic”已成為編程入門(mén)者學(xué)習(xí)語(yǔ)言的代名詞,Basic語(yǔ)言以其易學(xué)易用的特點(diǎn)風(fēng)靡全球。自從微軟公司推出了劃時(shí)代的VB,Basic又從一門(mén)“玩具語(yǔ)言”一躍而成為功能強(qiáng)大的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。專(zhuān)業(yè)人員可以用Visual Basic實(shí)現(xiàn)其他任何Windows編程語(yǔ)言的功能,而初學(xué)者只要掌握幾個(gè)關(guān)鍵詞就可以建立實(shí)用的應(yīng)用程序。
許多很有威望的計(jì)算機(jī)專(zhuān)家對(duì)VB也是情有獨(dú)鐘,如同濟(jì)大學(xué)的龔沛曾教授對(duì)VB深有研究,清華大學(xué)的周穎老師說(shuō)自己是從VB的學(xué)習(xí)而成長(zhǎng)起來(lái)的,我們從他們編著的有關(guān)VB書(shū)籍的學(xué)習(xí)中受益非淺?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)許多高校都把VB作為大學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的入門(mén)語(yǔ)言。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)在人才培養(yǎng)中發(fā)揮著越來(lái)越突出的作用。美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)周以真(Jeannette M. Wing)教授于2006年提出了計(jì)算思維概念[1],她認(rèn)為,計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。教育部高等學(xué)校大學(xué)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)教指委)于2010年7月發(fā)表了聯(lián)合聲明[2],正式提出:要旗幟鮮明地把計(jì)算思維能力的培養(yǎng)作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù),加強(qiáng)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的研究,要讓學(xué)生像計(jì)算機(jī)科學(xué)家那樣去思維。
計(jì)算思維為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)提出了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),有了計(jì)算思維的課程指導(dǎo)思想后,很多教育專(zhuān)家開(kāi)始研究計(jì)算思維的落地問(wèn)題[3-5],專(zhuān)家們普遍認(rèn)為:計(jì)算思維的落地就是如何在計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法上提高學(xué)生用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,即問(wèn)題的求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)行為理解等[6]?;诖?,構(gòu)建適合引導(dǎo)和驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)教學(xué)的項(xiàng)目和尋找更能激發(fā)學(xué)生興趣、積極性的案例成為我們必須面對(duì)的問(wèn)題。
1 計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目是計(jì)算思維培養(yǎng)的重要載體
在2016世界人工智能科學(xué)誕生60周年之際,谷歌公司的AlphaGO圍棋軟件與世界圍棋冠軍李世石上演了“世紀(jì)人機(jī)大戰(zhàn)”。2017年伊始,Master圍棋網(wǎng)測(cè)又取得了60場(chǎng)全勝的戰(zhàn)績(jī),隨后,卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的Libratus在德州撲克比賽中輪流擊敗了4名頂尖人類(lèi)高手,人工智能再次引發(fā)了世界范圍內(nèi)的研究與開(kāi)發(fā)熱潮。目前很多學(xué)者認(rèn)為:人類(lèi)社會(huì)正在從“互聯(lián)網(wǎng)+”向更高階的“人工智能+”躍遷,智能科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)成為促進(jìn)所有學(xué)科發(fā)展的重要因素,計(jì)算機(jī)博弈是人工智能領(lǐng)域的重要研究方向[7]。
計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目涉及的方法主要包括:博弈問(wèn)題的提出、棋盤(pán)的數(shù)據(jù)描述、棋面的評(píng)估模型、搜索算法的選擇、算法的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化、人機(jī)交互處理等方面,這些內(nèi)容剛好與計(jì)算思維的思想相一致,非常適合培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。
一段時(shí)間以來(lái),學(xué)生網(wǎng)游上癮困惑著家長(zhǎng)和教育工作者,以何種方式引導(dǎo)青年學(xué)生遠(yuǎn)離網(wǎng)游以及網(wǎng)游的魅力一直是不解之謎。而多個(gè)高校的實(shí)踐證明,計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目能迎合青年學(xué)生的愉悅、冒險(xiǎn)、好奇和高對(duì)抗需求,讓他們?cè)诳鞓?lè)中分析、編程、斗智,既長(zhǎng)知識(shí),也長(zhǎng)能力,既培養(yǎng)了計(jì)算機(jī)實(shí)踐與創(chuàng)新能力,也培養(yǎng)了計(jì)算思維、科研思維和團(tuán)隊(duì)合作精神。
學(xué)會(huì)將人的思維過(guò)程用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),學(xué)會(huì)處理相關(guān)的問(wèn)題,學(xué)會(huì)做好最優(yōu)決策,這對(duì)于所有學(xué)生來(lái)說(shuō)都是有助益的。計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的應(yīng)用型項(xiàng)目,更是培養(yǎng)大學(xué)生計(jì)算思維的重要載體。
2 新課程體系與課程內(nèi)容改革
現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程體系沒(méi)有充分考慮計(jì)算思維和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),也沒(méi)有突出寬、專(zhuān)、融的教學(xué)特點(diǎn),并且課程內(nèi)容陳舊。2015年教指委推出了新版的《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)基本要求)[8],指出了新的歷史時(shí)期計(jì)算思維能力的培養(yǎng)將成為大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的新常態(tài),對(duì)課程體系、教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行了全面闡述。
依據(jù)基本要求和部分學(xué)校的改革實(shí)踐[9-10],提出了適合沈陽(yáng)航空航天大學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的寬、專(zhuān)、融相結(jié)合的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程新體系(見(jiàn)表1)。新的課程體系以計(jì)算思維為主線,以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維意識(shí)、計(jì)算思維方法和計(jì)算思維能力為目標(biāo),分為3個(gè)層次,每個(gè)層次設(shè)置不同的課程。隨著課程體系的重新構(gòu)建,各類(lèi)課程的教學(xué)內(nèi)容也重新進(jìn)行了調(diào)整,例如:在第1層次,減少了Office方面的內(nèi)容,增加了動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和Python內(nèi)容;在第2層次,取消了VF內(nèi)容,增加了C#內(nèi)容;在第3層次增加了基于計(jì)算機(jī)博弈的科技創(chuàng)新平臺(tái)的內(nèi)容。
2.1 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程內(nèi)容改革
在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中,主要設(shè)置了4個(gè)模塊:①計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與操作系統(tǒng);②信息編碼與信息處理技術(shù);③數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ);④計(jì)算思維、算法與程序設(shè)計(jì)初步。在第4部分中,加入了排序算法、黎曼積分、機(jī)器博弈、旅行商、哥尼斯堡七橋等常用問(wèn)題的算法。還特別增加了Python語(yǔ)言部分[11],通過(guò)求解三角形面積,引出了順序、選擇和循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本用法;通過(guò)求解π的值,引出了蒙特卡羅方法和公式方法;通過(guò)蟒蛇的繪制,引出了Turtle庫(kù)的使用方法。通過(guò)以上內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生可以對(duì)程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和利用計(jì)算思維解決問(wèn)題的方法有一個(gè)初步的了解,初步培養(yǎng)學(xué)生程序設(shè)計(jì)的基本能力和計(jì)算思維意識(shí)。
以全面開(kāi)放的形式設(shè)置了3個(gè)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)驗(yàn):計(jì)算機(jī)拆裝、操作系統(tǒng)安裝和計(jì)算機(jī)組網(wǎng),通過(guò)學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的認(rèn)知能力和計(jì)算機(jī)維護(hù)能力。
2.2 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程內(nèi)容改革
在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中,本著為專(zhuān)業(yè)服務(wù)、與時(shí)俱進(jìn)的思想,將課程設(shè)置成3個(gè)模塊:C#語(yǔ)言主要面向航空類(lèi)專(zhuān)業(yè)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班學(xué)生;VB語(yǔ)言主要面向文管類(lèi)和安全類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生;C語(yǔ)言主要面向電子、自動(dòng)化、材料、機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生。在開(kāi)課過(guò)程中允許學(xué)生跨專(zhuān)業(yè)選課,學(xué)生可以選擇更適合自己的語(yǔ)言或多種語(yǔ)言同時(shí)學(xué)習(xí)。
為了突出實(shí)踐能力的培養(yǎng),課程內(nèi)容中增加了8個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),專(zhuān)門(mén)用于綜合性程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)由3~4人組成的小組共同完成。在期初的時(shí)候進(jìn)行動(dòng)員,在期中的時(shí)候布置實(shí)驗(yàn)題目,在期末的時(shí)候進(jìn)行答辯驗(yàn)收。通過(guò)綜合實(shí)驗(yàn),學(xué)生初步具備了利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生計(jì)算思維方法和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
2.3 將計(jì)算機(jī)博弈案例與教學(xué)內(nèi)容深度融合
為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,將學(xué)生喜歡的計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目作為案例融入教學(xué)中[12-13],使學(xué)生在興趣與主動(dòng)學(xué)習(xí)中領(lǐng)悟計(jì)算思維。
在大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中,講授了計(jì)算機(jī)博弈的發(fā)展與競(jìng)賽概況、計(jì)算機(jī)博弈的空間復(fù)雜度與搜索復(fù)雜度、蒙特卡羅方法等。
在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中,以具體項(xiàng)目的形式為學(xué)生講授了計(jì)算機(jī)博弈的評(píng)估方法、搜索算法、棋盤(pán)的數(shù)據(jù)表示與可視化制作等內(nèi)容。
在計(jì)算機(jī)綜合訓(xùn)練課程中,我們?cè)O(shè)計(jì)了與計(jì)算機(jī)博弈問(wèn)題相關(guān)的課設(shè)題目,例如:愛(ài)恩斯坦棋的人人對(duì)弈平臺(tái)設(shè)計(jì)、幻影圍棋的開(kāi)局設(shè)計(jì)、局面評(píng)估的建模方法等。通過(guò)博弈案例建模和典型算法設(shè)計(jì),幫助學(xué)生掌握使用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決博弈問(wèn)題的途徑和基本方法,為學(xué)生進(jìn)一步開(kāi)展計(jì)算機(jī)博弈科技活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3 新形態(tài)化的教材建設(shè)
團(tuán)隊(duì)人員以《VB程序設(shè)計(jì)教程》為切入點(diǎn),進(jìn)行了新版教材的建設(shè)。教材的主要特點(diǎn)是新形態(tài)、立體化、數(shù)字化和案例式。除了紙質(zhì)版教材,還在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上了數(shù)字化教學(xué)資源,主要包括教學(xué)課件、案例素材、拓展案例、微視頻、實(shí)驗(yàn)素材、參考資料等,這些資源非常有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)。
微視頻資源是針對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)建設(shè)的,每個(gè)微視頻大約3~5min,微視頻的二維碼印制在教材的相應(yīng)章節(jié)上,學(xué)生可以通過(guò)手機(jī)掃描訪問(wèn),實(shí)現(xiàn)了基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)方式。微視頻特別適合學(xué)生利用碎片化時(shí)間進(jìn)行輔助式學(xué)習(xí)。
教材中的案例遵循5結(jié)合原則:①與數(shù)學(xué)知識(shí)相結(jié)合。例如:積分計(jì)算、矩陣運(yùn)算、函數(shù)曲線等,都是學(xué)生熟悉的問(wèn)題。②與趣味性題目相結(jié)合。例如:抽獎(jiǎng)活動(dòng)、分糖果游戲、開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)等,都是學(xué)生喜歡的小項(xiàng)目。③與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。例如:高考錄取、學(xué)生績(jī)點(diǎn)計(jì)算、打氣筒模擬、課堂點(diǎn)名等,都是學(xué)生經(jīng)常面對(duì)的實(shí)際問(wèn)題。④與專(zhuān)業(yè)知識(shí)相結(jié)合。例如:曲柄滑塊機(jī)構(gòu),這是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)掌握的典型機(jī)構(gòu)。⑤與計(jì)算機(jī)博弈知識(shí)相結(jié)合。例如:博弈搜索算法、棋盤(pán)的可視化設(shè)計(jì)等。通過(guò)有興趣的教學(xué)案例引發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)與研究的積極性,也體現(xiàn)了寓教于樂(lè)的教學(xué)方式。
4 開(kāi)展計(jì)算機(jī)博弈科技活動(dòng)
沈陽(yáng)航空航天大學(xué)從2011年引入計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目以來(lái),團(tuán)隊(duì)人員依托博弈項(xiàng)目,深入開(kāi)展了寓教于樂(lè)、寓教于研、以研促教、以賽促學(xué)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[14]。
1)開(kāi)展博弈科技研究和“大創(chuàng)項(xiàng)目”工作。
基于計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目,很多老師開(kāi)展了科技研究,并將科研成果應(yīng)用于教學(xué)中。建立了博弈科研梯隊(duì),教師既能對(duì)博弈活動(dòng)起到組織、指導(dǎo)和護(hù)航作用,又能在計(jì)算機(jī)博弈的科研中勇攀高峰,形成學(xué)科制高點(diǎn),為科技攻關(guān)和實(shí)際應(yīng)用創(chuàng)造條件。開(kāi)展了計(jì)算機(jī)博弈科技社團(tuán)工作,社團(tuán)成員在老師的指導(dǎo)下,既可以參加科研課題,也可以組隊(duì)申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱(chēng)大創(chuàng)項(xiàng)目)。學(xué)生與老師合作開(kāi)展科技研究、撰寫(xiě)論文,形成了良好的學(xué)習(xí)與科研氛圍。
2)開(kāi)展計(jì)算機(jī)博弈競(jìng)賽工作。
計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目具有喜聞樂(lè)見(jiàn)、挑戰(zhàn)無(wú)窮的特點(diǎn),深受學(xué)生喜歡。學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生組成不斷吐故納新的代表隊(duì),支持學(xué)生參加各類(lèi)計(jì)算機(jī)博弈競(jìng)賽(校級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)和國(guó)際級(jí))。到目前為止,共組織了6屆校級(jí)計(jì)算機(jī)博弈比賽,平均每年參加人數(shù)達(dá)200余人。校賽選拔后組織集訓(xùn),備戰(zhàn)全國(guó)比賽,共組織學(xué)生參加了6屆全國(guó)計(jì)算機(jī)博弈大賽和1次國(guó)際機(jī)器博弈大賽,營(yíng)建了良好的校園計(jì)算機(jī)創(chuàng)新文化氛圍。
5 取得的成效
1)學(xué)生課程成績(jī)提升。
以計(jì)算思維為主線的教學(xué)改革方案使學(xué)生受益頗多,每年有4 000名學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程,學(xué)生課程成績(jī)提高較大,例如:計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程平均成績(jī)提高15%,大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程平均成績(jī)提高10%。在期末對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查時(shí),大部分學(xué)生表示學(xué)習(xí)收益較大,對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的理解和利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決問(wèn)題的能力都有較大提升。
2)學(xué)生競(jìng)賽成績(jī)優(yōu)異。
隨著研發(fā)能力的不斷增強(qiáng),學(xué)生參加的計(jì)算機(jī)博弈競(jìng)賽項(xiàng)目也越來(lái)越多,現(xiàn)已達(dá)到12項(xiàng),包括六子棋、點(diǎn)格棋、蘇拉卡爾塔棋、亞馬遜棋、幻影圍棋、不圍棋、愛(ài)恩斯坦棋、軍棋、國(guó)際跳棋、??怂蛊濉⒍返刂?、橋牌。近幾年累計(jì)獲省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)100余項(xiàng),累計(jì)獲冠亞季軍20項(xiàng),其中幻影圍棋、亞馬遜棋、軍棋、六子棋項(xiàng)目都曾獲得過(guò)全國(guó)冠軍獎(jiǎng)項(xiàng),總體競(jìng)賽成績(jī)位居全國(guó)前幾名,既提高了大學(xué)生的計(jì)算機(jī)創(chuàng)新能力,也促進(jìn)了我國(guó)計(jì)算機(jī)博弈事業(yè)的發(fā)展,在國(guó)內(nèi)高校中產(chǎn)生了較好影響。
3)學(xué)生科技成績(jī)突出。
基于計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目,學(xué)生與老師合作在CCDC國(guó)際會(huì)議的機(jī)器博弈(Computer Game)專(zhuān)題上已25篇,表2是發(fā)表的部分學(xué)術(shù)論文。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下申報(bào)了大創(chuàng)項(xiàng)目30多項(xiàng),表3是部分大創(chuàng)項(xiàng)目。
6 結(jié) 語(yǔ)
計(jì)算思維的理論研究在我國(guó)已經(jīng)走過(guò)了6年多,現(xiàn)在應(yīng)該是全面落地的時(shí)候。我們本著與時(shí)俱進(jìn)、為專(zhuān)業(yè)服務(wù)的指導(dǎo)思想,調(diào)整了各門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容,引入了Python、C#等程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,將學(xué)生喜歡的計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目作為教學(xué)案例與課程內(nèi)容深度融合,實(shí)現(xiàn)了競(jìng)賽與教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)新模式。計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目具有喜聞樂(lè)見(jiàn)、挑戰(zhàn)無(wú)窮的特點(diǎn),特別能引發(fā)青年學(xué)生的好奇心與研究熱情,廣泛開(kāi)展基于計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目的科技與競(jìng)賽活動(dòng),較好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研思維。計(jì)算機(jī)博弈項(xiàng)目是非常好的培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要載體。筆者希望本文能對(duì)高校的計(jì)算機(jī)教學(xué)提供一種參考,更希望計(jì)算機(jī)博弈能在更多的高校生根、發(fā)芽、開(kāi)花和結(jié)果。
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論文關(guān)鍵詞:行動(dòng)導(dǎo)向,C語(yǔ)言,教學(xué)設(shè)計(jì)
1.引言
C語(yǔ)言是一種面向過(guò)程的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它既有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn),又具有匯編語(yǔ)言的特點(diǎn),具有簡(jiǎn)潔、緊湊、使用方便靈活,以及生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高、程序執(zhí)行效率高、可移植性好等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)及嵌入式開(kāi)發(fā)。C語(yǔ)言是軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域最主流的設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一。是目前高等院校以及高等職業(yè)學(xué)校理工科專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)范圍最廣的一門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程。然而對(duì)于從沒(méi)有接觸過(guò)程序設(shè)計(jì)有些甚至對(duì)計(jì)算機(jī)原理了解都比較少的學(xué)生而言,學(xué)習(xí)C語(yǔ)言存在較大的難度,同樣對(duì)于講授C語(yǔ)言的教師也往往感覺(jué)課程推進(jìn)較困難。C語(yǔ)言教學(xué)一般分為課堂講授、上機(jī)實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)等幾個(gè)環(huán)節(jié)。課程結(jié)束之后學(xué)生不會(huì)C語(yǔ)言的基本應(yīng)用。為解決C語(yǔ)言教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題,需要我們不斷探討、改進(jìn)教學(xué)方法。本文將行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法引入到C語(yǔ)言教學(xué)中進(jìn)行了一些嘗試與探索。
2.行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法概述
行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法是以“行動(dòng)導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)”為主要形式,在教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用,注重對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題能力的培養(yǎng),從完成某一方面的“任務(wù)”著手,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生完成“任務(wù)”,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。從學(xué)生接受知識(shí)的過(guò)程看,知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐,在實(shí)踐中得到感性認(rèn)識(shí),經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐才能上升到理性認(rèn)識(shí)論文范文,并回到實(shí)踐中去。
教師對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃分解,針對(duì)學(xué)生的情況制定科學(xué)、合理的任務(wù),以及準(zhǔn)備學(xué)生完成任務(wù)所需相關(guān)材料。課堂上下發(fā)任務(wù),讓學(xué)生清楚的理解他要做什么。然后采用合理的方式引導(dǎo)學(xué)生去分析解決問(wèn)題。最后對(duì)學(xué)生完成任務(wù)的結(jié)果進(jìn)行積極的評(píng)價(jià)。
行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法在C語(yǔ)言課程教學(xué)設(shè)計(jì)中,所進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)并非是指編程序上機(jī)實(shí)習(xí)驗(yàn)證,而是針對(duì)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中編程思想應(yīng)用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)。下面就本人教學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)案例進(jìn)行闡述。
3.教學(xué)設(shè)計(jì)案例
常用排序算法模擬應(yīng)用—行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)設(shè)計(jì)方案:第一階段,任務(wù)描述:將班級(jí)的學(xué)生按座位列分成四組,A、C組利用選擇排序法,B、D組用冒泡排序法分別將將本組學(xué)生按年齡遞增排列,每組同學(xué)旁邊放置一個(gè)空椅子可供利用。要求是每次能且只能移動(dòng)一個(gè)同學(xué)坐到空出來(lái)的椅子上。第二階段,在學(xué)生實(shí)施排序前先給每組學(xué)生相應(yīng)算法的說(shuō)明文檔。讓學(xué)生給定的時(shí)間去進(jìn)行閱讀、討論并制定出實(shí)施方案。第三階段,讓各小組同學(xué)根據(jù)自己制定的方案實(shí)施排序操作,并驗(yàn)證結(jié)果是否符合他們的預(yù)期。同時(shí)密切注意觀察并記錄他們的問(wèn)題。第四階段,讓小組間相互評(píng)價(jià),對(duì)本小組排序方案及實(shí)施過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行自我總結(jié),。第五階段,對(duì)每組任務(wù)的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià),并給予指導(dǎo)。可以調(diào)換排序方法按體重重復(fù)以上任務(wù)步驟。最后一階段,問(wèn)題的抽象及算法實(shí)現(xiàn)。這一階段對(duì)于學(xué)生較為困難,可以指導(dǎo)抽象出任務(wù)處理的對(duì)象—數(shù)組數(shù)據(jù),重復(fù)性的動(dòng)作—for循環(huán)模式,位置的移動(dòng)—循環(huán)變量等。這樣學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)使用相關(guān)C語(yǔ)言語(yǔ)法規(guī)則,并摸索和思考其使用方法和模式。之后給出一些相關(guān)的習(xí)題讓學(xué)生模仿練習(xí),鞏固應(yīng)用。
4.教學(xué)思考及效果評(píng)估
在這個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中,激發(fā)學(xué)生的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與實(shí)踐活動(dòng)是教師首要的任務(wù),在學(xué)生實(shí)踐能力相對(duì)薄弱的教學(xué)中教師的引導(dǎo)作用顯得更加重要,因?yàn)樵谶@個(gè)問(wèn)題域里,學(xué)生是主體站在“風(fēng)暴”的中心,只有學(xué)生被激發(fā)出來(lái)關(guān)注到實(shí)踐過(guò)程的每一個(gè)細(xì)節(jié),才能完整的描述實(shí)現(xiàn)的過(guò)程,將這個(gè)程序設(shè)計(jì)的靈魂—算法的思想融進(jìn)大腦里,進(jìn)而抽象完整的模型,思考如何利用C語(yǔ)言去實(shí)現(xiàn)。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)注重編程思想而側(cè)重C語(yǔ)言語(yǔ)法規(guī)則。我們可以讓學(xué)生抓住“靈魂”這根繩索去探索如何去應(yīng)用C語(yǔ)言里紛亂的語(yǔ)法規(guī)則論文范文,學(xué)會(huì)在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。
經(jīng)過(guò)測(cè)試,這樣的教學(xué)效果也較為明顯,學(xué)生對(duì)for循環(huán)的理解較為透徹,應(yīng)用較熟練。整個(gè)學(xué)期過(guò)后,學(xué)生對(duì)這一塊兒C語(yǔ)言知識(shí)印象明顯深刻。“行動(dòng)導(dǎo)向”的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生不但在完成任務(wù)的過(guò)程中掌握了C語(yǔ)言知識(shí),通過(guò)相互溝通討論問(wèn)題,增強(qiáng)了表達(dá)交際能力,提高了學(xué)生分析問(wèn)題的能力。完成任務(wù)的成就感不僅增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的自信心,提高了學(xué)生深入學(xué)習(xí)C語(yǔ)言知識(shí)的興趣,形成學(xué)習(xí)的良性循環(huán)。
5.結(jié)束語(yǔ)
鑒于C語(yǔ)言計(jì)算機(jī)應(yīng)用的廣泛性和重要性,作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的入門(mén)級(jí)課程,有必要不斷的探索新的科學(xué)、適用的教學(xué)方法,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重引導(dǎo)學(xué)生編程思想的培養(yǎng),從各方面調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和積極性,感性認(rèn)知,理性理會(huì),學(xué)好C語(yǔ)言并會(huì)利用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。
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然而,卻有這么一個(gè)人,在1974年以36歲的“少齡”捧回了屬于自己的圖靈碗,成為了史上最年輕的圖靈獎(jiǎng)獲得者,他就是唐納德?克努特,而我們更習(xí)慣叫他的中文名字,高德納。
幫助高德納贏得圖靈碗的,是一套名為《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》的系列叢書(shū),確切的說(shuō),是這套叢書(shū)的前三卷:《基本算法》、《半數(shù)值算法》以及《排序與查找》。雖然叢書(shū)的名稱(chēng)洋溢著一種撲面而來(lái)的藝術(shù)氣息,但千萬(wàn)別懷疑,這部叢書(shū)絕對(duì)是計(jì)算機(jī)界堪稱(chēng)經(jīng)典的神作,其地位不亞于數(shù)學(xué)界歐幾里德的《幾何學(xué)原理》以及牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。
如果你對(duì)計(jì)算機(jī)并不算了解,那么,請(qǐng)千萬(wàn)別被這幾個(gè)看似簡(jiǎn)單的名字給迷惑了,比如說(shuō)《基本算法》,看書(shū)名好像是計(jì)算機(jī)入門(mén)書(shū)籍,但就連微軟創(chuàng)始人比爾?蓋茨當(dāng)年也是花了好幾個(gè)月的時(shí)間,才看完了這一本書(shū),而且還做了大量的練習(xí)才勉強(qiáng)算是掌握了這些算法,按蓋茨的意思,只要能解決這本書(shū)里的每一個(gè)問(wèn)題,就有了成為一名優(yōu)秀程序員的本錢(qián)。不過(guò)高德納顯然比蓋茨直率多了,他表示:看不懂的話(huà),趁早改行吧!
直到現(xiàn)在,想在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有所成就的人,《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》系列叢書(shū)也是其必選讀物,而其經(jīng)典程度,只要看看圖靈獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)那些一天到晚只會(huì)吹毛求疵,眼睛恨不得長(zhǎng)在頭頂上的家伙,在這套叢書(shū)剛出了前三卷就上趕著給高德納頒發(fā)了圖靈獎(jiǎng),就可見(jiàn)一斑。
我是藝術(shù)家
不過(guò),這位年輕的計(jì)算機(jī)天才,卻認(rèn)為自己是名藝術(shù)家而非科學(xué)家。當(dāng)然,這倒并不是因?yàn)樗r(shí)候曾經(jīng)夢(mèng)想著要成為一名音樂(lè)家,而是在高德納眼中,“計(jì)算機(jī)科學(xué)”本身就不是科學(xué),而是一門(mén)藝術(shù):藝術(shù)是人創(chuàng)造的,而科學(xué)不是;藝術(shù)可以無(wú)止境提高,而科學(xué)不能;藝術(shù)創(chuàng)造需要天賦,而科學(xué)不需要。這樣的看法,在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域絕對(duì)是獨(dú)樹(shù)一幟。
事實(shí)上,高德納本人的行為,也的確更像一名才華橫溢、張揚(yáng)隨性,又有些極端完美主義的藝術(shù)家。高德納剛剛捧回圖靈碗后,就做了一個(gè)讓計(jì)算機(jī)科學(xué)界跌破眼鏡的決定,那就是宣布從此封筆,不再寫(xiě)書(shū),而原因竟然是“排版工具太差,破壞了整套書(shū)的美感”。如果擱在今天,網(wǎng)友一定會(huì)吐槽,你怎么不說(shuō)電腦耗電太多,不節(jié)能環(huán)保呢?這件事在當(dāng)時(shí)引起了軒然大波,許多人開(kāi)始質(zhì)疑高德納已經(jīng)“江郎才盡”,也有人說(shuō)他是沽名釣譽(yù)之輩,圖靈獎(jiǎng)?wù)媸前l(fā)錯(cuò)人了。
面對(duì)種種非議,高德納卻仍然我行我素,再也不提繼續(xù)寫(xiě)書(shū)的事情,也沒(méi)有任何解釋?zhuān)_(kāi)始了在世人眼中“不務(wù)正業(yè)”的生活。10年之后,當(dāng)高德納的成果逐一問(wèn)世,并令世人震驚之時(shí),曾經(jīng)的質(zhì)疑與非議卻顯得那樣可笑。
他設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的排版系統(tǒng)TEX,在出版界掀起了一場(chǎng)革命,當(dāng)科學(xué)家使用TEX系統(tǒng)書(shū)寫(xiě)論文時(shí),再也不用為輸入各種公式、調(diào)整頁(yè)面信息而發(fā)愁了。TEX引領(lǐng)了科學(xué)排版的規(guī)范,其完美程度令其他排版軟件所汗顏。高德納曾放下豪言,只要有人發(fā)現(xiàn)TEX的一個(gè)錯(cuò)誤,就會(huì)支付他2.56美元,發(fā)現(xiàn)第二個(gè)錯(cuò)誤,就會(huì)支付他5.12美元,如此指數(shù)遞增。想想看,這要對(duì)自己的軟件有多大的信心才能給出如此的承諾?要知道,如果一個(gè)人在TEX中找到20個(gè)錯(cuò)誤,高德納就將支付其數(shù)百萬(wàn)美元,不過(guò)時(shí)至今日,高德納卻并未因此而破費(fèi)太多。
與此同時(shí),高德納還同時(shí)開(kāi)發(fā)出了METAFONT字體設(shè)計(jì)系統(tǒng)以及文學(xué)化編程語(yǔ)言。前者的所有字體都是用幾何方程定義的,其風(fēng)格前所未有;而后者則更像是高德納在對(duì)世界宣言:計(jì)算機(jī)代碼也能像詩(shī)歌一樣優(yōu)美動(dòng)人,事實(shí)上,他還用這種語(yǔ)言寫(xiě)了一本名為《斯坦福圖形數(shù)據(jù)庫(kù)》的書(shū),讓那些覺(jué)得計(jì)算機(jī)代碼枯燥乏味的同行,“體味”一下高雅優(yōu)美的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言寫(xiě)出的文學(xué)作品。
不完美,不成活
當(dāng)TEX系統(tǒng)問(wèn)世之后,高德納終于再次執(zhí)筆開(kāi)始著述《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》的第四卷《組合算法》,這卷書(shū)問(wèn)世之后,再一次讓人們發(fā)出了嘆為觀止的感慨。而高德納之所以能夠?qū)懗鲞@樣的神作,與其追求完美的性格是分不開(kāi)的。
其實(shí)在高德納還是小學(xué)生的時(shí)候,他追求完美的性格就開(kāi)始有所展現(xiàn)。在他8歲時(shí),一家糖果商到高德納所在的小學(xué)去促銷(xiāo)一種名為“Ziegler’s Giant Bar”的棒棒糖,他們提出,要讓學(xué)校的孩子用棒棒糖名稱(chēng)中出現(xiàn)的字母來(lái)任意拼寫(xiě)單詞,寫(xiě)出最多的孩子將獲得優(yōu)勝。高德納知道之后,找了個(gè)借口請(qǐng)假回家,翻著字典找出了4500余種組合,并記了下來(lái)。比賽時(shí),高德納毫無(wú)意外地獲得了冠軍,因?yàn)椴门惺种械膮⒖紗卧~表中,只有2500多個(gè)單詞。
看到這里,我們就發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)高德納因?yàn)椤芭虐婀ぞ咛?,破壞了整套?shū)的美感”而拒絕繼續(xù)寫(xiě)書(shū),并不那么奇怪。但是高德納的完美主義,以及他的藝術(shù)家風(fēng)格,卻又和現(xiàn)如今很多“另類(lèi)”的年輕人完全不同。他追求完美,但卻不自大,他說(shuō)“一個(gè)人要把事情做得完美,只有當(dāng)他跟上帝的意圖保持和諧”;他感性文藝,但卻不脫離現(xiàn)實(shí),他說(shuō)寫(xiě)書(shū)就要寫(xiě)給普通人看,這樣普通人和專(zhuān)家都可以看懂,如果寫(xiě)給專(zhuān)家看,那么專(zhuān)家估計(jì)也看不懂。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè) 產(chǎn)學(xué)研 協(xié)同創(chuàng)新 制度創(chuàng)新
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文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1004-4914(2017)01-205-02
一、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合教學(xué)模式運(yùn)作的條件
計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性和科研性比較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),其學(xué)習(xí)的過(guò)程就是一個(gè)理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐探索和科學(xué)研究的過(guò)程。而我國(guó)高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)具有研究性和實(shí)踐性并存的特點(diǎn),承擔(dān)著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的研究和實(shí)踐的使命,因此最適合產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教學(xué)模式。
要將這種模式在我國(guó)高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中進(jìn)行運(yùn)作,應(yīng)該具備以下條件:首先,要在教學(xué)組織上給予保障,要組建一支師德高尚、學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、業(yè)務(wù)技術(shù)精湛、內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理且技術(shù)成果顯著的教師團(tuán)隊(duì)。其次,要與相關(guān)高校、軟件企業(yè)、科研單位進(jìn)行合作,要善于利用互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。第三,要建立健全相應(yīng)的規(guī)章制度,建立一整套適合產(chǎn)學(xué)研教學(xué)模式的管理制度、技術(shù)和科研成果考核辦法、資金審批管理制度等。第四,要加大經(jīng)費(fèi)的投入。無(wú)論是學(xué)校和企業(yè)相結(jié)合,還是科研和教學(xué)相結(jié)合都需要相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)做保障。不加大經(jīng)費(fèi)的投入,推行產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教學(xué)模式就是一句空話(huà),所以經(jīng)費(fèi)的保障是至關(guān)重要的。
二、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合教學(xué)模式的具體步驟
根據(jù)近年來(lái)對(duì)當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)成績(jī)和心理狀態(tài)的研究表明:隨著年級(jí)的升高,大學(xué)生對(duì)自己的要求會(huì)降低標(biāo)準(zhǔn),對(duì)學(xué)習(xí)表現(xiàn)出一種無(wú)所謂的態(tài)度,在專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)上、情感上都出現(xiàn)滑坡的現(xiàn)象。教育界的專(zhuān)家們將這種現(xiàn)象稱(chēng)為“大二低潮現(xiàn)象?!币虼?,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合教學(xué)模式需要從大一就開(kāi)始,這樣一來(lái),我們就能趕在“大二低潮”到來(lái)之前,及時(shí)給大學(xué)生們打一針“預(yù)防針”。使他們?cè)跊](méi)有出現(xiàn)滑坡之前就開(kāi)始進(jìn)入一種完全不同于高中階段的、全新的教學(xué)模式之中。
1.建立產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的的實(shí)踐教學(xué)體系,注重五個(gè)能力的培養(yǎng)。通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)大學(xué)生的能力構(gòu)成研究,我們認(rèn)為大學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力包括自主學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知實(shí)踐能力、初步設(shè)計(jì)能力、綜合實(shí)踐能力與軟件開(kāi)發(fā)能力。要培養(yǎng)這種能力主要經(jīng)歷以下幾個(gè)階段:
(1)見(jiàn)識(shí)性實(shí)習(xí)階段。在這個(gè)階段主要是通過(guò)組織學(xué)生參觀企業(yè)、往屆畢業(yè)生回校講演、技術(shù)報(bào)告會(huì)、專(zhuān)家座談會(huì)和一系列的專(zhuān)題講座來(lái)完成。一般安排在大一來(lái)完成。通過(guò)這個(gè)階段的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),主要是培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力,也稱(chēng)為認(rèn)知實(shí)踐能力。
(2)生產(chǎn)實(shí)習(xí)階段。這個(gè)階段主要是通過(guò)深入到工業(yè)和信息企業(yè)去熟悉生產(chǎn)環(huán)境、參與開(kāi)發(fā)過(guò)程和頂崗實(shí)習(xí)等形式,了解工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)組織活動(dòng)。通過(guò)這個(gè)階段的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生了解開(kāi)發(fā)過(guò)程,形成初步的編程能力。這個(gè)階段一般安排大二來(lái)完成。這個(gè)階段學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)形式有些厭倦,我們安排他們換個(gè)環(huán)境,到企業(yè)去學(xué)習(xí)軟件工程設(shè)計(jì),掌握初步的編程技術(shù),這樣可以提高他們的學(xué)習(xí)和研究興趣。這個(gè)階段主要是對(duì)初步設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。
(3)課程設(shè)計(jì)和專(zhuān)題訓(xùn)練階段。在這個(gè)階段中要結(jié)合課程的學(xué)習(xí)進(jìn)行企業(yè)實(shí)訓(xùn)和實(shí)踐性教學(xué)的無(wú)縫對(duì)接。比如安排學(xué)生在師傅指導(dǎo)下完成課程設(shè)計(jì)作業(yè),或者在工人師傅指導(dǎo)下完成專(zhuān)題實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)和綜合實(shí)訓(xùn)課程。這個(gè)階段主要是綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng),一般是在大二的下學(xué)期和大三上學(xué)期來(lái)完成。這個(gè)階段主要是對(duì)綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
(4)畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段。在這個(gè)階段中要安排學(xué)生參加創(chuàng)新和科研課題的開(kāi)發(fā)活動(dòng),學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣參加研究生師兄和老師的研究課題,參加計(jì)算機(jī)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和研究。也可以根據(jù)企業(yè)的需要參加企業(yè)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)活動(dòng)。然后根據(jù)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的情況作出畢業(yè)設(shè)計(jì),寫(xiě)出畢業(yè)論文,畢業(yè)論文必須經(jīng)過(guò)軟件的檢測(cè),并經(jīng)過(guò)其他老師的評(píng)閱才能作為畢業(yè)論文參加答辯。這個(gè)階段是對(duì)大學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)和職業(yè)技能的綜合訓(xùn)練和考核階段。一般是在大三下學(xué)期開(kāi)始安排,大四最后一個(gè)學(xué)期結(jié)束。這個(gè)階段主要是對(duì)創(chuàng)新和科研能力的培養(yǎng)。
2.專(zhuān)題訓(xùn)練要經(jīng)過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì),要建立專(zhuān)題實(shí)訓(xùn)庫(kù)。一般來(lái)說(shuō),專(zhuān)題實(shí)訓(xùn)課程是要過(guò)教研室集體建設(shè)的,要經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)和歷史的檢驗(yàn)。具體內(nèi)容有:第一是軟件工程專(zhuān)題訓(xùn)練題庫(kù);第二是程序設(shè)計(jì)專(zhuān)題訓(xùn)練庫(kù);第三是數(shù)據(jù)庫(kù)專(zhuān)題訓(xùn)練庫(kù);第四是軟件質(zhì)量和軟件測(cè)試專(zhuān)題訓(xùn)練庫(kù)。
3.創(chuàng)新基地的建設(shè)要以研究團(tuán)隊(duì)做主力。創(chuàng)新題目主要來(lái)源:第一,老師的科研課題。大學(xué)生參加老師的科研課題,可以在老師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。第二,企業(yè)或?qū)W院的科研課題或工作任務(wù)。學(xué)生承擔(dān)企業(yè)或?qū)W院的程序設(shè)計(jì)任務(wù),獨(dú)立完成計(jì)算機(jī)編程工作,有利于獨(dú)立工作能力的形成。第三,各級(jí)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)大賽。ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽(ACM International Collegiate Programming Contest)是由美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)(ACM)主辦的,一項(xiàng)旨在展示大學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)精神和在壓力下編寫(xiě)程序、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的年度競(jìng)賽。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽已經(jīng)發(fā)展成為最具影響力的大學(xué)生計(jì)算機(jī)競(jìng)賽。賽事目前由IBM公司贊助。ACM/ICPC比賽和IOI(International Olympiad in Informatics)比賽都是使用一種稱(chēng)為Online Judge(簡(jiǎn)稱(chēng)OJ)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行題目的、解答、判分,因此具有非常高的客觀公正性。OJ系統(tǒng)的基本運(yùn)作原理是通過(guò)服務(wù)器上預(yù)先準(zhǔn)備的測(cè)試用例數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)參賽選手提交的程序進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行,通過(guò)檢查輸出數(shù)據(jù)是否符合題目要求來(lái)判定答案的正確與否。大學(xué)生通過(guò)參加這種競(jìng)賽活動(dòng),可以提高在編程過(guò)程中的創(chuàng)新能力和熟練程度。
三、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合要注意的的關(guān)鍵問(wèn)題
1.要有極其廣泛的企業(yè)合作基礎(chǔ)。關(guān)鍵是選擇技術(shù)基礎(chǔ)比較好的企業(yè)作為合作伙伴,學(xué)生在這樣的企業(yè)才能學(xué)到最新的計(jì)算機(jī)技術(shù);教師也可以應(yīng)用自己的計(jì)算機(jī)技術(shù)為企業(yè)解決一些關(guān)鍵技術(shù)難題,從而做到企業(yè)和學(xué)校、技術(shù)和思想雙贏。
2.要組織起一個(gè)完善的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。要實(shí)行產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合,就對(duì)教師團(tuán)隊(duì)的技術(shù)能力和實(shí)踐能力提出了更高的要求,教師不能只滿(mǎn)足于書(shū)本知識(shí),還要有軟件編程方面的工作經(jīng)驗(yàn)。這就需要教師團(tuán)隊(duì)技術(shù)水平和技術(shù)能力比較完善和全面。因此,要對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教師進(jìn)行培訓(xùn),安排他們出國(guó)進(jìn)修和下基層企業(yè)學(xué)習(xí)和鍛煉。
3.要有足夠的經(jīng)費(fèi)保障。學(xué)校要與企業(yè)合作有時(shí)候需要一些經(jīng)費(fèi)開(kāi)支,特別是產(chǎn)學(xué)研開(kāi)始的初期,教師和學(xué)生的技術(shù)水平比較差,給企業(yè)幫不上什么忙,還需要企業(yè)的工人師傅做技術(shù)上的指導(dǎo),因此我們需要付出一定的費(fèi)用。到了產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的后期,我們的教師已經(jīng)具備了高級(jí)程序員的編程水平,學(xué)生的技術(shù)水平也有提高,這樣我們的教師和學(xué)生都可以獨(dú)立頂崗實(shí)習(xí)了,我們不但不需要付出費(fèi)用,還可以從企業(yè)獲得勞動(dòng)報(bào)酬,這個(gè)勞動(dòng)報(bào)酬比較多的時(shí)候,學(xué)校可以提取一些管理費(fèi)用。由此可見(jiàn),產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的初期需要經(jīng)費(fèi)支持??梢哉f(shuō),沒(méi)有資金的支持,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教學(xué)模式改革難以啟動(dòng)。
4.把握好兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻。在實(shí)施產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教學(xué)模式時(shí),需要把握好兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn),一是產(chǎn)學(xué)研的開(kāi)始時(shí)間是一年級(jí)下學(xué)期,不能推后;二是畢業(yè)設(shè)計(jì)要從三年級(jí)下學(xué)期開(kāi)始。為什么呢?因?yàn)槎昙?jí)學(xué)生比較浮躁不容易進(jìn)入角色,從一年級(jí)下學(xué)期開(kāi)始,學(xué)生那時(shí)候的學(xué)習(xí)勁頭和精神面貌都比較好,容易進(jìn)入較好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。畢業(yè)設(shè)計(jì)如果從四年級(jí)開(kāi)始,學(xué)生為了找工作會(huì)牽扯很大的精力,會(huì)直接影響到畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。另外,還要給論文答辯留下充足的時(shí)間。
5.要充分認(rèn)識(shí)到科研在產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合教學(xué)模式的統(tǒng)領(lǐng)作用。科研是高校發(fā)展的時(shí)代呼喚,當(dāng)代大學(xué)的重要特征就是承擔(dān)科研任務(wù),為企業(yè)和國(guó)家完成科研項(xiàng)目是我們義不容辭的任務(wù)。我們應(yīng)該把它放在重中之重的位置。因?yàn)橹挥型ㄟ^(guò)參與科研項(xiàng)目才能在科學(xué)技術(shù)層面上有所創(chuàng)新、有所發(fā)展、有所建樹(shù)。
綜上所述,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教學(xué)模式,是一種有利于學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)技術(shù)和知識(shí)的新型的教學(xué)模式,由于這種教學(xué)模式需要懂技術(shù)有經(jīng)驗(yàn)的教師來(lái)完成,因此,學(xué)校需要首先對(duì)師資隊(duì)伍進(jìn)行補(bǔ)充充實(shí)和教育提高;其次需要有與之相對(duì)應(yīng)的管理制度;第三需要有足夠的經(jīng)費(fèi)。這種教學(xué)模式基本上實(shí)現(xiàn)了教學(xué)和生產(chǎn)科研的無(wú)縫對(duì)接,是一種行之有效的好模式。目前這方面的經(jīng)驗(yàn)還不足,希望教育界和企I界有關(guān)專(zhuān)家共同研究這個(gè)課題。
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(作者單位:浙江傳媒學(xué)院 浙江杭州 310018)
論文摘要:本文首先分析了當(dāng)前匯編語(yǔ)言的教學(xué)現(xiàn)狀及實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要作用,然后闡述了匯編語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)思路,給出了較詳細(xì)具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排。
1 匯編語(yǔ)言及其教學(xué)現(xiàn)狀
匯編語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)能夠提供給用戶(hù)使用的最快而又最有效的語(yǔ)言,也是唯一能夠利用計(jì)算機(jī)所有硬件特性并能直接控制硬件的語(yǔ)言。對(duì)程序的空間和時(shí)間要求很高的場(chǎng)合,匯編語(yǔ)言的應(yīng)用是必不可少的,至于很多需要直接控制硬件的操作場(chǎng)合則更是非用匯編語(yǔ)言不可。用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序的執(zhí)行速度通常比高級(jí)語(yǔ)言(如C/C++)快很多,甚至成百上千倍。相應(yīng)的,匯編語(yǔ)言的缺點(diǎn)就是使用者需要對(duì)硬件有更深入的了解,編程效率不高。
“匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的任務(wù)是為“計(jì)算機(jī)組成原理”、“接口”、“操作系統(tǒng)”等后繼課程提供必要的基礎(chǔ)知識(shí),它對(duì)訓(xùn)練學(xué)生掌握與硬件相關(guān)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)、從事自主版權(quán)計(jì)算機(jī)芯片和系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)、信息安全、過(guò)程控制等方面,均有十分重要的作用。無(wú)論計(jì)算機(jī)技術(shù)如何發(fā)展,機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言體系仍然是計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ),也是計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要知識(shí)體系之一。不能了解和熟悉匯編語(yǔ)言,不僅將導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的缺乏,也可能導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)知水平的降低,開(kāi)發(fā)手段的貧乏。
然而,初學(xué)者往往感到它難學(xué)、難懂、抽象,更難以掌握。教師開(kāi)展教學(xué)困難,學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握困難,教學(xué)效果差,以致會(huì)影響后繼課程的學(xué)習(xí)。
2 實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在匯編語(yǔ)言教學(xué)中的作用
在計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)領(lǐng)域,實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、思考能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)和有效途徑。顯然,學(xué)生在學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言這門(mén)課程中產(chǎn)生的困難,首先來(lái)自于他們對(duì)所學(xué)知識(shí)缺乏必要的感性認(rèn)識(shí),沒(méi)有充分的實(shí)驗(yàn)。
計(jì)算機(jī)在很多方面不同于其他學(xué)科,尤其是與硬件有密切關(guān)系的課程。由于匯編語(yǔ)言課程具有硬件操作的密切相關(guān)性,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中就占據(jù)了舉足輕重的地位.匯編語(yǔ)言的實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生閱讀、編輯和調(diào)試程序的能力,有著不可替代的重要作用。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)課深入了解CPU、存儲(chǔ)器、接口及外部設(shè)備的工作特性,對(duì)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表達(dá)和傳送產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)中對(duì)匯編語(yǔ)言達(dá)到更好的理解、掌握,從感性認(rèn)識(shí)上升到理論認(rèn)識(shí)。
3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)思路
由于各高校辦學(xué)類(lèi)型不同、培養(yǎng)目標(biāo)不同、所在地及周邊地區(qū)社會(huì)需求不同,計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)有所不同。對(duì)于非研究型院校的相關(guān)專(zhuān)業(yè),對(duì)“匯編語(yǔ)言”的教學(xué)可以集中在適度的理論知識(shí)和充分的操作實(shí)踐上。“適度”體現(xiàn)在理論課的講授中內(nèi)容不必展開(kāi)太寬,“充分”體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課的安排上要充分。
盡管學(xué)生學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言有著不少困難,但“興趣是最好的老師”,要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。有了興趣,他就能積極地思考,大膽地探索,變被動(dòng)接受為主動(dòng)思考。因此,匯編語(yǔ)言的實(shí)驗(yàn)教學(xué)總的思路就是要以激發(fā)學(xué)生興趣為主線,盡量設(shè)計(jì)趣味性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。
很多學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)課的主要原因之一是認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課的好壞對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)影響不大,目前多數(shù)院校的學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定,僅以期末一張考試卷的好壞而定,這使很多學(xué)生重理論、輕實(shí)驗(yàn)。因此,應(yīng)認(rèn)真記載每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的實(shí)際操作能力和編程能力,并以?xún)?yōu)、良、中、差進(jìn)行仔細(xì)考核,開(kāi)學(xué)初就明確告訴學(xué)生這種考核制度的存在,使之開(kāi)始就沒(méi)有怠慢的情緒,從思想上重視實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安排按照由淺入深、循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行,合理選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,盡量避免過(guò)多過(guò)雜,內(nèi)容選擇注意舉一反三,即以啟發(fā)思維為主,對(duì)設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)只要能完成預(yù)定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),不苛求實(shí)驗(yàn)過(guò)程與步驟的統(tǒng)一。實(shí)驗(yàn)所演算的匯編語(yǔ)言程序應(yīng)具備好的觀測(cè)效果,能直接體現(xiàn)計(jì)算機(jī)的操作特點(diǎn),教師演示和學(xué)生實(shí)踐穿行,并且注意重復(fù)對(duì)比,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己操作的失誤,加深對(duì)匯編語(yǔ)言操作規(guī)律的理解。
實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)中主要起到引導(dǎo)的作用,實(shí)驗(yàn)前的講解以重點(diǎn)、難點(diǎn)和注意事項(xiàng)為主,不應(yīng)面面俱到,可以先給出一些問(wèn)題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題去做、去觀察、去思考。實(shí)驗(yàn)中,則應(yīng)以學(xué)生為主體,讓每個(gè)同學(xué)通過(guò)操作行為感受計(jì)算機(jī)的物理過(guò)程,教師將理論揉在實(shí)例中的具體操作中,學(xué)生會(huì)感到數(shù)據(jù)是有形的,CPU的操作是物質(zhì)化的。經(jīng)過(guò)反復(fù)練習(xí),學(xué)生不但學(xué)到了基礎(chǔ)知識(shí),而且提高了綜合分析和理解能力。實(shí)驗(yàn)中,還要鼓勵(lì)學(xué)生自己修改實(shí)驗(yàn),有時(shí)學(xué)生對(duì)自己編的程序沒(méi)有把握,一旦上機(jī)實(shí)驗(yàn)后就清楚了。他在計(jì)算機(jī)上修改程序,觀察修改后的結(jié)果,實(shí)際上就是了解改動(dòng)部分在整個(gè)程序中所起的作用,這種作用的認(rèn)識(shí)和理解不是通過(guò)說(shuō)教得來(lái)的,而是切身經(jīng)歷的、看到的,學(xué)生對(duì)它的理解、記憶就要深刻得多。
4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的具體安排
具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)覆蓋匯編語(yǔ)言教學(xué)中的各重要方面,內(nèi)容涉及debug、匯編語(yǔ)言編程環(huán)境、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、輸入輸出與中斷、Win32匯編、匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言的混合編程等。類(lèi)型分為選作和必做。每個(gè)實(shí)驗(yàn)分屬驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型或綜合型。
4.1 穩(wěn)扎穩(wěn)打練好基本功:debug和編程環(huán)境
“萬(wàn)事開(kāi)頭難”。對(duì)匯編語(yǔ)言的學(xué)習(xí),能否開(kāi)好頭很關(guān)鍵,很多學(xué)生就是因?yàn)殚_(kāi)始沒(méi)學(xué)好,感覺(jué)跟不上,就不再認(rèn)真地學(xué)習(xí)了,有的甚至放棄了。其實(shí)匯編語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的基礎(chǔ)部分是比較簡(jiǎn)單的,想掌握它是沒(méi)什么大問(wèn)題的。
匯編語(yǔ)言源程序通常以ASCII文本文件的形式保存,通過(guò)匯編鏈接形成一個(gè)EXE可執(zhí)行文件。對(duì)EXE文件的調(diào)試構(gòu)成了實(shí)驗(yàn)課的主體內(nèi)容,貫穿始終,而EXE文件的調(diào)試通常是通過(guò)debug實(shí)現(xiàn)的。學(xué)生通過(guò)使用debug可以觀察到存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)情況,也可以隨時(shí)觀察到CPU中寄存器的數(shù)據(jù)變化。debug的反匯編命令是理解匯編語(yǔ)言的助記符形態(tài)和機(jī)器指令的01碼形態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系的重要工具,學(xué)生可以通過(guò)它深入體會(huì)匯編語(yǔ)言中指令的構(gòu)成及各部分含義。debug提供的單步執(zhí)行命令是另一個(gè)重要工具,利用t單步執(zhí)行一條指令,及時(shí)觀察數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的變化情況,這也是進(jìn)行調(diào)試、發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的最直接有效的方法。
debug的實(shí)驗(yàn)部分以使用a、t、r、d、u等命令為主反復(fù)進(jìn)行指令練習(xí)。學(xué)生通過(guò)使用debug觀察到指令執(zhí)行前后機(jī)器中數(shù)據(jù)的變化,對(duì)深入理解計(jì)算機(jī)的工作原理、匯編指令的作用是直接的和不可替代的。學(xué)生不再感到機(jī)器是復(fù)雜的,指令是抽象的。
接下來(lái)安排的實(shí)驗(yàn)則是對(duì)匯編語(yǔ)言編程環(huán)境的熟悉和掌握,這也是重要的一環(huán)。對(duì)編程環(huán)境不熟悉,不僅會(huì)影響學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言的效率,還會(huì)引起一些不必要的錯(cuò)誤發(fā)生。因此可以考慮多給幾個(gè)簡(jiǎn)單完整的程序,讓學(xué)生多去 使用編程環(huán)境,熟悉匯編鏈接過(guò)程。實(shí)驗(yàn)初,只給一些正確的程序,讓學(xué)生經(jīng)過(guò)匯編鏈接可以較容易地形成exe文件并成功執(zhí)行,看到了正確的結(jié)果,學(xué)生就有了方向,也就有信心去做下面的實(shí)驗(yàn)了。
在熟悉了簡(jiǎn)單的編譯過(guò)程之后,接下來(lái)可以在原有程序中適當(dāng)安排一兩個(gè)錯(cuò)誤,讓學(xué)生觀察匯編鏈接中出現(xiàn)的錯(cuò)誤信息,理解這些錯(cuò)誤發(fā)生的原因,這一點(diǎn)對(duì)程序調(diào)試是至關(guān)重要的,如果看不懂錯(cuò)誤信息,就沒(méi)有辦法正確定位錯(cuò)誤,也談不上修正錯(cuò)誤了。
以上分析,學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言伊始,一定要練好基本功,包括對(duì)debug的熟練使用,對(duì)編程環(huán)境的熟悉。這部分實(shí)驗(yàn)一定要安排得充分,力求使學(xué)生不再對(duì)機(jī)器望而生畏,不再對(duì)匯編指令有抽象難懂的感覺(jué),如果能開(kāi)好這個(gè)頭,后繼的學(xué)習(xí)就順利得多了。
4.2 輕輕松松做改變:匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
由于學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言之前,學(xué)生通常已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)一門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,因此這部分實(shí)驗(yàn)可安排簡(jiǎn)單、典型的驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),以編寫(xiě)程序?yàn)橹鳌O纫髮W(xué)生用之前學(xué)過(guò)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),然后再給出匯編語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn),通過(guò)對(duì)比;學(xué)生自然可以發(fā)現(xiàn)匯編語(yǔ)言與其他程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的異同。當(dāng)程序出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),則必須要求學(xué)生使用debug進(jìn)行調(diào)試,觀察變化,排除錯(cuò)誤,加強(qiáng)程序調(diào)試能力。
4.3 細(xì)心耐心學(xué)核心:輸入輸出與中斷
中斷是學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言的重點(diǎn)加難點(diǎn)部分,能否真正掌握匯編語(yǔ)言也在于此,中斷也是匯編語(yǔ)言的魅力所在。這部分實(shí)驗(yàn)一定要找一些學(xué)生感興趣的、具有明顯觀測(cè)效果的例子,至少安排兩個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)。第一階段以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主,先使學(xué)生熟悉中斷過(guò)程、中斷處理程序的框架;第二階段以設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)為主,讓學(xué)生自己去思考中斷過(guò)程中發(fā)生的事情,中斷程序設(shè)計(jì)的方法。對(duì)這部分知識(shí)的傳授一定要有耐心,對(duì)每個(gè)程序的講解要透徹、概念清晰。中斷是真正要用的東西,之前學(xué)習(xí)的內(nèi)容只是為它做鋪墊,不能學(xué)好中斷,匯編語(yǔ)言這門(mén)課的真諦就沒(méi)有學(xué)到。
4.4 興趣延伸:WIn32匯編、匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言混合編程
很多學(xué)生學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言之初就會(huì)問(wèn)匯編語(yǔ)言用在哪里,很少接觸到匯編語(yǔ)言等問(wèn)題,其實(shí)現(xiàn)在匯編語(yǔ)言很少單獨(dú)使用,而Win32匯編、匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言的混合編程用的比較多,這兩部分內(nèi)容學(xué)起來(lái)并不難,可當(dāng)作拓展知識(shí)部分,作為自學(xué)內(nèi)容。教師可以找一些實(shí)際使用這部分內(nèi)容的例子,讓學(xué)生知道匯編語(yǔ)言的用途,使學(xué)生不再“學(xué)而不用”,“學(xué)而不知用”。
1計(jì)算機(jī)軟件教育模式分析與探討
1.1高職高專(zhuān)計(jì)算機(jī)軟件教育的情況
只要有計(jì)算機(jī),任何學(xué)院都可以辦計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)。這既說(shuō)明了計(jì)算機(jī)軟件教育的普遍,更說(shuō)明了計(jì)算機(jī)軟件教育的硬件門(mén)檻實(shí)在是相當(dāng)?shù)牡汀:芏鄬W(xué)院都可以辦計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè),很多學(xué)院的計(jì)算機(jī)軟件專(zhuān)業(yè)都差不多。高等教育本科以上的招生連年在擴(kuò)大,從招生質(zhì)量上說(shuō),高職高專(zhuān)招到的學(xué)生的素質(zhì)是相對(duì)比較差的,而學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)往往需要比較高的邏輯能力、自學(xué)能力與刻苦精神,這讓高職高專(zhuān)的計(jì)算機(jī)軟件教育難上加難,現(xiàn)在社會(huì)上對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用水平在逐年提高,對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的要求也在逐年提高,學(xué)生的低素質(zhì)和社會(huì)的高要求成了高職高專(zhuān)教育的一個(gè)突出問(wèn)題,對(duì)此,幾乎所有的高職院校都沒(méi)有辦法完全給予解決,按照原來(lái)的解決方法,以教授學(xué)生程序知識(shí)為主,在教他們知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)其它素質(zhì)。因?yàn)閷W(xué)生的整體素質(zhì)相對(duì)低,而且在入學(xué)前又沒(méi)有學(xué)過(guò)任何程序知識(shí),在入門(mén)時(shí)發(fā)生極大的困難,學(xué)生往往只能記住程序語(yǔ)言本身的語(yǔ)法,而對(duì)于程序語(yǔ)言的共性的知識(shí),特別是與做程序相關(guān)的邏輯能力、自學(xué)能力、解決問(wèn)題的能力與刻苦精神等都沒(méi)有得到強(qiáng)化訓(xùn)練,結(jié)果在學(xué)習(xí)其它語(yǔ)言時(shí)又要重新把這些幾乎是同樣的內(nèi)容學(xué)一遍,而且極容易產(chǎn)生以下的結(jié)果,學(xué)生學(xué)了很多門(mén)語(yǔ)言,但每門(mén)都不精,而且每門(mén)語(yǔ)言都花去了幾乎相同的時(shí)間,白白浪費(fèi)了很多的時(shí)間,能不能將這很多門(mén)語(yǔ)言都換成一門(mén)語(yǔ)言呢?答案是否定的,因?yàn)橛行?zhuān)業(yè)知識(shí)是結(jié)合語(yǔ)言來(lái)學(xué)習(xí)的,比如說(shuō)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù),就得安排Access或者vfp來(lái)教學(xué);學(xué)習(xí)底層開(kāi)發(fā),就得安排C語(yǔ)言甚至匯編語(yǔ)言來(lái)學(xué)習(xí);學(xué)型項(xiàng)目開(kāi)發(fā),就得安排visualstatio。還不算在學(xué)生畢業(yè)后,到了單位再按單位要求使用的語(yǔ)言。學(xué)生在語(yǔ)言的學(xué)習(xí)上花了太多的時(shí)間,就沒(méi)法保證其在短短的一年多到兩年的時(shí)間內(nèi)達(dá)到社會(huì)的要求。
1.2高職高專(zhuān)計(jì)算機(jī)軟件師資
一般說(shuō)來(lái),計(jì)算機(jī)軟件這門(mén)學(xué)科需要人有強(qiáng)大的邏輯分析能力和歸納能力,而且因?yàn)橛?jì)算機(jī)的基本核心都是國(guó)外做的,英文單詞出現(xiàn)得不少,所以也需要有一定的英文水平,-196-因此做計(jì)算機(jī)軟件這門(mén)學(xué)科的人一般來(lái)說(shuō)素質(zhì)不錯(cuò),而且數(shù)學(xué)一般很好,這幾年,高職高專(zhuān)院校都比較注重技能的培養(yǎng),采用多種手段來(lái)提高教師的素質(zhì),將教師送去培訓(xùn)、讀研究生;從社會(huì)上招聘一些有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的原軟件公司技術(shù)員;教師自學(xué)、幫教等。不少教師努力做科研、做課題、寫(xiě)論文、評(píng)職稱(chēng),不少教師已經(jīng)獲得了副教授以上的職稱(chēng),因此,從師資上說(shuō),高職高專(zhuān)的師資應(yīng)該是不錯(cuò)的。
1.3現(xiàn)行高職高專(zhuān)計(jì)算機(jī)軟件的教育模式
參考做得比較成功的軟件學(xué)院的做法,甚至與它們聯(lián)合辦學(xué);在課程設(shè)置上與這些軟件學(xué)院同步;普遍采用案例教學(xué)法;這種教育模式無(wú)疑是先進(jìn)的,效果也是非常好的,但只針對(duì)素質(zhì)較好的學(xué)生,以及教學(xué)水平相當(dāng)高的教師。它只說(shuō)明了軟件知識(shí)教育的內(nèi)容和先后問(wèn)題,并沒(méi)有說(shuō)明如果學(xué)生的素質(zhì)達(dá)不到要求該怎么辦?事實(shí)上,大部分的教育者都沒(méi)有說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,這很正常。就算是素質(zhì)較好的學(xué)生,有的對(duì)這種模式也未必適應(yīng),程序設(shè)計(jì)往往剛剛?cè)腴T(mén),就面臨畢業(yè)了。所以高職高專(zhuān)軟件教育的問(wèn)題在于對(duì)學(xué)生教不教得懂?教懂的時(shí)間是多少?靈活運(yùn)用程序知識(shí)的程度是多少?單單采用以上的教育模式還不足以解決這些問(wèn)題。
2解決方法
2.1傳統(tǒng)素質(zhì)的培養(yǎng)方法
因?yàn)橛?jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)脫胎于數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè),計(jì)算機(jī)軟件需要學(xué)生具有較強(qiáng)的邏輯分析能力,數(shù)學(xué)好的話(huà)一般來(lái)說(shuō)邏輯能力也相對(duì)強(qiáng),所以傳統(tǒng)的素質(zhì)培養(yǎng)方法是先讓學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué),再來(lái)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)。這種培養(yǎng)方法似乎無(wú)可厚非。但這里有幾個(gè)問(wèn)題,高職高專(zhuān)的學(xué)生數(shù)學(xué)會(huì)很好嗎?能教好他們數(shù)學(xué)嗎?要教好他們數(shù)學(xué)得用多少時(shí)間?結(jié)果可想而知。
2.2教學(xué)與程序邏輯之間的關(guān)系
一般來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)思維好的學(xué)生邏輯能力一般較強(qiáng),而且數(shù)學(xué)是創(chuàng)建計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ),所以一般來(lái)說(shuō),學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)程序開(kāi)發(fā)在很多人眼里該先學(xué)好數(shù)學(xué),再學(xué)計(jì)算機(jī)程序開(kāi)發(fā);那么數(shù)學(xué)和程序開(kāi)發(fā)一定具有必然的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系嗎?未然,因?yàn)殡m然計(jì)算機(jī)科學(xué)是從數(shù)學(xué)演變而來(lái)的,在早期的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中確實(shí)以數(shù)學(xué)計(jì)算為主,但隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,特別是現(xiàn)在的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā),如果不是很高端應(yīng)用的話(huà),用到的數(shù)學(xué)知識(shí)是有限的,主要用到程序邏輯思維,數(shù)學(xué)思維好的學(xué)生只要將程序多加研讀,一般來(lái)說(shuō),獲得程序邏輯思維是不成太大問(wèn)題的,但如果數(shù)學(xué)思維差點(diǎn)的學(xué)生。那就難了。對(duì)這樣的學(xué)生,如果先把他們的數(shù)學(xué)教好了再學(xué)程序的話(huà),那代價(jià)就太大了,也沒(méi)這必要,所以設(shè)想如果直接進(jìn)行程序邏輯能力的訓(xùn)練讓他們獲得比較強(qiáng)的程序邏輯,那么他們學(xué)習(xí)后續(xù)課程就容易多了。
2.3程序素養(yǎng)的培養(yǎng)方法
(1)特別重視學(xué)生入門(mén)語(yǔ)言的教學(xué),不要為了學(xué)習(xí)語(yǔ)言而學(xué)習(xí)語(yǔ)言,入門(mén)時(shí)重點(diǎn)不是學(xué)習(xí)語(yǔ)言本身,而是程序知識(shí)的共性,與做程序相關(guān)的邏輯能力、自學(xué)能力、解決問(wèn)題的能力、刻苦精神等。這些知識(shí)和素質(zhì)如能迅速解決,對(duì)于后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)非常有利。對(duì)于程序語(yǔ)言的選擇一般以VisualBasic程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言為佳,因?yàn)橛眠@門(mén)語(yǔ)言既可學(xué)習(xí)面向過(guò)程的程序知識(shí),又可以學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮某绦蛑R(shí),而且語(yǔ)法相對(duì)簡(jiǎn)單,表達(dá)清析明了,往后還可以繼續(xù)學(xué)習(xí)。學(xué)完了程序知識(shí)的共性與能力訓(xùn)練之后再擴(kuò)展其他程序知識(shí)(包括各種控件的屬性、事件與方法,甚至學(xué)習(xí)其他語(yǔ)言如C語(yǔ)言)。(2)改變?cè)瓉?lái)的以知識(shí)教育為中心、能力教育為輔的教育模式,改為以能力教育為主、知識(shí)學(xué)習(xí)配合能力教育的教育模式。比如說(shuō)對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)的學(xué)習(xí),如果我們是用Access來(lái)學(xué)習(xí)的話(huà),那Access本身的知識(shí)就不必學(xué)得過(guò)深,會(huì)用其做數(shù)據(jù)庫(kù)即可,重點(diǎn)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的各方面的知識(shí)。也就是說(shuō),在學(xué)生掌握程序能力的過(guò)程中,他那個(gè)階段需要什么知識(shí),我們就給他學(xué)什么知識(shí),按知識(shí)能力過(guò)關(guān)而不是一定按原有課程的模式來(lái)學(xué)習(xí)。(3)在教學(xué)方法上采用以知識(shí)精煉基礎(chǔ)、程序素養(yǎng)訓(xùn)練為主的教學(xué)方法。程序素養(yǎng)是程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)、算法的邏輯推導(dǎo)能力、相應(yīng)的記憶力、歸納能力、與學(xué)習(xí)能力的綜合體現(xiàn)。教師要進(jìn)一步地認(rèn)識(shí)、分解程序素養(yǎng),為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)更低的起點(diǎn),一副更好的梯子,沿著這把梯子在老師的幫助下就能獲得程序素養(yǎng),進(jìn)入程序開(kāi)發(fā)的大門(mén)。在這里,筆者專(zhuān)門(mén)分解了程序知識(shí)最基本的要素:變量,以此為突破口對(duì)程序基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行重構(gòu),并以此進(jìn)行程序邏輯能力與歸納能力的訓(xùn)練。筆者認(rèn)為,變量是最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對(duì)變量的特點(diǎn)、變量的形態(tài)、變量的作用范圍、特別是變量是如何同程序結(jié)構(gòu)結(jié)合實(shí)現(xiàn)程序思路,普通的程序設(shè)計(jì)教材上并沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明,這些知識(shí)要依賴(lài)學(xué)生在記憶程序知識(shí)并做大量的程序開(kāi)發(fā)之后才由他們自己突然醒悟。對(duì)于程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),根據(jù)構(gòu)建最低平臺(tái)的原則,選擇最易學(xué)的語(yǔ)言VB作為講解語(yǔ)言,全部知識(shí)分為以下方面:第一部分,①數(shù)據(jù)類(lèi)型②常量、變量、函數(shù)表達(dá)式③程序的三種結(jié)構(gòu)順序、分支、循環(huán)④數(shù)組⑤自定義過(guò)程與函數(shù)。第二部分,面向?qū)ο蟛糠?。并?duì)里面的內(nèi)容作了最大程度的精煉,并且各種能力的訓(xùn)練也融入其中。按照這種原則構(gòu)建出來(lái)的基礎(chǔ)知識(shí),必須能做到讓學(xué)生需要記憶的詞最少,內(nèi)容最少,內(nèi)容之間或內(nèi)容本身要與學(xué)生原來(lái)的知識(shí)結(jié)構(gòu)掛勾,就是英語(yǔ)單詞本身,也要給學(xué)生一個(gè)記憶的方法,根據(jù)學(xué)習(xí)的建構(gòu)主義,新知識(shí)要與頭腦中的舊知識(shí)發(fā)生關(guān)聯(lián),新知識(shí)才能得到好的理解,單純的背誦很容易讓人遺忘。然后再采用反復(fù)與自我講解的方法加深這種記憶,并將其從淺性記憶上升至深度記憶,要做到回憶某種記憶時(shí)幾乎是不假思索,脫口而出,這是素養(yǎng)訓(xùn)練成功的第一步,根據(jù)本人多年的程序教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),如果能為學(xué)生構(gòu)建好這種恰當(dāng)?shù)挠洃泝?nèi)容與方法,學(xué)生能記住的幾率大增,而且不容易遺忘,記憶的速度又快,而這些又是編程中最需要的東西。邏輯能力與歸納能力是如何訓(xùn)練的呢?首先要為學(xué)生構(gòu)建一個(gè)推導(dǎo)的起始點(diǎn),這個(gè)起始點(diǎn)要極低,極簡(jiǎn)單,簡(jiǎn)單到常人都會(huì)的程度。然后與寓復(fù)雜到簡(jiǎn)單之中。將這個(gè)簡(jiǎn)單的邏輯分解成常人都會(huì)的邏輯,讓學(xué)生的固有的邏輯與程度邏輯搭上橋,讓學(xué)生聽(tīng)到這種例子就懂,而上下例子的邏輯差一點(diǎn)點(diǎn),通過(guò)上一例子的方法再加上教師的指點(diǎn),學(xué)生應(yīng)該能做出下一例子,這樣就加深了對(duì)程序基本分析方法和算法的理解,每做一個(gè)例子都應(yīng)有一個(gè)新的體會(huì),經(jīng)過(guò)這一連串的體會(huì),學(xué)生就能獲得一定的歸納能力與邏輯能力。比如說(shuō)講循環(huán)體,教師設(shè)置邏輯推導(dǎo)已為1+1,學(xué)生會(huì)做1+1后,需要講解為什么要用這程序來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,然后做1+1+1+1+1,5個(gè)1相加,再做1+2+3+4+5。再做1+3+5+7+9,再做2+4+6+8+10。再做1+3+6+10+15等。這些例子是簡(jiǎn)單的,簡(jiǎn)單才能讓學(xué)生對(duì)于其中的數(shù)學(xué)問(wèn)題一看就懂,才能不涉及更多的數(shù)學(xué)知識(shí),我們需要做的就是盡力去挖掘這些例子所體現(xiàn)的程序能力。一般說(shuō)來(lái),變量是程序設(shè)計(jì)的核心概念,對(duì)于變量的分析也就等于分析了整個(gè)程序,將變量分為控制變量和累加變量?jī)纱箢?lèi),控制變量主要負(fù)責(zé)程序的流向和循環(huán)的次數(shù),而累加變量主要是存數(shù),并在其上進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。對(duì)1+1賦值給一個(gè)變量這樣一個(gè)問(wèn)題,要理解累加變量的作用,也就是sam=sam+1這條語(yǔ)句是怎么編出來(lái)的,將它作為1+1+1+1的基礎(chǔ),對(duì)于1+1+1+1這個(gè)例子要理解為什么要用循環(huán),循環(huán)所用到的控制變量和累加變量,它們的初值是多少,在哪賦初值,變量在哪使用,終值為多少,在哪變化,變化量為多少,等等,在教師講解這些問(wèn)題之后,要組織學(xué)生復(fù)述,一定要學(xué)生親口用自己的語(yǔ)言說(shuō)出來(lái)才算理解:然后理解上一程序與下一程序之間的不同:用這種教法處理余下的問(wèn)題,學(xué)生往往易于接受,因?yàn)檫@些例子涉及的數(shù)學(xué)并不難,其實(shí)極簡(jiǎn)單,學(xué)生可以將注意力全部放在問(wèn)題的解決上,解決方法已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,只要用同一方法分析,必然能得到滿(mǎn)意的結(jié)果,這樣從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的推演過(guò)程能大大提高學(xué)生的歸納能力、邏輯能力與解決問(wèn)題的能力。如果對(duì)程序設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)重新組織,在每一環(huán)節(jié)都像循環(huán)的講解那樣分析,相信對(duì)學(xué)生程序素養(yǎng)的提高幫助是非常大的。(4)在教學(xué)中大量使用誘導(dǎo)式教育,在階梯式的問(wèn)題體系里,學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí),教師不能直接給出答案,盡量地用學(xué)生熟悉的生活常識(shí)來(lái)啟發(fā)學(xué)生,讓他盡量自己解決問(wèn)題;當(dāng)學(xué)生解決了這個(gè)問(wèn)題之后,要及時(shí)誘導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié),熟悉解決問(wèn)題的思路,養(yǎng)成總結(jié)的習(xí)慣,加深對(duì)知識(shí)的理解,然后誘導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入下一個(gè)問(wèn)題。(5)在教學(xué)中盡量利用多媒體課件,形象生動(dòng)的多媒體教學(xué)會(huì)促進(jìn)學(xué)生對(duì)于程序知識(shí)的記憶。對(duì)他們理解問(wèn)題起到事半功倍的效果。
2.4實(shí)踐
筆者特意選擇了幾類(lèi)人群來(lái)試驗(yàn),一類(lèi)是中專(zhuān)生,一類(lèi)是成人,一類(lèi)是大專(zhuān)生對(duì)他們教授VisualBasic程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言時(shí)用兩種教學(xué)方法來(lái)試驗(yàn),采用基于知識(shí)精煉的程序素養(yǎng)訓(xùn)練為主教出來(lái)的學(xué)生效果更好,解決問(wèn)題的能力、學(xué)習(xí)能力更強(qiáng)。
3總結(jié)
清華大學(xué)在人才培養(yǎng)方面,一貫倡導(dǎo)學(xué)生在掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論的前提下,注重強(qiáng)調(diào)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力培養(yǎng),實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在學(xué)生課程負(fù)擔(dān)較重的情況下,如何進(jìn)行上述能力的培養(yǎng),我們?cè)谝龑?dǎo)學(xué)生將參加競(jìng)賽與課堂學(xué)習(xí)相結(jié)合上進(jìn)行了初步的探索。清華大學(xué)始終鼓勵(lì)學(xué)生在完成課堂教學(xué)計(jì)劃的同時(shí),積極參與諸如SRT(大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃)和各類(lèi)課外科技活動(dòng)。我們結(jié)合多年來(lái)從事信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽以及相關(guān)競(jìng)賽技術(shù)組織與培訓(xùn)的便利條件,引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類(lèi)重大賽事,其中包括參加競(jìng)賽中的命題、技術(shù)組織與培訓(xùn)等活動(dòng),并通過(guò)參賽,開(kāi)拓學(xué)生的視野,因材施教,促進(jìn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。多年來(lái)的探索不但讓我們?cè)谥笇?dǎo)或率隊(duì)參加的多項(xiàng)國(guó)際性大賽(如ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽、國(guó)際信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽,兩岸清華計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)對(duì)抗賽)中取得了優(yōu)異成績(jī),為祖國(guó)和學(xué)校贏得了榮譽(yù),同時(shí)也為計(jì)算機(jī)拔尖人才的培養(yǎng)探索了新的途徑。
ACM/ICPC和IOI簡(jiǎn)介
由美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)于1977年發(fā)起并組織的ACM國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽(簡(jiǎn)稱(chēng)ACM/ICPC)是世界上歷史最悠久、規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的全球性程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽,其基本宗旨是為高校的大學(xué)生提供一個(gè)展示自己在計(jì)算機(jī)編程解題方面才能的機(jī)會(huì),并為信息學(xué)科的發(fā)展不斷注入新的活力。這項(xiàng)每年一屆的賽事吸引了世界上幾乎所有知名的高等學(xué)府。2004年參賽隊(duì)伍多達(dá)3150支。ACM/ICPC的比賽方式有其獨(dú)到的特點(diǎn),采取三人一組共用一臺(tái)計(jì)算機(jī)解若干道難題,因而選手之間必須默契配合,強(qiáng)調(diào)協(xié)作攻關(guān)。在以吳文虎教授為首的教練組的指導(dǎo)下,由我系學(xué)生組成的清華大學(xué)代表隊(duì)從1997年開(kāi)始參賽,連續(xù)9年通過(guò)預(yù)賽獲得參加總決賽資格(大約60~70支隊(duì)伍),2000年在美國(guó)舉辦的第24屆大賽中獲總排名第四,亞洲第一。2002年第26屆競(jìng)賽中又一次獲得總排名第四、亞洲第一的可喜成績(jī),并且每一屆都取得令人矚目的成績(jī)。最近幾年,國(guó)內(nèi)上海交大、復(fù)旦、北大、中山大學(xué)等學(xué)校在這一賽事中都先后取得過(guò)優(yōu)異成績(jī)。
國(guó)際信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽(International Olympiad in Informatics, 簡(jiǎn)稱(chēng)IOI)是與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物齊名的五大國(guó)際學(xué)科奧林匹克競(jìng)賽之一。1987年,保加利亞的Sendov教授在聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)第24屆全體會(huì)議上,倡議舉辦國(guó)際信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽。首屆IOI競(jìng)賽于1989年5月舉行。此后每年舉辦一屆,到2005年已連續(xù)舉辦了17屆。IOI2005有大約80個(gè)國(guó)家和地區(qū)參加,由于每個(gè)國(guó)家限派4名選手參加,所以參賽選手約300多人。
IOI和ACM/ICPC競(jìng)賽同屬智力與應(yīng)用計(jì)算機(jī)解題能力的比賽。競(jìng)賽試題是從現(xiàn)實(shí)生活中抽象出來(lái)的,往往包含對(duì)不同書(shū)本知識(shí)的高度綜合與凝練,有些題目并無(wú)固定的最優(yōu)解法,內(nèi)容涉及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、人工智能、組合數(shù)學(xué)、圖論與集合論、計(jì)算幾何、密碼學(xué)、算法復(fù)雜性等多學(xué)科領(lǐng)域。如IOI競(jìng)賽要求選手在限定的時(shí)間內(nèi)(共兩試、每試5個(gè)小時(shí))綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象化、模型化,最后通過(guò)編程將問(wèn)題求解。分?jǐn)?shù)的評(píng)定是采用苛刻的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)程序進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試。因而是對(duì)選手理解力、分析力、想象力、創(chuàng)造力等綜合能力的全面考核。
創(chuàng)新探索與具體嘗試
綜上介紹不難得出,要想在ACM或IOI競(jìng)賽中取得優(yōu)異成績(jī),必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格特殊的訓(xùn)練。經(jīng)過(guò)多年的探索和實(shí)踐,我們總結(jié)出一些行之有效的方法,并建立了一套多層選拔、綜合擇優(yōu)的遴選機(jī)制。
能夠進(jìn)入ACM/ICPC或IOI國(guó)際大賽中國(guó)代表隊(duì)集訓(xùn)的學(xué)生,全部是計(jì)算機(jī)算法與程序設(shè)計(jì)方面的佼佼者,通過(guò)集訓(xùn)和參賽前后的接觸,使得這些學(xué)生構(gòu)成了志趣一致的“智力群體”,通過(guò)指導(dǎo)他們?cè)趨①惡陀?xùn)練過(guò)程中彼此切磋、互相交流、取長(zhǎng)補(bǔ)短,讓他們?cè)谝粋€(gè)更高的視野和氛圍中得到鍛煉和提高。這本身就是對(duì)拔尖學(xué)生的一種十分有效的因材施教。
由于信息學(xué)競(jìng)賽可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下同步進(jìn)行,我們充分利用這一特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生廣泛參加通過(guò)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境公開(kāi)進(jìn)行的程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽,與國(guó)際上的優(yōu)秀選手在網(wǎng)絡(luò)上同場(chǎng)競(jìng)技,展開(kāi)激烈較量。通過(guò)參加這類(lèi)競(jìng)賽,使許多選手增強(qiáng)了信心,同時(shí)也看到了自己的差距。一些素不相識(shí)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手通過(guò)競(jìng)賽彼此交流,共同提高。同時(shí)我們還引導(dǎo)學(xué)生有效利用網(wǎng)絡(luò)上提供的各種資源,如一些國(guó)際區(qū)域賽、多國(guó)對(duì)抗賽后公布的試題、模擬訓(xùn)練題等,促進(jìn)競(jìng)賽水平不斷提高。
此外,我們還通過(guò)組織學(xué)生進(jìn)行一題多解、最優(yōu)算法討論、論文報(bào)告等多種方式調(diào)動(dòng)選手探索式學(xué)習(xí)的鉆研熱情,激勵(lì)選手在綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面得到提高。同時(shí),通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)競(jìng)賽的命題和培訓(xùn),讓學(xué)生多方面的能力都得到鍛煉。
由于ACM/ICPC比賽方式獨(dú)具的協(xié)作特點(diǎn),通過(guò)訓(xùn)練和比賽,參賽選手集體協(xié)同的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作攻關(guān)能力也得到很好的培養(yǎng)和鍛煉。
通過(guò)參與競(jìng)賽小組的工作,許多同學(xué)從編程技巧到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),以及算法設(shè)計(jì)與分析的水平與能力都有了明顯的提高。有的同學(xué)在多方面取得了獨(dú)具特色的創(chuàng)新進(jìn)展,這段研究經(jīng)歷也為他們后來(lái)的發(fā)展創(chuàng)造了條件。許多奧賽選手畢業(yè)后被國(guó)外著名大學(xué)計(jì)算機(jī)系錄取繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。有的同學(xué)在清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系碩士畢業(yè)后,進(jìn)入微軟研究院從事研究工作。
IOI從1989年至2005年共舉辦17屆國(guó)際大賽,中國(guó)代表隊(duì)共獲金牌38枚、銀牌17枚、銅牌13枚。吳文虎教授一直擔(dān)任中國(guó)代表隊(duì)總教練,王宏博士、北京航空航天大學(xué)的尹寶林教授、北京大學(xué)計(jì)算機(jī)系的李文新博士也連續(xù)多年擔(dān)任教練和技術(shù)培訓(xùn)工作。特別是在最近兩屆的IOI大賽(2004年和2005年)中,中國(guó)隊(duì)取得參賽四名選手全獲金牌,團(tuán)體總分第一的優(yōu)異成績(jī)。
全國(guó)信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽(NOI)至今已舉行22屆。王宏博士作為中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽科學(xué)委員會(huì)的主要成員和技術(shù)負(fù)責(zé),先后指導(dǎo)數(shù)十名學(xué)生為全國(guó)信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽、IOI選拔賽的命題和培訓(xùn)做了大量的技術(shù)組織工作。
目前全國(guó)每年參加與NOI相關(guān)的比賽選手已達(dá)數(shù)萬(wàn)人,直接參加NOI和IOI大賽而受到專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的選手累計(jì)也已有數(shù)千人。信息學(xué)競(jìng)賽除了在計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)方面具有深遠(yuǎn)的意義,同時(shí)也是一個(gè)很好的教學(xué)平臺(tái)。通過(guò)它可以讓學(xué)生將理論與實(shí)踐緊密地結(jié)合起來(lái),提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力、協(xié)作能力和綜合能力。目前國(guó)家所提倡的素質(zhì)教育中,能力培養(yǎng)是核心。信息學(xué)競(jìng)賽提供了一個(gè)對(duì)學(xué)生能力進(jìn)行培養(yǎng)的大舞臺(tái)。
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)