計算機程序編程培訓范文

導語：如何才能寫好一篇計算機程序編程培訓，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：實踐訓練；ACM競賽模式；教學質量；教學效率

作者簡介：費雄偉（1980-），男，湖南祁陽人，湖南城市學院信息科學與工程學院，講師；周建存（1977-），男，湖南寧鄉人，湖南城市學院信息科學與工程學院，副教授。（湖南 益陽 413000）

基金項目：本文系湖南省教育廳教改項目（項目編號：湘教通[2012]401號379）、湖南省高等學校教學改革研究項目（項目編號：湘教通[2011]315號345）、湖南省教育科學規劃院課題（課題編號：XJK011CGD037）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）06-0098-02

計算機程序類課程是培養計算機各專業學生學會編程或者完成軟件產品的課程。它的教學成敗關系到學生是否具有計算機專業工作能力，能否滿足市場的需要，能否找到合適的工作。因此在我國各高等院校將其作為核心課程，師資投入也很大。但目前我國的計算機程序類課程存在著如下幾個問題：

第一，程序類課程實踐訓練題型單調。學生往往根據理論教學對應的章節知識點練習書后的練習題。這些練習題存在缺乏對應的應用場景、難度較低、無法發揮學生創造性思維等缺點，造成學生對其興趣不足或者訓練不夠。[1]對于需要提高編程能力的學生而言，他們需要挑戰性的題目來訓練自己。為了吸引學生利用課余時間練習程序，需要有實際應用背景的題目，能激發學生興趣的題目。

第二，程序類課程實踐效果評價不客觀。學生完成程序類課程的實踐練習后，一般由老師檢查實踐練習的結果并進行評價。[2]有時，程序能在幾次運行時保持正確，但程序本身錯誤。以教師只通過有限次地運行程序來斷定是否正確，可能存在著偏頗。所以教師對實踐效果的評價并不科學，存在著某些結果正確但程序錯誤的情況，而學生提交的程序作業種類和版本各異，造成教師評價工作量過大，評價質量不高等問題。

第三，程序類課程實踐缺乏反饋。傳統的程序類實踐課程沒有平臺的支撐，無法統計學生完成的程序存在的問題，也無法知道學生之間的差異，無法發揮實踐反饋的作用。若能利用計算平臺分析學生完成程序作業的情況，找到存在的問題，針對性地加以輔導和講解，對提高學生編程能力的提高很有好處。為了解決上述問題，采用ACM競賽模式改革計算機程序類課程教學，系統地提出方案的理論依據、具體內容和實施過程。

一、ACM競賽模式教學改革

ACM（Association of Computing Machinery）競賽，即國際大學生程序設計競賽，始于1970年，由美國計算機協會（Association of Computing Machinery）主辦的一年一屆的國際性賽事。該賽事的目的是展示大學生分析問題、設計算法、編寫程序、解決問題的綜合能力，同時采用3人一組的形式，也賽出大學生的團隊協作和組織能力。[3]經過30多年的發展，它已成為全球大學生計算機程序能力競賽活動中最有影響的一項賽事。ACM由3名隊員為一組代表所在學校參賽，比賽形式為每隊使用1臺計算機在5個小時編程解決6至10個挑戰性問題。編程可以使用C、C++或Java，完成之后提交給判題系統。判題系統通過運行大量的測試用例來判定答案正誤或其他問題（超時或超內存）并返回給選手。比賽的第一名頒發金牌，要求正確答題數最多且總用時最少（用以區分正確結題數目一致的排名）。以后的排名，先按正確答題數，同正確答題數時按總用時少的方式排序。排名第2和排名第3的分別頒發銀牌和銅牌。基于ACM競賽模式的教學改革指采用ACM競賽的辦法，以靈活地方式組織學生按照ACM判題的方法進行程序設計練習或測試的一種模式，旨在提高學生對編程的興趣、學習效率和評價客觀性。[4]

二、計算機程序類課程實踐教學改革方案

1.方案理論依據

該方案的理論依據來自問題教學法。問題教學法首先由前蘇聯教育家馬赫穆托夫等人提出并倡導。該方法首先由教師根據教學任務設計出教學問題，同時將問題創設一個問題情景，然后，向學生提出教學問題及其情境，激發學生熱情和探索未知的興趣，接著要求學生利用已有的知識水平，分析問題、創造性地解決問題，最后提升為對知識的獲得和能力的鍛煉。[5]

問題教學法相對傳統教學而言，有著明顯的優勢，[5]主要體現在以下三個方面：

（1）學生的教學活動模式方面的優勢。問題教學的學生活動模式為“產生困窘—探索—掌握”；而傳統教學學生活動模式則是“聽—記—練”，顯然問題教學在學生活動模式方面更為主動，更能激發學生的能動性。

（2）問題定位方面的優勢。問題教學法把問題定位為有智力價值的教學材料，并為該材料設置情境，用來引導教學過程，而傳統教學把問題定位為學生接受知識過程要經歷的考驗，用來做作業或考查學業成績。顯然問題教學對問題的定位比傳統教學對問題的定位更為科學和客觀。

（3）教學程序方面的優勢。問題教學的教學程序是首先創設問題情境，再經歷探索，把未知創造為已知，而傳統教學的教學程則相反，首先向學生傳授現有知識，再要求學生把已知應用到未知中去。顯然問題教學的教學程序能滿足人的探索欲望，體會了獲得知識的過程和樂趣，教學程序更為積極。

問題教學法的操作難點主要是對教師的教學技能要求高。這是因為問題教學法，圍繞問題展開，以創造性解決問題為中心，以任務的完成和升華來結束。因此問題情境顯得尤為關鍵，這就需要精心設置問題，并置入一個現實貼切的情境中去，所以對教師而言難度較大，要求也高。對此，教師必須系統地經過這些方面的教學技能培訓。為了解決教師在程序設計類課程中實踐教學環節技能培訓方面的不足，利用ACM平臺，集合各個專業教師和計算機專家的力量，并引入專家判題的形式，為實施問題教學提供了條件和資源。目前北京大學、浙江大學、杭州電子科技大學等都在網上開放了基于ACM模式的在線判題系統（Online Judge System）。[6]教師可以利用它，進行在線的出題，選擇題目進行測試或練習。它的題目數目很多，涉及到計算機程序類課程的各種算法和應用，學生可以自由練習也可以由教師指定題目進行練習，重要的是能夠進行實時的判題，也能給出反饋信息和排名情況。

2.方案具體內容

作為湖南城市學院而言，由于計算機專業辦學時間短，積累和沉淀少，可以利用其他大學的基于ACM的在線判題系統。筆者選擇的是杭州電子科技大學的在線判題系統，因為它的題型適合應用型本科院校的需求，且提供了對學生的引導，幫助其使用和循序漸進地學好計算機編程。[7]改革的課程是筆者開設的計算機程序類課程：C語言程序設計、C++程序設計還有Java程序設計。改革的內容分為平時練習、課堂練習、月末的測試和考試，均在杭州電子科技大學的在線判題系統中進行。

3.方案實施過程

課堂練習按照教學進度完成對已學知識的檢驗和鞏固的目的。其實施過程是教師根據已學和在學的理論部分知識，編寫或選擇匹配的訓練題目，要求學生在上機實踐課時內完成。教師對完成情況進行統計、分析和記錄成績，以此指導下次教學。平時練習由學生自主選擇題目進行練習，教師只規定完成的數目，逐月計算學生平時練習的完成度。月末時，由教師按月度學習進度，編寫或選擇一套測試題目，要求學生按照ACM競賽規則完成一次實戰比賽。教師根據比賽情況分析和統計，以進行總結。學生也體驗到對知識的綜合運用和激烈的競爭，對提供其學習動力，鍛煉其競爭能力大有好處。月度成績好的同學，篩選為學校ACM競賽隊的選手，進行專門地培訓，進一步挖掘學生潛能和激勵學生。期末時，組織所有任課教師，精心組織一次全課程的競賽作為課程的考生成績，讓考試客觀且公平地反映學生的水平。

三、改革效果

經過對信息科學與工程學院（以下簡稱“我院”）3個專業計算機程序類課程3年多的改革，已經看到了較為明顯的效果。一是在湖南省大學生程序設計競賽中成績逐步提升，由幾年前湖南省大學生程序設計競賽中獲得1個三等獎或沒有，提高到在2011年第7屆湖南省大學生程序設計競賽獲得了3個三等獎，在2012年第8屆湖南省大學生程序設計競賽獲得了2個三等獎，2013在湖南省第9屆程序設計競賽獲得了2個二等獎和1個三等獎的佳績。二是學生考取軟件設計師的人數也逐步提升。三是我院的學生就業率在全校名列前茅，2012屆畢業生一次性就業率達到93.5%。可見基于ACM模式計算機程序類課程的教學改革提升了課程教學質量，有效地鍛煉了學生解決問題的能力。

改革的另一個明顯的效果是提升了教學效率。改革所基于的ACM平臺共享了大量優秀的計算機編程類題目，這些題目有情境，有梯度，也能進行客觀判分。這些資源和平臺功能節省了教師的大量時間，提高了教課的效率。同時，學生也能在此平臺上，隨時隨地進行練習、測試和考試，能夠挖掘自己的潛力，系統和循序漸進地進行編程能力的培養，提高了學習的效率。

四、結語

為了適應湖南城市學院“應用型本科院校”的辦學定位，采用問題教學法，在ACM競賽模式下對我院的程序設計類課程進行了改革。該改革改變了計算機程序設計類課程訓練效果不佳的窘境，很好地解決了訓練題型少、評價不客觀和缺乏教學反饋等問題。通過近三年的實施效果表明該改革有效地提升了計算機程序設計類課程的教學質量和教學效率。下一步的工作是將該改革方法在計算機程序設計類的課程設計課程中加以探索和推廣，還有對計算機專業的其他課程也可以進行基于問題教學法的改革方案的設計和嘗試。

參考文獻：

[1]邱修峰.C語言實驗教學考核評價指標及其觀測內容分析[J].電腦開發與應用，2009，22（8）：10-11，14.

[2]林巧.基于在線評測系統的C語言實踐教學探討[J].實驗科學與技術，2011，9（6）：37-39，50.

[3]張熠，陳榮欽.以ACM為導向構建C語言實驗教學新平臺的研究與實踐[J].臺州學院學報，2009，36（6）：70-74.

[4]芶生平，楊鵬，汪小平，等.以ACM/ICPC競賽為載體探索課程體系建設與創新人才培養新模式[J].中國大學教學，2010，（7）：71-73.

[5]蕭楓.國外學校教學改革[M].沈陽：遼海出版社，2011：40-46.

篇2

【關鍵詞】計算思維 計算機程序語言 抽象思維 教學模式

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682（2012）12-0011-02

一、引 言

計算思維是當前國際計算機界廣為關注的一個重要概念，也是當前計算機教育重點研究的重要課題。在國外計算思維得到美國教育界的廣泛支持。美國計算機協會（ACM）2008年在網上公布對CC2001（CS2001）進行的中期審查報告（CS2001InterimReview）（草案）中，明確將“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；2008年，美國國家計算機科學技術教師協會（CSTA）在網上了得到微軟公司支持的《計算思維：一個所有課堂問題解決的工具》報告。[1]

在國內，計算思維在教學和培訓中的應用與推廣正在逐步展開，一些計算機教育者在教學過程中推進計算思維能力的培養。中國科技大學陳國良教授、桂林電子科技大學董榮勝教授、中國科學院計算技術研究所所長李國杰、自動化所的王飛躍教授、國防科技大學的朱亞宗教授等多位計算機知名專家學者在這方面都做了一些有益的探索。在基于計算思維的課程教學改革方面，何明聽在軟件工程課程中引入計算思維的關注點分離方法，并指出：作為最重要的計算思維原則之一，關注點分離是計算科學和軟件工程在長期實踐中確立的一項方法論原則。[2]廖偉志等就如何在課堂教學中引導學生利用計算思維去解決離散數學中的相關問題進行了探討。[3]李芳等結合教學實踐及目前人才市場的需求，探討了當前圖像處理課程教學中存在的問題，并從教學內容、教學方法、實踐教學等幾個方面，闡述了計算思維在該課程教學中的實踐及應用。

盡管在教學過程中引入計算思維取得一定的成績，但對于什么是計算思維的研究還不夠，如計算思維的基本組成部分及特征與表現是什么？如何在計算機程序課程教學中培養計算思維能力仍處于一個摸索階段，還沒有形成一套完整的方法體系。

二、核心概念定義

1.計算思維

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。它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。就像讀、寫、算一樣，計算思維是每個人的必須具備的基本技能。[4]

2.計算機程序語言

計算機程序語言通常是一個能完整、準確和規則地表達人們的意圖，并用以指揮或控制計算機工作的“符號系統”。它是一組用來定義計算機程序的語法規則，是一種被標準化的交流技巧，用來向計算機發出指令。能讓程序員準確地定義計算機所需要使用的數據，并精確地定義在不同情況下所應當采取的行動。[5]

三、計算思維的基本組成部分

當今是信息時代，“計算思維”的提出源于計算機這個工具的普遍程度，利用“計算思維”求解不同領域的應用問題也是必然、有效的，將對人們的行為方式產生深刻影響，它的基本組成部分包含三個方面。

1.抽象思維是計算思維的一個組成部分

計算思維中的抽象思維是指利用計算機理論知識從眾多事物中抽取出共同、本質的特征，而舍棄非本質特征的一種思維方式。這種方式化使問題復雜度降低，容易理解，問題更容易處理。例如在面向對象程序語言中，類的設計體現了抽象思維應用。

2.矛盾論的哲學思想也是計算思維組成部分

在處理問題時，計算思維采用分離各個因素，分清主次的方法。由于各個因素混雜在一起會導致問題的復雜性大大增加，所以把不同的因素分離開來，分清主次，分別處理，問題的復雜性就會明顯降低。在計算機算法與程序語言中采用這種方法，例如面向對象程序設計中的封裝和類，把解決的問題分離成各個獨立的部分。業務邏輯同特定領域問題的關系通過側面來封裝、維護，這樣原本復雜的應用可以通過程序實現。

3.實踐論的哲學思想也融入計算思維中

計算思維的實踐論是指實踐是檢驗計算思維認識正確與否的唯一標準。計算思維的認識方式對科學實驗具有反作用，在實踐中認識、完善、發展計算思維理論。例如在算法的優化與設計過程中，最優化算法的提出不是基于直觀或經驗，而是采用計算機理論知識和數學理論知識及其它相關知識反復實踐后構造出的一種最優算法。

四、計算思維的特征表現

計算思維不是計算機科學獨有，隨著信息化的推進，利用計算思維能更好的推動科技進步，具體特征表現為以下三個方面。

1.計算思維的普遍性

計算思維是一種科學思維，與理論思維、實驗思維一起構成人類的三大思維。計算思維并不是一種新的發明，而是早已存在的思維活動，是每一個人都具有的一種技能，而計算思維的方法將有助于人們運用計算機解決各自領域的問題。計算思維普遍存在，只是每個人的思維科學性、能力的高低有所不同。

2.計算思維的重要性

雖然計算思維不是計算機科學所特有的，但正是由于計算機的出現，讓理論上的實現過程變成了實際上可以實現的過程，并實現了全過程的自動化，充分顯示出計算思維的重要性。[6]從而促使人們對計算思維的研究和探索，充分意識到計算思維方法的重要性，大大拓展了人們認識世界、改造世界以及解決領域問題的能力范圍。在教育界，特別是在高等院校，有理由將計算思維納入教學改革的范疇。

3.計算思維的層次性

每個人都具備計算思維，但程度不同，層次不同。計算思維具有分級（分層）性，其層次可以分為四層：高級計算思維、中級計算思維、初級計算思維、基礎級計算思維。高級計算思維內容涵蓋研究生基礎課、專業課，中級計算思維涵蓋本科計算機基礎課、專業課，初級計算思維體現在大學計算機基礎課程中，基礎級計算思維指的是具備計算機基礎理論知識。[7]層級之間沒有明顯的邊界，僅僅是為了說明計算思維能力的高低。

五、計算機程序語言類課程中的反思

在傳統的計算機程序語言教學過程中，教師非常注重語言語法規則的講解。面對程序設計語言中繁雜的語法規則，部分學生喪失了學習的興趣，而且動手能力普遍較差，這也是計算機專業人才培養質量無法達到市場要求的重要因素之一。如果在計算機程序語言類課程教學中融入計算思維的理念，在教學過程中將教學重心從語言語法規則的講解轉移到計算思維的培養；在考慮問題時，能主動地、自主地、習慣地采用計算思維解決計算機應用問題；[8]構建以教師為主導，學生為主體，教學內容為載體，計算思維培養為目標的創新型教學模式。將會激發學生對計算機程序語言及計算思維的學習興趣，有助于構建師生雙方主動參與的互動型課堂，形成和諧的師生關系；有助于讓學生體會計算之美、編程之美，將極大提高學生認知能力及動手能力；有助于提高人才培養質量。

六、總 結

計算思維是人類的普遍思維，在信息化社會中起到重大作用。將計算思維理念引入計算機程序語言類課程教學中，系統構建培養計算思維能力的創新型教學模式。將有效解決目前在計算機專業課程教學過程中遇到的問題，為課程教學改革提供新的思路與視角。有助于提高教育教學水平，促進計算思維在國內的進一步研究與傳播。

參考文獻

1 牟琴、譚良.計算思維的研究及其進展[J].計算機科學，2011（38）：10～15

2 何明聽.關注點分離在計算思維和軟件工程中的方法論意義[J].計算機科學，2009（4）：60～63

3 廖偉志等.計算思維在離散數學課堂教學中的應用[J].計算機科學，2008（11）

4 陳國良、董榮勝.計算思維與大學計算機基礎教育[J].中國大學教育，2011（1）：7～11

5 計算機語言[EB/OL].http：///showdoc-19317.

html

6 盧俊嶺等.基于計算思維的算法設計與分析課程改革[J].計算機教育，2011（22）：36～39

篇3

關鍵詞:工業信息化;計算機教育;計算機圖形學;計算機仿真;程序設計

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1引言

2008年11月1日,在計算機科學與技術專業教學指導分委員會第三次全體會議上,教育部高等教育司理工處李茂國處長指出:“我國的工業發展正處于轉折期,這一轉折的重要特點是信息技術對傳統工業的改造,這就提出了信息化技術如何更好地滲透到其他學科的問題……高等理工科教育要為工業化的發展和產業改造提供支撐,要為這一轉折培養大批合格的人才。特別是計算機科學與技術專業,要認真研究這一轉折,不僅要研究如何緊跟學科和專業發展,不斷更新教學內容,更要深入研究如何根據工業信息化的需求,加快計算機科學與技術專業的改造,盡快實現專業結構的調整,真正解決結構失衡的問題”。由此,對計算機教育提出了新要求。

2目前國內計算機教育中存在的幾個問題

2.1計算機教學模式單一

我國計算機專業的教學模式主要傳承美國大學的教學模式,這是因為美國是當今世界上計算機工業與計算機教育最先進、最發達的國家。美國的計算機教育是基于它在計算機的基礎、核心地位,并向全世界推銷硬件、軟件產品這一思路而構造的計算機教育模式,同時用法律方式來保護自己的知識產權,這是美國計算機教育的第一個特點;第二個特點是全美計算機教育體系的完整性,這種教

育對計算機的理論與應用的各個方面都涉及,例如同樣一門計算機的主課在各個學校的授課都有不同的特點與主攻方向、并有非常多的輔助課與提高課程、參考文獻等供讀者選修,直至指導你走向學科的最前沿與其商業開發等。雖然他們各校的計算機的授課不一定很全面、很權威,但全美各個學校的所有計算機課程的集合能構成計算機教育的完整體系,這是他們計算機教育多年來自然形成的相互創新競爭機制、并最后形成均衡發展勢態鑄就的成果,是我們在進行計算機教育改革時不能忽視、目前暫時沒法做到的兩點。

由于上述按照美國人計算機專業教學模式培養人才的教學體系在國內占主導地位,這導致國內計算機教育模式單一,絕大部分高等院校培養的計算機專業的學生具有相同的知識結構。而中國社會對計算機的需求不同于美國社會,中國目前還不可能有像美國那樣的計算機硬件工業與核心軟件商業公司,也不可能像美國那樣向全球推銷自己的產品等,但國內絕大部分的計算機需求是計算機應用軟件的開發、并且各行各業的計算機應用有很大差異,而上述單一的計算機教育模式無形之中把這種多樣差異的社會需求排斥在計算機的核心教育之外。

教育部計算機教指委等部門針對這一問題,提出計算機專業按照社會的需求進行“分層分類”教育模式,并出臺了多種計算機教學方案供人們選擇。而要全面解決這一問題,教育思想的轉變是計算機教育深化改革的前提與關鍵。

2.2課程教學內容不足

常見很多C語言等教科書被冠名為計算機程序設計課程,這類課程明明是介紹算法語言的語句功能、語法與語句的基本操作使用(描述算法的具體實現過程),初學者有了這種知識后,雖能設計一些簡單的程序,但由于此時初學者沒有數據結構等知識,故他們還不能設計功能齊全的計算機應用程序。西方學者的算法語言教科書一方面是向讀者介紹語句的功能與使用,另一方面為算法語言的編譯系統課程做鋪墊。很多國內教科書試圖從算法語言的角度向初學者闡述這門課程似乎就是程序設計的原理或把這種課程冠名為計算機程序設計,已被證明是不全面的。

計算機加工計算各種數據,但計算機中被處理的數據如何在計算機內存中存儲、管理并被計算機快速檢索得到是“數據結構”課程要解決的主要問題,這個問題解決得好,能大幅度提高計算機解決計算問題的效率。一般計算機專業都是在算法語言與“數據結構”課程之后,通過具體大型編程作業或實際應用課題的訓練使初學者掌握程序設計的基本方法。若此時把缺失的軟件系統與數學模型等內容都加入到“數據結構”課程的教學中,試圖使初學者從理論上直接掌握應用程序設計的基本方法,則會遇到如下困難:(1)無足夠的課時;(2)會改變“數據結構”課程的授課性質;(3)是早期不具有多個大規模實用復雜數學模型的通用教學案例。這導致國內計算機程序設計教學停留在經驗教學模式上長期徘徊不前。

“軟件工程”課程是計算機專業培養初學者從整個軟件的生命周期出發、全面介紹軟件開發過程中要遵循的規則與采用的基本方法,培養大型軟件項目開發過程中的團隊協同能力與組織、管理方法等。但在軟件工程的課堂教學中,由于前期已講授過的計算機課程教學內容缺少好的通用教學案例作為軟件工程的實習對象,故人們多注重軟件工程內容的理論介紹,輕視軟件工程中的案例教學,輕視實際軟件開發訓練與經驗的積累,結果往往導致該課程的教學內容空洞,教學效果欠佳!

計算機專業教育注重學科的發展與專業教學,計算機基礎教育注重計算機應用的教學,兩者應形成互補之勢。計算機應用軟件的4個基本領域分別是數據計算、數據存儲與檢索、數據的聯網通信、計算機控制。但是國內計算機基礎教學只注重數據庫與計算機網絡的教學,沿用計算機專業用算法語言與數據結構課程的教學模式,并以此來代替數據計算與程序設計課程的教學,而非計算機專業的初學者又沒有計算機專業那樣充足的課程設計時間、并通過實際應用軟件編程訓練來掌握程序設計的基本方法,這導致非計算機專業的人員程序設計能力的弱化。

3解決問題的方法

新時期國家工業信息化建設對計算機教育提出的新要求,本質上是加強計算機的應用教學,使各行各業的人員通過選修計算機專業的核心課程,能很快地掌握計算機的編程原理,尤其是把數學建模的結果(它們描述了用戶解決實際應用問題的數學框架)轉換成計算機程序,而不是按照傳統的計算機專業培訓方案,通過大量的課時與實習等編程訓練掌握程序設計的基本原理與方法。這樣將使非計算機專業的人員能有充裕的時間把各自研究領域內的理論研究問題、解決這些問題的理論模型與成果等轉換成計算機能接受的數據模型與算法,并能用計算機仿真的方法繼續深入研究各種理論問題與實際應用領域的系統設計等工作,使計算機的應用在各個行業走向深入,而不是僅僅停留在用計算機進行各種行業的累積數據存儲、管理、查詢與聯網通信等工作層面上,計算機圖形學課程可以較好的承擔這個重任,理由如下。

3.1計算機圖形學是用計算機仿真的方法在計算機中實現三維圖形的顯示

計算機圖形學教育的核心內容是:①通過建立描述自然景觀(虛幻世界)的幾何數據模型(包括其運動、變形與碰撞檢測)、確定幾何模型表面上每點的顏色與亮度的諸多物理數學模型(燈光模型、顏色模型、照明模型、物體表面的材質模型與紋理模型等)、顯示圖形的照相機模型與圖像的融和算法等,或仿真光線在物體之間的相互傳播以確定物體表面上每點的顏色與亮度進而在照相機中產生的顯示效果(即光線跟蹤算法、輻射度算法)或把光線傳遞的效果(即照片)映射至物體表面上所產生的顯示效果(即紋理映射算法),以達到用編程的方法把這些模型的描述數據通過仿真算法轉換成在計算機顯示器中顯示自然景觀圖像的目的。②在計算機圖形學中,光線傳播所涉及的所有物理現象均能成為計算機圖形學的研究對象,它們構成了光線傳播仿真實驗所需要的仿真系統。③人們通過比較計算機生成的三維圖形的顯示效果與實際照片的差異,可不斷提出用新的數學模型與仿真算法等對其已有的計算模型進行漸進改進,使計算機圖形學的數學仿真過程不斷的逼近現實物體模型(包括剛體、軟體、流體、氣體)的構造、運動和變形與反光效果的顯示這一真實的物理變化過程。④即人們很好的用計算機仿真的4個典型過程――系統、建模、仿真算法、評估說明了各種圖形在計算機中的生成過程。這里所謂仿真算法即把數學計算模型中模型描述數據的計算處理步驟與方法等用算法語句逐個描述,并用基本的數據結構方法動態地描述、保存待處理模型數據的代碼集合,此仿真算法即讀者學習計算機圖形學課程后的主

要實習任務與練習。計算機圖形學的上述全新定義與主要過程,很好地說明了該學科本質屬計算機仿真的一種基本形式。

計算機圖形學的教學內容很好的展示了科學計算的基本內涵。這是因為科學計算就是用計算機處理科學研究和工程技術中所遇到的數學計算問題,而計算機仿真是科學研究中常用的一種基本方法,計算機圖形學屬于計算機仿真的一種基本形式并在工程實踐中有大量的應用,計算機圖形學所涉及的各種建模都是各類數學工具與方法的具體應用,對計算機圖形進行基本的運算處理即對數學模型進行各種處理,這種處理屬典型的數學計算問題,由此首次證明了計算機圖形學為科學計算的一種典型的具體應用形式與載體。當然,更全面的科學計算工具,可以通過學習Matlab軟件來獲得。

3.2計算機圖形學課程講授的程序設計基本方法對應用軟件的開發具有重要的指導意義

所謂計算機程序設計即約定對多種類型的數據進行的各種處理方法,并用算法語言的語句正確地描述這種處理過程所形成的代碼集合,這通常被簡稱為“程序設計=數據結構+算法”。這里有幾個問題是該定義所應包含的內容:①該程序設計定義所涉及的數據與處理方法是數學模型的映射,它不是從天上掉下來的。歸根到底,數學模型是應用程序設計的基礎;②程序編碼之前,要理清這多個數學模型之間的相互關系、特別是它們是否能有效的解決用戶待解決的問題;③編程的代碼是固定的,應提交給計算機并被計算機執行;而用戶待處理的問題通常用模型數據來描述,顯然程序自動運行所涉及的數據處理流程也是程序設計必需全面考慮的基本問題,這個數據處理流程一般不被上述各數學模型所包含。即要用編程的方法處理用戶提交待解問題的模型描述數據、在計算機內存中保存并動態管理這些模型的描述數據、編程處理這些模型描述數據并保存運算處理之后的結果數據、最后輸出顯示整個問題的處理結果,這4個基本過程是一個完整自動運行的商業軟件所具有的最基本的結構,它正確地反映了程序設計所涉及的軟件系統與軟件結構的基本概念。該內容的介紹是目前多數算法語言與數據結構課程所欠缺的,缺少大型應用軟件編程訓練的初學者一般缺少這種軟件系統與軟件結構的基本概念,這是導致初學者程序設計概念不全的原因之一。

計算機圖形學的教學是這樣解決應用程序設計的基本方法并使讀者獲得計算機自動生成圖形的完整概念:①在計算機圖形學中,由于二維圖形的簡單性,它非常適用于向初學者介紹軟件系統的概念。二維圖形主要是點、直線、曲線、實面積多邊形與顏色等概念,它主要以數學上的幾何模型表現形式出現在計算機顯示屏中,文獻[2]主要用線段圖型的生成、實面積圖形的生成、圖形的基本運算(包括幾何變換與集合運算)、圖形的觀察運算(相當于三維圖形的照相機模型的功能)、圖形的數據輸入(包括編程輸入數據、交互輸入數據、文件輸入數據)、圖形的數據結構與數據處理流程等6章完整的講解二維圖形軟件系統的概念,該內容很好的說明了“軟件系統是一個能自動運行的綜合執行程序,它能從輸入、存儲、運算處理、輸出等方面全面處理用戶在某個領域中解決特定問題而提出的諸多數學模型并完成其模型描述數據的加工任務,使用戶很容易明確這種軟件的組成、功能、使用范圍與系統流程”。②三維圖形學主要是用計算機仿真的方法實現三維圖形的顯示,而計算機仿真的關鍵在仿真模型的創建上,并理清各模型之間的相互關系。顯然,三維圖形中的幾何模型(即點、線、面、體、場)的運動、變形與碰撞檢測等能很好的表示現實世界中各種物體(物質)運動等物理概念,燈光模型、顏色模型、照明模型、物體表面的材質模型、紋理模型等能很好的描述物體表面各點的反光顏色與亮度等物理過程,或用光線跟蹤算法、輻射度算法來仿真光線的傳播過程以確定物體表面上每點的顏色與亮度,照相機模型能把場景中的物體三維幾何模型描述數據投影變換成二維幾何模型數據、裁剪超出顯示范圍的幾何模型數據,并調用二維圖形的生成算法等生成對應的圖像顯示效果、或把紋理照片映射致物體表面上所形成的顯示效果;當物體的幾何模型、燈光模型、照相機模型運動之后,并在照相機模型中連續顯示對應場景中的圖像,就是人們所期待的計算機動畫效果。③編程實現時,利用二維圖形所建立的軟件系統的概念,把三維圖形模型的數學描述方法轉換成程序代碼,并把模型的描述數據輸入、存儲到計算機約定的動態數據結構等圖形文件中,再編程實現向動畫師提供操作這些模型的運動、變形等控制方法與手段(即計算機動畫中的數據運算處理方法),動畫師等用戶就能從最后的照相機模型中得到所期待的計算機動畫結果,此即國內計算機圖形學的基本教學內容。若用戶實時操作這些模型運動并具有故事情節,還要求實時生成對應的計算機動畫,同時配上聲音、操縱桿(體驗力反饋)等多媒體效果,加上聯網功能,就形成了計算機3D游戲。3D游戲是對人類社會活動實現的一種仿真,該技術的重點在于對場景模型、多媒體數據與聯網功能的實時動態管理與驅動(又稱3D引擎技術)。

由此可見,計算機圖形學的全部教學內容,很好地向讀者貫徹了計算理論中已有的“可計算性的實現前提”的三個條件:①待解問題被系統與模型形式化方法所描述;②這些描述被轉化成一個可執行的綜合算法;③算法要有合理的復雜度。即通過計算機圖形學的授課,能使初學者掌握數據計算類型的應用程序設計基本方法與計算機仿真過程的基本規律,這種教學內容對應用程序的設計具有普遍適用性與重要的指導作用。這一教育思想文獻[2]中已經得到充分有效地展現。

3.3把計算機圖形學作為計算機教育的公共核心課程,能彌補現行計算機教育中存在的多項不足

國內計算機圖形學教育經過20多年的發展,其教學內容主要以“光線在自然界與照相機中的傳播從而產生圖形的顯示效果”為主題進行計算機仿真與程序設計等相關教育,而目前美國人計算機圖形學的授課內容主要還停留在圖形標準的介紹上,他們沒有把計算機圖形學作為計算機學科的核心課程,這是因為他們把整個計算機圖形學的相關學科內容劃分過細,導致他們對計算機圖形學在計算機科學中的作用與地位認識不到位所致。例如僅停留在算法的層面上介紹二維、三維圖形的生成,而不是在數學建模這個各學科通識的層面上介紹計算機圖形學所研究的各種問題與解決這些問題的方法,且人為地把計算機圖形學的研究對象如物體幾何模型的構建與其圖形顯示分解成計算機輔助幾何設計與計算機圖形學這兩門課程,這直接導致圖形學課程教學內容缺少被處理的圖形顯示對象,加之計算機基礎課程與圖形學的教育又沒有軟件系統的概念,這樣安排雖然能滿足圖形標準等商業軟件的發展需求,但卻很難讓初學者全面掌握計算機圖形學學科系統性的概念、思想和方法與學科發展的基本規律。需要說明:①美國人這種圖形學授課內容的不足在于它易給人這種印象:好像計算機繪圖、信息數據的可視化就是計算機圖形學的全部內容。事實上,顯示各種圖形是計算機圖形學的最終目的,這種圖形顯示是程序數據輸出的外在表現;而實現這種目的的基本原理、方法與編程過程等才是計算機圖形學的內在本質,該內在本質是計算機仿真技術與應用程序設計的基本方法;圖形標準是解決計算機圖形學全部研究問題的一個子集,故圖形標準很難承擔向初學者介紹清楚計算機圖形學發展基本規律的重任;②一門講授圖形標準原理課程的教學內容不能反映出美國人在計算機圖形學上所取得的全部成果與教學水平,但這門課程講授的計算機自動生成顯示圖形的概念不完整,卻足以讓初學者對該課程的學習喪失信心。實際上,讀者只有用幾何模型等數據調用圖形標準并編程上機實習,才能獲得計算機生成圖形的概念。③由于美國人在計算機圖形學上取得的絕對領先地位,他們的這種教育思想長期以來主導國際學術界(因為這促使計算機圖形學朝通用實時圖形顯示這一專項計算工具方向快速發展并創造了巨大的商機),并深深地影響了國內外許多高校的計算機圖形學教育工作者。照此傳授該課程之后,人們覺得計算機圖形學授課內容沒有達到讓計算機自動生成圖形這一目的、這門課就講授完畢,這似乎很難理解、并得出計算機圖形學課程難教難學、不成熟的結論,甚至做出在計算機基礎教學中取消對初學者傳授計算機圖形學基本知識的決定,這實為沒有全部掌握計算機圖形學學科體系的精髓。這是目前中外計算機圖形學教育的主要差別。

計算機圖形學是計算機學科應用的一個重要發展方向,學習計算機圖形學課程之后,有利于讀者向科學計算、計算機仿真、計算機輔助設計、信息數據的可視化、動畫與游戲、虛擬現實、數字娛樂、數字設計與數字制造等計算機應用行業方向發展。事實上,根據本文對計算機圖形學的新定義,計算機圖形學就是這些計算機典型應用的專業基礎課程,這些行業都是我國工業信息化產業的典型代表,遺憾的是這些計算機應用行業目前多都沒有被包含在傳統的計算機專業教育目錄中。

顯然,國內算法語言、數據結構、軟件工程等課程的教學內容與方法非常成熟,計算機圖形學課程的教學很好地將這些課程銜接起來,由此構成應用程序設計教育的完整教學體系。

4結束語

綜上所述,是國內計算機教育體系的不健全導致國內計算機專業教學與應用發展的不平衡,這既與我們的計算機發展水平有關、也與我們計算機教育的指導思想對其應用不夠重視有關。經多年的努力,我們在國內外率先健全并理順了計算機圖形學課程知識體系與教學內容,有效地克服了國外以圖形標準作為計算機圖形學授課的主要內容、由此帶來人們對計算機圖形學體系結構如研究對象、研究方法、編程實現、工業應用等問題認識不足而產生的局限性;而向學習計算機知識的讀者普及計算機圖形學的課程教學,可以為解決以往計算機基礎教育不直接解決用戶面臨的實際應用問題這種尷尬、彌補現有計算機仿真與計算機程序設計等教育環節的缺失、使計算機應用程序設計從經驗教學培養模式走向科學理念式教學培養模式、以及為國家工業信息現代化建設等數據計算類型應用問題的解決起一個較好的示范作用。

參考文獻:

篇4

【關鍵詞】 科研經費；成本效益；資金時間價值；投資回收期

一、問題的提出

ACM國際大學生程序設計競賽（ACM International Collegiate Programming Contest）是由美國計算機協會（ACM）主辦的一項旨在展示大學生創新能力、團隊精神和在壓力下編寫程序、分析問題和解決問題能力的年度競賽。經過三十多年的發展，ACM國際大學生程序設計競賽已經發展成為最具影響力的大學生計算機競賽。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為Online Judge（簡稱OJ）系統的計算機網絡平臺來進行題目的、解答、判分，因此具有非常高的客觀公正性。某商學院是一所科研經費比較緊張的中小學院，2010年計算機系因組織參加了兩屆國際大學生編程競賽，帶隊參賽的劉博士帶領本學院的參賽學生到省城參加競賽回來，遞交了一份科研項目立項申請，申請購買一套OJ系統軟件，需要科研經費37 500元。但是，本學院沒有那么多的科研經費可供使用，又不能放棄參賽活動。計算機系兩名新來的年輕教師提出使用免費的開源軟件可以節約費用。劉博士說：使用開源軟件需要用自己開發的題庫去換取數據庫，開發題庫的難度比較大，而且開發人員也需要支付人工費用，每年600元，長期下去并非有收益。針對這個問題，為提高科研經費的使用效率，科研處作了詳細調查研究。原來，計算機系準備為參加國際大學生編程競賽組織計算機程序設計能力考試（PAT）及其培訓。具體收入如表1所示。

對表1數據說明如下：計算機程序設計能力考試證書是業界承認的工作能力證明，許多計算機專業的學生和在職人員對參加這個考試都比較積極。近年來，有些中學生和職業中學的學生也熱衷于這項考試。培訓時間是兩周，收取培訓費如表1所示。這就是說，OJ系統軟件的科研項目是有收益的。那么，使用開源軟件、購買專有軟件和自己開發軟件，哪個經濟效益更好呢？更詳細的資料如表2所示。

對表2中數據說明如下：

第一，使用開源軟件的話，可以直接從開源社區取得軟件，安裝上有問題的話，需要兩小時咨詢費40元。另外每年需要開發100道題和開源社區交換題目，開發費用需要每題60元，100題6 000元。開源軟件的使用是免費的，每年可以用100道題去換取200道題。第一次安裝軟件可以免費得到500道題。目前開源社區已經有2 000道題，還需要進一步開發。軟件的正常維護由開源社區免費提供。

第二，若使用專有軟件的話，需要購買題庫里的所有題目，現已經有2 500道題，每題15元，合計為37 500元，以后每年需要購買300道題，每題15元，合計4 500元。賣方只負責第一次安裝，不管日后的正常維護。如果需要維護，那么就要付費。

第三，若自己開發軟件，首期投入資金30 000元，以后每年需要開發費用最少3 000元，主要是正常的維護和題目的開發。

第四，本案例以五年作為研究期限，是為了與學院的五年計劃相呼應。其實五年以后這項培訓仍然可以繼續，只是收入和費用都比較難以預測。

由表2可見，使用開源軟件的凈利潤最多，為257 880元；自己開發軟件其次，為216 000元；最差的是購買專業軟件，為201 000元。

二、對科研經費成本效益的進一步分析

（一）從資金時間價值的角度加以分析

由于科研經費的使用和產生效益都是未來的，所以應該從資金的時間價值角度去進行分析。

首先，計算一下使用開源軟件成本和收益的折現價值，見表3。

由表3計算可見，在考慮到資金時間價值的情況下，使用開源軟件的科研經費成本凈收益為181 726.4元。

其次，再來看購買專有軟件的科研經費成本收益情況，見表4。

由表4可見，購買專有軟件的成本凈收益是129 555元。雖然每年都在增加，但是，還是比使用開源軟件少收益52 171.4元。

最后，看一看自主開發軟件的科研經費成本收益對比分析，見表5。

由表5計算可見，自主研發軟件的凈收益為142 740元，比購買專有軟件多收益（142 740-129 555）

13 185元，比使用開源軟件少收益（181 726.4-142 740）38 986.4元。由此可見，使用開源軟件收益最高、成本費用最低，是一種最佳的選擇。

（二）從資金回收角度加以分析

按照財務管理的理念，科研經費是高校的投資行為，若能夠早日回收資金，需要計算投資回收期來考核資金收回所使用的時間，這對于科研經費的使用效益是很有意義的。可以列表計算，如表6所示。

回收期的計算公式如下：

投資回收期=M+｜第M年累計的折現額｜÷（第M+1年的折現額）

公式中：M是指累計折現額由負數變為正數的前一年。將上述案例代入公式。

1.使用開源軟件的科研經費回收期= 0+40

÷4 877.6=0.008年

2.購買專有軟件的科研經費回收期=2+14 970

÷52 875=2.28年

3.自主開發軟件的科研經費回收期=2+4 860

÷22 410=2.22年

通過計算可見，如果把科研經費作為一種投資，從投資回收期的角度來看，使用開源軟件投資回收期最短；其次是自主開發軟件；最長回收期的要數購買專有軟件了。不僅如此，使用開源軟件還可以享受開源社區的免費維護和服務，而使用專有軟件和自主開發軟件都要付出大筆的后期維護費用。

綜上所述，無論是從凈利潤的角度，還是從資金時間價值的角度，或者從資金回收期的角度來看，都不難斷定，使用開源軟件是學院最為明智的選擇。這樣做費用低、利潤高，回收期短，凈現值最高，而且可以得到免費的系統維護服務。

通過了解得知：開源軟件的具體使用途徑可以聯系浙江傳媒學院的張老師，他開發的開源軟件有很多優惠的服務。該軟件經過幾年的運行十分可靠，目前國內外有三十余家大學和組織采用了HUSTOJ系統和FPS開源題庫，表7為可以從互聯網直接訪問的部分用戶名單，排名不分先后。

通過和這些用戶取得聯系，得知該開源軟件是可以信賴的，使用中遇到的問題都可以得到妥善的解決。因此筆者向該商學院推薦了這一軟件，得到了他們的采用。經過一年多的使用，反映效果很好。

【參考文獻】

［1］ 張鳳英.財務管理［M］北京：對外經濟貿易大學出版社，2005：68.

［2］ 陳湘驥，徐東風，楊秋妹.在線評判在C語言課程設計教學中的應用［J］.計算機教育，2010（3）：97-100.

［3］ 周娟，周尚超，譚炳文.基于JSP和XML的在線裁判系統［J］.計算機應用與軟件，2009（12）：177-178，181.

篇5

努力提高教師的PLC技術理論與實際操作技能水平。教師是培訓教學主體，是學校教學工作成敗的關鍵。開展PLC培訓教學就要有一支勇于鉆研、善于學習，敢啃骨頭，敢打硬仗的專業教師隊伍。扎煤培訓中心是一家具有著50多年辦學經驗的教育培訓單位，教師隊伍基礎理論教學經驗豐富，技術培訓教學特別是針對煤礦職工的變頻器、PLC技能培訓教學起步較晚，如要開展PLC教研、教學工作，師資力量明顯不足，師資隊伍建設仍需繼續完善。

2009年面對企業內部急需的PLC、變頻調速應用維護技術人員培訓工作的現實需求，中心領導開始籌劃以PLC、變頻調速教學為重點的機電實驗室建設。2010年初，中心一次選派5名專業教師前往呼倫貝爾大學工程技術學院機電專業進修學習。2011年初由3名教師組成的PLC課題組時常深入礦井一線了解設備使用情況和現場職工的技術需求。結合實際需要中心領導相繼安排教學人員先后走訪北京、洛陽等設備廠家進行技術咨詢與學習。還適時地安排相關教師參加國內知名的PLC、變頻器應用技術學習班，進一步提了高教師的技術技能水平。經過兩年多的精心準備與教學實踐錘煉，機電實驗室全體教師的專業技術理論與PLC、變頻器實訓操作技能水平得到全面提高，為深入開展PLC實踐教學奠定了師資基礎。

二、增添教學設施有針對性的開展教學研討活動

教學實驗設施建設是開展技能教學活動的首要條件。為了建好用好機電實驗室，并且最大限度的發揮其教學作用，先期我們在走訪了基層各生產單位，開展了廣泛的設備使用情況的調研工作。有針對性的提出了實驗室建設意見，選定了PLC、變頻器的具體型號，如西門子S7―200、S7―300、三菱FX2N、歐姆龍、松下等PLC教學實驗裝備。這些教學設備各種功能擴展模塊、傳感器和相應的編程軟件齊全，方便學員學習PLC基本指令和功能指令有著較好的實用性。

在教學研究方面，要確定實驗室學科帶頭人，并結合教師各自特點安排教師任課。搞計算機程序的教師負責PLC編程軟件的應用研究和教學，有自動化學科教學經驗的教師負責PLC編程指令和控制項目的程序設計教學研究，有維護檢修經驗的教師負責變頻器、PLC及外圍器件的檢測維護實訓技能的授課。三名教師各有所長綜合發揮，有針對性的提高能力，彌補了中心缺少專職教師的不足，教學教研工作得以順利開展。

體教室。它不僅讓我們了解什么是PLC，PLC能做什么，更為我們提供了學習PLC最好的教學手段。從PLC原理，組成，指令到編程軟件的授課都要用計算機通過大屏幕來進行。課件教學的便捷，直觀，學員容易理解的特點對提高教學效果有很大的幫助。

三、結合實例開展PLC教學能夠取得事半功倍的學習效果

篇6

Abstract: The paper discussed the problems at accounting computerization internal control.

關鍵詞：會計電算化；內部控制；問題探析

Key words: accounting computerization; internal control; problem analysis

中圖分類號：F23文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）03-0007-01

1會計電算化內部控制中的問題

1.1 存儲介質發生的變化帶來的問題在原來手工會計條件下，企業發生的經濟業務均用紙張記錄，這些數據如果被修改，很容易辨別出被修改過的痕跡。但是，在會計電算化系統中，以電磁為介質，數據被直接已錄在磁盤或光盤上，對數據修改不留任何痕跡，加大了業務風險。

1.2 軟件程序開發有待完善軟件的程序關系到系統的安全，而會計軟件系統在設計、開發階段存在諸多安全問題。在手工會計系統中，對于一項經濟業務的每個環節都要經過某些具有相應權限人員的審核和簽章。但會計電算化后，崗位進行了重新劃分。新的會計環境對內容控制提出了新的要求。因為業務處理全部都是以電算化系統為主，電算化功能的高度集中導致了職責的集中，某些人員既可從事數據的輸入，又可負責數據的輸出和報送。計算機操作人員直接對使用中的程序和數據庫進行個人操作處理，加大了出現錯誤和舞弊的風險。

1.3 內部控制變得更加復雜，檔案保管需要有新的措施會計電算化的應用，給會計工作增加了新內容，不僅要保存好相關的紙質數據文件，還要保存、保管好已存儲在電子介質中的各種會計數據和計算機程序。與手工會計相比，增加了許多內容，如編程、維護人員與計算機操作人員內部控制、計算機內及磁盤內會計信息安全保護、計算機病毒防治，以及計算機操作管理等，涉及許多新的會計檔案，需要更為安全妥善的保管措施。

1.4 內部控制環境發生了變化隨著遠程通訊技術的發展，會計信息的網上實時處理成為可能，業務事項可以在遠離企業的某個終端機上瞬間完成數據處理工作，原先應由會計人員處理的有關業務事項，現在可能由其他業務人員在終端機上一次完成。原各應由幾個部門按預定的步驟完成的業務事項，現在可能集中在一個部門甚至一個人完成。因此，要保證企業財產物資的安全完整、保證會計系統對企業經濟活動反映的正確和可靠、達到企業管理的目標，企業內部控制制度的建立和完善就顯得更為重要，內容控制制度的范圍和控制程序較之手工會計系統更加廣泛，更加復雜。

1.5 會計電算化中的反記賬狀態的功能，對會計賬簿有一定的影響反記賬功能的目的，是為了取消部門甚至全部的錯誤賬簿記錄以后重新正確記賬。從本質上講，它是對錯誤的一種更正行為。而手工方式下記賬后是不允許重新記賬的，對于賬本上的錯誤，應采用畫線更正法、補充登記法或紅字沖銷法來更正，更正錯誤的過程被留下痕跡，這樣才能確保會計信息的質量和可信度。

2完善會計電算化內部控制的對策

2.1 建立新的管理制度建立新的職能分割制度、授權的控制制度是保證財務系統安全運行的基礎、會計人員應該檢查組織結構、職權和責任的分配與分工情況，其目的在于通過確定職責分工提供有力的內部控制，例如，程序與系統開發、計算機操作、輸入數據的控制，在可行的情況下應予以分離。會計人員應該確定是否制定了有關計算機硬件、計算機程序、數據文件、數據傳送、輸入和輸出資料以及人員的安全規定。該項檢查應該不僅涉及服務器的計算機設備，還應包括其他計算機終端，通訊設施及其他設備。建立以提高內部會計人員素質為目的的控制措施，組織網絡安全方面及高級程序語言的培訓，大力開展計算機輔助審計技術的培訓。培養一批既懂財會、審計業務，又精通計算機應用技術的有經驗的復合型專業內部會計人員。

2.2 建立計算機硬件和軟件管理制度通常，硬件和軟件管理制度包括以下一些內容：一是保證機房設備安全的措施。二是保證計算機正常運行措施。三是會計數據和會計軟件安全保密的措施。建立數據的備份制度，良好的備份制度是保證會計信息安全性的有效保障，一旦系統出現故障，可隨時用備份恢復系統。備份應特別注意選用質量較好、可靠性較高的介質對重要的數據則應采取雙備份或多備份，以防止一些不確定的因素造成備份的丟失。對安全保密程度不等的數據，應給予不同的使用人員賦予不同的操作權限，防止越權使用。四是修改會計核算軟件的審批和監督制度。對于單位自行組織開發的會計軟件，本單位擁有源程序，可自行修改，但必須報經單位總會計師（或領導）批準后才可修改。

2.3 計算機病毒防范與控制計算機病毒對計算機系統的安全造成極大的危害，會計電算化系統中的數據一旦遭到破壞，將造成極大的損失。有些會計人員認為安裝了殺毒軟件就萬事大吉，其實病毒的變形和更新是非常快的，即使安裝了殺毒軟件，也絕非就高枕無憂了。防范病毒最為有效的措施是嚴禁會計電算化局域網接入廣域網中，加強安全教育，健全并嚴格執行防范病毒管理制度，包括：軟件、軟件盤及計算機系統的采購和更新要通過計算機病毒檢測后才可使用；建立軟盤管理制度，同時防止亂拷貝軟盤，不使用未經檢測的軟盤；安裝防病毒卡和反病毒軟件，定期檢測并清除計算機病毒。

篇7

論文摘要 計算機和通訊網絡的普及和發展從根本上改變了人類的生活方式與工作效率。網絡已經成為農業、工業、第三產業和國防工業的重要信息交換媒介，并且滲透到社會生活的各個角落。政府、企業、團體、個人的生活都發生了巨大改變。網絡的快速發展都得益于互聯網自身的獨特優勢：開放性和匿名性。然而也正是這些特征，同時還決定了網絡存在著不可避免的信息安全隱患。本文主要通過介紹目前在計算機網絡中存在的主要安全威脅并提出構建網絡安全的防護體系，從而對網絡安全的防護策略進行探討。 

0 引言 

網絡給我們提供極大的方便的同時也帶來了諸多的網絡安全威脅問題，這些問題一直在困擾著我們，諸如網絡數據竊密、病毒攻擊、黑客侵襲、木馬掛馬、陷門等。為 了有效防止網絡安全問題的侵害，計算機廣泛地推廣使用了各種復雜的軟件技術，如入侵檢測、防火墻技術、通道控制機制、服務器，然后盡管如此，計算機信息安全和網絡安全問題還是頻發。網絡hacker活動日益猖獗，他們攻擊網絡服務器，竊取網絡機密，進行非法入侵，對社會安全造成了嚴重的危害。本文就如何確保網絡信息安全特別是網絡數據安全進行了安全威脅分析并且提出了實現網絡安全的具體策略。 

1 目前網絡中存在的主要安全威脅種類 

1.1 計算機病毒 

計算機病毒是編制或者在計算機程序中插入的破壞計算機功能或者破壞數據，影響計算機使用并且能夠自我復制的一組計算機指令或者程序代碼，它具有寄生性、傳染性、破壞性、潛伏性和可觸發性等特點。計算機病毒主要是通過復制、傳送數據包以及運行程序等操作進行傳播，在日常的生活中，閃存盤、移動硬盤、硬盤、光盤和網絡等都是傳播計算機病毒的主要途經。計算機病毒的產生是計算機技術和以計算機為核心的社會信息化進程發展到一定階段的必然產物。 

1.2 特洛伊木馬 

利用計算機程序漏洞侵入后竊取文件的程序程序被稱為木馬。它是一種具有隱藏性的、自發性的可被用來進行惡意行為的程序，多不會直接對電腦產生危害，而是以控制為主。 

1.3 拒絕服務攻擊 

拒絕服務攻擊即攻擊者想辦法讓目標機器停止提供服務，是黑客常用的攻擊手段之。其實對網絡帶寬進行的消耗性攻擊只是拒絕服務攻擊的一小部分，只要能夠對目標造成麻煩，使某些服務被暫停甚至主機死機，都屬于拒絕服務攻擊。 

1.4 邏輯炸彈  

邏輯炸彈引發時的癥狀與某些病毒的作用結果相似，并會對社會引發連帶性的災難。與病毒相比，它強調破壞作用本身，而實施破壞的程序不具有傳染性。邏輯炸彈是一種程序，或任何部分的程序，這是冬眠，直到一個具體作品的程序邏輯被激活。  

1.5 內部、外部泄密  

由于黑客的目的一般都是竊取機密數據或破壞系統運行，外部黑客也可能入侵web或其他文件服務器刪除或篡改數據，致使系統癱瘓甚至完全崩潰。  

1.6 黑客攻擊  

這是計算機網絡所面臨的最大威脅。些類攻擊又可以分為兩種，一種是網絡攻擊。即以各種方式有選擇地破壞對方信息的有效性和完整性；另一類是網絡偵察，它是在不影響網絡正常工作的情況下，進行截取、竊取、破譯以獲得對方重要的機密信息。這兩種攻擊均可對計算機網絡造成極大的危害  

1.7 軟件漏洞  

操作系統和各類軟件都是認為編寫和調試的，其自身的設計和結構始終會出現問題，不可能無缺陷或者無漏洞，而這些漏洞會被計算機病毒和惡意程序所利用，這就使計算機處于非常危險的境地，一旦連接入互聯網，危險就悄然而至。 

2 網絡信息與網絡安全的防護對策 

盡管計算機網絡信息安全受到威脅，但是采取恰當的防護措施也能有效的保護網絡信息的安全。本文總結了以下幾種方法并加以說明以確保在策略上保護網絡信息的安全。 

2.1 技術層面上的安全防護對策 

1）升級操作系統補丁 

操作系統因為自身的復雜性和對網絡需求的適應性，需要及時進行升級和更新，除服務器、工作站等需要操作系統升級外，也包括各種網絡設備，均需要及時升級并打上最新的系統補丁，嚴防網絡惡意工具和黑客利用漏洞進行入侵。 

2）安裝網絡版防病殺毒軟件 

防病毒服務器作為防病毒軟件的控制中心，及時通過internet更新病毒庫，并強制局域網中已開機的終端及時更新病毒庫軟件。 

3）安裝入侵檢測系統 

4）安裝網絡防火墻和硬件防火墻 

安裝防火墻，允許局域網用戶訪問internet資源，但是嚴格限制internet用戶對局域網資源的訪問。 

5）數據保密與安裝動態口令認證系統 

信息安全的核似是數據保密，一般就是我們所說的密碼技術，隨著計算機網絡不斷滲透到各個領域，密碼學的應用也隨之擴大。數字簽名、身份鑒別等都是由密碼學派生出來新技術和應用。 

6）操作系統安全內核技術 

操作系統安全內核技術除了在傳統網絡安全技術上著手，人們開始在操作系統的層次上考慮網絡安全性，嘗試把系統內核中可能引起安全性問題的部分從內核中剔除出去，從而使系統更安全。 

7）身份驗證技術身份驗證技術 

身份驗證技術身份驗證技術是用戶向系統出示自己身份證明的過程嗎，能夠有效防止非法訪問。 

2.2 管理體制上的安全防護策略 

1）管理制度的修訂及進行安全技術培訓； 

2）加強網絡監管人員的信息安全意識，特別是要消除那些影響計算機網絡通信安全的主觀因素。計算機系統網絡管理人員缺乏安全觀念和必備技術，必須進行加強； 

3）信息備份及恢復系統，為了防止核心服務器崩潰導致網絡應用癱瘓，應根據網絡情況確定完全和增量備份的時間點，定期給網絡信息進行備份。便于一旦出現網絡故障時能及時恢復系統及數據； 

4）開發計算機信息與網絡安全的監督管理系統； 

5）有關部門監管的力度落實相關責任制，對計算機網絡和信息安全應用與管理工作實行“誰主管、誰負責、預防為主、綜合治理、人員防范與技術防范相結合”的原則，逐級建立安全保護責任制，加強制度建設，逐步實現管理的科學化、規范化。 

  

參考文獻 

[1]簡明.計算機網絡信息安全及其防護策略的研究[j].科技資訊，2006(28). 

[2]池瑞楠.windows緩沖區溢出的深入研究[j].電腦編程技巧與維護，2006(9). 

篇8

關鍵詞：獨立院校；計算機；編程能力；教學方法

中圖分類號：TP3-4

近幾十年，隨著計算機技術的快速發展和日益普及，企業對高校畢業學生動手實踐能力的要求越來越高，很多高等院校已經將計算機程序設計類課程融進了課程體系。

獨立院校是由普通本科院校（也稱母體大學）與社會力量合作舉辦的進行本科層次的高等教育機構，其人才培養目標是本科應用型高級專門人才，主要適應地方社會、經濟發展需要的特點。獨立院校的學生是指按照高考成績第三批次錄取的學生。與普通本科院校的學生相比，他們思想活躍、興趣廣泛、動手能力強，但入學成績低、學習耐性不足、表達能力欠缺等[1]。因此，提高獨立院校學生的計算機編程動手能力，不僅有利于個人能力的培養，而且增強他們的就業競爭力和社會對他們的認可度。

1 獨立學院計算機課程現狀分析

獨立院校的計算機課程，一般都是以公共基礎課的形式進行設置安排的，因而計算機課程的學生學習能力、師資力量、教學方法等將直接關系到本三院校計算機課程的教學質量和教學水平。

1.1 學生學習能力現狀分析

獨立院校的學生與普通本一本二院校的學生相比，他們年齡相仿，學習經歷相似，學習背景相同，只是學習基礎相對薄落，接受知識的能力相對比較差。尤其對于經管、英語、藝術等文科學生而言，知識的理解是比較欠缺的。當然，這不僅僅是學習能力不足的原因，還和他們的意志力、學習的興趣以及學習的氛圍有很大的關系。但該層次的學生，是具有一定的學習能力的，他們分析問題與領悟知識的能力，是可以培養和提高的[2]。

計算機課程作為獨立院校的公共基礎課，其授課的信息量比較大，知識點比較多，過程比較快。加之，不少學生缺乏耐心，覺得該類課程浪費時間，和將來工作的專業性關系不大，因而學習積極性不高，計算機編程實踐能力得不到鍛煉和提高。另外，由于不同地區初高中階段計算機教育水平相差比較大，學生的計算機基礎往往參差不齊。這也導致了學生計算機課程學習能力存在一定的差異。

1.2 教師教學能力現狀分析

與普通高等本科院校相比，獨立院校的計算機教師大多都是剛剛畢業的碩士研究生。他們剛剛走上工作崗位，對工作富有極大的熱情，但他們往往教學經驗缺乏、社會實踐能力不足，沒有形成一個固定的教學團隊。這樣，在傳統的以教科書為依據，教師為中心的教學模式下，年輕的教師很容易照本宣科，不注重學生的動腦動手實踐能力的培養，以至于將課堂學習變成單方面的講述。進而造成學生參與不到課程中，自然慢慢失去了學習的興趣。

1.3 計算機教學方法現狀分析

目前，計算機課程的教學方法仍比較傳統，普遍采用的是“1+1”（或者“X+1”）的教學方式，即一次理論課，一次實驗課（或者多次理論課，一次實驗課）。這對于注重操作實踐能力的計算機課程來說，實驗課時過少，比例不理想，學生動手能力得不到充分鍛煉。考慮到不同地區學生計算機基礎參差不齊，這種情況更為明顯。另外，一般情況下，都是上完理論課才開始上實驗課，時間上存在不連貫，會造成學生思維上的斷層，從而影響教學的效果。

2 獨立學院計算機編程能力提高的主要措施

當前，獨立院校的定位是應用型高級專門人才。與普通高校學生相比，他們具有較強的動手實踐操作能力。因此，獨立院校的教學方式應該側重于學生實踐能力的培養。針對獨立院校學生的特點，除了提高教師的硬件教學水平，可以通過采用實例教學、優化教學內容、網絡平臺等方式，調動學生的積極性，培養學生的創新思維，讓學生學會動腦分析、動手練習、動嘴表達的學習方法是比較可行的。以下將依次從這些方面重點闡述提高計算機編程實踐能力的具體措施。

2.1 組織教學活動，提高教師教學水平

針對獨立院校計算機教師普遍年輕的特點，學校可以開展多項教學活動，定期組織教師參加各種培訓活動，學習教學經驗，分享學習心得，提高教學技能。同時，獨立院校還可以借助母體大學的資源和比較成熟的教學經驗，可以聘請母體大學經驗豐富的教師，不定期對年輕教師進行培訓，指出其中的不足和改進方法，促進青年教師教學水平的提高。

另外，還可以積極鼓勵教師到企業去實習鍛煉，學習掌握實踐的技巧，豐富理論知識，做一個合格的雙師型教師。高素質的教師隊伍對提高教學質量和學生實踐能力起著關鍵的作用。

2.2 采用實例教學，調動學生的積極性

興趣是我們最好的老師，但是只有興趣是不行的，在培養興趣的同時更要尊重學生的認知規律，由易到難的組織教學[3]。經典程序的學習是編程能力培養的第一步。實例教學法通過實例講解與演示的方法來提高學生的學習興趣。

比如，在計算機基礎課程Visual Basic（簡稱VB）中，一般教材的授課順序是先講程序設計的基礎知識（概念、語法等），然后是一些常用控件的屬性、方法，最后是數據庫等綜合設計。很明顯，這樣并不太符合學生的認知規律，在教學過程中，可能會適得其反，挫傷學生的積極性。因此，教師在講課的時候，可以適當地調整教材順序和課程進度，從實例出發，在實例中既包含前面學過的知識，也包含當天要將的新知識點。通過實例演示，讓學生觀看、模仿，調動學生的學習積極性，從而在具體的操作中形成對新概念的認識，提高學生的主動參與意識。

2.3 優化教學內容，培養學生的創新思維

課堂教學強調的是教師與學生之間的雙向互動過程。每一位教師與學生都可以是信息的接受者和輸出者。如何組織授課過程，活躍課堂氣氛，激發學生的創新思維，讓學生耳到、眼到、手到甚至心到，從而由學會知識到會學知識，進而能運用所學知識解決實際問題，是值得每一位教師都需要深思的問題。

在教學過程中，教師需要根據課程的實際操作情況，合理安排理論課和實驗課的節次。在教學條件允許的情況下，也可以將理論課和實驗課合二為一，先進行理論課內容的講解，接著教師給學生演示一遍然后讓學生自己動手操作，乘熱打鐵，加深學生的記憶。總之，需要不斷的進行教學內容的改進優化，這樣，學生才能更好地掌握計算機編程的基本思想，學生自身的潛力才能得到提升，課程的教學質量才能得到不斷地提高。

2.4 借助網絡平臺，建立共享學習機制

大多數計算機課程操作性都很強，教師在對知識進行講解和演示后，接下來關鍵的就是讓學生動手操作，在實驗中把握知識點。教師們可以借助于相應的網絡系統平臺，整合各種教學資源，建立共享互助自主的學習機制。將課程大綱、授課課件、實驗內容（由簡單到復雜）、學生中普遍存在的問題等放到網絡平臺上，讓學生自己去嘗試，從模仿、改進到創新，使他們在使用中體會、感受和領悟。

3 結束語

實踐證明，要取得較好的教學效果，提高學生的程序設計和編程實踐能力，首先要讓學生對計算機編程產生濃厚的興趣。其次，需要教師依靠自身的教學經驗采取有效的教學方法。當然，獨立院校提高計算機編程實踐能力的方法還有很多，這都值得我們去探索和研究，我們必須加強教學改革，調動學生的熱情，提高學生的創新能力。

參考文獻：

[1]王麗麗，付世鳳，陳瑞志.獨立院校非計算機專業計算機文化基礎教學研究改革[J].企業導報，2010（07）：218-219.

[2]吳曉玲.淺談如何提高獨立院校學生計算機實踐能力[J].電腦知識與技術，2011（03）：593-594.

[3]王鵬宇，楊建強.VB教學改革的幾點認識[J].科技信息，2007（05）.

篇9

關鍵詞：地方高校；程序設計；持續性；教學改革

隨著信息技術產業的發展，軟件產業已經受到世界各國的高度重視。近年來，盡管中國的軟件產業得到了較快的發展，但與發達國家相比還有很大差距，其中人才是關鍵因素。如何培養出滿足社會急需的軟件人才是高校計算機專業迫切需要解決的問題。計算機程序設計課程是高等學校計算機專業的必修課，也是軟件人才培養的重要基礎課程[1]。計算機專業由于是工科，學習的難度偏大。而隨著高校擴招，學生生源質量明顯下降。這樣就導致有很多學生在學習上不主動。如果我們從教學管理、教學內容、教學方式等方面加以改革，一方面從外部牽引學生去學，另一方面讓學生在學習中找到成就感，興趣就會油然而生。

一程序設計課程教學現狀

目前，地方高校計算機專業的學生中，軟件開發能力強的學生總體來說不多，還有相當一部分學生的編程能力較差。但計算機專業的學生就業時，編程能力始終是用人單位重點考察的一項基本的技能和素養。在教學過程中程序設計課程只注重本門課程的教學，數理基礎薄弱、課程層次不夠分明、相關課程聯系不夠緊密，因此學生基礎不牢固、知識點重復、能力提升達不到要求的高度[2]。程序設計類課程教學內容缺乏關聯、遞進性，主要體現在C、C++和JAVA三門課程之間的銜接上，這三門程序設計語言的學習過程應是一個循序漸進、逐步提高的過程，學生的程序設計思維也是從面向過程到面向對象轉變的過程。但在實際教學中，三門課程從理論教學到實踐教學的安排往往缺少整體規劃，授課教師之間缺少溝通，內容銜接性差，影響教學效果[3]。為了強化學生的編程技術，提升學生的項目開發能力，有必要對程序設計課程的教學體系進行改革，不能單純限制在這一門課程，還要與后續相關課程的教學相聯系，以保證程序設計教學的持續性和遞進性。

二持續性教學改革的探索與研究

為了培養出高質量、高素質的計算機專業人才，必須改進傳統教學方法，提升計算機專業學生軟件開發能力和就業競爭力。（一）課程教學內容改革根據IT人才市場的需求，程序設計語言可以調整為三個階段（約三個學期的時間），具體如下：第一階段，主要針對沒有程序設計經驗的初學者，重點講授程序設計基本知識和C語言的入門知識。在這一階段的教學中，避免從語法細節入手進行知識傳授，而是引入建構主義教學思想，結合具體的程序實例，創設情景，引導學生自己總結掌握C語言的基本語法和程序設計的基本方法。第二階段，開設C++面向對象的程序設計。這一階段主要讓學生掌握面向對象的程序設計思想，理解類、對象、繼承等相關概念。并在VC++編程環境下，進行程序設計訓練。第三階段，開設JAVA語言，涉及移動開發應用。針對目前移動設備，可以進行基于移動端的的應用程序開發教學（基于Android），這是目前用戶量比較大的應用開發類型。（二）教學方式改革（1）依據因材施教的原則，采用分層教學。學生入學時的“零起點”以及社會上對IT從業人員的不同層次的要求決定了我們在開展算法類程序設計教學中需要采用多層次的教學模式，目前國內多所高校在不同學科進行了積極的嘗試[4-6]。簡單地可大致分為兩個層次，第一個層次是普通層，是指學習成績和能力一般的學生。第二個層次是精英層，這是指學習興趣濃、成績好、能力強的學生。第一層的學生通過課堂教學，上機實踐等環節就可完成學習目標。第二層的學生可以采用專業工作室培養模式，由水平較高的專業老師指導，以工作室的形式進行課外的提升訓練。同時，可以安排企業工程師指導，進行遠程教學加短期面授完成。第一層次的學生想要提升專業技能，可以通過崗前培訓的形式走上專業發展的道路。（2）大力實施項目化教學。實驗教學環節是構成程序設計課程教學過程的一個重要方面。根據學生的實際情況設計若干具有代表性的實驗項目，幫助學生掌握語言的基本知識以及程序設計的基本方法，并在此基礎上設計幾個綜合性實驗項目，以便能引導學生由淺入深地體會所學知識的實用性。要求學生完成每一個實驗目時，都要遵循軟件工程的思想來完成設計、編碼、調試、測試等環節，并形成實驗報告。（3）注重后續專業課程對程序設計語言的應用在計算機專業人才培養方案中的有不少專業課都涉及到編程，增加這些課程的實踐課時量，讓學生有充分的時間去動手編寫程序代碼。為做到統一協調，對程序設計課程的教學作出如下要求：①專業課中凡有算法需要實現的要求老師一定調試運行代碼，理論課時不足就在上機課中調試講解，并要分析代碼。②各專業課的課程設計由學院統一組織老師建立參考選題庫，這樣有利于老師對內容和要求的把握，上語言課程的老師也可以從選題庫中挑選案例教學，加強各課程的連貫性。③加強各課程任課老師之間的相互聽課。要求相關專業老師之間必須相互聽課，并了解相互的教學內容，以便更好地把握自己課程的教學。④要求教師對后續教學課程全面了解上程序設計語言課的教師，必須了解后續專業課對程序設計的需求，以便有針對性地進行教學，為學生學習后續專業課程打下編程基礎。（三）考試方式改革改變一直以來的老師出試卷進行考試的方式。總評成績組成可以分為程序設計理論基礎與程序設計實踐兩部分，按平時成績20%，實踐30%，理論基礎50%計算課程成績。（四）教學改革實施措施（1）可根據學校的工作安排，把程序設計語言教學不斷線思想融入新的人才培養方案。（2）積極與企業合作，引進優質師資，開展項目實訓工作。（3）與學工系統緊密配合，采用項目式、任務式管理辦法，從大二開始，每期要求計算機專業每個學生至少完成一個軟件作品。（4）可在人才培養方案中，規定相關實踐學分要求。如學生參加職業資格認證考試等活動，都可獲得相應的課外實踐學分。（5）加強指導教師的配備與管理，給指導老師適當的課時或補助。

三教學資源建設

為充分發揮學生的學習主動性，為學生做好學習服務，有必要給學生提供豐富的學習資源，為此，可以建設一個專門的程序設計學習網站，安排專門的老師及學生負責，提供學習資料查詢下載等功能。既能提高學生的學習興趣，也能使師生的交流暢通。為學生學習計算機語言創造一個良好的環境和氛圍。四結語我院在實施教學改革以來，取得了較好成效。一方面學生專業學習的熱情和專業認知度有了較大提高。通過課程教學改革，學生學習熱情有了較大提高，學習目標也更加明確。另一方面，學生實踐應用能力和就業競爭力也有了較大提升。通過課程教學改革的實施，學生提高了應用實踐能力和創新意識，學生的就業率也有了較大提升，就業形勢較好。地方高校相對于重點高校，計算機專業的師資力量、學生水平都有一定的差距，如何在基礎不太好的前提下，提升學生的程序應用開發能力，保證學生有較高的就業競爭力是值得我們思考的問題。盡管取得了一定的成績，但為取得更好的效果，還必須不斷深化改革。通過采取加強師資、改善辦學條件等措施，計算機專業學生的程序設計能力將會得到更大提高，為我國信息技術行業培養更多、更好的專業人才。

參考文獻

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[3]張俊三,鄭秋梅,吳春雷.論“卓越計劃”背景下程序設計類課程教學改革[J].教育評論.2015，（10）：137-138.

[4]陳湘驥，徐東風，方鳳美等.算法類程序設計課程多層次實踐教學體系的構建[J].實驗室研究與探索,2012,31(8):320-322.

[5]孫巖，刁鳴，江凌.研究型大學的學生科技創新實踐平臺建設［J］.實驗室研究與探索.2010，29（11）：116-118.

篇10

關鍵詞:網絡工程;實踐教學體系;課程實驗;課程設計;實訓

青島理工大學計算機學院在原有計算機科學與技術專業網絡技術方向的基礎上組建了網絡工程專業。在組建該專業時我們對市場做了充分調研,并根據教育部《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范》(以下簡稱《規范》)等規范[1-3],結合我院原有的辦學資源,制定并多次修訂本專業的培養計劃,特別對實踐環節進行了反復的論證,并參考了兄弟院校的一些做法[4-6],制定出了相應的實踐環節教學體系。經過多年的實踐,我們取得了許多的經驗和體會,下面做一簡要介紹。

1網絡工程專業實踐環節建設思路

根據《規范》的相關要求,結合我校的辦學指導思想,我院將網絡工程專業的學生的培養目標基本定位在“信息技術”型人才,需要考慮基本理論和原理的綜合應用,特別是要側重實踐和工程化。但同時網絡工程專業又是計算機科學與技術、通信通訊相關的交叉、邊緣專業,網絡工程專業的學生應該同時具備計算機科學與技術、通信技術的基本知識和網絡工程專業的工程技能,使得畢業生就業可以從網絡系統的規劃設計、建設、管理和維護、網絡安全系統的設計、軟件開發、網絡應用等幾個層面進行,從而為學生將來進一步深造打下堅實基礎(即學科基礎課程應涵蓋碩士生入學考試大綱所要求的全部內容)。

本專業培養計劃由通識課、學科基礎與專業基礎平臺課、專業課(包括必修課、方向選修課及專業任選課)等組成,因此實踐教學體系應做到基礎實踐教學、專業實踐教學、綜合實踐教學“三個層面”的有機結合。應結合專業特點與社會需求,認真研究并改革實驗教學的內容、方法和手段,增加綜合性、設計性和創新性實驗的比例;改革課程設計、畢業設計(論文)模式,加大與生產、科研、社會實際結合的力度;改革實習、社會實踐環節的設置,加強校企合作,鼓勵學生走出校門,融入社會;積極鼓勵學生參加各種科技競賽活動和相關社團活動。

總之,實踐教學體系是學校教學的一個重要組成部分,是課堂教學的補充和延伸,也是學生將所學理論知識與實踐相結合的一個重要手段和必不可少的重要過程。

2網絡工程專業實踐體系的具體內容

從學科平臺角度來看,網絡工程專業實踐課程體系主要包括以下兩大部分(如圖1所示)。

(1) 學科實踐技能。包括:

學科基礎實驗及課程設計――幫助學生完成基本的學科實踐技能,涉及到的課程主要包括計算機導論、計算機程序設計、數據結構、數字邏輯、C++面向對象程序設計等。

一級學科平臺實驗及課程設計――幫助學生完成作為計算機科學與技術一級學科的學生所必備的實踐技能,本部分同本學科的其他專業(包括計算機科學與技術、網絡工程、軟件工程等專業,以下簡稱3個專業)的學生掌握的內容基本相同,設置中同時考慮實驗和課程設計,某些課程還同時設有實驗和課程設計環節。涉及課程有計算機組成原理、操作系統、計算機網絡、數據庫系統概論、軟件工程等。

(2) 專業實踐技能。包括:專業平臺實驗及課程設計――針對網絡工程專業的特點,體系上分為網絡規劃與設計、網絡管理與維護、網絡信息安全、電子商務、網絡程序設計等幾塊。

從課程形式形式上來看,可劃分為以下幾個系列(如圖2所示)。

(1) 實驗系列(以下課程均包含實驗內容):計算機導論、計算機程序設計、數據結構、數字邏輯、計算機組成原理、C++面向對象程序設計、操作系統、計算機網絡、網絡管理、網絡程序設計、網絡信息安全技術、Web系統與技術、網絡系統設計與規劃、數據庫系統概論、軟件工程、網站規劃與實現、電子商務、J2EE企業級開發技術、網絡互聯技術、Intranet組建與管理、計算機網絡協議分析。

(2) 課程設計系列:計算機程序設計(C)課程設計、數據結構課程設計、C++面向對象課程設計、數據庫系統課程設計、操作系統課程設計。

(3) 實習:認識實習、生產實習(包括校園網維護實習、網絡施工實習等)、畢業實習。

(4) 實訓:專業方向綜合實訓、網絡應用實訓。

(5) 認證培訓:包括CCNA、CCNP、網絡安全認證等(可選)。

(6) 畢業設計:對大學四年所學知識的綜合應用,同時也為今后工作作好準備。

在課程與學時數上,以學科基礎建立學科基礎平臺課,以專業核心課和專業方向設立專業課,并輔以選修課作為專業課程的補充。根據“基本技能初步綜合技能高級綜合技能創新技能”的梯度模式,設置課內實驗、課程設計、實訓,外加認識實習、專業實習、畢業設計,同時全程一直設有開放實驗。其中,必修與選修學時占總學時的19%,加上公共基礎課與學科基礎課中的實踐學時,約占總學時的21%。

在課程性質上,屬于核心或主流技術領域的教學內容,采用必修課;屬于新興技術領域的內容,采用選修課;屬于能力外延擴展或深度提高的教學內容,采用課外的開放實驗。

3網絡工程專業實踐體系的建設與管理

3.1實驗室建設

我院原有計算機硬件實驗室、組成原理實驗室、軟件機房,在此基礎上,我們又新建了網絡實驗室,綜合布線實訓室正在組建中。

3.1.1網絡實驗室

網絡實驗室有4組網絡工程實驗的設備,每組由4臺路由器4臺交換機和8個計算機組成,每組4人,總共每次可容納32名學生。實驗室還配置了實驗管理平臺,學生通過訪問控制管理服務器可實現對網絡設備的實驗配置,實現在多個網絡實驗設備之間的平滑切換。教師可通過訪問控制管理服務器對每個試驗組進行方便、快捷的監控和管理,無須手工線纜插拔,以保證設備端口的使用壽命。

網絡實驗室承擔的教學任務有計算機網絡原理、網絡管理、網絡系統設計與規劃、網絡互聯技術、網絡信息安全技術、計算機網絡協議分析、網絡程序設計、Intranet組建與管理等課程及課程設計、網絡工程實訓、網絡應用實訓、開放實驗室、畢業設計等。

3.1.2綜合布線實訓室

綜合布線實訓室主要承擔網絡布線、網絡測試、工程實習實訓等課程的學習。綜合網絡布線是網絡工程教學的一部分,是必須通過實踐環節才能夠真正掌握的教學環節。“網絡工程實訓”、“網絡施工實習”等環節就在本實驗室完成。

網絡綜合布線實訓室建設的目的不僅僅是為了讓學生掌握簡單的工具使用,更重要的是通過“課堂教學+實訓鍛煉”培養學生按規范進行預算、設計、施工、測試、竣工等工程設計的習慣。學生只有養成了按標準進行工程實施的習慣,才能在激烈的競爭中立于不敗之地!

3.2實踐基地建設

目前我們已經和學校網絡中心合作,以校園網和網絡中心為實習基地,開展校園網絡的維護、管理和應用工作。同時我校正在進行新校區的建設,其網絡建設工程也是相當繁重的,我院正在與校方協商,讓學生參與到校園網的建設當中。我們還與青島本地較大的網絡公司建立了良好聯系,定期介紹學生到他們那里實習。

3.3實訓基地建設

我院主要與青島軟件產業園建立了實訓基地協議,學生在那里主要進行網絡應用、網絡程序開發等方面的實訓。目前已完成了多批次的實訓任務,并取得了良好的效果。

3.4資格認證

目前,國內計算機方面的資格認證較以前有了很大的改革,大大增加了對實踐能力的考核。因此引導學生有針對性的參加一些資格認證方面的培訓,可以提高同學們的動手、動腦能力,在提高實踐能力的同時又可獲得某一方面的資格證書,為將來走上社會提供一個更好的機會。

3.5師資隊伍建設

如果網絡工程專業的教師工程實踐經驗較少,或者工程能力較弱,那么學生的培養就無從談起。因此必須加強師資隊伍建設,我們主要采取了以下措施。

(1) 加大培訓力度。為了鍛煉教師的實踐動手能力,我們派教師到水平較高的高校參加某些課程的培訓,派教師參加企業的專向培訓,還鼓勵教師參加在全國召開的與網絡工程有關的各種會議或培訓。目前部分教師獲得了CCNA、國家網絡安全工程師等資格認證。

(2) 科研融入教學。鼓勵教師將科研融入教學,讓學生能緊跟社會的發展和學科的前沿。網絡工程專業教研室組建了“網絡安全技術”、“網絡規劃與設計”和“無線自組網技術”等科研小組,便于集中精力從事專門領域的研究工作,促進教學。

(3) 加強“雙師型”師資的培養。我們認為“雙師型”教師就是教師既能從事理論教學,也能從事實踐教學;既能擔任教師,也能擔任專業技術人員。即“雙師型”教師應同時擁有“教師資格證書”和“專業技術職務證書”。

在平常的教學過程中,讓教師積極參加縱向、橫向項目的申請和開發研制。專業教師要積極承擔實踐教學任務,在指導課程設計、畢業設計和實訓教學中,要結合實際,真題真做,提高教師的專業實踐能力和技術開發能力。同時安排專業教師到青島市軟件產業園進行定期實訓,并鼓勵教師參加各種專業技術培訓,考取專業技術職務證書。

3.6開放實驗室措施

課堂上的學時畢竟有限,老師不可能在課堂上將所有的實踐環節全部照顧到,同時,不同學生的理解能力也不同,因此有部分學生在課堂上往往完不成相關的實踐環節。為兼顧好、差兩類學生,給學生創造一個良好的實驗環境,“網絡實驗室”和“網絡布線實驗室”以開放實驗室的形式向計算機學院的所有學生免費全天開放。只要學生有學習的興趣,我們就提供實驗環境。

4網絡工程專業實踐環節特點

本實踐體系主要有以下特點。

(1) 本專業的辦學理念為注重理論、強調實踐,突出能力,面向社會 ,采用“理論+實驗+實戰(實訓)+綜合設計”等多級強化教學模式。

(2) 充分利用校內,最大化利用校外資源。充分發揮實驗設備、實驗室的潛能,選取盡可能多的課程在實驗室教學。和學校網絡中心合作,以校園網和網絡中心為實習基地,開展校園網絡(主要是學生宿舍)的維護、管理和應用開發工作。與青島軟件產業園等實習、實踐基地聯合,實現基礎理論、專業知識與工程實踐應用密切結合。

(3) 最大化利用課堂外時間與資源。由于網絡工程專業的工程特性,要取得很好的成效難度更大。應用層次學生的實踐能力培養僅僅靠計劃學時內的實驗、課程設計等環節是遠遠不夠的,學生必須在課堂外花更多的時間進行編程能力、實踐能力的訓練。為此我們通過一系列的教學改革和環節設置,給學生提供具體的任務要求和必要的條件,例如開放專業實驗室、建立科技活動室等方式給學生提供更多的條件。

(4) 分階段漸進式教學。實踐教學分三個階段。第一階段為基本技能實踐,第二階段為專業技能實踐,第三階段為校內外工程化訓練階段。這三個階段的劃分體現了不同時期學生的特點和教學要求,遵循由易到難、由認識到應用、步步推進的原則。最后所有學生通過畢業設計環節完成對大學期間所學知識(理論+實踐)的總體檢測和評估。

(5) 層次化、模塊化教學。從學科基礎、專業平臺、專業方向、專業選修等層次、模塊組織實踐體系的教學。每門課程的實驗部分都包括基礎性實驗、驗證性實驗和綜合性、創新性實驗,同時對于有重要實踐要求的課程采用實驗與課設兼顧的方式。為鍛煉學生綜合運用知識的能力,我們特意設計了一個綜合課程設計,它涉及的課程包括計算機網絡原理、網絡管理、網絡安全、網絡程序設計等。對于每一個專業方向(主要包括網絡應用、網絡工程、無線網絡等),我們都設計了一個5周的綜合設計。這樣可以使我們的畢業生在今后能夠根據不同類型用戶的需要,可從事網絡工程的規劃、設計、開發;開發基于網絡的計算機軟件;從事信息網絡安全工程的設計和維護等。

5總結

目前我們已在實踐體系的建設中取得了一些成果,針對網絡工程專業實踐性強的特點,構建了由實驗、課程設計、實習、實訓、畢業設計等環節具體體現的實踐教學體系,并建設了相關的實驗室和基地,提出并實施了有關的執行和管理措施,取得了較好的效果。在以后的教學實踐與改革中,我們將從以下幾個方面加強實踐教學:(1)繼續組建新的實驗室,如信息安全、協議分析等實驗室;(2)選取部分實驗教學比重較大的課程進行一體化教學,即將實驗室作為課堂,邊講邊練,講練結合,提高教學效果;(3)進一步加強實驗教學管理,提高實驗教學的效率和質量。

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Research and Implementation of Practice Teaching System for Network Engineering

LI Dao-quan, XUE Wei-hua, JIANG Mei, ZHANG Jun-hu

(College of Computer Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China)