关键词 计算机科学导论 教学内容及方法改革 考试改革
中图分类号：G424 文献标识码：A
0 引言①
为适应我国经济结构战略性调整的要求和软件产业发展对人才的迫切需要，实现我国软件人才培养的跨越式发展，教育部和国家发展计划委员会共同研究决定选择部分高等学校，采取多项扶持政策，支持其试办示范性软件学院，国家首批批准35 所示范性软件职业技术学院，到目前为止全国软件学院已经超过100所，这么多的软件学院每年的毕业生数量超过一万人，就业压力可想而知。软件学院的软件工程专业是计算机领域发展最快的学科分支之一，这就对高等学校的教学提出了挑战。
1 现状
计算机科学导论是软件工程专业的学生入校学习的第一门专业课程。
（1）对于刚入学的新生，在选择软件工程这个专业时，对计算机没有足够的认识，选择这个专业带有很大的盲目性。一部分偏僻或贫困地区的学生刚上大学对计算机几乎一无所知，甚至连基本操作也不会；一部分学生虽然以前接触过计算机，但只会一些基本操作，对计算机的专业知识了解很少，他们将计算机专业等同于一般的计算机应用技术；还有一部分学生不仅对计算机的基本操作很熟练，在高中时就选修过一些计算机类的课程，对计算机专业有一些初步了解。
（2）对于从事计算机科学导论课程教学工作的老师，都是严格按照本专业教学计划、教学大纲的要求上课，整个学期的教学按部就班，内容虽然丰富，但不够生动。并且，由于计算机科学导论这门课程涉及到软件工程专业后续学习的很多门课程，而每个教师的专业知识侧重点不同，有些内容很精通，就会占用比较长的时间生动地去讲解，有些内容不是很精通，这样就不能全面正确地引导学生认识这门课，更不用说培养学生的热情和兴趣了。
（3）对于计算机科学导论课程的教学内容主要有三种类型：②
第一种是将计算机导论的教学内容设置为计算机基本技能的培训课程；这种方法虽然可以提高新生的计算机操作能力，但失去了本课程作为专业引导课程的本质属性。
第二种是把计算机导论课程当成软件工程专业学生在大学期间所学专业核心课程的浓缩；内容广而散，概念多而杂，教学内容的深度和广度不好把握，学生也很难理解。
还有一种是从方法论入手，用高度抽象的数学模型来刻画计算机及计算的本质属性，对软件工程专业的主要内容进行系统化整合，这种方法过于抽象，很难理解。 这三种类型的计算机导论课程教学，都不适合我校软件工程专业学生学习，很难达到该课程的教学目的。
2 具体改革内容、改革目标和解决的关键问题
2.1 改革内容
计算机科学导论作为大一新生的一门引导性质的课程，内容选取不能太具体，这样容易把该课程上成计算机基本技能的培训课；内容选取也不能太广泛，这样就可能把该课程上成所有专业课程的浓缩课程，看似讲了很多内容，但一个也没讲透。希望学生从这本门课程的学习当中能够真正理解软件工程专业的学生在四年的大学生活中要学到哪些方面的知识，通过所学的知识能够解决哪些方面的问题，从而以积极主动的态度投入到大学生活中。
2.2 改革目标
计算机科学导论课程的教学目标应该服务于专业的培养目标，③粗略地讲，软件工程专业人才大体上分为科学型，工程型和应用型，而我校软件工程专业的人才培养目标是培养复合型人才，那么作为引导型的计算机科学导论课程的教学计划与课程内容构建就应该服务于复合型人才（下转第191页）（上接第86页）培养总体目标，因此，该课程教学目标应该有以下几个方面：
首先，应该让学生了解软件工程专业复合型人才的就业方向，培养对复合型专业的认识，通过本课程的开设，要让学生明白什么是复合型的人才，复合型人才的就业岗位，了解当今社会对复合型人才的需求，从而对自己将来要从事的工作的专业方向有大致的判断，并对软件工程专业培养复合型人才应该学习的主要课程有基本了解，对自己将来应该具备的能力有初步的认识。
其次，应该培养基本的计算机操作能力，作为软件工程专业的学生，应该具备较强的基本操作能力，随着计算机的普及，很多刚入校的新生虽然有一定的计算机操作能力，但掌握得不系统，更何况由于各地区教育经济发展存在差距，还有相当一部分来自落后地区的新生很少用计算机，有的甚至从来就没有操作过计算机，因此，培养计算机的基本操作能力，仍然是计算机导论课程中一个重要的教学目标。
另外，还要培养学生的自主学习能力，学习能力对人的一生很重要，现实生活中，我们看到不同的人学习同样的东西感受是不一样的，有的人学得很轻松也很快又很透彻，还有一些人学得很辛苦又很慢，掌握得也不够扎实，究其原因就是学习方法、学习态度问题。前一种人通常是以积极主动的姿态投入到学习中，后一种人总是被动灌输式地学习，所以学习效果有很大差别。我们希望通过本课程的学习培养学生自主学习的能力。
2.3 改革的方法
2.3.1 教学内容及方法的改革
首先，利用2～4学时采取讲座的形式，请资深教授、专家对软件工程专业学生应掌握的软件基础理论知识和软件工程专业知识，应熟悉的软件应用和工具，应具备的方法、技术和工具等做全局性的介绍，使学生知道这个专业四年中需要掌握哪些专业知识和技能，毕业后可以从事哪些方面的工作，树立起学习的目标。
另外，介绍本学科的知识构架及其相互关系，使学生理解这些知识点之间的作用、地位及其相互之间的关系。
其次，是对于学生的基本技能的培训，为学生顺利进入计算机专业学习奠定基础。基本技能的培训利用《计算机科学导论》自主学习平成。《计算机科学导论》自主学习平台要求具备以下几个方面的环境：一是交互学习环境；二是有问必答环境；三是利于学生个性化学习的环境；四是评价激励的环境；五是统计反馈的环境；六是优秀的学习资源环境。学生利用《计算机科学导论》自主学习平台，首先抽做整套试题作答，答题完成后系统会自动给出分数，并给出详细的试卷分析，指明学生哪些方面的知识已经掌握，哪些方面还掌握得不太够，哪些方面知识很匮乏，是学生在学习之前对自己掌握的知识情况有一个定位，然后可以利用优秀的学习资源有针对性地进行相关知识的学习，如果有些知识通过网上的学习资源任然不能解决，可以通过网上留言的方式提出问题，老师或者一些已经掌握这些知识的同学看到留言以后会给出解决的方法，能够回复问题并取得好评，系统要给予相应的加分奖励 。如果学生认为自己已经掌握了所有知识点，那么就可以重新随机抽取试题，检验自己对基本技能的掌握情况。
2.3.2 考试的改革④
考试应分为计算机考试和掌握内容考查两部分，对于基本技能的掌握程度采用计算机考试，《计算机科学导论》自主学习平台提供了相关知识题库，学生可以抽取试题，在线操作，做完后提交答案，系统直接给出分数及试卷分析；对于内容的理解、掌握程度采用考查形式，通过写报告的形式来考查学生对教学内容的掌握程度。
总之，我们将通过多样化的教学手段、教学平台，在教学过程中的不断探索，不断改进，找到最适宜软件学院软件工程专业大一学生《计算机科学导论》课程的教学方法，充分发挥软件学院大学生入学第一门专业课《计算机科学导论》这门课的作用。
项目支持：2011年，中北大学高等教育教学改革研究项目
注释
① 刘利雄，李凤霞.“计算机科学导论”教育改革思路.Computer Education教学资源与平台建设，2009.
② 崔晓松，刘德山，孙美乔.计算机科学导论课程教学改革探究.信息技术课，2009.
摘要：“计算机导论”是计算机各专业本科的第一门专业基础课，它对后续课程学习的重要性是不言而喻的。针对近年来在大学计算机专业中开展的“计算机导论”课程的现状，结合自己的教学实践，本文就“计算机导论”的教学方式和方法做初步探讨。
关键词：计算机导论；教学内容；教学方法；计算学科；课程构建；导引
中图分类号：G642
文献标识码：B
1引言
“计算机导论”课程是计算机专业者要学习的一门非常重要的专业基础课，也是入门课。应该就学科特点、学科形态、历史渊源、发展变化、典型方法、学科知识组织结构和分类体系、各年级课程的重点，以及如何认识计算机科学，学好计算机科学等问题从科学哲学和高级科普的角度去回答学生的疑问，因而起到后续课程导引的作用，从而让学生对计算机系统有一个全面的初步了解，并为深入学习计算机学科的各专业课奠定“以全局指导局部”的基础。
但是计算机科学发展日新月异，新方法、新技术不断涌现。因此很难找到一本与时俱进的教材，既满足学生的理论课需求，又满足实践课需求。同时传统教学模式中有些内容已不适应新时期人才培养的要求，需要进行变革，针对上述情况，笔者对教学内容和教学方法等方面进行探讨自己的看法。
2存在问题
通过大三、大四学生调查，发现当问及你对计算机学科的体系结构怎么理解？80%的学生对此问题回答模棱两可，笔者对这种现状震惊了。相当一部分学生对计算科学缺乏比较全面的认识，科学思维能力、创新能力、工程知识、分析和解决实际问题的工作能力较差，一些学生经过四年的学习后还没有建立起一些专业学习的方法，甚至有些同学认为计算机专业学习就是熟练掌握电脑的基本操作，而对于一些理论方面的知识缺乏兴趣。这样必然导致学生在以后的专业学习和自我学习能力培养方面出现很大的障碍。究其以上情况，教与学的目前状况值得我们深思了。
鉴于存在以上的现象，诚然与学生本身的学习能力、态度、兴趣有关，但另一方面对“计算机算计导论”这门课程的内容、教学目标要求以及对教师的要求等都发起了挑战，如何解决这门入门课程对学生、后续课程的引导作用，是目前亟待解决的问题。
3教学目标
多年来，在计算机专业教育中，对该课程应达到怎样的教学目标问题一直没有定论，这也就给从事该课程教学的教师带来了一些难度和偏差。由于学生个体的差异，如对计算机的认识程度的不同，导致他们对该课程的需求、兴趣不同，因此就有可能在教学过程中增加或删减一些内容，而实际上，内容的增加或删减的根本原因就在于没有课程目标的约束。1989年1月，ACM攻关组在《ACM通讯》杂志上发表了计算教育史上具有里程碑意义的报告――《计算作为一门学科》，该报告明确要求《计算机导论》课程要以严密的方式将学生引入计算学科中各个富有挑战性的领域。2001年12月，ACM 和IEEE - CS任务组提交的CC2001 (Computing Curricula 2001)报告更进一步指出，该课程应能让学生了解计算学科中那些富有智慧的核心思想 。我们从这个意义上出发来看，既然本课程是计算专业的最先开设的课程，它应该达到的目标是：(1)激发学生对学习计算机学科的兴趣；(2)充分展示计算领域能做什么，但不去深究怎么做；(3)能揭示计算领域的历史及其发展状况；(4)能培养学生学科全局观及随着学科的发展不断更新知识的意识；(5)能让学生了解该专业毕业生应具有的基本知识和技能，以及在该领域工作应有的职业道德和应遵守的法律准则。
4教学内容
近年来，虽然很多高等学校开设了“计算机导论”课，但要区别计算机科学与技术专业学生与非计算机专业学生在培养目标和方向上的不同，；还要明确课程内容设置目的，作为计算机方向的入门课程，应把握教学内容的深度和广度。按照“CCC2002教程”的描述，按照上述对内容的描述，“计算机导论”课程的内容可分为下列几大部分：
(1) 计算机学科概述，包括学科的背景、发展历程、名称的来历等；
(2) 对计算机硬件知识的描述，包括计算机的产生和发展，冯・诺伊曼结构计算机的基本组成，计算机的体系结构，计算机硬件技术的发展等；
(3) 对软件知识的描述，包括软件的分类、程序设计的基础知识、面向对象程序设计的思想、算法与算法分析、数据结构与操作系统的基本知识、数据库和软件工程；
(4) 对通信与网络知识的描述，主要介绍数据通信的基本概念和计算机网络的基本原理，包括网络的体系结构、数据通信的基本方法和网络协议以及网络系统的安全和管理知识；
(5) 人与计算机，包括人机交互知识、人工智能技术的研究领域及取得的主要成果、人脑与电脑的关系；
(6) 计算机和社会，包括计算机系统的应用、计算机专业与社会的关系、知识产权与职业道德等；
(7) 学科的未来，在每一部分中穿插介绍计算机发展史上著名的事件、公司、人物、产品，我国计算机技术的发展历程，使学生全面了解本学科。
5教材选择
5.1适当补充新的信息
在课程内容的选择上，既要有基础性又必须有先进性。既然计算机导论是一门正规的基础课程，课程内容就不能带有随意性。课程的性质和目的也决定了不仅要向学生介绍计算机的感性知识，还要介绍计算机的理性知识，即要“领进门”，又要“送一程”，所以课程内容的基础性是十分重要的，这一部分内容应该相对稳定。 但是计算机导论又是一门实践性极强的课程，由于计算机技术的发展和软件的更新换代十分迅速，如果授课内容陈旧、肤浅，不但学生会失去学习的兴趣，而且上机实习也会遇到障碍(找不到过时版本的软件)，所以课程内容必须“吐故纳新”，要适当介绍一些计算机技术的新知识和一些流行的优秀软件，使课程内容始终保持先进性。 所以不仅教学大纲要不断修订，而且教材也要及时更新。
5.2防止两个倾向
在计算机导论课的内容选择上还要防止两个倾向:一个是过于简单，另一个是过于复杂。 如果课程内容简单化，降低要求，就容易把这门课降格为社会上一般的计算机操作培训班。 把计算机基础教育系列课程的第一门课程混同于计算机扫盲，是对该课程采取实用主义态度的结果，也是对课程性质和任务的一种误解。 反之，如果课程内容复杂化，一再加码，就会把这门课提升到计算机原理课的水平，学生听不懂，吃了夹生饭，会给后续计算机专业课程的学习造成障碍，同样也会使学生对计算机的学习“望而却步”。
6教学方法的探讨
6.1教学融入“故事性、趣味性、启迪性”
“计算机导论”课程的教学会涉及到计算机科学发展的很多人和事物，如果将一味地将一些枯燥的知识简单的传授给学生，学生的接受能力和兴趣并不能达到理想的效果，把涉及到的专业术语知识等所关联的到人物事件讲述成一个个生动的故事，提高学生的学习兴趣，通过他们的成功与贡献来启迪我们的学生对计算机科学学习的兴趣，增强专业认识。比如讲到计算机体系结构时，就会提到冯诺依曼，他的人生经历，事件发展背景；讲到计算机网络时就会提到，美苏争霸等重大事件；比如讲到人工智能方面可以引出“深蓝大战”。这样集故事性、趣味性、启迪性结合古板的知识让学生充满兴趣开拓自己的知识面。
6.2直观的教学法
比如，当涉及到一些硬件知识时候，教师可以在课堂一边拿着一些硬件部件进行现场讲解。在做实验时，让学生亲自动手来实践课堂教学的理论知识，比如进行硬件组装，让学生通过真实地触摸硬件的元器件及产品来加深他们对知识的理解；再如，当讲到计算机网络的有关知识时，就可以到实验室去，让学生从专业的角度来学习网络，进行现场简单的认识网络的组成。这种感性的教学方法能带给学生直接的专业学习体验以及更新颖的感观认识。
6.3善用现代计算机多媒体技术教学法
采用这种技术不仅能使大一学生有了上课耳目一新的感觉，更重要的是它能在有限的课堂时间里带来更多的信息量：
(1) 在讲到硬件的一些基础知识，可以用视频展现整个说要讲解的相关知识的视频过程。
(2) 在讲解到操作系统等软件进行操作时，可以用视频展现操作系统的安装过程，然后再带学生进行实验室进行现场安装，进一步巩固课堂教学。
(3) 在讲到一些抽象的基本原理时，如在讲解到CPU的工作原理时，可以用制作的Flash小动画展现CPU的工作原理。
6.4语言表述具体化
因为计算学科中抽象性的内容较多，所以教师在授课过程中，如果语言表述不通俗易懂的话，抽象性越高，学生会在刚刚了解一个内容的基础上，再尽全力去理解这晦涩的专业术语等抽象的表达，这样学生陷入一个恶性循环中，就会有云里雾里的感觉，听课效果肯定会受影响。
6.5精讲多练是授课的重要方法
计算机导论课的主要目的是培养学生使用计算机和利用计算机去解决实际问题的能力，以及培养学生的自学能力和较快接受新技术、新方法的能力。这些能力单靠课堂教学是培养不出来的，而要靠大量的上机实践。 因此，计算机导论课应由“以教师为中心”向“在教师指导下学生主动学习为主”转移，正确的指导和大量的上机实践是学好这门课的基本保证。课程性质的定位也决定了必须采用精讲多练的授课形式。精讲应该是不得不讲时才讲。现代教育思想在强调学生是学习主体的同时并不忽视教师的主导作用。教师要精选重点和难点详细讲解，使刚入大学的新生在陌生的学习对象面前不至于束手无策，但也要给学生留有足够的时间和空间，使他们能够充分发挥学习的主动性和积极性。
6.6对授课教师的要求
“计算机导论”课程作为计算机专业学生的入门课程，内容广泛且与后续课程关系密切，因此讲授起来有一定难度，本课程要求教师必须站在学科的高度看问题，将复杂的、抽象的内容简单化、形象化，因此对教师的要求很高。“良好的开端是成功的一半”，但也有“万事开头难”，授课教师不仅要有极大的热情，能够带动学生的学习积极性，更要对本学科有全面了解，要变传统的知识型教学为研究型教学，选择适当的知识为载体，通过对知识点的讲授，让学生学会思维。这就需要教师自身先把知识“嚼出味儿”，然后再在课堂上使学生形成科学的思维习惯，掌握有效的学习方法。教师还应该根据自己所在学校对学生的培养目标定位、根据学生的特点，有机地组织和确定课程内容，把握教学计划的总体安排，强化能力培养的意识，使学生能通过对学科的理解和认知进入学科领域。
“计算机导论”课的每一个环节势必影响着计算机专业学生的后续知识的学习，这值得我们每一位从事这方面工作的人们去关注。
参考文献：
[1] 中国计算机科学与技术学科教程2002研究组. 中国计算机科学与技术学科教程2002[M]. 北京:清华大学出版社,2002.
关键词： 高职高专院校 “计算机导论”课程 内容改革 方法改革
引言
为了更好地体现高职高专教育培养应用技能型人才的特点，走出本科教育以理论教学为主讲授“计算机导论”这门课程的教学模式，高职高专院校“计算机导论”课程教学在理论教学适当的基础上注重学生计算机基本操作和常用软件使用能力的培养和提高。新生在入校之前计算机水平参差不齐，部分城镇学生具有一定的计算机基础，有的可能接受过相应的计算机操作培训并取得相应证书，有一定的计算机操作水平，这部分学生往往对简单的计算机操作教学不感兴趣；而大多数来自农村的学生计算机操作水平相对较差，有的偏远山区的学生甚至在进大学前没有接触过计算机。针对这种情况，教师在进行课堂教学设计的时候应该难易结合，安排适合不同层次学生的授课内容和练习。因此，“计算机导论”课程教学如何改革，需要认真地探讨和研究。
1.确定课程培养目标
“计算机导论”课程为培养学生的计算机操作能力服务，培养学生从事计算机岗位工作所需要的计算机操作能力和应用软件的使用能力。同时也为后续计算机课程的学习奠定坚实的基础，起到计算机专业先导课程的作用。
1.1本课程作为高职计算机专业的专业基础课，应具有基础性、实践性、实用性和前瞻性的特点，注重从实践中掌握知识，切实提高学生的实际动手能力，体现高职学生动手能力强的特点。
首先是基础性。基础性是指课程的教学内容要突出基本原理、概念、方法和技术，这些基础性的内容是相对稳定的，学生能从中长期受益，真正实现从“授人以鱼”转到“授人以渔”上来。这些基础性知识能为后续计算机相关课程的学习作好铺垫，扫清障碍，培养学习计算机的信心和兴趣。
第二是实践性。实践性是指课程的教学要重视上机实践。作为计算机专业的入门课程，上机实践是十分重要的环节。通过实践强化学生对重要概念和技术的理解，激发学生学习的兴趣，培养学生的上机动手能力、解决实际问题能力、综合运用知识能力和创新能力。
第三是实用性。实用性是指课程的讲授内容要以实用为原则。把工作中经常用到的实用融入到课堂教学“项目”设计中来，学生通过完成一个“项目”，就能掌握一种相应的操作技巧。
第四是前瞻性。前瞻性是指课程的内容要及时反映计算机领域的新技术和新成果。计算机的发展日新月异，应将具有时代特征的内容及时反映到课程内容中来，让学生尽快了解和掌握计算机的新知识和新技术。
1.2“计算机导论”以培养应用技能型人才为主线，构建“一个基础”、“两大能力”的培养目标体系。
“一个基础”即计算机专业应掌握的基础知识，由于本课程是计算机专业的入门专业基础课，为其它计算机专业课奠定基础，针对计算机各学科的发展速度快、信息量大的特点，因此它涉及的内容一定是大量丰富的与当今计算机技术发展相吻合的、前沿的计算机知识。目的是让学生掌握计算机基础知识，在基础知识够用的前提下强调应用计算机能力的培养，整个课程的培养目标应以这种应用技能为主线进行设计。
“两大能力”即针对高职教育强调技能性的特点，本课程重点培养学生的两大关键能力，即从事计算机岗位工作所需要的计算机操作能力和应用软件的使用能力。
2.课程教学内容改革
“计算机导论”课程与非计算机专业开设的“计算机应用基础”课程相比，更注重计算机科学与技术的内涵，更加系统、深入地介绍了计算机的基本的概念和基本原理，让学生“知其然并知其所以然”。新课程内容涉及计算机硬件结构、计算机数制与编码技术、操作系统、办公软件应用、网络技术、多媒体技术和数据库技术等，涉及内容广，重点多，如何根据学生特点和培养目标合理设计教学内容是教学成功的关键。
计算机技术的发展日新月异，因此在教学内容设计中要不断更新、精选教学内容，兼并、压缩或者取消重复或陈旧的内容，突出教学的先进性和应用性。
3.课程教学方法改革
3.1采用案例教学法和项目教学法
教师在进行理论讲解和操作示范时，采用案例教学法。课堂教学围绕案例展开，使有基础的学生能围绕具体的案例思路观察分析，不断提高；使没有基础的学生能够通过讲解逐步揭开案例迷团，知其所以然。在实验课时，使用项目教学法，并将任务分两个层次：一般的学生完成“基础任务”，基础好的学生在完成“基础任务”后的空余时间完成“提高任务”，这样每位学生都能根据自己的能力来选择上机需要完成的任务，获得满意的心理感受。例如：在做“Word艺术字设计”实验的时候，一般的学生可以完成基本的艺术字设计，基础好的学生可以完成提高篇的“禁烟标志”和“图章的设计”。
3.2注重“精讲多练”
高职高专教育主要培养学生的实际动手解决问题的能力，以理论够用为度。所谓“精讲”，就是在教学中不是面面俱到，而是主要讲清课程的要点和基础知识，教会学生学习的方法，更多的具体内容让学生自学。
所谓“多练”，即让学生多上机操作，其目的是从培养学生的操作技能入手，让学生多动手、多动脑，提高操作的准确性、迅速性、灵活性和协调性。
3.3采用启发式和兴趣教学法
计算机学科中有些内容比较抽象，不容易被学生接受和理解。为此，我们在教学中巧用生活中的实例，进行形象化比喻，从而很好地解决了这一问题。如在讲授文件目录结构这一节内容时，用一棵树的枝叶结构来比喻文件目录结构，并用图形加以解释，这样学生理解起来就相对容易些。
如在讲授PowerPoint这一章时，可在第一堂课上给学生演示一个动画声音优美的演示文稿，让学生自己思考如何编辑，激发学生的学习兴趣。
3.4建立多方位的获取式教学方法体系
所谓多方位的获取式教学方法，是指坚持“以学生为中心”的教学理念，教师应改革传统的以教师为中心的教学模式，深入研究现阶段学生的特点，构建“以学生为中心”的教学模式。在教师的必要指导和宽松学习环境条件下，学生主动地利用多条获取知识的渠道，自主地、创造性地主动获取知识的一种完成教学任务的方式。在“计算机导论”课程教学中，我们主要应做以下几方面的工作：
3.4.1以调动学生积极性为核心，注重与学生交流。学生学习的自觉性是教学活动效率的重要决定因素。特别是要培养学生的创新能力，单靠教师的强制灌输是无法实现的。必须将教学重点由教师怎样教转变到学生怎样学上来，在必要指导的前提下，最大限度地调动学生学习的积极性，让学生自主学习，创造性地学习，主动地去获取知识。教师可以通过课堂提问、问卷调查、电话、QQ聊天等多种方式与学生的交流沟通，掌握学生的情况和需求，为课堂教学组织设计获取第一手资料。
3.4.2以教学内容为依据，创造多种形式的交互式课堂教学。利用理论与实践一体化的多媒体教学环境实现师生互动、人机互动、边讲边练，教师可随时解决学生提出的问题，避免学生因为理论知识与实际操作的不及时而影响学习效果，从而有效地提高教学效果，保证教学质量的提高。
3.4.3以学生为主体，打破传统的计算机教学完全由教师讲授的方式，教师在每个单元后先布置一定数量的项目设计，完全由学生课后自己独立操作，教师通过验收学生的项目设计检查教学效果，其成绩作为学生期末总成绩的一部分。
4.结语
依照教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高［2006］16号）文件精神：“根据技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照相关的职业资格标准，改革课程体系和教学内容。”“计算机导论”课程作为计算机专业的专业基础课，课程改革刻不容缓。
参考文献：
［1］王润云.计算机基础课程教学改革与实践［J］.教育发展研究，2003.
［2］陈秀琼.新形势下“大学计算机基础”课程教学改革探索与实践［J］.大学教育科学，2007.
［3］教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见.教高［2006］16号文件，2006.
[关键词]计算机；职业教育；教学过程；理论课
中图分类号：TP3-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0011-01
引言
实际动手能力在计算机职业教育中占据着越来越重要的地位，而人们认为在实际动手能力的培养方面，实践活动起着决定性作用，而理论课则仅仅起到辅作用。在计算机职业教育教学中，只有在相关理论指导下，实践活动才能达到培养学生动手能力的真正目的。在计算机职业教育教学过程中，需对理论课与实践课的课时比例进行科学设置，防止单一注重实践课的作用而盲目增加实践课课时现象的发生。
一、计算机职业教育教学中有关理论课地位的误区
在计算机职业教育过程中通过机械的减少理论课课时， 增加实践课课时来达到提高动手能力的办法必将导致教学资源的低水平、低效率的利用， 是不能圆满实现教学目的的， 在实际操作中是不可取的。过分强调实践课的作用， 而忽略理论课的作用是片面的， 即使在计算机职业教育过程中， 理论课还应占据重要的地位， 尤其在指导实践活动方面， 理论课的作用是不可替代的。
1.1 将理论课机械减少，对其教学的不可替代性不够重视
我国众多计算机职业院校在制定教学计划过程中，由于未能全面认识到计算机职业教育中理论课的地位，因而通常片面增加实践课课时，机械减少理论课课时。这一做法虽然强调了实践教学的重要性，但其本质上忽视了理论课在计算机职业教育中的不可替代性与指导作用，是难以达到有针对性的、高效率的实践教学目的。
1.2 片面强调计算机理论课体系的重要性，形成了肤浅的理论课教学计划
我国大部门计算机职业教育组织在制定教学计划过程中，通常借鉴计算机专业本科院校的教学计划与安排，尤为强调理论课体系的完整性。但是，由于受到计算机职业教育的教学时间及周期限制，难以对理论课体系中所有理论课程进行深入讲解，因而形成了肤浅的理论课教学计划。
1.3 将实践操作课程作为理论课的附属课程开展计算机教学
当前，众多计算机职业教育院校及组织在制定教学计划时，通常在实践课中对理论课的相关知识进行验证，进而使得实践课位于理论课附属地位。在计算机相关专业的本科院校教学中采用此种方式较为适合，但在计算机职业教育教学中，由于其强调在必要理论知识基础上开展更进一步的实践活动，进而促进学生解决实际问题能力的培养，如果将实践操作课程作为理论课的附属课程，那么就极有可能使得培养过程中的主线发生偏移，从而对学生实际动手能力的培养产生不利影响。
二、解决理论课地位误区问题的有效方法
2.1 对实践课及理论课的课时比例进行科学、合理地确定
（1）实际教学阶段：在第一学期，由于学生刚接触计算机方面的知识，对计算机技术及系统缺乏感性的认识，因此，为尽快让学生对计算机形成感性认识，就需适当加大实践课课时数，并在实验室结合实物进行详细讲解。第二学期则可将实践课的课时数进行适当减少，并在学生对基本理论与方法彻底掌握后增加实践课课时，在实践过程中指导学生通过运用基本理论与方法对实际问题进行有效解决，进而促进学生分析并解决问题能力的培养与锻炼。在第三学期，建议计算机理论课与实践课的课时比例为1：1.3；在最后一学期，建议在前6周左右与学生的毕业设计进行有机结合，针对某一理论专题进行详细讲解，然后再开展毕业设计。
（2）课程的背景：在对计算机理论课与实践课的课时比例进行确定时，还应将课程的具体背景充分考虑在内。倘若课程具有充分的前导课程，那么就应适当增加实践课的课时；倘若前导课程不够充分，那么就应增加理论课的科室，为计算机职业教育的教学奠定扎实的理论基础。
（3）课程相关内容：在确定计算机理论课与实践课的课时比例时，应根据具体的课程内容进行相应改变。对于基本理论的课程，需加大理论课课时；对于以具体技术与方法为教学内容的课程，则应相应增加实践课的课时数。
2.2 充分强调单一领域突出的计算机理论教学
在计算机职业教育中，不需要追求理论体系的详尽与完整，因为计算机职业教育在人才的培养方面，主要针对实际工作中的某一点，而不是面面俱到。因此，教师应当将理论知识够用作为前提条件，开展单一领域突出的计算机理论教学，并对这一领域的知识展开深入的学习与探究，并利用这一领域中的原理对实际问题进行分析与解决，力图在某一领域中充分实现学生技能与操作水平的单点突破。
2.3 开展以培养学生实际动手能力为主线的理论课教学
在开展计算机职业教育教学过程中，需充分摆脱传统实践教学以理论教学为依附的模式，将学生动手能力及实际问题的解决能力作为教学主线，进而开展理论课教学。教师在教学过程中，首先应将实践活动作为着手点，在实践中提出相关问题，并围绕这一问题的解决方法对必要的理论知识进行讲解。通过采取此种教学模式，可紧密结合理论与实践，实现能力的真正培养。
三、在制定教学计划时应注意的问题
（1） 忽略教学对象的个性特征
计算机职业教育的对象多为在高考中成绩不太理想的考生， 这部分考生选择计算机职业教育的理由尽管多种多样， 但一个普遍的事实是： 他们的基础参差不齐。根据这个事实， 在教学过程中， 应充分考虑到每类学生的个性特征. 根据每类学生的个性特征安排教学。一定要避免忽略教学对象的个性特征安排教学。
（2 ） 过分强调实践的作用， 忽略理论对实践的指导意义
实践活动对动手能力的培养至关重要， 在计算机职业教育过程中一定要避免过分强调实践的作用，而忽略理论对实践的指导意义。一定要坚持理论指导下的实践活动。这一点在计算机职业教学过程中尤为重要，偏离了这一点，就会走人经验至上的境地。培养出不断进行“ 试一试” 的技术人员。而这无目的的、全面的“试一试” 是低水平的工程建设和维护的因素之一。
结语
在计算机职业教育中， 要科学的设置实践课课时与理论课课时的比例， 避免一味强调实践课的作用而盲目加大实践课课时； 要强调理论对实践的指导作用。对于理论教学不但不能削弱。而要在某一个领域内加强理论教学； 在理论课与实践课的关系问题上， 要避免传统的实践课依附理论课的模式， 要以实践课、培养实际动手能力为主线，强调在实践活动中发现问题。然后，为解决此问题去学习必要的理论知识。
参考文献
[1] 和晓娟.高职院校计算机教学中实施范例教学理论的体会[J].中国科教创新导刊，2013，8（35）：178.
关键词： 《计算机导论》 课程 教学方法
一、《计算机导论》课程的重要性
计算机科学技术的迅猛发展及广泛应用，在给人们的生活带来革命性变化的同时，也给计算机教学带来了挑战。面对众多门类的计算机基础知识，以及层出不穷的各种理论、技术和应用，该如何圈定最为核心和基础的内容，如何在相对浮躁的大环境中引领学生找到自己的兴趣和兴奋点，是计算机本科教育的一个关键问题。因此在计算机教育的初始阶段就该合理地对学生进行引导，对知识进行统计和串联，激发学生的学习兴趣和动力。
《计算机导论》这门课程起到的就是这种引领作用。它是计算机专业的学科引导课程，通过该课程的学习让学生初步了解整个学科的核心课程、课程间的相互关系和各门课程在整个学科中的地位，建立统一认识。为深入学习计算机学科的各门课程，奠定“以全局指导局部”的基础，《计算机导论》力求突出为后续计算机专业课程构建一个基本知识框架的指导思想，使学生在入门阶段就对本学科有清晰、明确的认识，在今后的学习过程中不再感到困惑和茫然，从而激发他们对计算机专业的学习兴趣。
二、课程内容的组织与选取
《计算机导论》课程主要起到的是学科引领作用，所以内容的组织和选取非常关键。它不能是本专业各门课程内容的简单罗列，只是把今后要开设的专业课各作为一章进行讲解就行了，否则难以把握教学内容的深度和广度，造成有些内容同后续课程内容重叠。本课程在学生面前展现的应该是一幅全景式的计算机专业知识画卷，使学生初步了解计算机科学与技术学科的概貌和学术范畴，激发学生对本专业的兴趣，帮助并引导学生用正确的方式方法学习专业知识，而不在于学生具体学到了哪些专业知识。
在《计算机导论》的教学过程中既要反映计算机科学的发展历史，又要体现学科前沿技术。在教学过程中要注意摒弃过时的内容，讲授那些最能反映计算机科学技术本源的专业核心基础知识，以及新的应用技术。在教学过程中体现前沿技术不是盲目地介绍，而是有选择性地根据学生的知识水平结构，以及学生感兴趣的，或学生能够使用的技术，引领学生步入计算机学科的殿堂。主要目的就是培养学生掌握计算机科学的核心概念，使他们较为全面地理解学科的发展历史和方向，为后继课程的学习打下良好的基础。
在介绍时，不能孤立地、片面地介绍知识点，而应该在讲解知识点的同时注重讲解其在整个计算机学科中的作用，以及内容之间的联系，使学生了解学习的目的和作用，不会有困惑和迷茫。
三、改进教学方法
1.灵活组织课堂教学
灵活巧妙地安排课堂教学，可以提高学生兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。在进行课堂教学时应不拘泥于课堂形式，以传授更多的知识，活跃课堂气氛和学生思维为目的。课堂中可以穿插各种教学方法。
比如采用提问式教学，引导学生思考，继而引出要讲述的问题，展开知识点，最后归纳总结。这样通过提出学生关注的问题，引出了基本概念，展开了重要知识点，解决了提出的问题，最后通过归纳举一反三，推广应用。这种方法针对性强，易于与学生互动，比起泛泛地讲解知识点更有收益。
再如学生参与式教学。大学课程的教学，往往是教师“费尽口舌”，学生“无所事事”。针对《计算机导论》的学科特点，可以在课堂上组织学生讨论，让学生通过相互交流，激发思考、加深认识；或者教师讲解完一个代表性的例子，让学生动手完成相似的例子，并让学生举出一个更加具有应用性或贴近知识点的例子，以此来丰富课堂，拓展学生思维和锻炼学生动手能力。
课堂形式的多样化使得教学形式不再单一，学生对学习不再感到枯燥，学习的过程不再是单纯的被动接受，而是一个主动动脑动手的过程。
2.改变教学方案
不同于其他课程，《计算机导论》教学应采用广度优先的实施方案，在教学过程中一定要把握好各具体领域的内容，既要让学生了解并掌握该领域的基本研究方法，又不能使该领域的具体内容干扰学生的视线。
例如，讲授数据结构部分内容时，主要介绍数据结构在计算机学科中的作用、主要学习内容和学习方法。即告诉学生为什么要学习数据结构这门课程，它的重要地位，“程序=数据结构+算法”。这门课程主要学习的是实体之间的联系，这种联系在数据结构中主要可以分为几种模型，针对不同的模型，应该解决怎样让计算机识别和存储的问题，这就是数据结构主要解决的问题。可以例举具体应用的例子让学生理解数据结构的作用及主要要学习的内容。这样就达到了在计算机导论中我们的教学目的，而没必要去深度地介绍每一种结构。
3.合理选择教学手段
由于《计算机导论》课程面向的是计算机专业的新生，所以学生普遍对计算机认识不深，操作不熟甚至不会，因此有必要通过本课程加深学生对计算机的认识，熟练对计算机的操作。这就有必要根据不同的内容选择相应的教学手段。
（1）使用多媒体教学，为学生展示更多的信息。例如，在讲计算机硬件组成时，用多种CPU芯片的图片、微型计算机组装的过程视频、表达接口、端口等不同概念的演示等进行演示，将所教内容更形象化地表现出来，教学效果更佳，学生也深刻地体会到了多媒体的厉害。
（2）使用实物教学。有条件的情况下，有实物的最好进行实物教学，给与学生更直观的印象。比如计算机硬件、网络硬件部分的教学。
（3）充分利用网络进行教学。教师要充分使用网上的资源来充实教课内容；另外要教会学生使用因特网，学会使用网络资源。教师可以把作业发到网上，让学生自己通过网络查阅作业要求，并通过网络完成作业，把完成的作业通过邮箱上交，通过任务激发学生的学习主动性。
四、注重能力培养
教育的根本目标之一是培养学生的问题求解能力。应该培养学生面对新的问题时，能运用所有资源将其解决。而这种能力是“教”不会，“学”不会的，只能“练”会。因此，教学中培养求解能力的根本途径是引出问题，激发学生的主动性，让学生自己动手解决问题。比如在介绍算法时，介绍完分支结构的流程图和基本用法后，给出将3个数按照大小顺序输出的例子，让学生完成。
课堂也是传授能力的领地，教师要善于用基本概念、基本原理解决复杂的实际问题，把复杂问题简单化，把特殊问题一般化，这种方法贯穿在上课艺术中，潜移默化，学生就掌握了这种能力。
随着现代化的教育理念的发展,过去采用满堂灌和填鸭式的教学方式显然已经不再适用于现如今的大学生,如何在课堂上开展有效而富有趣味性的计算机教学,已经成为当前各高校计算机教师普遍关注和研究的一个课题。本论文主要结合当前计算机应用基础课程的教学模式及其教学现状,深入探讨基于项目教学模式为主导的计算机课堂教学模式和手段,以期能够从中找到一些新的计算机课程教学手段和应用模式及思维方式,并以此和广大同行分享。
2 计算机课程教学中的问题分析
目前在计算机课程课堂教学中极易出现的一些问题,概括起来主要表现在以下几个方面:
2.1 课程学时设置欠合理。目前计算机应用基础课程的开设普遍在32-40学时,而要在这么短的时间内讲授包括计算机软硬件等在内的大量基础知识,很明显对于诸多计算机教师而言是心有余而力不足,只能导致老师在教学过程中要么挑着章节讲,致使学生前后知识无法连贯,要么就一味赶进度,满堂灌,填鸭式的教学手段屡见不鲜,学生学习了无兴趣,难免会产生厌学情绪,使得教学进入恶性循环。2.2 课程教学手段单一。计算机应用基础课程的特点是理论性强,实践操作要求高,因此在实际教学过程中,必然要求教师要边操作边教学,但是实际情况往往相反,教师为了赶课时进度,重理论教学,轻实践操作,甚至纯粹是理论教学,引起学生反感;部分有条件的高校将计算机应用基础课程安排在机房上课,但是仍然是重理论轻实践,很多学生利用机房电脑玩游戏或者做其他事情,教学手段单一,教学效果差强人意。2.3 课程考核方式教条。计算机应用基础课程由于理论性较强,因此一般的考核方式都是传统的出勤率+平时成绩+期末考核成绩,而在很大程度上,课程期末考核成绩决定了该门课程的最终成绩。对于这样一门操作性实践性较强的课程,单纯而机械的采用传统的考核方式太过教条,无法体现出学生对计算机应用基础知识的真正掌握能力,而只是能够反映出学生对书本知识死记硬背的能力,因此,教条的考核方式也成为了让学生逐渐对这门课程失去兴趣的重要原因之一。2.4 教师自身水平有限。计算机应用基础课程的任教教师自身的教学水平也决定了该门课程是否能够吸引学生并引起学生共鸣的重要原因之一。如果教师自身的计算机水平一般,那么显然是无法将学生吸引到课堂中来的。
3 项目教学模式在计算机应用基础课程教学中的应用探讨
3.1 项目教学在计算机课程教学中的实施。
(1)项目教学法的特点。①有效提升学生兴趣和积极性。通过项目引导学生加入到教师的课题组中,这对于学生来说是新奇而特别的,因此学生的好奇心比较重,兴趣浓厚,如果能够适当的引导,能够激发学生的求知欲,有效提升学生的积极性和学习热情。②寓教于乐,教学效果好。在实际的项目锻炼中,寓教于乐,学生既能够锻炼实际的动手实践能力,又在做项目的过程中满足了自己的好奇心和求知欲,同时对于书本上所学习到的计算机基础知识也有了更好的理解和应用,俗语说的好,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”正是这个道理,通过项目引导所取得的效果远比传统课堂满堂灌的效果要好。③有助于提升学生动手能力和综合素质。学生在跟着教师完成实际项目的过程中,不仅仅锻炼了个人的动手实践能力,同时也锻炼了与人相处的能力,团队合作的精神等,有助于提高个人综合素质。(2)项目教学法的实施步骤。在计算机课程教学中实施项目教学法,并不是不上课,跟着老师去做项目,而是通过教师在课堂的引导,将学生分为若干小组进行不同的项目开发研究,在做项目的过程中学习理论知识,从而达到学习的效果。
在实施项目教学法的具体执行步骤上,可以按照如下步骤去实施:
①设计项目。首先要根据计算机应用基础课程的章节内容,有针对性的设计一些小型的项目或者软件作业,这些所设计的项目是按照教学大纲要求的知识点和技能要求进行设计的,同时还要考虑到项目的趣味性和实用性。②理论讲解。在课堂上,教师引出项目,激起学生的兴趣,并讲解相关的理论知识和操作要点,从而完成项目的理论研究阶段,使学生具备开展项目所具备的必要知识和理论基础。③开展项目。将学生分为若干小组,通过教师引导,学生讨论,学生答辩,操作演示及互相评价等环节,引导学生开展实际项目,并在学生做项目的过程中有意识的将书本上的理论知识再一次讲授给学生,从而加深学生对相关理论知识的理解和应用。④项目总结评价反馈。项目结束后,引导学生对项目进行总结和评价,自我总结在做项目的过程中遇到哪些问题,如何解决这些问题的,所需要的理论知识是否掌握,如何应用等等。通过总结评价和反馈环节,让学生更加深入的理解理论知识和实际应用之间的差别。
3.2 项目教学模式应用需注意的问题
(1)项目设计应当难易适中。由于学生的接受能力和动手能力参差不齐,因此项目在设计时不能设计的过大过难,相反,应该结合实际讲授的章节内容进行设计,有针对性的引导学生相关的知识点和动手实践能力,从而将项目教学的实际效果落到实处。(2)注重将项目从课堂引到课外。对于项目教学法的实施,教师应当注重项目对学生吸引力的持久性,因此要想方设法将项目从课堂引到课外,保持学生对项目的热情和积极性,同时学生在一定时间周期内对项目的反复查找资料及探索实践,也能够大幅提升学生的综合素质,这是课堂教学的效果所无法比拟的。(3)注重项目结束之后的评价反馈和总结。项目结束之后必须要重视对项目进行总结评价和反馈,尤其是对于学生反馈回来的有关项目设计方面或者知识点引导方面的问题要加以总结,在日后的项目教学实施过程中注意避免,从而将项目教学法日益完善,提升计算机应用基础的实际教学效果。
关键词：计算思维；操作系统；教学改革
中图分类号：G434
文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2015）005-0178-02
作者简介：郑颖（1987-），女，河南南阳人，硕士，河南科技学院信息工程学院助教，研究方向为语义Web、自然语言处理；金松林（1983-），男，河南周口人，硕士，河南科技学院信息工程学院助教，研究方向为信息安全。
0 引言
操作系统通过合理调度和管理系统中的各类资源为用户提供服务，它与硬件和其它应用软件有着紧密联系。操作系统课程是计算机及其相关专业的一门必修课程，在专业课程体系中具有承前启后的作用。学生学习该课程普遍缺乏学习兴趣，其原因主要有：
①课程内容理论性强、概念抽象、较难理解，并且传统授课主要采用“注入式”教学方法，学生被动学习；
②实验课时较少，实验内容主要以验证性实验为主，不能很好地培养学生的动手能力；
③课程考核机制不完善。主要依靠期末考试对学生学习情况进行测验，且主要侧重于理论知识，导致学生重理论而轻实践。
亟需转变教学思路和方法，激发学生的学习动力，培养适应社会需求的综合性人才。
1 计算思维
2006年，周以真教授提出了计算思维的定义：运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等，是涵盖计算机科学的一系列思维活动[1]。她指出“在不久的将来计算思维不限于科学家，将成为每个人必备的基本技能之一”[2]。计算思维是一种高层次的认知思维活动，它包含分析问题、解决问题及创新的能力，而这些能力正是大学生所应必备的基本能力。因此，许多学者都对这一问题进行深入研究，并将计算思维逐渐运用到教学中[3-6]。文献[4]通过案例将计算思维抽象和自动化思想贯穿于离散数学课程教学中；文献[6]在数据结构课程中使用案例教学法对学生进行启发引导，培养学生的计算思维。计算思维所倡导的抽象、启发式推理、系统恢复等思想与操作系统中并发、同步、死锁处理等思想有相似之处。因此，本文将计算思维与操作系统课程教学有机结合起来，降低知识理解难度，激发学生学习兴趣，培养学生的计算思维能力。
2 以计算思维为导向的操作系统课程改革教学
本文以计算思维为导向，分别从理论教学、实验教学和考核机制3个方面探讨操作系统课程教学改革。
2.1 以计算思维为导向的理论课教学改革
传统教学模式以教师讲授为主，这种方式易于突出重难点，但忽视了学生的主体地位，造成学生被动接受知识，教学效果较差。计算思维倡导通过约简、嵌入、转化和仿真等方法将困难的问题阐述成一个易于解决的问题[2]。运用以计算思维为导向的教学方法，可在教学中引入问题情境，然后设置具体问题，引导学生利用计算思维方法分析、解决问题。以计算思维为导向的教学过程如图1所示。
操作系统课程内容枯燥、抽象，因此将生活中实例引入到教学中，便于将枯燥的知识生动化，抽象的知识具体化。例如，在讲解进程的概念时可引入这样一个实例：厨师做一道宫保鸡丁，首先找到菜谱，再准备鸡肉、黄瓜、辣椒、食盐等原料，最后按菜谱步骤炒菜。在这个例子中，厨师相当于CPU，菜谱相当于程序，原料相当于数据，做菜过程相当于进程。通过此实例，学生可以很容易理解进程和程序的区别，然后引导学生思考和讨论进程的特征及基本状态，再由老师进行总结和概括。在教学中还有很多这样的实例，如表1所示，通过实例引入可以降低理解难度，激发学习兴趣。
以计算思维为导向的教学方法将传统的注入式教学转变为启发式教学，通过情景引入和设置问题，不仅提高学生的学习的兴趣，而且有助于培养学生的创造思维能力和知识迁移能力[7]。
2.2 以计算思维为导向的实验课教学改革
实验是教学的重要环节，可以加深学生对知识的理解，还可以提高学生解决实际问题的能力[8]。传统实验课时安排较少，且实验内容主要是以验证基本概念和原理为主，以提高学生创新能力和实践能力为目的的设计性实验较少。以计算思维为导向的实验课教学，需要增加实验课时，并且实验内容以设计性实验为主，具体如下：
（1）验证性实验设置12学时。此类实验由学生独立完成，安排在相应的理论课程之后，使学生加深对相关知识的理解。此外，此类实验也是设计性实验的基础。
（2）设计性实验设置24学时。此类实验要求3～4人合作完成，安排在学期中，要求学生在学习中不断对实验进行补充和完善。待完成理论课学习后，通过答辩的形式对学生实验情况进行考查。例如让学生设计一个小型操作系统，让自己解决设计中遇到的问题，提高学生发现问题、解决问题的创造性思维能力。
2.3 以计算思维为导向的考核机制
传统对学生学习效果的考核主要依靠期末考试，忽视了对学生综合素质的考核。以计算思维为导向的考核方案如表2所示，将课堂讨论和实验课作为考核的一部分。
将课堂讨论表现纳入考核，可以激发学生课堂学习积极性。实验课分为验证性实验和设计性实验，后者更能体现出学生的创造思维。设计性实验是以小组为单位，根据每个人实验完成情况评定成绩。
以计算思维为导向的考核注重学习过程和创新能力的培养，促进学生全面发展。
2.4 课程改革实践效果
笔者对计算数学专业11级和12级分别采用传统教学模式和以计算思维为导向的教学模式进行教学，两个班级出勤率、课堂学习积极性和考试情况比较如表3所示。实践表明，以计算思维为导向的教学模式显著提高学生学习的积极性，提高了学生的学习成绩。
3 结语
本文在分析计算思维和操作系统课程契合点的基础上，将计算思维引入操作系统课程教学中。实践表明，以计算思维为导向的教学模式有利于激发学生学习兴趣，培养学生的计算思维能力，提高教学效果。
参考文献：
[1] JEANNETTE M W. Computational thinking[J]. Communication of the ACM， 2006， 49（3）：33-35.
[2] 周以真. 计算思维[J]. 中国计算机学会通讯，2007，3（11）：33-35.
[3] 何明昕. 关注点分离在计算思维和软件工程中的方法论意义[J]. 计算机科学，2009，36（4）：60-63.
[4] 常亮，徐周波，古天龙，等. 离散数学教学中的计算思维培养[J]. 计算机教育，2011（14）：90-94.
[5] 艾明晶，李莹. 以计算思维能力培养为核心的大学计算机课程改革[J]. 计算机教育，2014（5）：5-9
[6] 钟红艳，王晓丹，王艺菲. 数据结构课程计算思维能力培养的思考与实践[J]. 计算机教育，2014（10）：1-4.
2006年北大全面开展四年一度的教学改革讨论和实践，本次教学改革校方总体思路是“树立学生为本的观念，增加学生对于课程、专业的选择空间。尊重学生的个性特点，因材施教。”许智宏校长提出：“大学是培养人的，大学是要培养特殊的产品――人才。但是大学不是工厂。在计划经济时代，我们培养的人才都是一个模子出来的。现在的社会需求是多方面的，同学们的兴趣也是多方面的。作为一名植物学家，我更希望看到校园是多元化的，希望大学是个花园。”
作为北大最大的一个学院，信息学院培养了全校近六分之一的本科生，其中计算机专业又占了信息学院三分之一的大比重，另有三分之二为电子学、微电子学、智能科学的学生。北大关于教学改革的需求促使我们认真审视并重新设置北大信息学院本科计算机专业的课程体系。另一个方面，随着计算机和通信技术近十年来的蓬勃发展，中国逐步步入信息化社会，国家“十一五”规划关于创新型人才培养的需求，也要求我们设置更适应国家信息化建设和发展需求的先进学科体系。
在此背景下，我们研究了国际上关于计算机课程体系的IEEE/ACM CC2005系列规范，研究了排名最靠前的MIT等美国大学的计算机相关专业本科课程设置，重点研究了以多元化培养ThreadsTM方案而走在教学改革前沿的佐治亚理工大学(GeorgiaTech)，实地考察了香港最好的3所大学，在这些调查和研究的基础上提出了我们“重视理论基础、加强工程实践、细化专业引导”的教学改革方案，本教改方案在2007年初全院教学研讨会议上进行了广泛深入的讨论。
2 国际知名学校计算机专业课程体系设置情况
从著名的Computing Curricula 1991到现在尚未完成的Computing Curricula 2001(目前称为CC2005)，中间经过了十多年。万维网Web的出现以及在全世界的迅速普及，计算机在各行各业的深入和广泛的应用，使得计算的概念在过去的十年里发生了巨大的变化。CC1991将计算机科学、计算机工程和软件工程融合在一起，而CC2005包含五个相对独立的部分：CCCS（计算机科学）、CCCE（计算机工程）、CCSE（软件工程）、CCIS（信息系统）和CCIT（信息技术）。其中CCIS与我们国内的“信息管理系”（原图书馆系）比较接近。教育部计算机专业教育指导委员会2001-2005年进行了广泛深入的调查研究，于2006年也正式推出了计算机科学方向、软件工程方向、计算机工程方向、信息技术方向这四个计算机科学与技术本科专业规范，以有效地指导不同办学单位的定位，鼓励按照多规格发展思路办学。
我们研究了MIT、CMU、UC Berkeley、Stanford、Harvard、Princeton、GeorgiaTech等大学的计算机相关专业本科课程设置，发现各大学在保持其各自办学特色的基础上，也逐渐吸纳了CC2005的一些课程改革理念，例如Berkeley在计算机理论、计算机工程方面都开设出系列的课程；Princeton在计算机工程、信息技术等方面有明显的方向分流；MIT明显地强调EE和CS的融合，其硬件课程非常重，而硬件和软件实验课程都很扎实；Stanford的选修课程非常丰富，可以分出算法理论、数据库和信息系统、图形和人机交互、网络与分布式系统、人工智能、软件系统设计等方向。
2.1 GeorgiaTech的线程设置
在着力于培养优秀工程师的教学改革方面，佐治亚理工学院校长韦恩・克劳福（G. Wayne Cloush）走在了前列，从20世纪90年代开始，他在招生政策、交叉学科、人际沟通、高屋建瓴的工程素质训练等方面作出了很多成功的改革，并得到了学生和社会的认可，他的观点就是应该“提供更恰当的教育，而不仅仅是更多的教育”（《世界是平的》――Thomas L. Friedman）。
2004年，佐治亚理工大学计算机学院提出了计算机专业人才的8个专业线程（Threads）：计算建模(computational Modeling)、嵌入式系统（embodiment）、计算机基础（Foundations）、网络和信息技术（Info Internetworks）、人工智能(intelligence)、媒体技术、计算机与人（people）、计算机平台（platforms）。每条线程代表的不是垂直方向，不以传授给学生一套固定技术和知识为目标。线程代表的是水平方向，其目标是让学生广泛积累各种技能和学习经历。
自2006年秋季开始，佐治亚理工大学计算机学院开始采用全新的ThreadsTM培养方案。ThreadsTM包含线程和角色两个构件。线程是学生的计算身份，由两个交织的线程决定。一个线程就是课程的一个子集，它提供了一组直觉的、灵活的和交互强化的课程，以帮助学生构建某一计算领域的独特技能。获得计算机专业的学位必须通过两条线程的课程，学生在第二学年才开始选择方向，而且允许他们灵活地调整。角色则代表学生的学习计算机技术和技能的轨道。
如果说线程是学习内容，那么角色就是学位与现实世界的桥梁。目前，佐治亚理工大学计算机学院定义了实践者、企业家、发明家和交流者四种角色，学生可选择一个或多个角色获得学分，这些角色帮助学生进行课程选择并指导他们选择学院提供的课外活动。
例如，一个想成为实践者的学生就会选择实验室课程或新架构工作室课程，因为该类课程提供了密集的实践技术。而一个想成为企业家的学生则可在管理学院修一个或多个学分并通过参与新的计算项目，实现计算机与管理方面的跨学科学习。
由此可见，佐治亚理工学院的ThreadsTM培养方案提出了一种新的组织课程的方法，解决了长期困扰计算机课程设置的僵化、缺乏灵活性与透明性等问题，代表了一种远离垂直方向的课程设置趋势，即多元化、多方向的培养模式，并废除了单一核心课程加一堆选修课程的模式，构建了一种长期的动态的课程体系。该培养方案的基本目标是培养学生终身学习及自我调整适应未来社会需求的能力，并给予了学生在广泛的领域中选择专业方向，以及将个人学习计划纳入市场大环境中的机会。
2.2 对三所香港名校课程体系的考察
2006年12月，我们在对香港大学、香港中文大学、香港科技大学这三所大学实地考察的过程中，仔细研究了各个大学的计算机相关专业本科课程设置，并与负责课程设置的教授讨论了他们关于课程改革的设想。香港的同行也十分重视CC2005的课程体系，在他们的课程改革中也参照了该体系的思想，而且大家都非常重视数学基础和编程基础。港大和中大具有比较浓厚的人文基础，在人文和通识教育方面的课程很有特色，例如“Professional and technical communication for computer science”、“Engineering organization and management”、“Engineering and Society”、“Engineering economics and finance”、“Professionalism and ethics”。
香港大学率先完成了新课程体系的设置，除了把IT的内容融合到SE中以外，他们的课程方向基本上体现了CS、CE、SE、IS这4方面的内容。尤其是他们关于信息系统集成方面的课程很有特色，这门课程实用性很强，而过去国内外大学都很少开设。学生毕业后很多都从事系统集成工作，即使将来作研究，具有系统集成经验也是非常重要的。
中文大学的CS、CE两个方向的设置非常明显。而且他们正在进行新的课程设置，准备提供更多的选修课程，使得学生在高年级能够进行专业分流，例如数据库、图形图像处理、网络与信息系统等。中大有一个非常成功的work-study项目，学生保留学籍到公司工作半年到一年（相应地延长学籍），然后回来作毕业设计，每届学生有50%以上选择参与该项目。
香港科大的选修课程比较丰富，也有CS、CE两个方向。明显地提供了数据库、网络、图形图像、模式识别等系列专业课程，有些课程实际上是与研究生合上。科大非常重视程序设计能力训练，有5门编程课程。另外，科大对于程序设计原理、数据结构、面向对象程序设计、算法分析与设计、软件工程、研究性学习、毕业论文等课程，设置了“honor track”（优秀学生班），进入优秀班的学生大约为全体CS、CE学生的1/8，共30名左右。学生并不固定，需要通过任课教员的考试或认可，并没有强制的成绩限制。优秀班授课广度深度和教学进度都高于普通班。优秀班的成绩评定不受正态分布的限制，完全是教员说了算。
3 关于北大信息学院计算机专业课程的建议
近年来，学生希望学校在课程和专业选择方面提供更广阔的空间，例如北大信息学院计算机系有一半以上的学生选修经济双学位，还有一些学生选修数学双学位，2006年秋季学期末一位大四的学生总共参加了11门课程的考试“5门专业+2门通选+马政经+3门双学位”。一方面，说明有些学生希望加强数学训练、为将来科学研究打好理论基础；另一些学生有扩展经济学和管理学知识领域的需求，以适应将来的软件项目管理角色。另一方面，这样大范围的学生选修双学位，势必多数学生处于应付作业、疲于奔命的状态，而且这种盲目从众、缺乏指导的选课，不利于我们有计划地培养计算机专门人才、提高毕业生专业素质和社会适应性。
我们必须进一步解放思想，落实科学发展观，以人为本，以学生为本，尊重学生的个性差异，增加学生对于课程、专业的选择机会。我们要有时代责任感，根据学科建设需要和社会人才需求，依托北大信息学院现有的科研力量，创出具有北大特色的新课程体系。
从学科建设和人才培养来看，IEEE/ACM的CC2005课程体系规划了5类人才：计算机科学(CS)方面的专家主要关注计算的理论和算法，重点在于计算的理论基础；软件工程师(SE)主要关注大规模软件在它的生命周期内的开发与维护；计算机工程(SE)专家致力于开发和维护基于计算机的产品；信息系统(IS)专家关注信息资源获取、部署、管理以及在组织内的使用；信息技术专家(IT)则在一个组织或社会环境中通过计算技术的选择、创建、运用、集成和管理来满足用户的需求。
考虑到北大的研究型综合性大学的特点，不适合建设IT方向，而北大的信息管理系（原图书馆系）比较符合IS的培养方向，表1主要比较CC2005对CE、CS、SE三个方向在各知识领域的不同强度要求。
北大是一所研究型的综合性大学，具有浓厚的人文背景。北大信息学院在计算的理论和算法、计算机软件系统和软件工程、电子工程等方面有雄厚的科研基础和教师力量，我们可以在CS、CE、SE这三个领域开设出很强的系列课程。讲得通俗一点就是北大计算机专业毕业生可以做三件事情：计算机软件、计算机硬件及计算机信息管理、处理和应用。
课程改革的总体思路是保持基础扎实的传统（数学、程序设计、体系及系统软件基础课），打通本科生选修研究生课程的通路，增加与最新计算机技术接轨的新技术课，在计算机软件（对应于CS）、计算机硬件与体系结构（对应于CE）和信息技术及应用（对应于SE）这三个专业方向上进行课程建设。增加学生的选择意味着学院要开设更多更好的课程，我们将采取对于基础课因岗聘人、对于新技术课采取因人设课和因岗聘人相结合的建设方式。
北大计算机软件（计算机科学）方向目前课程已比较完备，可以与智能系共建一些理论课，例如随机过程、信息论基础、机器学习导论等。
计算机硬件（计算机工程）方向可以与电子学系共建，在软件的基础上开设一些硬件相关课程。
信息处理及应用（软件工程）方向可以采用本院教授和公司共建的方式开设一些实用性较强的课程。
北大毕业生要求总学分为140分，其中英语政治等公共必修课占了24学分、通识教育类选修课占16学分、毕业论文6学分，只有94学分可以用于专业课程。
在这些专业课程中，有一些是共同的专业基础课程：数学物理基础课程26学分，程序设计基础课程12学分，专业数学基础12学分，软件基础10学分，硬件基础12学分。对于不同的专业方向，其基础课程要求也不一样。例如，对于数学物理基础课程,学生可以选择偏数学类（CS方向），或者偏物理类（CE方向），或者数学物理基础都比较均衡（SE方向）。
还有22学分的计算机专业选修课程，分为计算机相关理论、计算机技术、计算机应用及新技术三个大类。
下面是各基础课程和专业选修课程的学时学分要求。
1．数学物理基础 26学分
学生可以根据情况自由组合，可能的组合：（1）偏数学类（CS方向，或智能方向），1+2+（5，6，7）中的一门；（2）偏物理类（CE方向，或者电子、微电子学方向），3+4+5+6+7；(3)数学物理基础都比较均衡（SE方向），2+3+（5，6，7）中的任意两门。对偏物理类的CE方向学生建议将（5，6，7）改为普通物理（上、下）。
学生可以根据情况自由选择专业方向，组合自己感兴趣的课程。学生的选择需要班主任、导师等教师肩负更多的指导责任。需要解决的问题是：很多基础课程都是大一就开设的，此时有很多学生对于计算机专业的整体面貌、对专业方向（大方向为计算机、智能、电子、微电子，小方向为CS、CE、SE）的选择都不太确定。因此需要班主任和导师引导学生进行正确选择，而且对于那些将来兴趣改变了的学生，应该允许他们转换方向并补修相关基础课程。
2．程序设计基础（12学分）
强化动手能力，每学期开始考试，合格者可以免修该课，同时选修一门相应的课程难度更深的课（相当于香港科大的honor course），对于大班课，增加习题课辅导的环节。
6．计算机专业课程（22学分，8-10门课）
以下1-3是目前已经开设的课程系列，对三个专业方向的学生都是开放的。4-5是准备建设的“计算机体系结构”和“信息系统及应用”两个专业方向的相关课程系列，其他方向的学生也可以选修。
（1）计算机相关理论课程
建议：打通本科生选修研究生课程的通道，对于将来进入本院读研的高年级本科学生，其学分可以记入研究生课程；对于毕业出国留学或直接工作的学生，其学分可以转入本科成绩册。
下面，对三个专业方向的办学定位和课程设置分别予以介绍。
3.1 计算机软件专业方向（计算机科学，CS）
本专业方向“计算机软件”的名称借用北大计算机系传统的叫法，比较接近于CC2005的“计算机科学”CS方向。“计算机科学”是一门研究计算机和可计算系统的学科，包括它们的理论、设计、开发和应用技术。主要的领域包括算法与复杂性、程序设计语言、软件设计与理论、数据库系统、人工智能、计算机系统、网络、人机交互、计算科学等。涉及数学、概率、逻辑、心理学等方面。注重理论知识的教学，培养学生系统地掌握计算机科学理论、计算机软硬件系统及应用知识，基本具备本领域分析问题解决问题的能力，具备实践技能。CS方向毕业的学生适合于进入计算机专业相关研究领域攻读硕士、博士学位。
CS方向建议课程体系如下：
3.2 计算机体系结构专业方向（计算机工程，CE）
“计算机体系结构”的名称比较能体现北大在计算机体系结构方面的研究和人才培养，专业方向比较接近于CC2005的“计算机工程”CE方向。计算机工程学是现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、制造、实施和维护的科学与技术。计算机工程学牢固建立在计算、数学、科学和工程学的基础上，并应用这些理论和原理解决在软硬件和网络的设计过程中面临的技术问题。计算机工程学是计算机科学和电子工程的交叉学科。为了设计小规模电子系统、微处理器和计算机系统，计算机工程学特别加强了对数字逻辑设计部分的要求。
设计是所有工程的根本。对计算机工程师而言就是应用科学和数学理论、原理设计硬件、软件、网络和工艺解决技术问题。从根本上来说，这是考虑到组织结构、技术、工艺、方法、接口和部件选择等因素，并经过深思熟虑之后的选择过程。毕业生必须熟悉计算机系统原理、系统硬件和软件的设计、系统构造和分析过程。他们必须拥有系统级视点，深刻理解系统如何运行，而不是仅仅知道系统能做什么和使用方法等外部特性。一个计算机工程师应具备设计、建立和调试软件与硬件系统的亲身经历。
基础知识包括基础科学、离散和连续数学以及概率与统计的应用。计算机相关的课程都来自于计算机体系结构、算法、程序设计、数据库、网络、软件工程以及通信。电子工程相关的课程一般来自于电路、数字逻辑、微电子、信号处理、电磁学以及集成电路设计。
CE方向的建议课程体系如下：
3.3 信息系统与应用(软件工程)专业方向要求课程
“信息系统与应用”的名称比较通俗，专业方向比较接近于CC2005的“软件工程”SE方向。“软件工程”是一门用系统的、规范的、可度量的方法开发、运行和维护软件的学科。主要的知识领域包括：计算基础、数学和工程基础、职业实践、软件建模与分析、软件设计、软件验证与确认、软件演化、软件过程、软件质量和软件管理。软件工程教学既重视理论知识和较高层次分析问题、解决问题的方法，也重视软件设计和工程实践。培养掌握科学思维方法、工程设计方法和良好工程素养，具有软件开发能力，具有软件开发实践和项目组织的初步经验，能适应技术进步和社会需求变化的高素质软件工程专门人才。
工程活动以设计为中心，设计在软件工程活动中占有十分重要的地位。为了满足项目需求，工程设计过程必须对潜在的冲突和约束进行折衷。工程设计涉及技术、经济、法律和社会等方面的问题。因为软件的特殊性，软件工程与传统的工程学不同。软件工程更关注抽象、建模、信息组织和表示、变更管理等。软件工程在产品的设计阶段必须考虑实现和质量控制。持续的演化是软件产品的重要特征。软件工程设计的关键是工程设计决策，它将用于软件抽象的各个层次。软件工程的相关学科有计算机科学与技术、数学、计算机工程、管理学、系统工程和人类工程学等。
SE方向的建议课程体系如下：
4 结束语
上述课程设置建议可能会在课程改革过程中进一步修改和完善，以推进北大信息学院计算机专业本科教育，更好的适应社会发展的需求、适应计算机科学技术发展的需求。在实施过程中还要注意以下几个方面。
(1) 重视基础。对于计算机专业来说，最主要的是数学和编程基础，注重培养数学思维能力。除数理逻辑、集合论与图论、代数结构与组合数学等离散数学外，开设概率统计、计算方法、理论计算机基础、信息论、随机过程、人工智能、机器学习等理论课程。
(2) 在北大信息学院计算机系进行专业引导，可以设置计算机软件CS、计算机体系结构CE、信息系统与应用SE三个方向。其中CS的数学基础更强、算法理论、人工智能等方面的课程更多。CE的数学和物理基础并重，更多开设计算机系统工程、数字电路、VLSI设计、硬件测试与维护等方向的课程。SE方向在项目管理、软件模型与需求分析、软件验证与测评、信息系统集成等方面开设相关课程。要注意各个专业方向知识体系的建设，注重学生专业能力的培养，而不是流于若干课程的堆积。
(3) 打通本科生选修研究生课程的通道，让本科生选修感兴趣的专业课程，例如数据库、网络、图形图像、人工智能、软件工程等，以达到类似于GeorgiaTech那样专业细化的效果，培养更适应于社会需求的专业人才。
(4) 开设“优秀班”（honor track）课程，这样更有利于因材施教，培养领袖人才。
(5) 加强关于团队合作、人际沟通与交流、金融管理、伦理和社会等方面的训练，有些内容可以安排在传统的政治课中完成。
总体说来，我们的课程设置理念是“重视理论基础、加强工程实践、细化专业引导”，欢迎从事计算机教育的同行专家进一步关注北大计算机专业教学改革方案、实施情况和培养效果。
参考文献：
[1] CC2005, The Overview Report of Computing Curricula 2005. /portal/cms_docs_ieeecs/ieeecs/education/cc2001/CC2005-March06Final.pdf
