時間：2023-03-21 17:03:49
導語：在編譯原理論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
文章編號：1672-5913（2013）18-0062-04
中圖分類號：G642
0 引言
編譯原理課程內容豐富，而且涉及形式文法和語言、有窮自動機等抽象內容，學生理解和掌握有一定難度。加上編譯程序是系統(tǒng)軟件，讓不少學生又增添了一層畏懼，甚至有的學生戲稱該課程是軟件系列課程中最難學的“天書”。部分學校單純從“直接有用性”角度考慮，將該課程由必修改為選修，甚至取消該課程，這些做法從另一個角度助推了學生的畏難情緒，也打擊了教師的教學研究積極性。
為打破這種尷尬局面，解除學生的學習心理障礙，我們引導學生探索編譯的原理、方法和技術在各應用領域中的使用，并以“應用領域編譯器”的構建作為課程實踐內容。這些做法，既改變了編譯的“抽象”印象，激發(fā)學生學習興趣，又讓學生在具體應用問題的求解中，從系統(tǒng)的層面重新認識此前程序設計、數(shù)據(jù)結構與算法等課程介紹的程序、算法，在實踐中體會各種概念、原理和技術的實質，有助于學生深刻體驗計算機問題求解的內涵，建立計算機系統(tǒng)觀。
1 基于領域應用的研究性教學實踐
編譯原理作為本科生課程，其主要目標是希望學生掌握編譯原理中的基本概念、理論和方法，在系統(tǒng)級上再認識程序和算法，提升學生的計算機問題求解的水平，增強其系統(tǒng)能力，體驗實現(xiàn)自動計算的樂趣。
如何幫助學生克服對編譯原理課程的恐懼，激發(fā)學生的學習興趣，達到課程的教學目的，是任課教師需要解決的重要問題。
研究表明：正情緒（如興趣）有利于智力操作，負情緒（如痛苦）不利于智力操作。為提高學生學習編譯原理的“正情緒”，我們在實踐中逐步摸索出了基于領域應用的編譯原理課程研究型教學方法，大大減輕了學生對編譯課程的畏懼感，提高了學習興趣，改善了教學效果。
1.1 以領域應用為導向，激發(fā)學習興趣
編譯程序是系統(tǒng)軟件。在有限的學科知識背景下，一些學生認為自己將來不會從事系統(tǒng)軟件開發(fā)，編譯原理課程的學習沒有實際意義，因而沒有學習興趣。另一部分學生則認為涉及系統(tǒng)軟件的知識是復雜的、晦澀難懂的，由于懼怕，在心理上給自己增加了學習障礙。
建構主義學習理論提倡以學習者為中心的有意義的學習，認為教師是意義建構的幫助者和促進者，而不是知識的傳輸者與灌輸者。事實也證明“興趣是最好的老師”，一旦學生的學習興趣被激發(fā)，學生對問題的鉆研深度和取得的成果往往會超過老師。因此，在編譯原理的教學過程中，我們以激發(fā)學生的學習興趣為切入點，嘗試探究式的教學方法。
實際上，編譯原理課程講述的是通用的問題求解方法，是針對各個具體應用領域中問題共性的求解方法，是從“類”的角度出發(fā)的計算方法，一旦掌握，可以應用于各領域具體問題的“實例”問題求解，效率更高，方法更通用。
現(xiàn)實中，很多應用領域都在使用編譯的原理、技術和方法。例如，從程序設計語言實現(xiàn)的角度得到的詞法分析、語法分析、語義分析的方法，還有中問代碼生成、目標代碼生成的思想，在自然語言處理領域有很好的應用實例；程序變換的思想在軟件自動生成方面得到體現(xiàn)；網(wǎng)絡環(huán)境下的搜索引擎也用到編譯的原理和技術。學生受限于已掌握的知識，缺少實際應用的經(jīng)驗，誤以為編譯原理課程介紹的內容就只是用于作為系統(tǒng)程序的編譯程序的構建，畏懼心理加上缺乏興趣，使得這門課程的學習難度無形中加大。
在課程的開始階段，我們讓學生選擇一個自己感興趣的應用領域。隨著課程的進行，引導學生分析應用領域中的問題，尋找其與編譯問題的相似性，發(fā)現(xiàn)二者的聯(lián)系，思考編譯中的原理、方法和技術如何與這些應用領域中問題求解方法相結合。當面對自己感興趣的應用領域時，學生的學習動力就不可估量了。我們再引導學生將這些應用領域問題的求解轉換成“類”的問題描述，思考這些“類問題”如何用課堂所學的編譯方法予以求解。
舉例來說，在最近一輪的編譯原理課程教學中，學生們就從多個非程序設計語言翻譯的角度探索了編譯技術的應用，涉及網(wǎng)絡傳輸協(xié)議解析、文檔編輯器、測試自動化、文檔排版、作業(yè)自動批改、漢語自然語言處理、惡意腳本查殺、邏輯門電路繪制、漢語英語翻譯、自動閱卷系統(tǒng)、火車票購票、中文識別、郵件地址識別、模式識別等諸多非編譯問題。
在探索了編譯理論和技術在不同領域的可能應用后，我們又指導學生將心得撰寫成研究型小論文。雖然大多數(shù)論文還略顯幼稚，但論文的撰寫過程確實是對研究型學習的再一次總結和升華。
當學生們看到編譯的知識在如此眾多的非編譯領域同樣有著大量的用途時，他們不再覺得編譯原理課程的內容與自己未來的學習和工作無關，反而希望能更好地學習和理解編譯原理課程介紹的原理、方法和技術，以便為將來的發(fā)展打好基礎。
在興趣的驅使下，編譯原理課程的學習不再枯燥晦澀，即使面對形式化描述的抽象內容，學生也不再畏懼；同時，編譯原理課程的教學目的也得以實現(xiàn)。
1.2 構建應用領域編譯器，提高實習參與度
傳統(tǒng)的編譯原理課程實習中，學生在掌握基本原理的基礎上，完成一個受限程序設計語言的詞法分析程序、語法分析程序和語義分析與中間代碼生成程序。雖然學生可以自行選擇語言完成實現(xiàn)，但編譯程序的“系統(tǒng)程序”的地位，使學生整體學習興趣受到影響，而對課程實踐的興趣不足，又直接影響了對理論知識的理解和深入。
建構主義的學習觀認為：學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生，而是由學生自己建構知識的過程；學生不是簡單被動地接收信息，而是主動地建構知識的意義，這種建構是無法由他人來代替的。單純的課堂聽課，沒有真正完成知識的掌握和轉化。課堂聽懂了但課后不會做題或實習就是一個很好的證明。課堂聽課過程中，學生是運用自己已有的知識，來衡量教師當前講述內容的合理性，教師當前所講述內容并未轉化為學生已有知識體系中的一部分。所謂“課堂聽瞳了”，只是學生使用已有知識判斷出教師所講內容“合理”而已。只有當教師所講內容真正轉化成學生知識體系中的一部分時，做題或實習才不會困難。所以，習題和實習是理論課程學習的重要實踐環(huán)節(jié)，在編譯原理這門課程中更是如此。
我們除了在課堂教學中引導學生探究編譯原理和技術在非編譯領域的應用，習作研究型小論文外，還在課程實習環(huán)節(jié)采用構建“應用領域編譯器”作為實習題目，以提高學生的實習興趣和參與度。
編譯原理課程的教學目的是培養(yǎng)學生在系統(tǒng)級別上重新認識程序和算法。我們采用循序漸進的引導，培養(yǎng)學生從“類”的層面逐步完成應用領域“實例”問題的認識、分析、設計和系統(tǒng)實現(xiàn)。
1）以能力確定選題。
并非所有的學生都適合選擇程序設計語言以外的應用領域問題作為實習題目。我們讓學生根據(jù)自己的能力選擇合適的選題。
普通層次的學生，要求其掌握最基本的方法和技術，而不被應用問題本身的復雜性牽扯太多精力。我們按照傳統(tǒng)編譯原理課程實習的做法，推薦一個受限的程序設計語言（包含語言的若干基本成分，如表達式、賦值語句、If語句、while語句等），學生可選實際程序設計語言（如C語言）的子集，也可由學生自行設計一個小語言，要求實現(xiàn)該受限語言編譯程序的詞法分析程序、語法分析程序、語義分析和中間代碼生成程序，并且每個程序的輸入、輸出均以文件形式存放，前一階段的輸出可以作為后一階段的輸入。雖然并不是一個完整的編譯器，但是編譯程序工作過程的主要環(huán)節(jié)都得到模擬，而且各部分的共同作用也有助于理解編譯程序的整體架構，同樣可以達到掌握主要編譯技術的目的。
對于學習能力較強的學生，我們建議其選擇一個自己感興趣的應用領域問題，采用編譯程序模型化計算的思想，實現(xiàn)一個應用領域編譯器。至于具體的實現(xiàn)過程，則隨著課程的進度，逐步引導學生從“問題類求解”的層面定義問題，并完成分析、設計和系統(tǒng)實現(xiàn)。
2）漸進式構建引導。
隨著課堂內容的進行，我們采用漸進式構建的方法，引導學生逐步實現(xiàn)應用領域編譯器，其實施過程如圖1所示。
（1）定義領域對象。確定應用領域后，引導學生分析領域問題處理對象的構成特點，并據(jù)此構造領域問題處理對象的生成文法。
（2）確定領域的“詞”。引導學生分析和認識應用領域中的“詞”和“詞法分析”的工作內容。在應用領域中，“詞”是構成問題對象的最小處理單位。明白了“詞”的含義，“詞法分析”就是識別出這些最基本的單位，其構建完全和程序設計語言詞法分析程序的設計與實現(xiàn)一樣。
（3）確定領域“語法成分”。引導學生分析和識別應用領域的“語法成分”和“語法分析”工作內容。應用領域中的“語法成分”是被處理對象的不同層次的構成單位，“語法分析”就是分析領域被處理對象的構成，可以選用編譯原理課程中的一種語法分析方法予以實現(xiàn)。
（4）確定領域“語義”和“中間代碼”。這里的“語義”和“中間代碼”依賴于領域問題的具體應用，需要引導學生分析不同領域中問題求解的目的，從而得出應用領域的主要操作——“語義分析”的內容。
（5）確定領域“目標代碼”。其內容也依賴于領域中的具體應用。
當實習全部完成后，學生體驗到了從詞法分析、語法分析、語義分析和中問代碼生成、目標代碼生成的所有環(huán)節(jié)，這實質上完成了一個應用領域編譯器，實踐過程覆蓋了課程教學目標要求學生掌握的全部內容。
雖然每個應用領域系統(tǒng)不必完全按照上述方法實現(xiàn)，但是按照上述方法完成系統(tǒng)后，我們引導學生分析該方法的好處：這樣實現(xiàn)的系統(tǒng)可以略作修改甚至不作修改就能處理該領域的同類型問題，可以大大提高軟件的可移植性，減少軟件開發(fā)的工作量。主要原因就是按照編譯的方法，是從“問題類”的角度看問題，從系統(tǒng)的角度分析、設計和實現(xiàn)問題的求解，因此最終實現(xiàn)的系統(tǒng)可以適用于滿足“類”特征的所有“實例”問題。
在建構主義學習理論指導下，我們以激發(fā)學生的學習興趣為切人點，使課程學習與具體應用領域相結合，讓學生體會到編譯原理和技術的實用性，大大提高其學習參與度；同時注重引導學生對問題求解基本思想、方法的探討，從確定領域問題，到詞法分析、語法分析、語義分析、目標代碼生成的每一步求解思路分析，到應用具體編譯技術實現(xiàn)求解算法，讓學生明白怎樣從“實例”問題的計算求解過渡到問題“類”計算，鍛煉了學生抽象問題描述和解決問題的能力：而整個系統(tǒng)的實現(xiàn)涉及不同層次的抽象和問題處理，達到了培養(yǎng)學生系統(tǒng)能力的目的。一些學生在課程學習結束后，體會到了學以致用的樂趣，還主動與教師談論研究型論文和應用領域編譯器的改進設想。
通過這樣的實踐，學生對文法、語言的實際意義有了更廣泛的認識，而不再局限在程序設計語言這個范圍內，真正體會到形式文法和語言只是具體問題的抽象反映，從而更深入地理解了計算機學科問題求解的抽象描述和處理這一實質。
2 結語
編譯程序的“系統(tǒng)程序”地位造成的陌生感、編譯原理課程自身內容的復雜性，給學生學習該課程帶來了一定的障礙。我們在編譯原理課程的教學實踐中，針對該課程學習的最大問題——陌生與抽象，以非編譯的應用領域問題求解為切入點，以學生對應用領域問題的學習興趣提高學生的學習和實踐參與度，通過引導學生在“類”的層面嘗試領域“實例”問題的求解，使學生體驗了計算機求解的問題抽象描述與處理方法，達到了課程的教學目的。
參考文獻：
[1]蔣宗禮，編譯課程教材建設[J]，計算機教育，2007（6）：74-76
[2]蔣宗禮，“編譯原理”教學設計[J]，計算機教育，2008（2）：26-30
[3]徐旭東，蔣宗禮，論編譯原理在程序設計類課程建設中的重要作用[J]，計算機教育，2011（9）：27-28，32
【關鍵詞】 編譯原理；課程設計；地位；作用
【中圖分類號】G632.07 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2013）20-00-02
為引導高校主動適應國家戰(zhàn)略和地方經(jīng)濟社會發(fā)展需求，優(yōu)化專業(yè)結構，加強專業(yè)內涵建設，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，大力提升人才培養(yǎng)水平，江蘇省教育廳和財政廳開展了“十二五”高等學校重點專業(yè)建設的工作（蘇教高〔2012〕16號）。我校的計算機類（包含物聯(lián)網(wǎng)工程、計算機科學與技術和信息安全三個專業(yè)）獲得了該項目的資助（蘇教高〔2012〕23號），并與2012年8月啟動了該項目。為了響應本次計算機類綜合專業(yè)的改革，我們有必要探索面向計算機類專業(yè)的“編譯原理”課程改革方案，本次改革方案的重點不涉及編譯原理課程的新教學模式、新方法及教材建設，而是強調課程設計在編譯原理課程教學中的核心地位和重要作用。通過重視學生的課程設計，實現(xiàn)學生掌握編譯技術這一核心的目標。
一、研究現(xiàn)狀
近年來，國內外各大學從編譯原理的教學內容、教學方式、教學手段以及實踐教學環(huán)節(jié)制定等多個方面對這門理論性和實踐性較強的課程進行了深入地研究和探討，提出了一些效果較好的編譯原理教學新模式和新方法。
國內編譯原理課程的權威專家何炎祥教授提出了基于人本主義的教學新模式[1]，它指的是以學生為主、師生互動的全新教學模式。即明確指出教師的任務不是教學生學習知識，也不是教學生如何學習，而是為學生提供各種學習的資源，提供一種促進學習的氣氛，讓學生自己決定如何學習。浙江大學的王強[2]提出形象化的教學方法，即通過多媒體的形式向學生演示復雜的算法過程。重慶理工大學的劉潔[3]把軟件工程專業(yè)的特點融入到編譯原理課程中，采用科學系統(tǒng)的教學和實驗模式實現(xiàn)了激發(fā)學生學習興趣、培養(yǎng)學生分析和解決問題能力的目標。首都師范大學的衷璐潔[4]以實例化的真實的編譯器GCC來開展教學。該教學模式是一種與“概念-理論-應用”的傳統(tǒng)教學模式完全相反的教學模式，它的教學思路是“案例-理論-概念”。理工大學的賀汛[5]針對編譯原理課程的教學特點，提出從調動內驅力、提倡發(fā)散思維、提倡探究學習、培養(yǎng)抽象思維四個方面入手，加強學生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，并給出了教學實施的具體步驟和方法。
通過跟蹤最新的國內外有關編譯技術教學改革的成果發(fā)現(xiàn)當前編譯課程的改革在理論教學上已經(jīng)實現(xiàn)了“學生輕松學，教師輕松教”的教學目標。然而，學生卻普遍反映當前的教學模式使他們掌握了編譯原理應試的技巧，卻沒有使他們真正理解編譯技術各知識點的來龍去脈，他們仍然不會編寫一個編譯器系統(tǒng)。編譯技術對他們而言，仍然是空中樓閣，遙不可及。這正是當前編譯原理課程改革遇到的瓶頸。
二、課程設計在編譯原理教學中的地位和作用
如圖1所示，為課程設計在編譯原理教學中的地位和作用。它是按照編譯原理教學的五個階段，實踐教學的三個層次進行規(guī)劃的，最終，通過課程設計將編譯理論與程序設計相結合讓學生去實現(xiàn)一個小型的編譯系統(tǒng)。該體系從多個維度系統(tǒng)地進行學生能力的培養(yǎng)和知識與技能的傳授。使得學生不會再有“編譯是門難學、易忘，學后無用的課程”的感覺。
圖1也解釋了為什么當前的編譯原理課程改革遇到了瓶頸，為什么只有重視編譯原理課程設計才是解決這一瓶頸的唯一途徑。下面我們對此進行論述。當前的課程改革只重視編譯原理教學的前三個階段：基本認知、基本理論和應用認知；實踐教學中的第一個層次：上機實驗。整體上是重理論而輕實踐。這就是編譯原理課程對學生而言，有一種空中樓閣、遙不可及的感覺的本質原因。而如果能在當前的改革維度上進行擴展，將編譯原理教學擴展為圖1中的五個階段，把實踐教學擴展為圖1中的三個層次。通過將編譯理論與程序設計方法相結合完成編譯器這一綜合課程設計，從而實現(xiàn)編譯課程學習由知識點到知識平面，由知識平面到三維立體專業(yè)技能。也就是說，通過本次教學改革（更加重視課程設計和動手實踐能力），教給學生的不再是能夠解題的知識點、解題方法和解題技巧，而是他們將來能夠到社會上賴以生存的專業(yè)技能。
三、課程設計在“編譯原理”課程改革中的實施方案及效果
1.課程設計在編譯教學中的實施方案
首先，編寫編譯課程綜合實驗指導書。編寫原則是實驗目標要適中，不要定的太高。任務和要求要明確，而實現(xiàn)方法不固定，為的是給學生更多的自由發(fā)揮空間。實驗指導書的內容如下：
（1）實驗目的
《編譯原理》是理論與實踐并重的課程，而其實驗課要綜合運用一、二年級所學的多門課程的內容，用來完成一個小型編譯系統(tǒng)。從而鞏固和加強對詞法分析、語法分析、語義分析、代碼生成和報錯處理等理論的認識和理解；培養(yǎng)學生對完整系統(tǒng)的獨立分析和設計的能力，進一步培養(yǎng)學生的獨立編程能力。
（2）實驗任務和要求
①詞法分析器的作用是劃詞功能，產(chǎn)生的單詞序列；
②語法分析器的作用是識別測試用例的語法是否正確，使用的算法可以是：預測分析法、遞歸下降分析法、算符優(yōu)先分析法、LR分析法等；
③語義分析與中間代碼生成器的作用是分析測試用例的語義并生成中間代碼（四元式序列）。
然后，將學生分為五到六人一組，每組設置一個項目組長（ProjectManager，PM）。由PM負責為期一周半的綜合課程設計，主要包括項目分工、項目實施、進度規(guī)劃和組員間的協(xié)調等工作。
最后，每個小組提交可供演示的編譯器系統(tǒng)、課程設計論文及答辯PPT。每個小組由PM用10分鐘時間陳述課程設計期間的工作，之后，由其他同學進行提問，小組成員進行回答。
2.課程設計在編譯教學中的實施效果
我們對2009級計算機科學與技術和軟件工程兩個專業(yè)的本科學生進行了課程設計方案的實施。圖2為一名同學所完成的編譯課程設計中語義分析的效果圖。這里的語義分析采用了語法制導生成四元式，語法分析用的是自底向上的SLR文法。
在課程結束后，我們還對這兩個專業(yè)的124名學生進行了匿名式的問卷調查，結果表明在編譯教學中重視課程設計明顯要好于重理論輕實踐的的編譯教學改革模式。表1從熟練掌握編譯課程中的各知識點、理解編譯課程中各知識點的來龍去脈、具備理論聯(lián)系實際的專業(yè)技能三方面進行了教學效果對比分析。
通過對表1中數(shù)據(jù)的對比分析可知，重視課程設計的教學模式在各方面都明顯優(yōu)于重理論而輕實踐的教學模式，特別是在培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實際的專業(yè)技能方面，98%以上的學生表示滿意。
四、結語
文章針對當前編譯原理課程教學改革中“重理論輕實踐”的現(xiàn)實問題，提出要高度重視編譯原理課程設計。文章重點論述了課程設計在編譯原理教學中的地位和作用；闡述了當前編譯原理課程改革遇到的瓶頸，以及為什么只有重視編譯原理課程設計才是解決這一瓶頸的唯一途徑。之后，給出了編譯原理課程設計的實施方案和考核方式。通過問卷調查發(fā)現(xiàn)，學生們普遍反映重視課程設計的編譯原理教學更有利于他們掌握基本理論和基本技能，提高理論聯(lián)系實際的專業(yè)技能，特別是他們不再感到編譯原理是空洞的理論課、缺乏實用價值且學之無用。教師們也普遍反映重視課程設計的新教學模式使得教學質量和教學效果有了明顯的提升。匿名調查結果達到了預期目標。
然而，匿名式的問卷調查也發(fā)現(xiàn)我們提出的編譯原理課程改革存在學生無法理解知識點產(chǎn)生的來龍去脈這一不足之處。下面我們將在理論課中要加入一些通俗易懂、便于學生理解的案例作為引子，之后將教學內容重新梳理，使得學生了解編譯原理知識點產(chǎn)生的出處，這將是下一步編譯原理課程教學改革的重點。
參考文獻
[1]何炎祥，伍春香.現(xiàn)代教學理論指導下的”編譯原理”教學綜合改革[J].計算機教育，2010（1）：46-49.
[2]王強，馮雁.編譯原理算法的形象教學[J].計算機教育，2010（3）：30-32.
[3]劉潔，黃賢英，王柯柯等.軟件工程專業(yè)中編譯原理課程的教學探討[J].計算機教育，2010（16）：56-58.
論文摘要:本文主要針對“編譯原理”教學中出現(xiàn)的系統(tǒng)復雜、理論深奧、教學效果不理想等一系列問題，應用建構主義學習理論.提出了一個有效的解決方案一建立以學生為主、師生互動的教學模式。
“編譯原理”是計算機及相關專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，在計算機科學中有很重要的地位和作用，已被國內外高校列為計算機專業(yè)的主要課程。它主要介紹了高級程序設計語言編譯程序構造的一般原理、基本設計方法、主要實現(xiàn)技術和一些自動構造工具。通過該課程的學習，對提高學生計算機軟件素質，使學生真正認識計算機信息處理實質并綜合運用所學的軟件設計技術來分析問題等具有很大作用。
由于涉及形式語言、有窮自動機等抽象內容，在“以教師為中心，教師講、學生聽”的傳統(tǒng)教學模式下，學生在學習中普遍感覺內容太過抽象、缺乏學習積極性。因此，如何打破傳統(tǒng)教學模式、讓這門課的教學效果得到較大改觀，就成為一個亞待解決的問題。近二十年以來，國內外的許多教育工作者、教育學家、教育技術專家多年來從理論與實踐兩個方面作了大量的研究與探索，建構主義理論正是這種努力所取得的主要理論研究成果。
1、建構主義學習理論及教學模式
近二十年以來，隨著多媒體計算機和Internet網(wǎng)絡教育應用的飛速發(fā)展，建構主義學習理論正愈來愈顯示出其強大的生命力，并在世界范圍內日益擴大其影響。建構主義提倡在教師指導下的、以學習者為中心的學習，也就是說，既強調學習者的認知主體作用，又不忽視教師的指導作用。
建構主義學習理論認為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構”是學習環(huán)境中的四大要素或四大屬性。學習環(huán)境中的情境必須有利于學生對所學內容的意義建構;協(xié)作發(fā)生在學習過程的始終，對學習資料的搜集與分析、假設的提出與驗證、學習成果的評價直至意義的最終建構均有重要作用;會話是協(xié)作過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，學習小組成員之間必須通過會話商討如何完成規(guī)定的學習任務的計劃;意義建構是整個學習過程的最終目標。所要建構的意義是指:事物的性質、規(guī)律以及事物之間的內在聯(lián)系。在學習過程中幫助學生建構意義就是要幫助學生對當前學習內容所反映的事物的性質、規(guī)律以及該事物與其它事物之間的內在聯(lián)系達到較深刻的理解，這種理解在大腦中的長期存儲形式就是關于當前所學內容的認知結構。
與建構主義學習理論以及建構主義學習環(huán)境相適應的教學模式為:”以學生為中心，在整個教學過程中由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協(xié)作、會話等學習環(huán)境要素充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達到使學生有效地實現(xiàn)對當前所學知識的意義建構的目的?！痹谶@種模式中，學生是知識意義的主動建構者;教師是教學過程的組織者、指導者、意義建構的幫助者、促進者;教材所提供的知識不再是教師傳授的內容，而是學生主動建構意義的對象;媒體也不再是幫助教師傳授知識的手段、方法，而是用來創(chuàng)設情境、進行協(xié)作學習和會話交流，即作為學生主動學習、協(xié)作式探索的認知工具。顯然，在這種場合，教師、學生、教材和媒體等四要素與傳統(tǒng)教學相比，各自有完全不同的作用，彼此之間有完全不同的關系。但是這些作用與關系也是非常清楚、非常明確的，因而成為教學活動進程的另外一種穩(wěn)定結構形式，即建構主義學習環(huán)境下的教學模式。
2.建立以學生為主、師生互動的教學模式
基于以上理論，在整個編譯原理”的教學過程中，應該創(chuàng)造一種良好的氛圍，建立以學生為主、師生互動的教學模式。
2.1教師的準備
教師的角色是學生建構知識的忠實支持者。教師的作用從傳統(tǒng)的傳遞知識的權威轉變?yōu)閷W生學習的輔導者，成為學生學習的高級伙伴或合作者。教師應該給學生提供復雜的真實問題，教師必須創(chuàng)設一種良好的學習環(huán)境、必須提供學生元認知工具和心理測量工具，培養(yǎng)學生評判性的認知加工策略，以及自己建構知識和理解的心理模式。因此，教師在課前應通讀教材多遍，并做完習題，然后參考同類教材，把內容爛熟于心。同時，教師應準備教學課件、教學網(wǎng)站等輔助教學資源，真正起到組織引導的作用。
2.2注重啟發(fā)式教學
建構主義學習理論認為，學習者與周圍環(huán)境的交互作用，對于學習內容的理解(即對知識意義的建構)起著關鍵性的作用。教師應組織和引導學生進行討論和交流，共同建立起學習群體并成為其中的一員，共同對課程所涉及的內容進行討論。
因此，對于學生自學較容易的章節(jié)，采用指導學生備課，然后課堂上由學生講課、教師總結的方式進行，對于學生的提問，也不是簡單的給出答案，而是在課堂上展開師生間的討論，讓所有的學生看到問題從提出、分析到解決的全過程，充分發(fā)揮學生的學習主動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。以下就求Follow集的方法加以簡要說明。
在預測分析中，F(xiàn)ollow集的定義如下:設G=(V，.，VN，S，P)是上下文無關文法，A E VN，S是開始符號;Follow(A)二{aIS=’=>wA(3且a E VT’，a E、 F1TST.(})， }.L。V，.`，(3 a V’}，若有S=`=>N，A(3，且p=’二>。，則#E Follow(A)。另外，若A-"aB是一個產(chǎn)生式，則把FOIrLOW(A)，加至FOLLOW (B)中。怎樣系統(tǒng)、快速而準確地求出Follow集?學生在討論中發(fā)現(xiàn)，求Follow集必須從文法開始符號S推導，因此，可以直接觀察每條產(chǎn)生式的右部，找出要求Follow集的非終結符(設為A)，進一步觀察A后面的字符串，若可推出終結符，則此終結符在Follow(A)中，若為。，則產(chǎn)生式左端非終結符的Follow集在Follow(A)中。由此概括出了求Follow集的行之有效的方法。
2.3運用實例教學模式
實例式教學也被稱為拋錨式教學、基于問題的教學或情境性教學。是建構主義的教學模式之一。學習者要想完成對所學知識的意義建構，即達到對該知識所反映事物的性質、規(guī)律以及該事物與其它事物之間聯(lián)系的深刻理解，最好的辦法是讓學習者到現(xiàn)實世界的真實環(huán)境中去感受、去體驗(即通過獲取直接經(jīng)驗來學習)，而不是僅僅聆聽別人(例如教師)關于這種經(jīng)驗的介紹和講解。
對于較復雜、枯燥的理論，在教學中大量運用實例，通過講解一學生練習一學生講解一學生再練習一教師小結的教學模式，讓學生能夠從外部信息源提供的特殊的例子出發(fā)，進行歸納推理，得到一般的規(guī)則或一般性的知識。這樣，學生聽懂了，理解了，增強了自信心，鞏固了理論知識。
2.4合理組織實驗和課程實習
課程實驗應以編譯理論中的一些經(jīng)典算法的實現(xiàn)為主，一方面可以培養(yǎng)學生的實踐能力和動手能力，另一方面可以通過對算法的實現(xiàn)達到更準確、更牢固的理解和掌握這些算法，從而提高學生的實際應用能力。
課程實習應充分考慮編譯理論與實際應用相結合，突出開創(chuàng)性和實用性。教師應提供程序源代碼而空缺關鍵模塊，讓學生來完成。這種組建式的實習方法，使得實習題所涉及的問題難度沒有降低，但由于學生只需完成關鍵的組件模塊，學生能夠集中精力解決關鍵問題，實現(xiàn)難度有一定程度的降低。鼓勵學生間相互探討，各抒己見，激發(fā)學生的創(chuàng)作研究熱情并共同提高。
3.教學效果分析
通過以下兩組數(shù)據(jù)的比較，可以看出應用了新的教學模式后.學生學習情況的變化.說明教學效果得到了較大改觀。
4.結束語
論文關鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 實驗教學 教學設計
論文摘 要：針對通信專業(yè)嵌入式實驗教學中存在的專業(yè)針對性差、設備缺乏和課程層次性不足等問題，文章利用本研究所自主研發(fā)的嵌入式實驗教學平臺，探討了以基礎型實驗、綜合型實驗，創(chuàng)新型實驗和課外實踐為基礎的分層次實驗課程教學方式。這種方式在教學實踐中取得較好的成效。
嵌入式系統(tǒng)是計算機技術、通信技術、微電子技術等先進技術和具體應用對象相結合的更新?lián)Q代產(chǎn)品。嵌入式系統(tǒng)面向具體的應用領域，隨著產(chǎn)品智能化、小型化的普遍需求，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透至各個行業(yè)，具有廣闊的市場前景[1]。近年來，各高校信息自動化計算機類專業(yè)逐漸將嵌入式系統(tǒng)納入重要專業(yè)課程范圍，尤其在嵌入式實踐教學體系方面進行了深入的探討[2-4]。
考慮到通信類學生的培養(yǎng)與實際就業(yè)情況的需求，在嵌入式教學中，除了使學生掌握基本的通信技術原理和嵌入式軟件設計的一般方法和流程外，還應注重培養(yǎng)學生的實際應用開發(fā)能力。因此，嵌入式教學應該傾向于實踐而不是僅僅局限于只是傳授理論知識。本文針對本專業(yè)嵌入式實驗教學中普遍存在的專業(yè)針對性弱、設備缺乏、課程系統(tǒng)性和層次性的不足等問題，利用研究所自主研發(fā)的嵌入式實驗教學平臺，設計了具體的實驗教學方案。
1 嵌入式實驗教學中存在的問題
嵌入式系統(tǒng)課程的實踐性非常強，為了加強學生對嵌入式系統(tǒng)理論知識的認知，提高學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力，實驗教學在嵌入式課程教學中有著至關重要的作用。到目前為止，在嵌入式實驗實際教學中發(fā)現(xiàn)了以下問題。
缺乏針對性強的實驗平臺。嵌入式課程教學和人才培養(yǎng)具有高度的實踐性，通常情況下，教學所用的實驗平臺(實驗箱)是委托科教儀器公司開發(fā)的。由于教學投入不足，經(jīng)常出現(xiàn)設備板子燒毀，講義資料不全，實驗箱不完善導致能開設的實驗不多，由于部分源代碼不開源等現(xiàn)象，所以相關實驗基本上都是演示性的實驗，或者與其他學科共同使用一套實驗設備，沒有本學科專業(yè)特色，很難實現(xiàn)視頻采集、音視頻壓縮、網(wǎng)絡傳輸?shù)裙δ?。這些因素皆不利于通信專業(yè)學生實踐能力的培養(yǎng)。其次，缺乏靈活的實驗設計及講義。在嵌入式系統(tǒng)應用領域，嵌入式系統(tǒng)中的軟件開發(fā)困難，既要考慮不同平臺的差異，又要具備一定的穩(wěn)定及易行性條件。以往這些類型的軟件開發(fā)都是由硬件廠商包辦，且提供的嵌入式系統(tǒng)軟件解決方案五花八門。而實驗設計應側重于主流操作系統(tǒng)下軟件的實踐和創(chuàng)新。此外，大多數(shù)學生照著詳細的實驗指導書按部就班，缺乏自主創(chuàng)新的意識，甚至不深入思考實驗現(xiàn)象背后的理論知識。這顯然與培養(yǎng)學生創(chuàng)新性思維和能力的目的背道而馳。而實驗課時少也是實踐教學中亟待解決的一個問題。嵌入式系統(tǒng)課程對學生的專業(yè)知識要求較高，學生先要學習單片機原理及應用、C/C++程序設計、DSP原理及應用等嵌入式
相關課程，等到具備了一定的實驗操作和編程能力之后，在大三下半學期或大四上半學期開設嵌入式系統(tǒng)課程。理論性教學和實驗教學交叉進行，再加上總課時的限制，使得學生自主實驗時間大大減少。雖然已從原有實驗課時占較少課時的狀態(tài)，調整到實驗課時占總課時一半的狀態(tài)，課內實驗還是遠不能滿足對學生的培養(yǎng)需求。
2 實驗教學配套設施
本研究所自主開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)實驗平臺是一套功能完善的實驗箱，選用ARM處理器+Linux操作系統(tǒng)的主流配置。實驗箱上提供有教學系統(tǒng)采用的各種測試點(包括圖像視頻采集輸入、I/O輸出等)，方便教學中使用示波器等測試儀器；多路數(shù)字信號源(包括四路視頻輸入功能)；ARM開發(fā)系統(tǒng)功能等眾多功能。此套基于雙核處理器架構(雙核處理器架構，是指采用一個ARM核及一個SoC圖像處理核的架構芯片)的四路DVR教學實驗箱，可以實現(xiàn)視頻采集，H.264壓縮，音頻壓縮，網(wǎng)絡傳輸以及嵌入式Linux操作系統(tǒng)等功能，主要為高等院校通信工程類專業(yè)、電子信息類專業(yè)等高年級學生的通信專業(yè)課程設計、通信專業(yè)大型實驗、畢業(yè)設計、電子設計競賽以及研究生的數(shù)字通信實驗而設計，也可供相關專業(yè)的本?？飘厴I(yè)班學生使用以及自學使用。此外，還配有教學資料光盤，以及分層次、系統(tǒng)的實驗指導書。實驗系統(tǒng)構架。
由于嵌入式系統(tǒng)涉及的知識廣、綜合性強和應用性強，且軟硬件技術不斷革新，這就需要授課老師具有一定的項目開發(fā)經(jīng)驗。而本套實驗箱正是由授課老師參與研發(fā)，對于一些新進的通信類教師也開放學習與研究。在對嵌入式實驗平臺有個系統(tǒng)的認識之后，遇到突發(fā)問題也可以及時解決，這大大降低了教師的授課難度，提高了實驗課效率。
3 實驗教學設計
結合理論教學，嵌入式系統(tǒng)實驗的重點放在軟件的開發(fā)上。充分考慮到嵌入式軟件系統(tǒng)的結構、開發(fā)內容和方式的特殊性，從而設置多種配置方案、多層次實驗項目的實驗教學內容。學生邊學習理論知識，邊進行實驗操作，設置一些基礎型和模塊化的實驗使其對原理有更透徹的認知。當學生理論知識積累到一定的程度，可通過設置綜合型的實驗使學生進行系統(tǒng)學習與提高。此外，為了達到學生自主創(chuàng)新能力提高的目的，創(chuàng)新型實驗的設置也必不可少。減少基礎型實驗，同時增大綜合型和創(chuàng)新型實驗的比例，并加入可選項，學生可根據(jù)自己的能力興趣，自主制定實驗內容。另外，為了適應本專業(yè)學生的培養(yǎng)，除了需要掌握嵌入式系統(tǒng)基本的方式方法之外，還在綜合型實驗中設置了較多通信類實驗課程。
這樣，學生在實驗過程中，由淺到深、由基礎到綜合地進行實踐操作，符合漸進性的教學規(guī)律。為了解決課時少的問題，設置了一部分課外可操作的實驗，使一部分有興趣而不滿足于課內學習設計的學生有更廣闊的學習時間與空間。
3.1 基礎型實驗
基礎型實驗多為驗證型實驗，其目的是為了讓學生掌握基本的理論知識以及嵌入式軟件的一般開發(fā)流程，熟悉開發(fā)工具與開發(fā)環(huán)境，為之后的綜合型實驗和自主創(chuàng)新型實驗做好準備。這部分實驗指導書較詳細，學生能夠扎實地掌握嵌入式系統(tǒng)的基本軟件開發(fā)知識。基于本實驗系統(tǒng)設計的基礎實驗主要如下。
ADS環(huán)境下的匯編指令實驗。本實驗介紹了ADS環(huán)境下用匯編語言進行編程和調試的一般流程，以及使用匯編語言實現(xiàn)對GM8180開發(fā)板進行初始化的方法。目的是為了讓學生熟悉和掌握ADS開發(fā)環(huán)境。
建立Linux虛擬機及熟悉常用命令實驗。通過本實驗，學生需要掌握如何在Windows系統(tǒng)下面搭建Linux服務器，并學會基本的Linux命令和操作。
Linux交叉編譯平臺實驗。通過在Linux下建立交叉編譯平臺和使用交叉編譯平臺編譯源代碼的方法，使學生熟悉和理解交叉編譯的原理和概念，學會建立Linux交叉編譯平臺。
程序下載燒寫實驗。本實驗介紹了配置和編譯BootLoader(ARMBOOT)和Linux內核的方法，從而學生可以掌握下載編譯好的BootLoader(ARMBOOT)和Linux內核的方法以及建立NFS文件系統(tǒng)的方法。
Mount掛載(nfs/usb/sd)實驗。通過本實驗，學生能掌握配置linux下nfs服務的方法和mount掛載usb/sd的方法。
3.2 綜合型實驗
綜合性實驗旨在培養(yǎng)學生的綜合設計能力。根據(jù)之前的理論教學與基礎性實驗的練習，綜合所學知識，具備基本的軟件開發(fā)能力。這部分教學實踐實行“教師逐步放手，學生動手去做”的原則，故實驗指導書編寫得簡明扼要。為了達到綜合培養(yǎng)的目的，既要包括多方面的知識與設計要求，又要有空間讓學生自己發(fā)揮。
ADS下混合編程。本實驗讓學生熟悉和掌握在ADS環(huán)境下C語言和匯編語言的混合編程和調試，鞏固使用AXD和Mulit-ICE調試的方法。
C語言程序設計與串口通信實驗。通過本實驗，學生可以掌握在ADS環(huán)境下的操作和JTAG的下載和調試，掌握使用C語言對GPIO端口控制。
GPIO驅動實驗、I2C驅動實驗。在理解Linux驅動程序的結構、原理和I2C協(xié)議的原理，掌握Linux驅動程序的編程的基礎上，學生能夠掌握Linux動態(tài)加載驅動程序模塊的方法。
圖像合成實驗。本實驗要求學生具有圖像合成的知識，熟練進行實驗設備的連接和調試、寄存器的設置，能夠修改配置文件，深入理解圖像合成的原理。
MMC/SD驅動實驗。在學生掌握了MMC/SD卡接口的基本原理、MMC/SD驅動的結構以及SD卡的掛載的方法和測試方法后，能夠配置、編譯Linux內核，在實驗箱上燒寫Linux內核，建立NFS文件系統(tǒng)，并運行測試程序進行SD卡的讀寫。
視頻網(wǎng)絡傳輸實驗。學生在了解了視頻網(wǎng)絡傳輸協(xié)議工作過程及原理之后，學會在IP網(wǎng)絡中實現(xiàn)視頻傳輸?shù)姆椒ā?/p>
Web服務器實驗、單Server多Client實驗。在本實驗之前，學生已經(jīng)熟悉了Web服務器原理及工作過程，通過路由器將實驗箱和PC機連接，編寫簡單的服務器代碼，在PC機上運行IE瀏覽器，能夠查看網(wǎng)頁服務器是否運行；以及熟練開啟Linux，能向多個客戶端發(fā)送視頻數(shù)據(jù)。
遠程控制視頻實驗。本實驗要求學生理解遠程控制的原理，通過本實驗掌握在Windows下TCP客戶端建立及通信的過程，及Linux下TCP服務器建立及通信的過程。
3.3 創(chuàng)新型實驗
在嵌入式系統(tǒng)的應用領域里，嵌入式軟件已經(jīng)逐漸成為嵌入式產(chǎn)品設計創(chuàng)新和增值的關鍵因素，所以實驗教學應側重于軟件實踐和創(chuàng)新。理論和實踐要相結合，而學生的創(chuàng)新能力要著重培養(yǎng)。針對本實驗系統(tǒng)的可開放性，設計了一些具有創(chuàng)新型的實驗，比如修改內核的內部代碼，從而能使學生深入理解實時操作系統(tǒng)的一些機制，加深對理論知識的理解與鞏固。再加上指導教師對實驗系統(tǒng)原理的熟知，即使學生在操作的過程中導致實驗系統(tǒng)癱瘓也能及時得以解決，讓學生放心大膽進行實踐設計。
在實驗課堂上，學生難免會依賴于實驗設備以及教師的指導而缺乏自主思考的動力，再加上實驗室開放場地和時間的限制，要在有限的時間和空間里完成自主創(chuàng)新設計有些困難。課程選用ARM處理器+Linux操作系統(tǒng)的主流配置，學生可以在課外利用PC機上的Linux進行代碼編寫，可行之后再利用實驗箱進行驗證。這樣，一方面可以減少場地和時間的限制，加強學生對所學知識滲透性的認知，另一方面提高了學生自主學習能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。基于此，在課程設置上，加進了學生自主安排時間。
3.4 課外實踐
鼓勵學生參加院校級“建龍基金”、“運河杯”等
課外科技立項活動?；顒踊鹛峁嶒炂脚_，而通信類學生可以根據(jù)自己的興趣與長處設立通信網(wǎng)絡與設備等的項目計劃，申請資金設備并在導師的同意后獲得實驗室開放資源。此外，通過組織學生參加省級、國家級電子設計大賽及其他各種嵌入式應用型競賽，讓感興趣、學有余力的學生得到更好的實踐與創(chuàng)新能力鍛煉的機會。
4 結語
嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)展迅猛，不斷滲透各個行業(yè)，人才要求也日益迫切。近幾年來，為順應社會和企業(yè)人才的需求，越來越多的高校將嵌入式系統(tǒng)的課程加入通信類專業(yè)教學體系，使之成為專業(yè)選修課甚至專業(yè)必修課。然而，嵌入式教學體系還未成熟，存在諸多問題。針對前文分析的課程設置缺陷，及我們在教學中發(fā)現(xiàn)的問題，本文以研究所自主開發(fā)的嵌入式實驗教學平臺為例，提出了針對通信學生的層次性的實驗教學方案。根據(jù)軟件實驗環(huán)境，設置合理的實驗課程，突出自主性與創(chuàng)新性，提高學生自主學習的能力，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)興能力具有重要意義。
參考文獻：
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關鍵詞：數(shù)據(jù)處理；Origin軟件；軟件教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）28-0231-02
《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》是農科院校多個專業(yè)的必修課程。該課程對于指導、幫助本科生開展課程實驗和畢業(yè)論文設計以及畢業(yè)后從事科學研究及生產(chǎn)實踐具有重要作用。該課程包括數(shù)據(jù)處理和論文寫作兩部分，其中數(shù)據(jù)處理是該課程的重點。但對工科基礎比較薄弱的農科院校學生而言，數(shù)據(jù)處理部分具有理論性強、內容抽象、對高等數(shù)學和概率論與數(shù)理統(tǒng)計等先修課程要求較高等特點[1]，使學生難以掌握該部分內容。課堂調查表明，學生在心理上對該部分內容容易產(chǎn)生一定的抵觸情緒，學習興趣較低，學習效果較差。因此，在學生認知不足、學習積極性不高的情況下，如何加強學生在數(shù)據(jù)處理學習中的主動性，提高教學效果，是《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》課程教師迫切需要解決的問題。
鑒于現(xiàn)在大學生的計算機操作能力普遍較強的特點，在《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》教學中引入計算機教學為該課程改革提供了契機。本課程選擇當今世界上最著名的科技繪圖和數(shù)據(jù)分析軟件之一――Origin軟件進行數(shù)據(jù)處理的計算機教學。
一、Origin軟件的簡介和特點
Origin軟件是美國OriginLab公司開發(fā)的科技繪圖和數(shù)據(jù)分析軟件。自1991年問世以來，該軟件一直在不斷升級，目前已發(fā)展到Origin 9.1版[2]。
和當前流行的圖形和可視化的數(shù)據(jù)分析軟件Matlab、Mathmatica、SAS等相比，采用Origin軟件進行數(shù)據(jù)分析和科學繪圖，不需要任何計算機編程基礎，也無需熟悉大量的函數(shù)和命令，只需單擊工具條按鈕或者選擇菜單命令即可以完成大部分工作。此外，Origin可使用自身的腳本語言LabTalk控制軟件，該語言可使用內置的基于C/C++的編譯語言Origin C進行擴展。因此，Origin軟件具有功能強大、操作簡便等特點，既適合于一般的作圖需求，也能夠滿足復雜的數(shù)據(jù)分析和圖形處理。因此，Origin軟件已經(jīng)成為廣泛流行和國際科技出版界公認的標準作圖工具，是科學研究和工程工作者常用的軟件之一[3]。
二、Origin軟件的基本功能
Origin軟件在科技繪圖、統(tǒng)計描述和統(tǒng)計檢驗等方面功能豐富，這為《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》課程中的數(shù)據(jù)處理提供了便利條件。其功能可分類總結如下：（1）科技繪圖：Origin軟件可以提供幾十種二維和三維的圖形模板，包括直線圖、描點圖、向量圖、柱狀圖、餅圖、區(qū)域圖、箱線圖、極坐標圖、氣泡圖、三角坐標圖、彩色映射圖以及各種3D圖和統(tǒng)計用圖等，用戶可以使用這些模板制圖，還可以自定義繪圖模板；Origin還具備繪制更為復雜的多變量、多數(shù)據(jù)集的多層圖的功能，可以產(chǎn)生雙X軸、雙Y軸圖等；可以進行線性擬合、多項式擬合、S形曲線擬合等，還可以根據(jù)需要設定函數(shù)進行擬合；同時，Origin能夠提供擬合參數(shù)等[3]。（2）統(tǒng)計描述：可以采用Origin進行常用的統(tǒng)計描述，如最大值、最小值、中位數(shù)、極差、和、數(shù)據(jù)點數(shù)、平均值、方差、標準偏差、平均值的標準誤差、權重和、峰度、偏度及百分位數(shù)等。（3）統(tǒng)計檢驗：Origin軟件中常見的統(tǒng)計檢驗函數(shù)有單樣本t檢驗、獨立雙樣本t檢驗、卡方檢驗、單因素方差分析、雙因素方差分析、存活率分析等。
三、教學實例分析
《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》的數(shù)據(jù)處理部分包括很多理論內容，例如假設檢驗和方差分析及多重比較的基本原理等。這些內容的講授通常涉及到大量的公式推導和計算，這使得教師難以在有限的課堂時間內高效地傳遞這些信息，還易引起學生的厭學情緒，使學生對知識的接受程度較低，教學效果不理想。例如，在講解有重復的雙因素方差分析時，需要計算矯正數(shù)、總平方和及其自由度、水平組合平方和及其自由度、兩個因素的平方和及其自由度、交互作用平方和及其自由度、誤差平方和及其自由度、相應均方等統(tǒng)計量，計算任務繁重，學生尤其難以接受手工計算，故在教學過程中將Origin軟件引入教學。具體實現(xiàn)過程如下例題所示。
例題：為提高果汁飲料的口感，研究果汁的pH值（A）和蔗糖添加量（B）兩個因素不同水平組合對果汁感官評分的影響。果汁的pH值為3.5、4.0、4.5，蔗糖添加量為10%、15%、20%。每個水平組合重復3次，進行完全隨機化試驗。試驗指標為感官評分越高越好。試驗結果如表1所示。試分析各pH值和蔗糖添加量水平下果汁的感官評分是否存在顯著差異？
該題目的完成需要先分析pH值和蔗糖添加量對果汁的感官評分是否有顯著影響，在此基礎上進行多重比較。采用Origin軟件分析，步驟如下：（1）按照下列方式將數(shù)據(jù)錄入到origin軟件的工作表中，或者選擇File/Import將其他數(shù)據(jù)文件直接調入工作表中；（2）在Statistics選項中選擇ANOVA/Two-way ANOVA；（3）在所彈出的對話框中的數(shù)據(jù)錄入?yún)^(qū)域錄入對應數(shù)據(jù)，選擇結果輸出的內容：統(tǒng)計描述（Descriptive Statistics）和多重比較（Means Comparison），并明確多重比較結果輸出時所采用的顯著性水平和多重比較的方法（如Tukey、Fisher檢驗等），點擊OK確認輸出結果；（4）根據(jù)結果（如表2所示）做出判斷。
從表2的結果可以看出，Origin軟件所輸出的結果直觀，無需進行復雜的計算和查找F值表等即可做出判斷。
在實際教學過程中，可以先進行數(shù)據(jù)分析的軟件演示，讓學生對采用Origin軟件開展方差分析建立感性認識，減少學生的畏難心理，為進行方差分析的理論教學做好鋪墊；同時，在后期的上機操作訓練中，學生的學習積極性得到調動，教學效果得到充分提升。
Origin軟件靈活、多變、強大的科技繪圖功能能夠極大地激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的繪圖水平，對進一步順利完成畢業(yè)論文乃至未來的科研任務也起到了至關重要的作用。采用Origin進行多個統(tǒng)計量計算時，單擊工具條按鈕可一步完成所有統(tǒng)計量的計算，通過簡單的課堂練習即可掌握；而在統(tǒng)計檢驗中，學生在軟件操作過程中營造了互動的課堂氛圍，提高了他們的課堂參與度。Origin軟件在《數(shù)據(jù)處理與論文寫作》中的應用很好地詮釋了現(xiàn)代信息技術與教育事業(yè)的強強聯(lián)合，使得該課程數(shù)據(jù)處理部分的教學變得更加容易、簡便，擺脫了傳統(tǒng)的利用計算器進行計算的方式，簡化了計算程序，優(yōu)化了該課程的教學效果。值得注意的是，盡管Origin軟件能夠幫助學生實現(xiàn)復雜的計算，但在教學中也應引導學生認識到Origin軟件只是工具，必要的理論知識學習才是用好該工具的前提。此外，由于課堂中的學習時間有限，而軟件的使用需要在實際應用中反復探索、實踐與總結，因此應引導學生加強課后的練習和使用，使之完全掌握該軟件，以適應新的經(jīng)濟形式下社會對理論與實踐能力兼?zhèn)湫腿瞬诺男枨蟆?/p>
參考文獻：
[1]王欽德，楊堅.食品試驗設計與統(tǒng)計分析[M].北京：中國農業(yè)大學出版社，2003.
(1)適時制生產(chǎn)系統(tǒng)的實施,為作業(yè)成本會計的產(chǎn)生創(chuàng)造了重要的應用條件。適時制使傳統(tǒng)的“交易基礎成本計算”或“數(shù)量基礎成本計算”受到強烈沖擊,并直接導致作業(yè)成本會計的形成和發(fā)展。作業(yè)成本會計因適時制的產(chǎn)生而產(chǎn)生,又因適時制的發(fā)展而發(fā)展。
(2)由于變動成本法在實踐中運用地不理想,所以企業(yè)家目前更注重的是完全成本法。實務工作者認為短期變動成本是產(chǎn)品成本的一種不充分的計量尺度。他們傾向于把固定成本分配到各產(chǎn)品之中,以全部成本作為產(chǎn)品的長期制造成本,實務工作者對完全成本法的這種濃厚興趣,就成了作業(yè)成本會計產(chǎn)生的現(xiàn)實土壤。
(3)在高新科技條件下,傳統(tǒng)的成本計算方法導致產(chǎn)品成本信息的嚴重失真。20世紀70年代以后,西方許多制造企業(yè)的制造環(huán)境發(fā)生了重大變化。許多企業(yè)更加需要準確的產(chǎn)品成本信息,進而更加關注成本計算方法。過去看起來是合理的計算方法,在新的環(huán)境下,卻出現(xiàn)了扭曲成本信息,不能滿足決策及管理需要的現(xiàn)象。而傳統(tǒng)的成本計算法要求將直接材料、直接人工和制造費用全都追溯到產(chǎn)品中去,直接成本由于歸屬對象明確,可以做到準確分配,而間接成本的發(fā)生動因卻比較多,籠統(tǒng)以單位水平動因來分配,在制造費用較多的情況下,將嚴重扭曲產(chǎn)品成本。
時代的變革導致經(jīng)營環(huán)境的變化,經(jīng)營環(huán)境的變化要求企業(yè)在激烈的競爭中努力改進和完善管理技術和方法,降低成本,提高生產(chǎn)效率和效益。隨著企業(yè)對成本計算的準確度要求,作業(yè)成本法慢慢地走入了企業(yè)成本管理者的視野中。
2作業(yè)成本法的發(fā)展
(1)國外作業(yè)成本法的發(fā)展。
作業(yè)成本法的產(chǎn)生最早可以追溯到20世紀30年代末40年代初期,杰出的會計大師埃里克•科勒,科勒當時所面臨的問題是,如何正確計算水力發(fā)電行業(yè)的成本。1952年其在他編著的《會計師詞典》中系統(tǒng)的闡述了他的作業(yè)會計思想。
1971年喬治•斯托布斯出版了《作業(yè)成本計算和投入產(chǎn)出會計》,作為研究成本會計的杰出理論家,他堅持:會計是一個信息系統(tǒng),作業(yè)成本會計是一種決策有用性目標相聯(lián)系的會計。研究作業(yè)成本會計應首先明確三個概念,“作業(yè)”、“成本”、“會計目標—決策有用性”。會計要揭示收益的本質,首先就必須解釋報告的目標,這個目標表示托管責任或受托責任,主要是為投資者的決策提供信息,作業(yè)成本計算中的“成本”不是一種存量,而是一種流出量。會計若要較好的解決成本分配問題,成本計算的對象就應是作業(yè),而不是完工產(chǎn)品,成本不應硬性分為直接材料、直接人工、間接費用,而是應該根據(jù)資源投入量,計算利用每種資源的完全成本。
20世紀80年代,美國哈佛大學庫伯和卡普蘭兩位教授撰寫了一系列案例、論文和著作才引起西方會計界的普遍重視。庫伯相繼發(fā)表了一系列關于作業(yè)成本法的論文,這些論文基本上對ABC的現(xiàn)實需要、運行程序、成本動因的選擇、成本庫的建立等方面作了較全方位的分析。庫伯還和卡普蘭合作在《哈佛商業(yè)評論》上發(fā)表了《計算成本的正確性:制定正確的決策》一文。這標志著作業(yè)成本法開始從理論走向應用。
20世紀末,以美、英等國家為代表的西方會計界開始對ABC的理論和實踐產(chǎn)生了廣泛的研究興趣,許多會計學者發(fā)表和出版了大量研究探討作業(yè)成本法的論文和專著,作業(yè)成本法已成為人們廣泛接受的一個概念和術語,ABC的理論亦日趨完善,并已在西方國家的一些企業(yè)中得到了推廣應用,更促使了作業(yè)成本法的發(fā)展。
(2)我國作業(yè)成本法的研究現(xiàn)狀。
在我國,最早的有關作業(yè)成本法的文章是易中勝、馬賢明、陳良編譯并發(fā)表于《會計研究》第六期的《管理會計:挑戰(zhàn)、對策與設想》。隨著生產(chǎn)方式的急劇變化,生產(chǎn)制造環(huán)境的變化使傳統(tǒng)的成本會計提供的成本信息不能反映真實的產(chǎn)品成本,傳統(tǒng)的成本會計系統(tǒng)受到越來越多地批判,而作業(yè)成本法則會受到越來越多企業(yè)界人士和學者的關注。
3作業(yè)成本法的原理與運用
(1)作業(yè)成本法的基本原理。
作業(yè)成本法的基礎是:作業(yè)消耗資源、產(chǎn)品消耗作業(yè)。作業(yè)成本法的本質是:以“作業(yè)”作為分配間接費用的基礎。間接成本與產(chǎn)品是通過作業(yè)聯(lián)系在一起的,我們需要找出引起間接成本發(fā)生變動的作業(yè),并把這些作業(yè)作為分配間接成本的基礎。作業(yè)成本法計算要求首先根據(jù)作業(yè)對資源的消耗情況將資源成本分配到作業(yè),其次依據(jù)成本動因跟蹤到產(chǎn)品成本,即資源—作業(yè)—產(chǎn)品。
作業(yè)成本會計是一個以作業(yè)為基礎的科學信息系統(tǒng),它把成本計算從以“產(chǎn)品”為中心轉移到以“作業(yè)”為中心,并以資源流動為線索,以資源耗用的因果關系為成本分配依據(jù),對所有作業(yè)活動進行動態(tài)跟蹤反映和分析,大大拓展了成本核算范圍,改進了成本分配方法,優(yōu)化了業(yè)績評價尺度,提供了較為準確的資源利用方面的成本信息,能更好的發(fā)揮其在決策、計劃、控制中的作用,促使作業(yè)管理水平不斷提高,滿足各方面對會計信息的要求,克服傳統(tǒng)成本制度的諸多不足。
(2)作業(yè)成本法在我國的運用。
全面的了解整體性，層次性，動態(tài)性和開放的計算機系統(tǒng)，掌握計算機硬件和軟件的協(xié)同工作和互動機制。隨著嵌入式計算、移動計算、并行計算和服務計算等多種計算系統(tǒng)出現(xiàn)，計算機處理的對象也呈現(xiàn)出新的特征：網(wǎng)絡化、多媒體化、大數(shù)據(jù)化和智能化。信息產(chǎn)業(yè)形態(tài)的變化對計算機相關的技術研發(fā)、安全性、效率等提出了新的要求，也對計算機專業(yè)人才的知識結構調整與創(chuàng)新和實踐能力提出了更高的要求。如何更好對計算機系統(tǒng)的軟件和硬件集成，使系統(tǒng)具有高性能和低成本的硬件，這是計算機體系結構設計，硬件設計，高層次的應用開發(fā)和系統(tǒng)軟件的開發(fā)必須掌握的基礎。對于計算機專業(yè)人才來說，必須建立“系統(tǒng)觀”，深刻理解以CPU、操作系統(tǒng)、編譯器為核心的計算機系統(tǒng)工作原理及三者間相互作用關系。對于高素質創(chuàng)新性的計算機專業(yè)人才，其畢業(yè)生必須具備“系統(tǒng)能力”，能夠開發(fā)一個包括CPU、對應的操作系統(tǒng)和編譯器在內的計算機系統(tǒng)。能夠完成計算機系統(tǒng)設計與相關驗證試驗。面對新的形勢，主動適應知識經(jīng)濟時代社會發(fā)展、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略對人才培養(yǎng)的新要求，堅持知識，能力，素質協(xié)調發(fā)展，一方面是課程體系和課程調整，一方面針對技術發(fā)展及時增加新的課程，已成為高教工作者們的共識。構建課程群，處理好主干學科與其他學科的關系，整體設計和規(guī)劃，拔高學生的基本技能。將知識傳授、能力培養(yǎng)、素質提高有機結合起來，加強道德品質教育與專業(yè)教育的結合，創(chuàng)造對學生有價值的培養(yǎng)，培養(yǎng)知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展。
二、軟硬件融合的教學體系改革
1.教學環(huán)節(jié)。
調整課程的知識體系和教學內容是教學改革的必然。教學中應注重綜合應用，減少課程設置重復。將基礎理論與最新科技成果結合，教學具有實時性。盡量縮小課堂教學與實踐之間的差距，這也對專業(yè)授課教師們提出了更高的要求。內容上來看，各門課程獨立規(guī)劃、獨立教學，造成了知識點重復和銜接不連續(xù)。缺乏對完整計算機系統(tǒng)較為全面的說明。課程體系建設建立在面向系統(tǒng)的角度，提高系統(tǒng)能力建設的基礎上進行統(tǒng)一規(guī)劃，為學生的教學內容構建成完整和系統(tǒng)的體系結構，并結合工程實踐，注重實驗教學手段和實驗平臺的統(tǒng)一，最終實現(xiàn)學生可以根據(jù)一個指令集系統(tǒng)，自主設計CPU及對應的操作系統(tǒng)和編譯器系統(tǒng)，使學生具有充分開發(fā)計算機系統(tǒng)的設計能力。計算機體系結構理論較多，概念較為抽象。通過動畫演示、仿真試驗、遠程交流等多種教學手段來強化理論教學，同時加強實踐環(huán)節(jié)，鼓勵學生進行自主性設計的綜合實驗；畢業(yè)設計結合教師的科研任務，科研教學相結合，做到變抽象為具體，增強學生實踐動手能力。課內實驗經(jīng)常邀請科研院所第一線的工程技術人員作報告，了解重點工程的意義和研制過程，組織有關專家作專題講座，了解國內外計算機體系結構的發(fā)展概況和我們努力的方向，為學生步入工作崗位奠定基礎。我們選取數(shù)字邏輯電路、匯編語言程序設計、計算機組成原理、操作系統(tǒng)、編譯原理5門核心課程組建計算機系統(tǒng)類課程規(guī)劃。
2.加強實驗與實踐模塊。
為了盡快讓學生了解自己的專業(yè)背景，明確專業(yè)學習方向，在第1學期開設導論課程，由資深教授或專家開設。引導學生按照專業(yè)的特點進行學習。計算機系統(tǒng)是一個復雜的巨系統(tǒng)，學生需要同步完成教學和實踐，我們需要精心設計教學實驗系統(tǒng)，重點對各階段設置教學課程改革配套實驗進行設計，形成一個完整的計算機系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。按照這個思路，我們調整了原來的實驗系統(tǒng)和實驗內容。既要鞏固知識和學習課程，同時也銜接測試實驗模塊，逐步完善實驗系統(tǒng)。組成原理課程中將計算機底層硬件和程序設計結合起來，滲透了軟硬件協(xié)同的系統(tǒng)能力培養(yǎng)思想，并第一次在課程教學中引入了cpu設計，帶動課程組走在了系統(tǒng)能力培養(yǎng)的前端。實踐教學模塊包括通識教育實踐，工程訓練，課程實踐，學校實習，畢業(yè)設計等。要明確實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)目標，工程設計實踐應強調工程系統(tǒng)的概念，形成各實踐環(huán)節(jié)的有機融合和相互促進。根據(jù)培養(yǎng)目標，教學內容和課程體系的設計和集成以多維的形式設置，提高了模塊化的課程。據(jù)專業(yè)特點和優(yōu)勢，結合社會的需求，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的要求，強化工程能力，把重點放在工程教育體系。結合民族特色，各類創(chuàng)新實驗基地，國內外合作培養(yǎng)模型，促進與海外和國內著名高校的交流與培訓，教育合作，實現(xiàn)全方位，多層次，寬領域地溝通，全面提高學生的素質和競爭力，并提高學校的國際國內影響力。創(chuàng)立“應用文寫作”、“管理科學”、“大學生職業(yè)生涯規(guī)劃與管理”、“大學生心理健康教育”等課程作為選修課程。通過國際交流與合作，開拓視野，提高學生的適應社會能力和技能。專業(yè)方向的軟件開發(fā)實踐要求和結合國際的軟件開發(fā)項目，同時為學生提供先進的軟件開發(fā)環(huán)境，使學生可以學習和掌握國際先進的軟件開發(fā)工具，以提高學生大型軟件項目開發(fā)和與國際合作的實踐能力。培養(yǎng)學生能夠利用所學知識和掌握的技能，針對多樣化用戶需求，按照工程規(guī)范完成系統(tǒng)的開發(fā)、實施、交付與改進，培養(yǎng)成本意識與問題分析能力，具備運用先進的工程化方法、技術和工具從事軟件分析設計、開發(fā)、測試、維護等工作的能力，以及科研和工程項目的管理能力、團隊成員之間協(xié)調和協(xié)作能力、技術創(chuàng)新能力和開拓能力。根據(jù)學生的特點，考慮專業(yè)學生的整體水平，同時提供機會讓學生發(fā)揮主觀能動性。為了促進學生的個性發(fā)展，尊重學生的興趣和特長，培養(yǎng)人才，允許和鼓勵學生完成核心課程的基礎上，多學科的選修自己感興趣的專業(yè)基礎和專業(yè)課程模塊。積極探索模塊化培養(yǎng)模式，促進輔修專業(yè)制度，“2+2”中外聯(lián)合培養(yǎng)，這碩博連讀，跨學科的人才培養(yǎng)模式。逐步推進研究性教學，強化創(chuàng)新思維，創(chuàng)新方法和創(chuàng)新能力，建設創(chuàng)新教學平臺，注重學科交叉融合，建立創(chuàng)新計劃，加強創(chuàng)新和創(chuàng)新的方法來教育理論，鼓勵學生多渠道獲取創(chuàng)新學分。邀請企業(yè)家來講課項目納入學校課程應不低于6學分以內。堅持以專業(yè)的標準和專業(yè)特色相結合，充分體現(xiàn)當?shù)貙W校的特色專業(yè)。特別是，特色專業(yè)緊跟行業(yè)的發(fā)展，并進一步強化專業(yè)優(yōu)勢。從國內外的創(chuàng)新教育經(jīng)驗來看，進一步推進拔尖創(chuàng)新人才特殊的培養(yǎng)，實施培訓，以適應信息化社會的所需要的高品質及創(chuàng)新型人才。
三、建立多元的教學評價體系
實驗操作是理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié)，實驗報告必須在科學實驗的基礎上進行，實驗報告的撰寫是知識系統(tǒng)化的吸收和升華的過程，實驗報告應該體現(xiàn)完整性、規(guī)范性、正確性、有效性?，F(xiàn)將撰寫實驗報告的有關內容說明如下：
1．實驗名稱
2．實驗目的
本次實驗所涉及并要求掌握的知識點。
3．實驗內容與實驗步驟
實驗內容、原理、原理圖分析及具體實驗步驟。
4．實驗環(huán)境
實驗所使用的器件、儀器設備名稱及規(guī)格。
5．設計實驗數(shù)據(jù)表格
6．實驗過程與分析
詳細記錄在實驗過程中發(fā)生的故障和問題，并進行故障分析，說明故障排除的過程及方法。
根據(jù)具體實驗，記錄、整理相應數(shù)據(jù)表格、繪制曲線、波形圖等，并進行誤差分析。
7．實驗結果總結
對實驗結果進行分析，完成思考題目，總結實驗的心得體會，并提出實驗的改進意見。
注：1．前5項必須在做實驗之前完成，并由指導教師簽字后才能做實驗。
2．對于學生自擬實驗題目、參與科研、創(chuàng)新實驗等形式實驗項目的實驗報告可采用論文、實驗總結報告等形式完成。
3．此封皮標準頁面為16K，實驗報告：實驗名稱：
熟悉PIC系列單片機的開發(fā)環(huán)境及簡單編程
實驗目的：
1. 通過順序結構的簡單程序設計，熟悉PIC系列單片機的開發(fā)環(huán)境，掌握基本應用步驟和命令；
2. 熟悉匯編語言指令，掌握基本的程序設計方法。
實驗環(huán)境：
PC計算機 MAPLAB編譯環(huán)境
實驗原理 ：
實驗一：交換兩個寄存器內容（例如交換f10H和f11H的內容） 實驗過程比較簡單，無分支程序，而且思路十分清晰，難度不大。
實驗二：(選作)將某一寄存器內容中的奇偶位數(shù)據(jù)交換。
本實驗的思想是：將寄存器中數(shù)據(jù)同10101010二進制數(shù)相與，得到原數(shù)據(jù)的奇數(shù)位，并向右移一位后存至一個寄存器，作為結果數(shù)據(jù)的偶位數(shù)；再將寄存器中數(shù)據(jù)同01010101二進制數(shù)相與，得到原數(shù)據(jù)的偶數(shù)位，并向左移一位后存至另外一個寄存器，作為結果數(shù)據(jù)的奇位數(shù)。最后，將這兩個寄存器中的數(shù)字進行或運算，得到結果。
實驗中，使用了RO作為記錄原數(shù)奇位數(shù)的寄存器，RE作為記錄原數(shù)偶位數(shù)的寄存器，RN作為記錄員數(shù)據(jù)的寄存器，RR作為記錄結果的寄存器。
實驗程序：
實驗一：
LIST P=16C54
RA EQU 10
RB EQU 11
RT EQU 12
ORG 1FFH
GOTO MAIN
ORG 0
MAIN NOP
MOVLW 0
MOVWF RT
MOVLW 15H
MOVWF RA
MOVLW 3AH
MOVWF RB
MOVF RA,0
MOVWF RT
MOVF RB,0
MOVWF RA
MOVF RT,0
MOVWF RB
END
實驗二：(選作)
LIST P=16C54
RO EQU 10
RE EQU 11
RN EQU 13
STATU EQU 3
CARRY EQU 0
RR EQU 12
ORG 1FFH
GOTO MAIN
ORG 0
MAIN NOP
MOVLW 99H
MOVWF RN; GIVE VALUE
ANDLW B'10101010'
MOVWF RE
BCF STATU, CARRY
RRF RE; ODD->EVEN
MOVF RN,0
ANDLW &nbs p; B'01010101'
BCF STATU, CARRY
MOVWF RO
RLF RO; EVEN->ODD
MOVF RO,0
IORWF RE,0; ADD THE TWO PARTS OF THE NUMBER BY OR THEM
MOVWF RR
END
調試結果：
實驗一結果：
1、賦值后
2、調換中
3、調換后
實驗二結果：
1、賦值后
2、取奇數(shù)位的數(shù)值存入RE
3、將奇數(shù)位的數(shù)值右移一位
5、取偶數(shù)位的數(shù)值存入RO
6、將偶數(shù)位的數(shù)值左移一位
7、得到最后結果
實驗分析與實驗體會：
本實驗通過順序結構的簡單程序設計，我基本掌握了PIC系列單片機的開發(fā)步驟和命令，熟悉了PIC系列單片機的開發(fā)環(huán)境MAPLAB，并在具體變成過程中，熟悉匯編語言指令，掌握基本的程序設計方法。
雖然本實驗是基本練習，目的是為了熟悉實驗環(huán)境，但是，在實驗中還是學到了很多東西：
關鍵詞:計算機專業(yè)設置;課程體系;創(chuàng)新型人才培養(yǎng);實踐教學
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)21-5874-02
Research of University Computer Specialty Setup and Innovative Personnel Training
CHE Kui1,2, LU Ling1, XUE Hai-yan1
(1. Department of Computer Science and Application, Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry Management, Zhengzhou 450015, China; 2. College of Software, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China)
Abstract: With the uninterrupted development of computer technology, the computer application is infiltrating to other fields step by step, and the society requirement is extending uninterruptedly. How to train high quality innovative personnel, this brings forward a new challenge to university computer specialty setup and layout. This paper researches mainly university computer specialty setup and innovative personnel training,includes the setup of specialty direction and courses system, the training pattern and training project of innovative personnel to adapt society requirement.
Key words: computer specialty setup; courses system; innovative personnel training; practical teaching
計算機專業(yè)是一個發(fā)展十分迅速的專業(yè),目前在國內高校本科教育中已形成了規(guī)模龐大、方向多樣的教學體系,每年向社會輸送大批的計算機人才。由于計算機技術的不斷發(fā)展,計算機應用向其它領域的逐步滲透,以及社會需求的不斷擴充,如何培養(yǎng)出高質量的創(chuàng)新型計算機人才,對于高校計算機專業(yè)的設置與規(guī)劃提出了新的挑戰(zhàn)。本文主要研究了計算機專業(yè)的設置規(guī)劃與創(chuàng)新型計算機人才的培養(yǎng),包括專業(yè)方向、課程體系的設置,適應社會需求的人才培養(yǎng)模式與培養(yǎng)方案。
1 計算機專業(yè)設置規(guī)劃
在制定計算機專業(yè)設置規(guī)劃過程中,應考慮到社會對計算機人才的需求,從“研究型人才”、“工程型人才”、“應用型人才”的培養(yǎng)目標入手,將計算機專業(yè)劃分為多個培養(yǎng)方向,主要包括“計算機科學”方向、“軟件工程”方向、“網(wǎng)絡工程”方向、 “信息技術”方向等。
1.1 “計算機科學”方向
“計算機科學”方向主要研究計算機和可計算系統(tǒng)的理論、設計、開發(fā)和應用技術,涉及算法分析與設計、程序設計語言、數(shù)據(jù)結構、軟件開發(fā)與理論、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、人工智能、計算機系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)、編譯原理等知識領域。該專業(yè)方向培養(yǎng)學生具有深厚的計算機科學理論基礎,具備一定的研究開發(fā)能力,熟練掌握計算機程序設計及算法的實現(xiàn),強調學生應用計算機算法解決相關領域的實際問題,并可構建出高效的解決方案。
“計算機科學”方向的核心課程為:程序設計、計算機組成原理、計算機體系結構、算法分析與設計、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、軟件工程、軟件測試、操作系統(tǒng)、編譯原理、計算機圖形學、計算機網(wǎng)絡技術、人工智能、課程設計、畢業(yè)設計等。
1.2 “軟件工程”方向
“軟件工程”方向主要研究計算機軟件開發(fā)過程的理論、設計、開發(fā)和應用技術,涉及算法與程序設計語言、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)庫原理、軟件工程、面向對象分析與設計、操作系統(tǒng)、計算機體系結構、軟件測試與質量保證、軟件需求開發(fā)、軟件管理等知識領域。該專業(yè)方向培養(yǎng)高層次、實用型、復合型軟件工程技術和軟件工程管理人才,學生具備扎實的程序設計能力,具備深厚的軟件工程理論基礎及較強的工程實踐能力、研發(fā)能力和市場與國際意識,能夠對軟件產(chǎn)品的需求分析、架構設計、實施和測試執(zhí)行規(guī)范有效的組織和管理,以及進行可靠的方案實施。
“軟件工程”方向的核心課程為:高級程序設計、算法與數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、計算機網(wǎng)絡技術、編譯原理、軟件工程、UML軟件建模設計、軟件測試與質量保證、軟件項目管理、軟件配置管理、Web開發(fā)技術、軟件體系結構、設計模式與重構、軟件工程實踐、課程設計、綜合實訓、畢業(yè)設計。
1.3 “網(wǎng)絡工程”方向
“網(wǎng)絡工程”方向主要研究計算機及計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的理論、設計、開發(fā)和應用技術,涉及程序設計語言、數(shù)據(jù)結構、網(wǎng)絡設計與理論、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、信息安全、網(wǎng)絡協(xié)議等知識領域。該專業(yè)方向培養(yǎng)學生具備計算機網(wǎng)絡技術、計算機通信技術、計算機網(wǎng)絡安全等知識,能夠在IT領域從事計算機網(wǎng)絡技術與設備的開發(fā)、設計與管理,具有基礎理論扎實、知識面寬、實踐與開拓創(chuàng)新能力強的高素質技術工程型與開發(fā)型人才。
“網(wǎng)絡工程”方向的核心課程為:計算機組成原理、程序設計、數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)頁制作技術、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、TCP/IP技術、計算機網(wǎng)絡體系結構、網(wǎng)絡管理技術、密碼學與網(wǎng)絡信息安全技術、網(wǎng)絡性能分析、網(wǎng)絡軟件設計、多媒體應用技術、綜合實訓、畢業(yè)設計等。
1.4 “信息技術”方向
“信息技術”方向主要研究計算機在信息處理、信息管理等方面的理論、設計、開發(fā)和應用技術,涉及程序設計、算法與數(shù)據(jù)結構、計算機組成原理、計算機網(wǎng)絡技術、管理信息系統(tǒng)、信息安全、系統(tǒng)分析與設計、系統(tǒng)管理與維護、電子商務、ERP原理、信息管理、軟件工程、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等領域。該專業(yè)方向培養(yǎng)學生具備現(xiàn)代管理學理論基礎、計算機理論知識及計算機應用技能,掌握信息系統(tǒng)分析與設計方法及信息管理等知識,具有從事信息管理及信息系統(tǒng)分析、設計、開發(fā)實施管理與評價等多方面能力的復合型、應用型人才。
“信息技術”方向的核心課程為:程序設計、算法與數(shù)據(jù)結構、計算機組成原理、計算機網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)、信息管理導論、管理信息系統(tǒng)、信息安全技術、系統(tǒng)分析與設計、Web系統(tǒng)與技術、電子商務、ERP原理及應用、軟件工程、數(shù)據(jù)庫與信息管理技術、課程設計、畢業(yè)設計等。
2 創(chuàng)新型計算機人才培養(yǎng)方案
在創(chuàng)新型計算機人才培養(yǎng)方面,應堅持理論教學、實踐教學、教學實習基地建設相結合的方式,注重培養(yǎng)學生的動手能力與創(chuàng)新能力,使計算機專業(yè)的發(fā)展方向與社會經(jīng)濟、社會需求相一致。信息化社會對計算機專業(yè)人才的需求呈現(xiàn)出多樣化的特征,尤其對實踐能力強的創(chuàng)新型人才的需求更為迫切。
2.1 結合社會需求,制定創(chuàng)新型計算機人才培養(yǎng)目標
創(chuàng)新型人才是指具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格的人才,創(chuàng)新型人才不僅是全面發(fā)展的人才,還是充分發(fā)展的人才,更是對科技發(fā)展和社會進步做出較大貢獻的人才。因此,在對學生進行計算機專業(yè)教育過程中,應強化創(chuàng)新意識教育,增強創(chuàng)新思維訓練,注重創(chuàng)新能力培養(yǎng),著力創(chuàng)新人格塑造。
人才培養(yǎng)目標定位是制訂人才培養(yǎng)方案的首要問題,其決定了專業(yè)能力結構和知識體系,而社會需求是一個客觀標準。專業(yè)能力結構是培養(yǎng)目標的具體化,貫穿于知識體系與教學模式中。在構建專業(yè)能力結構時,需考慮社會本位和個人本位的問題。社會本位注重學生未來的就業(yè)前景,強調職業(yè)的針對性和應用性;個人本位注重個人綜合素質和能力的培養(yǎng),為學生的未來發(fā)展創(chuàng)造積極的條件。培養(yǎng)具有創(chuàng)新型計算機人才,需將專業(yè)能力與基本能力有機地結合起來,形成以專業(yè)能力為核心的科學架構。針對不同的專業(yè)方向,強化相應的專業(yè)知識,按照“研究型人才”、“工程型人才”、“應用型人才”的培養(yǎng)模式進行人才培養(yǎng)。
“研究型人才”注重計算機理論知識的學習,具備深厚的計算機知識,關注計算機前沿的發(fā)展趨勢,培養(yǎng)方向為計算機科學?！肮こ绦腿瞬拧弊⒅貙嵺`能力的培養(yǎng),可分為軟件工程、網(wǎng)絡工程兩個培養(yǎng)方向?！皯眯腿瞬拧敝匾曈嬎銠C技術的應用,包括信息技術、計算機圖形圖像處理、計算機輔助設計、電子商務、管理信息系統(tǒng)等多個培養(yǎng)方向。
2.2 緊跟計算機發(fā)展趨勢,不斷更新專業(yè)課程體系
結合計算機的發(fā)展趨勢,按照突出應用性、實踐性的原則重組課程體系,教學內容要突出理論知識應用和實踐能力培養(yǎng)?；A理論課教學以應用為目的,專業(yè)課教學需加強針對性和實用性,強調實踐課的重要性。
按照信息社會對計算機人才的需求,培養(yǎng)學生具備深厚的理論知識和應用實踐能力,應不斷更新專業(yè)課程體系。根據(jù)不同的培養(yǎng)方向,增加相應的特色專業(yè)課程,并對主干課程設置課程設計,強化學生的實踐能力。
2.3 靈活運用多種教學方法,構建和諧教學環(huán)境
教師在授課過程中,可靈活運用多種教學方法,以提高教學效果?！叭蝿镇寗印苯虒W法應用廣泛,可以培養(yǎng)學生學習的主動性和成就感,在某個學習階段,緊緊圍繞一個既定的學習任務,學習相關的知識,當完成了一個學習任務時,再定下一個學習任務。在課堂教學中,教師應根據(jù)知識單元從不同角度提出相關的問題,引導學生思考,啟動其創(chuàng)新思維能力,通過開拓思維獲取新知識。
教師應把教學作為發(fā)展認知的手段,充分調動學生的學習積極性,使其參與到計算機課程的教學活動中。鼓勵學生大膽質疑,給予學生發(fā)表意見的機會,使學生逐步具有創(chuàng)新意識。針對學生的不同見解,引導學生審視其觀點,從而得出正確的結論,這樣可以保護學生學習的積極性,使學生樹立獨立學習及創(chuàng)新思維的自信心。
2.4 加強實踐教學環(huán)節(jié),重視教學實習基地建設
計算機專業(yè)的實踐性很強,為了增強學生的創(chuàng)新意識,增強學生的創(chuàng)新能力,必須將實踐教學貫穿于整個教學環(huán)節(jié)中。通過實驗、課程設計、綜合實訓等方式強化實踐教學環(huán)節(jié),注重學生設計軟件/硬件的創(chuàng)新能力。
通過學校與企業(yè)合作,建立教學實習基地,有效地開展專業(yè)實習。鼓勵學生在實習基地參與實習工程,并結合實習成果完成畢業(yè)論文。學生通過參與企業(yè)運作與項目研發(fā),體驗真實的企業(yè)環(huán)境和項目開發(fā)環(huán)境,可提高自身的工程能力和職業(yè)素質。
2.5 完善教學設備,進一步加強師資隊伍建設
教學設備應隨著計算機技術的發(fā)展及專業(yè)設置的調整而不斷更新,在創(chuàng)新型計算機人才培養(yǎng)方案中,實踐教學環(huán)節(jié)十分重要,教學設備是實踐教學的必備條件,因此需要投入大量的資金完善教學設備,建立實驗室、機房等。
創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)離不開創(chuàng)新型師資,由于計算機學科發(fā)展迅速、實踐性強,對于計算機專業(yè)教師提出了更高的要求。計算機專業(yè)師資隊伍的建設需不斷改革與完善,制定有利于師資隊伍建設的管理體系與有效措施,建立科學有效的師資隊伍考核評價體系,營造學科創(chuàng)新氛圍,創(chuàng)造良性競爭環(huán)境,積極探索師資隊伍的優(yōu)化與整合,創(chuàng)造多學科匯聚與多方向交叉融合的創(chuàng)新團隊群,努力打造一流的計算機專業(yè)師資隊伍。
3 結束語
在高校計算機專業(yè)教學中,應不斷改革教育理念和專業(yè)設置,積極探索信息時代教育教學的新模式和新思路,促進學生創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。結合社會需求,不斷調整計算機專業(yè)設置和課程體系,靈活運用多種教學方法,加強實踐教學環(huán)節(jié),完善教學設備,構建和諧教學環(huán)境,為國家培養(yǎng)出高素質和高質量的創(chuàng)新型人才。
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