计算机专业教程范例

计算机专业教程范文1

关键词：实践教学；计算机工程；硬件课程教材设计；嵌入式系统

中图分类号：G2 文献标识码：B

文章编号：1672-5913 (2007) 24-0029-03

1引言

2005年底，我国高校有771个“计算机科学与技术”专业点，44万多在校生。根据各校的办学理念和培养目标，本专业又可分为五个专业方向：计算机科学、计算机工程、软件工程、信息系统和信息技术。各个方向的课程设置及教学要求均有所侧重，对于传统的工科院校中的计算机应用技术专业而言，其方向介于计算机科学(CS)和计算机工程(CE)之间，且更偏向于计算机工程。计算机工程方向是计算机科学与电子工程的交叉学科，电类基础课程较多，大多数院校均开设电路与系统、电工电子学等相关课程。此外，计算机硬件系列课程包括数字逻辑、计算机组成原理和计算机系统结构三门核心课程。

从根本上讲，计算机学科是一门技术学科，工程技术的含义远大于科学的涵义，因而本专业具有实践性非常强的特点，强调实践教学体系。许多优秀的学生(例如比尔・盖茨)的成长历程也说明了计算机实践能力培养的重要性，因此新世纪的计算机教育不仅要重视扎实的专业基础理论学习，更要强调硬件开发、软件设计的能力培养。

2中外计算机专业硬件课程实践教学对比

为探索工科院校计算机专业硬件系列课程实践教学改革的方向及实施方法，本文分析了美国斯坦福大学、马里兰大学计算机工程专业的课程设置及实践课程规划，将其与哈尔滨工程大学计算机科学与技术专业的本科生培养计划进行比较，详细结果如表1所示。表2列出了这几所典型大学计算机专业硬件相关课程实践学时与理论学时的分配情况。

表1 几所典型大学计算机工程专业硬件相关课程

表2 几所大学计算机工程专业硬件相关课程实践学时分析

通过表1和表2的结果可以看出，我们目前的课程设置情况是合理的，与国际领先大学的计算机工程专业课程设置相符。对于计算机工程专业普遍开设的三门硬件系列课程数字逻辑、计算机组成原理和计算机系统结构均开设了相应的课内实验或课程设计，对理论课所传授内容的补充和深化，不但增强学生对课程的理解，同时加强了学生的工程实践意识，培养学生从事计算机工程相关工作的能力。本专业学生需要学习数字系统和计算机系统的相关知识以及软件设计方面的知识，前者包括数字逻辑设计、计算机组织、计算机体系结构及对程序设计的支持，后者包括操作系统、编译器以及程序设计语言的组织等理论。

然而，进一步分析比较各高校的实验与课程设计的内容可以发现，我们目前的实验内容设置和课程设计项目设计还比较陈旧，没有及时根据业界技术的发展进步进行调整，因而未能给理论课提供有力的支撑。综上所述，我们认为我国高等学校计算机专业硬件系列课程实践教学内容改革的要求是迫切的，需要根据工业界的技术发展进行实验内容调整，实验平台更新和课程设计项目的重新设计，而设计出符合这一要求的计算机专业硬件课程实践教材成为这一改革的首要任务。

3硬件课程实践教材的设计

实验课教材的设计应从科学技术人员基本技能训练的总体要求出发，统一安排实验教学，不能过分强调某一门课程的实验教学，而要强调综合能力的培养。实验课涉及到四种主要能力(观察能力、思维能力、操作能力、表达能力)的发展必须要协调，其中任何一种能力都不可能单独地得到发展。教学实验不仅要让学生学会本专业必要的基本实验方法，掌握基本实验仪器设备的操作技术，还要让他们学会正确分析实验结果、处理数据，要加强培养正确的科学态度和严密的逻辑思维能力。不但让学生懂得“应该怎么做”，而且要懂得“为什么要这么做”，更要创造性地思索“还能做什么”。

3.1开放式实验对教材的要求

开放式实验教学方法要求给学生思考与动手的充分自由。一般的实验教材，重点在介绍一个个实验上，是教师想出的实验让学生去实现，并且对于实验线路、实验方法、实验仪器都做了细致的规定，有的讲义还把实验步骤写得非常细，这样学生根本不必动脑筋，只要依葫芦画瓢即可。这样的教材束缚了学生的学习积极性，不符合开放式实验教学的要求。；选做实验、综合实验要粗线条，多留些空白，让学生有充分思考的余地；要把教材内容的重点从介绍一个个实验转移到介绍实验理论、实验方法上来，实验选题只要介绍一些典型的例子，选题本身可以留给学生创新。

3.2基于FPGA的硬件系统设计实验

目前，基于FPGA的教学实验平台及参考书很多，但是根据我们的调查，适合作为高等学校本科教学使用的较少。。

利用目前先进的基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array)器件的实验平台，可以安排数字逻辑、计算机组成原理以及计算机系统结构课程的实验与实践内容，培养学生的动手能力和系统观点，而且开发速度快，可靠性高，实验的可重复性好。硬件系列实验与实践课程应包括基于FPGA的硬件设计所涉及的基本知识、循序渐进的实验设计、切实可行的实验步骤、重点模块的代码及关键实践环节指导。借鉴国外大学(例如，美国斯坦福大学和马里兰大学)计算机工程专业开设的数字系统设计方面的课程内容，结合我国高等院校的本科教学的实际需求及所能提供的实验环境，精心编写实验大纲内容及设计实验用例。通过浮点运算电路设计、状态机设计、某个RISC模型机部分模块的设计等实验用例的训练，学生可以建立计算机的整机概念，了解数据在计算机中的表示、传送路径、处理以及控制信息是如何完成对计算机系统的控制。而且，通过流水线设计及Cache设计实验，学生可以了解现代微处理器设计技术。

教程应当配合高等学校的数字逻辑、计算机组成原理、计算机系统等课程的实践教学环节，突出实用性，所设计的实验可操作性强，与实践结合紧密。不仅着眼于基于FPGA的EDA设计方法，更着眼于介绍基于基本的数字逻辑组成的功能部件的基础上如何构造微处理器，即计算机专业本科教学的重点和特色是计算机的硬件系统组织，而不仅仅是介绍通用的数字电路和数字系统的设计方法，这是我们与微电子等专业相区别之处，也是计算机专业毕业生的特长。

4在硬件课程实践中加强嵌入式系统设计

随着嵌入式系统应用飞速地发展，社会对掌握嵌入式技术的人才产生了大量需求，使嵌入式软、硬件工程师成为未来几年最为热门的职业之一。在嵌入式系统硬件设计方面，随着半导体和微电子工艺技术的进步以及可编程逻辑器件技术的迅速发展，利用先进的EDA工具平台，在硬件设计中加入包含自主知识产权的硬件逻辑设计，并以FPGA的形式实现功能强大的嵌入式系统，已成为当前嵌入式电子产品设计的主流。实验课的目的是培养学生良好的实验素养、基本实验技能、工作能力、操作能力等。

目前，我校已经与国内外多家嵌入式系统领域实力较强的研究机构和企业建立了稳固的合作关系，与美国Xilinx公司成立了FPGA技术联合实验室。对嵌入式系统均有丰富和深厚的理论基础和实际的项目研发经验，并具有传统计算机硬件实验教学的经验。另外，从2003年设立嵌入式系统研究方向以来，我校已经先后投入了300多万元采购了各种先进的嵌入式实验设备和微机，从硬件环境上已经初步完成了计算机硬件实验教学改革的准备工作。我们的目标是提高学生计算机硬件实验的效果，实现“软硬件实验环境一体化、实验平台综合化、实验内容系统化”。构建软硬件一体化实验环境有利于培养学生软硬件综合素质；综合的实验平台可以进行多课程内容交叉的综合实验，有利于培养学生的综合设计能力；实验内容的系统化有利于培养学生的系统化设计的思想。

5结论

当前实验教学改革的趋势是开放实验室，实行开放式实验教学。各个学校的具体做法可能不完全相同，但对于实验教学改革的基本思路是接近一致的。大家都认为过去实验教学过于死板，基本上采取“抱着走”的教学方法，大大压抑了学生实验学习的积极性，教学效果不理想。经过几年的教学改革实践，现在比较一致的看法是：实验教学不能完全依附于课堂教学，而应该在紧密配合课堂教学的前提下，设课，开放实验室，发展实验教学本身的特点，发挥实验教学培养学生工作能力的优势，倡导开放式实验教学法。计算机专业硬件课程的实践教学需要根据工业界的技术发展进行实验内容调整，实验平台更新和课程设计项目的重新设计。实践教程应当配合高等学校的数字逻辑、计算机组成原理、计算机系统等课程的实践教学环节，与实践结合紧密。为适应社会对嵌入式系统设计和应用人才的迫切需求，还应在传统的计算机硬件实践课程中增加嵌入式系统设计方面的内容。

参考文献

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)[M]，北京：高等教育出版社，2006.

[2] 范印哲. 教材设计与编写[M]. 北京：高等教育出版社，1998.

[3] 巨瑛梅. 当代国外教学理论[M]. 北京：教育科学出版社，2004.

[4] 大学计算机课程报告论坛组委会. 大学计算机课程报告论坛文集[M]. 北京：高等教育出版社，2007.

[5] 乌美娜. 教学设计[M]. 北京：高等教育出版社，1994.

姚爱红(1972-)，女，工学博士，副教授。研究方向：计算机系统结构、嵌入式系统设计技术。

计算机专业教程范文2

关键词: 中等职业学校非计算机专业计算机课程改革方案

1.前言

21世纪是知识爆炸的时代,是高科技不断涌现的时代,更是计算机的运用无处不在的时代。可以说,没有了计算机,社会发展的步伐将无法前进。我国要加快社会发展的速度,需要大量的计算机人才,而当前计算机专业人才匮乏,这就需要其他行业的从业人员具备相当的计算机基础知识。因此,2005年江苏省制定了《江苏省职业教育课程行动计划》(简称《计划》),针对德育课程、文化基础课程、专业课程分门别类地确定了指导方向,着力于培养技术型、技能型且具有相当计算机知识的人才,完善模块化专业课程体系,构建以能力为本位,以职业实践为主线,以项目教程为主体的教学方针,凸显计算机课程的重要性。《计划》着眼于对学习者知识、技能和情感态度的培养,以及专业能力、方法能力、社会能力的形成,特别是对计算机运用能力的掌握有重点要求。

2.当前非计算机专业计算机课程教学存在的问题

随着社会的进步,科技的发展,人才的竞争日益加剧,而掌握全面知识的优秀人才则是各行各业追逐的目标,有着熟练计算机操作水平的非计算机专业的人才更是其首选。这就要求我们在非计算机专业的课程教学中加大计算机的教学力度,以使学生适应社会的需求。。

(1)教学内容与学生的现状不适应

我国从上世纪90年代开始在中小学进行计算机教学,而在进入新世纪后,我国人民的生活水平稳步提高,电脑开始走进普通家庭,学生接触电脑的时间也大大提前,相应地,其电脑基本水平也大幅提高,具备了较强的计算机操作能力。中等职业学校非计算机专业计算机的教学内容相当一部分都是计算机的基本操作能力学习,而这些内容大多数学生都已能熟练操作,这样只能是占用大量的课时,又不能吸引学生。

(2)教学内容不能体现专业特色

在目前的中等职业学校里,非计算机专业的计算机教学都泛泛而教,且相差不多,和本专业的课程教学严重脱节,不能体现专业特色。

(3)课程单一,学生不能自主选择性的学习,不能满足对新知识的渴求。

3.中等职业学校非计算机专业计算机课改方案

(1)课程设置改革

。如财会专业应重视电子表格(Excel)的教学,并补充相应的财会、统计函数,使之成为财会专业学生学习和工作的有用工具;数控专业应开设一门程序设计课程,如QBASIC,或C语言,或PASCAL语言,为学生学习数控机床打下基础;旅游专业应让学生学习电子简报(PowerPoint);电子专业应开设计算机原理和计算机电路基础,争取让学生成为复合型人才。非计算机专业计算机课程设置还应该体现能力培养、地方特色、时代特色,以学生为本,按照学生的兴趣,提供可选修的课程。笔者从事多年选修课的教学,实践表明选修课不但使学生的视野广阔、知识丰富、能力提高,而且为研究性学习、课程改革打下了基础,学生学习热情也普遍比较高,效果也比较好。因此,应多开设计算机选修课,制定相应的教学大纲。具体可开设《网络技术》,学习上网操作、获取信息、掌握常用工具软件的使用,培养学生的信息素养,使他们拥有检索、评价和有效使用所需信息的能力,并为学生的终身学习打下基础,促进电子学习(E-Learning);《图文设计》,利用Word或WPS进行图文混排,达到报刊排版的效果,并增加名片制作与排版,让学生的知识真正成为技能,也可增加就业途径;《平面设计》,学习图像处理技术,体现时代特色,现在数码产品走入寻常百姓的生活,照片处理达到一定的艺术效果并非难事,学生也很感兴趣;《网页三剑客》,随着网络对生活影响的深入,学生对个人网页、Flash作品已不再陌生,适时开设这样的课程,可提高学生的学习兴趣。

(2)教学方式和评价体系的改革

现代教学方式要求全面反映学习者的学习经验,发现和激发学习者多方面的潜能,帮助学习者认识自我、建立自信;重视学习过程评价,强化综合实践能力考核,充分反映学习者的不同智能类型和水平;广泛采用笔试、口试、面谈、观测、现场操作、工件制作、提交案例分析报告、成果演示、作品评价、学习方法记录、自评、第三者评价等多种评价方法,建立以能力为本位、评价主体和方式多元的课程评价体系。在非计算机专业的教学中教师要充分调动学生的学习积极性,注重能力的培养。教学方式应采用案例教学,提出问题和目标要求,设置情境,激发学生解决问题的欲望使学生养成思考的习惯,避免“满堂灌”;教师应与学生建立平等和民主的关系,真正做到“学生为主体,教师为主导”。教学评价要改变过去以笔试为主的形式,更注重学生学习的过程,把对学生的评价贯穿于整个学习过程之中,以学生最终的成果展示与平时学习的态度相结合,教师评价、学生评价、自我评价相结合。

(3)丰富校园资源平台

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论文摘要 简要阐述高职院校非计算机专业的计算机教学现状及存在的问题，在此基础上从“课程设置、教材编制和评价体系建构”等方面提出高职院校非计算机专业在计算机教学上的几点改进对策。

1 前言

高职院校非计算机专业计算机教育的目的是使学生将计算机与信息技术用于其工作领域，将学生培养成既熟悉本专业知识又掌握计算机应用技术的复合型人才，为生产、建设、管理、服务等一线行业服务。自1997年教育部高教司颁布《加强非计算机专业计算机基础教学工作的几点意见》以来，高等职业技术院校虽然近几年内得到迅速发展，但其计算机基础教育在课程设置、教学模式、方法上多是参照普通高等院校的模式进行的，这在一定程度上与高职高专教育目标不相符合，高职院校的计算机教育存在很大的问题。本文研究高职院校非计算机专业计算机教学的现状及存在问题，对非计算机专业计算机教学特点、课程设置、教学方法及如何更好地提高高职院校学生的计算机应用能力等问题进行探讨。

2 高职院校非计算机专业计算机教学的现状及存在的问题

近几年来，高职院校基本上按照《加强非计算机专业计算机基础教学工作的几点意见》所提出的计算机基础教学3个层次（即计算机文化基础、计算机技术基础和计算机应用基础）的课程体系开设计算机基础课程。目前，高职院校普遍开设的计算机基础课程有大学信息技术教程、VFP程序设计、VB 程序设计、网络基础等。这些课程的开设虽然在普及计算机基础知识方面取得令人瞩目的成绩，但高职院校非计算机专业计算机的基础教育中还存在很多不足。

2.1 “一刀切”模式忽视不同专业对于计算机技术需求的差异

高职院校中普遍存在这样一种现象，即无论什么专业的学生，他们所接受的计算机基础教育都是一样的。这种“一刀切”的模式忽视了不同专业学生对于计算机技术的不同需求，严重缺乏针对性。1）不同专业学生所需的计算机知识侧重点不同，文科类专业学生在今后的工作中多利用计算机的文件管理功能管理大量的文献资料以及进行文献检索；而工科类学生则需要利用计算机编程来模拟试验过程，数据结构课程对工科学生从事本专业研究也大有裨益。2）不同专业学生需要的计算机知识深度不同，因此，理工类学生较之文科类学生往往需要更加深入的计算机知识。

2.2 同步的课程进度忽视大学生计算机应用水平之间的差距

大学生在入校之前，由于当地条件、家庭条件以及个人爱好的不同，学生间计算机应用水平存在相当大的差距。一般来说，来自城市的学生要比来自农村及边远地区的学生学习计算机基础课程的起点要高一点。而目前的教学，对所有的学生统一采取“零起点”模式进行教学，这在相当程度上压抑了有一定计算机基础的学生的学习热情。

2.3 教学评价体系不科学

目前的高职院校的信息技术教学评价过多地依赖于总结性评价，并且评价方式偏向简单化、形式化，要么是一份试卷，要么是一幅电子作品，而学生的信息素养得不到准确的评价。这种传统的评价方式在很大程度上忽视了学生在学习中的主体性、能动性和创造性。

3 高职院校非计算机专业计算机教学改进的对策

3.1 设置专业化的课程

对于高职院校来说，计算机教学可大致分为两个阶段：一是作为公共基础课层面上的计算机基础教学；二是与专业教学相结合的计算机教学[1]。如果说计算机基础教学在培养学生的计算机知识、能力、素质方面起到基础性和先导性的作用，那么专业课中的计算机教学则在更大程度上决定了学生在本专业领域中应用计算机解决问题的能力与水平。这就要求在课程设置上既要考虑学生应该掌握的基础理论知识，又要根据各专业应具备的计算机知识增加计算机应用软件的学习环节。。

1）课程设置专业化。对非计算机专业而言，计算机教学一定要和本专业特色、需求相结合，因为非计算机专业学生学习计算机的目的不是研究计算机本身，而是将计算机作为工具应用于未来的职业。各个专业对信息技术知识的需求是不同的，每个学生对信息技术的需求也是不同的，所以在确保学生基础的计算机能力后，开设和专业需求、学生兴趣需求密切相关的专业计算机课程尤为必要。对于专业要求而言，计算机基础知识是无法满足专业需求的。计算机作为一种工具，在不同的专业有不同的应用，不同专业往往使用不同的应用软件。因此，非计算机专业的课程设置必须专业化。

2）教学内容动态性。计算机知识作为当今知识体系中最具特色的一部分，更新速度非常快。目前计算机教材内容严重落后于计算机实际发展水平，课程内容老化，所以课程体系及课程教材要及时更新。应在学校的专业教学期间，逐步引进与所学各专业相关的计算机应用软件，使学生了解在本行业中计算机的应用和管理，熟悉应用软件的基本操作，并选择有一定深度的、在以后的工作中仍有实用价值的教材。

3.2 编制适合学生特点的教材

随着科技和应用的发展，信息技术教育的内容和方式将会逐步深化。信息技术教育应包含必修与选修两部分。有关信息查询、选择、接收、处理与传播的知识与技能是信息技术的基础部分，能够为学习者的成长提供广泛有力的工具支持，应作为必修部分面向所有学习者。选修内容的学习广度与深度，则应允许学生根据自己的学习状况与发展需要加以多样性的选择。这对信息技术教育的教师将提出更高的要求，他们将面临自身学习与教学创新的双重挑战。

然而作为大学教材又必须有相对的稳定性。因此在计算机教材中至少应包括两方面内容：一方面是计算机领域中较新的知识，例如计算机网络知识；另一方面是计算机的基础知识，例如计算机的工作原理、计算机中使用的数制等知识。

3.3 建构形成性教学评价体系

教学评价是教师教学和学生学习的向导，整个教学活动都围绕它展开。科学的教学评价不仅能为教学提供有益的反馈，帮助教师了解教学效果，改进教学方法，提高教学质量，还可以帮助学生了解自身的学习情况，改进学习方法，提高学习效率，有效地推动教学目标的实现[2]。因此，建构合理的教学评价体系显得至关重要。而形成性评价正是这样一种教学评价方法。为了有效地实施形成性评价，可以为每个学生建立学习档案，并且将教学内容按照项目的形式进行组织，将学习内容划分为3～4个项目，每完成一个项目后给学生一个评定，评价方式包括教师评价、学生自评、同学互评、甚至计算机评价等[3]。这种项目的评价方式，再加上的评价主体使学生变被动的学习者为主动的参与者，有助于提高学生学习的自主性与效率。

高职院校非计算机专业的计算机基础教育应切实从培养专业计算机应用人才出发，从计算机知识教育转为计算机素质教育，转为计算机应用能力的培养，让学生毕业的时候基本了解计算机在专业上的应用及基本原理，为学生以后更好地利用计算机为专业服务打好基础，培养具有创新能力的人才。

参考文献

[1]朱志国.学院文科专业计算机基础教育的改革与探索[J].商业经济，2009(1):124-125

计算机专业教程范文4

关键词：非计算机专业；操作系统；教学内容；教学方法

操作系统是现代计算机系统中不可或缺的基本系统软件，了解和掌握操作系统的基本原理、机制和技术将有助于学生更好地在各种操作系统平台上进行各自专业领域内应用系统的开发和研究，因而，一些与计算机应用紧密相关的非计算机专业已逐渐将其作为一门重要的专业基础课进行教学[1]。然而，非计算机专业学生在计算机体系结构等方面的专业知识相对薄弱，其知识背景与计算机专业的学生存在一定差别[2]，这就需要在操作系统课程的教学过程中有针对性地设计相关教学内容，合理应用各种教学方法，本文将基于实际教学经验对此进行一定探讨。

1非计算机专业操作系统课程教学现状分析

尽管操作系统课程的教学对一些与计算机应用紧密相关的非计算机专业非常重要，但是相对而言操作系统并非这些专业的核心课程，部分学生在接触该课程之前可能并不了解其重要性，甚至可能片面地认为该课程仅仅教授如何使用一些常见操作系统，加之操作系统课程本身理论性较强，原理性知识相对比较繁杂，更容易让学生觉得该课程枯燥乏味，缺乏学习兴趣。。

除了理论教学的开展，操作系统课程教学一般还需要设置必要的实践环节。非计算机专业学生学习操作系统课程的目的往往是在理解操作系统基本原理的基础上更好地应用而非开发操作系统，他们的计算

机相关背景知识也相对薄弱，这就使得他们并不是很需要，也很难去完成原来面向计算机专业学生所设计的一些难度较大、比较深入的实验内容[3]。因此，在设置教学实践环节时，应该相应地对实验内容和要求进行适当调整以适应非计算机专业学生的实际需求和客观情况。

通常，操作系统课程的教学是在高级语言程序设计、数据结构、计算机组成原理等先修课程的基础上进行的。然而，对于非计算机专业的学生而言，他们对这些背景知识的掌握存在一定不足，部分学生甚至对操作系统教学中需要掌握的一些最基本的计算机硬件知识都不甚了解，在一定程度上影响了课程教学的顺利开展。因而，在面向非计算机专业的操作系统课程教学中，应该适时地对相关的基础背景知识进行一些必要的补充和说明。

2教学内容的合理安排

根据上述分析，在面向非计算机专业学生进行操作系统课程教学的过程中需要针对性地合理安排理论和实验教学内容，下面笔者将基于实际教学经验从三方面进行探讨。

2.1有机组织操作系统理论教学内容

由于非计算机专业学生一般计算机基础知识较为薄弱，缺乏对操作系统的准确定位，因此有机组织操作系统课程各章节的理论知识，让学生从全局到局部、逐步深入地掌握课程中众多繁杂的知识点就显得尤为重要。

在操作系统课程开课之初，应首先阐明操作系统在整个计算机系统中的地位和作用，强调掌握操作系统相关原理对于应用计算机进行专业领域软件开发的重要意义，使学生深刻理解操作系统的资源管理者角色，从整体上把握处理器管理、存储管理、设备管理以及文件管理这几个基本功能的内涵及其相互关联，并将这些功能与课程中各主要章节建立映射关系，使学生建立学习操作系统就是要学习对各种软硬件资源进行管理的原理、方法和技术这样一个全局的意识。

在每个章节的讲授中，不仅要细化讲解该章节所关联的管理功能是什么？如何实现？。

。

2.2合理设计操作系统实验教学内容

由于非计算机专业学生学习操作系统的目的一般更偏向于更好地理解和应用系统，同时考虑到他们在计算机编程等能力上客观存在的不足，我们在设计操作系统课程的实验教学内容时，需要在难度上有针对性地进行一定调整。

一般操作系统课程的实验内容均与操作系统的几个核心功能相关，比如进程创建、进程间通信等实验与处理器管理相关，页面调度算法实现与存储管理相关，文件系统实现与软件资源管理相关，等等。。因此，可以考虑通过简单模拟的方式降低实验要求以切合学生实际情况，比如在实现页面调度算法的实验中仅要求学生能根据给定页面序列应用不同算法给出页框使用情况即可。在讲解实验涉及的各个关键系统调用时，应考虑将重点放在对其使用方法的说明而非对其代码细节的分析上，比如讲解文件系统实现相关系统调用时，只需简单给出可填写的参数内容让学生能使用该系统调用完成相关功能即可。此外，对于难度仍然较大，学生难以基于个人能力完全完成的实验还可考虑给出一些相关程序范例，便于其在模仿中理解学习，使其能真正通过实验学有所得。

2.3适当补充先修课程的相关理论知识

由于部分先修课程的缺失和知识背景的差异，部分非计算机专业学生往往缺乏对计算机系统一些基本知识的必要了解，从而影响其理解和掌握操作系统的某些章节，因此在操作系统教学过程中需要适当补充操作系统基本原理之外的一些相关知识。

比如，非计算机专业往往没有开设计算机组成原理这类与计算机硬件紧密相关的专业课程，导致部分学生缺乏一些基本硬件知识，甚至连计算机的基本组成部分及其作用都不甚了解，这就影响了他们对操作系统为何以及如何管理各个硬件资源的理解。因此，面向非计算机专业学生的操作系统课程教学过程中，需要先对计算机系统的基本常识进行简要介绍，让学生了解用于计算、存储、输入输出等相关资源的基本范畴，这才能真正理解作为资源管理者角色的操作系统的内涵。此外，在讲授某些特定知识点时也需要适当补充相关硬件知识，比如介绍存储管理原理时最好对地址总线和数据总线的概念进行简短说明，以加深学生对CPU从给出指令逻辑地址到最终获得指令内容并予以运行这一过程的完整理解。

又如，非计算机专业的学生一般没有汇编语言基础，这就需要在介绍存储管理中的地址重定位概念时，向其补充说明一些基本的汇编语言概念和语法，以加深其对指令中逻辑地址向物理地址转换行为的理解。

3教学方法的灵活应用

在合理安排教学内容的基础上，多种教学方式和方法的灵活选择与应用也是取得良好教学效果的重要保证。在教学方式上，可以采用课堂提问和讨论、课后网络交流、推荐参考资料等方式，如在讲解管理功能细节之前进行引导性提问，让学生思考为什么要有这个管理功能，该功能应包括哪些具体的任务以及如何实现这些任务等几个基本问题，再在授课过程中一一解答这些问题。在教学方法上，可以根据不同的授课内容灵活选用合适的方法进行教学，下面笔者就三种较为常见的教学方法谈一谈自己的想法。

3.1实例教学方法

对于较为抽象的操作系统理论知识而言，实例教学方法能较好地帮助学生更形象地理解相关知识点。如在授课之初解释操作系统资源管理者角色时，可以通过一个具体应用程序完整运行过程的说明让学生大致形成对各类软硬件资源管理的具象意识。更具体的说，可以以某多媒体文件的播放为例，说明从用户的角度而言，仅通过双击指定文件即可观看该多媒体文件；。。

3.2类比教学方法

。这里的类比对象可以是学生已经掌握的知识点，也可以是现实世界中的生活情境。。这样，学生就能通过类似的生活情境相对容易地理解课本上原本抽象的概念和描述。

3.3比较教学方法

比较教学方法与类比不同，它往往在学生已经学习了某些知识点之后使用，主要用于对相关知识点的回顾性总结，更倾向于用一种对比的方式让学生通过比较其异同点以加深对各知识点的掌握。比如，在学习多种处理器调度算法后可以引导学生从算法复杂性、效率性能、适用场景等方面进行比较，在学习分区、页式、段式等基本存储管理方式后可以引导学生从重定位方法、内存分配方式、信息保护手段等方面进行比较，在学习多种I/O控制方式之后引导学生从硬件要求、设备并行程度等方面进行比较，等等。就笔者个人体会，在应用比较教学方法之后，往往能使学生对所学知识点的印象更为深刻，能从多个维度更深入地把握知识点，形成较为立体的知识体系。

4结语

非计算机专业学生在计算机体系结构等方面的专业知识相对薄弱，需要针对性地安排教学内容和应用各种教学方法，笔者基于实际教学经验对此进行了一定探讨，提出应根据非计算机专业学生的特点有机组织理论教学内容，合理设计实验教学内容，适当补充先修课程知识，同时还结合操作系统的具体授课内容讨论了实例、类比、比较等教学方法的灵活应用。

参考文献：

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[2] 刘征海. 非计算机专业操作系统课程的改革与研究[J]. 长沙大学学报,2006,20(2):105-107.

[3] 孟伟,韩学东. 浅谈非计算机专业操作系统课程教学方法[J]. 计算机教育,2008(18):107-108.

[4] 黄刚,徐小龙,段卫华. 操作系统教程[M]. 北京:人民邮电出版社,2009:77.

On Teaching Operating System Course Oriented to Non-computer Majors

LIU Xiping

(Department of Computer Science and Technology, College of Computer, Nanjing University of Posts and

Telecommunications, Nanjing 210003, China)

计算机专业教程范文5

关键词：数字信号处理；研究性教学；教学改革

中图分类号：G2

文献标识码：B

1引言

“数字信号处理”是电子信息类专业必修的专业基础课程，理论性和实践性都很强，概念抽象，对数学基础要求高，教和学均有一定难度。以往的教学多以“教材+板书+课堂讲授”这一传统形式，不直观、不生动，不利于激发学生的兴趣，也不利于学生对学习内容的消化理解，有必要对该课程实施改革，采用研究性教学方法。

研究性教学方法是由美国教育学家杜威提出倡导的，特别是他的“反省思维”理论。杜威认为“反省思维”源起于对“不确定”的困惑。典型的反省思维包含五个序列不固定的阶段，即问题、观察、假设、推理、检验。学生在自主解决这些问题的过程中进行探究、实验、整合和积累专门化的科学知识，从而培养反省思维。。

2改革教学内容，突出计算机专业特色

“数字信号处理”课程主要讲解数字信号处理的基本概念、基本分析方法和处理技术，主要讨论离散时间信号和系统的基础理论、离散傅立叶变换DFT理论及其快速算法FFT、IIR和FIR数字滤波器的设计以及有限字长效应。学生学习这门课，可掌握利用DFT理论对信号进行谱分析，以及数字滤波器的设计原理和实现方法，为进一步学习有关图像处理、语音信号处理等方面的课程打下良好的理论基础。这门课程的先修课程有高等数学、信号与系统、概率论与数理统计等，后续课程有数字图像处理、语音信号处理等。数字信号处理课程对数学基础要求比较高，如级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换等。

数字信号处理课程在我院计算机科学与技术专业作为任意选修课开设，教学内容基本是其它电子信息类专业的子集，有着浓重的电子工程与通信工程的专业色彩，而缺乏计算机专业的特色，学生在学习这门课程时，普遍感到数字信号处理的概念抽象，对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握，甚至有“隔行”的感觉。学生专业基础知识的缺失，不利于研究性教学的实施。

为了有助于学生理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，我们根据计算机专业的基础对教学内容进行了重新设计，着重突出“离散时间信号和系统的基础理论”和“DFT理论及FFT算法”，兼顾“IIR和FIR”。考虑到计算机专业学生没有学过信号与系统这门前修课，“离散时间信号和系统的基础理论”这部分内容侧重讲概念，考虑到计算机专业学生不熟悉电子工程和通信工程领域，“DFT理论及FFT算法”这部分内容注意与学生较熟悉的计算机领域的应用(如图像处理、语音信号处理等)相结合，而对于“IIR和FIR”这部分内容，由于与计算机专业“距离”相对较远，并不作为重点，只是讲授基本思想，为学生自学与计算机应用关系紧密的现代滤波器(如卡尔曼滤波)奠定基础。

3加强实践环节，引入MATLAB软件，实施研究性教学

MATLAB的Signal Processing Toolbox提供了大量的模型，用于表示多种信号和线性时变系统，包括传递函数、状态空间和零极点增益以及信号表示形式的转换函数，提供了一套完整的有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR) 数字滤波器的设计方法。这些方法支持快速低通、高通、带通、带阻和多频带滤波器的设计与分析。滤波器类型包括：Butterworth滤波器、Chebyshev 滤波器、elliptic滤波器、Yele-Walker 滤波器、基于窗的滤波器、最小二乘法和Parks-McClellan 滤波器(实数和复数)。滤波器结构包括直接Ⅰ型、直接Ⅱ型，Lattice、lattice-ladder和二阶节型。Signal Processing Toolbox还提供了计算多种变换的工具，包括离散傅立叶变换，离散余弦变换，Hilbert 变换和Goertzel变换。利用图形用户界面GUI工具，学生可以交互地查看和检测信号，设计滤波器，进行谱分析，并同时观察参数及方法的影响，这些工具非常有利于时间序列，零极点位置的可视化。GUI工具包括：FDATool，FVTool，SPTool，WINTool等。

将MATLAB应用于数字信号处理课程的教学，主要体现在两个方面：

(1) 在课堂上将理论教学与MATLAB图形演示结合起来，使学生在接受枯燥理论知识的同时，可以看到相应知识点的验证演示，理解各种变换的计算过程，从而使课堂教学更加直观、生动和紧凑。图1给出一个用于课堂教学的实例，该实例来自MATLAB 6.5自带的Demo，可以非常生动地演示离散傅里叶变换。该例中，通过用鼠标拖动波形曲线(上部子窗口)，可以实时地观察到离散傅里叶变换结果的变化。图1(a)是频率较低的正弦信号的变换，图1(b)是频率较高的正弦信号的变换，非常直观的显示了离散傅里叶变换的物理意义。此外，还可以通过Signal下拉列表框选择正弦波、方波、锯齿波等不同波形、通过Window下拉列表框选择矩形窗、三角形窗、Chebyshev窗、Kaiser窗等不同窗函数来演示各种的变换结果。教学过程中，还可以根据需要修改程序，实现更丰富的功能。

图1 离散傅里叶变换演示

(2) 针对课堂教学中涉及的重点、难点适当布置课外实践题目，让学生利用MATLAB软件对某一专题进行自主研究，完成平时以书面形式难以完成的题目，加深对所学知识的理解，提高学习兴趣和实践创新能力。

4改革教学手段，推进多媒体教学

数字信号处理课堂教学过程中，涉及到大量的信号变换与分析图谱，仅靠板书画图，费时费力，不精确，不生动。教学实践表明，传统的课堂教学模式单一，连续不断的讲解常常令教师疲惫不堪，学生也因单调乏味而产生厌烦心理，致使教学目的难以达到，教学质量难以保证。而多媒体作为一种新型的教学手段，以其鲜明的图像、生动的画面、灵活多变的动画及声音效果，克服了传统教学模式的诸多不足，受到师生的认可与好评。多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。

我们综合了现有各种教材的配套课件，根据我们的教学内容开发了相应的多媒体课件(如图2)，尤其注重信号变换的图解演示。。

图2 数字信号处理多媒体课件

课堂教学的时间毕竟是有限的，随着课时的不断压缩，课堂讲授的内容也必须不断精简，而且还有留出更多的时间进行课堂研讨，一些内容没有充足的时间在课堂上展开。为了有效地拓展课外学习、研究和交流的空间，我们基于学校的Blackboard Academic 。

图3

参考文献

[1] 王红玲. “研究性”教学模式的探索与应用[J]. 科技咨询导报,2007,(14):248.

[2] 程佩青. 数字信号处理教程[M]. 北京:清华大学出版社,2002.

[3] 何海鹰. 如何在高校教学中采用研究性教学方式[J]. 继续教育研究,2007,(5):140-141.

计算机专业教程范文6

关键词：教学内容；案例教学；实践环节；考核方式

0　引言

计算机基础课的实质是计算机应用的教育，以应用为目的、以实践为重点、着眼信息素养培养。计算机基础教育在高校本科各专业培养中已成为不可或缺的组成部分。非计算机专业学生不但要熟练掌握常用办公软件的使用，还应初步掌握数据库的基础知识、数据库工具的使用，掌握计算机程序设计的基础知识。

《Visual FoxPro程序设计》属于计算机基础教育课程的三个层次“文化、技术和应用”中的第二层次。同时，是新一代小型数据库管理系统的代表，它以强大的功能、完整而又丰富的工具、较高的处理速度、友好的界面以及完备的兼容性等特点，受到广大用户的欢迎。VFP自带编程工具，其程序设计语言和数据库管理系统相结合，很适合初学者学习且便于教学。VFP目前已成为我国高校非计算机专业，尤其是经济管理类、文科类、医科类等各专业学习数据库系统首选的、必不可少的应用技术课程。

作为高校非计算机专业的计算机基础课程，应突出“学以致用”。注重拓宽学生的知识面，但理论不求更深入。《VFP程序设计》是计算机程序设计的一个入门课程，具有较强的实践性，不仅要求学生掌握有关程序设计的理论知识，还要通过实践环节来培养学生的动手能力和综合应用能力。对于非计算机专业学生来说，由于初次接触计算机语言且学时相对较少，系统掌握《vFP程序设计》的基本内容并不是一件容易的事。程序设计课程传统的教学方法是先介绍变量定义，再介绍命令的语法规则，最后例子讲解。这种教学模式难以引起学生的学习兴趣，也不利于将知识转化为能力，教学效果并不理想。。

1　合理调整教学内容，采用案例教学法

。将来也用不上。

为激发学生的学习兴趣。第一次上课首先介绍一个学生选课系统。在演示的过程中首先介绍学生选课系统实现的各种功能，通过学生选课系统的介绍让学生知道自己所使用系统就可以用自己所学习的知识来完成，激发学生的学习兴趣。使学生对本门课程有一个整体的把握，真实地体验VFP的强大功能。接着依次讲解各个功能模块的界面所用到的界面元素，以及每个功能背后又有什么样的代码。这样，自然而然地导入表单设计、菜单设计和程序设计。。这就又自然地导人了表、数据库和报表的概念。。

案例教学的关键在于案例选取，选取的案例不仅要功能完善，能够覆盖大部分知识点。并且要以实际生活中的应用实例为原型，将教材中的理论知识进一步延伸和拓展，更便于学生理解和掌握。根据案例选取的由浅入深原则。将教学过程大致分为三个阶段。第一阶段：基本概念、基础知识、程序开发环境和程序设计基本步骤的讲授。在此阶段应选择一些简单而又容易理解的案例。例如“求圆的面积和周长”的案例。此案例主要实现两个功能：单击“求面积”按钮实现求圆面积，单击“求周长”按钮实现求圆周长，表单运行界面如图1所示。首先把“求圆面积和周长”的案例展示给学生看，然后通过该案例来导人相关的知识点和概念：表单、对象、事件、控件、VFP可视化开发环境及程序设计的含义。

第二阶段：控件使用及操作、结构化程序设计和程序开发流程的讲授。此阶段可以选取一个“求素数”的案例，单击“开始”按钮求100～1000之间所有的素数，如图2所示。通过该案例的分析引导学生对结构化程序设计进行探究性学习，教师在控件使用和操作、代码编写方面对学生加以指导，使学生逐渐领会和掌握结构化程序设计和程序开发的流程。“求素数”案例涉及到的知识点有：顺序、选择和循环三种基本结构、循环的嵌套等。相对与“求圆面积和周长”案例来说，涉及的知识点比较多，且讲解分析案例都需要较多的时间，也可以对案例进行拓展，同一种功能可以用不同代码来实现。

第三阶段：表、索引和数据库的讲授。结合本阶段的教学内容，考虑学生对成绩查询过程比较熟悉，选取“成绩查询”案例。输入学号后。即可得到该生各门课的成绩。首先建立一个“学生成绩管理”数据库，然后创建两个数据库表：学生表和选课表；然后根据学号字段为两表建立索引。。通过该案例的分析与实现，让学生掌握了对数据库的相关操作，同时提升了学生自身的综合应用能力。该案例取材于学生的现实生活，具有较强实用性，在完成成绩查询操作之后，还可以对案例进行扩充，形成“学生选课系统”案例。

教学过程中的最为突出的问题是时间紧迫，程序设计案例的实施不仅需要理论上的讲解与分析，更需要学生的亲自上机操作。考虑到时间问题，一是开设《VFP程序设计》网络课堂，师生可以在线交流；二是结合相关案例精心组织实践环节，提高学生动手能力。

2　精心组织实践环节，培养动手能力

《VFP程序设计》是一门实践性很强的课程，从培养应用型人才这个角度来看，实践教学显得非常重要，实践教学和理论教学紧密相连、相辅相成，在教学中必须统筹兼顾。实践环节只有与理论教学相结合，学生才能将在课堂中吸收到的知识转化为技能，从而提高自身的综合应用能力。非计算机专业的学生在编程应用能力方面相对较弱，且计算机基础课程相对较少，因此实践环节的组织显得尤为重要。通过上机实践教师不但可及时发现学生在学习中存在的问题，而且可以培养学生利用计算机解决实际问题的能力。可以让学生进一步消化课堂内容，为此，教师应精心设计作业，让学生思考着去完成。

通过对“学生选课系统”的展示与讲解，学生对VFP程序设计有了感性的认识，对可视化开发环境有了大致的了解，这样可以激发学生上机实践操作的兴趣，促使其自主查找相关资料主动学习。“学生选课系统”涉及到表单、表单控件、表、索引及数据库等，针对这些知识点将“学生选课系统”这个系统分解成若干模块，为每个模块设计1～3个典型实验。设计的实验既要包括理论课中的主要知识点，又要具有拓展性，以培养 学生的探索精神和自学能力，真正做到教、学、练的有机统一：另外，实验的设计从简单的操作性实验开始，然后是较为复杂的设计性实验，最后部分的实验应具有综合性，有一定难度，需要学生综合运用多种知识才能完成，例如可以是编写一个图书借阅管理软件，该软件强调程序设计的思路、实现的方法，而软件的外观风格、实现手法要求尽量多种多样。

通过布置一个个实验任务，学生既感觉到动手能力的逐步提高也会认识到自己现有的知识与课程要求的差异，进而激发其实践兴趣。此外，还可以安排其他类型的实践活动，例如课程设计、小型管理系统的开发等。

3　改革考核方式，突出综合应用能力

传统的书面考试偏重于考查理论知识，使得教师教学时偏向于理论知识的讲授，学生学习时也把大部分精力放到了理论知识的理解记忆上，而忽视了知识的综合应用和实际动手能力的培养。这就造成了很多动手能力较强且善于思考的学生的成绩反倒不如考前几天突击背诵的学生的成绩，传统的书面考试成绩不能很好地反映学生的实际动手能力。

使用无纸化上机考试系统代替传统的书面考试，该考试系统类似于全国计算机等级考试上机考试，能够考查学生的实际动手能力。在性能较好的计算机上安装考试系统作为考试的服务器，学生考试时只需要在浏览器里输入考试系统的地址。打开考试系统登录界面后，输入自己的学号登录，就能随机抽取到不完全相同的试卷。在整个学期模拟考试服务器全天候开放，学生可以上网随时抽取模拟试卷，多次的模拟考试无形中提高了学生的实际动手能力和综合应用能力。由于试题库每种题型的数量都很多，学生抽到几乎完全相同试卷的概率非常小。

无纸化上机考试时间一般为110分钟，从学生登录成功时开始倒计时，如果考试时间结束而学生未交卷，服务器端将自动收取学生试卷。考试题型有选择题、填空题和编程题，其中选择题考查学生对基本理论知识的理解和掌握情况。填空题考查学生掌握SOL命令的情况，编程题考查学生的综合应用能力。以上题型的分值和数量及考试时间都可以在考试服务器端进行设置，具有较大的灵活性。教师阅卷的工作量相对书面考试大为减少，选择题机器自动评阅计分，填空题和编程题需要教师在改卷子子系统中进行评分。所有试卷批改完毕后，可以生成分数清单，其中包括每个学生的各大题得分，总分和不及格、良好和优秀的比率。

无纸化上机考试真正实现了教考分离，并可以减少教师在试卷批改、成绩统计中的工作量，且不会出现分数统计错误。无纸化上机考试在教与学方面都能够促进学生实际动手能力和综合应用知识能力的培养。

4　结语

《VFP程序设计》具有较强的实践性，通过采用案例教学法、精心组织实践环节促使学生主动学习。无纸化上机考试实现了教考分离，考查了学生的实际动手能力，也减少了教师阅卷的工作量，对于其他计算机应用类课程的考试改革也具有一定的借鉴意义。实践证明，这些方法能够激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，提高了学生解决实际问题的能力，能够有效地改善教学效果。

参考文献

[1]刘卫国，Visual FoxPro程序设计教程[M].北京：北京邮电大学出版社，2005：16

[2]赵丽娜，《Visual FoxPro程序设计》教学方法改革[J].辽宁工学院学报，2005,7(6)：122～123

[3]李向群，曾希君等，案例式教学法在《Visual FoxPro程序设计》教学改革中的应用[J].计算机教育，2009(18)：14～16