時間：2023-03-22 17:43:34
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（一）計算機教學內容的變化
隨著大數據技術的發展和大數據分析的成熟，大數據技術及應用必然會成為各高校重要課程?，F在，美國的學校已經開設相關課程，比如，大數據分析統計基礎、大數據分布式計算、大數據挖掘與機器學習等。國內一些高校也正在嘗試開設大數據課程，幫助學生了解大數據，學數據分析。下一步，大數據基礎、大數據分析、大數據處理的核心技術等等，必將成為計算機專業的必學內容，也會成為高校重要的基礎課程。另外，計算機智能教學系統和教育測評軟件將更多地使用在教學中，以記錄學生的學習軌跡。而計算機專業的教師也必須熟練掌握大數據技術和分析方法。
（二）計算機教學思維的變化
原來的計算機教學基本是灌輸式教學，老師教授的是計算機基礎知識、C語言編程的模式、數據庫的基本架構，等等。大數據和互聯網的發展必然會改變這種授課方式，使知識的接受方式呈現多元化傾向。隨著移動互聯的發展，學生可以隨時隨地通過互聯網更便捷的獲取學習內容。而課堂上單純的照本宣科、按部就班將不能吸引學生的注意力。因此，教師必須轉變教學思維，以更多的案例和互動式教學，引導學生去尋找解決問題的辦法，尋找“芝麻開門”的鑰匙，只有如此才能讓學生有興趣待在課堂。同時，大數據帶來的將是對海量教學案例的數據分析，讓教師對計算機教學的難點及教授方法優劣有了更加清晰的認識，不必依靠教學經驗去判斷教學效果，完全可以駕輕就熟地進行互動教學，啟發學生尋找最優解決方案，將是大數據時代下計算機教學的突出特點，這是對計算機專業教學思維帶來的革命性變化。
（三）計算機教學模式的變化
目前，計算機教學主要模式是備課—教授—上機—測試，教師主要的精力放在了課前備課。而大數據技術的應用，將會讓教師把更多的精力放在課后分析上，形成“備課—教授—上機—測試—數據分析—改進”的模式。在這個模式中，課后的數據分析將是整個教學過程的關鍵環節。通過大數據分析，可以對一個班的學生進行整體學習行為評價，可以對學生上機測試情況進行細化分析，可以對每個學生的學習習慣進行學習評估，分析學生的學習中偏好、難點以及共同點等，從而得出學習過程中的規律，改進教學方式，提高教學質量。
（四）個性化教學的深入開展
大數據技術的發展，使建立覆蓋學生學習全過程、全要素的信息庫成為可能，學生大量的試卷、課堂表現留存，學生的學習經歷及成長軌跡，學生的家庭情況等等，都將被涵蓋在大數據分析中。另外，前述的計算機智能教學系統和教育測評軟件，將詳細記錄學生每次答題的背景、過程和結果。這些信息讓教學分析變得更加容易，教師可以利用數據挖掘的關聯分析和演變分析等功能，依靠學生的某些學習特征，比如答題持續時間，具體回答步驟和內容（可以細化到每次擊鍵和每個筆劃），答對的要素和答錯的要素等等，在學生管理數據庫中挖掘有價值的數據，并分析學生的日常行為，研究各種行為的內在聯系，來據此形成針對學生個性化的教學策略，以幫助學生在學習方面取得更大的突破。
一、高校構建實驗技術公共平臺的必要性
高校的實驗技術公共平臺是指在高校,以學科研究工作中方法學的共性為基礎,把各學科實驗研究中可共同使用,價值較高、大型精密儀器設備集中管理、使用、開展有償服務的一種充分利用儀器設備,提高使用效率,節約科研成本的使用方式儀器。
目前,高校儀器設備的擁有量是比較大的,少的幾千萬,多則十幾個億。如何充分發揮其應有的作用、使用率,避免重復購買和閑置,達到最佳的經濟效益,是很值得探討的一個問題。從高校儀器設備的管理上看,目前存在著一些問題。
1.重復購買。由于各個學科單位只考慮自己使用的方便,而在一些高校存在著對某項儀器重復購買的現象。特別是10萬元以下的儀器設備,由于經費來源使用的是學科的經費或個人課題專項經費,而在經費的使用方面缺乏制度上的硬性規定,學校的主管部門審批也就十分容易,所以常出現重復購買的現象。例如,幾萬元低溫冰箱、二氧化碳培養箱,在各個學科更是常見。至于十幾到二十萬的酶標儀儀器,汕頭大學醫學院就有13臺之多。
2.使用率并不高。儀器設備由各學科自行購買,使用權歸小單位,因而缺乏全局觀念,則常限于本學科的研究與個人課題的使用。而其他學科或課題組需要使用要憑借個人的關系,也缺乏適當、合理的安排。使用率究竟如何,也極少有人去考核。近年由于高校引進人才的需要,不惜為一些引進的人才購進專用貴重的儀器設備,有價值幾百萬元,但由于某些原因,人才流出,購進的儀器長時間閑置,十分可惜。如汕頭大學醫學院十幾萬元以上的超低溫冰箱就有5臺,是否有此需要,有無閑置,卻無人常去過問和檢查其使用的情況。
3.沒有詳細進行經濟上的核算。各個學科和課題組科研人員著重考慮科研工作,出數據,出文章,而較少仔細進行核算?？蒲械闹鞴懿块T只重視出科研成果,而輕經濟核算。目前的高?？粗乜蒲谐晒?以學術水平和科研論文的發表作為業績考核指標。各學科同樣是側重業績,并經常呼吁學校應對科研給予大力支持,課題給予配套經費。至于水電費的核算、維護費用、管理人員的費用,等等,無從查核,或只是象征性的扣點水電費。貴重儀器設備只有簡單的使用時數登記表。
以上可見,如何充分發揮學校的儀器設備的作用,提高使用率,防止資源的浪費,取得資源的共享與更好的效益,是科研經費管理中亟待解決的問題。因此,構建高校的實驗技術平臺,是擺在高校面前的一個重要任務。
二、構建實驗技術公共平臺的幾種模式
從目前高校的情況看,實驗技術平臺的構建主要有幾種形式
1.以學科(或學科群)為依托的組建模式。筆者認為,這種形式必須依據學科特點及需要,平臺大中型設備分別依托相關學科投入(或學科群),制定統一嚴格的管理、運作和考核制度,全方位為學科、全院、全校各學科提供實驗技術服務。適當地開展對外服務。從汕頭大學醫學院的情況看,屬于規模比較小的院校,所處的區域高校較少,地區的經濟和工業、科研并不十分發達,所以采取的就是這種以學科群投入的模式。并于2008年7月出臺了文件,設立分子實驗室、分析細胞實驗室等三個公共技術平臺。在2008年9月又出臺了《汕頭大學醫學院貴重儀器設備開放管理條理》,從而優化資源配置,實現資源共享,提高了儀器設備的使用率,促進汕頭大學醫學院教學科研水平的提高。
2.以學校投入為主的組建模式。儀器設備、場地,全部由學院或學校投入,人員直屬學院或學校,主要購買較大型的又比較普遍實用的貴重儀器設備。同樣制定統一嚴格的管理、運作和考核制度,為全校服務并積極開展對外服務。
3.聯合社會力量共建的組建模式。有的高校處于省會等較大的城市,與中央各有關部門或省相關部門或大型企業有著較好的聯系,雙方協作,互利互惠,建設相關的實驗室技術平臺,依托學校的科研力量,與企業合作,開展社會服務。例如,內蒙古農業大學與蒙牛集團共建的乳品生物技術與工程重點實驗室,浙江大學科技園光電實驗室與入園的企業共建等,都為我們提供了寶貴的經驗。
三、實驗技術公共平臺的經費收支核算方式
高校的實驗技術平臺的核算,以上述的幾種構建方式分開進行。除聯合社會力量的形式比較復雜外,目前高校實驗技術公共平臺主要是學科群投入或學校投入的模式構建,因而這兩種核算方式最為普遍。由此,本文主要是探討學科群或學校投入的核算方法。
從總體上看,核算中最主要的是成本核算,如何進行各個項目各種儀器明細的分開核算,應由財務和主管部門進行協商,取得共識,原則是維護學校的利益,即在有較多收入的情況下,學校得大頭,部門得小頭。按勞取酬,多勞多得,勤儉節約,合理收費。
1.收入的核算。所有的收入按部門或各個小組進行核算,納入財務部門統一管理。主要核算各項儀器設備開展對內、對外檢測、觀察等的收入。平臺的構建主要是以為學校的科研服務為主,在此基礎上,為充分發揮儀器設備的作用,提高使用效率,可以逐步考慮對外服務。高校的實驗技術平臺,開展對外服務有利于該地區的科研工作的發展,加強交流,提高學校的科研能力和高校的知名度。但畢竟內外有別,收費的標準應高于成本,我們認為,對外的收費可較校內的收費提高100%～30%。每個項目的實驗收費標準,由實驗平臺的負責人根據成本核算提出方案,然后各有關部門進行研究確定,報有關部門審批,并在實踐中給予逐步完善。
2.成本的核算。實驗技術公共平臺的成本,主要是包括儀器設備管理人員的薪金、水電費、儀器設備的購買、耗材的支出、維修費的支出等。
從成本核算上看,還有一個儀器設備折舊的問題,但是一些貴重儀器的價值昂貴,其分攤后的費用如加入成本進行核算,那么,成本將是很高,例如,汕頭大學醫學院進口的透射電子顯微鏡需約240萬元。假如電子設備的使用年限為5年(新制度規定才3年),按平均折舊法計算,每年約為48萬元左右。由學科投入經費購買的,學科來分擔折舊的費用,負擔將過重。如是由學院投入的,一般使用的是專項資金,例如“211工程”公共服務體系項目的資金,從核算上無需提折舊。因為根據《高等學校會計制度》的規定,目前高校的固定資產不提折舊,所以我們認為在目前的情況下,特別是對剛剛起步構建實驗技術平臺或業務量不是太大的高校,可以暫時不提折舊。
(1)管理人員薪金的核算
公共平臺的建設主要是學科群投入的,則以學科群或學科作為一種管理模式,其主要的管理者、技術骨干的基本薪金,應該由學校負擔,其獎金應視管理者的業績而定。其他的輔助技術人員,其薪金、獎金應由學科負擔。由學校負擔主要的管理人員的薪金,是從考慮扶持學科的實驗技術平臺考慮,特別是剛剛起步或收入不多的院校,目前還是應以這種方式較好。如是由學院投入建設為主的,管理者、技術骨干、輔助人員的基本薪金,應該由學校負擔。其獎金應視業績而定。從另一個角度上說,在以學校投入為主的運行模式中,管理負責人在應聘此崗位時,也應自己提出一些方案與建議,對此問題供領導決策。我們可以采用兩種方法:第一種以每年的純收入(扣除應有的成本)或工作量作為一個基數,超過部分的純收入40%作為管理人員的獎金。例如,電子顯微鏡的觀察費,假設以每年的純收入基數為10萬元,實際純收入為13萬元,超過的3萬元,按分成的方法計算獎金;第二種以總收入為核算的,則扣除成本后,純收入同樣按分成的方法計算獎金。
儀器設備消耗性物資、維修和水電費等的核算。作為公共的平臺,其開展的項目實驗所需的試劑及耗材由誰申請的實驗,誰負責的原則。其耗材可以自購,也可以由實驗室購買,并按實際給予核算。日常的儀器維修,以一個標準的基數為原則,例如,單件材料為5000元,由實驗平臺負責,并攤入當年的成本核算,5000元以上至1萬元以內的在實驗平臺的發展基金負責,超過1萬元的由實驗平臺負責人寫出書面報告,經主管部門的負責人提出意見,由學院領導根據具體情況,決定學科負責或由學?；驅W院負責支付。水電費的核算,我們采用安裝電表,按實際支出數核算,計入當月成本,并返納給學校。稅金的核算也應同步進行,當高校開展服務有收入之時,應注意按照國家的統一規定,向有關部門申請領取統一的發票,辦理稅務登記,按規定進行納稅。
3.結余的核算。收支相抵后,結余資金的處理應從以下兩個方面考慮。
(1)利潤的分配。利潤的分配,應考慮學校、學科群、管理人員及技術人員之間的利益,如在執行上述分成即學校得三成,學科得三成,管理人員得四成。利潤分配的比例也不是一成不變的,最主要的是應視業務發展的情況,在剛起步時,管理人員的獎勵可適當提高,當規模越來越大,收入越多,應注意適當調整分配的比例。
(2)建立基金的核算。在上述的利潤分配后,歸屬學科或學校的利潤,應建立專項基金,作為購買大型儀器設備或大維修之用,用于實驗技術平臺的再發展。
四、構建實驗技術公共平臺存在的幾點問題
1.人才的問題。構建實驗技術公共平臺,目前最大的困難仍是管理負責人的人選問題。這個問題在規模不大的院校,尤為突出。從總體上看,負責人必須技術比較全面,大公無私,協調能力較強,總體素質較高,能全心全意為學校的各個學科服務,而不是為自己的課題服務。因此,應公開招聘,選出比較優秀的人才來承擔平臺的負責人的工作。但作為學校,其本人如何進行年度考核,應另制定相關的規定。
2.平臺是否能維持自收自支的問題。高校的實驗技術平臺,要維持自收自支,從內部看,必須提供優質服務和具備一定的業務水平,其收費合理,并且高校的規模較大,能提供全面的實驗檢測和觀察項目。從外部看,必須有一定的特色,在區域上位于較大的城市,有較多的科研單位和企業作為依托,開展對外服務的業務比較多,收入資金達到一定的規模,否則,較難辦到自收自支。但是,由于學校規模、特色、科研能力及所處的區域的條件的限制等因素,技術平臺的發展與創收會受到一定的制約。所以,依靠學校的投入主要的設備與大項的維修,還是比較重要的,使學科的科研工作得到扶持與發展。筆者認為,作為高校的實驗技術平臺,主要是為學校的科研服務,資源合理配置、達到共享,爭取更大的經濟效益。其次,提高科研的層次與擴大學校的知名度。所以應綜合考慮社會效益與經濟效益。
3.關于與企業共建的科研成果如何歸屬與分配的問題。與企業進行共建實驗技術平臺,在進行實驗之前,應對將來可能出現的科研成果歸屬、第一作者的署名、專利權等問題進行協商,達成共識,簽署有關的合同,以免日后產生不必要的糾紛。
4.注意進行對技術平臺的宣傳。實驗技術平臺投入使用后,應注意把有關的儀器設備名稱、開展服務的項目、技術力量的水平等編印成冊,分發給附屬單位及社會上有關單位,并利用網絡、甚至新聞媒體開展宣傳、報道。開拓更多的合作項目與交流渠道。
參考文獻
[1]財政部,國家教委.高等學校會計制度(試行)[Z]北京:中國財政經濟出版社
根據教育部高等學校大學計算機課程教學指導委員會編制的《大學計算機基礎課程教學基本要求》，同時針對不同專業類別對計算機基礎教學的要求不同，結合我校實際情況將大學計算機基礎課采用“必修課程+限選課程”的設置方案，如圖1。其中，必修課屬于通識型（基礎類）課程，它主要服務于學校公共基礎教學和基本素質教育的培養目標，以培養對計算機系統的基本理解、信息素養為主要目標，同時也培養基本的計算機應用能力。限選課包括技術型課程和交叉型課程，學生可根據自己所學專業選修其中一門課程。技術型課程圍繞不同的計算機技術來組織課程內容，根據不同專業類別的需要，深入講解一種具體的計算機技術。例如：程序設計基礎、多媒體技術與應用、計算機網絡技術與應用等，培養學生掌握應用特定計算機技術解決問題的能力和方法。交叉型課程則是隨著計算技術在各專業領域應用的不斷深入而產生的一類課程，這些課程在內容上以相應專業為背景融合計算機技術，同時也可能反映出了各學科領域新的發展方向。
一、 教學內容的改革
“程序設計基礎”是大學計算機基礎教學的核心課程，授課學生：電化、電氣、水電、動科、生工、食科等。教學學時：課程總學時32學時，其中理論課16學時，實驗課16學時。主要講授Visual Basic語言基本知識和編寫程序的方法與技術，具體內容：Visual Basic語言的基礎知識、數據類型、程序控制結構、函數、指針、文件、類和對象的概念及使用、模板及異常處理、輸入/輸出流、常用控件、窗體及屬性、控件對象的事件和方法、程序調試以及軟件工程和數據結構基礎等。對算法教學內容采用類講解，分為：計算類算法、窮舉類算法、遞歸類算法、查詢類算法和排序類算法。
1.計算類算法。該類算法是為各種數學問題的數值解答研究提供相對有效的手段，主要由累加求和算法和累乘算法。累加形式：V=V+e，其中：V是變量，e是遞增表達式。累加一般通過循環結構來實現。注意：需在執行循環體前對變量V賦初值。一般的，累加時置初值0。連乘形式：V=V*e，其中：V是變量，e是遞增表達式。連乘一般通過循環結構來實現。
2.窮舉類算法。窮舉算法又稱枚舉算法。枚舉法：按問題本身的性質，一一列舉出該問題所有可能的解，并在逐一列舉的過程中，檢驗每個可能解是否是問題的真正解。在列舉的過程中，既不能遺漏也不應重復。
3.遞歸類算法。遞歸算法是把問題轉化為規?？s小的同類問題的子問題。然后遞歸調用函數（或過程）來表示問題的解。
4.查詢類算法。主要教學內容包括：順序查找、二分法查找、分塊查找和索引順序查找。
5.排序類算法。主要教學內容包括：冒泡排序、比較排序、選擇排序和插入排序。
通過本課程的學習，使學生充分掌握程序設計中算法的基本思想和方法，較為熟練地使用Visual Basic高級語言，具備上機調試程序的基本能力。
二、采用多種教學方法，促進掌握教學內容
根據程序設計課程內容的不同，采用邊講邊練、翻轉課堂等多種教學方法，加強實踐教學。
（一）邊講邊練
教師利用計算機的多媒體點播系統將每次實驗項目要求、內容發給學生，同時教師再對實驗中所遇到的重點、難點問題在計算機上進行講解，學生出現問題，可以通過多媒體點播系統客戶端向教師提問，在教師機上指導學生解決困難。學生按要求完成每個實驗內容，將實驗作業上傳到教師機上，教師可以隨時批改、點評，對學生進行及時輔導、答疑。
（二）翻轉課堂
依托校園網絡，構建數字化教學平臺，該平臺主要由課程學習和討論、交流兩大模塊組成。在課程學習部分，可以提供MOOC資源，學生課后可以根據自己的需要，在任意時間、任意地點自主學習，成為課堂教學的延伸和必要補充；討論、交流部分，以QQ討論群及時答疑，了解學生學習情況、收集學習過程中存在的任何問題，如圖2。
三、測評體系的構建
不同的教學環節，采用不同的形式考核方式和成績評定方式，理論考試將原來采用紙介考卷形式變成電子試卷，并由計算機來完成此任務。在線教學的考核方式較為靈活，可以采用程序項目設計、專題內容討論、小論文等作為考核方式。
采用新的教學內容和多種教學方法對程序設計課程進行授課，通過測評體系驗證，目前已經取得明顯效果，但還需要我們不斷在實際培養學生利用計算機語言能力中總結經驗，不斷探索。
參考文獻：
[1]伍丁紅.高校計算機教育教學改革研究[J].計算機教育，2005，（11）：40-42.
2教學大綱和課程考核
2．1教學大綱
美國大學計算機的教學大綱和國內的教學大綱差別非常大。美國大學計算機的教學大綱是為計算機教學服務的，基本上和行政管理沒有關系。它是教學規范要求，而不是形式要求，它會列出完整的教學要求細節，也是學生進行課程學習的方向。每個教師在每一學期都可能重新修訂同一門課的教學大綱，使得所傳授的知識點能保持與時俱進。課程教學大綱主要包括該門課程的教學目的、教學方法、考核方式、教材、參考書、網上參考資料，有些還會細化到每一次課的具體教學時間、地點、內容與具體要求等。教學大綱所列教材一般都有兩本以上，參考書少則五、六本，多則數十本，參考資料所列文章和有關專著相關章節有的多達上百篇，而且多是本領域內的最新研究成果。教師基本上按照教學大綱要求講課，學生按照教學大綱預習和復習功課，教師有時還會在授課時臨時加入一些前沿知識。因此，教學大綱是經常需要修訂的。同一門課程，每位教師每一輪授課的教學大綱都可能不完全相同。
2．2課程考核
和國內計算機課程考核不同的是，美國大學課程成績評定包括課內與課外、筆試與口試、理論與實踐、過程與結果。具體為：課堂參與（ClassParticipation）、班級測試（In－ClassQuizzes）、問題與案例（ProblemsandCases）、設計任務（ProgrammingAssignments）、小論文（Essay）、家庭作業（HomeworkandIn－classWriting）、第一次中考（FirstMidtermExam）、第二次中考（SecondMidtermExam）、第三次中考（ThirdMidtermExam）、期末考試（FinalExam）等，并根據各學科課程性質、類型、目標的不同，成績評定的各項取舍、標準和權重也不同。
2．3作弊處理
作弊在大學中具有世界普遍性，但在美國大學里，發生作弊的概率非常小。誠信是美國社會的基石，作弊直接聯系到學術誠信，因此，作弊基本上等同于犯罪。國內那種嚴重試卷抄襲，監考老師睜一只眼、閉一只眼的情景在美國大學里是看不見的。不管是考試作弊還是其它類型的作弊，一旦敗露，將會面臨嚴重后果。在美國社會中，很多制度是程序化的，看似僵硬，但具有合理性。幾乎任何一種錯事，都有事先定義好的處理程序，實際操作時只需按照步驟，按部就班就能很好地處理。大學也是這樣，萬一哪位老師想走捷徑，別出心裁，最終出了問題，不但會給學生，也會給自己帶來無盡煩惱。作弊處理程序是一個較長的過程。老師首先和學生進行溝通，給予學生一個解釋的機會。所以處理程序都是秘密進行的，既不傷害學生自尊，其他學生也不會知道。美國社會極其注重個人隱私，作弊處理也一樣。如果學生承認作弊行為，任課教師可把他這門課程記為零分，也可視情況處理。主管部門原則上視學生學習情況和作弊影響情況給出處罰意見。如果是初犯，會面臨警告處分并記錄作弊在其誠信檔案中。如果學生多次作弊，則有可能被開除學籍。從程序上看，相關的處分和溝通都是無痛且透明的。相關部門和老師不會從道德上去譴責學生，其他老師和同學也不會知道。這樣隱蔽的好處是學生不會因此而受到歧視。所有程序都是保密的，即使學生被開除，不相關的人員只會看到一個學生不見了，但不會清楚是什么原因。否則，學生可能會拿起法律武器相關老師和部門。這大概是美國社會尊重個人隱私最好的例證。
3教學組織方式
3．1上課點名
某著名大學曾對本科生課堂教學狀況進行了一次問卷調查，調查結果非常令人意外。在隨機抽取的608名大一到大四的學生中，只有86名同學從來沒有逃過課，比例為14％；其他522名同學都有逃課經歷，比例為86％。其中，70％的學生逃課后會去參加社團活動、上網、玩游戲等。在美國，社團活動會占據學生不少時間。美國大學也鼓勵學生參加社團活動，可讓學生的大學生活更多地貼近社會。有些美國大學甚至將學生參加社團活動看作是招生錄取和評定學生的一個重要指標。因此，多數老師上課不會主動點名，上課時，學生可以在任何時間進入教室，不用敲門，也不必得到教師允許，多數學生會直接走進教室。但一般來說，遲到依然是對教師不禮貌的，如果學生缺課太多，從另一側面也反映了該教師課堂吸引力、親和力及其他能力的不足。有些教師會課堂提問，學生回答問題時，可以得到一張卡片，下課時，學生寫上自己的姓名和序號，并將卡片交回教師。這也是一種變相點名的方式，有利于學生積極參與到課堂中，并提升學生的注意力。
3．2課堂教學
美國大學的計算機教學有如下原則：①師生間的積極溝通交流是被鼓勵的；②強調學生間的交往與團隊合作精神；③提倡學生學習的主動性；④教師應及時反饋學生的學習情況；⑤相信學生，認為每個學生都能成材；⑥尊重學生多樣性的學習方法，尊重學生的才能。根據以上原則，美國大學的計算機教學一般會圍繞一定主題進行討論，以此來促進學生的思考和學習。從教師的角度看，教材及參考資料只是一種教學工具，它們可以為師生交換意見和開展學習討論提供幫助；對學生而言，教材不過是輔助學習的工具，而不是高高在上的考試寶典，死背教材不一定能獲得很好的成績。以大學計算機教材為例，其行文方式多為談話式、探討式或案例式，表達形式新穎、流暢，具有很強的親和力，體現了教材為學生服務的教學理念。教師多喜歡小班教學。美國大學的教學班規模通常都不大，一般課堂的規模在20～30人。多數教師喜歡圓桌會議的教學形式，有的教室雖然配備座椅，但教師更愿意讓學生呈弧形圍坐在自己周圍。教室的教學設備相當齊全，多配備有多媒體、投影儀等設施。多數中小型教室的桌、椅都可以移動，教師可根據教學需要靈活組合，重新布置。學生課桌上多配有電源插線板、計算機網絡接頭，方便學生課堂使用。美國大學計算機教師在課堂教學中主要采用講授法教學。在整個授課過程中，答疑、小組工作、讀書報告、實習、實驗、社會調查等教學方法穿插其中?，F代信息技術為教師們所普遍采用，同時配以傳統的板書、幻燈、投影等技術。美國大學課堂一般較為活躍，教師表情豐富，有時甚至動作也非常夸張，力求吸引學生參與到整個課堂活動中來。在任何一個授課環節，學生隨時都可以舉手提問，也可以發表自己不同的觀點，學生提問頻繁成為美國大學課堂教學的重要特點。每堂課結束前，教師都會提示下一次課的教學內容，給出學生需要重點閱讀的文獻資料，包括相關教材的章節和重要的文獻報告等，可以大大拓展學生的思維空間。
3．3辦公時間
大多數美國教授（包括副教授）都會有自己的辦公室。一門課選課前，會在教授各自的網站上公布該門課程的教學大綱、考核方式及教授的辦公時間。有些老師為了吸引學生，甚至會在網上學生集中的地方課程廣告。辦公時間一般一周兩次，如果有助教，通常也會公布助教的辦公時間。在此期間會看到不少學生排隊在辦公室外，一個個依次進入教授的辦公室向教授（或助教）請教和討論問題。助教會承擔批改作業和課程實驗教學的任務，學生也可以和助教討論課程教學中所遇到的知識點和難點，以及其它感興趣的話題。
計算思維是現代多學科人才應具有的基本素質，其研究已經逐漸引起國內外學者和教育界的高度關注[1]。雖然人們早已意識到計算思維的存在，但直到2006年，美國的Wing教授才明確提出了計算思維的概念，她認為，計算思維是“每個人都渴望具有的、能夠學習和實際運用的具有普適性的思維方式和應用技巧，不僅僅是計算機專家才具備的能力[2]”。
我們從教學主體、教學內容、教學方法和教學評價四個方面開展改革與實踐。具體包括：
1) 清晰地認識到教師和學生都是教學活動的主體，在現代信息技術支持下，二者之間的良好交互貫穿于教學活動中，是研究性教學不可缺少的條件，單純強調或忽略任何一方都不會取得預期良好的教學效果，研究性教學的開展更無從談起。
2) 充分地理解課程中的核心概念和經典算法在教學內容中的特殊地位，核心概念是重要思想、原則、方法和技術過程的集中體現，典型算法則反映了某一方面的內在規律和典型問題的本質內容，它們都具有方法論的性質和內容[3]。忽視核心概念和經典算法的學習，研究性教學的開展就缺少了實質內容的支撐。
3) 有效整合多種教學方法取得最好的教學效果，
針對不同的教學目標，分別采用任務驅動、整班教學與小組教學、多媒體與網絡教學等多種教學方法。然而，單一的教學方法不能滿足全部的課程教學任務，更不適合開展研究型教學。
4) 重視教學評價在教學質量中的重要作用，階段性師生座談為教學過程的不斷改進提供了教學質量的保證，最終的小論文與答辯形式的考核凸顯了研究性教學的特點，而不同層次的多種評價為研究性教學的考核提供了客觀公平的基礎。
1 教學主體的平等互動
為了在研究性教學中加強學生計算思維能力的培養，我們形成了以教授為主導，博士和碩士研究生共同研究、學習和輔導的多層次教學團隊，多層次教學團隊和本科生構成教學活動的兩個主體，二者的平等互動為學生計算思維能力的培養提供了良好的環境。
平等互動的教學主體在教學過程中相互促進，具體表現在：對本科生而言，通過教授對算法課程的講解，使其了解和接觸到本課程相關的學科前沿問題；通過研究生的助教和課程輔導，使其借鑒研究生分析解決問題的思維方式和探索方式，有意識地關注自己計算思維的培養；通過與研究生的直接接觸，使其了解研究生的生活和學習，為相互平等的交互打下良好
基金項目：國家自然科學基金項目(60970054,0773224)。
作者簡介：盧俊嶺，男，講師，研究方向為無線傳感器網絡；王小明，男，教授，博士生導師，教育部本科教育指導委員會計算機科學與技術分委員會專家組成員，研究方向為無線傳感器網絡和安全普適計算技術；吳三斌，男，碩士研究生，研究方向為無線傳感器網絡。
的基礎。對研究生而言，通過與本科生的交流、討論和課程輔導，使其既加深自身的專業知識，又學習和研究教學理論，更有利于激發自身思維的活力，從而更好地開展學習和研究工作。
在“填鴨式”的教學模式和“唯考試與分數至上”的觀念下，學生處于完全被動的學習狀態，學習興趣受到壓抑，思維活躍度明顯下降，在這種情形下，僅僅口號式地要求學生進行計算思維的培養是沒有實際意義的。因此采取多種措施努力創造良好學習環境，強調師生交互：鼓勵學生勇于提出自己的想法和思路，給出不同的問題解決方案，并善于抓住機會，幫助學生在計算思維訓練過程中不斷得到鼓勵，提高自信心；提倡師生平等交流、互動，教學團隊善于發現和捕捉學生思維活動的亮點并及時加以引導，鼓勵學生勇于發現教師和教材的不足，促使兩個教學主體在地位平等的意義下開展問題的討論；利用師生座談會和教授接待日活動與學生進行面對面地答疑解惑，拉近師生之間的距離；利用網絡平臺隨時了解學生對課程的建議和想法，及時進行問題回復，增強學生積極參與學習的熱情。
2 教學內容的精心選擇
為了在課堂學習中加強學生計算思維的訓練和培養，教學團隊認真選擇“算法設計與分析”中的核心概念和經典算法開展研究性教學，通過教學團隊在授課時的引導和課外輔導，訓練和強化學生在思考問題的過程中控制自己的思維過程。
教學團隊在選擇算法時注重不同類型算法的典型性，不強調教學內容求大求全，在講授算法時重點講解算法的整體思想，強化核心概念的學習和計算思維的訓練，提醒學生注意從宏觀上準確把握，而算法的某些具體細節則由學生自由實現。教學內容的選擇既保持適當的靈活性，又有一定的難度，而這種難度是學生通過努力能夠克服的，從而有利于激起學生的探索興趣。同時，在每節課程內容的開始展示一句經典短句，對本節的核心思想進行總結概括，讓學生細細體會計算思維在總結本節教學內容時的高度抽象。
經典算法和經典問題是密切關聯的，通過對經典問題的分析，啟發學生利用不同的算法求解，并進行比較。因此，教學團隊將經典問題和經典算法按照“問題定義―問題抽象―數學模型―計算模型―算法設計、分析和優化―算法編碼―實驗仿真―分析改進”的漸進過程逐步學習，訓練和培養學生的計算思維能力。計算思維能力不是憑空獲得的，也不是漫無目的地尋找問題的答案，更不是憑運氣和靈感就能獲得。通過將課程的核心概念和經典算法融入到經典問題的求解，并將學習內容分解到上述各個階段，這種教學內容的安排使學生通過多個具體算法和問題實例反復體會理解計算思維的概念和作用，有意識地重復訓練和控制自己的思維過程，從而掌握計算思維能力在分析解決實際問題時的具體運用。
3 教學方法的多樣化運用
為了在研究性教學中滿足學生的多樣化需求，更好地幫助學生訓練計算思維能力，教學團隊采取任務驅動教學、啟發式教學、整班教學與小組教學、多媒體教學與網絡教學等多種教學方法幫助學生理解和掌握算法的核心思想和實際應用，通過多種教學方法開展教學過程給學生多樣化的選擇，從而能夠更好地幫助學生運用所學的算法知識來分析和解決問題。
任務驅動教學法是將算法設計與分析課程總目標分解為許多具體算法，通過完成具體算法的學習過程達到培養學生計算思維能力的目的。本課程的目標是以學生計算思維的培養為核心，在能正確分析算法復雜度的基礎上，掌握計算機應用中經典的非數值算法的核心思想并能熟練運用它們來解決實際問題，最終提高學生分析問題、解決問題和評估問題的能力。分解的任務則相對具體，例如要求學生針對感興趣的動態規劃算法給出自己的學習研究成果，采用講述小論文(報告)和答辯的形式進行匯報，要求問題定義表述清楚，算法設計描述適當，同時驗證所給算法的有效性，分析算法的時空復雜度，并且實現算法，最后分析實驗結果，給出結論。這樣做的目的是，一方面，明確具體的算法，體現了計算思維的清晰性、邏輯性、層次性和創新性等特點，使學生感到有一定的壓力和挑戰性；另一方面，學生自主選擇論文題目更有利于學生個性化的發揮，容易激發學生的學習興趣，有利于計算思維的培養。同時，這樣可使學生在研究性的學習中自己認識該課程的性質，自我體會與其他課程的不同。采用任務驅動教學法并不以學生掌握算法為最終目的，而是強調學生學習算法的研究學習過程，注重學生在這個過程中的收獲，尤其是計算思維的訓練與培養。
為了使教學方法更符合人類探知未知問題的一般規律，更好地培養學生的創造性思維，教學團隊采用整班教學和小組教學相結合的教學方法，充分發揮演繹和歸納兩種思維方式的特點。學習小組一般由6至8人組成，在學生自由組合的基礎上，由班干部和教學團隊根據學生的實際能力和學習水平綜合考慮決定，避免出現組內成員同質的情形。例如，首先面向全班同學詳細介紹漢諾塔問題的來源和背景，使學生充分了解該問題的產生過程；接著引導學生如何思考該問題，讓學生自己探索遞歸算法，自己進行歸納和總結成果，強調學生反復獨立思考，自己針對該問題提出遞歸算法的思維過程，有意識地控制和訓練自己的思維活動，并在小組內討論、對比和總結遞歸算法的思考過程，鼓勵和啟發學生探索非遞歸算法，充分發揮從具體到抽象的歸納方法在培養學生創造性思維中的積極作用；最后，結合漢諾塔問題和學科前沿問題講授遞歸算法的核心思想，這時從抽象到具體的演繹有利于學生形成計算思維的邏輯性和條理性，也有利于提高學生將遞歸算法用于求解其他具體問題的實際應用能力。
在研究性教學和計算思維的培養過程中，恰當地將多媒體和網絡等現代教育技術融入到教學方法中，產生事半功倍的效果。例如，為了充分發揮多媒體教學的優勢，教學團隊精心設計演示文檔，利用課件動畫演示盤子移動過程，幫助學生理解漢諾塔問題與遞歸算法的核心思想，有利于學生通過直觀感受快速捕捉漢諾塔問題的本質，并積極思考遞歸算法的運用。為了幫助學生更好地進行自主學習和研究性學習，一方面，教學團隊充分利用教學網站提供算法設計與分析的各種學習資源，包括課件、視頻教學、習題資料和前沿問題等，供學生在線即時學習或下載自由學習；另一方面，通過課程的問題答疑網絡平臺，教學團隊能夠及時幫助和指導學生開展自主學習和研究性學習。這對于培養學生的自主學習和發現問題的能力以及獨立思考和研究探索的品質具有顯著的積極作用。
4 教學評價的多層次機制
為了客觀評價學生的學習效果和學生計算思維能力培養的結果，教學團隊采用個人、小組成員、組間成員和教學團隊構成的多層次評價機制開展教學評價，同時通過階段性師生座談會開展過程性評價，及時改進教學過程，并利用課程小論文與學生答辯的形式作為最終評價，給出學生在本課程的最終成績。多層次教學評價機制如圖1所示。個人評價體現了學生對自我學習和自己計算思維能力的認可，小組評價體現了學生對相互啟發和團隊協作水平的認可，組間評價體現了學生對相互學習和相互競爭能力的認可，教學團隊評價則體現了教學團隊對學生在全體學生中的學習水平和計算思維能力的綜合認可。這種評價機制會促使學生更注重計算思維和自主學習能力的培養，從而更有利于教學目標的實現。
圖1 多層次教學評價機制
及時了解學生的學習狀況和不斷改進教學過程是取得良好教學效果的必要手段。教學團隊既加強了課堂上與學生的互動，又可以通過網絡平臺和師生座談的方式進行調查問卷，加強師生之間的交流。通過在寬松平等的環境下認真聽取學生的問題和建議，及時地為同學們答疑解惑，并不斷調整和改進教學過程。
針對大班教學難以發揮學生自主性的不足，教學團隊提倡學生自主選擇問題，參加學習小組開展研究型的學習。考慮到規范性和客觀性，要求學生按照事先提供的論文或報告的模板提交研究成果，并在班級內參加答辯進行匯報，最終以個人和小組的共同表現綜合評定?？紤]到學生的學習能力存在差異的事實，教學團隊提供的參考題目按照易、中和難劃分三個級別，而且在小組學習中鼓勵同一小組中的學生根據自身實際情況進行選擇，保證題目難易度選擇的正態分布。為了強化對學生計算思維的培養，提高學生的綜合能力和綜合素質，教學團隊鼓勵學生在小組中積極開展討論和合作性研究，使素質突出的優秀學生可充分發揮自己的優勢，同時學生之間相互協作、相互啟發、共同提高，體現個性化培養和團隊合作的理念，從而達到因材施教的效果。
5 結語
為了在算法設計與分析核心課程中培養學生的計算思維能力，本文強調從平等互動的教學主體、精心選擇的教學內容、多樣化的教學方法和多層次的教學評價等方面訓練和培養學生的計算思維能力，在具體
的課堂教學中反復地加以強化，最終將計算思維能力轉化成學生的認識論和方法論。通過與學生座談、網站反饋信息和實際的考核結果發現，與之前相比，學生對該課程的研究對象和研究方法有了充分的認識，能夠有意識地運用計算思維能力思考問題和解決問題，并且表現出樂于思考、善于思考和有意識控制思考過程的良好現象，具備了獨立學習與研究的初步能力和良好的基礎，這表明我們提出的計算思維培養模式框架在實際的核心課程中取得了預期的良好效果。
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Teaching Reform and Practice on Algorithm Design and Analysis Based on Computational Thinking
LU Junling, WANG Xiaoming, WU Sanbin
(College of Computer Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)
Abstract: Algorithm Design and Analysis is an important key course in computer major. A feasible framework for cultivating computational thinking of students is proposed to train systematically and cultivate intentionally the ability of computational thinking of students in the key course. The paper describes in detail the reform and exploration of the course from teaching subject, teaching content, teaching method and teaching evaluation.
Key words: computational thinking; research teaching; algorithm; teaching reform
(上接35頁)
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Reform Teaching System of Programming Foundation Based on Application Ability
CHEN Yu, CHEN Yuan
開放式實驗教學模式最早出現在部分國外知名大學，這些學校的實驗室采取24小時對外開放的運營模式，學生和老師可以隨時進入實驗室進行實驗活動。這種模式得到了國內很多高校的借鑒與推廣，開放式的實驗教學模式也是計算機實驗教學改革的重要方向，是提高教學質量和培養應用型創新人才的關鍵。目前，國內的教育部門已經出臺了一系列鼓勵開放式計算機實驗教學改革的政策和制度，從體制角度為開放式實驗教學的發展提供了條件。哈爾濱師范大學積極響應學校培養應用型人才的號召，在分析總結實驗教學經驗和教訓的基礎上，對開放式實驗教學進行了深入的研究和探索，總結了開放式計算機實驗教學改革的策略和具體內容。
1 計算機實驗教學現狀分析
計算機實驗教學是計算機應用類課程必不可少的補充課程，它的教學目標是深化理論學習、提高學生的動手能力和綜合素質。目前，我國高校計算機實驗教學存在一些問題，主要體現在6個方面：
1）課時不足，學生上機和思考的時間不足；
2）綜合性內容少，實驗內容大多是驗證和重復性的，綜合性和研究性的內容較少；
3）教學模式缺乏靈活性，計算機實驗教學的形式單一、方法呆板，缺乏激發學生興趣的要素；
4）設備落后，計算機技術的高速發展導致硬件需要不斷更新換代，學校的實驗環境已經不能適應技術發展的要求；
5）實驗教學管理體制不完善，缺乏統一的科學化管理制度，實驗資源很難得到統籌調配和綜合利用；
6）實驗教學師資力量薄弱，很多學校甚至沒有專門從事實驗教學的教師隊伍。
2 開放式實驗教學建設思路
開放式計算機實驗教學的核心思想是讓學生突破時間空間的限制，把靈活掌握理論知識、親自動手操作、培養創新意識作為實驗的根本目標。由此可見，開放式實驗教學是非常有利于培養應用型和創新型人才的，可以極大地激發學生的學習積極性，有效地利用教學資源，提高教學質量。開放式實驗教學改革的前提是轉化教學觀念，教師應該從知識傳授向能力培養進行角色轉化，學生則應該從被動學習向主動學習進行角色轉化。這里以計算機網絡課程實驗教學的建設思路為例來介紹開放式實驗教學改革的策略。
哈爾濱師范大學計算機網絡課程主要有“計算機網絡基礎”、“網絡工程”和“網絡管理”等課程。從課程結構上看，這幾門課是前后連貫和延續的，并且每門課程都有與之對應的實驗教學要求。從知識連貫性和技能延續性的角度出發，把網絡基礎實驗項目、計算機網絡工程實驗項目和網絡管理實驗項目整合起來，形成一個綜合性的開放式設計實驗項目。開放式計算機網絡課程實驗教學要突出綜合能力和工程實踐能力的培養。實驗教學的內容除了要涵蓋這幾門課程中所有的計算機網絡基礎和網絡管理課程的知識點外，還要把網絡工程課程的工程思想融入項目中。整個實驗項目基于建構主義理論，采用開放式的實驗教學形式，由學生自主選擇題目、制定方案和具體實施，最終提交能體現創新性和能力培養的科研小論文。
3 開放式實驗教學改革實踐
3.1教學觀念革新
傳統的實驗教學是一種驗證教學，即以重復課上的知識和技能為主，教師提供實驗指導書和實驗步驟，學生只能被動地接受實驗內容，機械地重復每個步驟然后提交實驗報告。在這種教學模式中，教師是教學的主導，學生處于被動地位，這樣很難調動學生的學習積極性。另外，由于設備和課時的限制，實驗教學一般采用分組的形式進行，這樣就很難保證小組內的每一個學生都親自操作和掌握教學內容。開放式實驗教學可以為學生提供充足的設備和時間，教學不再圍繞教學指導書展開，學生要融入實驗項目中積極思考和認真操作，突出了動手能力和思考能力的培養。
開放式實驗教學模式改革的核心就是觀念的轉變，教師和學生都要走出以往教師主導的教學模式。開放式的實驗項目是沒有固定的解決方案的，學生要自己去思考、分析和選擇解決方案，方案設計、實現和測試都是提高學生實踐創新能力的重要過程。開放式實驗教學之所以會比傳統的實驗教學效果好，就是因為進行了角色轉換，教師要把培養實踐能力和創新意識作為教學目標，把問題留給學生，讓學生主動思考和學習，自主完成實驗內容。
開放式實驗教學改革要求教師轉變觀念，從教師演示授課、學生重復驗證的陳舊教學模式中走出來。開放式實驗教學提倡學生為主、教師為輔的教學形式，不僅調動了學生的積極性，還可以有效地培養學生分析問題、解決問題的能力。開放式實驗教學是在教師觀念革新后展開的，同時教師在實踐開放式實驗教學的過程中也要不斷積累經驗，提高自身素質。
3.2實驗環境革新
開放式實驗教學有利于激發學生的學習積極性和個性化發展，對于教學質量的提高有很大幫助。為了保障開放式實驗教學的順利進行，必須要構建與之配套的軟硬件實驗環境，形成一套完善的管理制度和保障體系。哈爾濱師范大學的計算機網絡課程綜合實驗，使用了擁有先進技術設備的網絡實驗室，由專人負責實驗室的維護和管理。實驗室由路由器、交換機、防火墻、網管平臺和學生用機組成，學生可以在實驗室內完成實驗內容、復習課上內容、研發項目。網絡實驗室采用完全開放式的管理制度，對學生24小時開放，可以作為課程實驗、課程設計、網絡競賽、項目開發等活動的專業實驗室。開放式網絡實驗室的結構如圖1所示。
3.3買驗內窨革新
開放式實驗教學的內容從形式上可分為操作型、設計型、研究型和綜合型4種。根據哈爾濱師范大學應用人才培養教學改革的要求，網絡課程實驗的教學內容應精簡操作型實驗，加大研究型、設計型和綜合型的實驗比重。實驗教學內容要參考國內外知名院校的課程內容和權威性學術成果，保持每年20%以上的更新率，并在不斷補充和完善過程中形成網絡課程實驗教學庫。開放式實驗教學內容要為教學目標服務，教師要在教學過程中不斷完善教學內容，挖掘出可以深入思考或創新提高的內容，去除陳舊過時的內容。實驗教學內容要有針對性，突出綜合性、設計性和創新性，要循序漸進地展開，尋求課程之間的關聯點，這也是培養學生應用能力的關鍵。根據不同課程和項目分類確定計算機網絡課程實驗的教學內容，如表1所示。
3.4考核方式革新
實驗考核是實驗教學效果的主要體現形式，現行的實驗考核方式一般由一名老師負責學生的上機檢查。學生完成實驗提交實驗報告，任課教師根據學生的上機情況和實驗報告完成情況來給出實驗成績，這種考核形式不利于培養學生的實踐創新能力。開放式實驗教學突出設計類、綜合類和研究類的實驗內容，不能使用傳統的考核方式進行結果評價，必須采用與實驗內容相匹配的考核方式。
關鍵詞： 計算思維；算法設計與分析；研究性教學
Key words: Computational Thinking；Algorithm Design and Analysis；research teaching
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）11-0211-02
0 引言
計算思維對于培養高等教育、中等教育和基礎教育的師資力量和工程技術領域人才、促進教育信息化的發展具有重要的意義，已經引起了國內外學者和教育部門的高度關注。作為高等教育教學過程重要的任務和評價指標之一，計算思維的訓練與培養必須通過系統的培養方案和課程計劃的科學實施才能得到全面提高[1]。大量的教學實踐表明，相當數量的學生僅僅滿足于書本知識的死記硬背，缺乏應有的計算思維能力，在描述、分析和解決問題的過程中，表現出沒有頭緒，無從下手。教師必須努力改變這種狀況，切實加強學生的計算思維的訓練和培養，將知識型教學轉變為研究型教學；同時，思維和能力的培養必須結合課堂教學中知識的學習同步進行。本文在介紹國內外計算思維研究背景的基礎上，給出了計算思維的本質特征，并結合作者講授的“算法設計與分析”課程進行教學改革，探索創新可行的計算思維的培養模式和實施框架，突出學生計算思維能力的訓練和培養。
1 計算思維的研究背景
計算思維能力是多種學科人才必須具備的基本素質，近年來，國內外學者從不同的角度對計算思維的含義、特點和培養方法進行了探索和研究。中國計算機科學與技術學科教程2002研究組認為，計算思維能力包括抽象思維能力和邏輯思維能力，必須經過計算思維梯度訓練系統在循序漸進的過程中潛移默化地形成，其中計算思維梯度訓練系統是由一系列數學和含有抽象程度比較高的內容的課程組成的基礎理論課程系列[2]。朱亞宗教授將計算思維、實驗思維和理論思維歸結為人類三大科學思維方式[3]。2006年美國卡耐基-梅?。–arnegie Mellon）大學的Jeannette M. Wing教授明確給出了計算思維（Computational Thinking）的概念，她認為，計算思維是“每個人都渴望具有的、能夠學習和實際運用的具有普適性的思維方式和應用技巧，不僅僅是計算機專家才具備的能力”[4]。Mark Guzdial提出綜合利用不同學科的方法，使計算思維成為21世紀所有學生應具備的素養[5]。Paul Curzon等人認為計算思維已經成為K-12課程計劃、大學通識教育和交叉學科研究與技術轉讓的基礎，可更加精確、深入和廣泛地解釋計算的本質[6]。Owen Astrachan等人概述了計算思維的概念及其相關的活動和項目，展望了基于計算思維的計算和教育界的未來發展[7]。James J. Lu等人認為學生在學習第一門編程語言之前，必須努力訓練和培養計算思維能力，才能更廣泛地從事計算機科學研究，而真正在中小學課程中嵌入計算思維具有挑戰性，這必然是長期漸進與不斷完善的過程[8]。郭喜鳳教授等人則根據計算機科學與技術中的理論、技術、工程、工具、服務和應用將Wing教授的計算思維推廣為計算機思維（Computing Thinking） [9]。
2 計算思維的本質特征
為了能有效地在課程教學中訓練和培養學生的計算思維，教師必須對計算思維的內涵和特點具有清晰的認識，并在此基礎上形成充分體現其內涵和特點的可行的研究過程和研究方法。
正如前面所述，計算思維并沒有統一認可的概念和定義，不同的學者從不同的角度給出了解釋。Wing教授認為，計算思維是建立在數學思維和工程思維基礎上，用以解決問題、設計系統和理解人類行為的人們的思維活動，是人們基于抽象和分解原則，利用約簡、嵌入、轉化和仿真等方法形式化地將復雜問題定義為易于求解的問題的思維活動，是人們能夠應用均衡、容錯思想和啟發式推理的思維活動，是影響其它學科發展、未來廣泛存在的思維活動。計算思維的特點主要表現在：它是多重抽象意義下的概念化，是人們解決具有智力挑戰性問題的根本性見解[4]。
借鑒Wing教授的觀點，結合學生應具備的計算思維能力的實質內容，將計算思維的本質和特點具體體現在以下的研究過程和研究方法中：①對待解決問題及領域知識的正確理解和定義，這是問題求解的前提條件；②運用相關的數學知識，從數學角度給出問題的形式化表示，即數學模型；③利用某種或多種方法，針對具體問題確定計算模型，給出算法的定義；④運用具體實驗平臺的工具實現算法，完成實驗；⑤對實驗結果進行分析與評價，并根據結果對問題的求解過程進行反饋修正，不斷重復該過程，直到問題解決。在問題的數學表示-問題的計算模型-問題的實驗求解的研究過程中，充分體現計算思維的清晰性、邏輯性、層次性和創新性的特點。
3 計算思維的課程培養模式與框架
結合上述可操作的具體的研究過程和研究方法，圍繞研究性教學的開展，本文以“算法設計與分析”課程教學改革為例提出計算思維的培養模式及其實施框架，如圖1所示。下面具體闡述在“算法設計與分析”課程中該框架的實施過程。
3.1 教學主體 在推行研究型教學的“算法設計與分析”課程中，本科生和多層次的教學團隊構成了教學活動的兩個主體。為了更好地開展研究性教學，突出計算思維的培養，針對“算法設計與分析”課程形成了以教授為主導，碩士和博士研究生共同組成的多層次教學團隊，并提出了在教授指導下，強調研究生科研、學習和輔導并重，引導本科生主動學習和開展研究的多層次交流互動的教學模式。多層次教學團隊在課堂教學中的積極引導，在課外利用師生座談會和網絡平臺等多種方式的互動交流、答疑解惑為本科生計算思維的培養提供有力的保證。
在研究性教學過程中，在強調教學團隊如何教的同時，更注重學生如何學。教學團隊注重教學的組織，強調引導學生理解課程的核心概念和典型算法，自我研究和自我體會，并積極參與學生的學習過程，共同學習，共同探索，構建良好的師生互動和共同研究的學習環境。努力創造師生平等的教學環境與學習氣氛，使學生更加積極主動和創造性地學習，使計算思維的培養成為可能，讓學生體會到這種平等交互的平臺對計算思維培養的特殊作用。反之，在“滿堂灌”式的課堂上，學生容易產生抵觸情緒，最多只是被動地接受教師講授的內容，計算思維的啟發和訓練是無從談起的。
3.2 教學內容 在突出研究性教學的課程教學過程中，教學團隊并不追求講授所有知識點，灌輸所有教學內容?！八惴ㄔO計與分析”的核心概念在課程中反復使用，而經典算法則反映某一類典型問題的內在本質和規律。經典算法的學習是和經典問題密切關聯的，而且同一問題可利用不同的算法進行求解。為了讓學生在算法的研究性學習中有意識地強化計算思維訓練過程，教學團隊將經典問題和經典算法分解成以下不同階段的學習內容：問題定義-問題抽象-數學模型-計算模型-算法設計、分析和優化-算法編碼-實驗仿真-分析改進。同時，由教授通過講座形式介紹科學前沿問題中的新型算法及其應用，拓展學生的知識面，激發學習興趣，由博士和碩士研究生指導本科生的實驗教學，完成算法的實現與分析。
通過學習與體會將課程的核心概念和各類算法運用于經典問題和前沿問題的求解過程，學生可加深對概念和算法思想的理解，但更重要的是，反復地體會問題求解的過程，比較不同階段的學習側重點，有利于學生在學習過程中有意識地控制自己的思維過程，學習分階段、多角度地去思考問題和解決問題，從而有利于在研究性教學中階段性和系統性地顯式培養學生的計算思維能力，為學生針對實際問題創新性地提出自己的解決方案創造了條件。
3.3 教學方法 在“算法設計與分析”課程的研究性教學中，為了將計算思維的培養和課堂教學有機地融合，教學團隊綜合采取任務驅動教學、整班教學與小組教學、多媒體教學與網絡教學等多種方法開展教學，充分發揮各種教學方法的優勢，積極采取多種途徑幫助學生在算法課程的教與學中有意識地加強計算思維的培養。任務驅動教學結合“算法設計與分析”課程的教學內容設定了具體的學習任務；小組教學為學生提供了針對具體問題充分討論和爭辯的機會；整班教學便于教學團隊重點講授算法的核心思想，并將其推廣到多個經典問題的求解和相關的學科前沿問題；多媒體教學利用多媒體課件的動畫效果重點闡述算法的核心思想，有利于理解算法的實現過程；網絡教學則充分利用精品課程網站提供學習課件和相關資料供學生在線或下載學習，并利用問題答疑平臺為學生答疑解惑。
任務驅動教學突出學生解決問題的思維訓練過程，強調學生完成任務的研究學習過程，鼓勵學生積極參與的熱情與態度，而不是簡單地以完成任務為考核目標。小組教學便于學生反復思考、對比和學習不同學生提出算法的思維過程，這種從具體到抽象的歸納方法有利于學生學會正確地控制和訓練自己的思維活動和創造性思維的培養。整班教學便于實現從抽象的算法思想到具體問題的演繹過程，有利于幫助學生形成計算思維的邏輯性和條理性。多媒體教學充分發揮圖文并茂、音像生動的特點，在寓教于樂中使學生快速直觀地學習如何解決問題；網絡教學可使教學團隊隨時幫助和指導學生的自主學習和研究性學習，二者為學生計算思維的訓練和培養提供了便利條件，可幫助學生更有信心地參與研究性教學。
3.4 教學評價 為了更好地在“算法設計與分析”的研究性教學中保證計算思維培養的質量，教學團隊非常重視作為過程性評價的階段性師生座談會和作為最終性評價的小論文與答辯，并采用個人、小組成員、組間成員和教學團隊構成的多層次評價機制。教學團隊根據課程進度情況及時召開師生座談會與學生充分溝通，有針對性地及時調整教學過程；同時鼓勵學生對感興趣的問題組合成小組，開展研究型的學習，并以學術論文、技術報告和答辯的形式匯報交流學習研究成果。個人、小組成員、組間成員和教學團隊對學生的學習效果給出的評價相互參考，可使評價結論更加客觀公正。
教學評價并非僅僅以給出最終結論為目標，而是需要為教學過程的不斷改進和學生計算思維能力的培養提供有益的幫助。師生座談會可使教學團隊和學生各自反思在計算思維訓練和培養過程中的障礙和癥結所在；小論文和答辯可使學生計算思維能力在文字表達和口頭表達方面得到充分的表現。個人評價可促使學生自我總結運用計算思維解決問題的實際能力；小組評價為學生思維活動的相互啟發和團隊協作提供了可能；組間評價為學生思維活動的比較學習和激勵競爭提供了條件，教學團隊評價則在上述基礎上綜合給出對學生計算思維能力的認可程度和改進建議。
4 結語
以“算法設計與分析”課程作為牽引，突出將計算思維的培養融合在課堂教學中，反復地加以訓練直到將其提升到形成學生的認識論和方法論的層次。通過“算法設計與分析”課程的學習，使學生充分認識到該課程研究什么問題以及如何研究問題，從而使學生能有意識地運用計算思維思考問題和解決問題，為今后的學習研究打下良好的基礎。學生的反饋信息表明這種計算思維培養模式取得了預期的良好效果，與之前相比，學生在碰到問題時表現出愿意思考、會思考和有意識控制思考過程的良好現象，具備了自我學習和獨立研究的初步能力。后續研究將以現有的“算法設計與分析”課程教學改革為基礎，進一步探索以該課程為主形成以“計算”為中心的課程群，培養學生的計算思維能力的教學模式。
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基金項目：沈陽市社科聯項目（sysk2013-10-04）
在當今信息社會， 計算機文化已經滲透到人類社會生活的方方面面，計算機技術的應用已成為各學科發展的基礎，掌握計算機的基礎知識和熟練操作已成為人們立足于社會的基本技能。
在高等院校中，計算機課程已成為課程設置不可或缺的重要組成部分。其中計算機文化基礎是面向非計算機專業學生的公共基礎課程，是大學新生的計算機入門課程。學生通過該課程理論教學和上機實驗教學的學習，初步掌握信息技術基礎知識，了解并掌握數據結構、數據庫設計和軟件工程的基礎知識，理解計算機網絡的基本知識，熟練掌握Internet的基本應用，并能熟練運用Windows操作系統和Office等應用軟件解決實際問題，為后繼課程的學習奠定基礎，滿足社會對計算機技術應用技能的基本要求[1]。但在實際教學中，卻存在一些不容忽視和亟待解決的問題。
1. 課程現狀
計算機文化基礎是高校非計算機專業的必修公共基礎課程，由理論教學和上機實驗教學組成，理論教學的主要內容包括：計算機基礎知識、操作系統基礎、多媒體技術與應用、算法與數據結構、數據庫設計基礎、軟件工程基礎、計算機網絡技術應用、計算機信息安全等。上機實驗教學的主要內容包括：計算機基本操作與Windows操作系統、Word文字處理軟件、Excel電子表格制作軟件、PowerPoint演示文稿制作軟件、Photoshop CS圖像處理軟件、Flas制作軟件、Dreamweaver網頁制作軟件、SQL Server數據庫管理系統、Internet基本應用等。
計算機文化基礎的理論教學內容涵蓋面廣，專業性強，重點難點很多，在較少的學時內，理解和掌握起來都有一定難度。而上機實驗教學由于學時所限，是由上機指導教師安排選做其中的幾個實驗。理論教學和上機實驗教學的內容聯系不大，各自獨立，可以不是同一個教師上課。但理論教學成績和上機實驗成績共同構成計算機文化基礎課程的成績。
2. 存在問題
目前計算機文化基礎課程教學模式存在的問題可歸納為以下幾點。
2.1上機實驗存在“耗時間”的現象
有的同學在中學甚至小學已經學了計算機課程，平時在家又經常使用計算機，基礎很好，對Windows操作系統、Word文字處理軟件、Excel電子表格制作軟件、PowerPoint演示文稿制作軟件等操作熟練，因此在上機做這些實驗時，就會耗時間，很無聊。而基礎差的同學按照標注清晰，步驟詳細的上機實驗指導，一步一步地做，依然會遇到“攔路虎”，不斷地停下來等待上機教師的答疑，學習的自主性較差。
2.2部分同學對計算機缺乏興趣
由于計算機文化基礎的理論教學內容掌握起來都有一定難度，一些學生認為所學知識與專業聯系不緊密，實用性不強，因而缺乏學習積極性，上課聽講效果不太好。而對于上機實驗又感到會的部分很簡單，不會的部分很茫然，不知該干什么。這些學生應引導他們端正學習態度，激發學習熱情。
2.3學生的計算機實際應用水平不能令人完全滿意
計算機文化基礎理論教學中的測驗，學生通常成績不錯，但不代表學生真正理解掌握，這從平時的聽課和提問可反映出來。而上機實驗的操作是比較基本的，內容并不很深，因此學生的計算機實際應用水平還有較大提升空間。
2.4教學方式須進一步改進
計算機文化基礎的理論教學仍然存在滿堂灌的填鴨現象， 上機實驗教學也存在學生跟著指導教師亦步亦趨現象。究其原因，與課程的學時短，學生掌握較差，難以發揮不無關系，而作為教師亦須進一步改進教學方式。
3.對策與建議
針對計算機文化基礎課程教學模式的現狀及存在的問題，提出以下教學改革的相應對策及建議。
3.1上機實驗可免修或部分免修
計算機文化基礎課程的理論教學內容系統性強，覆蓋面廣，容量較大，大多數同學以前沒接觸過或接觸較少，不能免修。而上機實驗應允許基礎好的學生免修或部分免修。上機前學生可提出申請，并經過上機考試，提交上機報告，成績合格，允許學生免修或部分免修上機實驗。同時把上機考試成績作為該同學上機實驗的成績。這樣上機老師也可以把更多的時間和精力放在基礎較差的學生身上。
3.2教學與不同專業的特色相結合
非計算機專業學生學習計算機課程是將計算機作為工具，重要的是實際應用，而不是研究計算機本身，因此計算機文化基礎教學應與不同專業的特色、需求相結合[2]。如對藝術類專業在上機實驗教學中可加大Photoshop CS圖像處理軟件、Flas制作軟件的上機時數和內容深度，對工商管理、會計等管理專業可加大Excel電子表格制作軟件、SQL Server數據庫管理系統的上機時數和內容深度，等等。從而有效地調動學生的學習積極性。
3.3改進課程考核方式
計算機文化基礎課程的成績由理論教學成績和上機實驗成績組成，可以適當調節成績組成的比例，并引入或補充新的考核方式。如布置主題性的大作業，小論文等，相關主題可有：巨型機的發展與展望；CPU的新發展；擬態計算機的研制；云技術的應用前景；數據庫技術的新發展；電子商務的未來趨勢；病毒與木馬的新發展與應對等，學生通過上網查找，綜合歸納，對國內外技術現狀的比較，最終成文。這樣比死記硬背理論知識更能激發學生的學習興趣，同時加深了學生對所學知識的理解，提高了學生對知識的綜合運用能力。
3.4及時更新教材內容，改進教學方式
計算機與網絡技術的發展日新月異，高等院校計算機課程的教材應及時更新，引入計算機的新技術新發展，適當調整教材中理論與實踐的比例，進一步提高學生的學習興趣。同時教師應提高自身素質，開闊視野，增強學科意識，改進教學方式，針對學生的學習特點、專業性質，因材施教，注重提高學生自主學習的能力。
4.結束語
高等學校是培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才的重要基地[3]。計算機文化基礎作為大學新生的第一門計算機基礎課，將為學生今后進一步學習計算機知識和技術打下重要的基礎。堅持面向應用，面向實踐，面向社會需求，不斷推進計算機課程教學模式的改革，必將為社會培養出具有較高的計算機文化素養，適應未來工作需要的各類專業人才。
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中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.17.099
1 引言
《離散數學》是電氣信息類專業的核心課程，在我校是計算機科學與技術、軟件工程、信息管理與信息系統、電子商務、信息與計算科學5個專業的專業基礎課，不僅為后續課程提供必要的數學知識，更重要的是通過學習離散數學，培養和提高學生的抽象思維和邏輯推理能力，為學生今后繼續學習和工作打下堅實的數學基礎。
在傳統的教學模式下，離散數學往往被當作一門純數學課程來上，多年來這門課程的特點是用“粉筆+黑板”的方式來上，注重概念和理論的講解和推理。這對于數學專業的學生或許還可以接受，但對于電氣信息類專業的學生來說，卻形成強烈的反差。因為與其它應用性很強的專業課相比，學生普遍認為該課程枯燥難懂，對計算機編程用處不大，導致學生在學習過程中參與性和主動性不高，缺乏學習興趣。上述問題已成為高校離散數學課程亟待解決的共性問題，北京大學、天津大學等多所重點高校已開展離散數學教學改革方面的研究，但其研究成果仍側重理論教學，目前面向應用型人才培養的改革成果未見相關資料。
根據我校人才培養目標以及離散數學課程定位，針對實際教學中存在的問題，在課程負責人帶領下，離散數學課程組率先開展了一系列改革探索，將如何提高學生的學習興趣，進而提高學習的主動性作為改革研究的重點，采取了強化學生編程能力、加強師生互動、通過課程資源平臺建設加大課后輔導等多種舉措，本文正是課程組進行改革實踐的成果體現。其中，將離散數學實驗作為課程的內容是針對離散數學課程改革的一個創新，對提高學生學習興趣和主動性效果顯著。
2 主要內容
2.1 注重實際應用的課程內容改革
在課程內容上，課程組首先從如何提高學生興趣著手，重點對那些滯后于當前信息技術發展的內容進行整改，將解決當前實際工程問題所涉及的有關先進理論和技術融入現有的課程內容中，并在充分調查和分析當前大學生學習習慣和心理特征的基礎上，采用不同的方法將新的課程內容進行深化，根據不同專業學生的特點探討和開發相應的個性化課程內容和教學組織方式，并盡可能的采用具有教師自身教學特色的高質量的課件。
課程內容注重理論聯系實際，從提高計算機編程思想的角度對學生展開教學，教師在講解理論的同時，注重從實際應用的角度進行描述。例如針對圖論部分的Dijkstra算法，在講解單源最短路徑的基本思想時，課程組教師不是直接描述算法的執行過程，而是從應用的角度首先通過實際問題舉例：闡述算法多應用在交通網絡中路徑的查詢中，兩地之間是否有路徑以及如果有多條路徑時找最短路徑等，再通過求解的動畫演示，模擬算法執行過程，驗證算法的正確性。最后再對算法進行擴展解決單目標最短路徑問題、單頂點對間最短路徑問題等，擴展學生對算法的理解，進一步自己動手編程實現算法并進行改進。
課程內容的改革除了包括課件建設以及內容組織方式的改革以外，最關鍵是從應用的角度重新組織了課程題庫，重點建設了應用性強、學生參與度高的開放性問題。以往的教材在每章之后均附有大量練習題，但實際上能把這些題目都做完的學生寥寥無幾，甚至有些學生連教師課堂上布置的題目都不想做（存在互相抄寫的現象）。所以，如何引導學生自動完成相當數量和相當難度的題目是重要的。為此，課程題庫的建設思路是：從實用性和成就感中培養學生的學習興趣。目前，課程組對離散數學大量習題進行了整理分級，可以具有針對性地給學生選擇相應難度的題目。特別地，為一些枯燥的推理證明題設置了與實際應用、日常生活密切相關的情境，讓學生做題的過程就是一個解決實際問題的過程，從而激發了學生挑戰難題的好奇心、興奮度和成就感。
2.2 強調自主學習的教學方式轉變
教學方式上，課程組教師突出互動性，強調學生自主學習、創造性學習。課程組教師在對于離散數學課程學生培養的目標方面形成了以下共識：首先，課堂教學不可能教授學生未來需要用到的全部的知識，學思想、學方法，培養思維能力才是關鍵，其次，學習知識的出發點是培養數學建模能力，解決實際問題的能力;第三，注重離散數學內容與學生們感興趣的信息技術前沿的聯系，與后續專業課的聯系，以使學生學習有動力有方向，有廣度也能了解一定深度。因此，在教學方法上，在分析各種教學方法的優點和缺點后，課程組以先進教學理論為基礎，開發新的教學方法，以“項目驅動，案例教學，學生參與”作為創新，是課程組在教學方法轉變上的重要舉措，在教學實踐中注重與學生課堂上的互動，在提高學生學習興趣、學習主動性有其獨到的優點。學生參與到課堂問題討論中獨立思考，是他們總結自己的知識、表達自己觀點的有效的途徑，進一步促進了學生在自主學習能力上的提高。
一方面，在課堂教學方法中，運用探討式研究性教學方法。這種方法的特點是，經常設計一些討論題目、需要查找資料的課題供學生研究，以培養學生的研究能力、表達能力和解決問題的能力、創造能力，以及對科學的理解、對問題的認識。學生以小組為單位對這些題目進行討論，進一步強化了學生自主學習的能力，從而達到理論聯系實際的目的。
另一方面，利用各種方式延伸課堂教學，啟發學生合理利用課后的時間主動學習，加大課后輔導。尤其是對于討論題目，學生往往非常感興趣，實際應用性也比較強，在教師的指導下，學生們利用課后的時間精心準備，討論效果非常好，甚至能夠就某個問題開展深入辯論，對自己感興趣的內容撰寫小論文。
2.3 培養實踐能力的實驗課程體系
讓學生了解離散數學在現實生活中的主要應用，有意識地引導學生運用所學理論去分析問題、解決問題，從而讓學生充分感受到離散數學這門課程的魅力和實用價值，這是課程組注重培養學生主動實踐能力的出發點。課程組全體教師在課程的開始就引導學生建立“計算思維”，鼓勵學生形成良好的思維習慣：發現問題，然后構思一個可能求解該問題的算法過程，再設計算法并將其實現，最后評價這個程序，考查其作為一種工具去求解其它問題的潛能，鍛煉學生數學建模能力，提高分析問題，解決問題的能力。
為了能進一步深化對學生實踐能力的培養，課程組打破傳統離散數學教學環節中不涉及實驗課程的現狀，深入挖掘課程內容，建立了基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗三個層次的實驗體系，各實驗項目分布如表1所示，主要目的是培養學生的數學建模能力、算法設計能力、編寫程序能力和應用創新能力，使學生養成良好的數學素質。
表1 離散數學層次化實驗項目分布
[[＼&基礎性實驗＼&綜合性實驗＼&設計性實驗＼&集合論＼&4＼&2＼&1＼&數理邏輯＼&5＼&1＼&1＼&關系代數＼&4＼&2＼&1＼&圖論＼&6＼&5＼&5＼&]]
第一，基礎性實驗包含離散數學四個部分的一些基本問題，要求學生利用所學基礎知識，完成相應的算法設計和程序實現。如在數理邏輯部分，設計邏輯連接詞定義實驗，要求學生用程序設計語言完成“否定”、“析取”、“合取”等命題變元的基本運算。使得學生學會基本操作，鞏固程序設計基本調試方法的掌握。
第二，綜合性實驗包含一些比較復雜的離散數學問題，要求學生綜合運用所學章節知識完成問題的分解與求解、綜合和整體實現。
第三，設計性實驗屬于較高層次的要求，針對那些學有余力、興趣濃厚的學生，要求他們自行設計問題描述模型和實驗方案，編程實現。教師檢查實驗現象和實驗結果。學生對實際程序的運行結果應能進行分析并提出改進方法，每完成一個實驗，都要求寫一份實驗報告，演示代碼進行答辯。
2.4 促進師生互動的開放教學環境
為進一步培養學生的實踐能力，課程組在計算機專業08級、信管09、10級的學生中，挑選了學有余力、興趣濃厚的學生組建了學生編程團隊，先后有11名學生參與到課程軟件和平臺建設中。課程組老師每周都與編程團隊的學生們進行例會，組織他們進行算法的分析、代碼編程的討論。課程組教師積極引導學生參加科技活動，提高他們主動實踐的意識和能力。積極爭取校級大學生的科技立項。2012年，編程團隊的成員就有5名同學在本科生科技立項中承擔課題，1人獲得校級學科競賽獎項。同學們在編程團隊中，通過各種任務、競賽培養和磨練自己，更重要的是團隊協作精神也得到了培養。既有競爭、又有合作的編程團隊中，整體牽引學生自主實踐水平迅速提升。
3 應用效果
3.1 學生滿意度調查
離散數學的教學改革于2010年起在電氣信息類專業實施， 學生反映良好。在對2010級5個班（計算101-103、信管101-2）中的183名同學進行的教學效果調查中，絕大多數學生對離散數學以應用為目標、實踐為手段的教學效果表示滿意和很滿意。
圖2 學生滿意度調查結果
此外，教學資源平臺的使用，使得教師能夠從細微處入手，深入地了解學生的真實水平，有步驟有條理地引導學生實踐。算法演示軟件的使用，使得高年級的學生看到自己親手調試的代碼，能夠被低年級的學生演示使用，受到很大鼓舞。低年級的學生在使用演示軟件時，也不斷以高年級同學實現的算法和算法優化改進為目標，調動了主動參與的積極性。
3.2 教師學評教情況
教師學評教的情況同樣反映了教學改革的實施成果。課程組成員在近幾年《離散數學》課程的學評教分數均為優秀（5分滿分），詳情如表2所示。
表2 《離散數學》主講教師近兩年學評教成績
[[姓名＼&2011年＼&2012年＼&姜老師＼&4.79＼&4.96＼&譚老師＼&4.81＼&4.87＼&王老師＼&4.77＼&4.77＼&]]
其中，課程組負責人姜老師在2012年《離散數學》課程的學評教分數高達4.96，位居全校第一。“老師的講課方式很好，很靈活，很有自己思維的空間，越上越喜歡，這是一門很有用，對我們發展很重要的課”，“將思考及時的傳達給了我們，讓我們在第一時間更好的發散思維，老師生動的授課方式，我能集中全力聽取，收獲非常大”，“緊密聯系專業內容與實際”，“對學生要求嚴格，善于拓展學生的知識面”，從上述學生的評價中也可以看到改革對于教學效果的正面影響。
4 總結
本文研究成果打破離散數學傳統以理論教學為主的體系框架，根據我校人才培養目標和規格，以激發學生的實踐能力為引領，將離散數學理論與計算機科學、信息科學相關應用有機地融合起來，在課程內容、教學方式，實驗課程體系，開發平臺建設、成績考核方式等方面取得了創新突破。
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一、引言
通過對21世紀人才培養目標、國內先進教學計劃，如ACMIEEE—CS計算機教學計劃2001(主席PJ.Denning)，把計算機與技術學科體系的教學內容劃分為九個科目(如算法與數據結構、體系結構、操作系統、程序設計語言等)。對實際工作中的研究、開發、歸納為三個過程：、抽象和設計。按照思想處理基礎理論與使用計算機之間、素質與能力之間的辯證關系，我們發現傳統教育思想以傳授知識為目的，而現代教育思想則以培養學生發現問題、問題、解決問題的能力為主要目的。培養21世紀人才的核心內容就是培養綜合素質高的創造性人才，而要實現這一目標，必須首先實現教育思想的轉變。同時，計算機技術日新月異，以往那種一成不變的教學模式亟待改變，需要把最新的計算機知識加入到課程體系中。為此，我們需要從計算機專業的課程設置及課程教學內容與方法等各方面進行改革，以實現我們的培養目標。
二、計算機專業課程體系設置
從整個大學四年來看，計算機專業課程設置的總體原則是厚基礎、重實踐、求創新。計算機科學技術發展很快，但是其基本原理，基礎知識是相對穩定的，因此，只要把基礎知識學好，就可以為今后的發展奠定良好的基礎。計算機技術的發展可以說是日新月異，在有條件的情況下開設一些比較新的課程，實現培養人才與需求的對接也是很有必要的。
計算機專業課程大致可分為專業基礎課程、專業主干課程、專業方向課程三個方面。專業基礎課程可設置為：高等數學、離散數學、線性代數、概率統計、大學物理、數據結構、操作系統、計算機組成原理、匯編語言、數據庫原理等；專業主干課程可設置為：程序設計、軟件工程、計算機體系結構、計算機、多媒體技術、網頁技術、WINDOWS高級編程、計算機圖形學等；學生可以根據自己的興趣，選擇一個研究方向，發展自己的特長如網絡研究方向，可選擇網絡編程、計算機網絡、網站規劃與信息服務、網絡操作系統等課程。對于一些主要課程，都可設置課程設計，以加強學生實踐能力的培養。另外，根據計算機專業的實踐性較強的特點，還必須加強專業實習的組織。有條件可以安排一年左右的時間進公司、實習鍛煉。
三、計算機專業課程建設
（一）不斷更新教學內容、把握重點
根據計算機課程在培養方案與學科體系中的地位和任務來設計它們的教學內容。由于計算機技術發展極其迅速，因而在教學中一方面專業基礎課應有其成熟和相對穩定的教學體系，另一方面需要不斷更新其內容和技術背景。
例如：離散數學的基本內容比較穩定，但如果僅從純數學角度提出這些概念就顯得很抽象，而且它的四大部分內容(數理邏輯、關系、代數系統、圖論)相對獨立，因此這門課的內容既“離散”又難學。本科階段的后續課程也較少直接應用它們，學生對這門課的目的不是很明確。針對這些情況，我們一方面不僅強調離散數學是計算機科學理論的數學基礎，特別是其中的邏輯和證明，對于培養抽象思維和邏輯推理能力極為重要，而且強調其各部分內容之間的內在聯系。另一方面我們將離散數學課定位于基礎理論與應用基礎的結合部，大量引入數據結構等計算機科學的實例，使學生認識到這些抽象數學概念也是源于實際、用于實際的，同時，開設人工智能選修課等作為其后續課程。
再者，操作系統是系統軟件的核心和基礎，我們強調從用戶和系統設計者的不同視角去認識和理解操作系統的功能、運行機制、界面和結構。在教學中不但強調操作系統的基本概念和原理，而且介紹操作系統的設計方法和技巧，讓學生既熟悉操作系統的結構，又能編寫操作系統的模塊。此外在教學中，還可以引入一些新內容，如：用戶接口與操作系統、安全問題、多機系統、網絡操作系統等。
（二）課程建設的其它方面
對一門課程，除了教學內容之外，還應在師資隊伍、教學硬件、教學規章制度、實驗室等方面進行綜合建設，才有可能把一門課程建設好。
四、教學方法研究與改革
有了好的課程體系，還必須有好的教學方法予以實現，才能產生好的教學效果。我們按照現代教育思想組織教學，強調一些共同的方法原則，鼓勵各科教師根據課程的特點創造出好的教學方法，主要從以下5個方面進行了深入的探討：
（一）全面推行“問題式”教學法
現代教育思想強調以培養學生發現、分析、解決問題的能力為主要目的。首先是發現問題，這是認識和解決問題的起點，所以“問題式”教學法是許多現代教育家所提倡、推崇的教學方法?！皢栴}式”教學法的正確使用對于提高學生的素質，強化學生學習的興趣，調動學生的主觀能動性，培養學生的創新能力有積極作用。在教學過程中，我們自始至終都圍繞問題而展開教學活動，激發學生自覺思考、主動探索，引導學生不斷發現問題、提出問題、分析問題并最終解決問題,培養了學生的創造性思維。
按照“問題式”教學法的思想我們提倡教師在教學過程中精心組織多種方式、多種目的、多種層次的問題，反對將課堂教學視為一個封閉的體系。例如：教師可以自問自答，作為問題或一段內容的引入，避免交待式的講解；還可以提出問題要求學生做出判斷并回答，以抓住學生的注意力。
（二）加強實踐環節，提高學生動手能力
計算機學科是一門實驗性很強的學科，光是“聽”和“讀”是不夠的，在努力提高課堂教學的同時，必須加強了對實踐的教學和管理?？梢酝ㄟ^以下三個層次的方式來加強實踐教學:
1.精練習題、強化基礎。習題的作用在于幫助學生深入理解教材內容，鞏固基本概念，是檢查對授課內容理解和掌握程度的重要手段，是掌握實際技能的基本訓練。根據各章節的具體內容，精選習題，促使學生加深對各章節主要概念、方法、結構等的理解。為充分發揮習題的作用，及時指出作業中存在的問題，對普遍性問題集中講解，對個別性問題單獨輔導，對學生寫的優秀作業加以表揚。由于專業課程的理論與技術往往表現出較強的綜合性、前沿性、探索性，是發展中的科學，我們還鼓勵學生撰寫自己的小論文或報告，讓他們時刻跟蹤本課程的最新動態。為此，我們建立了“網上輔助教學環境”便于學生進行自學、練習、同學間交流、向教師提問、等，教師也可以通過它備課、答疑、閱卷，不僅增強了學生和教師的溝通，而且提高了他們的學習興趣，強化了課程基礎。
2.強化基礎實驗指導、提高實踐技能。上機實踐不僅能進一步提高學生靈活運用課程知識的能力，而且使學生在編程、上機操作、程序調試與正確性驗證等基本技能方面受到嚴格訓練。為此，我們加強了對實踐環節的過程管理，主要從兩個方面加以強化：
一個方面是規范實踐。我們專門設計了一套完整的實驗大綱,為學生的實踐提供指導。同時，對實驗報告進行規范，這種規范對于學生基本程序設計素質和良好的程序設計習慣的培養，以及嚴謹的工作作風的訓練能起到很好的促進作用。
另一個方面是采取“實踐—查漏—再實踐”的方式進行上機實踐。在平常實驗過程中，根據教學對象的不同，相關課程精心設計了幾組不同類型的有一定綜合性的作為實習題。不僅抓實驗過程中的輔導，同時還抓實驗前的準備工作和實驗后的工作。要求學生每次實驗前熟知本次實驗目的、認真編寫程序，保證在實驗時能做到心中有數、有的放矢，杜絕學生在上機時臨時編寫程序。實驗過程中要求學生仔細調試程序，一周后給出一個示范程序（示范程序基本上采用面向對象的和思想來設計），要求學生對照示范程序發現自己程序設計中的漏洞或不足之處、改進或完善示范程序，然后再修改、調試自己的程序。最后要求學生寫出完整的實習報告，實習報告批改后,對學生的上機實習情況做及時總結,指出成功之處和不足之處。通過這種“實踐—查漏—再實踐”的方法訓練，對實習問題的深入、剖析，避免上機變成簡單重復，有效地提高了學生的編程能力、分析問題和解決問題的能力。
3.強化課程設計、提升學生綜合解題能力。課程設計不同于一般的基礎實驗，著眼于全課程，是對學生的一種全面的綜合訓練，課程設計的目的在于使學生通過課程設計掌握全課程的主要內容，并提高學生綜合知識和軟件開發的能力，同時也加強了學生的文檔寫作能力，為今后的畢業設計和畢業論文寫作打下良好的基礎。為此，我們對數據結構、操作系統、匯編語言程序設計等課程設計了一套完整的課程設計實踐教學大綱，為學生的課程設計提供指導。規范課程設計報告，按照軟件工程的要求，從需求分析、總體設計、詳細設計、調試分析、用戶使用說明，測試結果等幾個方面組織文檔，要求學生盡量采用軟件工程的思想，如:模塊化、信息隱蔽、局部化和模塊獨立等來實現程序。選擇一些簡化的實際問題作為課程設計的題目，將學生分組（每組4～5人），給兩周的時間去完成課程設計任務。要求同組學生在問題分析階段和模塊設計階段分工合作、集體討論，但最后的編碼獨立編寫。最后每個學生都要進行面試，提交課程設計報告，學生必須能夠清楚地介紹設計思路、主要技術手段并回答與題目相關的問題，并且程序通過程序測試才能算完成了課程設計。
（三）采用多媒體教學，強化教學效果
“興趣是最好的老師”，如何提高學生的興趣，對于教學效果的保障具有重要的意義。在教學手段上，完全采用一支粉筆加一塊黑板的傳統教學模式，不利于學習興趣的培養，難以收到良好的教學效果。我們通過合理使用直觀性教學原則、采用教學手段，編制多媒體教學課件和演示程序，化抽象為直觀，使原本比較枯燥抽象的教學內容，變得生動活潑，消除學生的畏難情緒，激發學生的學習興趣，強化教學效果。
（四）加強教學過程監控、建立教學管理和考核措施
為了保證課程建設的順利進行，可以建立由系領導掛帥、教研室主任參與的課程建設檢查指導小組。指導小組定期對課程建設的質量、進度進行檢查評估，聽取校、系專家的聽課意見，以及學生對課程的建議與意見，并及時將意見和建議反饋給任課教師，督促任課教師改進教學方法。
制定嚴格的教學管理和考核措施，是提高課程教學質量的有力保障。每學期開學前任課教師都必須按照教學大綱認真填寫教學進度表，由系主任、教研室主任把關聽課制度和教學問卷調查，可進一步檢查任課教師的教學質量。內容除必須掌握的基礎(以檢查學生對概念的掌握程度)外，還特別強調結合實際的問題，培養學生分析和解決問題的能力。
（五）構建“雙主”教學模式，培養學生的創新能力和認知能力
的平臺作用、教學資源、教師、學生都是關系到互動式網絡教學的因素。我們的教師在基本保留傳統課堂教學環境的前提下，創設多元化的軟硬件教學環境，使學生能夠利用以機技術為核心的現代技術，通過人機交互方式去主動地發現、探索和思考問題，從而培養學生的創造能力和認知能力，即“雙主”教學模式。在網絡環境中，教師利用計算機友好的交互界面，生動活潑的BBS，實時互動（下轉第149頁）（上接第147頁）的QQ和ICQ等手段充分調動學生的學習興趣，還可以通過提出問題，引導學生開展討論、、探索、解決問題，采用任務驅動，圍繞問題、項目開展實踐活動的方式來進行教學。
學生獲取知識不僅僅靠教師的直接講授，還可以利用必要的學習資源，通過計算機網絡，與他人交流合作等一系列方式來實現?！半p主”教學模式的應用推廣，有利于學習者認知潛力的開發，有利于培養學生的創新精神和認知能力。
五、結語
經過以上分析探討，在計算機專業培養方案中必須體現三個目標、三個層次和四個方面。三個目標即學生不僅是計算機使用者，更是軟件開發者、設計者；三個層次即要求學生掌握硬件、系統軟件、應用軟件這三個層次；四個方面即要求學生不僅具有應用層的編程開發能力，而且還需深入掌握計算機硬軟件內部組成原理與工作機制，同時，還應有較強的抽象思維能力以及邏輯推理能力。當然，好的教學方法可以達到較好的教學效果，教師在授課時，可以采用多種方法相結合的方式或者重點用某種方法再輔以另一種方法，這就需要具體問題具體分析了。
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剛剛頒布實施的《國家中長期教育改革和發展綱要》提出，到2020年基本實現教育現代化、基本形成學習型社會、進入人力資源強國行列的戰略目標。然而，根據第三方教育數據咨詢和評估機構麥可思分別對2007和2008屆大學畢業生的調查數據來看，在2009年度全國高失業風險型本科專業排名中，計算機科學與技術專業位居第二位，電子信息工程位居第七位[1]。嚴峻的事實擺在計算機專業院校面前，社會對高校人才培養提出新的要求。隨著教學改革的不斷深入，高校為適應新型工業化發展之路，紛紛從傳統的培養精英型理論研究人才的教育模式，回歸到培養大眾化應用型人才教育模式的軌道。教學模式也從過去的偏重理論轉到偏重應用。為了適應應用型人才培養的需要，高校也都制定了較為科學的應用型人才培養方案。
然而，高等教育發展到今天，多年來形成的過于封閉的專業方向，過于封閉的學院設置，所導致的學生知識結構和專業技能單一的問題始終沒有解決。高校培養出來的計算機專業畢業生多數“千人一技、千人一面”，難以適應當前社會和企業的多元化發展，因此學生就業能力極低。
1 “錢學森之問”與我國高等教育存在的問題
“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才”，這是已故著名科學家錢學森生前向總理提出的一個問題。錢老的問題一語道破當代中國高等教育的積弊，由于我國高等教育長期以來嚴重偏差的人才評價體系，必然導致高等教育辦學思想、培養模式的偏差[2]。主要表現在重知識教育輕人格教育[3]、重理論教育輕實踐教育[4]、重技能教育輕通識教育等幾個方面。而這幾方面的偏差在地方院校，特別是計算機專業的培養中表現尤其突出。
首先，長期以來，社會對大學辦學水平以及院校對教師教學效果的畸形評價標準，導致高校在制定培養計劃、教師在制定教學大綱及實施教學過程時不自覺地走到“重知識教育輕人格教育”的方向。學校往往只關心各種教學文件是否齊全、科目設置覆蓋面是否全面，教師在教學活動中也往往也只注重知識的數量，對學生的要求僅限于完成本課程所規定的學習內容。從學校到院系、再到教師，從教學目標到教學計劃、再到課堂教學，這種重知識輕人格的近乎于填鴨式的教育方式，嚴重限制了學生的發展。對人文素質、科學素質、法律意識、管理素質等的缺失很難使我們的畢業生成為企業真正需要的人才。
其次，許多高校往往注重理論知識的傳授，缺少實踐訓練，尤其是缺少工程化、產業化的實踐訓練。而計算機專業人才的培養，如果沒有實踐訓練，學生幾乎對理論與技術都很難理解，更難有動手開發的能力。
再次，應用型人才培養模式很容易使院校走向重技能教育輕通識教育的誤區。錢學森院士指出我國高等教育辦學誤區之一就是“分科過細”，隨之而來的就是課程設置過于專業化，或者說課程設置過于為專業服務。尤其在現行學科之間壁壘森嚴的專業設置下，學生很難打破專業的限制。這種情況也是造成學生知識結構單一、專業技能單一的重要原因。2008年9月，中山大學推出博雅學院，首批招生35人，實行“四年不分專業、以培養‘做學問’人才為目標，以古代經典閱讀為重點”的通識教育開創性舉措，值得我們學習和借鑒。
2企業對人才綜合素質的需求
實踐表明，企業對人才的素質要求愈來愈高，評價標準也發生了新的變化[5]。當前，用人單位最看重的是人才素質。而人才除了具備必需的專業知識和專業技能以外，更要具有良好的政治修養和思想道德修養；要有敬業精神、奉獻精神和團隊精神；有責任心，對企業忠誠；有較強的溝通表達能力、協調能力、合作能力、創新能力和學習能力等[6]。諸多調查結果顯示，企業更加注重畢業生的非專業素質，包括良好的身體素質、心理素質，以及良好的人文科學素養和優秀的人才品質。綜合來看，現代社會要求人才素質模型如圖1所示。我們培養的學生具備的能力素質越多，就業競爭力就越大，持續就業能力也越強。
3當代大學生綜合素質現狀分析
在嚴重偏差的教育觀念指導之下成長起來的當代大學生，綜合素質嚴重失衡，企業往往抱怨招不到真正的人才。文獻[7]對當代大學生綜合素質現狀做了較為客觀的分析。
第一，政治素質缺乏。當代大部分大學生對國家的現行政策和形勢沒有深刻地認識，更加關注經濟利益，政治上也有趨于利益化的趨勢。這種浮躁的觀念主要表現在政治信仰危機、政治主張模糊、組織紀律意識淡薄。這些因素直接導致學生在企業中責任感不強、利益心過重，十分不利于畢業生在企業中的成長。
第二，道德素質匱乏。許多高校在道德教育方面也存在“重理論輕實踐”的現象，往往只注重道德知識的灌輸而忽視道德品質塑造和道德行為的養成，造成學生道德知識與道德行為的不一致性。大學生中“極端個人主義”的消極思想非常普遍，“以我為中心”的人生態度使他們嚴重缺乏團隊合作意識，溝通能力、領導能力和較好的人際關系。
第三，人文科學素質極差。相對封閉的專業和學科設置，相對封閉的學生管理使大學生的人文科學知識嚴重匱乏?！?0分萬歲”的思想使許多學生的知識獲取量僅僅來源于課堂內容?，F實的情況是，國內許多高校計算機專業的學生對科學、人文、藝術的修養幾乎為零。人文科學素質的缺乏直接導致我們所培養的學生格調不高、低俗，從而缺乏人格魅力和創新能力，難以在企業中長久發展。
第四，心理素質脆弱。由于大學生政治素質、道德素質、人文科學素質普遍偏低，“極端個人主義”和“以我為中心”占據他們的內心，必然導致他們的心理素質脆弱、心理障礙和精神行為問題頻發。
4構建理工文管藝體相結合的應用型人才培養模式
對于錢學森之問，早在兩千多年前，古希臘大哲學家亞里士多德就已經做出了回答[8]。針對錢學森之問，結合我國高校計算機專業的實際情況，我們也不難提出“為什么我們的高校培養不出企業真正需要的人才”的問題。而針對亞里士多德的觀點，我們也不難找到在應用型人才培養領域破解錢學森之問的答案，那就是：應用型人才培養需要一個前提和四個基本條件。一個前提就是學生必須具有良好的政治素質、道德素質、人文科學素質和心理素質，這是畢業生成為合格人才所必備的一個前提。四個基本條件，一是學生對專業的真興趣，二是充分自由的專業選擇，三是充足的閑暇時間，四是充分與企業和社會接軌，這四個條件缺一不可。
哈爾濱師范大學計算機科學與信息工程學院及軟件學院在近年來的“強院建設”規劃中，不斷積極探索教學改革，以適應應用型人才培養目標，培養符合社會和企業需要的可持續全面發展的綜合應用型人才。
4.1大力改革課程設置，給學生充足的自學時間
要想讓學生真正全面發展，充足的自學時間是一個必要條件。以往的傳統教學模式為了讓學生學到更多的知識而設置大量課程，繁重的教學任務使師生都疲于應付。為了徹底改變這種現狀，我院在改革課程設置方面做了大量工作。
1) 改革公共課教學方法，最大限度地壓縮課時。以往傳統辦學模式，公共課占據大量學時和黃金教學時段，填鴨式的公共課教學方法使學生出現上課疲憊現象，影響專業課程的學習。學院在課程改革中首先最大限度地壓縮了公共課程的學時，對有些課程授課采取集中講座的方式、考核采取大作業或小論文的方式。通過這種方式的改革，大大縮小了公共課學時，為學生學習專業課程及發展個人興趣提供了寶貴的時間。
2) 改革專業課教學方法，把實驗和實踐放在首位。培養應用型人才就要培養學生分析問題、解決問題的能力。學院對所有專業課程都重新確定了面向應用型人才培養的教學大綱，要求教師必須采用建構主義教學理論，以任務驅動方式組織案例式教學。教學過程中以學生為中心、以實驗和實踐為中心，減少理論教學時數、增加實驗和實踐教學時數，減少課堂教學實數、增加課外自學時數，減少獨立完成任務、增加合作完成任務。實行此項改革措施以后，學生一改以往被動接受知識的局面，其角色完全轉變為知識的主動意義建構者，教學參與度大大提高，教學效果明顯改善。
3) 課程及時更新，反映應用前沿。為了提高學生對專業的興趣，讓學生對本專業在企業中的應用有一個更加深入透徹的了解，學院每個學年都會組織專家、教師和學生討論課程更新的問題。對市場和企業中出現的新理論、新技術、新應用，學院會及時修改課程大綱，或者通過淘汰舊課、開設新課，或者通過開設專題講座的形式為學生講解，使我們的學生始終站在學科應用前沿的高度，因此畢業以后才會有高端的就業途徑。
4) 改革考試評價方式，重過程、重實踐、重合作。以往傳統教學模式通過期末考試考核學生成績的辦法已經遠遠不能適應應用型人才的培養需要。許多學生都有過平時不學、考前突擊、考后全忘的經歷。學院通過改革考試制度和評價方法，改變了這種現象。首先，弱化期末考試的比重，有些實踐性強的課程可以完全取消期末考試。很多課程在不同階段都設置了若干大作業或設計報告，要求學生按時完成。其次，針對階段性的大作業或設計報告，學院要求實踐類要占2/3以上，這就有效地鍛煉了學生的實踐能力。同時，學院還要求這些大作業或設計報告中，合作類項目要占1/2以上，這有效地鍛煉了學生的協作學習能力和溝通合作能力。
4.2實行2+1+1模式，讓學生自由的選擇專業方向
學院在長期的人才培養實踐中深深地認識到，過早地劃分專業方向限制了學生的發展、束縛了學生的學習興趣。結合國外大學的先進經驗，學院逐漸探索出“2+1+1”的培養模式。
學院在學生入學的第一、第二學年里，不分專業授課。學生可以任意選修自己感興趣的課程。對于專業基礎課，按方向和程度不同分別開課，例如高等數學分為高數1、高數2和高數3三個層次，不同層次有不同的教學大綱和不同的側重點，面向不同需求的學生開設；離散數學課程分為離散數學1、離散數學2和離散數學3三個層次，其中離散數學3采用雙語授課。多樣靈活的課程設置和選課制度，最大限度地滿足不同學生的需要、最大限度地挖掘每個學生的興趣和潛能，受到所有學生歡迎。
第三學年，要求學生選擇自己的專業方向，學院開始分專業定向培養。第四學年，學生將在企業實習中完成自己的工程實踐和畢業設計。實習期間實行學院和企業雙導師制，直接參與企業的生產、管理和工程實踐，基本實現了學院與企業的無縫對接。
4.3加強學生非專業素質培養
21世紀的人才標準不僅僅是良好的專業技能，還包括良好的政治素質、道德素質、人文科學素質、心理素質、職業素質和溝通合作能力等非專業素質，高校的任務也絕不僅僅是單一的傳授知識和技能。學院為了培養學生的綜合素質能力，為了讓學生在企業中更有競爭力和可持續就業的能力，實施了靈活多樣的課內、課外活動，以促進學生的全面發展。學院因此制定了科學、詳細的規劃制度和實施辦法。
例如，為了培養學生的政治素質，管理部門定期請校內外專家講座，舉辦學生演講比賽、辯論比賽，以此提高學生的政治素質；為了培養學生的道德素質，學院定期組織公益活動，要求學生完全自愿參加，在活動中實現“我愿意、我奉獻、我快樂”的人生價值觀念；為了增強學生的溝通合作能力、改善不良的人際關系，學院特別開設了素質拓展課程和職業模擬課程。我們認為，培養學生的這些非專業素質是完全可設計、可操作、可評價的。
4.4 “理工文管藝體”兼收并蓄，促進學生全面發展
錢學森認為：“學理工的，要懂一點文學藝術，特別是要學會文學藝術的思維方式。科學家要有點藝術修養，能夠學會文學家藝術家那種形象思維，能夠大跨度地聯想[9]?！币囵B學生的綜合素質、要使學生真正全面發展、真正做到因材施教，就要確立一個正確的指導思想。結合錢老的觀點，我們總結出一條“理工文管藝體”相結合的培養模式，收到了良好的效果。
首先，哈爾濱師范大學是一所綜合性大學，中文、歷史、政治、管理、經濟、法律、教育、音樂、美術、傳媒、數學、物理、化學、生物、地理、外語學科門類齊全。學校為全校學生開設大量門類齊全的選修課，并要求所有學生必須選修5門以上，文理學生互選2門以上。學院內也開設相當數量的院內選修課程供學生自由選擇。海量的課程資源，給學生發展自己的興趣和愛好提供了廣闊的舞臺，學生在文學、管理、經濟、法律和美學的海洋里接受熏陶，從而形成健康、健全的人格。
其次，為了實踐“理工文管藝體”兼收并蓄的辦學思想，學院成立了各種主題的學生社團組織，充分發揮學生的自主管理、自主學習能力。各協會在學院指導下完全由學生自主策劃和運作，學院定期舉辦各種活動和比賽以激發學生的潛能。例如，學?；驅W院每年舉辦程序設計競賽、電子制作競賽、書法競賽、文學創作競賽、外語競賽、音樂競賽、美術設計競賽、各種項目體育競賽等。為了鍛煉學生的管理素質進行職前訓練，學院還專門開設模擬公司課程，學生通過自己創辦公司，進行虛擬經營，使自己提前適應了企業的角色。
4.5校企合作辦學，實現校企無縫鏈接
實踐應用型人才培養目標，校企合作是必由之路[10]。我院實行的“2+1+1”的培養模式，使學生在本科四年時間里，始終不同程度、不同側面的接觸企業。企業專家講座、企業教師授課、校企雙師共同培養、企業實習實訓，直到企業頂崗實習，這些措施貫穿本科四年的教學過程。
學院聘請企業專家進入學院學術委員會，參與教學計劃的制定和課程設置；定期派教師到企業實習，學習前沿應用技術；與企業聯合建設實驗室和實習實訓基地，這些措施有力地保障了校企合作辦學的實施。
5結語
培養適應社會和企業需要的計算機專業應用型人才，應該注重學生綜合素質的培養。哈爾濱師范大學計算機科學與信息工程學院在這方面進行了有益的探索。相信在廣大高等教育工作者的共同努力下，一定能破解錢學森之問，為社會培養更多的德能兼備、博學多識的應用型人才。
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Comprehensive Quality Education for Application-oriented Professionals in Computer Major
YU Yan
