计算机导论论文3000字
计算机导论课程的教学目的，是让大一新生了解计算机专业知识能解决什么问题，应该学什么、如何学，同时激发学生对计算机专业的兴趣。下面是小编为大家整理的，希望对大家有帮助。
浅析“计算机导论”教学改革
摘?要：计算机导论是计算机专业学生必修的一门专业基础课程。也是计算机专业的入门课程。课程内容主要介绍计算机领域相关基础知识。针对计算机导论这门课程的特殊地位以及在教学过程中存在的一些实际问题，本文分析了在教学过程中学生自身、教材内容和教学模式存在的问题，提出了对部分教学内容的改革，多种教学方法相结合，以及建立合理的期末考核制度的观点。目的是提高学生对本专业的学习兴趣，并且使其通过这门课程的学习，能够为后续专业课程的学习打下基础。
关键词：计算机导论;学生;教材;教学方法
计算机导论是计算机专业大一学生的一门专业必修课。这门课程在计算机学科中占据着重要的作用。它对计算机学科的科学理论和技术进行了系统而又概括的阐述。它涵盖的知识面广，主要涉及了计算机硬件和软件的基础知识、人工智能和图形化处理、程序语言设计和算法思想、数据管理信息系统、软件工程、离散结构等专业知识点以及与信息技术有关的社会人文知识。
通过这门课程的学习，学生可以对计算机这门学科有一个大致的了解，提高学生对本专业的学习兴趣，从而为后续学习专业课程打下一个良好的基础。虽然计算机导论这门课程所涉及的都是基础知识，看似很容易，但是要教好这门课程不是那么简单，这主要是由于这门课程所承担的任务以及在整个专业体系中所处的位置，还有传统教学中存在的问题。
一、存在问题
1.学生基础参差不齐
大学里的学生都是来自全国各地，由于经济和教育水平的差距，有些学生在中、小学的时候就已经接受系统的计算机基础教育，甚至有些学生还参加过全国计算机大赛，这些学生具备了一定的计算机知识和操作能力。然而有些学生尤其是来自偏远地区的，由于当地的教育设施有限，这些学生对计算机一些基本知识不是很了解。针对这种情况，如果相同的内容按照统一进度来教学的话，那些基础好的学生上课会觉得没事情做，而基础较差的学生有可能会跟不上进度，进而影响整个教学进度，以及对这门课程的兴趣[1—3]。
2.教材内容滞后
由于这门课程是对计算机专业各个领域的一个总结性概括，其原理性、知识性比较强，讲起来比较枯燥、乏味。况且有些内容随着时代的发展和技术的进步已经不适合作为重点内容，或者大篇幅出现在教材中，这也会影响学生对本课程的兴趣，从而影响整个教学质量。
3.教学方法陈旧
虽然现在在教学手段上采用了多媒体教学，其相对于板书来说，表达更加直观，但是教师只是把课本中要教授的内容做成了课件，在课堂上演示。由于信息量比较大，并且利用课件讲授速度比较快，一节课讲完后，学生印象也不深刻，并且也不能提高学生的积极性、主动性。一些概念性、原理性的知识还是记不住。这种教学模式是以教师为中心，通过提出问题，解释问题，举例说明的步骤，而学生以听为主，处于被动地位，不能很好地激发学生的创造力和想象力。况且，计算机导论是实践性很强的一门课程，只有在反复的操作中才能熟练掌握所学的知识。但是在目前的教学模式下，是以教授理论知识为主，实践为辅。学生上机实践的课时有限，不能很好地实践上节课所学的理论知识，进而不能熟练掌握知识，加上对当时已经听懂的理论知识也容易忘记，致使要上机考试的时候就会无所适从，不知如何有效地使用计算机。
二、计算机导论教学改革具体措施
1.教材内容改革
虽然现出版的计算机导论教材很多，但是存在一些不足，有的内容相对陈旧，有的内容相对抽象，难于理解，有的内容冗余，跟后续课程重复等。所以计算机导论教学内容应该体现“广而不泛，精而不难，拓展有度”。
(1)“广而不泛”：计算机导论是计算机入门课程，首先确定这门课程的培养目标，课程内容应该包括计算机专业各个领域的基础知识，建立计算机专业知识体系，层次结构鲜明。通过这门课程的学习，学生能掌握计算机专业相关知识，为其后续课程的学习打下良好的基础。
(2)“精而不难”：授课过程中应该突出重点，介绍各个领域相关知识的时候找到合适的切入点，课堂上将本节课主要内容传达给学生，尤其是对一些概念性、原理性的知识，应通过一些通俗易懂的例子加以解说，让学生熟练掌握。对于非重点内容，可以留给学生自学，培养学生的思考能力、想象力以及自律性，从而提高他们对计算机专业的兴趣。
(3)“拓展有度”：课程内容能够反映最新的科学技术以及产品的最新发展，针对各个领域的技术发展做一些适当拓展，从而激发学生对本门课程的学习兴趣以及积极性;教师也可以通过留作业的形式，让学生通过上网查询了解计算机专业的发展，正确引导学生，为后续课程奠定一定的基础。
2.多种教学方法相结合
由于计算机导论涉猎了计算机专业各个领域相关知识，不同领域的知识，它的性质不同，有些实践性比较强，在学习这些课程必须结合实际操作;有些原理性比较强，在学习这些课程的时候就要以讲授为主并结合一些生动实例。这样，结合多样的教学手段，将这门课程生动地传递给学生。
(1)充分利用多媒体进行教学。计算机导论的知识大致可以分为两部分：理论知识和上机操作。在讲授上机操作的时候，利用多媒体，例如投影仪，将老师的实际操作直观地反映给学生。在讲授理论知识的时候，通过制作一些生动的小动画展现一些原理的计算过程，从而充分调动学生的感官，使得课堂的气氛活跃，提高学生的积极性。
(2)采用讲授和操作相结合的教学方法。由于这门课程的上机操作的课时有限，为了能够让学生充分利用上机时间，在课堂教学过程中，教师应该将讲授和操作相结合，就是一边讲解，一边通过多媒体将本节课的实际操作过程直观地反映给学生。在上机操作的时候，可以放手让学生自己实践。为了避免学生上机操作的积极性不高，每节上机课都安排具体任务，让学生以团队的形式来完成。用这种形式锻炼学生的团队协作能力，同时加深所学的知识，为后面的课程设计打下一个良好的基础。
(3)建立合理的期末考核方式。首先根据学校培养的目标，制定一个合理有效的期末考核办法来对这一学期的学习成果进行考核。针对计算机导论课程既有理论性，又有实践性的特点。课程的期末考核制度主要包括理论考核和上机操作考核。全面考查学生基本理论知识的掌握和实际的上机操作能力。例如，理论考试应该占60%，上机操作占20%，课程设计占20%。
三、结论
在教授计算机导论这门课程过程中，存在一系列的问题，这些问题存在于学生自身、教学方法和教学内容，上述改革措施主要根据这些问题而提出的，并已经在教学实践中运用，取得一定的成效。当然，针对不同的课程应该因材施教，目的是为了激发学生对本专业的兴趣，提高学生的学习积极性，锻炼学生的应用能力和思考能力。
参考文献：
[1]房彩丽，丁文珂.“计算机导论”课程教学方法的思考与探讨[J].计算机教育，2009(10).
[2]陈?滨. “计算机导论”课程教学改革探讨[J].长春理工大学学报(社会科学版)，2011(12)：195—196.
[3]薄树奎.“计算机导论”课程教学方法初探[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版)，2011(4)：182—184.
面向对象的计算机导论课程教学
摘要：内容宽泛是计算机导论课程教学中的难点。文章提出借助面向对象思想的优势，将计算机导论课程内容分成5个相互联系的对象，每个对象有各自的属性和行为，内容涵盖计算机导论课程的主要知识点。进一步阐述如何从逻辑上将教学内容组织起来，从人的认识规律入手讲解新知识，使大一新生易于接受，并能建立完整的学科知识体系。
关键词：计算机导论;课程教学;面向对象
计算机导论是计算机专业的入门课程，也是计算机专业完整知识体系的绪论。计算机导论课程的教学目的，是让大一新生了解计算机专业知识能解决什么问题，应该学什么、如何学，同时激发学生对计算机专业的兴趣，并帮助他们更好地步入后续专业课程的学习。
目前计算机导论相关的教材，大都是概括地讲授计算机学科主要课程的基本内容和应用，并介绍这些课程相互之间内在联系，使学生对计算机学科的理论基础、重要应用有一个基本的了解。国外教材的内容与我国教材差别较大，主要由于学生的背景和现状不同，并不适合目前大学生的实际情况。国内教材内容和课程的教学目的是吻合的，但普遍存在的一个问题是，大一新生在学习这门课的过程中，感觉教学内容过于分散，把握不住重点，很难理解老师讲的“是什么”;而且在学完这门课程后，也并没有明显的收获感，即使每节课都听瞳了，最后也像什么也没有学到一样。教学中存在这样的问题，一方面是和计算机导论这门课程的性质和特点相关，它本来就是介绍计算机学科整体课程体系的，知识点当然会很多，很分散，大学一年级的学生没有专业知识的基础，不能很好地把知识点联系起来，从而造成学习困难;另一方面，教师的教学方式也会产生一定的影响，如果按照传统的教材内容列表进行讲授，仍然摆脱不了每章就是对主干课程的简介这种教学模式，结果还是晦涩难懂。目前有许多关于计算机导论课程教学内容和教学方法的讨论，近年来还提出了以计算思维为导向的计算机导论课程教学内容改革，这些都推动了计算机导论课程教学的发展。
课程的性质和特点是先天的，可以改变的是教学思维和教学方式。从以往教材内容和相应的教学过程来看，计算机导论这门课往往缺乏逻辑性，因为其中的每一章对应一门或几门专业课程，在教学过程中常常是围绕后续课程讲解，即计算机专业有什么样的后续课程，计算机导论就有什么内容的章节，这样就难免把该课程讲成各门课程的简介。计算机导论课程是对计算机学科的介绍，不依赖于后续开设的课程，在逻辑关系上应该先有导论课程，后续课程要围绕导论课程展开，而不是相反。因此，需要对计算机导论的教学思维进行转换，这门课程是计算机“科学”的导论，而不是计算机“课程”的导论。
1.面向对象教学思想
面向对象是一种重要的分析方法，它将现实世界的事物抽象成对象，通过对现实世界的抽象与建模，帮助人们对复杂系统进行认知与理解。在面向对象思想中，世界是由各种具有自身运动规律和内部状态的对象所组成的，不同对象之间的相互作用和通讯构成了完整的现实世界。因此，应当按照现实世界的本来面貌理解世界，通过对象及其相互关系反映世界。采用人类在认识客观世界的过程中普遍运用的思维方法，可以直观、自然地描述客观世界中的事物，更符合人们的认识习惯和客观规律。
面向对象思想是人类自然的认识过程，针对计算机专业知识体系，通过自然的方式去了解相关的内容，是合适的选择。计算机导论是大学新生入学以来的一门新课程，面向对象分析方法符合人们认识新事物的规律，因此采用面向对象思想讲授计算机导论，符合新生认识“计算机科学”这一新事物的规律。首先，面向对象分析方法强调各个对象之间的关系，而不必了解对象内部运行机制，适合让学生了解计算机导论中各部分内容之间的逻辑关系，而不必深入了解其详细内容，符合计算机导论课程的教学特点。此外，将面向对象思想引入计算机导论中，还有助于培养学生的面向对象思维方式，为以后程序设计课程的学习奠定思维基础。
2.计算机导论课程中的对象
将面向对象思想引入计算机导论课程的教学，核心问题是如何将本课程的教学内容合理的划分为互相联系的对象，从而使学生能够更加容易理解计算机科学。为此，根据该课程的性质和特点，结合计算机学科“什么能被有效的自动计算”的根本问题，将计算机导论课程的教学内容抽象为以下几个对象：计算机学科，计算机，计算，数据与信息，网络。首先通过“计算机学科”介绍本专业的相关领域，然后介绍“计算机”是什么，怎么工作，进一步说明计算机如何“计算”，之后是计算机计算的对象――“数据与信息”及其相关的属性知识，最后是多个计算机的互联构成计算机“网络”对象，涉及网络相关知识。计算机导论课程内容对象关系如图1所示。
2.1计算机学科
从学科的高度对计算机科学进行介绍，让学生了解计算机专业研究领域，相关的核心课程，应用方向等。根据百度文库的解释，计算机学科是研究计算机的设计、制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理控制等的理论、方法和技术的学科。一级学科计算机科学与技术主要有以下几个研究方向：计算机科学理论，计算机体系结构，计算机软件，网络，人工智能，计算机应用，其中每个研究方向又有更详细的分类。针对每个研究方向，通过实例简单介绍研究内容和应用领域，使学生有一个大概的学科知识框架。根据具体面向的学生所学专业，将其划分到相应的学科方向，进一步明确本方向的研究领域和应用前景，激发学生的学习兴趣。引入计算机学科领域的典型问题，如汉诺塔游戏、哲学家共餐问题以及图灵测试问题等等，让学生感受到计算机学科的科学性和趣味性。另外，根据当前科学技术的发展，适当介绍学科领域前沿，比如当前芯片的集成密度、最高的网络速度、人工智能的发展水平等，更能促进大一新生对本学科发展的向往与探索。
2.2计算机
作为硬件实体，计算机的概念应该在教学开始阶段就要介绍清楚。计算机是个什么东西?首先，从概念上介绍计算机的诞生和发展简史，从简单的计算工具到电子计算机所经历的发展过程，以及计算机的发展趋势。然后解释计算机的类型，包括大型机、微型机、单片机、嵌入式系统等分类及其应用领域，并结合实际案例加以说明。
基于面向对象思想，确定现代计算机对象的属性和行为，其属性包括数学属性和物理属性;行为有自动运行、计算和处理数据。数学属性主要包括数制、算术和逻辑运算;物理属性指的是计算机的硬件基础，主要是元器件、逻辑门。通过硬件实现二进制的状态、二进制的逻辑和算术运算，进而实现存储数据和计算机指令控制。在这些数学和物理属性的基础上，引入存储程序和操作系统的概念，实现计算机的自动运行行为，进一步实现复杂的计算和数据处理。
在“计算机对象”内，将数学基础、硬件组成、工作原理、操作系统、程序和数据各部分内容有机地组合起来。在逻辑上将各个部分串起来有助于新生理解“计算机对象”的整体。计算机对象的这些构成里面，每个子对象又可以通过面向对象的思想作进一步的解剖，说明这些子对象的属性和行为，真正以符合认识规律的面向对象思想进行计算机知识的讲解。
2.3计算
在计算机科学领域，广义的计算概念也包括数据处理等方面，当然首先是要理解一般的算术运算过程。从计算机讲到计算是自然的事情，在“计算机对象”中已经有了计算的基础，即数学理论和硬件实现，而复杂的计算是如何实现的?理解“计算”对象，首先是计算的属性，包括所使用的语言和复杂度;其次是计算的行为，有计算过程和实现方法。围绕计算机如何进行“计算”的问题进行讲解，所涉及的知识点有程序设计、编程语言，算法、编译等。
计算的任务是人给出的，即要完成什么，怎样完成，这就需要人和计算机交流的“语言”――程序设计语言。程序设计语言又可以分为高级语言和低级语言，以及各自的进一步分类等等。为了解决复杂的计算，需要专门学习算法的知识，关系到计算的复杂性问题，并介绍典型的几个算法，如递归，循环等。采用某种高级语言编写的程序，可以告诉计算机干什么，而计算机对语言内容的理解和执行过程，涉及编译的知识。这样，就围绕“计算”这个对象，将语言、程序、算法、编译等知识点，有条理的展现在学生面前，而且让初学者对计算机的计算过程有个宏观的认识。
此外，让学生进一步加深理解计算机的计算过程，引入“计算思维”的概念，计算思维是以计算机解决问题的方式去思考，像计算机科学家一样考虑计算问题，这也是计算机科学领域从业者需要具备的思维方法。结合一些典型的数学运算如开方，来加深对计算机解题方法和计算思维的理解。
2.4数据与信息
在计算机中，数据是被计算的对象，也是初学者最容易想到和问到的问题，即计算机中“数据”是什么样子的?列举最常见的数据对象实例，并将现实世界中的数据分类为子对象，包括数字、字符、汉字，声音，图像，视频等。要对数据进行处理，首先得设法对它进行描述和表示，让计算机能够理解并加以处理。因此，首先要对数据对象及其子对象进行属性的描述，包括编码、采样、量化等，而无论什么数据对象，在计算机中都要转化成二进制，而且所有内容均保存在文件中，文件有各种类型和名称。结合不同的数据形式，让学生了解现实世界如何表示成二进制形式，是数据处理中首先要解决的问题。
在了解数据及其子对象属性的基础上，介绍数据对象的行为，包括存储组织和常用办公数据的处理。数据存储组织中一个重要的知识就是数据库，数据库也是数据的子对象，可以为学生解释众多数据管理系统中的数据去哪儿了。首先是数据库的基础理论，然后结合数据库实例展示一些主要的操作，使学生对数据库有个感性认识。进一步说明数据结构在数据库中的作用和重要性，着重强调数据结构的概念，以及程序、算法和数据结构的关系，对所学的知识做一个逻辑上的链接。常用办公软件如WPS或Office，是数据处理的实例，结合数据对象的概念，简单介绍其常用功能，并通过适当的实践练习提高计算机的应用能力。
2.5网络
网络对象是计算机对象的集合，即把多台计算机连接起来就组成了网络。网络对象的属性有类型、功能、组成和体系结构。而网络对象又可以包含两个子对象即局域网和互联网，介绍两者的区别和联系，让大家理解生活中常用的两个概念。网络既然是由多台计算机相互连接起来的，就要理解网络的连接方法，即网络的拓扑结构和接入方式。网络拓扑结构是实际的网络连接的一种抽象，除了介绍常见的几种拓扑结构外，这种抽象的方式也是计算机专业在解决问题的时候经常要用到的，结合实际的计算机网络及其采用的拓扑结构，使学生对将实际问题进行抽象的理解有个初步的印象。通过智能手机的网络连接体验，使学生了解各种网络接入方式。
网络对象的行为包括正常的行为和非正常的行为，正常的网络行为即各种网络应用，从网络通信和资源共享两个方面进行说明。其中网络通信涉及IP地址、域名等知识，结合生活中常见的网络应用，进一步说明网络通信的知识。资源共享则有数据传输服务、信息检索以及万维网等。此外，结合日常应用，列举出近年来新兴的网络应用，如电子商务、移动终端通信等等。而非正常的网络行为有非法入侵、恶意软件、网络攻击等，与之对应的网络安全知识有反病毒、反黑客、防火墙以及入侵检测技术等，还有数据加密、安全认证等相关的概念。通过介绍计算机网络对象的属性和行为，将网络相关的知识进行有逻辑的组织，使学生更好地理解和掌握相关的知识点。
3.结语
采用面向对象的计算机导论教学，并不是重新设计课程的教学内容，而是将原来的教学内容进行更加科学的归整，根据提出的几个“对象”将所有内容做一个重新分组，使这些教学内容都被包含在互相联系的几个“对象”中。这样大一新生就能首先掌握计算机科学所包含的几个大的部分，然后每个部分又有哪些细节内容，使他们能有一个总体的计算机学科框架知识。与计算机导论课程类似，其他学科也可能存在同样的问题，将学科自身的基本问题提炼成若干个典型的、互相联系的“对象”，有利于学生理清本学科基本知识的脉络。因此，基于面向对象思想的导论课程教学，对其他学科也有很好的借鉴意义。
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