時間：2023-03-21 17:03:49
導(dǎo)語：在編譯原理論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)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(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：編譯原理；教學(xué)實踐；學(xué)習(xí)興趣；應(yīng)用領(lǐng)域
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(nèi)容豐富，而且涉及形式文法和語言、有窮自動機等抽象內(nèi)容，學(xué)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(xué)生又增添了一層畏懼，甚至有的學(xué)生戲稱該課程是軟件系列課程中最難學(xué)的“天書”。部分學(xué)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(xué)生的畏難情緒，也打擊了教師的教學(xué)研究積極性。
為打破這種尷尬局面，解除學(xué)生的學(xué)習(xí)心理障礙，我們引導(dǎo)學(xué)生探索編譯的原理、方法和技術(shù)在各應(yīng)用領(lǐng)域中的使用，并以“應(yīng)用領(lǐng)域編譯器”的構(gòu)建作為課程實踐內(nèi)容。這些做法，既改變了編譯的“抽象”印象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又讓學(xué)生在具體應(yīng)用問題的求解中，從系統(tǒng)的層面重新認識此前程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(shù)的實質(zhì)，有助于學(xué)生深刻體驗計算機問題求解的內(nèi)涵，建立計算機系統(tǒng)觀。
1 基于領(lǐng)域應(yīng)用的研究性教學(xué)實踐
編譯原理作為本科生課程，其主要目標(biāo)是希望學(xué)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(xué)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(xué)生克服對編譯原理課程的恐懼，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達到課程的教學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)編譯原理的“正情緒”，我們在實踐中逐步摸索出了基于領(lǐng)域應(yīng)用的編譯原理課程研究型教學(xué)方法，大大減輕了學(xué)生對編譯課程的畏懼感，提高了學(xué)習(xí)興趣，改善了教學(xué)效果。
1.1 以領(lǐng)域應(yīng)用為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
編譯程序是系統(tǒng)軟件。在有限的學(xué)科知識背景下，一些學(xué)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(xué)習(xí)沒有實際意義，因而沒有學(xué)習(xí)興趣。另一部分學(xué)生則認為涉及系統(tǒng)軟件的知識是復(fù)雜的、晦澀難懂的，由于懼怕，在心理上給自己增加了學(xué)習(xí)障礙。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提倡以學(xué)習(xí)者為中心的有意義的學(xué)習(xí)，認為教師是意義建構(gòu)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)，學(xué)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(xué)過程中，我們以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為切入點，嘗試探究式的教學(xué)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(yīng)用領(lǐng)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(yīng)用于各領(lǐng)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(yīng)用領(lǐng)域都在使用編譯的原理、技術(shù)和方法。例如，從程序設(shè)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(biāo)代碼生成的思想，在自然語言處理領(lǐng)域有很好的應(yīng)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(luò)環(huán)境下的搜索引擎也用到編譯的原理和技術(shù)。學(xué)生受限于已掌握的知識，缺少實際應(yīng)用的經(jīng)驗，誤以為編譯原理課程介紹的內(nèi)容就只是用于作為系統(tǒng)程序的編譯程序的構(gòu)建，畏懼心理加上缺乏興趣，使得這門課程的學(xué)習(xí)難度無形中加大。
在課程的開始階段，我們讓學(xué)生選擇一個自己感興趣的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著課程的進行，引導(dǎo)學(xué)生分析應(yīng)用領(lǐng)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(shù)如何與這些應(yīng)用領(lǐng)域中問題求解方法相結(jié)合。當(dāng)面對自己感興趣的應(yīng)用領(lǐng)域時，學(xué)生的學(xué)習(xí)動力就不可估量了。我們再引導(dǎo)學(xué)生將這些應(yīng)用領(lǐng)域問題的求解轉(zhuǎn)換成“類”的問題描述，思考這些“類問題”如何用課堂所學(xué)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(xué)中，學(xué)生們就從多個非程序設(shè)計語言翻譯的角度探索了編譯技術(shù)的應(yīng)用，涉及網(wǎng)絡(luò)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(shù)在不同領(lǐng)域的可能應(yīng)用后，我們又指導(dǎo)學(xué)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(xué)習(xí)的再一次總結(jié)和升華。
當(dāng)學(xué)生們看到編譯的知識在如此眾多的非編譯領(lǐng)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(nèi)容與自己未來的學(xué)習(xí)和工作無關(guān)，反而希望能更好地學(xué)習(xí)和理解編譯原理課程介紹的原理、方法和技術(shù)，以便為將來的發(fā)展打好基礎(chǔ)。
在興趣的驅(qū)使下，編譯原理課程的學(xué)習(xí)不再枯燥晦澀，即使面對形式化描述的抽象內(nèi)容，學(xué)生也不再畏懼；同時，編譯原理課程的教學(xué)目的也得以實現(xiàn)。
1.2 構(gòu)建應(yīng)用領(lǐng)域編譯器，提高實習(xí)參與度
傳統(tǒng)的編譯原理課程實習(xí)中，學(xué)生在掌握基本原理的基礎(chǔ)上，完成一個受限程序設(shè)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(xué)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(xué)生整體學(xué)習(xí)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(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀認為：學(xué)習(xí)不是由教師把知識簡單地傳遞給學(xué)生，而是由學(xué)生自己建構(gòu)知識的過程；學(xué)生不是簡單被動地接收信息，而是主動地建構(gòu)知識的意義，這種建構(gòu)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(zhuǎn)化。課堂聽懂了但課后不會做題或?qū)嵙?xí)就是一個很好的證明。課堂聽課過程中，學(xué)生是運用自己已有的知識，來衡量教師當(dāng)前講述內(nèi)容的合理性，教師當(dāng)前所講述內(nèi)容并未轉(zhuǎn)化為學(xué)生已有知識體系中的一部分。所謂“課堂聽瞳了”，只是學(xué)生使用已有知識判斷出教師所講內(nèi)容“合理”而已。只有當(dāng)教師所講內(nèi)容真正轉(zhuǎn)化成學(xué)生知識體系中的一部分時，做題或?qū)嵙?xí)才不會困難。所以，習(xí)題和實習(xí)是理論課程學(xué)習(xí)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(xué)中引導(dǎo)學(xué)生探究編譯原理和技術(shù)在非編譯領(lǐng)域的應(yīng)用，習(xí)作研究型小論文外，還在課程實習(xí)環(huán)節(jié)采用構(gòu)建“應(yīng)用領(lǐng)域編譯器”作為實習(xí)題目，以提高學(xué)生的實習(xí)興趣和參與度。
編譯原理課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)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(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生從“類”的層面逐步完成應(yīng)用領(lǐng)域“實例”問題的認識、分析、設(shè)計和系統(tǒng)實現(xiàn)。
1）以能力確定選題。
并非所有的學(xué)生都適合選擇程序設(shè)計語言以外的應(yīng)用領(lǐng)域問題作為實習(xí)題目。我們讓學(xué)生根據(jù)自己的能力選擇合適的選題。
普通層次的學(xué)生，要求其掌握最基本的方法和技術(shù)，而不被應(yīng)用問題本身的復(fù)雜性牽扯太多精力。我們按照傳統(tǒng)編譯原理課程實習(xí)的做法，推薦一個受限的程序設(shè)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(xué)生可選實際程序設(shè)計語言（如C語言）的子集，也可由學(xué)生自行設(shè)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(gòu)，同樣可以達到掌握主要編譯技術(shù)的目的。
對于學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，我們建議其選擇一個自己感興趣的應(yīng)用領(lǐng)域問題，采用編譯程序模型化計算的思想，實現(xiàn)一個應(yīng)用領(lǐng)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(dǎo)學(xué)生從“問題類求解”的層面定義問題，并完成分析、設(shè)計和系統(tǒng)實現(xiàn)。
2）漸進式構(gòu)建引導(dǎo)。
隨著課堂內(nèi)容的進行，我們采用漸進式構(gòu)建的方法，引導(dǎo)學(xué)生逐步實現(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域編譯器，其實施過程如圖1所示。
（1）定義領(lǐng)域?qū)ο?。確定應(yīng)用領(lǐng)域后，引導(dǎo)學(xué)生分析領(lǐng)域問題處理對象的構(gòu)成特點，并據(jù)此構(gòu)造領(lǐng)域問題處理對象的生成文法。
（2）確定領(lǐng)域的“詞”。引導(dǎo)學(xué)生分析和認識應(yīng)用領(lǐng)域中的“詞”和“詞法分析”的工作內(nèi)容。在應(yīng)用領(lǐng)域中，“詞”是構(gòu)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(gòu)建完全和程序設(shè)計語言詞法分析程序的設(shè)計與實現(xiàn)一樣。
（3）確定領(lǐng)域“語法成分”。引導(dǎo)學(xué)生分析和識別應(yīng)用領(lǐng)域的“語法成分”和“語法分析”工作內(nèi)容。應(yīng)用領(lǐng)域中的“語法成分”是被處理對象的不同層次的構(gòu)成單位，“語法分析”就是分析領(lǐng)域被處理對象的構(gòu)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(lǐng)域“語義”和“中間代碼”。這里的“語義”和“中間代碼”依賴于領(lǐng)域問題的具體應(yīng)用，需要引導(dǎo)學(xué)生分析不同領(lǐng)域中問題求解的目的，從而得出應(yīng)用領(lǐng)域的主要操作——“語義分析”的內(nèi)容。
（5）確定領(lǐng)域“目標(biāo)代碼”。其內(nèi)容也依賴于領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。
當(dāng)實習(xí)全部完成后，學(xué)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(biāo)代碼生成的所有環(huán)節(jié)，這實質(zhì)上完成了一個應(yīng)用領(lǐng)域編譯器，實踐過程覆蓋了課程教學(xué)目標(biāo)要求學(xué)生掌握的全部內(nèi)容。
雖然每個應(yīng)用領(lǐng)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(dǎo)學(xué)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(lǐng)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(shè)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(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下，我們以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為切人點，使課程學(xué)習(xí)與具體應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合，讓學(xué)生體會到編譯原理和技術(shù)的實用性，大大提高其學(xué)習(xí)參與度；同時注重引導(dǎo)學(xué)生對問題求解基本思想、方法的探討，從確定領(lǐng)域問題，到詞法分析、語法分析、語義分析、目標(biāo)代碼生成的每一步求解思路分析，到應(yīng)用具體編譯技術(shù)實現(xiàn)求解算法，讓學(xué)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(xué)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(xué)生系統(tǒng)能力的目的。一些學(xué)生在課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，體會到了學(xué)以致用的樂趣，還主動與教師談?wù)撗芯啃驼撐暮蛻?yīng)用領(lǐng)域編譯器的改進設(shè)想。
通過這樣的實踐，學(xué)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(shè)計語言這個范圍內(nèi)，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(xué)科問題求解的抽象描述和處理這一實質(zhì)。
2 結(jié)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(nèi)容的復(fù)雜性，給學(xué)生學(xué)習(xí)該課程帶來了一定的障礙。我們在編譯原理課程的教學(xué)實踐中，針對該課程學(xué)習(xí)的最大問題——陌生與抽象，以非編譯的應(yīng)用領(lǐng)域問題求解為切入點，以學(xué)生對應(yīng)用領(lǐng)域問題的學(xué)習(xí)興趣提高學(xué)生的學(xué)習(xí)和實踐參與度，通過引導(dǎo)學(xué)生在“類”的層面嘗試領(lǐng)域“實例”問題的求解，使學(xué)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(xué)目的。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】 編譯原理；課程設(shè)計；地位；作用
【中圖分類號】G632.07 【文獻標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2013）20-00-02
為引導(dǎo)高校主動適應(yīng)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(jié)構(gòu)，加強專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，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(xué)校重點專業(yè)建設(shè)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(xué)與技術(shù)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(yīng)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(xué)模式、新方法及教材建設(shè)，而是強調(diào)課程設(shè)計在編譯原理課程教學(xué)中的核心地位和重要作用。通過重視學(xué)生的課程設(shè)計，實現(xiàn)學(xué)生掌握編譯技術(shù)這一核心的目標(biāo)。
一、研究現(xiàn)狀
近年來，國內(nèi)外各大學(xué)從編譯原理的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段以及實踐教學(xué)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(xué)新模式和新方法。
國內(nèi)編譯原理課程的權(quán)威專家何炎祥教授提出了基于人本主義的教學(xué)新模式[1]，它指的是以學(xué)生為主、師生互動的全新教學(xué)模式。即明確指出教師的任務(wù)不是教學(xué)生學(xué)習(xí)知識，也不是教學(xué)生如何學(xué)習(xí)，而是為學(xué)生提供各種學(xué)習(xí)的資源，提供一種促進學(xué)習(xí)的氣氛，讓學(xué)生自己決定如何學(xué)習(xí)。浙江大學(xué)的王強[2]提出形象化的教學(xué)方法，即通過多媒體的形式向?qū)W生演示復(fù)雜的算法過程。重慶理工大學(xué)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(xué)系統(tǒng)的教學(xué)和實驗?zāi)Ｊ綄崿F(xiàn)了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題能力的目標(biāo)。首都師范大學(xué)的衷璐潔[4]以實例化的真實的編譯器GCC來開展教學(xué)。該教學(xué)模式是一種與“概念-理論-應(yīng)用”的傳統(tǒng)教學(xué)模式完全相反的教學(xué)模式，它的教學(xué)思路是“案例-理論-概念”。理工大學(xué)的賀汛[5]針對編譯原理課程的教學(xué)特點，提出從調(diào)動內(nèi)驅(qū)力、提倡發(fā)散思維、提倡探究學(xué)習(xí)、培養(yǎng)抽象思維四個方面入手，加強學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，并給出了教學(xué)實施的具體步驟和方法。
通過跟蹤最新的國內(nèi)外有關(guān)編譯技術(shù)教學(xué)改革的成果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前編譯課程的改革在理論教學(xué)上已經(jīng)實現(xiàn)了“學(xué)生輕松學(xué)，教師輕松教”的教學(xué)目標(biāo)。然而，學(xué)生卻普遍反映當(dāng)前的教學(xué)模式使他們掌握了編譯原理應(yīng)試的技巧，卻沒有使他們真正理解編譯技術(shù)各知識點的來龍去脈，他們?nèi)匀徊粫帉懸粋€編譯器系統(tǒng)。編譯技術(shù)對他們而言，仍然是空中樓閣，遙不可及。這正是當(dāng)前編譯原理課程改革遇到的瓶頸。
二、課程設(shè)計在編譯原理教學(xué)中的地位和作用
如圖1所示，為課程設(shè)計在編譯原理教學(xué)中的地位和作用。它是按照編譯原理教學(xué)的五個階段，實踐教學(xué)的三個層次進行規(guī)劃的，最終，通過課程設(shè)計將編譯理論與程序設(shè)計相結(jié)合讓學(xué)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(xué)生能力的培養(yǎng)和知識與技能的傳授。使得學(xué)生不會再有“編譯是門難學(xué)、易忘，學(xué)后無用的課程”的感覺。
圖1也解釋了為什么當(dāng)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(shè)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(dāng)前的課程改革只重視編譯原理教學(xué)的前三個階段：基本認知、基本理論和應(yīng)用認知；實踐教學(xué)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(xué)生而言，有一種空中樓閣、遙不可及的感覺的本質(zhì)原因。而如果能在當(dāng)前的改革維度上進行擴展，將編譯原理教學(xué)擴展為圖1中的五個階段，把實踐教學(xué)擴展為圖1中的三個層次。通過將編譯理論與程序設(shè)計方法相結(jié)合完成編譯器這一綜合課程設(shè)計，從而實現(xiàn)編譯課程學(xué)習(xí)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(xué)改革（更加重視課程設(shè)計和動手實踐能力），教給學(xué)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(shè)計在“編譯原理”課程改革中的實施方案及效果
1.課程設(shè)計在編譯教學(xué)中的實施方案
首先，編寫編譯課程綜合實驗指導(dǎo)書。編寫原則是實驗?zāi)繕?biāo)要適中，不要定的太高。任務(wù)和要求要明確，而實現(xiàn)方法不固定，為的是給學(xué)生更多的自由發(fā)揮空間。實驗指導(dǎo)書的內(nèi)容如下：
（1）實驗?zāi)康?/p>
《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(xué)的多門課程的內(nèi)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(xué)生對完整系統(tǒng)的獨立分析和設(shè)計的能力，進一步培養(yǎng)學(xué)生的獨立編程能力。
（2）實驗任務(wù)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(yù)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(xué)生分為五到六人一組，每組設(shè)置一個項目組長（ProjectManager，PM）。由PM負責(zé)為期一周半的綜合課程設(shè)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(diào)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(shè)計論文及答辯PPT。每個小組由PM用10分鐘時間陳述課程設(shè)計期間的工作，之后，由其他同學(xué)進行提問，小組成員進行回答。
2.課程設(shè)計在編譯教學(xué)中的實施效果
我們對2009級計算機科學(xué)與技術(shù)和軟件工程兩個專業(yè)的本科學(xué)生進行了課程設(shè)計方案的實施。圖2為一名同學(xué)所完成的編譯課程設(shè)計中語義分析的效果圖。這里的語義分析采用了語法制導(dǎo)生成四元式，語法分析用的是自底向上的SLR文法。
在課程結(jié)束后，我們還對這兩個專業(yè)的124名學(xué)生進行了匿名式的問卷調(diào)查，結(jié)果表明在編譯教學(xué)中重視課程設(shè)計明顯要好于重理論輕實踐的的編譯教學(xué)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(xué)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(shè)計的教學(xué)模式在各方面都明顯優(yōu)于重理論而輕實踐的教學(xué)模式，特別是在培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實際的專業(yè)技能方面，98%以上的學(xué)生表示滿意。
四、結(jié)語
文章針對當(dāng)前編譯原理課程教學(xué)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(shè)計。文章重點論述了課程設(shè)計在編譯原理教學(xué)中的地位和作用；闡述了當(dāng)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(shè)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(shè)計的實施方案和考核方式。通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們普遍反映重視課程設(shè)計的編譯原理教學(xué)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(xué)之無用。教師們也普遍反映重視課程設(shè)計的新教學(xué)模式使得教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果有了明顯的提升。匿名調(diào)查結(jié)果達到了預(yù)期目標(biāo)。
然而，匿名式的問卷調(diào)查也發(fā)現(xiàn)我們提出的編譯原理課程改革存在學(xué)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(xué)生理解的案例作為引子，之后將教學(xué)內(nèi)容重新梳理，使得學(xué)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(xué)改革的重點。
參考文獻
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論文摘要:本文主要針對“編譯原理”教學(xué)中出現(xiàn)的系統(tǒng)復(fù)雜、理論深奧、教學(xué)效果不理想等一系列問題，應(yīng)用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論.提出了一個有效的解決方案一建立以學(xué)生為主、師生互動的教學(xué)模式。
“編譯原理”是計算機及相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，在計算機科學(xué)中有很重要的地位和作用，已被國內(nèi)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(shè)計語言編譯程序構(gòu)造的一般原理、基本設(shè)計方法、主要實現(xiàn)技術(shù)和一些自動構(gòu)造工具。通過該課程的學(xué)習(xí)，對提高學(xué)生計算機軟件素質(zhì)，使學(xué)生真正認識計算機信息處理實質(zhì)并綜合運用所學(xué)的軟件設(shè)計技術(shù)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(nèi)容，在“以教師為中心，教師講、學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生在學(xué)習(xí)中普遍感覺內(nèi)容太過抽象、缺乏學(xué)習(xí)積極性。因此，如何打破傳統(tǒng)教學(xué)模式、讓這門課的教學(xué)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(nèi)外的許多教育工作者、教育學(xué)家、教育技術(shù)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(gòu)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(gòu)主義學(xué)習(xí)理論及教學(xué)模式
近二十年以來，隨著多媒體計算機和Internet網(wǎng)絡(luò)教育應(yīng)用的飛速發(fā)展，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論正愈來愈顯示出其強大的生命力，并在世界范圍內(nèi)日益擴大其影響。建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)，也就是說，既強調(diào)學(xué)習(xí)者的認知主體作用，又不忽視教師的指導(dǎo)作用。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素或四大屬性。學(xué)習(xí)環(huán)境中的情境必須有利于學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu);協(xié)作發(fā)生在學(xué)習(xí)過程的始終，對學(xué)習(xí)資料的搜集與分析、假設(shè)的提出與驗證、學(xué)習(xí)成果的評價直至意義的最終建構(gòu)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(xué)習(xí)小組成員之間必須通過會話商討如何完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)的計劃;意義建構(gòu)是整個學(xué)習(xí)過程的最終目標(biāo)。所要建構(gòu)的意義是指:事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。在學(xué)習(xí)過程中幫助學(xué)生建構(gòu)意義就是要幫助學(xué)生對當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之間的內(nèi)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(guān)于當(dāng)前所學(xué)內(nèi)容的認知結(jié)構(gòu)。
與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論以及建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境相適應(yīng)的教學(xué)模式為:”以學(xué)生為中心，在整個教學(xué)過程中由教師起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達到使學(xué)生有效地實現(xiàn)對當(dāng)前所學(xué)知識的意義建構(gòu)的目的?！痹谶@種模式中，學(xué)生是知識意義的主動建構(gòu)者;教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者、意義建構(gòu)的幫助者、促進者;教材所提供的知識不再是教師傳授的內(nèi)容，而是學(xué)生主動建構(gòu)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(shè)情境、進行協(xié)作學(xué)習(xí)和會話交流，即作為學(xué)生主動學(xué)習(xí)、協(xié)作式探索的認知工具。顯然，在這種場合，教師、學(xué)生、教材和媒體等四要素與傳統(tǒng)教學(xué)相比，各自有完全不同的作用，彼此之間有完全不同的關(guān)系。但是這些作用與關(guān)系也是非常清楚、非常明確的，因而成為教學(xué)活動進程的另外一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式，即建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)模式。
2.建立以學(xué)生為主、師生互動的教學(xué)模式
基于以上理論，在整個編譯原理”的教學(xué)過程中，應(yīng)該創(chuàng)造一種良好的氛圍，建立以學(xué)生為主、師生互動的教學(xué)模式。
2.1教師的準備
教師的角色是學(xué)生建構(gòu)知識的忠實支持者。教師的作用從傳統(tǒng)的傳遞知識的權(quán)威轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的輔導(dǎo)者，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的高級伙伴或合作者。教師應(yīng)該給學(xué)生提供復(fù)雜的真實問題，教師必須創(chuàng)設(shè)一種良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、必須提供學(xué)生元認知工具和心理測量工具，培養(yǎng)學(xué)生評判性的認知加工策略，以及自己建構(gòu)知識和理解的心理模式。因此，教師在課前應(yīng)通讀教材多遍，并做完習(xí)題，然后參考同類教材，把內(nèi)容爛熟于心。同時，教師應(yīng)準備教學(xué)課件、教學(xué)網(wǎng)站等輔助教學(xué)資源，真正起到組織引導(dǎo)的作用。
2.2注重啟發(fā)式教學(xué)
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為，學(xué)習(xí)者與周圍環(huán)境的交互作用，對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解(即對知識意義的建構(gòu))起著關(guān)鍵性的作用。教師應(yīng)組織和引導(dǎo)學(xué)生進行討論和交流，共同建立起學(xué)習(xí)群體并成為其中的一員，共同對課程所涉及的內(nèi)容進行討論。
因此，對于學(xué)生自學(xué)較容易的章節(jié)，采用指導(dǎo)學(xué)生備課，然后課堂上由學(xué)生講課、教師總結(jié)的方式進行，對于學(xué)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(xué)生看到問題從提出、分析到解決的全過程，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。以下就求Follow集的方法加以簡要說明。
在預(yù)測分析中，F(xiàn)ollow集的定義如下:設(shè)G=(V，.，VN，S，P)是上下文無關(guān)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(xué)生在討論中發(fā)現(xiàn)，求Follow集必須從文法開始符號S推導(dǎo)，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(jié)符(設(shè)為A)，進一步觀察A后面的字符串，若可推出終結(jié)符，則此終結(jié)符在Follow(A)中，若為。，則產(chǎn)生式左端非終結(jié)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(xué)模式
實例式教學(xué)也被稱為拋錨式教學(xué)、基于問題的教學(xué)或情境性教學(xué)。是建構(gòu)主義的教學(xué)模式之一。學(xué)習(xí)者要想完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)，即達到對該知識所反映事物的性質(zhì)、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(xué)習(xí)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(xué)習(xí))，而不是僅僅聆聽別人(例如教師)關(guān)于這種經(jīng)驗的介紹和講解。
對于較復(fù)雜、枯燥的理論，在教學(xué)中大量運用實例，通過講解一學(xué)生練習(xí)一學(xué)生講解一學(xué)生再練習(xí)一教師小結(jié)的教學(xué)模式，讓學(xué)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(xué)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(xí)
課程實驗應(yīng)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(xué)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(xué)生的實際應(yīng)用能力。
課程實習(xí)應(yīng)充分考慮編譯理論與實際應(yīng)用相結(jié)合，突出開創(chuàng)性和實用性。教師應(yīng)提供程序源代碼而空缺關(guān)鍵模塊，讓學(xué)生來完成。這種組建式的實習(xí)方法，使得實習(xí)題所涉及的問題難度沒有降低，但由于學(xué)生只需完成關(guān)鍵的組件模塊，學(xué)生能夠集中精力解決關(guān)鍵問題，實現(xiàn)難度有一定程度的降低。鼓勵學(xué)生間相互探討，各抒己見，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作研究熱情并共同提高。
3.教學(xué)效果分析
通過以下兩組數(shù)據(jù)的比較，可以看出應(yīng)用了新的教學(xué)模式后.學(xué)生學(xué)習(xí)情況的變化.說明教學(xué)效果得到了較大改觀。
4.結(jié)束語
論文關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 實驗教學(xué) 教學(xué)設(shè)計
論文摘 要：針對通信專業(yè)嵌入式實驗教學(xué)中存在的專業(yè)針對性差、設(shè)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(xué)平臺，探討了以基礎(chǔ)型實驗、綜合型實驗，創(chuàng)新型實驗和課外實踐為基礎(chǔ)的分層次實驗課程教學(xué)方式。這種方式在教學(xué)實踐中取得較好的成效。
嵌入式系統(tǒng)是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)等先進技術(shù)和具體應(yīng)用對象相結(jié)合的更新?lián)Q代產(chǎn)品。嵌入式系統(tǒng)面向具體的應(yīng)用領(lǐng)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(xué)體系方面進行了深入的探討[2-4]。
考慮到通信類學(xué)生的培養(yǎng)與實際就業(yè)情況的需求，在嵌入式教學(xué)中，除了使學(xué)生掌握基本的通信技術(shù)原理和嵌入式軟件設(shè)計的一般方法和流程外，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用開發(fā)能力。因此，嵌入式教學(xué)應(yīng)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(xué)中普遍存在的專業(yè)針對性弱、設(shè)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(xué)平臺，設(shè)計了具體的實驗教學(xué)方案。
1 嵌入式實驗教學(xué)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(xué)生對嵌入式系統(tǒng)理論知識的認知，提高學(xué)生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力，實驗教學(xué)在嵌入式課程教學(xué)中有著至關(guān)重要的作用。到目前為止，在嵌入式實驗實際教學(xué)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(xué)和人才培養(yǎng)具有高度的實踐性，通常情況下，教學(xué)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(xué)投入不足，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備板子燒毀，講義資料不全，實驗箱不完善導(dǎo)致能開設(shè)的實驗不多，由于部分源代碼不開源等現(xiàn)象，所以相關(guān)實驗基本上都是演示性的實驗，或者與其他學(xué)科共同使用一套實驗設(shè)備，沒有本學(xué)科專業(yè)特色，很難實現(xiàn)視頻采集、音視頻壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ?。這些因素皆不利于通信專業(yè)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。其次，缺乏靈活的實驗設(shè)計及講義。在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)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(shè)計應(yīng)側(cè)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(xué)生照著詳細的實驗指導(dǎo)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(xué)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(xué)中亟待解決的一個問題。嵌入式系統(tǒng)課程對學(xué)生的專業(yè)知識要求較高，學(xué)生先要學(xué)習(xí)單片機原理及應(yīng)用、C/C++程序設(shè)計、DSP原理及應(yīng)用等嵌入式
相關(guān)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(xué)期或大四上半學(xué)期開設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程。理論性教學(xué)和實驗教學(xué)交叉進行，再加上總課時的限制，使得學(xué)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(diào)整到實驗課時占總課時一半的狀態(tài)，課內(nèi)實驗還是遠不能滿足對學(xué)生的培養(yǎng)需求。
2 實驗教學(xué)配套設(shè)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(xué)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(xué)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(gòu)(雙核處理器架構(gòu)，是指采用一個ARM核及一個SoC圖像處理核的架構(gòu)芯片)的四路DVR教學(xué)實驗箱，可以實現(xiàn)視頻采集，H.264壓縮，音頻壓縮，網(wǎng)絡(luò)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(xué)生的通信專業(yè)課程設(shè)計、通信專業(yè)大型實驗、畢業(yè)設(shè)計、電子設(shè)計競賽以及研究生的數(shù)字通信實驗而設(shè)計，也可供相關(guān)專業(yè)的本?？飘厴I(yè)班學(xué)生使用以及自學(xué)使用。此外，還配有教學(xué)資料光盤，以及分層次、系統(tǒng)的實驗指導(dǎo)書。實驗系統(tǒng)構(gòu)架。
由于嵌入式系統(tǒng)涉及的知識廣、綜合性強和應(yīng)用性強，且軟硬件技術(shù)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(xué)習(xí)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(xué)設(shè)計
結(jié)合理論教學(xué)，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(jié)構(gòu)、開發(fā)內(nèi)容和方式的特殊性，從而設(shè)置多種配置方案、多層次實驗項目的實驗教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生邊學(xué)習(xí)理論知識，邊進行實驗操作，設(shè)置一些基礎(chǔ)型和模塊化的實驗使其對原理有更透徹的認知。當(dāng)學(xué)生理論知識積累到一定的程度，可通過設(shè)置綜合型的實驗使學(xué)生進行系統(tǒng)學(xué)習(xí)與提高。此外，為了達到學(xué)生自主創(chuàng)新能力提高的目的，創(chuàng)新型實驗的設(shè)置也必不可少。減少基礎(chǔ)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(xué)生可根據(jù)自己的能力興趣，自主制定實驗內(nèi)容。另外，為了適應(yīng)本專業(yè)學(xué)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(shè)置了較多通信類實驗課程。
這樣，學(xué)生在實驗過程中，由淺到深、由基礎(chǔ)到綜合地進行實踐操作，符合漸進性的教學(xué)規(guī)律。為了解決課時少的問題，設(shè)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(nèi)學(xué)習(xí)設(shè)計的學(xué)生有更廣闊的學(xué)習(xí)時間與空間。
3.1 基礎(chǔ)型實驗
基礎(chǔ)型實驗多為驗證型實驗，其目的是為了讓學(xué)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(dǎo)書較詳細，學(xué)生能夠扎實地掌握嵌入式系統(tǒng)的基本軟件開發(fā)知識?；诒緦嶒炏到y(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)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(diào)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(xué)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(xué)生需要掌握如何在Windows系統(tǒng)下面搭建Linux服務(wù)器，并學(xué)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(xué)生熟悉和理解交叉編譯的原理和概念，學(xué)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(nèi)核的方法，從而學(xué)生可以掌握下載編譯好的BootLoader(ARMBOOT)和Linux內(nèi)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(xué)生能掌握配置linux下nfs服務(wù)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(xué)生的綜合設(shè)計能力。根據(jù)之前的理論教學(xué)與基礎(chǔ)性實驗的練習(xí)，綜合所學(xué)知識，具備基本的軟件開發(fā)能力。這部分教學(xué)實踐實行“教師逐步放手，學(xué)生動手去做”的原則，故實驗指導(dǎo)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(shè)計要求，又要有空間讓學(xué)生自己發(fā)揮。
ADS下混合編程。本實驗讓學(xué)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(diào)試，鞏固使用AXD和Mulit-ICE調(diào)試的方法。
C語言程序設(shè)計與串口通信實驗。通過本實驗，學(xué)生可以掌握在ADS環(huán)境下的操作和JTAG的下載和調(diào)試，掌握使用C語言對GPIO端口控制。
GPIO驅(qū)動實驗、I2C驅(qū)動實驗。在理解Linux驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)、原理和I2C協(xié)議的原理，掌握Linux驅(qū)動程序的編程的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠掌握Linux動態(tài)加載驅(qū)動程序模塊的方法。
圖像合成實驗。本實驗要求學(xué)生具有圖像合成的知識，熟練進行實驗設(shè)備的連接和調(diào)試、寄存器的設(shè)置，能夠修改配置文件，深入理解圖像合成的原理。
MMC/SD驅(qū)動實驗。在學(xué)生掌握了MMC/SD卡接口的基本原理、MMC/SD驅(qū)動的結(jié)構(gòu)以及SD卡的掛載的方法和測試方法后，能夠配置、編譯Linux內(nèi)核，在實驗箱上燒寫Linux內(nèi)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(luò)傳輸實驗。學(xué)生在了解了視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議工作過程及原理之后，學(xué)會在IP網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)視頻傳輸?shù)姆椒ā?/p>
Web服務(wù)器實驗、單Server多Client實驗。在本實驗之前，學(xué)生已經(jīng)熟悉了Web服務(wù)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(wù)器代碼，在PC機上運行IE瀏覽器，能夠查看網(wǎng)頁服務(wù)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(xué)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(wù)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(yīng)用領(lǐng)域里，嵌入式軟件已經(jīng)逐漸成為嵌入式產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新和增值的關(guān)鍵因素，所以實驗教學(xué)應(yīng)側(cè)重于軟件實踐和創(chuàng)新。理論和實踐要相結(jié)合，而學(xué)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(shè)計了一些具有創(chuàng)新型的實驗，比如修改內(nèi)核的內(nèi)部代碼，從而能使學(xué)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(dǎo)教師對實驗系統(tǒng)原理的熟知，即使學(xué)生在操作的過程中導(dǎo)致實驗系統(tǒng)癱瘓也能及時得以解決，讓學(xué)生放心大膽進行實踐設(shè)計。
在實驗課堂上，學(xué)生難免會依賴于實驗設(shè)備以及教師的指導(dǎo)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(shè)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(xué)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(xué)生對所學(xué)知識滲透性的認知，另一方面提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力?；诖?，在課程設(shè)置上，加進了學(xué)生自主安排時間。
3.4 課外實踐
鼓勵學(xué)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(xué)生可以根據(jù)自己的興趣與長處設(shè)立通信網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備等的項目計劃，申請資金設(shè)備并在導(dǎo)師的同意后獲得實驗室開放資源。此外，通過組織學(xué)生參加省級、國家級電子設(shè)計大賽及其他各種嵌入式應(yīng)用型競賽，讓感興趣、學(xué)有余力的學(xué)生得到更好的實踐與創(chuàng)新能力鍛煉的機會。
4 結(jié)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(yīng)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(xué)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(xué)體系還未成熟，存在諸多問題。針對前文分析的課程設(shè)置缺陷，及我們在教學(xué)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(xué)平臺為例，提出了針對通信學(xué)生的層次性的實驗教學(xué)方案。根據(jù)軟件實驗環(huán)境，設(shè)置合理的實驗課程，突出自主性與創(chuàng)新性，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)興能力具有重要意義。
參考文獻：
[1] 楊水清，張劍，施云飛，等. ARM嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)詳解[M]. 北京:電子工業(yè)出版社，2008:1-6.
[2] 耿鵬. 信息工程專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)探索[J]. 中國現(xiàn)代教育裝備，2010(19):82-110.
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)處理；Origin軟件；軟件教學(xué)
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)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(nóng)科院校多個專業(yè)的必修課程。該課程對于指導(dǎo)、幫助本科生開展課程實驗和畢業(yè)論文設(shè)計以及畢業(yè)后從事科學(xué)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(chǔ)比較薄弱的農(nóng)科院校學(xué)生而言，數(shù)據(jù)處理部分具有理論性強、內(nèi)容抽象、對高等數(shù)學(xué)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(xué)生難以掌握該部分內(nèi)容。課堂調(diào)查表明，學(xué)生在心理上對該部分內(nèi)容容易產(chǎn)生一定的抵觸情緒，學(xué)習(xí)興趣較低，學(xué)習(xí)效果較差。因此，在學(xué)生認知不足、學(xué)習(xí)積極性不高的情況下，如何加強學(xué)生在數(shù)據(jù)處理學(xué)習(xí)中的主動性，提高教學(xué)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(xué)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(xué)中引入計算機教學(xué)為該課程改革提供了契機。本課程選擇當(dāng)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(xué)。
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(dāng)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(xué)繪圖，不需要任何計算機編程基礎(chǔ)，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(nèi)置的基于C/C++的編譯語言O(shè)rigin 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(fù)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(biāo)準作圖工具，是科學(xué)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(jié)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(biāo)圖、氣泡圖、三角坐標(biāo)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(fù)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(shè)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(biāo)準偏差、平均值的標(biāo)準誤差、權(quán)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(xué)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(nèi)容，例如假設(shè)檢驗和方差分析及多重比較的基本原理等。這些內(nèi)容的講授通常涉及到大量的公式推導(dǎo)和計算，這使得教師難以在有限的課堂時間內(nèi)高效地傳遞這些信息，還易引起學(xué)生的厭學(xué)情緒，使學(xué)生對知識的接受程度較低，教學(xué)效果不理想。例如，在講解有重復(fù)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(yīng)均方等統(tǒng)計量，計算任務(wù)繁重，學(xué)生尤其難以接受手工計算，故在教學(xué)過程中將Origin軟件引入教學(xué)。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(fù)3次，進行完全隨機化試驗。試驗指標(biāo)為感官評分越高越好。試驗結(jié)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(chǔ)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(diào)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(yīng)數(shù)據(jù)，選擇結(jié)果輸出的內(nèi)容：統(tǒng)計描述（Descriptive Statistics）和多重比較（Means Comparison），并明確多重比較結(jié)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(jié)果；（4）根據(jù)結(jié)果（如表2所示）做出判斷。
從表2的結(jié)果可以看出，Origin軟件所輸出的結(jié)果直觀，無需進行復(fù)雜的計算和查找F值表等即可做出判斷。
在實際教學(xué)過程中，可以先進行數(shù)據(jù)分析的軟件演示，讓學(xué)生對采用Origin軟件開展方差分析建立感性認識，減少學(xué)生的畏難心理，為進行方差分析的理論教學(xué)做好鋪墊；同時，在后期的上機操作訓(xùn)練中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到調(diào)動，教學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)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(wù)也起到了至關(guān)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(xí)即可掌握；而在統(tǒng)計檢驗中，學(xué)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(yīng)用很好地詮釋了現(xiàn)代信息技術(shù)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(xué)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(xué)效果。值得注意的是，盡管Origin軟件能夠幫助學(xué)生實現(xiàn)復(fù)雜的計算，但在教學(xué)中也應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認識到Origin軟件只是工具，必要的理論知識學(xué)習(xí)才是用好該工具的前提。此外，由于課堂中的學(xué)習(xí)時間有限，而軟件的使用需要在實際應(yīng)用中反復(fù)探索、實踐與總結(jié)，因此應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生加強課后的練習(xí)和使用，使之完全掌握該軟件，以適應(yīng)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(shè)計與統(tǒng)計分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)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(yīng)用條件。適時制使傳統(tǒng)的“交易基礎(chǔ)成本計算”或“數(shù)量基礎(chǔ)成本計算”受到強烈沖擊,并直接導(dǎo)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(wù)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(wù)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(dǎo)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(guān)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(dǎo)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(shù)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(dāng)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(biāo)相聯(lián)系的會計。研究作業(yè)成本會計應(yīng)首先明確三個概念,“作業(yè)”、“成本”、“會計目標(biāo)—決策有用性”。會計要揭示收益的本質(zhì),首先就必須解釋報告的目標(biāo),這個目標(biāo)表示托管責(zé)任或受托責(zé)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(yīng)是作業(yè),而不是完工產(chǎn)品,成本不應(yīng)硬性分為直接材料、直接人工、間接費用,而是應(yīng)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(xué)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(guān)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(biāo)志著作業(yè)成本法開始從理論走向應(yīng)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(xué)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(shù)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(yīng)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(guān)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(shè)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(xué)者的關(guān)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(chǔ)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(zhì)是:以“作業(yè)”作為分配間接費用的基礎(chǔ)。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(chǔ)。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(chǔ)的科學(xué)信息系統(tǒng),它把成本計算從以“產(chǎn)品”為中心轉(zhuǎn)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(guān)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(wù)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(luò)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(guān)的技術(shù)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(jié)構(gòu)調(diào)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(jié)構(gòu)設(shè)計，硬件設(shè)計，高層次的應(yīng)用開發(fā)和系統(tǒng)軟件的開發(fā)必須掌握的基礎(chǔ)。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(guān)系。對于高素質(zhì)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(yīng)的操作系統(tǒng)和編譯器在內(nèi)的計算機系統(tǒng)。能夠完成計算機系統(tǒng)設(shè)計與相關(guān)驗證試驗。面對新的形勢，主動適應(yīng)知識經(jīng)濟時代社會發(fā)展、建設(shè)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(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，一方面是課程體系和課程調(diào)整，一方面針對技術(shù)發(fā)展及時增加新的課程，已成為高教工作者們的共識。構(gòu)建課程群，處理好主干學(xué)科與其他學(xué)科的關(guān)系，整體設(shè)計和規(guī)劃，拔高學(xué)生的基本技能。將知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高有機結(jié)合起來，加強道德品質(zhì)教育與專業(yè)教育的結(jié)合，創(chuàng)造對學(xué)生有價值的培養(yǎng)，培養(yǎng)知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、軟硬件融合的教學(xué)體系改革
1.教學(xué)環(huán)節(jié)。
調(diào)整課程的知識體系和教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)改革的必然。教學(xué)中應(yīng)注重綜合應(yīng)用，減少課程設(shè)置重復(fù)。將基礎(chǔ)理論與最新科技成果結(jié)合，教學(xué)具有實時性。盡量縮小課堂教學(xué)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(nèi)容上來看，各門課程獨立規(guī)劃、獨立教學(xué)，造成了知識點重復(fù)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(shè)建立在面向系統(tǒng)的角度，提高系統(tǒng)能力建設(shè)的基礎(chǔ)上進行統(tǒng)一規(guī)劃，為學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建成完整和系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，并結(jié)合工程實踐，注重實驗教學(xué)手段和實驗平臺的統(tǒng)一，最終實現(xiàn)學(xué)生可以根據(jù)一個指令集系統(tǒng)，自主設(shè)計CPU及對應(yīng)的操作系統(tǒng)和編譯器系統(tǒng)，使學(xué)生具有充分開發(fā)計算機系統(tǒng)的設(shè)計能力。計算機體系結(jié)構(gòu)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(xué)手段來強化理論教學(xué)，同時加強實踐環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生進行自主性設(shè)計的綜合實驗；畢業(yè)設(shè)計結(jié)合教師的科研任務(wù)，科研教學(xué)相結(jié)合，做到變抽象為具體，增強學(xué)生實踐動手能力。課內(nèi)實驗經(jīng)常邀請科研院所第一線的工程技術(shù)人員作報告，了解重點工程的意義和研制過程，組織有關(guān)專家作專題講座，了解國內(nèi)外計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況和我們努力的方向，為學(xué)生步入工作崗位奠定基礎(chǔ)。我們選取數(shù)字邏輯電路、匯編語言程序設(shè)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(xué)生了解自己的專業(yè)背景，明確專業(yè)學(xué)習(xí)方向，在第1學(xué)期開設(shè)導(dǎo)論課程，由資深教授或?qū)＜议_設(shè)。引導(dǎo)學(xué)生按照專業(yè)的特點進行學(xué)習(xí)。計算機系統(tǒng)是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)，學(xué)生需要同步完成教學(xué)和實踐，我們需要精心設(shè)計教學(xué)實驗系統(tǒng)，重點對各階段設(shè)置教學(xué)課程改革配套實驗進行設(shè)計，形成一個完整的計算機系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。按照這個思路，我們調(diào)整了原來的實驗系統(tǒng)和實驗內(nèi)容。既要鞏固知識和學(xué)習(xí)課程，同時也銜接測試實驗?zāi)K，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(shè)計結(jié)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(xué)中引入了cpu設(shè)計，帶動課程組走在了系統(tǒng)能力培養(yǎng)的前端。實踐教學(xué)模塊包括通識教育實踐，工程訓(xùn)練，課程實踐，學(xué)校實習(xí)，畢業(yè)設(shè)計等。要明確實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)目標(biāo)，工程設(shè)計實踐應(yīng)強調(diào)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(biāo)，教學(xué)內(nèi)容和課程體系的設(shè)計和集成以多維的形式設(shè)置，提高了模塊化的課程。據(jù)專業(yè)特點和優(yōu)勢，結(jié)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(jié)合民族特色，各類創(chuàng)新實驗基地，國內(nèi)外合作培養(yǎng)模型，促進與海外和國內(nèi)著名高校的交流與培訓(xùn)，教育合作，實現(xiàn)全方位，多層次，寬領(lǐng)域地溝通，全面提高學(xué)生的素質(zhì)和競爭力，并提高學(xué)校的國際國內(nèi)影響力。創(chuàng)立“應(yīng)用文寫作”、“管理科學(xué)”、“大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃與管理”、“大學(xué)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(xué)生的適應(yīng)社會能力和技能。專業(yè)方向的軟件開發(fā)實踐要求和結(jié)合國際的軟件開發(fā)項目，同時為學(xué)生提供先進的軟件開發(fā)環(huán)境，使學(xué)生可以學(xué)習(xí)和掌握國際先進的軟件開發(fā)工具，以提高學(xué)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(xué)生能夠利用所學(xué)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(shù)和工具從事軟件分析設(shè)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(diào)和協(xié)作能力、技術(shù)創(chuàng)新能力和開拓能力。根據(jù)學(xué)生的特點，考慮專業(yè)學(xué)生的整體水平，同時提供機會讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性。為了促進學(xué)生的個性發(fā)展，尊重學(xué)生的興趣和特長，培養(yǎng)人才，允許和鼓勵學(xué)生完成核心課程的基礎(chǔ)上，多學(xué)科的選修自己感興趣的專業(yè)基礎(chǔ)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(xué)科的人才培養(yǎng)模式。逐步推進研究性教學(xué)，強化創(chuàng)新思維，創(chuàng)新方法和創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新教學(xué)平臺，注重學(xué)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(xué)生多渠道獲取創(chuàng)新學(xué)分。邀請企業(yè)家來講課項目納入學(xué)校課程應(yīng)不低于6學(xué)分以內(nèi)。堅持以專業(yè)的標(biāo)準和專業(yè)特色相結(jié)合，充分體現(xiàn)當(dāng)?shù)貙W(xué)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(nèi)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(xùn)，以適應(yīng)信息化社會的所需要的高品質(zhì)及創(chuàng)新型人才。
三、建立多元的教學(xué)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(xué)實驗的基礎(chǔ)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(yīng)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(guān)內(nèi)容說明如下：
1．實驗名稱
2．實驗?zāi)康?/p>
本次實驗所涉及并要求掌握的知識點。
3．實驗內(nèi)容與實驗步驟
實驗內(nèi)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(shè)備名稱及規(guī)格。
5．設(shè)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(yīng)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(jié)果總結(jié)
對實驗結(jié)果進行分析，完成思考題目，總結(jié)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(dǎo)教師簽字后才能做實驗。
2．對于學(xué)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(jié)報告等形式完成。
3．此封皮標(biāo)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?zāi)康模?/p>
1. 通過順序結(jié)構(gòu)的簡單程序設(shè)計，熟悉PIC系列單片機的開發(fā)環(huán)境，掌握基本應(yīng)用步驟和命令；
2. 熟悉匯編語言指令，掌握基本的程序設(shè)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(nèi)容（例如交換f10H和f11H的內(nèi)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(nèi)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(diào)試結(jié)果：
實驗一結(jié)果：
1、賦值后
2、調(diào)換中
3、調(diào)換后
實驗二結(jié)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(jié)果
實驗分析與實驗體會：
本實驗通過順序結(jié)構(gòu)的簡單程序設(shè)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(shè)計方法。
雖然本實驗是基本練習(xí)，目的是為了熟悉實驗環(huán)境，但是，在實驗中還是學(xué)到了很多東西：
關(guān)鍵詞:計算機專業(yè)設(shè)置;課程體系;創(chuàng)新型人才培養(yǎng);實踐教學(xué)
中圖分類號:G642文獻標(biāo)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(nèi)高校本科教育中已形成了規(guī)模龐大、方向多樣的教學(xué)體系,每年向社會輸送大批的計算機人才。由于計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機應(yīng)用向其它領(lǐng)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(zhì)量的創(chuàng)新型計算機人才,對于高校計算機專業(yè)的設(shè)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(shè)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(shè)置,適應(yīng)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(shè)置規(guī)劃
在制定計算機專業(yè)設(shè)置規(guī)劃過程中,應(yīng)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(yīng)用型人才”的培養(yǎng)目標(biāo)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(xué)”方向、“軟件工程”方向、“網(wǎng)絡(luò)工程”方向、 “信息技術(shù)”方向等。
1.1 “計算機科學(xué)”方向
“計算機科學(xué)”方向主要研究計算機和可計算系統(tǒng)的理論、設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用技術(shù),涉及算法分析與設(shè)計、程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、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(luò)、操作系統(tǒng)、編譯原理等知識領(lǐng)域。該專業(yè)方向培養(yǎng)學(xué)生具有深厚的計算機科學(xué)理論基礎(chǔ),具備一定的研究開發(fā)能力,熟練掌握計算機程序設(shè)計及算法的實現(xiàn),強調(diào)學(xué)生應(yīng)用計算機算法解決相關(guān)領(lǐng)域的實際問題,并可構(gòu)建出高效的解決方案。
“計算機科學(xué)”方向的核心課程為:程序設(shè)計、計算機組成原理、計算機體系結(jié)構(gòu)、算法分析與設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、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(xué)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)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(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用技術(shù),涉及算法與程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、軟件工程、面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計、操作系統(tǒng)、計算機體系結(jié)構(gòu)、軟件測試與質(zhì)量保證、軟件需求開發(fā)、軟件管理等知識領(lǐng)域。該專業(yè)方向培養(yǎng)高層次、實用型、復(fù)合型軟件工程技術(shù)和軟件工程管理人才,學(xué)生具備扎實的程序設(shè)計能力,具備深厚的軟件工程理論基礎(chǔ)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?qū)浖a(chǎn)品的需求分析、架構(gòu)設(shè)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(shè)計、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、編譯原理、軟件工程、UML軟件建模設(shè)計、軟件測試與質(zhì)量保證、軟件項目管理、軟件配置管理、Web開發(fā)技術(shù)、軟件體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計模式與重構(gòu)、軟件工程實踐、課程設(shè)計、綜合實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計。
1.3 “網(wǎng)絡(luò)工程”方向
“網(wǎng)絡(luò)工程”方向主要研究計算機及計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的理論、設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用技術(shù),涉及程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與理論、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、信息安全、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等知識領(lǐng)域。該專業(yè)方向培養(yǎng)學(xué)生具備計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)安全等知識,能夠在IT領(lǐng)域從事計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與設(shè)備的開發(fā)、設(shè)計與管理,具有基礎(chǔ)理論扎實、知識面寬、實踐與開拓創(chuàng)新能力強的高素質(zhì)技術(shù)工程型與開發(fā)型人才。
“網(wǎng)絡(luò)工程”方向的核心課程為:計算機組成原理、程序設(shè)計、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)頁制作技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、TCP/IP技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、密碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)性能分析、網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計、多媒體應(yīng)用技術(shù)、綜合實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等。
1.4 “信息技術(shù)”方向
“信息技術(shù)”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(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用技術(shù),涉及程序設(shè)計、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、管理信息系統(tǒng)、信息安全、系統(tǒng)分析與設(shè)計、系統(tǒng)管理與維護、電子商務(wù)、ERP原理、信息管理、軟件工程、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等領(lǐng)域。該專業(yè)方向培養(yǎng)學(xué)生具備現(xiàn)代管理學(xué)理論基礎(chǔ)、計算機理論知識及計算機應(yīng)用技能,掌握信息系統(tǒng)分析與設(shè)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(shè)計、開發(fā)實施管理與評價等多方面能力的復(fù)合型、應(yīng)用型人才。
“信息技術(shù)”方向的核心課程為:程序設(shè)計、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、計算機網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)、信息管理導(dǎo)論、管理信息系統(tǒng)、信息安全技術(shù)、系統(tǒng)分析與設(shè)計、Web系統(tǒng)與技術(shù)、電子商務(wù)、ERP原理及應(yīng)用、軟件工程、數(shù)據(jù)庫與信息管理技術(shù)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)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(yīng)堅持理論教學(xué)、實踐教學(xué)、教學(xué)實習(xí)基地建設(shè)相結(jié)合的方式,注重培養(yǎng)學(xué)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(jié)合社會需求,制定創(chuàng)新型計算機人才培養(yǎng)目標(biāo)
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(xué)生進行計算機專業(yè)教育過程中,應(yīng)強化創(chuàng)新意識教育,增強創(chuàng)新思維訓(xùn)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(biāo)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(jié)構(gòu)和知識體系,而社會需求是一個客觀標(biāo)準。專業(yè)能力結(jié)構(gòu)是培養(yǎng)目標(biāo)的具體化,貫穿于知識體系與教學(xué)模式中。在構(gòu)建專業(yè)能力結(jié)構(gòu)時,需考慮社會本位和個人本位的問題。社會本位注重學(xué)生未來的就業(yè)前景,強調(diào)職業(yè)的針對性和應(yīng)用性;個人本位注重個人綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng),為學(xué)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(jié)合起來,形成以專業(yè)能力為核心的科學(xué)架構(gòu)。針對不同的專業(yè)方向,強化相應(yīng)的專業(yè)知識,按照“研究型人才”、“工程型人才”、“應(yīng)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(xué)習(xí),具備深厚的計算機知識,關(guān)注計算機前沿的發(fā)展趨勢,培養(yǎng)方向為計算機科學(xué)。“工程型人才”注重實踐能力的培養(yǎng),可分為軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程兩個培養(yǎng)方向?！皯?yīng)用型人才”重視計算機技術(shù)的應(yīng)用,包括信息技術(shù)、計算機圖形圖像處理、計算機輔助設(shè)計、電子商務(wù)、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(jié)合計算機的發(fā)展趨勢,按照突出應(yīng)用性、實踐性的原則重組課程體系,教學(xué)內(nèi)容要突出理論知識應(yīng)用和實踐能力培養(yǎng)?；A(chǔ)理論課教學(xué)以應(yīng)用為目的,專業(yè)課教學(xué)需加強針對性和實用性,強調(diào)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(xué)生具備深厚的理論知識和應(yīng)用實踐能力,應(yīng)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(yīng)的特色專業(yè)課程,并對主干課程設(shè)置課程設(shè)計,強化學(xué)生的實踐能力。
2.3 靈活運用多種教學(xué)方法,構(gòu)建和諧教學(xué)環(huán)境
教師在授課過程中,可靈活運用多種教學(xué)方法,以提高教學(xué)效果?！叭蝿?wù)驅(qū)動”教學(xué)法應(yīng)用廣泛,可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和成就感,在某個學(xué)習(xí)階段,緊緊圍繞一個既定的學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)習(xí)相關(guān)的知識,當(dāng)完成了一個學(xué)習(xí)任務(wù)時,再定下一個學(xué)習(xí)任務(wù)。在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)知識單元從不同角度提出相關(guān)的問題,引導(dǎo)學(xué)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(yīng)把教學(xué)作為發(fā)展認知的手段,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使其參與到計算機課程的教學(xué)活動中。鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑,給予學(xué)生發(fā)表意見的機會,使學(xué)生逐步具有創(chuàng)新意識。針對學(xué)生的不同見解,引導(dǎo)學(xué)生審視其觀點,從而得出正確的結(jié)論,這樣可以保護學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生樹立獨立學(xué)習(xí)及創(chuàng)新思維的自信心。
2.4 加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),重視教學(xué)實習(xí)基地建設(shè)
計算機專業(yè)的實踐性很強,為了增強學(xué)生的創(chuàng)新意識,增強學(xué)生的創(chuàng)新能力,必須將實踐教學(xué)貫穿于整個教學(xué)環(huán)節(jié)中。通過實驗、課程設(shè)計、綜合實訓(xùn)等方式強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),注重學(xué)生設(shè)計軟件/硬件的創(chuàng)新能力。
通過學(xué)校與企業(yè)合作,建立教學(xué)實習(xí)基地,有效地開展專業(yè)實習(xí)。鼓勵學(xué)生在實習(xí)基地參與實習(xí)工程,并結(jié)合實習(xí)成果完成畢業(yè)論文。學(xué)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(zhì)。
2.5 完善教學(xué)設(shè)備,進一步加強師資隊伍建設(shè)
教學(xué)設(shè)備應(yīng)隨著計算機技術(shù)的發(fā)展及專業(yè)設(shè)置的調(diào)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(xué)環(huán)節(jié)十分重要,教學(xué)設(shè)備是實踐教學(xué)的必備條件,因此需要投入大量的資金完善教學(xué)設(shè)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(xué)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(shè)需不斷改革與完善,制定有利于師資隊伍建設(shè)的管理體系與有效措施,建立科學(xué)有效的師資隊伍考核評價體系,營造學(xué)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(xué)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(jié)束語
在高校計算機專業(yè)教學(xué)中,應(yīng)不斷改革教育理念和專業(yè)設(shè)置,積極探索信息時代教育教學(xué)的新模式和新思路,促進學(xué)生創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。結(jié)合社會需求,不斷調(diào)整計算機專業(yè)設(shè)置和課程體系,靈活運用多種教學(xué)方法,加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),完善教學(xué)設(shè)備,構(gòu)建和諧教學(xué)環(huán)境,為國家培養(yǎng)出高素質(zhì)和高質(zhì)量的創(chuàng)新型人才。
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