發(fā)布時間：2023-03-17 18:01:28
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的信科專業(yè)導論論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：符號學導論；課程改革；教學模式
“符號學導論”課程是高等院校面向新聞傳播學專業(yè)開設的一門專業(yè)必修課，以提升大學生文化建構(gòu)與傳播能力為目標。該課程講述符號的一般規(guī)律和基本原理，為各應用領域提供研究意義的基本方法，具有鮮明的實踐性和較強的可操作性。近年來，隨著符號學在中國的迅速興起，其理論研究與應用探索已然獲得較為豐富的成果，但在當代符號學不斷發(fā)展和與各學派不斷融合的背景下，“符號學導論”課程建設還擁有較大的空間。2018年教育部的《普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準》，以“突出學生中心”“突出產(chǎn)出導向”“突出持續(xù)改進”作為高等教育發(fā)展的理念，注重激發(fā)學生的學習興趣和潛能，創(chuàng)新形式、改革教法、強化實踐，推動本科教學從“教得好”向“學得好”轉(zhuǎn)變，主動對接經(jīng)濟社會發(fā)展需求，科學合理地設置人才培養(yǎng)目標，完善人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程設置，更新教學內(nèi)容。［1］由此可見，教育改革必須與時俱進，有效促使學生在充分掌握符號學原理的同時，靈活運用符號學基本理論分析并解決各種文化課題。
1“符號學導論”課程的教學現(xiàn)狀
1.1課堂教學形式較為單一，學生普遍反映理論性過強
傳統(tǒng)教學形式較為單一，容易使教師與學生之間形成單向度刺激—反應模式，學生在這種模式下只是被動接受教學內(nèi)容的輸出，缺乏對抗式解讀。造成這一現(xiàn)狀的原因，一方面是教師在授課時往往忽視了媒介對教學效果的影響。傳統(tǒng)的課堂教學作為學生獲取知識的主要途徑，師生之間的交流與溝通缺乏即時性，教師無法兼顧每位學生的學習狀況，導致學生常常無法理解教師的意圖。另一方面是封閉式的單一課程使課程之間缺乏相互滲透。符號學作為一種方法論，交叉多個學科，如語言學、心理學、社會學、敘述學等，綜合性強，其基本原理可推演至詩歌、社群、游戲、音樂、文學鑒賞、體育等領域，與現(xiàn)實世界聯(lián)系緊密。由于課堂授課脫離專業(yè)實踐，難以直觀形象地解釋紛繁復雜的人文現(xiàn)象，從而導致學生對概念性知識的理解與實際情況脫節(jié)。
1.2教學方式上重講解、重結(jié)論，導致學生探究能力不強
“符號學導論”課堂教學主要是對概念、原理的講解，教師是主要信息源，學生只是被動接受現(xiàn)成觀點，不善于提問也不敢提問，缺乏質(zhì)疑精神。盡管該課程安排了6個實踐學時，還有議題討論、小組交流、學生PPT成果展示、問題導學、小論文等環(huán)節(jié)，但仍未能跳出以教師為主導的框架，學生對符號學基礎理論一知半解，符號學的實踐品格沒有轉(zhuǎn)化為認識社會的有力工具，造成學生對符號學基礎理論知識的掌握不夠扎實，探究能力不足。
1.3課堂教學與在線教學缺乏深度融合
隨著新媒體技術的產(chǎn)生與發(fā)展，傳統(tǒng)的課堂教學模式由于受時間與空間的限制，已經(jīng)難以滿足學生日益多樣化的學習需求?，F(xiàn)階段，“符號學導論”課程主要通過言語輸出，以傳授知識為目的，未能突出學生的主體作用，忽視了對學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。由于缺乏主動探究能力，學生只能被動接受，對語言符號、歷史、藝術、主體身份、音樂、建筑等文化層面的思考不足。面對新時代創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，“符號學導論”課程教學應與時俱進，以開放性視野將在線教學、網(wǎng)絡課程、慕課等教學方式有機融入傳統(tǒng)課堂教學，使教師從知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)容的引導者，幫助學生實現(xiàn)個性化學習。
1.4考核方式與反饋評價較單一，學生研究文化課題的能力不足
“符號學導論”課程采用“平時成績+能力測試+期末綜合測評”的考核方式。其中，平時成績占10%，由課堂互動問答、課下作業(yè)、考勤等部分組成；能力測試占30%，采取實踐作業(yè)與課程小論文相結(jié)合的方式；期末綜合測評占60%，學生分小組匯報展示PPT，圍繞議題進行發(fā)言。該考核方式與教學評價存在的問題有：一是評價手段單一，過于關注總結(jié)性評價，忽視了過程性評價對學生創(chuàng)新能力塑造的作用；二是考核方式偏重教師的教學評價，在動態(tài)監(jiān)測學生學習效果上有所忽略，導致學生的學習止步于分數(shù)層面，例如在小論文撰寫中，部分學生照搬網(wǎng)上資源，不做思考，潦草應付。為了提升“符號學導論”課程的教學效果，應基于創(chuàng)新理念，引入混合教學模式，積極推動多元化的教學改革，培養(yǎng)學生解決人文課題的能力。
2“符號學導論”課程教學改革策略
新媒體技術是創(chuàng)設多樣化課堂情景教學的載體之一，讓在線教學融入傳統(tǒng)課堂，將教材內(nèi)容延伸到課外，多途徑獲取信息資源，鼓勵學生參與知識共享，開闊學生視野，對碎片化學習內(nèi)容進行歸納、整理和匯總，提煉出能夠引起學生關注的社會熱點議題，使理論知識轉(zhuǎn)化為實踐能力?！胺枌W導論”課程作為一門理論性較強的專業(yè)課程，在教學過程中，應引導學生從聯(lián)想關系中觀察和發(fā)現(xiàn)各學科知識點之間的內(nèi)在關聯(lián)，將分散的知識點聚集起來，作為可供選擇的、隱性的潛藏元素，形成聚合軸。在課程實施過程中，需要引導學生根據(jù)問題對眾多信息進行選擇、分類，注重以問題為導向。
2.1課程內(nèi)容建設
“符號學導論”課程內(nèi)容涉及的知識面廣泛，與多學派相融合，以符號作為意義表達的載體和工具，旨在培養(yǎng)學生從符號學層面闡述文化的能力。倘若在教學過程中，教師忽略了符號學方法論的特征，即結(jié)構(gòu)主義方法、二元對立邏輯分析原則、組合聚合結(jié)構(gòu)關系、皮爾士三分法原理等，自始至終只是進行概念灌輸，就難以促進學生對知識點的理解與應用。教師尤其要關注如何使學生通過符號學分析的方法，達到既能強化對符號的理解和運用，又能提升對各部門符號域的研究能力和心靈感悟能力的目的?！胺枌W導論”課程體系的構(gòu)建以創(chuàng)新與發(fā)展作為總體思路，在課程內(nèi)容建設中須遵循兩個基本原則：（1）將思政教育融入“符號學導論”教學。指出：“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面?！保?］教師不僅是知識的傳授者，更是大學生理想人格的塑造者。在講授過程中，教師應立足于中國新聞傳播的基本準則和價值底線，發(fā)揮引導作用，以對教材的情感評判為橋梁，把學生帶入對符號、修辭、敘述、身份等諸多問題的思考中，有意識地帶領學生從符號形式出發(fā)，探究其背后意義的生成，進而了解社會焦點問題，并通過冷靜思考使師生間產(chǎn)生共鳴。（2）符合人文社科類專業(yè)系統(tǒng)性和共時性的特點。符號學作為系統(tǒng)的組成部分之一，充當著“弱編碼”所屬各學科的銜接工具。在內(nèi)容設計空間上，各門課程雖然形式不同，但彼此相互覆蓋、相互滲透、相互影響。例如傳播學概論、新聞學概論、新媒體概論等課程，其意義行為無不依靠符號。因此，須有一定的符號學基本理論和規(guī)律作為指導，以點帶面、觸類旁通地將各課程聯(lián)系起來。符號學是“人文和社會科學所有學科的總方法論”［3］。
2.2交互形式的多樣化
課程內(nèi)容建設依賴恰當?shù)慕虒W活動。古希臘哲學家柏拉圖提出“寓學習于游戲”，強調(diào)“不要強迫孩子們學習，要教改教法用游戲的方法”［4］，在游戲中可以更好地了解每個人的天性，游戲是促進兒童學習與發(fā)展的重要渠道。中國宋學家朱熹也在《訓學齋規(guī)》中主張讀書“三到”——心到、眼到、口到。這啟發(fā)教師要調(diào)動多感官，給學生更豐富的學習體驗與交互。交互應以“以學生為中心”的教學理念和沉浸式體驗為原則，強化師生交流，包括學生與教師的交互、學生與學生的交互、教師與內(nèi)容的交互以及學生與內(nèi)容的交互。師生交互是“符號學導論”課程教學模式改革的關鍵。教師可嘗試新的教學方式，例如：使用翻轉(zhuǎn)課堂；采用任務法引導學生拓展閱讀；引入辯證法，鼓勵學生多層次、多視角分析問題；開展云端課堂，借助微信、QQ、釘釘直播等社交平臺實現(xiàn)即時溝通與反饋。一方面，教師設計與課堂內(nèi)容相關的互動話題，引發(fā)學生關注，促使學生通過對當今文化現(xiàn)象的分析，積累符號學知識，把所學理論知識自然地代入人文場景中去理解，從動態(tài)的場景中看文本意義的闡釋與建構(gòu)。教師也可采用彈幕的形式組織學生討論，這樣可以活躍課堂氛圍，實時接收每位學生的反饋，掌握學生的解題思路與整體學習狀態(tài)，激發(fā)學生的創(chuàng)造力，讓學生與課程之間的交互感更強。另一方面，隨著課堂參與度的提高，學生話題的衍生內(nèi)容越發(fā)豐富飽滿。尤其在使用社交平臺進行學習成果展示的過程中，學生不只是知識的解碼者，還是信息的編碼者和構(gòu)建者。學生通過與話題的互動、曬成果、對內(nèi)容重新編碼等不同形式，實現(xiàn)對課程內(nèi)容的再生產(chǎn)。在這個循環(huán)往復的過程中，學生完成了話題關注—參與互動—討論探究—分享成果—二次創(chuàng)作等環(huán)節(jié)。
2.3自由開放的課堂教學活動
長期的應試教育造成高校學生思維僵化，形成人云亦云、亦步亦趨的思維方式。大學課堂應突出學生的主體地位，以培養(yǎng)學生的自主性、創(chuàng)造性和全面發(fā)展為目標，要求學生體驗“跳一跳才能夠得著”的學習挑戰(zhàn)。打破定向思維，強化批判性思維，鼓勵學生敢于質(zhì)疑問題，進行合目的性、合規(guī)律性、辯證的理性反思，實現(xiàn)個性化學習。營造一種以學為本、自由開放的課堂氛圍，著力培養(yǎng)大學生創(chuàng)新獨立的學術精神?！胺枌W導論”課程偏重于通過符號學基本原理推演具體的研究領域，例如文學藝術中詩歌的理據(jù)性、民間歌曲聲音“擬態(tài)”的理據(jù)、衣著中具有標出性實質(zhì)意義的“藍螞蟻”。在課堂活動開始前，采用問題驅(qū)動的互動教學模式，引導學生結(jié)合教材內(nèi)容主動尋找問題，加深學生對符號學知識點的理解。對于問題，要求學生不是簡單地贊同或否定，而是抱有質(zhì)疑精神，圍繞內(nèi)容進行建設性探究，提升批判性思維能力。在課堂教學過程中，為了激發(fā)學生的理性思維與創(chuàng)造力，教師須從兩方面出發(fā)：一是采用辯證法，鼓勵學生主動分析問題，樹立問題意識，敢于提問，善于提問，做出獨立判斷，并用較為全面的證據(jù)和理由支撐其觀點或立場；二是采用小組合作探究式討論法，探究與討論互為作用，設計多方參與的對話，根據(jù)問題進行反復假設，促使學生運用所學原理和知識對產(chǎn)生的問題進行分析和推理，使創(chuàng)造性思維貫穿整個課程活動。
2.4反饋評價的多元化
良好的教學效果離不開學生及時、持續(xù)的教學反饋，學生的課堂體驗是教師教學效果的體現(xiàn)之一。反饋評價不僅是教師個人對教學實踐的理性反思，還是學生參與教學活動、優(yōu)化教學環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容。互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使各個網(wǎng)絡社交平臺成為教師和學生信息溝通、意見交互、情感交流的主要渠道。一方面，通過多樣化平臺，教師引導學生積極參與教學各環(huán)節(jié)。另一方面，教師以動態(tài)發(fā)展觀為指導，建設過程性評價反饋機制，將過程性評價與期末考核評價相結(jié)合，如利用Excel表格建立月考核評價，緊密結(jié)合實際，對學生的學習情況進行分析，實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的同步。也可以引導學生通過課堂小結(jié)的方式，對專題、模塊知識點、關鍵詞等進行梳理，進一步培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新素養(yǎng)。教學評價反饋將教師的自我反思與學生的學習需求相結(jié)合，切實貫徹了“以學生為中心”的教育理念。
參考文獻
[1]中華人民共和國教育部.介紹《普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準》有關情況[EB/OL].(2018-01-30).
[2]艾四林.《思政課是落實立德樹人根本任務的關鍵課程》導讀[J].思想教育研究,2020(9):3-5.
[3]趙毅衡.符號學原理與推演[M].南京:南京大學出版社,2011.
關鍵詞:算法設計與分析;教學研究;教學質(zhì)量
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1引言
“算法設計與分析”是計算機科學與技術學科的核心課程之一,受到越來越多的重視。對于一個計算機專業(yè)的學生,學好算法課是必要且是必須的?！八惴ㄔO計與分析”這門課程的主要目的不僅是講授計算領域中不同問題的標準算法,更重要的是分析其算法復雜度,并且在諸多可行算法中選擇一種時間或者空間效率最高的方法。美國著名算法大師Donld Knuth認為“計算機科學就是算法的研究”,他主持設計的TeX排版系統(tǒng)被譽為是“不存在Bug的系統(tǒng)”,這是以大師嚴密的算法設計基礎為保證的。前微軟高級副總裁李開復博士認為“計算機科學實質(zhì)是人工智能”,而人工智能則是模擬人類思維的一種算法科學。計算機算法的應用已經(jīng)遍及人類社會的各個領域,包括計算機軟硬件機器學習、電信及互聯(lián)網(wǎng)、一般制造業(yè)、經(jīng)濟與金融業(yè)等。算法技術不僅在計算機領域,而且在其它理工及社會科學領域都有極其廣泛的應用。任何問題的求解,都離不開一般性的算法設計原則,在筆者執(zhí)教的學校,數(shù)學和信息安全兩個非計算機專業(yè)已將該課程列為必修課程。因此,提高“算法設計與分析”課程教學水平有著極其深遠的意義和重要的作用。
2教材選擇
近年來,國內(nèi)引進了一些優(yōu)秀的國外教材,其中的《算法導論》是國際上被引用頻率最高而且知名度也最高的專著,但是由于它篇幅過長,在國外多用于兩個學期的教學課程,因此難以將該教材系統(tǒng)地用于學時有限的本科教學;《算法設計與分析》是美國工程院院士UIIman等三位大師合著的優(yōu)秀教材,該書的目的是將算法領域的基礎研究結(jié)果進行綜合,重點在于對算法思想過程的理解,而不是算法的實現(xiàn)細節(jié)和具體的編程技巧。但是該書內(nèi)容和習題難度都較大,因此更適合作為研究生教材。國內(nèi)的專家王曉東和周培德所編寫的教材也很優(yōu)秀。這些教材都被我們重點推薦給學生作為參考書。
出于上述考慮,我們最終選擇了沙特學者M.H.Alsuwaiyel所著的《算法設計技巧與分析》作為教材,該書基本覆蓋了傳統(tǒng)算法設計的主要內(nèi)容,此外還包含了概率算法和近似算法等一些基本內(nèi)容,這些內(nèi)容在傳統(tǒng)教材中并不多見,是一些高端算法經(jīng)常使用的方法。雖然該書不是歐美傳統(tǒng)名校教材,但作者在南加州大學攻讀獲得碩士和博士學位,因此該書吸收了歐美優(yōu)秀教材的風格,且文筆簡潔流暢。該書的內(nèi)容及習題難度適中,便于課堂教學及自學,是一本適合本科教學的好書。
如果一個本科生能夠?qū)W好本教材,并在后面的碩士階段,學好UIIman的《算法設計與分析》,之后再將《算法導論》學習好,則必將打下堅實的算法理論基礎,為終身的職業(yè)生涯所受用。
3興趣培養(yǎng)
本課程的教學對象是大學理工科三年級學生,要求他們不僅具備數(shù)學分析、概率及線性代數(shù)的基礎,而且具備離散數(shù)學和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等計算機專業(yè)基礎知識。很多學生剛學過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),翻開算法教材,有似曾相識的感覺。教材中確實有部分章節(jié)如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),排序算法,圖的遍歷等取材于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程。因此會有些學生學習熱情不高,認為是在學習重復的課程。
針對這一情況,首先我們會教育學生兩課程的目的是不一樣的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目的是教會學生如果對現(xiàn)實世界中的事物及對其信息處理過程建立數(shù)據(jù)模型;而算法設計課程的重點是算法的效率問題,其主題是算法的空間和時間復雜度,主要論述如何運用算法技術改進已有一些算法的效率,或者對復雜問題進行求解。
近年來,計算機硬件和軟件技術發(fā)展迅速,CPU、外存、內(nèi)存的性能在持續(xù)提高,價格卻大幅度下跌。因此有很多人認為,軟件的效率已經(jīng)不再重要了,只要提高計算機系統(tǒng)的配置就足夠了。這種觀點顯然是錯誤的。
我們在第一節(jié)的緒論課中引用《算法導論》的例子,深入淺出地闡明了算法效率的重要性。設有兩個排序算法:其一是插入排序,時間復雜度為c1 n*n, c1是一個不依賴于n的常數(shù);其二是歸并排序,時間復雜度為c2 nlog n,c2是一個不依賴于n的常數(shù),一般情況下c1< c2。n是待排序數(shù)列的長度。對于這兩個實質(zhì)上屬于不同數(shù)量級的算法,很多人并未真正感覺到log n比n優(yōu)化多少,甚至當n較小時,插入排序比歸并排序還要快速一些。但是我們必須認識到,當n逐漸增大到一定數(shù)值以后,無論c1比c2小多少,歸并排序均比插入排序快速。在大規(guī)模數(shù)據(jù)集上排序結(jié)果的對比,則效果更為顯著。假若在高性能計算機A(10億指令/秒)上運行插入排序,而在低速計算機B(1千萬指令/秒)上運行歸并排序。此時硬件條件是機器A比機器B快了近100倍;軟件先決條件是 c1值為2, c2值為50;數(shù)據(jù)集的規(guī)模n為100萬。
計算得到:
機器A運行時間為2*(100萬*100萬)/10億=2000秒
機器B運行時間為 50*100萬*lg(100萬)≈100秒
結(jié)果是驚人的,用了快100倍的機器處理相同的數(shù)據(jù)集,反而慢幾乎20倍。如果數(shù)據(jù)集大10倍為1000萬,那么機器A要算2.3天,機器B只要20分鐘,這一差距是令人震驚的。
事實上,算法技術的發(fā)展沒能跟上硬件的發(fā)展,其發(fā)展空間還很大,盲目崇尚硬件建設而忽視算法技術的觀點是錯誤的。
在電信應用中,雖然硬件和軟件技術發(fā)展很快,但是用戶的需求更是呈爆炸式增長。一個國家網(wǎng)內(nèi)就可能有成百萬實時在線用戶,每秒幾十萬次用戶交互發(fā)生,夜間有成千萬的話單記錄要處理。當一臺內(nèi)存中存放近百萬用戶資料,則浪費16個字節(jié)就是浪費16M空間。如果記錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及處理算法設計不合理,則內(nèi)存很容易不夠用,大量工作任務會被拋棄。要在這樣的平臺軟件上構(gòu)建軟件,必須對每個字節(jié)空間、每個計算機指令的使用優(yōu)化到位。否則,即便有先進的計算機系統(tǒng),一般的軟件技術是無法承受高性能、高容量計算的需要的。算法技術能支持開發(fā)人員在軟件設計階段從理論層面保障系統(tǒng)的效率達到最優(yōu)。
經(jīng)首次引論性教學,絕大多數(shù)同學認識了算法課程重要性,明確了學習目的,獲得了較好的教學效果。
4理論教學
課程教學組在教材內(nèi)容上選擇了以下內(nèi)容:
(1) 算法分析基本概念,數(shù)學預備知識。這些都是本課程工具性方法。
(2) 堆和不相交理論。介紹了能有效實現(xiàn)優(yōu)先隊列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
(3) 歸納法、分治、動態(tài)規(guī)劃。介紹了計算機技術中十分重要的遞歸為主題的設計技術,遞歸要求能夠?qū)⒋鈫栴}抽象為遞推表達式,確定初試值和遞推終止條件后就能將復雜問題化解為嵌套的簡單問題。
(4) 貪心算法。介紹了如何求解最優(yōu)化問題。
(5)NP完全問題。介紹不確定性圖靈機在P時間內(nèi)能解決的問題,這類論題對于培養(yǎng)學生將來思考問題復雜度是個導論。
(6) 回朔法。介紹有組織的窮盡搜索算法,對一些問題尤其是解空間很大的問題有效。我們介紹了3著色、8皇后等經(jīng)典問題。
(7) 概率算法和近似算法。一般性介紹近20年來算法研究迅猛發(fā)展的領域,以擴展學生知識面,但不做考核要求。
其他內(nèi)容如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、圖遍歷等是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和圖論課的內(nèi)容,本課程內(nèi)不做講解,供學生預習課程時選讀;對于域指定問題的迭代改進和計算幾何技術等高級課題,推薦學生根據(jù)興趣自學。
近年,越來越多的國內(nèi)高校主張雙語教學。我們也有這樣的規(guī)劃,但是考慮課程有一定深度,三年級本科生英語運用還有限,為此達到最好的教學效果,在教學中先采用中文教學。但是我們鼓勵學生同步閱讀英文版教材,以更好地適應未來科研和國際化軟件研發(fā)的需要。
5科研方法及實踐能力培養(yǎng)
科研式教育并不是新生事物。在二十年前,我國清華大學、中國科技大學等名校就對高年級學生講授研究生課程,并進行導師制研教結(jié)合型教學,使得很多學生讀研時就能取得優(yōu)秀的成果。作者所執(zhí)教的是重點工科院校,有很多有利的因素便于我們展開科研式教學:一是有超過60%的學生主觀上有本科畢業(yè)后繼續(xù)深造的愿望;二是學校有豐富的圖書館資源,能全文檢索CNKI、碩博士論文、IEEE、ACM、ELSERVIER、SPRINGER等中外優(yōu)秀電子數(shù)據(jù)庫。在教學中,作者也將在科研中讀到的一些新穎實用且難度適中的論文摘錄下來介紹給學生,并將自己研究生階段的學習方法介紹給學生。除了閱讀教材,我們還鼓勵學生讀一些高端的雜志,例如計算機學科領域的四大學報,ACM期刊,Software Experience and Practice,Information Processing Letter等刊物,從其中檢索感興趣的論題。讀核心期刊有幾點好處:這些刊物審稿嚴格,文章無論是學術性、前瞻性、理論正確性及寫作水平都有保證;減少檢索的開銷。讀者可以先在這些高水平雜志中找到自己感興趣的主題后,再廣泛檢索與主題相關的其它刊物或會議文章。引導學有余力的本科生讀高水平論文并不是過高要求,算法設計及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材中大部分章節(jié)內(nèi)容其實也都是來源于前二十至五十年的國際知名算法學術期刊,其中選擇ACM、IEEE及ISAM雜志內(nèi)容的比例最高?，F(xiàn)在的一些學術期刊中刊出的優(yōu)秀算法,過幾年就會被大量的引用或?qū)嶋H應用,也許再過十至二十年后就會被引入未來的教材之中。
我們認為,在本科高年級展開研究式教學對學生長遠發(fā)展有好處。對打算深造的同學,可以潛移默化地引導他們思索自己未來的發(fā)展方向,有很多成功的學者就是在大學受到某門課程老師的影響而走上科研道路的?？茖W研究是一個漫長的過程,很多工科博士生學習到第三、四年后才開始發(fā)表一級論文,很多碩士生畢業(yè)前才急忙撰寫可發(fā)表成果。而同時有些博士生入學兩年就能取得豐碩的成果,很重要的因素是他們在本科高年級階段就培養(yǎng)了研究型思維,為以后深造明確了方向并作好了理論準備。如果本科階段就培養(yǎng)研究型學習方法,那么在日后深造過程中多出成果就是水到渠成的事。而如何培養(yǎng)學生良好的研究習慣,正是我們教師要不斷探索的論題。
重視理論而實踐不足,是我國高校普遍存在的問題。
在國際上,知名的軟件鮮有來自中國人的原創(chuàng)。所以我們要更加重視培養(yǎng)學生實踐能力。
實驗環(huán)節(jié),我們布置了基本的排序、遞歸、貪心、回溯等論題的實驗,鼓勵學生用不同的編程語言實現(xiàn),不僅僅是單純的算法實現(xiàn),最好能夠編制出實用美觀的界面,將算法更友好地呈現(xiàn)出來。無論以后的工作或者深造,目標是可應用或者可發(fā)表的成果,都需要研發(fā)者具有較高的實踐能力。我們認為實踐與理論教育是并重的。
6結(jié)束語
通過四年的教學實踐,學生對此課程實踐的參與度越來越高。通過教育方法的不斷改進,學生的課程成績也一屆好于一屆。更為重要的是,通過啟發(fā)引導式教育,很多同學開始萌發(fā)研究型思維,課余經(jīng)常向老師提問,有的問題有較高難度,老師都要回去研究資料才能解答。在來自本校新入學的碩士生中,不少同學反映受益于此課,有些同學讀研究生后不久就在一級學報上發(fā)表了算法類論文,這也正是我們當初所期待的。我們教師仍然要不斷提高自身科研水平,并將研究成果及方法引進課堂,提高教學效果和質(zhì)量。
教學中,還發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象,數(shù)學系的學生比計算機系的考試成績要高一些。最簡單的因素,是他們理論思維能力更強,如何因材施教,改進教學方法及增強工科學生學習本課程能力,是我們課程教學組今后要探索與研究的方向。
參考文獻:
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關鍵詞:美國;計算機;基礎課程;教學大綱
2009年11月,作為國家示范教學實驗中心建設工作的一部分,國內(nèi)高校計算機教學單位組團,對美國中部幾所大學的計算機教育情況進行了考察。本文對美國伊利諾伊大學香檳分校(UIUC)和伊利諾伊理工學院(IIT)的計算機基礎教育和美國大學非計算機專業(yè)計算機基礎教育的指導方針進行介紹和探討。
伊利諾伊大學香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign,UIUC)成立于1867年,學科專業(yè)設置齊全,共有近200個專業(yè),最好的學科是工程和商科,還有農(nóng)學院、法學院、教育學院、航空學院、工程學院、通信學院、獸醫(yī)學院、藝術學院、勞資關
系學院、企業(yè)管理學院、社會研究學院、人類學院、化學和化工學院、人文和家庭研究學院、應用科學生命學院、哲學和理學院等20多所學院[1]。
UIUC的計算機科學系創(chuàng)建于1972年,經(jīng)歷30多年的發(fā)展,一直雄居全美前5名,僅次于Stanford、Berkeley、MIT和CMU[1]。UIUC的計算機科學(CS,Computer Science)課程體系規(guī)劃基本成形于1986年,并在此后的20多年間不斷完善。目前有57位教員(Faculty)[2],承擔著全部本科教學和科研工作。CS本科課程設置特點為廣、深結(jié)合,理論、實踐結(jié)合。課程覆蓋計算機理論、設計和應用等領域[3]。
伊利諾伊理工學院(IIT)始創(chuàng)于1890年,坐落于芝加哥,是一所同時重視科學和工程學的學府,是美國知名的三大理工院校之一,下設7個學院和1個研究中心,即阿默工程學院(Armour College of Engineering)、芝加哥肯特法學院(Chicago-Kent College of Law)、建筑學院、文理學院、設計學院、心理學院、斯圖爾特商學院(Stuart School of Business)和職業(yè)發(fā)展中心[4]。IIT的CS系目前有16位教員,承擔著計算機本科教學和科研工作。
1計算機專業(yè)基礎教學的特點
分類的計算機基礎課是美國大學基礎教學的主要特色,不同類型的計算機基礎課分別面向計算機專業(yè)、理工科專業(yè)和非理工專業(yè)。其中,根據(jù)美國本科教育的特點,計算機專業(yè)的基礎課有非常顯著的針對性。非計算機專業(yè)的計算機基礎課設計也很耐人尋味。
美國的計算機基礎課一般有兩門,在UIUC分別是CS100 Freshman Orientation(新生指導,1學分)和CS 125 Intro to Computer Science(計算機科學導論,4學分) [5]。在IIT分別是CS100 Introduction to Professions (職業(yè)生涯介紹,2學分)和CS201- Accelerated Introduction to Computer Science(簡明計算機科學導論,4學分)[6]。
面向新生開設的CS100類課程不僅課時較少,內(nèi)容也比較簡單,在國內(nèi)高校中較為少見。例如,IIT的CS100課程“作為一種(從事計算機)科學和工程職業(yè)介紹,闡述應用(計算機)工程和科學解決問題的過程,強調(diào)跨學科和國際化解決問題并需要評估計算、金融和社會制約因素下的解決方案[7]?！睂W習目標定位在使學生“理解計算機科學基本概念,包括計算歷史、二進制計算/邏輯/程序轉(zhuǎn)換、算法、計算機體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)等;展示使用偽代碼解決基本問題,如排序和遞歸;與計算機科學職業(yè)生涯有關的職業(yè)操守(ACM Ethics Code);利用圖書館資源研究和撰寫計算機科學技術的研究論文;創(chuàng)建并進行計算機科學理論的教學演示或計算機科學技術銷售演示[7]?！?/p>
這類課程在美國大學是非常有意義的。許多選擇計算機為職業(yè)方向的本科新生對計算機專業(yè)的培養(yǎng)目標、專業(yè)課程和職業(yè)生涯并沒有真正了解,而這門課程就可以幫助這些學生了解計算機專業(yè)的培養(yǎng)目標和就業(yè)前景,然后再作決定。不少學生學完這門課后,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實與自己想象的完全不同,就可以盡快轉(zhuǎn)到其他專業(yè)。另一種情況則相反,一些沒有專業(yè)方向的本科生(美國大學允許大學生沒有專業(yè)方向,但需要輔修若干小專業(yè))在選修了這門課程后,可能將計算機作為自己的主修或輔修專業(yè)。
UIUC的CS125計算機科學導論是以Java語言為主的編程入門課,涵蓋了一些算法的內(nèi)容,介紹與解決計算問題有關的基本概念和基本技術,此外還有與之配套的實驗課[2],擬作為計算機科學專業(yè)的第一門課程。該課程與我們國內(nèi)多計算機專業(yè)開設的第一門計算機課程有共同之處。
2非計算機專業(yè)計算機基礎指導方針
美國大學的非計算機專業(yè)計算機基礎的指導方針出自美國國家科學研究委員會 (National Research Council,NRC)1999年出版的報告《Being Fluent with Information Technology》[8]。在報告中,該委員會將現(xiàn)代高等教育中受教育者的計算機或信息技術應用能力分別定義為智力性能力、信息技術的概念和信息技術技能3個方面,每個方面包含10項內(nèi)容,共30項。
這3個方面的具體內(nèi)容如下:
1)Intellectual capabilities(智力性能力,指在復雜和支撐性環(huán)境中應用信息技術)。
(1)Engage in sustained reasoning(持續(xù)運用推理能力)。
(2)Manage complexity(管理復雜性)。
(3)Test a solution(測試解決方案)。
(4)Manage problems in faulty solutions(在失敗的解決方案中尋找并解決問題)。
(5)Organize and navigate information structures and evaluate information(組織和導出信息結(jié)構(gòu)并評估信息)。
(6)Collaborate(合作)。
(7)Communicate to other audiences(與他人溝通)。
(8)Expect the unexpected(準備好應對預料之外、情理之中的情況)。
(9)Anticipate changing technologies(預見技術的變化)。
(10)Thinking about information technology abstractly (關于信息技術的抽象思維)。
2)Information technology concepts(信息技術的概念)。
(1)Computers(計算機)。
(2)Information systems(信息系統(tǒng))。
(3)Networks(網(wǎng)絡)。
(4)Digital representations of information(信息的數(shù)字化表達)。
關鍵詞：教育技術學，問題，解決策略
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國的教育技術學受到各級社會和各級各類學校越來越多的關注，也取得了一定的成績，但教育技術學在發(fā)展過程中的也出現(xiàn)了不少問題，這些問題不僅涉及學科內(nèi)部，也是及其學科外部。因此，更深地了解教育技術學，并更好的解決教育技術學所存在的問題已成為教育技術科研工作者的當務之急。
一、我國教育技術學發(fā)展面臨的問題
觀瞻我國教育技術研究30多年的滄海桑田，我國學者在教育技術學方面做出了許多研究：南國農(nóng)先生在電化教育的發(fā)展方面做出了很大的貢獻，他認為運用現(xiàn)代媒體，并與傳統(tǒng)教育媒體恰當結(jié)合，在這方面下工夫就會實現(xiàn)教育的最優(yōu)化；劉美鳳教授認為教育技術學的發(fā)展關鍵是對其理論知識和實踐隊伍的學科背景的研究以及素質(zhì)教育的提高。由于我國還處于社會主義初期，與西方一些國家相比經(jīng)濟還不算發(fā)達，還不完善，需要得到進一步的改善。因此，在一些有關教育技術學的政策問題的認識上還比較模糊，不能給出精確的答案，在這里我們進一步對教育技術學學科管理者的認知水平，教育技術研究隊伍的建設問題以及教育技術學學科性質(zhì)的定位問題進行研究。論文大全，解決策略。
1管理者認知水平的不足
著名管理大師愛迪斯認為：“沒有管理就失去了正確的指引，向荒唐的目標挺進，我們一事無成，回過頭來才發(fā)現(xiàn)走得越遠，越無知”[1]。不言而喻，管理對于教育技術學同樣重要。由于受到外國教育技術發(fā)展歷史的影響，我國政府也已經(jīng)認識到教育技術在教育中的重要性，在以前，我國投入了大量的財力、人力，使電化教育出現(xiàn)了大好的發(fā)展局面。但在以后的一段時間教育技術卻停滯不前，究其原因，發(fā)現(xiàn)了不少問題，其中最重要的問題是管理干部的思想觀念問題。由于我國沒有對教育技術學得到充分的認識，這方面的理論知識與實踐經(jīng)驗非常少，因此，在相當長的一段時間內(nèi)，教育技術只作為提供教室、電教設備、電教資料的服務機構(gòu)，在教學中的地位不受重視；教育技術的教學功能得不到發(fā)揮；大量的電教用房和設備在教學中得不到充分利用，造成資源的極大浪費。
2教育技術研究隊伍的建設問題
教育的發(fā)展及世界經(jīng)濟一體化的趨勢，會加快世界經(jīng)濟的競爭，因而也會激發(fā)教育發(fā)展內(nèi)部需求。教育需求的增加會促使更多的有關領域的研究人員關注“如何教育”的教育技術的研究與實踐，這正是當前我國乃至世界各國教育的發(fā)展趨勢[2]。我國在20世紀80年代就陸續(xù)開始在中小學設置計算機的課程，目前，計算機信息教育又成為中小學生的一門必修課，因此，未來的學校教育和教師將不再是“多媒體或先進媒體”盲；更多的其他學科人員也參與到軟件制作過程中來等。其實，目前我們國家的教育技術學的專業(yè)人員已經(jīng)感到了這種跡現(xiàn)象的存在，那就是，對于教育技術方面“競爭對手”會越來越多。
因此，在這種形勢下，被定位于多媒體及其教育應用的教育技術學專業(yè)優(yōu)勢正在不斷減弱，而我們目前自己的弱勢（心理學方面的訓練）卻在新的需求和形勢下日趨明顯。這樣，目前的情況是：以多媒體作為定位的中國教育技術學專業(yè)的優(yōu)勢在不斷的減弱，而這個領域潛在的研究隊伍卻又分散在教育學院、心理學院、計算機中心、網(wǎng)絡中心或?qū)W院、教育技術學專業(yè)的各個地方[3]。如果當前教育技術學專業(yè)仍停留在媒體研究方面，而不在廣義教育技術學定位上得以發(fā)展，那么，當前教育技術學專業(yè)存在的危機就會就會更加凸顯。因此，我們要避開這些誤區(qū)去尋求教育技術學的更大發(fā)展。
3教育技術學學科性質(zhì)的定位問題
目前許多刊物、專著和論文對教育技術學學科的內(nèi)涵和學科內(nèi)許多術語的定義，有的還模糊不清，用法混亂。教育技術就出現(xiàn)許多稱謂，如現(xiàn)代教育技術、教育技術、電化教育、教育信息技術、遠程教育等，對教育技術學學科的定位混亂。同時各校教育技術單位隸屬的領導單位也不同，有的屬于教育科學學院、網(wǎng)絡學院、遠程教育學院，由于屬性有異，也會使人們對學科的性質(zhì)造成不同的體會。另外對其他學科的基本理論借用多，對特色的學科理論則論述少。再如對學科的培養(yǎng)目標太廣泛，結(jié)合學科特點的課程體系還沒完全建立。
二、上述問題的解決對策
1教育觀念的轉(zhuǎn)變
從心理學上講，人們的意識決定他們的行為。對于教育技術學的管理者來說，只要他們能從過去的觀念中得到一定的改變，那么，教育技術學就會得到更進一步的發(fā)展。教育觀念作為人們通過教育活動的觀察、思考和實踐獲得的教育認識或教育思想，對人們所采取的教育行動具有指導意義和決定作用。目前我國的經(jīng)濟水平還不先進，社會制度也不夠完善，應試教育體系沒被打破，現(xiàn)代教育觀念就不可能會形成。比如，現(xiàn)在經(jīng)常有人提“上有政策，下有對策”。因此，只要管理者的教育觀念得到一定的改變。我國的教育技術學就會有更大的發(fā)展空間。
2培養(yǎng)一支具有多學科背景的專業(yè)隊伍
由于教育技術學的學科知識涉及許多專業(yè)理論，因此我們應當根據(jù)其知識的結(jié)構(gòu)來調(diào)整教育技術學的課程設置，努力培養(yǎng)一批具有多學科背景的專業(yè)人才；除此之外，我們可以提出一些鼓勵性政策，吸引本專業(yè)與教育學、哲學、經(jīng)濟、心理學和社會學等領域的研究者從事教育技術學相關領域的工作，使這些人員在實際的教學與研究中進行很好的合作，把教育成果進一步擴大，最終達到研究隊伍的完美整合。
3理順教育技術學學科的基本概念、理論體系和培養(yǎng)目標
正確的定位是每個學科賴以存在的前提條件，他不僅影響到該學科當前的地位和作用的發(fā)揮，也影響到將來的健康發(fā)展[4]。論文大全，解決策略。首先，從發(fā)展歷史上看，教育技術學是在視聽教育及程序教學基礎上發(fā)展起來的，科學技術成果的引進，使教學手段不斷得到更新和充實，促使教學方法不斷變化和豐富，從而形成多媒體技術這一領域。因而可以認為，教育技術是多媒體技術發(fā)展到一定階段后從教學方法中獨立出來的學科。其次，從教育技術的有關學科內(nèi)容及相關知識結(jié)構(gòu)來看，也屬于教育學科的內(nèi)容。論文大全，解決策略。再次，在我國國務院學位委員會公布的學科專業(yè)目錄中，也是將教育技術學列入教育學科的分支學科。因此，可以將教育技術學列為教育科學領域的一個分支學科。因此，教育技術學是一門仍在形成和完善之中的新興交叉學科，學科本身還缺乏完成系統(tǒng)的理論體系和框架[5]。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對教育技術學學科性質(zhì)的定位問題，研究者從“電化教育”和“技術”兩方面進行了分析。論文大全，解決策略。論文大全，解決策略。一部分學者認為媒體在教育當中的應用，就是他們給教育技術學學科的定位。比如，張楚廷先生的著作《教學論綱》是這樣評定教育技術學的：教學中老師借助其他工具和手段，這是古之有之的。然而，近代科學技術的迅猛發(fā)展，特別是當代高新科技的突飛猛進，使教學手段、教學媒體的種類越來越多。一門新型的教育學科―教育技術學迅速興起。另一部分學者則從“技術”的本質(zhì)來對教育技術學學科性質(zhì)進行定位。我們應當盡可能發(fā)展廣義的教育技術學，既要運用媒體，也不能缺乏技術，應該吸取教育學，教育哲學，傳播學，心理學，認知論，計算機科學等一系列學科的精華作為自己的特色理論與實踐方法。因此，我們并不能單獨從電化教育或技術的本質(zhì)來定位教育技術學學科的性質(zhì)，應從不同方面充分認識到教育技術學的應用性、實踐性、綜合性、連接性的特性，以實現(xiàn)“促進學生學習，實現(xiàn)教育最優(yōu)化”為目標，來更好的來定位教育技術學這門學科。
另外，教育技術理論研究脫離實踐的問題一直沒有得到很好的解決，不僅教育行政部門及學校教育工作者對此頗有微詞，連教育技術科研工作者自己也感覺到這種危機。誠如我們所知，教育技術是一門實踐性很強的學科，其理論一方面根據(jù)教育技術事業(yè)本身的發(fā)展和教育改革實踐的深入，另一方面，作為教育技術實踐經(jīng)驗的高度概括，他又要指導教育技術的發(fā)展和教育技術實踐的進步，并且在教育技術實踐中受到檢驗。因此，對于這樣一種實踐性很強的學科研究，其理論脫離實際情況是不能任之長期存在下去的。只要這些問題能夠得到很好的解決，我國就會為教育技術學本科專業(yè)的學生提供更多的就業(yè)崗位和就業(yè)機會，這樣不僅會使教育技術學的就業(yè)前景一片光明，而且不會讓教育技術的人才大面積流失。同時由于在這方面的研究人才增多，我國的教育技術學水平就會大幅度的提高，進而就會使我國的教育事業(yè)迅猛發(fā)展。
總之，任何事物都是發(fā)展變化的，教育技術及其學科的定位問題以及人們的教育觀念也正經(jīng)歷這樣一個發(fā)展過程。這個過程也給我們描繪出了教育技術學從狹義到廣義的發(fā)展，教育技術學基本理論從無到有、從不完善到完善的美好前景。論文大全，解決策略。我們應該相信，通過我們的不斷努力，教育技術學必將發(fā)展成為一門成熟的學科。
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研究型學習與研究型教學是建設研究型大學的重要組成部分。盡管目前研究型教學已經(jīng)在我國高等教育諸多學科中得到廣泛應用，但目前仍未被應用于財政學課程中。將研究型教學方法引入財政學課程的教學過程中，既能夠幫助學生完成預定的專業(yè)學習任務，又能夠培養(yǎng)學生的研究型學習能力。
關鍵詞:
財政學;研究型教學;教學改革
目前我國多所高校提出建設高水平研究型大學的目標。研究型學習與研究型教學是建設研究型大學的重要組成部分。目前，研究型教學已經(jīng)在我國高等教育諸多學科中得到廣泛應用。然而，通過對現(xiàn)有文獻進行深度梳理后發(fā)現(xiàn)，研究型教學目前尚未被應用于財政學課程的教學中。財政是國家治理的基礎和重要支柱。與財政在國家治理體系中的重要位置相對應，財政學作為一個跨經(jīng)濟學、政治學、公共管理學等學科領域的綜合性學科，是一門重要的專業(yè)基礎課程，對于經(jīng)濟管理類專業(yè)的學生來說具有十分重要的意義。在財政學課程中開展研究型教學對于提高該課程的教學質(zhì)量，提升經(jīng)濟管理類學生的研究型學習能力具有重要作用。
1研究型教學在我國高等教育各學科中的應用情況
本文在中國知網(wǎng)(CNKI)檢索主題為“研究型教學”的論文，共檢索到論文2420篇(截止到2015年9月)。主題為“研究型教學”的論文最早出現(xiàn)于1996年，此后論文數(shù)量逐年增加，年均增長率超過35%，如圖1所示。這一現(xiàn)象說明研究型教學方法在我國課程教學中得到了越來越廣泛的應用。其中，被引頻次最高的論文是張安富于2012年發(fā)表的“改革教學方法探索研究型教學”一文。文中提出“應強化研究型教學的意識，轉(zhuǎn)變教學范式，這是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，造就創(chuàng)新型人才的關鍵環(huán)節(jié)”［1］。從檢索結(jié)果看，研究型教學方法已被廣泛應用于高等教育、外國語言文學、數(shù)學、教育理論與教育管理、物理學、計算機軟件及計算機應用、醫(yī)學教育與醫(yī)學邊緣學科等學科，如圖2所示。例如，于歆杰等在清華大學電路原理課中進行研究型教學，認為研究型教學強調(diào)在教學過程中培養(yǎng)學生的研究能力和研究興趣［2］。
范欽珊等提出在基礎力學課程中實施研究型教學需做到“教學內(nèi)容重在學術深度、教學過程重在啟發(fā)與互動、課外學習重在研究、考試考核方法重在刺激思維鼓勵創(chuàng)新、教育技術的應用重在與課程整合、實驗教學重在自主設計”。李桂娥借鑒劍橋大學研究型教學的經(jīng)驗，從區(qū)域經(jīng)濟學的學科特點出發(fā)，以創(chuàng)新教學理念為指導，以問題為導向，從課堂教學和課外指導兩個方面開展研究型教學［2］。范欽珊等指出清華大學自2001年就開始在“材料力學”“理論力學”“工程力學”等課程教學中進行研究型教學的嘗試［3］，并取得了顯著的成效。陳侃等運用課堂觀察數(shù)據(jù)進行研究，發(fā)現(xiàn)本科課堂上實際體現(xiàn)的研究型教學主要表現(xiàn)為從討論和發(fā)表意見的氛圍、鼓勵批判和探索、以問題為中心激發(fā)探求欲、結(jié)合當下應用實際、介紹研究過程和成果等五個維度。然而，通過對現(xiàn)有文獻進行深度梳理，發(fā)現(xiàn)“研究型教學”目前尚未被應用于財政學課程的教學過程中。
2財政學課程教學過程中存在的主要問題
第一，教學手段單一。盡管目前本科財政學課程已采用多媒體方式教學，但是這種方式仍以教師為主，偏重對財政學基本理論知識的系統(tǒng)講授。如果片面地認為使用了多媒體設備，就是進行了教學方法的創(chuàng)新，那么多媒體教學不過是從黑板作為載體的“填鴨式”教學轉(zhuǎn)化為以計算機為載體的“填鴨式”教學，這樣的方式依舊難以提高學生學習的主動性和積極性。為了提高課堂教學效果，部分教師在財政學課程中運用案例教學法，例如任傳普、鄭潔［4－5］。然而，受限于本科生財政學課程案例教材的缺乏，案例教學效果目前仍難以保證。
第二，教學內(nèi)容滯后。在當前的財政學課程教學過程中，教師過分強調(diào)學科的理論體系，過分強調(diào)學生對財政學基本理論的學習與掌握，缺乏對財政學研究前沿進展的跟蹤，缺乏對當前公共財政問題的深入分析與解釋，使得學生對財政學的理解浮在表面，不清楚政府為什么要在不同階段采取不同的財政政策，不理解政府為什么要采取不同的財政政策對經(jīng)濟和社會進行調(diào)控，不能做到理論與實際相結(jié)合，無法透過現(xiàn)象探索財政本質(zhì)，達不到揭示支配這些財政現(xiàn)象的規(guī)律的教學目的［6］。
3研究型教學方法在財政學課程中的應用
針對目前研究型教學在我國高等教育各個學科運用的情況以及財政學課程教學過程中存在的問題，將研究型教學方法引入財政學課程中，有助于彌補現(xiàn)有教學方法的不足，提升課程的教學效果，培養(yǎng)學生的研究型學習能力。第一，以研究型教學帶動研究型學習為理念，以推進課程論文寫作和PPT演示為手段，將“自主學習”與“合作學習”相結(jié)合，培養(yǎng)學生的獨立研究能力和合作研究能力。在“導論”教學過程中增加中英文文獻的檢索方法、數(shù)據(jù)搜集方法等內(nèi)容的講授，并在該章內(nèi)容結(jié)束后列出若干課程論文選題供學生選擇，學生也可以依據(jù)自己的研究興趣自行選題，要求學生自己查閱文獻、搜集數(shù)據(jù)、分析問題，并在課程結(jié)束后提交課程論文。根據(jù)學生的科研興趣，組建“財政學興趣小組”，由任課教師擔任興趣小組的指導教師，鼓勵學生自由報名參加，吸引部分具有科研潛質(zhì)的學生參與到興趣小組中來進行研究型學習。圍繞大家共同感興趣的財政問題，利用課余時間，通過QQ、微信等平臺進行互動和交流，開展科研訓練，通過“干中學”提高學生的獨立研究能力。在財政學課程教學過程中開展合作學習，以“收入分配的衡量”為例，按照自然班級將學生分成若干小組，要求每組學生運用所學方法圍繞“在校大學生貧富差距現(xiàn)狀”開展調(diào)查研究，并將調(diào)研結(jié)果制作成PPT在課堂上演示，演示結(jié)束后留出一定時間回答同學們的提問，如圖3。
第二，以研究型考核方式檢驗研究型教學和研究型學習的效果，研究型考核方式側(cè)重培養(yǎng)學生分析和解決實際財政問題的能力。研究型教學和研究型學習的效果需要研究型考核方式來進行檢驗。課題組將通過課程論文質(zhì)量、課堂PPT演示效果、期末考試成績?nèi)齻€方面綜合評價學生的學習成績，杜絕死記硬背，鼓勵自由探索、提倡運用所掌握的基本理論知識分析和解決實際的財政問題。課程論文質(zhì)量主要由任課教師從學習態(tài)度、任務量、創(chuàng)新性、內(nèi)容質(zhì)量和撰寫質(zhì)量等五個方面進行綜合評價;課堂PPT演示效果采用德爾菲法，教師評價(權(quán)重60%)、學生自評(權(quán)重20%)與同學互評(權(quán)重20%)相結(jié)合的方式進行評價;期末考試成績將降低客觀題的比例，加大主觀題的比例，將客觀題比例控制在20%以內(nèi)。課堂PPT演示效果的教師評價以PPT演示前的準備情況、PPT演示情況、PPT演示結(jié)束后的互動交流情況三方面的考核相結(jié)合，合理分配各項權(quán)重。學生自評和同學互評均采用課題組設計的量規(guī)表進行評價。量規(guī)表的設計側(cè)重學生提出問題的能力、解決問題的能力、團隊協(xié)作能力、表達能力等四大項，每項再設計2～5個二級指標，如圖4。
總之，將研究型教學方法引入財政學課程的教學過程中，既能夠幫助學生完成預定的專業(yè)學習任務，又能夠培養(yǎng)學生的研究型學習能力，包括獨立研究能力和團隊研究能力，同時通過課程論文寫作和PPT展示，提升了學生的文字表述能力以及口頭表述能力。
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論文關鍵詞：術語，雙語詞典，翻譯
1. 引言
隨著科學技術的迅猛發(fā)展，人類知識積累的速度和知識總量急劇增長。新技術新產(chǎn)品、新思想的層出不窮，導致了新術語的不斷涌現(xiàn)，數(shù)量與日俱增，且分布極為廣泛。大量的現(xiàn)實表明，術語在科技發(fā)展、文化傳承和社會進步中起著舉足輕重的作用。社會和文化的發(fā)展，以及科學進步等方面的影響，現(xiàn)代人類社會的生活已經(jīng)離不開作為承載科學知識載體的術語。
探討科技術語與社會科學術語的異同十分必要，因為不同語言以及不同研究領域中產(chǎn)生的思想、概念和術語之間存在著必然聯(lián)系，它們相互滲透和相互依存。而且一種思想或概念術語的不同翻譯勢必影響接受者的思維方式，甚至會使得該思想、概念沿著不同的方向發(fā)展。術語翻譯得當，可省除許多不必要的誤解。所以，我們必須從術語形成的特點出發(fā)，找出其自身規(guī)律，并對其翻譯方法進行統(tǒng)一規(guī)范。
2. 科技術語和科學術語的產(chǎn)生的不同背景
為了表達明確，在雙語詞典中很有必要區(qū)分科技術語和科學術語。下面將從概念和背景兩方面對科技術語和科學術語進行區(qū)分。
2.1 科技術語產(chǎn)生的背景
一般來說，隨著新技術、新事物、科技革命的產(chǎn)生，新概念、新思想得以形成，術語得以產(chǎn)生。術語的一個較為常見的構(gòu)成方式是將代表若干個簡單概念的單詞聚集在一起，使其組合成一個表示該復雜概念的新術語，如space + ship =spaceship; hyper + text =hypertext 等。另一常見的方法則恰好與上一方法相反，即將一長串表達復雜概念的單詞組合依照英語構(gòu)詞法的規(guī)則予以簡化。如“首字母縮略法”：GeneralPacket Radio Service 簡化為GPRS; CodeDivision Multiple Access 簡化為CDMA 等；又如“首字母拼寫法”：Wireless ApplicationProtocol 被簡化為WAP，Network InformationCenter 簡化為NIC 等；還有“合成法”：teleprinter + exchange 簡化為telex，information + economics 簡化為infonomics 等。一般說來，科技術語的生成具有一定的規(guī)律可循。
2.2 社會科學術語產(chǎn)生的背景
社會科學方面的術語詞匯隨社會的發(fā)展而豐富。社會科學方面的術語構(gòu)成一般有三種情況：一是普通詞語專業(yè)化或術語化。普通詞語一旦帶有專業(yè)色彩，就具有嚴格的定義界限。如“dumping”源于“dump”，其本意為“倒垃圾”，在商業(yè)領域被引申為“傾銷”。二是創(chuàng)造新詞畢業(yè)論文怎么寫，如“手機”“網(wǎng)民”“扶貧”“融資”“年薪”“聽證會”等。三是借用或引進外來詞語。外來詞又分為外部借入和內(nèi)部借入兩種。外部借入的術語是指從外語中翻譯而來的詞語。如漢語政治術語“民主”“議會”“資產(chǎn)階級”等都是外來語。內(nèi)部借入既可指同種語言中普通詞語術語化，也可指同種語言中吸收方言詞語。改革開放以來，由于廣東、香港等地經(jīng)濟發(fā)展迅猛，粵語方言伴隨著經(jīng)濟浪潮大量進入普通話。普通話吸收的港臺語有：傳媒、斥資、個案、轉(zhuǎn)型、廉政、構(gòu)想、認同、按揭、整合、互動、瓶頸、峰會等。其中吸收的不少詞語在普通話中已經(jīng)有了同義表達的詞語。另外，部分詞由于語言歸化的原因，其能指和所指有所改變。但也盡最大可能地保留了源語的基本特征：如“音借法”：radar 譯為“雷達”，EININO 譯為“厄爾尼諾”等；又如“形借法”：CEO 譯為“首席執(zhí)行官”，WTO 譯為“世界貿(mào)易組織”等。
3. 雙語詞典的特征
雙語詞典是溝通兩種語言的橋梁，也是學習外語的重要工具。近年來，隨著各國間政治、經(jīng)濟、文化交流日益頻繁，雙語詞典的需求也隨之升漲，編纂事業(yè)也相應地蓬勃發(fā)展。直到目前，雙語詞典的研究已成為詞典學領域的一個研究熱點，其基本理論構(gòu)架業(yè)已確立，各分支的探討和實驗也方興未艾。
雙語詞典中，源語言和目的語經(jīng)常相互補充，前者往往通過諸如語法、詞源、參照、插圖等進一步的輔助信息對后者的對等詞提供補充說明論文格式。這種基本呈現(xiàn)方式和輔助說明的結(jié)合幫助詞典用戶理解源語言詞條的真正含義。因此，在雙語詞典中，，詞典編纂者往往會采用源語言的這些輔助信息來更有效、更高效地解釋詞的意義。
由于雙語詞典的獨特語言特征，詞條的翻譯往往和例證獨立開來。詞條的翻譯被看作是“語言”，而非言語，因此遵循詞義上、風格上、語用信息上、語法上的多層面對等原則。首先，漢語上不同詞類的同形異義詞可以被看作是同義詞，放在最常使用的詞類當中，必要時，可輔以其它詞類的例證說明。其次，功能詞應標有詞類標注加以解釋，同時附上解釋性的或意譯型的對等詞。
相對于語文雙語詞典來說，非語文雙語詞典提供的語言學信息遠遠少于語文雙語詞典。翻譯百科詞和?？圃~目的原則是力求規(guī)范性和科學性，要求譯名統(tǒng)一。而翻譯的方法則多種多樣，例如: 意譯法、音譯法、音兼意譯法、詞索義分析譯法、音雙關譯法等[1]。翻譯時切忌膠柱鼓瑟，編者需根據(jù)具體情況靈活運用或整合各種翻譯手段，以保證譯名既真實反映源語含義，又易于理解和運用。另外，根據(jù)雙語詞典翻譯中的特殊性，在翻譯術語時，應做到：不同領域之間、語詞專家與學科專家之間必須緊密協(xié)作; 對于約定俗成及舊時譯名問題不能簡單操作，要視具體情況處理; 不能統(tǒng)一的“一物多名”需保留幾種譯名，必要時還應附以簡略說明[2]。
4. 雙語詞典中術語的翻譯
雙語詞典的核心任務是在目的語中找到與源語言相應的對等語[3]。需要承認的是，有嚴復1898年提出的“信、達、雅”翻譯原則在某種程度上也同樣使用于雙語詞典的翻譯研究。不過，這一原則太廣義而難以應用于雙語詞典中的無數(shù)實際例子。鑒于此，本文從雙語詞典的視角對術語的翻譯問題提出一種嘗試性的研究。
黃建華等在《雙語詞典學導論》中歸納了雙語詞典的十種基本釋義方式[4]: (一)等值對譯法—提供語義內(nèi)涵完全相等的目的語詞，如:supermarket---“超級市場”；(二)對應選擇法---列舉各種對應變體，如: “cut-”---切，割; 斬，截; 削，剪(發(fā))；(三)譯注法---譯義加注釋，如: Oxford shoes---牛津鞋 (一種足背系帶的淺口便鞋)；(四)譯音法---直接音借外來詞，如: copy---拷貝；(五)音義兼譯法---音義自然結(jié)合，如:tittup---踢踏舞; (六)譯形法---保留源語中的字母或相似字形，如: X-ray:---X射線;T-square---門-字尺; (七)同義對釋法---常用中性詞釋有語體色彩的詞，用標準語詞釋方言詞，用現(xiàn)代詞釋古舊詞，如: phono---[口], phonograph(留聲機); (八)替換法---用肯定式釋否定式，反之亦然，如: 倒霉---unlucky; staunch---不漏水的畢業(yè)論文怎么寫，不漏氣的;(九)構(gòu)詞釋義法---說明構(gòu)詞法，介紹詞與詞之間的關系，如: taken---take的過去分詞; (十)描述法---當目的語中沒有對應詞時以描述法揭示詞義，如: 何嘗---used in rhetorical questions or statements toemphasize negation。
雙語詞典中的術語翻譯除了提供詞條的對等之外，還要具有規(guī)范性和科學性，同時譯名要統(tǒng)一[5]。隨著科學技術飛速發(fā)展，新詞不斷涌現(xiàn)，原有的語詞語義范圍不斷擴大，雙語詞典編纂者的首要任務是準確地譯出那些專業(yè)性強、詞義固定、構(gòu)成復雜、形式多樣的?？萍皩Ｃg語，編纂者除了要具備良好的雙語語言功底之外，還必須掌握一定的專業(yè)知識。
結(jié)合以上的翻譯方法和術語的特征，我們可以總結(jié)出以下術語的翻譯方法。雙語詞典中的術語翻譯最好遵循以下釋義的原則：
1）意譯法
意譯法是與直譯并列的主要譯法之一。譯文內(nèi)容一致而形式不同謂之意譯[6]。意譯法既是翻譯語文雙語詞典詞典的主要手段也是翻譯非語文雙語詞典的重要方式，翻譯時必須透徹理解源語中該詞的命名理據(jù)，力求譯詞名副其實，揭示其事物的本質(zhì)屬性或特征[7]。如：beeppager---呼機；terminal---終端
2）音譯法
在翻譯一些外來事物的詞匯時，或因目的語中無對等詞匯，或因譯者對所譯對象尚不能完全把握，或因讀者對這些新事物頗感陌生，人們往往采取音譯法將其譯出。如：加油！--- Jiao You！音譯法是國際上翻譯術語的一種潮流，已有利于術語運用在國際上的統(tǒng)一、有利于國際交流和人類知識的共享。
3）音兼意譯法
這種音、意義結(jié)合的方式一方面可以采用一半是音譯，一半是意譯的方式，如：topology---拓撲學；motorboat---摩托艇。另外，還可以采用在音譯完詞條后加一些補充說明的所屬詞匯后綴，如：neon---霓虹燈。
4）諧音雙關譯法
在翻譯中利用“諧音雙關”修辭格，可以在讀音上保留與源語相近的讀音，但在詞義上不拘泥于源語語義，而是不脫離一定范疇的創(chuàng)造性詞義。實際上，很多術語詞都來自于這種翻譯方法。例如：休克---shock；威士忌---whisky；邏輯---logic。其中有些術語詞由于使用的廣泛性，已經(jīng)沒有了異族語的影子，成了本族語的一部分。
5. 結(jié)語
雙語詞典對于外語學習者來說是掌握一門外語的重要工具。詞典編纂者理應關注科學技術術語的翻譯問題。盡管術語只占雙語詞典中的一小部分，我們決不能忽視。筆者在此希望以上這些術語的翻譯方法能對雙語詞典編纂者有所幫助。
參考文獻：
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關鍵詞：計算機圖形學；科學思維；學科結(jié)構(gòu)；教學改革；教學方法
0 引言
大學的主要任務是培養(yǎng)人才，特別是培養(yǎng)創(chuàng)新人才。培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基本途徑與方法有課程教學、參與科學研究與項目開發(fā)、對外學術交流等。然而傳統(tǒng)本科課程教學多注重傳授學科的系統(tǒng)理論等專業(yè)知識，不重視對知識產(chǎn)生原因、方法的介紹，如忽視思考解決學科基本問題的具體過程等，這會造成課程教學傳授知識與科學研究相脫節(jié)，導致學生的知識結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷，不利于他們將來從事創(chuàng)新等研究工作。為配合計算機圖形學課程的教學改革，根據(jù)計算機圖形學課程的特點，筆者提出一種面向科學思維的教學新方法，它能有效彌補傳統(tǒng)本科課程教學的不足。
1 面向科學思維教學方法的基本要求
常見典型的教學方法有：結(jié)構(gòu)主義的教學方法、建構(gòu)主義的教學方法、問題（任務）驅(qū)動教學方法等。這3種方法各有其優(yōu)缺點，一個好的教學方法最好能全面綜合這3種方法的優(yōu)點。面向科學思維的教學方法要求把思考問題的方法、系統(tǒng)分析與綜合的方法、科學研究的工作方法、查找資料與抽象的方法等知識產(chǎn)生的方法引入課程教學中，有效講解學科專業(yè)知識是根據(jù)發(fā)展需求、通過研究各種問題產(chǎn)生的；專業(yè)理論體系或與其學科結(jié)構(gòu)是由多項研究成果形成的，這些知識是科學研究與科學思維產(chǎn)生的結(jié)果。
結(jié)構(gòu)主義、建構(gòu)主義與面向科學思維教學方法的異同點見表1。
2 確立計算機圖形學課程的教學內(nèi)容與教學模式
2.1 傳統(tǒng)計算機圖形學課程教學改革的原因
2013年以前，國內(nèi)外傳統(tǒng)計算機圖形學課程教學以講授圖形標準（顯卡驅(qū)動與顯示圖形等子程序的集合）或CAD為主。這種CAD與計算機圖形學（即圖形標準）學科的劃分有問題，它只便于圖形標準的硬件實現(xiàn)，卻因基本概念不全導致這兩者均不能獨立講清三維真實感圖形的自動生成原理以及計算機程序設計的基本規(guī)律，更不能總結(jié)計算機圖形學的研發(fā)成果與發(fā)展規(guī)律，不能滿足計算機圖形學學科建設發(fā)展需求。
2.2 用系統(tǒng)分析與綜合的方法確立計算機圖形學課程的教學內(nèi)容
2.2.1 系統(tǒng)分析：從理論上確立實現(xiàn)計算機圖形學課程目標的發(fā)展路線圖
本課程目標是用計算機程序自動生成類似人眼觀察世界獲得的觀察圖像（亦為學科研究的基本問題，它適合作為建構(gòu)主義教學方法要求的教學環(huán)境需求問題）。為此至少要完成3個子任務：①掌握三維圖形的生成原理；②掌握生成三維動畫等圖形的程序設計；③理順新課程教學內(nèi)容與圖形標準、CAD的相互關系。
1）第一個任務的實現(xiàn)方法。
照相機生成照片遵循光線傳播生成三維圖形這一物理原理，計算機生成所有三維圖形（包括光線跟蹤算法、輻射度算法、投影、多邊形填充、紋理映射、陰影算法、圖像融合算法與二維直線的生成等）也應遵循該原理。這是本課程知識理論體系的完備性與一致性的基本要求，它決定了計算機圖形學的學種性質(zhì)與教學定位。
2）第二個任務的實現(xiàn)方法。
用輻射度和光線跟蹤算法生成的三維真實感圖形等程序，是一類典型的顯示圖形的計算機仿真應用程序。故計算機圖形學的編程實現(xiàn)既遵循計算機仿真的基本原理，也遵循計算機程序設計的基本規(guī)律。
計算機仿真遵循系統(tǒng)（決定被仿真對象的范圍與其行為特性）、建模（用數(shù)學模型描述仿真實驗對象）、仿真算法（計算機通過執(zhí)行該仿真算法，進行仿真實驗）與評估（檢驗仿真實驗的結(jié)果是否與應用需求保持一致）這一基本原理。
計算機程序設計應遵循計算理論可計算性的實現(xiàn)前提對程序設計的規(guī)范要求：①待解問題被模型與系統(tǒng)形式化方法所描述；②這種描述要轉(zhuǎn)換成算法；③算法要有合理的復雜度。
這里，形式化描述指用數(shù)學符號、邏輯符號與流程圖描述并要求保持邏輯上的一致性。系統(tǒng)的概念被本文定義為軟件系統(tǒng)：它按解決問題的系統(tǒng)流程要求，編程實現(xiàn)數(shù)個模型描述數(shù)據(jù)與命令的輸入、存儲管理、運算處理、輸出顯示4個過程，能直接達到自動運行軟件的設定目標并具有完整動態(tài)結(jié)構(gòu)的綜合程序。軟件系統(tǒng)的概念是國內(nèi)傳統(tǒng)計算機核心課程教學缺失的重要概念。
故三維圖形學的教學內(nèi)容，主要用3組數(shù)學模型描述可視物體、燈光、照相機物理模型的物理特性（如用幾何模型、材質(zhì)模型與紋理模型描述可視物體；用光線幾何模型、顏色模型、照明模型、輻射度算法和光線跟蹤算法等描述點光源；根據(jù)類照相機的觀察參數(shù)，用陰影算法、圖像融合等算法描述照相機模型；對光線跟蹤算法，應重構(gòu)照相機模型）；在物理仿真、數(shù)學建模與軟件系統(tǒng)概念的指引下，編程構(gòu)建三維圖形軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)三維圖形的自動顯示。物體運動與變形、燈光變幻、照相機運動可形成計算機動畫。計算機游戲是用人機交互的操作方式并通過實時動畫與聲音有效描述具有智能行為能力的人（或動物）的多種社會實踐活動。
3）第三個任務的實現(xiàn)方法。
計算機動畫包含了傳統(tǒng)圖形標準與CAD的原理，所以在課程最后，可講解圖形標準OpenGL的原理與編程使用方法。同時圖形標準是游戲軟件的基石，是現(xiàn)代計算機應用不可缺少的基本配置。
2.2.2 系統(tǒng)綜合：介紹圖形學的基本原理與動畫軟件的實現(xiàn)方法
這要求教師先查找資料、匯集前人發(fā)表解決以上問題的不同論文與教材（解決課程教學問題的先決條件），挑選材料編寫課程講義，詳細介紹完成該任務所需的基本原理與實現(xiàn)方法，講義試用成熟后再編著出版教材。
教材按以下思路組織：用二維圖形學構(gòu)建軟件系統(tǒng)概念的教學，用三維圖形學構(gòu)建三維圖形數(shù)學建模的教學（直接用三維圖形構(gòu)建軟件系統(tǒng)概念的教學，會導致課程教學內(nèi)容的復雜化）。在每章的開頭，均提出應思考并解決哪些問題才能達到本章的教學要求，加強訓練讀者思考問題的習慣。
學完本課程，學生要能勝任計算機動畫軟件的設計與編程實現(xiàn)等任務。
2.3 歸納計算機圖形學的學科結(jié)構(gòu)
以上教學充分展示：由物理模型（化學模型、生物模型、社會發(fā)展需求模型等）數(shù)學模型（數(shù)據(jù)模型是數(shù)學模型的一種簡單特例，其編程操作主要是數(shù)據(jù)的存儲與檢索，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫軟件。根據(jù)數(shù)學模型“曲高和寡”的原理得知，數(shù)據(jù)庫軟件是應用軟件中應用面最廣的一類軟件；或用離散數(shù)學的方法、判斷規(guī)則與判據(jù)或可編程實現(xiàn)的自然語言與功能等描述解決問題的過程與步驟；或用通信協(xié)議描述數(shù)據(jù)通信過程要遵循的規(guī)則、約定等要求，這是網(wǎng)絡通信編程的基礎）軟件的系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)用算法語言實現(xiàn)程序編碼并形成算法軟件測試評估等過程所確立程序設計的基本規(guī)律。程序設計這一規(guī)律，能被雷達的設計與制造過程所佐證，如通過物理實驗確立雷達原理用數(shù)學模型描述雷達的工作過程設計雷達系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)用電子技術制造雷達設備做好的雷達要通過測試評估才能交付使用等。
由此能用理論（物理原理、建模、軟件系統(tǒng)、仿真、程序設計）、工具（OpenGL、Direct3D、著色語言、ACIS、WebGL、OpenCL、3D游戲引擎等）與應用（顯示圖形的應用程序，如3D動畫或CAD、地理信息系統(tǒng)（空間復雜性高而時間復雜性低）、游戲與虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)（時間復雜性高而空間復雜性低））3個學科形態(tài)描述計算機圖形學的學科結(jié)構(gòu)。
2.4 用科學研究的工作方法確立計算機圖形學課程的教學模式
（1）選題（發(fā)現(xiàn)問題）：找任務、了解用戶需求、檢索閱讀資料并提出問題。自由選題要確立研究問題的科學性、目標性、創(chuàng)新性和可行性，并找準課題的申報渠道。提出問題是對任務深入思考或科學研究的前提。如計算機圖形學的學科屬性與教學內(nèi)容是否成熟，是此前國際計算機圖形學教育界多年關注的教學疑難問題。
（2）分析問題：真實照片由照相機、可視物體與燈光3個主要因素決定，由此確立解決問題的方法。
（3）尋找解決問題的方法（提出假說）：首先用二維圖形建立軟件系統(tǒng)的概念；然后建立描述照相機、可視物體、燈光物理模型物理特性所需的數(shù)學模型，構(gòu)建仿真光線在計算機場景與照相機模型中傳播，生成三維動畫圖形。
（4）做實驗解決問題（找尋證據(jù)支持假說）：針對建立的數(shù)學模型，選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設計算法，編寫程序源代碼并調(diào)試測試程序，構(gòu)建三維圖形軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)圖形的自動顯示。
（5）取得新成果（查新驗證）：改進學科的系統(tǒng)理論與基本方法，發(fā)表研究論文，推廣該研究成果或論證申報新開發(fā)項目，推動學科建設向前發(fā)展。當我們解決好計算機圖形學的教學問題時，就為撰寫本文并申報計算機圖形學國家規(guī)劃教材奠定了基礎。
由此構(gòu)建程序設計教學的完整過程，并把程序設計拓展成科學研究工作方法的一種形式與組成部分。
該教學模式不僅把教學與科學研究兩個不同性質(zhì)的學術過程結(jié)合在一起，還說明圍繞課程教學思考問題的訓練屬于科學研究領域思維活動的一種基本形式。
3 在課程教學過程中合理安排思考問題的訓練
教師在重點介紹、講解每個專題前，要考慮如何訓練學生根據(jù)學科的發(fā)展需求思考問題，這些問題是任務驅(qū)動教學法中各種問題的來源。
3.1 用二維圖形學構(gòu)建軟件系統(tǒng)概念的教學
專題1：線段圖形的描述與生成?；締栴}：如何用數(shù)學的語言與方式（如描述函數(shù)）描述各種線段圖形的幾何形狀，以形成各種線段圖形的幾何模型？如何形成矢量漢字等子圖形高效率的描述方法？如何把這種描述函數(shù)轉(zhuǎn)換成算法，并根據(jù)其描述數(shù)據(jù)生成這些基本圖形？
專題2：實面積圖形的描述與生成?；締栴}：用什么方法描述實面積圖形的幾何形狀，以形成各種實面積多邊形的幾何模型？如何利用顯示設備的繪圖功能生成實面積圖形？如何實現(xiàn)直線圖形邊緣的反走樣顯示？
專題3：圖形的基本運算。基本問題：圖形運算的目的是什么？如何用幾何變換矩陣的方式描述圖形幾何模型的幾何變換？若用實面積多邊形的布爾運算構(gòu)建新的復雜圖形的幾何模型，則布爾運算的數(shù)學基礎是什么？如何實現(xiàn)其布爾運算？
專題4：圖形的觀察運算?；締栴}：如何把輸入到計算機中的圖形幾何模型描述數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成顯示設備坐標系中的圖形幾何模型描述數(shù)據(jù)？并調(diào)用圖形的生成算法顯示各種圖形的幾何形狀？
專題5：圖形數(shù)據(jù)與命令的輸入。基本問題：能用哪些方法把圖形模型描述數(shù)據(jù)與命令高效率地輸入到計算機中？如何利用輸入設備的數(shù)據(jù)輸入功能與顯示設備的圖形顯示功能，編程實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的交互輸入？如何規(guī)劃應用程序中的人機交互設計問題？
專題6：圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。基本問題：圖形數(shù)學模型的種類與復雜、復合圖形的構(gòu)建方法，這些對保存圖形幾何模型的描述數(shù)據(jù)提出了哪些動態(tài)管理上的要求？如何設計相應圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，才能有效地保存、管理存儲于計算機中的各種圖形描述數(shù)據(jù)（命令）？如何把圖形顯示區(qū)中的圖形描述數(shù)據(jù)編譯轉(zhuǎn)換成多種顯示設備能識別并運行的顯示指令代碼，以實現(xiàn)圖形的顯示？為編程實現(xiàn)各種圖形的自動顯示，需要確定編程處理圖形數(shù)據(jù)的基本流程和程序的功能與結(jié)構(gòu)，以形成軟件系統(tǒng)的概念。
3.2 用三維圖形學構(gòu)建數(shù)學建模的教學
專題7：照相機模型的建立與三維幾何圖形的顯示?；締栴}：如何用數(shù)學模型，特別是用矩陣的方法，描述照相機拍攝（投影顯示）三維直線圖形的物理過程？
專題8：平面物體幾何模型的構(gòu)建與圖形顯示?；締栴}：如何用直線與平面函數(shù)描述平面物體的幾何形狀？如何記錄這種描述所形成的幾何模型數(shù)據(jù)？如何構(gòu)建形狀復雜的平面幾何物體？如何顯示平面物體的幾何形狀與表面？
專題9：曲面物體幾何模型的構(gòu)建基礎與線框模型圖形顯示?；締栴}：用什么方法描述曲面物體的幾何形狀并構(gòu)建其幾何模型？如何顯示曲面物體的幾何形狀？
專題10：燈光模型的建立與光照物體的圖形顯示?；締栴}：如何用數(shù)學模型的方法描述燈光的物理特性？如何描述在燈光照射條件下幾何物體的可視物理特性？如何顯示光照效果的曲面物體的表面與幾何形狀？如何更有效地描述光線傳播的物理特性與變化規(guī)律？
學生按照這一思路進行選題，可考慮為實現(xiàn)像照片一樣自然景觀（如白光的薄膜干涉等現(xiàn)象）的圖像顯示，需研究哪些問題等，并發(fā)表其研究成果。課程教學內(nèi)容成熟完整后，才便于界定計算機圖形學的學科內(nèi)涵。
4 分析計算機專業(yè)主要課程的基本特點，提煉計算科學的學科結(jié)構(gòu)
4.1 計算機教學此前無計算科學學科結(jié)構(gòu)概念的原因分析
現(xiàn)有權(quán)威資料和維基百科、百度百科表明，此前國內(nèi)外計算機教學均無計算科學學科結(jié)構(gòu)這一重要概念。以下3點是導致這一現(xiàn)象存在的重要原因。
4.1.1 對計算工具的分類作用認識不足
盡管人們知道計算機是一種計算工具，計算機有廣泛的應用，計算機科學有自己的一套理論根據(jù)，但僅用“理論、工具與應用”很難全面概括計算科學的研究全貌與多項用途。事實上，計算機的系統(tǒng)工具對總結(jié)計算科學的學科結(jié)構(gòu)非常重要。
計算機系統(tǒng)是一個能對編程實現(xiàn)的數(shù)學模型與邏輯模型，進行自動解算與推理的通用計算工具。這決定了程序設計在編程使用計算機上的重要性。
操作系統(tǒng)是對計算機的各種硬件資源與軟件資源進行程序管理，使計算機正常運行的系統(tǒng)工具軟件。同時，它能對用戶程序（命令）的輸入、存儲管理與自動運行提供服務（包括對通信進程進行有效監(jiān)管控制），并用人機交互與圖形界面的方式記載這種用戶程序與命令操作的運行結(jié)果。
編譯系統(tǒng)是用高級語言編程必備的系統(tǒng)工具軟件，它可以把用戶用高級語言編寫的程序源代碼、編譯轉(zhuǎn)換成計算機能識別并自動執(zhí)行的機器語言程序代碼。
算法語言是用戶為編程使用計算機的各種計算功能，用類自然語言的方式與計算機相互交流思想的符號表達工具。
這些計算工具本身沒有直接解決數(shù)學計算與邏輯推理等應用問題，該任務由編程解決。
這類計算工具是在實際應用過程中總結(jié)、提煉的結(jié)果，工具本身一般不直接解決最終的應用問題，這是工具的第一個特點。它的第二個特點是工具的制造具有遞歸性，即可用簡單工具制造復雜工具。它的第三個特點是專業(yè)復雜工具的制造方法與技術具有封閉性與隱蔽性，但這不影響他人對工具的操作使用；且其隱蔽、封閉性是工具使用方便、高效的主要原因。
軟件系統(tǒng)與計算工具等概念的形成，是用抽象的方法（從眾多事物中總結(jié)提煉出具有共同本質(zhì)的特征、而舍棄其非本質(zhì)的特征等內(nèi)容）處理形成的結(jié)果。
4.1.2 傳統(tǒng)課程沒有講清計算機仿真的原理與計算機程序設計的基本規(guī)律
傳統(tǒng)計算科學的核心課程（計算機導論、計算機原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、算法語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯系統(tǒng)與操作系統(tǒng)、軟件工程、離散數(shù)學、數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡）從未講清計算機程序設計的基本規(guī)律與計算機仿真的基本原理。學生往往通過課后大量的編程訓練，積累對計算機程序設計與計算機仿真的認識。這種程序設計經(jīng)驗式教學培養(yǎng)模型，無助于學生總結(jié)并提煉計算科學的學科結(jié)構(gòu)。相反，人們在算法語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學上存在一些模糊認識。例如，算法語言是用一組語法規(guī)則與功能約定的一種符號標記系統(tǒng)，它讓人們掌握語言的符號約定、功能、特性以及用算法語句描述給定的數(shù)學計算與數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷等――即其教學主要是完成程序的編碼訓練，由此形成算法；也為研制該語言的編譯系統(tǒng)做鋪墊。然而部分算法語言的教科書，只有一些算法驗證性應用實例，并把它們等同于計算機程序設計教學，這無助于初學者全面正確地掌握計算機程序設計的基本規(guī)律，因為學習算法語言后，他們還是沒有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是研究用程序編碼的方式，在計算機中有效實現(xiàn)多種類型數(shù)據(jù)的存儲組織（形成線性、非線性、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形式以及靜態(tài)或動態(tài)結(jié)構(gòu)形式的數(shù)據(jù)存儲方法）、存儲管理、排序檢索與編程效率等任務的一門專業(yè)基礎課程。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程有很多計算復雜性的案例，是培訓人們掌握編程技巧的一種有效方法。因為編寫程序所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往決定了算法的編碼實現(xiàn)方法，更重要的是，CPU是根據(jù)保存在內(nèi)存各處程序代碼的邏輯次序、通過逐條讀取其指令代碼來完成用戶指定應用程序（或命令）的執(zhí)行。如何規(guī)劃、設計、調(diào)度與管理內(nèi)存的使用，這與數(shù)據(jù)的調(diào)度與管理原理類似，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)討論的問題之一（常在操作系統(tǒng)課程中介紹解決該問題的方法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題本質(zhì)上屬計算機內(nèi)存的動態(tài)、合理使用與管理問題）。而該課程中所謂抽象數(shù)據(jù)類型，是指在指定的數(shù)據(jù)集上定義對該數(shù)據(jù)元素進行多種加工等編程操作方法。這個數(shù)據(jù)集以及對其數(shù)據(jù)元素的加工方法（數(shù)據(jù)集與其加工方法均能遞歸定義），應來源于人們用數(shù)學的方法描述解決實際應用問題這一過程，該主次關系不能顛倒。沒有這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序編碼等基礎訓練，初學者很難規(guī)劃好一個軟件的系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)。
由于傳統(tǒng)的算法語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學無數(shù)學建模（它決定了解決多種應用問題算法的來源）與軟件系統(tǒng)的概念，故傳統(tǒng)的算法語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程沒有講清程序設計的基本規(guī)律。
4.1.3 傳統(tǒng)計算機課程存在教學問題
首先，傳統(tǒng)計算機圖形學課程存在教學問題，現(xiàn)已被本教學改革有效化解。
其次，軟件工程課程存在教學效果空洞抽象等困惑。若把新的計算機圖形學課程作為軟件工程課程的教學實習對象，可以有效解決該教學困惑。由于新的計算機圖形學課程可以講清程序設計的基本規(guī)律與計算機仿真的基本原理，這使軟件工程課程的教學從理論上能達到軟件全生命周期設計的教學目的。
第三，計算機導論與計算機基礎課程存在教學困惑。計算機導論應對計算學科發(fā)展的全貌作整體介紹，并理順計算學科與其他學科之間的關系，引導讀者根據(jù)自己的需求有效選擇學習不同的計算機專業(yè)知識。由于此前計算機課程存在以上問題，導致歷次獲國家級獎勵的計算機教學改革成果以通過有效載體進入課程教學，致使計算機課程教學體系仍然不夠成熟。這往往是行業(yè)外人士選修計算機課程的迷惑。因為自牛頓時代以來，用數(shù)學的語言描述自然科學取得的新進展，是各自然學科之間相互交流學術思想與成果的通用方法；然而目前其他自然科學工作者學習計算機后，卻無法順利地用計算工具的方法來表達其各自學科建設研究成果的數(shù)學模型等。這種計算機課程教學不便于計算機教育與其他自然科學教育進行對等有效的學術交流，并導致計算機基礎課程教學出現(xiàn)危機。另計算機教學無計算科學學科結(jié)構(gòu)的概念，即人們沒有評判計算機導論教材好壞的客觀標準。計算機圖形學教學改革取得的新成果――發(fā)現(xiàn)計算科學學科結(jié)構(gòu)的客觀存在，為重構(gòu)計算機導論與計算機基礎課程提供了重要借鑒。
最后，計算機網(wǎng)絡課程存在不足。如該課程介紹網(wǎng)絡通信協(xié)議較多，卻較少介紹網(wǎng)絡通信工具的構(gòu)建與編程使用方法，以及計算機網(wǎng)絡通信程序的編程實現(xiàn)，這不利于初學者承擔計算機網(wǎng)絡計算的重任。
4.2 借鑒計算機圖形學的教改成果。歸納計算科學的學科結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)計算機核心課程缺少一門計算機的綜合運用課程，以總結(jié)并提煉計算機程序設計的基本規(guī)律與計算機仿真的基本原理。計算機圖形學課程可以很好地承擔這一重任。有了計算工具的概念與計算機圖形學課程后，可以重新分類、歸納已知計算機的多種應用。
成熟的計算機圖形學與傳統(tǒng)計算機核心課程的教學，使計算科學理論（即計算機的系統(tǒng)理論和專業(yè)知識。它需回答：什么能被工具有效地進行自動計算，用什么方法研究該命題并形成哪些結(jié)論、成熟的理論與發(fā)展方向；滿足何種條件的實物裝置能實現(xiàn)計算功能，計算裝置如何構(gòu)造實現(xiàn)并使其正常運行、操作使用；可計算性的實現(xiàn)前提是什么，如何用該計算裝置實現(xiàn)這種自動計算，如何保證計算結(jié)果的正確性和計算裝置運行的安全穩(wěn)定，該計算裝置有多強大的計算能力；計算理論與計算機專業(yè)各課程的關系等）、工具（算法語言、編譯系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)）與應用（數(shù)據(jù)存儲與檢索，數(shù)據(jù)計算、仿真、符號變換與推理，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通信，數(shù)據(jù)獲取、輸出表達與控制即多媒體）3個學科形態(tài)得到完整展現(xiàn)。它們是形成計算機專業(yè)多個發(fā)展方向（如殺毒與網(wǎng)絡防火墻、網(wǎng)絡存儲與查詢、網(wǎng)頁設計開發(fā)工具與網(wǎng)站建設、網(wǎng)絡瀏覽器，即時通信、流媒體與播放器、人工智能與專家系統(tǒng)、計算機嵌入式應用、計算機在通信與自動控制系統(tǒng)中的應用等）與綜合（如3D網(wǎng)絡游戲）或研發(fā)計算機硬件（計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與CPU設計、計算機工程）的基礎。
因互聯(lián)網(wǎng)的應用，計算機網(wǎng)絡計算有網(wǎng)絡理論（在通信理論的支持下，如何可靠、快速、方便、安全地實現(xiàn)計算機信息描述數(shù)據(jù)的通信；網(wǎng)絡計算的理論基礎與基本規(guī)則是什么，如何利用網(wǎng)絡資源進行有效的傳輸與計算）、網(wǎng)絡工具（計算機與互聯(lián)網(wǎng)、路由器與交換機、調(diào)制解調(diào)器、Java、html語言、瀏覽器、Socket、遵循HLA標準的分布式實時仿真工具RTI、網(wǎng)絡游戲引擎）與網(wǎng)絡應用（如計算機數(shù)據(jù)通信與監(jiān)管、電子商務、社交網(wǎng)站、網(wǎng)絡游戲、云計算、信息技術與信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的應用等）。
圖1顯示了計算科學的學科結(jié)構(gòu)。由計算機仿真的基本原理與可計算性的實現(xiàn)前提，可論證程序設計教學與計算機仿真教學的一致性。
故計算作為一門學科（招生專業(yè)）的根據(jù)是：①它有自己獨立的研究領域。即什么能被有效地用工具進行自動計算以及可靠、安全、快速地傳輸？②產(chǎn)生專業(yè)知識的方法?？茖W研究與科學思維是產(chǎn)生（創(chuàng)造）多種學科新知識的主要方法，這是研究生階段的主要學習任務。③由此形成的理論體系與其學科結(jié)構(gòu)。這是本科生學習階段應掌握的專業(yè)知識。④傳授知識的法定機構(gòu)與辦學條件。⑤廣泛的應用基礎。
5 結(jié)語
論文摘要：計算科學主要講述了一種科學的思想方法，計算科學的基本概念、基本知識它的發(fā)展主線、學科分支、還有計算科學的特點、發(fā)展規(guī)律和趨勢。
引言：隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生，和計算科學的快速發(fā)展以及取得的大量成果。計算科學這一學科也也應運而生?！队嬎憧茖W導論》 正如此書的名字，此書很好的詮釋了計算科學這一學科，并且指導了我們應如何去學好這一學科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學生活。正如趙老師書中所講的：“計算科學是年輕人的科學，一旦你選擇了計算科學作為你為之奮斗的專業(yè)類領域，就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學研究與開發(fā)的學生，必須在大學幾年的學習中，打下堅實的基礎，才有可能在將來學科的高速發(fā)展中，或在計算機產(chǎn)品的開發(fā)和快速更新?lián)Q代中有所作為。
什么是計算科學和它的來歷
計算科學主要是對描述和變換信息的算法過程，包括其理論、分析、設計、效率分析、實現(xiàn)和應用的系統(tǒng)研究。全部計算科學的基本問題是，什么能（有效的）自動運行，什么不能（有效的）自動運行。本科學來源于對數(shù)理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究，形成于20世紀30年代的后期。
隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生，人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現(xiàn)實。計算科學的快速發(fā)展以也取得大量成果，計算科學這一學科也也應運而生。
計算科學的發(fā)展
a、首先先介紹圖靈機
圖靈機的發(fā)明打開了現(xiàn)代計算機的大門和發(fā)展之路。圖靈機通過一條兩端可無限延長的袋子，一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的（控制器）組成它有一個狀態(tài)集和符號集，而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結(jié)構(gòu)和運行原理隱含了存儲程序的原始思想，深刻的揭示了現(xiàn)代通用電子數(shù)字計算機的核心內(nèi)容。現(xiàn)在通用的計算機是電子數(shù)字計算機，而電子數(shù)字計算機的發(fā)展是建立在圖靈機的基礎之上。他的二進制思想使計算機的制作的簡化成只需兩個穩(wěn)定態(tài)的元器件。這在今后的計算機制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優(yōu)越性。
b、計算機帶動的計算學科
1946年隨著現(xiàn)代意義上的電子數(shù)字計算機ENIAC的誕生。掀起了社會快速發(fā)展的嶄新一頁。計算機工作和運行就擺在了人們的面前。
1、計算機語言
我們要用計算機求解一個問題，必須事先編好程序。因此就出現(xiàn)了最早的機器指令和匯編語言。20世紀50年代后，計算機的發(fā)展步入了實用化的階段。然而，在最初的應用中，人們普遍感到使用機器指令編制程序不僅效率低下，而且十分別扭，也不利于交流和軟件維護，復雜程序查找錯誤尤其困難，因此，軟件開發(fā)急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設計語言。1952年，第一個程序設計語言Short Code出現(xiàn)。兩年后，F(xiàn)ortran問世。作為一種面向科學計算的高級程序設計語言，F(xiàn)ortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位，并使之成為世界通用的程序設計語言。Algol60的誕生是計算機語言的研究成為一門科學的標志。該語言的文本中提出了一整套的新概念，如變量的類型說明和作用域規(guī)則、過程的遞歸性及參數(shù)傳遞機制等。而且，它是第一個用嚴格的語法規(guī)則——巴科斯范式（BNF）定義語言文法的高級語言。還有用于支持結(jié)構(gòu)化程序設計的PASCAL語言，適合于軍隊各方面應用的大型通用程序設計語言ADA，支持并發(fā)程序設計的MODULA-2，支持邏輯程序設計的PROLOG語言，支持人工智能程序設計的LISP語言，支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。
2、計算機系統(tǒng)和軟件開發(fā)方法
現(xiàn)代意義上的計算機絕不是一個簡單的計算機了而也包括了軟件（系統(tǒng)軟件、應用軟件）。各種各樣的軟件使得計算機的用途大大增強。而軟件開發(fā)也成為了一個重要課題和發(fā)展方向。軟件開發(fā)的理論基礎即是計算模型。隨著計算機網(wǎng)絡、分布式處理和多媒體的發(fā)展。在各種高級程序設計語言中增加并發(fā)機構(gòu)以支持分布式程序設計，在語言中通過擴展繪圖子程序以支持計算機圖形學程序設計在程序設計語言中已非常的流行。之后，在模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換等接口技術和數(shù)據(jù)庫技術的支持下，通過擴展高級語言的程序庫又實現(xiàn)了多媒體程序設計的構(gòu)想。進入20世紀90年代之后，并行計算機和分布式大規(guī)模異質(zhì)計算機網(wǎng)絡的發(fā)展又將并行程序設計語言、并行編譯程序、并行操作系統(tǒng)、并行與分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等試行軟件的開發(fā)的關鍵技術依然與高級語言和計算模型密切相關，如各種并行、并發(fā)程序設計語言，進程代數(shù)，PETRI網(wǎng)等，它們正是軟件開發(fā)方法和技術的研究中支持不同階段軟件開發(fā)的程序設計語言和支持這些軟件開發(fā)方法和技術的理論基礎----計算模型
3、計算機圖形學
在計算機的硬件的迅速發(fā)展中。隨著它的存儲容量的增大，也掀起了計算機的巨大改革。計算機圖形學、圖像處理技術的發(fā)展，促使圖形化界面的出現(xiàn)。計算機圖形學是使用計算機輔助產(chǎn)生圖形并對圖形進行處理的科學。并由此推動了計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助教學（CAI）、計算機輔助信息處理、計算機輔助測試（CAT）等方向的發(fā)展。圖形化界面的出現(xiàn)，徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft 。
4、計算機網(wǎng)絡
隨著用戶迫切需要實現(xiàn)不同計算機上的軟硬件和信息資源共享。網(wǎng)絡就在我們的需求中誕生了。網(wǎng)絡的發(fā)展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網(wǎng)絡計算機。這也促進計算機的發(fā)展和廣泛應用。
計算機學科的主線及發(fā)展方向
圍繞著學科基本問題而展開的大量具體研究，形成學科發(fā)展的主流方向與學科發(fā)展主線和學科自身的知識組織結(jié)構(gòu)。計算學科內(nèi)容按照基礎理論、基本開發(fā)技術、應用以及他們與硬件設備聯(lián)系的緊密程度分成三個層面：
1、計算科學應用層
它包括人工智能應用與系統(tǒng)，信息、管理與決策系統(tǒng)，移動計算，計劃可視化，科學計算機等計算機應用的各個方向。
2、計算科學的專業(yè)基礎層
它是為應用層提供技術和環(huán)境的一個層面，包括軟件開發(fā)方法學，計算機網(wǎng)絡與通信技術，程序設計科學，計算機體系結(jié)構(gòu)、電子計算機系統(tǒng)基礎。
3、計算科學的基礎層
它包括計算科學的數(shù)學理論，高等邏輯等內(nèi)容。其中計算的數(shù)學理論涵蓋可計算性與計算復雜性理論形式語言與計算機理論等。
計算機的網(wǎng)絡的發(fā)展及網(wǎng)絡安全
(1)計算機網(wǎng)絡與病毒
一個現(xiàn)代計算機被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯(lián)網(wǎng)絡、匯編程序、 編譯程序、操作系統(tǒng)、外部設備、通信通道等內(nèi)容的系統(tǒng)。
通過上面定義，我們發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡也被加入到計算機當中。說明了網(wǎng)絡的重要以及普及性。21世紀是信息時代。信息已成為一種重要的戰(zhàn)略資。信息科學成為最活躍的領域之一，信息技術改變著人們的生活方式。現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)絡已經(jīng)廣泛應用于科研、教育、企業(yè)生產(chǎn)、與經(jīng)營管理、信息服務等各個方面。全世界的互聯(lián)網(wǎng)Internet 正在爆炸性的擴大，已經(jīng)成為覆蓋全球的信息基礎設施之一。
因為互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展與應用，我們各行各業(yè)都在使用計算機。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全受到嚴重的挑戰(zhàn)，來自計算機病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機病毒給我們帶來的負面影響和損失是刻骨銘心的，譬如1999年爆發(fā)的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。
我們想更好的讓計算機為我們服務，我們就必須很好的利用它，利用網(wǎng)絡。同時我們也應該建立起自己的防護措施，以抵抗外來信息的侵入，保護我們的信息不受攻擊和破壞。
( 2 )計算機病毒及它的防范措施：
計算機病毒是一組通過復制自身來感染其它軟件的程序。當程序運行時，嵌入的病毒也隨之運行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼，但更多的病毒攜帶毒碼，一旦被事先設定好的環(huán)境激發(fā)，即可感染和破壞。
、病毒的入侵方式
1．無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發(fā)射到對方電子系統(tǒng)中。此方式是計算機病毒注入的最佳方式，同時技術難度也最大?？赡艿耐緩接校孩僦苯酉?qū)Ψ诫娮酉到y(tǒng)的無線電接收器或設備發(fā)射，使接收器對其進行處理并把病毒傳染到目標機上。②冒充合法無線傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)得到的或使用標準的無線電傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，發(fā)射病毒碼，使之能夠混在合法傳輸信號中，進入接收器，進而進人信息網(wǎng)絡。③尋找對方信息系統(tǒng)保護最差的地方進行病毒注放。通過對方未保護的數(shù)據(jù)鏈路，將病毒傳染到被保護的鏈路或目標中。
2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和軟件中，然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方，使病毒直接傳染給對方電子系統(tǒng)，在需要時將其激活，達到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽，即使芯片或組件被徹底檢查，也很難保證其沒有其他特殊功能。目前，我國很多計算機組件依賴進口，困此，很容易受到芯片的攻擊。
3．后門攻擊方式。后門，是計算機安全系統(tǒng)中的一個小洞，由軟件設計師或維護人發(fā)明，允許知道其存在的人繞過正常安全防護措施進入系統(tǒng)。攻擊后門的形式有許多種，如控制電磁脈沖可將病毒注入目標系統(tǒng)。計算機入侵者就常通過后門進行攻擊，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在這樣的后門。
4．數(shù)據(jù)控制鏈侵入方式。隨著因特網(wǎng)技術的廣泛應用，使計算機病毒通過計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制鏈侵入成為可能。使用遠程修改技術，可以很容易地改變數(shù)據(jù)控制鏈的正常路徑。
病毒攻擊的防范的對策
1．建立有效的計算機病毒防護體系。有效的計算機病毒防護體系應包括多個防護層。一是訪問控制層；二是病毒檢測層；三是病毒遏制層；四是病毒清除層；五是系統(tǒng)恢復層；六是應急計劃層。上述六層計算機防護體系，須有有效的硬件和軟件技術的支持，如安全設計及規(guī)范操作。
2．嚴把收硬件安全關。國家的機密信息系統(tǒng)所用設備和系列產(chǎn)品，應建立自己的生產(chǎn)企業(yè)，實現(xiàn)計算機的國產(chǎn)化、系列化；對引進的計算機系統(tǒng)要在進行安全性檢查后才能啟用，以預防和限制計算機病毒伺機入侵。
3．防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法，阻斷電磁波輻射，這樣，不僅可以達到防止計算機信息泄露的目的，而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。
4．加強計算機應急反應分隊建設。應成立自動化系統(tǒng)安全支援分隊，以解決計算機防御性的有關問題。
很多公司都有因為電腦被入侵而遭受嚴重經(jīng)濟損失的慘痛經(jīng)歷，不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運，造成如此大損失的并不一定都是技術高超的入侵者所為，小小的字符串帶給我們的損失已經(jīng)太多。因此，如果你是數(shù)據(jù)庫程序開發(fā)人員、如果你是系統(tǒng)級應用程序開發(fā)人員、如果你是高級計算機用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補丁，及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統(tǒng)安裝最新的補丁會讓你遠離字符帶來的危險。經(jīng)常殺毒，注意外來設備在計算機上的使用和計算機對外網(wǎng)的鏈接。也可以大大有效的避免計算機被攻擊。
總結(jié)
在學了計算科學導論之后，讓我更深入的了解了我將來要從事的學科。計算科學導論指導著我們該怎么學習計算機。讓我更清楚的知道我們信息安全專業(yè)的方向。正如計算科學這座大樓一樣，在不斷的成長。信息安全也必將隨著網(wǎng)絡的進一步發(fā)展而更多的被人們重視。總之學習了這門課之后讓我受益匪淺，也知道自己應該好好努力，爭取在自己的專業(yè)領域上有所成就。
參考文獻
1、《計算科學導論》（第三版），趙志琢著 ，科學出版社2004版
2、《計算機病毒分析與對抗》 傅建明 彭國軍 張煥國編著武漢大學出版社2004版
3、《計算機應用于基礎》（第三版） 丁愛萍 著 西安電子科技大學出版社 2006版
4、《軟件工程》 薩莫維爾 著 機械工業(yè)出版社
