前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇計算機科學(xué)的研究方向范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

計算機科學(xué)的研究方向范文第1篇

關(guān)鍵詞：光電工程；計算機信息管理；興趣驅(qū)動；任務(wù)

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）19-0125-02＼ 一、現(xiàn)階段光電工程專業(yè)計算機信息管理課程教學(xué)存在的問題

隨著近年來信息技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)到來，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為一種有價資產(chǎn)，而計算機信息管理作為數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)也變得日益重要起來[1]。但是，多年以來光電工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)，一直注重數(shù)理基礎(chǔ)的培養(yǎng)，計算機信息管理技能的培養(yǎng)相對較少，導(dǎo)致在教學(xué)過程中出現(xiàn)了一些問題。這些問題表現(xiàn)在：一是學(xué)生在思想上沒有認識到計算機信息管理知識和技能的重要性，不了解光電專業(yè)與計算機信息管理的緊密聯(lián)系。二是學(xué)生在行動上沒有將充足的精力投入到課程學(xué)習(xí)中，多數(shù)學(xué)生僅僅靠上課聽講，課下并沒有有效地復(fù)習(xí)，因此學(xué)習(xí)效果受到了很大的影響。三是多年以來計算機信息管理課程往往側(cè)重于理論知識的傳授，對于新時期學(xué)生的興趣點把握不準，致使學(xué)生認為該課比較枯燥，使得教學(xué)效果不太理想。隨著光電工程方向各種數(shù)據(jù)的積累，相關(guān)單位迫切需要具有計算機信息管理能力的畢業(yè)生。為此，本文從光電工程專業(yè)特點出發(fā)，提出一種基于興趣驅(qū)動的計算機信息管理課程的教學(xué)方法，為學(xué)生未來的就業(yè)打下基礎(chǔ)。

二、基于興趣驅(qū)動的計算機信息管理教學(xué)方法

（一）興趣點的發(fā)掘

興趣是指一個人力求認識某種事物或從事某種活動的心理傾向。學(xué)生一旦對某些事物產(chǎn)生興趣，他便會熱心于接觸、觀察這件事物，積極從事這項活動，并力求揭示其中的奧妙[2，3]。現(xiàn)階段學(xué)生的興趣點都直接或間接的源自于互聯(lián)網(wǎng)，而互聯(lián)網(wǎng)上的熱點，變化迅速，此起彼伏。伴隨著我國“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略的實施，互聯(lián)網(wǎng)與日常生活的聯(lián)系更加緊密。因此，在計算機信息管理教學(xué)過程中要密切聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)熱點事件，解析熱點事件背后計算機信息管理技術(shù)的基礎(chǔ)性作用。轉(zhuǎn)變學(xué)生的思想，使學(xué)生充分認識到計算機信息管理在光電工程方向的重要應(yīng)用，使學(xué)生明白計算機信息管理已經(jīng)滲入到各個領(lǐng)域之中，對學(xué)生的全面發(fā)展有著重要意義。

教師是學(xué)生興趣點的啟發(fā)者[4]，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，了解學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，挖掘?qū)W生的興趣點，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)熱點事件，發(fā)揮教師自身的創(chuàng)造性，以計算機信息管理學(xué)科特點與教師自身的教學(xué)特色和魅力去感染學(xué)生，融抽象知識于生動形象的課堂教學(xué)活動中去，創(chuàng)設(shè)具體的教學(xué)情境，激發(fā)起學(xué)生的強烈興趣，從而打開思維的閘門，使學(xué)生進入一個強烈的“我要探索”的境界，從而開發(fā)出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的原動力。

（二）興趣點的培養(yǎng)

要使學(xué)生學(xué)習(xí)計算機信息管理的興趣長盛不衰，學(xué)習(xí)的動力源源不絕，形成學(xué)習(xí)計算機信息管理的良性循環(huán)，關(guān)鍵是要讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)計算機信息管理“有用”，這種“有用”不僅是指在日常生活中，更是指在學(xué)生個人成長、發(fā)展的道路上有用。能讓學(xué)生學(xué)以致用的知識才是真正掌握的，是學(xué)生感興趣的知識。

光電工程方向的學(xué)生比較重視數(shù)學(xué)、物理以及英語等課程的學(xué)習(xí)，對于計算機信息管理課程重視程度不夠，其原因是沒有充分認識到光電方向與計算機信息管理的緊密聯(lián)系。學(xué)生行動上沒有將充足的精力投入到課程的學(xué)習(xí)中，多數(shù)學(xué)生都是僅僅靠上課時候聽講，課下也沒有有效地對課程進行復(fù)習(xí)，致使學(xué)生興趣點全無，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也受到了很大的影響。

在學(xué)生具有一定興趣后，然后充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)自主獲得信息進行思考，同時，轉(zhuǎn)變了課堂中的學(xué)習(xí)氣氛，對學(xué)生思考后的問題進行解析，更大地發(fā)揮學(xué)生的主體作用。讓學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)，鞏固深化對概念的理解，調(diào)動學(xué)生探索的積極性，使學(xué)生主動獲得知識，應(yīng)用知識去解決問題，讓學(xué)生一步一步進入問題驅(qū)動階段，最終找到解決問題的方法。

培養(yǎng)學(xué)生的興趣，使學(xué)生的興趣點能較長地維持，關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生做事要有始有終，有恒心，有毅力，這也是每個教師要培養(yǎng)學(xué)生的重要方面。學(xué)生能學(xué)、愛學(xué)、會學(xué)，便為知識的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)，但由于學(xué)生興趣變化大，做事缺乏恒心，情緒易于變化，因而很多事做起來不能持久。因此在平時要注意培養(yǎng)學(xué)生的“堅持學(xué)”，不斷地鼓勵，適時地點撥，有意正確引導(dǎo)，長時間維持學(xué)生對計算機信息管理的興趣。

三、基于興趣驅(qū)動的計算機信息管理教學(xué)實施

（一）基于任務(wù)的興趣強化

現(xiàn)代心理學(xué)的研究表明，通過給定學(xué)生具有一定難度的任務(wù)，讓學(xué)生在解決任務(wù)中學(xué)習(xí)，能夠大幅提高學(xué)生成就感，強化學(xué)生的興趣[5，6]。實施基于興趣驅(qū)動的計算機信息管理教學(xué)需要根據(jù)學(xué)生的接受能力設(shè)計任務(wù)，讓學(xué)生在任務(wù)中進行學(xué)習(xí)[7]。

隨著近年來光電工程領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，與之相對應(yīng)的數(shù)據(jù)也大幅度增加。因此，可以利用光電工程領(lǐng)域?qū)嶋H數(shù)據(jù)管理需求，設(shè)計任務(wù)，讓學(xué)生進行解決。為此筆者將過去科研項目過程中生成的光電工程方面的數(shù)據(jù)以及一些需求作為學(xué)生興趣強化的任務(wù)。在過去的十年中，筆者所在的課題組先后承擔(dān)了國內(nèi)多家光電工程研究院所的數(shù)據(jù)庫管理項目，積累了大量的原始數(shù)據(jù)，可以很容易得到大量的不同難度的任務(wù)。

以通常的光電工程領(lǐng)域的數(shù)據(jù)為例說明典型任務(wù)的構(gòu)建。通常光電工程領(lǐng)域的數(shù)據(jù)主要是圖形圖像數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)等。圖形數(shù)據(jù)一般是指一些簡單的、規(guī)則性的幾何形狀。圖像數(shù)據(jù)是指圖畫、照片之類的靜止畫面。視頻數(shù)據(jù)是指動態(tài)圖像，由一系列靜止圖像組成的序列，也是一種時變媒體。一般的視頻數(shù)據(jù)中還包含音頻、圖形、圖像或文字等視頻數(shù)據(jù)。因此如何對光電數(shù)據(jù)進行分類，并對這些數(shù)據(jù)進行模型抽象。如何設(shè)計數(shù)據(jù)表和字段。如何建立一個小型數(shù)據(jù)庫等方面都可以分解出一系列的任務(wù)，供整個教學(xué)過程中應(yīng)用。

（二）課程考核

傳統(tǒng)的計算機信息管理課程的考核主要以閉卷考試為主，輔以平時成績作為補充。近年來隨著計算機作為高校畢業(yè)生的一項必備技能，計算機實踐也變得越來越重要。因此計算機信息管理的考核要更注重學(xué)生實際動手能力。在平時學(xué)習(xí)中要對學(xué)生實際動手能力情況進行評價，評價包括每次學(xué)生完成任務(wù)所得到的評價和上機測試。學(xué)期總成績包括平時成績和考試成績兩部分，平時成績是包括學(xué)生的平時作業(yè)成績、上機完成任務(wù)情況、任務(wù)總體完成情況、課上反映情況和上課出勤情況五個部分，占總成績的一半；考試成績是學(xué)期末進行考試所得成績，也占總成績的一半。另外，試卷考試內(nèi)容也不是只注重理論知識的考核，在試卷中減少了理論性、記憶性內(nèi)容的考核，加大了綜合應(yīng)用內(nèi)容的考核。

通過筆者所在學(xué)校對光電工程專業(yè)計算機信息管理課程兩年的試驗，學(xué)生的計算機信息管理能力得到很大提高，并且有一批學(xué)生以計算機信息管理為基礎(chǔ)申請得到了國創(chuàng)項目的資助。通過筆者課后的調(diào)查回訪，發(fā)現(xiàn)興趣驅(qū)動教學(xué)方法能夠大幅提高學(xué)生的主觀能動性，提高計算機信息管理課程的學(xué)習(xí)效果，對于提升學(xué)生的計算機技能，乃至增強學(xué)生的就業(yè)能力都有重要意義。

參考文獻：

[1]王亞利，韓衛(wèi)媛.高職計算機信息管理專業(yè)改革的思考與探索[J].教育與職業(yè)，2012，30：114-116.

[2]Shen Bo，Chen Ang，Guan Jianmin. Using achievement goals and interest to predict learning in physical education[J].Journal of Experimental Education.2007，75（2）：89-108.

[3]郭戈.關(guān)于興趣教學(xué)原則的若干思考[J].教育研究，2012，03：119-124.

[4]趙蘭蘭，汪玲.學(xué)習(xí)興趣研究綜述[J].首都師范大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2006，06：107-112.

[5]李占宣.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在數(shù)據(jù)庫教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育探索，2010，（12）：52-53.

[6]岳淑玲.任務(wù)驅(qū)動法在“SQLServer數(shù)據(jù)庫管理”教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育與職業(yè)，2013，20：149-150.

計算機科學(xué)的研究方向范文第2篇

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)遷移；編譯原理；教學(xué)

作者簡介：李希，女，江西科技師范大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)學(xué)院講師，碩士，研究方向為計算機科學(xué)與技術(shù)方向的教學(xué)；戴航，男，江西科技師范大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)學(xué)院實驗師，碩士，研究方向為計算機科學(xué)與技術(shù)方向的教學(xué)；萬佩真，女，江西科技師范大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)學(xué)院教授，研究方向為計算機科學(xué)與技術(shù)方向的教學(xué)；葉浩，男，江西科技師范大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)學(xué)院講師，在讀博士，研究方向為計算機科學(xué)與技術(shù)方向的教學(xué)。

課題項目：：本文系2009年江西省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃項目研究成果之一。

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1001-7518（2012）35-0055-02

一、學(xué)習(xí)遷移理論概述

在教育心理學(xué)中，學(xué)習(xí)遷移（transfer of learning）是指在一種情境中獲得的技能、知識或形成的態(tài)度對另一種情境中技能、知識的獲得或態(tài)度形成的影響。任何一種學(xué)習(xí)都要受到學(xué)習(xí)者已有知識經(jīng)驗、技能、態(tài)度等的影響，只要有學(xué)習(xí)就有遷移。遷移是學(xué)習(xí)的繼續(xù)和鞏固，又是提高和深化學(xué)習(xí)的條件，對學(xué)習(xí)遷移的研究是對所有綜合性認知理論的一個嚴格的，也是必要的經(jīng)驗。

早期的美國心理學(xué)家E.L.桑代克在1903年通過訓(xùn)練大學(xué)生對平行四邊形的面積進行估計的實驗提出了共同要素學(xué)說，他認為只有當(dāng)兩種學(xué)習(xí)內(nèi)容上有共同的元素存在遷移才會發(fā)生，反之則無論所涉及的官能如何相同，遷移也是不可能發(fā)生的。該學(xué)說只能解釋機械的具體的特殊遷移。賈德在1908年設(shè)計了水下?lián)舭袑嶒炑芯窟w移，提出了經(jīng)典類化學(xué)說。他把學(xué)習(xí)者對于前后不同學(xué)習(xí)情境的共同原理原則的根據(jù)作為遷移的基本條件，指明在教學(xué)過程中重要的是要導(dǎo)向?qū)W習(xí)者對基本的核心概念進行抽像和概括整理， 使之為后繼的學(xué)習(xí)遷移做充分且必要的準備?，F(xiàn)代認知心理學(xué)家辛格萊與安德森根據(jù)其知識分類的觀點，將遷移分為四種類型：程序性知識向程序性知識的遷移；程序性知識向陳述性知識的遷移；陳述性知識向程序性知識的遷移；陳述性知識向陳述性知識的遷移。這種方法基本上代表了人類知識學(xué)習(xí)中的遷移類型，是當(dāng)今影響較大的一種遷移分類方法。我國關(guān)于遷移研究的實質(zhì)性進展， 見于馮忠良 “結(jié)構(gòu)化與定向化教學(xué)心理學(xué)原理”理論框架下的代數(shù)解題遷移的實驗研究。該研究創(chuàng)立了結(jié)構(gòu)化教學(xué)的理論基礎(chǔ)、定向化教學(xué)的規(guī)律依據(jù)，以及據(jù)此進行教學(xué)設(shè)計和教學(xué)改革的執(zhí)行原則。

編譯原理是計算機專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是從事計算機研究和應(yīng)用人員必須掌握的重要知識。在該課程的教學(xué)過程中，師生往往感覺該課知識點瑣碎、抽象、深度不易把握，實用性不強，可操作性不大。為了提高該課程的教學(xué)效果，我們在教學(xué)時應(yīng)注重應(yīng)用學(xué)習(xí)遷移理論，對教學(xué)方法和內(nèi)容進行一些改革。

二、《編譯原理》教學(xué)影響學(xué)習(xí)遷移的主要因素

（一）學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)因素

所謂認知結(jié)構(gòu)，就是學(xué)生頭腦內(nèi)的知識結(jié)構(gòu)，主要是指學(xué)習(xí)者在某一知識領(lǐng)域的全部觀念和組織，包括學(xué)習(xí)者已有知識的數(shù)量、清晰度和組織方式。認知結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生學(xué)習(xí)遷移的重要基礎(chǔ)，其對遷移的影響主要表現(xiàn)在以下三方面：

第一，學(xué)生原有的背景知識。這是遷移產(chǎn)生的基本前提條件，原有背景知識具有可利用性、可辨別性、穩(wěn)定性，學(xué)生學(xué)習(xí)過程并非簡單地對所學(xué)材料的識別、加工和理解過程，而是學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)中有關(guān)知識和新學(xué)習(xí)內(nèi)容相互作用，形成新的認知結(jié)構(gòu)的過程。

第二，學(xué)生原有的認知結(jié)構(gòu)的概括水平。遷移發(fā)生的關(guān)鍵在于對學(xué)習(xí)課題里共同因素的概括化，對原理了解概括得越好，對新情境中學(xué)習(xí)的遷移越好。概括化不是一個自動的過程，它與教學(xué)方法密不可分，在教學(xué)方法上注意如何概括，如何思維，有利于增加正遷移出現(xiàn)的可能性。

第三，學(xué)生擁有的認知技能。認知技能是個體在認知領(lǐng)域解決問題的一種能力，與一般解決問題的能力相比，這種能力是問題解決者通過對問題情境的認知并運用概念、規(guī)則解決認知領(lǐng)域問題的能力。認知技能既包括利用習(xí)得概念、規(guī)則解決問題的能力，也包含對相關(guān)概念、規(guī)則情境適用性的認知監(jiān)控能力。對認知技能獲得過程的研究有利于深刻理解認知技能的實質(zhì)，有利于認知技能獲得的教學(xué)設(shè)計。

（二）教學(xué)指導(dǎo)過程影響因素

第一，依據(jù)遷移要求，精選教材。精選教材應(yīng)與時俱進，特別是計算機學(xué)科的教材，由于該學(xué)科知識更新?lián)Q代非?？?，所以教師應(yīng)把握住該學(xué)科的前沿領(lǐng)域，把最新的知識傳授給學(xué)生；精選的教材應(yīng)具有廣泛的遷移價值材料，即學(xué)科的基本概念、原理、方法等；要突出學(xué)習(xí)材料的共同因素；根據(jù)教學(xué)對象的實際情況精選教材。

第二，合理編排教材內(nèi)容和教學(xué)程序。教材的呈現(xiàn)應(yīng)該遵循由整體到細節(jié)逐步展開。作為教師，在教學(xué)中首先應(yīng)考慮如何使那些具有較高概括性、包攝性和強有力的解釋效應(yīng)的基本概念和原理處于教材的中心位置。教材的呈現(xiàn)還要從橫的方面加強概念、原理、課題和章節(jié)之間的聯(lián)系，促進知識的融匯貫通。

三、學(xué)習(xí)遷移理論在《編譯原理》教學(xué)中的應(yīng)用

（一）與其它課程之間的遷移

編譯原理屬于專業(yè)必修課，與操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理關(guān)系密切，是計算機專業(yè)的重要專業(yè)課之一，主要介紹程序設(shè)計語言編譯構(gòu)造的基本原理和基本實現(xiàn)方法。它的先修課程是《高級語言程序設(shè)計》，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》?！陡呒壵Z言程序設(shè)計》為本課程提供編程實踐所需的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》解決了在編程時大量數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)問題。這兩門先修課程的已有學(xué)習(xí)經(jīng)驗，促進了本課程的知識正向遷移。編譯技術(shù)所涉及的建模技術(shù)同樣適合其他軟件的建模，也幫助學(xué)生提高運用所學(xué)知識進行獨立分析問題和解決問題的能力，同時為后繼課程如操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)提供同化性遷移。

（二）本課程前后內(nèi)容的遷移

概括是遷移的核心，學(xué)習(xí)者對原有知識經(jīng)驗的概括水平是影響遷移發(fā)生的重要條件。計算機專業(yè)課程的特點是教材第一章都是“緒論”，也就是對整個課程的科學(xué)概括。課程第一章“緒論”整體地、系統(tǒng)地概述了課程的所有章節(jié)的知識點，使學(xué)生了解各個要素之間上下左右，橫縱交叉的關(guān)系，避免了在以后的學(xué)習(xí)中孤立地對待各章節(jié)的知識，為重組性遷移提供直接的支持。在《編譯原理》課程的“緒論”中全面詳細地介紹了編譯的六個階段工作：詞法分析、語法分析、語義分析、中間代碼生成、代碼優(yōu)化、目標代碼生成。而全課程的幾大章節(jié)可以說就是分別以這六個階段的工作展開詳細介紹的。如果分別死記硬背這六個階段的輸入對象、工作原理、輸出對象，就會造成知識點的斷裂帶及斷裂點，導(dǎo)致知識錯亂、思維混亂。只有將這六個階段的學(xué)習(xí)聯(lián)系在一起：源程序在詞法分析階段被分解成一個個單詞，而單詞容易犯拼寫或語法等錯誤，所以要進行語法分析，沒有語法錯誤就要進一步判斷是否有語義錯誤，進行語義分析，沒有語義錯誤之后再翻譯成中間代碼進行適當(dāng)優(yōu)化，從而簡化編譯的復(fù)雜度，最后生成計算機能夠識別的機器代碼。學(xué)習(xí)這種理論性較強的課程更要學(xué)會概括歸納知識點，這樣才能保持條理清晰。按照課程中章節(jié)前后內(nèi)容的遷移研究，遵從個案到一般，抽象到具體的組織原則，安排好學(xué)習(xí)程序。

（三）生活經(jīng)驗的遷移

生活經(jīng)驗的遷移簡單、直觀、有趣，是學(xué)生最容易接受也是效果最好的學(xué)習(xí)遷移方式，這些知識的遷移增加了學(xué)生學(xué)好這門課程的信心，也促使學(xué)生更多地關(guān)心生活中的各種現(xiàn)象、原理。例如講到文法二義性有害時可以聯(lián)系到生活中有歧義的病句；在講到算符優(yōu)先算法時可以聯(lián)系到小學(xué)數(shù)學(xué)的四則運算法則；在講LL（1）文法的判別條件時可以聯(lián)系到無交點的兩條平行路徑；在講語法制導(dǎo)翻譯的時候可以聯(lián)系到自然語言規(guī)則；四種LR自底向上語法分析方法的算法思想可以聯(lián)系到對于不同程度矛盾的解決。教師在聯(lián)系實際的過程中應(yīng)該注意引用的新材料與所要闡述的知識點之間的共同性。因為只有當(dāng)兩種學(xué)習(xí)內(nèi)容上有共同的元素時遷移才會發(fā)生。教學(xué)過程中有目的地在這兩者間設(shè)立科學(xué)的通路—相同要素，才能有效建立學(xué)習(xí)遷移，更有效提高教與學(xué)雙邊效果。

四、結(jié)論

美國著名心理學(xué)家比格（M.L.Bigge）指出：“學(xué)校的效率大半要根據(jù)學(xué)生所學(xué)材料遷移的數(shù)量和質(zhì)量而定。因此，學(xué)習(xí)遷移是教育最后必須寄托的柱石。”這充分說明，學(xué)習(xí)的遷移對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力和終身學(xué)習(xí)能力具有重要意義。遷移是在一定條件下發(fā)生的，它往往是新舊知識或相關(guān)知識連接的紐帶。教師應(yīng)針對不同的知識教學(xué)而有所側(cè)重地采取相應(yīng)的教學(xué)方法。在教學(xué)中，凡能遷移的地方，教師要盡量設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生，使他們產(chǎn)生積極的遷移動力，改善學(xué)習(xí)過程，提高學(xué)習(xí)效果?！毒幾g原理》作為一門專業(yè)性課程，由于該課程知識的理論性、抽象性很強，使其學(xué)習(xí)遷移有一定的特殊性，應(yīng)用學(xué)習(xí)遷移理論的方法和效果還有待全面深入的分析研究。教師必須在掌握有關(guān)學(xué)習(xí)遷移的理論及其影響因素的基礎(chǔ)上，充分應(yīng)用遷移規(guī)律，積極促進學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移。

參考文獻：

[1]M.L. Gick， K.J. Holyoak. The Cognitive Basis of Knowledge Transfer， in Transfer of Learning： Contemporary Research and Applications[M]， San Diego， Academic Press， 1987. pp. 9-46.

計算機科學(xué)的研究方向范文第3篇

【關(guān)鍵詞】教學(xué);程序設(shè)計;計算思維

2010年“第六屆大學(xué)計算機課程報告論壇”中，陳國良院士指出，計算思維能力是大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教育過程中一個重要的培養(yǎng)目標。人類科學(xué)發(fā)展的三大支柱是理論科學(xué)、實驗科學(xué)和計算科學(xué)，與之相對應(yīng)的是人們認識世界、改造世界的三種思維方式，即理論思維、實驗思維和計算思維[1]。

程序設(shè)計基礎(chǔ)課程是高校非計算機專業(yè)必修的公共課，教學(xué)目標是培訓(xùn)學(xué)員的基本編程能力、邏輯思維能力和抽象思維能力。當(dāng)前程序設(shè)計基礎(chǔ)的教學(xué)中存在如下兩個主要問題：第一，學(xué)員的計算機理論知識儲備不夠，沒有成體系的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，因此，學(xué)員對計算機的“思維方式”與傳統(tǒng)解題方式的區(qū)別難以理解，接受較慢。第二，在實踐中出現(xiàn)“重結(jié)果、輕過程”，“重編碼，輕算法”的現(xiàn)象。學(xué)員往往把學(xué)習(xí)重心放到基礎(chǔ)語法的學(xué)習(xí)上，全神貫注于看到程序“運行結(jié)果”，不注重從宏觀的角度總結(jié)問題，也不注重求解的構(gòu)建過程，忽略了思維方式的鍛煉。因此，在教學(xué)中的首要問題應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)員的程序設(shè)計和計算思維能力。

1.計算思維

目前國際上廣泛認同的計算思維定義來自美國卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)的周以真（J.M.Wing）教授，周教授于2006年提出：計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計和人類行為理解，它是涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動[2]。計算思維的本質(zhì)是抽象（abstraction）和自動化（automation）[3]。抽象是通過簡化、轉(zhuǎn)換、遞歸、嵌入等方法，將一個復(fù)雜問題轉(zhuǎn)換成許多簡單的子問題并進行求解的過程，這是所有科學(xué)發(fā)現(xiàn)的必然過程;自動化是充分利用計算機運算能力來實現(xiàn)問題求解，以彌補人的計算缺陷，這將豐富計算機的應(yīng)用范圍。因此計算思維是一種形式規(guī)整、問題求解和人機共存的思維。

需要指出的是：計算思維不是俠義的計算，而是運用計算機基本概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為[2]。

2.以計算思維為導(dǎo)向的程序設(shè)計課程教學(xué)

思維方法比知識本身更重要，作為從事計算機基礎(chǔ)教學(xué)的一線教師，應(yīng)該在日常教學(xué)中潛移默化地訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)員的計算思維能力，提高他們的計算思維素養(yǎng)，從而進一步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)員的創(chuàng)新能力。

教師對學(xué)員進行直接教學(xué)指導(dǎo)產(chǎn)生應(yīng)該保證基于計算思維，然后再運用其它教學(xué)手段和方法來輔助和引導(dǎo)學(xué)員進行知識點的構(gòu)建和學(xué)習(xí)問題的思考與解決。通過計算思維的一系列方法――遞歸，關(guān)注點分析，抽象和分解，保護、冗余、容錯、糾錯和恢復(fù)，利用啟發(fā)式推理來尋求解答，在不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度等，達到引出問題，深入探究、找尋答案，討論交流、得出結(jié)論，反思自評、內(nèi)化知識的目的。當(dāng)學(xué)員掌握了知識點的同時也掌握計算思維方法之后，再通過已獲得的知識和方法自主建構(gòu)學(xué)習(xí)的知識和學(xué)習(xí)的框架，相互間交流協(xié)作，同時運用計算思維方法達到遷移拓展科學(xué)知識的目的。在這整個學(xué)習(xí)過程中，所有的學(xué)習(xí)過程都通過一系列基于計算思維的學(xué)習(xí)方法展開。

程序設(shè)計基礎(chǔ)課程是理論與實踐并重的課程，在實際教學(xué)過程中兩部分的教學(xué)都必須以面向計算機思維為導(dǎo)向，否則該課程的教育就是不完善不成功的。

3.基于計算思維的案例分析

將計算思維與程序設(shè)計課程教學(xué)的結(jié)合主要體現(xiàn)在兩個方面：首先要保證在整個教學(xué)過程中要貫穿抽象和自動化這兩個核心思想，其次要根據(jù)講授的具體知識點恰當(dāng)?shù)匾胗嬎闼季S中所有的其他基本概念和思維方法。

傳統(tǒng)教學(xué)一般是先講解本次課所學(xué)語法的基本結(jié)構(gòu)，接著講解具體的例子，最后總結(jié)、布置作業(yè)的過程。從計算思維的角度出發(fā)，教學(xué)內(nèi)容采用“問題導(dǎo)入語法、語法引入應(yīng)用、應(yīng)用面向?qū)嵺`”的方式，突出知識點與技術(shù)點的關(guān)聯(lián)性，注重內(nèi)容在應(yīng)用上的層次性。

以循環(huán)結(jié)構(gòu)為例，該結(jié)構(gòu)要求程序根據(jù)對某個特定條件的判斷來決定是否重復(fù)多次進行某一特定的相同操作。教學(xué)可分以下幾步進行：

①初始時結(jié)合學(xué)員日常生活舉例：列隊報數(shù)，沒有報到隊尾時每名學(xué)員要在前一名學(xué)員數(shù)字上加1后大聲報出，使整個教學(xué)顯得過渡自然，給同學(xué)們展示了現(xiàn)在所學(xué)的知識已經(jīng)實實在在存在于我們的日常生活中，不僅可以拉近與他們的距離，更重要是讓他們覺得所講授的內(nèi)容比較簡單，為后續(xù)教學(xué)活動的開展埋下了伏筆。

②采用抽象的方法，提煉出循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)，然后再引入學(xué)員中學(xué)就已熟悉的等比數(shù)列;接著把等比數(shù)列前n項求和的算術(shù)問題轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的循環(huán)結(jié)構(gòu)，這樣不露聲色把數(shù)學(xué)的思想灌輸給學(xué)員。

③在學(xué)員已經(jīng)基本掌握的基礎(chǔ)上，再增加一次實踐的機會，給出現(xiàn)實生活中一個例子：如求班級平均分問題;鼓勵學(xué)員積極思考，同時引入計算思維的約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化等方法，把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)分解易于解決的問題并加以實現(xiàn)。

④再進一步拓展，從問題入手，例如：九九乘法口訣表，引入多層循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)，著重分析基本結(jié)構(gòu)與多層循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)的異同和適用的范圍，使整個知識點鏈自然形成。

在整個教學(xué)過程中，運用問題誘發(fā)學(xué)員使用抽象的思想和方法，學(xué)習(xí)用抽象方法去表達自己的想法并建模，能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)，通過持續(xù)的訓(xùn)練達到完全掌握抽象這個工具。

4.結(jié)語

計算思維目前是程序設(shè)計類課程教學(xué)關(guān)注的熱點。最終目的是提高學(xué)生的程序設(shè)計能力和分析解決問題的能力。因此，我們要充分認識到計算思維的重要性。在教學(xué)的實施過程中要突出運用計算機知識解決問題的思想，培養(yǎng)并訓(xùn)練學(xué)生運用計算思維去思考并解決問題。

參考文獻

[1]陳國良.計算思維與大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育[R].濟南：第六屆大學(xué)計算機課程報告論壇，2010.

[2]Jeannette M putational Thinking[J].Communications of ACM，2006，49（3）：33-35.

[3]董榮勝，古天龍.計算思維與計算機方法論[J].計算機科學(xué)，2009（1）：1-4.

[4]賈茹，郝長勝，裴衣非.VB程序設(shè)計課程的計算思維教學(xué)實踐[J].電腦知識與技術(shù)，2011（25）：6266-6268.

[5]吳紹兵.計算思維和程序設(shè)計能力的培養(yǎng)[J].計算機教育，2011（16）：11-4.

[6]周顯春，劉東山.基于計算思維能力培養(yǎng)的程序設(shè)計課程教學(xué)研究[J].電腦知識與技術(shù)，2012（35）：8475-8477.

作者簡介：

杜曉靜（1975―），女，鎮(zhèn)江船艇學(xué)院講師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)安全。

計算機科學(xué)的研究方向范文第4篇

關(guān)鍵詞：計算機科學(xué)與技術(shù)；學(xué)生創(chuàng)新能力；軟件

中圖分類號：TP3-4文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2012) 07-0000-02

計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一門專門傳授計算機相關(guān)知識的學(xué)科，它不僅包括計算機的發(fā)展歷程和理論知識，還包括了計算機的操作技術(shù)和應(yīng)用知識。通過這種專業(yè)的學(xué)習(xí)，學(xué)生要培養(yǎng)自身的幾個方面的能力：首先，要具備良好的科學(xué)素養(yǎng)和計算機的基礎(chǔ)知識，這是對每一個計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生的基本要求，其次，要系統(tǒng)地、較好地掌握計算機科學(xué)與技術(shù)包括計算機硬件、軟件與應(yīng)用的基本理論、基本知識和基本技能與方法，能在各單位從事計算機教學(xué)、科學(xué)研究和應(yīng)用的計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的專門科學(xué)技術(shù)人才。

另外，計算機專業(yè)的業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求為本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)計算機科學(xué)與技術(shù)方面的基本理論和基本知識，接受從事研究與應(yīng)用計算機的基本訓(xùn)練，具有研究和開發(fā)計算機系統(tǒng)的基本能力。在創(chuàng)新模式下教育理念下，以信息化核心技術(shù)的計算機技術(shù)的教育還尚有缺失，具體表現(xiàn)在：學(xué)生的動手能力不強，陷入了“死記硬背”的瓶頸，這對于以實踐和操作為特點的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的影響是非常嚴重的，直接導(dǎo)致了學(xué)生缺乏創(chuàng)新精神，無法真正適應(yīng)實踐工作和適應(yīng)市場與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這也就是為什么那么多的計算機人才沒有能充分就業(yè)的原因之一，因為企業(yè)更加注重的是計算機人才的操作和動手能力。面對這一現(xiàn)狀，計算機專業(yè)教育必須以創(chuàng)新精神和能力為培養(yǎng)目標進行教學(xué)改革，加強對于計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)社會發(fā)展和企業(yè)招聘的需要。

首先，加強創(chuàng)新能力的宣傳，營造“創(chuàng)新精神”的良好環(huán)境，把創(chuàng)新作為一種校園文化

良好的校園文化是開展一切教育活動的前提，要全面培養(yǎng)高層次的創(chuàng)新型人才，單靠學(xué)校某一職能部門的工作是做不到的，需要全校都提高這方面的認識，學(xué)校的各個部門要上下齊心協(xié)力去做，牢固樹立創(chuàng)新教育、素質(zhì)教育、開放教育和個性教育的新型教育觀念，形成良好的校園“論創(chuàng)新、學(xué)創(chuàng)新、行創(chuàng)新”的創(chuàng)新環(huán)境與創(chuàng)新氛圍，才能取得良好的效果。學(xué)校要鼓勵學(xué)生學(xué)術(shù)自由，成為學(xué)習(xí)的主體，給予學(xué)生更多地學(xué)習(xí)自和選擇權(quán)，積極鼓勵學(xué)生發(fā)掘自身的學(xué)習(xí)興趣，促進個性化發(fā)展，這樣不僅有利于擴寬學(xué)生的學(xué)習(xí)思路，還能夠幫助他們發(fā)掘自身的潛能；鼓勵學(xué)生提出新問題，養(yǎng)成質(zhì)疑的習(xí)慣，要敢于對各種理論和權(quán)威說“不”，鼓勵學(xué)生在對現(xiàn)有的理論的反復(fù)思索和論證的過程中邁向?qū)W科發(fā)展的前沿，及時提出自己尚未成熟的創(chuàng)造性的設(shè)想，學(xué)校也應(yīng)該積極予以支持，從而保護和激勵學(xué)生的創(chuàng)新精神和積極性。作為前沿性學(xué)科的代表計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，更應(yīng)該鼓勵運用本學(xué)科豐富的教學(xué)資源和不斷發(fā)展尖端技術(shù)開展各類的課外活動和實踐，這不僅可以豐富學(xué)生的校園文化生活，更能夠引導(dǎo)學(xué)生積極投入思考，激發(fā)創(chuàng)新思維，從而為其發(fā)展提供了廣闊的舞臺和空間。

其次，建立一支高效地、具有創(chuàng)新精神的師資隊伍

教師對于教學(xué)、對于學(xué)生培養(yǎng)的重要性眾所周知，教師是學(xué)生進入計算機科學(xué)與技術(shù)的學(xué)科領(lǐng)域的引導(dǎo)者，也是課堂知識的傳授者，更是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的推動者，所以任何的教學(xué)改革和改良活動都離不開相關(guān)的學(xué)科教師的支持和貫徹，作為一線教育人員，教師可以更加近距離的接觸學(xué)生，了解到學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況，也可以根據(jù)學(xué)生的反饋及時的調(diào)整自己的教學(xué)方法和教學(xué)手段，另外，通過教師對教學(xué)過程中遇到的各種問題的總結(jié)和分析，制定更加有針對性的更加科學(xué)的計算機科學(xué)與技術(shù)的教學(xué)體系。所以，要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的學(xué)生，教師隊伍的完善是關(guān)鍵。

首先，需要一支富有創(chuàng)新精神的教師隊伍。教師的創(chuàng)新意識是創(chuàng)造力在教學(xué)創(chuàng)新活動中的出發(fā)點和起動器，可以充分調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新活動。在課堂教學(xué)的過程中，學(xué)生在接受教師所傳遞的信息和知識的時候，會有意無意的對教師的行為和活動進行模仿，教師要自我強化與培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識，其目的不僅在于提高本身的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，更重要的在于通過教師強烈的創(chuàng)新意識感染與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。要培養(yǎng)和愛護學(xué)生的好奇心和問題意識，因為這是喚起學(xué)生創(chuàng)新意識的起點和基礎(chǔ)，只有燃起了學(xué)生對于學(xué)習(xí)中的問題進行探究的渴望，才能更好的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

第二，教師要建立起“互相尊重、互相理解”的師生觀。傳統(tǒng)的教育觀念遺留下的另一個落后的觀念就是教師和學(xué)生在教學(xué)過程中的不平等的地位，自我國古代以來，教師就一直以一個尊貴的長者的身份出現(xiàn)，甚至有“一日為師終生為父”的說法，雖然這種態(tài)度充分的表達了學(xué)生對于教師的敬重和敬愛，但是從某種程度上講，過分的師道尊嚴反而不利于教學(xué)活動的開展，尤其是在現(xiàn)代社會的開放和民主自由的理念下，我們更加提倡的是一種平等的師生關(guān)系，即教師在教學(xué)的活動中和學(xué)生處于一種平等交流和平等對話的地位。在計算機科學(xué)與技術(shù)的學(xué)科中，要想以教師帶動學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的提高，必須轉(zhuǎn)變以往的教學(xué)活動中的師生地位，形成平等的師生觀念，即對待學(xué)生，教師要予以關(guān)愛和理解，尊重和理解學(xué)生的想法、觀念，支持和鼓勵學(xué)生的追求，注重與學(xué)生的心靈溝通。引導(dǎo)學(xué)生突破思維定勢，激發(fā)創(chuàng)新精神，并源源不斷地給學(xué)生輸送學(xué)習(xí)的動力。

第三，教師平時要注重多元化知識的吸收。社會的發(fā)展是多元化的，學(xué)科教學(xué)的也是整體化、多元化的，尤其是現(xiàn)代的信息社會的發(fā)展可以說是一日千里，教師作為一種特殊的行業(yè)，必須保持著與時俱進的觀念，在隨時更新自己的學(xué)科知識的同時，還要重視對其他的相關(guān)文化和知識的吸收，促進自身的全面發(fā)展，才能滿足現(xiàn)代學(xué)生的靈活的學(xué)習(xí)需求，也有利于從其他的知識和方面入手拉進學(xué)生和教師的心理距離。并且在計算機科學(xué)與技術(shù)的學(xué)科教學(xué)中，教師如果能結(jié)合相關(guān)的生活實際和多元化的視角進行講解，會收到更加意想不到的教學(xué)效果，促進學(xué)生的創(chuàng)新思維的發(fā)展。這就要求教師善于進行交叉學(xué)科的角度來進行教學(xué)，從而塑造知識結(jié)構(gòu)豐富、具有高度創(chuàng)造力的學(xué)生人才。

再次，改革教學(xué)培養(yǎng)方案

教學(xué)培養(yǎng)方案是根據(jù)計算機科學(xué)與技術(shù)的學(xué)科特點，結(jié)合學(xué)校的實際情況和學(xué)生的特點制定的一定的教學(xué)活動準則，是教師和學(xué)生共同遵守的一套行為規(guī)范。因為計算機專業(yè)涉及的知識面較廣，導(dǎo)致了計算機科學(xué)的相關(guān)知識和技術(shù)十分駁雜，不利于短時間內(nèi)讓同學(xué)們?nèi)拷邮?，所以，為了讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)學(xué)到更有用的專業(yè)知識，我們需要進行一定的教育方案的調(diào)整，不能夠直接套用其他學(xué)科的已有的教學(xué)培養(yǎng)方案。本著“術(shù)業(yè)有專攻”的理念，我們在進行計算機科學(xué)與技術(shù)的教學(xué)培養(yǎng)方案的改革的時候，可以進行更加細化的調(diào)整，可以根據(jù)側(cè)重方向的不同，將計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)細分為幾個專業(yè)方向，例如圍繞計算機程序設(shè)計可以分為net、.java、嵌入式設(shè)計這三個方向設(shè)置專門的程序?qū)I(yè)，教師和學(xué)?？梢栽趯W(xué)生進行了基礎(chǔ)的計算機知識的培養(yǎng)后，更加側(cè)重對于某個專業(yè)的培養(yǎng)，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好以及特長選擇自己喜歡的專業(yè)進行專門的學(xué)習(xí)，學(xué)校也可以由此培養(yǎng)“精”、“?！钡膽?yīng)用性人才，因為計算機技術(shù)的學(xué)習(xí)的最終目的是實踐，所以熟練掌握了一門專業(yè)的技術(shù)要比粗略的了解多項技術(shù)更有優(yōu)勢。

同時，學(xué)校要重視要改革教學(xué)模式。綱領(lǐng)性的教學(xué)方案還要落實到具體的教學(xué)模式中才能發(fā)揮作用。實踐中我們發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師的講授為主，是一種“灌輸式”的教學(xué)，是一種單程的知識傳遞方式，不僅不利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，也不利于保持教師的工作熱情。所以，現(xiàn)代的計算機科學(xué)與技術(shù)的教學(xué)模式的改革后，教師在授課的過程中，要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不能只是“耳提面命”式的灌輸知識，而是要引導(dǎo)學(xué)生的發(fā)散性思維，鼓勵學(xué)生質(zhì)疑現(xiàn)狀，挑戰(zhàn)現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生的歸納、演繹能力。教師還需要優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，增加選修課的比重，以彌補各種必須課給學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)造成的禁錮，有利于學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)，發(fā)展興趣愛好，對于計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生而言，要利用其專業(yè)特有的優(yōu)勢，提倡其進行跨校、跨院、跨學(xué)科選修課程，因為計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)涉及的學(xué)科范圍非常廣，多元化的知識的補充有利于更好的完善專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。此外，學(xué)校還應(yīng)開設(shè)各種實驗創(chuàng)新教育課程，在不斷的摸索與試驗中找到更加符合學(xué)校的具體情況和學(xué)生的接受能力的課程設(shè)置的方式，在這個過程中要積極的采納學(xué)生的建議和意見，以及各種一線教師的豐富的教學(xué)經(jīng)驗，使學(xué)生接受較系統(tǒng)的創(chuàng)造性思維原理與創(chuàng)新技法等方面的知識，提高創(chuàng)新的積極性。最為關(guān)鍵的一點，也是培養(yǎng)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生的創(chuàng)新能力的落腳點，是需要切實培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，增加實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實踐中不僅達到了鞏固已有的理論知識的目的，還能根據(jù)理論和實踐的差距得以發(fā)揮更大的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新理念的發(fā)展空間。眾所周知，計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)區(qū)別于其他的專業(yè)學(xué)科的最重要的特點就是，其本身是一門實踐性很強的應(yīng)用性學(xué)科，注重學(xué)生對計算機的熟練操作和應(yīng)用，因此，教師在進行課程設(shè)計和課程教授時，就應(yīng)更加重視培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，可以有針對性的根據(jù)階段課程的學(xué)習(xí)，開展一些相關(guān)的競賽活動，以獎勵的激勵形式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)學(xué)生自覺重視操作技術(shù)的培養(yǎng)，特別是可以帶領(lǐng)學(xué)生參加一些科研課題的開發(fā)，可以輔助教師和科研人員完成一些力所能及的工作，使學(xué)生將所學(xué)的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用到研發(fā)實踐中，從實踐經(jīng)驗中進一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，從而發(fā)揮出學(xué)習(xí)的主動性、積極性。

最后，開展課外科技創(chuàng)新活動

課外活動是對課堂教學(xué)的有益補充形式，一直以來課外科技活動有著學(xué)生的“第二課堂”的稱號，恰恰的揭示了其在學(xué)生的學(xué)習(xí)活動中占有的重要地位和作用，課外活動與課堂教學(xué)共同為促進學(xué)生的學(xué)習(xí)而服務(wù)，但是前者的優(yōu)勢體現(xiàn)在可以最柔性的方式來開闊學(xué)生的想象空間，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，從而豐富學(xué)生的創(chuàng)新潛質(zhì)，有效的彌補學(xué)生在課堂活動中無法發(fā)揮的一些創(chuàng)新性活動的空間。實踐中我們發(fā)現(xiàn)高校加強開展課外科技活動對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力確實起到了良好的效果，常見的如，可以定期舉辦校園科技文化藝術(shù)節(jié)，以一種文化節(jié)的方式將這種創(chuàng)新行為和活動固定下來，可以強化學(xué)生的創(chuàng)新意識，并成立專門的科技文化創(chuàng)新指導(dǎo)中心對學(xué)生的科技創(chuàng)新作用進行指導(dǎo)與評估，使活動更加的規(guī)范和有意義；還可以舉辦各類科技文化知識競賽，使學(xué)生關(guān)注計算機和信息技術(shù)領(lǐng)域的新的研究成果和學(xué)術(shù)動態(tài)，認識到創(chuàng)新理念對于計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要意義，學(xué)校在舉辦活動的過程中，要鼓勵學(xué)生積極參加，并制定一些相應(yīng)的獎勵政策來吸引和鼓勵學(xué)生投入各類科技創(chuàng)新活動，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識，開發(fā)他們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造潛能。

綜上所述，進入二十一世紀后，我們的生活已經(jīng)走入了信息時代，信息技術(shù)尤其是計算機科學(xué)與技術(shù)是未來的人才所不可或缺的基本技能和素質(zhì)，計算機技術(shù)也已經(jīng)滲透到了人們生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，未來的發(fā)展方向和前景也必然是十分廣闊的，是否具備良好的計算機技術(shù)和應(yīng)用能力也是未來社會和企業(yè)選擇人才的重要標準，高校作為向社會輸送專業(yè)的高級人才的主要通道，是計算機科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)人才的搖籃，尤其是一些職業(yè)化的專業(yè)高校，更應(yīng)該抓好教學(xué)活動的改革，而這種改革的活動中，對于學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是十分重要的。隨著市場競爭的日益激烈以及人才的多元化發(fā)展，我們逐漸認識到具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才，才是未來的人才競爭的不敗者，才能緊隨社會發(fā)展和信息技術(shù)發(fā)展的動向。所以，高校在開展計算機科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中要注重對于學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力的培養(yǎng)，本文中筆者從校園文化的培養(yǎng)、師資隊伍的組建、師生觀的轉(zhuǎn)變、創(chuàng)新活動的開展等幾個方面展開了相關(guān)論述，結(jié)合自己的多年工作經(jīng)驗，談到了從教學(xué)活動的各個方面如何加強計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，希望為我國的高校學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供一些有益的參考，當(dāng)然諸多不足，還望批評指正。

參考文獻：

[1]肖云龍.脫穎而出——創(chuàng)新教育論[M].長沙:湖南大學(xué)出版社,2000.

[2]陳凱.加強高校校園文化建設(shè)提高大學(xué)生創(chuàng)新能力[J].中國教育與社會科學(xué),2009,7

[3]朱洪,張卜林.學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑初探[J].現(xiàn)代特殊教育

計算機科學(xué)的研究方向范文第5篇

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘； 關(guān)聯(lián)規(guī)則； 學(xué)生成績； Apriori算法

中圖分類號：TP392文獻標識碼：A文章編號文章編號：1672-7800（2013）012-0133-03

作者簡介：岳超（1986-），男，西南科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院碩士研究生，研究方向為教育技術(shù)與知識工程；范太華（1962-），男，西南科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師，研究方向為數(shù)據(jù)挖掘和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；姬亞利（1988-），女，西南科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院碩士研究生，研究方向為網(wǎng)絡(luò)教育教學(xué)設(shè)計；衣峰（1987-），男，西南科技大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院碩士研究生，研究方向為網(wǎng)絡(luò)教育與移動學(xué)習(xí)。

0引言

隨著招生規(guī)模的不斷擴大，教務(wù)管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)急劇增加，普遍存在的問題是學(xué)生成績數(shù)據(jù)量過于龐大，但目前對這些數(shù)據(jù)的處理還停留在初級的數(shù)據(jù)備份、查詢及簡單統(tǒng)計階段，如何利用這些數(shù)據(jù)理性地分析教學(xué)中的成效得失以及找到有關(guān)影響學(xué)生學(xué)習(xí)成績的因素是廣大教師共同關(guān)心的問題[1]。 本文著重討論了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在學(xué)生成績這一海量數(shù)據(jù)中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)成績數(shù)據(jù)中隱藏的課程相關(guān)規(guī)則或模式，力圖通過關(guān)聯(lián)與分類，得出一些有用的知識，對教學(xué)質(zhì)量的提高起到積極的促進作用。

1數(shù)據(jù)挖掘及關(guān)聯(lián)規(guī)則

數(shù)據(jù)挖掘 （Data Mining）就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的但又是潛在有用的信息和知識的過程。數(shù)據(jù)挖掘是一個循環(huán)往復(fù)的知識發(fā)現(xiàn)過程，通過對挖掘結(jié)果的描述、分析與評價，不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)挖掘模型和挖掘算法，最終獲得最優(yōu)化數(shù)據(jù)挖掘解決方案[2]。

1.1數(shù)據(jù)挖掘流程

（1）確定業(yè)務(wù)對象。清晰地定義出業(yè)務(wù)問題，認清數(shù)據(jù)挖掘的目的是數(shù)據(jù)挖掘的重要一步。挖掘的最后結(jié)構(gòu)是不可預(yù)測的，但要探索的問題應(yīng)是有預(yù)見的，為了數(shù)據(jù)挖掘而數(shù)據(jù)挖掘則帶有盲目性，是不會成功的。

（2）數(shù)據(jù)準備。①數(shù)據(jù)的選擇：搜索所有與業(yè)務(wù)對象有關(guān)的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)信息，并從中選擇出適用于數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用的數(shù)據(jù)；②數(shù)據(jù)的預(yù)處理：研究數(shù)據(jù)的質(zhì)量，為進一步的分析作準備，并確定將要進行挖掘操作的類型；③數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個分析模型，這個分析模型是針對挖掘算法建立的。建立一個真正適合挖掘算法的分析模型是數(shù)據(jù)挖掘成功的關(guān)鍵。

（3）數(shù)據(jù)挖掘。對所得到的經(jīng)過轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進行挖掘。除了完善和選擇合適的挖掘算法外，其余一切工作都能自動地完成。

（4）分析和同化。①結(jié)果分析：解釋并評估結(jié)果，其使用的分析方法一般應(yīng)視數(shù)據(jù)挖掘操作而定，通常會用到可視化技術(shù)；②知識的同化：將分析所得到的知識集成到業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)中去。數(shù)據(jù)挖掘的過程如圖 1 所示。

1.2關(guān)聯(lián)規(guī)則簡述

關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘就是在海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)項之間的關(guān)系，關(guān)聯(lián)規(guī)則的支持度（support）和置信度（confidence）是規(guī)則興趣度的兩種度量。他們分別反映了所發(fā)現(xiàn)規(guī)則的有用性和確定性。 一般地，用戶可以定義兩個閾值，分別為最小支持度閾值（minsup）和最小置信度閾值（minconf）。 當(dāng)挖掘出的關(guān)聯(lián)規(guī)則支持度和置信度都滿足這兩個閾值時，就認為這個規(guī)則是有效的，否則，就是無效的。 這些閾值一般可由領(lǐng)域?qū)＜以O(shè)定，也可以進行其它分析，揭示關(guān)聯(lián)項之間的聯(lián)系。

2基于數(shù)據(jù)挖掘的高校學(xué)生成績分析

對學(xué)生成績的正確分析，是保證教學(xué)工作順利進行的關(guān)鍵，揭示一些“教”與“學(xué)”的現(xiàn)象和規(guī)則，能更好地指導(dǎo)教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”，為教育教學(xué)的計劃和決策提供依據(jù)， 提高教學(xué)的效果和成果。

2.1數(shù)據(jù)采集

高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，是保證數(shù)據(jù)挖掘成功的前提保證。本研究所需數(shù)據(jù)取自計算機專業(yè)學(xué)生的期末考試成績數(shù)據(jù)庫文件，確定某門課程和其它課程之間的關(guān)聯(lián)性。為減少不必要的影響因素，影響關(guān)聯(lián)規(guī)則的產(chǎn)生，刪除了英語類、思政類、體育類的課程，將數(shù)學(xué)類和計算機課程進行分析，最終隨機抽取 385 名學(xué)生的《C&C++ 語言程序設(shè)計》、《線性代數(shù)》、《離散數(shù)學(xué)》、《計算機系統(tǒng)原理》、《計算機網(wǎng)絡(luò)》、《計算機組成原理》、《軟件工程》、《數(shù)據(jù)庫原理》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等課程的期末考試成績。

2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)預(yù)處理是數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)鍵階段，原始數(shù)據(jù)往往存在不完整的、含噪聲的和不一致的數(shù)據(jù)，不能直接運用于數(shù)據(jù)的挖掘，需要對其進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)變換等內(nèi)容。

（1）數(shù)據(jù)清理。通過填充缺失值，光滑噪聲并識別離群點，糾正數(shù)據(jù)中的不一致。從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出字段包括學(xué)號、課程名、成績、備注等信息。對備注中顯示補考、重修的成績填充為50分。對缺失值的填充，我們運用了決策樹歸納的方法，填寫最可能的值進行填寫，以便數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果更準確。經(jīng)數(shù)據(jù)清理的數(shù)據(jù)如表1所示。

（2）數(shù)據(jù)集成。將多個數(shù)據(jù)源合并到一致的數(shù)據(jù)存儲，依據(jù)以往經(jīng)驗思政類和體育類課程對本研究的結(jié)果影響不大，予以刪除。根據(jù)此類思想整理數(shù)據(jù)，并將所有數(shù)據(jù)集成到一個Excel中，最終數(shù)據(jù)包含4 065條271名學(xué)生的15門數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)變換。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成適合于挖掘的形式，如將屬性數(shù)據(jù)按比例縮放，使之落入一個比較小的區(qū)間內(nèi)。由于成績是按照數(shù)值形式存儲的，不利于數(shù)據(jù)的挖掘，需要對各科成績進行離散化處理，將成績分為優(yōu)秀、良、一般、差4個等級，分別用A、B、C、D進行標識，規(guī)定85～100為A，75～85為B，60～75為C，60分以下為D。筆者運用Apriori算法對表1數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘，進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化后如表2所示。

2.3Apriori算法的運用

采用SPSS Clementine工具進行數(shù)據(jù)挖掘，預(yù)處理的數(shù)據(jù)已滿足Apriori算法對數(shù)據(jù)的要求，導(dǎo)入數(shù)據(jù)可直接使用Apriori模型進行分析。為了得到更有效的數(shù)據(jù)，筆者進行了反復(fù)的驗證。設(shè)置條件支持度為0.15，最小規(guī)則置信度為0.75，挖掘結(jié)果如圖2所示。

2.4結(jié)果分析

上面挖掘的關(guān)聯(lián)規(guī)則并非每條都有現(xiàn)實意義，我們進一步進行處理，將關(guān)聯(lián)規(guī)則模型導(dǎo)出，分析這些關(guān)聯(lián)規(guī)則，得到主要知識如下：

（1） 學(xué)好計算機應(yīng)用基礎(chǔ)、C&C++程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是學(xué)好數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又是學(xué)好軟件工程的基礎(chǔ)。

知識發(fā)現(xiàn)過程如下：計算機應(yīng)用基礎(chǔ)=A =>數(shù)據(jù)庫=A，支持度為32.32%，置信度為85.3%。計算機應(yīng)用基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)庫同時是A的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的32.32%，計算機應(yīng)用基礎(chǔ)為A中85.3%的人數(shù)據(jù)庫原理也為A，所以說要學(xué)好數(shù)據(jù)庫原理先要學(xué)好計算機應(yīng)用基礎(chǔ)，C&C++程序設(shè)計=A =>數(shù)據(jù)庫原理=A，支持度為42.35%，置信度為86.56%，同上解釋，C&C++程序設(shè)計也是數(shù)據(jù)庫原理的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫原理=A =>軟件工程=A，支持度45.36%，置信度為81.02%，數(shù)據(jù)庫原理也是軟件工程的基礎(chǔ)。

（2） 學(xué)好離散數(shù)學(xué)是學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。

（3） 要把計算機操作系統(tǒng)學(xué)好，計算機組成原理、C&C++程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)。

（4） 計算機操作系統(tǒng)取得好成績的人數(shù)中76%的人計算機網(wǎng)絡(luò)也學(xué)的好。

（5）C&C++程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫原理又是學(xué)好軟件工程的基礎(chǔ)。

此處只列出了部分知識發(fā)現(xiàn)，管理者可以以此為參考，結(jié)合實際情況對所學(xué)的課程進行調(diào)整，并通過預(yù)警對學(xué)生的學(xué)習(xí)進行提醒和幫扶。學(xué)生可以結(jié)合自己的成績及時預(yù)測某門課程的成績，及時補救，加大課程的學(xué)習(xí)力度。

3結(jié)語

利用關(guān)聯(lián)規(guī)則中的Apriori算法對計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程進行了挖掘，找出了隱藏在課程背后有趣的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)偏離正常學(xué)習(xí)軌道的學(xué)生，及時進行預(yù)警和干預(yù)，幫助學(xué)生順利完成學(xué)業(yè)，對學(xué)生課程的學(xué)習(xí)和管理者的決策提供參考，也為關(guān)聯(lián)規(guī)則在其它學(xué)科的應(yīng)用提供了思路。

參考文獻參考文獻：

[1]朱艷麗，高國.Apriori算法研究及其在學(xué)生成績分析的應(yīng)用[J].福建電腦，2010（1）：47.

[2]韓家煒.數(shù)據(jù)挖掘概念與技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010：41-43.

[3]王海容.數(shù)據(jù)挖掘在學(xué)生成績分析的應(yīng)用[J].電子設(shè)計工程，2013，21（4）：54-56.