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計算機課程編程范文第1篇

關(guān)鍵詞：編程能力；信息專業(yè)；興趣；交流

編程就是使用程序設(shè)計語言來編寫程序代碼，從而滿足人們用計算機來解決某種問題的需求。編程是人與計算機交流的唯一方式。因此，高校信息專業(yè)的教學應(yīng)將編程能力的培養(yǎng)作為首要任務(wù)，轉(zhuǎn)變教學理念和教學模式，重視編程能力培養(yǎng)和考核并以此為核心進行教學改革。

一、高校計算機實訓課程存在的問題

1.課時少

高校信息專業(yè)為滿足寬口徑就業(yè)需求，專業(yè)課程非常多，以編程能力培養(yǎng)為核心的程序設(shè)計類課程時間被壓縮，實訓課程時間就更少了。在理論課教學中，教師必須在有限的時間里將所有的知識點傳授給學生，讓學生在最短時間內(nèi)吸收這些知識，實現(xiàn)知識的融會貫通，否則實訓課程就無法順利開展。而實訓課程少又影響到學生編程能力的提升，使得學生動手操作的機會少，教師也沒有時間給學生進行個別指導，影響教學質(zhì)量。

2.師資力量不足

高校教師有教學任務(wù)、科研任務(wù)和學生管理任務(wù)，其工作壓力繁重，而大部分計算機專業(yè)的教師是中青年教師，部分教師正在進行深造，在攻讀博士、博士后等，這使得其在教學上花費的時間和精力較少，很多時候是一個教師帶十幾個乃至二十幾個學生開展實訓活動，師資力量嚴重不足，影響學生編程能力的提升。

3.裝備落后

計算機技術(shù)發(fā)展快，技術(shù)更新快，程序設(shè)計課程中涉及到的理論知識和實訓課程中的裝備都應(yīng)與時俱進，但大多高校的裝備比較落后，依然采用經(jīng)典算法解決數(shù)學問題，然后完成編程任務(wù)，這種培養(yǎng)模式使得學生掌握的知識嚴重滯后于社會發(fā)展，無法滿足IT行業(yè)對人才的需求。

二、基于提升編程能力的實訓課程改革措施

1.課程設(shè)計的改革

信息專業(yè)主要可以分成電子信息、電子科技、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)，不同的專業(yè)有不同的人才培養(yǎng)側(cè)重點，實訓課的課程設(shè)計也應(yīng)該有側(cè)重點。如：電子信息、電子科技專業(yè)的側(cè)重點是對硬件的設(shè)計，因而實訓課程可以進行單片機、嵌入式系統(tǒng)等項目的設(shè)計，將編程能力的培養(yǎng)嵌入到具體的硬件控制中，既提高學生的編程能力，又提高其專業(yè)知識的融會貫通和運用能力。比如說：在C語言程序設(shè)計中，如果只是讓學生反復訓練經(jīng)典算法和習題，學生的編程能力很難得到較大幅度提升；若是加入一個C語言的單片機控制項目，實現(xiàn)軟硬件設(shè)計的結(jié)合，那么學生的編程能力就能得到較大提升。計算機科學與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)的培養(yǎng)目標偏向于上層應(yīng)用，實訓課程可以以實用性軟件開發(fā)項目為主，讓學生主動去設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，使學生在完成軟件開發(fā)項目的過程中實現(xiàn)能力的提升。

2.調(diào)動學生積極性

興趣是最好的老師，教師要通過改變教學方法、因材施教等來調(diào)動學生的學習積極性，讓學生主動參與到實訓教學中，在課外時間去鉆研軟件開發(fā)，提升學生的編程能力。如：對希望參加ACM程序設(shè)計大賽的學生，在實訓課中鼓勵其在完成基本實訓任務(wù)的基礎(chǔ)上聯(lián)系A(chǔ)CM題庫中的習題，由淺入深地步步推進，提高編程能力。對參加嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的學生，讓其主動編寫一些嵌入式程序，使其既能提升編程能力，又能在比賽中獲得較好成績。對立志從事應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的學生，讓其主動進行網(wǎng)站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等的開發(fā)設(shè)計，這一類學生往往在畢業(yè)前就找到一個主攻方向，孜孜不倦地鉆研，為其將來就業(yè)做準備。而教師需要做的工作是在教學活動中發(fā)覺學生的興趣，根據(jù)學生的特點和興趣采取合適的方法調(diào)動學生的學習積極性，提高教學效率，這樣能收到事半功倍的效果。

3.加強實訓中的交流

實訓教學活動中，要加強師生之間、生生之間的交流，營造良好的交流氛圍，使學生遇到問題時，主動與同學交流和討論，主動請教教師，通過交流發(fā)覺別人思維方式與自己思維模式的區(qū)別，吸取別人的長處，彌補自身短處，完成編程任務(wù)，提升編程能力。

4.重視學生編程能力的考核

實訓課程中要重視學生編程能力的訓練，加重對編程能力的考核，如：組織上機考試，將學生的考試成績納入到學生最終綜合成績中。在上機考試中，為避免學生作弊，往往需要有多個教師參與監(jiān)考。若設(shè)置幾個固定的習題，機房環(huán)境下又不方便教師監(jiān)考；若是從題庫中隨機抽題，又會帶來不公平問題，有的學生抽到較難的習題，有的學生抽到較容易的習題。但不管怎么說，實訓課教學改革都應(yīng)重視編程能力的考核，積極挖掘?qū)W?，F(xiàn)有資源的潛在價值，加強編程能力考核，促進學生主動去提升編程能力。

總之，只有通過合理的課程設(shè)計，運用合適的教學方法，激發(fā)學生的實訓學習積極性，重視編程能力考核，才能穩(wěn)步提升學生的編程能力。本文以提升學生編程能力為起始點，對計算機實訓課程存在的問題進行分析，然后在此基礎(chǔ)上對程序設(shè)計類課程的教學改革提出幾點建議，總結(jié)了筆者自身的實訓教學經(jīng)驗，希望能為廣大教師提供參考。

參考文獻：

計算機課程編程范文第2篇

關(guān)鍵詞：計算機 課程 設(shè)置 思考

隨著社會信息化的全面發(fā)展，以計算機、網(wǎng)絡(luò)通信、視屏處理和多媒體技術(shù)等為核心的信息科學越來越凸顯出重要的地位和作用，它的拓展速度改變?nèi)藗兊墓ぷ?、學習和生活節(jié)奏，以至于改變工作、學習和生活的方式，成為人類探索自然、生產(chǎn)管理、策劃經(jīng)營、貿(mào)易交往和交友的必不可少的工具，成為政府決策、社區(qū)服務(wù)、金融交易、環(huán)境監(jiān)測、教育教學甚至現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重要工具，信息技術(shù)科學的發(fā)展也是衡量一個國家社會發(fā)展水平和綜合國力的重要標志。對一個現(xiàn)代大學生來說，掌握計算機技術(shù)、信息技術(shù)，養(yǎng)成良好信息素養(yǎng)已是一個基本要求。計算機應(yīng)用與技術(shù)人才的培養(yǎng)是信息技術(shù)發(fā)展的主要組成部分，是一項國家發(fā)展的重要內(nèi)容，是一項面向未來的教育基礎(chǔ)，它即是文化基礎(chǔ)教育，又是人才素質(zhì)教育，更是強有力的技術(shù)教育基礎(chǔ)，為了適應(yīng)和推動信息時代的發(fā)展，各高校都在大力培養(yǎng)計算機應(yīng)用與技術(shù)人才，為了邊疆經(jīng)濟的發(fā)展和繁榮，很多邊疆高職也加如了計算機應(yīng)用與技術(shù)人才培養(yǎng)隊伍，作為邊疆高職院校如何適應(yīng)新形式，以職業(yè)技能學習為中心，以民族化、本土化為特點，培養(yǎng)培養(yǎng)面向邊疆經(jīng)濟發(fā)展的計算機人才？作者對學院計算機應(yīng)用與技術(shù)人才培養(yǎng)目標、課程體系建設(shè)、教學方式、教學手段和教師隊伍等方面進行分析，并提出一些思考。

一、邊疆高職學院學生學習特點

邊疆地區(qū)是指陸路與它國接冉的地區(qū)，邊疆地區(qū)在國家經(jīng)濟發(fā)展的大趨勢下，也在針對各自的區(qū)位優(yōu)勢，發(fā)展自己的經(jīng)濟。發(fā)展經(jīng)濟需要人才，在當下信息技術(shù)飛速發(fā)展的新時代，社會、金融、企業(yè)和事業(yè)等部門的發(fā)需要大量懂得計算機知識的人才，這樣邊疆高職院校也在加大對計算機應(yīng)用與技術(shù)人才培養(yǎng)，邊疆高職院校在辦學規(guī)模和技術(shù)條件有限，因此辦學中有幾個突出特點：（1）生源質(zhì)量不理想 邊疆高職院校在錄取學生時獲取的生源質(zhì)量不是很好，往往是其他院校錄取后剩下的生源占多數(shù)，而高素質(zhì)的學生只有很少一部分，各高職院校為提高生源質(zhì)量，提高了向內(nèi)地招生的比列，但這樣也是治標不治本，內(nèi)地學生對對邊疆高職院校有偏見不愿來邊疆高職院校學習，最后來學校的也是成績在末尾段的學生；（2）學生學習積極性差 邊疆高職入學學生由于年齡特征、個性心理特征、學習動機、興趣、態(tài)度等因素入學后學習積極性處于低端，同時這部分學生在高中階段養(yǎng)成學習教差，加上知識基礎(chǔ)和經(jīng)驗基礎(chǔ)教差，學習方法不當?shù)仁沟脤W生的學習積極無法提高。雖然邊疆高職院校在學生學習和培養(yǎng)采取了一些措施，如在不不降低教學大綱要求的基礎(chǔ)上，盡量使學生學習的難度降低和廣度縮小，對學生考核要求也是降到最低點，同時對學生實踐學習時間盡量加大，通過實踐學習彌補學生理論學習，盡最大努力提高學生的學習積極性；（3）學生就業(yè)競爭能力弱競爭能力弱是相對內(nèi)地學生和內(nèi)地經(jīng)濟發(fā)展快速地區(qū)而言，邊疆高職學生在往內(nèi)地經(jīng)濟較好地區(qū)發(fā)展時，由于理論知識和實踐能力的限制，在與內(nèi)地學生競爭時有時會暴露不足的一面，但是學生在本地和向境外發(fā)展時，邊疆高職學生還是很有競爭力的。近幾年很多內(nèi)地學生在邊疆地區(qū)或境外就業(yè)了，有的學生境外發(fā)展了自己事業(yè)就是最好的例證。幾年來，教學中針對邊疆少數(shù)民族學生的特征，邊疆高職院校計算機技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)導與教師在教學理念、教學方法、教學手段和實驗實訓等方面進行多次改革和調(diào)整，摸索出一套適合邊疆民族學生學習計算機應(yīng)用的教學方法和學習方法，讓學生盡快達到：掌握計算機基礎(chǔ)知識和計算機網(wǎng)絡(luò)使用的常識和技能，理解計算機處理問題的基本過程，了解應(yīng)用計算機去解決實際問題的方法和步驟，掌握一些常用軟件的基本使用，學習、掌握使用軟件、計算機系統(tǒng)的基本能力。目前學院培養(yǎng)的計算機人才已在邊疆地區(qū)乃至各省各地各行業(yè)工作，有的甚至去周邊國家發(fā)展，他們?yōu)檫吔慕?jīng)濟發(fā)展正發(fā)揮者積極的作用。

二、計算機技術(shù)與應(yīng)用課程設(shè)置幾點考慮

邊疆職業(yè)技術(shù)學院在招生和辦學上具有地域的特殊性，學生在就業(yè)上也具有一定的特殊性，但是在面臨國家改革的大潮中，也具有發(fā)展社會經(jīng)濟的共性。如何辦好計算機技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)、培養(yǎng)適合邊疆經(jīng)濟發(fā)展的計算機人才，發(fā)揮他們對地區(qū)經(jīng)濟增長的作用，筆者認為應(yīng)從以下幾方面入手：

1.確定培養(yǎng)目標 邊疆高職院校要有明確的、切合實際的培養(yǎng)目標，我們不能與綜合大學一樣確定較高培養(yǎng)目標，結(jié)合學生的實際情況合理確定培養(yǎng)目標，培養(yǎng)邊疆建設(shè)所需要人才。

（1）能力目標 讓學生了解信息技術(shù)和計算機文化，初步掌握計算機基本知識、操作技能和簡單編程方法，增強學生的信息意識，培養(yǎng)學生對信息的獲取、處理、應(yīng)用和傳輸能力。使學生掌握計算機工作的基本原理，掌握軟件和硬件的理論知識，熟悉組裝計算機基本部件的理論知識和組裝方法，掌握網(wǎng)絡(luò)安全的知識和技術(shù)。

（2）技能目標 培養(yǎng)學生觀察、動手能力和合作學習，培養(yǎng)學生應(yīng)用計算機的邏輯思維能力，培養(yǎng)組裝和解決計算機一般故障的方法，提高學生的動手能力以及解決生產(chǎn)實際問題能力。培養(yǎng)熟悉辦公軟件和常用應(yīng)用軟件的應(yīng)用，能勝任不同單位、企業(yè)對辦公自動化軟件使用的需求。目前，計算機在大多數(shù)單位已經(jīng)基本普及，大部分人也能使用計算機、應(yīng)用一些常見的軟件，但能熟練使用各種辦公軟件，以及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的人并不多。特別是邊疆地區(qū)，計算機的使用正逐漸普及，但是能熟練應(yīng)用計算機軟件和硬件以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的人才并不多，學院應(yīng)針對這些問題，培養(yǎng)社會需要的計算機人才，如：我們可以試著培養(yǎng)一般單位需要的軟件操作能手、硬件組裝能手和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才，這些人對于辦公類軟件應(yīng)該非常精通，能熟練進行各類辦公操作，能解決計算機的簡單故障，進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，對一些專業(yè)軟件和計算機編程則并不要求精通，但要有一定的了解，當出現(xiàn)問題時知道怎么解決，即使暫時不知道，也能想出辦法嘗試解決。

（3）職業(yè)目標 為邊疆地區(qū)服務(wù)的計算機人才，在職業(yè)目標培養(yǎng)上應(yīng)向較高職業(yè)目標看齊，要培養(yǎng)學生尊紀、守法的思想意識，培養(yǎng)學生對從事計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)工作熱情，團隊協(xié)作精神；培養(yǎng)學生具有實事求是的科學態(tài)度，有較強的求知欲；培養(yǎng)學生扎實的文字功底，具備較強的文字及溝通協(xié)調(diào)能力，具備簡單的涉外知識，具備商業(yè)旅游地區(qū)計算機軟件應(yīng)用的基本知識。根據(jù)高職院校培養(yǎng)技能型人才的特點，計算機課程設(shè)置，一定要樹立能力為中心理念，強化實踐動手能力的培養(yǎng)，在確定課程目標時絕對不能閉門造車，要從邊疆職業(yè)調(diào)查和崗位應(yīng)用能力分析入手逐漸構(gòu)建邊疆高職計算機課程目標體系，對于已確定的課程目標，要及時修訂以提高計算機專業(yè)的職業(yè)適應(yīng)性。

2.培養(yǎng)要求 為培養(yǎng)適合邊疆經(jīng)濟建設(shè)的計算機人才，那么我們的培養(yǎng)要求：堅持一個主要方向――面向應(yīng)用，達到一個標準――通過國家計算機等級考試。面向應(yīng)用就是對計算機技術(shù)與應(yīng)用學生進行計算機技能教育的最終目的，并不是要把他們都培養(yǎng)成為計算機專家或?qū)ｉT從事計算機硬件系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)人才，而是讓他們掌握應(yīng)用計算機的知識，能夠?qū)⒂嬎銠C與信息技術(shù)應(yīng)用其工作的事務(wù)或領(lǐng)域，掌握計算機基本原理和構(gòu)造，成為即熟悉計算機的專業(yè)知識又掌握計算機應(yīng)用技術(shù)的復合型人才。在學生的培養(yǎng)過程中，我們要以應(yīng)用為出發(fā)點，更要以應(yīng)用為目的，因此在設(shè)置計算機技術(shù)與應(yīng)用課程體系過

程中，應(yīng)當把計算機應(yīng)用的理念滲透到各專業(yè)課程中，從課程的設(shè)置、課程選定、課時安排、教學過程和實驗實訓，以及評價過程都要應(yīng)用為主要目的，使學生在學習的過程中，通過多種途徑，進行計算機技能的培訓。

雖然計算機技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)的學生高職教育中沒有要求進行國家等級考試，當在以應(yīng)用為目的和要求的前提下，為衡量學生學習的效果及能力，學院應(yīng)組織學生參加計算機職業(yè)資格考試或計算機等級考試，從某種程度上，計算機資格證書和計算機等級證書的獲取能反映一個人的計算機應(yīng)用能力，在社會上具有一定公信度，容易取得用人單位的信用。在高職計算機技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)中組織學生進行計算機等級考試對學生的學習有著積極的作用：

（1）參加計算機等級考試，把學生推向統(tǒng)一的能力評價體系中，促使學生對計算機的基本應(yīng)用盡快掌握，而不是只停留在理論上，這樣即使實簡單的應(yīng)用技能，學生也要花時間進行學習和練習，對學生學習其他技能有很大的幫助。

（2）計算機等級考試對學生的整個學習過程是一種動力和壓力，可以推動學生重視和學好計算機其他課程，對培養(yǎng)學生計算機應(yīng)用技能有極好促進。

（3）國家計算機等級考試實行教考分離，且統(tǒng)一命題、統(tǒng)一考試、統(tǒng)一閱卷，具有一定的公正性，因此對任課教師的教學效果有一個比較客觀的評價，可以促進教師關(guān)注教學質(zhì)量和學生學習質(zhì)量。

3.課程體系設(shè)計 專業(yè)課程設(shè)置是社會需求和學校教育的結(jié)合點，學校對社會的適應(yīng)與服務(wù)是通過專業(yè)設(shè)置實現(xiàn)的。如以西雙版納職業(yè)技術(shù)學院為例進行分析，西雙版納職業(yè)技術(shù)學院是一所邊疆高職院校，我們的學生主要實為邊疆經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)的，為使學生能很好地服務(wù)當?shù)厣鐣?，我們課程設(shè)計要與當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的速度與規(guī)模結(jié)合，這樣才能發(fā)揮我們辦學的功能，確實結(jié)合市場的發(fā)展培養(yǎng)學生計算機技能，讓學生進得來，出得去。根據(jù)我們的培養(yǎng)目標和要求，結(jié)合學院課程實際設(shè)計情況見附表1學院計算機基礎(chǔ)課程設(shè)計，筆者認為存在一些問題。存在問題和解決辦法：

（1）總課時在學院三年任務(wù)兩年完成的情況下，計算機技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)必修課和專業(yè)技能課總課時較少，而綜合基礎(chǔ)課時偏高，授課時間緊，任務(wù)重，教師工作壓力大。學生學習基礎(chǔ)知識的時間太少，無法對計算機基本知識掌握，這樣影響學生其他課程的學習。適當增加基礎(chǔ)課程的課時或減少任務(wù)、降低要求，把重點放在培養(yǎng)學生應(yīng)用技能最基本能力目標培養(yǎng)上。

（2）計算機技術(shù)與應(yīng)用課程課時分配表上分析，實訓課時所占比例也比較少，但這只是其中一部分實訓課時，因為各專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)技能課中還有一部分實訓課時。

（3）學院計算機機房有限，這樣在學習過程中理論學習與實踐學習不能保證在1：1的比例，因此學習過程中，學生的技能學習時間是無法保證的，學習效果可想而知。學院應(yīng)增加計算機機房的建設(shè)，并把計算機作為公共資源使用，不要劃分的各系保管。

（4）在計算機基礎(chǔ)課時分配中，本著培養(yǎng)應(yīng)用型人才理念，部分計算機理論課時太多，這些課程學生學習過程中有困難，且在實際工作過程中，不太適用。

（5）學院學生基本來自云南17個地州，學生中有文科、理科和三校生，學生文化水平參差不齊，因此基礎(chǔ)理論課應(yīng)加強學習，這樣在進行計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程中學生學生才能更好學習。

（6）在培養(yǎng)應(yīng)用型人才原則下，課程教學體系與等級考試間應(yīng)更好銜接，學生在學完計算機基礎(chǔ)后，組織學生進行計算機等級考試，根據(jù)時間安排，可以考前進行強化輔導，而不是等到學生畢業(yè)前進行等級考試。

（7）遵循培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求，同時因材施教和培養(yǎng)學生綜合能力，加強選修課管理，但是選修課最好不要占用正常課時。

（8）本著培養(yǎng)為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展所需要的人才，也拓寬學生就業(yè)門路，學院采取措施鼓勵學生選修東南亞小國的語言，讓學生在掌握計算機技能的同時，也學會一門外語，學生在就業(yè)時即可選者在邊疆服務(wù)，也也能到版納周遍國家尋找就業(yè)機會。

4.優(yōu)化教學模式提高學習質(zhì)量

（1）全面采用多媒體教學模式 計算機技術(shù)與應(yīng)用教改中，核心是教學內(nèi)容的改革，其次是教學模式的改革。隨著計算機信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機專業(yè)基礎(chǔ)課的教學內(nèi)容逐年變化與更新，為計算機教學的優(yōu)化奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程教學中應(yīng)注重采用多媒體及網(wǎng)絡(luò)機房上課的形式，因采用傳統(tǒng)的“粉筆+黑板”的教學手段可視性差，事務(wù)變化過程的模擬展現(xiàn)不連續(xù)，教師無法準確地講解教學內(nèi)容，而學生不能正確地理解教學內(nèi)容。采用多媒體教學手段，一方面可使學生形象直觀地理解教學內(nèi)容，另一方面還可增加教學的信息量，再著現(xiàn)代教學手段本身就是對學生最好啟發(fā)。這種“計算機+大屏幕投影”的教學模式，能大大提高了授課效率和教學質(zhì)量，與傳統(tǒng)教學方法比較，教學內(nèi)容成倍增加，而課時減少了三分之一。有利于把更多學習分配到學生能力培養(yǎng)方面。

（2）發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺的功能 網(wǎng)絡(luò)教學平臺的使用，徹底改變了教與學的關(guān)系，過去以教師為中心的教育方式，變成了以教師為主導和以學生主體的教學關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)教學平臺為師生之間溝通與交流提供了新渠道。這種渠道改變教師與學生思維方式，對學生邏輯思維能力的培養(yǎng)具有較大促進，同時，能培養(yǎng)學生獨立思考的能力，科學解決問題的能力。網(wǎng)絡(luò)教學中服務(wù)于課程的網(wǎng)絡(luò)教學子系統(tǒng)一般包括公告欄、課程信息欄、電子教案欄、解答欄、作業(yè)區(qū)、討論區(qū)、測試欄等，教師和學生可以在網(wǎng)絡(luò)上交流、答疑、問題探討和水平測試，形成生動活潑的學習新格局，這樣有利于學生計算機技術(shù)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對學生進如社會就業(yè)有很大幫助。

（3）借助網(wǎng)絡(luò)更新知識與觀念 由于現(xiàn)代計算機技術(shù)發(fā)展日新月異，教材的劍可能都是最新的，雖然計算機基礎(chǔ)課的內(nèi)容相對比較穩(wěn)定，但是，過一些時間教材中所列舉的一些實例會顯得比較陳舊了。這就要求教師在教學中不要過分地依賴教材，要及時掌握計算機學科的最新知識，了解計算機應(yīng)用技術(shù)的前沿與最新動態(tài)，并且將它們以

最適合的案例融合到教學中，做到既不脫離教材，又不死守教材，不斷補充新知識，保持教學內(nèi)容的先進性。并注意每學期根據(jù)教學大綱和學科發(fā)展要求，對教材的內(nèi)容進行及時的修訂與更新。

5.搞好教師隊伍建設(shè) 服務(wù)計算機專業(yè)發(fā)展

適合邊疆經(jīng)濟發(fā)展的高職計算機技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)建設(shè)，不僅僅靠進行專業(yè)課程的合理設(shè)置，還需要教師具備專業(yè)課程的知識和具有鉆研教學方法的精神，同時還需具有良好精神狀態(tài)，因此注重計算機技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)教師隊伍建設(shè)，培養(yǎng)一只高水平、高素質(zhì)、愛崗敬業(yè)教師也是提高計算機技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)教學質(zhì)量和提高學生職業(yè)能力的重要保證。

（1）提倡愛崗奉獻 鉆研教學方法

辦好邊疆高職計算機技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)是一件意義深遠的工作，邊疆的發(fā)展需要大量懂得計算機技術(shù)的人才，作為一名教師要作好吃苦的準備，為邊疆計算機技術(shù)人才的培養(yǎng)長期奮斗。我們教師要充分認識本職工作的意義，努力在平凡的崗位做出不平凡的貢獻。學院曾經(jīng)引進幾個計算機專業(yè)的研究生，但是由于沒有吃苦精神，幾個研究生只在學院任教一個學期就離開了。目前學院在辦學條件上有了很大改進，特別計算機技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)的軟件和硬件設(shè)施有較大改變，計算機專業(yè)教學基本在計算機機房和多媒體教室進。雖然教學手段現(xiàn)代化了，但是教學思想改變比教學手段更為重要。教師應(yīng)發(fā)揚敬業(yè)奉賢精神，積極學習專業(yè)知識，認真鉆研新形式下教學方法，提高自己的授課水平。組織教師開展多種形式的交流活動，練好內(nèi)功，充分利用現(xiàn)代化的教學手段，提高學生的積極性、主動性、創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生的專業(yè)能力和職業(yè)技能，為邊疆地區(qū)的發(fā)展做出更大貢獻。

（2）積極探索 大膽創(chuàng)新

目前，信息技術(shù)迅猛發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)π畔⒌膽?yīng)用日益增加，學生的情況也不斷變化，教師應(yīng)當擴展新知識，盡量采用新教育理念，新的教學方法和手段進行教學，在教學過程中，我們以培養(yǎng)學生應(yīng)用能力為主，注意教學過程變化，不要過多講授高、難、尖的知識，以能用、好用、夠用進行講授，著要求教師要積極探索、勇于創(chuàng)新，適應(yīng)社會需求，學好計算機的多種應(yīng)用技能，以便有更多知識傳授給學生。此外，教師還要高度熱情和認真的工作態(tài)度，鉆研學生的特點、需求、心理特征和學生的認識規(guī)律等，不斷探索，不斷前進。

（3）加強培訓 傳授技能

作為教師我們不能只是在理論上教授學生，更要在實際動手能力上授予學生“漁”，我們計算機技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)要傾向于應(yīng)用的培養(yǎng)，教師必須具備較強技能。教師在平時學習中，應(yīng)積極參與一些計算機技能培訓，學院也這一方面有所作為，如與企業(yè)聯(lián)辦計算機技能應(yīng)用大賽或組織學院教師參加計算機技能比賽，提高教師的技能水平。長言道：要授予學生半桶水，自身要有一桶水。教師培養(yǎng)學的計算機的應(yīng)用技能，不能只是理論進行培養(yǎng)，更重要的是讓學生具有動手能力。職業(yè)能力的培養(yǎng)是理論與實踐的齊頭并進，甚至實踐更為主要，學院要讓教師參加技能的培訓，不斷提高教師傳授計算機技能的能力。

（4）搞好科研 提升知識

計算機技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展迅速，知識更新的周期短，計算機專業(yè)教師需要比其他教師更注意提高自己的業(yè)務(wù)水平，不斷學習新知識，否則，就難以提高教學質(zhì)量。

教師的專業(yè)素質(zhì)是提高教學質(zhì)量的前提條件，為了使計算機基礎(chǔ)教學能夠密切結(jié)合應(yīng)用實際，必須盡可能組織和鼓勵從事計算機基礎(chǔ)教育的教師積極參與科研項目和應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)課題。這樣做可以使教師本身產(chǎn)生獲取新知識的需求和動力，提高創(chuàng)新能力，結(jié)合教學與科研成果，進而為教學實踐帶來豐富具體的案例和教學資源。

參考文獻

[1]朱懿心 高職高專教師必讀 中國版本圖書館[M] 上海交通大學出版社 2004年10月出版（26）

計算機課程編程范文第3篇

（1）深入專業(yè)教學團隊，積極參與課程體系建設(shè)與教學計劃制定工作。與專業(yè)教師共同完成行業(yè)企業(yè)崗位調(diào)研，掌握畢業(yè)生就業(yè)崗位的第一手資料，認真分析培養(yǎng)目標中對計算機應(yīng)用能力的要求。高職教育的每個專業(yè)都對應(yīng)著相應(yīng)的就業(yè)崗位，我們可以深入分析相關(guān)崗位要求，從中提取對計算機應(yīng)用要求的相關(guān)部分加以總結(jié)，以供制定課程標準使用。（2）根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)需要，與專業(yè)教師積極溝通，制定以專業(yè)培養(yǎng)目標為核心的計算機基礎(chǔ)課程標準。課程標準的制定是教學改革中的重要一環(huán)，作為指導性文件，它必須符合專業(yè)培養(yǎng)目標的需求，同時還要兼顧計算機基礎(chǔ)課程的作用和特點。課程標準中要提出教學目標，規(guī)定知識、技能和素質(zhì)目標，指出實現(xiàn)教學目標的支撐條件。使任課教師在具體的課程設(shè)計過程中有據(jù)可依。（3）通過對課程標準的解讀，選取適合專業(yè)的課程載體，力爭使學生在掌握計算機技術(shù)的同時也能夠初步了解所學專業(yè)的基本情況。任課教師應(yīng)盡量利用企業(yè)相關(guān)資料，通過加工和處理使之成為適合教學應(yīng)用的課承載體。課承載體必須能夠承載課程的相關(guān)目標，包括知識點和技能點，同時兼顧全國高校計算機等級考試大綱要求。（4）在選定課承載體的基礎(chǔ)上，完成教學方法和手段的設(shè)計。在教學方法設(shè)計過程中，不僅要針對學生的特點制定相應(yīng)的方案，還要根據(jù)就業(yè)崗位的情況適時地調(diào)整授課環(huán)境，為學生營造出真實的工作氛圍。同時要注意嚴格考核，注重培養(yǎng)學生的職業(yè)素養(yǎng)。對于本課程而言，主要是更新教學理念，做到因材施教。由于學生群體對計算機掌握的差異，應(yīng)該實行分層教學方法?！胺謱印笔侵敢詫W生為主體根據(jù)學生現(xiàn)有的知識程度、水平能力和學習興趣等方面的差異對學生進行分層次教學。采用不同的教學手段和方法組織教學，這樣既可以做到因材施教，充分發(fā)揮學生的主體作用，又能減輕學生的學習負擔，增進的師生的合作和交流，提高學習效率。

二、實現(xiàn)目標的保障條件

對于以上改革方案，必須要有相應(yīng)保障體系來輔助教學目標的實現(xiàn)。（1）師資隊伍保障：從事計算機基礎(chǔ)課程教學的教師應(yīng)及時更新職業(yè)教育教學觀念，針對學生開發(fā)新的教學方法和手段。加強對新知識的學習，不斷更新己有的知識，與時俱進。還必須繼續(xù)加強“雙師型”素質(zhì)的培養(yǎng)，不斷提高教學水平和能力，挖掘潛能，探索創(chuàng)新。師德師風建設(shè)也是必不可少的。具有高尚師德的教師，是獲得學生的尊敬和信任，培養(yǎng)出具有高尚的職業(yè)道德的高技能應(yīng)用型人才的重要保障。（2）教學環(huán)境保障：首先是設(shè)備問題，這個問題現(xiàn)在各個學校解決的都比較不錯，計算機的配置完全能夠滿足教學要求。其次是企業(yè)支持，無論是實訓基地還是教學載體，我們都要從企業(yè)尋求幫助。所以離開了企業(yè)的支持教學改革的實現(xiàn)也只能是空談。再來是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，通過網(wǎng)絡(luò)手段采用多元化教學不僅可以促進學生的學習興趣，還能夠通過網(wǎng)絡(luò)的利用提高對計算機的掌握程度。（3）考核系統(tǒng)保障：課程考核是評價一個學生是否達到教學標準的有效方法。本門課程強調(diào)的是學生計算機應(yīng)用能力的培養(yǎng)，通過合適的考核系統(tǒng)，真實反映學生的學習情況。通過對考核數(shù)據(jù)的分析，任課教師可以對教學適時調(diào)整，以確保教學質(zhì)量。

三、課程未來的發(fā)展方向

計算機對于我們的重要性在這里無需贅述。如何使我們的畢業(yè)生掌握相應(yīng)的知識和技能才是我們要考慮的重點。對于這類工具課程，未來的發(fā)展是不能夠僅僅局限于課堂教學的。核心理念應(yīng)該是借助“4Any”理念，既：讓任何學生在任何時間、任何地點使用任何方法有意識地完成計算機知識的學習。

四、結(jié)語

計算機課程編程范文第4篇

1初探信息安全內(nèi)涵以及可信軟件計算內(nèi)涵

1.1關(guān)于信息安全的內(nèi)涵

在現(xiàn)代社會中互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)越來越先進，因而在傳遞信息的時候既帶來了一定的便捷性，但同時也帶來一定的負面影響，信息安全主要是指對硬件以及軟件中存儲的相關(guān)信息以及大量的數(shù)據(jù)進行保護，進而保證整個的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠順利的、正常進行下去。而其中主要防范對象就是一些犯罪分子，防范其利用不正當?shù)氖侄螌π畔⑦M行破壞或者是進行更改，進而使得信息數(shù)據(jù)被暴漏在外，從而影響到整個的信息網(wǎng)絡(luò)。而對于信息的安全防御主要是集中在了設(shè)備防御以及信息內(nèi)容防御以及行為防御、數(shù)據(jù)防御方面。其中，行為的防御正既是對應(yīng)可信計算內(nèi)容，也就是強調(diào)的是信息系統(tǒng)的可，即每一個用戶在使用信息系統(tǒng)的時候要保證其中信息安全性[1]。

1.2關(guān)于可信軟件的內(nèi)涵

在計算機信息系統(tǒng)的建設(shè)中，尤其是在實際的使用中軟件質(zhì)量的優(yōu)劣是客戶對于軟件的滿意度以及信賴度高低等的關(guān)鍵要素，而軟件在開發(fā)的時候不同的構(gòu)成因素具有不容的內(nèi)涵，而這些構(gòu)成因素在實際的客戶使用中往往體現(xiàn)在使用的個人感受上，因而從這個角度來講具有很強的主觀性。通常來講，軟件的質(zhì)量是建立在可性形式的基礎(chǔ)之上，也就是說可性形式是軟件質(zhì)量的主要構(gòu)成要素，而相較于以往的軟件質(zhì)量來講，可信軟件將關(guān)注的焦點放在了用戶使用質(zhì)量上。同時，現(xiàn)今軟件的可信測量也是將客戶以及本身質(zhì)量作為測量對象。

1.3關(guān)于可信計算的內(nèi)涵

在整個的計算機信息系統(tǒng)中，可信計算既是其重要的構(gòu)成部分，也是其中具有重要支撐的性技術(shù)內(nèi)容。對于可信計算的內(nèi)涵主要來講，就是指在信息系統(tǒng)中為了確保整個系統(tǒng)的安全因而必須依靠一定的計算服務(wù)給與保證。同時，這個計算服務(wù)必須要能夠保證無論是在什么時間范圍內(nèi)都能夠?qū)τ嬎銠C系統(tǒng)中的信息進行安全保護，并且通過這樣一種較為可信的計算方式來提高計算機的安全性?？梢哉f，這種可信計算無論是在國外的研究發(fā)展中，還是在國外的研究中，基本上來講都是集中在對其硬件的研究上反而在其軟件的研究上并沒有足夠關(guān)注。但是在軟件方面卻存在和硬件上同樣的不可信方面。而現(xiàn)代社會的發(fā)展以及變更都要求軟件質(zhì)量越來越高，因而加強軟件的可信已經(jīng)成為了未來計算機信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢[2]。

2探析可信軟件的具體編程和計算

隨著時代的發(fā)展以及我國科學技術(shù)的不斷延伸，軟件的可信性逐漸受到了社會大眾的關(guān)注，尤其是對其質(zhì)量的關(guān)注日漸加深。一些相關(guān)的系統(tǒng)開發(fā)商已經(jīng)將軟件的可信度納入了對軟件綜合考察當中。同時，對軟件相關(guān)的可信度從整體發(fā)展上進行了具體規(guī)劃，依據(jù)產(chǎn)品的生命周期規(guī)律將軟件的不同代碼以及不同的模型或者是產(chǎn)品涉及到的服務(wù)進行了規(guī)劃。而對于軟件具體提高其可信度主要從以下方面來講。首先，檢查軟件中編程的具體規(guī)則，對于檢查軟件中的具體規(guī)則從本質(zhì)上來講是對編程中一些隱性問題的檢查。通常來講，這些隱性的問題往往是由于相應(yīng)的程序員在工作的時候粗心造成的，因而進行編程規(guī)則上的具體檢查就可以及時有效避免潛在的相關(guān)問題。因為這些隱性的問題如果沒有進行及時的檢查在后續(xù)的客戶使用中就比較難發(fā)現(xiàn)。同時，在會對軟件的質(zhì)量造成很大的負面影響，而對于軟件的可信度來講，這項檢查必須要進行，不僅可以有效的保證軟件的質(zhì)量。同時，能增加相關(guān)程序員的工作經(jīng)驗，進而在后續(xù)的工作中就能夠有效地避免出現(xiàn)類似的問題。其次，在進行編程規(guī)則的檢查過程中可以使用編譯器，尤其是對編程中一些的既符合語法。同時，又存在錯誤的規(guī)則進行檢查。此外，還要對其中的代碼進行具體的分析，尤其是給與其質(zhì)量上的檢查，具體來講必須要對目標代碼進行關(guān)于質(zhì)量方面的檢查，這個過程中值得注意的是必須要采納第三方要求。同時，要對軟件的可靠性進行一定的分析，分別從定量以及定性兩個角度來進行具體分析。進而通過這樣的分析來對軟件給與一定的可靠性的保證。最后是要對軟件其中的復雜性進行一定的檢查，因為軟件的復雜性也是軟件質(zhì)量的重要構(gòu)成要素，對其質(zhì)量好還有著重要的影響。具體來講就是對軟件進行較為詳細的定量復雜性檢查，對其中的構(gòu)成要素分別進行相應(yīng)的檢查。在完成這個工作之后還要對其進行測試，測試的目的主要是為了綜合查看軟件是否能夠達到可信度的指標。

3結(jié)論

計算機課程編程范文第5篇

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：在線學習；課程資源編列；學習資源；進化計算

DOIDOI：10.11907/rjdk.171024

中圖分類號：TP301

文獻標識碼：A文章編號文章編號：16727800（2017）005019905

0引言

近年來，隨著大數(shù)據(jù)、機器學習和云計算等新興技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，以進化計算方法應(yīng)用為代表的智慧學習研究也得到了迅速發(fā)展，成為推動智慧學習[1]系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)之一。信息技術(shù)的快速發(fā)展以及在線學習資源的不斷豐富，使學習者能獲取的學習資源越來越多。在為學習者帶來便利的同時，也使學習者需要花費更多的時間和精力去篩選符合自己學習需求的資源，因此“資源超載”現(xiàn)象越來越嚴重[2]。此外，由于學習者的認知能力存在差異，導致不同學習者的學習需求也是不同的。因此，學習者迫切期望能獲得符合其實際需求的學習資源序列和資源內(nèi)容[3]。

在線學習環(huán)境中，為了從眾多的學習資源中發(fā)現(xiàn)、導入、組合以及分發(fā)給學習者適合的資源序列與資源內(nèi)容，需要為學習者設(shè)計智能化、動態(tài)化以及個性化的資源處理工具，從而產(chǎn)生了在線學習領(lǐng)域的課程資源編列問題（Curriculum Sequencing Problem）。從廣義而言，課程資源編列指根據(jù)學習者的學習特征提供個性化的學習資源，如：學習資源推薦、個性化學習路徑生成[4]等，從而提高個體學習者的學習效率；從狹義而言，課程資源編列指按照學習者的個性特征、學習目標、學習內(nèi)容以及課程層次要素組織課程學習資源序列。

在線學習系統(tǒng)應(yīng)用成功的關(guān)鍵是提供的學習資源能否適應(yīng)學習者的先驗知識和學習需求[5]，其中課程資源編列問題是在線學習系統(tǒng)中實現(xiàn)智能化學習的核心。在傳統(tǒng)的學習系統(tǒng)中，學習資源是固定、預(yù)先存儲的。然而，在智能化學習系統(tǒng)中，學習資源可以動態(tài)的增加、移動和刪除。因此，迫切需要一種能解決課程資源編列的算法，可以適應(yīng)不斷變化的學習環(huán)境。進化算法（又稱為演化算法）與傳統(tǒng)的優(yōu)化算法相比，進化計算的自適應(yīng)、自學習等特性，能夠較好地處理課程資源編列問題。

1課程資源編列問題

1.1課程資源編列問題描述

Brusilovsky[6]認為在線學習系統(tǒng)應(yīng)提供教師導學功能，并給予學習者個性化的服務(wù)支持。但由于學習內(nèi)容和服務(wù)需求具有較強的個性化和特異性，海量的學習資源容易使缺乏經(jīng)驗的學習者無所適從，因此要求學習系統(tǒng)能夠提供有效的學習資源管理策略。

目前絕大多數(shù)數(shù)字化學習系統(tǒng)采取固定的資源管理策略模式，提供的學習資源以及資源序列都沒有考慮到學習者的偏好、需求以及個性特征。在線學習者人數(shù)眾多且存在特征多樣性，學習者的需求也會在學習進程中不斷變化，在線學習系統(tǒng)應(yīng)該能夠為學習者提供動態(tài)、個性化的資源序列和內(nèi)容，不應(yīng)把為初學者準備的引導性學習資源推送給有一定學習基礎(chǔ)的學習者，同樣也不應(yīng)把為有編程經(jīng)驗的學習者提供的程序設(shè)計學習資源推送給無編程經(jīng)歷的學習者。

課程資源編列即為學習者提供最佳的個性化學習資源序列，使其能高效地完成學習任務(wù)。課程資源編列涉及學習者相關(guān)特征和課程學習內(nèi)容，具體包括學習者的背景、先前所修課程學習內(nèi)容、學習動機、成績以及學習能力和風格等。即使是確定的學習者，隨著其學習內(nèi)容的增加與能力的提升，該學習者的實際學習需求也會發(fā)生變化，對應(yīng)的學習資源會被加入或者剔除，這些都是課程資源編列所需解決的問題。

根據(jù)在線學習應(yīng)用關(guān)注的重點不同，課程資源編列問題也有多種表現(xiàn)形式，例如：個性化學習路徑及資源推薦、課程學習資源排序以及課程學習資源組合等問題?？傊瑸閷W習者指定適合其學習所需的學習資源序列和資源內(nèi)容是課程資源編列問題研究的宗旨。

1.2課程資源編列問題模型構(gòu)建

課程資源編列問題可視為一個NP難問題[7]，即針對特定學習者遍歷課程資源的所有可能序列并尋找最優(yōu)序列是非常困難的。假設(shè)課程學習內(nèi)容包括n個課程學習資源，如果不考慮各種約束條件，所有可能的課程資源序列為n！，但課程學習資源很多時候很難得到所有可能的序列并尋找最優(yōu)排序。如果考慮到學習者先前所學的知識、學習能力、背景、學習風格等約束條件，可行的編序則會縮小。因此，課程資源編列問題可構(gòu)建為約束滿足問題模型或者多目標最優(yōu)化問題模型。

1.2.1約束滿足問題模型

約束滿足問題（Constraint Satisfaction Problem，CSP）廣泛存在于人工智能領(lǐng)域。一般而言，CSP問題可定義為P=（Q，E，C）。其中，Q是n個變量（Q1，Q2，…，Qi ，…，Qn）的集合，E是n個域（E1，E2，…，Ei ，…，En）的集合，Ei是Qi可能取值的集合，C是變量Q之間的約束關(guān)系集。

當滿足約束問題中存在元組排序需要時，被稱為排序滿足約束問題。一個排序滿足約束問題可以定義為：（X，E，C，P），其中（X，E，C）為一個滿足約束問題，P=是X元組，且|X|=n。解集S必須包含一個滿足約束問題（X，E，C）和一個完全排序問題P。

課程資源編列問題模型轉(zhuǎn)化為一個排序滿足約束問題（PermutCSP）模型[8]。例如：假O有N個課程學習資源，則排序滿足約束問題的解集S={1，2，3，4…N} （其中所有的學習對象必須是有順序的）可以被定義為：

X={x1，x2，x3，x4…xN}

E（Xi）={1，2，3，4…N} xi∈X

C={xi+1-xi>0：xi∈X，i∈{1，2，3，4…N}}

P=

1.2.2多目標優(yōu)化問題模型

在優(yōu)化問題中存在多個需要同時處理的優(yōu)化目標時，則成為多目標優(yōu)化問題（Multiobjective Optimization Problem，MOP）。多目標優(yōu)化問題是由多個決策變量、目標函數(shù)、約束條件組成的優(yōu)化問題。課程資源編列問題可構(gòu)建為一個多目標優(yōu)化問題[9]，其中決策變量、目標函數(shù)如下：

（1）學習者參數(shù)：①{L1，L2，…，LK}代表K個學習者；②{A1，A2，…，AK} 代表K個學習者的水平，其中Ai，1≤i≤K，是學習者Li的學習水平；③{H1，H2，…，HK} 代表K個學習者期望的學習目標。每個Hi 有 M 個二進制值，Hi={hi1，hi2，…，hiM}，其中 him = 1，1≤i≤K 且1≤m≤M，代表期待的學習目標包含了學習概念 Cm，否則 him=0；④約束tl_i，1≤i≤K：學習者Li學習期望時間的下界；⑤約束tu_i，1≤i≤K：學習者Li學習期望時間的上界。

（2）學習資源參數(shù)：①M個學習概念{C1；C2… CM}；②N個學習對象{ LO1；LO2… LON}。一個LOi 可以涵蓋多個學習概念（1≤i≤N）；③學習對象難度水平{ D1；D2… DN}。Di 代表學習對象LOi的難度（1≤i≤N）；④學習對象涵蓋學習概念{R1；R2… RW}。每個 Ri都是M個二進制值的向量（1≤i≤W）。Ri={ri1；ri2；… ；riM }，如果學習對象LOn涵蓋了學習概念Cm，rnm = 1，1≤m≤M，否則值為0；⑤學習對象LOn的學習時間tn，1≤n≤ N。

（3）決策變量xni，1≤n≤N且1≤i≤K。如果學習對象LOn是學習者Li課程總序列的一部分，xni = 1，否則xni =0。

課程資源編列的目標函數(shù)可表示為：

（1）F1：學習對象和目標之間學習概念的平均差異。

F1=∑Mm=1∑Nn=1xni|rmn-him|∑Nn=1xni，1≤i≤K（1）

（2）F2：學習對象難度和學習者能力水平之間的平均差異。

F2=∑Nn=1xni|Dn-Ai|∑Nn=1xni，1≤i≤K（2）

（3）F3：全部材料的學習時間與學習者期望時間的關(guān)系。

F3=maxtli-∑Nn=1tnxni，0+max0，∑Nn=1tnxni-tui，1≤i≤K（3）

（4）F4：學習概念在所安排課程中的平衡性。

F4=∑Mm=1him∑Nn=1xnirnm-∑Nn=1∑Mm=1xnirnm∑Mm=1him，1≤i≤K（4）

當4個目標函數(shù)F1、F2、F3、F4值達到最小時，表明課程資源編列的序列最符合學習者需求，即：

Fmin=F1+F2+F3+F4（5）

因此，課程編列問題即可定義為同時滿足F1、F2、F3、F4 4個目標函數(shù)的最優(yōu)解問題。

2進化計算

進化計算（Evolutionary Computing）是以達爾文的進化論思想為基礎(chǔ)，模擬生物進化過程的人工智能技術(shù)，其過程包括：選擇、重組和變異。常見的進化計算算法有：遺傳算法（Genetic Algorithms，GAs）、蟻群算法（Ant Colony Optimization，ACO）以及粒子群優(yōu)化算法（Particle Swarm Optimization，PSO）等。

遺傳算法是由美國Hooland J H[10]教授參考生物進化論和遺傳定律的思想并改進后提出的進化計算算法。遺傳算法的3個步驟分別為：選擇、交叉和變異，通過上述3個步驟完成個體的更新和重組；蟻群算法是模仿螞蟻的覓食過程，由意大利Dorigo等[11]提出的。螞蟻行走的路徑上會留下信息素，其它螞蟻可以通過信息素的多少判斷路徑正確與否；粒子群概念起源于對簡化的社會系統(tǒng)的模擬。1995年，Kennedy和Eberhart等[2]提出粒子群算法。粒子根據(jù)當前群體最優(yōu)粒子的位置和自身歷史的最優(yōu)位置來判斷自己的飛行方向，具有速度快、操作簡單、魯棒性強等特性，適用于處理優(yōu)化問題。

3進化計算解決課程資源編列問題分類

國內(nèi)利用進化計算解決課程資源編列問題的研究數(shù)量不多，而國外相關(guān)研究工作開展較早，相關(guān)研究文獻數(shù)量也較多。圖1是對最近10年進化計算解決課程資源編列問題文獻數(shù)量的統(tǒng)計匯總。目前研究問題主要集中于課程資源結(jié)合個性化在線課程生成、移動學習路徑生成、學習資源與學習路徑推薦等領(lǐng)域。

在線學習領(lǐng)域中學習者要從學習資源中獲取所需的相關(guān)知識，從而完成定學習領(lǐng)域中具體課程的學習內(nèi)容，而學習者自主尋找與自身當前學習狀態(tài)相符的學習資源是非常困難的。基于進化算法的課程資源編列服務(wù)可以根據(jù)學習者個體需求、學習目標、知識水平、學習能力等，從學習資源中提取合適的學習資源片段，為學習者提供智能化的學習向?qū)Х?wù)。因此，利用進化計算算法解決課程資源編列問題是在線學習領(lǐng)域的一個重要研究內(nèi)容。在線學習領(lǐng)域應(yīng)用較多的進化算法有遺傳算法、蟻群算法、粒子群算法以及數(shù)據(jù)挖掘等。

通過整理課程資源編列問題研究的相關(guān)文獻，按照解決此問題時是否關(guān)注相似經(jīng)歷的學習者，可以將此類問題分為：基于群體特征的課程資源編列（Social Sequencing）和基于個體特征的課程資源編列（Individual Sequencing）[12]。

3.1基于個體特征的課程資源編列

基于個體特征的課程資源編列研究的關(guān)注重點是個體學習者的個性特征而不是多個學習者的整體表現(xiàn)。與基于群體的課程資源編列不同，學生個體模型和學習目標是基于個體特征的課程資源編列方法的基礎(chǔ)?；趥€體特征的課程資源編列研究中使用的進化計算算法主要有遺傳算法、文化基因算法等。

從表1中可以看出，與基于群體的編列不同，基于個體特征的課程資源編列中涉及學習資源概念關(guān)聯(lián)度、學習資源難度、學習者背景以及學習順序等因素，強化了對于個體的關(guān)注度。該研究領(lǐng)域中應(yīng)用最多的進化計算中的遺傳算法可生成滿足學習者的課程資源學習內(nèi)容編列。

分析近幾年的文獻可以發(fā)現(xiàn)，遺傳算法被用來解決個性化網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建、學習路徑優(yōu)化以及個性化在線學習系統(tǒng)構(gòu)建等問題。如陳華月[13]利用遺傳算法來獲取學習資源特征，分析用戶個性特點，使在線學習智能化，并設(shè)計了學習資源推薦系統(tǒng)模型；李浩君等[14]將遺傳算法用于移動學習路徑研究中，提出了移動學習模式和學習路徑優(yōu)化策略，并在網(wǎng)絡(luò)工程綜合實驗課程學習中加以驗證，證實了其有效性。

此外，很多學者通過對遺傳算法的改進，優(yōu)化了問題解決策略。Shen等[15]為了解決課程難度和學習者表現(xiàn)的動態(tài)變化之間的匹配問題，對遺傳算法加以改進，提出了PCE-GA方法，給出了PCE-GA架構(gòu)圖，實現(xiàn)了個性化課程的動態(tài)生成；Chang等[16]利用改進的遺傳算法（Genetic Algorithm with Forcing Legality）實現(xiàn)個性化網(wǎng)絡(luò)課程構(gòu)建，并對PSO、RPSO和GA進行了對比研究，結(jié)果表明改進的遺傳算法作為推薦算法效果更好；Huang等[17]針對現(xiàn)有在線學習系統(tǒng)忽略了學習者能力與課程難度之間匹配程度的問題，利用案例推理法重用已有的學習經(jīng)驗，構(gòu)建基于遺傳算法的個性化在線學習系統(tǒng)。通過實驗驗證，該系統(tǒng)可以幫助學習者提高網(wǎng)絡(luò)學習效率；傅偉司[18]設(shè)計了基于遺傳算法的個性化在線學習系統(tǒng)（GA-Based POLS），該系統(tǒng)在綜合考慮用戶個性化需求的前提下，利用遺傳算法對學習資源進行智能化推薦，推薦的結(jié)果滿足了學習者的個性化需要。

遺傳算法是進化計算在各個領(lǐng)域應(yīng)用最頻繁的算法之一。遺傳算法應(yīng)用在課程資源編列問題時，基因就是課程知識領(lǐng)域的概念，染色體是課程資源編列，通過選擇（從新課程編列中選擇適應(yīng)度值小的序列，淘汰適應(yīng)度值大的序列）、交叉（課程內(nèi)容編列重排）、變異（個性化課程的概念序列中某一核心概念序列的改變）來得到優(yōu)化的課程資源編列?；谶z傳算法的課程資源編列問題解決思路如圖2所示。

通過上述分析可見，遺傳算法在解決課程資源編列問題中應(yīng)用十分廣泛。研究者在利用遺傳算法時，有些利用算法提取用戶興趣，也有結(jié)合其它方法，如案例推理等進行個性化在線學習系統(tǒng)的構(gòu)建，完成了具有編列功能系統(tǒng)模型的建立。此外，遺傳算法用于移動學習領(lǐng)域的個性化學習路徑問題也已得到關(guān)注。

3.2基于群體特征的課程資源編列

基于群體的課程資源編列借鑒了電子商務(wù)中的推薦系統(tǒng)概念。電子商務(wù)推薦系統(tǒng)能分析不同用戶的需求，在為用戶提品信息的同時給出購買建議，以達到擴大銷售的目的。在線學習領(lǐng)域中基于群體的課程資源編列依據(jù)不僅有學習者個體特點，還有相似學習者的學習歷史記錄以及學習效果表現(xiàn)等。群智能方法（Swarm Intelligence Method）通常被用來尋找相似學習者并安排學習內(nèi)容給潛在的學習者，其中應(yīng)用最多的是蟻群算法。此外，粒子群算法、遺傳算法結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘算法也被用來解決此類問題。

蟻群算法是基于群智能算法的課程資源編列問題研究中應(yīng)用最廣泛的算法之一。如表2所示，類比蟻群中螞蟻的集體行為，基于群體的編序參考標準中包括了其他學習者的學習表現(xiàn)、學習風格以及學習者訪問歷史等因素。

通過文獻梳理可以看到，蟻群算法被應(yīng)用于解決學習路徑推薦、資源檢索、學習資料動態(tài)選擇等問題。Valigiani等[19]用實驗揭示了學習者的行為不同于人工螞蟻。標準蟻群算法是通過類比“ant-hill”的行為得來的，而學習者的“man-hills”的行為則與之不同；吳彥文等[20]設(shè)計了基于蟻群算法的資源檢索模塊。該模塊可以挖掘用戶日志，獲取用戶使用特征。通過模擬蟻群算法建立概率模型，并按照概率值對資源進行降序排列。實驗表明，采用蟻群算法后提高了系統(tǒng)的查準率，減少了資源檢索開銷。但是在實際應(yīng)用中存在干擾因素，算法的準確度還有待提高；Dharshini等[21]在利用蟻群算法生成學習路徑中，重點改進了信息素更新策略，使利用蟻群算法的學習路徑推薦結(jié)果更加準確；Wong等[22]利用蟻群算法實現(xiàn)自適應(yīng)學習路徑生成，并開發(fā)了DYLPA（Dynamic Learning Path Advisor）系統(tǒng)。其中，信息素的計算是基于校友的學習路徑和他們所達到的成績。對系統(tǒng)原型的驗證表明，該算法更加適用于時變領(lǐng)域，即對于課程不斷更新，學習指導、工具和學習者特征不斷變化的網(wǎng)絡(luò)學習有較高的適應(yīng)性；Semet等[23]利用蟻群算法使學習網(wǎng)站可以智能、動態(tài)地顯示學習材料，同時提供給教學團隊一個精確的審核工具，以幫助他們確定教學材料的優(yōu)劣之處。

在算法改進方面，通過加入貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、特征等提高了系統(tǒng)精確度。Marquez等[24]利用特征模型、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和蟻群算法生成學習路徑，將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和蟻群算法同時應(yīng)用于適應(yīng)性函數(shù)，使系統(tǒng)更加有效地生成學習路徑；Yang等[9]利用基于特征的蟻群算法系統(tǒng)（AACS）實現(xiàn)自適應(yīng)學習資源的推薦，該算法是蟻群算法的改進，改變了信息素更新策略，從學習者知識水平和學習風格兩方面更新信息素，并使用該算法實現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)的學習門戶（FORPA）；程巖[11]為解決學習路徑問題，提出了一種增強蟻群算法，該算法推薦的指標為：學習路徑評價、學習者知識水平和學習者學習風格。模擬實驗結(jié)果表明，該方法準確性較高。

從文獻梳理中可以發(fā)現(xiàn)，粒子群算法用于解決課程排序、資源導航、課程構(gòu)建等問題。DeMarcos等[25]利用粒子群算法解Q基于能力本位的課程順序問題，即將元數(shù)據(jù)和能力作為學習資源之間的聯(lián)系，運用粒子群算法進行資源推薦。實驗結(jié)果顯示出粒子群算法解決此類問題的良好效果；黃永青等[26]利用蟻群算法分析使用者的瀏覽日志，并提出一個導航路徑挖掘算法，幫助用戶提高其資源搜索能力，并為其提供個性化資源搜索服務(wù)；肖會敏等[27]根據(jù)學習目的和知識水平尋找相似的學習者，利用粒子群算法實施學習路徑推薦，推薦過程中主要參考相似學習者對學習對象的評價，并且驗證了該方法的有效性。

此外，很多改進粒子群算法也被用于課程資源編列問題的解決中。Wang等[28]提出了一個復習課程建構(gòu)系統(tǒng)，在系統(tǒng)中使用離散粒子群最優(yōu)算法快速挑選出與學習者意圖相匹配的學習資源。此外，還使用了貪婪算法對選出的學習材料進行排序。實驗結(jié)果表明，此系統(tǒng)可滿足學生需求；Sarath等[29]利用基于數(shù)字信息素改進的粒子群算法生成個性化網(wǎng)絡(luò)課程。實驗結(jié)果顯示，此方法相比其它粒子群算法有一定提高；楊超[30]在解決學習資源推薦問題時，先構(gòu)建了知識點網(wǎng)絡(luò)圖，再分析不同學習者的個性特點以及能力水平，應(yīng)用粒子群算法篩選個性化的學習資源推薦給學習者，其中加入了項目反應(yīng)理論和概念圖理論。最后通過實驗驗證了其收斂性，學習資源推薦效果能夠達到學習者預(yù)期。

通過上述分析可見，屬于群體特征的蟻群算法和粒子群算法的關(guān)鍵在于算法模型與學習模型的匹配。而能夠通過利用知識概念構(gòu)建知識點結(jié)構(gòu)圖等方法獲取不同學習者的目標和能力是應(yīng)用算法的基礎(chǔ)，也是提高算法精確度的關(guān)鍵。

4研究展望

進化計算目前是一個新興的研究領(lǐng)域，仍有許多值得深入探索和亟待解決的問題，也是今后需要進一步研究的方向。

（1）學習者模型優(yōu)化。在應(yīng)用進化算法實現(xiàn)課程內(nèi)容動態(tài)生成的過程中，學習者模型始終是算法準確度的一個重要前提，而在實際學習場景中，對學習者特性的準確建模有一定挑戰(zhàn)性，還需要深入研究。目前對學習者特性的評估方法準確性還有提升的可能，需要更多領(lǐng)域的學者參與進行進一步研究，以建立更加完善的用戶模型。

（2）進化算法優(yōu)化。隨著研究的深入，為了提高課程資源編列的效率和準確度，對最新的進化算法進行改進以適應(yīng)要求，嘗試使用新的改進進化算法，如：云變異粒子群算法、Tent混沌粒子群算法、均勻搜索粒子群算法等，可滿足推薦效率和準確度方面的要求。

（3）應(yīng)用領(lǐng)域擴展。隨著學習者學習需求的增長，在移動學習領(lǐng)域同樣面臨著學習資源序列推薦問題。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)學習相比，移動學習中移動學習情景的變化也增加了資源編列的復雜度。進化計算應(yīng)用于此類問題也是今后的研究方向。

在后續(xù)研究中，應(yīng)從用戶模型及算法性能等方面提高編列的可靠性。除此之外，引入新型算法、拓展應(yīng)用領(lǐng)域也是新型學習方式的必然要求。

5結(jié)語

進化計算作為求解最優(yōu)化問題的重要工具，已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注并且吸引了大量研究人員參與。將進化計算技術(shù)應(yīng)用于課程資源編列問題領(lǐng)域，能克服傳統(tǒng)學習系統(tǒng)學習資源固定、無法動態(tài)生成的問題。通過這種具有高魯棒性和廣泛適用性的全局優(yōu)化方法，使在線學習系統(tǒng)可以適應(yīng)不斷變化的學習環(huán)境，實現(xiàn)學習的個性化和智能化，提高學習效果。本文在分析課程資源編列問題的基礎(chǔ)上，詳細闡述了基于進化計算的課程資源編列問題研究現(xiàn)狀和進展，以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員提供參考。

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