国家示范性高职院校软件技术专业实践教学.doc

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基于BREW平台的多态机制实现摘　要：本文探讨了西安工业大学信息对抗专业的人才培养方案，介绍了该专业课程体系的主要特色和建立过程，指出了信息对抗专业建设的努力方向。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：信息对抗；人才培养；课程体系 　　中图号：G642.3　　　　　 　　1　信息产业的发展需要大批优秀的信息对抗专业的人才 　　 　　21世纪是信息的时代，信息已成为重要的战略资源，信息从采集获取到生成、记录存贮到表示、传递交换到播发以及作为交易工具等都存在信息安全等问题。信息的安全维系着国家的国防、金融、交通、商贸的安全，维系着企业和个人的安全。信息的获取能力和信息的安全保障能力成为一个国家综合国力的重要组成部分。随着信息安全问题日益突出，在计算机信息系统中，一门以研究计算机信息系统的攻击和防护的技术一计算机信息对抗技术(ComputerInformation Countermeasures，简称CICM)便应运而生了。在社会行将进入网络化、信息化时代之际，无论在电子商务、电子政务等国家的经济生活中，还是在军队、公安、政府、外交等国家重要部门都需要大量掌握信息对抗技术的专业人才。然而，目前我国只有少数大学能够培养信息对抗或者信息安全方向的本科生和研究生，其数量远远不能满足需求。我校的信息对抗专业就是在这种背景下建立起来的。 　　 　　2 我校信息对抗专业本科人才的办学思路 　　 　　信息对抗专业是一个系统地掌握信息科学、电子学、计算机科学等学科基本知识和应用技术的宽口径专业，学生接受信息安全、信息攻防以及民用信息安全防护方面的基础理论知识和技术的专业训练，能够在科研、教育、企事业、行政管理等部门从事系统和工程设计、技术开发、操作管理和安全防护等方面工作。 　　通过调研开设信息对抗及其相关专业的兄弟院校和对信息对抗专业有较大需求的用人单位。我们了解到目前全国有几十个学校开设了信息对抗或其相关专业，但是办学的思路不尽相同。例如，有的学校把信息对抗专业办在计算机系，侧重于传授信息攻防技术系统的安全防护技能、作战运用和监控管理的基本能力；有的学校把信息对抗专业办在电子系，以雷达对抗、电子对抗或通信对抗为教学重点；也有的学校把信息对抗的相关专业一信息安全专业办在数学系，以密码学作为教学的重点；还有的学校把信息安全专业办在商学系，以电子商务安全作为教学的重点。我们认为信息安全专业研究的是信息的安全问题，信息是信息安全的基础，如果没有信息就没有信息安全。因此，学生应该首先学习的是计算机、通信等信息方面的技术，否则就不能深刻理解和掌握信息对抗技术。另一方面，信息对抗技术从专业内涵上看具有多学科交叉特性，它是计算机、通信、电子、数学、物理等多学科交叉的产物，另外信息对抗学科，是一个知识综合性较强、竞争性很强的新型专业，毕业生的知识结构、工作能力的大小直接决定了该专业的生存周期。通过我们走访用人单位发现，用人单位非常强调学习基础理论知识的重要性，他们希望大学教育提供更扎实的专业基础知识教育，以便新毕业生能够更快地适应参加工作后所必须面临的专业技能培训。所以，除了计算机之外，学生还必须学习通信、电子、数学、物理等学科的基本知识。基于以上的分析，我们确定了自己的办学思路：以计算机信息科学技术为主，将网络对抗技术作为教学重点，兼学通信，同时加强数学、物理基础知识，掌握信息对抗的基本理论和基本技能，培养良好的品德素质。希望由此能够保持我校信息对抗专业的特征，力争在该领域中打造出专业特色并最终形成专业优势。 　　 　　3　信息对抗本科专业课程体系的建立 　　 　　我院关于信息对抗专业的课程体系体现了我院关于信息对抗专业的办学思路，体现了培养掌握以网络对抗为主的信息对抗的基本理论和基本技能的信息对抗本科人才的基本要求。 　　 　　3．1 课程体系建设过程 　　信息对抗专业本科课程体系的制定，是以西安工业大学发展特色鲜明的多科性大学的目标为要求，构建本科人才培养新体系为指导思想，依据教务处关于制定2006级培养计划的指导性意见的相关文件，并参照了05级信息对抗本科教学计划和其他兄弟大学信息对抗专业教学计划，经过了专业教研室全体教师、专业建设骨干的反复讨论、调研、修改制定而成，最后由院学术委员会审核定稿。 　　 　　3．2 课程体系的基本构成 　　(1)必修课：公共基础课＋专业基础课＋专业课； 　　(2)选修课：公共选修课(6学分)＋专业任选课(6学分)。 　　 　　3．3 学分比例 　　本专业总共有206学分，其中公共基础课80学分，专业基础课52学分，专业课15学分，专业任选课6学分，公共课6学分，素质教育学分7分。 　　公共课与专业基础课加专业课(含专业任选课)的学分比例约为50％：50％。 　　专业基础课和专业课程的学分比例约为70％：30％。 　　 　　4 课程体系的特色 　　 　　课程体系制定的基本原则可以概括为“加强基础，优化体系，注重实践，协调发展”。 　　 　　4．1 强调扎实的基础和宽广的知识面 　　本科教育是一种基础的学科训练和专业教育，随着现代科学技术的迅速发展，新知识、新技术层出不穷，解决有限的教学学时和不断膨胀的教学内容这一矛盾的唯一出路是进一步提炼基础性教学内容。基础教学内容不仅具有相对稳定、共性强的特点，而且容易内化为学时的科学与文化素质，凭借它可以开辟新的领域，适应新的事业。在教学计划的制定中，科学安排公共基础课和专业课的学分比例(1:1)，安排好专业基础课和专业课程的时间比例(70％:30％)，为学生学习核心基础课程提供充分的时间。为了培养学生扎实的基础理论知识，强调打牢数学基础，开设的数学课程除了有高等数学、线性代数、概率与数理统计之外，还增加了复变函数与积分变换。 　　在专业基础课方面，强调计算机、电子方面的基础课程：操作系统、算法与数据结构、离散数学、数据库原理及应用、工科电路分析、电子技术、信号与系统、随机信号分析等课程。 　　 　　4．2 强调教学计划的整体优化 　　新教学计划立足于教学全过程和培养目标，妥善处理好基础理论与专业知识、主干学科与相关学科、理论与实践、知识与能力、课内与课外等方面的关系。特别是对于专业基础课程，根据信息科技的发展特点，紧紧抓住其基础理论，科学划分课程系列，确定课程内容。在对兄弟院校同类学科专业进行充分调研的基础上，重点对专业基础课和专业课进行内容调整、课程整合，并着力增强了实践性教学环节。为了体现专业特色，本专业的课程设立主要侧重网络、信息安全、信息对抗三个方面，开设了网络类课程：计算机通信与网络、Internet技术及应用；安全类课程： 信息系统及安全、网络安全技术概论；对抗类课程：信息论与编码理论、信息对抗导论、网络对抗技术、计算机仿真。 　　在实践性教学环节，设置了电工电子实验、网络工程训练实验、嵌入式系统开发实验、信号与系统课程设计，另外还专门开设了有关信息对抗的综合性、设计性实验。 　　另外我们对一些课程的教学大纲、开设学习、开设顺序以及整体学分比例进行了调整，努力实现教学内容和课程体系的整体优化、教学环节的整体优化、教育全过程的整体优化。 　　 　　4．3　强调学生知识、能力、素质协调发展 　　为培养学生全面素质，加强了开课广度，既有涉及计算机类的专业基础课程，又有涉及电子、通信方面的课程，如：通信原理概论。在开课深度上，既有侧重计算机类学科的基础课程，又有涉及学科或科技发展前沿的课程，如：网格原理及应用。在开课形式上，除了课内教学，学院还将开设前沿技术介绍类的讲座。另外学院还为学生开设了以下选修课：信息战导论、微波工程基础、计算机软硬件对抗技术、计算机图象处理、模式识别与应用、信息对抗策略、MATLAB语言、电子对抗技术、光电对抗技术、网格原理及应用。 　　 　　5　结论与展望 　　 　　通过一年的教学实践，说明我们的办专业思路和课程体系是合适的。但是，我们创办信息对抗专业的时间太短，还没有完成一个完整的教学循环，对信息对抗专业的办学规律还没有全面掌握。因此，还有许多问题尚未解决。存在的问题主要有以下几个方面： 　　 　　(1)教材建设 　　教材建设是本专业中一项重要工作。由于该专业的特殊性，教学计划中涉及的一些课程，到目前为止国内外虽然有一些相关内容的书籍，但没有系统的专业教材，这为本专业的一些专业课教材选择带来了极大的困难。从图书市场上看，相关内容的书籍并不少见。但一是知识不系统，二是内容不精练，三是单一书籍组织不全面。我们走访的这些院校一般采用的是根据课程大纲自己编写的教材，是否完全适合我校的教学还需要进一步调查。所以积极调动专业人员组织编写，在2到3年内编写一到两门专业课教材是非常必要的。 　　 　　(2)实验室建设 　　各兄弟院校根据自己的专业特点，均建立了和专业课程相关的实验室，而且还在现有基础上进行了二次开发工作，以便为专业综合实践和本科毕业设计、研究生研究提供更好的实验平台。 　　针对本专业现有的专业方向“计算机网络对抗”的特点，我们需要做的工作分为两个阶段：①首先购置实验设施和仪器，建立信息对抗实验室，同时为实验室的开发创造条件。这一阶段，实验室建设的主要工作目标是建设主干专业课程的课程实验平台。②在此基础上，利用实验室内已有的计算机和网络硬件条件，做一些二次开发工作以初步满足专业综合实践与本科毕业设计服务，发挥出其应有的作用。 　　 　　(3)师资队伍建设和科研工作的开展 　　目前教师结构虽然在职称和学历上都有了很大的改善，但是教师在专业领域业务技能有待进一步提高。各兄弟院校均采用送出去培训、形成现在，“计算机科学导论”是大多数高等院校计算机科学与技术类专业一年级学生在第一学期必修的专业课程。课程讲授和计算机系统、计算机科学相关的基本概念，使学生对本专业的核心知识有全面的、概要的认识。 　　这门课程的开设要追溯到上世纪80年代。当时，“PASCAL”或“C”通常是学生的第一门专业课程。经过教学实践大家逐步认识到，以脱离计算机机器层次概念的程序设计高级语言作为专业学习的切入点并不妥当。第一门专业课程应该着眼于让学生认识计算机科学和计算机技术的宏观概貌，建立专业思想。为此，需要开设一门全面而简略、导论性的课程。 　　二十多年来，上述导论性的课程会冠名为“计算机科学导论”、“计算机导论”、“计算机文化基础”，等。可供选用教材的风格大致上可以分为三类：最早期的以介绍计算机的基本应用为主要内容，前面加一章游离而杂乱的“概述”；第二类教材罗列专业内容，书的每一章实际上就是相应一门专业课教材的一个浓缩版；近年来开始引进的国外版计算机科学导论教材，内容比较全面、新颖，叙述比较生动、容易理解，而且各具风格。 　　因为一年级新生通常要参加军训，本课程的一种典型教学安排是,每周课堂讲授3学时，14周共42学时。在相对短的时间内要完成覆盖面很广、内容极为丰富的专业知识教学，而又要使一年级学生能够理解，笔者认为关键在于： 　　(1) 要建立一个课程讲授结构体系； 　　(2) 要把握好内容广度和深度的关系； 　　(3) 要采用深入浅出的叙述风格。 　　在长期的教学实践中，笔者始终感觉在用的国内外教科书共同的不足之处是：对计算机科学作导论性质的介绍时，缺乏一个认识纲领，所以内容庞杂，章节之间缺少内在的联系，篇幅动辄四五百页，教师难以剪裁，学生难以接受，更难把握专业知识的相互关联。 　　可能是受到中学阶段学习方式的长期影响，不管教师如何组织讲授内容，大学一年级的学生仍然对课程所使用的教材非常在意、非常依赖。为此，笔者设计出以“一个本质核心，三条内容纲领”来统率计算机导论教程的讲义，使新生们能够在短短的十几周里对计算机和计算机科学能够有入门性的、比较全面的认识。 　　笔者的思路是： 　　计算机的本质功能就是数据处理，数据是客观世界一切事物的表达概念，归根结底计算机是一种数据处理机器；计算机科学是使计算机完成各行各业、形形色色数据处理任务所需要的理论、方法、技术的知识集合。 　　因此，可以依据三条纲领阐述和认识计算机科学的主要内容： 　　(1) 数据的分层表示方法学 　　计算机科学用“数据”作为手段，来表示客观世界里要处理的对象。而在计算机内部，能够物理实现的数据记号只有两个二进制数字“0”和“1”。因此，数据表示面临的任务是，用最简单的记号表示出内容复杂而形式多变的对象。计算机科学的解决方法是：划分出不同的数据表示抽象层次；每个层次上都对数据的表示概念和工具进行定义；它们既相对独立，又可以从上一个表示层次映射到下一个表示层次上去；从现实世界到计算机内部的物理实现，数据表示的抽象程度逐层降低，一直到“0”、“1”记号能够在硬件的层次上实现为止。这样，在完成数据表达任务的过程中，人可以根据需要选择适当的表达层次。而层次之间不同表示手段的转换，由人或者计算机系统本身，按照明确定义的映射规则来完成。 　　上述的数据表示层次可以总结为： 　　现实世界里的数据对象； 　　数据结构和信息结构层； 　　程序设计语言层； 　　机器层； 　　物理层。 　　(2) 数据加工的分层表示方法学 　　计算机科学的另一个核心任务是解决数据加工的表示方法。要计算机“记住”的数据加工过程复杂多变，而在计算机内部，能够物理实现的数据加工表示记号仍然只有两个二进制数字。因此，和数据的表示方法学一样，数据加工表示面临的任务是，用最简单的记号表示出内容复杂而形式多变的数据加工过程。解决方法仍然是分层次的表达方法学：划分出数据加工过程不同抽象表示层次；每个层次上定义相应的数据加工表示手段；它们既相对独立，又可以从上一个表示层次映射到下一个层次去；从现实世界的数据处理问题开始，把数据加工过程一层一层地转换到计算机内部的物理实现为止。这样，在完成数据加工表达任务的过程中，人可以根据任务的需要选择适当的表达层次。然后由人或者计算机系统本身，按照明确定义的映射规则，完成层次之间不同加工表示手段的转换。 　　上述的数据表示层次可以总结为： 　　数据处理问题描述； 　　解题模型； 　　算法层； 　　程序设计层； 　　机器程序层； 　　物理层。 　　(3) 计算机系统的构成 　　计算机系统是数据和数据加工表示方法的最终载体。已经比较习惯从硬件系统、软件系统、网络系统三个方面进行描述。 　　教材按照上述认识纲领展开，可以包含后续各门专业课程的主要概念，从而使学生对计算机科学的内容，特别是对后续专业课程之间的内在关联有全面、清晰、概要的认识。 　　教学实践表明，本课程的学习能够激起学生新的问题和思考。课程结束后，学生提出的疑问通常会比课程开始前还要多。这就说明本课程已经为学生后续几年专业课程的学习奠定良好的基础，真正起到了“导论”的作用。同时，本课程也成为对一年级学生进行专业思想教育的一个环节，具体而且有效。 　　按照上述思路编写的教材《计算机科学导论教程》(ISBN：9787302152347)，已经由清华大学出版社出版。这既是笔者在中山大学和广州大学华软软件学院教学实践的总结，也是对计算机科学导论课程教学的探讨。期望得到同行们的指正。 EASY到底，内存速当硬盘使！　随着计算机不断地更新换代,内存愈来愈大,最近主流内存开始向4GB迈进。内存大的好处,除了让电脑运行速度更快之外,也可以用部分内存变身为硬盘来使哦!可极大地提高文件读写速度。如今内存变硬盘的软件也有不少,但是经过一番对比筛选后,笔者向大家推荐VSuite.Ramdisk免费版,下载地址是 　　 　　怎么用? 　　在“硬盘容量”栏里可输入准备要虚拟成硬盘的内存空间大小,例如64MB。点击“创建”按钮,会在上方列表里看到虚拟盘符,例如此处是I盘,打开I盘就是由内存虚拟生成的硬盘,使用一下吧,感觉如何? 　　 　　怎么删? 　　如果要删除内存硬盘,将其恢复成内存,只需点击“删除”,跳出询问对话框,点击“是”,即可将虚拟硬盘删除。 　　 　　小提示 　　操作系统并不能识别所有的内存,但是VSuite.Ramdisk就可以将那些无法识别到的内存虚拟成硬盘加以利用,这又算是它的功德一件吧。   一寸长一寸强长焦卡片机卡片机中的战斗机　远处,她正凝神沉思。我从容地从口袋里拿出长焦卡片机,无需靠近,只需推动变焦杆,轻轻按下快门——咔嚓,难得而美丽的瞬间,就此定格,这就是长焦卡片机的魅力。 　　 　　■广西李羚收卡片机,顾名思义,形如卡片的照相机,如索尼的T系列,佳能的IXUS系列,尼康的S系列等。卡片机具有外形时尚、色彩靓丽、小巧轻薄的特点,最大的优点就在于便携性。长焦卡片机是指具有长焦功能的卡片机,可以把它看成长焦DC(消费数码相机)的小型版本。 　　 　　何谓长焦? 　　长焦是相对短焦而言。简单地说1~3倍变焦的称为短焦,3~10倍称为小长焦,10倍以上为长焦(指DC) 　　这里说的变焦为光学变焦,数码变焦不作为焦段划分的标准。简单地说,光学变焦好比望远镜,可把远处的物体清晰地展现到眼前,而数码变焦则相当于在电脑上把图片放大,两者效果差异很明显(见图1)。可见,通过光学变焦拍摄的照片,其画质要远优于通过数码变焦拍摄的照片。 　　长焦相机的最大优点就是可以远距离拍摄不易接近的物体,例如花丛中的蝴蝶,河对岸的宝塔等。而长焦卡片机由于具备轻巧便携的优点,对外出旅游,身负行李的游人来说,其好处更是不言而喻。 　　如果你心动于从容地拍摄较远距离景物的能力,不要着急,耐心看完五星级小建议: 　　要注意的是,以下这些优点都具备的话,一般都会很贵,请慎重考虑。 　　★选择CCD尺寸较大的 　　CCD是数码相机的成像元件,CCD的尺寸很大程度上决定了画质的优劣,手机画质比不上相机,很大程度上也是这个原因(市面上主流的CCD尺寸比较:1/1.7>1/2.3>1/2.5)。 　　★选择镜头口径较大的 　　镜头口径越大,进光量越大,成像的条件也越优越,画质也越好。可以看到,越贵的专业镜头,它的性能越好,而口径也越大。手机和相机的画质差别也有这方面原因。 　　★选择光圈较大的 　　光圈大则说明镜头通光量越大。在镜头口径相当的情况下,光圈大的成像条件更优越(请注意,光圈大小用F值衡量,F值越小,说明光圈越大)。光圈的大小还关系到快门速度,光圈越大,快门速度越快,也越容易拍出对焦准确的照片(F2.8>F3.5>F8.0)。 　　★选择有光学防抖的 　　光学防抖能有效降低安全快门速度,如果您的预算充足,并且还没练成铁手神功,也不打算带着脚架拍摄,这个功能还是非常有必要的(见图2)。可见防抖功能还是有显著作用的。 　　★选择带手动功能的 　　大部分卡片机不具备手动功能,摄影参数不能按拍摄者的意图任意调节,使用上有一定局限性;带手动功能的相机可以任意调节摄影参数,适合有摄影基础的用户使用。 　　 　　带你选战斗机 　　 　　1600元10倍变焦王 　　富士F75 　　 　　京东报价:1678元 　　1/2英寸大尺寸CCD决定了F75不俗的成像能力,1000万像素也足够游玩拍照使用。屏幕尺寸略小为2.7英寸。F75是7月份上市的新品,还有一定的降价空间,相信还会吸引更多人的目光。 　　 　　2000元10倍变焦王索尼H20& 三星WB550 　　 　　 　　京东报价:2149元 　　 　　 　　京东报价:2069元 　　 　　两款产品采用1/2.3英寸CCD,还算合格。1240万像素在一定程度上弥补了CCD尺寸,值得一提的是索尼H20的2cm微距拍摄能力要强于其他两款的5cm,远近兼顾,可谓全能圣手,可惜价格略高,作为2月份上市的产品,降价空间不是很大,整体上来讲值得考虑入手。 摘要：本文提出了一个对于程序设计入门教学的改革方法，利用Alice三维虚拟世界帮助学生理解程序设计的流程及基本概念。同时根据教学实践总结并分析了Alice作为初学程序设计环境的利与弊，并对如何将Alice课程同计算机现有课程体系的整合进行了探讨。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：Alice；虚拟世界；面向对象；对象优先；三维动画 　　　　　　 　　1引言 　　 　　如何对基础相对薄弱的高职高专学生实施程序设计的入门教学，一直受到计算机教育者的关注。目前，在教学过程中所面临的主要困难，是在讲解烦琐的语法知识同时帮助学生学会抽象算法，通过程序的函数、方法去实现功能。在过去的几十年，国外计算机教育者开发了许多软件帮助初学者学习程序设计，其中包括最早的Karel the Robot，以及持续到今日的Jeroo，Greenfoot等。其中，三维虚拟世界的图形程序设计环境——Alice，在国外大学程序设计入门教学中的应用日益得到关注[1]。2006年美国国家科学基金 (NSF) 关于应用Alice进行教学的会议吸引了来自各地的学者，Alice相关出版物也陆续出现。国外计算机教育领域对Alice所带来的积极因素表示了肯定[2][3]，虽然在国内尚未普及，但是我们相信在未来几年Alice将受到国内计算机教育领域的关注。 　　 　　2Alice的概述 　　 　　Alice是由美国卡耐基·梅隆(Carnegie Mellon) 大学开发的以学习者为中心，支持面向对象程序设计的三维虚拟世界动画教学工具软件，由www.alice.org提供免费下载。Alice的显著特点是支持图形化程序设计，能够生成三维虚拟世界中的对象，将场景的设计同程序设计结合起来。学生可以创建不同的对象和它们的行为构建虚拟世界中的不同场景。其中，虚拟世界的组成对象(人物、动物、场景等)可以从扩展的三维对象图库中进行选择。 　　Alice提供拖放的图形用户界面，使得学生集中精力于程序设计的核心——程序结构的组成。图形界面提供了组织对象、和对象成员(接口和数据)和方法的图形化的提示。Alice界面根据功能分为5个区域 (如图1所示)，其中包括对象树，显示的是场景中出现的对象；World窗口，将对象添加到该窗口中进行场景的设计；事件区，对事件的响应进行编程，函数方法细节区，显示各个对象的属性、方法和函数；代码编辑区，通过将对象的属性、方法、函数拖拉到该区，根据提示自动生成代码。 　　 　　Alice图形化拖放界面将语法学习同语义学习分离，使学生创建一直处于可运行状态的代码。因此在这个过程中，不会出现语法错误，仅仅可能出现逻辑错误，但是不影响整个程序的运行。 　　 　　3Alice的教学特点 　　 　　3.1寓教于乐的教学方式 　　寓教于乐的教学方式主要体现在通过输出结果的动态图形化。由于三维图形输出方式以容易解释且直观的方式给学生展示了程序设计的结果，因此，图形化的输出可以帮助学生理解如何控制结构影响输出，一旦程序运行结果并非预期结果，使得学生非常容易定位错误代码。 　　图形输出的另一个好处在于增强学生对于程序语句的理解。三维动画在视觉上表达了对象的当前状态，学生编写代码能直观地了解到预期的状态变化。 　　寓教于乐还体现在Alice在教学过程中能够培养学生编程信心。例如，学生编写的代码出现错误，程序并不会因此停滞不前，而仅仅是在输出的动画中给人以意想不到的结果。因此，Alice在培养学生关于程序设计能力方面的信心具有一定成效。 　　如图2所示，图中显示的是Hunt程序 (狼追捕兔子) 运行结果的的动画场景，通过判定两者间的距离来确定追赶的运动轨迹，当两者的距离小于一定值得时，兔子将发出求救信号。相关代码如图3，其中通过whiteRabbit 的函数 (function) distance to 设置与wolf的距离小于0.9时，调用whiteRabbit的方法say() 发出求救信号。该程序包括了程序设计中的顺序结果 (Do inorder) 、条件语句(if)，线程 (Do together) 等知识点的学习，使得学生在设计场景的同时理解了原本抽象的概念。 　　 　　 　　3.2对象优先教学策略 　　在传统的面向对象教学中，教师往往过分强调知识体系，遵循先变量后对象讲解的过程。因此，初学者常常会迷失在对变量定义、命名初始化等一些语法规则上，而忽略了对象甚至是程序结构的学习。 　　Alice环境采用了目前较为流行的对象优先教学策略，通过将对象的可视化进行面向对象程序设计概念的教学。每个Alice虚拟世界中的可视单元中都是一个对象，因此对于教师非常容易地遵循对象优先的教学方法。在上例中，whiteRabbit是这个虚拟世界中的一个对象，它具有相关的属性、方法和函数。程序设计者只需要将左边列表中的对应项拖曳至右边的代码编辑区，根据提示信息就能方便地实现特定的功能效果。整个设计者过程中，学生只需要考虑对象及程序的执行流程而不需要涉及太多的语法。 　　3.3团队学习的方式 　　在Alice的实际演练中，我们引导学生会根据所做的项目自由分组讨论，去设计实现相关动画效果。在上面Hunt程序中，如果由一个小组进行合作编程，往往可以将任务分解成程序运行的脚本编写，也即剧本的编写；wolf运动的方式；Rabbit运动的方式；音响效果等。当程序设计的运行结果没有达到预期效果时，他们会聚集在一起分析问题、解决问题。通过分工合作进行学习程序设计的开发，在一定程度上培养了他们的团队合作意识。 　　 　　4Alice的教学实施方法 　　 　　在未来几个学期中，我们将在高职高专的计算机程序设计入门教学中将Alice课程将分阶段、按步骤同现有的课程提议进行整合。 　　4.1第一阶段——独立授课方式 　　Alice程序设计可以作为一门课程单独教授，这种方式的好处在于，一个学期中学生仅仅学习一种开发环境，不容易产生混淆。它的弊端是对于后续程序设计开发课程的学习很难保持连续性。如果后续程序设计的课程(例如C++，或Java)的讲解不是以Alice进行类比讲解，那么Alice作为程序设计语言入门工具的优势可能消失。因此，如果将Alice作为独立课程，那么一定要在后续课程中明确地将两门课程进行过渡衔接。 　　4.2第二阶段——交叉教学方式 　　将Alice同其他高级程序设计语言课程(例如Java) 在同一个学期内交替讲授。首先在Alice中表达式、变量、控制流程等基本概念进行讲解，使得学生对抽象概念有了直观了解后，接着将这些概念在Java再现。类似地，所有概念基本上按照先在Alice中讨论，然后在放到Java中进行教学。这种方法的重点在于如何恰到好处地实现两门课程的整合。 　　4.3第三阶段——阶段教学方式 　　将Alice同Java开设在同一学期，分成两个阶段进行，先将Alice讲授5~6周，主要讲授Alice基本应用以及面向对象程序设计中的方法、参数和继承等概念，接下来的教学周进行Java的教学。在这个阶段，教师可以提供给学生一个语法或术语对照表，把Alice和Java中的概念一一对应起来，帮助学生从语法上进行过渡。学生在初期可能会感到不适应，这是由于缺少Alice图形画的直观显示，许多学生对于如何组织语句会感到困惑。因此这个阶段，教学重点是帮助学生从拖曳生成代码过渡到键盘输入代码，同时将变成重心放到语法学习上。图4演示了从Alice代码到Java代码的过渡。 　　目前，我们进行的主要以独立授课方式为主，并以选修课、兴趣小组的方式在各个年级进行试点，这将为日后Alice真正融入计算机教学课堂做好充分准备。 　　 　　5结束语 　　 　　将Alice三维动画场景的设计应用于程序设计教学中，给整个计算机教育带来了耳目一新的感觉。与此同时，与Alice相关的教学方法改革包括对象优先等教学方法等也将在程序设计教学中日益得到推广。当然，我们也发现了Alice存在的一些缺陷。尽管避免语法错误能增强学生学习的自信，但是如何选择正确的点将Alice过渡到实际开发语言的学习 (C++或Java) 的学习将是我们下一阶段研究的重点。 　　 　　参考文献 　　[1] Adams.Joel. Alice in Action. Computing Through Animation[J].Course Technology，2006. 　　[2] Dann， W.， Cooper， S. and Pausch.R.Learning to Program with Alice[M].Prentice Hall，2006. 　　[3] Herbert， Charles W.An Introduction to Programming Using Alice， Course Technology， 2006. [M] Jeroo， 2006. Online. Internet. Sept. 8， 2006. Available WWW: http://www.jeroo.org 　　[4] Kelleher， C. and R. Pausch. Lowering the barriers to programming:.A taxonomy of programming environments and languages for novice programmers[J].ACM Computing Surveys 37(2)，Jun. 2005： p. 83-137. 　　 摘要：本文就目前高等职业技术教育的现状，论述如何在高职计算机基础教学中培养创新能力。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：创新能力；创新思维；教学策略 　　　　　　 　　21世纪的竞争是科技和人才的竞争，人才竞争的关键在于创新能力的竞争。因此在高职教育中，培养学生的创新精神和能力要成为一种教育理念，渗透于教学计划、课程设置和实际教学中，对学生的知识传授和技能训练不能只进行大量验证性的学习和实训，而是要将学生的技能训练、工作实习落实到培养学生创新精神和能力中。 　　但是，目前高职计算机教育教学形式是以教师为中心的灌输式教育为主，重视传授过程而忽视学生实际应用能力的培养，要改变这个状况，就要从改革课堂教学出发，创设和谐的教学气氛，激发学生思维，建立起培养创新思维和创新能力的机制。 　　 　　1教学内容改革 　　 　　由于生源地的经济条件、师资力量、重视程度的不同，致使新生的计算机基础相差较大。在课程的实施过程中，必须解决好教学对象计算机水平参差不齐的矛盾。 　　我们把计算机应用能力分为三个层次[1]：操作使用能力、应用开发能力和创新能力。在“计算机文化基础”内容选择上，我们应该按照新生入学的计算机水平分班教学，对于一些计算机基础差的同学，从计算机初级知识以及基本操作应用入手，使这部分达到“操作使用能力”。对于一些计算机知识掌握得特别好的学生，可以直接学习难度较大的编程知识或者是数据库知识；我们也可以提供多样的选修课内容，供学生按照兴趣有选择的学习，培养这部分学生应用开发能力和创新能力。 　　 　　2教学策略的改革：启发式教学 　　 　　创新思维来源于思维的主动性和对新事物的探索精神，它能保证学生深刻地、高水平地掌握知识，并能把这些知识广泛地运用到学习新知识的过程中，使学习活动顺利完成并用于解决新问题。这就要求教师必须引导学生勤于思考，善于思考，不断激励学生进行创新思维。这就要求学生在学习知识的过程中以现有的知识为基础，结合学习的实践和对未来的设想，独立思考，大胆探索，积极提出自己的新观点、新思路、新问题、新设计的学习活动。教师在引导学生过程中可以采用以下几种教学策略。 　　2.1“受挫式”教学策略 　　教师模仿学生思考问题的方式和角度，有意识地设计出某种错误；然后，师生共同探讨错误的原因以及错误的修改方法。通过这种教学策略，学生可以更正错误的思维方式，回到正确的理论上来。并且可以达到相当好的记忆效果。 　　例如，在讲述“Excel公式与函数”中的相对定位与绝对定位时，介绍概念时大部分同学没有深刻印象，不明白到底什么时候加“$”符号。我们以一个“计算某企业人力资源”的例子，使用“受挫式”教学策略阐述这个问题。在计算过程中模仿学生容易出现的错误操作，学生会发现如图1所示结果。 　　 　　看到这个结果，老师引导学生思考这个错误发生的原因是什么，如何解决，学生就会发现这个错误是由于在绝对引用中没有使用“$”符号的缘故。通过这样的教学过程，可以促使学生在主动思考之余，达到一个比较好的记忆效果。 　　2.2“悬疑式”教学策略 　　教师授课时并不将所有内容全部

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