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从嵌入式系统教学谈学生创新能力的培养摘要:实践性、组合性和综合性是嵌入式系统课程的特点,如能将该课程教学与创新能力的培养有机地结合在一起,那么不仅可以增强本门课程的趣味性,更能激活学生的创新潜能。本文主要介绍了课堂上以“简单性”原则激发学生的兴趣;实验课上以“提出问题、分析问题和解决问题”思路发掘和培养学生创新能力;课外实践通过“参与”、“培养”、“训练”和“竞赛”等手段提升学生的创新能力。 　　关键词:嵌入式;实践性;创新能力;培养 　　 　　创新是一个民族进步的灵魂。创新的普遍性原理说明创新能力是人人都可具备的、并且可以通过教育、培训、开发、激励和实践等手段激发出来并不断提升的一种能力[1]。高等教育担负着培养和造就高素质创新性人才的历史使命,是科技兴国的主力军,是我国科教创新体系中的重要组成部分[2]。嵌入式系统课程作为计算机、机电、电子等专业的重要课程,由于具有较强的实践性、组合性和综合性等特点,因此可以作为相关专业培养创新人才的突破口。 　　1从简单入手,激发学生兴趣与好奇 　　简单是指世间全部的客观存在,就其本质、原理、元素、构成而言,都是简单的。如果教学中能去繁从简,由简入深,循序渐进,无疑可以拉近学生与课程之间的距离,更能激发学生的好奇与兴趣。有一句西方谚语说的好:“好奇与兴趣是研究之父,成功之母”。可以说,兴趣和好奇对于创新来说无疑是一把“金钥匙”。那么,嵌入式系统课程教学如何用“简单”激发学生的兴趣与好奇呢? 　　(1) 精挑入门教材,力求简单实用。 　　能否激发学生学习兴趣和好奇,精心挑选教材很重要。教材一般由任课教师根据教学大纲选定,这个环节看似平常,其实很有讲究。对于教师而言可能选择任何一种教材都无所谓,但对于学生是否适宜却很关键。一本简单实用的嵌入式系统教材应该遵循如下几个原则: 　　① 读者容易看懂、快速上手实践,符合循序渐进、由浅入深的学习原则; 　　② 能将技术难点通过直观的方式体现出来; 　　③ 以应用为主线,按照教学特点展开,体现理论与实践的平衡与互补; 　　④ 其中的实例能激发学生的好奇,激荡其创新的欲望和潜能等[3]。 　　选用的教材一方面要避免那些以汇编为主、乏味、生涩难懂的教程;同时也不能一味跟风选择似乎很“前卫”的ARM。我们近几年选用了由清华大学出版社出版、王宜怀和刘晓升老师编写的《嵌入式技术基础与实践》,从学生的反映和教学的效果上看很好,简单实用,尤其能激发学生的学习兴趣和好奇心,是一本难得的嵌入式系统入门教材。 　　(2) 精选入门程序,现象要求简单直观。 　　入门程序选择力图精简直观。如果教程中的入门程序空无实际内容,或运行现象不直观,教师可以另择程序。一般来说,第一个工程安排应“短小直观”为原则。如利用通过I/O模块编程控制几个发光二极管(如在课堂上演示效果不佳,可以加入继电器控制白炽灯),主要目的是给出程序框架和工作过程;然后,进行实际环境的编译、链接生成可以下载到芯片内部Flash存储器中的程序(可以运行的机器码),基本理解列表文件、机器码文件;最后,将程序利用写入调试器下载到目标MCU中,在目标板上,让学生注意观察整个过程。最后,可以进一步利用嵌入式软件的打桩调试技术,即在被测程序中插入一些函数与语句,利用这些函数或语句产生可在硬件板上显示物理现象,供观察程序运行情况之用[4]。 　　入门程序选择看似乎简单,其实是“麻雀虽小、五脏俱全”。可以说,教师如能成功并精彩讲解入门程序并成功演示现象,对于激发学生兴趣十分重要[5]。只要教师课前充分准备,课堂上注意把握节奏,并不时调节轻松气氛,那么一定可以最大限度激发学生的求知欲。否则会让学生“瞎子摸象”、云里雾里,拒学生兴趣于“千里之外”。 　　2从实验环节入手,发掘学生创新潜能 　　创新能力主要是由提出问题、分析问题和解决问题构成,并通过创新实践的过程和创新实践的活动等体现出来。因此,实践教学是创新人才培养的重要环节,对于实践性很强的嵌入式系统课程来说,意义尤为重大。 　　(1) 优化实验教学内容,增加创新实验项目。 　　优化指的是要尽可能围绕让学生自己“提出问题、分析问题和解决问题”的思路展开,认真修订实验教学大纲,构建科学合理的实践教学体系。紧密结合科研、工程与社会应用实践,引入现代科学技术和教学改革新成果,积极开发综合性、设计型、研究型等有利于学生创新能力培养的实验项目,减少验证性、演示性实验的比重。 　　(2) 实验问题少一些“精确”,多一些“模糊”。 　　为了更好发掘学生的创新潜能,实验问题的提出应注意避免“精确”,而应该提倡“模糊”,这样更便于开阔学生思路,激发创新潜能。例如,实验内容为“循环点亮一组小灯”和“循环控制输出”,前者是“精确”的要求,而后者则是属于“模糊”。显然“模糊”内容更能培养学生的创新思维。 　　(3) 实验内容灵活设置,适合不同学生“口味”。 　　实验内容尽可能灵活丰富,这样可以实行必做项目内容部分可选,学生可根据自己的兴趣选择具体的实验内容。例如,第一个实验项目可以提供“循环控制一组输出”、“循环采集一组输入”等。在实际教学过程中,教师可以在实验大纲的允许范围内,根据学生自身特点灵活地调整实验内容和难度,也可以充分鼓励学生自己提出实验内容,并思考解决问题。 　　3从课外实践入手,提升学生的创新方法 　　除了在实验课程教学中培养学生的基本实践动手能力外,教师还应该积极开展课外实践创新教学工作,以此进一步提升学生的创新方法。主要形式有:兴趣小组、课外科技创新和学科竞赛。具体实施思路是:“参与”、“培养”、“训练”和“竞赛”[6]。 　　(1) 参与。“参与”指的是激发学生参与实践创新热情,以自愿原则鼓励学生参与实践创新活动兴趣小组,培养的对象主要面向基础扎实并有探索精神的学生。 　　(2) 培训。“培训” 则是以加强学生动手能力为主展开。根据学生的兴趣,按照研究方向,将学生划分偏软、偏硬两个团队,配备专门的指导教师。偏软主要侧重于PC机方高级程序的的培训,由教师结合应用实际或科研项目提出需求,然后指导学生按照软件工程的思想逐一展开。偏硬方向的则是要求每个小组由最小系统原理图画起,到接下来生成的PCB图,最后教师逐一审核结果,指出其中的错误或不足,再反馈给学生加以更正或改进,最后将做好的PCB板再分发给各自学生,指导学生以MCU为中心逐一展开焊接、测试并完成第一个“作品“。由于整个过程是学生直接参,所以当学生亲身体会到自己“作品”能正常运行时,那种成功的喜悦更能激发他们的进取心和创造欲望。 　　(3) 训练。“训练”着重培养和提示学生的创新方法。创新的方法有很多,其中比较适合嵌入式系统创新训练的方法可以借鉴“模仿与突破”和“组合与综合”创新方法。“模仿与突破”原理是指创新活动往往都是从研究成功的创新案例开始的,然后再进行突破。由于我院在开展实践创新方面已经取得了一些成绩,也积累了一些成功的案例,如“智能温度测量与控制系统”、“灭火机器人”和“跳舞机器人”等。这些案例我们都会在训练时向学生展示,并要求学生在以功能和方法的模仿的基础之上再加以突破,改进其中的不足或者对其增加功能,而“组合与综合”是指创新活动的对象是可以通过功能或方法的重组等技法实现的。比如“灭火机器人”,他是在“机器人”与“灭火”两种功能基础之上进行的组合,然后再将其“综合”而成的一种创新。 (4) 参赛。“参赛” 是锻炼学生实践创新能力,展示他们创新才能的最高舞台。组织指导优秀学生参加嵌入式系统设计大赛,让学生在实战中检验并进一步提高自己的实践创新能力。我院每年都组织“嵌入式系统设计大赛”,从比赛结果筛选具有创新思想的作品,然后积极创造条件参加国内外创新科技竞赛活动。近年来,由于我院有着健全的创新管理机制,特别是教师的积极组织和学生的热情参与,使得很多创新作品在江苏省历届职业创新大赛中均获得了多个一、二等奖的骄人成绩,不仅如此,在全国大学生机器人大赛中也是获奖消息频传。 　　为了营造和培育良好的创新学风,我院特别出台了各类创新比赛获奖的鼓励措施。对于参加各级比赛获奖的作品和选手,学校除了按照一定的系数给学生折算学分外,还有一笔不菲的奖金,这些办法无疑更有力地激发学生的创新热情和潜能。 　　4结语 　　创新的普遍性原理告诉我们:创新处处可为,人人可为,时时可为。创新型人才培养不仅要有健全的创新培养体制,更为重要的是我们教师自身应该首先转变教育观念,在教学各个环节中结合自身学科实际,与时俱进,勇于打破陈规,不断更新教学方法和内容,尤其要树立创新的意识和思维并培养自身良好的创新习惯。只有这样,我们才能将创新方法和思想自然渗透到教学的各个环节,让学生受益,从而能培养出更多的创新型人才。 　　 　　参考文献: 　　[1] 余伟. 创新能力培养与应用[M]. 北京:航空工业出版社,2008:5-8. 　　[2] 赵培举,冯砚. 关于高校创新人才培养的思考[EB/OL]. [2006-05-04]. 4347754.html. 　　[3] 王宜怀,刘晓升. 嵌入式应用技术基础教程[M]. 北京:清华大学出版社,2007:8-15. 　　[4] 王宜怀,陈建明,蒋银珍. 基于32位ColdFire构建嵌入式系统[M]. 北京:电子工业出版社,2009:26-27. 　　[5] 娄淑敏. 浅谈高职计算机专业Photoshop教学中学生创新能力的培养[J]. 计算机教育,2009(16):6-7. 　　[6] 付小晶,张国印,武俊鹏. 计算机专业本科生实践创新能力培养方法探讨[J]. 计算机教育,2009(8):27-29. 　　Research on Creative Ability from the Aspect of Embedded System Teaching 　　WANG Zhi-chao1, WANG Yi-huai2 　　(1. Department of Computer Science, SuQian College, SuQian 223800, China; 　　2.College of Computer, Suzhou Universit 　摘要:21世纪,信息技术已广泛用于人类社会的各个方面,也正向农业领域渗透。信息技术与农业技术相结合,逐步形成了一门新兴的边缘科学———现代农业信息技术。随着现代农业信息技术的广泛应用,将为农业科学技术带来一次新的革命。当前充分利用农业信息技术,加速农业现代化建设进程,对于促进建设社会主义新农村具有重要意义。 　　关键词:信息技术;现代农业;发展态势 　　 　　How to Promote the Development of Modern Agriculture with Information Technology 　　Fan Zhi 　　(Zhengzhou Agricultural Information Centre,Zhengzhou450006,China) 　　Abstract:The 21st century,information technology has been widely used in all aspects of human society,but also penetrate the agricultural sector forward.Information technology combined with agricultural technology and gradually formed a new Modern Agricultural Frontier Science---Information Technology.With modern information technology widely used in agriculture,agricultural science and technology will bring a new revolution.Current full use of agricultural information technology to speed up the process of agricultural modernization for the promotion of building a new socialist countryside is important. 　　Keywords:Information technology;Modern agriculture;Development trend 　　 　　农业信息技术是以传感、通讯和计算机技术为主,实现农业生产活动有关的信息采集、数据处理、判译分析、存贮传输和应用为一体的集成农业技术。其目标是将现代信息技术的成果引入农业科研、生产、经营和管理系统中,进行创新,重在应用;通过利用现代信息技术对传统农业进行改造,加速农业的发展和农业产业的升级,是现代信息科学迅猛发展和农业产业内部需求相结合的必然产物。农业信息技术主要包括农业信息监测技术、农作物模拟技术、农业信息管理系统、农业信息网络服务技术和农业专家系统等。 　　一、信息技术在农业生产中的应用 　　(一)农业遥感技术 　　简单说,农业遥感技术就是通过卫星或飞行器上安装的传感器,对地面上的农作物进行监测分析的一项技术。农业遥感技术在黑龙江垦区解决农业资源与环境问题、促进农业经济持续发展中得到广泛应用,它的主要应用领域和作用包括以下几个方面:1.为垦区制定国民经济发展计划提供资源与环境动态基础数据。2.农作物产量估测,包括水稻、大豆、玉米等农作物产量预估和评价。3.为垦区重要经济领域提供信息服务。 　　(二)农业地理信息系统 　　农业地理信息系统,就是对农业地理空间关系进行模拟、对与农业地理空间相关的农业信息进行管理的一种信息系统。通过该系统可以实现对土地资源、森林资源、农业气象条件、农作物生长情况等进行立体的、多角度的、可视化的描述和相关信息的综合开发利用。 　　(三)农业专家系统 　　农业专家系统综合了大量农业专家的经验,把分散的、局部的单项农业生产技术综合集成起来,经过智能化的、综合性的信息决策处理,能针对不同的生产条件,给出最佳的农业生产管理解决方案,为农业生产全过程提供高水平的信息和决策服务。 　　(四)农业信息网络技术 　　农业信息服务是农业信息利用的主要内容,是组织实施信息农业的应用平台和服务体系,一般包括农业资源环境信息管理、农业系统监测评估、农业区划与管理决策、农业电子商务等应用系统。农业信息网络建设是提高农业综合生产能力的一项重要基础工程。其主要特点表现在五个方面:一是快速、准确全面地了解国内外农业发展动态;二是有利于农业工作者工作手段的改善,共享农业信息资源,协同攻关;三是有利于实现农业系统办公自动化,提高工作效率和管理水平;四是建立基于网络和多媒体的农业成果推广系统,缩短农业技术的推广周期;五是有利于建立农业信息市场,实现网上交易。 　　(五)农业信息管理系统 　　管理信息系统(MIS)是收集和加工系统管理过程中有关信息,为管理决策过程提供帮助的一种信息处理系统。我国农业管理信息系统在数据处理和农业经济管理等方面已得到了开发利用。如研制了作物产量气候的统计模拟模型,成功地开发作物产量气候分析预报系统AP- CS;中科院研究的多媒体小麦生产管理系统和棉花生产管理模拟系统,有效地将播种期、密度、施肥量和化学调控相结合,根据不同地区和不同年份提供高产优质棉花栽培优化方案。将来,农业信息管理系统应在引进人工智能技术、采用多媒体技术及计算机网络等方面发展。 　　二、信息技术在农业中的发展趋势 　　21世纪,农业信息技术将会导致农业生产发生革命性的变化,加速农业现代化,建设社会主义新农村具有重大意义。农业信息技术的发展趋势主要有以下几个方面: 　　(一)农业信息网络实现全球化 　　信息化是当代国际社会发展的大趋势,也是衡量一个国家和地区国际竞争力、现代化程度、综合国力和经济成长能力的重要标志。信息的充分和畅通是市场机制发挥作用的前提条件。世界各国都非常重视计算机技术的开发应用,信息产业已成为许多国家的第一产业。而农业作为世界各国经济发展的根本,其信息网络实现全球化是各国发展的迫切需求,也是融合于世界经济的大势所趋。 　　(二)农业信息资源实现数字化 　　全球具有丰富的农业信息资源,但由于受时空的限制,这些资源不能实现很好的交流。只有通过数字化处理,通过Internet 实现全球性的交流和共享。随着数字化处理技术和网络全球化的发展,农业信息资源的数字化将成为一种新的发展趋势。 　　(三)农业信息应用实现系统化 　　农业信息的应用在网络全球化及信息资源数字化的发展前提下,将由过去的单一性开发和应用向系统化方向发展。为农业生产组装整套系列技术,诸如政策系统、市场系统、开发系统、推广系统、教育系统、预测系统、预警系统等等,真正实现对农业生产的产前、产中、产后的服务。 　　另外,未来农业信息技术应用要紧紧抓住“科教兴农”这一主题,以“改造和提高传统产业,发展新兴产业和高技术产业,推进国民经济信息化”为出发点。基于这一认识,以下几个方面会成为未来我国农业信息技术发展的热点。 　　a.应用计算机技术和通信技术,研究开发交互式农业科技远程推广服务网,加强农业信息化进程。 　　b.应用成熟的多媒体、GIS等技术,研究开发智能化农业管理系统,改革农业生产产前、产中、产后管理模式,提高工作效率,促进决策科学化。 　　c.应用农业系统工程、人工智能和模拟模型等技术,研究开发主要动植物智能化生长发育过程模拟和病虫害测报等系统,提出自然—生产—经济—环境良性循环模式,并指导生产。 　　d.应用多媒体数据库技术和网络技术,面向农村,研究开发农业技术成果的远程推广技术,加速科技成果转化为现实生产力的过程。 　　e.应用网络媒体资源开发农产品电子商务技术,有效地实现农产品和农业科技信息的网上交易,对传统农产品批发市场与电子商务进行整合,降低交易成本,市场辐射全国乃至世界。 　　三、信息技术在农业发展中的对策探讨 　　(一)加速农业信息网络建设步伐 　　信息网络建设是推广农业信息技术的基础,建立一个信息传输高速、宽带、大容量、多功能的网络,是发展农业信息技术的根本保证。 　　(二)加大农业信息技术的培训 　　要在全行业进行计算机及其网络应用技术的培训,提高行业人员的应用水平。只有高素质的技术队伍,才能发挥现代信息工具的优势,切实地利用好农业信息化的成果。 　　(三)加快农业信息技术应用系统的研究和推广 　　重点加快信息管理系统、多媒体技术的研究和成果推广,让科技尽快转化成生产力,服务于农业生产。加强资料数字化建设,注意数据库的数据更新和维护,防止已建成的数据库成为死库,使数据库真正能提供及时有效的信息。 　　参考文献: 　　[1]李存东,曹卫星,李旭.论作物信息技术及其发展战略[J].农业现代化研究,1998,19(1):17-20 　　[2]周永娟,马新明,张娟娟等.作物信息技术及其在棉花生产中的应用与展望[J].河南农业科学,2004(11):25-29 　　[3]杨宁,廖桂平.作物生长模拟研究进展[J].作物研究,2002(5):255- 257 　　[4]杨京平,王兆骞.作物生长模拟模型及其应用[J].应用生态学报,1999,10(4):501-505 摘要：本文以提升学生的程序员素质为目标，以培养学生的动手能力、学习能力和创新能力为核心，从课程的组织、选题、流程、考核等方面对程序设计实践课程进行了改革，取得了较好的成果。 　　关键词 本文来自：计算机毕业网：程序设计实践；素质培养；学习能力培养；课程改革 　　　　　　 　　1传统程序设计实践课程的不足 　　 　　程序员素质的内涵很丰富，没有统一的标准，公认包括如下几个方面 [1-5]：① 持续学习的能力；② 团队协作能力；③ 需求理解能力；④ 文档习惯；⑤ 良好的代码编写风格；⑥ 测试习惯。 　　在目前的计算机课程体系中，程序设计实践课程是培养程序员素质的一门关键课程，一般安排在程序语言课程之后，通过指导学生动手完成一个设计课题来达到三个目标。一是让学生加深对编程语言的理解，提高综合运用能力、自学能力与创新能力；二是让学生体验完整的开发过程，获得具体的开发经验；三是训练逻辑思维能力，培养严谨的科学作风。在具体的实践中该课程存在如下问题[4]： 　　(1) 在学生的组织上，经常是多个学生独立完成同一个课题。学生没有被组织起来，相互间的协作、沟通不够。 　　(2) 在课程的选题上，过于偏重于语法，课题内容陈旧，趣味性不强，不能引起学生的兴趣与积极性。 　　(3) 在开发的流程上，教师无法对学生的开发过程实施准确有效的监督与控制，编程习惯、编程风格等方面的引导、训练不够。 　　(4) 在课题的考核上，评分以程序最终实现的功能为主，考核指标中缺乏对文档、代码格式等方面的考虑，并且无法完全杜绝抄袭的发生。 　　这些问题极大地阻碍了学生程序员素质的培养。针对这些问题，我们结合教学的实际，以提升学生的程序员素质为目标，以培养学生的动手能力、学习能力和创新能力为核心，在组织、选题、流程、考核等方面对程序设计实践课程进行了改革，取得了较好的成果。 　　 　　2程序设计实践课程中程序员素质的培养 　　 　　2.1团队协作能力的培养 　　团队协作能力是程序员应具备的基本素质。我们在课程中把学生分为若干个小组，每组3~5人。分组时适当参考学生的实际能力，避免能力较弱的学生分在同一组。 　　每组一个组长，由老师指定或者学生推举产生。组长应当具有较好的动手能力和奉献精神，负责整个小组的成员组织以及程序开发的进度协调。 　　小组中的每个成员都要完成一定的编码量，可以独立或者与其他人合作来完成整个课题。碰到问题时一起交流、讨论，各尽所能，取长补短。好的思路可以被整个团队共享。 　　实践证明，这种组织方式一方面培养了学生的责任感，提高了团队协作能力，另一方面也有利于课题的进展，减少了被难题卡住的可能性。对教师来说，这种方式部分减轻了对学生个体的答疑工作量，使教师能把更多的精力放在程序设计的整体指导上。 　　2.2学习能力的培养 　　由于采取了小组模式，多人合作来共同完成一个任务，因此可以选择相对较大的课题。从培养学习能力的角度出发，选题时我们考虑了如下几个方面： 　　(1) 由于程序设计教学是编程语言教学的进一步深入，因此对编程语言中的一些语法难点进行了有意识的强化，包括动态内存管理、文本菜单、文件操作、链表操作、高级指针、排序查找算法等，以夯实学生的理论基础。 　　(2) 选题时注意实用性与趣味性，并尽量与学生的专业相结合，以提高学生参与的积极性与主动性。 　　(3) 选题时注意新颖性，一方面提高了学生的兴趣，另一方面也能避免从网上搜到现成的代码。 　　(4) 课题具有一定的伸缩性，每个课题都设置了一些选做的功能，以满足不同层次的学生。鼓励水平高的学生完成较多的功能以及对功能的合理扩展。 　　(5) 为了培养学生的自学能力，出题时布置了一些超出课本范围的内容，如一些函数(数学函数、延时函数、发音函数、随机函数等)的使用以及界面的设计等。 　　(6) 鼓励学生自己提出符合上述要求的新课题，以进一步提高学生参与的积极性。 　　表1是我校近年来老师与学生所设计的部分课题，涉及体育、专业、娱乐等多个方面。实践证明，课题的多样性扩大了知识点的覆盖面，提升了学生的参与热情，保证了程序设计实践课程的质量，促进了学生学习能力的培养。 　　 　　表1 我校近年老师与学生所设计的部分课题 　　 　　2.3分析设计、编程风格、文档习惯等多种能力的综合培养 　　学生的动手能力是通过开发实践锻炼出来的。对开发过程实施积极有效的控制干预，是实现培养目标的关键。我们在课题进程中实施组长监督与教师引导的二级管理，注意培养学生的多种能力，并在不同阶段各有侧重。具体如表2所示。传统的程序设计实践课程对编码、调试能力强调较多，这里不再详述，下面讨论其他几种能力的培养。 　　 　　表2 课题实施各阶段能力培养的侧重点 　　 　　(1) 分析能力与设计能力 　　对于刚学完编程语言的学生，这两个方面不宜提过高的要求。我们在这两个阶段与学生进行较多的交互与指导，使学生能明确课题的功能需求与性能需求，学会正确表达程序设计的思路。通过对这两种能力的培养，可以让学生了解自己的任务在整个课题中的地位，并建立初步的软件工程观念。 　　(2) 编程风格 　　在现代软件开发中，良好的编程风格不仅有助于代码的移植和纠错，也有助于不同技术人员之间的协作。我们参考了一些知名软件公司的开发规范，从变量命名、注释、空行、缩进格式等方面对学生进行简单的引导与训练，帮助学生培养良好的编程风格，以适应将来社会的需求。 　　(3) 测试习惯 　　测试是软件工程质量保证的重要环节。在课题的实施中，我们要求学生掌握一定的测试方法，并养成及时测试的习惯，每编完一个函数都要进行测试。这样做既能提高学生的查错能力，也能帮助学生树立的软件产品质量保障的观念。 　　(4) 文档习惯 　　文档是软件产品的重要组成部分。一些知名的软件公司要求员工必须将30％以上的工作时间用于编写技术文档。我们对此也予以充分重视，要求学生在各个阶段都进行文档的记录，包括分析方案、设计方案、每天的开发进度、总结报告等。对于学生来说，这样做可以培养良好的习惯。对于教师来说，可以通过这些文档掌握课题进度，及时进行干预，并且这些文档也是最后评分的重要依据之一。 　　(5) 自学能力 　　自学能力是创新能力的基础。我们在课题实施中，强调发挥学生的主观能动性。布置课题时，提供了一些网站、工具书和论坛供学生参考。学生遇到问题时，教师以引导和提示为主，一般不直接提供答案。从而使得整个过程成为学生主动求知、探索的过程。 　　2.4全方面的考核 　　为了最大程度的杜绝抄袭现象，在课题结束时，我们要求每个学生进行答辩，介绍自己的作品和工作。成绩的评定在综合多个方面之后给出，主要的指标体系包括如下几个方面： 　　(1) 程序方面，从功能的实现与代码的风格两个角度来进行评价。 　　(2) 文档方面，从文档的质量、数量以及报告的内容来综合评价。 　　(3) 团队协作方面，主要评价个人在团队的作用，包括个人工作在课题中的比重，与他人的合作情况等。 　　(4) 答辩表现，包括PPT的制作和问题的回答情况等。 　　通过以上这些方面，能够对学生进行比较全面、公正的评价。 　　 　　3比较 　　 　　程序设计实践课程改革前后的比较如表3所示。从表中可以看出，新的实践课程能够保证课程质量，全面提高学生各方面的能力。学生的反响也比较好，不少学生在总结报告中表示“得到了很大的锻炼”、“受益匪浅”、“找到了编程的乐趣”。 　　 　　表3 程序设计实践课程改革前后的比较 　　 　　4结束语 　　 　　合格的软件人员是我国信息化进程中的中坚力量。为了培养符合社会需求的软件人才，我们进行了一定的探索。我们的程序设计实践课程注意发挥学生的主动性，注重对学生程序员素质的培养，因而取得了比较显著的成效。这也是一个值得深入探讨的课题，我们将继续进行研究，以期能进一步提高效果。 　　 　　参考文献 　　[1] 教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会. 中国计算机本科专业发展战略研究报告[R]. 中国大学教学, 2005, 5:7-10. 　　[2] Gerald Weinberg. The Psychology of Computer Programming: Silver Anniversary Edition [M]. New York: DORSET HOUSE Publishing Company, 2003 　　[3] Andrew Hunt, David Thomas. The Pragmatic Programmer: From Journeyman to Master [M]. New York: Addison Wesley Publishing Company, 1999 　　[4] 李晓明, 陈平, 张铭, 朱敏悦. 关于计算机人才需求的调研报告[J]. 计算机教育,2004,(8):11-18. 　　[5] 梁肇新. 编程高手箴言[M]. 北京:电子工业出版社, 2003. 　　 数据挖掘决策树算法的改进与实现 　　关键词:数掘挖掘;决策树算法;改进;实现 摘要:本文作者从实际应用出发,对现存数据挖掘决策树分类方法进行了研究,并应用到系统当中,实现了决策支持模块。 　　Data Mining Decision Tree Improvement&Implementation 　　Xia Yan,Zhou Xiaohong,Wang Dong 　　(Changchun Technology College,Changchun130033,China) 　　Abstract:The author studied on existing Data Mining decision tree classification method based on the practical application,and applied to the system,achieved a decision support module. 　　Keywords:Data Mining;Decision tree algorithm;Improve;Achieve 　　随着数据库技术的不断发展及数据库管理系统的广泛应用,数据库中存储的数据量急剧增大,在大量的数据背后隐藏着许多重要的信息,如果能把这些信息从数据库中抽取出来,将会产生重要的作用。 　　因此,数据挖掘涉及的学科领域逐渐扩大,数据挖掘的方法也在不断地改进和提高。分类在数据挖掘中是一项非常重要的任务,分类算法可以分为决策树分类算法、遗传算法、神经网络方法、K-最近邻分类算法等。这里,以疾病防控与儿童免疫管理系统中决策支持子系统的开发过程为例,对决策树分类算法的改进及在实际中的应用进行阐述。 　　一、数据选取和数据预处理 　　在本系统中,以预防接种中遇到异常反应后记录的“异常反应调查表”中的数据为例进行说明。具体实现过程详细说明:首先输入训练集,由于在真实的SQL Server数据库当中,为了降低存储要求和减少存储时间,并非真正存储每个数据项的属性值,而是用存储数字来对应相应的意义,如在数据库的数据表中,“性别”字段中“1”代表“男”、“2”代表“女”,反应到程序页面时再映射回原来的值,为了说理清晰又限于篇幅,这里只将所有数据集中有代表性的十几组数据作为分类模型创建的输入训练集。 　　二、生成决策树 　　对训练集的每一个属性,计算其信息增益。以“月龄”属性为例,每个结点中的正反例的个数分别为[2,3]、[3,2]、[4,0],分别计算如下: 　　info[2,3]= =0.971; 　　info[3,2]= =0.971;info[4,0]=0; 　　计算信息熵:E(月龄)= =0.693; 　　计算该属性的信息增益量,选取信息增益最大的属性为节点,按该属性的值划分数据集合:Gain(月龄)=Info(9,5)-E(月龄)=0.940-0.693=0.247; 　　同理,对“注射反应”属性、“出生状态”属性、“常住地”属性都可计算每个结点的正反例的个数(由于篇幅有限,不作计算)。通过对各属性信息增益的计算结果,选择“月龄”属性作为根节点,然后划分“月龄<=2”的所有可能性。计算当“月龄<=2”时,“注射反应”、“出生状态”、“常住地”的信息增益值: 　　Gain(注射反应)= Info(2,3)-E(注射反应)=0.971-0.4=0.571; 　　Gain(出生状态)= Info(2,3)-E(出生状态)=0.971-0=0.971; 　　Gain(常住地)= Info(2,3)-E(常住地)=0.972-0.951=0.020; 　　同理考虑“月龄>5”的情况,由于“月龄>5”时,各个节点都是纯节点,所以不再划分。 　　三、产生决策规则 　　遍历决策树,输出叶结点类属性值,用IF—THEN形式表达为 　　IF(月龄 2…5 AND 注射反应=无)THEN (类别=是) 　　IF(月龄 2…5 AND 注射反应=轻)THEN (类别=是) 　　IF(月龄 2…5 AND 注射反应=重AND 出生状态=正常产)THEN(类别=是) 　　IF(月龄 2…5 AND 注射反应=重AND 出生状态=非正常产 AND 常住地=城市)THEN (类别=否) 　　IF(月龄 2…5 AND 注射反应=重AND 出生状态=非正常产AND 常住地=农村)THEN(类别=是) 　　…… 　　依此类推,共可产生十三条规则。 　　四、决策支持子系统的分析 　　用上述基于决策树的分类算法所得到的模型生成的规则来预测测试集中的未知数据属于哪一类,并通过该模型的测试结果与实际情况相吻合的准确率来判断该决策树是否有效。 　　首先,用整个数据集中2/3的数据作为训练集按照基于决策树的分类算法来建立模型,生成一棵决策树。 　　然后,用余下的1/3的数据作为测试集,通

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