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計算機科學的研究方向

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計算機科學的研究方向范文第1篇

關鍵詞:光電工程;計算機信息管理;興趣驅動;任務

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存在的問題

隨著近年來信息技術的發(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)應用的基礎也變得日益重要起來[1]。但是,多年以來光電工程專業(yè)學生的培養(yǎng),一直注重數(shù)理基礎的培養(yǎng),計算機信息管理技能的培養(yǎng)相對較少,導致在教學過程中出現(xiàn)了一些問題。這些問題表現(xiàn)在:一是學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。二是學生在行動上沒有將充足的精力投入到課程學習中,多數(shù)學生僅僅靠上課聽講,課下并沒有有效地復習,因此學習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重于理論知識的傳授,對于新時期學生的興趣點把握不準,致使學生認為該課比較枯燥,使得教學效果不太理想。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動的計算機信息管理課程的教學方法,為學生未來的就業(yè)打下基礎。

二、基于興趣驅動的計算機信息管理教學方法

(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過程中要密切聯(lián)系網(wǎng)絡熱點事件,解析熱點事件背后計算機信息管理技術的基礎性作用。轉變學生的思想,使學生充分認識到計算機信息管理在光電工程方向的重要應用,使學生明白計算機信息管理已經(jīng)滲入到各個領域之中,對學生的全面發(fā)展有著重要意義。

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

(二)興趣點的培養(yǎng)

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

光電工程方向的學生比較重視數(shù)學、物理以及英語等課程的學習,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。學生行動上沒有將充足的精力投入到課程的學習中,多數(shù)學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習,致使學生興趣點全無,學生的學習效果也受到了很大的影響。

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

培養(yǎng)學生的興趣,使學生的興趣點能較長地維持,關鍵是培養(yǎng)學生做事要有始有終,有恒心,有毅力,這也是每個教師要培養(yǎng)學生的重要方面。學生能學、愛學、會學,便為知識的學習打下了堅實的基礎,但由于學生興趣變化大,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)學生的“堅持學”,不斷地鼓勵,適時地點撥,有意正確引導,長時間維持學生對計算機信息管理的興趣。

三、基于興趣驅動的計算機信息管理教學實施

(一)基于任務的興趣強化

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

隨著近年來光電工程領域技術的發(fā)展,與之相對應的數(shù)據(jù)也大幅度增加。因此,可以利用光電工程領域實際數(shù)據(jù)管理需求,設計任務,讓學生進行解決。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生興趣強化的任務。在過去的十年中,筆者所在的課題組先后承擔了國內(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。

以通常的光電工程領域的數(shù)據(jù)為例說明典型任務的構建。通常光電工程領域的數(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,供整個教學過程中應用。

(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生實際動手能力。在平時學習中要對學生實際動手能力情況進行評價,評價包括每次學生完成任務所得到的評價和上機測試。學期總成績包括平時成績和考試成績兩部分,平時成績是包括學生的平時作業(yè)成績、上機完成任務情況、任務總體完成情況、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,加大了綜合應用內(nèi)容的考核。

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

參考文獻:

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[3]郭戈.關于興趣教學原則的若干思考[J].教育研究,2012,03:119-124.

[4]趙蘭蘭,汪玲.學習興趣研究綜述[J].首都師范大學學報(社會科學版),2006,06:107-112.

[5]李占宣.任務驅動教學法在數(shù)據(jù)庫教學中的應用[J].教育探索,2010,(12):52-53.

[6]岳淑玲.任務驅動法在“SQLServer數(shù)據(jù)庫管理”教學中的應用[J].教育與職業(yè),2013,20:149-150.

計算機科學的研究方向范文第2篇

關鍵詞:學習遷移;編譯原理;教學

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

課題項目::本文系2009年江西省教育科學“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、學習遷移理論概述

在教育心理學中,學習遷移(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。任何一種學習都要受到學習者已有知識經(jīng)驗、技能、態(tài)度等的影響,只要有學習就有遷移。遷移是學習的繼續(xù)和鞏固,又是提高和深化學習的條件,對學習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。

早期的美國心理學家E.L.桑代克在1903年通過訓練大學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說,他認為只有當兩種學習內(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。該學說只能解釋機械的具體的特殊遷移。賈德在1908年設計了水下?lián)舭袑嶒炑芯窟w移,提出了經(jīng)典類化學說。他把學習者對于前后不同學習情境的共同原理原則的根據(jù)作為遷移的基本條件,指明在教學過程中重要的是要導向學習者對基本的核心概念進行抽像和概括整理, 使之為后繼的學習遷移做充分且必要的準備?,F(xiàn)代認知心理學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習中的遷移類型,是當今影響較大的一種遷移分類方法。我國關于遷移研究的實質(zhì)性進展, 見于馮忠良 “結構化與定向化教學心理學原理”理論框架下的代數(shù)解題遷移的實驗研究。該研究創(chuàng)立了結構化教學的理論基礎、定向化教學的規(guī)律依據(jù),以及據(jù)此進行教學設計和教學改革的執(zhí)行原則。

編譯原理是計算機專業(yè)的專業(yè)基礎課程,也是從事計算機研究和應用人員必須掌握的重要知識。在該課程的教學過程中,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效果,我們在教學時應注重應用學習遷移理論,對教學方法和內(nèi)容進行一些改革。

二、《編譯原理》教學影響學習遷移的主要因素

(一)學生原有認知結構因素

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

第一,學生原有的背景知識。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,學生學習過程并非簡單地對所學材料的識別、加工和理解過程,而是學生原有認知結構中有關知識和新學習內(nèi)容相互作用,形成新的認知結構的過程。

第二,學生原有的認知結構的概括水平。遷移發(fā)生的關鍵在于對學習課題里共同因素的概括化,對原理了解概括得越好,對新情境中學習的遷移越好。概括化不是一個自動的過程,它與教學方法密不可分,在教學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,學生擁有的認知技能。認知技能是個體在認知領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)則解決認知領域問題的能力。認知技能既包括利用習得概念、規(guī)則解決問題的能力,也包含對相關概念、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設計。

(二)教學指導過程影響因素

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

第二,合理編排教材內(nèi)容和教學程序。教材的呈現(xiàn)應該遵循由整體到細節(jié)逐步展開。作為教師,在教學中首先應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、學習遷移理論在《編譯原理》教學中的應用

(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)結構原理關系密切,是計算機專業(yè)的重要專業(yè)課之一,主要介紹程序設計語言編譯構造的基本原理和基本實現(xiàn)方法。它的先修課程是《高級語言程序設計》,《數(shù)據(jù)結構》?!陡呒壵Z言程序設計》為本課程提供編程實踐所需的學習經(jīng)驗,《數(shù)據(jù)結構》解決了在編程時大量數(shù)據(jù)的存儲結構問題。這兩門先修課程的已有學習經(jīng)驗,促進了本課程的知識正向遷移。編譯技術所涉及的建模技術同樣適合其他軟件的建模,也幫助學生提高運用所學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)結構的學習提供同化性遷移。

(二)本課程前后內(nèi)容的遷移

概括是遷移的核心,學習者對原有知識經(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,使學生了解各個要素之間上下左右,橫縱交叉的關系,避免了在以后的學習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,導致知識錯亂、思維混亂。只有將這六個階段的學習聯(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優(yōu)化,從而簡化編譯的復雜度,最后生成計算機能夠識別的機器代碼。學習這種理論性較強的課程更要學會概括歸納知識點,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,安排好學習程序。

(三)生活經(jīng)驗的遷移

生活經(jīng)驗的遷移簡單、直觀、有趣,是學生最容易接受也是效果最好的學習遷移方式,這些知識的遷移增加了學生學好這門課程的信心,也促使學生更多地關心生活中的各種現(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)系到小學數(shù)學的四則運算法則;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。因為只有當兩種學習內(nèi)容上有共同的元素時遷移才會發(fā)生。教學過程中有目的地在這兩者間設立科學的通路—相同要素,才能有效建立學習遷移,更有效提高教與學雙邊效果。

四、結論

美國著名心理學家比格(M.L.Bigge)指出:“學校的效率大半要根據(jù)學生所學材料遷移的數(shù)量和質(zhì)量而定。因此,學習遷移是教育最后必須寄托的柱石?!边@充分說明,學習的遷移對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力和終身學習能力具有重要意義。遷移是在一定條件下發(fā)生的,它往往是新舊知識或相關知識連接的紐帶。教師應針對不同的知識教學而有所側重地采取相應的教學方法。在教學中,凡能遷移的地方,教師要盡量設法引導學生,使他們產(chǎn)生積極的遷移動力,改善學習過程,提高學習效果。《編譯原理》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,使其學習遷移有一定的特殊性,應用學習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學習遷移的理論及其影響因素的基礎上,充分應用遷移規(guī)律,積極促進學生的學習遷移。

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.

計算機科學的研究方向范文第3篇

【關鍵詞】教學;程序設計;計算思維

2010年“第六屆大學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計算機基礎課程教育過程中一個重要的培養(yǎng)目標。人類科學發(fā)展的三大支柱是理論科學、實驗科學和計算科學,與之相對應的是人們認識世界、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]。

程序設計基礎課程是高校非計算機專業(yè)必修的公共課,教學目標是培訓學員的基本編程能力、邏輯思維能力和抽象思維能力。當前程序設計基礎的教學中存在如下兩個主要問題:第一,學員的計算機理論知識儲備不夠,沒有成體系的專業(yè)知識結構,因此,學員對計算機的“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)“重結果、輕過程”,“重編碼,輕算法”的現(xiàn)象。學員往往把學習重心放到基礎語法的學習上,全神貫注于看到程序“運行結果”,不注重從宏觀的角度總結問題,也不注重求解的構建過程,忽略了思維方式的鍛煉。因此,在教學中的首要問題應該是培養(yǎng)學員的程序設計和計算思維能力。

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的基礎概念進行問題求解、系統(tǒng)設計和人類行為理解,它是涵蓋計算機科學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、轉換、遞歸、嵌入等方法,將一個復雜問題轉換成許多簡單的子問題并進行求解的過程,這是所有科學發(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、設計系統(tǒng)和理解人類的行為[2]。

2.以計算思維為導向的程序設計課程教學

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

教師對學員進行直接教學指導產(chǎn)生應該保證基于計算思維,然后再運用其它教學手段和方法來輔助和引導學員進行知識點的構建和學習問題的思考與解決。通過計算思維的一系列方法――遞歸,關注點分析,抽象和分解,保護、冗余、容錯、糾錯和恢復,利用啟發(fā)式推理來尋求解答,在不確定情況下的規(guī)劃、學習和調(diào)度等,達到引出問題,深入探究、找尋答案,討論交流、得出結論,反思自評、內(nèi)化知識的目的。當學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學習的知識和學習的框架,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知識的目的。在這整個學習過程中,所有的學習過程都通過一系列基于計算思維的學習方法展開。

程序設計基礎課程是理論與實踐并重的課程,在實際教學過程中兩部分的教學都必須以面向計算機思維為導向,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計課程教學的結合主要體現(xiàn)在兩個方面:首先要保證在整個教學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?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)教學一般是先講解本次課所學語法的基本結構,接著講解具體的例子,最后總結、布置作業(yè)的過程。從計算思維的角度出發(fā),教學內(nèi)容采用“問題導入語法、語法引入應用、應用面向實踐”的方式,突出知識點與技術點的關聯(lián)性,注重內(nèi)容在應用上的層次性。

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

①初始時結合學員日常生活舉例:列隊報數(shù),沒有報到隊尾時每名學員要在前一名學員數(shù)字上加1后大聲報出,使整個教學顯得過渡自然,給同學們展示了現(xiàn)在所學的知識已經(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)結構的基本結構,然后再引入學員中學就已熟悉的等比數(shù)列;接著把等比數(shù)列前n項求和的算術問題轉換成對應的循環(huán)結構,這樣不露聲色把數(shù)學的思想灌輸給學員。

③在學員已經(jīng)基本掌握的基礎上,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;鼓勵學員積極思考,同時引入計算思維的約簡、嵌入、轉化等方法,把復雜的問題轉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)嵌套結構,著重分析基本結構與多層循環(huán)嵌套結構的異同和適用的范圍,使整個知識點鏈自然形成。

在整個教學過程中,運用問題誘發(fā)學員使用抽象的思想和方法,學習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)的訓練達到完全掌握抽象這個工具。

4.結語

計算思維目前是程序設計類課程教學關注的熱點。最終目的是提高學生的程序設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)并訓練學生運用計算思維去思考并解決問題。

參考文獻

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

作者簡介:

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

計算機科學的研究方向范文第4篇

關鍵詞:計算機科學與技術;學生創(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

計算機科學與技術專業(yè)是一門專門傳授計算機相關知識的學科,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和應用知識。通過這種專業(yè)的學習,學生要培養(yǎng)自身的幾個方面的能力:首先,要具備良好的科學素養(yǎng)和計算機的基礎知識,這是對每一個計算機科學與技術專業(yè)的學生的基本要求,其次,要系統(tǒng)地、較好地掌握計算機科學與技術包括計算機硬件、軟件與應用的基本理論、基本知識和基本技能與方法,能在各單位從事計算機教學、科學研究和應用的計算機科學與技術學科的專門科學技術人才。

另外,計算機專業(yè)的業(yè)務培養(yǎng)要求為本專業(yè)學生主要學習計算機科學與技術方面的基本理論和基本知識,接受從事研究與應用計算機的基本訓練,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,以信息化核心技術的計算機技術的教育還尚有缺失,具體表現(xiàn)在:學生的動手能力不強,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與技術專業(yè)的影響是非常嚴重的,直接導致了學生缺乏創(chuàng)新精神,無法真正適應實踐工作和適應市場與產(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)目標進行教學改革,加強對于計算機科學與技術專業(yè)的學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以適應社會發(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。學校要鼓勵學生學術自由,成為學習的主體,給予學生更多地學習自和選擇權,積極鼓勵學生發(fā)掘自身的學習興趣,促進個性化發(fā)展,這樣不僅有利于擴寬學生的學習思路,還能夠幫助他們發(fā)掘自身的潛能;鼓勵學生提出新問題,養(yǎng)成質(zhì)疑的習慣,要敢于對各種理論和權威說“不”,鼓勵學生在對現(xiàn)有的理論的反復思索和論證的過程中邁向學科發(fā)展的前沿,及時提出自己尚未成熟的創(chuàng)造性的設想,學校也應該積極予以支持,從而保護和激勵學生的創(chuàng)新精神和積極性。作為前沿性學科的代表計算機科學與技術專業(yè),更應該鼓勵運用本學科豐富的教學資源和不斷發(fā)展尖端技術開展各類的課外活動和實踐,這不僅可以豐富學生的校園文化生活,更能夠引導學生積極投入思考,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、對于學生培養(yǎng)的重要性眾所周知,教師是學生進入計算機科學與技術的學科領域的引導者,也是課堂知識的傳授者,更是學生在學習過程中的推動者,所以任何的教學改革和改良活動都離不開相關的學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生,了解到學生的實際學習情況,也可以根據(jù)學生的反饋及時的調(diào)整自己的教學方法和教學手段,另外,通過教師對教學過程中遇到的各種問題的總結和分析,制定更加有針對性的更加科學的計算機科學與技術的教學體系。所以,要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的學生,教師隊伍的完善是關鍵。

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)造力在教學創(chuàng)新活動中的出發(fā)點和起動器,可以充分調(diào)動學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新活動。在課堂教學的過程中,學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)學生的創(chuàng)新意識。要培養(yǎng)和愛護學生的好奇心和問題意識,因為這是喚起學生創(chuàng)新意識的起點和基礎,只有燃起了學生對于學習中的問題進行探究的渴望,才能更好的激發(fā)學生的創(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生在教學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系,即教師在教學的活動中和學生處于一種平等交流和平等對話的地位。在計算機科學與技術的學科中,要想以教師帶動學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的提高,必須轉變以往的教學活動中的師生地位,形成平等的師生觀念,即對待學生,教師要予以關愛和理解,尊重和理解學生的想法、觀念,支持和鼓勵學生的追求,注重與學生的心靈溝通。引導學生突破思維定勢,激發(fā)創(chuàng)新精神,并源源不斷地給學生輸送學習的動力。

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,學科教學的也是整體化、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科知識的同時,還要重視對其他的相關文化和知識的吸收,促進自身的全面發(fā)展,才能滿足現(xiàn)代學生的靈活的學習需求,也有利于從其他的知識和方面入手拉進學生和教師的心理距離。并且在計算機科學與技術的學科教學中,教師如果能結合相關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效果,促進學生的創(chuàng)新思維的發(fā)展。這就要求教師善于進行交叉學科的角度來進行教學,從而塑造知識結構豐富、具有高度創(chuàng)造力的學生人才。

再次,改革教學培養(yǎng)方案

教學培養(yǎng)方案是根據(jù)計算機科學與技術的學科特點,結合學校的實際情況和學生的特點制定的一定的教學活動準則,是教師和學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,導致了計算機科學的相關知識和技術十分駁雜,不利于短時間內(nèi)讓同學們?nèi)拷邮埽裕瑸榱俗寣W生在有限的時間內(nèi)學到更有用的專業(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科的已有的教學培養(yǎng)方案。本著“術業(yè)有專攻”的理念,我們在進行計算機科學與技術的教學培養(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)側重方向的不同,將計算機科學與技術專業(yè)細分為幾個專業(yè)方向,例如圍繞計算機程序設計可以分為net、.java、嵌入式設計這三個方向設置專門的程序專業(yè),教師和學校可以在對學生進行了基礎的計算機知識的培養(yǎng)后,更加側重對于某個專業(yè)的培養(yǎng),學生可以根據(jù)自己的興趣愛好以及特長選擇自己喜歡的專業(yè)進行專門的學習,學校也可以由此培養(yǎng)“精”、“?!钡膽眯匀瞬?,因為計算機技術的學習的最終目的是實踐,所以熟練掌握了一門專業(yè)的技術要比粗略的了解多項技術更有優(yōu)勢。

同時,學校要重視要改革教學模式。綱領性的教學方案還要落實到具體的教學模式中才能發(fā)揮作用。實踐中我們發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的教學模式以教師的講授為主,是一種“灌輸式”的教學,是一種單程的知識傳遞方式,不僅不利于學生的自主學習,也不利于保持教師的工作熱情。所以,現(xiàn)代的計算機科學與技術的教學模式的改革后,教師在授課的過程中,要注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),不能只是“耳提面命”式的灌輸知識,而是要引導學生的發(fā)散性思維,鼓勵學生質(zhì)疑現(xiàn)狀,挑戰(zhàn)現(xiàn)狀,培養(yǎng)學生的歸納、演繹能力。教師還需要優(yōu)化課程結構,增加選修課的比重,以彌補各種必須課給學生的知識結構造成的禁錮,有利于學生開展自主學習,發(fā)展興趣愛好,對于計算機科學與技術專業(yè)的學生而言,要利用其專業(yè)特有的優(yōu)勢,提倡其進行跨校、跨院、跨學科選修課程,因為計算機科學與技術專業(yè)涉及的學科范圍非常廣,多元化的知識的補充有利于更好的完善專業(yè)知識的學習。此外,學校還應開設各種實驗創(chuàng)新教育課程,在不斷的摸索與試驗中找到更加符合學校的具體情況和學生的接受能力的課程設置的方式,在這個過程中要積極的采納學生的建議和意見,以及各種一線教師的豐富的教學經(jīng)驗,使學生接受較系統(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。最為關鍵的一點,也是培養(yǎng)計算機科學與技術專業(yè)的學生的創(chuàng)新能力的落腳點,是需要切實培養(yǎng)學生的動手能力,增加實踐性的教學環(huán)節(jié),讓學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,計算機科學與技術專業(yè)區(qū)別于其他的專業(yè)學科的最重要的特點就是,其本身是一門實踐性很強的應用性學科,注重學生對計算機的熟練操作和應用,因此,教師在進行課程設計和課程教授時,就應更加重視培養(yǎng)學生的動手能力,可以有針對性的根據(jù)階段課程的學習,開展一些相關的競賽活動,以獎勵的激勵形式激發(fā)學生的學習熱情,引導學生自覺重視操作技術的培養(yǎng),特別是可以帶領學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,使學生將所學的專業(yè)技術應用到研發(fā)實踐中,從實踐經(jīng)驗中進一步激發(fā)學生的創(chuàng)造力,從而發(fā)揮出學習的主動性、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的有益補充形式,一直以來課外科技活動有著學生的“第二課堂”的稱號,恰恰的揭示了其在學生的學習活動中占有的重要地位和作用,課外活動與課堂教學共同為促進學生的學習而服務,但是前者的優(yōu)勢體現(xiàn)在可以最柔性的方式來開闊學生的想象空間,激發(fā)學生學習的動力,從而豐富學生的創(chuàng)新潛質(zhì),有效的彌補學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,可以強化學生的創(chuàng)新意識,并成立專門的科技文化創(chuàng)新指導中心對學生的科技創(chuàng)新作用進行指導與評估,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,使學生關注計算機和信息技術領域的新的研究成果和學術動態(tài),認識到創(chuàng)新理念對于計算機科學與技術專業(yè)的重要意義,學校在舉辦活動的過程中,要鼓勵學生積極參加,并制定一些相應的獎勵政策來吸引和鼓勵學生投入各類科技創(chuàng)新活動,從而培養(yǎng)學生的創(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,信息技術尤其是計算機科學與技術是未來的人才所不可或缺的基本技能和素質(zhì),計算機技術也已經(jīng)滲透到了人們生產(chǎn)和生活的各個領域,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和應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,是計算機科學與技術的專業(yè)人才的搖籃,尤其是一些職業(yè)化的專業(yè)高校,更應該抓好教學活動的改革,而這種改革的活動中,對于學生的創(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)展和信息技術發(fā)展的動向。所以,高校在開展計算機科學與技術的專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中要注重對于學生的創(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、師生觀的轉變、創(chuàng)新活動的開展等幾個方面展開了相關論述,結合自己的多年工作經(jīng)驗,談到了從教學活動的各個方面如何加強計算機科學與技術專業(yè)的學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng),希望為我國的高校學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供一些有益的參考,當然諸多不足,還望批評指正。

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計算機科學的研究方向范文第5篇

關鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘; 關聯(lián)規(guī)則; 學生成績; 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,西南科技大學計算機科學與技術學院碩士研究生,研究方向為教育技術與知識工程;范太華(1962-),男,西南科技大學計算機科學與技術學院副教授、碩士生導師,研究方向為數(shù)據(jù)挖掘和系統(tǒng)結構;姬亞利(1988-),女,西南科技大學計算機科學與技術學院碩士研究生,研究方向為網(wǎng)絡教育教學設計;衣峰(1987-),男,西南科技大學計算機科學與技術學院碩士研究生,研究方向為網(wǎng)絡教育與移動學習。

0引言

隨著招生規(guī)模的不斷擴大,教務管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)急劇增加,普遍存在的問題是學生成績數(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)理性地分析教學中的成效得失以及找到有關影響學生學習成績的因素是廣大教師共同關心的問題[1]。 本文著重討論了數(shù)據(jù)挖掘技術在學生成績這一海量數(shù)據(jù)中的應用,發(fā)現(xiàn)成績數(shù)據(jù)中隱藏的課程相關規(guī)則或模式,力圖通過關聯(lián)與分類,得出一些有用的知識,對教學質(zhì)量的提高起到積極的促進作用。

1數(shù)據(jù)挖掘及關聯(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)往復的知識發(fā)現(xiàn)過程,通過對挖掘結果的描述、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)務對象。清晰地定義出業(yè)務問題,認清數(shù)據(jù)挖掘的目的是數(shù)據(jù)挖掘的重要一步。挖掘的最后結構是不可預測的,但要探索的問題應是有預見的,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)務對象有關的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)信息,并從中選擇出適用于數(shù)據(jù)挖掘應用的數(shù)據(jù);②數(shù)據(jù)的預處理: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)轉換:將數(shù)據(jù)轉換成一個分析模型,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)挖掘成功的關鍵。

(3)數(shù)據(jù)挖掘。對所得到的經(jīng)過轉換的數(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結果分析:解釋并評估結果,其使用的分析方法一般應視數(shù)據(jù)挖掘操作而定,通常會用到可視化技術;②知識的同化:將分析所得到的知識集成到業(yè)務信息系統(tǒng)的組織結構中去。數(shù)據(jù)挖掘的過程如圖 1 所示。

1.2關聯(lián)規(guī)則簡述

關聯(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)項之間的關系,關聯(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)。 當挖掘出的關聯(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域專家設定,也可以進行其它分析,揭示關聯(lián)項之間的聯(lián)系。

2基于數(shù)據(jù)挖掘的高校學生成績分析

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

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聯(lián)性。為減少不必要的影響因素,影響關聯(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)學類和計算機課程進行分析,最終隨機抽取 385 名學生的《C&C++ 語言程序設計》、《線性代數(shù)》、《離散數(shù)學》、《計算機系統(tǒng)原理》、《計算機網(wǎng)絡》、《計算機組成原理》、《軟件工程》、《數(shù)據(jù)庫原理》、《數(shù)據(jù)結構》等課程的期末考試成績。

2.2數(shù)據(jù)預處理

數(shù)據(jù)預處理是數(shù)據(jù)挖掘的關鍵階段,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)庫中導出字段包括學號、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名學生的15門數(shù)據(jù)。

(3)數(shù)據(jù)變換。將數(shù)據(jù)轉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)進行關聯(lián)規(guī)則的挖掘,進行數(shù)據(jù)轉化后如表2所示。

2.3Apriori算法的運用

采用SPSS Clementine工具進行數(shù)據(jù)挖掘,預處理的數(shù)據(jù)已滿足Apriori算法對數(shù)據(jù)的要求,導入數(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),筆者進行了反復的驗證。設置條件支持度為0.15,最小規(guī)則置信度為0.75,挖掘結果如圖2所示。

2.4結果分析

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

(1) 學好計算機應用基礎、C&C++程序設計、數(shù)據(jù)結構是學好數(shù)據(jù)庫的基礎,數(shù)據(jù)結構又是學好軟件工程的基礎。

知識發(fā)現(xiàn)過程如下:計算機應用基礎=A =>數(shù)據(jù)庫=A,支持度為32.32%,置信度為85.3%。計算機應用基礎和數(shù)據(jù)庫同時是A的人數(shù)占總人數(shù)的32.32%,計算機應用基礎為A中85.3%的人數(shù)據(jù)庫原理也為A,所以說要學好數(shù)據(jù)庫原理先要學好計算機應用基礎,C&C++程序設計=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++程序設計也是數(shù)據(jù)庫原理的基礎。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。

(2) 學好離散數(shù)學是學好數(shù)據(jù)結構的基礎。

(3) 要把計算機操作系統(tǒng)學好,計算機組成原理、C&C++程序設計、數(shù)據(jù)結構、離散數(shù)學是基礎。

(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)絡也學的好。

(5)C&C++程序設計、數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫原理又是學好軟件工程的基礎。

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

3結語

利用關聯(lián)規(guī)則中的Apriori算法對計算機科學與技術專業(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)偏離正常學習軌道的學生,及時進行預警和干預,幫助學生順利完成學業(yè),對學生課程的學習和管理者的決策提供參考,也為關聯(lián)規(guī)則在其它學科的應用提供了思路。

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