論高校計算機課程設置及教學模式

程伍端

摘要：不同的計算機課程，應用場景不同。計算機課程的開拓應用，還需要其他課程技術支撐與支持;綜合高校不同專業方向及開設課程的不同階段，包括這些專業的人才培養目標，以及主要職業技能培養方向進行分析，如何進行計算機課程設置是制定專業人才培養方案及課程設置改革的依據，還必須避免了某些計算機課程的開設成為孤立課程，無法拓展應用。同時，對教學模式，采用項目導向教學意義重大，強調項目導向必須作為計算機課程教學的主要模式。

關鍵詞：課程設置;教學模式;項目導向;能力培養模型

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）09-0098-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

On the Setting of Computer Courses and Teaching Mode in Universities

CHENG Wu-duan

（Information and Smart Transportation College， Fujian Chuanzheng Communications College，Fuzhou 350001， China）

Abstract： Different computer courses have different application scenarios. The development and application of computer courses also need other course technical support and support; comprehensively analyze the different professional directions of universities and the different stages of the courses， including the talent training goals of these majors， and the main vocational skills training directions. How to set up computer courses is The basis for formulating professional talent training programs and curriculum reforms must also prevent the opening of certain computer courses from becoming isolated courses and unable to expand their applications. At the same time， for the teaching model， the use of project-oriented teaching is of great significance， emphasizing that project-oriented must be the main mode of computer course teaching.

Key words： Curriculum; Model of teaching; Project-oriented; Capacity Building Model

1 引言

在互聯網與移動技術的高速發展過程中，特別是大數據應用、云計算技術、信息安全等等專業在高校不斷新增開設，與其他的計算機專業一起蓬勃發展。同時，不論電子信息專業、還是機電控制類專業，開設的課程中一定離不開計算機課程。計算機課程有近幾十種，每種計算機課程都有其特色特點，能實現的功能，應用的方向也不相同。因此，高等院校也應針對不同專業的能力培養模型以及計算機課程的前后關聯性，進行計算機課程的合理設置。這樣才能培養適應社會需求職業人才。

計算機課程通常多為計算機編程語言課程，課程的設置，影響著高校專業人才培養方案的制定。

2 對于計算機編程語言排行榜的分析

計算機編程語言作為計算機課程的主要部分，通常有數十種，可以分成機器語言、匯編語言和高級語言等幾類。查閱世界編程語言排行榜[1]，2009年以來，Top10排名的編程語言：

可見近10年Java、C、C++基本都占據了前三名。排名在前幾名，必然有其獨特之處。

C語言能夠在內存有限的大量硬件設備中運行，如嵌入式硬件設備。

Java的靜態類型、強大的工具，以及擁有廣度和深度的庫的生態系統，是其他任何計算機語言在短時間內不能夠實現替代的，Java跨越平臺也是它最大的優勢。

2017年以來，Python之所以熱度不減，依靠的就是在人工智能方面應用的優勢。

C++是一種被非常廣泛使用的計算機編程語言。C++不僅僅支持過程化的程序設計，更主要的是C++支持面向對象的程序設計。

JavaScript主要應用于前端開發當中，它是一種強大的動態腳本語言，尤其善于開發優秀的網頁和網頁游戲。JavaScrip與所有瀏覽器兼容，并被用于超過90%的網頁中。

PHP是一種服務器端的語言。超過80%的網站，其中包括Facebook，Wikipedia和WordPress都使用PHP語言。

3 對高校開設的計算機課程研討分析

通常高校各專業的課程設置，都會開設一門以上的計算機編程語言，這與當今計算機的技術各行業應用息息相關。工科類的專業通常都是將C語言或C++語言作為啟蒙課程，也有采用Java語言。這不僅與計算機編程語言排行榜相符，也與這幾個語言自身的特點相關。現在對這幾個語言進一步比較分析，可以得到以下的結論，有助于課程的設置。

3.1 C語言作為編程的入門語言優于C++

C語言和C++的編程思維，不同之處在于C語言是面向過程進行編程，而C++則是面向對象進行編程的。C語言實質是結構化編程語言，編程側重于數據結構和算法，設計程序以過程化思維為主線，對輸入數據進行運算處理得到輸出，因此，容易被初學者接受。同時，C語言的語法與JavaScript的許多語法相同，與PHP語言的許許多多語法也相同，如果學過了C語言，再學習JavaScript、再學習PHP，語法語句基本可以一帶而過。因此，C語言是理想的入門語言。

C++編程，首先要認真思考如何構造一個被處理對象的模型，使這個模型能契合所要處理的問題，達到實現目標，只有這樣才能獲取模型對象的狀態信息，實現過程控制。這對初學者而言，這種構建對象模型，實現解決問題的思維方法比起過程化思維，需要一個適應的過程。而C語言與C++有許多相似之處，學習了C語言，再來學習C++，就能憑借熟悉的語法，輕松地學習面向對象編程，達到事半功倍的良好效果。

3.2 采用Java學習面向對象編程優于C++

如果要一步到位地學習面向對象編程，Java語言有更多的優勢。Java是從C++進化而來的，它保留了C++的大部分內容，但其語句語法清晰、容易學，規模小，從根本上解決了C++的部分缺陷，從而構成了新一代的面向對象程序設計的編程語言。

3.3 Python適合人工智能、大數據專業的課程開設

近年來，各行各業都非常重視人工智能的應用。高校也相應開設了人工智能專業或方向。大數據之所以被應用，在于大數據價值的創造再利用，大數據技術已經融入了各個行業，大數據專業的設立也成了眾多高校的選擇。

3.3.1 Python特點及優勢適合人工智能領域

人工智能的實際應用環境是一個跨學科的環境，選擇哪種計算機語言應用于人工智能有著舉足輕重的意義。人工智能常采用的5種編程語言是：Python，Lisp，Prolog，Matlab，Java。在這幾種常見的人工智能編程語言中，顯然Python更適合于高校人工智能專業的開設。Python在人工智能、機器學習和數據分析等領域中，排名第一。Python之所以是最受歡迎而被選擇使用，有其原因：

它有出色的生態庫系統，又運用了Matplotlib作為繪圖工具，用于可視化，對于人工智能開發人員而言，學習曲線要容易得多。同時，Python 的使用與平臺無關，節省了在各種平臺上進行測試的精力和時間，其靈活性，減少出錯的可能性，使得Python可以與其他語言結合使用。

Python應用領域廣泛，可用的方面有Web和Internet開發、科學技術和統計、人工智能、軟件開發、網絡爬蟲等等。

應用Python，程序員只需要專注于問題的解決與實現，無須去搞懂程序的語言語句。Python是免費、開源的，能夠被移植在許多平臺上，可以把Python嵌入C/C++程序，從而向程序用戶提供腳本功能[2]。

3.3.2 大數據專業離不開Python

當前大數據技術正快速成為新一代信息技術，高校的大數據技術與應用專業從而應運而生。大數據技術的應用是對來源分散的、格式多樣化的，容量巨大的數據進行采集、存儲和關聯分析，從分析中發現新信息、獲得新價值，提升新能力。因此，大數據技術離不開機器學習和數據分析，所以大數據專業開設的首門方向性的專業必修課往往就是“Python”，這在很多高校的培養方案中已經證實。

Python的一大優勢在于編寫網絡爬蟲程序。大數據時代的到來，需要海量的數據。數據的來源，不可能只靠企業內部原始積累數據，數據的來源更要通過外部采集數據。Python所編寫網絡爬蟲程序，對于數據采集，有著簡便、高效、強大的特性。

3.4 應用開發系統都需要SQL數據庫

結構化查詢語言的簡稱是SQL。SQL是一種能夠實現在數據庫中進行添加、刪除、查詢、更新數據的腳本語言。SQL是非過程化編程的高級語言，完全不同底層結構的不同數據庫系統都可以使用相同的SQL語言，作為數據輸入與管理的接口[3]。教學中通常采用的關系數據庫語言是Mysql、SqlServer。

應用開發系統，都是對數據進行分析處理、應用，都離不開關系數據庫的查詢，新增，更新，刪除，求和，排序等應用。因此，只要專業方向涉及應用開發，都需要開設SQL數據庫課程。實際上，數據庫已成為計算機類專業的必修專業基礎課。

3.5 Web應用開發需要開設Web前端及服務器端語言

隨著互聯網的發展，產生了C/S（客戶端/服務器）、B/S（瀏覽器/服務器）的網絡應用。Web應用出現后，興起了網絡結構模式B/S。它依靠瀏覽器軟件，統一了客戶端軟件，業務處理都由服務端完成。采用B/S模式的優勢是用戶客戶端只要有瀏覽器軟件，就可以與Web服務器、數據庫進行數據的交互，實現Web系統的應用。

因此Web前端的Html、Css、Javascript技術的課程是必須開設，沒有前端網頁的支持，Web應用系統就缺乏用戶界面。Web前端課程本身也是職業崗位的技術支撐，Web前端的工作崗位的人才需求，目前國內市場缺口巨大。

能夠編制應用于Web服務器端程序的語言，主要是有PHP、JSP、Asp.net，JSP、PHP具有跨平臺優勢。

JSP是一種動態網頁技術標準，通過響應客戶端發送的請求信息，依據請求信息的不同內容，動態地生成不同的Web網頁，返回給請求客戶。JSP是以Java作為腳本語言，為用戶的HTTP請求提供服務，并能與服務器上的其他Java程序共同處理復雜的業務需求 [4]。

PHP是開源通用腳本語言。PHP在服務器端執行腳本語言，是最常用的網站編程語言。它的語法簡單易學，方便使用，主要適用于Web開發領域[5]。在實際的Web開發領域，PHP語言已經是目前最流行的編程語言，它驅動全球超過2億多個網站，有全球超過81.7%的公共網站在服務器端采用PHP，包括Facebook，Wikipedia，和www.yahoo.com。PHP具有開源、免費的特點，實用性非常強。因此，專業方向涉及培養Web應用開發技能，開設PHP課程是理想的選擇。