计算机平台课程创建实践体会

计算机平台课程创建实践体会本文作者：李国和吴卫江赵建辉连远锋单位：中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院计算机知识结构不足过程型计算机语言的编程以变量及其访问为核心，通过顺序、分支、循环结构控制程序的走向。不同过程型语言尽管语法、开发环境和运行环境不同，但具有相同语义和算法，因此，再开设过程型计算机语言课程时，并没有进一步涉及问题的形式化表示、数据管理、功能分析与设计等内容，也就不能达到提高计算机应用技能。尽管本科阶段也开设Java、C++、网站建设等选修课程，但也只介绍了基本概念、语法、语义。这些程内容都是相对独立的，也有交叉，在知识结构上，没能形成递进提升。教学内容不适用。为计算机专业研究生开设的计算机课程，其重点在计算机本学科内容，如《计算理论》《计算复杂性》《分布计算与并行计算》等，大部分不适合于石油主干专'也研究生选修。即使部分计算机应用类和开发类课程，如《人工智能原理》、《高级软件工程》、《%b程序设计》等，有部分石油主干专业研究生选修，也由于缺少前导课程基础，有许多编码实现的实验也难于完成，因此，这类课程学习也难于达到提高计算机应用能力的目的。计算机公共平台课程建设与实践重视课程建设，明确教学目标。针对石油主干专业研究生计算机知识结构和应用技能的现状，以问题描述与形式化表示、数据处理、数据管理以及应用系统研发为核心，丰富和完善计算机应用系统研发相关技术基础，使他们掌握计算机应用研发的基本概念、基本理论和经典处理方法。为了实现教学目标，在教学中要以计算机公共平台课程建设为契机，完善教学内容、教学方法和实验方案，主要涉及：①问题形式化方法；②数据表示及其处理算法；③数据管理与运算；④信息系统访问及操作；⑤软件工程的基本思想及软件开发技术与集成技术。理顺知识体系，完善知识结构。通过对石油行业的调研，我们总结出石油企业计算机应用主要应用包括数据处理、数据管理、数据交互三大领域。数据处理主要用于油藏数值模拟、地震数据反演等,其核心是数学建模和智能建模及其参数优化；数据管理主要用于石油工程、地质工程和油田信息化建设等，其核心基于应用领域的数据模式及其关联关系和业务流程，借助于数据库管理平台实现数据信息管理；数据交互主要用于油气勘探开发和生产管理等，其核心是计算机网络结构和协议（机-机交互），数据可视化（人-机交互）。从计算机学科应用角度，综合考虑石油主干学科应用特点，优化筛选计算机应用知识构成主要教学内容。同时，理顺本科和研究生阶段的计算机知识体系，确保计算机知识的连贯和提升，避免教学内容重复。联系实际应用，丰富教学内容。在教学过程中，以提高计算机应用技能为核心，重视计算机应用相关的理论、方法，确保计算机知识的基础性和研发实践中计算机知识的实用性，同时，通过联系生产实际，强化计算机应用实践，增进计算机问题求解能力的应用性，达到提高计算机应用技能的目的。在数据处理教学中，以〃基于粒子群优化的分段线性逼近数学建模〃为例，解决地震反演问题；在数据管理教学中，以〃海相油气地质知识管理关键技术研究〃为例，解决油气勘探数据（包括知识）管理问题；在数据交互教学中，以〃地震数据可视化研究〃为例，结合图形系统平台,解决地震数据三维可视化问题。基于案例教学过程中，每一案例都可成为完整的系统，涉及到需求分析、问题形式化、逻辑分析、功能设计、编码实现和测试等研发过程，最终形成软件工程思想。通过〃问题提出-实际案例-理论学习〃和〃理论学习-实际案例-问题解决〃，形成〃实际案例和应用理论〃相结合的教学模式，突显计算机应用知识和能力培养，达到深入学习计算机应用知识的目的。发挥教师经验，确保教学质量。由教授牵头负责，组织副教授和博士构成教学团队承担课程建设和教学任务。在科研上，团队成员长期从事计算机科研工作，富有计算机研发经验，确保教学内容能够讲解深入透彻。在教学上，团队成员承担计算机教学工作，并且多门课程通过学校合格课程评估，具有丰富的教学实践经验，确保教学内容能够讲解、消化、理解。多年来，团队成员一直参与教改工作，并发表教改文章总结教学经验，编写教材和讲义，取得一系列教改成果。团队成员具有良好的教育背景和教学、科研经历，为公共平台课程建设奠定了基础，确保了教学质量。设计实践课题，提高应用技能。在教学过程中，强调课程习题实践，把课程习题分为基础类习题和应用类习题。基础类习题以数据表示、数据存储、数据处理等基本知识为要点，达到消化、掌握基本知识，为后续计算机应用技能的提升奠定基础。而应用类习题结合教师的研发成果经验，设计内容与实际应用紧密相关，并要求以2〜3人小组形式，按研发流程实现系统的设计和开发。为了减少应用类习题的难度，涉及到的习题与课程技能性的内容有一定相似性，也可在技能性讲义的基础上进行修改和完善。对于应用类习题，从需求分析开始，要求进行系统逻辑分析、功能设计、详细设计、用户体验设计（界面设计）、编码实现等过程，完成相应的报告文档，体现了把计算机基础知识融合到计算机应用技能中，提升了教学内容的应用性和实用性。加强实践答疑，增强问题理解。对于计算机公共平台课程，选修的研究生较多，但他们拥有计算机知识的水平和认知能力差异较大。完成应用类习题包括〃问题一一方法一一算法一一程序〃，涉及到多个阶段，任何一个阶段遇到难处都难于完成习题。研究生学习能力较强，对基本知识的理解和掌握较好，普遍能够顺利完成基础类习题，但对应用技能掌握较难，难于很好完成应用类习题。这些学生对自己专业相关问题较为清楚，也能较好地理解处理问题的有关方法，但在方法转变为算法上不很适应，导致后续程序难于实现。通过定时安排答疑，适当调整集中答疑和分散答疑。一方面，对共性的难题进行分析、讲解；另一方面，由于知识水平的差异，对个性的难题进行及时辅导。通过教学实践，发现答疑非常有意义，对研究生应用知识和技能提升的重要性不亚于课堂教学。随着计算机的发展和普及，计算机与其他学科领域结合应用是计算机应用的主要形式,并为计算机学科和其他学科的发展起到重要作用。在石油主干专'业研究生的计算机公共平台课程建设中，要把完善计算机知识结构、提高计算机