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计算机本科教育的 华“尔兹，， 俞 勇* 上海交通大学计算机科学与工程系，上海 200030 摘要:本文介绍了作者对计算机本科教育的一些观点。 关键词:计算机本科教育 “基本技能、基础知识、工程能力”是计算机本科教育的三步曲，亦称 “华尔兹” 法。所谓 “基本技能”是指编写计算机程序的基本技术和方法;“基础知识”是指数 学基础和专业知识;“工程能力”是指发现、分析和解决实际问题的能力。 计算机是一门实践性很强的学科，很多理论、方法和思想都需要通过程序来验 证它们的可行性。但是，由于我国中小学教育往往偏重知识的灌输，对于学生动手 能力的培养没有充分的重视和实施的办法，出现了目前学生大脑 “发达”、四肢 “萎 缩”的畸形状况。另外，在思维方式上，计算机有别于数学、物理、化学与生物等 其他学科。如程序设计语言中的赋值语句 “x=x+1，在数学中，等号 “=”表示式子 的两边相等，是静态的;而且在实数域中这个等式是不成立的。但是，它在计算机 中作为一条语句是成立的，它表示了一个动作，一个过程，而且是动态的。所以， 如何使学生乐意动起手来，如何训练学生用计算机方式进行逻辑思维，从键盘上敲 出惊奇和兴趣，这是摆在我们面前的第一大困难。我们可以 “程序设计语言”课程 为中心进行展开，尝试用常识解说语句，用实例理解程序，用实践体会结果。再 在不同层次上，对 “数据结构”、“算法设计与基础”、“面向对象程序设计语言” 等课程进行学习和实践。这样经过一两年的训练，学生应该具备了较娴熟的计算 机基本技能。 计算机又是一门科学，它以数学为基础，需要严密的逻辑推理和思维，从理论 上证明问题的可解性和推断的正确性。就计算机学科来说，任何一个问题，首先需 要形式化，为它建立一定的数学模型;其次需要为它设计一个适当的算法;最后通 过程序验证。那么，如何使学生认识学习数学的重要性，怎样使他们具有扎实的数 学基础和系统的专业知识，应该是摆在我们面前的第二大困难。本科一二年级主要 以基础数学为主，如数学分析、大学代数、概率论与数理统计等，二年级起可已开 设一些专业类的数学课程，如图论、集合论、数理逻辑等，三年级起应该开设一些 专业基础课程和专业课程，如操作系统、编译原理、数据库系统、计算机网络等。 对于数学类的课程，老师应该更注重例子的讲解和应用，甚至可以结合一些与前沿 学科相关的知识做介绍，这样使学生了解的知识面可以更宽广些，从而调动学生能 ，联系作者，E-mail:yyu@cs.sjtu.edu.cn 136 更主动地学好专业知识的积极性，为以后的专业发展打下扎实的基础。专业类的课 程一定要求学生不仅要知其然，还要知其所以然，培养学生刻苦钻研的精神，养成 良好的学习和工作的习惯。 计算机也是一门面向应用的系统工程，它可以解决许多实际问题，大大提高工 作效率和工作质量。一般来说，学生不习惯、也不善于推敲各门课程之间的关系， 他们不会灵活应用和贯穿不同的知识。因此，如何引导学生综合地运用所学知识解 决实际问题，这又是摆在我们面前的第三大困难。首先，应该开设一些有关软件开 发方法的课程，如软件工程等课程，使学生了解软件开发的一般过程，逐步适应并 学会按一定的标准或规范开发程序。其次，可以选用一些单一的课程，如编译原理、 操作系统等课程，做一些比习题更大的、有一定系统性的课程设计，使学生学会贯 穿整个课程所学的知识。然后，可以选择一些综合类的课程，如计算机图形学、数 据库系统等课程，要求学生做一些综合性强的、能够涉及多课程知识的课程设计， 使学生逐步学会分析问题、解决问题的能力，养成发现没有学过的知识能够主动地 想办法去解决的学习习惯。当然，最好在三四年级能够有机会去著名IT大公司去实 习一段时间，这样学生的感触和体验就会更加深刻，效果当然会更好。 计算机本科教育的 “华尔兹”是一个循序渐进，不断提升的过程。因此，计算 机本科教育在整个教学计划中都应该体现这个过程。随着计算机科学的不断发展， 以及计算机学科与其他学科交叉的紧密联系，其作用越来越被人们所关注。培养什 么样的计算机本科生，造就什么样的适应性人才，是我们每一个计算机教育工作者 应该不断探索的问题。总之，社会的需求就是我们的追求，这是一条永远不会改变 的真理。