计算机工程和科学范例(12篇)

计算机工程和科学范文

关键词：计算机科学精神；青年大学生；素质教育；计算机本科专业；教书育人

0引言

目前，高等院校尤其是应用型本科院校和高职院校的学生普遍存在自身综合素质不高的问题，无法满足用人单位的要求，计算机科学与技术专业的学生也不例外。面对这类高校毕业生就业难的状况，如何在大学教育阶段提高素质，养成良好的工作和学习素养，使之成长为既有专业知识又有高素质的复合型人才，不仅是专职教育工作者必须做的事情，也是从事专业教学的一线教师必须切实重视并努力解决的问题。

将计算机教育融入高校大学生素质教育中，从而实现思想政治工作的新发展，这是目前高校素质教育研究的一种新思路和新方法，也是一种新潮流。在这方面有许多高校的专业教师做出了表率，例如陈国良等从计算机文化中的人物事迹出发，提出了以培养学生弘扬计算科学和培养计算思维为核心的大学素质教育的思想[1]；周晓兰等从高校计算机实验教学方面，提出激发学生学习计算机知识的积极性、提高其综合素质，从而培养学生科学精神的思想[2]；陆晓龙提出通过开展科技教育活动提升青少年综合素质的思想，包括培养青少年树立远大理想、献身科学的意识、创新思维意识、动手动脑能力、观察问题分析问题和解决问题的能力等[3]。

1基本思路和方法

目前多数研究主要集中在计算机应用基础、计算机导论课程涉及的计算机领域的大师及其贡献、计算机应用大事记等方面，计算机教育内容少，对综合素质的教育覆盖面小且不够深入，导致效果不尽理想。

1.1基本思路

算机科学技术本科专业的所有专业课程（如计算机组成原理、数据结构、编译原理、操作系统、软件工程、计算机系统结构、人工智能等）均包含了一种或多种先进的、科学的、有趣的计算机技术与思想，可归结为计算机科学精神，如计算机系统结构中有关计算机体系结构设计的与时俱进、不断创新的精神，操作系统的多进程、多任务的并行高效精神，编译原理中的绿色计算、优化节能精神，软件开发中的一丝不苟和逐步求精的软件工程精神。教师应在备课过程中挖掘并归纳计算机专业课程中体现出的计算机科学精神，并设计好提高青年大学生综合素质方面的应用情境，即把这些科学精神与当代青年大学生的各种素质相对应，形成大学生成长规划表，在具体教学过程中因势利导，在传输专业知识的同时渗透计算机科学精神，做到有针对性地实施各种素质的深度培养，最终达到综合素质及专业知识学习的“双提高”。

1.2基本方法

应采用自底向上、多门专业课程多位教师合力培养的方法，逐步实现大学生综合素质的不断积累和升华，方法流程见图1。

2培养途径

（1）归纳计算机科学与技术专业中的每门课程体现的计算机科学精神，尤其是专业核心课程，如程序设计、计算机组成原理、数据结构与算法、操作系统、编译原理、软件工程、计算机系统结构、人工智能等。在备课时应将这些科学精神设计在问题情境中，在教师向学生传输专业知识的同时传输计算机科学精神。

（2）制订大学生成长规划表。将已归纳的计算机科学精神分门别类地与当代大学生的各种素质相对应，形成以综合素质培养的大学生成长规划表，见表1。表1仅给出了几门专业课的1～2种计算机科学精神与学生素质教育对应关系，教师还可以挖掘更多的关联关系。

（3）创建以“专业育才、精神育人”为目标的教书育人平台。每门课程均可按照图1自底向上地设计计算机专业教书育人模式，创建“课堂专业教学”“校内课外活动”“校外社会服务”的教书育人平台，培养或训练学生的各种素质，最终实现大学生专业学习兴趣和各种素质的深度提升。

“课堂专业教学”平台以教师的三尺讲台为平台，合力育人，实现“双赢”。多位教师将每门专业课的计算机科学精神融合于计算机专业教学及育人之中，形成合力培养，在传授专业知识的过程中积极向学生倡导计算机科学精神，从而培养学生的素质，包括人文素质。

“校内课外活动”平台以学校的开放实验室、开放文体活动场所等为平台，一方面让学生参加校内的科技活动或勤工俭学，如实验室设备管理与维护、系统安装、项目开发、产品设计与制作等，另一方面让学生定期参加校内体育比赛、扑克比赛等，从这两个方面训练学生计算机科学精神的运用，展现大学生的素质。

“校外社会服务”平台依托校企合作专业教学实训基地[5]，让学生定期到企业顶岗实习，进一步使学生体会计算机科学精神的博大内涵，更高水平地展示计算机科学技术专业大学生的素质。

通过以上课堂、校内外平台的教育和实践训练，学生的素质得到训练和提升，也大大提高了学生学习专业课程的兴趣和积极性，最终实现“双赢”的教学效果。

（4）实施跟踪与反馈机制。不断跟踪毕业生工作表现情况，如学生工作单位领导的评价、工作业绩等，检验计算机科学精神育人的成果，同时总结并针对不足反馈修正培养方法，形成一种有效的闭环结构。

4教学效果

在学校信息技术学院2014级、2015级计算机科学与技术本科专业的多门专业课教学过程中，我们实施了以计算机科学精神育人的策略。从学生的表现可知，经过这样的教书育人过程之后，学生的各种素质和能力得到了提高，并积累了良好的工作、学习和生活经验及习惯。比如，在每年一次的学校春季运动会中，取得比赛好成绩的大都是计算机科学技术专业的学生；在企业实习中，计算机科学技术专业的学生不但具有合作、尊重、热爱、谦虚、共享的高尚情操，而且具有高效、认真的工作方法，受到了企业领导的好评。另外，学生学习本专业的兴趣和积极性有了很大提高，学生完成作业、课程设计、实验报告的质量也有了很大改善。总之，这种教书育人的效果能够为学生提高就业能力打下坚实的基础。

5结语

在校大学生一般为18至20多岁的青年，是祖国的未来、民族的希望，培养并提高其综合素质非常必要，而计算机科学技术本科专业的所有课程均包含了一种或几种计算机科学精神，可形成计算机科学精神集。通过在计算机本科专业大学生中倡导和培育这些精神，可极大地培养和提升青年大学生的各种综合素质，对于建设创新型国家、实现经济社会全面协调可持续发展、构建社会主义和谐社会将发挥十分重要的作用。

参考文献：

[1]陈国良，张龙，董荣胜，等.大学计算机素质教育：计算文化、计算科学和计算思维[J].中国大学教学，2015（6）：9-12.

[2]周晓兰，廖志鹏.论高校计算机实验教学中科学精神的培养[J].实验室研究与探索，2012（8）：97-100.

[3]陆晓龙.开展科技教育活动，提升青少年综合素质[J].中国校外教育，2015（6）：1-15.

计算机工程和科学范文篇2

关键词：卓越课程；计算机系统；计算思维

0引言

“卓越工程师培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2022年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2022年）》的重大改革项目，也是适应我国工业化发展进程，培养和造就一大批创新能力强、适应我国经济社会发展需要的工程技术人才的重要举措，是增强我国核心竞争力、建设创新型国家、走新型工业化道路的必然选择。同济大学作为首批实施“卓越计划”的高校，于2010年启动“卓越课程行动计划”，加强课程的内涵建设，推动教学改革以取得突破性进展。

另一方面，计算思维（ComputationalThinking）作为一种教学理念，近年来在计算机基础教育中受到关注。计算思维是指运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。当今社会已进入信息化时代，具备计算思维，能够运用计算机技术和手段进行学习和工作、解决专业问题是高级人才必备的素质。计算思维能力是与读写能力一样的人类基本思维方式。

为了配合同济大学实施“卓越工程师培养计划”试点方案，提高骨干教师的业务素质和教学水平，同济大学于2011年开展计算机科学与技术卓越课程行动计划，将计算思维融入“计算机系统级课程”的教学改革中，取得了良好的教学效果。

1“计算机系统级课程”教学改革内容

本次课程改革试点的核心内容主要包括3个方面：一是课程授课方式改革；二是训练（指各种类型的作业、结合课程的创新性实验项目、综合性和设计性实验等）方式改革；三是考试方法改革。

课程授课方式改革要大力推行启发式、探究式、讨论式、参与式、小班制等教学方式。训练方式改革除了传授知识外，还要通过设计综合性作业、结合课程的创新性项目以及其他形式多样的综合性训练，将学生的综合能力和人格培养落实到具体课程教学中。考试方法改革要消除应试教育产生的不利影响，以学生综合能力评价和人格养成作为核心，努力实现学生学习成绩评价方式的多元化。同时，建立计算机系统级教学团队，以团队形式对课程进行设计，积极建设和落实包含课程授课方式、训练方式、考试方法3大环节改革的具体方案。

“计算机系统级课程”教学改革项目在同济大学软件学院和电子与信息工程学院共建的“计算机系统结构”部级精品课程建设的基础之上，结合电子与信息工程学院在学科方向上的特色和优势，采取“两级基础深化、知识体系构建、实践能力培养、前沿技术追踪”4项措施，建立面向“卓越工程师”培养的计算机系统级课程教学体系。

1）两级基础深化。教师通过“计算机与信息安全导论”“计算机导论”和“计算机系统结构”课程，分别从广度与深度两个方面对学生进行全面的计算机学科基础教学。“计算机与信息安全导论”和“计算机导论”旨在帮助初学者认清学科的轮廓，而“计算机系统结构”则为计算机学科高年级本科生提供完整的学科核心知识。

2）知识体系构建。教师以“虚拟化与云计算”“Web编程”和“计算机前沿技术概论”等课程为基础，建立计算系统和网络的知识体系框架，为强化计算机科学与技术学科的特色和建立完整的计算机系统学科知识体系规范打下基础；同时还注重相关课程的交叉，如“计算机系统结构”与“操作系统原理”“编译原理”在虚拟操作系统、编译优化等方面的结合，“计算机系统结构”与“虚拟化与云计算”在大规模并行处理系统下的融合等。

3）实践能力培养。教师通过“计算机系统实验”课程，将“计算机系统结构”“操作系统原理”与“编译原理”等课程中关系极为密切的核心内容以综合实验形式进行集成，如存储结构及其管理、目标代码生成及优化、线程调度等。这样既有利于消除孤立知识点，又加强了学生的综合实践能力训练，为他们将来从事计算机系统开发工作打下坚实基础。

4）前沿技术追踪。教师通过“计算机前沿技术概论”课程追踪国际计算机系统结构领域中的前沿问题与技术。

笔者提出的面向卓越工程师的计算机系统结构系列课程体系框架如图1所示。该教改项目的实施将提高计算机系的办学水平，加强对青年教师的培养力度，同时也有助于本科教学中多出科研成果。

该教改项目从理论与实践2个方面展开，围绕计算机系统主题，在课程体系建设上注重基础、突出重点。特别是在实践教学方面，除了在相应课程的实验环节对学生进行训练外，还将在专门的“计算机系统实验”课程中进行有关计算机系统硬件和软件2个方面的完整的集成实验，通过数据采集和建模分析等手段验证实验结果的正确性和有效性。通过发现并解决实验过程中遇到的各种问题，学生更加深刻地理解并扎实地掌握计算机学科的核心理论，同时提高了从理论到实践的知识贯通能力和创新能力。

各门课程的教改内容简述如下。

1）计算机与信息安全导论。作为该教学体系的基础课程，将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下：

①选用《ComputerScience：AnOverview》作为该课程的双语教材：

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识；

③将计算机系统方面的基本知识从传统计

算机导论内容中自然引出；

④展开双语教学，并建设精品课程。

2）计算机导论。作为该教学体系的基础课程，将突出建设计算机系统知识体系方面的基础知识。主要教改内容如下：

①选用《ComputerScience：AnOverview》作为该课程的全英文教材；

②每章核心内容突出计算机系统方面的基础知识；

③加强计算思维方面的教学和实践，将Python作为入门编程工具培养学生的实践动手能力；

④展开全英文教学，并建设精品课程。

3）计算机前沿技术概论。作为全校的通识课程，适合各个年级的本科生，侧重信息安全前沿，同时带动整个教学体系前沿知识的探索。主要教改内容如下：

①汇集计算机系统结构课程体系中各个分支领域的前沿思想与技术；

②为“计算机系统实验”课程提供前沿的实验内容建议和素材；

③自行编写课程讲义与教材。

4）计算机系统实验。该教学体系中的实验课程建立在“计算机系统结构”“操作系统原理”“编译原理”等课程的基础之上，是整个教学体系中学生实践能力培养的核心课程。主要教改内容如下：

①建立计算机系统课程知识体系；

②建立实验环境，设计丰富多样的综合实验项目和开放性实验项目；

③编写实验指导书。

5）虚拟化与云计算。该教学体系中的专业课程之一，介绍可信与安全系统体系结构的基本概念、基本原理和基本结构。主要教改内容如下：

①建立课程知识体系；

②编写教材。

6）Web编程。该教学体系中的专业课程之一。主要教改内容如下：

①完善课程知识体系；

②建立实验环境，设计实验项目；

③编写教材和实验指导书。

2教改特点

基于“计算机系统级课程”的计算机科学与技术卓越课程行动计划具有如下特点和创新性。

1）将本系计算机学科优势、优质课程与“卓越工程师培养计划”的实施相结合是本系统级课程教改项目的特点之一；

2）开设“计算机系统实验”课程作为计算机系统级课程教学体系的核心实验平台，加强学生的实践能力培养是本系统级课程教改项目的特点之二；

3）本教改项目结合计算机新教学法，将计算思维教学方式在计算机系统级课程中进行实践（“计算机系统实验”和“计算机导论”课程中实施），加强学生的实践创新能力是本系统级课程教改项目的特点之三；

4）本项目将工业界的最新技术介绍给本科生，为其提供毕业设计选题和到著名企业实习的机会是本系统级课程教改项目的特点之四；

5）本项目将可信与安全计算系列课程作为建设对象，点面结合带动一批课程、实验基础设施和教师队伍的建设是本系统级课程教改项目的特点之五。

3教改成果

经过两个学期的建设，计算机系统级课程的教学改革取得如下成果。

3.1教改立项方面

1）2012-2013年，教育部-IBM专业综合改革项目建设课程“虚拟计算与云计算”；

2）2011-2012年，谷歌校企共建实用精品课程项目“Web编程技术”；

3）2011-2013年，同济大学全英文课程建设项目“计算机导论”：

4）2011-2013年，同济大学双语课程建设项目“计算机与信息安全导论”；

5）2011-2012年，同济大学电子与信息工程学院教学改革研究与建设项目“面向‘卓越工程师’培养的可信与安全计算课程教学体系建设”。

3.2课程建设方面

1）计算机系统结构。

该课程于2011年上半年被批准为同济大学本科卓越课程（计算机科学与技术专业），同时作为计算机科学与技术系一软件学院共建部级精品课程。

2）计算机系统实验。

计算机系和学院实验中心已经购买相关的实验设备并完成实验室建设；已经开始组织2010级3位硕士研究生完成课程所涉及的5个实验设计。

3）计算机与信息安全导论。

该课程成功申报同济大学双语建设课程，并于2011年9月开始实行双语授课，同时完成了课程网站的建设。

4）计算机导论。

该课程成功申报同济大学全英文建设课程，并于2011年9月开始实行双语授课，同时完成了课程网站的建设。

5）计算机科学前沿技术导论。

该课程于2010年开设，目前已完成课程网站建设和《计算机科学前沿技术》教材的写作。该教材获得IBM大学合作项目书籍出版资助和同济大学“十二五”规划教材建设项目的资助。

6）Web编程技术。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程，并于2011年开设，同时完成了课程网站的建设。

7）虚拟计算与云计算。

该课程成功申报谷歌校企共建实用精品课程，并于2010年开设，同时完成了课程网站的建设。

3.3教材建设方面

1）《计算机科学前沿技术》教材已经编写完成，于2012年7月正式出版，并被列为同济大学“十二五”规划教材。

该教材是一本计算机科学的入门与提高教材，在力求保证学科广度的同时，还兼顾主题的深度，同时特别强凋计算机科学的前沿性，既介绍计算机学科相关主题的来龙去脉，又引入国内外最新和最热门的前沿课题。该教材既涉及计算机传统研究领域，如计算机网络、操作系统、人工智能等又涉及云计算、物联网、智慧地球等新兴热门研究领域，重点讲解这些最新计算技术在各个学科中的应用，既让读者对计算机新兴技术有一个宏观的把握，又通过各种案例分析指导读者将计算机最新技术应用到相关专业和学科中。

2）同济大学已与清华大学出版社签约出版《虚拟化与云计算》教材，目前已完成部分书稿，预计2013年初出版。

计算机工程和科学范文

关键词：产学融合；科学素养；工程素养；人才培养模型；复合培养

0、引言

较长时间以来，高校计算机科学与技术学科研究生教育存在以专业理论知识传授为核心，重理论轻实践、重学术轻工程的现象，引发了理论与实践、学科教学与行业发展、学术研究与产业化需求、学科知识体系与行业能力需求的脱节，毕业生进入IT企业后出现了工程能力弱、创新能力不足等各类问题。这既无法满足IT行业的人才需求，更与时下计算机学科产学融合的发展趋势不相符合。

为了解决上述问题，目前有一种“两段式”的培养模式较为常见。“两段式”培养模式是指前半程集中课程教学，完成专业理论知识传授；后半程在科研实践中开展课题研究并完成学位论文。这种“两段式”培养模式可以在一定程度上提升学生的工程能力；但是，由于前半程课程教学和后半程课题实践关联性不大，不足以消除学科教学与行业发展间的差异，无法提升计算机学科研究生科学素养和工程素养。

为此，自2008年起，针对计算机学科发展和IT产业发展融合度日益紧密的趋势，福州大学数学与计算机科学学院深入研究国内外一流高校计算机学科研究生培养的特点，以教育部计算机教学指导委员会计算机专业教学分委员会的计算机科学与技术《战略研究报告》和《专业规范》中提出的计算机学科人才分类培养这一核心观点为导向，结合自身计算机学科研究生人才的培养情况，适时提出IT人才科学与工程素养复合培养模型，并在一定范围内开展了试点和推广工作，效果良好。

1、科学与工程素养复合培养模型的内涵

IT人才科学与工程素养复合培养模型以工程研究型人才为培养主体，以完备的计算机学科知识体系为培养基础，依托产学融合的集成化培养平台，通过学术研究和产业需求的实质性结合，搭建计算机学科理论、专业知识和工程实践、技术开发和工程创新之间的桥梁；开展产业需求驱动下的教学和科研活动，对研究生进行研究能力和工程能力的复合式培养，全面拓展研究生的科研思维和工程创新思维，最终实现学术和工程的知识复合、思维复合和能力复合。

1.1人才培养的总体目标

计算机学科科学与工程复合培养直接面向信息产业工程领域，以促进信息产业跨越式发展为目标，培养掌握IT产业发展脉络和趋势，善于发掘信息产业前瞻性问题、共性问题和核心问题，并能够独立地展开创新性研究工作的高层次复合人才。

1.2计算机学科科学与工程复合人才能力架构要求

由前述人才培养目标可知，IT产业所需的高层次复合人才不仅需要以坚实的计算机学科理论和宽泛的专业知识作为专业支撑，还需要同时兼具出色的工程素养和前瞻性的工程思维，两者缺一不可。为此，计算机学科科学与工程复合人才在学科知识结构、科学能力和工程能力结构层面均有其特殊性。

在学科知识结构方面，要求具有扎实的学科基础理论知识，较深厚的学科专业理论知识和宽口径的学科工程应用知识；有较高的外语水平及掌握国外信息的能力，善于跟踪国际前沿知识。

在科学能力结构方面，要求具有较强的逻辑思维能力和判断能力；善于发现和提炼科学问题，有较强的科技鉴别能力。科研定向能力和科研创新能力，对新知识具有较强的敏锐性。

在工程能力结构方面，要求具有较强的学科知识运用能力和实践能力，善于发现和分析工程问题并将工程问题与学科知识关联，能娴熟地运用学科理论知识进行工程应用和工程创新，解决工程问题。

2、科学与工程素养复合培养模型的基本框架

以计算机学科研究生工程素养的不足为切入点，计算机学科科学与工程素养复合培养模型顺应产学融合的趋势，以实现高层次IT复合人才为目标，在培养理念、培养目标、培养过程等方面展开了初步的探索。

2.1培养理念复合化

反思目前计算机学科研究生教育存在的重学术轻工程等不足，计算机学科科学与工程素养复合培养需要建立逻辑认知上逐层递进的培养理念，如图l所示。其核心是以科学与工程素养并重为本，以理论和实践知识的复合为基础，以研究和开发能力的复合为提升，以学术和工程思维复合为升华。

（1）理论和实践知识复合的理念。计算机学科是一门实践学科，理论知识的理解和内化均应该在工程实践的过程中完成。因此，理论和实践知识复合的理念包含两层意思：一是从学生的角度来说，在理论学习阶段参加工程实践是激发理论知识内化的重要途径；二是从教学活动的角度来说，知识的传授活动应该和工程实践紧密关联，相辅相成。

（2）研究和开发能力复合的理念。计算机学科同时是一门应用学科，理论研究的成果均应该在产业化的过程中得到验证、优化和应用。研究和开发能力复合的理念包含两层意思：一是从学术活动的角度来看，学术研究应该密切关注产业化需求的前瞻性问题，来源于产业化需求，又超前于产业化需求；二是从学生的角度来看，在从事学术活动的时候，不能仅仅停留在理论研究阶段，还应该重视研究的开发实现。

（3）学术和工程思维复合的理念。研究生教育是创新教育，包括创新意识的培育和创新能力的激发，其本质是思维的创新。产学融合趋势下，这种思维包含了学术思维和工程思维，因此，学术和工程思维复合是理论和实践知识复合、研究和开发能力复合的必然结果。

2.2培养目标层次化

以科学与工程素养并重的培养理念为准则，计算机学科的人才培养目标分为3个递进的层次，如图2所示。最基础的层次为学科专业知识内化，目的是培养研究生的学术素养；进阶层次为理论知识的工程应用，目的是培养研究生的工程能力；最高阶的层次为学科知识的创新，以产业需求驱动学术创新，以学术创新推动工程创新，以工程创新带动产业提升，目的是同步提升研究生的科学和工程素养。

2.3培养活动层递化

目前常见的“两阶段”培养模式中工程培养和科学培养是分离的，分离的培养活动最直接的影响是培养环节的脱节。事实上，计算机学科研究生科学素养和工程素养的培养和提升应该是交织进行，相互促进，同步提升，并且贯穿研究生培养过程始终。计算机学科科学与工程素养复合培养模型特别设计了工程需求驱动下的“讲授一工程关联一模拟实践”三位一体的教学活动、专业知识支撑下的“问题分析一学术关联一实践”三位一体的工程实训、产业需求驱动下的学术研究活动、学术创新推动下的工程研究活动，如图3所示。

工程需求驱动下的“讲授一工程关联一模拟实践”三位一体的教学活动首先以教师讲授学科知识的基本理论和方法，并将学科知识与工程需求关联，强化专业知识的应用需求意识，进一步抽取工程需求驱动下的仿真实例，要求学生模拟实践学科知识中的方法以解决仿真案例。智能技术是计算机学科非常重要的基础课程，涉及智能信息处理、机器学习、智能控制等领域的基本原理和基本方法。以其中SVM支持向量机的学习过程为例，相应的教学活动分为3个阶段：第l阶段由教师就SVM的原理、线性可分条件下支持向量机的对偶算法、线性不可分条件下的核函数等方法进行讲解；第2阶段以视频监控为行业背景，可知其基础需求图像分类，即根据图像亮度、色调、纹理等特征，将图像中的部分区域划归为若干类别中的一类，而应用SVM是解决图像分类的一个可行之道；第3阶段抽取交通视频监控系统中车牌识别作为SVM分类的仿真实例，要求研究生运用SVM方法来完成字符图像的分类，加深对SVM方法的理解，完成知识内化。

专业知识支撑下的“问题分析一学术关联一实践”三位一体的工程实训将引入一个真实的工程课题，要求学生围绕如何发现分析工程问题、如何将工程问题与学科知识关联、如何构思解决思路、如何实践和验证等体会解决工程问题的心智过程，以此培养学术型硕士研究生运用学科理论知识进行工程应用的能力。例如，在研究生系统学习智能技术和智能图像处理两门课程之后，结合目前视频监控这一热点行业，引入交通视频/图像内容理解与应用的工程课题，引导学生就该工程问题进行分析，将视频/图像内容分解为图像处理和图像分类识别两个子问题，前一子问题可以借助于智能图像处理课程中讲授的图像增强技术、图像恢复技术和图像特征分析方法加以实现；后一子问题可以借助于智能技术中讲授的分类算法和识别算法加以解决。以已有的学科知识为背景，学生在工程实训的过程中完成了工程课题与学科知识关联，完成了知识应用。

产业需求驱动下的学术研究活动要求研究生在自主思考的基础之上，以产业需求为出发点，以学科知识体系为支撑，从实际问题中识别出潜在的、真正的应用需求，独立地挖掘该领域的前瞻问题，将其映射为学术研究课题并开展学术研究；而学术创新推动下的工程研究活动要求学生将学术创新成果进一步应用于工程课题之上，完成从学术创新到工程创新的转化，两者在创新性的研究工作中演绎工程实训的心智过程。

将层递推进培养活动融入计算机学科研究生的培养过程，有利于实现IT人才科学与工程素养复合化培养，有望培养出具有出色的工程素养和前瞻性的工程思维，能直接面向信息产业工程领域，发掘产业前瞻性问题、共性问题和核心问题并展开创新性研究工作的高层次专门人才。

3、科学与工程素养复合培养模型的实践与推广

3.1科学与工程素养复合培养模型的实践

计算机学科研究生科学与工程素养复合培养模型在原有的学术型硕士研究生和近年新增的专业学位硕士研究生中分别予以实践，各有侧重点，均取得了良好的实践效果。

学术型硕士研究生中进行科学与工程素养复合培养实践的主要目的是改变传统的学术研究与工程实践脱节的状况。为此，我们按照工程实训、工程研究、科技攻关三位一体的建设思路，依托产学联合课题和科技公共项目搭建了科学与工程素养复合培养平台。进入该培养平台的学术型硕士研究生不仅提高了解决实际工程问题的能力，而且能从工程应用课题中提炼新的学术研究问题，引入新的思想和方法，反而促进了基于应用背景的理论研究。在精进相关学科理论水平的同时，特定工程应用领域下的技术创新成果也较为丰富，一方面体现为学术数量和质量的提升，另一方面体现为申请发明专利和软件著作权等应用成果日益丰富。

福州大学数学与计算机科学学院于2011年开始启动计算机技术和软件工程两个专业的全日制专业学位研究生培养工作。上述两个专业培养方案的制定和实施过程有机地融合了科学和工程素养复合培养模型，其主要目的是强化专业学位硕士研究生理论培养和工程培养的一体化，提升专业学位研究生的应用研究高度和深度。为此，我们将企业的科技攻关项目分解提炼成若干工程实训课题，并提前引入工程实训环节，与全局的科技攻关项目保持相对独立且整体工作量不大，包含一到两个研究难点，要求研究生运用相应学科理论加以解决。实践看，2011级专业学位研究生的学位论文选题，均属于应用研究型课题，而非简单的成熟技术的应用，这种培养模型对于专业学位研究生的培养质量起到了非常好的保障作用。

3.2科学与工程素养复合培养模型的推广

事实上，理论和实践脱节、学科知识体系和行业需求脱节等问题并非计算机学科研究生教育特有的问题，学生实践能力弱，创新能力差等问题也同样出现在计算机学科的本科生教育中。此前形成的科学和工程素养培养模型也可推广应用于计算机学科本科生教育中。为此，以卓越工程师计划的制定和实施为契机，考虑到福州大学计算机学科的本科生直接从事各类科技项目存在一定难度，我们特意围绕IEEEMicromouseCompetition搭建了一个涉及电子电路、程序设计、数据结构与算法、人工智能、嵌入式系统等多个领域分支的全面的计算机学科本科生科学与工程素养复合培养基地。

计算机工程和科学范文篇4

关键词：财经类院校；信息化人才；实践教学

中图分类号：G642文献标识码：B

文章编号：1672-5913(2007)24-0067-07

1背景

作为我国著名的财经院校之一，中南财经政法大学在财经、政法、管理等学科具有较大优势，为了更好的满足这种需求，培养更多社会急需的复合型高素质专门人才，2007年中南财经政法大学获得上级部门批准，正式开设计算机科学与技术专业，招收计算机本科生，为办好开设计算机科学与技术专业，我们应该明确我校计算机专业的培养目标，培养具有财经类特色的计算机应用人才，要作重培养学生的实践能力。

在此背景下，我们研究了国际上关于计算机课程体系的IEEE/ACMCC2005系列规范，研究了MIT等美国大学的计算机相关专业本科课程设置，研究了香港最好的3所大学，实地考察了清华大学、北京大学、北京理工、浙江大学等国内知名大学和中国人民大学、中央财经大学、上海财经大学、浙江工商大学等具有财经背景的大学，在此基础上我们提出了“定位是基础，特色是突破口，知识领域和全程教学计划是重点，实践能力培养是保证”。

2国内外知名学校计算机专业课程体系设置情况

为了开设好我校的计算机科学与技术专业，培养有用的人才，我们对国外、香港和内地的大学的计算机专业开设情况作了调研，在调研过程中我们有以下原则。

a充分准备、做到有的放矢

外出学习调研是一个难得的机会，为了能获得宝贵的第一手资料，我系成立了学科调研小组，首先对国内外开设“计算机科学与技术专业”的学校(院)进行网上资料搜索，对所搜索的资料进行分析比较，将不同学校分为三类：著名大学、与我校同性质的大学和该专业办学有特色学校，确定调研重点学校；其次，根据我校特色及所开专业属性，定制调研内容；即在充分准备基础上，制定调研方案。

b多方调研，获取第一手资料

根据调研方案，我系组织部分老师多批次外出调研，具体地域有：北京、华东地区、武汉，具体学校有：中国人民大学信息学院、首都经济贸易大学信息学院、北京理工大学计算机学院、复旦大学计算机科学与工程系、上海财经大学信息管理与工程学院、浙江大学科学与技术学院、浙江工商大学计算机与信息工程学院、宁波大学信息科学与工程学院、武汉大学计算机学院、华中科技大学计算机学院、武汉理工大学计算机学院等。调研的重点是新专业开设的学科定位、课程体系设计、教学管理和学生就业情况。每到一处，尽量与对应的部门负责人进行座谈交流，了解他们的专业建设、师资结构、毕业生定位、就业、教材建设、实践性环节，今后的发展方向、远景规划以及市场竞争中存在的问题，并参观考察部分单位的实验室。

c耐心求教，以期得到办学真谛

调研期间，由于诸多原因，调研工作也不顺利。我们就采取“狗仔”战术，跟踪采访求教，不达目的不罢休。由于有时有关人员工作很繁忙，我们就一直等候，直到他们开完各种会，再向其讨教有关问题。

通过调研，我们了解到国内外知名学校计算机专业开设情况。

2.1国外知名学校计算机专业课程体系设置情况

从著名的ComputingCurricula1991到现在尚未完成的ComputingCurricula2001(目前称为CC2005)，中间经过了十多年。万维网Web的出现以及在全世界的迅速普及，计算机在各行各业的深入和广泛的应用，使得计算的概念在过去的十年里发生了巨大的变化。CC1991将计算机科学、计算机工程和软件工程融合在一起，而CC2005包含五个相对独立的部分：CCCS(计算机科学)、CCCE(计算机工程)、CCSE(软件工程)、CCIS(信息系统)和CCIT(信息技术)。其中CCIS与我们国内的“信息管理系”(原图书馆系)比较接近。教育部计算机专业教育指导委员会2001-2005年进行了广泛深入的调查研究，于2006年也正式推出了计算机科学方向、软件工程方向、计算机工程方向、信息技术方向这四个计算机科学与技术本科专业规范，以有效地指导不同办学单位的定位，鼓励按照多规格发展思路办学。

我们研究了UCBerkeley、Stanford、Princeton、GeorgiaTech等大学的计算机相关专业本科课程设置，发现各大学在保持其各自办学特色的基础上，也逐渐吸纳了CC2005的一些课程改革理念，例如Berkeley在计算机理论、计算机工程方面都开设出系列的课程；Princeton开设了计算机工程、信息技术等方向；Stanford的选修课程非常丰富，可以分出算法理论、数据库和信息系统、图形和人机交互、网络与分布式系统、人工智能、软件系统设计等方向。而佐治亚理工大学计算机学院开始采用全新的ThreadsTM培养方案。ThreadsTM培养方案提出了一种新的组织课程的方法，代表了课程设置多元化、多方向的培养模式，并构建了一种长期的动态的课程体系。该培养方案的基本目标是培养学生终身学习及自我调整适应未来社会需求的能力，并给予了学生在广泛的领域中选择专业方向，以及将个人学习计划纳入市场大环境中的机会。

2.2香港名校计算机课程体系的开设情况

通过网上的资料收集，我们发现香港的同行也十分重视CC2005的课程体系，在他们的课程改革中也参照了该体系的思想，而且大家都非常重视数学基础和编程基础。港大和中大具有比较浓厚的人文基础，在人文和通识教育方面的课程很有特色。

香港大学率先完成了新课程体系的设置，他们的课程方向基本上体现了CS、CE、SE、IS这4方面的内容。尤其是他们关于信息系统集成方面的课程很有特色，这门课程实用性很强，而过去国内外大学都很少开设。学生毕业后很多都从事系统集成工作，即使将来做研究，具有系统集成经验也是非常重要的。

中文大学的CS、CE两个方向的设置非常明显。而且他们正在进行新的课程设置，准备提供更多的选修课程，使得学生在高年级能够进行专业分流。中文大学有一个非常成功的work-study项目，学生保留学籍到公司工作半年到一年(相应地延长学籍)，然后回来做毕业设计，每届学生有50%以上选择参与该项目。

香港科大的选修课程比较丰富，也有CS、CE两个方向。他们非常重视程序设计能力训练，有5门编程课程。另外，科大对于程序设计原理、数据结构、面向对象程序设计、算法分析与设计、软件工程、研究性学习、毕业论文等课程，设置了“honortrack”(优秀学生班)，进入优秀班的学生大约为全体CS、CE学生的1/8，共30名左右。学生并不固定，需要通过任课教员的考试或认可，并没有强制的成绩限制。优秀班授课广度深度和教学进度都高于普通班。优秀班的成绩评定不受正态分布的限制，完全是教员说了算。

2.3国内名校计算机课程体系的开设情况分析

教育部计算机专业教学指导委员会在《计算机科学与技术专业发展战略研究报告》中，提出了以“培养规格分类”为核心思想的计算机专业发展的建议，鼓励不同的学校根据社会的需求和自身的实际情况为学生提供不同类型(研究型、工程型、应用型)的教学计划和培养方案。在计算机科学与技术(计算机科学方向)专业规范中，对知识结构要求包括：工具性知识、人文社会科学知识、自然科学知识、专业技术基础知识、专业知识和经济管理知识。

根据实地考察，分析国内名校计算机课程体系的现状可知：

1)工具性知识基本普及，其中最好的是外语、文献检索和科技写作也作为一门重要的课程得到普遍重视，但是在方法论、科技协作和科技方法等“软科学”方面还需有所提高。

2)在人文社会科学方面，具备了普及条件，各校普遍开设大量的选修课，起到丰富学生知识结构的作用，如：上海财经大学通过4个限选模块突出强化法律类课程。

3)在自然科学知识方面，各校表现出差异不大。数学、物理教学在各校中普及，只是在数量上的差异。

4)工程技术方面，各校表现出较大差异，也体现出部分学校对该方面教学的差距。传统的工科高校，课程偏“硬”，硬件试验课程比较多；而综合类特别是以社科类为主的高校课程设置偏“软”，以原理课和软件分析设计的课程居多。教学较好地进行了工程技术方面的基本素质培养。

5)经济管理知识方面，各学校基本上开展了这方面的基础教育。

6)工科知识方面，有些学校结合自身背景，开设了有关光电、机械、微电子等工科基础知识课程。

7)各学校具有较强的专业教学的实力和条件，专业知识的组织有层次，能够适时更新；同时都努力加强专业教学的实践环节，重视教学的实效。

根据计算机科学与技术(计算机科学方向)专业规范，课程体系分为公共基础课、专业必修课、专业选修课和公共选修课四类。统计表明，各高校课程设置的基本框架类同，课程设置的系统性强、前后衔接有序，注重基础，勇于开设新课。但在课程的具体设置上各有所侧重和不同。课程的命名细节不尽相同，个别课程在归类上不尽相同。

公共基础课的普遍性最强，仅存在少数非普遍设置的公共基础课，如英语等。专业必修课的普遍性也较强，但存在一定数量的非普遍设置的课程：如武汉大学的计算机图形学等等。

差异充分体现在对专业选修课的设置上。在计算机学科的纵深层次、实用计算机技术、理论基础与技术等方面有不同程度的体现，课程内容更加丰富，各具风采。公共选修课的选课方向一致，但在具体课程设置上也有较大差异。

3财经类大学开设计算机专业的建议

3.1定位是基础，特色是突破口

国家和社会对计算机专业本科人才需求与信息化的目标、进程密切相关，计算机市场很大程度上决定着对计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求，计算机类专业毕业生不是数量太多或质量太差，而是满足社会需要的针对性不够强、结构上不合理。

如图1所示：计算机人才培养应是与社会需求相匹配的金字塔结构，为了保障国家根本利益：必有一支计算机基础理论与核心技术的创新研究队伍――科学型人才；为了大部分IT企业的发展：主要开发满足国家信息化需求的产品――工程型人才；为了企事业、国家IS的建设与运行(主流需求)――信息化技术型人才。

计算机科学与技术原有含义相对于社会需求已经不能容纳目前的办学规模，而信息化社会有很大的、长远的对信息化建设人才(信息技术人才)的需求，还没有哪个专业在满足，而“计算机专业”应该是最靠近培养这方面人才的，以“规格分类”为核心思想，实现总体结构调整，解决人才培养与需求结构失衡问题，在“计算机科学与技术”专业名称下，鼓励不同学校根据社会需求和自身的实际情况，为学生提供不同类型的、本科水平的教学计划考虑三种不同的类型：

图1人才需求金字塔结构

科学型：以知识创新为基本使命，研究计算机软件与理论、计算机系统结构、计算机应用技术；

工程型：考虑基本理论和原理的综合应用，不仅要考虑系统的性能，还要考虑建造系统的代价以及可能带来的副作用；可以是以硬件为主的系统，也可以是软件系统(应用软件、系统软件)；

应用型：承当信息化建设的核心任务，掌握各种计算机软/硬件系统的功能和性能，善于系统的集成和配置，有能力管理和维护复杂信息系统的运行。

基于我们对于保险、民航、气象、地震、大学等中国大型机构中信息技术部门人员所占百分比的调查，信息技术人员占2%~2.5%，同时，在各种企事业机构中信息技术人员占比率在逐年增加。信息技术作为大学人才培养的一个知识体系，其基本目标是：围绕社会中各种组织机构(以及个人)的需求，通过对计算技术的选择、应用和集成，创建优化的信息系统，并对其运行实行有效的技术维护和管理。

财经类大学一般具备经济和管理的特色，培养的学生懂经济，通管理，特别能理解各种组织机构的需求，所以其计算机专业培养的学生懂经济、通管理同时能掌握一定的计算机技术，能较好的创建信息系统。所以财经类大学的计算机专业适合培养目前比较紧缺的人才――应用型(信息技术型IT)人才。

财经类大学计算机专业培养学生的目标定位是：培养计算机应用技术型、应用复合型人才为主，具有较广泛的通识基础，良好的人文素质，扎实的专业知识；具有较强的解决实际问题的能力；面向工程技术应用、重视实践环节的锻炼,具有较强的工程适应能力；具备一定的行业计算机科学与技术知识和技能。他们在理论上，应理解各种计算技术，这样一种理解应该能够直接指导为满足用户需求对技术的选择和应用；在实践上，应善于系统集成，善于理解用户的需求和提供最优的满足这种需求的技术路线，有效地对系统运行实施技术性管理。

3.2知识领域和全程教学计划

财经类大学计算机专业比较适合信息技术型方向，表1主要是CC2005中IT与其他三个方向的知识取向比较。

表1CC2005中IT与其他三个方向的知识取向比较

从表可以看出，IT方向的主要知识领域包括信息技术基础，程序设计基础，集成程序设计技术，人机交互，信息保障与安全，信息管理，计算机网络，平台技术，系统管理与维护，系统架构与集成，社会知识与专业素质，Web系统和技术。

1)信息技术基础

其中包括基本概念(17学时)、组织机构的信息化(6学时)、信息技术发展史(3学时)、信息技术与其他学科的关系(3学时)、典型应用领域(2学时)、数学与统计学在信息技术中的应用(3学时)。

2)人机交互

人的因素(6学时)、应用领域中的人机交互问题(2学时)、以人为中心的评价(4学时)、开发有效的人机界面(时)、易用性(1学时)、新兴技术(2学时)、以人为中心的软件开发(5学时)。

3)信息保障和安全

基本知识(3学时)、安全机制与对策(5学时)、实施信息安全的相关任务和问题(3学时)、策略(3学时)、攻击(2学时)、安全域(2学时)、计算机取证(1学时)、信息状态(1学时)、安全服务(1学时)、隐患分析模型(1学时)、漏洞(1学时)。

4)信息管理

信息管理的概念和基础知识(8学时)、数据库查询语言(时)、数据组织和体系结构(7学时)、数据建模(6学时)、数据库环境的管理(3学时)、特殊用途的数据库(1学时)。

5)集成程序设计技术

程序语言概述(1学时)、系统间通信技术(5学时)、数据映射与数据交换(4学时)、集成编码(4学时)、脚本技术(4学时)、软件安全实践(4学时)、其他相关问题(1学时)。

6)计算机网络

网络基础(3学时)、路由与交换(8学时)、物理层(6学时)、网络安全(1学时)、网络应用领域(1学时)、网络管理(6学时)

7)程序设计基础

基本数据结构(10学时)、程序设计的基本要素(时)、面向对象程序设计(时)、算法和问题求解(6学时)、基于事件驱动的程序设计(3学时)、递归(1学时)

8)平台技术

操作系统(10学时)、计算机组织与系统结构(3学时)、计算基础设施(1学时)、企业级软件、固件、硬件。

9)系统管理和维护

操作系统(4学时)、应用系统(3学时)、与系统管理相关的活动(2学时)、管理域(2学时)

10)系统架构与集成

需求(5学时)、采购(4学时)、集成(3学时)、项目管理(3学时)、测试和质量保证(3学时)、组织机构环境(1学时)、系统架构(2学时)

11)社会知识与专业素质

信息技术专业写作(5学时)、信息技术行业与教育发展史(3学时)、计算的社会环境(3学时)、团队合作(3学时)、知识产权(2学时)、信息技术应用涉及的法律问题(2学时)、组织机构的环境(2学时)、职业操守规范与责任(2学时)、隐私和公民权利(1学时)。

12)Web系统和技术

Web技术(10学时)、信息体系结构(4学时)、数字媒体(3学时)、Web开发(3学时)、漏洞(1学时)、社会软件。

同时结合中南财经政法大学社科类是强势的特色，计算机专业目标定位在以社会主义市场经济条件下信息化建设人才需求为目标，培养德智体美全面发展，具有良好的科学素养，具有创新精神及很强的实践能力，既扎实掌握计算机科学与技术基本理论、基本知识、基本技能，又具备基本的经济、法律与管理知识，具有较强的科研开发技能、管理能力、创新精神和团队协作精神，主要能从事财经、政法领域，兼顾其它领域中计算机科学技术的应用研究、项目开发和技术管理工作的综合型、实用型中高级专门人才的前提下，我们应该还应该开设经济学，管理学，法学、会计学等相关课程。

中南财经政法大学计算机科学与技术专业要求总学分为166学分，其中英语政治等公共必修课占了50学分。公共选修课和任意选修课占8学分，实践环节占14学分，只有94学分可用于专业课程,下面是专业相关课程的学时学分要求。

(1)专业基础课

(3)专业选修课

专业选修课中我们提供了较多的课程，由学生在老师的指导下根据自己的兴趣自主选择适合自己发展方向的课程学习。

3.3实践能力培养

实践教学与理论教学是学校教学体系中不可缺少的两个部分，对实验教学来说就是要解决理论联系实际的问题。我们要通过理论教学、实验教学、专业综合实训与校外的专业实习、社会实践共同实现了“应用型、融通性、开放式”的计算机专业人才培养目标。

要达到这个要求，首先，实验教学内容要与时俱进，紧跟信息技术发展的前沿，以培养学生实验动手能力和创新能力为核心，本着“厚基础、强理论、重应用、促交流”的教学理念、培养具有较高的计算机应用与开发水平的、适应性强的、有较强创新能力和开拓精神的人才。其次，在实验教学中，要通过开展基础操作性实验培养学生的基本技能和动手能力；通过开展综合应用性实验，培养学生的综合适应能力与团队精神；通过开展创新设计性实验培养学生的创新能力与开拓精神。最后，要搞好实践教学，需要做好实践教学规划，我们实践教学规划的原则如下：

a)以教学改革为先导，以培养学生的创新意识和创新能力为目标；

b)以实验教学内容和方法的改革为基础，完善实验教学体系，建立既独立于课堂教学又与其密切配合的计算机实验教学体系；

c)建立一支业务能力强、敬业爱岗、人员相对稳定的实验教师队伍；

d)加强实验教材和精品实验课程建设，出版系列特色实验教材。

4结束语

我们认为办好计算机专业“定位是基础，特色是突破口，知识领域和全程教学计划是重点，实践能力培养是保证。”

1)定位和特色。我们认为在中南财经类大学的计算机本科教学应该定位于应用技术型，将培养目标定位在以社会主义市场经济条件下信息化建设人才需求为目标，培养德智体美全面发展，具有良好的科学素养，具有创新精神及很强的实践能力，既扎实掌握计算机科学与技术基本理论、基本知识、基本技能，又具备基本的经济、法律与管理知识，具有较强的科研开发技能、管理能力、创新精神和团队协作精神，主要能从事财经、政法领域，兼顾其它领域中计算机科学技术的应用研究、项目开发和技术管理工作的综合型、实用型中高级专门人才。

2)知识领域和全程教学计划，按照计算机科学与技术(信息技术方向)专业规范，结合中南财经政法大学的经、法、管特点，改进课程体系，不断完善课程设置，建立相应的全程教学计划。同时将专业课程下放，在第一时间与新生见面，提高专业稳定率。

3)强调学科特色，加强实践教学。在实践教学体系上，精心设计实验内容，搞好实验室实验、实验室实训、实习基地实习项目和毕业设计等实践环节，推进实验教学。

参考文献

[1]CC2005.TheOverviewReportofComputingCurricula2005./portal/cms_docs_ieeecs/ieeecs/education/cc2001/CC2005-March06Final.pdf

[2]计算机科学与技术专业教学指导分委员会.计算机本科专业发展战略研究报告(讨论稿)[J].高等学校理工科教学指导委员会通讯,2004,(11)。

[3]2006-2007ComputerScienceThreadsGeneralCatalog,Georgia

Tech.catalog.gatech.edu/colleges/coc/ugrad/comsci/

threads.php

[4]黄维通，许忠信，朱小梅，李秀.中外计算机应用人才培养比较[J].计算机教育，2005,(5).

[5]潘洪军.高校计算机专业课程结构体系构建的思考[J].计算机教育，2005,(4).

作者简介

骆正华中南财经政法大学信息学院计算机系430074

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计算机工程和科学范文篇5

关键词:地方高等院校;计算机科学与技术专业;实践教学体系;改革与实践

1计算机专业学生实践能力培养的现状

21世纪是知识经济时代,支撑知识经济时代的核心技术是信息网络技术。计算机科学与技术作为培养信息技术领域高科技人才的主要学科,为我国的信息化作出了巨大的贡献。上世纪末,计算机专业随着社会需求的强势拉动而进行大量的扩招,在满足了社会需求的同时,也面临着巨大的挑战。一方面社会对该专业的人才需求依然强盛,另一方面却存在着大量毕业生无法就业。出现上述现象的原因,除了目前计算机科学与技术专业的专业定位趋同,专业范围宽泛,缺乏专业特色[1],教学内容落后于社会实际需求等培养模式问题之外,很重要的一个原因就是地方高校计算机专业在学生实践能力培养方面的缺失,主要表现在以下3个方面。

1)实验环境单一,缺乏体现专业特色的创新性综合实验,学生工程实践缺乏,实践能力差。信息技术企业衡量求职者的一个重要因素,就是其计算机工程实践能力,但目前众多地方高等工科院校计算机专业均为新办专业,实验环境和实习基地建设落后,学生实践教学缺乏有效的实习与实验环境,使学生的实习环节流于形式。学生在校期间得不到很好的实习实训,实践能力缺乏,工程技术能力差。这对于刚毕业离校的大学生,无疑是就业的一个大障碍。

2)实习经费紧张、实习基地建设困难。目前社会对计算机专业培养的学生要求具有最新的知识体系结构、掌握前沿的工程技术工具、具有扎实的实践技能和创新精神,而作为培养学生实践能力的重要环节,毕业实习却面临着巨大的困难:一是学生数量大,现在的IT公司无法接收大量的学生进行实习,实习基地建设困难;二是IT企业不可能让我们的学生参与其工程项目,改变其工程设备的配置,企业工程技术人员不可能花费大量的时间对学生进行培训;三是学校实习经费紧张,学生校外实习负担较重。

3)师资队伍缺乏具有实践经验的教师,使得实践教学、课程设计、案例教学等更多为纸上谈兵,特别是软件工程类、硬件设计类实验更加如此。

传统的计算机专业重视理论学习的培养模式和课程设置体系,已经无法满足当前社会对计算机专业人才实践能力的需求。现在计算机专业培养的学生缺乏对专业知识的深度掌握,专业实践能力严重缺失,专业培养表现为面面俱到而没有针对性、专业方向涵盖太广而没有进行分类细化。所以我院早在2006年就开始进行计算机科学与技术专业学生实践能力培养模式的改革,提出了“行业特色明显、专业基础厚重、实践技能突出、素质教育鲜明”的人才培养指导思想。为了实现我们的人才培养目标,在整体教学机制中,突出了实践教学体系的改革与实践,在保证专业基础知识教学深度优先的基础上,强化了学生创新精神和实践能力的培养。下面就计算机专业的实践教学体系、课程实验设置、毕业实习与设计以及实践环节的考核体系等问题进行探讨。

2实践教学体系的设计

2.1计算机专业培养方案的特点

按照教育部计算机科学与技术教学指导委员会关于专业改革分类细化的指导思想[1],结合我校计算机专业多年来在专业建设、师资队伍、学生就业面向和学校行业特色,我们确立了计算机工程方向作为计算机专业的建设改革目标。2006年在新的计算机专业培养方案中,我院提出“坚持把握21世纪工程教育和以社会需求决定人才培养的专业办学理念,着重培养具有良好的科学素养,系统掌握计算机工程技术的基本理论、基本知识和基本技能与方法,突出计算机工程的分析、设计、实现与管理能力的专门高级工程技术人才”的专业办学理念和人才培养目标。

为了实现上述专业人才的培养目标,突出本专业学生工程实践能力的培养,我们根据多年来学院在计算机网络工程、计算机控制工程以及制造业信息化工程3个方面所具有的科研成果及较强的师资优势,在2006培养方案的专业选修课设置方面,突破了传统的单课选修的方式,构建了3个专业选修模块。学生根据自己的专业兴趣和将来的就业方向进行模块选择。每一个模块都设置了该方向的核心课程,以培养学生的领域知识和工程实践能力。在新的培养方案中,加大了高级程序设计基础的教学和实验时数,由原来的48学时改变为80学时,以强化学生的程序设计能力;将原来96学时的电路与电子技术拆分为电路与系统、模拟电子与数字电子技术,学时数扩展为160学时,突出电子学的重要性和基础性。

我院的培养方案突出了学生实践技能的培养。2006培养方案中学生4年的总学时数为2530学时,其中实验和实践教学就占到900学时,实践教学的学时数占总学时数的35%以上。本计划较大幅度地增加了核心课程的实验时数,增加了程序设计综合课程设计、数字系统综合实验周、计算机网络综合实验周、嵌入式系统综合实验周,将原来的计算机组成综合实验周提升为计算机组成课程设计,使得4年来课程设计、课程综合实验周、逆向工程案例教学达到12个。

2.2计算机专业学生实践教学体系的构建

按照计算机专业学生在大学4年中实践能力渐进提高的特点以及专业课程体系的设置[2],我们提出了计算机专业学生实践能力的培养模型。将计算机专业的实践教学体系划分为专业深度发展基础实践能力培养、程序设计综合设计实践能力培养、系统综合设计实践能力培养以及专业广度发展实践能力培养4个阶段(图1)。每个阶段均设计相应的实践教学内容来达到能力培养的目的。

计算机科学与技术专业4年所开设的主要教学实践环节分为5类,第1类为课程类实验教学,该环节在课堂教学与实验教学的学时数分配上,尽力扩大学生实验时数,通过实践来消化和吸收课堂理论知识。第2类是为了检验学生对同一类课程知识的掌握程度而设置的课程设计,需要3周时间以小组团队形式完成分析、设计与实现的全过程训练,4年主要开设的课程设计有:程序综合课程设计、软件工程课程设计、计算机组成原理课程设计等。第3类是必须在实验室环境下不间断地进行设计和实现的综合实验周,需要完整的一周时间在实验室完成。4年主要开设综合实验周有:嵌入式系统综合实验、计算机网络综合实验、数字系统综合实验。第4类是本专业培养体系中为了扩展学生就业与知识广度而设置的专业模块逆向工程案例教学,在第七学期开设。主要逆向工程案例教学有:逆向网络工程案例教学、逆向控制工程案例教学、逆向信息工程案例教学。第5类为生产实习和毕业实习、毕业设计等。

3毕业实习与毕业设计的改革与实践

计算机科学与技术专业属于信息学科专业,其特点是知识体系更新速度快、工程技术发展迅速、工程实践能力要求高[3],所以该专业需要有大量的实践环节来保证人才培养的质量,以满足社会对该领域人才的要求和需求。我校计算机专业确立了“行业特色明显、专业基础厚重、实践技能突出、素质教育鲜明”的专业建设与人才培养的指导思想,为了实现我们的目标,特别是强化学生实践能力的培养,我们在学生毕业实习和毕业设计方面进行了有益的改革和探讨。

1)将毕业实习基地引入校园,强化了学生毕业实习环节。

为强化实践教学,提高本专业学生实践能力和毕业实习实训的效果,针对目前计算机专业毕业实习实训难、实习基地建设困难、实习经费紧张的问题,我们从2006年开始与国内知名信息公司和企业联合,在毕业实习中采取引进来和送出去的措施。一方面采取按照毕业小组实习的模式,对学生进行校外分类实习,以适应目前实习基地的特点和学生毕业课题研究的特点。另一方面,充分利用已有的先进实验设备和硬件环境,依托企业工程技术人才优势,对学生进行校内毕业实习,近三年来,我们与上海杰普软件技术公司、加拿大达内高端培训集团、青岛软件园以及太原浩博科技进行了有效合作。

这种将毕业实习基地引入校园的实践尝试,解决了由于计算机科学技术发展迅猛而导致的学生实习内容陈旧、实习单位无法接受大批量学生实习的难题,节约了大量的实习经费,同时也为学生的就业提供了很好的途径。据统计,近三年来我院学生通过毕业实习企业推荐就业的人数达到60余人。他们大部分在上海高新区、青岛软件园和太原高新区以及北京市就业。

2)联手国内知名软件公司,将学生送出去进行毕业设计。

随着计算机科学技术的迅猛发展,计算机学科的知识体系、先进技术以及开发环境更新速度越来越快。当前高校所传授的知识内容以及教师的技术水平已经无法很好地适应社会对所培养学生的知识与技术的需求。为了使计算机专业的学生更好地掌握当前IT领域的先进技术,以适应社会的需求和解决学生的就业压力,计算机学院与东软集团北京公司和大连公司、上海杰普软件公司、中科软技术有限公司、太原博华软件技术有限公司联合进行本科生的毕业设计,取得了良好的效果,在学生中产生了较大的影响。近三年来,我们推荐近100名优秀的学生在毕业设计期间,到校外的软件企业进行毕业设计与实训,整个设计过程采取双导师制的原则进行,毕业课题的选题与研究在软件公司完成,学生培养的规格及要求按照学校规定执行,最后在校内完成毕业论文及答辩工作。这种联合培养本科生毕业设计的模式,使学生所设计的课题更加具有前沿性,所采用的技术更加先进并且与社会需求相一致,为学生专业技能的培训和社会需求人才的培养提供了一个很好的途径。同时由于毕业设计期间学生基础知识和实践技能的表现良好,有近90%的学生毕业设计成绩在优良以上。

3)探索毕业设计提前进入机制,提高学生的创新与实践能力。

通过对计算机专业教学的研究与探讨,我们发现在整个教育过程中,有非常重要的4个课程设计:数据库课程设计、软件工程课程设计、计算机组成原理课程设计和专业综合课程设计。以前每一个课程设计都单独进行题目的选择,没有连贯性,由于教学时间的限制都不可能深入地进行研究与设计。这些课程设计的知识点都能够在毕业设计的过程中体现,所以我们探索了一种学生提前进入毕业设计的培养机制,学生在大学二年级的数据库课程设计中就指定毕业指导教师,使学生提前进入毕业进程,通过递进式的专业培养,在学生毕业设计阶段能够很好地掌握和理解课题的背景和需求,掌握系统的开发环境,最终达到提高学生创新能力与实践能力的培养。通过对学生毕业设计提前进入的探索,对于完成优秀的学生,到大学四年级第二学期,就可以留出时间给学生找工作或者到就业单位进行岗前培训。

4实践教学管理与考核机制的探讨

实践教学的管理与考核评价体系是检验学生实践能力的核心。制定有效的考核评价体系和实践教学的科学管理体系,是保证实践教学效果的重要手段。在实践教学的管理和评价过程中,首先要明确实践教学的目的是为了什么?所以我们提出实践教学的指导思想是:理论联系实际,理论指导实践,教师要强化实验过程的规范操作,弱化对实验结果的评判,在教学中注重实验科学思想方法和工作方式方法的传授,注意对学生开展实验室工作行为规范的培养。

在实践教学的管理方面,我们开始尝试实验教学课程单列管理方法,具体到每一个实践环节周学时的安排和内容设置由计算机科学实验课程单元分派表和课程的教学大纲确定。实验教学以实验单元的形式推进教学,一组实验单元完成之后,要求学生撰写和提交实验报告。实验目的明确,理论联系实际,实验操作规范,实验数据翔实,实验结论正确、可靠,报告结构合理,行文简洁、流畅、规范是实验报告撰写的基本要求。实验课程实行单列是重视实验教学的一种制度上的保证,通过加强实验室教师的学术水平和实验室队伍建设,加强实验教学内容的规范化建设,建立实验室建设良性发展体系是提高实验教学质量的关键环节。

在实践教学的评价体系方面,我们倡导强化实验过程的规范操作,弱化对实验结果的评判,意味着教师在实验教学中应积极、主动地发现和发掘学生实践方面的潜能,以一种发展的眼光看待学生在实践环节训练中的表现。由于学生在校时间有限,实验教学与理论教学相比相对次要,因此,在实验教学中教师应该注意学生能否理论联系实际,理论指导实践,规范地完成实验操作的各项环节,基本掌握实验的方式方法和基本技能,独立完成实验并从实验中进一步深化对知识的掌握,而完成实验的时间长短,实验操作过程中动作和技能是否娴熟,结果是否美观则相对是次要的,不必苛求学生对实验全过程掌握的熟练程度。

5结语

随着我国高等教育规模的不断扩大以及计算机科学与技术专业的不断热招,当前计算机专业人才培养面临许多的问题,而学生的专业实践能力高低,已经成为社会对该专业人才评价的核心标准之一。本文针对地方高校计算机专业的实践教学体系改革进行了研究,提出计算机专业实践教学体系模型,同时提出了毕业设计的提前进入机制。在实践教学考核评价方式上,强化实践过程的规范操作,弱化对实验结果的评判。本文的研究,对于地方高校计算机专业建设有一定的借鉴意义。

参考文献:

[1]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告及专业规范(试行)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见及计算机基础课程教学基本要求(试行)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]中国计算机学会学术工作委员会.中国计算机科学与技术发展报告2005[M].北京:清华大学出版社,2006.

ReformofPracticeTeachingArchitectureofComputerMajorinLocalUniversities

GUOYin-zhang,XUYu-bin

(SchoolofComputerScienceandTechnology,TaiyuanUniversityofScienceandTechnology,Taiyuan030024,China)

计算机工程和科学范文篇6

关键词：计算机应用技术；应用现状；分析

计算机技术经过接近70年的发展历程，从传统计算机的数值计算功能，发展到计算机多方面应用领域。尤其最近10年计算机技术、计算机网络技术、数据库技术及通信技术的快速发展，计算机技术应用领域越来越广，取得成绩越来越多。尤其Internet网络的快速发展与应用，改变了人们的生活方式，提升了人们的工作效率。计算机的应用的未来发展方向，越来越专业化、智能化。这是提高计算机应用技术的应用成果基本保障。

1计算机技术应用的现状与分析

1.1数据管理。

计算机技术早期应用数据管理与科学计算。数据管理主要是通过数据库的系统软件对一些大型数据进行有效的管理，提高数据管理的科学性，有效性，提升数据管理的规律性，应用的价值性。数据管理主要是根据数据库管理系统为管理者提供相应的决策依据，并提高决策者的管理水平，并改善管理策略的一种计算机技术。数据库软件的有效应用是提升数据管理的基本方法之一，数据库的发展经历了多年的历程，现有的数据库软件都是网络版本，在企业应用比较多的现在是Oracle数据库，其特色是应用大型的网络数据库，其应用具有一定的现实应用意义。在对数据进行管理过程中，主要的流程包括了数据采集、数据储存、数据加工分类、数据排序以及数据检索和等过程。数据库管理主要通过采集、储存、加工进行有效的管理，方便数据的共享等管理机制，减少代码的冗余性。数据管理已经成为当今计算机技术应用的一个主要方向，是现代化科学管理的主要基础。数据管理是软件开发中的重要组成部分，科学的应用数据库管理，是提高软件开发的基础，也是有效软件开发的基本保障。据不完全的统计数据显示，有超过80%以上的计算机应用主要是对数据进行管理，这足以说明计算机技术应用的主导方向就是数据管理。计算机中数据管理是计算机主要工作方式之一，也是计算机基本功能之一。目前，计算机技术应用到数据管理已经十分的普遍，其主要应用到现代办公自动化技术，企事业单位计算机辅助管理和决策、情报检索、图书馆等公共场所以及电影、动画设计和会计电算自动化等各个领域中。计算机技术的广泛应用，是我国科学技术水平提升的标志，计算机字长是衡量一个国家科学技术水平的重要指标。

1.2科学计算。

科学计算是计算机的主要功能之一，也是最早计算机唯一功能。世界第一台计算机1946年2月诞生，无论其有很多不完善的地方，但也是一个划时代的改革，其具有计算功能。计算机经过近70年的发展，其不仅是计算功能，而具有其它很多功能，计算机从开始的简单计算，现在能完成很多复杂计算，其应用领域比较广泛，比如天气预报、数学计算等。这些领域都需要复杂数学计算，用人工计算是非常难的，也是比较容易出现错误，利用计算机进行计算，准确无误，还节省了大量时间。利用一些固化的程序进行计算，完全可以取代人工计算，其具有一定应用前景。

1.3计算机过程控制。

自动化工程领域应用计算机技术比较多，主要应用与计算机过程控制。利用计算机对一些大型仪器进行过程控制，机器在工作过程中，人不直接进行控制机器，而是在利用计算机进行过程控制，节省了人力资源，利用计算机控制准确，出错概率低。过程控制主要是利用计算机技术对数据进行采集、分析并按照预定的目标对控制对象进行自我控制的过程。计算机进行过程控制，其应用技术比较成型，利用人工进行控制，控制工人需要经过专业培训，其工作错误率高，还有一定的风险。过程控制技术的应用可以明显提高自动化和智能化的水平，切实提高控制的准确定和真实性，从而提高控制的效率，切实提高工作能力。计算机过程控制是科学技术水平发展标志，也是现代化企业发展的需要。目前，计算机过程控制主要应用到是由生产开发、机械制造、交通运输和电力企业等行业中，其应用范围将会进一步得到扩展。计算机过程控制的应用领域的广泛应用，是我国工业快速发展标志，对企业提高最高利润的主要方法之一，也是社会发展的需要。

1.4计算机辅助技术。

计算机辅助技术主要是计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教学三方面。这三方面广泛应用，提升了其领域的应用成果。比如计算机辅助教学在教学中的引用，提升了课堂的教学效果，利用先进的科学技术，增加了教师教学手段，在课堂上利用，图文并茂，音频视频相结合的教学方法，提高了学生学习兴趣，对提高学生的学习成绩有一定的帮助。现在我国各个领域的学校，基本都应用计算机辅助教学，在一定程度上对提高学生的学习成绩提供了强有力的保障，丰富了学生的教学手段，完善了教学内容，也是学生课外学习的一个很好补充。

2计算机未来发展趋势分析

2.1微型化。

微信化是计算机未来发展的主要方向之一，微信化是计算机体积越来越小，其功能越来越完善，这也是科学技术发展到一定水平的标志。计算机经历了大致4个发展阶段，每个阶段计算机的元器件都发生变化，其体积越来越小，功能越来越强，现阶段发展水平促使计算机向智能化方向发展。

2.2专业化。

嵌入式设备和工业计算机在专业领域和工业领域有着广阔的前景，如各种终端设备、车载电脑等。随着信息化不断向前发展，很多特殊行业对计算机的性能提出了更高的要求，这也就要求了计算机在未来发展过程中要更加的专业化。

2.3智能化。

智能化是计算机未来主要发展方向之一，使其能够专门从事各种人类行为的计算，使得计算机处理更加的人性化和智能化。这些计算机技术的出现势必将会对现在计算机存在的某种弊端进行全面的改进，从而进一步的加快社会文明的发展和进步。

参考文献

[1]梁宏，许南山，卢罡.新浪微博用户及其微博特征分析[J].计算机工程与应用.

[2]王子成，豆根生，叶盟盟.基于DNA链置换反应的编码器逻辑运算模型研究[J].河南师范大学学报（自然科学版），2015（4）.

[3]韩哲欣，谷国太，肖汉.量子计算机的研究与应用[J].河南科学，2015（9）.

[4]孙海波，王丽敏，韩旭明.引入趋势因子的BP模型在股市预测中应用[J].统计与决策，2015（19）.

计算机工程和科学范文篇7

关键词材料科学；计算机；应用

中图分类号TP39文献标识码A文章编号1674-6708（2013）93-0216-02

现代高新产业技术的不断发展，对我们所需材料的性能等方面也提出了较高的要求，同样的，对于材料科学研究领域本身来说，要求也是越来越高了，那么，材料科学研究的发展又是怎样与计算机建立起了密不可分的联系呢？这就需要我们在充分了解计算机与材料科学关系的基础上来具体地分析计算机在材料科学中的几个应用。

现在，材料科学领域已经有了一个较好地发展，这就需要我们在充分利用计算机的前提下把对材料科学的研究推向一个全新的高度，同时，这个新发展将大大提高研究领域的使用效能。

1常用计算方法和数据处理

常用计算方法和数据处理：常用数值分析方法；线性方程组解法；最小二乘法曲线拟合；三次样条插值函数；数值分析软件及应用举例；材料科学研究中的数据处理；材料科学研究的数据类型；材料研究中的数据分析；材料研究的实验设计；图象处理在材料领域的应用；数据分析软件介绍及应用举例；

2材料科学研究中数值模拟方法基础

材料科学研究中数值模拟方法基础：有限差分法，差分方程的建立；差分方程的求解方法；有限元法的基本概念；有限元法的基本理论；现代有限元分析软件简介及在各专业方向应用举例；

3材料科学与工程中的物理场计算机分析

材料科学与工程中的物理场计算机分析：温度场计算机分析；温度场及传热学问题；导热微分方程；导热问题的数值解析；非稳态导热问题的有限差分格式；温度场计算机分析举例；浓度扩散场计算机分析；扩散方程；扩散方程初始条件和边界条件；扩散方程的数值解析及针对物理场和温度场在各专业方向实际过程介绍；

4材料相关学科和计算机学科的相互交叉

4.1材料学和计算机学科的相互学习和使用

从一定程度上，计算机科学与材料科学之间没有明确的界限，也就是说，当我们在学习材料科学的时候，需要间歇式地学习一些计算机相关知识。计算机和材料相关学科是结合在一起的，它们的交叉体现在要通过计算机的高技术手段来研究材料的性质、仿制材料的构成。

材料科学的研究少不了要对计算机进行使用，并且计算机对材料科学的作用还是极为重要的。它们两者在相互交叉中也可以来共同促进对对方的研究发展。

4.2在材料科学研究中使用计算机不可缺少

在材料科学的研究过程中，分析材料的性能、分析材料的组成、新性能材料的设计以及制备方法、加工工艺等等都需要用到计算机；材料科学研究的每一个领域倘若离开计算机就无法正常完成任务，因此说，计算机在材料科学研究领域中起着不可忽视的重要作用，更是材料科学研究中的高科技工具。

通过对计算机的运用，材料科学的研究才能更趋向自动化与集成化。

5利用计算机更好为材料科学使用

5.1方便研究人员进行知识交流和查阅

运用计算机网络的强大功能可以为材料科学行业的研究人员提供更加便捷的服务，通过计算机网络，研究人员可以查阅自己所需要的科研资料、及时关注材料科学研究领域的最新动态、了解材料科学研究的发展方向、并且可以发表自己的论文以供广大阅读者学习，同时还可以建立自己的网页来专门介绍自己的研究成果，以此通过计算机网络实现了科研人员之间的交流研究，也可以进一步推进材料科学的巨大发展。

5.2用于材料的开发加工和构造的理论等方面的分析

在材料科学的开发设计过程中，计算机的作用尤为重要，新材料研究开发中，需在结合理论的基础上运用计算机来实现预报材料的组成、结构以及性能，而且，通过理论设计来定做新材料的时候更是离不开对计算机的使用，因此说，计算机在设计新材料领域中发挥着不可替代的作用。它促进材料科学的向前发展，同时也为材料科学的开发设计做出了一定的贡献。

5.3可以发挥出计算机在数值模型等方面分析的功能

在对材料分析和研究中，很多时候要利用计算机软件对真实地操作系统进行一定的仿真模拟操作，同时提供模拟的结果来有效地促进材料科学研究的发展；通过计算机模拟可以把真实的操作结果与仿真模拟的结果相比较，从而来检验数据模型的准确性和正确性；对于计算机模拟系统的应用遍及材料科学的整个环节中，对材料科学的研究可谓是起着非常重要的作用，通过对材料的合成、研究性能设备等方面来更好地促进材料科学领域的发展。例如可以使用ansys对钢管进行网格划分并分析其压力场等。

5.4强大图像分析功能在材料学当中的应用

在材料微观构造的分析中，会出现大量的数据以及需要对图像进行必要的处理。在这种时候，充分借助计算机的存储处理功能不仅仅可以保存大量的数据，而且在一定程度上可以减少对人力的使用，节省我们宝贵的时间；同时，计算机在计算存储方面标准正确，我们就不用再担心对数据处理出错的问题了；对于材料研究过程中的图像处理也会方便得多，利用计算机的图像处理功能来研究材料的结构组成则会更加方便快捷。例如用matlab分析碳素的ct图像可以得知其碳素成分或比例。

通过以上分析可以看出，材料科学作为一门新型的学科不仅涉及面广，而且发展还不是那么的成熟，当前对于它的研究仍需要一个过程去努力进行探索，我们仍需要一个很长的阶段去探讨。作为高科技之一的计算机，在当今社会各个领域的发展中都起着极为关键的作用，同样，在材料科学研究过程中的作用也是不可忽视的，计算机为材料科学的发展提供了重要的工具，以此来推进材料科学领域的发展，并成为了材料科学研究领域中的重要工具。

参考文献

[1]吴兴惠，项金钟.现代材料计算设计教程[M].北京：电子工业出版社，2006.

计算机工程和科学范文篇8

人类社会进入了一个信息的新时代，以计算机为基础的信息技术渗透到社会的各个领域，围绕计算机的应用与技术正在快速地发展和变化。高等院校作为输送高素质现代人才的摇篮，面对计算机技术日新月异的变化，局限于传统教育模式的弊端，我国高校计算机教育正在面临巨大挑战，需要借鉴国际上，特别是发达国家的教育经验，以适应社会对人才的需求。

英国的高等教育历史悠久，起源于700多年前，无论是科研还是毕业生的质量在世界上均享有盛誉。20世纪80年代后期，为了适应经济与社会发展，迎接21世纪的挑战，英国政府和教育界人士就高等教育的发展方向展开了激烈的讨论，英国政府发表了《90年代英国高等教育的发展》绿皮书，绿皮书强调高等教育应为国民经济服务，英国大多数大学都同业界保持着密切的联系。

由于计算机技术的快速发展，激起了信息产业革命，为了满足工业和科研的需求，大学计算机教育处于英国教育改革的前沿。计算机科学是一门多学科交叉的学科，具有很强的理论性和实践性，而且，与其他学科相比，它的一个显著特点是快速的变化性，需要不断更新和改革大学计算机的课程、教学内容以及培养方式。在英国传统文化的影响下，英国大学追求自治，形成了自由而严谨的风尚，大学有独立的自我管理机构，有权设置不同课程和教育评估体系，为了适应就业市场对人才的需要，英国的大学计算机教育紧密反映了当今工业以及科研的需求。

尽管近年来我国大学计算机教育取得很大的发展，相对于西方发达国家，仍具有一定滞后性，需要借鉴发达国家的教育经验，提高计算机教育质量水平。本文根据笔者在英国大学学习和工作的经历和感受，着重从课程设置、学科建设和学生素质培养等方面，以个人的视角分析英国一些大学的计算机教育特点，并结合在国内大学计算机教育的经验，探讨计算机教育改革的一些问题。

2自主、灵活的课程设置

2.1英国大学计算机课程设置简介

计算机科学是一个多学科交叉的学科，工程和数学是其根本，同时与其他学科有广泛的联系。例如，硬件设计与电子学和电子工程紧密相关，芯片制造与固体物理相关，而用于构造、分析和软件验证的形式化方法更多地与数学相关。而且，计算机及其应用的理论与实践相关的各个课程还在继续演化，这意味着计算机课程选择具有较大的广泛性，特别是当今计算机科学技术正在快速变化发展，如何选择与当今工业和科研发展相适应的课程尤为困难。

英国大学自主性的教育体制特点使得英国计算机课程设置具有很大的灵活性和多样性，英国的大学由于不同的教育传统和研究特色，尽管同样是计算机专业，而在课程设置上有很大的不同。为了了解英国大学计算机课程体系特点，下面主要以剑桥大学(UniversityofCambridge)、爱丁堡大学(UniversityofEdinburgh)和利兹大学(UniversityofLeeds)为例，主要介绍其本科的课程设置特点。因为，本科阶段的教育是高等教育的基础，本科计算机课程体系是培养高级计算机人才的核心基础。英国的本科有3年学制和4年学制（一般英格兰本科是3年学制，而苏格兰是4年），但课程涵盖了非常广泛的范围。

剑桥大学的自然科学在世界上享有盛誉，它的计算机课程设置也反映它的研究特色。在剑桥大学的学生可以选择3年的计算机课程学习，也可选择先学习一年的计算机课程，接下来的2年学习其他自然科学，或者先学习一年的数学课程，再学习计算机课程。这一点与国内很不相同，国内学生一般不能跨专业选择课程。剑桥大学的计算机学位课程划分为3个部分（PartIA,PartIB和PartII）,不同体系体现了不同的特色。前两个部分强调在计算机科学领域的扎实基础，而在后一个部分是专门深入的学习。第1、2年的基础课程涵盖了计算机科学基础理论和实践课程，包括：面向对象语言Java、操作系统、离散数学、密码学分析、算法、数字电子学、有限自动机、软件设计和专业实践等，其中数字电子学包括数字组件和电路基础。同时，学生还需选择一些面向自然科学的数学课程，以及自然科学课程，例如，化学、物理、地质学、进化与行为,以及有机生理学等。而第2年的课程主要是计算机专业核心技术与理论课程，例如，实践课程包括计算机设计、数字通讯、编译器构造和图形学等；理论课程包括语义学、逻辑与证明和计算复杂性等。第3年的课程主要是专业性很强的课程，学生根据兴趣和需求，选择偏向工程、理论或者应用方面的有针对性的课程学习。剑桥大学的学生生源较好，并且由于在自然科学研究的优势，计算机课程设置体现了多学科交叉和基础性特色。

在爱丁堡大学，计算机科学是信息科学的一个部分，涵盖人工智能和认知科学。爱丁堡大学的计算机学位课程均由从事相关领域研究的专家执教，爱丁堡大学在计算机理论研究方面拥有很高声誉，课程设置很大程度上反映了该校的研究特色。爱丁堡大学属于苏格兰体制，本科是4年学制，在第1、2年主要学习信息科学的课程和相关数学课程，第3年选择核心技术和理论课程，保证具有广泛的基础专业知识，最后一年完成毕业设计和专门课程学习。第1、2年主要包括数学、信息科学和计算机的基础课程，如：数据结构、算法、计算机系统、软件工程、有限自动机、语言处理和一些基础数学课程等。第3年是一些计算机专业相关课程，学生可选课程相当广泛，包括：算法和数据结构、可计算性和复杂性、语言语义学与实现、计算机设计、计算机体系结构、操作系统、企业计算、基于对象和组件的软件工程、计算机安全、编译技术、计算机通讯和数据库系统等。而最后一年的课程是与毕业设计相关的和提高性的课程，可选的课程主要包括高级数据库、高级编程语言、计算复杂性、计算机代数、计算机图形、计算机网络、分布式系统、嵌入式软件、形式编程语言语义学、人机接口、模型与仿真、并行体系结构、并行编程语言和系统、软件体系结构、过程和管理、系统级集成实践、类型和编程语言和可视化等。从这些课程设置体现出爱丁堡大学很强的计算机特色，课程覆盖面广泛而深入，反映了当前计算机科学研究发展。

利兹大学的计算机在分布式系统和人工智能方面的研究力量较强，同时与产业界有着密切的联系，课程设置也体现它的特色。利兹大学的计算机本科是3年学制，也可另加1年的社会实践。第1、2年的核心基础课体现了计算机专业性和它的研究特色，包括编程语言、计算机系统、分析与建模、计算数学、计算导论、系统工程、软件工程、知识管理、人工智能、信息学、分布式系统构建、人与计算和专家系统等。另外，高年级的选修课程主要涵盖具有特色的研究方向，体现出很强的专业性，如离散与优化、复杂性理论和逼近算法、计算机视觉、自然语言处理、知识表示与推理、生物计算、科学计算、高级计算机图形学等。这些课程基本上是与计算机直接相关的课程，课程设置尽量适应产业和科研的需求。

计算机工程和科学范文篇9

关键词：网络工程；计算机科学与技术；科学规范

中图分类号：G642文献标识码：B

2003年初，教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会启动了三项工作：研究计算机科学与技术本科专业发展战略，制订计算机科学与技术本科专业规范，制订计算机科学与技术本科专业教育办学评估方案。将人才培养的规格归纳为下述的三种类型、四个不同的专业方向：科学型(计算机科学专业方向)、工程型(包括计算机工程专业方向和软件工程专业方向)、应用型(信息技术专业方向)，形成了计算机科学与技术本科专业四个方向的规范。这四个方向并不包含网络工程方向，因此对于众多高等学校的网络工程本科专业应该如何发展，如何规范是本文探讨的问题。

1我国高等学校网络工程本科专业的现状分析

1.1全国分布情况

我国开设网络工程本科专业的学校很多，以工科类院校为主，还有理科类院校和师范类院校。具体统计如图1所示。我国目前有143所高等学校开设了网络工程本科专业，其中大学类高校89所，211大学21所，学院类高校54所。从地理分布来看，网络工程专业覆盖全国26个省和直辖市的高校，其中广东省最多有16所高校开设了网络工程本科专业，这也从一个侧面反映了广东省对网络人才的需求极大。

1.2培养目标

随着网络的普及和应用，社会对网络专业学生的需求日益增加，开设网络工程专业的学校也不断增多，但是由于教育部对网络工程专业没有规定统一的科学规范，因此各高校开设的网络工程专业从培养目标，培养要求，教育内容和知识体系等方面参差不齐，差异较大。我们以21所开设网络工程本科专业的211高校为研究对象，对其培养目标进行了分析，归纳为两类。

(1)电子通信邮电类高校

以北京邮电大学、西安电子科大、电子科技大学为代表的电子通信类211高校，他们开设的网络工程专业培养目标大多是将通信、网络、计算机相结合，在原有计算机学科基础上，形成软件与硬件结合、网络与通信兼顾的宽口径专业，培养学生具有现代通信基础理论、网络工程和网络系统管理等方面的知识、素质和能力，具有较宽的通信系统和网络工程的专业知识，毕业生在计算机和通信领域均可获得就业机会。

(2)综合类高校

以国防科技大学、中山大学、大连理工大学、四川大学、华北电力大学及南京理工大学为代表的各综合211高校，开设的网络工程专业培养目标大多是掌握计算机软、硬件的基本理论、基本知识和工程应用能力，在原有计算机学科基础上，形成软件与硬件结合、网络与信息兼顾的宽口径专业，培养学生具有网络基础理论、网络管理和网络工程等方面的知识、素质和能力，具有较强的扩展知识的能力，具有较强的实践动手能力，毕业生能从事计算机软硬件系统开发与维护、计算机网络规划设计实施及开发维护、工程管理、系统分析及信息处理等领域的工作。

从这两类培养目标上，我们可以看出，网络工程专业的本科生培养一般是和计算机，通信两个专业分不开的，学生在重点学习网络理论的基础上，通信类院校加强了通信理论及应用的培养，而综合院校加强了网络系统设计开发维护及信息处理的培养。不同的培养目标决定了不同的教学内容和知识体系，也在很大程度上决定了毕业生的就业领域。

1.3教学内容和知识体系

通过分析211各高校的网络工程专业开设的主干课程，我们将教学内容和知识体系按照其主干课程的归属方向分为四类。

(1)计算机课程：高级语言程序设计，离散数学、数据结构、计算机组成原理、操作系统原理、算法设计与分析、软件工程、数据库原理、计算机体系结构、面向对象技术、计算机网络。

(2)网络课程：

1)基础课程：TCP/IP协议原理、网络体系协议、信息与网络安全、Web程序设计、网络互联技术、网络设备原理、分布式系统、计算机网络体系结构、网络操作系统。

2)方向课程：

网络软件开发方向：UNIX与网络程序设计、电子商务平台及核心技术、嵌入式系统设计与开发、网络多媒体技术、并行与分布计算、网络数据库技术。

网络规划构建方向(或网络工程方向)：网络系统集成、网络管理、网络工程与组网技术、网络规划与设计、综智能合布线、光纤通信技术。

网络安全方向：计算机密码学、PKI技术及应用、网络攻防技术、网络安全应急响应、信息对抗技术、安全策略部署与实施。

无线通信方向：移动通信、无线网络、移动计算、企业计算环境、网格计算、移动程序设计。

(3)通信课程：通信概论、现代通信原理、通信软件设计、实时通信系统设计、程控交换原理、信息论与编码、多媒体通信技术。

(4)电子课程：数字信号处理、脉冲与数字电路、信号与系统、可编程ASIC设计技术、电路与电子技术、数字逻辑电路、DSP技术及应用、嵌入式系统原理及应用。

2网络工程专业科学规范的探讨

2.1培养目标

培养德、智、体、美全面发展，掌握自然科学基础知识，系统地掌握通信理论、计算机软硬件和网络通信系统及应用知识，基本具备本领域分析问题解决问题的能力，具备实践技能，并具备良好外语运用能力的网络专业高级专门人才。

2.2教育内容和知识体系

各专业的教育内容和知识体系都是和其培养目标想对应的，根据前面的综合分析可以得出，不同高校对网络工程的教育培养侧重面不同，但是所有对网络工程专业的培养都可以归属在四个方向上，即网络软件开发，网络规划构建，网络安全和无线通信。这四个方向涵盖了网络工程的各个方面，因此教育内容和知识体系的规范应该涵盖这四个方向，课程体系由核心课程和选修课程组成，核心课程应该覆盖知识体系中的全部核心单元及部分选修知识单元。同时，各高校可选择一些选修知识单元、反映学科前沿和反映学校特色的知识单元放入选修课程中。

(1)知识结构的总体框架

借鉴计算机科学与技术的总体框架，网络工程本科专业的知识结构的总体框架由普通教育(通识教育)、专业教育和综合教育三大部分构成：

普通教育：①人文社会科学，②自然科学，③经济管理，④外语，⑤体育，⑥实践训练等。

专业教育：①本学科基础，②本学科专业，③专业实践训练等。

综合教育：①思想教育，②学术与科技活动，③文艺活动，④体育活动，⑤自选活动等知识体系。

对于以上三部分内容，我们侧重讨论专业教育的内容：它由专业知识体系与对应的课程设置两部分组成，下面分别介绍。

(2)知识体系

网络工程本科专业方向知识体系划分为知识领域、知识单元和知识点三个层次，我们仅探讨知识领域部分。知识领域代表一个特定的学科子领域。每个领域由英文的缩写词表示，为了与计算机专业方向的知识领域相区别，加上前缀NE-。

NE-RS计算机网络体系结构

NE-NT网络原理

NE-SD网络系统集成

NE-NS网络操作系统

NE-PF程序设计基础

NE-SP社会与职业问题

NE-PA协议分析

NE-NS网络安全

NE-MC移动通信

NE-NI网络互联

NE-PD并行与分布计算

NE-DS分布式系统

NE-NM网络管理

NE-MC移动计算

(3)课程设置

课程分为基础课程、主干课程、高级课程三个层次。

基础课程：程序设计基础、计算机导论、计算机网络原理，数据结构、计算机组成等。

主干课程：TCP/IP协议原理、网络体系协议、信息与网络安全、网络互联技术、网络设备原理、分布式系统、计算机网络体系结构、网络操作系统、操作系统、数据库、社会与职业问题等。

高级课程：按照不同方向，可以对应选择相应课程，也可以是旨在培养学生动手能力和团队合作能力的实践性课程。

3结束语

本文对我国开设网络工程专业本科教育的各高校进行了归类分析，以211高等学校开设网络工程专业的情况为对象，对网络工程专业的科学规范化进行了探讨，为高校新开专业提供一定的帮助，并为未来网络工程专业的规范化制订提供一些基础。

参考文献：

计算机工程和科学范文篇10

关键词：计算思维；非计算机专业；计算思维；大学计算机基础教育

作者简介：谢（1980-），女，江苏南京人，南京工业大学电子与信息工程学院，讲师。（江苏南京210009）

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）07-0109-02

大学教育的目标是培养综合能力的人才。作为大学通识教育的重要组成部分，大学计算机基础教育不仅要向学生传授计算机相关知识、技能，更要培养学生的思维方式。作为计算思维培养的重要载体，“计算机基础”课程的教育模式是否能满足非计算机专业学生的各种专业需求、是否能培养学生良好的思维方式和勇于探索的实践能力，是值得教育者关注和研究的重要课题。

一、非计算机专业的计算思维培养需求

计算思维由美国计算机科学家提出，它与理论思维、实验思维共同组成人类认识世界和改造世界的三种思维方式。周以真将计算思维定义为“是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动”。简单来说，计算思维就是以计算机科学的基本概念去理解、解构、解决广泛性的其他学科上遇到的问题。计算思维以计算机学科为代表，它并不只是一门工具学科，其意义在于可以使用计算机科学的思维去影响乃至主导其他学科（如生物物理数学等）中解决问题的基本思路及思维方式。

计算思维的培养不仅对计算机专业的学生必不可少，对非计算机专业的学生来说也是十分重要的。这体现在：各学科的研究开发工作对计算机科学与技术的需求日益增强，特别在高端交叉学科的人才培养上，计算思维更是不可或缺；人才知识结构中对计算机相关能力的需求逐渐增强，即便是与计算机学科相关性较小的文科专业学生，也必须会使用信息系统并掌握必要的计算机技能。而针对非计算机专业的计算思维培养首先落实在大学计算机公共基础课程的教学上。然而，目前非计算机专业学生对计算思维的认知度不高、重视程度不够，再加上计算机公共基础课程的课时普遍较少，使得计算思维的培养受限。因此如何建立一个科学的计算思维培养方式至关重要。

二、大学“计算机基础”教学存在的问题

面向非计算机专业学生开设的大学“计算机基础”课程，存在一些问题。

首先，在课程指导思想上将计算机作为一门工具学科，采取“扫盲”的形式对计算机各方面的内容进行无差别的普及教育，如从计算机硬件、软件到计算机网络、多媒体技术、数据库技术，课程涉及面广，学生无从理解，只能死记硬背书本上的概念和原理来进行学习，因此学生对待计算机课程没有热情，很多学生采取考前突击的方式应付考试。

其次，由于课时普遍较少，学生实际动手能力的训练仅限于完成一些最基本的技能，如word、excel等操作，无法真正满足各类专业对计算机应用能力的需求，造成学生在入学后对第一门计算机课程不重视，认为可有可无，从而影响后续课程的学习。

再次，基础课程采取的压缩式内容无法向学生传递计算机技术的核心思想与方法，无法完成对学生计算思维培养的目标。因此，很多非计算机专业学生在后续程序语言课程的学习中很难真正理解和运用程序设计方法，采取题海战术来应对相关资格考试，创新能力十分欠缺。

三、非计算机专业计算思维的培养体系

计算思维并不是一门独立的学科或新兴的内容，它是一种思维方式的培养，是贯穿在整个人才培养体系当中的。因此，对于面向非计算机专业的计算机基础教育，并不是开设某一门课程就完成计算思维的培养，而是需要一套完整的培养体系。本文从以下四个方面进行探讨。

1.建立计算思维的公共认知

提高非计算机专业学生对计算思维的认知，便于他们理解计算思维对自己专业的价值、影响以及将来与所从事工作的相关性和重要性。只有提高对计算思维的认知，才能激发学生的学习热情和学习兴趣，才能为真正落实计算思维的培养构建一个良好的环境。具体可以通过开展与计算思维相关的主题活动来实现。如采取专家讲座的形式对当前某个热门应用进行探讨，使学生通过对新概念、新技术的了解来认知计算机技术在相关行业上的应用，往往可以激发学生的好奇心和学习欲望。可以开设面向专业专题讲座，邀请专业教师或本专业已走上工作岗位的代表介绍计算机与专业的相关性。还可以通过计算机竞赛的形式培养和选拔有潜能的跨专业人才。

2.构建面向专业的计算思维课程体系（见图1）

计算机工程和科学范文1篇11

1.1实现经济、技术的一体化和资源共享

工程项目建设很长一段时间都使用比较传统的管理方式，但根据现在我国工程项目的特点，显然，传统的方法已不再适用。而且在管理中，一些技术人员缺乏相关专业知识，管理水平十分有限，所以会导致在管理中出现很多不必要的麻烦。计算机科学与技术应用于工程项目当中，可以使各个部门紧密的联系在一起，在工作当中，各个部门可以通过网络互相交换信息、互相学习彼此的技术和经验，由此工程项目可以在经济和技术方面实现一体化。除此之外，计算机科学与技术的应用还可以让资源共享。工程项目中，若要有良好的管理，就要对信息进行及时的跟踪、收集和处理等措施，其过程十分繁杂，而且涉及的内容很多，只依赖技术人员的管理很容易使信息丢失。但计算机对信息进行处理时则不会出现这样的情况，计算机可以快速、精确的对各类信息进行整理以及分类。这样，不但可以根据不同部门的具体要求来实现资源的共享，还可以让建设工程中的每个部门紧密联合到一起，逐步可以实现一体化管理。

1.2控制物资，实现现代化管理

计算机科学与技术在建设项目中应用不仅可以了解到物资管理的具体情况，同时也可以根据这些情况对物质进行合理的调整。在对工程进行施工的过程中，采购工程材料是一项十分重要的内容，使用计算机对买购的条件进行编辑，可以准确的掌握购买量和需求量是否一致，并可再采取一定的方法，降低项目的投入成本，赚取更多的利润。同时，计算机的使用还可以对资金进行有效的管理，计算机科学与技术的应用可以实现对工程结算、验工计价等项目的一体化管理，这样不仅可以使管理更有序，同时可以降低工程的整体成本。我国当前在管理方面的水平较之于发达国家还有比较悬殊的差距，但随着计算机技术的应用以及和各个国家合作交流的机会不断增多，我国的工程项目的管理水平也在不断地进步。

2计算机科学与技术在工程建设

项目中的应用计算机科学与技术在工程项目管理中有着至关重要的作用，工程建设项目中，很多工作内容极其复杂而且工作量很大，技术人员的操作会浪费精力和时间同时也不可避免地带来很多错误。将计算机科学与技术应用于工程建设的项目之中，让其进行预算、评标、审计和监理等工作，可以显著提高工程建设的管理水平。不仅如此，还可以减少人力和时间上的浪费，提高整体的效率。

2.1采用计算机进行项目预算

预算在整个工程项目中扮演着至关重要的角色，它是建筑企业获利的关键性环节，在以往的预算过程，由于数目多工作量大，工作人员经常会在预算中出现差错，不仅耗费了很多的时间以及精力，往往得到的成果并不理想。计算机科学与技术的应用可以有效的解决这一问题。首先对工程项目进行大概的预算编制、审核等一些工作，达到要求之后直接将概预算数据打印出来，这样可以大大提高工作效率，而且会有效的降低数据的错误率。不仅如此，预算人员的工作量和压力也可以大大减少，这样就可以将更多的精力投入到经济的分析方面。计算机在经济的分析方面准确率接近100%，除此之外，其在预算过程中的安全性和完整性也得到人们更多的青睐。操作的简单可以让预算人员节约很多时间，不仅提高了效率，而且工作的质量也有所提高。

2.2计算机科学与技术评标工作建设

工程项目在进行施工之间，需要进行一系列的工作，如：投标、标前的评审、造价询问等，在这些工作中使用计算机，可将评标电子化。在项目过程中，主要有招标和投标，招标一方需要使用计算机来制作招标的电子文件，与以往的纸质文件相比，安全性和方便性可以为招标方减少很多不必要的麻烦。招标人员根据相关文件以及相关程序进行招标。投标方根据招标方的具体要求进行填写进行投标，填写完毕保存、提交后就会有一份较详细的记录。这样招标文件不但真实，而且不容易丢失。根据这份电子版的投标文件招标方进行招标，这样不但公平、公正，还能使整个招标更加公开更加透明，同时也可以减少在招标过程中出现的一些混乱和错误。计算机科学与技术的应用可以对技术进行较精准的分析，由此可以不断提高评审的水平，逐渐发展可以增强评审的科学性。招标这一重要的环节加上计算机的应用可以有效提高工作效率，也可以使整个工作更加公平也更加规范。

2.3计算机科学与技术

在审计和监理中的运用计算机科学与技术在企业中各个方面都起着重要作用。现如今，计算机的水平也在不断发展，并且很多领域也有更多更广泛的运用。建设项目工程在审计和监理中也有应用，工作中主要包括对投资的检查和核对以及对工程量的检查和核对。整个建筑工程项目工作总量很大，而且十分复杂。所以说，在此使用计算机，可以有效地提高工作效率。不仅如此，计算机还可以在审计之中起着监督和审查的作用，已经竣工的建设项目需要进行准确的审查，对已结束的工期也要进行严格的审核。同时，计算机也被广泛应用到监理之中。计算机的应用，可以使监理工作更加规范化，而且各项监理工作可以更加稳定健康的发展下去。相比老式的监理方法，计算机的使用无疑会大大提高工作效率，由此会给企业带来更多的经济效益。计算机的应用使我国的监理工作有了飞速的发展，取得很多令人欣喜的成就，而且逐步走向国际化。总结说来，计算机在审计和监理中的使用，会让这两项十分复杂的工作变得更有效率，不仅可以有效地减少人为的错误，更有助于建筑业的健康、快速发展。

3结束语

计算机工程和科学范文1篇12

关键词：CDIO；计算机专业教学内容；教学改革

中图分类号：G642.0？摇文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）09-0054-02

一、引言

近年来国家提出，教育是振兴民族的基础基石，我国目前把教育提高到以改善民生为重点的社会建设的高度。目前我国高等教育面临的现状是一方面大学生就业难；另一方面大用人单位普遍要求学生要具有系统的理论知识和较强的专业基础知识，要具备学科交叉的知识体系，要具有良好的个人价值取向。CDIO工程培养大纲将大学生的能力分为工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。高校的教育职能是要服务于社会，其重要的发展方向是要适合当前市场的需求，CDIO工程教育理念是培养具有时代特征人才的先进工程教育理念。理工科计算机专业作为工科院校的一个重要学科；在培养学生的科研素质和创新精神上承载着非常重要的责任，但基于CDIO工程教育理念的理工科计算机专业教学改革目前在国内仍是一个薄弱环节，于是，昆明理工大学计算机系尝试着在CDIO工程教育理念下对计算机专业的教学内容进行改革，以期在计算机专业教学改革中提供一种新思路。

二、教学内容的整合

1.对基础教学内容进行整合。教学内容的整合就是将原有计算机专业教学体系的各门课程中的相关内容通过新的组合方式进行删减、整理与合并，使相关课程能够形成内容冗余度少、结构性好、整体协调的新型计算机专业教学内容。目前需要的具有扎实基础、宽阔知识面和适应性强的复合型人才。以CDIO工程教育理念为基石，通过计算机专业各门课程内容的整合，使原有的教学内容容量扩大、内容更新、知识渗透力增强；同时也要将计算机学科发展的最新理论和新技术有机的组合在一起，形成符合当前时展的计算机专业学科内容的新体系。昆明理工大学计算机系对教学内容整合的具体要求主要表现为：经典计算机的重点是培养学生的数理思想，科学素质和分析、解决问题的能力。立足于传统教学手段，配以现代多媒体教学手段。通过经典计算机专业课程的学习使学生掌握专业基础课和专业课必备的基础知识，同时也为学生将来学习新知识、新技术打下扎实的基础。计算机的重点是硬件知识与软件知识的结合，注重创新意识和创新能力的培养。在教学中，教师应适当介绍计算机专业与其他相关专业的联系，或将其他专业中的计算机问题作为实例进行分析，这样有利于激发学生学习计算机的兴趣，增强应用计算机知识解决问题的意识和能力；以理论教学为主要形式，以实际应用为主要内容，以研究和分析为主要教学手段，将理论知识、实际应用、研究分析集于一体，创建“构思―设计―实现―运作”的良性思维模式。现代工程技术的计算机基础专题的重点是开拓学生的视野，侧重于人文教育，建立工程文化的概念。以讲座、讨论等方式作为学习方式，配以相关影音，影像，科技知识短片以获得学生的感性认识，且丰富了教学手段；加强计算机技术的发展演变过程的讲解，促进学生形成良好的科学品质和世界观。

2.科研与教学内容紧密结合。教师通过参加各种国家自然科学基金和企业委托的横向课题，不断更新知识，掌握目前最新的科研成果，不仅有利于提高自己的学术水平，而且有利于提高教师自己的整体教学水平。学生可以参加教师的科研工作，不仅可以了解教师从事计算机科学的最新动态，也可以掌握学科的最新成果，为学生今后的深造打下良好的基础。更加有利于增加教学深度的延深，教学效果的逐步提高，能进一步激发学生的学习兴趣，对提高学生分析问题和解决问题的能力都有不可替代的作用。学生参与教师的科研项目也同样具有培养学生思考能力和具体应用能力的良好效果，同样也能达到“做中学”的目的。例如，教师涉及的软件项目的具体代码的开发编写、嵌入式系统地硬件图纸设计和电路板制作、现实世界中的计算机应用需求等。

3.设计性实验与虚拟实验室。设计性实验是CDIO工程教育模式下对计算机专业教学的有力补充。它是指学生根据给定的实验目的和实验条件，通过查阅资料构思设计方案，选择实验器材设备，自行拟定实验程序，自行实施并对结果进行分析和处理。例如，算法分析试验：学生可以选择内部排序算法和外部排序算法进行比较、学生可以选择数据库相关的试验实现记录的冲突等试验的完成、也可以选择网络中的数据包拦截试验从网络中获得各种数据包的试验。另外，虚拟实验事也将是CDIO工程教育模式下计算机教学的有力补充。它是指用仿真技术、数字建模技术和多媒体应用技术等在微机上调制的可辅助或代替传统实验操作环境。通过进行虚拟实验，学生可以在不浪费任何硬件教学资源的前提下，进行各种实验尝试，大大提高了学生的逻辑思维能力，整体设计能力，实现设计运作能力，以及创新能力，这也恰恰符合CD10工程教育理念。

三、教学内容的模块化与教学大纲的制定

随着我们的教育逐步从“应试教育”向“素质教育”的转变，对教学模式的灵活性、针对性、现实性和经济性特点的要求也越来越高，而CDIO作为一种新的教学模式的应用和推广，必然要涉及到计算机专业教学内容的规划和建设，基于计算机专业基础知识的特点和CDIO工程教育理念，我们将计算机专业的基础知识进行了模块化分类。从知识的结构上进行模块化分类为：计算机硬件基础知识：电子基础、数字逻辑、计算机组成原理，计算机软件基础知识：程序设计语言、数据结构、汇编语言等几个模块，这种模块化的分类有利于CDIO工程教育模式的展开。

经过对计算机专业教学内容的整合与模块化处理后，基于CDIO教育理念要对教学大纲进行了系统的梳理和编写，使得计算机专业课程的教学目标既涵盖教育部计算机专业对计算机技术基础知识教学内容的要求，又符合CDIO强调能力提升的要求。对计算机专业知识进行三个层次的要求：掌握、理解和了解，以保证计算机专业知识体系的连贯性和系统性；同时注意到每个能力培养项目自身的特点，适当调整知识内容和结构，以确保项目顺利实施所需要的知识储备；在能力培养方面，基于学生主体性的考虑，我们也要充分贯彻“以生为本”和“因材施教”的教学理念，根据学生基础知识和基本技能的差异，学习方法、习惯、能力上的差异，学习目的和态度上的差异，可以分层次进行能力培养项目的实践，可以选择性地参与科研、教研、实验设计等。

四、教学内容的设计

以“简单微程序控制计算机的设计与制作”这个具体的能力培养项目为例来说明如何进行教学内容的设计。要求学生掌握微程序基本知识的基础上，完成整个处理器项目的构思、设计、实现与运作。具体过程为：（1）通过文献查阅和方法分析等掌握微程序控制计算机的基本工作原理并对其进行基本模型建立，然后将整个微程序控制计算机进行分解为几个部分，对各部分的功能进行分解和定义提出每个功能模块的具体设计要求和注意事项。（2）将上一步的构思过程提出的进行指标细化，规定相应的参数，如指令系统的指令集的大小，指令的长度，指令所采用的寻址方式、后续指令地址的确定方式等内容，通过选择和计算得到控制存储器的容量大小。（3）利用现有的电子原件，按照实施方案进行设计制作，以期达到设计要求；处理器完成后。对各部分进行单项功能测试。（4）通过实际指标完成情况的分析，找出影响性能的因素以及改善性能的方式，最后以报告或论文形式进行总结；同时准备对项目进行答辩。教师与其他非参与项目的小组组长作为项目答辩评委，答辩之后，按照CDIO教学大纲所提出的四个层面进行科学、合理地评价。

在项目实施的整个过程中，经常会出现一些难题，解决这些难题可以给学生在今后的学习过程中提供宝贵的经验和克服困难的激情和勇气。整个项目的完成不仅可以达到基础知识的教学要求，更能够让学生在实践学习中锻炼提高检索文献的能力、逻辑思维能力、实际操作能力、团队协作与沟通能力等。

五、结语

由于昆明理工大学计算机专业教学的要求有自己的侧重点，加上近年来我校扩招导致学生水平参差不齐，基于CDIO工程教育模式的计算机专业教学改革存在着一定的风险和难度。因此我们将在目前的情况下和我校的实际情况相结合，遵循因材施教，以人为本的理念，循序渐进地进行改革。同时将认真总结改革过程中可能出现的经验和不足，期望能够在我校计算机专业学生的知识、能力和素质培养上形成独具特色、切实可行的基于CDIO教育模式的工计算机教学新思路，提高我校计算机专业学生的就业率等，切实体现高校服务于社会的职能。

参考文献：

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[2]王海瑞，李亚，张智斌.“计算机体系结构”课程教学建设与改革方法探讨[J].教育教学论坛，2011，（29）：22-24.

[3]周红萍，高晓芳.大学生就业压力与择业研究[J].辽宁行政学院报，2008，（02）.

[4]李善寿.CDIO工程教学模式在实践教学中的实施方法研究[J].重庆科技学院学报，2010，（2）.