计算机方向课题研究范例(12篇)

时间:2024-03-21

计算机方向课题研究范文篇1

关键词:分层教学;阶段性考核;计算思维;抽象分解

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1009-3044(2014)10-2299-02

随着信息科学技术的飞速发展和军队对人才专业素质及信息素养要求的不断提高,军队院校人才培养方案被重新规划定位,基础学科课程标准也被要求与时俱进,能够更加精准的体现人才培养目的。

微机原理课程不仅是本院某专业士官层次必修课,也是本科电子类、自动化相关专业开设的硬件基础主要组成部分。其主要任务是使学员从理论和实践的层面掌握现代微型计算机的基本组成、工作原理及典型接口技术,建立微机系统的整体概念,使学员具有运用现代微机技术进行软、硬件开发的初步能力[1],逐步培养分析、解决实际问题的能力和创新意识。但本门课程信息量大、内容抽象难懂等特点使其成为学员反映最难学课程之一,如何在有限的学时里,使本门课程达到良好的教学效果并通过学习使学员具备相应能力,一直是本门课程改革的目标。

近年来“计算思维”概念的提出既有利于以类比形式开展教学,也有利于特定学科知识的拓展与深化[2],计算思维中倡导的抽象与分解、关注分离、启发推理、协调同步、并行处理等与微机原理中技术紧密相关,将计算思维的理念与微机原理课程相结合,不仅可以降低该课程学习难度,提高学员学习兴趣和教学效率,使学员掌握微机系统核心原理与设计方法,而且通过学习过程以及多元教学方法激发学员计算思维能力,提高学习能力,促进终身学习,为学员今后利用计算机处理信息,更好地适应工作岗位奠定基础。

1微机原理课程教学现状及存在问题

“微机原理”课程是电子类专业最重要的基础课之一。不仅理论性强,而且还具有较强的工程实践特征。目前高校开设的微机原理课程普遍存在以下问题:

1)课程自身信息量大,知识点较多,兼顾软硬件两个方面,内容抽象,学生难于理解掌握,加之课时压缩、实验室资源有限等原因,使学员对课程的学习和理解上具有一定难度。

2)微机原理课程是一门不断发展的科学,涵盖的新应用领域、新技术也不断涌现。而实际课堂授课内容往往滞后于实际应用,容易造成教学和实际的脱节。

2微机原理课程教学改革

2.1创新教学方法

“微机原理”课程内容抽象难理解,因此教师如何采用高效率的教学方法,调动学员学习的主动性和积极性非常重要。

针对课程的硬件、软件和接口三部分内容,采用不同的教学方法。硬件部分和指令部分由于知识点众多,有些概念比较抽象,主要借助多媒体、网络等辅助教学,激发和吸引学员兴趣;软件部分主要采用“案例式教学”,摈弃对指令格式及用法的枯燥记忆,而是通过有所指向编程实例像学员展示汇编语言指令的魅力;接口部分则以典型接口应用实验为主体,制定详细任务及步骤规划,以完成实验任务为目标,通过实践体验使学员具备相应能力。

根据内容灵活应用启发式、互动式、讨论式等多种教学方法对于活跃课堂气氛,提高教学效率起到积极作用。

2.2课程考核方式改革

考核方式不仅能调动学生学习主动性和积极性,而且也是检验教学效果,保证教学质量的重要措施,传统考试中笔试主导的考试模式,不能体现学员创新与实践能力,所以改革考核方式应更注重过程考核,以学生真正掌握知识为根本任务,注重学习过程和对学员的综合素质与能力的培养。“微机原理”课程的考核方法要遵循:“理论与实践相结合、能力与素质齐开放”的原则,具体考核措施包含以下三个方面:

1)闭卷笔试。弱化传统笔试占主导的思想,减少笔试在总成绩中的比例。做为结课考核,从全局考察学员技能性知识的掌握情况;题型的设置方面,适当增加分析题和设计题比例,考核学员应用所学解决问题能力。

2)平时成绩考核。平时成绩是对学习过程的一种量化体现,有效地避免了学员临时抱佛脚的侥幸心理。平时成绩主要包括课堂问答成绩、习题作业完成情况。为了促进养成预习和复习的习惯,提高学员学习的积极性,教员通过课堂授课,增加与学员互动,鼓励学员回答,答错或不知道的学员不处罚,而对能正确回答问题的学员会适当增加他们的平时成绩以资鼓励。

3)阶段性考核。根据课程内容划分知识模块,利用答疑辅导的时间,鼓励学员对前一阶段某一知识模块做总结,架构知识体系,总结知识要点,由教员针对总结的知识点出题并组织小型模拟考试,答题正确率达到90%即为合格。阶段性考核重点在于促进学员自主学习,更利于培养学员自主学习能力。

3微机原理课程与计算思维培养的关系

3.1计算思维内涵

作为计算机学科发展的自然产物,计算思维(ComputationalThinking)这一概念在2006年由美国卡内基梅隆大学周以真(JeannetteM.Wing)教授提出。她认为,计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为[3]。计算思维最根本的内容,即其本质(Essence)是抽象(Abstraction)和自动化(Automation)。

计算思维本身是人类科学思维固有的活动过程,它汲取了问题解决所采用的一般数学思维方法,现实世界中巨大复杂系统的设计与评估的一般工程思维方法,以及复杂性、智能、心理、人类行为的理解等的一般科学思维方法。计算思维建立在计算过程的能力和限制之上,由人通过机器执行,计算方法和模型使我们敢于去处理那些原本无法由个人独立完成的问题求解和系统设计,更简单一点说,计算思维就是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把一个看似困难的问题重新阐释成一个我们知道怎样解决的问题的方法[3]。

3.2微机原理与计算思维培养之间的关系

计算思维不仅反映了计算机学科本质的特征和核心的方法,也反映了计算机学科的三个不同领域(理论、设计、实现)。因此,培养基于计算机解题思路和方法的计算思维能力十分必要,这也是当前计算机教育研究的重要课题。如何在现代计算机教育中引入计算思维或者说学科形态如何体现计算思维的方式成为目前计算学科最大的问题,笔者认为核心是要转变教育观念,所有对课程的教学改革都要围绕着新的教学理念,切实将计算思维融入到课程教学中,潜移默化地培养学员思维能力、学习能力和研究能力。

微机原理课程包含硬件、软件、接口应用三大部分,与计算思维涵盖的理论、实践、设计相得益彰,无论是从知识体系架构的连贯性、完整性,还是学习知识点的方式方法上,都用到了计算思维,用计算思维的方式深入理解和学习微机原理中的汇编语言、CPU结构原理,存储器扩展、并/串行口扩展、总线等重要内容,对于后续开设的课程如“单片机原理与接口”、“计算机控制”、“可编程控制器PLC”、“DSP数字信号处理”奠定扎实基础。

4微机原理教学改革中计算思维的培养

4.1基于计算思维的教学过程

教员对原有教材再开发,即在原有课程中选择适当的内容设置课题,对内容拓展或深化,教员在开展教学过程中运用基于计算思维的方法,将教与学的过程有机地连接起来,使学员能够自觉利用计算思维方法(递归,关注点分析,抽象和分解,保护、冗余、容错、纠错和恢复,学习和调度等)达到学习目标,当学员掌握了知识点,懂得如何运用计算思维的方法之后,再通过反思评价自己的学习过程和学习方法,自主建构属于自己学习的框架和方式[4],也就培养了学员计算思维能力,具体教学过程的实施步骤如下:

1)有的放矢。以某个知识模块为研究对象,通过计算思维的方法来获取或应用,由实践建构自己的知识结构。

2)确立课题。师生针对课题开展分析论证,深入挖掘课题内涵及可行性,共同确立研究课题。

3)团结协作。以自愿结合兼顾优势互补的原则组建课题研究小组,成员明确职责,分工协作。

4)研究方案。成员要以计算思维方法为前提,结合本小组的课题制定研究方案,在保证研究活动的连续性和明确化的前提下,合理分工,各负其责。

5)实施方案。将确定的研究方案具体落实。教员在整个过程中的作用是在偏重计算思维培养的思路下研究方法的指导和科学态度与精神的渗透和示范。

6)形成结论。课题小组通过研究学习将结果进行汇总,从中找出规律性的东西,得出结论,给出建议。

7)评价交流。将研究成果以小论文、多媒体演示、实验报告等不同的形式提交或展示出来。并对研究过程中用到的研究方法、研究成果、得失体验感受等进行全方位的总结,以获得更深一步的理性认识,完善认知结构。

4.2计算思维导向的课堂教学设计

将抽象分解、启发推理等计算思维的理念引入微机原理教学的课堂设计,可以简化问题,使学员获取知识从点到面,深入理解和记忆。以寻址方式内容的讲解为例,顺藤摸瓜,从面到点逐个解密.首先提出疑问:为什么要有寻址方式呢?,根据先验知识,微机工作总是对”数”操作,而”数”在哪里?可以提问学员,让他们来回答,”数”可能在不同的地方,要找到他们,要根据地址来寻觅,所以就有了”寻址方式”,“面”就被首先提出来了。进一步引导学员,具体”数”在哪些地方呢?可能在指令中,所以“立即数寻址”、可能存放在通用寄存器中,所以就是“寄存器寻址”、也可能存放在存储器中,那么就是“存储器寻址”,至此“线”也给出来了,有了“面”和“线”,教员进一步引导,在存储器中的“数”必定有个存放的地址吧?按照之前存储器存取数,先找到段基址,然后确定偏移地址就能确定在存储器中地址,由于“数”的存放地址的表达有很多种方式,因此,“存储器寻址”就引申到其他具体寻址方式,如“寄存器间接寻址”、“相对寻址”、“变址寻址”等,至此“点”也给出,纵观“面”、“线”、“点”一气呵成,顺藤摸瓜,学员既明白了寻址的概念和用途,也明白了各种寻址之间的联系和区别[5]。学员对这部分内容更容易理解和记忆。

将计算思维引入课堂教学设计不仅需要教员对内容非常熟悉,而且对知识结构有着系统把握。既要能站着全局高度,指引解决问题的思路、步骤和方法,以突出教学内容的重点,帮助学员树立系统的概念,又要能启发引导学员寻求解决问题途径,深入细节、逐步探索。

5结束语

微机原理课程教学融入计算思维的元素,不仅指明了课程的教学目标,提高了教学效率,而且对培养军事人才创新思维能力、综合实践能力都起到了积极的作用。随着融入计算思维的新教学体系的逐步完善,教学不再是枯燥的讲授,晦涩的抽象,而是帮助学员打开思维空间,激发探索求解欲望的金钥匙。

参考文献:

[1]焦纯,卢虹冰,等.论“微机原理与接口技术”的课程设置和改革[J].价值工程,210-211.

[2]李晓明,蒋宗礼,王志英,等.积极研究和推进计算思维能力的培养[J].计算机教育,2012(5):1.

[3]WingJComputationalThinking[J].CommunicationoftheACM.2006.49(3):33-35.

计算机方向课题研究范文篇2

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[5]WilliamDeWitt,LeslieGeddes,FrankJohnson.AMASTEROFSCIENCECURRICULUMINFORENSICENGINEERING[J].31thASEE/IEEEFrontiersinEducationConference.October10-13,2001Reno,NV.

[6]GregoryA.Hall,WilbonP.Davis.TowardDefiningtheIntersectionofForensicsandInformationTechnology[J].InternationalJournalofDigitalEvidence.Spring2005,Volume4,Issue1.

[7]Garber,L.(2001).ComputerForensics:High-TechLawEnforcement[J].IEEEComputer,January2001.

收稿日期:2007-01-18

计算机方向课题研究范文

关键词:计算机组成原理分班教学教学改革就业

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1672-1578(2013)06-0065-01

1目前存在的问题

计算机行业发展速度快,目前的计算机专业高等教育存在着专业层次单一,课程设置陈旧,教学内容滞后,理论与实践脱节等问题[1],导致高校的人才培养与企业需求脱轨。经过十几年的教育体制改革,中国高等教育已经不再是精英教育,尤其是普通高校应该定位在培养具有专业技能的应用型人才。计算机专业的教学也要由“广而全”改变为“深而精”。

计算机专业还存在研究方向众多,教学难于统一的问题。同样是计算机科学与技术专业的学生,学习兴趣和就业方向截然不同。有的同学喜欢Web应用程序开发;有的对多媒体开发感兴趣,甚至选修了美术专业的一些课程;有的同学倾向于计算机底层开发,研究嵌入式系统;还有一些致力于考研,需要研究每个知识点的细节,并且能够熟练解题。虽然学校通过开设选修课程来满足学生不同的学习需求,但是必修课程却只能“一刀切”,为了提高学生的学习效率,需要对部分必修课程实施教学改革,本文主要讨论“计算机组成原理”的分班教学改革。

2分班教学实施方案

2.1分班方案

“计算机组成原理”是计算机科学与技术专业的必修课,课程一般以冯・诺依曼模型计算机为基础,自顶向下的介绍计算机硬件系统的内部结构,工作原理以及设计方法[2]。根据学生的需求,可以将学生分为两个方向,以嵌入式软硬件设计等计算机底层开发为目标的,称为综合设计方向;以网络应用、数据库应用、多媒体技术等软件应用为学习目标的统称为软件应用方向。前者“偏硬”,后者“偏软”,有考研需求的学生应归为前者。

2.2教学内容

综合设计方向要求熟悉计算机硬件基本原理,掌握计算机的总体结构,理解硬件系统设计。不仅要研究具体硬件模块的原理,更要强调对硬件结构的设计思路以及系统级的认知。教学组织上要采用“整体自顶向下”,“细节自底向上”的方法。为满足考研需求的学生,还要练习适当的习题。

软件应用方向的教学,主要把握计算机硬件系统设计的整体思路,而不拘泥于具体的电路细节和硬件实现,重点研究计算机的运算方法、指令系统、控制方式,根据情况也应把“计算机体系结构”中的部分知识纳入到教学中去。

2.3教材选择

综合设计方向推荐使用哈尔滨工业大学唐朔飞教授编写的“计算机组成原理”,这本书概念清楚、内容精炼、通俗易懂。全书分为四个部分,总体设计思路清晰,细节描述详尽。同时还是考研推荐书目,书中内容与考研大纲接近。

根据软件应用方向的教学内容,教材的选择要注重把握计算机的总体设计思路,篇幅不宜太长,同时还可以选择“计算机体系结构”、“汇编语言”等教材作为辅助。为切合教学实际,教师也可以自编讲义供学生使用。

3需要注意的几个问题

3.1对教师专业素养的要求

分班教学打破了传统教材的限制,同时也提高了对教师专业素养的要求。担任综合设计方向教学的教师,要熟悉模拟和数字电路的设计,具有单片机、DSP、FPGA/CPLD等嵌入式项目的开发经验。担任软件应用方向教学的教师,要精通一门以上的面向对象程序设计语言,具有应用程序开发经验,熟悉操作系统内核,掌握驱动程序开发。

3.2注意考核的公平性

同一个专业的学生按照不同的教学大纲学习同一门课程,如果考核难易有别,会造成成绩的不公平,进而影响下一届学生的选班意向。另外成绩还可能影响学生的奖学金、就业等切身利益。

3.3教学安排

与一般的统一授课不同的是,课程分班打破了正常的分班建制,学生按照自己的选择上课。因此要尽量让两个授课班级的课时相同,利于教学安排。

4结语

随着计算机行业的逐渐成熟,计算机人才就业市场也发生了很大变化。企业不但要求大学生具有扎实的理论功底,更要具有某个方向的专长,甚至是项目经验。导致以往的“通才”式教育培养的人才,在校时各科成绩优秀,就业却常常碰钉子;而有技能专长的“专才”,具有某个方向的特长,更容易得到用人单位的青睐。为了改变大学里“不逃课的学生不是好学生”的现状,就需要大学改变教育思路,不再出现“听老师话,找工作难”的怪象。让学生把有限的精力投入到更有针对性的学习中。

“计算机组成原理”的分班教学有利于增强学生学习的目的性,让他们感觉学有所用;有利于改善学习积极性,激发学生学习的热情和兴趣;有利于提高学生学习的效率,帮助他们早日确定研究方向,找到学习的捷径。

参考文献:

计算机方向课题研究范文篇4

摘要:本文分析了计算学科课程教学计划CCC2002的特点,并从计算机科学与技术方法论的角度探讨了基于知识背景开展计算学科课程教育的基本思想,另外还研究了计算科学思想史研究与基于知识背景计算学科课程教学的关系,同时在课程内容设置、教学组织实施、学生学科素养与能力培养等方面阐述了基于知识背景课程教学对计算机课程教学改革产生的重要影响。

关键词:CCC2002;课程教学;计算科学;科学史

中图分类号:G642文献标识码:B

1引言

随着计算机的诞生和计算机科学技术的发展,计算技术作为现代技术的标志,已成为世界各国许多经济增长的主要动力,计算领域也已成为一个极其活跃的领域。计算学科正以令人惊异的速度发展,并大大延伸到传统的计算机科学的边界之外,成为一门范围极为宽广的学科,人们对计算学科的认识,已从知识层面上升到了方法论的高度[1]。

1989年1月,美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)联合攻关组在《ACM通讯》杂志上刊登了他们历经4年的研究成果――“作为学科的计算科学”的报告[2]。该报告围绕计算机的主要现象,从学科的三个基本形态,即理论、抽象和设计入手,结合科学与工程科学两大学科门类的基本特征,完成了计算学科的“存在性”证明,首次给出了计算学科的定义,为“计算”作为学科及其以后的发展奠定了基础。如今,计算已不再是一个一般意义上的概念,它已成为“各门科学研究的一种基本视角、观念和方法,并上升为一种具有世界观和方法论特征的哲学范畴”[3]。在长期的社会生产实践中,计算科学的内涵与外延从学科的角度得到进一步诠释,ACM和IEEE-CS以及计算机界关于计算学科认知问题的研究不断取得重要成果,其中,CC1991(“计算学科教程1991计划”的简称)和CC2001(“计算学科教程2001计划”的简称)报告为计算学科建立了现代课程体系。随着计算科学的不断发展,其课程体系也在不断完善,2004年11月,ACM、AIS和IEEE-CS又联合公布了新的计算学科教程CC2004,文[4]对该课程体系做了分析与思考。

随着信息技术行业人才需求的与日俱增,世界上绝大多数高等院校均设立了计算科学或与之相关的专业,国内的高等院校也不例外。为了有效地推行国内的计算机科学与技术教育,同时又能与国际接轨,中国计算机科学与技术学科教程研究组于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(ChinaComputingCurricula2002,简称CCC2002)[5],该教程从计算机学科教学计划的发展、计算机学科的定义、计算机学科本科生能力培养、计算机学科知识体系演变、计算机学科课程体系结构、计算机学科课程的教学计划与组织方法等方面全面阐述了计算机科学与技术学科知识与课程体系的外延与内涵,进一步明确了新形势下计算机科学与技术学科本科生能力与素质培养的基本要求,为国内高校计算机科学与技术学科制定培养方案和形成具有自身特色的课程体系提供了指南,对中国高校计算机科学与技术学科教育的改革和发展具有重要的参考价值和积极的推动作用。CCC2002给出了中国计算学科课程体系的描述,但如何围绕这一课程体系概括的知识领域和知识点来组织知识内容仍然具有随机性,特别是在幅员辽阔、经济和文化发展水平存在地区差异的中国,这种随机性尤为突出。因此,我们必须深入分析CCC2002的特点,理解其精神实质,根据地区的特点和各高校自身发展的水平与特色合理选择或组织各类课程的教学内容,积极开展教学改革,不断强化课程建设,只有这样,才能为课程目标的实现建立良好基础。

2CCC2002的基本特点

CCC2002的特点在于,它既有对国外研究成果的借鉴,又融合了国内计算机科学与技术学科教育研究成果;由体系到课程,自顶向下进行课程体系设置,按基础课程(包含部分核心知识单元)、主干课程(包含大部分核心知识单元)、特色课程(发挥各校特长,培养学生个性,体现地区特色),提出了课程分级实施策略;指出在知识领域、知识单元、知识点的描述及核心课程的设计方面,应充分体现“课程体系设计组织与学生能力培养和素质提高密切相关”的理念。CCC2002强调教学过程中实践的重要性,同时又要注重创新精神和能力的培养。值得一提的是,该教程提倡研究型教学,进一步明确了教学向教育转变的重要思想。

在CC2002教程的引导下,国内从事计算机科学与技术学科教育的广大学者对计算机科学与技术学科教育的诸多问题,如培养计划、课程设置、教学类型、教学计划、教学实施、实践设计、教学评价等进行了广泛而有益的探讨[6,7,8,9],并根据学科体系要求,编写出版了一大批教材,丰富了计算学科课程体系教材建设的内容,推动了计算学科课程教学改革的进程。然而,一个不容忽视的现象是,虽然我们一直都在强调课程与教学的目的是提高学生的综合素质,但是究竟什么是当代学生经过学科课程教育应当具有的综合素质,仍然是一个值得探讨和研究的问题。就目前国内较为普遍存在的教育理念而言,近代课程与教学理论凯洛夫(N.A.Kaiipob)的“捷径主义”思想仍旧占据着主导地位,受这一思想的影响,教材内容通常比较“经典”,教学过程各个环节围绕这些经过验证的、可靠的和基本成型的知识而进行,至于这些知识的形成与发展却少有问津。所谓“捷径主义”认为“学生学习的是科学上可靠的知识而不负有发现真理的任务,走的是教师引导的捷径而避免前人在历史上曾走过的弯路”[10]。虽然这一思想“发扬了传统教学论的优点,纠正了适用主义教育忽视系统知识偏向”,在目前高校教育的某些方面仍然具有积极作用,但就总体而言,它与CCC2002倡导的研究型教学、教学向教育转变理念有不相协调的方面。因此,高校计算学科课程教学内容的改革理当受到人们的关注。

3基于知识与知识背景的课程教学

随着教育理念的不断更新,教育教改研究与实践的不断发展,人们已越来越清楚地认识到学生实践与创新能力培养的重要性,越来越注重学生在知识点掌握基础上知识结构的形成,越来越感受到学生关于学科综合素养的内涵,在理工学科课程体系中引入越来越多的与学科有关的人文科学的内容,可以说是适应时代要求和发展的一种进步,是教学向教育转变的一种必然。然而,要真正做到教学向教育转变,仍然有许多值得研究和探索的工作要去完成。其中,如何根据计算学科教程描述的学科知识领域、知识单元和知识点,在教材或教学过程的知识内容安排与讲授过程中,打破传统方式,在现有基础上推陈出新,就是一项非常有意义的工作。我们是否可以做这样一种尝试,在课程知识的组织与传授过程中,把知识的来源即知识产生的背景有机地融入其中,使之成为教材内容的一部分或补充,让学生在学习课程知识的同时,了解知识的背景和来源,更多地知晓与学科知识有关的人和事,更深地理解知识的内涵,更好地把握知识的运用与发展趋势,使学生在学习、理解和掌握知识的同时,学科意识和学科素养得到培养与发展。这样的做法无疑是有益的但却并非易事,有大量值得研究和探索的课题和实践活动,其中以教学内容改革为先导的课程教学改革将成为学科教育改革的主要内容,它涉及教育理念的更新、教学方式与方法的运用,教学组织形式的变化、教学评价体系的构建等等,同时对教师队伍的知识结构也将产生新的要求。它不仅要求人们具备学科知识,而且还要有学科思想史和学科方法论的知识。因此在学科教育中应该有更多的教育工作者关注科学和学科思想史研究。就计算学科而言,计算学科思想史研究是基于背景知识计算学科课程教学改革的基础。

3.1计算科学思想史研究

现代计算科学在理论和应用方面取得的伟大成绩,是人类长期从事社会生产实践的结果,是无数致力于计算科学研究与实践的工作者们共同智慧的结晶。计算科学是整个科学体系的一个重要组成部分,是研究计算知识、计算理论及其应用的科学,是关于计算学科知识体系和与之相关领域知识及其相互间关系的总和。而计算科学思想史则是研究计算科学的形成与发展过程的科学,其研究的目的在于通过对计算科学发展过程中各个事实、各种现象和思想的分析,总结计算科学的历史经验,揭示计算科学的发展规律,促进计算科学的发展。计算科学思想史的研究对象并非计算科学本身,它是以哲学、历史学的观点和方法来分析计算科学的发展历史。

作为一门科学,计算科学思想史研究有其自身的理论体系,这一理论体系涉及计算科学、工程学、哲学、历史学、心理学、社会科学等诸多学科领域的知识。计算科学思想史是以计算科学理论与实践的形成与发展为基础,以辩证唯物主义和历史唯物主义为指导,以科学思想史研究的基本原理为依据,分析人类历史上计算科学重要成果和重要学术理论的诞生过程,其思想与方法的形成过程以及它们的科学与哲学意义。计算科学思想史研究将随着计算科学的发展和人类进一步的发明与发现而不断变化并日趋完善,是一门极富发展性的科学。文[11]中,作者对计算科学思想史研究的特点、内容、方法等问题进行了探讨。

3.2基于知识背景的课程教学

所谓基于知识的课程教学就是把学科知识与知识背景有机结合,使之成为课程教学内容的统一体进行施教与学习的过程。其教学目的是让学生在了解和掌握学科知识的同时,了解知识产生的背景,感知知识背后隐藏的思想与方法,为学生提供更为广阔的想象与思维空间,培养学生的学科意识,提高学生学科文化水平。

知识背景的内容可以是对知识产生过程的叙述,也可以是对学科知识未来发展前景的展望;可以是直接的背景知识,如与学科知识有关的知识进程、事件、理论、思想方法和人物等,也可以是与学科密切关联的相关学科的知识;可以是正史中真实的故事,也可以是传说和轶事;可以是知识成功应用的经典,也可以是正在实践中的探索。

知识背景组织形式可以采用课程设置的方法整体阐述学科的形成与发展以及思想与方法,如计算机科学与技术导论、计算机科学与技术方法论等;也可以是针对具体课程的知识背景叙述,如关于课程的导论、绪论、前言等;还可以是关于课程单元知识背景的描述,如每个章节的前序、引导等;甚至可以是涉及知识点的知识背景,如有关概念的形成,概念与概念之间的关联等等。

把知识背景作为课程教材的内容,或在教学过程中适当地介绍与课程知识相关的知识背景,在目前高校的计算学科课程建设和课程教学中或多或少地受到人们的关注并加以应用,但这并非真正意义上的基于背景知识的课程教学。从基于课程知识的教学到基于知识与知识背景有机统一的课程教学,并非一门计算学科导论所能解决的问题,它涉及整个计算学科课程内容的组织,课程教学计划安排,课程教学模式设计,课程教学方法运用,课程教学评价机制建立等一系列与课程建设和课程改革有关问题的研究、探索与实践,是一项需要广大的计算学科以及相关学科的教育工作者共同参与和共同努力才能够有效实施并不断取得进展的系统工程项目。

如果说基于知识的计算学科课程教学是围绕计算科学的知识体系及其发展过程中不断取得的最新成果而进行的知识与技能传授,那么基于背景知识的课程教学则是在此基础上的学科意识培养和学科素养教育,至少有以下几个方面的作用。

(1)将有利于学生对课程知识学习兴趣的提高

教育心理学认为,学习兴趣是指人们探究事物的心理倾向和获得知识的原动力。古今中外的教育学家们对在教学过程中培养和激发学生的学习兴趣都是极为重视。中国古代教育大师孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”德国近代教育家第斯多惠(F.A.W.Diesterweg)在其倡导的“全人教育”理念中就阐述了教育的任务主要是发展学习者自身的能动性思想,认为:“我们的教育艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。”瑞士现代著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)更加强调个体在认知生长过程中的积极作用,并明确指出:“所有智力方面的工作都依赖于兴趣。”由此可见,学习兴趣是学生学习的情感意向和动力,是学习积极性和自觉性的核心,在全面推行以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育的今天,培养学生学习兴趣尤为重要。

影响学生学习兴趣的因素很多,如教学方法、教学手段、教学风格、教学态度、教学评价等等,其中教学内容的组织安排也不失为一重要因素。教学实践结果表明,学生对“知识背景”感兴趣的程度要比对“知识”本身更高。因此,如果能够在课程教学内容编排中将与课程知识有关的人物、事件以及相关的理论与方法实例有机的融入其中,就能够在教学的实施过程中不断地“激励”和“唤醒”学生的学习兴趣,并通过兴趣的延伸,使学生在不知不觉中获取并掌握知识。

(2)将有利于学生对课程学习知识内容的理解

学生对知识的认识、理解和掌握过程,应遵循人们认识客观世界的一般规律,即是一个从感性认识到理性认识的过程。感性认识是人们通过感官与认知事物接触而形成的关于事物生动和直接的映像,包括事物的具体特性、表面现象、各个片面及其外部的联系等;理性认识是人们在感性认识的基础上,进行抽象和概括而形成的对认知事物的本质和内部联系的认识,通常有概念、判断和推理三种基本形式。在课程学习过程中,我们往往会强调对概念的理解,对知识点的掌握等,这样的认知应属理性认识范畴。基于知识的课程教学内容组织通常是按照概念的引入、概念到概念、例题分析、实际应用举例,习题练习等步骤顺序进行,而课程内容的选择通常是经过实践检验或严格论证的知识的精华部分,是已经上升为理性认识的产物。让学生在对认识的事物尚不具备“自然经验”和“社会经验”的基础上,去“理性”地把握事物的本质,只能是“填压式”的知识灌输,于是在我们的课程教学中就有了许多“先记忆再慢慢理解”的东西。基于背景知识的课程教学将经过提炼的前人对事物认识的自然经验和社会经验呈现在学生面前,在一定程度上可以弥补学生在对事物感性认识方面的不足,帮助学生更好地理解和掌握课程的学习内容。

(3)将有利于学生对课程知识体系的把握

在高等教育中,学科领域的知识体系通常是以课程体系来描述的,而课程的知识体系是由课程涵盖的知识主题及其相互间的关系来刻画的。基于知识的课程教学往往只注重课程知识主题或知识点的教学而忽略课程之间、主题之间、知识点之间内在联系的阐述,使得学生在学习过程产生难以知识联想,对知识的认识是“只见树木,不见森林”。例如,很少有学生能够将平面中的“点”、集合论中的“集合”、命题逻辑中的“命题”等概念统一进行思考的,也很少有学生能够准确地回答在线性代数课程中学习向量空间和向量运算真正目的等等。基于知识背景课程教学的目的之一,就是通过知识背景的阐述,将课程知识的初始本质及其相互间的关系呈现出来,为学生营造知识联想与知识探究的学习情境,更加全面地把握课程的知识体系。

(4)将有利于学生创新能力培养与提高

指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”而“教育是知识创新、传播和应用的主要基地。也是培养创新精神和创新人才的摇篮。”因此,在实施素质教育过程中,着力培养学生的创新精神与创新能力应成为我国教育改革和发展的当务之急。CCC2002竭力倡导的研究型教学以及教学向教育转变的根本目的之一,就是要在学科课程教育过程中,不断强化学生创新素质的培养。创新的过程是知识综合运用与发展的过程,对知识体系的全面掌握是创新的基础。创新能力培养受到教学内容和教学方法的影响。基于课程知识的教学通常以传授知识为主,教学方法也以课堂讲授为主,这种教学往往使学生思维固化,知识活力得不到发挥,很大程度上影响了学生创新能力的发展。而基于知识背景的课程教学不仅能够大力开发学生的想象力和直觉思维,拓宽学生的学科视野,同时还能够有效地运用案例教学、活动教学、讨论教学、探索性学习等各种方法,促进学生个性发展,使学生独立思考、批判思维、严密分析、从不同视角看问题等多方面能力得到培养和提高。

(5)将有利于学生学科文化素养的提高

科学技术的发展导致学科和专业的发展,使得分科教育成为目前我国高校人才培养体制的主流。分科教育很显然是为了造就专门人才,但狭窄的专门训练往往不利于培养学生的创新意识和创造力。在经历了长期的教育实践之后,人们已认识到分科教育在某些方面的严重不足,提出了新形势下“通才教育”观念,并以某些高校作为试点开展“大类培养”教学模式的实践与探索。如今的社会是信息社会,对IT本科生的知识结构提出了新的要求,除了要求他们掌握专业知识外,还要求他们具有数学、物理及相关领域知识,更有人文社会科学知识的要求,既能够适应专业的变化和拓展,又要有敏锐的专业拓展意识。总而言之,现代人才培养过程更加强调的是学科素养,它涵盖了对学科知识的掌握,对学科过程与方法论的认识和对学科的理解与情感。正如专家指出的那样,在人才教育与培养过程中,“大多数人真正需要的是领会科学的精神、掌握学科的方法、树立恰如其分的科学形象,以便在这个科学时智地对待科学、对待社会、对待生活。”[12]如果我们将这样的理念带入学科教育过程就不难发现,仅仅靠基于知识的课程教学是无法实现这一要求的,而基于知识背景的课程教学至少可以从两个方面弥补其不足:首先,基于知识背景的课程教学以发展和进化的观点反映学科知识进程,能够有效地避免课本知识的“神圣化”与“教条化”,将批判与继承的有机统一贯穿学生知识获取过程;其次,基于知识背景的课程教学以学科与相关学科分支领域知识相互联系的思想展现学科知识内容,能够有效地克服对学科知识掌握的“孤立性”和“片面性”,是学生的学科意识与学科素养得到进一步培养与提高。

4结束语

计算学科不只是简单的一些课程汇总,而是一个庞大的知识体系,它对人类社会的发展与进步有着重要而深刻的影响。目前,全国几乎所有高校都开设了计算机专业,有些计算的概念和知识还下放到了中小学课程之中。在此情形之下,如何构建我国计算科学的教育体系,培养什么样的信息技术人才,如何让全社会更深刻地认识计算科学的内涵,更全面了解计算科学的发展规律无疑是一件十分有意义的工作。基于背景知识的课程教学是一种理念、思想和方法,也是一种实践,虽然它不是一个什么新的提法,已或多或少地被人们认识并加以应用,但总体上仍然未形成一种趋势。基于知识背景的课程教学应有它的理论体系、方法体系和实施体系,这些都是需要研究、探讨和实践的,可能还需要一个较长的过程。然而,当我们面对计算学科教育改革中出现的种种问题和在计算学科人才培养中面临的种种困惑时,首先应该想到的是作为计算科学的教育工作者应当作些什么。

参考文献:

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[12]吴国盛著.科学的历程[M].北京大学出版社,2002.

ComputerCoursesTeachingandTheComputingScienceHistoryResearch

ZHANGXiao-ru,ZHANGZai-yue

(SchoolofElectronicsandInformation,JiangsuUniversityofSci.&Tech.,Jiangsu,Zhenjing,212003.)

计算机方向课题研究范文篇5

【关键词】非计算机专业;计算思维;研究现状;基本特征;培养策略

随着计算机技术的广泛应用,国际计算机界开始对计算思维引起重视,并已成为高校教育工作者关注较多的一个领域,尤其是计算机科学教育领域更是开展了影响较大的相关研究。

一、计算思维研究的现状与趋势

在国外,计算思维经历的认知和逐步推广的过程,尤其是在美国的教育界和一些学术机构对此广泛推崇,不仅有卡内基・梅隆大学的计算思维发展的专题讨论,更有许多相关的协会和组织如部级别的计算机科学技术教师协会、团体级别的计算机协会以及数学研究所等在内的积极参与和响应。根据美国计算机协会(ACM)2009年在网上公布对CC2001(CS2001)进行的中期审查报告(CS2002InterimReview)(草案)中,就非常明确而具体地将“计算机导论”课程与“计算思维”概念交集在一起,并对此提出该课程需要讲授计算思维本质的特别要求。由于计算思维在许多相关领域的广泛应用,对美国国家科学基金会(NSF)的直接促成起到了主要作用,其重大基金资助计划CDI(Cyber-EnabledDiscoveryandInnovation,Cyber能够实现的技术创新与科学发现)的产生,CDI计划其主要目标是使用计算思维(包括在其研究领域产生的新思维、新见解、新方法)促进美国工程技术和自然科学领域产生划时代意义的革命性的成果,[1]促使人们在思维模式以及思维方式等方面发生转变。与此同时,得到美国微软公司支持的美国国家计算机科学技术教师协会将自己的研究成果《计算思维:一个所有课堂问题解决的工具》(ComputationalThinking:Aproblemsolvingtoolforeveryclassroom)报告在网上,对其研究成果和什么是计算思维进行了总结和推广,充分显示了以“计算思维”为核心的美国国家自然科学、社会科学以及经济等各个学科领域的转变,而这种转变标志着美国在自然科学与工程等领域保持和拥有处于世界领先地位的绝对优势。

在国内,许多专家与学者也开始关注计算思维的发展,如中国科学院计算技术研究所李国杰所长、国防科技大学的朱亚宗教授、桂林电子科技大学董荣胜教授等在这一领域做出了一些有益的探索。2008年10月31日至11月2日,在桂林召开了我国高等学校计算机教育具有标志意义的研究会,会议以“计算思维与计算机导论”为主题,开展相关的学术专题研讨,全国有80多所高校参会,包括70多位在此领域较有影响的计算机学院院长、主管教学副院长在内的近百名专家,与会者围绕主题,集思广益,畅所欲言,相互交流在“计算思维”领域的研究心得,以及它高校教育教学中和科技创新的重要作用,着重探讨了在计算机学科教学创新中科学方法与科学思维的作用,特别是结合所在学校计算机专业教学实际,探讨了以课程为载体融入计算机思维的手段和方法,对提升和促进我国计算机科学与教育事业的进步起到了重要的推动作用。

计算思维作为计算机科学领域的高级思维活动,它对计算科学的发展和进步具有深远影响,通过运用计算机科学的基础概念,将人类行为理解与问题求解等一系列思维进行系统设计。ZenonW.Pylyshny认为大脑中发生的认知过程也与计算过程“强等价”,并从功能建构、代码符号结构、代码定义结构三个层面对认知过程进行了诠释[2]。中科院院士李国杰认为:计算机科学本质上源自工程思维和数学思维,但计算思维远远不只是为计算机编程,它与“读写能力”一样,是具有抽象的多个层次上的思维,既是每个人应具备的基本技能,也是人类的基本思维方式,因而它不属于计算机科学家独有,计算思维将渗透到我们每个人的生活之中。哈尔滨工业大学战德臣教授认为:当前大学非计算机专业计算机教学课程存在知识型/技能型教学与未来计算能力需求之间的鸿沟,当前的教学模式关注点是计算机及其通用计算手段的应用,而能跨越通用计算手段到各学科专业计算手段的鸿沟,应是基于通用计算手段的计算思维与计算能力,思维性基础教育应是改革的方向。

总之,对于计算思维的研究国内外都取得了可喜的研究成果,我国高校也在计算机科学教学方面有意识地进行了相关研究。但对于计算思维概念、基本原理、历史沿革(发展阶段)以及今后的前景,特别是在教学中如何培养计算思维等,无论是国外还是国内目前还缺乏统一的认识,国内外尚未有文献全面而详细地对这些问题进行归纳总结。特别是对于计算思维从何而来?它的基本原理和特征怎样?以及如何在高校计算机专业教学中有意识地培养计算思维能力等问题都需要有一个总体的把握,以推动和促进计算思维的研究健康发展。

二、计算思维的基本特征

1、计算思维的原理

有学者认为:计算思维的原理包括机算设计原理、形理算一体原理和可计算性原理。所谓机算设计原理,就是通过利用运行规则(算法)以及与物理器件相结合,从而实现某个任务顺利完成的原理。自从计算机广泛应用到社会生活各个方面之中,其计算思维领域也在不断扩展,电子计算机的创造改变了世界,带给人们许多前所未有的惊喜,计算机的设计原理也成为计算机科学取得的最显著的成果,可计算性原理亦即计算的可行性原理。所谓形理算一体原理,即是应用相关理论针对具体问题进行计算发现规律的原理。[3]在计算思维领域,就是从物理模型和物理图像出发,寻找相应的数学工具与计算方法进行问题求解。

2、计算思维的概念、方法和特征

计算思维一词由JeannetteM.Wing于2006年提出,要弄清究竟什么是“计算思维”,这是计算思维研究最为关键和首要的内容之一。但众多专家与学者对计算思维的概念目前还未建立起统一的共识,并且每位学者对计算思维的触角和认知也是各抒己见,都有自己独到的见解;它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。其定义是:运用计算机科学的基本理论和基础概念去解释或理解人类行为,进行系统的相关设计和求解问题。周以真认为,计算思维具有六个方面的主要个特征(数学思维与工程思维的互补与融合;概念化,不是程序化;是人的,不是计算机的思维方式;是思想,不是人造物;根本的,不是刻板的技能;面向可以触及到的所有的人,所有的地方)以及涉及到的计算机科学的思维能力培养系列的各种方法(保护、冗余、递归,容错、纠错和恢复,抽象和分解,学习和调度,利用启发式推理来寻求解答,在不确定情况下的规划等等)。[4]故综合以上观点:本人认为计算思维是我们的亲密伙伴,它是以思维科学为基础,体现了形象思维与创新思维的发展方向,通过计算基础将思维科学为核心的认识论不断推向新的研究领域[4]。

三、计算思维能力的培养、创新与策略

1、重视计算思维能力的培养

当前,对学生进行计算思维能力的培养已经越来越受到重视,并在教育领域逐渐展开。国外很多国家的教育主管部门或教育机构也将更多的精力投入到对学生计算思维教育、训练以及计算思维能力的培养,并高度重视计算思维能力的培养,将它纳入学校课程的考核体系之中。但就目前而言,我国对计算思维能力训练和有意识的培养还远远不够,其设计与整体规划欠完善,至今还没有形成一套完整的方法体系,尽管高校在教学过程中已经有意识地进行学生计算思维训练及能力培养,但这些都是探索性的、小规模的和碎片化的,缺乏大规模的、系统化的和自觉的意识。我国在计算机科学研究方面的专著如《计算机科学导论―思想与方法》和《计算机科学与技术方法论》等,已经列为完整成熟的计算机方法论的研究成果,[5]但对刚刚起步的计算思维培养研究而言,要走的路还很远,还有很多工作需要开展。以笔者所在学校为例,尝试在医科学生中开设了“医用计算机基础”这门课程,从学生学习和反馈的情况看,很受学生欢迎且反响较好。因此我们认为可以在高校非计算机专业学生中进一步尝试开设计算思维能力的课程,达到学生培养的目的。

2、创新计算机思维能力方式和手段

21世纪是知识经济的时代,更是知识创新的时代。国家的兴旺和国力的强大离不开创新,而创新的核心问题取决于人,只有在教育教学中主动融入创新理念,充分调动学生的创新意识和创新主观能动性,才能在未来社会发展和竞争中

抢占新世纪新型人才的培养的制高点,不负时代向教育和人才培养提出的严峻课题。因此,高校在计算机思维能力培养方面,要有意识地创新教学方式和教学手段,使计算机思维能力的培养成为学生喜闻乐见的教学课程,以培养出具有创新意识和创新能力的创造型人才,使我们在日益激烈的国际竞争中昂首阔步、充满信心地迎接各种挑战,才能并保证我们在未来竞争中立于不败之地,从而达到目的双赢。

3、加强计算思维能力培养教学策略

当前的社会发展形势要求高校必须重视和加强大学生创新能力的开发和培养,而计算思维理应成为高校课堂教学采用的重要工具。笔者所在的高校经过多年努力,教师与学生对计算思维能力的培养达成了共识,在教学过程中也日渐体现其效果。已在教学当中逐步应用,但如前所述,由于人们计算思维的认识还没有达到较高层次,作为独立的学科体系来说,计算思维还未成气候,并且在教学中的应用还限于是少数专家学者的行为,一般处于探索阶段、小规模或较为零散的实验性教学,在培养过程中缺乏系统性的应用计算思维的系列方法,[6]取得的效果还有待时间的经验。但总之,基于“一种新的思维模式的培养,可以通过有针对性的学习、训练、实例展示与应用来逐步完成,最终在人的思维结构中形成一种新的可选择的思维定式”。随着现代教育信息技术的发展,互联网+时代的到来,学生可以通过混合式学习模式自主学习,以培养非计算机专业学生的计算思维能力。

【参考文献】

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计算机方向课题研究范文1篇6

[关键词]本科毕业设计;新工科;贯穿式培养;交互式指导

1传统计算机本科毕业设计现状分析

传统计算机专业课程设置偏重于课堂授课,即理论教学,对实践教学重视不足。首先体现在课时分配上,理论教学授课时间一般要多于实践授课[3]。其次体现在实践资源上,公共计算机实践平台有限,计算机课程同时也是很多计算相关专业的基本必修课或选修课,导致实践资源紧张。实践学习相对于理论学习需要更多的时间来慢慢体会和提升[4]。虽然大部分学生可以自行配置计算机设备,但是没有公共实践课程的强制约束,能自觉在课下进行实践练习的学生很少。这一点也在传统计算机专业本科毕业设计中得到体现。虽然经过了大学本科前三年半共计七个学期的理论学习和实践学习,大部分学生的实践能力依旧非常差。很多学生只是记得简单的编程语言知识,缺乏实际的编程经验,没有真正经历过全面的、系统的实践训练。此外,计算机专业是一个不断快速发展的学科,新知识、新技术不断涌现。而课堂教学内容往往比较固定、更新较慢,教师们也常常需要依照课程教纲授课,能介绍的新知识有限,致使很多学生只关注于书本知识,不了解学科领域最新的发展。在本科毕业设计环节,指导老师选定的课题一般都是自己科研领域的较新或者较前沿的方向[5],大多数学生没有接触过,需要临时学习,在有限的时间内很难有好的成果产出。总的来说,传统计算机专业本科毕业设计过程暴露出本科培养的两个问题:理论与实践脱节,没有扎实的实践,就不会有对知识的深刻理解;课程设置跟不上学科新进展,所学知识无法满足实际新需求。

2新工科背景下计算机专业发展需求

新工科建设是国家在新一轮科技革命与产业变革的大形势下提出的新时代工科专业发展战略。新工科主演涵盖了与计算机紧密相关的若干专业,如人工智能、大数据、云计算、区块链、虚拟现实等。新工科建设的目的是探索高等教育新模式、新理念,建设工程教育强国,培养“实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力”的新型高素质工科人才。传统的计算机本科教学模式及本科毕业设计实践模式显然无法满足新工科建设的需求。一方面,计算机本科教学对新工科涉及的人工智能、大数据等方向难以做出及时调整;另一方面,毕业设计学生难以在短时间内对新方向开展深入研究。此外,正如第2章节所述,教师们也难以在有限课堂时间内将额外新知识很好地传授给学术[6]。鉴于此,很有必要探索适应于新工科建设需求的全新的计算机专业本科毕业设计培养方法。

3新工科背景下计算机专业本科毕设提升思路

我们旨在改变传统计算机本科毕业设计培养方式的两方面不足:短周期培养和单方向指导。相应地,我们需要开展两方面工作:一方面将本科毕业设计培养贯穿于整个大学培养周期,进行全流程、可跟踪式培养;另一方面用交互式指导模式代替单方向填鸭式指导模式,激发学生兴趣、挖掘学生潜能。

3.1贯穿式培养

计算机专业本科毕业设计贯穿式培养模式主要有两个特点:全周期和可跟踪。全周期是指从大学第一个学期开始就为本科生选配毕业设计指导老师,将毕业设计融入到大学全周期的教学与实践环节中去。需要指出的是,全周期培养并不是一开始就给学生指定毕业设计题目,而是根据学生兴趣及指导老师研究方向,在前期给学生一个相对自由的探索与实践空间,后期再让学生选定毕业设计题目。可跟踪是指整个培养周期内,指导老师可以及时、全面地掌握学生的学习与实践动态,根据具体情况实时调整培养方案。全周期模式有三方面优点:第一,充足的实践。理论需要联系实际,公共实践资源极为有限,更多的私有实践资源分散在指导老师那里。指导老师可以为本科生提供实践的物理空间和设备资源,使学生有充足的实践锻炼,深刻领会课堂所学知识,达到融会贯通的目的;第二,更多的收获。指导老师还可以让研究生协助培养本科生,把研究生丰富的课题研究实践经验传授于本科生;第三,更大的创新空间。本科生思维活跃,融合理论知识和实践锻炼,有利于产生创新性研究成果。可跟踪模式的优点在于指导老师对学生有全面的了解,可以根据学生前期的学习及科研情况选定最终的毕业设计题目,做到因人选题、有的放矢,实现提升毕业设计质量的目的。

3.2交互式培养

计算机专业本科毕业设计的交互式培养是指导老师与学生进行双向的互动,而不是单向的灌输式培养。交互式培养有利于提高学生的主动性、激发学生的活力,使学生有更大的获得感,从而不断激励学生自发地搜集资料、学习知识、加强实践,实现自我综合素质的提升,最终到达毕业设计质量的提升。交互式培养贯彻于整个培养周期,包括前期的学习、实践以及最终毕业设计论文的完成。交互式培养在老师指导、学生反馈、老师与学生讨论以及再指导、再反馈、再讨论的循环往复过程中实现学生潜能的不断发掘与提高。本科毕业设计不是无源之水、无本之木,前期充足的积累才能写出高质量的毕业论文。计算机专业毕业设计不是简单地完成、调试成功了程序,而是针对所选定的题目,根据所学理论知识及调研资料,设计出解决问题的创新方案,并与指导老师不断讨论与优化,在此基础上利用掌握的程序语言和工具,实现毕业设计课题的研究目标。在毕业设计的实现阶段,交互式培养会更加频繁,这个阶段是对整个培养方式的考核,需要在指定时间内实现一个具体的研究课题,并要求有创新性思路。

4结语

计算机方向课题研究范文篇7

“导师制”是一种教育制度,与学分制、班建制同为3大教育模式。导师制由来已久,最先产生于14世纪的英国,被牛津大学和剑桥大学应用于研究生培养。20世纪,日本的筑波大学、美国的普林斯顿大学在本科生导师制方面实施得非常成功。建国后,国内高校在北京大学和浙江大学率先实行了本科生导师制,随后我国多所高校也开始实行本科生导师制。本科生导师制分为全程导师制、高年级导师制和科研导师制。科研导师制是提升学生创新能力的教育、教学实践活动的一项制度。它利用教师的科研能力、学术水平让学生参与课题研究,以科研为纽带,促进教师在育人中的主导作用,培养与提高学生科研意识和科研能力。科研导师制以教师为主导,学生在科研活动中体现主体性,担任导师的教师必须具有一定科研能力和学术水平,富有责任心。科研导师制的特点有:导师的主导作用与学生主体性相结合;课堂教学与实验教学相结合;具有连续性,必须从一年级起至毕业为止;④导师与学生互动,做到个性化教育]。科研导师制的运行模式:一般采取一年级时选择导师(导师公布自己的学术方向,进行双向选择),由一名导师指导3-5位学生。学生参与模式是:一年级参加社团活动;二年级参加导师课题活动;三年级在导师指导下自行申报课题,从事科研工作;四年级从事毕业设计。学生四年学习生活有机连续,保证科研能力有序提高。

2科研导师制度应用

将科研导师制度引入到计算机专业人才的培养模式中,就是让计算机专业的学生与教师协作,考察、创造和分享新知识。大学生科研创新活动的形式主要有:参与教师的科研项目、大学课外科技活动和大学生自主申请的研究项目。无论学生参与哪种科研创新活动,都要为其配备一个固定的科研导师,以提高学生创新研究的层次和水平。指导教师让学生参与到科研项目研究中,使学生在研究的过程中增强创新意识、创新思维和创新能力,增强学生的就业竞争力。科研导师制度的引入,首先要确定科研导师的能力,挑选那些科技创新能力强的教师担当指导教师。学校及院系需要制订相应的措施,以激励科研导师的工作积极性,努力提高科研导师的科研水平。比如,对成绩优异的科研导师进行奖励与表彰,计算相应的科研工作量等。由于计算机专业的学生从进入大学校门到毕业,所具备的知识水平不同,因而,科研导师制度的引入是一个循序渐进的过程,在每一个阶段,计算机专业学生在科研导师的指导下完成相应的任务,最终达到企业需求的目标,具体步骤如下:

(1)将计算机专业学生与科研指导教师配对,学习内容与科研指导教师研究方向一致

学生从大一就开始跟随科研指导老师进行专业学习,阅读计算机专业相关文献资料,有利于在最短的时间内进入到专业氛围学习,也有利于对以后所从事的行业有更深入的了解。计算机专业教师将自己的专业背景、学术业绩、带生数量交给院系,同时学生将自己的学业状况、兴趣特长、接受指导的需求也交给院系,由院系统一整理并公开科研导师和学生的情况,在保障双方都掌握知情权的情况下进行选择,师生之间通过面试环节扩大交流互动,最终通过双向选择机制确定导师与学生的配对关系。这样一种学生-科研导师的关系在整个大学生涯是固定的,学生跟随科研导师从大一进行学习,一直持续到毕业。在大一阶段,计算机专业学生需要培养查阅中外文献资料的能力,熟悉科研导师的研究方向和课题,学会写简单的综述,熟悉科研论文的写作思路和研究方法。通过这一系列的培养,学生对科研导师所研究的课题有了一个大概的了解,同时也基本熟悉了科研过程,可以迅速进入科研导师的课题组参与研究。

(2)通过实践,锻炼学生的动手能力

这一阶段主要是在大二、大三学习阶段完成。一般高校都将专业基础课程安排在大二阶段,将专业方向课程和专业选修课程安排在大三阶段。通过这一阶段的锻炼,培养学生的实践操作能力,为下一步承担和实施科研课题奠定基础。

(3)全面提高实践能力

这一环节主要在大三阶段完成。目前计算机专业大学生竞赛活动和创新基金课题较多,如“挑战杯”全国大学生课外学术作品竞赛、大学生程序设计竞赛、全国信息技术大赛、机器人大赛、大学生计算机设计大赛等,在这个阶段,学生可以独立申请创新课题。在课题申请和完成过程中,学生通过查阅资料和科研导师的指导,设计技术路线和实验方案。同时,科研导师可以根据自身所研究的纵向或横向科研课题,在考虑学生专业基础知识、学习积极性和实际能力的前提下,拟定出一些创新性课题,引导学生选题,为毕业设计做准备。科研导师要定期听取学生汇报学习动态和课题研究的进展情况,交流学术思想,认真执行阶段性的检查和总结,及时发现问题并加以引导解决。根据研究进展提出新的要求和研究思路,保证学生学习和科研活动的协调发展。

(4)通过毕业实习、设计毕业论文,完美展现实践动手能力

这一环节主要体现在大四阶段。在毕业实习过程中,学生不仅要学习专业技能,而且要具备社会责任心、职业道德和团队精神等综合素质。毕业设计论文题目由科研导师确定,学生查阅文献资料,撰写毕业论文,设计实验方案,最终完成论文。科研导师除了要严格把握学生的毕业论文实践环节,还要针对学生的论文答辩展开训练,使学生具备展示成绩和学术交流的能力,为今后进入工作岗位或继续学习奠定基础。

3结语

计算机方向课题研究范文篇8

我是第一次做述职报告,我想述职与竞争上岗不同,不讲自己的各种优点,而是要总结任职几年来工作的得与失、经验与教训,提出今后工作的努力方向。

另外讲到完成的工作任务和成绩的时候,应指出这是全室同志共同努力工作的成果。我感谢四年来全室同志同心同德,努力工作和对我工作的大力支持。

l对计算中心基本任务和发展方向的认识

计算中心作为高能所的计算中心,决定了它为高能物理科学研究服务的根本宗旨。基本任务也就是全所科研网络、实验数据存储、实验数据批处理等大科学实验所必须的计算环境建设、运行、维护管理及发展。

由于计算机技术的进步,原来只能统一购买,集中使用的计算机由能力更强、技术更先进的服务器、工作站,甚至微机所取代,vax机的淘汰就是时代变化的标志。计算能力的分散和网络技术的发展使得计算中心的基本任务有了很大的变化。横观国际大型高能物理实验基地的发展,由于实验规模变得越来越大,数据量成数量级增加,他们的计算中心经历了向网络中心和数据中心的转化。我所的发展与国外一样,bepc-ii建成后,数据量会增加两个数量级。计算中心已经完成了向网络中心的转化并正在向数据中心发展,这是必然趋势。

目前我们与国外著名高能物理实验基地在技术上差距很大,在这个发展过程中面临的技术问题是很多的,我们必须研究国外最新发展的先进技术,才能不断满足物理学家的需求,并跟上世界的脚步。最近几年我们必须研究的先进技术有:

1.基于san的数据存储技术,包括数据管理与数据库

2.大型pc-farm,并行计算,任务分割与负载平衡

3.网格计算

4.面向对象的方法和技术

5.先进网络技术

6.系统与网络安全技术

l改革及科研队伍建设

1999年研究室改革实行的按需设岗、按岗聘任由于计算中心人员流失,搞得并不彻底。除了长期病号、提前退养、离职休养的以外,每个同志仅报告了工作就上岗了。但是在课题设置和关键岗位安排上我们做得很认真。我们坚决停止了长期得不到经费支持,长期没有进展的课题,而提出了有发展前途的新课题;我们在所领导的督促下,取消了专职值班人员,将系统维护人员从8人减少到4人;将信息组与网络组合并。在没有竞争岗位积极性的情况下,由室出面安排各课题的负责人。特别是在国家增加了对我所的经费支持后,所批准了校园网改进和san两大课题,对计算中心科技队伍的形成起到了极大的促进作用。各课题负责人都很尽职尽责,上述两个课题已经形成了强有力的科研队伍。

l课题组和课题研究情况

1999年以前,除了许榕生研究员从科学院争取来的“黑客入侵防范软件研制”以外,没有象样的研究课题。1999年国家增加了经费支持,计算中心根据所科研特别是bes目前和近几年的需求,结合计算中心的发展方向,提出了“高能所校园网改造”和“建设基于san的新一代网络分布式数据处理与存储环境”两大课题,并建立了课题组。再加上系统维护运行组和网络安全组,全室有了四个课题组。

系统组原先只负责计算机系统的维护运行,1999年研究室改革后,计算中心集中了优秀人才和研究生成立了san课题组,以杨大鉴研究员挂帅,研究并准备建设下一代的计算环境。san是近两三年发展的新技术,我们是国内研究、打算掌握并实施的第一家,设备价格高昂而且具有相当的难度。课题组在一年多时间里做了大量调研工作,对一些厂家的解决方案做了认真的评价和测试,为建设新一代数据处理和数据管理环境减少购买设备中的风险打下了坚实的基础。课题组准备在今年下半年实施,年底到明年年初建成基于文件管理的san系统。

计算机方向课题研究范文篇9

关键词:民族文化安全;计算机技术;专业学位;研究生教育;人才培养模式

中图分类号:G643文献标识码:A

1引言(Introduction)

文化的生存状态不仅积淀着一个民族和国家过去的全部智慧和文明成果,而且还蕴含着它走向未来的一切可持续发展的文化基因,是其存在和发展的全部价值和合理性之所在,一旦这种价值与合理性遭到威胁和侵略,则必然要给民族和国家带来深刻的文化危机和民族危机[1]。因此,世界各国家对保护本国民族文化安全的越来越重视。近年来,随着信息技术的不断发展,互联网环境对世界各国的文化领域产生了重大影响。世界相关国家国家政府,哪怕是强势文化一方,也都态度鲜明而坚决。2003年2月和2007年3月,欧盟先后通过了《关于建立欧洲网络信息安全文化的决议》《关于建立欧洲信息社会安全战略的决议》。2011年5月和7月,美国政府相继出台了《网络空间国际战略》和《网络空间行动战略》两个互联网政策文件[2]。民族文化安全问题,同样也已经引起了我国政界的高度关注。十报告指出:文化是民族的血脉,实现中华民族伟大复兴,必须提高国家文化软实力。

2信息化背景下培养面向民族文化安全的国家特需

的计算机技术领域专业学位硕士的必要性(The

necessityoftrainingofmastertalentsin

computertechnologyprofessionaldegreeforthe

nationalculturalsecurityspecialneedsunderthe

backgroundofinformatization)

2.1信息化背景下计算机技术对民族文化安全的工程性

支撑作用

在信息化社会背景下,文化侵蚀与威胁正在以计算机技术为依托转化成为对他国的现实威胁。《世界文化发展报告》对发展中国家在文化遗产数字化过程中面临的危机曾明确指出:由于发展中国家缺乏对本国文化资源的有效保护,依赖于国际资本实现其文化遗产数字化,从而在知识经济时代的国际格局中再一次成为文化资源的廉价出口国和文化产品的高价进口国,那么,他们失去的不仅仅是对自己文化的解释权,而是整个文化遗产的基本含义发生的变异,从而使一个民族迷失最基本的文化认同感[3,4]。

2.2培养国家特需的高层次、应用型、工程类、复合式

IT人才,在“数字化文化中国的边陲”担负起“戍

边”使命

我国在民族文化传承、保护、捍卫及其安全问题应对等方面亟须一批计算机技术领域的高层次、应用型、工程类、复合式国家特需人才。培养应对民族文化安全问题的计算机技术领域的高层次、应用型人才,源于我国经济社会发展对人才培养结构以及我国民族文化安全问题规模、问题表现形式的现实需求;培养应对民族文化安全问题的计算机技术领域的工程类、复合式人才,源于当今各国的文化安全问题须臾都离不开计算机技术领域的工程性支撑以及此类国家特需人才必须既能够运用计算机科学与技术的理论、技术,参与设计、研发、实施民族文化安全方面的相关计算机项目,又能够在民族文化素养和民族文化认同心理等方面达到国家特需人才的职业行为要求。只有让这些业务和文化素养都过硬的国家特需IT人才担负起“戍边”历史使命,“数字化中国的边陲”才会安宁。

3面向民族文化安全的国家特需计算机技术硕士

专业学位研究生培养实践(Thetrainingpracticeof

mastertalentsincomputertechnologyprofessional

degreeforthenationalculturalsecurityspecial

needs)

3.1教育理念凝练与培养目标优化

国务院学位委员会于2011年8月下达了《关于开展“服务国家特殊需求人才培养项目”――学士学位授予单位开展培养硕士专业学位研究生试点工作的通知》,通知指出[5]:服务国家特殊需求人才培养项目,是针对国家有关行业领域特殊需求的高层次专门人才,现有硕士学位授予单位难以满足培养需求,择需、择优、择急、择重安排少数办学水平较高、特色鲜明、能够服务国家战略发展需要、且在人才培养方面具有不可替代性的高等学校,在一定时期内招收培养研究生并授予相应学位的人才培养项目。2011年10月国务院学位委员会下达了通知,大连民族学院(现已更名为大连民族大学)被正式列为开展培养硕士专业学位研究生试点工作单位,获批专业学位类别为工程硕士,计算机技术为获批领域之一。大连民族大学计算机技术领域的培养硕士专业学位研究生试点工作,以“服务国家民族文化特殊需求、突出多元一体民族文化特色、创新国家特需人才培养模式、严格国家特需人才培养标准”为基本教育理念,首先,对本领域此次承担的硕士专业学位研究生培养工作从相关领域与学科的角度进行内涵分析,并在此基础上按照国家特殊需求优化专业方向,其次,凝练并优化本领域此次承担的硕士专业学位研究生培养工作的人才培养目标。

对本领域此次承担的硕士专业学位研究生培养工作,与以往计算机科学与技术学科的学术硕士培养有何不同?与普通的计算机技术领域的专业硕士培养有何不同?这是首先需要回答的问题。领域与学科的本质区别在于:学科是学术的分类,而领域通常是置于行业、职业的视野中予以考察的。计算机技术领域专业硕士的培养不同于计算机科学与技术学科学术硕士的培养,前者不仅仅依赖于计算机科学与技术学科,依据《中华人民共和国国民经济行业分类国家标准》[6]、《中华人民共和国职业分类国家标准》和《IT职业分类方案》,更是以“软件和信息技术服务行业”等行业为依托,与“IT主体职业”等职业进行对接。而服务我国在民族文化安全方面特殊需求的计算机技术领域专业硕士的培养则更加特别,从依托的行业看,不仅仅是“软件和信息技术服务行业”,根据国家颁布的《文化及相关产业分类(2012)》(行业与产业在英语中均为industry),还与“文化产品的生产”类别中的“文化遗产保护服务”“互联网信息服务”“文化软件服务”等行业密切相关,从对接的职业看,不仅与“IT主体职业”进行对接,而且还与“IT应用职业”“IT相关职业”“新闻出版、文化工作人员”等职业进行对接。在民族文化安全特殊需求的总领下,相关产业已经得到国家的极大关注,如,国家《扶持人口较少民族发展规划(2011―2015年)》就明确提出发展民族软件、民族文化等七个方面的特色产业,加强文化遗产挖掘与保护等五个方面的文化事业和文化产业发展,繁荣民族文化。根据以上学科基础、行业依托、职业对接以及国家扶持相关产业的客观情况,大连民族大学计算机技术领域结合自身科研优势、工程实践优势和办学特色优势,以全国工程硕士专业学位教育指导委员会的《计算机技术领域工程硕士专业学位标准》[7]为指导,凝练了专业方向,优化了培养目标。本领域凝练出的三个专业方向分别是:多媒体信息处理技术、民族文化遗产数字化保护技术、民族工作专用信息网络工程。本领域的人才培养目标是:面向我国民族文化的特殊需求、面向政府及相关企业事业单位的特殊人才需要,培养既具有计算机科学与技术学科坚实的基础理论、专业知识,有具有计算机技术领域全面的工程实践能力,还通晓民族文化的应用型、复合式高层次工程技术与工程管理创新人才。所谓创新人才,是指所培养的人才应该具有鲜明的创新意识、饱满的创新精神、较强的创新能力和可持续的创新活力。

3.2使用“纵向耦合,横向拓展”方法确定国家特需人

才培养规格

3.2.1专业方向与学科方向的纵向耦合

服务国家民族文化特殊需求的计算机技术领域多媒体信息处理技术专业方向与图形图像与模式识别――这一学科研究方向相耦合,主要包括图形图像算法应用、视频监控与行为模式识别,通过物体的视频特征及其动态变化状况对物体的视频行为进行状态预测。本方向以民族文化领域的先进多媒体I/O设备开发、民族传统文化活动中动作的数字化运动捕捉和公共安全智能视频监控系统开发为需求驱动,为民族传统文化的安全获取复制与传播、民族文化导向的民生科技和民族地区公共安全服务。民族文化遗产数字化保护技术专业方向对应的学科研究方向是人工智能与知识工程,主要包括结合机器学习和数据挖掘,生物特征识别技术和智能计算等相应理论和技术对多民族生物计量特征、民族语言和文字以及民族文化遗产等进行数字化安全保护。民族工作专用信息网络工程专业方向对应的学科研究方向是网络技术与网络安全,主要包括网络的测量与流量预测,网络业务建模及其统计特性分析,通过网络业务的特征及其变化的状况对网络的运行状态进行预测,以及信息的加密传输、信息安全与认证技术,以民族地区的网络与信息化建设需求为驱动,建立各种安全可信的应用系统,为民族地区的信息安全服务。

3.2.2各专业方向的知识结构、能力结构和素质结构

根据前面所述人才培养目标、我国民族文化的特殊需求、政府及相关企业事业单位的特殊人才需要,我们对人才培养规格的三个核心要素:知识要求、能力要求、素质要求进行了剖析和提取,并且既没有停留在传统的学科层次,也没有停留在普遍的领域层次,而是在采取了“纵向耦合――专业方向和学科研究方向相耦合,横向拓展――领域传统需求与国家特殊需求相衔接”的方法,分析得出了“专业方向+研究方向+领域+特需”的大连民族大学服务国家特殊需求的计算机技术领域在多媒体信息处理技术、民族文化遗产数字化保护技术、民族工作专用信息网络工程等三个方向上的高层次、应用型、工程类、复合式创新人才培养的知识要求、能力要求和素质要求。

其中,在知识要求方面,我们规划了学科基础知识、学科与专业方向耦合所需的衔接知识、专业方向专门知识以及特殊需求知识等四部分内容,其中,学科基础知识与学科相对应,工学科与专业方向耦合所需的衔接知识、专业方向专门知识以及特殊需求知识则与专业方向以及国家特殊需求相对应。表1给出了服务国家特殊需求的计算机技术领域各专业方向知识结构需求。

化实践特色鲜明的课程体系、教学模式和学位论文

评价方法

3.3.1职业导向、校企协同的课程体系

传统的学术型学位课程设置往往是侧重于学科知识的完整性、体系性和逻辑性,以学科知识体系为基本框架构建课程体系,因此,传统的学术型学位课程体系的表现形式通常是公共基础课、专业基础课、专业课和选修课。而对于专业学位而言,其职业背景、职业能力导向非常明显,因此,其课程设置不应以掌握学科知识体系为主要目标,其课程设置应该更重视实际应用和职业需求,教学内容强调理论性与应用性课程的有机结合[8],一般适宜采用理论课程与实践课程相结合的模式[9]。针对计算机技术的特点及国家在提升民族文化软实力、维护民族文化安全等方面的特殊需求,我们作为国家唯一设在东北和沿海开放地区、以工科和应用学科为主要特色的综合性民族高等学校,开展了大量的人才需求调研,结合多年的应用型创新人才培养经验,创建了“公共必修课程模块+领域核心课程模块+领域方向课模块+企业课程模块+企业实践模块”的专业学位硕士课程体系。其中,公共必修课程模块中我们加开了民族文化类课程,并进行IT职业行为优化渗透教育,IT职业行为优化案例均来自企业和行业专家;领域核心课程模块和领域方向课模块旨在使学生打好坚实的学科基础,但是与传统的专业基础课、专业课不同,我们分别基于“问题驱动”和“做中学”来授课,这些“问题”需要用“做”来回答,“问题”内容会在开课前聘请企业或行业专家进行设置;企业课程是我们专门开设的实践型课程,聘请企业的兼职导师讲授,教学内容根据各专业方向所确定的工程实践能力等能力需求,结合企业的特点进行定制。学生在中期考核合格并完成学位论文(设计)开题报告后进入企业实践环节,时间为一个学期,原则上需要集中在校外实习实践基地完成。企业实践主要从事学位论文(设计)前期研究和特需职业能力的培养。为把以上课程整合成一个有序的系统,我们确定了“课程模块――特色描述与教学目标的课程体系矩阵”“具体课程设置对知识需求支撑矩阵”“具体课程设置对能力需求支撑矩阵”“具体课程设置对素质需求支撑矩阵”等两级四类矩阵系统。表4给出了处于顶级的课程体系矩阵。

表4课程体系矩阵

Tab.4Thematrixofcoursessystem

课程模块特色描述与教学目标

公共必修课在教指委规定课程的基础上,加开民族文化类课程,并渗透IT职业行为优化教育,使学生树立正确的民族观,提升学生职业道德

领域核心课“问题驱动”,校内集中授课,使学生打好扎实的学科基础

领域方向课“做中学”,校内集中授课,使学生做好与职业对接的学科知识储备

企业课程“项目制”,在企业进行。通过实施多媒体信息处理技术、民族文化遗产数字化保护技术、民族工作专用信息网络工程等专业方向的企业或行业实际项目的训练,使学生基本具备特需职业能力

企业实践使学生融入真正的国家、行业、地方、企业重点项目,成为合格的国家特需IT人才

3.3.2基于CDIO教育理念构建MDCD特色教学模式

创建了“公共必修课程模块+领域核心课程模块+领域方向课模块+企业课程模块+企业实践模块”的专业学位硕士课程体系之后。接下来要解决的一个问题就是:通过什么样的教学模式来实现“问题驱动”“做中学”“项目制”?为了解决这个问题,我们引入了CDIO教育理念。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),由美国麻省理工学院(MIT)发起了基于CDIO的工程教育改革,这四个过程来源于产品/系统的生命周期过程,涵盖了绝大多数工程师必要的专业活动[10]。事实上,我们认为CDIO与计算机技术领域的项目开发流程契合度非常高,比如,一个实际的、完整的软件开发项目通常需要以下流程:需求调研与分析、概要设计、详细设计、编码、测试、交付与维护。显然概要设计与详细设计和design对应,编码与测试和implement对应,交付与维护与operate相对应。但是,项目流程中的需求调研与分析能否与conceive对接,怎样对接才能在“需求调研与分析”阶段就体现出鲜明的计算机技术领域特色,而不是通常的“纸上谈兵”?“需求调研与分析”可不可以和学科基础知识结合起来?为了解决这个问题,我们构建了MDCD方法,MDCD代表:Module知识模块、Demo平台演示、Communication交流问题、Development开发实践,具体如下:(1)Module层次理论知识基础:主要涉及学科基础知识等。这部分知识内容的设置原则是“要精、要管用”;设置方式是模块化。(2)Demo层次平台知识基础:主要涉及各类主流技术平台。这部分知识内容,设置方式是举例式:基于实例讲解主流技术平台。(3)Communication层次民族文化知识基础:主要涉及我国国内不同民族的文化,以及作为一个多民族国家的民族文化呈现出的“多元一体”特征,还有当今世界各国家的文化交流、融合、侵蚀乃至威胁。这部分知识内容,设置方式是以交流文化安全问题的实例为主。一方面使学生初步涉及文化安全领域问题研究的方法,另一方面也起到开阔思路、激发探索和提高人才人文素质的重要作用。(4)Development层次实践训练:以上述内容为基础,进行实践训练。基于MDCD方法的教学模式主要在公共必修课程模块、领域核心课程模块、领域方向课模块中应用,以上(1)―(4)既是一个小循环,又在公共必修课程、领域核心课程、领域方向课程阶段立体化地解决了领域软件需求分析问题,成为了CDIO中的C,与conceive对接。综上,在公共必修课程、领域核心课程、领域方向课程阶段已经通过MDCD方法为完成从学科到职业的嬗变打下了基础,并与企业课程、企业实践一道构成了一个完整的CDIO链条,形成一个大循环。

3.3.3基于计算机技术领域特点设置学位论文评价体系

全国工程硕士专业学位教育指导委员会的《计算机技术领域工程硕士专业学位标准》明确规定:学位论文形式可以是产品研发、工程设计、应用研究中的一种,产品研发型论文是指针对计算机技术工程领域的新产品或关键部件研发。工程设计型论文来源于计算机技术工程领域的实际需求,可以是一个完整的工程设计项目,也可以是某一工程设计项目中的子项目的设计或关键问题的改进设计。应用研究型论文来源于计算机技术工程领域工程实际或具有明确的工程应用背景,是新理论、新方法、新技术等的应用研究。我们规定:计算机技术领域的学位论文要在校内外双导师的指导下,由研究生根据计算机技术领域的工程实践项目完成。学位论文撰写,研究生本人有以下成果之一作为依托的,将在计算机技术领域工程硕士优秀学位论文评审中予以倾斜:获得发明专利;获得实用新型专利;获得软件著作权;实习实践基地和项目发包方共同开具了学生所参与开发的产品已投入使用的证明。为了做好校内外实践环节、实践环节和学位论文环节的一体化衔接,我们于研究生入学的第二学期即开展硕士专业学位研究生创新基金项目资助工作,为企业课程、企业实践和学位论文工作打下坚实的项目基础。

3.4联合培养基地建设和双导师队伍建设

我们按照“服务国家特殊需求、产学研协同创新”的原则,搭建集成学校、沿海开放地区和民族地区企事业单位为一体的培养平台,实现国家需求、人才培养、社会服务、科技创新、文化传承的协同发展。2012年我校获批国家民委创新型专业学位研究生联合培养基地,并结合计算机应用技术省部级重点学科以及信息科学与工程研究中心,形成了专业学位研究生的校内培养基地。

本领域研究生培养,实行导师组负责制。“导师组”由校内外不同学科背景的导师联合组成,每个导师组设组长一名、由若干名主管导师组成,每名研究生由校内、外双导师共同指导。企业课程、企业实践和毕业论文(设计)均采取校内外双导师制。

3.5搭建可以满足国家特殊需求人才培养的教育技术与

工程实践集成硬件平台

本领域所凝练的多媒体信息处理技术、民族文化遗产数字化保护技术、民族工作专用信息网络等三个专业方向具有鲜明的工程实践特性。要想在领域核心课程、领域方向课、企业课程等课程教学中贯彻三个专业方向的工程实践特性,提高学生的工程实践能力,就一定要在教学中借助先进教育技术与工程实践集成硬件平台。领域为满足以上教学需要,为每个专业方向搭建了教育技术与工程实践集成硬件平台。多媒体信息处理技术专业方向集成硬件平台主要是:CAVE沉浸式虚拟仿真系统、三维运动捕捉与分析系统,用于开展虚拟现实教学工作与机器视觉工程实践工作。民族文化遗产数字化保护技术专业方向集成硬件平台主要是:苹果设备和Kinect体感应器,苹果设备用嵌入式系统设计与应用的教学工作以及民族文物特征高维后期处理、文物建模的工程实践工作;Kinect体感应器用于多民族面貌生物特征分析等工程实践工作。民族工作专用信息网络专业方向集成硬件平台主要是:网络卫士入侵防御系统及网络卫士安全网关系统,用于开展入侵防御策略部署等教学工作和工程实践工作。

3.6确立全面、全过程的研究生培养质量考核体系

在研究生培养质量考核评价方面,我们确定的第一要义就是:工程实践。并在全面的贯穿于研究生入学考试复试、各类课程教学、中期考核、学位论文工作等研究生培养的全过程。

在研究生入学考试复试中,我们就严把入口关,由学校、产学研联合培养基地双方共同组成复试小组负责复试工作,重点考察考生是否具有服务国家特殊需求的综合能力、政治思想、团结协作、职业素养等方面的基本素质。领域核心课课内实验环节的考核成绩、以及紧随领域核心课程之后开设“软件系统设计与开发实践”集中性课内实践环节的考核成绩,作为平时成绩,计入学生领域核心课程的总成绩,并规定:实验及集中性课内实践环节不及格的学生,其对应的领域核心课,不能给出及格及以上成绩,做到“实践环节一票否决制”,真正强化实践教学的重要地位。企业课程要求教学内容要为企业实践做铺垫,主要聘请企业中资深技术人员授课,授课教师需采用计算机技术领域的先进技术方法和手段对学生进行软件开发训练。企业课程的成绩评定以对学生的代码验收、项目验收作为主要考查方式,企业课程的成绩作为中期考核的重要观测指标,中期考核不合格者不能进入下一阶段的培养环节。中期考核的主要内容设定为研究生入学以来的实践环节评定,主要考察学生是否具备了计算机技术领域中相关满足国家民族文化特殊需求的工程部门所要求的全面的工程实践能力。要在学位论文选题、开题、中期检查、论文评阅、答辩等环节,突出对学生是否可以解决实际工程问题的考查,要求学位论文要源于满足国家民族文化特殊需求的应用课题或工程实际问题,具有明确的应用背景和实用价值,注重锻炼和提高学生承担计算机技术领域工程技术工作的能力。在学位论文送审之前,要组织计算机技术领域工程专家对学生所完成成果进行工程性验收,学生要接受专家评委的检查、验收与质询,专家评委做出工程性评价。工程性验收要严格把关,突出专业硕士与学术硕士的本质区别。工程性验收不合格的,不得进行学位论文送审。

4结论(Conclusion)

国家开展“服务国家特殊需求人才培养项目――学士学位授予单位开展培养硕士专业学位研究生试点工作”,其目的就是着眼于国家相关行业发展的特殊需求,引导相关高校合理定位,不断创新人才培养模式,提高人才培养质量,办出特色,办出水平。大连民族大学计算机技术领域在试点工作中,以国家民族文化特殊需求为导向,积极探索和创新人才培养模式,优化了国家特需计算机技术人才的培养目标及培养规格,创建了“公共必修课程模块+领域核心课程模块+领域方向课模块+企业课程模块+企业实践模块”的专业学位硕士课程体系和基于CDIO教育理念的MDCD特色教学模式,在教育技术与工程实践特色硬件平台搭建、实践基地和导师队伍建设以及学位论文评价等研究生培养质量考核评价体系等工作中也进行了有益的探索,并积累了较为宝贵的高层次应用型创新人才培养的经验。

参考文献(References)

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项目”――学士学位授予单位开展培养硕士专业学位研究

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[10]于福莹,等.基于CDIO教育理念的全日制工程硕士研究生

培养模式探析[J].学位与研究生教育,2010,(9):28-31.

作者简介:

云健(1975-),男,博士,副教授,硕士生导师.研究领域:

社会计算,民族信息处理,计算机技术领域研究生教育.

刘向东(1967-),男,博士,教授,硕士生导师.研究领域:计

算机网络技术与民族信息处理.

刘爽(1977-),女,博士,副教授.研究领域:多媒体技术与

民族信息处理.

计算机方向课题研究范文

关键词:就业为向导;中职计算机;定义;课堂教学;实践研究

中图分类号:TP3-4

中职计算机教学属于一门计算机技术要求综合化、信息化、全面化的运用型学科,其注重的是学生的个性化学和社会人才市场需要相适应。中职计算机教学加强了学生和教师之间的交流沟通,在实际的课堂教学中注重以就业为向导的计算机理论知识和实践课堂教学的有机结合,从而更好地完善学生的计算机知识结构,提高学生的计算机专业技能。本文针对以就业为导向的中职计算机课堂教学实践进行分析研究,为我国中职院校计算机教学改革提供参考资料,从而提高学生的计算机操作能力。

1研究以就业为导向的中职计算机课堂教学实践的重要性

以就业为导向的中职计算机课堂教学模式是根据社会经济发展和市场人才需求而提出来的。随着我国社会经济的迅速发展,市场对于优化配置人力资源发挥着重要的促进作用。所以中职计算技术课堂教学必须要充分考虑社会人才市场的实际需求,从而达到社会和市场的人才要求,唯有这样才能更好地解决毕业生的就业问题。因此研究以就业为导向的中职计算机课堂教学实践有着重要的意义。

此外,以就业为导向的课堂实践教学模式有利于全面培养学生的实际计算机运用技能;实现了培养实用型计算机人才的教育目标。中职计算机课堂教学以就业为导向,可以明确现阶段的市场实际需求,掌握毕业生就业要求的关键要素,并将这些要素用于指导中职院校计算机的实际教学活动,从而促进计算机教学模式的改革和创新[1]。

2中职计算机课堂教学的现状

计算机实际运用能力强的人才是目前社会建设所需要的主要人才。但是根据调查统计发现,中职院校计算机专业出现了生源不足的问题,教学质量不断地下降。其影响因素有很多。但是影响生源不足和教学质量下降主要是因为学校没有将“就业”作为培养计算机专业技能人才的教学导向。从而造成了学生接受到的计算机知识和国家企业所需要的技能出现了偏差。

2.1单一的课堂教学方式、

计算机专业知识的更新、增加的速度较快,使得计算机教师在把握计算机理论知识和计算机技能方面有了更高层次的要求。但是在短时间内让教师全面掌握计算机综合知识,并将其教授给学生,这根本无法实现,学生也难以真正掌握这些理论知识和操作技能。此外,在实践的课堂教学过程中教师往往需要花大量的实践用于研究计算机专业知识和操作技能,使得教师在课堂教学方式的研究力度不足,研究时间少之又少。如:在实际的课堂教学中,教师以单一的灌输式教学方法和注入式教学方式,将计算机专业知识教授给学生,造成学生在教学活动中的被动局面,学生对计算机学习毫无兴趣,计算机操作能力得不到提升[2]。

2.2计算机教师自身素质偏低

计算机专业有着知识变化速度快、更新时间短等明显特征。因此对计算机教师自身知识结构有着更高的要求,教师需要不断完善自身的知识结构,不断提高计算机专业素质。计算机教师还需要将计算机教学和实际企业需求、市场变化情况密切联系起来;深刻认识我国社会的真正需求和人才市场动向,结合市场对人才的实际要求正确选择教授的计算机知识和操作技能。此外,中职计算机教师缺乏实践操作能力。

3以就业为导向的中职计算机课堂教学实践

职业教育最明显的特征是以培养学生的专业技能为教学目的,以适应人才市场的实际变化需要为教学导向,促进学生综合素质的全面提升。尤其是计算机课堂教学也承担着培养学生基本生存能力为重点。笔者针对《图像处理软件Photoshop》的计算机教学课堂为例,分析研究中职院校以就业为向导的计算机课堂实践[3]。

3.1精心安排教学内容

传统的课堂教学过程中,《图像处理软件Photoshop》利用的是教师讲解演示为主、学生模拟练习为辅的教学方式。这种教学方式不利于提高学生的自主学习能力的培养。而以就业为导向的计算机课堂教学充分考虑了学生在课堂上的主体地位。在以就业导向的课堂教学方法中,要求教师精心安排教学内容,即精心设计教学项目。教学内容的安排、选择属于整个实施以就业导向的教学方法的核心。教师精心安排教学内容,利用灵活多变的教学方法进行教学活动,从而更好地激发学生的学习积极性。在安排教学内容的过程中,教师需要充分了解社会就业的实际要求;明确教学任务,细分所有课堂的教学内容[4]。

例如:在《图像处理软件Photoshop》的教学课堂上,教师可以利用一部分时间组织学生用数码照相机拍摄学院内部优美的景点;然后安排一项教学任务:让学生利用Photoshop处理拍摄而来的风景照,可以自行修改照片背景、调整照片的对比度等;最后由教师针对学生的设计成果进行总结。这样不仅可以激发学生的学习积极性,也有利于培养学生的计算机操作技能[5]。

3.2根据实际案例进行分析研究

教师在日常的计算机教学活动中要善于利用实例对教材进行分析研究,遵循学生的个性化差异和循序渐进的学习原则;在教学中导入实例,教师提出问题和思考点,组织学生自由参与课题讨论;再结合学生的讨论结果进行分析并导入所运用的计算机知识和操作技能。利用实例进行分析研究,可以培养学生的分析、思考能力。

例如:在《图像处理软件Photoshop》的讲解中,教师可以分析课本上的飞机投影这一实例,激发学生的学习积极性;然后由学生模拟操作课本上的内容,让学生结合自身对图层的独到见解,观察发现日常生活中的实例来解释“倒影”。这样有利于培养学生的创造能力和创新精神[6]。

4结语

综上所述,教师以就业为导向的计算机课堂教学法进行课堂活动时,可以从精心安排教学内容、进行案例研究这两方面入手,才能培养学生的创新能力、操作能力,把学生打造成计算机专业知识结构完整、计算机技术水平高的实用型人才。

参考文献:

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计算机方向课题研究范文1篇11

[关键词]信息管理与信息系统专业;计算机类课程;教学模式

doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2011.13.070

一、不同专业计算机课程教学的几种模式

目前,计算机的应用已渗透到社会的各行各业,正在改变着人们传统的工作、学习和生活方式,推动着社会的发展。高校的许多专业都开设了与计算机相关的课程,计算机应用基础已成为许多高校的通识平台课程。

计算机在不同的行业有不同的应用,不同行业对计算机的要求是不一样的,因此,高校中对应的不同专业对于计算机课程的教学要求也会不一样。

我们不妨将计算机的研究和应用简单分为以下4种类型:①计算机学科研究和应用类;②工程技术和工业控制中的应用类;③信息管理中的应用类;④其他方面的应用类。这样可清楚地看出不同类型的专业对计算机的不同要求。

1.计算机学科研究和应用类的教学要求

计算机学科研究和应用类专业有计算机科学与技术、通信工程、信息安全、智能科学与技术、软件工程等。

这类专业的特点是研究的目的和对象就是计算机本身,因此,在计算机课程教学中,会把计算机软硬件的基本原理与结构讲得非常全面和深入,以使学生具有研究与开发计算机软硬件的基本能力。这种类型的学生将来主要在IT行业就业。

2.工程技术和工业控制中的应用类的教学要求

这类专业较多,如电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化、测控技术与仪器、土木工程中的工程管理、机械设计制造及其自动化、车辆工程、热能与动力工程、工业工程、化学工程与工艺、数学与应用数学、信息与计算科学等专业。

这类专业研究的目的和对象各不相同,但其有两个共性:一是为了更好地解决工程技术和工业控制中的各种问题,即属于工程类和计算类的问题;二是其对计算机的要求主要是应用,即应用计算机快速解决问题。因此,在计算机课程教学中,主要是让学生学会几种工具软件或计算软件,解决工程中的问题即可,而没有必要对计算机系统内部的原理与结构作过多过深的教学。这种类型的学生将来主要在工业制造业或一些工程类、计算类的研究所就业。

3.信息管理中的应用类的教学要求

这类专业有电子商务、信息管理与信息系统、国际经济与贸易、行政管理等专业。

这类专业也有两个共性:一是为了更好地解决管理和商务中的各种问题,它们属于管理类;二是它们对计算机的要求也主要是应用,即应用计算机提高管理效率,减少差错。这类专业的学生不仅要学会计算机能干什么,而且要学会如何利用计算机和网络的特点,去规划和实现企业管理信息化,因此,在计算机课程教学中,对计算机的各种应用要学习比较多的内容,特别还要将计算机的应用与管理相结合,但仍然没有必要对计算机软硬件内部的原理与结构作过多过深的教学,对这方面的知识有一般的了解就行。这种类型的学生将来主要在一些管理类或信息类的行业就业。

4.其他方面的应用类的教学要求

计算机还可在教育、医疗、数字多媒体及其他生活方面应用,相关学校也开设了相关专业,如数字媒体技术等专业不仅要求学生具备基本的艺术素养,还要有扎实的计算机基础知识。

这类专业的计算机课程教学主要就是讲授计算机在一些专门领域的工具软件的应用,如利用计算机进行动画设计等。

综上所述,不同类型的专业和领域对计算机的应用和要求有很大的差别,学科所跨的领域也比较宽,不可能也不应该采用统一的教学模式和教学内容,甚至名称类似的课程可能由于专业特点不一样,教学的内容的侧重点也应不一样。所以,一个学校不同专业的计算机类课程完全靠一个计算机系或计算机学院来统一开设,是不科学的,也是不切合实际的。只有每个专业根据本专业的特点和要求,进行计算机教学模式和内容的研究,开设适合本专业的计算机课程,才能将专业特色体现出来,才能将专业建设得更好。

二、信息管理与信息系统专业计算机课程的教学模式

1.信息管理与信息系统专业计算机类课程特点

信息管理与信息系统专业既不同于计算机专业,也有别于管理专业,更不是计算机专业与管理专业的大拼盘,而是基于现代管理理论,借助先进的计算机工具进行信息管理和信息处理的学科。

信息管理与信息系统专业是信息科学、管理科学、系统科学、计算机科学等众多学科交叉的一个专业。在该专业中计算机类课程是培养学生计算机素养和技能、支撑管理信息化的重要基础,其在课程设置中占有相当的比重,因此,构建适时、科学、合理的计算机类课程教学体系是本专业课程体系建设的核心内容之一。

信息管理与信息系统专业的多学科交叉特点,决定了该专业的发展方向和人才培养的模式与特征,即以管理为基础,以信息科学为支撑,以信息技术为手段,管理与技术并重,培养以应用为目标,管理、信息技术相融合的技术型管理人才。这一方向和目标要求在教学中以计算机作为工具,注重将信息技术与管理的融合,树立“技术进步促进管理理念的发展,管理理念通过技术实现”的思想,让学生获得信息化管理与决策的专业技能。

2.信息管理与信息系统专业计算机课程教学中存在的问题

目前,我国各高校在信息管理与信息系统专业的培养方向上主要有信息技术导向型、管理导向型、信息资源导向型和公共管理导向型4种模式,这些模式虽各有自身特点和优势,但无论何种模式,其课程体系的共同特点都是计算机类课程占有相当大的比重,且计算机类课程与管理类课程分界明显,不能充分体现计算机技术与管理思想的融合与及本专业对人才培养的特色需要。

3.信息管理与信息系统专业计算机课程的教学模式

信息管理与信息系统专业学习的目标是通过信息技术在管理中的应用,提高加强管理的水平,解决管理中存在的问题,进而提升产业发展水平。

信息管理与信息系统专业应该以培养复合应用型人才为目标,培养具有信息分析能力与企业管理创新的知识,具有驾驭信息资源知识与能力的新型管理人才。

应用型人才是指学生能够在某一领域内将与其有关的专业理论知识具体地运用到实践中去,成为理论指导实践、改造客观世界的高级技术工作者。其不同于研究型和学术型人才,也不同于职业技术学校培养出来的技工。应用型人才的培养是在基本理论知识学习的基础上,侧重于对学生应用专业理论知识指导实践工作能力的培养。

在计算机课程的教学中,没有必要对计算机系统内部各个组件的原理、结构及工作过程作过多过深的介绍,而是应该把计算机应用能力的培养放在首位,把计算机同管理知识有机地结合起来,应以计算机如何为管理服务或管理中如何应用计算机为主要宗旨,将管理信息系统的实用程序和案例贯穿其中。

将计算机技术和管理进行有机的结合,构成信息管理与信息系统专业教育和教学的核心内容,体现了信息管理与信息系统专业的内在规律性,使其区别于其他专业。

4.信息管理与信息系统专业计算机课程教学的几个要点

(1)多用案例教学。通过案例教学,可以让学生感到所学知识的实际用途以及如何应用所学知识去解决管理中的实际问题,还可以达到帮他们进行复习的效果。

(2)多用实例或多媒体演示。对于一些难点,或不好理解的知识,老师应多举一些实际例子或现场操作加以辅助说明,如有可能,应利用一些多媒体手段(如动画、电影片段)进行演示,以达到事半功倍的效果。

(3)多做课程设计。有条件的课程可打破传统的作业模式,将做习题改成做课程设计,课程设计的内容应尽量来源于实际工作中,通过做课程设计可提高学生应用知识的能力,达到理论联系实际,巩固学习效果的目的。

(4)不断完善实践体系。各高校对学生实践能力的培养应通过课程实验、课程设计、毕业实习和毕业设计等有步骤、分阶段地来完成。这里每个阶段的内容设计,都必须和计算机在管理中的应用相关联,如管理信息系统设计与开发、信息化调研与咨询、网站设计、软件项目外包等。实践教学环节是能否实现信息管理应用型人才培养目标的关键。

(5)灵活的考试方式。为了提高学生的实际工作能力,有条件的课程可打破一次考试定成绩的考核方法,实现考试多样化,采用笔试、口试、操作演示、开卷、闭卷、小论文、项目规划、项目设计或开发、答辩等形式全面考核学生整体水平。

三、结语

随着信息社会的不断发展,计算机的应用范围将不断扩展,不同的领域和专业对计算机的要求各不相同,计算机课程的教学也无法用同一标准来统一,只有深入研究各领域和各专业的特点,实施有针对性的教学和研究,才能更好地促进各领域的发展。

主要参考文献

[1]吕永林,师薇.信息管理与信息系统专业计算机类课程体系设计[J].计算机教育,2010(6):15-18.

[2]王学颖,黄淑伟.信息管理与信息系统专业课程体系建设的研究[J].沈阳师范大学学报:自然科学版,2006,24(3):378-381.

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[3]许雪林陈敏张国安.合作学习模式在工科课程中的研究与应用[J].教育研究与实验,2014(3):27-29.

[4]贺亚茹.现代教育技术与传统方法相融合的实验教学改革[J].教育研究与实验,2015(5):45-47.

作者简介:贺亚茹(1963-),女,陕西蓝田人,西安外事W院信息与网络学院,副教授,硕士,研究方向为计算机专业教学、高校信息化教学与管理。

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