计算机科学导论论文范文
时间：2023-03-14 05:59:46
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篇1
关键词：计算学科；导论；人文教育；教学改革
任何一门学科或专业，都含有丰富的人文内容和特质，都可以进行人文教育，使学生在学习中感受到美的熏陶与生命力量的提升。在计算学科导论的教学过程中，以一种什么样的意义来揭示该学科，就帮助学生设置了一个学习的方向。方向不同，学生在从事学习过程中进行的心理活动不同，学习的结果也不同。对知识，学生会记忆性地学；对技能，学生会模仿地学；对能力方面，学生会思维地学；对伦理方面，学生还会体验地学。无论如何，教学过程中的引导作用是非常明显也是极其重要的。
一、计算学科导论教学存在的问题与分析
多年来，通过对计算学科导论的关注，以及查阅大量的国内外的教材，在教学内容的定位、组织与设计方面，我们可以归纳和总结出国内外高校对本课程的处理方法，大体上可分为以下几类：
(1)高层次抽象。也就是用高度抽象的理论模型来刻画计算机及计算的本质问题，其特点是层次高，系统性强，且融抽象性与科学性于一体。这种教材质量较高，但对于本科生来说，难度较大，不易掌握。
(2）“浓缩”+“拼盘”。将本学科的主干课程，如操作系统、数据结构、软件工程、数库系统、计算机网络等“浓缩”起来，独立成章，然后合成一个“拼盘”。其特点是内容广而散、概念多而杂、理论深而不透，学生很难理解与掌握。此外，还存在以下几个问题：教学目的不明确；教师讲授到什么程度，学生学到什么程度，对这个“度”的把握非常困难；与后续课程内容重复等。
(3)实用主义。主要体现在以操作为主的入门教育，教学内容类似于非计算机专业的《计算机文化基础》，其特点是学生容易掌握，也可提高学生的操作技能，但却失去了“导论”课程的本质属性，学生对整个计算学科很难有所认识和把握。
(4)其他。比如以某种具体语言为主，介绍程序设计的基本概念和方法。这些内容对计算机专业的学生来说是必需的，但不宜作为“导论”课程来讲授。
二、课程的定位与教学指导思想
作为“导论”课程，计算学科导论到底要达到什么目的？起什么作用？以及如何定位？确实应该进行冷静、理智地加以分析。
首先，在定位方面，我们必须意识到以下几点：一是该课程为计算机专业的入门课程，不可能也没有必要在该课程中介绍过多的理论、方法、技术、概念和术语；二是要站在学科的高度给学生“指点江山”，使学生对计算学科有一个比较清醒的认识；三是要激发学生的学习兴趣和对职业的热情，使学生受到较好的人文精神的熏陶，真正成为社会的有用之才。鉴于此，我们认为该课程在专业知识的传授方面应该起一种“承前启后”的作用，这里所谓的“承前”一是让学生了解本学科的发展过程以及前辈们所做的贡献，二是了解计算学科的本质问题；而所谓“启后”一是介绍本学科的现状及其发展趋势，二是让学生了解应该掌握哪些知识，应该具备什么样的知识结构和能力。
其次，在教学目标方面，可以归纳为：了解本学科的发展史及其发展趋势，能从中获得必要的启示；从理论模型的层次上掌握计算及计算机的本质问题；了解本学科的知识结构及其相互之间的关系，掌握正确的学习方法；激发学生的学习兴趣；从整体上提高学生对本学科的认识水平；通过大量的事例和素材，在轻松愉快的氛围中给学生以人文精神的熏陶。
因此，我们认为计算学科导论应该体现出以下几个方面的指导思想：努力强化“导论”二字，贯彻以“发展沿革、计算模型、兴趣驱动、知识架构、学习导向、人文熏陶”为方针的教学指导思想。在“发展沿革”方面，主要强调两方面的知识。一是计算学科的发展史；二是计算学科发展过程中的局限性及其带给人们的启示。“计算模型”是描述如何在计算机中完成计算的一种概念性方法，不涉及硬件和软件细节，从抽象以及方法论的层次上揭示计算及计算机的本质特性。“兴趣驱动”的目的在于激发学生学习本学科的内在的、强烈的本能冲动；“知识架构”侧重于介绍本学科的知识结构及其相互之间的关系。“学习导向”着重讨论本学科的特点、规律以及学习方法。“人文熏陶”着重培养学生良好的人文精神，使学生成为健全的、高尚的、具有高度责任感和“大爱”的社会有用之才。
三、课程教学中的人文素质教育
1.计算学科发展史
知识的传授不能脱离知识的背景以及知识产生、发展的历史。只有这样，才能促使学生更深刻地理解知识，了解知识的来龙去脉；才能促进学生把外在的知识内化为自身精神构架的有机成分。历史的发展过程，无不反映着辩证思维的过程。通过对史实的分析、综合形成概念，再运用概念进行判断、推理，可以获得对历史发展的规律性的认识。只有学习和熟悉历史，深刻地认识过去，才能更加自觉和正确地把握现实与未来。对于大学生来说，可以提高他们的文化素养，可以培养他们的创新思维和实践能力，也可以让他们学会怎样做人等。
2.历史人物的事迹与成就
在计算学科的发展史上，涌现出一大批杰出的学者和专家。他们的奋斗经历、挫折和成功、团结与协作、百折不挠的惊人毅力、爱国主义和国际主义精神以及他们创造性的智慧，都蕴涵着丰厚的人文精神。如阿兰•图灵（Alan Turing，1912-1954）年仅23岁就被选为剑桥大学国王学院院士，在量子力学、概率论等领域都做了许多开创性的工作，他对计算学科的重要贡献在于提出了有限状态自动机（即图灵机）以及“图灵测试”。人们为了纪念这位伟大的科学家，将计算机界的最高奖定名为“图灵奖”。
又如计算机之父──冯•诺依曼（John Von Neumann，1903－1957）在格论、连续几何、理论物理、原子能和经济学等领域都做过重要的工作。冯•诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析的开拓性工 作。
3.业界公司的兴衰与成败
短短的几十年里，计算机界诞生了许多富有传奇色彩的、实力雄厚的跨国公司，这些公司的管理理念、经营策略、企业文化、技术路线、成功与失败的经验教训等，蕴涵着丰富的人文精神。自1975年微软公司创立以来，在短短的几十年里，比尔•盖茨创造了一个又一个现代神话。到1999年7月16日，微软公司的股票市值已突破5000亿美元的大关，而当时世界上只有8个国家的经济规模超过了5000亿美元。比尔•盖茨的成功，验证了一条经济学的基本规律：如果市场起飞，那些恰好在起飞点进入市场的人，将会获得超过一般数学期望值的投资回报。英特尔(Intel)公司是美国最大的独立半导体制造商,成立于1968年8月。该公司为何能在短短的40年里创造辉煌？除了雄厚的科研、技术以外，注重新产品开发、强化质量意识、全力营造和谐的企业文化、出色的营销沟通能力对英特尔的发展功不可没。
创造神话的公司还有很多，比如IBM，HP，Yahoo，APPLE……这些公司的成败与兴衰的背后，有很多曲折、感人的故事，从这些故事里，人们可以获取很多智慧、经验、教训、感悟，对从业者来说，没有比这更宝贵的精神财富了。
4.学习兴趣的激发与培养
“兴趣驱动”的目的在于激发学生学习本学科的内在的、强烈的本能冲动。学习兴趣是学生对学习活动或学习对象产生的积极探究的认识倾向。当一个学生对某门课程发生浓厚的、稳定的兴趣时，学习这门课程就有了内在的、持久的动力，这种内因的作用能充分调动学生学习的积极性、主动性。
对于计算学科，如何提高学生的学习兴趣，我们认为有几条途径。一是通过直观、形象的手段（如多媒体CAI）展示计算学科的经典应用，如科学计算、天气预报、导弹制导、CAD等，让学生切实感受到计算学科给人类所带来的震撼人心的变革；二是介绍计算学科未来引人的美好前景及其对人类生活的影响；三是实事求是地告诉学生计算学科尚存许多需要解决的问题，在某种程度上也可激发学生的热情和创造力。
5.社会责任感
社会责任感是人对社会和他人负责的心理体验。社会责任感一旦确立，就会成为性格心理的组成部分，就具有稳定性，使人能自觉、主动、积极地尽职尽责。因此，在人文素质教育中，除了引导学生学什么、怎么学以外，还应该在学生的人格培养上多下工夫。其中重要的一条就是要引导学生关注现实，立足现实，从时展与社会进步的高度来把握个人的前途和命运。社会责任感的培养可以从三个方面着手：第一，让学生了解所学理论的社会价值；第二，介绍与学科有关的优秀历史人物，激发学生树立崇高的正义感与社会责任感；第三，介绍学科与当前民众利益的密切关系，激发学生献身于造福人类与社会伟大事业的热情。
作者单位：广西工学院
参考文献：
[1]石茵译.计算机科学导论[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003:15.
[2]杨跃民.高校人文教育:问题与建议[J].理论探讨,2005,(6):140-142.
篇2
1.计算机本科专业教学改革趋势及其启示——兼谈华中科技大学计算机科学与技术学院的教改经验
2.计算机本科应用型人才专业能力培养
3.计算机本科专业科研实践学期的教学设计与评价
4.中美计算机本科教育的比较与思考
5.计算机本科专业的交互设计方向课程设置问题
6.计算机本科专业学生软件系统设计能力的培养与实践
7.财经类高等学校计算机本科专业人才培养模式的探索
8.地方本科院校计算机应用型人才培养模式探讨
9.计算机本科教育的实践教学模式研究
10.从硕士研究生入学统考看高校计算机本科专业基础课教学
11.应用型计算机本科中离散数学课程目标定位与课程改革的探讨
12.对综合性大学计算机本科专业培养目标的思考
13.贵州少数民族地区高校计算机本科专业考试评价体系的构建——以兴义民族师范学院为例
14.基于CDIO模式的计算机本科专业人才培养模式
15.关于计算机本科教育的思考
16.计算机本科专业学生学习现状调查与解决对策
17.面向计算机本科专业的嵌入式方向教学体系的研究
18.中国计算机本科专业发展战略研究报告
19.应用技术型本科课程体系改革刍议——计算机科学与技术／计算机网络应用专业
20.应用型计算机本科专业课程体系的研究
21.工科高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索
22.校企合作培养计算机本科应用型人才的实践研究
23.财经类高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索
24.计算机本科人才程序设计能力培养研究
25.计算机本科教育引入微软院校IT课程的思考
26.应用型计算机本科人才的数学素养培养研究
27.计算机本科专业人才培养方案改革的研究与探索
28.高校计算机本科专业C语言课程教改探析
29.应用型计算机本科教育课程体系的研究与探索
30.南洋理工大学计算机本科教育介绍
31.计算机本科双语教学中情感因素的作用
32.与学校学科特长相融合的计算机本科人才培养模式研究
33.以技术应用能力培养为核心的计算机本科教学模式探讨
34.计算机本科人才创新实践能力的培养
35.基于大类招生的地方普通大学计算机本科专业教学改革研究
36.试论我国计算机专业本科教育现状及发展
37.以合作教育提升计算机本科学生就业能力的思考
38.计算机本科应用型人才的培养在C语言程序设计中的体现
39.地方性应用型高校计算机本科专业课程体系设置研究
40.计算机本科专业软件实习工厂的构建研究
41.虚拟实验室环境下计算机本科专业应用型人才培养研究
42.计算机本科专业课程考核改革的现状与对策
43.普通高校计算机本科专业实践教学改革研究
44.计算机本科应用型人才培养模式研究
45.计算机专业本科教育改革的研究
46.计算机本科专业开设网络控制实验的研究
47.应用型计算机本科职业人才培养体系构建研究
48.地方高校计算机本科人才创新实践能力培养模式的探索
49.本科计算机教育中数理逻辑课程改革浅析
50.计算机本科专业人才培养方案的研究与实践
51.从校企合作的角度研究应用型计算机本科人才的培养模式
52.计算机本科毕业论文写作框架的设计
53.中美高校本科计算机教育之比较
54.应用型计算机类本科专业的教育与学生就业特征分析与对策——以江苏理工学院计算机类专业为例
55.与时俱进的计算机本科教育
56.计算机本科电子商务课程启发实践式教学方法
57.非计算机本科专业计算机程序设计课程的改革思考
58.工程应用型本科计算机教育模式与实践
59.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式
60.应用型本科高校计算机专业教材建设若干问题的研究
61.财经类高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索
62.基于课程地图的计算机专业本科培养方案的制订
63.地方本科院校计算机类专业发展的思考
64.应用型本科计算机网络教学改革的研究与实践
65.基于CDIO培养模式在计算机本科学生实践教学中的改革研究
66.计算机本科专业《人工智能》课程教学探讨
67.高校本科阶段计算机专业“3+1”人才培养模式探析——以江苏技术师范学院为例
68.我校计算机本科教学中的难点与对策
69.计算机本科专业软件实习工厂的实践与效果分析
70.将并行计算纳入本科教育 深化计算机学科创新人才培养
71.以评促建 提高计算机本科课程建设质量——以《计算机导论》课程为例
72.应用型本科计算机专业模块化教学课程体系建设的实践
73.新升本科院校计算机专业实践教学改革研究——以就业为导向
74.应用型本科高校《计算机网络》课程的教学改革探索
75.本科毕业论文实践中的计算机应用现状与指导
76.美国高校计算机工程本科课程设置特色分析
77.以竞赛为驱动的应用型本科高校计算机人才培养模式探究
78.应用型本科高校计算机网络实验室的建设
79.基于应用型人才培养的计算机本科专业实习实训管理模式研究
80.基于Web的虚拟仿真器在《计算机体系结构》本科教学中的应用
81.应用型本科计算机基础教学改革探索
82.计算机实践教学在新建本科院校中的应对策略
83.高职本科计算机专业人才培养模式构建
84.基于教学质量国家标准的本科计算机类专业应用型人才培养思考
85.应用型本科计算机网络教学平台构建研究
86.新建本科院校计算机基础教学评价体系研究
87.关于高校计算机课程体系改革及本科教学的思考
88.认知风格对英语阅读及写作的影响——以计算机本科二年级学生为例
89.计算机本科教育的“华尔兹”
90.本科计算机公共基础课程教学改革研究
91.高校计算机辅助审计本科教学探讨
92.应用型本科院校计算机实验教学改革探索
93.计算机应用型本科人才程序设计能力培养
94.地方本科高校计算机科学与技术专业应用型转型发展的思考——以新乡学院计算机与信息工程学院为例
95.计算机实践教学在新建本科院校中的应对策略
96.基于应用型人才培养为导向的计算机本科课程体系设置的探讨
97.应用型本科院校计算机课程双语教学探讨
98.应用型本科院校计算机导论课程教学方法研究
99.计算机专业本科毕业设计的探讨
100.应用型本科计算机图形学教学改革初探
101.一流计算机学科必须是一流本科教育
102.关于本科院校计算机教学中学生创新能力培养的几点认识
103.应用型本科计算机组成原理实验教学改革
104.非计算机专业本科学生计算机教学的研究
105.应用型本科院校计算机公共课程体系研究与实践
106.敏捷开发模式在本科计算机科学与技术专业教学中的应用探索
107.高职设置四年制技术本科的研究与探索——以长职院计算机网络技术专业为例
108.大学本科开设计算机视觉课程教学的探讨
109.应用型本科院校计算机专业双语教学中的“羊群效应”及规避策略——以《计算机科学导论》双语教学为例
110.教育转型视角下民办本科院校计算机课程多元化教学模式的研究与实践
111.计算机本科职业化教育引进与校企合作机制研究
112.应用性本科计算机专业设置与培养方案的改革
113.新建本科院校计算机实验教学中心建设初探
114.应用型本科涉农院校计算机教师能力提升研究与实践——以河南牧业经济学院为例
115.财经类本科院校中高职计算机专业师资队伍建设研究
116.新升本科院校计算机公共课面临的问题及对策
117.应用型IT人才培养下的计算机本科课程体系设置的研究
118.二类本科院校计算机专业人才培养的质量保证
119.就业导向下的本科院校计算机专业教育创新模式探索
120.新建本科院校公共计算机课程体系构建及实践
121.应用型本科土木专业计算机绘图教学实验
篇3
关键词:复杂工程问题;计算机科学与技术专业;课程设计
工程教育认证要求通过认证的工程专业不仅要深入理解和把握复杂工程问题，更要按照国际实质等效原则培养学生具有解决复杂工程问题的能力［1］。目前，针对计算机相关专业解决复杂工程问题能力培养的研究还处于探索阶段。许智宏等人认为可采用半开放式项目驱动教学方法达成目标［2］;尚凤军提出课程群建设面向复杂工程设计的方案［3］;黄永红等人认为可增设综合训练项目来达到培养目标［4］。刘秀平等人提出了分层实施方案，从知识、实践、设计的维度支撑了解决复杂工程问题的能力［5］。王宏宇等人提出了以学科竞赛主题为对象，遵循工程逻辑设计开发过程的课程建设改革方法［6］。许多研究成果对于分解落实解决复杂工程问题能力的培养缺乏深入探索，对于如何优化课程设计体系和内容来提高学生解决复杂工程问题的能力方面也缺乏深入研究。
1课程设计改革的意义
完备的实践教学体系主要包括课程实验、课程设计、实习、毕业设计(论文)等。通常，国内高校都将毕业设计(论文)环节作为实现解决复杂工程问题的重要载体。但近年来，毕业设计期间应聘、考研等挤占了学生很多时间和精力，设计内容往往弱化甚至忽略难以处理的学科交叉问题和非技术因素，且毕业设计往往采取一人一题，很难达到个人与团队的教学指标。课程实验往往随理论授课逐周分散进行，受学时限制以及学生知识掌握处于积累阶段等因素，一些深度型、探究型、综合型的实验往往很难开展。实习由于受到场地、经费、管理难度、企业技术保密等限制，往往缺乏理论指导下的实践。一些计算机类专业学生到实习单位后，只能接触一些前端页面或模块代码的机械性编写，无法接触软件或硬件的具体设计过程，有些专业实习甚至畸变为企业参观。《计算机类专业教学质量国家标准》要求计算机类专业学生4年的实验当量应不少于2万行代码。在课程设计方面，要求至少完成两个有一定规模和复杂度的系统的设计与开发。调研发现，实践教学体系中提高学生解决复杂工程问题的环节应保证时间的集中性，内容的规模和复杂度要达到国家标准中的要求，且应在理论的指导下开展，课程设计比较符合这一要求，应作为提升学生解决复杂工程问题能力培养的关键突破口。
2课程设计改革宗旨和研究方法
2.1课程设计改革宗旨
第一，以培养学生解决复杂工程问题能力为主线，突出工程技术应用能力的培养，强调自主学习和终身学习意识培养，全面提升学生的能力和素质。第二，使学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案，在设计环节中体现创新意识，实现多方案分析与评价，从而全面提升实践教学效果。第三，使学生深入掌握工程原理，结合工程实践，体现综合运用，提升解决复杂工程问题的能力。第四，分解落实解决复杂工程问题能力的培养，课程设计的持续改进逆向推进课程体系的整体优化。第五，构建计算机专业完善的实践教学体系和课程群体系，建立各项实践教学活动的持续改进机制。
2.2基本研究方法
第一，调研法。采取调研问卷调查和访谈的方式，对目前已毕业学生、在校生(包括计算机类专业本科生、研究生)、教师(包括教学管理、教学一线、教辅等多层面)开展调研。同时走访和调研部分高校、IT企业和专业培训机构等。第二，逆向研究法。从实践入手，逆向优化专业类知识体系教学。第三，分析建模法。对调研数据、教学环节统计与考核数据、质量保证监控数据进行科学分析，借助人工智能手段进行建模优化。第四，螺旋优化、研以致用法。杜绝纸上谈兵，形成的专业课程设计内容设置实施方案(含教改方案、教学大纲、课程标准、考核标准等)，直接实施于一线教学活动，并通过实施效果的反馈螺旋优化后续方案。
3课程设计改革实践
课程设计计划的实施要求指导教师明确课程设计对应于工程教育认证标准具体的毕业要求指标点，并要在课程设计过程中坚持实施。明晰课程设计对毕业要求指标点的支撑作用，为合理安排课程设计的内容明确了指导思想。本校计算机科学与技术专业培养方案以工程教育专业认证为背景，共设置11门课程设计。一类课程设计在前5学期开设，涉及专业类知识课程门数相对较少，具体包括以下7门课程设计:C语言程序设计课程设计、Java程序设计课程设计、数据结构与算法课程设计、数据库原理课程设计、计算机网络课程设计、C++程序设计课程设计、JavaEE编程技术课程设计。以上课程设计以语言开发为主，是培养学生计算思维、软件工程设计规范、计算机语言开发能力的基础。指导教师面向解决复杂工程问题培养，认真设定课程设计题目和内容。以学生为中心，强调基础性、技能性、应用性、工程性和创新性，采用问题驱动和求解渐进化方式不断提升学生解决复杂工程问题的能力。每门课程设计在具体实施中，指导教师始终探索课程设计如何解决承上(课程实验)启下(毕业设计和实习)，并不断思考和探索课程设计如何逆向优化专业类知识课程的教学活动。计算机科学与技术专业另一类课程设计在第6和第7学期设置，综合性较强(在某些高校或专业有时被称为“综合开发实训”或“综合训练项目”等，但通常拘泥于一种开发语言或技术)。综合类课程设计有4门:A.体系结构课程设计。专业类知识课程涉及体系结构、计算机组成原理、编译原理、汇编与接口技术、计算机网络等硬件类和系统类课程。B.操作系统课程设计。专业类知识课程涉及操作系统、Linux系统等系统软件类课程和部分高级语言类课程。C.软件开发综合课程设计。专业类知识课程涉及各种高级语言类课程(如Java、C、C++)、软件工程、数据结构与算法、数据库原理等软件开发类课程。D.Python与人工智能课程设计。专业类知识课程涉及各种高级语言类课程(如Python、Java、C、C++)、数据结构与算法、人工智能导论等课程。综合类课程设计涉及大量通识类知识和学科基础知识，具有较高的综合性，包含多个相互关联的子问题，体现问题和系统的规模、难度、复杂度、综合性。课程设计更强调培养学生的系统观，使学生能够站在系统的高度，以系统的视角去看问题，去适应错综复杂的应用场景，最终实现问题的系统化、科学化求解。“软件开发综合课程设计”综合了之前的.NET综合课程设计、Java综合课程设计等软件开发类课程设计。根据工程教育专业认证要求，这门课程设计并不拘泥于某一种语言或技术要求，要求学生能够针对复杂工程问题，选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具等设计开发一套软件系统，并通过对比得到有效结论。“Python与人工智能课程设计”以解决复杂工程问题入手，学生首先分析问题建立模型，然后给出解决方案和算法设计，通过Python语言及其扩展库编程实现系统，最后通过设计方案、模型、算法、开发语言等多个角度对比分析给出所设计系统的客观性评价。在2017版培养方案中该课程设计为“Python程序设计课程设计”，设计内容包含了软件开发、大数据、人工智能、深度学习等。2019版培养方案中，专业增设了1门48学时的人工智能导论理论课，Python程序设计和人工智能导论合并为1门2周的“Python与人工智能课程设计”。“体系结构课程设计”和“操作系统课程设计”是专业认真研究工程教育认证标准后于2019版人才培养方案中新设置的2门课程设计。在学时紧张的情况下，专业仍增设了这2门综合类课程设计，力图保证学生硬件系统、组成原理、体系结构、操作系统方面的综合设计能力培养质量，保证人才培养的系统性和专业性。课程设计具体实施过程中，指导教师以突破解决复杂工程问题能力培养为核心安排课程设计内容，使学生的能力培养达到工程教育认证标准的培养要求，反复思考和尝试解决以下关键问题:第一，课程设计内容重点覆盖了《华盛顿协议》7个特征中的哪些特征?课程设计的规模、难度、复杂度、综合性是否能满足工程教育认证背景下的解决复杂工程问题的要求?第二，课程设计中，如何运用深入的而不是浅显的工程原理，经过什么样的分析，而不是直接套用原理、公式来解决设计目标?第三，课程设计中学生在哪些理论指导下进行实践?加深对哪些原理的理解?第四，为了突出复杂工程问题的解决，与课程设计相关的一门或多门相关课程的讲授环节中，将对传统的授课方式、方法和内容采取哪些变化?与课程设计相关的理论知识讲授和基本实验环节能否为学生完成课程设计奠定扎实基础?第五，课程设计是否要引入混合式教学?如果引入，混合式教学将如何提高课程设计效果?第六，从以学生为中心的角度分析学生如何通过课程设计和相关理论的学习，实现从“学了”到“学会”再到“会应用”?第七，课程设计“能力培养”如何量化考核，“复杂度”如何评价?以产出为导向，如何建立持续的人才培养改进机制?通过指导教师的不断思考和改革尝试，使各门课程设计实现了设计理念的转变、从简单到综合的转变、从单一系统到增加对比分析、综合评价等突破常规的转变。
4课程设计改革效果
课程设计改革使计算机科学与技术专业逐步形成一套课程设计内容设置实施方案(含教改方案、教学大纲、课程标准、形成性考核标准等)，并直接实施于现有教学活动。通过培训和专家辅导讲座等形式，指导教师深刻理解了工程教育认证的本质和内涵，改变了传统的课程设计理念。以复杂工程问题的提出和解决为课程设计核心，突出产出导向，精心设计课程设计题目，优化课程设计考核指标，建立了课程设计持续改进机制。课程设计改革在人才培养方面取得了切实效果。第一，以培养学生解决复杂工程问题能力为主线，突出工程技术应用能力的培养，增强了学生自主学习和终身学习意识培养，设计理念更符合学科发展趋势。第二，使学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案，在设计环节中体现创新意识，养成了多方案分析、对比和评价的设计习惯。第三，使学生逐步掌握深入的工程原理，结合工程实践，综合运用，提升了解决复杂工程问题的能力。第四，以课程设计内容设置为突破口，逆向推进课程体系设置整体优化，使学生通过实践逆向推动理论课学习的兴趣和动力，学生的理论素质进一步提升。课程设计改革首先在省级一流本科专业“计算机科学与技术”专业实施，并推广至软件工程、数据科学与大数据技术、物联网工程三个计算机类本科专业。与信息技术密切且相关的电子商务、电子信息工程、机器人工程等专业也逐步开展了面向复杂工程问题能力培养的课程设计改革，取得了切实有效的实施效果。
5结语
截至2018年，计算机类专业已达3349个专业点，培养学生复杂工程问题的解决能力，是工程教育专业认证对工程类专业人才培养的核心要求，也是一流本科专业建设的核心目标之一。随着工程教育认证的普及开展，面向OBE理念，突出解决复杂工程问题能力培养的课程设计改革越发迫切和必要。只有不断改革，建立持续改进机制，才能不断优化计算机教育教学工作，为信息技术产业培养更多优秀人才，推动我国信息技术产业的蓬勃发展。
参考文献:
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［2］许智宏，李妍，董永峰，等.半开放式项目驱动复杂工程问题能力培养实践［J］．计算机教育，2019，(02):37－40.
［3］尚凤军.面向复杂工程问题的计算机人才创新能力培养体系研究［J］．计算机教育，2016，(09):70－73.
［4］黄永红，蔡晓磊，刘国海，等.电气类专业“复杂工程问题”的理解与实践［J］．电气电子教学学报，2018，40(06):15－18，22.
［5］刘秀平，韩丽丽，胡新煜，等.基于工程教育专业认证的自动化专业复杂工程问题实践探索［J］．中国现代教育装备，2021，(21):67－69.
篇4
随着计算机技术、互联网技术、无线通信技术、传感器技术、嵌入式技术等飞速发展，物联网的研究和应用也得到快速发展，并越来越引起各国的高度重视。物联网甚至被称为继计算机和互联网之后的又一次信息产业革命。美国于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后，“智慧地球”框架下多个典型智能解决方案已经在全球推广；欧盟于2009年6月了全球首个国家级物联网发展战略规划；韩国和日本等发达国家也都分别提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化战略，其核心内容都是利用无所不在的泛在网络技术实现人与人、物与物、人与物之间连接，让民众可以随时随地享有科技智慧服务。我国政府于2009年8月提出“感知中国”的战略构想，并由政府、科研院所和企业建立相关研究基地和成立物联网产业联盟。可见物联网技术以及相关产业已经成为各国下一个必争的战略制高点。而任何一个新兴产业和行业的发展，都需要大量的专门技术人才，物联网的发展同样也不例外。目前，我国物联网专业人才还非常紧缺，人才的培养还处于起步阶段，而大批专门人才培养主要依靠高等学校来承担。在这样一个大的环境和背景下，国家教育部于2010年批准在35所高校设立物联网工程和传感网技术本科专业，并于2011年开始招生。另外，全国有将近20所高职高专院校以及独立学院开设了物联网工程专业。物联网工程专业是一个多学科高度交叉的新兴专业，如何培养出合格的、符合市场需求的物联网专业人才是高校面临的一个主要问题。南于物联网本身技术复杂、牵涉面广，涉及多学科的交叉，这就必然对人才的培养和专业建设都需要进行全新的考虑。笔者结合安徽理工大学物联网工程专业建设和实践，对物联网丁程专业人才培养和教学资源建设进行了一些初步的探索，为高校物联网工程专业人才培养和专业建设提供指导和参考
2 物联网工程专业的研究内容
2.1 物联网的体系结构
物联网的概念是1999年美国Auto-ID中心首先提出的，最初的定义是通过射频识别等信息传感设备把所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。现在普遍认为物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通对象实现互联互通，具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化特征的网络。从物联网的定义可以看出要实现物联网需要具有感知、通信与计算能力的智能信息传感设备等实现全面感知，借助现有的互联网和电信网来进行数据的可靠传输，以及数据的智能处理，进而实现人与人、物与物、人与物之间的互联互通和智能信息服务。物联网的体系结构可以根据信息生成、传输、处理和应用划分为4个层次：感知识别层、网络层、管理服务层和综合应用层。其中感知层是物联网信息的来源，包括各种类型的传感器、RFID标签和读写器、智能手机、智能家电以及智能测控设备等；网络层实现数据的传输，包括有线和无线网络的接人层、会聚层和核心交换层；管理服务层实现数据存储、处理的和智能决策服务等，包括中间件、数据存储与处理、数据挖掘与智能决策等；综合应用层实现不同行业的综合应用，包括智能物流、智能电网、智能交通、智能环保、智能医疗等。物联网4层体系结构如图1所示。
2.2 物联网关键技术和研究内容
由物联网的4层体系结构图可以看出：感知层是物联网应用的基础，位于物联网应用的最底层，也是物联网区别于传统互联网的重要方面之一。感知层主要涉及RFID技术、无线传感器网络和控制技术、短距离无线通讯技术等主要关键技术。物联网的应用层与具体的应用领域不同存在很大的差异，需要根据具体的应用来设计。物联网网络层的数据传输技术、无线通信技术以及管理服务层涉及的数据存储、云计算、数据挖掘等各种支撑技术都是物联网应用和研究过程中涉及的主要技术和内容。
由于物联网的研究内容比较宽泛而且涉及多学科的交叉，开设物联网相关专业的高校现有学科基础、专业设置以及研究内容的侧重点都会有所不同，因此在物联网工程专业的课程设置以及培养方案方面会存在的一定的差异。由物联网的4层体系结构，可以根据实际情况对物联网工程专业设置不同的研究方向，如电子技术和嵌入式技术基础较好的高校可以侧重于感知层设计和应用，计算机技术基础较好的高校可以侧重于物联网应用层和信息服务层，网络技术和通信技术基础较好的高校可以侧重于网络层和管理服务层，还有各相关交叉专业设置较为全面、研究基础较好的高校则可以在物联网的各层都平衡发展。具体设置什么样研究方向和培养方案，各高校需要根据自身的学科专业基础和特点以及高校的行业背景，设置具有自己特色和优势的培养方案和侧重研究方向。安徽理工大学是一所具有煤炭行业背景和医学特色的理工类高校，目前设有相关的专业有：计算机科学与技术、电子技术与仪器、网络信息安全、自动化、电子信息工专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net程、通信工程、电气工程及其自动化等，具有较好的相关专业建设基础，尤其是面向煤矿自动化和信息化应用领域有着较强的优势。因此，基于学校的行业背景和专业基础现状，物联网工程专业的侧重点是物联网的感知层设计和应用，兼顾管理服务层的相关技术研究，如中间件等。重点应用领域是矿山物联网以及智能移动医疗，结合现有的网络信息安全和计算机科学与技术等相关专业，制定符合学校实际和充分利用现有教学资源的物联网工程专业的培养方案。
3 物联网工程专业培养目标和课程设置
3.1 物联网工程专业培养目标
在高等学校本科人才培养目标的前提下，根据物联网专业的研究内容和市场需求定位，物联网工程专业培养目标是：具有宽厚扎实的基础知识，系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备网络技术、传感技术、射频识别技术、嵌入式技术、通信技术以及计算机技术等信息领域宽广的专业知识，具有综合运用所学知识解决物联网中信息获取、传输、处理问题的能力，能够从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、电子标签射频识别、信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等工 作。
通过相关课程的学习，掌握必需的传感器、电子、通信、单片机、RFID技术等知识和专业技能；掌握基本物联网节点、网关、网络协议栈，有线和无线网络技术原理，无线自组织组网、有线和无线网络拓扑以及网络安全技术等基础理论和关键技术；熟练并系统地掌握物联网应用系统集成、物联网硬件与软件设计、互联网应用等，具有综合应用所学知识解决物联网工程中实际问题的能力，包括：工程设计、设备制造、网络运营和技术管理中的实际问题等能力；掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广等知识，具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力；熟悉矿山物联网的架构、应用环境和关键技术，并能够进行系统设计和开发；熟悉物联网在智能医疗领域的应用技术，并在现有医院信息系统的基础上，进行移动医疗的智能终端、医疗传感设备、中间件、数据存储、应用系统的设计和开发等。此外，还应具有较强的创新意识、创造性思维能力，能综合运用多学科知识、技术和现代工程工具，将所学内容应用到其他行业和应用领域。
3.2 物联网工程专业课程设置
由于物联网工程专业是综合多学科的新兴专业，在课程的设置和教学内容的安排上还不够成熟和稳定，还处于探索阶段。需要根据专业培养目标和实际教学情况，不断地调整和优化课程的设置。目前，物联网专业课程设置基本上在现有较成熟的计算机科学技术和电子信息类专业的基础上，增加与物联网相关的核心课程，但侧重点是物联网技术及应用。结合学校相关专业课程设置现状，物联网专业课程分为以下几个主要模块：（1）公共基础模块；（2）专业必修课程模块：（3）专业核心课程模块；（4）专业任选课程模块；（5）跨学科课程模块；（6）实践课程模块；（7）素质拓展模块。各模块包含的主要课程如表1所示。
在课程的设置上既考虑了物联网专业的核心研究内容和专业特色，同时考虑到物联网专业是一门新兴的专业，还没有专门的硕士和博士学位点，目前基本上都是作为计算机或相关学科的一个研究方向，而计算机专业研究生入学考试的专业课实现国家统一命题，因此，在课程的设置上要能够和计算机科学与技术专业核心课程实现无缝对接，使得物联网工程专业培养的学生能够轻松实现进一步深造的愿望。基于这样的一种现状，学校物联网工程专业在必修课程模块和核心课程模块中分别开设了数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统等相关的课程，同时开设了物联网导论、无线传感器网络、RFID原理与应用，能够满足学生专业学习和考研深造的需要。为了突出物联网专业知识，在专业任选课程模块中开设了大量与物专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net联网和计算机相关和当前最为热门的课程，充分体现了该专业方向的知识面宽、技术先进等特点。跨学科课程模块的设置为进一步拓宽学生的知识面，了解煤矿行业的生产背景和主要技术装备，为以后从事煤矿物联网和数字矿山建设打下基础。实践课程模块的设置是培养学生动手能力和学习兴趣的重要教学环节，是达到学以致用的主要途径，是整个教学过程不可缺少的内容。素质拓展模块通过组织多种形式和内容的第二课堂教学活动，以培养学生创新精神和实践能力，促进个性发展，提高综合素质。
4 人才培养和教学资源建设
4.1 物联网工程专业人才培养
高等学校的使命是培养人才，高校需要根据市场的需求和自身优势以及综合其他因素来确定人才的培养模式。因此，对人才培养目标的定位能够全面反映高校对合格人才的理解和时代需求。安徽理工大学是行业特色鲜明、理工类为主的综合型大学，学校人才培养目标是：结合煤炭行业特色，培养“厚基础、高素质、强能力、善创新”的创新型人才和高级专门人才。在人才培养过程中要构建多元化、多目标的培养模式，同时充分考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求，努力形成特色鲜明、层次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培养体系。在学校人才培养目标的指导下，借助现有相关专业的培养模式和经验，并结合物联网工程专业的特点，对物联网工程专业的人才培养采用校企联合培养的模式。
安徽理工大学是第二批“卓越工程师教育培养计划”高校，目前在计算机科学与技术专业以及其他电子信息类专业的卓越工程师培养计划和方案制定过程中积累了一定的经验，其核心培养方式是采取的3+X培养模式，主要措施是其中3年时间在学校进行相关基础课和理论课的学习，至少1年时间采取校企联合培养模式，通过将企业纳入到人才培养主体地位，可以进行订单式培养，大大增强学生对企业需求的了解和实践动手能力。真正体现“卓越计划”的3个特点，即行业企业深度参与培养过程；学校按通用标准和行业标准培养工程人才；强化培养学生的工程能力和创新能力。物联网工程专业主要是培养工程类的专门型应用人才，可以按照“卓越工程师”的培养模式进行培养。一方面是在现有教学资源的基础上，加强物联网专业基础理论和专业核心课程内容的教学，另一方面加强实践教学环节，尤其是引入相关企业的参与。目前，我校已与安徽徽斯顿电子科技有限公司以及安徽科艾网络技术有限公司签订了战略合作协议，联合培养物联网专业人才，由参与的公司提供相关课程的教学和实践环节的平台，并且公司有优先挑选优秀毕业生的权利。另外，安徽理工大学与附属医院安徽淮南东方医院集团也签订了合作协议，共同研究和制订数字移动医疗系统方案。移动数字医疗系统的实施可为学校物联网专业教师和学生提供了参与设计和开发的机会，同时也会为学生的培养提供很好的实习场所和平台。另外，安徽理工大学与两淮煤矿企业都建立了很好的合作关系，有着很好的合作基础，双方都在积极准备联合培养矿山物联网建设人才，进行校企深度合作，为拓展学校物联网专业人才培养提供了很好的实践和就业机会。此外，学校还与一些经济发达地区的相关企业建立实习基地，如上海、深圳、无锡、芜湖等，为学生进入工作岗位前提供深入企业实习机会，为进一步就业打下了坚实的基础。校企合作模式的效果已经在学校的一些专业取得了很好的效果，校企合作是物联网专业人才培养较为理想的模式。
4.2 物联网工程专业教学资源建设
物联网专业人才的培养，除了有定位准确的培养目标和合适的培养模式之外，还需要有配套的软硬件教学资源的支撑，教学资源是培养合格人才的重要保证。一个专业办学水平的高低往往与该专业的师资、实验室、教材、实习场所等建设水平有关。对于物联网专业这样一门新兴专业，面临的专业教学问题更为严重和急迫。学校在物联网专业建设过程中，相应地采取了一些有效措施来保证高水平的教学资源。
（1）物联网专业师资队伍的建设。这是所有教学资源中最为重要的部分，没有好的师资很难想象能够培养出优秀的人才。因此，学校和学院都非常重视教师的培养，培养的方式主要是从学院中挑选出一部分对物联网感兴趣而且嵌入式技术以及软件开发能力过硬的教师组建成物联网科研团队和教学团队，通过申专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net请物联网相关课题展开物联网理论和应用研究，目前已有2项物联网相关的国家自然科学基金项目，5项省部级物联网应用课题，多项企业物联网应用横向课题，通过科研课题工作的深入展开和研究，大大提高了教师对物联网理论的理解和实践应用水平，对推动物联网专业的教学水平起到明显的促进作用。除此之外，学院利用寒暑假时间组织部分教师到北京、无锡、长沙等地参加“全国高校物联网专业教学和研讨”“高级物联网开发工程师物”等教学和专业技术的培训，通过培训进一步提高教师的物联网教学水平和专业技能，然后再通过校内的研讨和讲座带动更多教师物联网专业水平的提高。
（2）教材建设也是办好专业必不可少的环节。由于物联网专业是新建专业，虽然已经出版了一些不错的物联网方面的图书，但适合作为本科教学的好教材还是凤毛麟角，而且大多是技术类或普及类。因此，在教材的建设方面还有很多的工作需要做。我们根据开设的课程和目前已有教材的现状，挑选出相对较好的基本教材和参考书，通过大家阅读讨论，然后根据制定的教学计划，来确定讲授的内容和学生需要自学的内容，并整理教学讲义和课件，为后续教材建设做好准备。通过这一环节，充分提高了对教学内容细节的掌握和理解，也对物联网技术掌握得更为全面。
（3）实验室建设是实践教学环节的有力保障。为了能够满足物联网实验教学的需求，学院对物联网实验室建设投入了大量的建设经费，实验室采购了北京西普阳光教育科技有限公司的SimpleRFID射频识别实验教学系统，并向安徽福讯信息技术有限公司订制了无线传感网络教学系实验系统。在物联网实验建设过程中，物联网专业教学团队全程参与整个实验室建设过程，对系统的安装、调试、运行都进行全面掌握；专业提供论文写作、写作论文的服务，欢迎光临dylw.net并邀请物联网实验系统开发的T程技术人员给教师做专门的技术培训和讲座，进一步提高了教师的理论水平和实践水平。通过师资、教材和实验窜3个环节的建设，目前学校已经具有较高水平的物联网专业教学团队和完善的教学配套资源，完全能够按照既定的教学目标和计划来进行物联网专业人才的培养。当然，任何一个新的专业的开设，都需要一定时间的建设和完善，在建设的过程中要不断探索和完善，并借鉴其他高校的成功经验，及时修正不合理的方面。
5 结语
物联网工程专业的人才培养和教学资源建设，是所有高校物联网工程专业在办学过程中需要考虑和解决的问题，而特色人才培养模式和高水平教学资源建设是办好物联网专业的前提，因此，各个高校应根据各自不同的办学基础和行业特点，着眼于市场需求和自身的办学优势，在体现物联网工程专业共同特点的基础上，要突出物联网工程专业的行业特色，这样培养出的人才更能满足市场需求和具有更宽的就业面。
参考文献：
[1]吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012：1-5.
[2]刘云浩.物联网导论[M].北京：科学出版社，2011：3-6.
[3]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010（21）：26-29.
篇5
关键词：智能科学与技术；课程体系；培养管理
1背景
智能科学与技术是当前科学研究和工程实践的理论与技术发展的前沿领域，智能科学与技术专业是一个多学科交叉的跨应用领域专业Ⅲ。智能科学技术的发展将把整个信息科学技术推向“智能化”的高度，这正是当代科学技术发展的大趋势，对于这方面人才的需求也越来越迫切。智能科学与技术培养掌握坚实智能科学与技术基本理论和系统专门知识，具备作为工程师或领导者及公民的良好人文修养，具有从事科学研究、工程设计、教学工作或独立担负本专业技术工作能力，深入了解国内外智能科学与技术领域新技术和发展动向，能结合与本学科有关的实际问题进行创新研究或工程设计的高级专门人才。
高校应稳妥发展与完善智能科学与技术专业的本科生教育，夯实本科教育基础并积极创造条件，大力开展创新教学，努力培养学生的创新意识、创新精神和工程实践能力，使之成为具有系统技术基础理论、专业知识和基本技能，良好科研素质和较强创造能力的智能科学与技术工程师。
2教学计划与教学管理分析
智能科学与技术属于计算机类专业，其必修课程设计原则是使学生具备计算机科学与工程的基础理论知识，尤其是大类专业招生教学的院校，通识课程主要是数学、物理文化基础，强调扎实的自然科学基础。专业教学的特色体现在专业必修和专业选修课程，专业必修课一般分为数学基础和专业课程。计算机类专业数学基础课程一般包括线性代数、微积分、离散数学、微分方程、概率与统计、数值计算等；专业课程一般包括程序设计基础、高等程序设计、数据结构、操作系统、计算机组成与结构、数字电路与逻辑设计等。
2.1学分
本科培养计划的学分中，国内外大学学分总数趋势是逐步减少，追求少而精。国内院校一般在130～190学分之间，如北京大学为150学分，清华大学为1 70学分，东南大学与浙江大学均为160学分，还有16学时为1学分的，也有18学时为1学分的。
中国台湾的大学一般在130学分左右。台湾交通大学最低毕业学分为128学分，其中必修课程须达76学分（共同必修58学分+资工组核心须达分+（资工组副核心课程学分+另2组核心课程学分）），专业选修本系课程须达12学分，其他选修课程须达12学分，通识课程须达28学分（含外语课程必修8学分）。台湾“中央大学”为136学分，台湾“清华大学”为136学分，其中必修和必选学分126，其他与导师商量决定。
美国的大学各校差异较大。美国的学分计算有4学期制、两长一短制及两学期制，其中加州大学伯克利分校为120学分，麻省理工大学为90学分，加州大学洛杉矶分校为186学分，斯坦福大学为180学分。
2.2教学管理
在教学管理上，斯坦福大学给学生提供了非常宽松的自由发展空间。新生入校后不分专业、不分学院。除了医学院和法学院学生需要经过一定的选拔程序外，本科生可以在入学后的前一个学期适当时候随意选择专业，并且选择专业后允许更改，只要毕业时满足专业培养方案即可。
国内的浙江大学是较早实行按大类招生的学校之一，分为大类培养、专业培养和特殊培养3类，前两年不分专业，按学科分类集中培养。
台湾的大学专业也是按大类完成前期的基础课程，再分小专业完成各学程，包括基础课、核心课和进阶课。
教学分组是现在的主流课程架构，也是体现专业方向的主要形式，分组课程是体现专业特色的课程组。国内清华大学采用的是分组教学；台湾的大学基本上采用的是以教学方向分组的方式，台湾的大学教学分为课程与修业、学分学程。
2.3实验与实践教学
计算机类专业各大院校都强调课程实验与实验教学，而目前课程该如何进行教学？这不仅是实验问题，如何以工程教育专业论证为目标，怎样使教学目标达到毕业要求是关键。做中学是主流实验教学方式，尤其是美国的大学，大作业体现的是实验与理论教学的结合，是考查学生是否理解理论知识的重要途径。学生不仅能够学习扎实的数学和计算机专业知识，还进行大量的实践创新训练。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、斯坦福大学都属于实践创新性教学模式。例如，斯坦福大学程序设计范式课程重点比较C、C++、Java的特点和难点，每1～2周有一次大作业，针对不同的任务，要求学生用不同的语言实现，使学生加深理解各类编程语言的应用场合；麻省理工大学的课程计划是必须先修12学分的实验课程，再修3门或4门核心课程，最后选择3门方向学科和1门关于该方向的实验课、2门专业拓展课。
3智能科学与技术课程体系分析
智能科学与技术课程体系在智能基础理论研究的基础上，需要安排基础性、通用性、关键性的智能技术研究，主要包括感知技术和信息融合技术；自然语言处理与理解技术；知识处理（认识）技术，包括知识提炼、知识分类、知识表示技术等；机器学习技术，特别是统计与规则相结合的学习技术；决策技术，即知识演绎技术特别是不确定推理技术等；策略执行技术，即控制与调节技术；智能机器人技术，特别是面向专门领域的智能机器人技术；智能机器人之间的合作技术；基于自然语言理解的智能人机交互与合作技术；智能信息网络技术。
国内最早创办智能科学与技术专业的学校包括北京大学，西安电子科技大学是第2批开始培养智能专业学生的院校。北京大学的本科教学计划中，专业必修课程（2分）包括：①专业数学/理论基础（15学分）：算法分析与设计、集合论与图论、概率统计A、代数结构与组合数学、数理逻辑；②硬件与系统基础（分）：数字逻辑设计、微机原理和信号与系统；③智能基础（5学分）：脑与认知科学与人工智能基础。专业限选课程（15学分）包括信息论基础、计算方法B、数字逻辑设计实验、微机实验、数据结构与算法实习、机器感知和智能处理实验、智能多媒体信息系统实验。选修组合课程（29～32学分）：学生按照自己的兴趣，参考智能的2个专业方向推荐专业课组合，自行选择，至少选修20学分的智能专业课程。公共核心+专业方向+新技术及其他：①公共核心课程（分）：智能科学技术导论、模式识别基础、生物信息处理、智能信息处理；②专业方向课程（11～15学分）：机器感知与智能机器人方向、智能信息处理与机器学习方向、新技术及其他。
西安电子科技大学智能专业主要课程包括电路分析理论、信号与系统、数字信号处理、数字电路及逻辑设计、模拟电子技术基础、微机原理与系统设计、数据结构、软件工程、人工智能概论、算法设计与分析、最优化理论与方法、机器学习、计算智能导论、模式识别、图像理解与计算机视觉、智能传感技术、移动通信与智能技术、智能控制导论、智能数据挖掘、网络信息检索、智能系统平台专业实验等课程及30多门选修课程。
建议各学校可以根据学院教学特色与实际需求，设计专业核心课程。北京大学偏重“信息处理”，湖南大学偏重“智能系统”，但需要强调的一个前提就是智能科学与技术专业属于大计算机类，更需要大EECS专业的基础。编程、电路、数学、数据结构、计算机系统这五大核心基础就是大EECS；其次是专业，计算机以系统结构、操作系统、网络、编译、数据库五大经典专业核心课为主，湖南大学的智能科学与技术专业强调系统，因此信号与系统、操作系统、嵌入式系统、人工智能是最基本的专业核心课，然后再分不同的分支。湖南大学智能科学与技术专业核心课程包括人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别、智能控制导论、智能数据挖掘、机器人学等；研究学位课程包括模式识别、人工智能等，主要体现为智能科学与技术基础（人工智能概论、机器学习、计算智能导论、模式识别）、核心（智能控制导论、智能数据挖掘）和应用（机器人学）。
4结语
（1）在课程计划实施过程中，教师需要遵循课程的时序图，即描述课程的进阶关系，从本科直到研究生，同时还可以实行一定的修课限制，如台湾交通大学计算机概论与程式设计和面向对象程式设计两科皆不及格者不得修数据结构与算法概论，若数据结构不及格不能修算法设计课程等。
（2）程序设计类课程用上机程序能力考试来设置合格条件，如台湾交通大学基础程式设计及格条件为通过“程式能力鉴定”，湖南大学则以CCF―CSP软件能力测试作为程序设计课程通过的考核标准。
（3）鼓励学生参与项目、竞赛等课外科技活动，如台湾“清华大学”的综合论文训练是由具有同等水平的项目训练成果或SRT（student research training）计划项目以及其他课外科技活动成果经认定后代替的。
（4）精炼的课程教学。核心课程应该精且必须加强课程实验，只有对方法和理论有正确的认识才能掌握这门课程，而动手完成实验才能真正融会贯通。麻省理工大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校的学生具备扎实的数学和计算机专业知识后，都需要进行大量的实践创新训练。
篇6
关键词:计算机专业设置;课程体系;创新型人才培养;实践教学
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)21-5874-02
Research of University Computer Specialty Setup and Innovative Personnel Training
CHE Kui1,2, LU Ling1, XUE Hai-yan1
(1. Department of Computer Science and Application, Zhengzhou Institute of Aeronautical Industry Management, Zhengzhou 450015, China; 2. College of Software, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China)
Abstract: With the uninterrupted development of computer technology, the computer application is infiltrating to other fields step by step, and the society requirement is extending uninterruptedly. How to train high quality innovative personnel, this brings forward a new challenge to university computer specialty setup and layout. This paper researches mainly university computer specialty setup and innovative personnel training,includes the setup of specialty direction and courses system, the training pattern and training project of innovative personnel to adapt society requirement.
Key words: computer specialty setup; courses system; innovative personnel training; practical teaching
计算机专业是一个发展十分迅速的专业,目前在国内高校本科教育中已形成了规模庞大、方向多样的教学体系,每年向社会输送大批的计算机人才。由于计算机技术的不断发展,计算机应用向其它领域的逐步渗透,以及社会需求的不断扩充,如何培养出高质量的创新型计算机人才,对于高校计算机专业的设置与规划提出了新的挑战。本文主要研究了计算机专业的设置规划与创新型计算机人才的培养,包括专业方向、课程体系的设置,适应社会需求的人才培养模式与培养方案。
1 计算机专业设置规划
在制定计算机专业设置规划过程中,应考虑到社会对计算机人才的需求,从“研究型人才”、“工程型人才”、“应用型人才”的培养目标入手,将计算机专业划分为多个培养方向,主要包括“计算机科学”方向、“软件工程”方向、“网络工程”方向、 “信息技术”方向等。
1.1 “计算机科学”方向
“计算机科学”方向主要研究计算机和可计算系统的理论、设计、开发和应用技术,涉及算法分析与设计、程序设计语言、数据结构、软件开发与理论、数据库系统、人工智能、计算机系统、计算机网络、操作系统、编译原理等知识领域。该专业方向培养学生具有深厚的计算机科学理论基础,具备一定的研究开发能力,熟练掌握计算机程序设计及算法的实现,强调学生应用计算机算法解决相关领域的实际问题,并可构建出高效的解决方案。
“计算机科学”方向的核心课程为:程序设计、计算机组成原理、计算机体系结构、算法分析与设计、数据结构、数据库系统原理、软件工程、软件测试、操作系统、编译原理、计算机图形学、计算机网络技术、人工智能、课程设计、毕业设计等。
1.2 “软件工程”方向
“软件工程”方向主要研究计算机软件开发过程的理论、设计、开发和应用技术,涉及算法与程序设计语言、数据结构、数据库原理、软件工程、面向对象分析与设计、操作系统、计算机体系结构、软件测试与质量保证、软件需求开发、软件管理等知识领域。该专业方向培养高层次、实用型、复合型软件工程技术和软件工程管理人才,学生具备扎实的程序设计能力,具备深厚的软件工程理论基础及较强的工程实践能力、研发能力和市场与国际意识,能够对软件产品的需求分析、架构设计、实施和测试执行规范有效的组织和管理,以及进行可靠的方案实施。
“软件工程”方向的核心课程为:高级程序设计、算法与数据结构、操作系统、数据库系统原理、计算机网络技术、编译原理、软件工程、UML软件建模设计、软件测试与质量保证、软件项目管理、软件配置管理、Web开发技术、软件体系结构、设计模式与重构、软件工程实践、课程设计、综合实训、毕业设计。
1.3 “网络工程”方向
“网络工程”方向主要研究计算机及计算机网络系统的理论、设计、开发和应用技术,涉及程序设计语言、数据结构、网络设计与理论、数据库系统、计算机系统、计算机网络、网络操作系统、信息安全、网络协议等知识领域。该专业方向培养学生具备计算机网络技术、计算机通信技术、计算机网络安全等知识,能够在IT领域从事计算机网络技术与设备的开发、设计与管理,具有基础理论扎实、知识面宽、实践与开拓创新能力强的高素质技术工程型与开发型人才。
“网络工程”方向的核心课程为:计算机组成原理、程序设计、数据库技术、网页制作技术、网络操作系统、TCP/IP技术、计算机网络体系结构、网络管理技术、密码学与网络信息安全技术、网络性能分析、网络软件设计、多媒体应用技术、综合实训、毕业设计等。
1.4 “信息技术”方向
“信息技术”方向主要研究计算机在信息处理、信息管理等方面的理论、设计、开发和应用技术,涉及程序设计、算法与数据结构、计算机组成原理、计算机网络技术、管理信息系统、信息安全、系统分析与设计、系统管理与维护、电子商务、ERP原理、信息管理、软件工程、数据库系统等领域。该专业方向培养学生具备现代管理学理论基础、计算机理论知识及计算机应用技能,掌握信息系统分析与设计方法及信息管理等知识,具有从事信息管理及信息系统分析、设计、开发实施管理与评价等多方面能力的复合型、应用型人才。
“信息技术”方向的核心课程为:程序设计、算法与数据结构、计算机组成原理、计算机网络与互联网、信息管理导论、管理信息系统、信息安全技术、系统分析与设计、Web系统与技术、电子商务、ERP原理及应用、软件工程、数据库与信息管理技术、课程设计、毕业设计等。
2 创新型计算机人才培养方案
在创新型计算机人才培养方面,应坚持理论教学、实践教学、教学实习基地建设相结合的方式,注重培养学生的动手能力与创新能力,使计算机专业的发展方向与社会经济、社会需求相一致。信息化社会对计算机专业人才的需求呈现出多样化的特征,尤其对实践能力强的创新型人才的需求更为迫切。
2.1 结合社会需求,制定创新型计算机人才培养目标
创新型人才是指具有创新意识、创新思维、创新能力和创新人格的人才,创新型人才不仅是全面发展的人才,还是充分发展的人才,更是对科技发展和社会进步做出较大贡献的人才。因此,在对学生进行计算机专业教育过程中,应强化创新意识教育,增强创新思维训练,注重创新能力培养,着力创新人格塑造。
人才培养目标定位是制订人才培养方案的首要问题,其决定了专业能力结构和知识体系,而社会需求是一个客观标准。专业能力结构是培养目标的具体化,贯穿于知识体系与教学模式中。在构建专业能力结构时,需考虑社会本位和个人本位的问题。社会本位注重学生未来的就业前景,强调职业的针对性和应用性;个人本位注重个人综合素质和能力的培养,为学生的未来发展创造积极的条件。培养具有创新型计算机人才,需将专业能力与基本能力有机地结合起来,形成以专业能力为核心的科学架构。针对不同的专业方向,强化相应的专业知识,按照“研究型人才”、“工程型人才”、“应用型人才”的培养模式进行人才培养。
“研究型人才”注重计算机理论知识的学习,具备深厚的计算机知识,关注计算机前沿的发展趋势,培养方向为计算机科学。“工程型人才”注重实践能力的培养,可分为软件工程、网络工程两个培养方向。“应用型人才”重视计算机技术的应用,包括信息技术、计算机图形图像处理、计算机辅助设计、电子商务、管理信息系统等多个培养方向。
2.2 紧跟计算机发展趋势,不断更新专业课程体系
结合计算机的发展趋势,按照突出应用性、实践性的原则重组课程体系,教学内容要突出理论知识应用和实践能力培养。基础理论课教学以应用为目的,专业课教学需加强针对性和实用性,强调实践课的重要性。
按照信息社会对计算机人才的需求,培养学生具备深厚的理论知识和应用实践能力,应不断更新专业课程体系。根据不同的培养方向,增加相应的特色专业课程,并对主干课程设置课程设计,强化学生的实践能力。
2.3 灵活运用多种教学方法,构建和谐教学环境
教师在授课过程中,可灵活运用多种教学方法,以提高教学效果。“任务驱动”教学法应用广泛,可以培养学生学习的主动性和成就感,在某个学习阶段,紧紧围绕一个既定的学习任务,学习相关的知识,当完成了一个学习任务时,再定下一个学习任务。在课堂教学中,教师应根据知识单元从不同角度提出相关的问题,引导学生思考,启动其创新思维能力,通过开拓思维获取新知识。
教师应把教学作为发展认知的手段,充分调动学生的学习积极性,使其参与到计算机课程的教学活动中。鼓励学生大胆质疑,给予学生发表意见的机会,使学生逐步具有创新意识。针对学生的不同见解,引导学生审视其观点,从而得出正确的结论,这样可以保护学生学习的积极性,使学生树立独立学习及创新思维的自信心。
2.4 加强实践教学环节,重视教学实习基地建设
计算机专业的实践性很强,为了增强学生的创新意识,增强学生的创新能力,必须将实践教学贯穿于整个教学环节中。通过实验、课程设计、综合实训等方式强化实践教学环节,注重学生设计软件/硬件的创新能力。
通过学校与企业合作,建立教学实习基地,有效地开展专业实习。鼓励学生在实习基地参与实习工程,并结合实习成果完成毕业论文。学生通过参与企业运作与项目研发,体验真实的企业环境和项目开发环境,可提高自身的工程能力和职业素质。
2.5 完善教学设备,进一步加强师资队伍建设
教学设备应随着计算机技术的发展及专业设置的调整而不断更新,在创新型计算机人才培养方案中,实践教学环节十分重要,教学设备是实践教学的必备条件,因此需要投入大量的资金完善教学设备,建立实验室、机房等。
创新型人才的培养离不开创新型师资,由于计算机学科发展迅速、实践性强,对于计算机专业教师提出了更高的要求。计算机专业师资队伍的建设需不断改革与完善,制定有利于师资队伍建设的管理体系与有效措施,建立科学有效的师资队伍考核评价体系,营造学科创新氛围,创造良性竞争环境,积极探索师资队伍的优化与整合,创造多学科汇聚与多方向交叉融合的创新团队群,努力打造一流的计算机专业师资队伍。
3 结束语
在高校计算机专业教学中,应不断改革教育理念和专业设置,积极探索信息时代教育教学的新模式和新思路,促进学生创造精神和创新能力的培养。结合社会需求,不断调整计算机专业设置和课程体系,灵活运用多种教学方法,加强实践教学环节,完善教学设备,构建和谐教学环境,为国家培养出高素质和高质量的创新型人才。
参考文献:
[1] 韦丽梅.计算机类专业课程设置对就业情况的影响[J].计算机应用与软件,2009,26(10):111-113.
[2] 景海峰.高校计算机教学中学生实践创新能力培养的思考和建议[J].黑龙江教育,2008(7):84-85.
[3] 周兴社,樊晓垭.创新型计算机人才培养的探索与实践[J].计算机教育,2007,(3):10-11.
[4] 夏晓玲.大学计算机专业学生的培养与就业实战技巧[J].计算机教育,2006,(3):66-68.
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关键词： 移动软件开发 人才培养 课程体系
1.引言
计算机科学与技术专业是目前高校本科中开设最普遍的专业，无论是重点院校还是普通应用型本科院校，几乎都开设此专业。另外，在社会上还有不少培训机构专门负责计算机专业相关人才的培养。可以毫不夸张地说，计算机科学与技术专业是目前高校毕业生最多的专业之一，但也是就业最不理想的专业之一。从著名的教育咨询机构麦可思公司的《2010年大学生就业蓝皮书》里可以看到，2009届本科生50个高薪职业中与“计科”专业对口的就有10个，同时，在2009届本科毕业生半年后失业人数最多的前10位专业中，“计科”专业名列第二，仅排在英语专业之后。而在上一年度的大学生就业蓝皮书中“计科”专业学生的失业率同样名列前茅，“计科”专业从前几年的热门专业变成了如今的冷门专业。造成这样的结果有多方面的原因，但最主要原因是专业人才培养方案的制订不切合学校自身的特点和社会的需要，开设的课程跟不上时代的步伐，结果造成培养的学生与企业需求之间的脱节，这种现象在普通应用型本科院校中体现得特别明显。
解决方法：在“精英教育”向“大众教育”转变的形势下，针对传统计算机科学技术专业人才培养定位不明确的前提下，结合目前3G技术引发的互联网技术和移动通信技术的复合型软件人才短缺的现状，对移动软件开发人才培养的课程体系进行全面研究，对基础课程和专业课程进行重新的拆分重组，以符合移动软件开发人才培养的要求。
2.课程体系设置方案
（1）加强课群整合，满足厚基础、重特色的培养要求。
为了实现培养目标和体现专业方向的特色，我们设置相应的课群体系，体系设置满足厚基础，重特色的培养要求。对于本专业来说，扎实的基础是学生今后职业发展的有力支持，而技术专长则是学生职业竞争优势所在。因此，在课程群上一类是传统的计算机科学与技术专业的基础知识，如计算机导论、程序设计基础、电路分析与模拟电子基础、离散数学、数字逻辑与数字电路、计算机组成原理、数据结构与算法等。一类是以JAVA为主线，Android平台为依托的移动软件开发特色课程，如JAVA程序设计、网络编程（JSP）、移动通信原理、Android编程基础、智能手机高级编程等。而其中有以模块形式来开展专业课程的授课，例如Android编程基础将划分为WAP、GPS等不同的模块。
（2）注重专业课程的知识拓展。
为了便于学生更好地掌握专业基础课程和专业特色课程，我们设置了一类专业辅助课程，如Linux操作系统管理、J2ME软件开发辅助学生更好地掌握Android平台的框架、内核；网络协议及编程提升学生对计算机网络的实际应用；面向对象与UML帮助学生进行面向对象软件的分析设计方法及其工具；多媒体处理技术帮助学生掌握游戏开发中的多媒体处理制作方法。
（3）培养学生移动软件程序设计为主线的核心能力。
本专业的核心能力是移动软件设计能力，该能力主要体现在算法设计、代码编写、软件工程思想、逻辑设计、人机界面等方面。其中算法设计、软件工程思想、逻辑设计、人机界面等能力均将通过代码的编写给予体现。因此，要求学生在四年学习过程中累计编写代码达到2.5万行。为确保学生程序设计能力的培养，开设与上述核心能力对应的综合课程设计，主要培养学生的实际应用能力，并规定了综合课程设计中代码的编写量及相应的设计思想等要求。例如：对应程序设计基础开设程序设计综合课程设计、对应WEB基础开设WEB基础综合课程设计、对应数据库原理和Android编程基础开设嵌入式数据库综合课程设计，对应智能手机高级编程和手机游戏开发设置综合开发案例。
3.课程体系构建
在课程体系构建中，必须对一些核心课程进行规定，同时从指标（学时、学分）上量化，体现规范专业教育的统一性。但各校在办学上必须正确处理统一性与多样性结合的原则，即教学基本要求和标准要统一，在构建人才培养的计划和课程设置与教学上要多样化。因此，在课程安排上提出了各校可以灵活掌握的，与本专业相关的特色课程。在此我们根据教育内容及知识体系总体框架的要求，对课程体系的构建提出学时和学分，供各校在课程安排时参考。
（1）通识教育课程。
通识教育课程及学时、学分一览表
（2）学科、专业基础课程。
学科、专业基础课程及学时、学分一览表
（3）核心专业课程。
核心专业课程及学时、学分一览表
（4）专业选修课程。
专业选修课程及学时、学分一览表
需要说明的是，以上学时、学分的分配按照学生在校总周数为200～202周（其中教育教学166～168周，寒暑假32～34周）。通识教育与专业教育（包括专业基础、专业核心和专业选修）的总学分为130～150学分左右。其中，通识教育的学分为50～70学分，专业教育的学分80～100学分。
（5）专业实践教学内容及体系构建。
为提高学生的实践能力和创新精神，在计算机科学与技术专业移动软件开发人才培养过程中，必须加强实践性环节的教学，采用顶层设计的方法，总体构建实践性环节科学体系，着重培养以下能力：实验技能，移动软件设计能力，移动软件实现能力，软件项目管理能力，软件测试能力，科学研究能力，社会实践能力等。设置以下专业实践教学内容：
实践教学学分占通识教育和专业教育总学分的参考比例，各校可根据具体特点确定。
4.应用与推广
此课程体系已在宁波大红鹰学院信息工程学院，计算机科学与技术专业2011级移动软件开发方向学生中实施，有不少学生已对目前流行的Android智能手机软件开发感兴趣，并在专业导师的指导下参与研发团队，做一些小型项目的研发工作，收到良好的效果。
参考文献：
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[4]周运金，张桂宁.专业人才培养定位和课程体系构建的研究[J].教育与职业，2010（26）：77-79.
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论文关键词：医学院校，课程改革，任务驱动
根据教育部高等学术计算机科学与技术教学指导委员会编制的《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)》，计算机基础教学是面向非计算机专业的计算教学，其目标是培养学生掌握一定的计算基础知识、技术与方法，以及利用计算机解决本专业领域中问题的能力。计算机应用基础课程作为医学院校非计算机专业学生的一门实践性和实用性都很强的公共基础课程，在经历多年计算机普及教育后存在一的些问题亟待改革。
一、计算机应用基础课程的现状
1.学生计算机应用能力的差异化
随着计算机制造技术的发展和应用范围的扩展，计算机教育从小学开始，在中学大规模普及。现今中、小学计算机教育的许多知识往往是先前在大学课程讲授的内容。由于我国幅员辽阔，各地区域经济发展程度不同，总体上说，来自发达地区与落后地区、城市与农村的大学生在计算机应用能力方面的差距较大。家庭条件较好的学生早已是单独用机，熟练进行计算机操作系统的安装和应用任务驱动，熟悉网页制作、FLASH制作、一般的图片处理、DV短片制作等。家庭条件较差的学生则仅是掌握基本的计算机使用技能。
2.教学内容和方式的陈旧
先前的计算机应用基础课程基本上对所有学生定位都是一致的，主要是计算机的基本使用，包括基本硬件和软件知识、Windows 操作系统、网络通讯及使用、OFFICE办公软件（Word、Excel、PowerPoint）等方面的基础内容论文格式模板。教学内容的更新未能及时跟上社会单位、企业对员工在计算机应用方面的需求，部分内容的陈旧容易导致已有一定计算机使用技能的学生对授课内容不感兴趣，感觉在课堂上学不到新知识，产生厌学情绪。在课堂教学过程中，相对容易实施的“满堂灌”、“填鸭式”教学方法，不但未能调动学生的学习兴趣，反而容易扼杀学生的自主学习能力。其实学生的计算机课程学习心理相对简单，如果开始的内容他懂了，往往自我认为后面的内容他也懂了，对老师的授课内容听不进去，使用电脑做与课程无关的事情。个人认为，这种情况一旦发生，对部分仅掌握计算机基本使用技能的学生计算机应用能力的培养会造成极大伤害，令这些学生一方面以为自己已经懂了，另一方面是事实上只懂得课程知识的少部分，重点内容没有掌握以及计算机应用能力得不到提高。
二、计算机应用基础课程的改革
1.采用分级教学模式
鉴于学生基础知识水平的差异，参照许多高校英语课程的分级教学模式，在计算机课程开设前进行计算机使用能力的测试，以全国计算机等级考试的一级水平为测试依据，根据测试的成绩进行分级任务驱动，一般可分为两个级别三个方向较好。对于基础好学生可讲授较深层次的计算机硬件知识以及信息导论，涵括数理逻辑、数据结构与算法和软件工程等方面的基础知识；或者讲授多媒体设计知识，涵括图像处理、动画制作和网站设计等方面的基础知识。对于基础不够好的学生开设计算机文化基础，涵括Windows 操作系统、网络通讯及使用、OFFICE办公软件（Word、Excel、PowerPoint）等方面。通过分级教学，可以因材施教，提高学生学习兴趣和能力。
分级教学法可以进行有针对性的个性化教学，但是实际操作中由于学生数量庞大要耗费较多的人力、物力，实施起来较困难。当中要充分应用和借助自动改卷考试软件以及实验室机房、图书馆阅览室等资源，可以减轻部分工作量和压力。
2.改革教学内容
计算机应用基础课程的教学目标除了使学生掌握计算机使用技能，更重要的是培养学生计算机知识自我更新能力和自主学习能力。根据“广东省高等学校计算机课程教学改革调查毕业生卷”调查和“广东省用人单位对高校毕业生计算机技能水平需求情况调查报告”调查，相当部分的毕业生认为在学校学习的计算机知识并不足以应付工作岗位对计算机技能日益依赖所带来的需要，大多数用人单位认为毕业生的计算机技能与他们的期望值有一定差距。这就要求日常工作中善于了解计算机最新信息和新技术，在教学过程中及时调整和更新教学内容，注意内容的新颖性和通用性, 培养学生使用计算机处理公务以及信息搜索处理的综合应用能力。
对于医学院校不同专业的学生，有条件的话可有针对性地开设2～4学时医院信息系统的体验课程，如临床等相关专业学生了解医生工作站、护理专业学生了解护士工作站、影像专业学生了解影像管理系统等。这样，学生可以较深刻认识到计算机技术与专业的相关性以及在现代医院管理工作中的必要性和重要性，进一步激发学习热情。
3.建设优质的网络资源
随着网络的发展和普及，现阶段有条件也有必要充分利用网络为高校计算机基础教学服务。我校多年前已投入使用毕博教学平台，目前容量可达到每个学生一个账号，许多课程都已建立在线网络课程，教师可方便地在线管理所有教学摘要得到教务处等教学管理部门以及机房管理部门的支持任务驱动，给学生提供方便良好的用机环境论文格式模板。
4.采用任务驱动教学法
建构主义理论的核心是以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构，体现学生主体、教师主导的教学思想。在现代最新信息技术的支持下建构主义理论与教学实践的结合越来越紧密，以建构主义学习理论为指导思想的任务驱动教学法，能够更好地培养学生自我知识更新的能力，更能适应日后工作中计算机应用的快速变化[2]。
任务驱动教学法的实施过程中要注意以下方面。
（1）任务设计
任务设计的质量会直接影响学生的学习热情和思维能力的培养，因此任务的设计是任务驱动教学法实施成功的关键点。任务设计的要点是以教学大纲为依据，真实、可行，贴近学生的能力实际，这样才能调动学生的学习兴趣。任务的设计可分为简单任务和综合任务两类。简单任务难度较小，用于调动学生积极性，帮助学生形成学习动机。综合任务难度较大，综合性较强，用于开拓学生思维。通过完成任务，使学生对当前学习内容所反映的特质、规律以及该内容与其它内容之间的内在联系有较深刻理解。
（2）分析任务
任务提出后，先让学生进行充分的讨论分析，这样学生可以了解任务以及知晓完成任务的困难所在，然后教师要把握好任务的切分，提示当中涉及到的新旧知识之间联系的线索，引导学生层次分类推进问题。在分析任务的过程中，作为主导角色的教师要积极引导学生根据自己的知识背景，对新知识点主动地进行选择、加工和处理任务驱动，从而获得完成任务的方法。在引导过程中，教师要善于启发学生自己去摸索规律、自己去纠正错误的或片面的认识，使学生在任务引导下独立探索、创造性地去完成任务。
（3）任务完成
学生作为完成任务的主体，在完成任务的同时学习和掌握了相应的知识，提高了综合应用能力。对于简单任务，学生通过自主学习独立完成，教师在必要时可给予指导。对于综合任务，学生可通过小组协作形式完成，在此过程中，每个组员的思考心得为整个学习群体所共享。教师要根据学生学习能力的不同做到因材施教，对基础差的学生指导多些，对较好的学生给予更高层次的引导。
（4）总结评价
学生完成任务后，教师要根据每个学生完成的情况，给予中肯确切的评价，并对多数学生出现的共性问题进行讲解，这样可以帮助学生对知识进行归纳和总结，对新知识加深理解并建立新旧知识的联系论文格式模板。任务评价应多用表扬和鼓励的语言，对学生多些肯定和包容。
（5）注意问题
由于学生在素质教育、知识水平、思维方式等方面存在个体差异，因此在任务驱动教学过程中，教师在各个环节要充分做到因材施教，这样才能做到基础差的学生得到提高，基础好的学生得到提升。
教师在教学过程中的角色要从传统的“教师为中心”转变为“学生为中心、教师为主导”。教师要认识到学生的知识不应是靠教师灌输被动接受任务驱动，应是在教师的指导下由学生主动建构。因为教师不但要讲授新知识点，更要帮助学生建构新旧知识的联系，所以在任务驱动教学过程中，相比传统教学方法，教师的作用显得更加重要。
任务驱动教学法提倡在教师指导下以学习者为中心的学习，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，使学生能够以自有的基本原理和概念为基础，通过主动学习来掌握新知识。任务驱动教学法的推广，在计算机应用基础课程教学中有积极意义。
以上通过分析计课程的现状，从教学模式、教学内容、教学资源、教学手段等四个方面对计算机应用基础课程改革进行了粗略的分析和探讨。在计算机技术发展日新月异的潮流中，如何使医学院校计算机基础教育跟上时展，探索医学院校的计算机基础教育改革，仍然是一个重要的课题。
参考文献：
[1]王隆娟,吴泽晖.计算机基础课程教学改革与教学方法的探析[J]. 福建电脑,2007,(2):183-184
[2]杨晓辉.任务驱动模式在高校计算机公共课教学中的应用[J]. 赤峰学院学报（自然科学版）,2005,2(2):37-838
篇9
关键词：人才培养模式；计算机人才；应用型
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1672-5913 (2007) 20-0118-03
1前言
大连民族学院是国家民委直属的六所高校之一，也是东北地区和东部沿海城市唯一一所以工科为主的民族院校。学校面向全国绝大多数省份招收少数民族学生，少数民族学生比例达到65%以上。学校的人才培养目标定位是：培养综合素质高，具有创新精神和较强实践能力的应用型人才。但是，学生的入学成绩从200~600多分不等，生源质量参差不起，特别是有些来自边疆民族地区的学生，语言基础和文化基础都非常薄弱。因此，如何将这些学生培养好，不仅关系到他们的就业问题，而且会影响少数民族和民族地区的健康发展。所以，构建适合民族院校的人才培养模式以及与之匹配的教学内容和课程体系将具有非常重要的意义。
当前，高等教育在大众化发展的初期，各高校都在谋求功能与规模的扩张，在一定程度上不可避免地出现学科专业趋于雷同的现象，这一点在计算机专业上体现得尤其突出。截止到2005年，全国有771个计算机科学与技术本科专业点，在校生超过了44万多。同其它专业相比，这两个数字都是全国第一。但是，我们看到：每年都有大量的计算机专业毕业生面临就业的困难，而另一方面，人才需求量极大的IT产业找不到足够的合格人才。以大连为例，十一五期间计算机人才的需求总量达到十四万，但截止到2007年1月，全市计算机人才总量只有四万人。但是，大量计算机专业毕业生的就业问题与IT企业找不到足够的计算机人才之间的矛盾依然比较突出。很显然，主要原因是我们培养的毕业生就业能力不强。具体地讲，就是毕业生的动手实践能力差，缺少创新精神，不能较好地胜任用人单位的工作。
2大连民族学院计算机专业人才培养模式的发展过程
大连民族学院计算机专业已经走过了十多年的历程，在我国民族院校具有一定的代表性。该专业的人才培养模式大体经历了三个阶段：
第一阶段：模仿其他院校教学计划的培养阶段(1995年-2002年)
1995年开始，我校招收计算机专业本科生。该时期主要是照搬或模仿其他重点院校的培养模式、教学计划，甚至很多课程几乎是其他院校计算机专业的翻版。虽然，本科教学培养方案每年都做了一些调整，但是没有什么实质性的变化，改革的重心仅仅停留在教学方法的改进和对课时的增减上，甚至存在因人设课的现象。
但是，这个时期计算机学科已经发生了很大的变化，社会需求和生源也发生了很大的变化。一方面，随着IEEE-CS/ACM推出的CC2001，计算机学科逐渐演变为方向明确的计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术和信息系统等专业，这种变化对当前的教学内容和课程体系的改革产生了很大的的影响；另一方面，尽管国家需要大量的计算机人才，但是不少用人单位认为计算机专业毕业生的综合素质不理想，因此，计算机专业的毕业生也开始出现就业困难。
第二阶段：调整阶段(2003年-2004年)
2003年开始，我校开始实施学分制改革，计算机学科专业又增加了软件工程和网络工程，招生规模逐年扩大，每个专业招生已经达到了120人左右。
我们根据计算机学科的变化和发展，结合近几年我院计算机专业毕业生的就业情况调查以及用人单位的反馈意见，对教学内容和课程体系进行了调整。经过调整，那些脱离实际、偏离培养目标的课程大部分被取消，恢复和增开了一些新课程，教学内容和课程体系逐渐趋于务实、合理、可行。
2004年，我们申请了教改项目“计算机类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践”，该项目被批准为大连民族学院教育教学改革重点项目。通过项目组一年多的努力，重新修订了计算机科学与技术、软件工程和网络工程三个专业的本科培养方案。该方案得到了大连理工大学、大连海事大学、大连工业大学以及民族院校的计算机专家的好评。
第三阶段：全面落实新的人才培养方案阶段(2005年开始)
2005年开始，我院进入了全面落实新的人才培养方案阶段。计算机专业2005年获得国家民委所属院校毕业设计(论文)质量评比第一；2006年获得国家民委所属院校专业建设质量评比第一；2007年顺利通过教育部评估专家组的本科教学工作水平评估。
3大连民族学院计算机专业新的人才培养模式
大连民族学院计算机专业新的人才培养模式主要体现在二个方面：第一，明确了培养什么样的人才(即人才培养规格问题)；第二，调整和优化了人才培养方案。
第一，明确了面向应用的计算机人才培养规格。为了提出适合我院的计算机专业人才培养规格，我们连续三年进行了大连地区计算机专业毕业生的就业情况调查，并结合企业的反馈意见，提出了大连民族学院计算机专业人才培养规格，即“加强基础教育、拓宽专业面向、重视实践教学、强化素质教育”。
1) 加强基础教育。实践表明：对于我们的学生，在大学四年期间，如果兼顾“厚基础”和“强应用”，在实际操作中是不可行的。我们需要根据学生的实际情况和毕业生的就业需求，适度地控制公共基础课程和学科基础课程，不要过分地强调自身的系统性和完整性，而是有选择地构建基础课程体系。何况，计算机人才的职业成长潜力更多地取决于自身的学习能力，而不是基础知识的宽厚。对于应用型计算机人才，编程能力是他们从事计算机应用的核心基础。因此，加强基础教育就是要加强编程能力的培养，为选择不同的专业方向打下坚实的基础。
2) 拓宽专业面向。从学科发展来看，计算机学科已经演变为计算机科学、计算机工程、软件工程、信息技术和信息系统等多个专业方向；从IT行业发展来看，一方面是分工越来越细，出现高度专业化。如：网络游戏、软件测试等；另一方面是技术复合越来越高，出现高度综合化趋势。如：嵌入式系统、电子商务等。因此，结合本地IT行业发展的实际需要，适度地拓宽专业面向，将有利于拓宽就业渠道。
3) 重视实践教学。对于应用型计算机人才，“应用”是核心。因此，所有的教学环节要高度重视实践教学，树立“学以致用，用中求新”的教育理念，构建理论与实践协调、课内与课外并重、有利于培养创新精神和实践能力的实践教学体系。
4) 强化素质教育。传统的高等教育主要是专业知识的传授，培养的是专门人才，而现代企业不仅需要专业知识，而且需要良好的职业素质。因此，在学校期间，职业素质的培养也是非常重要的。强化素质教育就是要加强学生的职业道德、团队精神、沟通能力以及社会适应能力的培养。
第二，调整和优化人才培养方案，构建了“三个阶段、四位一体”的渐进式计算机专业人才培养体系(如图1所示)。我们将大学四年分为三个阶段，即：公共基础和学科基础教育阶段(前期2年)、专业技能教育阶段(中期1年)和综合实践教育阶段(后期1年)。所谓“三个阶段”就是计算机专业人才培养的三个阶段：以编程能力为核心的基础教育阶段；以专业技能为核心的专业教育阶段；以就业能力为核心的综合实践阶段。所谓“四位一体”就是大学教育的每个阶段形成理论课、实践课、创新教育课、文化素质课“四位一体”的课程体系。“三阶段、四位一体”形成了“前期强化基础、中期融合专业、后期综合实践”的渐进式计算机专业人才培养模式。
1) 前期基础教育阶段。该阶段主要是突出编程能力的培养。根据“学科基础课程的深度要有一定的控制，基础知识应更强调应用”的原则，结合我院的实际情况和本地区人才需求状况，整合计算机学科基础课程，优化教学内容，形成了计算机学科基础大类平台。该平台主要包括：程序设计基础(整合了原来的计算机导论、高级语言程序设计)、面向对象方法、离散数学、数据结构与算法、计算机组成与结构(整合了原来的数字逻辑、汇编语言、计算机组成原理、计算机体系结构)、操作系统、数据库原理以及学科基础选修课程等。此外，学科基础实践环节除了课内实验以外，还有程序设计基础实训、数据结构与算法课程设计、数据库与信息管理课程设计等集中性实践教学环节。实践教学比例超过40%。
2) 专业教育阶段。该阶段以专业技能培养为目标，充分利用我校地处大连的地域优势，设置具有地方特色的专业课程群。根据“强化基础、拓宽口径”的原则，设置了专业基础课程模块、专业方向课程模块和专业选修课程模块，突出了专业技能的培养。此外，我们为了使毕业生能够适应大连对日软件外包的需要，专门开设了日语课程。
3) 综合实践阶段。该阶段以就业能力培养为目标，依托企业定制培训、毕业实习、毕业设计等教学环节，并通过社会调查、本科生科研、学科竞赛、课外科技创新活动等方式，进行综合实践训练，强化学生适应社会和独立工作的能力，尽量实现高校教育与企业需求的平滑过渡。
4) 课内实践。注重理论与实践的融合，主要包括理论课程的课内实验、独立设置的课程实验、集中性实践教学环节(包括课程设计、实习实训等)以及创新教育模块。
5) 课外实践。以有利于学生自觉获取知识、提高创新精神、增强实践能力，促进学生全面发展为目标，开展思想道德教育、学习能力培养、身心健康教育、就业创业指导、科技创新教育和文化素质教育等课外系列活动。
6) 创新教育体系。把创新教育融如入人才培养的全过程，以培养创新精神和实践能力为目标，形成了科研与基础课程融合、科研与专业课程融合、以及科研与课外实践活动融合的创新教育体系。其中，科研与基础课程融合就是给基础课程配上相应的创新模块课程和相应的竞赛，如电子设计大赛、程序设计大赛、数学建模大赛等；科研与专业课程融合就是在专业训练、课程设计等环节加大实际课题或模拟实际课题；而科研与课外实践活动融合主要体现在大学生“太阳鸟”科研项目、科研助手、科技竞赛、课外科技创新以及社会实践等活动之中。
7) 素质教育体系。把素质教育融入人才培养的全过程，以培养高素质的应用型计算机人才为目标，形成了德育素质教育、身心素质教育、文化和科技素质教育的素质教育体系。
4结束语
2005年开始，我们全面实施了新的人才培养方案，并且对03、04级的教学计划也进行了适当的调整。经过两年多的实践，已经显示出了明显的效果。
我专业本科毕业生初次就业率近三年来分别达到96.3%、100%、95.2%，就业率位于全国民族高校和辽宁高校前列。此外，我专业学生获得国际数学建模大赛一等奖1次，全国数学建模比赛二等奖13次，辽宁省数学建模比赛一等奖10次，辽宁省挑战杯二等奖2次，实用新型专利证书1个。还有，我专业学生的计算机仿真机器人代表队进入全国前8强，并被邀请参加2007“世界杯”足球机器人大赛。
但是，我们虽然在新的人才培养模式方面进行了几年的探索，现在还仅仅是开始，在新的人才培养模式落实过程中还会遇到新情况和新问题，如校企合作、师资队伍建设、教学内容优化等，我们将以与时俱进的精神，不断进行教育教学改革，不断探索在沿海开放地区发展民族高等教育和培养少数民族高素质应用型计算机人才的新路。
参考文献：
[1] 中国计算机科学与技术学科教程2002[M]. 北京：清华大学出版社，2002.
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关键词:独立学院;课程改革;人才培养;程序设计
随着计算机软件行业的发展与普及,十几年来计算机软件技术发生了翻天覆地的变化,而高等学校的教学内容、教学模式与教学方法却没有多大的改变,课程教学理念严重滞后于实际需要,教学效果存在相当大的问题。现在的计算机软件专业学生拥有的优势越来越少,就业压力也越来越大。对独立学院的计算机软件专业学生而言,更是如此。比专业理论知识,他们没有一本、二本的学生全面扎实,比实践操作能力,他们又远不及高职学生。那么独立学院应该培养怎样的计算机软件人才呢?学生将来毕业以后,凭借什么在社会上立足呢?这是我们老师一直在思考和探索的问题。
为适应新的形势,我院明确了计算机软件人才的定位:培养应用型软件人才。这个培养目标既是从独立学院学生的自身条件出发,又符合当前社会对计算机软件人才的需求。在这个培养目标的指导下,我们在计算机程序设计课程教学上进行了大胆尝试,修订了教学大纲,增加、删除了部分教学内容,并将新的教学模式与教学方法引入计算机基础教学中,取得了较好的效果。
1存在的问题
已往的教学经验表明,学生在学习程序设计类课程时最难的地方不是掌握某种程序设计语言的语法规范,而是掌握程序设计的基本方法。
程序设计语言的语法规范是死的,并且与任何一种自然语言相比,程序设计语言的语法规范更简单规则。因此,只要学生掌握好了程序设计的基本方法,再花费一定的时间掌握某一种程序设计语言的语法规范,就能用该程序设计语言设计程序,甚至达到精通水平。
具体而言,目前教学中存在的主要问题有:教学内容与教材组织过于陈旧;教学目标没有反映新形势的需要。其典型表现在:程序设计方法强调不够,抽象思维能力培养不足;某些程序设计中重要的概念讲授力度不足,如库与接口、UML建模以及目前流行的软件开发方法等,学生在实际的软件开发中无法满足企业的需要。
2构建程序设计基础培养四阶段课程体系
大多数独立学院的本科计算机软件专业现行的课程设计,与普通的一本、二本院校相比相差无几,没有突出独立学院的特点,也没有明确独立学院的培养目标。因此,对独立学院计算机软件专业课程体系进行改革迫在眉睫。我院以“计算机导论与C语言程序设计”为公共基础的程序逻辑训练、以“高级程序设计技术”为核心的程序设计方法培养、以“数据结构”为支持的数据与程序抽象能力培养、以“C++程序设计”贯穿面向对象程序设计新理念,并在大三大四高年级开设了Java、Linux、UML建模等程序设计类选修课程,形成了“基础训练+方法培养+提高能力+拓展层面+实践应用”的程序设计教学新模式[1],在强化程序设计能力培养过程中发挥了重要的作用。
3提出并实施四层次软件人才培养新模式
我院以课程体系为基础,提出并实施了“基础训练+提高能力+拓展层面+实践运用”的四层次软件人才培养模式。
3.1基础训练
程序设计基础训练课程开设在大学一年级,是大学阶段系统认识计算机、应用计算机的入门课程,通过程序设计的词法、语法及使用方法的学习,要求学生掌握、体会计算机解决问题的基本技能。在基础训练中,通过对计算机导论课程的学习,让学生认识并能熟练运用计算机编写程序;通过对C语言程序设计课程的学习,让学生初步掌握程序设计的方法,训练程序设计中的逻辑思维。
3.2能力提高
程序设计能力提高课程开设在二年级,主要从两个方面提高学生的程序设计能力:一是高级程序设计技术课程,重点学习典型的程序设计方法技术,便于学生系统地学习并掌握程序设计方法技术。二是数据结构课程,通过构造性思维的训练,重点突出数据抽象与程序抽象能力的培养,让学生在基础训练阶段之后能更深入地理解程序设计的概念。
3.3层面拓展
主要以市场需求为基础,包括工具类别与应用环境的拓展,以选修课形式开设在三、四年级。在具有良好C程序设计能力基础上,展开其他程序设计工具层面,如开设Java、VC++、VB等程序设计类选修课程,增强学生掌握新工具,举一反三的能力。随着我国经济发展,国外市场份额不断增加,熟悉和使用Unix环境已成为计算机软件专业应当掌握的重要技术,开设Unix环境编程和Linux程序设计等课程,将拓展应用环境,提高学生适应新环境的程序设计能力。
3.4实践应用
自2006年以来,我院就加大了程序设计课程中的实践课时比例,实践课时占到总学时的1/2或1/3,每门实践课都单独安排了实践课老师,指导学生更好地进行实践。在实践课设计中,我们既重视学生理论知识的巩固,又注重其解决实际问题能力的培养,因此,我们把实验自下而上分为知识层、应用层和综合层3个层次。
知识层注重对知识的理解和掌握,数据结构、数据库原理和Java程序设计等理论课增设了相应的课程设计,课程设计的主要内容是:按软件企业先进的项目管理和开发模式,以“项目驱动”进行软件系统开发的实训。应用层重点在于巩固与应用,学生在校期间参加课外兴趣小组或在毕业论文设计中,大部分学生都能使用VC++做系统级深层次应用。综合层则关注综合与创新,学校鼓励学生参加大型的综合性IT比赛,如ITAT、大学生挑战者杯创业大赛等。
3.5创造性思维能力的强化
计算机程序设计能力,对计算机专业学生的知识结构、技能的提高和智力的开发变得越来越重要,技能培养的重要程度决不亚于知识传授。对程序设计能力的提高来讲,编程序不难,编好程序不易。质的飞跃来自量的积累、艰苦的磨炼,所以良好的专业技能和创造性思维培养的关键在于实践。程序设计是高强度的脑力劳动,是创造性的艺术,只有提高了科学思维,学会了程序设计的真本领,才会将知识与技术变成能力,应用自如。
3.5.1案例驱动教学:兴趣引导
针对独立学院学生思维灵活但学习自觉性较差的特点,我们采用案例教学法,避免了传统填鸭式教学方法的呆板,通过实例演示,让学生对所学知识产生兴趣,有了一定的感性认识之后,再提升到理论高度,循序渐进地掌握知识。经过多次教学的探索,总结出重点讲授解题思路、算法设计及编程构思,突出上机训练,在编写程序过程中让学生自己进行探索性的学习,程序设计中的成果能极大地增加学生的成就感、培养学生程序设计的兴趣,并达到更加牢靠地巩固理论知识的目的。好的程序设计案例所采用的程序设计方法教会学生用适当的语言清晰地表达其思考过程。
3.5.2指导―大运动量实践―反馈训练:加强创造性思维培养
数据结构[2]的学习过程,是进行复杂程序设计的训练过程。技能培养的重要程度不亚于知识传授。难点在于让学生理解,习惯算法构造思维方法。针对数据结构技术性与综合性较突出的特点,我们提出并实施了“指导―大运动量实践―反馈训练”教学法。通过作业练习、课程实习、课程设计3个环节实现实践过程,前者偏重于对课程内容的理解,后者侧重于软件设计综合训练,促进了专业学生逻辑抽象能力和创新能力的培养。
3.5.3项目训练:提高应用能力
通过“项目训练”[3]方法,我们提出课程设计规范要求,突出关键技术要点,贯穿基本技能训练主线,精心设计综合性实验,体现加强实践能力培养的重要思路。数据结构课程设计时进行软件开发综合训练的第一门课,通过选用具有一定实用性的综合题目,采用学生个人进行和小组合作的方式,通过问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技术的一系列过程,培养学生动手实践、合作研究、协作开发大型软件项目的能力,培养学生采用软件工程正规方法进行设计与实现,为专业技能训练奠定了基础。“项目训练”方式将学生引入具体的项目研发,使学生有更多的主动学习机会,培养了科研能力。
3.5.4提高学生的兴趣与创新能力
竞赛等多种活动为学生提供了展现程序设计能力的舞台,激发了学生学习的主动性。我们已连续3年开展全校“电脑文化节”、“网页设计大赛”、“Flash竞赛”、“计算机知识竞赛”;学生参加省级、国家级数学建模比赛,6人次获国家级奖励,20人次获得省级奖励;学生在程序设计大赛中取得优异成绩,获得多项奖励,3人次获ITAT国家级奖,多人次获省大学生挑战杯一等奖。
4结语
计算机课程改革势在必行,特别是对于独立学院来说,更是迫在眉睫。改革的成功与否将直接关系到学生以后的就业。在进行计算机课程改革的基础上,我们针对软件人才的培养,提出程序设计教学的新模式和以设计为中心的能力培养新方法。作为一种有益的尝试,新的课程体系通过一种有趣的、面目可亲的方式向学生说明了创造性思维能力在程序设计中起到的重要作用。
参考文献:
[1] 翟玉庆,邓建明. 计算机科学研究型人才培养模式的探讨与实践[J]. 计算机教育,2005(1):31-33.
[2] 耿国华. 数据结构[M]. 北京:高等教育出版社,2007.
[3] 王志英,宁洪,戴葵. 强化计算机专业实践教学[C]//第七届全国计算机系系主任论坛论文集. 北京:高等教育出版社, 2004:37.
Reform of Computer Courses and Training of Software Personnel in Independent Colleges
LIU Ya, TAN Qian-mao, ZHOU Li
(Computer Science and Engineering Department, Jinjiang College, Sichuan University, Pengshan 620860, China)
