计算机学科研究方向范文

导语：如何才能写好一篇计算机学科研究方向，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：案例导向 计算机导论 教学方法

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0166-01

《计算机导论》是高等学校计算机科学与技术相关专业本科新生的首门必修专业课，也是学生学习其它计算机专业知识的先导课。该课程担负着系统、全面地介绍计算机科学技术基础知识，培养学生学习计算机的兴趣和热情，提高学生综合素质和创新能力的重任[1]。通过对《计算机导论》课程的学习，学生对计算机专业的所学内容有了全局的、概貌性的认识，为以后各门专业课程的学习奠定了基础[2]。同时，该课程也是对新生的一次具体而详尽的专业思想教育[3]。目前，《计算机导论》课程教学中存在着教学方法和教学手段落后等问题，对其进行改革和完善非常必要。

1 教学目标与内容

《计算机导论》课程的教学目标是使学生通过对本课程的学习了解计算机系统的基础知识，掌握基本的计算机操作技术，培养学生对计算机专业的学习兴趣，理解学习计算机专业主干课程的重要性，了解职业前景与职业要求，力求使学生对计算机专业及其后续课程的学习有一个整体上的认识，为今后在各自的专业中对计算机的使用打下坚实的基础。

《计算机导论》是将计算机基础理论与应用操作相结合的课程，其中教学内容要紧密联系教学目标，重视对学生综合素质培养的要求，将理论知识和实践操作相结合。虽然其课程内容涉及到计算机科学的各个方面，但重点描绘体系框架，奠定知识基础，为今后的深入学习做好准备。具体来说，该课程主要讲述计算机的基础知识、计算机硬件系统、计算机软件系统、数据通信与计算机网络、数据表示方法等方面的内容。

2 教学中存在的问题

《计算机导论》课程涉及的知识面广，且大部分是学生首次接触到的内容，教学中容易使学生感觉学习的内容抽象，过程枯燥，进而影响其学习的积极性，以至达不到良好的教学效果。究其原因有以下几点。

（1）传统教学方式和理念缺乏创新。当前的《计算机导论》课程教学以知识的传授为主，学生往往只能被动地接收教学信息。教学中没有结合本课程的特点进行教学手段的创新，同时也缺少对学生学习能力的培养。落后的教学方式和理念，不但无法实现教学目标，也会对今后其它计算机专业课程的学习带来不利影响。

（2）没有结合学生的不同起点进行教学。《计算机导论》课程教授的对象是刚刚迈入大学校园的新生，由于进入大学前所接受的教育环境不一样，学生对计算机的认识程度也参差不齐，如果仍然采取传统的课堂讲授方法，将很难达到预期的教学效果。

（3）教学中多媒体技术的应用水平较低。当前，多媒体技术在课堂教学中被广泛采用，通过对图文声像的综合展示，提高了课堂教学的效率。但是我们也应该看到，大部分多媒体课件采用PPT模版制作，内容设计流于形式，交互性不佳，无法实现师生双向的沟通，从而使得学生缺乏学习的主动性和积极性。

（4）实验与理论教学脱节。某些地方将《计算机导论》实验课与《计算机基础》公共课实验归为一类，只练习基本的Windows和Office软件操作，这和《计算机导论》的理论教学内容存在严重脱节，使得学生所学的理论内容无法得到有效的操作实践。

3 案例导向的教学方法

在《计算机导论》的课堂教学中，传统教学方法通常先提出概念，然后再对其进行解释说明，无法对每个问题进行深入系统的讲解，对教学内容的深度和广度都难以把握，容易使计算机知识的介绍成为各自独立、互不相关的内容。要改变这种现状，可以选择采用案例导向的方法来组织教学。

案例导向的教学方法是指根据教学目标的要求，组织学生通过实际案例的分析、讨论和操作实践，指导学生综合各方面知识来分析和解决实际问题的自主探究性学习方法。在《计算机导论》的课程中采用案例导向的教学方法，能够产生良好的教学效果，具体有以下几个方面。

（1）能培养学生采用创新思维解决问题的能力。教师应尽可能选择与学生的学习生活关系密切的案例，例如通过组装学生个人电脑的案例来让学生了解计算机硬件系统，能够加深学生对所学计算机相关知识的理解和掌握。案例的讨论分析不是要得到一个标准答案，恰恰相反，这里并没有所谓的标准答案，学生可以从实际应用的角度全面而熟练地掌握所学知识，进一步提高解决实际问题的能力。

（2）能培养学生对所学计算机专业课程的整体认识度。通过将计算机领域的多种知识融合入案例，可以让学生在进入相关专业课学习之前对整个教学体系有一个全面的认识，了解它们之间的关联与作用，系统地掌握计算机科学与技术方法论，并将其贯穿于大学四年的专业课学习当中，从而真正实现《计算机导论》课程的教学目标。

（3）能有效提高学生的学习兴趣和积极性。在案例导向的教学方法中，教师是组织者，学生是参与者，课堂教学过程变成一项师生共同参与交互的有趣活动。通过对案例的讲解与分析，学生会自然而然地开始自主的学习与探究。在交互式的教学活动中所产生的强烈兴趣能够使学生比在采用传统教学法的课堂上更加积极和认真，从而提高教学效果。

4 结语

《计算机导论》是高校计算机科学与技术专业的先导必修课，对于培养学生对计算机的兴趣，提高学生的综合创新能力起到重要作用。针对当前《计算机导论》课程教学中存在的教学方法及手段落后的问题，采用案例导向的教学方法对其进行改革和完善，在实际教学中可以取得良好的效果。

参考文献

[1] 孙兆豪，黄文艳.“计算机科学导论”双语教学的探讨和改革[J].计算机教育，2008（5）：11-13.

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关键词：实验教学体系；教学改革；创新教育

中图分类号：G424 文献标识码：B

文章编号：1672-5913 (2007) 22-0042-03

我校在计算机实验教学改革过程中，参照国际通用的工程与技术评估条列(Accreditation Board for Engineering and Technology，ABET)列出的工科大学生必须具备的11项能力要求，把国际国内一流大学(如斯坦福、卡耐基・梅隆、伯克利以及清华大学等)的教学理念和成功经验融合到实验教学体系之中，形成了有鲜明特色的多层次、立体化的创新人才培养体系。

1实验教学存在的问题[1][2]

1) 实验课依附理论课

这种实验课的实验大多为基础型和简单应用型实验，为了验证理论教学的内容而设置，内容相对单一且更新慢，学生仅仅为学分而学习，缺乏积极主动参与。

2) 实验专业课程设置时间滞后

课程设置一般采用“阶梯式”结构，即基础课技术基础课专业课专业方向课，致使学生学习专业课时间滞后。例如要学好计算机软件，一种典型的课程设置观点认为必须按微积分物理学电路理论模拟电路数字电路计算机硬件的顺序设置课程。这样几乎所有的计算机软件课程只能安排在三年级以后学习，使高年级阶段很难有足够的时间对学生实施工程项目式的创新教学活动。

3) 缺乏科研与工程实践训练

学生一般到最后一学期才有论文导师，本科学生直接参与科研项目的机会较少，难有足够的时间对学生实施科研与工程实践训练，很难使学生形成良好的知识结构，更谈不上激发学生的积极思维和创造力。

4) 层次性与体系性不足

实验课程的设置缺乏层次性和体系性。实验内容完全一致、难度上没有层次的实验课对学习能力强的学生没有激励，潜能得不到挖掘，对较慢或散漫的学生没有鞭策，他们的动手能力难得到提高。另外，实验课程的设置缺乏体系，对学生综合能力的提高缺乏系统训练。

2实验教学体系建设[3][4][5][6]

针对以上问题，我们认为实验课程应以创新意识培养为先导、以学生能力培养为主线；以加强学生工程训练能力和设计能力培养为核心，以多层次、结构化和开放式的实验教学体系代替传统的平面化、教条化的实验教学体系。形成了“实验与理论结合、软硬件并重、课内外齐抓、涵盖基础型、应用型、综合型、设计型、创新型”的实验内容。规划设计了一个涵盖计算机科学与技术、软件工程、信息安全、数字媒体和大型机五个方向并满足基础性、探索性和研究性实验需求的实验体系，实现了学生四年本科实验不断线的培养模式。在实验内容中，融入了计算机学科前沿技术以及教师的教学和科研的最新成果，注重与科研、工程、社会应用实践密切联系。实验体系结构分为基础教育实验、学科基础实验和专业技能实验三个层次。

(1) 基础教育实验平台

面向低年级本科生，以本学科应掌握的物理和数学的公共基础知识、基本原理的理解、验证和基本实验技能的训练为主要实验内容，旨在培养学生的科学思维和创新意识，使学生掌握实验研究的基本方法，提高学生的分析能力和创新能力。基础教育实验主要包括物理实验、数学实验和数学建模。

(2) 学科基础实验平台

面向高年级本科生，由本学科各个专业方向共性的、具有明显学科特点的专业实验内容构成，基本反映了本学科一个合格的本科毕业生应具备的专业基础性实践能力和理论知识需求。学科基础实验主要包括电子基础实验(涵盖电路分析基础实验、模拟电路基础实验、数字逻辑实验、微机原理与接口实验以及现代电子技术综合实验等)、离散数学实验、程序设计基础实验、数据结构实验、计算机操作系统实验、计算机组成原理实验、数据库原理实验、编译原理实验、计算机网络基础实验、软件工程实验等。

(3) 专业技能实验平台

面向高年级本科生，具有明显的专业方向特征，满足本学科专业课程教学的实验需要，同时重点培养本学科高年级本科生的专业实践能力、综合能力和研究创新能力。包括五个研究方向：计算机科学与技术、软件工程、信息安全、数字媒体和大型机。

计算机科学与技术实验平台：主要包括计算机系统结构实验、形式语言与自动机实验、软件开发环境实验、嵌入式系统开发及应用实验和单片机及应用等实验。

软件工程实验平台：主要包括UML统一建模实验、软件测试技术实验、软件过程模型实验、软件体系架构实验和现代软件技术综合设计等实验。

信息安全实验平台：主要包括计算机系统与网络安全实验、网络与系统攻击实验、网络与系统防御实验、网络安全协议实验和PKI技术等实验。

数字媒体实验平台：主要包括计算机图形学实验、计算机动画实验、三维渲染技术实验、多媒体技术实验和数字媒体综合设计等实验。

大型机实验平台：主要包括大型机操作系统概论实验、大型机体系结构实验、COBOL程序设计实验、交易中间件技术实验和大型机系统综合设计等实验。

实验教学分级分层、循序渐进，从基础到综合，再到设计与创新，要求学生完成一定的选修学分和创新学分。其中，基础型实验主要为应知应会等原理性实验；应用型实验主要介绍现代主流操作系统和流行的应用软件，训练学生在主流软件平台下的动手能力。同时，配合IBM公司大型主机操作系统认证培训和考试，鼓励学生参加专业认证培训，并取得专业认证证书；综合型实验要求学生结合一门课程的多个知识点，甚至综合多门相关课程，完成一个较为复杂的实验任务，综合型实验是难度较大的实践环节，通过案例复现和模块替换实验等，掌握技术实现和模块设计的方法与技巧；设计型实验与实际工程应用相结合，或者完成科研项目的某个模块，这类实验由指导教师给定设计目标和设计思路，由学生独立完成；创新型则完全为开放式教学方式，由学生独立或者与指导教师共同拟定设计题目和设计目标，并独立完成。创新型实验还包括由学生自由组队参加国际国内各级计算机硬件和软件大赛。

3实验教学内容改革

计算机实验教学的内容要体现厚基础，宽口径，软硬件并重，注重综合技能训练，以培养学生的设计和创新能力为核心的实验教学指导思想。在实验教学体系改革的基础上，对实验内容和实验项目进行调整和更新，主要调整的重点如下。

(1) 将开设的所有实验分为三大类：课程实验、专项实验、创新实验。除创新实验外，每一类实验又设计了从基础型到综合型再到创新型的不同层次的实验项目。将课程实验教学与理论课程教学有机结合，帮助学生掌握课程教学中需要实验验证和应用实践的知识点，对辅助和强化课程教学起到了不可替代的效果。所有包含实验学时的理论课程均有相应的课程实验，如计算机操作系统、汇编语言程序设计、数字信号处理、数据结构等。专项实验以学科建设和专项实验室建设为平台，将实际的工程项目、科研项目和科研成果中的关键技术抽取出来作为实验项目，以达到培养学生科研、工程和应用实践能力的目的。如网络工程系列实验、网络安全综合实验、安全实验室专项建设等。创新实验以培养学生探索精神、科学思维、实践能力、创新能力为核心，推进学生自主学习、合作学习、研究性学习。创新实验主要包括大型课程设计、各级各类竞赛项目以及由学生自拟的科研项目组成。

(2) 在确保基础型、应用型实验教学质量的同

时，增加综合型、设计型、创新型实验的比例。除创新型实验外，每个实验项目都要求有详细的实验大纲和实验指导书，大部分实验项目还要求提供标准实验报告、成果考核与验收形式等。创新实验则完全实行开放式管理(实验项目开放、设备和环境开放，时间开放等)， 既可以由学生自发组队，自主完成，也可以为学生指定指导老师，由学生和老师共同拟定题目，学生独立完成。创新实验的完成质量可以通过鼓励学生参加各级各类比赛或者要求提交实验报告和实验成果两种形式得以保障。

(3) 压缩陈旧的、重复的验证性实验，增加反映学科发展方向的新实验和一些融研究、创新、实践于一体的实验项目。大部分实验课程都设有必修实验项目和选修实验项目，学生可以根据自己的兴趣和爱好自主选择。

我校计算机实验目前共开设本科实验课程共60余门(含创新实验类)，实验项目共计290余项。按照“基础型、应用型、综合型、设计型、创新型”的层次化实验教学体系设置，各层次实验项目统计如表1所示，各种类型实验项目所占比例如图1所示,其中综合型、设计型和创新型实验占所有实验项目的81％。

4结束语

实验教学是高等学校创新教育的一个重要环节，按照创新人才体系的标准，构筑新型的实验教学体系，对实验教学综合考虑、合理安排，形成适应学科特点及自身系统性和科学性的、完整的体系，全面培养学生的发现和解决问题的能力，使学生具有创新精神和实践能力，达到培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才的目的[7]。

参考文献

[1] 孙莉,朱国进. 创新人才培养模式的探索与实践[J]. 计算机教育,2006,(12).

[2] 蒋定福. 高校实验教学存在的问题及其对策[J]. 中国教育技术装备,2006,(11).

[3] 傅彦. 计算机专业主干课程建设与教学改革[J]. 电子科技大学学报(社科版),2002,(4).

[4] 傅彦. 21世纪计算机专业人才的培养[J]. 高等教育研究电子学会教育分会年会论文集[M]. 北京:电子工业出版社,2002.

[5] 傅彦. 计算机学科发展与课程体系[J]. 计算机科学,2003,(10).

[6] 刘乃琦,吴跃. 做教育的基石信息化的翅膀―计算机专业教学体系的建立[J]. 电子高教研究,1996.

[7] 张玉平,秦惠洁,黄振宝. 高校实验教学改革初探[J]. 铸造设备研究,2004,(4).

作者简介

侯孟书，博士，副教授，电子科技大学计算机实验教学中心常务副主任，工程系主任。研究方向包括分布式存储、P2P计算等。

傅彦，教授/博导，电子科技大学计算机科学与工程学院副院长，计算机实验教学中心主任。研究方向包括数据挖掘、神经网络等。

联系方式：侯孟书，四川成都电子科技大学计算机学院，610054

phone：13981900119

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关键词：“双一流”目标；学科建设；计算机学科；协同创新；培养体系；研究生教育

文章编号：1672-5913（2017）07-0014-05

中图分类号：G642

0 引 言

近年来，国家明确了“一流大学”和“一流学科”的“双一流”高等学校建设目标和奋进方案。所谓“双一流”，即努力建设国际一流大学，实现世界一流学科。在此目标的规约下，一批重点高校和重点学科多年来取得了较好的发展，为国家经济社会的持续健康发展做出了卓越贡献[1]。作为高等院校科学研究和应用实践的生力军，研究生群体的培养以及相关学科建设是“双一流”工程实施的关键因素。但是，长期以来以固有的基础学科和科研模式为基准的执行方案和展开模式，尤其是地方院校工程应用型研究生新型培养体系和生态发展模式的研究[2]，存在身份呆板、竞争缺失、重复交叉、理论与实践脱节、知识与技能相隔离等问题，迫切需要加强人才资源的梳理、优化与整合，研究并创新实现可行的实施方案。计算机相关专业和学科的发展左右着人才的教育质量和能力结构。对于高等院校计算机类工程应用型研究生的培养，需要强化创新意识和与时俱进的理念[3-4]。

建设“双一流”，需要尊重学科发展规律，紧跟人才素养培养需求。随着时代的发展，研究生的学历学位都有了变化。根植“双一流”目标，深化协同创新体系，旨在推进地方高校、科研院所、行业企业和地方政府的深度合作，不仅在科研上探索适应不同需求的协同创新模式[5]，也在人才素养培养上营造有利于协同创新的氛围和环境。以协同创新为落脚点，以提升人才自身素B和满足市场人才需求为根本目标，努力实现学科建设与人才梯队共进，是高校研究生教育中相辅相成、相互催进的战术战略[6]。

1 学科发展的“双一流”目标研究现状

借助相关理论模型和案例阐述“双一流”战略和协同创新机制的发展现状和可借鉴意义，笔者从几个典型国家的工程应用型人才培养模式上展开讨论[7]。

“双一流”的学科发展实施案例中，蓝海战略是典型代表。该战略立意高远，统领全局，引入企业管理和企业文化因素，演化了高等教育人才竞争取胜的策略和方案。多年成功的实施经验，成为企业、事业和院校的重要参考蓝本。对自身资源相对薄弱的地方院校而言，汇集众家优势、实现多赢，是发展的重要思路。基于较稳固的人才教育和培养实施基础，高等院校应在固守教书育人本职责任的同时，跟随经济社会的发展，接收人才需求的杠杆，自主做到“迈出去、走进来”，局部实现人才区域化特色和全局化目标，实现多方资源的有效协同和融合，更是协同创新的一大特色。

走出区域，迈入场域，是协同创新的另一特色。深扎区域的同时，需要大视野的眺望眼光，“坐井观天”和“刻舟求剑”是地方院校研究生培养过程中的两大弊端。涉及人才、生源、基金、经费等优质资源的竞争一直存在，但不意味着不可调和、势不两立和固守自己的发展空间，要实现踏实的办学和培养模式，只要根据发展需求和实时要求行动，拥有各类资源的高等院校也可以为共同的目标，适应性地“牵手”和“握手”，达成共赢。这方面，南洋理工大学就是成功案例。

协同创新和工程应用特色渗透在研究生培养中，美国的工程专业教育已发展完善，与本土走在时代前沿的高科技绑定在一起，培养“厚学术、强实践、多技能”的高学历人才。美国的常春藤高校，对此类研究生培养模式展开了充分的论证与实践。对于地方院校，研究生的理论基础培养方面较为扎实，在实践和技能上，受限于各类设施短缺和更新速度较慢，在“强实践”和“多技能”方面还有一定的提升空间。

英国的高学历人才教育重视高品质人才培养战略。工程实践是英国应用型研究生能力构建的重要环节，重视人才市场需求的调控作用，根据需求确定招生数量、培养目标和就业导向，做到以人为本，兼顾“市场的目光”。地方院校的精英培养和教育一直是短板，生源、师资和设施都直接或间接地影响教学，且与时代需求脱节。

德国的高等教育以培养高素质工程师为主。德国赋予工程师更深化和更实情的含义，工程化思想是工程师教育的主线，贯穿工程师培养的全周期。这正是地方院校自身无能为力的地方，地方院校申请和运作大规模工程项目的难度很大，协同与协作是解决之道。

通过上面的分析，高等院校要向着“双一流”的目标奋进，实现学校和学科的共进，培养高学历、强能力人才，汇聚各方力量，实现协同创新。

2 计算机学科“双一流”发展需求

“双一流”的高等教育战略体现为建设一流师资队伍，培养拔尖创新人才，提升科学研究水平，传承创新优秀文化，着力推进成果转化。计算机类学科发展和人才队伍建设有特殊的背景和要求。

“双一流”目标驱动的高学历人才工程实施和培养平台建设，需要国内外高校、科研院所、知名IT企业和地方政府的通力合作和共同创新，才能完成资源整合和优化。单凭几所知名高校的试点运营，拘泥于几篇论文局部改良，徘徊在几个实践模拟项目执行，是不利于计算机类学科工程应用型研究生人才能力结构建设的。

在高学历计算机专业人才需求依然旺盛的当代，有关学科、专业、人才、素养结构、应用实践、深造就业、市场需求与能力对接等问题都摆在高等院校研究生教育面前。如何实现各类资源的有机统一和适应性关联，深化协同创新体系的实施机制，真正把“双一流”目标落到实处，值得计算机专业的教育工作者反思。

笔者以高校计算机学科研究生教育为落脚点，提出应以协同创新机制为线索，借鉴国内外计算机学科研究生培养模式，突出应用性、创新性、适应性的人才需求特征；从实际出发，结合研究生个体的先衍基础积累，调整人力物力基础设施资源，建立计算机学科工程应用型研究生培养的方案体系。在整个体系的设计和搭建过程中，工程化需求和协同创新机制要实现融合，贯穿研究生人才培养和能力提升的各个方面；坚持人才素养目标牵引和过程体系主体目标引导，适当调整学术素养与专业技能的平衡，优化体系实施细节，逐步探索出计算机学科应用型高学历人才培养的通用性实施方案。

3 协同创新培养体系实施方案

为实现“双一流”目标驱动的计算机学科协同创新体系，作者结合所属高校的学科建设实情，选择计算机科学与技术一级学科为创新重点，以通信与信息系统二级学科和计算机技术专业学位为两个基本扩展点，构建体系结构，实现体系的深化和实施，设计可行的执行方案。根据“双一流”目标要求，融合协同创新理念，体系结构主要涉及以下几个方面：

（1）稳固已有学科专业，绑定“一流大学”与“一流学科”的目标，“强学科”才能驱动“强学校”的发展与壮大。对于计算机学科发展，地方院校应立足计算机科学与技术一级学科，充分考虑学科共进、资源互融、方向交叉点等因素，优化整合已有资源，梳理现有的研究方向，与时俱进地建立起主体目标和局部执行子目标集，大力引进国内外知名高校的学科建设成功案例，构建起一级学科相关的二级专业和研究方向的改进策略和跟踪机制，力求做出特色，并做到与时俱进。

（2）招生是研究生培养周期的起点，生源是学科建设和学校发展的重要参与对象。地方院校应采取积极有效的招生措施，提升生源质量。在扩大招生规模的基础上，学校应建立“严进严出”的生源质量管理办法和绩效考核机制，为此建立起合理有效的生源采集方法和有效渠道，充分利用新媒体宣传形式，加强成果的时效性，扩大影响力；与此同时，建立实时性强的招生网上资源库、优秀生源选拔机制、有效的招生服务措施以及相关的招生制度、执行办法、执行细则和奖惩机制。与招生相对应，应加强毕业研究生的后续发展跟踪机制，建立研究生的在线社交网络体系，实现在读研究生和毕业研究生的实时交流与协作。

（3）实现课程教学与实践环节的同步。“一流大学”“一流学科”离不开一流的教学，大学业务的根本依旧是教与学。实现教学相长，是“双一流”的重要参与子目标。地方院校应在原有研究生培养资源的基础上，进一步完善研究生教学和科研的软硬件资源，实现教室与实验室的一体化，逐步优化实验设施，利用网络优势，充分运用联合实验室开展合作课题，把学院级培养单位作为一个目标单元，分析学科、专业和研究方向的共性、特性和个性。应针对共性和专业特性，集中学院级教学和科研的优质资源，设立相对稳定的研究生学位课和必修课以及与之相关的固定基础知识点和多方向扩展点；针对个性，以研究团队或导师为子单位，设置研究生的方向课和任选课，在各方面条件逐步完善的前提下，分层次、分团队地尝试并探索以科研项目为线索的教学、科研和实践模式。

（4）建立多维度的研究生资源库。研究生教育的“双一流”建设需求，需要加大完备资源的建设，根据计算机学科特点，实现核心课程群和案例库及基地。在实施中，要选定算法为核心的研究生课程群体系，以基础算法为辐射，贯穿并行计算、分布式计算、集群计算、大数据计算、服务计算、可信计算、网络计算等研究课题相关的课程，见图1；与知名IT企业合作，邀请高级工程师参与研究生的教学科研环节，引进典型项目案例；通过专业学位研究生的专业实践，在研究生的培养过程中，不断积累研究生亲身参与的实际应用课题及相关的经验，整理出几套完整的课题实施资料；在此基础上，结合联合培养基地的实践运作项目，建立以实践应用项目为线索的项目库和技术规范库，并规范案例管理模式。

（5）引进国内外优质研究生在线教学资源。这是“双一流”目标驱动下资源协同创新机制的实施。在MOOC和网络课堂资源愈加丰富的今天，观摩海内外知名高校、知名专家学者、经典课程的影音资料成为可能。协同创新体系就是资源的“拿来主义”和创新的协同共进。应大力引进网络课堂，尤其是海外知名高校经典课程、国际顶级学术会议的经典报告、国家级精品课程、“十三五”重点规划课程等，拓宽研究生的学术视野，强化学术经典理论的认知意识，催化新形势下对学术学科发展前沿的领会，树立起导师和研究生实时、适时的学术科研态度。

（6）自组织的培养体系设计。“双一流”目标需要高校资源的“拿来主义”和自主发展的“有效产出”，并成为一个有机循环过程，这就是自组织的人才培养体系。地方院校可以在强化专业技能和稳固理论功底的基础上，积极向国内外知名教育专家、学术科研名师请教学习，论证并构建研究生综合素养目标实现的知识关联拓扑和生态发展体系，建立以世界观、人生观、价值观为基本点的读书会、学术沙龙和学术专业互联、研究方向交叉与融合的研讨会课程体系，建立可持续的研究生沙龙团体。

（7）完善激励机制，出台相关章程、实施办法和细则。研究生是高校科研的重要参与力量，更是学科建设的关键实施对象。学校壮大和学科奋进，归根到底是人才队伍的成果积累和实践应用，这需要可持续的机制以提高研究生从事科研和学术的热情和兴趣。地方院校可以在优秀研究生学术论文和科研成果激励政策的基础上，进一步加大研究生参与国内外学术技能竞赛的激励力度，奖励获奖的研究生和导师。同时，进一步梳理、分类和细化学科建设、导师队伍、研究生培养机制等，与激励奖励实施办法紧密挂钩，在实际的教学中做到具体落实和细化映射，制订弹性并有章可循的实施办法和细则。

（8）学术科研相长的生态机制建设。“双一流”建设应该是一项长效有期、生态持续的战术战略。地方院校在“双一流”建O中，应不拘泥于眼前，不拘泥于地方，大胆走出去、引进来；以国际合作、国家、省市级横向纵向项目为线索，由研究生导师牵头，建立以青年教师、研究生为主体的科研团队；积极参与或承办国际国内学术会议和研讨会，邀请行业、专业的国内外知名专家学者走进学科建设和研究生教育，建立长期有效的战略合作关系，逐步构建协同创新体系的学术报告资源库和伙伴合作关系网。

（9）强化知识产权意识。“双一流”建设意味着成果建设，成果建设离不开品牌和口碑，产权意识是第一步。在计算机学科建设过程中，应对导师和研究生完成的软件系统、硬件系统和重要理论模型，积极引导申请著作权和发明专利，建立有序的成果保护流程，使该项工作在学校或者培养单位内部就可以自觉地完成规范化和梯队化，甚至做到成果的有效孵化和产业化。

上述是计算机学科协同创新培养体系建设的9个参与基本点，相互支撑、相互促进，在“双一流”目标的牵引下，有效协同、适时创新，以求实现可持续进阶和演化的人才培养模式。在完成相关理论论证、方案设计和实施办法构建的基础上，形成文件和实施细则，在实践中优化该体系参与基本点之间的协同协作关系，实现整体的创新目标，及时总结应用过程和经验教训，形成实施报告和应用蓝本。为此，计算机学科的协同创新培养体系需要完成以下目标：

（1）制订“双一流”目标驱动下协同创新体系的构建策略和具体执行方案。

（2）大力强化培养单位的生态师资队伍成长和建设。

（3）分阶段制订9个参与基本点相关的各类执行办法和实施机制。

（4）建立本体系深化和实施的跟踪和质量保C机制。

（5）实现本体系9个参与基本点的有效协同通力合作及措施保障，出台体系整体目标实现的衡量标准和局部任务执行的监督机制。

（6）与时俱进地引入“双一流”新需求、新策略，积极拓展和汲取参与本体系运作的参与个人、团队、海内外知名专家和企事业单位，力求在一段时间内建立起从招生到就业或深造一体化的计算机类研究生培养有机发展机制。

4 结 语

本着强化学科建设和提升工程应用型研究生素养深化的原则，“双一流”目标驱动的计算机类研究生协同创新体系更新高学历人才培养观念，突出人才的适应性和复合型素养因素，采用稳固的知识基础和宽角度的人才落地策略，实现“工程性、应用型、能力结构、专业素养”的研究生培养方针；立足高校院校的学科专业基础优势，广泛吸收各类参与资源，充分发挥各自优势，把高学历、强能力人才的素养培养和队伍建设摆在高校的关键位置。

本体系以学科建设为基点，实现并调动相关资源的有效调度和无缝整合，学科的强化是可持续性人才队伍建设的根本，更是“双一流”目标中非常重要的环节，学科建设是实现高校和培养单位生态有序进阶的领导者环节。

“双一流”目标驱动的计算机学科协同创新体系的架构，强调学术能力和专业技能的相互融合和促进，体系参与软硬件资源的改革，催化了人才素养的良性进化。该体系的构建，做到了基础理论和工程应用的并驾齐驱，是高等教育研究的重要切合点，接下来要继续探索和深入，以取得更多有价值的成果。

参考文献：

[1] 鲍宇， 赵亮， 张爱娟，等.研究生创新培养的“步态追踪”模式[J]. 计算机教育， 2016（9）： 89-94.

[2] 王永生. 地方高校建设“双一流”大有可为[J]. 中国高等教育， 2016（15）： 38-40.

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[4] 彭昱忠， 元昌安， 潘颖， 等. 地方院校“产学研用”一体化应用创新型IT人才培养的探究与实践[J]. 计算机教育， 2016（4）： 95-99.

[5] 姜彤彤， 吴修国. 高等学校产学研协同创新效率评价及分析： 以教育部直属高校为例[J]. 高教探索， 2016 （8）： 24-29.

篇4

关键词：物联网；智慧地球；创新能力；科研能力

0、引言

物联网技术在世界范围内被关注才只有十几年时间，而引起重视并获得快速发展也只是近几年的事情，却已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空问和海洋探索等领域投入应用。随着教育部批准各高校开设物联网工程专业课程以来，国内具有一定教学和科研基础的高校陆续响应，积极投入师资力量和硬件资源。物联网工程专业属于计算机、通信、电子等多领域的交叉学科，各院校物联网工程专业的培养目标基本是培养具有多领域基础理论知识和创新实践能力的复合型人才。

根据当前国内物联网技术以应用为先导的特点，大部分高校在注重物联网理论知识体系架构的同时，还加强对学生工程实践能力的培养，培养为我国工业化和信息化融合、为信息产业服务的高层次、高素质的复合型和创新型技术人才。显然，物联网技术的不断推广和应用使得社会对物联网人才素质的要求逐步提高。面对21世纪信息化时代的挑战，如何培养面向广大应用市场需求的物联网工程专业人才和科研人才，成为现阶段物联网教育领域的一项研究课题。

1、物联网工程专业人才培养的基本要求

物联网的技术架构可以概括为c3sd，即建立在传感网络fsensor network）之上的通讯（communication）、计算（computation）、控制（control）、数据海（data ocean）集成的架构。物联网由通讯系统、计算系统、控制系统、感知系统和数据海5大技术系统支撑。

物联网工程专业的实践课程必须是以物联网体系结构为核心进行设计和技术开发。相应地，我们在学生培养的不同时期设置不同的物联网专业实践课程，使学生循序渐进地学习和运用物联网5大技术的不同层次的开发和集成应用，具有较强的物联网技术综合应用和工程实践能力，能够从事物联网应用系统规划、设计、实施、管理和维护等相关工作。

2、物联网工程专业人才创新能力培养方式

以物联网专业的需求为引导，学生针对不同的应用方向和已有物联网领域知识进行创新，通过技术创新巩固已有的物联网专业理论知识，形成将理论学习与运用创新相结合的良性循环，在注重物联网理论知识体系架构的同时，也加强对工程实践能力的培养。

2.1 物联网工程专业知识学习

物联网工程专业学生培养方式的侧重点在于全方位的计算机硬件、软件以及物联网理论知识的学习，而不局限于单一行业的知识运用需求。区别于计算机专业学习，物联网工程专业知识学习更加注重学生的专业应用实践能力培养，将计算机知识如数据结构和算法、编程语言设计、数据库等运用到物联网实际应用领域中，通过数据处理、算法分析、系统开发等实际应用验证计算机和物联网理论知识。

学生可以通过算法和理论进一步理解物联网技术原理，尤其是通过相关实训应用程序开发（传感器原理及应用、reid原理及应用、传感器网络原理及应用、数据处理与智能决策、物联网通信技术、物联网控制、物联网信息安全等）进行物联网理论和方法相关课程的创新思维培养，达到创新性学习。

2.2 以工程应用需求作为创新性培养方向

基于工程应用需求的物联网工程专业学生培养模式建立在市场对物联网工程专业学生有较高的物联网发展洞察力、解决特殊问题的创新能力等要求基础上。学生需要结合自身专业特色对当前物联网工程应用需求进行深入分析，找到切入物联网的兴趣点，将物联网理论和技术运用到实际问题中，如智能交通、智能仓储，进入运用理论解决问题以及利用问题促进理论创新的良性循环。

将计算机、物联网理论和工程应用相结合，为物联网理论创新性教学提供了一个方向。目前，计算机学院已建设智能交通、智能仓储等实训综合平台，基于工程应用需求不断更新和优化实验教学内容，强化学生实训和实践能力锻炼，采用项目案例库的方式培养学生物联网工程设计能力和开发创新能力。

2.3 以学生为中心的自主创新

在培养物联网工程专业

学生创新能力的过程中，我们更需要注重学生的自主创新能力培养，允许学生自主选题并自主研究，将自身兴趣、专业知识和研究方向紧密结合，尊重学生的思想独立性，引导学生根据已有的计算机和物联网工程专业知识和自身的兴趣爱好，结合物联网技术具体应用，选择自主研究领域。同时，为学生提供开发资源如开发平台、数据库系统、rfid+gps物流管理系统（利用rfid技术、gps定位技术、自动控制技术以及网络通信设备等搭建物流管理实验平台）等，让学生从实际应用中体会物联网的体系结构，针对不同的物联网技术应用方向开展具体的研究并不断创新。

在此基础上，引导学生从计算机技术的角度思考物联网技术问题，鼓励学生从计算系统以外的角度进行系统创新，将计算机和物联网理论知识与实际的工程运用需求相结合，培养物联网工程专业学生的专业素养和实践能力。

3、物联网工程专业人才自主科研能力培养方式

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关键词：计算机专业；应用型人才；课程体系

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 18-0000-01

一、研究背景

随着社会的发展，计算机专业已经发展成为我国招生规模最大、培养学生最多的专业之一，这些高校绝大部分是地方高校。当今，计算机专业呈现学科内涵宽泛化、分支相对独立化、社会需求多样化、专业规模巨大化和计算教育大众化的特点。然而，在专业建设中，由于对专业的培养目标和定位不准确，导致了人才培养方案对学生能力培养的侧重点不突出，原有核心课程体系与实际需求也有一定差距；学生对实验内容缺乏编程兴趣，软件开发能力不强；实验指导书很不健全，整个实践教学环节也没有形成以提高学生程序能力为核心的完整实践教学体系。在从麦可思研究2010年-2012年中国大学毕业生“红黄绿牌”本科专业中，计算机科学与技术专业连续三年处于红牌和黄牌专业之中。

二、地方高校计算机专业应用型本科人才的培养途径

（一）加强师资队伍

学校要重视实践教学师资队伍建设，一方面要引进具有丰富的科研开发和工程实践经验高学历教师；另一方面也要鼓励教师到企业去更新知或选派教师到名牌大学和科研机构进修学习，提高工程实践和科研能力。同时，还可以从公司中聘请技术人员作为兼职教师，这样能够保证师资队伍的技术与知识更新，适应计算机新技术的飞速发展。

（二）完善课程体系

课程设置是人才培养的首要问题。计算机学科是一门实践性很强的学科，如何培养计算机专业应用型本科人才，使其适应社会需要，这就要求其课程体系结构应该是连贯、合理的。为适应社会对复计算机专业人才的需求，确立以培养学生软件设计能力为核心的课程体系，选择《数据结构》等作为专业主干课程，选择C++或Java培养学生软件设计能力的原则，从而提高学生的编程技术，为走上社会打下坚实的基础。

（三）加强实践能力

培养学生自主学习能力，将培养学生分析问题和解决问题的能力作为目标。计算机实践教学是计算机课程的重要环节，是课堂理论教学的扩展，是提高学生实践能力的主要方法。在实验课教学方面，增设选修课程，如计算机网页设计、网络应用技术等。通过这种方式提高学生在实践实验中应用所学知识解决问题的能力.以更好地适应当今社会。将教师的科研项目进行必要的分解，组织大三、大四的学生参与，使学生更好地适应生产实际。

（四）改革教学方法

对一些理论教学较深的课程，可以发挥案例式教学的优势，如：“数据结构”课程内容抽象，所有内容相互之间的衔接线索很少，均自成体系，没有知识框架体系。这些内容在实际应用中又都很重要，而现行的教学计划实践课时普遍不足，实验课安排的实验项目很难含盖课程的所有知识点。同时在实验内容的设置上，大部分都是的验证性实验，缺乏对实际问题的解决，在实验之后学生不知道学习数据结构有什么用。

在教学中应用案例式教学，如：

（1）迪杰斯特拉算法与“红色警戒”。

（2）图与游戏情节。

（五）改革考核方式

传统的考试方式采用笔试，重视学生对知识的理解与记忆，忽视学生对知识的应用。考试容易导致学生死记硬背，不可能全面地反映出学生综合能力。计算机专业课程很多都实践性较强的课程，因此，在课程考核中比较适合采用上机考试与笔试相结合的方式。考核的中心应由重点考核学生掌握知识的多少，转变为考核学生运用所掌握的知识解决实际问题的能力。例如：《VB程序设计》课程应重点强调学生的程序设计的能力，因此该课程适合采用设计程序的考核方式。

（六）注重毕业设计

毕业设计能够使学生运用所学理论知识解决实际问题，学生以课题研究为背景进行训练，可培养学生分析解决问题的能力，是培养学生创新和应用实践能力的重要环节。可以采用以下措施来提高学生的毕业设计质量，培养学生综合素质和创新能力。一是采用校企合作培养模式建立一批就业实习培训基地.每年定期派学生到软件企业或信息部门实习.参与解决实际问题：二是组织学生参加教师的实际科研项目和学校组织的大学生科研训练计划项目：三是根据社会的需求，通过与用人单位结合，在毕业实习和设计阶段.聘用公司技术人员开设专业培训课程.提高学生的应用实践能力。

三、结语

计算机应用型本科人才培养是一项系统的工作，要有与时俱进的精神，走特色发展教育之路。将实践和创新性紧密结合，探索相应的人才培养模式。以社会需求为准则，不断完善课程和实践教学体系，不断提高师资队伍教学和科研水平，积极探索教学内容、教学方法和教学手段的创新，培养学生创新、分析解决问题的实践能力，以培养出更多合格的计算机专业人才。

参考文献：

[1]陆玲，许志文.计算机专业应用型人才培养过程的改革[J].东华理工学院学报（社会科学版），2006（4）.

[2]刘全利，黄贤英.计算机专业应用型人才培养的新思路[J].重庆工学院学报，2005（6）.

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关键词：军队院校；创新能力；研究生培养；对策

作者简介：杨素敏（1971-），女，河北藁城人，军械工程学院计算机工程系，讲师；张政保（1965-），男，河北石家庄人，军械工程学院计算机工程系，教授。（河北?石家庄?050003）

中图分类号：G643?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）20-0030-02

军队院校研究生是未来军队和国防建设的中坚力量，然而，从用人部队和毕业学员反馈的信息发现，多数研究生毕业走上工作岗位后解决问题的能力不强，缺乏创新思维，不能满足部队的任职需求。主要原因归结于研究生学习阶段没有搭建创新能力所需要的知识结构，研究生的基础知识、专业知识、人文社会科学知识和实践知识薄弱，知识结构面狭窄而浅薄，创新动力缺乏。研究如何为研究生搭建创新平台，如何能保证培养层次高、符合国家发展和战略需要、具有创新意识和创新能力的复合型军事人才迫在眉睫。

一、研究生创新能力现状分析

当前造成研究生创新能力不足的原因很多，但笔者认为主要有四个方面的原因。

1.教学内容和教学模式单一

目前军队研究生教育无论从课程设置、教材选择、教授手段和方法都存在一定的问题，课程设置偏重理论基础课，忽视专业课；教材选择上远远落后于当前国内外新装备技术的发展，选用的教材有的甚至还是七八十年代的书籍，更别说用英文教材直接上课。教学模式很多还采用“满堂灌”的方式，教师只顾讲授自己的内容，学生不假思索地接受，这些都限制了学生创新思维的形成。

2.导师队伍的良莠不齐

目前导师的水平差别很大，出现了两种不利于研究生创新能力培养的情况：一是有的导师学术水平不高，自己都不跟踪当前本学科的前沿现状、新技术和新方法，而且本身也没有高水平的科研课题和研究成果；二是有的导师本身学术水平和科研水平都很高，但无法顾及研究生的培养，疏于对研究生的指导。这两种情况都造成所带研究生缺少科研创新的土壤，研究生创新能力何谈提高。

3.创新能力平台缺乏

由于目前军校还是采用导师负责制，当导师本身科研创新能力不足以及缺少研究经费时，研究生的研究课题必然会缺乏科研实践平台，一些研究课题只能纸上谈兵。另外，和地方大学生相比，军校研究生参加国内外学术交流的机会较少，而学术会议、学术培训、学术论坛和学术讲座是学生了解本学科前沿、开拓视野和启发灵感的捷径，是和知名专家学者面对面探讨问题的有效途径。

4.考核机制存在问题

考核机制不完善也是影响研究生创新能力提高的一个根本原因，目前军队院校虽然规定研究生必须发表几篇小论文，毕业论文也采用“全盲”的方式评审，这些对研究生质量的提高虽然起到了一定的改善作用，但由于目前国内期刊以及国际会议鱼龙混杂，一些研究生发表的论文几乎没有任何创新可言。

二、创新能力培养的对策和措施

1.制订科学合理的培养方案，优化课程体系

培养方案是否合理、课程体系是否优化是保证研究生所学内容扎实与否的基础。首先应根据研究生学科方向制订规范性、灵活性和可操作性的培养方案，并确定明确的培养目标；其次是围绕培养目标设置教学课程，课程总体保证基础理论与基础知识的同时，应跟踪本学科方向的前沿，体现创新性，课程设置上注意专业性与交叉性、稳定性与前瞻性的统一。

如军械工程学院计算机工程系今年在制订计算机应用技术学科研究生培养方案时，学科范围覆盖计算机控制技术、系统仿真技术、多媒体技术、管理信息系统、基于网络的计算机应用技术、人工智能等研究领域，主要研究计算机应用于装备保障、指挥控制、信息管理等军事应用领域所涉及的原理、方法与技术。根据培养方案细分为4个研究方向，明确了每个方向的培养目标和课程体系，课程中既有本学科研究生必须掌握的基础知识，如计算机网络体系结构、计算机系统结构和人工智能原理等，又有当前军事中所需要的新技术理论，如战术互联网及其应用、计算机网络对抗等，保证了研究生具有扎实的基础知识和领先的专业知识。

2.提供科研平台，提高研究生的实践知识

约翰·霍普金斯大学[2]的科学理念是：研究生教育是培养学生进行科学探索和研究的教育阶段，研究生教育不但要使研究生掌握高深的专业知识，而且要重视智力发展和所学知识的紧密结合，培养研究生的探索精神和探索能力。著名高等教育和社会学教授伯顿·克拉克认为“研究生必须有科学研究基础”，可见科学实践在研究生培养中的重要地位。高水平的科学研究是培养研究生创新能力、创新个性、激发创新意识最有效的途径，也是最为关键的过程要素。研究生教育与高水平科研工作紧密结合，通过课题研究与科研工作的密切结合，以高水平科研工作培养高质量人才，可以大大提高研究生创新能力，可以通过两个方面搭建科研创新平台。

（1）研究生课题的选择：应明确规定研究生的选题必须与本学科和导师的研究方向一致，必须居于本学科的前沿。鼓励研究生申请承担各级各类科研项目，使他们在学业阶段就能进入本学科的前沿，并进行开创性的、有应用前景的科学研究工作。

（2）研究生科研创新条件的搭建：军队院校各学科应紧跟本学科前沿，积极跟踪国内外高新技术，建立高新技术平台，研究生借用此平台研究自己的课题或参与其中的项目，遇到问题时导师仅给予指导或提供思路，具体工作研究生自己承担，激发学生的创新意识，提高学生的实践知识和创新技能。

3.参加学术交流，丰富研究生的专业知识深度

学术交流是培养研究生创新思维能力的重要方式。通过学术交流可以丰富学生的专业知识，增强他们从事科研工作的能力。学术交流可以采用四种方式。

（1）研究生学术论坛：是研究生思想争鸣与探讨学术的平台，是研究生群体的学术活动，为同一院校的不同领域、同一领域的不同院校间的研究生提供了沟通和交流的渠道。论坛对每个参与者都是一次饱尝学术大餐的机会。研究生参加论坛的过程就是自我学习、自我完善、自我提升的过程。从查阅资料、整理材料和准备大会发言提纲，对问题自然会有非常深刻的认识。通过参与论坛，一方面展示了自己的学术能力，另一方面也锻炼了自己的沟通表达能力，并在相互交流过程中得以提高。

（2）学术会议：是传递和交流科技信息、学术观点的重要载体，是相同学科重要的学术交流平台。军校应鼓励研究生参加国内或国际学术会议，通过学术会议可以达到如下效果：

1）研究生参加学术会议时，通过参与会议的研讨过程可以与本学科内的知名专家学者交流思想。一方面可以领略本学科前沿的学术研究成果，另一方面也可以了解学科的前沿发展趋势，从中获取书本和课堂上难以获得的新思路、新方法。

2）通过学术会议广泛而深入的交流和学术见解的交融与碰撞可以极大激发研究生潜在的创新能力，领会科学研究中学者及其团队刻苦钻研、不断探索的科学精神，这对营造健康向上的学术氛围、改善学术风气、净化学术环境有着重要意义。

3）研究生通过参加学术会议可以了解自己在本领域内所处的研究状况，明确自己与前沿的差距，从而取长补短。如果能将得到的启发与自身的特点相结合并加以改进，研究生必然会受益颇深。

（3）学术讲座：通过定期邀请军队、驻地不同领域知名专家和学者向学生讲授与学科有关的知识或新的研究进展，促使学生了解所在学科或相关学科领域的前沿知识，掌握最新的研究动态。通过这种方式，研究生可能更早地接触学科前沿，并在学术交流和学术碰撞中拓展视野，产生灵感，培养学生的学术敏感性。

（4）学术培训：针对某一新兴学科、某一项前沿理论和技术开设专门的学术培训，或者邀请专业公司定期开展新技术、新方法的运用和产品展示等活动，必然开拓研究生的学术和科研视野。

4.导师队伍的创新性

研究生教育的主体是导师和研究生，一个学校研究生教育的质量在很大程度上由其导师队伍的水平所决定。由于研究生教育具有教学对象的高层次性、教学内容的前瞻性、教学方式的创造性以及教学过程的复杂性等特点，因此对导师的创新素质要求更高。导师的言传身教、自身素质和创新能力的高低是直接影响研究生培养质量的关键。为了培养出创造能力强的研究生，导师队伍应具有如下特性：

（1）思想修养高尚：导师担任着教育育人的重任，只有具有正确的思想观、良好的道德情操才能引导研究生树立自强不息、积极向上、献身国防和军队建设的人生追求。导师必须以身作则，身体力行，用自己的实际行动言传身教，使学员在潜移默化中受到熏陶，加强自身的道德修养。

（2）专业技术的精湛和创新：导师是研究生进行科学研究的引路人，科研能力、学术地位和理论观点等对研究生产生直接影响，并在一定程度制约着研究生的培养质量。这就要求导师在自己的研究领域必须具有发现问题的能力，具有精湛的专业知识。尤其在当前新军革到来的时刻，军事技术的发展日新月异也必然会对军事各方面的研究领域产生冲击，作为导师必须始终跟踪研究领域的前沿，能以独特的眼光洞察新军革给自己研究领域带来的新问题，并及时解决这些问题，进而形成自己的学术流派或取得影响力的学术成果。

（3）学术水平的一流：导师应有自己个性的学术方法，有自己的研究方向，有自己独特的科学方法论，并用这种方法来指导研究生的研究问题，并指导学生在国内外高水平的学术期刊上发表有一定影响因子的文章。

（4）导师培养、考核和遴选制度的完善：通过从部队选调师、旅以上领导干部兼职到院校任教以及引进或聘请国内外院校著名专家、教授等充实研究生导师队伍，解决导师队伍“近亲繁殖”问题。另外，逐渐建立、完善导师工作质量评估体系，建立相应的激励与管理机制，最大限度地发挥导师的潜能。基于“鼓励竞争、保证质量以及宁缺毋滥”的原则遴选导师，淘汰学历偏低、学历结构不合理的导师，打破导师终身制，实行优胜劣汰的聘任制等。

三、结论

总之，为国家和军队现代化建设培养高层次、高素质的创新性人才是军队研究生教育工作的核心任务和主要目标。研究生创新培养是一个系统工程，需要院校管理部门、导师、研究生管理部门等多方面共同努力，通过科学合理的培养方案和优化课程，夯实学生的基础知识和专业知识，组织学术交流，开拓学生的事业，增强学生的学术前沿研究的敏感性，技术精湛、素质高的导师队伍积极引导研究生参加科研和学术研究，为研究生创新能力提供了良好的创新环境，从而培养能满足部队需要的创新性人才。

参考文献：

[1]南宁,邵福球.新时期军队研究生教育改革与科学发展[M].北京:军事科学出版社,2010.

[2]沈红.美国研究型大学形成与发展[M].武汉:华中理工大学出版社,

1999

[3]吉逸,陈国庆,曹玖新.研究生创新型学习的教学研究与实践[J].计算机工程与科学,2011,(S1):34-28.

[4]苌庆辉.研究生创新能力培养的真谛是什么?——以的学术成长历程为例[J].研究生培养,2011,(5):15-18.

[5]刘楠楠.我国研究生教育质量保障体系研究[J].研究生教育,2011,

(212):65-67.

[6]杨颉,陈学飞.研究生教育质量:内涵与探索[M].上海:上海交通大学出版社,2007.

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【关键词】管理科学与工程；学科建设；发展潜力

管理科学业务培养目标：本专业培养具备必要的数学、经济学、计算机应用基础，具有扎实的管理学科的基本理论和基本知识，具备用先进的管理思想、方法、组织和技术以及数学和计算机模型对运营管理、组织管理和技术管理中的问题进行分析、决策和组织实施的高级专门人才。

业务培养要求：本专业主要学习数学、计算机、经济学、统计学、运筹学、生产与运营管理、市场营销、会计学、财务学、国际金融与贸易等管理基础学科的基本理论和基本知识，具有定量分析、决策、管理沟通和组织实施的能力以及计算机应用的能力，熟练掌握英语。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力：①掌握管理学科的基本理论、基本知识和方法；②具有定量分析和计算机应用的基本能力；③具有基本的管理沟通、协同合作和组织实施的工作能力；④熟悉有关管理的方针政策和法规；⑤了解管理科学的应用前景；⑥掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究和实际工作能力。

一、国内外发展现状

从国外的研究情况来看，运筹与管理、信息技术与管理、管理对策理论与模型、知识管理是国内外共同研究的主要内容，持续的研究热点将集中在这些领域；决策理论与技术、供应链管理是当前国外主要的研究内容，可以预见，受国外的影响，国内未来3-5年内在这方面的成果将大量出现；风险管理、预测理论与技术、管理心理与行为理论、管理科学思想与管理理论在国内有较强的应用背景，是国内研究的热点。当前，国内院校建设管理科学与工程科学有两个显著特点：

（1）重点综合类大学的管理科学与工程学科和财经类大学的管理科学与工程学科的发展，都注重与其他学科的交叉渗透及理论应用；

（2）重点综合类大学的管理科学与工程学科偏工程应用，更重视本学科的基础理论和方法的研究，并以此为发展重点方向；财经类大学的管理科学与工程学科偏财经应用，更重视本学科方法在财经领域的应用研究。

二、目前学科在国内同类学科中的地位

广西财经学院管理科学与工程一级学科2011年被评为自治区级优势特色重点学科；在国内、区内同学科中，本学科的优势集中体现在理论应用的领域及其应用的方法、研究领域和地域相结合、研究方向独具特色等方面。学科针对我区学科点在广西新兴、急需研究领域布局的缺失，依托我校经济学、管理学的学科优势，将管理科学的研究手段与方法应用于广西社会、经济发展中急需解决的重大科学问题，实施以产学研协同驱动、项目协同驱动、团队协同驱动、成果协同共享的研究模式开展交叉应用性研究，取得了较好的研究成果，其中商贸物流管理方向研究水平居全区前列。学科针对广西北部湾经济区“三基地一中心”、西江经济带、资源富集区产业发展需要，依托已建成的中国物流学会全国首批“产学研基地”、自治区政府相关主管部门、行业协会、企业协同共建的20余家产学研基地；已经在北部湾经济区商贸物流发展问题、西江经济带系统性融资问题、基于土地资源生态安全问题、深化中国—东盟区域经济合作的贸易、投资与环境关系问题、综合运用“3S”集成技术（RS/GIS/GPS）实现物流信息化的问题等领域取得了区内领先的研究成果。

三、学科发展的契机

目前，制约广西发展的一大瓶颈是缺乏高层次的人才，尤其是缺乏既掌握定量分析工具，又精通经济、管理理论，能够用定量分析工具深入分析并解决经济管理活动中实际问题的复合型高级管理人才。在一些新兴产业（如物流业与信息服务业等）中，区内只有少数高校设有硕士点，每年培养的人数十分有限。不能满足广西经济社会发展对于人才的需求。根据国家发展战略和自治区党委工作布置，结合我校应用性、地方性的办学特色，我校拟建设的管理科学与工程学科下设置的5个研究方向（商贸物流管理、资源环境管理、财经智能信息处理、工程造价管理、区域发展理论优化与方法）充分考虑了广西的现状及未来的前进道路，考虑了广西高层次管理人才的实际需求，考虑了我校的办学特色和办学定位，是贯彻落实国家和自治区党委今后经济建设的切实举措。

四、学科今后的发展潜力

管理科学与工程一级学科建设今后的发展趋势如下：

一是强调学科方向与广西经济社会建设实际的相结合。我校管理科学与工程学科所设置的4个研究方向具有前瞻性和地域性，且都是广西建设与发展中急需的，能够填补广西目前在这些方向上科学研究及人才培养方面的空白。因此，无论是在学科本身的理论发展还是在学科知识的实践应用上，我校的管理科学与工程学科都有着广阔的空间和良好的发展趋势。

二是强调学科融合和以管理科学方法论研究为导向的学科本质特征。由工商管理系和计算机与信息管理系联合建设，有工商管理、计算机科学与技术等相关专业作为支撑，在4个研究方向上都强调管理科学的方法论研究，体现学科的本质特征。

三是在学科发展中，突出学科研究的本质特征，通过学科之间的交叉与融合，产生一系列的学科新增长点，给我校相关管理学科领域提供新的有效的研究方法、研究工具与新的管理平台，提供新的应用示范。

五、就业方向

（1）信息管理与信息系统专业方向。适应在大中型企业特别是合资类与外向型企业、金融机构、政府机关、其它社会经济单位的信息管理部门、综合管理部门、计算中心等相关部门从事信息管理与信息系统的建设、运营等管理工作。

（2）电子商务专业方向。在大中型企业特别是合资类与外向型企业、金融机构、政府机关、其它社会经济单位的信息管理部门、营销管理部门、物流管理部门、计算机中心等相关部门从事电子商务系统的建设、运营等管理工作。

（3）工程管理专业方向。工程管理专业就业率进入了前20名。工程管理的对象是房屋建筑、道路交通，或者桥梁建设、船舶建设。管理的内容包括：工程项目管理，如工程项目的投资、进度、质量控制及合同管理；房地产经营与管理，如，房地产项目的开发与评估、房地产营销、房地产投资与融资、房地产估价；投资与造价管理，如，编制招标、投标文件，评定投标书，编制和审核工程项目估算、概算、预算和决算；国际工程管理，如，国际工程项目招标与投标、合同管理、投资与融资。

（4）工业工程专业方向。培养具备现代工业工程和系统管理等方面的知识、素质和能力，能在工商企业从事生产、经营、服务等管理系统的规划、设计、评价和创新工作的高级专门人才。

参考文献：

[1]梅世强；齐二石；王雪青；；管理科学与工程学科概念及其体系研究[J]；工业工程；2006年02期

[2]张顺堂；管理科学与工程的学科研究热点与选题[J]；山东工商学院学报；2005年05期

[3]张玲玲；刘作仪；李若筠；房勇；杨涛；张超；杨晓光；汪寿阳；；我国管理科学与工程学科的发展现状与趋势——基于专家调查问卷的分析[J]；公共管理学报；2006年01期

[4]杨乃定；影响我国管理学科发展的环境障碍分析及对策[J]；管理学报；2011年07期

作者简介：

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关键词:人工智能;理论传授;实验训练;科研训练

人工智能(Artificial Intelligence,AI)是计算机科学与技术专业的一门重要专业课程,是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科。它研究如何用计算机模仿人脑所从事的推理、证明、识别、理解、设计、学习、思考、规划以及问题求解等思维活动,并以此解决需要人类专家才能处理的复杂问题,例如咨询、诊断、预测、规划等决策性问题[1]。人工智能是一门涉及数学、计算机、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和综合学科。目前,人工智能很多研究领域,如自然语言处理、模式识别、机器学习、数据挖掘、智能检索、机器人技术、智能计算等都走在了信息技术的前沿,有许多研究成果已经进入并影响了人们的生活。

2003年12月5日,国内第一个“智能科学与技术”本科专业在北京大学诞生[2],它标志着我国智能科学与技术本科教育的开始,对我国智能科学技术人才培养和智能科学与技术学科建设起到极大的带动作用。目前,人工智能课程的教学存在几个问题:首先,注重讲授理论知识,实验环节滞后,这不利于培养学生的实践能力,更谈不上实践创新。其次,人工智能是交叉学科,内容比较繁杂,各种教材的内容不一样,授课没有统一的体系,学生学习时抓不住重点,不能理解人工智能的根本方法和思想。一般说来,计算机专业的其他课程,如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等,都是求解结构化问题的基本技术,而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。最后,人工智能科学与技术飞速发展,但目前人工智能只被视为一门专业课,课程讲授和人工智能没有作为一个研究方向结合起来,也没有把传授课本知识和引导启发创新结合起来。

适应知识经济发展的高等教育,要把培养创造精神和创新能力摆在突出的位置。创新是基础研究的生命,而高等学校的教学只有与科研紧密结合,才能在培养学生的创新精神方面有所作为。为此,针对人工智能的课程特点,我们积极开展研究型教学、研究型学习,提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。在教材上,我们选用了清华大学出版社出版、马少平等编写的《人工智能》。我们的教学研究与实践的主要内容包括三个方面:启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文,学校大学生科研项目资助计划,国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面,层层递进、环环相扣,是体系完整的创新型人工智能教学实践。下面,我们就这三个方面内容展开探讨。

1启发式传授人工智能解决问题的非结构化思想

现实世界的问题可以按照结构化程度划分成三个层次[1]:1)结构化问题,能用形式化(或称公式化)方法描述和求解的一类问题;2)非结构化问题,难以用确定的形式来描述,主要根据经验来求解;3)半结构化问题,介于上述两者之间。一般说来,计算机专业的其他课程如网络技术、数据库技术、算法分析与设计等,都是求解结构化问题的基本技术。而人工智能技术则是解决非结构化、半结构化问题的有效技术。人工智能的教学可以让学生在体验、认识人工智能知识与技术的过程中获得对非结构化、半结构化问题的解决过程的了解,从而达到培养学生多角度思维的目的。

我们使用的教材主要内容包括搜索和高级搜素、谓词逻辑和归结原理、知识表示、不确定性推理方法、机器学习等。这些主要内容也可以相应地归结为若干个典型算法,如启发式A*搜索算法、 剪枝算法、元启发式算法(模拟退火,遗传算法)、谓词逻辑归结算法、贝叶斯网络、决策树、神经网络(BP算法、自组织网络和Hopfield神经网络算法)。元启发式算法是一种启发式的随机算法,是用来解决非结构化问题的典型算法,其思想和传统的决定性算法如动态规划、分支限界完全不一样。学生在刚一接触到这些元启发式算法一时难以接受和理解其机理,对算法的有效性往往半信半疑。根据非结构化、半结构化问题的特点,讲解和演示算法在解决此类问题的具体步骤和详细过程,从而让学生掌握人工智能算法的基本思想。在讲解不同的元启发式算法的时候,学生会问,是模拟退火算法强,还是遗传算法强;在讲到机器学习算法的时候,学生会问到底哪个分类算法最好,这时候我们可以把搜索(优化)领域和机器学习领域的“没有免费午餐”定理进行适当的讲解和解释,从而把具体算法实现层面之上的一些人工智能的哲学思想进行传授。

在人工智能的具体教学中,采用问题教学法和参与式教学法。在问题教学法中,围绕人工智能的知识模块,在引导学生发现各种各样问题的前提下,传授知识。教学活动中,尝试使人工智能知识围绕实际问题而展现,使问题不仅成为激发学生求知欲的前提,也成为学生期盼、理解和吸收知识的前提,以此激发学生的创造动机和创造性思维。在参与式教学中,打破人工智能算法的枯燥、沉闷的传统教学法,尝试开放式教学内容;提问式讲课;无标准答案的课程设计;查找文献,分组动手实现人工智能算法等参与式教学方法,培养和发扬学生的参与意识,通过参与式教学提高学生学习的主动性、积极性和效率,培养学生的动手能力和创新能力。

2成体系的实验训练

独立开展人工智能实验课程,开发一批新型、富有创意的实验案例库,搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。人工智能实验课程的特点是应用各种人工智能方法,根据问题的约束、结构、信息进行表示建模和计算机上实现,是与人工智能原理同步的实验课程。学生必须掌握的人工智能的基本原理和计算机操作技能,它对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用,在整个教学过程中占有非常重要的地位,是计算机软件、计算机应用、计算机网络、软件工程等专业的一门重要的必修专业课程。通过实验,学生得到严格的训练,能规范地掌握人工智能的基本理论和主要方法、基本问题求解技术,熟悉各种计算环境的基本使用。

在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,努力培养学生的创新意识与创新能力。为实现这一目标,在课程内容安排上采用适量基本原理与方法的实验内容为基本内容,增加一系列综合性实验和开放性创新实验问题,在实验内容方面更注重研究性实验中的创新问题。实验内容方面分为三个层次:基本原理的基础性实验、综合实验和研究性实验。在后两个层次的实验中,部分引入人工智能课程小组团队的最新科研成果,目的在于通过完成这些研究性实验,培养学生独立解决实际问题的能力,以提升学生的科研素质与创新意识。我们将这些设计实验称为新型实验案例库,它被放在人工智能课程小组网站上,以此搭建一个创新实验和虚拟学习社区平台。通过实验课程的学习和训练,学生应达到下列要求。

1) 掌握人工智能方法的优点及其在实际中的应用。

2) 学会对人工智能问题进行分析建模和应用各种计算工具实现问题求解,熟悉对实验现象的观察和记录,实验数据的获取与设计,最佳实验条件的判断和选择,实验结果的分析和讨论等一套严谨的实验方法。

3) 巩固并加深对人工智能原理课程的基本原理和概念的理解,培养学生勤奋学习,求真求实的科学品德,培养学生的动手能力、观察能力、查阅文献能力、思维能力、想象能力、表达能力。

4) 通过完成综合研究性实验,培养学生独立解决实际问题的能力,提高学生的科研素质与创新意识。

在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时,进一步培养学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新意识、创新精神和创新能力,为学生今后从事科研、教学或企事业单位的分析检验以及新技术的研发工作打下扎实的基础。

在实验组织方面,根据各实验的目的和要求,学生分为5人1组,指定一个组长,每组选择1套实验题目。基础实验题目要求达到27学时、综合性实验题目选择1题和研究性实验题目选择1题,基础实验题目要求在规定时间内,小组独立完成实验测定、数据处理,并撰写实验报告。实验过程中, 要求学生勤于动手, 敏锐观察, 细心操作, 开动脑筋, 分析钻研问题, 准确记录原始数据, 经教师检查,实验及其原始数据记录才有效。同时,团队作业,需要多人分工合作、相互帮助,这样可以提高人际交往和沟通能力,学会与他人合作,培养团队创新能力。

3课程学习与毕业论文,科研训练相结合

人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿和未来,通过学习和体验人工智能的知识和技术,学生能够在一定程度上了解信息技术发展的前沿知识,这有助学生开阔视野、培养兴趣,为今后继续深造或走向社会奠定坚实的基础[3-4]。

人工智能的理论和方法广泛应用于数据挖掘、机器学习、模式识别、图像处理中,这些内容既是高年级的后续课程,又是现在热门的研究方向。学习和深刻理解人工智能的理论、方法和应用,对后续课程学习以及今后的研究具有重要的意义。

我院规定大学三年级的学生开始联系毕业论文指导导师,同时确定毕业论文的研究方向,提前进行科研实践,以培养实践能力和研究素质。人工智能课程正好是大三高年级开设的专业课,因此,我们把课程实验及设计与同学的兴趣相结合,引导学生,并提炼和形成学生的毕业选题和课外的科研方向,它是提高本科生研究创新能力的有效手段。

基于新的教学实践,很多学生的选题都与上述归纳的人工智能若干算法相关,如算法本身的研究和改进,或是算法在各领域,如数据挖掘、图像处理等的应用。在我们的科研能力训练计划中,一批项目和课题,如混合神经网络的研究与应用、差分演化算法研究与应用、基于协同训练的推荐系统等,分别受到国家和学校本科生科研项目立项资助。一批三四年级的本科生以第一作者身份在国内核心期刊、国际会议和期刊上发表学术论文,这激发了学生的科研兴趣,使学生体会到了创新的乐趣。

总之,课程学习与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练,极大地提升了学生的创新能力和科研基本素质。

4结语

针对人工智能的课程特点,我们积极开展研究型教学、研究型学习,提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力的研究与实践。我们的教学研究与实践主要内容包括三个方面:启发式传授人工智能解决问题的非结构化的思想;成体系的实验训练;以及与毕业论文、学校大学生科研项目资助计划、国家大学生创新性实验计划相对接的科研训练。这三个主要方面,层层递进、环环相扣,是体系完整的创新型人工智能教学实践,新的改革和实践在教学中取得了令人满意效果。

参考文献:

[1] 张剑平. 关于人工智能教育的思考[J]. 电化教育研究,2003(1):24-28.

[2] 谢昆青. 第一个智能科学技术专业[J]. 计算机教育,2009(11):16-20.

[3] 罗辉,梁艳春. 大学生毕业论文与科研能力培养及就业[J]. 吉林教育,2003(10):18.

[4] 金聪,刘金安. 人工智能教育在能力培养中的作用及改革设想[J]. 计算机时代,2006(9):66-69.

Reform and Practice of Innovative Teaching in Artificial Intelligence

WANG Jia-hai, YIN Jian, LING Ying-biao

(Department of Computer Science, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China)

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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(University of Cambridge)、爱丁堡大学(University of Edinburgh)和利兹大学(University of Leeds)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（Part IA, Part IB 和Part II）, 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。

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关键词：网络工程专业；实践教学体系；实践教学内容；网络实验室建设

1 实践教学体系建设意义

近年来，随着计算机、通信、网络及多媒体技术的发展，社会各领域需要大量网络工程应用人才。为了顺应此需要，许多院校纷纷开设网络工程专业[1]，我校也是其中之一。

基于教育部有关专业指导性意见和社会对网络工程人才的需求，结合我校实际，我们制定了网络工程专业培养目标：培养基础扎实、知识面宽、具有创新精神的二十一世纪计算机网络技术发展需要的高级人才。通过四年学习，该专业的毕业生能从事网络应用软件开发、网络工程设计与规划、网络安全防护、网络运行维护与管理等工作。由于网络工程专业是实践性很强的技术，要想实现培养目标，必须高度重视实践教学体系建设[2]。因为实践教学体系是教学的重要组成部分，是课堂教学的补充和延伸，也是学生将所学理论知识与实践相结合的一个重要手段和必不可少的重要过程。因此，建设实践教学体系有利于提高教学质量，能为社会培养高质量的网络技术人才[3]。

2 实践教学内容建设

网络工程专业实践教学内容大致可以分为两大块：1)专业基础实践；2)专业方向实践。前者是计算

机科学与技术一级学科基础技能，其下所有专业都必须掌握，网络工程也不例外。如程序设计基础实践、计算机组成原理实践、操作系统实践、数据库系统实践、数据结构实践和软件工程实践等；后者则是网络工程区别于其他专业的特定技能，如计算机网络原理实践、网络工程实践、网络安全实践等。前者具有共性、后者具有特性；并且前者是基础、后者是拓展，前者是为后者服务的。由于专业基础实践体系目前已经基本成熟，有很多可以借鉴的研究和实际成果，而网络工程专业作为一个新专业，其专业方向实践教学内容还处于探索阶段，所以本文的实践教学内容以网络工程专业方向实践为主。如无特殊说明，以下的实践教学内容均指专业方向实践教学内容。图1是网络工程专业的实践教学内容。我们将网络工程的专业方向实践教学内容分为四块：1)课程实验；2)课程设计；3)专业实习；4)综合设计。下面分别介绍。

2.1 课程实验

网络工程专业方向的课程可以分为计算机网络原理、网络编程、网络安全、网络工程、网络管理和互联网应用与维护等课程。

计算机网络原理课程是网络工程专业的核心专

基金项目：国家自然科学基金(60803160);湖北省教育厅科学研究项目(Q20111110); 2011年武汉科技大学教学研究项目。

作者简介：金瑜，女，讲师，研究方向为分布式计算、P2P信任研究; 赵红武，男，副教授，研究方向为分布式数据库；顾进广，男，教授，研究方向为语义网，软件工程。

业基础课之一，着重介绍实现位于不同地点的节点之间通信的过程和原理，强调系统中软硬件之间的协商过程，即协议和分层。

因此该课程的实验重点在于解析各个层次协议包的格式、协议运行过程等。数据链路层实验有以太网链路帧格式分析；网络层实验有ARP协议分析、ICMP协议分析、IP分组分片、IP协议分析、距离向量路由算法分析、链路状态路由算法分析等；传输层实验有：UDP协议分析、TCP协议分析、TCP连接、超时重传等；应用层实验有RIP协议分析、OSPF协议分析、DNS协议分析、FTP协议分析、HTTP协议分析等。

网络编程也是网络工程专业的一门专业基础课，着重介绍在UNIX/Linux系统下基于TCP/IP网络套接字接口的基本编程方法，包括迭代与并发服务器编写方法、进程与线程编程技术、I/O编程技术、IPv4与IPv6的兼容性、原始套接口、数据链路访问技术、广播与多播技术等。可以开设的实验有Socket基本编程基础、基于TCP 的网络程序设计、基于UDP 的网络程序设计、Ping 程序设计、并发服务器程序设计、I/O 复用程序设计、Traceroute 程序设计等。

网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性科学，也是网络工程专业的核心课程。该课程重点在于介绍基本网络安全理论、目前常见的网络攻击以及防御技术和工具等，开设的实验有使用Ethereal(或Sniffer)网络嗅探工具分析网络通信、漏洞扫描及入侵、网络隐身、木马攻击、DoS攻击、ARP欺骗攻击、Windows操作系统平台的安全设置、Windows 2000 Server操作系统平台主机的安全配置方案、网段安全实用防护、利用IPSec：筛选表屏蔽危险端口、利用PGP软件实现电子邮件加密、windows 2003 Server的Web证书服务、使用基于主机的入侵检测系统Blackice、数据备份与恢复等。

网络工程课程主要是从工程角度来描述构建网络系统所需要掌握的技术。重点阐述网络体系结构、交换机和路由器等通信设备功能、选型及应用，网络工程规划与设计，综合布线系统设计与施工技术，网络测试，以及相关工程标准与规范等。该课程的实验可以分为双绞线电缆的制作及简单以太网组网、交换机初步使用、交换机中VLAN配置、路由器的使用、路由器中的静态路由配置、路由器中OSPF的配置、ACL配置、NAT配置、小型网络的规划与设计等。

网络管理主要培养学生面向网络管理员岗位的核心职业能力和职业素质，是一门面向职业岗位的技术应用类课程。它介绍计算机网络管理系统的基本概念和实际应用，以SNMP协议为基础详细讨论网络管理系统的体系结构、管理功能域、协议规范、管理信息库组成、远程网络监视功能和安全机制，开设的实验有网管软件使用(如SNMPUtil，StarView，SNMPc，华为的Quidview)、SNMP基本原理验证、网络拓扑发现、性能管理、Windows 2003网络管理、应用WinSNMP进行网络管理编程等。

互联网应用与维护课程主要涉及在互联网中流行的应用以及对这些应用服务器的配置和管理。实验包括DNS服务器配置和使用、Active Directory安装管理、Web服务器配置和作用、FTP服务器配置和使用、电子邮件系统配置和使用、DHCP服务器配置和使用、Telnet服务器配置和使用、磁盘管理、备份和还数据、IE浏览器配置和使用、远程终端服务配置和使用。

2.2 课程设计

课程设计是对实验课程的进一步巩固和深入，可以从深度和广度上对实验教学进行扩展，能弥补实验教学上的实验环境和师资力量上的不足，更进一步地让学生理解和掌握所学的理论知识。鉴于计算机网络原理、网络安全、网络工程这三门课程在网络工程专业的核心和基础地位，我们认为网络工程专业方向应该开设这三门课程的课程设计，让学生加深对这几门课程的理解。

计算机网络原理可以开设的课程设计题目有计算校验和、帧封装、模拟Ethernet帧的发送过程、发送ARP包、解析ARP包、解析IP包、IP地址的合法性及子网判断、利用WinpCap进行协议分析等；网络安全课程设计的题目有端口扫描编程实现、服务器扫描编程实现、多线程扫描编程实现、网络数据包生成编程、入侵检测编程等；网络工程课程设计的题目可以为中型网络系统规划和设计，包括网络规划与设计需求分析、网络系统体系结构设计、网络地址和命名模型设计、系统中路由协议设计、网络安全设计、网络中服务器设计等。

2.3 专业实习

专业实习是让学生亲身参与实际项目开发过程，让学生对项目设计与开发有切身体会，毕业后能快速适应公司的环境和业务。根据所需技能程度，网络工程专业实致分为三种：计算机软硬件集成实习；网络工程专业方向生产实习；网络工程专业方向毕业实习。计算机软硬件集成实习要求的技能最低，一般只需学生对计算机的软硬件有感性认识，能够独立完成计算机系统的安装；生产实习对学生的技能要求次之，一般需要学生在指导老师的帮助下，熟悉利用软件工程或网络工程思想设计和开发实际项目的流程；毕业实习对学生技能要求最高，面向就业，要求学生能独立设计和实现实际项目的一个模块。

计算机软硬件集成实习对于计算机科学与技术学科的所有专业都是相同的，一般在学校的工程训练中心完成；而后两种实习要体现网络工程专业特色，我们通过与实训公司合作，让学生参与实际的网络应用或网络工程项目的开发过程，使学生对网络工程专业的专业技能和就业方向有更深刻的认识。

2.4 综合设计

综合设计要求学生利用所学理论和实践知识，解决本领域内实际问题，要求学生具有一定钻研和创新精神。综合设计按照题目大小和难易程度又分为专业方向课程设计和毕业设计，前者一般用三周完成，解决一个实际小问题，或者是大问题的一个小模块；而后者完成时间一般为三个月，利用软件工程或网络工程的思想完整地实现一个网络应用或系统。

根据学生不同兴趣(或者就业行业不同)，综合设计题目大致可以分为三个方向：网络应用系统开发、网络工程规划与设计、网络管理。网络应用系统开发对学生的要求最高，就业方向是网络公司或软件公司的网络应用开发工程师；网络工程规划与设计次之，就业方向是系统集成工程师；而网络管理对学生的要求最低，就业方向一般为企事业单位的网络管理员。指导老师可以根据学生能力、兴趣、就业期望为学生制定个性化综合设计题目，让每个学生都能各尽其能并增长理论和实际动手能力，实现网络工程专业的培养目标。

3 网络实验室建设

为了满足网络工程专业学生以及全院本专科计算机网络教学需要，我们网络工程系在锐捷网络有限公司的帮助下，组建了网络实验室。

整个网络实验室共有8组设备，一台服务器、一套协议分析软件。每组设备由4 台路由器、2台三层交换机、2台二层交换机、8 台PC机及一个RCMS控制系统组成。RCMS对组内的8个设备进行统一管理(4台路由器和4台交换机)，每次可以容纳64人同时实验。学生可以通过访问RCMS控制系统，对组内任意路由器和交换机进行配置，实现设备间的平滑切换。教师也可以通过远程访问RCMS系统，对组内设备进行快捷管理，如可以对组内所有设备进行一键清，自动删除所有配置，为下次实验做好准备工作。并且每个实验设备组都有一套插口槽，代替部分路由器和交换机以及所有PC机的端口，学生做实验室时，一般情况下都不用在路由器和交换机上插拔线缆，这可以保证设备端口的使用寿命。

网络实验室承担的教学任务有计算机网络原理、网络编程、网络安全、网络工程、网络管理等课程的实验教学，还有网络工程专业的课程设计、专业实习和综合设计等实践环节的教学工作。为了让学生更充分地利用网络设备，我们正在建设开放实验室，目前相应管理软件正在开发中。

4 师资队伍建设

网络工程专业具有实践性强等特点，如果教师缺乏实践经验，科研和工程能力差，培养学生的实践能力就会成为一句空话。因此我们非常重视师资队伍建设，主要采取如下措施。

1) 坚持师资培训。为了加强教师们的实践动手能力，我们持续派骨干教师参加全国网络相关精品课程培训以及著名网络公司专项培训；选派教师参加全国网络工程专业相关会议，去年，我们参加了在国防科技大学举办的第二届网络工程专业研讨会，今年参加了在东南大学举办的第三届会议。专家们对网络工程专业设置的经验可以为我们建立实践教学体系指引方向。

2) 科研促进教学。鼓励教师将科研融入到教学中，让学生了解本领域内前沿，跟上社会和学科发展步伐。目前，我们网络工程系成立了很多兴趣小组并吸引学生参加，如网格计算、云计算、P2P计算、无线网络、协议分析可视化等，教学效果较好。为了让更多学生加入教师的科研团队，我们提出了一个新举措，即“本科生导师制”。与硕士、博士导师制相类似，每个教师指导2～4个网络工程专业本科生。教师要为学生的学习和就业提供指导性意见，学生要定期向教师汇报工作进展。

5 结语

为了与网络工程专业理论教学体系相配合，我们提出了实践教学体系建设方案，为后期的精品课程建设奠定基础。虽然我们在实践教学体系建设中已经取得了一定成绩，但还有很多地方需要我们落实和完善，今后我们准备从以下几个方面加强实践教学：1)继续组建新的实验室，如网络安全实验室、实时工业网络实验室等；2)将理论教学与实践教学更紧密地结合起来。有些理论非常枯燥，教与学都很困难，在这种情况下，我们可以到实验室去教学，边讲授理论边进行实验验证，如在计算机网络原理课程里，协议报文格式对学生来说很难理解，更谈不上识记，但当他们在实验中编辑或截获报文后，字段含义对他们来说就很好理解了，学生掌握了报文的关键字段，教学的效果就会更好。

参考文献：

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Preliminary Exploration of the Construction of Practice Teaching System for Network Engineering

JIN Yu, ZHAO Hongwu, GU Jinguang

(School of Computer Science, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China)