计算机硕士的研究方向范文
时间:2023-12-29 17:52:57
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篇1
关键词:工程硕士;培养方案;课程设置;教育改革
作者简介:单甘霖(1962-),男,江苏如东人,军械工程学院二系,教授;赵诚(1982-),男,河北宁晋人,军械工程学院二系,助教。(河北
石家庄?050003)
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)25-0047-02
工程硕士专业学位是我国研究生教育体系中的一个重要组成部分,其设置适应了国家经济体制的改革,适应了在岗人员进一步提高自身能力素质的需要。工程硕士与工学硕士相比,它们虽然处于同一层次,但由于其生源的显著差异,其培养目标、知识结构、能力结构和培养模式等均有较大不同。要使工程硕士成为高层次技术和管理人才,符合未来社会发展的需要,就必须贯彻“以人为本,因材施教”的教育原则,制订一套科学、合理的培养方案,并建立与之相适应的培养模式。
为了提高工程硕士培养质量、规范培养模式和培养流程、明确评估办法等,2005年7月召开了第二届全国工程领域教育协作组组长全体会议,提出“建立规范化的工程硕士学位标准”的设想,并选择了控制工程等五个领域,以课题研究的形式,率先开展工作。2007年全国控制工程领域工程硕士教育协作组颁布了“控制工程领域工程硕士专业学位标准(试行)”,对我院控制工程领域工程硕士的培养起到了很好的指导性作用。考虑我院控制工程领域工程硕士的培养主要是面向部队、基地等情况,在对“专业学位标准实施细则”修订中,培养方案在符合学科内涵的基础上,要兼顾生源单位需求,在研究方向的确定、课程设置等方面突出应用性、针对性,切实使培养的工程硕士在相应的工作岗位上发挥应有的作用。
一、以武器控制系统为中心确定培养方案的主要研究方向
现代兵器装备的特点是精确化、远程化、智能化,以导弹、无人机、指挥系统等为代表的武器装备更突出了这一特点,这些特点的基础之一是自动化技术。根据我院生源主要分别来自武器装备论证、武器装备试验、军代表、部队技术保障、部队装备管理单位等岗位特点,依托控制工程领域培养工程硕士,应该以武器装备为大背景,在控制工程学科内涵的基础上紧紧以武器控制系统为中心,来确定相应的研究方向,因此我院控制工程领域工程硕士专业研究方向确定的基本思路是:涵盖我军武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控、武器控制系统性能测试与故障诊断、武器控制系统信息化管理等方面,为军代表系统、武器装备试验基地、部队修理所、部队装备管理等单位培养具有我军特色的高层次应用型、复合型工程技术和管理人才。具体如下:
1.武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控
该方向以提高复杂武器控制系统综合战术技术性能为目标,以数学、力学、控制理论、系统科学、计算机技术为基础,研究武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控的方法。主要研究内容包括:火控、指控、无人机和导弹等复杂武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控的方法及武器系统作战效能评估等。
2.武器控制系统性能测试与故障诊断
该方向以提高武器系统技术保障人员的装备保障能力、试验技术人员的工程实践能力为目标,以自动测试技术、故障诊断技术、信号处理技术和计算机技术等为基础,研究武器系统的性能检测、故障诊断的技术与方法及靶场试验中技术保障的关键技术。主要研究内容包括:新标准测试总线的应用、测试系统模块化设计、武器系统运行状态监测与诊断、测试诊断设备研制等。
3.武器系统信息化管理
该方向以提高各级装备保障管理人员的管理自动化、信息化、智能化水平为目标,以人工智能、装备保障理论、计算机技术、数据库技术、多媒体技术、网络技术等为基础,研究装备保障管理的自动化、信息化、智能化技术和系统。主要研究内容包括:研究制订适合装备保障信息化管理的标准体系,研究建立统一的适合装备保障管理信息化的数据交换代码,基于装备的状态信息、故障信息、维修信息等进行研究装备保障领域的全程可视化信息管理系统。
二、以适应培养方向要求为出发点确定适宜的课程体系
课程教学是工程硕士培养的一个重要环节,它对于构建合理的知识结构、打下扎实的基础理论和系统的专业知识起着相当重要的作用。当今社会,科学技术迅猛发展,知识更新不断加快,只有打下牢固的基础,才能自如地实现向新领域的转变,才具有可靠的应变能力的坚实后劲;只有在头脑中存储了大量的知识、事例和经验,才能运用它们来进行创造性思维。课程设置在整个课程教学工作中起着基石性和原本性的作用,只有合理的课程设置才有可能使研究生具有合理的知识结构,才有可能在课程学习过程中激发研究生的创新意识与创新能力。
考虑到工程硕士的培养模式是“进校不离岗”,边工作边学习,在职攻读学位的特点,在课程学习上,我院采取的是“两阶段”学习方式,即第一阶段主要学习公共和领域必修课程,在学院集中学习;第二阶段主要学习选修课,采取先寄发教材供学员自学,再到学院集中辅导两次,每次为期两周,最后集中进行考试。因此课程设置一方面要充分考虑这些特点、安排,另一方面更要考虑所设置课程应与各培养方向相适宜。对控制工程领域工程硕士研究生来说,应具备以控制论、系统论、信息论原理为核心的知识结构。同时,还要具备基于与数学方法、计算机技术、网络技术、通信技术、各种传感器和执行器等相结合的、针对具体应用方向的知识面。这些知识结构、知识面要通过一类课程群的设置来落实。由于培养时间、教学时数的限制,课程的门数设置受到了约束,这样就要求对课程的选择必须反复斟酌,切实使选择的课程具有较强的针对性,有利于学生建立合理的知识结构,有利于学生进行后续的学位论文研究工作。我院工程硕士专业学位课程设置包含两大部分。一部分是适用各个研究方向的必修课,包括公共必修课和领域必修课。公共必修课主要包含自然辩证法、英语、数理统计、科技信息检索。领域必修课主要有线性系统理论、计算机控制系统、自动测试系统。另一部分是为不同研究方向设置的选修课。选修课设置的基本思想是在保证对一个控制工程领域工程硕士研究生而言,至少应掌握一个课程群的知识要求的基础上,引入专题讲座形式来开阔学生视野,增大学生知识面。根据学科培养方案设置的三个研究方向,结合部队岗位需求,我们按优化、控制类课程群、控制系统故障检测与诊断课程群、信息传输与处理类课程群的要求设置领域专业技术类选修课课程。
具体地讲,为三个研究方向设置的选修课程分别是:
为武器控制系统分析论证、试验优化与质量监控研究方向设置了优化、控制类为主的课程,包含军事运筹分析、系统决策与建模、智能控制、人工神经网络、防空武器系统效能分析以及专题讲座。
为武器控制系统性能测试与故障诊断研究方向设置了故障检测与诊断为中心的课程,包含测试与接口技术、军用电子系统测试、电子系统故障诊断、故障分析与预测、人工智能原理以及专题讲座。
为武器系统信息化管理研究方向设置了信息传输与处理为中心的课程,包含数字信号处理、战术互联网及其应用、图像工程、多媒体技术、人工智能原理以及专题讲座。
三、结束语
随着科学技术的飞速发展,武器控制系统性能不断的提高,武器装备涉及高新技术的增多,控制工程领域工程硕士专业学位标准实施细则也需要进行相应的修订,在这其中最需要关注的是培养方案的修订,特别是涉及的研究方向和课程设置。在相对稳定的基础上,其应该是动态的、开放性的,以适应工程硕士培养单位岗位发展的需要。
参考文献:
篇2
关键词:计算机;全日制专业学位;课程体系设置
中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 08-0000-02
我国自1990年设置研究生专业学位以来,专业学位研究生教育得到快速发展,2008年之前攻读专业学位的研究生主要是以非全日制形式攻读的在职人员。为了更好地适应国家经济社会发展对高层次应用型人才的迫切需要,2009年教育部下达《教育部关于做好2009年全日制专业学位硕士研究生招生计划安排工作的通知》,至此国家开始大力发展全日制专业学位硕士研究生教育。该通知为全日制专业学位研究生提供政策保障的同时也为计算机专业硕士学位研究生提供了新的机遇。计算机全日制专业学位研究生的课程体系设置直接关系到未来人才能否满足企业的职业需求。由于全日制计算机专业学位研究生教育近年来才开始实行,所以其课程体系设置仍需要不断地探索和努力。
一、专业学位研究生与学术学位研究生的区别
全日制专业学位硕士研究生与学术型研究生属同一层次的不同类型。专业学位(professional degree)是我国研究生教育的一种形式,是相对于学术型学位(academic degree)而言的学位类型。根据国务院学位委员会的定位,其目的是培养具有扎实理论基础,并适应行业或职业实际工作需要的应用型高层次专门人才。以下全日制专业学位硕士研究生简称为专硕,学术型研究生简称为学硕。
专硕与学硕是我国教育的两个方面。前者注重实践与应用,其目的是培养国家经济建设与社会发展所需要的高层次应用型人才。后者强调理论与研究,培养大学教师和科研机构的研究人员。
二、当前国内计算机专硕课程体系设置存在问题及对策研究
(一)国内计算机专硕课程体系存在的问题
1.照搬学术教学模式。目前绝大多数全日制专业硕士研究生和学院老师对我国全日制专硕教育还存在不满意的地方。在部分高校老师和学生看来,计算机全日制专业硕士课程体系设置只是“穿新鞋走老路”,这主要是由于部分高校缺乏专硕培养经验,仍然以学术型研究生的培养模式来培养专业学位研究生,两者的课程体系设置大致相同,而达不到培养应用型研究生的要求。
在学生看来,专业硕士和学术硕士没有本质的区别。他们认为有些高校的专业硕士和学术硕士是一样的导师,选修课程基本上也是一样,两者几乎没有差别,虽然专硕开设了比较注重实践的课程,但仍由学校老师负责讲授。
学术型学位以学术研究为导向,主要培养高校教师和科研人员;专业型学位以专业实践为导向,主要培养应用型高级人才。不同的培养目标决定其培养模式的不同,如若两者上课方式及师资并无太大差异,势必会影响专业硕士的培养质量。
2.教学模式单一。我国专业硕士研究生课程授课形式主要是传统的课堂授课。这种教育方式使得老师成为传授知识的主动者,学生被动的接受知识,大大削弱了学生的积极主动性。老师是课堂的主人,学生思维跟着老师转动,课堂上缺少互动的环节,老师无法及时了解学生是否理解所讲内容,只能通过最后的考试成绩来考核学生的学习情况。
3.选修课程所占比例较少。学位课的使命,是硕士生在本门学科掌握坚实的基础理论与系统的专门知识。必修课体现课程的基础性均衡性,而选修课则突出了课程的选择性,它将“适应学生的需求”摆选修课内容设置的首要地位,以学生的需求与个性化发展为中心。选修课的设置要基于学生未来不同发展方向的实际需要,以培养企业需要的人才为最终目的。
在我国大多数计算机专硕课程体系中,学位课和必修课在全部课程中占据了80%以上的比例。在学位课和必修课中,有些课程与学生本人研究方向不大。在学生获得基本专业知识的同时,与学生未来发展相关的课程少之又少。这说明选修课所占比例少,这不利于学生的个性发展。
4.实践课程少,实践基地不足。计算机专业硕士研究生教学应以培养学生实际应用能力为标准,以理论与实际相结合为主线,更加重视实践和应用,让学生多进行实践操作,增强其专业实践能力和解决实际问题能力。
虽然大部分高校在研究生教育的过程中,已经建立了校外实践基地,为专业学位研究生提供了良好的实践条件,但是,相比于不断扩大大的招生规模,这些实践基地数量己不能满足需要。因此,应进一步加强校企合作,拓展校外实践基地。
5.新兴学科少。虽然计算机科学与技术学科在我国的发展正在步入一个新的历史时期,但是目前我国的研究生教育的实力与先进国家相比仍存在着较大差距。通过调查研究,我们发现北美大学的研究生课程建设与新兴学科的研究发展几乎是同步的。国内计算机专硕在课程设置上滞后于计算机学科中新领域的发展。与北美大学计算机学科研究生课程设置相比,对传统的计算机科学的课程,国内大学都设置得比较完善,而相对一些较新的课程,国内大学开设的就少一些,这在一个侧面上反映了国内与北美的大学之间的差距。
(二)对策分析
1.实行专硕课程体系改革。由于专硕某些课程与学术型合堂开课,导致专业学位课程与学术型课程在课堂要求、教学内容等方面雷同,无法体现专业学位教育的培养特点,所以在某些应用性课程上,专硕课程需单独开课。尤其需要增加实践课程,应鼓励相关学院积极寻求校企合作,拓展校外实践基地。
我国专业硕士研究生课程主要分为学位课、必修课、选修课这几个模块。其中学位课包括公共学位课和专业学位课。学位课这里不做分析,其中学校核心课程要每学期都开设,并要求学生必修。在选修课方面,应该逐年增加选修课比例,使学生有更大的自主选择权,促使学生选修课程与其培养方向一致。
2.积极拓展非课堂教学环节。非课堂讲授式教学方法有利于提高学生的独立思考能力。发达国家的非课堂授课比例远比我国高出很多。这说明非课堂授课方式已经成为课程实施的重要环节。计算机专业硕士研究生课程应通过加强非课堂讲授式教学方法,强调在实践中培养学生独立解决问题能力和独立操作能力,并且具有灵活多样,内容丰富,不断更新,要求严格,注重效果等特点。在课堂实施上,应逐渐增加讲座与研讨,阅读与研究等非课堂比例。某些发达国家在教学方法上强调研讨课教学,并且研讨课比例占有相当大的比重。研讨式教学方法的应用,可以增强启发性,拓宽学生视野,为学生参与学术交流创造了机会。通过加强研讨课教学,强调在实践中培养学生独立解决问题能力和独立思考能力,这种做法同样也值得我们借鉴。
3.逐年增加选修课比例。在计算机专硕培养方法上,发达国家远比我国有经验,通过借鉴西方发达国家经验来思考我国计算机课程建设具有重要意义。发达国家高校计算机课程中,选修课占总课程的50%以上,学分构成中选修课比例也较高。这样一来,学生不必按某一固定模式塑造自己,在学业上享有最大限度的自与主动权,有利于学生的个性发展和潜能的发挥。
我国计算机课程设置应向选修化方向发展,高校应普遍开设灵活、广泛的选修课,并应逐步增加选修课比重。如此多的选修课为研究生充分提供了自主性研究空间。研究生可以根据不同的志趣、知识基础、学习能力以及其他有利条件进行有选择的学习,有利于扩大知识面,发展所长。导师可以根据学生个别差异因材施教,不断提高育人的质量。
4.增设实践性课程,大力建设实践基地。我们认为应该大力加强研究生实践能力的培养,各门课程都要尽可能布置大的project,让学生在实践中增强对理论的感性认识,从而使他们得到全方位的提高。另外,国外的考试是比较灵活的,而把实际动手等内容也作为考核的一部分。
通过建立和完善校企合作新机制,着重建立校企互惠双赢机制、解决研究生在专业实践基地中的管理、安全、生活保障等问题,解除企业接纳学生实践的后顾之忧。同时鼓励相关学院积极寻求校企合作,拓展校外实践基地。
5.适当开设新兴学科。国内多数大学与国外高水平大学相比,计算机学科研究生课程设置的覆盖专业面相对来说还不够宽,存在一定差距。例如北美大学开设的“不精确信息推理与决策”、“计算机图形的几何表示”,虽然与这两方面相关的研究国内也在开展,但将它们单独设课的学校还不多。
国内大学有必要开设一些具有前沿性和前瞻性的课程,设置一些计算机技术新成就的课程,可以大大丰富学生关于本学科发展的前沿知识,激发其科研兴趣,提高研究生的专业敏感性。
三、结束语
计算机全日制硕士专业学位研究生作为一种新的人才培养模式尚处于起步阶段,其培养模式的完善还需要进行不断的探索和实践,各高校有必要根据计算机专业学位硕士培养过程中暴露的问题并结合毕业生在IT企业工作的情况加以总结,不断探索其教育规律,以IT企业的需要为导向,更新人才培养观念,科学设置全日制硕士专业学位研究生的课程和教学内容,强化实践应用能力培养,为IT企业的发展输送大量的高级专业型人才。
参考文献:
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[4]俞继仙,苏玉亮,肖立山.全日制专业学位研究生教育存在问题及对策探讨[J].石油教育,2011(6):62-64
篇3
“国家优秀自费留学生奖学金”从2005年设立至今,已评选了三届。该奖项已经成为祖国关爱自费留学生的知名品牌,受到国内外权威媒体和有关人士的普遍关注和广泛赞誉。
广大自费留学生是国家宝贵的人才资源,为了进一步加强他们与祖国的联系,弘扬优秀自费留学人员奋力拼搏的精神,本刊从2006年第1期开始,向广大读者介绍部分获奖者。同时近期我们又开辟了“我的自费留学经历”专题,真诚欢迎更多的自费留学生将你们留学中的酸甜苦辣与心得写给我们。
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叶海涛,2003年获奖者,留学英国。现任英国伦敦大学学院(UCL)纳米研究中心博士后研究员,与劳斯莱斯公司(Rolls-Royce plc)合作共同研发飞机引擎内部的高温功率放大器。1998年西安交通大学本科毕业,曾获得“好来西”企业奖学金、首届美国联合科技公司(UTC)容闳科技教育奖。2000年新加坡南洋理工大学(NTU)硕士毕业,获新加坡Tan Chin Tuan国际交流奖学金及李氏基金(Lee Foundation)。2004年英国伦敦大学博士毕业,主要专业方向为金刚石由子学及纳米器件2004~2005年被聘为日本电信电话株式会社国际研究员,从事单晶金刚石场效应管的研发。现已发表国际期刊论文20多篇及国际会议论文40多篇,多次应邀参加国际学术会议并做大会专题报告。在攻读博士期间,连续三年荣获英国大学校长委员会颁发的海外研究生奖学金(ORS)、英国EPSRC奖学金和香港王宽成奖学金(KCWong),并被吸收为英国材料学会(IOM3)(2000年)、英国物理学会(10P)(2001年)及英国电子工程师学会(IEE)的会员,(2003年、2006)年当选为旅英中国工程师协会的理事,并应邀成为以色列国家科学基金委的特约评审人。
而立之年的叶海涛表示:“一定不会辜负祖国的期望,不断提升和完善自己,脚踏实地做好每一份工作,心系祖国,愿为祖国的繁荣和发展贡献自己的青春和智慧。”
谢向华,2004年获奖者,留学英国。2000年毕业于上海同济大学环境科学与工程学院,2001年9月赴英国布里斯托尔大学攻读计算机硕士学位,一年后顺利完成“高级计算科学”课程,并获得理学硕士学位。2003年11月开始在布里斯托尔大学计算机科学系媒体计算科研小组攻读博士学位,同时担任“研究助理”一职从事科研工作。2006年3月通过博士论文答辩。自2006年2月起,在布里斯托尔大学计算机系做博士后,从事一项由欧盟委员会(European Commission)资助的旨在开发帮助盲人和视力严重损伤的病人与外界交互的计算机认知系统的研究项目(CASBliP)。其研究主要为立体计算机视觉系统,动态曲线分割模型,计算机材质分析,自动缺陷识别和医学图像。他在计算机视觉与图形处理领域的国际性刊物和国际性学术研讨会上以第一作者发表了10多篇论文。2004年,应美国玛柯尼医疗系统(Marconi Medical System,Inc.)苏里博士的邀请,在《医学图像分析手册高级图形分割与图像注册模型》一书中撰写章节――“区域支持的几何彩色动态曲线分割模型”。谢向华现参与《材质分析手册》一书的编撰工作,该书将于2007年出版。2006年初,他与默曼迪博士的PRINS研究方案得到了英国Levelhulm研究基金会为期两年的资助。他现担任多个国际性学术期刊的评委,并是英国“医学图像分析与认知”年会等多个国际性学术协会的会员。谢向华认为,获得“国家优秀自费留学生奖学金”是祖国对自己在海外多年努力学习的莫大鼓励与肯定,同时也让所有海外的莘莘学子看到祖国对于他们的重视与厚望。在今后的研究工作中,他将继续努力学习尖端技术,为祖国将来的科技发展贡献微薄之力。
姚小军,2004年获奖者,留学法国,研究方向为化学信息学。1994年就读于兰州大学化学系,2002年1月获“促进科学技术研究中法协会信息科学奖学金”资助,作为兰州大学与巴黎第七大学联合培养的博士生,赴法国留学,师从法国巴黎第七大学ITODYS研究所化学信息学和分子模型实验室主任范波涛教授和兰州大学胡之德教授。在范教授和胡教授的共同指导下,主要开展了以下两个方面的研究:(1)新的机器学习算法在QSAR/QSPR中的应用;(2)计算机辅助分子设计。他在国际知名学术刊物上发表了30余篇论文并被多次引用,所做的工作曾多次在国际会议上介绍,得到了同行的广泛好评。留学法国期间,曾获得2002年“法国华人青年企业家协会”教育基金会第二届“优秀中国留学人员奖”和2004年中国国家留学基金委“国家优秀自费留学生奖学金”以及2005年“促进科学技术研究中法协会信息科学奖”。2004年12月获得博士学位。获得学位后,姚小军响应国家西部大开发战略,怀着对母校的深厚感情,决定回到兰州大学,从事教学和科研工作,为国家的西部大开发战略和母校的发展贡献自己的力量。获奖后,他深深地感谢国家对海外留学生的关心和支持。他表示将会继续努力,争取更大的成绩,更好地报效国家。
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然而,金融其本身和商科有着本质的区别。商科(Business)是一个很宽泛的专业,它包含很多专业,其中包括:金融(Finance)、市场(Marketing)、管理(Management)、会计(Accounting)、人力资源(Human Resource) 、运营(Operation)。
金融(Finance)的研究方向包括投资、金融工具定价及研究、金融市场、财务研究、银行、数学统计研究。
金融专业相对比较严谨一些,作为一门已经发展有几十年且作为经济衍生实务性的专业,其设置目的就是让学生掌握一系列传统及衍生金融工具。对于资本市场及国际货币、银行等的事务性操作有非常深入的了解。细心的学生会发现金融专业要求申请者对于经济学基础和数学要有一定的理解,并可以以致其用的运用到金融学科当中。一般学生毕业后面向的求职公司主要为投资银行、证券公司、基金公司、金融工具系列公司、银行、保险公司等。
金融最早源起于经济学,属于经济学的一个分支,但后来,随着金融学的发展,逐渐发展成为一个独立的学科。西方金融学宏观上分为公司财务和投资学两个方向。
随着时间的发展,在过去几十年的时间里边,金融学里面又出现了交叉学科,特别典型的就是金融工程学(Financial Engineering)。从金融学的发展来讲,渐渐偏向计算机化、数学化、工程化,所以其实从某种角度上来讲,金融工程特别像精算。金融工程是一门综合了金融学、数学和计算机科学的交叉学科,其课程通常由大学的商学院、数学系和工程学院联合授课,其课程由于集中于金融领域,所以深度远远超过MBA金融方面的课程,通常包括股票市场分析、投资组合分析、期货和期权、资产定价、资本预算、固定收益分析、利率模型、金融风险管理等课程。其全部课程均围绕金融学的应用展开,具有实用性很强的特点,最适合那些立志于从事金融工作的年轻人。
从就业的角度来讲,金融和金融工程专业的就业单位可以在各大投资银行、基金管理公司、保险公司、风险投资公司以及各种监管部门。证券交易所、期权交易所、基金、保险公司及风险投资机构。一般来说,在美国,数据和数据分析的工作相对比较容易找。无论是在美国,还是在中国,金融工程相关专业的学生,相对其他专业来说要好找工作,而普通的金融专业其实并不很容易就业。因为会计是一个比较具有专业性技能的专业,而金融工程和金融分析是说比会计更加专业化的一个学科,而金融学本身的专业性相对要弱过会计学,所以从就业的角度,金融工程或金融分析相关的应该是排在第一位,第二位是会计,第三位才是金融。
美国大学一般在金融专业设三个相关的学位:Master of Science in Finance(简称MSF),Master of Financial Engineering(简称MFE)以及MBA下的金融方向。MBA下的金融方向偏管理,美国综合排名前50的大学除了个别大学不设商学院,其他大学在商学院下都会开设MBA专业,而能够单独开设金融硕士或金融工程硕士的学校并不多,而通常MBA需要申请人有相关的工作经验。
美国常春藤院校本科几乎没有金融专业,主要原因是美国教育在本科强调文理教育,认为一个人最重要的本科阶段应该学会思考,学会做人,具备批量性思维的能力,而金融专业属于应用性专业。 而在硕士阶段,美国是全世界金融教育最发达的国家,有特别好的学校。著名院校包括麻省理工学院、普林斯顿大学等。越来越多的美国金融硕士教育走向了交叉的学科,像康奈尔大学、罗切斯特大W等。衡量一个学校,金融教育是不是好的主要标准,在于它有没有金融工程专业,实际上金融工程专业代表了整个金融教育的整体水平。从金融学硕士的角度来讲,一种是MBA中的金融或者金融工程方向;第二个类别就是金融硕士;第三个是金融工程、金融数学、金融分析的硕士。最后一类主要是金融相关的博士。
美国的金融硕士课程根据录取难度将学校分成三类,像刚才讲的普林斯顿大学、麻省理工学院的金融和金融工程的专业的申请难度是排在第一的。同样录取难度高的还有圣路易斯华盛顿大学、范德堡大学、弗吉尼亚大学、罗切斯特大学、伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校、波士顿学院、凯斯西储大学、乔治华盛顿大学等。
加拿大的教育体系和美国类似,综合性大学大部分有金融本科专业,和美国相比,加拿大名校的录取要求要比美国低,也不需要提供SAT1、SAT2的成绩。其实学生可以选择在加拿大读本科,然后去美国读金融工程。加拿大的硕士跟本科差别很大。加拿大的金融和金融相关专业相对比较少而且申请难度大。比方说萨省大学的MSF、约克大学的MFE、西安大略大学或滑铁卢大学的MFE等。
英国的本科中基本会计和金融一起学。对于英国来讲,商科领域里面,会计和金融也是最难申请的。如果想去英国读本科,中国高中毕业生基本都要读大学预科的。英国绝大部分金融硕士叫做Master of Accounting and Finance。英国的金融工程也比较发达,如果攻读金融或者金融工程专业,英国也有十分不错的学校选择,例如伦敦大学学院 、曼彻斯特大学、伯明翰大学、雷丁大学、埃塞克斯大学。
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工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)是一门工程技术与管理技术相结合的综合性工程科学,它以降低成本、提高质量和生产率为导向,采用系统化、专业化和科学化的方法,综合运用多种学科的知识,对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行规划、设计、评价、创新和决策等工作,使之成为更有效、更合理的综合优化系统,并对系统的运行及效果进行鉴定、预测和评价。
IE在19世纪末起源于美国,并在欧洲、日本等国家得到迅速应用和发展。到了二战期间,美国多数大学的工学院都已经相继成立了正系,并开始招收IE硕士生,到1990年美国已有150所大学的工学院设有IE系,其中92所可以招收硕士生。1992年国家教育部批准西安交通大学和天津大学首批设立IE专业,1993年正式招收IE专业本科生,目前,我国已有150多所高校设立了IE专业。1999年国家教委批准设立IE工程硕士点。
2.工业工程专业硕士研究生的特点
IE最初主要应用在机械制造、电气工程、材料工程等领域,随着现代管理发展,IE的应用范围已扩大到服务行业、公用事业甚至政府部门。工业工程强调“系统观念”和“工程意识”重视研究对象的“统筹规划、整体优化和综合原理”。目前现代工业工程涉及的研究方向主要有:人因工程、生产及制造系统工程、现代经营工程、工业系统分析方法与技术等。
IE专业硕士研究生都是具有四年以上实践经验的企业及事业单位的在职专业技术人员和管理人员,他们经过了一定的工程技术和工程管理工作的训练,积累了丰富的实际工作经验,独立工作能力较强。但是,由于他们本科毕业已多年,外语水平不高,计算机基础和应用能力较弱,基础及专业理论知识相对薄弱和陈旧,但分析和解决问题的能力较强。另外工业工程专业硕士研究生大多是作企事业单位的骨干或重要领导者,他们是带着工程实践中的实际问题而来的,具有强烈的求知欲。工程硕士学习方式是“进校不离岗”,集中在每周六和周日集中授课,保证了工程硕士在不耽误本职工作的前提下,学习专业知识。
3.创新工业工程工程硕士人才培养模式
3.1 工业工程专业硕士培养的总体目标
工程硕士的培养应该按照“积极发展、规范管理”的指导思想,认真分析和把握工业工程硕士培养的特点,努力提高工业工程硕士培养质量。工业工程领域硕士学位获得者应具有坚实的自然科学和社会科学的基础理论知识,系统的掌握某一门工程专业知识和工业工程的基本理论与方法,懂得现代工程经济和现代工程管理理论,掌握解决工程技术问题的先进技术和手段,并能综合应用这些理论和方法,分析、解决生产实际问题。
3.2 创新工业工程人才培养模式
在体现新时期社会发展需求的前提下,我们在以下几个方面加强正专业工程硕士创新型人才的培养:注重科学研究能力、工程实践能力、组织协调能力、创新能力的全面培养,突出创新能力;重视知识、能力和素质的协调发展;加强管工结合,因材施教,灵活教学,注意IE领域工程科学技术发展前沿知识的传授。
(1)优化培养方案,完善课程体系
工业工程硕士是工程领域里的一种专业学位,它侧重于工程应用。课程设置强调较宽的学科覆盖面,因此必须对工程硕士生加强基础理论和拓宽专业知识,建立起一个合乎工业工程工程硕士知识结构、能力结构和素质结构的培养方案。管理领域的工业工程课程设置主要包括:①学位课程。科学社会主义理论与实践、自然辩证法、外语、运筹学、计算机软件基础、工程经济学、战略管理、工业工程理论与实务、先进制造技术。②选修课。现代生产与管理、人因工程、质量系统工程与管理、新产品开发学、设施规划与物流分析、价值工程等与工程结合的工程领域或相关的技术课程。学位课学分19分,累计学分33分。
(2)有效利用现代信息技术
信息技术的飞速发展,为教育和教学方式的变革提供了可靠的保证。应用远程教育和多媒体等手段进行教学,可以凭借其信息量大、交互性强,覆盖面广等特点,突破传统教学的时空限制。这种新的教学手段可以适应工业工程硕士生不能像全日制学生那样集中时间学习的特点,学生可以在业余时间和工作的空闲时间里进行自修,老师可以通过网络手段如电子邮件等给学生布置作业和答疑等。
(3)抓好工程硕士学位论文质量关
①论文选题与开题。工程硕士论文研究题目一般直接来源于企事业单位生产经营和管理工作实际,工程背景明确、应用性强。论文有一定的技术难度、先进性,体现作者综合运用工业工程科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力。论文开题报告由导师审查通过后,由学校组织3-5名具有副教授以上职称的专家小组论证,通过者方可进入论文阶段。②论文指导。工程硕士的指导采用双导师制,有校内具有工程实际经验的导师与企事业单位内经单位推荐的业务水平高、责任心强、具有高级技术职称的兼职导师联合指导,保证工程硕士论文的质量。③论文答辩。论文经过导师审查通过,且工程硕士生完成了培养方案中规定的所有环节并成绩合格,才可以申请参加学位论文答辩。工程硕士生学位论文应有3位专家评阅,其中一位为校外专家评阅,另外两位为校内专家。答辩委员会由5位专家组成,并聘请校外工程领域具有高级职称专家作为答辩委员会主席。
4.结论
篇6
关键词:信息安全;开放式实践教学;兴趣-跨越-反咀;多样性教学;虚拟实验室
0 引言
随着我国电子政务、电子商务和社会信息化的发展,网络与信息系统的基础性、全局性作用日益增强,信息安全已成为国家安全、社会安全、经济安全的重要组成部分,引起了各国安全部门与军方的高度重视,培养高素质的信息安全人员刻不容缓。我国教育部、科技部、工业与信息化部都把信息安全作为优先发展的领域。教育部2005年7号文件《关于进一步加强信息安全学科、专业建设和人才培养工作的意见》将建立国家网络信息安全保证体系确定为国家发展的基本战略目标之一。
信息安全是一个“以信息安全理论为核心,以信息技术、信息工程和信息安全等理论体系为支撑,以国家和社会各领域信息安全防护为应用方向”的跨学科的交叉性学科群体系。作为一个全新的本科专业,信息安全学科具有很强的理论性和实践性,对学生的实践能力培养提出了更高要求。
1 信息安全专业开放式实践教学需求
信息安全专业实践具有高度的开放性特征:既有跨学科的知识内容,又包括安全技术和恶意威胁技术正反两方面的实验内容。这对信息安全专业实践教学方法提出了更高要求,国内外一些机构对此进行了研究和探索。
卡内基梅隆大学信息安全专业课程涵盖计算机、通信、社会学等领域,是典型的跨学科实践教学。詹姆斯麦迪逊大学信息安全专业课程设置既包括安全程序设计技术,也包括恶意代码模拟技术,强调培养学生的攻防程序设计能力。约翰霍普金斯大学信息安全技术类课程都包含一个研究开发项目,由学生和老师构成一个团队来完成,项目完成后,项目结果和报告需要对外,项目由整个团队维护。在国内,清华大学、武汉大学、华中科技大学等院校将信息安全专业开设在计算机学院内,以自身强大的计算机系统平台为保障加强学生的信息安全实践能力。上海交通大学拥有国内唯一的信息安全工程学院,雄厚的实力为信息安全专业实践教学提供了丰富的教学资源,其开放性、多元性、纵深性在国内高校中堪称一流。
然而,大多数开设信息安全专业的院校并不具备如上所述国内外名牌大学的优厚条件,因此必须研究和探索适合自身特点的开放式信息安全实践教学方法。
2 信息安全实践教学的开放性特征
2.1 基础知识的开放性
信息安全技术建立在计算机科学技术之上,信息安全实践也相应地必须以计算机技术实践为支撑,任何信息安全技术都不是孤立的。如防火墙、入侵检测、恶意代码分析等技术都要求学生对操作系统、计算机网络等计算机基础专业课程有全面的认识和体会。换言之,高校的信息安全实践教学在技术层面上应该是一个开放性过程,必须和传统的计算机专业实践高度渗透;但由于办学条件所限,信息安全专业的本科生通常是在大学二、三年级并行学习计算机基础专业课程和信息安全专业课程,或二者问的时间缓冲非常短,这就对信息安全实践教学的开放l生提出了新的挑战。
专业基础知识的开放性实则是信息安全专业的本科课程设置问题——如何既保证学生有充裕的时间和空间去学习并掌握传统计算机专业基础知识,又保证学生能够尽快从传统计算机专业领域中“走出来”进行信息安全的实践锻炼,再“走回去”将实践能力应用到实际的计算机系统中。我们应在尽可能保持教学课程稳定性的前提下,探索解决这一问题的方法。
2.2 安全技术的开放性
信息安全专业应包括密码学、信息系统安全和网络安全3个子学科,其实践教学也必然要围绕着这3个方向展开。然而目前大多数高校的信息安全实践教学都侧重于密码学,包括密码算法的设计、实现、评估等。而对信息系统安全、网络安全的实践教学却主要局限于教授学生如何使用一些现有的信息安全工具这一技术层次上,缺乏诸如编码实现防火墙、病毒检测等深层次的实践。实际教学中,我们经常遇到这样的问题:一名学生可以很好地编程实现一个密码算法,但将此算法应用在一个有界面、可操控的网络安全系统中时却无从下手。究其原因,主要是我们的实践教学方法过于侧重理论算法,忽略了信息应用环节,对于开放式、多元化的安全技术领域缺乏一定程度的覆盖;因此必须探索开放式安全技术实践教学方法。
开放式信息安全技术实践要求教师队伍要充分认识到信息安全实践的内涵,无论是密码学还是网络安全、信息系统安全都是实践性极强的领域,算法与系统在信息安全中是密不可分的两个方面,教师必须在这一问题上处理好理论算法与实践应用的关系。此外,学院应创造锻炼学生多方位实践能力的机会,积极寻求合作单位,探索多样化的开放式实践教学方式。
2.3 实践环境的开放性
信息安全实践教学中经常涉及一些恶意代码实验,学生通过对这些反面技术的剖析,达到防范威胁的目的。恶意代码实验本身如果控制不当会带来非常严重的安全事故,因此,在传统的授课理念中,信息安全实践具有一定的封闭性,依靠隔离的实验环境使恶意代码实验不影响正常的信息环境。然而,封闭的实验环境通常都需要高端的物理设备,目前多数高校不可能在短期内大幅度升级物理设备来隔离信息安全实践环境,且过度的封闭性试验不利于信息安全专业开放性的知识技术传授;因此必须探索合理的开放式信息安全实践环境构建方法。
信息安全不仅是一个新兴学科,也是一个敏感学科,因此必须拥有一个合理的实验环境,使恶意代码实验不影响正常的信息环境。换言之,一方面,为确保信息安全实践教学的质量,必须保证信息安全实践的开放性,使学生能够在一个相对充裕的条件下进行实践锻炼;另一方面,单纯的开放式实践教学又会降低实验环境本身的安全性,这与信息安全自身的指导思想相矛盾。因此如何协调信息安全实践教学中的开放性与安全性的矛盾,是信息安全实践教学方法需要研究的问题。
3 开放式实践教学思路与方法
3.1 采用“兴趣-跨越-反咀”模式促进知识基础的开放性
知识基础的开放性对教学培养提出了更高的要求。大学本科通常为4年制,对信息安全专业而言,学生既要学习网络安全、密码学、信息系统安全等课程,也要学习计算机传统基础课程,还要学习高等数学、大学物理等工科基础课程。传统培养方式是在大三上学期才学习计算机专业课程,大三下学期学习信息安全专业课,时间的紧迫性导致难以把握实践活动的时机。
“兴趣”指鼓励学生从低年级(进入大二上学期)开始培养自身对信息安全领域的兴趣,依托学务指导机制,以学务指导老师的课题和研究方向为中心,以学生兴趣为纽带,不拘泥于基础性和专业性,通过兴趣小组的模式培养学生的实践能力。
“跨越”指学生根据兴趣在学习操作系统原理、计算机网络等基础课程时就参与到解决网络安全、操作系统安全等实际问题中。具体题目可由学务指导老师指定,也可以根据指导老师所带的毕业设计课题以及大学生信息安全竞赛课题来选取合适的内容。这一阶段不过多关注学生知识基础的丰富性,而是提前让学生开始锻炼实践能力,跨越式地从实践中学习专业知识。
“反咀”指当学生跨越式地进行实践锻炼后,一方面实践能力得到了提高,另一方面由于跨越模式导致基础知识的缺失,学生会在实践活动的深入过程中感到知识的欠缺。这一阶段就开始引导学生以反咀方式将正在学习的专业课程和实践活动联系在一起,以理论知识指导实践活动,用实践活动加深对理论知识的理解。
3.2 通过多样性实践教学方法培养学生的多元化技术能力
信息安全涉及的技术领域较多,应进行多样性实践教学,培养学生的多元化技术能力。
(1)拓宽学生自身的知识领域,加强自身的实践能力培养。例如,依据国家信息安全人员最高资质认证CISP(注册信息安全专业人员)要求,引导学生学习信息安全在实际应用中的综合知识;教师还可根据自身主持、参与的科研课题总结实践经验,以实训、讲座等形式按照前述的“兴趣-跨越-反咀”模式传授给学生。
(2)开展多样科技活动为学生提供实践机会。例如,采用兴趣小组方式让学生参与到教师的科研课题中去;组织挑战杯、ACM大赛、全国大学生信息安全竞赛等赛事吸引学生参与实践活动,既拓宽了实践教学的方式,也增强了学生的实践学习积极性。
(3)合理利用现有的人力和物力资源,进行多元化的实践教学。如工程硕士的培养在学术上并不侧重专业知识的深度,而是要求他们在实际工程领域中具有丰富的经验,这正是全日制在校学生所缺乏的;因此教师可以利用指导工程硕士的机会,请他们为在校本科生作实践培训,既督促了工程硕士自身的工作和学习,也丰富了本科生实践教学的内容。
3.3 以基于“虚拟实验室”的开放式实践环境提高实践教学效率
信息安全实践教学往往需要比普通计算机实践教学更为苛刻的软硬件条件,可采用“虚拟实验室”的模式开展多方位信息安全实践教学。
首先,可利用虚拟实验室技术避免开放式信息安全实验中的安全干扰,避免恶意代码实验的不良后果。虚拟实验室将中间数据保存在虚拟存储区域中,当实验结束时,虚拟存储区域自动撤销,从而保证每一次实验都有一个干净的环境,同时避免了实验设备承载过多的存储载荷,降低了实践成本。
其次,利用虚拟实验室技术可有效降低开放式信息安全实验的物理成本。开放式信息安全实验有较高的硬件平台要求,成本较高,安全风险也较大;而在虚拟实验室内部,所有安全实验对实验者来说是开放性的,但其实是封闭在一个特有的环境即虚拟实验室中。即使虚拟实验室遭到破坏,也不会对真实的实验环境造成损伤。如可采用虚拟机技术降低计算机配置数量、节约成本,并对单机实验进行保护;虚拟专用网技术可以降低大规模组网的成本,并对开放性的网络安全实验进行防护。
最后,可利用虚拟实验室技术锻炼学生的安全防范技术能力。虚拟实验室技术本身也是一种信息安全技术,涉及数据保护、操作系统安全和网络安全。可以把虚拟实验室的搭建过程作为一个信息安全的实践课题,由指导老师带领学生完成,课题所需费用不高,利用成熟的虚拟机技术,VPN技术均可搭建适合要求的虚拟实验室。
4 开放式实践教学的意义
在基础知识方面,开放式实践教学方法的研究有利于信息安全专业的学科建设。信息安全这一新兴学科只是暂时挂靠在计算机科学与技术这一一级学科下,从长远发展而言,信息安全应该作为一个一级学科进行建设。因此,信息安全专业的实践教学在知识基础层面上一定不能是封闭的,必须是高度开放的。
在安全技术方面,开放式实践教学方法的研究对促进信息安全专业本科实践教学体制的完善有着积极的作用。可利用开放式实践教学突破目前我国大多数高校信息安全专业实践内容单一的局限性,进行涵盖密码学实践、网络安全实践和信息系统安全实践3大领域的综合性实验,探索多元化的实践培养机制。
在实践环境方面,开放式实践教学方法的研究有利于提高信息安全专业办学效果。探索并解决开放式信息安全实践教学环境问题,一方面有利于保障实践活动的顺利进行,使学生深刻认识到信息安全的应用价值;另一方面也有利于克服现有办学条件下的实践条件受限问题,提高办学效率。
篇7
关键词:教师科研;计算机专业;创新型应用人才;实践教学模式
0 引言
应用型人才是地方高师院校的人才培养目标,然而。在激烈的市场競争环境下,创新、开发型的IT公司、企业对计算机人才的需求不断提高,既要求毕业生具有扎实的基础理论和较强的实践能力,也要具有一定创新能力的应用型人才。目前,单纯以培养技能型应用人才已经不能适应社会经济发展的需要。因此,我们依托教师科研项目与成果,在计算机专业中培养具有创新能力的应用型专门技术人才,具有非常重要的现实意义。
1 地方高师院校计算机专业创新型应用人才
为使地方高师院校计算机专业能够培养适应区域经济发展需要的创新型应用人才,我们对目前计算机专业的培养人才现状以及创新型应用人才应具备的专业技能和创新能力进行分析研究。
1.1专业技能与创新能力现状
多年来,从学生的毕业实习、毕业设计,就业应聘、用人单位对毕业生的考核以及反馈情况来看,学生较好地掌握了专业的基本理论和基础知识,具备了一定的计算机操作技能,掌握了初步的编程、网页制作、数据库建立等方法,具有一定的专业技能和专业能力。但是,学生的专业技能和综合能力还存在诸多不足,创新能力缺乏:(1)计算机操作技能不够熟练,专业技能有待提高;(2)程序设计能力不强,实现算法的能力偏低;(3)软件系统设计与开发等综合能力较低,与社会需求差距大;(4)综合运用专业技术解决实际问题能力不足,缺乏创新能力。
1.2学生应具备的专业技能和创新能力
根据不同的培养目标和人才培养规格,应用型人才包括技能应用型人才和创新型应用人才。技能应用型人才是以操作技能和岗位技能训练为核心、掌握一定的专业理论、具备熟练的操作技能的专业技术人才。创新型应用人才除具备技能应用型人才的能力外,还必须具有技术创新、技术二次开发、综合专业技术解决实际问题的能力,具有适应多种岗位的综合素质以及职业判断能力。因此,计算机专业创新型应用人才应具备熟练的计算机硬件和软件操作技能,同时具备计算思维能力、算法分析与编程能力、系统综合开发能力、团队协作与人际交往等四种能力。
2 教师科研促进创新型应用人才的培养
几年来,我校计算机专业教师主持国家及省部级科研项目30多项,横向项目10多项,获得省科技进步奖7项,省级教学成果奖10多项,各类教学成果20多项,300多篇,形成了一个实力较强的科研与教学团队,为培养创新型应用人才创造了良好的环境和平台,并从以下五个方面开展计算机专业创新型应用人才的培养。
2.1科研成果引入课堂教学
科研是高校教学活力的源泉,是培养创新型应用人才的根本保证。以科研促教学是提高高校教学质量的重要途径,是教师提高教学深度和广度的前提条件。教师通过科研可以了解和掌握学科前沿,不断更新自身的知识结构、完善教师的知识体系。学生通过教师科研成果的介绍和讲解,感悟到学海无涯,创新无限。仅有书本知识是不够的,还要不断学习和掌握学科前沿,才能不断创新、进步。为此,我们发挥教授、博士的科研优势。鼓励他们将自己的科研成果引入课堂。通过启发式或探究式的教学方法,将科研成果与教学内容有机地结合起来,在讲解课本基本概念和基本原理基础上。引入研究成果,丰富了课堂教学内容,提高教学的深度。通过成果的应用,拓展教学的广度。例如,在《数据结构》课程中,没有给出图像算法设计的内容,平时学生对图像处理接触也较少。教师结合讲解哈夫曼编码的数据压缩功能,介绍各种数据压缩算法和系统,并将“分形压缩算法”的研究成果引入课堂教学。使学生了解到,除了欧氏几何学之外,还有一门分形几何学。分形几何学有很广泛的应用,在计算机学科中可以应用来解决图像压缩问题,且压缩率比较高。但是,目前它还有很多问题需要去研究和解决,从而引起学生的好奇心、激发他们的学习兴趣和热情,以此培养学生的创新意识和和创新的欲望。
2.2科研成果融入实验内容
我们充分利用教师科研,实行“教、学、研”相结合,鼓励教师把科研究成果和教改成果融入实验教学中。
教师结合相应的专业课程,从教师的纵向和横向科研课题中选择适合本科学生进行创新实验的项目,按照设计性实验和综合性实验的要求,将研究成果融入到课程实验中。把教师课题中模块设计、算法设计与分析、数据库设计与分析、代码实现等分解成实验项目,总结出实验目的、系统功能、指标要求、实验设备、算法步骤或流程、数据库设计、系统设计与分析、实验结果、代码清单等实验流程和要求,增加设计性、综合性等创新实验项目;并将教师与实验有关的教改成果,例如实验内容、实验方案、实验方法与手段等应用到相关课程的实验。创建操作训练、编程训练、设计训练、综合训练的“四步训练,五种能力”实验教学模式:应用任务驱动、案例分析、开放式、探究式实验教学方法,对实验采用灵活多变、有针对性的训练,促进学生熟练掌握基本操作技能和专业技术。培养学生创新素质,增强科研意识,教学科研密切结合,将前沿科学和新技术及时传授给学生。启迪学生创新思维,拓展想象空间,提高学生设计性与综合性实验的效果。
2.3创建创新工作室培养学生的创新能力
根据我院科研项目、校企合作项目的研究方向、研究内容,创建了“智能计算与信息处理”、“软件开发”两个创新工作室。创新工作室的宗旨是依托教师的科研项目和教师研究团队进行创新与开发,同时吸收专业能力较强的硕士生、本科生协助研究与开发。达到创新与开发,并培养出一批创新型应用本科人才的目的。
创新工作室负责人主要由年轻的教授、博士承担。负责制订创新工作方案,包括创新任务、创新目标、创新项目指导教师、前期培训、时间安排、创新成果验收、评价总结等,并组织实施。创新工作室的本科学生可以由专业教师推荐的优秀学生,也可以是有兴趣自愿报名参加。还可以是计算机协会、网络协会等学生社团推荐的。具体办法:接受大学生参与项目研究报名-对报名学生进行考核-指派团队教师对学生进行研究前的培训-指导教师给学生分配研究或开发任务-学生研究或开发-提交研究或开发成果-成果验收与评价。
几年来,创新工作室以教师为主导。以项目为驱动,主要研究与开发项目包括:基于GEP的关键技术研究、基于多核机群的Petri网并行算法研究、演化算法在物流企业智能信息处理系统中的应用研究、智能物流网站的设计与开发等。学生在这些项目的研究与开发中,负责了算法设计与实现、算法的运行与验证;系统网站的架构与模块设计、功能的详细设计与编程实现、系统与网站的运行与测试、撰写文档等工作。另外,通过创新工作室指导教师的培养和指导,学生结合教师的研究方向申报了省级和校级的“大学生创新创业”研究项目。每年都有5~8个项目获得立项资助,使学生成为了真正的项目主持人,达到了创新工作室培养创新人才的目的。因此,创新工作室的创建,使得一批学生比较完整地参与了项目研究与开发的全过程,亲自参与和主持了创新研究与开发设计,学会了从事研究工作的基本方法和创新思维。使学生在掌握专业技术的同时,了解了专业的前沿发展动态。学生的专业能力、专业技能、独立工作与合作能力、专业素质、敬业精神等方面都得到了锻炼和提高。不仅拓宽了学生的知识广度,也加深了学生的知识深度。不仅提高了学生的理论水平。也提高了学生解决实际问题的能力。使学生具备了一定的创新能力,具有了较强的专业应用能力,增强了学生的自信心和创新动力。
2.4科研项目案例实训基地培养学生的专业应用能力
我院教师承担了多个横向开发项目,为机关、企事业单位设计开发了多个软件系统或网站,取得了较好的经济效益和社会效益。为了培养计算机专业本科学生的创新应用能力,建立了一个“科研项目案例”实训基地,供计算机专业高年级学生进行综合项目开发训练。该基地的案例由科研项目主持人去除知识产权、简化处理和增加二次开发接口后,将项目开发的各个阶段文档、代码等提交给实训基地。实训计算机专业学生将每一个科研项目案例的开发全过程及各个阶段制作成动画演示系统,供教师在实训前给学生进行培训,学生也可以自己一边演示一边实训。案例系统或网站还提供二次开发的接口,供参加实训的专业学生进行二次开发、运行与测试。
“科研项目案例”实训基地通过案例的开发过程演示,采用开放式、解剖式的直观教学方法向学生展示软件系统开发过程的市场调查分析、需求分析、可行性分析、总体框架设计、模块设计、功能设计、代码设计等各个阶段需要解决的问题以及需要使用的开发工具、数据库等专业技术和专业工具,加深学生对软件工程、数据库原理、面向对象程序设计语言等课程的理解及综合运用,将理论知识转化为感性认识。对软件系统开发有了比较完整的认识。通过具体的实用案例系统或网站,学生学习各功能菜单的代码,掌握要实现某一功能模块的关键算法及代码实现。通过建立具体的数据库,让学生学会如何建立数据表、建立数据表之间的关联,构建实用的数据库。通过功能模块与数据库之间的连接调用,使用学生掌握系统中前台与后台数据的连接方法。同时,学生通过提供的二次开发接口,在原系统或网站基础上,自己动手添加功能模块并编写代码实现。在实训基地,学生可以通过二次开发进行功能模块训练,通过项目驱动开展系统开发实训。学生组成项目小组,共同完成系统的开发,最终达到培养学生的综合设计与开发能力,培养学生的专业能力和专业技能,培养学生的创新意识和创新能力,培养学生的协调与团队合作精神。
2.5教师科研促进学科競赛,培养创新人才
学科競赛是在课堂教学基础上,以競赛的方法,激发学生理论联系实际和独立发现问题、解决问题,培养学生专业素养和创新能力的重要途径。通过競赛,培养一批学习能力强、学习潜力大、学习效果明显的学生骨干。几年来,我们通过教师科研促进学生的学科競赛。培养创新人才。(1)以教师科研项目依托,通过创新工作室组织参赛学生进行集中培训,依靠项目组的集体智慧,基于课题研究成果开展针对性的训练;(2)以“科研项目案例”实训基地作为训练基地,结合参赛科目、内容,选择相应的科研项目成果案例进行针对性的训练;(3)在导师的指导下,以“大学生创新创业”立项项目和研究成果为基础,经过凝练和提升。推动学生个人或小组参赛。几年来,我们组织学生参加了包括全国大学生软件大赛、计算机网络大赛、广西计算机应用大赛等学科競赛,并取得了优良的成绩。逐步形成了以教师科研促进学科競赛的实践模式:以教师科研项目组建参赛小组-创新工作室分小组集中训练-校级选拔赛-选拔出参加全国或省级比赛选手-创新工作室重点训练-指导教师带队参加比赛-召开总结会-奖励获奖选手。通过依托教师科研,促进学科競赛,培养学生的创新能力。做到以创新促进競赛,以競赛提升创新,不断提高计算机专业学生的专业能力、专业技能、创新精神和团队协作精神。
3 实践与成效
我校计算机专业依托计算机教师科研和教学团队的科研教研优势,促进创新型应用人才的培养。将教师的科研项目、科研成果,融入课堂教学和实验教学,通过创新工作室、“科研项目案例”实训基地、学科競赛等形式、以任务驱动式、案例分析、开放式、探究式等教学方法推动计算机专业创新型应用人才的培养。经过几年的实践,我校计算机专业学生共获得了10多项区级或校级“大学生创新创业”研究项目的立项资助:在参加全国大学生软件大赛、计算机网络大赛、多媒体教学软件大赛。广西计算机应用大赛等比赛中,共获得10多个国家级奖项、20多个省级奖项。我校计算机专业依托教师科研,促进专业创新应用型人才的培养取得了比较显著的成效。
篇8
此时,坐在中科院地理所办公室里,放眼望去是奥林匹克森林公园。刘闯快言快语的响亮声音,像窗外辽阔的视野一样,拨开京城的雾霾,让昏黄沉闷的午后变得明亮起来。
虽已年至六旬,刘闯一举一动一颦一笑间,当年手捧首届“挑战杯”全国大学生科技竞赛唯一一等奖的001号奖状、蓬勃利落的女博士生形象仍旧清晰。似乎往事并未随着时间的涤荡蒙上尘土,反而在岁月的打磨下日渐沉淀出智慧与经验的结晶,散发着深邃的光芒。
“挑战杯”之路
1989年,首届“挑战杯”大学生课外科技活动成果展览暨技术交流会颁奖大会在人民大会堂隆重举行。这次大学生的科技盛会中,唯一的一等奖作品就是北京大学地理学博士刘闯,关于地理学信息化在土地类型评价中的应用的论文《在地理信息系统中土地评价模型的建模研究》。获奖证书由组织委员会主任张孝文(清华大学校长)和评审委员会主任张维(国家教委科技委员会主任)共同签署,编号为001号。
因为忙于学业,刘闯没有到场领奖,而由本校的另外一位男同学上台代领奖状,再加上刘闯这个男性化的名字,直到今天很多当事人都以为刘闯是个男生。若干年后回忆起这个戏剧性的小插曲,刘闯还是哈哈大笑,带着对当年那个年轻气盛的自己的理解和宽容。
1986年6月,国家《中华人民共和国土地管理法》,这是建国以来我国在土地管理方面最重要的大法。其中明确规定“各级人民政府应当编制土地利用总体规划”。而在当时,我国从未有全国性的土地利用总体规划,各级人民政府也均没有土地利用总体规划。刘闯的本科课外实践和硕士论文均研究土地类型,强烈的意识告诉她,机会来了。
明晰目标,刘闯一下子兴奋起来,她不分昼夜地查询资料,寻找适合自己的切入点。
“我选择了在土地类型与土地利用总体规划之间的一个理论问题――土地评价问题作为我的切入点。在详细研究了联合国粮农组织(FAO)土地评价分类系统的理论和方法后,结合我在本科和硕士期间的工作,我开始了把土地评价与计算机结合起来的研究工作。”她决心把将土地评价定量化和计算机化。
跟所有从那个年代走过来的人一样,刘闯虽然手拿硕士学位,对计算机的了解却还仅仅停留在英语单词computer的“段位”。当时北京大学地理系全系也只有二台苹果II微机,基本只能用来运算,在她需要的开发统计程序和制图方面完全无能为力。“那时连报班现学都觉得浪费时间,上课太慢,不如自学。”
急性子的刘闯,自己拿着教材边学边干。系里缺少计算机,她跑到别的单位去蹭。机房6点下班,还要等夜里10点加班的人全都离开后,她才被允许自带干粮和水,在里面待一晚上。一年的时间里,刘闯的每一天都是这样度过,白天上完课,匆匆回去安顿好儿子,带两个馒头和一壶开水往机房奔,锁门,开电脑,一干就是一通宵,等到第二天早上6点再回学校……理论分析、数据汇集、模型调试、编写程序、计算机计算,每一步都需要多次反复。
一年的光阴看似漫长煎熬,刘闯却伴着清冷的孤灯过得有滋有味。有的困难至今令她记忆犹新,“最狼狈的一次是用Basic语言写的计算机程序中,把分号输入到计算机时输成了逗号,硬是两天没查出来毛病,但是程序就是不运行,”刘闯现在想来还遗憾得直拍大腿,“两天时间能干多少活啊!”
做研究工作需要查阅外国最新论文,但那时没有互联网,查国外文献十分麻烦。刘闯不得不掏六百元给图书馆,请馆员检索。电传机打印出一份长长的清单,刘闯从中挑选,一封封地寄国际信,向作者索取论文。幸运的是,大部分科学家把论文免费提供给了她,她也由此清楚了这一领域的世界水平和概况。
信心在日复一日的奋斗中增长。刘闯用了两年时间完成了这项艰巨的工作。1988年日本举办的国际测量遥感学会上,她的成果荣获最佳展出论文奖。在14名获奖者中,刘闯是唯一的女性、唯一的学生身份获奖者,也最年轻。主席带着赞许请刘闯代表获奖者讲话,这个年轻而第一次走出国门的博士生在感谢之余,热情地欢迎大家到中国来。与会者用热烈的掌声回应了这个来自神秘国度青年学者的邀请。
自此,刘闯走出了迈向世界地理学领域的第一步。
“回望来时路,莲花处处开”。22年前的001号获奖证书被轻轻地珍藏在箱底,重重地安放在心头。她甚至还记得当年很多的细节,比如奖励的一小笔奖金,被她全部用来买老北京瓷瓶酸奶请了全体博士生一起庆祝……珍藏的是青春记忆,安放的是使命责任。刘闯说,从当学生到留校任教,从中国到加拿大,再到美国然后再回国,一路辗转,收获无数,最为看重的荣誉之一仍旧是“挑战杯”一等奖。
正是这一枚青涩的果实连同同年在日本获奖时所受到的鼓励与肯定,让初入地理学界,虔诚也难免胆怯的女孩子获得了前行的能量与力量。
被一句话锁定的科研人生
《在地理信息系统中土地评价模型的建模研究》是刘闯在地理学信息化领域内的第一个项目,也是她至今深爱的领域。
1985年,刘闯踌躇满志地走进燕园。可是当真要叩响自己的博士生导师、地理学大家林超的办公室门时,她内心又忍不住忐忑:“不知未来三年路在何方。”
并非不热爱。刘闯出生于地理学世家。父亲早年是北京师范大学西语系高材生,后到辽宁师范大学,改行地理并参与了地理系的创办。刘闯是“”后恢复高考的第一批大学生,也在辽宁师范大学,也读地理。在那个大学生奇缺,根本不愁分配的年代里,她又考上陕西师范大学地理系读硕士研究生,为了专业研究,七上秦岭。
当一个年轻女孩子拎着高度表,背着两三斤重的锅盔,带着几件厚衣服和一双备用鞋,在荒无人烟的秦岭深处做野外考察时,当一个女生挤出自己的生活费雇人带路深入秦岭做课题时,当一个负担着生活压力的大学毕业生放弃舒适的教师生活而一头扎进冷僻学科中、干坐板凳十年冷时,刘闯对地理的至深之爱已无需言表。在她心中,地理是人与自然之间用生命进行的对话。
也并非缺乏能力。刘闯是被导师林超免试录取进入北大攻读博士的。1985年1月,因为硕士毕业论文――关于秦岭的研究获得很大认可,中国地理学会自然地理专业委员会邀请刘闯在学术研讨会上发言。林超正是大会主席,刘闯会上的表现让林超眼前一亮,当即决定招收刘闯为他的博士研究生。同时他向北京大学研究生院申请不需要考试直接录取刘闯,获得批准。
次年,刘闯入学。
似乎是从她的匆匆步履和迫切的目光中看到了虔诚,林超给刘闯布置了一个只有一句话却极具前瞻性的专业方向――把地理和计算机结合起来。
上世纪80年代末期,计算机在世界范围内不断冲击着机械时代的思维方式,在各个领域给人们带来各种各样的震撼。彼时在中国,计算机也开始兴起,但是在地理学领域依旧处于描述性阶段。
“地理学信息化是国际化热点,但在中国尚且一片空白。导师对我研究方向的确定具有及其鲜明的前瞻性和时代性。”
林超是中国地理学历史上不能被忘记的人物。这位英国利物浦大学历史上首位地理学博士学位获得者,在抗战爆发第二年回国,投身中国地理学教育事业,开始一系列与地理学相关的开创性工作。1949年,他成为使中国地理学会走向世界的第一人。建国后,林超一直以前瞻性的眼光和博怀为中国培养着地理学人才。此时,林超把地理学信息化这片广博天地交给了爱徒刘闯。
在这方面,她是第一个吃螃蟹的人,这个当初被称为“闯”将的充满干劲儿的北大“”后首批女博士,开始了属于自己的征程。
一路跋涉,不断摸索。2008年7月25日,刘闯荣获国际科学技术数据委员会(CODATA)2008年度CODATA奖。颁奖词似乎囊括了刘闯20多年间所走过的路――世界舞台上,在科学数据研究、政策和管理诸多问题方面,在科学数据教育和国际合作以及在发展中国家数据科学面临的很多问题的挑战应对方面取得杰出成就;致力于新科学数据产品的开发和服务,并与中国科学界和政府部门工作一起推动科学数据开放和共享的工作,1998年回国后,刘闯提出的整合、共享、完善、提高的学术观点被科技部在国家中长期科技发展规划和2004年中国科技基础条件平台建设所采纳;在中国土地利用和土地覆盖变化、在遥感和其他空间数据管理方面特别是在能力建设,包括对发展世界数据中心等方面做出了杰出贡献。
CODATA奖是世界科学技术数据领域学术界最高奖,2000年开始设立,每二年评选一次,每次评选一人。刘闯是发展中国家和女性科学家中获此殊荣的第一人。20多年前恩师林超这句话,开启了刘闯整个后半生的学术之路。
从“跟着走”到“领着干”
1997年,刘闯被聘任为联合国粮农组织开发署森林地理信息系统高级顾问,第一次以专家身份担任国际学术组织职务。世界在她面前推开了一扇窗,于是很多人、事、物和方法、角度都大不同了。
“参与国际科技组织工作,利用国际的科技资源,组织国际科技活动,这也是一门科学,是一个大课题,我们需要有这样的全球战略。从我在国际科技组织任职的经验来看,它有助于我们更便捷地组织国际前沿科技计划,吸纳国际先进经验,可以展示中国作为一个负责任大国的形象……”
1998年,刘闯受中国科学院特邀回国,开始频频建言国家努力加强增强国际科技话语权。
发出中国科学界的声音,必须参与其中,并努力承担职务和责任。刘闯还记得,自己早期参与学术国际组织时,国际上总是质疑中国的所思所想、所作所为,因为他们“完全听不到,也根本看不到”来自中国的声音,进而导致的就是国际上启动的计划或项目中,与中国没有对接,“我们总是跟着走,等到我们把思路想明白了,项目也结束了”。
于是,刘闯努力发出自己的声音,并在自己回国后呼吁更多的中国科学家参与到国际学术组织序列中去。在仔细研究联合国世界信息峰会后续行动计划组织规则后,刘闯提出了由中国科学院等国内外6个相关单位和组织联合牵头的“联合国促进发展中国家科学数据共享与应用全球联盟”计划(e-SDDC)并顺利获得批准。在设计计划的行动路线时,中国科学家团队把中国的发展理论和联合国千年发展目标有机地结合起来,以推动发展中国家的发展。
2003年参与国家中长期人才发展规划时,刘闯就曾提出把“人才引进”与“自行培养”相结合,要引进来,还要走出去,走出去的目的,除了在国际学术领域内“跟着走”,还要努力“领着干”。
篇9
一、“3.5+1.5”学制的特点
1.本科毕业设计的特点
南大的本科生毕业设计被称为Final Year Project(简称FYP)。电力系的教授会根据自己的研究方向或正在进行的实际项目提出一系列题目供学生选择。题目的方向主要包括新能源及其发电、电力系统、电力电子和水资源及处理四个方向。每个方向都有相应的实验室。每个FYP通常由两个学生共同完成,为期一年。与中国高校进校需按照高考选择的专业进行系统的专业学习不同,南大电子和电气工程学院所有的学生在前三年是不分专业的。到第四年才根据志愿分成电力、电子和信息三个宽泛的方向。每个大四学生在最后一年除完成FYP论文外还必须选择和专业相关的课程,完成学分。
本校学生在进入FYP之前已经进行了两年多专业领域系统、深入的学习,专业基础普遍好于南大的学生。由于进入FYP的时间较晚,同时还有语言和学习环境适应的问题,本校的学生多选择仿真和分析类型的FYP。南大电力系的教授在每周都会和学生固定进行一次见面。他们会对学生在FYP中遇到的问题、课题进行的方向、英文报告的书写等多个方面进行深入指导。通过审阅这几年联合培养学生本科毕业论文发现,绝大多数学生均能完成篇幅在40~50页的论文。他们的论文经过南大教授的修改后英语语法正确、论述清晰、理论推导严谨、仿真结果丰富而有说服力。同时,这些学生在30分钟的英文答辩中均能回答本校和南大教授的提问,取得良好的答辩成绩。
2.课程硕士培养的特点
和很多英联邦国家一样,南大的硕士培养方案包括两种:一种是课程型硕士;一种是研究型硕士。“3.5+1.5”联合培养计划的学生修读的是课程型硕士,学制一年,毕业授予科学硕士学位。这些学生进入硕士阶段学习后和本校已经没有任何关系。他们需要在一年时间内完成30个学分,计4门必修课、5门选修课和1个独立完成的课程设计。其中4门必修课包括:“电力电子变流器”、“现代电机拖动”、“可再生能源系统”、“电力系统运行和规划”。5门选修课需从“计算机控制”、“系统分析”、“过程控制”、“电磁兼容”、“高等数字信号处理”、“电能质量”、“电力系统建模和控制”中选取。课程设计包括文献综述、实验分析、理论推导和仿真。课程设计需向导师提交6000~8000字的报告并通过30分钟的答辩。
研究生的每门课程都有指定教材。这些教材通常是国外知名学者的论着。由于教材很贵,学生一般会从图书馆借阅。授课教授也会免费向学生提供包含重要知识点的授课讲义。南大所有的研究生课程对全日制和在职人员开放。考虑到在职人员白天需要工作,这些课程全都在晚上授课。授课时间是晚上的6:30到9:30,中间会有10分钟的休息时间。每门课程均为30学时。授课教授在讲授课程时会随堂提问,并布置作业。作业的形式包括计算题和仿真两种。比如在讲授“现代电机拖动”时不仅需要完成直流电机内、外环控制系统的书面设计,还必须用MATLAB/SIMULINK搭出仿真模型,让授课教授检查仿真结果。
研究生课程的成绩包括平时作业和卷面考试,两者分别占20%和80%。卷面考试的时间为3个小时,其内容一般会围绕授课内容进行全面的考核。每份试卷通常有7道考题,学生可以从中选取6道进行作答。卷面考试成绩50分为及格。授课教授会根据总成绩和所有学生的相对成绩给学生打分。学生最后的成绩为A、B、C、D的形式。由于每门功课的卷面考试都比较难,所有的研究生都必须投入大量的时间准备每门考试。对于课程硕士而言,每个学期平均5门功课的学习任务还是比较繁重的。他们大多数时间用于阅读教材和完成作业,进行深入科研的时间和精力有限。
二、“3.5+1.5”培养方式的优缺点
“3.5+1.5”培养方式最大的优点是培养了熟悉中英文双语环境下的电力工程师。学生在南大一年半的学习过程中有很多机会接触到电力行业权威,聆听他们的讲座,阅读他们的着作、和他们面对面的交流。作为取得最终学位的一个必要条件,学生在毕业前必须提供他们参加的至少30次讲座的纪录。这样的学习经历能为这些学生在将来继续攻读博士学位打下很好的基础。事实上,8年来已经有数个学生通过这一联合培养渠道拿到了博士学位。他们的一些文章已经发表在顶级国际期刊上。
然而联合培养的大多数学生在毕业后选择了就业。学生在当地就业受到了新加坡国土面积小、电力企业较少、雇工的政策受国际经济影响较大等客观条件的制约。另外,新加坡本地的企业更看重的是第一学历。只有在英联邦取得本科学位的员工才能取得更好的发展机会。联合培养的学生即便是取得博士学位或者入籍都无法和本土取得荣誉学位的本科生站在同一起跑线上。面对就业和发展的困难,很多学生选择回国就业。然而,国外为期一年半的学习并没有给这些学生带来更多的竞争优势。相比国内两年或两年半的硕士毕业生而言,联合培养计划出来的学生没有实际工程项目的经验,繁重的课程学习使他们缺乏理论到实际的锻炼机会。很多选择回国就业的学生不得不用第一学历参加应聘。
三、联合培养方式的改进措施
鉴于联合培养方式高额的投入和实际的产出并不成比例,有必要对这种方式进行改进。实际上,国内已经对这种培养方式存在的问题进行了讨论。广西和东盟高校在联合培养法律人才上已经取得了较为丰富的经验。[2]然而,电力工程学科是实践性很强的学科,书本上的知识必须通过实际工程项目的锻炼才能形成真正的技能。联合培养方式必须从学制和合作的方式上进行深入改革。
首先,可以改课程型硕士为研究型硕士。通过减少课程的学习可以让学生有更多的时间和精力进行实际项目的锻炼。从前面学习课程的安排来看,课程涉及的面较广。而电力工程研究生阶段的学习更强调的是某一特定研究方向的深入研究。通过硕士论文的完成,学生才有更多机会能和导师进行更多的交流,从他们那里得到工程实践和理论相结合的系统训练。当然,研究型硕士的培养需要更多的时间和经济的支持。
其次,需要重视学生未来的就业,在他们的培养计划中加入实习学分的要求。实际上“3.5+1.5”联合培养期间,学生有两三个月的假期。通过这个假期,学生可以联系当地电力企业进行短期的实习、培训,为今后的学习和工作打下更好的基础。而在制订联合培养计划时,南大应该为这些学生实习提供便利。
第三,可以采用师资共享模式促进联合培养学生的成才。[2]目前“3.5+1.5”计划中本校老师仅在学生本科毕业答辩时才有机会真正参与学生的培养,对于学生硕士阶段的学习更是无法掌控。实际上,本校老师最大的优势在于可以让学生有更多的机会接触到实际工程项目。而南大教授的优势在于理论的提炼和高水平文章的发表。在联合培养计划制订的过程中完全可以让本校教师担任学生的副导师。学生在南大学习的一年半时间内可以同时得到两位老师在理论和实践方面的指导,实现能力的提高。另一方面,通过师资共享,本校的老师也有更多的机会和国际同行实现交流,发表更高水平的文章。
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关键词:全日制专业学位研究生;DSP;实践创新能力
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)24-0047-02
近几年来,随着研究生招生的教学改革,我校陆续招收了相当数量的全日制专业学位研究生。在专业硕士研究生培养上,分为三个阶段。课堂教学阶段,从研究生入学到次年的五月,主要任务是掌握专业基础理论知识,培养基本专业实践技能。现场实践阶段,从五月份开始到年底,大约8~10个月的时间,这一阶段,主要是专业型研究生将在学校学习的理论知识和现场工作站实际工作实践相结合,进一步提高和培养实践技能和创新能力。深化提高阶段,这一阶段,在前两个阶段完成的基础上,在现场导师和学校导师共同指导下,结合在校的理论知识和实践技能,同工作站工程需要紧密结合,完成高水平的专业硕士论文。从专业型硕士的培养过程可以看出,专业型研究生培养更注重实践环节,强调将课堂教学中的理论知识和实际工程需要相结合,侧重培养学生综合设计能力和科技实践创新能力。为配合专业硕士研究生的培养需求,在专业型研究生的课程教学上需要作出相应的改革。
一、专业硕士《DSP芯片原理及应用》课程改革
《DSP芯片原理及应用》课程作为信号与通信工程专业的一门重要的专业必修课,为适应专业型研究生的培养模式,有必要在原有的教学模式基础上,改革教学模式,强调注重理论与工程实践紧密结合的教学理念。在课堂教学环节,通过引入实际工程应用实例,接触实际科研项目中的设计开发产品,使学生了解所学知识的应用价值,激发学生的学习兴趣,加深学生对DSP理论知识的理解。在实验实践教学环节,由专业课教师指导,学生设计为主,带动学生自己设计DSP课程的实验开发平台,启发学生的思维。在深化提高阶段,将DSP课程教学与科技创新和实际工程项目研发相结合,鼓励学生积极参与和DSP类相关的设计竞赛、科技开发活动,在实际工程设计中去应用DSP技术,创造性的熟练掌握DSP技术,进而培养学生的实践能力和创新能力。通过在不同教学实践阶段层层深入,探索适应专业型研究生的培养模式,逐步深化提高学生对DSP技术的理解及应用能力,真正使专业硕士研究生掌握DSP技术,提高学生解决实际问题的能力。培养知识、能力和素质协调发展,厚基础、强能力及高素质的创新型专业硕士人才。
二、全日制专业学位研究生《DSP芯片原理及应用》改革实施计划
DSP芯片技术是专门用于在硬件上实现各类数字信号处理算法的微处理器控制和运算技术,由于其运行速度快,能够实现各种复杂算法,在石油勘探、地震资料数字处理、语音通讯、图像处理、网络传输等各个领域都得到了广泛应用。《DSP芯片原理及应用》课程的特点是涉及的硬件结构复杂,应用算法理论抽象[1],学生学习起来常常感到难学、难懂,学了也不会用。因此,如何结合专业硕士课程教学自身的特点、探索行之有效的针对专业硕士特点的DSP课程教学实践方法,是我们在课程教学中亟待解决的问题。
1.改革理论课堂教学方法,将理论知识与实际工程设计应用紧密结合,加深学生对DSP理论的理解。作为石油大学电子专业的教师,在应用DSP技术进行石油勘探仪器开发上有许多成功的设计项目,如大庆油田的井地电位成像监测系统、基于DSP F2812的开关磁阻电机设计、过套管电阻率测量仪开发设计,等等,都是应用DSP处理器进行设计的成功范例。在课堂理论教学中,通过具体工程设计实践帮助学生解读DSP抽象的理论。以DSP存储结构的知识点为例:“TMS320F2812处理器的外部接口(XINTF)映射到5个独立的存储空间,访问相应存储空间时,通过XZCS2片选信号完成”。学生对于DSP外部数据扩展存储空间始终感到很抽象,涉及到具体DSP外存的扩展技术,很多同学更是不知道其在技术上如何实现。我们在教学中,结合我们大庆横向科研项目“井地电位成像技术”,数据存储实际设计案例讲解,在讲解中,学生不仅了解了DSP外部存储结构特点,而且也能够独立应用DSP外部数据存储器扩展技术,更易于专业硕士研究生理解和掌握。
2.在DSP课程实验环节上,多给学生实践动手机会,鼓励学生自己动手设计DSP实验系统,丰富综合性、设计性实验内容,提高基于DSP处理器的系统设计能力。《DSP芯片原理及应用》课程是在学生完成《微机原理及应用》、《数字信号处理》等专业课后开设的综合性及实践性较强的一门课程,应该说学习这门课的专业研究生具备一定水平的硬件设计能力。因此,在DSP课程教学实验平台如何构建这一环节上,除了沿袭原有的实验方案,做一些基础性、验证性的实验外,还应积极鼓励学生组成课外科研小组,自己设计DSP教学实验箱。在设计中,由DSP课程专业课教师指导,教师为学生提供设计电路资料、开发板程序等资源,研究生根据老师提供的信息资料,自己设计电路板,开发程序。教师根据学生设计的作品,提出修改意见,并最终完成DSP F2812教学用实验箱的设计及开发。目前,该实验箱在DSP课程综合设计中广泛使用,实验箱在使用中出现的问题、故障均由学生自己维护完成。除此以外,在课程的实验的安排上,力图增加更多综合性、设计性实验内容,实验内容不仅包括DSP课程本身的知识点,而且力求在实验设计上,将前期课程的知识得到综合和应用,真正提高实验的设计性和综合性。例如,我们在实验内容上增加“应用DSP技术实现数据采集及滤波算法”,实验中不仅包括应用DSP片上数据采集资源ADC完成高速数据采集技术,同时把《数字信号处理》课程中高低通滤波算法、FFT运算等理论加以通过DSP芯片应用综合[2],使学生在学习DSP课程同时,对相关课程的理解和应用也得到提高,电子技术的综合设计和应用水平达到提高。设计“DSP硬件设计技术结合计算机高端编程技术VC++”的综合实践,DSP技术与MCU综合应用的综合设计等,通过大量实验,不仅可以帮助学生加深对DSP知识结构的理解,而且可以提高基于DSP处理器的系统设计能力,培养学生的实际动手能力,激发其学习兴趣和创新精神。
3.将DSP课程教学与科技创新和实际工程项目研发相结合,鼓励专业研究生积极参与和DSP类相关的设计竞赛、科技开发活动,在实际工程设计中去应用DSP技术,创造性地熟练掌握DSP技术,进而培养专业研究生的实践创新能力[3]。专业硕士研究生在培养中更为注重学生的实践动手能力和科技创新能力培养。针对专业硕士研究生的特点,我们提倡在工程应用中提高学生DSP技术应用水平。首先,鼓励学生在工程设计中,应用DSP技术。DSP技术是当前最为先进的现代电子系统设计开发技术,在科技创新和实际工程设计中应用DSP技术,能够达到事半功倍的效果。学生通过工程应用DSP技术,加深对DSP的深化理解,提高自身应用DSP的技术水平。其次,以工程项目中设计应用为基础,积极参与和DSP相关的设计竞赛及科技创新活动,提升自身的设计水平和创新能力。在校专业硕士研究生完成的设计系统中,其中,基于TMS320F2812的内燃机电子调速系统获TI杯DSP设计竞赛创新奖,基于DSP处理器的钻井仿真系统获挑战杯二等奖。
在近几年的专业研究生培养上,我们按照上述思路做了初步尝试,在学生完成第一学年研究生课程后,在工作站的安排和实践题目的选择上,有针对性地给学生安排应用DSP技术实现的相关工程项目。以华北油田工作站为例,我们选择了油田通信公司作为专业硕士学习实践的工作站。在工作站实践课题的选择上,我们为学生选择的题目是“智慧油田物联网应用技术研究”方向,实践内容既涉及应用到课堂中所讲授的DSP技术,又与当前较为热门的物联网技术有机结合,真正做到了学以致用。
参考文献:
[1]张卫宁.DSP原理与应用的教学要点及方法讨论[J].实验技术管理,2007,(24).
[2]俞一彪.电子信息类本科DSP教学实践与探索[J].理工高教研究,2006,(4).
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