计算机与科学技术学科评估范例6篇

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计算机与科学技术学科评估

计算机与科学技术学科评估范文1

[关键词]计算机仿真 计算机模拟 虚拟

中图分类号:U73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0235-01

随着计算机技术和网络技术的飞速发展, 计算机仿真技术和虚拟现实仿真在各行各业得到了广泛应用, 使用计算机进行仿真的研究和应用也是如火如荼。计算机仿真 (Computer Simulation)又称计算机模拟 (Computer Analogy), 它是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法, 是系统仿真的一个重要分支。系统仿真就是建立系统的模型,并在模型上进行实验的过程。系统仿真技术实质上就是建立仿真模型并进行仿真实验的技术。因此, 通俗的说, 计算机仿真就是指在实体尚不存在、或者不易在实体上进行实验的情况下, 对考察对象进行建模, 然后通过计算机编程考察对象在系统参数以及内外环境条件改变的情况, 达到全面了解和掌握考察对象特性的目的。本文主要在介绍计算机仿真技术的基础上, 谈谈计算机仿真技术的应用。

1、计算机仿真技术的综合概述

1.1 计算机仿真技术的定义

计算机仿真系统是建立在现实理论和相关技术的基础之上的,其中包括信息处理技术、计算机技术以及控制理论、仿真理论等。它是以计算机为载体,以其他物理设备为主要工具,通过建立仿真模型对现实系统进行动态试验,并结合相关学科知识和信息资料对动态试验的结果进行分析和研究,以此对抽象问题做出决策。计算机仿真技术已经成为一门新的学科,是利用计算机技术和仿真理论来研究问题对象的重要技术手段和方法。

1.2 计算机仿真技术的发展

自从计算机仿真技术诞生以来,就受到世界各国的广泛关注和高度重视。它是以计算机为基础,根据问题对象的实际要求,建立真实的数学模型,并将其转换成仿真模型。在不同的决策问题下,利用计算机系统来演示运行状态,从而将抽象问题真实地展现在计算机系统显示器上,它涉及计算理论、控制理论以及各种实际系统的专业理论知识,并且综合多学科领域的一项综合性技术。当前,计算机仿真技术在国防、能源、交通、航空航天等军事领域和其它领域得到广泛的应用。计算机仿真技术起源于美国,后来被多个国家引进和推广,并且将该项技术列为国防军事重点发展的关键技术,由此可见,计算机仿真技术在现代科学技术领域中的地位和作用。

2、计算机仿真的步骤及关键技术

计算机仿真的步骤一般为:(1)建立数学模型。应考虑观测数据的表达和专家的经验,利用各种手段对计算机进行分析,建立一个特有的数学模型。(2)数据模型的程序化。利用先进的自动编程软件,进行交互操作,完成数据模型的程序化。(3)仿真实验。在仿真实验之前,应提前设置一套详细的实验方案,根据具体的要求进行仿真模型的运行,以达到实验的效果。

目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括:(1)智能仿真。通过先进的科学技术,把人类的思维行为植入整个仿真过程中,以知识为核心进行不断的研究、开发,使人工智能和仿真技术有机的结合起来,仿造出与现实相近的景物和物体,以满足现代人们生活的需求。(2)面向对象的仿真。由人们的主观意识,通过功能设计研究开发,整合为图片、动画,以实现对象能够清楚的获取信息,引起系统的活动。(3)人机和谐仿真。从可视化仿真、虚拟仿真和多媒体仿真多个角度反应出计算机仿真的实际作用。(4)分布交互仿真。利用现代计算机网络技术可实现多方面仿真设备的互连,使时间与空间相互的配合,以达到一种虚拟的仿真环境。

3、计算机仿真技术应用

计算机仿真技术首先在军事领域得到应用的,目前,它在军事和民用领域得到了广泛的应用,以下我们主要讨论其应用的几个主要方面:

3.1军事领域。主要运用在虚拟战场、战场的战术使用训练、战场评估、武器对抗效能评估等。目前这方面的仿真软件有国内神州普惠的 DWK。

3.2航空航天领域。主要仿真对火箭发射、卫星释放、太空行走、嫦娥登月等计算机仿真试验。

3.3教学领域。如通过计算机网络试验仿真和教学试验仿真可以让学生通过观看网络运作动画、分析网络性能结果和设计简单网络实体,更容易、深入地理解网络协议和算法的复杂行为,收到更好的教学效果。

3.4工业制造行业的仿真。如机械加工过程,是机械行业进行生产的基础。利用计算机仿真,有助于发现其机理,为提高机械加工性能提供理论支持。主要包括:汽车制造是机械行业、齿轮设计方面、磨削方面、故障诊断、在疲劳寿命判断、于刀具设计、微钻头设计、渗碳层浓度分布、含间隙机构、空调制冷系统的研制和包装机械的开发等。

3.5气象预测领域。这是一个典型的无法进行物理模型试验的领域,计算机仿真技术成为气候变化、气候预测的唯一手段。

3.6社会系统仿真。利用仿真技术可有效的分析我国人口的浮动对社会造成的影响。

3.7医学领域的仿真。计算机仿真技术以应用与医学领域,通过具体的模型,进行模拟操作,可实现手术科学化、精确化,服务于民。

3.8经济管理领域。通过搜集各地方财政收支、股市等运行情况,进行系统化分析,通过计算机仿真技术,可实现国家经济的宏观管理。

3.9城市建设领域。利用计算机仿真技术可实现城市建设领域的仿真,使人们更好的了解当地交通运行情况,进而实施有效的规划。

4、结语

随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术在未来的发展道路上将进一步完善和提高,这是计算机仿真技术发展的必然趋势。因为,仿真技术是以计算机为基础,加上计算机技术和通信技术的相互融合,进一步促进了社会现代化、信息化发展,在此基础上,计算机仿真技术必将得到飞速发展。由此可见,计算机仿真技术的应用领域不断扩大,而且应用效果越来越好,必将成为当今计算机领域发展的新面孔。

参考文献

[1] 张芹. 计算机仿真技术在教学中的应用探讨[J]. 科协论坛(下半月). 2008(03)

[2] 龚小刚. 计算机仿真技术及其应用[J]. 硅谷. 2008(16)

计算机与科学技术学科评估范文2

面向学科的计算机专业教育比较成熟。在国际上,ACM/IEEE-CS经常公布计算机学科课程设置的最新方案。我国计算机专业的教学已有近50年的历史,许多高校形成了比较成熟而完整的体系。而非计算机专业的计算机基础教育,与国外的情况相比,我们有着明显的特色,即我国有教育部的计算机教指委和“全国计算机基础教育研究会”以及各地的分会,进行计算机基础教育的研究。如何进行计算机基础教育,教育模式需要根据不同院校的特点进行分类、分层次指导。由于计算机技术发展快,实践性强,在计算机基础教育的模式上要避免应试教育的不足,强化素质教育。

应试教育模式的不足

在我国,社会对人才的需求,尤其是对高素质人才的需求,不仅仅要掌握本学科的技能,还要掌握相关的计算机应用技术。虽然我国的教育事业已经取得长足的进步和发展,但基础教育课程的设置及教育模式却被深深地打上了应试教育的烙印,课程设置的目的在于形成学生系统高深的知识体系,而忽略了实际应用能力的培养;由于学科课程长期拥有主导地位,致使教学模式比较单一,从而导致课程模式结构的失衡;长期以来,知识教育作为教育的重点,过分强调知识在教育中所占的比重,这也从某种程度上导致了学生知识与能力之间的失衡;在课程设置中,由于所谓的主要课程和次要课程之间的鸿沟长期难以填平,从而引起了学生知识结构的失衡;在课程的评估方面,长期以来是以既定课程为评估依据的,因此使整个教育、教学活动围绕着某些既定的课程而显得被动化,这一切,都明显地显示出应试教育的格局。在计算机基础教育中,计算机等级考试,就是明显带有应试教育的烙印。等级考试大纲更新慢,跟不上计算机技术发展的步伐,为了考试,学生不得不去考那些学完可能用不着的内容,甚至有的考试,要求学生熟记操作步骤,这与素质教育是背道而驰的。

就目前的就业形势来看,用人单位也要求应聘者有实际工作经验,这也显示了社会对人才实际工作能力的要求,我国的高考模式,也明显存在应试的弊端,但目前还比较难改变。前几年,在社会上曾引发关于“高分低能”问题的讨论,实际上,这体现了人们对教育模式和人才培养模式的反思,人们已经开始注意到素质教育与能力培养的重要性,同时,对教育也提出了一个严肃的话题――人才培养如何适应社会的需求。今天我们进一步考察这一问题,显然这些重知识轻能力、重共性轻个性的单一的课程模式和失衡的课程结构与素质教育的理论是相背离的,无助于21世纪人才的培养。因此,我们提出“素质教育”的口号。

立足素质教育,培养创新性人才

联合国教科文组织在1972年发表的《学会生存》,自始至终强调着培养创造性以适应生存需要的主题,该报告认为:“人是在创造活动中并通过创造活动来完善他自己的。教育既有培养创造精神的力量,也有压抑创造精神的力量,教育在这个范围内有它复杂的任务,这些任务有:保持一个人的首创精神和创造力量,传递文化而不用现有的模式去压抑他,鼓励他发挥天才能力和个人表达方式,而不助长他的个人主义,密切注意个人的积极性和独特性而不忽视创造也是一种集体活动。”这里提出了多种素质潜能应全面而和谐地发展,其别强调了创造性的重要作用。

美国在1989年发表《普及科学――美国2061计划》,提出教育改革着眼于提高国民素质。日本政府在1982年就提出创造力开发是迈向21世纪的保证。

1996年,国际21世纪委员会的报告《教育――财富蕴藏其中》进一步指出:“教育的任务毫无例外地使所有人的创造才能和创造潜能都能结出丰硕的果实。”

由此可见,国际社会,尤其是技术先进的国家,早已开始注重素质教育和创新教育。在我国,随着科学技术的发展,对人才的培养提出了新的要求,并把素质教育作为国家竞争力可持续发展的战略之一。

国际社会意识到人才的素质将直接影响到社会生产力的发展和人类的进步,社会的发展,科技的进步,呼唤高素质人才的培养,只有进行素质教育,才能满足社会对人才的需求。素质教育向应试教育的挑战,决不是原有教育方式的改良和修改,它要求我们重新认识教育在社会中的地位、作用和价值,重新确立教育目标、构建新型的课堂教育模式,改革教育内容和教育手段,更新建立教育督导评估体系,大力调整教育结构。

高等院校在培养高素质创新性人才方面,肩负着历史的重任。一流人才的培养,在当今的信息时代,需要的不仅是具有扎实的相关专业的基础,更需要他们掌握必要的计算机工具,这是信息时代社会对人才素质的基本要求之一。我们的目标是培养创造性人才,但创造性人才并不意味着要开发出什么产品或是发明创造。创造性从某种意义上说,认为是一种能力和素质,它表现在能够进行创造性的工作。因此,就人才培养来说,就要处理好培养“创造性人才”和培养“应用性人才”的关系。

考察计算机技术应用成果发展的历程,大量计算机应用领域的创新来自于非计算机专业人才的工作,单纯的计算机专业人才有时候并不能很好地适应某些工作,相反,非计算机专业的人才,在学习必要的计算机应用技术并打下必要的计算机应用基础后,就可以把计算机专业的知识应用到相关的领域,从而做出开创性的工作。因此,对于计算机基础教育的内容和方法,在人才培养的定位上和相关课程的设置以及学习方面的引导上,就必须根据计算机发展的特点,从素质教育的理念出发,不断进行计算机基础教学改革的探讨与实践,以推进素质教育与人才培养的有机结合。

目前计算机基础课的教学模式

目前高校非计算机专业学生的计算机能力的培养,可以分为三个层面:即属于共性要求的基本操作能力、综合运用所学的信息技术知识有效地处理本专业的任务的应用开发能力和研究创新能力。因此,根据不同学科的特点以及针对人才的不同培养方向,并结合个人兴趣,学校在计算机类的课程设置及教学模式方面必须根据计算机技术发展的特点及时作动态调整。

下面讨论部分课程的建设及教学模式的不足。

1.大学入门信息基础教育

由于近几年中小学信息技术的开始普及,大学计算机教育不再是零起点,于是对大学计算机基础教育提出更高的要求。对大学入学新生进行计算机考试分类,开展分类教学,取得很好的教学效果。

大学入门信息基础教育(这门课程名称不统一,有的称为“计算机文化基础”,有的称为“大学计算机基础”,实际上就是一个入门信息基础课程),是以计算机基础知识为主体的计算机应用基础入门教育,对这一层次课程的定位在于让学生能够掌握必备的基础知识。内容包括计算机的基本组成和计算机系统的基本知识、常用应用软件的使用、图形编辑与处理、互联网的基本知识、网页制作及其应用等。通过第一部分内容的学习,使学生能够掌握计算机的基本技能。从教学情况来看,由于中小学信息技术基础课程的普及情况不完全同步,在入学之前,有的学生已经接触过计算机,有的还缺少对计算机的基本认识,这就对教学提出了一个问题,如何根据不同情况的学生进行教学,从而能最大限度地满足学生掌握知识的要求;对于已经对计算机有所了解,并学有余力的学生,如何在现有规划内容的基础上进一步拓宽学生的知识面,这一层次的授课面有一个特点,那就是不论何专业的学生,这些内容都是必须掌握的,因此,对不同的系和专业,借鉴国外的相关课程的教学实践,可以把这一部分的课程内容制作成基于Web的网上教学资源,使学生能够在教师的指导下自学这一部分的内容,或在教师/助教的指导下进行相关的实践。考试以实践制作成果进行考核。但在这一门课程的考试上,部分地方存在着让学生死记硬背操作步骤这种纸介质考试,这是严重背离素质教育理念的。在这个方面,英国剑桥大学的经验值得 借鉴。

2.计算机程序设计基础课程

计算机程序设计基础课程,对非计算机专业理工科学生来说,是一门非常重要的计算机应用技术基础课程,该课程将能很好地训练学生分析问题和解决问题的能力,培养学生编程开发和应用能力,计算机编码能力、程序设计能力、逻辑思维能力以及应用计算机技术解决本学科问题或创新性解决本学科问题的能力。

如何进行这门课程的建设,大家也在进行着不同的思考。这门课程对理工科学生有较高要求,而对文史哲农医类学生则可以根据实际情况制定教学要求。在这部分的教学过程中,课程内容应该与学生的专业特点、个人兴趣及社会的需求有机地集合起来,这样能最大限度地发挥学生的主观能动性,带来较好的教学效果。

但这门课程的教学过程驱动有两种,一种是语法驱动,另一种是应用案例驱动。语法驱动,实际上是定位在产品培训上。而不是定为在程序设计的体系与方法上。实践表明,实施语法驱动教学法后,学生仍然掌握不好语法,对于较大的应用,设计不出较好的软件构架。但由于存在的某些考试方式,又使得语法教学能满足考试的需求,虽然考试成绩与实际能力相差甚远,但应试教育的阴影使得部分地方的程序设计课程带上了应试教育的色彩。

深入分析培养目标,我们认为,这门课程应该用案例驱动进行教学,语法内容知识作为入门阶段进行简要介绍,然后在案例教学中去体会语法结构的应用,这样更能深入掌握程序设计与实现的内涵。而考试方式,完全可以通过学生的项目训练来完成,不一定要用纸介质的试卷,或者可以用30%的纸介质试卷成绩+70%的项目训练作为总成绩,这样更能体现能力的培养。

此外,应用环境的落后,也是这门课程建设中存在的问题。调查结果表明,部分院校由于受等级考试的影响,教学使用的编译环境不得不使用10年前16位的TC编译环境,这与时代的发展极不相衬。

为进一步发挥学生的潜能,在课外的辅导中,我们注重学生的开发能力、系统化的分析能力、应用能力的培养。

3.公共选修课的建设

为了体现个性化素质和能力的发展,在后续课程中,可以建立公共选修课课程群。比如开设数据库技术基础、操作系统原理、VC++面向对象程序设计、网络技术基础等课程。

我们调查了部分学校,认为清华大学等兄弟院校在这个方面可作为很好的示范。从教学的情况来看,选修课也应注重提炼基础性的内容,使学生对基础性的内容学得比较扎实。在这些课程的教学过程中,应该以培养学生的综合应用能力为出发点,课堂用例及作业大都以综合应用型的题目为主,这类的作业有助于提高学生的学习能力和综合应用所学知识的能力。

构建选修课构架,目标定位于培养多种模式的复合型创新性人才。开设不同的选修课,可以使学生根据自己的兴趣进行相关课程的学习,这样可以避免同一模式的知识结构,充分发挥学生的主观能动性,展现学生的个性,培养其创造性。

结语

从目前的调查结果来看,普遍认为在教师指导下的学生自学及对不同程度的学生可以超课程要求进行因材施教的教学模式,比较适合学生能力的培养与素质的提高。实施分类分层次教育,从而达到多模式个性化培养、进一步开发学生的潜能、进一步培养学生的综合能力、分析问题和解决问题能力的目的。

计算机与科学技术学科评估范文3

计划强调,要加强人工智能领域专业建设,形成“人工智能+X”复合专业培养新模式。计划的重点任务之一,是要完善人工智能领域人才培养体系,并且推动高校人工智能领域科技成果转化与示范应用。高校在人才培养中起到了至关重要的作用,虽然人工智能尚未成为一级学科,但国内不少一流的高校已经开始通过建立合作实验室、增强人工智能分支教学等方式发展人工智能。

为了解各高校开展人工智能研究的情况,亿欧盘点了10家在设有人工智能实验室或有人工智能分支专业的高校。

清华大学:计算机科学与技术系

清华大学计算机科学与技术系(简称计算机系)成立于1958年,在2006年、2012年全国学位与研究生教育发展中心开展的一级学科整体水平评估中,以总分满分100分的成绩排名第一。2017年,在 USnews 推出的世界大学学科排名 Best Global Universities for Computer Science 中,计算机科学与技术学科紧随 MIT之后位列世界第2名。在 QS 世界大学排名 (QS World University Rankings) 给出的全球计算机学科排名中为例第15名,其排名与得分逐年稳步提升。

计算机系包含了国内计算机专业最全的学科方向,设有高性能计算机与处理器、并行与分布式处理、存储系统、大数据与云计算、计算机网络、网络与信息系统安全、系统性能评价、理论计算机科学、数据工程及知识工程、软件工程、计算机与VLSI设计自动化、软件理论与系统、生物计算及量子计算、人工智能、智能控制及机器人、人机交互与普适计算、计算机图形学与可视化技术、CAD技术、计算机视觉、媒体信息处理等研究方向。

计算机系现设有高性能计算、计算机网络技术、计算机软件、人机交互与媒体集成4个研究所;智能技术与系统国家重点实验室;计算机基础与实验教学部等科研教学机构。

计算机系还设有国家级计算机实验教学示范中心,包括:计算机原理实验室、微型计算机实验室、计算机网络实验室、操作系统实验室、计算机软件实验室、计算机控制系统实验室、智能机器人实验室、计算机接口实验室、学生科技创新实验室等。此外,计算机系还与腾讯、搜狗、微软、思科等国内外著名公司建立了面向教学或研究的联合实验室。

北京大学:智能科学系

智能科学系成立于2002年7月,主要从事智能感知、机器学习、数据智能分析与智能计算、智能机器人等方向的基础和应用基础研究,侧重于理论、方法以及重大领域应用上。

北大智能科学系依托于视觉听觉信息处理国家重点实验室,实验室以实现高度智能化的机器感知系统为目标,在生物特征识别研究方面处于国际领先地位。智能科学系在著名的软件与人工智能专家、我国载人飞船工程软件专家组组长何新贵院士和长江特聘教授查红彬教授的带领下,重点开展机器视觉、机器听觉、智能系统与智能的生理心理基础等研究。以北大智能科学研究人员为技术核心的北大指纹自动识别系统,是国内唯一能与国外系统抗衡的自主知识产权,是中国第一家也是唯一的一家提供公安应用全面解决方案的系统,拥有中国指纹自动识别技术产品第一市场占有率。

人工神经网络说话人识别新方法的研究获得教育部科技进步一等奖;国家空间信息基础设施关键技术研究获得2000年中国高校科学技术二等奖,入选2000年中国高校十大科技进展。

复旦大学:类脑智能科学与技术研究院

复旦大学类脑智能科学与技术研究院于2015年3月筹建成立,是复旦大学校内的独立二级研究机构。其前身为复旦大学第一批跨学科交叉国际化研究中心——计算系统生物学研究中心,成立于2008年。研究院基于复旦大学既有的数学、统计学、计算机科学、生物学、信息学、临床医学、语言学、心理学等多学科综合交叉研究优势,以计算神经科学为桥梁,着力开展大脑机制解析、脑疾病智能诊疗、类脑智能算法、类脑智能软硬件、新药智能研发、通用智能等相关领域的科学研究、技术研发和人才培养。

研究院率先探索打通国际与国内、科技与产业的全链条、全球化产学研合作机制,充分发挥高校培养和储备高端智能人才、发现和培育前沿技术的综合优势,推动产学研源头创新与合作,致力于成为推动脑科学、人工类脑智能与产业应用融合发展的重要科技创新平台。

研究院目前在建五个核心功能平台和一个国际合作研发中心,主要包括:一是以脑高级认知功能的多信息反馈处理机制研究为核心的神经形态计算仿真平台;二是以多尺度多中心重大脑疾病数据库和算法开发为基础的智能诊治数据示范平台;三是依托高端医疗影像设备集群,为生物医学转化研究和信息产业智能化提供试验技术支撑的综合生物医学影像平台;四是以开发深度学习、强化学习和自组织学习等机器学习算法以及可穿戴设备、类脑芯片、健康服务机器人等为目标的类脑智能软、硬件开发平台;五是集孵化加速、产业联盟、投资基金为一体,为类脑智能创新项目及企业提供应用技术资源和孵化服务的类脑智能产业化平台;六是依托已有的欧洲人类脑计划、美国脑计划等国际合作的数据、学术资源,建设类脑智能国际合作节点和人才培养中心。

中国科学院:自动化研究所

中国科学院自动化研究所成立于1956年10月,是我国最早成立的国立自动化研究机构。目前设有类脑智能研究中心、智能感知与计算研究中心、脑网络组研究中心等12个科研开发部门,还有若干与国际和社会其他创新单元共建的各类联合实验室和工程中心。另有汉王科技、三博中等四十余家持股高科技公司。

近年来,自动化所共获得省部级以上奖励30余项。数量逐年增加,质量不断提高;专利申请和授权量连年攀升,多年位居北京市科研系统前十名绘制的“脑网络组图谱”第一次建立了宏观尺度上的活体全脑连接图谱;虹膜识别核心技术突破国外封锁,通过产学研用相结合走出“中国制造”之路;基于自动化所语音识别技术的“紫冬语音云”在淘宝、来往等阿里巴巴旗下移动客户端产品中得到推广;“分子影像手术导航系统”通过国家药监局医疗器械安全性及有效性检测认证并进入临床应用;“智能视频监控技术”和“人脸识别技术”分别成功应用于2008年北京奥运会、2010年上海世博会的安保工作中,为社会安全贡献自己的力量;研制的AI程序“CASIA-先知1.0”采用知识和数据混合驱动的体系架构,在2017首届全国兵棋推演大赛总决赛中7:1的悬殊比分战胜人类顶级选手,展示了人工智能技术在博弈对抗领域的强大实力……

在共建机构方面,自动化所与新加坡媒体发展管理局联合成立中新数字媒体研究院,聚焦交互式语言学习、视频和分析等领域;与瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)在京成立中瑞数据密集型神经科学联合实验室,在类脑智能研究方面展开合作;与澳大利亚昆士兰大学(UQ)共建中澳脑网络组联合实验室,在“计算大脑”研究方向上进行远景规划;还与香港科技大学共建智能识别联合实验室,在模式识别、无线传感器网络等领域展开合作。

厦门大学:智能科学与技术系

早在上世纪八十年代初,厦门大学就已开始从事人工智能领域的研究,相继在专家系统、自然语言处理与机器翻译等领域取得过一系列成果。为此,1988年经学校批准成立“厦门大学人工智能与计算机应用研究所”,后于2004年更名为“厦门大学人工智能研究所”。2006年12月,经国家教育部批准,厦门大学正式设立“智能科学与技术”本科专业,并于2007年6月经学校批准成立“厦门大学智能科学与技术系”。

厦门大学智能科学与技术系现有一个本科专业(智能科学与技术),三个硕士学位授予专业(模式识别与智能系统、计算机科学与技术、智能科学与技术),两个博士学位授予专业(计算机科学与技术、智能科学与技术)。

目前该系承担多项国家863、国家自然科学基金、福建省科技基金等项目,拥有“福建省仿脑智能系统重点实验室”、“智能信息技术福建省高校重点实验室”和“厦门大学语言技术中心”三个平台,此外还有“艺术认知与计算”、“自然语言处理”、“智能多媒体技术”、“人工大脑实验室”、“智能中医信息处理”等多个研究型实验室,为培养高质量的学生提供了必要的保障。

上海交通大学:计算机科学与工程系

上海交通大学计算机科学与工程系成立于1984年。近年来,随着计算机科学与技术在人们生活中的应用不断深入,特别是随着云计算、物联网、移动互联网、大数据等技术的兴起,交通大学计算机系不断调整学科方向,形成了高可靠软件与理论、并行与分布式系统、计算机网络、智能人机交互、密码学与信息安全等研究方向。

该院系下设三个重点实验室:智能计算与智能系统重点实验室、上海市教委智能交互与认知工程重点实验室、省部共建国家重点实验室培育基地及上海市可扩展计算与系统重点实验室。其中,上海交通大学-微软智能计算与智能系统联合实验室目前是教育部-微软重点实验室,成立于2005年9月,是交通大学和微软亚洲研究院在多年良好合作的基础上,为了更好发挥各自在并发计算、算法与复杂性理论、仿脑计算、计算机视觉、机器学习、计算智能、自然语言处理、多媒体通讯以及机器人等领域的优势,实现“使未来的计算机和机器人能够看、听、学,能以自然语言的方式与人类交流”这一共同使命而成立的。实验室在科学研究、人才培养、学术交流等方面也取得了很好的成绩。实验室累积200余篇,成果发表于CVPR,ICCV,WWW等国际顶级会议上。

南京大学:计算机科学与技术系

南京大学的计算机科学研究起步于1958年,建立了计算技术、计算数学、数理逻辑等专业开始培养计算机相关领域专门人才,1978年在上述三个专业基础上成立了计算机科学系,1993年更名为计算机科学与技术系。

依托该系师资,先后成立了南京大学计算机软件研究所、计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学)、南京大学计算机应用研究所、南京大学多媒体计算技术研究所、南京大学软件工程中心(江苏省软件工程研究中心)、南京大学信息安全研究所等科研机构。主要科研方向有:软件自动化与形式化、分布与并行计算及新型网络、新型程序设计与软件方法学、多媒体与信息处理、人工智能与机器学习、系统软件及信息安全等。

建系30年来,共承担国家973计划、国家863计划、国家攀登计划、国家自然科学基金、国家科技攻关等重大科技计划项目以及省、部、委科研项目和企事业委托或国际合作的研发项目300余项,科研成果获得各种奖励80余项,其中国家科技进步奖一等奖1项、二等奖4项、三等奖2项,省部委自然科学奖和科技进步奖特等奖2项,一等奖8项,二等奖37项。3000多篇,出版专著、教材50多部,申请国家发明专利33项。部分成果被转化为产品,产生了较大社会效益和经济效益。

哈尔滨工业大学:计算机科学与技术学院

哈尔滨工业大学计算机专业创建于1956年,是中国最早的计算机专业之一。在1985年,发展成为计算机科学与工程系,并建立了计算机科学技术研究所。2000年,计算机科学与技术学院成立;同年,建立了软件学院,后经国家教育部、国家计委批准为国家示范性软件学院。目前。哈工大计算机科学与技术学院拥有计算机科学与技术国家一级重点学科、7个博士点和7个硕士点、1个博士后科研流动站、一个国家级教学团队、一个国家级科技创新团队、一个国防科工委创新研究团队。

目前主要研究方向包括:智能人机交互、音视频编解码技术、语言处理、自然语言理解与中文信息处理、机器翻译、信息检索、海量数据计算、计算机网络与信息安全、传感器网与移动计算、高可靠与容错计算技术、穿戴计算机、企业计算与服务计算、智能机器人、生物计算与生物特征识别。

学院有一批研究成果达到国际先进水平,包括:国家信息安全管理系统、数字视频广播编码传输与接收系统、大规模网络特定信息获取系统、计算机机群并行数据库系统、并行数据库系统、神州号飞船数据管理分系统、穿戴计算机系统、信息安全与实时监测系统、人脸识别系统、视频编解码技术、黑龙江省CIMS应用示范工程、农业专家系统等等。

中国科学技术大学:计算机科学与技术学院

中国科技大学于1958年建校时就设置了计算机专业。根据学科发展趋势和国家中长期发展规划,面向国家和社会的重大需求,计算机科学与技术学院将科研力量凝聚在高性能计算、智能计算与应用、网络计算与可信计算、先进计算机系统四个主要的研究领域。

学院的支撑实验室有:国家高性能计算中心(合肥)、安徽省高性能计算重点实验室、安徽省计算与通讯软件重点实验室、 多媒体计算与通信教育部-微软重点实验室、中国科大超级运算中心和信息科学实验中心。

其中,多媒体计算与通信教育部—微软重点实验室主要从事人机自然语音通信、语义计算与数据挖掘等方面的研究。人机自然语音通信方面,主要研究中文信息处理、人类视听觉机理、语音语言学等。语义计算与数据挖掘方面,主要研究自然语言驱动的计算、多媒体内容的语义标注、自动问答、语义社会网络、数据与知识工程、隐私保护与管理中的语义计算等。

依托多媒体计算与通信教育部—微软重点实验室,双方联合实施了联合培养博士生计划、实习生计划、精品课程建设计划、青年教师培养计划等,取得了突出成果,探索出了一条企业和高校共同培养优秀人才的道路,为微软亚洲研究院与其他高校的合作提供了一个经典范例。

华中科技大学:自动化学院

华中科技大学自动化学院是由原控制科学与工程系和原图像识别与人工智能研究所于2013年合并组建的学院。原控制科学与工程系前身是成立于1973年的华中工学院自动控制系,1998年更名为华中理工大学控制科学与工程系;原图像识别与人工智能研究所是1978年由教育部和航天部共同批准成立从事图像识别和人工智能研究的研究机构。

科学研究工作主要涉及复杂系统控制理论、决策分析与决策支持、电力电子与运动控制、智能控制与机器人、计算机集成控制与网络技术、信息检测与识别、飞行器控制与状态监测、生物信息处理、神经接口与康复技术、物流系统、国民经济动员与公共安全、多谱图像制导、目标探测的多谱信息技术、多谱信息的实时处理与系统集成技术、人工智能与思维科学、信息安全等方向。

模式识别与智能系统是自动化一级学科的重要二级学科。迄今为止,本系在原 “图像识别与人工智能研究所”和“控制科学与工程系”的这两个学科点承担了百余项国家、国防与行业项目。近5年科研经费总额在8000万元以上,包括973计划,国家自然科学基金重点、面上和青年基金项目,863计划,国家重大专项、国防重点预研与基金,国家科技支撑计划,省部级科研项目,以及大型工程和企业科研合作项目等。

总结

计算机与科学技术学科评估范文4

课程设计能够培养训练学生综合运用知识解决复杂问题的能力,学科竞赛可以提升学生运用所学知识解决实际问题的综合实践能力。将学科竞赛的内容和形式引入到传统课程设计中,再从课程设计中选择优秀团队和作品进行进一步的培养,二者的有机结合,不但可以提高实践教学效果,激发学生的创新意识,增强创新能力,而且可以为参加科技竞赛打下坚实的基础。

关键词:

学科竞赛;课程设计;计算机学科;创新实践

大学生创新实践能力培养是高校人才培养中的重要工作之一[1],各高校师资和学生水平不同,培养目标也不完全相同,所采取的方法也各有千秋。西南交通大学曾采取制订创新人才培养计划、建设创新人才培养基地、培养造就教学创新团队等措施[2];武汉大学提出计算机学科拔尖创新人才小班制培养方法[3]。课程设计能够培养训练学生综合运用知识解决复杂问题的能力,学科竞赛可为优秀人才脱颖而出创造条件,沈阳工业大学计算机科学与技术专业采取了二者相结合的方法提高学生创新实践能力,取得了一定的效果。

一、计算机学科竞赛简介

近年来各个学科都陆续出现了不同类型的学科竞赛,和计算机学科相关的竞赛分为3类,分别是算法类、软件应用开发类和硬件开发类。其中算法类竞赛的典型代表是ACM国际大学生程序设计竞赛,可以提高学生的计算思维能力[4,5];软件应用开发类包括中国大学生计算机设计大赛、普通高等学校本科大学生移动应用开发大赛、全国大学生信息安全竞赛[6,7]、中国软件杯大学生软件设计大赛等;硬件开发类代表是全国大学生电子设计竞赛[8,9]。上述竞赛由国家教育部门、地方政府和相关公司多方主办,竞赛项目涉及本学科的研究热点和前沿技术,对提高学生实践能力并激发创新精神有很大的帮助。但由于多数学生缺少参赛经验,缺乏自信,导致学生积极性不高,参赛学生人数并不多,失去了提高自身能力的非常好的机会。如何将学科竞赛引入到日常教学中,让更多的学生受益,而不是仅局限于极少一部分学生,培养学生创新实践能力是值得探索的课题。

二、计算机专业的课程设计现状

课程设计是实践教学中的重要组成部分,是对理论教学的一个有益补充,是对学生进行的比较全面、系统的综合性工程设计训练,是培养学生实践动手能力、创新能力和综合素质的一个主要环节,不同的课程设计有不同的方法,例如中山大学提出计算机信息类综合实验课程设计方法[10],湖南大学提出基于ISP技术的嵌入式系统课程设计实施方法[11]。教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员将计算机科学与技术一级学科本科专业分成四个方向,分别是计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术,对各个方向分别给出了6个课程设计范例[12],见表1。不同学校计算机科学与技术专业特点不一样,开设的课程设计也不完全相同,我校根据教学目标和学生特点从第2学期至第7学期各有一门作为单独课程开设的综合性课程设计,分别是计算机程序设计实践、计算机组成原理课程设计、操作系统课程设计、数据库与软件工程课程设计、算法课程设计及专业课程设计。传统的课程设计存在题目比较陈旧、学生合作意识差、成绩评定主要由教师决定等问题。

三、学科竞赛和课程设计融合方法

课程设计是学科竞赛的基础,学生只有掌握了相应课程知识,才能有机会参加学科竞赛,竞赛能够使学生进一步巩固所学知识,具有更多的创新思想。例如数据结构和算法课程设计与ACM国际大学生程序设计竞赛相互促进。下面以我校《数据库与软件工程课程设计》为例,说明学科竞赛与课程设计相融合提高学生实践创新能力的实施过程。该课程设计是学习完《数据库原理》和《软件工程》课程后实践性和综合性比较强的实践教学环节,要求学生能在3周时间内将理论知识加以综合运用,开发一个小型信息系统。

1.团队成员取长补短的优化组队原则。

计算机学科的竞赛通常以团队的方式组织,如果团队成员能充分发挥各自的优势,整体的力量将会更加强大。组长要负责总体协调,需要有良好的组织协调能力;技术人员要负责解决关键技术问题;文档编写人员要具有较好的文字表达能力;答辩人员要具有较好的语言表达能力。这样的组合方式可以使学生互相学习别人的长处,弥补自己的不足。所以在课程设计中我们也采取这种优化组队方式,学生根据自身情况自愿组合,教师考查各组学生情况后,再进行适当调整。

2.精选历届竞赛题目或自选创新题目。

题目确定有两种方式:一是从以往的计算机学科竞赛中挑选出符合课程培养目标和学生水平的竞赛题目;二是鼓励学生根据兴趣爱好自己确定题目,教师把关确认题目的合理性、实现的可行性和工作量等问题。要求每队一题,题目不能相同。

3.项目组给出切实可行的设计方案。

学生根据所选题目通过网络和书籍查找相关资料,结合所学理论知识对课题进行仔细分析,同时需要了解软件用户实际需求,可以把同学或教师当作用户,进行需求调研,在此基础上提出切实可行的实施方案,并进行方案论证,包括需求分析、总体设计、详细设计、测试方案等几个方面。

4.组间互评,论证设计方案的合理性与可行性。

每个小组以答辩的方式进行方案汇报,教师和其他小组成员一起对方案进行分析、评价和指导。组间的互评目的是调动学生的积极性,让其有主人的感觉,他们既是参赛者又是评委,这样大家可以取长补短,意见也更加全面。

5.以团队为单位的项目研发与测试。

即设计方案的具体实施阶段,根据设计方案进行编程和系统测试。教师定期为学生提供技术支持,和组内学生一起讨论,对学生出现的普遍问题,进行讲解,为学生提供解决问题的新思路。

6.以团队为单位的项目展示与组间评价。

学生完成整个项目后,各个小组将撰写项目报告,提交最终作品并进行答辩,接受包含指导教师在内的验收教师组和学生组间互评。这个环节主要考查学生对基础知识的掌握程度、项目研发水平、总结表达等能力,观察团对成员实践过程中在设计、编码、测试等方面的亮点。此过程主要强调以团队为单位的评价,按照科技竞赛比赛规则,通过比较各组作品以及答辩过程评出小组等级。

7.以个人为单位的组内成员互评、自评。

每个学生在小组内发挥的作用和大小不同,贡献也不同,课程设计最后的成绩也不同。小组成员要根据每个人的实际情况公正地给出每个成员(包括自己)在小组中的位置,清晰地意识到自己及他人在组中发挥的作用,互相了解优势和劣势。

8.选拔优秀学生团队和作品。

评选出优秀作品,在教师指导下进一步进行完善,准备参加计算机学科相关科技竞赛。

四、学科竞赛和课程设计融合成果

采取上述方法进行的学生培养,既可以使优秀团队脱颖而出,为参加上一级比赛做好准备,使其能在激烈的竞争中取得好成绩,提高学校参与竞赛的人数,提高获奖数量和等级,也可以使绝大多数普通学生在各个方面得以锻炼,提升专业能力,如方案设计能力、系统开发能力和集成调试能力等,提升非专业能力,如表达能力、文档撰写能力、PPT制作能力和组织能力等,并让其感觉到只要通过努力并做好充分的准备,竞赛的难度是没有那么大的,提高参赛的积极性和自信心。中国大学生计算机设计大赛由教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、软件工程专业教学指导委员会等联合主办,包括软件应用与开发类、软件服务外包类等小类,我校在2012年只报名参加了一项省赛,2013—2014年,我们将课程设计和中国大学生计算机设计大赛相结合,取得了如下成绩,如表2所示。可见学科竞赛和课程设计的融合,促进了参赛数量和获奖等级的提高。

五、结语

计算机学科竞赛和课程设计相融合的方法不仅改变了传统课程设计模式,而且改变了传统科技竞赛校内推荐方法。传统的推荐模式是学生接到竞赛通知后,自行组队参加比赛,存在的问题是竞赛准备时间短、作品不完善,另外没有经过训练的学生直接参加竞赛,对比赛的规则和要求没有经验,获奖的概率小,获奖的等级低。通过课程设计系统地创新性培养,提前选拔优秀团队并进一步重点培养代表学校参加校外竞赛,可增强学生的核心竞争力,提高学校的竞争力。在课程设计成绩评定时综合了组间评价、组内成员互评和自评,改变了传统的以教师为主导的评价方式,提高了学生学习的积极性,同时促进了组内和组间学生的交流合作。

作者:邵虹 崔文成 单位:沈阳工业大学信息科学与工程学院

参考文献:

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[2]杨燕,张翠芳,曾华燊.国家创新体系下计算机学科创新人才的培养[J].计算机教育,2009,(19):21-23.

[3]余琍,王丽娜,代永平.计算机学科拔尖创新人才小班制培养[J].计算机教育,2014,(15):31-33.

[4]杨松涛,李晶.ACM/ICPC程序设计竞赛中的计算思维培养[J].黑龙江高教研究,2014,(10):174-176.

[5]琚生根,廖勇,周刚,等.ACM竞赛与实验教学创新[J].实验技术与管理,2009,26(5):125-126,131.

[6]崔杰,仲红,石润华.依托信息安全竞赛培养大学生创新实践能力[J].计算机教育,2013,(7):92-94.

[7]李雪梅,曹晟,周世杰,等.以信息安全竞赛为平台培养学生创新能力[J].实验科学与技术,2012,10(6):320-322.

[8]刁鸣,王松武,李海波.大学生电子设计竞赛的实施与思考[J].实验技术与管理,2010,27(9):127-129.

[9]蒋力立,彭端,杜宇上.电子设计竞赛培训的探索与实践[J].实验科学与技术,2015,13(1):156-159.

[10]王变琴,刘树郁,许海州,等.计算机信息类综合实验课程设计与实践[J].实验技术与管理,2015,32(4):213-215.

计算机与科学技术学科评估范文5

论文摘要:本文分别从专业性质与培养目标、信息管理理论与学科基础、行业与岗位以及技术等角度,探讨了高职院校信息管理与信息系统专业的定位。指出高职院校信息管理与信息系统专业应该定位于信息管理与信息系统的实施与管理,应该是组织中系统开发的参与者和中间人,更主要的,应做好数据(资料)的分析工作。

1998年,教育部整合了分属于不同学科领域的经济信息管理、科技信息学等5个专业,设立了高职院校信息管理与信息系统专业(以下简称“信管专业”),经过10多年的发展,该专业取得了长足的进步,形成了不同的发展方向和流派,出现了各式各样、各具特色的信管专业。在这些已开设的专业中,有偏重于计算机方面的,有偏重信息情报的,还有偏重经济信息管理的,所开设的课程也多种多样。那么,信息专业应该培养什么样的人才,其专业到底应该如何定位?本文尝试从以下4个方面对其进行探讨。

一、 专业性质与培养目标

在教育部1998年的专业目录中,对高职院校信息管理与信息系统专业的培养目标是这样确定的:“培养具备现代管理学理论基础、计算机科学技术知识及应用能力,掌握系统思想和信息系统分析与设计方法以及信息管理等方面的知识与能力,能在国家各级管理部门、工商企业、金融机构、科研单位等部门从事信息管理以及信息系统分析、设计、实施管理和评价等方面工作的高级专门人才。”

从上面的论述中我们至少可以看出,信管专业是一个边缘性学科,且是多学科交叉的,强调实践性和动手能力。那么,其实践性和动手能力又体现在何处呢?所从事的信息管理与信息系统方面的工作是其全部还是部分?是组织领导还是具体实施?这些,都值得我们去思考。

二、从理论与学科角度看

信管专业是计算机专业吗?显然不是。信管专业是管理学科吗?至少不全是。所以,我们说信管专业是学科交叉的产物。那么,交叉点在哪儿呢?假定是计算机与管理的交叉,那么,是把计算机作为工具,用于管理领域,还是用计算机来实现管理?是偏重计算机,还是偏重管理,还是不偏不倚,走中间路线?反映在教学上,就是什么都开,什么都学,最后什么也不知道。

如果把信息科学作为信管专业的学科基础,那么,信管专业是侧重于哪一方面呢?是信息生成、信息加工处理、噪声控制、信息展示还是全部?还有一个比较有意思的现象,作为信管专业的专业概论课,有开“信息管理基础”或是“信息管理概论”的,也有开“信息资源管理”的,我们又需要研究信息管理与信息资源管理的区别与联系了。

三、从行业及岗位角度看

按教育部设定的培养目标,信管专业是适合于全行业的。至于岗位,“从事信息管理以及信息系统分析、设计、实施管理和评价”等方面的工作。这也就是说,本专业可以做系统分析工作,系统设计工作,系统实施管理或者评价、评估等工作。那么,系统分析工作、系统设计工作是不是就是我们所说的系统分析员、系统设计员或者程序员呢?

我们换一个角度来探讨这个问题,即该专业的人在一个组织或者单位中的角色,是系统开发,还是系统使用。如果是系统开发,目前自行开发系统的组织已经很少了,多数通过专门的软件公司来开发,这时,信管专业的角色应该是开发公司与本组织之间的中间人。况且,不论是在软件公司里做开发,还是在本单位做开发,与软件专业的、计算机专业的人相比,信管专业的人是没有优势的。基于此,信管专业更多的是系统的使用。准确地说,信管专业在组织中的角色应该是信息分析与处理(也可称为数据分析与处理)。

四、从技术角度看

信管专业有什么技术?信息管理与信息系统需要什么样的技术?是计算机技术、网络技术、多媒体技术,还是什么?如果单从信管专业的课程来看,上述这些都是信管专业的技术。但不论在授课过程中还是学生的学习过程中,我们都会有这样的疑问,这与计算机专业有区别吗?

我们认为,信管专业主要是对信息进行加工处理的。对于组织而言,这更多地是对现有的资料进行归纳整理和加工,而对于一个计算机系统来说,它更多地应该是对数据的操作。具体说,就是对数据的规范化处理,即数据预处理、索引的建立,然后按一定的格式存储起来,这是初级技术也是信管专业的基本技术,信管专业高级一点的技术应该是对数据处理后的分析、规律的探寻甚至是模型的建立。至此,我们是不是可以这样说,信管专业与计算机相关,但更着重于对数据的处理,而不是整个系统的完整的开发。

如果从一个管理信息系统的开发过程来看,其过程是:需求分析总体设计详细设计系统开发系统实施。信管专业在这其中应该做的是:需求分析中向开发单位提供本组织最基本的需求,并在此过程中与之反复交流和沟通,以确定需求。总体设计中能够起到辅助作用,详细设计中应侧重于数据库及数据问题,开发过程积极参与,系统实施中验收通过。上述是从一个组织的系统开发过程来看的。需要强调的是,不是说信管专业的学生不能学习计算机语言,不能去做系统开发,而是说,信管专业应主要侧重于数据处理,对其他的知识,可以了解,掌握基本的技能,但谈不上精通。

综上所述,不论是从专业性质与培养目标、理论及学科基础,还是从行业及岗位,以及技术等多个角度看,信息管理与信息系统都是一个多科学交叉的边缘性学科,信管专业本身应定位在企事业单位从事信息管理与信息系统的实施和管理工作,做好组织内系统开发的参与者和中间人,并充分利用所掌握的数据处理方面的专业技能,做好数据(资料)的分析工作;更进一步,可以做一些数据模型的建立工作。

参考文献

[1] 唐志豪,王衍,等. 财经类院校信息管理与信息系统特色专业建设的思考[J]. 中国管理信息化,2010,13(15):112-114.

[2] 张广钦. 信息管理教程[M]. 北京:北京大学出版社,2005.

计算机与科学技术学科评估范文6

关键词:信息服务工程;课程体系;毕业生调研;市场需求

调整培养方案、改革课程体系,使毕业生能够适应社会和市场需要,是当前师范院校计算机科学与技术专业发展面临的重要问题。作为教育部高等理工教育教学改革与实践项目――计算机科学与技术专业规范试点课题中的“地方院校计算机应用专业人才培养研究与试点项目”的试点单位,在《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范》[1] (以下简称“规范”)的指导下,在过去的两年中,我校提出以培养应用型“信息服务工程师”为目标,结合市场和自身特点,较大幅度地调整了教学计划,以增量的过程模型探索了计算机科学和技术课程体系向“信息服务工程”课程体系的转移。

1经济社会发展需求分析

国务院于2009年的《关于加快发展服务业的若干意见》中指出,不断培育形成服务业新的增长点,大力发展教育等服务事业。信息服务正在向社会化、市场化、产业化的方向发展。因此,发展现代信息服务业,必将是高等院校的计算机教育发展的方向。现代服务产业有两个重要特点[2]:

1) 一是IT相关性。即IT技术被广泛应用于各传统服务领域,对其进行改造、提升后,由此产生现代服务的新需求、研究和实践。以移动通信、互联网服务、普适计算等为代表,强调计算无处不在。

2) 二是以服务为中心。即使用“面向服务”的范型来分析、设计各类商务与产业问题,识别服务提供者、服务消费者和服务中介,将彼此之间的经济和信息交换关系转型为信息服务供需关系,并加以运作、管理。以IT服务、软件即服务(SaaS)、云计算等为代表,强调以服务的视角看待一切。

服务计算领域跨越计算机科学与技术、信息技术、商业和管理等多个领域,在短短几年时间内深刻改变了人们对商务(Business)和技术(Technology)的传统认识[3]。“信息服务工程”可以看作为服务计算领域的一个重要组成部分,强调基于IT的信息、服务和工程的有机统一,涉及信息技术、经济、管理、系统工程、人文、社会、心理等多个学科领域。

经济社会的发展特征要求信息服务工程专业的毕业生应具有“懂、评、建、管、服”的明显特征。“懂”即具有深厚的专业基础,具有可持续发展的潜力;“评”即具有对技术、系统、工程、产品的评价能力;“建”即具有企业的信息化系统工程实施和建设能力;“管”即具有对企事业单位的信息基础设施和信息系统管理与优化能力;“服”即综合利用信息技术、信息产品服务于企事业单位业务目标的能力。以什么样的课程体系满足信息服务工程专业方向的需求,是摆在我们面前的一个重要问题。

2课程需求分析

我们根据“规范”设计了调查问卷,并通过电子邮件对近10年间从“计算机科学与技术专业”毕业的学生进行了有关课程需求的问卷调查。共收回问卷40份,其中多数是毕业5年以上的毕业生。问卷设计了7个问题,汇总如下。

2.1工作岗位职责

47.5%的毕业生正在从事各类学校的教学和培训工作,其他一大类毕业生从事了网络维护与安全保障、应用软件维护、项目管理IT服务类工作,数量约占30%。而新的毕业生将越来越多地加入到技术培训、职业培训的群体中,因此他们都从事着信息服务工程领域的工作。这也说明,信息服务工程已经是计算机科学与技术专业在现代服务业形势下的发展方向。表1说明了被调查者的工作岗位职责分布。

2.2帮助较大的课程

数据结构与算法、程序设计、操作系统、计算机网络和数据库对当前毕业生的职业影响较大,选择这4门课的毕业生均在12%以上。可能由于就业岗位的原因,硬件类课程,如电工与电子、数字逻辑与数字系统等则根本未被毕业生提及。这说明,师范类“计算机科学与技术”专业需要将传统的计算机硬件课程进一步压缩,因为他们好像与“信息服务工程”没有直接联系。表2说明了被调查者认为对职业影响较大的课程。

2.3没有益处的课程

第3个问题则直接询问哪些课程没有用。传统的计算机硬件类课程,如电工与电子技术、数字电路、计算机组成原理、微机原理与接口等被3位以上的毕业生提及。一些课程,如计算机图形学,仅由一、两个毕业生提及。因此我们应将传统的计算机硬件课程逐步压缩为一门课程。表3说明了被调查认为没有益处的课程。

2.4数学课程

之所以设计本问题,是因为历届新生总是会问这样的问题:我是来学计算机的,为什么让我学数学?从表4中可以看出,42.5%的毕业生认为离散数学和高等数学是必修的,30%的毕业生则提及线性代数和概率统计。这个现象引起我们的注意,就是超过50%的毕业生认为数学对其目前的工作没有起到什么作用。而这个群体则是来自服务领域职业的毕业生群体。表4所示为被调查者认为应学习的数学课程。

2.5师范特色课程

35%的毕业生认为应当学习的师范特色课程是“心理学”,还有13%的毕业生认为是“教育学”。

2.6核心课程

该问题所列课程来自“规范(信息技术方向)”的示例课程[1]及传统课程的并集。虽然没有给出课程介绍,但课程名字也能大致反映课程内容。超过50%的毕业生均认为,数据结构与算法、操作系统、数据库与信息管理技术、计算机网络与互联网、软件工程、程序设计与问题求解为核心课程。这样的一个统计结果引起我们的注意。因为在“信息技术方向”的规范中,分配给这些课程的学时很少,例如分配给操作系统的学时仅为10。表5所示为被调查者认为的核心课程。

2.7能力

该问题所列出的能力目标来自于“规范(信息技术方向)”的能力目标描述[1]。超过50%的毕业生认为,终身专业学习能力、书面表达能力(论文写作、技术报告等)、识别和定义需求、分析问题能力的培养非常必要。需要注意的是,仅19%的毕业生强调了“应用学科中计算和数学知识的能力”。表6所示为被调查者认为自身应具备的能力。

2.8资格认证

这个问题的4个选项如图1所示。从图1看出,较多的毕业生认为应该获得几个公司的证书,但是这个比例并不大,仅为35%。值得注意的是,79%的毕业生认为应该取得证书,而不管多少。这就要求我们在课程设置时必须考虑“产品”类课程,因为证书是与产品相关的,虽然我们强调“类运算”而不是“实例运算”。

3课程体系设计

经过以上经济社会发展需求分析及毕业生调查分析,我们认为“信息服务工程”专业方向应满足如下培训目标:除了跨学科交叉的素养外,学生要掌握与计算技术相关的自然科学和数学知识,并具有创造性地将这些知识应用于信息系统构建和信息服务工程应用的潜力;掌握计算机科学和技术学科的基本理论和信息系统的基本工作原理,熟练掌握计算机软硬件系统及网络系统的应用知识,对计算技术的效用和发展趋势有深入理解和评估能力;有良好的组织管理和交流沟通能力,能根据不同组织和机构的需求选择相应的信息技术、信息系统和信息服务工程,并能有效地实施和管理;能胜任信息工程服务工作、IT教育与培训工作;具备良好的国际交流能力,能适应系统、工程、技术进步和社会需求的变化。

对师范类“计算机科学与技术”专业而言,学校已经开设了心理学、教育学等课程;而对于师范类院校而言,则普遍设置了商学院、公共管理学院,能够提供经济、管理、人文和社会方面的课程。因此,师范类院校计算机科学与技术专业具有独有的优势,培养信息服务型人才。

数据结构与算法、操作系统、数据库与信息管理技术、计算机网络与互联网、信息系统工程、程序设计与问题求解应作为核心课程。教师在教授这些课程时,必须紧密跟踪学科发展和技术发展,能够通过例题等形式反映当前信息技术领域的最新成果。比如在数据结构与算法课程中解释Page Ranking算法;在操作系统课程中解释Web服务器对大规模并发访问的处理等。

数学素养是一名学士的基本素养之一。从学生进一步深造以及培养“类运算”能力方面考虑,高等数学、线性代数、离散数学和概率统计仍然是必修课程。其中,离散数学应作为我们专业方向的核心课程之一。但是,教师在教学实践中应强调“专业适配性”,即要向学生讲清楚这些数学的理论、方法和工具在本学科中有什么用。

IT服务管理、信息系统工程、信息安全保障、系统管理与维护以及服务科学、管理与工程类课程是本专业方向的特色课程,这些课程试图为学生建立起服务的概念及服务工程化等基本思想。基于以上培养目标,我们提出以下面向信息服务工程的课程体系,如图1所示。

如图1所示,信息技术导论、离散数学、程序设计与问题求解作为奠基性课程。信息技术导论介绍信息技术的基本概念和基本方法,讨论信息技术应用、问题求解所需要的基本知识和技能。同时针对地方院校特点,解决新生的基本桌面应用和网络应用技能问题,如文件管理、打字录入、电子邮件、网络搜索、网页制作等。本课程是整个课程体系的入门导引。离散数学介绍形式描述、变换、推理和证明方法,离散系统的描述与分析方法以及常用的实际离散系统模型,为数据结构与算法、数据库与信息管理技术、计算机网络与互联网等课程提供基础。程序设计与问题求解通过介绍一种具体的过程型程序设计语言及程序设计技术,使学生理解程序设计语言的基本结构,理解本学科求解问题的基本过程,掌握程序设计的基本思想、方法和调试技巧,养成良好的程序设计习惯。在实践环节,应从“夯实基础、综合设计”两个层次完成实践,侧重于针对具体问题选择合适的算法,并注重与后续课程信息系统工程、操作系统的联系。

数据结构与算法、计算机系统平台(计算机组成原理与操作系统)、计算机网络与互联网、数据库与信息管理技术、Web系统与技术、人机交互、信息安全保障、信息系统工程等是课程体系中的支柱性课程。数据结构与算法为学生构建基本的知识体系,使学生能够根据问题选择合适的数据结构,设计合适的算法并建立起算法评价的基本思想。计算机系统平台包括计算机组成原理和操作系统。计算机组成原理从硬件的角度讲授如何设计计算机系统、程序如何在计算机中运行;操作系统课程从软硬件资源的管理者角度出发,引导学生以系统化和结构化的思维理解操作系统的设计思想,建立起系统的总体模型。计算机网络与互联网从整体上粗线条地勾画出计算机网络的概貌,介绍协议、分组、统计复用、数据包、虚电路等重要概念,让学生充分理解层次模型。计算机组成原理、操作系统、网络是信息服务工程工作的平台,对这些课程原理的理解直接影响其上的应用、工程和服务。

在掌握基本理论和基本分析方法的基础上,数据库与信息管理技术课程应注重学生动手能力的培养,包括数据库维护能力、数据库设计、实现和调试能力等。信息系统工程包含了系统工程和软件工程,让学生理解一个计算机系统包括了人、硬件、网络、过程、软件等要素,理解将需求和功能分配到各个要素中去,理解方案的形成和合同的制定,理解工程管理的作用,理解软件生命周期和常见的方法、工具和过程。Web系统与技术使学生理解与Web相关的概念和架构,掌握客户端的呈现、程序技术及服务器端的程序设计技术;人机交互介绍人机接口设计的基本原理和技术;信息安全保障介绍信息系统面临的信息安全问题及相应的方法对策。这些支柱课程为学生从事信息服务工程奠定了“懂、评、建、管”的知识基础。

IT服务管理、系统管理与维护、Java和Windows两个平台下的程序设计以及服务科学、管理与工程的一般理论方法,则作为目标性课程。此外,学生可以根据自己的兴趣选修非计算机专业的课程,如商学院或者管理学院课程,增加学生在交叉学科方面的知识。这些支柱课程为学生从事信息服务工程奠定了“服务”的知识基础。

4结语

信息服务工程已经引起了教育界和企业界的重视。例如,刘宇等介绍了信息服务工程与管理专业的精英式工程教育所需的11门课程[4]。IBM介绍了面向本科生的服务科学、管理与工程[5]。本文在分析服务型社会发展背景的基础上,依据高师计算机科学和技术专业毕业生对课程的需求,提出了高师计算机科学与技术专业适用市场需求的一种新目标:培养信息服务工程师,并提出了信息服务工程的系列课程。在“规范”的指导下,作为“地方院校计算机应用专业人才培养研究与试点”项目的试点单位,我们正在实践开展以上课程改革工作。未来将进一步调研毕业生对这些课程的满意度。

参考文献:

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[2] 徐晓飞,王忠杰. 论服务计算与服务工程的发展及影响[C]//中国计算机学会. 2008中国计算机科学技术发展报告. 北京:机械工业出版社,2009:110-126.

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Curriculum Development for Information Service Engineering

DONG Dong, SUN Zhao-hao, WANG Zhi-wei, TIAN Liang

(College of Mathematics and Information Science, Hebei Normal University, Shijiazhuang 050016, China)