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大学计算机学科评估范文1
关键词 大学计算机;计算思维;教学改革;医学应用
中图分类号:G642.3 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)02-0098-03
Exploration on Teaching Reform of College Computer Course in
Medical Colleges and Universities//CHANG Xiaohong, LU Hong-bing, LIAO Qimei, ZHANG Guopeng, LIU Yang, ZHANG Xi
Abstract This paper analyzes the problems existing in the course of
college computer course in medical colleges and universities. In combination with the characteristics of medical science, the teaching concept, teaching mode and examination mode of the course were reformed and explored. The aim is to cultivate the students’ ability of
Computational Thinking and the ability of using computer to solve problems.
Key words college computer; computational thinking; reform in education; medical applications
1 前言
2006年,美国卡内基・梅隆大学周以真教授在《美国计算机学会通讯》上发表了《计算思维》(Computational Thinking,也称计算性思维)一文,将计算思维作为一种基本技能和普适思维方法提出。目前,培养大学生计算思维能力已经得到共识[1]。慕课(MOOC,Massive Open Online Courses,大规模网络开放课程)是近些年涌现出来的一种在线课程开发模式。从2008年起,一大批教育工作者开始采用这种课程结构,全球很多大学成功主办了自己的大规模网络开放课程。在我国,MOOC同样受到很大关注,很多知名院校(包括清华大学、北京大学等)都开设了自己的MOOC课程。
本文对医学院校大学计算机课程的现状进行分析,探讨如何解决目前医学院校大学计算机课程教学中存在的问题,并结合医学院校学科专业特点,开展以“计算思维+”为指导的教学内容改革探索,开展面向“计算思维+”的MOOC线上线下混合学习探索,开展多层次多角度的考核模式探索。
2 医学院校大学计算机课程教学存在的问题
对大学计算机课程作为基础类课程的地位认识不足 计算思维是科学思维的三大支柱之一,其培养以计算机学科为代表,而大学计算机基础教学将担负起培养学生计算思维能力的主要任务。目前,大W计算机作为基础类课程的观点逐步得到教学行政部门与高校的重视,其教学内容也正在实现由“基于知识的技能传授”向“基于应用的思维能力培养”的转变过程中。但是就目前情况来看,相当一部分医学院校对于大学计算机课程定位认识模糊,出于惯性的作用,课程教学目标更多地侧重于软件工具的操作使用。在教学中注重计算机所具有的工具属性,在一段时间内、一定程度上、特定的范围内有效解决了学生技能培养的需求,但过分倚重课程内容的工具性,必将导致学生对计算的正确认知和计算思维能力培养的不足[2]。
大学计算机课程的教学内容与学时存在矛盾 医学院校由于医学课程门数及内容繁多,加上医师资格考试通过率的压力,很多学校大量压缩基础课程的学时,导致第一门大学计算机课程的教学内容与学时矛盾突出。在学时减少的情况下,教学内容却没有减少。在授课过程中,教师为了完成教学任务,赶上教学计划,多数内容不能详细讲解。造成的结果是:学生感觉学了许多内容,却没有学透,甚至有的学生感觉计算机基础课程很难学。
在本次问卷调查中(为了进一步提高本课程的教学质量,了解学生的情况与需求,进一步发现教学中的问题,教学组近几年坚持做了问卷调查。本次约260份调查问卷,调查对象为刚学完大学计算机基础课程的大学一年级学生),学完这门课程后感觉收获较大的学生仅占约60%,远远没有达到教师预期的目标;甚至约50%的学生觉得本课程的理论课难度大、不好学。因此,教师在教学中必须精选内容,那么讲哪些内容才能让学生接受并能够满足他们的需求,成为一个非常关键的问题。
大学计算机课程的教学内容缺乏针对性 随着计算机技术的发展,计算机与医学专业学科的融合越来越紧密,对医学专业学科的支撑越来越显重要。如今的医学越来越离不开计算机,学习计算机、使用计算机对于医学专业学生来说是非常重要的。但是,目前多数医学院校的计算机基础教学内容与医学专业严重脱节。现阶段,大多数医学院校采用针对非计算机专业的大众化教材,这些教材基本内容相同,教材编写者基本上形成思维定式。在教学中,教师在教学设计等方面与医学专业学科结合程度不高,引用的案例医学特色突出不够,不足以引起学生的学习兴趣。这样的结果是:使得本来学生感兴趣、愿意学的一门课程,随着课程的开展,他们的兴趣和积极性反而降低了,甚至有的学生不知道学习这门课程有什么用,尤其是为什么要学习程序设计。
大学计算机课程教学对象的知识水平参差不齐 虽然大多数城市在小学、大多农村在中学就普及了信息技术课程,但学生的实际水平差异很大。本次调查结果显示:4.3%的学生在进入大学前从未接触过计算机,21.4%的学生能够熟练操作各种办公软件,28%的学生会安装各种系统和软件,1.9%的学生懂得一门计算机语言,1.6%的学生取得过国家计算机相关证书。目前,多数医学院校的计算机基础课程基本上采用大班统一授课的模式,并没有针对教学对象的水平开展层次教学或分班教学。固定统一的教学模式必然导致一部分学生“跟不上”,一部分学生“吃不饱”,教学没有达到因材施教。
大学计算机课程的考核模式不能完全体现教和学的效果 目前,多数医学院校的大学计算机课程采用“实践+理论”的考核模式,理论和实践成绩分别占一定的权重。理论考核主要采用闭卷的方式进行,试卷的命题多以知识点为主,题型形式固定,主要考查学生对知识的理解和记忆,很难检测学生多样性的学习行为及个性化的智能水平。实践主要以学生平时完成的上机作业进行考核,这种形式一定程度上能够检查学生的动手能力,但是实践作业多以统一的要求、统一的模板进行,并没有考查学生的创新能力、自主能力以及团队合作能力。
3 医学院校大学计算机课程综合教改的探索及分析
目前,培养大学生计算思维能力已经得到共识,能否利用计算科学对人体复杂的生理、病理、生化、药理等过程及临床复杂问题进行分解、提炼归纳、系统设计,并应用计算机解决基础及临床中的实际问题,正是计算思维能力在医学应用中的体现。大学计算机课程除了独立的课程内容外,还与其他学科与专业课程有着密不可分的关系,应承担起培养大学生计算思维能力的任务。培养医学生的计算思维能力,并不是将原有的课程体系结构和内容完全,而是在原有基础上的提升。
以“计算思维+”为指导的教学内容和教学模式改革探索
1)教学理念向“计算思维+”升级过渡。教学理念是教员对教学活动的看法和持有的基本的态度和观念,教员的教学理念如何,直接影响到教学改革和教学效果的好坏。教师在进一步提升教学理念和对计算思维深入认识的基础上,实现从计算思维向“计算思维+”的过渡。在教学设计层面应更加注重突出计算思维的指导理念和在社会学科发展中的作用,在教学实施层面归纳形成与教学内容相呼应的计算思维核心概念,在设计层面和实施层面同时完成向“计算思维+”的升级。
2)教学内容与“计算思维+”的深入融合。教学内容是指教学过程中同师生发生交互作用、服务于教学目的达成的动态生成的素材及信息。基于“计算思维+”的要求对课程内容进行组织与建设,针对医学院校本科生的培养要求,明确讲/不讲什么,为什么讲、讲到什么程度等,以及基于计算思维的培养对知识点的讲解进行设计,形成计算思维与知识体系关联与有机融合。
3)开展面向“计算思维+”的线上线下混合学习实践。随着MOOC、翻转课堂等新型授课模式的快速发展和“互联网+”中不断涌现的新媒体技术,能够有效解决课程内容多、学时少的教学困境。MOOC在创造在线环境、促进教学内容改革与提升、满足学生个性化需求、利用在线数据进行定量评估、增强教学效果、改进课堂学习等方面已展现出极大优势。教学组基于建设的MOOC,在本校开展面向“计算思维+”的混合学习探索与实践。课程基本情况如下。
教学对象:大学一年级各医学专业新生。
人数:500人左右,共4个普通班+MOOC实验班。
学习方式:在线学习与课堂教学相结合。
授课教师:3~5位,实验员+助教。
授课时间:12周,共40学时。
其中在学习注重知识的宽度,主要内容包括视频、讨论、作业与测试等,主要培养学生的思维能力;线下教学注重深度,内容主要包括重点难点讲授、小组研讨、互动答疑、实践展示、实践操作、线下考核等,主要培养学生利用计算机解决实际问题的能力。通过线上的宽度学习和线下的深度教学,培养学生的思维能力和实际动手能力,为学生的进一步学习打下坚实的基础。
有效体现“计算思维+”的考核模式改革 传统的教学方式主要以期终考试成绩作为学员学习效果的评价依据,注重学员获得知识的准确程度。这种考核模式难以满足多层次、多角度的评价要求,特别是对计算思维能力培养要求的评价,无法形成完整全面的科学反馈。对于MOOC,采用不同教学模式及线上、线下相结合的学习方式,更关注学员在整个学习过程中利用计算机及网络资源解决现实及专业问题的能力等。进行客观定量的评价,需要采用多层次、多角度的考核模式,如表1所示。
面向“计算思维+”的教学改革教学效果评价 通过多层次考核、问卷调查和MOOC平台数据分析相结合,对学生混合学习的效果进行评价,对评价结果进行研究分析,反馈指导教学的改进和调整,从而使教学形成一个良好的循环过程。
1)多层次、多角度考核模式的定量评价:可采用表1所示的考核模式,对采用不同教学模式的班级学习效果进行定量评价、对照分析。
2)学习效果问卷调查:调查问卷内容主要包括对视频自学、课堂教学、看书自学等混合学习效果的评价,对教学内容的掌握程度、视频的质量、课程设计、存在问题等的主观评价。
3)基于MOOC平台的课程学习数据分析:通过对MOOC平台提供的学习过程监控、学习行为收集、多样化考核及成绩的自动处理数据,以及伴随教学过程自动聚集的大量数据的定量分析,得到对课程教学及学生学习的量化评价结果,指导课程建设的进一步改进完善。
4 结语
培养学生的计算思维能力是大学计算机基础教育的一个重要目标,需要不断地进行探索和实践。本文提出的改革探索也需要不断地进行总结和完善,以取得更理想的教学效果。■
参考文献
[1]战德臣.计算思维与大学计算机课程改革的基本思路[J].中国大学教学,2013(2):56-60.
大学计算机学科评估范文2
关键词:大学计算机基础;教学策略开发;教学策略研究
步入二十一世纪以后,世界进入网络时代,计算机已经深入到各行各业,培养高能力复合型的人才是保证计算机网络发展的基础,这就要求各个高校在计算机网络课程投入更大的精力。《大学计算机基础》是计算机专业学生必修的学科之一,有效的教学策略能够提高教学效率,保证教学质量。综上所述,本文对《大学计算机基础》的教学策略进行研究,首先开发了新的教学策略,分别为产生式教学策略和替代式教学策略,其次根据现有的教学模式进行了策略改革[1]。
一《大学计算机基础》教学策略开发
随着互联网的普及,计算机已经成为一门必修课。在大学中,计算机专业也是一门热门行业。《大学计算机基础》作为一门基础教学课程,如何有效的实施互联网教学一直都是相关学者重点研究的话题。本文开放的《大学计算机基础》教学策略只有两种,分别为:产生式教学策略和替代式教学策略。这二者的对比如表1所示[2]。(1)产生式教学策略能够让学生自主地产生教学目标,这样学生就能够主动去组织教学内容,学习起来更有积极性,学生会根据自己安排的学习顺序去学习计算机内容,在教学者建构具有个人特有风格的学习。换句话说,产生式教学学生可以自主安排教学内容,学习过程处于一种主动地位[3]。产生式教学具有如下优点:①能够帮助学生将计算机信息与他们自身对知识的认知有效结合,从而更加主动深入地处理信息,学习效果也会更好;②为了让学生学习进行自主学习,跟根据学生自己的想法进行实践,允许学生自主实践、设计和改善他们的想法;③学生自己设计的研发教学策略,会让学生在学习时产生积极性,使学习兴趣更加浓烈。产生式教学策略也具有如下不足之处:①完全依赖学生进行教学设计,所设计的过程极有可能是不妥的,而学生为了得到一个准确的设计,往往需要学生花费大量的时间进行学习;②对学生先前已具有的知识和学习策略的广度过于依赖,如果学生没有丰富的知识储备,这种方法很有可能失败。(2)替代式教学策略是一种在传统教学中更加常用的教学策略。这种教学策略主要倾向于给学生提出教学目标,组织、提炼教学内容,安排教学顺序,指导学生学习,学生对教学信息进行处理。替代式教学策略具有如下优点:①学习效率明显高于产生式教学策略,学生在短期之内就能够学习到更多的内容;②对学生的知识储备量没有过高的要求,知识储备有限的学生学习效果更好。与此同时也具有如下不足之处:①因为学生在学习时投入的心力和智力较少,对信息缺少深度的处理,因此学习效果不如产生式策略好[4];②而替代式教学策略的安排过于紧凑,大量的学习内容使学生丧失学习积极性,学生缺少学习兴趣,学习能力也受到制约;③计算机内容本来是一项极其容易出现变化的内容,但是替代式教学策略施过于强调接受学习,死记硬背、机械训练,学生学习过程较为枯燥。
二《大学计算机基础》教学策略改革
当前大学计算机基础的教学策略不够完善,各个高校应该积极采用新的教学策略,本文认为以下教学策略可以带动学生的进步。(1)主动参与教学策略。教师在教学过程中以教学策略对学生进行激励、引导,主动积极地置身于教学活动中以掌握知识、发展教学策略。在学生遇到问题时,教师就会在其中起到引导作用,明确学习目标与动力,全方位参加到学生的学习中。(2)“探究-发现”教学策略。“探究-发现”教学策略是指学生在教师的指导下,通过事物的现象探讨事物的本质,从而获得该事物现象的本质及关于现象间规律性联系的知识,培养学生的能力,锻炼学生的抽象逻辑思维。探究教学需要根据特定的流程,教师为学生抛下一个问题,学生对教师留下的问题主动思考,认真观察。(3)合作学习教学策略。合作学习教学策略是指学生在学习过程以小组为基本单位,为小组设定目标,小组内的成员分工协作共同完成目标,然后通过判断小组活动的整体效果评价教学策略的好坏。
三结束语
通过本文的探讨分析可以了解到《大学计算机基础》是计算机专业学生必修的学科之一,必须要研究出有效的教学策略,才能够保证教学质量。《大学计算机基础》的教学策略有两个,分别为产生式教学策略和替代式教学策略。
参考文献
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大学计算机学科评估范文3
随着计算机技术、互联网技术和人工智能技术的快速发展,大学计算机基础教学在人才培养中发挥着越来越突出的作用。美国卡内基·梅隆大学周以真(Jeannette M. Wing)教授于2006年提出了计算思维概念[1],她认为,计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会(以下简称教指委)于2010年7月发表了联合声明[2],正式提出:要旗帜鲜明地把计算思维能力的培养作为计算机基础教学的核心任务,加强课程体系和教学内容的研究,要让学生像计算机科学家那样去思维。
计算思维为计算机基础教学提出了新的机遇和挑战,有了计算思维的课程指导思想后,很多教育专家开始研究计算思维的落地问题[3-5],专家们普遍认为:计算思维的落地就是如何在计算机教学内容与教学方法上提高学生用计算机解决实际问题的能力,即问题的求解、系统设计以及人类行为理解等[6]。基于此,構建适合引导和驱动计算机教学的项目和寻找更能激发学生兴趣、积极性的案例成为我们必须面对的问题。
1 计算机博弈项目是计算思维培养的重要载体
在2016世界人工智能科学诞生60周年之际,谷歌公司的AlphaGO围棋软件与世界围棋冠军李世石上演了“世纪人机大战”。2017年伊始,Master围棋网测又取得了60场全胜的战绩,随后,卡内基·梅隆大学的Libratus在德州扑克比赛中轮流击败了4名顶尖人类高手,人工智能再次引发了世界范围内的研究与开发热潮。目前很多学者认为:人类社会正在从“互联网+”向更高阶的“人工智能+”跃迁,智能科学与技术已经成为促进所有学科发展的重要因素,计算机博弈是人工智能领域的重要研究方向[7]。
计算机博弈项目涉及的方法主要包括:博弈问题的提出、棋盘的数据描述、棋面的评估模型、搜索算法的选择、算法的实现与优化、人机交互处理等方面,这些内容刚好与计算思维的思想相一致,非常适合培养学生的计算思维能力。
一段时间以来,学生网游上瘾困惑着家长和教育工作者,以何种方式引导青年学生远离网游以及网游的魅力一直是不解之谜。而多个高校的实践证明,计算机博弈项目能迎合青年学生的愉悦、冒险、好奇和高对抗需求,让他们在快乐中分析、编程、斗智,既长知识,也长能力,既培养了计算机实践与创新能力,也培养了计算思维、科研思维和团队合作精神。
学会将人的思维过程用计算机来实现,学会处理相关的问题,学会做好最优决策,这对于所有学生来说都是有助益的。计算机博弈项目是培养学生实践与创新能力的应用型项目,更是培养大学生计算思维的重要载体。
2 新课程体系与课程内容改革
现有的计算机基础课程体系没有充分考虑计算思维和创新思维能力的培养,也没有突出宽、专、融的教学特点,并且课程内容陈旧。2015年教指委推出了新版的《大学计算机基础课程教学基本要求》(以下简称基本要求)[8],指出了新的历史时期计算思维能力的培养将成为大学计算机基础教学的新常态,对课程体系、教学目标和内容进行了全面阐述。
依据基本要求和部分学校的改革实践[9-10],提出了适合沈阳航空航天大学应用型人才培养的宽、专、融相结合的大学计算机基础课程新体系(见表1)。新的课程体系以计算思维为主线,以培养学生的计算思维意识、计算思维方法和计算思维能力为目标,分为3个层次,每个层次设置不同的课程。随着课程体系的重新构建,各类课程的教学内容也重新进行了调整,例如:在第1层次,减少了Office方面的内容,增加了动手实验和Python内容;在第2层次,取消了VF内容,增加了C#内容;在第3层次增加了基于计算机博弈的科技创新平台的内容。
2.1 大学计算机基础课程内容改革
在大学计算机基础课程中,主要设置了4个模块:①计算机系统、网络与操作系统;②信息编码与信息处理技术;③数据库基础;④计算思维、算法与程序设计初步。在第4部分中,加入了排序算法、黎曼积分、机器博弈、旅行商、哥尼斯堡七桥等常用问题的算法。还特别增加了Python语言部分[11],通过求解三角形面积,引出了顺序、选择和循环结构的基本用法;通过求解π的值,引出了蒙特卡罗方法和公式方法;通过蟒蛇的绘制,引出了Turtle库的使用方法。通过以上内容的学习,学生可以对程序设计的基础知识和利用计算思维解决问题的方法有一个初步的了解,初步培养学生程序设计的基本能力和计算思维意识。
以全面开放的形式设置了3个专项实验:计算机拆装、操作系统安装和计算机组网,通过学生亲自动手实验,提高学生对计算机硬件的认知能力和计算机维护能力。
2.2 计算机程序设计课程内容改革
在计算机程序设计课程中,本着为专业服务、与时俱进的思想,将课程设置成3个模块:C#语言主要面向航空类专业和创新实验班学生;VB语言主要面向文管类和安全类专业学生;C语言主要面向电子、自动化、材料、机械类专业学生。在开课过程中允许学生跨专业选课,学生可以选择更适合自己的语言或多种语言同时学习。
为了突出实践能力的培养,课程内容中增加了8个实验学时,专门用于综合性程序设计实验,该实验由3~4人组成的小组共同完成。在期初的时候进行动员,在期中的时候布置实验题目,在期末的时候进行答辩验收。通过综合实验,学生初步具备了利用所学知识解决实际问题的能力,培养了学生计算思维方法和团队协作精神。
2.3 将计算机博弈案例与教学内容深度融合
为了调动学生的学习积极性,将学生喜欢的计算机博弈项目作为案例融入教学中[12-13],使学生在兴趣与主动学习中领悟计算思维。
在大学计算机基础课程中,讲授了计算机博弈的发展与竞赛概况、计算机博弈的空间复杂度与搜索复杂度、蒙特卡罗方法等。
在计算机程序设计课程中,以具体项目的形式为学生讲授了计算机博弈的评估方法、搜索算法、棋盘的数据表示与可视化制作等内容。
在计算机综合训练课程中,我们设计了与计算机博弈问题相关的课设题目,例如:爱恩斯坦棋的人人对弈平台设计、幻影围棋的开局设计、局面评估的建模方法等。通过博弈案例建模和典型算法设计,帮助学生掌握使用计算机技术解决博弈问题的途径和基本方法,为学生进一步开展计算机博弈科技活动打下坚实基础。
3 新形态化的教材建设
团队人员以《VB程序设计教程》为切入点,进行了新版教材的建设。教材的主要特点是新形态、立体化、数字化和案例式。除了纸质版教材,还在网络平台上了数字化教学资源,主要包括教学课件、案例素材、拓展案例、微视频、实验素材、参考资料等,这些资源非常有利于学生自主学习、协作学习和探究性学习。
微视频资源是针对重要知识点建设的,每个微视频大约3~5min,微视频的二维码印制在教材的相应章节上,学生可以通过手机扫描访问,实现了基于移动互联网的学习方式。微视频特别适合学生利用碎片化时间进行辅助式学习。
教材中的案例遵循5结合原则:①与数学知识相结合。例如:积分计算、矩阵运算、函数曲线等,都是学生熟悉的问题。②与趣味性题目相结合。例如:抽奖活动、分糖果游戏、开心农场等,都是学生喜欢的小项目。③与实际应用相结合。例如:高考录取、学生绩点计算、打气筒模拟、课堂点名等,都是学生经常面对的实际问题。④与专业知识相结合。例如:曲柄滑块机构,这是机械类专业学生应掌握的典型机构。⑤与計算机博弈知识相结合。例如:博弈搜索算法、棋盘的可视化设计等。通过有兴趣的教学案例引发学生深入学习与研究的积极性,也体现了寓教于乐的教学方式。
4 开展计算机博弈科技活动
沈阳航空航天大学从2011年引入计算机博弈项目以来,团队人员依托博弈项目,深入开展了寓教于乐、寓教于研、以研促教、以赛促学的创新人才培养模式[14]。
1)开展博弈科技研究和“大创项目”工作。
基于计算机博弈项目,很多老师开展了科技研究,并将科研成果应用于教学中。建立了博弈科研梯队,教师既能对博弈活动起到组织、指导和护航作用,又能在计算机博弈的科研中勇攀高峰,形成学科制高点,为科技攻关和实际应用创造条件。开展了计算机博弈科技社团工作,社团成员在老师的指导下,既可以参加科研课题,也可以组队申报大学生创新创业训练项目(简称大创项目)。学生与老师合作开展科技研究、撰写论文,形成了良好的学习与科研氛围。
2)开展计算机博弈竞赛工作。
计算机博弈项目具有喜闻乐见、挑战无穷的特点,深受学生喜欢。学校鼓励学生组成不断吐故纳新的代表队,支持学生参加各类计算机博弈竞赛(校级、省级、国家级和国际级)。到目前为止,共组织了6届校级计算机博弈比赛,平均每年参加人数达200余人。校赛选拔后组织集训,备战全国比赛,共组织学生参加了6届全国计算机博弈大赛和1次国际机器博弈大赛,营建了良好的校园计算机创新文化氛围。
5 取得的成效
1)学生课程成绩提升。
以计算思维为主线的教学改革方案使学生受益颇多,每年有4 000名学生学习计算机课程,学生课程成绩提高较大,例如:计算机程序设计课程平均成绩提高15%,大学计算机基础课程平均成绩提高10%。在期末对学生进行问卷调查时,大部分学生表示学习收益较大,对计算机技术的理解和利用计算机技术解决问题的能力都有较大提升。
2)学生竞赛成绩优异。
随着研发能力的不断增强,学生参加的计算机博弈竞赛项目也越来越多,现已达到12项,包括六子棋、点格棋、苏拉卡尔塔棋、亚马逊棋、幻影围棋、不围棋、爱恩斯坦棋、军棋、国际跳棋、海克斯棋、斗地主、桥牌。近几年累计获省级以上奖项100余项,累计获冠亚季军20项,其中幻影围棋、亚马逊棋、军棋、六子棋项目都曾获得过全国冠军奖项,总体竞赛成绩位居全国前几名,既提高了大学生的计算机创新能力,也促进了我国计算机博弈事业的发展,在国内高校中产生了较好影响。
3)学生科技成绩突出。
基于计算机博弈项目,学生与老师合作在CCDC国际会议的机器博弈(Computer Game)专题上已25篇,表2是发表的部分学术论文。学生在老师的指导下申报了大创项目30多项,表3是部分大创项目。
6 结 语
计算思维的理论研究在我国已经走过了6年多,现在应该是全面落地的时候。我们本着与时俱进、为专业服务的指导思想,调整了各门课程的教学内容,引入了Python、C#等程序设计语言,将学生喜欢的计算机博弈项目作为教学案例与课程内容深度融合,实现了竞赛与教学相结合的教学新模式。计算机博弈项目具有喜闻乐见、挑战无穷的特点,特别能引发青年学生的好奇心与研究热情,广泛开展基于计算机博弈项目的科技与竞赛活动,较好地培养了学生的创新精神和科研思维。计算机博弈项目是非常好的培养学生计算思维的重要载体。笔者希望本文能对高校的计算机教学提供一种参考,更希望计算机博弈能在更多的高校生根、发芽、开花和结果。
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大学计算机学科评估范文4
在国家实施创新驱动战略的今天,高校创新创业教育被提高到前所未有的高度,并且认识到创新创业教育必须与课程教学、专业教育相结合。计算思维作为充满创新思想的思维方式正日益影响着人们的工作、生活和学习,在大学计算机基础课程教学中应遵循以计算思维能力培养为教学目标,不断创新教学理论,采用问题导向、课题研讨的探究式、启发式教学模式,从而使创新型人才培养工作落在实处。
关键词:
计算思维;教学模式;创新教育
一、引言
党的十报告提出,国家要实施创新驱动战略。创新驱动要依靠技术进步和劳动者素质提高,而这二者的根源又来源于我们的人才培养质量,关键在我们的教育能否培养具有创新意识和创新能力的专门人才。联合国教科文组织在《21世纪的高等教育:展望与行动世界宣言》中明确指出,培养具备创新创业核心能力的未来人才是21世纪高等教育的重要使命,必须将创新精神和创业技能作为人才培养的基本目标[1]。目前,“创新”成为各国教育改革的中心话题,如何培养具有创新思想和创新精神的人,以适应知识经济对人才的需要,便成为学校教育教学的主要任务之一,也是现代教育思维的主要方式。2015年5月4日,国务院办公厅正式下发《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》,就深化高校创新创业教育改革提出具体实施意见。文件要求“各高校要根据人才培养定位和创新创业教育目标要求,促进专业教育与创新创业教育有机融合,调整专业课程设置,挖掘和充实各类专业课程的创新创业教育资源,在传授专业知识过程中加强创新创业教育[2]。”同时,总理指出:大学生是实施创新驱动发展战略和推进大众创业万众创新的生力军,高校应积极开展教学改革探索,把创新创业教育融入人才培养过程之中,切实增强学生的创业意识、创新精神和创造能力,厚植大众创业、万众创新土壤,为建设创新型国家提供源源不断的人才智力支撑。十以来,高校的创新创业教育活动如火如荼地开展起来,从课程打造、基地建设、经费扶持、组织机构、赛事开展到产教融合、协同育人等各方面都得到大力支持,也取得积极进展。但在热闹的背后,我们也发现不少高校创新创业教育理念滞后,与人才培养和专业教育脱节,简单地认为只要开出创新创业课程就代表着开展了创新创业教育,将创新创业意识和能力培养与专业教育、专业课程教学活动割裂开来,不能起到以创新创业教育促进专业课程教育,以专业知识支撑创新创业活动的目的,也使得创新创业的课程体系、实践教学体系支离破碎、陈旧落后,将大学生创新创业活动置于低水准、知识技术含量低的层面,背离了大学生创新创业教育的初衷。可见,加强大学生创新创业教育是时代的要求、高校的责任,将创新创业教育融入专业教育、课程教学之中则是达成目标的重要方略和必然途径。
二、思维与计算思维
大学计算机基础课程作为高校的一门重要公共基础课程,自开设30多年来,一直处于不断的改革和完善中,并在此期间积累了丰富的经验,取得了很多成绩。但在现代信息社会中,随着物联网、云计算、大数据等诸多新概念、新技术的不断涌现,高校的计算机基础课程面临着新的问题和挑战。一方面,计算机技术的飞速发展导致社会对专业人才计算机能力的要求不断提高,高校的计算机基础课程体系结构不得不处于一直不断的调整中;另一方面,各地区中小学对各种信息技术类课程的不同程度开展使得学生计算机操作水平的差异性越来越突出。大学计算机基础课程面对学生的差异性以及计算机技术的发展,如何设置课程的教学目标?如何实现教学目标?应该如何取舍日新月异的计算机软硬件知识和技术?这些问题引发了大家的广泛关注和讨论。我国大学计算机课程教学目标从以“知识传授”向“能力培养”转变,主要将信息素养、创新能力、实践应用能力、解决问题的能力以及计算思维能力等作为计算机基础教学的目标,其演变分为3个阶段:普及计算机文化、培养专业应用能力以及训练计算思维能力。原来的以传授知识、提高计算机操作能力的教学观念已不适应当前大学计算机基础课程教学的需要,以培养学生具有计算思维素养的教学改革理念应运而生。计算思维(ComputationalThinking)又称构造思维,是指从具体的算法设计规范入手,通过算法过程的构造与实施来解决给定问题的一种思维方法。计算思维作为思维的一种表现形式,其起源来自我们人脑内部的“运算”,随着社会的发展和技术的进步,人类的“运算”可以借助计算机来实现其许多功能,这时,计算机本身作为一种代表先进技术的生产工具反过来影响我们的思维,正如计算机科学家、1972年图灵奖得主艾兹格•迪杰斯特拉(Edsger Dijkstra)所言“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯,从而深刻地影响着我们的思维能力。”著名教育家裴斯泰洛齐认为,人们依据对客观世界的认识,将客观世界按照某一标准进行分类(部分),其分类的结果便组成了学科;而学科又可以分为更细小的部分(要素),人们在掌握这些学科的时候,必须掌握组成学科的每一要素,将这些要素积累起来,便掌握了学科,进而掌握了客观世界。并指出,道德的要素是“母爱”、体育的要素是“关节”、语文的要素是“语音与词”、测量学的要素是“直线”、算术的要素是“1”。我们顺而推之,计算(学科)的要素是“0”和“1”,其核心思想是将自然世界的各类运算问题通过人类思维理性(计算思维)并借助计算机设备(包括人工智能)实现简约化、高效率、精确化的处理。可以这样说,计算思维是随着计算机科学的不断发展而出现的,其产生的过程本身就是人类创造知识、技术和产品的过程,充满着创新和创造。正如陈国良院士指出的,培养创新人才的一个重要内容就是要潜移默化地培养他们的计算思维。无论哪个学科,具有突出的计算思维能力都将成为新时期拔尖创新人才不可或缺的素质。高校应该旗帜鲜明地把培养具有计算思维能力的高级人才作为一项重要的长期任务。作为大学计算机基础这门课程而言,将计算思维作为其核心要素贯穿于课程教学改革当中是关键,那么如何才能够实现这一点呢?一是要创新教学理念,二是要创新教学模式。
三、在计算思维课程教学中推进创新教育的方略
通俗地说,计算思维是指人们基于计算的方式来思考、分析和处理问题的心理活动,包括思维的习惯、方法、模式等,主要包括简约性、开放性、互动性、精确性等思维特征。计算思维的教学是指教师在大学计算机基础课程教学活动过程中,引导学生根据算法对计算素材进行具体化的构思,开展计算、通信、协作、记忆、自动化、评估和设计等一系列的求解过程。
(一)创新教育理念
高等教育是传承、创造知识与技术并培养创新型人才的重要部门,教育者本身应该首先具有创新的教育理念来适应知识经济和信息社会的时代要求。在教学层面应包括:
1.创新性人格的塑造。创新性人格特征是创新能力培养的前提,它体现为好奇心、主动性、求异性、觉察力强以及自信等方面。为了培养学生的创新性人格,教师要结合课程教学目标要求采取“问题导向”“个别指导”等教学模式来开展教学活动。教学过程中,教师要有意识地设计解决问题的过程,充分展示解决问题的思维活动过程,尽可能地为学生创造动手、动脑的机会,以激发学生的创造性思维。教师应引导学生对问题进行多角度考察、多途径探讨,既有助于学生对知识的建构,又有助于训练学生思维的发散性、创造性,培养其创新能力。在教学中采用适当的“问题求解”软件,引导学生在解题过程中应用所学的知识去获得新知识和创新能力。
2.通过培养学习兴趣来激发学生的创造性思维。兴趣是求知的起点,也是创造性思维的一种动力。学生的学习兴趣和欲望,总是在一定情景中发生的,并在他们的创造欲望得到充分满足时,学习兴趣才能进入最佳状态。教学中适当地采用“教学游戏”“模拟训练”或“虚拟实验室”等模式,引导、激发学生的学习兴趣,促进学生去积极思考,并取得成功,同时学生的成功也将不断地激发他们的创新动力。
3.让学生在自主学习、协作学习中培养和发展创新能力。自主学习和协作学习,实际上,就是学生独立探索知识的过程。在这个过程中,学生的思维最奔放、活跃,也最容易发挥学生的创造能力。因而自主和协作学习已经逐渐成为现代教学中的重要教学形式和方法。例如,网上协同实验室可以为学生提供良好的自主学习和协作学习的学习环境。
(二)激发问题意识的探究式教学
创新始于疑问,疑问是思维的触发点,没有问题就没有真正的思考,没有问题也就没有创造。大学学习,教师向学生提出问题比向学生传授知识更重要,一个好的问题可以更容易让学习者加深对知识的理解和对解决问题的深入分析,并激发学生的创新和创造欲望。在计算思维课程的探究式教学中,首先体现在教师的教学设计上,在课堂讲授中,一般以问题为逻辑起点,以提问的方式向学生呈现所要学习的对象。如,在导论课中,教师可以设计这样的问题:计算思维课程是一门什么样的课程?它与大学计算机基础的区别和联系是什么?我们为什么要开设这样一门课?通过这样的问题可以使学生带着疑惑去阅读教材、查找资源,为学生提供了更大、更为广阔的思考空间。在这样问题的求解过程中,学生不再是知识的被动接收者,而是知识的积极吸取者和创造者(开放性的问题使问题的答案更为个性化和更具创造性);学生同时也成为了学习的主体,让学生在设问与释问过程中萌发自主学习的欲望和动机。基于问题意识的探究教学,需要把握以下几点:
1.教师要善于提问。好的问题是保证教学质量和效果的基础,这是吸引学生进入问题情境的第一道关口。那么,什么是好的问题呢?好的问题往往来自于我们的社会实践和日常生活,而非已成定论和体系的知识或理论;这类问题是开放的、建设性的,存在不可知的部分,需要学生对问题进行界定、假设、推断、验证,最后得出学生个人对问题的解决办法和观点。可见,问题的优劣决定着教学效果和学习成果的高低。
2.要求学生基于问题进行学习。首先是要求学生在上课前要预习,针对问题开展大量的文献阅读,了解问题的前置性知识和技能;其次是要求学生深入探究,找到问题相关知识的联系,全面了解问题的复杂性和问题求解的最优化。带着问题的驱动式学习能够让学生感受到学习的独立性和创造性,并被赋予越来越多的学习责任,无疑是一种有效学习。
3.教师要给予适当的指导。在基于问题意识的探索教学中,教师要从知识的讲授者、信息的传授者变为学习资源的提供者、学生学习的指导者,指导学生如何收集信息、分析评价信息和得出科学结论,在学生学习过程中有针对性地提供问题解决的线索和提示,并能够对学生得出的结论或观点给予正确评价。
(三)培育探索精神的研讨式教学
奇克润(Chickring,A.W.)等人在《好的本科教育中的七个原则》中提到“学习不是一种旁观者的游戏。如果学生仅仅坐在教室里听老师讲,记住事先包装好的知识,然后吐出答案,那是不可能学到很多东西的。他们必须讨论所学的东西,动笔写出来,把它与已有的经验联系起来,并且把它运用于自己的日常生活。学生必须让所学的东西成为自身的一部分。”计算思维课程教学中,设计为每上两个单元的讲授课就安排基于1个知识单元的研讨课,目的是让学生能够结合所学知识解决实际问题。在计算思维课程教学中引入研讨式教学模式,对学生获取知识,训练学生独立思考,善于表达,敢于实践,勇于创新的能力培养具有极大的促进作用。如教师可以设计一个“做你想要的PPT”的研讨课题,其教学目标是考核学生对PPT的“基本操作、主题设置、背景音乐、模板设置、定义模板、定义风格,自定义动画”等技能与技巧,由于每个人的想法和操作风格不同,最终做出的作品可能会形态各异,但都达到了训练学生掌握PPT制作的目的。这个过程中,教师和学生的作用都不可忽视,否则达不到教学效果。作为教师,要精心设计好研讨课题,课题要符合学生的知识基础和具有兴趣性、挑战性;要提供良好的教学环境,包括营造和谐宽松的讨论气氛,配套的技术与设备支持、灵活自由的教学空间布局。作为学生,要做好充分的课前准备,包括资料搜集、文献阅读、制作作品;要积极参与课堂研讨,包括作品展示、问题讨论、分享讨论结果、总结评价等。可见,研讨式教学注重学生的主动参与,使学生在自主学习和探索过程中能够独立思考,养成问题意识,培养具备发现问题、解决问题的能力,进而成为新知识、新技术、新产品的探索者和创造者。
作者:秦福利 唐培和 李兴琼 单位:广西科技大学
参考文献:
[1]联合国教科文组织.21世纪的高等教育:展望与行动世界宣言[EB/OL].[2015-06-24].
[2]国务院办公厅印发《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》[EB/OL].
大学计算机学科评估范文5
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
大学计算机学科评估范文6
美国计算机通识教育的特点
1.教育内容广泛性。美国高校计算机通识教育的教学内容呈现多面性和综合性。课程的选择数量非常大,涉及的专业领域也比较广,基本上涵盖了自然科学、社会科学、工程、建筑、人文、艺术等多个方面。2.课程设计灵活性。美国高校的计算机通识教育课程都有专门的课程研究机构,由资深教授和工程实践能力较强的老师组成,从课程开设环节就严格把关,保证课程开设的先进性。课程作业极少使用课后系统,基本上都是综合性比较强的上机操作,比较注重实践能力和动手能力。3.教师队伍多样性。美国在完善知名专家、教授参与日常授课工作的同时,还积极引导青年教师吸收更多科技前沿的知识。计算机科学技术的发展日新月异,青年教师对新事物的适应较快,容易跟上更新的脚步,所以更容易加入到计算机通识课程教育的队伍中来。
美国计算机通识教育的发展
上世纪80年代中期,美国率先进入新的经济发展轨道。在美国新经济的发展进程中,以计算机相关技术为主线的高新技术产业占据了主导地位。美国新经济的发展与计算机教育的发展有着密不可分的联系。1.学科发展。美国的计算机教育早在上世纪60年代就已在一些知名大学建立起来。当时计算机专业是一门二级学科,被设置于自然科学之下,因此具有交叉学科的一些显著特点。
随着全球计算机科学技术的不断发展,各大高校迅速成立起独立的计算机学院,后期又在计算机学院的基础上,成立了诸如人机交互、人工智能、计算机多媒体、网络安全等基于计算机科学体系的众多分支研究机构。根据美国学科专业目录设置,共设立独立学科群38个,计算机为其中之一。计算机教育在学科分类建设上也得到了长足的发展与进步,所含学科数目和专业方向持续增长。新增的专业有的对应以前的主要学科,如计算机与信息科学学科下新增了信息技术专业,有的则对应于新增的学科,如计算机/信息技术管理下的网络管理。上世纪末计算机产业的高速发展带动了计算机教育的发展,其中主要是以互联网技术、通信技术、软件技术为代表,新增加的专业学科中,也都大多与上述三个学科有着密切的联系。上述问题主要是以计算机专业为主旨进行的研究,并不包含一些交叉性的学科。由于计算机科学有着针对其他学科良好的辅助意义,所以计算机技术也迅速融入一些传统学科中并得到广泛的应用,比如生物、管理、医疗、传播等。计算机科学在其他交叉学科中也有着较强的生命力,并且起到了很好的辅助作用。
2.人才培养。随着信息科技的发展,计算机相关专业人才的培养规模也在不断增长和扩大。20世纪80年代,美国计算机专业教育开始普遍进行,期间每年的学士学位授予量保持在6万左右,在20世纪90年代的几年间,计算机学士学位的授予量保持在4~5万左右,到了2000年以后又大幅增长,研究生学位的授予量在这10年间出现了迅猛增长的趋势,其增长幅度远远超出学士学位。可以看出,高层次的计算机专业人才的培养力度正在不断加大。美国政府对计算机教育的发展制定了长期投资计划,2000~2010年间,美国政府向计算机专业投资的NSF经费比例不断攀升,这说明政府对计算机教育给予了高度重视,从而有效带动了IT高级人才的培养。
对中国高校计算机通识教育的启示
计算机通识教育理念在美国高校的教育模式下是紧紧围绕学生为中心开展的,课程的设置主要倾向学生价值观的培养及道德的追求。课程的设置理念清晰具有通融意识和博雅精神,核心针对于学生整体素质的培养,无论是在不同专业领域或是不同地域文化都旨在使人获得全面发展。在课程安排上指导思想并不是统一的,但主导思想还是精粹本质主义教育,主张扩展学生视野、深化学生的思想、提升学生的素养。在中国,当前大学生的外在要求和内在需求都要求大学通识教育需实现人的和谐发展。为了培养高素质且有责任感的社会主义接班人,改变以往取向单一的专业教育方式,拓展大学计算机通识教育领域,将计算机专业教育与素质教育两者进行统一,将计算机通识教育作为低年级学生专业教育的一种补充与人文教育理念等同发展是大势所趋。
1.促进全人、新人培养。结合计算机通识教育的思想理念及大学人才培养标准,大学计算机通识教育课的目标应定位在“全人”教育及“新人”教育。“全人”教育是让人们本性中所蕴藏的能力得到淋漓尽致的发挥,各方面潜能共同发展。大学作为学科涉及面广、办学规模比较宏大、科研能力强劲的实力型教育机构,在课程内容选择和结构安排上都需发挥自身优势,使学生在知识掌握的宽度与厚度基础之上具备较强的综合能力。通过计算机通识教育的改革改变以往文、理等学科差异明显的境况,使不同领域的学生接触学科之外的知识,让学生认识到自己当前所掌握知识的不足及局限性,明白知识关联的重要性,在思考及处理问题时做到视角广阔。“新人”的教育方式着重在于对学生的创新、创造力的激发。计算机通识教育课程不仅承载着知识的传承及扩展,更要强调知识更新及超越。大学通识教育内容在重视学生学习态度及问题思考方式的基础上,也需在师生间的互动、学术前沿问题的探索方面加强。只有在创新性、主动性、创造思维上着重培养,才能真正实现超越式发展,为学生进入社会打下牢固基础,进而更好地为社会服务。
2.协调知识体系。计算机通识课程的内容选择是落实课程目标的首要任务,虽然课程目标是课程内容选择时最直接的依据,但是课程内容会受到多方面制约。例如社会因素、学生身心发展的规律、不同学校自身文化差异等。从学科角度分析,计算机通识课程内容的综合性应在人文知识、社会知识和自然知识方面相互融合,使得学生能够将计算机及信息技术用到工作当中,成为既能牢固掌握自身专业技能,又能熟练应用计算机技术的复合型人才。在进入信息时代的当前,计算机基础教育对于新世纪大学生素质及能力的提高有着十分重要的作用。
3.提升师资水平。学校应加强对教师队伍中存在的陈旧观念进行转变,加强通识教育理念在教师当中的影响力,营造出良好的通识教育氛围,注重通识课程师资培训工作,对教师能否担任通识课程进行公正评估,并对任课教师给予适当的政策倾斜。例如:计算机应用较为灵活广泛,应为教师建立计算机通识教育经验交流平台,以及提供教师进修机会。这在一定程度上能帮助教师提高计算机通识课程的教学能力。同时,还应通过引进计算机高端人才或是对计算机通识课程教师实行竞聘上岗制度,加强教师队伍自身的提高,充分调动教师工作的积极性。其次对优秀计算机通识课程教师给予奖励,并进行教学经验的推广,以达到优秀教学资源的共享,更好地为教学服务。
4.创新教学模式。因材施教的课程教学加以课外辅导对于计算机通识课程的推广有重要作用。首先,大学可以根据自身实力开设小班计算机研讨课,这样能保证教师对每位同学都能够进行了解,锻炼每位同学的表达能力,挖掘他们的潜力,贯彻“以学生为中心”的教学理念。人数限制的优势还可体现在:师生交流方便,学生间互动积极,提高学生的主动性,进而保证了课堂教学的效果。同时,大学应大力推广优秀研究生担任助教制度,不但可以提高课程的实施效率,也可以提前考察及培养一批将来可担任计算机通识课程教学任务的教师。助教还可以协助任课教师开展计算机知识讨论课、实验课、实践课等课程,还应该帮助学生解答学习计算机知识中遇到的困惑问题,为学生学习计算机知识提供客观合理的建议等。