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计算机科学的研究方向范文1
一、基本数据
本研究的数据来源于2010年6月至12月间“教育部学位与研究生教育评估工作平台”②所公示的申报计算机科学与技术硕士学位授权一级学科的农林高校申报书中的信息。申报书有严格的格式要求，本文以第一部分中的基本情况、第二部分中的学术队伍和第三部分中申报单位一级学科点的学科方向为研究样本数据。需要说明，2011年4月国务院学位委员会和教育部批准印发的学位办［2011］25号文中，根据《学位授予和人才培养学科目录（2011年）》，已将原计算机科学与技术学科目录中的“软件工程”新增为一级学科，在本文的分析中未考虑此变化。
二、学位点科研基地分析
在申报书的第一部分基本情况中，要求各申报高校列出学位授权点对应的国家（部、省）重点实验室（专业实验室、工程技术研究中心、工程研究中心、人文社会科学重点研究基地）。表1为参与申报的部分农林高校计算机科学与技术学科研究基地汇总，各农林高校所依托的实验室集中在农业信息学、农业信息化工程、数字农业工程领域，反映出了农林高校计算机科学与技术学位点资源设置的农林行业特色明显。
三、学术队伍设置分析
根据各高校申报书中现有在编人员信息，从年龄结构看，36岁~45岁占到63.5%，46岁~55岁占到23.5%，55岁以上所占比例比较小，这表明，中、青年科技人员是农林高校计算机科学与技术学科的主力军。从队伍建设的梯队上看,“老”、“中”“、青”结合的梯队合理。从学历结构看，农林高校“计算机科学与技术”学科学术队伍中具有博士学位的人员比例仍然偏小（图1），迫切需要年轻同志继续攻读博士学位。
四、学科研究方向设置分析
根据申报要求，各申报高校一级学科点的学科方向填写不少于4个，不超过6个。14所农林高校所设置的一级学科点的学科方向主要集中如下9个方向（图2）。
（一）计算机软件与理论主要致力于农业领域的软件理论和软件开发技术研究，着重面向农业领域计算机软件的设计、开发、维护，运用构件化的软件技术和智能决策技术，研究农业信息的智能化处理、分析、传输、管理和利用，以及智能决策软件的构造技术。
（二）计算机控制技术及应用以计算机检测与控制技术研究为核心，以农业应用为特点，致力于农业装备的检测控制、田间信息采集传输的研究。在面向现代农业信息监控方向，围绕传感网络的体系结构，信息采集，监控信息分析与处理，展开相应的理论与应用研究。
（三）计算机网络主要针对计算机网络应用于农业的特点，开展计算机网络相关支撑技术、计算机网络体系结构、网络协议实现、分布式计算的应用研究。主要包括：网络化的嵌入式系统，网络性能评估与优化计算，传感器网络，下一代网络中的分布对象计算模型，网络安全，网络建模与模拟，普适环境中的Web服务和上下文感知服务等有关理论和方法的研究。
（四）信息安全研究信息安全的基础理论方法和技术体系，主要包括：数字签名与身份认证，密钥管理，生物数据安全，安全协议与多方计算等。（五）智能信息处理着重于智能算法的理论、算法模型及其应用，在Web信息处理、模式识别、数据挖掘等方面结合农业与生命科学等学科的优势，开展智能技术在农林业上的应用研究。
（六）图形图像处理研究图形图像处理，信息可视化和人机交互技术，计算机视觉以及相关技术在农业信息化和自动化中的应用。主要包括：农作物与植物分类，农作物生长仿真，农产品的检测与分级，新型农业机械作业仿真等相关需求。
（七）农业信息化农业信息化研究方向是在农业科学研究信息化和辅助决策智能化过程中，为解决农业规划、决策、评价等研究工作对计算机软件提出的需求所形成的研究方向。
（八）数据库与数据挖掘结合农业生产、农村信息化等事业发展的需要，重点研究数据库实现新技术，嵌入式数据库与移动数据库，数据仓库与数据挖掘，信息检索与数据库等。数据挖掘研究方向主要研究数据挖掘的相关理论与技术，以及集成信息检索、模式识别、图形图像分析、空间数据分析、生物信息等方面的技术。
（九）嵌入式软件与系统结合农业院校的特点，培养以计算机技术为核心的嵌入式技术与应用人才，主要针对嵌入式技术在农业领域的应用展开研究，为区域经济和农业信息化服务。研究嵌入式系统软件开发平台，实现嵌入式系统的应用开发，利用嵌入式技术实现工业过程的控制以及基于嵌入式技术开发相关的产品。其他研究方向有：高性能计算与系统结构、光电信息与机器视觉、精准农业、多Agent系统、计算机算法研究、软件测试与智能系统、科学计算及算法设计、分布式系统理论，物联网技术及应用等。
五、学位点科研项目资助情况分析
科研项目数量和质量对于学位点科研水平意义重大。表2给出了农林高校计算机科学与技术学位点项目资助情况，分为5个标准：国家863/948计划项目，国家科技支撑计划项目，农业部星火计划/教育部项目，国家自然科学基金，省级自然科学基金/省教育厅项目。由表2可见，国家863/948计划项目有33项，占总资助项目的8.4%；国家科技支撑计划项目有26项，占总资助项目的6.6%；农业部星火计划/教育部项目有27项，占总资助项目的6.9%；国家自然科学基金有53项，占总资助项目的13.5%；省自然科学基金/省教育厅项目有252项，占总资助项目的64.5%。从立项项目主持单位来看,分布不均衡，14所农林高校存在一定的差别。从立项项目类型来看,国家级的重大项目、重点项目（国家863/948计划项目、国家科技支撑计划项目、农业部星火计划因其要求高、标准严,立项数量较低，省级自然科学基金/省教育厅项目数量较多。14所农林高校共承担了国家自然科学基金53项，通过科学基金网络信息系统ISIS③查询，14所农林高校所承担的国家自然科学基金资助项目的学科分布主要集中在计算机系统设计理论与技术（F020301）、计算机系统模拟与建模（F020102）和计算机软件（F0202）三个领域。从立项项目年度统计分析看，2004年承担8项,2005年承担6项,2006年承担7项,2007年承担7项,2008年承担5项，2009年承担15项；从立项项目总数来看,2009年后总体呈增长趋势,这与国家高度重视科技投入有关。
六、学科交叉融合情况分析
作为农林高校计算机科学与技术学科，在研究方向设置上，除了注重计算机科学与技术学科主体地位外，也力求体现与农业技术和生物技术高度融合的学科特色。福建农林大学2007年在生物学一级博士点下设立了生物信息科学与技术博士点和硕士点。应用计算智能理论，处理有关序列分析，蛋白质结构分析和预测，蛋白质功能预测，蛋白质相互作用和进化模型等问题，并构建相关软件分析平台。南京林业大学的林木生物信息学，依托林木遗传与生物技术省部共建重点实验室，完成了针对重要木本植物杨树的全基因组测定工作，其先进的海量数据处理设备为生物信息学研究提供了基础保障。湖南农业大学设置了生物信息处理研究方向，依托“湖南省植物激素与生长发育重点实验室”，重点研究生物计算科学及生物信息的获取、加工与分析。利用计算机、数学模型等方法分析和处理生物学数据，开发数据处理的算法和工具，对于理解复杂生命现象、新物种分类、药物靶点设计等领域具有重要的理论和实践意义。南京农业大学利用计算机科学与技术学科的数据库、数据挖掘、知识发现等的算法与技术，解决生物数据处理中产生的各种问题。华南农业大学开展了生物信息和生物计算研究，包括蛋白质分子对接，动物疫苗与兽药的计算机辅助设计等。山东农业大学的生物信息智能处理研究，重点在于DNA序列分析及其基因表达信号处理。其他农林高校在许多研究方向上也都涉及生物信息技术。
七、学科发展方向的建议
通过分析14所农林高校计算机科学与技术学位点的资源配置,从中可以看出,经过十余年的发展,我国农林高校计算机科学与技术学科有了长足的发展，新的学科增长点建议考虑如下方面：
计算机科学的研究方向范文2
关键词： 生物信息学 研究生教学 实践
1.引言
生物信息学（bioinformatics）是一门新兴的交叉学科，生物学与医学、数学、计算机科学是其中三个主要组成部分。生物信息学作为跨越生命科学和信息科学两大热点领域的学科，拥有蓬勃的生命力。面对人类基因组计划所产生的庞大的分子生物学信息，生物信息学的重要性已越来越突出，它无疑将会为生命科学的研究带来革命性的变革。［1］［2］国内外对生物信息学的人才需求也在激增。
目前，生物信息学在我国尚处于起步阶段，因为要进行生物信息学的研究，对人员要求很高，需要深厚的生物大分子结构和功能方面的背景知识，需要扎实的应用数学或统计学知识，还需要精通计算机，至少得具备三者之二。但实际情况是大部分从事生物学研究的人不熟悉计算机，而从事计算机科学的人员多数又缺乏对生物学的了解。尽管如此，生物信息学的教育在国内外高等院校及科研机构越来越普及。据不完全统计，我国超过30个高校或科研机构开设生物信息学专业课程。［3］这些研究与教育一般分散在多个系所属的多个专业中，如生命科学院（北京大学等）、计算机学院（哈尔滨工业大学等）、理学院（天津大学等），我校是由计算机学院开设全校公共课。不同学校根据自身的情况，在开设生物信息学这门课时，侧重点都不一样。如果由医学院的教师授课，则侧重点可能在致病基因的研究方面，［4］计算机专业教师授课则可能侧重于数据库的管理、查询等方面，［5］理学院的教师授课则可能侧重于生物信息学中的数学问题。笔者是计算机专业出身的，研究方向为图像处理与模式识别，所以主要从计算机和数学的角度去授课。另外，研究生教学又与本科生教学［6］不同，研究生教学更加应该注重培养学生的主动学习意识和综合能力。笔者将教学实践中的心得进行了初步的总结，以供商榷。
2.注重培养学生的学习兴趣
从培养学生的学习兴趣出发，在课堂教学过程中，充分利用丰富的网络资源，如图像、视频等。比如在介绍模式生物时，可以给出各种模式生物的图像；在介绍各种各样的生物数据库时，可以在课堂上现场上网登陆数据库，演示和介绍各个数据库的特点和使用方法等。研究生不同于本科生，本科生可能比较习惯于教师的灌输性教学，而研究生教学更加鼓励学生主动自觉地学习。这从“研究”一词的英文解释“re-search”――再（“re-”）探索（“search”）中也可以看出。教师在研究生学习过程中主要起引路的作用，而不可能手把手带着学生研究。生物信息学更是如此，它是一门新兴的交叉学科，很多理论和研究内容还不成熟，需要科学工作者不断地探索。因此，通过生动形象的启发式课堂教学，培养学生的学习兴趣，对学生以后的进一步研究有着重要的作用和意义。
3.注重培养学生的综合素质
在生物信息学的上课过程中安排几次学生的课堂报告。具体做法是：由教师或学生在国外重要期刊（如Bioinformatics）或会议上找与学生自身的研究方向比较相近的生物信息学方面的最新文献，然后几个学生一组共同针对某几篇文献进行阅读、理解，最后以报告的形式跟大家一起交流和讨论。在这个过程中，可以培养学生的如下几个方面的能力：
（1）搜寻资料的能力。现在网络非常发达，网络资源也非常丰富，如何从纷繁复杂的网络资源中找到自己所需的资料不是一件容易的事。学生可以通过学校购买的数据库进行查找适合自己的文献资料，也可以通过搜索引擎进行查找。通过这个过程，学生可以了解有哪些数据库可以利用，哪些网站资源比较丰富，以及选择什么关键词进行查找比较有效，等等。
（2）阅读外文文献的能力。学生在本科阶段一般没有读外文文献的习惯，而进入研究生学习阶段，为了了解和研究国际前沿领域，就必须阅读大量外文文献，毕竟国外的科技实力在很多方面还是处于领先位置的。给学生指定几篇优秀的外文文献进行阅读和理解，可以一定程度上锻炼学生阅读外文文献的能力。因为要想真正理解文献的内容，就必须对文献进行仔细认真的阅读和研究。
（3）团结协作的能力。每个课堂报告都是由几个学生共同参与完成的，在这过程中有组织协调和分工的问题，这需要大家共同努力，团结协作。团结协作在当今社会越来越被推崇，所以培养学生团结协作的能力对于他们以后进入社会很有帮助。从实际执行的情况看，效果还不错。比如有的学生数学基础好，他就负责理解文献中的公式和算法部分；有的学生计算机能力比较强，他就负责编程实现、课件制作等。
（4）口头表达的能力。课堂报告的最后陈述和讨论可以锻炼学生的口头表达能力。有的学生平时很少有作报告的机会，所以口头表达的能力得不到锻炼。本课程提供给学生一次口头表达能力锻炼的机会，让学生体会到如何组织报告内容、如何把自己理解的内容介绍给听众是比较有效的，是容易被大家理解和接受的。
4.理论与实践相结合，鼓励交叉性研究
为了做到学有所用，笔者从每个学生自身的研究方向出发，为每个学生指定与其研究方向相关的生物信息学方面的最新文献进行阅读和理解。鼓励学生进行跨学科切交叉性研究，将所学的生物信息学知识应用于实际的研究中，或者利用已掌握的知识促进生物信息学的研究。比如课堂上的计算机学院的学生有研究图像处理与模式识别的，就给他们安排一些生物图像处理、基因识别等方面的文献。这种交叉性的学习和研究，有可能激发学生的灵感，获得比较大的创新性成果。
5.结语
生物信息学课程教学的实践表明，学生经过这门课程的学习，学到了一定的内容，如对生物信息学这门课有了比较清楚的了解和认识、综合素质得到了一定的提高、找到了一些适合自己的研究切入点等。总的来说，教学效果不错，但还需要进一步探索，进一步完善。
参考文献：
［1］张阳德.生物信息学［M］.北京：科学出版社，2005：1-15.
［2］郝柏林，张淑誉.生物信息学手册［M］.上海：上海科学技术出版社，2002：1-10.
［3］许忠能.生物信息学［M］.北京：清华大学出版社，2008：8-17.
［4］曹骥，黎丹戎.浅谈医学生物信息学的教学模式［J］.广西医科大学学报，2007，（24）：122-123.
计算机科学的研究方向范文3
关键词：基础课程；教学改革；课程体系；教学理念；课程目标
中图分类号：G642
文献标识码：B
1引言
面向高等学校非信息类专业的“计算机基础教育课程”，从1990年开始已经经历了18年的历史。这18年来，计算机基础教育直接为大学复合型人才培养做出了显著贡献，而且间接地促进了计算机技术在其他学科中的应用，促进了学科间的交叉与融合。
随着计算机技术发展越来越快，各个学科的研究和工程中对计算机技术的需求越来越广泛，计算机基础教育系列课程正面临着前所未有的新挑战：如何在基础课中体现前沿性与实用性？解决这个问题要从三个方面着手：教学理念、课程体系、课程内容。而教学理念在其中起着根本作用，它主导着课程体系与课程内容的设计。
我们既要重视基础，又要紧跟前沿，注重课程的实用性和学生创新能力、创新意识的培养。于是矛盾的关键就是，在非常有限的学时中，如何组织课程体系结构，如何选择和安排教学内容。我们传统的教学，讲究知识结构的严密性，内容的循序渐进，但是知识爆炸的时代对我们传统的教学观点提出了挑战。
非信息类专业的课程计划中，安排给计算机类课程的学时很少，有的专业可能只学两门计算机课：大学计算机基础、计算机程序设计基础。这样，我们规划课程内容的时候，既很困难，于是认为，在这么少学时的基础课中，不大可能介绍很多的前沿和实用技术。的确，在如此少的课时中，似乎也只能循序渐进地打一点基础，甚至连打基础都不够。但是，从另一个角度考虑问题，就会得出不同的结论。这个角度就是目标导向，就是首先要明确我们计算机基础教育的根本目的是什么，然后围绕这个目标来制定课程体系和教学内容。
2课程目标的变化
由于计算机科学和技术本身的发展，以及其他学科对计算机技术的需求的变化、人才知识结构要求的变化，导致了计算机基础教育课程目标的变化。
2.1学科交叉融合的现状
目前各学科的科学研究中，已经不仅以计算机为工具，而是将计算机科学与其他学科进行融合，出现大量跨学科的研究，这就对人才培养提出了新的要求：非计算机专业的学生不仅要能够以计算机技术为工具，而且要了解计算机科学，及其研究方法，能够从事跨学科的综合性研究。这就要求我们的课程中不仅要介绍技术，还要将整个计算机专业的主要研究方向、原理、方法、技术都做一个概要性的介绍，为学生以后的深入学习及交叉学科研究奠定基础、打开通路。
2.2从普及知识到复合型人才培养
由于计算机技术的日益普及、硬件价格的降低，使得计算机已经不再是专业人员的专属工具，而是进入了每个家庭，进入到了工作、生活、娱乐的每个角落。普及计算机知识的任务也已经下放到中小学，大学本科的计算机课程要以符合型的研究和应用人才培养为目标。因此不能再以技能和操作入门，而应该以计算机学科的全面介绍为引导，使学生对学科概况、研究方法、与其他学科的交叉融合关系有一个科学、全面的认识，作为今后学习的引导与基础。这也正式目前各校普遍将原来的“计算机文化基础”课改为“大学计算机基础”的目的。
2.3从基本编程技能到应用能力和研究能力
计算机在诞生之初，就是为了辅助人们进行科学计算的，到目前者仍然是计算机的最基本用途之一。但是由于科学的发展，各个学科研究的内容及方法已经发生了很大变化。对计算机技术的要求已经从最基本的，编写代码处理实验数据、用计算支持理论推导，发展为应用计算机技术进行复杂的模拟与分析。更有将生物学、数学与计算机科学相结合的交叉学科研究。相应地，对学生的能力要求，也由能够逐行编写代码形成中小规模计算程序，发展到需要利用平台、工具、软件包进行更为复杂的建模与分析。
我们传统的基础教给学生的逐行自己编写代码，效率与可靠性都低，不可能开发真正有用的大型系统，无法适应科学研究中的复杂需求。正确地选择和应用开发平台、软件构件库、服务，是现在和将来开发实用系统必须的能力。我们应该培养学生具有系统的观点，具有应用平台和工具进行构件组装的能力。
3教学理念的变化
课程目标的变化给我们带来的最大挑战是：在有限的学时内，有太多“应该”讲的内容。这几乎成了我们课程改革的瓶颈，好像很自然的结论就是：这么点学时只能打打基础。果真应该得出这样的结论吗？
实际上，不仅是计算机基础课程，所有专业、所有课程都面临这样的问题。科学发展到了目前的知识爆炸时代，我们在有限的学时内应该教给学生什么，这是一个需要重新思考的问题。当然，我们知道要教给学生能力与方法，而不仅是知识。授人以渔已经是一个古老的话题了，但是如何做到，却永远是一个新的课题。下面分别就培养目标的两个方面，以及知识结构的完整性方面谈教学理念的变革
3.1应用能力的基础
具体地，以计算机程序设计类课程为例。我们大多数的基础课都在将重点放在教学生如何一行一行地写程序，尤其以讲C语言的居多。但是学生在他本专业的学习和工作中有多少时候会需要以C语言写程序呢？他工作中需要的计算机软件又有多少是靠少数几个人用C语言可以写出来的呢？这两个问题的回答是非常明确的：很少。这也是我们普遍认识到的。那么如何应对呢？这就需要我们从根本上转变教学理念。我们习惯的“循序渐进”、传统意义上的“打好基础”是否应该有新的诠释？
我们知道目前大型的软件开发平台，以及面向对象程序设计、泛型程序设计等程序设计方法都已经从新技术、新方法变成了常规技术、主流方法，而我们的基础课中还在花大量时间反复训练学生如何用指针、结构体写链表程序，如何自己实现各种各样的查找与排序方法，如何以各种技巧更有效地利用内存空间，如何小心翼翼避免数组越界、非法指针操作等等。有限的、不够用的学时都大量的用在这些曾经的“基础”内容中了。
我们很多老师，包括我自己都曾认为这些是必须的基础，如果不讲这些，学生就不懂得程序设计的底层原理，就不能写很好的程序。过去这些的确是必须的基础，因为任何一个程序中这些细节都必须由编程者一行一行亲自写。但是计算机软件已经开始进入产业化时代，与制造业一样，工业化生产和细化的分工使得应用软件的开发者必须能够利用平台工具和预先开发好的框架、组件来快速开发稳定、高效的软件。因此，对于非信息类专业的学生来说，由于他们的任务不是研究和开发基础软件，因而软件工程的系统观点、需求工程方法、建模方法和工具、大型开发平台的使用、各种库(类库、构件库、服务库)的使用才是现在必须的基础。
那么，没有很强的基础编码能力，能够使用平台和组件来开发软件吗？这是我们很多老师的疑问。如果我们借鉴一下制造业和计算机硬件行业，这个问题就迎刃而解了。当我们出于应用的目的需要一台计算机时，我们需要去研究计算机的原理、数字电路的原理、……然后自己从头设计制造一台机器吗？当然不需要，我们首先考虑的是基于对我们自己需求的准确理解和对计算机系统及其性能指标的概要理解，选择购买一台整机。如果现有的机型不能满足我们的需求，我们通常会按照需求用现成的组件、框架去定制(自己动手或者由厂家生产)。大多数人使用这些组件时并不清楚其中大规模集成电路的原理，但是并不影响他成功地使用。计算机硬件的发展也经历过软件发展同样的道路，现在薄薄一个笔记本电脑的性能远远超过了当初玻璃房子里一大群机柜、控制台、磁鼓等等设备。那时候的计算机的确不是谁都能组装的，它的设计、制造者需要懂得全部的底层原理，亲自设计和实现所有细节。现在的软件产业化进程虽然远远落后于硬件，但是也早已经过了必须从底层起步去写每一个应用程序的时代了。
所以，在计算机基础课程中，什么是“基础”应该值得重新考虑了。
3.2跨学科研究能力的基础
要具有跨学科的研究能力，就不仅仅是将计算机技术作为工具，而是需要对计算机科学有深入的理解，能够将计算机科学与他它学科进行融合。学生要达到这样的能力，决不是几门基础课可以解决的问题，这需要不同的学科在专业课设置上进行结合、在培养方案中体现融合，这不是本文主要讨论的问题。但是我们计算机基础教育课程要负责给各个专业的学生展示计算机科学的全貌，要使学生初步但是全面地认识计算机科学及其研究方法、关键技术、发展方向。现在各个学校的计算机系或者信息学院普遍都开设了“概论”课，其实对全校各专业来说，也都需要一门更为浅显但不失全面的“概论”课，为学生选择今后的研究方向、研究方法奠定一个通识的基础。
目前各校正在进行的“大学计算机基础”课程改革就正在承担着这一任务。
3.3知识体系结构的完整性问题
传统的教学要求“循序渐进”，但是知识爆炸的时代如果过于强调课程与课程之间、课程内各知识点之间的严格逻辑，就必然要牺牲对前沿知识、最新技术的引入，牺牲学生主动探索获取知识的能力。西方学校的教学也是经历了这种观念变化的。实际上大学的课程其知识结构中可以“断点”，尤其是我们针对非信息类专业开设的课程，除了讲授必备的基础知识以外，应该将重点放在开设一些具有实用性、前沿性的课程。学习这些课程可能需要一些基础，这些基础应该体现在教科书中，而不必都在课堂上讲。所以针对非专业的教材与专业教材的最大不同点应该是知识体系更完整，在每本书中尽量提供一个完整的知识体系，包含必要的基础知识，这样老师课上可以只讲主要内容，可以让知识点是跳跃的，而教科书的内容起到连接跳跃点的功能。
4课程体系改革的措施与规划
上述的观点我们在清华大学的计算机基础教育系列课程中也是刚刚开始尝试，远没有达到谈及“经验”的地步，这里我简要地将我们目前正在建设的课程体系做一个介绍。
清华大学面向全校的计算机基础教育课程体系包含公共基础系列课程、应用专题系列和应用延伸系列课程，见图1。
通识教育核心课程包括：计算机程序设计基础、大学计算机基础两个系列。建设原则是：重组基础、分类分层，设置了多元化选修课。
其中程序设计课程涵盖了面向过程和面向对象的多种程序设计语言，旨在培养学生运用程序设计技术对各专业科学计算问题进行建模、分析的能力。
大学计算机基础系列课程包括计算机文化基础和应用专题课程。计算机文化基础课程为非计算机专业的学生普及计算机科学与技术的基础知识，使学生初步了解计算机科学的概况和发展动态，为进一步学习计算机相关课程作准备。
应用专题课程的主要目的是为一部分计算机操作技能不足的学生补基础，使入学时基础薄弱的学生能够掌握基本技能，适应信息化的学习、研究环境。
应用延伸系列目前开设的课程有：
面向理工科院系高年级本科生的并行计算基础，课程目标是：为了适应计算技术发展趋势，将并行计算技术作为一种通用计算技术介绍给非计算机专业的同学，促进其在专业计算中的应用，重点是掌握并行程序开发方法和重要并行程序工具。
面向工科院系高年级本科生的嵌入式系统设计与应用，课程目标是：介绍嵌入式系统基本知识，学习嵌入式系统的一般设计和实现方法，掌握嵌入式系统的原理性应用。
5结束语
计算机基础教育在培养学生跨专业的综合应用能力、研究能力方面起着举足轻重的作用，如何将计算机科学与技术的最新成果、发展方向及时纳入课程中，不仅是课程本身的事情，更关系到众多其他学科的人才培养，是一个值得深入研究和实践的课题。
计算机科学的研究方向范文4
关键词 计算构建哲学
1 引言
计算学科的飞速发展，改变着人们的生活、工作、学习和交流方式。计算意味着什么？计算学科意味着什么？这些都成为哲学工作者和从事计算机研究、开发的人员必须面对的重大的元问题。建构计算学科根本问题的理论框架，形成计算学科的元理论――计算学科中的哲学问题就成为当务之急。“计算学科中的哲学问题”的提出是在计算机日益成为人们生活重要组成部分时，从哲学的层面对计算机文化现象与计算学科的重新定位和反思。
2 计算学科中的哲学问题提出的客观依据
2.1 计算学科的发展要求从哲学高度对计算学科进行理论阐释
计算学科包括算法理论、分析、设计、效率、实现和应用的系统的研究。全部计算学科的基本问题是，什么能（有效地）自动进行，什么不能（有效地）自动进行，它来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究，形成于20世纪30年代后期。经过几十年的发展，计算学科业已形成了一个庞大的知识体系。主要体现在三大层面：
（1）计算学科的应用层。它包括人工智能应用与系统，信息、管理与决策系统，移动计算、计算可视化、科学计算等计算机应用的各个方向。
（2）计算学科的专业基础层。它是为应用层提供技术和环境的一个层面，包括软件开发方法学、计算机网络与通信技术、程序设计科学、计算机体系结构和电子计算机系统基础。
（3）计算学科的基础层。它包括计算的数学理论、高等逻辑等内容。
还有支撑这三个层面的理工科基础科目，包括物理学（主要是电子技术科学）和基础数学（含离散数学）等。
从计算学科这一庞大知识体系中不难发现，它欠缺计算学科中的哲学问题支撑。计算学科的进一步发展需要从哲学层面对计算学科中的根本问题、重大问题进行理论阐述、分析和评价。因而提出计算学科中的哲学问题就成为计算学科发展的必然趋势。
2.2 计算教育的现状催化计算学科中的哲学问题
ACM和IEEE/CS是美国在计算教育研究领域最有影响的组织。在1989年ACM提交的《Computing as a Discipline》报告中，它不仅第一次规定了计算学科的定义，回答了计算学科中长期以来一直争论的一些问题，更重要的在于它为计算教育创建了一个“新的思想方法”（a new way of thinking），这种“新的思想方法”是对计算教育科学几十年来的概括和总结，也是美国ACM和IEEE/CS联合发表的《Computing Curricula 1991》报告（简称CC91）以及《Computing Curricula 2001》报告（简称CC2001）的基本指导思想，其实这种“新的思想方法”的实质就是计算学科中的哲学问题的内容。
在国内是结合我国的实际情况进行研究，以ACM和IEEE/CS的报告为依据进行分析研究的。中国计算机学会教育委员会和全国高等学校计算机教育研究会组织了“Computing as a Discipline”以及“CC91”的系列研讨活动，对CC2001进行跟踪研究，并分别推出中国“计算机学科教学计划1993”和《中国计算机科学与技术学科教程2002》，提出和完善了具有哲学性质的核心概念的思想。
然而，所有这一切关于计算学科的研究还停留在计算学科方法论层面，没有进一步站在哲学的高度，从新的视角，实现计算机和哲学的有机结合。
3 构建计算学科中哲学问题的现实意义
3.1 计算学科中的哲学问题有助于计算学科的发展
（1）计算学科中的哲学问题有助于确立正确的思想原则，把握正确的研究方向
计算学科中的哲学问题及其方法论是在科学哲学和一般科学技术方法论的指导下建立的，它直接面对和服务于计算学科的认识过程，使人们对计算学科的认识逻辑化、程序化、理性化和具体化，它有助于我们在计算学科的研究中确立正确的思想原则，把握正确的研究方向。
（2）计算学科中的哲学问题有助于计算学科的建设和人才培养
学科建设和培养高素质人才，是一个永恒的话题。计算学科中的哲学问题有助于解决这个问题。计算学科中的哲学问题从学科的核心概念、学科的形态、学科的根本问题、学科的方法等方面出发，深刻地揭示了计算学科的本质，提升对计算学科的认识，从而有助于计算学科的建设。计算学科中的哲学问题对培养计算专业人才也有重要作用。它可以提高抽象思维能力和逻辑思维能力，培养发现问题、解决问题的素质，掌握正确的思维方法，加速其成才。
3.2 计算学科中的哲学问题提供一种独特的研究领域和创新方法
（1）计算学科中的哲学问题代表一个独立的研究领域
计算方法、概念、工具和技术已经开发出来了，而且在许多哲学领域得到了应用，这才是它的迷人之所在。再就是以模型为基础的科学哲学、科学哲学的计算方法论等以阐释科学知识的方法论为目的的领域；最后还有成为当今社会的“显学”的计算伦理学、人工伦理学等哲学问题。
（2）计算学科中的哲学问题能为哲学话题提供一种创新的方法
计算正在改变着哲学家理解那些哲学基础和概念的方式，计算学科中的哲学问题也为哲学提供了令人难以置信的丰富观念，为哲学探究准备新颖的主题、方法和模式提供新的哲学范式，为传统的哲学活动带来了新的机遇和挑战。
4 构建计算学科中哲学问题的基本框架
4.1 计算学科中哲学问题的定义
计算学科中的哲学问题，是个很古老的话题，但在思想史上，成为独立的研究领域却是非常晚的事。计算学科中的哲学问题是从哲学高度对计算学科的重要问题、根本问题进行理论分析、阐释和评价的。它像数学哲学一样，是一种元理论方法。它具有哲学方法论的批判功能。因而计算学科中的哲学问题可以定义为批判性研究的哲学领域，它涉及到计算的概念、本质和基本原理以及对计算学科方法论的提炼和应用，目的是为计算学科的概念基础提供系统论证，从而建立新的理论框架。
4.2 计算学科中哲学问题的基本框架
它包括四个层次和七大方面。
（1）四个层次
①寻求统一计算理论，是计算学科中哲学问题研究纲领的“硬核”。其基本问题就是对计算本质进行反思；同时对计算学科的发展和应用进行分析、解释和评价，重点关注计算学科发展的未来走向。
②创新。其主要目的是为各种计算理论提供哲学方法。创新是计算学科中的哲学最具特色的，也是使计算学科中的哲学问题得以在哲学殿堂确立地位的关键所在。
③体系。利用计算的概念、方法、工具和技术来对传统和新的问题进行建模、阐释和提供解决方案，为上述创新目标的各个分支提炼理论分析框架。
④方法论。这一目标属于传统的科学哲学，它以创新为基础，对计算学科及其相关学科中的概念、方法和理论进行系统梳理，为其提供元理论分析框架。
（2）七大方面
计算学科中的哲学问题除四大层次外，还应包括以下七大方面。
①计算学科的本质探讨。包括：计算是不是一门学科？学科的本质是什么，学科的根本问题是什么？核心是什么？等等。
②计算学科的思维方式。使用计算机解决问题的过程基本上是模拟人类大脑解题的过程，因此有必要分析人类是如何解决问题的，以及在解决问题的过程中人类是如何进行思维活动的。
③计算学科的基本问题、重大问题和未来走向。基本问题是反映计算学科本质的，能对计算学科各分支领域中的核心问题所具有的共性进行高度概括。重大问题是计算学科中的重要的理论模型的瓶颈问题及其未来走向。
④计算学科的创新及其素质要求。计算学科的创新，就是要围绕计算学科的基本问题、重大问题、走向问题、热点问题以及阻障问题进行理性分析、深入探讨和哲学评价，以期推动计算学科的可持续发展。由此就提出对从事计算职业人员的素质要求的研究。
⑤计算学科的方法论分析。计算学科方法论是关于计算领域认识和实践过程中的一般方法的含义、性质、特点、内在联系和变化发展的系统研究。
⑥计算学科的价值原则、伦理原则。价值原则和伦理原则是指对从事计算职业的人员的价值观要求以及道德规范的研究。
⑦计算学科重大成果的哲学分析。如人工智能的哲学问题，现实世界与虚拟空间的哲学问题，语言与知识、信息与内容、形式语言和超文本理论的哲学问题等。
5 小结
计算学科中哲学问题的重点是计算学科的本质探讨，如寻求统一的计算理论，对计算本质的理论反思等。计算学科中的哲学问题的难点是创新，是利用计算的概念、方法、工具和技术来对传统和新的问题进行建模、阐释和提供解决方案，为上述创新目标的各个分支提炼理论分析框架以及计算学科发展中的重大问题的哲学分析等。（本文获“2005年全国青年教师计算机教育优秀论文评比”三等奖）
参考文献
1 Denning P J. Computing as a discipline. Communications of the ACM, 1989，32
2 Carl K Chang. Curricula 2001: Bringing the Future to the Classroom. Computer,1999，32
3 Tuning A M. Computing machinery and intelligence. Mind, 1950, Vol. LIX
4 Chungang. Theoretical Models of Whistleblowing: An Individual Perspective. Journal of Social Sciences, 1998
5刘钢.从信息的哲学问题到信息哲学.自然辩证法研究，2003，9
6刘钢.当代信息哲学的背景、内容与研究纲领.哲学动态，2002，9
7郝宁湘.计算哲学：21世纪科学哲学的新趋向.自然辩证法通讯，2003，6
8郝宁湘，郭贵春.量子计算机动摇了丘奇-图灵论了吗？.科学，2004，6
9郭贵春.科学技术哲学研究未来发展展望.自然辩证法研究，2002，5
10陈火旺等.中国计算机科学与技术学科教程.北京：清华大学出版社，2002，8
11赵致琢.关于计算机科学与技术认知问题的研究简报（Ⅰ,Ⅱ）.计算机研究与发展，2001，1
12赵致琢.计算科学导论.北京：科学出版社，2002，8
13董荣胜等.计算机科学与技术方法论.北京：人民邮电出版社，2002，9
14刘大椿.科学技术哲学导论.北京：中国人民大学出版社，2000，8
15范辉.打开计算学科知识殿堂之门.中国大学教学，2003，4
16范辉.计算机科学与技术方法论探索与实践.计算机科学，2003，5
17郭玉刚，范辉.论计算学科方法论的作用及构建. 山东工商学院学报，2004，3
计算机科学的研究方向范文5
关键词:信息化;计算机;教学;课程建设
中图分类号:C41文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 10-0000-01
How to Build Computer Teaching Construction under Information Age
Gao Hua
(Tieling Health Vocational College,Tieling112001,China)
Abstract:In the information age,how to build a good computer teaching program became a key issue.The rapid development of the computer should strengthen the construction of the computer curriculum issues,so as to provide the community with more useful talents to keep up with the pace of computer development.In a words,this article talking how to build computer curriculum under information era.
Keywords:Informatization;Computer;Teaching;Courses construction
计算机作为一门科学的教育在各院校中开展,如今,几乎每个学校都有了计算机的专业。在各院校中,学生的学习水平都存在个体差异性,专业的课程教育自然也存在着一定差异,而我国普及计算机的时间比较短,更何况计算机科学的发展速度之快,学生又怎么跟得上计算机科学的发展,又怎么掌握对计算机的最新发展方向、最新技术。这就需要在如今的信息化时代背景下,加快进行计算机教学课程建设的速度,和进行计算机教学课程建设的决心。
一、如果建设不恰当会带来的问题
课程开展的先后顺序对于计算机课程体系来说是很重要的,在计算机学习过程中,有很多课程的有无对后面的课程学习起着承上启下的作用,缺之不可。所以在这一方面培养方案的制订如果存在问题,就一定会影响学生的学习。
举个例子来说:网络类课程,如果没有一定的计算机基础,几乎就没有办法开展,就拿“计算机网络安全”来说,“计算机网络安全”对TCP/IP协议的要求是比较高的,而有些学校在进行“计算机网络安全”这个课程之前,并没有开设关于TCP/IP协议的课程,这样一来,又怎能顺畅的进行“计算机网络安全”课程呢?在学校开设用来取代TCR/IP协议课程的计算机网络基础中,对TCP/IP的讲解是很相当有限的,是不能完全替代TCR/IP协议课程的,也并不能满足学习“计算机网络安全”这门课程的需要。
二、建设的误区
(一)认识误区
在计算机学习课程中,绝大部分的学生甚至老师都认为,学习计算机就是为了学习编程,从而觉得编程是学习计算机中很重要的课程。其实这只是夸大了编程的重要性,编程的确是很重要,但要看学习的阶段,而不是一味的把编程摆在至高无上的位置上。要清楚的认识到编程只是我们学习、研究计算机的一种工具,而不是最终目的。编写程序只属于是计算机科学中一个小小的分支点,而不是计算机的全部。计算机科学的学习应用方向、研究方向还有很多,学生应该很清楚的认识到这一点,更要打好深厚的理论基础,做到有一定的动手能力,更要把学到的知识有效的结合起来,去真正的认识到计算机是干什么用的,怎样有效的去应用计算机解决问题,而不是一味的去夸大某一点的作用。
(二)建设误区
计算机教学课程建设的问题是目前比较严重的问题,课程安排太多太密集,学生没有空余的时间,而且使得学生每天都在学习,以至于没有消化知识的时间,而且,安排得如果太过杂乱或是专业方向的课程安排得不突出,又体现不出学生某一方面的特长。
三、如何进行计算机教学课程建设
(一)强化实践
实践才是检验真理的唯一标准,所以在计算机课程建设中应该十分注重实践环节的作用。为了培养学生的动手操作和上机编程能力,同时弥补实验课时不足的缺陷,采用课内实验和课外实验相结合,拓展了理论和实验教学内容,强化了实践环节,总之,要通过各种手段方法,强化学生的实践能力,脱离了实践,所有的一切都将不再有意义,都将只是空谈。
(二)突出培养特色
首先,要完善修订课程教学大纲和教学计划。可以通过对照其他学校的教学大纲和教学计划,当然也要去认真分析这些对照的教学大纲和教学计划,毕竟不同的学校,不同的类型之间的教学大纲和教学计划都是不同的,可以参考借鉴,但并不是每一所都使用,要从实际出发,选择适合的去完善。毕竟我们的目标是立足学校培养应用型人才。
其次,要深化教学内容。以动手操作和程序设计能力培养为关键点,着重的突出重点知识教学,并优化课程的实验,既循序渐进,又要注重应用系统的关联性,逐步培养学生使用计算机分析问题和解决问题的实际动手能力。
四、总结
计算机,是21世纪的人才都必须具备的基本素质,为了培养出符合时代要求的人才,符合社会需要的人才,就必须在计算机教学课程建设中不断研究和探索,坚持进行教学改革与教学实践,务必培养出学生的自学能力、创新能力、动手能力以及利用计算机在各自专业中的应用能力,这样才能顺应社会的发展,才不会被社会淘汰。
参考文献:
[1]陈建国,刘毅.侧重应用的计算机专业教学改革实践[J].合作经济与科技,2009
[2]黄俊.基于计算机网络教学实验基地的计算机专业人才创新与实践教学模式[J].技术监督教育学刊,2006
[3]白杨.高校计算机专业实践课程考试模式改革的探讨[J].滨州职业学院学报,2008
计算机科学的研究方向范文6
关键词：教学改革；培养模式；教师教育
中图分类号：G64 文献标识码：B
文章编号：1672-5913 (2007) 19-0040-03
1引言
综合性大学举办教师教育是世界各国教师教育改革和发展的基本走向，也是中国师范教育从传统走向现代的新趋势。随着社会的发展，中国的教师教育呈现出教师来源多元化、教师职业专业化、培养培训一体化以及教师队伍高学历化等新的发展趋势，教师教育由此进入了一个崭新的时代。[1] 传统的师范教育必须改革，才能获得新的发展。
对于综合性大学中的教师教育来说，当前所面临的困境与挑战主要表现在两个方面：一是综合性大学的办学理念与文化对原有师范院校办学理念与文化的冲击；二是当前基础教育改革尤其是课程改革的深入推进对原有师范教育内涵和方式的挑战。[2]将教师教育纳入综合性大学之中，对原有师范院校办学理念与文化的冲击是很明显的。
原有师范院校在转型或合并组建综合性大学后往往会感受到一种切实的生存危机和发展困境，长期以来的“师范性”与“学术性”之争实际上也是这种危机的典型反映。在这种情况下，如何重塑自身的“学术性”，促进“师范性”与“学术性”的和谐发展，如何巩固并拓展自己的生存空间，已成为综合性大学教师教育所面临的一个紧迫问题。
对于计算机科学与技术教师教育专业的课程体系主要依据普通高等院校计算机专业的计算机课程体系而设置。但是计算机课程发展具有结构的不稳定性，并且在具体的制定和实施中出现的偏差、课程体系缺乏整体优化，理论教学过多、教学内容陈旧，教育思想、教学模式依然以教师为中心，教学手段和教学方法落后。由于受硬件条件的限制，教学方式则是以课堂教学为主，课程实验也大多以简单的验证性为主;课程内容重复，各类课时比例不尽合理，对计算机科学与技术的新知识及现代教育理论较少顾及，难以激发学生的学习兴趣，师范性不突出，职业技能训练不足，严重地影响了学生的个性发展，不利于学生创造性、动手能力和自学能力的培养，不能满足在新课程改革下中小学信息技术教育对教师所提出的新要求。
2计算机科学与技术教师教育专业培养模式
广州大学计算机学科现有三个专业计算机科学与技术、软件工程、网络工程；其中计算机科学与技术专业又分为信息与软件方向、信息管理方向、计算机教师教育方向。每年招生人数大约200-280人。这些专业或方向都有各自的培养计划，学生在招生时选择的专业，很难中途换专业，不利于复合型、创新型人才的培养。
我们根据国内外大学本科教学发展的趋势和我校的现状，提出建立计算机类专业、方向教学大平台，建立一个立体化跨专业的人才培养模式，希望培养出具有个性化，创新意识的复合型、宽口径的本科毕业生。
在此平台下，建设计算机科学与技术教师教育专业，本专业的培养规格应围绕“厚基础、宽口径、高素质、强能力、重创新、广适应”的人才培养思路，具有国际2l世纪教育委员会所倡导的四种最基本的学习能力，即“学会认知，学会做事，学会共同生活和学会生存”。适应计算机科学与技术学科的发展，具有良好的科学素养、文化修养和师德。系统地、较好地掌握计算机科学与技术学科的基本概念、基本原理、基本方法、基本技术等基础理论知识，能理论联系实际，具有良好的计算机科学与技术基本实验技术与技能等实践能力。主要体现在以下几个方面：
(1) 具有良好的政治思想品质和职业道德。
(2) 具有良好的信息素养，包括信息获取能力、信息分析能力、信息应用能力。
(3) 具有较强的数学基础知识和扎实的计算机专业基础理论知识。
(4) 具有较好的计算机软、硬件、网络方面的应用能力。
(7) 具有较熟练地阅读专业外文资料和一定的外语听说能力。
(8) 具有较强的组织教学能力和指导学生课外活动的能力。
(9) 具备一定的现代教育理论，能胜任中小学信息技术课的教学工作。
(10) 具备较强的自我学习能力、创新能力、教学科研能力、管理能力以及协作能力。
结合广州地区基础教育的需求，积极探索非定向教师教育的模式，改革教师教育的课程体系和教学内容，优化公共教育学科的课程设置，加强学生教育教学技能的培养，加强师范教育的学术性基础和教师教育的教育专业性，使教师教育学术性与师范性并重，由封闭走向开放，极大地促进教师教育的发展，以培养适应教育现代化的高水平师资。
3课程体系的建设
培养方案的重新规划和设计整合三个专业教学计划整合为一个大平台，一个计算机教师教育教学计划，三个专业模块的教学计划。由于对学生已经进行了分类教育，对不同类型的学生的教学方法和手段应进行新的研究。
由于三个专业一个大平台，大平台中的主干课程的教学内容和教学要求应能适应三个专业的要求，重新设计和规划主干课程教学内容、教学要求和教学方法。
建立新的学籍管理体系，使学生能方便地跨专业学习。
根据新的课程教学内容，教学方法编写更合适的教材。剔除陈旧的教学内容，注入能反映各领域的发展趋势及新成果、新动态的新内容，把科学精神和人文精神渗透到各门课程和各教学环节之中。改革教学方法和教学手段。构建创新能力和实践能力培养体系。组织编写和引进国内外高水平的教材。建立新的实验体系和实践环节，编写配套的实验教材。
建设一个分层次，跨专业的教学平台，在培养计划、教学计划、教学大纲、实验体系、实践环节和学生管理工作进行调整和改革，将对我校计算机类专业的本科教学产生巨大推动。
学生可以通过一年到两年的学习，对专业有所了解后，再对自己有兴趣的专业或方向进行选择。这给了学生更大的自由度，减少学生选择专业的盲目性，并且拓宽了学生的基础知识。而在高年级则允许学生自由选课，对学生的个性化发展提供了基础。
改革教师培养模式，培养高水平师资。通过把教师教育和非教师教育专业构成一个大平台，结合广州地区基础教育的需求，积极探索非定向师范教育的模式，培养“专业＋师范”的复合型师资，师范生在完成与非师范生同样的专业课程基础上，加修14个学分的师范教育学程，便具有了师范生的资格，使师范教育与非师范教育逐步融为一体，优势互补，协同共生。
4实验体系的建设
在计算机类专业人才培养目标为基础，在计算机大类教学平台的基础上，建立一个适合计算机类专业培养规格要求、以能力培养为主线的“一体化、分阶段、多层次”的实验课程教学体系。实行基础实验课、专业基础实验课和专业实验课三个阶段的实验教学，重基础实验课，打好计算机类专业平台的基础，培养学生的基本操作、基本方法、基本技能，结合各专业理论课程体系，构建各专业的实验课程，同计算机类专业平台的实验课程成为一个有机的整体。使学生系统掌握计算机基本理论的实验教学，扩大了综合性、设计性实验课程，使学生掌握软件系统分析、设计和说明的基本方法，网络工程的设计和管理能力，具备计算机方面的研究与技术开发能力。提高学生独立思考问题和解决问题的能力，提高学生的动手能力，培养学生的创新精神及集体协作能力。对教师教育专业通过学科教学法、教育见习、教育实习的专业实践过程，使学生能具备信息技术教师的基本能力。
5专业发展存在的问题
由于国家教师教育的优惠条件已经不存在了，对计算机科学与技术教师教育专业的发展是一个挑战。特别是我们学校是以大类招生，一年以后分流，由于学生对教师职业的不了解，选择教师教育专业的学生比较少，甚至不能开一个班。
由于教师职业也面向非师范专业的学生，使得师范生的就业有更大的挑战。
6师范和非师范专业学生的特点
师范生由于要以教师职业为目标，所以一旦作为师范生，对自己的行为要求有一些潜在约束。总的来说，师范生比非师范专业的学生相对稳重一些，学习也自觉一些。
由于有教学实习，学生的表达能力和组织能力得到锻炼，学生在非专业能力方面比非师范生有更大的优势，但在专业能力上一般比非师范生的能力差一些。在从事专业性很强的职业上竞争能力差一些，但在一般的专业技术职业的就业上，应有一定的优势。
参考文献
[1] 钟秉林. 教师教育的发展与师范院校的转型[J]. 教育研究，2003. (6).
[2] 钱国旗，等. 理念创新与策略思考――一综合性大学教师教育的困境与超越[A]. 全国非师范院校教师教育协作会年会交流论文[C]. 扬州大学，2003.2004.
