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量子计算研究报告范文1
维因兰德是哈佛博士。
法国人塞尔日·阿罗什和美国人戴维·维因兰德因为粒子控制研究而获得2012年度诺贝尔物理学奖。
诺贝尔物理学奖评审委员会认定，两名获奖者“独立发明并发展测量和控制粒子个体、同时保持它们量子力学特性的方法”。
成果具“奠基意义”
瑞典皇家科学院常任秘书诺尔马克当天上午在皇家科学院会议厅宣读了获奖者名单及其获奖成就。他说，这两位物理学家用突破性的实验方法使单个粒子动态系统可被测量和操作。他们独立发明并优化了测量与操作单个粒子的实验方法，而实验中还能保持单个粒子的量子物理性质，这一物理学研究的突破在之前是不可想象的。他们的成果因而具有“奠基意义”。
随后，诺贝尔物理学奖评选委员们介绍了获奖者的研究成果。他们说，通过巧妙的实验方法，阿罗什和维因兰德的研究团队都成功地测量和控制了非常脆弱的量子态，这些新的实验方法使他们能够检测、控制和计算粒子。
瑞典皇家科学院认为，单个粒子很难从周围环境中隔离观测，一旦它们与外界发生交互，通常会失去神秘的量子性质，使得量子物理学中很多奇特现象无法被观测到。但两位获奖者通过实验，能够直接观察单个粒子却不对其产生破坏，开辟了量子物理学实验领域的新时代。
两人将平分奖金
鉴于粒子研究的“纯科学”性质，诺奖评委会对本年度获奖成果的实际应用没有“渲染”表述，只提及两名获奖者所创制方法的一个实例：促成研发“极为精准”的时钟，精度比现有铯原子钟高百倍。两位获奖者将平分800万瑞典克朗奖金。不过，欧洲经济状况不佳所致，与2011年度诺奖相比，奖金总额缩水20%。
塞尔日·阿罗什
68岁
法国人塞尔日·阿罗什1944年在摩洛哥出生，1971年在法国首都巴黎的皮埃尔和玛丽·居里大学获得博士学位，现任法兰西公学院和巴黎高等师范学院教授。阿罗什的获奖，使法国获得诺贝尔奖的科学家达到了55人。
解“纠缠”
阿罗什的研究课题，涉及一种名为“量子纠缠”的现象。所谓“纠缠”，是基本粒子所处微观层面上，单个粒子一方面难以与周围环境分离；另一方面是一旦与周围环境相互作用，随即失去量子特性；另外，如果两个粒子相互作用，即使两者分离，互动作用会继续存在。相当长一段时期内，量子物理学理论所预言的诸多神奇现象难以在实验室环境下直接“实地”观测和验证，只存在于研究人员的“思维实验”中。
从上世纪80年代初开始，阿罗什及其同事所作研究援用量子光学原理，探究光和物质之间的基本互动，具体手段是阿罗什让原子通过一个“陷阱”，从而控制和测量被困光子和光的粒子。
戴维·维因兰德
68岁
美国人戴维·维因兰德与阿罗什同年，美国出生，1970年在美国哈佛大学获得博士学位，现在美国标准技术学院和科罗拉多大学任职。
设“陷阱”
维因兰德及其同事所作研究与阿罗什及其同事几乎同时起步并，所援用方法的理论依据相同，所采用的手段同样有许多相似点。只是，实验中，维因兰德设下“离子陷阱”，困住带电原子或离子，通过光或光子来控制和测量它们。
曾有六华人获此奖项
历史上曾有李政道、杨振宁、丁肇中、朱棣文、崔琦、高锟六名华人获得这个奖项。
2011年诺贝尔物理学奖被授予美国加州大学伯克利分校天体物理学家萨尔·波尔马特、美国/澳大利亚物理学家布莱恩·施密特及美国科学家亚当·里斯，表彰他们“通过观测遥远超新星发现宇宙的加速膨胀”。
2010年诺贝尔物理学奖被授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。
2009年诺贝尔物理学奖被授予英国华裔科学家高锟及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就。博伊尔和史密斯发明了半导体成像器件——电荷耦合器件（CCD）图像传感器。
2008年度诺贝尔物理学奖被授予美国科学家南部阳一郎和两位日本科学家小林诚、利川敏英。南部阳一郎因为发现次原子物理的对称性自发破缺机制而获奖，日本科学家小林诚、利川敏英因发现对称性破缺的来源而获此殊荣。
2007年诺贝尔物理学奖由法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔分享。这两名科学家获奖的原因是先后独立发现了“巨磁电阻”效应。
日本医学奖得主修洗衣机时知获奖
今年诺贝尔生理学或医学奖得主山中伸弥说，得到获奖通知时，正在家中修理洗衣机。
山中伸弥现年50岁，在日本京都大学任职。他8日在京都大学举行的新闻会上说：“我没想到能获奖。当天在家里，洗衣机‘咔嗒、咔嗒’响。我刚想修理洗衣机，手机响了，对方说英语。我得知自己获奖。”山中说，日本和其他国家有资格获得诺贝尔奖的人很多，接到电话时，不敢相信自己获奖。
山中现在任京都大学“诱导多能干细胞”（iPS）研究和应用中心主任，6年前发表有关“诱导多能干细胞”的研究成果。他和英国人约翰·格登因在“诱导多能干细胞”领域的发现今年共同获奖。
山中在新闻会上说：“发表‘诱导多能干细胞’研究报告后5到6年，我获得国家很大支持，否则可能不会接到来自斯德哥尔摩的电话……感激是我现在唯一能说出的词。”诺贝尔生理学或医学奖评审委员会位于瑞典首都斯德哥尔摩卡罗琳医学院。
量子计算研究报告范文2
一、超智能社会的主要内涵
近年来，信息技术取得了突飞猛进的发展，使得全球迎来了经济社会的大变革时代。物联网、机器人、人工智能、生物医学、脑科学等领域的技术的进步，已经给人们的生活带来了重大改变。信息技术及网络化的大时代潮流，也使得超智能社会5.0变得不再遥远，人工智能也成为实现超智能社会的核心。谷歌的人工智能―阿尔法围棋，战胜前世界冠军李世石；IBM人工智能医生“华生”达到全球医生的平均水平；美国风险投资企业收购NBA勇士队，采用大数据和人工智能分析，使勇士在6年之内由全联盟倒数第2变成总冠军等，均显示了人工智能取得的突破性进展。
超智能社会5.0是在当前物质和信息饱和且高度一体化的状态下，以虚拟空间与现实空间的高度技术融合为基础，人与机器人、人工智能共存，可超越地域、年龄、性别和语言等限制、针对诸多细节及时提供与多样化的潜在需求相对应的物品和服务，是能够实现经济发展与社会问题解决相协调的社会形态，更是能够满足人们愉悦及高质量生活品质的、以人为中心的社会形态。
超智能社会5.0，也是在德国工业4.0强化产业竞争力、实现产业变革的基础上，试图通过智能化技术解决相关经济和社会课题的全新的概念模式。具体而言，不论都市与地方，都可以确保方便使用自动驾驶汽车，实现分布式能源的自产自用，以及使用基于新一代通信系统的智能医疗体系等。
超智能社会不仅涵盖能源、交通、制造、服务等多个系统组合，未来还将包括人员、商务、法律等管理机能，以及劳动力提供与理念创新等人类自我价值的实现。建设超智能社会不仅需要高速公路等交通智能化、能源价值链最优化、制造体系全新化等核心智能系统的开发，也需要跨区域的医疗健康系统、食品产业链、生产体系等新的智能价值链的创造与创新，以及导航卫星系统、数据综合解析系统、公共基础设施认证等方面的支持。
二、超智能社会的主要支撑技术
在2016年5月底颁布的《科学技术创新战略2016》中，对支撑超智能社会建设的主要技术领域进行了详细描述，主要涵盖虚拟空间和现实空间两大技术领域。
（一）虚拟空间技术领域
网络安全技术：对物联网技术而言，从系统的设计到最终生命周期结束的时间很长，需要以漏洞处理、加密及高存储容量等技术为重点，构建相应的研发及信任体系，并确保相关系统成本的降低；
物网系统构建技术：在大规模系统运行过程中，对系统进行结构改造以及新旧设备的相互衔接，结构边缘及服务器侧的虚拟技术就成为关键；
大数据解析技术：从含有非结构化数据的各种大数据中，挖掘出有价值的信息，需要实时的高速信息处理技术的支撑；
人工智能技术：在对当前人工智能的深层学习技术继续加强研发的基础上，还要推进搜索型、知识型、计算型，以及统合型人工智能的研发；
设备技术：不仅要强化对大数据高速和实施处理的小型超低电力消耗设备的研制，也要努力实现强功能和高性能系统的开发，以及最新的材料和设计技术开发之间的相互融合；
网络技术：在推进网络虚拟化技术的同时，为实现庞大物联网设备间无线通信，开发高容量的无线技术势在必行；同时还要构建对大数据实时把握及进行高度分析判断的网络技术；
边缘计算技术：面对信息的实时高速处理，需要同步推进分散处理技术，确保网关等终端设备安全，并建立无法确保情况下的防范架构。
（二）现实空间技术领域
机器人技术：为实现机器人在通信、社会工作支援、制造、老人及残障人士帮扶等多个生产和生活领域应用，日本应积极推进相关技术研发，并引领安全评估的国际标准制订；
传感器技术：在获取各种信息的基础上，开发可远程实施的远程监控及性能更新技术；
处理器技术：推进与机理、驱动、控制等信赖评价及处理器的人工智能研发密切相关的基础研究，强化微电机系统及生物处理器等领域的技术研发；
生物技术：加强生物传感器、人体运动数据采集装置、生物驱动器等的开发，强化生物基础技术研究，特别是高度小型化及超低电量消费的传感器技术；
人机交互技术：在加快推进虚拟现实与增强现实、感知工程、认知科学与脑科学等领域技术研发的同时，考虑到技术设备的进步，为实现以机器人为代表的人工智能与人类的共存，与人类平等或仅为工具等社会伦理问题也需要提上日程。
（三）综合领域相关技术
纳米等原材料技术：支撑能源、基础设施、医疗健康等领域创新型结构材料和功能材料的研发，以及相关应用组件的升级，重点突破领域为：高效电力控制的半导体技术、工艺创新的触媒技术，以及声光控制技术、高端测量诊断和成像技术、生物材料和纳米材料等新型原材料技术；
光学和量子技术：为推进对信息通信、医疗、环境、能源等领域给予综合支撑的、具有高精度、高敏感度、大容量、节能又安全等特征的、高端社会及产业基础设施的形成，必须加强计算技术、成像与传感技术、信息和能源传输技术、高加工技术等相关基础和应用技术的研究，特别是在大容量和高速光子传输等尖端光学和量子技术等前沿领域。
（四）2020年主要成果目标
在作为支撑平台的网络空间技术领域，实现创新性技术突破；
超小型、低电量消耗传感设备的实用化；
量子信息处理和量子传输基础技术的开发；
新一代电力电子技术的全面商业化；
开始进行综合性新材料开发系统的中试；
进行生物性能技术材料的生产；
2030年前后实现基干化工产品新触媒技术的实用化；
2030年前后实现结构性材料的飞跃，在汽车与飞机制造等领域普遍采用轻量化与超耐用的新材料。
被外界誉为日本的“巴菲特+盖茨”的软银总裁孙正义在2014年底提出了用人工智能机器人拯救日本，使日本在2050年产业竞争力重回世界第一的豪言。他指出，日本若能采用3000万台可24小时工作的人工智能产业机器人（相当于增加了9000万制造业劳动人口），而支付给每台机器人的“平均月薪”仅为1.7万日元，这无疑将让日本一举两得地扭转在人口老龄化和劳动力成本过高方面的劣势。
而日本新能源与产业技术综合开发机构（NEDO）的研究报告《面向2035年的机器人产业未来市场预测》指出，日本国内的机器人产业市场规模2020年2.9万亿日元、2025年5.3万亿日元、2035年9.7万亿日元。
三、政策建议
当前我国经济发展已经进入到新常态阶段，劳动力成本增长明显，2012年已过人口增长的刘易斯拐点，老龄化问题也日益见突出。为缓解相关压力，将物联网、大数据、云计算、人工智能、自动驾驶、共享经济等技术与经济、社会发展密切结合势在必行。相关政策建议如下：
（一）提出“智慧中国2050”
为坚持以人为本的科学发展观，深入贯彻五大发展理念的相关要求，应充分借鉴日本超智能社会5.0的科学内涵，研究提出诸如“智慧中国2050”的概念，并针对《国家创新驱动发展战略纲要》提出了2020、2030、2050年我国科技创新战略目标，今后在具体细则制定及实施上，融入“智慧中国2050”等内涵，将人工智能等技术与我国未来经济社会发展需求相结合，引领未来社会经济l展及模式转变。
（二）注重“人工智能+物联网”
将“人工智能+物联网”融入新技术、新产业、新业态、新模式等四新发展理念之中，建立“人工智能+物联网”国家实验室，注重人工智能机器人等主要支撑技术的发展，以及“人工智能+物联网”在创建与经济社会密切相关的新产业、新业态、新模式中的重要作用，加快从网络化、数字化向智能化转变，大力发展数字化智能经济，以人工智能为核心打造“智慧中国2050”。
（三）做好产业政策转型，提高选择性产业政策的聚焦度
在我国产业政策由选择性为主向功能性为主转变的情况下，将《中国制造2025》与经济社会发展更为紧密地结合在一起，不仅使选择性产业政策先中上游产业聚焦，在强化虚拟空间技术研发的同时，注重传感器技术、生物技术、人机交互技术等现实空间技术，以及纳米等原材料技术、光学和量子技术等综合技术的研发，还应进一步加强与经济社会的联系，使产业和技术创新能够真正服务于民。
（四）拓展大众创新、万众创业的内涵，推进智能社会建设
进一步拓展大众创新、万众创业的内涵，将支持范围扩大至社会经济领域，强化大数据、云计算、“人工智能+物联网”等在经济与社会领域的应用，关注自动驾驶、共享经济等对经济社会型态变革的影响，切实推动大众创新、万众创业在技术与社会经济发展相结合的综合性领域的发展。
（五）密切关注人工智能对全球产业与经济格局的影响
量子计算研究报告范文3
关键词 工程教育 物联网 学辅 专业认证
中图分类号：G642.0 文献标识码：A
0 引言
当今社会科技发展日新月异，所谓的生物人、经济人、理性人、文化人、社会人、复杂人、自我实现人等整体性的人性假设已经不能适应当今的知识经济、信息时代、虚拟世界、智慧地球和网络社会的需要了。本文在“信息复杂全息人”假设的基础上，依据复杂系统理论、事理理论和现代信息技术，来思考工程管理专业教育的问题。从“智慧地球” 、“感知中国”到“智慧城市” 和“智慧人生”，物联网“Internet of Things”（IoT）的飞速发展使得信息技术进一步成为经济社会可持续发展的重要支撑。现代教育尤其是现代高等教育也已经成为人类永续发展的关键环节，而工程教育专业认证则是经济全球一体化进程中的体现人才培养国际实质等效性重要标杆。物联网正改变着人们的工作、生活、学习的观念及方式方法，同样对工程教育专业认证也带来深刻的影响，本文主要讨论其对工程教育专业认证中的教学模式、学习方式、师资队伍等的影响。
1 工程教育的特征及专业认证的分析
1.1 教育的概念
1997年国际教育标准分类法（ISCED）给出：教育是满足受教育者学习需要的各种有意识的、有组织的、持续的、学习、交流、系统的信息传递活动，包括一些国家中所谓的文化活动或培训。信息传递是指受教育者的品德养成、知识丰富、技能熟练等都是通过信息交流而进行的。建构学生各种知识、能力和技能相关的信息，可区分为“硬信息”、“软信息”和“巧信息”3种。所谓硬信息也可称之为“一次信息”或“原始信息”，其是指受教育者在外界环境中直接感受的、身临其境的各种客观实在的信息，如看到的山川河流、花草树木，看演出、听音乐会等由人的感官直接接收的信息。所谓软信息也可称之为“二次信息”，其是指受教育者间接获得的外界客观实体的信息，如看书，听老师讲解，观看历史文物等。所谓巧信息也可称之为“控制信息”或“关键信息”，是指能控制其他信息的信息，如密码或指令，其能起到“四两拨千斤”的作用。在人一生的学习过程中，大量接触到的是“软信息”或“二次信息”，吸取、转化、融合“二次信息”可以提高掌握知识或能力的效率。
1.2 “信息复杂全息人”假设
教育是由人参与的实践活动，人的本质是什么？人的意识是如何产生的？这至今仍是一个困难的问题。笔者曾提出：必须把“人”看作是一个由数十万亿个子系统、小系统、大系统组成的具有耗散结构性、信息性、全息性、量子化、具有自主意识和自适应性的开放复杂巨系统——一个巨复杂自适应智能系统（Giant Complex Adaptive Intelligent System，简写：GCAIS，简称：格赛思），简称“信息复杂全息人”。①笔者曾设想人的意识是产生于脑神经物质的量子行为和类似于科克（Koch）曲线的组织结构形变，即：对大脑而言，在有限的脑细胞（细胞核、染色体、细胞质、分子、亚分子等）系统中可以产生无限的“科克曲线”或“科克突出”——这些“科克突出”这是脑神经细胞微小变形——因外界刺激引起的或因与其他神经元的相互作用而产生的，每一“科克突出”就对应于一定的知识、信息、意识等，而一系列“科克突出”就相当于“意识流”。量子力学的波粒二象性，实际上，应该是“波粒三象性”——波动性、粒子性和信息性。对于大脑物质，其量子行为则是“四象性”的，即波动性、粒子性、信息性和意识性，称之为“波动粒子信息意识四象性”，简称：“波粒信意四象性”。这种“波粒信意四象性”应是在脑组织的微观和渺观范围内操作的。记忆力是脑思维细胞“科克突出”的“科克突出分形”。②因此，物质和精神统一于“波粒信意四象性”，所有人类都包含类似的大脑物质，也就会产生类似的意识和思维，这是人类之间可以进行沟通的基础。以此类推，一切具有大脑物质的动物都应有它们相应的意识。
1.3 工程的概念
中国语义的“工程”是一个宽泛的概念，如“化学工程”、“土木工程”、“人文社会工程”、“希望工程”、“阳光工程”、“文化走出去工程”等等，其实质是人类社会的有目的的系统的实践活动，工程涉及到人、财、物、事、信息等要素，而对于不同的学科再分别给出各自的工程内涵和外延。工程是这些物或事的函数，用公式表示为：
GC = F（物，事，人，财，信息，时间，空间）= F（W，S，R，C，XX，S，K）
式中，GC表示工程；F表示函数关系式；W表示物（物质、能量）；S表示事（件）；R表示人；C表示财力；XX表示信息；S表示时间；K表示空间。③
从工程要素所涉及的范围划分，其也可以分为5个层次，即渺观工程、微观工程、宏观工程、宇观工程和胀观工程。
1.4 工程教育是一个GCAIS
由于工程和教育内涵的复杂性，它们的整合不管是教育工程还是工程教育都应是涉及到人或者由人参与的实践活动，包括受教育者、教育者和管理服务者的人是工程教育的主体，因此属于高等教育体系子系统的工程教育也是一个“巨复杂自适应智能系统”（GCAIS），其必然具有复杂巨系统的诸多基本特征，如整体的开放性、规模的巨型性、组分的异质性、结构的层次性、关系的非线性、行为的动态性、内外的不确定性、整体的涌现性、④信息性、自适应性和智能性，等等。
从总体上看，工程教育的功能除具有人才培养、科学研究、社会服务、文化传承4项基本功能之外，还应有塑造真诚心灵、维护社会和谐、创造优美人生、加强国际合作等职能。⑤
1.5 工程教育专业认证的指标体系
2005年启动的工程教育专业认证，导入了《华盛顿协议》认证标准的基本原则——“能力导向”（outcome-based）。美国ABET推出的EC2000认证标准强调培养学生工程教育的产出即学生应具备的能力和素质，强调认证工程专业所培养的毕业生必须具备数学、自然科学和工程学知识的应用能力，具备实验方案设计和数据分析的能力等的11种能力。⑥我国的《工程教育专业认证标准（试行）》规定了10种能力，如具有人文素质、社会责任感和职业道德；具有文献与资料获取能力；懂得专业相关法律法规；认识工程对客观世界和社会的影响；终身学习能力和国际视野、交流、竞争与合作能力。⑦高炉教授认为：坚持能力为重，强化能力培养，着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力，教育学生学会知识技能，学会动手动脑，学会生存生活，学会做事做人，提高学生的信息化学习与生存能力。其将培养学生能力分解为3个核心部分，即一是专业教育；二是理论教学、实践教学、自主研学；三是引导学生个性发展。而专业教育知识体系、学生发展体系和质量监控与管理体系都是围绕3个核心部分去综合展开的。⑧
我国《工程教育专业认证标准（试行）》的指标体系是模仿了美国ABET的EC2000标准的结构而设计的，其包括7个一级指标，即专业目标、课程体系、师资队伍、支持条件、学生发展、管理制度和质量评价。陈道蓄教授在《工程教育专业认证如何结合认证标准做好自评工作》报告中指出：工程教育专业认证是如下4方面的评价，一是目标导向的评价；二是合格性评价；三是同际实质等效；四是认证规范化。
师资队伍指标中的教师岗位结构如教学人员、科研人员、管理人员、实验室技术人员，其他等，这并不是依照学生能力的建构进行设计的，其而是作为一个教学实体的学校人员的结构。如果科研人员也从事教学工作，则应计算为教学或兼职教学人员；若科研人员不承担教学任务，则其不应计入影响学生能力的师资队伍之中。按照“教书育人、环境育人、实践育人、文化育人、科研育人”的思路，教师承担的科研工作量应有适当的比例，反之亦然。
2 物联网的定义和本质
物联网（IoT）主要是通过信息实现物品到物品（Thing to Thing，T2T）、人到物品（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）人到事（Human to Shi，H2S）、物到事（Thing to Shi，T2S）、事到事（Shi to Shi， S2S）之间的互连或者综合集成的联系。
物联网的技术本质是依据互联网的识别、交互和自组织，并能对人、事、物进行智能化的沟通与控制的工具。物联网的哲学本质可认为是实体的虚拟化、数字化、信息化，通过信息沟通现实世界与虚拟世界，形成具有自组织能力的自主网络。物联网的实体虚化模糊了物、动物、人、机器人、事（件）等概念，模糊了物质精神两元论的界线。
3 物联网对工程教育的影响
物联网除具有“物质世界数字（虚拟）化”、“人、物、事（件）互联化”、“教育资源信息化”、“数据处理智能化”的功能之外，⑨还有如下几方面的功能：第五，教育体系辅导化，学校弱化为辅导机构，从而学校主动的教育体系随着受教育者主体作用的提升而弱化为辅导体系。第六，个体成长发展“学辅”化，受教育者成了真正的学习主体，教育演化为学习者个体的学习成长，可称其为“学辅”，这是物联网对教育的最根本的冲击。第七，教学空间微型化，地球村和远程教育使得教学空间变小了，身在国内也能学到境外高校的公开教学课件或视频。第八，教学时间自主化，由于学习者真正成为了吸收信息的主人，其未必在限定的时间去听课，可以自由地利用其他时间如吃饭间隙或晚上去学习所需要的知识；同时学习可以在“泛在教育”的时空里进行。
3.1 对教学模式的影响
当前普通高校工程教育的“教学”，“教”是教师的主动的“教”，学生的“学”则是处于次要地位，学生是在教师的引导下进行的学。物联网使得终身教育更容易实施，也就是说，学习者可以通过客观实体（世界）的自我信息表达来感知其环境的教育信息，也可以通过“软信息”（二次信息）去学习间接知识。
在以人为本的物联网时代，教与学的广泛性可称之为“泛在教学”和“泛在学习” （U—learning），即无处不在“教”和无处不在的“学”。对教师的“教”要实现泛在的教和幸福的教；对学生的“学”要落实泛在的学习和自由快乐的学习。教师的任务是告诉学生学习的重要性和为什么学习，大部分教师的主要任务是提供各种辅导。教师的一切工作都是为学生主动的“学”服务的，教师“教”的效果如何就体现在对学生的辅导、引导、指导上面，“教学”就变成了“学辅”，因而，教学范式改变了。
3.2 对学习方式的影响
学习是指任何行为、信息、知识、理解力、态度、价值观或技能方面的长进。物联网时代的云计算、海计算以及云海计算相适应的“云服务”，人们对知识信息的获取不再受到空间、时间、体能、知识、讯息等差异的限制，完全可以按需获取、分享知识、资讯。学生的“学”变成真正意义上的“自主的学”，学什么专业，选哪些课程，选哪位老师的视频，全部由学生自主选取。什么时候学什么课程，学到什么程度，做哪些实验，在哪个地方学习都由学生决定。随着“虚拟教室”、“智慧实验室”、“无线网络”、“数字城市”、 “智慧城市”、“智慧地球”逐步落实，青少年时期的集中式的学习可能延伸为终身学习。物联网使得学习的方式、手段、时空、内容等都会发生根本性的变革，对学习效果的评价方式和手段也会相应地改变。
3.3 对师资队伍的影响
余寿文教授认为：“大学者，非大楼之谓也，乃大师育才之谓也。”⑩“学生是教师主要的直接的服务对象，教学，包括研究型的教学是教师服务于学生的主要形式。”豘教师在教学过程的作用只是“二次信息”的表达，学生通过老师大多也都是只能获得间接的知识，而现代信息技术尤其是物联网将使得这种间接传达成为可有可无的状态。多媒体技术或3D视频教学课件有可能取代表达能力较差教师的教学功能。因此，这些通过信息传递而完成教师工作量或承担教学任务的实体可定义为“虚拟教师”。物联网可令“虚拟教师”队伍的数量快速增长，而其功能将不断增强。工程教育专业认证的“师资指标”应作相应的变动或调整。
以广东轻工职业技术学院为例分析如下：参与高校各种职能的全体人员可分为以下9类，一是专职在编人员，省编办下达的编制是1149名。二是专职非编人员，全校有近百名。三是外聘兼职人员，其中兼职教师共有886名。四是退休返聘人员，全校有十几人。以上4种可称其为“显性教职工”或“显性职工”。五是劳务外包职工，全校约800名。六是校企合作和职教集团的连锁协同单位及聘用专家。七是在学生顶岗实习过程中聘用的指导师傅。此3种人员可称其为“恢色教职工”或“恢色职工”。以上7种可称为“实体教职工”或“实体职工”。八是与学校和学生直接发生联系的其他人员，如送快递的邮政人员、送快餐的物流人员、电讯人员等。这可称其为“隐性教职工”或“隐性职工”。九是与学校和学生非直接接触而产生影响的实体（或信息源），如QQ群、BBS站、微博、微信，教学用的录音录像资源等，它们对学生起到了教职工的影响作用。其可被称为“虚拟教职工”或“虚拟职工”。电视教学或录像教育中教师就可看作是“虚拟教师”。因此，可定义“虚拟教师”为：占具一定的工作岗位、承担一定的教学任务、能提供某些知识或信息、消耗一定的资源、为教育事业产生一定的效益的虚拟体、实体或信息集合体。美国于1994年制成了世界第一具“男性虚拟人”，美国已经制造了有物理性能的第二代和有生理功能的第三代“虚拟人”。我国2003年第一军医大学构建了首例“女性虚拟人”。无人机实际上就是一个“虚拟军事战斗人员”。
4 结论
工程教育是一个“巨复杂自适应智能系统”，其具有复杂巨系统的多种特性。通过信息沟通人、物、事（件）的物联网将对工程教育专业认证指标体系的内涵产生深远的革命性的影响，虚拟教室、虚拟实验室、虚拟教师、虚拟校园等都将成为现实。
基金项目：此文受广东省教育科研“十二五”规划2012年度研究项目（2012JK091）、2013年广州市哲学社会科学“十二五”规划课题（13G33）、2012年广东高等教育科学研究课题（GJB125095），广东省高职高专校长联席会议2013年度重点课题项目（GDXLHZD014）和2013年广东轻院教改课题（JG201365）的资助
注释
① 张天波.现代职教体系协同现代产业体系的机理探析——以广东省为例[J].淮南师范学院学报，2012.14（5）：81-84.
② 张天波.高职教育层次论视域下现代职教体系的建构分析[C].Kevin Bo.第三届教学管理与课程建设学术年会.Hong Kong： E R P press，2012：28-33.
③ 张天波.物联网视域下管理工程创新的思考[C].王淑云，高光锐，任俊义.2012中国管理科学与工程研究报告.长春：吉林大学出版社，2012：181-186.
④ 张天波.终身教育维度下的现代国民教育体系结构和层次分析[J].职业技术教育，2011.32（22）：31-35.
⑤ Tianbo ZHANG， Qiuhong LI.Analysis and Exploration of Management Innovation of the Higher Vocational Education——Guangdong Industry Technical College as an Example [C]//Zhou Bing. The International Conference on Management Science and Engineering.Chongqing：Springer，2012：37-42.
⑥ 朱伟东，张振刚.美国ABET工程教育专业质量认证研究[J].中国高教研究，2009（12）：54-56.
⑦ 陈文松.工程教育专业认证及其对高等工程教育的影响[J].高教论坛，2011（7）：29-32.
⑧ 高炉.工程教育专业认证如何结合认证标准做好自评工作.高等理工教育网[EB/OL].[2013-03-13]（2011-03-29）.http：///？action=read_article&articleid=455&siteid=0.
⑨ 张天波.整合校内实训资源的机理分析与实践——以构建文科中心为例[J].实验室研究与探索，2012.31（7）：445-448.
量子计算研究报告范文4
档案信息化市场主要由客户、服务商及其提供的产品、服务构成。
1 客户
按照性质，档案信息化市场的客户主要可以分为立档单位和档案馆两类。理论上来讲，每个单位都会形成和利用档案，都是该市场的潜在客户，故而其客户分布极广，数量很大。仅以企业为例，截至2007年6月，全国共有876.1万家。当然，服务商一般将具有一定档案管理规模和水平的单位作为其主要目标客户。
2 产品和服务
服务商们提供的产品和服务包括硬件、软件、服务三种类型。其中，硬件包括计算机、网络设备、存储设备、数字化加工设备等。软件包括平台软件、档案管理软件，而档案管理软件是档案信息化市场的标志性产品，其普及程度和产品质量是档案信息化市场发展程度的关键指标。服务包括数字化加工服务、咨询服务、监理服务、技术支持服务等。
3 服务商
除了计算机硬件厂商、网络设备供应商、平台软件供应商、咨询公司、监理公司等一般的服务商之外，档案管理软件厂商是档案信息化市场的中坚力量，其服务能力是档案信息化市场发展程度的另一关键指标。当然，也有不少服务商身兼多职，提供硬件、软件、数字化加工、咨询等多业务的集成服务。
二、当前我国档案信息化市场的基本特点
1 市场能量初步显现 就在本世纪初，很多档案管理软件厂商的日子还是紧巴巴的，靠几千块钱一套地软件推销来维持运营。“十一五”之后，几百万一个项目的单子日益平常。比如：江苏数字档案馆投入6000万，深圳数字档案馆投入3000万，上海浦东数字档案馆投入2700万，浙江数字档案馆预算投入1500万，中国电力档案管理系统一期软件投入600多万。这种情况让业内人士也吃惊不已。长久以来档案部门都是清水衙门的形象，这个“囊中羞涩”的消费者究竟有多大的市场能量?这里我们不妨根据档案数量做个粗略的估算：根据2006年的统计数据，全国各级综合档案馆的纸质馆藏有21656.5万卷，假设每卷100页，馆藏的10％需要数字化，每页数字化的价格为0.04元，而数字化、软件、硬件的价格比大约为4:3:3，则仅综合档案馆纸质馆藏的信息化市场就有约21.7亿元。立档单位因为数量众多，理论上其市场容量则要大出很多，笔者了解到有些央企(包括下属单位)档案信息化建设项目的预算达到上亿元。即便其市场规模与综合档案馆持平，全国的市场容量也有43.4亿元。
尽管上述估算很不严谨，但我们还是可以从中看出档案信息化市场的巨大容量。为何貌似贫穷的领域有着如此广阔的市场?其根本原因就在于档案工作分布极广，只要产生信息记录，只要这些信息记录需要以信息化方法加以管理，就存在市场需要。从目前的发展来看，这个市场仅仅是初步显现自己的实力。
2 与全球档案信息化市场发展同步
我国档案信息化市场的快速成长和国际范围内档案信息化市场的崛起是同步的。2002年美国颁布《萨班斯－奥克斯利法案》(Sarbanes－Oxley Act of 2002，SOX)，旨在加强企业监管，防止类似安然公司欺诈事件的发生。这部被布什称为“自罗斯福总统以来美国商业界影响最为深远的改革法案”对文件的归档留存提出了非常严格的要求。如果上市公司不按照这些法案的规定留存档案，则可能面l临司法诉讼、高额罚款。这使得原来主要在既定行业应用的存档技术变成了所有企业的普遍需求。
2003年3月，Gartnerf出预测，SOX法案颁布之后，文件管理将位列许多信息主管们首要考虑的10个问题之内，并且用“从地下室转移到了总统套房”来说明其升温的幅度。全球的软硬件厂商迅速捕捉到了SOX法案的新商机，IBM、Documentum、EMC、Vignette、HP等世界知名IT厂商陆续以大手笔收购文档管理软件厂商，推出与其原有软硬件产品集成的文档管理产品，并获得了丰厚的市场回报。IDC的研究报告指出，截至2008年第一季度，全球存储软件市场实现了连续18个季度的增长。笔者查阅了2006－2007年的相关消息，IDC在其连续四个季度的报告中都指出该市场增长的主要动力之一来自归档软件市场，因为企业面临日益增长的遵守法规、应对诉讼和保存电子证据的需求。
3 硬件、软件，数字化三分天下
目前档案信息化市场主要是硬件、软件、数字化三分天下。如江苏电信档案信息化建设总计投入1150万元，分三期进行，其中软件总计520余万、硬件350余万、数字化280余万；杭州市档案馆信息化建设总计投入800余万，分四期建设，其中软件200余万、硬件300余万、数字化300余万。
数字化是档案信息化领域中非常有特色的一块服务领域，是带动档案信息化市场发展的重要业务。目前的数字化市场主要可以分为两块：第一，以方便网络利用、保护原件为目的的馆(室)藏数字化，主要面向已经进入档案部门的归档文件。这部分的数字化可以视作存量档案的数字化。第二，以支持电子化业务流程为目的的文件数字化，主要面向在业务活动中需要处理的现行文件，这些数字化文件将来也是档案管理系统重要的数据来源。这部分的数字化可以视作增量档案(文件)的数字化。
4 市场与行政双重作用
1996年国家档案局开始对国内的计算机档案管理软件进行测评和筛选工作，1997年推荐了首批软件，近年来陆续筛选了一些软件在全国范围内推广。各地档案局也根据自身的情况，在本行政区划的范围内推荐、推广有关软件。在强有力的推荐、推广之下，个别地方甚至所有档案馆、机关档案室采用了同一种档案管理软件。不仅如此，不少档案局馆还参与或者组建公司开发档案管理软件，并将之推广。
由档案行政部门大力推荐甚至是开发、销售管理软件的行为，像一把双刃剑，导致区域性或行业性色彩较为明显。一方面，带动了一批档案管理厂商的成长，档案信息化领域中较为耳熟能详的世纪科怡、量子伟业、清华紫光、东方飞扬、珠海泰坦等公司都位列推荐名单之中。另一方面，导致了市场格局具有明显的行政割据特色，不利于市场公平竞争。一些基层单位因迫于压力同时购买、应用多种档案软件，造成投资浪费，信息分散，管理不便。
5 不均衡现象明显
档案信息化市场的主要地盘集中在中心城市、高端领域。下大力气开展档案信息化建设的单位，大多位于经济较为发达、信息化整体水平较高的地区，如北京、上海、江苏、浙江、福建等，或者身处经济状况较好的行业，如电力、石油、石化、金融、保险、通信等，或者有较强的财政支撑，中央、省
市级单位的档案信息化投入普遍高于县级以下单位。
三、我国档案信息化市场的发展预测
1 市场将持续升温
《2006－2020年国家信息化发展战略》明确指出“大力推进信息化，是覆盖我国现代化建设全局的战略举措。”信息资源开发利用是决定信息化成效的根本，这决定了档案信息化不仅是档案事业的重点和关键，从长远来看，也关系到国家、机关、企事业单位对信息资源的掌控和应用能力。信息化整体环境的成熟和不断增长的档案管理需求将带动市场的持续升温。以数字化市场为例，“9・11”恐怖袭击、“5・12”大地震等突发事件的发生敲响了数据备份的警钟，将档案数字化，并实施异地保存，是防范天灾人祸对档案造成毁灭性打击的有效方法。这一认识将进一步刺激存量档案数字化市场的发展。而随着信息化的深入，越来越多的单位采用了基于计算机网络的工作方式。然而，并非所有业务环节都能直接生成电子文件，尤其是外单位来文，保险合同，银行票据等对外业务中形成的文件，将其数字化，纳入业务系统，可以提升业务流程的整体效率。增量档案数字化市场也将稳步增长。
2 不均衡的现象仍将持续一段时间
我国整个计算机市场的明星用户已从大中型企业变为中小型企业，从金字工程的行业转为公共服务部门，竞争的重点将由中心城市向地方转移。而档案信息化市场的发展从总体上落后于整个计算机市场的发展，在未来几年内仍将处于重点地区、重点行业的迅猛发展阶段，大量中央级机关、省市级机关、大中型企业、综合档案馆、专业档案馆等高端用户的信息化建设才刚刚开始。
3 行政干预将逐步向政策标准引导转变
鉴于体制上的原因，以及对档案信息化业务的陌生，在档案信息化建设初期，基层单位对档案行政管理机构的指导、引导呼声很高，其中推荐一款优质软件的希望最为强烈。在定位为档案界草根的网上论坛――“档案界论坛”(WWW.省略)的档案信息化板块中，咨询档案管理软件的帖子跟帖数最高，其中仍然有用户希望行政管理机构推荐软件。笔者在调研过程中，一线工作者对档案信息化的咨询问题中，关于软件的最多。在相当长时间内，行业、地方双向的行政割据现象仍将存在。
即便是在发达国家，当电子文件大量出现和应用的时候，政府机关甚至私营企业也希望国家档案管理部门提供指导和帮助，不过其做法多数为政策标准引导，而非直接开发、推荐或推广产品。近年来，国家档案行政管理部门加强了政策标准的制定工作，《电子文件管理办法》正在起草过程中，电子文件管理系统功能需求、电子文件管理指南、元数据标准等一批重要标准正在制定过程中。可以预计，行政因素对市场的影响方式将由直接干预逐步向政策标准引导转变。
4 整体解决方案需求将增长
时至今日，业界对软件的重视程度已经很高，但有时对其作用会抱有不切实际的期望。有些单位认为只要档案管理软件好，便可以一举改变其档案工作的落后面貌。但是实践已经证明：没有从天而降的理想软件，在应用软件的同时，改进基础工作同样重要，没有规范化、精细化的管理，软件的高级功能也只能是形同虚设。因此，在购买软硬件之余，制度设计、整体规划、方案咨询等服务也是当务之急。但是目前的档案信息化市场中，服务业务主要集中在数字化上，上述业务量明显不足。在国内档案信息化投入急速增长的情况下，总体规划和制度建设不足的不良情况已经引起了诸多关注。此外，鉴于信息系统技术生命周期3－5年的现实，持续的增值的技术服务也将成为客户选择厂商的一个要素。总体看来，集成了硬件、软件和服务的整体解决方案将成为客户尤其是高端客户的首选，其中软件和服务的分量将日趋加重。
5 档案管理软件的功能将延展
量子计算研究报告范文5
关键词：计量特色；软件测试人才；课程体系；实践体系
目前，全国有500余所本科院校开设计算机专业，对一所像中国计量学院样的普通高校而言，如何在这种庞大的专业规模和激烈的专业竞争中办好自己的专业，专业特色是一个重要的立足点。不同类型高校计算机专业的人才培养应当具有不同的定位，人才培养模式要充分依托各自学校的办学优势体现专业特色。
中国计量学院是我国质量监督检验检疫行业唯一的本科院校，学校在29年的办学过程中，逐步确立了“计量立校、标准立人、质量立业”的办学理念，形成了“培养具有牢固质量观念、明确标准意识和较强计量能力的高素质人才”的人才培养和在计量、质量、检测、标准、检验检疫等方面具有鲜明的办学特色。
中国计量学院计算机专业面对目前国内软件测试人才失衡及培养渠道缺失现状，针对软件测试人才的职业素质要求，依托学校计量测试的办学优势，以培养社会急需的软件质量与测试人才市场为目标，研究探索了具有鲜明计量特色的“软件质量与测试平台+模块”的计算机专业应用型人才培养模式和课程结构与体系，构建了由实验教学、软件度量与测试专业技能训练和校内外软件质量与测试实践基地的计量特色实践教学体系，培养了z生软件质量意识和积极探索、勇于创新的学习动机。
1计量学与软件测试间的关系
计量学(metrology)，简称计量。随着人类文明和科学技术水平的发展，计量学的内涵与外延在不断变化。就内涵而言，计量学曾被称为度量衡学和权度学，一般指关于测量的科学，具体指以技术和法制手段保证量值准确可靠、单位统一的测量，此处的“量”主要是有形的、物化的量，可通过“测”来获取。而广义的计量学，则突破“测”的手段来获取无形的量[1]。
在传统计量时期，社会经济活动较简单，计量主体是度量衡和时间度量，随着近现代数学、原子物理和量子物理学的发展，现代计量的对象和范围不断拓展，从一般物理量扩展到工程量、化学量和生物量等，甚至还包含了现代社会的商贸、医疗、贸易，出现了形态计量学、经济计量学、文献计量学、情报计量学、网络计量学。计量学已经涉及自然科学、人文社会科学的各方面[1]。
科学仪器是计量的重要组成部分，一流科学研究往往离不开一流的科学仪器。随着计算机技术的飞速发展，“计算机软件就是仪器”、“计算机软件就是设备”早已成为的事实。20世纪90年代以来，计算机应用领域不断拓宽，软件应用的复杂性和规模不断扩大，IEEE、ANSI和ISO等一系列关于软件质量控制和测试的国际标准均相继问世，使软件质量和软件测试得到了普遍的重视。人们认识到软件测试不单纯是发现错误的过程，而且包含软件质量评价的内容，是软件质量保证的重要手段。2004年ISO和IEC的第一联合技术委员会(ISO/IEC/JTCl)提出的软件工程标准术语中给软件测试下的定义是:软件测试是为评价、改进软件产品质量、标识软件产品缺陷和问题而进行的活动。即软件测试并非传统意义上产品交付前单一的“找错”过程，而是贯穿于软件生产过程的始终，是一个科学的质量控制过程[2]。因此可以说传统计量测试技术与计算机技术的交叉与融合是实现软件测试技术的基础，软件测试技术是传统计量测试技术的延伸与拓展，是现代计量技术的一个重要分支。传统的计量测试也是测定某个系统的性能是否满足需求，或弄清预期结果与实际结果之间的差别。软件测试技术与传统计量测试技术的主要区别在于被测对象不同[3].
2具有计量特色的软件测试应用型人才需求分析
何谓具有计量特色的软件测试应用型人才？笔者认为所谓具有计量特色的软件质量测试应用型人才是指“具有牢固软件质量观念、明确计量标准意识和较强软件质量和测试能力的高素质应用人才”。其特点是对软件度量、标准、质量方面的问题非常敏感、理解非常准确、工作上手非常快。
软件质量度量是对影响软件质量的属性所进行的定量测量，其实现的基础是软件测试，测试作为一种通用的度量方法，其重要作用在于软件质量保证、功能的验证和确认，以及产品可靠性的评估等。随着经济全球化的进一步推进，中国软件行业面临更加广阔的国际市场。经过几年来的市场竞争，业内人士已清醒地认识到:“优质的产品、一流的服务、良好的信誉”是软件产业发展壮大的基础。在注重软件开发过程规范化的同时，通过测试的手段保证软件产品的质量，贯穿于软件产品研发周期内每一个环节中，在整个软件开发的系统工程中占据着相当大的比重[4]。
目前，我国软件业服务范围广泛，从电子消费到医疗航天，已渗透进社会的各个领域。据了解，随着软件行业产业结构的调整，各大软件公司对国内软件市场、软件外包业务的争夺愈演愈烈，软件质量不得到改善，我国软件行业就无法和美、日、德、英、法等软件大国竞争。然而由于我国软件企业对软件测试认识较晚，现阶段大多数软件企业中测试人员数量还不足开发人员的五分之一，远远落后于国外1:1的比例，且具备5年以上行业经验的资深软件测试工程师不超过两万人。据相关数据统计，目前我国软件测试人才缺口已达30万人。
国内软件测试人才的来源主要有三方面：一是以前做软件开发转行的技术人员；二是来自计算机专业的高等学院毕业生；三是经过一定的培训，具有很强的实战经验的专业人员。据51Testing调研数据显示，目前国内软件测试从业人员的学历集中在本科，其比例为70%，大专学历次之，其比例为23%，高学历者(包括硕士、博士)占6%，大专以下的有1%。因此高等学院计算机专业本科毕业生将是我国今后软件测试人才的主要来源。
3具有计量特色的软件测试应用型人才的培养
(1)培养目标的定位
高等学校计算机专业人才培养目标的确立依据有二：一是学校的办学特色和自身的专业条件；二是社会对专业人才的需求。在专业建设和人才培养目标的定位过程中，我们认识到近年来随着大学计算机专业在规模上蓬勃发展，各高校均面临着专业特色不明显以及教育质量需要提高等问题。认为在新形势下，只有以特色立校，扬长避短，才能以特色强校，以特色取胜，才能凸现学校的品牌与地位。
中国计量学院地处IT技术发展非常迅猛的浙江省，是我国质量监督检验检疫行业唯一的本科院校，其办学特色是计量、质量、检测、标准、检验检疫等方面。因此我们的人才培养目标的定位是立足于浙江省和国家的需求，依托学校计量测试的办学优势，根据国内外在软件测试和质量控制创新教育方面研究的现状和发展趋势、新形式下社会对软件测试和质量控制的计算机专业人才的需求，特别是对软件测试和质量控制专业人才在应用动手创新能力和综合素质方面的需求，在我们专业实力、专业水平和专业学生的知识能力基础上，结合计量学院在计量、质量、检测、标准、检验检疫等方面的办学特色，突出计量测试特色，培养具有鲜明的计量特色的计算机专业人才。
具有鲜明的计量测试特色计算机专业人才培养目标，一方面可以提高我校计算机专业在培养人才和为社会发展服务等方面的创造力、在招生、就业，争取科研课题方面的竞争力和对浙江省和国家的软件测试和质量控制领域的技术发展和进步的贡献力，另一方面也有助于提高我校计算机专业的水平和实力，争取更多的社会资源和企业支持。
(2)课程体系和计量特色实践教学体系
根据教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会在《中国计算机本科专业发展战略研究报告》中提出的以“培养规格分类”为核心思想的计算机专业发展的要求，我们的教学计划和培养方案以应用型为基础，整个课程体系设计首先强调计算机科学和应用工程基础，但专业课程的重点放在现代软件质量工程和软件测试理论和软件测试新技术方面。培养计划强调软件测试领域的应用实用型特点，重点加强软件测试实践性课程，培养学生的独立进行软件测试的能力。课程体系分为以下几个层次实现：
①专业基础：包括计算机专业引导性课程和数学物理等方面的基础课程，如程序设计基础、数据结构与算法、计算机组成等，重点培养学生对计算机基础的理解和掌握。
②专业课：包括计算机专业自身的核心课程，如数据库原理、操作系统、计算机网络、软件工程等传统的计算机学科核心课程，同时软件测试与质量控制的核心类课程也是教学的重点。在高年级专业的专业方向学习阶段，采用专业方向平台教学手段，学生可根据自己的专业兴趣、发展方向、就业趋向等选择合适的平台课程进行学习。根据社会对计算机专业人才需求和自身专业特点，设置软件测试与应用方向平台、网络工程及应用方向平台、嵌入式系统设计及应用方向平台等三个专业方向平台。在专业方向平台课程中，除侧重点不同外，都具有计量测试特色，如软件测试与应用方向平台包含软件质量工程、软件测试技术、软件能力成熟度模型(CMM)等，嵌入式系统方向平台包含软件质量工程和嵌入式系统测试技术等。
③选修课：与质量测试领域、职业发展素质和一般工程方法相关的选修课。如计量学概论、产品质量工程概论、检测技术与仪器等，以增强学生的质量测试意识和职业素养。另外软件的测试的行业或领域非常强，掌握领域专业知识也是非常关键，我们通过聘请相关行业或领域的专家以技术讲座方式使学生初步掌握相关行业或领域知识，以避免学生缺乏领域知识。
④实践教学：根据软件测试人才能力素质的要求，我们设置了相应的实践教学体系，包括课程实验、课程设计和专业实践三个环节。课程实验主要让学生在真实或模拟的环境中进行大量操作、实践，熟悉各种测试软件和测试工具；课程设计通过安排小型的软件测试项目，让学生运用测试工具进行测试，锻炼学生的综合分析能力和综合运用知识的能力；专业实践结合毕业设计，一方面安排学生走出学校，参加实际的软件测试项目。另一方面我们专门设计针对电信/互联网服务和典型行业(金融、银行、保险等)等应用领域的软件测试和质量控制的实践项目，并在实践过程中模拟企业的质量管理体系，训练学生项目管理、团队合作、学习创新的能力。
另外，我们还与知名软件测试职业培训机构合作，建设校内培训基地，充分利用校内的实验条件、生源条件；培训机构的师资、技术、资金资源。通过合作办学，建立良好的测试环境(各种流行测试工具)，引入科学、系统的课程体系，利用双方的互补资源优势，相互学习、协作、促进，实现双赢。同时与省内软件企业合作，建立校外实习、实训基地，学生在教师和企业专家的指导下，参与实际测试项目。与第三方测试机构合作，承接了力所能及的测试项目，实施了大学生科研计划。
(3)计算机学科和计量测试相关学科知识的相互渗透和融通
在软件质量测试应用型人才培养过程中，为了体现计量、质量、检测、标准、检验检疫等方面的办学特色，我们将“明确标准、注重量化、追求质量”渗透于人才培养的过程中，努力达到“标准先进、计量精确、质量可靠”的人才培养目标，突出计量测试特色，在研究计算机学科和计量测试相关学科各自特点基础上，提出了计量测试大学科意识，实现了两学科知识的相互渗透和融通。以选修课的形式在计算机专业开设如计量学概论、产品质量工程概论、检测技术与仪器、技术监督法律法规、质量管理体系认证、标准化概论等课程，将计量测试相关学科基础知识的渗透和融通到计算机学科，使计算机专业学生能建立起标准意识、质量意识和法制意识，对计量、标准、质量方面的问题更敏感、理解更到位、工作上手更快。近三年来，学生共有50余项与专业特色相关的专利申请被受理，参与的学生人数和专利项目申请数均列省属高校前茅。学生在各级各类学科性竞赛中所获得的奖项多数也与专业特色密切相关。
4结束语
中国计量学院属于行业性较强的学校，计量学本身涉及自然科学、人文社会科学和工程领域等多个方面，由计量派生出来的相关学科、领域和方向也在不断增加。在计量这个大框架下建立我们计算机专业特色，是我们培养能够适应21世纪科技、经济和社会发展需要，具有良好质量意识和软件测试技能的应用型人才的必然选择，开展具有计量特色的软件质量测试应用型人才的培养模式的研究是迫切的现实需要，这一能够满足国家对专业人才的需求，培养社会急需的软件度量与测试人才，也更能提高我校计算机专业在培养人才和为社会发展服务等方面的创造力和竞争力，也有助于提高我校计算机专业的水平和实力，争取更多的社会资源和企业支持。
参考文献
[1]林建忠.现代计量工程教育模式探索[J].高等工程教育研究,2007,(6):78-82.
[2]康一梅,张永革,李志军等.嵌入式软件测试[M].北京:机械工业出版社,2008.
量子计算研究报告范文6
关键词:极小课程集;课程愿景;计算学科;教育
随着计算机技术应用领域的急剧拓展,自20世纪90年代初,社会对计算机人才需求量日益增加。一些教育机构在社会需求的驱动下,及时地开办计算专业,这是世界性的现象。以中国高等教育为例,2008年的计算机专业点(本科)达到847个,涉及598所大学,在校学生约40多万,成为中国最大的专业[1]。这些称为“计算机科学与技术”的专业在课程设置上惊人的一致,但在内容的深度和广度上却大相径庭,该现象导致的直接效果就是“计算机专业的学生专业性不强”[2]和就业率下滑的忧心局面。计算学科队伍的迅速壮大既使计算界振奋,又因“此计算”非“彼计算”而令人困惑。理智的人们认为:21世纪的计算蕴涵有多个富有生命力的学科,它们分别有着自己的完整性和教育学特色[3]。这是对计算学科当前状况和未来前景的深刻描述。为了规范计算学科的人才培养规格和教学内容,IEEE-CS/ACM先后推出了CC2001、CC2004和CC2005(简称“CC”)[3-4],中国的计算机科学与技术专业教学指导委员会也编制了“高等学校计算机科学与技术本科专业规范(试行)”(简称为“规范”)[2]。“CC”包含了计算机科学、计算机工程、软件工程、信息系统和信息技术五个专业方向;“规范”包含了除“CC”中的信息系统外的四个专业方向。本文先简要介绍计算学科的课程愿景,然后对计算学科的极小课程集进行讨论。
1计算学科的课程愿景介绍
从笔者所知悉的情况看,几乎所有的计算机课程的计划或专业规范,如CC2005等[2,4],既注重社会对人才类型需求的分析,又注重学校对人才培养内容的研究,但对学生发展愿望的研究欠缺。那么,计算专业学生的发展愿望是什么?他们在大学的学习过程中兴趣是否会有变化?现简要分析如下。
微处理器的问世为普及计算机的应用奠定了坚实的基础,绝大多数学生在中学时代都以这样或那样的方式接触和使用过计算机。当今桌面计算机已遍及千家万户,在家中参加远程学习、观看影碟已是再正常不过的事了;应用于家用电器、通信设备中的嵌入式计算机无处不在:当调节电视频道、或使用洗衣机、或打开手机时,我们都无形中使用了计算机。计算机网络的出现,特别是万维网的蓬勃发展,更是短缩了时空,我们可以在数秒内阅读几乎世界各个角落的当天新闻。
中学生参加高考并把计算专业作为志愿时,他们至少是爱好计算机,对计算机充满神秘感,希望通过学习,认识计算机的奇妙之处,并在计算领域有所作为。总之,他们对大学生活充满了知识的向往和对未
基金项目:南京邮电大学教学改革研究项目(JG00407jx14);精品课程建设项目(4700408X03)。
来美好的憧憬。当跨入大学校园,特别是学习了“计算导引”类课程,即接触到计算的知识体系后,他们会对计算专业有进一步的认识。继续深入学习后,一些学生会在一定的情感体验的过程中对专业加深兴趣,从而能主动愉快地学习和探究。由于计算学科具有与其他多种学科交叉的特点,一部分人在学习过程中也会出现向非计算机专业兴趣转移的现象(如对物理、通信、自动控制、传媒、统计、经济学和哲学等),因此一部分人会对学校规定的计算类课程或多或少地产生抵触情绪。产生这种情绪后,他们会把对计算专业的认识过程和活动过程当成一种额外的负担,在个体方面的表现只是程度上的差异。年轻的大学生在学习过程中出现兴趣转移、初始愿望发生变化属于正常的心理状态,计算专业学生的“专业动摇”实属正常。然而,作为教育机构,学校应如何看待这种现象?如何从尊重学生、服务学生的角度,设计出符合以人为本要求的育人框架?学校依学生的存在而存在,教育机构充分考虑学生的愿望责无旁贷。文献[5]对此进行了探讨。为便于本文的讨论,下面简要介绍计算学科的课程愿景。
“愿景”一词指所向往的前景[6],是“想象中的活生生的事物”或“梦幻、幻想、幻觉”[7]。William E. Doll Jr. 在描述课程愿景时,将其比喻为存在于人的意识边缘,既真实又虚幻,若隐若现的“幽灵”,并且认为这是极好的隐喻[8];S Katrine 和R Vandenberghe 称“愿景”是一种对未来共同目标的展望[9]。Katrine等人对愿景的描述是:学生的发展愿望、社会对计算学科人才的需求、学校在计算学科课程方面的设置,这三方面和谐关系的形成,就是计算学科的课程愿景。
在计算学科课程愿景的和谐环境下,学生能在相对自由的轻松氛围中,充分享受学习的乐趣,充分感受人类的文明,充分发挥自身的潜能。计算学科课程愿景为学生从兴趣出发、培养创新思维提供了条件。根据计算学科课程愿景,计算学科的专业方向应呈万千气象,远远超出现有的“CC”与“规范”,作为一个学科则难以包容;与其相应的课程数也一定蔚为壮观,这将使一个系、或一个学院、或一个学校力所不逮。一种很自然的解决方法如下:一些课程可由院校开设,其他课程可由学生在一个或多个教育机构选修。这些教育机构可以是独立的,也可以是地处一个地区,甚至分布于全球。各教育机构之间的人为壁垒(如学分互认问题)已经在高层次的人类文明前提下逐步消融。
课程愿景本身就是美好的愿望,在我们向她迈进的过程中,人们一定不会满足当时所取得的成就,一定会不断提出更新的观念和更高的目标,并将出现永不停息的量子进程现象,这就是课程愿景的魅力所在,这也是我们所期待的大学课程愿景。我们也应清醒地意识到,要全面地实现计算学科的课程愿景是非常困难的,其中必将充满着新的课程观与传统课程观的长期较量。
计算学科的课程愿景是一项具有浓郁人文色彩的系统框架,任何一种向“愿景”迈进的方法,一些基本课程――极小课程集是必须的,否则就失去了“计算”的特征。
2极小课程集
2.1定义
学科的极小课程集是指仅包含与其相应的科学的概貌、基本原理和基本技能的最少课程。应当指出,“极小课程集”与“核心课程”或“基本课程”概念不同。一个学科有数个专业方向,方向A的核心课程在方向B可能就没有。再者,与学科的各专业方向课程的交集相比,极小课程集的基数更小,它们不是可有可无,而是缺一不可。正因为如此,极小课程集更能凸现学科的特点。
开设x学科极小课程集中的所有课程是教学机构开办x学科的必要条件。学科是依据一定的教学理论把与其相应的科学的基础知识组织起来的体系,学科的体系既要反映科学的体系,又要适合学生身心发展的水平和某一级学校应该达到的水平[10]。若某教学机构开设的学科课程中,或无介绍学科概貌的课程、或无基本原理的课程、或无基本技能的课程,则学生很难成为满足该学科要求的合格的毕业生,因而该教学机构所开设的课程(不论还有多少其他课程)不能反映相应学科的体系,也就不能称之为学科课程了。进一步讲,该教学机构在开办该学科的条件方面尚需努力。
2.2计算机学科的极小课程集
本文将“计算导引”类、“计算机原理”类和“程序设计语言”类课程组成计算机专业的极小课程集。
“计算导引”类课程在大学一年级开设,课程目标是激发刚刚跨入大学校门的学生对计算的兴趣;课程的作用是较全面地介绍计算领域的概貌和计算的知识体系。本课程的讲授应形象、有趣,对基本概念能准确的给以描述,但对内容不深究,真正起到“引”的作用。由于本课程内容广泛涉及计算机领域的方方面面,非计算机专业讲授的计算机知识不可能如此之广,所以本课程彰显计算专业特色。从另一方面看,若计算专业不开设“计算导引”类课程,则学生不能从其他任一门课程中了解到计算机科学的概貌,换言之,“计算导引”类课程是构成计算机专业极小课程集的必要条件。
“计算机原理”类课程主要包括组成原理和操作系统。组成原理讲述数字化信息编码、Von Neumann结构中运算器、控制器、存储器和输入/输出设备的作用。本课程在计算机硬件的基本逻辑设计方面强调加快经常性时间原则(如运算器的运算时间),从而提高计算机系统的性能。此外,讲清楚指令的解释过程也是组成原理课程的关键环节。操作系统是计算机实现自身自动化管理、并为用户提供有效服务的系统软件。“操作系统”课程主要讲述对处理器、存储系统、文件系统、设备和作业的管理,讲述进程的概念与作用,讨论进程的互斥、同步、通信和死锁问题。组成原理和操作系统从硬件、软件两方面阐述了计算机基本原理,是计算专业的核心课程,将其归属于极小课程集理所当然。反之,若极小课程集中无“计算机原理”类课程,则无法反映计算机科学的基本原理,其就不是计算专业极小课程集了。
“程序设计语言”类课程是计算专业的必修课,从极小课程集的角度看,“程序设计语言”类课程是使用计算机基本技能的课程,课程目标是使学生受到使用程序设计语言的心智技能训练,为采用计算机解决问题打下基础。学生能实际使用程序设计语言正确地编制程序是评价本课程学习效果的主要标志,应尽力避免出现书面考试高分、实际编程低能的尴尬局面。笔者认为,学好一种计算机语言就可以达到触类旁通的效果;若需使用其他语言,则可通过自学和实践,短期即可掌握。因此,开设一门“程序设计语言”课程足矣。
综上所述,并根据极小课程集定义,将“计算导引”类、“计算机原理”类和“程序设计语言”类课程构成计算机专业的极小课程集是充分的。
2.3作用
在计算机学科课程愿景前提下,极小课程集概念为计算机专业学生指明了专业特征课程;极小课程集概念也使得学生在相对自由的环境下,获得根据兴趣选择课程的广阔空间。从学科角度看,极小课程集与计算机学科现有的课程是相容的。例如,为了设计出优秀的程序,在学习了“程序设计语言”类课程后,可以学习“数据结构”、“数值分析”、“算法分析与设计”等课程;若想进一步研究软件的理论,则可学习“数理逻辑”、“计算复杂性”等课程。又如,在具有了“计算机原理”的基础后,为了研究和设计计算机系统,可以学习“计算机系统结构”、“计算机系统设计”等课程。计算专业的学生在“计算导引”课程的启示下还能自主地拓展学习,选修自己认为需要“深究”的课程内容,如人工智能、理论计算机、高性能计算、并行处理技术、数字图像处理、软件工程、嵌入式系统、数据库系统和信息处理等专业课程。此外,学生还可以根据兴趣,多方位地选修其他学科的课程。
采用极小课程集概念可以合理地安排宝贵的教学资源,也为在保证专业特征的前提下灵活制定教学计划提供了理论依据。极小课程集中的课程一定是学科的必修课程。因此,在制订课堂教学计划和课程实践环节的时候,应对其有充分的重视。对极小课程集中的课程,集中优秀师资、组织高水平的课程教学研究队伍,并在教学研究经费方面得到倾斜安排,这是提高学科教学质量的基本保证。
采用极小课程集概念制定的教学规划,可以更好地满足社会对计算人才类型的不同需求。社会对计算专业人才类型的需求大致在这些方面:科学研究、技术开发、系统维护和信息服务。随着“计算”直观概念已经拓展到难以用一个学科来描述的境地,新兴行业不断涌现。其中,有一类行业――信息服务行业,就是因计算机普及应用而衍生。与传统的计算机行业相比(如IBM、微软等),该行业的工作既不是设计计算机系统,也不是设计、维护计算机软件,但是却涉及到计算机,如信息化规划、计算机采购、计算机产品应用,甚至是专门营销计算机产品等。由于这类行业对计算人才知识结构的合理诉求与对传统的计算人才不同,所以一些与行业相关内容的新课程需要开设。在开设极小课程集课程的前提下,一些与该行业相关性小的传统课程可以不开设或少开设,这样可以使热爱该行业的学生把宝贵的校园时光用于相关专业知识的学习,同时也使课程具有计算的专业特征。
3结语
依据课程愿景,本文提出了极小课程集概念,并以计算学科为研究对象,从学生愿望、学科教育和社
会需求角度对其性质和作用进行了探讨。文中指出:极小课程集能凸现学科特点;极小课程集概念为教学机构灵活地制定教学规划,合理地安排宝贵的教学资源提供了理论依据,从而能更好地为社会服务;开设x学科极小课程集中的所有课程是衡量教学机构开办x学科资格的必要条件。
极小课程集保证了学科特征,并在“育人”、“专业培养”、“市场影响”、“用人”等多种人才培养理念纷呈的当下,具有醒目作用。大学生是科学的未来,课程愿景下的极小课程集概念将迎来生机勃勃的学科建设的春天。
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Least Course Set Based on Curriculum Visions of Computing Disciplines
HONG Long
(College of Computer, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China)
