計算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)精選(九篇)
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第1篇：計算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：卓越課程；計算機(jī)系統(tǒng)；計算思維
0 引言
“卓越工程師培養(yǎng)計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，也是適應(yīng)我國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程，培養(yǎng)和造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的工程技術(shù)人才的重要舉措，是增強(qiáng)我國核心競爭力、建設(shè)創(chuàng)新型國家、走新型工業(yè)化道路的必然選擇。同濟(jì)大學(xué)作為首批實施“卓越計劃”的高校，于2010年啟動“卓越課程行動計劃”，加強(qiáng)課程的內(nèi)涵建設(shè)，推動教學(xué)改革以取得突破性進(jìn)展。
另一方面，計算思維（ComputationalThinking）作為一種教學(xué)理念，近年來在計算機(jī)基礎(chǔ)教育中受到關(guān)注。計算思維是指運(yùn)用計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計以及人類行為理解等涵蓋計算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動。當(dāng)今社會已進(jìn)入信息化時代，具備計算思維，能夠運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)和手段進(jìn)行學(xué)習(xí)和工作、解決專業(yè)問題是高級人才必備的素質(zhì)。計算思維能力是與讀寫能力一樣的人類基本思維方式。
為了配合同濟(jì)大學(xué)實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”試點(diǎn)方案，提高骨干教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和教學(xué)水平，同濟(jì)大學(xué)于2011年開展計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)卓越課程行動計劃，將計算思維融入“計算機(jī)系統(tǒng)級課程”的教學(xué)改革中，取得了良好的教學(xué)效果。
1 “計算機(jī)系統(tǒng)級課程”教學(xué)改革內(nèi)容
本次課程改革試點(diǎn)的核心內(nèi)容主要包括3個方面：一是課程授課方式改革；二是訓(xùn)練（指各種類型的作業(yè)、結(jié)合課程的創(chuàng)新性實驗項目、綜合性和設(shè)計性實驗等）方式改革；三是考試方法改革。
課程授課方式改革要大力推行啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式、小班制等教學(xué)方式。訓(xùn)練方式改革除了傳授知識外，還要通過設(shè)計綜合性作業(yè)、結(jié)合課程的創(chuàng)新性項目以及其他形式多樣的綜合性訓(xùn)練，將學(xué)生的綜合能力和人格培養(yǎng)落實到具體課程教學(xué)中?？荚嚪椒ǜ母镆龖?yīng)試教育產(chǎn)生的不利影響，以學(xué)生綜合能力評價和人格養(yǎng)成作為核心，努力實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成績評價方式的多元化。同時，建立計算機(jī)系統(tǒng)級教學(xué)團(tuán)隊，以團(tuán)隊形式對課程進(jìn)行設(shè)計，積極建設(shè)和落實包含課程授課方式、訓(xùn)練方式、考試方法3大環(huán)節(jié)改革的具體方案。
“計算機(jī)系統(tǒng)級課程”教學(xué)改革項目在同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院和電子與信息工程學(xué)院共建的“計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”國家級精品課程建設(shè)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合電子與信息工程學(xué)院在學(xué)科方向上的特色和優(yōu)勢，采取“兩級基礎(chǔ)深化、知識體系構(gòu)建、實踐能力培養(yǎng)、前沿技術(shù)追蹤”4項措施，建立面向“卓越工程師”培養(yǎng)的計算機(jī)系統(tǒng)級課程教學(xué)體系。
1）兩級基礎(chǔ)深化。教師通過“計算機(jī)與信息安全導(dǎo)論”“計算機(jī)導(dǎo)論”和“計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”課程，分別從廣度與深度兩個方面對學(xué)生進(jìn)行全面的計算機(jī)學(xué)科基礎(chǔ)教學(xué)?！坝嬎銠C(jī)與信息安全導(dǎo)論”和“計算機(jī)導(dǎo)論”旨在幫助初學(xué)者認(rèn)清學(xué)科的輪廓，而“計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”則為計算機(jī)學(xué)科高年級本科生提供完整的學(xué)科核心知識。
2）知識體系構(gòu)建。教師以“虛擬化與云計算”“Web編程”和“計算機(jī)前沿技術(shù)概論”等課程為基礎(chǔ)，建立計算系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的知識體系框架，為強(qiáng)化計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的特色和建立完整的計算機(jī)系統(tǒng)學(xué)科知識體系規(guī)范打下基礎(chǔ)；同時還注重相關(guān)課程的交叉，如“計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”與“操作系統(tǒng)原理”“編譯原理”在虛擬操作系統(tǒng)、編譯優(yōu)化等方面的結(jié)合，“計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”與“虛擬化與云計算”在大規(guī)模并行處理系統(tǒng)下的融合等。
3）實踐能力培養(yǎng)。教師通過“計算機(jī)系統(tǒng)實驗”課程，將“計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”“操作系統(tǒng)原理”與“編譯原理”等課程中關(guān)系極為密切的核心內(nèi)容以綜合實驗形式進(jìn)行集成，如存儲結(jié)構(gòu)及其管理、目標(biāo)代碼生成及優(yōu)化、線程調(diào)度等。這樣既有利于消除孤立知識點(diǎn)，又加強(qiáng)了學(xué)生的綜合實踐能力訓(xùn)練，為他們將來從事計算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)工作打下堅實基礎(chǔ)。
4）前沿技術(shù)追蹤。教師通過“計算機(jī)前沿技術(shù)概論”課程追蹤國際計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的前沿問題與技術(shù)。
筆者提出的面向卓越工程師的計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系列課程體系框架如圖1所示。該教改項目的實施將提高計算機(jī)系的辦學(xué)水平，加強(qiáng)對青年教師的培養(yǎng)力度，同時也有助于本科教學(xué)中多出科研成果。
該教改項目從理論與實踐2個方面展開，圍繞計算機(jī)系統(tǒng)主題，在課程體系建設(shè)上注重基礎(chǔ)、突出重點(diǎn)。特別是在實踐教學(xué)方面，除了在相應(yīng)課程的實驗環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練外，還將在專門的“計算機(jī)系統(tǒng)實驗”課程中進(jìn)行有關(guān)計算機(jī)系統(tǒng)硬件和軟件2個方面的完整的集成實驗，通過數(shù)據(jù)采集和建模分析等手段驗證實驗結(jié)果的正確性和有效性。通過發(fā)現(xiàn)并解決實驗過程中遇到的各種問題，學(xué)生更加深刻地理解并扎實地掌握計算機(jī)學(xué)科的核心理論，同時提高了從理論到實踐的知識貫通能力和創(chuàng)新能力。
各門課程的教改內(nèi)容簡述如下。
1）計算機(jī)與信息安全導(dǎo)論。作為該教學(xué)體系的基礎(chǔ)課程，將突出建設(shè)計算機(jī)系統(tǒng)知識體系方面的基礎(chǔ)知識。主要教改內(nèi)容如下：
①選用《Computer Science：An Overview》作為該課程的雙語教材：
②每章核心內(nèi)容突出計算機(jī)系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)知識；
③將計算機(jī)系統(tǒng)方面的基本知識從傳統(tǒng)計
算機(jī)導(dǎo)論內(nèi)容中自然引出；
④展開雙語教學(xué)，并建設(shè)精品課程。
2）計算機(jī)導(dǎo)論。作為該教學(xué)體系的基礎(chǔ)課程，將突出建設(shè)計算機(jī)系統(tǒng)知識體系方面的基礎(chǔ)知識。主要教改內(nèi)容如下：
①選用《Computer Science：An Overview》作為該課程的全英文教材；
②每章核心內(nèi)容突出計算機(jī)系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)知識；
③加強(qiáng)計算思維方面的教學(xué)和實踐，將Python作為入門編程工具培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力；
④展開全英文教學(xué)，并建設(shè)精品課程。
3）計算機(jī)前沿技術(shù)概論。作為全校的通識課程，適合各個年級的本科生，側(cè)重信息安全前沿，同時帶動整個教學(xué)體系前沿知識的探索。主要教改內(nèi)容如下：
①匯集計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程體系中各個分支領(lǐng)域的前沿思想與技術(shù)；
②為“計算機(jī)系統(tǒng)實驗”課程提供前沿的實驗內(nèi)容建議和素材；
③自行編寫課程講義與教材。
4）計算機(jī)系統(tǒng)實驗。該教學(xué)體系中的實驗課程建立在“計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”“操作系統(tǒng)原理”“編譯原理”等課程的基礎(chǔ)之上，是整個教學(xué)體系中學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的核心課程。主要教改內(nèi)容如下：
①建立計算機(jī)系統(tǒng)課程知識體系；
②建立實驗環(huán)境，設(shè)計豐富多樣的綜合實驗項目和開放性實驗項目；
③編寫實驗指導(dǎo)書。
5）虛擬化與云計算。該教學(xué)體系中的專業(yè)課程之一，介紹可信與安全系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理和基本結(jié)構(gòu)。主要教改內(nèi)容如下：
①建立課程知識體系；
②編寫教材。
6）Web編程。該教學(xué)體系中的專業(yè)課程之一。主要教改內(nèi)容如下：
①完善課程知識體系；
②建立實驗環(huán)境，設(shè)計實驗項目；
③編寫教材和實驗指導(dǎo)書。
2 教改特點(diǎn)
基于“計算機(jī)系統(tǒng)級課程”的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)卓越課程行動計劃具有如下特點(diǎn)和創(chuàng)新性。
1）將本系計算機(jī)學(xué)科優(yōu)勢、優(yōu)質(zhì)課程與“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的實施相結(jié)合是本系統(tǒng)級課程教改項目的特點(diǎn)之一；
2）開設(shè)“計算機(jī)系統(tǒng)實驗”課程作為計算機(jī)系統(tǒng)級課程教學(xué)體系的核心實驗平臺，加強(qiáng)學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)是本系統(tǒng)級課程教改項目的特點(diǎn)之二；
3）本教改項目結(jié)合計算機(jī)新教學(xué)法，將計算思維教學(xué)方式在計算機(jī)系統(tǒng)級課程中進(jìn)行實踐（“計算機(jī)系統(tǒng)實驗”和“計算機(jī)導(dǎo)論”課程中實施），加強(qiáng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力是本系統(tǒng)級課程教改項目的特點(diǎn)之三；
4）本項目將工業(yè)界的最新技術(shù)介紹給本科生，為其提供畢業(yè)設(shè)計選題和到著名企業(yè)實習(xí)的機(jī)會是本系統(tǒng)級課程教改項目的特點(diǎn)之四；
5）本項目將可信與安全計算系列課程作為建設(shè)對象，點(diǎn)面結(jié)合帶動一批課程、實驗基礎(chǔ)設(shè)施和教師隊伍的建設(shè)是本系統(tǒng)級課程教改項目的特點(diǎn)之五。
3 教改成果
經(jīng)過兩個學(xué)期的建設(shè)，計算機(jī)系統(tǒng)級課程的教學(xué)改革取得如下成果。
3.1 教改立項方面
1）2012-2013年，教育部-IBM專業(yè)綜合改革項目建設(shè)課程“虛擬計算與云計算”；
2）2011-2012年，谷歌校企共建實用精品課程項目“Web編程技術(shù)”；
3）2011-2013年，同濟(jì)大學(xué)全英文課程建設(shè)項目“計算機(jī)導(dǎo)論”：
4）2011-2013年，同濟(jì)大學(xué)雙語課程建設(shè)項目“計算機(jī)與信息安全導(dǎo)論”；
5）2011-2012年，同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院教學(xué)改革研究與建設(shè)項目“面向‘卓越工程師’培養(yǎng)的可信與安全計算課程教學(xué)體系建設(shè)”。
3.2課程建設(shè)方面
1）計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
該課程于2011年上半年被批準(zhǔn)為同濟(jì)大學(xué)本科卓越課程（計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)），同時作為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系一軟件學(xué)院共建國家級精品課程。
2）計算機(jī)系統(tǒng)實驗。
計算機(jī)系和學(xué)院實驗中心已經(jīng)購買相關(guān)的實驗設(shè)備并完成實驗室建設(shè)；已經(jīng)開始組織2010級3位碩士研究生完成課程所涉及的5個實驗設(shè)計。
3）計算機(jī)與信息安全導(dǎo)論。
該課程成功申報同濟(jì)大學(xué)雙語建設(shè)課程，并于2011年9月開始實行雙語授課，同時完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。
4）計算機(jī)導(dǎo)論。
該課程成功申報同濟(jì)大學(xué)全英文建設(shè)課程，并于2011年9月開始實行雙語授課，同時完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。
5）計算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)導(dǎo)論。
該課程于2010年開設(shè)，目前已完成課程網(wǎng)站建設(shè)和《計算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)》教材的寫作。該教材獲得IBM大學(xué)合作項目書籍出版資助和同濟(jì)大學(xué)“十二五”規(guī)劃教材建設(shè)項目的資助。
6）Web編程技術(shù)。
該課程成功申報谷歌校企共建實用精品課程，并于2011年開設(shè)，同時完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。
7）虛擬計算與云計算。
該課程成功申報谷歌校企共建實用精品課程，并于2010年開設(shè)，同時完成了課程網(wǎng)站的建設(shè)。
3.3教材建設(shè)方面
1）《計算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)》教材已經(jīng)編寫完成，于2012年7月正式出版，并被列為同濟(jì)大學(xué)“十二五”規(guī)劃教材。
該教材是一本計算機(jī)科學(xué)的入門與提高教材，在力求保證學(xué)科廣度的同時，還兼顧主題的深度，同時特別強(qiáng)凋計算機(jī)科學(xué)的前沿性，既介紹計算機(jī)學(xué)科相關(guān)主題的來龍去脈，又引入國內(nèi)外最新和最熱門的前沿課題。該教材既涉及計算機(jī)傳統(tǒng)研究領(lǐng)域，如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、人工智能等又涉及云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智慧地球等新興熱門研究領(lǐng)域，重點(diǎn)講解這些最新計算技術(shù)在各個學(xué)科中的應(yīng)用，既讓讀者對計算機(jī)新興技術(shù)有一個宏觀的把握，又通過各種案例分析指導(dǎo)讀者將計算機(jī)最新技術(shù)應(yīng)用到相關(guān)專業(yè)和學(xué)科中。
2）同濟(jì)大學(xué)已與清華大學(xué)出版社簽約出版《虛擬化與云計算》教材，目前已完成部分書稿，預(yù)計2013年初出版。
第2篇：計算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：西部地區(qū)；地方高校；專業(yè)綜合改革；計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)；人才培養(yǎng)；
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）02-0127-02
吉首大學(xué)是一所地處湖南西部地區(qū)的綜合性大學(xué)，學(xué)校地處湘西土家族苗族自治州首府吉首市，該地區(qū)是典型的“老、少、邊、山、庫、窮”地區(qū)，國家將該地區(qū)設(shè)為西部大開發(fā)、武陵山片區(qū)區(qū)域發(fā)展與扶貧攻堅先行先試地區(qū)，扶貧攻堅主戰(zhàn)場。信息技術(shù)作為當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的關(guān)鍵因素，培養(yǎng)符合該地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展急需的信息技術(shù)人才成為辦在該地區(qū)高校――吉首大學(xué)的重要使命，作為該校建設(shè)的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)則義不容辭的承擔(dān)著具體的工作責(zé)任[1-3]。本文以吉首大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)綜合改革建設(shè)為例，介紹了該校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實施專業(yè)綜合改革的具體做法。
教育部實施的專業(yè)綜合改革明確指出“開展專業(yè)綜合改革的專業(yè)，必須結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和服務(wù)面向，明確培養(yǎng)目標(biāo)和建設(shè)重點(diǎn)，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，自主設(shè)計建設(shè)方案，推進(jìn)培養(yǎng)模式、師資隊伍、課程、教學(xué)方式、教學(xué)管理等環(huán)節(jié)的綜合改革”，根據(jù)這些要求結(jié)合吉首大學(xué)的辦學(xué)定位以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展對信息類人才需求的現(xiàn)狀[4-7]，學(xué)校對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)提出了 “一中心，一個目的，4方面”的專業(yè)綜合改革思路。一個中心就是以對接地方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)為中心，一個目的就是以提升學(xué)生創(chuàng)新實踐能力為目的，圍繞上述“一中心，一個目”開展優(yōu)化人才培養(yǎng)方案、打造“雙師”型師資隊伍、加強(qiáng)課程教學(xué)改革以及強(qiáng)化實踐教學(xué)體系等4個方面的專業(yè)建設(shè)工作。
1 強(qiáng)化人才培養(yǎng)的適應(yīng)性，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案
根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展綱要（2010-2020）》、教育部《關(guān)于大力推進(jìn)教師教育課程改革的意見》（教師[2011]6號）、教育部等《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實踐育人工作的若干意見》（教思政[2012]1號）、教育部《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》（教高[2012]4號）、《教育部、國家發(fā)展改革委、財政部關(guān)于深化教師教育改革的意見》（教師[2012]13號以國家相關(guān)教育方針、教育政策為指導(dǎo)，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)緊緊圍繞吉首大學(xué)創(chuàng)建有特色、高水平教學(xué)研究型大學(xué)的戰(zhàn)略目標(biāo)，堅持“立德、立行，樹人、達(dá)人”的立人教育人才培養(yǎng)理念[8-9]，明確了“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的能力培養(yǎng)要求和“干得好，下得去，吃得苦，用得好”的人才培養(yǎng)特點(diǎn)，進(jìn)行人才培養(yǎng)方案的整體設(shè)計。
1.1優(yōu)化課程體系架構(gòu)
按照“平臺+模塊+課程群”的結(jié)構(gòu)形式搭建課程體系，整個課程體系包括四個課程平臺：通識教育課程平_、學(xué)科基礎(chǔ)課程平臺、專業(yè)教育課程平臺和實踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程平臺。每個平臺課程下面分若干模塊，模塊中可包括若干課程群。在通識教育課程平臺加入了專業(yè)導(dǎo)論、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)等課程，并且除了基本的大學(xué)英語、體育、思想道德和中國近現(xiàn)代史以外，搭建了人文精神類、科學(xué)素養(yǎng)類、創(chuàng)新能力類以及藝術(shù)情趣類等四大模塊，根據(jù)這些模塊的特點(diǎn)設(shè)置了不同的課程；在學(xué)科基礎(chǔ)平臺中設(shè)置了數(shù)理基礎(chǔ)模塊、語言基礎(chǔ)課程模塊、硬件基礎(chǔ)課程模塊等，數(shù)理基礎(chǔ)模塊包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計以及離散數(shù)學(xué)等課程，語言基礎(chǔ)課程模塊包括高級語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)等課程，硬件基礎(chǔ)課程模塊包括數(shù)字電子技術(shù)、計算機(jī)組成原理等課程；專業(yè)教育課程平臺我們分設(shè)了專業(yè)方向，包括：軟件設(shè)計與開發(fā)模塊、大數(shù)據(jù)模塊、移動開發(fā)模塊；同時為了強(qiáng)化學(xué)生對計算機(jī)前沿知識的了解擴(kuò)充學(xué)生的知識領(lǐng)域，結(jié)合教師的科學(xué)研究的方向設(shè)置了選修模塊，模塊中包含計算機(jī)前沿技術(shù)講座、iOS開發(fā)、數(shù)字圖像處理、人工智能、信息安全以及機(jī)器人學(xué)等課程供不同層面感興趣的學(xué)生選擇。
1.2強(qiáng)化實踐教學(xué)模塊
針對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)實踐性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，優(yōu)化整體實踐教學(xué)體系：設(shè)置了課程實驗（實訓(xùn)）環(huán)節(jié)、集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐等3個環(huán)節(jié)。在課程（實訓(xùn)）環(huán)節(jié)主要是根據(jù)實驗（實訓(xùn)）教學(xué)大綱的要求完成課堂內(nèi)實驗（實訓(xùn)）任務(wù)；在集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括課程設(shè)計、開放實訓(xùn)、專業(yè)見習(xí)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等內(nèi)容；在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生在學(xué)校認(rèn)定的各類學(xué)科競賽、科學(xué)研究、發(fā)明創(chuàng)造、社會實踐等方面取得成果，可以用該成果申請和認(rèn)定相應(yīng)學(xué)分，。除此之外，按照整體設(shè)計，在每學(xué)期的最后兩周，設(shè)置了專門的實踐教學(xué)周，在該階段主要集中完成綜合性、設(shè)計性以及創(chuàng)新性實驗。
1.3 明確課程與能力培養(yǎng)關(guān)系
以往人才培養(yǎng)方案設(shè)計中，僅僅列出大學(xué)四年各個時間段，學(xué)生需要修讀的課程，但是這些課程到底與學(xué)生哪些能力的培養(yǎng)沒有明確的界定，導(dǎo)致學(xué)生總是不斷地問“學(xué)這門課有什么用”，教師在上課時也只注重課程的內(nèi)容而忽略了課程內(nèi)容背后知識能力培養(yǎng)，根據(jù)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才能力培養(yǎng)的要求，設(shè)置了專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的6大能力，并將這些能力與相應(yīng)的課程對應(yīng)，明確了課程與知識能力之間的關(guān)系，表1的數(shù)據(jù)展示了部分專業(yè)課程與學(xué)生專業(yè)能力的對應(yīng)關(guān)系矩陣：
能力1：系統(tǒng)認(rèn)知能力。掌握本學(xué)科的基本理論和核心概念、理解各類典型方法，能用專業(yè)知識認(rèn)知常用的系統(tǒng)與應(yīng)用。
能力2：計算思維能力。理解數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)；掌握算法設(shè)計技術(shù)和復(fù)雜性分析方法、程序設(shè)計的基本思想和方法；能采用形式化描述和抽象思維方法分析問題。
能力3：算法設(shè)計與分析能力。系統(tǒng)地掌握算法設(shè)計與分析的基本理論和基本方法，熟悉常用的算法并能程序?qū)崿F(xiàn)；了解各類算法的發(fā)展趨勢和典型應(yīng)用。
能力4：系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)能力。系統(tǒng)地掌握軟硬件系統(tǒng)研發(fā)領(lǐng)域的理論和知識，能運(yùn)用軟件工程、軟件項目管理等工程化方法進(jìn)行系統(tǒng)的分析與設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用編程技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)。
能力5：新技術(shù)的適應(yīng)與學(xué)習(xí)能力。了解本專業(yè)的最新發(fā)展態(tài)勢，能熟練運(yùn)用信息技術(shù)手段獲取新知識；熟練地掌握英語，能閱讀本專業(yè)的相關(guān)外文資料，具有一定的國際視野和跨文化交流能力。
能力6：團(tuán)隊協(xié)作能力。掌握團(tuán)隊溝通技巧，具有良好的語言表達(dá)能力，工作主動 、愛崗敬業(yè)，做到寬容與合作，具備良好的 整體意識和全局觀念，獲得團(tuán)隊的認(rèn)可并得到團(tuán)隊支持。
2 以提升教師實踐能力為目標(biāo)，打造“雙師”型師資隊伍
目前計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教師在知識能力結(jié)構(gòu)上普遍存在學(xué)歷高、理論功底深厚但是工程經(jīng)歷少和實戰(zhàn)經(jīng)驗不足的情況，這些情況已經(jīng)嚴(yán)重不能適應(yīng)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用性創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。對此，在專業(yè)建設(shè)方面采取以下方式提升教師的實踐能力：
一是實施“請進(jìn)來，走出去”制度，一方面通過讓教師參加行業(yè)、企業(yè)召開的專題技術(shù)會議、教師在企業(yè)掛職以及教師隨同學(xué)生一起見習(xí)、實習(xí)等方式，了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和視屏，熟悉并掌握自己本專業(yè)理論知識實際的業(yè)務(wù)技術(shù)流程和操作方式方法；另一方面，通過邀請企業(yè)工程師來校開展講座、交流、授課加強(qiáng)教師與企業(yè)的對接。
二是鼓勵教師通過項目合作、科技服務(wù)的方式解決企業(yè)實際工程問題。通過上述方式解決教師理論功底與實戰(zhàn)經(jīng)歷不對稱的問題。
3 以提升學(xué)生主動性為目的，強(qiáng)化“師生互動”加強(qiáng)課程教學(xué)改革
傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要是老師講學(xué)生聽，學(xué)生與老師之間的互動主要是通過作業(yè)、實驗報告和考試進(jìn)行交流，這種“以課程教學(xué)為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)方式學(xué)生積極性不高、學(xué)習(xí)興趣不濃、課程教學(xué)效果也不明顯，為此加強(qiáng)課程教學(xué)改革的研究與實踐。
1）針對實踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的課程采用“案例教法”。對枯燥的理論課程的教學(xué)，通過真實的案例來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性，如C語言課程、JAVA課程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程等，在課堂講授中要求教師將真實的項目穿插各門課程的知識點(diǎn)和內(nèi)容，通過實際環(huán)境和實際問題與理論問題的對接，消除學(xué)生對理論知識的陌生感。在授課方式方法上面，采取由教師課前提出問題，課堂上由學(xué)生講述和討論，教師進(jìn)行點(diǎn)評的方式，強(qiáng)化學(xué)生在課程教學(xué)中的主導(dǎo)作用，提升教學(xué)效果。
2）針對不可及、不可觸、不直觀等課程內(nèi)容采取 “虛擬仿真教學(xué)”。比如在網(wǎng)絡(luò)攻擊防御課程、計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、模擬電路、數(shù)字電路、計算機(jī)原理等課程，通過虛擬仿真軟件重構(gòu)這些課程中不可及、不直觀的課程內(nèi)容，讓課程內(nèi)容抽象直觀化，加深學(xué)生對課程技術(shù)層面的認(rèn)識。
3）突出以實踐能力為目標(biāo)的考核方式，強(qiáng)化教學(xué)效果。在以往的課程考核中注重學(xué)生基本理論、基本方法的測試，重點(diǎn)采取“理論考核”、“閉卷考試”等方式忽略了計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)作為工科類專業(yè)實踐性強(qiáng)、“能力評價”要求高的特征，因此在考核方式上，重點(diǎn)考核學(xué)生對知識點(diǎn)的應(yīng)用與綜合解決問題的能力，考核形式包括實驗實習(xí)報告、課程論文、課程設(shè)計、 文獻(xiàn)綜述、實驗操作、技能演示、說課等多種形式、模擬試教等。
4 對接需求，強(qiáng)化以能力培養(yǎng)為主線的實踐教學(xué)體系
國家實施的專業(yè)綜合改革明確了“強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)”的要求，在具體的實施中就必須結(jié)合人才培養(yǎng)要求，強(qiáng)化實踐教學(xué)比重，但是現(xiàn)實情況是，對于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)基本知識理論的掌握程度也很重要，如果簡單的通過壓縮課內(nèi)學(xué)時增加實踐學(xué)時的方法，勢必達(dá)不到人才培養(yǎng)的要求，基于上述現(xiàn)狀，對實驗課程體系中的實驗課程和實驗項目進(jìn)行重構(gòu)，合并其中重復(fù)冗余的內(nèi)容，保留相對獨(dú)立的內(nèi)容，增加反映學(xué)科前沿和產(chǎn)業(yè)技術(shù)前沿的內(nèi)容，按照“基礎(chǔ)理論驗證”、“綜合實驗實踐”、“設(shè)計性實驗”的思路，強(qiáng)調(diào)實驗課程的獨(dú)立性，使實踐課程體系體現(xiàn)以培養(yǎng)工程實踐能力為導(dǎo)向。同時在人才培養(yǎng)方式上采取校企聯(lián)動的“1.5+1.5+1”方式，即大學(xué)前一年半夯實學(xué)生學(xué)科基礎(chǔ)，第二個一年半完成專業(yè)課程學(xué)習(xí)，在學(xué)校和基地開展專業(yè)教學(xué)和專業(yè)技能培養(yǎng)；第四年完成專業(yè)方向課程學(xué)習(xí)，在基地企業(yè)突出工程實踐能力的綜合培養(yǎng)。
總之，教育部實施的專業(yè)綜合改革其中的工作要求是一項系統(tǒng)工程，作為西部高校――吉首大學(xué)，所開設(shè)的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)也必須結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)實際和當(dāng)?shù)貙嶋H情況綜合 、系統(tǒng)推進(jìn)，這樣才能取得專業(yè)建設(shè)的效果。
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第3篇：計算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)；卓越人才培養(yǎng)；課程群；校企合作協(xié)同育人；計算機(jī)軟件能力認(rèn)證
0引言
2010年6月，教育部啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，這是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措。該計劃以社會需求為導(dǎo)向，以實際工程為背景，以工程技術(shù)為主線，旨在培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才［1-2］云南大學(xué)于1984年成立云南省內(nèi)高校第一個計算機(jī)科學(xué)系，經(jīng)過30多年建設(shè)，于2008年入選國家級特色專業(yè)建設(shè)項目，2016年入選云南省“重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)”引領(lǐng)品牌專業(yè)，2017年入選云南省卓越工程師培養(yǎng)計劃，是云南省唯一的計算機(jī)類國家級特色專業(yè)和重點(diǎn)本科專業(yè)。目標(biāo)是把該專業(yè)建設(shè)成為云南省計算機(jī)技術(shù)高層次專門人才培養(yǎng)的重要基地，為云南省相關(guān)高校的類似專業(yè)建設(shè)和改革起到示范和帶動作用。近年來，很多院校開始對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)開展改革實踐，主要包括：東華大學(xué)黃利利等［3］構(gòu)建了以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐能力為目標(biāo)的計算機(jī)專業(yè)卓越工程師人才培養(yǎng)體系；長春工業(yè)大學(xué)于超等［4］針對獨(dú)立學(xué)院計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)模式與企業(yè)實際需求存在差距的問題，提出圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺建設(shè)的計算機(jī)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)模式；山東理工大學(xué)姜桂洪等［5］通過分析卓越計劃的特點(diǎn)與主要內(nèi)容，結(jié)合計算機(jī)專業(yè)近年來的卓越計劃試點(diǎn)教學(xué)實踐，對實施卓越計劃的培養(yǎng)模式進(jìn)行了探討；淮陰工學(xué)院趙建洋等［6］結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)對計算機(jī)卓越人才需求，探索并實踐了拓展內(nèi)涵融合創(chuàng)業(yè)的計算機(jī)卓越人才培養(yǎng)新模式；山東理工大學(xué)趙光遠(yuǎn)等［7］對計算機(jī)專業(yè)卓越人才培養(yǎng)的目標(biāo)、培養(yǎng)方案、實踐基地建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)、學(xué)生個性化培養(yǎng)機(jī)制等進(jìn)行全面探索與實踐；桂林電子科技大學(xué)張凈等［8］以工程教育專業(yè)認(rèn)證為載體，構(gòu)建計算機(jī)卓越人才實踐教學(xué)管理體系；西安郵電大學(xué)王春梅等［9］通過優(yōu)化整合理論知識和課程，利用企業(yè)項目研發(fā)與管理經(jīng)驗等優(yōu)勢，將學(xué)生的理論與實踐充分結(jié)合起來，增強(qiáng)學(xué)生分析、解決工程實際問題的能力及創(chuàng)新意識；重慶理工大學(xué)劉小洋等［10］通過重構(gòu)教學(xué)體系、構(gòu)建STE協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊，深化校企合作、實施個性化定制培養(yǎng)等措施，著力提升學(xué)生的專業(yè)核心能力與工程實踐能力。但是，這些研究對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)卓越人才培養(yǎng)體系的建設(shè)還不太完善，改革還不夠系統(tǒng)，仍然有改進(jìn)的空間。本文以培養(yǎng)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)個性化、行業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、創(chuàng)新化人才為目標(biāo)，通過引入課程群分類培養(yǎng)、校企合作協(xié)同育人、計算機(jī)職業(yè)資格認(rèn)證、校內(nèi)實習(xí)基地和創(chuàng)新基地建設(shè)為手段，進(jìn)行計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)卓越人才培養(yǎng)的實踐與探索，經(jīng)過不懈努力，在專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)上取得了明顯成效。
1卓越人才培養(yǎng)體系構(gòu)建思路
卓越人才培養(yǎng)計劃具有3大特點(diǎn)：①行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；②學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才；③強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力［1］。對照卓越人才培養(yǎng)的基本要求，傳統(tǒng)的計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)模式存在以下需要解決的問題：①沒有實現(xiàn)學(xué)生的個性化培養(yǎng)。計算機(jī)專業(yè)知識體系繁多，畢業(yè)學(xué)生知識雜而不專，沒有給學(xué)生足夠的選擇權(quán)，培養(yǎng)的學(xué)生缺乏擅長的專業(yè)方向；②沒有緊密結(jié)合企業(yè)要求進(jìn)行人才培養(yǎng)。由于計算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，需要的知識日新月異，而高校所開課程較為陳舊，畢業(yè)學(xué)生不能滿足企業(yè)要求；③沒有實現(xiàn)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)。程序設(shè)計能力是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生最重要的能力，但是培養(yǎng)中缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，部分畢業(yè)學(xué)生程序設(shè)計能力欠缺；④沒有更好地實施創(chuàng)新性培養(yǎng)。傳統(tǒng)教學(xué)普遍存在以教師為中心、以課堂講授為主的“聽中學(xué)”現(xiàn)象，學(xué)生被動接受知識的狀態(tài)極不利于創(chuàng)新性培養(yǎng)。采取以下思路對卓越人才培養(yǎng)進(jìn)行改革：①通過課程群建設(shè)，實現(xiàn)學(xué)生的個性化分類培養(yǎng)；②通過校企合作協(xié)同育人項目，行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，使學(xué)生成為行業(yè)認(rèn)可人才；③開展中國計算機(jī)學(xué)會計算機(jī)軟件能力認(rèn)證（CCFCSP）工作，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才，完善學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)；④通過實習(xí)基地和創(chuàng)新基地建設(shè)，朝著以學(xué)生為中心、以學(xué)生主動實踐為主的“做中學(xué)”轉(zhuǎn)變，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。
2卓越人才培養(yǎng)改革實踐
2.1通過課程群建設(shè)，實現(xiàn)學(xué)生個性化分類培養(yǎng)
2.1.1課程群設(shè)置
計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)涵蓋的知識體系龐大，制定專業(yè)培養(yǎng)方案時，針對不同學(xué)生采取不同方式：①不同的就業(yè)單位和研究生研究方向要求學(xué)生精通的知識不一樣；②直接就業(yè)的學(xué)生需要偏應(yīng)用性課程，考研學(xué)生需要偏理論性課程?；谝陨蟽牲c(diǎn)，在本科人才培養(yǎng)方案修訂時制定基于課程群分類的培養(yǎng)方案，專業(yè)培養(yǎng)方案課程體系模塊。該培養(yǎng)方案課程體系模塊設(shè)置，以教育部高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的《高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨專業(yè)規(guī)范（試行）》和國際計算機(jī)教育的課程體系IEEE/ACM2005為指導(dǎo)［11］。在特色課程群設(shè)置上，貫徹以科研促教學(xué)、科研反哺教學(xué)的思想，以學(xué)科特色優(yōu)勢研究中的數(shù)據(jù)工程與智能信息處理、圖形圖像處理與虛擬現(xiàn)實和高性能計算與移動互聯(lián)網(wǎng)3個學(xué)科方向，打造對應(yīng)的3個課程群。筆者學(xué)校計算機(jī)專業(yè)教師在數(shù)據(jù)工程與智能信息處理、高性能計算與移動互聯(lián)網(wǎng)、圖形圖像處理與虛擬現(xiàn)實方面已具有一定實力，具有特色教學(xué)與科研隊伍。發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，將科研成果融入教學(xué)過程，將科研工作與教學(xué)工作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，打造具有特色的課程群［12］。圍繞課程群開展以下工作：（1）課程內(nèi)容調(diào)整。結(jié)合科研和工程教育認(rèn)證，面向需求，調(diào)整課程內(nèi)容，進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰟h，把課程群作為一個整體進(jìn)行建設(shè)，在內(nèi)容上合理組織，以培養(yǎng)目標(biāo)位驅(qū)動，讓學(xué)生廣泛積累專業(yè)方向上的知識和技能。（2）3組課程系列靈活交互強(qiáng)化，幫助學(xué)生構(gòu)建某一計算機(jī)領(lǐng)域的獨(dú)特技能。在課程學(xué)習(xí)上，允許學(xué)生靈活調(diào)整，要求學(xué)生完成至少3個特色課程群中的1個。（3）緊跟學(xué)科前沿，聘請國內(nèi)外專家和高新技術(shù)企業(yè)中的技術(shù)人才、項目經(jīng)理等為學(xué)生開設(shè)新技術(shù)方面講座，具體講授案例分析。該培養(yǎng)方案設(shè)置既注重學(xué)生基本理論和基本技能培養(yǎng)，又讓學(xué)生在專業(yè)方向上有一技之長，并設(shè)立科研型和應(yīng)用型兩類人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)個性化分類培養(yǎng)，體現(xiàn)了因材施教的教育理念。
2.1.2課程群個性化分類培養(yǎng)成效
經(jīng)過對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生個性化培養(yǎng)改革，取得以下成效：（1）就業(yè)率進(jìn)一步提高，近3年就業(yè)率均達(dá)到98%以上。畢業(yè)后5年對畢業(yè)生就業(yè)單位回訪調(diào)查，滿意率達(dá)到85%以上。（2）報考研究生考研成功率超過70%，且研究生就讀學(xué)校檔次明顯提升，90%以上升學(xué)學(xué)生進(jìn)入“985”高校就讀。
2.2校企合作協(xié)同育人
由于“雙師型”師資短缺，大多數(shù)高校工科教師缺乏企業(yè)實踐經(jīng)驗。卓越工程師培養(yǎng)計劃要求引入行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。本專業(yè)積極和著名IT企業(yè)合作，實施校企合作協(xié)同育人項目。選派年輕教師到企業(yè)參加培訓(xùn)，獲得企業(yè)師資認(rèn)證，積極把校外企業(yè)師資引入，讓行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，使之更好地符合企業(yè)要求。
2.2.1開展校企合作協(xié)同育人項目
鼓勵任課教師開展校企協(xié)同育人項目，先后獲準(zhǔn)開展多項教育部校企協(xié)同育人項目和谷歌精品課項目，與華為、Google、Microsoft、Cisco、中興、達(dá)內(nèi)等國內(nèi)外知名企業(yè)展開良好合作，這些項目的開展為專業(yè)的協(xié)同育人起了良好的促進(jìn)作用。
2.2.2加入國家信息技術(shù)新工科產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟
為獲得企業(yè)進(jìn)一步支持，以計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)為基礎(chǔ)，申請獲批成為國家信息技術(shù)新工科產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟成員；依托該聯(lián)盟，參與新工科研究與實踐項目申報，有關(guān)企業(yè)可參與本專業(yè)新工科研究與實踐項目，提供資源和支持，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人，拓展實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0版”。
2.2.3培養(yǎng)企業(yè)認(rèn)證師資
近年來，本專業(yè)有5名教師獲得華為認(rèn)證師資證書；3名教師獲得GoogleAndroid認(rèn)證師資質(zhì)證書。這些通過認(rèn)證的教師開設(shè)了華為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息安全、GoogleAndroid移動開發(fā)課程6門。2019年2月底，華為的大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、路由交換等認(rèn)證課程已經(jīng)在本專業(yè)開設(shè)。經(jīng)過一周的持續(xù)學(xué)習(xí)，95%以上的學(xué)生通過了華為相關(guān)課程認(rèn)證。另外，本專業(yè)聘請中國移動云南分公司、中國建設(shè)銀行云南省分行、云南日報報業(yè)集團(tuán)等多家企事業(yè)單位計算機(jī)中心的企業(yè)兼職教師近20名，為學(xué)生開展實習(xí)實踐、企業(yè)前沿技術(shù)介紹等講座40余次，并邀請校外企業(yè)師資參與本專業(yè)人才培養(yǎng)方案、部門課程教學(xué)大綱的修訂工作，引入企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生工程能力。
2.3按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)人才，實現(xiàn)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)化培養(yǎng)
2.3.1計算機(jī)軟件能力認(rèn)證（CCFCSP）
中國計算機(jī)學(xué)會是國內(nèi)最權(quán)威、影響力最大的計算機(jī)行業(yè)學(xué)會，其主辦的計算機(jī)軟件能力認(rèn)證（CCFCSP）是一種權(quán)威的計算機(jī)職業(yè)資格認(rèn)證［13］。卓越工程師培養(yǎng)中，要求按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才，而計算機(jī)專業(yè)學(xué)生最重要的能力是編程，計算機(jī)軟件能力認(rèn)證（CCFCSP）能夠檢驗學(xué)生的實際編程能力。如果通過該認(rèn)證，表明該學(xué)生達(dá)到了本專業(yè)培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，有能力成為行業(yè)認(rèn)可的工程師。云南大學(xué)與中國計算機(jī)學(xué)會在云南大學(xué)設(shè)立計算機(jī)軟件能力認(rèn)證考點(diǎn)。經(jīng)過多次認(rèn)證考試，認(rèn)證平均分不斷提高，反映學(xué)生的程序設(shè)計能力得到明顯提高。
2.3.2把CSP認(rèn)證嵌入人才培養(yǎng)方案
本專業(yè)在本科人才培養(yǎng)方案修訂中，已經(jīng)把計算機(jī)軟件能力認(rèn)證作為本科生畢業(yè)的條件之一。在本專業(yè)培養(yǎng)方案的綜合實踐模塊中，增加了“程序設(shè)計能力測試”課程。該課程2學(xué)分，為實訓(xùn)必修課程，要求學(xué)生的計算機(jī)軟件能力認(rèn)證成績達(dá)到一定分?jǐn)?shù)，或者通過全國計算機(jī)軟件水平任意一個級別的考試才能取得該學(xué)分。通過該舉措，可以培養(yǎng)學(xué)生具有一定水準(zhǔn)的編程能力，能夠勝任軟件工程師工作，達(dá)到合格工程師標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.3計算機(jī)軟件能力認(rèn)證實施成效
計算機(jī)軟件能力認(rèn)證實施后取得成效如下：（1）激發(fā)了學(xué)生編程興趣，各種程序設(shè)計競賽取得較好成績。認(rèn)證實施后，本專業(yè)程序設(shè)計課程的期末成績有明顯提高，學(xué)生參加各種程序設(shè)計競賽的熱情高漲，先后獲得各類程序設(shè)計競賽省部級以上獎50余項。（2）促進(jìn)學(xué)生就業(yè)。根據(jù)學(xué)生報名時提交的專業(yè)實習(xí)和工作意愿，60余名認(rèn)證高分學(xué)生已經(jīng)收到百度、騰訊、阿里巴巴、滴滴出行等國內(nèi)著名IT企業(yè)的實習(xí)邀請，其中20余名學(xué)生已經(jīng)到這些公司參加實習(xí)。通過實習(xí)雙方相互了解，滿意后可與這些著名IT企業(yè)簽約。
2.4強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力
在長期的教學(xué)實踐中，普遍存在以教師為中心、以課堂講授為主、以理論考試成績?yōu)橹鞯摹奥犞袑W(xué)”現(xiàn)狀［14］。在卓越人才培養(yǎng)背景下，工程教學(xué)模式應(yīng)轉(zhuǎn)向“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和主動實踐，進(jìn)行理論與實踐一體的“做中學(xué)”。這就需要學(xué)生到企業(yè)、行業(yè)等部門進(jìn)行實實在在的實踐，包括生產(chǎn)實習(xí)、頂崗實習(xí)等形式。
2.4.1實習(xí)基地和創(chuàng)新基地建設(shè)
學(xué)校與省內(nèi)大型國有企業(yè)和民營企業(yè)建立了7個校外實習(xí)實踐基地，引進(jìn)社會資源，為學(xué)生實習(xí)實踐提供更多的平臺。本專業(yè)建設(shè)了大規(guī)模云桌面實驗室、創(chuàng)新基地、云計算實訓(xùn)實驗室，并采購200余萬元的戴爾網(wǎng)絡(luò)存儲、服務(wù)器、手持三維激光掃描儀、圖形工作站、三維動作捕捉系統(tǒng)等軟硬件設(shè)備，極大改進(jìn)了學(xué)生的實驗條件。
2.4.2建立實習(xí)基地和創(chuàng)新基地成效
（1）云桌面實驗室每年接待各種考試和實驗人員約8000人次，涉及考試10余種；云桌面實驗室占地300余平米，擁有200臺云終端。計算機(jī)軟件能力認(rèn)證云南大學(xué)考點(diǎn)就設(shè)在新建的云桌面實驗室內(nèi)。另外，華為ICT大賽、實驗室安全知識考試、校紀(jì)校規(guī)考試、各種程序設(shè)計競賽等都在云桌面實驗室完成。（2）創(chuàng)新基地及校內(nèi)實習(xí)基地每年服務(wù)學(xué)生600余人次。創(chuàng)新基地及校內(nèi)實習(xí)基地占地200余平米，可同時容納80余人，企業(yè)到學(xué)校建立實習(xí)基地有了很好的條件。本專業(yè)50％以上的本科生建立了課題小組，共獲得國家級、省級、校級科研項目立項20余項，20余篇，獲得國家發(fā)明專利10余項，獲得各種科技競賽獎勵40余項。
第4篇：計算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：Web技術(shù)；課程體系；互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)；Web應(yīng)用服務(wù)
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
1Web技術(shù)課程
Web技術(shù)課程是指講授網(wǎng)頁設(shè)計與網(wǎng)站建設(shè)的課程，主要講授網(wǎng)站的規(guī)劃、設(shè)計、開發(fā)等內(nèi)容，并深入講述Web的工作原理。Web技術(shù)課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握網(wǎng)頁的設(shè)計、制作方法，了解網(wǎng)站規(guī)劃的一般方法，熟練掌握常用網(wǎng)站制作軟件的使用，能夠進(jìn)行交互式網(wǎng)站的規(guī)劃與開發(fā)。該課程體系一般應(yīng)包括以下幾門課程：“網(wǎng)頁設(shè)計與網(wǎng)站規(guī)劃”、“動態(tài)網(wǎng)站設(shè)計”、“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用”、“Web數(shù)據(jù)庫”和“Web Service開發(fā)”。
2目前高校開設(shè)Web技術(shù)課程的現(xiàn)狀
2.1教學(xué)內(nèi)容落后，跟不上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展
Web應(yīng)用服務(wù)的快速發(fā)展，推動了Web技術(shù)的快速發(fā)展，Python、Ruby等敏捷開發(fā)技術(shù)的出現(xiàn)，極大地縮短了Web應(yīng)用項目的開發(fā)周期；Flex的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的Web表現(xiàn)形式；Ajax技術(shù)的廣泛應(yīng)用大大改善了用戶體驗。而目前大部分高校所開設(shè)的Web技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容并不能很好地與目前Web技術(shù)的發(fā)展同步，這一點(diǎn)使我們的教育與市場的需求很難達(dá)到相互符合。
2.2Web服務(wù)理念較落后
Web 2.0的迅速發(fā)展推動了互聯(lián)網(wǎng)理念的不斷創(chuàng)新，BLOG、微博客、SNS、RSS、Wiki等新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用形式的出現(xiàn)，極大地促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)理念的發(fā)展。目
前大部分高校開設(shè)的Web技術(shù)課程在其教學(xué)內(nèi)容及概念上很少涉及這些全新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用形式及理念。
2.3在日常學(xué)習(xí)中暴露的問題較少
目前大部分高校Web技術(shù)課程的教學(xué)方式為教師在課堂上講授相關(guān)知識，學(xué)生在實驗課上對所學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行練習(xí)。大部分情況下學(xué)生都是在對所學(xué)的某一知識點(diǎn)進(jìn)行單一訓(xùn)練。此種實驗課可以暴露學(xué)生在語法等基礎(chǔ)方面的問題，但是具體應(yīng)用中一些容易出現(xiàn)的問題卻很難發(fā)現(xiàn)。
2.4學(xué)生很少具有開發(fā)完整項目的經(jīng)驗
在正常的授課過程中學(xué)生往往很少能夠參與到一個項目從需求分析到設(shè)計規(guī)劃，到具體開發(fā)，再到項目部署調(diào)試的全過程，這就會造成學(xué)生缺乏完整項目開發(fā)的經(jīng)驗，學(xué)生僅僅停留在對“實驗室項目”的學(xué)習(xí)上，而缺乏實際應(yīng)用項目的開發(fā)經(jīng)驗，解決實際問題的能力很難得到提高。
3Web技術(shù)課程的教學(xué)實踐
我院從2005年起在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)Web技術(shù)課程，目的是使學(xué)生能夠掌握網(wǎng)頁設(shè)計、制作的方法，掌握網(wǎng)站規(guī)劃與建設(shè)的一般方法，能夠采用動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)語言并結(jié)合數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互式網(wǎng)站和Web應(yīng)用項目的開發(fā)，具有完整的項目開發(fā)經(jīng)驗；了解Ajax、RSS、Flex等Web發(fā)展的前沿技術(shù)，了解Web 2.0、微博客等全新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式。
3.1課程體系介紹
下面對我校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)Web技術(shù)課程的具體開設(shè)情況分別加以介紹，其中重點(diǎn)介紹“網(wǎng)頁設(shè)計與網(wǎng)站規(guī)劃”、“動態(tài)網(wǎng)站設(shè)計”這兩門課程。
“網(wǎng)頁設(shè)計與網(wǎng)站規(guī)劃”：主要使學(xué)生掌握網(wǎng)頁設(shè)計與制作的常用軟件，掌握色彩理論、平面構(gòu)成等網(wǎng)頁設(shè)計的一般原理，熟練掌握Html、CSS基礎(chǔ)語法并能夠使用兩者相結(jié)合進(jìn)行靜態(tài)網(wǎng)站的開發(fā)，掌握網(wǎng)站的設(shè)計、規(guī)劃、制作、與維護(hù)等工作；了解Web標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容，掌握依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行網(wǎng)站建設(shè)開發(fā)的一般方法。
“動態(tài)網(wǎng)站設(shè)計”：我校目前采用ASP作為動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)語言進(jìn)行講授，講授的主要內(nèi)容是ASP的基礎(chǔ)知識，Web服務(wù)器的安裝和配置以及創(chuàng)建ASP程序的方法，ASP的腳本語言VBScript，ASP的內(nèi)置對象Response、Request、Application、Session、Server，ASP的文件操作對象以及ASP的數(shù)據(jù)庫對象ADO等，并講授網(wǎng)站的性能優(yōu)化、安全性保障，Web的工作原理等內(nèi)容。目的是使學(xué)生掌握ASP語言，能夠采用ASP進(jìn)行Web編程，開發(fā)交互式網(wǎng)站；通過開發(fā)動態(tài)網(wǎng)站，深入了解Web的工作原理，了解B/S體系結(jié)構(gòu)下的Web應(yīng)用項目開發(fā)；系統(tǒng)地掌握一個網(wǎng)站項目從需求分析到數(shù)據(jù)建模，到Web界面設(shè)計及編程，再到最后調(diào)試并等流程；同時在日常講課中引入互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的新技術(shù)、新理念。
“數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用”：本課程的任務(wù)是通過對數(shù)據(jù)庫的語言基礎(chǔ)、程序設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)等環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)會采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設(shè)計方法，最終掌握SQL Server 應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)技能，為以后的項目開發(fā)，奠定必要的理論基礎(chǔ)。
“Web數(shù)據(jù)庫”該課程主要使學(xué)生掌握Web開發(fā)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫相結(jié)合開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的一般方法及具體應(yīng)用。
“Web Service開發(fā)”：該課程為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課，并作為Web技術(shù)課程體系中的應(yīng)用型課程，主要使學(xué)生掌握分布式、跨平臺的系統(tǒng)開發(fā)。
3.2核心課程教學(xué)大綱
我校在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)Web技術(shù)課程時，將“網(wǎng)頁設(shè)計與網(wǎng)站規(guī)劃”和“動態(tài)網(wǎng)站設(shè)計”這兩門課程作為核心課程，下面分別對其教學(xué)大綱加以介紹。
(1)“網(wǎng)頁設(shè)計與網(wǎng)站規(guī)劃”課程教學(xué)大綱
我校在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)的“網(wǎng)頁設(shè)計與網(wǎng)站規(guī)劃”課程共72學(xué)時，其中理論課時54學(xué)時，實驗課時18學(xué)時。課程教學(xué)大綱如下。
(2)“動態(tài)網(wǎng)站設(shè)計”課程教學(xué)大綱
我校在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)的“動態(tài)網(wǎng)站設(shè)計”課程共72學(xué)時，其中理論課時54學(xué)時，實驗課時18學(xué)時。課程教學(xué)大綱如下。
4目前存在的問題與今后努力方向
目前我校開設(shè)的Web技術(shù)課程中出現(xiàn)了一些問題，具體有如下幾點(diǎn)。
(1) 新技術(shù)涉及偏少；
(2)Web理念的涉及內(nèi)容相對較少；
(3) 師資力量相對較薄弱。
針對我校的培養(yǎng)目標(biāo)及現(xiàn)狀，今后計劃在以下方面加以改進(jìn)：
課程的擴(kuò)充。針對目前的應(yīng)用現(xiàn)狀，在Web技術(shù)課程體系中增加敏捷開發(fā)技術(shù)，如Ruby、Python、PHP等技術(shù)；并增加新技術(shù)的應(yīng)用，如Ajax應(yīng)用、Flex應(yīng)用、WAP開發(fā)等。
增加講述Web理念的課程。
建立一個與時展保持同步的機(jī)制，使課程體系能夠與Web技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用保持同步。
加強(qiáng)師資隊伍的建設(shè)。一方面通過內(nèi)部學(xué)習(xí)提高教師的教學(xué)能力；另一方面通過加強(qiáng)與校外企業(yè)的合作及參加相關(guān)培訓(xùn)等提高教師的實力。
參考文獻(xiàn)：
[1] 翟萍. 對高等院校網(wǎng)頁制作課程的思考[J]. 科技資訊,2007,(14).
第5篇：計算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)體系；教學(xué)改革；創(chuàng)新教育
中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
文章編號：1672-5913 (2007) 22-0042-03
我校在計算機(jī)實驗教學(xué)改革過程中，參照國際通用的工程與技術(shù)評估條列(Accreditation Board for Engineering and Technology，ABET)列出的工科大學(xué)生必須具備的11項能力要求，把國際國內(nèi)一流大學(xué)(如斯坦福、卡耐基?梅隆、伯克利以及清華大學(xué)等)的教學(xué)理念和成功經(jīng)驗融合到實驗教學(xué)體系之中，形成了有鮮明特色的多層次、立體化的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。
1實驗教學(xué)存在的問題[1][2]
1) 實驗課依附理論課
這種實驗課的實驗大多為基礎(chǔ)型和簡單應(yīng)用型實驗，為了驗證理論教學(xué)的內(nèi)容而設(shè)置，內(nèi)容相對單一且更新慢，學(xué)生僅僅為學(xué)分而學(xué)習(xí)，缺乏積極主動參與。
2) 實驗專業(yè)課程設(shè)置時間滯后
課程設(shè)置一般采用“階梯式”結(jié)構(gòu)，即基礎(chǔ)課技術(shù)基礎(chǔ)課專業(yè)課專業(yè)方向課，致使學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課時間滯后。例如要學(xué)好計算機(jī)軟件，一種典型的課程設(shè)置觀點(diǎn)認(rèn)為必須按微積分物理學(xué)電路理論模擬電路數(shù)字電路計算機(jī)硬件的順序設(shè)置課程。這樣幾乎所有的計算機(jī)軟件課程只能安排在三年級以后學(xué)習(xí)，使高年級階段很難有足夠的時間對學(xué)生實施工程項目式的創(chuàng)新教學(xué)活動。
3) 缺乏科研與工程實踐訓(xùn)練
學(xué)生一般到最后一學(xué)期才有論文導(dǎo)師，本科學(xué)生直接參與科研項目的機(jī)會較少，難有足夠的時間對學(xué)生實施科研與工程實踐訓(xùn)練，很難使學(xué)生形成良好的知識結(jié)構(gòu)，更談不上激發(fā)學(xué)生的積極思維和創(chuàng)造力。
4) 層次性與體系性不足
實驗課程的設(shè)置缺乏層次性和體系性。實驗內(nèi)容完全一致、難度上沒有層次的實驗課對學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生沒有激勵，潛能得不到挖掘，對較慢或散漫的學(xué)生沒有鞭策，他們的動手能力難得到提高。另外，實驗課程的設(shè)置缺乏體系，對學(xué)生綜合能力的提高缺乏系統(tǒng)訓(xùn)練。
2實驗教學(xué)體系建設(shè)[3][4][5][6]
針對以上問題，我們認(rèn)為實驗課程應(yīng)以創(chuàng)新意識培養(yǎng)為先導(dǎo)、以學(xué)生能力培養(yǎng)為主線；以加強(qiáng)學(xué)生工程訓(xùn)練能力和設(shè)計能力培養(yǎng)為核心，以多層次、結(jié)構(gòu)化和開放式的實驗教學(xué)體系代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平面化、教條化的實驗教學(xué)體系。形成了“實驗與理論結(jié)合、軟硬件并重、課內(nèi)外齊抓、涵蓋基礎(chǔ)型、應(yīng)用型、綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型”的實驗內(nèi)容。規(guī)劃設(shè)計了一個涵蓋計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、信息安全、數(shù)字媒體和大型機(jī)五個方向并滿足基礎(chǔ)性、探索性和研究性實驗需求的實驗體系，實現(xiàn)了學(xué)生四年本科實驗不斷線的培養(yǎng)模式。在實驗內(nèi)容中，融入了計算機(jī)學(xué)科前沿技術(shù)以及教師的教學(xué)和科研的最新成果，注重與科研、工程、社會應(yīng)用實踐密切聯(lián)系。實驗體系結(jié)構(gòu)分為基礎(chǔ)教育實驗、學(xué)科基礎(chǔ)實驗和專業(yè)技能實驗三個層次。
(1) 基礎(chǔ)教育實驗平臺
面向低年級本科生，以本學(xué)科應(yīng)掌握的物理和數(shù)學(xué)的公共基礎(chǔ)知識、基本原理的理解、驗證和基本實驗技能的訓(xùn)練為主要實驗內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識，使學(xué)生掌握實驗研究的基本方法，提高學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力?；A(chǔ)教育實驗主要包括物理實驗、數(shù)學(xué)實驗和數(shù)學(xué)建模。
(2) 學(xué)科基礎(chǔ)實驗平臺
面向高年級本科生，由本學(xué)科各個專業(yè)方向共性的、具有明顯學(xué)科特點(diǎn)的專業(yè)實驗內(nèi)容構(gòu)成，基本反映了本學(xué)科一個合格的本科畢業(yè)生應(yīng)具備的專業(yè)基礎(chǔ)性實踐能力和理論知識需求。學(xué)科基礎(chǔ)實驗主要包括電子基礎(chǔ)實驗(涵蓋電路分析基礎(chǔ)實驗、模擬電路基礎(chǔ)實驗、數(shù)字邏輯實驗、微機(jī)原理與接口實驗以及現(xiàn)代電子技術(shù)綜合實驗等)、離散數(shù)學(xué)實驗、程序設(shè)計基礎(chǔ)實驗、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實驗、計算機(jī)操作系統(tǒng)實驗、計算機(jī)組成原理實驗、數(shù)據(jù)庫原理實驗、編譯原理實驗、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實驗、軟件工程實驗等。
(3) 專業(yè)技能實驗平臺
面向高年級本科生，具有明顯的專業(yè)方向特征，滿足本學(xué)科專業(yè)課程教學(xué)的實驗需要，同時重點(diǎn)培養(yǎng)本學(xué)科高年級本科生的專業(yè)實踐能力、綜合能力和研究創(chuàng)新能力。包括五個研究方向：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、信息安全、數(shù)字媒體和大型機(jī)。
計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)實驗平臺：主要包括計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實驗、形式語言與自動機(jī)實驗、軟件開發(fā)環(huán)境實驗、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用實驗和單片機(jī)及應(yīng)用等實驗。
軟件工程實驗平臺：主要包括UML統(tǒng)一建模實驗、軟件測試技術(shù)實驗、軟件過程模型實驗、軟件體系架構(gòu)實驗和現(xiàn)代軟件技術(shù)綜合設(shè)計等實驗。
信息安全實驗平臺：主要包括計算機(jī)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)安全實驗、網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)攻擊實驗、網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)防御實驗、網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議實驗和PKI技術(shù)等實驗。
數(shù)字媒體實驗平臺：主要包括計算機(jī)圖形學(xué)實驗、計算機(jī)動畫實驗、三維渲染技術(shù)實驗、多媒體技術(shù)實驗和數(shù)字媒體綜合設(shè)計等實驗。
大型機(jī)實驗平臺：主要包括大型機(jī)操作系統(tǒng)概論實驗、大型機(jī)體系結(jié)構(gòu)實驗、COBOL程序設(shè)計實驗、交易中間件技術(shù)實驗和大型機(jī)系統(tǒng)綜合設(shè)計等實驗。
實驗教學(xué)分級分層、循序漸進(jìn)，從基礎(chǔ)到綜合，再到設(shè)計與創(chuàng)新，要求學(xué)生完成一定的選修學(xué)分和創(chuàng)新學(xué)分。其中，基礎(chǔ)型實驗主要為應(yīng)知應(yīng)會等原理性實驗；應(yīng)用型實驗主要介紹現(xiàn)代主流操作系統(tǒng)和流行的應(yīng)用軟件，訓(xùn)練學(xué)生在主流軟件平臺下的動手能力。同時，配合IBM公司大型主機(jī)操作系統(tǒng)認(rèn)證培訓(xùn)和考試，鼓勵學(xué)生參加專業(yè)認(rèn)證培訓(xùn)，并取得專業(yè)認(rèn)證證書；綜合型實驗要求學(xué)生結(jié)合一門課程的多個知識點(diǎn)，甚至綜合多門相關(guān)課程，完成一個較為復(fù)雜的實驗任務(wù)，綜合型實驗是難度較大的實踐環(huán)節(jié)，通過案例復(fù)現(xiàn)和模塊替換實驗等，掌握技術(shù)實現(xiàn)和模塊設(shè)計的方法與技巧；設(shè)計型實驗與實際工程應(yīng)用相結(jié)合，或者完成科研項目的某個模塊，這類實驗由指導(dǎo)教師給定設(shè)計目標(biāo)和設(shè)計思路，由學(xué)生獨(dú)立完成；創(chuàng)新型則完全為開放式教學(xué)方式，由學(xué)生獨(dú)立或者與指導(dǎo)教師共同擬定設(shè)計題目和設(shè)計目標(biāo)，并獨(dú)立完成。創(chuàng)新型實驗還包括由學(xué)生自由組隊參加國際國內(nèi)各級計算機(jī)硬件和軟件大賽。
3實驗教學(xué)內(nèi)容改革
計算機(jī)實驗教學(xué)的內(nèi)容要體現(xiàn)厚基礎(chǔ)，寬口徑，軟硬件并重，注重綜合技能訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計和創(chuàng)新能力為核心的實驗教學(xué)指導(dǎo)思想。在實驗教學(xué)體系改革的基礎(chǔ)上，對實驗內(nèi)容和實驗項目進(jìn)行調(diào)整和更新，主要調(diào)整的重點(diǎn)如下。
(1) 將開設(shè)的所有實驗分為三大類：課程實驗、專項實驗、創(chuàng)新實驗。除創(chuàng)新實驗外，每一類實驗又設(shè)計了從基礎(chǔ)型到綜合型再到創(chuàng)新型的不同層次的實驗項目。將課程實驗教學(xué)與理論課程教學(xué)有機(jī)結(jié)合，幫助學(xué)生掌握課程教學(xué)中需要實驗驗證和應(yīng)用實踐的知識點(diǎn)，對輔助和強(qiáng)化課程教學(xué)起到了不可替代的效果。所有包含實驗學(xué)時的理論課程均有相應(yīng)的課程實驗，如計算機(jī)操作系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、數(shù)字信號處理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。專項實驗以學(xué)科建設(shè)和專項實驗室建設(shè)為平臺，將實際的工程項目、科研項目和科研成果中的關(guān)鍵技術(shù)抽取出來作為實驗項目，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科研、工程和應(yīng)用實踐能力的目的。如網(wǎng)絡(luò)工程系列實驗、網(wǎng)絡(luò)安全綜合實驗、安全實驗室專項建設(shè)等。創(chuàng)新實驗以培養(yǎng)學(xué)生探索精神、科學(xué)思維、實踐能力、創(chuàng)新能力為核心，推進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)。創(chuàng)新實驗主要包括大型課程設(shè)計、各級各類競賽項目以及由學(xué)生自擬的科研項目組成。
(2) 在確保基礎(chǔ)型、應(yīng)用型實驗教學(xué)質(zhì)量的同
時，增加綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型實驗的比例。除創(chuàng)新型實驗外，每個實驗項目都要求有詳細(xì)的實驗大綱和實驗指導(dǎo)書，大部分實驗項目還要求提供標(biāo)準(zhǔn)實驗報告、成果考核與驗收形式等。創(chuàng)新實驗則完全實行開放式管理(實驗項目開放、設(shè)備和環(huán)境開放，時間開放等)， 既可以由學(xué)生自發(fā)組隊，自主完成，也可以為學(xué)生指定指導(dǎo)老師，由學(xué)生和老師共同擬定題目，學(xué)生獨(dú)立完成。創(chuàng)新實驗的完成質(zhì)量可以通過鼓勵學(xué)生參加各級各類比賽或者要求提交實驗報告和實驗成果兩種形式得以保障。
(3) 壓縮陳舊的、重復(fù)的驗證性實驗，增加反映學(xué)科發(fā)展方向的新實驗和一些融研究、創(chuàng)新、實踐于一體的實驗項目。大部分實驗課程都設(shè)有必修實驗項目和選修實驗項目，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和愛好自主選擇。
我校計算機(jī)實驗?zāi)壳肮查_設(shè)本科實驗課程共60余門(含創(chuàng)新實驗類)，實驗項目共計290余項。按照“基礎(chǔ)型、應(yīng)用型、綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型”的層次化實驗教學(xué)體系設(shè)置，各層次實驗項目統(tǒng)計如表1所示，各種類型實驗項目所占比例如圖1所示,其中綜合型、設(shè)計型和創(chuàng)新型實驗占所有實驗項目的81％。
4結(jié)束語
實驗教學(xué)是高等學(xué)校創(chuàng)新教育的一個重要環(huán)節(jié)，按照創(chuàng)新人才體系的標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)筑新型的實驗教學(xué)體系，對實驗教學(xué)綜合考慮、合理安排，形成適應(yīng)學(xué)科特點(diǎn)及自身系統(tǒng)性和科學(xué)性的、完整的體系，全面培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，使學(xué)生具有創(chuàng)新精神和實踐能力，達(dá)到培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才的目的[7]。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
侯孟書，博士，副教授，電子科技大學(xué)計算機(jī)實驗教學(xué)中心常務(wù)副主任，工程系主任。研究方向包括分布式存儲、P2P計算等。
傅彥，教授/博導(dǎo)，電子科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院副院長，計算機(jī)實驗教學(xué)中心主任。研究方向包括數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。
聯(lián)系方式：侯孟書，四川成都電子科技大學(xué)計算機(jī)學(xué)院，610054
phone：13981900119
第6篇：計算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)范文
由于每個教師所在的學(xué)校不同，學(xué)校所處的學(xué)術(shù)地位不同，個人所從事的學(xué)科方向不同，對計算機(jī)科學(xué)的整體認(rèn)識以及對教育學(xué)的認(rèn)識也不同，因此，對教學(xué)改革的意見很不一致。概括起來，大致可以分為兩種：一種意見認(rèn)為，過去的教學(xué)計劃與方式主要是一種培養(yǎng)精英人才和科學(xué)家的方式，是以淘汰不可能成為科學(xué)家的大部分學(xué)生為代價的人才培養(yǎng)方式。其課程偏難、基礎(chǔ)理論知識所占的比重偏大、課程設(shè)置多年不變、教學(xué)內(nèi)容陳舊、與經(jīng)濟(jì)建設(shè)密切相關(guān)的應(yīng)用性知識太少、實驗動手能力培養(yǎng)較差，這些都使畢業(yè)生與社會需要相脫節(jié)。另一種意見認(rèn)為，計算機(jī)學(xué)科的發(fā)展正在日益深化，新方向、新知識層出不窮。如果按一級學(xué)科組織教學(xué)，其教學(xué)改革必須走內(nèi)涵發(fā)展的道路。教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)該更注重對基礎(chǔ)理論知識和基本實驗技術(shù)的傳授，注重能力的培養(yǎng)。通過減少課程科目、學(xué)時數(shù)和適當(dāng)增加課程的深度、難度，使學(xué)生獲取知識的方式從過去以聽課為主、自習(xí)為輔轉(zhuǎn)移到聽課與自習(xí)并重的方式上來，并通過將實驗課程單列的方式，強(qiáng)化實驗教學(xué)。以上意見分歧主要集中在四個方面：一是對計算機(jī)學(xué)科的基本認(rèn)識和學(xué)科發(fā)展趨勢的整體把握；二是對數(shù)學(xué)和理論計算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)在計算機(jī)專業(yè)教學(xué)中的地位與作用的認(rèn)識；三是對實驗教學(xué)在計算機(jī)專業(yè)教學(xué)中的地位與作用的認(rèn)識；四是對教育的基本功能的再認(rèn)識。
二大學(xué)計算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革建議
如何更好地將書本理論與實際應(yīng)用相結(jié)合，使學(xué)生理論基礎(chǔ)扎實、動手能力強(qiáng)，從而最大限度地提高創(chuàng)新能力、增強(qiáng)國際競爭力，本人通過長期研究與教學(xué)實踐總結(jié)出以下幾點(diǎn)：
第一，改善教學(xué)環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個校園，每一門課都有自己的網(wǎng)站。學(xué)生選課、通知、課程要求、課件資源、成績查詢等所有的信息都放在網(wǎng)上。任何一座教學(xué)樓內(nèi)除教學(xué)專用教室、實驗室及科研專用研究室之外，應(yīng)該設(shè)有專門的學(xué)習(xí)區(qū)域。每個座位都有電源和網(wǎng)線，學(xué)生可以隨時隨地免費(fèi)上網(wǎng)。所有教室都配備多媒體教學(xué)設(shè)備，所有的實驗室都是全天免費(fèi)開放的，學(xué)生可以隨時去驗證自己的各種想法，這能在很大程度上提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果。
第二，高水平的師資隊伍建設(shè)。高水平的教師才能培養(yǎng)出高水平的學(xué)生，高校應(yīng)重視師資隊伍的建設(shè)。站在講臺上的教師應(yīng)該都具有博士學(xué)歷，這樣豐富的科研經(jīng)歷使他們對專業(yè)課程的駕馭游刃有余，并能及時將前沿技術(shù)介紹給學(xué)生。各院系的教授崗位經(jīng)常會由外籍知名學(xué)者任職，多舉辦學(xué)術(shù)講座。所有的授課教師都應(yīng)該配備一定數(shù)量的助教，某些程序設(shè)計類課程還應(yīng)該從高年級選拔出成績優(yōu)異的學(xué)生輔助助教工作。從教授到助教分工明確，職責(zé)清晰，工作嚴(yán)謹(jǐn)。
第三，豐富授課方式。高校計算機(jī)專業(yè)教學(xué)的授課方式應(yīng)該多種多樣，既有傳統(tǒng)的板書教學(xué)，也有現(xiàn)代多媒體教學(xué)。大學(xué)應(yīng)該重視基礎(chǔ)理論，在教學(xué)課程中間穿插眾多大大小小的考試、課堂測驗、課后回顧總結(jié)、家庭作業(yè)等。在此基礎(chǔ)上，學(xué)校對學(xué)生自主創(chuàng)新能力、實踐能力及科研素質(zhì)的培養(yǎng)應(yīng)該更為重視，在開課之初主講教師應(yīng)該要求4～5名學(xué)生組成一個討論小組，每周都會有一次討論。這種討論通常由助教主持，圍繞課程、實驗及一切有關(guān)該領(lǐng)域?qū)W生感興趣的話題進(jìn)行，時間一般在90分鐘左右。除此之外，教師還應(yīng)組織一些與該課程相關(guān)的課外活動，如參觀某些技術(shù)中心等。
第四，活躍課堂氛圍。高校計算機(jī)專業(yè)教學(xué)授課過程中，無論是學(xué)生還是教師都比較隨意，課堂氣氛輕松活躍。學(xué)生可以隨時舉手打斷教師授課進(jìn)行提問，對于一個問題有時會有多個學(xué)生參與討論，應(yīng)該培養(yǎng)大學(xué)生對問題“刨根問底”的意識。應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)教師點(diǎn)到為止的教學(xué)思路，課堂上，教師應(yīng)努力創(chuàng)造學(xué)生的參與機(jī)會，討論式教學(xué)能讓學(xué)生體驗到學(xué)習(xí)的樂趣，有利于提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在教學(xué)上應(yīng)該注重實踐。即使是課堂教學(xué)，只要條件允許，教師應(yīng)帶著實物，通過投影機(jī)展示給學(xué)生。如果是小班教學(xué)，教師還應(yīng)將實物傳遞給學(xué)生觀看。
第7篇：計算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：高性能計算；應(yīng)用；中醫(yī)藥
中圖分類號：R-3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-5707（2016）06-0010-03
Abstract： High performance computing （HPC）， as a new and important research tool， has been applied in many fields successfully. Application of HPC in the TCM field is still in the exploratory stage. HPC in the future may be innovatively applied in the field of genomics Chinese herbal medicine， virtual medicine screening of new TCM， TCM data mining and big data analytics， modeling and simulation and so on.
Key words： high performance computing （HPC）； application； TCM
高性能計算是計算機(jī)科學(xué)的一個分支，研究并行算法和開發(fā)相關(guān)軟件，致力于開發(fā)高性能計算機(jī)。高性能計算是世界各國競相發(fā)展的前沿技術(shù)，是體現(xiàn)一個國家綜合實力和科技競爭力的重要指標(biāo)。
科學(xué)計算作為科研方法變革的產(chǎn)物，已經(jīng)發(fā)展成為與傳統(tǒng)的理論、實驗并駕齊驅(qū)的第三種科研方法，并且日益成為越來越重要的科研方法?？茖W(xué)計算方法的運(yùn)用，是高性能計算應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提條件，而使高性能計算真正發(fā)揮作用主要取決于高性能計算的應(yīng)用研究水平[1]。本文對于促進(jìn)高性能計算未來在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用、豐富中醫(yī)藥信息學(xué)的研究內(nèi)容及由此產(chǎn)生的中醫(yī)藥科研方法的創(chuàng)新具有推動作用。
1 高性能計算應(yīng)用概況
1.1 我國在高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域仍處于落后水平
在高性能計算的研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域美國一直處于世界領(lǐng)先水平，日本和歐洲國家緊隨其后長期位居世界先進(jìn)行列。近年來，我國在高性能計算硬件的研發(fā)方面取得了突破性進(jìn)展，通過自主創(chuàng)新逐步掌握了一批硬件研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。中國國防科技大學(xué)研制的天河系列超級計算機(jī)連續(xù)多次在世界超級計算機(jī)排行榜中名列首位，標(biāo)志著我國高性能計算的硬件研究水平目前已經(jīng)接近國際先進(jìn)水平。但在應(yīng)用軟件方面的發(fā)展嚴(yán)重滯后于硬件的發(fā)展水平，自主開發(fā)的高性能計算應(yīng)用軟件嚴(yán)重匱乏，需要大量購買和引進(jìn)國外開發(fā)的應(yīng)用軟件，重要和關(guān)鍵部門的應(yīng)用受制于人[2]。應(yīng)用軟件是高性能計算應(yīng)用的基礎(chǔ)，由于應(yīng)用軟件研發(fā)水平的嚴(yán)重落后，目前我國在高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域仍處于落后水平。
1.2 國內(nèi)外高性能計算主要的應(yīng)用領(lǐng)域
高性能計算作為嶄新和重要的科研工具，目前已經(jīng)在眾多的領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用，各種前沿科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和工程設(shè)計都越來越多地使用了高性能計算，高性能計算已經(jīng)日益成為科技創(chuàng)新的重要力量。目前主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括氣象數(shù)值模擬與預(yù)報、地震預(yù)報、納米技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)、材料科學(xué)、計算物理、計算化學(xué)、流體力學(xué)、地震三維成像、石油勘探、天體星系模擬、大氣與海洋模擬、固體地球模擬、工業(yè)設(shè)計、核武器研究、全球氣候模型、湍流分析、飛行動力學(xué)、海洋環(huán)流、流體力學(xué)和超導(dǎo)模型等[1]。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用目前主要集中在人類基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、藥物設(shè)計、分子動力學(xué)模擬等方面。
1.3 高性能計算應(yīng)用的瓶頸
高性能計算雖然已經(jīng)在眾多領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用，但由于技術(shù)難度等的限制，仍然屬于高投入高產(chǎn)出的非普及型應(yīng)用。目前制約高性能計算應(yīng)用的主要問題包括軟件開發(fā)的技術(shù)難度非常大，系統(tǒng)使用成本過高，不僅體現(xiàn)在軟硬件購置費(fèi)用昂貴，而且系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)成本過高，大型系統(tǒng)的年電費(fèi)需上千萬元[2]。比較高精尖的應(yīng)用范圍、非常高的技術(shù)要求和過高的使用成本，這些都限制了高性能計算的廣泛應(yīng)用。
2 高性能計算在中醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的可行性分析
2.1 高性能計算在領(lǐng)域應(yīng)用的前提條件
高性能計算在領(lǐng)域應(yīng)用的條件首先需要應(yīng)用領(lǐng)域具有較高的科研水平，特別是能夠通過科學(xué)計算的方法建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)物理模型和應(yīng)用軟件來解決實際問題，利用高性能計算才有可能促成應(yīng)用領(lǐng)域研究水平的大幅度提高。通過對高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域的最高學(xué)術(shù)獎戈登獎獲獎項目的分析，這些獲獎的應(yīng)用項目絕大多數(shù)都具有多學(xué)科交叉融合的背景，這反映了高性能計算的應(yīng)用需要應(yīng)用領(lǐng)域與計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的跨學(xué)科合作[3]。隨著高性能計算的應(yīng)用，近些年高性能計算與應(yīng)用學(xué)科的交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)生了計算化學(xué)、計算物理學(xué)、計算生物學(xué)等許多新興學(xué)科，這些交叉學(xué)科的產(chǎn)生標(biāo)志著高性能計算在這些領(lǐng)域得到了高水平應(yīng)用。
2.2 計算生物學(xué)的啟示
計算生物學(xué)是一門以生命科學(xué)中的現(xiàn)象和規(guī)律作為研究對象，以解決生物學(xué)問題為最終目標(biāo)，通過模擬和仿真的方法對生物學(xué)問題進(jìn)行定量和定性研究的新興學(xué)科。計算生物學(xué)與生物信息學(xué)比較，最大的不同之處在于生物信息學(xué)側(cè)重于生物信息的采集、存儲、處理和分析，而計算生物學(xué)側(cè)重于對生命現(xiàn)象進(jìn)行研究、解決生物學(xué)問題[4]。目前計算生物學(xué)領(lǐng)域的研究主要集中在蛋白質(zhì)行為的模擬、藥物分子的篩選、基因測序等方面。
雖然目前中醫(yī)藥領(lǐng)域還不滿足高性能計算的應(yīng)用條件，但通過借鑒計算生物學(xué)的研究方法，未來有可能在中醫(yī)藥領(lǐng)域開展具有創(chuàng)新性的高性能計算的應(yīng)用研究。
3 高性能計算在中醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的展望
3.1 中藥植物藥的基因組學(xué)
基因組學(xué)是遺傳學(xué)的一個分支，研究生物基因組和如何利用基因，涉及基因作圖、測序和整個基因組功能分析，研究內(nèi)容包括以全基因組測序為目標(biāo)的結(jié)構(gòu)基因組學(xué)和以基因功能鑒定為目標(biāo)的功能基因組學(xué)?；蚪M學(xué)是高性能計算應(yīng)用的一個重要方向，沒有高性能計算人類的基因組計劃就不可能實現(xiàn)，高性能計算已經(jīng)成為基因組學(xué)研究不可或缺的科研工具。隨著基因組學(xué)研究的深入、技術(shù)的成熟和成本的大幅度下降，使得基因組學(xué)的研究逐漸由人類的基因組學(xué)擴(kuò)展到動物、植物等多個相近領(lǐng)域。利用高性能計算在基因組學(xué)方面成熟的應(yīng)用軟件開展中藥植物藥的基因組學(xué)研究未來有可能是高性能計算在中醫(yī)藥領(lǐng)域的重要應(yīng)用。
3.2 中藥新藥的虛擬藥物篩選
利用高性能計算進(jìn)行虛擬藥物篩選目前已經(jīng)成為西藥新藥開發(fā)的一條嶄新和重要的途徑。新藥研發(fā)的核心工作之一是從大量的化合物樣品庫中發(fā)現(xiàn)有藥理活性的化合物，計算機(jī)虛擬篩選輔助新藥開發(fā)是利用統(tǒng)計學(xué)和分子模型化技術(shù)來指導(dǎo)新的先導(dǎo)結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)或設(shè)計，從而減少實驗室的工作量，縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本。近年來對多靶點(diǎn)藥物的研究已經(jīng)成為國際上新藥開發(fā)的一個重要的研究熱點(diǎn)，中藥是天然的多靶點(diǎn)藥物，蘊(yùn)含著巨大的新藥創(chuàng)制的潛力[5-6]。應(yīng)用高性能計算開展中藥新藥的虛擬藥物篩選有可能成為中藥新藥開發(fā)的嶄新途徑。
3.3 中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。大數(shù)據(jù)分析是指對規(guī)模巨大的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，目前世界各國對大數(shù)據(jù)分析技術(shù)高度重視，大數(shù)據(jù)被視為國家重要的戰(zhàn)略資源。數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析是高性能計算應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。目前中醫(yī)藥領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析主要集中在對方劑配伍規(guī)律、中醫(yī)證治規(guī)律等的研究，現(xiàn)有的研究水平還不能構(gòu)成對高性能計算的迫切需求。隨著數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析在中醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用水平的提高，數(shù)據(jù)研究的內(nèi)容、方法和結(jié)果的日趨豐富，隨著數(shù)據(jù)量的積累和研究方法復(fù)雜度的提高，中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析未來有可能成為高性能計算在中醫(yī)藥領(lǐng)域富有潛力的應(yīng)用。
3.4 模擬與仿真
模擬與仿真是依靠計算機(jī)通過數(shù)值計算和圖像顯示的方法，對工程、物理、生物等各類問題進(jìn)行研究。高性能計算不僅具有強(qiáng)大的計算功能，還可以模擬或代替由于受經(jīng)濟(jì)或者其他條件限制不能進(jìn)行的實驗。2013年10月，哈佛大學(xué)教授Martin Karplus、斯坦福大學(xué)教授Michael Levitt和南加州大學(xué)教授Arieh Warshel因“為復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)創(chuàng)立了多尺度模型”而獲得諾貝爾獎，評委會聲明中稱這一成果意味著對于化學(xué)家來說計算機(jī)已經(jīng)成為同試管一樣重要的工具[1]。
計算機(jī)模擬方法在生命科學(xué)中已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。高性能計算應(yīng)用領(lǐng)域的最高學(xué)術(shù)獎戈登獎獲獎項目“在20萬CPU核和異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)上的千萬億次持續(xù)性能血流模擬”，該項目模擬了血液流動狀態(tài)，可以輔助血栓的早期病理學(xué)診斷及抗血栓藥物的研究。另一項獲獎項目“呼之欲出的貓：包含109規(guī)模神經(jīng)元、1013規(guī)模突觸的大腦皮質(zhì)模擬”，對神經(jīng)元和突觸規(guī)模與貓大腦相當(dāng)?shù)拇竽X皮質(zhì)功能進(jìn)行了模擬，并以此為基礎(chǔ)開展了認(rèn)知計算的研究[3]。此外國內(nèi)外大量的高性能計算被用于分子動力學(xué)模擬，分子動力學(xué)模擬是一種數(shù)值模擬方法，通過將分子抽象為由化學(xué)鍵連接的質(zhì)點(diǎn)按照基于牛頓力學(xué)的數(shù)學(xué)模型迭代求解分子體系的行為。利用高性能計算進(jìn)行分子動力學(xué)模擬已經(jīng)成為化學(xué)和生物學(xué)研究中與實驗手段相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)研究方式[7-8]。模擬和仿真技術(shù)在中醫(yī)藥研究中的應(yīng)用未來有可能成為高性能計算在中醫(yī)藥領(lǐng)域創(chuàng)新性的應(yīng)用。
4 小結(jié)
高性能計算的應(yīng)用是使高性能計算真正發(fā)揮作用的軟實力，是高性能計算領(lǐng)域重要的研究內(nèi)容。高性能計算的應(yīng)用需要多學(xué)科的交叉與合作，計算生物學(xué)的產(chǎn)生標(biāo)志著高性能計算在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。
高性能計算在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用目前還處于探索階段，尚不具備大規(guī)模應(yīng)用的條件和基礎(chǔ)。未來有可能通過借鑒計算生物學(xué)的研究方法在中藥植物藥的基因組學(xué)、中藥新藥的虛擬藥物篩選、中醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)分析、模擬與仿真等領(lǐng)域進(jìn)行開創(chuàng)性的應(yīng)用研究。高性能計算在中醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用將會對中醫(yī)藥科研方法的創(chuàng)新與發(fā)展產(chǎn)生深刻的影響。
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第8篇：計算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；數(shù)據(jù)庫；課程群；教學(xué)改革；立體化教學(xué)
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）12-0066-03
創(chuàng)新人才是創(chuàng)新型國家建設(shè)成敗的關(guān)鍵。高校作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)重要機(jī)構(gòu)，要充分利用各種資源、轉(zhuǎn)變教育模式，才能培養(yǎng)和塑造出具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神的人才，以滿足社會快速發(fā)展對創(chuàng)新人才的需求。高校應(yīng)優(yōu)化課程內(nèi)容，豐富學(xué)生知識儲備，將學(xué)生被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，將注重知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貏?chuàng)新思維培養(yǎng)，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力。
數(shù)據(jù)庫是計算機(jī)等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，它貫穿計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息管理與信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)工程等專業(yè)各個層次，是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，目前占整個計算機(jī)應(yīng)用的70%以上。但對數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)仍存在一些問題[1]：①只注重單門課程完整性，課程間缺乏交叉融合，未將環(huán)環(huán)相扣教學(xué)內(nèi)容合理劃分、優(yōu)化整合，導(dǎo)致課程間教學(xué)合力不足、教學(xué)內(nèi)容重復(fù)、遺漏、銜接不暢等問題。②重理論，輕實驗，且實驗單一，設(shè)計性、綜合性實驗較少，實驗關(guān)聯(lián)度小，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力的培養(yǎng)。③實踐環(huán)節(jié)重不夠、呈現(xiàn)碎片化，特別是數(shù)據(jù)庫實踐教學(xué)體系中還未考慮云計算、大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用需求，與社會需求嚴(yán)重脫節(jié)，造成學(xué)生缺乏實際分析解決問題能力。④教師授課各自為政，忽視溝通與交流，理論聯(lián)系實際不足，不利于學(xué)生實踐技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
針對上述問題，有必要從系統(tǒng)工程和培養(yǎng)創(chuàng)新能力為核心的視角著手，把數(shù)據(jù)庫類課程內(nèi)容密切相關(guān)、相近、滲透、互補(bǔ)的多門課程進(jìn)行重新規(guī)劃和優(yōu)化整合，形成結(jié)構(gòu)合理、層次清晰，課程間相互連接、優(yōu)勢互補(bǔ)而又彼此獨(dú)立的連環(huán)式數(shù)據(jù)庫課程群體[1]，進(jìn)而獲得具有整體優(yōu)勢、資源共享的有機(jī)整體，最終達(dá)到提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的目的。本文依據(jù)教育理論與規(guī)律，結(jié)合我校實際情況，將數(shù)據(jù)庫相關(guān)課程統(tǒng)一規(guī)劃、相互協(xié)調(diào)，對如何構(gòu)建數(shù)據(jù)庫課程體系推進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)進(jìn)行探討，以有效解決目前該課程體系建設(shè)存在的問題。
一、數(shù)據(jù)庫課程群建設(shè)原則與思路
明確數(shù)據(jù)庫課程群建設(shè)目標(biāo)。針對計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程等專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)及方案，審定數(shù)據(jù)庫類課程內(nèi)容之間的層遞性和關(guān)聯(lián)性，注重內(nèi)容間交叉融合，從系統(tǒng)工程的角度將數(shù)據(jù)庫課程群的各知識點(diǎn)串聯(lián)或并聯(lián)成一個有機(jī)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)側(cè)重點(diǎn)不同重新分配學(xué)時，以綜合培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐技能。
數(shù)據(jù)庫課程群是個動態(tài)系統(tǒng)，要根據(jù)社會需求和專業(yè)發(fā)展動態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)庫課程群體系，使其適合社會需要。
瞄準(zhǔn)專業(yè)定位，以數(shù)據(jù)庫原理為核心，向外輻射至數(shù)據(jù)庫工具使用、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)等方面的相關(guān)課程集合，主要包括數(shù)據(jù)庫原理、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計、大型數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的軟件工程、Java程序設(shè)計、中間件技術(shù)、Web程序設(shè)計、MIS項目管理、畢業(yè)設(shè)計、企業(yè)生產(chǎn)實習(xí)、實訓(xùn)和就業(yè)等，其重要任務(wù)為培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力、協(xié)同創(chuàng)新能力等。
二、構(gòu)建以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的數(shù)據(jù)庫課程群體系
以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的數(shù)據(jù)庫課程群體系建設(shè)是以教師團(tuán)隊合作為支撐，以提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力為主線，以課程邏輯聯(lián)系為紐帶、規(guī)劃好課程群涵蓋的知識結(jié)構(gòu)和框架體系，整合教學(xué)內(nèi)容，修訂教案，開發(fā)教學(xué)資源共享網(wǎng)絡(luò)平臺，將各課程知識點(diǎn)、相關(guān)理論、基礎(chǔ)實驗、綜合實驗和科研項目點(diǎn)、線、面有機(jī)聯(lián)系起來，建設(shè)具有集約化、系統(tǒng)開放化、成員團(tuán)隊化、連環(huán)互動性（師生、師師、生生可實現(xiàn)連環(huán)互動）等特點(diǎn)的課程群體系。數(shù)據(jù)庫課程群建設(shè)是一個綜合性和系統(tǒng)性的問題，建設(shè)內(nèi)容繁多，但最重要有以下幾點(diǎn)：
1.數(shù)據(jù)庫課程群體系構(gòu)建與劃分
基于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程等專業(yè)課程特點(diǎn)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等技術(shù)背景下“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力”應(yīng)用型人才需求，研究以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的數(shù)據(jù)庫課程群中課程間的層次性、邏輯性、遞進(jìn)性，注重技能培養(yǎng)，優(yōu)化課程設(shè)置、調(diào)整理論教學(xué)內(nèi)容和實踐教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫課程群體系中相關(guān)課程的組合優(yōu)化，構(gòu)建以創(chuàng)新能力為核心且適宜于應(yīng)用型本科院校IT類人才培養(yǎng)的數(shù)據(jù)庫課程群體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫課程群體系中相關(guān)課程的優(yōu)化組合。以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)為例，其數(shù)據(jù)庫課程群體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
根據(jù)數(shù)據(jù)庫課程群體系構(gòu)建與劃分原則，將數(shù)據(jù)庫課程群體系劃分為三個遞進(jìn)式層次，即基礎(chǔ)理論層、綜合應(yīng)用層、高級應(yīng)用層，具體如下：
（1）基礎(chǔ)理論層。該層主要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫基本原理、基本操作以及MS SQL、My SQL等主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫原理及操作，同時還要熟練掌握數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建、備份與恢復(fù)，數(shù)據(jù)的增、刪、改、查、權(quán)限控制，存儲過程、觸發(fā)器、游標(biāo)等數(shù)據(jù)庫基本操作和簡單數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)技能；理論和實踐課結(jié)束后，以1-3人為小組進(jìn)行需求分析、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、編程、測試和部署一個中小型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，以鞏固數(shù)據(jù)庫課程基礎(chǔ)理論知識，利用所學(xué)知識解決實際問題。
（2）綜合應(yīng)用層。該層次主要學(xué)習(xí)Java、C#、、JSP等開發(fā)工具及項目開發(fā)流程，對具有一定復(fù)雜度的Web應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行的設(shè)計與開發(fā)，而實驗教學(xué)以綜合性、設(shè)計性為主，主要讓學(xué)生熟練Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實踐，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)庫分析、設(shè)計和部署能力，最終使學(xué)生及其小團(tuán)隊研制出有一定應(yīng)用價值的綜合性Web應(yīng)用系統(tǒng)[2]。
（3）高級應(yīng)用層。該層次主要是通過生產(chǎn)實習(xí)（工程訓(xùn)練），引導(dǎo)學(xué)生做一個貫通信息感知、數(shù)據(jù)可靠傳輸和應(yīng)用服務(wù)等三個層次的中型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)，擴(kuò)展云計算、大數(shù)據(jù)處理等課程前沿理論與技術(shù)，加強(qiáng)學(xué)生對數(shù)據(jù)庫知識和技能的理解和熟練使用。
2.數(shù)據(jù)庫課程群教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法改革
采用CDIO工程教育理念和立體化教學(xué)模式[3]，將傳統(tǒng)教學(xué)資源與新媒體技術(shù)相結(jié)合，注重夯實基礎(chǔ)理論，靈活運(yùn)用綜合性知識，突出學(xué)生自主性、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)及分析解決實際問題的能力。通過構(gòu)建數(shù)據(jù)庫課程資源網(wǎng)絡(luò)平臺，提升課程共享性、開放性和普適性，優(yōu)化調(diào)整“教”、“學(xué)”、“做”的過程[4]，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)方法的立體化、教學(xué)手段的現(xiàn)代化[3]，具體方法及措施見圖2。
（1）始終貫徹“知行合一”的理論與實踐教學(xué)模式。在認(rèn)真優(yōu)化計算機(jī)相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)庫類課程理論與實踐教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，采用CDIO工程教育倡У摹白鮒醒А焙汀盎于項目教育和學(xué)習(xí)”新型理論與實踐教學(xué)方法，將理論和實踐教學(xué)緊密結(jié)合，結(jié)合實際項目，由淺入深、循序漸進(jìn)，設(shè)計合理的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)中做，做中學(xué)，始終堅持“知行合一”的理論實踐教學(xué)模式，形成“理論一驗證一設(shè)計一綜合一實訓(xùn)”多層次理論實踐教學(xué)模式[5-6]。通過把教師科研成果、計算機(jī)相關(guān)新技術(shù)及國內(nèi)外相關(guān)新實驗相融合，將實踐教學(xué)分為基礎(chǔ)性實驗、設(shè)計性實驗、綜合性實驗、工程訓(xùn)練四個層次[5-6]，并以設(shè)計性、實訓(xùn)為主，突出學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新與實踐能力培養(yǎng)。
（2）創(chuàng)設(shè)典型的計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用案例。創(chuàng)設(shè)的計算機(jī)系統(tǒng)案例至少包括國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、存在的問題、用戶業(yè)務(wù)需求、系統(tǒng)分析、功能設(shè)計、編碼測試等部分，每個案例剖析和講授至少2學(xué)時，討論至少1學(xué)時，使優(yōu)選的教學(xué)案例不僅要體現(xiàn)專業(yè)特色，還要涵蓋教學(xué)知識點(diǎn)，這樣才能更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性[4]。
（3）改進(jìn)與完善授課手段，實現(xiàn)分層次、立體化教學(xué)。在深入研究CDIO工程教育理念的基礎(chǔ)上，通過多媒體、黑板、網(wǎng)絡(luò)信息、移動APP、微課等手段改進(jìn)課程講授方式，集實際典型案例、學(xué)科前沿技術(shù)、創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊協(xié)作能力等技術(shù)與素質(zhì)培養(yǎng)為一體，實現(xiàn)授課手段立體化，全方位提高學(xué)習(xí)者自身素質(zhì)、分析問題、解決問題的實際能力[2]。
（4）強(qiáng)化“交互”和學(xué)生參與，建立分組討論和成果匯報答辯機(jī)制。交互是數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要因素，是師生間雙向交流促進(jìn)學(xué)習(xí)的重要手段。在教學(xué)過程中，采用“授人以漁”的教學(xué)思路，設(shè)計交互式教學(xué)場景，使學(xué)生協(xié)同分工，多渠道檢索相關(guān)資料，撰寫專題研究報告，建立“交互式”或“分組式”討論和成果定期匯報答辯機(jī)制，共同創(chuàng)造創(chuàng)新氛圍，培育學(xué)生多向交流的積極性和自主探究問題的意識。上述措施有效增強(qiáng)了學(xué)生參與度，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和認(rèn)知度[4-5]。
（5）建立數(shù)據(jù)庫課程群資源共享平臺，加強(qiáng)多渠道線上線下師生交流與互動。借助Web和移動互聯(lián)網(wǎng)平臺，把課程組成員多年教學(xué)大綱、教學(xué)動畫、拆解的科研項目案例和精美課件等教學(xué)資料進(jìn)行分類梳理、優(yōu)化和整合，建立數(shù)據(jù)庫課程群資源共享平臺，課程組成員通過E-mail、QQ群、微信群、移動APP、論壇等多渠道線上線下與學(xué)生交流互動，及時答疑學(xué)生存在的問題，提高數(shù)據(jù)庫課程群教學(xué)效果。
（6）行業(yè)技能競賽融入教學(xué)，以賽代練，以賽促教，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。密切跟蹤并介紹云計算、大數(shù)據(jù)、社會網(wǎng)絡(luò)分析、NoSQL等與數(shù)據(jù)庫相關(guān)最新前沿技術(shù)，開闊學(xué)生視野；指導(dǎo)學(xué)生積極參加“中國軟件杯”、“藍(lán)橋杯”、“挑戰(zhàn)杯”、“全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計競賽”等競賽，及時修正和調(diào)整綜合性實踐項目或案例，合理布置項目任務(wù)，在多個教師綜合指導(dǎo)下，采用分組合作、討論、交流方式，確保小組項目有序開展。這種將行業(yè)技能競賽與實踐教學(xué)相結(jié)合的以賽代練模式，不僅使學(xué)生所學(xué)理論知識與技術(shù)直接與企業(yè)需求對接，還能大幅提高學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新能力，有效防止所學(xué)技術(shù)與行業(yè)需求脫節(jié)，為今后就業(yè)奠定項目研發(fā)經(jīng)驗和團(tuán)隊協(xié)作能力。
3.加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)
教學(xué)團(tuán)隊是數(shù)據(jù)庫課程群建設(shè)的主力軍和人力資源保障。在課程群負(fù)責(zé)人的帶領(lǐng)下，每個成員都要高屋建瓴，具有對數(shù)據(jù)庫課程群的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行多層次和多角度融合優(yōu)化的能力。為此，可通過多次課程組研討、成員自身知識互補(bǔ)性學(xué)習(xí)、到兄弟院校走訪、專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)再教育等方式，加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)。只有施教者擁有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識，創(chuàng)設(shè)出具有一定創(chuàng)新思維的教學(xué)素材，才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的學(xué)生。
4.改革考核方式，注重階段性評價
改革傳統(tǒng)的考卷定“終身”考核方式，加強(qiáng)學(xué)習(xí)階段性評價，如在理論和實驗課堂上可通過回答問題、專題討論、作業(yè)質(zhì)量、計時完成實驗操作、前沿性技術(shù)總結(jié)、系統(tǒng)演示與答辯等措施加大平時考核比例，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新意識等能力，使傳統(tǒng)的“要我學(xué)”填鴨式教學(xué)模式向“我要學(xué)和我要創(chuàng)業(yè)”等新模式轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)學(xué)生注重平時知識積累，重視自學(xué)能力、創(chuàng)新思維等方面培養(yǎng)。此外，引入企業(yè)實習(xí)實訓(xùn)評價、同行專家評價、教師評價、學(xué)生間互評等多種方式相結(jié)合的教與學(xué)效果評價機(jī)制，實現(xiàn)評價形式多元化和動態(tài)化，并根據(jù)評價結(jié)果，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)習(xí)方向與方法等，提高教與學(xué)透明度、應(yīng)用度，使教學(xué)目的更加明確，教學(xué)效果更好。
本文提出了創(chuàng)新型數(shù)據(jù)庫課程群建設(shè)體系，并從改革教學(xué)體系與教學(xué)方法、整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、教師團(tuán)隊、完善考核方式等方面討論了數(shù)據(jù)庫課程群建設(shè)主要內(nèi)容，構(gòu)建了多平臺、多手段、多層面漸進(jìn)式理論和實踐教學(xué)模式，從系統(tǒng)工程的角度將數(shù)據(jù)庫課程群的各知識點(diǎn)串聯(lián)或并聯(lián)成一個有機(jī)網(wǎng)絡(luò)，克服了原數(shù)據(jù)庫課程教學(xué)的諸多不足，提高了學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，為學(xué)生從事數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)奠定了一定基礎(chǔ)，為類似課程群教學(xué)改革起到示范和輻射作用。
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第9篇：計算機(jī)科學(xué)的前沿技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng)模式；“軟件工廠”教學(xué)模式；項目驅(qū)動
中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）35-8473-02
當(dāng)今世界IT技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，計算機(jī)已經(jīng)成為日常生活中不可缺少的一部分。計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的高速發(fā)展使得相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)面臨巨大的挑戰(zhàn)，這樣就無形中對我們高等學(xué)校的教育模式提出了一個更高的要求。而人才培養(yǎng)的質(zhì)量是一所大學(xué)的辦學(xué)水平的衡量標(biāo)準(zhǔn)。探索適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，是學(xué)生個體發(fā)展的必然需要，是高等教育自身的特點(diǎn)和自身非均衡發(fā)展的必然結(jié)果，是我國社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀及其發(fā)展的必然要求，是高等教育大眾化及教育終身化、社會化發(fā)展總趨勢的要求，也是高等教育和高等學(xué)校自身發(fā)展的需要[1]。
1 當(dāng)前人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
隨著社會需求，近幾年很多高校都建立了自己的計算機(jī)專業(yè)，大范圍的擴(kuò)招使得計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生急速增長，但是卻面臨這樣一個尷尬的狀態(tài)：很多高校的計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生找不到適合的就業(yè)崗位，而大量用人單位又招不到符合需求的相關(guān)畢業(yè)生。很多用人單位在招聘時發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象：畢業(yè)生出具的成績單上理論科目十分豐富并且各門功課成績優(yōu)異，但是當(dāng)問及有什么項目開發(fā)經(jīng)驗或者是否用所學(xué)習(xí)的語言（比如JAVA）開發(fā)過實際項目時，我們的畢業(yè)生通?；卮鸲际恰皼]有”。 動手能力差、無法將理論知識應(yīng)用到實際操作中成了畢業(yè)生普遍的問題。產(chǎn)生實際就業(yè)市場需求和高校教育這種脫鉤的情況的一個重要的原因就是很多高校課程設(shè)置陳舊，學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識過多，實踐太少，當(dāng)今計算機(jī)主流技術(shù)根本沒有進(jìn)入學(xué)生的培養(yǎng)計劃之中，學(xué)生在大學(xué)中沒有學(xué)到社會需要的職業(yè)素質(zhì)與職業(yè)技能，從而導(dǎo)致畢業(yè)生普遍缺乏應(yīng)用能力，不能與社會需求相符合。
如何提高學(xué)生的應(yīng)用能力，使其成為符合社會需求的應(yīng)用型人才？這是擺在我們面前亟需解決的問題。
2 計算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)應(yīng)以學(xué)生的需求為前提
計算機(jī)專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)就是培養(yǎng)具有計算機(jī)專業(yè)技能和信息技術(shù)實踐能力的應(yīng)用型專門人才[2]。眾所周知，學(xué)生是教學(xué)的主體也是教學(xué)的核心，因此計算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)也應(yīng)該以學(xué)生的實際需求為出發(fā)點(diǎn)，針對學(xué)生的問題進(jìn)行分析和解決。由于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是一個應(yīng)用型學(xué)科，計算機(jī)專業(yè)的畢業(yè)生將來主要面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生產(chǎn)一線，因此我們的培養(yǎng)應(yīng)該以專業(yè)技術(shù)熟練的軟件和硬件生產(chǎn)、開發(fā)、維護(hù)工程師為最終目的。
隨著高校擴(kuò)招，目前學(xué)校計算機(jī)專業(yè)的新生中有一部分同學(xué)在上大學(xué)之前很少接觸計算機(jī)，許多同學(xué)都缺乏自主學(xué)習(xí)的能力和抽象思維能力較弱，還有一些同學(xué)來自邊遠(yuǎn)地區(qū)，知識面很窄。如果在大學(xué)教育中沒有幫助他們進(jìn)行前途分析從而對自己進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩ㄎ唬敲つ康陌凑諅鹘y(tǒng)的計劃進(jìn)行培養(yǎng)的話，就會使得學(xué)生的學(xué)習(xí)沒有目標(biāo)，只是一味的追求高分，缺乏實踐能力，從而和社會的需求脫鉤。因此，我院在計算機(jī)專業(yè)的新生入校時安排專業(yè)導(dǎo)師對學(xué)生進(jìn)行簡單的專業(yè)介紹，包括專業(yè)開設(shè)的課程，專業(yè)學(xué)習(xí)中注意的問題，專業(yè)的就業(yè)情況等等，對學(xué)生的問題進(jìn)行分析和解決，引導(dǎo)學(xué)生確定自己的需求，幫助學(xué)生初步定下自己的發(fā)展方向，這樣就能使得學(xué)生在后續(xù)的學(xué)習(xí)中按照自己的需求進(jìn)行學(xué)習(xí)。
3 人才培養(yǎng)模式的研究與探索
3.1 扎實的專業(yè)基礎(chǔ)是關(guān)鍵
作為一個合格的計算機(jī)專業(yè)畢業(yè)生，應(yīng)具備自己所學(xué)專業(yè)的最基本的專業(yè)能力，同時還應(yīng)該有獨(dú)立分析問題，解決問題的能力，這樣扎實的專業(yè)基礎(chǔ)就顯得十分重要了。我院在新生入學(xué)后先對其進(jìn)行2-3年（?？?年，本科3年）的基礎(chǔ)課程的教育（包括公共基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)），這樣為專業(yè)方向課程模塊提供有效支撐，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)各專業(yè)方向 打下堅實的基礎(chǔ)。
3.2針對專業(yè)特點(diǎn)制定符合社會需求的專業(yè)培養(yǎng)計劃
我院以計算機(jī)軟件技術(shù)專業(yè)為實驗點(diǎn)，在進(jìn)行2年基礎(chǔ)課程教育之后，就針對專業(yè)特點(diǎn)和實際需求制定對應(yīng)的專業(yè)培養(yǎng)計劃，該培養(yǎng)計劃引入計算機(jī)主流技術(shù)，注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，使得學(xué)生在學(xué)校中能夠?qū)W到實用的專業(yè)知識，具備一定的專業(yè)技能。同時，為了使畢業(yè)班學(xué)生更加適應(yīng)市場需求，從而提高就業(yè)率，通過對當(dāng)前市場對計算機(jī)專業(yè)人才需求進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合就業(yè)和實用型人才培養(yǎng)的需要，針對軟件技術(shù)專業(yè)第五學(xué)期開設(shè)的計算機(jī)組成原理（任意選修）、Linux操作系統(tǒng)（專業(yè)基礎(chǔ)）以及Java EE、Java ME、軟件工程課程設(shè)計、程序設(shè)計實習(xí)等6門專業(yè)綜合課程，進(jìn)行課程必要的改革，具體內(nèi)容如下：①理論課程集中7周時間完成授課；②集中10周的時間進(jìn)行專業(yè)綜合課程的項目實踐和畢業(yè)設(shè)計。③將幾門相關(guān)專業(yè)綜合課程進(jìn)行整合，按統(tǒng)一的項目進(jìn)行教學(xué)實踐。④添加Web工程和基于構(gòu)件的軟件開發(fā)方法的介紹，鼓勵學(xué)生以構(gòu)件為思路進(jìn)行“軟件工廠”過稱式的開發(fā)。
教學(xué)中我們利用成熟的案例來進(jìn)行項目驅(qū)動式的學(xué)習(xí)，這樣不僅有利于學(xué)生加深專業(yè)內(nèi)容，還使其具備了一定的項目開發(fā)經(jīng)驗。畢業(yè)班的學(xué)生可以在根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇，確定自己的畢業(yè)設(shè)計項目，提前進(jìn)入設(shè)計狀態(tài)，增強(qiáng)社會適應(yīng)能力。
3.3校企合作，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果
為了使畢業(yè)生能夠更好的得到企業(yè)認(rèn)可，從而達(dá)到學(xué)生滿意就業(yè)，企業(yè)滿意用人的目的。我院采取校企合作，共同進(jìn)行應(yīng)用型軟件人才培養(yǎng)模式建設(shè)的方式。以企業(yè)崗位需求為依據(jù)制定培養(yǎng)方案，將企業(yè)成熟項目作為教學(xué)案例嵌入課程內(nèi)容，學(xué)習(xí)的同時參與項目開發(fā)，提高學(xué)習(xí)興趣和動手能力，培養(yǎng)軟件開發(fā)意識和團(tuán)隊合作精神。通過校企合作，經(jīng)常聘請企業(yè)中有豐富項目開發(fā)經(jīng)驗的工程師來對學(xué)生講授現(xiàn)代軟件開發(fā)技術(shù)和一些項目實戰(zhàn)經(jīng)驗。這樣，不僅拓展了學(xué)生的視野，而且促進(jìn)學(xué)生專業(yè)技能的提高，從而增加學(xué)生適應(yīng)企業(yè)的能力。同時，為了使學(xué)生有更好的項目經(jīng)驗，我院利用寒暑假的時間，將部分學(xué)生選送到合作的企業(yè)中，進(jìn)行項目實訓(xùn)，實現(xiàn)學(xué)業(yè)與就業(yè)無縫連接。
3.4加強(qiáng)實踐教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力
實踐教學(xué)是計算機(jī)專業(yè)教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的重要手段[3]。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，往往只是在理論教學(xué)的同時配備少量的實驗教學(xué)，而且這種實驗教學(xué)很多都是對理論教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行驗證，很少有真正設(shè)計性的實踐，這樣不利于提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，這也是我們的畢業(yè)生項目實踐能力缺乏的一個原因。我們知道計算機(jī)應(yīng)用型人才的要求是：掌握一定的計算機(jī)理論知識，同時要具備對問題進(jìn)行系統(tǒng)分析和解決的能力。當(dāng)然，有很多人認(rèn)為計算機(jī)就是編程，學(xué)好代碼怎么編就可以了，但實際上編程只占整個項目中很少的一小部分，重要的是程序設(shè)計和調(diào)試，設(shè)計和調(diào)試的過程不僅是理論和實踐的結(jié)合，而且能夠提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
1）采用小學(xué)期制，集中進(jìn)行設(shè)計類課程教學(xué)
針對機(jī)軟件專業(yè)的特點(diǎn)，對以往的教學(xué)計劃進(jìn)行了改革，在該專業(yè)的最后一個學(xué)年的教學(xué)中引入了大量的課程設(shè)計類課程（例如：軟件工程課程設(shè)計，JAVA課程設(shè)計等等），促使學(xué)生把前面學(xué)習(xí)的理論知識應(yīng)用到課程設(shè)計中，增加項目經(jīng)驗。同時，為了讓學(xué)生對項目開發(fā)有一個整體的概念，我們采用小學(xué)期制集中教學(xué)，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項目選擇之后，對其進(jìn)行分組，鼓勵學(xué)生用“軟件工廠”的模式進(jìn)行軟件產(chǎn)品線型的開發(fā)，讓學(xué)生在實踐中模擬流水線上的不同角色，培養(yǎng)新型的軟件技術(shù)人才。
2）編寫適用的計算機(jī)課程設(shè)計類教材
目前，由于已有相關(guān)配套教材較少，每次進(jìn)行教材選訂的時候，很難選到適合的教材，對教學(xué)也很難做到規(guī)范化。近幾年，我院一批長期參與課程設(shè)計教學(xué)的教師們深入調(diào)研相關(guān)教材，認(rèn)真分析總結(jié)，結(jié)合自己實際項目開發(fā)流程和相關(guān)開發(fā)經(jīng)驗，相互取長補(bǔ)短，初步形成了一系列適用的計算機(jī)課程設(shè)計類教材的雛形，從而更好的指導(dǎo)和規(guī)范相關(guān)的實踐教學(xué)，取得更好的教學(xué)效果。
3.5建立高素質(zhì)師資隊伍
教師是教學(xué)過程的主體，高質(zhì)量的教師隊伍是保障教學(xué)質(zhì)量，是實現(xiàn)工業(yè)化理念的前提【4】。對于很多新生本科院校來說，師資多數(shù)是從學(xué)校到學(xué)校，缺乏業(yè)界現(xiàn)場的工程實際經(jīng)驗，計算機(jī)教育理論脫離實際、專業(yè)教學(xué)的改革落后于計算機(jī)及軟件技術(shù)的發(fā)展，但這種知識的學(xué)習(xí)是不斷更新的。因此我校要求教師必須跟上技術(shù)的最新發(fā)展，在鼓勵教師向“雙師型”發(fā)展的同時讓青年教師去IT企業(yè)進(jìn)修學(xué)習(xí)，參加IT行業(yè)開設(shè)的短期培訓(xùn)，并且廣泛引進(jìn)企業(yè)單位有豐富經(jīng)驗的軟件專家擔(dān)任兼職教師，來我院舉辦講座和指導(dǎo)學(xué)生實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計，提高整體師資水平。
4 結(jié)論
計算機(jī)專業(yè)是實踐性極強(qiáng)的專業(yè)，有很大的發(fā)展前景，自然對應(yīng)用型人才的需求不斷增加。這就要求高校的人才培養(yǎng)應(yīng)符合企業(yè)需求，將前沿技術(shù)融入到專業(yè)建設(shè)中，改革傳統(tǒng)教學(xué)模式，提高師資水平。由于計算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)涉及的要素很多，涉及面也很廣，其培養(yǎng)模式呈現(xiàn)多樣性，這也給專業(yè)發(fā)展留下了很多新的問題。該文主要對計算機(jī)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了一個初步的研究，以期望能對計算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革和完善提供借鑒。
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