时间:2023-09-15 17:30:40
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机科学与技术概论,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
招生
学校
专业名称
公共
科目
专业基础课考试科目
招生人数
学费(元/学年)
备注
海南师范
大学
旅游管理
英语
旅游学概论、管理学基础
50
4600
不限专业
海南医
学院
临床医学
英语
生理学、诊断学(物理诊断)
65
6000
招临床医学专业
药学
英语
生理学、药物分析
10
招药学、医药营销专业
医学检验技术
英语
生理学、临床检验学
10
招医学检验技术专业
护理学
英语
生理学、护理学基础
10
招护理、助产专业
医学影像学
英语
生理学、病理学
10
招医学影像技术专业
针灸推拿学
英语
生理学、中医基础理论
10
招针灸推拿专业
口腔医学
英语
生理学、诊断学(物理诊断)
10
招口腔医学专业
琼州学院
旅游管理
英语
旅游学概论、管理学基础
50
4600
不限专业
英语
高等数学、数据库
50
限招本专业或相近专业
英语
大学语文
专业基础英语、英语写作与翻译
50
不限专业
海口经济学院
旅游管理
英语
旅游学概论、管理学基础
120
15400
不限专业
计算机科学与技术
英语
高等数学、数据库
60
16100
限招计算机、电子电气类专业
国际经济与贸易
英语
国际贸易理论、微观经济学
60
15400
限招会计、财务管理、经济贸易、工商管理类专业
财务管理
英语
财务会计、财务管理
60
英语
大学语文
专业基础英语、英语写作与翻译
60
限招英语类专业
三亚学院
会计学
英语
财务会计、基础会计
30
13000
招本专业及会计电算化等相近专业
旅游管理
英语
旅游学概论、管理学基础
40
不限专业
工程管理
英语
工程材料、管理学基础
30
招本专业及工程造价、工程监理、建筑工程技术等相近专业
Abstract: Recently, Internet of Things is called as the third wave of information industry. In order to seize the opportunity for Internet of Things personnel training, each university should apply for the Internet of Things engineering profession or set the training direction which is relied on other relevant professions. To train competent professional personnel, making personnel training scheme is vital. Under the condition of setting the Internet of Things profession relying on computer science and technology, this paper states the personnel training scheme in the way of objectives, requirements, the formation of course system and so on, expecting to provide others who intend to start the Internet of Things engineering profession with some references.
关键词:物联网;射频识别;人才培养方案
Key words: Internet of Things;RFID;Personnel Training Scheme
中图分类号:G642.0文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)24-0236-02
0引言
物联网技术作为第三次信息产业浪潮,近年来已经成为全球科技人员和政府决策部门持续关注的热点,相关产业研讨和学术交流如火如荼,方兴未艾。从“智慧地球”到“感知中国”,各国都在积极布局物联网产业格局,力图抓住物联网带动产业提升的战略机会。自总理09年8月考察无锡提出“感知中国”到2010年政府工作报告中提出加快物联网研发应用,加大相关产业的投入和政策支持,中国的物联网发展进入了一个全新的高速发展时期[1]。
物联网所涉及的关键技术,比如射频技术、分布式计算、传感器、嵌入式智能、无线传输及实时数据交换和互联网都是目前较为成熟的技术,并在相关领域已得到广泛的应用。物联网的新颖之处在于利用这些技术的交叉与融合,建立一个物物相连的网络,从而完成远程实时数据交换与控制,方便人们生产生活。据美国咨询机构Forrester预测[2],到2020年,物联网将大规模普及,物物互联业务与现有人与人的通信业务比例将达到30:1,物联网被称为是下一个“亿万级”产业。
由于2010年教育部只批准了部分211学校申办物联网工程专业,因此,对于大多数没有获批的学校可以在传统专业下设置物联网培养方向。目前,各高校与IT产业密切相关的专业是:计算机科学与技术、软件工程、网络工程、通信工程、电子信息工程等,比如计算机科学与技术专业设置此培养方向更适合[3]。培养合格的专业人才,制定人才培养方案是关键,由于物联网工程专业(物联网培养方向)各高校都刚涉及,没有一个成熟的培养模式,都处在探索阶段,所以,研究“平台+模块”物联网人才培养方案是非常有必要的。
1培养方案
1.1 培养目标培养学生德、智、体、美全面发展,在宽口径专业基础教学的基础上,使学生在计算机技术、电子技术、通信技术等领域有扎实的理论基础、系统的专业知识和较强的实践技能的复合型技术人才,毕业生可在物联网工程领域从事科学研究、技术开发、产品设计。
1.2 规格和基本要求①具有良好的思想品德、社会公德和职业道德,具有勤奋好学、勇于创新的精神。②具有基本的工程技术基础理论,系统地掌握相关领域技术基础理论知识;具有知识更新能力。③掌握信息获取、处理的基本理论和方法,具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力。④具有物联网领域所需要的绘图、运算、实验、测试、表达及工艺设计技能及较强的计算机应用能力和自学能力。
1.3 课程体系建设学科基础平台:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、场论与复变函数、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、C语言程序设计。高数和工程数学是后续课程的基础,必须开足,其中,场论与复变函数是为学习电磁场与电磁波、微波技术与天线做铺垫。电路分析及模拟、数字电子技术为电路设计奠定了基础,系统底层设计需要C语言做支撑。
专业基础平台:数据结构、微机原理与接口技术、计算机网络、Java程序设计、操作系统、信号与系统、数字信号处理、通信原理,这些课程是计算机和通信专业的核心课程。例如计算机专业考研的专业统考科目就有数据结构、操作系统和计算机网络,Java程序设计则是当前流行的面向对象网络编程语言。信号与系统、数字信号处理、通信原理也是部分学校的考研初试或复试科目,由此可以看出这些课程的地位。
方向模块:电磁场与电磁波、微波技术与天线、传感器技术、RFID系统应用、嵌入式系统。以上课程为实现射频识别系统即设计电子标签、读写器及天线打下良好的基础。事实上,从70年代末,国外已开始从事RFID系统应用研究,主要应用予自动车辆管理系统、公路收费系统、码头车站集装箱管理系统、防盗系统和门禁系统等,到90年代此项技术已很成熟,国内相关企业可以生产和销售全部国产化的射频识别技术产品(读写器、电子标签)。今年年初,笔者到台湾几所高校做学术交流访问,从这些学校的资讯科技系、电脑与通信工程和电子工程系的人才培养方案中可以看到,都开设有RFID系统概论、RFID系统应用、RFID天线设计等课程,说明境外学校也很注重培养射频识别技术应用人才。
专业选修课:DSP原理及应用、专用集成电路设计初步、FPGA设计技术与应用、oracle数据库、网络安全、工程制图与计算机绘图、物联网技术、现代物流概论等。这些课程是为进一步拓宽电子技术和计算机学科及物联网工程应用而设置的。
1.4 实践体系建设在集中实践环节中,包含电子工艺实习、生产实习、工程设计(第二课堂)、硬件课程设计、软件课程设计、毕业设计等内容。此外,要保证相关课的实验要求,需要建立电路实验室、电子技术实验室、高频电子技术实验室、微机原理与接口技术实验室、计算机网络实验室、ARM实验室、通信原理实验室、电磁场与微波实验室、传感器技术实验室、EDA实验室、FPGA实验室、DSP实验室等。当然,如果一次性建设这么多实验室,投资是很大的,实际上没有必要重复建设,因为各理工科高校大都有计算机科学与技术、电子信息工程和通信工程等专业,其实验室资源可以共享。
2师资建设
2.1 大力引进人才需要加大人才引进力度,由于物联网是一个多学科领域,除需要计算机学科外还需要引进通信工程、电子科学与技术、电子信息工程等专业具有高职称或高学历的人才,同时在企业聘请具有丰富项目开发和管理经验的工程师参与教学与实训工作,打造一支专兼结合的教师队伍,形成企业和相关产业领域专家到高校和高校教师到企业的双向互动的机制和模式。
2.2 整合现有人才资源将计算机科学与技术、电子信息工程和通信工程等专业的现有教师资源整合起来,实现软件资源共享。
2.3 走出去进修或请进来培训对于有些未开过的课程,可以选派教师到国内外相关机构进修,或外请教师对校内教师进行培训的方式,提高师资水平。
3探索实践
我院现有计算机科学与技术、电子信息工程和自动化等专业,其中计算机科学与技术专业其“应用型软件服务外包人才培养模式创新实验区”,2009年被陕西省教育厅批准为省级人才培养模式创新实验区,2010年该专业又被批准为省级特色专业建设点。2010年及2011年教育部先后批准西安交通大学、西北工业大学、西北大学及西安理工大学开办“物联网工程”专业,同时陕西省成立了由多个高校及企业参加的“物联网产业联盟”,这是陕西省大力扶持物联网产业的又一重要举措,有利于整合资源优势,提升陕西省物联网产业的知名度和竞争力。在这些外部有利的环境下,我院以计算机科学与技术专业为依托,修订该专业的人才培养方案,增设一个“物联网工程”专业方向,并计划在2011年招生中实施修订后的人才培养方案,为培养物联网人才做有益的探索。
4结束语
物联网涉及的领域非常广泛,从技术角度看,在计算机科学与技术专业的人才培养方案中设置物联网工程专业方向,通过广泛的调研,制定尽可能合理的人才培养方案,并整合其他相关专业的软硬件资源,为社会培养物联网复合型人才是可行的。
参考文献:
[1]李坡,吴彤,匡兴华.物联网技术及其应用[J].国防科技,2011,(01):18-22.
关键词:新工科;工程教育认证;计算机科学与技术专业;复杂工程问题
一、概论
我国积极推动创新驱动发展,实施“一带一路”、“中国制造2025”和“互联网+”等重大战略,对工程科技人才提出了更高要求,迫切需要加快工程教育改革创新。2017年2月18日,教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会,形成了新工科建设的“复旦共识”;2017年4月8日,又在天津大学召开新工科建设研讨会,明确了“新工科”建设行动路线(“天大行动”);2017年6月9日,正式《新工科研究与实践项目指南》(“北京指南”),引导开展新工科研究与实践[1]。中国地质大学(北京)计算机科学与技术专业积极响应国家的“新工科”建设要求,成功获批新工科建设项目。工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度,也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求,是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价[2]。《华盛顿协议》是目前国际上最具影响力的工程教育学位互认协议,主要针对四年制本科教育,与我国现行的大学教育切合度高。2016年6月,我国成为《华盛顿协议》第18个正式会员国。成为会员国后我国的专业认证就具备了国际实质等效性,借此可促进高校按国际先进理念推动教育教学改革,加快与国际接轨。工程教育认证标准在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件等多方面提出了明确的要求与标准,具有完整规范和与国际接轨等特点。“新工科”建设项目支持不同高校的工科专业制定符合自身特点的建设目标,以便能更好地适应新技术、新产业、新经济发展的需要,服务于国家发展战略。所以工程教育认证和“新工科”建设项目两者具有明显的区别。但是,两者都是高等教育工程类专业建设工程,具有众多的一致性。例如,都强调以学生发展为中心,通过系统性的教育体系建设,使毕业生具有解决“复杂工程问题”的理论知识、分析方法和实践能力。正是由于两者存在较高的切合度,所以我们在进行“新工科”建设过程中,一方面密切结合我校行业特色和计算机发展的新技术,聚焦国家发展需求特别是国土资源领域发展战略,另一方面以工程教育认证的要求为依据,落实专业教学改革的达成度。
二、树立全面优化的专业教育理念
“新工科”建设要求更新人才培养基本观念,从“面向学科办专业”调整为以学生为中心“面向社会需求办专业”[3]。因此,需要从知识、能力和素质三个维度,全方位实施培养规划(如图1所示),提升学生的工程技术创新能力,使其具备适应新经济时代的社会需求;改变原来专业内容过窄的状况,强化跨学科教育,培养学生既具备科学与基础理论修养,形成对于复杂工程的系统视野,又能从多学科的角度审视,具备人文情怀和管理素养。在继承我校服务“大地学”办学理念的背景下,充分发挥地质大学在国土资源行业的特色和优势,同地学应用相结合,为地学及其延伸学科提供支撑与服务;聚焦国家战略,特别是国土资源“三深一土”(深地探测、深海探测、深空对地观测和土地科技)科技发展战略[4],树立创新型、综合化、全周期专业教育理念。
三、着眼“复杂工程问题”构建计算机专业课程体系
工程教育专业认证和“新工科”建设都把解决“复杂工程问题”作为进行专业课程建设的目标和落脚点。在工程教育认证标准中对于“复杂工程问题”的7方面特征,进行了明确说明。基于“复杂工程问题”本质和表象的理解[5],我们从我校计算机专业实际条件出发,联合我校地球科学与资源学院、水资源与环境学院和能源学院,与包括自然资源部(原国土资源部)信息中心、中国黄金集团内蒙古矿业有限公司、云锡集团、洛钼集团等开展多种形式的产学研合作,从国土资源行业信息化的实际需求中凝练出体现“复杂工程问题”的三个主要方向:“面向地球科学的信息化建模与优化”、“基于物联网的智能系统设计”和“跨媒体感知计算与可视化应用”。课程体系设计围绕如何使学生具备解决“复杂工程问题”的能力展开分解为三个阶段,即通识基础教学阶段、专业基础与核心教学阶段和专业实践教学阶段。通识基础教学阶段的主要目的是强化学生基础知识,包括数理基础、思政基础、人文素养基础和地球科学概论。掌握数理基础知识,用于计算机复杂工程问题的分析与建模。掌握思政基础,有利于树立正确向上的人生观和价值观。人文素养的培养,有助于学生具有人文知识、思辨能力、处事能力和科学精神,理解计算机相关工程技术的社会价值以及工程师的社会责任,自觉遵守工程师职业道德和行为规范。地球科学概论是一门关于地球科学基础知识的通识性课程,帮助我校计算机专业的学生掌握地球科学的基本知识和研究方法,以便服务于国土资源信息领域。专业基础与核心教学阶段的主要目的是强调学生工程性、系统性、应用性、创新性和解决复杂工程问题能力的培养。全面考虑课程之间的关联性和相容性,优化主干专业课程和特色课程,实现统一设计、统一规划。专业实践教学阶段的主要目的是培养学生综合运用知识解决工程问题的能力和工业化素质。依托校内实践教学中心和校企实践创新基地,学生通过具体实验、实训和实习参与工程项目训练,掌握系统实践能力。组织和动员学生参与学科竞赛、“大创项目”和老师的科研活动,以“项目驱动”方式来提高学生综合运用知识解决工程问题的能力、团队协作能力和工业化素质,最终培养良好的解决复杂工程问题的能力,满足新经济形势下对于计算机专业人才能力和素质的要求。
四、建立人才分类培养的新机制
根据工程教育专业认证的要求,需要全程观测学生对知识的掌握程度、能力的达成度以及素质的实际提升效果,有针对性地调整课程实施进度和工程实例的复杂程度。所以,为方便专业教师全面及时了解学生的状态,我们施行本科生导师制[6],从大一开始为每个入校新生分配学业导师。按照近似“20%:70%:10%”的比例,开展分类培养。对于少数突出拔尖的学生(约占学生数量的20%),以高水平学科竞赛如ACM-ICPC竞赛为抓手,从大一开始进行选拔,利用课余时间进行系统化的培养。对于大部分学生(约占学生数量的70%),通过学业导师帮助他们树立正确清晰的专业认知,克服在学业中可能遇到的困惑,掌握好计算机专业要求的理论知识和基本技能。同时,引导他们在二、三年级时参加科研活动或者进入企业参加产学研实习,强化对专业的全面了解。学院组织优秀教师,并引入企业优质教育资源,在课余时间开设了“信息技术学术研讨班”和“信息技术实践创新班”。学业导师根据同学们的实际状况,在尊重学生意愿的前提下,推荐他们加入“信息技术学术研讨班”和“信息技术实践创新班”,充分利用好课余时间,补充和提高课堂教学所不能覆盖的知识和能力。对于少数学业有困难的学生(约占学生数量的10%),建立“学院-教师-学生-家长”联系互动机制,通过制定“学业帮扶计划”组织专业教师和高年级学长有针对性地帮助这部分同学克服学业上的困难,顺利完成学业。
五、开拓校内和校外教育资源
我校在地球科学与资源利用方面具有国内领先优势,同时国土资源行业也亟须进行信息化升级改造。在与我校地球科学与资源学院、水资源与环境学院和能源学院充分探讨学科交叉创新的基础上,挖掘地质信息领域的紧迫任务,既是我校计算机专业新工科建设的重点,也是实现工程教育专业认证要求的重要途径。在2018年主办了第二届空间数据科学国际研讨会暨首届自然资源大数据高端论坛,邀请海内外著名专家学者共同探讨建设和利用自然资源大数据的途径和方法。作为参与单位,与自然资源部(原国土资源部)信息中心共同申报自然资源大数据工程技术创新中心,聚焦国土资源领域的“复杂工程问题”。与北京航空航天大学、北京邮电大学和北京科技大学等高校,就人才培养、工程教育认证和“新工科”专业建设进行研讨和交流。与达内集团、北京百科荣创公司、北京博创公司和北京中公教育公司等企业建立培训和产学研合作关系,引入企业实践教学方面的师资和课程资源,聘请企业导师、共建实践课程、共同指导毕业设计和合作进行项目研发,实现校企全面对接。安排学生参观知名IT企业,熟悉将来的工作环境和特点。选派优秀学生到企业实习,提前让他们适应企业的工作要求。
六、建设效果
我校计算机科学与技术专业在开展适应工程教育认证要求的“新工科”建设工作以来,在就业率、学风以及学科竞赛和创新项目等多方面已经开始取得初步的建设效果。计算机科学与技术专业的就业率从2016届的89.36%[7],上升到2017届的98.25%[8]和2018届的98.31%[9],成为中国地质大学(北京)本科就业率最高的专业之一,也是学生入校后最希望转入的专业。2017年和2018年,计算机专业的本科生获得ACM-ICPC亚洲区域赛银牌三枚,铜牌七枚,其中2018年获得的香港赛区铜牌是中国地质大学(北京)首次获得境外的奖牌。此外,在这两年里,计算机专业的本科生还获得其他省部级以上学科竞赛奖项三十七项,主持大学生创新项目二十七项,已形成了良好的学习和研究氛围。
关键词:计算机组成原理;教学水平;教学方法;课程改革
作者简介:向征(1980-),男,广东广州人,广东药学院医药信息工程学院,讲师;余华芳(1975-),女,广东广州人,广东药学院医药信息工程学院,讲师。(广东 广州 510006)
基金项目:本文系广东药学院校级优质课程项目(52159505)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)32-0061-02
“计算机组成原理”是计算机科学与技术专业本科教学中的一门重要技术基础课。在计算机科学与技术专业的教学计划中占有重要的地位和作用。学好该课程对于提高学生的理论认识水平和实践能力将起到极为重要的作用,因此该课程的教学目标是使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术,建立计算机系统的整体概念,对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。该课程为今后学习计算机体系结构、计算机网络、计算机容错技术、计算机并行处理、计算机分布式处理技术等课程打好基础。
对于该类课程,各高等院校都从自身条件与角度给出了该类课程的教学改革或教学方法。清华大学提出了自己的建设目标和步骤,按照研究型大学的教学理念进一步向研究型教学模式转化,全面深入地开展教学改革,将本课程建设成教学特色突出、教学效果优良、在全国有较强辐射作用的精品课,进一步增强和完善研究型教学的成效,力争使学生可以掌握本课程的主要专业知识,具备设计简单可用的计算机系统的工作能力,培养良好的团队精神和高度责任心,成为具有开创意识和一定创新能力的高素质人才。[1]
广东药学院医药信息工程学院是个年轻的学院,在建院伊始,为计算机科学与技术专业的学生开设了计算机组成原理的课程,但上课效果一直不是很好。一方面是教师自身水平的问题,一方面是教学辅助材料的问题,当然还有其他问题。为了进一步改进教学质量,有效培育学生,有必要对该课程的教学进行探讨。
一、“计算机组成原理”的课程特点
“计算机组成原理”是计算机科学与技术专业的核心课程,其重要性已经得到广泛认识。但怎样才能取得良好的教学效果,这一问题是每一个任课教师不得不面对的问题。要想破解该问题,必须首先全面把握该课程的特点。[2]经过长时间的研究与教学实践,笔者认为,该课程主要包含以下特点:
1.抽象性
计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性,它包括了很多对程序员来说是透明的硬件细节。例如,指令系统体现了机器的属性,这是属于计算机结构的问题。但指令的实现,即如何取指令、分析指令、取操作数、如何运算、如何送结果等等,这些都属于计算机组成问题。因此,当两台机器指令系统相同时,只能认为它们具有相同的结构。由于课程涉及到很多计算机体系的技术理论,而这些理论单纯理解的话比较晦涩难懂,因此在设计具体实现这些属性的架构过程中会出现很多理解性的问题,这就是人们经常说的抽象。在实际的上课中,这基本上是最大的问题。
2.关联性
计算机组成原理并不是一门独立的课程,其实要彻底学好弄明白这门课,必须学习其他很多课程,如操作系统、编译原理、计算机体系结构、汇编语言和微机原理等。只有把这些课程都学过之后才能在脑中有很清晰的概念或者框架,才能知道其所以然,不然总会有模糊不清的地方。另外,由于该课程的核心部分是CPU的设计,因此还要对CPU的发展历史以及指令集的演化有深入的了解,不然也可能只能观其一点而不得全貌。这些也间接导致了这门课的难度。
3.层次性
苏轼在《题西林壁》中有诗云:横看成岭侧成峰,远近高低各不同。对计算机的视野也一样,不同的人看计算机的时候可能看到的东西是不一样的。一万个人读哈姆雷特有一万种看法。从普通用户来看计算机就是一台电脑,是辅助做事情的,看不出计算机背后的东西;而从程序员的角度看,他可以把计算机分层。分层结构如图1所示。其中虚拟机器M4是高级语言机器,负责把高级语言程序翻译成汇编语言程序;虚拟机器M3是汇编语言机器,负责把汇编语言程序翻译成机器语言程序;虚拟机器M2是操作系统机器,负责用机器语言解释操作系统;传统机器M1用微程序解释机器指令;微程序机器M0由硬件直接执行微指令。从下层向上层发展反映了计算机系统逐级生成的过程,而从下层往上层观察则有助于了解应用计算机求解问题的过程。因此,“计算机组成原理”的教学必须体现这种层次性。
二、计算机组成原理的教材体系及其问题
目前最常见的计算机组成原理教材主要有唐朔飞和白中英版,两者各有特点。其中唐朔飞版采用从整体框架入手,自顶向下、由表及里、层层细化的叙述方法,通过对计算机系统概述、总线系统、存储系统、输入输出系统、中央处理器、控制单元的深入剖析和详细讲解,条理清晰,脉络鲜明,使读者能形象地理解计算机的基本组成和工作原理。[3]但经过学习之后感觉作为考试的复习书尚可,想要深入学习的人会发现教材中后面几章有关模型机的设计部分讲得太少,这不利于建立整机观念。如果只是把计算机的各个部分当成分立的器件来看待,那也就失去了学习组成原理的意义。
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
专业 代号 本科专业代码、名称 专科专代码 专科专业名称 考试课程 01
02
03
04
020101经济学 020102国际经济与贸易 020103财政学 020104金融学 620101
财政 经济学 620102
税务 620104
国际金融 620105
金融与证券 620106
金融保险 620107
保险实务 620109
资产评估与管理 620110
证券投资与管理 620111
投资与理财 620201
财务管理 620203
会计 620204
会计电算化 620301
经济管理 620302
经济信息管理 620303
国际经济与贸易 620304
国际贸易实务 620305
国际商务 05
030101法学 690101
司法助理 法学基础 690102
法律文秘 690103
司法警务 690104
法律事务 690105
书记官 690107
检查事务(豫) 690201
刑事执行 690302
司法鉴定技术 690304
司法信息技术
附:山东普通高等教育专升本各招生专业考试科目
师范类
招生专业 考试科目及范围 小学教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、大学语文、中外教育史);4.综合二(发展心理学、教育心理学、教育研究方法) 学前教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、大学语文、学前教育史);4.综合二(学前教育学、学前心理学、学前卫生学);5.技能测试[美术(简笔画);音乐(声乐、舞蹈、键盘,三选一)] 思想政治教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、法学概论);4.综合二(哲学、科学社会主义、国际时事政治) 汉语言文学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、写作);4.综合二(古代汉语、现代汉语、文学概论) 历史学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、史学概论);4.综合二(中国古代史、中国近代史、世界通史) 英语 1.计算机; 2.大学语文;3.综合一(教育学、心理学、英语写作);4.综合二(精读、泛读、听力) 美术学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、艺术美学);4.综合二(中外美术史、美术概论、美术教学理论与方法);5.技能测试(素描头像;水粉静物写生;白描人物) 音乐学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、音乐教育理论基础);4.综合二(基本乐理、音乐史、和声学);5.技能测试(声乐;钢琴;听记) 体育教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、学校体育学);4.综合二(人体解剖学、人体生理学、体育史);5.技能测试[100米;原地推铅球(男5公斤、女4公斤);立定三级跳远(男)、立定跳远(女);800米] 数学与应用数学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、高等代数);4.综合二(数学史、数学分析、概率与数理统计) 地理科学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、土壤与植被);4.综合二(自然地理学、地质与地貌学、气象与气候学) 化学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、物理化学);4.综合二(无机化学、有机化学、分析化学) 教育技术学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、教育技术学);4.综合二(教育传播学、教育影视节目创作、教学系统设计)
高职高专类:
招生专业 考试科目及范围 英语 1.计算机;2.大学语文;3.综合一(精读、泛读);4.综合二(听力、翻译技巧) 朝鲜语 1.计算机;2.大学语文;3.综合一(精读、泛读);4.综合二(听力、翻译技巧) 日语 1.计算机;2.大学语文;3.综合一(基础日语、日本概况);4.综合二(听力、会话) 艺术设计 1.计算机;2.英语;3.综合一(素描);4.综合二(命题设计) 园艺 1.计算机;2.英语;3.综合一(植物生理、土壤与植物营养);4.综合二(园艺植物栽培学、遗传学) 国际经济与贸易 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、会计学);4.综合二(国际贸易理论与实务、市场营销学) 金融学 1.计算机;2.英语;3.综合一(西方经济学、货币银行学);4.综合二(会计学、保险学原理) 会计学 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、基础会计);4.综合二(财务会计、审计基础与实务) 电子商务 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、经济法);4.综合二(网络营销、国际商务) 市场营销 1.计算机;2.英语;3.综合一(经济法、基础会计);4.综合二(市场营销学、市场调查与预测) 公共事业管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(管理学原理、管理心理学);4.综合二(人力资源开发与管理、公共关系学) 工商管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(经济数学、管理学基础);4.综合二(经济法、基础会计) 旅游管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(旅游概论、旅游心理学);4.综合二(旅游市场营销、旅游资源与开发) 法学 1.计算机;2.英语;3.综合一(法理学、宪法);4.综合二(民法、刑法、经济法) 生物科学 1.计算机;2.英语;3.综合一(无机化学、遗传学);4.综合二(动物学、植物学) 电气工程及其自动化 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、自控理论);4.综合二(电路、电子技术[数字、模拟电路]) 电子信息工程 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、信息理论与编码);4.综合二(数字信号、自控原理) 服装设计与工程 1.计算机;2.英语;3.综合一(服装设计、服装材料);4.综合二(服装史、美学) 工程管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(管理学、会计学);4.综合二(建筑材料、招投标与合同管理) 化学工程与工艺 1.计算机;2.英语;3.综合一(有机化学、无机化学);4.综合二(分析化学、化工原理) 机械设计制造及其自动化 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、工程力学);4.综合二(电工学、机械设计基础) 交通运输 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、理论力学);4.综合二(汽车理论、汽车构造) 计算机科学与技术 1.高等数学;2.英语;3.综合一(操作系统原理、微机原理与接口技术);4.综合二(数据结构、C语言) 土木工程 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、混凝土结构);4.综合二(材料力学、结构力学) 口腔医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(口腔组织病理学、口腔解剖生理学);4.综合二(口腔内科学、口腔颌面外科学、口腔修复学) 临床医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(生物化学、病理解剖);4.综合二(内科学、外科学) 护理学 1.计算机;2.英语;3.综合一(生理学、护理学基础);4.综合二(内科护理学、外科护理学) 麻醉学 1.计算机;2.英语;3.综合一(生理学、人体解剖学、麻醉解剖学);4.综合二(外科学、临床麻醉学、重症监测) 药学 1.计算机;2.英语;3.综合一(药物化学、微生物学);4.综合二(有机化学、药物分析) 医学检验 1.计算机; 2.英语;3.综合一(临床检验基础、生物化学检验);4.综合二(微生物学检验、免疫学检验) 医学影像学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(生理学、影像电子学基础);4.综合二(医学影像诊断学、医学影像设备学) 针灸推拿学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(中医基础理论、中药学);4.综合二(诊断学基础、针灸临床学) 中药学 1.计算机;2.英语;3.综合一(中医基础理论、中药鉴定学、药理学);4.综合二(中药炮制学、中药药剂学) 中医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(中医基础理论、方剂学、中药学、);4.综合二(诊断学基础、中医内科学) 动物医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(动物生理学、遗传学);4.综合二(内科学、外科学、传染病) 附件3:
计算机;2. 英语;3.综合一(经济数学、管理学基础);4.综合二(经济法、基础会计)
旅游管理
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(旅游概论、旅游心理学);4.综合二(旅游市场营销、旅游资源与开发)
法学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(法理学、宪法);4.综合二(民法、刑法、经济法)
生物科学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(无机化学、遗传学);4.综合二(动物学、植物学)
电气工程及其自动化
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、自控理论);4.综合二(电路、电子技术[数字、模拟电路])
电子信息工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、信息理论与编码);4.综合二(数字信号、自控原理)
服装设计与工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(服装设计、服装材料);4.综合二(服装史、美学)
工程管理
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(管理学、会计学);4.综合二(建筑材料、招投标与合同管理)
化学工程与工艺
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(有机化学、无机化学);4.综合二(分析化学、化工原理)
机械设计制造及其自动化
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、工程力学);4.综合二(电工学、机械设计基础)
交通运输
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、理论力学);4.综合二(汽车理论、汽车构造)
计算机科学与技术
1. 高等数学;2. 英语;3.综合一(操作系统原理、微机原理与接口技术);4.综合二(数据结构、C语言)
土木工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、混凝土结构);4.综合二(材料力学、结构力学)
口腔医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(口腔组织病理学、口腔解剖生理学);4.综合二(口腔内科学、口腔颌面外科学、口腔修复学)
临床医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生物化学、病理解剖);4.综合二(内科学、外科学)
护理学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生理学、护理学基础);4.综合二(内科护理学、外科护理学)
麻醉学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生理学、人体解剖学、麻醉解剖学);4.综合二(外科学、临床麻醉学、重症监测)
药学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(药物化学、微生物学);4.综合二(有机化学、药物分析)
医学检验
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(临床检验基础、生物化学检验);4.综合二(微生物学检验、免疫学检验)
医学影像学
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(生理学、影像电子学基础);4.综合二(医学影像诊断学、医学影像设备学)
针灸推拿学
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(中医基础理论、中药学);4.综合二(诊断学基础、针灸临床学)
中药学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(中医基础理论、中药鉴定学、药理学);4.综合二(中药炮制学、中药药剂学)
中医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(中医基础理论、方剂学、中药学、);4.综合二(诊断学基础、中医内科学)
专业 代号 本科专业代码、名称 专科专代码 专科专业名称 考试课程 01
02
03
04
020101经济学 020102国际经济与贸易 020103财政学 020104金融学 620101
财政 经济学 620102
税务 620104
国际金融 620105
金融与证券 620106
金融保险 620107
保险实务 620109
资产评估与管理 620110
证券投资与管理 620111
投资与理财 620201
财务管理 620203
会计 620204
会计电算化 620301
经济管理 620302
经济信息管理 620303
国际经济与贸易 620304
国际贸易实务 620305
国际商务 05
030101法学 690101
司法助理 法学基础 690102
法律文秘 690103
司法警务 690104
法律事务 690105
书记官 690107
检查事务(豫) 690201
刑事执行 690302
司法鉴定技术 690304
司法信息技术
附:山东普通高等教育专升本各招生专业考试科目
师范类
招生专业 考试科目及范围 小学教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、大学语文、中外教育史);4.综合二(发展心理学、教育心理学、教育研究方法) 学前教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、大学语文、学前教育史);4.综合二(学前教育学、学前心理学、学前卫生学);5.技能测试[美术(简笔画);音乐(声乐、舞蹈、键盘,三选一)] 思想政治教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、法学概论);4.综合二(哲学、科学社会主义、国际时事政治) 汉语言文学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、写作);4.综合二(古代汉语、现代汉语、文学概论) 历史学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、史学概论);4.综合二(中国古代史、中国近代史、世界通史) 英语 1.计算机; 2.大学语文;3.综合一(教育学、心理学、英语写作);4.综合二(精读、泛读、听力) 美术学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、艺术美学);4.综合二(中外美术史、美术概论、美术教学理论与方法);5.技能测试(素描头像;水粉静物写生;白描人物) 音乐学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、音乐教育理论基础);4.综合二(基本乐理、音乐史、和声学);5.技能测试(声乐;钢琴;听记) 体育教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、学校体育学);4.综合二(人体解剖学、人体生理学、体育史);5.技能测试[100米;原地推铅球(男5公斤、女4公斤);立定三级跳远(男)、立定跳远(女);800米] 数学与应用数学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、高等代数);4.综合二(数学史、数学分析、概率与数理统计) 地理科学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、土壤与植被);4.综合二(自然地理学、地质与地貌学、气象与气候学) 化学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、物理化学);4.综合二(无机化学、有机化学、分析化学) 教育技术学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、教育技术学);4.综合二(教育传播学、教育影视节目创作、教学系统设计)
高职高专类:
招生专业 考试科目及范围 英语 1.计算机;2.大学语文;3.综合一(精读、泛读);4.综合二(听力、翻译技巧) 朝鲜语 1.计算机;2.大学语文;3.综合一(精读、泛读);4.综合二(听力、翻译技巧) 日语 1.计算机;2.大学语文;3.综合一(基础日语、日本概况);4.综合二(听力、会话) 艺术设计 1.计算机;2.英语;3.综合一(素描);4.综合二(命题设计) 园艺 1.计算机;2.英语;3.综合一(植物生理、土壤与植物营养);4.综合二(园艺植物栽培学、遗传学) 国际经济与贸易 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、会计学);4.综合二(国际贸易理论与实务、市场营销学) 金融学 1.计算机;2.英语;3.综合一(西方经济学、货币银行学);4.综合二(会计学、保险学原理) 会计学 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、基础会计);4.综合二(财务会计、审计基础与实务) 电子商务 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、经济法);4.综合二(网络营销、国际商务) 市场营销 1.计算机;2.英语;3.综合一(经济法、基础会计);4.综合二(市场营销学、市场调查与预测) 公共事业管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(管理学原理、管理心理学);4.综合二(人力资源开发与管理、公共关系学) 工商管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(经济数学、管理学基础);4.综合二(经济法、基础会计) 旅游管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(旅游概论、旅游心理学);4.综合二(旅游市场营销、旅游资源与开发) 法学 1.计算机;2.英语;3.综合一(法理学、宪法);4.综合二(民法、刑法、经济法) 生物科学 1.计算机;2.英语;3.综合一(无机化学、遗传学);4.综合二(动物学、植物学) 电气工程及其自动化 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、自控理论);4.综合二(电路、电子技术[数字、模拟电路]) 电子信息工程 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、信息理论与编码);4.综合二(数字信号、自控原理) 服装设计与工程 1.计算机;2.英语;3.综合一(服装设计、服装材料);4.综合二(服装史、美学) 工程管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(管理学、会计学);4.综合二(建筑材料、招投标与合同管理) 化学工程与工艺 1.计算机;2.英语;3.综合一(有机化学、无机化学);4.综合二(分析化学、化工原理) 机械设计制造及其自动化 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、工程力学);4.综合二(电工学、机械设计基础) 交通运输 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、理论力学);4.综合二(汽车理论、汽车构造) 计算机科学与技术 1.高等数学;2.英语;3.综合一(操作系统原理、微机原理与接口技术);4.综合二(数据结构、C语言) 土木工程 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、混凝土结构);4.综合二(材料力学、结构力学) 口腔医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(口腔组织病理学、口腔解剖生理学);4.综合二(口腔内科学、口腔颌面外科学、口腔修复学) 临床医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(生物化学、病理解剖);4.综合二(内科学、外科学) 护理学 1.计算机;2.英语;3.综合一(生理学、护理学基础);4.综合二(内科护理学、外科护理学) 麻醉学 1.计算机;2.英语;3.综合一(生理学、人体解剖学、麻醉解剖学);4.综合二(外科学、临床麻醉学、重症监测) 药学 1.计算机;2.英语;3.综合一(药物化学、微生物学);4.综合二(有机化学、药物分析) 医学检验 1.计算机; 2.英语;3.综合一(临床检验基础、生物化学检验);4.综合二(微生物学检验、免疫学检验) 医学影像学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(生理学、影像电子学基础);4.综合二(医学影像诊断学、医学影像设备学) 针灸推拿学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(中医基础理论、中药学);4.综合二(诊断学基础、针灸临床学) 中药学 1.计算机;2.英语;3.综合一(中医基础理论、中药鉴定学、药理学);4.综合二(中药炮制学、中药药剂学) 中医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(中医基础理论、方剂学、中药学、);4.综合二(诊断学基础、中医内科学) 动物医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(动物生理学、遗传学);4.综合二(内科学、外科学、传染病) 附件3:
计算机;2. 英语;3.综合一(经济数学、管理学基础);4.综合二(经济法、基础会计)
旅游管理
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(旅游概论、旅游心理学);4.综合二(旅游市场营销、旅游资源与开发)
法学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(法理学、宪法);4.综合二(民法、刑法、经济法)
生物科学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(无机化学、遗传学);4.综合二(动物学、植物学)
电气工程及其自动化
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、自控理论);4.综合二(电路、电子技术[数字、模拟电路])
电子信息工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、信息理论与编码);4.综合二(数字信号、自控原理)
服装设计与工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(服装设计、服装材料);4.综合二(服装史、美学)
工程管理
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(管理学、会计学);4.综合二(建筑材料、招投标与合同管理)
化学工程与工艺
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(有机化学、无机化学);4.综合二(分析化学、化工原理)
机械设计制造及其自动化
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、工程力学);4.综合二(电工学、机械设计基础)
交通运输
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、理论力学);4.综合二(汽车理论、汽车构造)
计算机科学与技术
1. 高等数学;2. 英语;3.综合一(操作系统原理、微机原理与接口技术);4.综合二(数据结构、C语言)
土木工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、混凝土结构);4.综合二(材料力学、结构力学)
口腔医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(口腔组织病理学、口腔解剖生理学);4.综合二(口腔内科学、口腔颌面外科学、口腔修复学)
临床医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生物化学、病理解剖);4.综合二(内科学、外科学)
护理学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生理学、护理学基础);4.综合二(内科护理学、外科护理学)
麻醉学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生理学、人体解剖学、麻醉解剖学);4.综合二(外科学、临床麻醉学、重症监测)
药学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(药物化学、微生物学);4.综合二(有机化学、药物分析)
医学检验
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(临床检验基础、生物化学检验);4.综合二(微生物学检验、免疫学检验)
医学影像学
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(生理学、影像电子学基础);4.综合二(医学影像诊断学、医学影像设备学)
针灸推拿学
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(中医基础理论、中药学);4.综合二(诊断学基础、针灸临床学)
中药学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(中医基础理论、中药鉴定学、药理学);4.综合二(中药炮制学、中药药剂学)
中医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(中医基础理论、方剂学、中药学、);4.综合二(诊断学基础、中医内科学)
专业 代号 本科专业代码、名称 专科专代码 专科专业名称 考试课程 01
02
03
04
020101经济学 020102国际经济与贸易 020103财政学 020104金融学 620101
财政 经济学 620102
税务 620104
国际金融 620105
金融与证券 620106
金融保险 620107
保险实务 620109
资产评估与管理 620110
证券投资与管理 620111
投资与理财 620201
财务管理 620203
会计 620204
会计电算化 620301
经济管理 620302
经济信息管理 620303
国际经济与贸易 620304
国际贸易实务 620305
国际商务 05
030101法学 690101
司法助理 法学基础 690102
法律文秘 690103
司法警务 690104
法律事务 690105
书记官 690107
检查事务(豫) 690201
刑事执行 690302
司法鉴定技术 690304
司法信息技术
附:山东普通高等教育专升本各招生专业考试科目
师范类
招生专业 考试科目及范围 小学教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、大学语文、中外教育史);4.综合二(发展心理学、教育心理学、教育研究方法) 学前教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、大学语文、学前教育史);4.综合二(学前教育学、学前心理学、学前卫生学);5.技能测试[美术(简笔画);音乐(声乐、舞蹈、键盘,三选一)] 思想政治教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、法学概论);4.综合二(哲学、科学社会主义、国际时事政治) 汉语言文学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、写作);4.综合二(古代汉语、现代汉语、文学概论) 历史学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、史学概论);4.综合二(中国古代史、中国近代史、世界通史) 英语 1.计算机; 2.大学语文;3.综合一(教育学、心理学、英语写作);4.综合二(精读、泛读、听力) 美术学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、艺术美学);4.综合二(中外美术史、美术概论、美术教学理论与方法);5.技能测试(素描头像;水粉静物写生;白描人物) 音乐学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、音乐教育理论基础);4.综合二(基本乐理、音乐史、和声学);5.技能测试(声乐;钢琴;听记) 体育教育 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、学校体育学);4.综合二(人体解剖学、人体生理学、体育史);5.技能测试[100米;原地推铅球(男5公斤、女4公斤);立定三级跳远(男)、立定跳远(女);800米] 数学与应用数学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、高等代数);4.综合二(数学史、数学分析、概率与数理统计) 地理科学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、土壤与植被);4.综合二(自然地理学、地质与地貌学、气象与气候学) 化学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、物理化学);4.综合二(无机化学、有机化学、分析化学) 教育技术学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(教育学、心理学、教育技术学);4.综合二(教育传播学、教育影视节目创作、教学系统设计)
高职高专类:
招生专业 考试科目及范围 英语 1.计算机;2.大学语文;3.综合一(精读、泛读);4.综合二(听力、翻译技巧) 朝鲜语 1.计算机;2.大学语文;3.综合一(精读、泛读);4.综合二(听力、翻译技巧) 日语 1.计算机;2.大学语文;3.综合一(基础日语、日本概况);4.综合二(听力、会话) 艺术设计 1.计算机;2.英语;3.综合一(素描);4.综合二(命题设计) 园艺 1.计算机;2.英语;3.综合一(植物生理、土壤与植物营养);4.综合二(园艺植物栽培学、遗传学) 国际经济与贸易 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、会计学);4.综合二(国际贸易理论与实务、市场营销学) 金融学 1.计算机;2.英语;3.综合一(西方经济学、货币银行学);4.综合二(会计学、保险学原理) 会计学 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、基础会计);4.综合二(财务会计、审计基础与实务) 电子商务 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、经济法);4.综合二(网络营销、国际商务) 市场营销 1.计算机;2.英语;3.综合一(经济法、基础会计);4.综合二(市场营销学、市场调查与预测) 公共事业管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(管理学原理、管理心理学);4.综合二(人力资源开发与管理、公共关系学) 工商管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(经济数学、管理学基础);4.综合二(经济法、基础会计) 旅游管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(旅游概论、旅游心理学);4.综合二(旅游市场营销、旅游资源与开发) 法学 1.计算机;2.英语;3.综合一(法理学、宪法);4.综合二(民法、刑法、经济法) 生物科学 1.计算机;2.英语;3.综合一(无机化学、遗传学);4.综合二(动物学、植物学) 电气工程及其自动化 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、自控理论);4.综合二(电路、电子技术[数字、模拟电路]) 电子信息工程 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、信息理论与编码);4.综合二(数字信号、自控原理) 服装设计与工程 1.计算机;2.英语;3.综合一(服装设计、服装材料);4.综合二(服装史、美学) 工程管理 1.计算机;2.英语;3.综合一(管理学、会计学);4.综合二(建筑材料、招投标与合同管理) 化学工程与工艺 1.计算机;2.英语;3.综合一(有机化学、无机化学);4.综合二(分析化学、化工原理) 机械设计制造及其自动化 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、工程力学);4.综合二(电工学、机械设计基础) 交通运输 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、理论力学);4.综合二(汽车理论、汽车构造) 计算机科学与技术 1.高等数学;2.英语;3.综合一(操作系统原理、微机原理与接口技术);4.综合二(数据结构、C语言) 土木工程 1.计算机;2.英语;3.综合一(高等数学、混凝土结构);4.综合二(材料力学、结构力学) 口腔医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(口腔组织病理学、口腔解剖生理学);4.综合二(口腔内科学、口腔颌面外科学、口腔修复学) 临床医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(生物化学、病理解剖);4.综合二(内科学、外科学) 护理学 1.计算机;2.英语;3.综合一(生理学、护理学基础);4.综合二(内科护理学、外科护理学) 麻醉学 1.计算机;2.英语;3.综合一(生理学、人体解剖学、麻醉解剖学);4.综合二(外科学、临床麻醉学、重症监测) 药学 1.计算机;2.英语;3.综合一(药物化学、微生物学);4.综合二(有机化学、药物分析) 医学检验 1.计算机; 2.英语;3.综合一(临床检验基础、生物化学检验);4.综合二(微生物学检验、免疫学检验) 医学影像学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(生理学、影像电子学基础);4.综合二(医学影像诊断学、医学影像设备学) 针灸推拿学 1.计算机; 2.英语;3.综合一(中医基础理论、中药学);4.综合二(诊断学基础、针灸临床学) 中药学 1.计算机;2.英语;3.综合一(中医基础理论、中药鉴定学、药理学);4.综合二(中药炮制学、中药药剂学) 中医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(中医基础理论、方剂学、中药学、);4.综合二(诊断学基础、中医内科学) 动物医学 1.计算机;2.英语;3.综合一(动物生理学、遗传学);4.综合二(内科学、外科学、传染病) 附件3:
计算机;2. 英语;3.综合一(经济数学、管理学基础);4.综合二(经济法、基础会计)
旅游管理
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(旅游概论、旅游心理学);4.综合二(旅游市场营销、旅游资源与开发)
法学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(法理学、宪法);4.综合二(民法、刑法、经济法)
生物科学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(无机化学、遗传学);4.综合二(动物学、植物学)
电气工程及其自动化
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、自控理论);4.综合二(电路、电子技术[数字、模拟电路])
电子信息工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、信息理论与编码);4.综合二(数字信号、自控原理)
服装设计与工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(服装设计、服装材料);4.综合二(服装史、美学)
工程管理
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(管理学、会计学);4.综合二(建筑材料、招投标与合同管理)
化学工程与工艺
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(有机化学、无机化学);4.综合二(分析化学、化工原理)
机械设计制造及其自动化
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、工程力学);4.综合二(电工学、机械设计基础)
交通运输
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、理论力学);4.综合二(汽车理论、汽车构造)
计算机科学与技术
1. 高等数学;2. 英语;3.综合一(操作系统原理、微机原理与接口技术);4.综合二(数据结构、C语言)
土木工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、混凝土结构);4.综合二(材料力学、结构力学)
口腔医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(口腔组织病理学、口腔解剖生理学);4.综合二(口腔内科学、口腔颌面外科学、口腔修复学)
临床医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生物化学、病理解剖);4.综合二(内科学、外科学)
护理学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生理学、护理学基础);4.综合二(内科护理学、外科护理学)
麻醉学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生理学、人体解剖学、麻醉解剖学);4.综合二(外科学、临床麻醉学、重症监测)
药学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(药物化学、微生物学);4.综合二(有机化学、药物分析)
医学检验
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(临床检验基础、生物化学检验);4.综合二(微生物学检验、免疫学检验)
医学影像学
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(生理学、影像电子学基础);4.综合二(医学影像诊断学、医学影像设备学)
针灸推拿学
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(中医基础理论、中药学);4.综合二(诊断学基础、针灸临床学)
中药学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(中医基础理论、中药鉴定学、药理学);4.综合二(中药炮制学、中药药剂学)
中医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(中医基础理论、方剂学、中药学、);4.综合二(诊断学基础、中医内科学)
关键词:精品课程;课程建设;教学方法
2007年6月,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会计算机专业规范研究小组在对计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术知识体系和CC2005核心课程进行研究的基础上,结合我国的实际情况,确定了我国计算机科学专业的15门核心课程、计算机工程专业的16门核心课程、软件工程专业的24门核心课程和信息技术专业的15门核心课程,并给出了各专业包括的知识领域及知识单元。按照各个专业方向核心知识体系的要求,给出了程序设计、离散结构、数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统和数据库系统等7门课程作为这四个专业的公共核心基础课程。2008年4月国家教育部公布,从2009年起,计算机专业考研中的专业基础课实行全国统一命题,专业基础课由数据结构(占45分)、计算机组成原理(占45分)、操作系统(占35分)、计算机网络(占25分)四个部分组成,并于2008年8月公布了统一的考试大纲。
计算机组成原理是计算机科学与技术的核心专业基础课,是学生接触的第一门较全面地介绍计算机组成及工作原理的硬件课程,它与数据结构、汇编语言程序设计、微机接口技术、计算机体系结构、嵌入式系统、计算机控制技术等计算机学科核心课程关系紧密。要建设一门既符合CC2005核心课程知识体系,又符合研究生入学考试全国统考大纲要求的计算机组成原理精品课程就显得格外重要。为此,本文从课程建设的定位与目标出发,从精品教材建设、教学内容规划、实践创新能力培养、教学方法与手段改革和教学团队建设等方面进行了探索与实践。
1 课程的定位与目标
计算机组成原理课程的定位是以基础理论知识为本、实践以及应用并重、反映学科最新成果、兼顾不同层次对象,培养学生科学思维、工程应用以及创新能力的精品课程。
课程的教学目标是通过该课程的学习,使学生理解计算机的组成和工作原理,掌握计算机整机设计的思想和方法,以及提高计算机整机性能所采用的核心技术,培养学生整机调试、故障分析、故障检测与故障排除的能力,为今后学习微机接口技术、计算机体系结构、计算机网络、并行与分布式处理等课程及计算机系统的硬件研究打下坚实的基础。
2 课程的内容和过程
2.1 建设精品教材,满足专业规范和考研大纲要求
通过分析CC2005、高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)和计算机科学与技术专业研究生入学考试专业基础课全国统一命题考试大纲对计算机组成原理知识点的要求,我们新编了《计算机组成原理》教材,并于2009年2月由西安电子科技大学出版社正式出版。该教材在系统地讲述计算机最基本的组成和工作原理、分析方法和设计技术的同时,还介绍了有关的先进技术在计算机组成方面的最新进展。教材具有基础性强、内容组织合理、取材先进、注重实践、便于自学等特色。实践证明,新教材的使用加深了学生对计算机组成和工作原理的理解,提高了学生的学习兴趣和独立思考的能力,收到了良好的学习效果。
2.2 合理规划教学内容,注重基础理论知识与新技术的结合
根据计算机组成原理的定位和教学目标,以及计算机科学与技术专业教学指导委员会给出的专业规范和研究生全国统考大纲的要求,我院将此课程规划为72学时,其中实验占12学时,讲授占60学时,课程设计单独占32学时。基础理论知识及讲授学时规划如下。
1)计算机系统概论部分占4学时,主要讲授计算机的发展历程,计算机系统层次结构,计算机系统的组成,计算机的工作过程,计算机性能,计算机的典型分类方式。
2)运算方法和运算器部分占12学时,主要讲授数值数据和非数值数据的表示方法,定点数的运算方法和运算器,浮点数的运算方法和运算器,数据校验码。
3)存储系统部分占10学时,主要讲授存储器的基本概念,半导体随机读写存储器和半导体只读存储器的组成及工作原理,半导体存储器的容量扩展,双端口RAM,多模块交叉存储器,相联存储器,Cache存储器,虚拟存储器。
4)指令系统部分占8学时,主要讲授指令系统的发展与性能要求,指令格式,指令和数据的寻址方式,指令格式的分析与设计,CISC、RISC、退耦CISC/RISC和后RISC的基本概念。
5)中央处理器部分占12学时,主要讲授CPU的功能和组成,指令周期,时序产生器,微程序控制器,硬连线控制器,流水线技术。
6)总线结构部分占6学时,主要讲授总线的基本概念,总线标准,总线仲裁和总线通信。
7)输入/输出设备部分占4学时,主要讲授典型输入/输出设备的工作原理和常见的性能指标。
8)输入/输出系统部分占4学时,主要讲授I/O系统的基本概念,I/O接口的功能和基本结构,I/O端口及其编址,以及I/O设备数据传送控制方式。
为了让学生了解理论知识在新一代计算机系统中的应用,我们在计算机的发展趋势、计算机的典型应用、指令系统的发展、提高单机系统指令级并行性的措施、总线标准举例等知识点中引入了近几年来较新的计算机技术。例如在“提高单机系统指令级并行性的措施”这一知识点中,我们分别补充介绍了在单机系统中目前比较广泛使用的五种技术,即超标量、VLIW、超流水、超标量超流水、EPIC技术,并简要介绍了这些技术在现代微处理器中的具体应用。
2.3 加强综合性和创新性实践环节,培养学生的实践创新能力
计算机组成原理课程不仅是一门理论性很强的专业基础课,而且也是一门实践性很强的实践课程。要清楚地理解计算机组成原理的精髓,亲自动手进行计算机各部件和模型机设计是相当重要的。我们通过加强综合性和创新性实践环节,不仅让学生理解了抽象的概念及原理,而且也提高了学生分析问题、解决问题的能力,以及实际动手的能力。
这门课程的综合性实验项目包括数据通路实验、操作控制器实验、高速ALU设计实验和浮点运算器设计实验,其目的是为了让学生掌握计算机运算部件、控制部件的组成和工作原理,加深学生对理论知识的融会贯通与理解,锻炼运用EDA技术进行计算机硬件设计的能力和硬件调试的能力。
创新性实践环节单独安排为一个课程设计,其内容是运用理论知识、硬件描述语言和EDA软件QuartusII进行模型机的设计。尽管在理论教学时,已分章节介绍了计算机的组成、指令的解释过程、指令周期、微指令格式、微程序的设计方法,以及时序控制方式和微处理器的设计步骤,但是实现相同的功 能,在微处理器的内部结构设计时方法也是多种多样,比如微处理器内部寄存器的个数设置、是否采用片内指令Cache和数据Cache,采用什么样的指令格式和寻址方式、设计哪些指令、指令如何解释、采用微程序操作控制器还是硬连线控制器、是否采用流水线技术等。创新性实践环节涉及的知识面广、设计方案多样、设计方法灵活,有利于提高学生分析问题、解决问题的能力和实践创新能力。
2.4 科学合理地改进教学方法,提高教学质量和教学效果
教学内容的组织采用了整体“自顶向下”、细节“自底向上”的教学方法,从计算机硬件系统入手到分别介绍计算机硬件的五大部件及相互联系,再将内容的展开,分别讲授每一个部分的组成和工作原理。在涉及到各组成部分具体细节的知识点时,采用了“自底向上”的教学方法,讲授内容由浅入深、循序渐进、由简单到复杂,在讲清基本概念和基本原理的基础上,再进行分析和设计。这种教学方法既让学生正确理解和掌握了各部件的组成及工作原理,让学生掌握了计算机中各部件的设计方法和相互之间的联系,建立了整机的概念。
教学任务的安排是将不同的专业分别定为一个教学班,以小班上课的方式进行,促进了讲授、提问、讨论、练习等多种教学方式的开展。同时要求每个教学班的主讲教师必须参加理论课的辅导工作,并要求每个实验必须参加一批实验辅导。青年教师必须先经过实验辅导和理论课辅导两年后,才能根据试讲情况确定其是否能胜任主讲教师资格。理论课辅导教师主要负责作业批阅、答疑、上习题课、网上教学交流等工作,实验课辅导教师主要负责讲授实验目的、实验要求、实验内容、实验步骤,并指导学生完成实验的全过程。
教学方法的改进,有助于各专业主讲教师根据本专业的课程结构和学生能力水平,以及课堂交流、作业和辅导、实验操作等情况的反馈信息,及时将出现的问题与所有学生沟通,以便随时调整教学方法、教学进度和补充教学内容,提高了教学质量和教学效果。
2.5 利用现代化教学手段,提高学生的学习兴趣和学习主动性
利用课件教学,使得计算机各部件抽象的工作原理直观地展示在学生面前,大大地增加了课堂教学的信息量,提高了学生的学习兴趣。例如通过动画模拟机器指令的取指和执行过程,来解释中央处理器的组成和工作原理,让学生更直观地了解CPU内部控制信号的产生、指令和数据的流动过程、在指令执行过程中CPU内部各寄存器的变化情况等。通过使用QuartusII仿真软件进行实践教学,可以清楚地理解CPU的组成和详细设计,可以将CPU的顶层电路图逐层解剖,看到CPU内部的各组成部分及VHDL描述。通过微处理器执行某一个具体功能的机器语言程序,调出仿真波形,可以让学生清楚地看到CPU内部程序计数器、地址寄存器、指令寄存器、微地址寄存器、通用寄存器、数据暂存器、状态条件寄存器、主存储器、输出总线的内容随着时间的推移而发生变化的情况,将理论教学与实际设计充分结合,提高了学生的学习兴趣。
通过课程网站辅助教学,丰富的教学资源和交互式教学平台提高了学生的学生主动性,促进了师生之问的互动。课程网站采用Dreamweaver MX、Flash MX、Photoshop、ASP和SQL Server等软件开发,为学生提供了全方位的学习辅导支持,包括教学大纲、学习指导、教学视频、课件下载、在线测试、难点解析、动画演示、虚拟实验室、在线答疑、学生论坛等。这些内容可以帮助学生全面地理解和掌握计算机组成原理课程的教学内容,了解该课程涉及的新知识和新技术。
2.6 建设合理的教学团队,重视对青年教师的培养
建设由课程负责人、主讲教师、辅导老师和实验指导教师组成的教学团队是极其必要的。我们的计算机组成原理课程教学团队由8名教师组成,主要成员均长期从事本课程及相关课程教学和相关课程的教学和学术研究,其中教授1人、副教授3人、博士1人、硕士6人;35~45岁年龄段的中青年教师占75%,具有计算机相关专业教育背景7人、通信相关专业教育背景1人,所学专业涵盖了计算机应用技术、通信与信息工程、自动控制等。教学团队成员分别来自上海理工大学、中山大学、桂林电子科技大学。在知识结构、年龄结构、职称结构、学缘结构等方面形成了较合理的结构配置,教师队伍在理论教学、教学研究和学术研究等方面已开展了较多卓有成效的工作。
课程教学团队充分发挥高学术水平和高教学水平骨干成员的传、帮、带作用,通过合理规划、创造条件、培育环境、严格要求等多种机制,实施青年教师的培养,具体措施包括选派青年教师到国内知名大学参加培训、实行骨干成员为核心的导师制、组织开展教研讨论和科研活动。
通过以上措施,青年教师得到迅速成长、能够很好地胜任本课程的教学任务。在近几年的学生评教中,教学团队的学生评教成绩一直保持在优良以上,深受学生欢迎。近五年来,课程组承担和完成了国家自然科学基金、广西自然科学基金和横向科研项目16项,发表学术论文24篇(EI、ISTP收录10篇),出版专著/教材4部,获得计算机软件著作权4个;承担教学改革与教学研究项目10项,发表教学研究论文16篇,获得教学改革与研究成果7项。
实验课程 教学体系 整合平台
一、引言
传统“学院式”软件人才培养所暴露的最大问题就是学生的专业能力与职业岗位实际需求之间存在巨大的“鸿沟”。究其原因,是高校在综合实验课的设计与实际开发现场的工作流程关联度不够;围绕综合实验课的课程设置没有系统规划,没有建立起适应实际开发项目的课程体系;部分基础课程实验内容没有把开发思想渗透到日常教学中。为此,在调整计算机科学与技术的实践课程体系整合中,围绕“能力分解、阶梯推进”的课程实验整合思路和基于阶段项目训练的课程体系的建设规划,结合我校信息学院计算机科学与技术、信息工程和电子商务和三个专业及全校公共计算机类课程的特点,在基本不改变现有课程体系的前提下,对专业课程的实验环节进行重组和系统性规划,将软件行业的职业化场景真正引入课程体系和教学的全过程之中,依托软件企业的真实案例和项目资源库,使学生在学习专业知识的同时,接受“职业化”熏陶。
二、实验课程整合的思想
1.在专业基础课教学中渗透开发思想
专业基础学科包括两种:一种是计算机科学基础学科,如C语言、操作系统、数据结构、编译原理、汇编语言等,这些学科的教材和知识结构都相对稳定,而且和学生的综合实验课项目不直接相关,这些课程可以保持稳定不变。另一种是计算机实用技术基础课程,如c#编程语言、java应用开发、数据库原理、软件工程等,这一类课程和学生综合实验直接相关,这一类基础课程长期以来和计算机开发实务脱节,尽管现在课程体系里也包含这些课程,但课程内容和教学方式还是以理论为主,没有结合综合实验课来安排课程计划,以至于课程内容和实际项目开发有些脱节,因此这一类课程是这次课程整合的重点,整合目标就是通过重组这些课程的内容和教学方法,使这些课程能适应综合实验课大项目的开发要求,使学生能提高和培养以下三个不同层次的能力:(1)培养做真实项目的技术能力,特别是能看懂项目设计书,将来能适应程序员的工作。(2)培养项目设计能力,能在具体业务进行项目设计,将来能适应系统工程师的工作。(3)提高商业创新能力,通过在开发中对行业知识的了解,为将来自主创新打下基础。
2.课程实验、课程设计、综合实验课程内容整合,形成体系
以往教学内容是根据教学大纲和老师的个人经验确定的,主要问题是老师孤立地组织教学内容和考核,课程之间缺乏内在联系。整合以后基础课程采用“任务驱动式”教学方法,通过课程实验课学习知识点;通过课程设计巩固课程知识点;通过一系列课程设计得训练,完成综合实验案例,使学生学到的技能成为一个体系。通过老师的努力并借助专业内容制作公司的力量,逐步形成课程实验库,课程设计库,综合实验案例库,未来学校也可以根据实际情况对课程实验案例,课程设计案例和综合实验案例进行选择组合,形成不断适应社会需要的课程体系。如图1所示
3.构建课程整合平台
教学课程的整合需要载体,以往上课资源或在任课老师手里,或存在学校服务器里,课程内容和老师耦合,没有成为学校的教学资源,这样教学资源没有统一保存和管理,更没有实现共享;学生实验环节需要老师实施监控,学生在离开实验室后就无法进行实验,有问题也找不到老师问。因此整合需要一个教学平台,把课程整合在这个教学平台中,实现老师教案电子化,利用教学平台的数据库,逐步形成课程实验库、课程设计库、综合实验案例库,实现教学内容的统一保存,实现共享,同时利用教学平台,实现老师和学生在实验环节交互,如学生可以向老师在网上提问,老师对学生作业可以在网上进行评价,增加学生自主学习的可能性,在网络环境里实现对学生的实验管理,包括分配任务和学生实验成果物的统一归档保存,并实现在平台上进行作业评分。
为了达到上述整合目标,课程实验整合软件企业的实际项目通过标准化、模块化后转变为实验教学资源引进校内,在校内对学生进行项目开发全过程的实际训练和培养。通过“学习――实践――学习”的方式,注重学生实践能力的培养,为学生接下来的职业生涯奠定坚实的理论和实践基础。
三、基于项目驱动的实验课程体系建设
1.项目驱动式教学模式
本课程体系依据学生的认知规律,采用“项目驱动式”教学方法,使学生在入学时就明确整个四年专业课的任务――完成“综合实验项目”;围绕“综合实验项目”学生应该掌握那些技能;掌握这些技能学生应该修那些课程;完成每门课程的学习学生要做那些课程设计;完成课程设计,学生要做那些实验。
项目驱动式学习导向图(以电子商务课程为例)
这样学生明确整个大学的总的任务,明确每个课程的课程设计和一系列的课程实验,使得学生踏入大学校门,就明确自己的任务和任务明细,在宏观上认识到课堂学习的目的是要解决未来工作中的实际问题而不单单是学习理论,灌输学以致用的求学理念,明确学习目的,激发学习热情,老师无形中也施以学习压力,让学生知道大学的学习不仅是书本的学习,更要提高动手能力,解决实际问题的能力,举一反三的能力,自主学习乃至创新设计的能力,进而提高在完成项目开发后提炼技术框架开发思想和行业知识业务流程以及基于某种商业模式创业能力。下图是项目驱动式教学流程示意图:
2.课程实验五层体系构成
配套“项目驱动式”课程体系的改革,根据学生的对知识点的认知规律建立起基于“教学及实验能力提升平台”的“五层结构”的课程框架如下:
知识点层:把综合实验所用到的知识点分配在各门课程中
实验层:把知识点的巩固落实在各门课程实验中并完成课程设计
开发思想层:在课程设计中提炼开发思想,为完成综合实验打下基础
综合实验层:把开发思想综合运用到真是项目中
行业知识层:结合管理类课程和开发经验学习行业知识,提炼商业模型
“围绕综合实验的‘五层结构’的课程框架整合方案”如图5所示: 四、小结
计算机科学与技术的实践课程是相互联系和相互作用的系统,课程之间的知识相互交错,如何实现课程之间,任课教师之间,教师与学生的相互沟通一直是教学中的一个难点,通过构建课程整合平台,能有效地解决这一问题,在实际教学中取得了很好的效果。
参考文献:
[1]郑春龙,邵红艳.以创新实践能力培养为目标的高校实践教学体系的构建与实施[J].中国高校研究,2007.
[2]曾祥霖,张绍文.论信息技术与课程整合的内涵、层次与基础[J].电化教育研究,2006,(1):50-54.
[3]王锐,徐建平.校企合作建设“管理信息系统”课程实验的探索与实践[J].实验室研究与探索,2011,30(2):104-106.
[4]陈晴光.“电子商务概论”课程实验教学探索与实践[J].实验室研究与探索,2007,26(3):144-147.
[5]丰洪才,夏祥胜,左翠华.“数据结构”课程实验自主探究教学模式的探索与实践[J].计算机教育,2011,(6):73-76.
科类
统 考 科 目
文史
语文、数学(文)、英语
理工
语文、数学(理)、英语
艺术文
语文、数学(文)、英语
2、高中起点本科
科类
统 考 科 目
文史
语文、数学(文)、英语、历史地理综合
理工
语文、数学(理)、英语、物理化学综合
艺术文
语文、数学(文)、英语、历史地理综合
3、专科起点本科
专业
科类
统考科目
法学
法学类
政治、英语、民法
传播学
文史类
政治、英语、大学语文
行政管理
经济管理类
政治、英语、高等数学(二)
工商管理
经济管理类
政治、英语、高等数学(二)
国际经济与贸易
经济管理类
政治、英语、高等数学(二)
会计学
经济管理类
政治、英语、高等数学(二)
服装设计与工程
理工类
政治、英语、高等数学(一)
计算机科学与技术
理工类
政治、英语、高等数学(一)
电气工程及其自动化
理工类
政治、英语、高等数学(一)
土木工程
理工类
政治、英语、高等数学(一)
机械设计制造及其自动化
理工类
政治、英语、高等数学(一)
艺术设计(服装艺术设计)
关键词:项目教学;数据库原理及应用;应用型本科
中图分类号:G642 文献标识码:B
当前,应用型本科教育已成为高等教育体系发展完善的重要方面,研究高等教育的发展规律和各类人才的培养规律,创新应用型本科人才培养模式是实施质量工程、提高本科教学质量的重要任务。应用型本科教育的分类发展和教学质量提高,归根结底要落实到人才培养过程中。我系软件工程教研室近两年来对应用型本科教育人才培养模式进行了卓有成效的实践探索与研究,取得了很好的成效,教学实践表明:通过以真实项目案例为基础,进行项目驱动教学对强化学生的数据库设计知识和实际动手能力,收到了良好的效果,提高了教学质量和效率。
1项目教学法的内涵
建构主义(Constructivism)最早由著名的瑞士心理学家皮亚杰(J.Piaget)提出。建构主义学习理论认为,学习是一个积极主动的建构过程。学生是学习过程的主体,不是被动地接受知识,而是主动地在原有的知识体系中,通过不断、积极的实践,建构新的知识和经验。基于该理论,美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查理博士共同推出了以学生为本的项目教学法。该教学法是符合建构主义教学理论,促进学生全面发展的科学的教学方法。数年前,这种教学法由香港引入大陆,首先在中小学中试行并取得成功。之后,清华大学等高校的教学研究人员在建构主义教学理论的指导下,结合我国高校的教学改革进行了深入研究,取得了重大成果。
项目驱动教学是将项目以需要解决的问题或需要完成的任务交给学生,在教师的指导下。由学生自己按照实际工作的完整程序进行信息收集、项目决策、项目实施,成果展示、评估总结的过程。这种方法调动了学生的主动性和积极性。发挥了掌握创造性解决问题的能力。教学中大多要用小组工作法,在学习运用专业知识完成任务的同时,培养学生的团队精神和合作能力。在这种近似真实的社会职业交往中,师生互动,学生积极主动实践。从而形成符合现实经济活动要求的行为方式、智力活动和职业行为能力。因此,作为一种学习方式。项目教学是渗透于学生的所有学科、所有活动之中。项目教学是指向于项目教学方式的定向型课程。项目教学超越了单纯的专业知识掌握,立足于学生学习能力的培养。项目教学是以学生的自主性、探索性学习为基础,采用类似科学研究及实践的方法,促进学生主动积极发展的一种新型教学活动。
2课程的改革
2.1课程特点
数据库系统是当前计算机领域中应用最广泛、发展最迅速的技术,是计算机专业的必修课。中国计算机科学与技术学科教程研究组于2002年编写并出版了《中国计算机科学与技术学科教程2002》(China Computing Curricula 2002,简称CCC2002)。在CCC2002中,“数库系统”课程被明确地规定为计算机科学与技术学科专业的16门核心课程之一。“数据库系统”课程是一门理论性和实践性都很强的课程,集理论教学与实践教学于一体。既可以培养学生计算机操作能力,又可以培养学生数据库管理能力以及数据库应用系统开发能力。“数据库原理及应用”是一门综合性的专业基础课。教学目标是向学生传授数据库系统的基本知识和技术,培养学生的实际动手能力、分析问题和解决问题的能力,提高学生的计算机科学与技术的综合素质和文化素质。其内容主要包括数据库的基本概念及相关理论,数据库的设计、恢复、并发控制等技术,以及相关的数据库新技术。通过该门课程的学习,使学生了解并结合关系型数据库系统深入理解数据库系统的基本概念、原理和方法;掌握关系数据模型及关系数据语言,能熟练应用SQL语言表达各种数据操作;掌握E-R模型的概念和方法,关系数据库规范化理论和数据库设计方法,通过上机实习的训练和课程设计,初步具备进行数据库应用系统开发的能力;对数据库领域研究的课题有大致了解,激发在此领域中继续学习和研究的愿望,为学习数据库系统高级课程及其它后续课程打下良好基础。为达到此目标,我们对现有教材和教学方法进行改革,以适应项目驱动教学的需要。
2.2教材改革
教材是科学的人才培养理论体系的基础,教材的指导思想、框架、内容与风格是学科专业教学及其改革的主导。因此,我们在总结近几年来年进行项目驱动教学和科研实践经验,并汲取了其他数据库教材在教学内容组织与选材方面成功经验,根据应用型本科学生的特点编写了主讲教材《数据库原理与应用》(清华大学出版社出版),本教材的特点是数据库理论知识与具体的数据库管理系统SQL Server2005相结合,便于对每一部分理论知识设计教学项目,而且在教材的第8章和第9章分别讲解了ASP和与SQL Server2005数据库的连接,为后面的课程设计做准备。为了便于学生的学习,将辅助学习材料“数据库原理与应用――习题解答和课件”放在清华大学出版社的网站上,供学生们自行下载学习。辅助教材《数据库原理与应用课程设计》正在编写中。
2.3教学方法改革
根据“数据库原理及应用”课程的特点,在教学方法上采用项目驱动教学法,充分调动学生的学习积极性、主动性和创造性培养学生自主学习能力。项目驱动教学模式实质上是从“教师中心论”到“学生中心论”的转变,表明教育主导者是学习者本人,在学生学习活动方式上,越来越推崇“基于项目的学习”。我们根据数据库原理及应用学科的特点在2004级至2007级学生中进行了项目驱动教学的实践,取得了满意的教学效果。与传统的教学法相比,项目驱动法能更大地激发学生的学习兴趣和求知欲望,培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。
3项目驱动教学法的实施
由于项目驱动教学法的突出特点就在于将项目融入教学过程,因此在数据库原理及应用的教学中实施项目教学法十分必要。该课程是一个能进行信息的收集、传递、加工、维护和使用的人机系统,它是信息管理和决策的重要手段和工具。数据库实际上是多门学科横向综合交叉的产物,它的前沿性、综合性和实践性给项目驱动教学提供了有利的保障。
3.1分阶段实施项目
(1) 课程准备阶段。教师讲解数据库概论知识后,要求学生以自由组合的方式成立项目小组(作为乙方),确定项目经理,选择项目,项目选题可由教师(作为甲方)提供一些中小企业的现实运作系统,也可由学生自由拟定自己感兴趣的选题,但需经过教师同意,选题必须与现实生活紧密结合。确定项目后,由项目经理带领各组成员制定项目进度表。要求项目小组进行项目论证并写出可行性方案,撰写模拟的方案文本和合同文本。
(2) 系统建模阶段。当讲解数据库设计的知识后,结合教师上课教授的内容,各项目组成员在项目经理的领导下,开始进行项目规划、业务分析、需求分析和系统分析并撰写相应报告。设置一个能够精确反应用户功能与数据视窗的技术性架构。
(3) 系统设计阶段。定义系统需求,设计系统的功能与数据模型,设计基本的用户界面。给出来自终端用户与其它资源的信息文档但未定义初始参数的项目综述。
(4) 项目教学的评价阶段。项目评价作为项目教学实施的一个重要组成部分,对学生的项目教学实施过程起着导向性的作用。项目评价重点要放在针对项目教学实施的根本目的,指向学生在进行项目教学中的整个“过程”。包括每一个学生在该项活动参与程度、所起作用、合作能力等;同时,要突出对学生的创新精神、实践能力的形成与提高方面的评价,其次才是项目的成果。
每一阶段结束,要求各小组以项目经理为主,向全班介绍该阶段小组完成的任务,在项目的实施过程中遇到的问题以及解决问题的方案,并由其他项目组进行提问,以项目经理为主进行解答。教师进行疑难解答和点评。然后以项目组为单位,提交相应的报告和文档。最后的考试成绩,以各小组提供的系统模型、系统文档和系统实现以及小组成员在项目中的表现为标准进行评判。
3.2教师的引导作用
在项目驱动式教学过程中,教师的引导行为十分重要。教师要改变过去那种“片面”的知识传授方式,在教学过程中充当顾问和协调者,激发学生的学习积极性,引导学生自主学习和操作,帮助学生按照原定的计划完成任务,从而使学生体会到一个项目从开始计划到最后完成中间所经历过的步骤和遇到的困难,加深学生对书本理论知识的认知并提高学生处理问题的能力。项目驱动式教学强调学生要独立进行计划工作,能在一定的时间范围内自行组织、安排自己的学习行为;要自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题;要能够运用新学习的知识、技能,解决过去从未遇到过的实际问题。因此,在项目驱动式教学的过程中。教师应努力为学生的自主性发挥创设一定的学习氛围和工作环境。
4结语
实施项目教学法,推动了教学革新,改变了传统教学模式,为学生提供了更加有效学习的良好环境,在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用又体现了学生的主体作用,充分地展示现代职业教育“以能力为本”的价值取向,使课堂教学的质量和效益得到更大幅度的提高。
参考文献:
[1] 张小燕,杨斌,张明娜. 皮亚杰心理逻辑的逻辑认识论价值[J]. 河北大学学报:哲学社会科学版,2006(1):84-88.
[2] 中国计算机科学与技术学科教程2002研究组. 中国计算机科学与技术学科教程[M]. 北京:清华大学出版社,2002.
[3] 李俊山,高树青. 数据库精品课程建设的理论与实践[J]. 陕西教育:高教版,2008(5):19-20.