導語：如何才能寫好一篇計算機專業本科培養方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：計算機專業；本科培養方案；課程地圖；梳理；整合

隨著互聯網的快速發展和信息化程度的不斷提升，社會對計算機專業相關人才的要求也在不斷提高。作為培養計算機專業人才的高等學校，應該根據社會發展的要求不斷審視和調整本專業培養方案，以利于本學科專業的自身發展和為社會培養所需的高素質計算機專業專門人才。本科專業培養方案體現了一個學校專業培養的總體思路，是人才培養的依據和基礎，要與時俱進，適應社會發展要求。當前，各高校計算機專業本科培養方案各具特色并呈現不同的展示方式，大多數學校培養方案是以文字加表格形式展現的，也有較少數學校以魚骨圖方式展現，我校則要求以動態網頁形式的課程地圖展示培養方案。課程地圖的優勢非常顯著，可以使教和學雙方受益，便于教師重新審視培養體系和培養目標是否合理，便于梳理和整合課程；便于學生了解四年所學課程，盡早規劃學業。

一、關于課程地圖

課程地圖（curriculum mapping）是以一個專業為基本單位，以網頁形式表達該專業培養方案的展示形式。學生通過課程地圖的查詢可以了解其專業本科四年培養的全貌，包括培養目標、總體課程框架、每個學期的課程以及課程和課程之間的先后關系，所獲得的能力指標等。課程地圖讓進入大學之后的學生對未來四年的學業有整體方向感，是幫助學生進行學涯規劃，并為學生提供規劃四年修課的參考。

目前，在國內高校中還沒有真正意義的課程地圖，北京化工大學新一輪本科教學改革要求各個專業以課程地圖的制作來帶動本專業本科培養方案的制訂。信息科學與技術學院中計算機和自動化兩大專業課程地圖的制作是作為其他專業課題地圖的模板。下面以我校計算機科學與技術專業為例介紹課程地圖的制訂。

二、課程地圖的結構

課程地圖是專業培養方案立體化、可視化的動態展示。以往的數據管理系統，在數據展現方法上比較單一，基本以列表方式展現數據，課程地圖系統的特色是以動態可交互的復雜拓撲圖展現課程和學科關系。

1.課程總圖

課程總圖反映本專業四年本科教育所學習的全部課程以及課程與課程之間的關系。我們將本科培養方案中四年的課程劃分為三個層次六大模塊：三個層次是公共課程、專業課程、專業方向和拓展，六大模塊是公共基礎、通識教育、專業課程、專業方向、實踐環節和專業拓展。公共基礎模塊分為數學基礎、物理基礎、外語教學、體育教學、兩課教學和素質教育六個部分；專業課程模塊分為專業基礎課程和專業核心課程兩部分；專業方向模塊是學生在高年級時按照本學科凝練的智能系統工程、軟件工程和可視媒體技術等三個特色方向選擇學習；通識教育模塊要求學生自主選修人文社科類課程；學生還可根據自己的興趣和愛好選擇專業拓展模塊的課程；獨立的實踐環節模塊顯示出在培養方案中實踐能力培養的重要性。課程總圖按三個層次六大模塊來展示本專業四年的全部課程，層次分明，非常清楚，如圖1所示。

在課程總圖中不僅僅可以對本科四年的培養方案有一個總體的了解，而且對每一門課程均有相關介紹以及該課程與其他課程之間的前后續關系，如圖2所示。當鼠標停留在“計算機組成原理”課程上成手型圖標，會自動彈出對話框顯示該課程的簡介諸如學分、所在學期、課程講授的主要內容，以及該課程有兩門前導課程：數字邏輯、電路與電子技術，三門后續課程：計算機組成原理課程設計、VLSI設計導論及微機接口技術。若用鼠標“單擊”該課程名稱，則進入該課程更加詳細介紹的另一頁面。包括較為詳細的課程介紹、課程編號、課程中英文名稱、課程類別、開課學期、總學時、學分、課程性質、預修課程、建議教材、參考書和教材大綱等項目，點擊課程大綱鏈接的PDF文件即可下載或打開該課程大綱。該頁面右上方為課程的前后續關系圖，右下方為課程能力指標圖，如圖3所示。本專業主要培養學生專業素質七個方面的核心能力，包括程序設計能力、算法設計與分析能力、軟件系統設計與實現能力、硬件系統設計與實現能力、硬件系統綜合集成能力、應用系統開發能力和信息與網絡安全設計能力。以上七個方面的能力用圖中七個能力指標進行表示，這樣每一門課程培養學生哪方面能力的量化數據，圖上清晰可見。

2.課程時序圖

課程時序圖從左至右猶如時間軸一般展示每個學期的課程，如圖4所示。其中3、6和期分別是一、二、三年級的夏季小學期，小學期以實踐、實訓和選修課程為主，四年本科教育合計11個學期。

圖中公共基礎課、專業基礎課、專業核心課、實踐環節、專業拓展課和專業方法課等用不同的顏色塊來表示，根據不同的顏色可以區分出每個學期不同模塊所包含的課程。單擊方向課程中智能系統工程、軟件工程和可視媒體技術三個方向中的任意一個灰色按鈕，顯示出該方向所包含的課程，課程框在不停閃爍；鼠標放置在任一課程框上，出現手形圖標，并會自動顯示該課程的前導課程和其后續課程，并清楚地顯示這些課程應在哪個學期進行學習。如圖5所示，例如，鼠標移動至“數據結構”課程上，出現手形圖標，顯示出該課程在第4個學期完成，前導課程包括紅顏色的專業基礎課程：程序設計基礎、離散數學，后續課程包括粉顏色的三門專業核心課程和灰顏色的兩門實踐類課程。

3.課程關系圖

課程關系圖是指三個專業方向課程模塊中每一個方向所包含的課程及其課程之間的關系。例如軟件工程專業方向所應該學習的全部課程，這些課程是按照學期顯示出來的，若將鼠標放置在任意一個課程名稱上，立即顯示出該課程的前驅和后繼課程。

4.課程內容聯系圖

課程內容聯系圖是指三個專業方向模塊中的某一方向內部課程與課程之間在內容上的關聯性，一個專業方向中的若干門課程內容之間總會有或多或少的關聯，教師和學生對此清晰把握，對于掌握知識的連貫性和完整性是很好的方式。圖6展示的是軟件工程方向中的幾門主要課程之間的內容相關性，藍色實線表示兩課程有聯系，如將鼠標放在藍色連線上，連線顏色變為紅色，圖中右側立即顯示出紅色連線兩端兩課程之間的內容關聯關系。如圖顯示的是“軟件測試技術”和“軟件工程”兩門課程在內容上的區別與聯系。

5.其他

課程地圖頂端下拉菜單第一項“首頁”介紹了我校計算機系的基本情況、培養目標、基本要求和培養方向及課程地圖的使用說明。下拉菜單最后一項“就業去向”圖主要告訴學生在按照本專業培養目標完成學業之后可能的就業及去向，這部分內容是根據近5年本系學生畢業去向分為繼續深造、出國留學、就業和自主創業四個方面展示，使在校學生明確學習的目標和增強學習的動力。

三、課程地圖的意義

1.有助于對整個培養方案進行全面的梳理和整合

在制訂課程地圖的過程中，我們多次召開教師研討會。重新審視以往的培養方案，對整體培養方案是否滿足當前社會的需求，整個課程體系的合理性做了全面的分析，并按照課程模塊將教師分組進行研討，例如將教師分為程序設計組、硬件課程組、專業核心課程組、智能系統工程方向組、可視媒體技術方向組、軟件工程方向組。每一組教師將本組一門門課程從教學大綱、課程與課程之間內容的銜接、學生獲得的能力指標，甚至是教學方法上進行了認真細致的討論，對于整個教學體系以及各門課程進行梳理，糾正了以往不恰當的課程先后順序，對于存在重疊和陳舊的教學內容進行了刪減和更新。例如，原來的計算機組成原理和匯編語言兩門課程整合成為一門新的計算機組成原理課程，新課程內容更加簡潔清晰，內容緊湊，學時大大減少而且有效，減輕了學生負擔，增強了學習效果。

2.方便學生了解本專業的課程體系，盡早規劃大學四年的學業

多數學生從高中來到大學，對于所學的專業、專業的課程體系、專業方向等內容不甚了解，一臉茫然。通過動態的課程地圖可以讓學生對本專業四年的課程體系、課程與課程之間的先后順序、專業方向所包含的課程及其關系做到先知先覺，從不了解專業到了解再到喜歡和熱愛專業的過程。直觀且動態的課程地圖，方便學生了解四年的學業，制訂每一學年、每一學期的課程學習計劃，做到有的放矢、有目的有針對性地把握學習的脈搏和節奏，將被動學習變為主動學習。

3.幫助管理人員進行教學管理和監督

課程地圖展示了一個專業四年的全部課程及課程之間的關系，方便教學管理人員把握全局，審視各個環節的合理性，按照課程地圖的規劃監督并管理實施，指出存在的問題并提出合理的建議等。另外，當學生出現選課和專業方向選擇等問題時，方便輔導員按照課程地圖所描繪的情景指導學生學業，更好地幫助學生規劃學業。

4.方便本專業以外人員了解課程體系

外學校、外學院、外專業、非專業學生、非專業人員如果要了解本學校本專業課程體系，點擊網站中的課程地圖，即使沒有專業人士的解答，也能夠非常容易理解全部內容。另外，也非常便于與其他專業合作交流、專業交叉，也是對外宣傳本專業人才培養方案的有效方法和途徑。

5.具有廣泛的適用性和擴展性

當一個新的院系、學科加入課程地圖系統后，無需針對性地進行二次開發，而只需通過平臺提供的各類配置和調節工具實現課程地圖的生成和展示。有數據接口的情況下，課程地圖系統可與學校的選課系統以及教務系統對接，更好地指導學生對自己培養進行規劃以及方便學生選課。

以課程地圖來推動本科培養方案的制訂、修改和完善是非常有效的途徑。課程地圖將對教和學雙方均起到積極的作用。對于學生，能夠清晰掌握大學四年的學業，利于學生自我規劃滿足自身興趣愛好需要的學業方向，提升自主學習之能力。通過全校的課程地圖，學生能夠了解、認識、探索其他學科的培養方案，擴展其學習視野，激發跨學科領域學習之興趣。對于各教學單位包括任課教師和教學管理人員，將本專業培養體系由點到線再到面，全面進行梳理，便于其了解整個培養體系全貌，便于教學的開展，便于教學的管理，對于進一步的教學方法改革也將起到積極有益的作用。

參考文獻：

篇2

1.計算機本科專業教學改革趨勢及其啟示——兼談華中科技大學計算機科學與技術學院的教改經驗

2.計算機本科應用型人才專業能力培養 

3.計算機本科專業科研實踐學期的教學設計與評價 

4.中美計算機本科教育的比較與思考

5.計算機本科專業的交互設計方向課程設置問題

6.計算機本科專業學生軟件系統設計能力的培養與實踐 

7.財經類高等學校計算機本科專業人才培養模式的探索

8.地方本科院校計算機應用型人才培養模式探討

9.計算機本科教育的實踐教學模式研究 

10.從碩士研究生入學統考看高校計算機本科專業基礎課教學

11.應用型計算機本科中離散數學課程目標定位與課程改革的探討

12.對綜合性大學計算機本科專業培養目標的思考

13.貴州少數民族地區高校計算機本科專業考試評價體系的構建——以興義民族師范學院為例

14.基于CDIO模式的計算機本科專業人才培養模式

15.關于計算機本科教育的思考

16.計算機本科專業學生學習現狀調查與解決對策 

17.面向計算機本科專業的嵌入式方向教學體系的研究 

18.中國計算機本科專業發展戰略研究報告

19.應用技術型本科課程體系改革芻議——計算機科學與技術／計算機網絡應用專業

20.應用型計算機本科專業課程體系的研究 

21.工科高等學校計算機本科專業課程體系重構的探索

22.校企合作培養計算機本科應用型人才的實踐研究

23.財經類高等學校計算機本科專業課程體系重構的探索

24.計算機本科人才程序設計能力培養研究 

25.計算機本科教育引入微軟院校IT課程的思考

26.應用型計算機本科人才的數學素養培養研究 

27.計算機本科專業人才培養方案改革的研究與探索

28.高校計算機本科專業C語言課程教改探析

29.應用型計算機本科教育課程體系的研究與探索

30.南洋理工大學計算機本科教育介紹 

31.計算機本科雙語教學中情感因素的作用  

32.與學校學科特長相融合的計算機本科人才培養模式研究 

33.以技術應用能力培養為核心的計算機本科教學模式探討

34.計算機本科人才創新實踐能力的培養 

35.基于大類招生的地方普通大學計算機本科專業教學改革研究 

36.試論我國計算機專業本科教育現狀及發展 

37.以合作教育提升計算機本科學生就業能力的思考

38.計算機本科應用型人才的培養在C語言程序設計中的體現

39.地方性應用型高校計算機本科專業課程體系設置研究 

40.計算機本科專業軟件實習工廠的構建研究 

41.虛擬實驗室環境下計算機本科專業應用型人才培養研究 

42.計算機本科專業課程考核改革的現狀與對策

43.普通高校計算機本科專業實踐教學改革研究 

44.計算機本科應用型人才培養模式研究 

45.計算機專業本科教育改革的研究 

46.計算機本科專業開設網絡控制實驗的研究 

47.應用型計算機本科職業人才培養體系構建研究

48.地方高校計算機本科人才創新實踐能力培養模式的探索

49.本科計算機教育中數理邏輯課程改革淺析

50.計算機本科專業人才培養方案的研究與實踐  

51.從校企合作的角度研究應用型計算機本科人才的培養模式

52.計算機本科畢業論文寫作框架的設計 

53.中美高校本科計算機教育之比較

54.應用型計算機類本科專業的教育與學生就業特征分析與對策——以江蘇理工學院計算機類專業為例

55.與時俱進的計算機本科教育

56.計算機本科電子商務課程啟發實踐式教學方法

57.非計算機本科專業計算機程序設計課程的改革思考

58.工程應用型本科計算機教育模式與實踐 

59.地方院校計算機本科人才創新實踐能力培養的一種有效模式 

60.應用型本科高校計算機專業教材建設若干問題的研究

61.財經類高等學校計算機本科專業課程體系重構的探索

62.基于課程地圖的計算機專業本科培養方案的制訂

63.地方本科院校計算機類專業發展的思考

64.應用型本科計算機網絡教學改革的研究與實踐

65.基于CDIO培養模式在計算機本科學生實踐教學中的改革研究

66.計算機本科專業《人工智能》課程教學探討 

67.高校本科階段計算機專業“3+1”人才培養模式探析——以江蘇技術師范學院為例

68.我校計算機本科教學中的難點與對策 

69.計算機本科專業軟件實習工廠的實踐與效果分析 

70.將并行計算納入本科教育 深化計算機學科創新人才培養

71.以評促建 提高計算機本科課程建設質量——以《計算機導論》課程為例 

72.應用型本科計算機專業模塊化教學課程體系建設的實踐

73.新升本科院校計算機專業實踐教學改革研究——以就業為導向

74.應用型本科高校《計算機網絡》課程的教學改革探索

75.本科畢業論文實踐中的計算機應用現狀與指導

76.美國高校計算機工程本科課程設置特色分析

77.以競賽為驅動的應用型本科高校計算機人才培養模式探究 

78.應用型本科高校計算機網絡實驗室的建設

79.基于應用型人才培養的計算機本科專業實習實訓管理模式研究 

80.基于Web的虛擬仿真器在《計算機體系結構》本科教學中的應用

81.應用型本科計算機基礎教學改革探索

82.計算機實踐教學在新建本科院校中的應對策略 

83.高職本科計算機專業人才培養模式構建 

84.基于教學質量國家標準的本科計算機類專業應用型人才培養思考

85.應用型本科計算機網絡教學平臺構建研究 

86.新建本科院校計算機基礎教學評價體系研究

87.關于高校計算機課程體系改革及本科教學的思考

88.認知風格對英語閱讀及寫作的影響——以計算機本科二年級學生為例

89.計算機本科教育的“華爾茲”

90.本科計算機公共基礎課程教學改革研究

91.高校計算機輔助審計本科教學探討

92.應用型本科院校計算機實驗教學改革探索

93.計算機應用型本科人才程序設計能力培養

94.地方本科高校計算機科學與技術專業應用型轉型發展的思考——以新鄉學院計算機與信息工程學院為例

95.計算機實踐教學在新建本科院校中的應對策略

96.基于應用型人才培養為導向的計算機本科課程體系設置的探討

97.應用型本科院校計算機課程雙語教學探討

98.應用型本科院校計算機導論課程教學方法研究

99.計算機專業本科畢業設計的探討 

100.應用型本科計算機圖形學教學改革初探  

101.一流計算機學科必須是一流本科教育

102.關于本科院校計算機教學中學生創新能力培養的幾點認識

103.應用型本科計算機組成原理實驗教學改革

104.非計算機專業本科學生計算機教學的研究

105.應用型本科院校計算機公共課程體系研究與實踐

106.敏捷開發模式在本科計算機科學與技術專業教學中的應用探索

107.高職設置四年制技術本科的研究與探索——以長職院計算機網絡技術專業為例

108.大學本科開設計算機視覺課程教學的探討

109.應用型本科院校計算機專業雙語教學中的“羊群效應”及規避策略——以《計算機科學導論》雙語教學為例

110.教育轉型視角下民辦本科院校計算機課程多元化教學模式的研究與實踐

111.計算機本科職業化教育引進與校企合作機制研究

112.應用性本科計算機專業設置與培養方案的改革

113.新建本科院校計算機實驗教學中心建設初探

114.應用型本科涉農院校計算機教師能力提升研究與實踐——以河南牧業經濟學院為例

115.財經類本科院校中高職計算機專業師資隊伍建設研究

116.新升本科院校計算機公共課面臨的問題及對策

117.應用型IT人才培養下的計算機本科課程體系設置的研究

118.二類本科院校計算機專業人才培養的質量保證

119.就業導向下的本科院校計算機專業教育創新模式探索

120.新建本科院校公共計算機課程體系構建及實踐

121.應用型本科土木專業計算機繪圖教學實驗

篇3

關鍵詞： 師范院校 計算機專業 軟件開發能力

1.提高師范院校計算機專業學生軟件開發能力的必要性

大學生就業問題已經成為廣受關注的社會問題，而在高等院校中發展最快、在校人數最多的計算機專業，其畢業生的就業情況顯然并不樂觀，尤其是師范院校計算機專業的本科生，面臨的就業問題尤為突出。形成這種局勢的原因是相當復雜的，關鍵因素可以概括為以下兩個。

（1）近幾年國內師范類計算機專業畢業生“供大于求”。十多年來，隨著高校計算機專業的發展和生源的擴招，使得計算機教育隊伍逐年壯大，而計算機老師的需求量卻在逐年減少。近些年，城市中小學計算機老師幾乎飽和；而在農村，由于中學“信息技術”課程還尚未正式納入中考、高考等升學考試的范圍，社會各界對中學計算機課程不重視，許多學校甚至尚未開設“信息技術”課程，即使開課，也不聘請專門的計算機老師進行授課。

（2）與工科院校相比，師范院校計算機專業畢業生實踐能力差，因此降低了就業競爭力。受已有的培養方案的限制，師范院校計算機專業單純地培養面向中等學校計算機教育師資，所開設的部分課程與社會需求脫節，培養的畢業生動手能力不強、軟件開發經驗不足，無法勝任軟件開發和計算機應用工作［1］，這顯然加大了師范院校計算機專業畢業生的就業難度。

師范院校計算機專業畢業生就業難的現狀很可能會一直持續下去，解決的方法除了加強社會對計算機教育的重視外，師范院校還必須從自身做起，加強對計算機專業學生軟件開發能力的培養，讓學生能夠具有更強的競爭能力，可以到競爭激烈的人才市場去應聘。

2.影響師范院校計算機專業學生軟件開發能力的原因

計算機專業培養學生的目標主要是系統掌握計算機的基礎理論，學習計算機先進的設計、開發技術，成為具有良好的綜合素質、較強的創新與實踐能力的專業人才。軟件開發能力是計算機專業學生應具備的重要的、基本的技能［2］。而師范院校培養的計算機專業畢業生軟件開發能力普遍偏弱，當然產生這種結果是有多種原因的。

（1）培養方案過時。師范院校計算機專業最初的教學目標就是為中等學校培養計算機師資，所以在教學培養方案中安排了很多與計算機教育教學相關的課程，比如中學教材分析、計算機教學法等課程，這些課程占去了學生很多的學習時間，另外，學生在校期間還要去中小學教育實習幾個月，可是最后幾乎95%的師范院校計算機專業的學生畢業后并不去當老師；培養方案中嚴重忽略學生實踐能力的培養，很多語言類課程沒有安排與之配套的課程設計，即使有，也大多流于形式，沒能達到教學目標，學生學到最后根本不知道什么是軟件開發，又何來軟件開發能力呢？近幾年來，部分師范院校對培養方案進行了改革，在計算機專業中設置了非師類專業，然而，培養方案改革并不徹底，依然殘留師范式教育的影子。

（2）教師的軟件開發水平不高。教師的軟件開發水平直接關系到學生的學習效果。教師的軟件開發水平普遍偏低，尤其在計算機專業，一般熱愛軟件開發及開發能力強的人畢業后多半去軟件公司，很大一部分不熱衷于軟件開發的人進入高校當計算機老師，所以目前不少高校計算機專業教師缺乏軟件開發經驗，甚至很多教師從來就沒有參與過一個完整的項目研發過程，就連上課都不能現場編程，只能紙上談兵，照本宣科，在教學過程中自然難以理論聯系實際。教師的軟件開發能力不高，必然不會重視學生的軟件開發能力的培養，也無法培養學生的軟件開發能力。

（3）教學方法老套。教學方法有待改進。大部分老師在教學過程中重理論輕實踐。一方面，老師將教學重點放在程序語言細節講解，忽視實際案例分析，無法調動學生的學習積極性。長此以往，學生對軟件開發的意義、框架、方法、思想都難以整體把握，大量平淡枯燥的代碼迅速削弱學生對軟件開發的興趣。另一方面，大部分老師在教學過程中忽視學生實踐能力的培養，不給學生提供自己動手獨立思考的機會，語言類課程的教學，實驗課一般完成的多是驗證性實驗，很少或者幾乎沒有設計性和綜合性的實驗，學生在學習的過程中體會不到成就感，當然談不上動手能力的提高，更不可能對軟件開發產生濃厚的興趣。

（4）考核方式教條。計算機專業課的考核方式深受應試教育大環境的影響，很多院校語言類課程的考核方式都是“平時成績+實驗成績+筆試成績”，只是所占比例有些區別，而實驗成績無法評價一個學生的實踐能力，筆試成績更是多半考核學生的基礎知識，這種考核方式使得學生重視考試，忽視應用，運用知識的意識與能力較弱。

3.培養師范院校計算機專業學生軟件開發能力的建議

綜上所述，要想提高師范院校計算機專業學生軟件開發能力就要從根本上解決現有的問題。第一，要修訂培養方案，將提高學生的軟件開發能力作為首要考慮的培養目標，不但要增加學生實踐的課時安排，還要主動為學生創造實踐的機會，比如安排課程設計，與企業聯合，建設實訓基地等。第二，要加強教師自身對軟件開發的重視，同時要提高教師的軟件開發能力。讓教師在教學過程中帶領學生結合實際情況開發實用的軟件，激發學生學習的興趣，讓學生體會軟件開發的意義和成就。第三，要改進教學方法，開展目標驅動教學，比如每門課程都有教學任務與實際應用結合緊密的軟件系統設計和實現的目標，將學生分成多個小組，然后每次課的實驗任務就是讓學生運用本章所學的知識去完成本系統的一部分，課程結束后，每個小組的學生都可以收獲到一個自己親手設計和實現的軟件系統。第四，要改革考核方式。考核方式不只是有筆試一種，可以采用分組進行課程設計和答辯相結合的方式。

總之，要想提高師范院校計算機專業學生的軟件開發能力，就要學校、教師和學生同時行動起來，確定明確的目標，加強軟件開發意識，調動學生的積極性，讓學生了解軟件開發的意義，加深軟件開發的意識，參與軟件開發的過程，從而提高自身的軟件開發能力。

參考文獻：

篇4

關鍵詞:計算機專業教育;教學改革;大類招生;地方普通大學

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

1引言

近年來計算機專業在規模上蓬勃發展,給更多的學子創造了接受高等教育的機會,為社會輸送了大批專業人才;但同時也存在著專業特色不明顯以及教育質量需要提高等問題。

教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會(以下簡稱教指委)編制的《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》(以下簡稱《報告》)已于2006年9月通過高等教育出版社出版發行,這是指導我國地方普通高校計算機專業辦學的重要報告。

在目前的計算機專業發展形勢和專業規范的指導下,地方普通大學計算機專業如何調整培養模式,突出特色,適應地方和社會經濟發展,是一項具有重大意義的教學改革命題。

2目前形勢與問題

2.1辦學規模

從20世紀50年代末期哈爾濱工業大學等院校率先開辦計算裝置與儀器專業開始,早期計算機本科專業主要包括計算機軟件、計算機系統結構、計算機及應用等專業。20世紀90年代提出“寬口徑”人才培養思路,計算機本科專業合并為一個計算機科學與技術專業。20世紀末,由于計算機網絡、多媒體技術、通信技術和計算機軟件等迅速發展,國家又批準設置了一批新專業,在本科層次與計算機學科相關的專業有網絡工程、軟件工程、電子商務、信息安全等,還成立了35所示范性軟件學院。

2004年初,本科學校679中的505所開設有計算機科學與技術專業,是全國專業點數之首,其中368個是1994年后開辦的。僅僅經過短短的14年時間,2008年已有1180余所高校開設有計算機專業,在校生人數已超過80萬,專業的設點數和在校生人數仍然位居全國各專業之首。目前,從清華、北大的一流大學到規模很小的一些地方院校,幾乎都開設了計算機專業,計算機專業是全國規模最大的專業。

隨著計算機本科專業的招生高校數量和在校總人數的增加,地方普通高校的計算機專業招生規模卻呈現出波浪式發展態勢:開辦專業伊始,規模逐年擴大,學生人數劇增;至今,由于專業特色不明顯、學生競爭力優勢不強、就業狀況達不到期望值等原因,各地又開始紛紛壓縮招生規模。

2.2教學狀況

地方普通高校計算機專業在培養人才定位上有明顯偏差,教學內容設計存在明顯的盲目性等問題。

對學生的專業定位和發展缺乏統籌規劃,照搬其他學校的教學計劃。學生在專業學習期間,對計算機專業的自豪感和興趣喪失,選修外院系第二學位專業人數比例較大。

不遵守現有教學計劃,隨意更改教學內容和教學進程的情況較普遍,質量無監督控制。調整教學內容的現象嚴重,教學過程和質量處于失控狀態,無法達到應用的教學內容和難度要求,教師對專業基礎課把關不嚴,致使學生學習理解計算機課程的能力普遍不強,學生專業基礎知識薄弱。從專業基礎課程開始,后續課程的教學質量越來越差。

不重視計算機專業文化教育和專業基礎課程。很多從事計算機專業教學的教師是從外專業轉行過來,對計算機歷史和發展過程缺乏足夠的認識,對學生專業素質的培養和指導重視不夠。很多學習計算機專業的學生,到大學畢業時,對計算機認識和了解還是模糊的,在就業方向選擇和走向現代信息化社會時無所適從。

有的計算機專業學生急功近利,只重視眼前利益。普遍存在著忽視英語、數學等專業基礎課程的學習,多數學 生只重視就業需要的專業課,甚至只愿意學習軟件開發工具性的課程,其結果則表現為發展后勁不足現象。

專業課程特色不明顯,選修課的方向引導性作用弱化。專業課設置趨同現象嚴重,學校沒有自己的個性和專業特色。選修課的設置流于形式,幾乎都成為必選課,學生失去選擇權,方向引導作用不明顯,反映了現有教師的教學和研究水平不高。

2.3就業考研情況

2000年前,每年的計算機專業畢業生僅有5～9萬人,人才培養遠遠不能滿足社會經濟發展的需要,就業市場長期處于“賣方市場”。2000年以后,尤其是在高校擴大招生規模以后,各高校競相開設計算機專業,招生規模擴大,畢業生人數劇增,就業市場步入“買方市場”。

進入21世紀以來,中國IT產業的年增長率已遠低于20世紀90年代32%的年均增長速度,眾多IT企業不斷調整自身結構以適應行業發展和產業變革,對從業人員的素質要求不斷提高。計算機與通信工程、自動化、電子技術等相近專業間擠占和競爭就業崗位現象更為突出,IT人才市場競爭日趨激烈,社會需求愈來愈向名牌大學集中,就業格局逐漸明朗。近幾年重點大學計算機專業初次就業率在90%以上,地方大學就業率則為60%～90%。地方普通大學的計算機專業畢業生畢業后大多集中于學校當地與周邊地區的非IT性質的私營企業,從事著計算機相關工作,或者完全與計算機學科無關的工作。高校計算機專業初次就業率連年下滑,起薪大幅下降,成為就業市場上一大焦點。

許多計算機專業畢業生為了逃避就業壓力,使得報考研究生的人數大增,計算機學科報考碩士人數位于各學科之首。考慮到計算機專業考研學生人數巨大,生源和教學質量參差不一,從2009年研究生入學考試起,國家教育部把數據結構、操作系統、計算機組成原理和計算機網絡合并成計算機學科專業基礎綜合科目,實行聯合命題和統一考試,這將對地方普通大學計算機專業教學產生重大影響。

3教指委的專業方向建議

針對計算機專業的一些畢業生專業特色不明顯、競爭優勢不強的現狀,《報告》明確提出以“培養規格分類”為核心思想的計算機專業發展的建議,把計算機科學與技術專業人才培養規格歸納為三種類型、四個專業方向:科學型(計算機科學專業方向)、工程型(計算機工程專業方向和軟件工程專業方向)和應用型(信息技術專業方向)。對每個專業方向給出了專業規范,詳細描述了人才培養的規格、教育內容和知識體系,建議開設的核心課程。在目前的計算機科學與技術專業名稱下,鼓勵不同的學校根據社會的需求和自身的實際情況,為學生提供不同類型且達到本科水平的教學計劃和培養方案。一個學校在其中一種類型上通過評估合格,就被認為計算機科學與技術專業辦得合格。

3.1計算機科學與計算機工程

計算機科學是一門研究計算機和可計算系統的學科,包括它們的理論、設計、開發和應用技術。培養目標是培養德、智、體、美全面發展,掌握自然科學基礎知識,系統地掌握計算機科學理論、計算機軟硬件系統及應用知識,基本具備本領域分析問題解決問題的能力,具備實踐技能,并具備良好外語運用能力的計算機專業高級專門人才。著重于理論知識的教學和分析問題、解決問題能力的培養。知識與課程體系包含14個知識領域和15門核心課程,見計算機工程是研究計算機的理論、設計、實現、開發和應用的專業。培養目標是培養德、智、體、美全面發展,掌握自然科學基礎知識,系統地掌握計算機科學理論、計算機軟硬件系統及應用知識,基本具備本領域分析問題解決問題的能力,具備一定的工程實踐能力,并具備良好外語運用能力的計算機工程專業方向高級專門人才。著重于理論與工程知識的教學,使學生掌握較高層次的分析問題、解決問題的能力。知識與課程體系包含18個知識領域和16門核心課程,也見表1。

比較計算機科學與計算機工程兩個專業方向設置的核心課程,有11門課程是相同名稱,只是課程的執行學時和包含的知識單元略有不同。

計算機科學和計算機工程的實踐教學體系都包括課程實驗、綜合設計、教學實習、社會實踐、畢業設計等多種形式。

3.2軟件工程

軟件工程是一門用系統的、規范的、可度量的方法開發、運行和維護軟件的學科。培養目標是培養德、智、體、美全面發展,掌握自然科學和人文社科基礎知識、計算機科學基礎理論、軟件工程專業及應用知識,具有軟件開發能力,具有軟件開發實踐和項目組織的初步經驗,具有創新、創業意識,具有競爭和團隊精神,具有良好的外語運用能力,能適應技術進步和社會需求變化的高素質軟件工程專門人才。軟件工程教學既重視理論知識和較高層次分析問題、解決問題的方法,也重視軟件設計和工程實踐。包含10個知識領域:SE-CMP計算基礎,SE-FND數學和工程基礎,SE-PRF職業實踐,SE-MAA軟件建模與分析,SE-DES軟件設計,SE-VAV軟件驗證與確認,SE-EVO軟件進化,SE-PRO軟件過程,SE-QUA軟件質量,SE-MGT軟件管理。共設置了27門課程,如圖1所示,并分成A、B、C、D、E共五個模塊。

在模塊基礎上形成四個可選參考教學計劃,分別為A+C+D、A+C+E、B+C+D和B+C+E,每種計劃平均課程數目一樣,包含19門課程。制定具體教學計劃時可只選其中一組實施。實踐教學的形式包括:課程實驗、綜合設計、項目實踐、企業實踐、畢業設計等。

3.3信息技術

信息技術是一門針對社會與各種企事業單位的信息化需求,提供與實施技術解決方案的學科,涉及對計算機軟硬件、計算機網絡等相關技術與產品的選擇、評價、拓展、集成、應用與管理。培養具有如下特點的高級專門人才:德、智、體、美全面發展,掌握與信息技術相關的自然科學和數學知識,并具有創造性地將這些知識應用于信息系統構建和應用的潛力;掌握計算機學科的基本理論和信息系統的基本工作原理,熟練掌握計算機軟硬件系統的應用知識,對信息技術的效用和發展趨勢有深入理解和評估能力;有良好的組織管理和交流溝通能力,能根據不同組織和機構的需求,選擇相應的信息技術,并能有效地實施;具備良好的國際交流能力,能適應技術進步和社會需求的變化。該方向有12個知識領域:IT-ITF信息技術基礎,IT-HCI人機交互,IT-IAS信息保障和安全,IT-IM信息管理,IT-IPT集成程序設計及技術,IT-NET計算機網絡,IT-PF程序設計基礎,IT-PT平臺技術,IT-SA系統管理和維護,IT-SIA系統集成和體系結構,IT-SP信息技術與社會環境,IT-WS系統和技術。15門必修課程:信息技術導論,信息技術應用數學入門,程序設計與問題求解,數據結構與算法,計算機系統平臺,應用集成原理與工具,Web系統與技術,計算機網絡與互連網,數據庫與信息管理技術,人機交互,面向對象方法,信息保障和安全,社會信息學,信息系統工程與實踐,系統管理與維護。實踐教學包括實驗課程、專業實習和畢業設計。本專業方向的絕大多數必修課程都含有實驗環節,一部分知識與技能更適合通過實踐教學(而不是課堂教學)傳授給學生。

在計算機科學與技術專業名稱下四個專業方向的培養各有側重,計算機科學專業方向注重計算機的科學理論掌握,計算機工程偏向計算機的硬件實踐,軟件工程偏重計算機的軟件開發,信息技術則適宜計算機的系統集成。

4普通高校教改措施

本科計算機教育中,目前單一的計算機科學與技術專業設置下的單一的培養規格,難以滿足眾多領域的社會需求。計算機學科綜合交叉的發展態勢日趨明顯,高校計算機專業人才培養應體現寬口徑、分層次的模式,培養研究型、復合型、應用型等符合市場需求的人才。不同類型、不同層次的高校,其計算機專業的人才培養目標和規格要有一定的差異。

按大類招生是高校采取的新的人才選拔培養模式。在這種招生方式下,高校按院系或學科大類招生,而不是按專業招生。學生在本科階段前兩年統一學習基礎課,大三時根據自己的興趣和雙向選擇的原則再進行專業分流。按大類招生能減少考生填報專業志愿的盲目性,學生通過一段時間的大學學習和生活,了解大學、學科、專業,發現自己的興趣和特長,相對準確地預測和了解畢業時社會發展的趨勢,選擇符合自己實際情況和社會需求的專業方向。

地方普通科研教學型和教學型的大學計算機專業培養應瞄準IT人才市場變化,調整模式,突出特色,立足培養符合地方社會經濟發展的工程型或應用型計算機技術人才。可結合教指委計算機專業規范和大類招生,建立以平臺加模塊的“2+2”為主要教學形式的教學培養模式,開展涉及培養方案、教學計劃、課程大綱、教學管理、師資配備等一系列內容的計算機專業教學改革。

4.1培養目標與方案

在充分評估社會或地區對計算機人才目標需求的基礎上,有針對性地確定本校學生未來就業方向及其所需要的知識、能力和素質,據此制定學生培養方案與專業建設方案。

由于歷史原因,普通大學計算機院系一般設置有計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程等計算機專業。依據教指委的計算機專業發展建議和專業規范,可有兩種方式改革已有的計算機專業培養方案。

方案一,把幾個專業進行合并形成一個大的計算機科學與技術專業,爭取在新的計算機科學與技術專業里設置計算機科學、計算機工程、軟件工程和信息技術等三到四個不同的專業方向。招生時在計算機科學與技術專業下統一招生,前兩年是統一培養,但到后兩年由學生根據自己興趣選擇不同的專業方向。

方案二,保留原來的專業名稱,但在計算機科學與技術專業里設置計算機科學和計算機工程兩個專業方向,軟件工程和網絡工程等專業修改為與專業規范大致相同。招生時,可按照各自專業招生,前兩年仍是統一培養,到大二學年末則允許學生重新自由選擇專業方向,在后兩年按專業方向培養。

兩種改革方式的核心就是要實現大類招生下的分類分層次培養,在高年級分流學生,使得每個人都有一個非常明確的求知思路和學習目標,充分發展學生的個性空間。

4.2教學計劃與課程設置

教學計劃與課程設置應實現兩個目標:合理組織知識體形成一門門課程;合理安排課程數量與課程學時,使學生能夠在規定的學制內完成所需知識的學習和能力、素質訓練。

為了配合培養方式的改變,必須制定拓寬專業面和增強適應性的教學計劃。把計算機專業學生所學課程分成公共基礎課程、專業基礎課程、專業方向課程,構建由基礎教育平臺課程、學科基礎平臺課程和專業方向模塊課程組成的課程體系。

基礎教育平臺課程是由普通教育(通識教育)和綜合教育類的課程組成,包括思想品德、政治法律、體育、外語、數學、物理、電工電子、經濟管理、某些跨專業選修課等理工類學生必修的課程,這類基礎教育平臺課程由學校教務部門統一安排管理,課程由相應的院系派教師教學完成。

學科基礎平臺課程主要指計算機學科的專業基礎課程,是由四個專業規范所建議設置的核心課程的基本和共有部分經過適當抽取和組合形成。根據本文第3部分分析,計算機科學和計算機工程的相同核心課程有11門,軟件工程不僅有計算機科學優先課程模塊A,在其他模塊也有與計算機科學相同或相近的課程,而且計算機科學專業方向是其他專業方向的理論基礎。因此,學科基礎平臺課程可由計算機科學專業方向的部分核心課程構成,具體的可在計算機導論、程序設計基礎、離散結構、算法與數據結構、計算機組成基礎、計算機體系結構、操作系統、數據庫系統原理、軟件工程、計算機網絡、數字邏輯、社會與職業道德等課程中選擇,并形成對應的實踐性教學內容。

專業方向模塊課程由代表各自專業方向的方向特色課程和高級課程組成,也包括專業的綜合設計、教學實習、社會實踐和畢業設計等。

采取“平臺+模塊”的教學模式,前兩學年按大類實行基礎平臺教學,后兩學年按方向實行模塊教學。基礎教育平臺課程安排在前兩學年,專業方向模塊課程安排在后兩學年。學科基礎平臺課程大部分安排在前兩年,少部分作為共同開設課程可在大三上學期完成。可以看出,這種教學模式的重點是學科基礎平臺課程和專業方向模塊課程的選擇與教學。在基礎平臺課程教學中,可實行以外語和計算機編程為試點分類施教;在專業方向學習上,根據學生的實際,因材施教,循序漸進,給優秀本科生選配導師,培養各類不同的人才。

4.3課程大綱與建設

在院系和專業教研室的兩級層面上,應組織教師認真研讀專業規范,學習體會專業規范中對知識領域、知識體系和課程體系的教學要求。教學計劃中所涉及的每門課程都要精心制定相應的課程大綱,并能根據專業發展進行適時調整。課程大綱應對每門課程的教學目標、教學內容、教學要求、教材選用、教學方法和考核方式作出明確規定,同時應對學習該課程所需的各種先決條件(比如先修課程)以及該課程和相關課程的知識銜接問題做出準確描述。

核心課程的大綱編寫教師應消化吸收規范中的課程描述,結合自己學校計算機專業學生的實際情況,制定合乎規范的詳細教學大綱。非核心專業方向課程的編寫老師宜結合學校的行業背景,調查本地區需求和畢業生流向,制定有針對性和特色的課程教學大綱。

要強調教學大綱的嚴肅性。專業基礎和專業方向課程的教學宜由相應的課程大綱編寫教師完成,非編寫大綱的其他授課教師也應嚴格按照課程大綱組織教學。

應有計劃地開展課程建設活動。學科基礎平臺課程盡量選擇國外典型教材和國內優秀教材,專業方向模塊課程應努力編寫適合本校特點的教材。能結合課程特點盡量采用先進的教學手段,如多媒體教學、網絡教學、互動式教學等,適當組織力量開發和利用多種類型的教學資源,能根據計算機發展情況適時調整授課內容,并強化學生的實踐動手能力培養。

4.4教學管理

計算機專業的大類招生與分類分層次培養對傳統的計算機專業教學管理提出了更高要求。在傳統的分管領導、教學秘書和專業教研室的教學行政管理基礎上,對分離出來的學科基礎平臺課程需要增加獨立的管理權限,從而形成相應的分類、分層次教學管理模式。建立執行嚴格的教學工作規范和完善的教學文檔管理制度。結合實際制訂切實可行的教學質量保障措施和考核辦法,確保科學規范、嚴格高效的教學質量保證和監控體系暢通,這樣將構成合理的教學管理架構――即為分管教學領導、教學秘書、教研室、課程組,再加上教學指導委員會和教學督導委員會。

分管教學的院系領導負責本科教學的宏觀管理。

教學秘書的人數根據在校計算機專業本科學生總人數而定,為1～2人,其主要任務是完成教學管理中的事務性工作。

教研室分為兩類,一是學科基礎教研室,二是專業方向教研室。學科基礎教研室由一批固定的經驗豐富的教師組成,其主要精力偏重于教學和教學研究,學科基礎教研室主任受院系委托全權負責學科基礎平臺課程的教學管理工作。專業方向教研室則由在這個方向有一點研究基礎的教師組成,可結合科研方向從事相應的專業方向課程教學,專業方向教研室主任負責專業方向建設及專業方向模塊課程的管理工作。專業方向教研室之間是一種合作與競爭的關系,既要共同支持學科基礎教研室的工作,又要努力提高本專業方向的教學質量,彰顯特色,吸引學生選擇本專業方向。

課程組是講授同一門課程的若干教師組成,一般隸屬于學科基礎教研室,共同完成全院系的專業基礎課程的建設和教學工作。課程組中應確定主講、輔講和助教人員,形成比較完善的教學隊伍。

教學指導委員會由分管教學領導、教學秘書、教研室主任組成,負責培養方案修訂、課程規劃與教學指導。教學督導委員會由教學經驗豐富的老教師組成,負責教學質量檢查、評估和評價。

4.5教師配備

教師配備得當將有利于發揮教師的潛能。適當分流教師,讓他們到各自的崗位各司其職非常必要。在地方普通高校,青年教師大多數都有研究生學歷,具有一定的科研要求和能力,多不安心于教學,在教學經驗和專業素質方面有欠缺,因此可發揮青年教師的激情和積極性,多在結合科研和專業方向教學上發展。中老教師職稱較高,比較缺乏科研的原動力,對計算機專業發展的敏感性略顯不足,掌握新知識的積極性也不高,往往只滿足于完成教學任務,但應該看到,他們具有很好的工作經驗和良好的工作態度,教學過程中認真負責,適合學科基礎平臺課程的教學,也比較適合主持教研項目。

加強青年教師的業務培訓與提高。青年教師已經成為一線教學的主力軍,但教學水平亟待提高,應安排有針對性、有相當規模和時間跨度的青年教師業務培訓計劃。

建立制度化的助教隊伍,安排專門的資金和相應的崗位。部分助教崗位應該安排計算機專業的研究生承擔,新進教師應在助教崗位上鍛煉半年到一年的時間。確定課程的主講教師和助教,各自遵守明確的崗位責任和職業規范。主講教師集中精力上課,助教講習題課、帶實驗、改作業,共同配合完成課程的教學內容、教學方法和課程建設,從而能上好、上精一門課。

在學生專業方向的把握上,可以借鑒研究生培養的模式,由專業方向教研室給一部分學有余力的學生配備導師,從全方位指導學生的專業發展。

5結論

計算機專業是全國招生和培養規模最大的本科專業,從清華、北大的一流大學到規模很小的一些地方院校,幾乎都開設了計算機專業,為國家培養了大批專業人才。隨著IT人才市場競爭日趨激烈,地方普通大學計算機專業的畢業生存在著專業特色不明顯、競爭優勢不強的問題。結合教指委的研究報告和專業規范,地方普通大學計算機專業應調整教學模式,加強教學質量管理,突出培養特色。在大類招生基礎上,建立以平臺加模塊的“2+2”為主要教學形式的分類分層次教學培養模式,是地方普通大學計算機專業教學改革的一條可行之路。

參考文獻:

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Research of Computer Specialty Teaching Reform Based on Subject Enrolment

in Primarily Undergraduate Ranking

CHEN Yong-qiang, LI Guo-yong, PENG Li-hua

(School of Computer Science, Wuhan University of Science and Engineering, Wuhan 430073,China)

篇5

關鍵詞：計算機專業外語教學；教學方法；課程設計

1　背景介紹

20世紀末，以計算機和通信技術為代表的信息科學和技術對世界經濟、科技、軍事、教育、文化等產生了深刻的影響。進入21世紀，社會對于既精通計算機技術又掌握外語的人才需求缺口不斷擴大，因此為了適應社會對人才的需求，高校計算機專業開設了《計算機專業外語》作為學生必修的基礎課。由于計算機專業外語是一門綜合了專業教學與外語教學兩者為一體的學科，因此其教學目標、方法、手段都有其特殊性，以下就如何更好地實施計算機專業外語教學進行分析，并提出了計算機行業英語課程設計的改革方案。

2　計算機專業外語課程教學目標

作為計算機專業人才，必須掌握最新的信息與技術。從學術角度來講，計算機技術飛速發展，而計算機行業中大部分文獻又都是用英文發表的，因此作為世界通用語言，英語便成為計算機領域的專業人員所必須要掌握的工具。以便第一時間掌握最新資料，跟上發展的速度。從應用角度來講，由于全球經濟的一體化，作為計算機專業人才，將來在工作中與外籍管理人員的溝通必然涉及大量的行業英語的運用，則要求其提高實際英語綜合技能。因此，計算機專業外語課程的開設。不但要提高學生的計算機專業水平，也要培養學生對于計算機行業英語的實際應用能力。針對這些目標，下文提出了計算機行業英語課程設計改革的方案。

3　課程設計改革方案

計算機專業外語教學分為四個階段：

第一階段。為了激發學生學習興趣，以比較容易又相對實用的計算機專業外語應用角度作為切入點，開始計算機專業外語的教學。這部分教學選材應相對比較容易，注重實用性，選取一些比較靠近日常使用而且通俗易懂的教材，引導學生入門，激發學生學習興趣，一旦學生自己的能動性被激發則會主動希望進一步地學習，學習效果會有明顯提高。因此建議第一階段的教材內容不要太專業化，應具有一定的普遍性。建議這個階段的教學內容以計算機入門知識為主，內容應涵蓋在使用電腦過程中能夠切身遇到的實用性問題，比如操作系統的安裝，打印機的設置等。而且由于實用性需要，取材應注重聽說讀寫各方面能力的培養。通過第一階段的學習，學生應該掌握計算機使用中一些基礎術語，對于計算機專業外語的應用語法與方式有所了解，為下一步深入學習專業性更強，語法構成更為復雜的計算機專業外語打下一個良好的基礎。

第二階段，在學生已經掌握了一定量的計算機專業外語知識后，將實施更加深人專業的教學。這個階段的教學側重點應該向專業化、深入化方向傾斜。通過這個階段的教學，希望學生對計算機專業的詞匯以及特有的語法表達方式有更深入的掌握。這個階段的教材選擇應該注重專業性與深入性，力求系統地涵蓋計算機專業各個方面的專業性知識，因此，建議此階段教材最好選擇一些國外大學計算機專業基礎概論方面的教材原版或影印版。這個階段的教材選擇不同于上一階段，比較而言更注重專業性知識而非實際應用，目的在于提高學生專業能力與將來自學的能力。

第三階段，也是一個承上啟下的階段。在這個階段，學生已經擁有了比較深厚的計算機專業外語的基礎，和比較系統的計算機方面的專業知識，已經初步具備閱讀專業基礎類英文原著的能力，因此這個階段的目的是引導學生如何利用這種能力。加強鞏固學生之前所掌握的知識。所以這個階段建議根據各個不同的專業方向，選擇一門該專業方向的專業課開設為雙語教學課程。教材選擇與該課程相對的英文原版或影印版教材。通過這個階段的學習。學生應該已經掌握了必要的專業知識與學習方法，從而為以后自己面對學習生涯和職業生涯奠定基礎。

第四階段，也是最后一個階段，建議這個階段的學習可以作為學生的可選學習階段，在這個階段開設資刊選讀課程。該階段的教學不受教材約束，課堂講述的內容完全做到與時俱進，緊跟科技發展步伐，通過選取當前的科技文獻作為課堂教學資料，使學生更深一步地掌握計算機專業外語的應用，并且使學生的專業水平不斷提高，使他們掌握最新的科技知識，不斷提高學生實際運用外語的能力。

篇6

關鍵詞：互聯網+；計算機硬件課程；教學方法

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）07-0045-02

隨著中國社會進入“互聯網+”時代，在“萬眾創業，大眾創新”的大環境下，IT領域中各項新興技術層出不窮，例如應用于各領域的智能電子設備、可穿戴設備、人工智能等。這些新興技術又都與計算機硬件緊密聯系，于是社會對當前的計算機硬件類專業人才的培養提出了新要求。以人工智能為例，國家發改委、科技部等幾部門聯合的《“互聯網+”人工智能三年行動實施方案》中明確提出，“培養發展人工智能新興產業”、“推進重點領域智能產品創新”和“提升終端產品智能化水平”等三點目標，同時強調方案實施的關鍵是大量的“互聯網+人工智能”專業人才。由此可見，時代的發展方向正要求對計算機硬件課程進行調整，勢必會引領計算機的軟硬件課程的協同發展，開展新一輪的計算機教學內容的整合和教學方法的改革。

一、計算機硬件類課程現狀

（一）計算機硬件課程設置現狀

從計算機專業本科生的培養計劃可見，軟件類課程仍占據主導地位，而硬件類課程則相對較少。筆者以南京郵電大學信息類各專業的培養計劃為例，將與計算機硬件相關的課程整理在表1當中。根據各專業的培養計劃的具體要求不同，課程會放在不同學期進行授課。

表1 計算機硬件類課程的設置

（二）計算機專業現有培養模式的特點

通過長期對計算機專業本科生在教學以及畢業設計過程中的表現的調查和研究[1-3]，筆者發現“欺軟怕硬”的現象很普遍。所謂“欺軟怕硬”，是指學生對軟件類課程的學習熱情和掌握情況要遠遠好于硬件類課程。由此形成了學生在畢業設計選題時對軟件類題目趨之若鶩，而硬件類題目則無人問津的局面。通過與學生的交流和教學過程中的思考，同時借鑒了相關文獻的研究經驗[4-5]，筆者認為目前的局面是由現有的培養模式決定的，其特點可以總結如下。

1.想法可以快速實現并驗證，因此大多數學生更喜歡軟件。2.相較于軟件類課程，硬件類課程內容顯得較枯燥。3.不同的硬件課程采用不同的實驗設備，不便于學生貫通式地掌握系統化知識。4.硬件類課程的實驗教學與實際開發有較大區別，實驗技能往往無法直接用于實際項目開發。5.教學實驗設備無法為教師的科研項目提供支撐，教師將科研與教學實驗相結合的熱情不高。6.實驗室人員需要花費大量時間維護各種硬件實驗設備。

二、“互聯網+”時代計算機硬件課程面臨的挑戰

“互聯網+”是將互聯網作為當前信息化發展的核心特征，提取出來，并與工業、商業、金融業等服務業全面融合。其核心是創新，只有創新才能讓這個“+”真正有價值、有意義。在分析了目前市場上的各種“互聯網+智能硬件”后，筆者認為對計算機硬件課程發展的挑戰主要體現在以下幾點。

（一）個體化向網絡化的轉變

目前的計算機硬件課程基本都是面向個體化設備的，無論是“計算機體系結構”課程中側重對計算機系統的性能評價，還是“計算機組成原理”課程中著重于運算器、控制器、存儲器、指令系統各部分的設計和組成，抑或是“微型計算機原理與接口技術”課程中關注的CPU工作原理和常用外設與主機的連接方法等，無一例外是在單一設備上進行。而“互聯網+”所倚重的物聯網、云技術和大數據等技術則需要網絡化設備進行分布式的協同工作。這是傳統的計算機硬件課程在教學和實驗環節中比較欠缺的。

（二）功能化向智能化的轉變

學習了計算機硬件課程后，學生大多能熟悉和了解對于實現特定功能的硬件系統的開發流程。但是目前的“互聯網+智能硬件”已經不僅僅局限于實現某個或某幾個簡單的功能，而是更多地強調可以進行“隨機應變”的智能化屬性，這就要求學生不僅要學好硬件類課程，還需要對人工智能、機器學習、云計算等相關領域的知識有廣泛的涉獵。

（三）低成本至高性價比的轉變

在以往的硬件_發中，特別是在對價格較敏感的某些應用領域，開發者往往更重視對硬件成本的控制。隨著微電子技術的快速發展，各芯片及相關的外設和傳感器的價格不斷降低，如今人們對成本的要求已經不像以往那么嚴苛了，人們往往更注重性能或者說是性價比的提升。目前的硬件課程中介紹的芯片大都是很久以前的產品，如何使課程與時俱進是課程改革中需要關注的問題。

三、計算機硬件課程教學方法改革的策略

篇7

[關鍵詞]計算機專業；創新人才；培養模式；科研項目

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.45.154

隨著我國社會高速發展對創新人才需求的不斷變化，大學人才培養模式改革勢在必行。大學能不能培養創新人才、如何培養創新人才，一直是困擾我國高等教育界的一大難題，尤其是對于計算機專業學生的人才培養尤為重要。隨著和社會的不斷接軌，高校正在不斷的改革傳統人才培養模式，積極推進高素質型創新人才的培養。其中的最關鍵問題是要在遵循教育規律和人才成長規律的同時，進一步確立創新教育理念，并通過完善人才培養方案、科學制定人才培養目標，通過推進教學與科研的緊密結合等途徑，積極推進創新人才培養。[1]

1 國內外計算機專業創新型人才培養模式的現狀發展

全面提高高等教育質量，必須大力增強科學研究能力。要積極推動協同創新，通過體制機制創新和政策項目引導，鼓勵高校同科研機構、企業開展深度合作，建立協同創新的戰略聯盟，促進資源共享，聯合開展重大科研項目攻關，在關鍵領域取得實質性成果，努力為建設創新型國家做出積極貢獻。[2]

目前我國高校的計算機專業教育成果不盡如人意，畢業學生難以找到“滿意的工作”，而用人單位也很難找到適合崗位需要的滿意人才。當前，用人單位挑選計算機專業畢業生的標準主要體現在實踐經驗、創新能力、適應能力、應用能力、團隊協作能力、復合能力等方面，用人單位期望人才不僅僅有解決常規問題的能力，同時也能在工作過程中進行創新，從而為企業創造更大的價值，這也是人才在企業中得以獲得更多發展機會的根本所在。因此，作為工程型計算機專業的畢業生，能利用信息化手段進行技術革新，成為畢業生素質與能力的又一重要評價指標。

在北京大學元培學院，“政治學、經濟學與哲學”、“外國語言與外國歷史”、“古生物學”等交叉學科專業的人才培養工作已經開始付諸實施。從2008年6月開始，華南理工大學按照“2+2+2”模式，每年從二年級理工科在讀學生中選拔學生學習工業工程專業。學生在完成兩年工業工程專業的本科課程學習后進行分流，部分學生直接從工業工程專業本科畢業，獲得管理學學士學位，部分學生免試直接攻讀工業工程專業的碩士學位，兩年后獲得管理學碩士學位。這種交叉復合培養模式，通過整合高校多學科的教學資源，不僅有利于拓寬學生的學習視野，也有助于培養學生的創新創業能力。[1]

國外著名大學柏林大學是大學發展的一個里程碑。它把高深知識的探究作為自己的使命，把實驗室引入大學，開創了教學與研究結合培養創新人才，一直影響著今天大學的發展。德國大學的精神和傳統到了美國大學得到實用性的詮釋，美國是最早實施產學研合作培養人才的國家之一，美國在其《工程教育―設計一個自適應體系》的報告中指出，人們普遍相信幾十年來過分強調工程科學，是以犧牲設計和工程實踐其他方面作為代價的。同時，報告認為，每個大學的本科教學計劃將是自然科學、工程科學以及數學的基礎跟早期和廣泛參與各種工程實踐與創造性設計相結合。[3]

2 我國計算機專業創新型人才培養模式的分析

我國高校在計算機專業創新人才培養方面目前仍存在認識層面、制度層面、辦學層面的不足，需要對高校創新人才培養模式進行深入的探討和理解。要轉變舊的教育理念，樹立創新人才培養的新理念；調整計算機學科結構，構建多學科協同融合的培養環境；完善專業課程體系，促進學生知識、能力、素質協調發展；探索并完善實踐研究型相結合的教學模式，將科研引入教學和實踐。

為了適應新的社會發展趨勢對高素質復合型人才的迫切需求，必須從知識復合、學科交叉、技術集成等方面對人才進行全方位的教育，這是培養創新人才的有效途徑。一般可以從技術、知識、服務等幾方面進行創新，重視學科基礎研究，大幅度地增加對高等學校科學研究的投入，促進科研和教育的有機融合，加快培養創新人才。無論是研究型還是應用型計算機本科人才，工程素養和工程應用能力是決定畢業生的核心競爭力的素質與能力。

因此，應將科研生產寓于教學當中來建立產學研合作教育的創新人才培養機制問題，盡力搭建大學、科研院所與企業之間在創新人才培養方面較強的合作環境，然后探索制定出合作驅動機制、合作選擇機制、聯合導師機制等多元化的創新人才產學研合作教育培養機制，對我國產學研合作教育的建設體系進行進一步的完善，從而為培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才奠定基礎。創新計算機專業教育，改革專業體系設置，順應復雜多變的科學技術的快速發展形勢，是計算機專業教育必須采取的教育發展的科學態度。

高等學校既是基礎研究的重要源泉，也是創新人才培養的重要基地，在協同創新中大有可為，其在協同創新中的關鍵支撐便是培養大批創新人才。現實中，我國科技成果轉化率低已成為備受關注的問題，高校目前每年取得6000～8000 項科技成果，但真正實現成果轉化與產業化的比例不到10%，大量技術創新成果及其知識產權束之高閣，形成了數量驚人的“休眠專利”。由于缺乏創新人才，我國以知識產權許可和轉讓為形態的科技成果轉移活動處于較低水平，已經嚴重影響了創新型國家的建設和協同創新的能力。[4]

3 我國計算機專業創新型人才培養模式的確立

創新型人才培養模式是以獲取知識為基礎，以開發智能為手段，以發展創新能力為核心，以提高綜合素質為目標的高校人才培養模式。高等學校是培養高素質創造性人才的重要基地，也是知識創新的重要基地和國家創新體系的重要組成部分。我國要在21世紀的國際社會占有一定的地位和具有較強的競爭實力，必須培養大批具有創新意識和創新能力的人才。強化工程實踐訓練，培養學生實踐能力與創新精神。[5]

計算機專業創新型人才培養模式的研究目標是通過已獲批或待申請的科研項目帶動計算機專業學生的創新能力培養，使學生具備學習和科研創新性，從而最大程度地適應社會對計算機專業人才的發展要求。現階段國家出臺了一系列政策大力發展“應用型大學”，就是讓我們的學生在實踐應用等方面更強一些。針對這種情況，就應該在人才培養方面注重實踐動手能力，尤其是對于計算機專業的學生更是要以能夠完成實際科研項目和課題為目標，更早的鍛煉自己將課堂理論運用到實踐中的能力，從而培養出應用能力強的實用創新型IT人才，而不是普通的計算機程序員。

基本模式的確定主要包括合理制定創新人才培養模式、遴選培養對象、指導教師指導模式制定、項目管理方案以及獎勵機制等措施，搭配起來共同實施。結合計算機專業學科具有較強的行業背景的實際，建立健全基于科研項目的創新型人才培養模式，指定部分科研能力強和潛力較大的教師作為指導教師，遴選大部分學生組件團隊作為創新人才培養對象，進行重點培養。

（1）培養模式。建立以科研項目為載體、以學院各類實驗室為平臺、以學研結合為依托、以科技競賽為契機的人才培養模式。

（2）培養對象遴選。在學院內通過選拔和自主申報兩種途徑對學生進行甄選，爭取選定大部分同學組成不同的多個團隊作為創新人才培養對象。

（3）指導教師指導模式。采取指導教師帶領多個團隊的形式進行重點培養。實行“教師―學生雙向選擇”與“學院推薦”的方式進行，選定教學效果好、學術造詣深、治學嚴謹、師德優秀的骨干教師擔任指導老師，并要求指導教師根據學生的特點和發展方向，重點對其進行科學素養、研究型學習能力和創新實踐能力的培養。

（4）項目管理。學生根據個人興趣，在指導教師的指導下確定研究項目；指導教師在項目選題、項目申報、實驗操作和研究總結等各個環節對學生進行個性化指導；由學院統一組織專家對申報項目進行審查，對已立項項目進行中期檢查、結題考核。

（5）支撐環境。學院各實驗室向培養對象免費開放，并提供滿足實驗條件的場所，解決實驗問題，積極為培養對象提供優質的項目建設平臺和廣闊的發展空間。

支持交叉學科發展，推進學術創新。通過淡化學科界限，實現多學科的融合發展，鼓勵交叉領域的學術創新。大力支持設立交叉領域的研究機構、科研項目，同時加強學科之間的同行、專業評審、監督和質量控制。鼓勵高校靈活成立跨院系、跨領域、跨組織的實體性研究機構，成立專門的學院或研究機構，進行前瞻性、全局性、戰略性的研究，跨學科招收研究生，培養創新人才。

4 結 論

為了提高計算機專業學生的實踐創新能力，必須確定一種新的產學研合作教育模式，將高校、科研院所和企業有效的聯合起來，為有效培養創新人才創造獨特的條件。創新人才的培養需要教學與科研的緊密結合，二者之間必須有效協同、資源共享，才能體現大學創新人才培養的優勢。推進產學研合作教育有效展開，提高創新人才的培養質量，通過完善的產學研合作教育人才培養機制，將充分發揮高校、科研院所、企業各方在資源方面的各自優勢，切實有效地培養具有創新精神與創新能力的高素質人才，從而為國家實施創新型發展戰略提供人才保證與智力支持。

參考文獻：

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[2].在慶祝清華大學建校100 周年大會上的講話[N].新華社，2011-04-24.

[3]李偉銘，黎春燕.產學研合作模式下的高校創新人才培養機制研究[J].現代教育管理，2011（5）：102-105.

篇8

關鍵詞:NIIT;合作辦學;教學模式;教學研究

NIIT(National Institute of Information Technology)來源于印度國家信息技術學院,是總部設在印度的信息技術跨國上市公司,專門提供教育培訓、軟件解決方案和教育多媒體等產品與服務。目前,該公司已發展成為印度第一、全球最大的軟件教育培訓集團。NIIT于1997年進入中國,現已與我國多所本科、高等職業院校建立了計算機人才培養教育合作聯盟。2006年,作為江蘇省首批15所與NIIT合作辦學的本科院校試點之一,我院以嵌入式教學形式將NIIT的品牌課程GNIIT(博睿軟件工程師)的教學體系引入到我校計算機科學與技術專業軟件工程方向本科生的培養方案中。本文分析了NIIT合作辦學模式、教學特點以及GNIIT課程體系的特點,指出了在教學實踐過程中出現的問題及我們的解決對策。

1NIIT合作辦學模式

NIIT培訓分兩大系統:職業教育(GNIIT)和高級技術學習。其中GNIIT是NIIT在中國推出的工程師課程,主要針對受過12年正規教育或更高層次人員。該課程以業界的個案研究作為問題設置的依據,采用國際領先的教育理念和方法組織教學。

GNIIT分四個教學模塊,分別安排在計算機專業本科階段四個學期的培養方案中。每個模塊分別包括課堂教學、ISAS(信息搜索和分析技能)和Project(軟件項目開發)三部分,課堂教學要求在機房上課(學生可以邊學邊練),教師可選擇中文或英文授課;ISAS要求學生對指定的課題搜集相關的資料,分析、研究后撰寫小論文,教師組織學生集體演講、交流;Project是在模塊學習結束后的一次綜合性編程實訓。

NIIT公司通過教學網站組織、管理合作院校的教學工作。NIIT教學網站為每位授課教師和學生在其教學網站上建立個人賬戶,教師可在線創建班級、申請模塊結束考試、查看學生成績、學生對教學的評價等;學生可登錄NIIT教學網站下載教學資源、在線練習、在線考試,評價教師教學情況。

學生每個學習模塊的成績由三部分組成:在線考試成績(共2次,各占30%)、ISAS(10%)、Project(30%),其中在線考試成績在學生上線考試提交后立即生成,ISAS和Project成績由授課教師根據學生小論文和項目完成情況評分后在線提交。學生通過第一二和四模塊考核后,可以獲得NIIT公司頒發的相應模塊NIIT國際化證書。

NIIT公司為合作院校提供每個模塊的學習教材、教師培訓和教學指導,并對每個模塊學習成績優秀的學生給予表揚和物質獎勵。

2NIIT教學特點

NIIT在教學上主要有以下特點。

(1) 在教學方式上,NIIT強調教師的榜樣示范作用和師生教與學的互動。通過基于榜樣的學習方法 (ModelCentered Learning Architecture,MCLA)使學生能在教師的指導下提升獨立解決軟件開發過程中實際問題的能力,并以此增進師生之間的認同感。

(2) 在教學內容上,NIIT 教育模式對軟件領域的知識進行分類和精選,并將選擇出來的知識點與實際問題進行捆綁。目前,GNIIT的課程體系沿著“.NET”和“J2EE”兩條技術路線[1]組織,并強調前后關聯、由淺入深,進而構成貼近實際、內涵豐富的知識技能體系。

(3) 在教學過程設計方面,推進式的NIIT 教學模式通常是按照“問題”、“計劃”、“實施”、“驗證”和“拓展”等幾個階段層層遞進,遵循人類的認知規律。

(4) 在教學組織上充分體現“學生是教育的主體”這一教育理念,強調學生的自主學習能力與獨立解決問題能力的培養。NIIT課程體系每個模塊都設置ISAS和Project實訓環節,它可以培養學生通過各種媒體獲取信息的能力、表達能力、團隊協作精神以及掌握軟件開發過程的能力。

3GNIIT課程體系及特點

GNIIT的課程體系(見表1)具有如下特點[2]。

(1) 基本遵循著.NET和J2EE兩條軟件開發技術路線搭建,其內容由淺入深、由點到面,技術路線明晰。

(2) 逐級培養學生具備初級程序員、程序員、高級程序員的職業技能,尤其是實踐操作技能。

(3) 注重學生綜合素質和自學能力、演講能力、溝通能力、團隊合作能力以及分析問題、解決問題的能力的培養。

(4) 課程體系側重學生專業應用技能培訓,專業基礎理論知識教學缺乏深度。

(5) 課程內容涉及專業應用技能知識面寬、內容較新,但不求精。

4NIIT教學實踐中出現的問題及解決對策

(1) 我們與NIIT的合作模式是嵌入式教學,NIIT四個模塊的教學任務需要安排在專業培養方案中。由于NIIT課程體系中專業基礎課程設置缺乏深度,學生繼續深造和發展的后勁不足。在制定專業培養方案時,我們注意到另外開設的專業基礎課程及專業核心課程應與NIIT教學內容互為補充。

(2) NIIT公司不提供各模塊的教學大綱和考核大綱,部分教材內容在組織方面缺少一定的知識邏輯體系(如:SM2中Java部分等),重點難點不很突出,中文教材的翻譯質量較差,不適宜將其作為計算機專業本科生教材使用。我們要求任課教師不僅要深入研究教材的內容、背景知識,還要有較強的工程實踐能力和教學經驗,從達到專業培養目標的角度出發,編寫教學大綱和考核大綱,重新理順課程體系,注重將背景知識和教材內容充分融合,重新組織教學內容、構建知識邏輯體系,并貫徹到教學過程中。針對部分模塊,我們已結合NIIT教學內容重新編寫了課程講義或教材。

(3) NIIT的教學目標旨在培養工程實踐能力和職業素質強的軟件人才,NIIT教學環節中的ISAS和Project是為該教學目標設置的,但這兩個環節具體的教學內容(如SM1、SM4模塊的.NET部分)、考核要求等在教材中都沒有反映,教師在培訓時也沒有提及,NIIT特色的東西被忽視了。我們建議NIIT加強這方面教材的編寫和規范成績考核,同時,要求任課教師參照學校學期論文和課程設計的要求自己編寫這部分教學大綱、考核大綱、指導書和任務書,組織教學實踐環節。

(4) NIIT各模塊的在線考試題目都出自NIIT題庫,且題型都為單選題,試題在難易方面沒有區分度,但有些題目較冷僻或不規范(一個題目有幾個一樣的選項),甚至出現與教學內容無關的其他模塊中的題目。學生的在線考試成績普遍低于校內開設的其他專業課程的考試成績,在一定程度上,此成績不能真實反映學生的學習水平,且影響學生學習NIIT的積極性。我們建議NIIT重新整理試題庫,刪除不規范的題目;除組織學生參加NIIT要求的各模塊考核外,作為培養方案中獨立開設的課程,我們還要求學生參加學校組織的課程結束考試,此成績也記入學生的成績檔案。

(5) 因NIIT課程學時多,各模塊又按技術路線劃分為多個知識單元,所以,一位教師不可能擔任整個模塊的教學任務,也不可能對各個知識單元都有很高的造詣。為此,在師資配置時,我們為各模塊配置3～4位教師,每位教師承擔其中1～2個知識單元的教學任務,并相互協作,共同完成相應模塊的教學任務。

5結語

NIIT合作辦學在我校已開展了一輪完整的教學工作,從教學效果來看,2006級計算機專業軟件工程方向學生在編程動手能力、英語閱讀能力、自主學習能力及協作精神等方面比往屆學生有明顯提高,知識結構較新。我們相信這屆學生面對即將到來的就業應聘會更有自信。通過這一輪的教學實踐,教師領略了NIIT教學模式相比傳統教學模式的優勢,并結合這兩種教學模式的優點,探索符合中國國情的計算機專業應用型本科人才培養教學模式。

參考文獻:

[1] 李洛,張嬋,羅佳. 印度NIIT軟件專業課程體系技術路線分析[J]. 計算機教育,2004(2):107-109.

[2] 劉志成,李忠華,熊芊. 全面剖析NIIT 教學體系[J]. 計算機教育,2007(9):47-50.

[3] 朱香衛,徐桂華,趙林娟. NIIT最新博睿課程體系研究與實施[J]. 常州信息職業技術學院學報,2008(4):54-56.

Research and Practice in Education Cooperation with NIIT

HUANG Shu-rong

(School of Unigraphics, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224003, China)

篇9

關鍵詞:計算機組成原理;EDA技術;課程設計

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1背景

“計算機組成原理課程設計”是計算機科學與技術專業本科教學階段的核心專業基礎課程“計算機組成原理”的重要實踐教學環節。其先修課有“數字邏輯”及其實驗,其后繼課程有“計算機體系結構”,“編譯技術”,“接口與通訊技術”等。

本課程起著承上啟下的重要作用,通過本課程的各項實驗,使同學進一步掌握計算機各部件的基本原理和結構,掌握計算機各部件的基本設計方法和實驗方法,幫助同學建立計算機時間―空間的整體概念,鞏固課堂知識,初步培養學生的實驗操作能力和分析解決問題能力。

但是以前的教學實踐中在CPU硬件設計這一重要內容方面存在不足。CPU、DSP處理器乃至計算機系統的設計技術及相關課程隨著新技術的發展應該成為計算機科學與技術專業中重要的組成部分,計算機專業對于軟硬件綜合設計人才的培養是責無旁貸的,也是本專業的特色與亮點。作為計算機專業的人員,如果只會使用計算機而不會設計CPU 和計算機,那么和其他專業比較就沒有優勢,不符合計算機專業的辦學宗旨而缺失市場競爭性。

調研表明,國內大多高校僅將“計算機組成原理”定位為“計算機科學導論”和計算機模型認知的層面上;而在實驗與實踐方面,“計算機組成原理”的實驗則主要是在一些由分離元件構成的實驗平臺上,完成簡單模型CPU的驗證性實驗,基本談不上設計。這顯然難以滿足教育部在《關于加強高等學校本科教學工作,提高教學質量的若干意見》中關于“高等學校要重視本科教學的實驗環節,保證實驗課的開出率達到本科教學合格評估標準,并開出一批新的綜合性、設計性實驗”的要求。

隨著科學技術的發展,核心技術已經愈來愈集中在集成電路芯片和軟件這兩項之中,其中CPU 和OS設計技術是最核心的兩項技術,特別是高性能計算機技術一直是衡量國家實力的一個重要標志。美國、日本和西歐等國都作為一種國家行為,不斷加大這方面的資助力度。美國的許多高校本科計算機專業中也都安排了CPU 設計方面的課程和實驗內容,例如麻省理工學院的一門相關課程是“計算機系統設計”。學生在實驗課中,須自主完成(即自行設計)ALU、單指令周期CPU、多指令周期CPU,乃至實現流水線32位MIPS CPU和Cache的設計。斯坦福大學計算機系的本科生也有相似的課程和實驗,即“計算機組成與設計”課,實驗要求學生以各自獨立的形式,用VHDL語言自主實現CPU、VGA顯示控制模塊等接口,并最后實現于FPGA中,及完成軟硬件調試。此外,如加利福尼亞大學和伯克利大學等學校在基于FPGA 的超級計算機研制方面都實現了大量成果。因此我們有必要向國外的先進教學實踐學習,應用EDA技術改革“計算機組成原理”課程的實踐教學環節。

2改革目標

基于以上問題的考慮,學院計算機體系結構教學組經過調查研究,深入討論,決定改變基于小型模擬計算機系統的實驗教學模式,采用基于硬件描述語言方式,通過讓學生實際進行計算機各個組成部件的設計方式進行實驗教學,以提高實驗教學水平。

為了更好地貫徹學院的本科教學培養計劃,培養出基礎知識扎實,具有創新意識,善于自主學習,實踐能力較強的計算機高級專門人才,我們提出了“計算機組成原理”實驗教學環節的下列改革目標。

2.1與基于EDA的現代工程設計接軌

首先,在“計算機組成原理課程設計”中增加向工程實際轉化的符合現代計算機系統工程設計規范的硬件設計內容。在傳統的實驗模式中雖也有“設計”內容,但主要是根據不同實驗系統各自規定的方法,用既定的分離元件和接口器件進行拼裝搭接而成,學生無法從這樣的“設計”過程中了解真實的現代實用CPU基本設計技術。

其次,使學生在了解計算機組成原理和軟件設計技術的同時,學會計算機硬件設計技術。計算機的軟硬件設計技能是一個合格的計算機專業學生本應具備的基本知識,離開了硬件設計,自主創新能力的培養便無從談起。以前不少計算機專業學生只將注意力和興趣集中在各種編程環境、開發工具、數據庫、計算機網絡的技術上面,對于硬件技術的學習和應用研究不感興趣或忘而生畏,培養學生掌握計算機硬件設計技術,能從根本上解決這個問題。

2.2培養創造能力

從創造能力培養的角度看,軟件設計人員只須擁有邏輯上的單向一維思維能力就能保證軟件設計的成功,即過量單純的軟件設計,不斷強化設計者純邏輯性思維和收斂性思維。顯然,這與培養植根于多維多向的發散性思維方式和非邏輯思維方式的創造能力是相違背的。因此,多數純軟件設計訓練只能歸類為技能性和知識性訓練。

硬件系統設計則不同。首先,硬件系統可以有許多相關或互為獨立的模塊組成,相關模塊的關系可以是同步,也可以是異步。其次,硬件系統設計本身并不能離開軟件設計,因此硬件系統的構建是一個軟硬綜合的并發系統,設計和把握它自然必須擁有并發和多維的思想方法。例如在時序問題和競爭冒險問題的解決上有時還可能用上非邏輯思維方法。而Verilog HDL語言正是描述和設計硬件系統的計算機語言,它的語句都是并發的,甚至包括進程中的順序語句。基于EDA技術和Verilog的計算機設計訓練無疑十分有利于強化發散性思維和自主創新能力的培養。

3實施方案

3.1實驗教學體系的改革

計算機專業的硬件基礎實驗課多年來一直采用傳統的芯片搭電路的方法,此方法過于陳舊,限制了學生能動性的發揮。在實驗教學中引入現代EDA技術是必然趨勢。

在計算機組成原理實驗中我們引入該技術,采用先進的虛擬設計及仿真軟件工具quartusII,結合GW48_SOPC實驗箱,可以設計、仿真與硬件下載驗證計算機的各功能部件。

3.2實驗教學軟硬件設備及教材的建設

EDA技術的發展已從根本上改變了傳統電子系統的設計與開發模式,我們必須適應這一趨勢。為此,在學院的大力支持下,我們建設了一個可以容納65人的計算機組成原理專用實驗室,新購置了65臺高性能的PC機及終端桌椅。另外,學院還將采購65臺新型的基于FPGA芯片和EDA環境進行實驗的計算機組成原理實驗臺,該平臺已被國內數十所大學采用。學院的EDA課程實驗即采用類似平臺,兩年多的運行證明性能良好。在實驗軟件工具方面,我們緊跟國際步伐,引入了高級的虛擬設計與仿真軟件工具quartusII。

在教材的建設方面,我們經過兩年的教學實踐,在實驗項目方面有了一定的積累,但距離改革目標還有很大的距離。為了促進教學改革的進一步深入開展,我們將在原有實驗指導手冊的基礎上,增加新的實驗項目,并系統整理與實驗內容相關的硬件描述語言Verilog HDL,quartusII使用手冊及實驗臺技術手冊。在此工作的基礎上,將形成“計算機組成原理課程設計”正式出版的配套教材。另外,我們還將結合多媒體技術開發新的教學課件,并建設相應的課程網站,作為教學強有力的輔助手段。

3.3實驗教學內容的設計

實驗教學內容根據學院實驗計劃大綱要求,結合工程實際來確實,充分考慮了可操作性與可行性。計算機組成原理實驗的最終目的是讓學生能夠設計出CPU,但首先,學生必須初步掌握Verilog HDL硬件設計語言,學會使用quartusII設計工具,知道CPU的各個功能部件如何工作,以及相互之間是如何配合構成CPU的。

因此,為滿足教學需要,實驗教學內容將采用由基本到綜合的方式逐層開展,“必修實驗+選修實驗+綜合實驗”相結合的方式。首先,設計出一個完整的CPU實驗方案,然后再將這個CPU分解出一套功能部件實驗,包括:總線傳輸實驗、運算器實驗、存儲器實驗、數據通路實驗、時序電路的組成、控制原理實驗、微程序控制器實驗等。必修實驗內容主要由這些功能部件實驗作為基礎,同時增加大量相關的其他實驗內容作為選修實驗以供學生選擇,滿足不同層次的需要。必修實驗完成的功能部件在綜合實驗中進行組裝,形成一個完整的CPU。

3.4實驗教學的組織方式

培養學生實驗能力和設計創新能力是我們實驗教學的重要目標。為了貫徹這一指導思想,根據該實驗課程的特點,課堂上教師只是啟發性地講解實驗的關鍵點,其余部分全部由學生獨立完成。每位學生可根據自己的實際能力在完成必修實驗內容的基礎上,還可選做選修實驗以擴大知識面加深理解,完成選做實驗項目者可適當加分。

由于課程的學時數十分有限,因此我們要鼓勵學生在課后自己動手完成大量的選修實驗,任課教師除上課時間外,每周還可以安排一次集中答疑時間,以解決學生在課外實踐中遇到的困難。

實驗中的模塊我們只給出框圖,其具體內容要求學生自己用電路圖或Verilog HDL硬件描述語言完成。在編譯調試過程中遇到困難盡量由學生根據理論所學內容自己解決,并記錄在實驗日志中,讓教師充分了解每位學生的實驗情況。另外每個模塊可以設計一些障礙讓學生修改,提高他們的實驗興趣。實驗內容的安排遵循驗證與設計相結合,注重基礎,突出應用的原則。

課程嚴格遵循課前預習和設計(電路圖和Verilog程序)、課上調試(實驗日志記錄)和驗收、課后完成報告的實驗環節。其中實驗日志記錄是其中一個重要的環節,它將貫穿于整個實驗階段,體現學生實際實驗的情況,是學生獨立實驗的一項重要證明。實驗日志按時間順序主要記錄:實驗進行中遇到的問題及解答;回答實驗教材中以及教師課堂上提出的問題。

3.5實施效果和亟待改進的問題

實驗教學改革方案從2007年春季開始,已經實施了兩個學期。總的來說,實施效果令人滿意,主要體現在以下幾個方面:

(1) 加深了學生對理論課的理解和學習興趣。在實驗課中,通過啟發性地講解實驗關鍵點,使學生能夠將理論課上學到的知識和具體的實驗有機地聯系起來。學生在理論課上學到的主要原理都能應用于具體的實驗項目中。而具體的實驗過程反過來又能加深對原理的理解和認識。兩者之間相輔相成,極大地促進了學生的學習興趣。

(2) 調動了學生學習相關知識的主觀能動性。在實驗課中,一方面教師只講解關鍵點,這樣要完成實驗,學生就必須要自己去主動的查閱相關資料;另一方面實驗內容設置了綜合性實驗和選做性實驗,這些實驗涉及的知識點較多,教材中給的提示相對較少,學生往往需要費一番周折,克服一些障礙,才可能完成實驗。

(3) 大大減少抄襲作業的現象。以前經常出現的抄襲作業現象,由于實驗日志的出現而大大減少。實驗日志記錄是實驗完成過程的一個詳細記錄,是學生和教師共同完成的過程。實驗日志是沒有標準答案的,每個學生的實驗日志也不可能雷同,因而能有效地減少抄襲的出現。

實驗教學改革是一個不斷深入和發展的過程。在方案的實施過程中,也發現了不少亟待改進的問題,其中如何組織好教學內容是至關重要的。一方面要在有限的課時內將理論課中的關鍵知識點融入到實驗內容中,另一方面為了配合好先行和后續課程的教學內容,還要將一些新的知識點和實驗內容融入進來。這樣如何在不增加學時的前提下,將這兩部分內容更加有機的組織起來是日后必須要解決的問題。

4結束語

“計算機組成原理”課程設計的教學改革經過兩學期的實踐摸索,已基本明確了今后進一步展開深入教學改革的方向和目標。下一步將根據規劃好的改革方案,繼續實施各項改革內容,朝著預期目標邁進。

相信在對課程進行了上述改革后,必將極大地調動學生的學習積極性,啟發他們的學習興趣,為培養出基礎知識扎實,具有創新意識,善于自主學習,實踐能力較強的計算機高級專門人才奠定基礎。

科學技術不斷發展,計算機技術更是日新月異。因此,“計算機組成原理”實驗課程的教學方式、方法也需不斷更新變化。改革是一個持續不斷的過程,需要我們不斷地研究與探索。

參考文獻:

[1] David A. Patterons,John L. Hennesy. Computer Organization&Design[M]. America: Morgan Kaufmann,2004.

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[3] 謝俐,楊樂,楊魯. 引入建構主義思想實行計算機公共基礎課程實踐教學改革[J]. 科技創新導報,2008(8).

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關鍵詞：計算機專業英語；教材編寫；以用促學；自我評估

人類有高度發達的語言交流能力，利用語言進行交流是人們獲得信息的重要途徑。計算機及IT行業中最具影響力的自然語言就是英語，無論是尖端技術還是計算機軟硬件的產品都要使用計算機專業英語。信息技術工作者不僅需要日常的外語溝通能力，還需要專業化的、規范的表述。因此，國內許多高等院校都開設了計算機專業英語這門課程，不少高校不僅把它作為信息技術專業的必修課，還將其作為一門實用的選修課推廣到其他專業。隨著計算機專業英語課程的逐漸普及，廣大師生對該課程教材的要求和期待也越來越高。計算機專業英語教材有別于普通英語教材和專業課教材，它應該是語言和專業知識運用的有機結合體，能夠根據課程特點和教學目標，合理有效地組織教學內容。筆者所在的課題組多年從事本課程的教學研究工作，把理論和實踐相結合，提出教材編寫的若干思路和具體方案，并付諸實踐。

1 計算機專業英語教材的現狀

近幾年，我國大部分高校的計算機類專業都開設了計算機專業英語課程，為此而新編的教材如雨后春筍般涌現，一方面對課程內容和教學手段的豐富起到了積極的作用，另一方面也帶來了教材質量參差不齊、未準確定位“教語言”還是“教專業知識”的不足。目前計算機專業英語的教材從編寫方式來看，主要有兩種：國內的計算機專業教師自編教材和引進原版教材。國內自編的教材品種繁多，專業內容涵蓋面廣，為課程教學起到促進作用，但是缺少語言習得和語言教學的策略與實施。這主要是因為計算機專業知識的特殊性，難以直接由外語專業的教師編寫，而理工專業的教師對語言教學的感性認識居多，順理成章就按照專業知識結構編寫計算機專業英語教材。個別教材能兼顧語言教學和專業知識的介紹，但是往往語言層次偏低，只適合低年級的教學使用。這幾年，從國外原版引進的教材也不少，如Computing Essentials 2008等。此教材為原版教材，表述標準、流暢，圖文并茂并且學習資源豐富，但是計算機專業內容偏淺，而且沒有充分考慮外語學習者的需求，更別說語言技巧的傳輸和訓練。另外，一些引進教材的高價格也讓師生難以接受。

從教材特點看，計算機專業英語教材具有需求量大和學生的語言學習能力高等特點。首先，國內開設計算機科學和信息技術類專業（包括計算機科學與工程、計算機應用與維護、計算機網絡、軟件工程、信息管理等專業）的院校基本上都開設計算機專業英語課程。以筆者所在高校廣東外語外貿大學為例，此課程每年用量是400本，開設全校性通選課還會增加大約500本的用量。其次，我國的高校基本都開設了計算機及信息技術類專業，尤其是在經濟水平和教育能力較高的地區，與海外的經貿文化交流也多，學生英語基礎較好，對計算機專業英語教材的語言水平期待值也偏高，學生普遍希望通過一本好的教材，為將來的專業領域溝通打好基礎。

可見，雖然目前市面上關于計算機專業英語的書籍能夠從計算機科學與技術學科領域介紹學科知識的主要內容，但是普遍存在重經典輕時文，重單詞和閱讀，缺乏聽和說的語言能力培養，輕視專業英語在實際場景的再現和操練，確實需要教材編寫者的深思和改革。從計算機教指委的指導思想可知，國家和社會對計算機專業本科人才需求與信息化的目標、進程密切相關，計算機專業英語課程的教材定位就必須與計算機人才的層次結構、就業去向、能力與素質等方面的具體要求看齊。

2 計算機專業英語的教材編寫新思維

一本好的計算機專業英語教材對學生學習和運用計算機英語的幫助是極大的。計算機專業英語課既是文化素質教育課，又是一門專業基礎課。那么，教材內容既要培養學生的語言能力，讓學生通過專業英語這個工具來學習計算機專業知識，也為學生將來的自學打下良好的基礎。計算機專業英語教材應該定位于“積極探索科學基礎、實踐能力和人文素養融合發展的培養模式”，教材內容既要參考國外最新的計算機原版教材和計算機專業技術文章，也要開闊學生的國際視野，傳導計算機行業慣例。結合多年的教學實踐，我們明確了新編計算機專業英語教材需要具備以下3個特色：

①以語言知識和技巧來重組教材內容結構；

②通過設計學習任務把課堂交給學生；

③通過自我評估的設置讓學生思考課程學習過程和變化，從而培養學生的學習思維，把被動學習變成主動參與。

2.1 教材要兼顧計算機專業知識和語言技能

計算機專業英語課程傳輸的是一種和計算機相關的語言技能。教材編寫首先要突出語言基礎教學，按照語言習得的規律來安排閱讀與聽、說、寫、譯的關系。其次，要充分利用現代化的教學手段，如筆者開發的“英漢翻譯質量自動評測系統”和“短文自動評分系統”能夠幫助學生開展翻譯和寫作的自主學習。第三，清楚“漢式英語”和“啞巴英語”的產生機理，強調學習計算機英語要學會發音，注重語境知識的學習，以語言知識和技巧來重組教材內容結構。

2.2 通過學習任務把課堂交給學生

計算機專業英語的教材不但要傳輸知識，更要成為教師教和學生學的重要線索。計算機專業英語的教材內容要有挑戰性和趣味性，學生一邊學，一邊感受學習帶來的樂趣和收獲，最理想的情景是讓學生在玩樂中把知識學會了。教材的每個章節都要設計相應的學習任務，這些任務可以為課前、課中和課后的教學活動提供指引，學生按照自己的專業興趣和語言能力選擇完成合適的任務，并通過系統自動評分、課堂展示和教師點評等方式檢驗學習效果。例如，在課堂上安排20分鐘作演講，其中10分鐘是小組內做，如6個組。然后小組推薦一人在大家面前完成2-3分鐘的演講內容。引入學習任務的最大優勢在于讓學生成為課堂的主角，無論是自行完成任務，還是在教師和同伴的幫助下完成的，他們真正地把英語作為工具來分析問題和解決問題。

2.3 培養學生的學習思維，把被動學習變成主動參與

高等教育的最終目標不僅要讓學生掌握專業知識，更重要的是讓學生掌握終生學習的技能。計算機專業英語課的教學實踐證明，自我評估能幫助學生及時檢查自己的學習效果，變被動接受知識為主動探索求知。為了達到這個目的，編寫教材的時候，可以參照如圖1所示的教材內容設計的思路安排教學環節。例如在每個教學章節結束時，設置用英語來完成的計算機專業知識測試任務，從動機上讓學生改變對課程學習的態度，通過自我評估，檢測學生的學習過程和思考的變化，從而培養學生的學習思維，把被動學習變成主動參與。

3 教材編寫的實踐探索

根據上述思路，筆者編寫了一本教材，內容包括10章，每章包含3個部分：SectionA是專業知識的精讀課文、生詞和專業術語、學習任務I；Section B是專業知識的閱讀材料，以時文和經典教材的內容對本章所涉及的知識領域作補充，學習任務II；Section C重點講解語言技巧、開展學習評估和補充閱讀材料。通過學習任務、語言技巧和學習評估這3個環節的設計來體現既定的教材特色，具體內容安排如下。

根據計算機專業英語的應用場景，我們設計了多個學習任務，穿插放置于教材的每個章節之中。各應用場景的學習任務如表1所示。

教材的主要目的是教授英語語言技巧，提高學生的專業英語能力，教學內容的選擇和設置要參照國際認可的EFL（English as a ForeignLanguage）水平考試指南。EFL考試由教育部考試中心和英國劍橋大學地方考試委員會合作舉辦，目的是對考生的聽、說、讀、寫能力進行考察。通過研究和對比國內外多個工科專業的全英教學培養方案，本教材的語言技巧安排如下。

第一、二章：講解計算機學科內涵義精確而狹窄的術語，從詞源角度來分析派生詞、復合詞、混成詞、縮略詞和借用詞的構成和使用。

第三、四章：講解專業英語的語法現象（如同位語句、語態，非限定動詞的使用等）。

第五章：講解專業英語的長句翻譯。

第六、七章：看圖閱讀并翻譯，翻譯的材料與章節內容緊密聯系，體現學以致用。

第八、九章：看圖閱讀并寫摘要，選擇原版材料中1000字左右的報告，學生或小組提煉關鍵詞，并寫150詞的摘要。

第十章：看流程圖、結構圖等，分小組討論，并選取代表將流程圖用英語說出來，由教師分析并把原文發給學生參照。

學習評估以“學習成效評估表”的形式放置于每章的最后，要學生從詞、句、篇來總結學到什么。“學習成效評估表”包括“學習評價”和“疑難解答”兩部分，前者要求學生完成3個任務：單詞默寫（聽寫）15～20個；在課文找好詞好句，造句；100詞左右的課文概要寫作。通過學習評估，學生反思學習過程和變化，培養學習思維，變被動接受知識為主動參與。