導語：如何才能寫好一篇計算機科學的前沿技術，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。

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【關鍵詞】計算機技術 現代教育 重要性 建議

現代社會已進入日新月異的信息時代，計算機技術給人類生產生活方式帶來不可估量的變化。同時，計算機科學技術的出現，為現代教育的改革與發展提供了有力的技術支撐，而且也迎合人們對教育的迫切需求。近年來，隨著計算機技術的不斷發展和計算機技術的改進，已經廣泛應用到教育領域。在教育部門被深入利用，通過使用計算機技術，開發和整合教育資源，可以提高教育的質量和水平，開拓師生的知識面和視野。下面主要是在講計算機科學技術在現代教育領域中的重要性，以及就如何貫徹落實計算機技術到現代教育中去提出一些有建設性的建議，使得老師和學生都會在這種電腦輔助式教育中得到更多的更先進的信息。

一、計算機科學技術在現代教育領域中的重要性

（一）有利于提高教學知識的系統化和擴大教學信息的傳遞量

在計算機技術教育教學中，可以擴大教學的信息量，將一些分散于不同課程，不同章節上的知識整合起來，形成知識網，經過整合系統化后展示給學生，滿足不同層次學生的需要也為學生的學習提供了系統、直觀的知識架構。比如：在教學高中歷史過程中，內容涉及到初中或者更廣的知識面就會顯得比較豐富，課時較多，所學知識比較分散，教師講解起來比較困難，學生也很難接受那么多錯綜復雜的知識。若在總結課上，把相關知識化整合起來，化整為零，把知識結構，各時段的歷史線索融會貫通起來在計算機媒體投影上展示給學生，形成整體認知，無疑是一個不錯的選擇。計算機的很多的軟件都能對計算機管理整個教學系統起到幫助的功能，而且有效利用這些軟件，還可以節省教師備課和找資料的時間和精力，可以騰出更多的時間去關注學生的學習以及心理變化。

（二）有利于培養和提高學生的創新精神和實操能力

老師們在教學理論課上很好地利用計算機技術，并且能有高效的實踐作用，對于注重培養學生的實際操作技能和學生的創新意識，都有很大的幫助。在現代教育中，不同形式的培訓和實踐，讓學生利用多媒體技術，可以使學習學到的知識轉化為學生的實踐技能，提高他們的智力和創新能力。在具體的練習可以采取的形式變化的問題，并進行一個給定的問題，并舉一反三培訓。比如在理科教學中，可以利用計算機技術進行實驗模擬，讓學生既能看得見又能親身體驗，做好眼能看，手能動，大大的提高了學生學習的興趣和實際操作能力。這種做法不僅可以鞏固學生所掌握的知識，而且可以使其思維得到鍛煉，使學生的創新精神和實操能力在無形中得到培養和提高。

（三）有利于教學活動中的溝通與交流

借助計算機科學技術，教師和學生之間、教師與教師之間以及學生與學生之間都可以隨時隨地的進行溝通和交流，不必再受時間和空間的限制，甚至可以進行遠程教學，學生上課不一定要到教室才能學到知識。學生和教師隨時可以充分的進行探討以及在網絡上分享各自的見解，達到共享的作用，也便于各種教育問題的及時處理。同時，借助計算機科學技術在溝通與交流上的便捷化，可以使教學內容變得更加形象、生動，變傳統、靜態的教學模式為動態教學過程，有助于學生由被動學習向主動學習的積極轉變。

二、貫徹落實計算機技術到現代教育中去提出一些有建設性的建議

（一）建立以學生為中心的教學思想和環境

使用計算機技術來創建一個學生自我控制和發現新信息的學習環境。在這樣的學習環境中，學生們能夠迅速掌握學習方法，并探討境界的假設，得出正確的實驗結果。此模式是學生的洞察力的能力擺在首位，充分發展學生的能力來執行復雜的思維。教師也會給學生利用信息技術，組織和解釋一些難以溝通與普通知識的教學方法。利用多媒體技術和學生更好地溝通和互動，為學生提供一個無障礙的溝通環境，讓學生對教師的參與，使學生為中心的學習環境。

（二）利用課件制作（PPT），開創情景教學

教師要充分使用多媒體技術進行現代教育教學時，要善于利用課件制作來呈現自己的教學內容，把繁瑣，枯燥的文字用直觀，生動的圖片、語言、聲音表現出來。課件制作顯示出高科技與現代化教學手段的魅力和生命力。在教學施教過程中，課件制作上要求能完整體現教學內容的同時，要努力給學生一個美的感受。在制作課件，課件預定的屏幕比例，同時突出教學主題，但也給學生一個良好的視覺享受。注意冷色調和溫馨的色彩組合上的背景顏色。此外，靜態和動態的圖片或文字的文本應是動態和靜態畫面相結合，實現動靜結合，相得益彰。更重要的是，在課件制作時，應充分考慮到其普遍性，操作要簡單，使用方便，便于課堂操作，簡化操作步驟，有效取代板書的復雜性。

（三）加強教師的計算機基礎技能培訓

提高計算機操作能力和教學知識整合能力，多開設課堂教學與計算機技能整合等培訓，讓廣大教師擺脫一支粉筆，一塊黑板的教學模式，走下講臺，拿起鼠標，與學生一起共同探討知識，而不再是夫子教學，唱獨角戲。另外，改變教師對計算機教學的傳統觀念，樹立計算機科學技術為現代教育錦上添花的觀念，利用好計算機這一把利劍，運用于教學過程。應充分利用現有軟硬件，提高制作水平，總結點滴經驗，大膽創意，并實現傳統教學與現代教育思想和手段的結合可以為現代教育的改革和騰飛添上翅膀。

總之，我們要正確認識到計算機科學技術在現代教育中的應用價值，充分利用好計算機的功能，讓計算機技術給我們的現代教育帶來更多的價值，同時也讓教師和學生共享現代社會發展的成果和文化精華。

參考文獻：

[1] 毛遠明.中學化學計算機輔助教學的應用研究[D].西南師范大學，2001

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此種現象是否純粹屬于該專業畢業生過剩和就業需求不足產生矛盾的必然結果？經過調查發現，事實并非如此，例如，智聯、中華英才網等知名招聘網站，網絡工程師等IT相關職位常年處于招聘熱門職位前列，每一天的招聘信息竟達到萬余條。是什么原因造成畢業生就不了業、而用人單位也招不到人才？

1計算機專業畢業生競爭力弱的原因探析

就當前我國計算機專業教育現狀及學生就業情況來看，普遍存在就業競爭力弱且和社會需求嚴重脫節的情況。主要表現在以下三方面：首先，應屆本科畢業生就業難，而用人單位招不到所需求人才；其次，各種計算機職業培訓學校招生和就業十分火爆；第三，高職高專學生就業呈上升趨勢，普通院校畢業生就業呈現下降趨勢。究其原因，眾說紛紜，智者見智、仁者見仁。作者主要從以下兩個方面來分析。

1.1教學內容陳舊，與社會需求嚴重脫節

計算機科學發展日新月異，新技術層出不窮，高等學校的計算機教育在強化專業基礎的同時，還應結合計算機科學的發展，傳授新知識和前沿技術，讓學生能學以致用、且能適應社會的需求。當前主流計算機培訓學校每18個月左右教材進行一次動態更新，教學過程融入主流的技術和產品，使學員掌握最新的技術；師資通常擁有5~6年的實戰經驗，多數擔任過研發一線的項目經理。然而據了解，為數不少的高校還在使用5年前出版的教材，有些課程甚至還基于Windows95/98平臺進行授課，教材更新慢，新知識、新技術很難快速進入課堂。同樣，高校里為數不少的計算機老師多年來工作僅限于課堂教學，沒有更多的實戰經驗,由此師資不能及時更新知識結構,跟緊計算機科學前沿的發展,也是計算機教育與社會需求脫節的主要因素。

1.2學生知識結構不合理，實踐能力弱

隨著教育體制改革的深入，教學模式和教學方法發生了較大的改變，要求學生具有較強的自主學習能力和良好的學習習慣。然而高校的擴招使得進入高校的門檻逐級降低，學生的學習能力和學習積極性有下降的趨勢，使得多數學生的知識結構不合理。由于教學資源配置跟不上擴招的速度，師資、實驗和實踐條件不能充分滿足教學需求，加之師生對實踐教學環節的重視不夠、實踐環節的考核的復雜性和難操作性等眾多原因，很大程度上造成學生實踐能力差。這也是很多用人單位不想招應屆畢業生的主要原因。正如摩根資本與投資集團公司中國總裁劉建華曾說過：“我們不會輕易去用畢業生，因為招聘應屆畢業生，需要花費很多時間和成本去培養。應屆生動手操作的能力很差，比如，像一些基本的辦公技能，傳真機、打印機的使用，都得手把手的去教。”

2提升計算機專業學生就業競爭力的建議

要提升計算機專業大學生就業競爭力，需要多方面的共同努力。作者多年主管畢業生實習工作和就業指導，結合在用人單位的反饋和，就學校和畢業生力所能及的方面提出幾點建議。

2.1及早進行專業和就業指導、明確就業目標和方向，構建合理的知識體系

在本科學生大一入學就建議開始專業指導和就業指導，通過課程和講座相結合的方式，給學生介紹專業知識體系、主要就業方向及所需的專業素養。讓學生在大學一年級起就了解計算機專業的知識體系、主要課程、就業方向及相應的專業素養，有利于他們在夯實基礎知識基礎上進行有目的、有選擇的學習。進入大學三年級后，根據學生的興趣愛好、就業傾向等引導學生選擇專業方向（如程序開發、網絡工程、嵌入式系統等），并根據學生的專業方向指導學生進行課程選修，同時在畢業設計選題和畢業實習等主要實踐環節也要依據學生的專業方向進行，從而構建合理的專業知識體系。

2.2優化課程結構、提倡學以致用

學校應結合計算機學科發展趨勢和人才培養要求，為保證教學內容的延續性和先進性，定期修訂教學計劃、更新教學內容，同時要求教師在授課過程中緊跟專業發展的方向，使學生能夠及時掌握計算機科學領域的新技術和新知識。同時在主干課程和專業方向課中緊跟計算機科學的發展和社會需求，采用主流技術、方法和平臺進行教學，使學生所學知識能在今后職業生涯中發揮作用，做到學以致用。

2.3加強實踐和實驗教學管理，提高學生實踐能力

實驗和實踐教學是計算機專業教育中比較重要的環節，本環節的教學效果很大程度決定了計算機專業學生就業競爭力，也是用人單位對應屆計算機專業畢業生最不滿意的地方。就提高學生實踐能力的有效措施作者提出以下幾點建議。第一，科學合理地安排實驗教學內容，增加課程設計和綜合設計內容，做到難易適中且實驗任務不能過重，如果多數學生無法正常完成的實驗就沒有開設的價值。第二，加強畢業設計和畢業實習的指導、管理和考核工作，重實績和實效，通過畢業設計和畢業實習切實提高學生實踐能力，同時也積累一定的工作經驗和工作業績。第三，建立、健全實驗教學的考核體系，由于實驗教學不同于理論教學，有效的考核方式將極大督促學生動手提高操作能力。第四，鼓勵學生參加教師科研和項目開發活動，提高科研和項目開發水平，同時也盡早了解社會需求。

2.4認識不足、全面提升自身綜合素質

當然，計算機專業學生也需要看清就業形勢，認識自身不足，有意培養自身道德修養、語言與書面表達能力、組織與社會活動能力和自主學習能力，樹立團隊合作意識、創新意識和誠信意識，增強社會責任感和能吃苦精神，加強基本素質和綜合素質的培養。同時也要積極參加各種競賽、比賽活動，參加與專業及專業方向相關的主要認證考試（如軟件設計師、網絡工程師、各種廠家或專業的認證考試）。

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伴隨著計算機科學技術的進步，為人們的日常生活和工作提供了極大的便利。計算機技術的變革推動整個計算機行業以及互聯網行業的發展。

當前，我國提出“科技強國”的發展戰略，并對計算機新技術的研究提出了更高的要求，以及更大的投入。然而，計算機技術的發展不可一蹴而就，需要通過研究人員不懈地努力，才能在計算機新技術發展的浪潮中取得突破和發展，才能保持我國科學技術的先進性，促進社會經濟的發展，提高國家的競爭力。

1 計算機技術未來發展方向

針對計算機技術發展的脈絡，結合生產實踐的經驗，從3個方面簡單地闡述計算新技術的未來發展方向。

1.1 網絡化

21世紀，計算機網絡技術取得了非比尋常的進步，并且應用于軍事、政府、科研、商業等各個領域。在網絡環境中，社會各行各業通過計算機網絡技術實現信息傳輸和信息共享，有效地緩解“信息孤島”的問題。尤其在當前經濟發展進入轉型時期，以“互聯網+”理念為代表的計算機網絡新技術極大地提高了社會生產力，促進經濟發展，便利百姓生活。因此，計算機網絡技術已經成為國家科技實力的象征，國家經濟發展轉換動力，對經濟發展起著不可忽視的作用。

1.2 智能化

計算機智能化技術通過模擬人的大腦的思維方式，從而使計算機具備“高智商”的工作能力，計算機智能化技術是現階段廣大研究者努力的方向。

智能化發展要求計算機能夠像人腦一樣能夠完全獨立地思考、工作，同時具備邏輯推斷能力、能根據收集的信息進行考證，做出相應的決策，有一定的實踐能力。人工智能機器人作為智能化技術的代表，有效地體現了計算機智能化發展的趨勢，具體體現：AlphaGo與圍棋世界冠軍對弈，并以大比分贏得比賽；谷歌自動駕駛汽車，能夠實現完全地自動駕駛模式；智能問答機器人等等。上述實例都表明計算機技術的智能化對人們的生活產生重要的影響。只有智能技術理論的不斷發展，才能夠逐漸地實現計算機技術智能化。

1.3 人性化

現如今，計算機已經成為人們生活中的重要工具。為了使計算機給人們提供更好的服務，實現更加有效地人機交互能力，研究者需要推動計算機技術向著人性化方向發展，并且在計算機技術的設計過程中更注重考慮人性化的元素，從而為人們帶來更大的工作和生活便利。

2 教學存在的問題

“計算機新技術講座”的教學對象一般是本專業的高年級學生，在實際教學過程中會出現以下問題。

（1）通過三年的大學學習，學生初步具備自學能力，以及分析問題、理解問題的能力。針對新技術講座的課程而言，倘若僅僅只有課堂理論教學方式，教師滿堂灌輸理論知識點，不僅對教學效果提升有限，也不利于學生的成長。

（2）通常情況下，“應用型”、“教學型”大學的學生思想活躍、且動手能力強，但還是普遍存在學習自?X性不高、單純憑興趣學習的觀點弱、刻苦精神差等問題。因此，在課程設計環節需要考慮上述因素。

3 課程教學的定位

（1）利用學生動手能力強的特點，提高學生的學習能力、實踐能力和創新能力，根據學生求知欲望強的特點重視擴大學生的知識面，提高他們對理論知識的興趣。

（2）“因材施教”是教學的基本原則之一，讀懂學生是保證教學效果、提高教學質量的前提。我們應該根據以上特點來組織我們的教學活動。

4 課程教學方法的分層設計

在新設計的教學框架中，“新技術講座”包括課內進行的“課堂講座”和課外完成的“課程報告”兩部分。

4.1 啟發學習興趣，加強教學互動

在教學過程中提供豐富的教學資源和創新的教學方式，對于計算機新技術的講解，以實例為入口，突出知識點，如此結合可讓學生在解決實際問題的同時理解記憶枯燥的知識點，明確學習的目標。鼓勵學生創作作品，從而激發學生的學習興趣。

加強教學互動，完善課堂教學的互動環節。在教學過程中，切記不可唱“獨臺戲”，需要增加與學生互動的環節，營造一個活躍地課堂氣氛，牢牢地抓住學生的思緒。

4.2 完善課程報告設計，創新教學形式

完善課程報告內容設計，期望學生通過因特網，探索性地自主學習當前計算機前沿技術。期末考核通過完成課程報告，表達自己對前沿技術的理解和認識，達到學生自主學習的目的，創新教學形式，有效地解決學校所學知識與社會應用結合等問題。

4.3 科學設計教學內容

作為計算機專業高年級課程，其課程定位在于能夠充分地向學生介紹當今計算機新技術的現狀以及未來的發展趨勢。本課程采取分小節的形式授課，并且課程之間的知識點前后沒有必然聯系，這樣有助于學生在沒有任何背景知識的支撐下，了解計算機新技術的內容，同時通過結合實例講解的方式引導學生理解計算機新技術的概念，提高學生對計算機學習的興趣。具體教學內容設計如表1所示。

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一、計算機學科的語言藝術重要意義

（一）計算機學科語言的藝術性能夠激發學生的學習興趣。計算機科學是一門數理和工程技術交叉的學科，發展迅速，知識更新較快，且計算機專業是計算機硬件與軟件相結合、面向系統、側重應用的寬口徑專業。通過基礎教學與專業訓練，培養基礎知識扎實、知識面寬、工程實踐能力強、具有開拓創新意識、在計算機科學領域從事科學研究、教育、開發和應用的高級人才。由于計算機學科的特殊性，也使得計算機課堂教學語言與其他學科的教學相比，它對語言的科學性和準確性往往要求較高。計算機教師的教學語言如果能夠飽滿、激昂，同時兼具委婉、抑揚頓挫，那么這樣就能夠最大限度吸引學生的注意力，提高學生學習效率。反之，如果計算機教師在教學過程中語言隨意，句子松散，語言不流暢，則會抑制學生的興趣，甚至讓學生在課堂中有昏昏欲睡的感覺。教師在教學中主要目的是引導學生思考問題、解決問題，因此，教學語言應具有很強的針對性和目的性，課堂教學語言必須嚴謹，語言流暢，詞語規范等。

（二）計算機學科語言藝術的不斷更新是適應時展的需要。計算機技術的發展日新月異，因此教學語言也是不斷地在更新變化，所以計算機教學語言一定要緊追計算機發展的潮流，及時更新，那才是真正對學生有用的信息。

（三）語言藝術可以提高師生的思維能力。語言是思維的工具和條件。具體地講，課堂教學語言藝術首先可以增強教師對教材、對學生與周圍事物的認識，增強教師分析和判斷的能力及教學過程中的敏銳程度，進而提高教師的從教能力和水平。其次優美的課堂教學語言是開啟學生智慧之門的鑰匙。課堂，是學生進行積極思維的重要場所，是學生展開適度緊張的智力活動的園地。而這種積極的智力活動是以教師的課堂教學語言藝術為基礎的。正是依靠教學語言，教師循循善誘，疏通渠道，排除障礙，利用學生的心理沖突喚起學生積極思考，使學生的智力不斷提高。

二、提高計算機課堂教學語言藝術性的途徑

教師的語言藝術性在很大程度上決定著學生課堂上的腦力勞動的效率。優秀的教師語言的魅力就在于它能夠在教學過程中化深奧為淺顯，化抽象為具體，化平淡為神奇，從而激發起學生學習的興趣，引起學生的注意力和求知欲。優秀的教學語言還可以使教師對學生的德育工作顯示出極大的藝術性，從而產生強大的征服力量，而不是枯燥的說教。針對當下計算機課程中普遍存在的這些問題，達到提高計算機課堂教學語言的藝術性為目標，在經過長時間的探索及研究，可以從以下幾個方面入手。

（一）提高語音、語調美感。有調查表明，38%的聽者的第一印象基于聲音的表現力。這說明聲音不僅影響聽者的第一印象，而且也影響所收到信息的質量，課堂中反復使用一個音調并不能夠長時間調動學生的積極性；但不停地從一個極端切換到另一個極端也會讓人聽起來不舒服；過高的聲音會使人緊張、過于興奮、不成熟和不自信；深沉的聲音會聽起來顯得更自信。放低音調，聽起來會更可靠。音量可以引起興趣和喚起注意。更大聲地說話，或者耳語可以強調對一個重要問題的集中。通過教師不斷練習、調整，讓學生在優美的語音、語調中進行課堂教學。

（二）運用適當的語氣為語言添彩。語氣是表示說話人在交際中對談到的情況所持的態度，是思想感情運動狀態支配下語句的聲音形式，有聲語言的魅力主要體現在復雜鮮活的語氣上。語氣以內心感情的色彩和分量為靈魂，以聲音形式為形象，存在于一個個有具體語境的語句當中。語氣有四種：陳述、疑問、祈使、感嘆。巧用“重音”和“連停”增強內容的層次感、渲染氣氛和增強氣勢，從而實現內容激情推進。

（三）展現節奏美。計算機教師不應該忽視節奏在語言中的重要性。教師說話要有節奏，該快的時候快，該慢的時候慢，該起的時候起，這樣有起伏有快慢，有輕重，才會形成語言的樂感，讓話語樂耳動聽，有了節奏變化的語言才生動。

（四）將計算機的前沿技術引入課堂。IT技術發展日新月異，更新換代快，市場競爭激烈。所以作為計算機教師要跟蹤IT技術前沿，不斷更新教學內容，保證課程內容的先進性，在提高學生興趣的同時，拓展學生的計算機應用視野，讓學生步入競爭激烈的IT業之前做些專業及心理的準備。

（五）教學語言側重引導學生實踐能力的培養。理論來源實踐并服務指導實踐，實踐檢驗并推動理論的完善。如進入社會學生才正式進入實踐，會使學生比較難適應社會。絕大部分學校培養計算機專業人才時就會定位為應用型人才，要實現培養目標，計算機教學就必須側重于專業的實踐性，把當前市場的應用實踐提前在學校進行，為學生進入社會提升競爭力。

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【關鍵詞】計算思維；大學計算機基礎；教學設計

教高司明確指出，將“推動以大學生計算思維能力培養為重點的大學計算機課程改革”。大學計算機課程教學指導委員會發表了旨在大力推進以計算思維為切入點的計算機教學改革的“深圳宣言”，并了“計算思維教學改革白皮書”，為大學計算機課程的教學研究與改革指明了方向。

一、大學計算機基礎課程面臨的問題

大學計算機基礎課程非計算機專業學生的核心通識課程，屬于計算機基礎教學第一層次的課程。該課程在教學中主要大部分高職院校還是落實在是以培養學生使用計算機和應用程序的能力方面，例如使用word編輯器，讀寫文件以及使用瀏覽器等。現在高中階段計算機基礎教學普及率逐漸提高，這類教學內容大多數學生在上大學之前都已很熟悉，在大學階段再安排這類課程有些重復教學，既浪費寶貴的教學資源又影響學生的學習興趣。

二、計算思維和計算思維能力

計算思維，也可以說是計算機科學家面對問題的基本思路與方法。它的本質是抽象（Abstraction）和自動化（Automation）。人們在利用計算手段求解問題時，先要把實際的應用問題轉換為數學問題，然后建立模型、設計算法和編程實現，最后在計算機中運行并求解，這個過程實際上就是計算思維中的抽象和自動化。計算思維能力（Computational Thinking），是計算機學科最本質的特征和最核心的解決問題能力。計算思能力維旨在提高學生的信息素養，培養學生發明和創新的能力及應用計算機處理問題時應有的思維方法、表達形式和行為習慣有能力。計算思維能力在一定程度上像是讓學生學會“怎么像計算機一樣思維”，這應當作為計算機基礎教學的主要任務。

三、基于計算思維視角的計算機基礎課程教學改革

在目前的計算機發展應用水平下，大學計算機基礎的教學內容應該通過科學、系統的規劃與梳理，將無意識的計算思維轉變為有意識的計算思維，幫助學生培養主動運用計算機解決各類實際問題的能力，將計算思維的理念貫穿于整個教學活動的全過程中，進而為創新性人才的培養打下基礎。以下對該課程從計算思維的視角設計課程。

（一）教學內容設計

基于計算思維視角的計算機基礎課程基本教學要求，本人認為該課程基于課程定位和課程教學兩個方面的教學任務和目標，其基本教學要求包括以下幾個方面：①了解計算科學的發展歷程，理解計算科學在科學研究和工作中的重要性、功能及作用。②了解計算機系統的組成，包括計算機體系結構，操作系統等系通過知識，掌握微型計算機的基本構成，理解其工作原理。③理解問題求解、算法及復雜性等計算機基礎理論知識，掌握常用的算法分類及其思想。④理解計算機程序、數據結構等基本概念，掌握程序設計語言的基本構成，能夠看懂簡單的計算機程序。⑤理解計算機網絡的概念，功能和分類，理解OSI模型思想，TCP/IP及網絡協議的思想。了解網卡、交換機等網絡硬件的基本功能。⑥理解計算科學的前沿發展，從思想上理解各項前沿技術發展的動因、目標和采用的策略。⑦掌握基本的計算機應用技能，包括文字處理、多媒體技術、數據庫技術，互聯網技術、網絡服務及Web應用等。課程進度可以這樣安排：

第1講 計算機、計算與計算思維

第2講 符號化、計算化與自動化

第3講 程序與遞歸：組合、抽象與構造

第4講 馮.諾依曼計算機―機器級程序及其執行

第5講 現代計算機―復雜環境下程序執行

第6講 由機器語言到高級語言――程序編寫編譯

第7講 算法-程序與計算系統之靈魂

第8講 怎樣研究算法-排序算法研究示例

第9講 怎樣研究算法-遺傳算法研究示例

第10-11講 數據化思維――怎樣管理和利用數據

第12-13講 網絡化思維――怎樣連接和利用網絡

在文理科不同專業實施教學的過程中，可以根據專業特點和其各自己的專業課程的要求對的教學內容有針對性地選擇，以適應學生的專業知識結構要求。

（二）課程設計

設計理念與思路：與行業企業合作進行基于工作過程的課程開發與設計，設計主線清晰。

設計程序與方法：從產品調研、載體選擇、學習性工作任務設計、教學實施與評價方案設計、同步教學資源開發到專家論證等均體現工學結合課程開發過程。

教學內容選取：緊緊圍繞真實工作任務，并融入相關職業資格證書要求。

教學內容組織（序化）：內容序化體現從簡單到復雜及學生認知規律，符合真實工作過程。

單元（中觀）教學設計：以真實產品為載體設計綜合性學習任務；設計科學合理，有利于教學。

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課程設計能夠培養訓練學生綜合運用知識解決復雜問題的能力，學科競賽可以提升學生運用所學知識解決實際問題的綜合實踐能力。將學科競賽的內容和形式引入到傳統課程設計中，再從課程設計中選擇優秀團隊和作品進行進一步的培養，二者的有機結合，不但可以提高實踐教學效果，激發學生的創新意識，增強創新能力，而且可以為參加科技競賽打下堅實的基礎。

關鍵詞：

學科競賽；課程設計；計算機學科；創新實踐

大學生創新實踐能力培養是高校人才培養中的重要工作之一[1]，各高校師資和學生水平不同，培養目標也不完全相同，所采取的方法也各有千秋。西南交通大學曾采取制訂創新人才培養計劃、建設創新人才培養基地、培養造就教學創新團隊等措施[2]；武漢大學提出計算機學科拔尖創新人才小班制培養方法[3]。課程設計能夠培養訓練學生綜合運用知識解決復雜問題的能力，學科競賽可為優秀人才脫穎而出創造條件，沈陽工業大學計算機科學與技術專業采取了二者相結合的方法提高學生創新實踐能力，取得了一定的效果。

一、計算機學科競賽簡介

近年來各個學科都陸續出現了不同類型的學科競賽，和計算機學科相關的競賽分為3類，分別是算法類、軟件應用開發類和硬件開發類。其中算法類競賽的典型代表是ACM國際大學生程序設計競賽，可以提高學生的計算思維能力[4，5]；軟件應用開發類包括中國大學生計算機設計大賽、普通高等學校本科大學生移動應用開發大賽、全國大學生信息安全競賽[6，7]、中國軟件杯大學生軟件設計大賽等；硬件開發類代表是全國大學生電子設計競賽[8，9]。上述競賽由國家教育部門、地方政府和相關公司多方主辦，競賽項目涉及本學科的研究熱點和前沿技術，對提高學生實踐能力并激發創新精神有很大的幫助。但由于多數學生缺少參賽經驗，缺乏自信，導致學生積極性不高，參賽學生人數并不多，失去了提高自身能力的非常好的機會。如何將學科競賽引入到日常教學中，讓更多的學生受益，而不是僅局限于極少一部分學生，培養學生創新實踐能力是值得探索的課題。

二、計算機專業的課程設計現狀

課程設計是實踐教學中的重要組成部分，是對理論教學的一個有益補充，是對學生進行的比較全面、系統的綜合性工程設計訓練，是培養學生實踐動手能力、創新能力和綜合素質的一個主要環節，不同的課程設計有不同的方法，例如中山大學提出計算機信息類綜合實驗課程設計方法[10]，湖南大學提出基于ISP技術的嵌入式系統課程設計實施方法[11]。教育部高等學校計算機科學與技術專業教學指導分委員將計算機科學與技術一級學科本科專業分成四個方向，分別是計算機科學、計算機工程、軟件工程和信息技術，對各個方向分別給出了6個課程設計范例[12]，見表1。不同學校計算機科學與技術專業特點不一樣，開設的課程設計也不完全相同，我校根據教學目標和學生特點從第2學期至第7學期各有一門作為單獨課程開設的綜合性課程設計，分別是計算機程序設計實踐、計算機組成原理課程設計、操作系統課程設計、數據庫與軟件工程課程設計、算法課程設計及專業課程設計。傳統的課程設計存在題目比較陳舊、學生合作意識差、成績評定主要由教師決定等問題。

三、學科競賽和課程設計融合方法

課程設計是學科競賽的基礎，學生只有掌握了相應課程知識，才能有機會參加學科競賽，競賽能夠使學生進一步鞏固所學知識，具有更多的創新思想。例如數據結構和算法課程設計與ACM國際大學生程序設計競賽相互促進。下面以我校《數據庫與軟件工程課程設計》為例，說明學科競賽與課程設計相融合提高學生實踐創新能力的實施過程。該課程設計是學習完《數據庫原理》和《軟件工程》課程后實踐性和綜合性比較強的實踐教學環節，要求學生能在3周時間內將理論知識加以綜合運用，開發一個小型信息系統。

1.團隊成員取長補短的優化組隊原則。

計算機學科的競賽通常以團隊的方式組織，如果團隊成員能充分發揮各自的優勢，整體的力量將會更加強大。組長要負責總體協調，需要有良好的組織協調能力；技術人員要負責解決關鍵技術問題；文檔編寫人員要具有較好的文字表達能力；答辯人員要具有較好的語言表達能力。這樣的組合方式可以使學生互相學習別人的長處，彌補自己的不足。所以在課程設計中我們也采取這種優化組隊方式，學生根據自身情況自愿組合，教師考查各組學生情況后，再進行適當調整。

2.精選歷屆競賽題目或自選創新題目。

題目確定有兩種方式：一是從以往的計算機學科競賽中挑選出符合課程培養目標和學生水平的競賽題目；二是鼓勵學生根據興趣愛好自己確定題目，教師把關確認題目的合理性、實現的可行性和工作量等問題。要求每隊一題，題目不能相同。

3.項目組給出切實可行的設計方案。

學生根據所選題目通過網絡和書籍查找相關資料，結合所學理論知識對課題進行仔細分析，同時需要了解軟件用戶實際需求，可以把同學或教師當作用戶，進行需求調研，在此基礎上提出切實可行的實施方案，并進行方案論證，包括需求分析、總體設計、詳細設計、測試方案等幾個方面。

4.組間互評，論證設計方案的合理性與可行性。

每個小組以答辯的方式進行方案匯報，教師和其他小組成員一起對方案進行分析、評價和指導。組間的互評目的是調動學生的積極性，讓其有主人的感覺，他們既是參賽者又是評委，這樣大家可以取長補短，意見也更加全面。

5.以團隊為單位的項目研發與測試。

即設計方案的具體實施階段，根據設計方案進行編程和系統測試。教師定期為學生提供技術支持，和組內學生一起討論，對學生出現的普遍問題，進行講解，為學生提供解決問題的新思路。

6.以團隊為單位的項目展示與組間評價。

學生完成整個項目后，各個小組將撰寫項目報告，提交最終作品并進行答辯，接受包含指導教師在內的驗收教師組和學生組間互評。這個環節主要考查學生對基礎知識的掌握程度、項目研發水平、總結表達等能力，觀察團對成員實踐過程中在設計、編碼、測試等方面的亮點。此過程主要強調以團隊為單位的評價，按照科技競賽比賽規則，通過比較各組作品以及答辯過程評出小組等級。

7.以個人為單位的組內成員互評、自評。

每個學生在小組內發揮的作用和大小不同，貢獻也不同，課程設計最后的成績也不同。小組成員要根據每個人的實際情況公正地給出每個成員（包括自己）在小組中的位置，清晰地意識到自己及他人在組中發揮的作用，互相了解優勢和劣勢。

8.選拔優秀學生團隊和作品。

評選出優秀作品，在教師指導下進一步進行完善，準備參加計算機學科相關科技競賽。

四、學科競賽和課程設計融合成果

采取上述方法進行的學生培養，既可以使優秀團隊脫穎而出，為參加上一級比賽做好準備，使其能在激烈的競爭中取得好成績，提高學校參與競賽的人數，提高獲獎數量和等級，也可以使絕大多數普通學生在各個方面得以鍛煉，提升專業能力，如方案設計能力、系統開發能力和集成調試能力等，提升非專業能力，如表達能力、文檔撰寫能力、PPT制作能力和組織能力等，并讓其感覺到只要通過努力并做好充分的準備，競賽的難度是沒有那么大的，提高參賽的積極性和自信心。中國大學生計算機設計大賽由教育部高等學校計算機類專業教學指導委員會、軟件工程專業教學指導委員會等聯合主辦，包括軟件應用與開發類、軟件服務外包類等小類，我校在2012年只報名參加了一項省賽，2013—2014年，我們將課程設計和中國大學生計算機設計大賽相結合，取得了如下成績，如表2所示。可見學科競賽和課程設計的融合，促進了參賽數量和獲獎等級的提高。

五、結語

計算機學科競賽和課程設計相融合的方法不僅改變了傳統課程設計模式，而且改變了傳統科技競賽校內推薦方法。傳統的推薦模式是學生接到競賽通知后，自行組隊參加比賽，存在的問題是競賽準備時間短、作品不完善，另外沒有經過訓練的學生直接參加競賽，對比賽的規則和要求沒有經驗，獲獎的概率小，獲獎的等級低。通過課程設計系統地創新性培養，提前選拔優秀團隊并進一步重點培養代表學校參加校外競賽，可增強學生的核心競爭力，提高學校的競爭力。在課程設計成績評定時綜合了組間評價、組內成員互評和自評，改變了傳統的以教師為主導的評價方式，提高了學生學習的積極性，同時促進了組內和組間學生的交流合作。

作者：邵虹 崔文成 單位：沈陽工業大學信息科學與工程學院

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關鍵詞：Web應用；課程建設；課程設置分析

文章編號：1672-5913（2013）18-0052-06

中圖分類號：G642

0 引言

傳統上，Web應用類課程不屬于計算機專業的經典核心課程，但隨著應用和開發環境逐漸向Web遷移，國內外越來越多的高校開始在計算機專業中開設與該領域內容相關的課程，對其課程建設研究也隨之得到相應的重視。國際上，IEEE-CS和ACM聯合的本科生信息技術教育計劃IT2008m中首次將Web系統和技術（Web Systems and Technologies，WS）作為基本知識領域，認為其是與程序設計、網絡、數據庫等并列的基本知識支柱，并給予了22個核心學時；2012年的本科生計算機科學教育計劃草案CS2013中也首次添加了基于平臺的開發（Platform-Based Development，PBD）這個可選基本知識領域，其中列舉的典型平臺就是Web和移動設備。

雖然有相關規范及建議做原則性的指引，Web應用類課程在內容設計和剪裁上仍然面臨相對穩定的教學內容和飛速發展的業界技術，偏重理論講解的課堂教學傳統和注重動手實踐的課程特性等突出矛盾，也面臨如何與其他傳統課程銜接和交叉的問題。近年來移動互聯網、云計算、社會計算等領域的飛速發展進一步突出了上述矛盾和問題，使得形成穩定成熟建設方案的努力顯得更為困難。為更好地借鑒國外先進教學經驗，筆者對美國部分大學的Web應用類課程建設情況進行了調研、比較和分析。

1 課程開設情況

所調研的美國大學本科階段Web應用基礎類課程開設情況見表1。對比US News關于大學計算機排名和表1可以看出，美國大學Web應用類課程的開設反映了學校鮮明的學科和院系設置特點。從調研情況看，部分大學有優勢的應用學科，相應地開設了Web應用類課程，甚至開設了多門；而其他大學則沒有開設，甚至個別大學沒有開設任何應用類課程，包括選修課。

2 課程要素分析

為進一步深入分析，本文選取了表l中斯坦福大學的CS142、華盛頓大學的CSE 154、北卡羅來納大學的COMP 426和馬薩諸塞大學的CMPSCI 326這4門課程作為典型課程。這4門課程具有以下共同特點：連續開設、面向無Web應用技術基礎的學生、課程網站提供了詳盡的公開材料。

2.1 課程概況

所選4門課程基本數據對比見表2。從相關院系的教學計劃可以得知，CS142和CSE154相當于國內的基礎課，COMP426相當于方向課，而CMPSC1326相當于專業選修課。從后繼章節可以看出，不同的課程地位和學制（小學期或是大學期）直接影響了課程內容的安排。另外從前導課程情況看，一般Web應用課程都放在程序設計和數據結構課程之后，在學生對軟件開發有了一定的基本概念后再開設。在調研過程中，也發現有個別高校將JavaScript作為新生程序設計的入門語言。從以往實踐看，JavaScript語言雖然有開發環境設置簡便的優點，但語言本身設計過于靈活，并不合適作為新生的入門語言；而把Web課程放在數據結構之后開設，學生確實更易接受。在調研中也發現，各課程均比較重視Lab或TAdiscuss section，這主要是因為Web應用開發涉及的語言、工具和環境多而復雜，因此有必要平緩學生在這方面的學習曲線，減輕其學習負擔，使其可以將主要精力放在課程核心內容的理解和實踐上，這也體現了Web應用課程的工程性特性。

2.2 課程內容

所選4門課程授課內容對比見表3。從調研情況看，Web應用課程內容一般均會覆蓋客戶端和服務器端，且在服務器端一般會選擇PHP或者Ruby等開源語言，這點與國內主要選擇C#或Java語言有較大差別。值得一提的是，隨著Node.js的，JavaScript已經成為新興的服務器端開發語言，CMPSCI326就選擇JavaScript及其框架作為唯一的編程語言。考慮到Node，，js這種事件驅動型異步編程模型對傳統服務器端開發模型的顛覆，在將來的課程設計中應關注這一趨勢。根據調研，在課程內容安排中，在JavaScript語言介紹時各課程基本都會結合jQuery庫進行講解，這體現了jQuery已成為JavaScript客戶端開發事實上的標準庫這一現狀；各課程也均為AjaX和安全安排了一定的課時，這既與業界現狀相吻合，也符合IT2008中對WS知識領域的設定。

此次涉及的4門課程在設定開發環境時不約而同地提到，雖然現在存在Eclipse等功能強大的IDE開發環境，但由于這些環境設定比較復雜，本身有一定的學習難度和成本，所以均建議初學者使用普通的文本編輯器進行開發。

在授課順序方面，調研中的大部分課程均選擇在簡單介紹HTML和CSS后，直接轉人服務器端，再轉回客戶端進行JavaScript和DOM方面的講解。我們認為，這有利于學生盡早對Web應用的B/S架構有個宏觀的認識，也便于表單處理、Cookie和Ajax等內容的講授和理解；尤其是HTML5規范的初步定型，在其中定義了很多涉及服務器端交互的API，在未來課程教授從傳統的XHTML向HTML5遷移的過程中，盡早形成這種宏觀認識尤其重要。

在授課內容的選擇方面，調研結果也顯示了相對穩定的教學內容和飛速發展的業界技術之間的矛盾。一方面，相對穩定的前沿技術尚未被廣泛采納，如在2012-2013年，HTML5和CSS3已被現代瀏覽器廣泛支持，尤其在移動Web應用領域應用廣泛，但所調研的大部分課程尚未體現這方面的技術進步，部分課程在最后的未來展望講座中對這方面進行了簡要介紹；另一方面，對于一些有價值的前沿技術，部分課程又做了相對激進的引入，如作為課程典型的CMPSCI326，就摒棄了傳統的服務器端腳本語言，全程使用JavaScript進行教授，并且在課程中使用大量課時廣泛介紹了Handlebars.js、Backbone.js、Requirejs、Heroku等前沿框架和平臺。在將來的課程設計中，對前沿技術的引入和剪裁，無疑是一個值得進一步探討的問題。

2.3 課程考核

所選4門課程考核方式和內容對比見表4。從調研情況看，大部分課程都將動手實踐作為主要的考核方式，在分數配比中給予了首要權重。在動手實踐的具體表現上，基本上各課程均圍繞一個具體的網站項目組織，最終提交物都是一個完整的網站應用；同時各課程基本都將完成應用的過程分割為與課堂講解同步的若干獨立階段，要求分階段提交，每個階段時間不超過3周。在這點上，國外課程的組織明顯比國內要更細致。國內往往是以月為單位，甚至以學期為單位布置Project，使得對學生實踐學習部分的中間過程監控不夠，既難以得到教學效果的反饋，也容易使學生產生最后突擊抄襲現象。當然，多階段提交必然會對授課教師和助教產生較大壓力，因此必須借鑒國外經驗，設計程序對學生提交物進行部分自動評判，這又需要一定的時間積累和工作量投入，應是下階段課程建設的努力方向。

在Project內容、難度和組織方式上，面向低年級學生課程和面向高年級學生課程明顯不同。面向低年級學生的課程Project內容更多地圍繞具體的知識點組織，開放性小，難度較低，且多要求個人獨立完成；面向高年級學生的課程Project內容更多地根據項目進度組織，開放性較大，難度較高，往往會要求組隊完成。從實踐來看，組隊完成后的評分具有一定的難度，為平衡這點，COMP426的組隊要求采用結對編程（Pair Programming）的模式，而CMPSC1326將每次的Project分為若干Task，部分Task要求個人獨立完成，部分Task要求團隊完成，針對團隊給分。

對期末考試形式和內容的選擇充分體現了偏重理論講解的課堂教學傳統和注重動手實踐的課程特性等突出矛盾。雖然課程也有一定的理論內容，但大部分內容難以通過傳統的書面考試進行考核。因此所調研的課程一方面普遍降低了書面考試的占比，另一方面通過開卷考核代碼讀寫的形式進行變形的實踐測試。我們認為，除非如CMPSCI326一樣完全取消書面考試，否則在目前上機考試難以實行的條件下，可行的方法應是降低書面考試成績的占比，更多地通過Project的提交和面試來對學生進行考核。

2.4 課程教材和資源

所選4門課程教材和參考資源情況對比見表5。從調研情況看，由于Web應用類課程所具有的尚未形成成熟穩定的建設方案，沒有形成經典的教科書；課程內容龐雜，涉及面廣；在線資源豐富；技術更新迅速等特點，大部分課程均不指定教材，而以眾多的在線資源和閱讀材料代替，所指定的教材一般也注明為參考教材，多是經典的指南類書籍。由于近幾年正處于Web技術的快速發展期，我們認為這樣的狀況還將持續一段時間。目前的做法也是一種較好的解決方案，但是需要授課教師為學生梳理較好的知識架構，準備較好的閱讀指引，并給予持續更新，避免學生陷入信息過載、無所適從的境地。

3 結語

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關鍵詞：空間信息與數字技術；海洋發展戰略；專業定位；課程體系

0、引言

21世紀是海洋的世紀，不僅是人類全面認識、開發和保護海洋的世紀，更是培養高水平海洋科學人才的世紀。中國是一個具有漫長海岸線的發展中大國，隨著世界經濟逐步向海洋擴展，國內經濟發展、科學研究的重點也逐漸面向海洋，朝著海洋大國的方向加速前進。海洋事業的建設對海洋資源開發與利用、國防與國家安全、海洋科學研究、海洋環境保護、海洋綜合管理以及保證海洋經濟可持續發展等方面具有十分重要的意義。隨著3S技術（GIS、RS和GPS）的發展，傳統的海洋科學發生了革命性的變化，如海洋衛星、各類浮標、海底觀測網和沿海臺站組成的全球海洋立體監測與數據獲取系統等，使得海洋數據以海量、實時、動態、多類、多源等形式產生，這種變化要求空間信息技術與傳統的海洋科學技術緊密結合，國內迫切需要面對海洋信息的各類專業人才。

空間信息與數字技術是運用計算機軟件技術、通信技術，綜合研究空間信息數字化、網絡化、可視化和智能化的工程理論與技術科學，它將空間信息的各種載體向數字載體轉換，通過網絡通信技術加載到各個專業領域，支持各行業數字工程的實現，是一門集地理學、測繪科學、計算機科學、空間科學、信息科學和管理科學等多門學科為一體的綜合集成學科，具有多學科交叉的顯著特點。2004年，武漢大學首先開設并招收空間信息與數字技術專業的本科生。上海海洋大學根據國家海洋事業發展的需要，立足于上海的區位優勢，于2010年率先在上海市開設了“空間信息與數字技術”專業。由于該專業是教育部本科專業目錄的特設專業，該專業并沒有指導性的人才培養方案，因此各開辦院校根據實際，結合服務國家、地方和行業的經濟發展，進行專業培養方案的制定和課程體系的建設。上海海洋大學根據國家海洋大國發展戰略和把學校建設成為一所海洋、水產、食品等學科優勢明顯，理、工、農、經、文、管等多學科協調發展，在國際上有重要影響的教學科研型高水平特色大學的辦學目標，明確了基于海洋事業需求的“空間信息與數字技術”專業的定位，進行專業培養方案的制定和課程體系的建設。

1、專業定位與特色

雖然在上海海洋大學開設“空間信息與數字技術”專業之前，武漢大學、西安電子科技大學、成都理工大學、廈門理工學院、山東農業大學已開設了該專業，但在上海地區的高校還沒有設置該專業，特別是具有面向數字海洋特色的空間信息與數字技術專業。21世紀是海洋世紀，海洋已成為國家及上海未來經濟發展的重點領域和新的增長點，中華人民共和國《國家海洋事業發展規劃綱要》中明確提出海洋信息是國家未來海洋建設的重點，是國家的重要戰略需求。規劃中從戰略高度確定“推進海洋創新體系建設，提高海洋科技創新能力”“加強海洋科技平臺建設，提高海洋科技基礎能力”“加強海洋科技教育，培養海洋科技人才”。海洋信息學科是國家重要的戰略需求，在數字海洋建設、國家海域使用動態監管系統建設、近海海洋綜合調查與評價、國家海洋防災減災能力建設等重大海洋專項中有充分體現。海洋信息化是海洋戰略的優先發展領域，上海在這一戰略中具有非常重要地位，作為唯一國家級“數字海洋”示范區，其學科研究和人才需求巨大。

上海海洋大學在借鑒其他高校“空間信息與數字技術”專業建設基礎上，本著堅持高起點、高質量、高水平的建設方針，按照“聚焦、錯位、合作”的思路，構建一個具有海洋特色的空間信息與數字技術人才知識培養體系和平臺，為上海及長三角地區培養海洋信息技術人才，為上海“國際金融中心”和“國際航運中心”的建設，為長三角地區海洋經濟可持續發展提供人才和技術支撐。我們的專業定位為：面向國民經濟各行業特別是海洋領域數字化建設需要，培養具有良好的科學素養和創新意識，有扎實的軟件工程基礎與復合知識結構，具備大型數字工程設計和管理能力，能夠對海洋、城市、農業、社會、經濟等各類信息進行數字化的處理、網絡化的傳輸、可視化的表達、智能化的決策的復合型人才。

2、專業培養目標

根據專業定位和特色，學院制定了相應的專業培養目標：培養具有良好的科學素養、創新意識，具有信息管理基礎、海洋信息技術理論基礎、計算機科學和技術基礎以及應用能力，較好地掌握信息系統分析與設計方法、海洋大數據處理技術、地理信息系統等方面的知識能力，能適應海洋信息管理和開發以及其他企業、科研單位等部門從事海量數據庫、海量信息處理以及GIS系統分析、設計、開發和評價等方面的高級專門人才。

畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：①掌握海洋信息技術以及大型數據庫的基本理論、基本知識；②掌握海洋地理信息系統以及相關的分析方法、設計方法和實現技術；③具有信息的組織與分析、檢索與查詢、傳播與開發利用的基本能力；④具有運用所學知識，綜合分析和解決問題的基本能力；⑤了解本專業相關領域的發展動態；⑥掌握文獻檢索、資料查詢及收集的基本方法，具有―定的科研和實際工作能力。

3、課程體系建設

課程體系是高校人才培養的主要載體，是教育思想和教育觀念付諸于實踐的橋梁，課程體系設計的立足點在于人才培養目標的定位。結合學校“空間信息與數字技術”專業人才培養目標的定位，為使本專業能培養出掌握海洋空間信息技術和計算機技術的雙向人才，從而拓寬畢業學生就業和繼續深造的專業范圍，綜合考慮了地理信息系統、計算機科學和技術、信息管理和海洋科學專業的專業建設和課程體系建設，我們制定了本專業的課程體系。將所有課程分為以下4種素質培養環節課程，課程地圖見圖1-4。

專業素質培養理論教學環節課程包括：高等數學、大學物理、離散數學、數據庫原理、數據結構、空間信息導論、數字工程的原理與方法、空間分析與應用、數字工程前沿技術、現代通信原理、程序設計語言A、網絡與分布式計算、軟件工程、人工智能、計算機圖形學、遙感應用技術、地理信息系統、GPS原理與應用、海洋技術導論、海洋環境監測與評價、空間信息分析理論與方法、信息檢索技術、電子商務與電子政務等課程。

綜合素質培養實踐教學環節課程包括：社會調查、C++課程設計、Java課程設計、空間信息應用基礎、數據庫課程設計、GIS系統開發實踐，Oracle數據庫實踐、畢業設計和論文。

社會價值觀及思想道德素質培養環節課程包括：基本原理概論、中國近代史綱要、思想道德修養與法律基礎、思想和中國特色社會主義理論體系概括、思想道德修養與法律基礎、人文與社會科學、自然與技術科學、名師講堂、“名師導航”系列講座。

篇9

2006年，教育部周濟部長在“第三屆中外大學校長論壇上”所作的題為：“創新與高水平大學建設”的講演中指出：“中國高等教育目前面臨的歷史任務，就是要以強烈的創新精神推動大學建設的各個方面和主要環節，以培養創新型人才和推進高水平科技創新為高水平大學的主要任務，把增強創新精神、提高創新能力作為高水平大學建設的工作主線，努力成為創新型 國家建設中的基礎和引領力量，積極為創新型國家建設服務[1]。這就旗幟鮮明地把創新問題提到了中國高等教育目前面臨的歷史任務的高度。

計算機學科是一個由多種技術交織形成和發展起來的學科，是一門技術性和實踐性都很強的學科。計算機學科中盡管也涉及各種理論，但它又有別于自然科學領域中那些以奠基理論為基礎發展起來的理論學科。另一方面，計算機學科又是半個多世紀以來發展最快，對人類經濟、科學和政治已經產生并將繼續產生重大影響的學科。因此，如何培養計算機學科創新性人才直接關系到社會發展，在培養方法上既與其他學科創新性人才培養具有共性，又有其特殊性。

近年來，西南交通大學信息與科學技術學院在有關計算機學科技術創新人才的培養問題上進行了部分探索，在如何從教學思想、課群設置、教材編寫、教學方法、教師隊伍建設、實驗環境建設全方位地瞄準創新人才培養問題，進行了初步嘗試，筆者愿借此機會將我們的部分體會與同行進行交流，希望達到拋磚引玉的目的。

2 培養創新性人才首先需要一支具有創新思想的教師隊伍

我國古代的思想家韓愈曾經說過：“師者，傳道、授業、解惑也”。“傳道”就是要講思想方法、分析和解決問題的方法；既要善于積極理解現有的書本知識和技術，也要善于逆向思維，反過來問問“難道非如此不可？” 養成“挑毛病的習慣，找到現有書本和技術中的不足或改進辦法，這就是創新思維。如果教師僅僅停留在“授業”上，照本宣科或僅會按照書本“積極理解”和解釋，而不去分析技術產生的歷史條件和基礎，全盤接受現有的技術，則既不能全面深刻地理解相關技術的內涵，也制約了創新思維。在“解惑”的問題上，任何一個教師都很難做到能回答學生提出的所有問題，因此，必須做到實事求是和教學相長。

耶魯大學校長理查德?萊文教授在“第三屆中外大學校長論壇上”講話[2]中認為：制約學生創新能力發展的主要因素應該是教學方法的問題，不同的教學方法取得的效果大不一樣。教學中不給學生特定內容，而是培養他們獨立思考、批判思維的能力，嚴密分析的能力，從不同視角看問題的能力，這種教育對社會的貢獻是最大的。而先進的教學方法，只有靠具有創新性的教師隊伍來實踐。

近年來，我院開始在部分課程授課中探討“課堂教學以講述基本概念和技術思路為主，指導學生課外如何閱讀教材和相關閱讀資料，強化學生自學能力”的教學方法。教師根據自身對該領域的理解，有針對性地提出思考題引導學生從正反兩個方面去思考問題。例如，在計算機網絡課程的教學中，在講述OSI/RM所描述的網絡體系結構時，我們沒有按照規劃教材直接介紹該體系結構模型的方法，而是以計算機信息交換的實例，通過改變通信條件逐步地引導學生去思考問題，分析在不同條件下對網絡功能的需要，從而導出了OSI/RM的7層結構。教學效果表明，這樣的教學方法學生容易理解抽象的OSI/RM，而且很難忘記。

在討論OSI/RM中的中間、中繼系統時，我們一方面按照規劃教材正面介紹了OSI/RM和Internet所描述的三層的結構，另一方面又以路由器為實例，告訴同學路由器中實際上有應用層的協議(如RIP、BGP和SNMP),它們需要利用傳送層協議(TCP或UDP)，啟發同學去思考如何解決這一矛盾。這實際上是現有所有教科書都回避了的問題，也是許多學生在接觸到路由器產品實際時，都感到困惑的問題，反過來也說明現有的模型存在未能資源其所的問題。盡管同學們反饋的思考不盡人意，但在后續的課程中，我們通過從新定義“帶外信令控制”的概念，將用戶數據傳輸平臺與控制管理信息傳輸平臺相分離，從而將路由器描述為由三層用戶數據傳輸與交換平臺和包括應用層在內的控制管理平臺共同組成的設備。這一教學思路和方法實際上挑戰了經典的網絡模型OSI/RM，指出了它的不足和需要提出更完整的描述模型[3]。

創新型教師隊伍的建設必須科研與教學并重，對教師隊伍的考核要科研與教學并重[4]。近年來，我院在考核教師隊伍的問題上一直采用聘任合同制，合同中明確雙方的責、權、利，每年針對合同界定的教師責任(科研、論文、教學、學生指導等)進行考核，不合格的可以警告或解聘。實踐表明：凡是科研工作較好的教師，往往能夠結合前沿研究，給學生提供較好的創新思路和創新環境，有利于促進教學工作。

為了加強教師隊伍的建設，培養教師自身的創新精神，學院鼓勵教師在職攻博，希望通過博士研究生階段的創新學習和研究過程來提高教師的創新能力。正因為如此，我院十多名教師已經或即將獲得博士學位。實踐表明：經歷過博士研究生學習階段的中青年教師，已經初步養成了創新思維習慣，能夠在教學工作中主動啟發和培養學生創新能力，加強了我院培養創新人才的隊伍。我們采取的另一個舉措是“以老帶新(老教師示范和聽課)和舉行青年教師講課大賽”，不斷提高青年教師的講課能力。幾年的教學實踐表明：我們在加強教師自身創新能力和教學方法的創新方面收到了一定的效果，也使我們更加深刻地認識到建立一支具有創新意識和能力的教師隊伍，對于培養創新人才的重要性。

3 以創建特色專業和精品課程為龍頭帶動教學改革與創新

在本科生培養中，我們堅持了“寬專業、厚基礎、重能力、高素質”的原則，專業辦學上強調較強的基礎理論教學，注重實施素質教育、加強實踐環節、突出創新能力和計算機系統的開發與應用能力的培養；針對學院的學科專業領域覆蓋面廣的特點(涵蓋計算機科學技術、通信技術、交通控制與信息技術、電子技術等)，加強各學科專業的融合；注重教學、科研和學科建設互相滲透，本科教育與研究生培養互相銜接，形成了厚基礎、寬專業的創新人才培養特色，使培養的學生既具備電子信息大類的寬專業基礎知識，又具有計算機相關專業的專門知識和實踐技能。

在具體的舉措上，我們以省級特色專業和省級精品課程建設為龍頭，在課程設置和課群建設方面進行了有益的探索，先后打造了四川省計算機科學技術特色專業、計算機組成原理和計算機網絡省級精品課程以及“操作系統”、“數據結構”和“微機與接口技術”校級精品課程。

篇10

關健詞：機電一體化；可持續發展；培養目標；定位

作者簡介：高安邦，淮安信息職業技術學院特聘教授，原哈爾濱理工大學碩士生導師、教授。

中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號：1001-7518（2008）04-0041-03

一、機電工業要求生存、謀發展必須走“機電一體化”之路

現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，促進了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透，已使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系都發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展新階段。

“機電一體化”就是將機械、電子與信息技術進行有機結合，以實現工業產品和生產過程整體最優化的一種高新技術。它的發展，使傳統的機械如虎添翼，超越了操作機械和動力機械的范疇，進入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自動化、綠色化、微機數字化和遠程網絡化控制的新時代，不僅極大地解放了人類的體力勞動，還極大地解放了人類的腦力勞動。因此，“機電一體化”已成為當今世界工業發展的主要趨勢，也帶動了傳統機械工業的一場新的革命。其典型產品為：數控機床、智能機器人、新型武器裝備和作戰指揮系統、高精尖的航空航天飛行器、以及用微電子（尤其微機）技術裝置了的自動化生產設備、動力設備、交通運輸設備、生產過程自動化設備、通信設備、辦公設備和家用電器等等。這些都是當今世界高新技術的核心和應用成果的集中體現。機電工業要求生存、謀發展必須走“機電一體化”之路,而世界各國都將“機電一體化”前沿技術作為國家高新技術發展的重要方向。我國高新技術研究發展計劃綱要，即863計劃也將“機電一體化前沿技術作為國家高新技術重要發展領域。和世界上先進的發達國家相比，我國目前的“機電一體化”技術整體水平還相對落后。要開發大西北、振興東北老工業基地、富民強國奔小康、實現中華民族的偉大復興，就必須要刻不容緩地緊緊抓住這歷史賦予的大好發展機遇，大力發展我國的“機電一體化”技術，搶占“機電一體化”前沿技術的制高點，加快提高我國的綜合實力。而建立在高新技術發展基礎之上的“機電一體化”新專業大學生的培養目標定位必然是、也必須是要造就出大批高素質、高技能復合型機電創新人才。尤其是當前國家要重點和優先發展的高職院的任務也不是培養普通的熟練工和勞動力，高職教育特定的培養目標，是面向生產、建設、服務和管理第一線需要的技術應用性人才，尤其是當前加快發展先進制造業和現代服務業急需的高技能人才（未來的藍領人才）。這也是我國當前教育工作的頭等大事，更是我們職業教育工作者神圣而光榮的責任和義務！

二、“機電一體化”新專業理應歸口于電氣自動化技術專業

機電一體化技術是在大規模集成電路和微型計算機為代表的微電子技術高度發展，向傳統機械工業領域迅速滲透、機械與電子控制技術深度結合的現代工業基礎上，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術、信號變換技術以及軟件編程技術等群體集成技術。機電一體化技術已不是機械與電子簡單的疊加，而是在信息論、控制論和系統論的基礎上把兩者有機組合起來的高端應用技術。由于引進了微電子技術，現代工業生產已從機械自動化跨入了機電一體化的新階段，使機械產品的技術結構、產品結構、產品功能和構成、生產方式和管理體制均發生了根本性的巨大變化。機電一體化技術還賦予機械產品一些新的功能，如自動檢測、自動顯示、自動記錄、自動處理信息、自動調節控制、自動診斷、自動保護等，從而使機械設備具有智能化的特征。如果說傳統機械主要是代替和放大人的體力，而機電一體化技術則能取代并延伸人的部分智力。

“機電一體化”技術實際上是自動化技術高度發展的一個階段和必然產物，它是自動化領域中機械技術與電子技術有機地結合應運而生的一種高新技術，更是鑄造創新人才的最熱門技術領域。機電一體化技術得以發展的根本原因，就在于生產的高速發展和科學技術的跨越進步，其別是自動化技術與計算機科學起到了最重要的決定性作用。第二次世界大戰以后，幾乎是同時誕生的系統工程、控制論和信息論這三門科學既是工業自動化與機電一體化的理論基礎，也是機電一體化技術的方法論。而微電子技術的迅猛發展，半導體大規模集成電路制造技術的快速進步，則為機電一體化與工業自動化技術奠定了物質基礎。反過來，機械制造技術也為微電子學和自動化技術做出了重大貢獻，如大規模集成電路芯片的制造就是以超精密機械加工為基礎的，而這種加工設備本身又是一種計算機控制的自動化系統，即機電一體化的系統。由此可見，機電一體化技術的產生既是微電子技術與自動化技術不斷發展的結果，又是信息論、控制論和系統工程付諸生產實踐的結果。已形成以機械為主體，以微電子尤其是微機和自動化控制為技術核心，“機械+電氣+計算機”三分天下的實際格局。

為此，國家專業技術委員會已將“機電一體化”專業列入自動化技術專業的范疇，理應歸口于電氣自動化技術為宜。

實際上也正應如此,目前全國凡是“機電一體化”新專業放在機械專業中來辦的,沒看到那所高校的“機電一體化”新專業的現行課程設置是真正按照““機械+電氣+計算機””三分天下的格局安排教學的，要么還是機械和電氣嚴格分家，各辦各的；要么就是執行傳統老機械專業的教學計劃，電氣與計算機只是機械的陪襯或者是沽名釣譽的點綴；“電控和計算機”類課程的比重遠遠不夠；更沒有跟上高新技術的快速發展。有些學校的“機電一體化”新專業更是名不符實，有的甚至就連“機電一體化”新專業的核心基礎課“自動控制技術”與核心專業課“計算機控制”都不開，還談什么“機電一體化”？

三、“機電一體化”新專業，應按照“機械+電氣+計算機”三分天下的格局安排教學，加速培養國家急需緊缺的機電復合型創新人才

按照國家人事部最新統計預測，“機電一體化”專業技術人才是我國教育市場今后幾年急需緊缺的最熱門專業人才之一。21世紀內中國將發展成為世界現代制造業加工中心，“機電一體化”技術就是加工制造業為了適應現代生產環境及市場的動態變化，將微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術綜合應用于制造加工生產全過程的高新復合技術群，是21世紀國民經濟發展所急需的優勢學科方向，是我國開發大西北和振興東北老工業基地以及出口創匯等重大戰略決策的重要科技支撐。21世紀中國將需要一大批掌握先進控制技術，能從事數控機床、加工中心、智能機器人、航天航空和先進武器裝備制造以及其他新型機電一體化技術和產品的設計、安裝、調試、操縱、編程與開發的高素質、高技能應用型機電創新人才。

“機電一體化”高新技術是一個大系統工程，其“主體”是機械，“核心”是控制和計算機。發展“機電一體化”所面臨的共性關鍵技術主要有“精密機械技術”、“傳感檢測技術”、“信息處理技術”、“伺服驅動技術”、“機電接口技術”、“自動控制技術”、及“系統總體技術”，已形成“機、電、計算機”三分天下的實際格局。要開辦“機電一體化”新專業，就必須針對其關鍵技術，按照國家對“機電”工作的重點安排開展教學。國家現階段對“機電”工作的重點安排為兩個層次：一是狠抓用微電子技術改造傳統產業；二是集中人財物力抓緊抓好數字化、自動化、智能化機電產品的開發應用。三個重點：數控裝置、新型工業控制系統、第二代電力電子產品系列。八類產品：經濟型數控系統、中檔數控系統、新型工業控制系統、可編程序控制器、發電設備自動控制系統、交流調速系統、智能化儀表、電力電子產品。四項配套產品和技術：集成電路、傳感器、CAD與CAM、CAT。一個前沿技術：智能機器人。由此可見，沒有相當數量和相應質量的“機電”專業技術人員就沒有“機電一體化”事業的發展。它與傳統老機械的不同在于增添了檢測和自動化控制（即測控）等核心精尖技術，賦予工業產品更多更好更新的功能和柔性，是硬結構和軟技術相互協調統一的一個信息處理系統。它既區別于機械設計與制造專業，又不同于電氣自動化專業。前者的理論基礎是機械結構設計、固體力學、切削原理，缺乏電子與控制技術。后者的理論基礎是電力電子、電機傳動、測控與計算機技術，對機械設計、力學分析涉及較少。這兩類專業都很難適應對現代化高科技機電產品的設計、制造、使用、維護、開發和改造，更難勝任大量引進先進新技術與新設備的消化吸收和國產化。要辦好“機電一體化”新專業，就要進行真正意義上的“機、電、計算機三分天下”的教學改革。

現在的問題是沒看到哪所高校的現行課程設置是真正按照“機、電、計算機三分天下”的格局安排的，仍是傳統老機械專業的教學計劃。“電氣和計算機”類課程的比重遠遠不夠，更沒有跟上高新技術的快速發展。要辦好“機電一體化”新專業，就必須重新修訂“機電一體化”新專業的教學大綱和計劃，真正按照“機、電、計算機三分天下”的格局安排“機電一體化”新專業的教學；大幅度增加現代高新技術的教學內容。

四、辦好“機械電子工程”新專業的幾點建議

現在“機電一體化”新專業已在全國各高校蓬勃發展起來了，可是要真正辦好“機電一體化”新專業，我們目前所面臨的棘手問題還很多，為此，我對辦好“機械電子工程”新專業提出幾點建議：

（一）按時代要求確立“機電一體化”新專業大學生高素質、高技能復合創新人才的培養目標和科學定位，一方面進行高素質、高技能創新人才培養理論和方法的深入研究與探討；另一方面整合學校優勢資源,構建高素質高技能創新人才培養多樣化的模式，搭建各種科技創新平臺，營造創新人才培養的環境，通過各種實踐教學環節,采用多渠道多方式,腳踏實地地培養出一批機電專業高素質、高技能復合創新人才參加人才市場競爭，檢驗高素質、高技能創新人才的培養效果。

（二）要辦好“機械電子工程”新專業，就必須將“機電一體化”新專業從傳統的機械老專業的禁錮束縛中徹底解脫出來，獲得自主發展的新空間。按照國家對“機電一體化”工作的重點安排，重新調整專業結構和培養方向，安排學習內容，突出“機電”結合的特色和高科技新知識的內涵，發揮機械、電子、測控、計算機等多學科交叉和結合的優勢，體現出與時俱進、開拓創新的辦學特點。

（三）要辦好“機械電子工程”新專業，就必須重新修訂教學大綱和教學計劃，真正按照“機、電、計算機三分天下”的實際格局進行教學規劃，大幅度增加電控和計算機教學的比重，突出高新技術的含量，體現出“機電一體化”技術是以機械為主體，以電氣控制和計算機為技術核心的內涵。

（四）徹底摒棄應試教育、奴化教育的傳統觀念；改變填鴨式死背硬記的教育方法；改變現行應試教育模式下的考試制度，加強對學生自主創新和綜合素質、技能考核的力度；真正樹立以學生為主體，給大學生營建主動學習、創新實踐和個性發展、充分展示才華與綜合素質能力的環境空間，真正從行動上能變應試教育為素質教育，而不是停留在口頭和口號上。

（五）從學校的長遠發展考慮，為體現高校辦學與時俱進的時代特征，高校的專業課教師不能只充當教書匠、搶學時、撈工作量，多年不變地照本宣科，紙上談兵式地只會講授枯燥乏味的條文，不會動手搞實踐；要投入足夠的精力和時間從事科研創新活動，進行工程實踐，學用結合、理論聯系實際，才能更有效地培養出素質技能型創新人才。名師出高徒，一個本身都不能從事科研創新實踐的老師，是無論如何也教不出高素質、高技能的大學生的。隸屬于高新技術的“機電一體化”專業課教師更是如此，教師從事科研創新實踐更是責無旁貸。

（六）高職院校的職業技能培訓應該努力創造提升高新技術的含金量，絕不能再津津樂道于低技能低水平的“正反轉”、“Y/Δ”和“指針式萬用表的使用”了，對這種上個世紀20年代就開始使用的落后技術、初級電工都能掌握的基本技能，一個高職大學生還要花錢考證，即使拿到“特優證”，又能說明什么？應該多開展諸如“單片機”、“PLC”、“變頻調速”、“現代智能網絡測控”、“電機綜合控制”等新技術知識的職業技能培訓，才有實用價值。

（七）高職院校的專業教材編寫應該是工學結合、學用一致、理論密切聯系生產實際、加強創新性、實用性和實踐性的知識和技能，決不是所謂的“夠有”的“膚淺化”和“概論化”；未來的“藍領”人才也需要掌握高深的技術理論知識和具備高技能。“膚淺”的和“概論性”的教材培養不出高素質高技能的“藍領”人才！

（八）要辦好“機電一體化”新專業，必須多方面多渠道的培養和引進專業人才；不拘一格選人才；并能真正做到政策、感情、事業、環境、條件等留住人才；這里不僅是要用政策吸引外來人才，更要能留住現有人才，機電專業的能人目前是太缺乏了。