導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)科評(píng)估，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

計(jì)算機(jī)教育研究不同于課程體系、教學(xué)模式改革等具體研究，也不同于教育科學(xué)研究，應(yīng)該是幾者的結(jié)合，但是沒(méi)有項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)支持這種跨學(xué)科的研究，計(jì)算機(jī)教育研究的經(jīng)費(fèi)多數(shù)來(lái)自于各級(jí)各類教改項(xiàng)目。教改項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)少、周期短、缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)性。教改項(xiàng)目實(shí)際上在學(xué)校也不被當(dāng)作研究項(xiàng)目，主要是為了近期和中期目標(biāo)研究和實(shí)施教學(xué)改革，但是沒(méi)有系統(tǒng)研究作為支撐，具體的改革方案和措施往往不能形成統(tǒng)一的整體。項(xiàng)目的目標(biāo)往往是為了解決某些迫在眉睫的具體問(wèn)題或者發(fā)現(xiàn)并研究國(guó)外在某些方面的領(lǐng)先技術(shù)。因此，教改研究不能代替教育教學(xué)研究，教改項(xiàng)目也不能支持系統(tǒng)的教育教學(xué)研究。

2計(jì)算機(jī)教育的基礎(chǔ)研究

計(jì)算機(jī)公共課程應(yīng)該與傳統(tǒng)的基礎(chǔ)學(xué)科一樣，開(kāi)展課程論和教學(xué)論研究，因?yàn)橛?jì)算機(jī)課程與其他基礎(chǔ)學(xué)科的課程都是各專業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)中的重要基礎(chǔ)。我們應(yīng)該從根本上研究計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在大學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)中的地位與作用，研究不同專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)計(jì)算機(jī)課程的需求，解決“教什么”的問(wèn)題，以支撐計(jì)算機(jī)公共課程體系的設(shè)計(jì)；結(jié)合計(jì)算機(jī)課程與公共基礎(chǔ)課的特點(diǎn)，研究計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)資源建設(shè)等，解決“怎么教”的問(wèn)題，以支撐具體課程教學(xué)模式和教學(xué)方法研究、教學(xué)資源建設(shè)。計(jì)算機(jī)教育的基礎(chǔ)研究需要有計(jì)算機(jī)專業(yè)和教育專業(yè)的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)，需要研究者具有跨學(xué)科的研究能力與研究方法。研究者需要認(rèn)真研究計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)、各門(mén)課程的目標(biāo)及內(nèi)在聯(lián)系，確定可以作為公共基礎(chǔ)課的課程集合及學(xué)習(xí)路徑；針對(duì)不同專業(yè)的人才培養(yǎng)需求制訂面向不同專業(yè)的計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課和選修課培養(yǎng)方案。

3計(jì)算機(jī)教育的研究選題

計(jì)算機(jī)教育研究應(yīng)該如何選題？有些選題存在一定的盲目性。我們有時(shí)會(huì)看到這種現(xiàn)象：選一個(gè)熱門(mén)話題當(dāng)作筐，什么都往里裝；或者認(rèn)為只要運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)，就是教學(xué)模式改革。其實(shí)，研究應(yīng)該從教育思想、教育理論、教育需求、學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)、目前教學(xué)中存在的問(wèn)題等方面選擇課題。選題時(shí)，應(yīng)該對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行全面分析，充分利用現(xiàn)有成果，這樣才能突破和創(chuàng)新。分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、論證選題的必要性和創(chuàng)新性，是科研中普遍應(yīng)用的方法，但是在教學(xué)研究中卻常常被忽略。對(duì)于任何研究，恰當(dāng)?shù)倪x題都是研究的起點(diǎn)和基礎(chǔ)。選題如果膚淺，研究不可能深入；選題如果只是個(gè)口號(hào)，研究過(guò)程就是使勁喊口號(hào)；選題如果只說(shuō)做什么，研究報(bào)告就是工作總結(jié)。計(jì)算機(jī)教育教學(xué)研究不同于教育科學(xué)研究，其基本目標(biāo)是為了提高計(jì)算機(jī)教育水平。高端目標(biāo)對(duì)教育學(xué)有所貢獻(xiàn)，因此目前最迫切要做的是從需求出發(fā)的研究，這也最能解決實(shí)際問(wèn)題。從人才培養(yǎng)的需求出發(fā)，選題會(huì)更有意義，研究也比較容易落到實(shí)處。由于有需求，研究也就有具體對(duì)象，在研究過(guò)程中就比較容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析效果、獲取數(shù)據(jù)，研究成果也比較容易實(shí)施和推廣。

對(duì)需求的分析包括分析學(xué)科發(fā)展需求、社會(huì)發(fā)展需求、其他專業(yè)和行業(yè)需求、學(xué)生學(xué)習(xí)心理和學(xué)習(xí)行為的需求等。由于計(jì)算機(jī)學(xué)科與一些學(xué)科都有交叉融合，科研和工程中都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的支持，因此計(jì)算機(jī)教育研究的需求分析還要包括因科學(xué)技術(shù)發(fā)展而使計(jì)算機(jī)科學(xué)與其他學(xué)科交叉融合產(chǎn)生的跨學(xué)科人才培養(yǎng)需求。對(duì)于教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革研究，我們需要通過(guò)分析教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題和困難，研究因新技術(shù)的出現(xiàn)而導(dǎo)致的學(xué)生行為習(xí)慣變化，發(fā)現(xiàn)與經(jīng)典教學(xué)理論、教學(xué)方法和模式之間的沖突。

多年來(lái)，我們不斷經(jīng)歷教學(xué)方法和教學(xué)模式改革，各級(jí)教育機(jī)構(gòu)立項(xiàng)的研究課題也叫教改課題，似乎目標(biāo)就是“改”，不改就顯得落伍。誠(chéng)然，科學(xué)、教育理論、新技術(shù)的發(fā)展促使社會(huì)處于前所未有的迅速變革之中，改革成為永恒的課題，但是為什么要改革、每一項(xiàng)改革都為了解決什么問(wèn)題確實(shí)需要我們認(rèn)真研究。不是為了必須改革才做研究，才牽強(qiáng)附會(huì)地尋找理論依據(jù)和數(shù)據(jù)來(lái)論證改革，而是要針對(duì)教學(xué)中的問(wèn)題和不足，潛心研究，找出解決方案，提高教學(xué)水平和教學(xué)效果，在這個(gè)過(guò)程中改革是必然的過(guò)程。這兩種教學(xué)改革研究從表面上看似乎很難區(qū)分，同樣都可以做出成果，但是實(shí)效有差別，尤其是長(zhǎng)遠(yuǎn)效果差距甚遠(yuǎn)，因此切不可本末倒置。

4采用科學(xué)的研究方法

研究方法的探索本身就是很重要的課題。教育科學(xué)是人文科學(xué)，計(jì)算機(jī)教育的課程內(nèi)容是自然科學(xué)，并且人才培養(yǎng)也需要系統(tǒng)科學(xué)思想，因此綜合各學(xué)科研究方法的優(yōu)勢(shì)，形成適合計(jì)算機(jī)教育研究的方法很重要。自然科學(xué)的研究方法正越來(lái)越多地應(yīng)用在人文社會(huì)科學(xué)中，包括教育學(xué)。例如，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘，發(fā)現(xiàn)教學(xué)方案、教學(xué)模式、課程內(nèi)容、學(xué)生基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)效果等因素之間的聯(lián)系，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)以往沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的規(guī)律和現(xiàn)象。進(jìn)行教學(xué)研究需要根據(jù)課題的特點(diǎn)選擇恰當(dāng)?shù)难芯糠椒?，并?duì)研究方法進(jìn)行選擇、論證和評(píng)估，研究方法的選擇要具有理論依據(jù)和實(shí)踐意義。在研究過(guò)程中，遵循既定方法進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?、論證、實(shí)驗(yàn)，同時(shí)根據(jù)研究進(jìn)展的需要不斷調(diào)整和優(yōu)化研究方法。如果發(fā)現(xiàn)原定方法的不足（如在研究過(guò)程中可能發(fā)現(xiàn)更多的不確定因素和干擾信息），就要根據(jù)需要重新評(píng)估、選擇和調(diào)整研究方法。

5落實(shí)和推廣研究成果

任何研究最終目的都是促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，計(jì)算機(jī)教育研究成果更應(yīng)該開(kāi)放共享，只有落實(shí)到教育應(yīng)用中才能實(shí)現(xiàn)其基本價(jià)值。成果形式為課程體系、教學(xué)方案、教學(xué)模式的，需要以實(shí)際課程為例給出詳細(xì)的展示，以利于應(yīng)用和推廣，不僅是羅列課程、大綱、資源等，還包括詳細(xì)論證、具體實(shí)施方案以及相關(guān)課程的全部教學(xué)過(guò)程、教學(xué)效果分析、可以推廣使用的配套教學(xué)資源；成果形式為教材的，除了教材本身，還需要課程教學(xué)方案、教學(xué)理念、可共享的教學(xué)資源和示范課程（如“智學(xué)苑”網(wǎng)站的課程）；成果形式為教學(xué)軟件的，需要在技術(shù)上推廣到不同學(xué)校和教育機(jī)構(gòu)，在實(shí)施上有推廣的方案；成果形式為論文、分析評(píng)估報(bào)告的，要對(duì)教學(xué)改革有一定的指導(dǎo)或借鑒意義，或?qū)逃芯康姆较蚝挖厔?shì)有引領(lǐng)作用。

6結(jié)語(yǔ)

篇2

關(guān)鍵詞：大類招生；計(jì)算機(jī)與信息類；知識(shí)結(jié)構(gòu)；共性知識(shí)；分專業(yè)特色知識(shí)

0、引言

科技實(shí)力是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志，而計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)則是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的先導(dǎo)技術(shù)，也是當(dāng)展最迅速、競(jìng)爭(zhēng)最激烈、對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全影響尤為重大的技術(shù)領(lǐng)域。在貫徹落實(shí)人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的過(guò)程中，高校計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)應(yīng)為我國(guó)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)領(lǐng)域高素質(zhì)人才培養(yǎng)作出重要貢獻(xiàn)。伴隨科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人才需求日益呈現(xiàn)出多元化和綜合化的特點(diǎn)。為應(yīng)對(duì)高校人才培養(yǎng)工作面臨的巨大挑戰(zhàn)，大類招生和培養(yǎng)成為當(dāng)前高校積極試行的人才培養(yǎng)模式。清華大學(xué)、浙江大學(xué)、劍橋大學(xué)、麻省理工學(xué)院等國(guó)內(nèi)外知名大學(xué)在復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面開(kāi)展了卓有成效的嘗試與實(shí)踐。

計(jì)算機(jī)與信息類專業(yè)大類招生培養(yǎng)，有利于激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)探索未來(lái)發(fā)展和專業(yè)規(guī)劃的相關(guān)問(wèn)題，有利于引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身實(shí)際和社會(huì)現(xiàn)實(shí)更加理性地考慮選擇，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，從而促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展和提高具有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)專門(mén)知識(shí)的高素質(zhì)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，并有助于適應(yīng)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)與信息類專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需求及滿足社會(huì)對(duì)人才多樣化需求的理性選擇。同時(shí)，通過(guò)學(xué)科之間的相互滲透和融合可以促進(jìn)專業(yè)發(fā)展和建設(shè)，但必須指出的是計(jì)算機(jī)與信息類專業(yè)大類招生培養(yǎng)工作的開(kāi)展，不可避免會(huì)帶來(lái)一些新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，如培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格的重新審訂、知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程體系的重新設(shè)計(jì)、專業(yè)選擇的正確引導(dǎo)和發(fā)展平衡等。

1、知識(shí)結(jié)構(gòu)剖析

知識(shí)結(jié)構(gòu)是指各種知識(shí)在個(gè)人知識(shí)體系中的分布狀況以及各種知識(shí)的關(guān)聯(lián)狀況，即一個(gè)人經(jīng)過(guò)專門(mén)學(xué)習(xí)培訓(xùn)后所擁有的知識(shí)體系和能力層次的組成情況與結(jié)合方式。一個(gè)人的知識(shí)結(jié)構(gòu)是協(xié)調(diào)一個(gè)人正常發(fā)展的基本要素，直接決定一個(gè)人在社會(huì)活動(dòng)中處理相關(guān)事務(wù)的綜合能力。就本科生培養(yǎng)而言，合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)于提高培養(yǎng)效果、改善教育質(zhì)量至關(guān)重要。由于課程是知識(shí)的載體，而課程學(xué)習(xí)是獲取知識(shí)的重要途徑，因此合理的課程體系對(duì)于學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的形成具有重要基礎(chǔ)作用。

科學(xué)合理的專業(yè)定位是知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本前提。經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析比較和調(diào)查研究，北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院選定計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（鐵路信息技術(shù)方向）、信息安全、物聯(lián)網(wǎng)工程4個(gè)本科專業(yè)實(shí)施計(jì)算機(jī)與信息’大類招生培養(yǎng)（可分別簡(jiǎn)記作JSJ、TXJ、XA、WLW），分別定位于計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域、鐵路信息技術(shù)領(lǐng)域、信息安全領(lǐng)域和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的人才需求。在對(duì)國(guó)內(nèi)外同類專業(yè)建設(shè)狀況深入調(diào)研、走訪計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)相關(guān)行業(yè)單位和人士、對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)院畢業(yè)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查及面對(duì)面交流的基礎(chǔ)上，結(jié)合北京交通大學(xué)現(xiàn)實(shí)與發(fā)展特色，我們進(jìn)一步確立面向計(jì)算機(jī)與信息大類招生培養(yǎng)的本科生知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路?？偟膩?lái)說(shuō)，我們主要考慮以下幾個(gè)方面。

（1）重視數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，包括微積分、解析幾何、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、離散數(shù)學(xué)等。對(duì)于計(jì)算機(jī)與信息類專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不僅有利于培養(yǎng)抽象思維能力與邏輯推理能力，而且數(shù)學(xué)知識(shí)本身在計(jì)算機(jī)與信息類專業(yè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)中也占據(jù)重要地位。

（2）強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)，主要指計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)知識(shí)。特別地，鑒于計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)迅猛發(fā)展的特點(diǎn)，基本原理與方法系列的課程應(yīng)在課程體系中保持相對(duì)穩(wěn)定并在內(nèi)容上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以持續(xù)跟蹤領(lǐng)域前沿和最新進(jìn)展。

（3）加強(qiáng)實(shí)踐技能特別是系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)編程技能。計(jì)算機(jī)與信息類專業(yè)屬于工科專業(yè)，軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐能力的培養(yǎng)對(duì)于學(xué)生適應(yīng)社會(huì)需求非常重要，具體可通過(guò)綜合分類相關(guān)知識(shí)要素、優(yōu)化設(shè)計(jì)專業(yè)課程體系、增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)等途徑實(shí)現(xiàn)。

（4）注重英語(yǔ)綜合應(yīng)用能力。英語(yǔ)在國(guó)際交流中是最為重要的語(yǔ)言之一，包括計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)在內(nèi)的相當(dāng)數(shù)量的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)采用的都是英語(yǔ)。計(jì)算機(jī)源于以英語(yǔ)為母語(yǔ)的國(guó)家且各種計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言均基于英語(yǔ)加以標(biāo)記，因而英語(yǔ)在計(jì)算機(jī)學(xué)科中具有尤為獨(dú)特的地位，我們有必要培養(yǎng)學(xué)生具備較高水平的英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)讀寫(xiě)能力。

（5）豐富自然科學(xué)和人文社科基礎(chǔ)。多學(xué)科交叉融合和新型交叉學(xué)科不斷出現(xiàn)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要特征，這便對(duì)包括計(jì)算機(jī)與信息類專業(yè)在內(nèi)的大學(xué)生的自然科學(xué)基礎(chǔ)提出更高要求，因?yàn)橹挥芯邆洹巴ú拧彼貍涞淖匀豢茖W(xué)基礎(chǔ)和綜合能力，才可能奠定計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與其他領(lǐng)域有機(jī)融合的知識(shí)能力基礎(chǔ)，并由此改善學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的能力。同樣地，人文社科基礎(chǔ)知識(shí)也是包括計(jì)算機(jī)與信息類專業(yè)在內(nèi)的大學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其不僅可以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面、改善學(xué)生對(duì)社會(huì)環(huán)境的認(rèn)識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)及形象思維能力，而且對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的溝通協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)精神、健全學(xué)生的人格素質(zhì)和綜合素質(zhì)具有不可替代的作用。

簡(jiǎn)而言之，面向計(jì)算機(jī)與信息大類招生培養(yǎng)的本科生知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、有特色、重個(gè)性、強(qiáng)能力、求創(chuàng)新”的基本原則。

2、知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)上述分析，我們可將計(jì)算機(jī)與信息類本科生所學(xué)知識(shí)和課程設(shè)置劃分為以下4個(gè)模塊：①人文社科模塊，具體可設(shè)置思想政治、軍事、體育、語(yǔ)文、英語(yǔ)、心理學(xué)等課程；②自然科學(xué)模塊，具體可設(shè)置數(shù)學(xué)、物理及電子學(xué)方面的基礎(chǔ)課程；③專業(yè)模塊，具體可設(shè)置計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)核心和專業(yè)選修3類課程；④自主模塊，具體可設(shè)置學(xué)術(shù)講座、社會(huì)調(diào)查等課程。其中，專業(yè)模塊知識(shí)結(jié)構(gòu)的精化設(shè)計(jì)是重中之重，也是構(gòu)建大類公共知識(shí)結(jié)構(gòu)與分專業(yè)特色知識(shí)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。

計(jì)算機(jī)學(xué)科所涉及的知識(shí)可劃分為3個(gè)層次，即知識(shí)領(lǐng)域、知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)。其中，知識(shí)領(lǐng)域代表特定的學(xué)科子領(lǐng)域，可被分割為知識(shí)單元；知識(shí)單元代表各知識(shí)領(lǐng)域中的不同方向，可分為核心和選修兩種，核心知識(shí)單元為所有同一專業(yè)學(xué)生均應(yīng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)內(nèi)容；知識(shí)點(diǎn)則是組成知識(shí)單元的基本要素，代表知識(shí)單元中獨(dú)立的主題知識(shí)模塊。根據(jù)最新研究報(bào)告，計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)由18個(gè)知識(shí)領(lǐng)域組成。CC2013計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)概覽見(jiàn)表1。

根據(jù)ACM、IEEE和我國(guó)教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的相關(guān)專業(yè)規(guī)范及北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院原有計(jì)算機(jī)與信息相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)方案，在借鑒國(guó)內(nèi)外同類院校相似專業(yè)培養(yǎng)方案和業(yè)界反饋意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，我們構(gòu)建出計(jì)算機(jī)與信息類專業(yè)核心知識(shí)結(jié)構(gòu)，見(jiàn)表2。

為真正突出特色和使學(xué)生融入所選行業(yè)領(lǐng)域，各專業(yè)必須補(bǔ)充相關(guān)學(xué)科知識(shí)，如計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（鐵路信息技術(shù)）專業(yè)可補(bǔ)充鐵路運(yùn)營(yíng)維護(hù)支撐信息技術(shù)、鐵路通信與控制基礎(chǔ)及鐵路信息系統(tǒng)集成與應(yīng)用；信息安全專業(yè)可補(bǔ)充入侵檢測(cè)、計(jì)算機(jī)取證、惡意代碼防范等；物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)可補(bǔ)充無(wú)線傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)軟件中間件、RFID原理與應(yīng)用、傳感器件與編程技術(shù)等。

篇3

自1980年開(kāi)始，我國(guó)大學(xué)課程逐漸出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)課程，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育開(kāi)始正式實(shí)施，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有30年的時(shí)間了。經(jīng)過(guò)30年的成長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育不僅與理工專業(yè)有所關(guān)聯(lián)，也逐漸滲透到農(nóng)林、藝術(shù)、文科、體育、醫(yī)學(xué)等學(xué)科，所涉及的范圍非常廣。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育系統(tǒng)從一開(kāi)始陌生的接觸，到如今已經(jīng)建立起一套完整的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育體系，也涌現(xiàn)了大批高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才。大學(xué)生在接受大學(xué)計(jì)算機(jī)教育之后，能夠更好的融入工作中去，進(jìn)一步使得我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)應(yīng)用迅速成長(zhǎng)。這件事極其具有價(jià)值性。目前，怎樣才能更好推動(dòng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育發(fā)展，相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了深入研究，通過(guò)多元化的研究角度，結(jié)合大家的意見(jiàn)，共同討論其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。作者同時(shí)也根據(jù)自己的看法，發(fā)表一些經(jīng)驗(yàn)，供大家交流。

一、計(jì)算機(jī)教育的基礎(chǔ)研究

計(jì)算機(jī)公共課程的開(kāi)展傳統(tǒng)的基礎(chǔ)學(xué)科有共同性，需要同學(xué)進(jìn)行課程談?wù)撆c教學(xué)來(lái)的研究，由于計(jì)算機(jī)課程對(duì)于專業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)具有很大的價(jià)值性，等同于其他基礎(chǔ)學(xué)科的課程。學(xué)者可以立足計(jì)算思維本質(zhì)與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在大學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)中的地位與作用進(jìn)行探究，分析各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)者應(yīng)用計(jì)算機(jī)課程的程度，基于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用而設(shè)計(jì)課程，符合計(jì)算機(jī)公共課程體系的設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)課程在與其他課程相融合的過(guò)程中，必然要針對(duì)計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)資源建設(shè)、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)方法進(jìn)行探究，以研究出其教育方法，供課程教學(xué)模式與教學(xué)方法研究、教學(xué)資源建設(shè)作為基礎(chǔ)研究。計(jì)算機(jī)專業(yè)人才與相關(guān)教育專業(yè)人才共同組成了計(jì)算機(jī)教育的基礎(chǔ)研究團(tuán)隊(duì)，其中研究者需要對(duì)計(jì)算機(jī)以外的領(lǐng)域有所涉足，并且掌握其研究方法。在研究過(guò)程中需要分析不同課程的教育目的與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且要深入計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，根據(jù)其專業(yè)所需的人才條件實(shí)現(xiàn)新型的人才定制，以開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課與選修課培養(yǎng)方案。

二、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育教學(xué)研究現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題

（一）計(jì)算機(jī)受到的重視不夠

現(xiàn)如今各個(gè)高校的院系都開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)公共課，其經(jīng)過(guò)教務(wù)部門(mén)與計(jì)算機(jī)中心進(jìn)行統(tǒng)一課程開(kāi)設(shè)，結(jié)合計(jì)算機(jī)公共課團(tuán)隊(duì)與計(jì)算機(jī)專業(yè)院系，并且根據(jù)其專業(yè)背景對(duì)其計(jì)算機(jī)公共課進(jìn)行合理的教學(xué)階段劃分。面對(duì)大學(xué)對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的開(kāi)展，相關(guān)計(jì)算機(jī)公共課的任教教師指出高校對(duì)于計(jì)算機(jī)公共課程沒(méi)有做到足夠的重視，并且計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)論文在整個(gè)科研論文業(yè)績(jī)?cè)u(píng)估與職稱中處于劣勢(shì)。

（二）計(jì)算機(jī)教育水平較低

1990年開(kāi)始，我國(guó)的各大高校都在推進(jìn)計(jì)算機(jī)公共課程，經(jīng)過(guò)二十年的發(fā)展，教師的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)積累得足夠豐富。教師在工作崗位上的付出與對(duì)學(xué)生的奉獻(xiàn)，但是其教育事業(yè)的發(fā)展仍需要很多問(wèn)題，現(xiàn)如今計(jì)算機(jī)教育教學(xué)研究程度與計(jì)算機(jī)科學(xué)研究程度仍存很大的差距。

（三）計(jì)算機(jī)教學(xué)研究工作不到位

分析現(xiàn)代計(jì)算機(jī)教育與課程教學(xué)，繼而得出一系列結(jié)論與經(jīng)驗(yàn)，即使已經(jīng)獲得一些教學(xué)效果，然而仍然需要進(jìn)一步的完善與系統(tǒng)化，優(yōu)化教育學(xué)理論以支持課程內(nèi)容組織、教學(xué)模式設(shè)計(jì)的研究。針對(duì)其觀念與方法兩個(gè)角度出發(fā)：第一是由于觀念的認(rèn)識(shí)度不到位，也涉及到教育個(gè)人的看法與政策導(dǎo)向問(wèn)題，政策導(dǎo)向問(wèn)題站在主導(dǎo)問(wèn)題，比較科研與教學(xué)研究的經(jīng)費(fèi)投入與激勵(lì)機(jī)制已然非常明顯，第二是缺乏教育學(xué)理論以支持其研究，無(wú)法實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科合作。

三、途徑

（一）采用科學(xué)的研究方法

探究研究方法是極具價(jià)值性的問(wèn)題。教育科學(xué)是人文性質(zhì)，計(jì)算機(jī)教育屬于自然性質(zhì)，進(jìn)行人才培養(yǎng)必然要經(jīng)過(guò)科學(xué)化培養(yǎng)，所以結(jié)合多元化科研方式的特征，創(chuàng)造出高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)教育研究方法。自然科學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)、教育學(xué)等學(xué)科研究方法已經(jīng)能夠互相結(jié)合。比如，針對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究、挖掘，探究教學(xué)模式、教學(xué)方案、課程內(nèi)容、學(xué)生基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)行為等因素之間的關(guān)系，得出過(guò)去沒(méi)有接觸到的規(guī)律與現(xiàn)象?；谡n程的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)教學(xué)研究，能夠更好的把握其研究方法，從而針對(duì)研究方法進(jìn)行選擇、評(píng)估以及論證，在選擇研究方法過(guò)程中需要注意其理論依據(jù)與實(shí)踐意義。研究方法進(jìn)行時(shí)必然要保證嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，并且探究其問(wèn)題尋找根源。若是分析出傳統(tǒng)方法所存在的缺陷，則必然要進(jìn)行再次評(píng)估、選擇與優(yōu)化研究方法。

（二）落實(shí)和推廣研究成果

研究都是為了推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)教育研究結(jié)果需要實(shí)現(xiàn)全社會(huì)共享，想要實(shí)現(xiàn)其價(jià)值性需要將其投放到教育中。成果能夠從教學(xué)模式、教學(xué)方案、課程體系等模式進(jìn)行表現(xiàn)，主要的表達(dá)方式以課程為主，能夠促進(jìn)應(yīng)用與宣傳，可以實(shí)現(xiàn)羅列課程、資源、大綱等，同時(shí)也涉及到具體實(shí)施方案、詳細(xì)論證與課程的全部教學(xué)課程、教學(xué)效果分析、能夠推廣應(yīng)用的配套教學(xué)資源；教材能夠體現(xiàn)其研究成果，同時(shí)還包含教材的相關(guān)內(nèi)容、課程教學(xué)方案、可共享的教學(xué)資源、教學(xué)理念以及示范課程，在技術(shù)宣傳方面應(yīng)該推廣到各個(gè)學(xué)校與教學(xué)機(jī)構(gòu)，應(yīng)有具體實(shí)施的計(jì)劃；成果體現(xiàn)在論文、分析評(píng)估報(bào)告，能夠供給教學(xué)改革進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)討論，以及帶動(dòng)教育研究熱潮。

結(jié)語(yǔ)：

篇4

8月24日,以“攜手教育 共創(chuàng)明天”為主題的“2009英特爾中國(guó)大學(xué)峰會(huì)”在廣西北海市開(kāi)幕。來(lái)自全國(guó)100多所高校的學(xué)者、英特爾全球及中國(guó)高層、業(yè)界技術(shù)專家和學(xué)生代表參加了為期兩天的主題研討。峰會(huì)全面分享了英特爾最新的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)趨勢(shì),集中展示了英特爾高等教育合作項(xiàng)目成果,并探討了今后產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的發(fā)展方向。產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界就中國(guó)前沿技術(shù)自主創(chuàng)新、高等教育人才培養(yǎng)等進(jìn)行了廣泛的交流。

加大力度培養(yǎng)信息人才

北京大學(xué)校長(zhǎng)助理李曉明教授是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的成員,在本次峰會(huì)上,他向記者表示,從1956年中國(guó)大學(xué)開(kāi)始開(kāi)辦計(jì)算機(jī)專業(yè),到2008年已經(jīng)有598所大學(xué)開(kāi)設(shè)了847個(gè)專業(yè)點(diǎn),在校生近40萬(wàn)。李曉明認(rèn)為,目前計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)體系發(fā)生了很大的變化,社會(huì)對(duì)于計(jì)算機(jī)人才的知識(shí)與能力的預(yù)期呈現(xiàn)出多樣性的變化,對(duì)于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容和方式都提出了挑戰(zhàn),因此未來(lái)高校計(jì)算機(jī)學(xué)科的教育應(yīng)該朝著“分類培養(yǎng)”方向發(fā)展。“我們初步建議按照計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、軟件工程和信息技術(shù)四類來(lái)分類,這不僅是社會(huì)的需要,更是計(jì)算機(jī)專業(yè)自身發(fā)展的需要?！?/p>

在李曉明看來(lái),隨著中國(guó)信息社會(huì)發(fā)展的步伐不斷加快,未來(lái)社會(huì)對(duì)于具有掌握與信息技術(shù)相關(guān)的自然科學(xué)和數(shù)學(xué)知識(shí),并能夠?qū)⑦@些知識(shí)應(yīng)用于信息系統(tǒng)構(gòu)建和維護(hù),對(duì)信息技術(shù)的效用和發(fā)展趨勢(shì)有深入理解和評(píng)估能力,而且可以根據(jù)不同組織和機(jī)構(gòu)的需求,選擇和實(shí)施相應(yīng)信息技術(shù)的人才會(huì)有比較大的需求。

“未來(lái),這類人才是各種企事業(yè)單位承擔(dān)信息化建設(shè)的核心力量。與計(jì)算機(jī)科學(xué)人才相比,對(duì)他們沒(méi)有探索新的計(jì)算理論的要求,也不需要他們能夠設(shè)計(jì)復(fù)雜算法; 與計(jì)算機(jī)工程人員相比,不要求他們掌握微處理器設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)接口的細(xì)節(jié),也不要求他們具備設(shè)計(jì)新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的能力; 與軟件工程人才相比,他們不需要掌握系統(tǒng)的軟件測(cè)試和編寫(xiě)大型軟件的能力。對(duì)于他們而言,核心的要求就是能夠熟練地應(yīng)用各種軟硬件系統(tǒng)知識(shí)構(gòu)建優(yōu)化的信息系統(tǒng),管理和維護(hù)好復(fù)雜的信息系統(tǒng)。”李曉明說(shuō)。

企業(yè)有責(zé)任促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合

產(chǎn)業(yè)、科研和高等教育的有機(jī)結(jié)合對(duì)于創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展和人才培養(yǎng)具有至關(guān)重要的推動(dòng)作用。英特爾中國(guó)執(zhí)行董事戈峻在本次峰會(huì)上表示: “技術(shù)創(chuàng)新是應(yīng)對(duì)危機(jī)并提升競(jìng)爭(zhēng)力的最有效途徑,即使在經(jīng)濟(jì)衰退時(shí)期,英特爾也不會(huì)減少對(duì)創(chuàng)新的投入。作為全球IT技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,英特爾公司大力支持中國(guó)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。在政府的指導(dǎo)下,英特爾與國(guó)內(nèi)高等院校展開(kāi)積極廣泛的合作,共同培養(yǎng)面向未來(lái)的創(chuàng)新型人才,為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步提供人才保障和技術(shù)支持。英特爾大學(xué)峰會(huì)正是產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的有益嘗試,英特爾愿與各方一道努力,為中國(guó)創(chuàng)新型社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)?！?/p>

據(jù)了解,目前英特爾與國(guó)內(nèi)30多所重點(diǎn)高校開(kāi)展聯(lián)合科研協(xié)作項(xiàng)目,涉及項(xiàng)目包括多核技術(shù)研究課題、嵌入式研究課題在內(nèi)的多個(gè)科研領(lǐng)域。2007年12月,“教育部-英特爾信息技術(shù)專項(xiàng)科研基金”正式啟動(dòng),英特爾將累計(jì)投入不低于120萬(wàn)美元,專門(mén)支持中國(guó)高校的信息技術(shù)前沿領(lǐng)域的研究。截止到2009年7月,已有10所高校的19個(gè)項(xiàng)目獲得該基金資助。

英特爾公司中國(guó)區(qū)教育事務(wù)部總監(jiān)朱文利表示,在英特爾看來(lái),創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是構(gòu)建良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境的基石和實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。多年來(lái),英特爾一直積極與中國(guó)政府和教育機(jī)構(gòu)緊密合作,成功推出并實(shí)施包括創(chuàng)新課程建設(shè)、學(xué)生專業(yè)技術(shù)競(jìng)賽、聯(lián)合科研協(xié)作在內(nèi)的多項(xiàng)高等教育項(xiàng)目,全面深入推動(dòng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供人才保障。

篇5

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維；拔尖創(chuàng)新人才；能力培養(yǎng)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）39-0167-02

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展與IT時(shí)代的到來(lái)，計(jì)算機(jī)已經(jīng)融入了人們的生活與工作之中。當(dāng)今社會(huì)如果離開(kāi)了計(jì)算機(jī)，很難想象會(huì)變成什么樣子。計(jì)算機(jī)不僅成了人們有用的工具、得力的助手，而且在影響著人們的思維方式、心理及行為。因此，計(jì)算思維這個(gè)名詞，正在被越來(lái)越多的人們所熟悉與關(guān)注?？梢哉f(shuō)，它已經(jīng)成為當(dāng)代大學(xué)生一種必備的能力。

一、計(jì)算思維的內(nèi)涵及特點(diǎn)

2006年3月，美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真教授著文給出并定義了計(jì)算思維（Computational Thinking）。她認(rèn)為：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。這個(gè)定義包含了以下三個(gè)含義：

1.計(jì)算思維是一種人類的思維活動(dòng)，是人類應(yīng)具有的一種能力。

2.它是基于計(jì)算機(jī)科學(xué)的一種思維活動(dòng)。它以計(jì)算機(jī)為工具，但又不只限于計(jì)算機(jī)本身而是涵蓋整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的。

3.它的應(yīng)用范圍廣泛，包括問(wèn)題的求解、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和人類行為的理解等。

計(jì)算思維是人類所擁有的運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)理論、方式方法和以計(jì)算機(jī)作為工具來(lái)解決科學(xué)研究、工程實(shí)踐及社會(huì)生活中的各類問(wèn)題的思維能力（或技能）。

二、計(jì)算思維的特點(diǎn)

計(jì)算思維概括起來(lái)有以下三個(gè)特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)其特點(diǎn)的介紹，有助于我們對(duì)其含義的進(jìn)一步理解。

1.計(jì)算思維吸取了問(wèn)題求解所用的一般數(shù)學(xué)思維方式，顛覆了現(xiàn)實(shí)世界中巨大復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)估的一般工程思維方法和復(fù)雜性、心理、人類行為的理解等一般科學(xué)思維方法?？梢?jiàn)，它不是憑空產(chǎn)生的，而是對(duì)先行思維方法的繼承與發(fā)展。同時(shí)，它又不同于前者。計(jì)算思維還能回答能解決什么和不能解決什么的問(wèn)題（即可計(jì)算性與計(jì)算復(fù)雜性），以及對(duì)計(jì)算資源的選擇與調(diào)度等問(wèn)題。

2.計(jì)算思維建立在計(jì)算過(guò)程的能力和限制之上，由人和機(jī)器執(zhí)行。計(jì)算方法和模型使我們敢于處理那些原本無(wú)法由個(gè)人獨(dú)立完成的問(wèn)題求解和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。可見(jiàn)，計(jì)算思維能力使人們具備應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題挑戰(zhàn)的本領(lǐng)。它的有力武器便是計(jì)算方法與模型。

3.計(jì)算思維最根本的內(nèi)容是抽象和自動(dòng)化。計(jì)算思維中的抽象完全超越物理的時(shí)空觀，以致完全用符號(hào)來(lái)表示（01代碼）。與數(shù)學(xué)的與物理的抽象相比，計(jì)算思維的抽象更為豐富，也更為復(fù)雜。

三、基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)課程體系建設(shè)

計(jì)算思維的理念一經(jīng)提出，立即引起國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)界、社會(huì)學(xué)界以及哲學(xué)界廣大學(xué)者的熱烈響應(yīng)和廣泛探討，國(guó)內(nèi)首批985九校聯(lián)盟（C9）于2010年開(kāi)始率先對(duì)該教學(xué)理念進(jìn)行了探索，用于指導(dǎo)相關(guān)的教學(xué)改革和實(shí)踐，并先后得到教育部、基金委、科技部等部委的立項(xiàng)資助。2012年，國(guó)家科技計(jì)劃信息技術(shù)領(lǐng)域備選項(xiàng)目推薦指南中，首次推薦立項(xiàng)開(kāi)展“新一代軟件方法學(xué)及其對(duì)計(jì)算思維的支撐機(jī)理”研究，將計(jì)算思維推向了前所未有的高度[3]。計(jì)算思維的教學(xué)理念之所以能引起學(xué)者們的廣泛關(guān)注，是因?yàn)樗×藛?wèn)題求解所采用的一般數(shù)學(xué)思維方法、設(shè)計(jì)與評(píng)估巨大復(fù)雜系統(tǒng)的一般工程思維方法以及復(fù)雜性、智能、心理、人類行為理解等的一般科學(xué)思維方法。收獲知識(shí)固然重要，但知識(shí)后面的思維方法更顯重要，且更具一般化，輻射面更廣，而這正是當(dāng)代拔尖創(chuàng)新人才所應(yīng)掌握和具有的基本素質(zhì)，也是衡量拔尖創(chuàng)新人才的重要指標(biāo)。如果說(shuō)在過(guò)去，高校計(jì)算機(jī)教育是教會(huì)學(xué)生如何使用計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在正試圖教會(huì)學(xué)生如何理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，那么在將來(lái)，高校應(yīng)教會(huì)學(xué)生如何掌握計(jì)算思維，真正實(shí)現(xiàn)“授之以漁”，這一職責(zé)演進(jìn)如圖1所示。

目前，培養(yǎng)計(jì)算思維能力的主要途徑是開(kāi)設(shè)“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程，該課已列入2009版培養(yǎng)方案，面向全校各類學(xué)科的本科生。問(wèn)題是該課程的教學(xué)內(nèi)容是否能夠完成這一重任？從前面的討論可以看出，計(jì)算思維能力的養(yǎng)成，起碼要使人們具備6個(gè)方面的知識(shí)，分別是：計(jì)算機(jī)的組成、系統(tǒng)的抽象與建模、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的仿真與評(píng)估、高級(jí)語(yǔ)言編程、資源的配置與調(diào)四、基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)教四、基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)教學(xué)改革

針對(duì)以上目標(biāo)，我們具體采取了以下教學(xué)改革：

1.教學(xué)理念上，針對(duì)文科生特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)“重實(shí)踐”，讓學(xué)生在體驗(yàn)式學(xué)習(xí)過(guò)程中去思考、感悟和收獲，在探究式學(xué)習(xí)中掌握信息技術(shù)的思想、方法和手段，學(xué)會(huì)利用信息技術(shù)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，加深對(duì)學(xué)科思想精華的理解和把握，并最終將這種思維和技能作為課程學(xué)習(xí)、個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有力工具。

2.采用“案例教學(xué)”方法，針對(duì)每次課堂教學(xué)，都精心編制了若干實(shí)用有趣的教學(xué)案例，以引導(dǎo)為主，突出對(duì)基本思想和方法的分析，明確重點(diǎn)、難點(diǎn)，同時(shí)留有一定的自學(xué)空間。例如，針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模塊，我們會(huì)給定一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，先讓學(xué)生自己建立數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)分析問(wèn)題（如插入異常、刪除異常、缺乏參照完整性約束等），把數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的方法貫穿其中，將抽象枯燥的數(shù)據(jù)庫(kù)理論變?yōu)閷?shí)實(shí)在在解決問(wèn)題的工具。

3.建立完備的自主學(xué)習(xí)資源庫(kù)，與教學(xué)模塊相配合，一是直接提供自主學(xué)習(xí)資料，二是指定網(wǎng)絡(luò)資源，要求學(xué)生自主查找，以訓(xùn)練學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行文獻(xiàn)查閱的能力。

4.采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的自主學(xué)習(xí)模式，布置與模塊教學(xué)相應(yīng)的課后任務(wù)，一是督促學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，加深對(duì)課堂教學(xué)知識(shí)的理解，二是培養(yǎng)學(xué)生自主解決問(wèn)題的習(xí)慣和方法。

5.學(xué)生作品展示與互評(píng)，對(duì)優(yōu)秀作品在課堂上進(jìn)行展示，并給予充分的肯定，這能在很大程度上激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)也是對(duì)其他同學(xué)的促進(jìn)。

五、教學(xué)效果的評(píng)價(jià)

我們用下述方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)水平的評(píng)價(jià)。n：該系統(tǒng)用戶的總?cè)藬?shù)；Xi：第i個(gè)學(xué)生的考試成績(jī)。定義：

■=■ S=■ Zi=■

由定義知，S是學(xué)生整體成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)差。Zi反映了第i個(gè)學(xué)生的成績(jī)與平均成績(jī)的差是標(biāo)準(zhǔn)差的幾倍。用Zi來(lái)衡量考試成績(jī)不會(huì)受考卷難度值的影響，比Xi更有說(shuō)服力。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)分（Zi）是一種參考零點(diǎn)（平均分）位置固定、單位長(zhǎng)度（標(biāo)準(zhǔn)差）一樣的統(tǒng)計(jì)量。不同次測(cè)驗(yàn)的原始分?jǐn)?shù)換算成標(biāo)準(zhǔn)分后，就可以做互相比較。如某生兩次測(cè)驗(yàn)的成績(jī)?cè)挤謹(jǐn)?shù)分別為：80、90，標(biāo)準(zhǔn)分分別為2.5、2。不能由第二次考試的原始分比第一次高而斷定該生的學(xué)習(xí)進(jìn)步了，正確的斷言是：因?yàn)榈诙慰荚嚨臉?biāo)準(zhǔn)分比第一次低，所以該生學(xué)習(xí)成績(jī)退步了。經(jīng)驗(yàn)表明，標(biāo)準(zhǔn)分的數(shù)值一般在-3～+3間。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)值為正時(shí)，表示其學(xué)習(xí)水平在團(tuán)體水平值上；反之，則表明學(xué)習(xí)水平在團(tuán)體之下。

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篇6

關(guān)鍵詞：健康；大數(shù)據(jù)；人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）30-0224-02

一、培養(yǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用人才的緊迫性、必要性

由于社會(huì)生活與生產(chǎn)已經(jīng)被大數(shù)據(jù)與云計(jì)算所籠罩，隨之而來(lái)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)，正在為大數(shù)據(jù)與云計(jì)算行業(yè)帶來(lái)大量的商業(yè)價(jià)值，逐漸成為行業(yè)人士爭(zhēng)相追捧的利潤(rùn)焦點(diǎn)。因此，與之相關(guān)的職業(yè)需求也必然呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，而現(xiàn)實(shí)情況則是大數(shù)據(jù)職業(yè)的相關(guān)人才比較匱乏。無(wú)論從人才市場(chǎng)反饋信息來(lái)分析，還是從國(guó)內(nèi)外高校的有關(guān)專業(yè)辦學(xué)動(dòng)向了解，以及企事業(yè)單位對(duì)大數(shù)據(jù)人才的需求調(diào)查來(lái)看，培養(yǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用人才都具有現(xiàn)實(shí)的緊迫性、必要性。

二、培養(yǎng)健康大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用人才的緊迫性、必要性

健康大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能在疾病與健康研究、環(huán)境與健康研究、醫(yī)藥生物技術(shù)研究、衛(wèi)生宏觀決策支持四個(gè)方面發(fā)揮特殊的作用。

1.疾病與健康研究。在疾病與健康研究方面，又有健康研究、亞健康研究和疾病研究。（1）健康研究。深入研究和分析人群的健康規(guī)律，對(duì)衛(wèi)生保健、健康促進(jìn)、疾病預(yù)防和治療有著重大的指導(dǎo)意義。如：①對(duì)體檢數(shù)據(jù)分析和挖掘，以便于精確地確定不同人群的健康標(biāo)準(zhǔn)，打造個(gè)性化、地區(qū)化的健康評(píng)估模型。②υ懈駒脅期、產(chǎn)后及新生兒的健康數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，研究孕產(chǎn)婦和新生兒的健康規(guī)律，給出更科學(xué)的孕產(chǎn)婦和新生兒保健的指導(dǎo)。③對(duì)老年人的健康數(shù)據(jù)分析和研究，研究老年人的健康特點(diǎn)，給出更科學(xué)的養(yǎng)生指導(dǎo)。（2）亞健康研究。對(duì)亞健康進(jìn)行深入分析與研究對(duì)保持健康狀態(tài)，預(yù)防和糾正亞健康狀態(tài)以及對(duì)疾病的預(yù)防和治療都有十分重要的意義。如：亞健康與疾病間的關(guān)系、亞健康與健康間的關(guān)系。研究各種可觀察指標(biāo)（體檢數(shù)據(jù)）、外部數(shù)據(jù)（如職業(yè)、飲食、習(xí)慣、性格、愛(ài)好等）在亞健康中的權(quán)重、指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘，分析導(dǎo)致疾病的影響因素，建立評(píng)估模型來(lái)預(yù)測(cè)疾病、治療亞健康。（3）疾病研究。中國(guó)面臨的嚴(yán)重危害人民健康的疾病包括：傳染性疾病，慢性非傳染性疾病，小兒出生缺陷。對(duì)病人的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)及相關(guān)數(shù)據(jù)的研究分析，對(duì)各種疾病的預(yù)防和治療都有十分重要的價(jià)值。如：①對(duì)傳染性疾病、慢性非傳染性疾病的研究：應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出發(fā)病規(guī)律，揭示疾病的病因，摸索出疾病的變異規(guī)律、并發(fā)癥規(guī)律，科學(xué)評(píng)估各種治療方案的療效，建立疾病的預(yù)測(cè)模型。②對(duì)小兒出生缺陷的研究，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)兒童出生缺陷的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從廣泛的大變量集中找出影響兒童出生缺陷的主要因素，在環(huán)境、遺傳學(xué)、病理學(xué)等多方面探索兒童出生缺陷的病因，建立兒童出生缺陷的預(yù)測(cè)模型。

2.環(huán)境與健康研究。環(huán)境對(duì)健康的影響與公眾利益息息相關(guān)，環(huán)境健康損害如得不到妥善處理還將轉(zhuǎn)化為社會(huì)、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)探索環(huán)境變遷對(duì)人民健康造成危害的預(yù)防和治理措施。主要包括發(fā)現(xiàn)案例、發(fā)病機(jī)理和臨床治療研究，預(yù)防和治理各類環(huán)境流行病在污染源以及污染途徑控制的研究等。例如：研究環(huán)境污染對(duì)兒童的影響，以解決環(huán)境對(duì)兒童所造成的不健康和疾病迅速增長(zhǎng)的問(wèn)題，從而給予兒童特殊的健康指導(dǎo)。分析各種職業(yè)的發(fā)病分布和嚴(yán)重程度，開(kāi)展職業(yè)病和職業(yè)多發(fā)病的預(yù)防預(yù)測(cè)。開(kāi)展對(duì)空氣污染顯著提高城市人群呼吸道和過(guò)敏性疾病的發(fā)生率的研究。

3.醫(yī)藥生物技術(shù)與健康。醫(yī)藥生物技術(shù)最鮮明的特點(diǎn)是大量新思想、新技術(shù)、新材料、新方法和新產(chǎn)品引入醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)療保健之中，如全新的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、基因工程技術(shù)、納米技術(shù)、生物芯片技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)、生物信息技術(shù)和中醫(yī)藥技術(shù)等及其產(chǎn)品，將大大提高疾病預(yù)防、診斷、治療和藥物設(shè)計(jì)研制水平，以及對(duì)突發(fā)事件（如傳染病等）的檢測(cè)、預(yù)防與治療水平。以大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為核心的生物信息技術(shù)在由眾多新技術(shù)構(gòu)成的醫(yī)藥生物技術(shù)中發(fā)揮著其獨(dú)特的作用。

4.衛(wèi)生宏觀決策支持。衛(wèi)生宏觀決策支持系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為數(shù)據(jù)中心、以數(shù)據(jù)挖掘?yàn)榧夹g(shù)核心、以商務(wù)智能為展現(xiàn)工具的綜合衛(wèi)生信息平臺(tái)。它可以建立在各級(jí)別衛(wèi)生系統(tǒng)上，如醫(yī)院、地區(qū)衛(wèi)生系統(tǒng)、全國(guó)衛(wèi)生系統(tǒng)，為各級(jí)衛(wèi)生部門(mén)提供智能決策系統(tǒng)，深入了解衛(wèi)生系統(tǒng)的歷史和現(xiàn)在，把握衛(wèi)生系統(tǒng)業(yè)務(wù)發(fā)展的未來(lái)，評(píng)估衛(wèi)生系統(tǒng)內(nèi)部各部門(mén)的業(yè)務(wù)效績(jī)，幫助各級(jí)決策者提供最佳實(shí)施方案，如預(yù)防接種基本數(shù)據(jù)，傳染病報(bào)告，等等。因此，在大健康領(lǐng)域，目前迫切需要兩類大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用人才：（1）健康數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)人才；（2）健康數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用人才。需要開(kāi)設(shè)相關(guān)專業(yè)，使學(xué)生能勝任大數(shù)據(jù)平臺(tái)搭建、存儲(chǔ)和分析等技術(shù)工作，同時(shí)也能成為“產(chǎn)學(xué)研用”一體化的紐帶，推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在健康領(lǐng)域的具體應(yīng)用。

三、建議開(kāi)設(shè)健康大數(shù)據(jù)技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)

從事數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析和應(yīng)用是一類歷史悠久且高度職業(yè)化的專業(yè)。由于大數(shù)據(jù)具有體量巨大、速度極快、類型眾多、價(jià)值巨大的特點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、傳輸和應(yīng)用提出了前所未有的要求，傳統(tǒng)的信息學(xué)科下的相關(guān)專業(yè)已經(jīng)難以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的新要求。

1.必須分析《計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)》、《軟件工程專業(yè)》與《大數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)的本質(zhì)區(qū)別，因?yàn)檫@兩個(gè)專業(yè)與我們計(jì)劃開(kāi)設(shè)的《大數(shù)據(jù)科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)有非常密切的關(guān)系?！队?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)》是一個(gè)老牌的基礎(chǔ)性專業(yè)，主要研究計(jì)算機(jī)原理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算理論與方法、程序設(shè)計(jì)理論、計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式系統(tǒng)、圖形學(xué)等內(nèi)容。顯然，計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)一直關(guān)注計(jì)算機(jī)本身的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題，核心是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所涉及的硬件與軟件，而并不擅長(zhǎng)海量數(shù)據(jù)的采集、處理與分析、傳輸與應(yīng)用。《軟件工程》是從計(jì)算機(jī)學(xué)科分化出來(lái)的一個(gè)專業(yè)，側(cè)重軟件需求分析、軟件模型、軟件設(shè)計(jì)、軟件生命周期管理等知識(shí)。與計(jì)算機(jī)專業(yè)一樣，也是一個(gè)基礎(chǔ)性專業(yè)，并同樣面臨對(duì)軟件系統(tǒng)本身的深入研究以及如何與行業(yè)結(jié)合的問(wèn)題。總體上，在《計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)》、《軟件工程專業(yè)》基礎(chǔ)上增加大數(shù)據(jù)專業(yè)知識(shí)，既不利于這些專業(yè)本身的鞏固與發(fā)展，也沒(méi)有多少空間實(shí)施這種改革。

2.有必要考察其他數(shù)據(jù)處理相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)情況?！督y(tǒng)計(jì)學(xué)》或《應(yīng)用統(tǒng)計(jì)》是一個(gè)在國(guó)內(nèi)外高校均具有長(zhǎng)期辦學(xué)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理專業(yè)，國(guó)內(nèi)開(kāi)設(shè)此專業(yè)的高校達(dá)100所以上?！督y(tǒng)計(jì)學(xué)》專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)大致可分為兩類，一類是理論研究人才，另一類偏向?qū)嶋H應(yīng)用。前者主要包括數(shù)學(xué)專業(yè)下的統(tǒng)計(jì)學(xué)，后者包含的方向十分廣泛。從培養(yǎng)方案與具體實(shí)施情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)學(xué)均帶有強(qiáng)烈的數(shù)學(xué)特征，因?yàn)樗旧硎菑臄?shù)學(xué)專業(yè)分化出來(lái)并依托數(shù)學(xué)專業(yè)開(kāi)辦的，提供的課程主要是數(shù)學(xué)理論與統(tǒng)計(jì)方法，同時(shí)開(kāi)展一些專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等方面的訓(xùn)練。顯然，盡管該專業(yè)在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方面具有理論與方法上的優(yōu)勢(shì)，但它并不P注大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建設(shè)問(wèn)題，該專業(yè)在統(tǒng)計(jì)軟件、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等方面的訓(xùn)練遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用的需要。健康大數(shù)據(jù)技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)是一個(gè)以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托，專注健康大數(shù)據(jù)采集與管理、健康大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用的新理論和新技術(shù)，培養(yǎng)解決健康大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)整體性問(wèn)題的高級(jí)復(fù)合型專業(yè)人才的專業(yè)。它依托計(jì)算機(jī)、軟件工程專業(yè)建設(shè)，但是大大拓展、延伸了它們的業(yè)務(wù)范圍，從而獲得了新的特色和優(yōu)勢(shì)。

四、培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)培養(yǎng)健康大數(shù)據(jù)科學(xué)與工程領(lǐng)域的高級(jí)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。畢業(yè)生具有醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、系統(tǒng)的信息科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)知識(shí)，掌握大數(shù)據(jù)科學(xué)、技術(shù)與工程領(lǐng)域所需要的電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)學(xué)科的基本理論和基本知識(shí)，掌握大數(shù)據(jù)處理和管理的基礎(chǔ)理論，熟練掌握海量數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理與分析、傳輸與應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)，具備健康大數(shù)據(jù)工程項(xiàng)目的系統(tǒng)集成能力、應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力，具有一定的健康大數(shù)據(jù)科學(xué)研究能力與動(dòng)手實(shí)踐能力，能在健康領(lǐng)域內(nèi)從事健康大數(shù)據(jù)的應(yīng)用、功能開(kāi)發(fā)、技術(shù)管理、技術(shù)維護(hù)和技術(shù)培訓(xùn)等工作，也可在健康服務(wù)機(jī)構(gòu)從事健康數(shù)據(jù)的服務(wù)與管理等技術(shù)工作的高端應(yīng)用型復(fù)合人才。

篇7

關(guān)鍵詞:軟件工程;教學(xué)研究;教材;方法和手段;實(shí)踐

1課程簡(jiǎn)介

軟件工程(Software Engineering,簡(jiǎn)稱為SE)是一門(mén)研究用工程化方法構(gòu)建和維護(hù)有效的、實(shí)用的和高質(zhì)量的軟件的學(xué)科。它涉及工程概論、項(xiàng)目管理、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、面向?qū)ο蟮男枨?、分析、設(shè)計(jì)、測(cè)試、維護(hù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件開(kāi)發(fā)工具、系統(tǒng)平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)模式等,是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的軟件課程,在計(jì)算機(jī)教學(xué)體系中占有十分重要的地位。

2國(guó)內(nèi)外軟件工程課程的現(xiàn)狀

2009年9月,高等教育出版社正式出版、教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)編制的《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告暨專業(yè)規(guī)范(試行)》(以下簡(jiǎn)稱試行規(guī)范)中列出的“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專業(yè)方向之一就是軟件工程。據(jù)信息查閱,目前有“軟件工程”方向的教育部國(guó)家示范性軟件學(xué)院有38所,全國(guó)高校開(kāi)設(shè)“軟件工程”專業(yè)方向授課的學(xué)校有兩百多所。

以美國(guó)卡耐基•梅隆大學(xué)為代表的國(guó)外大學(xué)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出非常實(shí)用的工程軟件人才培養(yǎng)課程體系,它包括10個(gè)知識(shí)體系、58個(gè)知識(shí)領(lǐng)域[1]。2007年開(kāi)始,國(guó)內(nèi)的軟件學(xué)院紛紛引進(jìn)他們的課程體系,意在培養(yǎng)出中國(guó)的國(guó)際化工程型軟件人才。各高校的軟件工程方向本科教育也正在加快向工程型教育轉(zhuǎn)變。以使課程教育緊密結(jié)合現(xiàn)代軟件產(chǎn)業(yè)需求,課程內(nèi)容結(jié)合一些實(shí)際工程項(xiàng)目[2]。

事實(shí)上,軟件工程是一門(mén)教學(xué)難度比較大的課程,主要原因在于其以下4個(gè)特點(diǎn)。

(1) 軟件工程作為指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)與維護(hù)的工程學(xué)科,研究范圍廣,包括技術(shù)方法、工具和管理等方面;

(2) 軟件工程是一門(mén)邊緣學(xué)科,內(nèi)容豐富,涉及領(lǐng)域廣,包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程、管理學(xué)及經(jīng)濟(jì)學(xué)等。

(3) 軟件工程還是一個(gè)相對(duì)比較年輕的學(xué)科,尚未形成成熟的教學(xué)模式,教材上例題零零散散,幾乎沒(méi)有較為成熟的實(shí)踐內(nèi)容。

(4) 軟件工程是一項(xiàng)不斷發(fā)展的技術(shù),相關(guān)課程內(nèi)容更替很快,如果繼續(xù)偏重傳統(tǒng)的成熟理淪,會(huì)造成與最新技術(shù)的嚴(yán)重脫節(jié)。但是完全講解新技術(shù),也不適合軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)際需要,而且,課堂上也沒(méi)有時(shí)間講述全部新舊知識(shí)點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)高校的軟件工程課程教學(xué)實(shí)踐仍處在一種探索和發(fā)展階段。在實(shí)施過(guò)程中,仍然以教師的思路為主,以此帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)。學(xué)生不可能獨(dú)立面對(duì)一項(xiàng)完整的項(xiàng)目開(kāi)發(fā),仍然處于被動(dòng)接受知識(shí)狀態(tài),缺少自主思考,很難體會(huì)到一個(gè)完整的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程。這種教學(xué)狀態(tài)培養(yǎng)的學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中不知道如何開(kāi)展項(xiàng)目,也不懂如何推進(jìn)項(xiàng)目。另外,課程的考試大多以筆試為主,一張?jiān)嚲砭蜎Q定學(xué)生課程學(xué)習(xí)成績(jī),這在很大程度上導(dǎo)致學(xué)生在軟件工程課程學(xué)習(xí)中重理論輕實(shí)踐。

為了彌補(bǔ)校園軟件工程教育弱的現(xiàn)狀,很多公司開(kāi)設(shè)軟件工程教育實(shí)習(xí)基地,把學(xué)生編入一個(gè)具體項(xiàng)目開(kāi)發(fā)組,讓他們?cè)趯?shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中建立工程概念,熟悉項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程,參與項(xiàng)目具體代碼和文檔的書(shū)寫(xiě),為勝任未來(lái)公司實(shí)際工作積累經(jīng)驗(yàn)。為了適應(yīng)外包軟件人才的需要,2007、2008年市場(chǎng)上甚至出現(xiàn)了不少軟件工程人才培育公司。

另外,大學(xué)為了培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能也增設(shè)了專業(yè)實(shí)習(xí),很多軟件工程專業(yè)的學(xué)生被輸送到相關(guān)的培訓(xùn)公司參加項(xiàng)目實(shí)習(xí),而校園的實(shí)習(xí)也主要是引進(jìn)公司的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,以培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)。

3電科院開(kāi)設(shè)本課程的情況

軟件工程課程包括的主要內(nèi)容如下。

軟件工程理論概述、軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程、軟件開(kāi)發(fā)工具(建模技術(shù))、項(xiàng)目管理、軟件需求、面向?qū)ο?、軟件過(guò)程、軟件建模、模式設(shè)計(jì)、極限編程、敏捷軟件工程等。

作為一門(mén)獨(dú)立課程,軟件工程課程首先需要解決的問(wèn)題是根據(jù)需要選擇合適的授課內(nèi)容;在具體教學(xué)過(guò)程中選用多本教材,它們的內(nèi)容對(duì)比如表1所示。

北京電子科技學(xué)院開(kāi)設(shè)本課程已有多年,經(jīng)過(guò)對(duì)歷屆計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系學(xué)生的授課,課程教學(xué)處在不斷摸索和進(jìn)步之中。結(jié)合其他高校開(kāi)設(shè)該課程的情況,并考慮到就業(yè)學(xué)生參與計(jì)算機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的人不多這一情況,我們?cè)谡n程內(nèi)容上有所選擇,主要是加大對(duì)軟件工程項(xiàng)目的介紹和講解,對(duì)軟件合同中的甲方內(nèi)容進(jìn)行講述,用政府電子政務(wù)項(xiàng)目做舉例來(lái)說(shuō)明軟件工程的用處。從2008年開(kāi)始,我們確定了軟件工程課程的內(nèi)容及基本要求,見(jiàn)表2。

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),我們希望學(xué)生掌握軟件工程的有關(guān)概念,了解各階段的主要技術(shù)、方法與工具,具備協(xié)助和管理軟件開(kāi)發(fā)的基本能力。同時(shí),強(qiáng)調(diào)文檔,學(xué)習(xí)文檔模板的學(xué)習(xí)。另外,在更加細(xì)化的內(nèi)容上面,如分析方法之?dāng)?shù)據(jù)流圖、分析工具之UML語(yǔ)言、測(cè)試方法之黑盒測(cè)試、白盒測(cè)試等方面,我們會(huì)根據(jù)實(shí)際的技術(shù)發(fā)展作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以便跟上新技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求。

4教學(xué)方法和手段

軟件工程課程的教學(xué)難度大,要講好則需要下很大的功夫。

4.1軟件工程第一堂課

課程定位:軟件工程是計(jì)算機(jī)學(xué)科中一個(gè)年輕并且充滿活力的研究領(lǐng)域。20世紀(jì)60年代末期以來(lái),為克服“軟件危機(jī)”,人們?cè)谶@一領(lǐng)域做了大量工作,逐漸形成了系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)理論、技術(shù)和方法,它們?cè)谲浖_(kāi)發(fā)實(shí)踐中發(fā)揮了重要作用。今天,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)將人類帶入信息社會(huì),計(jì)算機(jī)軟件扮演著十分重要的角色,軟件工程已成為信息社會(huì)高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域之一,而軟件工程已成為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教育計(jì)劃中的一門(mén)核心課程。

突出課程的核心地位,從“工程”角度去引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本課程的認(rèn)識(shí);從“就業(yè)”角度去闡述本課程的重要性;從“大型軟件”開(kāi)發(fā)的興趣來(lái)看本課程[3-4]。

4.2軟件工程的實(shí)踐

軟件工程實(shí)踐是很重要的環(huán)節(jié),理論結(jié)合實(shí)際才能讓學(xué)生真正體會(huì)課程的魅力。在數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié),我們要求學(xué)生應(yīng)用軟件工程的知識(shí),盡量用工程化的思想來(lái)指導(dǎo)自己的設(shè)計(jì)。

4.3軟件工程的案例

從實(shí)際出發(fā),用軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)際例子進(jìn)行講解,讓學(xué)生體會(huì)大型軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程、方法、手段和控制。

從微軟、IBM、用友等知名軟件公司的軟件開(kāi)發(fā)看軟件工程的開(kāi)展。

從學(xué)生以前的計(jì)算機(jī)試驗(yàn)看軟件的開(kāi)發(fā),并進(jìn)行比較,從中看到弱點(diǎn)和不足。

4.4軟件工程和項(xiàng)目管理

引進(jìn)國(guó)外項(xiàng)目管理的概念,從別的項(xiàng)目管理到軟件工程的項(xiàng)目管理。將兩者進(jìn)行比較,講清不同點(diǎn)和相同點(diǎn),讓學(xué)生受到啟發(fā)。突出項(xiàng)目管理的重要性,軟件開(kāi)發(fā)同樣需要項(xiàng)目管理。從成本、風(fēng)險(xiǎn)、利益、控制角度看軟件工程[5]。

4.5軟件工程和畢業(yè)設(shè)計(jì)

從學(xué)生畢業(yè)前的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)看軟件工程的重要性?！爱厴I(yè)設(shè)計(jì)”不是一個(gè)小的計(jì)算機(jī)試驗(yàn),而是一次對(duì)學(xué)生四年學(xué)習(xí)的全面考核,而軟件工程正是可以利用的知識(shí)。

5實(shí)踐安排與不足

為了培養(yǎng)學(xué)生工程概念,也是鑒于軟件工程課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。我們?cè)?003年制定軟件工程課程教學(xué)大綱時(shí),特將該課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)與數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)相結(jié)合。本著在實(shí)踐中體會(huì)、在實(shí)踐中落實(shí)的原則,我們要求學(xué)生在多人合作開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)中,運(yùn)用軟件工程學(xué)到的軟件項(xiàng)目管理方法和軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù),并撰寫(xiě)必要的文檔,以便使開(kāi)發(fā)軟件有較好的、完整的技術(shù)檔案,并使其不斷升級(jí)換代。另外,從各高校的情況看,實(shí)踐環(huán)節(jié)非常重要,它需要實(shí)踐環(huán)節(jié)的輔助教學(xué)。

6教學(xué)實(shí)施情況

開(kāi)設(shè)課程實(shí)驗(yàn)是一個(gè)探索的過(guò)程,我們?cè)诜磸?fù)摸索,以便增長(zhǎng)學(xué)生的工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。我們?cè)?999級(jí)、2000級(jí)的學(xué)生將軟件工程課程學(xué)習(xí)作為一個(gè)項(xiàng)目來(lái)管理,要求學(xué)生寫(xiě)課程學(xué)習(xí)日志,記錄每周投入課程學(xué)習(xí)的具體時(shí)間、當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的目標(biāo)、完成情況等。為了彌補(bǔ)學(xué)生缺乏項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的缺陷,我們也開(kāi)展課后讀書(shū)報(bào)告活動(dòng),即提供10～20個(gè)與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)文檔或指定若干軟件工程發(fā)展的技術(shù)方向,讓學(xué)生分組閱讀文檔或查閱并閱讀有關(guān)文獻(xiàn),寫(xiě)出項(xiàng)目評(píng)價(jià)及專題讀書(shū)報(bào)告(參見(jiàn)附錄中當(dāng)時(shí)讀書(shū)報(bào)告分組評(píng)分記錄)。但這也帶來(lái)一些負(fù)面影響,即學(xué)生越來(lái)越依賴計(jì)算機(jī),讀書(shū)報(bào)告變成復(fù)制和粘貼文本,而不是認(rèn)真閱讀,預(yù)設(shè)的訓(xùn)練目的無(wú)法達(dá)成,因此,我們隨后取消了這一做法。

99級(jí)教學(xué)中的軟件工程實(shí)踐時(shí)間設(shè)計(jì)為6小時(shí),這主要是考慮學(xué)生在同一個(gè)學(xué)期中還有數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)30學(xué)時(shí),不可能同時(shí)做兩項(xiàng)大實(shí)驗(yàn)。因此,我們嘗試從99級(jí)開(kāi)始,在數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)中加入軟件工程實(shí)踐內(nèi)容和要求,如需求報(bào)告完善、軟件質(zhì)量評(píng)估、軟件測(cè)試具體檢驗(yàn)等,并在課程設(shè)計(jì)答辯中設(shè)立軟件工程相關(guān)問(wèn)題的回答。到2003年,教學(xué)大綱正式提出兩課實(shí)驗(yàn)合并。

在此,我們還有兩個(gè)希望:(1)加大軟件工程課程的課時(shí)(目前是30課時(shí)的教學(xué),沒(méi)有試驗(yàn)課時(shí)),同時(shí)開(kāi)設(shè)試驗(yàn)環(huán)節(jié),針對(duì)軟件工程開(kāi)設(shè)一個(gè)類似數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié),加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。(2)讓學(xué)生走出去(政府或企業(yè)),撰寫(xiě)調(diào)查單位的軟件實(shí)施方案。

7結(jié)語(yǔ)

軟件工程蓬勃發(fā)展,學(xué)院的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)服務(wù)于黨政機(jī)關(guān)機(jī)要事業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用型專業(yè)人才。在課程教學(xué)中不斷緊跟技術(shù)發(fā)展,緊緊抓住學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)立課程教學(xué)目標(biāo),選好教學(xué)內(nèi)容是個(gè)艱巨的任務(wù),任重道遠(yuǎn),它需要我們長(zhǎng)期的努力。

參考文獻(xiàn):

[1] 孫家廣,劉強(qiáng). 軟件工程理論、方法與實(shí)踐[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 鐘珞. 軟件工程[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2005.

[3] 胡飛,武君勝,杜承烈,等. 軟件工程基礎(chǔ)[M]. 北京:高等教育出版社,2008.

[4] 錢(qián)樂(lè)秋,趙文耘,牛軍鈺.軟件工程[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2007.

[5] Carlo Ghezzi. 軟件工程基礎(chǔ)[M]. 施平安,譯. 2版. 北京:清華大學(xué)出版社,2002.

Reflection on Software Engineering Course in BESTI

JIANG Xiang-gang, ZHANG Xiao-li

(Beijing Electronic and Scientific Institute Applied Software Team, Beijing 100070, China)

篇8

關(guān)鍵詞：芯片測(cè)試；DNA計(jì)算；研究

中圖分類號(hào)：TP384文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)23-1059-02

Chip Testing DNA Computer Algorithm Research

PAN Guo1, LI Ken-li2

(1.Hunan Modern Physical Distribution Professional Technology Institute, Changsha 410131, China; 2.School of Computer and Communication, Hunan University, Changsha 410082, China)

Abstract: Uses the DNA supercomputing, designs the chip wrong test the efficient algorithm, and with the existing test technology union, in the solution existing integrated circuit in the wrong test will exist because of lasts long has been unable to guarantee that the chip electric circuit rate of accuracy will achieve 100% this substantive question. This article elaborated the chip testing DNA computer algorithm research significance, the present situation, the research content, the research technique and so on.

Key words: chip testing; DNA computation; research

1 引言

DNA計(jì)算及DNA計(jì)算機(jī)的研究已成為近年來(lái)理論計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究熱點(diǎn)，是組合優(yōu)化領(lǐng)域NP完全問(wèn)題和其它難解問(wèn)題的潛在解決方法之一。電路測(cè)試在集成電路研究領(lǐng)域中有著重要的地位，是大規(guī)?；A(chǔ)電路VLSI設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題，但現(xiàn)有測(cè)試方法均要求高計(jì)算量，即使借助價(jià)格昂貴的超級(jí)計(jì)算機(jī)，依然難以滿足實(shí)際應(yīng)用對(duì)計(jì)算機(jī)芯片性能的強(qiáng)大需求。

2 研究意義

隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多新工程領(lǐng)域中的復(fù)雜系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，在這些復(fù)雜系統(tǒng)的研究過(guò)程中，各種棘手的NP-完全問(wèn)題處處可見(jiàn)。電子計(jì)算機(jī)因運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量太小，無(wú)法對(duì)這些NP完全問(wèn)題實(shí)現(xiàn)有效求解。生物分子計(jì)算或DNA計(jì)算的出現(xiàn)為這些難解問(wèn)題的解決帶來(lái)了新的希望，1994年Adleman博士首先在基于分子生化反應(yīng)的基礎(chǔ)上成功求解了7個(gè)頂點(diǎn)的Hamilton路徑問(wèn)題后，DNA計(jì)算與DNA計(jì)算機(jī)的研究形成了理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)， 吸引了眾多計(jì)算機(jī)科學(xué)家和生物學(xué)家的研究興趣，而可用DNA計(jì)算機(jī)解決的數(shù)學(xué)問(wèn)題的種類也迅速增長(zhǎng)。DNA 計(jì)算的最大優(yōu)點(diǎn)是其具有的海量存儲(chǔ)和并行運(yùn)算能力，因此，它理論上可克服電子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)量小與運(yùn)算速度慢的不足。而且，只要未來(lái)關(guān)于DNA計(jì)算機(jī)的生物技術(shù)走向成熟（無(wú)錯(cuò)碼、鏈長(zhǎng)適中、操作自動(dòng)化等），其超級(jí)計(jì)算的成本將遠(yuǎn)低于現(xiàn)有基于VLSI結(jié)構(gòu)的超級(jí)計(jì)算機(jī)的成本：目前為止，一個(gè)測(cè)試試管已可產(chǎn)生1018個(gè)DNA鏈，它可使1018位數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)并行的方式并行運(yùn)行。因此，DNA計(jì)算機(jī)可提供相當(dāng)于1018個(gè)處理單元的并行性和O(1018)的存儲(chǔ)空間。目前世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)在1000s內(nèi)大約能并發(fā)處理128*1015位的信息，而DNA計(jì)算中耗時(shí)最長(zhǎng)的“抽取”操作在1000s內(nèi)可在試管中同時(shí)處理1018位的數(shù)據(jù)單元；DNA計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)密度大約為磁帶的1012倍。因此，利用DNA計(jì)算的巨大并行性，采用完全窮舉的方式，仍然能夠快速的找到激活故障所需的測(cè)試向量。

3 研究現(xiàn)狀分析

隨著集成電路技術(shù)不斷發(fā)展，集成電路的規(guī)模越來(lái)越大，系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，單憑手工測(cè)試幾乎是不可能的了，這迫使人們研究新的方法和技術(shù)來(lái)完成這項(xiàng)工作。隨即計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，尤其是微型計(jì)算機(jī)的普及，為測(cè)試提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，測(cè)試逐步從人工轉(zhuǎn)向自動(dòng)化。

隨著各種數(shù)字系統(tǒng)尤其是數(shù)字計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，集成電路得到了十分廣泛的應(yīng)用，其制造水平和工藝也隨之迅速提高。為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，集成電路測(cè)試技術(shù)成為了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造過(guò)程中非常關(guān)鍵的一環(huán)。然而集成電路的集成度，規(guī)模和復(fù)雜度呈現(xiàn)出幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)速度，這給電路測(cè)試帶來(lái)了很大的難度，同時(shí)也出現(xiàn)了很多新的問(wèn)題，一些傳統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)和方法已不能滿足人們對(duì)系統(tǒng)可靠性的要求。要解決這些問(wèn)題，迫切需要采用一些新的測(cè)試?yán)碚摚瑴y(cè)試技術(shù)和方法。

生物分子計(jì)算或DNA計(jì)算的出現(xiàn)為難解問(wèn)題的解決帶來(lái)了新的希望，1994年美國(guó)南加州大學(xué)的Adleman博士首先在基于分子生化反應(yīng)的基礎(chǔ)上成功求解了7個(gè)頂點(diǎn)的Hamilton路徑問(wèn)題[9]，并開(kāi)創(chuàng)性地提出了DNA計(jì)算模型，之后，DNA計(jì)算與DNA計(jì)算機(jī)的研究形成了理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，吸引了眾多計(jì)算機(jī)科學(xué)家和生物學(xué)家的研究興趣，而可用DNA計(jì)算機(jī)解決的數(shù)學(xué)問(wèn)題的種類也迅速增長(zhǎng)[10-12]。DNA計(jì)算的最大優(yōu)點(diǎn)是其具有的海量存儲(chǔ)和并行運(yùn)算能力，因此，它理論上可克服電子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)量小與運(yùn)算速度慢的不足。而且，只要未來(lái)關(guān)于DNA計(jì)算機(jī)的生物技術(shù)走向成熟（無(wú)錯(cuò)碼、鏈長(zhǎng)適中、操作自動(dòng)化等），其超級(jí)計(jì)算的成本將遠(yuǎn)低于現(xiàn)有基于VLSI結(jié)構(gòu)的超級(jí)計(jì)算機(jī)的成本：目前為止，一個(gè)測(cè)試試管已可產(chǎn)生1018個(gè)DNA鏈，它可使1018位數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)并行的方式并行運(yùn)行[13]。因此，DNA計(jì)算機(jī)可提供相當(dāng)于1018個(gè)處理單元的并行性和O(1018)的存儲(chǔ)空間。目前世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)在1000s內(nèi)大約能并發(fā)處理128*1015位的信息，而DNA計(jì)算中耗時(shí)最長(zhǎng)的“抽取”操作在1000s內(nèi)可在試管中同時(shí)處理1018位的數(shù)據(jù)單元；DNA計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)密度大約為磁帶的1012倍。

到目前為止，利用DNA計(jì)算已經(jīng)成功設(shè)計(jì)出許多數(shù)論及圖論中NP難問(wèn)題（如子集和、SAT、團(tuán)問(wèn)題等）；Chang利用基于粘貼模型首次提出破解 RSA 密鑰的DNA算法；在工程應(yīng)用方面，諸如電梯調(diào)度等NP難問(wèn)題和數(shù)字信號(hào)處理也已在DNA計(jì)算中得到解決。

但是，利用DNA計(jì)算的巨大并行性，采用完全窮舉的方式，對(duì)于大規(guī)模集成電路測(cè)試產(chǎn)生目前尚沒(méi)有相應(yīng)DNA計(jì)算機(jī)算法。

4 研究?jī)?nèi)容與研究目標(biāo)

應(yīng)用DNA生物超級(jí)計(jì)算所具備的海量并行運(yùn)算能力，力圖解決現(xiàn)有測(cè)試方法中計(jì)算能力不足問(wèn)題。

1）利用DNA計(jì)算存在的巨大并行性，設(shè)計(jì)基于電壓 測(cè)試產(chǎn)生的直接窮舉的DNA計(jì)算機(jī)算法，結(jié)合生物實(shí)驗(yàn)與實(shí)際芯片對(duì)提出的算法進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估；

2）為了彌補(bǔ)電壓測(cè)試的不足，進(jìn)一步提高故障覆蓋率，保證集成電路產(chǎn)品的高可靠性，設(shè)計(jì)基于電流測(cè)試產(chǎn)生的基于窮舉的DNA計(jì)算機(jī)算法，結(jié)合生物實(shí)驗(yàn)與實(shí)際芯片對(duì)提出的算法進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，通過(guò)與電壓測(cè)試DNA計(jì)算機(jī)算法故障的覆蓋率的比較，對(duì)所提出算法做進(jìn)一步的改進(jìn)；

3）從現(xiàn)有電子計(jì)算機(jī)中傳統(tǒng)并行計(jì)算和并行處理的模型出發(fā)，分析DNA計(jì)算的基本生物操作的并行機(jī)制及其在并行方式和存儲(chǔ)上所具有的特點(diǎn)，結(jié)合遺傳算法、FAN算法等測(cè)試中的有效經(jīng)典算法，考慮將傳統(tǒng)并行處理的策略和DNA計(jì)算的特點(diǎn)相結(jié)合，提出可擴(kuò)展新的DNA計(jì)算測(cè)試產(chǎn)生算法，算法應(yīng)能顯著降低DNA鏈長(zhǎng)和DNA鏈數(shù)。

研究目標(biāo)：利用DNA計(jì)算機(jī)模型，設(shè)計(jì)芯片錯(cuò)誤測(cè)試的有效算法，解決現(xiàn)有芯片測(cè)試方法因?yàn)槠湟蟮暮Ａ砍?jí)計(jì)算而無(wú)法保證測(cè)試準(zhǔn)確率的問(wèn)題。

5 采取的研究方法

1）DNA計(jì)算機(jī)模型的選?。横槍?duì)芯片的功能部件及測(cè)試產(chǎn)生的特點(diǎn)，對(duì)目前主要的DNA計(jì)算模型進(jìn)行綜合比較與評(píng)價(jià)，并建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系，該體系能夠充分考慮所要完成的各生物操作的功能、各功能在不同模型下實(shí)現(xiàn)的難易程度、生物操作本身的復(fù)雜度、DNA分子鏈的長(zhǎng)度與問(wèn)題規(guī)模間的關(guān)系和DNA計(jì)算中避免偽解和錯(cuò)解能力的高低等問(wèn)題。 然后，選取一功能上完備的具有執(zhí)行基本算術(shù)和邏輯運(yùn)算能力即計(jì)算上完備的模型，該模型應(yīng)該具有良好的可擴(kuò)展性。

2）基本邏輯運(yùn)算與基本算術(shù)運(yùn)算的DNA計(jì)算機(jī)算法的設(shè)計(jì)：大規(guī)模的集成電路芯片都是由基本的算術(shù)、邏輯部件組成，因此首先設(shè)計(jì)基本邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算是最終測(cè)試算法設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 在正確選取了DNA計(jì)算模型之后，設(shè)計(jì)其相應(yīng)的DNA計(jì)算機(jī)算法并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行分析改進(jìn)。

3）集成電路中測(cè)試向量產(chǎn)生的DNA計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)：根據(jù)所選取的DNA計(jì)算模型及設(shè)計(jì)的基本算術(shù)及邏輯運(yùn)算的DNA計(jì)算機(jī)算法，設(shè)計(jì)相應(yīng)的基于DNA計(jì)算的集成電路測(cè)試向量產(chǎn)生的算法。同時(shí)，通過(guò)合作與交流，了解、借鑒和利用國(guó)內(nèi)外最新DNA計(jì)算技術(shù)，用以指導(dǎo)求解上述問(wèn)題的DNA計(jì)算機(jī)算法研究。

6 實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)上，采用生物分子計(jì)算研究所的普通PCR儀、DNA分子合成儀、雜交箱、測(cè)序儀、轉(zhuǎn)移電泳槽、DN段分析系統(tǒng)、圖像分析系統(tǒng)和電泳產(chǎn)品及各種生物酶等分子生物學(xué)的研究設(shè)備和研究藥品，將設(shè)計(jì)的求解上述測(cè)試向量產(chǎn)生的DNA超級(jí)計(jì)算算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將多次計(jì)算的結(jié)果在購(gòu)置的以注入故障的芯片上進(jìn)行測(cè)試，評(píng)估與分析，根據(jù)結(jié)果確認(rèn)并完善理論成果，以達(dá)到預(yù)期研究目標(biāo)。

1）針對(duì)芯片的功能部件及測(cè)試產(chǎn)生的特點(diǎn)，對(duì)目前主要的 DNA 計(jì)算模型進(jìn)行綜合比較與評(píng)價(jià)，并建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系并然后，選取一功能上完備的具有執(zhí)行基本算術(shù)和邏輯運(yùn)算能力即計(jì)算上完備的模型。

2）基本邏輯運(yùn)算與基本算術(shù)運(yùn)算的DNA計(jì)算機(jī)算法的設(shè)計(jì)并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行分析改進(jìn)。

3）集成電路中測(cè)試向量產(chǎn)生的DNA計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)并通過(guò)在購(gòu)置的已注入故障的芯片上進(jìn)行測(cè)試評(píng)估。

7 結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)研究首次將兩者結(jié)合，試圖利用DNA超級(jí)計(jì)算機(jī)的超級(jí)計(jì)算能力，解決電路測(cè)試呈指數(shù)增長(zhǎng)的計(jì)算要求，具有明顯的學(xué)科交叉性，將不僅為DNA超級(jí)計(jì)算開(kāi)拓新的應(yīng)用，還可探索為傳統(tǒng)集成電路設(shè)計(jì)提供新的方法，具有相當(dāng)?shù)目茖W(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。

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篇9

中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)(National Natural ScienceFoundation of China，簡(jiǎn)稱NSFC)于1986年2月14日在國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)下成立，其主要職能是管理國(guó)家自然科學(xué)基金，促進(jìn)和資助基礎(chǔ)研究在中國(guó)的發(fā)展。自成立以來(lái)，NSF秉承尊重科學(xué)、發(fā)揚(yáng)民主、提倡競(jìng)爭(zhēng)、促進(jìn)合作、激勵(lì)創(chuàng)新與引領(lǐng)未來(lái)的工作方針，持續(xù)不斷地支持著中國(guó)的科學(xué)研究與教育事業(yè)的發(fā)展。

美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(National Science Foundation，簡(jiǎn)稱NSF)是在1950年4月27日美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)的《國(guó)家科學(xué)基金法案》的指導(dǎo)下成立的，主要負(fù)責(zé)資助全美大學(xué)和其他學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)研究、教育和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，確保美國(guó)科學(xué)與工程各學(xué)科的全面、協(xié)調(diào)發(fā)展。

NSFC與NSF在主要職能方面頗為相似，其在機(jī)構(gòu)設(shè)置、優(yōu)先資助領(lǐng)域與績(jī)效評(píng)價(jià)等方面亦存在著一定的異同。

二、財(cái)務(wù)管理機(jī)構(gòu)設(shè)置比較

中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)(NSFC)實(shí)行委員會(huì)管理，委員會(huì)成員有：主任、副主任和委員會(huì)委員。委員會(huì)成員由科技專家、管理專家擔(dān)任，實(shí)行任期制，每屆任期四年。按功能分，NSFC由七個(gè)學(xué)部、六個(gè)局、兩個(gè)辦公室和四個(gè)直屬單位組成，不含任何研究單位。其組織結(jié)構(gòu)如圖1所示。

美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)的機(jī)構(gòu)設(shè)置包含兩大主要組成部分：決策機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)。NSF決策機(jī)構(gòu)是國(guó)家科學(xué)委員會(huì)，由24位美國(guó)總統(tǒng)提名的成員組成，NSF主任是該委員會(huì)的當(dāng)然成員。每位成員任期六年，每?jī)赡暧腥种坏某蓡T到任期滿并進(jìn)行更換。在NSF的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，設(shè)由總統(tǒng)任命的主任一名；副主任一名；7個(gè)學(xué)部、極地辦公室和2個(gè)項(xiàng)目管理辦公室，共同負(fù)責(zé)申請(qǐng)受理、項(xiàng)目評(píng)議和資助管理；另設(shè)主任辦公室，下轄若干職能辦公室。每個(gè)學(xué)部或辦公室下設(shè)處，各處下設(shè)科?？偙O(jiān)察長(zhǎng)辦公室向國(guó)家科學(xué)委員會(huì)和國(guó)會(huì)負(fù)責(zé)。其組織結(jié)構(gòu)如圖2所示。

三、財(cái)務(wù)優(yōu)先資助領(lǐng)域比較

(一)中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)(NSFC)優(yōu)先資助領(lǐng)域以“九五”為例，NSFC的優(yōu)先資助領(lǐng)域主要分為5個(gè)方面：首先，在持續(xù)穩(wěn)定支持我國(guó)基礎(chǔ)性研究的同時(shí)，充分利用我國(guó)基礎(chǔ)研究中的現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)和特色，立足創(chuàng)新，瞄準(zhǔn)前沿，選擇一些有條件的領(lǐng)域和學(xué)科方向給與支持，力求在21世紀(jì)使我國(guó)基礎(chǔ)研究有更多的領(lǐng)域接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；其次，為有利于推動(dòng)我國(guó)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，瞄準(zhǔn)若干前沿與交叉領(lǐng)域給與優(yōu)先支持；再次，對(duì)于與我國(guó)國(guó)計(jì)民生密切相關(guān)的領(lǐng)域，結(jié)合國(guó)情，配合《中國(guó)21世紀(jì)議程》的實(shí)施，選取其中關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，組織和吸引優(yōu)秀科技人才，開(kāi)展長(zhǎng)期和綜合性的基礎(chǔ)研究，為這些重大問(wèn)題的根本解決創(chuàng)造條件；接著，為促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與持續(xù)發(fā)展，特別重視國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中迫切需要解決的問(wèn)題，把基礎(chǔ)性研究課題與項(xiàng)目的觸角延伸到應(yīng)用開(kāi)發(fā)領(lǐng)域；此外，還對(duì)我國(guó)高技術(shù)發(fā)展有關(guān)領(lǐng)域中的新概念、新構(gòu)思等探索性的研究給與優(yōu)先支持，以有利于形成和發(fā)展我國(guó)獨(dú)立自主的高、新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。上述五個(gè)領(lǐng)域相應(yīng)的優(yōu)先資助項(xiàng)目如表1所示。

(二)美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)優(yōu)先資助領(lǐng)域NSF投入了大量資金，用于前緣科學(xué)的研究與教育。每年NSF都要選擇幾個(gè)跨學(xué)科領(lǐng)域作為整個(gè)基金會(huì)關(guān)注的領(lǐng)域，即優(yōu)先資助領(lǐng)域，其支持周期一般為5年。近年，NSF優(yōu)先考慮、重點(diǎn)投資那些從事內(nèi)部機(jī)構(gòu)的研究、由科學(xué)與工程學(xué)機(jī)構(gòu)確定的應(yīng)付危機(jī)需要的研究以及可增強(qiáng)國(guó)家創(chuàng)新與發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)科建設(shè)的研究。

(1)加強(qiáng)核心學(xué)科的研究。由于新興領(lǐng)域常常跨越學(xué)科的邊界，研究人員的環(huán)境也日益復(fù)雜。然而，若要在日益復(fù)雜的研究中打開(kāi)局面、朝著跨學(xué)科的新方向前進(jìn)，則必須注重核心領(lǐng)域的基礎(chǔ)規(guī)律與知識(shí)。NSF是唯一支持所有科學(xué)與工程學(xué)研究的聯(lián)邦行政部門(mén)，且在一些領(lǐng)域，如人類學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、植物生物學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、數(shù)學(xué)以及計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)，NSF的投入占聯(lián)邦政府學(xué)術(shù)基礎(chǔ)研究資助的大多數(shù)。這些領(lǐng)域與學(xué)科，都是引領(lǐng)用于提高健康、財(cái)富、居住條件、環(huán)境質(zhì)量與國(guó)家安全等發(fā)展的源泉。在國(guó)家持續(xù)發(fā)展與繁榮的前提下，未來(lái)科學(xué)家與工程師的儲(chǔ)備是持續(xù)創(chuàng)新的關(guān)鍵。NSF的核心價(jià)值之一，就是始終如一地將教育與研究結(jié)合在一起，以保證從事科學(xué)與工程學(xué)的勞動(dòng)者獲得前緣的技術(shù)、知識(shí)以及實(shí)踐觀察能力。

(2)提供廣泛便利的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施和世界級(jí)研究設(shè)備。前緣工具是研究人員在從事尖端科學(xué)與工程學(xué)工作、學(xué)者在工作崗位上實(shí)施技能的必備條件。NSF對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建、主要研究設(shè)備的分享以及極地破冰行動(dòng)方面，給予了高度的優(yōu)惠與照顧政策。這些活動(dòng)延續(xù)了長(zhǎng)期以來(lái)NSF向廣大科學(xué)家、工程師、學(xué)者以及教育家提供最高端工具的優(yōu)良傳統(tǒng)。

(3)拓寬科學(xué)與工程學(xué)的參與程度。在知識(shí)密集型社會(huì)中，國(guó)家需要利用所有的資源，來(lái)儲(chǔ)備諸如熟練的技術(shù)專家、科學(xué)家、工程師等一流勞動(dòng)力。為此，NSF投入了相當(dāng)大的資源，來(lái)增加廣大人民的教育與事業(yè)機(jī)會(huì)。該項(xiàng)投資已成就了三個(gè)非常成功的計(jì)劃――路易斯斯托克司(Louis Stokes)少數(shù)民族聯(lián)盟、研究生教育與教授會(huì)聯(lián)盟以及科技卓越研究中心。他們作為整合教育團(tuán)體中的資源模式，旨在改善少數(shù)民族的入學(xué)及其在科學(xué)與工程學(xué)中的持續(xù)學(xué)習(xí)情況。

(4)繼續(xù)實(shí)行“組織卓越”戰(zhàn)略。由于認(rèn)識(shí)到行政部門(mén)的職責(zé)與使命，NSF期望其業(yè)務(wù)實(shí)踐與程序能與其在科學(xué)與工程學(xué)中的投資相匹配。要完成定向結(jié)果的管理工作，首先要有充足的資源。NSF的職員將增加25名，用以協(xié)助管理日益復(fù)雜的投資組合以及對(duì)安全、義務(wù)、獎(jiǎng)金監(jiān)督等方面的要求。其他需要優(yōu)先考慮的事情包括擴(kuò)大電子政務(wù)系統(tǒng)、采納持續(xù)商業(yè)分析的建議等。

(5)其他關(guān)注重點(diǎn)。除上述預(yù)算優(yōu)先考慮事宜外，NSF其他關(guān)注重點(diǎn)有新興跨學(xué)科領(lǐng)域、國(guó)際協(xié)作、內(nèi)部機(jī)構(gòu)的自主創(chuàng)新精神以及本國(guó)安全行動(dòng)等。具體內(nèi)容包括：為實(shí)現(xiàn)推進(jìn)知識(shí)進(jìn)步與保障國(guó)家利益的承諾，NSF數(shù)年來(lái)一直不斷地為環(huán)境的生物復(fù)雜性、納米科學(xué)與工程學(xué)研究、數(shù)學(xué)科學(xué)優(yōu)先領(lǐng)域以及人類與社會(huì)動(dòng)力學(xué)研究等各學(xué)科間的研究提供資助；在國(guó)際協(xié)作方面，參與國(guó)際研究，對(duì)美國(guó)保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、利用全球經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)、參與國(guó)際問(wèn)題有著至關(guān)重要的意義；內(nèi)部機(jī)構(gòu)的自主創(chuàng)新精神方面，除了加強(qiáng)NSF研究理事會(huì)的核心投資組合外，NSF將繼續(xù)倡導(dǎo)內(nèi)部機(jī)構(gòu)的自主創(chuàng)新精神；本國(guó)安全行動(dòng)方面，NSF在該領(lǐng)域內(nèi)近80％的投資是用于包括計(jì)算機(jī)安全、風(fēng)險(xiǎn)管理、建模與仿真、分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、監(jiān)視機(jī)器人技術(shù)等在內(nèi)的關(guān)于應(yīng)急基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)的一系列活動(dòng)。其特別關(guān)注的焦點(diǎn)是在儲(chǔ)備擁有最新安全技術(shù)水平的專家的同時(shí)，推進(jìn)關(guān)于提高計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、未來(lái)計(jì)算機(jī)安全設(shè)計(jì)與發(fā)展系統(tǒng)的研究與創(chuàng)新。

四、財(cái)務(wù)項(xiàng)目績(jī)效評(píng)估對(duì)比

科學(xué)研究的績(jī)效評(píng)估已經(jīng)得到了世界各國(guó)政府和科研管理部

門(mén)的重視，并在一定程度上開(kāi)展了此方面的理論研究與實(shí)踐。

(一)中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)(NSFC)績(jī)效評(píng)估NSFC以資助和支持我國(guó)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究為己任，至今已資助40000余個(gè)項(xiàng)目。隨著科學(xué)基金經(jīng)費(fèi)的逐年增加和在科學(xué)界影響的加大，對(duì)科學(xué)基金的資助績(jī)效進(jìn)行評(píng)估的要求越來(lái)越高。

對(duì)于績(jī)效評(píng)估的方法，國(guó)際上目前主要有回溯分析、定標(biāo)比超、綜合評(píng)分、同行評(píng)議、文獻(xiàn)計(jì)量、投入產(chǎn)出、成本收益分析等許多定性、定量的方法。上述方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用對(duì)象，在實(shí)際評(píng)價(jià)過(guò)程中，一般根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象、評(píng)價(jià)的特性而采用相對(duì)適宜的方法，經(jīng)常是幾種方法組合運(yùn)用。在NSFC的績(jī)效評(píng)估中采用了定性與定量相結(jié)合的基于層次分析的專家會(huì)議評(píng)審方法，組織專家根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基金結(jié)題項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)議打分，然后綜合利用得分情況確定項(xiàng)目的評(píng)估等級(jí)。

以管理科學(xué)學(xué)科為例，考慮到基金的特點(diǎn)是基礎(chǔ)性、理論性的研究，注重學(xué)術(shù)創(chuàng)新，培養(yǎng)青年人才，其結(jié)果多表現(xiàn)為學(xué)術(shù)研究論文、專著、博士與碩士生的培養(yǎng)及一些政策性建議的采納利用，結(jié)合實(shí)際情況，NSFC提出了如表2所示的評(píng)估指標(biāo)。

每一指標(biāo)分成不同的等級(jí)a、b、c或d，每一等級(jí)有一得分區(qū)間。學(xué)術(shù)創(chuàng)新(獲獎(jiǎng))和報(bào)告論著兩個(gè)指標(biāo)特別是學(xué)術(shù)創(chuàng)新相對(duì)重要，故給的權(quán)重分較高；而國(guó)際交流、人才培養(yǎng)等指標(biāo)是一種工作性的結(jié)果，權(quán)重分相對(duì)較低。每一指標(biāo)中均有專家加分欄，主要是為了給評(píng)估專家更大的權(quán)力和靈活性，一旦專家認(rèn)為所評(píng)估項(xiàng)目在某一單方面的成績(jī)相當(dāng)突出，則可以直接加分。各指標(biāo)的累計(jì)值為50。評(píng)估結(jié)果的確定是根據(jù)兩位評(píng)審專家按照評(píng)估指標(biāo)打分，然后得出項(xiàng)目的平均得分。在獲得評(píng)估分的基礎(chǔ)上，評(píng)審組根據(jù)總體評(píng)價(jià)情況確定具體分?jǐn)?shù)段的劃?rùn)n。因每年評(píng)估的同行專家并不是固定的，專家對(duì)指標(biāo)的理解有差異，分檔也是相對(duì)的。對(duì)于獲得特優(yōu)、優(yōu)或中、差的項(xiàng)目。需提交評(píng)審組討論決定。

(二)美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)績(jī)效評(píng)估　隨著NSF工

作日益高效，投入產(chǎn)出比例也日益合理。NSF對(duì)其經(jīng)費(fèi)使用情況的考評(píng)方法為：將預(yù)算與總統(tǒng)管理議程結(jié)合起來(lái)，保證其資助項(xiàng)目的實(shí)用性(Relevance)、品質(zhì)性(Quality)與績(jī)效性(Performance)。

(1)實(shí)用性。NSF是唯一擁有加強(qiáng)美國(guó)科學(xué)與工程學(xué)的活力、支持各科學(xué)與工程學(xué)基礎(chǔ)研究的聯(lián)邦政府部門(mén)。NSF發(fā)起的活動(dòng)引發(fā)了新型跨學(xué)科與技術(shù)的出現(xiàn)，培養(yǎng)了世界級(jí)的科學(xué)家、工程師、數(shù)學(xué)家、教育家以及其他受過(guò)技術(shù)培訓(xùn)的專業(yè)人員。在過(guò)去的20年里，NSF已經(jīng)成為在計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)以及生命科學(xué)中的非醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)Υ髮W(xué)基礎(chǔ)研究的聯(lián)邦政府支持的一個(gè)主要來(lái)源。然而，其中的很多研究都有助于醫(yī)學(xué)診斷、新生藥品、藥物傳輸以及醫(yī)藥品的設(shè)計(jì)與處理等。

NSF《2003～2008年戰(zhàn)略計(jì)劃》是在長(zhǎng)期發(fā)展科學(xué)與教育研究轉(zhuǎn)換問(wèn)題的背景下設(shè)立的。由于科學(xué)與工程學(xué)常常跨越學(xué)科、組織與國(guó)家的邊界，研究人員面臨的環(huán)境也日益復(fù)雜。隨著邊界的快速變化，科學(xué)發(fā)明與發(fā)現(xiàn)亦要求技術(shù)、方法、工藝、儀器的不斷精密尖端，對(duì)技術(shù)人員與科學(xué)教育專家的全球競(jìng)爭(zhēng)已越來(lái)越激烈。

(2)品質(zhì)性。根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)價(jià)值審查，NSF引導(dǎo)著聯(lián)邦政府部門(mén)對(duì)于研究與教育活動(dòng)的資助。幾乎90％研究與教育資助的授予必須通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)價(jià)值審查程序。在2004財(cái)年中，NSF從超過(guò)44000份競(jìng)爭(zhēng)提案中批準(zhǔn)了10000多份。所有關(guān)于研究與教育項(xiàng)目的提案均以如下兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估：該提案的理性價(jià)值及其顯著的影響，按其對(duì)提高計(jì)算機(jī)安全的教學(xué)、培訓(xùn)以及學(xué)習(xí)等方面的影響進(jìn)行排列；審查人還要考慮該提案對(duì)各種參與者，尤其是未被重視的團(tuán)體的綜合培養(yǎng)與教育。NSF資助水平最具戲劇性的指標(biāo)或許就是每一年不被資助的提案的質(zhì)量。以2004財(cái)年為例，總額為21億美元的提案被拒絕。

(3)績(jī)效性。完成長(zhǎng)期戰(zhàn)略投資是NSF績(jī)效評(píng)估的目標(biāo)。NSF對(duì)組織效率的測(cè)度主要看其是否支持NSF的內(nèi)部實(shí)踐、操作和流程。在此測(cè)度過(guò)程中，NSF歷來(lái)依賴于外部專家委員會(huì)來(lái)評(píng)估其研究與教育的長(zhǎng)期成果。這種做法適當(dāng)?shù)睾w了NSF科學(xué)與工程學(xué)的范疇，并有利于為篩選新的獎(jiǎng)勵(lì)而廣泛使用價(jià)值審查。如今，這些外部評(píng)價(jià)也為采用計(jì)劃評(píng)估等級(jí)工具(Program Assessment Rat－ingTool，簡(jiǎn)稱PART)而進(jìn)行的評(píng)估提供了完整的信息。

一是外部評(píng)估。NSF政府績(jī)效評(píng)估咨詢委員會(huì)領(lǐng)導(dǎo)者年度NSF績(jī)效評(píng)估。在2004財(cái)年，商業(yè)操作咨詢委員會(huì)協(xié)助政府績(jī)效評(píng)估咨詢委員會(huì)評(píng)估。政府績(jī)效評(píng)估咨詢委員會(huì)總結(jié)其結(jié)論如下：委員會(huì)一致認(rèn)為，NSF已論證其人才、構(gòu)想與工具等三個(gè)戰(zhàn)略成果目標(biāo)指標(biāo)中的重大成就，以及組織卓越成果目標(biāo)指標(biāo)的價(jià)值審查。商業(yè)操作咨詢委員會(huì)認(rèn)定，NSF已論證其組織卓越目標(biāo)的其他指標(biāo)的重大成就。委員會(huì)還一致認(rèn)為，這四個(gè)成果目標(biāo)相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)。他們代表著一個(gè)將研究與教育有機(jī)結(jié)合、為促進(jìn)國(guó)家科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)以及數(shù)學(xué)事業(yè)發(fā)展而提供組織基礎(chǔ)的完整框架結(jié)構(gòu)?！?/p>

二是計(jì)劃評(píng)估等級(jí)工具。PART流程是NSF績(jī)效框架的核心組成部分。為與戰(zhàn)略計(jì)劃中的投資類型與優(yōu)先領(lǐng)域保持一致，NSF設(shè)置PART評(píng)估時(shí)間表。最近幾年中，只有大約600多個(gè)計(jì)劃(15％)在聯(lián)邦政府部門(mén)的評(píng)估中獲得最高等級(jí)――“有效(Ef－fecfive)”。在2005和2006財(cái)年P(guān)ART評(píng)估中，所有8個(gè)被評(píng)估的NSF計(jì)劃都獲得了“有效(Effective)”等級(jí)。

五、小結(jié)

綜上所述，無(wú)論是NSFC還是NSF，均為對(duì)科學(xué)與技術(shù)的管理組織，其宗旨均為促進(jìn)本國(guó)科技實(shí)力與核心競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)展。在機(jī)構(gòu)設(shè)置方面，NSFC與NSF雖略有不同，但不難看出其主要的組織機(jī)構(gòu)均由專業(yè)技術(shù)與管理組織兩大部分組成，且在專業(yè)技術(shù)中均對(duì)生物、數(shù)學(xué)、物理、信息、地球、社會(huì)科學(xué)等學(xué)科進(jìn)行了專門(mén)分類與重點(diǎn)管理；在優(yōu)先資助領(lǐng)域方面，NSFC與NSF根據(jù)本國(guó)國(guó)情的不同，選取了適應(yīng)實(shí)事需要的優(yōu)先項(xiàng)目，但二者始終沒(méi)有放松對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)、前沿學(xué)科的研究；在績(jī)效評(píng)價(jià)方面，NSFC采用了定性與定量相結(jié)合的基于層次分析的專家會(huì)議評(píng)審方法，而NSF則是按照實(shí)用性、品質(zhì)性與績(jī)效性原則，借助計(jì)劃評(píng)估等級(jí)工具，完成對(duì)經(jīng)費(fèi)使用情況的考核。上述兩國(guó)科學(xué)技術(shù)的管理組織均體現(xiàn)了各國(guó)的實(shí)際國(guó)情與發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)，同時(shí)也體現(xiàn)了無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，科技發(fā)展的方向與內(nèi)容的大體一致性，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是無(wú)國(guó)界的、全球化的。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)：《國(guó)家自然科學(xué)基金管理研究：戰(zhàn)略、政策與實(shí)踐》，高等教育出版社2006年版。

[2]段異兵：《美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)概覽》，決策參考2006年第7期。

篇10

針對(duì)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)全英文授課存在的普遍問(wèn)題與個(gè)例問(wèn)題，提出借助Quizlet平臺(tái)擴(kuò)展專業(yè)詞匯量、利用MakerLab擺脫口語(yǔ)瓶頸、有針對(duì)性地制定導(dǎo)學(xué)案、觀摩國(guó)外組會(huì)等改革方案，力求對(duì)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)全英文授課起到推進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：

計(jì)算機(jī)專業(yè)；全英文授課；教學(xué)方法

1問(wèn)題與分析

針對(duì)國(guó)內(nèi)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)全英文授課的教學(xué)情況進(jìn)行分析，可發(fā)現(xiàn)其現(xiàn)存的普遍問(wèn)題是，由于專業(yè)詞匯匱乏、語(yǔ)言表達(dá)差異大，師生對(duì)教材整體架構(gòu)的編排、知識(shí)點(diǎn)的闡述方式、內(nèi)容的豐富度及課時(shí)安排出現(xiàn)水土不服現(xiàn)象，導(dǎo)致教材選擇受限和教材重難點(diǎn)把握不當(dāng)?shù)?。存在的個(gè)例問(wèn)題為：以管理信息系統(tǒng)（ManegementInformationSystems,MIS）為代表的一類涉獵知識(shí)面廣、先行課較多的專業(yè)課程，在開(kāi)展全英文授課時(shí)，因?qū)W院環(huán)境和專業(yè)性質(zhì)不同，同一課程的教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)方向均不同，課程設(shè)置順序也應(yīng)不同；此外，學(xué)生在課堂討論環(huán)節(jié)中難于開(kāi)口，尤其是一些長(zhǎng)期生活在較為偏遠(yuǎn)地區(qū)，口音較重的學(xué)生，因擔(dān)心發(fā)音不標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生不同程度的不自信而無(wú)法當(dāng)眾開(kāi)口，課堂討論氛圍隨之受到影響，無(wú)法營(yíng)造雙向式傳遞的英語(yǔ)課堂氛圍；對(duì)于學(xué)習(xí)資源利用方面，傳統(tǒng)的全英授課大多只對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，缺少引導(dǎo)學(xué)生使用教材的光盤(pán)與網(wǎng)站資源，使對(duì)相關(guān)學(xué)科有獨(dú)特興趣、學(xué)有余力的學(xué)生無(wú)法將興趣轉(zhuǎn)變?yōu)楦蟮膶W(xué)習(xí)動(dòng)力。

2教學(xué)方法探析

2.1對(duì)應(yīng)普遍問(wèn)題的教學(xué)方法

2.1.1運(yùn)用Quizlet平臺(tái)教娛結(jié)合巧記單詞教娛結(jié)合不僅僅適用于嬰幼兒階段，對(duì)于一些較為專業(yè)、抽象的詞匯，記憶時(shí)可通過(guò)娛樂(lè)性增強(qiáng)其對(duì)學(xué)生的吸引力，這對(duì)任何年齡階段的人群均適用[1]。目前較為流行的是Quizlet平臺(tái)[2]，該平臺(tái)有網(wǎng)頁(yè)與APP兩個(gè)版本。教師可創(chuàng)建課堂，上傳相關(guān)數(shù)據(jù)生成單詞卡片，將單詞分組并制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃。Quizlet自帶兩種測(cè)試來(lái)輔助師生檢測(cè)學(xué)習(xí)成果：在learn模式下，會(huì)列出中文釋義，等待輸入對(duì)應(yīng)的英文單詞；而match模式則是單詞“連連看”。此外，Quizlet最大的特性便是開(kāi)放性，處于同一課堂的學(xué)生可以看到伙伴們的學(xué)習(xí)進(jìn)度以及單詞競(jìng)技類型游戲的排名情況，在娛樂(lè)中伴有競(jìng)爭(zhēng)，通過(guò)良性競(jìng)爭(zhēng)心理激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。

2.1.2教材選擇與編寫(xiě)現(xiàn)有階段高校計(jì)算機(jī)專業(yè)開(kāi)展全英文授課的教材選擇，可將內(nèi)容、課時(shí)以及實(shí)踐應(yīng)用作為衡量指標(biāo)，在挑選教材方面盡可能滿足：①教材的編排架構(gòu)上體現(xiàn)的學(xué)科思維方式?jīng)]有明顯的國(guó)內(nèi)外差異，同時(shí)教材內(nèi)容有較為前沿的科學(xué)技術(shù)，注重技術(shù)的更新?lián)Q代；②因國(guó)外教材內(nèi)容更為詳盡，考慮到學(xué)時(shí)與學(xué)分匹配因素，教師能從中提取核心內(nèi)容進(jìn)行講解，同時(shí)不會(huì)影響學(xué)科知識(shí)的連貫性；③教材盡可能多地涉及一些學(xué)生上機(jī)或動(dòng)手實(shí)踐性質(zhì)的任務(wù)。在國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的教學(xué)方式大背景下，開(kāi)展全英文授課不可能全盤(pán)引進(jìn)國(guó)外教學(xué)模式，教材如果要更好地適用于國(guó)內(nèi)本科生，便需要自行編寫(xiě)。在自編教材的過(guò)程中，考慮不同專業(yè)對(duì)特定課程的需求、專業(yè)先行知識(shí)積累情況和英漢思維轉(zhuǎn)換，吸取國(guó)外經(jīng)典教材對(duì)知識(shí)點(diǎn)的剖析方式，注重運(yùn)用語(yǔ)言知識(shí)與技巧重組教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)；每章前以“keypoints”形式指出重點(diǎn)，盡量配以相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的流程圖或思維導(dǎo)圖，通過(guò)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生在教材中找到所需掌握的重難點(diǎn)；每章后設(shè)置自我評(píng)估，讓學(xué)生自主思考近期學(xué)習(xí)成效，從而培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力和反思思維，將被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

2.1.3運(yùn)用導(dǎo)學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生緊抓重點(diǎn)國(guó)內(nèi)新課標(biāo)教學(xué)中以導(dǎo)學(xué)案為教學(xué)輔助材料的方式已廣泛應(yīng)用至中小學(xué)，各個(gè)學(xué)校針對(duì)本校學(xué)生特點(diǎn)量身定制學(xué)習(xí)方法導(dǎo)學(xué)案，取得了很好的成果。在高校計(jì)算機(jī)專業(yè)開(kāi)展全英文授課過(guò)程中，可以效仿導(dǎo)學(xué)案輔助教學(xué)法，幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握重點(diǎn)。導(dǎo)學(xué)案的實(shí)施可以分為4個(gè)環(huán)節(jié)：課前預(yù)習(xí)、課堂探究、課后拓展與課堂小結(jié)。課前預(yù)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的重要手段，學(xué)生在自學(xué)中發(fā)現(xiàn)、思考、生疑、再思考和獲知。課堂探究是培養(yǎng)學(xué)生合作能力的重要方式，也是達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)的關(guān)鍵過(guò)程。學(xué)生在合作探究的過(guò)程中，體驗(yàn)合作的樂(lè)趣、獲知的快意以及方法和技能的重要性。課后拓展是落實(shí)基礎(chǔ)目標(biāo)的重要保障。課堂小結(jié)是本課所講重點(diǎn)的一個(gè)歸類，可以讓學(xué)生更深層次地理解本課。與中小學(xué)不同的是，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)全英文授課導(dǎo)學(xué)案也采用全英文編寫(xiě)，但相比于教材而言，用詞更為簡(jiǎn)單易懂。

2.2對(duì)應(yīng)個(gè)例問(wèn)題的教學(xué)方法

2.2.1不同專業(yè)課程設(shè)置順序有別對(duì)待多數(shù)高校在開(kāi)設(shè)專業(yè)課時(shí)會(huì)按照專業(yè)大類進(jìn)行排課，雖然會(huì)在入學(xué)時(shí)制訂每個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)方案，但是通常都會(huì)將各專業(yè)相同的專業(yè)課在同一時(shí)間集中開(kāi)設(shè)，這使得課程缺少了專業(yè)特色，尤其是對(duì)于一些綜合性較強(qiáng)的專業(yè)（如信息管理與信息系統(tǒng)）或新興專業(yè)（如物聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)等）則更為明顯。若所有專業(yè)同時(shí)開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)組成原理的全英文授課，因計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)會(huì)開(kāi)設(shè)電路、數(shù)字邏輯等先行課，而信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)根據(jù)培養(yǎng)方案的側(cè)重點(diǎn)并不會(huì)開(kāi)設(shè)這類偏硬件的先行課，各專業(yè)學(xué)生接受水平不同，導(dǎo)致在同一時(shí)間集中開(kāi)設(shè)的同一門(mén)課程的全英文教學(xué)難度系數(shù)較大，最終考核標(biāo)準(zhǔn)也難以衡量，因此，應(yīng)該在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的大方向下，根據(jù)不同專業(yè)量身定制課程設(shè)置順序。除了不同專業(yè)間橫向比較外，同一專業(yè)間不同課程也要有縱向比較。例如，信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)若開(kāi)設(shè)MIS全英文授課，那么在此之前其先行課計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)庫(kù)、電子商務(wù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等，無(wú)論采用全英文授課還是傳統(tǒng)方式教學(xué)，均要完成學(xué)習(xí)任務(wù)，這樣才能使MIS全英文授課的效果得到保障。

2.2.2利用MakerLab擺脫口語(yǔ)瓶頸maker一詞譯作“創(chuàng)客”。“創(chuàng)”的含義是開(kāi)始做、創(chuàng)造、首創(chuàng)、開(kāi)創(chuàng)、創(chuàng)立，它體現(xiàn)了一種積極向上的生活態(tài)度，同時(shí)有一種通過(guò)行動(dòng)和實(shí)踐去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和需求，并努力找到解決方案的含義?！翱汀眲t有客觀、客人、做客的意思?？陀^，體現(xiàn)的是一種理性思維?？腿?、做客則體現(xiàn)了人與人之間的一種良性互動(dòng)關(guān)系，有一種開(kāi)放與包容的精神，體現(xiàn)在行動(dòng)上就是樂(lè)于分享與交流。對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)而言，任何一門(mén)課程在開(kāi)設(shè)全英文授課的過(guò)程中，均要輔助進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)。為了讓那些因發(fā)音等問(wèn)題缺少自信而羞于開(kāi)口參加討論的學(xué)生得到更多的鍛煉機(jī)會(huì)，教師除常規(guī)上機(jī)實(shí)驗(yàn)外，可開(kāi)設(shè)如MakerLab的互動(dòng)性英語(yǔ)學(xué)術(shù)主題聚會(huì)。教師可以選擇一個(gè)相對(duì)開(kāi)放的空間（如圖書(shū)館討論區(qū)等）和輕松的學(xué)術(shù)話題，通過(guò)聊天的方式引導(dǎo)學(xué)生放下拘謹(jǐn)與顧慮，勇于開(kāi)口表達(dá)，通過(guò)這種輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍幫助學(xué)生逐漸消除口語(yǔ)瓶頸。

2.2.3營(yíng)造雙向式傳遞的英語(yǔ)課堂氛圍為了給有出國(guó)深造意愿的學(xué)生提供更多原汁原味的雙向式傳遞英語(yǔ)課堂氛圍，以便其更好地體驗(yàn)國(guó)外高校授課方式，適應(yīng)國(guó)外教學(xué)方法與課堂氛圍，盡早為出國(guó)留學(xué)做準(zhǔn)備，教師可以結(jié)合自身出國(guó)留學(xué)經(jīng)歷并充分利用資源優(yōu)勢(shì)，在條件允許的情況下，讓學(xué)生通過(guò)錄制的視頻觀摩國(guó)外組會(huì)情況[3]。此外，教師可以邀請(qǐng)國(guó)外大學(xué)相關(guān)領(lǐng)域教授等有學(xué)術(shù)造詣人士與學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程meeting。為克服時(shí)間、地域等問(wèn)題，可充分利用網(wǎng)絡(luò)資源與平臺(tái)，如FuzeMeeting軟件，開(kāi)啟一段網(wǎng)絡(luò)空間下零距離對(duì)接、雙向式傳遞的英語(yǔ)課堂氛圍體驗(yàn)之旅。

2.2.4資源推薦與視野開(kāi)拓高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教師在開(kāi)展全英文授課的過(guò)程中，應(yīng)該針對(duì)不同層次的學(xué)生需求因材施教。在完成統(tǒng)一課堂教學(xué)環(huán)節(jié)后，除按照課程任務(wù)布置相應(yīng)課后作業(yè)外，還可對(duì)學(xué)生進(jìn)行資源推薦，從而使其夯實(shí)基礎(chǔ)、開(kāi)拓專業(yè)視野，在吸收前沿領(lǐng)域等教材外的知識(shí)后，促進(jìn)專業(yè)課的學(xué)習(xí)。對(duì)于希望夯實(shí)基礎(chǔ)的學(xué)生，教師可提供教學(xué)輔助光盤(pán)、網(wǎng)站等各類資源，同時(shí)適當(dāng)提供除教材外該領(lǐng)域較為權(quán)威的參考書(shū)目。對(duì)于通過(guò)課堂內(nèi)的知識(shí)傳授進(jìn)而對(duì)該領(lǐng)域產(chǎn)生濃厚興趣，并有意在研究生乃至博士階段從事該領(lǐng)域研究的學(xué)生，教師可提供國(guó)外名校所開(kāi)設(shè)的該領(lǐng)域研究生階段入門(mén)課程（如Coursera免費(fèi)公開(kāi)在線課程項(xiàng)目網(wǎng)站，由美國(guó)斯坦福大學(xué)兩名計(jì)算機(jī)科學(xué)教授創(chuàng)辦，定期更新各類計(jì)算機(jī)學(xué)科課程），讓興趣成為學(xué)生前進(jìn)的動(dòng)力，使其開(kāi)闊視野，提前了解相關(guān)領(lǐng)域，為下一階段的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

3結(jié)語(yǔ)

在國(guó)內(nèi)外前沿領(lǐng)域交流與競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的環(huán)境下，把握計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展特點(diǎn)，從學(xué)生角度出發(fā)，總結(jié)國(guó)內(nèi)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)開(kāi)展全英文授課以來(lái)的問(wèn)題并提出建設(shè)性意見(jiàn)予以改進(jìn)顯得至關(guān)重要。計(jì)算機(jī)專業(yè)全英文授課教學(xué)改革方案在一定程度上解決了學(xué)生所面臨的問(wèn)題，為高校計(jì)算機(jī)專業(yè)全英文授課的開(kāi)展提供了新思路。本教學(xué)改革方案還需要通過(guò)實(shí)踐不斷進(jìn)行完善，使其可推廣至除計(jì)算機(jī)專業(yè)外非英語(yǔ)專業(yè)的其他專業(yè)全英文授課中。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛愛(ài)華,張星明.計(jì)算機(jī)學(xué)科核心專業(yè)課的全英文教學(xué)改革探索[J].計(jì)算機(jī)教育,2014(15):60-63.

[2]王崇旭.1100萬(wàn)人都愛(ài)用的單詞卡片