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【 關鍵詞 】 計算機;科學與技術;人才培養
1 引言
隨著改革開放后我國經濟的不斷發展,以及各個行業和領域與世界接軌的進程的不斷加快,計算機科學與技術專業作為信息技術的一個重要方面已經受到了社會各界的重視。高等學校作為我國的高級人才的培養機構,肩負著為祖國培育新世紀專業人才的使命。所以,如何加強和改進我國的高校計算機科學與技術專業人才的培養,是一個關系著信息技術發展乃至整個社會經濟發展的重大問題。
2 計算機科學與技術專業的基本發展現狀與不足
我國計算機科學與技術專業和其他的所有的高校專業都面臨著一個同樣嚴峻的問題,那就是高校畢業生的就業問題,主要表現為高校的畢業生的素質和能力與用人單位的要求和期待不符,是一種結構問題,而不是單純的高校擴招導致的人才大于崗位需求的問題。所以,我國的相關機構和部門在認識到了這一形勢后,都開始注重研究高校的計算機科學與技術的人才的新型培養模式和技術。但鑒于種種學科體制和教學計劃的限制,新型的人才培養模式并不能夠很好的應用于當下的計算機科學與技術的人才培養和教學活動中,主要存在的問題是受到現有的教材和課程的設置的限制,無法真正的實現兼顧對學生的理論知識和操作能力的雙重培養。尤其是一些專業性強的課程,要求學生在全面掌握理論知識的基礎上,配合相應的實踐活動加以鞏固。但是在實踐中我們發現,一些專業技術高校并沒有協調好這二者之間的關系,甚至出現了兩種培養方向的同時缺失,嚴重的影響了計算機科學與技術專業的教學效果。所以,也就導致了專業的高校計算機科學與技術的人才并不具備與其學科專業特點相符的知識和能力,在畢業生走向社會時無法達到用人單位對于計算機人才的錄用要求。而另一方面又導致了社會上對于專業的計算機科學與技術的人才的急需,解決這種矛盾的最有效的途徑就是加大高校在培養專業的計算機科學與技術人才的改革力度,注重學生在學習過程中的力量和實踐的結合,適應社會發展的需要。
2.1 計算機科學與技術專業培養人才過程中的關鍵問題
通過對傳統的計算機科學與技術專業人才培養觀念的了解,我們發現,該學科是一種基于算法理論的學科,要求良好的專業人才必須具備相應的算法知識和研究能力。也就導致了傳統的高校在計算機科學與技術的人才培養方面更加強調的是學生的學術造詣和研究潛力,這種教學觀念導致的直接后果是學生的研究能力的進步,和創新能力的缺失。這種能力的失衡恰恰是和當下社會對于計算機科學與技術的人才的要求相違背的,社會和用人單位需要的是更多的以操作和動手能力見長的畢業生。所以,我國的計算機科學和技術的人才培養中存在的主要矛盾和關鍵性問題就是高校畢業生的能力結構和企業要求的失衡。
2.2 導致計算機科學與技術專業畢業生“就業難”的具體原因分析
2.2.1 專業定位的調整不及時
隨著我國信息技術的不斷發展,我國的高等教育學校在計算機科學與技術的教育方面并沒能與時俱進的發展,而是停留在一個相對落后的階段和水平。這種專業定位與市場需求的脫節,是導致高校計算機科學與技術的專業畢業生就業困境的一個非常重要的原因。
2.2.2教學方法與內容相對落后
計算機科學與技術專業的學科發展是十分迅速的,因而其更新速度也是非常快的,這種情況下,我國目前的大多數院校并沒有針對計算機科學和技術的這一學科特點進行教學方法和教學內容的及時更新和調整。
2.2.3實習實踐環節的忽略
基于傳統的高校的教學觀念,以及上文中我們提到的我國目前的高校計算機科學與技術專業的人才培養的主要矛盾,導致了全國目前的很多高校并沒有真正的落實學生的實踐操作環節和相關的實習活動,從而也就導致了高校的學生空有計算機科學和技術的理論知識,而無實踐強化的現象。這無疑是不能適應用人單位的招聘需求的。
2.2.4師資建設不夠完善
實踐中我們發現,目前我國從事高校計算機科學與技術的教師主要是專門的知識傳授型教師,他們長期的從事重復的理論教學工作,并不參與相關的計算機科學和技術的相關研究,也不從事其他的實踐操作和技術應用活動,單純的講授計算機科學與技術專業的理論知識。這種專職理論教師的教學活動,很大程度上決定了學生的學習模式,直接導致了學生在實踐環節的能力不足。另外,據統計我國現階段從事計算機科學與技術的教學活動的教師的整體素質和專業水平并不高,且在從事教學工作之后并沒有一個合理的發展和更新自身知識結構的有效途徑,導致了教師的理論知識的落后。
3 計算機科學與技術專業人才培養模式改革的重要意義
關鍵詞:計算機科學與技術;發展趨勢;高速計算機;超微技術
中圖分類號:TP3
1 現階段計算機科學與技術的發展狀況分析
1.1 計算機科學與技術對現階段社會發展的貢獻
現階段計算機科學與技術參與了社會的生產和生活的眾多領域,極大地提升了現代社會人們的生活質量和工作效率,為現代社會的發展起到了重要的促進作用。科學技術的不斷創新與發展,計算機科學技術不斷地為人們的生產、生活、文化娛樂等提供幫助,計算機科學技術在社會發展中的普遍運用,有效地提升了現代社會的文明水平。
在先進的科學技術發展背景下,計算機科學技術也在不斷地提升與進步。計算機不斷朝向更加人性化的方向發展,極大豐富了人們的生活。同時,計算機技術的發展還具有更新快、小體積等特點。世界上第一臺計算機誕生于1946年,起初計算機技術是基于1904年的電子管技術,經過42年的科研而成,當時的計算機體積巨大。在這之后,半導體技術發明以后,在短短十年時間內半導體計算機又隨之誕生,這時計算機技術已經相對成熟,其系統性和綜合性也更加全面。總而言之,計算機科學技術的發展,為人類文明的進步提供了有效的幫助,同時也在一定程度上帶動了社會經濟的發展。
1.2 計算機科學技術發展引發的問題
任何事物的發展都具有一定的雙面性,計算機在給人們帶來眾多效益的同時也增加一定的隱性安全問題。譬如,轟動一時的“千年蟲”事件,對人類社會的生產生活帶來了巨大的威脅,眾多行業都遭受了“千年蟲”的嚴重影響,這一事件讓人們充分認識了計算機科學技術在發展過程中存在的問題。因此,如何能夠讓計算機在健康、穩定的狀態下發展,減少計算機科學與技術發展對社會發展的威脅,最大限度地發揮計算機技術的“服務職能”,成為了當前計算機科學技術發展過程中熱門的研究課題。
1.3 科學規劃計算機科學技術的發展
任何事物的發展必須在實踐中才能真正得到檢驗,計算機科學技術的發展也不例外。眾所周知,計算機科學技術的發展起初是為了科學研究的需要,發展至今,計算機科學技術已經深入到社會發展的各個方面,包括軍事、經濟、生產、管理等。但是,在實際運用過程中,計算機所承擔的任務主要是數據和信息的處理,而參與這一工作的主要是計算機的軟硬件設備,因此,要想更好地發揮計算機的效用,在今后的發展中,必須要加大對計算機軟硬件的開發,從而有效提升計算機科學技術向生產力轉化的效率。
2 計算機科學與技術未來的發展
從當前國際上在計算機科學與技術領域的發展狀況來分析,未來計算機科學與技術的發展主要呈現以下幾個方面的趨勢。
2.1 運行極速化
最近一段時間,美國科學家將空氣絕緣性技術運用到計算機當中,這種技術在計算機中運用,極大地提升了計算機的運行速度,是當前計算機科學技術的一大突破。例如,美國紐約保利公司的科研人員,設計一種新型的電路,并將其運用到計算機當中,科研人員在電路中運用“膠滯體包裹的導線”技術將需要的芯片進行連接。由于這種“膠滯體包裹的導線”的包裹五---“膠滯體”當中含有大量的空氣,空氣是一種具有很強絕緣性的氣體。傳統的芯片是通過“硅二氧化物導線”實現相互之間的連接的。但是,信號在傳輸過程中會因為導線、芯片等對信號的吸收作用而減弱,直接影響了計算機的運行速度。而利用這種新型的導線技術就科研有效地解決這個問題,大幅減少了信號的損失,從而實現了提升計算機運行速度的目的。
2.2 生物計算機伴隨著超微技術的發展而誕生
上世紀末,基于超微技術的快速發展,計算機研發人員將超微技術運用到計算機當中,并取得了巨大的成功,在當時產生了很大的影響。生物計算機很其他計算機顯著的區別,這種類型的計算機通過將生物工程技術應用到計算機芯片當中,使之構成一種生物分子形式的計算機“蛋白質分子”。
二十世紀九十年代,美國科學家首次向全世界公布了生物計算機,在當時引起世界范圍的巨大轟動。與此同時,美國科學家也公布了一種全新的邏輯運算方式,這種邏輯運算方式是基于電子計算機的模仿技術為技術基礎,并以電子計算機模仿技術為基礎,針對“虛擬”的城市路徑設計問題進行了最佳方案的設計。從當前生物計算機的應用于發展狀況來分析,生物計算機研發人員今后的研究方向主要集中在新型分子元件的研發,借助生物的化學反應和物理反應,實現以一種全新的方式對數據進行處理和分析等工作。現今的超微技術已經其取得了較大的進步,一些基于計算機技術的超微機器人已經面世。
2.3 以光為傳輸媒介的計算機科學技術發展迅猛
所謂的光學計算機就是利用光為傳輸介質,實現信號傳播的一種計算機技術。光學計算機的優點十分顯著:首先,光的傳輸速度是其他介質無法超越的,因此,利用光作為計算機的信號傳輸媒介其傳輸的速度是驚人的;其次,光具有偏振和頻率特性,基于光的這些特性,計算機的信息傳輸能力得到了更好地優化;再次,光在傳輸過程中,不需要借組其他的介質就可以實現信號的傳輸,是以一種獨立的形式進行傳輸的,具有極強的獨立性。光在傳輸過程中不需要其他依靠體,同時不會出現相互交會的情況。
二十世紀九十年代,世界上掀起了一陣“光腦技術”科研風。世界各國不斷加大對“光腦技術”的科研力度,并進行了大量的投資,并取得了不同領域上的成功。其中。以德、意、法、日為首的六十多各國家共同組建的科研隊伍,在這一領域取得了巨大的進展。該隊伍研發出的新型計算機,在以下幾個方面進步顯著:(1)計算機運行的速度更快。光學計算機的運行速度比普通計算機的運行速度提升了將近千倍以上。(2)計算機的準確性更高。在快速運行的狀態下,光學計算機的準確性得到了有效地提升。(3)散熱性能更優良。普通計算機在高速運行的狀態下,會產生一定的熱量。而在計算機運行時產生的熱量無法及時排出,會對計算機的正常運行產生不良影響,甚至直接無法運行。而光學計算機突破了散熱這一難題,即使在高速的狀態下運行,也不會受溫度的影響。
2.4 納米計算機伴隨著納米技術的進步而誕生
伴隨著納米技術在生產生活中的運用,納米技術不斷走向成熟。納米技術在計算機中應用,帶來了納米計算機。納米技術在計算機中應用,主要集中在芯片上。納米芯片技術,使得計算機芯片的體積大幅減小的同時,計算機芯片的穩定性也有所提升。美國作為納米計算機技術研發的領軍者,在納米計算機各方面的技術都取得了令人矚目的進展。尤其是,美國正在突破的一種納米管連接技術,該技術一旦研發成功,就可以將芯片的作用大幅提升,從而可以實現,將計算機的內存芯片直接作為計算機的晶體管使用,從而使得計算機的功能可以得到最大化地優化。
3 小結
綜上所述,計算機科學與技術的發展,將不斷朝向一個更具全面性、系統性、人性化、個性化的方向進軍。在當前的狀態下,計算機技術的創新與發展,已經給人們的生活帶來了極大便利,先進的科學技術轉化為生產力的作用已經十分明顯。因此,我們堅信,未來計算機科學與技術的發展,在不斷努力之下,計算機發展的預期目標指日可待,計算機科學技術也將會在未來人類和社會經濟發展的進程中貢獻更大的力量。
參考文獻:
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關鍵詞:計算機科學與技術;現代教育;應用
前言
基于計算機技術應用范圍越加廣泛,教育事業發展的與時俱進,在教育領域中逐漸融入計算機科學與技術。在現代教育中計算機的廣泛應用,打破了傳統教育模式下時間與空間的限制,使教學活動的開展更具多樣化、個性化,課堂更加生動有趣。教師在應用計算機科學技術進行教學活動時,也為其節省了大量的時間精力,學生在快速掌握知識點的同時,也提高了計算機操作技能,所以說計算機技術的應用對于收獲良好有效的教育教學效果具有至關重要的作用。
一、計算機科學與技術在現代教育中的應用優勢
(一)對教育時間的依賴程度得以降低
計算機在教學活動中是一種重要的輔助工具,以其強大的互聯性,通過聯網收集到各類教學信息,以強大的儲存功能,加以對類型多樣的信息進行整理,不受時間的限制,無論是在課堂時間,還是課余時間,只要是有計算機在任何時刻實現快速獲取知識內容。例如在美術教學中,將名家字畫存儲到計算機網絡當中,師生可以借助對字畫的欣賞,加之配以文字說明,得到更加鮮明的點評。同時計算機作為在教學活動中的一種教學系統,擺脫了對于時間的限制,學生受到計算機系統的吸引,通過受到直接影響與直接利用其技術獲取科學文化知識,提升了學習過程中的動手實踐能力,體現了計算機科學技術應用的深度與廣度[1]。
(二)不受制于教育空間的影響
傳統教育教學的開展只是限制于教室內的教學活動,即當堂課的教學內容當堂傳授,當學生遇到問題的時候,欲尋求教師的幫助,受到空間的限制,只能無奈等到下次課上詢問教師。計算機科學技術在現代教育中的應用不再受制于空間的影響,通過社交網絡將師生的關系緊密聯系在一起,當遇到問題的時候,學生即可通過社交網絡在任何地方聯系到教師,尋求教師以解決在學習中遇到的難題,此外還可以不受空間的影響,實現對教學研究成果的共享,在任何地方通過登錄資源共享網絡平臺,下載教育信息資料,實現在線交流,通過遠程教育實現對課堂內容的深化,以獲取有效的教學資源[2]。
(三)教學活動的靈活性得以真實體現
計算機科學技術以人機界面的形式,實現了人機對話,在教學活動中通過師生之間的溝通交流,增強了彼此之間的聯系,通過對話實現師生靈活性的合作。教學內容在計算機系統中呈現出豐富性的特點,更加吸引了學生的注意力,激發了學習興趣,使其能夠配合教師具體教學活動的的實施。
(四)更加體現了自由性
不受時間與空間的限制,師生之間無時無刻都可以通過計算機科學技術的應用,實現教材內容的共享,實現在線交流,這其實是計算機科學與技術在現代教育中應用自由性的體現。學生可以通過其技術的使用結合知識點與自身學習實際情況,對學習時間自由選擇,教師也可自由教學方法,更好地借助計算機技術為現代教育服務[3]。
二、現代教育中計算機科學技術的應用
(一)在學生獨立自主的自學階段的應用
教材是學生促進學習一種無聲的、物質化的良師益友,教輔材料扮演著輔助者的角色,對于知識的理解一方面是來源于自身對于知識點的理解,一方面是來源于教材教輔材料對知識點的闡述,而教材與教輔材料由于篇幅有限,對知識點的闡述不可能做到面面俱到,這是傳統教育背景下存在的學生對于知識點理解的弊端,限制于較少的專業輔導的影響,對于學習活動缺乏目標方向性,學生很難在自學活動中約束自己,達不到理想的自學效果。計算機科學技術在現代教育中的應用,學生可以借助計算機系統平臺獲取更多的學習資料,更加深度地理解知識點,還能擴充知識儲備量,有針對性地查找想要了解的知識內容;教師提前設計好課件,在展示課件的內容過程中,提出在自學中學生需要注意的重點、難點,結合課件展示的內容,學生提出疑問,教師進行解答,對于學生自主學習能力的培養具有重要作用。
(二)課堂教學活動中提高了課堂效率
計算機科學技術在現代教育當中的應用實現了靜態化的教學知識點與動態化的計算機呈現方式的有機結合。以計算機作為教學設計、展示的載體,將教材上的知識要點融合于計算機當中,呈現在信息系統當中,而且呈現的方式多種多樣,豐富了教師的教學思路方法,為學生對于應用計算機的學習方式提供了多重選擇,把更多的目光關注于課件上,以豐富生動的教學呈現形式吸引學生的注意力,增強了學生自主學習的能力,創造了參與教學活動的機會,教師減輕了授課壓力,有更多的時間通過計算機平臺與學生溝通交流,了解學生在學習過程中遇到的難題,了解到學生對教學活動的開展有哪些意見與建議,便于個性化、有針對性信息化的教學活動開展。
三、結語
綜上所述,本文從兩個方面對計算機科學與技術在現代教育中的應用展開了論述。第一部分中主要從四點論述了計算機科學與技術在現代教育中的優勢,正是基于這些優勢使得其科學技術在教學活動中得到了廣泛;第二部分是對其技術在現代教育中的具體應用體現,通過計算機技術的應用,有利于提高課堂效率,激發學生參與教學活動的熱情。計算機科學與技術在現代教育中的應用是教育事業與時俱進的體現,隨著其技術的不斷發展,將會對現代教育中注入生機勃勃的活力,為教育事業提供良好的發展平臺。
參考文獻:
[1]盧唯威.計算機科學技術在計算機教育中的應用[J].計算機光盤軟件與應.
[2]沈長銀.計算機科學技術在現代教學中的應用[J].科技信息,2013,23:309-310.
關鍵詞:計算機;科學技術;發展趨勢;企業發展
中圖分類號:G623.58 文獻標識碼:A
當前,計算機的應用趨于普及,在實際問題的解決中,人們對于計算機的運用越來越多,計算機開始成為一種支柱性力量,影響著社會生活的方方面面。同時,計算機應用的綜合化、專門化特點也逐漸凸顯,如智能化家用電器的應用,在很大程度上為人們的生活提供了便利,促進了某些經濟政策的發展。此外,以使用人群不同需求為依據,各種筆記本、臺式機不斷誕生、更新及改造。可以說,當下的計算機與技術發展是一個欣欣向榮的局面。
1 計算機科學技術的發展現狀
計算機科學技術的發展具有普遍性和深入發展性。科學技術促使了計算機技術成為當今社會的潛在生產力。一般來講,傳統的計算機從發展水平來看,已經到了瓶頸階段,必須為之尋找一條新的發展路線。但是從普及的方面看,計算機又具有普遍性,因為當今社會的人民生活中,計算機技術已經處在普遍應用的基礎上。在計算機技術被普遍應用的今天,它的專門性和綜合性也得到了激發。比如現在很多家庭的裝備都趨于智能化,用計算機的高智能技術取締了以往單一的控制技術,利用植入芯片的方法,將空間智能化,開燈、關燈、播放電視、訂餐甚至查詢事物都可以運用計算機技術來執行,這樣大大順應了當今快節奏的生活方式,節省了人們的時間,合理利用計算機技術的專門性強化它的綜合性,更好的為人們的生活、工作帶來便利。計算機科學技術的發展具有突破性和深入性。隨著計算機技術的普及與發展,促使它的定位愈加明確,實現更快速的突破發展,并更加深入到人們生活的方方面面中去。計算機技術更是依照社會的需求創造出各種類型的電腦,并仍在不斷改進中,計算機技術將會深入到人們切實的工作生活中,創造出相對應的計算機產品,讓大家更加方便使用。
2 計算機科學技術在未來的發展趨勢
2.1計算機科學技術向信息的智能化更加深層次的發展
在一定程度上,網絡技術的發展已經成為計算機系統的中心,在普及計算機功能上起著日趨重要的作用和影響。寬帶高速上網等服務是目前計算機的主要特性,各種不同的發展技術將在未來等到更好的發展體現。同時,人們可以在網上看到來自于世界方方面面的信息,并從中獲取我們自身想要得到的信息,極大的充實了人們的知識量、拓寬了人們視野。目前,人們利用計算機科學技術所提供的智能化服務,應用在家庭、企業等不同領域,促進了現代科技的發展,人文化、智能化在多方面得到了體現,促進了計算機想更高、更深入層次的發展進步。
2.2計算機科學技術日益普及、向多領域廣泛的發展
隨著社會的發展進步,人們對現代化生活方式的需要,計算機作為一種必不可少的工具進一步向社會滲透普及,計算機科學技術教育也在各種程度的教學領域紛紛得到實踐,各個階層要求掌握計算機科學技術知識也大幅增長,“無處不在的計算”發展趨勢不僅體現在國內,在國外同樣日益普及,向多領域、多層次發展延伸。計算機科學技術存在于各種家庭電器中,現在的筆記本、電子書籍等更是計算機向多領域多層次發展普及的表現。不論是學生、上班族都可以根據手中的筆記本進行學習,查閱資料。即方便又快捷。它的發展普及適應了高效率、高節奏的城市生活發展。
2.3計算機的更新速度越來越快、性能品質越來越高
目前,計算機的更新效率越來愈快,隨著科技的不斷進步,針對計算機科學技術在使用中日益暴露的弊端進行更新改造,并且更新改造的效率逐漸加快,比如,計算機的“并行處理”技術,程度越來愈高。目前世界上性能最高的計算機已經采用上萬計算機并行的方式處理,Inter公司現擁有10億以上的晶體管微處理器,把計算機協調并行起來,高效的解決現實存在的技術問題。高性能、高品質的更新技術日益發展實踐,促進了社會科學技術的進步。
3 計算機科學與技術的發展在企業發展中所起到的作用分析
企業的管理系統已經成為了管理基本的功能之一,主要是指企業對其進行協調,盡最大可能擁有管理的工具和資源,建立起一個推廣、服務以及管理某一種觀念信息的渠道,以便能夠將其和員工之間有效溝通進行實現,簡而言之就是要尋求一個企業信息的資源支配權利,進而能夠獲取一個超額效益這一種活動。
3.1 計算機科學與技術發展提升技術人員忠誠度增強和員工的溝通
近些年來,企業的管理系統活動中的員工已經不再像過去傳統管理方案中被動的進行強勢管理信息和方案的接受,而是成為了企業管理過程中的主動人員,個性化的需求回歸使得企業的員工在心理上面要求自己必須要成為主動的一方,員工能夠在自己上網進行相關信息的搜尋。建立健全一個電子的建議箱進行收集,進行員工實時反饋信息的收集,建立起一個企業管理系統以及溝通、采購、服務以及設計的計算機渠道,比如說討論室以及在線的會議,只有這樣我們才能夠和企業的員工建立起一個長期合作這一種關系,對員工長期價值進行滿足,對員工的工作情況進行實時掌握,最終要在員工和企業之間結成一個長期的關系中,在這一個長期的關系里面獲取一定的效益和良好的口碑。
3.2計算機科學與技術發展提高企業管理效率加強企業管理調研
在計算機科學與技術跨越式發展的過程中,計算機必須要應用到企業管理系統之中去,由于員工所處社會環境、個性結構以及自我形象都有很大的不同,企業所實施的管理服務針對目標人員也都各不相同,所以,在企業的管理系統模式里面,進行企業管理系統計劃制定要求我們必須要對客戶及員工的信息進行深入的分析,為企業管理方案里面的渠道、定價、服務以及管理策略制定提供一個堅實的基礎,在這里,企業的管理調研最為重要。將計算機網絡里面信息海量特點進行結合,要求我們必須要進行分類整理和歸納,以便能夠成為整個管理計劃良好執行的根本依據,所以,進行企業的管理系統策略制定必須要進行客戶的考察和調研。
3.3計算機科學與技術的發展促使企業得到可持續的成長
由于經濟全球化不斷膨脹,這也就使得現代的企業越來越多的面臨一個十分嚴峻的競爭形勢,在整個新的經濟形勢下面,企業之間的競爭也越來越多的表現為企業之間的科學技術競爭,這就要求企業必須要擁有先進的計算機技術,對計算機科學進行深入研究,只有這樣才能夠使企業在競爭的過程中保持一個良好并且持續的發展。由于企業計算機科學技術的應用和發展本質就體現在企業的核心價值觀念上面,企業能夠得到可持續發展關鍵就在于企業自身核心的價值觀念究竟能不能被企業的員工接受并且深入人心。
論文關鍵詞:計算機;科學與技術;人才培養
一、前言
隨著現代社會經濟的不斷快速發展,二十一世紀是知識經濟蓬勃發展的時代,信息產業正成為全球經濟的主導產業,計算機科學與技術在信息產業中占據了最重要的地位,計算機科技人才是計算機科學與技術發展的源動力,是我國攀登計算機科學高峰的主力軍,這就對培養高素質的計算機科技人才提出了迫切的要求。
二、計算機科學與技術專業發展現狀與存在問題分析
針對目前我國計算機科學與技術專業畢業生“就業難”其根本問題不是人才過剩,而是供需結構性存在失衡。近年來,我國內外高校和學術團體都在積極探索計算機科學與技術專業人才培養模式的改革,但由于受美國“91教學計劃”和本專業理論體系的影響,制訂的專業教學計劃仍然不能脫離原課程體系的框架,既要兼顧學生具有較完整的理論基礎,又要強調培養學生較好的實踐能力,一些理論深、難度大的課程在教學計劃中仍占有較大的比重,而另一些應用性較強的課程難以全面進入教學計劃。對以培養應用型人才為主的高校而言,更存在既不能讓學生掌握扎實、完整的專業理論基礎,又不能培養學生熟練的應用能力的問題,由此出現了顧此失彼、實際效果差的局面,從而導致了一方面社會對計算機專業人才的需求在不斷增加,而另一方面大量的計算機專業畢業生無法找到工作的供需矛盾,反映了計算機科學與技術專業人才培養中存在的實際問題。因此,無論是按照高等教育理論的發展,還是在實際辦學過程中,都應該培養學生正確的、基本的實驗方式、方法與應用技能,對專業學生應要求具有必要的理論基礎和一定的技術開發、應用能力。
(一)計算機科學與技術專業培養人才過程中的主要矛盾
按照過去對計算機科學與技術專業人才培養的認識,計算機科學與技術學科是關于算法的學問,培養的人才必須具有開展算法研究與應用的能力。這是一種以專業學術發展和研究為導向的培養模式,在此模式下,學校重視理論知識的系統傳授,輕視應用技能的強化培養,培養的人才偏重于學科型、學術型,缺乏獨立解決問題的能力;對計算機開發、管理工具和方法的應用不熟、經驗不足、缺乏對現實事物的抽象能力。信息化社會需要的是以職業化為導向的培養模式,要求培養的學生不僅具備扎實的基礎理論知識,而且具有較強的實踐動手能力。企業要求招聘的畢業生經過短時間的崗前培訓就能勝任自己的工作,對于計算機類專業的畢業生,要求學生有很強的動手能力,有項目開發的經驗、專業基礎比較好,能夠熟練運用計算機技術或方法來解決日常工作中遇到的一些問題。
(二)造成計算機科學與技術專業畢業生“就業難”的主要因素
1、專業定位與社會發展脫節
高等教育在計算機科學理論研究與知識推廣方面有比較好的優勢,但對于社會需求的應用型人才的培養上卻有些單一。
2、教學方法與內容陳舊
目前大多數院校的計算機專業課程設置仍然沿照多年前的專業設置方案,未能與計算機科學的發展與計算機應用的發展同步前進。
3、實習實踐環節缺乏
大多數院校以課程設計、畢業設計作為實習實踐的環節,這些實踐環節存在著學科片面性、與企業應用脫鉤、缺乏系統的、全面的、充分的實習實踐環節。
4、師資建設滯后
教學一線的教師多屬于理論型教師,教學任務繁重,無暇從事應用項目的開發科研工作,缺少實踐應用經驗,無法在計算機應用上給學生提供更好的指導建議。
三、計算機科學與技術專業人才培養模式改革的必要性
隨著計算機科學與技術學科的快速發展,知識組織結構和核心基礎知識變得越來越龐大,教育部計算機科學與技術學科教學指導委員會計算機專業分委員會組織的我國信息化社會計算機人才需求的調查結果顯示,成熟的企業并不回避再培養的問題,但迫切希望有效地降低再培養成本。IT項目主管認為,目前計算機專業人才存在的主要問題有:缺乏獨立解決問題的能力;對工具和方法的應用不熟、經驗不足;責任心和紀律性不強。人力資源主管則認為,在實際工作中,計算機專業人才最欠缺的能力為:對工具和方法應用不熟、經驗不足;價值取向和對職業生涯的規劃不成熟;外語能力欠缺;缺乏基本的抽象分析問題能力;承受壓力的能力不足。因此,根據社會需要制定不同的培養規格,是解決目前計算機人才培養專業特征不明顯的可行途徑;從長遠看,有必要考慮對計算機科學與技術專業進行適當的分解,進一步明確專業方向,以適應社會的需要。結合計算機科學與技術發展快、應用范圍廣、社會需求差異大的特點,必須全面進行計算機科學與技術專業人才培養模式的改革,實行分層次教學計劃,才能為社會輸送合格人才。在人才培養模式改革中,要充分認識到本科專業教學內容比較靈活、學術水平要求一般、重視能力培養要求的特點,明確的培養目標,運用正確的教學方法,制訂有效的實施方案,立足社會需要,加強專業建設,才能保證較高的本科教學質量。因此,從中國的國情和社會需要出發,計算機科學與技術專業人才培養模式必須突破原有的教學計劃和課程體系,實行分層次培養格局,才能有利于發展,有利于計算機科學與技術專業人才發展。
四、計算機科學與技術專業教學模式改革的建議
綜合以上分析,為促進我國信息化進程的發展,為提高計算機科學與技術專業畢業生的就業率,需要對現行的教學模式進行改革。結合多年在高校從事一線教學的相關經驗提出幾點改革建議: 轉貼于 (一)轉變教學觀念
以市場為導向、培養實用型人才為目的目前,多數院校以培養理論型、研究型的計算機人才為目的,這種培養理念符合計算機技術在我國發展初期的需要,在當時的條件下,計算機技術處于理論研究與推廣階段,發展趨勢緩慢,理論研究有助于計算機技術在我國的發展。近年來,隨著計算機技術的發展,計算機技術已應用到生產生活的各個方面,社會需要的是大量的計算機應用技術人員,企業需要有一定的實踐經驗,能很快進入工作崗位的、動手能力強的畢業生,而院校培養的依然是大量理論型、研究型計算機人才,因在培養過程中缺乏過硬的實踐實習環節,導致他們在實踐動手能力上還很欠缺,已經不能適應信息化社會對計算機人才的需要,院校應拋棄以前的教育模式,跟近社會的發展,建立以市場為導向、以培養應用型人才為目的,密切結合社會的發展動態,積極探索新的人才培養模式。
(二)改革教學體系與課程設置
教學體系設計從專業培養目標出發,以市場為導向,以培養學生掌握計算機科學與技術的基本理論、基本知識和基本應用能力的應用型人才。同時注重對學生的職業道德、團隊協作能力、組織管理能力等方面綜合素質的培養,使學生具備良好的職業素質、較強的專業能力和實際工作能力,在知識、能力、素質方面協調發展。
院校在把握市場需求的前提下,應根據社會需求的應用方向設置不同的計算機應用教學方向,如計算機網絡、數據庫技術、軟件開發、軟件工程、嵌入式技術等;在課程設置上,應密切結合應用方向選擇教學課程,要有所偏重,有所放棄;將教學課程劃分為公共必修課、公共選修課、專業必修課、專業選修課,對于專業必修課和專業選修課,須有相應的課程設計環節,課程設計內容應與時俱進,緊跟企業應用的需要,結合課程的要點,讓學生在理論學習后立刻進入實踐環節,使其在了解課程應用方向的基礎上深入理解課程精髓。
(三)開展校企合作,建設以項目為主導的實踐實習基地
專業課程的學習及其課程設計旨在讓學生對該門專業課程有一個深入的了解,掌握本門課程的基本應用能力。在企業應用中,需要綜合運用多門專業課程的理論及其應用知識。實踐出真知,為了提高學生綜合運用能力,可以嘗試開展校企合作,建立以項目為主導的實踐實習基地。開展校企合作,既是把學生送入企業中實習,觀摩、學習、參與企業的生產環節,這可以讓學生更早地與企業接觸,深入了解企業對計算機應用的需求,思考運用所學知識解決實際問題的能力,加強對課程的理論與實踐的學習,掌握業界內計算機最新的發展趨勢;建立以項目為主導的實踐實習基地,可以讓學生有參與項目開發實踐的機會,并力爭使學生們參與一個或多個企業實際應用項目的開發過程,從項目需求定義、項目設計、項目開發、項目測試運行到項目維護。經過這個過程的學習與鍛煉,同學們能將理論課程的學習與實踐能力應用結合起來,一方面加深了同學們對計算機專業應用的了解,增加了學生們學習的興趣性,另一方面,企業應用項目有一定的復雜度、時間限制,對同學們也提出了比較高的要求,在有壓力的驅動下鍛煉學生的實踐動手能力、解決實際問題的能力,也鍛煉了同學們與他人溝通協作的團隊精神。
(四)構建雙師型師資隊伍
以培養應用型人才為目的教學模式對師資隊伍也提出了更高的要求,這就需要不僅具有理論教學的能力,而且還應具有項目設計開發應用能力的雙師型教師。雙師型教師具備相關實際應用開發經驗,在教授理論課程時,能夠深入把握課程的要點,并結合具體應用實例進行講解,在教授實踐實習課程時,能將應用項目的問題分析得很透徹,條理清晰,便于同學們理解與掌握理論與實踐知識,而且能夠在學生專業技術上、就業上給予積極的支持與幫助,同時也樹立了應用型人才的一個榜樣。學校在建設雙師型隊伍過程中,可靈活采取多種形式,可鼓勵與支持理論型專業課教師參與企業項目的應用開發,使教師得到應用能力實踐與提高的機會,也可招聘在一線的開發應用人員到院校從事實踐實習型課程的教學工作。計算機專業是一個實用實踐性很強的專業,為使培養的學生能很快進入工作崗位,就需要提高計算機專業學生的動手實踐能力,院校需要改變原有的計算機專業教學模式,以市場為導向,以培養應用型人才為目標,改革教學體系與課程設計,積極加強與企業合作,建立學生實踐實習基地,構建雙師型師資隊伍。
【關鍵詞】 計算機科學與技術 發展趨勢
一、計算機技術發展迅速的原因
1、經常性、連續性、創造活動的出現。經常連續不斷的創造性活動是推動計算機技術快速發展的動力之一。這種創造性活動在本質上是在對大量信息進行處理的現實需求的推動之下的計算機相關的科學理論的不斷的更新和發展。現實的需求是計算機科學與技術創新的動力。計算機的興起,很大程度上是由于第二次世界大戰對信息處理的迫切需求。這使得大量的相關的資源和人力可以投入到計算機的研究和開發的過程中,促使了計算機的誕生。而計算機的民用化是由于研究所、政府部門以及大學的實驗室對信息處理的需求不斷的增強。尖端技術領域和工程設計領域對計算機的運算速度和儲存容量有著更加高的需求。這一切都讓經常連續性的創造活動不斷的迸發。
2、計算機技術理論的發展促進了技術的進步。從事計算機技術相關研究的科學家在反復的實驗中,獲得了大量的設計靈感和理念,這些理論往往又會在計算機的產品中得到表現。理論上可行的技術還必須經過實踐的檢驗。甚至有時候試錯的過程也會帶來意想不到的靈感,從而帶來新的計算機設計理念。例如,鋁硅觸面在集成電路的實際應用中經常出現問題,在試錯的過程中,鋁硅氧化物被發現,這直接推動了超大規模型集成電路的發展。同時,新技術的不斷發現又會推動更新技術的產生。例如,鋁硅肖特基勢壘就是在鋁硅氧化物觸面控制的基礎上被攻破的。在試錯的過程中,通過對經驗的歸納總結,發現了大量的計算機技術,不斷的進行著研究、開發、設計和演化。這個過程的不斷的循環往復,催生了大量的新的計算機技術。
3、信息共享是計算機科學與技術發展的基礎。在計算機科學與技術的領域內,信息共享是其進步的基礎和關鍵。在信息共享的基礎上,創新活動可以獲得最新的技術與資料的支持,這樣的技術起點比較高,可以避免浪費,縮短研究周期、提高研究質量。
二、計算機科學技術的具體發展趨勢
1、近年來,美國人發明了一種通過空氣的絕緣性來大幅度提高電腦運行速度的新技術。由紐約保利技術公司研究人員發明生產出一種電腦中使用的新型電路,這種電路的芯片之間是由一種“膠滯體包裹的導線”進行連接的,而組成這種“膠滯體”的物質中有90%的成分,空氣,眾所周知,空氣恰恰是一種不導電的優良的絕緣體。經實踐研究表明,計算機運行速度的快慢與晶體管或芯片之間信號的傳遞速度有直接關系,目前國際上普遍采用的“硅二氧化物導線”在信號傳遞的過程中一般都會吸收掉一部分信號,因此延長了傳遞信息的時間。而保利技術公司研究制造的這種“膠滯體導線”,在信息傳輸過程中幾乎沒有吸收任何信號,所以它能夠更快的傳遞信息。除此之外,這種導線不但有利于大幅度降低電耗,節約材料成本,而且無需更改計算機芯片,可直接安裝,最重要的是極大的提高了計算機運行速度。但美中不足的是,這種導線的散熱效果較差,無法及時排出電路生成的熱量。為此,保利公司迅速組織科研人員,針對這一缺陷進行創新改造,終于研究出一種“電腦芯片冷卻”技術,即在計算機電路中置放許多裝有液體的微型管道,用以吸收電路在工作中形成的熱量。
2、超微技術領域的生物計算機。早在二十世紀八十年代,生物計算機就已經投入研制了,這種計算機最大的特點就是利用生物芯片,由生物工程技術中所產生的“蛋白質分子”組合構成。在這種生物芯片中,信息是以波的方式進行傳遞的,其運算速度快的驚人,幾乎相當于普通計算機運算速度的十萬倍,且具備強大的儲存空間,而其能量消耗僅為普通計算機的十分之一,這種生物計算機的優勢作用顯而易見。由于蛋白質分子具有再生能力,因此,它可以通過自我組合而合成新的微型電路,這樣就使得計算機具備了生物體的基本特征,因此被稱為生物計算機。
三、以光為傳輸媒介的光學計算機
光學計算機是一種以光作為信息傳輸手段的計算機,這種計算機與傳統計算機(電子)相比,具有諸多優勢特點:光速度有目共睹,這是電子計算機永遠無法比擬的,并且光速具有一定的頻率和偏振特征,大大提高了光學計算機傳輸信息的能力;光的發射根本不需要任何導線,即使發生交會也不會造成干擾;光學計算機的智能水平也大大高于電子計算機。可見,光學計算機是人類不斷追求的理想計算機。早在二十世紀九十年代,世界各國以及各個科研機構,就已經投入大量的人力、物力、財力用以研發“光腦技術”。除此之外,有些超高速計算機只能在低溫狀態下運行,而光學計算機不受溫度的限制;光學計算機的存儲量超大,抗干擾能力超強,不管在什么條件下都能正常運行;光腦具有與人腦相似的特性,就算系統中的某一元件出現損壞,也不影響運算結果。
1、含苞待放的量子計算機。計算機專家已經根據量子學理論知識,在量子計算機的研制方面取得了一定成果,如:美國科學家已經成功完成了4個“鋰離子”量子的纏結狀態,這一成果體現了人類在量子計算機研究領域上已經更上一層樓。
【關鍵詞】 計算機科學 教學 體系建設
一、計算機科學與技術專業實踐教學體系的具體內容
計算機科學與技術專業的學生在學校需要提升的是認知、實踐以及團隊協作能力,然而讓這些能力的全面提高并非一日之功,也不是僅憑某門課程就能得以實現。該專業的學生必須通過學習包括德育、體育、外語等在內的公共基礎課程,學習包括計算機理論、高數等理論課程以及學習軟硬件、網絡技術系列課程才能提高其所需的專業能力。
為了提高學生們的專業素養,筆者將實踐教學設計為以下三個層次:第一層為牢牢把握課上內容主旨,重視課程實驗,鞏固課堂教學內容;第二層即注重戶外實踐,鼓勵學生進行社會性體驗及學科課外實踐;第三層則是畢業設計的撰寫,讓學生結合課堂上有關計算機科學與技術的知識和社會專業實踐,并以此磽瓿啥宰隕磣ㄒ笛習成果的全面檢驗。然而,課程的實踐是專業技術教育環節中的重中之重,它的順利展開可以決定整個專業教育活動的高質量進行,因此,完善構筑計算機科學與技術專業實踐教學體系顯得十分必要。
二、完善計算機科學與技術專業實踐教學體系建設的重要途徑
從學校的角度來講,完善計算機科學與技術專業實踐教學體系建設,對實踐教學師資隊伍的建設進行加強完善必不可少,而加強師資隊伍建設最需要的就是要提升教師的綜合素質和確保知識更新的及時性。譬如可以選派教師前往高級學府進行專業進修或于科研場所精進自身所學,或選派優秀教師去往企業工作學習,提升作為教師的專業實踐能力、讓教師深入專業實習學生的實習生活,以便于更好的引導學生們參加專業社會實踐。此外,還要提高對實驗室的管理效率及設備儀器的利用率,在條件允許的情況下為實驗室配備專職教師,支持教師對學生自主制定實驗課題及方案、完成實驗并分析實驗結果、得出專業性結論的引導工作。從教師的角度來講,在教學中注意對學生實踐能力的培養和豐富其課外活動生活,也對專業實踐教學體系的完善也十分有益。在課堂教學中,計算機專業課上一般是使用多媒體來完成對專業知識的講解與演練,這種用計算機實物來模擬具體專業操作實踐的教學條件便于反映學生專業學識的掌握程度及學習效果,即便學生在課堂學習過程中會犯語法和邏輯這類專業課學識錯誤也易于及時被糾正,教師可借這一點來強化學生們的觀察力和應變力。在課余活動時,教師又可組織好有關計算機專業的業余活動,如鼓勵學生自建網站、維護個人計算機安全、以小組為單位進行程序設計比拼等,著重引導學生在課外也能夠積極參與和其專業相關的實踐活動,努力幫助學生們提升自我創新能力和團隊配合能力。此外,還需要合理運用適配的教學成績考核方式,合理化設計考卷內容并能及時針對考試結果作出分析,對癥下藥,比對考核的分析結果來及時調整對學生的教學方法和模式,積極引導和啟發學生能夠更好的接受專業知識與技能。
三、計算機科學與技術專業實踐教學體系的構筑
構筑兼具規范性、目標性、層次性、系統性和實踐性特點的計算機科學與技術專業實踐教學體系,需要實現四個方面的統籌規劃來促進專業實踐教學體系的進一步完善:
首先是要注重實驗實訓,由于計算機科學與技術專業實踐性較強,在課程種類上也以實驗課居多,教學上可以培養學生的邏輯與創新思維,且有助于學生熟練掌握專業動手技能,如模擬生產專業實踐的開展;
接著要重視各種設計的布置安排,設計實踐就是一個讓學生將所學理論知識綜合運用于解決現實問題的自我檢驗、自我提高的過程,通過給學生布置安排專業實踐設計,能加深學生對所學專業理論知識的理解并提高其利用專業學識分析實際問題的能力,如畢業論文的設計,就可在學生完成設計的過程中充分激發學生對專業真理探求的積極性和創新力,增強其在未來專業實踐中的開拓信心;
還需要強調的是實習方面重要性,通過為學生安排專業實習活動,讓其在參與具體的企業生產活動中增長社會閱歷、鍛煉其與專業社會人士相處的能力,以及引導學生自主思考、培養其獨立完成工作的自覺性和自信心;
最后必須強調的是社會實踐能力,將以理論實驗及實習課程為主的第一課堂與以課外專業學習活動為主的第二課堂充分結合,在全面提高學生的綜合素質能力的同時,還可培養其對社會的認知能力及計算機科學與技術專業的實踐能力。
參 考 文 獻
關鍵字:計算機導論;課程設計;課程定位
【中圖分類號】G640
引言
目前,大多數高校的計算機相關專業都開設了“計算機導論”。課程內容設置主要分為兩種。一種是專業核心課程的大雜燴,將“數據結構”,“操作系統”,“組成原理”,“程序設計”,“數據庫基礎”的專業課程內容各取一節。另一種是對計算機文化基礎知識的介紹,基本上與非計算機專業講授的“計算機文化基礎”課程內容沒有區別。
近年來,通過我們對計算機科學與技術專業進行專業教學調查,發現相當一部分學生對計算科學本質缺乏比較全面的認識。科學思維能力、創新能力、分析和解決實際問題的工作能力比較差。
1.課程定位與教學目標
《計算機導論》是計算機科學與技術專業本科生的一門先導基礎課程。該課程肩負著“開啟專業之門、引領學習生涯”之重任。主要講述計算機科學的特點,歷史淵源,發展變化,知識組織結構和分類體系。通過對本課程的學習,使學生了解計算機科學與技術領域的基本知識、基本理論和基本技術方法,為將后學習《操作系統》、《程序設計》、《數據結構》等課程打下基礎。其目的就是使學生能以一種統一的思想來認知計算機科學的本質,教育和幫助學生建立計算機科學與技術的方法論。
我們從課程的定位與意義出發,應該達到的教學目標為:(1)激發學生對學習計算機學科的興趣;(2)充分展示計算機領域能做什么,但不深究怎么做;(3)讓學生了解計算機領域的歷史及其發展狀況(4)培養學生學科全局觀及隨著學科不斷更新知識的意識(5)能讓學生了解該專業畢業生應具有的基本知識和技能,以在該領域工作應有的職業道德和應遵守的法律準則。
2.課程內容的設計與課時安排
“計算機導論”主要是為計算機專業新生開設,使他們對計算機學科整體有一個了解。我們進行課程內容設計時,特別要區別計算機專業與非計算機專業學生在培養目標和方向上的不同,把握教學內容的深度和廣度。在進行“計算機導論”課程的內容的選擇與組織上,我們要注意科學性、適用性、實用性,要有全局意識。“計算機導論”課程的內容可分為下列幾大部分:
(1) 計算機科學的基本概念和基本知識:包括學科的背景、發展歷程、信息化社會的特征以及信息化對計算機人才的需求,并初步了解計算機科學與技術的研究范疇和作為一名計算機專業畢業生應具備的知識能力并明確今后的學習目標。
(2) 計算機的基本結構與工作原理:包括計算機的產生和發展,馮?諾依曼機構計算機的基本組成,計算機的體系結構,計算機硬件技術的發展等。
(3) 計算機系統軟件與應用軟件:程序設計語言翻譯系統的功能和基本概念,理解操作系統的基本概念和功能,軟件的分類、程序設計的基礎知識,面向對象程序設計的思想、算法與算法分析,數據結構的基本知識。
(4) 數據庫系統及其應用:數據庫系統的基本概念,SQL概述,幾種新型的數據庫系統,數據庫系統的應用。
(5) 對通信與網絡知識的描述:主要介紹數據通信的基本概念和計算機網絡的基本原理,包括網絡的體系結構、數據通信的基本方法和網絡協議以及網絡系統的安全和管理知識。
(6) 人與計算機:包括人機交互、人工智能技術的研究領域及取得的主要成果、人腦與電腦的關系。
(7) 學科展望:計算機學科的前沿知識,發展前景以及其他學科領域的交叉內容。
具體的章節安排與課時設置可參照下表1.1:
表1.1課程設計表
章次 內容 總學時 課堂學時數 實踐學時數
1 計算機的基礎知識 4 4 0
2 計算機硬件系統 4 2 2
3 計算機系統軟件與工具軟件 10 6 4
4 計算機應用軟件 20 8 12
5 數據庫系統及其應用 2 2 0
6 多媒體技術及其應用 2 2 0
7 計算機網絡及其應用 4 2 2
8 計算機信息安全技術 1 1 0
9 計算機技術新發展 1 1 0
總計 48 28 20
3.課程特色
3.1理論和實踐緊密結合。一方面在學習計算機基本理論的同事注意實踐操作的訓練,做到學以致用,另一方面引導學生投過技術抓理論。
3.2把當前最新的計算機基礎知識和技術融入教學。積極跟進計算機技術的發展,及時更新教材,更新實驗平臺,更新教學方法。
3.3注重實踐教學的考核。期末理論和實踐考試都采用計算機考試系統進行,促進了學生實際操作的學習。
3.4基礎性強。“計算機導論”是其他后續課程的先行課程,為進一步學習計算機知識打下堅實基礎。
“計算機導論”的課程內容既要防止過于簡單,也要防止過于復雜。如果課程內容簡單化,使之等同于非計算機專業的“計算機文化基礎”,就會背離該課程的教學意義與任務。反之,如果課程內容太復雜,就會把計算機導引課提升到計算機原理課的水平。第一門課就讓學生覺得晦澀難懂,容易造成學生對計算機學習的望而卻步,給后續計算機專業課程的學習造成障礙。
通過以上對“計算機導論”課程內容的組織和安排,可以使計算機專業的學生已進入大學就能對自己今后學習的主要知識、專業方向有一個基本了解,為后續課程構建一個基本知識框架。
參考文獻:
[1]劉莉,陶強.計算機基礎教學中的課程整合研究[J].計算機教育.2011(14)
關鍵詞:信息服務工程;課程體系;畢業生調研;市場需求
調整培養方案、改革課程體系,使畢業生能夠適應社會和市場需要,是當前師范院校計算機科學與技術專業發展面臨的重要問題。作為教育部高等理工教育教學改革與實踐項目――計算機科學與技術專業規范試點課題中的“地方院校計算機應用專業人才培養研究與試點項目”的試點單位,在《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》[1] (以下簡稱“規范”)的指導下,在過去的兩年中,我校提出以培養應用型“信息服務工程師”為目標,結合市場和自身特點,較大幅度地調整了教學計劃,以增量的過程模型探索了計算機科學和技術課程體系向“信息服務工程”課程體系的轉移。
1經濟社會發展需求分析
國務院于2009年的《關于加快發展服務業的若干意見》中指出,不斷培育形成服務業新的增長點,大力發展教育等服務事業。信息服務正在向社會化、市場化、產業化的方向發展。因此,發展現代信息服務業,必將是高等院校的計算機教育發展的方向。現代服務產業有兩個重要特點[2]:
1) 一是IT相關性。即IT技術被廣泛應用于各傳統服務領域,對其進行改造、提升后,由此產生現代服務的新需求、研究和實踐。以移動通信、互聯網服務、普適計算等為代表,強調計算無處不在。
2) 二是以服務為中心。即使用“面向服務”的范型來分析、設計各類商務與產業問題,識別服務提供者、服務消費者和服務中介,將彼此之間的經濟和信息交換關系轉型為信息服務供需關系,并加以運作、管理。以IT服務、軟件即服務(SaaS)、云計算等為代表,強調以服務的視角看待一切。
服務計算領域跨越計算機科學與技術、信息技術、商業和管理等多個領域,在短短幾年時間內深刻改變了人們對商務(Business)和技術(Technology)的傳統認識[3]。“信息服務工程”可以看作為服務計算領域的一個重要組成部分,強調基于IT的信息、服務和工程的有機統一,涉及信息技術、經濟、管理、系統工程、人文、社會、心理等多個學科領域。
經濟社會的發展特征要求信息服務工程專業的畢業生應具有“懂、評、建、管、服”的明顯特征。“懂”即具有深厚的專業基礎,具有可持續發展的潛力;“評”即具有對技術、系統、工程、產品的評價能力;“建”即具有企業的信息化系統工程實施和建設能力;“管”即具有對企事業單位的信息基礎設施和信息系統管理與優化能力;“服”即綜合利用信息技術、信息產品服務于企事業單位業務目標的能力。以什么樣的課程體系滿足信息服務工程專業方向的需求,是擺在我們面前的一個重要問題。
2課程需求分析
我們根據“規范”設計了調查問卷,并通過電子郵件對近10年間從“計算機科學與技術專業”畢業的學生進行了有關課程需求的問卷調查。共收回問卷40份,其中多數是畢業5年以上的畢業生。問卷設計了7個問題,匯總如下。
2.1工作崗位職責
47.5%的畢業生正在從事各類學校的教學和培訓工作,其他一大類畢業生從事了網絡維護與安全保障、應用軟件維護、項目管理IT服務類工作,數量約占30%。而新的畢業生將越來越多地加入到技術培訓、職業培訓的群體中,因此他們都從事著信息服務工程領域的工作。這也說明,信息服務工程已經是計算機科學與技術專業在現代服務業形勢下的發展方向。表1說明了被調查者的工作崗位職責分布。
2.2幫助較大的課程
數據結構與算法、程序設計、操作系統、計算機網絡和數據庫對當前畢業生的職業影響較大,選擇這4門課的畢業生均在12%以上。可能由于就業崗位的原因,硬件類課程,如電工與電子、數字邏輯與數字系統等則根本未被畢業生提及。這說明,師范類“計算機科學與技術”專業需要將傳統的計算機硬件課程進一步壓縮,因為他們好像與“信息服務工程”沒有直接聯系。表2說明了被調查者認為對職業影響較大的課程。
2.3沒有益處的課程
第3個問題則直接詢問哪些課程沒有用。傳統的計算機硬件類課程,如電工與電子技術、數字電路、計算機組成原理、微機原理與接口等被3位以上的畢業生提及。一些課程,如計算機圖形學,僅由一、兩個畢業生提及。因此我們應將傳統的計算機硬件課程逐步壓縮為一門課程。表3說明了被調查認為沒有益處的課程。
2.4數學課程
之所以設計本問題,是因為歷屆新生總是會問這樣的問題:我是來學計算機的,為什么讓我學數學?從表4中可以看出,42.5%的畢業生認為離散數學和高等數學是必修的,30%的畢業生則提及線性代數和概率統計。這個現象引起我們的注意,就是超過50%的畢業生認為數學對其目前的工作沒有起到什么作用。而這個群體則是來自服務領域職業的畢業生群體。表4所示為被調查者認為應學習的數學課程。
2.5師范特色課程
35%的畢業生認為應當學習的師范特色課程是“心理學”,還有13%的畢業生認為是“教育學”。
2.6核心課程
該問題所列課程來自“規范(信息技術方向)”的示例課程[1]及傳統課程的并集。雖然沒有給出課程介紹,但課程名字也能大致反映課程內容。超過50%的畢業生均認為,數據結構與算法、操作系統、數據庫與信息管理技術、計算機網絡與互聯網、軟件工程、程序設計與問題求解為核心課程。這樣的一個統計結果引起我們的注意。因為在“信息技術方向”的規范中,分配給這些課程的學時很少,例如分配給操作系統的學時僅為10。表5所示為被調查者認為的核心課程。
2.7能力
該問題所列出的能力目標來自于“規范(信息技術方向)”的能力目標描述[1]。超過50%的畢業生認為,終身專業學習能力、書面表達能力(論文寫作、技術報告等)、識別和定義需求、分析問題能力的培養非常必要。需要注意的是,僅19%的畢業生強調了“應用學科中計算和數學知識的能力”。表6所示為被調查者認為自身應具備的能力。
2.8資格認證
這個問題的4個選項如圖1所示。從圖1看出,較多的畢業生認為應該獲得幾個公司的證書,但是這個比例并不大,僅為35%。值得注意的是,79%的畢業生認為應該取得證書,而不管多少。這就要求我們在課程設置時必須考慮“產品”類課程,因為證書是與產品相關的,雖然我們強調“類運算”而不是“實例運算”。
3課程體系設計
經過以上經濟社會發展需求分析及畢業生調查分析,我們認為“信息服務工程”專業方向應滿足如下培訓目標:除了跨學科交叉的素養外,學生要掌握與計算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信息服務工程應用的潛力;掌握計算機科學和技術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及網絡系統的應用知識,對計算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、信息系統和信息服務工程,并能有效地實施和管理;能勝任信息工程服務工作、IT教育與培訓工作;具備良好的國際交流能力,能適應系統、工程、技術進步和社會需求的變化。
對師范類“計算機科學與技術”專業而言,學校已經開設了心理學、教育學等課程;而對于師范類院校而言,則普遍設置了商學院、公共管理學院,能夠提供經濟、管理、人文和社會方面的課程。因此,師范類院校計算機科學與技術專業具有獨有的優勢,培養信息服務型人才。
數據結構與算法、操作系統、數據庫與信息管理技術、計算機網絡與互聯網、信息系統工程、程序設計與問題求解應作為核心課程。教師在教授這些課程時,必須緊密跟蹤學科發展和技術發展,能夠通過例題等形式反映當前信息技術領域的最新成果。比如在數據結構與算法課程中解釋Page Ranking算法;在操作系統課程中解釋Web服務器對大規模并發訪問的處理等。
數學素養是一名學士的基本素養之一。從學生進一步深造以及培養“類運算”能力方面考慮,高等數學、線性代數、離散數學和概率統計仍然是必修課程。其中,離散數學應作為我們專業方向的核心課程之一。但是,教師在教學實踐中應強調“專業適配性”,即要向學生講清楚這些數學的理論、方法和工具在本學科中有什么用。
IT服務管理、信息系統工程、信息安全保障、系統管理與維護以及服務科學、管理與工程類課程是本專業方向的特色課程,這些課程試圖為學生建立起服務的概念及服務工程化等基本思想。基于以上培養目標,我們提出以下面向信息服務工程的課程體系,如圖1所示。
如圖1所示,信息技術導論、離散數學、程序設計與問題求解作為奠基性課程。信息技術導論介紹信息技術的基本概念和基本方法,討論信息技術應用、問題求解所需要的基本知識和技能。同時針對地方院校特點,解決新生的基本桌面應用和網絡應用技能問題,如文件管理、打字錄入、電子郵件、網絡搜索、網頁制作等。本課程是整個課程體系的入門導引。離散數學介紹形式描述、變換、推理和證明方法,離散系統的描述與分析方法以及常用的實際離散系統模型,為數據結構與算法、數據庫與信息管理技術、計算機網絡與互聯網等課程提供基礎。程序設計與問題求解通過介紹一種具體的過程型程序設計語言及程序設計技術,使學生理解程序設計語言的基本結構,理解本學科求解問題的基本過程,掌握程序設計的基本思想、方法和調試技巧,養成良好的程序設計習慣。在實踐環節,應從“夯實基礎、綜合設計”兩個層次完成實踐,側重于針對具體問題選擇合適的算法,并注重與后續課程信息系統工程、操作系統的聯系。
數據結構與算法、計算機系統平臺(計算機組成原理與操作系統)、計算機網絡與互聯網、數據庫與信息管理技術、Web系統與技術、人機交互、信息安全保障、信息系統工程等是課程體系中的支柱性課程。數據結構與算法為學生構建基本的知識體系,使學生能夠根據問題選擇合適的數據結構,設計合適的算法并建立起算法評價的基本思想。計算機系統平臺包括計算機組成原理和操作系統。計算機組成原理從硬件的角度講授如何設計計算機系統、程序如何在計算機中運行;操作系統課程從軟硬件資源的管理者角度出發,引導學生以系統化和結構化的思維理解操作系統的設計思想,建立起系統的總體模型。計算機網絡與互聯網從整體上粗線條地勾畫出計算機網絡的概貌,介紹協議、分組、統計復用、數據包、虛電路等重要概念,讓學生充分理解層次模型。計算機組成原理、操作系統、網絡是信息服務工程工作的平臺,對這些課程原理的理解直接影響其上的應用、工程和服務。
在掌握基本理論和基本分析方法的基礎上,數據庫與信息管理技術課程應注重學生動手能力的培養,包括數據庫維護能力、數據庫設計、實現和調試能力等。信息系統工程包含了系統工程和軟件工程,讓學生理解一個計算機系統包括了人、硬件、網絡、過程、軟件等要素,理解將需求和功能分配到各個要素中去,理解方案的形成和合同的制定,理解工程管理的作用,理解軟件生命周期和常見的方法、工具和過程。Web系統與技術使學生理解與Web相關的概念和架構,掌握客戶端的呈現、程序技術及服務器端的程序設計技術;人機交互介紹人機接口設計的基本原理和技術;信息安全保障介紹信息系統面臨的信息安全問題及相應的方法對策。這些支柱課程為學生從事信息服務工程奠定了“懂、評、建、管”的知識基礎。
IT服務管理、系統管理與維護、Java和Windows兩個平臺下的程序設計以及服務科學、管理與工程的一般理論方法,則作為目標性課程。此外,學生可以根據自己的興趣選修非計算機專業的課程,如商學院或者管理學院課程,增加學生在交叉學科方面的知識。這些支柱課程為學生從事信息服務工程奠定了“服務”的知識基礎。
4結語
信息服務工程已經引起了教育界和企業界的重視。例如,劉宇等介紹了信息服務工程與管理專業的精英式工程教育所需的11門課程[4]。IBM介紹了面向本科生的服務科學、管理與工程[5]。本文在分析服務型社會發展背景的基礎上,依據高師計算機科學和技術專業畢業生對課程的需求,提出了高師計算機科學與技術專業適用市場需求的一種新目標:培養信息服務工程師,并提出了信息服務工程的系列課程。在“規范”的指導下,作為“地方院校計算機應用專業人才培養研究與試點”項目的試點單位,我們正在實踐開展以上課程改革工作。未來將進一步調研畢業生對這些課程的滿意度。
參考文獻:
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[5]Wendy Murphy. Introduction to Service Science, Management and Engineering(SSME)Course Overview[EB/OL]. [2010-03-08]. /developerworks/wikis/display/ssme/Introductory+modules.
Curriculum Development for Information Service Engineering
DONG Dong, SUN Zhao-hao, WANG Zhi-wei, TIAN Liang
(College of Mathematics and Information Science, Hebei Normal University, Shijiazhuang 050016, China)