時間:2023-08-23 16:34:38
序論:在您撰寫計算機與科學技術學科評估時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
計算機教育研究不同于課程體系、教學模式改革等具體研究,也不同于教育科學研究,應該是幾者的結合,但是沒有項目和經費支持這種跨學科的研究,計算機教育研究的經費多數來自于各級各類教改項目。教改項目經費少、周期短、缺乏長遠性。教改項目實際上在學校也不被當作研究項目,主要是為了近期和中期目標研究和實施教學改革,但是沒有系統研究作為支撐,具體的改革方案和措施往往不能形成統一的整體。項目的目標往往是為了解決某些迫在眉睫的具體問題或者發現并研究國外在某些方面的領先技術。因此,教改研究不能代替教育教學研究,教改項目也不能支持系統的教育教學研究。
2計算機教育的基礎研究
計算機公共課程應該與傳統的基礎學科一樣,開展課程論和教學論研究,因為計算機課程與其他基礎學科的課程都是各專業人才知識結構中的重要基礎。我們應該從根本上研究計算思維與計算機科學技術在大學生知識結構中的地位與作用,研究不同專業學生的培養目標對計算機課程的需求,解決“教什么”的問題,以支撐計算機公共課程體系的設計;結合計算機課程與公共基礎課的特點,研究計算機課程的教學目標、教學方法、課程設計、教學資源建設等,解決“怎么教”的問題,以支撐具體課程教學模式和教學方法研究、教學資源建設。計算機教育的基礎研究需要有計算機專業和教育專業的跨學科研究團隊,需要研究者具有跨學科的研究能力與研究方法。研究者需要認真研究計算機學科的知識體系結構、各門課程的目標及內在聯系,確定可以作為公共基礎課的課程集合及學習路徑;針對不同專業的人才培養需求制訂面向不同專業的計算機公共基礎課和選修課培養方案。
3計算機教育的研究選題
計算機教育研究應該如何選題?有些選題存在一定的盲目性。我們有時會看到這種現象:選一個熱門話題當作筐,什么都往里裝;或者認為只要運用先進技術,就是教學模式改革。其實,研究應該從教育思想、教育理論、教育需求、學科發展趨勢、目前教學中存在的問題等方面選擇課題。選題時,應該對國內外現狀和發展趨勢進行全面分析,充分利用現有成果,這樣才能突破和創新。分析國內外現狀、論證選題的必要性和創新性,是科研中普遍應用的方法,但是在教學研究中卻常常被忽略。對于任何研究,恰當的選題都是研究的起點和基礎。選題如果膚淺,研究不可能深入;選題如果只是個口號,研究過程就是使勁喊口號;選題如果只說做什么,研究報告就是工作總結。計算機教育教學研究不同于教育科學研究,其基本目標是為了提高計算機教育水平。高端目標對教育學有所貢獻,因此目前最迫切要做的是從需求出發的研究,這也最能解決實際問題。從人才培養的需求出發,選題會更有意義,研究也比較容易落到實處。由于有需求,研究也就有具體對象,在研究過程中就比較容易進行實驗、分析效果、獲取數據,研究成果也比較容易實施和推廣。
對需求的分析包括分析學科發展需求、社會發展需求、其他專業和行業需求、學生學習心理和學習行為的需求等。由于計算機學科與一些學科都有交叉融合,科研和工程中都離不開計算機科學技術的支持,因此計算機教育研究的需求分析還要包括因科學技術發展而使計算機科學與其他學科交叉融合產生的跨學科人才培養需求。對于教學方法和教學模式的改革研究,我們需要通過分析教學過程中存在的問題和困難,研究因新技術的出現而導致的學生行為習慣變化,發現與經典教學理論、教學方法和模式之間的沖突。
多年來,我們不斷經歷教學方法和教學模式改革,各級教育機構立項的研究課題也叫教改課題,似乎目標就是“改”,不改就顯得落伍。誠然,科學、教育理論、新技術的發展促使社會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、每一項改革都為了解決什么問題確實需要我們認真研究。不是為了必須改革才做研究,才牽強附會地尋找理論依據和數據來論證改革,而是要針對教學中的問題和不足,潛心研究,找出解決方案,提高教學水平和教學效果,在這個過程中改革是必然的過程。這兩種教學改革研究從表面上看似乎很難區分,同樣都可以做出成果,但是實效有差別,尤其是長遠效果差距甚遠,因此切不可本末倒置。
4采用科學的研究方法
研究方法的探索本身就是很重要的課題。教育科學是人文科學,計算機教育的課程內容是自然科學,并且人才培養也需要系統科學思想,因此綜合各學科研究方法的優勢,形成適合計算機教育研究的方法很重要。自然科學的研究方法正越來越多地應用在人文社會科學中,包括教育學。例如,通過對學習過程中的數據進行分析、挖掘,發現教學方案、教學模式、課程內容、學生基礎、學習行為、學習效果等因素之間的聯系,進而發現以往沒有發現的規律和現象。進行教學研究需要根據課題的特點選擇恰當的研究方法,并對研究方法進行選擇、論證和評估,研究方法的選擇要具有理論依據和實踐意義。在研究過程中,遵循既定方法進行嚴謹的分析、論證、實驗,同時根據研究進展的需要不斷調整和優化研究方法。如果發現原定方法的不足(如在研究過程中可能發現更多的不確定因素和干擾信息),就要根據需要重新評估、選擇和調整研究方法。
5落實和推廣研究成果
任何研究最終目的都是促進社會的發展和進步,計算機教育研究成果更應該開放共享,只有落實到教育應用中才能實現其基本價值。成果形式為課程體系、教學方案、教學模式的,需要以實際課程為例給出詳細的展示,以利于應用和推廣,不僅是羅列課程、大綱、資源等,還包括詳細論證、具體實施方案以及相關課程的全部教學過程、教學效果分析、可以推廣使用的配套教學資源;成果形式為教材的,除了教材本身,還需要課程教學方案、教學理念、可共享的教學資源和示范課程(如“智學苑”網站的課程);成果形式為教學軟件的,需要在技術上推廣到不同學校和教育機構,在實施上有推廣的方案;成果形式為論文、分析評估報告的,要對教學改革有一定的指導或借鑒意義,或對教育研究的方向和趨勢有引領作用。
6結語
知名的計算機專業比較好的大學有清華大學、北京大學、北京航天航空大學、哈爾濱工業大學、上海交通大學、浙江大學、南京大學、華中科技大學等。
清華大學計算機科學與技術系成立于1958年。經過50多年的不懈努力,已發展成為我國計算機學科領域內教學、科研綜合實力強的計算機系。1996年,計算機系在由國務院學位辦公室主持的全國計算機學科評估中排名第一,在國內首批獲得按一級學科招收和培養研究生的資格。
1958年北京航天航空大學成立了“解算裝置教研室”,是我國最早創建計算機專業的高等院校之一。1975年建立“計算機軟件”專業,1978年正式成立北航計算機科學與工程系。2002年9月經學校批準成立計算機學院。
哈爾濱工業大學計算機專業創建于1956年,是中國最早的計算機專業之一。在1985年,發展成為計算機科學與工程系,并建立了計算機科學技術研究所。2000年,計算機科學與技術學院成立。
(來源:文章屋網 )
而在8月15日中國青年報也報道了上海交通大學世界一流大學研究中心的2011年“世界大學學術排名”(簡稱ARWU)。該排名列出了全球領先的500所大學,中國內地共23所大學榜上有名,清華大學再次進入世界前200名,北京大學、復旦大學、南京大學、上海交通大學、中國科學技術大學、浙江大學6所大學排在第201-300名。
2000年香港大學開始在內地招生,內地與香港名校的生源之爭就此拉開了序幕,此后香港中文大學等其他港校的加入,更是使這場生源之爭不斷升級。而最近連續的兩個大學排行榜,再一次把內地與香港名校推到了風口浪尖。雖然參考指標不盡相同,ARWU更注重學術性而QSWUR的指標更多樣化,但QSWUR和ARWU兩個排行榜中排名較前的名校卻驚人的一致,即內地的北京大學、清華大學、復旦大學、上海交通大學、南京大學、中國科學技術大學和浙江大學,和香港的香港大學、香港中文大學、香港科技大學、香港理工大學、香港城市大學。這12所名?;旧隙际蔷C合性大學,可以說各領域學科都有一定的實力,但根據兩個排行榜的學科領域排行來看,各個名校又都有自己的一些優勢學科和特色專業,下面,就讓小編為你一一道來。
北京大學
在ARWU的學科領域排名中,北大在數學與自然科學(簡稱理科)、工程/技術與計算機科學(簡稱工科)、生命科學與農學(簡稱生命)、臨床醫學與藥學(簡稱醫科)和社會科學(簡稱社科)五大領域均未能進入100強,但在學科排名中北大的數學、化學、計算機和經濟學/商學均位列76-100名,物理學科的排名也接近100名,實力毋容置疑。而在QSWUR的學科領域排名中,北大在藝術人文(第18名)、工程技術(第34名)、生命科學與醫藥(第24名)、自然科學(第17名)和社會科學/管理(第21名)均進入了50強,除工程技術外其余領域均為內地高校第一,展現了非常強大的綜合實力。
在教育部組織的國家重點學科評估中,北大有18個一級學科為國家重點學科:哲學、理論經濟學、法學、政治學、社會學、中國語言文學、歷史學、數學、物理學、化學、地理學、大氣科學、生物學、力學、電子科學與技術、計算機科學與技術、口腔醫學、藥學。北大的師資力量也很雄厚,在這些重點學科中還有16名國家級教學名師:趙敦華(哲學與宗教學)、蔣紹愚(中文)、陸儉明(中文)、溫儒敏(中文)、閻步克(歷史)、鄧小南(歷史)、高毅(歷史)、姜伯駒(數學)、丘維聲(數學)、張恭慶(數學)、王稼軍(物理)、吳思誠(物理)、段連運(化學)、許崇任(生命科學)、祝學光(醫學)、王杉(醫學)。此外,還有北京市教學名師和校級教學名師,他們主講的課程也多為精品課程。北大的國家級精品課程有90門,其中數學科學學院(6門)、物理學院(9門)、信息科學技術學院(5門)、中國語言文學系(8門)和醫學部(19門)較多。
優勢學科:哲學、理論經濟學、法學、政治學、社會學、中國語言文學、歷史學、數學、物理學、化學、地理學、大氣科學、生物學、力學、電子科學與技術、計算機科學與技術、口腔醫學、藥學
清華大學
眾所周知,清華的工科是最強的,兩個大學排行榜也印證了這一點。在ARWU的學科領域排名中,清華的工科進入了50強(第45名),而理科、生命、醫科和社科均未進入百強。學科排名中,計算機學科也進入了學科排名50強(第46名),而數學、物理、化學和經濟學/商學未進入百強。在QSWUR的學科領域排名中,清華的工程技術排名第十,是內地和香港這12所名校中唯一排在前十位的學科領域。在清華的21個一級重點學科中,清華工科獨占16項,包括:機械工程、光學工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、電子科學與技術、信息與通信工程、控制科學與工程、計算機科學與技術、建筑學、土木工程、水利工程、化學工程與技術、核科學與技術、生物醫學工程、管理科學與工程。清華工科的國家級教學名師也是最多的,共有11名,他們是:申永勝(精密儀器與機械學系)、華成英(自動化系)、孫宏斌(電機工程與應用電子技術系)、李俊峰(航天航空學院)、范欽珊(航天航空學院)、李俊峰(航天航空學院)、錢易(環境學院)、郝吉明(環境學院)、胡洪營(環境學院)、袁駟(土木工程系)、傅水根(基礎工業訓練中心)。清華的國家級精品課程也有90門,工科課程占了一半以上(48門)。以如此強勁的實力,清華工科絕對是中國頂尖工程師的搖籃。
優勢學科:上文所列的16個工科、數學、物理、化學、生命科學、工商管理、美術
復旦大學
根據ARWU的學科領域排名,復旦只有工科進入了世界百強(52-75名)。QSWUR的學科領域排名則顯示,復旦的藝術人文(第49名)和社會科學/管理(第45名)進入了世界大學50強,工程技術(第98名)、生命科學與醫藥(第67名)、自然科學(第56名)均進入了世界百強,展現出較強的綜合實力。復旦的一級國家重點學科有11個:哲學、理論經濟學、中國語言文學、新聞傳播學、數學、物理學、化學、生物學、電子科學與技術、基礎醫學、中西醫結合。國家級教學名師也基本上分布在這些重點學科,他們是:陳紀修(數學)、陸谷孫(外國語言文學)、袁志剛(經濟學院)、范康年(化學)、陳思和(中文)、喬守怡(生命科學)、俞吾金(哲學)。復旦的國家級精品課程有38門,也基本分布在這些重點學科中。
優勢學科:哲學、理論經濟學、中國語言文學、新聞傳播學、數學、物理學、化學、生物學、電子科學與技術、基礎醫學、中西醫結合
上海交通大學
與清華相似,上海交大的傳統優勢也是在工科。ARWU的學科領域排名中上海交大的工科進入了百強(52-75名),同時計算機學科也進入了學科排名的百強(51-75名)。QSWUR的排名中,工程技術排名第37位,在內地高校中僅次于清華和北大,而生命科學與醫藥(第124名)、自然科學(第114名)和社會科學/管理(第127名)位于百強之外,藝術人文則未上榜。當然,隨著上海交大向高水平綜合性大學的目標邁進,這些學科領域的發展后勁不容小視。上海交大9個一級國家重點學科全部與工科有關:力學、機械工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、控制科學與工程、計算機科學與技術、船舶與海洋工程、生物醫學工程、管理科學與工程。國家級教學名師的分布則較廣泛:洪嘉振(建筑工程與力學)、鄭樹棠 (外國語言文學)、樂經良(數學)、孫麒麟(體育)、王如竹(機械與動力工程)、林志新(生命科學技術)、郭曉奎(醫學)。上海交大的國家級精品課程有20門。
優勢學科:力學、機械工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、控制科學與工程、計算機科學與技術、船舶與海洋工程、生物醫學工程、管理科學與工程
南京大學
南大在ARWU的學科領域排名中各領域均未進入百強,但化學學科進入了學科排名的百強(51-75名),高于北大的排名。QSWUR排名中南大較突出的領域是自然科學進入了百強,位列第85名,其余學科領域進入了前200名:藝術人文位列136名,工程技術位列163名、生命科學與醫藥位列193名,社會科學/管理位列131名。南大的一級國家重點學科有8個:中國語言文學、數學、物理、化學、天文學、地質學、生物學、計算機科學。國家級教學名師有10位:范從來(商學院)、盧德馨(匡亞明學院)、王守仁(外國語學院)、桑新民(公共管理學院)、左玉輝(環境學院)、沈坤榮(商學院)、徐士進(地球科學與工程學院)、周曉虹(社會學院)、劉厚?。ń洕鷮W院)、李滿春(地理與海洋科學學院)。南大的國家級精品課程有56門。
優勢學科:中國語言文學、數學、物理、化學、天文學、地質學、生物學、計算機科學、商學
中國科學技術大學
中科大的工科在ARWU的學科領域排名中也進入了百強(52-75名),而QSWUR的排名中,中科大的自然科學和工程技術表現突出,均進入了百強,分別位列第59名和第72名,而生命科學與醫藥則位列156名,而藝術人文與社會科學/管理均未上榜。中科大的一級國家重點學科有8個:數學、物理學、化學、地球物理學、生物學、科學技術史、力學、核科學與技術。國家級教學名師則有7名:陳國良(計算機)、李尚志(數學)、史濟懷(數學)、施蘊渝(生命科學)、程福臻(天文與應用物理) 、霍劍青(天文與應用物理)、向守平(天文與應用物理)。中科大的國家級精品課程有13門。
優勢學科:數學、物理學、化學、地球物理學、生物學、科學技術史、力學、核科學與技術
浙江大學
在ARWU的學科領域排名中,浙大的工科進入了百強(第52-75名),而學科排名中有兩項進入百強:化學(76-100名)和計算機(51-75名)。QSWUR的排名也顯示,浙大在工程技術領域表現突出,進入了百強(第68名),其余領域排名為:藝術人文199名、生命科學與醫藥206名、自然科學139名、社會科學/管理212名。浙大的一級國家重點學科有14個:數學、化學、機械工程、光學工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、控制科學與工程、土木工程、生物醫學工程、園藝學、農業資源利用、植物保護、 管理科學與工程。國家級教學名師有10名:陸國棟(機械與能源學院)、林正炎(數學)、楊啟帆(數學)、吳秀明(中文)、何蓮珍(外語學院)、應義斌(生物系統工程與食品科學學院)、何勇(生物系統工程與食品科學學院)、吳敏(生命科學學院)、劉旭(光學)、朱軍 (農學)。浙大的國家級精品課程有64門。
優勢學科:數學、化學、機械工程、光學工程、材料科學與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、控制科學與工程、土木工程、生物醫學工程、園藝學、農業資源利用、植物保護、管理科學與工程
香港大學
在學科領域排名上,香港大學(簡稱港大) 在兩大排行榜上的差異較大。在ARWU中,港大的各領域均未進入百強,僅在學科排名上有化學(51-75名)和計算機(76-100名)進入百強;而在QSWUR中,港大的藝術人文(第25名)、工程技術(45)、生命科學與醫藥(第28名)、自然科學(第46名)和社會科學/管理(第23名)均進入50強,是一所實力雄厚而均衡的名校。讓人感到意外的是,雖然在QSWUR中以上領域的排名港大均低于北大,但總排名卻是港大高于北大,這可能與港大的國際化程度很高有關。
由于香港地區院校不參與教育部組織的各種評估和評獎,因而沒有如內地名校一樣的國家重點學科等數據,只能根據以上學科領域排名及網絡資料推薦優勢學科。
優勢學科:建筑、法律、醫學、社會科學(包括心理學、社會學、政治與公共行政學、社會工作及社會行政學)、認知科學(心理學、計算機科學/人工智能、語言學、哲學及腦神經科學)、文學、化學、工程學(土木工程、土木工程/環境工程、計算機科學、計算器工程、電機工程、電子及通訊工程、訊息工程、工業工程及科技管理、后勤工程及物流管理、機械工程、機械工程/屋宇設備工程、醫學工程)
香港中文大學
在ARWU的學科領域排名中,香港中文大學(簡稱中大)的工科進入了百強(76-100名),在學科排名中,中大有三個進入百強:數學(第50名)、化學(76-100名)、計算機(第30名,在12所名校中僅次于香港科技大學),優勢突出。而在QSWUR的排名中,中大的五個學科領域均排名百強之列:藝術人文47名、工程技術82名、生命科學與醫藥60名、自然科學90名、社會科學/管理38名,同樣是一所實力均衡而強勁的名校。
優勢學科:數學、化學、計算機、中文、翻譯學、新聞與傳播、專業會計學、社會學、法律
香港科技大學
根據ARWU的學科領域排名,香港科技大學(簡稱科大)的工科排名第36名,為兩地高校之冠,其社科排名52-75名,使科大成為十二名校中唯一有兩大領域位列百強的;在學科排名中,計算機排名第21位,也是兩地高校之冠,而經濟學/商學也進入了50強(第45名)。QSWUR的排名中,科大的工程技術排名第22位,僅次于清華;生命科學與醫藥(第86名)、自然科學(第55名)、社會科學/管理(第43名)也實力強勁,藝術人文(第195名)則稍遜。因此可以說科大是一所工科優勢比較突出的名校。
優勢學科:工程學院、商業管理學院(工商管理)、理學院(數學、生物學)、人文社科學、會計、分子神經學
香港城市大學
在學科領域排名上,香港城市大學(簡稱城大)的工科在ARWU中也進入了50強(第42名),學科排名中則有兩項進入50強:數學(52-75名)和計算機(第50名)。在QSWUR的排名中,城大的藝術人文與社會科學/管理展現較強實力,進入了百強,分別位列第79名和第72名,工程技術(第119名)和自然科學(第186名)也具有一定實力。
優勢學科:商學、法學、創意媒體、數學、計算機、社會工作
香港理工大學
根據ARWU的學科領域排名,香港理工大學(簡稱理大)的工科進入了百強(52-75名),數學(76-100名)與計算機(51-75)進入了學科排名百強。在QSWUR中,理大在藝術人文(第172名)、工程技術(第91名)、生命科學與醫藥(第225名)、社會科學/管理(163名)等領域均具有一定的實力。
優勢學科:酒店及旅游管理、輔助醫療(職業治療、物理治療、眼科視光學、放射學)、工程、物流
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教育參與國際競爭本身需要雙語教學,這是科學技術、信息技術發展的必然。我國已加入WTO,在東西方文化傳統的碰撞過程中,如何使自己的利益得到保證,這是當今高校教育工作者要思考的問題。若我們的高校教師只會用漢語教學,所有的課程都用漢語講,既不利于外國學生到中國來留學,也降低了我國高等教育的國際競爭力。因此我們開展雙語教學不僅意義重大,而且勢在必行。
世界科學技術、經濟和文化的重心在美國和歐洲,科學技術、經濟和文化的傳播方式從來就是從中心向邊緣地帶擴散。中國是發展中國家,處于邊緣地帶。在相當長的時期內,我們必須加強英語學習,才能夠較快地學習和掌握發達國家的先進科學知識和科學技術。
隨著我國科學技術水平提高和經濟的快速發展,科技產品和物資的進出口總額位居世界前列,中國要在世界開展大量的交流活動,就需要大量的“專業+外語”人才,才能保證我國在世界各個方面的份額,北京大學生命科學學院的昌增益教授認為,當今世界最為通用的語言是英語,科技交流語言更是英語。用英語教學能使我們更好地檢索、利用最新、最先進的科技文獻,因為從20世紀中后期以后高水平科技文獻絕大多數都是英文的,和專著、國際會議一般使用的也是英文。用英語掌握科學與技術能使中國學生更為自信地走向世界,更為有效地了解世界和參與國際交流,從而使中國在全球化過程中輕松地“引進來和走出去”。
開展計算機雙語教學的背景
隨著世界經濟全球化的加快和我國加入WTO,社會面臨著嚴峻的人才競爭。社會越發達,科技越進步,地球就變得越小,中國人與外國人、外國書的接觸就越頻繁,特別是計算機這個人類已經離不了的工具,在世界范圍內具有很強的通用性。缺乏“外語+計算機”的復合性人才,國家信息技術猶如缺少了千里眼、順風耳、飛毛腿和科技巨人,要想成為軟件大國、計算機強國便是一句空話。目前社會急需大批高素質和復合型的人才,以“雙語教學”的形式培養既懂計算機專業又能熟練使用外語的人才正是時代的要求。而目前的狀況卻是許多大學生盡管學了多年專業和英語,也拿到了該拿的“通行證”,但實際應用時卻是“瞎子”“啞巴”。網上內容讀不懂,英文資料不會查,計算機出現的提示信息看不明白,解讀程序代碼不知道什么意思,與外國人交流開不了口,這實在是一種尷尬的局面。
一個國家使用本國的語言無疑是獨立的象征,但英語作為一種銜聯科技和財富的工具卻使雙語國家的印度成為繼美國和俄羅斯之后的第三科技大國,其軟件生產量現已占世界總量的16.7%,從而在某種意上講正是因為雙語才使其快速地走上更高層次的獨立。難怪比爾?蓋茨驚呼“印度將會在21世紀成為軟件的超級大國”,這不能不引起人們的思考。鑒于目前狀況,教育部在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》中提出:“為適應經濟全球化和科技革命的挑戰,本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學。對高新技術領域的生物技術、信息技術等專業,以及為適應我國加入WTO后需要的金融、法律等專業,更要先行一步,力爭三年內,外語教學課程達到所開課程的5%-10%?!边@是國家首次將雙語教學提高到重要位置。
計算機雙語教學中要解決的問題及應采取的對策
1.在計算機雙語教學中教師是關鍵。計算機專業教師用英語準確表達計算機的專業概念,對大多數教師來說有一定的困難,那么讓英語教師來進行計算機雙語教學是否得心應手呢?其實不然,因為師范大學的外語系畢業生所學的都是生活英語而非計算機專業英語。這與會漢語卻不一定能懂高等數學、流體物理是一樣的道理。
教師素質和使用雙語的能力是開展雙語教學的先決條件。為此,可以從如下幾點考慮:首先,要讓專門從事計算機專業教育的人精通計算機專業英語。尤其是年輕教師,要鼓勵他們報考研究生、進修、出國深造、有計劃地提高計算機外語水平,不把外語做專業,而要把外語做工具。另外鼓勵計算機專業教師提高外語口語表達能力和專業詞匯量。也可以采取走出去、請進來的辦法,學習、參考國內外的成功經驗,并將其應用于自己的教學當中,以適應、熟練計算機雙語教學的需要。還可以制訂一些相關政策,給有志于學外語的計算機專業人員創造合適的環境,從多方面努力,力求盡早培養出大批合格的、優秀的、能勝任計算機雙語教學任務的雙師型教師。雙語教學能否順利開展,師資力量起著十分關鍵的作用。教師只有真正熱愛教育事業,同時具備較高的專業水平和外語水平才能夠勝任這項工作。而且雙語教學課程教師的備課、組織教學、批改作業等的工作量常常大于母語教學,需要付出更多的心血和精力。因此,這項工作對教師的職業道德和業務素質都提出了更高的要求。
雙語課程的開設數量及質量取決于師資力量,師資培養是推進雙語教學工作的重要內容。沒有一支高素質的計算機雙語教學隊伍,計算機雙語教學就永遠掛在口頭上。
2.在計算機雙語教學中學生是根本。計算機雙語教學和其他教學一樣,也要遵循“因人而異,因材施教”的原則,在保證學生有較強的外語能力的同時,還要保證學生對計算機學科知識有一定的接受能力。這在雙語教學的試行中顯得尤為重要。如果學生的外語水平尚未達到一定程度,就盲目地進行雙語教學,無異于拔苗助長,將會事倍功半。要想辦法培養學生在學習專業知識的同時學好外語的興趣,營造良好的雙語學習環境,加大對雙語特別是英語的投入,逐漸形成用外語學習計算機各門學科知識的習慣和氛圍, 培養和造就雙語人才。
3.課程的選擇是載體。計算機雙語教學分為三個層次:第一是簡單滲透,計算機雙語教師上課時用外語講述計算機的重要理論和關鍵詞等,使學生在學習中形成一種外語環境;第二是整合層次,計算機教師講課時交替使用中英文,讓學生學會如何用英語表達中文內容;第三是雙語思維層次,讓學生學會用母語和英語來思考和解答問題。要達到這三個層次,并使學生能聽得懂、跟得上、學得會,就需要選擇一門計算機課程,使其能夠實現上述三個層次的要求。除了教師的精講多練外,還要充分利用多媒體及網絡資源,使計算機雙語教學與課堂教學有機結合,達到師生互動。筆者所在的課題組在教學實踐中,選擇了《C程序設計》《計算機基礎》和《計算機網絡》三門課程進行計算機雙語教學,并且對上述的三個層次分別進行實踐,擇優棄劣,效果較好。
4.教材是保證。計算機雙語教學的正常開展,必須依托優秀的計算機專業外語教科書和教學參考用書。沒有原版計算機專業外語教科書和教學參考用書,教師和學生都無法接觸到“原汁原味”的專業外語。更重要的是,教師在使用原版教材時,可以從中借鑒國外現代的教學理念、先進的教學方法和手段,學到新的教育思想和與國際接軌的人才培養新體系,更容易了解到計算機科學發展的最新動態。
選用教材需中外結合,不可一味的求洋,若外文原版教材內容、教育理念確實很新,主講教師在進行挑選比較中,要選用,有些我國自己編寫出版的專業外語教材已經站在世界前沿,也要選用。同時,還要鼓勵高水平教師自主編寫教材,編寫出符合我國高等教育的實際教材,并開發出具有獨立知識產權的多媒體教學配套軟件,以保證計算機雙語教學的效果。
5.評估是措施。從目前情況看,各校開設的計算機雙語教學課程多為本校的重點課程,從事計算機雙語教學工作的教師基本上都是本學科的年輕骨干教師,他們的業務水平和英語水平都比較高。但他們的雙語教學究竟達到一個什么樣的水平,是否取得預期效果,尚無法進行衡量,這就牽扯到一個評估的問題?,F在令教師們困惑的是,究竟由誰來對雙語教學成效進行評估,誰又有資格和能力評估雙語教學?
專業水平高的教師或許英語水平有欠缺,英語水平高的教師或許學科水平又遜一籌。專業老師達不到語言要求和語言老師達不到專業要求的問題普遍存在。此外,許多雙語教學課程多為近幾年才剛剛開設的課程,要在短期內對教學效果作出客觀準確地評估還不太切合實際。再有,不同的學校條件和水平不盡相同,當以什么樣的標準來評估,這些都是有待探索和探討的問題。
鑒于此,國家教育行政主管部門的有關專家應與部分高校的專家一起盡快拿出對計算機雙語教學的評估方案,以保證各個高校在進行計算機雙語教學的準確評估。與此同時,各個高校也應成立相應的評估機構,以國家的評估方案為基礎,聯系本學校的教學實際進行計算機雙語教學的評估,通過評估促使計算機雙語教學上檔次、上水平。
6.培養目標要明確。計算機雙語教學雖然目前處于探索研究階段,但雙語教學究竟要達到什么目標?必須要有一個量的考評標準,在此培養目標的要求下,能夠為國家、為社會培養出一大批高水平的計算機雙語人才。
盡管計算機雙語教學暫處于摸索階段,但我們進行雙語教學要培養什么樣的學生的目標要明確,這是雙語教學能否取得實效的關鍵。因此,在雙語教學時,要首先有明確的培養目標,有目標才能有動力,通過努力才能達到目標的要求,才能培養出高水平的人才。
目前,學院設有計算機科學與技術一級學科博士點和博士后流動站,擁有計算機應用國家重點學科、計算機軟件與理論國家重點(培育)學科和浙江大學CAD&CG國家重點實驗室。截至2008年4月底,計算機學院現有教職工225名,其中中國工程院院士2人、“長江學者計劃”特聘教授2人、浙江省特級專家1人、國家杰出青年獲得者3人。學院在校生規模1854人,其中本科生為782人,碩士研究生653人,博士研究生419人,另還有軟件學院本科生774人,第二學士學位30人,軟件工程碩士研究生861人。計算機學院以及軟件學院在校生的總規模已達全校的9%以上。
從20世紀90年代中期以來,浙江大學計算機系(學院)進入了快速發展的軌道。在科學研究上,注重基礎理論研究、高技術研究和關系到國計民生的重大科技攻關,在人工智能與應用、計算機圖形學、計算機輔助設計與集成制造等主要研究領域基礎上,進一步凝煉學科方向,大力發展網絡與多媒體、產品創新設計、數據庫、嵌入式系統、網絡分布計算等具有特色的新型學科方向??蒲薪涃M大幅度增長,2006、2007連續兩年學院科研經費突破1億,名列全校前列。2004年潘云鶴院士負責的“面向區域經濟發展的高技術產品開發系統”成果獲國家科技進步二等獎;2007年,陳純教授負責的“紡織品數碼噴印系統及其應用”成果獲國家技術發明二等獎。
在人才培養上,學院目前設有計算機科學與技術、工業設計、數字媒體技術專業,軟件學院還設有軟件工程專業。目前,學院(包括軟件學院)已獲得國家精品課程4門,國家雙語示范課程1門,國家第二類特色專業4項,國家第一類特色專業2項,國家人才培養模式創新實驗區1項,另外還獲得大學生創新性實驗11項。學院學生注重工程創新實踐能力培養,近年來學生在各類國際重要競賽中頻頻獲獎。學院培養的學生以其扎實的專業基礎、良好的動手能力,在就業市場中廣受好評。每年都為Intel、Microsoft、IBM、Google、Autodesk、Nokia、State Street、華為、百度、網易、騰訊、網新等國內外著名IT企業提供一大批優秀畢業生,涌現了許多耀眼的“新星”,如浙江省十大“創業之星”、“手機備備”的發明人方毅,北京奧運會“祥云火炬”的核心設計師章俊,被美國商業周刊稱為TopCoder程序設計競賽“大贏家”并據此要重新評估中國軟件工業水平的吳嘉之等。
[關鍵詞]計算機仿真 計算機模擬 虛擬
中圖分類號:U73 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)46-0235-01
隨著計算機技術和網絡技術的飛速發展, 計算機仿真技術和虛擬現實仿真在各行各業得到了廣泛應用, 使用計算機進行仿真的研究和應用也是如火如荼。計算機仿真 (Computer Simulation)又稱計算機模擬 (Computer Analogy), 它是分析和研究系統運行行為、揭示系統動態過程和運動規律的一種重要手段和方法, 是系統仿真的一個重要分支。系統仿真就是建立系統的模型,并在模型上進行實驗的過程。系統仿真技術實質上就是建立仿真模型并進行仿真實驗的技術。因此, 通俗的說, 計算機仿真就是指在實體尚不存在、或者不易在實體上進行實驗的情況下, 對考察對象進行建模, 然后通過計算機編程考察對象在系統參數以及內外環境條件改變的情況, 達到全面了解和掌握考察對象特性的目的。本文主要在介紹計算機仿真技術的基礎上, 談談計算機仿真技術的應用。
1、計算機仿真技術的綜合概述
1.1 計算機仿真技術的定義
計算機仿真系統是建立在現實理論和相關技術的基礎之上的,其中包括信息處理技術、計算機技術以及控制理論、仿真理論等。它是以計算機為載體,以其他物理設備為主要工具,通過建立仿真模型對現實系統進行動態試驗,并結合相關學科知識和信息資料對動態試驗的結果進行分析和研究,以此對抽象問題做出決策。計算機仿真技術已經成為一門新的學科,是利用計算機技術和仿真理論來研究問題對象的重要技術手段和方法。
1.2 計算機仿真技術的發展
自從計算機仿真技術誕生以來,就受到世界各國的廣泛關注和高度重視。它是以計算機為基礎,根據問題對象的實際要求,建立真實的數學模型,并將其轉換成仿真模型。在不同的決策問題下,利用計算機系統來演示運行狀態,從而將抽象問題真實地展現在計算機系統顯示器上,它涉及計算理論、控制理論以及各種實際系統的專業理論知識,并且綜合多學科領域的一項綜合性技術。當前,計算機仿真技術在國防、能源、交通、航空航天等軍事領域和其它領域得到廣泛的應用。計算機仿真技術起源于美國,后來被多個國家引進和推廣,并且將該項技術列為國防軍事重點發展的關鍵技術,由此可見,計算機仿真技術在現代科學技術領域中的地位和作用。
2、計算機仿真的步驟及關鍵技術
計算機仿真的步驟一般為:(1)建立數學模型。應考慮觀測數據的表達和專家的經驗,利用各種手段對計算機進行分析,建立一個特有的數學模型。(2)數據模型的程序化。利用先進的自動編程軟件,進行交互操作,完成數據模型的程序化。(3)仿真實驗。在仿真實驗之前,應提前設置一套詳細的實驗方案,根據具體的要求進行仿真模型的運行,以達到實驗的效果。
目前,計算機仿真計算的關鍵技術主要包括:(1)智能仿真。通過先進的科學技術,把人類的思維行為植入整個仿真過程中,以知識為核心進行不斷的研究、開發,使人工智能和仿真技術有機的結合起來,仿造出與現實相近的景物和物體,以滿足現代人們生活的需求。(2)面向對象的仿真。由人們的主觀意識,通過功能設計研究開發,整合為圖片、動畫,以實現對象能夠清楚的獲取信息,引起系統的活動。(3)人機和諧仿真。從可視化仿真、虛擬仿真和多媒體仿真多個角度反應出計算機仿真的實際作用。(4)分布交互仿真。利用現代計算機網絡技術可實現多方面仿真設備的互連,使時間與空間相互的配合,以達到一種虛擬的仿真環境。
3、計算機仿真技術應用
計算機仿真技術首先在軍事領域得到應用的,目前,它在軍事和民用領域得到了廣泛的應用,以下我們主要討論其應用的幾個主要方面:
3.1軍事領域。主要運用在虛擬戰場、戰場的戰術使用訓練、戰場評估、武器對抗效能評估等。目前這方面的仿真軟件有國內神州普惠的 DWK。
3.2航空航天領域。主要仿真對火箭發射、衛星釋放、太空行走、嫦娥登月等計算機仿真試驗。
3.3教學領域。如通過計算機網絡試驗仿真和教學試驗仿真可以讓學生通過觀看網絡運作動畫、分析網絡性能結果和設計簡單網絡實體,更容易、深入地理解網絡協議和算法的復雜行為,收到更好的教學效果。
3.4工業制造行業的仿真。如機械加工過程,是機械行業進行生產的基礎。利用計算機仿真,有助于發現其機理,為提高機械加工性能提供理論支持。主要包括:汽車制造是機械行業、齒輪設計方面、磨削方面、故障診斷、在疲勞壽命判斷、于刀具設計、微鉆頭設計、滲碳層濃度分布、含間隙機構、空調制冷系統的研制和包裝機械的開發等。
3.5氣象預測領域。這是一個典型的無法進行物理模型試驗的領域,計算機仿真技術成為氣候變化、氣候預測的唯一手段。
3.6社會系統仿真。利用仿真技術可有效的分析我國人口的浮動對社會造成的影響。
3.7醫學領域的仿真。計算機仿真技術以應用與醫學領域,通過具體的模型,進行模擬操作,可實現手術科學化、精確化,服務于民。
3.8經濟管理領域。通過搜集各地方財政收支、股市等運行情況,進行系統化分析,通過計算機仿真技術,可實現國家經濟的宏觀管理。
3.9城市建設領域。利用計算機仿真技術可實現城市建設領域的仿真,使人們更好的了解當地交通運行情況,進而實施有效的規劃。
4、結語
隨著計算機技術的不斷發展,計算機仿真技術在未來的發展道路上將進一步完善和提高,這是計算機仿真技術發展的必然趨勢。因為,仿真技術是以計算機為基礎,加上計算機技術和通信技術的相互融合,進一步促進了社會現代化、信息化發展,在此基礎上,計算機仿真技術必將得到飛速發展。由此可見,計算機仿真技術的應用領域不斷擴大,而且應用效果越來越好,必將成為當今計算機領域發展的新面孔。
參考文獻
[1] 張芹. 計算機仿真技術在教學中的應用探討[J]. 科協論壇(下半月). 2008(03)
[2] 龔小剛. 計算機仿真技術及其應用[J]. 硅谷. 2008(16)
關鍵詞:大類招生;計算機與信息類;知識結構;共性知識;分專業特色知識
0、引言
科技實力是衡量一個國家綜合國力的重要標志,而計算機與信息技術則是現代科學技術的先導技術,也是當展最迅速、競爭最激烈、對國民經濟發展和國家安全影響尤為重大的技術領域。在貫徹落實人才強國戰略的過程中,高校計算機與信息技術相關專業應為我國計算機與信息技術領域高素質人才培養作出重要貢獻。伴隨科學技術和社會經濟的快速發展,人才需求日益呈現出多元化和綜合化的特點。為應對高校人才培養工作面臨的巨大挑戰,大類招生和培養成為當前高校積極試行的人才培養模式。清華大學、浙江大學、劍橋大學、麻省理工學院等國內外知名大學在復合型創新人才培養方面開展了卓有成效的嘗試與實踐。
計算機與信息類專業大類招生培養,有利于激發學生積極主動探索未來發展和專業規劃的相關問題,有利于引導學生結合自身實際和社會現實更加理性地考慮選擇,有利于激發學生的學習興趣和學習熱情,從而促進學生個性發展和提高具有堅實基礎理論和系統專門知識的高素質人才的培養質量,并有助于適應全球經濟發展對計算機與信息類專業創新型人才的培養需求及滿足社會對人才多樣化需求的理性選擇。同時,通過學科之間的相互滲透和融合可以促進專業發展和建設,但必須指出的是計算機與信息類專業大類招生培養工作的開展,不可避免會帶來一些新的問題和挑戰,如培養目標和規格的重新審訂、知識結構和課程體系的重新設計、專業選擇的正確引導和發展平衡等。
1、知識結構剖析
知識結構是指各種知識在個人知識體系中的分布狀況以及各種知識的關聯狀況,即一個人經過專門學習培訓后所擁有的知識體系和能力層次的組成情況與結合方式。一個人的知識結構是協調一個人正常發展的基本要素,直接決定一個人在社會活動中處理相關事務的綜合能力。就本科生培養而言,合理的知識結構對于提高培養效果、改善教育質量至關重要。由于課程是知識的載體,而課程學習是獲取知識的重要途徑,因此合理的課程體系對于學生知識結構的形成具有重要基礎作用。
科學合理的專業定位是知識結構設計的基本前提。經過認真的分析比較和調查研究,北京交通大學計算機學院選定計算機科學與技術、計算機科學與技術(鐵路信息技術方向)、信息安全、物聯網工程4個本科專業實施計算機與信息’大類招生培養(可分別簡記作JSJ、TXJ、XA、WLW),分別定位于計算機產業及相關領域、鐵路信息技術領域、信息安全領域和物聯網領域的人才需求。在對國內外同類專業建設狀況深入調研、走訪計算機與信息技術相關行業單位和人士、對計算機學院畢業學生進行問卷調查及面對面交流的基礎上,結合北京交通大學現實與發展特色,我們進一步確立面向計算機與信息大類招生培養的本科生知識結構設計思路??偟膩碚f,我們主要考慮以下幾個方面。
(1)重視數學基礎,包括微積分、解析幾何、線性代數、概率論與數理統計、離散數學等。對于計算機與信息類專業學生來說,良好的數學基礎不僅有利于培養抽象思維能力與邏輯推理能力,而且數學知識本身在計算機與信息類專業學生的知識結構中也占據重要地位。
(2)強化專業基礎,主要指計算機軟硬件基礎知識。特別地,鑒于計算機及信息技術迅猛發展的特點,基本原理與方法系列的課程應在課程體系中保持相對穩定并在內容上進行適當調整,以持續跟蹤領域前沿和最新進展。
(3)加強實踐技能特別是系統分析設計編程技能。計算機與信息類專業屬于工科專業,軟硬件系統設計實踐能力的培養對于學生適應社會需求非常重要,具體可通過綜合分類相關知識要素、優化設計專業課程體系、增加實驗學時等途徑實現。
(4)注重英語綜合應用能力。英語在國際交流中是最為重要的語言之一,包括計算機與信息技術在內的相當數量的現代科學技術文獻采用的都是英語。計算機源于以英語為母語的國家且各種計算機編程語言均基于英語加以標記,因而英語在計算機學科中具有尤為獨特的地位,我們有必要培養學生具備較高水平的英語聽說讀寫能力。
(5)豐富自然科學和人文社科基礎。多學科交叉融合和新型交叉學科不斷出現是現代科學技術發展的重要特征,這便對包括計算機與信息類專業在內的大學生的自然科學基礎提出更高要求,因為只有具備“通才”所必備的自然科學基礎和綜合能力,才可能奠定計算機信息技術與其他領域有機融合的知識能力基礎,并由此改善學生適應社會發展需求的能力。同樣地,人文社科基礎知識也是包括計算機與信息類專業在內的大學生知識結構的重要組成部分,其不僅可以擴大學生的知識面、改善學生對社會環境的認識、培養學生的人文素養及形象思維能力,而且對于培養學生的溝通協作能力和團隊精神、健全學生的人格素質和綜合素質具有不可替代的作用。
簡而言之,面向計算機與信息大類招生培養的本科生知識結構設計應體現“寬口徑、厚基礎、有特色、重個性、強能力、求創新”的基本原則。
2、知識結構設計
通過上述分析,我們可將計算機與信息類本科生所學知識和課程設置劃分為以下4個模塊:①人文社科模塊,具體可設置思想政治、軍事、體育、語文、英語、心理學等課程;②自然科學模塊,具體可設置數學、物理及電子學方面的基礎課程;③專業模塊,具體可設置計算機專業基礎、專業核心和專業選修3類課程;④自主模塊,具體可設置學術講座、社會調查等課程。其中,專業模塊知識結構的精化設計是重中之重,也是構建大類公共知識結構與分專業特色知識結構的關鍵。
計算機學科所涉及的知識可劃分為3個層次,即知識領域、知識單元和知識點。其中,知識領域代表特定的學科子領域,可被分割為知識單元;知識單元代表各知識領域中的不同方向,可分為核心和選修兩種,核心知識單元為所有同一專業學生均應學習的基礎內容;知識點則是組成知識單元的基本要素,代表知識單元中獨立的主題知識模塊。根據最新研究報告,計算機學科知識結構由18個知識領域組成。CC2013計算機學科知識結構概覽見表1。
根據ACM、IEEE和我國教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會的相關專業規范及北京交通大學計算機學院原有計算機與信息相關專業培養方案,在借鑒國內外同類院校相似專業培養方案和業界反饋意見的基礎上,我們構建出計算機與信息類專業核心知識結構,見表2。
為真正突出特色和使學生融入所選行業領域,各專業必須補充相關學科知識,如計算機科學與技術(鐵路信息技術)專業可補充鐵路運營維護支撐信息技術、鐵路通信與控制基礎及鐵路信息系統集成與應用;信息安全專業可補充入侵檢測、計算機取證、惡意代碼防范等;物聯網工程專業可補充無線傳感網、物聯網組網技術、物聯網軟件中間件、RFID原理與應用、傳感器件與編程技術等。