時間：2023-08-14 17:27:05
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機科學與技術的認識，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：計算機科學與技術；人才培養；策略
引言
伴隨信息技術的飛速發展，計算機行業對人才需求愈發迫切，企業需求的不單單是計算機的使用者，更是計算機軟硬件產品的開發者，并且可直接開展信息系統建設、管理等技術工作。由此對本科院校計算機科學與技術人才培養提出了更為嚴苛的要求，培養過程中應更進一步注重對學生動手能力、綜合素質的培養[1]。由此可見，對本科院校計算機科學與技術人才培養策略開展研究，有著十分重要的現實意義。
1本科院校計算機科學與技術人才培養中存在的問題
1.1培養目標、定位模糊
本科院校計算機科學與技術人才培養側重方向不夠突出，因而與當前人才市場實際需求存在一定差距，專業特色尚不顯著，大部分畢業生缺乏就業競爭優勢。
1.2實踐教學體系有待進一步完善
實驗方法、內容在調動學生編程興趣、軟件開發能力方面對應發揮的作用尚不明顯，并且實訓階段受一系列因素影響，致使難以充分發揮有效作用。
1.3課程體系改革較為滯后
在現階段人才培養計劃中，大都實行相關重點高校計算機科學與技術專業的課程體系，因而課程設置缺乏科學性，理論授課內容占據過大比例，使得學生實踐創新能力培養的課程不足，學生鮮有發展、創造的時間空間。
2本科院校計算機科學與技術人才培養策略
本科院校在時展新形勢下，要緊隨社會發展腳步，強化改革創新，在先進理念、成功發展經驗的支持下逐步強化計算機科學與技術人才培養，如何進一步促進本科院校計算機科學與技術人才培養工作有序開展可以從以下相關策略著手：
2.1強化教學體系建設
2.1.1對本科院校計算機科學與技術專業方向予以確立結合信息產業人才需求調查研究可發現，伴隨信息技術的迅猛發展，人才需求結構表現為：僅需少量的科學家，相應量的高級工程師，較多量的技術工程師，大量的專業技術人員及服務人員。鑒于此，本科院校應當結合自身實際情況，對計算機科學與技術專業人才培養目標予以重新定位，對本科院校計算機科學與技術專業方向及人才能力需求予以有效確立。2.1.2對本科院校計算機科學與技術專業核心知識單元、領域予以確立本科院校應當從計算機科學與技術專業核心知識著手，結合自身實際情況，對相關知識單元、領域開展優化整合，對計算機科學與技術專業核心知識單元、領域開展論證分析，進而為計算機科學與技術專業人才培養提供有力理論依據[2]。2.1.3構建本科院校計算機科學與技術專業課程體系本科院?？山Y合自身實際情況，構建“平臺+模塊”課程體系結構，也就是將計算機科學與技術專業課程劃分成學科公共基礎課、專業發展課程、專業方向課程，進一步可對課程體系開展優化，建立“4+1+3”的基本架構，也就是設置4個學期的學科公共基礎課、1個學期的專業發展課程以及3個學期的專業方向課程。
2.2強化實踐教學體系建設
2.2.1將實踐課程劃分成多個不同種類，包括實驗、課程設計以及畢業設計等計算機課程實驗課在教學計劃中占據極大比重，實驗課即為學生創造一個理論實際相結合的機會，要求學生在實驗中自主動手操作，以強化學生對計算機科學與技術專業知識的有效認識。課程設計屬于綜合實踐課程范疇，要求學生對專業課程相關知識開展綜合應用，促使學生對相關知識應用領域形成明確認識，進一步對計算機科學與技術專業知識起到融會貫通的認識。畢業設計是實踐教學尤為重要的組成部分，是學生邁入社會前的一次不可或缺的嚴格訓練，是真正意義上提高學生綜合素質極為重要的一環。因而，教師在對研究課題開展選擇過程中，務必要充分結合計算機科學與技術專業特征，最大限度貼近實際，且具備可靠的應用價值，使學生可真正應用專業知識去自主解決各式各樣的實際問題。2.2.2建立多個層次的實踐課程體系，包括基礎技能層、綜合應用層以及設計與創新應用層基礎技能層涉及的內容以基礎性、概念性內容為主，驗證性實驗占據極大比例，旨在培養學生具有良好的計算機科學與技術專業基礎；綜合應用層強調對學生綜合能力的培養，教師盡可能尊重學生主體性，結合學生實際情況，設計科學針對的實驗內容，并制定不同層次的實驗要求，使每一位學生均可依據要求完成適量的實驗，指引學生找出問題、處理問題，調動學生學習主觀能動性；設計與創新應用層屬于特定設置的實踐課程，該層次實踐務必要關注設計性、綜合能力的培養，教師應當為學生提供充足的自我學習、專研時間空間，并鼓勵學生勇于創新，進而提高學生自主動手、自主解決問題的能力[3]。
3結束語
總而言之，計算機科學與技術是一門具備十分強實踐性的專業，專業前景極為廣闊，伴隨當今時代實用型人才需求的逐步攀升，相關人員務必要不斷鉆研、總結經驗，全面分析本科院校計算機科學與技術人才培養中存在的問題，“強化教學體系建設”“強化實踐教學體系建設”等，積極促進本科院校計算機科學與技術人才培養工作的有序開展。
參考文獻：
［1］郭銀章，曾建潮．地方高校計算機科學與技術專業人才培養模式改革與實踐［J］．計算機教育，2009，（13）：6-9．
［2］陳付龍，羅永龍，郭良敏，孫麗萍．創新應用型計算機科學與技術本科專業人才培養的探索與實踐［J］．大學教育，2017，（3）：162-163．
關鍵詞：計算機科學與技術;教學改革;對策;計算機人才
一、前言
隨著新世紀社會發展對計算機人才的大量需求，促使計算機科學與技術專業承擔的人才培養任務更為艱巨。著眼實際，當今計算機學科的整體特征是知識更新速度快、理論與實際的緊密結合，其中知識更新速度快要求學生高效地、持續地學習新知識，理論與實際操作緊密結合則要求學生能夠快速地、及時地將所學知識應用于社會實踐。然而，當前我國的計算機科學與技術教學方式，要想滿足新時代計算機學科對人才的培養目標則相當困難，這也是造成我國計算機科學與技術專業人才就業率偏低的最根本原因。所以，積極推動計算機科學與技術教學改革，探索適應時展所需的教學模式，對促進我國計算機領域的可持續健康發展極為關鍵。
二、計算機科學與技術專業的教學現狀
（一）學生基礎知識良莠不齊
對我國大多數院校而言，其中來自農村與小城鎮地區的學生依然占據著重要比例。受農村地區經濟發展水平較低等因素的影響，使得諸多農村學生很少甚至完全沒有機會接觸計算機，這就使得農村大學生的計算機基礎相當薄弱。但另外一部分來自大城市或者家庭背景較好的大學生則完全不同，其通常接觸電腦的時間更早也更為頻繁，因而這些學生的計算機基礎知識相對較高，甚至個別學生的計算機操作技能已超過了專業教師。基礎知識的良莠不齊不但影響了學生的學習進度，而且也增加了實際教學的難度。
（二）師資力量相對薄弱
目前我國大部分院校的計算機科學與技術專業教師都以教學型為主，即普遍存在科研水平較低、實踐能力較差的情況。同時，由于多數企事業單位對高層次計算機人才的待遇更為優厚，這就導致了一大批高質量的計算機科學與技術人才流入了企業或公司等，從而直接影響到了高校計算機專業師資隊伍的力量[1]。另外，因多數計算機科學與技術專業教師缺乏程序設計、項目制作等實踐經歷，致使其很難把自己所要教授的理論知識與實際應用緊密結合在一起，這就在一定程度上制約了學生理論聯系實際能力的學習與掌握，造成教學質量大打折扣。
三、計算機科學與技術專業教學改革的具體對策
（一）確立分層教學體系
根據我國目前的計算機科學與技術專業的教學現狀，設置分層次的人才培養體系更為科學。具體而言，即在第一學年與第二學年以專業基礎課、公共課的教學為主，主要任務是培養學生的計算機專業思想，鞏固學生的專業基礎;在第三學年則要對學生的學習方向進行劃分，一種是為系統、軟件的開發與研究培養的研究型人才，另一種則是為軟件、硬件的開發、經營、維護等培養的應用型人才。[2]這種分層次的教學體系，可以強化“因材施教”的針對性與科學性，提高計算機科學與技術的教學實效。
（二）科學設置計算機課程
受應試教育思想觀念的長期影響，相當一部分院校的計算機科學與技術專業課程依然以“重理論、輕實踐”的設置模式為主。這種缺乏趣味性的教學非常不利于調動學生的學習興趣與積極性[3]。所以，科學設置計算機科學與技術課程，增強應用計算機課程的比例，組織各種形式的計算機應用大賽等，提高計算機科學與技術專業教學的趣味性、豐富性，激發學生的學習興趣與動力。
（三）增強師資隊伍建設
提高資隊伍的整體水平與能力，對推動計算機科學與技術專業的教學改革至關重要。具體來講，一是要將引進運作與培養原則緊密結合在一起，努力提升教師的學歷與職稱結構;二是重點培育青年骨干教師，為青年教師設立專門的培養計劃，幫助青年教師又好又快成長;三是建立專業帶頭人制度，充分發揮計算機科學與技術專業帶頭人的創造等[4]。總之，各大院校應從本校的實際情況出發，采用更為切合實際的方案提升本校的師資隊伍力量，進而為計算機科學與技術教學改革保駕護航。
總而言之，計算機科學與技術發展十分迅速，信息化時代需要更優質更多樣的計算機人才。因此，我國的計算機科學與技術教學必須高度適應社會經濟的發展要求，即提高認識、總結教學經驗、推進教學改革，真正把握計算機科學與技術專業的人才培養體系，促使計算機人才培養進入到科學的發展軌道，滿足我國社會經濟發展對高水平、高能力、高素養計算機人才的實際需求。
參考文獻：
[1]趙致琢，劉椿年，徐滿武等. 計算機科學與技術學科教育與教學改革研究進展通報批評[J].計算機科學，2000（11）.
[2]魏志淵，孫健，毛一平.實驗教學環節對提高實驗教學質量的探索[J].實驗技術與管理，2005（22）.
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 ?。ㄒ唬┺D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；計算學科；計算機科學思維；計算思維；計算機思維
隨著計算機科學技術的發展，計算領域已成為一個極其活躍的領域，計算學科也成為一門范圍極為寬廣的學科[1]。在此發展過程中產生的種種現象，在很大程度上改變了人們對世界的認識，有力地刺激了人文科學的發展，人們對認知科學的研究就是“以電子計算機的產生發展為物質、技術基礎，以計算機與人腦相類比為前提的[2]”。我國著名科學家錢學森院士從近三十年電子計算機發展引起的新技術革命，兩千多年邏輯學發展的經驗教訓，作為符號處理系統的計算機在智能方面存在的嚴重缺陷，尤其是人們在高級抽象思維領域，如辯證思維、形象思維、創造性思維尚缺乏研究等方面，對認知科學的發展進行了科學的分析。同時結合我國科學技術發展的現狀和特點，提出了“思維學”的理念，給出了“思維科學”的研究框架、研究方向與基本道路，并在隨后的一系列工作中進一步充實和完善了思維科學的理論與思想體系[3]。他指出：“現代科學技術的實踐，正預示著更重大的變革――思維科學的出現?！薄耙鲞@項變革的是電子計算機”。而“推動思維科學研究的是計算機技術革命的需要[4]”。在錢學森的倡導下，自上世紀80年代起，面向新技術革命的思維科學研究愈來愈受到國內有關專家學者的關注與重視。
在計算機科學與技術領域，隨著美國計算機學會(簡稱ACM)和美國電氣和電子工程師學會計算機分會(簡稱IEEE-CS)組成的聯合攻關組于1988年底提交了“作為學科的計算科學”的報告[5]，計算學科的“存在性”得以證明。隨后，CC1991報告和CC2001報告等相繼出臺，從學科的角度詮釋了計算科學的內涵與外延，為計算學科建立了現代課程體系。在計算學科課程體系的本土化進程中，我國相關領域的專家學者們付出了艱辛努力，并取得實質性成果，于2002年提出了“中國計算機科學與技術學科教程2002”(China Computing Curricula 2002，簡稱CCC2002)[6]。在CC2002教程的引導下，針對計算機科學與技術學科教育方面的諸多問題，國內從事計算機科學與技術學科教育的廣大工作者進行了廣泛而有益的探討[7-10]，大大豐富了計算學科課程體系建設的內容。在計算學科課程教育改革的進程中，如何培養既能熟練掌握計算機科學的知識與技能，又具有計算機科學學科意識和素養的人才問題，逐步成為人們關注的主要方面。
基金項目：本文受江蘇省教育廳指導性計劃項目“計算機思想史研究”(03KJD520028)及江蘇科技大學高教項目“計算思維與創新教育”(GJKTY2009025)資助。
作者簡介：張曉如(1963-)，女，教授，學士，研究方向為計算機應用教育、數據庫；張再躍(1961-)，男，教授，博士，研究方向為可計算性理論與知識工程。
一個人的實踐與創新能力與思維方式密切相關，與其他學科領域的科學家和工程技術人員等相比，計算機學科的專家學者們在思考問題、分析問題和解決問題方面也應有其獨特的地方。正如計算大師Dijkstra所言：“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習慣，從而也將深刻地影響我們的思維能力[11]?！币虼耍斢嬎銠C與人們的生活聯系越來越趨密切的形勢下，研究與之相關的人類思維活動與思維方式便成為現代思維學科領域中一個十分重要的課題。我們不妨稱此種思維為面向計算學科的思維。顯然，面向計算學科的思維除了具有一般思維的特點外，還具有其自身的特性，而后者則是從事計算機科學研究的人員和計算機教育工作者們更為關心的。究竟什么是面向計算科學的思維？它的特點是什么？對面向計算學科的思維研究對計算學科的發展會產生哪些積極作用？這種思維能力是可以培養的嗎？又如何培養呢？我們現行的計算機課程教學內容結構會因此而有所改變嗎？
1面向計算學科的思維
國內最早面向計算學科思維的研究文章是收集在2000年全國高等師范院校計算機教育研究會年會論文集上筆者的《談談計算機思維》[12]一文。當時的“計算機思維”意為“計算機科學思維”(Computer Science Thinking)，在隨后關于面向計算科學的思維研究中，相繼出現了“計算思維”(Computational Thinking)[13-14]與廣義“計算機思維”(Computing Thinking)[21]等概念。這些概念雖然與“計算機”有關，但它們有一個共同特點，即它們都是關于人的思維。
1.1計算思維與計算機思維
“計算思維”的思考和研究在國內受到更多專家學者的關注與重視，要歸功于全國高等學校計算機教育研究會于2008年10月31日至11月2日在桂林召開的一次專題學術研討會，會議的主題是“探討在教學過程中，如何以課程為載體講授面向學科的思維方法，共同促進國家科學與教育事業的進步”。會議從8各方面征集論文，無不涉及“計算思維”。在會議提供的資料中，美國卡內基?梅隆大學計算機科學系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授2006年3月發表在美國計算機權威雜志ACM會刊上的文章《計算思維》(Computational Thinking)[13-14]和王飛躍2007年3月發表在中國計算機學會通訊的文章《從計算思維到計算文化》[11]位居榜首。其中，王飛躍教授從計算機文化發展的高度對“計算思維”概念的提出和“計算思維”的研究與發展對計算科學的進步產生的深遠影響給出了充分肯定。王飛躍教授在提及國內對“計算思維”研究和計算文化與計算思維聯系方面的狀況時指出，“在中文里，計算思維不是一個新名詞，常被朦朦朧朧地使用，卻一直沒有被提到周教授所描述的高度廣度，那樣的新穎、明確、系統”。這一陳述雖然有一定的道理，但不完全正確?！坝嬎闼季S”從命名的角度可以如是說，但就其作為面向計算機科學思維的概念與特征而言，無論從高度講，還是從廣度說，周以真教授的描述確有“新穎”之處，但在“明確”和“系統”方面，同本文作者在上世紀90年代末就提出的“計算機思維”的概念在主要方面是基本一致的，并可形成互補。特別指出的是，《談談計算機思維》在談到計算機文化與計算機思維相互之間的聯系時指出，“隨著計算機科學的發展，‘計算機’已不再是一個單純的計算工具的代名詞，而是信息時代高新技術的象征。可以這樣說，‘計算機’作為一種文化，已滲透到社會發展的各個領域，而使得生活在這一時期的人們的思維活動中或多或少地與‘計算機’這一概念相聯系，研究與之相關的思維活動與思維方式，便成為現代思維科學領域中一個十分重要的課題[12]”。在此，我們可以把有關“計算思維”特征的陳述同有關“計算機思維”的陳述作一比較。
周以真教授在對計算思維的描述中首先指出，“計算思維是每個人的基本技能，不僅僅屬于計算機科學家”，這一觀點與《談談計算機思維》一文中提出的“計算機思維具有廣泛性。計算機思維已不僅僅是計算機科學家所應具有的思維，而應是全民族所必須的”的觀點是完全一致的。并且文中還強調，“只有這樣，計算機科學的發展才能具有廣泛的社會基礎，才能使計算機科學真正服務于社會”。在總結計算思維的特征時，周以真教授從6個方面，以“是”與“不是”的對立統一作了闡述。
為了更好地挖掘計算機思維的內涵，更加清楚地了解與把握計算機思維與其他學科思維方式的聯系與區別，我們對計算科學發展的過程進行了初步考察，提出了“計算科學思想史”研究的基本思想，并對計算科學思想史研究的特點、研究內容、研究方法進行了分析探討[16]。同時結合現代計算機課程教育，提出了基于知識背景的計算機課程教學改革的基本構想[19]。我們深信，無論是對計算機思維的研究，還是對計算科學思想史的研究，都會對計算機教育的實踐與發展產生重要影響。
2 “計算思維”研究現狀
無論叫計算思維，還是稱計算機思維，關鍵是要解決問題，即“如何讓人們學會像計算機科學家一樣去思考”。從總體看，計算思維的研究應包含計算思維研究的內涵和計算思維推廣與應用的外延兩個方面。周以真在給出“計算思維”概念后，進一步探討了計算思維的本質，并指出計算思維將在各種行為方面影響每個人，這一點對我們的社會教育提出挑戰，特別是少兒教育。在關于計算的思考中，我們需要理解不同類型的3個方面：科學、技術與社會。飛速發展的技術進步和巨大的社會需求迫使我們重新思考計算科學最基本的問題[20]。從周以真教授多次關于計算思維的論述中可以看出，其“計算思維”的概念是面向社會、面向教育和面向大眾的。這也許是一種策略，為了能讓更多的人關注并思考“計算思維”的問題，并將思考的結果應用于計算科學實踐，以此促進計算科學的普及和發展。在對“計算思維”的深入研究過程中，郭喜鳳教授等從工程化的角度對“計算思維”的內涵進行剖析[20]，以周以真面向大眾的計算思維為基礎，根據計算機科學與技術中的理論、技術、工程、工具、服務和應用等幾個不同層面的思維特點，闡述了計算思維的工程化思想，將計算思維的概念加以推廣并提出了計算機思維(Computing Thinking)工程化的層次結構，豐富了計算思維的研究內涵。董榮勝和古天龍教授從計算機科學與技術方法論的角度對計算思維研究的外延進行分析?！坝嬎銠C科學與技術方法論是對計算領域認識和實踐過程中一般方法及其性質、特點、內在聯系和變化發展進行系統研究的學問。計算機科學與技術方法論是認知計算學科的方法和工具，也是計算學科認知領域的理論體系[21]”。在關于計算思維和計算機科學與技術方法論之間關系的論述中，董榮勝和古天龍教授在周以真教授工作的基礎上，對計算思維的特征進一步加以闡述，從抽象與自動化兩個方面，以具體的實例刻畫了計算思維的本質，并介紹了國外關于計算思維研究的進展情況。在談到計算思維與計算機方法論關系時，他們指出，“盡管計算思維與計算機方法論有著各自的研究內容與特色，但是，顯而易見，它們的互補性很強，可以相互促進”。“計算機方法論可以對計算思維研究方面取得的成果進行再研究和吸收，最終豐富計算機方法論的內容；反過來，計算思維能力的培養也可以通過計算機方法論的學習得到更大的提高[22]”。這不是一個一般概念的問題，我們認為是計算思維研究的一個技術路線問題，只有把計算思維的研究同計算機科學與技術方法論有機地結合起來，計算思維才具有實際的意義和價值，計算機科學與技術的方法才能夠獲得進步。
3 “計算思維”研究內容
不管是周教授的計算思維(Computational Thinking)，或是郭教授的計算機思維(Computing Thinking)，還是計算機科學思維(Computer Science Thinking)，它們都有一個共同面向，即都是面向計算學科的思維；都有一個共同的出發點，即研究和探索面向計算學科的思維規律；都有一個共同的目標，即引導人們在解決有關計算學科及其應用領域問題時，能夠運用正確的思維方法。計算學科是關于“計算”的學問，因此，計算思維的研究勢必圍繞解決所謂“計算問題”而展開。
3.1計算思維研究的基本問題
何謂計算思維？《談談計算機思維》一文對計算機思維的內容進行了概括，即人們有意識地將計算機用于生產、生活等各個領域的認識活動以及人們解決計算機問題的認識過程。一方面，它是指一種形式，這種形式表現為人們認識具體的計算機科學，或是應用計算機科學于其他科學、技術的過程中的辯證思維；另一方面，它是由計算機科學本身的特點及計算機作為認識世界的工具所決定的，它同樣受到一般思維方式的限制[12]。周教授則將計算思維歸納為運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[13]。董教授等則從方法論的角度將計算思維定義為運用計算機科學的思想與方法進行問題求解、系統設計，以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動[22]。
隨著社會經濟和科技的發展，我國對計算機科學與技術方面的人才需求量越來越大。但是現狀在于，我國計算機科學與技術專業的畢業大學生并不貧乏，真正掌握熟練計算機技術的人才卻少之又少，許多大學生對計算機科學與技術專業的學習僅僅停留在紙上談兵，一旦實踐起來就兩眼一抓瞎、無法應對了。導致這種尷尬局面的“罪魁禍首”，正是目前計算機科學與技術專業實踐教學體系的構建與實施中還存在的諸多問題。
1 計算機科學與技術專業實踐教學體系的現狀分析
1）重理論、輕實踐的教學模式在各大高校中普遍存在
重理論、輕實踐的教學特點在我國古已有之，如今許多高校仍然難以轉變教學模式，對諸多課程的授課仍采用大班教學、教師主講的傳統方式。
為什么重理論、輕實踐的教學模式如此難以扭轉呢？首先要追究的是在各大高校普遍存在的大班教學模式。
大班教學不光對從教多年的教師而言，即使對剛剛進入大學的學生而言，他們也不會覺得奇怪，一個課堂幾十上百個人，似乎是很正常的事。由于大學教師的缺乏，許多高校都會采用大班教學，師生數量的嚴重失調，導致教師為了應對數量龐大的學生，不得不采用以理論教學為主的教學模式。因為在理論上遇到的問題往往是相似的，教師解答起來也比較容易；而涉及實踐操作，許多問題都需要教師手把手地交，在大班教學的模式下根本實施不了。
2）教學設施的不足和老化
教學設施的不足和老化是影響計算機科學與技術專業實踐教學體系構建和實施的另一原因。
教學設施的不足和老化體現在兩個方面。一是在實踐課上的計算機設備不足和多壞舊，不能使每一學生都參與到實踐中，參與其中的學生也經常會遇到電腦死機、卡頓等問題，既影響學生學習的心情，又浪費了大量的時間和精力在計算機的修護上，學生往往還沒有進入實踐，短暫的實踐課就結束了。
二是學校不能夠提供充足、新式的計算機供學生課后的練習。每個學生的學習能力各不相同，有的實踐技巧可能不能一學就會，需要經過學生自己的反復實踐。從實踐中領略，但是絕大部分的高校是不能向學生提供他們所需要的設備來供他們練習的。學生在課堂上學習的實踐技巧難以得到鞏固，學生的實踐能力沒有得到成分的鍛煉，自然就不可能為社會提供實踐性的計算機人才。
3）師資力量缺乏和教學水平不足
近幾年來，各大高校響應政策實行擴招，計算機科學與技術專業的學生大大增加。但是高校在計算機科學與專業這一方面卻難以招到足夠數量和足夠質量的教師，造成了師生比例的嚴重失調。
教師的數量不足，高校只能被迫繼續實施大班教學，這種教學模式之下，具有創新性、專業性、實踐性的計算機專業人才難以產生，高校也就不可能從人才市場上招到符合學校要求的高端技術人才，構成了一個難以打破的惡性循環。
除此之外，教學水平不足也會嚴重影響到計算機科學與技術專業實踐教學體系的構建與實施?，F在計算機科學與技術這一專業的許多教師還缺乏對當今市場需求的了解，仍然堅持以前的傳統教學模式，對學生進行單方面的知識灌輸，盲目重視課本知識和理論知識，完全不去了解學生的真正需求和市場的真正需要。
另有一部分教師認識到現狀的緊迫，也產生過想要改革教學模式的想法，但是由于學校硬件設施跟不上，教師本人也缺乏帶動學生加入計算機科學與技術專業實踐教學體系的構建與實施計劃的能力，最后也只能不了了之。
4）學生實踐能力不足和輕視實踐的思維定式
大多數選擇計算機科學與技術專業的學生并不是出于對這一專業的喜愛或者擅長，可能是基于就業、薪資等原因而選擇了這一專業。換而言之，在計算機科學與技術這一專業中，有相當一部分學生是零基礎入門，這本身就對學生的實踐操作造成了極大的壓力。
在許多經濟和科技不夠發達的地區，學生往往接觸計算機較晚，經調查，一部分學生反映他們高中時才會接觸到計算機。并且在現今的考試制度下，絕大部分的學生是抱著考高分的目的來學習計算機，缺乏探索和創新能力，學習之后也僅僅只能夠達到應考的水平。
這樣的學生大有人在，高考之后，正是這些學生中的相當一部分選擇了計算機科學與技術專業，毫無疑問，他們在對計算機的操作實踐這方面的能力是嚴重缺乏的。
其次，受大學之前十多年的應試教育影響，絕大多數學生形成了重理論、輕實踐的思維定式。在學習的過程中，學生會有意無意忽視對實踐的學習，而更重視對理論的學習。
2 構建與實施計算?C科學與技術專業實踐教學體系的合理化建議
1）完善實踐教學體系
為了改善目前重理論、輕實踐的教學模式，各大高校積極完善實踐教學體系的任務迫在眉睫。
如何完善實踐教學體系？首先要加強日常實踐教學，積極設計與實現認識、生產、畢業三位一體的實踐教學課程體系。在平時的課程設計中，不妨引入模擬面試的環節，使學生對未來就業的能力要求形成更加準確、深刻的認識，從而到達扭轉學生重理論、輕實踐的傳統觀念。
教師的授課也不應該只是閉門造車，這已經不是“秀才不出門，即知天下事”的時代了，“讀萬卷書”還要“行萬里路”，能否將課堂帶進社會，將社會帶進課堂，對學生實踐能力的培養至關重要。
作為教師，必須要扭轉自己的看法，打破重理論、輕實踐的固有觀念，只有教師真正的重視實踐，才能帶給學生所需要的實踐性教學，完善實踐教學體系方能指日可待。
2）對教學設施要做到及時的更新換代
教學設備是影響教學效率和師生積極性的一大問題，教學設備老舊化也是許多高校的共有問題。許多高校教師表示，他們一再請求學校更新教學設備，但他們的請求得不到滿意、及時的回復。
教學設備的更新換代確實是一筆大額支出，對高校的財政將是一大壓力，但是能否對教學設備進行及時更新對學生的實踐能力培養和學生未來的就業狀況息息相關，高校不能只把目光放在當下的經費節省上，只有培養更多對應市場需求的學生，才能夠吸引更多學生進入本學校和本專業，才能促進高校的長遠和根本發展。
其次高校應該扭轉觀念。許多高校領導層覺得，教學設備固然存在一些老化現象，但是也不是不能使用，現在有更迫切的地方需要經費，等經費寬松了，再對教學設備進行更換；或者是等所有教學設備都老化?p壞了，再進行全面的更換處理，不是更省事省力嗎？抱著這種心態，對更新教學設備一事一拖再拖，殊不知就是在這被拖延的一段時間里，已經耽誤里大量學生的實踐鍛煉。對高校而言，短短的一兩年可能不算什么，但是對于本科學生而言，那就是他們大學生活的四分之一或二分之一。
總而言之，學生的時間耽誤不起，教學設備的更新換代不能再拖了。
3）打造擁有新視野、高水準的教師團隊
如果說教學設備的更新換代是對構建和實施實踐性教學體系的強有力的硬件支持，那么一支擁有新視野、高水準的教師團隊就是實踐性教學體系的內在支撐和核心支柱。核心支柱如果倒了，再堅實的硬件都不可能撐起實踐性教學體系這一座大廈。
打造擁有新視野、高水準的教師團隊擁有兩條途徑。其一，對現有的教師團隊進行能力上的提升和視野上的拓展。完善教師考核機制，進行嚴格的優勝劣汰，督促教師不斷學習、不斷進步。鼓勵和支持高校教師參與國內外相關的研討大會，鼓勵高校教師跨校、跨國學習，鼓勵高校教師進入市場和社會進行調研，已達到拓展教師視野、更新教師觀念的目的。
其次，積極進行對高水平、創新意識強、實踐能力突出的新技術人員的引進和招聘工作。對這一批新鮮血液的引進，不光可以給學生提供更專業、更全新的教學指導，而且能夠刺激高校老教師進行對教學模式的創新和教學觀念的轉變。目前高校招聘大量存在因薪資福利不好而導致人才流失的現象，筆者認為，應該對教師團隊進行精簡，并且打破人人等工資的觀念，將高薪資留給真正的高水準、有能力的優秀人才，不求數量求質量，才能為實踐性教學體系提供水平足夠的師資支持。
4）對學生計算機實踐能力的培養從初高中開始
在經濟發達地區或者是部分城市中，學生很早就開始接觸計算機的相關課程。但是由于對計算機的考核不會納入中考成績和高考成績（一般情況），所以學生對計算機相關課程的重視度不夠，更缺乏實踐的動力和欲望。
對邊遠地區的孩子而言，他們接觸到計算機的時間更晚，一是因為缺乏相應設備，二是因為缺乏專業人才。在國家的一系列優惠政策的實施之下，設備的缺乏問題已經得到了較好改善，但是絕大多數的專業人才仍趨向于在中東部一線城市求職，專業人才難以下鄉。
由于以上種種原因，就總體而言，學生在計算機實踐方面基礎薄弱、能力不足，這對于實踐性教學體系的構建和實施造成了極大的阻力。
關鍵詞：計算機科學導論；教學目標；教學方法
中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）02-0344-02
目前，計算機技術的飛速發展，使得計算機技術的應用及滲透的領域越來越廣，這迫切需求高技能高素質的人才。如何將計算機專業的人才培養成合格的、適應市場需求的人才，成為每一位計算機專業教育工作者的首要任務。
計算機科學導論作為一門計算機專業大學一年級學生的專業必修課，重點旨在勾畫計算機科學體系的框架，通過計算機科學基礎理論與應用操作相結合課程內容安排，使學生對計算機學科的知識體系結構有一個較為全面和系統的了解，繼而激發并培養自己對本專業的興趣，為以后大學四年的知識學習、能力素質和職業道德的塑造奠定堅實基礎[ 1-2]?；谡n程至關重要的作用，該文主要從計算機科學導論的教學方法和考核方法等方面進行了討論，以期在今后的課程教學過程中達到最佳教學效果。
1 明確課程教學目標
計算機科學導論目標是通過介紹計算機科學與技術學科的定義、學科范疇、特點與規律，來構建課程的體系結構，引導學生培養正確的學科專業思想，同時激發學生對本專業的學習興趣，使學生逐步形成以計算機的觀點來分析解決問題的思維。課程內容涉及到一些專業課程的基本概念及某些具體內容，但絕不是計算機科學學科專業課內容的壓縮和拼盤。通過本課程的學習使學生了解各專業領域研究的主要內容，掌握計算機系統的基礎知識和操作技術，提高感性認識，力求使學生對所學專業及后續課程的學習有一個整體性、概括性的了解，樹立專業學習的信心和自豪感，為今后在各自的專業中對計算機的使用打下厚實的基礎，踏入計算機科學技術的大門，更好的適應社會的需求。
2 注重課程教學方法
近年來，這門課在教學中出現了多方面的問題。雖然計算機科學導論這門課程的內容不難，但是課程授予的對象是剛剛步入大學的新生，他們在入學前對計算機的了解程度各不相同，有的學生能夠較熟練的操作計算機，有的學生卻不會操作計算機?；趯W生對計算機的認知基礎不同，采用怎樣的教學方法來教授這門課程能達到預期的教學效果，成為擔任該課程教師一直關注的焦點。
為了在教學中提高學生的應用水平，培養他們濃厚的學習興趣，我們不僅要充實授課內容，把握好難易程度，更需要結合多種教學方法。
2.1 積極引導學生，激發學習興趣
計算機科學導論課程的授課對象是計算機專業的大一新生，他們對計算機及計算機專業學科的構架都還認識不足。因此，授課教師需要從多方面去積極引導他們。首先，從計算機應用的重要性及社會市場的需求方面進行舉例分析，增強學生信心，并引導學生把握好自己的專業學習方向[ 3-4]。其次，在課堂的教學過程中用生動形象的應用舉例講解取代傳統的理論講授、理解掌握的方式，幫助學生逐漸熟悉并建立計算機科學與技術學科專業的知識框架，不斷激發學生的學習興趣。再者，在課余時間中，向學生介紹電子設計大賽、數學建模、PPT設計大賽等科技活動，鼓勵學生深入了解并積極參與，幫助他們開闊視野，增強實踐動手能力。
2.2 教學內容豐富，易理解易掌握
計算機科學導論是構造計算機學科專業框架的教材，授課內容涉及各個學科、各個領域的專業理論知識，難度比較大。因此應該優化內容，做到難易適中、層次淺顯、通俗易懂，講授時最好采用圖文并茂加實物相結合的方法，使學生在感性上充分認識，更有助于理解和掌握[5]。除此以外，對教學內容進行適當的補充和實例演示。比如在講授硬件知識時，可以視頻演示硬件組裝的過程；在講授計算機網絡知識時，補充一些加強網絡信息安全方面的一些知識。這樣既能集中學生的注意力，激發學生的學習興趣，也能調動學生學習的積極性。
2.3 理論聯系實際，培養動手能力
計算機科學導論課程不僅要塑造學生的學科知識框架，還要讓學生熟練掌握計算機的基本操作。所以實驗是課程教學中的一個必備環節，能促進學生加深感性認識，更能幫助學生理解掌握課堂知識[6]。
實驗中實驗目的要明確，實驗內容要豐富備多樣、知識面廣，在全面鍛煉學生的動手能力的同時調動他們的學習熱情，從而提高學習效率和質量。比如在實驗練習PowerPoint內容時，讓學生把自己的個人簡歷情況進行作品設計，可以把自己的簡介、照片、愛好等內容進行規整，加之實驗的具體要求，這樣在實驗過程中充分提高了學生的積極性，也多方面的練習了文字與圖片的排版、自定義動畫、幻燈片切換、超鏈接、背景、配色方案等功能。
2.4 問題啟發思路，促成創新思維
課堂提問是教師主要的教學手段之一，它可以幫助教師了解學生知識的掌握情況，也可以幫助學生溫習加深理論知識的記憶，從而啟發學生的思維，有助于促進學生的創新能力[ 7]。
計算機科學導論的課程內容是計算機專業主要課程的精簡，本身理論性較強。因此在課程的教學過程中要打破傳統的灌輸式教學方式，結合課程的特點，充分利用其優越性，通過視頻播放或者實例演示引入一些啟發性的問題，來調動學生的學習積極性，啟發他們的問題求解思路，逐漸培養他們的創新能力。比如講解Excel時，月份、星期等都可以循環的拖動填充，那如何將同宿舍同學的姓名設置同樣的效果呢。提出這樣的問題后，能夠引起學生的好奇心，激發學生求解渴望，從中增強學生分析問題和解決問題的能力，并在實踐中促成創新思維，使學生在對后續課程學習過程中，保持一種主動積極的學習態度。
3 改進考核方式
多年來，計算機科學導論課程一直沿用理論考試為主要的考核方式，這樣往往忽略了學生的計算機操作能力的培養。因此，該課程應注重學生的基本操作能力的考查，采取理論考試與上機考試相結合的考核方式，兩者應該各占二分之一的比例，這樣就能更好將理論和實踐相結合，從而使學生認識到計算機基本操作的重要性。
4 結束語
“計算機科學導論”是學生對計算機科學與技術知識體系結構形成的專業入門課。它有助于計算機各專業同學對自己所在專業課程概貌及其框架結構的了解，有助于每個學生從中學到大學的學習方法、學習習慣的轉變，更有助于學生學習興趣的培養。選取多種教學方法相結合進行“計算機科學導論”教學，以問題推動思考，以實踐促進理論，勢必取得更好的教學效果。
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關鍵詞：計算機科學與技術；教學改革；實踐
一、引言
受IT技術快速發展的影響，計算機科學與技術專業從二十世紀八十年代末期開始逐漸成為高校招生和辦學的熱門專業。一段時間以來，辦計算機專業在全國各地高校形成一股風氣，各類各級高校不論條件如何，均設有計算機專業，導致計算機在校生的規模極度膨脹，已成為全國在校學生最多的專業之一。目前，計算機人才培養存在一個怪現象：一方面每年的畢業生相當一部分找不到工作，另一方面IT企業又找不到合適的畢業生，究其原因是計算機專業的教學出了問題，培養的學生創新實踐能力不強、學不能致用、質量不高，不適合用人單位對畢業生的要求。這個問題在國內大學相當多的計算機專業不同程度的存在。本文對這個問題我們進行了深入的分析和探索，認為要轉變這種局面就要實現創新人才培養，最直接關鍵的就是改革目前的教學方式和考核評價方式，啟發和促進學生主動學習，在實踐和應用中掌握知識。
二、高校計算機科學與技術專業教學現狀
近年來，國內外的高校都在積極探索計算機科學與技術專業的教學與人才培養模式，隨著社會對計算機專業人才需求條件的不斷提升，我國計算機專業人才的培養所存在的問題也逐漸暴露出來。具體體現在：
（一）學生專業知識基礎參差不齊
在我國各大高校，大部分學生來自小城鎮和農村，有自卑和畏難心理，而這種差距難以通過傳統的刻苦和用功進行彌補。部分來自大城市或家庭條件比較好的學生對電腦接觸早，他們在計算機實際操作方面的能力比較高，個別學生甚至超過了部分專業教師。專業知識基礎和參差不齊增加了教學的難度，提高了教學的要求。
（二）課程設置與教學內容不能適應計算機科學與技術的專業需求
為了滿足社會對計算機專業人才的需求，高校在進行課程設置時一方面要兼顧學生具有完善的理論基礎，另一方面又要強調培養學生的實踐能力，這樣一來，一些理論深、難度大的課程在教學計劃中占有了較大的比重，而一些應用性較強的課程難以全面進入教學計劃。導致的結果就是因學生基礎知識、自身學習能力和興趣的差異，一方面對理論性較強的課程學不好，另一方面對自己感興趣的應用性課程因沒有教學計劃而學不到。這在很大程度上打擊了學生學習的積極性，導致他們心理陰影和對學生的抵觸情緒，同時也給教師授課帶來了一定的難度。
（三）教學方式和手段落后，學生上機實踐機會很少
由于我國有些高校存在資金短缺、師資力量不足以及觀念跟不上等方面的原因，因此在教學中仍存在重理論、輕實踐，重知識傳授、輕能力培養的傾向，導致人才培養與社會需求存在著較大的差距，學生畢業后無法勝任相應的工作崗位。即使部分院校開設了各類實驗課程，但由于沒有良好的實踐教學環境和實踐氛圍，缺乏科學的實踐教學考核措施與標準，導致學生與教師片面地重視理論學習與教學，使實踐教學流于形式。
（四）師資力量薄弱
我國高校計算機專業師資多數屬于教學型教師，普遍存在實踐能力差、科研水平不高的情況。由于很多高層次的計算機人才流入了國內外的工作待遇優厚的企事業單位，導致了高校高水平計算機教師缺編，這在一定程度上影響了上課的質量，教師亦無精力投入于科研及本身業務的進修和提高。其次，多數教師沒有項目制作、程序設計等“一線工作”的經歷，也就很難將自己所教授的課程真正與實踐結合起來，而將企業單位中的工作經驗穿插在課堂中教授給學生也就無從談起。
三、推進計算機科學與技術專業相關課程教學改革的實踐策略
（一）轉變教學觀念，改革實踐教學方式
實踐教學對于提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神與實踐能力具有特殊作用。實踐教學應該覆蓋包括：實驗、認識實習、生產實習、社會實踐、課程設計、畢業設計(論文)、第二課堂等各個環節。更重要的是實踐教學必須保證學生在教師的指導下，自己動手、自行設計、自主完成的教學過程，重在培養和訓練學生的操作能力和創造能力，相對于課堂教學更具有直觀性、綜合性、創新性，在應用型人才培養過程中有重要意義。對于應用型本科院校的計算機科學與技術專業來說，傳統的實踐教學體系和內容，己經不能滿足計算機發展的質量的需要。計算機及IT技術的發展和更新非常迅速，學校要保證本專業人才培養質量，就必須轉變傳統教學觀念，在提高學生的創新意識、創造能力和繼續學習能力上進行大膽改革和創新。
不斷進行實驗教學改革，把實驗教學逐步從理論課教學中獨立出來，統籌協調理論教學與實驗教學，建立實驗教學中心，強化實驗教學。我校計算機科學與技術專業通過多年的實踐總結，對教學過程中各個實踐環節進行改革實驗，取得一定的進步：
1、課程驗證性實踐環節：對于本專業重要基礎性課程，如高級語言程序設計和數據結構等課程采用小班授課，實踐環節采用邊學邊練的實驗室教學方式，用實踐環節進行教學，不區分理論與實踐教學。整個教學環節都在實驗室進行，使教師及時掌握學生的學習狀態，使學習過程更加直觀。
2、課程綜合設計環節：將相關緊密課程進行綜合課程設計，指導教師給出題目和要求，學生在指導教師的指導下分組完成任務。這樣不僅能夠節省實踐環節實踐，減少重復內容，更能鍛煉學生綜合的問題思考能力和實際問題的解決能力，同時提高學生的組織能力和協調能力，更重要的是通過答辯環節能夠提高學生的表達能力。
3、實習環節：通過校內和校外實習相結合的形式進行實習環節，積極探索校內實訓基地建設的校企組合新模式，由學校提供場地和管理，企業提供設備、技術甚至和師資支持，培養學生的市場創新能力；加強校外實踐教學基地建設，建和發展盡可能多的校外實踐基地，爭取即為企業服務，為企業出謀劃策和培訓員工，又解決學生校外實習困難的問題。
4、創新型實踐環節：通過第二課堂、設計大賽和教師科研等各個環節，提高學生的創新能力和綜合實踐能力。通過多年的調查發現，參加設計大賽或教師科研的學生在人才市場的競爭力遠遠 超過重點高校的本科畢業生，甚至研究生。我們認為創新性實踐環節是應用型本科院校人才培養的突破口，是應用型人才培養的關鍵。
5、畢業設計環節：畢業設計是學生進行綜合設計的重要的環節，我們在畢業設計過程中始終堅持題目新穎，能夠體現計算機科學的新技術的應用；在指導過程中要細致，能夠鍛煉學生的綜合設計能力。畢業設計環節重點培養學生的創新意識，創新意識是創新能力的基礎，也是應用型人才培養中必須具備的要素之一。
（二）改革考核方式，由知識點考核向能力和素質考核轉變
考試制度的改革是全面推進素質教育的關鍵。計算機專業不應該僅有單一的理論課考試方式，針對專業實踐性、工程性較強的特點，根據課程性質的不同可以采用多種形式的考核方法實行實驗和理論分別考核，實驗考核不過關，相應學分也拿不到，甚至有些課程以實驗考核為主。還可以通過認證考試等形式，引入第三方考核。這樣做既可以促進學生實踐動手能力的鍛煉，真正考察了學生的專業能力和專業素質；另一方面便免了學生因死記硬背而失去學習興趣，激發了學生的學習熱情。
（三）學生綜合評價的考核方式的改革
學生綜合評價的考核方式要采用了從德、智、體3方面，結合學生活動記錄及獎懲等信息，對大學生進行綜合評價的定量測評方法。測評指標計算公式為：S=0。2D+0。7Z+0。1T+F。式中為S為測評總分，品德素質定量考核指標成績為D，智育素質定量考核指標成績為Z，身體素質定量考核指標成績為T，在校其它表現定量考核指標成績為F（又稱加減分，獎為正數，罰位負數），0。2、0。7、0。1為加權系數。另外，為了更全而、更準確地反映學生素質的實際情況，根據不同學校的不同情況對加權系數可以進行設置初始化。
品德素質定量考核指標成績：采用民主評議和輔導員評議相結合的辦法。
智育素質定量考核指標成績：按學期計算，智育成績是本學期所有課程成績的平均分。所有考試成績均折合成百分制進行計算。
身體素質定量考核指標成績：按體育課成績和身體素質達標測評成績。
在校其它表現定量考核指標成績：根據學校及院系的有關規定，記錄學生在校的表現，如實踐活動、創新活動、科技競賽活動及其它業余活動和獎懲情況，以課程的方式統一標準進行加分和減分，以實現定性和量性相結合的綜合考核方式，以提高學生綜合素質和職業素養。
（四）教師的培養
要實施新的教學方式和對學生的考核評價體系，效果的好壞關鍵在教師。實施新的教學方案，實際上對教師提出了更高的要求，比如：面向目標教學內容的精練和組織、大作業和小項目的設計等，都要求教師不僅具有較豐富的教學經驗，還要及時了解學科發展前沿和方向，有較高的科研水平和工程實踐能力。這些能力正是大學教師所欠缺的。例如，在地區性大學特別是邊疆地區的大學計算機專業的教師隊伍普遍存在著學歷偏低、主要從事教學工作，很少參加科研工作的問題，即使主觀上有教學改革的愿望，客觀上也很難達到要求。因此，要想取得明顯的教學改革效果，最重要的措施就是教師的培養，特別是關注青年教師，提高教師的科研水平和工程實踐能力。
從近年來教師考核的情況和學生的反映來看，教學同時又從事科研與開發的教師與單純搞教學的教師相比，不論是知識面、思維的活躍性、創新意識、還是教學效果，前者都明顯優于后者。許多教師在從事科研和開發時，還將課題結合到學生畢業設計或學生課外科技活動中去，也吸收部分學生參加課題研究。這種教學與科研開發的緊密結合，對提高學生的創新和實踐能力起到了積極的作用。因此要利用好現在國家和地區的政策，有計劃、有步驟地提高現有教師的學歷層次；鼓勵教師參加各種形式的課程進修，如參加教育部和教指委舉辦的課程進修班、IBM和ORACLE等公司舉辦的系統軟件和軟件工程與軟件工具培訓學習班；鼓勵教師參加科研項目、參與技術開發和參加學術會議。
四、結語
教學質量決定高校應用型專業的人才培養質量，所以教學改革需要不斷深化。近年來，我專業學生的操作能力、動手能力、獨立分析和設計能力、創新意識、創造能力明顯增強。應用型人才培養模式不斷改進，應用型人才的培養質量不斷提高。今后我們的重點是創新實驗室和開放實驗室的建設，完善學生創新能力的培養，對創新實踐環節要進一步改革和探討。
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關鍵詞：計算機；科學與技術；專業；人才培養；現狀；改革；模式
中圖分類號：TP3-4
信息產業目前正在向全球經濟的主導產業方向邁進，電子計算機科學和技術于信息產業中占領了極為重要的位置，電子計算機科技人才系計算機科學和技術發展之源動力，是我國向電子計算機科學領域高峰攀登的主力軍，這便對培養具有高素質的電子計算機科技人才指出了緊迫的要求。培養適應社會需要的計算機專業人才問題應當引起我們的關注。本人就高等院校計算機專業的專業建設形式和課程體系實施了研究，著重闡明了專業辦學期間的專業辦學的指導思想、專業定位、特色及其專業培養方式、課程體系創新等諸多問題，對于地方高等院校計算機專業的建設具有一定的指導意義。
1 計算機科學與技術專業發展現狀與存在問題分析
當前在我國，計算機科學和技術專業大學生從業難的根本原因不是人才過多，而是供需矛盾表現于結構性失衡。對以培育具備應用型人才為主導的高等院校來說，更是存有既不能夠使學生具備扎實、全面的專業理論基礎，又不能夠培育學生熟悉的運用能力之問題，從而導致了顧此失彼、真正效果短板的局面。[1]
1.1 當前高校計算機專業人才培養現狀
社會對電子計算機專業人才的需求日漸強烈，信息時代社會需求多樣化的電子計算機專業人才。可是，隨著科技的發展進步，電子計算機技術人才培育方面的確存在一些問題并且逐漸顯露出來。具體表現于學生缺少創新意識，只是意味死記硬背，實踐運用能力不夠，掌握的技能與社會要求相脫節。從而導致了一方面社會針對計算機技術人才的需求進一步增大，而另一方面大批的計算機專業大學生沒有辦法找到工作。充分反映出計算機科學和技術專業人才培育中出現的實際問題。為適合新形勢下社會對計算機科學和技術專業人才的新需要，我們一定要對電子計算機科學和技術門類實施教學改革。在高校大力培育學生的創新能力，也是高校教育教學順應時展的緊迫需要。
1.2 計算機科學與技術專業人才培養期間的主要矛盾
按照以往對電子計算機科學和技術專業人才培育的認識，電子計算機科學和技術學科系相關算法之學問，培育的人才一定要具備開展算法分析與運用的能力。此是一項以專業學術發展與分析探討為導向的培育形式，在此形式下，學校注重理論知識體系的傳授，而淡化應用技術的強化培育，培育的人才偏向于學科類型、學術類型，缺少獨立克服化解問題之能力；對電子計算機開發和管理工具以及手段的運用不熟、經驗不夠、缺少對實際事物的抽象反應力。信息化社會需求的是追求職業化為目標的培育模式，要求培育的學生不但具有扎實的基礎理論，并且需具備較強的實踐運用能力。
1.3 導致計算機科學和技術專業畢業生就業難的主要原因
（1）專業定位同社會發展相脫節
高校在電子計算機科學理論探究和知識推廣層面具有很強的優勢，可對于社會需要的應用型人才的培育方面卻略顯得比較單一。
（2）教學方法及內容陳舊
當前大部分高校的電子計算機專業課堂設置依舊按照多年以前的專業設置方法，沒有與電子計算機科學發展和電子計算機運用發展同步俱進。
（3）實踐環節缺乏
當前大部分高校以課堂設計、畢業論文設計當作實習實踐的主要環節，此實踐環節存有學科片面性、同企業運用脫節、缺少系統的、完整的、具體的實習實踐環節。
（4）師資隊伍建設滯后
高校教學第一線的教師大部分屬于擅長理論類型的教員，教學十分任務繁忙，沒有時間從事運用項目的開發科研活動，缺乏實踐應用本領，沒有能力在電子計算機應用方面為學生指出更好的指導性見解。
2 計算機科學與技術專業教學模式改革的幾點建議
2.1 轉變教學觀念
在當今條件下，電子計算機技術仍處在理論學習和推廣期間，發展情勢趨于緩慢，理論學習有利于電子計算機技術在我國的廣泛發展。隨著近年來電子計算機技術的進一步發展，電子計算機已運用到生產生活領域的諸多方面，社會需要求是大批的計算機運用技術人員，企業需求具有實踐經驗，并且很快適應工作崗位、能親自動手能力比較強的大學畢業生，而高校培育的依舊只是大批理論類型、研究類型的電子計算機人才，由于在培育階段缺少真正的實踐本領及實習環節，致使學生在實踐活動能力發揮方面上還很缺憾，而且已不能適合信息化社會對電子計算機人才的需求，高校應當摒棄以往的教育模式，適應社會的發展，建構以市場為指導、以培育應用型人才為宗旨，緊密結合社會的發展趨勢，積極探求新的人才培育模式。
2.2 改革教學體系及課程設置
高校在掌握市場需要的前提下，應當依據社會需要的應用目標設置不同的電子計算機應用教育方向，例如電子計算機互聯網絡、軟件開發技術等；在教學課程設置方面，應當緊密結合應用目標選取教學課程，選取應當有所偏重，有所摒棄；把教學課程分解為公共必、選修課；專業必、選修課，針對專業必、選修課，必須做到相應的課程構架環節，課程構架內容應當與時俱進，根究企業時展運用的需求，并且依據課程的要點，促使學生通過理論學習后能夠立即融入實踐環節，并使其在掌握課程應用目標的基礎上深刻理解課程的核心內容。[2]
2.3 開展校企合作，建設以項目為主導的實踐基地
高校專業課程設計目的在于讓學生對此門專業課程能有一個更加深入的認識，掌握該門課程基本知識的運用能力。組織開展校企合作辦學的活動方式，使學生能把學習理論課程的研究同實踐能力運用有機結合起來，一方面深化了學生對電子計算機專業運用的了解，激發了學生學習電子計算機技術知識的興趣，在另一方面，企業運用項目具有一定程度的復雜度和時間的局限性，給學生也指出了更高的學習要求，在學習動力和壓力的驅使下，有效鍛煉了廣大學生的實踐親自動手操作能力以及克服實際問題的本領，同時也能鍛煉學生之間互相溝通合作的團隊互助精神。[3]
2.4 強化雙師型師資隊伍建設
雙師型教師具有相關實際運用開發經驗，在傳授理論知識時，能夠深入掌握課程的要點，并且根據具體運用實例實行講解，在實踐實習活動課中，能把運用項目的問題研究得十分透徹，條理清楚，方便學生理解和把握理論和實踐知識，同時可以在學生專業技術方面、就業方面等給予大力的支持與扶持，而且也確立了應用型人才的一個典型標桿。電子計算機專業系一項實用實踐性非常強的專業，為使培育的高校學生能夠盡快適應工作崗位，就得提升電子計算機技術動手親自實踐的能力，高校必須改變以往的電子計算機技術方面教學模式，不斷改革教學體系內容，積極加強同企業的合作，建構學生實習實踐基地，打造具有雙師型的高校師資隊伍。[4]
3 結語
在電子計算機科學和技術人才培育理念上，不僅要遵守因循電子計算機科學和技術人才培育規律，而且應當不斷拓展對廣大學生創新理念及應用能力的培育，在計算機科學和技術門類教學中，我們不但要將知識講授給學生，而且還要培育廣大學生具備較強的創新意識和應用本領。
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【關鍵詞】計算機專業；應用型人才；教學改革
隨著計算機技術和網絡技術的發展，我國已經進入信息化社會，對計算機專業人才的需求日益膨脹。從總體來看，計算機專業就業市場上企業急需大量的人才。但是，大部分計算機專業畢業生缺乏實際應用開發設計能力，不能很好地將計算機科學與技術專業的知識應用到生產生活中，計算機專業畢業生的就業已經出現困難。原因在于高校在計算機專業人才培養中滿足社會需要的針對性不夠明確，導致了結構上的不合理，在本科教育階段針對應用型人才的培養依然比較薄弱。人才培養是地方院校的核心工作，高校如何根據市場和產業發展需要及時調整計算機專業的培養方向及教學方法，培養符合社會需求的應用型計算機人才是值得關注的問題。
一、目前高校計算機科學與技術專業教學存在的問題
1、課程設置的問題
根據當今企業需求和前沿技術，多次調整了人才培養計劃，以滿足企業用人的要求，課程設置基本科學合理，并充分利用短學期和畢業實習開展實訓教學活動。但是，在課程設置上還需按具體應用進行分塊設計，突出其特色，實踐性課時數需要加強，工程案例實訓教學還需在各專業課程中進一步推廣，綜合性課程設計有待完善。
2、 課程內容的問題
根據新一屆教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會（2006-2010），對教學改革的要求，不斷的修訂課程內容，逐步由過去的大部分課程內容理論性較強，應用性較少，與軟件企業生產實際相結合不夠，甚至一些內容脫離了快速發展的軟件企業的需求現狀，向與企業生產實際、工程應用實際轉變。但是，課程中工程案例引入的還遠遠不夠，項目驅動教學剛剛啟動，課程內容如何更加貼近實際。如何按照“CDIO模式”運作，依然有很多工作要做。
二、計算機科學與技術專業教學模式改革的探究
1、改革人才培養方案，優化課程體系
針對教學應用型大學，按照教育部和財政部有關加強“質量工程”本科特色專業建設的要求，計算機科學與技術專業人才培養目標的定位不僅要成為向高一級的高等學校輸送高素質的研究性人才的搖籃，同時也要為社會輸送更多從事計算機專業的高級技術人才。因此，要加強計算機領域發展趨勢和人才需求研究，以“夯實基礎、強化專業、精簡內容、優化課程”為指導思想，以信息技術為代表的高新技術發展為導向，建立符合學生知識基礎和認識規律、科學合理的課程體系，吸引產業、行業精英和用人部門共同研究和制定與生產實踐、社會發展需要相結合的人才培養方案。做到“三構建三優化”，即：構建計算機應用型人才培養輸出基地，培養應用型人才；構建具備深厚理論基礎底蘊的人才培養體系，輸送研究性人才；構建計算機科學與技術專業的核心課程。優化課程和課程內容；優化理論與實踐教學比例，注重實踐；優化授課學時。從而保證計算機人才培養的先進性和實用性。
“畢業即就業、就業能上崗、上崗成骨干”，采取以市場需求為導向，以訂單式培養為切入點，模擬市場對工程技術人才的要求進行實習和實訓，將企業所需人才與培養目標緊密地結合起來。
2、加強精品課程建設，促進教材改革
以精品課的建設為抓手，促進教材建設。課程內容要充分反映計算機產業和領域的新發展、新要求，注意硬件、軟件、應用三方面知識的合理搭配，跨學科內容的交叉和安排；加強教學研究和改革，提高課堂教學質量，注重因材施教，改進授課方式和教學手段、考核內容和考核方式，注重能力培養和鼓勵創新；提高多媒體授課水平；利用現代信息技術，拓展網絡教學。
教材建設是學科建設的一項重要內容，教材質量的好壞直接影響教學效果。選用優秀的教材能顯著提高教學效果。本專業制定了嚴格的教材選用制度，教材選用時優先選用同行業所公認的經典優秀教材，特別是基礎課和專業基礎課。也可以選用適用的面向2l世紀課程教材、“十一五”、“十二五”規劃教材和教學指導委員會推薦的本科教材。對教學內容更新快的課程注意選用學術造詣高的作者編寫的最新版教材。
3、構建雙師型師資隊伍，促進教研工作
以培養應用型人才為目標的教學模式對師資隊伍提出了更高的要求。教師應能按照市場調查、市場分析、行業分析、職業及職業崗位群分析，調整和改進培養目標、教學內容、教學方法、教學手段，注重學生行業、職業知識的傳授和實踐技能的培養，能夠在學生專業技術上、就業上給予積極的支持與幫助。學校在建設雙師型隊伍過程中，應鼓勵與支持理論型專業課教師參與企業項目的應用研發，也可招聘一線的研發人員到院校從事實踐實習型課程的教學工作。
做好人才引進、青年教師培養和師資培訓工作，形成學歷、學緣、職稱、年齡結構合理的師資結構；建立完善校內教師和計算機相關領域一線高級技術人員的相互學習交流、兼職授課等一系列制度和運行機制。建立教師培訓、交流和深造的常規機制，打造了解社會需求、教學經驗豐富、熱愛教學工作的高水平專兼職結合的教師隊伍。
4、培養學生動手能力、強化實踐教學
進一步加強實踐教學的管理，實踐教學內容、方法、手段及教學模式的改革與創新；推進教學儀器設備建設和管理機制改革，使實驗教學的硬件和軟件條件得到明顯改善；實驗內容的創新性、設計性和綜合性研究，為學生創造較大的自主創新和探索空間；在實踐體系的構建、實驗室開放、實驗室的開發和使用、實驗教學隊伍建設等方面建立科學規范的制度；加快實訓教學基地的建設；認真作好短學期的實訓工作，強化學生動手能力的培養；深化畢業設計內涵，強化過程管理，提高畢業設計質量。
發揮學校先進的設施設備和專業師資優勢，開展校企合作，使專業建設與產業發展緊密結合。把學生送入企業中實習，觀摩、學習、參與企業的生產環節，使學生直接了解具體工作崗位的技術要求，掌握業界內計算機最新的發展趨勢，提高職業能力，增加了學生們學習的興趣性，為畢業與就業接軌，為上崗工作奠定基礎；培養學生的組織紀律觀念、良好的職業道德、認真負責的工作態度、艱苦樸素的生活作風、團結協作的團隊精神。學校通過企業的反饋與需要，及時調整培養方案，有針對性培養人才，結合市場導向，注重學生實踐技能，更能培養出社會需要的應用型人才。
三、總結
計算機科學與技術專業面向社會對信息技術的需求，以培養應用型信息人才為目標。地方應用型大學應該轉變教育觀念，明確應用型人才培養的目標定位，以市場需求為導向，堅持教學服務于社會， 一如既往的堅持“強化特色、重在建設”的原則，加強應用型人才培養方案的改革工作，深化應用型人才培養的課程體系改革，創新培養模式，堅持產學研合作教育。在建立健全計算機科學與技術專業實踐平臺、實訓基地的基礎上，進一步完善專業的教育理念、教學模式、課程設置、教材建設、教學方法和手段等內容，全方位提高教學質量和教學水平，推進應用型實踐教學體系的改革。
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隨著計算機的誕生和計算機科學技術的發展，計算技術作為現代技術的標志，已成為世界各國許多經濟增長的主要動力，計算領域也已成為一個極其活躍的領域。計算學科正以令人驚異的速度發展，并大大延伸到傳統的計算機科學的邊界之外，成為一門范圍極為寬廣的學科，人們對計算學科的認識，已從知識層面上升到了方法論的高度[1]。
1989年1月，美國計算機學會(簡稱ACM)和美國電氣和電子工程師學會計算機分會(簡稱IEEE-CS)聯合攻關組在《ACM通訊》雜志上刊登了他們歷經4年的研究成果——“作為學科的計算科學”的報告[2]。該報告圍繞計算機的主要現象，從學科的三個基本形態，即理論、抽象和設計入手，結合科學與工程科學兩大學科門類的基本特征，完成了計算學科的“存在性”證明，首次給出了計算學科的定義，為“計算”作為學科及其以后的發展奠定了基礎。如今，計算已不再是一個一般意義上的概念，它已成為“各門科學研究的一種基本視角、觀念和方法，并上升為一種具有世界觀和方法論特征的哲學范疇”[3]。在長期的社會生產實踐中，計算科學的內涵與外延從學科的角度得到進一步詮釋，ACM和IEEE-CS以及計算機界關于計算學科認知問題的研究不斷取得重要成果，其中，CC1991(“計算學科教程1991計劃”的簡稱)和CC2001(“計算學科教程2001計劃”的簡稱)報告為計算學科建立了現代課程體系。隨著計算科學的不斷發展，其課程體系也在不斷完善，2004年11月，ACM、AIS和IEEE-CS又聯合公布了新的計算學科教程CC2004，文[4]對該課程體系做了分析與思考。
隨著信息技術行業人才需求的與日俱增，世界上絕大多數高等院校均設立了計算科學或與之相關的專業，國內的高等院校也不例外。為了有效地推行國內的計算機科學與技術教育，同時又能與國際接軌，中國計算機科學與技術學科教程研究組于2002年提出了“中國計算機科學與技術學科教程2002”(ChinaComputingCurricula2002，簡稱CCC2002)[5]，該教程從計算機學科教學計劃的發展、計算機學科的定義、計算機學科本科生能力培養、計算機學科知識體系演變、計算機學科課程體系結構、計算機學科課程的教學計劃與組織方法等方面全面闡述了計算機科學與技術學科知識與課程體系的外延與內涵，進一步明確了新形勢下計算機科學與技術學科本科生能力與素質培養的基本要求，為國內高校計算機科學與技術學科制定培養方案和形成具有自身特色的課程體系提供了指南，對中國高校計算機科學與技術學科教育的改革和發展具有重要的參考價值和積極的推動作用。CCC2002給出了中國計算學科課程體系的描述，但如何圍繞這一課程體系概括的知識領域和知識點來組織知識內容仍然具有隨機性，特別是在幅員遼闊、經濟和文化發展水平存在地區差異的中國，這種隨機性尤為突出。因此，我們必須深入分析CCC2002的特點，理解其精神實質，根據地區的特點和各高校自身發展的水平與特色合理選擇或組織各類課程的教學內容，積極開展教學改革，不斷強化課程建設，只有這樣，才能為課程目標的實現建立良好基礎。
2CCC2002的基本特點
CCC2002的特點在于，它既有對國外研究成果的借鑒，又融合了國內計算機科學與技術學科教育研究成果；由體系到課程，自頂向下進行課程體系設置，按基礎課程(包含部分核心知識單元)、主干課程(包含大部分核心知識單元)、特色課程(發揮各校特長，培養學生個性，體現地區特色)，提出了課程分級實施策略；指出在知識領域、知識單元、知識點的描述及核心課程的設計方面，應充分體現“課程體系設計組織與學生能力培養和素質提高密切相關”的理念。CCC2002強調教學過程中實踐的重要性，同時又要注重創新精神和能力的培養。值得一提的是，該教程提倡研究型教學，進一步明確了教學向教育轉變的重要思想。
在CC2002教程的引導下，國內從事計算機科學與技術學科教育的廣大學者對計算機科學與技術學科教育的諸多問題，如培養計劃、課程設置、教學類型、教學計劃、教學實施、實踐設計、教學評價等進行了廣泛而有益的探討[6,7,8,9]，并根據學科體系要求，編寫出版了一大批教材，豐富了計算學科課程體系教材建設的內容，推動了計算學科課程教學改革的進程。然而，一個不容忽視的現象是，雖然我們一直都在強調課程與教學的目的是提高學生的綜合素質，但是究竟什么是當代學生經過學科課程教育應當具有的綜合素質，仍然是一個值得探討和研究的問題。就目前國內較為普遍存在的教育理念而言，近代課程與教學理論凱洛夫(N.A.Kaiipob)的“捷徑主義”思想仍舊占據著主導地位，受這一思想的影響，教材內容通常比較“經典”，教學過程各個環節圍繞這些經過驗證的、可靠的和基本成型的知識而進行，至于這些知識的形成與發展卻少有問津。所謂“捷徑主義”認為“學生學習的是科學上可靠的知識而不負有發現真理的任務，走的是教師引導的捷徑而避免前人在歷史上曾走過的彎路”[10]。雖然這一思想“發揚了傳統教學論的優點，糾正了適用主義教育忽視系統知識偏向”，在目前高校教育的某些方面仍然具有積極作用，但就總體而言，它與CCC2002倡導的研究型教學、教學向教育轉變理念有不相協調的方面。因此，高校計算學科課程教學內容的改革理當受到人們的關注。
3基于知識與知識背景的課程教學
隨著教育理念的不斷更新，教育教改研究與實踐的不斷發展，人們已越來越清楚地認識到學生實踐與創新能力培養的重要性，越來越注重學生在知識點掌握基礎上知識結構的形成，越來越感受到學生關于學科綜合素養的內涵，在理工學科課程體系中引入越來越多的與學科有關的人文科學的內容，可以說是適應時代要求和發展的一種進步，是教學向教育轉變的一種必然。然而，要真正做到教學向教育轉變，仍然有許多值得研究和探索的工作要去完成。其中，如何根據計算學科教程描述的學科知識領域、知識單元和知識點，在教材或教學過程的知識內容安排與講授過程中，打破傳統方式，在現有基礎上推陳出新，就是一項非常有意義的工作。我們是否可以做這樣一種嘗試，在課程知識的組織與傳授過程中，把知識的來源即知識產生的背景有機地融入其中，使之成為教材內容的一部分或補充，讓學生在學習課程知識的同時，了解知識的背景和來源，更多地知曉與學科知識有關的人和事，更深地理解知識的內涵，更好地把握知識的運用與發展趨勢，使學生在學習、理解和掌握知識的同時，學科意識和學科素養得到培養與發展。這樣的做法無疑是有益的但卻并非易事，有大量值得研究和探索的課題和實踐活動，其中以教學內容改革為先導的課程教學改革將成為學科教育改革的主要內容，它涉及教育理念的更新、教學方式與方法的運用，教學組織形式的變化、教學評價體系的構建等等，同時對教師隊伍的知識結構也將產生新的要求。它不僅要求人們具備學科知識，而且還要有學科思想史和學科方法論的知識。因此在學科教育中應該有更多的教育工作者關注科學和學科思想史研究。就計算學科而言，計算學科思想史研究是基于背景知識計算學科課程教學改革的基礎。
3.1計算科學思想史研究
現代計算科學在理論和應用方面取得的偉大成績，是人類長期從事社會生產實踐的結果，是無數致力于計算科學研究與實踐的工作者們共同智慧的結晶。計算科學是整個科學體系的一個重要組成部分，是研究計算知識、計算理論及其應用的科學，是關于計算學科知識體系和與之相關領域知識及其相互間關系的總和。而計算科學思想史則是研究計算科學的形成與發展過程的科學，其研究的目的在于通過對計算科學發展過程中各個事實、各種現象和思想的分析，總結計算科學的歷史經驗，揭示計算科學的發展規律，促進計算科學的發展。計算科學思想史的研究對象并非計算科學本身，它是以哲學、歷史學的觀點和方法來分析計算科學的發展歷史。
作為一門科學，計算科學思想史研究有其自身的理論體系，這一理論體系涉及計算科學、工程學、哲學、歷史學、心理學、社會科學等諸多學科領域的知識。計算科學思想史是以計算科學理論與實踐的形成與發展為基礎，以辯證唯物主義和歷史唯物主義為指導，以科學思想史研究的基本原理為依據，分析人類歷史上計算科學重要成果和重要學術理論的誕生過程，其思想與方法的形成過程以及它們的科學與哲學意義。計算科學思想史研究將隨著計算科學的發展和人類進一步的發明與發現而不斷變化并日趨完善，是一門極富發展性的科學。文[11]中，作者對計算科學思想史研究的特點、內容、方法等問題進行了探討。
3.2基于知識背景的課程教學
所謂基于知識的課程教學就是把學科知識與知識背景有機結合，使之成為課程教學內容的統一體進行施教與學習的過程。其教學目的是讓學生在了解和掌握學科知識的同時，了解知識產生的背景，感知知識背后隱藏的思想與方法，為學生提供更為廣闊的想象與思維空間，培養學生的學科意識，提高學生學科文化水平。
知識背景的內容可以是對知識產生過程的敘述，也可以是對學科知識未來發展前景的展望；可以是直接的背景知識，如與學科知識有關的知識進程、事件、理論、思想方法和人物等，也可以是與學科密切關聯的相關學科的知識；可以是正史中真實的故事，也可以是傳說和軼事；可以是知識成功應用的經典，也可以是正在實踐中的探索。
知識背景組織形式可以采用課程設置的方法整體闡述學科的形成與發展以及思想與方法，如計算機科學與技術導論、計算機科學與技術方法論等；也可以是針對具體課程的知識背景敘述，如關于課程的導論、緒論、前言等；還可以是關于課程單元知識背景的描述，如每個章節的前序、引導等；甚至可以是涉及知識點的知識背景，如有關概念的形成，概念與概念之間的關聯等等。
把知識背景作為課程教材的內容，或在教學過程中適當地介紹與課程知識相關的知識背景，在目前高校的計算學科課程建設和課程教學中或多或少地受到人們的關注并加以應用，但這并非真正意義上的基于背景知識的課程教學。從基于課程知識的教學到基于知識與知識背景有機統一的課程教學，并非一門計算學科導論所能解決的問題，它涉及整個計算學科課程內容的組織，課程教學計劃安排，課程教學模式設計，課程教學方法運用，課程教學評價機制建立等一系列與課程建設和課程改革有關問題的研究、探索與實踐，是一項需要廣大的計算學科以及相關學科的教育工作者共同參與和共同努力才能夠有效實施并不斷取得進展的系統工程項目。
如果說基于知識的計算學科課程教學是圍繞計算科學的知識體系及其發展過程中不斷取得的最新成果而進行的知識與技能傳授，那么基于背景知識的課程教學則是在此基礎上的學科意識培養和學科素養教育，至少有以下幾個方面的作用。
(1)將有利于學生對課程知識學習興趣的提高
教育心理學認為，學習興趣是指人們探究事物的心理傾向和獲得知識的原動力。古今中外的教育學家們對在教學過程中培養和激發學生的學習興趣都是極為重視。中國古代教育大師孔子說：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”德國近代教育家第斯多惠(F.A.W.Diesterweg)在其倡導的“全人教育”理念中就闡述了教育的任務主要是發展學習者自身的能動性思想，認為：“我們的教育藝術不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞。”瑞士現代著名心理學家皮亞杰(J.Piaget)更加強調個體在認知生長過程中的積極作用，并明確指出：“所有智力方面的工作都依賴于興趣?！庇纱丝梢?，學習興趣是學生學習的情感意向和動力，是學習積極性和自覺性的核心，在全面推行以培養創新精神和實踐能力為重點的素質教育的今天，培養學生學習興趣尤為重要。
影響學生學習興趣的因素很多，如教學方法、教學手段、教學風格、教學態度、教學評價等等，其中教學內容的組織安排也不失為一重要因素。教學實踐結果表明，學生對“知識背景”感興趣的程度要比對“知識”本身更高。因此，如果能夠在課程教學內容編排中將與課程知識有關的人物、事件以及相關的理論與方法實例有機的融入其中，就能夠在教學的實施過程中不斷地“激勵”和“喚醒”學生的學習興趣，并通過興趣的延伸，使學生在不知不覺中獲取并掌握知識。
(2)將有利于學生對課程學習知識內容的理解
學生對知識的認識、理解和掌握過程，應遵循人們認識客觀世界的一般規律，即是一個從感性認識到理性認識的過程。感性認識是人們通過感官與認知事物接觸而形成的關于事物生動和直接的映像，包括事物的具體特性、表面現象、各個片面及其外部的聯系等；理性認識是人們在感性認識的基礎上，進行抽象和概括而形成的對認知事物的本質和內部聯系的認識，通常有概念、判斷和推理三種基本形式。
在課程學習過程中，我們往往會強調對概念的理解，對知識點的掌握等，這樣的認知應屬理性認識范疇。基于知識的課程教學內容組織通常是按照概念的引入、概念到概念、例題分析、實際應用舉例，習題練習等步驟順序進行，而課程內容的選擇通常是經過實踐檢驗或嚴格論證的知識的精華部分，是已經上升為理性認識的產物。讓學生在對認識的事物尚不具備“自然經驗”和“社會經驗”的基礎上，去“理性”地把握事物的本質，只能是“填壓式”的知識灌輸，于是在我們的課程教學中就有了許多“先記憶再慢慢理解”的東西?；诒尘爸R的課程教學將經過提煉的前人對事物認識的自然經驗和社會經驗呈現在學生面前，在一定程度上可以彌補學生在對事物感性認識方面的不足，幫助學生更好地理解和掌握課程的學習內容。
(3)將有利于學生對課程知識體系的把握
在高等教育中，學科領域的知識體系通常是以課程體系來描述的，而課程的知識體系是由課程涵蓋的知識主題及其相互間的關系來刻畫的?；谥R的課程教學往往只注重課程知識主題或知識點的教學而忽略課程之間、主題之間、知識點之間內在聯系的闡述，使得學生在學習過程產生難以知識聯想，對知識的認識是“只見樹木，不見森林”。例如，很少有學生能夠將平面中的“點”、集合論中的“集合”、命題邏輯中的“命題”等概念統一進行思考的，也很少有學生能夠準確地回答在線性代數課程中學習向量空間和向量運算真正目的等等。基于知識背景課程教學的目的之一，就是通過知識背景的闡述，將課程知識的初始本質及其相互間的關系呈現出來，為學生營造知識聯想與知識探究的學習情境，更加全面地把握課程的知識體系。
(4)將有利于學生創新能力培養與提高
******指出：“創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。”而“教育是知識創新、傳播和應用的主要基地。也是培養創新精神和創新人才的搖籃?！币虼?，在實施素質教育過程中，著力培養學生的創新精神與創新能力應成為我國教育改革和發展的當務之急。CCC2002竭力倡導的研究型教學以及教學向教育轉變的根本目的之一，就是要在學科課程教育過程中，不斷強化學生創新素質的培養。創新的過程是知識綜合運用與發展的過程，對知識體系的全面掌握是創新的基礎。創新能力培養受到教學內容和教學方法的影響。基于課程知識的教學通常以傳授知識為主，教學方法也以課堂講授為主，這種教學往往使學生思維固化，知識活力得不到發揮，很大程度上影響了學生創新能力的發展。而基于知識背景的課程教學不僅能夠大力開發學生的想象力和直覺思維，拓寬學生的學科視野，同時還能夠有效地運用案例教學、活動教學、討論教學、探索性學習等各種方法，促進學生個性發展，使學生獨立思考、批判思維、嚴密分析、從不同視角看問題等多方面能力得到培養和提高。
(5)將有利于學生學科文化素養的提高
科學技術的發展導致學科和專業的發展，使得分科教育成為目前我國高校人才培養體制的主流。分科教育很顯然是為了造就專門人才，但狹窄的專門訓練往往不利于培養學生的創新意識和創造力。在經歷了長期的教育實踐之后，人們已認識到分科教育在某些方面的嚴重不足，提出了新形勢下“通才教育”觀念，并以某些高校作為試點開展“大類培養”教學模式的實踐與探索。如今的社會是信息社會，對IT本科生的知識結構提出了新的要求，除了要求他們掌握專業知識外，還要求他們具有數學、物理及相關領域知識，更有人文社會科學知識的要求，既能夠適應專業的變化和拓展，又要有敏銳的專業拓展意識?？偠灾?，現代人才培養過程更加強調的是學科素養，它涵蓋了對學科知識的掌握，對學科過程與方法論的認識和對學科的理解與情感。正如專家指出的那樣，在人才教育與培養過程中，“大多數人真正需要的是領會科學的精神、掌握學科的方法、樹立恰如其分的科學形象，以便在這個科學時智地對待科學、對待社會、對待生活?！盵12]如果我們將這樣的理念帶入學科教育過程就不難發現，僅僅靠基于知識的課程教學是無法實現這一要求的，而基于知識背景的課程教學至少可以從兩個方面彌補其不足：首先，基于知識背景的課程教學以發展和進化的觀點反映學科知識進程，能夠有效地避免課本知識的“神圣化”與“教條化”，將批判與繼承的有機統一貫穿學生知識獲取過程；其次，基于知識背景的課程教學以學科與相關學科分支領域知識相互聯系的思想展現學科知識內容，能夠有效地克服對學科知識掌握的“孤立性”和“片面性”，是學生的學科意識與學科素養得到進一步培養與提高。
4結束語
計算學科不只是簡單的一些課程匯總，而是一個龐大的知識體系，它對人類社會的發展與進步有著重要而深刻的影響。目前，全國幾乎所有高校都開設了計算機專業，有些計算的概念和知識還下放到了中小學課程之中。在此情形之下，如何構建我國計算科學的教育體系，培養什么樣的信息技術人才，如何讓全社會更深刻地認識計算科學的內涵，更全面了解計算科學的發展規律無疑是一件十分有意義的工作?；诒尘爸R的課程教學是一種理念、思想和方法，也是一種實踐，雖然它不是一個什么新的提法，已或多或少地被人們認識并加以應用，但總體上仍然未形成一種趨勢?；谥R背景的課程教學應有它的理論體系、方法體系和實施體系，這些都是需要研究、探討和實踐的，可能還需要一個較長的過程。然而，當我們面對計算學科教育改革中出現的種種問題和在計算學科人才培養中面臨的種種困惑時，首先應該想到的是作為計算科學的教育工作者應當作些什么。
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關鍵詞：民辦本科；計算機應用能力；培養模式
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
文章編號：1672-5913 (2007) 20-0086-03
隨著計算機與通信技術的發展，我國進入了信息化社會。計算機技術是信息化的核心，如何滿足社會對從事計算機產業和信息化工作人才的需求，是高校計算機專業為社會培養人才的真正目的。
近年來，我國高等教育從精英培養轉入了大眾化教育，招生規模不斷擴大，更多的學生有了進入大學接受高等教育的機會。與此同時，民辦高等院校也有了很大的發展，這是社會發展的需要，也是歷史的必然，市場對這類人才的要求也在逐年提高。對于國內一千多所開設了計算機科學與技術專業的不同類型、不同層次的高校來說，培養何種規格的學生以滿足市場需要，也已成為教學改革的重點，民辦院校則更加關注這一問題。
1民辦高校學生的特點
隨著1999年各高校招生規模的進一步擴大，更多的學生有了接受高等教育的機會，而作為一種新型辦學形式，民辦學院更是一朵奇葩。江蘇科技大學南徐學院作為教育部批準的以新機制、新模式開辦的本科二級民辦學院，緊緊依托校本部的教學資源，具有如下基本特點：
1) 招生對象的社會性學生的來源有參加當年高考的高中畢業生、有來自高等專科學校的專轉本學生和來自中等職業技術學校的對口單招生。范圍廣，社會性強，帶來的問題是學生的學業水平參差不齊。
2) 辦學的特色性民辦院校所開設的專業主要是應用型，大多數為本地區、本行業培養社會急需人才。
3) 教育質量的保障性依托校本部的教學資源，保證按計劃培養出合格的本科畢業生。
4) 學歷文憑的公證性文憑的含金量高，有助于提高民辦高校在公眾中的信譽和地位。
由于學校招收的學生范圍廣，社會性強，使得民辦高校的學生相比公辦學生有下列一些特點：
1) 人生價值積極務實，但具有現實性和功利性，表現在學習上對社會熱門的知識學習有一定的積極性，但不注重基本功的掌握；生活中熱衷于社會活動，喜歡表現自己，但忽視自身文化素質的提高。
2) 基本道德水準呈提高趨勢，但抗干擾性差。知道該做與不該做的，但易受到周圍環境的影響，不能堅持自我。
3) 有較強的組織紀律性，但缺乏持久性，表現在自我約束力和學習毅力、刻苦精神不夠。
4) 技能特長優勢比較明顯，但平衡性不夠，思想活躍，有強烈的求知欲望，但文化底子薄，基礎差。
2社會對高校計算機專業學生的要求
2.1畢業生就業現狀
2002年以來，高校計算機專業畢業生就業率連年下滑，就業形勢不容樂觀，這也給在校大學生帶來一定的就業心理壓力。不少學生加入了考研大軍，出現了“考研一族”，計算機專業人才出現了“供大于求”的假象，這里對就業形勢做簡要分析：
1) 世界IT人才短缺。盡管一些國際大的IT公司大幅減員，但IT人才供不應求仍是普遍現象，尤其是發達國家，人才缺口達20%，這些國家不得不從中國、印度等國招聘人員。
2) 軟件人才層次結構不平衡，水平高的系統分析員和有行業背景的項目策劃人員偏少，同時軟件藍領也比較缺乏。
2.2企業對畢業生的要求
1) 企業對人才素質的認識與目前高等學校通行的素質教育，在內涵上存在較大的差異，以學習能力為代表的發展潛力，是用人單位最為關注的素質之一。隨著計算機技術的不斷發展，企業為了實現可持續發展，要求學生具有不斷接受新知識的能力(學習能力)，這是企業的要求，也是在校學生必須要具備的能力。
2) 企業要求人才具有團隊合作精神，而目前學校中有相當一部分學生“以自我為中心，盲目自以為是”的弱點十分明顯。
3) 企業要求學生具有較強應用能力，目前計算機專業的基礎理論課程比重并不小，但學生不了解其作用，許多教師沒能將理論與實際結合，采用合適的方法與手段傳授給學生，致使相當多的學生只重視基礎理論課程的學習，而忽略了動手能力的培養。通過我們不斷地走訪、調查，目前企業招聘人才已趨于理性化，把實際動手能力作為首選要求。
針對以上情況，我院提出了計算機科學與技術專業關于加強應用能力培養的要求，即：通過四年的培養，使他們具有較扎實的理論基礎、較寬的知識面，實踐動手能力強，較好地掌握計算機軟件、硬件應用中的基本理論、基本知識和基本技能與方法，能從事計算機系統相關的應用開發、維護和教學等工作，成為與當今人才市場“零距離”的應用型實用人才。因此，學生在掌握大學生所必備的人文、社科、自然科學基礎理論和知識以及外語的基礎上，系統地學習計算機科學與技術方面的基本理論和基本知識，接受從事與計算機應用相關的實際操作與應用技能的基本訓練，具有研究和開發計算機應用系統的基本能力。作為民辦本科畢業生，特別要注重以下能力的培養：
現代計算機系統的基礎理論、基本設計方法以及實際操作與維護技能。
計算機應用系統的分析、設計、開發、使用與維護能力。
掌握一門外語，具有較強的閱讀能力和一定的聽、說、譯、寫的能力。
較寬的數學基礎和一定的抽象思維能力。
吸收、消化國內外最新計算機理論、技術、軟件的基礎和能力。
學習相關領域知識的基礎和能力。
這樣，本專業畢業學生的知識結構為：外語+計算機+必要的基礎知識和專業知識+就業(創業)素質與能力，特別要強調理論注重基礎，實踐強化能力。
3計算機應用能力培養模式的探索
3.1培養既有理論，強調應用為主的模式
目前，絕大多數高校培養的是社會急需的應用型人才。作為研究型大學，要求學生的理論基礎厚實，開發和研究的后勁較足；作為應用型大學，培養的應用型人才以解決現實問題為目的，注重知識的有用性，有創新精神和綜合運用知識的能力，目標是掌握本專業的基礎理論，加強應用能力的培養，這既區別于研究性的大學，又區別于注重實踐動手能力為主的高職高專。
3.2知識結構、課程體系的變化
根據目前市場需求，我院計算機科學與技術專業分為兩個方向：計算機軟件和計算機網絡技術。針對這兩個方向，提出了計算機科學與技術專業的知識結構，以及相應的課程體系見表1和表2。
3.3培養模式的多樣性
1) 民辦本科學生的來源廣泛，社會性強，基礎不一，但從總體來講，基礎較薄弱是一個共性的問題，因此，不能像對待公辦(本一、本二層次)學生一樣照抄照搬，采取同樣的教學方法和教學手段，應因材施教，加強理論聯系實際，特別是在應用與創新培養中關鍵的知識點與難點在教學中要反復的提示與重復，以達到鞏固消化熟練的程度。
2) 增強學生就業的競爭力，結合實際，加強實踐應用能力的培養，必須建立校內、校外教學實習基地。讓學生更接近就業的實際需求。
3) 計算機技術的發展日新月異，新方法、新工具不斷涌現，這就需要教師不斷學習新知識，與時俱進，使我們的學生學習到新工具、新方法來解決實際中的問題。
4) 加強考證訓練，目前，社會上提供了許多認證，其中有國家級的(軟件、網絡)，也有許多企業級的(華為、思科)，通過考證，使學生不僅取得畢業證書和學位證書，而且也具有專業技能證書，為自己的就業增加砝碼。
4結束語
江蘇省民辦獨立學院現有26所，盡管此類的民辦學院依托的師資、學校層次不一，但培養應用型人才已形成共識，如何在如此激烈的競爭中辦出特色，辦出水平，使得學生出口順暢，已成為院領導、系主任必須要考慮的大事，關系到民辦學院的生存和發展。令人欣慰的是江蘇科技大學南徐學院首屆畢業生取得了學位授予率、畢業率、就業率均超過90%的業績，這為今后南徐學院的發展開了一個好頭，相信通過不斷的探索，民辦學院的明天會更加美好。
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關鍵詞：教學實踐；EDA技術；自主創新
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
文章編號：1672-5913 (2007) 22-0104-02
1計算機組成原理課程現狀
“計算機組成原理”是計算機科學與技術專業本科教學階段的一門核心專業基礎課程。其先修課有電子技術基礎，其后繼課程有微機原理與匯編語言，計算機系統結構，操作系統，計算機網絡等。本課程起著承上啟下的重要作用，通過本課程的學習，使學生掌握計算機單機系統硬件各部分的基本組成原理和工作機制以及相關的基本理論，建立起計算機系統的整機概念，為提高學生在硬件方面的專業素質和以學習能力為代表的發展潛力，為其后續專業課程的學習和將來的科研工作奠定堅實的基礎。
但是以前的教學實踐中在CPU硬件設計這一重要內容方面存在嚴重不足。CPU、DSP處理器乃至計算機系統的設計技術及相關課程隨著新技術的發展應該成為計算機科學與技術專業中重要的組成部分，計算機專業對于軟硬件綜合設計人才的培養是責無旁貸的，也是本專業的特色與亮點。作為計算機專業的人員，如果只會使用計算機而不會設計CPU和計算機，那么和其它專業比較就沒有優勢，不符合計算機專業的辦學宗旨而缺失市場競爭性。調研表明，國內大多高校僅將“計算機組成原理”定位為“計算機科學導論”和計算機模型認知的層面上；而在實驗與實踐方面，“計算機組成原理”的實驗則主要是在一些由分離元件構成的實驗平臺上，完成簡單模型CPU的驗證性實驗，基本談不上設計。這顯然難以滿足教育部在《關于加強高等學校本科教學工作,提高教學質量的若干意見》中關于“高等學校要重視本科教學的實驗環節,保證實驗課的開出率達到本科教學合格評估標準,并開出一批新的綜合性、設計性實驗”的要求。
隨著科學技術的發展，核心技術已經愈來愈集中在集成電路芯片和軟件這兩項之中，其中CPU和OS設計技術是最核心的兩項技術。特別是高性能計算機技術一直是衡量國家實力的一個重要標志。美國、日本和西歐等國都作為一種國家行為，不斷加大這方面的資助力度。美國的許多高校本科計算機專業中也都安排了CPU設計方面的課程和實驗內容，例如麻省理工學院的一門相關課程是“計算機系統設計”。學生在實驗課中，須自主完成(即自行設計)ALU、單指令周期CPU、多指令周期CPU，乃至實現流水線32位MIPS CPU和Cache的設計。斯坦福大學計算機系的本科生也有相似的課程和實驗，即“計算機組成與設計”課，實驗要求學生以各自獨立的形式，用VHDL語言自主實現CPU、VGA顯示控制模塊等接口，并最后實現于FPGA中，及完成軟硬件調試。此外，如加利福里亞大學和Berkeley等學校在基于FPGA的超級計算機研制方面都實現了大量成果。因此我們有必要向國外的先進教學實踐學習，將EDA技術融合到“計算機組成原理”的教學實踐中。
2計算機專業人才培養的需要
計算機學科領域中人才的培養是自主創新能力的培養，其目標應該是擁有自主知識產權計算機部件或系統設計技術及創新設計能力的人才的培養，這就要求包含“自主”這一重要因素。但是“創新”未必具備“自主”。例如，某項計算機軟件的設計完成；某嵌入式系統控制軟件的開發成功等，都可能包含一些前人未曾有過的創新，甚至可以有自己的知識產權。但它們不是擁有完全自主知識產權的項目，這是因為它們都是基于某一CPU平臺上的軟件開發，離開了CPU，這些軟件中的所有創新價值都歸于0，因為CPU是別人的。這就是說，創新能力的培養決不能脫離自主創造設計能力的培養，沒有了自主的創新便不是真正的創新。
通過以上的討論不難發現，在計算機技術的教學中，“計算機組成原理”課程中必須加入代表現代技術發展的EDA技術相關教學內容和合理的實驗設計才能夠承擔起培養學生自主創新能力，即原始性創新能力培養的重任。
3課程改革目標的探討
基于以上問題的考慮，在教學中應采用基于VHDL的EDA技術中實現CPU和計算機系統的設計理論和設計技術。諸如基于微程序控制模式的8位CISC模型CPU設計，基于狀態機控制模式的16位CISC CPU設計，MCS51單片機系列兼容型單片機軟核系統設計，基于流水線技術的16位RISC CPU設計，以及基于SOPC技術的軟核嵌入式系統軟硬件設計等等。其所有的實踐設計和示例都應采用與國際接軌技術，目標如下。
3.1與國際接軌
教程中的多數內容應是能與發達國家許多高校計算機本科相關教學內容和實驗模式相吻合的，使我們的學生也有可能象國外學生將自己設計的芯片拿去面試，帶上自己的設計芯片、系統設計HDL程序、整機網表文件和時序仿真結果去應聘，其效果比普通的成績單更能說明學生的創新和設計能力。
3.2包含基于EDA的符合現代工程設計技術的CPU設計
首先，在原有的“計算機組成原理”課中增加理論向工程實際轉化的符合現代計算機系統工程設計規范的硬件設計內容。這在傳統的實驗模式中往往不是這樣，因為在傳統的實驗模式中雖也有“設計”內容，但主要是根據不同實驗系統各自規定的方法，用既定的分離元件(也有包括部分可編程器件)和接口器件進行拼裝搭接而成，學生無法從這樣的“設計”過程中了解真實的現代實用CPU基本設計技術。
其次，使學生在了解計算機組成原理和軟件設計技術的同時，達到學會計算機硬件設計技術。計算機的軟硬件設計技能是一個合格的計算機專業學生本應具備的基本知識，離開了硬件設計，自主創新能力的培養便無從談起。從而使以前不少計算機專業學生存在“重軟輕硬”，“欺軟怕硬”，甚至“只軟不硬”的現象，學生們只將注意力和興趣集中在各種編程環境、開發工具、數據庫、計算機網絡的集成技術上面，對于硬件技術的學習和應用研究不感興趣或忘而生畏的問題得到根本解決。
3.3創造能力的培養
從創造能力培養的角度看，軟件設計人員只須擁有邏輯上的單向一維思維能力就能保證軟件設計的成功，即過量單純的軟件設計，不斷強化設計者純邏輯性思維和收斂性思維。顯然，這與培養植根于多維多向的發散性思維方式和非邏輯思維方式的創造能力是相違背的。因此，多數純軟件設計訓練只能歸類為技能性和知識性訓練。
而硬件系統設計則不同。首先，硬件系統可以有許多相關或互為獨立的模塊組成，相關模塊的關系可以是同步，也可以是異步。其次，硬件系統設計本身并不能離開軟件設計，因此硬件系統的構建是一個軟硬綜合的并發系統，設計和把握它自然必須擁有并發和多維的思想方法。例如在時序問題和競爭冒險問題的解決上有時還可能用上非邏輯思維方法。而VHDL正是描述和設計硬件系統的計算機語言，它的語句都是并發的，甚至包括進程中的順序語句?；贓DA技術和VHDL的計算機設計訓練無疑十分有利于強化發散性思維和自主創新能力的培養。
4教學實踐總結
通過對本屆63位學生教學實踐的探索，我們發現結合了EDA技術的計算機組成原理的教學極大的提高了學生的學習積極性，90％以上的學生通過學習對計算機設計有了清楚的認識，解決了以前不少計算機專業學生存在“重軟輕硬”，“欺軟怕硬”，甚至“只軟不硬”的現象，極大培養了學生的自主創新能力，得到很好的應用效果。
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