首页 > 文章中心 > 计算机学科的根本问题

计算机学科的根本问题

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇计算机学科的根本问题范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

计算机学科的根本问题范文第1篇

这门课程是一门应用基础学科,有两个显著的特点,是课程内容的应用和变化。虽然高校在不断探索教学模式和改革计算机课程,计算机基础教育目前仍然面临一个严峻的形式。基本上来说,在计算机基础教育方面的问题如下。

1.教学内容还不能很好地适应职业和社会需求。计算机教学需要一个内容创新、适用性强、水平适宜的教材。但是目前计算机教材很难跟上计算机技术的发展,不能充分反映计算机基础教育的特点。通常,本科教学重在理论知识,创新性和实用性非常缺乏。

2.理论教学和实践操作之间的矛盾。计算机课程是一门实践性较强的课程,只依靠书本和教室的教学是远远不够的。在很多学校,大部分教室只注重课堂教学,而忽视了实践课程。因为缺乏实践教学安排,学生只能掌握基本概念和理论,但不能处理实际问题。这种方法也不能满足计算机基础教育的需求,并且不利于学生的长期发展。

3.教学力度不足。大学计算机基础教育的目的是教会学生如何使用电脑解决实际工作中存在的问题,这需要计算机教室不仅有扎实的计算机专业理论知识和实践能力,还要掌握新技术的飞速发展。一些教师的理论更新没有跟上时代的进步,致使他们的学生毕业后不能适应社会的需求。

4.滞后的评测方法。目前,计算机水平评估方法是以理论考试为重要部分。虽然大学已经做了一些改革,添加了一些实验测试分数,但这些只占了一小部分。事实上,一些学生的自主学习能力非常强,他们会试着做一些创新的尝试,但是在理论测试中,他们可能会表现得并不让人满意。或许占主导地位的理论测试方法更适合其他的学科,但是在计算机技术方面,理论和实践应当处于同样重要的地位。

二、计算机基础教育改革方案

1.教学内容改革。随着国家大力推广计算机教育,学校对计算机教育也是相当重视,目前大部分大学都开设了“大学计算机基础”。这门必修课程来对大一的新生普及计算机的基础知识,该课程面向非计算机专业的学生,授课内容大同小异,基本为讲述计算机的发展、软硬件组成、Office软件的基本使用、网络基础知识以及IE操作等方面的内容。然而随着近年来计算机在日常生活中的普及,高校坚持对大学生进行计算机基础教育的必要性不大,这些知识已经不能满足学生对计算机知识的需求,并且严重滞后于社会的发展和计算机软硬件知识的普及。目前所进行的计算机基础教育方面内容大多数是以计算机基础知识,Windows操作基础,Office办公软件(Word、Excel、PowerPoint),多媒体技术及应用,常用工具软件,C语言程序设计等为主。如上文提到,这些科目大多在学生进入大学之前都已经有所接触,甚至很多学生已经可以熟练掌握了,这些课程的再次教学不能满足社会对大学生的要求。社会对大学生的需求可以从就业市场直观地观察出来。目前我们所了解到的,关于计算机方面知识,一般用人单位比较看重两个方面:计算机程序设计语言和计算机操作系统。关于计算机程序设计语言和计算机操作系统这两个方面,大多数学校开设的课程只有C语言程序设计和操作系统。在全球云计算和移动互联网的产业环境下,Java更具备了显著优势和广阔前景。Java更适合团队开发,软件工程可以相对做到规范,这是一个很难比拟的优势。将目前最新的MCC(MobileCloudComputing)、Ubuntu等课程纳入教学,可以供感兴趣的学生选择,对满足以后用人单位的专业需求有很大帮助。

2.教学方法改革。美国著名心理学家、教育学家布鲁姆•提出了一种学习理论。他认为只要我们提供适当的教材和适当的帮助,并且给每一个学生充足的教学时间,基本上所有的学生都可以完成学习任务或者达到明确的学习目标。基于这个理论提出了一种分层教学理论。分层教学充分利用教学测评作为一种衡量的标准来确保教学质量。它解决了学和学生个体差异的矛盾,并且同时解决了传统教学理论和现代教学理论之间的矛盾。在计算机基础教育中应用分层教学方法,将会克服教学内容和学生兴趣之间的矛盾,还将克服学生掌握知识程度不同的矛盾。要以学生为起点,发挥学生的积极性和主动性,满足学生的不同的学习需求。与此同时,计算机技术已经成为很多专业课的有机组成部分,适应各专业对计算机的知识、能力的不同要求,能够教会学生使用计算机知识解决本专业领域中的问题显得越来越迫切。很多学校在教学资源有限的情况下,采取学的形式,导致计算机基础教学不能与后续的课程和以后的工作有效地结合。这也是对教学资源的浪费。同时,针对学生的不同学习需求和学习期望,高校可以开设一些综合性、开放性的实验课题,供学生凭兴趣自行选择。这些不同课题的设计,可以满足学生的不同需求,并且可以将这些开放性实验设为学生的特别成绩,以激发学生的主动性和创新性。

3.教学模式改革。一般情况下,高校的计算机基础教学都在教室中进行,同时将讲课内容用多媒体投放在屏幕上,在这种课程上,学生只负责听教室讲解和看教室演示。这种教学模式只适合一些理论基础知识,但计算机技术是理论和实践兼备的,这就说明这种听和看的教学模式不能满足教学的需求。在传统的计算机实验课中,通常都是由教师给出实验任务,学生完成实验任务后交给教师检查。随着教学人数的增多以及课程进度的加快,这种方法的弊端逐渐显现出来,教师不能在一个课时中完成对每一位同学的指导检查,而天生的惰性也导致很多学生互相抄袭,马虎完成实验任务。要改善这种情况,必须对教学模式进行改变。教师可以改变教学的方式,设立一些开放性的实验课题,对学生进行分组,同一个团队的学生合作完成某一个课题的具体设想、设计和开发。在每一个实验课结束的时候只需要对该课的学习成果进行总结归纳,在课程结束的时候将本团队完成的整体设计成果上交,每一位同学注明自己所负责的部分,教师对此作业成果进行检查,也可以通过检查结果了解各个同学掌握的情况。同时,随着网络在日常生活中的重要性逐步凸显,高校也可以合理应用网络资源进行教学。比如在网络上共享教学资源,学生可以通过网络直接下载教学资料等。在课程结束之后将优秀的作业在网上共享,供学生从中学习一些好的方法和技巧,同时也可以激发自己的学习兴趣。

4.师资力量及教材改革。计算机技术发展迅速,对教师的要求也很高。专业计算机技术的教师应当时刻跟紧计算机技术的进步,时刻充实自己的专业知识。高校应该增加投资,加强培训对教师的教学管理。不仅要吸取新的年轻教师来充实自己的师资队伍,同时也要采取有效的措施,为教师创造有利的条件,供他们继续学习新的知识,来适应计算机技术日新月异的发展趋势。雇佣专业的教授举办学术讲座拓展教师的视野;组织一些教师进行实践工作研究来充实他们的经验。同时高校也要时刻更新教材库,要独立准备实践课教学资料,也要选择优秀的基础理论教学资料。对计算机技术的发展方面,应当派出专业的教师进行教学内容的审核,并及时匹配合适的教学资料。

5.教学测评改革。传统的考试方法就是我们熟知的发下试题,在规定的时间内让学生交上试题答案。这种评测方式适合一些重于理论的课程,并不适用于理论和实践兼重的计算机技术教育。2012年举办的全国高等学校计算机教育改革与发展高峰论坛提出了一个以计算思维为导向的大学计算机教育及课程建设的议题。美国卡内基•梅隆大学计算机科学系主任周以真指出:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行求解、系统设计、人类行为理解等的一系列思维活动。周教授认为:计算思维是人的思维,而不是计算机的思维,也不意味着能为计算机编程,更不意味着机械重复的刻板技能,而是数学和工程思维的互补与融合。计算思维是从学科思维这个层面直接讨论学科的根本问题与学科的思维方式,而计算机方法论则是从方法论的角度来讨论学科的根本问题和学科形态。除了对计算机理论知识的纸上测评,应当将计算机的实践课程得分计入学生的总成绩,并且为学生准备开放性实验课题,在学生完成此类开放性实验后,根据检查结果也可以计入学生的总成绩。这些实践课程,可以激发学生的创新性,同时深化对理论知识的理解。

计算机学科的根本问题范文第2篇

[关键词]计算机信息产业嵌入式系统企业计算人工智能

一、企业计算的发展状况

1.企业计算的含义

企业计算(EnterpriseComputing)主要是指企业信息系统,如ERP软件(企业资源规划)、CRM软件(客户关系管理)、SCM软件(供应链管理、即物流软件),银行证券软件,财务软件,电子商务/政务(包括各种网站),数据仓库,数据挖掘,商务智能等企业信息管理系统。

2.企业计算的发展

回顾IT产业系统的发展脉络。40年前IBMS/360系统的诞生开创了以大型主机为核心的重心计算时代,计算机开始影响人类发展的历程。之后小型机的兴起和网络技术的成熟使分布式计算模式被人们广泛的接收。到了上世纪80年代,IBM发明的个人电脑(PC)更是将客户机/服务器的计算机模式逐渐推向一个高峰。随着互联网的出现,业界进入到了互联网计算时代,IBM在这个时期率先倡导了电子商务理念,使得IT手段首次成为了商业生活中不可缺少的组成部分。进入21世纪,IT业界再次迎来新变革大潮,我们看到以SOA、虚拟化技术为代表的21世纪企业计算模式已经渐露端倪,并成为成就企业创新成功的重要因素。

今天,企业需要通过不断的业务创新来推动自身的发展。越来越多的CIO开始意识到,在企业业务创新中,自身扮演着非常重要的角色。业务的创新离不开先进的IT基础架构支撑,这也对IT基础架构提出了新的要求,这些要求归结起来有如下几个方面:如何满足企业对掌控信息,优化IT的需求;如何帮助企业降低风险、提升员工的效率,支持业务灵活性。要解决以上的问题,建立一个面向创新的IT基架构是行之有效的途径。一个面向创新的IT基础架构的显著特征是以SOA,虚拟化技术为核心,具有安全、可扩展的特性,同时秉承开放标准的思想,有能力协同各方资源。

3.当今企业计算的模式

在当今的企业计算模式下,以下的一些热点正在成为重要的应用趋势:ServerFarm2.0(下一代ServerFarm),ServerFarm2.0实际上代表了虚拟化技术在客户数据中心的最新应用理念。它以虚拟化的服务器存储设备、系统管理和自动化软件为基础,同时是以一种服务的形式为客户变化的应用需求提供灵活的基础架构资源。应用ServerFarm2.0,客户可以缩短应用部署时间、简化硬件系统、大大节省硬件投资,同时管理流程自动化可以提高系统维护人员的效率。

绿色数据中心——gartner公司指出,环境的可持续性正在成为IT组织日益优先关心的问题,并预计到2011年将会超过一半的大型IT环境中实现对环境可持续性发展有益的流程和工具。数据中心日益增加的能源成本及供电、散热和空间方面的管理也正在成为一项重大的挑战。IBM很早认识到数据中心的能源效率是一个涉及到各个方面且相互联系的难题——从硅技术和芯片设计的进步,一直到数据中心的系统规划,以及如何运行这些系统以最大程度地减少能源的使用。

刀片及模块化计算——刀片以及模块化计算架构,以其经济、低功耗和灵活易于扩展的特性越来越受到企业用户,尤其是中小企业的青睐,并逐渐成为网络计算的标准设备。到目前为止,全球50多家风险投资公司为了推动刀片服务器生态环境的发展已经投入了超过10亿美元。

安全和业务弹性——伴随着愈演愈烈的网络侵入、病毒传播,和数据盗窃等问题的发生,安全和业务弹性越来越成为影响企业生存发展的根本问题之一。企业也开始重新思考解决安全问题的根本之道。企业对于安全性方面的需求主要有以下几个方面:系统各个层面的安全、安全快速的在线交易,广泛安全的网络传播、强制性的侵入侦测,协同合作伙伴实施企业范围内的安全保障、集中的密钥管理等。

二、嵌入式系统的发展状况

计算机产业革命的技术基础是集成电路、微处理器、微型计算机,它的计算手段起到了智力替代的作用。通用计算机智力平台的模式,,推动了嵌入式系统的智力嵌入,整个现代计算机形成了两个领域:一个是通用计算机领域,一个是嵌入式领域。

1.通用计算机和嵌入系统的区别

通用计算机提供了智力平台,主要实现软件设计,包括:计算机辅助设计、辅助制造、科学计算、工程设计等,实现了智力替代平台。而在嵌入式计算机领域中,智力嵌入是将嵌入式系统嵌入到对象体系中。这个对象体系包含家用电器、智能仪表、工控单元等多个领域,嵌入是带计算机内核的设备,所以提供了智力平台和智力嵌入模式,这就是计算机革命的两个模式。入式计算机出现以后,通用计算机和嵌入计算机分道扬镳,出现了两个不同的发展方向。嵌入式系统的发展走向单片机的道路,直到现在单片机仍然是嵌入式系统的重要发展方向。

通用计算机承担智力平台的使命,嵌入式系统承担智力嵌入的使命,这是两个不可兼容的技术发展方向。所以通用计算机承担的任务是高速海量的数字计算,而嵌入式系统主要是满足对象系统的全面智能化要求。现在通用计算机不断地提高速度和存储容量,而嵌入式系统中,位计算机仍然是一个很主要的应用形式。嵌入式系统的发展方向是超小型、超低价位、高可靠性和易耦合。嵌入到对象体系时,原对象系统应该和电子系统具备很好的耦合,包括传感器、传感器接口、驱动器接口、人机界面等。除了物理耦合性,还需要科学的耦合性,研究人员应对所涉及的技术原理深入了解。

2.嵌入式系统的发展

单片机是嵌入式发展的必然道路,通用计算机的体系结构不能替代嵌入式系统,必须建立一个创新的体系结构。英特尔最早提出了嵌入式系统经典的硬件体系,这个体系精简、高效、高可靠,它的指令系统突出控制功能,外部总线易扩展、易配置,提供了在位系统中必须遵循的特殊功能计算机管理模式,不管将来扩展任务电路单元,都遵循归一化的特殊功能管理模式。另外英特尔还带来了原创嵌入式操作系统。早期嵌入式操作系统受通用计算机影响最大,作为原创RTOS实时多任务操作系统,设计时必须考虑实时性、多任务性。

单片机时代也属于嵌入式时代,不过单片机进入电子应用领域,主要面对智能仪表、家用电器、工控单位等领域。在通讯网络遍布的后PC时代,很多计算机人才进入这个领域,形成了嵌入式系统全面发展的新时代,它和单片机时代是衔接的。单片机和嵌入式系统是两个时代概念,但其内涵相同,单片机是嵌入式独立发展的时代,两者之间并没有技术本质的差异,都遵循MCU和SoC道路。

嵌入式系统包含四个支柱学科:微电子学、计算机学科、电子学科和对象学科。四个学科共同促进嵌入式系统发展。其中对象学科和其他三个学科之间差异最大,所有嵌入式产品从对象学科中走出来,无论是计算机学科、微电子学科还是电子技术学科,都为嵌入式应用提供了一个广阔的平台,对象系统在这个平台上实现嵌入式系统的应用。

嵌入式系统新型的产业模式是一个扇形产业结构,和资本经济时代一体化封闭的产业结构有本质的差别。此外,半导体产业中还突显了知识产权产业,嵌入式产业中从百花齐放开始向技术集权方向发展。技术集权方式对整个产业发展很有利,可以做到技术上的高度统一和协调。平台模式的发展日益明显,微电子学科、计算机学科、电子学科都为对象学科构建理想的平台,提供最适合的集成开发环境和操作系统。

三、人工智能的发展状况

1.人工智能的含义

人工智能实际上是一个计算机系统,是模仿职能活动的程序,使之能显示出某些人类智能活动的特性以延伸人类智力的科学,所以可以说人工智能是计算机科学与心理科学相结构而产生的研究成果,是用计算机实现人的智力活动和功能的一门边缘学科。换句话说,它是计算机科学的一个分支,主要研究问题求解中的搜索问题和知识信息的处理问题、涉及计算机科学、心理学、哲学和语言学等多种学科,总的目标是增强人的智力。从实用的观点看,人工智能是一门以知识为研究对象,研究知识的获取、知识的表征方法和知识的使用,设计计算机使之模仿人脑的学习、推理等思维活动,来解决需人类专家才能处理的复杂问题,如医疗诊断、石油钻井、探矿、气象预报等课题。

2.人工智能的发展

现代人工智能的先驱者创立了很多的学科,例如维纳的控制论,冯·诺依曼的博弈论以及申农的信息论,它们对人工智能的形成和发展产生了很大的影响。整个60年代是人工智能发展的黄金时期,很多人工智能科学家在人工智能的各个领域做出了奠基性的贡献。

网络技术的发展,特别是世界范围内因特网的普及给新时期人工智能的发展注入了活力。而研究工作的结果给人工智能的信息系统建设以促进作用。人工智能将在未来的网络世界中扮演重要的角色。网络的快速发展,特别是极端丰富的网络资源要求计算机不但能用文本、图形,还能通过语音、动作姿势等与用户进行交互。这种交互应该是有目标导向的、合作式的,同时应该是自适应的,并为用户提供沉浸感。

参考文献:

计算机学科的根本问题范文第3篇

一、引言

计算机学科对于社会的发展具有非凡的意义。现在社会计算机的应用范围越来越广,几乎普及到了社会的各个领域,因此大学计算机课程也越来越重要,正因为它的重要性及普及性,也使得大学计算机基础的教育内容及教学方法存在很多问题。目前,我国大学计算机课程的传统教学方法与教学内容存在知识陈旧、与实际应用需求脱节等问题。一方面,随着中小学开始普及信息技术知识,使得高校计算机基础课程的部分教学内容与中小学信息技术课程内容存在一定的重复现象,造成学生学习兴趣不大;另一方面,当前的教学模式主要侧重计算机基础知识的讲授,缺乏对计算思维方面的培养。本文基于大学计算机基础教学中的十年教学实践,探讨了如何将计算机基础教学由简单的知识传授转为以计算思维为引导的教学方式方法,以有效提升学生解决计算问题的能力。

二、大学计算机基础课程教学存在的弊端

大学计算机基础课程在高校基础教育中具有不可替代的作用,这是众所周知的。随着科学技术和经济的快速发展,计算机技术在各行各业开展迅速并且应用越来越广泛,几乎在各个领域普及。这就要求从事各个行业的人群都要适当地掌握计算机技术,这样才能适应时代的发展,不会被社会淘汰。由此可见,大学计算机基础课程对非计算机专业人群掌握计算机技术来说至关重要,不但要培养大学生对计算机的使用,更要了解计算机的计算思维。然而,目前在大学计算机基础课程教学中出现了如下一些不容忽视的问题。

1.大学计算机基础课程与中小学信息技术课程部分内容存在重复的问题。当前与信息技术相关的基础课程正在向中小学普及,进入大学的新生已具备了一定的计算机基础知识和操作能力。根据调研结果,有98.15%的学生在上大学之前使用过计算机,但有74.8%的学生对计算机的使用仅停留在上网聊天的水平,这导致学生对大学计算机基础课程缺乏兴趣,同时其对计算机基础课程的认识和掌握程度仍然比较薄弱。

2.前期大学计算机基础课程教学侧重于对基本知识的传授,即教学生如何使用计算机,而忽略了计算机思维的培养。很多非计算机专业的学生仅仅学习如何使用电子文档、电子表格或者简单的Windows操作等。这些内容又和中小学的信息技术课程有一定的相似性,学生难免会在学习的过程中产生一些厌烦情绪,由于对所学知识有一定的熟知程度,造成学生缺乏学习兴趣,要么逃课要么睡觉的局面。事实证明,不只是我国的计算机基础教学课堂存在这样的问题,国外的计算机基础教学课堂同样如此,一些学生在课堂学习中抄袭和作弊,很多非计算机专业的学生不能培养计算思维方式并从中体验计算的快乐感。学生无法从计算机基础教育的过程中了解新的知识,也无法体会学习的乐趣。

3.大学计算机基础课程主要集中在一年级上课,对于非计算机专业的学生来说,二年级以后虽然有少量的选修课,但也仅仅是和专业课不相关的操作性课程,与专业课的学习联系很少。对学生来说,学习计算机就是单纯的学习计算机基础知识和操作方法,缺乏实际应用环节。导致学生实践能力较弱且应用能力不足,尤其是偏远山区学生从未接触过计算机,基础原本较差,单纯的学习计算机的操作反而可能对学生以后掌握计算机形成障碍。

三、计算思维与素质培养

人类科学思维的基本方式之一就包含了计算思维,它属于思维科学的一个领域。目前被广泛认可的计算思维概念是由美国卡内基?梅隆大学周以真教授提出的,即计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为,它包括了涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维的本质是抽象和自动化,它主要反映了计算的根本,也就是什么能被有效地自动执行。

大学计算机基础教学是计算思维培养的关键,在课程构建与素质培养方面需要紧紧围绕计算思维这个重要内容。首先,计算思维的认识领域,我们应从定义、本质和它对其他学科的影响进行引导,帮助学生树立对计算思维的正确认识和学习。其次,在对计算思维的应用方面,要从具体学科的根本问题出发,培养学生利用计算思维解决问题的一般步骤,通过辅以相应的计算机软硬件基础、算法基础、程序设计语言等,使学生深刻理解计算思维在解决问题过程中所发挥的作用。最后,在教学方法方面,培养学生计算思维的方法是多样的,一般以经典案例为基础更容易被学生所接受,强化对基础概念的理解,目的是提高学生的计算思维能力。

四、大学计算机基础教学中运用计算思维设计案例

为了方便理解计算思维概念,从计算思维的视角为计算机基础课程设计教学内容。以信息编码为例,传统教学中,它们是一个死的知识点,对它的说明主要是二进制与其他非二进制的转换过程,完全是一个数学化的过程,对于理工科的学生来说,这种简单的数学化转变过程可讲可不讲。但从计算机思维的角度来说,它是计算机工作的一个重要过程。它对于学生理解计算机是如何工作的具有很大作用。这里以“信息的编码”部分的教学为例,分析说明相关教学内容的设计过程。

(一)问题的提出

计算机是处理信息的机器,也即处理0和1的机器。但自然界的信息丰富多彩,有数值、字符、声音、图像、视频等。如何才能实现计算机自动处理的功能呢?我们需要解决的核心问题是:现实世界中的信息如何表示才能被计算机识别,并存储识别的信息,根据数字计算要求进行执行,最后给出结果。在每一部分,通过提出适当的问题,选择最佳的方案进行解决。

(二)解决思路

解决上述核心问题的最重要思路就是信息编码。不论是数值信息还是非数值信息,计算机只能识别0和1,换句话说,只要能表示成0和1的数据,就能够被计算。因此可以总结这一过程为:物理世界/语义信息―符号化―信息编码(也即是0和1)―数字计算―软硬件实现。即:任何事物只要能够表示成0和1,就能被计算机所处理。

(三)现有的信息编码

根据现实世界中信息的不同种类,采用不同的信息编码形式。数值信息采用机器码和BCD码;非数值的字符信息大多采用ASCII码来表示。而我国的汉字字符繁多又比较复杂,编码比拼音文字困难,因此在不同的场合要使用不同的编码形式,主要有国标码、输入码、内码、字形码等。图形图像与视频又相对于前面提到的编码相对复杂,各种对应不同的编码方式。

从上例中不难看出,计算思维教学的内容设计讲述的是实现的思维而不是实现的细节,知识存在于思维的讲解与练习之中。

计算机学科的根本问题范文第4篇

关键词:研究范型;思维方式;朴素计算思维;狭义计算思维;广义计算思维;能力培养

从2002年8月笔者第一次在《中国计算机科学与技术学科教程2002》中使用“计算思维”这个词描述计算机科学与技术专业人才的四大专业基本能力之一[1],到现在已经有十余年了,后来又在编著的教材中谈到计算思维能力的培养[2-5]。其间,美国的周以真教授2006年3月在COMMUNICATIONS OF THE ACM上发表了Computational Thinking一文[6](王飞跃等曾将此文翻译介绍给国内读者),之后又有一些学者就计算思维发表了有关研究结果[7,8]。后来人们发现,Seymour Papert早在1996年就提出了计算思维[9]。近几年来,我国有一大批学者开始跟进研究,特别是在教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会的带领下,在我国非计算机专业计算机课程教育领域开展了颇具声势的研究与实践,对计算思维及其培养有了一些认识,取得了一些成果[10]。2012年1月30日-2月3日,2006-2010教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会联合全国高等学校计算机教育研究会和中国计算机学会教育专业委员会召开了一次主任(理事长)扩大会议,就计算思维等多个问题进行了研究,形成了“积极研究和推进计算思维能力的培养”的基本意见[11]。总体上看,人们对计算思维的认识以及如何进行计算思维能力的培养还处于相对初始的阶段,很多问题还有待进一步的研究和实践。本文将计算思维作为一种与计算机及其特有的问题求解紧密相关的思维形式,并将人们根据自己工作和生活的需要,在不同的层面上利用这种思维方法去解决问题,定义为具有计算思维能力。基于此,本文从“能力培养”及其不同要求的角度出发,将计算思维分为朴素的计算思维、狭义的计算思维和广义的计算思维,以描述不同人群对计算思维能力培养的各自侧重。

一、作为重要基础之计算思维

计算思维中的“计算”是广义的计算。随着信息化的全面推进,“计算机”变得无处不在、无事不用,网络(包括物联网等)延伸到各个角落,加上数据积累的简单化、容易化,使计算思维成为人们认识和解决问题的重要思维方式之一[11]。一个人若不具备计算思维能力,将在从业竞争中处于劣势;一个国家若不使广大受教育者得到计算思维能力的培养,在激烈竞争的国际环境中将不可能引领而处于落后地位。计算思维能力,不仅是计算机专业人员应该具备的能力,而且也是所有受教育者应该具备的能力。计算思维能力,也不简单类比于数学思维、艺术思维等人们可能追求的素质,它蕴含着一整套解决一般问题的方法与技术。

那么,计算思维为什么这么重要呢?特别是在教育中,为什么要强调进行计算思维能力培养呢?

首先,探索与创新的未来性以及知识的无限性,决定了教育,特别是本科教育的基础性特征。笔者认为,知识基础、能力基础是人才培养中必须强调的两大基础,而且在培养过程中,二者相辅相成。其中知识是载体,通过对知识及其发现,特别是知识发现过程中大师们的思维的学习,培养学生的思维能力以及具体化后的探索未知的能力。所谓思维,按照一般的说法,就是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程,是人类特有的一种精神活动以及管理。也可以说是大脑对具体事物或用文字表述的概念进行接收、加工等,表示大脑运动的状态。由此可见,思维能力对一个人来说是非常重要的,特别是对于“能力导向”的教育来说,强化思维能力的培养是必须的。同时,思维必须基于一定的对象,而知识及其表示作为“对象”具有重要地位。

其次,计算范型作为人类社会的“三大科学研究范型”之一决定了计算思维的重要性。第一是理论范型。理论范型以理论的演绎、推理为主要研究形式,主要是逻辑思维,其典型代表为数学学科。所以其思维形式又被称为数学思维。第二为实验范型。实验范型以实验、观察、数据收集、分析、归纳为主要研究形式,主要是实证思维,其典型代表为物理学科和化学学科。所以,在国际工程教育标准中,将数学和自然科学作为工程教育的重要基础[12,13]。第三就是计算范型。计算范型以利用计算技术通过构建(系统)进行问题求解为主要研究形式,人们将此思维方式称为计算思维,以计算学科(通常称为计算机学科)为代表。实际上,计算思维方式很早就有了,只是在电子计算机出现后,计算思维逐渐被认识和强化,特别是随着计算技术的迅速发展和功能的快速增强,计算思维的重要性在近几年凸显出来,使得计算机类课程成为与数学、物理并列的,实施(思维)能力培养的大学基础课的趋势逐渐被广大的教育工作者看清。顺便需要提到的是,计算机技术的发展,为数据的搜集和利用提供了基础,基于此,有人提出了与三大范型并列的第四大范型——数据范型,并认为该范型的主要思维方式是“数据思维”[14]。数据范型针对P级以上规模的“大数据”处理。由于该范型采用的基本方式仍然是计算,所以,作者认为,这种范型即使存在,目前还很难独立。各研究范型对应的思维方式如表1所示。

表1 与研究范型对应的思维方式

思维方式 呈现的基本对象 采用的基本方式

逻辑思维

(数学思维) 符号、定义、公式、公理、定理 演绎、推理

实证思维 定义、定律(规律)、现象、实验、定理 设计、再现、模拟、观察、归纳、分析

计算思维 符号、算法(程序)、模型、系统 抽象(离散化、符号化、模型化)、自动计算(程序化)

数据思维 大数据(无结构、半结构、巨大规模) 计算(统计、分布、并行)

再次,由于今天的计算(机)系统已经具有非常强大的计算能力,成为更方便的计算工具,有了无处不在的更广泛的适应,使得“计算”早已从基本的科学计算,并经过狭义的数据处理阶段,发展到了无所不在的阶段。而且在可以预见的将来,会发挥更大作用。这要求人们必须提升基本观念和思维方式,必须在更多的时候想到、更有效地利用计算思维方法。这种使用和意识既可以是直接的(问题求解方法和手段等),也可以是间接的(问题求解的思想和意识等)。不过,同时也要注意,对计算思维方法的学习,就像数学专业和非数学专业学数学的追求不同,计算机科学和其他的计算机类专业也不同,而非计算机专业就更不同了。忽略了这一点,就会降低教育的效率,而且还难以获得教育的效果。这与大学教育强调“厚基础”,但对不同的人来说,“厚基础”要求的维度和厚度不同是一样的。

二、朴素的计算思维

朴素的计算思维可以说是“计算机科学之计算思维”,以面向计算机科学学科人群的研究、开发活动为主,包括了计算思维最基础和最本质的内容。

计算思维起源于计算机科学家们在研究和利用计算机进行问题求解过程中常用的思考问题的方法,体现为在过去半个多世纪以来成就计算机和信息技术辉煌发展过程中行之有效的若干分析问题与解决问题的典型手段与途径[11]。

事实上,基于对应于高电平和低电平的0、1所构成的呈离散型变化的基本状态,计算机表达和进行问题求解具有一种特有的方式,这使得计算机科学家需要一种相应的思维方式。这种需求在早期的计算机专业教育中已经逐渐被认识并被在教学中努力落实。早年的计算机类专业,特别是软件专业的毕业生,所从事的工作多是基础性的,按照目前的观点,其问题空间多属于基础分支学科。那时候,大家明显地感觉到,计算机专业的学生走进大学后,为了适应问题的计算机求解,需要建立一种不同的思维方式,这种不同表现为以下4个方面:

(1)问题需要用符号表示,求解过程需要通过符号(及其值)的变换来实现(Symbolizing);

(2)问题的求解过程是“一步步地”(Step by Step);

(3)从简单问题求解到复杂问题求解的系统设计与实现,都需要有包括执行逻辑在内的计划和设计(Planning and Designing);

(4)因此,系统在设计阶段,就需要在设计者的头脑中先“运行”起来(Running in the Mind)。

人们还确信,要在教育中更好地体现“计算机源于数学和电子学”是非常必要的。其实,基本问题的计算机求解建立在高度抽象的基础上。构建一个恰当的物理符号系统并对此系统实施变换是计算机科学家进行问题求解的基本手段。计算机问题求解的“可行性”限定了从问题抽象开始到根据适当理论的指导进行设计和实现的科学实践过程,而“可行性”所需要的“形式化”后呈现的符号表示及其处理过程的“机械化”和“离散特性”,确定了计算机科学学科进行问题求解的重要特征。数学的形式化描述以及严密的表达和计算,决定了数学作为计算学科的重要基础和工具。所以,具有悠久历史的数学,在一定程度上提供了这方面教育的基本载体,使得数学特别是离散数学在这类目标定位下的计算机专业的教育中占有十分重要的地位。即使到了现在,所有追求计算机科学素养、强调基础分支学科特征的专业点的教育,依然保留着这一传统。

归纳起来,从特点上看,计算机科学以形式化为描述手段,以抽象思维和逻辑思维为主要思维方式;从表现形式上看,以符号为问题的表现形式,以符号变换作为问题求解途径。这些进一步体现了作为基础和基本形式的“程序”的非物理特征,正是这种非物理特征,决定了计算机科学这一基础分支学科的基本教育原理是抽象第一。所以通过抽象以获得问题及其求解的形式化描述是实现(电子计算机)计算的基本要求:

(1)抽象(Abstraction)是对事物的性质、状态及其变化过程(规律)实行符号化描述。

(2)追求符号化为特征的形式化,形成对象及其变换的抽象表示,而系统状态及其有效运行,要求这种形式化具有有穷描述(Finite Description),并要求具有“可计算(Computable)”的复杂度。

(3)作为抽象的较高境界,使用模型化(Modeling)方法,建立抽象水平较高的适当模型,然后依据抽象模型实现计算机表示和处理。

(4)通过抽象,实现对一类事务(问题)的系统描述,以保证计算对该类事务(问题)的有效性(Validity),即需要将思维从实例(Instance)计算推进到类(Category)计算。所以,计算机科学的根本问题是什么能被有效地自动计算(Automation)。这些都基于计算机问题表示的数字化和问题求解过程的机械化。

计算机科学问题求解的基本形式和活动包括:算法、程序、执行、基本机器构建、系统构建、模型计算、类计算、形式化证明、处理过程中各类工具与(各层次)系统的利用,表现出来表示(Representation)的形式化以及执行的离散化(Discrete)和程序化(Program)。其基本系统涉及过程(Procedure)和算法(Algorithm)的描述与实现,要求在构造性(Construction)上满足有穷描述(Finite Description),要具有确定性(Deterministic)和能行性(Feasibility)。对于复杂系统,需要逐层虚拟得到各层(抽象)系统,而随着虚拟系统向外延伸,会越来越多地失去计算机科学这种基础分支学科的特征。同时,在其设计与实现中,包括工程设计与实现中,沉淀出一系列优秀的思想和方法,而且工具性特色逐渐明显化,甚至趋于更重要的地位。

《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》给出了计算思维能力的9个能力点[5,15]:问题的符号表示(Symbolic Problem)、问题求解过程的符号表示(Symbolic Problem Solving Process)、逻辑思维(Logical Thinking)、抽象思维(Abstract Thinking)、形式化证明(Formal Proof)、建立模型(Modeling)、实现类计算(Implement Category Computing)、实现模型计算(Implement Modeling Computing)、利用计算机技术 (Develop solutions with Computer)。前8个能力点和第9个的一部分属于朴素计算思维。

《形式语言与自动机理论教学参考书》给出了正则文法和有穷状态自动机共5种模型等价转换的典型模型计算[3],如下图所示。实际上,在计算机类专业的课程中,类似的例子还很多。如:编译中的LR分析器的构造、数据库系统中的基本运算、操作系统中的进程管理等。

正则语言表示模型等价转换的计算图示

作为朴素计算思维能力最基本的,也是难度最大的模型计算能力的培养,可以从数学分析、离散数学(研究基本运算系统)再到形式语言与自动机理论(研究基本计算系统),构成一个梯级训练系统,引导学生把运算范围从实数域扩展到抽象集合域,同时将计算从单一具体的实例计算迁移到一般的形式化的类计算和模型计算。作为另一条线,从程序设计、数据结构与算法再到编译原理、操作系统等,还可以进一步地培养学生计算的规划和实现能力。

既然瞄准的是计算思维能力的培养,就必须在教学中强调思想和方法的研习,更好地体现“专业技术基础课”的特征,不能将它们当成普通的“专业课”,甚至这些课程还要当作“思维体操”课——在课堂上,由教师领着做,在课后由学生自己进行练习。

三、狭义的计算思维

狭义的计算思维是指“计算学科之计算思维”,以面向计算机专业人群的生产、生活等活动为主。

泛泛地讲,狭义的计算思维是基于“计算机”以及以计算机为核心的系统的研究、设计、开发、利用活动中所需要的一种适应计算机自动计算的“思维方式”,使人机的功能在互补中得到大力提升。从这个意义上讲,计算机相关的很多“东西”都可以被“计算思维”一词涵盖。主要有:

最基本的问题描述方法——符号化、模型化;

最主要的思维方法——抽象思维、逻辑思维;

最基础的实现形式——程序、算法、问题表示(包括数据结构)、系统实现、操作工具……;

最典型的问题求解过程——问题、形式化描述、计算机化;

最基本的问题求解方法——方法论意义上的核心概念、典型方法。

我们可以用两种说法来描述,即“按照适应计算机求解问题的基本描述和思维方式考虑问题(构建计算系统、开发相适应的技术)的描述及求解”,或者“采用适应计算机求解问题的基本方式和有效方法考虑问题(构建计算系统、开发相适应的技术)的求解(描述、分析、构建)”。这里突出的是“如何使计算机和以计算机为核心的系统具有更强的工作能力,并开发更方便的使用技术”。在研究、设计、开发、利用四类活动中,以研究、设计为主,开发中主要指计算机专业本身所涉及的基本计算机系统、基本应用系统的开发,而利用则仅指专业活动中的利用。

狭义的计算思维除了包括朴素计算思维的内容外,还包括以下内容。

(1)计算学科方法论意义上的核心概念:抽象层次、概念和形式模型、一致性和完备性、大问题复杂性、效率、折中与决策、绑定、演化、重用、安全性、按空间排序、按时间排序;

(2)相关的典型数学方法:强调用数学语言表达事务的状态、关系和过程,经推导形成解释和判断,呈现高度抽象、高精确、具有普遍意义的基本特征。具体方法包括公理化方法、递归、归纳和迭代等构造性方法、模型化等;

(3)相关的典型系统科学方法:其核心是将对象看成一个整体,思维对应于适当抽象级别,力争系统的整体优化。一般原则是整体性、动态、最优化、模型化。具体方法包括结构化方法、OO方法、黑箱方法、功能模拟方法、信息分析方法、自底向上、自顶向下、分治法、模块化、逐步求精等。

还包括其他一些更具体的方法。例如:约简、转化、仿真,递归、归纳、迭代,调度、并行、串行,抽象、建模、分解、归并,规划、分层、虚拟、嵌入,保护、冗余、容错、纠错、系统恢复,启发、学习、进化,可视化、示例等。

这些内容的教学必须植根于计算学科相应的知识体系,以这些知识为载体,通过研究性教学,实现教师在对问题的研究中教,学生在对未知的探索中学。引导学生学习问题求解和知识发现过程中大师们的思维,使他们有效地掌握这些典型的方法。

四、广义的计算思维

计算机早已走出计算学科,甚至与其他学科形成新的学科。例如,社会计算、计算物理、计算化学、计算生物学等等。计算思维也随之走出计算学科。所以,广义的计算思维是指“走出计算学科之计算思维”。适应更大范围的广大人群的研究、生产、生活活动,甚至追求在人脑和电脑的有效结合中取长补短,以获得更强大的问题求解能力。

我们同样可以用两种说法加以描述:“有效利用计算机(工具)、相关思想、方法和技术以及计算环境和资源,以增强能力,提高效率”,或者“有效地利用计算技术进行问题求解,包括在科学研究与系统实现中有效地利用计算学科典型的思想与方法进行问题求解”。这里突出的是计算机不仅作为工具,还可以有效利用相适应的意识、思想、方法、技术、环境和资源等。

在研究、设计、开发、利用四类活动中,以利用为主,然后依次为开发、设计、研究。特别是对不同专业的人来说,这四类活动涉及的具体对象是不同的,它们与专业紧密相关,关键是意识、思想、方法、技术、工具、环境、资源等。

广义的计算思维包括狭义的计算思维,狭义的计算思维包括朴素的计算思维。表2给出了他们之间的包含关系。必须强调,从“朴素”到“广义”,对不同类型的人群,在原有的内容被逐渐淡化的过程中,新内容被添加进来。所以,对计算机类专业以外的人群如何进行计算思维能力的培养,是一个有待深入研究的问题,可以说是任重而道远。多年来,非计算机专业的计算机教育以学习基本知识、掌握基本工具为核心要求,一般不是很有意识地强调计算思维能力的培养。如何在十分有限的学时中使学生既掌握必要的工具,也让计算思维诸要素融入他们的能力结构中,更好地帮助他们建立计算机问题求解意识,是对非计算机专业的计算机教育的挑战[11]。

目前来看,由于培养基本目标和问题空间的巨大差异,对哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学等不同学科门类的学生的教育来说,其基本的知识载体应该是不同的;即使在基本的知识载体相同的情况下,课程的教学追求和重点也应该不同。载体的选择可以基于多年来的教学实践,但这些载体如何被有效利用,则是一个比较新的问题。例如,程序设计课程是一门普遍开设的课程,对计算思维能力培养具有重要作用。著名的世界计算机大师Edsgar Dijkstra 1976年就曾经撰写过一本名为《程序设计的教学就是思维方法的教学》(The Teaching of Programming i.e. the Teaching of Thinking)的专著[16]。在这之前他还曾经说过:“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯,从而也将深刻地影响着我们的思维能力。”但是,如何把程序设计课程开设成有效进行计算思维能力培养的课程,不少学校做了很有成效的工作,但从总体而言,还有很大的差距。

表2 计算思维包含关系

广义计算思维 狭义计算思维 朴素计算思维 形式化、模型化、程序化;抽象思维,逻辑思维 适应计算机科学家 适应计算机科技工作者 在各类问题的求解中,有意识地使用计算机科学家们采用的思想、方法、技术及工具,甚至环境,不仅包括思考,还包括更一般的活动 适应包括科技工作者在内的广大人群

方法论(核心概念、典型方法),算法思维、系统、分层虚拟

意识、思想、方法、技术、工具、环境、资源等不限于思考问题时的全方位、全周期的利用

五、计算思维能力培养概要

计算思维是一种思维方法,计算思维能力是指人们运用计算思维方法进行思考的能力,它们是两个不同的概念,常常被人混淆。实际上,我们不是培养计算思维(方法),而是通过引导人们学习、掌握这种思维方法,有效地将其用于问题的求解,以达到培养他们的计算思维能力之目的。

基本认识是:计算思维能力的培养,不是一朝一夕、一年两年可以完成的,需要一个长期的过程,而且在这个过程中需要不断研究、不断实践、不断积累,不断提高。这从高等数学、大学物理、大学化学教育的认识与实践就可以看出来。其实,能力培养的长期性就决定了“思维能力”培养的长期性。由于计算思维源于计算学科,虽然计算机专业的计算思维能力培养还需要从思想观念、师资队伍、教学内容、教学方法等方面更主动地采取有效措施以提升教育效果,但在过去几十年的人才培养实践中,在这方面积累了很多经验,其中部分内容是可以在更广的范围内借鉴的。

对于广大人群(站在使用的角度,不用考虑电子电路等)来说,符号、程序、算法是计算机技术的基础,是理解和实现计算机问题求解的基础;而系统不同层次的抽象和虚拟,技术的不断更新,要求掌握新的内容;计算学科最基本的方法可以作为计算思维能力培养中要掌握、理解、了解的方法,全面掌握不太容易,特别是对非计算机专业的人而言,有必要从中选择一些“大众化”的内容。

无论是哪一部分人,他们的计算思维能力的培养,都需要从建立相应的意识开始:

(1)建立“计算”的基本意识。要相信,计算(机)技术可以增强人们的“能力”;使用机械化的方法进行问题求解(抽象描述与思维,离散、机械可执行)有其独特的优势。

(2)了解“计算”的基本功能。软件系统、硬件系统、应用系统(含嵌入式系统、网络、物联网等各类计算系统,为人们的生产、生活)提供了不同的手段,要知道它们能干什么,不能干什么,擅长干什么,不擅长干什么,优势是什么,劣势是什么。

(3)掌握“计算”的基本方法。在计算学科的发展中,有很多有效的问题求解方法,例如递归、归纳、折中、重用、嵌入、并行、模块化、自顶向下、自底向上、逐步求精以及问题标志与处理模式等,他们不仅在计算学科中有效,而且在其他学科的问题求解中同样可以被有效地应用。

(4)会用“计算”的基本工具。使用有效的工具能够获得事半功倍的效果。计算学科中,不仅可以使用软硬件工具与系统以及各类语言(汇编、高级语言、命令),而且通过抽象表示,选用和设计有效算法及其思想,通过不同载体上程序的实现,甚至系统集成,也许可以更好地解决问题。

(5)具备“计算”的基本能力。结合专业,从意识、思想、方法、技术、工具、环境、资源等多渠道、多途径高效地解决问题。

此目标的实现,需要构建恰当的课程体系,确定相应的课程教学目标,并在教学中真正将知识作为载体,实现思想、方法的传授,让课程教学涵盖完整的教学内容体系。具体还请读者参阅文献中更详细的论述[17]。

参考文献:

[1] 中国计算机科学与技术学科教程2002研究小组. 中国计算机科学与技术学科教程2002(China Computing Curricula2002)[M]. 北京:清华大学出版社,2002.

[2] 蒋宗礼,姜守旭. 形式语言与自动机理论[M]. 北京:清华大学出版社,2003.

[3] 蒋宗礼. 形式语言与自动机理论教学参考书[M]. 北京:清华大学出版社,2003.

[4] 蒋宗礼,姜守旭. 编译原理[M]. 北京:高等教育出版社,2010.

[5] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养[M]. 北京:机械工业出版社,2010.

[6] Jeannette M. Wing. Computational Thinking [J]. COMMUNICATIONS OF THE ACM, 2006, Vol. 49(3): 33-35.

[7] Peter B. Henderson, Thomas J. Cortina, Jeannette M. Wing. Computational Thinking[J]. Proc. of SIGCSE’07.

[8] Committee for the Workshops on Computational Thinking. Report of a Workshop on the Scope and Nature of Computational Thinking [J]. National Research Council, 2010.

[9] Seymour Papert. An Exploration in the Space of Mathematics Educations[J]. International Journal of Computers for Mathematical Learning, 1996, Vol.1: 95-123.

[10] 李廉. 计算思维——概念与挑战[J]. 中国大学教学,2012(1):7-12.

[11] 李晓明,蒋宗礼等. 积极研究和推进计算思维能力的培养[J]. 计算机教育,2012(5):1.

[12] 中国工程教育认证协会(筹)秘书处. 工程教育认证指南[Z]. 2013.

[13] 中国工程教育认证协会(筹)秘书处编译. 国际工程联盟教育协议[Z]. 2013.

[14] Tony Hey,Stewart Tansley,Kristin Tolle. 第四范式:数据密集型科学发现[M]. 北京:科学出版社,2012.

[15] 蒋宗礼. 计算机类专业人才专业能力的构成与培养[J]. 中国大学教学,2011(10):11-14.

[16] 吴鹤龄,崔林. ACM图灵奖(1966-2011)——纪念图灵百年诞辰(第四版)[M]. 北京:高等教育出版社,2012.

[17] 蒋宗礼. 建设国家精品资源共享课 提高人才培养质量[J]. 中国大学教学, 2013(1):13-16.

(上接第23页)

3.正确认识精品资源共享课

最后需要强调的是,国家级精品资源共享课固然重要,但它不可能完全取代各高校的课堂教学,其作用是为高校教师、学生提供共享资源,供其学习、借鉴、参考。因为大学教学不仅仅是传授知识,更重要的是培养人才,培养学生各方面的能力、塑造其健全高尚的人格、感受不同高校的校园文化氛围,是教与学的互动、领略不同教授魅力的过程。在可预见的未来,课堂教学仍会是我国高等教育培养人才的主要方

式之一,因而各高校还应不断加强各自课程的建设,提高课堂教学效果。

参考文献:

计算机学科的根本问题范文第5篇

1通识教育

通识教育(general education,也可译为普通教育、博雅教育)按照性质、目的和内容三方面可以有三种不同的界定。就性质而言,通识教育是高等教育的组成部分,是所有大学生都应接受的非专业性教育;就目的而言,通识教育意在培养积极参与社会生活的、有社会责任感的、全面发展的社会人和国家的公民;就内容而言,通识教育是一种广泛的、非专业性的、非功利性的基本知识、技能和态度的教育。

通识教育是对近代高等教育有重大影响的一种教育思想与实践。研究它,既为认识高等教育发展历程与规律所要求,更对今后的高等教育改革有重要的意义。

我国高等教育发展已进入大众化阶段,目前的重心已经转移到调整结构、提高质量的轨道上来,提高人才培养质量是顺应时代需求、符合人们意志的重大战略选择。然而,我国高校目前存在专业教育过窄,人文修养过弱,创新能力不强等问题不适于全球化背景下我国经济社会发展对人才规格的要求,通识也远离了大学教育的本质。通识教育人才培养模式是我国进入高等教育大众化阶段后重新审视人才培养理念的重要选择,提高对通识教育的认识,对于深化我国高等教育改革有着重要的意义。

通识教育是培养创新型人才的有效途径。通识教育的目标不是培养通才,而是在于通“识”,在于让受教育者形成开阔的视野。有许多事例可以证明,真正具有创造力的大师级人物,大多具有多个领域的身后修养和造诣。爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家,同时也是一个非常出色的小提琴家。复旦的老校长苏步青的古典诗词和书法造诣也独树一帜,受到多方推崇。李政道先生、杨振宁先生都有着很好的文化修养和艺术修养,他们在很多大学讲授的科学与艺术方面的课程。通识教育在增强学生的知识、能力的综合性,提高人文素养,促进人的全面发展方面起着十分重要的作用。把通识教育与专业教育加以融合,实现在通识教育课程设计上的统一和渗透,无疑是实施通识教育培养创新型人才的最佳途径。

2逻辑学现状

中国是逻辑学的三大发源地之一,但由于历史的原因,我们在中世纪和近代大大落后于西方的发展。进入改革开放的新时期,我们终于认识到这种差距,并经历了约20年从引进学习到全面追赶的发展,到20世纪末,我们在很多领域实现了与西方的同步发展,在一些领域还取得了具有领先性的研究成果。

在新世纪,逻辑学的发展面临新的机遇与挑战。作为发展机遇,逻辑学在对人类精神世界的研究方面显示出越来越重要的作用。一方面,逻辑学与哲学、语言学、计算机科学与技术、人工智能的交叉生长,继续推动哲学逻辑、语言逻辑、人工智能逻辑等新兴学科的发展。另一方面,在认知科学等现代科学新兴领域的研究中,逻辑学、语言学、心理学,以及生理学、脑科学、神经生物学、计算机科学与人工智能互相融合,出现了多学科交叉的倾向,产生了很多崭新的、具有发展前景的研究领域。

但是,我们也应该清醒地本文由收集整理看到,目前我国逻辑学发展整体水平不高,对很多新的领域我们并不了解,有些人基于陈旧的逻辑学观念,甚至将这些新的领域拒之门外。在我们的很多所大学中,还在开设陈旧的逻辑学课程。而旧的学科体制一旦固定下来,要改变它非常困难。所有这些又都是我国逻辑学面临的挑战。

3逻辑学的学科建设

我国逻辑学的发展受到两个方面因素的制约:科学的和学科的。

在科学研究方面。逻辑学有三大发源地:中国、印度和古希腊,但中国和印度的逻辑学从中世纪以后衰落了,唯有古希腊亚里士多德的逻辑经过中世纪和近代欧洲的发展,特别是现、当代的发展,成为一棵挺立在现代科学园地里的枝叶繁茂的大树。因此,在逻辑学的研究中,我们仍然需要向西方学习,特别要在哲学逻辑、语言逻辑、计算机与人工智能的逻辑等前沿领域向西方学习。在这方面,我们与西方主要是英美等国的差距仍然很大。此文前面对西方现代逻辑发展的分析已经说明了这一点。遗憾的是国内一些学者似乎不愿意承认哥德尔以后西方逻辑的发展。一种观点是“逻辑学等于数理逻辑”,这种观点认为,逻辑学就是数理逻辑,数理逻辑之外的都不是逻辑;另一种逻辑观似乎宽容一些,这种观点承认数理逻辑、模态逻辑、多值逻辑等是逻辑,此外的都不是逻辑。这样就把哲学逻辑、语言逻辑、计算机和人工智能的逻辑、认知逻辑等当代逻辑最新的发展领域统统排斥在逻辑学之外。显而易见,这些逻辑观都是不正确的,也是不利于我国逻辑学发展的。在逻辑学的研究方面,我们不仅应该学习西方,而且应该争取经过若干年的努力,逐步形成中国学派,并争取在某些领域超越西方的学者,这是一个更高的目标。有着悠久传统和具有聪明才智的中国人,应该有决心做到这一点。与此相适应,在学科建设方面,应该按照国际规范建立我国逻辑学的学科体制和教学体制。

逻辑学是现代科学的基础学科,已经证明现代数学的基础是集合论,而集合论的基础是逻辑。因此,联合国教科文组织和主要的发达国家都将逻辑学作为一级学科,列于各学科之首。按照联合国教科文组织的学科分类,逻辑学是列在“知识总论”下的一级学科。联合国教科文组织的“科学技术领域的国际标准命名法建议”中,更将逻辑列于众学科之首。美、英、德、日等国家的学科划分都遵照这一标准。教育部人文社会科学科研管理部门遵循国际标准,已将逻辑学列为一级学科。但是,在国务院学位委员会和全国哲学社会科学规划办公室的学科分类中,逻辑学长期以来一直被作为“哲学”下面的二级学科。这样,在20世纪初发展起来并引起“第三次数学危机”、“语言学革命”和“哲学的语言转向”的数理逻辑,以及其后发展起来的语言逻辑、哲学逻辑,在我国的学科目录中,通通是“不知所终”,用一句有中国特色的话来说,叫做“没有户口”。如果一门学科没有户口,那可是悲哀之极。例如研究生招生、重点学科评审、学科基地建设,通通把逻辑学排斥在外,因为这些重大的学科建设举措都是照二级学科来设置的。与此同时,在教学课程设置、教材编写出版、申请各类基金项目的申请中,没有户口的学科也是难上加难。面对这种情况,从事这方面科学研究的学者只有两种选择,要么放弃,要么甘受冷遇和白眼。如果说学者遭受的冷遇是不足道的,那么,科学遭受的冷遇就不能不足道,因为科学遭受损失对任何一个国家和民族都是一种真正的悲哀。

计算机学科的根本问题范文第6篇

一、教学与教研互动

教学与教研,就是教学活动的实践与研究。在教学实践中提出问题,通过教学研究提高对教学的认识,明确改革思路,再回到教学实践中去运用和检验,从中再发现和梳理新的问题,进行更高层面的研究。这种教学与教研互动的过程,就是课程建设的过程,就是教学水平提高的过程。我们在“计算机控制系统”课程建设过程中,注重了这种教学与教研的互动。

1.明确课程定位。一是与学校人才培养定位相一致。由于不同类型的高校具有不同的人才培养目标,即使同样的课程其人才培养模式也不同。我校是地方工科院校,以培养高级应用型人才作为主要目标模式,课程教学就要与这样的目标模式相一致。对本课程来说,就是要注重系统设计能力、实验能力和工程意识的培养,注重理论联系实际的教学方式。二是明确课程的培养目标。本课程的目标是培养学生计算机控制系统的设计和实现能力,使学生通过本课程的学习和训练,能够掌握计算机控制系统的硬件与软件设计以及制作与调试的基本知识和技能。

2.树立教学理念。任何课程都应该有明确的教学理念。我们的教学理念是;以学生为主体,以教学改革为核心,以培养能力为主线,以工程为背景,以问题为纽带,以综合为导向,以教法促学法,建立理论课与实验课的合理结构,实现培养学生计算机控制系统设计与实现能力的课程目标。课程组的各位教师都能够在教学过程中自觉地运用和体现这些理念。

3,改革教学方法。一是讨论式教学,理论课采取教师主讲与课堂讨论相结合的方法,教师经常在下课前留下思考题,在下次课堂上提问,并请其他同学补充和评论,有效地实现了学生的深入思考和积极参与。在课程设计和实验实现中,组织学生讨论设计方案,分析实验中出现的问题,使学生参与到教学中来,很好地发挥了学生学习的主体作用。二是开放式内容,注意介绍计算机控制系统的发展动态和待解决的问题。向学生强调从软件到硬件、从元件到系统都在快速地发展和更新,现在的教学内容只是发展过程中的某种组合与状态,学生必须以现有的教学内容为基础,自觉地跟踪计算机技术的发展。三是无标准答案作业,鼓励学生针对同一个控制系统采用不同的硬件结构、控制算法及程序实现方法进行设计,并要求学生相互评价,结合所设计系统就先进性、可靠性、经济性、实用性等指标探讨最佳方案。四是以问题为纽带,在教学中注重提出问题,强化学生的问题意识,培养学生思考问题和提出问题的能力。五是以综合为导向,利用本课程综合性强的特点,要求学生在系统设计中,自觉地综合多方面的知识和多门课程的内容。

4,把握教学内容。“计算机控制系统”的内容极其丰富,从控制算法至Ⅱ硬件模式,从基本理论到新技术、新器件,博大精深,奥妙无穷,要在一门课中把这些内容都包括进去,既不可能,也没必要,所以必须对教学内容有所取舍。我们的原则是根据课程定位,兼顾基础性、实用性和先进性,注重基本理论和基本方法,注重工程应用价值,注重既先进又实用的方法和技术,舍去那些理论上很先进而工程上极少应用的高级或复杂算法,舍去那些适用场合不多的硬件配置模式,舍去那些应用范围不广的技术和方法。同时随着计算机技术和控制理论的快速发展,注意教学内容的弃旧更新。

5,探究课程特色。从培养学生科学的认识论和方法论出发,引导学生自觉地研究课程本身的规律,归纳出了反映本课程特色的四个结合,即软件与硬件的结合,元件与系统的结合,强电与弱电的结合,算法研究与程序实现的结合,使学生树立系统设计的协调互补意识和全局优化意识。通过对四个结合的论述和理解,有效地促进了学生对本门课程以至自动化学科专业特色的再认识,提高了学生用科学的方法论指导课程学习的自觉性。

6,注重实践环节。本课程的教学目标是培养学生计算机控制系统的设计与实现能力,这类能力主要是练出来的,而不是学出来的,只学不练是达不到教学目标的。因此,本课程的教学一定要注重理论联系实际,提出明确的实践教学要求,安排好实验内容。为此,我们重新组建了计算机控制系统的课程结构,在原来的理论课加8学时实验课的基础上增加了两周综合实验这一独立的实践环节。每个学生都要结合一个具体控制对象,根据控制要求,从方案选择、硬件组成、算法设计、软件编程到调试通过,实践系统设计和实现的全过程,体现了其自主性和系统性,既提高了学生的兴趣和主动意识,又有效地培养学生计算机控制系统设计与实现的能力。

7,积累研究功底。多年来,课程组内形成了浓厚的教学研究风气,积累了宽厚的研究功底。课程组成员近五年来在人才培养模式、课程体系、教学内容、教学方法与教学手段、学习改革几方面,共承担教育部本科教育教学改革课题2项,省级重点教研课题4项,学校教研课题9项,公开发表教研论文35篇,出版专著2部,获各种教学研究奖22项。其中,国家高等教育教学成果二等奖1项,省级高等教育教学成果一等奖2项、二等奖1项。

二、教法与学法共融

教什么、怎么教,学什么、怎么学,是各类学校及各门课程永恒的主题。培养学生的创新精神和学习能力,是我国高等学校教学改革的重要任务,这一任务应落实到每一门课程的教学中,对于“计算机控制系统”这样对理论学习和实践训练都有明确要求的专业课,这一任务就更加重要。任何教学改革,最终都要落到受教育者自身的提高上,“教”改和“学”改必须有机结合。对教师来说,教给学生学习的方法比教给知识更重要,今天的教是为了明天不需要教;对学生来说,学会学习是最基本的任务,会学比学会更重要。

多年来,我们既注重“教法”的改革,又注重“学法”的指导,在教学实践中融合“教法”与“学法”,总结出了一套创新学习法,在每一轮教学中,一方面向学生介绍这些方法,并鼓励他们在此基础上进一步充实完善,摸索出一套适合自己的“学法”,另一方面又在教学上努力体现在“教法”之中。

1.始于问题。学习中最重要的就是学会思考,学会提出问题。带着问题来思考,是最重要的学习原则。本课程的学习中有很多提出问题和讨论问题的机会。每一个计算机控制系统的设计都存在着多种方案,孰优孰劣,可以进行思考和讨论:每一个系统实验都会出现很多问题和现象,值得研究和探讨;几个同学在一起做实验,做作业,可以相互研究和讨论。一个大学生要养成思考问题、提出问题的习惯,一个班集体或一个学习小组要形成研究问题、讨论问题的风气,这是最重要的学风。

2.乐于兴趣。“兴趣是最好的老师”。学习需要兴趣和乐趣,有了兴趣和乐趣,就能够忙而不累,乐而忘忧,就容易产生灵感,事半功倍。学习兴趣需要有意识地树立和自觉地培养。对“计算机控制系统”这门课程,我们利用其内容丰富多彩,应用需求旺盛,既有理论体系,又有动手实践的特点,注意激发和培养学生的学习兴趣,使学生增进学习动力,提高学习效果。

3.勇于突破。社会的发展,以否定和突破为标志。大学生不仅要学习知识,还要了解知识的发展过程,培养自己分析知识、怀疑知识和创造知识的能力。勇于突破书本、突破前人、突破权威,这种突破就是创造。对于“计算机控制系统”来说,其新理论、新技术、新器件不断涌现,学习这样的课程,更要避免墨守成规,更要注意勇于突破。

4.善于转化。这种转化就是由输入与吸纳知识转化为能力和素质。由于计算机技术的迅速发展,使本课程内容的知识更新周期更短,更容易过时。美国物理学家劳厄说过一句名言:“教育无非是一切已学过的东西都忘掉的时候所剩下的东西。”剩下什么呢?主要是由学到的知识而转化过来的能力和素质。

5.学会综合。科学是内在的统一体,它被分解为多个学科不是取决于事物的本质,而是取决于人类认识能力的局限性。当代科学技术不断分化与综合,而以综合化整体化为主。近几年一再强调拓宽专业口径,强调培养复合型人才,就是要适应这种综合化的要求。要成就事业,靠哪一项单科知识都是不够的,必须善于综合。学生在每个老师那里,在每门课中学到的知识,大多都是单科性的,到了自己这里,就要综合。解决实际问题靠的是综合后的知识。本课程的特点之一就是综合,包括多门已学课程的知识综合,理论与实践的综合,硬件与软件的综合等等。所以要在课程学习中注重综合。

6.注重创新。追求创新学习首先要在学习中努力创新。包括创新性听课与看书,创新性做作业,创新性做实验,在课程设计、毕业设计中力争有所创新,在各种课外活动中锻炼创新能力。在这些学习环节中自觉地激发创新意识,训练创新思维,培养创新性格,锻炼创新能力。要成为创新人才,首先要培养自己的创新性格:一是保持浓厚的探求知识和研究问题的兴趣,善于思考问题,提出问题;二是敢于标新立异超越常规,敢冒风险;三是不怕困难,锲而不舍,培养自己坚持不懈,百折不挠的毅力;四是不盲目从众,不迷信权威,培养自己独立思考的习惯;五是具有较强的自信心和持久的进取心,保持创新的欲望和激情。

7.自觉挖潜。人脑的潜能无比巨大。遗憾的是,我们绝大多数人对自身的巨大潜力并没有开发出来。我们应该充分认识自身所具有的潜能,认识自己比已经达到的智力水平高得多的生理基础,树立挖潜学习观,有效地开发自己,充分地释放自己的潜能。

8.刻苦实践。学习中的勤奋刻苦,是学习成功的必要条件,它既是学习应具各的重要品德,也是要树立的基本态度。每一个大学生都应该在学习中努力做到肯于钻研,善于思考,勤于实践。

三、坚持课程建设的“七个一”

多年来,我们在课程建设中坚持了“七个一”。

1.一个认真负责的教学态度。在教学中体现对自己的教学工作和学生的热爱与负责,这是一个教师最重要的品德,是对教师这一岗位最基本的要求,也是一个教师“做人”的重要体现。要讲好课,需要认真负责的教学态度和追求卓越的工作劲头。

2.一手过硬的教学基本功。一是教学内容准确精通;二是难点重点处理得当,重点突出,难点分散;三是条理清楚层次分明,使学生很容易说出这堂课都讲了什么;四是叙述清晰表达生动,语音、语调、语速都要把握好,努力体现教学的艺术性:五是内容充实容量饱满,不偷工减料,不为了省劲而欺骗学生;六是板书整洁书写流利:七是严格标准科学规范:八是教态自然举止大方。

3.一套适应时代要求的教育思想、方法和手段。这是教学工作的灵魂和先导,也是一个教师所必须具备的。作为一个教师,必须了解社会对人才的要求,搞清楚要培养什么样的人和如何来培养这样的根本问题,明确本门课程的教学目标和教学方法,在教育思想、教育观念方面有深入的研究和造诣,在教学方法和教学手段方面有积极的探索和改革。

4.一套规范的教学文件。包括一个科学合理的教学大纲,一本深刻清晰、及时更新的授课教案,一套实用高效的多媒体课件,一个安排合理的教学日历。

5.一套先进适用的教学资源。一是教材建设。无论是选用教材还是自编教材,都要符合课程目标和教学大纲,先进适用。还要明确相应的教学参考书,配有实验指导书。为了实现我校电气类专业的人才培养目标,体现我校的人才培养特色,我们先后两次自编出版了《计算机控制系统》课程教材。二是网络教学资源建设。建设了本课程网站,完成了本课程教学资源的网上发行,包括教学大纲、教学内容与进度安排、授课教案和实验指导书、习题作业与自测题、部分理论教学与实践教学的录像等内容。为了便于学生的自学,还提供了教师电子教案、电子课件以及与本课程相关的各种网络资源的链接与下载。

6.一套科学的考试方法。平时考核和期末考试相结合,理论知识和实践能力相结合,全面考核学生掌握知识、运用知识和实践操作能力的情况。综合实验的考核不仅看实验的结果,还要看实验的过程,实验考核以口试加报告的形式进行。

计算机学科的根本问题范文第7篇

如何做一名优秀职业学校计算机教师呢?细思量之,怎一个“好”字了得!这个问题看似简单,实则是现阶段职业学校计算机专业教师们的根本问题。以下是笔者的一些体会,在此和大家一起分享。

一、摆正心态

计算机技术本身的特点及社会需求深刻影响到计算机专业人才的心态。计算机技术不仅在教育领域扮演着重要角色,更是在社会其他各个领域都起着举足轻重的作用。来自社会各方面的多种诱惑使得从事计算机专业教学的教师特别是年轻教师们心态复杂,难以平衡。走上教育线,成为一名教师,就要清醒地认识到自身所肩负的责任和使命,要立志用自己所学在教育工作岗位上做出应有的贡献,这也是成为一名“好”教师的基本前提。

二、了解体制

社会上各行各业,人才辈出,他们是各自领域的精英,他们最了解各自领域的体制、现状乃至存在的问题。作为一名计算机专业教师,同样也要了解现行的教育体制、现状乃至存在的问题。常听闻:“XXX问题,是现在教育体制的问题……”。这不是坏事,因为只有充分了解,才能发现问题所在,才有解决问题的可能。不管一己之力能否解决,但终究是看到了问题的存在。任何体制不是永远正确、合理、一成不变的。作为教师,只有了解现行的教育体制,才能把握自己教育教学的大方向。

三、掌握技术

各行各业,要成功,首先要有技术或技术支持。只有自己掌握了过硬的专业技术,才能解决问题,才能得到别人的信服。作为职业学校的计算机专业教师,任务是要培养出以“技术”为本、以“就业准入”为导向的人才。这就要求教师不仅要学习各种计算机专业理论知识,更要掌握计算机领域的各种专业技能,要具备解决问题的能力;不仅要做一名优秀的理论教师,更要做一名技术过硬的实践教师,这是职业学校培养“双师型”教师队伍的最终目的,同时也对职业学校的计算机专业教师提出了更高的要求。

四、学会教学

对教师而言,自身拥有较强的专业知识和技能水平是前提,但不是这样就一定能做一名好教师。教师的职业特色从某个角度来说是不仅要做得,还要说得。教师不是单纯的技术人才,而是集学识、技术、表达于一身的复合型人才。自身技术好,还要会教学。要学会把握教学的各个环节,从课前的准备工作开始,不仅要备教材,更要备学生;在课堂教学中,充分运用现代化的教学手段,掌控教学的各个环节,灵活运用多种教学方法和手段,启发学生独立思考,激发学生的学习积极性和主动性、创造性。特别是要结合计算机专业实践性强的特点,合理安排理论教学与实践教学的比例,力争教学以专项能力的培养展开,以综合能力的形成而告终。

五、面向市场

中国经济在改革开放20多年中迅速腾飞,而今正全面向市场经济转变,市场经济带给了各行各业无尽的发展契机。教育行业也随之发生了翻天覆地的变化,正从传统教育逐渐向素质教育演变。素质教育要求我们培养出来的学生是既要有知识,又要懂技术的人才,特别是职业学校培养出来的学生一定要能够适应市场需求,要能够面向社会、参与竞争。作为职业学校及教师,要做到与时俱进,顺应时代潮流,遵循市场规律,树立市场观念,无论从教学目的还是教学内容,都要与市场接轨,渗透市场理念,培养出来的学生对用人单位来说,要:“招之能来,来之能用”,正所谓“有用才出色”也是这个道理。

六、以人为本

现今,最流行的理念莫过于“以人为本”的理念,在教育教学工作中也有共通之处。正如“学生本位论”的提出也是“以人为本”理念的延伸和扩展。“以人为本”的理念要求人性化之教学。教师和学生作为教育教学中的两大主体,其关系是相辅相成、缺一不可的,教学本身就是师生之间的交流过程。“以人为本”的理念及人性化之教学,可以拉近教与学的距离,促进师生情感,一改过去教师机械的教,学生机械的学的枯燥无味,使教学过程更加新颖,更有效率,也更有助于学生身心健康的发展。

七、勇于探索

对一名职业学校的计算机专业教师来讲,教学过程是一个勇于探索的实践过程。计算机专业有其自身的复杂性和特殊性,知识面广,更新换代快,应用广泛,是一门特殊的学科。在教学过程中,采取怎样的教学方法和手段来让学生接受和掌握知识及技能是非常关键的。俗话说:“教无定法”,只有在实际的教学工作中,通过自身实践得出的教学方法和手段才是最有效的。因此,积极探索,勇于实践,努力探究符合计算机专业特色的灵活多样的教学方法和手段,形成自己的教学风格和特色尤为重要。

八、大胆说不

作为职业学校的计算机专业教师,大家都有同样的感受:一方面深切体会计算机技术的飞速发展,惊诧于计算机技术的更新换代之快,一方面在教育教学实践中摸索前进,苦于现行教育理念及教学内容的落后问题无法解决。新的教育理念与传统教育理念的碰撞,飞速更新的计算机技术与落后的教学内容的矛盾,要求我们大胆说不,立志教学改革。不适应时展和社会需求的理念和做法就一定要进行改革。只有改革,才能更新教育理念,紧跟计算机技术发展的步伐,才能促使教育教学工作买上一个新台阶。这是作为一名教师的责任。

九、联系实际

职业学校计算机课中有些教学内容比较抽象,不容易被学生接受和理解,作为老师应化繁为简,将深奥的理论讲得通俗易懂。在教学中巧用生活中的实例,形象地比喻的方法最容易被学生接受。

十、互动教学法

计算机学科的根本问题范文第8篇

[关键词]工程管理;课程体系;改革

[中图分类号]G641 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)6-0028-02

1 工程管理专业课程体系现状

我国工程管理专业可追溯到20世纪60年代初期,一批20世纪50年代前留学苏联的工程经济专家与20世纪50年代前留学英美的工程经济专家在我国开设技术经济学科,该阶段主要研究的是项目和技术活动的经济分析,如项目评价与可行性分析。1979年国内包括西安交通大学在内的11所院校开办了管理工程专业,1980年华中工学院开始招收物资管理工程本科生,1981年哈尔滨建筑大学招收了建筑管理工程专业学生,此后相继开设房地产经营管理、国际工程管理等专业。我国高校本科专业先后经过1963年、1989年、1993年及1998年4次修订,对原有相关专业包括建筑管理工程、基本建设管理工程、管理工程(建筑管理工程方向)、房地产经营管理、涉外建筑工程营造与管理、国际工程管理等专业整合成工程管理,于1998年正式成为管理科学与工程一级学科下设专业。工程管理专业是新兴的工程技术与管理交叉复合型学科。

本专业培养具备管理学、经济学、法学和土木工程技术的基本知识,掌握现代管理科学的理论、方法和手段,能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。

2 工程管理专业课程体系改革的必要性

新的挑战要求参与国际竞争的人才需要具备一些特殊的素质:一是语言能力。FIDIC合同一般都在特别条款中确定“以英语为工作语言”。二是经营素质。必须具备一定的经济、金融、财务等方面的知识。三是要熟悉相关国的法律、规范及国际惯例。

工程管理专业培养具备管理学、经济学和土木工程技术的基本知识,掌握现代管理科学的理论、方法和手段,能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。学生在校学习期间,要接受工程师和经济师的基本素质训练,打好工程技术、管理、经济、法律、外语及计算机应用方面的坚实基础。管理学院在对工程管理专业人才培养过程中,积极提供相应条件,使学生根据自身能力,能够攻读相关学科专业的双学位和双专业。

3 工程管理专业课程体系改革的几点建议

教学改革是一个系统工程。从宏观上讲,这个系统工程涉及教育思想、教育价值、教育目的等高等教育的根本问题。从教学这一特定范畴来讲,包括3个层面:一是专业设置、专业培养目标、专业人才培养模式等有机部分,相对于教学改革的其他方面而言,它是基础性的,具有先决和导向作用;二是专业课程体系、课程教学内容、教学方法、教学手段等方面,体现和落实第一层面的要求,同时检验和校正第一层面的要求是否合适,是教学改革中的重点和难点;三是教学组织和管理、教学评价、师资构成等环节,对前2个层面起保障和制约作用。3个层面相互联系、相互制约,形成一个有序的系统。

课程体系改革的总目标是构建有利于学生知识、能力、素质三位一体与协调发展的课程体系。在此体系之下,既能使学生掌握工程技术、经济、管理、法律基本知识,又能培养学生的创造性思维;既要有理论深度,使学生具备发展后劲,又要能提高实践能力;既要保证基本业务技能,又要有利于人格品质的塑造,还要有利于学生个性的发展。围绕工程管理专业的培养目标,在课程体系设置时,形成以下5个课程模块。

3.1 公共基础课

此类课程主要是文化素养和人文素质类课程,是学生学习知识、进行思维和基本技能训练、培养能力的基础。它为学生提高基本素质以及学好专业基础课程奠定基础。公共基础课的设置,应淡化专业界限,拓宽基础学科范围,尤其加强学生思想道德教育,诚信观念的培养以及外语和计算机应用能力的提高,突出强化了21世纪人才培养的特色。

3.2 专业基础课

此类课程由与本专业有关的知识组成,虽有应用背景但并不涉及具体的管理对象。它的覆盖面较广,有一定的理论深度和知识广度,往往是专业课的理论基础,因而它对学习专业课和培养工程管理专门人才的理论基础十分有用。这类课程的设置决定了专业面的宽窄和学生将来自我发展的能力。务必本着扎实而宽厚的原则,亦即“厚基础、宽口径”的要求来设置,尽量使其内容综合化。

3.3 专业课

专业课的设置要坚持总体优化原则,去掉重复的内容,合并相近的课程,取消不成熟、内容贫乏、口径过窄的课程。专业课的设置应体现我国加入WTO后国际国内法律环境和国际惯例,体现工程管理新的发展趋势。乌拉圭回合缔结的服务贸易总协定将“建筑及相关工程”列入12项服务之一,建筑业使服务项目的性质派生出一些新的行业,如投资咨询、市场法律服务、项目营造服务、房地产评估等,都对工程管理专业提出新要求,应在专业课设置上得到体现。

3.4 选修课

此类课程包括限定选修和任意(自由)选修两大块。限定性选修课的设置主要应体现本专业及其发展方向的特点,加深理论基础,训练科学方法和技能,体现本学科与相邻学科的关系,拓宽学生的视野和知识面。自由选修课的设置主要以提高学生的人文素质,满足学生个人兴趣和爱好,以发展和完善学生个性为目的。

3.5 实践类教学环节

缩小学校与现实生活的差距是建构主义所关心的核心问题之一,因此应尽量多地采用情景教学和加强实践教学课时量,必须注重向全面素质教育转变,向培养知识迁移能力、独立分析问题能力、动手能力、创新能力转变,向以学生为主体的实践教学模式转变。采用电化教学,提高教学趣味性,实施现场教学。人才培养是我国工程管理走向国际市场的关键所在,适应新的市场环境,改革课程设计,调整授课内容,改善教学方法是我国工程管理专业课程设计改革的必由之路。工程管理专业相关的资格考证:造价工程师执业资格、国际工程管理认证(EMCI)等。

参考文献:

[1]成思危.复杂科学与管理[J].中国科学院院刊,1999(3):175-183.