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篇（1）

0 引言

1989年，ACM攻關(guān)組提交了著名的“計算作為一門學(xué)科”報告，報告認(rèn)為，“計算機導(dǎo)論”課程要培養(yǎng)學(xué)生面向科學(xué)的思維能力，是學(xué)生領(lǐng)會學(xué)科的力量，以及從事本學(xué)科工作的價值所在[1]。2001年，CC2001將計算機學(xué)科劃分為計算機科學(xué)、計算機工程、軟件工程、信息工程、信息技術(shù)五個分支[2]。2005年，CC2005進一步指出，該課程的關(guān)鍵是課程的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，ACM和IEEE-CS分別為這五個分支學(xué)科設(shè)計了相對獨立的課程體系，要求“計算機導(dǎo)論”課程應(yīng)該以面向計算學(xué)科的思維能力，即計算思維能力的培養(yǎng)為核心，為學(xué)生的大學(xué)課程打好基礎(chǔ)[3]。2002年中國計算機學(xué)會教育委員會和全國高等學(xué)校計算機教育研究會推出了《中國計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002》（China Computing Curricula 2002，簡稱CCC2002），闡明了計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的教育思想，對學(xué)科的定義、學(xué)科方法論、學(xué)科知識體系和內(nèi)容、教學(xué)計劃制定以及課程組織方法、畢業(yè)生應(yīng)具備的能力等方面做了系統(tǒng)全面設(shè)計，并將計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的知識體系結(jié)構(gòu)組織成知識領(lǐng)域、知識單元和知識點三個層次，其中知識領(lǐng)域是知識體系結(jié)構(gòu)的最高層次，共14個領(lǐng)域，下設(shè)132個知識單元[4]。

目前，我國國內(nèi)的學(xué)科分支及課程體系一直沿用CC2005和CCC2002，“計算機導(dǎo)論”設(shè)計5個知識領(lǐng)域，涵蓋12個核心知識單元，分別是信息技術(shù)史、程序設(shè)計語言概論、軟件工具和環(huán)境、語言翻譯簡介、人機交互基礎(chǔ)、軟件演化、通信與網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)的社會環(huán)境、職業(yè)責(zé)任和道德責(zé)任、基于計算機的系統(tǒng)的風(fēng)險和責(zé)任、知識產(chǎn)權(quán)、隱私權(quán)和公民自由。

“計算機導(dǎo)論”是一門計算機專業(yè)的引導(dǎo)性課程，開設(shè)在學(xué)生第一學(xué)年的第一個學(xué)期。本課程教學(xué)目標(biāo)是：通過本課程學(xué)習(xí)，要求學(xué)生了解計算機科學(xué)的基本概念、計算機系統(tǒng)的組成、數(shù)據(jù)表示方法學(xué)和數(shù)據(jù)加工表示方法等，最終對本專業(yè)各個學(xué)科的核心內(nèi)容、各個學(xué)科的關(guān)聯(lián)有全面、概要的認(rèn)識，為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)奠定入門的基礎(chǔ)。同時，“計算機導(dǎo)論”該課程也是一次對學(xué)生具體而詳盡的專業(yè)思想教育，對學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)具有啟蒙作用。因此，依托學(xué)科課程體系，對《計算機導(dǎo)論》課程進行改革，優(yōu)化課程內(nèi)容、打造精英團隊、改進教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生計算思維和實踐能力非常重要。

1 課程教學(xué)存在的問題

從計算機學(xué)科體系發(fā)展背景、計算機導(dǎo)論課程大綱設(shè)計、計算機專業(yè)的計算機導(dǎo)論實際教學(xué)效果等方面分析，計算機導(dǎo)論課程建設(shè)主要存在以下問題。

1.1 課程意義認(rèn)識不足

隨著中學(xué)階段信息技術(shù)課程的普及，學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)資源獲取日益增多的社會環(huán)境下，一些學(xué)生和教師對“計算機導(dǎo)論”課程的地位認(rèn)識不足。學(xué)生將“計算機導(dǎo)論”課程與“計算機應(yīng)用基礎(chǔ)”課程混為一談，在教學(xué)管理過程中，學(xué)生對大量的專業(yè)名詞感覺枯燥，理解困難，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，處于被動接受狀態(tài)，缺乏自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新意識。學(xué)生學(xué)完后感覺不到這門課程的意義，沒有起到為后續(xù)課程打基礎(chǔ)的作用。

1.2 教師對計算機導(dǎo)論課程內(nèi)容理解不夠，教學(xué)內(nèi)容簡單化

“計算機導(dǎo)論”課程信息量大，教師很難做到每個章節(jié)分配合理，重難點掌握恰當(dāng)，沒有潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維，不能很好地幫助學(xué)生系統(tǒng)的認(rèn)識計算機學(xué)科體系結(jié)構(gòu)。教師在面臨繁多的學(xué)科體系要求下，很難貫徹執(zhí)行計算機學(xué)科體系的核心思想，在教學(xué)內(nèi)容上只是對核心內(nèi)容進行簡化和壓縮，生搬硬套教學(xué)大綱，完成基本的教學(xué)要求。

1.3 教學(xué)方式陳舊

在信息化高速發(fā)展的環(huán)境下，學(xué)生習(xí)慣了依賴網(wǎng)絡(luò)、依賴手機電腦，這時，教師還采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，只是簡單的將黑板的“人灌”簡單的改成了PPT的“電灌”，學(xué)生還是被動地接受，課堂氣氛沉悶，學(xué)生沒有激情，教學(xué)效果不理想。

2 課程改革的思路

2.1 依托學(xué)科課程體系，以培養(yǎng)學(xué)生計算思維為向?qū)?gòu)建課程的教學(xué)大綱

計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。基于計算思維的教學(xué)，是指通過建立一種合適的體系，以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，激勵、引導(dǎo)和幫助學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。在課程教學(xué)是以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的“探究”過程，在教學(xué)過程中運用計算思維的方法獲取知識、訓(xùn)練技能、培養(yǎng)能力、發(fā)展個性[5]。

2006年3月，美國卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)計算機科學(xué)系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國計算機權(quán)威期刊Communications of the ACM雜志上給出，并定義的計算思維（Computational Thinking）。周教授認(rèn)為：計算思維是運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學(xué)之廣度的一系列思維活動。2008年6月，ACM在網(wǎng)上公布的對CS2001（CC2001）進行中期審查的報告（CS2001 Interim Review）（草案），開始將美國卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)計算機科學(xué)系主任周以真（Jeannette M. Wing）教授倡導(dǎo)的“計算思維”與“計算機導(dǎo)論”課程綁定在一起，并明確要求該課程講授計算思維的本質(zhì)。根據(jù)ACM和IEEE-CS的要求，“計算機導(dǎo)論”課程應(yīng)該以面向計算學(xué)科的思維能力，即計算思維能力的培養(yǎng)為核心，為學(xué)生將來的大學(xué)課程打好基礎(chǔ)[6]。

“計算機導(dǎo)論”在課程大綱設(shè)計中，依托學(xué)科課程體系，以培養(yǎng)學(xué)生計算思維為向?qū)Вη笠試?yán)密的方式將學(xué)生引入計算學(xué)科各個富有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域之中，為學(xué)生正確認(rèn)知計算學(xué)科提供方法，為學(xué)生今后深入學(xué)習(xí)計算機的課程做鋪墊。下面列出“計算機導(dǎo)論”課程教學(xué)大綱。如表1所示。

如表1所述，“計算機導(dǎo)論”課程的課程大綱中包含了學(xué)科的宏大視野和學(xué)科各分支領(lǐng)域具有的共性的核心概念、數(shù)學(xué)方法、系統(tǒng)科學(xué)方法、社會與問題，要求學(xué)生理解計算思維，認(rèn)識學(xué)科形態(tài)，培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)。課程大綱體現(xiàn)了在不斷地提出問題、解決問題的過程中，加強學(xué)生運用計算思維進行問題求解能力的訓(xùn)練以及邏輯思維能力的培養(yǎng)，結(jié)合專業(yè)特色，將計算思維應(yīng)用到各個專業(yè)問題的解決方法中去。

2.2 教學(xué)內(nèi)容模塊化，以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力為目的改變教學(xué)表現(xiàn)形式

依據(jù)3.1中構(gòu)建的課程大綱，將“計算機導(dǎo)論”的所有教學(xué)內(nèi)容分模塊以不同的課堂形式表現(xiàn)。下面列出分模塊的“計算機導(dǎo)論”教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)表現(xiàn)形式。如表2所示。

2.3 打造可持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新型的教學(xué)團隊

“計算機導(dǎo)論”需要解決的主要問題是讓學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展歷史，學(xué)科最新發(fā)展方向，職業(yè)基本行為規(guī)范和學(xué)科所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，因此需要教師能夠融會貫通的對“計算機導(dǎo)論”所設(shè)計的計算機學(xué)科知識進行系統(tǒng)的講解，并能夠跟蹤學(xué)科的科研動態(tài)，了解目前的重大科研成果，通過對前沿科學(xué)內(nèi)容的講解，開拓學(xué)生的視野。因此，“計算機導(dǎo)論”教師團隊的教師必須教學(xué)經(jīng)驗豐富，“計算機導(dǎo)論”中所涉及的知識映射的單門課程需要有循環(huán)教學(xué)2-3遍的教學(xué)經(jīng)驗，能夠非常清楚后續(xù)各課程之間的銜接關(guān)系，準(zhǔn)確地把握各類課程的引導(dǎo)性內(nèi)容和重要性內(nèi)容，在教學(xué)過程中潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。

教學(xué)團隊由教學(xué)經(jīng)驗豐富的教學(xué)型專業(yè)人員擔(dān)任課程負(fù)責(zé)人，以中、青年骨干教師為主體，形成由教授、副教授、講師、助教組成梯次合理的隊伍。教學(xué)團隊中有教學(xué)效果優(yōu)秀、教學(xué)經(jīng)驗豐富的名師。

課程負(fù)責(zé)人熟悉各個教學(xué)環(huán)節(jié)教育改革趨勢，能夠協(xié)調(diào)和凝聚團隊成員的力量，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，指導(dǎo)團隊成員在課程建設(shè)、教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段或?qū)嶒灐嵺`教學(xué)等方面的教育教學(xué)改革中取得成果。

“計算機導(dǎo)論”教師團隊的教師要求掌握各種課堂技巧，根據(jù)不同的章節(jié)內(nèi)容特色，靈活運用各種教學(xué)方法，用通俗易懂的語言描述繁雜的專業(yè)內(nèi)容，調(diào)動課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“計算機導(dǎo)論”的興趣，讓學(xué)生正確認(rèn)識本門課程的重要性。

教學(xué)團隊成員要求具有創(chuàng)新性思維，在間教學(xué)過程中進行專業(yè)學(xué)術(shù)探討與論爭、教學(xué)方法交流、教學(xué)經(jīng)驗溝通等，產(chǎn)生教學(xué)實踐改革的創(chuàng)新思考，并在教學(xué)實踐中逐漸實施，形成通過教學(xué)團隊成員的創(chuàng)新精神來促進課程發(fā)展和培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識教師的良性循環(huán)。

2.4 合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，創(chuàng)造交互式課堂

根據(jù)上文所描述的模塊化的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式，在課堂教學(xué)過程中，以學(xué)生為中心，采用理論、實踐（2：1）的形式組織課堂教學(xué)。理論課堂以講解基本理論知識為重點，幫助學(xué)生運用學(xué)科數(shù)學(xué)思想梳清整個學(xué)科脈絡(luò)，建立系統(tǒng)化的認(rèn)知模型。實踐課堂以“任務(wù)驅(qū)動”的形式組織教學(xué)，以團隊小組的形式進行考核。課堂教學(xué)方式是：①教師引導(dǎo)組長運用關(guān)注點的計算思維指導(dǎo)組內(nèi)的分工，將一個復(fù)雜的題目演變成一系列的子模塊；②各組員定期交流各自完成的情況，對于過程中遇到的問題；③教師引導(dǎo)學(xué)生運用計算思維的方法進行抽象、分析；④通過網(wǎng)絡(luò)等各種途徑進行自主檢索、探究、思考、討論；⑤最終形成問題的求解思路；⑥在學(xué)生完成任務(wù)后，教師引導(dǎo)學(xué)生進行知識的歸納和總結(jié)，并演示、講解和答辯相結(jié)合進行總結(jié)評價，加深學(xué)生對知識體系的理解。通過這種課堂組織方式，激發(fā)學(xué)生的求知欲，改變學(xué)生由被動學(xué)習(xí)為主動獲取知識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和學(xué)生對計算機技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)去使用優(yōu)質(zhì)的教育資源，不再單純地依賴授課老師去教授知識。而課堂和老師的角色則發(fā)生了變化。老師更多的責(zé)任是去理解學(xué)生的問題和引導(dǎo)學(xué)生去運用知識。1/3的時間課程教學(xué)中，除去需要用實驗驗證計算機學(xué)科中的一些核心概念和學(xué)科形態(tài)外，如：計算機的體系結(jié)構(gòu)在最新的計算機產(chǎn)品中的應(yīng)用問題，第三次數(shù)學(xué)危機，職業(yè)道德，計算機未來的形態(tài)等問題均可以采用“任務(wù)驅(qū)動”的形式授課。學(xué)生需要課前根據(jù)老師布置的范圍了解和學(xué)習(xí)相關(guān)的知識，形成小組總結(jié)性文字，老師需要根據(jù)學(xué)生的實際水平和課前學(xué)習(xí)效果組織課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生計算思維的方式構(gòu)建學(xué)科脈絡(luò)，拓展學(xué)科視野。

理論教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動實踐教學(xué)有機結(jié)合，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進了學(xué)對知識的理解，訓(xùn)練了學(xué)生的計算思維，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力。

3 小結(jié)

論文通過對“計算機導(dǎo)論”課程的課程大綱梳理、教學(xué)團隊建設(shè)、教學(xué)方法改革，在當(dāng)前“計算機導(dǎo)論”教學(xué)中注入了新的思路，體現(xiàn)了以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的教育思想。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Denning P J， et al. Computing as a discipline. Communications of the ACM， 1989，32（1）[J].

[2]ACM/IEEE Curriculum 2001 Task Force. Computing Curricula 2001， Computer Science. IEEE Computer Society Press and ACM Press，2001[J].

[3]The Join Task Force. Computing Curricula 2005. The Overview Report. A cooperative project of ACM， AIS， and IEEE-CS. Sept 2005[J].

篇（2）

伊利諾伊大學(xué)香檳分校是“十大”盟校（The Big Ten）之一，建立于1867年，一直是全美最優(yōu)秀的大學(xué)之一，理工科在“十大”中更是排名第一。該大學(xué)排名全美前10名的研究生專業(yè)有物理學(xué)、化學(xué)、計算機科學(xué)、心理學(xué)、教育學(xué)、工程學(xué)、會計學(xué)、大眾傳播學(xué)、圖書館科學(xué)、音樂、數(shù)論、代數(shù)、邏輯學(xué)、微生物學(xué)。工程學(xué)院在全美聞名遐邇，其電子工程、計算機工程、土木工程、材料科學(xué)與工程、機械工程、原子工程、農(nóng)業(yè)工程、環(huán)境工程等系科都排在全美前五位，化學(xué)工程、航空航天工程排在全美前十位。

該校的教授和校友有不少知名人士，比如歷史上第一次在同一領(lǐng)域（固體物理學(xué)）中兩次獲得諾貝爾物理學(xué)獎的發(fā)明了晶體管并提出了低溫超導(dǎo)理論（BCS理論）的巴丁教授；哈肯教授與阿佩爾合作在計算機完成了四色定理的證明；網(wǎng)絡(luò)神童馬克?安德森（Mark Anderson）在伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校設(shè)計了因特網(wǎng)瀏覽器軟件Mosaic及Netscape；身價一度超過比爾?蓋茨成為世界首富的甲骨文公司（Oracle）董事長兼首席執(zhí)官拉里?埃里森（Larry Ellison）曾在伊利諾大學(xué)香檳分校讀書；AMD創(chuàng)始人兼首席執(zhí)官杰里?桑德斯（Jerry Sanders）是伊利諾大學(xué)香檳分校電子工程學(xué)士；通用電氣（GE）董事長兼首席執(zhí)官杰克?韋爾奇（Jeck Welch）是伊利諾大學(xué)香檳分校化工博士。截至2003年，該大學(xué)共有二十位教授及校友榮獲過諾貝爾獎，兩位校友榮獲過圖靈獎，一位教授榮獲過菲爾茲獎，二十一位教授及校友榮獲過普利策獎，十一位教授榮獲過美國國家科學(xué)獎?wù)拢F(xiàn)任教授中有兩位普利策獎得主、二十六位美國國家科學(xué)院院士、二十九位美國國家工程院院士。

該校的計算機系創(chuàng)建于1972年，多年來在全美排名一直保持在Top5之內(nèi)，一些事實也無可爭辯地捍衛(wèi)著這一地位：世界上最早的計算機Eniac誕生在這里；世界上第一個網(wǎng)絡(luò)瀏覽器Mosaic誕生在這里；其畢業(yè)生所建立的公司（Netscape、YouTube、PayPal、Lotus和Sieble Systems）在計算機界赫赫有名；其國家超級計算機應(yīng)用中心（NCSA）是全美國五大計算機研究中心之一。

課程設(shè)置

該校計算機系的課程設(shè)置乍一看上去和國內(nèi)大學(xué)似乎沒有什么大的區(qū)別。對本科生來說，“1”開頭的系列基礎(chǔ)課程，主要是包括計算機導(dǎo)論，離散數(shù)學(xué)等計算機基礎(chǔ)課程；“2”開頭的是更專業(yè)一些的課程，比如類似國內(nèi)操作系統(tǒng)的System Programming、計算機體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；“3”開頭的目前僅有兩門課：397 Individual Study和398 Special Topics in CS，主要是擴展學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力。研究生的課程都是以“4”開頭的專業(yè)基礎(chǔ)課程和以“5”開頭的專業(yè)課程，其中以598開頭的為前沿學(xué)科討論課程。學(xué)生也分為碩士和博士，但對碩士的要求不高，所以很多直接跟隨教授做研究的學(xué)生都是博士。課程的要求也是作業(yè)、項目和最后的考試。但實質(zhì)上，由于管理、研究水平等原因，這些設(shè)置還是有所不同。

該系目前提供三種類型的本科學(xué)位，一種是五年的本科和碩士生打通的學(xué)位，五年畢業(yè)后取得本科和碩士兩個學(xué)位；另兩種是計算機科學(xué)本科學(xué)位和軟件工程學(xué)位。每一種根據(jù)對學(xué)生都有不同的學(xué)分和課程要求。比如對于第一種學(xué)位，要求選夠120學(xué)分，其中理論（473 Algorithms或者475 Formal Models of Computation）、結(jié)構(gòu)（431 Embedded Sys Arch and Software或者433 Computer System Organization）和軟件（421 Programming Lang and Compilers或422 Programming Language Design或423 Operating Systems Design）必須按研究生學(xué)分選修。

研究生分論文和非論文兩類。論文學(xué)位中和國內(nèi)一樣分碩士生和博士生。普通論文碩士要求28個課程學(xué)分和4個論文學(xué)分。博士生的總學(xué)分要求是96個課程學(xué)分，包括課程學(xué)分和論文學(xué)分，其中至少要求32個論文學(xué)分；學(xué)士直讀的博士生要求96個課程學(xué)分。目前注冊的研究生人數(shù)近450人。

從課程設(shè)置方面看，該系的課程分得很細(xì)，從和國內(nèi)相類似的專業(yè)基礎(chǔ)課，比如計算機導(dǎo)論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、軟件工程；到很專業(yè)的課程，比如算法、密碼學(xué)導(dǎo)論、程序驗證、自主信息系統(tǒng)、形式化軟件開發(fā)方法以及以598打頭的帶有主講教師名字代號的擴展課程。尤其以研究生的課程設(shè)置最為細(xì)致。數(shù)一下他們的課程可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生有很多方向可以選擇，本科生的課程多達(dá)77門，研究生的更是多達(dá)102門。當(dāng)然有不少課程是兩者都可以選修的。一般一門課程3~4個學(xué)分（根據(jù)是否完成Project區(qū)分），每周兩次，一次75分鐘。

講授該課程的教師基本上都是該校專門從事這一方面研究的權(quán)威，有著多年的研究經(jīng)驗。比如我所選修的“程序驗證”課程屬于該系的研究生基礎(chǔ)理論課程，任課教師Meseguer教授已經(jīng)在這方面從事了近三十年的研究，而且目前也是這方面的權(quán)威。“數(shù)據(jù)挖掘”課程的教師是Han教授，也是數(shù)據(jù)挖掘的世界級權(quán)威。這保證了任課教師在講授課程的同時貫穿了該課程在學(xué)科中的領(lǐng)先技術(shù)和知識。同時，比較明顯的一點是課程結(jié)合實際動手的項目比較緊密。比如我所選修的“程序驗證”課程雖然有很強的數(shù)學(xué)背景，介紹了等式邏輯和重寫邏輯，但該課程輔以該實驗室的Maude系統(tǒng)作為實踐工具，所以所介紹的理論可以實實在在地在計算機上看到其作用和結(jié)果。“程序設(shè)計原理”這門課也使用了Maude系統(tǒng)作為高級程序語言的規(guī)格說明語言，這立刻就讓本來很抽象的兩門課有了感性認(rèn)識的平臺，學(xué)生可以立刻通過工具感受邏輯在計算機中的作用，可以使用該工具立刻設(shè)計出自己的新的程序語言。相比而言，國內(nèi)類似的課程都缺乏相應(yīng)的輔助工具，學(xué)生學(xué)理論不知道怎樣用到計算機中，學(xué)程序語言設(shè)計多是看看別人設(shè)計的語言是怎樣的，難以在短時間內(nèi)自己動手設(shè)計一個。

開放性

這半年中我感受最深的當(dāng)數(shù)該系信息資源的開放性。從課程上來說，每學(xué)期的每一門課程都能在系里的網(wǎng)絡(luò)上找到相應(yīng)的講義、作業(yè)、項目以及閱讀的參考資料。和課程相對應(yīng)，每位教授都開設(shè)一個甚至多個專題討論會，這些討論會都有相應(yīng)的MailList可以讓學(xué)生或是研究人員加入。根據(jù)我的研究興趣，我參加了Maude、Runtime Verification以及軟件工程討論小組。每一個討論組由教授主持每周定時討論一至兩個小時，同時維護一個網(wǎng)站公布每次討論的主題或是論文。所以，和國內(nèi)的例會不同，這些討論會除了教授自己的學(xué)生，往往會有一些感興趣的學(xué)生或是像我這樣訪問學(xué)者參加。通過這樣的方式，也有教授的介紹，我和目前我感興趣的幾個教授都交流過，他們都很細(xì)致地介紹自己的研究，包括介紹實驗室開發(fā)的軟件工具。而這些軟件工具都放在他們自己實驗室的網(wǎng)站上，有的是可以免費使用的，有的甚至是源碼公開的，同時有他們公開發(fā)表的論文。有兩位教授的實驗室研究內(nèi)容我比較感興趣，但他們還沒有源碼，經(jīng)過兩次討論后，他們都表示可以提供源碼以便進行進一步的研究。同時，我找他們的學(xué)生詢問相關(guān)工具的一些細(xì)節(jié)技術(shù)，他們都詳細(xì)解答，有時甚至花費兩個多小時。

其實這一點在我聯(lián)系訪問的Host Professor時就感受頗深：每一位教授都可以在他們的主頁上找到非常詳細(xì)的資料，他們的研究概況、發(fā)表的論文、教授的課程、所做的研究項目、學(xué)生、聯(lián)系方式等等。對比國內(nèi)同行，很多都沒有自己的主頁，有一些由于單位組織倒是有，但所找到的基本上都是僅僅一頁的概述而已。這導(dǎo)致國內(nèi)很多信息無法交流。當(dāng)然，我想這也有一點客觀原因，就該系的項目情況而言，縱向課題的資助就已經(jīng)足夠教授們完成研究，所以他們并不在乎把研究成果轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品，而是公開這些研究成果，讓其他人盡量多地使用，讓其他人或公司完成產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化工作。反之，國內(nèi)很難找到根據(jù)研究成果完成的軟件工具，因為一般如果做到工具，都希望更進一步做到產(chǎn)品化，能以此爭取到橫向課題的支持，以便彌補縱向課題經(jīng)費的不足。由于橫向課題講求實用，有很多非前沿性，非研究性質(zhì)的工作需要完成，直接影響了研究的深度。

開放性還反映在該系的研究領(lǐng)域交叉之中。該系的研究領(lǐng)域分為：算法和理論；人工智能；體系結(jié)構(gòu)、并行計算機和系統(tǒng)；復(fù)雜生物及計算生物；數(shù)據(jù)庫及信息系統(tǒng)；圖形圖像和人機界面；系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)；程序語言、形式化系統(tǒng)和軟件工程；以及科學(xué)計算。但在我所參加的討論中，經(jīng)常可以看到多個實驗室的教師和學(xué)生相互參與討論。比如我上上周參加的形式化小組的討論會上，就有體系結(jié)構(gòu)實驗室的學(xué)生；上一周的軟件工程討論會上，報告者是一個數(shù)據(jù)庫實驗室的學(xué)生，因為他的工作內(nèi)容涉及到用數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計的方法進行軟件調(diào)試，同時與會的還有該實驗室的兩位教授以及其他實驗室的學(xué)生。同一個研究領(lǐng)域內(nèi)的合作就更多，比如我所訪問的教授專注于程序語言、形式化系統(tǒng)和軟件工程領(lǐng)域，他自己的實驗室和另外該領(lǐng)域的另一位教授Rosu的實驗室相連，兩人合作過多篇文章，Rosu的程序設(shè)計語言以及形式化軟件開發(fā)方法課程中應(yīng)用了Prof. Meseguer的形式化工具，甚至有一些講義。我大致看過該系教授們的簡歷，非常少有本校畢業(yè)的學(xué)生，這說明相關(guān)合作并不是以前師生關(guān)系的繼續(xù)。同時，這里常常有一些前沿講座是由斯坦福、劍橋、伯克利和愛丁堡大學(xué)的教授和博士生開設(shè)（應(yīng)聘的博士生都要公開做一個面試形式的講座），也有微軟和IBM這樣的大公司的研究院或是一些著名公司的學(xué)者的講座，這些講座頻率很高，常常可以在該系每周的日歷上看到這些通知。

其實，訪問學(xué)者這樣的一個制度本身就是很開放的。半年一年的互訪，帶來了很多交互的信息。相比而言，國內(nèi)有不少實驗室雖然也設(shè)有客座教授、開放項目等，但是很難落到實處，很難有人真正是在實驗室里交流這么長時間，更多的僅僅是每年幾次的互訪而已。不過，為每一位訪問學(xué)者提供一間寬敞明亮的辦公室，提供所有辦公服務(wù)恐怕也是目前高校難以提供的緊缺資源。

風(fēng)氣

另一個讓我感受比較深的地方是該系的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。由于課程設(shè)置很細(xì)，很多課程選課的人并不多，一二十個學(xué)生的課堂是很常見的，有的課程僅僅4~5個學(xué)生。當(dāng)然也有上百人的大課，這一般是本科和研究生共同選修的課程。我上學(xué)期選修的program verification課程共有12個學(xué)生，這學(xué)期選修的formal method software development也不過十七八個學(xué)生。但給我印象很深的一點是，從開學(xué)到學(xué)期末，學(xué)生數(shù)目基本上保持不變，可見很少有人缺課。上課的氣氛很活躍，課堂上幾乎沒有見過學(xué)生打瞌睡，講課中間學(xué)生隨時提問，教師也是當(dāng)時就回答。對于教師提出的問題，也幾乎沒有冷場沒有人回答的情況，當(dāng)然也不是每一次回答都正確。相比而言，國內(nèi)大學(xué)目前缺課的現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，有的必修課程都有三分之一缺課的，選修課就更不用說了。這當(dāng)然有教師的原因，目前教學(xué)普遍不受重視，所有職稱的評定基本上由科研決定，這從前年上海交大的倍受學(xué)生歡迎的教師始終僅僅是一個講師就可見一斑。而教學(xué)顯然是很需要花費時間和精力的。

也不是說這里的教授上課都很好，也有底下學(xué)生反映講課不好的，但無論是從教師的授課還是學(xué)生的學(xué)習(xí)，你可以明顯感受到兩個字：認(rèn)真。研究生自己決定上什么課，一個學(xué)期一般也就選修2~3門。相比而言，國內(nèi)碩士研究生一學(xué)期的課程多達(dá)七八門，其中不少都是必須選修的，學(xué)生的學(xué)習(xí)相對比較被動，很多學(xué)生就為拿學(xué)分，課堂上打瞌睡，學(xué)Tofel和GRE，復(fù)習(xí)考研的學(xué)生大有人在，課堂上很少看到學(xué)生主動提問。在我的一門電子商務(wù)的選修課上我就問過學(xué)生，他們是否愿意做我以項目的方式提供的考試，很多學(xué)生說很有興趣，可是卻沒有時間。必修課和學(xué)位課的項目、作業(yè)已經(jīng)讓他們窮于應(yīng)付，還要復(fù)習(xí)考研、考Tofel和GRE，實在是心有余而力不足。為此我還調(diào)整過項目完成時間，允許學(xué)生在第二個學(xué)期開學(xué)時交，可以看到效果要好一些，有一些學(xué)生利用假期完成了自己感興趣的內(nèi)容。可是隨著教學(xué)管理的正規(guī)化，要求課程結(jié)束后一周內(nèi)必須給成績，剛開放一些的項目只好又恢復(fù)原狀。

篇（3）

中圖分類號：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）03-0000-00

1、引言

隨著計算機以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，自動化在各行各業(yè)都發(fā)揮著重要的作用，而家用電子電器也逐步趨于家庭自動化。特別是在美國以及國際的市場中，家庭自動化系統(tǒng)有著廣闊的前景，而國內(nèi)也正處在成長期。家庭自動化系統(tǒng)本著以實現(xiàn)家庭住宅中各個設(shè)備之間的自動管理為目的，這種系統(tǒng)會在適應(yīng)的時間對各個設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的指令，從而完成設(shè)備的自動化管理。在一般情況下，這種家庭自動化系統(tǒng)都有著燈光控制、環(huán)境控制、家電控制以及保安控制等功能來實現(xiàn)家庭的自動化管理。

2、家庭自動化系統(tǒng)在計算機應(yīng)用中的可行性分析

在技術(shù)上，家庭自動化系統(tǒng)有著不同的傳感器，以及單片機和報警系統(tǒng)以及接入的各種家電設(shè)備構(gòu)成的。而物理設(shè)備在大型市場上均可購得，主要是實現(xiàn)不同設(shè)備之間按一定結(jié)構(gòu)連接起來。無論是在法律因素還是用戶使用可行性上，經(jīng)過分析，家庭自動化系統(tǒng)是有合同作為雙方合作的基礎(chǔ)，而系統(tǒng)也是主要面向高階層的消費者使用的。從以上多種角度來看，家庭自動化系統(tǒng)都具有其可行的。

3、家庭自動化系統(tǒng)的需求分析

在家庭自動化系統(tǒng)中有著自身一套工程流程，用戶登錄時進行檢查，同時控制不同用戶的使用權(quán)限。還有對用戶信息有著增加、修改以及刪除的管理功能，以及可以設(shè)定指定時間內(nèi)對操作記錄進行包括查看以及刪除和自動清除等在內(nèi)的管理。對設(shè)備的狀態(tài)進行查看，以及對設(shè)備進行監(jiān)控，包括對其進行啟動、停止等監(jiān)控操作。

家庭自動化系統(tǒng)的非功能性需求分析。(1)快速的系統(tǒng)反應(yīng)。在進行家庭自動化系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)采用較為先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，同時在應(yīng)用軟件的選擇時也應(yīng)盡可能采用先進技術(shù)，從而保證系統(tǒng)的快速反應(yīng)。(2)保證系統(tǒng)具有良好的可維護性和開放性。由于家庭自動化系統(tǒng)在國內(nèi)處于初期發(fā)展階段，在系統(tǒng)設(shè)計時要考慮到其發(fā)展的趨勢。(3)要絕對的保證系統(tǒng)的安全性。在家庭自動化系統(tǒng)中的設(shè)備具有安全性要求，故此須建立一套系統(tǒng)的安全保密措施，防止非法訪問。(4)要考慮到用戶的操作方便，要具有友好的人機界面，最大限度的方便用戶去使用。

對于家庭自動化系統(tǒng)的功能需求分析，初步設(shè)想可以包括用戶登錄子系統(tǒng)，燈光控制子系統(tǒng)，環(huán)境控制子系統(tǒng)以及保安控制子系統(tǒng)和家電控制子系統(tǒng)。對于保安控制包括門窗監(jiān)控以及視頻監(jiān)控來實現(xiàn)。環(huán)境監(jiān)測主要是對室內(nèi)外溫度以及濕度的監(jiān)控以及調(diào)節(jié)。

4、家庭自動化系統(tǒng)的總體設(shè)計分析

在對家庭自動化系統(tǒng)的總體設(shè)計時，主要是進行處理流程設(shè)計，總體結(jié)構(gòu)和模塊外部設(shè)計，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和接口設(shè)計，運行以及出錯處理設(shè)計內(nèi)容。特別是對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在系統(tǒng)中采用數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)，三級模式是指外模式以及模式和內(nèi)模式三級構(gòu)成。數(shù)據(jù)庫的三級模式對應(yīng)的是數(shù)據(jù)的三個抽象級別。同時為了能夠在內(nèi)部實現(xiàn)這三個抽象層次間的聯(lián)系以及轉(zhuǎn)換，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式間提供了兩層映像。當(dāng)然，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計時需要考慮的原則有，命名的格式規(guī)范，索引的使用以及數(shù)據(jù)的一致性和完整性。其次，對主要表結(jié)構(gòu)的設(shè)計時應(yīng)做到一下幾個方面：關(guān)系的映射可能有多種情況，但一般情況下是一個表，而對于條件關(guān)系的映射，一個表至少應(yīng)有三個屬性。減少表之間的冗余字段以及對映射后的表進行冗余控制調(diào)整也是必要的。

另外，對于運行設(shè)計時，一般有三方面的內(nèi)容：包括系統(tǒng)用戶或者是一般用戶通過登錄程序登錄到家庭自動化系統(tǒng)中，其次，用戶可通過菜單選擇要執(zhí)行的相關(guān)操作。用戶從子系統(tǒng)傳送過來的請求，通過服務(wù)器端控制程序進行解析，并最終將處理結(jié)果返回給主系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)在運行或者執(zhí)行過程中出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)這時候要有能力自動檢測到并進行相應(yīng)的處理或者形成有關(guān)的報告返回給用戶進行相關(guān)恢復(fù)處理操作。當(dāng)然，在家庭自動化系統(tǒng)中也有相關(guān)的出錯處理對策，如聯(lián)機事務(wù)處理，數(shù)據(jù)庫處理事務(wù)失敗自動回滾技術(shù)以及重要數(shù)據(jù)的校驗檢查等。

5、結(jié)語

隨著國內(nèi)房屋的商品化以及人民生活水平日益提高，信息化的產(chǎn)業(yè)也逐步滲入到各行各業(yè)之中，而人民也多希望家庭更加舒適以及安全和簡便。然而，家庭自動化系統(tǒng)就是利用了計算機技術(shù)以及各種先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將家庭內(nèi)的各種設(shè)備以及家電有機的結(jié)合在一起，通過自動化管理，從而達(dá)到人民所希望的家具生活。文中只是對家庭自動化系統(tǒng)的產(chǎn)品簡單闡述，還有像系統(tǒng)中的詳細(xì)設(shè)計以及系統(tǒng)的測試方案等等都未進行闡述，這也需要更多學(xué)者共同來研究完成，使家庭自動化系統(tǒng)更加優(yōu)化。當(dāng)然，家庭自動化系統(tǒng)由于國內(nèi)市場廣闊，如果本系統(tǒng)在安全系統(tǒng)以及故障處理系統(tǒng)更加優(yōu)化以及能提供更完善和更人性化的措施，當(dāng)本系統(tǒng)投入市場也將風(fēng)靡國內(nèi)市場。

參考文獻(xiàn)

[1]李偉強等.家庭自動化系統(tǒng)[J].計算機工程,2007.

[2]李云洪.《家庭自動化系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)》[A].同濟大學(xué)工程碩士學(xué)位論文,2006.

篇（4）

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5913 (2007) 20-0118-03

1前言

大連民族學(xué)院是國家民委直屬的六所高校之一，也是東北地區(qū)和東部沿海城市唯一一所以工科為主的民族院校。學(xué)校面向全國絕大多數(shù)省份招收少數(shù)民族學(xué)生，少數(shù)民族學(xué)生比例達(dá)到65%以上。學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位是：培養(yǎng)綜合素質(zhì)高，具有創(chuàng)新精神和較強實踐能力的應(yīng)用型人才。但是，學(xué)生的入學(xué)成績從200~600多分不等，生源質(zhì)量參差不起，特別是有些來自邊疆民族地區(qū)的學(xué)生，語言基礎(chǔ)和文化基礎(chǔ)都非常薄弱。因此，如何將這些學(xué)生培養(yǎng)好，不僅關(guān)系到他們的就業(yè)問題，而且會影響少數(shù)民族和民族地區(qū)的健康發(fā)展。所以，構(gòu)建適合民族院校的人才培養(yǎng)模式以及與之匹配的教學(xué)內(nèi)容和課程體系將具有非常重要的意義。

當(dāng)前，高等教育在大眾化發(fā)展的初期，各高校都在謀求功能與規(guī)模的擴張，在一定程度上不可避免地出現(xiàn)學(xué)科專業(yè)趨于雷同的現(xiàn)象，這一點在計算機專業(yè)上體現(xiàn)得尤其突出。截止到2005年，全國有771個計算機科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)點，在校生超過了44萬多。同其它專業(yè)相比，這兩個數(shù)字都是全國第一。但是，我們看到：每年都有大量的計算機專業(yè)畢業(yè)生面臨就業(yè)的困難，而另一方面，人才需求量極大的IT產(chǎn)業(yè)找不到足夠的合格人才。以大連為例，十一五期間計算機人才的需求總量達(dá)到十四萬，但截止到2007年1月，全市計算機人才總量只有四萬人。但是，大量計算機專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)問題與IT企業(yè)找不到足夠的計算機人才之間的矛盾依然比較突出。很顯然，主要原因是我們培養(yǎng)的畢業(yè)生就業(yè)能力不強。具體地講，就是畢業(yè)生的動手實踐能力差，缺少創(chuàng)新精神，不能較好地勝任用人單位的工作。

2大連民族學(xué)院計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式的發(fā)展過程

大連民族學(xué)院計算機專業(yè)已經(jīng)走過了十多年的歷程，在我國民族院校具有一定的代表性。該專業(yè)的人才培養(yǎng)模式大體經(jīng)歷了三個階段：

第一階段：模仿其他院校教學(xué)計劃的培養(yǎng)階段(1995年-2002年)

1995年開始，我校招收計算機專業(yè)本科生。該時期主要是照搬或模仿其他重點院校的培養(yǎng)模式、教學(xué)計劃，甚至很多課程幾乎是其他院校計算機專業(yè)的翻版。雖然，本科教學(xué)培養(yǎng)方案每年都做了一些調(diào)整，但是沒有什么實質(zhì)性的變化，改革的重心僅僅停留在教學(xué)方法的改進和對課時的增減上，甚至存在因人設(shè)課的現(xiàn)象。

但是，這個時期計算機學(xué)科已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，社會需求和生源也發(fā)生了很大的變化。一方面，隨著IEEE-CS/ACM推出的CC2001，計算機學(xué)科逐漸演變?yōu)榉较蛎鞔_的計算機科學(xué)、計算機工程、軟件工程、信息技術(shù)和信息系統(tǒng)等專業(yè)，這種變化對當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容和課程體系的改革產(chǎn)生了很大的的影響；另一方面，盡管國家需要大量的計算機人才，但是不少用人單位認(rèn)為計算機專業(yè)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)不理想，因此，計算機專業(yè)的畢業(yè)生也開始出現(xiàn)就業(yè)困難。

第二階段：調(diào)整階段(2003年-2004年)

2003年開始，我校開始實施學(xué)分制改革，計算機學(xué)科專業(yè)又增加了軟件工程和網(wǎng)絡(luò)工程，招生規(guī)模逐年擴大，每個專業(yè)招生已經(jīng)達(dá)到了120人左右。

我們根據(jù)計算機學(xué)科的變化和發(fā)展，結(jié)合近幾年我院計算機專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況調(diào)查以及用人單位的反饋意見，對教學(xué)內(nèi)容和課程體系進行了調(diào)整。經(jīng)過調(diào)整，那些脫離實際、偏離培養(yǎng)目標(biāo)的課程大部分被取消，恢復(fù)和增開了一些新課程，教學(xué)內(nèi)容和課程體系逐漸趨于務(wù)實、合理、可行。

2004年，我們申請了教改項目“計算機類專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容體系改革的研究與實踐”，該項目被批準(zhǔn)為大連民族學(xué)院教育教學(xué)改革重點項目。通過項目組一年多的努力，重新修訂了計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程和網(wǎng)絡(luò)工程三個專業(yè)的本科培養(yǎng)方案。該方案得到了大連理工大學(xué)、大連海事大學(xué)、大連工業(yè)大學(xué)以及民族院校的計算機專家的好評。

第三階段：全面落實新的人才培養(yǎng)方案階段(2005年開始)

2005年開始，我院進入了全面落實新的人才培養(yǎng)方案階段。計算機專業(yè)2005年獲得國家民委所屬院校畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量評比第一；2006年獲得國家民委所屬院校專業(yè)建設(shè)質(zhì)量評比第一；2007年順利通過教育部評估專家組的本科教學(xué)工作水平評估。

3大連民族學(xué)院計算機專業(yè)新的人才培養(yǎng)模式

大連民族學(xué)院計算機專業(yè)新的人才培養(yǎng)模式主要體現(xiàn)在二個方面：第一，明確了培養(yǎng)什么樣的人才(即人才培養(yǎng)規(guī)格問題)；第二，調(diào)整和優(yōu)化了人才培養(yǎng)方案。

第一，明確了面向應(yīng)用的計算機人才培養(yǎng)規(guī)格。為了提出適合我院的計算機專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格，我們連續(xù)三年進行了大連地區(qū)計算機專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況調(diào)查，并結(jié)合企業(yè)的反饋意見，提出了大連民族學(xué)院計算機專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格，即“加強基礎(chǔ)教育、拓寬專業(yè)面向、重視實踐教學(xué)、強化素質(zhì)教育”。

1) 加強基礎(chǔ)教育。實踐表明：對于我們的學(xué)生，在大學(xué)四年期間，如果兼顧“厚基礎(chǔ)”和“強應(yīng)用”，在實際操作中是不可行的。我們需要根據(jù)學(xué)生的實際情況和畢業(yè)生的就業(yè)需求，適度地控制公共基礎(chǔ)課程和學(xué)科基礎(chǔ)課程，不要過分地強調(diào)自身的系統(tǒng)性和完整性，而是有選擇地構(gòu)建基礎(chǔ)課程體系。何況，計算機人才的職業(yè)成長潛力更多地取決于自身的學(xué)習(xí)能力，而不是基礎(chǔ)知識的寬厚。對于應(yīng)用型計算機人才，編程能力是他們從事計算機應(yīng)用的核心基礎(chǔ)。因此，加強基礎(chǔ)教育就是要加強編程能力的培養(yǎng)，為選擇不同的專業(yè)方向打下堅實的基礎(chǔ)。

2) 拓寬專業(yè)面向。從學(xué)科發(fā)展來看，計算機學(xué)科已經(jīng)演變?yōu)橛嬎銠C科學(xué)、計算機工程、軟件工程、信息技術(shù)和信息系統(tǒng)等多個專業(yè)方向；從IT行業(yè)發(fā)展來看，一方面是分工越來越細(xì)，出現(xiàn)高度專業(yè)化。如：網(wǎng)絡(luò)游戲、軟件測試等；另一方面是技術(shù)復(fù)合越來越高，出現(xiàn)高度綜合化趨勢。如：嵌入式系統(tǒng)、電子商務(wù)等。因此，結(jié)合本地IT行業(yè)發(fā)展的實際需要，適度地拓寬專業(yè)面向，將有利于拓寬就業(yè)渠道。

3) 重視實踐教學(xué)。對于應(yīng)用型計算機人才，“應(yīng)用”是核心。因此，所有的教學(xué)環(huán)節(jié)要高度重視實踐教學(xué)，樹立“學(xué)以致用，用中求新”的教育理念，構(gòu)建理論與實踐協(xié)調(diào)、課內(nèi)與課外并重、有利于培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的實踐教學(xué)體系。

4) 強化素質(zhì)教育。傳統(tǒng)的高等教育主要是專業(yè)知識的傳授，培養(yǎng)的是專門人才，而現(xiàn)代企業(yè)不僅需要專業(yè)知識，而且需要良好的職業(yè)素質(zhì)。因此，在學(xué)校期間，職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)也是非常重要的。強化素質(zhì)教育就是要加強學(xué)生的職業(yè)道德、團隊精神、溝通能力以及社會適應(yīng)能力的培養(yǎng)。

第二，調(diào)整和優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建了“三個階段、四位一體”的漸進式計算機專業(yè)人才培養(yǎng)體系(如圖1所示)。我們將大學(xué)四年分為三個階段，即：公共基礎(chǔ)和學(xué)科基礎(chǔ)教育階段(前期2年)、專業(yè)技能教育階段(中期1年)和綜合實踐教育階段(后期1年)。所謂“三個階段”就是計算機專業(yè)人才培養(yǎng)的三個階段：以編程能力為核心的基礎(chǔ)教育階段；以專業(yè)技能為核心的專業(yè)教育階段；以就業(yè)能力為核心的綜合實踐階段。所謂“四位一體”就是大學(xué)教育的每個階段形成理論課、實踐課、創(chuàng)新教育課、文化素質(zhì)課“四位一體”的課程體系。“三階段、四位一體”形成了“前期強化基礎(chǔ)、中期融合專業(yè)、后期綜合實踐”的漸進式計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式。

1) 前期基礎(chǔ)教育階段。該階段主要是突出編程能力的培養(yǎng)。根據(jù)“學(xué)科基礎(chǔ)課程的深度要有一定的控制，基礎(chǔ)知識應(yīng)更強調(diào)應(yīng)用”的原則，結(jié)合我院的實際情況和本地區(qū)人才需求狀況，整合計算機學(xué)科基礎(chǔ)課程，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，形成了計算機學(xué)科基礎(chǔ)大類平臺。該平臺主要包括：程序設(shè)計基礎(chǔ)(整合了原來的計算機導(dǎo)論、高級語言程序設(shè)計)、面向?qū)ο蠓椒ā㈦x散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、計算機組成與結(jié)構(gòu)(整合了原來的數(shù)字邏輯、匯編語言、計算機組成原理、計算機體系結(jié)構(gòu))、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理以及學(xué)科基礎(chǔ)選修課程等。此外，學(xué)科基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié)除了課內(nèi)實驗以外，還有程序設(shè)計基礎(chǔ)實訓(xùn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程設(shè)計、數(shù)據(jù)庫與信息管理課程設(shè)計等集中性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實踐教學(xué)比例超過40%。

2) 專業(yè)教育階段。該階段以專業(yè)技能培養(yǎng)為目標(biāo)，充分利用我校地處大連的地域優(yōu)勢，設(shè)置具有地方特色的專業(yè)課程群。根據(jù)“強化基礎(chǔ)、拓寬口徑”的原則，設(shè)置了專業(yè)基礎(chǔ)課程模塊、專業(yè)方向課程模塊和專業(yè)選修課程模塊，突出了專業(yè)技能的培養(yǎng)。此外，我們?yōu)榱耸巩厴I(yè)生能夠適應(yīng)大連對日軟件外包的需要，專門開設(shè)了日語課程。

3) 綜合實踐階段。該階段以就業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，依托企業(yè)定制培訓(xùn)、畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)，并通過社會調(diào)查、本科生科研、學(xué)科競賽、課外科技創(chuàng)新活動等方式，進行綜合實踐訓(xùn)練，強化學(xué)生適應(yīng)社會和獨立工作的能力，盡量實現(xiàn)高校教育與企業(yè)需求的平滑過渡。

4) 課內(nèi)實踐。注重理論與實踐的融合，主要包括理論課程的課內(nèi)實驗、獨立設(shè)置的課程實驗、集中性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)(包括課程設(shè)計、實習(xí)實訓(xùn)等)以及創(chuàng)新教育模塊。

5) 課外實踐。以有利于學(xué)生自覺獲取知識、提高創(chuàng)新精神、增強實踐能力，促進學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)，開展思想道德教育、學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)、身心健康教育、就業(yè)創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)、科技創(chuàng)新教育和文化素質(zhì)教育等課外系列活動。

6) 創(chuàng)新教育體系。把創(chuàng)新教育融如入人才培養(yǎng)的全過程，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力為目標(biāo)，形成了科研與基礎(chǔ)課程融合、科研與專業(yè)課程融合、以及科研與課外實踐活動融合的創(chuàng)新教育體系。其中，科研與基礎(chǔ)課程融合就是給基礎(chǔ)課程配上相應(yīng)的創(chuàng)新模塊課程和相應(yīng)的競賽，如電子設(shè)計大賽、程序設(shè)計大賽、數(shù)學(xué)建模大賽等；科研與專業(yè)課程融合就是在專業(yè)訓(xùn)練、課程設(shè)計等環(huán)節(jié)加大實際課題或模擬實際課題；而科研與課外實踐活動融合主要體現(xiàn)在大學(xué)生“太陽鳥”科研項目、科研助手、科技競賽、課外科技創(chuàng)新以及社會實踐等活動之中。

7) 素質(zhì)教育體系。把素質(zhì)教育融入人才培養(yǎng)的全過程，以培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型計算機人才為目標(biāo)，形成了德育素質(zhì)教育、身心素質(zhì)教育、文化和科技素質(zhì)教育的素質(zhì)教育體系。

4結(jié)束語

2005年開始，我們?nèi)鎸嵤┝诵碌娜瞬排囵B(yǎng)方案，并且對03、04級的教學(xué)計劃也進行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。經(jīng)過兩年多的實踐，已經(jīng)顯示出了明顯的效果。

我專業(yè)本科畢業(yè)生初次就業(yè)率近三年來分別達(dá)到96.3%、100%、95.2%，就業(yè)率位于全國民族高校和遼寧高校前列。此外，我專業(yè)學(xué)生獲得國際數(shù)學(xué)建模大賽一等獎1次，全國數(shù)學(xué)建模比賽二等獎13次，遼寧省數(shù)學(xué)建模比賽一等獎10次，遼寧省挑戰(zhàn)杯二等獎2次，實用新型專利證書1個。還有，我專業(yè)學(xué)生的計算機仿真機器人代表隊進入全國前8強，并被邀請參加2007“世界杯”足球機器人大賽。

但是，我們雖然在新的人才培養(yǎng)模式方面進行了幾年的探索，現(xiàn)在還僅僅是開始，在新的人才培養(yǎng)模式落實過程中還會遇到新情況和新問題，如校企合作、師資隊伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化等，我們將以與時俱進的精神，不斷進行教育教學(xué)改革，不斷探索在沿海開放地區(qū)發(fā)展民族高等教育和培養(yǎng)少數(shù)民族高素質(zhì)應(yīng)用型計算機人才的新路。

參考文獻(xiàn)：

篇（5）

電子商務(wù)是利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)來實現(xiàn)整個商務(wù)(買賣)過程中的電子化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，圍繞Internet技術(shù)的日見成熟，公眾上網(wǎng)人數(shù)在成倍增長、上網(wǎng)意識逐漸加強，電子商務(wù)的應(yīng)用也開始廣為普及。隨著時間的積累，電子商務(wù)數(shù)據(jù)庫中會保存著大量的信息，這些信息包括過去、將來和現(xiàn)在的，并且是同等重要的[1]。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫很難體現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的時態(tài)性，數(shù)據(jù)處理的時空效率無疑受到局限。為此人們提出了多種時態(tài)數(shù)據(jù)庫TDB(TemporalDataBase)的理論模型，這些模型大都是以傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)的[2]。下面對時態(tài)數(shù)據(jù)模型進行討論，并且通過具體實例說明如何利用TimeDB實現(xiàn)對電子商務(wù)時態(tài)信息的數(shù)據(jù)處理。

1時態(tài)基本元素

在現(xiàn)實世界中，時間無時不有，客觀世界中的所有事務(wù)都帶有時間的屬性，這些隨著時間變化的信息稱為時態(tài)信息，描述現(xiàn)實世界中帶有時間屬性的信息系統(tǒng)，稱為時態(tài)信息系統(tǒng)。時態(tài)信息需要基本的時間元素來表示，可以是基于點、基于區(qū)間、基于跨度時間元素，也可以是一個時間集合。時態(tài)數(shù)據(jù)庫所定義的描述時間數(shù)據(jù)的最小時間單位稱為時間粒度，其大小受到時間量子的約束，而時間量子是由計算機系統(tǒng)所支持的最小的時間單位決定。在時態(tài)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中可以采用單一粒度和多粒度兩種形式，必要時兩種時間粒度可以互相轉(zhuǎn)換。

Allen在其論文《MaintainingKnowledgeaboutTemporalIntervals》中描述了13種時態(tài)區(qū)間before(<)，equal(=)，meets(m)，overlap(o)，during(d)，starts(s)，finishes(f)及其反運算(>，mi，oi，di，si，fi)，見圖1，其中A、B表示時態(tài)區(qū)間。如果將時間點視為延續(xù)時間為0的時間區(qū)間，可以更簡單地表示基于時態(tài)區(qū)間與時間點之間的時態(tài)關(guān)系、基于時間點之間的時態(tài)關(guān)系[3]。。

2時態(tài)數(shù)據(jù)模型

時態(tài)數(shù)據(jù)庫在處理時間問題時，最重要的兩種時間是事務(wù)時間和有效時間。其中有效時間(ValidTime)是指一個對象在現(xiàn)實世界中發(fā)生并保持的時間，是可以反映過去、現(xiàn)在和將來的時間。事務(wù)時間(TransactionTime)是指一個數(shù)據(jù)庫對象進行操作的時間，它記錄著對數(shù)據(jù)庫進行修改或更新的各種歷史[4]。

傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是兩維的，一為屬性維，二為元組維，如合同的關(guān)系模式為：(合同號，合同名稱，簽約單位，簽約金額，簽約日期)(見表1)，而時態(tài)數(shù)據(jù)庫則是在傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上加入了時間維的概念。按Spipada和Snodgrass的意見，時態(tài)數(shù)據(jù)庫按功能可分為三類∶

①歷史數(shù)據(jù)庫。被管理對象的生命周期稱為有效時間(ValidTime)，對象歷史由DBMS內(nèi)部機制處理。②事務(wù)數(shù)據(jù)庫。其中，數(shù)據(jù)庫本身被查刪改的時間稱為事務(wù)時間(TransactionTime)，其歷史由DBMS內(nèi)部機制處理。③雙時態(tài)數(shù)據(jù)庫，既能管理對象歷史，又能管理數(shù)據(jù)庫本身的歷史[5]。

針對合同的有效性問題，在合同信息中添加有效時間字段構(gòu)成表2所示的N1NF信息結(jié)構(gòu)，作為合同關(guān)系的歷史數(shù)據(jù)庫模型[6]。

3時態(tài)查詢語言

3時態(tài)查詢語言

時態(tài)數(shù)據(jù)庫使用的語言有多種，目前還沒有形成較完整的國際標(biāo)準(zhǔn)，大部分時態(tài)數(shù)據(jù)查詢語言只是擴展當(dāng)前的查詢語言，有13種被收入時態(tài)數(shù)據(jù)庫專著《TemporalDatabase—Theory，DesignandImplementation》中[7]。其中TSQL2語言是時態(tài)數(shù)據(jù)庫模型、時態(tài)數(shù)據(jù)查詢語言的研究成果與SQL-92的結(jié)合，是當(dāng)前最具代表性的時態(tài)數(shù)據(jù)庫查詢語言[5]。TimeDB是AndreasSteiner等人開發(fā)的一個支持雙時態(tài)數(shù)據(jù)庫的軟件，可以支持ATSQL2--時態(tài)查詢語言，下面介紹如何利用TimeDB實現(xiàn)合同關(guān)系的時態(tài)查詢。

1)創(chuàng)建合同關(guān)系

CREATETABLE合同(合同號integer，

合同名稱varchar(30)，

簽約單位varchar(30)，

簽約金額integer)ASVALIDTIME；

2)插入數(shù)據(jù)

VALIDTIMEPERIOD[2006.3.10-2006.5.10]INSERTINTO合同VALUES(00003，‘ZZZ合同’，’C公司’，20000)；

3)查詢合同有效期在2002.5.1～2003.5.1間有效的合同

VALIDTIMEPERIOD[2002.5.1-2003.5.1]

SELECT合同，合同名稱，簽約單位，簽約金額

FROM合同；

則顯示結(jié)果如下：

lidtime合同號合同名稱簽約單位簽約金額

---------------------------------------

002.6.1-2002.10.1]00001AAA合同A公司10000

003.1.10-2003.2.10]00002BBB合同B公司12000

以上一個簡單的帶有有效時間信息的數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、插入數(shù)據(jù)以及查詢數(shù)據(jù)，可以看出ATSQL2在標(biāo)準(zhǔn)SQL語句中加入時態(tài)關(guān)鍵字VALIDTIME，這樣的語句可以處理時態(tài)信息，也可以和標(biāo)準(zhǔn)SQL語句兼容，也就是標(biāo)準(zhǔn)SQL語句可以繼續(xù)在支持ATSQL2的TDBMS中應(yīng)用[4]。

4結(jié)束語

本文分析了電子商務(wù)信息中的時間因素，指出目前電子商務(wù)數(shù)據(jù)信息處理中的不足。針對目前的這種不足，結(jié)合時態(tài)信息處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，提出一種解決方法。本文提出的解決方法不局限于電子商務(wù)應(yīng)用，可以拓展到電子政務(wù)等其他領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

[1]許偉權(quán)，湯庸.電子政務(wù)信息的時態(tài)屬性研究[J].計算機工程與應(yīng)用，2004，4：58-60

[2]丁益祥.時態(tài)數(shù)據(jù)庫的時態(tài)代數(shù)分析[J].武漢科技學(xué)院學(xué)報，2005，18(1)：48-51

[3]JamesFA.Maintainingknowledgeabouttemporalintervals[J].CommunicationoftheACM，1983，26(11)：832-843

[4]湯庸.時態(tài)數(shù)據(jù)庫導(dǎo)論[M].北京：北京大學(xué)出版社，2004

篇（6）

摘 要：為了在程序設(shè)計課程中有效地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用及工程能力，提出基于CDIO理念的教改思路，以C#程序設(shè)計課程為載體，建立理實合一、階梯式學(xué)—做—學(xué)的迭代教學(xué)模式并構(gòu)建多元化的綜合考評體系。

關(guān)鍵詞 ： CDIO；C#程序設(shè)計；教學(xué)改革

基金項目：2014年江蘇高校哲學(xué)社會科學(xué)研究基金指導(dǎo)項目“工程思維導(dǎo)向的獨立學(xué)院軟件工程課程群實踐教學(xué)模式探索”（2014SJD038）；2014年東南大學(xué)成賢學(xué)院教學(xué)研究與改革項目“基于CDIO理念的《C#程序設(shè)計》教學(xué)模式探索與實踐”（院教學(xué)[2014]08號）。

第一作者簡介：謝修娟，女，講師，研究方向為軟件工程，xiujuan__xie@126.com。

0 引 言

“中國擁有世界上最大規(guī)模的工程教育體系和最大的工程人才需求市場，也擁有非常豐富的工科生源，這是中國工程教育的優(yōu)勢”[1] 。然而，理論與實踐脫節(jié)是我國高等工程教育中普遍存在和亟待解決的一個瓶頸問題，進行工程教育模式的理論研究和實踐探索具有重要意義。

CDIO（conceive—design—implement—operate）工程教育模式是由美國麻省理工學(xué)院、瑞典皇家工學(xué)院等4所大學(xué)歷時4年探索研究建立的現(xiàn)代工程教育模式，其核心理念是圍繞生產(chǎn)周期中工程產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運行等各個階段，以過程為載體，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力、個人能力、團隊協(xié)作能力以及工程系統(tǒng)能力[2] 。

自2005年起，我國已陸續(xù)有50多所院校開始學(xué)習(xí)、研討和實踐基于CDIO理論的工程教育模式，取得明顯的效果；既重視技能的培養(yǎng)，又關(guān)注職業(yè)素質(zhì)提高，尤其注重學(xué)生項目開發(fā)、設(shè)計及建造能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作與領(lǐng)導(dǎo)能力的培養(yǎng)。目前，計算機程序設(shè)計類課程教學(xué)依然存在以下問題：①理論與實踐脫節(jié)，實踐課時不到總課時的1/4乃至更少，沒有安排應(yīng)用型實踐；②實驗實踐與應(yīng)用實踐脫節(jié)，實驗多以驗證性為主，缺少探索性，脫離實際應(yīng)用，每個實驗基本是針對不同知識點孤立進行，缺乏關(guān)聯(lián)性、真實性、綜合性和實戰(zhàn)性；③教師引導(dǎo)與學(xué)生主動學(xué)習(xí)脫節(jié)，以“教”為主，以“學(xué)”為輔，“教”是“滿堂灌”“填鴨式”“唯教材”， “學(xué)”是“督促式”“壓迫式”，學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的原動力、激勵措施和自由空間；④知識教育與素質(zhì)教育脫節(jié)，學(xué)校只注重或只滿足于完成知識教育，把對學(xué)生的評估重心放在理論知識考核上，忽視對學(xué)生溝通能力、團隊合作能力、創(chuàng)新能力等綜合技能的考核[3-4] 。

1 基于CDIO理念的C#程序設(shè)計課程教學(xué)改革思路

C#程序設(shè)計是計算機專業(yè)的一門程序設(shè)計基礎(chǔ)課，集知識與技能為一體，有很強的實踐性和應(yīng)用性。課程既要求學(xué)生掌握程序設(shè)計語言的理論知識，又要求學(xué)生具備實際應(yīng)用能力和操作技能。借鑒CDIO理論在背景、課程開發(fā)、設(shè)計經(jīng)驗及工作環(huán)境、教學(xué)/學(xué)習(xí)的新方法、教師發(fā)展、評估/評價6方面提出的12條標(biāo)準(zhǔn)[5]，尤其是第3條、第7條、第8條和第11條，我們將C#程序設(shè)計課程教學(xué)改革思路與其進行匹配。

1）標(biāo)準(zhǔn)3：一體化課程設(shè)置。

一體化課程強調(diào)不同課程之間的關(guān)聯(lián)性。C#程序設(shè)計是專業(yè)學(xué)科中的橋梁課程，該課程的教學(xué)設(shè)計需要與先修課程及后繼課程有機地聯(lián)系起來，變各門課程間的“松耦合”為“強耦合”，保證專業(yè)知識鏈的連貫性。例如，東南大學(xué)成賢學(xué)院計算機工程系的教學(xué)計劃就為C#程序設(shè)計課程及關(guān)聯(lián)課程建立自頂向下的以軟件開發(fā)為主線的3層課程群結(jié)構(gòu)：第1層是基礎(chǔ)課程（計算機導(dǎo)論、C++、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），是當(dāng)前課程的先修課程，使學(xué)生具備基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)化編程及算法設(shè)計能力；第2層為專業(yè)主干課程（C#程序設(shè)計、軟件工程、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用），包括當(dāng)前課程及平行課程，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟮母呒壘幊棠芰Α?shù)據(jù)庫設(shè)計能力及系統(tǒng)工程化思想；第3層為專業(yè)方向課程（項目管理、軟件體系結(jié)構(gòu)、WebService），是當(dāng)前課程的后繼課程，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)地利用現(xiàn)代項目管理知識進行項目開發(fā)、系統(tǒng)架構(gòu)、網(wǎng)站開發(fā)等技能。

2）標(biāo)準(zhǔn)7和8：綜合性學(xué)習(xí)經(jīng)驗、主動學(xué)習(xí)。

綜合性學(xué)習(xí)經(jīng)驗不僅是學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，還應(yīng)包括個人能力、人際能力、軟件產(chǎn)品的構(gòu)造能力等。教師應(yīng)通過改進教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。第一，嘗試多元化教育，哈佛大學(xué)教授加德納提出“多元智能理論”[6]：每個學(xué)生個體的智能分布不盡相同，教師應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)并挖掘每個學(xué)生的強項，針對他的興趣、特長在掌握課程基礎(chǔ)內(nèi)容的前提下安排個性化的作業(yè)和實踐環(huán)節(jié)，合理地分配角色，實現(xiàn)因材施教；第二，教學(xué)過程中堅持以學(xué)生為主體，以教師導(dǎo)、評為主，教師將學(xué)習(xí)目標(biāo)告知學(xué)生，給學(xué)生留有足夠的學(xué)、思、練時間；第三，倡導(dǎo)啟發(fā)式、項目驅(qū)動式教學(xué)，教會學(xué)生獲得知識的途徑和方法；第四，重視非智力因素的作用，幫助學(xué)生樹立正確的人生價值觀，與學(xué)生建立良好的師生情感，正面促進學(xué)生智力水平的發(fā)揮，提高教學(xué)質(zhì)量。

3）標(biāo)準(zhǔn)11：學(xué)生考核。

改變傳統(tǒng)只圍繞一本教材知識的一張試卷定成績的做法，采用綜合測評方式評價學(xué)習(xí)成果。綜合評價體系包括基礎(chǔ)知識測評、技能測評、應(yīng)用能力測評、創(chuàng)新創(chuàng)造能力測評、職業(yè)能力測評等方面。知識測評著重基礎(chǔ)和思維，不出難題、怪題、偏題、邊角題，宜多采用開卷考試，允許學(xué)生查書或參考資料，不規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)答案，允許學(xué)生正常理解和發(fā)揮。知識考試成績比例不超過30%；技能、應(yīng)用、創(chuàng)新、職業(yè)能力測評成績比例應(yīng)占50%以上，以任務(wù)完成情況和實驗報告為考核形式。

2 C#程序設(shè)計課程教學(xué)改革方案（試驗版）

鑒于目前諸多高校程序設(shè)計課程教學(xué)存在理論與實踐脫節(jié)、實驗實踐與應(yīng)用實踐脫節(jié)等問題，教師可將理論知識融入實踐中，實現(xiàn)“基于項目的學(xué)習(xí)”“學(xué)中做、做中學(xué)”。按照先基礎(chǔ)操作能力、后工程能力，再團隊交際能力培養(yǎng)的思路，C#程序設(shè)計課程的教學(xué)分為基礎(chǔ)能力培養(yǎng)、綜合型系統(tǒng)能力訓(xùn)練和開放型項目拓展3個階段，環(huán)環(huán)相扣，遞推式前進，前一階段是后一階段的基礎(chǔ)，整個過程是一個“學(xué)—做—學(xué)—做—學(xué)......”循環(huán)往復(fù)的過程，最后通過科學(xué)、多元的綜合考評體系，對學(xué)生每一階段的學(xué)習(xí)情況進行考核。

1）基礎(chǔ)能力培養(yǎng)。

該階段主要訓(xùn)練代碼編輯、程序調(diào)試、開發(fā)工具使用等基本操作能力，采用任務(wù)驅(qū)動式機房教學(xué)，將理論授課與傳統(tǒng)的驗證型實驗融為一體，講練交替，每次課堂教學(xué)按照“提出任務(wù)要求—介紹相關(guān)知識點—使用知識點解決問題—舉一反三”的方式進行。C#程序設(shè)計課程的知識點及對應(yīng)任務(wù)案例的初步設(shè)計見表1。

任務(wù)是學(xué)生能夠直觀感受到的一個開發(fā)“情景”。教師通過任務(wù)要求引出當(dāng)堂課程的知識點，講解這些理論知識并演示如何運用知識點實現(xiàn)任務(wù)。最后的“舉一反三”環(huán)節(jié)是緊扣當(dāng)前知識點設(shè)計的簡單驗證型實驗，讓學(xué)生運用前面的方法完成類似的任務(wù)，是一次知識的鞏固過程。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方式強調(diào)學(xué)生的主體地位，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

2）綜合型系統(tǒng)能力訓(xùn)練。

階段二是階段一的一次提升，對本課程的所有知識點分模塊內(nèi)聚，每個模塊選用一個具有一定實用意義的小型開發(fā)項目，將知識點融入到項目的各個任務(wù)/子任務(wù)中，同時有機結(jié)合課程群里關(guān)聯(lián)課程的內(nèi)容。教師指導(dǎo)學(xué)生按照軟件工程生命周期的思想開展項目。每個項目按C—D—I—O分4步進行，以綜合項目“基于控制臺的單詞競猜游戲”為例（涵蓋表1中K1—K18知識點），第1步（構(gòu)思）通過試玩類似游戲、頭腦風(fēng)暴等方式，構(gòu)思本游戲的功能并編寫需求說明書；第2步（設(shè)計）要求學(xué)生作出游戲的總體及詳細(xì)設(shè)計方案，包括游戲界面說明，實體類、業(yè)務(wù)類、數(shù)據(jù)訪問類的設(shè)計等，并編寫設(shè)計說明書；第3步（實現(xiàn)）按照設(shè)計說明書的要求編寫代碼；第4步（運行）對實現(xiàn)好的游戲進行測試，及時改正測試過程中的錯誤，同時鼓勵學(xué)生對游戲再添加一些個性化的創(chuàng)新設(shè)計，即完善游戲，最后完成程序部署。

3）開放型項目拓展。

本階段是教學(xué)環(huán)節(jié)的又一次升華，集C#知識應(yīng)用、工程思維能力、團隊協(xié)作能力、個人職業(yè)技能于一體。該階段按照“組建團隊—選題—分工合作—項目驗收”的過程進行，由學(xué)生自行組建團隊，一般4~6人為一組，教師外部協(xié)調(diào)，注意好差生的平衡、男女生搭配等。開放型項目的題目應(yīng)由教師精心挑選，或者由學(xué)生提供題目并經(jīng)過教師審核，保證題目具有一定的科學(xué)性和可行性；選好題目后開始角色分工，每組確定一名組長充當(dāng)項目經(jīng)理，其他組員根據(jù)興趣和特長分配相應(yīng)角色。項目實施過程中，教師可借助分?jǐn)?shù)甚至虛擬貨幣形式，激發(fā)所有組員的集體榮譽感，充分調(diào)動組員的最大潛能，以出色地完成各自的分工任務(wù)；最后是項目的驗收，每組需提交實驗報告、系統(tǒng)需求及設(shè)計說明書、軟件系統(tǒng)，實驗報告的內(nèi)容至少包括實驗?zāi)康摹嶒炘砑八悸贰嶒炦^程介紹、系統(tǒng)運行截圖、實驗結(jié)果分析、團隊分工說明6方面。受課時限制，本階段任務(wù)大部分在課下進行，預(yù)留2節(jié)課上時間組織“開放型項目答辯匯報會”。匯報會由教師主持，以組為單位依次進行答辯匯報，通過該環(huán)節(jié)促進各小組之間分享成果和心得體會，同時鍛煉學(xué)生的口頭表達(dá)能力和報告能力。

4）建立科學(xué)、多元的考核評價體系。

另外，教師還需結(jié)合CDIO評價標(biāo)準(zhǔn)，建立多樣化的考核形式，對學(xué)生進行多方位的綜合客觀評價，采用過程式評價與結(jié)果式評價相結(jié)合的方式，既關(guān)注學(xué)習(xí)效果，又關(guān)注學(xué)習(xí)過程。新考評體系從學(xué)生的專業(yè)知識、個人自身能力、團隊協(xié)作能力、系統(tǒng)工程4方面，通過平時作業(yè)、上課情況、實驗及實踐項目、期末筆試4種形式進行綜合評價。

平時作業(yè)的考核占10%，具體考核內(nèi)容為理論知識作業(yè)以及程序設(shè)計作業(yè)。理論知識作業(yè)要求清晰工整、獨立完成，程序設(shè)計作業(yè)要求能得到正確運行結(jié)果、代碼規(guī)范；上課情況的考核占10%，具體考核內(nèi)容為出勤率、課堂表現(xiàn)和專題知識演講，出勤方面要求沒有無故缺課，課堂表現(xiàn)要求認(rèn)真聽課并積極發(fā)言、學(xué)習(xí)主動性高、對于專題知識演講積極參與、準(zhǔn)備充分、表述清楚；實驗及實踐項目的考核占50%，具體考核內(nèi)容為驗證型實驗、綜合性開發(fā)項目和開發(fā)型項目，驗證型實驗要求程序正確符合要求、實驗報告文檔規(guī)范，綜合性開發(fā)項目要求過程規(guī)范、各階段文檔齊全且正確、程序正確符合要求，開發(fā)型項目要求成員職責(zé)分工明確、成員間溝通良好、有團隊意識、集體榮譽感強、自主鉆研克服難題、具備一定的工程思維、具有創(chuàng)新思想；期末筆試的考核占30%，主要考查C#基礎(chǔ)知識，要求掌握基礎(chǔ)的程序設(shè)計知識、會分析程序、在規(guī)定時間內(nèi)編寫程序。

3 結(jié) 語

東南大學(xué)成賢學(xué)院對2012級計算機系本科生的C#程序設(shè)計課程進行CDIO教學(xué)改革試點，用新的考評體系測評學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，與以往學(xué)生相比有以下提高：第一，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性明顯提高，課堂氣氛更為活躍，學(xué)生參與度高；第二，學(xué)生的程序設(shè)計能力增強，90%的學(xué)生能獨立完成課程實驗，還涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀學(xué)生參與各種程序設(shè)計大賽并取得優(yōu)異成績；第三，創(chuàng)新能力、團隊意識有所提高，學(xué)生學(xué)有所思，能提出一些新想法，課余自組團隊，積極申報創(chuàng)新項目，2012級學(xué)生創(chuàng)新項目立項數(shù)創(chuàng)歷史新高。總體來說，新教學(xué)模式更有助于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，與企業(yè)對軟件開發(fā)人才的需求相適應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國教育報. 2011北京工程教育區(qū)域性國際會議召開[EB/OL]./paper.jyb.cn/zgjyb/html/2011-05/12/content_46334.htm.

[2] 王洪發(fā), 于峰. 基于CDIO理念的WEB程序設(shè)計教學(xué)改革探索[C]//第三屆教學(xué)管理與課程建設(shè)學(xué)術(shù)會議論文集. 株洲: 湖南工業(yè)大學(xué)出版社, 2012: 35-38.

[3] 姜大志, 孫浩軍. 基于CDIO的主動式項目驅(qū)動學(xué)習(xí)方法研究: 以Java類課程教學(xué)改革為例[J]. 高等工程教育研究, 2012(4): 159-164.

[4] 曹瑩瑩, 朱立才, 蔡長安. 基于CDIO的程序設(shè)計類課程案例的設(shè)計與實施[J]. 計算機教育, 2011(6): 56-58.

篇（7）

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）07-0094-03

“卓越計算機科學(xué)與技術(shù)工程師”（以下簡稱為“卓越計科工程師”）專業(yè)是西南科技大學(xué)省級“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點專業(yè)之一，旨在培養(yǎng)具有系統(tǒng)的理論、工程技術(shù)基礎(chǔ)、良好的職業(yè)素養(yǎng)以及科技創(chuàng)新精神的工程師人才。培養(yǎng)模式采用“3+1”培養(yǎng)模式（三年在學(xué)校進行學(xué)習(xí)，最后一年在企業(yè)進行聯(lián)合培養(yǎng)），著重培養(yǎng)學(xué)生的個性發(fā)展以及實踐和創(chuàng)新意識，更深層次的挖掘?qū)W生才能，使學(xué)生能夠全面均衡的發(fā)展，培養(yǎng)滿足企業(yè)需求的工程師。“微機原理”課程是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要介紹微型計算機的基本概念、基本工作原理及接口技術(shù)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠從應(yīng)用的角度出發(fā)，在理論和實踐上掌握微型計算機的基本組成、工作原理及常用接口技術(shù)；初步掌握匯編語言程序設(shè)計的基本方法和上機調(diào)試過程；建立微機整體概念，具備利用微機進行硬、軟件開發(fā)的初步能力。[1]

一、微機原理課程教學(xué)中存在的問題

經(jīng)過多年的微機原理課程教學(xué)，筆者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生對“微機原理”課程的學(xué)習(xí)積極性差，教學(xué)效果不好，學(xué)生反映課程內(nèi)容比較抽象難以理解，學(xué)起來枯燥缺乏興趣，實驗形式單一、方法單調(diào)，因而對課程的學(xué)習(xí)興趣大大降低。[2] [3]其存在的問題主要有以下幾點。

（一）學(xué)習(xí)主動性、積極性低

首先，“微機原理”課程教學(xué)內(nèi)容綜合了微型計算機軟、硬件的理論知識，要求學(xué)生既要掌握扎實的計算機硬件理論知識，又要有良好的面向機器語言進行程序設(shè)計的能力。這對于大多數(shù)沒有實踐經(jīng)驗，特別是基礎(chǔ)又不扎實的學(xué)生而言，就會覺得這門課程內(nèi)容很抽象、難懂，因而導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣下降，學(xué)習(xí)主動性、積極性低。其次，課程內(nèi)容多，知識點比較散亂，班級容量大（大班教學(xué)），教學(xué)主要以“老師講”為主，學(xué)生參與互動、討論少。

（二）實驗教學(xué)設(shè)計不合理

課程以理論教學(xué)為主，實驗教學(xué)安排內(nèi)容比較少，并且在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)上主要安排驗證性實驗。這使得學(xué)生不用自己設(shè)計實驗控制電路和控制程度，阻礙了學(xué)生發(fā)散思維。同時，學(xué)生對于實驗只是走過場，不用自己動腦，時間長了就會使學(xué)生產(chǎn)生惰性。因此，實驗教學(xué)起不到融合、驗證和鞏固理論知識的目的。

（三）考核方式不合理

該課程的考核包括理論和實驗兩部分，理論成績由平時成績、期末考試成績按不同比例構(gòu)成。期末考試成績占總成績的70%，實驗成績占總成績的20%，平時成績只占總成績的 10%。因此導(dǎo)致教學(xué)過程管理薄弱，對教學(xué)過程考核檢查不足，學(xué)生只重視期末考試成績，其結(jié)果是對以后課程的學(xué)習(xí)和企業(yè)實訓(xùn)起不到鋪墊作用。

二、教學(xué)改革方案

科學(xué)合理的課程教學(xué)設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考試方式對于“卓越計科工程師”專業(yè)的學(xué)生掌握微機原理具有十分重要的意義。面向“卓越計科工程師”專業(yè)的“微機原理”課程的教學(xué)方案應(yīng)著眼于四個課堂的有機結(jié)合，落腳點為課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、課外科技創(chuàng)新實踐與企業(yè)實訓(xùn)，注重培養(yǎng)學(xué)生的個性化發(fā)展和自主學(xué)習(xí)。同時，以培養(yǎng)滿足企業(yè)需求的工程師為目標(biāo)，以學(xué)生實踐和創(chuàng)新意識為主線構(gòu)建課程的教學(xué)內(nèi)容，以“應(yīng)用”為主導(dǎo)選擇課程的教學(xué)方法。

（一）以學(xué)生實踐和創(chuàng)新意識為主線構(gòu)建課程的教學(xué)內(nèi)容

第一次課進行學(xué)前動員，不立刻講授課程的內(nèi)容，而是對課程作整體性、概括性的介紹，使學(xué)生明白課程的重要性及特點，讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)本課程對于熟悉和掌握現(xiàn)代計算機的基本概念和技術(shù)以及學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)課程均具有重要意義。這樣做能有的放矢，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。第一次課后，學(xué)生就會以主動和比較輕松的心態(tài)來學(xué)習(xí)后續(xù)章節(jié)的內(nèi)容。

“微機原理”的基本理論與核心接口技術(shù)是課程重點講授的內(nèi)容，同時適當(dāng)引入現(xiàn)代高性能和多核微處理器的先進技術(shù)及典型結(jié)構(gòu)。現(xiàn)實中存在多種類型的微型計算機，但不論是哪種微機，都包含微處理器、存儲器、并行/串行接口、定時器/計數(shù)器電路、A / D與D / A轉(zhuǎn)換電路等幾大模塊，其對應(yīng)的章節(jié)包括計算機的基本組成及工作過程、微處理器結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、存儲器、輸入與輸出、可編程I / O接口電路、A / D與D / A轉(zhuǎn)換電路、總線及常見總線標(biāo)準(zhǔn)和高性能微處理器的先進技術(shù)及典型結(jié)構(gòu)等。對于這些章節(jié)，重點講授計算機的基本組成及工作過程、微處理器結(jié)構(gòu)、存儲器、接口技術(shù)。在學(xué)習(xí)各個知識點時，既要強調(diào)其是“基本理論”，又要要求進行“實踐”。“卓越計科工程師”專業(yè)在進校的第三學(xué)期開設(shè)“數(shù)字電路和模擬電路”課程，學(xué)生對微型計算機硬件電路組成已有初步了解。在講授“微機原理”的過程中，結(jié)合“數(shù)字電路和模擬電路”來講解，能使學(xué)生對微機原理有一個感性認(rèn)識，也加深對微型計算機組成原理的理解。如硬布線控制器原理，主要由環(huán)形脈沖發(fā)生器、指令譯碼器和微命令編碼器組成，學(xué)生很難理解它的實質(zhì)。這時就可以將硬布線控制器中的電路原理直觀地展現(xiàn)給學(xué)生，方便學(xué)生理解記憶。在講授微機基本原理和接口技術(shù)的同時，適當(dāng)引入一些目前應(yīng)用的新理論和新技術(shù)，讓學(xué)生了解微型計算機的發(fā)展最新趨勢，進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。如講存儲器時，可加入虛擬存儲技術(shù)和云存儲等新技術(shù)。

（二）以培養(yǎng)滿足企業(yè)需求的工程師為目標(biāo)加強實踐教學(xué)

從教學(xué)課時和教學(xué)內(nèi)容上加強實踐教學(xué)。“微機原理”除了一些基本原理外，主要介紹各種接口技術(shù)，而這些接口技術(shù)在理論課中只抽象地介紹接口的工作原理，因而必須通過實踐，讓學(xué)生來設(shè)計接口電路，編寫接口程序，少講多實踐，以此加深對微機接口技術(shù)的理解。具體的實驗項目有微機仿真開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用、模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換、鍵盤顯示器接口、微機串行口通信、PCI設(shè)備操作、可編程并行接口、可編程定時 / 計數(shù)器與中斷控制和基于微機的串行口通信8個單元實驗，以及1個基于微機或單片機系統(tǒng)的自選題目的綜合實驗。實驗項目多，需增加教學(xué)的學(xué)時。

微機原理實踐教學(xué)平臺可以有多種，包括固定結(jié)構(gòu)的實驗箱、軟件仿真實驗、基于FPGA的在線實驗和基于E-Lab的硬仿真軟件。[4]其中基于FPGA的在線實驗和E-Lab的硬仿真軟件實踐教學(xué)模式充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，同時也保留了傳統(tǒng)固定結(jié)構(gòu)的實驗箱模式的優(yōu)點，可為實驗教學(xué)提供實踐平臺，為“卓越計科工程師”專業(yè)學(xué)生設(shè)計多層次的實驗項目。第一層次的實驗主要為基礎(chǔ)單元實驗，主要包括：①數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口實驗，實驗?zāi)康氖巧罨瘮?shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的基本原理和接口方法、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片（ADC0809、DAC0832）的工作性能，掌握模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換的編程方法；②鍵盤顯示器接口實驗，實驗?zāi)康氖钦莆真I盤顯示接口芯片8279與單片機的硬件連接方法、8279的編程方法，以及單片機內(nèi)部定時器的使用方法；③微機串行口通信實驗，實驗?zāi)康氖巧罨惒酱型ㄓ嵉幕驹恚莆沼梦C串行口設(shè)計實現(xiàn)異步串行通信的方法，掌握串行接口芯片8251的工作原理和使用方法；④PCI設(shè)備操作實驗，實驗?zāi)康氖橇私釶CI設(shè)備的工作原理和自動配置過程，掌握PCI BIOS的使用方法，熟悉自行開發(fā)的PCI實驗接口卡的使用，為后續(xù)實驗打下基礎(chǔ)；⑤可編程并行接口實驗，實驗?zāi)康氖巧罨⑿薪涌诘幕驹砗蛯崿F(xiàn)方法，掌握并行接口芯片8255工作原理和使用方法；⑥可編程定時 / 計數(shù)器與中斷控制實驗，實驗?zāi)康氖巧罨疨C機中斷系統(tǒng)的基本原理，學(xué)會編寫中斷服務(wù)程序，掌握定時 / 計數(shù)器芯片8253的基本工作原理和使用方法。第二層次的實驗是系統(tǒng)綜合實驗，通過學(xué)生自己動手，建立微機系統(tǒng)整體概念，訓(xùn)練系統(tǒng)綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力，如基于實驗平臺，自行完成實驗項目（參考項目名稱：電子琴、步進電機控制、溫度控制系統(tǒng)、數(shù)字錄音機、電子游戲等）。第三層次的實驗是基于微型計算機的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計實驗。上面的前兩個層次的實驗面向所有學(xué)生，最后一個層次的實驗主要針對創(chuàng)新和實踐能力較強的學(xué)生設(shè)置。

（三）以“應(yīng)用”為主導(dǎo)選擇課程的教學(xué)方法

1.角色變換與混合式教學(xué)方法相結(jié)合。首先，教師要完成從“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變到“以學(xué)生為中心”的新觀念。其次，教師要完成角色的變換，從以講臺為主的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)為主的角色，教師在課程教學(xué)過程中主要發(fā)揮討論、評價、導(dǎo)論的作用，對學(xué)生的學(xué)習(xí)進行指導(dǎo)、互動和示范，當(dāng)好學(xué)生的課程學(xué)習(xí)服務(wù)員。再次，最重要的是要變革課堂教學(xué)方式，利用基于MOOC開放課程資源和翻轉(zhuǎn)式 / 混合式教學(xué)模式提高課程教學(xué)效果。基于MOOC開放課程資源和翻轉(zhuǎn)式 / 混合式教學(xué)模式的核心是讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，學(xué)生除了課堂時間外，還可以利用個性化時間和碎片時間進行課程學(xué)習(xí)。同時，學(xué)生自學(xué)、相互學(xué)習(xí)、師生互動、學(xué)生與學(xué)生互動及教師指導(dǎo)成為重要的學(xué)習(xí)方法。[5] [6]

2.學(xué)生以小組形式進行學(xué)習(xí)。“卓越計科工程師”專業(yè)培養(yǎng)具有扎實的計算機科學(xué)與技術(shù)理論基礎(chǔ)，系統(tǒng)熟練地掌握計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)科專門知識及基本技能，并具備團隊協(xié)作和有效交流能力、優(yōu)秀的科學(xué)文化素質(zhì)及創(chuàng)新實踐能力，能從事軟硬件工程技術(shù)研制、設(shè)計、開發(fā)、管理、服務(wù)等工作的應(yīng)用型、復(fù)合型的高級技術(shù)人才。由于軟硬件開發(fā)和管理是一項復(fù)雜性系統(tǒng)工作，這就要求開發(fā)和管理人員具備很強的創(chuàng)新實踐能力、團隊合作能力、自學(xué)能力以及組織協(xié)調(diào)能力。學(xué)生以學(xué)習(xí)小組形式進行學(xué)習(xí)可以很好訓(xùn)練學(xué)生的這些能力。把班級學(xué)生按照性別比例、性格特長、宿舍、成績、團結(jié)協(xié)作能力等均衡合理劃分各學(xué)習(xí)小組（3到5人為一組較為合適）。在課堂上，主要以小組為單位進行討論、提問，同樣在實驗及課后作業(yè)或基于MOOC開放課程資源學(xué)習(xí)等上也還是主要以小組為單位，在課程結(jié)束后以小組為單位進行課程考核。為了能讓小組的每一個成員有機會得到能力的鍛煉，在進行提問、討論、實驗等教學(xué)過程中小組成員必須輪換闡述本小組學(xué)習(xí)成果及觀點。這樣的學(xué)習(xí)方法會使那些學(xué)差生在小組其他學(xué)生的幫助下變得主動學(xué)習(xí)。

（四）以考核學(xué)生創(chuàng)新能力為原則突出項目實踐成績

現(xiàn)有的考核方式（期末考試成績占總成績的70%，實驗成績占總成績的20%，平時成績只占總成績的10%）忽視了課程教學(xué)過程的重要性，只重視課程基本理論教學(xué)，輕視教學(xué)實踐，重視知識概念的記憶，輕視創(chuàng)新實踐能力。因此對于“卓越計科工程師”專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)來說，應(yīng)建立以學(xué)生創(chuàng)新實踐能力為導(dǎo)向，以注重學(xué)生能力考核為主的考核方案，切實培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作、有效交流、創(chuàng)新、實踐等能力。可將考核成績中平時成績占總評比例的10%增加至30%，其中平時成績主要由課堂參與小組討論、回答問題、參與課堂互動、課堂作業(yè)、出勤、階段性大作業(yè)情況等共同構(gòu)成，降低期末考試比例，并且在期末試卷中增加主觀題的考查內(nèi)容。同時，在實踐考核中，不能僅僅以實驗結(jié)果來判斷學(xué)生實踐成績，而是應(yīng)該注重考核學(xué)生分析問題、解決問題的能力，突出項目實踐成績。

（五）鍛煉學(xué)生社會適應(yīng)性能力和培養(yǎng)自學(xué)能力

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，競爭日益激烈，人們要跟上不斷發(fā)展變化的社會，就需要自學(xué)。就“微機原理”課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)要求來說，相對中學(xué)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)比較靈活，發(fā)揮的空間大。因此，課程教學(xué)過程中應(yīng)鼓勵學(xué)生自學(xué)與課程相關(guān)和感興趣的知識，這對于提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和專業(yè)技術(shù)能力是非常有幫助的。首先，教師在專業(yè)課程的教學(xué)中讓學(xué)生意識到自學(xué)的關(guān)鍵性。其次，結(jié)合MOOC開放課程資源，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)本課程或相關(guān)課程知識點，布置適量課后作業(yè)或課后論文，讓學(xué)生自主完成。最后，教師要檢查學(xué)生課程的自學(xué)情況。檢查形式可多樣，如組織討論、QQ群互動或開報告會等，鼓勵學(xué)生闡述通過自學(xué)所得，以此進一步激發(fā)學(xué)生的自學(xué)熱情。

在“微機原理”課程中，從教學(xué)計劃的制訂，到使用靈活的教學(xué)方法，科學(xué)合理地進行教學(xué)改革實踐，不僅能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的興趣和熱情，而且對學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個有益的嘗試。同時，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，更深層次的挖掘?qū)W生才能，使學(xué)生能夠全面均衡的發(fā)展。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，“微機原理”課程教學(xué)改革的探索還在繼續(xù)。只有尋求更科學(xué)合理的教學(xué)改革方案，才能夠有效的提高教學(xué)質(zhì)量，以達(dá)到“卓越計科工程師”人才培養(yǎng)的目的。

[ 注 釋 ]

[1] 侯利娟.《微機原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)方法改革初探[J].教育教學(xué)研究，2011（12）：120-121.

[2] 李秋潔.“微機原理及接口技術(shù)”課程教學(xué)探討[J].教育教學(xué)論壇，2015（4）：127-128.

[3] 韓松.“微機原理與接口技術(shù)”教學(xué)改革與探討[J].中國電力教育，2012（10）：36-38.

篇（8）

熱愛是最好的老師

7年前，作為電子信息與電氣工程學(xué)院的新生，我踏入了交大的校園。入學(xué)的第一周，我通過面試轉(zhuǎn)入密西根學(xué)院，成為了密西根學(xué)院的第一屆本科生。密西根學(xué)院在大二的時候進行了專業(yè)的選擇，在電氣信息工程和機械工程兩個選項中，我選擇了后者。我的選擇在當(dāng)時有很多人難以理解，一個從電子信息與電氣工程學(xué)院轉(zhuǎn)過來的學(xué)生為什么沒有選擇本專業(yè)？為什么選擇機械工程？其實答案很簡單。大一時候，我們有一門課，名叫《工程導(dǎo)論課》，授課老師是一名外教，名叫Jason Daida，老師說，醫(yī)生一次辛勤的努力只能挽救一個生命，而工程師的辛勤工作卻能拯救千萬人，使我們生活得更加美好。有了工程師的辛勞，才有了高聳入云的大樓，才有了跨越大江大河的堅固大橋，才有了通達(dá)世界各地的信息網(wǎng)……工程師所創(chuàng)造的產(chǎn)品已成為我們每日必備的生活用品，深入我們生活的每一個角落，徹底地改變了世界。這番話讓我受到了強烈的震撼。而現(xiàn)在，談及我最喜歡的電視節(jié)目，莫過于美國國家地理頻道的《空中浩劫》。這個節(jié)目記錄了全球重大的空難事故以及工程師們對這些空難的調(diào)查，從中人們吸取教訓(xùn)，不斷改善和發(fā)展航空工程。正是有了這許許多多工程師不懈地努力和調(diào)查，才有了我們今天最為安全可靠的交通工具，縮短了人們之間的距離。這是工程師的偉大之處，也正是我選擇機械工程的重要原因之一。

出于對機械工程的熱愛，我的學(xué)習(xí)生活變得輕松快樂。平時，我總是學(xué)院里最早完成課程作業(yè)的，因為我把課程學(xué)習(xí)當(dāng)成一種快樂的生活方式，課程學(xué)習(xí)給我的生活增添了無盡的樂趣。也正因如此，我在平時便掌握了課程知識，考試之時，我無需突擊，便可輕松地取得優(yōu)異的成績。這也使得我本科的課程成績排名學(xué)院機械工程專業(yè)第一。同時，我也獲得了許多殊榮，從學(xué)院頒發(fā)的院長獎和杰出學(xué)術(shù)成就獎，到學(xué)校頒發(fā)的交大優(yōu)秀獎學(xué)金，再到上海市頒發(fā)的上海高校優(yōu)秀畢業(yè)生和國家頒發(fā)的國家獎學(xué)金等。在輕松快樂的本科學(xué)習(xí)生活之余，我積極投身科研活動中。我本科時設(shè)計的供血管內(nèi)微型手術(shù)機器人使用的微型電動機獲得了密西根學(xué)院設(shè)計展示金獎。正由于我本科優(yōu)異的學(xué)習(xí)和科研表現(xiàn)，我順利地直升本學(xué)院碩士研究生，繼續(xù)著我輕松快樂的學(xué)習(xí)生活。

一支筆和一張紙的科研

談到科研，人們總是首先想到碩大無比的實驗臺架和實驗室里忙忙碌碌的實驗人員。然而，科研并不僅僅局限于此。實驗固然重要，然而，人們對科研問題的思考和探索卻更為關(guān)鍵。我的導(dǎo)師Robert G.Parker教授曾經(jīng)說過，我們科研所需的其實并不太多，一支筆和一張紙足矣。機械工程雖然是工科學(xué)科，但是進入了更專業(yè)的碩博學(xué)習(xí)階段，同樣需要大量的理論研究，我所從事的就是機械工程專業(yè)理論研究。每當(dāng)有人問起我的科研方向，我總會回答他，我的科研就是數(shù)學(xué)加上物理。Parker教授所做的科研項目大量地應(yīng)用了數(shù)學(xué)和物理知識對機械系統(tǒng)的動力學(xué)和振動問題進行推導(dǎo)研究，這正是我所喜愛的科研方向，也正因如此，我在三年前選擇了留在學(xué)院讀碩，在Parker教授的指導(dǎo)下進行我的科研工作。

我并不像許多刻苦工作的人那樣起早貪黑，相反的，我總是工作日才來到實驗室，而且每天總是“朝九晚五”。在同學(xué)們眼中，我的學(xué)習(xí)和科研生活是輕松的。這樣輕松的科研生活得益于我一根筆和一張紙的科研。正因為我的科研無需笨重的實驗器材，我可以隨時隨地進行著我的科研，即使我不在實驗室中。

據(jù)說英國牛津大學(xué)的洗手間里放置著許多的紙張。這些紙張不僅是為了人們使用衛(wèi)生間所用，同時也讓大家在想到一些新的想法時能夠?qū)懴聛恚瑩?jù)說有不少科研問題就是在這樣的紙上解決的。研一的時候，也曾聽其他學(xué)院的一位學(xué)姐說過，她曾經(jīng)被+錯誤的推導(dǎo)結(jié)果困擾了很久，卻在一次夢中推導(dǎo)出了正確的結(jié)果。夢中推導(dǎo)結(jié)果雖然有些夸張，但我卻真曾躺在床上想通了一個困擾了我一周的科研問題。思考是科研最為關(guān)鍵的步驟，而思考隨時隨地皆可，正因有了思考，我們的生活才充滿了樂趣，科研也因而融入我們的生活中，使我們得以享受科研的快樂。只要我們身邊有一支筆和一張紙，我們可以隨時隨地拿起筆，寫下我們思考的問題，推導(dǎo)出我們思考的結(jié)論，解決我們所遇到的科研問題。

篇（9）

（大學(xué) 工學(xué)院， 拉薩 850000）

摘要：在當(dāng)今信息社會，信息檢索已經(jīng)成為人們?nèi)粘９ぷ鞯囊徊糠帧２匚淖鳛橐环N古老的文字，也融入了當(dāng)今的信息時代，越來越多的網(wǎng)頁、電子郵件等電子文檔以藏文形式出現(xiàn)。該文主要探討了藏文的構(gòu)成、編碼、分詞及藏文相關(guān)提示詞的實現(xiàn)原理及方法，對具有重要影響的藏文分詞和排序進行了深入的分析，實現(xiàn)了在信息檢索系統(tǒng)中基于權(quán)重的藏文自動提示功能。通過測試分析，該功能能較好地分辨藏文和依據(jù)權(quán)重對藏文進行相關(guān)詞提示。

關(guān)鍵詞：藏文；分詞；信息檢索；相關(guān)詞提示；編碼；網(wǎng)頁

中圖分類號：H214 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）19-4378-03

Research and Implement of Tibetan Term Suggestion in Information Retrieval System

WU Qiang， BianBa Wangdui

（College of Engineering， Tibet University， Lhasa 850000， China）

Abstract： Information retrieval has become a part of people work in today’s information society. As one ancient language， Tibetan has blended in with today’s information age. There are more and more web pages， e-mails etc. in the form of Tibetan. The paper mainly discusses the structure， encoding， term segmentation of Tibetan and implementation mechanism and method of Tibetan term suggestion， and analyses deeply the Tibetan word segmentation and Tibetan sort， finally implements the function of Tibetan term suggestion based on the value of a Tibetan word in documents. From testing， the function can distinguish Tibetan word and get the Tibetan term suggestion based on value properly.

Key words： Tibetan； word segmentation； term suggestion； information retrieval； encoding； Web page

1 概述

目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)和個人電腦的發(fā)展，信息量每天都以指數(shù)級增長，信息檢索[1]成了一種人們獲取日常信息的主要手段。藏文，作為一種古老的書寫文字，其歷史可以追溯到1400多年前。迄今為止，以藏文記載的古典著作浩如煙海，這些書籍在藏民族的傳承和發(fā)展上發(fā)揮著重要的作用。隨著信息時代的到來，以藏文形式記載的各種網(wǎng)頁、文檔也越來越多，利用檢索系統(tǒng)對藏文進行檢索，可以更快地獲取信息，同時也促進了藏文的發(fā)展。

相關(guān)詞的自動提示功能（Term Suggestion）在一些常用的網(wǎng)站上可以看到，比如搜索網(wǎng)站谷歌，百度，電子商務(wù)網(wǎng)站淘寶，易趣等。相關(guān)詞的自動提示功能優(yōu)化了搜索結(jié)果，通過系統(tǒng)來猜測檢索人需要的搜索詞語，為檢索人在信息檢索時提供了更多的便利和較準(zhǔn)確的檢索結(jié)果。圖1顯示了百度搜索引擎上相關(guān)詞的提示功能。從該圖我們可以看到，相關(guān)詞的提示功能即提高了檢索書寫速度，又延長了檢索詞的長度，為進一步返回更準(zhǔn)確的結(jié)果提供條件。

圖1 百度上漢語自動提示功能

2 藏文的構(gòu)成、編碼及分詞

2.1藏文的構(gòu)成

藏文字是一種拼音文字，可以被看做由基本字符且基本字符通過縱向疊加和橫向連接而成[2][3]。藏文字主要由現(xiàn)代藏文和一些梵音轉(zhuǎn)寫體和反寫體組成。現(xiàn)代藏文是由三十個輔音字母和四個元音字母組成，它是藏文字的主要組成部分。加上梵音的轉(zhuǎn)寫體和反轉(zhuǎn)體，藏文共有四十一個輔音字母和十三個元音字母。圖2給出了一個藏文字的各組成構(gòu)件，藏文字看起來雖然復(fù)雜，但每一個藏文字并不是隨意構(gòu)成的，它有一套嚴(yán)格的構(gòu)字規(guī)則和文法體系，違犯了構(gòu)字體系，該字就不能被視為藏文，既不能拼讀，也不會有實際意義。

圖2 藏文字的組成構(gòu)件

2.2 藏文編碼

由于藏文信息處理技術(shù)的起步較晚，在發(fā)展的前期還沒有形成統(tǒng)一的編碼，各個公司在開發(fā)藏文軟件時都使用自己開發(fā)的編碼系統(tǒng)[4]，這必然導(dǎo)致各個藏文軟件的不兼容，容易形成亂碼。1997年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織通過了藏文國際編碼標(biāo)準(zhǔn)，藏文有了一個統(tǒng)一的編碼標(biāo)準(zhǔn)體系。信息檢索系統(tǒng)在對檢索詞進行檢索之前，首先要從互聯(lián)網(wǎng)或本地磁盤系統(tǒng)抓取要被檢索的網(wǎng)頁或文檔，然后對文檔進行分析和建立索引，最后文檔才被檢索。在這個過程中，識別被檢索的網(wǎng)頁或文檔的編碼是一項非常重要的工作，只有識別正確，返回的檢索結(jié)果才不會形成亂碼。在本系統(tǒng)的開發(fā)測試期間，我們的網(wǎng)頁和文檔主要采用藏文的國際編碼標(biāo)準(zhǔn)，即Unicode編碼。當(dāng)然，我們也可以對具有不同編碼的藏文網(wǎng)頁或文檔進行統(tǒng)一編碼，然后再進行文檔的分析及索引，這個過程主要涉及到藏文的編碼及轉(zhuǎn)換[5]，從文獻(xiàn)[5]可以看出，通過合適的途徑，我們可以把目前不同的藏文編碼統(tǒng)一為國際編碼。

2.3 藏文分詞

藏文詞語之間是用分隔符來劃分的，類似英文中的空格，橫向上又和中文有一定的相似，藏文分詞是進行藏文信息處理的一項基本工作，文獻(xiàn)[6]提出了基于格助詞和接續(xù)特征的藏文自動分詞方案，該方案參考藏文詞語的特點和漢語在分詞方面已經(jīng)做出的一些成績。在本系統(tǒng)的設(shè)計中，藏文分詞主要考慮在以下幾個方面：

1） 藏文檢索詞本身應(yīng)具有實際意義

在信息檢索系統(tǒng)中，用戶想要得到的是滿足需要的實際內(nèi)容，所以輸入的檢索詞也必具有實際意義，這樣的檢索詞在語意和構(gòu)成上應(yīng)該符合藏文的相關(guān)規(guī)范。對這樣的檢索詞進行分析、建立索引應(yīng)該能滿足檢索系統(tǒng)的要求。

2） 藏文詞典是實現(xiàn)相關(guān)詞提示的一個很好參考模型

在信息檢索系統(tǒng)中，詞典是進行詞句分析的一個參考模型。藏文詞典本身就具有良好的藏文分詞功能，且能幫助用戶糾正檢索詞輸入中的文法錯誤，結(jié)合藏文詞典和檢索詞，可以更好地滿足藏文分詞需要。

3） 藏文詞語的權(quán)重是實現(xiàn)相關(guān)詞提示排序功能的重要指標(biāo)

詞語的權(quán)重是實現(xiàn)相關(guān)詞提示的一項重要指標(biāo)。在信息檢索的過程中，大家都關(guān)心的詞可以賦予更高的權(quán)重。在藏文相關(guān)詞提示系統(tǒng)中，依據(jù)藏文詞語的權(quán)重進行排序，權(quán)重高的排在前面，以此類推。

3 藏文自動提示功能的實現(xiàn)及測試

3.1 藏文相關(guān)詞提示的實現(xiàn)

在藏文相關(guān)詞提示的具體實現(xiàn)中，限于提示詞的數(shù)目，相關(guān)詞的提取和排序就變得非常重要。設(shè)計合理的相關(guān)詞提取和排序可以使用戶得到更好的體驗。

1） 藏文詞典排序算法

藏文詞典排序算法按照現(xiàn)有藏文詞典的排序方法，即所有藏文詞語按照藏文基字的先后順序分組排列，每組中各個詞語按第一個音節(jié)為獨體字、有后綴（后加字和再后加字）、有元音、有下加字、有上加字（逐步從簡單到復(fù)雜）的順序排列，對于具有元音的詞語也與前者相同，即從基字加元音、有后綴、有下加字、有上加字的順序排列[7][8]。排序的一種實現(xiàn)方法是：首先，把所有的藏文詞語按照基本輔音字母分類成四十一個組，并保持國際編碼標(biāo)準(zhǔn)中輔音字母的先后順序；然后，在同一個組內(nèi)，根據(jù)該字所具有的構(gòu)件元素及構(gòu)件元素之間的優(yōu)先級來排列藏文詞語；其次，每一個構(gòu)件元素內(nèi)部的所有字符要有序；最后，整體藏文的優(yōu)先級最大者先排[9][10]。根據(jù)文獻(xiàn)[7]，藏文詞條大約常用的是1.4萬余條，那么，怎樣從這1.4萬余條詞語中選取數(shù)量有限的相關(guān)提示詞，選取的這些提示詞是否與用戶搜索的信息有關(guān)聯(lián)，這是藏文相關(guān)提示詞設(shè)計時要考慮的。考慮到從詞典抽取出的一系列相關(guān)詞本身和用戶輸入的檢索詞的相關(guān)度并不是很大，所以在本系統(tǒng)的設(shè)計中我們只用藏文詞典來進行糾錯和藏文分詞。

2） 基于查詢?nèi)罩镜牟卣Z相關(guān)詞的實現(xiàn)方法

用戶通過信息檢索系統(tǒng)輸入檢索詞時，檢索系統(tǒng)會自動記錄用戶的查詢詞和點擊的相關(guān)文檔，記錄的文件稱為查詢?nèi)罩綶11]。通過查詢?nèi)罩荆梢郧宄胤治龀鲇脩羰褂妙l率最高的藏文查詢詞。通過信息檢索中的聚類技術(shù)[1]，對查詢詞進行聚類，這樣就可以得到相關(guān)度較高的一系列藏文相關(guān)詞了。當(dāng)用戶輸入檢索詞時，系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的檢索詞的相關(guān)字母，選取其中以同樣字母開頭的一些權(quán)重較高的詞組，利用權(quán)重的大小，進行排序，最后通過檢索系統(tǒng)用戶界面，以下拉列表的方式，返回給用戶一組相關(guān)提示詞。其實現(xiàn)框圖如圖3所示。

圖3 藏文相關(guān)詞提示的實現(xiàn)框圖

3.2 測試結(jié)果

本系統(tǒng)使用了940篇藏文文檔，為了說明測試結(jié)果，只選擇了其中的五個藏文詞語用于相關(guān)詞提示，詞語及權(quán)重如表1所示，本系統(tǒng)的搜索引擎采用開源Lucene系統(tǒng)。通過表 1可以看出，我們選取的藏文詞語的第一個字母是一樣的，也就是說，本系統(tǒng)的藏文聚類是按照藏文的實際書寫順序，而不是其具體實際語意。

表 1 藏文在不同文檔中的權(quán)重

圖4 顯示了輸入檢索詞后具體的實現(xiàn)界面，從該界面可以看出，系統(tǒng)會自動列舉權(quán)重比較高的5個藏文相關(guān)詞并根據(jù)權(quán)重進行排序，且這些相關(guān)詞具有確切的語意。用戶可以從中選取檢索的關(guān)鍵詞或繼續(xù)檢索以滿足自己的需要。

圖 4 信息檢索系統(tǒng)中藏文相關(guān)詞提示的實現(xiàn)界面

4 結(jié)束語

藏語作為一個民族語言，其信息處理技術(shù)起步較晚，但已經(jīng)有了很大的發(fā)展。鑒于藏文文體的復(fù)雜性，藏文在信息檢索方面的研究與國際上還存在著一定的差距，但隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，更多的研究人員將投入到藏文信息化的領(lǐng)域上來，藏文在信息檢索方面將會有更進一步的發(fā)展。該文相關(guān)研究成果獲得自治區(qū)自然科學(xué)基金項目《實施電子政務(wù)平臺網(wǎng)絡(luò)信息安全及應(yīng)急預(yù)案研究》資助。

參考文獻(xiàn)：

[1] Christopher D.Manning，Prabhakar Raghavan，Hinrich Schutze.信息檢索導(dǎo)論[M].王斌，譯.北京：人民郵電出版社，2010.

[2] 江獲，董穎紅.藏文信息處理屬性統(tǒng)計研究[J].中文信息學(xué)報，1995，9（2）：37-44.

[3] 才智杰，才讓卓瑪.基于語料庫的藏文字屬性分析系統(tǒng)設(shè)計[J].計算機工程，2011，37（22）：270-272.

[4] 劉匯丹，芮建武，吳健.藏文網(wǎng)頁的編碼識別與轉(zhuǎn)換[C].中文信息處理前沿進展――中國中文信息學(xué)會二十五周年學(xué)術(shù)會議論文.北京：清華大學(xué)出版社，2006：573-580.

[5] http：///html/rfc2781

[6] 陳玉忠，李保利，俞士汶，等.基于格助詞和接續(xù)特征的藏文自動分詞方案[J].語言文字應(yīng)用，2003，1：75-82.

[7] 東噶洛桑赤來.東噶藏學(xué)大辭典[M].北京：中國藏學(xué)出版社出版，2002.

[8] 格桑居冕，格桑央京.實用藏文文法教程[M].成都：四川民族出版社，2004.