时间:2023-03-17 18:06:37
序论:在您撰写计算机工程专业论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
集成电路技术的发展,使集成电路和处理器的关系密不可分。随着多核技术的出现,处理器已经变成构成系统级芯片(SoC)的基本单元,因此,从集成电路的功能级设计层面讲,计算机系统设计实现采用的方法就是大规模集成电路(VLSI)系统的设计方法。从卓越人才培养的角度,VLSI系统设计是微处理器的逻辑实现手段,而数字逻辑是计算机组成的物理实现基础。学生的数字逻辑系统设计能力和VLSI系统设计能力直接决定了其计算机系统设计能力。因此提升学生计算机系统设计能力的关键是提升学生的数字逻辑系统设计能力和VLSI系统设计能力。为了切实提高计算机工程专业方向本科学生的计算机系统设计能力,教学改革研究工作的目标确定为:以数字逻辑设计方法为设计基础、以硬件描述语言为设计工具、以硬件仿真系统为设计环境、以FPGA为系统实现手段、以计算机系统设计实现为目标和主线,将计算机系统设计实践完整地贯穿于专业核心课程之中;教学改革研究思路确定为:系统视角、整体优先、设计牵引、讲做结合、注重能力。该研究思路不同于一般的课程群,不是简单的知识点的审视,是“自顶向下”的观点和“自底向上”的实现的一种结合方法,最终目标是提升计算机工程专业方向本科学生的计算机系统设计能力。
2研究内容
计算机工程专业方向的主干课程包括数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、嵌入式系统、计算机设计与调试、计算机系统设计、VLSI系统设计等。课程各有目标,课程之间有宏观上的先后顺序,有微观上的相互穿插,有内容上的重叠。经过近几年的教学研究和改革,各门课程都发生了非常大的变化[1]:VLSI课程中会涉及算术逻辑单元的设计甚至处理器设计方面的内容;汇编语言的作用已经从编程工具转变为描述和理解计算机系统工作原理的有效工具;HDL语言和仿真工具不再专属于数字逻辑电路设计领域,已经成为计算机系统设计的通用语言和工具。但是,由于总目标不明确,导致课程分头讲,实验分头做,总体学时不少,最终效果欠佳。笔者的主要研究内容以计算机系统设计为目标,从能力培养的视角看待和理解数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、嵌入式系统、计算机设计与调试、VLSI、计算机系统设计等课程,借鉴CDIO的思想,将系统设计思想和设计实践贯穿整个计算机工程专业方向人才培养过程。
2.1重新审视和修订教学计划
在研究过程中,我们首先整理涉及的各门课程的全部知识点,对相互影响的重要知识点整体排序,整合相近和相似的知识点,归并出一些重要的专题,提出有利于培养计算机系统设计能力的完整实践教学体系,全线引入HDL语言,全线引入基于FPGA开发板的设计实验,紧密配合理论课、设计方法课、实践课,形成“学习—构思—设计—实现”的完整过程。
2.2数字逻辑电路设计课程内容的改革
数字逻辑电路设计课程改革的研究重点是设法强化和提升学生使用硬件描述语言说明硬件系统的能力,将硬件设计语言的介绍提前到课程的开始部分,使学生在学习数字逻辑电路设计过程中就开始使用硬件设计语言,相当于使学生掌握了一个设计工具,为计算机组成原理课程和计算机系统结构课程提供支持,另外,从教学上形成学习数字逻辑电路设计就是学习集成电路设计的理念。数字逻辑电路设计课程的实验既有使用逻辑电路器件搭建实验电路的传统型实验,又有使用FPGA开发板的设计实验。
2.3计算机组成原理课程的教学改革
计算机组成原理课程借鉴“深入理解计算机系统”教材中的思想,调整了部分课程内容和授课重点,比如,在数据表示部分增加了C语言的整数表示以及比较运算的示例,在存储器部分增加了程序访问局部性原理的C语言示例,在指令系统部分增加了寻址方式的C语言示例等。增加C语言的示例是进行教学视角调整的一种尝试,由于学生已经学习过C语言,已经初步掌握了编程方法,但是并不清楚程序在计算机内部,特别是在计算机系统底层硬件中是如何表示、如何执行的。通过在计算机组成原理课程中增加一些C语言的示例,让学生真正理解程序的执行过程。
2.4计算机系统结构课程内容的调整
计算机系统结构课程在课程内容方面进行了一些调整,主要为了更好地与计算机组成原理和计算机设计与调试等课程衔接。增加多核处理器和多线程调度等方面的内容;对教材中给出的一些具体处理器实例给予更多关注,比如Pentium、PowerPC和MIPS处理器实例等;重视向量运算和向量处理器部分的内容。
2.5计算机设计与调试课程实践教学改革
计算机设计与调试课程把以往让学生设计实现一个有十几条基本指令的微程序控制器改变为设计实现向量协处理器;以PowerPCRISC处理器的指令系统为参考,把设计PowerPC扩展指令协处理器AltiVec模块中的VSFX指令部分作为教学内容。整个设计任务分为8个相互联系、难度逐步增加的子任务,通过教师引导、分组讨论、学生实践、实现设计、完成测试等一系列教学环节,让学生完成协处理器中的部分设计工作并熟悉完整的协处理器的设计与调试方法。
2.6嵌入式系统设计课程实践教学改革
嵌入式系统设计课程开发出嵌入式系统计算机结构及相关软件的综合实验,使硬件与软件相结合,强化对学生计算机综合开发应用能力的培养,提高学生的实践能力。综合实验要求学生完成一个嵌入式系统开发实现的全过程,包括完成硬件、软件的功能分配,进行主控数字系统硬件的设计和制作,设计驱动和功能软件,硬件、软件的分别测试与综合测试等。
2.7VSLI系统设计课程实践教学改革
VSLI系统设计课程的实践教学改革,把实践分为3种类型:课程实验、自主实验和课程设计,3种类型的实验全部基于Nexys3FPGA开发板进行设计。课程实验包括XilinxFPGA设计流程、Nexys3FPGA开发板主要模块接口设计和基于IP的数字电路设计等。自主实验部分的题目类型包括:串—并转换电路、FIFO存储器设计、大数加法器设计和FIR数字滤波器设计等。课程设计部分的题目类型包括密码协处理器设计、数字信号协处理器设计和图像处理协处理器设计等。
3实验室建设
天津大学计算机科学与技术学院2006年建立了数字逻辑电路设计实验室、计算机组成实验室、计算机系统结构实验室、嵌入式系统实验室,建立了超大规模集成电路设计与应用研究所。实验室配备了数字逻辑实验台、计算机组成原理实验台、计算机系统结构实验台(带有FPGA模块)、嵌入式系统设计实验台等教学实验设备。这些实验室和实验设备能够满足常规的计算机系统实验,但对计算机系统设计能力培养的支持还不够。为此,学院2013年与美国Xilinx公司合作,建立了天津大学—美国Xilinx公司计算机系统设计联合实验室,实验室配备了50多块Nexys3FPGA开发板,实验时可以满足每人一块开发板的要求。超大规模集成电路设计与应用研究所于2012年引进BEECube公司先进的BEE3系统,该系统基于计算机系统的第三代商用FPGA系统,包括4个Virtex5FXTFPGA芯片,以及高达64GB的DDR2ECCDRAM和8个用于模块间通信的10GigE接口。有了Nexys3FPGA开发板和BEE3系统,我们具备了实现学生设计的各种计算机系统的设备平台,为培养学生计算机系统设计能力提供了强有力的支撑。
4结语
随着计算机技术的蓬勃发展和广泛应用,计算机辅助教学管理也日趋普及。计算机辅助高等教育评估是其中一个比较新的分支,它的出现不仅改善了教育评估方式,而且有力地促进了传统教育评估方法向高效率、高质量和更加准确可靠的方向转变,促进了教育评估系统的改革,推动了教育评估方法的更新。教育评估是高等教育活动中一个非常重要的方面。而建筑工程专业毕业设计(论文)工作则是本科生培养中一个至关重要的环节,做好本科生毕业设计(论文)评估工作,有助于改进建筑工程专业本科生的培养。遗憾的是,多年来对本科生毕业设计(论文)评估工作普遍重视不够,或者虽然重视,却仅仅停留在定性评价的阶段,缺乏准确可靠的评价标准,所有这些都不同程度地影响了本科生毕业设计(论文)工作的质量。在这种情况下,将计算机引人本科生毕业设计(论文)评估活动中来,可以大大改善这种状况。计算机具有存储量大、可连续工作等特点,而且利用计算机处理评估材料,获得评估结果,具有速度快、效率高、结果可靠的特点,只要指标体系建立合理,计算机能不受任何人为因素的干扰,提供给教学管理人员实事求是的结果,成为他们工作中得力的助手。为此,我们开发研制了建筑工程专业毕业设计(论文)计算机辅助评估预测系统(以下简称评估预测系统)。
二、评估预测系统的开发研制
(一)基本原理与方法
如何实现评估过程从定性到定量的转变,是开发研制该系统的关键所在。我们依据高等教育评估的原理,采用模糊综合评价的基本原理和方法,给出了建筑工程专业毕业设计(论文)评估的量化模型,具体步骤如下:
1.建立毕业设计(论文)评估指标体系。一级指标分为教师、学生、选题、客观条件四个方面。各方面再细分则为二级指标,如:教师方面分为准备工作、课堂讲授、出勤率、答疑情况、教学方式、教师职称等六个方面;学生方面分为学习态度、平时成绩、计算书完成情况、图纸完成情况、创新情况、译文完成情况等六个方面;选题方面分为结构类型、课题新颖程度、计算机应用合理程度、题目性质、外文资料、创新性等六个方面;客观条件分为设计教室、绘图仪器及图板、机房及出图设施、每位教师指导学生人数等四个方面。
2. 设立评价等级V,V=1好(VI),较好(V2),—般(V3),较差(V4)|。
3. 构造单因素评判矩阵R,
其中,R中每一个元素rij表示第i个评价因素对第j个评价等级的隶属度。
4. 设立各评价因素权重集A,例:一级指标权重集八=(0_35,0.35,0.15,0_15),八的取值可根据经验,并依据以往各届毕业设计(论文)评估结果经反复试算确定。
5.计算综合评判矩阵
6.对各级指标体系重复步骤
7.计算测评结果
求得最终评判矩阵B该量化模型针对毕业生总体进行评估,评价毕业生的综合质量,改变了过去仅片面地对个人进行评估的状况。
(二)评估预测系统的计算机开发语言
系统采用流行的Windows人机交互式界面,力争做到界面友好,操作方便。根据本系统的特点和具体要求,我们选用了Windows环境下的VisualBasic5.0可视化编程语言开发本系统。VisualBasic5.0是微软公司开发的功能十分强大而又简单易用的可视化编程环境,编程速度快,界面质量高,是编写Windows应用程序的最佳选择。使用VisualBa¬sic语言开发本系统充分体现了本系统处理数据、信息快捷方便的特点。
(三)评估预测系统的总体结构
在Windows操作系统下安装本系统后,启动系统,进人主菜单,依据界面提示您就可以轻松完成评估工作,系统主框图如下:
三、评估预测系统的优点
1. 量化评估,提前预测,动态管理。该计算机辅助评估预测系统能够对毕业设计(论文)工作方案可能取得的效果进行预测。教学管理人员只要依据该系统的提示输人各项有关毕业设计(论文)工作方案的参数,系统随即能计算出毕业设计(论文)工作的成绩,从而对各项工作方案的结果作出预测。通过反复改变参数——计算成绩,教学管理人员就能够发现各种方案的优缺点,即哪一项安排对毕业设计(论文)工作是有利的,如果实施下去会取得好的工作效果;哪一项安排对毕业设计(论文)工作是不利的,实施下去必将导致毕业设计(论文)工作成绩下滑。这种预测如果安排在毕业设计(论文)工作开始之前,管理者就能有效地对毕业设计(论文)方案进行调整,从而获得满意的效果。我们将99届与往届的工作方案作了一下比较,发现由于老教授退休较多,本次毕业设计年轻教师比例上升,但年轻教师职称偏低,讲师居多,教授、副教授比例严重下降,用该系统初步预测发现毕业设计整体质量将要下滑。根据这个信息,系学术委员会马上采取措施,对年轻教师提出更高要求:指导教师中讲师一级必须具有硕士学历,且应有一定的工程实践经验,在课题选择及指导上必须具有较强的创新性,最后经系学术委员会严格审查后方可上岗。再用本系统预测后发现,毕业设计(论文)工作最终得分并未降低,反而稍有提高。目前,99届毕业设计(论文)工作已经结束,最终得分的确较98届有所提高,与系统预测结果吻合较好。
2. 有效监督,对症下药。毕业设计(论文)工作进行到中期时,系里为了加强对毕业设计(论文)工作的监督管理,一般要求安排一次中期检查。该检查能发现一些问题,但对这些问题造成的结果却很难预知。这样的话,发现缺点往往不能及时纠正,任其发展下去必将导致不良后果。这时,如果用该计算机辅助评估预测系统进行一下“中期评估”,各种问题可能导致的结果将一览无遗,且该系统会帮助教学管理人员清楚地发现各种导致毕业设计(论文)工作成绩偏低的原因,从而有针对性地,高效率地对缺点进行纠正,对优点给予肯定,保证毕业设计(论文)工作顺利进行,最终取得优异成绩。例如,99届某老师所带设计组,由于指导教师出勤率过低,中期检查时系统评估预测该设计小组成绩偏低,系领导马上对指导教师进行了批评教育。由于纠正及时,最终这个小组成绩达到了总体平均成绩。
3.总结校核,公平合理。毕业设计(论文)工作结束后,系里要对指导教师、学生的工作学习成绩进行评定。由于诸多非客观因素的影响,结果往往难以做到公平合理。此时借助该系统对毕业设计(论文)工作的成绩进行校核评估,可使毕业设计(论文)成绩评定1:作更加公平合理。该软件是“诚实的检查官”,只要输入的各项参数正确,系统将实事求是地予以评分,这就摒弃了人为因素的干扰。
论文摘要:随着社会的不断进步,对计算机专业技术人才的要求也不断提高。计算机作为一种工具已经深入到各行业和人们的日常生活中,随着这种计算机应用的普及,社会对计算机专业的人才需求,已经从以前的应用型人才向计算机工程技术型人才转变。因此高等职业院校计算机专业应着力培养工程技术型人才。
随着我国对产业结构调整的步伐不断加快,以信息技术为龙头的现代服务得到了迅速发展,社会对计算机信息技术的人才需求量呈现持续上升态势。请看以下数字:在最大的人才招聘网站51JOB上,热门的搜索自动排列行业当中,北京、上海、深圳三个地区的计算机软件岗位搜索量都是排第一位。如图1所示:
另外,查询2010年前两个月、北京、上海的计算机专业岗位招聘数据分别是:北京有两万多个,上海有—万九千多个。如图2所示:
另据笔者所在的广州地区,某日报刊登统计数字:广东省劳动和社会保障厅通报的去年第四季度全省人力资源市场供需报告中获悉,需求大于求职的工作,缺口最大的前四个职业是机械冷加工、电子工程技术人员、电子元器件制造,计算机工程技术,其中计算机工程技术的职位需求91354人,求职只有59018人,缺口有32336人。
由此可见,市场对计算机专业人才需求依然很大,高校计算机专业毕业生中的许多人都找不到对口的工作,这主要是高校在人才培养的定位上与市场需求上存在着错位和脱节。到底应如何定位高校计算机专业人才培养目标?特别是高等职业院校应培养什么样的计算机专业人才?答案就是培养计算机工程技术型人术
一、计算机工程技术简介
工程技术首先是工程+技术基础学科,是复合型的概念。工程就是综合运用各种专门知识和技术,为把生产要素组成更有效的系统,并从事的规划、设让评价和创新活动。计算机工程技术就是运用计算机科学技术知识,以计算机作为工具,从事各种计算机相关工程的组织、规划和设休以达到低成本、更高效的目标。目前计算机科学技术主要分为硬件、软件、媒体与设计这三个大的方向,而一般与系统的工程联系较为紧密的是硬件和软件方向,因此计算机工程技术狭义上包括了计算机硬件工程技术(俗称系统集成技术)、计算机软件工程技术这两个方向。
当前社会上对工程技术这个词都普遍这样认为:工程技术是复杂的、高技术含量的代名词,没有硕士、博士层次水平,是谈不上工程技术的,对高职院校培养出来的毕业生也可以成为工程技术型人才抱怀疑态度。其实,工程技术的定义和范围很六工程的复杂性和深度也有大小之分,但工程组织、规划和建设的模式是通用的,规律是相似的。高职院校计算机专业培养的毕业生应当掌握工程技术的基础理论和流程,对于一些中小型的计算机工程,是完全可以胜任的。
二、高职院校计算机专业培养工程技术型人才的必要性
从当前社会对计算机人才的需求上看,主要分三个层次:应用型人术工程型人术研发型人术大量应用型人才的培养一般由中等职业学校来完成,研发型的人才更适合由高校或研究所来培养,而工程技术型人才的培养应该由高等职业院校来承担。在当前计算机人才就业市场上,IT企业对工程技术型的人才需求量是最大的。而高等职业院校从人才培养模式上、办学条件、师资设备的条件和层次上,是最适合大量地培养计算机工程技术型人才的。因为计算机专业与其他理工科类专业有所不同,计算机专业是需要理论知识与实践操作紧密结合的。高职院校的师资理论和专业技术水平是继承、延续了高校的深厚知识、教学底蕴,先天优势是不容置疑的,而且随着这几年高职院校与IT企业的合作不断深化,能够为学校提供最新、实用的撰术支持,能够为学生提供大量的实践机会。
但当前许多的高职院校还没有充分发挥自身的优势去培养市场所需的工程技术型人术计算机专业人才的培养模式上多以传统的计算机学科知识体系的模式进行。笔者对近十所高等职业院校的计算机专业招生计划进行比较,名称一般都是“计算机应用技术”、“计算机网络技术”、“计算机信息管理”或“软件技术”,一都很雷同,却没有一个招生计划的计算机专业的名称含有“工程技术”字样的。可见在当前某些职业技术院校中,相当一部分院校都以“本科压缩型”或“专科型”的模式办职业技术教育,其教学模式和结构还不适应高职人才培养需求。特别对于计算机这种实践性较强的专业,教学内容和知识结构的应用性、实践性、创新性及知识更新都跟不上新技术的发展和变化,缺乏对学生工程实践能力和创新能力的培养,仅能使学生完成大专层次的学历教育,缺乏适应就业岗位更新的、可持续发展的能力。因此要培养社会需要的计算机工程技术型人术高职院校的计算机专业教学应当先从课程改革人手,逐步建立起一套完善的计算机工程技术型人才培养的课程体系。
三、培养计算机工程技术型人才的途径
高职教育是以能力为本来培养工程技术型人才。它不仅要求学生具备扎实的专业理论知识,还要具备经过反复的技能实训,成为能够直接在生产、服务、建设和管理第一线工作的工程技术型人术如何更好地实现高职教育的培养目标呢?回答这个问题前,要先来分析当前高职计算机专业教育中存在的一些问题。
t.专业教学计划不科学、不合理
当前很多高职院校的计算机专业教学计划不是相当于大学本科的计算机专业教育的压缩模式,就是相当于高等技工培训模式,这样培养出来的学生比不上大学计算机本科专业的学生,也比那些没有经过计算机专业系统培养而又懂一些电脑知识的人强不了多少,而且绝大部分教学计划根本没有引人工程技术方面的教学安排。
2.专业课程设置落后,不能适应社会的需求
目前高职计算机专业的设置和课程安排大部分仍停留在若干年前的水平上,专业课程内容过于简单和笼统,有些专业在开设课程时极不合理,所学的专业课程中,大部分对学生进人社会后所从事职业没有任何用处,许多实用性强、专业性强的课程和计算机应用软件却没有学到。学生除了学习计算机的基本理论、简单程序设计和一般的操作之外,缺乏对计算机最新知识的掌握和应用,基本上是没有关于工程技术方面的理论知识的教育和实践课程。
高职院校应该明确,计算机专业发展职业性是发展高等性的前提,培养工程技术型人术就是培养职业型的人术在没有体现出职业性的前提下,一味追求“层次”而发展高等性,只会导致简单沿用本科学科课程体系的倾向,高职的高等性不是和学术性高等教育相比较而言的,而是与中职教育相比较而言的,工程技术型人才的培养就很好地体现了高职的高等性。职业性的高等性才是当前高职课程发展路径的明智选择。
5.工程技术型人才培养的课程设置原则
(1)实现课程结构与工程任务的对接。打破依据知识本身的逻辑设置课程和组织内容的传统学科课程模式,转变为以工程任务为参照点设置课程和组织内容。
(2)实现课程内容与职业能力的对接。打破依据知识的完整性选择课程内容的传统学科课程模式,转变为围绕着工程组织、设让规划和建设的能力的培养来选择课程内容。这里所说的职业能力是指:工作者能够把自身的专业技术知识与工作任务紧密联系,只有当知识与工作任务相结合,个体能富有智慧地完成工作任务时,才能说他具备了职业能力。高职课程内容就应该围绕这种工程职业能力去设置。
(3)实现教学情境与工程项目工作情境的对接。打破理论与实践的二元课程模式,以工程项目为载体实现工与学的结合,依据工作情境建构教学情境,让学生在完成具体工程项目来构建相关理论知识,并发展职业能力。
1.1计算机工程专业方向培养目标
计算机工程专业方向学士学位学制为4年,学习科目主要内容为广大领域内计算机科学及其应用。专业的主要培养目标为:1、理解并掌握计算机的基本理论和实践;2、培养能应用计算机新技术的能力;3、在计算机领域为学生提供进一步学习的知识基础。该专业主要为信息技术类企业的生产和研发培养人才。毕业生的就业范围也比较大,可以在软件开发、软件测试、网络管理、软件系统管理、客户培训和服务、项目开发、设计和调试等方面从事工作。该培养目标比较简单,以培养学生的工程素养为基准,满足社会对大批量的开发性人才的需要。
1.2科学合理的课程设置
按照培养目标,应加大计算机应用方面课程设置,注重新课程的开设和引入计算机的新技术新应用,使计算机工程专业方向与时俱进,合乎信息社会发展的节拍。相比当前国内高校的计算机学科各个方向,本课程体系侧重应用性、实践性环节。计算机工程专业方向的课程分为非计算机专业课程和计算机专业课程两类。非计算机专业课程占总课时的比例应该为17%;其必修课为国家本科工程类教学规定的。增加了非计算机专业课程选修课,其目的是提高学生的文化修养和相关领域知识的了解,能够拓宽视野和扩大知识层面,这些课程主要为文学院、工商学院、信电学院、机电学院和法学院所开设的课程中选择,要求该专业的学生必须限选7门,主要是按照学生个人的兴趣和个人目标为选择指导。计算机工程专业课程分为3个层次:专业必修课、专业选修课和实践环节,其中必修课占总课时的比例38%,选修课占总课时的比例19%,实践环节占总课时的比例26%。专业课程主要为计算机应用以及软件工程和信息处理课程,包括当前应该掌握的课程如离散数学、计算机原理、操作系统、数据库原理、算法分析、计算方法、Web技术、多媒体技术、人工智能及其应用、Java和C++面向对象程序设计、软件工程、计算机系统结构和计算机网络等,注重计算机学科应用能力的培养。减少了计算机硬件的课程,例如模拟电子和电路、单片机原理和微型计算机原理;而是以计算机组成原理课程为核心,以课程事例引入嵌入式计算机和微型计算机的内容。按照国际和国内信息社会对软件业发展需求来设置教学课程,以适合应用型软件人才培养的目标。不应过多强调全面的基础课程,缩小基础,加强知识综合,以培养应用型人才为主。在教学内容上强调应用性、针对性和系统性。
1.3实践教学体系设置
计算机专业具有实践性[1]非常强的特点,设置了课程实验、综合设计、教学实习、社会实践、毕业设计等多种形式比较系统的实践教学体系。实践教学以综合设计和毕业设计为主。按照计算机课程设置,综合设计有高级程序语言综合设计、计算机原理综合设计、操作系统综合设计、软件工程综合设计、Web技术综合设计、信息管理系统综合设计等6门次。综合设计是以班级为单位教学,以当前现实的计算机项目开发为目标,学生独立设计和完成,以培养学生的创新能力为核心。较大的项目则采用多名学生协同完成,进一步提高学生增强交流能力、解决问题能力和应用技术技能。毕业设计采用导师负责指导制,设计开发综合应用项目,按照软件工程和信息开发的标准编写文档、撰写程序代码,提交一个项目总结和程序系统,包括开发文档、程序源代码、数据库结构、配置文档和测试文档。在答辩委员会的审核和测试下完成毕业设计,不再进行包含大量基础知识和重复开发文档内容的毕业论文撰写,侧重于提高学生的应用能力。
2计算机工程专业方向的课程实施的若干教学改革
2.1注重课程实验教学
课程实验是计算机工程专业方向实践教学中的一个重要环节,其实施质量对专业教学质量具有举足轻重的影响[3]。实践性比较强的课程都设有试验内容,按照知识结构和学生需求分配合理的试验学时。课程的每个单元实验都是从讲授过该课程一段知识范围中选取的,其内容相对独立、自成体系。这些实验集中反映了各门技术课程的典型方法和基本技术,能够加深理解和掌握课堂学习主要内容。当前多数采用实验课程单列方式进行的,要求每个单元实验结束后,每一个学生应独立完成试验过程和结果的分析,撰写自己的实验报告,进一步训练学生的科技报告撰写能力。通过课程实验学生能够深入理解课堂中所学习的基本原理、基本方法和基本技术。在实验过程中掌握计算机专业学习所需要的实验技术和实验方法。
2.2教学方式改革
课堂教学仍然是主要的教学模式,以实践为核心的计算机工程专业方向的教学更应该注重教学互动,以灵活掌握技术为中心。课堂教学中增加讨论课、习题课、观摩课、演示课等方式,补充以大量相关技术讲座,自学辅导课相应增多,提高学生的自主性。以实践为目标的课程教学以大班讲课程内容,采用多媒体和网络,以丰富多样知识形式展示给学生,更加自然的方式掌握理论知识;同时采用小班辅导方式,进行个性化教学。小班辅导为学校划分的自然班级,或者自由组合而成的临时班,但每个班学生人数不超过30人,以便每个学生能够直接面对教师来解惑,消化并真正掌握课程内容。按照计算机工程专业方向的课程教学大纲知识点选择合适的教材和教学参考书,以国家优秀教材和各种专业学科规划教材为主要参考,也可以选择国外着名大学教材。但是一定要以课程体系完整性为核心,不能选择过多以计算机理论和抽象内容等先进性为主的教材,要选择适合专业和学校学生实际需要的教材。注重教材与教材之间的相互衔接,符合计算机工程的课程设置。计算机工程专业方向的理论核心和课程多数起源于美英等国家。为了提高计算机专业的大学生素质和学科的发展,双语教学教育[2]已经成为必然趋势,它能使学生直接和国际接轨,满足IT市场对学生素质的需求。普通高等院校的学生的英语水平参差不齐,为此要采用多种形式进行双语教学。对于学生基础素质好的学校和学校,外语教学课程达到所开课程的5%-10%。素质比较差的可以实现部分课程选用外语教材,采用中文授课,逐步到位。
2.3考试方式改革
减少闭卷考试,增加开卷考试,也可以采用项目系统开发、课程报告等考核方式。当前以多种方式的综合为主,总评成绩由考试成绩、平时成绩和试验成绩组成,其比例为30%、40%、30%。学生平时成绩为学生在课堂上的回答问题和讨论课的发言,以及作业和专题报告、期中测试等,以此来激励学生与教师的互动,提高学习积极性,也能提高他们的语言表达能力和思维能力。课程试验内容减少验证型和演示性,以设计性、综合性和研究性实验为主,采用实验过程和结果的考核,提高学生的实践和创新能力。该考核方式能及时了解学生学习状况,更好指导教学方向。
2.4教学资源库的建立
教学资源包括以学校数字图书馆为核心的公共数字信息资源和专业教学资源。公共信息资源建设以学校定位和办学特色为基准,购买其他高校优秀信息资源和社会商业信息资源为主,本校自己创建信息资源库补充。公共信息资源库以服务公共教学和学生自主学习为主。计算机工程专业教学资源建设关系到专业方向的发展和底气,以自己建设为主,突出精品课程,按照各个课程的自己特点建设比较全面的数字资源。
2.5开源应用到教学各个环节
开放源码程序就是公开源代码存取访问、软件自由再分发,任何人可以阅读、再、修改软件的源程序,通过让更多人参与来提高软件的质量、可靠性、安全性、开发速度等。把开源软件应用到计算机课程教学中可以提高学生真正地参与比较大且比较实用项目的实践机会,让学生培养融入IT市场,提高学生的实践能力;同时学生也能够学习到更多的核心技术和系统开发技术,开拓知识面,积累实际的开发经验把握住计算机新技术和掌握计算机发展方向。学生通过感兴趣的项目,能够在相互沟通中使计算机素质得到大大提升,也可以协同开发和学习中相互碰撞中产生新的思想,拥有新的技术,同时也必定激发出学生的创造性。
一、计算机工程技术的弊端
任何事物都具有两面性,虽然高科技的应用能够有效提升工作效率等,但仍然会存在相应的弊端,如:计算机工在实际应用中的缺点需要工程师进行合理化的调整,我们认为,计算机工程技术想要得到合理、深刻的运用必须要将其弊端充分地展示出来,让所有使用者对其有更加清楚的了解,进行针对性的合理应用。与不少工程师交谈过程中发现,他们对于工程的设计还是具有一定的危险性意识和责任感,但总的来说,他们还是比较热衷于使用计算机工程技术。我们必须要将计算机工程技术的弊端展示出来,让工程师了解实际工程设计中不能完全依赖于计算机工程技术的应用,要将计算机工程技术与实践经验和知识结合起来应用。例如:专业的工程师在计算机工程技术的应用上会了解该工程的每一项细节,如设计模型、设计原则及原理等,再者,利用计算机工程技术来进行准确性计算和设计,最后再将结果进行比较,分析出最有效的问题解决途径,判断计算结果的真实有效性。以这样的方式不仅能够让计算机工程技术的弊端展示出来,还能够让使用者了解到它的真实性能。
二、计算机工程技术和传统工程技术的融合应用
计算机工程技术的出现无疑是帮助工程师解决各种设计及计算问题,使得工程师和相关工程审核人员的观念及思维都处在了一个高科技水平的阶段之中,有的人会认为,不使用计算机工程技术是与现今时代脱离的现象。正是由于这样的想法,致使部分工程师自身对于计算机工程技术的应用缺乏了应有的创新能力。首先,我们以建筑工程为例子,大部分的工程师都会借助计算机工程技术来对建筑面积范围进行计算,然后再对建筑工程进行规划,其中就包括了所需要使用的原材料等等,整个建筑工程的设计都依赖于计算机工程技术来实行,手工的操作逐渐减少,这样的发展趋势使得建筑工程的安全得到保障。完全地依赖于计算机工程技术而不参与手工预算,对于建筑的安全会形成一定的威胁性。因此,我们认为,在实际的建筑工程操作过程中,建筑工程师应该将计算机工程技术和传统技术相结合在一起应用,在实践中找出差异,并根据实际情况进行深入整合和修改,最大程度保障建筑的安全性。如:站在计算机工程技术的角度上来对问题进行深入分析,并根据设计出建筑工程的相关内容,然后进行传统的手工分析,提出多样化工程设计方案,最后,将计算机工程技术和传统工程技术相结合在一起,再将设计好的思路整合,运用计算机工程技术来设计出最终的程序。
三、合理使用计算机工程技术
计算机工程技术虽然存在弊端,但其实用性极强,所谓“去其糟粕,取其精华”,工程师在使用计算机工程技术时也应该扬长避短,合理地运用它来开展工作。计算机工程技术在实际运用过程中可以以一些适合的自动化工作内容经过高科技转化来进行,对于工程安全性及威胁性问题则要求工程师手工进行预算,控制工程整体设计方案中的偏差,确保工程具备足够的实用性和安全性。如:在实际的计算机工程技术使用过程中,常常会涉及到规范、数学的原理等知识,假设工程师因为缺乏这类知识将使得其难以判断工程技术是否适用于工程,为此,工程师在使用计算机工程技术时要有选择性,才能够将计算机工程技术的优势真正发挥出来。
四、计算机技术在工程项目管理中的合理运用和发展
计算机信息技术在工程项目管理过程中的使用越来越广泛,其发挥的作用也越来越明显。随着计算机信息技术的普遍使用,相应的各类项目管理软件也相继而生。各类项目管理软件的出现,最大的特征就是实现工程项目管理的基本特点及功能。上述基本功能主要包括以下几个方面:首先是工程进度,其次是工程质量,再次是工程投资控制,财务,资源采购以及合同管理等。20世纪90年代初,我国曾经出现了一大批大型的综合性项目管理软件,综合性强的项目管理软件的实践,目前已经达到最大完善,并且在项目管理实践过程中发挥了自己该有的作用。上述项目管理软件的使用,促使项目管理计划以及控制进一步简便,不仅如此措施,加工项目管理中大量信息的保存以及处理更加方便,从根本上实现了信息数据资源的共享。
随着社会的发展,我国计算机网络技术实现进一步完善,随着计算机网络技术的进一步使用,工程项目管理过程中信息资源的传递及共享进一步完善。在传统形式下,使用的信息传递方法会导致信息资源滞后,使用不正确的信息资源,会导致项目管理人员难以对工程进度以及工程质量难以正确的控制把握。如果使用现代化信息量高的计算机信息技术,那么就可以从事工程管理人员在第一时间了解实际情况,做好防御措施。例如:局域网、电子信息通信系统、广域网、企业数据库系统以及项目管理系统等。如果是选择局域网,最重要的基础就是多用户操作技术。在项目管理工作过程中,如果选择使用先进的电子通讯工具,那么就可以促使项目管理工作过程中遇到的地域限制问题进一步减少。例如,E-MAIL的高速快捷促使信息的传递以及交流进一步完善。总的来说,计算机信息化管理技术日后将逐渐为我国国内建筑施工企业的开发以及可持续发展提供很重要的帮助。
综上所述,随着我国社会经济的进一步发展,我国的信息技术也实现了进一步完善,在工程项目管理过程中,计算机信息技术的使用范围更加的广泛,并且已经发展成为日后的必要趋势,计算机信息技术的有效使用,对于传统模式下的建筑行业改造以及建筑行业能力提升等工作方面存在一定的冲击性,但是却是解开枷锁最好的方法,实质上,计算机信息技术的有少使用是工程项目管理及其作业方式等方面的重大突破。工程施工企业可以在使用计算机信息化技术的基础上,促使自身水平逐渐提高,实现跟国际水平接轨。但是需要注意的是,我们需要针对该实际情况,对更多的更专业的技术人员行培养,促使他们在该个领域发挥自己的最大作用。
参考文献:
关键词:校企合作;计算机专业;实践教学;教学改革
中图分类号:G646 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0225-03
应用型本科院校主要以培养服务社会和地方的应用型人才为目标,以培养学生运用理论解决实际问题的操作技能为中心任务。由于种种原因,计算机专业本科毕业生的实践动手能力与就业市场的期望差距很明显。现在市场存在这样一种现象:学校培养的IT学生与企业需要的IT人才二者“不对口”。一方面,企业需要招聘理论与动手能力兼备的人才,但刚毕业的大学生学习的技术和市场脱轨,动手能力通常较差。对于用人单位来说,招聘的大学生,他们不得不实行岗前培训,很浪费时间和金钱。但另一方面,近几年IT行业依然是官方最热门十大专业之一。在中国,IT产业在过去5年经历了28%的增长速度,是同期国家GDP增长速度的3倍。IT行业还有很大的人才缺口。为改变软件人才短缺制约产业发展的状况,加快培养、选拔和输送优秀的专业技术人才,国家工业和信息化部人才交流中心推出并组织实施“蓝桥计划”。该平台旨在搭建软件企业和高校计算机及软件相关专业之间的桥梁,对初选的学生进行岗前培训,一方面提高学生的动手能力和实践能力,另一方面为企业输送合格的人才。荆楚理工学院是一所地方本科院校,学院整体实力不是很强,毕业生往往难以同重点研究型院校的毕业生竞争。其计算机工程学院在培养专业人才方面,经过多年的探索和总结,通过与工业和信息化部人才交流中心合作实施“蓝桥计划”,构建了以计算机人才市场需求为导向、以校企合作为平台、以实践能力的培养为核心的实践教学模式,学生毕业时有近2年的实际工作经验,毕业生就业质量和数量大大提高,走出了一条特色化的发展之路。
一、确立订单式实训、顶岗式实习的校企合作实践教学模式
1998年教育部颁布了新的《普通高等学校本科专业目录》,根据目录,当前很多高校都按照一级学科进行专业设置,名称为计算机科学与技术专业。尽管各个高校在不断创建自身的专业特色,但是从市场的反应来看,各用人单位普遍认为各高校的计算机专业毕业生没有太大的差别,这就使得应用型本科院校的毕业生往往难以同重点研究型院校的计算机专业的毕业生竞争。因此,应用型本科院校从自身特点出发,走特色化的发展之路,势在必行。
荆楚理工学院计算机工程学院,在多年探索的基础上,2012年春与工业和信息化部人才交流中心合作实施“蓝桥计划”,确立了订单式实训、顶岗式实习的校企合作实践教学模式。整个实践教学模式分为校内实践教学、校内企业订单实训、企业顶岗实习和毕业设计4个部分。校内实践教学在校内进行,主要由校内专业教师指导,历时2.5年。校内企业订单实训虽在校内进行,但由企业委派有实际项目开发经验的工程师进行培训指导,历时近半年。企业顶岗实习则是在各个企业进行,由企业工程师指导,历时近9个月。毕业设计,以顶岗实习时的实际项目为题,由企业工程师和学校教师共同指导完成。
二、校内实践教学
1.引导学生重视实践教学。由于种种原因,传统实践教学,效果不很理想。主要是学生不重视实践学习。在中学阶段,受到高考模式、学习时间等各种因素的影响,学生关注的主要是知识的积累和答题能力的提高,而对于实践能力培养的重视程度不够,对实践教学的兴趣不高。很多同学上大学后,还是以为会答题,分考得高,是大学学得好的唯一标准。殊不知计算机专业是一个实践性非常强的专业。如操作系统、计算机网络、编译系统等课程中的基本原理,如果只是听教师的讲解和看书,没有相应的实践环节,学生很难真正深入理解。再如高级语言程序设计、数据结构与算法、数据库原理及应用等课程,如果不实际编写、分析一定量的程序,也很难有效提高程序设计能力、算法设计能力和系统开发能力。有的同学还认为,自己准备考研究生,只需把分考高就行了,编程的实践能力就不重要了。实践表明,没有很强的编程动手能力,在研究生阶段,你将寸步难行,因为你的算法的思想,最终还是要靠编程实现的。每一个计算机的高级人才,都是从编程的实践中走出来的,编程实践是任何人都不能回避的。
2.改革课程实验。传统教学的计算机操作课上,教师一般都是对学生进行操作的重复展示。单一地让学生模仿自己的操作过程,进行验证性实验,因而使得学生并不能自己练习或者进行创造性的思维创新,使得教学气氛死气沉沉,导致学生出现学习兴趣不浓,学习目的以应付考试为主,学习效果不理想的情况,大大降低了教学效果。加大课程设计的力度。实际教学中,可将设计性实验和课程设计实验交叉进行,解决实验教学学时不足的问题。在课程教学之初,布置课程设计题目,以整个学期的时间完成课程设计,这样使得实验教学组织形成了两条线——以验证性为基础的设计性实验教学和以项目为基础的课程设计实验。但这两条线并不矛盾,设计性实验教学的知识理论体系是循序渐进的,同时内容正是课程设计所需要的理论支持;课程设计是教学大纲所规定的设计性实验的知识技能的综合运用。需要注意的是解决好这两条线的协调和配合是搞好实验教学的关键。在一些专业课如《数据库原理与应用》、《面向对象程序设计》等的课堂教学开课之初,就让学生选择好期末要完成的课程设计的题目,让学生带着问题学,提高学生学习的积极性,也可克服期末课程设计时间紧而导致质量下降的问题,为后面企业订单式实训和顶岗实习打下坚实基础。
3.加强学生创新能力的培养。计算机是一门实践性很强的课程。给学生创造更多的动手操作的机会,让学生在实践的过程中自主地发挥智慧和潜能。学生自主参与实践,不但自学能力得到了培养,也使学生体验到了解决问题的成就感和快乐,进一步提高了学生学习的兴趣。鼓励和支持学生积极参加各种面向大学生的科技竞赛活动,如程序设计大赛、数建模竞赛等,主要是培养学生的创新思维和团队协作意识。荆楚理工学院计算机工程学院组织学生参加了“第三届‘蓝桥杯’全国软件设计和创业大赛”和“全国高校计算机核心技能与信息素养大赛”,获得了湖北赛区的4个一等奖、3个二等奖、9个三等奖的好成绩,2012年5月参加在北京举行的全国决赛,获得国家级的5个三等奖和2个优秀奖的良好成绩。
三、校内企业订单式实训
校内实训基地是高校学生进行实践操作的场所,要营造体现真实的职业环境与职业氛围,从设备、技术、管理水准方面模拟职业环境建设实训基地。为达到此目的,最有效的途径是“引企入校”。根据“蓝桥计划”,荆楚理工学院计算机学院在大三下学期开始,利用课余和暑假,由企业委派有项目开发经验的讲师在校内对学生进行企业订单式实训。实训期间实行项目化管理,每个班级的学生分成若干项目小组,每个小组4~6人,每个小组推选一名具备管理素质的学生为项目经理,项目经理在每个阶段重新轮换,由本组学员推举产生,新产生的项目经理负责本组学生在下个阶段的培训管理。按企业规范要求学生,将学生培养为IT企业规范人才。如2012年进行的JAVA EE开发方向订单式实训,整体实训课程分17个阶段展开,每个阶段的授课课时按照30%授课+70%实践分配。总课时:488课时。这几乎是《Java面向对象程序设计》64课时的8倍。由此可见工程实践是多么重要。整体课程包含7次项目实训。7次实训均以项目组的形式展开,以利于提高学生的编程设计能力,又能够培养学生的沟通、组织、团队合作能力。
四、企业顶岗实习和毕业设计
为了培养学生适应实际工作的能力,项目开发训练结束后,实训基地会把学生分派到相关的软件企业进行岗位实习。整个实习时间为9个月,由所在企业的工程师作为指导教师。学生通过岗位实习了解企业的文化,适应企业的工作节奏,提高与他人沟通交流的能力和技巧,增强项目开发能力,这为他们日后参加工作奠定了坚实的基础。本科毕业论文是教学计划中重要的实践性教学环节,是高校实现人才培养目标的重要一课。毕业设计,以顶岗实习时的实际项目为题,实习期间由企业工程师指导设计,返校撰写论文期间,由学校专业教师指导完成。有企业实际项目的背景,学生毕业论文和设计的质量得到大大提高,避免了毕业设计不切实际、走过场等现象。荆楚理工学院计算机工程学院近2年的毕业论文中,近三分之二的优秀论文都来自“蓝桥计划”班的学生,他们的论文有企业实际项目背景,使用技术先进,内容充实,文本规范,有很好的实际应用价值。
培养面向市场需求的创新应用型人才是计算机专业人才培养的必然要求,但是应用型本科高校的学生素质、自身实力以及传统教学模式惯性延续等因素,使得这个目标的落实存在一定的障碍。荆楚理工学院与工业和信息化部人才交流中心实施的“蓝桥计划”,是校企合作的有效形式,采用订单式的实训和顶岗实习,大大提高了学生的实践能力和学生就业的质量,走出了一条特色化的发展之路。
参考文献:
[1]教育部.关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见[Z].教高[2007]2号文件.
[2]王爱民,李杰.“计算机科学与技术”国家级特色专业建没报告[J].计算机教育2010,(12):24-28.
[3]伍维根,钟玉良,文忠波,等.应用型人才培养的探索与实践[J].教育发展研究,2007,(21):53-55.
关键词:英国高等教育;本科教学;课程设置
作者简介:左(1963-),男,河北石家庄人,军械工程学院电气工程系,教授;李伟(1983-),女,河北石家庄人,军械工程学院电气工程系,助教。(河北?石家庄?050003)
中图分类号:G649.1?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)22-0015-03
受中国留学基金委员会资助,笔者于2010年3月至2011年3月在英国纽卡斯尔大学进行了一年的访问学者工作。期间全程旁听了本科生的电子学(Electronics)和研究生的数字信号处理(Digital Signal Process)课程,对英国高等教育的模式及其理念有了一定的认识和体会。英国的教育、学术研究和科学研究处于世界领先地位,举世闻名的剑桥大学和牛津大学都位于英国,是美国以外全球最重要的教育枢纽。英国每年吸引不少来自世界各地的留学生前来深造,不仅为国家带来丰厚的外汇,也为这个属于知识型经济体系的国家吸纳不少人才。因此以纽卡斯尔大学为例,研究英国大学的本科学生课程设置对我们的教学改革具有借鉴意义。
一、纽卡斯尔大学的组成机构及学位授予
纽卡斯尔大学坐落于英国的第五大城市——纽卡斯尔市,位于英格兰北部,距离伦敦400公里。纽卡斯尔大学创建于1843年,位于城市中心,和英国其他大学一样是没有围墙的大学,整个大学融入为城市的一部分。近几年,纽卡斯尔大学在英国近200所大学中排名20左右,2010年统计的在校学生约为18500名,大学教师及职员4800人,全年总收入£288M。
纽卡斯尔大学类似我国的一些综合类大学,包含理工科、文经管、医学等几大类,但大学管理模式上与我们有所不同。大学下分三个学部(Faculties):科学、农业和工程学部(Science,Agriculture and Engineering)、人力和社会学部(Humanities and Social Sciences)、医学部(Medical Sciences)。每个学部下分若干学院,实际上学部是松散组织,学院是实体运作部门。笔者所在的学院是EECE(School of Electrical,Electronic and Computer Engineering,电气电子与计算机工程学院),属于工程学部,业务范围包含强电、弱电专业。其中弱电集中在电子、信息和通讯领域。
就学生攻读学位而言,主要包含BEng、MEng、MSc、PhD。本科生有两种学位,一种称为BEng,相当于我国的工程学士学位。另一种称为MEng,相当于工程硕士学位。完成三年的学业并达到学校的标准即可获得BEng学位,如果再继续学习一年且达到学校的标准,则获得MEng。硕士分为授课型(taught)和研究型(research)。授课型硕士学制为一年,主要进行八门左右的课程学习,最后三个月撰写毕业论文。而研究型硕士学制为两年,课程很少,主要进行科学研究,撰写毕业论文。博士研究生学制三年,和大多数国家培养模式类似。
二、电气电子与计算机工程学院机构设置及主要科研领域
电气电子与计算机工程学院共有72名教职员,其中教师32人,管理人员及其他职员40人。只有教师才有授课和指导研究生的资格。教师职称分教授(professor)、高级讲师(senior lecturer)、讲师(lecturer)三类。EECE设置有教授15人,高级讲师7人,讲师10人。所有教师都具有招收指导博士生的资格。
40名职员中包括4个部门负责人(School,R&BD,IT,Technical),13名实验室技师和IT维修人员,8名行政办公人员,15名助理研究人员(Research Associates)。
通过在电气电子与计算机工程学院的一年访学,感觉这种机构设置有其一定的科学性,运行职责明确、高效。和国内高校相比,电气电子与计算机工程学院教师人数少,而各类保障人员配备齐全、职责明确。这样教师把主要精力放在理论及其基础研究上,而工程实现及其实验室保障则有各类技师负责,实验主要有RA(助理研究员)或博士生们完成。
该学院招收的研究生专业涉及面比较宽,包括电力、自控、通讯与信号处理、先进传感器技术等。
该学院科学研究领域包括四个方面:电力电子技术与驱动设备、纳米材料和电子产品、微电子系统设计、通信和传感器系统。
三、本科学生课程设置分析
1.英国大学学制及学期设置
英国本科生学制为三年,学期设置也与我们国家不同,一年分为三个学期。以2010~2011学年为例,安排大体如下:
秋季学期(11周):10月1日-12月15日上课;12月16日-1月16日,圣诞节假期。
春季学期(9周):1月17日-3月25日上课;3月26日-4月20日,复活节放假。
夏季学期(9周):4月20日-6月25日上课,考试,学年结束。
可以看出,学生一年只有30周左右的在校学习时间,约占全年时间的3/5。而我国学生在校学习时间约为3/4。所以从学制时间上,英国大学课堂教学时间短,学生学习有更多的自由时间,主要目的是要充分发挥学生的自主学习能力。在暑期假期中,学生们可以充分利用三个月的时间参加社会实践活动,为日后就业培养实践动手能力。