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時間:2023-09-24 15:12:58
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇計算機(jī)與科學(xué)技術(shù)學(xué)科評估范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

而在8月15日中國青年報也報道了上海交通大學(xué)世界一流大學(xué)研究中心的2011年“世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名”(簡稱ARWU)。該排名列出了全球領(lǐng)先的500所大學(xué),中國內(nèi)地共23所大學(xué)榜上有名,清華大學(xué)再次進(jìn)入世界前200名,北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南京大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、浙江大學(xué)6所大學(xué)排在第201-300名。
2000年香港大學(xué)開始在內(nèi)地招生,內(nèi)地與香港名校的生源之爭就此拉開了序幕,此后香港中文大學(xué)等其他港校的加入,更是使這場生源之爭不斷升級。而最近連續(xù)的兩個大學(xué)排行榜,再一次把內(nèi)地與香港名校推到了風(fēng)口浪尖。雖然參考指標(biāo)不盡相同,ARWU更注重學(xué)術(shù)性而QSWUR的指標(biāo)更多樣化,但QSWUR和ARWU兩個排行榜中排名較前的名校卻驚人的一致,即內(nèi)地的北京大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和浙江大學(xué),和香港的香港大學(xué)、香港中文大學(xué)、香港科技大學(xué)、香港理工大學(xué)、香港城市大學(xué)。這12所名?;旧隙际蔷C合性大學(xué),可以說各領(lǐng)域?qū)W科都有一定的實力,但根據(jù)兩個排行榜的學(xué)科領(lǐng)域排行來看,各個名校又都有自己的一些優(yōu)勢學(xué)科和特色專業(yè),下面,就讓小編為你一一道來。
北京大學(xué)
在ARWU的學(xué)科領(lǐng)域排名中,北大在數(shù)學(xué)與自然科學(xué)(簡稱理科)、工程/技術(shù)與計算機(jī)科學(xué)(簡稱工科)、生命科學(xué)與農(nóng)學(xué)(簡稱生命)、臨床醫(yī)學(xué)與藥學(xué)(簡稱醫(yī)科)和社會科學(xué)(簡稱社科)五大領(lǐng)域均未能進(jìn)入100強(qiáng),但在學(xué)科排名中北大的數(shù)學(xué)、化學(xué)、計算機(jī)和經(jīng)濟(jì)學(xué)/商學(xué)均位列76-100名,物理學(xué)科的排名也接近100名,實力毋容置疑。而在QSWUR的學(xué)科領(lǐng)域排名中,北大在藝術(shù)人文(第18名)、工程技術(shù)(第34名)、生命科學(xué)與醫(yī)藥(第24名)、自然科學(xué)(第17名)和社會科學(xué)/管理(第21名)均進(jìn)入了50強(qiáng),除工程技術(shù)外其余領(lǐng)域均為內(nèi)地高校第一,展現(xiàn)了非常強(qiáng)大的綜合實力。
在教育部組織的國家重點學(xué)科評估中,北大有18個一級學(xué)科為國家重點學(xué)科:哲學(xué)、理論經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)、政治學(xué)、社會學(xué)、中國語言文學(xué)、歷史學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地理學(xué)、大氣科學(xué)、生物學(xué)、力學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、口腔醫(yī)學(xué)、藥學(xué)。北大的師資力量也很雄厚,在這些重點學(xué)科中還有16名國家級教學(xué)名師:趙敦華(哲學(xué)與宗教學(xué))、蔣紹愚(中文)、陸儉明(中文)、溫儒敏(中文)、閻步克(歷史)、鄧小南(歷史)、高毅(歷史)、姜伯駒(數(shù)學(xué))、丘維聲(數(shù)學(xué))、張恭慶(數(shù)學(xué))、王稼軍(物理)、吳思誠(物理)、段連運(化學(xué))、許崇任(生命科學(xué))、祝學(xué)光(醫(yī)學(xué))、王杉(醫(yī)學(xué))。此外,還有北京市教學(xué)名師和校級教學(xué)名師,他們主講的課程也多為精品課程。北大的國家級精品課程有90門,其中數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院(6門)、物理學(xué)院(9門)、信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院(5門)、中國語言文學(xué)系(8門)和醫(yī)學(xué)部(19門)較多。
優(yōu)勢學(xué)科:哲學(xué)、理論經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)、政治學(xué)、社會學(xué)、中國語言文學(xué)、歷史學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地理學(xué)、大氣科學(xué)、生物學(xué)、力學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、口腔醫(yī)學(xué)、藥學(xué)
清華大學(xué)
眾所周知,清華的工科是最強(qiáng)的,兩個大學(xué)排行榜也印證了這一點。在ARWU的學(xué)科領(lǐng)域排名中,清華的工科進(jìn)入了50強(qiáng)(第45名),而理科、生命、醫(yī)科和社科均未進(jìn)入百強(qiáng)。學(xué)科排名中,計算機(jī)學(xué)科也進(jìn)入了學(xué)科排名50強(qiáng)(第46名),而數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)/商學(xué)未進(jìn)入百強(qiáng)。在QSWUR的學(xué)科領(lǐng)域排名中,清華的工程技術(shù)排名第十,是內(nèi)地和香港這12所名校中唯一排在前十位的學(xué)科領(lǐng)域。在清華的21個一級重點學(xué)科中,清華工科獨占16項,包括:機(jī)械工程、光學(xué)工程、材料科學(xué)與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、控制科學(xué)與工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、建筑學(xué)、土木工程、水利工程、化學(xué)工程與技術(shù)、核科學(xué)與技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、管理科學(xué)與工程。清華工科的國家級教學(xué)名師也是最多的,共有11名,他們是:申永勝(精密儀器與機(jī)械學(xué)系)、華成英(自動化系)、孫宏斌(電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系)、李俊峰(航天航空學(xué)院)、范欽珊(航天航空學(xué)院)、李俊峰(航天航空學(xué)院)、錢易(環(huán)境學(xué)院)、郝吉明(環(huán)境學(xué)院)、胡洪營(環(huán)境學(xué)院)、袁駟(土木工程系)、傅水根(基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心)。清華的國家級精品課程也有90門,工科課程占了一半以上(48門)。以如此強(qiáng)勁的實力,清華工科絕對是中國頂尖工程師的搖籃。
優(yōu)勢學(xué)科:上文所列的16個工科、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生命科學(xué)、工商管理、美術(shù)
復(fù)旦大學(xué)
根據(jù)ARWU的學(xué)科領(lǐng)域排名,復(fù)旦只有工科進(jìn)入了世界百強(qiáng)(52-75名)。QSWUR的學(xué)科領(lǐng)域排名則顯示,復(fù)旦的藝術(shù)人文(第49名)和社會科學(xué)/管理(第45名)進(jìn)入了世界大學(xué)50強(qiáng),工程技術(shù)(第98名)、生命科學(xué)與醫(yī)藥(第67名)、自然科學(xué)(第56名)均進(jìn)入了世界百強(qiáng),展現(xiàn)出較強(qiáng)的綜合實力。復(fù)旦的一級國家重點學(xué)科有11個:哲學(xué)、理論經(jīng)濟(jì)學(xué)、中國語言文學(xué)、新聞傳播學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、中西醫(yī)結(jié)合。國家級教學(xué)名師也基本上分布在這些重點學(xué)科,他們是:陳紀(jì)修(數(shù)學(xué))、陸谷孫(外國語言文學(xué))、袁志剛(經(jīng)濟(jì)學(xué)院)、范康年(化學(xué))、陳思和(中文)、喬守怡(生命科學(xué))、俞吾金(哲學(xué))。復(fù)旦的國家級精品課程有38門,也基本分布在這些重點學(xué)科中。
優(yōu)勢學(xué)科:哲學(xué)、理論經(jīng)濟(jì)學(xué)、中國語言文學(xué)、新聞傳播學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、中西醫(yī)結(jié)合
上海交通大學(xué)
與清華相似,上海交大的傳統(tǒng)優(yōu)勢也是在工科。ARWU的學(xué)科領(lǐng)域排名中上海交大的工科進(jìn)入了百強(qiáng)(52-75名),同時計算機(jī)學(xué)科也進(jìn)入了學(xué)科排名的百強(qiáng)(51-75名)。QSWUR的排名中,工程技術(shù)排名第37位,在內(nèi)地高校中僅次于清華和北大,而生命科學(xué)與醫(yī)藥(第124名)、自然科學(xué)(第114名)和社會科學(xué)/管理(第127名)位于百強(qiáng)之外,藝術(shù)人文則未上榜。當(dāng)然,隨著上海交大向高水平綜合性大學(xué)的目標(biāo)邁進(jìn),這些學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展后勁不容小視。上海交大9個一級國家重點學(xué)科全部與工科有關(guān):力學(xué)、機(jī)械工程、材料科學(xué)與工程、動力工程及工程熱物理、控制科學(xué)與工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、船舶與海洋工程、生物醫(yī)學(xué)工程、管理科學(xué)與工程。國家級教學(xué)名師的分布則較廣泛:洪嘉振(建筑工程與力學(xué))、鄭樹棠 (外國語言文學(xué))、樂經(jīng)良(數(shù)學(xué))、孫麒麟(體育)、王如竹(機(jī)械與動力工程)、林志新(生命科學(xué)技術(shù))、郭曉奎(醫(yī)學(xué))。上海交大的國家級精品課程有20門。
優(yōu)勢學(xué)科:力學(xué)、機(jī)械工程、材料科學(xué)與工程、動力工程及工程熱物理、控制科學(xué)與工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、船舶與海洋工程、生物醫(yī)學(xué)工程、管理科學(xué)與工程
南京大學(xué)
南大在ARWU的學(xué)科領(lǐng)域排名中各領(lǐng)域均未進(jìn)入百強(qiáng),但化學(xué)學(xué)科進(jìn)入了學(xué)科排名的百強(qiáng)(51-75名),高于北大的排名。QSWUR排名中南大較突出的領(lǐng)域是自然科學(xué)進(jìn)入了百強(qiáng),位列第85名,其余學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)入了前200名:藝術(shù)人文位列136名,工程技術(shù)位列163名、生命科學(xué)與醫(yī)藥位列193名,社會科學(xué)/管理位列131名。南大的一級國家重點學(xué)科有8個:中國語言文學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、計算機(jī)科學(xué)。國家級教學(xué)名師有10位:范從來(商學(xué)院)、盧德馨(匡亞明學(xué)院)、王守仁(外國語學(xué)院)、桑新民(公共管理學(xué)院)、左玉輝(環(huán)境學(xué)院)、沈坤榮(商學(xué)院)、徐士進(jìn)(地球科學(xué)與工程學(xué)院)、周曉虹(社會學(xué)院)、劉厚?。ń?jīng)濟(jì)學(xué)院)、李滿春(地理與海洋科學(xué)學(xué)院)。南大的國家級精品課程有56門。
優(yōu)勢學(xué)科:中國語言文學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、商學(xué)
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
中科大的工科在ARWU的學(xué)科領(lǐng)域排名中也進(jìn)入了百強(qiáng)(52-75名),而QSWUR的排名中,中科大的自然科學(xué)和工程技術(shù)表現(xiàn)突出,均進(jìn)入了百強(qiáng),分別位列第59名和第72名,而生命科學(xué)與醫(yī)藥則位列156名,而藝術(shù)人文與社會科學(xué)/管理均未上榜。中科大的一級國家重點學(xué)科有8個:數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地球物理學(xué)、生物學(xué)、科學(xué)技術(shù)史、力學(xué)、核科學(xué)與技術(shù)。國家級教學(xué)名師則有7名:陳國良(計算機(jī))、李尚志(數(shù)學(xué))、史濟(jì)懷(數(shù)學(xué))、施蘊渝(生命科學(xué))、程福臻(天文與應(yīng)用物理) 、霍劍青(天文與應(yīng)用物理)、向守平(天文與應(yīng)用物理)。中科大的國家級精品課程有13門。
優(yōu)勢學(xué)科:數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、地球物理學(xué)、生物學(xué)、科學(xué)技術(shù)史、力學(xué)、核科學(xué)與技術(shù)
浙江大學(xué)
在ARWU的學(xué)科領(lǐng)域排名中,浙大的工科進(jìn)入了百強(qiáng)(第52-75名),而學(xué)科排名中有兩項進(jìn)入百強(qiáng):化學(xué)(76-100名)和計算機(jī)(51-75名)。QSWUR的排名也顯示,浙大在工程技術(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)突出,進(jìn)入了百強(qiáng)(第68名),其余領(lǐng)域排名為:藝術(shù)人文199名、生命科學(xué)與醫(yī)藥206名、自然科學(xué)139名、社會科學(xué)/管理212名。浙大的一級國家重點學(xué)科有14個:數(shù)學(xué)、化學(xué)、機(jī)械工程、光學(xué)工程、材料科學(xué)與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、控制科學(xué)與工程、土木工程、生物醫(yī)學(xué)工程、園藝學(xué)、農(nóng)業(yè)資源利用、植物保護(hù)、 管理科學(xué)與工程。國家級教學(xué)名師有10名:陸國棟(機(jī)械與能源學(xué)院)、林正炎(數(shù)學(xué))、楊啟帆(數(shù)學(xué))、吳秀明(中文)、何蓮珍(外語學(xué)院)、應(yīng)義斌(生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院)、何勇(生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院)、吳敏(生命科學(xué)學(xué)院)、劉旭(光學(xué))、朱軍 (農(nóng)學(xué))。浙大的國家級精品課程有64門。
優(yōu)勢學(xué)科:數(shù)學(xué)、化學(xué)、機(jī)械工程、光學(xué)工程、材料科學(xué)與工程、動力工程及工程熱物理、電氣工程、控制科學(xué)與工程、土木工程、生物醫(yī)學(xué)工程、園藝學(xué)、農(nóng)業(yè)資源利用、植物保護(hù)、管理科學(xué)與工程
香港大學(xué)
在學(xué)科領(lǐng)域排名上,香港大學(xué)(簡稱港大) 在兩大排行榜上的差異較大。在ARWU中,港大的各領(lǐng)域均未進(jìn)入百強(qiáng),僅在學(xué)科排名上有化學(xué)(51-75名)和計算機(jī)(76-100名)進(jìn)入百強(qiáng);而在QSWUR中,港大的藝術(shù)人文(第25名)、工程技術(shù)(45)、生命科學(xué)與醫(yī)藥(第28名)、自然科學(xué)(第46名)和社會科學(xué)/管理(第23名)均進(jìn)入50強(qiáng),是一所實力雄厚而均衡的名校。讓人感到意外的是,雖然在QSWUR中以上領(lǐng)域的排名港大均低于北大,但總排名卻是港大高于北大,這可能與港大的國際化程度很高有關(guān)。
由于香港地區(qū)院校不參與教育部組織的各種評估和評獎,因而沒有如內(nèi)地名校一樣的國家重點學(xué)科等數(shù)據(jù),只能根據(jù)以上學(xué)科領(lǐng)域排名及網(wǎng)絡(luò)資料推薦優(yōu)勢學(xué)科。
優(yōu)勢學(xué)科:建筑、法律、醫(yī)學(xué)、社會科學(xué)(包括心理學(xué)、社會學(xué)、政治與公共行政學(xué)、社會工作及社會行政學(xué))、認(rèn)知科學(xué)(心理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)/人工智能、語言學(xué)、哲學(xué)及腦神經(jīng)科學(xué))、文學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)(土木工程、土木工程/環(huán)境工程、計算機(jī)科學(xué)、計算器工程、電機(jī)工程、電子及通訊工程、訊息工程、工業(yè)工程及科技管理、后勤工程及物流管理、機(jī)械工程、機(jī)械工程/屋宇設(shè)備工程、醫(yī)學(xué)工程)
香港中文大學(xué)
在ARWU的學(xué)科領(lǐng)域排名中,香港中文大學(xué)(簡稱中大)的工科進(jìn)入了百強(qiáng)(76-100名),在學(xué)科排名中,中大有三個進(jìn)入百強(qiáng):數(shù)學(xué)(第50名)、化學(xué)(76-100名)、計算機(jī)(第30名,在12所名校中僅次于香港科技大學(xué)),優(yōu)勢突出。而在QSWUR的排名中,中大的五個學(xué)科領(lǐng)域均排名百強(qiáng)之列:藝術(shù)人文47名、工程技術(shù)82名、生命科學(xué)與醫(yī)藥60名、自然科學(xué)90名、社會科學(xué)/管理38名,同樣是一所實力均衡而強(qiáng)勁的名校。
優(yōu)勢學(xué)科:數(shù)學(xué)、化學(xué)、計算機(jī)、中文、翻譯學(xué)、新聞與傳播、專業(yè)會計學(xué)、社會學(xué)、法律
香港科技大學(xué)
根據(jù)ARWU的學(xué)科領(lǐng)域排名,香港科技大學(xué)(簡稱科大)的工科排名第36名,為兩地高校之冠,其社科排名52-75名,使科大成為十二名校中唯一有兩大領(lǐng)域位列百強(qiáng)的;在學(xué)科排名中,計算機(jī)排名第21位,也是兩地高校之冠,而經(jīng)濟(jì)學(xué)/商學(xué)也進(jìn)入了50強(qiáng)(第45名)。QSWUR的排名中,科大的工程技術(shù)排名第22位,僅次于清華;生命科學(xué)與醫(yī)藥(第86名)、自然科學(xué)(第55名)、社會科學(xué)/管理(第43名)也實力強(qiáng)勁,藝術(shù)人文(第195名)則稍遜。因此可以說科大是一所工科優(yōu)勢比較突出的名校。
優(yōu)勢學(xué)科:工程學(xué)院、商業(yè)管理學(xué)院(工商管理)、理學(xué)院(數(shù)學(xué)、生物學(xué))、人文社科學(xué)、會計、分子神經(jīng)學(xué)
香港城市大學(xué)
在學(xué)科領(lǐng)域排名上,香港城市大學(xué)(簡稱城大)的工科在ARWU中也進(jìn)入了50強(qiáng)(第42名),學(xué)科排名中則有兩項進(jìn)入50強(qiáng):數(shù)學(xué)(52-75名)和計算機(jī)(第50名)。在QSWUR的排名中,城大的藝術(shù)人文與社會科學(xué)/管理展現(xiàn)較強(qiáng)實力,進(jìn)入了百強(qiáng),分別位列第79名和第72名,工程技術(shù)(第119名)和自然科學(xué)(第186名)也具有一定實力。
優(yōu)勢學(xué)科:商學(xué)、法學(xué)、創(chuàng)意媒體、數(shù)學(xué)、計算機(jī)、社會工作
香港理工大學(xué)
根據(jù)ARWU的學(xué)科領(lǐng)域排名,香港理工大學(xué)(簡稱理大)的工科進(jìn)入了百強(qiáng)(52-75名),數(shù)學(xué)(76-100名)與計算機(jī)(51-75)進(jìn)入了學(xué)科排名百強(qiáng)。在QSWUR中,理大在藝術(shù)人文(第172名)、工程技術(shù)(第91名)、生命科學(xué)與醫(yī)藥(第225名)、社會科學(xué)/管理(163名)等領(lǐng)域均具有一定的實力。
優(yōu)勢學(xué)科:酒店及旅游管理、輔助醫(yī)療(職業(yè)治療、物理治療、眼科視光學(xué)、放射學(xué))、工程、物流
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這三所高校,在教育部的IT領(lǐng)域的專業(yè)排名中名列前茅。是中國IT人才培養(yǎng)的重要基地。這三所學(xué)校是很多想要在IT行業(yè)發(fā)展和成長的學(xué)子首選之處。每年高考收分也是相當(dāng)?shù)母摺O旅嬷袊W灾髡猩W(wǎng)的老師就來簡單介紹這三所院校。
1、專業(yè)實力雄厚
既然是名校,那專業(yè)方面的實力更是不必說。在信息領(lǐng)域主要的一級學(xué)科共有4個,分別是:0809電子科學(xué)與技術(shù)、0810信息與通信工程、0811控制科學(xué)與工程、0812計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。這四個一級學(xué)科覆蓋面廣、積淀深厚、發(fā)展迅速、熱門度高,是信息領(lǐng)域的核心學(xué)科,也是中國各大高?!绕涫荂9高校和其他985高校重點發(fā)展的對象,因而競爭極其激烈。
在2012年的教育部學(xué)科評估中,0809電子科學(xué)與技術(shù)(簡稱“電子”)、0810信息與通信工程(簡稱“通信”)、0811控制科學(xué)與工程(簡稱“控制”)、0812計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(簡稱“計算機(jī)”)4個信息領(lǐng)域一級學(xué)科中“兩電一郵”排名相當(dāng)可觀,其中0809電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)成電排第一,0810信息與通信工程專業(yè)北電排第一,其余幾個專業(yè)這四所學(xué)校的排名也都靠前。
電子科學(xué)與技術(shù)
以電子器件及其系統(tǒng)應(yīng)用為核心,重視器件與系統(tǒng)的交叉與融合,面向微電子、光電子、光通信、高清晰度顯示產(chǎn)業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,培養(yǎng)在通信、電子系統(tǒng)、計算機(jī)、自動控制、電子材料與器件等領(lǐng)域具有寬廣的適應(yīng)能力、扎實的理論基礎(chǔ)、系統(tǒng)的專業(yè)知識、較強(qiáng)的實踐能力、具備創(chuàng)新意識的高級技術(shù)人才和管理人才,并掌握一定的人文社會科學(xué)及經(jīng)濟(jì)管理方面的基礎(chǔ)知識,能從事這些領(lǐng)域的科學(xué)研究、工程設(shè)計及技術(shù)開發(fā)等方面工作。
信息與通信工程
一個基礎(chǔ)知識面寬、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊的綜合性專業(yè),涉及無線通信、多媒體和圖像處理、電磁場與微波、醫(yī)用X線數(shù)字成像、陣列信號處理和相空間波傳播與成像以及衛(wèi)星移動視頻等眾多高技術(shù)領(lǐng)域。培養(yǎng)知識面非常廣泛,不僅對數(shù)學(xué)、物理、電子技術(shù)、計算機(jī)、信息傳輸、信息采集和信息處理等基礎(chǔ)知識有很高的要求,而且要求學(xué)生具備信號檢測與估計、信號分析與處理、系統(tǒng)分析與設(shè)計等方面的專業(yè)知識和技能,使學(xué)生具有從事本學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)研究的能力。
控制科學(xué)與工程
研究控制的理論、方法、技術(shù)及其工程應(yīng)用的學(xué)科??刂瓶茖W(xué)以控制論、系統(tǒng)論、信息論為基礎(chǔ),研究各應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的共性問題,即為了實現(xiàn)控制目標(biāo),應(yīng)如何建立系統(tǒng)的模型,分析其內(nèi)部與環(huán)境信息,采取何種控制與決策行為;而與各應(yīng)用領(lǐng)域的密切結(jié)合,又形成了控制工程豐富多樣的內(nèi)容。本學(xué)科點在理論研究與工程實踐相結(jié)合、學(xué)科交叉和軍民結(jié)合等方面具有明顯的特色與優(yōu)勢,對我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全發(fā)揮了重大作用。
計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)
又稱為資訊工程專業(yè),主要培養(yǎng)具有良好的科學(xué)素養(yǎng),系統(tǒng)地、較好地掌握計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)包括計算機(jī)硬件、軟件與應(yīng)用的基本理論、基本知識和基本技能與方法,能在科研部門、教育單位、企業(yè)、事業(yè)、技術(shù)和行政管理部門等單位從事計算機(jī)教學(xué)、科學(xué)研究和應(yīng)用的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的高級科學(xué)技術(shù)人才。
2、三所院校各有優(yōu)勢
成電,坐落于有“天府之國”之稱的成都市,由中華人民共和國教育部直屬,位列“211工程”、“985工程”,入選國家“2011計劃”、“111計劃”、“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,1個國家工程中心,5個重點實驗室,5個協(xié)同創(chuàng)新中心,ESI工程類學(xué)科全球前100。兩電一郵成員,設(shè)有研究生院,是一所以電子信息科學(xué)技術(shù)為核心的全國重點大學(xué),被譽為“中國電子類院校的排頭兵”。
西電,簡稱“西電”或“西軍電”,坐落于古都西安。是中央部屬高校,直屬教育部、工信部共建,國家首批“211工程”,是“985工程優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”、“111計劃”、共建重大科技基礎(chǔ)設(shè)施2個(國家九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一),重點實驗室5個,3個協(xié)同創(chuàng)新中心,ESI工程類學(xué)科全球前100?!?011計劃”重點建設(shè)高校(中國電子信息領(lǐng)域、郵電領(lǐng)域的“2011計劃”牽頭高校),35所示范性軟件學(xué)院的高校之一、集成電路人才培養(yǎng)基地的高校之一,56所獲批設(shè)立研究生院的重點大學(xué)之一,也是北京高科大*盟的重要成員。
北郵,是中華人民共和國教育部直屬的一所以信息科技為特色、工學(xué)門類為主體、工管文理協(xié)調(diào)發(fā)展的多科性全國重點大學(xué),重點實驗室2個,工程實驗室2個。是國家“211工程”、“985工程優(yōu)勢學(xué)科創(chuàng)新平臺”重點建設(shè)高校,入選“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”、“111計劃”、“國家建設(shè)高水平大學(xué)公派研究生項目”,是“北京高科大*盟”成員,為首批碩士與博士學(xué)位授權(quán)單位之一,由教育部與工業(yè)和信息化部共建,設(shè)有研究生院。
中小學(xué)信息技術(shù)課程可以追溯到20世紀(jì)50年代的計算機(jī)教育。近年來,隨著計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,以及人們對技術(shù)與社會關(guān)系認(rèn)識的深入,它逐漸演變?yōu)橐粋€目標(biāo)多元、內(nèi)容豐富、方法多樣的現(xiàn)代教育領(lǐng)域,成為許多國家中小學(xué)的基礎(chǔ)教育課程。考察國內(nèi)外信息技術(shù)課程的發(fā)展歷程,它大體經(jīng)歷了“面向?qū)W科知識”、“面向?qū)W科工具”和“面向?qū)W科思維”的課程開發(fā)取向,每種開發(fā)取向也表現(xiàn)出不同的課程特征。
1.面向?qū)W科知識的信息技術(shù)課程
以學(xué)科邏輯為根據(jù)、圍繞知識結(jié)構(gòu)組織起來的學(xué)習(xí)內(nèi)容體系,即為面向?qū)W科知識的課程組織。20世紀(jì)70年代末,微型計算機(jī)的快速普及引發(fā)了教育學(xué)界的廣泛關(guān)注,為占得信息化社會發(fā)展的先機(jī),世界發(fā)達(dá)國家紛紛開設(shè)中小學(xué)計算機(jī)課程,程序設(shè)計成為當(dāng)時計算機(jī)教育的主要內(nèi)容。1981年,前蘇聯(lián)計算機(jī)教育學(xué)家葉爾肖夫(A.P.Ershov)在第三屆世界計算機(jī)教育應(yīng)用大會上作了《程序設(shè)計———第二文化》的報告,提出了“程序設(shè)計文化”的觀點,他認(rèn)為“是否具有編排與執(zhí)行自己工作的程序的能力是人們能不能有效完成各種任務(wù)的關(guān)鍵?,F(xiàn)代人除了傳統(tǒng)的讀、寫、算能力以外,還應(yīng)該具有一種可以與之相比擬的程序設(shè)計能力”。該觀點反映出計算機(jī)程序?qū)W習(xí)的理念:希望學(xué)生通過程序原理的學(xué)習(xí),了解計算機(jī)知識,掌握計算機(jī)操作過程,以適應(yīng)計算機(jī)時代的生活。受程序設(shè)計觀念的影響,我國中小學(xué)計算機(jī)教育初期也將“發(fā)展學(xué)生程序設(shè)計技能”作為主要教育目標(biāo)。設(shè)計了掌握基本的BASIC語言,并初步具備讀、寫程序和上機(jī)調(diào)試的學(xué)習(xí)內(nèi)容。從實施過程來看,程序設(shè)計課程為青少年創(chuàng)造了接觸和了解計算機(jī)的機(jī)會,推動了計算機(jī)文化的普及。但是,從學(xué)生心理發(fā)展和學(xué)習(xí)過程來看,脫離了具體生活情境、忽視學(xué)生自身學(xué)習(xí)特點、抽象地向?qū)W生灌輸計算機(jī)程序知識,無疑也是對青少年身心成長的一種摧殘。此外,面對不斷變化的信息化世界,計算機(jī)課程并不是要把每位學(xué)生培養(yǎng)成程序設(shè)計專家,而是希望學(xué)生能夠具有信息技術(shù)學(xué)科的思維方式,正確理解計算機(jī)、人與社會的關(guān)系。因此,如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展學(xué)生獨特的學(xué)科思維就成為信息技術(shù)課程設(shè)計所面對的新挑戰(zhàn)。
2.面向?qū)W科工具的信息技術(shù)課程
20世紀(jì)80年代,計算機(jī)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件日趨成熟,一些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(如Dbase)、電子報表系統(tǒng)(如Visculc)、文字處理系統(tǒng)(如WordStar)開始安裝到微型計算機(jī)上,越來越多非專業(yè)的人員開始從事計算機(jī)應(yīng)用工作。社會對計算機(jī)應(yīng)用的現(xiàn)實需求促使中小學(xué)計算機(jī)教育從“程序設(shè)計”向“工具應(yīng)用”轉(zhuǎn)型,學(xué)習(xí)內(nèi)容從前期的BASIC程序設(shè)計發(fā)展為計算機(jī)基礎(chǔ)知識、計算機(jī)基本操作與使用、計算機(jī)常用軟件介紹、計算機(jī)對現(xiàn)代社會的應(yīng)用等主要內(nèi)容。例如,美國東田納西州大學(xué)科爾教授在第四屆計算機(jī)教育應(yīng)用大會上發(fā)表的《面向職員的計算機(jī)課程》中將計算機(jī)教育的目標(biāo)界定為應(yīng)用者能夠在自己的教學(xué)科研、管理服務(wù)中把計算機(jī)作為一種有效的工具使用,其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該包括文字處理、電子報表處理、數(shù)據(jù)庫、圖像處理等應(yīng)用軟件的使用。這種“技術(shù)學(xué)以致用”的觀點有著其存在的合理性,能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī),特別是對即將畢業(yè)尋找工作的高年級學(xué)生來說,他們也非常希望學(xué)習(xí)一些實用的操作技能。但是從教育發(fā)展來看,基礎(chǔ)教育畢竟不能等同于社會職業(yè)教育,其最主要的任務(wù)還應(yīng)是促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。事實上,如果過于強(qiáng)調(diào)信息技能操練,忽視信息技術(shù)本身所特有的解決問題的思維方法與應(yīng)用策略,隨著信息工具的快速發(fā)展,“當(dāng)學(xué)生離開學(xué)校進(jìn)入社會之前,他們所學(xué)的工具技能就已經(jīng)落后于信息化社會的現(xiàn)實需要了”。
3.面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程
面向?qū)W科思維的課程設(shè)計強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識與學(xué)科思維(DisciplinaryThinking)發(fā)展的結(jié)合,其目的是幫助學(xué)習(xí)者在知識學(xué)習(xí)的過程中形成獨特的學(xué)科思維方式,全面理解生活中的世界。近年來,信息技術(shù)的革新推動了全球信息化的發(fā)展。隨之,大眾傳媒擺脫了傳統(tǒng)的單向、線性、控制的信息傳播模式,進(jìn)化為多元、互動、開放的信息化環(huán)境。信息受眾也從被動的“接受者”成為信息“者”。在此充滿新奇、變幻乃至誘惑的信息環(huán)境中,中小學(xué)信息技術(shù)課程就不應(yīng)局限于信息知識掌握和信息技能操練上,甚至也不應(yīng)停留于生活問題的解決上,而是更需要幫助青少年用信息技術(shù)學(xué)科思維方式理解信息世界,正確認(rèn)識技術(shù)、個人、社會的內(nèi)在關(guān)系,發(fā)揮信息技術(shù)的積極因素。多元智能專家霍化德•加德納教授(Gardner,H.)在對學(xué)生多元智能發(fā)展研究中指出,“只限于學(xué)科知識(Subject-Matter)的學(xué)習(xí)雖然可以暫時增加學(xué)生的信息量,但過于強(qiáng)調(diào)知識記憶也會導(dǎo)致學(xué)生喪失解釋新問題的能力,這就需要尋求一種新的教育設(shè)計方式,即面向?qū)W科思維”。美國教育技術(shù)協(xié)會在《學(xué)生教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的修訂版中就反映了信息技術(shù)學(xué)科思維的理念,增加了“批判性思考”和“數(shù)字化公民”的指標(biāo),指出學(xué)生要批判性地選擇工具和資源,理解與技術(shù)相關(guān)的人、文化、社會的相關(guān)問題,安全、合法、負(fù)責(zé)任地使用信息和技術(shù)。面向?qū)W生思維發(fā)展的信息技術(shù)課程擺脫了“純技術(shù)”教育的狹隘觀念,從社會生態(tài)學(xué)的視角來理解信息環(huán)境中各要素的關(guān)系,希冀幫助青少年在“學(xué)技術(shù)”、“用技術(shù)”的基礎(chǔ)上,能夠從現(xiàn)實情境中,批判性地認(rèn)識技術(shù)變革給信息環(huán)境帶來的整體影響,并應(yīng)用學(xué)科思維解決信息生活中的現(xiàn)實問題。綜上可看出,信息技術(shù)課程開發(fā)的三種取向并不是截然對立的,而是隨著研究者對信息技術(shù)課程認(rèn)識的深入,從一個階段向另一個階段的發(fā)展。面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程是在繼承信息知識、技術(shù)工具課程取向的基礎(chǔ)上,關(guān)注學(xué)生內(nèi)在思維發(fā)展,希望學(xué)生能夠像“信息技術(shù)學(xué)科專家”那樣深刻地思考信息化世界。
二、信息技術(shù)課程的學(xué)科思維:本質(zhì)與特征
加涅(RobertMillsGagne)在認(rèn)知心理學(xué)研究中將認(rèn)識領(lǐng)域的學(xué)習(xí)結(jié)果分為三大類,即言語信息、智力技能和認(rèn)知策略。其中,認(rèn)識策略是指學(xué)生學(xué)習(xí)后形成的對內(nèi)控制能力,以及調(diào)控認(rèn)知活動的特殊認(rèn)知技能,是學(xué)生內(nèi)在價值的學(xué)習(xí)結(jié)果。就學(xué)科教育而言,其認(rèn)知領(lǐng)域的教育意義既體現(xiàn)在外顯的知識與技術(shù)學(xué)習(xí)方面,也反映在內(nèi)隱的認(rèn)識策略學(xué)習(xí)上。因此,信息技術(shù)課程在合理安排信息知識與技能、強(qiáng)調(diào)學(xué)生信息技術(shù)解決問題的應(yīng)用行為時,更需要關(guān)注學(xué)生利用信息技術(shù)處理問題的內(nèi)在思維發(fā)展,形成利用信息技術(shù)認(rèn)識世界的獨特思維方式,即計算思維、設(shè)計思維和批判性思維。
1.信息技術(shù)課程需關(guān)注學(xué)生的計算思維
算法是應(yīng)用于計算機(jī)中產(chǎn)生特定結(jié)果的一種精確、系統(tǒng)的方法。從技術(shù)實現(xiàn)來看,它直接體現(xiàn)著計算機(jī)解決問題的方法與過程。近年來,隨著信息技術(shù)工具的普及與推廣,算法思想已廣泛滲透于人們的日常生活、工作與學(xué)習(xí)之中。2006年,卡耐基梅隆大學(xué)周以真教授(JeannetteM.Wing)在計算機(jī)科學(xué)協(xié)會(ACM)年會報告中,明確提出發(fā)展學(xué)習(xí)者以算法為核心的計算思維(ComputationThinking),她認(rèn)為“信息化社會的思維方式應(yīng)是涵蓋了計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中所采用的最廣泛的心理工具,是對問題解決、系統(tǒng)設(shè)計、人類行為理解的綜合能力反映。發(fā)展學(xué)生計算思維就是要‘像計算機(jī)科學(xué)家’那樣去思考信息化問題。當(dāng)然,這些問題絕不只是應(yīng)用于計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域,它適合信息技術(shù)所滲透的每一個角落。”顯然,高度信息化社會的思維方式已超越了傳統(tǒng)計算機(jī)環(huán)境中“為計算而思維(ThinkingforComputing)”的學(xué)術(shù)觀念,而是將其放在信息化社會大背景下進(jìn)行研究,形成“用計算而思維(ThinkingwithComputing)”的數(shù)字化生存的普適理念,以“算法”為核心的、關(guān)注人機(jī)互動的計算思維已成為信息化社會中處理問題的一種重要思維方式。2011年美國計算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(CSTA)研制的《中小學(xué)計算機(jī)課程標(biāo)準(zhǔn)》和2012年英國學(xué)校計算課程工作小組(ComputingatSchoolWorkingGroup,CAS)研制的《學(xué)校計算機(jī)和信息技術(shù)課程》都將計算思維作為課程的核心內(nèi)容。發(fā)展學(xué)生“數(shù)據(jù)抽象、模型建構(gòu)、回歸驗證、數(shù)字實現(xiàn)”的計算思維方式、提高學(xué)生利用信息技術(shù)解決問題的能力是信息技術(shù)課程的一種重要的內(nèi)在價值。
2.信息技術(shù)課程需關(guān)注學(xué)生的設(shè)計思維
“設(shè)計”是一種創(chuàng)造性的規(guī)劃活動,其目的是為事件、過程、服務(wù)以及在整個活動周期中所構(gòu)成的系統(tǒng)建立一個高效的組織方式。西蒙(Simon)在《人工科學(xué)》中分析了“設(shè)計科學(xué)”的內(nèi)容體系,認(rèn)為設(shè)計不僅是技術(shù)教育的專業(yè)要素,更應(yīng)是每個知書識字的人的核心素養(yǎng)。1990年,馬奇(March.S)和史密斯(Smith.G)等人在西蒙理論的基礎(chǔ)上系統(tǒng)闡述了設(shè)計科學(xué)的“概念、結(jié)構(gòu)、模型與方法”,強(qiáng)調(diào)設(shè)計者要通過建立行為、形成知識、使用知識、評價知識來實現(xiàn)設(shè)計,并突出說明“構(gòu)造與評價”作為設(shè)計科學(xué)特有的活動與思維方式。由此可見,設(shè)計思維(DesignThinking)正是設(shè)計者經(jīng)過相應(yīng)的設(shè)計活動或?qū)W習(xí)相應(yīng)的設(shè)計知識后,所具備的擅長于設(shè)計的專業(yè)技巧,是一種特殊的思維形式,表現(xiàn)在處理問題上包括有“現(xiàn)象分析”、“問題識別”、“事實表征”、“概念產(chǎn)生”、“方案形成”、“方案評價”的過程。從表現(xiàn)形式來看,設(shè)計思維更強(qiáng)調(diào)通過形象化、結(jié)構(gòu)性的方式來表示設(shè)計進(jìn)程中的模糊屬性,以此來明確所需設(shè)計的作品和研究過程的方案。如今,隨著越來越多的信息技術(shù)應(yīng)用于人們的生存空間,怎樣區(qū)分復(fù)雜的信息現(xiàn)象、如何基于現(xiàn)實需要合理選擇技術(shù)工具,怎樣制定與驗證應(yīng)用信息技術(shù)解決問題的可行方案,這都是對信息化社會成員設(shè)計思維的考查。通過信息技術(shù)課程發(fā)展學(xué)生的設(shè)計思維,也就有益于學(xué)生將所學(xué)習(xí)的信息知識與技能遷移于解決實際的設(shè)計問題之中。
3.信息技術(shù)課程需關(guān)注學(xué)生的批判思維
所謂“批判思維(CriticalThinking)”是指人們對于某種事物、現(xiàn)象和主張能發(fā)現(xiàn)其問題所在,根據(jù)特有的思維邏輯作出的理性思考。早在20世紀(jì)初,美國哲學(xué)家約翰•杜威(JohnDewey)就在對個體反思研究的基礎(chǔ)上概述了“批判思維”的概念,認(rèn)為它是反思過程中所表現(xiàn)出來的解決問題的思考方式。1990年,范西昂(PeterFacione)等人開展了“批判思維特征”的研究,研究報告指出,“個體批判思維的培養(yǎng)并不完全在于是否知道一個批判思維的概念,最主要的還應(yīng)該是明確批判思維的度量標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)性特征。基于此,他們提出了‘澄清意義、分析論證、評估證據(jù)、推理判斷’的批判思維分析維度和真實情境下合理運用批判思維的‘心智習(xí)慣(MentalHabit)’”。近年來,青少年接觸信息技術(shù)和媒體信息的頻度和時間迅速增長,也引發(fā)了“迷戀電視”、“沉迷網(wǎng)絡(luò)”等嚴(yán)峻的社會問題。媒體文化研究者波茲曼(NeilPostman)就曾尖銳地指出“教育的目的本應(yīng)是讓學(xué)生們擺脫現(xiàn)實的奴役,學(xué)會獨立地思考。然而,紛繁復(fù)雜的媒介信息卻使得年輕人正竭力朝著相反的方向努力———為適應(yīng)現(xiàn)實而改變自己,失去獨立思考的意識”。因此,青少年缺少了對信息及信息工具的批判意識與分析能力,將個人陷于信息技術(shù)固有的程序控制之中,也就很有可能成為信息技術(shù)的“奴隸”,為技術(shù)所“異化”。2008年,國際教育技術(shù)協(xié)會(ISTE)分析了學(xué)生使用信息技術(shù)工具中的現(xiàn)實問題,重新修訂“面向?qū)W生的教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(NETS•S)”,將批判思維作為一項重要內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),明確提出要“發(fā)展學(xué)生批判思維的技能,引導(dǎo)學(xué)生合理地使用數(shù)字化工具和資源作出信息選擇與判斷,解決具體問題”。因此,發(fā)展學(xué)生的批判思維,提高學(xué)生對信息應(yīng)用的自控能力是中小學(xué)信息科技教育的內(nèi)在價值之一。
三、面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程設(shè)計:框架與結(jié)構(gòu)
面向?qū)W科思維的課程設(shè)計是知識技能學(xué)習(xí)與應(yīng)用情境的結(jié)合,它不僅關(guān)注學(xué)生需要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容,同樣也引導(dǎo)學(xué)生理解為什么要學(xué)這些內(nèi)容、怎樣學(xué)習(xí)這些內(nèi)容以及如何用這些內(nèi)容進(jìn)行專業(yè)交流,即發(fā)展學(xué)生“了解學(xué)科專業(yè)的基本目的,理解學(xué)科專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)、掌握學(xué)科專業(yè)的探究方法、懂得學(xué)科專業(yè)的交流方式”等四項基本能力。由此可見,面向?qū)W科思維的信息技術(shù)課程設(shè)計與開發(fā),既不能脫離“知識”而孤立地談“學(xué)科思維”,也不能忽視“學(xué)科方法”講普遍性的“思維方式”,而是在綜合分析學(xué)科結(jié)構(gòu)、學(xué)生特點、社會需要的基礎(chǔ)上,對學(xué)科課程的學(xué)習(xí)緣由、知識內(nèi)容、探究方法和交流方式進(jìn)行一體化的架構(gòu)。
1.樹立科學(xué)、技術(shù)與社會(STS)三元課程觀
科學(xué)技術(shù)革命引發(fā)了生產(chǎn)工具的變革,同樣也使得整個“科學(xué)范式(Paradigms)”發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)換。在此過程中,如果人們?nèi)鄙倭藢θ?、科學(xué)技術(shù)、社會一致性的思考,忽視技術(shù)生態(tài)“范式”的重新建構(gòu),就很有可能會引發(fā)人類生存環(huán)境的潛在危機(jī)。當(dāng)前,社會存在的青少年“網(wǎng)絡(luò)上癮”、“沉迷手機(jī)”等社會問題,也時時提醒著信息技術(shù)課程設(shè)計者“不僅要關(guān)注信息知識與技能的學(xué)習(xí),也要幫助學(xué)生理解技術(shù)本身與社會發(fā)展的內(nèi)在關(guān)系,通過批判性思維技能分析信息現(xiàn)象,作出合理決定,解決信息化問題”。STS課程觀以綜合、多樣化的方式描述科學(xué)技術(shù)與社會的關(guān)系,將學(xué)生的個人生活、科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來,實現(xiàn)人、科學(xué)技術(shù)和社會的一體化教育。正如亞格爾(R.E.Yager)指出的那樣:STS教育為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)提供了一個真實的社會情境,其中既包含了各個理論上的認(rèn)識,也融入了其他方面的許多因素,其課程理念本身也就具備發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性的教學(xué)環(huán)境特點。因此,承擔(dān)著培養(yǎng)數(shù)字化公民的中小學(xué)信息技術(shù)課程就需要樹立STS的科學(xué)課程觀,從而實現(xiàn)知識學(xué)習(xí)、技能掌握、思維發(fā)展的統(tǒng)一。
2.融合原理、方法與工具三類知識
一門充分發(fā)展的學(xué)科課程應(yīng)有其獨特的核心概念、邏輯結(jié)構(gòu)和表達(dá)方式,以此反映學(xué)科課程的本體價值。中小學(xué)信息技術(shù)作為一門基礎(chǔ)性課程,同樣需要明晰知識結(jié)構(gòu),辨清邏輯關(guān)系,融合課程本身所固有的原理、方法、工具三類知識。2008年,俄羅斯聯(lián)邦教育部重新修訂中小學(xué)“信息與信息交流技術(shù)”課程標(biāo)準(zhǔn),從信息過程、信息技術(shù)和信息對象等三個方面構(gòu)建知識體系。其中,信息過程的內(nèi)容包括信息表征、信息傳輸、信息加工等;信息技術(shù)的內(nèi)容涵蓋信息交流技術(shù)主要設(shè)備的原理特征、評價指標(biāo)、應(yīng)用過程與方法等;信息對象的創(chuàng)建與處理的內(nèi)容包括多媒體信息化數(shù)字化、數(shù)據(jù)庫、編程和建模等,以此構(gòu)成課程的知識技能體系,突出“計算(Computing)”在本學(xué)科的核心地位。再如,華盛頓大學(xué)LawrenceSnyder教授按照美國國家自然科學(xué)基金會研發(fā)的“通曉信息技術(shù)(BeingFluentwithInformationTechnology)”的內(nèi)容要求,從信息技術(shù)技能、算法和數(shù)字化信息、數(shù)據(jù)和信息、程序設(shè)計等四個方面分析信息技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,將計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)原理知識、應(yīng)用方法和工具特征融合到知識體系之中,發(fā)展學(xué)生的信息通曉能力。可見,當(dāng)前無論國外教育研究部門還是專家學(xué)者,都希望通過對信息技術(shù)的原理、方法與工具三類知識的融合,構(gòu)建信息科技課程內(nèi)容體系,明確核心概念,理順要素關(guān)系,通過引導(dǎo)學(xué)生理解信息技術(shù)學(xué)科的本體價值,發(fā)展學(xué)生獨特的信息技術(shù)思維方式。
3.滲透信息技術(shù)學(xué)科方法與探究過程
學(xué)科課程的本質(zhì)特征既取決于它特有的學(xué)科邏輯體系,也表現(xiàn)在它獨特的研究方法和話語體系。斯卡特金(M.H.CKATKNH)在對學(xué)科結(jié)構(gòu)的研究中指出,“科學(xué)的學(xué)科課程既要包括重要的學(xué)科事實、概念、法則、理論,也要反映出它探究方法、認(rèn)知活動的邏輯操作和思維方式”。中小學(xué)信息技術(shù)課程同樣需要幫助學(xué)生了解信息技術(shù)學(xué)科的話語體系和探究方法,引導(dǎo)學(xué)生能夠用信息技術(shù)的學(xué)科方法和研究過程去理解信息現(xiàn)象,思考信息問題。1990年,艾森堡(MikeEisenberg)和博克曼(BobBerkowitz)博士在對信息技術(shù)探究過程和應(yīng)用方法中發(fā)現(xiàn)信息能力不同于技術(shù)工具的操作技能,如果缺少了應(yīng)用方法與策略的學(xué)習(xí),這些特定的技能也不能為學(xué)生提供不同情形下的技術(shù)應(yīng)用遷移,也就無法實現(xiàn)問題的解決。據(jù)此,他們開發(fā)出發(fā)展學(xué)生批判思維和設(shè)計思維的信息問題解決的Big6技能方案,將信息能力的發(fā)展貫穿于任務(wù)確定、策略分析、信息檢索與獲取、信息應(yīng)用、信息生成、過程與結(jié)果評價的學(xué)習(xí)過程中。2013年,英國教育部對中小學(xué)信息技術(shù)課程進(jìn)行了改革,將“計算思維”和“設(shè)計思維”的發(fā)展作為信息技術(shù)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵過程,要求學(xué)生通過“交流”與“合作”的方式,體驗利用信息技術(shù)獲取、分析、判斷、加工、綜合、創(chuàng)新、信息的過程,引導(dǎo)學(xué)生嘗試使用“結(jié)構(gòu)分析”、“模型設(shè)計”、“程序開發(fā)”和“調(diào)試完善”的學(xué)科方法進(jìn)行信息交流。顯然,這種具有學(xué)科特征的、調(diào)控思維的過程與方法,也正是我國當(dāng)前課程改革非??粗氐膶W(xué)習(xí)目標(biāo)。
四、面向?qū)W科思維的課程開發(fā):高中信息技術(shù)課程的重構(gòu)
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,我國高中信息技術(shù)課程得以建立與實施,同樣隨著信息技術(shù)應(yīng)用的“傻瓜化”和“日?;?rdquo;,信息技術(shù)課程也面臨著重重困惑。一方面信息技術(shù)工具的普及提高了學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力,另一方面機(jī)械的操作練習(xí)也限制了學(xué)生對信息技術(shù)課程本質(zhì)特征的理解。實現(xiàn)知識技能與方法過程的統(tǒng)一,發(fā)展學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科的思維能力,就成為信息技術(shù)課程重構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
1.建立信息技術(shù)學(xué)科思維的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)
表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)(PerformanceStandards)解釋了在一定學(xué)習(xí)水平層次上學(xué)生應(yīng)表現(xiàn)出來的行為特征,是一種可操作性的、具有等級特征的標(biāo)準(zhǔn)體系。從應(yīng)用效能來看,它既可以把抽象的學(xué)習(xí)目標(biāo)細(xì)化為可操作性的具體要點,也可以表述這些具體要點之間的相互關(guān)系,保持學(xué)習(xí)目標(biāo)的整體特征。在面向?qū)W科思維的課程設(shè)計中,為了能明確學(xué)科思維的具體學(xué)習(xí)結(jié)果,知道學(xué)習(xí)結(jié)束后所應(yīng)具備的信息技術(shù)的學(xué)科能力,就有必要建立與之相對應(yīng)的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)。例如,美國計算機(jī)教師協(xié)會(CSTA)制定的“學(xué)校計算機(jī)課程標(biāo)準(zhǔn)”,建議10年級學(xué)生要能夠“聚焦于真實世界問題,應(yīng)用計算思維和批判思維完成解決問題的方案,通過信息技術(shù)工具實現(xiàn)這些方案”。為了達(dá)到這種學(xué)科思維的要求,他們制定了與之相對應(yīng)的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn):分辨利用計算科學(xué)能處理的、難處理的、不能處理的問題;對于難以解決的問題,能夠解釋啟發(fā)式算法(HeuristicAlgorithms)的近似方案;批判性地檢測分類算法,并執(zhí)行原算法;通過模型和模擬分析數(shù)據(jù)來確認(rèn)方案??梢?,建立一套清晰、具有可操作性的信息技術(shù)學(xué)科思維的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn),既有利于師生對學(xué)科思維的理解,也便于組織教學(xué)內(nèi)容,有針對性地開展教學(xué)。如同CSTA研究報告所言,“面向計算思維的計算機(jī)教育的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn),不僅明確了對教師和學(xué)生教與學(xué)的期望,也建立了一個根本的等級體系,影響著教育管理者怎樣選擇、分配和利用教學(xué)資源。”
2.設(shè)計與表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)相一致的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)框架
學(xué)科思維之所以能對學(xué)科規(guī)律作出間接的、概括的反映,一定程度上在于它是以學(xué)習(xí)者自身的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)的。沒有足夠的知識經(jīng)驗,學(xué)科思維也難以很好地發(fā)揮作用。信息技術(shù)課程的重構(gòu)也需要按照信息技術(shù)科學(xué)的內(nèi)在邏輯體系和學(xué)科思維的表現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)建構(gòu)與之相對應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容框架。2012年,英國計算課程工作小組從“語言、機(jī)器、計算;數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)表示、信息交流與合作;抽象與設(shè)計;寬泛的計算情境”等方面構(gòu)建計算(Computing)學(xué)習(xí)的知識框架。近年來,無論國外的專家學(xué)者還是教育研究部門,在中小學(xué)信息技術(shù)課程建構(gòu)過程中都開始關(guān)注信息技術(shù)的本體內(nèi)容,并將此貫穿于課程設(shè)計之中。借鑒國際先進(jìn)研究成果和國內(nèi)經(jīng)驗,筆者通過分析信息技術(shù)自身的原理、方法和工具特征,梳理了其中的核心概念和內(nèi)在關(guān)系,從計算、通信、控制等三個領(lǐng)域建構(gòu)了促進(jìn)高中學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科思維發(fā)展的知識結(jié)構(gòu)框架,將此融合于學(xué)科活動情境之中,為學(xué)生提供了解決信息問題的知識支撐。
3.組織信息技術(shù)學(xué)科思維遷移的教學(xué)活動
【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);英語教學(xué)
一、英語學(xué)科應(yīng)用研究的實踐
教育部師范教育司司長馬立同志說:“英特未來教育’以學(xué)生為中心、任務(wù)驅(qū)動、案例教學(xué)、資源共享、協(xié)作學(xué)習(xí)等一系列教學(xué)思路值得借鑒,我們的教育不再是利用計算機(jī)制作課件,而是怎樣把信息技術(shù)與教育內(nèi)容、方法、手段有機(jī)地應(yīng)用在一起,實現(xiàn)基于信息技術(shù)手段和資源的教學(xué)設(shè)計”。信息技術(shù)與學(xué)科應(yīng)用,就是讓信息技術(shù)有計劃地應(yīng)用于各學(xué)科教學(xué)中,要求各科教師熟悉使用信息技術(shù),自覺利用信息技術(shù),有意識、按步驟地給學(xué)生提供適當(dāng)?shù)挠?xùn)練機(jī)會,學(xué)會利用當(dāng)前的信息環(huán)境獲取知識。計算機(jī)多媒體網(wǎng)絡(luò)作為英語學(xué)科學(xué)習(xí)活動表現(xiàn)在:師生發(fā)現(xiàn)、分析、討論、探究、闡述、解決問題的認(rèn)知工具和情感激勵工具,它與中學(xué)英語學(xué)科教學(xué)應(yīng)用呈現(xiàn)出以下優(yōu)勢:
1、創(chuàng)建語言環(huán)境,深切體驗感受
由于受地域和時空的限制,學(xué)生對英語的聽、說、讀、寫等方學(xué)習(xí)受到一定影響。創(chuàng)建語言環(huán)境,不僅有利學(xué)生能真實體驗語言的感受,還改善了學(xué)生的原有語言知識結(jié)構(gòu)。在真實的語言環(huán)境里,學(xué)生自然會很快地掌握并利用知識。例如,老師可以利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息、多媒體制作生動有趣教學(xué)課件,并借助計算機(jī)多媒體設(shè)備自主地進(jìn)行聽、說、讀、寫等方面英語教學(xué)。通過教學(xué)軟件視聽穿插、動靜皆宜,能充分調(diào)動學(xué)生的有意注意和無意注意,逼真的畫面使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感覺。現(xiàn)階段還可以實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上在線面對面地學(xué)習(xí),面對面的學(xué)習(xí)不僅大大改善學(xué)生學(xué)習(xí)語言的環(huán)境,還激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)語言的興趣。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體綜合利用圖像、聲音、色彩等直觀、形象地再現(xiàn)事物的存在及其變化過程。
2、尊重個人意愿,自主進(jìn)行學(xué)習(xí)
營造一個寬松、和諧學(xué)習(xí)氛圍,是學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)的園地,讓學(xué)生自己意識到學(xué)習(xí)的重要性。而計算機(jī)信息技術(shù)課程正是為他們提供了詳細(xì)系統(tǒng)的知識,機(jī)房操作更有助于學(xué)生動手、思考、推理的能力,也更容易激發(fā)與培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、興趣愛好選擇所要學(xué)習(xí)信息、資料。利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)生可以在線學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)交流,學(xué)習(xí)國外的文化、傳統(tǒng)風(fēng)俗等等知識。
3、擴(kuò)大交流層面,促進(jìn)合作探究
傳統(tǒng)的教學(xué)系統(tǒng)是由教師、學(xué)生和教材這三個要素構(gòu)成的,在現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境下還要多增加一個要素,這就是教學(xué)媒體。既然是一個教學(xué)系統(tǒng),從系統(tǒng)論的觀點考慮,幾個要素就不是簡單地、孤立地拼湊在一起,而是彼此相互聯(lián)系、相互作用而形成的有機(jī)整體。所謂教學(xué)結(jié)構(gòu)正是這四個要素相互聯(lián)系、相互作用而形成的教學(xué)活動進(jìn)程的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式,是四個要素相互聯(lián)系、相互作用的具體體現(xiàn)。
網(wǎng)絡(luò)已融入一定的人性化因素,人與人之間交流溝通避免面對面,減少言談束縛,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中學(xué)生自由選擇愿意與之交談的人,可以是教師、同學(xué)、朋友、家人,甚至是陌生人。教師在網(wǎng)頁課件的設(shè)計制作中都可以創(chuàng)設(shè)“討論區(qū)”欄目,進(jìn)入欄目后,只需在互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)的硬件環(huán)境下,采用通過發(fā)郵件、騰訊QQ、微軟MsN、聊天室等聊天工具,即可根據(jù)課文的學(xué)習(xí)內(nèi)容談天說地、暢所欲言。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)賦予學(xué)生進(jìn)行個別化或集體化協(xié)同合作,比如在交流中產(chǎn)生觀點碰撞、交融、剖析、接納,形成感情的共鳴,這打破了教師的傳統(tǒng)陋習(xí)。教師也可根據(jù)學(xué)生掌握知識程度,在線及時準(zhǔn)確作出調(diào)控、重組、優(yōu)化,根據(jù)反饋促進(jìn)教學(xué),營造新型學(xué)習(xí)氛圍。
二、英語應(yīng)用研究中應(yīng)注意的問題
眾所周知,我國在教育體制和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)上與發(fā)達(dá)國家仍然存在一定的差距,英語的教學(xué)中也存在著許多不足。計算機(jī)多媒體技術(shù)的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,給我們帶來了新的教學(xué)改革機(jī)遇。在這場新的競爭中,我們只有以健康的、充滿激情的開放心態(tài)去迎接信息化的挑戰(zhàn),才能居于世界教育發(fā)展潮流的最前列。那么,實施信息技術(shù)與英語學(xué)科應(yīng)用要注意些什么呢?
老師應(yīng)向?qū)W生傳授有關(guān)計算機(jī)信息技術(shù)等基礎(chǔ)知識,介紹較有用軟件的使用方法。由于網(wǎng)絡(luò)資源具有共享性,不受時空限制,教師可以通過電腦自己制作課件教學(xué)資源,或者通過網(wǎng)絡(luò)資源獲取文字、圖像、聲音、動畫、視頻,甚至三維虛擬現(xiàn)實等多方位信息用于課件制作。學(xué)生也可以通過網(wǎng)絡(luò)輕易地獲得大量信息,然而網(wǎng)絡(luò)信息又十分豐富又雜亂無序,有些不健康信息也很容易讓學(xué)生迷失方向。因此,教師要善于引導(dǎo)學(xué)生如何使用網(wǎng)絡(luò),教學(xué)生學(xué)會選擇有用資源,杜絕瀏覽不健康信息,避免沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲等等。
培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)合理利用信息技術(shù)的能力。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對人類社會的影響是巨大的,但科學(xué)技術(shù)不是萬能的,信息技術(shù)同樣也有其局限性。要讓學(xué)生充分掌握信息技術(shù)以外的方法與手段,并將各種方法和手段的效率進(jìn)行比較,加以綜合運用,讓學(xué)生掌握評估和選擇應(yīng)用信息技術(shù)的能力,而不是盲目地迷信信息技術(shù)。各種各樣的媒體都是信息源,并各有優(yōu)勢,應(yīng)該教會學(xué)生充分利用不同的信息源,不同的方法、工具和手段解決問題,提高學(xué)生綜合利用信息的能力。
【關(guān)鍵詞】 信息時代 高校圖書館 館員 綜合素質(zhì)
高校圖書館作為普通高校文獻(xiàn)資源的職能管理部門,在高校的學(xué)科建設(shè)、教學(xué)科研以及學(xué)生素質(zhì)教育等方面具有重要的地位。隨著我國高等教育的迅速發(fā)展,高校圖書館的服務(wù)功能越來越強(qiáng),對高等教育水平的提升也起到越來越大的作用,高校圖書館也得到了前所未有快速的發(fā)展。高校圖書館作為知識和技術(shù)傳播紐帶,信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,對現(xiàn)代高校圖書館的服務(wù)質(zhì)量及服務(wù)要求提出了挑戰(zhàn),也對高校圖書館館員的素質(zhì)提出了更高的要求。
一、信息時代高校圖書館的新特征
1、文獻(xiàn)資源數(shù)字化。圖書館文獻(xiàn)資源的數(shù)字化采用的知識信息的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)化,借助存儲介質(zhì)新的全文存儲與全文檢索技術(shù),能夠存儲海量的知識信息資源。全文存儲的新方式光柵掃描方式,能夠存儲大量全文文本,綜合利用現(xiàn)代各種技術(shù)手段,提高全文檢索性能和速度。因此,數(shù)字圖書館建設(shè)是現(xiàn)代高校圖書館的發(fā)展趨勢,文獻(xiàn)資源數(shù)字化也是現(xiàn)代高校圖書館新特征之一。
2、業(yè)務(wù)處理自動化。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)代高校圖書館數(shù)字化的重要手段。我們正置身于知識爆炸時代,知識量非常巨大,信息交流非常頻繁。現(xiàn)代信息技術(shù)能夠大量儲存信息資源,快速傳播知識,擴(kuò)大知識信息平臺利用,促進(jìn)知識和技術(shù)更新。計算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、多媒體技術(shù)、超文本技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)快速發(fā)展,也為高校圖書館優(yōu)質(zhì)服務(wù)功能提供了重要技術(shù)手段。因此,業(yè)務(wù)處理自動化是現(xiàn)代高校圖書館重要特征之一。
3、讀者服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化。讀者服務(wù)是高校圖書館業(yè)務(wù)工作的終極目的,讀者服務(wù)水平的高低可集中體現(xiàn)圖書館現(xiàn)代化發(fā)展水平。高校圖書館數(shù)字化的發(fā)展,為圖書館的讀者服務(wù)提供了技術(shù)上的支持,從而引起了讀者服務(wù)工作服務(wù)手段,服務(wù)內(nèi)容及其服務(wù)方式上的深刻變革。
4、服務(wù)模式學(xué)科化。高校圖書館需要為學(xué)校不同學(xué)科專業(yè)的師生提供專業(yè)文獻(xiàn)資源信息服務(wù),而圖書館現(xiàn)代化、專業(yè)化借閱模式更能滿足不同學(xué)科專業(yè)的教學(xué)科研要求。因此,高校圖書館要打破傳統(tǒng)的藏書模式,除舊布新,加強(qiáng)專業(yè)化借閱模式的創(chuàng)新,從而提高圖書館文獻(xiàn)資源借閱水平。需要加強(qiáng)學(xué)科專業(yè)資料的梳理和歸類,圖書館下屬各個部門如信息咨詢部、系統(tǒng)部、流通部、閱覽部、采編部等要密切配合,有組織、有計劃、有步驟地開展學(xué)科專業(yè)化借閱模式的探索,建立一套新的圖書借閱制度。
二、高校圖書館館員的現(xiàn)狀分析
1、圖書情報專業(yè)知識技能欠缺。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,圖書館的工作方式發(fā)生了巨大的變化,這要求所有館員要能夠在大量的信息中發(fā)現(xiàn)有用的部分,對電子信息資源進(jìn)行評估、判斷、整合。高校圖書館所有從業(yè)人員并不都是圖書館管理方面的專業(yè)人才,有些館員并不熟悉圖書館的業(yè)務(wù),他們距離專業(yè)化要求相距甚遠(yuǎn)?,F(xiàn)代化的高校圖書館要求館員具有較強(qiáng)的管理和創(chuàng)新的能力,這對高校圖書館館員,尤其是那些非圖書館學(xué)專業(yè)人員來說,是一個巨大的挑戰(zhàn)。
2、專業(yè)水平較低。高校圖書館中有很多重要文獻(xiàn)資料都是外文的,在館員外語水平較低的情況下,如果不能熟練查閱國外文獻(xiàn),那么就更別提對大量信息的匯集、加工和整合了。此外,很多高校都與外國的高校建立了合作關(guān)系,互派留學(xué)生以及訪問學(xué)者,不可避免有外國讀者的到來,那么一定的外語水平是與他們進(jìn)行交流、提供咨詢服務(wù)的基本條件。一個圖書館合理的人員結(jié)構(gòu)應(yīng)由圖書館專業(yè)、計算機(jī)、外語等專門人才構(gòu)成,專業(yè)人員過少,將使得更深層次的文獻(xiàn)信息加工工作難以進(jìn)行。
3、服務(wù)意識不足。高校圖書館館員在人們印象里是一份相當(dāng)清閑的工作,因此很多高校將急需人才及領(lǐng)導(dǎo)的家屬、子女等安排進(jìn)圖書館工作,這部分人的學(xué)歷一般不高,或者專業(yè)不對口,沒有圖書情報專業(yè)的基礎(chǔ),知識面較狹窄,攀比心理較強(qiáng),組織性紀(jì)律性較差,優(yōu)越感強(qiáng),服務(wù)意識淡漠。此外,將圖書館作為“家屬就業(yè)安置地”也導(dǎo)致館員男女比例嚴(yán)重失調(diào),給工作的開展和管理帶來一定不便。
三、信息時代下高校圖書館館員素質(zhì)要求
1、較強(qiáng)的計算機(jī)技術(shù)綜合能力?,F(xiàn)代高校圖書館館藏圖書的數(shù)量龐大,種類繁多,圖書的編碼、借閱、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等功能均需要借助計算機(jī)技術(shù)。因此,現(xiàn)代信息環(huán)境下高校圖書館館員需要全面掌握與現(xiàn)代信息技術(shù)密切相關(guān)的計算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),才能更好地適應(yīng)現(xiàn)代圖書館發(fā)展的要求。當(dāng)前,高校圖書館館員計算機(jī)技術(shù)掌握的水平不高,導(dǎo)致信息檢索、信息共享等網(wǎng)絡(luò)信息資源開發(fā)和利用方面難以適應(yīng)信息資源快速、有效的傳播和服務(wù)。因此,具備一定的計算機(jī)應(yīng)用能力素質(zhì)是信息時代下對圖書館館員的基本素質(zhì)要求,也是建設(shè)高水準(zhǔn)圖書館的重要保證。
進(jìn)入21世紀(jì),隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,電子計算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各學(xué)科的每一個領(lǐng)域之中,各學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展對計算機(jī)的依賴程度越來越高,化學(xué)工程學(xué)科也不例外。目前,計算機(jī)已經(jīng)深入應(yīng)用到化工模擬、計算化學(xué)和化工制圖等化學(xué)工程學(xué)科的各個層面之中,對化學(xué)工程的發(fā)展起著巨大的促進(jìn)推動作用?;瘜W(xué)工作者應(yīng)該抓住機(jī)遇,在新時期努力學(xué)習(xí)計算機(jī)知識、熟練掌握運用計算機(jī),將其應(yīng)用到化工設(shè)計、化學(xué)本文由收集整理計算中去,使化工學(xué)科能夠更快地發(fā)展。
化學(xué)工程作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,長期以來是以實驗為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,是一門理論與實驗相結(jié)合的學(xué)科。隨著計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展日新月異,化學(xué)工程的研究中又增加了計算與計算機(jī)模擬的方法,它已經(jīng)逐漸成為化學(xué)工程中最富有生命力的研究方法。隨著電子計算機(jī)在化學(xué)工程中的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的化學(xué)工程學(xué)科已逐漸成為一門集實驗、計算、理論于一體的綜合性學(xué)科。
從20世紀(jì)50年代開始,科研工作者就利用計算機(jī)解算化工過程的數(shù)學(xué)模型,使研究方法出現(xiàn)了一個革新。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,化工過程模擬已經(jīng)成為普遍采用的常規(guī)手段,被廣泛應(yīng)用于化工過程的研究、開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)操作的控制與優(yōu)化、操作培訓(xùn)和技術(shù)改造之中。
一、流程模擬
化工過程流程模擬或流程模擬是根據(jù)化工過程的數(shù)據(jù),諸如物料的壓力、溫度、流量、組成和有關(guān)的工藝操作條件、工藝規(guī)定、產(chǎn)品規(guī)格以及一定的設(shè)備參數(shù),如蒸餾塔的板數(shù)、進(jìn)料位置等,采用適當(dāng)?shù)哪M軟件,將一個有許多個單元過程組成的化工流程用數(shù)學(xué)模擬描述,用計算機(jī)模擬實際生產(chǎn)過程,并在計算機(jī)上通過改變各種有效條件得到所需要的結(jié)果,其中包括最受關(guān)心的原材料消耗、公用工程消耗和產(chǎn)品、副產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量等重要數(shù)據(jù)。
流程模擬就是在計算機(jī)上“再現(xiàn)”實際生產(chǎn)過程,由于這一“再現(xiàn)”過程不涉及實際裝置的任何管線、設(shè)備以及能源的變動,因此給化工模擬人員最大的自由度,可以在計算機(jī)上任意進(jìn)行不同方案和工藝條件的探討、分析。流程模擬式計算機(jī)技術(shù)是化工方面的最重要應(yīng)用之一。應(yīng)用流程模擬系統(tǒng)不僅可以節(jié)省時間,也可節(jié)省大量資金和操作費用,提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量,降低消耗。流程模擬系統(tǒng)還可以對經(jīng)濟(jì)效益、過程優(yōu)化、環(huán)境評價進(jìn)行全面地分析和精確評估,并可以對化工過程的規(guī)劃、研究和開發(fā)及技術(shù)可靠性做出分析,并快速準(zhǔn)確地對多種流程方案進(jìn)行分析和對比。
二、單元模擬
化工工業(yè)處理的過程是以質(zhì)量、動量和能量的連續(xù)流動為特征,傳統(tǒng)手段對這一過程的處理很大程度上是依靠經(jīng)驗以及一些宏觀參數(shù)表達(dá)的經(jīng)驗關(guān)系式?,F(xiàn)代流程模擬技術(shù)中,絕大部分單元過程仍被處理為“黑箱”模型,對流動、傳質(zhì)、熱、反應(yīng)比較敏感的單元過程的設(shè)計、放大,需要了解有關(guān)質(zhì)量、動量、能量流更多微觀和深入的信息,單元模擬技術(shù)就是為了解決這一問題而產(chǎn)生的。
在單元模擬過程中,單元內(nèi)部的介質(zhì)基本是多組分或多相的,傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)過程相互耦合。單元模擬技術(shù)通過離散方法求解這一耦合體系,以獲得空間和時間的速度分布、溫度分布、壓力分布、濃度分布、相分?jǐn)?shù)分布等。單元模擬技術(shù)可以提供傳統(tǒng)手段難以獲得的大量信息,如單元過程內(nèi)部所有參數(shù)的空間分布和動態(tài)變化,通過這些信息可以深入理解單元過程內(nèi)部的機(jī)理,在發(fā)生異常時亦有助于分析原因。因此,它是一種低成本的調(diào)優(yōu)手段,當(dāng)結(jié)構(gòu)形式或結(jié)構(gòu)參數(shù)變化后,單元過程內(nèi)部隨工藝參數(shù)和操作參數(shù)而變化的過程,可以在計算機(jī)上很方便地進(jìn)行試驗,直接用于優(yōu)化和改造手段,而且單元模擬的計算不是經(jīng)驗性的,比較可靠,目前單元模擬主要用于化工生產(chǎn)的工程放大、優(yōu)化設(shè)計、診斷及擴(kuò)能改造、生產(chǎn)調(diào)優(yōu)及控制四個方面。
三、反應(yīng)動力學(xué)模擬
化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)是一門研究各種因素對反應(yīng)速率的影響規(guī)律和反應(yīng)機(jī)理的科學(xué),在根據(jù)實驗結(jié)果和對反應(yīng)機(jī)理研究的基礎(chǔ)上建立了化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)方程,它們對反應(yīng)器的設(shè)計、最優(yōu)化條件的選擇都是必不可少的理論基礎(chǔ)。
目前所采用的物理化學(xué)教材對一系列對峙、平行、連
續(xù)等復(fù)雜反應(yīng)的動力學(xué)方程僅給出分離變量法或消元法等單一的數(shù)學(xué)處理方法,這種方法對于非常簡單的復(fù)雜反應(yīng)可以求出解析解,但大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理非常復(fù)雜,由于從反應(yīng)機(jī)理得到的微分方程組,非常不便求解,因此借助電子計算機(jī)用數(shù)值解法,可以方便地求解從反應(yīng)機(jī)理得到的微分方程組。
計算機(jī)模擬在復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的計算中有著廣泛的應(yīng)用,通過計算機(jī)模擬計算得到的結(jié)果可以預(yù)知反應(yīng)過程中各反應(yīng)物質(zhì)濃度的變化,通過對連續(xù)反應(yīng)最佳時間的計算可以控制反應(yīng)時間以得到所需要的物質(zhì)的最大濃度,通過計算平行反應(yīng)和對峙放熱反應(yīng)最佳溫度,可以控制反應(yīng)溫度,優(yōu)化反應(yīng)條件,使生成產(chǎn)物的速率達(dá)到最大值,這些計算機(jī)模擬計算的數(shù)值可以為實際工業(yè)生產(chǎn)中工藝條件的控制以及反應(yīng)器的設(shè)計提供重要的參考數(shù)據(jù)。
四、分子模擬
從分子水平來研究化工過程及產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計,無疑是21 世紀(jì)化學(xué)工程的一個重要方向,計算機(jī)模擬研究已漸成為與實驗研究及理論研究相平衡的認(rèn)識自然規(guī)律的第三種重要方法?;崃W(xué)數(shù)據(jù)對于化學(xué)工業(yè)過程的設(shè)計、操作以及優(yōu)化具有重要的作用。熱力學(xué)數(shù)據(jù)一般通過三個途徑取得:即實驗測定、理論總結(jié)及計算機(jī)分子模擬。通過計算機(jī)分子模擬,可以較為嚴(yán)格地從流體的微觀相互作用出發(fā),預(yù)測流體的宏觀熱力學(xué)性質(zhì)。特別是在一些極端的條件(如高溫、高壓、劇毒)下,進(jìn)行實驗是很困難的,計算機(jī)模擬則較易實現(xiàn),并且比較經(jīng)濟(jì)。采用計算機(jī)分子模擬方法,可以得到相當(dāng)可靠的熱力學(xué)體系的徑向分布函數(shù)、宏觀熱力學(xué)性質(zhì)以及輸運性質(zhì),這為我們建立與改進(jìn)各種描述實際現(xiàn)象的理論或模型提供可靠的依據(jù)。
化學(xué)是一門基礎(chǔ)性學(xué)科,是以實驗為基礎(chǔ)發(fā)展起來的理論與實驗相結(jié)合的學(xué)科,隨著計算機(jī)技術(shù)在化學(xué)學(xué)科中的廣泛應(yīng)用,逐漸形成了應(yīng)用計算機(jī)研究化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)變化的獨立學(xué)科,它以計算機(jī)為技術(shù)手段,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)方面的數(shù)值計算,這就是計算化學(xué)。
計算化學(xué)是理論化學(xué)的重要分支,是利用電子計算機(jī)、通過數(shù)值計算解決化學(xué)問題的一門方法學(xué)。計算化學(xué)是一門新興的、多學(xué)科交叉的邊緣科學(xué),它運用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)與計算機(jī)程序設(shè)計的方法,進(jìn)行化學(xué)方面的理論計算、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)與信息處理、分類、分析和預(yù)測。隨著化學(xué)儀器對自動化要求越來越高,許多化學(xué)實驗過程用人工進(jìn)行控制相當(dāng)困難,需要可靠的控制技術(shù)系統(tǒng),因此計算機(jī)計算模擬技術(shù)從根本上改變了化學(xué)實驗技術(shù)。
計算化學(xué)以數(shù)值計算為基礎(chǔ),用高級語言及其編程技術(shù),解決化學(xué)中的數(shù)值計算問題,它將數(shù)學(xué)的計算方法通過計算機(jī)程序具體地應(yīng)用于化學(xué)過程中,通常用來研究化學(xué)中一些常用的、共同的、較為常見的計算方法,是化學(xué)計算的核心。實驗數(shù)據(jù)的內(nèi)插、函數(shù)擬合、線性方程組求解、高階方程組求解、解微分方程組、求本征值與本征向量等,它們均與化學(xué)中量子化學(xué)、分析化學(xué)、化學(xué)平衡、化學(xué)動力學(xué)和試驗數(shù)據(jù)處理等密切相關(guān)?,F(xiàn)代計算化學(xué)技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)能夠?qū)⒏鞣N化學(xué)性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系定量地聯(lián)系起來,化學(xué)因此正從實驗科學(xué)邁向?qū)嶒?、計算、理論相結(jié)合的綜合性學(xué)科,化學(xué)已經(jīng)由多實驗少計算,演變?yōu)橄葘嶒炘儆嬎?,也必將逐步演變?yōu)橄扔嬎阍賹嶒灐?/p>
目前計算化學(xué)在無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)中都有廣泛地運用,具體來說,計算化學(xué)要完成的任務(wù)主要有量子結(jié)構(gòu)計算、分子從頭計算、半經(jīng)驗計算和分子力學(xué)計算等量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)范疇,以及物理化學(xué)參數(shù)計算,包括反應(yīng)焓、偶極距、振動頻率、光譜熵、反應(yīng)自由能、反應(yīng)速率等理論計算,這些屬于化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)及統(tǒng)計熱力學(xué)范疇。在計算化學(xué)中,數(shù)值計算是最根本的任務(wù),其目的是將已知參數(shù)通過適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)計算得到一個預(yù)期的結(jié)果,這個結(jié)果可以和實驗結(jié)果相比較,也可以和前人的研究成果相比較,最終得出結(jié)論,用來指導(dǎo)化學(xué)實驗的實施。
化學(xué)工程設(shè)計具體的任務(wù)涉及物料衡算、能量衡算、廠區(qū)布置圖繪制、車間布置圖繪制、設(shè)備裝備圖繪制、管道布置圖繪制、帶控制點工藝流程圖繪制、設(shè)備選型及強(qiáng)度校核計算等許多工作,如此眾多繁雜的工作,如能引入計算機(jī)輔助,將大大減輕化工設(shè)計工作的強(qiáng)度。
過去那種利用普通紙筆繪制化工圖樣、利用計算尺和計算器進(jìn)行的各種計算將被計算機(jī)軟件應(yīng)用所取代。計算機(jī)輔助設(shè)計制圖和普通制圖相比不僅具有繪制精確、圖面整潔等優(yōu)點,而且還具有隨意修改、重復(fù)利用、按需打印等普通手工繪制無法具備的特點,利用計算機(jī)輔助設(shè)計
進(jìn)行化工工程圖繪制已經(jīng)是21世紀(jì)的基本趨勢。
中圖分類號:G642
摘要:實踐教學(xué)作為人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),能起到融會貫通所學(xué)知識、促進(jìn)理論與實踐相結(jié)合的重要作用,是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的重要手段。文章詳細(xì)介紹了國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計算機(jī)學(xué)院在實踐教學(xué)中的主要做法與經(jīng)驗。 關(guān)鍵詞:實踐教學(xué)體系;實踐教學(xué)隊伍;實踐育人
0 引言
實踐教學(xué)作為人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),具有不可替代的地位和作用。國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計算機(jī)學(xué)院在長期的人才培養(yǎng)實踐中,始終堅持“厚基礎(chǔ)、重實踐、強(qiáng)能力、實踐貫穿全程”的原則,把重實踐作為推進(jìn)人才培養(yǎng)工作科學(xué)發(fā)展的重要理念,作為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要著力點,培養(yǎng)了大批深受用人單位歡迎的復(fù)合型人才。學(xué)院持續(xù)跟蹤IEE/ACM的計算教程,強(qiáng)化系統(tǒng)概念,突出知識的綜合運用能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),創(chuàng)新實踐計算機(jī)專業(yè)實踐教學(xué)體系;堅持學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一、因材施教,貫徹理論實踐并重、知識傳授與能力培養(yǎng)有機(jī)統(tǒng)一的思想,不斷深化實踐教學(xué)方法和手段的改革;堅持與高水平科研相結(jié)合,自主研發(fā)綜合實踐平臺,將高水平科研成果和環(huán)境直接轉(zhuǎn)化為實踐教學(xué)條件,建成服務(wù)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實踐的實踐教學(xué)支撐環(huán)境;堅持用“銀河精神”和“天河文化”凝聚隊伍,不斷創(chuàng)新實踐育人方法與途徑,拓展實踐育人基地,加大政策與制度保障力度,打造高水平的實踐育人隊伍。
1 構(gòu)建體系化的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
在深入剖析國內(nèi)外近20所一流大學(xué)計算學(xué)科課程體系的基礎(chǔ)上,基于長期跟蹤研究IEEE和ACM聯(lián)合推出的計算學(xué)科教學(xué)計劃參考方案(CC1991、CC2001、CC2005、CC2013)所獲得的經(jīng)驗,學(xué)院針對計算學(xué)科實踐性強(qiáng)、解決實際問題能力要求不斷提高的特點,構(gòu)建了“4433”實踐教學(xué)體系,即:通過4個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣、4個實驗教學(xué)層次逐步提升、3個專業(yè)方面實踐能力融會貫通、3個實踐教學(xué)支撐條件統(tǒng)籌建設(shè),來構(gòu)建計算學(xué)科的實踐教學(xué)體系。按照“點面結(jié)合、循序漸進(jìn)、綜合配套、全面培養(yǎng)、突出創(chuàng)新”的原則,將計算機(jī)實踐教學(xué)與能力培養(yǎng)貫穿于課程實驗、實訓(xùn)、課外實踐和畢業(yè)設(shè)計等4個環(huán)節(jié)中。同時,加大課程實驗環(huán)節(jié)的比重,加強(qiáng)實踐動手能力的培養(yǎng);優(yōu)化課程實驗體系,使其具有層次性、階段性和系統(tǒng)性。將專業(yè)課程實驗劃分為基礎(chǔ)驗證實驗、課內(nèi)綜合實驗、綜合課程設(shè)計和自主創(chuàng)新活動4個層次,全方位培養(yǎng)學(xué)生計算機(jī)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)與信息安全3個方面的工程實踐能力。通過基礎(chǔ)驗證實驗使學(xué)生加深對原理及知識點的理解和把握,通過課內(nèi)綜合實驗使學(xué)生實現(xiàn)對某門課程內(nèi)相關(guān)知識點的融會貫通,通過綜合課程設(shè)計增強(qiáng)學(xué)生綜合運用相關(guān)知識解決實際問題的能力,通過自主創(chuàng)新活動培養(yǎng)并提升學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。
學(xué)院在國內(nèi)計算學(xué)科首創(chuàng)大規(guī)模綜合課程設(shè)計并單獨設(shè)課,按照計算機(jī)工程、軟件工程、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全專業(yè)方向面向技術(shù)類和指揮類學(xué)生開出15門綜合課程設(shè)計。目前,學(xué)院的教學(xué)實驗室共支撐69門課程的247個實驗項目,其中“綜合性、設(shè)計性、研究創(chuàng)新性”實驗項目開出的學(xué)時數(shù)占實驗項目總學(xué)時數(shù)的73%,來自工程實踐和科研項目的實驗項目數(shù)為113項,占實驗項目總數(shù)的46%。
學(xué)院特別重視課外創(chuàng)新實踐活動,積極組織學(xué)生申報各級創(chuàng)新實踐項目、參加各類高水平學(xué)科競賽。近3年共申報省級以上大學(xué)生創(chuàng)新項目31項(其中國家級25項)。通過不斷建設(shè)和完善實踐教學(xué)團(tuán)隊、實踐教學(xué)環(huán)境和實踐教學(xué)管理3個支撐條件使整個實踐教學(xué)體系得以有效運轉(zhuǎn)。
2 實施個性化的實踐育人方法
根據(jù)不同課程,不同教學(xué)目的,不同教學(xué)對象的特點,充分發(fā)揮教師主觀能動性,在實踐育人的過程中突出個性化,特別是在實踐教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)方法、實驗組織與考核等方面開展了有益探索。
2.1 將科研成果及時轉(zhuǎn)化成為教學(xué)內(nèi)容,開設(shè)本科研討課程
結(jié)合科學(xué)研究不斷充實和完善實踐教學(xué)體系,結(jié)合銀河與天河系列計算機(jī)系統(tǒng)、麒麟操作系統(tǒng)、銀河玉衡高性能路由器等成果的科研實踐,詳細(xì)介紹相關(guān)技術(shù)產(chǎn)生的背景、發(fā)展歷史和現(xiàn)狀,同時將最新的計算技術(shù)及面臨的挑戰(zhàn)展現(xiàn)給學(xué)生,使學(xué)生深切感受創(chuàng)新實踐過程,不僅加深了對書本上的理論知識的理解,還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和進(jìn)一步創(chuàng)新實踐的愿望。
通過開設(shè)新生研討課和專題研討課,為學(xué)生提供在合作環(huán)境下開展研討型學(xué)習(xí)的機(jī)會,使學(xué)生能體驗探究式學(xué)習(xí)方式。建設(shè)以軟件開發(fā)過程案例為代表的實踐案例庫。采用“問題—討論一引導(dǎo)一結(jié)論一延伸”的研討模式,結(jié)合實踐案例精心設(shè)計課堂教學(xué)片段,激發(fā)學(xué)生探求知識的興趣,培養(yǎng)學(xué)生合作交流的能力與進(jìn)行批判性思維的能力,強(qiáng)化學(xué)生對知識的理解及向其他領(lǐng)域遷移知識的能力。
2.2 引進(jìn)先進(jìn)教學(xué)工具和先進(jìn)教學(xué)理念。創(chuàng)新實驗教學(xué)模式
以先進(jìn)技術(shù)推動教學(xué)手段的改革,有效支撐課堂與實踐教學(xué)。通過引入iclicker等教學(xué)工具,實施教學(xué)中即時反饋、組合研討的互動教學(xué)模式,較好地解決了大班教學(xué)中難以開展互動研討的難題?;跈C(jī)器人和Android平臺不但豐富了嵌入式系統(tǒng)、人工智能和程序設(shè)計等課程的實驗教學(xué),而且還增強(qiáng)了實驗的趣味性和學(xué)生的實驗興趣。
從2011年開始,學(xué)院聘請了加拿大Mantis Cheng博士來學(xué)院給本科生實施全英文實驗課程授課,從而引進(jìn)了國際上先進(jìn)的實驗教學(xué)理念、教學(xué)方法、外文教材和實驗案例。目前聘請外教授課這種實驗課程教學(xué)改革形式已在學(xué)院形成常態(tài)。
2.3 以提升實踐教學(xué)的綜合水平為目標(biāo),改革實踐教學(xué)方法
采取演示教學(xué)、分組比拼、模擬對抗等多種教學(xué)手段,豐富實驗教學(xué)的形式,提高學(xué)生的參與熱情。
讓學(xué)生分組實習(xí),并設(shè)置角色輪流扮演機(jī)制。例如,在“軟件工程課程設(shè)計”的實驗中,按照軟件工程過程分別設(shè)置了分析、設(shè)計、實現(xiàn)、測試、管理等不同角色并明確了每個角色的任務(wù),每組學(xué)生輪流擔(dān)任不同角色完成不同任務(wù),使每位學(xué)生能夠在開發(fā)過程中體會到軟件開發(fā)各階段的要求,充分認(rèn)識到合作的重要性,并加深對軟件開發(fā)工程化的理解。在“網(wǎng)絡(luò)安全課程設(shè)計”中,將學(xué)生分為紅方和藍(lán)方,以及評估方。紅方和藍(lán)方分別自行設(shè)計各自的安全策略,評估方根據(jù)各種客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行評比。通過這種組織形式,學(xué)生在類似“玩游戲”的過程中深入體會到了網(wǎng)絡(luò)安全的各種技術(shù)手段,加深了對課程相關(guān)知識的理解。
3 形成團(tuán)隊化的實踐育人隊伍
學(xué)院十分關(guān)注教師實踐教學(xué)能力的培養(yǎng),形成了一支全員參與、專職負(fù)責(zé)的實踐教學(xué)隊伍。各施其責(zé),落實到每個實踐環(huán)節(jié)。
探索形成一套建設(shè)高水平實踐育人隊伍的方法。以教學(xué)科研為事業(yè)舞臺匯聚隊伍,在教學(xué)科研實踐中培養(yǎng)學(xué)科帶頭人和創(chuàng)新團(tuán)隊;以銀河精神為共同價值取向凝聚隊伍,并不斷豐富銀河精神的時代內(nèi)涵;以高水平計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科群為共同的學(xué)術(shù)平臺提升隊伍,提高團(tuán)隊的自主創(chuàng)新能力;以鼓勵想做事、獎勵做成事為共同的評價標(biāo)準(zhǔn)激勵隊伍,保持隊伍的生機(jī)與活力。近年來,學(xué)院建設(shè)了計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)工程2支國家級教學(xué)團(tuán)隊,建設(shè)了計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、計算機(jī)軟件與理論、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全以及計算機(jī)實踐教學(xué)等6支校級教學(xué)團(tuán)隊,團(tuán)隊成員以不同的角色和不同的方式全員參與實踐育人,并通過計算機(jī)實踐教學(xué)團(tuán)隊對教學(xué)實驗室進(jìn)行統(tǒng)籌管理。
從實踐教學(xué)隊伍建設(shè)的層次看,不僅有專職的實驗環(huán)境管理人員,有承擔(dān)獨立實驗課程的教師,還有課程中包括實驗環(huán)節(jié)、以講授為主實驗為輔的教師。不同類型的教師在不同的崗位上承擔(dān)差不同的職責(zé),各司其職。同時,根據(jù)不同崗位的要求開展相關(guān)的培訓(xùn),以提高其業(yè)務(wù)素質(zhì)。
為發(fā)揮團(tuán)隊對實踐教學(xué)的支撐作用,學(xué)院以課程為單位形成相應(yīng)的實踐教學(xué)課程研究小組,如大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程組、程序設(shè)計課程組、計算機(jī)原理課程組等。每組充分發(fā)揮組內(nèi)老、中、青教師的積極性,開展傳、幫、帶,通過集體備課、試講等方式培養(yǎng)新教師,新的實驗課教學(xué)方法首先會在課程組內(nèi)進(jìn)行推廣,然后不斷總結(jié)、不斷創(chuàng)新,成熟后再推薦給全體教師。此外,學(xué)院的督導(dǎo)組對實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行跟蹤檢查,有效促進(jìn)了實驗課程教學(xué)質(zhì)量的提高。
依托高水平實踐育人隊伍培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才。依靠集體力量,發(fā)揮集體智慧,全員發(fā)動,科學(xué)分工,精心組織,針對不同層次不同類型人才培養(yǎng)的特點,整體優(yōu)化實踐課程體系,以團(tuán)隊模式建成了若干系列課程和精品課程,為學(xué)生基礎(chǔ)知識的構(gòu)建與深化理解奠定了堅實基礎(chǔ);依托團(tuán)隊優(yōu)勢,合理配置資源,承擔(dān)大型科研任務(wù),構(gòu)建先進(jìn)的科研實踐體系,對實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行整體設(shè)計,確保實踐效果的整體提升。以聯(lián)合導(dǎo)師組的模式指導(dǎo)學(xué)生深入開展創(chuàng)新活動,為學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)提供有力支撐;發(fā)揮團(tuán)隊學(xué)科交叉優(yōu)勢,建設(shè)綜合實踐體系,建成良好的學(xué)術(shù)生態(tài)系統(tǒng),為學(xué)生創(chuàng)新實踐拓展學(xué)科空間。
4 建成現(xiàn)代化的實踐育人環(huán)境
在學(xué)校的支持下,學(xué)院不斷加大實驗室建設(shè)投入,特別是“十一五”期間,學(xué)院教學(xué)實驗室的設(shè)備、環(huán)境和條件都得到很大改善?!笆濉逼陂g,學(xué)院還拓展了計算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)實驗室,新建了信息安全和軟件工程實驗室,新建了高性能計算研究生創(chuàng)新基地。
在實驗室管理方面,學(xué)院設(shè)置了專門的計算機(jī)教學(xué)實驗中心對實驗室進(jìn)行全面管理。實驗中心的設(shè)備配置合理,數(shù)量充足,儀器設(shè)備性能指標(biāo)穩(wěn)定、故障率低,實驗條件建設(shè)達(dá)到國內(nèi)同類實驗室先進(jìn)水平,為實踐環(huán)節(jié)的高質(zhì)量實施提供了保障。精良的實驗設(shè)備、高素質(zhì)的實驗教學(xué)團(tuán)隊,滿足了全校計算機(jī)實驗教學(xué)的要求。
實驗中心擁有豐富的網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)資源。依托校園網(wǎng)建立了課程實驗教學(xué)平臺,所有實驗課程均在該平臺上建立了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)課程,開設(shè)了多個欄目,支持多樣化的交流,匯聚了包括實驗視頻、教學(xué)課件、參考資料、疑難解答等在內(nèi)的豐富的實驗教學(xué)資源。“計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”等7門國家精品課程都建立了相應(yīng)的網(wǎng)站并可方便地訪問,其中包含了豐富的、高質(zhì)量的實驗教學(xué)資源。為更好地支持網(wǎng)絡(luò)教學(xué),實驗中心不斷加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗項目的建設(shè)。例如,針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗的“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助系統(tǒng)NetDemo 2.0”,可將主要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的原理、協(xié)議參數(shù)以及該組參數(shù)控制下協(xié)議中復(fù)雜對象的交互過程以靈活交互的方式和多媒體的形式,進(jìn)行動態(tài)、直觀地模擬演示,也可與實際網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互實驗。
實驗中心在校園網(wǎng)中建設(shè)有中心網(wǎng)站、實驗室管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等信息化系統(tǒng)。實驗中心網(wǎng)站主要面向教師和學(xué)生提供與實驗資源相關(guān)信息,例如開通了機(jī)時預(yù)約、設(shè)備管理等項目以提升實驗資源利用率。中心的教師還將實驗大綱、實驗指導(dǎo)書、典型實驗案例和視頻、設(shè)備使用案例和設(shè)備說明書等上傳至網(wǎng)站以提升實驗資源的信息化水平。實驗室管理系統(tǒng)由機(jī)房管理系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)兩部分組成,可以有效實施機(jī)房上課、集體預(yù)約、自由上機(jī)等多種模式的管理與多項數(shù)據(jù)統(tǒng)計。為方便課程實驗的實施,實驗中心還向授課教師和學(xué)生提供了MOOC教學(xué)平臺服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)存儲文件服務(wù)以及多媒體教學(xué)網(wǎng)軟件系統(tǒng),并配套提供了大容量網(wǎng)絡(luò)存儲。
實驗中心的資源管理采取開放共享模式,主要保障計算機(jī)專業(yè)和全校多個信息類專業(yè)的實驗教學(xué)。2010年以來,實驗中心共支撐69門課程247個實驗項目,服務(wù)全校不同學(xué)院的37個專業(yè),其中15門實驗課程全部以“課程設(shè)計”的形式單獨設(shè)課,實驗開出率為100%,新增實驗項目75個,占實驗項目總數(shù)的30%,年平均實驗教學(xué)人時數(shù)達(dá)13萬以上。實驗'中心在支撐實驗教學(xué)的同時,積極參加實驗課程教學(xué)改革,支撐多門課程在實驗室全程授課。另外,實驗中心面向全校學(xué)生開放,有效支持了各種創(chuàng)新實踐活動,充分發(fā)揮了實驗中心的綜合效益。
5 實踐教學(xué)成效
5.1 創(chuàng)新競賽能為得到顯著提高
學(xué)科競賽可以作為檢驗學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的手段。近年來,學(xué)院學(xué)生創(chuàng)新競賽成績斐然。2010年以來,學(xué)生獲各種校級以上學(xué)科競賽獎460余項,其中獲國家級及以上獎220余項。在連續(xù)三屆由本科生組隊參加的“Super Computing”學(xué)生超算全球競賽中,2次獲得了“Linpack最高性能獎”。學(xué)院先后組織學(xué)生參加了5屆全國大學(xué)生信息安全競賽,依次有10支代表隊獲得一等獎,在全國高校中名列前茅。
5.2 學(xué)生能夠勝任大型工程項目
作為實踐育人的重要措施,學(xué)院充分利用承擔(dān)大型工程項目的條件,組織學(xué)生參與“銀河”“天河”超級計算機(jī)系統(tǒng)的裝機(jī)和研制任務(wù)。通過實踐,增強(qiáng)學(xué)生對科研的直觀感受,提升實踐能力,激發(fā)其榮譽感,提高了創(chuàng)新意識。許多學(xué)生的實踐能力得到大幅度提升,部分本科生還參與了超級計算技術(shù)的課題攻關(guān)。
5.3 本科畢業(yè)設(shè)計水平得到提升
在畢業(yè)設(shè)計的實施過程中,學(xué)院充分利用一流的實驗設(shè)備和環(huán)境,讓學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計階段能接觸到巨型計算機(jī)、大型軟件、高性能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、微處理器設(shè)計與開發(fā)平臺等先進(jìn)設(shè)備,使學(xué)生能受到嚴(yán)格的工程訓(xùn)練和科研熏陶,真刀真槍的科研活動強(qiáng)化了學(xué)生的實踐能力和團(tuán)隊協(xié)作精神,使畢業(yè)生有更廣的視野。通過將部分學(xué)生留在實習(xí)基地做畢業(yè)設(shè)計,使他們能夠針對實習(xí)基地的各類計算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)開展核心技術(shù)的研究與有關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。以提高全系統(tǒng)的分析與設(shè)計能力和先進(jìn)計算技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)的應(yīng)用能力為目標(biāo),結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和系統(tǒng)研制切實提升學(xué)生的實際研發(fā)能力,著力解決實習(xí)基地科研、生產(chǎn)和維護(hù)中存在的現(xiàn)實問題。
6 特色與思考
6.1 文化特色:傳承了“銀河精神”和“天河文化”
堅持把“銀河精神”“天河文化”有機(jī)融入教學(xué)科研具體實踐,促使教職員工有效履行歷史使命。廣泛開展教學(xué)比賽、技能大賽和創(chuàng)先爭優(yōu)活動,引導(dǎo)教職員工愛崗敬業(yè),把弘揚“銀河精神”、建設(shè)“天河文化”落實到商標(biāo)準(zhǔn)履職盡責(zé)上。實踐育人團(tuán)隊是一個需要奉獻(xiàn)的團(tuán)隊,“銀河精神”與“天河文化”已成為凝聚團(tuán)隊的精神法寶。銀河與天河事業(yè)的發(fā)展史就是一部鮮活的創(chuàng)新實踐史。沒有創(chuàng)新不行,沒有實踐也不行。這一事實使實踐育人團(tuán)隊深深地感受到實踐的重要性以及從事實踐育人工作,爭當(dāng)和培養(yǎng)銀河傳人的責(zé)任與光榮。
6.2 體系特色:全面創(chuàng)新實踐。“4433”實踐育人體系
2006年,學(xué)院申報的“計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)實踐教學(xué)體系研究”獲得高等教育教學(xué)改革項目的支持。這些年來,以計算機(jī)優(yōu)勢學(xué)科為基礎(chǔ),創(chuàng)造性地提出并實踐了計算機(jī)專業(yè)“4433”實踐教學(xué)體系,統(tǒng)籌規(guī)劃計算機(jī)硬件、軟件與網(wǎng)絡(luò)3個方面實踐能力的培養(yǎng);從多方位、多層次優(yōu)化實踐教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新實踐技能教學(xué)模式,為提高計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)高素質(zhì)計算機(jī)人才做出了突出貢獻(xiàn)。以該體系為主要內(nèi)容的《高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系與規(guī)范》已由清華大學(xué)出版社出版,并依托教育部高等學(xué)校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會在全國進(jìn)行推廣,現(xiàn)已被國內(nèi)多所高校借鑒或采用。2008年,“計算機(jī)專業(yè)實踐教學(xué)體系創(chuàng)新研究與實踐”獲湖南省教學(xué)成果二等獎。2012年,“基于系統(tǒng)觀的計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)綜合實踐體系及平臺建設(shè)”獲校教學(xué)成果一等獎。
6.3 科研特色:基于科研成果自主研發(fā)實踐教學(xué)平臺
依托優(yōu)勢科研,構(gòu)建以項目實踐為核心的實踐訓(xùn)練體系,強(qiáng)化系統(tǒng)觀的養(yǎng)成。為提高學(xué)生在系統(tǒng)層面發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,提出支持知識學(xué)習(xí)與實踐體驗平行推進(jìn)和迭代優(yōu)化的實踐教學(xué)模式,按照基于課堂的知識傳授與基于項目的自主學(xué)習(xí)2條主線平行推進(jìn)知識學(xué)習(xí)與實踐體驗。以能力訓(xùn)練的跟蹤、評價和考核機(jī)制為支撐,按照“體驗一分析一設(shè)計”3階段反復(fù)迭代提升,在實踐中強(qiáng)化對知識的理解和運用以及復(fù)雜問題求解的思維能力。
以計算思維能力的培養(yǎng)為重點,依托高水平科研,自主研制計算機(jī)硬件綜合實踐教學(xué)平臺“天河陽光”、軟件資源共享與協(xié)同開發(fā)訓(xùn)練平臺Trustie、網(wǎng)絡(luò)綜合實踐教學(xué)平臺NetMagic、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)NetDemo、信息安全大賽競賽網(wǎng)站IScompetition。在上述平臺、系統(tǒng)和網(wǎng)站的基礎(chǔ)上,依托校園網(wǎng)和自主可控?zé)o線教學(xué)專網(wǎng)構(gòu)建了服務(wù)自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實踐的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實踐教學(xué)支撐環(huán)境,并提供遠(yuǎn)程共享服務(wù)。該實驗平臺多次在國際會議上展示,在全國性教學(xué)研討會上做主題交流報告,產(chǎn)生廣泛的影響。
7 結(jié)語
創(chuàng)新能力和實踐能力培養(yǎng)一直是人才培養(yǎng)中的永恒話題,學(xué)院雖然在實踐育人方面取得了一定的成績,但離國際領(lǐng)先水平尚有差距。今后將進(jìn)一步探索實踐能力培養(yǎng)的規(guī)律和特點,加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)設(shè)計,不斷提升學(xué)生實踐能力。
參考文獻(xiàn):