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計(jì)算機(jī)工程導(dǎo)論論文模板(10篇)

時(shí)間:2023-04-26 16:10:35

導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇計(jì)算機(jī)工程導(dǎo)論論文,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

計(jì)算機(jī)工程導(dǎo)論論文

篇1

計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)學(xué)院

XX年7月7日

教育與工作經(jīng)歷

教育

1994.9-1998.7 上海大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化系 本科

1998.9-XX.3 上海大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化系 碩士

XX.3-XX.9 上海交通大學(xué)圖像處理與模式 識(shí)別研究所 博士

工作

XX.9-今 上海大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 講師

學(xué)術(shù)活動(dòng)

兼職

中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)yocsef上海分壇學(xué)術(shù)秘書(shū)委員(XX.5~今)

ieee會(huì)員,ieee計(jì)算機(jī)分會(huì)會(huì)員(XX.1~今)

上海市計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)會(huì)員(XX.1~今)

主持中國(guó)機(jī)器學(xué)習(xí)郵件列表(XX.1~今)

活動(dòng)

機(jī)器學(xué)習(xí)及其挑戰(zhàn)研討會(huì),上海,參與,XX.11

第十屆中國(guó)機(jī)器學(xué)習(xí)會(huì)議,上海,口頭報(bào)告,XX.10

環(huán)太平洋人工智能大會(huì),aucland,口頭報(bào)告,XX.8

國(guó)際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大會(huì),大連,展板,XX.8

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用研討會(huì),北京,大會(huì)報(bào)告,XX.3

科研經(jīng)歷

參與國(guó)家自然科學(xué)基金四項(xiàng)

基于數(shù)據(jù)挖掘和綜合模型的腦磁共振圖像分析和診斷(30170274)已結(jié)題

面向鋼鐵生產(chǎn)的數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)融合信息處理平臺(tái)及應(yīng)用(50174038)已結(jié)題

納米氧化鋁材料設(shè)計(jì)的支持向量機(jī)方法 (20373040)進(jìn)展順利

分布式概念格數(shù)學(xué)模型及算法研究 (60275022)進(jìn)展順利

參與上海市高校網(wǎng)格技術(shù)e研究院一期項(xiàng)目

數(shù)據(jù)挖掘在生物醫(yī)學(xué)網(wǎng)格中的應(yīng)用 (XX.7-XX.6)

主持軟件新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京大學(xué))開(kāi)放課題一項(xiàng)

機(jī)器學(xué)習(xí)中冗余特征問(wèn)題的研究(XX.5-XX.6)

已申請(qǐng)國(guó)家自然科學(xué)基金

合作者:化學(xué)系 陸文聰教授

已申請(qǐng)上海市教委科技發(fā)展基金

正在申請(qǐng)上海市高校網(wǎng)格技術(shù)e研究院二期項(xiàng)目

研究方向

特征選擇

結(jié)合學(xué)習(xí)器的研究

支持向量機(jī)

集成學(xué)習(xí)

多任務(wù)學(xué)習(xí)

偏最小二乘法

化學(xué)計(jì)量學(xué)

多元校正

藥物構(gòu)效關(guān)系

jcics,nsfc

學(xué)術(shù)成果

論文20余篇(第一作者9篇以上)

sci 收錄5篇,其中第一作者4篇

ei收錄10篇,其中第一作者3篇

其它核心雜志,第一作者5篇

sci收錄源雜志錄用2篇,正在出版

譯著一本(第一作者)

支持向量機(jī)導(dǎo)論,電子工業(yè)出版社出版,XX.3

專(zhuān)著一本(算法部分,五萬(wàn)字以上)

support vector machine in chemistry,singapore, world scientific publishing company,XX.9

第一作者論文

************************************

學(xué)院工作

人工智能、軟件工程等專(zhuān)業(yè)課

學(xué)術(shù)報(bào)告(二次)

計(jì)算機(jī)學(xué)院一次

化學(xué)系一次

本科生班主任(03級(jí)10班),優(yōu)秀生導(dǎo)師(5)

****************

其它條件

全國(guó)大學(xué)英語(yǔ)等級(jí)考試cet-6

合格,1997.6

上海市職稱(chēng)計(jì)算機(jī)能力考試

合格,XX.4

篇2

中圖分類(lèi)號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1引言

軟件學(xué)院軟件工程碩士的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)高層次、應(yīng)用型人才,針對(duì)這個(gè)目標(biāo),其教學(xué)實(shí)施應(yīng)著重體現(xiàn)出以下兩個(gè)差異性:

(1) 軟件工程學(xué)科領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)學(xué)科領(lǐng)域間專(zhuān)業(yè)設(shè)置的差異性,這個(gè)差異應(yīng)能夠很好地體現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的;

(2) 工程碩士課程和軟件學(xué)院本科課程的差異性,這個(gè)差異應(yīng)能夠很好地體現(xiàn)培養(yǎng)高層次人才的目的。

目前國(guó)內(nèi)軟件學(xué)院軟件工程學(xué)科和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)科在課程設(shè)置上差異還不顯著,工程碩士的培養(yǎng)方案中甚至部分課程只是本科階段的重復(fù)。雖然大都開(kāi)始強(qiáng)調(diào)學(xué)生的軟件項(xiàng)目實(shí)踐,但普遍缺乏過(guò)程管理。本文在對(duì)IEEE的軟件工程知識(shí)體系進(jìn)行深入學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,針對(duì)軟件學(xué)院軟件工程碩士提出了實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式教學(xué)體系的教學(xué)改革方案。

2軟件工程知識(shí)體系

2004版SWEBOK將整個(gè)軟件工程知識(shí)體系分為11個(gè)知識(shí)領(lǐng)域(Knowledge Area,KA),其中前5個(gè)知識(shí)領(lǐng)域是按軟件開(kāi)發(fā)的生命期諸階段排列的,即軟件需求、軟件設(shè)計(jì)、軟件構(gòu)造、軟件測(cè)試和軟件維護(hù);后6個(gè)知識(shí)領(lǐng)域是軟件開(kāi)發(fā)中的支撐性或者輔的方面,可能覆蓋軟件開(kāi)發(fā)的多個(gè)階段,包括軟件配置管理、軟件工程管理、軟件工程過(guò)程、軟件工程工具與方法、軟件質(zhì)量、相關(guān)學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域。這些知識(shí)領(lǐng)域SWEBOK并沒(méi)有重新系統(tǒng)規(guī)定,而是直接套用已經(jīng)成型的各領(lǐng)域知識(shí)體系,因此不可避免地存在重疊和不匹配。

在SWEBOK的基礎(chǔ)上,IEEE與ACM又共同擬定了CCSE。其中的核心部分是軟件工程教育知識(shí)(SEEK)。SEEK由十個(gè)知識(shí)領(lǐng)域組成,包括:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(CMP)、數(shù)學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)(FND)、職業(yè)實(shí)踐(PRF)、軟件建模與分析(MAA)、軟件設(shè)計(jì)(DES)、軟件驗(yàn)證(VAV)、軟件演化(EVL)、軟件過(guò)程(PRO)、軟件質(zhì)量(QUA)、軟件管理(MGT)。

可以看出,SEEK和SWEBOK基本內(nèi)容是相近的??偟膩?lái)說(shuō),二者都是包含了軟件工程核心類(lèi)的知識(shí)領(lǐng)域、基礎(chǔ)類(lèi)或前導(dǎo)類(lèi)的知識(shí)領(lǐng)域,以及其他相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)。

3高等教育教學(xué)改革研究狀況

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于高等教育教學(xué)改革的論文很多,如翁敬農(nóng)、劉云等在軟件學(xué)院實(shí)踐教學(xué)體系的內(nèi)容與規(guī)劃中提出了“一個(gè)目標(biāo)”、“兩種途徑”、“三大環(huán)節(jié)”、以及“四級(jí)臺(tái)階”的具體步驟。王移芝、林艷琴提出基于“兩段教學(xué)”的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)體系框架。謝芳清、閆大順提出了以素質(zhì)教育為目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)體系。王浩、胡學(xué)鋼等提出計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的總體研究與建設(shè)。王志英以國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為例,提出實(shí)踐是綜合能力培養(yǎng)的基礎(chǔ),并以此構(gòu)建計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。董瑋、邱建華等以專(zhuān)業(yè)課“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(C語(yǔ)言)”為例給出了建設(shè)實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)踐探索。然而目前還沒(méi)有檢索到專(zhuān)門(mén)研究軟件學(xué)院工程碩士教學(xué)改革的論文。無(wú)論是從傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)與軟件學(xué)院軟件工程專(zhuān)業(yè)的區(qū)別,還是本科生與研究生的區(qū)別來(lái)看,針對(duì)軟件學(xué)院工程碩士的教學(xué)改革研究都是十分有必要的,同時(shí)也是迫切的。

4工程碩士的課程體系設(shè)計(jì)策略

我們以IEEE SWEBOK和CC2004SE的知識(shí)體系為主體,結(jié)合中國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)以及本院的具體實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)軟件學(xué)院軟件工程專(zhuān)業(yè)的知識(shí)體系,作為我院工程碩士課程設(shè)置和教學(xué)計(jì)劃實(shí)施的依據(jù)。以SEEK為基礎(chǔ),我們對(duì)軟件工程的課程設(shè)置進(jìn)行規(guī)劃。整個(gè)課程設(shè)置可以分為三個(gè)層次,即導(dǎo)論性課程、軟件工程核心課程和其他課程。如圖1所示,該知識(shí)體系定義了7個(gè)知識(shí)體系子類(lèi)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)屬于導(dǎo)論性課程、其他課程包含了職業(yè)實(shí)踐、領(lǐng)域課程、軟件工具、工程實(shí)踐等四個(gè)子類(lèi)。

其中計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)定義了軟件工程作為計(jì)算學(xué)科所必需包含的計(jì)算科學(xué)基礎(chǔ)以支持軟件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與建設(shè);數(shù)學(xué)與工程學(xué)基礎(chǔ)提供了軟件產(chǎn)品獲得所需屬性的理論和科學(xué)基礎(chǔ);職業(yè)實(shí)踐則聚焦于軟件工程師以職業(yè)行為從事軟件工程實(shí)踐所必需具備的知識(shí)、技能和態(tài)度;軟件工程核心課程應(yīng)該包含軟件開(kāi)發(fā)生命周期所涉及到的主要知識(shí)領(lǐng)域;領(lǐng)域課程包含了對(duì)于某個(gè)特定領(lǐng)域軟件工程師應(yīng)該接受的特定教育或經(jīng)驗(yàn);軟件工具定義了從事軟件工作所必需掌握的當(dāng)前主流工具與軟件產(chǎn)品等;工程實(shí)踐則是學(xué)生使用所學(xué)到的知識(shí)從事實(shí)際開(kāi)發(fā)活動(dòng),提供動(dòng)手能力的重要環(huán)節(jié)。

對(duì)于工程碩士來(lái)說(shuō),大部分同學(xué)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)本科專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí),已經(jīng)具備了初步的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)以及數(shù)學(xué)與工程學(xué)基礎(chǔ),因此目前其課程體系建設(shè)如圖2所示,重點(diǎn)是完成軟件工程核心課程教學(xué),并結(jié)合IT界的最新技術(shù)趨勢(shì)設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域課程。教學(xué)改革的核心是如何設(shè)計(jì)軟件工程的核心課程,并指導(dǎo)學(xué)生熟練掌握相應(yīng)的軟件工具,強(qiáng)化他們的實(shí)踐動(dòng)手能力。

5工程碩士開(kāi)放式教學(xué)體系建設(shè)

對(duì)于如何設(shè)計(jì)軟件工程的核心課程,我們的主要思路是打破原先各子知識(shí)體系間的界線(xiàn),圍繞專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生的工程實(shí)踐,引入課程組的概念,實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的開(kāi)放式教學(xué)體系。如圖3所示,整個(gè)開(kāi)放式學(xué)習(xí)體系包含三個(gè)部分:

(1) 設(shè)計(jì)課程組:在理論環(huán)節(jié)采用課程組的概念,集中講授較高層次的、符合碩士生水平的軟件工程的某些重要環(huán)節(jié);

(2) 開(kāi)設(shè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié):在實(shí)踐教學(xué)中采用做中學(xué)(Learning by Doing或LBD)理念,由指導(dǎo)教師講述軟件工具的具體操作過(guò)程,同學(xué)實(shí)際動(dòng)手學(xué)習(xí);

(3) 強(qiáng)化工程實(shí)踐:在工程實(shí)踐中由學(xué)生自主選題,并將LBD中講述的工具在項(xiàng)目整個(gè)生命周期中貫穿使用。

5.1設(shè)計(jì) 課程組

目前我院開(kāi)設(shè)的高級(jí)軟件工程和本科的軟件工程課程內(nèi)容并沒(méi)有太大差別,對(duì)于軟件工程的各個(gè)環(huán)節(jié)面面俱到,但又都比較淺顯,對(duì)于工程碩士的培養(yǎng)顯然是不合適的。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了軟件工程課程組的理念,初步設(shè)計(jì)了以下課程:

(1)“軟件開(kāi)發(fā)管理”(Managing Software Development)

(2)“軟件系統(tǒng)架構(gòu)”(Architectures for Software Systems)

第一門(mén)課程主要針對(duì)以后立志從事軟件工程管理方向的同學(xué),課程針對(duì)IT項(xiàng)目集中闡述如何實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)、資金、工期等各方面的管理;第二門(mén)課程主要針對(duì)以后立志從事軟件高級(jí)開(kāi)發(fā)方向的同學(xué),課程主要講述復(fù)雜軟件系統(tǒng)架構(gòu)層上的設(shè)計(jì),介紹目前通用的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)的模型、表述方法等。這兩門(mén)課程對(duì)于軟件工程碩士應(yīng)該至少必修一門(mén)。除了這兩門(mén)課程,其他軟件工程類(lèi)的課程包括了設(shè)計(jì)模式、軟件測(cè)試、語(yǔ)言類(lèi)課程如J2EE、.NET等等,學(xué)生可根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行選修。

5.2開(kāi)設(shè)實(shí)踐教學(xué)

針對(duì)該課程組,我們開(kāi)設(shè)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),采用做中學(xué)理念,由指導(dǎo)教師(可以由助教擔(dān)任)根據(jù)事先確定的主題,選用具體工具講述如何使用該工具完成項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的某具體環(huán)節(jié),工具涵蓋了項(xiàng)目管理、架構(gòu)設(shè)計(jì)文檔化以及測(cè)試等軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的主要方面。

對(duì)于軟件工具的選擇,有兩種思路。一種方法是對(duì)軟件工程的不同環(huán)節(jié)分別選擇不同工具,例如項(xiàng)目管理選Project、開(kāi)發(fā)文檔化選Rational、測(cè)試再選別的工具這樣來(lái)做,但結(jié)構(gòu)分散,不利于整體化考慮。另一種是采用套件,完成項(xiàng)目開(kāi)發(fā)全程的所有操作,目前我們選擇了兩種套件,一是微軟的VSTS,該套件和微軟的Visual Studio開(kāi)發(fā)平臺(tái)綁定,適合學(xué)習(xí).net開(kāi)發(fā)框架的同學(xué);另一種是IBM的RSA,該套件和Eclipse開(kāi)發(fā)平臺(tái)綁定,適合選擇開(kāi)源J2EE開(kāi)發(fā)框架的同學(xué)。

5.3強(qiáng)化工程實(shí)踐

大多數(shù)的軟件學(xué)院目前都開(kāi)設(shè)了專(zhuān)門(mén)的工程實(shí)踐環(huán)節(jié),但實(shí)際的效果并不盡如人意。因此我們將工程實(shí)踐環(huán)節(jié)也納入到開(kāi)放式學(xué)習(xí)體系中,以前面所說(shuō)的理論以及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)指導(dǎo)學(xué)生更好地高質(zhì)量完成整個(gè)工程實(shí)踐。

從教學(xué)方法上,工程實(shí)踐應(yīng)盡可能地貼近現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目,除了常見(jiàn)的軟件工程文檔,我們還要求學(xué)生提交過(guò)程管理類(lèi)文檔(軟件開(kāi)發(fā)合同、會(huì)議記錄、工作日程記錄、合同執(zhí)行報(bào)告:財(cái)務(wù)報(bào)告和開(kāi)發(fā)過(guò)程報(bào)告、個(gè)人總結(jié)、小組總結(jié)等)。

從技術(shù)上,學(xué)生可以自由選題,也可參考工程實(shí)踐題庫(kù)中的選題。選題涉及所有領(lǐng)域課程包含的內(nèi)容。要求學(xué)生必須采用實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中介紹的工具全程介入項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段。學(xué)院設(shè)立專(zhuān)門(mén)的工程實(shí)踐網(wǎng)站提供學(xué)生選題及交流,以及指導(dǎo)教師的監(jiān)督。

從教學(xué)形式上,則注重如何實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型軟件人才的核心能力分析與培養(yǎng),要求學(xué)生運(yùn)用職業(yè)實(shí)踐子知識(shí)體系中的相應(yīng)內(nèi)容,鍛煉學(xué)生的口頭表達(dá)能力、書(shū)面表達(dá)能力等。通過(guò)學(xué)生的開(kāi)題演講、采用各種工具完成相應(yīng)的項(xiàng)目文檔、結(jié)題答辯等環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。

從實(shí)踐效果評(píng)價(jià)上,我們制定了一系列的成績(jī)考核方法、管理考核信息、分析考核結(jié)果、評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量等措施,實(shí)現(xiàn)完整的考核體系。

6結(jié)論

軟件工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng),在學(xué)科教育與培養(yǎng)面向市場(chǎng)需求的人才方面有著事實(shí)上的矛盾。軟件學(xué)院現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)體系存在著專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置定位不準(zhǔn)確、課程實(shí)驗(yàn)師資不足、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容質(zhì)量不高、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和管理落后等問(wèn)題。根據(jù)軟件工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)所面臨的挑戰(zhàn),在充分調(diào)研IEEE SWEBOK和CC2004SE知識(shí)體系的基礎(chǔ)上,針對(duì)軟件學(xué)院的工程碩士,我們提出了軟件工程碩士開(kāi)放式教學(xué)體系的建設(shè),圍繞專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生的工程實(shí)踐,引入課程組的概念,制定了一套較為完整的開(kāi)放式實(shí)踐教學(xué)實(shí)施計(jì)劃。

參考文獻(xiàn) :

[1] Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Software Engineering [EB/OL]. [2004-08-25]. /ccse/SE2004Volume.pdf.

[2] 翁敬農(nóng),劉云. 北航軟件學(xué)院本科生實(shí)踐教學(xué)體系的研究與實(shí)踐[J]. 計(jì)算機(jī)教育,2007(11).

[3] 王移芝,林艷琴.“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程”實(shí)踐教學(xué)體系的研究與實(shí)踐[J]. 實(shí)踐教學(xué),2008(8).

[4] 謝芳清,閆大順. 計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的研究[J]. 中國(guó)科技信息,2008(9).

篇3

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(zhuān)業(yè)有物理學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、教育學(xué)、工程學(xué)、會(huì)計(jì)學(xué)、大眾傳播學(xué)、圖書(shū)館科學(xué)、音樂(lè)、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(jì)算機(jī)工程、土木工程、材料科學(xué)與工程、機(jī)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(jiǎng)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(jì)算機(jī)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(jì)了因特網(wǎng)瀏覽器軟件Mosaic及Netscape;身價(jià)一度超過(guò)比爾?蓋茨成為世界首富的甲骨文公司(Oracle)董事長(zhǎng)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(shū);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(zhǎng)兼首席執(zhí)官杰克?韋爾奇(Jeck Welch)是伊利諾大學(xué)香檳分?;げ┦俊=刂?003年,該大學(xué)共有二十位教授及校友榮獲過(guò)諾貝爾獎(jiǎng),兩位校友榮獲過(guò)圖靈獎(jiǎng),一位教授榮獲過(guò)菲爾茲獎(jiǎng),二十一位教授及校友榮獲過(guò)普利策獎(jiǎng),十一位教授榮獲過(guò)美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)?,現(xiàn)任教授中有兩位普利策獎(jiǎng)得主、二十六位美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、二十九位美國(guó)國(guó)家工程院院士。

該校的計(jì)算機(jī)系創(chuàng)建于1972年,多年來(lái)在全美排名一直保持在Top5之內(nèi),一些事實(shí)也無(wú)可爭(zhēng)辯地捍衛(wèi)著這一地位:世界上最早的計(jì)算機(jī)Eniac誕生在這里;世界上第一個(gè)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(jì)算機(jī)界赫赫有名;其國(guó)家超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用中心(NCSA)是全美國(guó)五大計(jì)算機(jī)研究中心之一。

課程設(shè)置

該校計(jì)算機(jī)系的課程設(shè)置乍一看上去和國(guó)內(nèi)大學(xué)似乎沒(méi)有什么大的區(qū)別。對(duì)本科生來(lái)說(shuō),“1”開(kāi)頭的系列基礎(chǔ)課程,主要是包括計(jì)算機(jī)導(dǎo)論,離散數(shù)學(xué)等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程;“2”開(kāi)頭的是更專(zhuān)業(yè)一些的課程,比如類(lèi)似國(guó)內(nèi)操作系統(tǒng)的System Programming、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);“3”開(kāi)頭的目前僅有兩門(mén)課:397 Individual Study和398 Special Topics in CS,主要是擴(kuò)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(kāi)頭的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程和以“5”開(kāi)頭的專(zhuān)業(yè)課程,其中以598開(kāi)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(duì)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(xiàng)目和最后的考試。但實(shí)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(lèi)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?jī)蓚€(gè)學(xué)位;另兩種是計(jì)算機(jī)科學(xué)本科學(xué)位和軟件工程學(xué)位。每一種根據(jù)對(duì)學(xué)生都有不同的學(xué)分和課程要求。比如對(duì)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(lèi)。論文學(xué)位中和國(guó)內(nèi)一樣分碩士生和博士生。普通論文碩士要求28個(gè)課程學(xué)分和4個(gè)論文學(xué)分。博士生的總學(xué)分要求是96個(gè)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(gè)論文學(xué)分;學(xué)士直讀的博士生要求96個(gè)課程學(xué)分。目前注冊(cè)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(guó)內(nèi)相類(lèi)似的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,比如計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、軟件體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、軟件工程;到很專(zhuān)業(yè)的課程,比如算法、密碼學(xué)導(dǎo)論、程序驗(yàn)證、自主信息系統(tǒng)、形式化軟件開(kāi)發(fā)方法以及以598打頭的帶有主講教師名字代號(hào)的擴(kuò)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(mén),研究生的更是多達(dá)102門(mén)。當(dāng)然有不少課程是兩者都可以選修的。一般一門(mén)課程3~4個(gè)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(zhuān)門(mén)從事這一方面研究的權(quán)威,有著多年的研究經(jīng)驗(yàn)。比如我所選修的“程序驗(yàn)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(jí)權(quán)威。這保證了任課教師在講授課程的同時(shí)貫穿了該課程在學(xué)科中的領(lǐng)先技術(shù)和知識(shí)。同時(shí),比較明顯的一點(diǎn)是課程結(jié)合實(shí)際動(dòng)手的項(xiàng)目比較緊密。比如我所選修的“程序驗(yàn)證”課程雖然有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)背景,介紹了等式邏輯和重寫(xiě)邏輯,但該課程輔以該實(shí)驗(yàn)室的Maude系統(tǒng)作為實(shí)踐工具,所以所介紹的理論可以實(shí)實(shí)在在地在計(jì)算機(jī)上看到其作用和結(jié)果。“程序設(shè)計(jì)原理”這門(mén)課也使用了Maude系統(tǒng)作為高級(jí)程序語(yǔ)言的規(guī)格說(shuō)明語(yǔ)言,這立刻就讓本來(lái)很抽象的兩門(mén)課有了感性認(rèn)識(shí)的平臺(tái),學(xué)生可以立刻通過(guò)工具感受邏輯在計(jì)算機(jī)中的作用,可以使用該工具立刻設(shè)計(jì)出自己的新的程序語(yǔ)言。相比而言,國(guó)內(nèi)類(lèi)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(jì)算機(jī)中,學(xué)程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)多是看看別人設(shè)計(jì)的語(yǔ)言是怎樣的,難以在短時(shí)間內(nèi)自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)。

開(kāi)放性

這半年中我感受最深的當(dāng)數(shù)該系信息資源的開(kāi)放性。從課程上來(lái)說(shuō),每學(xué)期的每一門(mén)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(xiàng)目以及閱讀的參考資料。和課程相對(duì)應(yīng),每位教授都開(kāi)設(shè)一個(gè)甚至多個(gè)專(zhuān)題討論會(huì),這些討論會(huì)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(gè)討論組由教授主持每周定時(shí)討論一至兩個(gè)小時(shí),同時(shí)維護(hù)一個(gè)網(wǎng)站公布每次討論的主題或是論文。所以,和國(guó)內(nèi)的例會(huì)不同,這些討論會(huì)除了教授自己的學(xué)生,往往會(huì)有一些感興趣的學(xué)生或是像我這樣訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者參加。通過(guò)這樣的方式,也有教授的介紹,我和目前我感興趣的幾個(gè)教授都交流過(guò),他們都很細(xì)致地介紹自己的研究,包括介紹實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的軟件工具。而這些軟件工具都放在他們自己實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)站上,有的是可以免費(fèi)使用的,有的甚至是源碼公開(kāi)的,同時(shí)有他們公開(kāi)發(fā)表的論文。有兩位教授的實(shí)驗(yàn)室研究?jī)?nèi)容我比較感興趣,但他們還沒(méi)有源碼,經(jīng)過(guò)兩次討論后,他們都表示可以提供源碼以便進(jìn)行進(jìn)一步的研究。同時(shí),我找他們的學(xué)生詢(xún)問(wèn)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(shí)甚至花費(fèi)兩個(gè)多小時(shí)。

其實(shí)這一點(diǎn)在我聯(lián)系訪(fǎng)問(wèn)的Host Professor時(shí)就感受頗深:每一位教授都可以在他們的主頁(yè)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(xiàng)目、學(xué)生、聯(lián)系方式等等。對(duì)比國(guó)內(nèi)同行,很多都沒(méi)有自己的主頁(yè),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(yè)的概述而已。這導(dǎo)致國(guó)內(nèi)很多信息無(wú)法交流。當(dāng)然,我想這也有一點(diǎn)客觀(guān)原因,就該系的項(xiàng)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(shí)際產(chǎn)品,而是公開(kāi)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(guó)內(nèi)很難找到根據(jù)研究成果完成的軟件工具,因?yàn)橐话闳绻龅焦ぞ?,都希望更進(jìn)一步做到產(chǎn)品化,能以此爭(zhēng)取到橫向課題的支持,以便彌補(bǔ)縱向課題經(jīng)費(fèi)的不足。由于橫向課題講求實(shí)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(kāi)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(jì)算機(jī)和系統(tǒng);復(fù)雜生物及計(jì)算生物;數(shù)據(jù)庫(kù)及信息系統(tǒng);圖形圖像和人機(jī)界面;系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò);程序語(yǔ)言、形式化系統(tǒng)和軟件工程;以及科學(xué)計(jì)算。但在我所參加的討論中,經(jīng)??梢钥吹蕉鄠€(gè)實(shí)驗(yàn)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(huì)上,就有體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生;上一周的軟件工程討論會(huì)上,報(bào)告者是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生,因?yàn)樗墓ぷ鲀?nèi)容涉及到用數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行軟件調(diào)試,同時(shí)與會(huì)的還有該實(shí)驗(yàn)室的兩位教授以及其他實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生。同一個(gè)研究領(lǐng)域內(nèi)的合作就更多,比如我所訪(fǎng)問(wèn)的教授專(zhuān)注于程序語(yǔ)言、形式化系統(tǒng)和軟件工程領(lǐng)域,他自己的實(shí)驗(yàn)室和另外該領(lǐng)域的另一位教授Rosu的實(shí)驗(yàn)室相連,兩人合作過(guò)多篇文章,Rosu的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言以及形式化軟件開(kāi)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(guò)該系教授們的簡(jiǎn)歷,非常少有本校畢業(yè)的學(xué)生,這說(shuō)明相關(guān)合作并不是以前師生關(guān)系的繼續(xù)。同時(shí),這里常常有一些前沿講座是由斯坦福、劍橋、伯克利和愛(ài)丁堡大學(xué)的教授和博士生開(kāi)設(shè)(應(yīng)聘的博士生都要公開(kāi)做一個(gè)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??梢栽谠撓得恐艿娜諝v上看到這些通知。

其實(shí),訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者這樣的一個(gè)制度本身就是很開(kāi)放的。半年一年的互訪(fǎng),帶來(lái)了很多交互的信息。相比而言,國(guó)內(nèi)有不少實(shí)驗(yàn)室雖然也設(shè)有客座教授、開(kāi)放項(xiàng)目等,但是很難落到實(shí)處,很難有人真正是在實(shí)驗(yàn)室里交流這么長(zhǎng)時(shí)間,更多的僅僅是每年幾次的互訪(fǎng)而已。不過(guò),為每一位訪(fǎng)問(wèn)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(gè)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(gè)學(xué)生的課堂是很常見(jiàn)的,有的課程僅僅4~5個(gè)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(gè)學(xué)生,這學(xué)期選修的formal method software development也不過(guò)十七八個(gè)學(xué)生。但給我印象很深的一點(diǎn)是,從開(kāi)學(xué)到學(xué)期末,學(xué)生數(shù)目基本上保持不變,可見(jiàn)很少有人缺課。上課的氣氛很活躍,課堂上幾乎沒(méi)有見(jiàn)過(guò)學(xué)生打瞌睡,講課中間學(xué)生隨時(shí)提問(wèn),教師也是當(dāng)時(shí)就回答。對(duì)于教師提出的問(wèn)題,也幾乎沒(méi)有冷場(chǎng)沒(méi)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(guó)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(shuō)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(chēng)的評(píng)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(gè)講師就可見(jiàn)一斑。而教學(xué)顯然是很需要花費(fèi)時(shí)間和精力的。

也不是說(shuō)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(wú)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(gè)字:認(rèn)真。研究生自己決定上什么課,一個(gè)學(xué)期一般也就選修2~3門(mén)。相比而言,國(guó)內(nèi)碩士研究生一學(xué)期的課程多達(dá)七八門(mén),其中不少都是必須選修的,學(xué)生的學(xué)習(xí)相對(duì)比較被動(dòng),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(dòng)提問(wèn)。在我的一門(mén)電子商務(wù)的選修課上我就問(wèn)過(guò)學(xué)生,他們是否愿意做我以項(xiàng)目的方式提供的考試,很多學(xué)生說(shuō)很有興趣,可是卻沒(méi)有時(shí)間。必修課和學(xué)位課的項(xiàng)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(shí)在是心有余而力不足。為此我還調(diào)整過(guò)項(xiàng)目完成時(shí)間,允許學(xué)生在第二個(gè)學(xué)期開(kāi)學(xué)時(shí)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(jī),剛開(kāi)放一些的項(xiàng)目只好又恢復(fù)原狀。

篇4

伊利諾伊大學(xué)是“莫里爾法案”(由林肯總統(tǒng)在1862年簽署)生效最初十年期間通過(guò)公用土地贈(zèng)與方式創(chuàng)立的全美37所高校之一,于1868年正式開(kāi)學(xué)。其座落于美國(guó)伊利諾伊州南部安靜幽雅的姊妹城鎮(zhèn)-厄巴納和香檳,占地1458英畝,擁有272座主要建筑。此外,學(xué)校還擁有一個(gè)機(jī)場(chǎng)、433英畝森林保留地以及占地1765英畝的阿勒頓公園。

經(jīng)過(guò)近140年的發(fā)展,伊利諾依大學(xué)已經(jīng)是全美國(guó)最好的大學(xué)之一,位居全美公立大學(xué)的前五位。該校擁有僅次于哈佛大學(xué)和耶魯大學(xué)的美國(guó)第三大大學(xué)圖書(shū)館,圖書(shū)資料達(dá)一千七百多萬(wàn)冊(cè)。此外,學(xué)校還有自然史博物館、世界傳統(tǒng)文化博物館以及一個(gè)美術(shù)館和一個(gè)表演藝術(shù)中心。該校能提供一百五十多個(gè)專(zhuān)業(yè)方向領(lǐng)域的四千多門(mén)課程,每年授予一萬(wàn)五千多個(gè)學(xué)位,其中每年授予的博士學(xué)位獲得者人數(shù)穩(wěn)居全美前五名。目前,該校擁有近兩千名教授和四萬(wàn)余名學(xué)生。其中,學(xué)生由近三萬(wàn)名大學(xué)生和一萬(wàn)一千余名研究生組成,含外國(guó)留學(xué)生近五千名。

伊利諾伊大學(xué)以理工科尤稱(chēng)翹楚,穩(wěn)居全美大學(xué)排名前六位。進(jìn)一步講,有十余個(gè)本科專(zhuān)業(yè)位列全美前二十五名,其中會(huì)計(jì)學(xué)、材料學(xué)、農(nóng)業(yè)工程、土木工程、環(huán)境工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、核工程、機(jī)械工程等并位居前五位;有超過(guò)六十多個(gè)研究生專(zhuān)業(yè)位列全美前三十名,其中圖書(shū)館學(xué)、土木工程、材料學(xué)、微生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)工程、無(wú)機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、冷凝物質(zhì)、邏輯學(xué)、數(shù)論等并高居前五位。該校共有11位教師及校友榮獲過(guò)諾貝爾獎(jiǎng),18位教師及校友榮獲過(guò)普利策獎(jiǎng)。其中,該校教授巴丁因發(fā)明晶體管和提出低溫超導(dǎo)理論而成為歷史上在同一領(lǐng)域(固體物理學(xué))兩次獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的第一人。另外,尼龍的發(fā)明者卡羅瑟斯、集成電路的發(fā)明者杰克科勒比、第78屆奧斯卡金像獎(jiǎng)最佳導(dǎo)演獲得者李安等均為該校畢業(yè)生,我國(guó)前著名科學(xué)家竺可楨早年也曾在該校攻讀農(nóng)學(xué)。

非常幸運(yùn)和特別值得一提的是,此番留學(xué)團(tuán)隊(duì)組成成員的研究興趣或主攻方向均屬伊利諾伊大學(xué)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向,這為各位老師的學(xué)習(xí)和提高創(chuàng)造了非常重要的基礎(chǔ)和前提條件,同時(shí)也從側(cè)面反映了國(guó)家教育部留學(xué)基金委的工作非常到位和值得肯定。

2計(jì)算機(jī)學(xué)科課程設(shè)置的比較

我是北京交通大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的一名專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程任課教師,主要講授本科“操作系統(tǒng)”和研究生“安全操作系統(tǒng)”,有幸被分派到久負(fù)盛名的伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)神童馬克?安德森曾在那里設(shè)計(jì)了互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器軟件Mosaic及Netscape,著名的微軟IE瀏覽器至今還是構(gòu)建在Mosaic的基礎(chǔ)上。留學(xué)期間和回國(guó)后,我曾對(duì)伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)科課程設(shè)置進(jìn)行了較為粗淺的分析和對(duì)比性研究。

伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系可提供三種不同的大學(xué)學(xué)位教育(即工學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)理學(xué)學(xué)士以及文理學(xué)院的數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士、統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士)、五年制本碩連讀學(xué)位教育、輔修計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)位教育及軟件工程學(xué)歷證書(shū)。本科學(xué)位教育主要由校院教學(xué)要求和專(zhuān)業(yè)教學(xué)要求兩部分構(gòu)成。前述計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)理學(xué)學(xué)士、數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士、統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士的主要區(qū)別就在于學(xué)院要求和專(zhuān)業(yè)要求的不同。例如,工學(xué)院要求物理與化學(xué),而文理學(xué)院則不要求,同時(shí)兩個(gè)學(xué)院的一般教學(xué)要求也略微有所不同。不同專(zhuān)業(yè)間的教學(xué)要求區(qū)別在于數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)要求多上三門(mén)不同的數(shù)學(xué)類(lèi)課程,同時(shí)又比計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)少上五門(mén)計(jì)算機(jī)科學(xué)類(lèi)課程。統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)和數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的要求大致相同,只是用統(tǒng)計(jì)學(xué)類(lèi)課程替代了某些數(shù)學(xué)類(lèi)課程。對(duì)于三個(gè)專(zhuān)業(yè)來(lái)講,有15門(mén)數(shù)學(xué)類(lèi)或計(jì)算機(jī)科學(xué)類(lèi)課程是相同的,所以共性大于不同。需要指出的是,計(jì)算機(jī)科學(xué)類(lèi)課程由計(jì)算機(jī)科學(xué)系負(fù)責(zé)開(kāi)設(shè)和講授,課號(hào)、名稱(chēng)及要求完全一致。這和國(guó)內(nèi)的大學(xué)是不一樣的,至少北京交通大學(xué)是如此:和計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)較為相似的理學(xué)院的信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的某些計(jì)算機(jī)類(lèi)核心課程(如“操作系統(tǒng)”)的要求和講授就與計(jì)算機(jī)學(xué)院無(wú)關(guān)。此外,國(guó)內(nèi)大學(xué)本科培養(yǎng)方案則由通識(shí)教育、學(xué)科門(mén)類(lèi)教育、自主教育三部分教學(xué)要求構(gòu)成,它們與伊利諾伊大學(xué)的學(xué)院級(jí)或?qū)I(yè)級(jí)教學(xué)要求間的對(duì)應(yīng)關(guān)系并不明晰。其中,通識(shí)教育由綜合基礎(chǔ)和基本技能組成,為面向全校本科生的公共要求(伊利諾伊大學(xué)在這點(diǎn)上似乎不太明確或較弱);學(xué)科門(mén)類(lèi)教育由學(xué)科門(mén)類(lèi)基礎(chǔ)課程、大類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程和專(zhuān)業(yè)課程構(gòu)成;自主教育包括全校通識(shí)教育與各學(xué)科門(mén)類(lèi)教育課程與實(shí)踐、系列講座、競(jìng)賽、證書(shū)、科研論文、自主和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、就業(yè)實(shí)踐、科研實(shí)踐等,是我國(guó)高校為加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)和推動(dòng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力而引入的具有中國(guó)特色的課程學(xué)分組成,國(guó)外自然無(wú)等同物。

具體以計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案為例對(duì)比來(lái)講,伊利諾伊大學(xué)總共要求128學(xué)分,含學(xué)院級(jí)要求39-51學(xué)分、專(zhuān)業(yè)要求76-85學(xué)分(參表1所示);北京交通大學(xué)總學(xué)分要求為190學(xué)分,含通識(shí)教育必修40學(xué)分和選修20學(xué)分、學(xué)科門(mén)類(lèi)教育必修97.5學(xué)分和選修22.5學(xué)分以及自主教育選修10學(xué)分(參表2所示)。后者比前者高出62學(xué)分,主要包括必修類(lèi)的英語(yǔ)16學(xué)分(國(guó)外對(duì)外語(yǔ)的要求為0-12學(xué)分,注意其并未指定特定語(yǔ)種)、選修類(lèi)的自主教育10學(xué)分。國(guó)內(nèi)通識(shí)教育綜合基礎(chǔ)部分(必修22學(xué)分、選修14學(xué)分)近似等同于國(guó)外的人文社會(huì)科學(xué)類(lèi)課程(18學(xué)分),但多出18學(xué)分的教學(xué)要求。另外,國(guó)外大學(xué)專(zhuān)門(mén)設(shè)立寫(xiě)作課程(含4學(xué)分寫(xiě)作I、3學(xué)分高級(jí)寫(xiě)作)來(lái)傳授和培養(yǎng)學(xué)生的寫(xiě)作技巧與能力,國(guó)內(nèi)大學(xué)則主要通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的論文寫(xiě)作(畢業(yè)設(shè)計(jì)共16學(xué)分)來(lái)達(dá)到相同的目標(biāo)。國(guó)外大學(xué)把普通化學(xué)I和普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)I(共計(jì)4小學(xué)分)作為工科專(zhuān)業(yè)的公共基本要求,而國(guó)內(nèi)大學(xué)如計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)在內(nèi)的工科專(zhuān)業(yè)則可以不選修化學(xué)類(lèi)課程;同時(shí),國(guó)內(nèi)大學(xué)設(shè)定數(shù)學(xué)、物理類(lèi)課程同為學(xué)科門(mén)類(lèi)基礎(chǔ)課程,而國(guó)外大學(xué)則把其中的微積分、概率論或統(tǒng)計(jì)學(xué)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)要求。

表1 伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)本科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案

注:表中大類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論與實(shí)踐(必修)主要包括計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、電子技術(shù)類(lèi)課程(電路分析基礎(chǔ)3學(xué)分、模擬電子技術(shù)3學(xué)分、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)1學(xué)分、數(shù)字電子技術(shù)3學(xué)分、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)1學(xué)分)、計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)類(lèi)課程(離散數(shù)學(xué)8學(xué)分)、計(jì)算機(jī)軟件類(lèi)課程(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4學(xué)分、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)4學(xué)分、操作系統(tǒng)4學(xué)分,編譯原理3學(xué)分)、計(jì)算機(jī)硬件類(lèi)課程(計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)2學(xué)分、計(jì)算機(jī)組成原理3學(xué)分、計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)1學(xué)分)等;專(zhuān)業(yè)主修(必修)課程主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理、接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。專(zhuān)業(yè)特色課程(選修)則劃分為四個(gè)方向給出可選課程:1、計(jì)算機(jī)軟件類(lèi)(軟件測(cè)試、統(tǒng)一建模語(yǔ)言、高性能計(jì)算導(dǎo)論、軟件工程、Web程序設(shè)計(jì)、Unix/Linux環(huán)境下程序設(shè)計(jì)、XML程序設(shè)計(jì)、軟件類(lèi)綜合實(shí)踐);2、計(jì)算機(jī)硬件類(lèi)(計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、硬件類(lèi)綜合實(shí)踐);3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類(lèi)(計(jì)算機(jī)安全保密、網(wǎng)絡(luò)安全與管理);4、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)類(lèi)(人工智能、人機(jī)交互技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助造型與動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、數(shù)字圖像處理)。

伊利諾伊大學(xué)要求學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握數(shù)字計(jì)算機(jī)的理論、設(shè)計(jì)和應(yīng)用的廣博深厚的知識(shí)。前兩年主要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)與物理以及入門(mén)性計(jì)算機(jī)科學(xué)基本原理。第三年完成基本的計(jì)算機(jī)科學(xué)課程,并要求選修和拓展學(xué)生的理論基礎(chǔ)。第四年鼓勵(lì)學(xué)生就自己感興趣的方向和課題進(jìn)行學(xué)習(xí)和深入的理解(均為選修課)。進(jìn)一步說(shuō),國(guó)外大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)關(guān)于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)特色課程的公共要求簡(jiǎn)單明晰,僅包括計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與軟件原理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)I/II、系統(tǒng)編程、大程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目、計(jì)算理論入門(mén),等,而多達(dá)24-27學(xué)分允許學(xué)生可按計(jì)算機(jī)科學(xué)、科學(xué)計(jì)算(計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程)、數(shù)學(xué)三大方向分軌選課(參表3所示);而其中在計(jì)算機(jī)科學(xué)方向并給出系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形學(xué)、人機(jī)交互、編程語(yǔ)言、人工智能、信息安全、網(wǎng)絡(luò)等八個(gè)子方向,在科學(xué)計(jì)算方向上并給出航空宇宙工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)、天文學(xué)、大氣科學(xué)、生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)儀器、生物分子工程、化學(xué)工程、化學(xué)、控制、電子工程、工程機(jī)械學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、遺傳學(xué)、地質(zhì)學(xué)、制造工程、材料科學(xué)、機(jī)械工程、建模與仿真、神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)、原子工程、運(yùn)籌學(xué)、優(yōu)化、物理學(xué)、等離子工程、心理學(xué)、放射學(xué)工程、機(jī)器人學(xué)、信號(hào)與圖像處理、統(tǒng)計(jì)學(xué)、結(jié)構(gòu)工程等三十多個(gè)子方向上給出細(xì)化且較為明確的各6-分的選課指導(dǎo)和教學(xué)要求。

表3 伊利諾伊大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)按方向分軌選課

相比較之下,國(guó)內(nèi)大學(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)設(shè)立的公共特色專(zhuān)業(yè)課程則較多,有時(shí)即便劃分出一些方向,要么方向太大,要么選課思路和教學(xué)要求不太明確。

3教學(xué)科研、學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)及其他

在伊利諾伊大學(xué),我主要選擇了三門(mén)與我在國(guó)內(nèi)所授課程及研究方向關(guān)系密切的計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程(包括CS 423 Operating System Design“操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,CS 523 Advanced Operating Systems“高級(jí)操作系統(tǒng)”和CS498DM Software Testing“軟件測(cè)試”)進(jìn)行旁聽(tīng)學(xué)習(xí)。

從專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容組織安排及教學(xué)環(huán)節(jié)課堂組織可以看出,國(guó)外大學(xué)始終貫徹教學(xué)過(guò)程以“學(xué)生”為主體的宗旨和理念,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),要求學(xué)生在課前完成充分的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備、課后完成復(fù)習(xí)思考或上機(jī)作業(yè),否則課堂根本就是聽(tīng)天書(shū),學(xué)不會(huì)是學(xué)生自己的事情且歸因于其自身的問(wèn)題);授課教師在課堂上主要扮演組織者的角色,引領(lǐng)學(xué)生在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念原理或軟件測(cè)試基本理論與技術(shù)的知識(shí)海洋中暢游,或快速前行或停下來(lái)慢慢品嘗,或提出問(wèn)題讓學(xué)生分組討論和自己給出答案,或啟發(fā)式般把教學(xué)話(huà)題引向研究前沿進(jìn)而開(kāi)闊學(xué)生的課程視野和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情。相比較之下,國(guó)內(nèi)課程教學(xué)則把更多的責(zé)任賦予教師,要求教師關(guān)于課程教學(xué)內(nèi)容組織的科學(xué)性并深入淺出地講清楚、講徹底,對(duì)學(xué)生的要求不是非常強(qiáng)調(diào)。

同時(shí),國(guó)外大學(xué)授課教師關(guān)于課堂組織的自主性更為靈活多樣。其間,軟件測(cè)試授課教師并邀請(qǐng)了知名計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)公司的資深測(cè)試師就軟件測(cè)試的公司組織運(yùn)作方式和軟件測(cè)試技術(shù)及實(shí)用技巧,使學(xué)生實(shí)現(xiàn)了與社會(huì)公司及實(shí)用技術(shù)的零距離接觸;操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)授課教師并委托她的兩個(gè)研究生分別就他們當(dāng)前所作科研課題項(xiàng)目階段成果的主題報(bào)告,使學(xué)生對(duì)操作系統(tǒng)領(lǐng)域的研究前沿及自己將來(lái)可以利用本門(mén)課程所學(xué)知識(shí)在實(shí)業(yè)界有所作為的方向有了感性和更為明確的認(rèn)識(shí);高級(jí)操作系統(tǒng)授課教師更是針對(duì)研究生授課對(duì)象、采取自己在課程前后把關(guān)、指定不同主題和分發(fā)文獻(xiàn)資料由所有學(xué)生依次輪流課堂匯報(bào)的形式,既完成了課程內(nèi)容的深度挖掘拓展及學(xué)生關(guān)于課程內(nèi)容全面掌握的教學(xué)任務(wù),又培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,還提高了學(xué)生的科研文獻(xiàn)閱讀水平、科研調(diào)研能力和演講報(bào)告能力。另外,我還在伊利諾伊大學(xué)強(qiáng)化英語(yǔ)學(xué)院參加了教學(xué)術(shù)語(yǔ)與教育學(xué)(Professional Language and Pedagogy, 簡(jiǎn)稱(chēng)PLP)和美國(guó)文化與交流( American Culture and Communication, 簡(jiǎn)稱(chēng)ACC)等兩門(mén)課程的學(xué)習(xí),其課堂組織形式和授課方式則更為多樣化,或讓學(xué)生自己走上講臺(tái)實(shí)踐和體驗(yàn)課堂講授和組織技巧,或?qū)嵉貐⒂^(guān)訪(fǎng)問(wèn)當(dāng)?shù)貓D書(shū)館、校園問(wèn)路、到餐館點(diǎn)菜用餐、到咖啡屋品嘗咖啡,甚至安排了與當(dāng)?shù)鼐用衽鋵?duì)、每周定時(shí)交流談話(huà)一次的環(huán)節(jié),這對(duì)于日益國(guó)際化的國(guó)內(nèi)大學(xué)的語(yǔ)言教學(xué)的開(kāi)展無(wú)疑具有非常重要的借鑒作用。

從課程評(píng)分環(huán)節(jié)而言,國(guó)外課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)并以較高權(quán)重計(jì)入課程最終成績(jī),鼓勵(lì)分組協(xié)作但應(yīng)通過(guò)團(tuán)隊(duì)演講或逐個(gè)交流等來(lái)細(xì)化組員得分等級(jí),課程最終成績(jī)由期中考試成績(jī)、平時(shí)成績(jī)(考勤與平時(shí)作業(yè))、實(shí)踐環(huán)節(jié)成績(jī)和期終考試成績(jī)綜合構(gòu)成從而避免單純依靠期終考試成績(jī)計(jì)分機(jī)制可能造成的期末突擊風(fēng)與無(wú)法真正掌握知識(shí)等弊端,其中平時(shí)成績(jī)、實(shí)踐環(huán)節(jié)得分和期中成績(jī)的計(jì)算充分利用和信任研究生助教,當(dāng)然,從另一方面講也起到了培養(yǎng)研究生工作態(tài)度和能力的效應(yīng)。國(guó)內(nèi)大學(xué)特別是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)關(guān)于課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)要求也在逐步增強(qiáng),但課程成績(jī)更多地取決于期末成績(jī),大多數(shù)課程不在設(shè)立期中考試(這在一定程度上可歸因于近年來(lái)一直不斷擴(kuò)招的客觀(guān)現(xiàn)實(shí)及由此引發(fā)的龐大工作量、教學(xué)資源等條件的限制),學(xué)生當(dāng)中抱有憑借期末突擊過(guò)關(guān)心態(tài)的現(xiàn)象較為普遍,對(duì)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的負(fù)面影響不可忽視。

當(dāng)然,這并不是說(shuō)國(guó)外大學(xué)不重視課堂教學(xué)質(zhì)量;相反,國(guó)外大學(xué)對(duì)課堂教學(xué)和成績(jī)考評(píng)的重視程度較之國(guó)內(nèi)大學(xué)有過(guò)之而無(wú)不及(只不過(guò)其更遵循“學(xué)生”作為主體的客觀(guān)教學(xué)規(guī)律并據(jù)此開(kāi)展課堂教學(xué)活動(dòng)而已),這從其在各門(mén)課程最后一節(jié)課給學(xué)生分發(fā)和要求填寫(xiě)課堂教學(xué)評(píng)價(jià)表、學(xué)年末由學(xué)生自主推選產(chǎn)生“我最敬愛(ài)的老師”以及學(xué)校專(zhuān)門(mén)常設(shè)有考卷測(cè)評(píng)研究機(jī)構(gòu)等可見(jiàn)一斑。國(guó)內(nèi)也有類(lèi)似的課堂教學(xué)評(píng)測(cè)手段,只不過(guò)基于校園網(wǎng)在網(wǎng)上展開(kāi)而已,同課堂分發(fā)為聽(tīng)課者有份的評(píng)價(jià)機(jī)制相比,網(wǎng)上硬行要求每一位同學(xué)參與測(cè)評(píng)的方法存在部分不聽(tīng)課同學(xué)隨意評(píng)價(jià)的問(wèn)題。

另外,我覺(jué)得伊利諾伊大學(xué)同一專(zhuān)業(yè)課程(主要指本科高年級(jí)專(zhuān)業(yè)課程,如CS 423和CS498DM)在本科生和研究生之間打通的做法非常值得借鑒。一方面,研究生本來(lái)就存在跨專(zhuān)業(yè)報(bào)考和錄取的現(xiàn)實(shí),自然而然地某些專(zhuān)業(yè)課程需要補(bǔ)修;另一方面,即便是本科和研究生讀的是同一專(zhuān)業(yè),也可能由于興趣或研究方向的改變而使得需要選修某些本科階段就曾開(kāi)過(guò)但不曾選修的專(zhuān)業(yè)課程。況且,國(guó)內(nèi)為研究生和本科生開(kāi)設(shè)的同一類(lèi)型課程的教學(xué)內(nèi)容往往也是大同小異,只是掌握深度和難度有所區(qū)別而已;而從實(shí)際技能與水平而言,本科高年級(jí)學(xué)生與課程學(xué)習(xí)階段的研究生本來(lái)就沒(méi)有什么大的區(qū)別。如果專(zhuān)業(yè)課程在本科和研究生之間打通,則可以節(jié)省教學(xué)資源并便于統(tǒng)一專(zhuān)業(yè)課程體系與教學(xué)安排。至于相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的本科與研究生要求的區(qū)別對(duì)待,則可采取補(bǔ)充針對(duì)研究生的課程要求、增強(qiáng)研究生實(shí)踐動(dòng)手環(huán)節(jié)或論文演講環(huán)節(jié)等措施。同樣地,碩士研究生和博士研究生的專(zhuān)業(yè)課程(如CS523)同樣可以打通。

如前所述,伊利諾伊大學(xué)的科研實(shí)力是非常強(qiáng)的,科研氛圍自然也非常濃厚。另外,從整個(gè)校園、工學(xué)院乃至計(jì)算機(jī)科學(xué)系層出不窮、從不間斷的各種類(lèi)型的學(xué)術(shù)報(bào)告、研討會(huì)或研討班,大廳或樓道里相關(guān)單位最新科研成果的展示、科研項(xiàng)目或相關(guān)人員的獲獎(jiǎng)快報(bào)以及包括微軟研究院、谷歌、摩根斯坦利等參與的主題活動(dòng)日與信息技術(shù)講座中也驗(yàn)證和說(shuō)明了這一點(diǎn)。

現(xiàn)今美國(guó)社會(huì)有其好的一面,也有其不好的一面,我們?cè)诟母镩_(kāi)放的過(guò)程中應(yīng)該學(xué)習(xí)其好的地方,但同時(shí)必須堅(jiān)持自己好的方面。換句話(huà)說(shuō),應(yīng)該在堅(jiān)持自己的好的方面的基礎(chǔ)上吸收世界文化的精髓,而非完全拋棄自我和全盤(pán)吸收他國(guó)的無(wú)論精華還是糟粕。我國(guó)從古至今一直賦予教育機(jī)構(gòu)道德教育的責(zé)任,這是非常重要和必要的,應(yīng)予堅(jiān)持、加強(qiáng)?!笆陿?shù)木,百年樹(shù)人”,無(wú)論家庭,學(xué)校還是社會(huì),要關(guān)注青少年的道德教育,付出再大也不為過(guò)。

另外,我們還利用春假參觀(guān)了著名的哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院,給我的深刻影響是哈佛校園(建設(shè))非常一般,草坪光禿禿的居多,難道真的是老牌名校不在乎這些?不過(guò),其諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)呷藬?shù)又是非常之多。果真是“山不在高,有仙則靈;水不在深,有龍則靈”吧!國(guó)內(nèi)高校是否應(yīng)該由此得到啟發(fā),把本不富足的經(jīng)費(fèi)優(yōu)先用于人才引進(jìn)和真正的科研資助上,而非老是富麗堂皇的表象第一。

三月份的一個(gè)周末,伊利諾伊大學(xué)曾舉辦了一場(chǎng)規(guī)模龐大、全校各單位甚至外聯(lián)單位一并參與、面向全社會(huì)(老少與年輕人皆有“節(jié)目”可看)的學(xué)術(shù)活動(dòng)節(jié),展示了該校相關(guān)的科研學(xué)術(shù)成果、學(xué)生科技成果及與日常生活緊密相關(guān)的科普演示實(shí)驗(yàn)等,活動(dòng)節(jié)全體總動(dòng)員和面向社會(huì)開(kāi)放的舉措值得國(guó)內(nèi)高校借鑒,這其實(shí)是拉近市民與高校距離,并向社會(huì)宣傳學(xué)校的一次大好機(jī)會(huì)。

參考文獻(xiàn)

篇5

中圖分類(lèi)號(hào):TP316 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)05(b)-0013-02

計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)對(duì)于計(jì)算機(jī)本身是至關(guān)重要的,同時(shí)它也是精確的管理計(jì)算機(jī)軟件和硬件設(shè)施,統(tǒng)一合理的協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)的各個(gè)工作流程,管理著系統(tǒng)的各個(gè)部件,起著協(xié)調(diào)溝通用戶(hù)與系統(tǒng),用戶(hù)與用戶(hù)的關(guān)系,對(duì)計(jì)算機(jī)的本身起著很強(qiáng)的控制性作用。本篇論文通過(guò)揭示計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的各個(gè)重要的作用,對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的新功能做了闡述與研究,并且通過(guò)參考各個(gè)文獻(xiàn)也對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行了分類(lèi),方便讀者了解與參考研究。

1 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的重要性

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)非常重要至關(guān)重要的部分就是計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)。科學(xué)家們?yōu)榱俗非笥?jì)算機(jī)的完美和高速,人性化,就一直不斷地對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)行研究和創(chuàng)新,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的挑戰(zhàn)性和實(shí)用性一直是科學(xué)家們追求的最終目標(biāo)。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的不同導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)需要不同的環(huán)境和各式各樣的應(yīng)用環(huán)境。計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)的重要性體現(xiàn)在不同的地方與領(lǐng)域上,例如,不管是個(gè)人的微型計(jì)算機(jī)還是大型的高智能的計(jì)算機(jī),是小型化的企業(yè)應(yīng)用還是大型企業(yè)工廠(chǎng)的自動(dòng)化經(jīng)營(yíng)和控制,都不可以缺少計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的應(yīng)用,由此可以看出計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)有多么的重要。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的職能也體現(xiàn)了它的關(guān)鍵性作用。由于時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到不斷的完善和發(fā)展,計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)施也得到不斷的更新,這些現(xiàn)象的出現(xiàn)推動(dòng)了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的進(jìn)步,使操作系統(tǒng)能夠高效率的運(yùn)用,滿(mǎn)足了人們的各種需求。但是由于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)技術(shù)的不斷提高,也使計(jì)算機(jī)的各個(gè)硬件系統(tǒng)得到不斷的完善,提高了硬件設(shè)施的速度。由此看來(lái)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是非常重要的部分。

2 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的功能

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的一個(gè)重要功能體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)掌管著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件資源和軟件資源,并且掌控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)。從而達(dá)到避免人工分配出現(xiàn)的誤差,減少外界因素對(duì)計(jì)算機(jī)的干預(yù),提高計(jì)算機(jī)的工作效率,發(fā)揮計(jì)算機(jī)智能化的作用。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的另一重要的功能就是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)能夠充分調(diào)動(dòng)和協(xié)調(diào)各個(gè)資源的相互關(guān)系,使各種資源在使用的過(guò)程中能夠相互的協(xié)調(diào),同時(shí)也使得計(jì)算機(jī)的資源的調(diào)配達(dá)到最優(yōu)化的效果,使低高速設(shè)備相互協(xié)調(diào)高速的運(yùn)行。計(jì)算機(jī)的最重要的功能就是能夠良好的溝通用戶(hù)與計(jì)算機(jī),達(dá)到人機(jī)協(xié)調(diào)共處的良好效果。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)通過(guò)掌控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)部件,協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)資源,運(yùn)用著用戶(hù)安裝的程序,形象生動(dòng)的展現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作環(huán)境,使用戶(hù)能夠方便快捷高效的使用計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)就好比我們的家是一個(gè)大的外部環(huán)境,只有家的溫馨舒適,生活在家里面的人們才會(huì)感到幸福和恬靜。所以只有計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的完善,用戶(hù)才能更好的體會(huì)到計(jì)算機(jī)的便捷與高效??偠灾?jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)是為廣大用戶(hù)而服務(wù)的。

3 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史

3.1 手工操作階段

要想了解計(jì)算機(jī)的功能及分類(lèi),我們首先要了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展歷史。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)最初是進(jìn)入手工操作階段,這個(gè)階段的主要特征是它的元器件就只有電子管,沒(méi)有操作系統(tǒng),沒(méi)有軟件資源的支持,運(yùn)算運(yùn)行的速度是非常的慢。在計(jì)算機(jī)的操控方面上,只有擁有相應(yīng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的高科技人員才能操作,計(jì)算機(jī)的程序語(yǔ)言的編寫(xiě)與設(shè)計(jì)都是通過(guò)手工操作的方式,所以使用起來(lái)是極其的復(fù)雜與困難的,當(dāng)時(shí)更沒(méi)有多少人把計(jì)算機(jī)運(yùn)用到日常生活與工程上來(lái),一般都是使用于復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算中。

3.2 多道程序系統(tǒng)階段

隨著科技的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的更新,計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)發(fā)展到了多道程序系統(tǒng)階段。這個(gè)階段的主要特征是中小集成電路被廣泛的運(yùn)用到了計(jì)算機(jī)中,計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度得到了大大的提高。

3.3 現(xiàn)代操作系統(tǒng)階段

現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)正處于大規(guī)模和超大規(guī)模的集成電路時(shí)代,微處理器的應(yīng)用使得了計(jì)算機(jī)的速度得到了質(zhì)量的提高,計(jì)算機(jī)的體積也朝著小型發(fā)展,計(jì)算機(jī)更便于攜帶,功能更多,更人性化的發(fā)展使得越來(lái)越多的人被電腦所吸引。

4 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的分類(lèi)

4.1 計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)非常復(fù)雜的組成部分,從操作系統(tǒng)的用途來(lái)看它可以分為通用和專(zhuān)用這兩大部分。從單機(jī)的方面來(lái)研究可以得知計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)可以分為單機(jī)操作系統(tǒng)和網(wǎng)路操作系統(tǒng)。從功能的不同這一方面來(lái)看,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)分為批處理系統(tǒng),網(wǎng)路系統(tǒng),分布式系統(tǒng),實(shí)時(shí)系統(tǒng)等。

4.2 批處理系統(tǒng)

在眾多計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)系統(tǒng)就是批處理系統(tǒng)。批處理系統(tǒng)的具體內(nèi)涵是批量的處理系統(tǒng)即通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)的多個(gè)作業(yè)成批列隊(duì)的分配給計(jì)算機(jī),讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)的按照特定的順序進(jìn)行排列組合。它主要包括單道批處理和多道批處理這兩個(gè)部分。

4.3 分時(shí)系統(tǒng)

分時(shí)系統(tǒng)也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的常用組合。它的概念很容易理解。即在計(jì)算機(jī)處理或使用某一資源時(shí),按照特定的規(guī)則輪流的劃分或使用計(jì)算機(jī)的某一資源。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在同一系統(tǒng)的使用過(guò)程中有多個(gè)用戶(hù)共同分享某一資源就稱(chēng)分時(shí)系統(tǒng)。在一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)中往往溝通若干個(gè)電腦終端,由此看來(lái)它有多么的重要。

4.4 實(shí)時(shí)系統(tǒng)

實(shí)時(shí)系統(tǒng)被運(yùn)用的最為廣泛。根據(jù)實(shí)時(shí)的字面意思來(lái)看我們可以清楚的知道實(shí)時(shí)系統(tǒng)能夠馬上快速的根據(jù)指令得出處理的結(jié)果。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的最大的特點(diǎn)就在于它的快捷性,系統(tǒng)能夠?qū)﹄S機(jī)發(fā)生的各種事情做成及時(shí)的回復(fù)并高速的運(yùn)行和處理。這種系統(tǒng)通常應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,比如在軍事方面,工業(yè)領(lǐng)域和日常生活當(dāng)中。人們也經(jīng)常運(yùn)用實(shí)時(shí)系統(tǒng)來(lái)訂購(gòu)機(jī)票和航班的查詢(xún)等。

4.5 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展而誕生的,它通過(guò)多個(gè)計(jì)算機(jī)的相互聯(lián)系形成了一個(gè)具體的網(wǎng)絡(luò),通過(guò)它我們可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享,它的技術(shù)也隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的革新日益的完善,它的共享性備受人們矚目。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的革新,人們對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)要求的轉(zhuǎn)變,現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)朝著越來(lái)越完善的趨勢(shì)發(fā)展。但是計(jì)算機(jī)技術(shù)不能止步不前,而應(yīng)該有新的進(jìn)步。所以我們還是要通過(guò)了解計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展,來(lái)完善計(jì)算機(jī)技術(shù),這樣才符合時(shí)代的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇6

電子商務(wù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)商務(wù)(買(mǎi)賣(mài))過(guò)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(jiàn)成熟,公眾上網(wǎng)人數(shù)在成倍增長(zhǎng)、上網(wǎng)意識(shí)逐漸加強(qiáng),電子商務(wù)的應(yīng)用也開(kāi)始廣為普及。隨著時(shí)間的積累,電子商務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)中會(huì)保存著大量的信息,這些信息包括過(guò)去、將來(lái)和現(xiàn)在的,并且是同等重要的[1]。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)很難體現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的時(shí)態(tài)性,數(shù)據(jù)處理的時(shí)空效率無(wú)疑受到局限。為此人們提出了多種時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行討論,并且通過(guò)具體實(shí)例說(shuō)明如何利用TimeDB實(shí)現(xiàn)對(duì)電子商務(wù)時(shí)態(tài)信息的數(shù)據(jù)處理。

1時(shí)態(tài)基本元素

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

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

2時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)模型

時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)在處理時(shí)間問(wèn)題時(shí),最重要的兩種時(shí)間是事務(wù)時(shí)間和有效時(shí)間。其中有效時(shí)間(ValidTime)是指一個(gè)對(duì)象在現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)生并保持的時(shí)間,是可以反映過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)的時(shí)間。事務(wù)時(shí)間(TransactionTime)是指一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象進(jìn)行操作的時(shí)間,它記錄著對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)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(kù)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(hào),合同名稱(chēng),簽約單位,簽約金額,簽約日期)(見(jiàn)表1),而時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)則是在傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上加入了時(shí)間維的概念。按Spipada和Snodgrass的意見(jiàn),時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)按功能可分為三類(lèi)∶

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

針對(duì)合同的有效性問(wèn)題,在合同信息中添加有效時(shí)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(kù)模型[6]。

3時(shí)態(tài)查詢(xún)語(yǔ)言

3時(shí)態(tài)查詢(xún)語(yǔ)言

時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)使用的語(yǔ)言有多種,目前還沒(méi)有形成較完整的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),大部分時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)查詢(xún)語(yǔ)言只是擴(kuò)展當(dāng)前的查詢(xún)語(yǔ)言,有13種被收入時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)專(zhuān)著《TemporalDatabase—Theory,DesignandImplementation》中[7]。其中TSQL2語(yǔ)言是時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)模型、時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)查詢(xún)語(yǔ)言的研究成果與SQL-92的結(jié)合,是當(dāng)前最具代表性的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)語(yǔ)言[5]。TimeDB是AndreasSteiner等人開(kāi)發(fā)的一個(gè)支持雙時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件,可以支持ATSQL2--時(shí)態(tài)查詢(xún)語(yǔ)言,下面介紹如何利用TimeDB實(shí)現(xiàn)合同關(guān)系的時(shí)態(tài)查詢(xún)。

1)創(chuàng)建合同關(guān)系

CREATETABLE合同(合同號(hào)integer,

合同名稱(chēng)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(xún)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(chēng),簽約單位,簽約金額

FROM合同;

則顯示結(jié)果如下:

lidtime合同號(hào)合同名稱(chēng)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(gè)簡(jiǎn)單的帶有有效時(shí)間信息的數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、插入數(shù)據(jù)以及查詢(xún)數(shù)據(jù),可以看出ATSQL2在標(biāo)準(zhǔn)SQL語(yǔ)句中加入時(shí)態(tài)關(guān)鍵字VALIDTIME,這樣的語(yǔ)句可以處理時(shí)態(tài)信息,也可以和標(biāo)準(zhǔn)SQL語(yǔ)句兼容,也就是標(biāo)準(zhǔn)SQL語(yǔ)句可以繼續(xù)在支持ATSQL2的TDBMS中應(yīng)用[4]。

4結(jié)束語(yǔ)

本文分析了電子商務(wù)信息中的時(shí)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(duì)目前的這種不足,結(jié)合時(shí)態(tài)信息處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)態(tài)屬性研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2004,4:58-60

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

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

[4]湯庸.時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)論[M].北京:北京大學(xué)出版社,2004

篇7

中圖分類(lèi)號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2007)05-11445-01

1 引言

根據(jù)《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告暨專(zhuān)業(yè)規(guī)范(試行)》數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)工程、軟件工程及信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)方向的核心課程,主要研究信息模型與信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)建模、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)語(yǔ)言、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、事務(wù)處理等核心內(nèi)容。其中還包括分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)挖掘、信息存儲(chǔ)與信息檢查、超文本和超媒體、多媒體信息與多媒體系統(tǒng)、數(shù)字圖書(shū)館等選修內(nèi)容。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論與設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程中核心中的核心內(nèi)容。根據(jù)筆者近二十年對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程的講授經(jīng)驗(yàn),從關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程的教學(xué)內(nèi)容出發(fā)研究數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)方法。

2 認(rèn)真分析研究教材,注重學(xué)科聯(lián)系

數(shù)據(jù)庫(kù)是研究數(shù)據(jù)處理技術(shù)的一門(mén)綜合性的學(xué)科,它涉及到離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、軟件工程、計(jì)算機(jī)原理及其它應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)和方法相結(jié)合的學(xué)科。在關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算中,用到離散數(shù)學(xué)的理論;在研究數(shù)據(jù)的物理組織時(shí),用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí);在研究事務(wù)的并發(fā)時(shí),用到操作系統(tǒng)的理論和方法;在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí),用到軟件工程的原理和方法;在講授數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成時(shí),用到計(jì)算機(jī)原理等方面的知識(shí)。由于學(xué)科的交叉性,突出了數(shù)據(jù)庫(kù)課程在整個(gè)計(jì)算機(jī)學(xué)科中的重要地位。

由于大部分學(xué)校在講授數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理前開(kāi)設(shè)了Visual Foxpro 6.0程序設(shè)計(jì)課程,它屬于原理的應(yīng)用部分,是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)品之一。教師在進(jìn)行課程講授時(shí),要結(jié)合理論講清Visual Foxpro6.0應(yīng)用了數(shù)據(jù)庫(kù)的哪些原理。如數(shù)據(jù)表來(lái)源于規(guī)范化理論或者模式分解理論,Visual Foxpro6.0講的數(shù)據(jù)表、記錄、字段(數(shù)據(jù)項(xiàng))和原理中講的關(guān)系、元組、屬性是同一個(gè)概念的不同名稱(chēng)等。

3 注重基本概念教學(xué),為理論學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)

3.1 弄清概念之間的區(qū)別與聯(lián)系

在數(shù)據(jù)庫(kù)課程的教學(xué)中,掌握好基本概念對(duì)理論課程的學(xué)習(xí)很有幫助,數(shù)據(jù)庫(kù)中的有些概念貫穿在課程的始終,這些概念的掌握對(duì)整個(gè)課程的學(xué)習(xí)有很重要的作用。如數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、關(guān)系、元組、實(shí)體、屬性、事務(wù)、完整性約束等。有的概念聯(lián)系比較緊密,弄清概念之間的聯(lián)系與區(qū)別,對(duì)概念的掌握有較大幫助。如實(shí)體和屬性的概念,實(shí)體是客觀(guān)存在并可以相互區(qū)別的事物,屬性是對(duì)實(shí)體特征的描述,它們之間有必然的區(qū)別,但是也有一定的關(guān)系。實(shí)體和屬性不是絕對(duì)的,如果屬性需要進(jìn)一步描述,則屬性就作為實(shí)體,反之如果實(shí)體不需要再進(jìn)一步描述,則實(shí)體也可以作為另一實(shí)體的屬性。如在考慮學(xué)生管理數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),政治面貌如果只考慮現(xiàn)在的情況(黨員、團(tuán)員等),則政治面貌就是學(xué)生實(shí)體的屬性,但是如果考慮學(xué)生何時(shí)入團(tuán)、何時(shí)入黨,則政治面貌就是一個(gè)實(shí)體。再如事務(wù)和程序的概念等都有較強(qiáng)的聯(lián)系。

3.2 掌握概念定義的前提和層次性

數(shù)據(jù)庫(kù)中的概念由漸入深,隨著課程教學(xué)內(nèi)容的逐漸深入一些基本概念也更加具體和完善。例如在課程中,有四個(gè)地方都定義了碼,在介紹概念模型時(shí),碼定義為:唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集。在研究關(guān)系模型時(shí),碼定義為:表中的某個(gè)屬性組,它可以唯一確定一個(gè)元組。給出了碼的粗略描述,沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的量化定義。而在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中,講授關(guān)系的形式化定義時(shí),碼定義為:若關(guān)系中某一屬性組的值能唯一的標(biāo)識(shí)一個(gè)元組,則稱(chēng)該屬性組為候選碼,若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼,則選中一個(gè)為主碼。在講授規(guī)范化理論時(shí),學(xué)習(xí)了函數(shù)依賴(lài)后,利用函數(shù)依賴(lài)的概念定義碼為:設(shè)K為R中的屬性或者屬性組合,若KU則K為R的候選碼。若候選碼多于一個(gè),則選定其中的一個(gè)為主碼。從理論上來(lái)說(shuō),這四個(gè)概念都是正確的,但一個(gè)比一個(gè)更具體、更嚴(yán)密、更準(zhǔn)確。

同樣在對(duì)函數(shù)依賴(lài)講授時(shí)也采用了同樣的手法,在關(guān)系數(shù)據(jù)理論中函數(shù)依賴(lài)定義為:設(shè)R(U)是屬性集U上的關(guān)系模式,X、Y是U的子集,若對(duì)于R(U)的任意一個(gè)可能的關(guān)系r,r中不可能存在兩個(gè)元組在X上的屬性值相等,而在Y上的屬性值不等,則稱(chēng)X函數(shù)確定Y或者Y函數(shù)依賴(lài)于X,記作XY。為了便于Armstrong公理的證明,對(duì)函數(shù)依賴(lài)又給出了定量的描述。定義為:若對(duì)于R(U)的任意一個(gè)可能的關(guān)系r,t和s是r的任意兩個(gè)元組,X、Y是U的子集,若對(duì)于任意一個(gè)t[X]=s[X],必然有t[Y]=s[Y],則稱(chēng)X函數(shù)確定Y或者Y函數(shù)依賴(lài)于X,記作XY。教師要講清楚對(duì)同一概念為什么這樣處理,這些概念層層的描述有什么好處。掌握了同一概念的不同定義,便于對(duì)這些概念的深入理解。

4 注重理論與實(shí)踐的結(jié)合

4.1 注重動(dòng)手能力,搞好課程實(shí)驗(yàn)

學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(kù)課程的主要目的是為了應(yīng)用,結(jié)合所學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言搞好每一章的課程實(shí)驗(yàn),以便驗(yàn)證所學(xué)理論是很重要的。如在講授SQL語(yǔ)言時(shí),讓學(xué)生建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),并結(jié)合所學(xué)內(nèi)容做查詢(xún)、插入、刪除、修改等實(shí)際操作,真正理解和掌握SQL語(yǔ)言的應(yīng)用環(huán)境。在講授數(shù)據(jù)庫(kù)安全性和完整性時(shí),利用實(shí)際系統(tǒng)讓學(xué)生對(duì)系統(tǒng)做數(shù)據(jù)控制。提高學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)課程的認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。

4.2 加強(qiáng)課程設(shè)計(jì),提高學(xué)生綜合能力

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論主要是為了指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)踐,通過(guò)系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和部分單元訓(xùn)練,通過(guò)課程設(shè)計(jì)讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的全過(guò)程,并進(jìn)一步掌握數(shù)據(jù)庫(kù)課程。課程設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)中必不可少的,我采取將學(xué)生分組的方式每5-6名同學(xué)一組,為每組同學(xué)擬定一個(gè)題目,如圖書(shū)管理系統(tǒng)、學(xué)生檔案管理系統(tǒng)、銷(xiāo)售管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)等,教師提出要求讓學(xué)生深入圖書(shū)館、學(xué)生管理部門(mén)或者企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查,進(jìn)行需求分析設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)流圖,編寫(xiě)數(shù)據(jù)字典,然后進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典中提煉出E-R圖,再進(jìn)行邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和維護(hù)的設(shè)計(jì)。讓每一位同學(xué)明確數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的過(guò)程,使每一組同學(xué)進(jìn)行上機(jī)調(diào)試,使所有功能進(jìn)行程序?qū)崿F(xiàn),最后讓同學(xué)們進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯。

通過(guò)課程設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)答辯,學(xué)生鞏固了理論知識(shí),豐富了課程實(shí)踐,掌握了如何運(yùn)用理論指導(dǎo)實(shí)踐,也對(duì)今后其它課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文的書(shū)寫(xiě)打下了基礎(chǔ),收到較好的效果。

4.3 擴(kuò)展學(xué)生思路,向?qū)W生傳授新知識(shí)

由于課本的出版周期長(zhǎng),更新也較慢,也由于課本編寫(xiě)的一些要求,所以課本上有些內(nèi)容是陳舊的,對(duì)有些問(wèn)題也不可能全面的介紹,有些新知識(shí)也很難溶入到教材中。我在講授課程時(shí),除了給學(xué)生有意補(bǔ)充新知識(shí)外,又給學(xué)生開(kāi)設(shè)了“數(shù)據(jù)庫(kù)中的空值問(wèn)題”、“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)”、“目前數(shù)據(jù)庫(kù)的研究方向”、“數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)優(yōu)化問(wèn)題”等專(zhuān)題講座。擴(kuò)充了學(xué)生的視野,激發(fā)了學(xué)生的興趣,為他們今后的學(xué)習(xí)和研究打下了一定的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的核心課程,隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理課程也在不斷的發(fā)展,教學(xué)內(nèi)容不斷更新,教學(xué)方法也在不斷改革,所以課程教學(xué)改革是一個(gè)永恒的課題。只有不斷的改革教學(xué)方法和教學(xué)手段,才能使教學(xué)更加豐富,使學(xué)生學(xué)到更多的知識(shí)。

參考文獻(xiàn):

[1]教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)編制.高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告暨專(zhuān)業(yè)規(guī)范(試行)》[M].北京.高等教育出版社,2006.

篇8

Abstract: the article discusses the geographic information system (GIS) function, characteristics and development, exploring the application of GIS in the urban construction and the development direction.

Keywords: GIS; The spatial data; System application

中圖分類(lèi)號(hào):G623.45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

測(cè)繪技術(shù)

0.引言

GIS(Geographic Information System),地理信息系統(tǒng),是隨著地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興技術(shù),是采集、儲(chǔ)存、管理、分析、描述和應(yīng)用整個(gè)或部分地球表面與空間和地理分布有關(guān)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它的獨(dú)特之處就在于能夠把地理位置和相關(guān)屬性信息有機(jī)地結(jié)合起來(lái),其操作對(duì)象是空間數(shù)據(jù),在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下,它可以對(duì)空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實(shí)體及相互關(guān)系。通過(guò)對(duì)多因素的綜合分析,它可以迅速地獲取滿(mǎn)足應(yīng)用需要的信息,并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理結(jié)果。隨著GIS技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各領(lǐng)域、各部門(mén)的應(yīng)用日益普及和深入,GIS的潛在價(jià)值正在不斷地發(fā)現(xiàn)和挖掘。GIS系統(tǒng)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要基礎(chǔ)設(shè)施之一的重要性和不可替代性正在被廣泛認(rèn)識(shí)和接受。GIS正在逐漸成為各種各樣基于IT的信息系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)的公共平臺(tái)。GIS需要發(fā)揮的已不僅僅是其傳統(tǒng)同時(shí)也是最基本的作為空間查詢(xún)檢索和專(zhuān)題制圖輔助工具的那些功能和作用,更重要地,GIS正在逐步成為一種與我們的工作、學(xué)習(xí)、生產(chǎn)和生活密不可分的重要因素。

1.地理信息系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的研究應(yīng)用。

雖然目前地理信息系統(tǒng)軟件很多,但對(duì)它的研究應(yīng)用,歸納概括起來(lái)與兩種情況。一是利用GIS系統(tǒng)來(lái)處理用戶(hù)的數(shù)據(jù);二是在GIS基礎(chǔ)上,利用它的開(kāi)發(fā)功能進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),成為用戶(hù)的專(zhuān)用的地理信息系統(tǒng)軟件。目前已成功地應(yīng)用到了包括資源管理、自動(dòng)制圖、設(shè)施管理、城市和區(qū)域規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運(yùn)輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類(lèi)別的一百多個(gè)領(lǐng)域。近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,加速了地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)程,在城市規(guī)劃管理、交通運(yùn)輸、測(cè)繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、制圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.1 GIS的技術(shù)特點(diǎn)

GIS的數(shù)據(jù)輸入是將現(xiàn)有資料按照統(tǒng)一的參考坐標(biāo)系統(tǒng)、統(tǒng)一的編碼輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中的過(guò)程。常規(guī)做法有地圖上手扶跟蹤數(shù)字化、圖形掃描等,目前GIS的輸入越來(lái)越多地借助非地圖形式,如利用RS(遙感技術(shù))數(shù)據(jù)和GPS(全球定位系統(tǒng))數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源;GIS的數(shù)據(jù)處理重要包括數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)綜合、數(shù)據(jù)變換等,最終形成具有拓?fù)潢P(guān)系的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。GIS中的數(shù)據(jù)分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù),大多數(shù)GIS系統(tǒng)采用了分層技術(shù),即根據(jù)地圖的某些特征,把它們分成若干圖層分別儲(chǔ)存,重要可以根據(jù)需要選定不同的圖層疊加以形成各種專(zhuān)題地圖。

在空間分析和統(tǒng)計(jì)方面GIS幫助確定地理要素之間新的關(guān)系,為用戶(hù)提供一個(gè)解決各類(lèi)專(zhuān)門(mén)問(wèn)題的工具。GIS的空間分析分為兩大類(lèi):矢量數(shù)據(jù)空間分析和柵格數(shù)據(jù)空間分析。矢量數(shù)據(jù)空間分析包括:空間數(shù)據(jù)查詢(xún)和屬性數(shù)據(jù)分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析等。柵格空間數(shù)據(jù)分析包括:記錄分析、疊加分析、統(tǒng)計(jì)分析。

1.2 GIS系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的區(qū)別

GIS有別于DBMS(數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng))。GIS具有以某種選定的方式對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和判斷的能力,而不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理,即使存貯了圖形,也是以文件形式管理,圖形要素不能分解、查詢(xún),沒(méi)有拓?fù)潢P(guān)系。管理地圖和地理信息的MIS不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DMBS。

GIS有別于MIS(管理信息系統(tǒng))。GIS要對(duì)圖形數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)共同管理、分析和應(yīng)用。MIS則只有屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的管理,即使存貯了圖形,也是以文字形式管理,圖形要素不能分解、查詢(xún),沒(méi)有拓?fù)潢P(guān)系。管理地圖和地理信息的MIS不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。

GIS有別于地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。地圖數(shù)據(jù)庫(kù)僅僅是將數(shù)字地圖有組織地存放起來(lái),不注重分析和查詢(xún),不可能去綜合圖形數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的空間分析和提供輔助決策的信息,它只是GIS的一個(gè)數(shù)據(jù)源。

GIS有別于CAD系統(tǒng)。二者雖然都有參考系統(tǒng),都能描述圖形,但CAD系統(tǒng)只處理規(guī)則的幾何圖形,屬性庫(kù)功能弱,更缺乏分析和判斷能力。

2.GIS對(duì)城市發(fā)展的影響

2.1 GIS在城市建設(shè)的應(yīng)用

空間規(guī)劃是GIS的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域,城市規(guī)劃和管理是其中主要內(nèi)容。利用GIS技術(shù)可進(jìn)行城市規(guī)劃的輔助設(shè)計(jì)、工程選址等工作,也可進(jìn)行城市管理的規(guī)劃控制、輔助決策等工作。在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境特點(diǎn),綜合考慮資源配置、市場(chǎng)潛力、交通條件、地形特征、環(huán)境影響等因素,在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置,充分體現(xiàn)了GIS的空間分析能力。

2.2 GIS在城市規(guī)劃中的作用

在GIS中,由于所獲取的地圖數(shù)據(jù)詳盡、可靠、準(zhǔn)確,大大提高了城市規(guī)劃的科學(xué)性。同時(shí),計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算和具有極強(qiáng)的邏輯判斷功能,可在短時(shí)間內(nèi)提供多方案比選,增加了規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的合理性。而且,計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)地生成各種規(guī)劃用圖、表格和報(bào)告,利用數(shù)據(jù)庫(kù)又易于刪補(bǔ)、更新,因而還可以實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)GIS的研究和使用,充分發(fā)揮數(shù)字地圖在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的作用,使信息的獲取和使用臻于統(tǒng)一,促進(jìn)城市規(guī)劃工作。

2.3對(duì)城市GIS的展望

隨著城市信息化進(jìn)程的快速發(fā)展,城市GIS將會(huì)在政府宏觀(guān)決策、城市建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用,城市GIS發(fā)展將面臨許多方面的挑戰(zhàn)。城市地理信息系統(tǒng)建立后,有條件進(jìn)行小范圍的局部更新,要堅(jiān)持通過(guò)竣工驗(yàn)收的方式,進(jìn)行竣工測(cè)量,保證地理信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量和觀(guān)勢(shì)性。同時(shí),充分利用信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),不斷完善城市地信息處理數(shù)據(jù)系統(tǒng),加強(qiáng)城市地理信息服務(wù)系統(tǒng)功能的開(kāi)發(fā)和城市地理信息網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)的建設(shè),從而實(shí)現(xiàn)地理信息的快速獲取與更新、智能化處理和一體化管理、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)管理與分發(fā)服務(wù),相信城市GIS必將迎來(lái)一個(gè)迅速發(fā)展的嶄新階段。

3.結(jié)束語(yǔ)

地理信息系統(tǒng)是一個(gè)非常全面而又非?;A(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng),優(yōu)秀的地信息系統(tǒng)可為許多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域提供基礎(chǔ)的信息情況,并通過(guò)多種計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分析及輔助覺(jué)得,本套系統(tǒng)中實(shí)用功能按照人們?nèi)粘I?、工作、出行的需求進(jìn)行設(shè)計(jì),以人們的最熟知的操作習(xí)慣入手,可為公眾提供更多更全面的服務(wù)。GIS的發(fā)展速度和規(guī)??涨?。它正在與GPS(全球定位系統(tǒng))、RS(遙感系統(tǒng))、DPS(數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng))、ES(專(zhuān)家系統(tǒng))和多媒體技術(shù)進(jìn)一步融合,擴(kuò)展其功能。一旦更全面地解決了數(shù)字地圖信息的自動(dòng)采集問(wèn)題,加強(qiáng)了空間技術(shù)的研究,將空間數(shù)據(jù)庫(kù)與方法庫(kù)、知識(shí)庫(kù)聯(lián)接起來(lái),GIS又將向集成化、智能化方向發(fā)展。將有力地推動(dòng)城市規(guī)劃管理的嚴(yán)格性,決策的科學(xué)性和設(shè)計(jì)的高效率。

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篇9

熱愛(ài)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(guò)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(shí)候進(jìn)行了專(zhuān)業(yè)的選擇,在電氣信息工程和機(jī)械工程兩個(gè)選項(xiàng)中,我選擇了后者。我的選擇在當(dāng)時(shí)有很多人難以理解,一個(gè)從電子信息與電氣工程學(xué)院轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的學(xué)生為什么沒(méi)有選擇本專(zhuān)業(yè)?為什么選擇機(jī)械工程?其實(shí)答案很簡(jiǎn)單。大一時(shí)候,我們有一門(mén)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(shuō),醫(yī)生一次辛勤的努力只能挽救一個(gè)生命,而工程師的辛勤工作卻能拯救千萬(wàn)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(jiān)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(gè)角落,徹底地改變了世界。這番話(huà)讓我受到了強(qiáng)烈的震撼。而現(xiàn)在,談及我最喜歡的電視節(jié)目,莫過(guò)于美國(guó)國(guó)家地理頻道的《空中浩劫》。這個(gè)節(jié)目記錄了全球重大的空難事故以及工程師們對(duì)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(jī)械工程的重要原因之一。

出于對(duì)機(jī)械工程的熱愛(ài),我的學(xué)習(xí)生活變得輕松快樂(lè)。平時(shí),我總是學(xué)院里最早完成課程作業(yè)的,因?yàn)槲野颜n程學(xué)習(xí)當(dāng)成一種快樂(lè)的生活方式,課程學(xué)習(xí)給我的生活增添了無(wú)盡的樂(lè)趣。也正因如此,我在平時(shí)便掌握了課程知識(shí),考試之時(shí),我無(wú)需突擊,便可輕松地取得優(yōu)異的成績(jī)。這也使得我本科的課程成績(jī)排名學(xué)院機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)第一。同時(shí),我也獲得了許多殊榮,從學(xué)院頒發(fā)的院長(zhǎng)獎(jiǎng)和杰出學(xué)術(shù)成就獎(jiǎng),到學(xué)校頒發(fā)的交大優(yōu)秀獎(jiǎng)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(guó)家頒發(fā)的國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金等。在輕松快樂(lè)的本科學(xué)習(xí)生活之余,我積極投身科研活動(dòng)中。我本科時(shí)設(shè)計(jì)的供血管內(nèi)微型手術(shù)機(jī)器人使用的微型電動(dòng)機(jī)獲得了密西根學(xué)院設(shè)計(jì)展示金獎(jiǎng)。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(lè)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(wú)比的實(shí)驗(yàn)臺(tái)架和實(shí)驗(yàn)室里忙忙碌碌的實(shí)驗(yàn)人員。然而,科研并不僅僅局限于此。實(shí)驗(yàn)固然重要,然而,人們對(duì)科研問(wèn)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(shuō)過(guò),我們科研所需的其實(shí)并不太多,一支筆和一張紙足矣。機(jī)械工程雖然是工科學(xué)科,但是進(jìn)入了更專(zhuān)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(jī)械工程專(zhuān)業(yè)理論研究。每當(dāng)有人問(wèn)起我的科研方向,我總會(huì)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(xiàng)目大量地應(yīng)用了數(shù)學(xué)和物理知識(shí)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)和振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行推導(dǎo)研究,這正是我所喜愛(ài)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(jìn)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(lái)到實(shí)驗(yàn)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?yàn)槲业目蒲袩o(wú)需笨重的實(shí)驗(yàn)器材,我可以隨時(shí)隨地進(jìn)行著我的科研,即使我不在實(shí)驗(yàn)室中。

據(jù)說(shuō)英國(guó)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(shí)也讓大家在想到一些新的想法時(shí)能夠?qū)懴聛?lái),據(jù)說(shuō)有不少科研問(wèn)題就是在這樣的紙上解決的。研一的時(shí)候,也曾聽(tīng)其他學(xué)院的一位學(xué)姐說(shuō)過(guò),她曾經(jīng)被+錯(cuò)誤的推導(dǎo)結(jié)果困擾了很久,卻在一次夢(mèng)中推導(dǎo)出了正確的結(jié)果。夢(mèng)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(gè)困擾了我一周的科研問(wèn)題。思考是科研最為關(guān)鍵的步驟,而思考隨時(shí)隨地皆可,正因有了思考,我們的生活才充滿(mǎn)了樂(lè)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(lè)。只要我們身邊有一支筆和一張紙,我們可以隨時(shí)隨地拿起筆,寫(xiě)下我們思考的問(wèn)題,推導(dǎo)出我們思考的結(jié)論,解決我們所遇到的科研問(wèn)題。

篇10

【中圖分類(lèi)號(hào)】G40057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009―8097 (2008) 09―0120―05

一 教育軟件

我國(guó)的教育軟件,其外在形式一直緊跟技術(shù)發(fā)展的方向,追蹤著最新的系統(tǒng)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)技術(shù),并已完成了從文字到圖像,再到多媒體的轉(zhuǎn)變[1], [2],以Web方式的遠(yuǎn)程教育產(chǎn)品也有很多應(yīng)用[3]。教育軟件以其交互性強(qiáng)、信息量大,能進(jìn)行快速檢索,具有多媒體功能而備受教師、家長(zhǎng)、學(xué)生的關(guān)注。關(guān)于教育軟件的概念國(guó)內(nèi)外對(duì)此一直沒(méi)有清晰的定義和分類(lèi)。隨著教育軟件領(lǐng)域逐漸成熟和普及發(fā)展,其基本定義越來(lái)越明確,本研究通過(guò)對(duì)我國(guó)教育軟件的歸納和文獻(xiàn)對(duì)比,對(duì)教育軟件進(jìn)行了詳細(xì)的歸納定義并進(jìn)行了分類(lèi)。

從廣義上講,教育軟件是基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)以服務(wù)于教育為目的的軟件產(chǎn)品,包括計(jì)算機(jī)知識(shí)教育軟件、語(yǔ)言教育軟件、科普教育軟件以及與學(xué)生課本內(nèi)容緊密結(jié)合的學(xué)生教育軟件等。此外,還包括為實(shí)現(xiàn)教育信息化、數(shù)字化開(kāi)發(fā)制作的校園管理教學(xué)軟件、學(xué)校行政辦公軟件等與教育行業(yè)相關(guān)的各類(lèi)軟件產(chǎn)品的總稱(chēng)。

狹義上的教育軟件是指根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的,表現(xiàn)特定的教學(xué)內(nèi)容,反映一定教學(xué)策略的計(jì)算機(jī)教學(xué)程序。它可以用來(lái)存貯、傳遞和處理教育的信息,當(dāng)教師用這些程序進(jìn)行教學(xué)時(shí),稱(chēng)為教學(xué)輔助軟件;當(dāng)學(xué)習(xí)者使用它來(lái)達(dá)到學(xué)習(xí)目的時(shí),稱(chēng)為自學(xué)輔助軟件,如圖1所示。狹義教育軟件是一種具有特定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)策略的計(jì)算機(jī)教育程序,是廣義教育軟件的子集。本研究是狹義教育軟件的概念,是指可以提供知識(shí)教學(xué)功能的軟件及相關(guān)的系統(tǒng),包括支持課堂學(xué)習(xí)和自我學(xué)習(xí)的各種軟件。這就是本研究界定的研究目標(biāo),即教育軟件(Educational Software,簡(jiǎn)寫(xiě)為ES,以下所提到的教育軟件均指狹義教育軟件的概念)。

教育軟件有三種屬性:第一,軟件的屬性,包括軟件的構(gòu)造性和可靠性等各種軟件特性;第二,教育的屬性,即具有教育策略。是對(duì)學(xué)生、孩子和成人進(jìn)行教育的工具,是信息智能化的工具,特別是那些與教材相配套的教育軟件;第三,意識(shí)形態(tài)的屬性,即具有教育內(nèi)容。就是要有意義、要用正確的思想去教育人、用高尚的思想去陶冶人,教育軟件是完成這種任務(wù)的載體。因此,教育軟件不僅僅是一個(gè)普通計(jì)算機(jī)軟件,還必須是具有教育內(nèi)容和策略的適應(yīng)現(xiàn)代教育體制和教學(xué)模式的軟件產(chǎn)品,是為教育過(guò)程提供服務(wù)(包括學(xué)習(xí)、管理、評(píng)價(jià)、工具等)的計(jì)算機(jī)軟件或軟件產(chǎn)品總稱(chēng)。

有些研究認(rèn)為課件(Courseware)就是教育軟件[4],九十年代的研究把教育軟件和課件統(tǒng)一為相同的概念來(lái)進(jìn)行研究[5]。課件有下列幾種解釋?zhuān)菏菫檫M(jìn)行教學(xué)活動(dòng),采用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、寫(xiě)作系統(tǒng)或其他寫(xiě)作工具所產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)軟件以及相應(yīng)的文檔資料,包括用于控制和進(jìn)行教育活動(dòng)的計(jì)算機(jī)程序,幫助開(kāi)發(fā)維護(hù)程序的文檔資料以及與軟件配合使用的課本和練習(xí)冊(cè)等[6];是指根據(jù)教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容,利用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,由教師編制的程序[7]??傊?,課件是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容而設(shè)計(jì)的反映計(jì)算機(jī)策略的計(jì)算機(jī)程序,通常稱(chēng)作計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件[4]。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)課件(Network Courseware)的概念,網(wǎng)絡(luò)課件是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下讓不同地域、不同年齡、不同階層的人通過(guò)網(wǎng)絡(luò)途徑在任何時(shí)段獲取教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)工具,也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獲取信息的一種手段,其本質(zhì)上是課件的范疇。

教育軟件一般指軟件開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)的或商業(yè)發(fā)行的用于教育的軟件,它是可運(yùn)行的程序,而課件一般是由教育工作者自己制作的用于課堂教學(xué)的程序或文件。有些課件以可執(zhí)行文件呈現(xiàn),脫離運(yùn)行環(huán)境單獨(dú)運(yùn)行,也可以稱(chēng)作教育軟件;而有些是需要運(yùn)行環(huán)境的文件,如制作doc文檔需要Word支持,ppt文檔需要PowerPoint支持,avi和mpg文件需要媒體播放類(lèi)軟件支持,網(wǎng)頁(yè)式課件需要有IE類(lèi)的瀏覽器等。因此,課件是教育軟件中的教學(xué)輔助軟件中的一種形式,通常說(shuō)教學(xué)輔助軟件包括了課件。

另外一方面,教育軟件與CAI的概念也不能混淆。CAI(Computer Assited Instruction),被譯為“計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)”,目前已基本得到教育界的認(rèn)可[3], [8], [9], [10]。CAI是以計(jì)算機(jī)為中介,模擬教學(xué)活動(dòng)中教師和學(xué)生之間的信息交流過(guò)程。關(guān)于CAI的定義有多種認(rèn)識(shí),??耍℉icks)和海德(Hyde)認(rèn)為:CAI是一種直接運(yùn)用計(jì)算機(jī)交談模式來(lái)呈現(xiàn)教材,并控制個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)過(guò)程。西柏(Sipple)的定義則是:CAI是一種將學(xué)生安置在已編寫(xiě)完成的計(jì)算機(jī)互動(dòng)模式課程中的教育觀(guān)念,計(jì)算機(jī)依照學(xué)習(xí)者先前的學(xué)習(xí)反應(yīng),選擇下一個(gè)適當(dāng)?shù)闹黝}或單元,并允許學(xué)習(xí)者按照自己的學(xué)習(xí)能力調(diào)整進(jìn)度。應(yīng)該說(shuō),計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是一個(gè)典型的依靠各種媒介傳導(dǎo)信息,并幫助學(xué)習(xí)者對(duì)日益增長(zhǎng)的知識(shí)進(jìn)行條理化的過(guò)程。

當(dāng)前,“計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)”包含的范圍為:計(jì)算機(jī)輔助教(CAI);計(jì)算機(jī)輔助教育(CBE);計(jì)算機(jī)輔助學(xué)(CAL);計(jì)算機(jī)化教學(xué)(CBI);計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用(IAC)。因此,CAI是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的一部分,教育軟件則是對(duì)“計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)”進(jìn)行支撐的軟件產(chǎn)品的界定。當(dāng)前,教育軟件發(fā)展的具體表現(xiàn)形式為:⑴ 基于Intemet網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的教育體制與教學(xué)模式;⑵ 多媒體化;⑶ 多媒體電子出版物;⑷ 教育技術(shù)理論基礎(chǔ)的研究;⑸ 人工智能在教育中應(yīng)用的研究;⑹ 教育技術(shù)應(yīng)用模式的多樣化。

結(jié)合知識(shí)管理(Knowledge Management,即KM)的層次模型還可以把教育軟件歸納為三類(lèi):數(shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)(Topic Database Software),教學(xué)輔助類(lèi)(Assistant Teaching Software)和智能教育類(lèi)軟件(Intelligent Educational Software),如圖2所示,從知識(shí)管理的方面對(duì)學(xué)習(xí)空間進(jìn)行層次的數(shù)據(jù)(Data)、信息(Information)和知識(shí)(Knowledge)的轉(zhuǎn)化過(guò)程,對(duì)應(yīng)到教育軟件方面則是三類(lèi)對(duì)學(xué)習(xí)空間不同程度化的軟件產(chǎn)品。此外,根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的教育軟件產(chǎn)品的功能可以分為六大類(lèi):資源庫(kù)類(lèi)教育軟件;教學(xué)課件類(lèi)軟件;教務(wù)類(lèi)軟件;題庫(kù)類(lèi)軟件;平臺(tái)類(lèi)軟件;個(gè)人學(xué)習(xí)類(lèi)軟件;而按照課程形式可以分為四類(lèi):學(xué)科課程,個(gè)別化學(xué)習(xí),合作學(xué)習(xí),網(wǎng)上學(xué)習(xí)。雖然對(duì)教育軟件的分類(lèi)不同,但是對(duì)教育軟件進(jìn)一步的功能抽象和特征提取,可以抽象為一種軟件模型進(jìn)行軟件質(zhì)量和價(jià)值的評(píng)測(cè)。

教育軟件不同于其他軟件,它除了可以商品化外,更為重要的它還是教育信息的載體。教育軟件的設(shè)計(jì)思想,其核心是教學(xué)思想,外延則是信息化的表現(xiàn)手段,調(diào)整傳統(tǒng)的教學(xué)模式,實(shí)踐現(xiàn)代教學(xué)思想,最終達(dá)到“教”與“學(xué)”這對(duì)基本矛盾的和諧統(tǒng)一?,F(xiàn)代科學(xué)研究表明,人在學(xué)習(xí)過(guò)程中的不同階段對(duì)信息媒體有不同的需要。一般來(lái)說(shuō),文本擅長(zhǎng)表現(xiàn)概念和刻畫(huà)細(xì)節(jié);圖形信息擅長(zhǎng)表達(dá)思想的輪廓,以及那些蘊(yùn)含于大量數(shù)值數(shù)據(jù)內(nèi)的隱性信息;視頻媒體則適合于表現(xiàn)真實(shí)的場(chǎng)景;聲音與視覺(jué)信息可以共同出現(xiàn),用于進(jìn)行效果的烘托。教育軟件是上述元素的選擇性集成,要能準(zhǔn)確反映用戶(hù)直接的交互意圖和系統(tǒng)所做出的反饋,這則是軟件的質(zhì)量關(guān)注的問(wèn)題。

二 教育軟件價(jià)值

如圖3所示為本研究基本概念的關(guān)系圖,描述了教育軟件質(zhì)量和價(jià)值轉(zhuǎn)化關(guān)系:軟件質(zhì)量和軟件價(jià)值建立在教育軟件基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)教育軟件的使用,教育軟件的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為軟件的價(jià)值,其轉(zhuǎn)化的程度由用戶(hù)的滿(mǎn)意度具體體現(xiàn)出來(lái)。下面結(jié)合我國(guó)情況,對(duì)圖中所示的基本概念進(jìn)行詳細(xì)闡述。

用戶(hù)作為軟件質(zhì)量和價(jià)值的最終檢驗(yàn)者和交付者,其核心地位已經(jīng)為現(xiàn)代軟件工程所確定[11]。生產(chǎn)者需要分析如何提高用戶(hù)滿(mǎn)意度的途徑,抽取用戶(hù)需求的屬性特征,更有效地在現(xiàn)有資源約束下增強(qiáng)軟件可用性的用戶(hù)滿(mǎn)意度,提高軟件質(zhì)量。目前,用戶(hù)滿(mǎn)意度(User Satisfaction)的研究主要局限于建立用戶(hù)滿(mǎn)意度評(píng)測(cè)指標(biāo)體系和評(píng)測(cè)模型,用于客觀(guān)地針對(duì)特定行業(yè)、開(kāi)發(fā)者和軟件進(jìn)行用戶(hù)滿(mǎn)意度調(diào)查和評(píng)測(cè)[12]。

用戶(hù)滿(mǎn)意度研究的基本目的是創(chuàng)造滿(mǎn)意的用戶(hù)交互環(huán)境。增進(jìn)的用戶(hù)滿(mǎn)意度可以提高未來(lái)的利潤(rùn),降低軟件開(kāi)發(fā)方向錯(cuò)誤造成的成本,增加軟件用戶(hù)的意愿和忠誠(chéng)度[13], [14], [15]。Howard和Sheth(1969年)認(rèn)為,滿(mǎn)意是消費(fèi)者對(duì)所付出與所獲得收益是否合理進(jìn)行評(píng)測(cè)的心理狀態(tài);Pfaff(1977年)認(rèn)為,滿(mǎn)意是產(chǎn)品組合的理想與實(shí)際差異的反映;Kotler(1995年)則認(rèn)為,滿(mǎn)意是一種人的感覺(jué)狀態(tài)的水平,它來(lái)源于對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)所設(shè)想的績(jī)效或產(chǎn)出與人們的期望所進(jìn)行的比較,Kotler進(jìn)一步將這種心理性能用用戶(hù)期望與用戶(hù)感知之差的一個(gè)函數(shù)來(lái)表示。2000年版ISO 9000族標(biāo)準(zhǔn)的基本原理和術(shù)語(yǔ)中定義了用戶(hù)滿(mǎn)意:用戶(hù)對(duì)某一項(xiàng)已滿(mǎn)足其需求和期望的程度的意見(jiàn)[16]。用戶(hù)的滿(mǎn)意程度是軟件質(zhì)量的集中反映。對(duì)于以用戶(hù)交互操作為特征的軟件(如教育軟件),用戶(hù)更多的側(cè)重需求是軟件的可用性,軟件可用性已經(jīng)被更多的開(kāi)發(fā)者和使用者所研究,面向用戶(hù)的可用性作為軟件質(zhì)量的研究核心是切實(shí)可行的。

以軟件的質(zhì)量為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)用戶(hù)滿(mǎn)意度的刻劃,進(jìn)一步可以探討教育軟件對(duì)于用戶(hù)所創(chuàng)造和實(shí)現(xiàn)價(jià)值。價(jià)值理解是評(píng)價(jià)的基礎(chǔ),對(duì)教育軟件進(jìn)行評(píng)測(cè)的基礎(chǔ)是理解什么是教育軟件價(jià)值,則需要首先了解價(jià)值。只有對(duì)價(jià)值和教育軟件價(jià)值有深入的了解,才能建立對(duì)教育軟件測(cè)試和評(píng)價(jià)有深層次研究的基礎(chǔ)。

牛津詞典把價(jià)值定義為“某個(gè)事物的品質(zhì)、被渴望性和作用”(the worth,desirability or utility of a thing)。“價(jià)值”的概念與“需要”有著緊密的關(guān)聯(lián)?!靶枰保∟eed)指的是人腦對(duì)生理需求和社會(huì)需求的反映。它是主體在生存和發(fā)展過(guò)程中,由某種缺乏而引起的攝取狀態(tài),這種狀態(tài)形成了主體生存和發(fā)展的客觀(guān)依據(jù)。而客體在某種程度上滿(mǎn)足了主體的需要,這就形成了客體對(duì)于主體的價(jià)值。所以,離開(kāi)主體的需要去談客體的價(jià)值是沒(méi)有根據(jù)的,客體的價(jià)值即是由主體的滿(mǎn)意度直接體現(xiàn)出來(lái)的。

價(jià)值(Value)是一個(gè)有多重含義的概念,每一個(gè)含義都可以在某種特定的或者獨(dú)特的環(huán)境下適用。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看價(jià)值,價(jià)值是與其有用性或者說(shuō)是效用相關(guān)的,是對(duì)某事物有用性衡量的標(biāo)準(zhǔn);從政治學(xué)角度看,價(jià)值是個(gè)人的價(jià)值體系/道德規(guī)范;從企業(yè)管理看,價(jià)值又取決于組織外部環(huán)境的性質(zhì)和程度,例如:競(jìng)爭(zhēng)性、個(gè)體利益等,以及與組織有關(guān)的因素,如組織文化、經(jīng)營(yíng)模式、個(gè)體素質(zhì)等[17]。很多時(shí)候?qū)σ粋€(gè)物品價(jià)值的正確衡量需要把這多個(gè)方面相結(jié)合,才能更加接近其實(shí)際價(jià)值。同時(shí)價(jià)值又是相對(duì)的,某物品的價(jià)值主要取決于要使用該物品的人員或組織機(jī)構(gòu)的需要。

社會(huì)對(duì)教育的需要是一種特殊的需要,是社會(huì)在發(fā)展過(guò)程中由于人才或才能的缺乏而引起的攝取狀態(tài),這種攝取狀態(tài)是教育的動(dòng)力因素,也是推動(dòng)教育發(fā)展的動(dòng)機(jī)力量。這種需要有個(gè)體以及地區(qū)、國(guó)家對(duì)教育的需要組成。個(gè)體對(duì)教育的需要是人的基本需要中引起受教育動(dòng)機(jī)的那部分,研究結(jié)果表明,這種需要幾乎覆蓋了人的基本需要的全部方面,這就形成了教育的個(gè)體價(jià)值;同樣,國(guó)家和地區(qū)對(duì)教育的需要形成教育的社會(huì)價(jià)值。因此,教育相關(guān)因素和活動(dòng)滿(mǎn)足社會(huì)群體或個(gè)體需要的程度就是教育價(jià)值。

近年來(lái),眾多研究者紛紛給出了軟件價(jià)值(Software Value)的定義[17], [18], [19],軟件價(jià)值就是最終用戶(hù)對(duì)軟件效用的一種主觀(guān)判斷,不同的情境、不同的理解都會(huì)導(dǎo)致完全不同的價(jià)值,并不是所有的價(jià)值都可以為最終用戶(hù)所理解和感覺(jué)。軟件價(jià)值并不是某個(gè)特定的軟件系統(tǒng)所產(chǎn)生的局部范圍的短期影響,其重心正漸漸向組織用戶(hù)群體層面轉(zhuǎn)移,正如Marguerite[20]定義的:軟件價(jià)值是從整個(gè)組織的角度出發(fā),考慮到所需要的資源耗費(fèi)后,軟件或系統(tǒng)為組織創(chuàng)造的持續(xù)價(jià)值。

因此,本研究強(qiáng)調(diào)從整個(gè)組織群體的角度來(lái)定義軟件價(jià)值,在一個(gè)較高的層次上看某一軟件系統(tǒng)所帶來(lái)的價(jià)值與組織戰(zhàn)略、以及群體原有的信息基礎(chǔ)進(jìn)行匹配之后所帶來(lái)的綜合價(jià)值。所以,教育軟件的價(jià)值可以從相關(guān)干系組織(Stakeholders,如教育軟件的開(kāi)發(fā)商、學(xué)校、教師和學(xué)生)對(duì)教育軟件價(jià)值綜合理解來(lái)研究,這樣也反映了教育軟件在教育軟件生存周期中與相關(guān)干系組織組成的體系中的綜合地位。

三 教育軟件價(jià)值統(tǒng)一模型ESVUM

當(dāng)前應(yīng)用教育軟件的教學(xué)的方式主要有六類(lèi):傳統(tǒng)教學(xué)軟件模型;多媒體教學(xué)模式;虛擬大學(xué)模型;網(wǎng)絡(luò)大學(xué)模型;移動(dòng)教育模型;游戲教育模式。把不同教育模式下的軟件價(jià)值干系群體進(jìn)行分類(lèi)和角色定位,如表1所示。

教育軟件由生產(chǎn)者(如企業(yè)、廠(chǎng)商、開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)等)根據(jù)用戶(hù)需求和定義進(jìn)行開(kāi)發(fā)和生產(chǎn),生產(chǎn)者保障軟件產(chǎn)品質(zhì)量,軟件作為產(chǎn)品提交給交付者(如學(xué)校、家庭、軟件決策機(jī)構(gòu)等);交付者作為決策參與者,通過(guò)價(jià)值收益進(jìn)行決策判斷,決定是否采用軟件產(chǎn)品;交付者再把軟件產(chǎn)品轉(zhuǎn)移給使用者(如教師、學(xué)生等),使用者操作和使用軟件產(chǎn)品,對(duì)工作效率進(jìn)行提高,發(fā)揮軟件產(chǎn)品的價(jià)值,對(duì)受用者(如學(xué)生、被培訓(xùn)目標(biāo)等)進(jìn)行教學(xué)工作;受用者接收教育并產(chǎn)生教育效果。需要特別說(shuō)明的是,我國(guó)教育軟件陡生產(chǎn)者除了企業(yè)等,還包括一些教育機(jī)構(gòu)(包括教育信息化部門(mén)、中小學(xué)、高校和研究機(jī)構(gòu))。

基于ESHTri模型[21]和教育軟件價(jià)值的分析,結(jié)合表1對(duì)教育軟件價(jià)值干系組織的統(tǒng)一描述,本研究得到以軟件價(jià)值鏈為主線(xiàn)的總體視圖模型,即教育軟件價(jià)值統(tǒng)一模型ESVUM(Educational Software Value Unique Model),如圖4所示。ESVUM模型從四個(gè)維度對(duì)教育軟件價(jià)值進(jìn)行了全面地分析:生產(chǎn);交付;使用;受用。生產(chǎn)者關(guān)注軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程,軟件質(zhì)量的保障和生產(chǎn)成本的控制是提高此階段軟件價(jià)值的途徑;交付者關(guān)注軟件產(chǎn)品的采購(gòu)過(guò)程,軟件購(gòu)買(mǎi)的模式和投資收益是提高此階段軟件價(jià)值的途徑;使用者關(guān)注軟件產(chǎn)品的使用過(guò)程,提高工作效率和降低工作量是提高此階段軟件價(jià)值的途徑;受用者關(guān)注軟件產(chǎn)品的教育過(guò)程,內(nèi)容的控制和教育效果是提高此階段軟件價(jià)值的途徑。教育軟件的使用過(guò)程本質(zhì)上的目標(biāo)是完成軟件教育的過(guò)程,因此軟件使用者和軟件的受用者在應(yīng)用教育軟件的教學(xué)過(guò)程中達(dá)到價(jià)值的統(tǒng)一,作為一個(gè)整體進(jìn)行研究。

四 基于ESVUM的ES價(jià)值評(píng)測(cè)框架

在圖4中上層的矩形鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)代表教育軟件的價(jià)值鏈,也是教育軟件生存周期中的四個(gè)角色,四個(gè)角色之間的關(guān)系不是各自分離的,而是相互連接的。每個(gè)角色對(duì)軟件價(jià)值的側(cè)重方面與其它角色交匯在教育軟件產(chǎn)品上,互相為基礎(chǔ)、互相支撐,構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)?;贓SVUM模型,可以建立對(duì)教育軟件產(chǎn)品價(jià)值評(píng)測(cè)的基本框架,如表2所示。各個(gè)不同群體角色有其各自可選擇測(cè)試過(guò)程和可選擇評(píng)價(jià)過(guò)程,支持各自的價(jià)值評(píng)測(cè)過(guò)程。

1 面向受用者的教育軟件價(jià)值

教育軟件的受用者是以傳統(tǒng)教學(xué)模式中的學(xué)生為基礎(chǔ)延伸出來(lái)的群體,是教育軟件傳遞教育信息的受動(dòng)目標(biāo)群體。對(duì)于受用者而言,教育軟件的價(jià)值體現(xiàn)在軟件所包含的思想和內(nèi)容的約束上,其內(nèi)容是否對(duì)認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律具有更廣泛的支持直接影響到受用者的學(xué)習(xí)效果。受用者關(guān)注軟件產(chǎn)品的教育過(guò)程,內(nèi)容的控制和教育效果是提高此階段軟件價(jià)值的途徑。

2 面向使用者的教育軟件價(jià)值

教育軟件的使用者是以傳統(tǒng)教學(xué)模式中的教師為基礎(chǔ)延伸出來(lái)的群體,是教育軟件傳遞教育信息的施動(dòng)群體。對(duì)于使用者而言,教育軟件的價(jià)值體現(xiàn)在軟件對(duì)工作效率的約束上,其工作量和操作簡(jiǎn)單程度直接影響到使用者的工作效率。使用者關(guān)注軟件產(chǎn)品的使用過(guò)程,提高工作效率和降低工作量是提高此階段軟件價(jià)值的途徑。同時(shí),由教育軟件的受用者和使用者構(gòu)成了基于教育軟件的教學(xué)過(guò)程,作為一個(gè)共同整體進(jìn)行分析。

3 面向交付者的教育軟件價(jià)值

教育軟件的交付者是以傳統(tǒng)教學(xué)模式中的學(xué)校為基礎(chǔ)延伸出來(lái)的群體,是教育軟件購(gòu)買(mǎi)的施動(dòng)群體。對(duì)于交付者而言,教育軟件的價(jià)值體現(xiàn)在軟件對(duì)價(jià)值收益的約束上,其投資利用和購(gòu)買(mǎi)方式直接影響到交付者的投資收益。交付者關(guān)注軟件產(chǎn)品的采購(gòu)過(guò)程,軟件購(gòu)買(mǎi)的模式和投資收益是提高此階段軟件價(jià)值的途徑。

4 面向生產(chǎn)者的教育軟件價(jià)值

教育軟件的生產(chǎn)者是以傳統(tǒng)教學(xué)模式中的軟件開(kāi)發(fā)者為基礎(chǔ)延伸出來(lái)的群體,是教育軟件研發(fā)和生產(chǎn)的施動(dòng)群體。對(duì)于生產(chǎn)者而言,教育軟件的價(jià)值體現(xiàn)在軟件屬性的約束上,其生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)成本直接影響到生產(chǎn)者的軟件價(jià)值。生產(chǎn)者關(guān)注軟件產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程,軟件質(zhì)量的保障和生產(chǎn)成本的控制是提高此階段軟件價(jià)值的途徑。

五 總結(jié)

本研究基于ESHTri模型和教育軟件價(jià)值的分析,綜合不同教育模式中對(duì)教育軟件價(jià)值干系組織的統(tǒng)一描述,提出了以軟件價(jià)值鏈為主線(xiàn)的教育軟件價(jià)值統(tǒng)一模型ESVUM。對(duì)不同教育模式中模型中各角色進(jìn)行了歸類(lèi)。然后,基于ESVUM模型,提出了教育軟件價(jià)值的評(píng)測(cè)框架,分別提出面向受用者、使用者、交付者和生產(chǎn)者的教育軟件價(jià)值,對(duì)于提高教育軟件的質(zhì)量,評(píng)測(cè)教育軟件的價(jià)值具有建設(shè)性指導(dǎo)意義。

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