计算机科学与技术知识体系精选(九篇)

第1篇：计算机科学与技术知识体系范文

【关键词】嵌入式系统；学科体系；平台模式；对象学科

一、嵌入式系统简介

（一）嵌入式系统的产生

嵌入式系统诞生于微型机时代，经过微型计算机的嵌入式专用化的短暂探索后，便进入到嵌入式系统独立的微控制器发展时代。直接在嵌入式处理器与集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机，即微控制器的智能化电子系统。即便有处理器内核，也是嵌入式处理器而非通用微处理器。

（二）专用计算机探索的失败之路

无论是工控机，还是单板机，都无法彻底地满足嵌入式系统的微小体积、极低价位、高可靠性的要求。人们便直接将微型计算机体系结构进行简化，集成到一个半导体芯片中，做成单片微型计算机。Motolora公司的6801系列就是由6800系列微型机简化后集成的单片微型计算机。单片微型计算机彻底解决了嵌入式系统的极小体积、极低价位，但在高可靠性及对象可控性方面没有本质上的改进。

（三）嵌入式系统的独立发展道路

嵌入式系统的微控制器（MCU）发展道路，是一条摆脱“专用计算机”羁绊，独立发展的道路。这是一条由IntelMCS51单片机、iDCX51实时多任务操作系统开辟的单片机独立发展的道路。MCS51是一个在微电子学、集成电路基础上，按照嵌入式应用要求，原创的嵌入式处理器。MCS51原创的体系结构、控制型的指令系统与布尔空间、外部总线方式、特殊功能寄存器（SFR）的管理模式，奠定了嵌入式系统的硬件结构基础；iDCX51是专门与MCS51单片机配置，满足嵌入式应用要求原创的实时多任务操作系统。

二、嵌入式系统的四个支柱学科

目前，嵌入式系统尚未形成独立的学科体系。从“嵌入式系统”的诞生、独立的单片机发展道路、微控制器技术发展的内涵、嵌入式系统的多种解决方案来看，“嵌入式系统”是四个支柱学科的交叉与融合，并以平台模式进行学科定位与分工。

（一）四个支柱学科的关系

嵌入式系统的四个支柱学科是微电子学科、计算机学科、电子技术学科、对象学科。微电子学科是嵌入式系统发展的基础，对象学科是嵌入式系统应用的归宿学科，计算机学科与电子技术学科是嵌入式系统技术发展的重要保证。

（二）领衔的微电子学科

微电子学科与半导体集成电路的领衔作用，在于它为嵌入式系统的应用提供了集成电路基础。电子技术学科、计算机学科的许多重要成果，最终都会体现在集成电路中，从早期的数字电路集成，到如今的模混合、软/硬件结合、以IP为基础的知识与知识行为集成。

（三）为平台服务的计算机学科

现代计算机出现后，在计算机学科中形成了两大学科分支，即通用计算机学科与嵌入式计算机学科。通用计算机学科与嵌入式计算机学科有不同的技术发展方向与技术内涵。由于嵌入式计算机学科与对象学科、微电子学科紧密相关，而嵌入式计算机学科与原有计算机学科内容有较大差异，不能用通用计算机的概念来诠释嵌入式系统，因此、嵌入式计算机要加强与微电子学科、电子学科、对象学科的沟通，共同承担起嵌入式系统新学科的建设任务。在嵌入式系统中，计算机学科要承担起嵌入式系统应用平台的构建任务，它包括嵌入式系统的集成开发环境、计算机工程方法、编程语言、程序设计方法等内容。

（四）广泛服务的电子技术学科

在嵌入式系统中，电子技术学科提供了最广泛的技术服务。电子技术将微电子领域的集成电路设计，迅速从电路集成、功能集成、技术集成发展到知识集成；为计算机学科提供嵌入式系统的硬件设计技术支持；在对象学科中，广大的应用工程师在嵌入式软硬件平台上实现最广泛的应用。

（五）对象学科的最终出路

对象学科是嵌入式系统的最终用户学科。对象学科几乎囊括了所有的科技领域，形成了嵌入式系统一个无限大的应用领域。对于对象学科来说，嵌入式系统只是一个智能化的工具，对象学科要在嵌入式系统上构建本领域的一个嵌入式应用系统。嵌入式应用系统的技术基础是本学科的基础理论与应用环境、应用要求。同时，在应用中要不断给微电子、集成电路设计、嵌入式计算机学科提出技术要求，以便不断提升嵌入式系统平台的技术水平。[]

三、平台模式下的学科

（一）平台模式的由来

平台模式是知识经济时代的一种基本的产业、科技模式，是人类知识分离性规律、集成性规律发展到高级阶段上的必然现象。它将一体化的产业、科技模式变革为知识平台媒介下的平台模式。只要对比上世纪60年代收音机产业与90年代的VCD/DVD产业，就会发现一体化产业模式与平台产业模式的本质差异。

（二）嵌入式系统的平台模式

按照知识的分离性发展规律，知识创新者不从事知识应用，知识应用者不需要了解创新知识原理；按照集成性发展规律要求，知识创新者应该将创新知识成果集成到工具之中，转化为知识平台，知识应用者应该在知识平台基础上实现创新知识应用。对象学科领域是嵌入式系统的最终用户，对象学科领域的电子技术应用工程师应该在一个现成的嵌入式系统平台上实现嵌入式应用系统设计。微电子学科、嵌入式计算机学科、电子技术学科（非对象学科领域中的应用工程师）不是嵌入式系统最终用户，这些学科的重要任务是将创新科技成果转化成形形色色的知识平台。[]

（三）平台模式下的学科定位与分工

嵌入式系统中四个支柱学科的定位，除了学科知识结构的定位外，还要体现出在知识平台模式中的定位。这种平台模式的定位，是一种3+1的定位。即微电子学科、计算机学科、电子技术学科为嵌入式应用构筑各种类型的应用平台，不介入嵌入式系统的具体应用；对象学科一定要在嵌入式系统应用平台基础上，实现嵌入式系统在本学科领域中的产品化应用，不必介入嵌入式系统的平台构建。

嵌入式系统是一个无限大的空间，不论是嵌入式系统平台构建还是嵌入式系统平台应用，都有无限广阔的发展空间，关键是把握好自己的“定位”与“分工”，了解学科的“交叉”与“融合”。

参考文献

[1]何立民。嵌入式系统的产业模式[J].单片机与嵌入式系统应用，2006，（1）。

第2篇：计算机科学与技术知识体系范文

关键词：计算机 人才创新

一、计算机科学与技术人才培养创新体系的制定

计算机科学与技术人才培养创新体系的构建是实现人才培养目标的重要前提，而计算机科学与技术专业又不同于相对成熟稳定的传统学科，该学科不仅发展迅速，而且与其他学科的交叉融合日益突出，因此，原有的人才培养方案己经不再满足新时期的计算机科学与技术专业的高等教育的需求。计算机学院对计算机科学与技术专业的人才培养体系进行了重新调整，严格执行教育部制定的“高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范”和“高等教育计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程”的规定，同时从本校实际出发，创新计算机专业人才培养的课程体系和教育培养体系，完成了对计算机科学与技术专业人才培养体系的构建。

计算机人才培养创新体系研究的范围很广，具体内容包括：课程知识创新体系、实践教学创新体系、师资队伍建设创新体系、教学资源建设创新体系等等。此外，还要把上述体系融合为一种行之有效的人才培养模式，逐步进行细化，最终实现基础扎实、软硬兼通，同时兼顾计算机科学和计算机工程两个培养方向的宽口径人才培养目标。

二、构建计算机科学与技术人才创新体系的措施

（一）构建计算机科学与技术人才课程知识创新体系

拥计算机科学与技术、网络工程、软件工程、信息管理和通信工程共五个专业，各个专业既是独立的专业又相互融合，每个学科都有自己的学科优势和人才优势，而计算机科学与技术专业又是学院的龙头专业，因此我们在制定计算机专业的课程知识体系时，并没有把它当做一门孤立的学科对待，而是立足学院的高度建立了一个各个学科既互相融合、又互相促进的课程体系，我们的基本思路是打通五个专业的主要基础课，建立学院的基础教学平台课，然后在此基础上构建各个专业的核心课，除了学校的公共课外，学院的课程分成三个层次：学院平台课、专业核心课和专业特色课，如图1所示。学院平台课和专业核心课在计算机科学与技术专业中具有举足轻重的地位，通常被视为该专业的“看家本领”。此外，通过专业特色课，我们把人才培养目标定位成“计算机科学”和“计算机工程”两个出口，前者偏重软件，后者偏重硬件，做到了软硬并重。构建计算机科学与技术人才课程知识创新体系。

（二）构建计算机科学与技术人才实践教学创新体系

计算机科学与技术专业具有很强的工程性和应用性，这就决定了我们的本科教育在强调理论深度的同时，必须把对学生实践能力的训练放到一个足够重要的位置上，因此，实践教学体系的制定和落实，直接决定了人才的素质和培养质量。网络教学平台是一种行之有效的手段，不仅可以提供优质的教学资源和丰富的教学活动，而且可以大大拓宽课堂教学的时间和空间。网络教学平台一般包括管理员空间、教师空间和学生空间三个组成部分。其中教师空间和学生空间是主体部分，并且功能基本一致。教师空间包括教学资源和教学活动两部分，如图3所示。在教师空间中我们为学生提供了丰富的教学资源，包括教学课件、教学视频、教学文件、题库、实验材料等，从而方便学生的自主学习。此外，网络教学平台可以弥补课堂教学中师生互动少的不足，可以为教学提供丰富的教学活动，如在线学习、在线讨论、在线答疑、提交作业、批改作业。因此，网络平台不仅极大地丰富了教学资源，而且实现教学和实验的网络化，大大拓宽了课堂教学。

三、构建计算机科学与技术人才创新体系的思考

制定一个科学、有效的“计算机科学与技术专业人才培养体系”是将人才培养理念落实到实处、实现人才培养目标的必要条件。由于人才培养体系是一项复杂的系统工程，因此，为了实现人才培养的目标应将其中的各项内容贯彻落实到人才培养的实践当中。首先，要精心设计本学科的课程知识体系；其次，通过多种手段，强化实践教学体系；然后，要进一步地通过培养高水平的教学团队提升整个师资队伍的建设；最后，利用网络教学平台为学生提供优质的教学资源，构建计算机科学与技术人才创新体系，使计算机科学与技术人才有个新的发展。参考文献：

[1]张丽萍.程序设计精品课程建设的研究与实践[J].教育科学，2012（1）.

第3篇：计算机科学与技术知识体系范文

关键词：计算机科学与技术；实践教学；改革策略

近年来，随着我国高等教育的不断普及，社会对技术型、应用型、创新型人才的需求量进一步增大，要求高校切实提升整体教育教学水平，加大实践教学环节改革、创新力度。从而达到革新教学思路、优化教学资源、提高学生理论联系实践水平的目的。研究表明，计算机科学与技术专业实践教学环节是对课堂理论知识和动手操作能力的统一整合，旨在培养大学生动脑、动手和问题分析、处理能力[1]。因此，研究和探析计算机科学与技术专业实践教学内容及策略，将是我国高等教育部门和学术界共同关注和亟需解决的重大课题。

一、计算机科学与技术专业实践教学主要内容

（一）上机操作

作为计算机科学与技术专业实践教学的主要内容之一，上机操作的主要目的是对课堂理论知识的升华和巩固，旨在培养学生的动手操作能力和计算机运用能力，并且起到理论联系实践的真正作用。

（二）课程设计

为了让学生能够对课本理论知识有一个系统、全面的理解和掌握，高校将会对计算机科学与技术专业进行课程设计实践环节的设置，课程设计环节重点进行实践操作和专项训练。首先由教师进行课程设计目标的确定，然后由学生利用计算机软、硬件进行课程设计任务的完成。学生通过进行课程设计，一方面能够提高其计算机运用能力；另一方面有利于专业知识的掌握和问题分析、解决能力的提升[2]。

（三）组织竞赛

高校及教师对计算机科学与技术专业学生学习情况进行考核评估，认为学生已经能够独立完成课程设计，并且基本掌握了所学理论知识、具有一定的实践操作能力之后，便会通过组织专业知识竞赛和专业技能大比拼活动的方式来进行集中检验。所有的规则由学院和专业教师共同制定，其目的在于提升学生理论联系实践、学以致用的能力和水平。

（四）毕业设计

作为高校计算机科学与技术专业最后一个实践环节，此时学生已经学业完成，并且完成了本专业教学大纲和课本内容的系统化学习，接下来需要在专业教师的指导下进行毕业设计。首先由教师进行毕业选题的确定，学生可以结合自身实际，进行毕业设计题目的选择。毕业设计涉及到本专业所有理论、实践知识，需要学生系统、全面运用所学知识，培养自身实践能力和创新思维。

二、计算机科学与技术专业实践教学改革策略

（一）转变传统实践教学理念

计算机科学与技术专业实践教学的主要目的是为了增强学生理论联系实践能力、提升学生实践、探索和创新能力，其意义深远而重大。通常而言，实践教学主要涉及到实验、实习、实践、课程设计、知识竞赛、毕业设计等环节内容。实践教学过程中，教师为指导主体，学生为实践主体，在教师的正确指导下，学生自己动脑、动手完成实践任务。然而，传统的实践教学理念陈旧、方式落后，无法满足计算机科学与技术专业实践教学基础所需，也不能达到计算机专业化人才培养目标[3]。因此，要转变传统实践教学理念，结合计算机科学与技术专业实践教学现状和学生学习实际，以学生为实践核心，积极引导和鼓励学生参与改革和创新。

（二）坚持以市场人才需求为导向

调查发现，计算机科学与技术专业毕业生数量逐年增多，尽管如此，但是用人单位在专业化、技能型、高素质人才选聘过程中，却无法找到合适的人选。究其原因，正是由于高校在计算机科学与技术专业人才培养过程中，未遵循市场人才标准和要求，没有以市场人才需求为导向，所培养出来的人才缺乏针对性和价值性。因此，坚持以市场人才需求为导向，将是计算机科学与技术专业实践教学环节改进和创新的主要方向之一。

（三）构建完善的实践教学体系

计算机科学与技术专业实践教学环节要注重专业化、技能型、高素质人才的培养，这就需要构建完善的实践教学体系，突出实践教学体系的系列性和系统性。首先，将实践教学体系视为整个教学过程的一个重要分支，通过四年时间的学习，学生对专业知识的理解和掌握达到了较高水平，具备一定的问题分析和解决能力，学习结构较为系统、全面，这便为实践教学体系的系统性特征；其次，实践教学环节中，需要将之前所学知识连贯起来，形成统一整体，便于后期集中使用，即为系列性特征[4]。大学一、二年级学生学习计算机科学与技术专业知识的时候，通常以基础理论知识的学习和掌握为主，到了大三的时候，重点运用重点核心知识，参与实践创新，大四的学生基本上已经学习完专业知识，并且掌握了专业核心技能，实践能力较强，此时，需要通过实践教学，继m巩固和完善知识、技能体系，进而来达到提升专业水平的目的。

（四）提高师资队伍建设水平

对于高等院校而言，师资队伍建设水平的高低，直接关系到教育教学质量和水平的高低。计算机科学与技术专业实践教学过程中，同样需要专业化、技能型、高素质、复合型教师队伍的建立。同时，需要打造一支理论教学经验丰富、实践技能水平高超的“双师型”师资队伍。长期以来，我国高校计算机科学与技术专业教师不仅缺乏先进的教学理念，而且由于自身知识能力十分有限，教育教学手段过于落后，严重影响和制约到最终的教育教学成效。因此，在计算机科学与技术专业实践教学环节中，需要加大专业教师的教育和培训力度，聘请校内外专业人士前来指导，有条件的高校，可以指派教师前往国内外其他高校和企事业单位学习新知识、借鉴新做法，从而达到丰富自身知识体系和提升专业化素养的目的。

（五）创新考核机制

计算机科学与技术专业实践教学成效的大小，取决于考核机制。为了突出实践教学成效，在考核机制创建过程中，需要与理论教学相独立。同时，为了满足考核公平性、客观性、公正性所需，需要进行三个指标的科学设计：一是实验过程。通过实验能够全面了解学生的理论知识运用能力和实践技能操作水平；二是实验报告。作为实验过程的总结，能够通过实验报告进行实验过程所开展工作进行归纳、总结，并形成实验成果，为实践工作提供基础依据；三是实验答辩。学生通过实验操作、实验总结，结合实验原理，参与实验考核、答辩，其目的是教师对学生所掌握知识和技能运用情况的系统化检验，并且给予客观、公正的评价[5]。

（六）强化校企合作

为了满足社会用人单位人力资源基础需求，高校有必要与用人单位建立合作关系，建立订单培养模式，深入企业内部，全面了解企业对人才的真正需求。同时，计算机科学与技术专业实践教学环节中，融入企业生产模式，让学生提前对企业的相关操作有所熟知和掌握，进而达到增强技能和提高业务素养的目的。计算机科学与技术专业教师可以带领即将毕业的大学生，前往企业参与顶岗实习，通过深入企业生产线和内部组织管理体系，对企业运作模式有一个系统、全面的掌握。另外，高校要结合市场用人实际，及时对计算机科学与技术专业课程大纲内容进行调整，对教学资源进行优化配置。唯有此，高校才能把握市场机遇，为学生创造出更宽、更广的就业路子。

三、结语

计算机科学与技术专业实践教学环节主要包含上机操作、课程设计、组织竞赛及毕业设计等内容。为了提高计算机科学与技术专业实践教学成效，需要从转变教学理念、完善教学体系、创新考核机制、提升师资队伍建设水平和强化校企合作等层面入手。可以说，计算机科学与技术专业实践教学环节改革和创新，将有利于符合社会人才市场需求的计算机专业化人才的培养和人才创新能力的提升。

参考文献：

[1]周启明.计算机科学与技术专业实践教学环节探讨[J].当代教育理论与实践，2011（05）：74-76.

[2]宫洁，李颖，刘长勇.计算机科学与技术专业实践教学环节探讨[J].电子测试，2013（14）：154-155.

[3]吴海超.计算机科学与技术专业实践教学体系的研究与构建[J].电子制作，2014（14）：84-85.

第4篇：计算机科学与技术知识体系范文

关键词：CCC2002；课程教学；计算科学；科学史

1 引言

随着计算机的诞生和计算机科学技术的发展，计算技术作为现代技术的标志，已成为世界各国许多经济增长的主要动力，计算领域也已成为一个极其活跃的领域。计算学科正以令人惊异的速度发展，并大大延伸到传统的计算机科学的边界之外，成为一门范围极为宽广的学科，人们对计算学科的认识，已从知识层面上升到了方法论的高度[1]。

1989年1月，美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)联合攻关组在《ACM通讯》杂志上刊登了他们历经4年的研究成果——“作为学科的计算科学”的报告[2]。该报告围绕计算机的主要现象，从学科的三个基本形态，即理论、抽象和设计入手，结合科学与工程科学两大学科门类的基本特征，完成了计算学科的“存在性”证明，首次给出了计算学科的定义，为“计算”作为学科及其以后的发展奠定了基础。如今，计算已不再是一个一般意义上的概念，它已成为“各门科学研究的一种基本视角、观念和方法，并上升为一种具有世界观和方法论特征的哲学范畴”[3]。在长期的社会生产实践中，计算科学的内涵与外延从学科的角度得到进一步诠释，ACM和IEEE-CS以及计算机界关于计算学科认知问题的研究不断取得重要成果，其中， CC1991(“计算学科教程1991计划”的简称)和CC2001(“计算学科教程2001计划”的简称)报告为计算学科建立了现代课程体系。随着计算科学的不断发展，其课程体系也在不断完善，2004年11月，ACM、AIS和IEEE-CS又联合公布了新的计算学科教程CC2004，文[4]对该课程体系做了分析与思考。

随着信息技术行业人才需求的与日俱增，世界上绝大多数高等院校均设立了计算科学或与之相关的专业，国内的高等院校也不例外。为了有效地推行国内的计算机科学与技术教育，同时又能与国际接轨，中国计算机科学与技术学科教程研究组于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(China Computing Curricula 2002，简称CCC2002)[5]，该教程从计算机学科教学计划的发展、计算机学科的定义、计算机学科本科生能力培养、计算机学科知识体系演变、计算机学科课程体系结构、计算机学科课程的教学计划与组织方法等方面全面阐述了计算机科学与技术学科知识与课程体系的外延与内涵，进一步明确了新形势下计算机科学与技术学科本科生能力与素质培养的基本要求，为国内高校计算机科学与技术学科制定培养方案和形成具有自身特色的课程体系提供了指南，对中国高校计算机科学与技术学科教育的改革和发展具有重要的参考价值和积极的推动作用。CCC2002给出了中国计算学科课程体系的描述，但如何围绕这一课程体系概括的知识领域和知识点来组织知识内容仍然具有随机性，特别是在幅员辽阔、经济和文化发展水平存在地区差异的中国，这种随机性尤为突出。因此，我们必须深入分析CCC2002的特点，理解其精神实质，根据地区的特点和各高校自身发展的水平与特色合理选择或组织各类课程的教学内容，积极开展教学改革，不断强化课程建设，只有这样，才能为课程目标的实现建立良好基础。

2 CCC2002的基本特点

CCC2002的特点在于，它既有对国外研究成果的借鉴，又融合了国内计算机科学与技术学科教育研究成果；由体系到课程，自顶向下进行课程体系设置，按基础课程(包含部分核心知识单元)、主干课程(包含大部分核心知识单元)、特色课程(发挥各校特长，培养学生个性，体现地区特色)，提出了课程分级实施策略；指出在知识领域、知识单元、知识点的描述及核心课程的设计方面，应充分体现“课程体系设计组织与学生能力培养和素质提高密切相关”的理念。CCC2002强调教学过程中实践的重要性，同时又要注重创新精神和能力的培养。值得一提的是，该教程提倡研究型教学，进一步明确了教学向教育转变的重要思想。

在CC2002教程的引导下，国内从事计算机科学与技术学科教育的广大学者对计算机科学与技术学科教育的诸多问题，如培养计划、课程设置、教学类型、教学计划、教学实施、实践设计、教学评价等进行了广泛而有益的探讨[6，7，8，9]，并根据学科体系要求，编写出版了一大批教材，丰富了计算学科课程体系教材建设的内容，推动了计算学科课程教学改革的进程。然而，一个不容忽视的现象是，虽然我们一直都在强调课程与教学的目的是提高学生的综合素质，但是究竟什么是当代学生经过学科课程教育应当具有的综合素质，仍然是一个值得探讨和研究的问题。就目前国内较为普遍存在的教育理念而言，近代课程与教学理论凯洛夫(N.A.Kaiipob)的“捷径主义”思想仍旧占据着主导地位，受这一思想的影响，教材内容通常比较“经典”，教学过程各个环节围绕这些经过验证的、可靠的和基本成型的知识而进行，至于这些知识的形成与发展却少有问津。所谓“捷径主义”认为“学生学习的是科学上可靠的知识而不负有发现真理的任务，走的是教师引导的捷径而避免前人在历史上曾走过的弯路”[10]。虽然这一思想“发扬了传统教学论的优点，纠正了适用主义教育忽视系统知识偏向”，在目前高校教育的某些方面仍然具有积极作用，但就总体而言，它与CCC2002倡导的研究型教学、教学向教育转变理念有不相协调的方面。因此，高校计算学科课程教学内容的改革理当受到人们的关注。

3 基于知识与知识背景的课程教学

随着教育理念的不断更新，教育教改研究与实践的不断发展，人们已越来越清楚地认识到学生实践与创新能力培养的重要性，越来越注重学生在知识点掌握基础上知识结构的形成，越来越感受到学生关于学科综合素养的内涵，在理工学科课程体系中引入越来越多的与学科有关的人文科学的内容，可以说是适应时代要求和发展的一种进步，是教学向教育转变的一种必然。然而，要真正做到教学向教育转变，仍然有许多值得研究和探索的工作要去完成。其中，如何根据计算学科教程描述的学科知识领域、知识单元和知识点，在教材或教学过程的知识内容安排与讲授过程中，打破传统方式，在现有基础上推陈出新，就是一项非常有意义的工作。我们是否可以做这样一种尝试，在课程知识的组织与传授过程中，把知识的来源即知识产生的背景有机地融入其中，使之成为教材内容的一部分或补充，让学生在学习课程知识的同时，了解知识的背景和来源，更多地知晓与学科知识有关的人和事，更深地理解知识的内涵，更好地把握知识的运用与发展趋势，使学生在学习、理解和掌握知识的同时，学科意识和学科素养得到培养与发展。这样的做法无疑是有益的但却并非易事，有大量值得研究和探索的课题和实践活动，其中以教学内容改革为先导的课程教学改革将成为学科教育改革的主要内容，它涉及教育理念的更新、教学方式与方法的运用，教学组织形式的变化、教学评价体系的构建等等，同时对教师队伍的知识结构也将产生新的要求。它不仅要求人们具备学科知识，而且还要有学科思想史和学科方法论的知识。因此在学科教育中应该有更多的教育工作者关注科学和学科思想史研究。就计算学科而言，计算学科思想史研究是基于背景知识计算学科课程教学改革的基础。

3.1 计算科学思想史研究

现代计算科学在理论和应用方面取得的伟大成绩，是人类长期从事社会生产实践的结果，是无数致力于计算科学研究与实践的工作者们共同智慧的结晶。计算科学是整个科学体系的一个重要组成部分，是研究计算知识、计算理论及其应用的科学，是关于计算学科知识体系和与之相关领域知识及其相互间关系的总和。而计算科学思想史则是研究计算科学的形成与发展过程的科学，其研究的目的在于通过对计算科学发展过程中各个事实、各种现象和思想的分析，总结计算科学的历史经验，揭示计算科学的发展规律，促进计算科学的发展。计算科学思想史的研究对象并非计算科学本身，它是以哲学、历史学的观点和方法来分析计算科学的发展历史。

作为一门科学，计算科学思想史研究有其自身的理论体系，这一理论体系涉及计算科学、工程学、哲学、历史学、心理学、社会科学等诸多学科领域的知识。计算科学思想史是以计算科学理论与实践的形成与发展为基础，以辩证唯物主义和历史唯物主义为指导，以科学思想史研究的基本原理为依据，分析人类历史上计算科学重要成果和重要学术理论的诞生过程，其思想与方法的形成过程以及它们的科学与哲学意义。计算科学思想史研究将随着计算科学的发展和人类进一步的发明与发现而不断变化并日趋完善，是一门极富发展性的科学。文[11]中，作者对计算科学思想史研究的特点、内容、方法等问题进行了探讨。

3.2 基于知识背景的课程教学

所谓基于知识的课程教学就是把学科知识与知识背景有机结合，使之成为课程教学内容的统一体进行施教与学习的过程。其教学目的是让学生在了解和掌握学科知识的同时，了解知识产生的背景，感知知识背后隐藏的思想与方法，为学生提供更为广阔的想象与思维空间，培养学生的学科意识，提高学生学科文化水平。

知识背景的内容可以是对知识产生过程的叙述，也可以是对学科知识未来发展前景的展望；可以是直接的背景知识，如与学科知识有关的知识进程、事件、理论、思想方法和人物等，也可以是与学科密切关联的相关学科的知识；可以是正史中真实的故事，也可以是传说和轶事；可以是知识成功应用的经典，也可以是正在实践中的探索。

知识背景组织形式可以采用课程设置的方法整体阐述学科的形成与发展以及思想与方法，如计算机科学与技术导论、计算机科学与技术方法论等；也可以是针对具体课程的知识背景叙述，如关于课程的导论、绪论、前言等；还可以是关于课程单元知识背景的描述，如每个章节的前序、引导等；甚至可以是涉及知识点的知识背景，如有关概念的形成，概念与概念之间的关联等等。

把知识背景作为课程教材的内容，或在教学过程中适当地介绍与课程知识相关的知识背景，在目前高校的计算学科课程建设和课程教学中或多或少地受到人们的关注并加以应用，但这并非真正意义上的基于背景知识的课程教学。从基于课程知识的教学到基于知识与知识背景有机统一的课程教学，并非一门计算学科导论所能解决的问题，它涉及整个计算学科课程内容的组织，课程教学计划安排，课程教学模式设计，课程教学方法运用，课程教学评价机制建立等一系列与课程建设和课程改革有关问题的研究、探索与实践，是一项需要广大的计算学科以及相关学科的教育工作者共同参与和共同努力才能够有效实施并不断取得进展的系统工程项目。

如果说基于知识的计算学科课程教学是围绕计算科学的知识体系及其发展过程中不断取得的最新成果而进行的知识与技能传授，那么基于背景知识的课程教学则是在此基础上的学科意识培养和学科素养教育，至少有以下几个方面的作用。

(1) 将有利于学生对课程知识学习兴趣的提高

教育心理学认为，学习兴趣是指人们探究事物的心理倾向和获得知识的原动力。古今中外的教育学家们对在教学过程中培养和激发学生的学习兴趣都是极为重视。中国古代教育大师孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”德国近代教育家第斯多惠(F.A.W. Diesterweg)在其倡导的“全人教育”理念中就阐述了教育的任 务主要是发展学习者自身的能动性思想，认为：“我们的教育艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。”瑞士现代著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)更加强调个体在认知生长过程中的积极作用，并明确指出：“所有智力方面的工作都依赖于兴趣。”由此可见，学习兴趣是学生学习的情感意向和动力，是学习积极性和自觉性的核心，在全面推行以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育的今天，培养学生学习兴趣尤为重要。

影响学生学习兴趣的因素很多，如教学方法、教学手段、教学风格、教学态度、教学评价等等，其中教学内容的组织安排也不失为一重要因素。教学实践结果表明，学生对“知识背景”感兴趣的程度要比对“知识”本身更高。因此，如果能够在课程教学内容编排中将与课程知识有关的人物、事件以及相关的理论与方法实例有机的融入其中，就能够在教学的实施过程中不断地“激励”和“唤醒”学生的学习兴趣，并通过兴趣的延伸，使学生在不知不觉中获取并掌握知识。

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(2) 将有利于学生对课程学习知识内容的理解

学生对知识的认识、理解和掌握过程，应遵循人们认识客观世界的一般规律，即是一个从感性认识到理性认识的过程。感性认识是人们通过感官与认知事物接触而形成的关于事物生动和直接的映像，包括事物的具体特性、表面现象、各个片面及其外部的联系等；理性认识是人们在感性认识的基础上，进行抽象和概括而形成的对认知事物的本质和内部联系的认识，通常有概念、判断和推理三种基本形式。在课程学习过程中，我们往往会强调对概念的理解，对知识点的掌握等，这样的认知应属理性认识范畴。基于知识的课程教学内容组织通常是按照概念的引入、概念到概念、例题分析、实际应用举例，习题练习等步骤顺序进行，而课程内容的选择通常是经过实践检验或严格论证的知识的精华部分，是已经上升为理性认识的产物。让学生在对认识的事物尚不具备“自然经验”和“社会经验”的基础上，去“理性”地把握事物的本质，只能是“填压式”的知识灌输，于是在我们的课程教学中就有了许多“先记忆再慢慢理解”的东西。基于背景知识的课程教学将经过提炼的前人对事物认识的自然经验和社会经验呈现在学生面前，在一定程度上可以弥补学生在对事物感性认识方面的不足，帮助学生更好地理解和掌握课程的学习内容。

(3) 将有利于学生对课程知识体系的把握

在高等教育中，学科领域的知识体系通常是以课程体系来描述的，而课程的知识体系是由课程涵盖的知识主题及其相互间的关系来刻画的。基于知识的课程教学往往只注重课程知识主题或知识点的教学而忽略课程之间、主题之间、知识点之间内在联系的阐述，使得学生在学习过程产生难以知识联想，对知识的认识是“只见树木，不见森林”。例如，很少有学生能够将平面中的“点”、集合论中的“集合”、命题逻辑中的“命题”等概念统一进行思考的，也很少有学生能够准确地回答在线性代数课程中学习向量空间和向量运算真正目的等等。基于知识背景课程教学的目的之一，就是通过知识背景的阐述，将课程知识的初始本质及其相互间的关系呈现出来，为学生营造知识联想与知识探究的学习情境，更加全面地把握课程的知识体系。

(4) 将有利于学生创新能力培养与提高

江泽民指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”而“教育是知识创新、传播和应用的主要基地。也是培养创新精神和创新人才的摇篮。”因此，在实施素质教育过程中，着力培养学生的创新精神与创新能力应成为我国教育改革和发展的当务之急。CCC2002竭力倡导的研究型教学以及教学向教育转变的根本目的之一，就是要在学科课程教育过程中，不断强化学生创新素质的培养。创新的过程是知识综合运用与发展的过程，对知识体系的全面掌握是创新的基础。创新能力培养受到教学内容和教学方法的影响。基于课程知识的教学通常以传授知识为主，教学方法也以课堂讲授为主，这种教学往往使学生思维固化，知识活力得不到发挥，很大程度上影响了学生创新能力的发展。而基于知识背景的课程教学不仅能够大力开发学生的想象力和直觉思维，拓宽学生的学科视野，同时还能够有效地运用案例教学、活动教学、讨论教学、探索性学习等各种方法，促进学生个性发展，使学生独立思考、批判思维、严密分析、从不同视角看问题等多方面能力得到培养和提高。

(5) 将有利于学生学科文化素养的提高

科学技术的发展导致学科和专业的发展，使得分科教育成为目前我国高校人才培养体制的主流。分科教育很显然是为了造就专门人才，但狭窄的专门训练往往不利于培养学生的创新意识和创造力。在经历了长期的教育实践之后，人们已认识到分科教育在某些方面的严重不足，提出了新形势下“通才教育”观念，并以某些高校作为试点开展 “大类培养”教学模式的实践与探索。如今的社会是信息社会，对IT本科生的知识结构提出了新的要求，除了要求他们掌握专业知识外，还要求他们具有数学、物理及相关领域知识，更有人文社会科学知识的要求，既能够适应专业的变化和拓展，又要有敏锐的专业拓展意识。总而言之，现代人才培养过程更加强调的是学科素养，它涵盖了对学科知识的掌握，对学科过程与方法论的认识和对学科的理解与情感。正如专家指出的那样，在人才教育与培养过程中，“大多数人真正需要的是领会科学的精神、掌握学科的方法、树立恰如其分的科学形象，以便在这个科学时智地对待科学、对待社会、对待生活。”[12]如果我们将这样的理念带入学科教育过程就不难发现，仅仅靠基于知识的课程教学是无法实现这一要求的，而基于知识背景的课程教学至少可以从两个方面弥补其不足：首先，基于知识背景的课程教学以发展和进化的观点反映学科知识进程，能够有效地避免课本知识的“神圣化”与“教条化”，将批判与继承的有机统一贯穿学生知识获取过程；其次，基于知识背景的课程教学以学科与相关学科分支领域知识相互联系的思想展现学科知识内容，能够有效地克服对学科知识掌握的“孤立性”和“片面性”，是学生的学科意识与学科素养得到进一步培养与提高。

4 结束语

计算学科不只是简单的一些课程汇总，而是一个庞大的知识体系，它对人类社会的发展与进步有着重要而深刻的影响。目前，全国几乎所有高校都开设了计算机专业，有些计算的概念和知识还下放到了中小学课程之中。在此情形之下，如何构建我国计算科学的教育体系，培养什么样的信息技术人才，如何让全社会更深刻地认识计算科学的内涵，更全面了解计算科学的发展规律无疑是一件十分有意义的工作。基于背景知识的课程教学是一种理念、思想和方法，也是一种实践，虽然它不是一个什么新的提法，已或多或少地被人们认识并加以应用，但总体上仍然未形成一种趋势。基于知识背景的课程教学应有它的理论体系、方法体系和实施体系，这些都是需要研究、探讨和实践的，可能还需要一个较长的过程。然而，当我们面对计算学科教育改革中出现的种种问题和在计算学科人才培养中面临的种种困惑时，首先应该想到的是作为计算科学的教育工作者应当作些什么。

参考文献

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[12] 吴国盛著. 科学的历程[M]. 北京大学出版社，2002.

第5篇：计算机科学与技术知识体系范文

【关键词】物联网；课程体系；培养目标

一、对物联网的认识

目前对物联网普遍认同的定义是：通过射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。由此可见物联网的主要功能是“全面感知，正确认知，智慧处理”。对于高等教育而言，计算机网络技术、传感技术、通信技术的成熟预示了物联网在高校教育中的巨大潜力，物联网工程是为满足时展而新兴的专业。

二、如何设置物联网工程专业培养目标与课程体系

物联网技术具有“新、长、专”的特点。物联网工程专业开办不久，学科建设还不够完善，课程体系的设计在国内外无先例可以借鉴，并且在物联网技术和产业发展过程中，物联网工程学科体系也必然要经历一个不断深化的认识过程。如何建设物联网本科专业是我们面临的严峻问题。从下面几个关系入手分析：

（一）物联网工程专业教学体系与社会对专业人才需求的关系。物联网工程专业究竟应该归属于哪个学科门类？关于物联网的结构，人们已经形成了一个共识，那就是可以分为感知层、网络层与应用层。如果从电子学科的角度出发，体现出电子学科的特点与优势就应从感知层入手，扩展到网络层与应用层，建设“传感网技术专业”。如果从计算机学科的角度出发，从网络层与应用层入手，展开到感知层，建设“物联网工程专业”，也正体现出计算机学科的特点与优势。因此，作者认为，从教学的角度来看，“物联网工程专业”应归属于计算机学科门类。

在考虑新专业培养目标定位与课程体系设置时，应该充分考虑到未来毕业生可能从事的就业岗位和就业的能力需求出发，反过来审定我们所设计的培养目标对课程体系和内容进行取舍。要做到这一点，就要多多听取意见和建议，集思广益，为物联网工程专业培养目标的定位与课程体系的建设提供科学依据，防止脱离科研与产业实际，由少数人闭门造车，做出草率决策。

（二）课程设置与计算机专业课程体系的关系。物联网是计算机技术与电子学科、智能学科紧密结合，并在各行各业更深层次应用的必然产物。从物联网产生的技术背景看，计算机技术是物联网技术发展的基础，从学科关系上来说，它的知识基础是计算机学科，所以它的未来发展仍然将倚重于计算机学科。从现在个别申办物联网工程专业的学校提出的教学计划来看，完全是另起炉灶，重设新的课程体系，拟开设十几门，甚至是二十几门冠之以“物联网”某种技术的课程，脱离了依托计算机专业的教学体系。如果一个学校要在短时间内开设那么多门新的课程，无论在教材建设、实验室建设以及师资准备上，都是不现实的。这样开设一个新专业，失败的可能性是很大的。因此在物联网工程专业教学计划与专业课程设置上，一定要处理好与成熟的计算机专业课程体系之间的关系。

（三）基本能力培养与不同学校专业办学特色的关系。每一所大学都有自己的历史和发展过程，所以每个学校的强势学科、教学资源、实验条件、师资条件都是各具特色的，其教学资源建设与积累的基础，也都必然有自己有别于其他大学的特色。比如，工科的院校有的在计算机体系结构研究与教学方面具有优势；有的偏重理论研究的大学在软件理论教学与研究方面具有优势；有偏重艺术的大学在计算机网络应用方面具有优势；有的大学在射频应用技术方面具有优势。在物联网工程专业建设中，应该考虑不同大学的特色，在满足基本与共性要求的基础上，充分利用和发挥各个大学的优势，扬长避短，形成具有不同特色的物联网工程专业建设。

三、物联网工程专业课程建设

物联网工程专业实际应用性强，课程建设应该坚持“重理论，强实验”的原则。物联网工程专业课程建设包含两部分的内容，一部分是计算机专业主干课程作为基础课，另一类是具有出物联网工程专业特点的专业课课程。计算机学科的基础课程已经在《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业公共核心知识体系与课程》与《高等学校计算机科学与技术计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》中作出了系统的讨论，这里就不做过多的重复和引用了。

在物联网工程专业课程建设中，需要注意以下三点：第一，在设置课程体系时，要注意从教学内容与教学环节中体现出对设定的培养目标的支撑作用，以及课程内容之间的先继与后续关系，防止教学内容低层次重复与顺序颠倒的缺点。第二，这几门课程该是本专业最基本的课程，各个大学可以结合自身的教学与科研优势， 设置体现专业特色的课程。第三，对于一个前期基础较差的新建专业，在制定教学计划时，如果从现有教师的组成、教师知识结构的现实出发，因人设课的话对于长远的学科建设是非常不利的。我们应该从新专业的培养目标出发，让教师通过进修以及教学与科研实践来积累经验，以适应教学的需要。物联网工程专业培养的是“工程应用型”人才，必须高度重视与理论教学相辅相成的实验教学环境的建设。服务于能力培养的实验教学环境的建设，需要教师对某一门技术的深入理解和自身能力的修炼、积累，同时还需要有相应的实验室建设经费的投入。

四、结语

物联网工程专业是面向国家战略性新兴产业发展的需要而设置的， 我们要用国家发展战略的视野来看待专业建设，着眼于未来，前瞻性地培养复合型人才。同时，物联网技术的广泛应用也为计算机技术的发展提供了广阔的空间，为计算机类教育开拓了新的方向，为计算机应用型人才的培养开辟了新的道路。我们应该采取“积极、谨慎”的态度，将科学研究与教学研究紧密结合，将信息技术学科的综合优势转化为办学优势，为国家建设培养合格的人才，为后续办学单位提供成功的经验。

参考文献

第6篇：计算机科学与技术知识体系范文

计算机专业硬件课程体系的构成

2005年，ACM（美国计算机机械协会）和IEEE/CS（国际电气电子工程师协会计算机学会）联合提交了CC2005，该报告从学术的视角，将计算学科分为计算机科学（CS）、计算机工程（CE）、软件工程（SE）、信息技术（IT）、信息系统（IS）等5个专业学科，并针对本科生的教育，提出相应的知识领域、知识单元和知识点，给出相应的参考教育计划和课程设置[2]。课题组以此为蓝本，结合学院的实际情况，确定了计算机硬件课程体系中的主干课程：（1）电子技术；（2）数字逻辑；（3）汇编语言；（4）计算机组成原理；（5）微机原理与接口。计算机系统结构课程群：（1）单片机原理与嵌入式技术；（2）计算机系统结构；（3）多核程序设计；（4）嵌入式程序设计。

整合课程内容，优化课程体系

课题组在计算机专业硬件课程体系建设的过程中发现，硬件系列课程之间存在着很强的逻辑关系。从知识结构上看，计算机硬件系列课程是构成计算机系统知识中物理结构及体系结构的完整知识模块。从教学角度上看，需要从全局考虑，将其作为一个整体统一安排，而在体系内部，可以按照知识单元和知识点进行更深程度的细化和分类，并逐一整合。这样既可以更好地明确各门课程之间在教学上的协调，又保证了硬件课程体系的整体性和系统性。以“计算机组成原理”这门课程为例。在运算器基本原理部分涉及“数字逻辑”课程中所讲授的组合逻辑电路、时序逻辑电路；在存储系统部分涉及“操作系统”的虚拟存储器的知识；在指令系统部分涉及“汇编语言”的知识；在控制器部分涉及“计算机系统结构”中关于流水线的知识；在I/O系统部分涉及“微机原理与接口”的中断技术的知识。如果不将课程设置方案具体落实到知识点的整合和重组，任课教师就无法把握好教学的重点，学生也不能真正从整体的层次上把握系统的构建和各个部分的设计方法、原则。课题组根据目前的社会需求和学院的实际情况，以课题梯队为核心，重组了计算机硬件系列课程体系，由主讲教师负责组织课程梯队教师的集体研讨，修订教学大纲，对教学及课程实践内容进行定位，对相互重叠、重复、交叉的教学内容进行整合优化之后，基本做到了课程之间的无缝衔接，即前导知识无断层，同时也避免了课程内容重复讲授的现象，形成了一套衔接合理、重点突出、层次分明的课程体系。

加强实践教学，拓展学生能力

围绕计算机专业硬件课程体系，课题组系统地整理了计算机专业硬件课程的内在联系，从实验结构角度出发，整体考虑计算机系统设计和控制应用的要求，设计出阶段性、模块化、系统化、递进层次的实验教学内容。课题组采用EDA技术，就计算机专业硬件实践课程的特点以及EDA技术的优势，改革现有实验方式，结合QuartusⅡ软件，利用VHDL语言和VerilogHDL语言，除完成计算机专业硬件基础课程之外，还支持FP-GA设计（Field-ProgrammableGateArray，现场可编辑门阵列），使计算机专业硬件课程实践教学方式发生质的变化，极大程度地减小了软件系统对硬件系统扩展性的制约，减少了软件系统对硬件系统的依赖，为计算机专业硬件课程体系的建设提供了平台支持，打下了坚实基础。

由于EDA技术中采用从上向下的设计理念，使得电路的设计具有很强的逻辑性，也提高了学生的动手能力和创新能力，成就感也提高了学生对计算机专业硬件课程学习的积极性和主动性。新增的硬件综合实验环节，学生可以综合运用所学到的知识和EDA技术，通过理论设计、逻辑分析、仿真分析、模拟分析，最终设计出实际的电路。在整个硬件综合实验过程中，所涉及的知识面广，实验内容的动态性、实时性和综合性较强，使学生的创新意识和工程实践能力得到了极大的提高。课题组根据学生的实际情况，创造性地选择和设计实验题目，对硬件系列课程实验进行精心编排和设计，极大地改善了硬件实验课程的教学效果，以学生系统、全面地掌握硬件知识为目的，强化了学生对知识的运用能力、解决实际问题的能力，以及动手能力和创新能力。

第7篇：计算机科学与技术知识体系范文

关键词：智能科学与技术；科学研究；专业建设

中图分类号：G642　文献标识码：A

1　引言

智能科学与技术学科以计算机科学为基础，结合了认知科学、信息学、控制科学、生命科学、语言学等学科的相关理论和研究方法，是一门新兴的交叉学科，将成为21世纪信息科学研究的制高点和信息产业价值的主要提升点。

在国外，许多著名高校都设立了“人工智能”专业并授予智能科学专业学位：世界多数知名的理工类院校都设立有人工智能研究所或实验室，进行智能科学专业的研究生培养及科研工作。在国内，智能科学与技术专业起步则较晚：2003年12月5日，教育部正式批准北京大学信息科学技术学院设立“智能科学与技术”本科专业，这标志着我国“智能科学与技术”专业的诞生。

厦门大学在智能科学与技术领域已经有多年的研究积累和师资储备。2006年12月，教育部正式批准厦门大学设立“智能科学与技术”本科专业，2007年6月6日，厦门大学智能科学与技术系经学校批准成立，并于2007年9月迎来了第一届本科生。本文将简要介绍近几年来厦门大学“智能科学与技术”专业的建设情况。

2　厦门大学智能科学与技术相关领域的科学研究进展

厦门大学在智能科学与技术领域的研究已开展了多年。早在1988年，学校就成立了校级科研机构――“厦门大学人工智能与计算机研究所”，目前，经厦门大学批准，正式更名为“厦门大学人工智能研究所”。它是一个以实用智能技术研究为主、集基础研究与应用开发于一体的研究机构，是厦门大学组建智能科学与技术系的主要基础。

厦门大学智能科学与技术系面向国际学科发展趋势和国家发展的重大需求，利用人工智能研究的方法和手段，不断开辟新的研究领域，逐渐确立了语言信息处理、认知计算、智能信息检索、中医信息处理、视频图像处理、智能机器人等主要研究方向。在语言信息处理方面，现设手写汉字识别、自然语言理解、机器翻译、语料库技术等研究领域；在认知计算方面，现设觉知计算、脑机接口、机器感觉、隐喻逻辑等研究领域；在智能信息检索方面，现设文本信息过滤、信息检索、信息提取、智能数据挖掘、Web挖掘等研究领域；在中医信息处理方面，现主要研究开发多媒体中草药智能查询系统、基于舌象中医智能体检系统；在视频图像处理方面，现设图像数据库、生物特征识别、遥感图像、地理信息系统等研究领域。2008年，系里引进了被称为“人工大脑之父”的著名学者Hugo de Garis教授，并以他为首组建了人工大脑研究室，该研究室的目标是，经过三年左右的时间，建设中国首个人工大脑。

经过十几年的不懈努力，我们在上述研究领域均取得了一批有影响的重要研究成果，在我国学术界具有一定的学术地位，获得数十项国家和省部级项目经费的支持。目前在研的项目有国家自然科学基金项目3项、国家863项目2项、国家863子项目2项、福建省自然科学基金项目1项、福建省科技计划重点项目2项。在汉字识别、词语切分标注、语法分析、词义消歧、指代消解、语言神经基础、汉语理解策略、网上信息的选择翻译、统计机器翻译、语音识别与合成、计算机音乐、计琴学等诸多方面进行了有特色的研究，形成了具体的算法，并且还提出了一种系统性的协动计算理论，出版专著5部，数百篇，其中近三年被EI、SCI等检索的论文达200余篇。

在基础理论研究的基础上，智能科学与技术系还十分注重产学研结合，先后与北京德威特电力系统自动化有限公司和深圳名人电脑等公司进行合作研发，广泛开展应用系统的研制开发，主要包括：手写汉字机器识别系统、汉语分词和词性标注系统、机器翻译系统以及网上汉语文本分类和信息过滤系统。其中，手写汉字机器识别系统获浙江省教育厅科学技术进步三等奖：机器辅助汉英互翻系统获福建省科技厅科技进步三等奖；汉语分词和词性标注系统获得2003年863中文信息处理评测第二名：机器翻译系统(包括XMMT汉英机器翻译系统、Matrix英汉机器翻译系统、Light英汉机器翻译系统和Neon英汉双向机器翻译系统)在863智能接口评测中多次名列前茅，形成多项产品，技术授权国内多家单位使用。

在科研平台建设方面，智能科学与技术系发挥厦门大学多学科交叉的优势，联合人文学院、外文学院和海外教育学院华文系的学术力量，于2003年成立了“厦门大学语言技术中心”，其中，汉外多语言机器翻译为主攻方向之一。2006年获批了“智能信息技术福建省高校重点实验室”；目前，以人工大脑相关内容为研究核心的“福建省仿脑智能系统重点实验室”也已获批。

3　厦门大学“智能科学与技术”专业建设情况

厦门大学智能科学与技术系现有一个本科专业(智能科学与技术)，三个学术型硕士学位授予专业(人工智能基础、模式识别与智能系统、计算机应用技术)，一个“计算机技术”工程硕士培养方向(智能工程及网络安全方向)，一个博士学位授予专业(人工智能基础)。现有在校本科生近90人，硕士研究生80多人，博士研究生25人，博士后2人。本系教职工近30人，其中：教授5人，副教授5人，80％具有博士学位或者博士在读，40岁以下的年轻教师占2／3。

3.1　本科生专业建设

在本科生培养方面，厦门大学智能科学与技术系的目标是要求学生能够有效和系统地掌握本学科的理论基础，比较深入地理解智能科学与技术理论；培养具有一定的分析、综合和创新能力，能够承当智能信息系统设计、开发和智能科学与技术学科教学任务的，德、智、体全面发展的科学技术工作者：毕业生适宜到科研机构、学校、技术或行政管理部门、公司、厂矿等企事业单位从事科技研究、应用开发、信息管理和教学工作，也可以进一步攻读该专业及相关专业的硕士学位。

为了实现上述目标，我们遵循“宽口径、厚基础、抓关键、重实践”四项基本原则，制定了较合理的教学计划，在本科一、二年级安排公共基本课程、校通识教育课程、院系通修课程；从二年级下学期开始结束院系通修课程，转而推出部分学科通修课程，向专业化过渡，三年级开始加入方向性选修课程。其中，公共基本课程621学时、33学分；校通识教育课程262学、15学分；学科通修课程1544学时、90学分；方向性课程120学时、分；学科跨方向性课程108学时、6学分。这样的安排能真正使学生在获得扎实而宽厚的理论基础、合理的知识结构的同时，培养较强的获取新知识的能力和创新精神。

为了能切实提高学生的动手实践能力，我们在办学过程中十分重视和强调实践环节的训练并倡导理论与实际 相结合，已经规划建设一个特色实验室――“仿脑认知与智能机器人”实验室，可支撑仿脑认知与智能机器人两个方向相关课程的教学实验，总经费预算100万元。依托该实验室，结合相关课程，高年级本科生可以进行“心理物理测试实验”、“眼动测试实验”、“面部表情与脑电对照实验”、“行为学与智能关系测试实验”、“机器人避障行走路径规划”、“机器人目标识别与跟踪”、“机器人声控实验”、“机器人智能语言翻译”、“机器人足球比赛”等众多特色实验。

3.2　研究生专业建设

厦门大学智能科学与技术系的研究生培养以加强创新能力的培养为核心，以加强基础课、专业课，实验实践教学、论文创新写作、促进理论与实践相结合为重点，包含硕士研究生和博士研究生两个培养层次。其中，硕士研究生层次又分为学术型研究生和工程硕士两种类型，分别进行培养。

在学术型硕士研究生培养方面，我们的目标是培养适应智能科学与计算机科学的发展，适应国家社会发展与进步事业需要的，德、智、体、美全面发展，系统地掌握本学科基本概念、基本原理、基本方法、基本技能的，具有创新能力、理论联系实际的高级专门人才和能适应未来从事基础研究、应用基础研究、技术开发研究和工程应用研究之人才。毕业生适宜到科研部门、学校从事科学研究和教学工作；适宜到计算机产业相关的企事业单位从事智能科学与计算机科学技术的开发研究、应用与管理等工作；可以继续攻读智能科学与计算机科学及其相关学科的博士学位。目前包含“人工智能基础”、“模式识别与智能系统”和“计算机应用技术”三个专业。其中，“人工智能基础”专业包含如下培养方向：认知科学理论、认知逻辑学、计算语言学、智能计算方法、艺术认知与计算、脑高级功能成像等；“模式识别与智能系统”专业包含如下培养方向：计算机视觉、机器翻译系统、智能中医诊断系统、机器音乐、模式识别、音频信息处理等：“计算机应用技术”专业包含如下培养方向：人工智能应用技术、自然语言处理技术、智能信息检索技术、多媒体综合应用技术、图像与视频处理技术、虚拟现实技术等。

在工程硕士培养方面，目前智能系招收“计算机技术”工程硕士――B方向(智能工程及网络安全)的工程硕士研究生，目标是培养具有扎实的计算机学科专业知识和工程技术能力，掌握现代智能与网络科学前沿知识，在智能工程与网络安全方向具有一定研究深度和项目研发能力的高层次应用型人才。培养方向包括：嵌入式智能家居、视频图像处理、网络视觉监控、模式识别与智能系统、智能机器人、网络内容监管、黑客与网络攻防技术、网络信息安全、信息检索与信息过滤、自然语言处理、机器翻译、语音识别与合成、智能中医信息处理、人工大脑、虚拟现实技术等。

在博士研究生培养方面，设有“人工智能基础”博士学位授予专业，目标是培养基础扎实，具有创新意识，对某一领域有全面深入了解或对某一应用领域有独立解决实际问题的能力，能够解决前人未能解决的科学问题或社会发展中亟待解决的技术问题的高级专业人才：其研究工作对科学技术或社会经济的发展具有明显贡献，为人工智能技术发展和应用提供新的基础或新技术、新方法。培养方向包括：人工智能以及应用技术、艺术认知与计算、数据挖掘技术、认知神经科学、软计算方法及其应用、智能多媒体信息处理、脑功能成像技术等。

4　总结与展望

第8篇：计算机科学与技术知识体系范文

关键词：计算机；科学与技术；人才培养

加强和改进高校计算机科学与技术专业教学，培养专业人才，成为关系到信息技术发展以及未来社会经济发展的一项重要内容。

1计算机科学与技术专业的现状

中国计算机科学与技术专业毕业生的就业是当前一个十分严峻的问题，主要是学生的综合素质能力不能满足就业单位的用人需求。这一形势下，相关机构与单位对培养计算机科学与技术人才给予高度重视，不断改革培养模式与技术创新。

当前，计科学与技术专业教学受限于学科体制、教学计划，致使新型人才培养模式不能在教学中应用。在人才培养过程中，因为教材与课程设置没有实现教学中理论知识与操作能力的双重培养。

教学中，一些课程的专业性较强，学生不仅要全面掌握理论知识，而且还要以丰富的实践活动对理论知识进行巩固和强化。在实际中，对于理论与实践的关系，一些高校毕业生并没有协调和处理好这个关系，甚至在培养过程中两者都出现了缺失现象，严重影响到了教学效果。换而言之，高校学生毕业后并不具备扎实的理论知识与能力，在步入工作岗位后并不适应工作岗位需求。

正是因为人才的不足，也导致社会上对计算机科学与技术专业人才的大量需求。解决这一现状，最有效的途径就是加大培养人才的力度，重视教学过程中理论与实践的结合，让学生更快的适应社会与工作的需求。

2计算机科学与技术专业存在的问题

传统计算机科学与技术专业以算法理论为基础，专业人才需具备扎实的算法知识与研究能力。因此，在传统计算机科学与技术专业教学中，强调的是对学生学术造诣与研究潜力的培养。

2.1学校专业定位调整不及时

近年来，虽然信息技术不断发展，但是高校计算机科学与技术专业教育却没有实现与时俱进，始终停留一个较为落后的阶段和水平。学校对专业的定位，严重脱离市场需求，这也成为导致毕业生出现就业困难的重要原因。

2.2落后的教学方法与内容

因为计算机科学与技术专业这门学科的发展速度快，从而其更新速度也非常快。在这一现状中，中国多数高校并没有结合学科特点及时有效地改进和调整教学方法与教学内容。

2.3教学中对实习实践环节的不重视

高校传统落后的教学观念根深蒂固，在此观念的影响之下，高校计算机科学与技术专业教学中，对于学生的实践能力、操作能力以及相关的实习活动，并不重视且没有落实到实处，从而导致教学中理论知识与实践的脱离，从而导致毕业生不能适应社会和用人单位的需求。

2.4学校师资建设不完善

通过实践我们发现，在多数高校中，从事计算机科学与技术教学的教师主要以理论知识传授型为主，而且长期以来他们从事理论教学工作，对于与学科相关的研究极少参加，甚至也很少参加相关的技术实践操作活动。在课堂中，他们向学生单纯的传授理论知识，很大程度上决定了学生的学习模式，直接或间接的造成学生在实践操作方面的能力严重不足。此外，在教学中教师的综合素质与专业水平相对不高，对于自身的职业发展缺少合理、科学的规划。学校师资建设的不完善，导致了高校计算机科学与技术专业教学水平的落后。

3计算机科学与技术改进的重要举措

3.1对传统教学观念的创新改变

在高校教学中，一切活动的开展以教学观念为基础，并且以此作为指导思想引导教学活动的顺利开展。传统计算机科学与技术专业重视传授理论知识，关注学生学术能力的培养与潜能的开发，使学生形成一种接受性的学习。随着信息技术的发展，这种教育观念已经不能适应现状。特别是以职业化为主的高校，教学中如果只是重视培养学生的理论知识，那么与社会急需应用型人才的理念背道而驰。传统计算机科学与技术专业在教学观念中，对学生的实践与实习并不重视，学生动手与操作能力不强。基于此，为社会和用人单位培养适宜的应用型人才，首先就需要从改变传统教学观念开始，通过不断创新发展的教学观念以适应时代的发展和需求。

3.2传统教学体系与课程设置的改革

对传统教学体系的改革创新，应当实现以人为本，全面提升学生的综合素质能力，注重理论知识与实践的结合。这一创新教学体系的应用，可从学生素质能力所欠缺的方面有针对性的培养加强，保证学生在学习过程中保持良好的心理素质，提高学生的沟通、分析能力。

关于高校课程设置的改革，学校可根据社会分工对其进行细化设置，将计算机科学与技术专业的相关课程以必修课与选修课进行划分，让学生结合自己的研究方向灵活的选择课程。对教学课程的设置将极大提高学生学习的自主性与积极性，提高和培养学生学习规划能力，并在激烈的社会竞争中做出准确的判断与选择，最终脱颖而出。

3.3加大力度开展校企合作模式，建设培养学生实践操作能力的实习基地

在课堂中，学生对理论知识的学习程度再高，若不能及时通过实践活动进行强化与巩固，那么也很难保证学生能够全面的理解和掌握知识。因此，高校应当积极寻求各种途径增强学生实践能力的培养和提高。其中校企合作模式不仅能够为学生提供实习和实践的机会，而且也为企业提供了技术支持与优先选择人才的机会。

通过校企合作，学生在相应的工作岗位中，深入的理解所学理论知识，并且与实践的结合了解信息技术的发展趋势与市场未来发展动向，不断开阔眼界，提前做好从学生到步入岗位的角色转换。当然，在条件允许的情况下，学校还可以组织学生参加与计算机科学与技术专业相关的研究，以此激发学生的学习兴趣和热情，积极主动的投入到理论知识的学习中。

3.4学校重视构建理论知识与实践能力兼备的双师型师资队伍

教师在教学活动中起到了重要的作用，因此培养应用型人才，对师资队伍建设提出了更高的要求，要求教师不仅具备理论教学能力，而且在项目设计、开发应用方面具有较高的能力。由此，高校要重视构建双师型师资队伍建设。―方面，在教授课程能够深入的把握知识要点，并且讲解过程中能与应用实例结合，将问题分析的更透彻、清晰，便于学生的理解。

第9篇：计算机科学与技术知识体系范文

计算机基础课程作为一个具体学科，有其自身的教学规律和方法；通识教育作为一个普遍性的教育理念，是当今高校需要努力实现的方向。这两者的结合可以说是共性寓于个性之中，通过个性得以展现；也可以说是个性依附于共性而存在，突出共性的特点。一方面，将通识教育的理念赋予在计算机基础课程中，能够更加突出课程对学生综合能力和创新意识的培养，为提高非计算机专业的教学水平服务；另一方面，计算机基础课程作为通识教育的一个具体实施过程，通过教学目标、课程体系和教学内容的改革来提高教学质量，可以彰显通识教育的优越性，为通识教育的发展服务。

2计算机基础课程群建设

课程群是指把具有相同培养目标的相关课程编排起来，形成一个系统教授和学习的课程体系。课程群不等同于课程的简单“集合”，而是通过有序的课程安排和完整的技能培训方案来实现统一的教学培养目标。基于通识教育理念的计算机基础课程群要以能力培养和思维养成为核心，通过课程知识点之间的结合来体现通识教育的跨学科特征，在具体实施过程中还要注意课程之间的连贯性、递增性和发展性。

2.1培养目标

基于通识教育理念的师范院校计算机基础课程群建设首先要明确培养目标，这要从师范院校的自身特点和通识教育的要求来分析。师范院校在校生是未来教师队伍的骨干，为了适应信息时代对于教学内容、形式和方法的要求，师范学生需要有良好的计算思维、过硬的计算机操作能力和一定的多媒体网络应用能力，掌握基本的程序设计方法和计算机软硬件基础知识。哈尔滨师范大学计算机基础课程群主要侧重以下2种能力的培养：

（1）计算机应用能力。师范学生要掌握扎实的信息技术应用知识，并通过具体操作来提高实践创新能力。从通识教育角度来说，掌握信息技术并在实践中运用可以有效培养学生的计算思维，帮助他们掌握利用信息技术解决实际问题的方式方法。信息技术应用主要包括基本理论和应用操作两方面。课程群涵盖计算机原理、网络知识、多媒体技术、信息传递与收集、控制原理、软件开发等相关知识的内容，课程群不仅要传授基本的理论知识，还要教会学生操作、制作、设计计算机软硬件的方法和技巧，并通过一定的实战训练来提高学生的动手能力。

（2）信息收集和处理能力。在掌握信息化技术理论的基础上，计算机基础课程群要培养学生专业领域信息收集和处理的能力。通过计算机基础课程的学习，学生要能够明确自己所需的信息类型和形式，能独立制定获取信息的策略和方法。这不仅有利于提高学生的信息化素质，还可以通过信息技术工具的使用来提高专业学习和研究的效率，体现了通识教育跨学科培养的优越性。

2.2组织结构

在明确计算机基础课程群的培养目标之后，我们根据通识教育的要求和本校的实际情况，提出了以计算思维培养和师范信息化教学为核心，面向“知识一技能一思维”一体化的课程群组织结构，如图1所示。计算机基础课程群包含一系列与师范专业相关的信息化学科课程，根据课程知识的主次和关联关系分为通识教育必修、通识教育核心、通识教育选修3个层次。3个层次的课程相辅相成、逐层递进，紧紧围绕课程群的培养目标展开教学。课程群的知识结构涵盖了计算机基础知识、信息处理、多媒体应用、网络技术、美工动画和程序设计等多个和师范专业息息相关的计算机知识，并通过实践教学环节提高学生应用计算机解决实际问题的动手能力，达到通识教育培养综合能力和实践创新意识的要求。

2.3课程内容

在计算机基础课程群中，通识必修课主要讲解计算机基础知识，用来普及信息化理论；通识核心课将信息技术和专业教育融合，实现师范专业技能核心知识体系的基本覆盖；通识选修课用于拓展课程体系，为学生提供建构核心知识体系的完整覆盖，并帮助他们提高综合素质。通识必修课程知识点是课程群建设的理论基础，突出计算机解决问题思维模式的形成和应用软件的使用技巧，如教会学生使用Word制作教案、使用Excel设计成绩汇总表和使用PowerPoint设计课堂演示文稿的技巧、运用网络收集和分析教学资源的方法等。通识必修课的课程内容还要与时俱进，随着信息化技术的发展不断迁移，比如随着操作系统的不断更迭，教学内容也要由Windows2003向Windows7、Windows8转变，各种应用软件的版本也要尽量跟随时代变化，这样才能体现通识教育的先进性。经过通识必修课的学习，学生基本掌握了计算机的基本原理和软硬件的使用技巧，这为通识核心课的教学打好了基础。通识核心课程内容要突出通识教育理论与实践相结合的特点，通过实践教学来帮助学生掌握相关技术应用的方式方法，构建计算思维的知识体系和核心思路。通识核心课的教学要结合现代教学理念，在教会学生信息化知识和技术的同时帮助他们掌握专业知识与信息技术融合的基本方法与思维模式，达到提高综合能力的教学目的。

通识选修课是在课程群和主干的基础上，让学生根据自身的兴趣和专业特点来自主选择课程学习，通过若干领域技术延伸教学来体现通识教育的“全人教育”理念。通识选修课的课程内容涵盖了程序设计、网络技术、美工知识与工具和多媒体动画等多个领域的知识点。这些技术和知识都涉及信息化技术的应用实践、数据分析的思维方式和信息处理的基本方法，可以有效帮助学生构建计算思维和提高实践创新能力。多媒体技术、网络技术和系统级应用开发技术都能实现相关专业学科的知识拓展，帮助学生提高综合素质，这也符合通识教育倡导的跨学科教育理念。

3结语