计算机学科研究方向精选(九篇)

第1篇：计算机学科研究方向范文

1.计算机本科专业教学改革趋势及其启示——兼谈华中科技大学计算机科学与技术学院的教改经验

2.计算机本科应用型人才专业能力培养 

3.计算机本科专业科研实践学期的教学设计与评价 

4.中美计算机本科教育的比较与思考

5.计算机本科专业的交互设计方向课程设置问题

6.计算机本科专业学生软件系统设计能力的培养与实践 

7.财经类高等学校计算机本科专业人才培养模式的探索

8.地方本科院校计算机应用型人才培养模式探讨

9.计算机本科教育的实践教学模式研究 

10.从硕士研究生入学统考看高校计算机本科专业基础课教学

11.应用型计算机本科中离散数学课程目标定位与课程改革的探讨

12.对综合性大学计算机本科专业培养目标的思考

13.贵州少数民族地区高校计算机本科专业考试评价体系的构建——以兴义民族师范学院为例

14.基于CDIO模式的计算机本科专业人才培养模式

15.关于计算机本科教育的思考

16.计算机本科专业学生学习现状调查与解决对策 

17.面向计算机本科专业的嵌入式方向教学体系的研究 

18.中国计算机本科专业发展战略研究报告

19.应用技术型本科课程体系改革刍议——计算机科学与技术／计算机网络应用专业

20.应用型计算机本科专业课程体系的研究 

21.工科高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索

22.校企合作培养计算机本科应用型人才的实践研究

23.财经类高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索

24.计算机本科人才程序设计能力培养研究 

25.计算机本科教育引入微软院校IT课程的思考

26.应用型计算机本科人才的数学素养培养研究 

27.计算机本科专业人才培养方案改革的研究与探索

28.高校计算机本科专业C语言课程教改探析

29.应用型计算机本科教育课程体系的研究与探索

30.南洋理工大学计算机本科教育介绍 

31.计算机本科双语教学中情感因素的作用  

32.与学校学科特长相融合的计算机本科人才培养模式研究 

33.以技术应用能力培养为核心的计算机本科教学模式探讨

34.计算机本科人才创新实践能力的培养 

35.基于大类招生的地方普通大学计算机本科专业教学改革研究 

36.试论我国计算机专业本科教育现状及发展 

37.以合作教育提升计算机本科学生就业能力的思考

38.计算机本科应用型人才的培养在C语言程序设计中的体现

39.地方性应用型高校计算机本科专业课程体系设置研究 

40.计算机本科专业软件实习工厂的构建研究 

41.虚拟实验室环境下计算机本科专业应用型人才培养研究 

42.计算机本科专业课程考核改革的现状与对策

43.普通高校计算机本科专业实践教学改革研究 

44.计算机本科应用型人才培养模式研究 

45.计算机专业本科教育改革的研究 

46.计算机本科专业开设网络控制实验的研究 

47.应用型计算机本科职业人才培养体系构建研究

48.地方高校计算机本科人才创新实践能力培养模式的探索

49.本科计算机教育中数理逻辑课程改革浅析

50.计算机本科专业人才培养方案的研究与实践  

51.从校企合作的角度研究应用型计算机本科人才的培养模式

52.计算机本科毕业论文写作框架的设计 

53.中美高校本科计算机教育之比较

54.应用型计算机类本科专业的教育与学生就业特征分析与对策——以江苏理工学院计算机类专业为例

55.与时俱进的计算机本科教育

56.计算机本科电子商务课程启发实践式教学方法

57.非计算机本科专业计算机程序设计课程的改革思考

58.工程应用型本科计算机教育模式与实践 

59.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式 

60.应用型本科高校计算机专业教材建设若干问题的研究

61.财经类高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索

62.基于课程地图的计算机专业本科培养方案的制订

63.地方本科院校计算机类专业发展的思考

64.应用型本科计算机网络教学改革的研究与实践

65.基于CDIO培养模式在计算机本科学生实践教学中的改革研究

66.计算机本科专业《人工智能》课程教学探讨 

67.高校本科阶段计算机专业“3+1”人才培养模式探析——以江苏技术师范学院为例

68.我校计算机本科教学中的难点与对策 

69.计算机本科专业软件实习工厂的实践与效果分析 

70.将并行计算纳入本科教育 深化计算机学科创新人才培养

71.以评促建 提高计算机本科课程建设质量——以《计算机导论》课程为例 

72.应用型本科计算机专业模块化教学课程体系建设的实践

73.新升本科院校计算机专业实践教学改革研究——以就业为导向

74.应用型本科高校《计算机网络》课程的教学改革探索

75.本科毕业论文实践中的计算机应用现状与指导

76.美国高校计算机工程本科课程设置特色分析

77.以竞赛为驱动的应用型本科高校计算机人才培养模式探究 

78.应用型本科高校计算机网络实验室的建设

79.基于应用型人才培养的计算机本科专业实习实训管理模式研究 

80.基于Web的虚拟仿真器在《计算机体系结构》本科教学中的应用

81.应用型本科计算机基础教学改革探索

82.计算机实践教学在新建本科院校中的应对策略 

83.高职本科计算机专业人才培养模式构建 

84.基于教学质量国家标准的本科计算机类专业应用型人才培养思考

85.应用型本科计算机网络教学平台构建研究 

86.新建本科院校计算机基础教学评价体系研究

87.关于高校计算机课程体系改革及本科教学的思考

88.认知风格对英语阅读及写作的影响——以计算机本科二年级学生为例

89.计算机本科教育的“华尔兹”

90.本科计算机公共基础课程教学改革研究

91.高校计算机辅助审计本科教学探讨

92.应用型本科院校计算机实验教学改革探索

93.计算机应用型本科人才程序设计能力培养

94.地方本科高校计算机科学与技术专业应用型转型发展的思考——以新乡学院计算机与信息工程学院为例

95.计算机实践教学在新建本科院校中的应对策略

96.基于应用型人才培养为导向的计算机本科课程体系设置的探讨

97.应用型本科院校计算机课程双语教学探讨

98.应用型本科院校计算机导论课程教学方法研究

99.计算机专业本科毕业设计的探讨 

100.应用型本科计算机图形学教学改革初探  

101.一流计算机学科必须是一流本科教育

102.关于本科院校计算机教学中学生创新能力培养的几点认识

103.应用型本科计算机组成原理实验教学改革

104.非计算机专业本科学生计算机教学的研究

105.应用型本科院校计算机公共课程体系研究与实践

106.敏捷开发模式在本科计算机科学与技术专业教学中的应用探索

107.高职设置四年制技术本科的研究与探索——以长职院计算机网络技术专业为例

108.大学本科开设计算机视觉课程教学的探讨

109.应用型本科院校计算机专业双语教学中的“羊群效应”及规避策略——以《计算机科学导论》双语教学为例

110.教育转型视角下民办本科院校计算机课程多元化教学模式的研究与实践

111.计算机本科职业化教育引进与校企合作机制研究

112.应用性本科计算机专业设置与培养方案的改革

113.新建本科院校计算机实验教学中心建设初探

114.应用型本科涉农院校计算机教师能力提升研究与实践——以河南牧业经济学院为例

115.财经类本科院校中高职计算机专业师资队伍建设研究

116.新升本科院校计算机公共课面临的问题及对策

117.应用型IT人才培养下的计算机本科课程体系设置的研究

118.二类本科院校计算机专业人才培养的质量保证

119.就业导向下的本科院校计算机专业教育创新模式探索

120.新建本科院校公共计算机课程体系构建及实践

121.应用型本科土木专业计算机绘图教学实验

第2篇：计算机学科研究方向范文

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3篇：计算机学科研究方向范文

【关键词】计算机 材料科学 应用

计算机作为电子信息时代的基本工具，在我们生活的各个领域均起着极为重要的作用，在材料科学的相关研究中发挥的作用也越来越重要，例如钢铁行业的测量高炉内的温度、监控高炉内流体的运动以及对高炉使用寿命的推测等都依赖于计算机的操控。现如今我国各产业大多向精细化和完整化的趋势发展，对计算机的需求不断提高。由此，不难看出计算机在材料科学中的应用有着广阔的前景。那么，如何充分利用计算机使材料科学的研究发展达到一个新的高度呢？这就要求我们对计算机、材料科学以及二者关系有充分的认知，并认真分析探索计算机在材料科学研究领域的应用方向，结合计算机的优势，更好地发展材料科学。

1 计算机在材料科学中的应用领域

1.1 计算机用于新材料的设计

通常情况下，新材料的设计与制作是通过理论分析和计算，对新材料的组成成分、结构外观及性能等方面进行预报，然后结合材料设计方案制作具有特定性能或结构的新材料。材料设计主要通过多次重复实验，进行大面积筛选的方式来完成的，时间周期较长，且大量消耗人力、物力。因此，运用人工智能方法识别计算机中预先建立的知识库、数据库，归纳大批量的物理化学理论和实验资料，并以此作为理论辅助，再结合实验验证的手段进行材料设计的方法受到人们的青睐，是材料科学领域内进行研究探索的主要方向。材料设计按照空间尺寸以及设计的对象，通常分为微观设计层次、介观设计层次、宏观设计层级三个层级。其中，微观设计层次的尺度大致为1nm数量级，属于电子、原子或分子层次的微观结构设计；介观设计层次的尺度大致为1um数量级；宏观设计层级的尺度与宏观材料相对应。

1.2 材料科学中的计算机模拟

现今，在许多新颖算法的模拟技术基础上，利用具有强大计算能力的计算机，能够大幅度提高材料科学中的细致程度和精确程度，可对物质内部情况有更深层次的研究。因此，计算机在材料科学研究中的应用越来越受到重视，并衍生出计算材料科学这一学科。材料科学相关研究人员常应用计算机对真实系统进行相关模拟实验，并利用计算机所提供的模拟实验结果，以展开新材料的研究工作。另一方面，计算机模拟在材料科学中的应用十分广泛，模拟对象涉及材料研制到材料使用的各个过程，例如材料合成、材料结构、材料性能以及制备和使用等。计算机模拟技术应用于材料科学研究中具有极大优势，不但可进行各类实验的模拟，还可对材料内部微观性质、宏观力学行为均有跟深层次的了解，且可在制备前提前预测新材料的性能，提供强大的理论指导。

1.3 材料与工艺过程的优化及自动控制

在材料科学研究中，相关加工技术的发展主要通过控制技术的发展进步来体现，由电子计算机和可编程控制器等电子设备在材料加工过程中应用越来越广泛便可明显看出这一发展趋势。在材料的加工制作过程中，充分使用计算机技术可有效降低劳动强度，提高材料产品的精度和质量，同时增加产量。除此之外，还可通过计算机来优化控制材料加工制备的工艺过程，例如，建立有关材料的工艺数学模型后，利用计算机对其进行模拟，可通过计算机精确有效地控制渗碳渗氮的全过程。在材料制备过程中，可通过计算机精确控制相关制备过程，如在对材料表面进行热处理过程中，对炉温进行精确的自动控制等。

1.4 计算机用于数据与图像处理

材料科学因其本身的特性，借助计算机的存储功能、数据和图像处理功能，可以在大量保存数据基础上，对这些数据进行高效的归纳、整理，例如计算、绘图等。另外，可进行快速查询，如材料的性能与其聚集状态的关系十分密切，通常需利用光学显微镜和电子显微镜技术，以二维图像的形式显示材料的凝聚结构状态。在此过程中，可利用计算机的图像分析处理功能进行材料功能的相关研究，获取晶体大小、聚集方式等有效的结构信息，并将其与涉及的性能相联系，对材料的结构研究具有指导意义。目前，存在大量进行材料数据处理的软件，如X衍射数据处理、最小二乘法数据处理、DPS数据处理、Origin、Excel等。

2 计算机在材料科学中的实际应用

2.1 有效差分法

有限差分法是利用泰勒级数展开等方式，用网格节点上的函数值的差商来代替控制方程中的导数，并利用此方法实现连续函数的离散化，并利用有限的、离散的数值代替原有的连续函数分布。

2.2 材料数据库与知识库

因工程材料种类多且特性强的特点，材料的组成成分、结构特点及特殊性能等信息共同构成了一个极为庞大的体系，给材料研究人员的查询和研究工作带来极大不便，因此利用计算机建立不同类型的材料数据库就显得尤为重要。数据库储存具体的数据值，有智能查询功能，便于材料工作者进行查询；知识库主要存储规则、规律等信息，可通过相应的数理模型进行推理、运算，提供材料的性能等方面的数据，便于工作者对材料性能的把控。

2.3 材料科学研究中主要物理场的数值模拟

利用计算机可结合材料加工过程中的传热、力学问题和内部原子的迁移等方面内容，进行模拟场设计；并采用模拟场的方式，利用有限元分析法进行“传热传质过程”的数值模拟。

3 结语

综上所述，材料科学作为发展尚未成熟的新兴学科，目前其研究大多依靠事实及经验的积累，没有较为完备的系统。而计算机在材料科学中的充分应用，可使材料科学的研究发展更为系统化，达到一个新的高度。因此，科学研究工作者应提高对计算机、材料科学以及二者关系的认知，并认真分析探索计算机在材料科学研究领域的应用方向，结合计算机的优势，更好地发展材料科学。

参考文献

[1]张志涌.精通Matlab6.5版[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.

[2]卢百平，钟仁显.分子动力学在材料科学中的应用[J].铸造技术，2007，28（1）：146-148.

第4篇：计算机学科研究方向范文

关键词：计算机基础；自主学习；研究型；实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）32-0062-02

一、引言

我国计算机公共基础教学经历了20多年的发展沿革，其已成为信息时代不可或缺的工具，且在高等教育人才培养需求中承担着极其重要的作用。“计算机公共基础”课程教学是以培养大学生综合素质和创新能力，培养复合型创新人才为目标。联合国教科文组织产学合作教席在《工程教育改革的三大战略》一书中所提出了改革的整体战略包括三项内容，即“做中学”、“产学合作”、“国际化”。本文以非计算机专业计算机程序语言课程设计为研究对象，以研究型教学为手段，用实际探索的课题或项目为提纲，教学方法主要采用分组式、讨论式、探索式、开放式等为主要形式，培养和训练学生的自主学习能力，达到高等学校培养全面发展的高素质人才的目标。

二、自主研究实践教学理念

当前国内外应用教学改革的主要目标是回归实践、面向产业现状及发展需求作为信息时代必要的工具，教师注重对学生的开放指导、过程教学和合作参与，激励培养学生的学习自主性、可选性和复合性。我国大学正向研究型大学发展，这也是当前各大专院校自身发展的必经之路。对于以本科基础教育为主的院校需梳理教学理念、改善教学方法、优化教学手段及保障教学质量。“教”体现在教师注重对学生的开放指导、过程教学和合作参与，要求教师实现个体化教学向合作化教学转变，适时开展有效的独立研究和团队协作等组织形式；“学”体现学生的学习具有自主性、可选性和交互性，要求学生围绕问题进行主动学习，学会收集、分析、归纳、整理资料、处理加工信息，尤为注重获取知识的过程。研究型实践教学原则除了教学与科研相结合外，还有科学与人文相结合、课内与课外相结合、理论与实践相结合、集中与分散相结合等原则。通过构建研究型实践教学模式，使高校的人才培养模式适应从单一学科背景下的专业对口教育向学科交叉与综合背景下的“厚基础，宽口径”教育转变。

三、计算机基础教学自主研究能力培养

我校人才培养计划中，计算机基础课程教学采用“递进式”教学体系。第一学期开设《计算机公共基础》，依据学生原掌握计算机基础知识的程度，由教师根据学生的具体情况适当进行课程深度的调整；第二学期开设计算机语言类技术基础课程，根据专业特点分别开设“C语言程序设计”、“Visual Basic程序设计”、“Visual Foxpro程序设计”、“C++程序设计”、“Java程序设计”、“Access数据库”、“智能化音乐制作”和“Authorware”等8门课程；合理强化计算机基础教学的后续教学环节，开设《计算机程序语言课程设计》课程重在培养学生的研究能力及自主学习意识。实践教学过程中指导教师可设定研究题目，也可由学生自选题目，通过所学计算机程序设计语言开发设计相关软件。该课程最终要求学生能提供程序设计思想、实验分析与研究报告，写出有见解的心得体会。实施自主研究实践过程中注意如下四个环节。

1.提升师生双方对计算机实践环节认识。教师作为知识的传授者，首先要提高认识，明确实验对提高学生操作能力的重要性。其次，一定要认真、负责，并且对基础比较差的学生要有耐心，对各种问题积极解答，促进学生上机实践的积极性，最终达到比较好的教学效果。学生是学习的主体，培养学生重视实践、乐于实践、爱上实践的态度，充分利用示范实例让学生产生兴趣，积极寻找机会，强化课堂上掌握的操作，挖掘计算思维潜力，引导学生提出新问题。

2.确保教学计划中实践与教学环节对接。各实践环节需纳入学校本（专）科教学人才培养计划中，以保证在校生获得必修学时和学分的需求。通过学科课程把计算机信息技术与学科教学有机地结合起来，将教与学融为一体，课程与计算机信息技术有效地整合，建构一系列实施沟通机制与丰富教学资源的学习氛围，有利于培养学习者创造性的自主发现和自主探索，最终实现既能发挥教师指导作用，更能保证学生自主性的全新学习方式。

3.计算思维引导自主研究实践教学环节。以计算思维为导向，以“技能训练―能力培养―思维形成”为主线，使学生学会用计算思维去思考问题和解决问题。在计算机基础理论教学中，计算思维的案例处处存在。在大学计算机基础理论教学中，培养计算思维能力需要有一系列的计算机应用课程作支撑和拓展。这些课程引导学生应用计算思维解决各种专业的问题。提高教与学的效率，改善教与学的效果，实现传统教学模式的创新。

4.探究小组研究团队激励自主研学。研究型教学方法引导学生建立团队（即研究小组），在共同研究的过程中，学生的合作精神得以培养，书面和口头表达能力得以锻炼，相互研讨，各尽所能，共同推动研究顺利进行。这种环境采用有效的教学方式，强化从小组成员的建立组成、探究计划的形成、小组探究方案制定、小组成员交流及教师指导等方面充分体现出研究型教学特点，创造良好的学术氛围，给教师的科研带来更多的灵感，进一步鼓励学生多想多做，把想法付诸实践，使创新精神上升为创新能力，达到双赢的目标。

5.网络教学课程平台保障教学的研究探索环节。网络课程平台中按模块设置课前预习、多媒体学习、网络学习、资源网站、交流论坛和学习评价等。平台上放有充足的网络资源，包含名校的精品课程的学习内容、教师根据实践教学布置的复习内容和扩充内容。小组间可交流，教师对必须掌握的知识点在平台上考核。在“课程学习交流论坛”上，教师参与到网络交流平台的活动中，对学生提出的问题给予及时的解答，鼓励学生多参与网络交流论坛，对积极主动的学生在考核评价时给予加分，作为成绩的评定依据。

四、结语

本文阐述了培养学生理解掌握计算机学科中的相关思想和方法，基于计算思维的教学导向在非计算机专业学生中实施课程设计中拓展，激发学生利用计算机技术解决本专业问题的自主研究能力，提升学生利用计算机分析和解决实际问题能力。

参考文献：

[1]九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明[J].中国大学教学，2010，（9）：4.

[2]陆一平，查建中.缤纷课堂：源于国外的工程教育实践教学方法[J].高等工程教育研究，2009，（6）：137.

[3]陈瑞玲.试论大学生自主学习能力提升的策略[J].教育教学论坛，2012，（11）：128.

[4]王丽，李敬有，王大鹏.高校公共计算机课程网络无纸化考试现状分析[J].中国现代教育装备，2009，（3）：33.

第5篇：计算机学科研究方向范文

计算机科学与技术专业下设研究方向，计算机科学与技术专业是一级学科；

三个二级学科，分别是计算机系统结构、计算机软件与理论 、计算机应用技术 ；

每个专业研究方向、考试科目不同，考研前需要查询招生院系招生简章具体规定；

第6篇：计算机学科研究方向范文

关键词:

美国的计算机产业在世界上占主导地位，政府起了重要作用。美国政府对计算机产业的支持

之所以能够产生明显的效果，关键是政府职能明确，不断根据产业发展需要调整支持方向，改进资助体系和管理。总结美国联邦政府支持计算机技术研究开发的经验，对我国政府支持产业技术发展有着重要的借鉴作用。

一、美国政府对计算机技术发展的支持

第二次世界大战结束后，联邦政府一直是计算机技术的强有力支持者。按1995年不变价计算，1976-1995年间，联邦政府对计算机科学研究和技术开发的支持由1.8亿美元增加到9.6亿美元，增长了5倍。其中，基础研究投入由6500万美元增加到2.65亿美元；应用研究投入由1.16亿美元增加到7亿美元。联邦政府资助中约35-45%投向大学，其余55-65%投向政府实验室和产业界；政府基础研究资金的70%投向大学。联邦政府还对其他与计算机技术相关的研究给予资助。联邦政府对与计算机研究相关的其他技术和电子工程研究方面的投入由1972年的不到10亿美元增加到1995年的17亿美元，占联邦总投入的比重由5%增至7%。

联邦政府从其职能出发决定资助方向，政府资金主要投向以下几个方面。

(一)重点支持长期的基础性研究

美国政府在长期基础性研究和共性应用技术的研究开发方面发挥了重要作用。长期基础性研究的主要特点，一是其效益往往在短期内无法显现出来，风险较大。特别是在产业发展初期，企业没有实力进行这样的研究工作；二是其应用领域往往比较广泛，一家公司无法完全利用，而且又无力阻止竞争者利用其研究成果。因此，产业界较少对长期基础性研究进行投资。

美国联邦政府对计算机技术的长期基础性研究的资助项目已经取得了明显的效果。如，政府资助的计算机人工智能技术研究开始于70年代早期，直到1997年才研制出能够成功识别持续性语音的个人电脑。与此相似的是，国防基金从60年代就开始资助可用于三维图像的基础性系统研究，直到90年代才形成消费性产品。尽管这项成果在高性能仪器中早已开始应用，但近些年才广泛应用于医疗、娱乐及国防产业。

(二)资助计算机研究的基础设施

联邦政府在计算机基础设施建设方面发挥了关键作用，为美国发展计算机产业提供了源源不断的人才。

1.为产业发展培养了大量人力资源

联邦政府的资助计划培养了一大批电子工程和计算机科学的研究生和优秀研究人员，为计算机和电子工程的发展提供源源不断的后续人才。国家科学基金的数据表明，1985-1996年间，获得联邦资金资助的计算机和电子工程专业的研究生比例从14%增加到20%。联邦政府对研究生的资助主要采取助教奖学金的形式，助教奖学金占总资助额的75%以上。1985年到1995年，全国最好的计算机系里，如MIT、卡内基·梅隆、加利弗尼亚大学勃克力分校等的计算机和电子工程专业的研究生中约有56%得到了联邦政府的资助，其中一半是助教奖学金。1997年，斯坦福大学电子工业和计算机专业27%的研究生获得联邦政府资助，50-60%的博士得到资助。同时，政府资助的一些大型研究项目还培养了一批学术带头人。

2.为大学教育和研究提供了良好的设备和设施

配备和维护研究的硬件设备需要较高的资金投入，一般的大学很难筹集到这笔资金。联邦政

府采取多种形式来支持大学购买计算机设备，主要有两种形式：一种是为大学教学提供计算机设备；另一种是通过资助特定研究项目为大学提供精良设备。

联邦政府在支持大学研究设备方面的主要贡献，一是支持建立大学计算中心，资助大学计算机系开展研究工作。国家科学基金（以下简称“NSF”）于1956年就开始了为大学提供普通教学和研究用计算机的资助计划。该计划每年提供的资助金额增长很快，1958-1970年间，共资助了66,00万美元。60年代，国防部高级项目处(以下简称“DARPA”)重点资助了少数几个基础好的大学计算机系（如MIT，卡内基-梅隆大学，斯坦福大学）开展专门项目研究，资助项目的大部分资金用来采购设备。据估计，60年代，全美大学中约一半的计算设备是由政府机构资助提供。1981-1995年间，联邦政府资助了计算机科学系研究设备采购的65%，1985年高达83%。在电子工程方面，联邦政府的设备资助也维持在较高的水平，1982年为75%，1995年为60%。NSF启动了两套专门为计算机科学系提供设备的计划：计算机研究设备计划和一个更加广泛的协作实验研究计划。

二是研制高性能计算设备和建设网络设施。80年代中期，政府资助了IBM701等高性能计算机

的研制，造出了供研究人员进行各种研究使用的大型计算机系统。1985年，NSF启动了一项建立超级计算机中心的计划，资助建立了5个全国范围的计算机中心，为那些不能在普通计算机上进行的高级的、运算复杂的研究提供了条件。后来，这些中心成为高性能计算机的早期试验场，还对一些计算机科学系的教学起了重要作用。同时，这项计划还带动州、私人部门出资在其他大学建立超级计算机中心。

随着网络技术的发展，政府加大对网络设施的资助力度。1973年起，NSF着手进行一项科学网络的计划，每年提供60万美元到75万美元为大学的研究人员建立计算机网络。

(三)支持利用高新技术的大型应用系统的研究开发和推广

联邦政府有效资助了大型应用系统的研究开发项目。DARPA支持了计算机间相互联结的分批转换网络（ARPANET）的研究项目。这项研究促进了有关入网协议、分批转换及路线安排等项研究。同时也推进了对大型网络管理模式的开发研究，如，域名系统及开发电子邮件等。DARPA的研究成果显示了大型分批转换网络的价值，促进了其他网络的开发。NSF网络的建立形成了网络的基础。政府通过资助大型高新技术应用系统的开发，把学术界和产业界的研究者汇聚起来共同建立共用的实验室，交流思想，从而创造出一支有能力最终推动技术发展的研究力量。如，50年代的SAGE项目组织了来自MIT、IBM及其它研究实验室的研究者，整个项目过程中出现了许多创新思想，目前在计算机行业已经获得广泛认可的想法都是当时提出来的。许多计算机行业中的先驱人物也从50-60年代的控制计算机系统(SAGE)项目中获得了经验，后来这些人在代表着计算机及通讯事业新兴的公司及实验室中工作。SAGE的影响在后来的几十年中才逐步显现出来。

构造大型应用系统的实践表明，有些研究并不一定直接导致某一项技术的创新，而是导致开发与技术推广。应用开发是对已经研究出来的技术进行分析和合理组合，形成新的应用系统。如，建立大型应用系统的研究项目就是把电子通讯系统的原理应用到ARPANET项目开发中，形成了网络技术的基础。

(四)对产业技术的早期资助

20世纪50年代，联邦政府资助了绝大部分计算机技术的研究。那时，政府对计算机技术研究

开发的资助超过工业界R&D投入的3倍，几乎覆盖了整个计算机界的研究与开发。直到1963年，政府还资助着IBM计算机R&D的35%，Burroughs公司的50%，Control-Data公司的40%。从60年代末开始，因为整个计算机行业快速发展，政府对计算机R&D资助的比例急剧下降。直到70年代中期，政府资助仅占计算机R&D投入的25%，1979年达到战后的最低点15%。随着新项目的启动和里根执政时期的国防建设，1983年，政府对计算机技术研究的资助比例又有回升，约占20%。

美国政府对产业界的资助重点放在推动技术商业化方面。一是对产业界早期研究的资助。政府对企业实验室提出的一些有市场前景的技术给予资助，将其推向商业化。例如，IBM最先提出了相关性数据库的构想，但IBM考虑到这项技术构想可能对自己已经成熟的产品造成潜在的竞争威胁，没有继续进行商业化研究开发投入。而NSF资助加州大学伯克立分校对这一构想进行深入研究，并将其推向商业化；二是支持共性技术研究开发。有些研究开发具有商业价值，但属于共性技术，单个企业难以研究开发，或者企业担心难以控制竞争者使用技术成果。IBM最先开发了RISC(精简指令系统计算机)，但直到DARPA资助加州大学伯克立分校及斯坦福大学进行深入研究时，RISC才实现了商业化。该研究是作为70年代末、80年代初“大规模集成电路”（VLSI）项目的一部分来进行的。后来许多公司把以RISC为基础的产品引入了市场领域。

(五)联邦政府的资助对创新起到重要作用

联邦政府的资助计划促进了计算机技术的创新。据统计，1993至1994年间，美国全国共批准了1619项与计算机产业有关的专利。尽管这些专利的所有者75%是美国企业，但它们所引用的论文大部分是由大学或政府的研究人员撰写的。在按资助来源分类统计的论文中，51%的资助来自于联邦政府，37%来自产业界的资助。政府资助中NSF占22%，DARPA占6%。尽管这些数据仅限于两年的专利统计，但反映出联邦所资助的项目，特别是在大学里进行的资助研究，推动了计算机行业的技术创新。

二、美国政府在计算机产业技术发展各阶段中的主要作用

政府在计算机科学技术发展过程中的作用，随计算机产业成长和发展阶段不同而变化。(一)50年代——计算机技术发展的初期阶段，政府的主要作用是用户和资助者

在1960年以前，美国政府作为用户和资助者，主导着电子计算机技术的研究开发。这一期间，政府支持计算机技术主要出于国防需要，资助面比较窄，重点是对技术本身的试验，而且没有一个系统的长期战略计划。但是，这一时期的政府资助项目尝试了不同类型的资助机制，对私营部门产生了非常重要的影响。

50年代，几个主要计算机公司的R&D都得到过联邦政府的各种形式的资助。例如，在IBM公司的R&D投入中，政府合同资助投入占50%以上，直到1963年还有35%。联邦政府不仅在资金上对私营部门提供资助，而且从项目设计、技术思路、人力资源等方面提供了支持。资助的项目涉及到有关国家安全、人力资源培养等各方面，还包括一些综合性、高投入、不确定性大、具有长期影响的技术开发项目。政府资助的许多项目研究出了设备的原型，在这些原型基础上，研究人员可以进行更深入的探索。

(二)60-70年代——技术扩散和产业增长阶段，政府扶持的重点转向长期基础性研究和培养人才

60年代初期，美国的计算机行业开始商业化，可以独立于政府的资助和采购，全国出现了几个大型的计算机公司。这些大型公司建立了自己的实验室，并且有能力自己研究开发计算机应用技术，从而促进了计算机产业的商业化。如，IBM公司与美国航空公司在部分采用军事指挥和SAGE技术的基础上，开发了计算机订票系统（SABRE系统）。计算机定票系统的迅速发展成为推动计算机产业化的一个重要动力。与此同时，产业界对计算机人才的需求大大增加。出现了计算机科学领域，几个重要学校的计算机系已经成立。

随着计算机技术产业化和商业化，政府的资助重点开始转向长期基础性研究和培养人才。60年代后期至70年代，由于计算机产业界对R&D的投入增加，尽管政府资助产业界的绝对数额还在上升，但比例却急剧下降。

(三)80-90年代——计算机产业成熟阶段，政府积极组织和支持联合研究开发

随着产业界增加对计算机技术研究开发的投入，政府资助所占比例开始下降。80年代初期，日本的电子工程和计算机存储器等技术开发，使美国的计算机产业感到了竞争威胁。同时，美国半导体生产设备的国际市场份额从75%下降到了40%。“增强竞争力”成了美国80年代技术政策的关键字眼，国内要求政府采取行动的呼声提高。同时，大学与实业界开始以合资、协议等方式进行合作，或组织行业协会抵制来自日本的威胁。

为了提高美国计算机产业的竞争力，使其在世界占据领先地位，联邦政府不仅继续支持计算机科学和技术的研究，而且调整了支持重点和资助方式。政府对计算机技术的资助重点开始转向支持各界联合开发，通过支持行业协会等一些新机构，组织和促进产业界联合开发。1984年的国家合作研究法案从不信任法案中把研究协会的名字去掉了，从而使研究协会的合作合法化。政府支持半导体制造技术协会（SEMATECH）等行业性组织机构，发挥其在计算机技术联合开发中的组织作用。那一时期，半导体制造技术协会和高性能计算机研究所等受到政府资助的行业性机构，成为计算机技术研究开发和政策议程的主导者。

90年代，政府一方面对现存的政府所有的成熟的计算机基础设施实现商业化和私有化；另一

方面又开始资助新的更高层次的技术研究。如，NSF于1992年将其互联网向商业应用开放之后，又于1995年成功地把NSF的互联网推向私有化。与此同时，NSF和其他联邦机构还在继续进行下一代互联网（NGI）的开发与扩展工作，计划将互联网的数据传输速度提高100倍。NGI计划将建立一个试验性的、范围广阔的、可升级的测试系统，用以开发那些对国家至关重要的网络应用技术，如国防和医疗等。

三、几点启示

美国政府资助计算机技术发展的经验，对我们有以下几点启示。

(一)政府职能明确

在美国的计算机革命中，政府、产业界和学校起了不同的作用。政府主要引导大学和产业界研究机构的研究，特别在建立前沿研究需要的实物基础设施，培养大学生、研究生和技术队伍等方面起到关键性作用。尽管有些在市场中处于主导地位的大公司，如AT&T、IBM、微软和英特尔等在基础研究方面也投入了大量资金。但大公司更倾向投资于与其发展目标及产品开发有紧密联系的研究项目。而政府则在长期基础性研究、应用前途广泛的共性技术研究开发方面发挥了重要作用。

随着计算机产业从幼稚产业发展为成熟产业，美国联邦政府的作用经历了一系列变化。从50年代的用户和资助者，60-70年代的资助基础研究和培养人才，到80-90年代的合作者。资助机构和管理也从分散、无战略计划逐步发展到由专门机构统一协调。

(二)资助来源多元化和机制多样化，发挥政府机构的作用

联邦政府对于计算机技术与电子工程技术的资助主要是通过几个机构来完成的。例如国防部、国家科学基金、国家航空航天部、能源部及国家健康机构。这些机构的特点是，专业技术能力比较强，机构内部有许多专业技术人员，有些机构本身就是国家研究机构。除国家科学基金外，这些机构大都是计算机技术的直接需求和应用方，经常根据部门自身的需要资助计算机技术研究开发。

多元化的优点，一是有利于技术发展的多样性。由于计算机技术是工具性技术，各个领域有不同的需求，因此，每一个机构都有各自的资助重点及资助方式，从而促进计算机技术多样化发展；二是提供多种潜在的支持，增加了研究机构和研究人员的选择余地，有利于竞争；三是研究成果可以在不同的机构间转移，形成广泛的用途，提高了研究成果的利用效率。

(三)加强统一协调

尽管美国政府对计算机技术的资助计划是由专业管理部门分别执行的，但是，随着计算机产业的成熟和资助规模的扩大，各专业管理部门和联邦政府不断加强对计算机资助项目计划的统一协调和战略规划。60年代以前，军方对计算机技术的资助是根据各军兵种自己的需求分散进行的。60年代初，国防部成立了高级研究项目处，并成立了专门的信息处理技术办公室。一个重要目的就是协调军方各部门的长期战略性资助计划，实行统一管理。

90年代，美国国家科学技术委员会中设置计算机、信息和通讯委员会，该机构通过下级委员

会，协调12个政府部门或机构的有关计算机和通讯技术的R&D项目，并重点组织实施了5个具有长期战略意义的项目计划。

这种体制即发挥了专业机构的积极性和技术特长，又加强了统一协调，避免重复研究和

分散竞争资源的局面，提高了政府资助的整体效果。

(四)以多种方式支持计算机技术

除了资助研究开发以外，美国政府对计算机技术市场的形成发挥了重要作用。美国政府是高新技术的最大用户，政府采购为高新技术创造了巨大的市场。

从半导体到超级计算机，在许多领域中，政府创造了计算机及其技术的市场，促进新技术的标准化和核心技术在计算机行业的推广。例如，联邦政府为阿波罗号航天飞机采购的集成电路以及国防部的洲际弹道导弹项目都对集成电路生产能力的提高形成了一种刺激。为开发核武器，能源部及其前身机构对高性能计算机的需求驱动了早期超级计算机市场的形成。美国政府的统计体系也是早期计算机及其软件的大用户。在软件方面，通过建立联邦数据处理标准，联邦政府促使市场向“美国国家标准机构”制定的COBOL(面向商用的通用计算机语言)不断靠近；为使FORTRAN程序语言扩展应用于并联计算机，政府资助了高级FORTRAN论坛项目。

反垄断诉讼也具有深远的影响。例如，1952年出现了针对IBM的反垄断诉讼案，要求IBM公司出卖或出租其设备，以帮助其它公司进入这一商业领域。同时要求IBM公司对其包括电子计算机在内的所有有关信息处理设备的现有及未来专利实施许可制度，并规定了许可的比率。“司法部反垄断部门”的负责人认为，IBM诉讼案是“开放电子领域的一个进步”，为其他公司进入计算机行业打开了方便之门。

(五)保持战略产业在国际竞争中的领先地位

美国政府对计算机技术的贡献中最发人深省的是，政府不仅在计算机产业的发展初期发挥了作用，而且在计算机产业逐步趋于成熟时，仍然起着重要作用。

第7篇：计算机学科研究方向范文

Abstract: Literature review, expert consultation and logical analysis are employed in this paper to discuss the necessity of training, major construction and discipline for computer subject in sports college, and propose the strategy to offer useful reference to actualize the target of computer subject in Sports College.

关键词：高等体育院校；计算机学科；发展现状；对策

Key words: sports college；computer subject；status；strategies

中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）22-0197-02

0引言

高等体育院校担负着培养体育师资、教练员、运动员和体育科研、体育新闻、体育经济与管理以及社会亟需的各类高级专门人才的重要任务。目前信息社会对体育人才培养的需求是：培养既懂技术又懂理论，对于新技术在体育领域中的应用能快速适应和驾驭的复合型人才。很大程度上要求他们必须具备良好的计算机应用能力，即利用计算机技术去解决实际问题并具有自动吸取计算机发展的新技术、新知识的能力。计算机学科的发展前沿性还对高等体育院校人才培养、学科与专业建设等各项工作取得前沿性突破具有重要的催化作用。同时，在学科的相互促进作用中，计算机学科在体育学科也会得到特色和壮大发展。本研究通过计算机学科在体育院校人才培养、学科与专业建设中的重要作用出发，对计算机学科在体育院校未来发展作初步设想与构思，希望对高等体育院校计算机学科的可持续发展有所参考。

1高等体育院校计算机学科发展概况

1.1 计算机学科为高等体育院校各项工作提供支撑情况计算机学科为解决体育教学、训练领域诸多问题提供了便利的方法和手段，其重要性体现在：丰富了体育教育教学形式、内容，对常规教学形成有益补充，有效的提高了教学质量和教学整体水平；准确分析了运动技术各项数据，合理制定运动训练计划，使得运动训练更加科学、合理，为提高运动成绩提供了条件；提高了体育教学管理与竞赛管理效率，使得体育教学、体育竞赛、课余体育活动、体育合格标准、资料文档管理等工作，以及竞赛报名准备、编排名册、成绩记录、统计结果的管理等工作高效有序[1]。

1.2 体育院校计算机学科自身发展现状计算机学科作为一门独立学科，一直以来在体育院校担负着重要的公共基础课教学任务，主要教学方式是必修课和选修课，包含计算机基础知识、办公自动化软件、计算机语言及若干多媒体软件操作等内容，与计算机学科在体育院校各项工作中的应用程度相比，建设力度稍显单薄。

2计算机学科对高等体育院校学科建设的促进作用

发展计算机学科，能够有效提升高等体育院校学科队伍学科素质与研究生等高级人才的培养水平。

2.1 有机融合计算机学科知识，有助于学科队伍创新性研究能力的培育学科建设是带动高等体育院校各项工作向前发展的龙头，其发展方向和水平决定了学院整体的发展方向和水平，学科建设中首要因素是人，作为学科队伍一员，要有敏锐的学科前沿洞察力和持续不断的创新能力，具有将前沿计算机学科发展成果与学科问题相结合的理念和思维能力，能够利用计算机学科技术解决本领域问题，因此能够有机融合计算机学科知识，对于促成学科问题的解决和促进学科队伍自身的发展具有重要作用。

2.2 灵活运用计算机学科知识，有助于研究生自主科研能力的培养研究生等高级人才的培养体现了高等体育院校最高办学水平，自主科研能力则是培养工作的核心。信息快速发展的现代化社会中，能有效地掌握并应用计算机工具、技术和方法，解决专业领域中的问题，是当代研究生必须具有的科研基本功，也是提升研究生自主科研能力的重要支撑点。掌握与运用计算机与网络技术，能够有效地表达思想，彼此传播信息、沟通知识和经验；掌握基于信息技术的团队协作方式；充分认识互联网的参与性、广泛性和自律性，自觉遵循并接受信息社会道德规范的约束，并自觉承担相应的社会责任，则是现代社会高级人才的重要要求。通过常规计算机教学，普及了计算机知识，提高了研究生计算机操作能力，还需进一步拓宽计算机学科知识面，深入学习计算机学科相关知识，并与研究生课程结合，将会很好的拓宽研究思维，增强自主科研能力[2][4]。

3计算机学科对高等体育院校专业建设的促进作用

3.1 网络支撑下的学习能够增强本科生等不同层次学生的学习能力，促进学生全面发展目前，网络是人们学习知识的重要渠道。网络学习是对计划内教学安排的有益强化，能够改善学生的学习效果，提高学习效率。网络学习的开放性、异步性、交互性、信息量等特点，还能为学生提供锻炼其全方位能力的更为广阔的平台，依托计算机网络，可增强各层次学生的学习能力，促进了学生从“要学习”到“会学习”的转变，学生在感受自我价值的同时，实现了学生全面发展。

3.2 网络教学资源能够让不同学生共享优质教学资源，直接促进高等体育院校课程建设水平伴随着社会信息化进程的逐步推进，高校人才的培养模式发生着变革，学校教和学方式得到了明显改变。网络课程、精品课程等网络教学资源雨后春笋般出现。这一重要举措带来了高校开放式课程建设的新高潮。诸多高等体育院院校也先后推出不同级别、课程的精品课程。通过网络媒体，不同学生可平等共享这些优质的课程资源，网络环境为不同学生提供了共享优质教学资源的机会，并促使其他更多的课程产生了危机感，以促进该课程资源的进一步整合，教师教学能力的提高，从而提升高等体育院校课程建设水平[3]。

4发展计算机学科，能够激发高等体育院院校主体学科等学科群前沿性突破

4.1 国外利用计算机促进体育学科发展的典型案例[2]1989年至1997年，德国通过举办“运动与计算机科学”研讨会、成立“体育计算机应用”分会、召开多届国际“运动与计算机科学”大会、成立国际体育计算机应用协会（IACSS）和出版电子期刊（IJCSS）等多种有效举措，成功的将计算机研究成果与体育学科相结合，并花繁叶茂、硕果累累。

1990年至2001年由德国计算机在体育领域中应用的发展过程和研究水平具体体现在：将现代计算机科学最新知识的基础上（如互联网、多媒体、虚拟现实等），与体育运动紧密结合；如在“体育计算机应用基础”课程中介绍该学科的目标和主要内容，包括数学建模和模拟理论、模糊数学、人工神经网络、数据库、网络信息等在体育运动中的应用；在计算机建模入门的课程中重点介绍体育科研中的模型理论和模拟技术。

德国利用计算机促进体育学科发展三个明显的特点：一是吸引了一批大学或研究所的计算机科学技术专业教师、研究人员共同参与，使得计算机科学技术中的最新成果很快在体育领域中得到应用；其二是与运动训练实践紧密结合，如各种运动项目的计算机辅助训练系统、球类比赛分析系统的研制，与运动训练相关的数据库开发等；第三是重视“体育计算机应用”基础理论的研究。

4.2 我国高等体育院校结合计算机学科前沿性研究概况当前我国体育高等院校计算机学科知识的应用还停留在基础运用阶段， 在体育测量、运动测量等方面发明创造方面还没有自主研发的成果，与国外的一些体育院校相比较，计算机科学术在运动训练、体育教学和体育科学研究中的应用以及基础理论研究等方面还存在着较大的提升空间。因此首先从我国高等体育院校结合体育问题发展计算机学科，对于我国体育领域前沿性发展具有重要意义。

5发展设想

5.1 高等体育院校发展计算机学科的特点高等体育院校计算机学科的主要特点是：①知识更新快。由于计算机技术飞速发展，日新月异，要求人们不断学习，否则很快会被新的技术与理论所淘汰。②知识综合程度高。结合体育问题的计算机学科应用不是一门单一的领域，而是一个由体育科学和计算机科学交叉组合的领域，要求人们既有体育科学知识，又要有计算机技术知识。③实用性强和不可回避性。与其他学科的发展一样，体育科学的发展如果不借助于计算机科学技术是不可想象的，它已深入到体育教学、运动训练、科研、管理等各个方面对提高我国科学训练、高等体育教育和科学研究水平有着十分重要的意义。

5.2 高等体育院校计算机学科的课程体系设想改革目前较为单纯的计算机基础课程教学模式，开设一系列结合体育问题的计算机课程，该课程体系涉及一系列与运动和计算机科学相关的学科群，大致可分为两部分。一是现代计算机技术在体育领域中的具体应用。例如，计算机辅助训练和比赛分析、体育管理、体育信息传播和体育科学研究。另一主要部分是体育计算机应用的基础理论。如模型理论、模拟技术、专家系统和数据库等在体育科研中的理论问题等。课程内容则主要包括层次数据库模型、网状数据库模型、关系数据库模型、面向对象数据库模型等各类数据库模型介绍及有关的应用等，以使学生适应现代信息技术的发展和就业市场的需要，以及提高他们的体育科研水平[5][6]。

6结束语

根据国内计算机学科与体育学科相结合的具体情况，做有价值的前沿性思考并尝试做出成果，这既是从无到有、无畏开拓带来的巨大挑战，更是国内范围内这个区域的首次突破，对计算机技术在体育领域的深层次应用具有重要的意义。

参考文献：

[1]齐芳，李虹飞，石文娟等.我国体育院校信息技术教育现状分析与对策研究[J].中国成人教育，2009，（4）：131-132.

[2]时松和，冯春琴.医学院校研究生计算机教学改革的探讨[J].医学教育探索，2003，（4）：61-64.

[3]杜芸芸，袁媛.高等院校体育教育专业的计算机教学研究[J].科技信息，2008，（27）：543-543.

[4]王家宏，周英，陶玉流.我国体育教育训练学专业硕士研究生课程的设置[J].体育学刊，2006，（6）：67-70.

第8篇：计算机学科研究方向范文

关键词：基础课程；教学改革；课程体系；教学理念；课程目标

中图分类号：G642

文献标识码：B

1引言

面向高等学校非信息类专业的“计算机基础教育课程”，从1990年开始已经经历了18年的历史。这18年来，计算机基础教育直接为大学复合型人才培养做出了显著贡献，而且间接地促进了计算机技术在其他学科中的应用，促进了学科间的交叉与融合。

随着计算机技术发展越来越快，各个学科的研究和工程中对计算机技术的需求越来越广泛，计算机基础教育系列课程正面临着前所未有的新挑战：如何在基础课中体现前沿性与实用性？解决这个问题要从三个方面着手：教学理念、课程体系、课程内容。而教学理念在其中起着根本作用，它主导着课程体系与课程内容的设计。

我们既要重视基础，又要紧跟前沿，注重课程的实用性和学生创新能力、创新意识的培养。于是矛盾的关键就是，在非常有限的学时中，如何组织课程体系结构，如何选择和安排教学内容。我们传统的教学，讲究知识结构的严密性，内容的循序渐进，但是知识爆炸的时代对我们传统的教学观点提出了挑战。

非信息类专业的课程计划中，安排给计算机类课程的学时很少，有的专业可能只学两门计算机课：大学计算机基础、计算机程序设计基础。这样，我们规划课程内容的时候，既很困难，于是认为，在这么少学时的基础课中，不大可能介绍很多的前沿和实用技术。的确，在如此少的课时中，似乎也只能循序渐进地打一点基础，甚至连打基础都不够。但是，从另一个角度考虑问题，就会得出不同的结论。这个角度就是目标导向，就是首先要明确我们计算机基础教育的根本目的是什么，然后围绕这个目标来制定课程体系和教学内容。

2课程目标的变化

由于计算机科学和技术本身的发展，以及其他学科对计算机技术的需求的变化、人才知识结构要求的变化，导致了计算机基础教育课程目标的变化。

2.1学科交叉融合的现状

目前各学科的科学研究中，已经不仅以计算机为工具，而是将计算机科学与其他学科进行融合，出现大量跨学科的研究，这就对人才培养提出了新的要求：非计算机专业的学生不仅要能够以计算机技术为工具，而且要了解计算机科学，及其研究方法，能够从事跨学科的综合性研究。这就要求我们的课程中不仅要介绍技术，还要将整个计算机专业的主要研究方向、原理、方法、技术都做一个概要性的介绍，为学生以后的深入学习及交叉学科研究奠定基础、打开通路。

2.2从普及知识到复合型人才培养

由于计算机技术的日益普及、硬件价格的降低，使得计算机已经不再是专业人员的专属工具，而是进入了每个家庭，进入到了工作、生活、娱乐的每个角落。普及计算机知识的任务也已经下放到中小学，大学本科的计算机课程要以符合型的研究和应用人才培养为目标。因此不能再以技能和操作入门，而应该以计算机学科的全面介绍为引导，使学生对学科概况、研究方法、与其他学科的交叉融合关系有一个科学、全面的认识，作为今后学习的引导与基础。这也正式目前各校普遍将原来的“计算机文化基础”课改为“大学计算机基础”的目的。

2.3从基本编程技能到应用能力和研究能力

计算机在诞生之初，就是为了辅助人们进行科学计算的，到目前者仍然是计算机的最基本用途之一。但是由于科学的发展，各个学科研究的内容及方法已经发生了很大变化。对计算机技术的要求已经从最基本的，编写代码处理实验数据、用计算支持理论推导，发展为应用计算机技术进行复杂的模拟与分析。更有将生物学、数学与计算机科学相结合的交叉学科研究。相应地，对学生的能力要求，也由能够逐行编写代码形成中小规模计算程序，发展到需要利用平台、工具、软件包进行更为复杂的建模与分析。

我们传统的基础教给学生的逐行自己编写代码，效率与可靠性都低，不可能开发真正有用的大型系统，无法适应科学研究中的复杂需求。正确地选择和应用开发平台、软件构件库、服务，是现在和将来开发实用系统必须的能力。我们应该培养学生具有系统的观点，具有应用平台和工具进行构件组装的能力。

3教学理念的变化

课程目标的变化给我们带来的最大挑战是：在有限的学时内，有太多“应该”讲的内容。这几乎成了我们课程改革的瓶颈，好像很自然的结论就是：这么点学时只能打打基础。果真应该得出这样的结论吗？

实际上，不仅是计算机基础课程，所有专业、所有课程都面临这样的问题。科学发展到了目前的知识爆炸时代，我们在有限的学时内应该教给学生什么，这是一个需要重新思考的问题。当然，我们知道要教给学生能力与方法，而不仅是知识。授人以渔已经是一个古老的话题了，但是如何做到，却永远是一个新的课题。下面分别就培养目标的两个方面，以及知识结构的完整性方面谈教学理念的变革

3.1应用能力的基础

具体地，以计算机程序设计类课程为例。我们大多数的基础课都在将重点放在教学生如何一行一行地写程序，尤其以讲C语言的居多。但是学生在他本专业的学习和工作中有多少时候会需要以C语言写程序呢？他工作中需要的计算机软件又有多少是靠少数几个人用C语言可以写出来的呢？这两个问题的回答是非常明确的：很少。这也是我们普遍认识到的。那么如何应对呢？这就需要我们从根本上转变教学理念。我们习惯的“循序渐进”、传统意义上的“打好基础”是否应该有新的诠释？

我们知道目前大型的软件开发平台，以及面向对象程序设计、泛型程序设计等程序设计方法都已经从新技术、新方法变成了常规技术、主流方法，而我们的基础课中还在花大量时间反复训练学生如何用指针、结构体写链表程序，如何自己实现各种各样的查找与排序方法，如何以各种技巧更有效地利用内存空间，如何小心翼翼避免数组越界、非法指针操作等等。有限的、不够用的学时都大量的用在这些曾经的“基础”内容中了。

我们很多老师，包括我自己都曾认为这些是必须的基础，如果不讲这些，学生就不懂得程序设计的底层原理，就不能写很好的程序。过去这些的确是必须的基础，因为任何一个程序中这些细节都必须由编程者一行一行亲自写。但是计算机软件已经开始进入产业化时代，与制造业一样，工业化生产和细化的分工使得应用软件的开发者必须能够利用平台工具和预先开发好的框架、组件来快速开发稳定、高效的软件。因此，对于非信息类专业的学生来说，由于他们的任务不是研究和开发基础软件，因而软件工程的系统观点、需求工程方法、建模方法和工具、大型开发平台的使用、各种库(类库、构件库、服务库)的使用才是现在必须的基础。

那么，没有很强的基础编码能力，能够使用平台和组件来开发软件吗？这是我们很多老师的疑问。如果我们借鉴一下制造业和计算机硬件行业，这个问题就迎刃而解了。当我们出于应用的目的需要一台计算机时，我们需要去研究计算机的原理、数字电路的原理、……然后自己从头设计制造一台机器吗？当然不需要，我们首先考虑的是基于对我们自己需求的准确理解和对计算机系统及其性能指标的概要理解，选择购买一台整机。如果现有的机型不能满足我们的需求，我们通常会按照需求用现成的组件、框架去定制(自己动手或者由厂家生产)。大多数人使用这些组件时并不清楚其中大规模集成电路的原理，但是并不影响他成功地使用。计算机硬件的发展也经历过软件发展同样的道路，现在薄薄一个笔记本电脑的性能远远超过了当初玻璃房子里一大群机柜、控制台、磁鼓等等设备。那时候的计算机的确不是谁都能组装的，它的设计、制造者需要懂得全部的底层原理，亲自设计和实现所有细节。现在的软件产业化进程虽然远远落后于硬件，但是也早已经过了必须从底层起步去写每一个应用程序的时代了。

所以，在计算机基础课程中，什么是“基础”应该值得重新考虑了。

3.2跨学科研究能力的基础

要具有跨学科的研究能力，就不仅仅是将计算机技术作为工具，而是需要对计算机科学有深入的理解，能够将计算机科学与他它学科进行融合。学生要达到这样的能力，决不是几门基础课可以解决的问题，这需要不同的学科在专业课设置上进行结合、在培养方案中体现融合，这不是本文主要讨论的问题。但是我们计算机基础教育课程要负责给各个专业的学生展示计算机科学的全貌，要使学生初步但是全面地认识计算机科学及其研究方法、关键技术、发展方向。现在各个学校的计算机系或者信息学院普遍都开设了“概论”课，其实对全校各专业来说，也都需要一门更为浅显但不失全面的“概论”课，为学生选择今后的研究方向、研究方法奠定一个通识的基础。

目前各校正在进行的“大学计算机基础”课程改革就正在承担着这一任务。

3.3知识体系结构的完整性问题

传统的教学要求“循序渐进”，但是知识爆炸的时代如果过于强调课程与课程之间、课程内各知识点之间的严格逻辑，就必然要牺牲对前沿知识、最新技术的引入，牺牲学生主动探索获取知识的能力。西方学校的教学也是经历了这种观念变化的。实际上大学的课程其知识结构中可以“断点”，尤其是我们针对非信息类专业开设的课程，除了讲授必备的基础知识以外，应该将重点放在开设一些具有实用性、前沿性的课程。学习这些课程可能需要一些基础，这些基础应该体现在教科书中，而不必都在课堂上讲。所以针对非专业的教材与专业教材的最大不同点应该是知识体系更完整，在每本书中尽量提供一个完整的知识体系，包含必要的基础知识，这样老师课上可以只讲主要内容，可以让知识点是跳跃的，而教科书的内容起到连接跳跃点的功能。

4课程体系改革的措施与规划

上述的观点我们在清华大学的计算机基础教育系列课程中也是刚刚开始尝试，远没有达到谈及“经验”的地步，这里我简要地将我们目前正在建设的课程体系做一个介绍。

清华大学面向全校的计算机基础教育课程体系包含公共基础系列课程、应用专题系列和应用延伸系列课程，见图1。

通识教育核心课程包括：计算机程序设计基础、大学计算机基础两个系列。建设原则是：重组基础、分类分层，设置了多元化选修课。

其中程序设计课程涵盖了面向过程和面向对象的多种程序设计语言，旨在培养学生运用程序设计技术对各专业科学计算问题进行建模、分析的能力。

大学计算机基础系列课程包括计算机文化基础和应用专题课程。计算机文化基础课程为非计算机专业的学生普及计算机科学与技术的基础知识，使学生初步了解计算机科学的概况和发展动态，为进一步学习计算机相关课程作准备。

应用专题课程的主要目的是为一部分计算机操作技能不足的学生补基础，使入学时基础薄弱的学生能够掌握基本技能，适应信息化的学习、研究环境。

应用延伸系列目前开设的课程有：

面向理工科院系高年级本科生的并行计算基础，课程目标是：为了适应计算技术发展趋势，将并行计算技术作为一种通用计算技术介绍给非计算机专业的同学，促进其在专业计算中的应用，重点是掌握并行程序开发方法和重要并行程序工具。

面向工科院系高年级本科生的嵌入式系统设计与应用，课程目标是：介绍嵌入式系统基本知识，学习嵌入式系统的一般设计和实现方法，掌握嵌入式系统的原理性应用。

5结束语

计算机基础教育在培养学生跨专业的综合应用能力、研究能力方面起着举足轻重的作用，如何将计算机科学与技术的最新成果、发展方向及时纳入课程中，不仅是课程本身的事情，更关系到众多其他学科的人才培养，是一个值得深入研究和实践的课题。

第9篇：计算机学科研究方向范文

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。

(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。

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