计算机科学与技术的背景精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇计算机科学与技术的背景范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

【关键词】发展趋势；深析；计算机科学与技术

1计算机的发展现状

20世纪90年代，在我们的祖国-中国，能够接触到网络的人很少。21世纪的现在，计算机科学与技术和Internet已成为组成了我们现阶段社会结构的基本部分。计算机通讯网络被广泛应用于现在工商业的各种细小方面，网上银行、电子商务、对现代化企业进行的管理、以及现在的信息服务行业的基础都是现在正高速发展的计算机网络系统。从学生通过学校远程教育平台进行学习到政府的办公以及现在正在普及的电子社区，这么多的方方面面已经都不能离开计算机网络技术了。毫不夸张地说，在如今这个世界中，网络已经无处不在了。现在很多人的物质生活条件与过去相比已经有了大幅度的提高，因此他们对计算机性能方面的要求也逐渐变得高了起来，但这也是个好事，因为这也反过来激励人们要不断发展和完善计算机科学与技术，但就中国而言，现在的计算机科学与技术的发展还有很大的提升空间，这些就大致介绍了我国的计算机科学与技术的发展现状。据统计，到2005年年底，中国全国参加有关电子信息产品的制造的人数平均来说就有322.8万，然而工人就占了其中的60%，有关计算机技术的工程技术人员和进行管理的人员所占的比例就超级低了，这远远不能满足现在的计算机技术信息产业发展的需求。尤其是软件界的人才所需的矛盾格外的突出。在2002年，有59．2万人从事中国的软件行业，其中软件研发人员为15．7万人，占计算机产业从事人员的29.5%。而在当前的发达国家的从事计算机信息技术的产业的技术人员的平均比例都超过了30%。而对中国的计算机信息技术产业来说，我们的技术人员在总量上就显得有些不足了。

2计算机科学与技术的发展前景

计算机科学与技术的大量的信息越来越智能化的发展将随着时代的发展不断深入。在某个特定的研究视角上全面切入并阐释来看，现阶段的互联网信息传输技术和互联网信息处理技术的一步步的有序的良好发展，正在逐渐的成为计算机科学与技术中的设备系统技术发展有关的途径中的最最重要的环节，计算机科学与技术中的计算机网络服务技术领域的最为明显的表现就是现在高速率的宽带网络的逐步接入，并且高速率的宽带网络的逐步接入是各种各样的现代信息应用技术在现在有着情形和状态良好有序的有力发展条件下的最为集中展现。在为了尽快地实现针对我国在当代互联网信息传输处理技术实现能稳定并且还很高效运用的条件下，大部分普普通通的民众可以不受时间和地点限制的收到以及看到和来自于全世界每个角落的他们想要的信息资源的要素，并且他们可以依据自己所需要的信息资源要素而对数据信息资源库的查询并且获得自己需要的应用，可以随时得到自己需要的数据信息的资源要素，已变更有效率的对自己的知识信息资源库进行扩充从而获得更多的储备数据数量，使自己的观念得到改变以便更适应这个社会并可以开阔自己的认知视野。与此同时，我国以及世界各国现在的计算机科学技术领域提供出来的各种各样的智能化的与信息技术有关的应用服务，在实践体验过程中，计算机的智能化为提升现代人群的一些基础性的日常生活做出了不可以忽略的非常重要的贡献，同时也对人类文化发展水平产生了巨大影响，从一定程度上看，这些都极大地改善了全世界生活在最底层的民众的所能达到的生活水平以及实践体验水平。现代计算机科学与技术的发展水平日趋提升并且在各种应用领域也得到了不断的扩展。随着中国的社会经济的建设与发展水平的已经改良和发展，中国人对现代化和智能化这种高科技的生活方式的需要水平已经呈现了非常明显的上升趋势，在这种情况下，计算机设备的普及应用范围得到了不断的扩展，伴随着这种范围扩大，计算机科学与技术对大众的普及教育的综合及面向范围也显示出了非常显著的提升趋势，这为我国基层人民的基础性物质生活水平的改善和提升做出了不容忽视的贡献。在现代计算机科学与技术平稳的有计划的发展和应用背景下，多样化的网络信息资源要素在我国基层人民的非常基础的生产生活和实践过程中的指导价值表现出来了显著的改善和进步。

3总结

现在，计算机理所应当的变成了现代社会人民的生活中一定少不了的应用工具之一，计算机科学与技术作为一种潜在存在的发展技术以来满足人们在现实生活对它的需要，计算机对人们平常的生活已经产生了越来越大的影响，并逐渐向高效化、智能化、多元化的方向来日渐发展。计算机的网络化与信息化向社会中的各个领域的渗透，以及信息智能化的全面发展已经成了时代展的必然趋势。

参考文献

[1]蔡芝蔚.计算机技术发展研究[J].电脑与电信，2014，2.

[2]董立均.计算机科学与技术系承担科研项目[Z].北京语言大学年鉴，2015.

篇(2)

【关键词】计算机科学；技术；发展趋势；探讨

计算机已经有60多年的发展基础，计算机的开发与应用等多方领域得到了飞速的发展。伴随着社会的不断变迁以及科学技术的迅速发展，计算机的更新与发展也是日新月异，并且在自身飞速发展演变的同时还衍生出众多的发展方向。如今计算机已经在各个领域都涉及广泛，例如军事、政治、文化等。本文通过对计算机的发展历程分析，从而对计算机未来的趋势进行了浅析和探讨。

1计算机科学与技术的历史步伐

20世纪在美国诞生了世界上第一台计算机，标志着我们进入信息化的时代，当时的计算机体积和重量庞大，运行速度也慢，成本也非常高。但是随着社会科学的不断发展和进步，许多国家机关和一些先进企业开始利用计算机来进行一些高度数据的处理，处理器也随着发展的需要而诞生，并逐渐得到广泛的利用。到了1982年，诞生了世界上第一台个人计算机，这样计算机的成本得到了明显的降低，也可以更广泛的得到发展和利用。所以计算机的应用逐渐从政府机关开始延伸到中小型的公司企业，最终甚至延伸到了普通家庭中来。总体来看，计算机一直沿着积极的方向迅速发展。随着科学技术的不断发展和深入，计算机的应用领域也是出现了分化的趋势，首先计算机被高度利用在国防，军事和科技研发中。其次，计算机的微型领域也是得到了科学迅速的发展，融入到了各个行业领域中。经过六十多年的发展，计算机已经逐渐深入到了人们的生活中，很大程度上丰富了人们的生活，社会进步的速度也在不断更新。

2计算机科学与技术得到发展的原因

2.1时展的需要

如今信息化的进程在不断的更新，计算机科学与技术也是随着时代的迅速发展而发展。最初计算机是由于战争的需要和繁多的信息数据的处理需要，加之计算机的发展技术还不够成熟，会在利用计算机的过程中投入大量的人力和财力。但是正是因为这样才能促进计算机的诞生以及不同领域的需要促使计算机技术的不断发展。现在，由于国家政府对计算机技术的大量需求和利用，需要通过利用计算机科学与技术来对国家各个领域的发展起到推动的作用，对计算机各种硬件和软件的要求也越来越高，这就使得计算机的革新技术的速度也随着需求而加快了发展的脚步。

2.2技术的发展基于计算机的理论基础

在计算机技术更新的研发中，开发者需要有活跃的设计开发理念创新，并要把这些创新理念实际应用到具体计算机技术操作当中。当然创新理念在应用中需要不断的检验才能证明其是否存在利用价值，会不会对原来的操作产生更为便捷的途径。在检验计算机技术是否成熟的过程中必然会出现失败或者错误的情况，这就需要研究者不断进行反思和修改，并促进其开发研究内容的更加丰富和实用。当某一个计算机技术成熟后会对下一次的技术革新有强大的推动作用。

3计算机科学与技术的发展趋势

3.1智能化的计算机

如今各个领域对计算机的要求日益趋高，很多计算机的旧技术已经不能满足大量数据整理的需求。所以就需要更为强大的计算机技术来满足需求。智能化的计算机的研究利用，它在较之前的计算机有了处理速度上的提升，以及更全面的数据技术的分析和处理。节省更多的时间，大大增强了工作效率。

3.2新型的计算机

硅技术在近些年的技术发展到了一个瓶颈期，所以要发新的技术成为当前信息化社会发展的一个重要目标。计算机领域的研究人员把目光投入到光子计算机、量子计算机和纳米计算机等新型计算机的研究开发。而今计算机更新换代的周期越来越短，所以新型计算机的广泛应用也指日可待。3.2.1光子计算机光子计算机是利用光子对大量数据进行处理和分析的，采用光子硬件和光子运算方式，数据处理量大，处理的速度也快，使更为复杂的数据的处理在光子计算机的技术上得到优化。所以光子计算机会随着对计算机科学技术要求的不断提升会成为新型的计算机类型。3.2.2量子计算机量子计算机是对庞大的数据量进行运算处理储存和分析处理源，它是在遵循量子力学规律原理的依据上进行大量数据的处理和运算的。与传统的计算机比较起来，量子计算机在计算速度方面也是要快许多的，主要原理是量子计算机可以通过量子来进行计算。并且量子计算机在系统的安全防护方面比传统计算机有明显的优势，这目前是很多人对计算机应用方面的追求。3.2.3纳米计算机纳米计算机是把纳米技术运用到计算机的技术中来，通过纳米原件体积小的优势来取代传统原件，并且其导电性会比一般传统的计算机原件有明显突出的优点，相信纳米技术一定会成为计算机技术领域重要的一部分。

4结语

综上所述，社会的发展已经不能与计算机科学技术的发展脱离，计算机技术对人们日常生活也有着越来越大的影响。计算机技术也不断朝着智能化、多元化的方向发展，对人们未来的生活和社会的发展提供强大的动力。

参考文献

[1]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化,2010(08).

[2]谢平.对计算机科学与技术发展趋势的探讨[J].工程技术,2012(05).

篇(3)

关键词：商学院；计算机科学与技术；人才培养

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）31-0114-02

1 引言

近年来，随着网络技术和移动互联技术的深入发展，物联网、云计算、移动互联等新兴技术迅猛崛起，已经成为推进经济模式的转型与经济快速增长的新动力。伴随着这一发展趋势，移动互联网的专业技术人才已经成为了各行各业和国家社会发展的迫切需求。移动互联网人才，尤其是高端开发人才的供不应求，使得企业对移动互联网人才的强烈需求与人才供应的矛盾日渐凸显。

目前，大量的普通高校都已经设置了与计算机技术相关的专业课程群。但在目前的移动互联网高速发展的社会背景下，传统的计算机科学与技术专业的培养目标和培养方案已经不能适应新的社会发展需求。其突出表现是传统计算机专业人才在目前的就业市场上已经逐渐趋于饱和。因此，如何适应不断变化的市场需求，结合普通高校自身的实际情况，培养出跟随科技发展步伐，具有一定创新能力的计算机专业技术人才，是目前各高校迫切需要解决的问题。

2 商科院校计算机科学与技术专业人才培养的基本情况

目前，一些重点院校和普通院校在发展定位上走的均是以本科教育为主，重基础，宽方向的人才培养路线。在注重通识教育的同时，着重培养学生的实践贯通能力和研究能力。

湖南商学院是一所经济学、管理学为主的综合性省属全日制普通高等学校，因此，其计算机科学与技术专业人才培养的定位不仅需要彰显计算机科学与技术专业的特色，更需要充分依托学校行业优势，结合学校办学特色，更好地服务于地方经济和社会。我校专业人才培养目标定位为：培养适应区域经济社会发展需要，系统掌握计算机科学与技术学科基础知识和基本理论，熟悉现代计算机和网络开发平台，熟练掌握计算机技术、网络技术及软件开发技术，具有较强的系统开发、网络设计与管理能力，创新创业意识强，综合素质高，德、智、体、美全面发展，能够在IT行业、工商企业、政府部门、科研院所等从事计算机软硬件和互联网分析、设计、开发、管理和服务的应用型高级专门人才。

3 我校计算机科学与技术专业建设的思考

如何结合新的时代背景和技术特征，在已有的专业建设基础上，培养出高素质的适合新时期社会经济发展需求的计算机科学与技术的专业技术人才是需要重点解决的问题。本文从如下几个方面做出了思考：

1） 优化创新人才培养模式

我校计算机机科学与技术专业经过多年建设和积累，在工程实践能力和商科背景两个大方向上，已经具备独立的特色。但随着互联网技术的不断深入发展，已有的人才培养模式不利于培养高素质的计算机科学及技术人才，与市场人才需求有一定的差距，优化创新人才培养模式成为首要解决的问题。

建议通过理论教学与实践教学的有机融合，大力开展创新教育。一方面夯实理论基础，熟悉常用的软件开发语言与开发模型、数据库管理系统和计算机网络技术；另一方面通过大量的实习实验和课程设计等实践教学环节，提高学生的软件设计与开发、数据库设计和计算机网络规划与管理的能力。同时，通过第一课堂和第二课程的有机融合，鼓励学生在校期间参加各级计算机程序竞赛、申报大学生创新项目和参与教师的科研项目，强化创新思维和创新能力的培养，提高学生的综合素质。

2） 建设核心教学团队，促进专业课程改革与人才培养的有机结合

人才培养是专业试点改革的终极目标，课程教学改革是促进人才培养的重要

途径。建议通过建立创新型核心教学团队，将课程教学改革与人才培养有机地结合在一起，使之互为提高，互为促进。

以理论素养培养、实践能力培养和创新创业能力培养为基线，组建基本理论培养教学团队、实践能力促进教学团队和创新创业培养教学团队。每个团队均由教学经验丰富、教学能力强的教师组成，且每个团队均选拔一位德才兼备的高水平教师担任团队负责人。各教学团队人员构成应该职称、学历、年龄结构上均呈梯队形式，使之结构合理；在团队负责人的带动下，定期开展团队教学活动，形成先进的团队教学理念，健全团队运行机制和激励机制，执行相应的专业改革任务，完成教学改革目标。

通过组建特色教学团队，以点带线，以线带面，将专业课程群建设、教学方法改革、青年教师培养以及团队建设等各项工作有机地结合在一起，有效地推进专业建设改革的进程。

3） 充分利用网络信息技术，丰富教学资源、深化教学方法改革

网络信息技术的飞速发展和应用对计算机科学与技术专业课程的设置、各教学环节的实施提出了新的挑战和要求。建议以基本理论培养教学团队、实践能力促进教学团队和创新创业培养教学团队为承载，以准确把握专业发展前沿技术为基础，根据不同专业课程的特色，建立相应的案例库、试题库，改革课程考核形式，以此推进教学方式方法的深入改革。

在基础课程群建设中，试点不同方式的教学方法，充分调动学生学习的积极性主动性，激发学生学习的潜能。通过深化教学方法改革，更新教师教学观念，鼓励教师在教学过程中探索新的教学形式；鼓励教师将科研项目、科研成果引入教学课堂，开拓学生视野，增强学生的研究能力。

开展课程考核形式改革，充分利用现代化网络信息技术，根据计算机专业课程的特色，丰富课程考核形式，探索能体现学生学习全过程的B续性考试方法，充分调动学生学习的潜能。

4）探索全方位、一体化的校企合作模式，以各教学团队为基础，以学生为主体推进专业建设改革

根据新的人才培养模式，全面突破实践教学模式改革。通过深化全过程校企合作人才培养模式（包括课程设计、社会实践、岗位实习等环节），创新实践教学共享平台等手段，更新教师和团队教学观念，充分调动学生学习的积极性和创造性，提高学生的专业实践能力。

建议在不同的学习阶段开展相应的课程实践，在已有的专业知识储备的基础上，以学科竞赛、课程设计、社会实践、创新创业活动为依托，通过专业基础实践、专业单项实践、专业综合实践、专业创新实践来提升学生的专业实践能力。

5）优化加强教学管理制度，加强教学管理制度的引导作用

围绕人才培养的基本目标，在现有的教学管理制度的基础上，创新教学评价机制；完善学生管理制度，建立全面有效的学生能力评价体系；建立健全教师激励机制，整个各方面教学资源，提高教学团队的凝聚力，激发教师教学的积极性和创造性。

4 小结

本文基于商科院校计算机科学与技术专业现有的专业建设情况，针对目前存在的主要问题，从创兴人才培养模式、专业教学团队建设、教学资源建设、教学方式方法改革、实践教学改革以及教学制度优化等几个方便做出了思考，以此推进专业建设改革的进度，真正做到教学与实践的结合，从而提高学生专业能力的培养。

参考文献：

[1] 曹莹，郑艳娟，苗志刚，等. 财经类应用型本科大学计算机科学与技术专业核心能力的培养方式研究[J].物联网技术，2016（1）：103-105.

[2] 季洁.关于商科院校物联网工程专业建设的思考[J].电脑知识与技术，2016，12（18）：119-120.

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关键词:专业规范;计算机组成原理;课程改革;理论教学;实验教学

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)21-5876-03

Reform in the Course of the Computer Composition Principle Based on Professional Norms

FANG Ming-ke, LI Lei

(School of Computer and Information Technology, Xinyang Normal University, Xinyang 464000, China)

Abstract: Following the guidance of professional norms which is specified by the Teaching Guiding Committee for Computer Science and Technology under the Ministry of Education, this paper analyzes the main properties of the course of Computer Organization Principles, discusses and carries out curriculum reform of the subject from the following aspects that include optimizing teaching contents based on professional norms, improving and enriching teaching methods. By analyzing the present situation of experiment teaching, this paper indicates existing problems, and put forward proposals to improve the effect of the experiment teaching: revising design of experiments and strengthening instruction on experiment process, etc. Finally, based on professional norms, this paper puts forwards reform proposals that include theory teaching and experiment teaching in the course of Computer Organization Principle.

Key words: professional norms; computer organization principle; curriculum reform; theory teaching; experiment teaching

随着计算机和通信技术的蓬勃发展,中国开始进入信息化时代,计算机及技术的应用更加广泛深入,计算机学科传统的专业优势已经不再存在。社会和应用对学生在计算机领域的知识与能力提出了新的要求。专家们指出,未来10～15年是我国信息技术发展的窗口期、关键期。为此,高等学校肩负着为国家发展和满足社会需求培养多类型人才的重任。在这样的背景下,高校必须正视问题,积极思索与变革,重新审视计算机专业教育的发展方向,与时俱进地推进计算机专业教育改革。

《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业必修的一门专业主干课程。课程要求掌握计算机系统各部件的组成和工作原理、相互联系和作用,最终达到从系统、整机的角度理解计算机的结构与组成,并为后续课程的学习奠定基础。但从整个学科的建设和发展,以及对学生专业素质培养的角度来看,这样的要求是不够的。更为重要的是,通过教与学,还应当提高学生对计算机硬件系统的认知能力和设计能力,强化实践意识与能力,培养创新理念与能力,激发学生自主学习、主动探索前沿知识。教育部计算机科学与技术专业教学指导委员会在2006年了计算机科学与技术本科专业战略报告和专业规范,对计算机专业的发展与教学提出了指导意见。本文探讨以专业规范为指导对计算机组成原理课程进行改革,研究并实践一种有效的教学模式,帮助学生从微观层面掌握本课程知识单元,从宏观层面建立该课程知识体系,使学生准确把握课程的核心内容,全面地构建整机系统,进而培养学生的专业素养和综合能力。

1 计算机科学与技术专业规范

教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导委员会(以下简称教指委)在广泛深入的调查研究基础上,借鉴国际上计算机专业办学的发展与现状,结合我国计算机教育的实际情况,对计算机专业本科教育的发展方向和办学单位的专业发展提出了指导性意见,并制定了具体的《专业规范》。

教指委在计算机科学与技术专业发展战略研究报告和专业规范中提出了以“培养规格分类”为核心思想的计算机专业发展建议,将计算机学科分为三种类型四个方向,即:科学型(计算机科学方向CS)、工程型(包括计算机工程方向CE和软件工程方向SE)、应用型(信息技术方向IT)[1]。针对每个类型的每个方向的特点和要求,专业规范从学科方法论、培养目标与规格、教育内容和知识体系等方面进行了详细的规划,提出了富有建设性的指导意见。

专业规范中明确指出,“计算机组成基础”是计算机科学方向和计算机工程方向的核心课程,并且对实验、综合性课程设计和核心的教学内容提出了规范要求。在软件工程方向和信息技术方向,“计算机组成基础”是核心知识领域计算基础(SE-CMP)和平台技术(IT-PT)的核心知识单元[1]。专业规范根据课程体系对每一门课程内容、知识要点、学习目标等都进行了详细的设计与组织。在专业规范中,“计算机组成基础”的理论教学课时一般为48～56,实验课时一般为8～16,是计算机体系结构、操作系统、嵌入式系统和计算机网络等课程的先修课程,重点涵盖了计算机运算、存储系统组织和结构、功能组织等多个知识单元。本文主要探讨在专业规范的指导下,“计算机组成原理”课程的教学改革与建设。

2 课程内容组成及改革

篇(5)

关键词：大学计算机；课程改革；方法论；计算思维

“大学计算机”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的[1]。如何理解综合素质和创新能力培养在“大学计算机”课程中的体现，事实上这应当是一个方向性问题。是单纯从工具论属性理解计算机教育还是以方法论属性加以理解，会形成截然不同的课程建设导向和建设方案，同时也必将导致截然不同的结果。

一、问题的提出

20世纪90年代初，计算机课程作为公共必修课进入各高校非计算机专业的教学计划，标志着计算机科学与技术学科的工具性属性为我国高等教育人才培养所接纳。20多年来，其研究和应用的领域以及参与学习和研究的人数已远非昔日可比。计算机教育作为信息时代不可或缺的工具在高等教育人才培养方面承担着极其重要的作用。但是与此同时，我们也发现，计算机“无所不能”的功效性使人们，包括相当一些教育教学工作者和管理者，产生了一个挥之不去的观念，那就是“工具论”观念。“工具论”观念的逻辑就是：“计算机”是工具，而“大学计算机”课程就是“学习使用计算机”，所以“大学计算机”课程也是工具；于是乎，“计算机科学与技术学科”就是工具学科。在“工具论”的笼罩下，计算机课程的内容过多关注操作技术，如各种图、文、表、页（网页）等应用处理软件的操作，操作成为计算机课堂的独角戏。

应当指出，工具性并不等于工具论，其根本区别在于：工具论将计算机课程教学理解为——因为计算机科学与技术具有工具性，所以计算机课程的目标就是教会学生使用这个工具，仅此而已。这就导致了一个又一个的悖论的出现。如：发展导致灭亡，发展越快灭亡越快。学会使用工具，实用主义的观点就是学会使用我认为有用的工具，用不上的不学；功利主义的观点就是要用最少的时间和最少的精力学会使用这些工具，能少学就少学，能不学就不学。显然，随着技术水平的提升，高难度、高复杂性的功能已经由极其简单的操作所实现，计算机课程的操作性统治了全部知识体系，其教与学在这种反馈作用下变得越来越不重要了。又如：渗透导致解体。信息技术与课程整合的提法原本是一些有良好愿望的学者为了尽快将先进技术融于各个学科以有效发挥其作用，但到头来却变成一个谁整合谁的伪命题，甚至还有将计算机课程知识整合到学科课程中进行教学，而取消计算机课程的提法和做法。知识领域被误读，师资水平提高得不到正视。一个工具论的错误观念导致的困境越陷越深。

当前，我们不能不认识到：在人才培养的综合素质和创新能力总体目标之下，如何理解计算机课程的属性取向？要再不厘清该概念，大学计算机教育将进退维谷。

二、“大学计算机”课程的方法论属性及其意义

方法论作为关于方法的理论、原理和学说，其作用对象是整个研究方法体系，而不是一个个具体的研究方法[2]。它是在反思和批判方法的效用的基础上，归纳提炼出的原理。哲学层次的方法论适用于一切具体科学，具有普遍的意义，唯物辩证法作为哲学层次的方法论具有唯一的、不可替代的统治地位。现代科学发展形成了各个学科自身的、具体的、专门的学科方法论，用以解决本学科的特殊问题。介于二者之间的，就是能够反映客观世界某个侧面，但带有普遍意义的一般科学方法论。如数学就具有一般科学方法论的意义，尽管数学最初仅仅在部分具体学科中起到方法论的作用，但是由于数学及其方法普遍适用于任何一门其他科学，从而成为指导自然科学、社会科学、思维科学等一切科学不可缺少的方法。

“大学计算机”课程的背景学科“计算机科学与技术”是一个新兴的学科，从理论上的图灵机到现在的计算机仅有百年，但其对各个学科的普遍的方法论意义绝不低于其自身的工具性意义。计算机科学与技术对人类最大的贡献就在于它能够在生产、工作、学习和生活中，影响人们的行动、思想和方法。实现这种意愿的思想基础绝不是狭隘的工具论，也不是单纯的技术主义。计算机科学与技术与其他学科最大的不同就是突破了学科范式的限制，渗透各个学科乃至于推向其前沿，走向范式多元化。没有哪个学科有如此广泛的研究领域和实践范畴。其方法论意义可以体现在如下几个方面：

（1）拓展其他学科的研究方法体系。不同学科所形成的科学研究方法在学科自身发展的推动下迅速发展，自然科学研究的主流研究方法范式——实证研究的量化数据处理在计算机科学与技术的支持下，采用各种技术和手段，并发展出一整套形式语言理论、编译理论、检验理论以及优化理论。而人文社会科学研究的主流研究方法范式——思辨研究的质性分析，从文本分析到语义分析、语料分析，计算机科学与技术将原本只有人工才能分析的复杂内容形式化、程序化和机器化。由于研究者群体开展研究活动时所遵从的一系列规范的结构性组合是针对“问题域”本身的，当工具和技术所承载的方法论属性渗透进来后，它将超越学科疆域的研究“规则和框架”，成为跨学科的研究范式。比如，实证主义研究方法范式是物理学、生物学、地理学等自然科学的主流研究方法，在方法论理论推动下，它也成为经济学、教育学、心理学等社会科学的主流研究方法，形成跨越了现代学科划分界限而横贯于多个学科之间的普遍的研究方法体系。正是由于研究成员掌握了共有的方法范式才组成了科学共同体，尽管这些成员在其他方面是各不相同的[3]。

（2）丰富和深化其他学科的研究范畴。计算机科学与技术作为发展最快的学科开创了信息时代，其方法论特性直接渗透和影响到一些学科，并延伸到各个基础研究领域。例如计算数学是研究如何用计算机解决各种数学问题的科学，它的学科方向是提出和研究求解各种数学问题的高效而稳定的算法，主要研究与各类科学计算和工程计算相关的计算方法，对各种算法及其应用进行理论和数值分析，设计和研究用数值模拟方法来代替某些耗资巨大甚至是难以实现的实验，研制专用或通用科学工程应用软件和数值软件等。计算数学与其他领域交叉渗透，形成了诸如计算力学、计算物理、计算化学、计算生物学等一批交叉学科，在自然科学、社会科学、工程技术及国民经济的各个领域取得了广泛的研究成果。

此外，在高校学科专业设置中可以看到一些与计算机科学与技术学科具有共同的学科基础课程设置的学科专业，如：信息管理与信息系统、电子信息科学与技术、教育技术学以及通信工程、信息工程等都单独开设“程序设计”、“数据结构”和“离散数学”等计算机专业课程。这些计算机相关专业的研究大都包含设计、应用、开发、管理等范畴。更重要的是随着计算机科学与技术学科的发展，这些学科的研究前沿也在不断拓展，例如当前移动技术日趋成熟带来的就是移动学习、远程学习理论的新进展。

（3）改变了各个学科的发展模式。由于学科知识体系的有机关联，计算机科学与技术在理论和实践上的成果带来了相关学科的活跃与繁荣。自20世纪初物理学革命以后，各门科学都有了突飞猛进的发展。方法论在科学知识中的比重日益提高，方法论对科学发展的作用也日趋显著。这是和科学发展的时代特点密不可分的。体现在：首先，随着人类对自然科学和人文社会科学研究的广泛、深入，科学研究中直观性的程度在减少，抽象化的程度在提高，逻辑思维方法高度发展。其次，科学的进一步分化和综合产生了一些新兴学科和边缘学科，促使科学研究的整体性和综合性增强，系统理论等具有方法论意义的新学科也不断产生。再次，现代科学发现了一系列原有科学理论体系不能解释和说明的新的事实，出现了一些佯谬，破坏了科学体系已有原则和思维前后逻辑的一贯性和严密性，产生了现代科学范畴体系的许多带有根本性的变化，同时也促使逻辑方法向前发展。此外，科学研究课题的复杂性、综合性在日益加强，随之而来的科学研究手段日益复杂、精密，科学研究日益成为集体的、综合的事业。由此产生了科学研究课题的各个不同方面、不同层次的相互配合、相互协调，从而也产生了协调科学研究不同方面和不同层次的方法论进展。

三、“大学计算机”课程工具性与方法论属性的统整意义

“大学计算机”课程总体目标的实际内涵和具体体现应当是通过计算机科学与技术的工具性与方法论属性的统整（而不是对立）来实现综合素质和创新能力的培养。具体体现为：

1.操作与思维的统整

“大学计算机”作为公共必修课程，为各个学科培养掌握计算机科学技术的人才，仅仅注重操作技术无疑是不够的，应当将计算机科学与技术中方法论层面的原理与思维规律应用于教学的内容、方法及其各个活动环节之中。李廉教授指出，自然问题和社会问题自身的内部就蕴含丰富的属于计算的演化规律，这些演化规律伴随着物质的变换，能量的变换以及信息的变换。因此正确提取这些信息变换，并通过恰当的方式表达出来，使之成为能够利用计算机处理的形式，这就是基于计算思维概念的解决自然问题和社会问题的基本原理和方法论[4]。

关于操作与思维的统整范式就是“计算思维”。当计算思维真正融入人类活动的整体时，它作为一个问题解决的有效工具，人人都应当掌握，处处都会被使用。自然，它应当有效地融入我们每一堂课之中[5]。在大学计算机教育中同样也是处处存在的，不应当理解为有数据计算的就是，没有计算的就不是；程序语言设计就是，应用工具软件的操作就不是；理论和工程就是，技术、工具和服务就不是；面对抽象问题的是，面对具体问题的就不是。当今时代的“大学计算机”课程不可能回到二三十年前的状态，只讲一门Basic语言或Fortran程序设计，当今的计算机应用已经站在了巨人的肩膀上，就要看得更远，应当从各种形态的问题入手发现操作中的思维问题，发现计算思维的方法论层面的思想、根本技能和求解途径。甚至发现计算机之外的思维规律。例如：程序设计确实是有效的计算思维训练载体。然而，不直接编写程序是不是就不能感受到计算思维的存在？我们可以看到无论是复杂的智能型软件还是简单的工具型软件，都具有程序的基本特点。在操作、开发和理解工具软件的过程中，完全可以把融合于其中的程序设计思想还原出来，间接地获得计算思维教育所需要的素材。重要的是内涵，而非形式。

2.“技”与“能”的统整

“大学计算机”课程注重学习者计算机应用技能的培养，这通常被误解为操作技巧的传授，将一些有限范围之内的所谓“应知应会”的操作讲授一遍，练习一遍，谓之技能培养。

按照发生认识论的观点，“技”和“能”并非同一层面的性质。尽管二者共同指向都是问题解决，但是相异之处在于：“技”是两个维度构成的，即模式识别和程序性操作，其基础是建立在经验上的。前者是将问题快速分类，同时与主体知识库中的某些已知知识匹配，后者是按照固定的模式进行操作。其指向是具体问题本身，而不泛化到其他问题。目标是快速识别，快速操作，以提高效率。面对陌生问题则无“技”可施。

“能”是在问题解决过程中的自我把握和监控。使问题解决的主体尽快处在最有利的状态上，从不认识到认识，从不熟悉到熟悉，从不能把握到能够把握。其基础是建立在经验的内化上的。由于其指向是问题解决主体自身，而不是具体问题，故问题可以被泛化。其主要策略是迁移、类比、关联和归纳规律。其面对的更多的是陌生问题中的普遍现象。

“大学计算机”课程教学中关于“技”的知识点是显性的，而关于“能”的知识点是隐含的，没有教师的点化或激活，后者是难以被学习者内化的。同样，“大学计算机”课程中的工具属性是显而易见的，可操作的；而方法论属性则并不显见，不易操作，没有关键操作点。但是，规律蕴含于现象之中，二者不可以割裂，是包含关系，不是互斥关系，需要教与学有关的人，师与生去主动发现、积极探究。

3.批判性与继承性的统整

如前所述，方法论是在反思和批判方法的效用的基础上，归纳提炼出的原理。科学的发展经历了否定之否定的过程，库恩认为：科学发展是通过常规科学和科学革命的交替发展来实现的。科学革命则是范式的取代。新理论如果没有关于自然界信念的破坏性变化是很难兴起的[6]。

“大学计算机”课程经历了20多年的发展沿革，不断通过批判性更新着宗旨理念和知识结构。例如：第三届世界计算机大会提出“程序设计是第二文化”，形成了计算机课程观的文化性主题。第四届世界计算机大会则从实用主义出发给工具论以一定的地位。而近年来人们对计算机教育的方法论理解纠正了计算机课程工具论的狭隘观念。这正表明了计算机教育的生命力所在，在否定自我、批判自我中成长。“大学计算机”课程理念自始至终渗透着批判性思想和意识。

与此同时，我们还应当看到，批判性并非学科理念的最高境界。在指出原有理念思想的局限性的同时，不能不看到其有意义的一面。在建立新的范式的同时必定要保留原有范式中有意义、有价值的一面。看到原有范式中的意义和局限，即使认为是错误的概念，在新的条件、环境、价值观解释下成为有意义、有价值的，也可以将其统整到新的结构中。

后现代主义知识观认为：知识不是客观的、普遍的和中立的，而是具有文化取向、境遇取向和价值取向的[7]。知识传授作为“大学计算机”课程的第一职能必将反映知识的上述属性。例如：文化性与工具性同样来源于实践，二者有对立的一面，同样也有统一的一面。在现在的工具软件窗口中，图形用户界面的按钮、菜单、对话框部件，甚至鼠标指针的形态都是以图形或动画的形式表现。人们在实践中逐渐提炼出一种新的计算机操作语言——图形化语言。运用图形化语言可以快速解释软件窗口操作部件和提示信息的图形含义，比如“等待”、“单击”、“拖曳”和“旋转”等操作。图形化语言把程序本意还原成操作方法，把专业还原为通俗，既弱化了操作命令的记忆，又淡化了操作者的文化差异，同时还为操作者提供了足够的想象空间，成为人机交流语言，既是一种新型文化，又是一种操作规范[8]。因此了解计算机科学与技术在各个时期背景的不同取向，扬弃原有知识体系，继承其中方法论的灵魂，就可以从狭隘工具论束缚中解脱出来。

“大学计算机”课程基础教学的方法论取向是培养大学生综合素质和创新能力、培养复合型创新人才的核心思想方法。对课程及其教学的认识首先还是应当从人才培养目标出发，从人才培养规格模式出发。大学培养的人才是各个学科专业的高级专门人才，在掌握本学科的专业知识的基础上，还应掌握对本学科专业技能起促进作用的方法论知识，提高相关的研究素质。“大学计算机”课程要名副其实地完成这一使命，必须将方法论思想理念自始至终地贯穿于课程教学的各个环节中，而不是只贴一个标签。

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[6] 托马斯·库恩. 科学革命的结构[M]. 金吾伦，胡新和译. 北京：北京大学出版社，2003.

篇(6)

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。

2

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”(ChinaComputingCurricula2002，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。

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

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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AbstractItisanalysedinthispaperthecharacteristicoftheChineseComputingCurricula2002,anddiscussedfromtheviewpointofthemethodologyofthecomputersciencethebasicthoughtofthecomputingcurriculateachingbasedontheknowledgebackground.Meanwhile,itisalsoexpositedtheimportanteffectofthecomputingsciencehistoryresearchtothecomputercoursesteachingbasedontheknowledgebackground.

KeyWordsCC2002,Courseteaching,Computingscience,Sciencehistory

篇(7)

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。