導(dǎo)語：如何才能寫好一篇人工智能導(dǎo)論論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

［關(guān)鍵詞］人工智能；人才培養(yǎng)；AI技術(shù)人才

一國家對于高校人工智能教育的發(fā)展的重視

面對AI技術(shù)如火如荼地發(fā)展，我們國家對AI人才和人才培養(yǎng)都非常重視。2017年3月“人工智能”在政府工作報告中曾提及四次，指出要推動人工智能和實體經(jīng)濟(jì)深度融合。2017年7月20日國務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》[4]?！兑?guī)劃》指出完善人工智能領(lǐng)域?qū)W科布局，設(shè)立人工智能專業(yè)，推動人工智能領(lǐng)域一級學(xué)科建設(shè)，盡快在試點(diǎn)院校建立人工智能學(xué)院，增加人工智能相關(guān)學(xué)科方向的博士、碩士招生名額。鼓勵高校在原有基礎(chǔ)上拓寬人工智能專業(yè)教育內(nèi)容，形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式，重視人工智能與數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、社會學(xué)、法學(xué)等學(xué)科專業(yè)教育的交叉融合。加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，鼓勵高校、科研院所與企業(yè)等機(jī)構(gòu)合作開展人工智能學(xué)科建設(shè)。

二企業(yè)對于人工智能人才的需求

市場上AI技術(shù)人才非常稀缺，據(jù)騰訊研究院聯(lián)合boss直聘的《2017全球人工智能人才白皮書》[5]顯示：目前，全球大約有30萬人從事AI工作。截止到2017年10月，中國人工智能人才缺口至少在100萬以上。2017年頭10個月，AI人才需求量是2016年的近兩倍，2015年的5.3倍之多，年復(fù)合增長率超200%。百度、騰訊、阿里巴巴、京東等互聯(lián)網(wǎng)巨頭都在挖掘AI人才，紛紛開出了高額的薪資。2017年薪資最高的十個職位中AI類崗位占到1/2，其中語音識別、NLP、機(jī)器學(xué)習(xí)等職位平均月薪資超過2.5萬元。

三高校AI人才培養(yǎng)的思考

高校具有多學(xué)科、高層次人才集中的特點(diǎn)，具備計算機(jī)與多學(xué)科交叉融合的優(yōu)越條件；且大部分學(xué)校都開設(shè)有數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)學(xué)科，具備夯實數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)的條件；且人員相對固定，便于溝通交流，具備共同開展AI課題，促進(jìn)發(fā)展AI技術(shù)的人力條件。但是遺憾的是我國開設(shè)人工智能課程的高校較少，2018年只有33所高校設(shè)立了智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)[6]。面對AI發(fā)展的火爆，國家對于AI人才發(fā)展的重視以及企業(yè)對于AI人才的嚴(yán)重需求，高校作為人才培養(yǎng)的主要來源，是不是應(yīng)該思考AI人才的培養(yǎng)呢？AI人才可以分為三類：拔尖人才，研究性人才和應(yīng)用型人才，呈金字塔性。當(dāng)下已經(jīng)有一批名牌大學(xué)開展了AI方向拔尖人才的培養(yǎng)，如北京大學(xué)圖靈班、中國科技大學(xué)人工智能技術(shù)學(xué)院、西安交通大學(xué)人工智能拔尖人才培養(yǎng)實驗班，南京大學(xué)計劃成立人工智能學(xué)院等。但是金字塔的底層、中層更需要龐大的AI技術(shù)人才，如應(yīng)用開發(fā)人員、數(shù)據(jù)工程師、AI和機(jī)器學(xué)習(xí)工程師、AI系統(tǒng)架構(gòu)師、AI產(chǎn)品經(jīng)理等崗位的人才，同樣值得重視。很多專家都表示AI人才需要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好、專業(yè)理論全面、具備一些工程基礎(chǔ)，且有自主學(xué)習(xí)的能力。本文從夯實數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、人工智能方向課程的建設(shè)、實踐能力的培養(yǎng)、自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)四個方面闡述高校關(guān)于AI人才培養(yǎng)的一些思考。

1奠定扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

在學(xué)習(xí)AI技術(shù)時，幾乎所有專家學(xué)者都提出需要扎實的數(shù)學(xué)功底，數(shù)學(xué)功底的厚重程度決定了在AI技術(shù)上走多遠(yuǎn)。高等院校計算機(jī)專業(yè)都開設(shè)有“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”“概率論”等數(shù)學(xué)課程，但是課時、難易程度不足，學(xué)生對于數(shù)學(xué)不夠重視，或者覺得晦澀難懂，學(xué)習(xí)效果并不十分理想，因此加強(qiáng)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的工作刻不容緩?？梢酝ㄟ^必修和選修等方式開設(shè)“數(shù)據(jù)分析”“統(tǒng)計機(jī)器學(xué)習(xí)”“凸優(yōu)化”等課程；通過微課或者M(jìn)OOC等方式鞏固數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)；通過優(yōu)秀科普讀物，如《數(shù)學(xué)之美》《編程之美》等書籍的推薦閱讀激發(fā)學(xué)生興趣；通過開展校內(nèi)學(xué)術(shù)討論、數(shù)學(xué)競賽等方式促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的動力，逐步達(dá)到夯實數(shù)據(jù)功底的目的。

2人工智能方向課程的建設(shè)

很多高校計算機(jī)專業(yè)課程中只開設(shè)有《人工智能》導(dǎo)論，有的甚至沒有。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開設(shè)有“人工智能”“計算機(jī)視覺”“機(jī)器人學(xué)導(dǎo)論”“計算智能”這幾門課程，但是在編程、算法等方面不足。那么AI技術(shù)人才應(yīng)具備哪些專業(yè)能力呢？如何從專業(yè)角度培養(yǎng)AI技術(shù)人才呢？2018年1月CSDN了“AI技術(shù)人才成長路線圖”[7]，通過專業(yè)路徑和實戰(zhàn)路徑兩方面介紹了AI技術(shù)人才需要具備的知識。需要具備Python、C++、Linux、CUDA編程知識，需要學(xué)習(xí)機(jī)器學(xué)習(xí)課程、掌握TensorFlow框架。該路線圖中列出了機(jī)器學(xué)習(xí)算法工程師、數(shù)據(jù)科學(xué)家等10個崗位AI人才應(yīng)具備專業(yè)知識和能力。微軟公司也推出AI人才培養(yǎng)的10門免費(fèi)課程，如“AI導(dǎo)論”“數(shù)據(jù)科學(xué)會用到的Python語言-導(dǎo)論”“AI領(lǐng)域運(yùn)用的數(shù)學(xué)概要”“數(shù)據(jù)和分析所需要的道德與法律”“數(shù)據(jù)科學(xué)概要”“機(jī)器學(xué)習(xí)法則”“深度學(xué)習(xí)”“強(qiáng)化學(xué)習(xí)”“微軟專案項目之人工智能”。同時在“文字和自然語言識別”“語音識別”“計算機(jī)視覺和圖像識別”中選擇其一。Google在人工智能學(xué)習(xí)網(wǎng)站開設(shè)有《MachineLearningCrashCourse（簡稱MLCC）》的免費(fèi)課程[8]，由機(jī)器學(xué)習(xí)概念、機(jī)器學(xué)習(xí)工程、機(jī)器學(xué)習(xí)現(xiàn)實世界應(yīng)用示例三個部分組成。Intel近期也了三門免費(fèi)的AI課程，分別是“機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)”“深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)”和“TensorFlow基礎(chǔ)”[9]。AndrewNg在Coursera上也推出了機(jī)器學(xué)習(xí)的課程，且用比較通俗的語言講解機(jī)器學(xué)習(xí)中各個算法。最近在Deeplearn-ing.ai和Coursera平臺又開設(shè)了5門深度學(xué)習(xí)課程[10]。綜上所述，不同的研究機(jī)構(gòu)都著眼于AI編程基礎(chǔ)、AI算法、AI框架、AI實踐這幾個方面。那么高校也可以借鑒這些經(jīng)驗，通過三個階段分層次的開展相應(yīng)的課程。

3實踐能力的培養(yǎng)

AI技術(shù)不能紙上談兵，必須動手實踐才能真正掌握，可以從以下幾個方面著手培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力。（1）設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)時多從工程應(yīng)用的角度來介紹，激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。要求學(xué)生新手編程編程實現(xiàn)模型，充分理解算法的含義和原理到實現(xiàn)的過程。（2）在掌握一定的機(jī)器學(xué)習(xí)知識后，鼓勵學(xué)生盡早走進(jìn)實驗室，接觸科研工作。可以從一些AI應(yīng)用方向作為入手，使學(xué)生了解自己的興趣點(diǎn)、培養(yǎng)科學(xué)研究能力。（3）鼓勵學(xué)生參加算法比賽。目前有很多AI方向的競賽，如Kaggle上的挑戰(zhàn)賽，國內(nèi)阿里天池大數(shù)據(jù)競賽等。通過參加競賽刺激學(xué)生學(xué)習(xí)AI的動力和熱情，使得解決問題的能力和實踐動手能力都會大幅度提高。（4）鼓勵學(xué)生到工業(yè)界實習(xí)。很多專家都指出AI人才應(yīng)該具備一定工程基礎(chǔ)。確實，學(xué)術(shù)界往往追求算法的性能，而工業(yè)界更重視經(jīng)濟(jì)效益和解決問題的有效性。到企業(yè)學(xué)習(xí)可以快速了解行業(yè)發(fā)展的框架，掌握算法轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品的過程。

4自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

AI技術(shù)發(fā)展速度很快，要求不斷地學(xué)習(xí)才能跟上節(jié)奏?？梢詮囊韵聨讉€方面來培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。（1）平時教學(xué)中，可以給出一些小型的項目，讓學(xué)生自己尋求解決的方案，并把它作為考試成績的依據(jù)之一。（2）提供給學(xué)生免費(fèi)的AI慕課資源，讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)和鞏固相關(guān)知識。（3）課外可以開展學(xué)術(shù)討論或者通過社團(tuán)等方式開展AI方向的研討，交流，給學(xué)生一個學(xué)習(xí)的平臺，讓學(xué)生嘗試選擇自己感興趣的方向。也可以介紹一些近期的AI會議內(nèi)容，開闊學(xué)生的眼界，使其了解AI發(fā)展的動態(tài)。（4）鼓勵高年級學(xué)生訂閱Arxiv，關(guān)注機(jī)器學(xué)習(xí)的頂級會議，如ICML/NIPS等。通過研讀論文，動手完成論文中的實驗發(fā)現(xiàn)新問題；或者擴(kuò)展感興趣的論文的實驗部分；或者嘗試尋求論文中有價值的地方，找到自己的研究方向。

篇2

關(guān)鍵詞：人工智能；案例式教學(xué)；興趣引導(dǎo)教學(xué)法；問題驅(qū)動教學(xué)法

中圖分類號： TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）03-0599-02

人工智能是一門研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的綜合性技術(shù)學(xué)科[1]，是計算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)等多種學(xué)科互相滲透、迅速發(fā)展且與人類生活密切相關(guān)的綜合性新學(xué)科，其核心研究領(lǐng)域包括模式識別、自然語言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)等等[2]。

語言信息處理是語言學(xué)與計算機(jī)科學(xué)交叉形成的一門新型學(xué)科，其課程體系以語言學(xué)、計算機(jī)應(yīng)用、應(yīng)用數(shù)學(xué)和認(rèn)知科學(xué)為主干，研究內(nèi)容是自然語言的自動化信息處理技術(shù)，是人類語言活動中信息成分的發(fā)現(xiàn)、提取、存儲、加工與傳輸[3]。目前該方向的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括機(jī)器翻譯、文獻(xiàn)檢索、信息提取、自然語言的人機(jī)接口等。由此可見，為語言信息處理專業(yè)開設(shè)人工智能課程是必須的。該文針對“人工智能”課程自身特點(diǎn)和語言信息處理專業(yè)研究生培養(yǎng)目標(biāo)，并結(jié)合筆者多年來的教學(xué)經(jīng)驗，分別從課程內(nèi)容設(shè)定、教材選擇、教學(xué)方法、考核方式等多個方面對該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探索與研究。

1 以“精”“典”為基本要求的教學(xué)內(nèi)容選擇

“人工智能”課程的突出特點(diǎn)研究內(nèi)容涉及面廣而學(xué)時數(shù)較短（大部分高校的研究生專業(yè)安排的課程的時數(shù)在36到48學(xué)時之間）。因而授課時不能追求內(nèi)容“大而全”，必須“精”，選擇重點(diǎn)、核心基礎(chǔ)知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，選擇與專業(yè)方向最相關(guān)的“典”型應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行重點(diǎn)詳細(xì)介紹，使學(xué)生在有限的時間內(nèi)學(xué)到最有用的知識?！叭斯ぶ悄堋闭n程教學(xué)內(nèi)容總體可以分為三大部分。

第一部分是基礎(chǔ)理論知識，學(xué)習(xí)人工智能中知識的表示方式（謂詞邏輯表示法、產(chǎn)生式知識表示法、框架表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法等）。語言信息處理專業(yè)學(xué)生本科專業(yè)背景不同（有文科，有理工科），所以該部分教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)在于教學(xué)進(jìn)度和難易程度的均衡。本部分內(nèi)容可安排8～10學(xué)時。

第二部分是搜索與推理，對使用特定知識表示方式表達(dá)的知識和問題進(jìn)行推導(dǎo)或搜索，得出相應(yīng)結(jié)論或搜索結(jié)果。本部分安排10～12學(xué)時，重點(diǎn)在于啟發(fā)式搜索。

第三部分是人工智能中的典型應(yīng)用領(lǐng)域。對于該部分內(nèi)容的選擇要以學(xué)生專業(yè)為中心進(jìn)行，選擇與學(xué)生專業(yè)相關(guān)性較大的領(lǐng)域進(jìn)行教學(xué)，以期能夠有助于學(xué)生了解并掌握學(xué)術(shù)的主流發(fā)展趨勢，從而能夠更好地培養(yǎng)自身的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。本部分主要學(xué)習(xí)機(jī)器翻譯、機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘、多Agent系統(tǒng)等。本部分安排18～36學(xué)時。

2 選擇“最合適”的教材

教材是教師教和學(xué)生學(xué)的主要憑借，教材的好壞在很大程度上決定了教師能否成功“教”與學(xué)生能否順利“學(xué)”。教材的選擇要以教學(xué)對象的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)，選擇最合適的教材。在廣泛研讀目前比較熱門的人工智能教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點(diǎn)，選則清華大學(xué)出版社出版﹑蔡自興和徐光祐編著的《人工智能及其應(yīng)用》（第4版）[1]作為教材。該教材總體也可以分為三部分：第一部分論述了人工智能的三大技術(shù)， 即知識表示；第二部分論述推理及搜索； 第三部分論述人工智能的主要應(yīng)用領(lǐng)域，包括專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動規(guī)劃、分布式人工智能和自然語言理解等。與第三版本科生用書相比，增加了如本體論和非經(jīng)典推理、決策樹學(xué)習(xí)和增強(qiáng)學(xué)習(xí)、詞法分析和語料庫語言學(xué)等（非常適合筆者的教學(xué)對象）。

3 創(chuàng)新型人工智能課程教學(xué)方法

“人工智能”課程涉及的知識面廣，既包括基礎(chǔ)理論，也包括具體應(yīng)用，即有抽象復(fù)雜的計算，也有繁雜的系統(tǒng)實現(xiàn)，為此，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是本課程教學(xué)的關(guān)鍵。此外，因為是研究生教學(xué)，所以更突出學(xué)生的主體地位，注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自主學(xué)習(xí)的意識和能力。為此，筆者主要采用了以下幾種教學(xué)方法。

3.1 興趣引導(dǎo)教學(xué)法

常言“興趣是最好的老師”，如何培養(yǎng)學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生對本門課程的求知欲，是一門課程首要任務(wù)。

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，筆者在第一節(jié)課讓學(xué)生觀看美國科幻電影“機(jī)器人”的相關(guān)片斷，通過機(jī)器人安德魯非凡的創(chuàng)造能力、情感表達(dá)能力和自學(xué)習(xí)能力讓學(xué)生更好地了解人工智能的目標(biāo)、意義，激發(fā)學(xué)生探索人工智能的興趣；在學(xué)習(xí)“博弈策略”及“極大極小分析法”時，筆者通過讓學(xué)生來參與“一字棋”對決游戲說明博弈樹的層次結(jié)構(gòu)原理，通過“人機(jī)對弈”說明“α-β剪枝技術(shù)”引入的必要性；通過“啤酒與尿布”的故事說明數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生認(rèn)識到人工智能并不是虛無抽象的學(xué)科，而與人們的生活息息相關(guān)，激發(fā)起學(xué)生用人工智能相關(guān)技術(shù)解決現(xiàn)實問題的興趣。

3.2 問題驅(qū)動教學(xué)法

在講授基礎(chǔ)理論時，如“不確定性推理”、“數(shù)據(jù)挖掘”等這一類型內(nèi)容抽象、算法復(fù)雜的知識時，采用了問題驅(qū)動式的教學(xué)方法。

教師首先提出與內(nèi)容相關(guān)的若干問題，并為學(xué)生相關(guān)的資料或向?qū)W生提供找到問題的一些線索，讓學(xué)生帶著問題去思考、分析和討論等方式來查找答案，主動獲取知識，應(yīng)用知識，教師在必須的時候還需給予一定的引導(dǎo)和幫助。如在講授產(chǎn)生式知識表示法時，以“動物識別系統(tǒng)”問題原型，給出學(xué)生系統(tǒng)模型，讓學(xué)生編寫一個能夠用來進(jìn)行動物識別的應(yīng)用程序。

此教學(xué)法很好地培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，形成研究的態(tài)度，提高認(rèn)知能力。

3.3 實踐教學(xué)法

“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。人工智能課程中，能夠動手實踐的知識一定要讓實踐。

在講“專家系統(tǒng)”的構(gòu)造步驟時，用“營養(yǎng)專家系統(tǒng)”為案例進(jìn)行介紹，將該專家系統(tǒng)分解為一個個小的具體任務(wù)（如知識庫構(gòu)建、規(guī)則庫的構(gòu)建、界面設(shè)計等），并分配給不同的學(xué)生，學(xué)生按照專家系統(tǒng)的一般構(gòu)造步驟去完成相應(yīng)的任務(wù)，最終完成一個完善的系統(tǒng)，從而達(dá)到掌握專家系統(tǒng)構(gòu)建的教學(xué)目標(biāo)。

實踐教學(xué)法可以提高學(xué)生分析、解決問題的能力和動手能力，并可以進(jìn)一步加深對理論知識的理解。

3.4 案例教學(xué)法

案例教學(xué)法是將案例討論的方法運(yùn)用到課堂教學(xué)活動中去，教師根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的需要，通過設(shè)置一個具體的案例，引導(dǎo)學(xué)生參與分析、討論、表達(dá)等活動，讓學(xué)生在具體問題情境中積極思考、主動探索，以提高教與學(xué)的質(zhì)量和效果，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識問題、分析問題和解決問題等綜合能力的一種教學(xué)方法[4]。案例教學(xué)法中教師扮演設(shè)計者和激勵者的角色，鼓勵學(xué)生積極參與典型案例的討論，重點(diǎn)掌握教學(xué)進(jìn)程，引導(dǎo)學(xué)生思考，組織討論研究，進(jìn)行總結(jié)、歸納，同時教師也參與到學(xué)生共同研討。不但可以發(fā)現(xiàn)自己的不足，也可以從學(xué)生那里可以了解到大量感性資料。該教學(xué)法有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，通過生動具體的案例介紹可以促進(jìn)學(xué)生對知識的理解和實際應(yīng)用。

人工智能授課中，對于產(chǎn)生式系統(tǒng)和自然語言理解系統(tǒng)的有關(guān)概念及系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)，采用了案例教學(xué)法。

在介紹產(chǎn)生式系統(tǒng)時，我們以動物識別系統(tǒng)為案例進(jìn)行介紹。案例教學(xué)通?？梢苑譃?個步驟，即案例引入、案例分析和案例總結(jié)。案例引入過程介紹產(chǎn)生式的語法和語義、產(chǎn)生式系統(tǒng)的組成及工作原理后，通過屏幕演示動物識別系統(tǒng)的運(yùn)行過程使得學(xué)生能夠獲得老虎、金錢豹、斑馬、長頸鹿、鴕鳥、企鵝、信天翁七種動物的一些特征；案例分析階段通過向?qū)W生展示使用Prolog編寫的動物識別系統(tǒng)源程序，詳細(xì)介紹設(shè)計思想以及實現(xiàn)過程。該過程是案例教學(xué)的關(guān)鍵，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行案例分析，之后由學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充，師生共同討論力求系統(tǒng)得以更完善；案例總結(jié)階段由老師對學(xué)生的討論情況進(jìn)行總結(jié)，在總結(jié)討論情況的基礎(chǔ)上提出一些問題（例如如何進(jìn)一步提高系統(tǒng)的效率？）。

在介紹自然語言理解系統(tǒng)時，以自然語言情報檢索系統(tǒng)LUNAR[5]為例進(jìn)行介紹。從LUNAR系統(tǒng)的詞法分析、語義解釋和問題回答三個階段進(jìn)行詳細(xì)分析。經(jīng)過案例引入、案例分析和案例總結(jié)三個階段，使得學(xué)生對LUNAR系統(tǒng)的設(shè)計步驟、關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)計思路有深入的了解。之后，要求學(xué)生寫出案例分析書面過程，并完成課后作業(yè)“指揮機(jī)器人的自然語言理解系統(tǒng)SHRDLU”。

4 課程考核方式的改革

研究生教育以培養(yǎng)學(xué)生的能力和素質(zhì)為主要目標(biāo)。人工智能課程的考核方式也以此為目標(biāo)，采用以考察理解應(yīng)用為目的的論述題，或結(jié)課論文形式進(jìn)行，同時注重平時考核。平時考核以學(xué)生查資料的能力、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)即完成課后作業(yè)的情況為考核對象。

5 結(jié)束語

為了提高人工智能課的教學(xué)質(zhì)量，根據(jù)課程及教學(xué)對象的特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)過程實際問題，采用了合適的教材，安排了合適的學(xué)時，在教學(xué)過程中綜合各種教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)，并采用了適當(dāng)?shù)目己朔绞健＝虒W(xué)結(jié)果表明，通過這些嘗試，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，取得較好的教學(xué)效果，學(xué)生能夠有意識地使用人工智能中的相關(guān)知識、思想來進(jìn)行學(xué)術(shù)研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔡自興，徐光祐.人工智能及其應(yīng)用——研究生用書[M]. 第3 版. 北京：清華大學(xué)出版社，2004.

[2] 廉師友.人工智能技術(shù)導(dǎo)論[M].西安：電子科技大學(xué)出版社， 2002.

篇3

關(guān)鍵詞:算法設(shè)計與分析;教學(xué)研究;教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1引言

“算法設(shè)計與分析”是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的核心課程之一,受到越來越多的重視。對于一個計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)好算法課是必要且是必須的?！八惴ㄔO(shè)計與分析”這門課程的主要目的不僅是講授計算領(lǐng)域中不同問題的標(biāo)準(zhǔn)算法,更重要的是分析其算法復(fù)雜度,并且在諸多可行算法中選擇一種時間或者空間效率最高的方法。美國著名算法大師Donld Knuth認(rèn)為“計算機(jī)科學(xué)就是算法的研究”,他主持設(shè)計的TeX排版系統(tǒng)被譽(yù)為是“不存在Bug的系統(tǒng)”,這是以大師嚴(yán)密的算法設(shè)計基礎(chǔ)為保證的。前微軟高級副總裁李開復(fù)博士認(rèn)為“計算機(jī)科學(xué)實質(zhì)是人工智能”,而人工智能則是模擬人類思維的一種算法科學(xué)。計算機(jī)算法的應(yīng)用已經(jīng)遍及人類社會的各個領(lǐng)域,包括計算機(jī)軟硬件機(jī)器學(xué)習(xí)、電信及互聯(lián)網(wǎng)、一般制造業(yè)、經(jīng)濟(jì)與金融業(yè)等。算法技術(shù)不僅在計算機(jī)領(lǐng)域,而且在其它理工及社會科學(xué)領(lǐng)域都有極其廣泛的應(yīng)用。任何問題的求解,都離不開一般性的算法設(shè)計原則,在筆者執(zhí)教的學(xué)校,數(shù)學(xué)和信息安全兩個非計算機(jī)專業(yè)已將該課程列為必修課程。因此,提高“算法設(shè)計與分析”課程教學(xué)水平有著極其深遠(yuǎn)的意義和重要的作用。

2教材選擇

近年來,國內(nèi)引進(jìn)了一些優(yōu)秀的國外教材,其中的《算法導(dǎo)論》是國際上被引用頻率最高而且知名度也最高的專著,但是由于它篇幅過長,在國外多用于兩個學(xué)期的教學(xué)課程,因此難以將該教材系統(tǒng)地用于學(xué)時有限的本科教學(xué);《算法設(shè)計與分析》是美國工程院院士UIIman等三位大師合著的優(yōu)秀教材,該書的目的是將算法領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究結(jié)果進(jìn)行綜合,重點(diǎn)在于對算法思想過程的理解,而不是算法的實現(xiàn)細(xì)節(jié)和具體的編程技巧。但是該書內(nèi)容和習(xí)題難度都較大,因此更適合作為研究生教材。國內(nèi)的專家王曉東和周培德所編寫的教材也很優(yōu)秀。這些教材都被我們重點(diǎn)推薦給學(xué)生作為參考書。

出于上述考慮,我們最終選擇了沙特學(xué)者M(jìn).H.Alsuwaiyel所著的《算法設(shè)計技巧與分析》作為教材,該書基本覆蓋了傳統(tǒng)算法設(shè)計的主要內(nèi)容,此外還包含了概率算法和近似算法等一些基本內(nèi)容,這些內(nèi)容在傳統(tǒng)教材中并不多見,是一些高端算法經(jīng)常使用的方法。雖然該書不是歐美傳統(tǒng)名校教材,但作者在南加州大學(xué)攻讀獲得碩士和博士學(xué)位,因此該書吸收了歐美優(yōu)秀教材的風(fēng)格,且文筆簡潔流暢。該書的內(nèi)容及習(xí)題難度適中,便于課堂教學(xué)及自學(xué),是一本適合本科教學(xué)的好書。

如果一個本科生能夠?qū)W好本教材,并在后面的碩士階段,學(xué)好UIIman的《算法設(shè)計與分析》,之后再將《算法導(dǎo)論》學(xué)習(xí)好,則必將打下堅實的算法理論基礎(chǔ),為終身的職業(yè)生涯所受用。

3興趣培養(yǎng)

本課程的教學(xué)對象是大學(xué)理工科三年級學(xué)生,要求他們不僅具備數(shù)學(xué)分析、概率及線性代數(shù)的基礎(chǔ),而且具備離散數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等計算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)知識。很多學(xué)生剛學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),翻開算法教材,有似曾相識的感覺。教材中確實有部分章節(jié)如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),排序算法,圖的遍歷等取材于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程。因此會有些學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高,認(rèn)為是在學(xué)習(xí)重復(fù)的課程。

針對這一情況,首先我們會教育學(xué)生兩課程的目的是不一樣的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目的是教會學(xué)生如果對現(xiàn)實世界中的事物及對其信息處理過程建立數(shù)據(jù)模型;而算法設(shè)計課程的重點(diǎn)是算法的效率問題,其主題是算法的空間和時間復(fù)雜度,主要論述如何運(yùn)用算法技術(shù)改進(jìn)已有一些算法的效率,或者對復(fù)雜問題進(jìn)行求解。

近年來,計算機(jī)硬件和軟件技術(shù)發(fā)展迅速,CPU、外存、內(nèi)存的性能在持續(xù)提高,價格卻大幅度下跌。因此有很多人認(rèn)為,軟件的效率已經(jīng)不再重要了,只要提高計算機(jī)系統(tǒng)的配置就足夠了。這種觀點(diǎn)顯然是錯誤的。

我們在第一節(jié)的緒論課中引用《算法導(dǎo)論》的例子,深入淺出地闡明了算法效率的重要性。設(shè)有兩個排序算法:其一是插入排序,時間復(fù)雜度為c1 n*n, c1是一個不依賴于n的常數(shù);其二是歸并排序,時間復(fù)雜度為c2 nlog n,c2是一個不依賴于n的常數(shù),一般情況下c1< c2。n是待排序數(shù)列的長度。對于這兩個實質(zhì)上屬于不同數(shù)量級的算法,很多人并未真正感覺到log n比n優(yōu)化多少,甚至當(dāng)n較小時,插入排序比歸并排序還要快速一些。但是我們必須認(rèn)識到,當(dāng)n逐漸增大到一定數(shù)值以后,無論c1比c2小多少,歸并排序均比插入排序快速。在大規(guī)模數(shù)據(jù)集上排序結(jié)果的對比,則效果更為顯著。假若在高性能計算機(jī)A(10億指令/秒)上運(yùn)行插入排序,而在低速計算機(jī)B(1千萬指令/秒)上運(yùn)行歸并排序。此時硬件條件是機(jī)器A比機(jī)器B快了近100倍;軟件先決條件是 c1值為2, c2值為50;數(shù)據(jù)集的規(guī)模n為100萬。

計算得到:

機(jī)器A運(yùn)行時間為2*(100萬*100萬)/10億=2000秒

機(jī)器B運(yùn)行時間為 50*100萬*lg(100萬)≈100秒

結(jié)果是驚人的,用了快100倍的機(jī)器處理相同的數(shù)據(jù)集,反而慢幾乎20倍。如果數(shù)據(jù)集大10倍為1000萬,那么機(jī)器A要算2.3天,機(jī)器B只要20分鐘,這一差距是令人震驚的。

事實上,算法技術(shù)的發(fā)展沒能跟上硬件的發(fā)展,其發(fā)展空間還很大,盲目崇尚硬件建設(shè)而忽視算法技術(shù)的觀點(diǎn)是錯誤的。

在電信應(yīng)用中,雖然硬件和軟件技術(shù)發(fā)展很快,但是用戶的需求更是呈爆炸式增長。一個國家網(wǎng)內(nèi)就可能有成百萬實時在線用戶,每秒幾十萬次用戶交互發(fā)生,夜間有成千萬的話單記錄要處理。當(dāng)一臺內(nèi)存中存放近百萬用戶資料,則浪費(fèi)16個字節(jié)就是浪費(fèi)16M空間。如果記錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及處理算法設(shè)計不合理,則內(nèi)存很容易不夠用,大量工作任務(wù)會被拋棄。要在這樣的平臺軟件上構(gòu)建軟件,必須對每個字節(jié)空間、每個計算機(jī)指令的使用優(yōu)化到位。否則,即便有先進(jìn)的計算機(jī)系統(tǒng),一般的軟件技術(shù)是無法承受高性能、高容量計算的需要的。算法技術(shù)能支持開發(fā)人員在軟件設(shè)計階段從理論層面保障系統(tǒng)的效率達(dá)到最優(yōu)。

經(jīng)首次引論性教學(xué),絕大多數(shù)同學(xué)認(rèn)識了算法課程重要性,明確了學(xué)習(xí)目的,獲得了較好的教學(xué)效果。

4理論教學(xué)

課程教學(xué)組在教材內(nèi)容上選擇了以下內(nèi)容:

(1) 算法分析基本概念,數(shù)學(xué)預(yù)備知識。這些都是本課程工具性方法。

(2) 堆和不相交理論。介紹了能有效實現(xiàn)優(yōu)先隊列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

(3) 歸納法、分治、動態(tài)規(guī)劃。介紹了計算機(jī)技術(shù)中十分重要的遞歸為主題的設(shè)計技術(shù),遞歸要求能夠?qū)⒋鈫栴}抽象為遞推表達(dá)式,確定初試值和遞推終止條件后就能將復(fù)雜問題化解為嵌套的簡單問題。

(4) 貪心算法。介紹了如何求解最優(yōu)化問題。

(5)NP完全問題。介紹不確定性圖靈機(jī)在P時間內(nèi)能解決的問題,這類論題對于培養(yǎng)學(xué)生將來思考問題復(fù)雜度是個導(dǎo)論。

(6) 回朔法。介紹有組織的窮盡搜索算法,對一些問題尤其是解空間很大的問題有效。我們介紹了3著色、8皇后等經(jīng)典問題。

(7) 概率算法和近似算法。一般性介紹近20年來算法研究迅猛發(fā)展的領(lǐng)域,以擴(kuò)展學(xué)生知識面,但不做考核要求。

其他內(nèi)容如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、圖遍歷等是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和圖論課的內(nèi)容,本課程內(nèi)不做講解,供學(xué)生預(yù)習(xí)課程時選讀;對于域指定問題的迭代改進(jìn)和計算幾何技術(shù)等高級課題,推薦學(xué)生根據(jù)興趣自學(xué)。

近年,越來越多的國內(nèi)高校主張雙語教學(xué)。我們也有這樣的規(guī)劃,但是考慮課程有一定深度,三年級本科生英語運(yùn)用還有限,為此達(dá)到最好的教學(xué)效果,在教學(xué)中先采用中文教學(xué)。但是我們鼓勵學(xué)生同步閱讀英文版教材,以更好地適應(yīng)未來科研和國際化軟件研發(fā)的需要。

5科研方法及實踐能力培養(yǎng)

科研式教育并不是新生事物。在二十年前,我國清華大學(xué)、中國科技大學(xué)等名校就對高年級學(xué)生講授研究生課程,并進(jìn)行導(dǎo)師制研教結(jié)合型教學(xué),使得很多學(xué)生讀研時就能取得優(yōu)秀的成果。作者所執(zhí)教的是重點(diǎn)工科院校,有很多有利的因素便于我們展開科研式教學(xué):一是有超過60%的學(xué)生主觀上有本科畢業(yè)后繼續(xù)深造的愿望;二是學(xué)校有豐富的圖書館資源,能全文檢索CNKI、碩博士論文、IEEE、ACM、ELSERVIER、SPRINGER等中外優(yōu)秀電子數(shù)據(jù)庫。在教學(xué)中,作者也將在科研中讀到的一些新穎實用且難度適中的論文摘錄下來介紹給學(xué)生,并將自己研究生階段的學(xué)習(xí)方法介紹給學(xué)生。除了閱讀教材,我們還鼓勵學(xué)生讀一些高端的雜志,例如計算機(jī)學(xué)科領(lǐng)域的四大學(xué)報,ACM期刊,Software Experience and Practice,Information Processing Letter等刊物,從其中檢索感興趣的論題。讀核心期刊有幾點(diǎn)好處:這些刊物審稿嚴(yán)格,文章無論是學(xué)術(shù)性、前瞻性、理論正確性及寫作水平都有保證;減少檢索的開銷。讀者可以先在這些高水平雜志中找到自己感興趣的主題后,再廣泛檢索與主題相關(guān)的其它刊物或會議文章。引導(dǎo)學(xué)有余力的本科生讀高水平論文并不是過高要求,算法設(shè)計及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材中大部分章節(jié)內(nèi)容其實也都是來源于前二十至五十年的國際知名算法學(xué)術(shù)期刊,其中選擇ACM、IEEE及ISAM雜志內(nèi)容的比例最高?，F(xiàn)在的一些學(xué)術(shù)期刊中刊出的優(yōu)秀算法,過幾年就會被大量的引用或?qū)嶋H應(yīng)用,也許再過十至二十年后就會被引入未來的教材之中。

我們認(rèn)為,在本科高年級展開研究式教學(xué)對學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展有好處。對打算深造的同學(xué),可以潛移默化地引導(dǎo)他們思索自己未來的發(fā)展方向,有很多成功的學(xué)者就是在大學(xué)受到某門課程老師的影響而走上科研道路的?？茖W(xué)研究是一個漫長的過程,很多工科博士生學(xué)習(xí)到第三、四年后才開始發(fā)表一級論文,很多碩士生畢業(yè)前才急忙撰寫可發(fā)表成果。而同時有些博士生入學(xué)兩年就能取得豐碩的成果,很重要的因素是他們在本科高年級階段就培養(yǎng)了研究型思維,為以后深造明確了方向并作好了理論準(zhǔn)備。如果本科階段就培養(yǎng)研究型學(xué)習(xí)方法,那么在日后深造過程中多出成果就是水到渠成的事。而如何培養(yǎng)學(xué)生良好的研究習(xí)慣,正是我們教師要不斷探索的論題。

重視理論而實踐不足,是我國高校普遍存在的問題。

在國際上,知名的軟件鮮有來自中國人的原創(chuàng)。所以我們要更加重視培養(yǎng)學(xué)生實踐能力。

實驗環(huán)節(jié),我們布置了基本的排序、遞歸、貪心、回溯等論題的實驗,鼓勵學(xué)生用不同的編程語言實現(xiàn),不僅僅是單純的算法實現(xiàn),最好能夠編制出實用美觀的界面,將算法更友好地呈現(xiàn)出來。無論以后的工作或者深造,目標(biāo)是可應(yīng)用或者可發(fā)表的成果,都需要研發(fā)者具有較高的實踐能力。我們認(rèn)為實踐與理論教育是并重的。

6結(jié)束語

通過四年的教學(xué)實踐,學(xué)生對此課程實踐的參與度越來越高。通過教育方法的不斷改進(jìn),學(xué)生的課程成績也一屆好于一屆。更為重要的是,通過啟發(fā)引導(dǎo)式教育,很多同學(xué)開始萌發(fā)研究型思維,課余經(jīng)常向老師提問,有的問題有較高難度,老師都要回去研究資料才能解答。在來自本校新入學(xué)的碩士生中,不少同學(xué)反映受益于此課,有些同學(xué)讀研究生后不久就在一級學(xué)報上發(fā)表了算法類論文,這也正是我們當(dāng)初所期待的。我們教師仍然要不斷提高自身科研水平,并將研究成果及方法引進(jìn)課堂,提高教學(xué)效果和質(zhì)量。

教學(xué)中,還發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象,數(shù)學(xué)系的學(xué)生比計算機(jī)系的考試成績要高一些。最簡單的因素,是他們理論思維能力更強(qiáng),如何因材施教,改進(jìn)教學(xué)方法及增強(qiáng)工科學(xué)生學(xué)習(xí)本課程能力,是我們課程教學(xué)組今后要探索與研究的方向。

參考文獻(xiàn):

[1] M.H.AlsuwAIyel. 算法設(shè)計技巧與分析[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2004.

篇4

論文關(guān)鍵字：計算科學(xué)計算學(xué)科計算機(jī)語言計算機(jī)軟件網(wǎng)絡(luò)和病毒

論文摘要：計算科學(xué)主要講述了一種科學(xué)的思想方法，計算科學(xué)的基本概念、基本知識它的發(fā)展主線、學(xué)科分支、還有計算科學(xué)的特點(diǎn)、發(fā)展規(guī)律和趨勢。

引言：隨著存儲程序式通用電子計算機(jī)在上世紀(jì)40年代的誕生，和計算科學(xué)的快速發(fā)展以及取得的大量成果。計算科學(xué)這一學(xué)科也也應(yīng)運(yùn)而生?！队嬎憧茖W(xué)導(dǎo)論》正如此書的名字，此書很好的詮釋了計算科學(xué)這一學(xué)科，并且指導(dǎo)了我們應(yīng)如何去學(xué)好這一學(xué)科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學(xué)生活。正如趙老師書中所講的：“計算科學(xué)是年輕人的科學(xué)，一旦你選擇了計算科學(xué)作為你為之奮斗的專業(yè)類領(lǐng)域，就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學(xué)研究與開發(fā)的學(xué)生，必須在大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)中，打下堅實的基礎(chǔ)，才有可能在將來學(xué)科的高速發(fā)展中，或在計算機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)和快速更新?lián)Q代中有所作為。

<一>什么是計算科學(xué)和它的來歷

計算科學(xué)主要是對描述和變換信息的算法過程，包括其理論、分析、設(shè)計、效率分析、實現(xiàn)和應(yīng)用的系統(tǒng)研究。全部計算科學(xué)的基本問題是，什么能（有效的）自動運(yùn)行，什么不能（有效的）自動運(yùn)行。本科學(xué)來源于對數(shù)理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機(jī)器的研究，形成于20世紀(jì)30年代的后期。

隨著存儲程序式通用電子計算機(jī)在上世紀(jì)40年代的誕生，人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現(xiàn)實。計算科學(xué)的快速發(fā)展以也取得大量成果，計算科學(xué)這一學(xué)科也也應(yīng)運(yùn)而生。

<二>計算科學(xué)的發(fā)展

a、首先先介紹圖靈機(jī)

圖靈機(jī)的發(fā)明打開了現(xiàn)代計算機(jī)的大門和發(fā)展之路。圖靈機(jī)通過一條兩端可無限延長的袋子，一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的（控制器）組成它有一個狀態(tài)集和符號集，而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理隱含了存儲程序的原始思想，深刻的揭示了現(xiàn)代通用電子數(shù)字計算機(jī)的核心內(nèi)容。現(xiàn)在通用的計算機(jī)是電子數(shù)字計算機(jī)，而電子數(shù)字計算機(jī)的發(fā)展是建立在圖靈機(jī)的基礎(chǔ)之上。他的二進(jìn)制思想使計算機(jī)的制作的簡化成只需兩個穩(wěn)定態(tài)的元器件。這在今后的計算機(jī)制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優(yōu)越性。

b、計算機(jī)帶動的計算學(xué)科

1946年隨著現(xiàn)代意義上的電子數(shù)字計算機(jī)ENIAC的誕生。掀起了社會快速發(fā)展的嶄新一頁。計算機(jī)工作和運(yùn)行就擺在了人們的面前。

1、計算機(jī)語言

我們要用計算機(jī)求解一個問題，必須事先編好程序。因此就出現(xiàn)了最早的機(jī)器指令和匯編語言。20世紀(jì)50年代后，計算機(jī)的發(fā)展步入了實用化的階段。然而，在最初的應(yīng)用中，人們普遍感到使用機(jī)器指令編制程序不僅效率低下，而且十分別扭，也不利于交流和軟件維護(hù)，復(fù)雜程序查找錯誤尤其困難，因此，軟件開發(fā)急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設(shè)計語言。1952年，第一個程序設(shè)計語言ShortCode出現(xiàn)。兩年后，F(xiàn)ortran問世。作為一種面向科學(xué)計算的高級程序設(shè)計語言，F(xiàn)ortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位，并使之成為世界通用的程序設(shè)計語言。Algol60的誕生是計算機(jī)語言的研究成為一門科學(xué)的標(biāo)志。該語言的文本中提出了一整套的新概念，如變量的類型說明和作用域規(guī)則、過程的遞歸性及參數(shù)傳遞機(jī)制等。而且，它是第一個用嚴(yán)格的語法規(guī)則——巴科斯范式（BNF）定義語言文法的高級語言。還有用于支持結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的PASCAL語言，適合于軍隊各方面應(yīng)用的大型通用程序設(shè)計語言ADA，支持并發(fā)程序設(shè)計的MODULA-2，支持邏輯程序設(shè)計的PROLOG語言，支持人工智能程序設(shè)計的LISP語言，支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。

2、計算機(jī)系統(tǒng)和軟件開發(fā)方法

現(xiàn)代意義上的計算機(jī)絕不是一個簡單的計算機(jī)了而也包括了軟件（系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件）。各種各樣的軟件使得計算機(jī)的用途大大增強(qiáng)。而軟件開發(fā)也成為了一個重要課題和發(fā)展方向。軟件開發(fā)的理論基礎(chǔ)即是計算模型。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式處理和多媒體的發(fā)展。在各種高級程序設(shè)計語言中增加并發(fā)機(jī)構(gòu)以支持分布式程序設(shè)計，在語言中通過擴(kuò)展繪圖子程序以支持計算機(jī)圖形學(xué)程序設(shè)計在程序設(shè)計語言中已非常的流行。之后，在模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換等接口技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的支持下，通過擴(kuò)展高級語言的程序庫又實現(xiàn)了多媒體程序設(shè)計的構(gòu)想。進(jìn)入20世紀(jì)90年代之后，并行計算機(jī)和分布式大規(guī)模異質(zhì)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展又將并行程序設(shè)計語言、并行編譯程序、并行操作系統(tǒng)、并行與分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等試行軟件的開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)依然與高級語言和計算模型密切相關(guān)，如各種并行、并發(fā)程序設(shè)計語言，進(jìn)程代數(shù)，PETRI網(wǎng)等，它們正是軟件開發(fā)方法和技術(shù)的研究中支持不同階段軟件開發(fā)的程序設(shè)計語言和支持這些軟件開發(fā)方法和技術(shù)的理論基礎(chǔ)----計算模型

3、計算機(jī)圖形學(xué)

在計算機(jī)的硬件的迅速發(fā)展中。隨著它的存儲容量的增大，也掀起了計算機(jī)的巨大改革。計算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理技術(shù)的發(fā)展，促使圖形化界面的出現(xiàn)。計算機(jī)圖形學(xué)是使用計算機(jī)輔助產(chǎn)生圖形并對圖形進(jìn)行處理的科學(xué)。并由此推動了計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、計算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）、計算機(jī)輔助信息處理、計算機(jī)輔助測試（CAT）等方向的發(fā)展。圖形化界面的出現(xiàn)，徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft。

4、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

隨著用戶迫切需要實現(xiàn)不同計算機(jī)上的軟硬件和信息資源共享。網(wǎng)絡(luò)就在我們的需求中誕生了。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)。這也促進(jìn)計算機(jī)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

<三>計算機(jī)學(xué)科的主線及發(fā)展方向

圍繞著學(xué)科基本問題而展開的大量具體研究，形成學(xué)科發(fā)展的主流方向與學(xué)科發(fā)展主線和學(xué)科自身的知識組織結(jié)構(gòu)。計算學(xué)科內(nèi)容按照基礎(chǔ)理論、基本開發(fā)技術(shù)、應(yīng)用以及他們與硬件設(shè)備聯(lián)系的緊密程度分成三個層面：

1、計算科學(xué)應(yīng)用層

它包括人工智能應(yīng)用與系統(tǒng)，信息、管理與決策系統(tǒng)，移動計算，計劃可視化，科學(xué)計算機(jī)等計算機(jī)應(yīng)用的各個方向。

2、計算科學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)層

它是為應(yīng)用層提供技術(shù)和環(huán)境的一個層面，包括軟件開發(fā)方法學(xué)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)，程序設(shè)計科學(xué)，計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、電子計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)。

3、計算科學(xué)的基礎(chǔ)層

它包括計算科學(xué)的數(shù)學(xué)理論，高等邏輯等內(nèi)容。其中計算的數(shù)學(xué)理論涵蓋可計算性與計算復(fù)雜性理論形式語言與計算機(jī)理論等。

<四>計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)安全

(1)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與病毒

一個現(xiàn)代計算機(jī)被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、匯編程序、編譯程序、操作系統(tǒng)、外部設(shè)備、通信通道等內(nèi)容的系統(tǒng)。

通過上面定義，我們發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也被加入到計算機(jī)當(dāng)中。說明了網(wǎng)絡(luò)的重要以及普及性。21世紀(jì)是信息時代。信息已成為一種重要的戰(zhàn)略資。信息科學(xué)成為最活躍的領(lǐng)域之一，信息技術(shù)改變著人們的生活方式?，F(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于科研、教育、企業(yè)生產(chǎn)、與經(jīng)營管理、信息服務(wù)等各個方面。全世界的互聯(lián)網(wǎng)Internet正在爆炸性的擴(kuò)大，已經(jīng)成為覆蓋全球的信息基礎(chǔ)設(shè)施之一。

因為互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展與應(yīng)用，我們各行各業(yè)都在使用計算機(jī)。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，來自計算機(jī)病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機(jī)病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機(jī)病毒給我們帶來的負(fù)面影響和損失是刻骨銘心的，譬如1999年爆發(fā)的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。

我們想更好的讓計算機(jī)為我們服務(wù)，我們就必須很好的利用它，利用網(wǎng)絡(luò)。同時我們也應(yīng)該建立起自己的防護(hù)措施，以抵抗外來信息的侵入，保護(hù)我們的信息不受攻擊和破壞。

(2)計算機(jī)病毒及它的防范措施：

計算機(jī)病毒是一組通過復(fù)制自身來感染其它軟件的程序。當(dāng)程序運(yùn)行時，嵌入的病毒也隨之運(yùn)行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼，但更多的病毒攜帶毒碼，一旦被事先設(shè)定好的環(huán)境激發(fā)，即可感染和破壞。

<一>、病毒的入侵方式

1．無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發(fā)射到對方電子系統(tǒng)中。此方式是計算機(jī)病毒注入的最佳方式，同時技術(shù)難度也最大?？赡艿耐緩接校孩僦苯酉?qū)Ψ诫娮酉到y(tǒng)的無線電接收器或設(shè)備發(fā)射，使接收器對其進(jìn)行處理并把病毒傳染到目標(biāo)機(jī)上。②冒充合法無線傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)得到的或使用標(biāo)準(zhǔn)的無線電傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，發(fā)射病毒碼，使之能夠混在合法傳輸信號中，進(jìn)入接收器，進(jìn)而進(jìn)人信息網(wǎng)絡(luò)。③尋找對方信息系統(tǒng)保護(hù)最差的地方進(jìn)行病毒注放。通過對方未保護(hù)的數(shù)據(jù)鏈路，將病毒傳染到被保護(hù)的鏈路或目標(biāo)中。

2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和軟件中，然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方，使病毒直接傳染給對方電子系統(tǒng)，在需要時將其激活，達(dá)到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽，即使芯片或組件被徹底檢查，也很難保證其沒有其他特殊功能。目前，我國很多計算機(jī)組件依賴進(jìn)口，困此，很容易受到芯片的攻擊。

3．后門攻擊方式。后門，是計算機(jī)安全系統(tǒng)中的一個小洞，由軟件設(shè)計師或維護(hù)人發(fā)明，允許知道其存在的人繞過正常安全防護(hù)措施進(jìn)入系統(tǒng)。攻擊后門的形式有許多種，如控制電磁脈沖可將病毒注入目標(biāo)系統(tǒng)。計算機(jī)入侵者就常通過后門進(jìn)行攻擊，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在這樣的后門。

4．?dāng)?shù)據(jù)控制鏈侵入方式。隨著因特網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使計算機(jī)病毒通過計算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制鏈侵入成為可能。使用遠(yuǎn)程修改技術(shù)，可以很容易地改變數(shù)據(jù)控制鏈的正常路徑。

<二>病毒攻擊的防范的對策

1．建立有效的計算機(jī)病毒防護(hù)體系。有效的計算機(jī)病毒防護(hù)體系應(yīng)包括多個防護(hù)層。一是訪問控制層；二是病毒檢測層；三是病毒遏制層；四是病毒清除層；五是系統(tǒng)恢復(fù)層；六是應(yīng)急計劃層。上述六層計算機(jī)防護(hù)體系，須有有效的硬件和軟件技術(shù)的支持，如安全設(shè)計及規(guī)范操作。

2．嚴(yán)把收硬件安全關(guān)。國家的機(jī)密信息系統(tǒng)所用設(shè)備和系列產(chǎn)品，應(yīng)建立自己的生產(chǎn)企業(yè)，實現(xiàn)計算機(jī)的國產(chǎn)化、系列化；對引進(jìn)的計算機(jī)系統(tǒng)要在進(jìn)行安全性檢查后才能啟用，以預(yù)防和限制計算機(jī)病毒伺機(jī)入侵。

3．防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法，阻斷電磁波輻射，這樣，不僅可以達(dá)到防止計算機(jī)信息泄露的目的，而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。

4．加強(qiáng)計算機(jī)應(yīng)急反應(yīng)分隊建設(shè)。應(yīng)成立自動化系統(tǒng)安全支援分隊，以解決計算機(jī)防御性的有關(guān)問題。

很多公司都有因為電腦被入侵而遭受嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的慘痛經(jīng)歷，不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運(yùn)，造成如此大損失的并不一定都是技術(shù)高超的入侵者所為，小小的字符串帶給我們的損失已經(jīng)太多。因此，如果你是數(shù)據(jù)庫程序開發(fā)人員、如果你是系統(tǒng)級應(yīng)用程序開發(fā)人員、如果你是高級計算機(jī)用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關(guān)字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補(bǔ)丁，及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統(tǒng)安裝最新的補(bǔ)丁會讓你遠(yuǎn)離字符帶來的危險。經(jīng)常殺毒，注意外來設(shè)備在計算機(jī)上的使用和計算機(jī)對外網(wǎng)的鏈接。也可以大大有效的避免計算機(jī)被攻擊。

篇5

教育技術(shù)學(xué)作為一個培養(yǎng)人才的專業(yè)領(lǐng)域要解決兩個關(guān)鍵問題：其一是培養(yǎng)什么樣的人才?這涉及到培養(yǎng)目標(biāo)的定位問題；其二是怎樣培養(yǎng)這些人才?這涉及到培養(yǎng)模式選擇的問題。對這兩個問題的回答最終都要落實到課程體系的建設(shè)上來。因為培養(yǎng)目標(biāo)要落實為課程目標(biāo)，培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)也就要落實到課程設(shè)置、課程實施以及課程評價等。我國教育技術(shù)學(xué)專業(yè)規(guī)范研究也指出教育技術(shù)學(xué)專業(yè)分類發(fā)展的重要任務(wù)之一是要“從微觀層面上確定專業(yè)核心課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)方向主干課程的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容”?，F(xiàn)行課程體系存在“教學(xué)內(nèi)容相對陳舊、重復(fù)多”，“層次不分、課程結(jié)構(gòu)不盡合理”，“缺乏靈活性與多樣性，培養(yǎng)目標(biāo)單一、適應(yīng)面窄”等缺陷。當(dāng)前，運(yùn)用辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本原理重新審視課程體系繼承、發(fā)展與創(chuàng)新的關(guān)系，在實現(xiàn)課程縱深化、學(xué)際化、微型化、多樣化、個性化、本土化的同時，及時更新課程實質(zhì)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化課程形式結(jié)構(gòu)，使課程體系既具有學(xué)科規(guī)范性，又能符合素質(zhì)教育要求，讓學(xué)生全面而個性化發(fā)展，具有一定的靈活性，是加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)的必然時代要求。

一　在理論脈絡(luò)中兼收并蓄，更新課程實質(zhì)結(jié)構(gòu)

縱觀課程理論歷史，其中最具代表性的理論有四種：(1)以博比特(Bobbitt，F(xiàn))、查特斯(Charters，W.)、泰勒(TylerR.)為主要代表的“技術(shù)理性”(technical interest)課程理論，強(qiáng)調(diào)效率優(yōu)先和對環(huán)境加以控制，在提出課程基本框架的同時，也提出了課程建設(shè)的普適性、劃一性模式；(2)以布魯納(Bruner，J.)為主要代表的學(xué)術(shù)中心課程(discipline―centeredcurriculum)理論，將原來以直接經(jīng)驗為課程主要內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)閷ｉT化的學(xué)科知識，突出人的問題解決能力和探究精神培養(yǎng)，具有較強(qiáng)的專業(yè)性和結(jié)構(gòu)性；(3)以施瓦布(Schwab J.)為主要代表的實踐課程(practical curriculum)理論，強(qiáng)調(diào)教師、學(xué)生、教材、環(huán)境相互作用的情境認(rèn)知，讓課程重新回歸實踐，具有較強(qiáng)的靈活變通性；(4)以派納(Pinar w.F.)為主要代表的概念重建主義(reconceptualist)課程理論，強(qiáng)調(diào)行動(action)與行動后的反思(reflection)，即“反思性實踐”(praxis)，立足于個體自我意識的提升與存在經(jīng)驗的發(fā)展，或者對社會現(xiàn)實的不斷批判而建構(gòu)意義，讓課程重新回歸于理性。

目前，在教育技術(shù)界，對于學(xué)科的理論體系也有幾種不同觀點(diǎn)，其中著名的有：由南國農(nóng)教授提出的“媒體中心”理論體系，它把現(xiàn)代教育媒體的研究和應(yīng)用放在核心位置：“系統(tǒng)過程”理論體系則認(rèn)為教育技術(shù)學(xué)是一個處理教學(xué)問題的綜合的、有機(jī)的過程，該過程包括與人類學(xué)習(xí)有關(guān)的各種因素：“五領(lǐng)域”理論體系則認(rèn)為教育技術(shù)是從設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價五個方面全面研究學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)資源的理論與實踐；“兩層次”理論體系認(rèn)為教育技術(shù)學(xué)的研究領(lǐng)域可以分為基礎(chǔ)性探索和應(yīng)用性探索兩個層次，其中，基礎(chǔ)性探索層次包括教學(xué)設(shè)計、創(chuàng)新性技術(shù)和哲學(xué)文化研究三方面的內(nèi)容；應(yīng)用性探索層次包括學(xué)校教育領(lǐng)域中的應(yīng)用和學(xué)校以外的企業(yè)培訓(xùn)和終身教育中的應(yīng)用兩個方面，表明教育技術(shù)學(xué)研究重點(diǎn)開始向績效方向發(fā)展。

理論體系后面蘊(yùn)藏的是教育思想，每一種教育思想都能在一定程度與范圍內(nèi)指導(dǎo)課程體系建設(shè)，如李龍教授提出：教育技術(shù)學(xué)科的理論框架由本體論、核心論、過程論、資源論和績效論五個部分組成。本體論論述教育技術(shù)學(xué)學(xué)科的定義與定位，研究的目的、任務(wù)、對象、領(lǐng)域和范疇以及學(xué)科基礎(chǔ)、知識體系、研究方法、發(fā)展歷史、價值觀、方法論等；核心論主要論述教學(xué)設(shè)計和教育信息處理兩方面的理論：過程論和資源論論述智能技術(shù)和媒體技術(shù)在優(yōu)化學(xué)習(xí)過程和豐富學(xué)習(xí)資源方面的理論和方法；績效論則從學(xué)科的課程開發(fā)、教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)、媒體資源開發(fā)、績效系統(tǒng)開發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)的制定與實施等幾個方面來進(jìn)行研究。根據(jù)這一理論框架建立的課程體系如表：

理論具有前瞻性、引導(dǎo)性。每當(dāng)一種新的理論體系出現(xiàn)時，我們有必要對其進(jìn)行辯證分析，弄清楚其來龍去脈以及它可能在該專業(yè)領(lǐng)域中的積極影響，并據(jù)此對自己的課程體系做一番審視甚至調(diào)整。當(dāng)前，各高校以傳統(tǒng)媒體為核心的“學(xué)科中心論”類課程較多，反映教育技術(shù)研究領(lǐng)域最新理論成果的課程較少，有關(guān)學(xué)習(xí)理論、網(wǎng)絡(luò)媒體和績效論的課程還沒有進(jìn)入我國絕大多數(shù)的高校教育技術(shù)學(xué)專業(yè)的課程體系之中，課程門類沒有及時更新，跟不上時展，而且各門課程還存在內(nèi)容陳舊的現(xiàn)象。如：電子技術(shù)系列課程中較為陳舊的經(jīng)典理論偏多，新技術(shù)知識含量偏少，涉及的往往是大量經(jīng)典理論計算，很少囊括現(xiàn)代教育技術(shù)領(lǐng)域的典型應(yīng)用案例。

二　在分化與整合中重構(gòu)體系，優(yōu)化形式結(jié)構(gòu)

課程的形式結(jié)構(gòu)是課程的外部存在形式，反映了課程的門類與數(shù)量，講究課程類別的完整與互補(bǔ)，主要體現(xiàn)在是分科還是綜合、是必修還是選修、是學(xué)科還是活動的差別上。從邏輯結(jié)構(gòu)看，教育技術(shù)學(xué)的專業(yè)課程首先可以分成專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課兩大層次。前者是學(xué)生學(xué)習(xí)該專業(yè)所必須掌握的基本概念、基本理論和基本技能；后者則是為形成該專業(yè)的實踐應(yīng)用能力而設(shè)置的學(xué)科理論和專業(yè)技能的課程。

教育技術(shù)學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課程有哪些呢?筆者認(rèn)為，教育技術(shù)學(xué)的基礎(chǔ)主要包括兩個方面，一是智能技術(shù)基礎(chǔ)，即思想方法基礎(chǔ)，包括哲學(xué)基礎(chǔ)、方法論基礎(chǔ)、理論基礎(chǔ)這三個部分：二是媒體技術(shù)基礎(chǔ)(物化技術(shù))，包括硬件基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、通訊技術(shù)和軟件基礎(chǔ)等。

在專業(yè)基礎(chǔ)課之后的專業(yè)課應(yīng)開設(shè)哪些呢?由于教育技術(shù)學(xué)的研究對象是“與教育相關(guān)的技術(shù)”，可以確定，教育技術(shù)學(xué)的專業(yè)課應(yīng)該是教育理論與技術(shù)相結(jié)合而形成的學(xué)科，又可以分為二者相結(jié)合的專業(yè)理論、二者相結(jié)合的應(yīng)用技術(shù)、二者相結(jié)合的實踐應(yīng)用三個層次，即專業(yè)理論類課程、技術(shù)應(yīng)用類課程和實踐類課程。在專業(yè)理論層次中，教育技術(shù)學(xué)導(dǎo)論、教學(xué)設(shè)計理論和教育傳播學(xué)是基礎(chǔ)。教育與傳統(tǒng)媒體相結(jié)合的理論有教學(xué)媒體的理論與實踐、教育電聲系統(tǒng)、教育電視系統(tǒng)等；教育與計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代媒體相結(jié)合的理論有計算機(jī)輔助教育、信息技術(shù)與課程整合、績效技術(shù)、遠(yuǎn)程教育理論、網(wǎng)絡(luò)教育理論等。此外，還包括教育技術(shù)學(xué)研究方法等對教育技術(shù)學(xué)本身進(jìn)行研究的理論。在技術(shù)應(yīng)用層次中，主要課程有教育電視節(jié)目編制、電視節(jié)目制作技術(shù)、 多媒體技術(shù)應(yīng)用、多媒體課件設(shè)計與制作、人工智能技術(shù)、數(shù)字文化藝術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用、績效技術(shù)應(yīng)用。在實踐層次中，除了專業(yè)實習(xí)、教育實習(xí)、項目設(shè)計等綜合實踐外，還有電視廣告創(chuàng)意與設(shè)計、電視節(jié)目制作實踐、3D實踐、動畫制作、多媒體課件腳本設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)、教學(xué)資源庫開發(fā)等。

目前，我國高校教育技術(shù)學(xué)專業(yè)課程設(shè)計中“照葫蘆畫瓢”現(xiàn)象屢見不鮮，層次不分、比例不當(dāng)?shù)膯栴}也就在所難免。按學(xué)科的邏輯層次來分，大學(xué)課程的層次構(gòu)成一般為公共課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課、跨學(xué)科課程。但目前我國高校的課程分層一般采用公共課、專業(yè)必修課、專業(yè)選修課的“三層樓”結(jié)構(gòu)，一般先開公共課，然后開設(shè)專業(yè)必修課，最后開設(shè)專業(yè)選修課。這個結(jié)構(gòu)存在的問題是：專業(yè)課內(nèi)容層次不分，沒有專業(yè)基礎(chǔ)課模塊，以至一些專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課次序不清，學(xué)習(xí)順序紊亂。因為專業(yè)課中僅僅把必修與選修作為課程開設(shè)先后的分類標(biāo)準(zhǔn)，并不能很好地體現(xiàn)課程內(nèi)容之間的繼承與遞進(jìn)關(guān)系。又如在專業(yè)理論類課程、技術(shù)應(yīng)用類課程和實踐類課程中都應(yīng)該有必修課與選修課之分。如果按必修先開、選修后開的順序?qū)W習(xí)的話，有些技術(shù)應(yīng)用類與實踐類的必修課就會先于專業(yè)理論類的選修課，學(xué)習(xí)順序就顛倒了。應(yīng)該把以上順序調(diào)整為“公共課一專業(yè)基礎(chǔ)課一專業(yè)理論類課程一技術(shù)應(yīng)用類課程一實踐類課程一跨學(xué)科課程”。

另一方面，因為層次不分，也就不可能考慮到各個層次的比例問題，造成了各個層次的課程比例不合理，理論類課程過多，技術(shù)應(yīng)用類與實踐類課程偏少。教育部高等學(xué)校教育技術(shù)學(xué)專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會建議把教育技術(shù)學(xué)知識分為八類其中工具性知識6門、人文社會科學(xué)知識9門、自然科學(xué)知識5門、知識管理知識4門、傳播學(xué)知識9門、計算機(jī)知識10門、電子技術(shù)知識6門、教育心理學(xué)知識7門，其中所列課程絕大多數(shù)為基礎(chǔ)理論類課程，只有計算機(jī)及信息技術(shù)應(yīng)用、軟件工程、面向?qū)ο蟮木幊膛c設(shè)計、網(wǎng)站建設(shè)與開發(fā)、多媒體技術(shù)、人工智能、數(shù)字圖像處理、教育科學(xué)研究方法等少數(shù)幾門課程屬于技術(shù)應(yīng)用或?qū)嵺`類課程。各校實際開設(shè)的專業(yè)課程也屬于這種情況，第一個層次的理論性課程偏多，后兩個層次由于受師資、設(shè)備等各種因素的制約，普遍比較薄弱，開設(shè)的課程門類少或即使開設(shè)也不能教到位，未能從整體上形成多元化、層次化相互滲透的課程體系。第一個層次空泛理論知識的堆砌導(dǎo)致泛而不精；技術(shù)應(yīng)用類課程的不到位導(dǎo)致第一層次的理論無法消化，動手能力差，而這又導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)造、設(shè)計的能力，以致教育實習(xí)、專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)論文等實踐類課程難以落實到實踐能力的鍛煉上，常常只能流于形式。此外，專業(yè)基礎(chǔ)課也存在數(shù)量少，涉及面太窄的問題，不能為學(xué)生將來發(fā)展提供個性化選擇。針對以上問題，需要著力加強(qiáng)專業(yè)理論與專業(yè)技術(shù)應(yīng)用類課程群整合，作增設(shè)學(xué)際化課程嘗試；在實踐類課程的建設(shè)可增設(shè)某些微型化課程，以適應(yīng)學(xué)科一方面向縱深發(fā)展，另一方面又不斷綜合的技術(shù)發(fā)展趨勢。

三　在共性中尋求個性，提升專業(yè)特色

對于多元化的社會實體，只有站在不同的角度，采取不同的方法，才能真實地把握實體的本質(zhì)。“和而不同”應(yīng)該成為一種思維方式與哲學(xué)信仰。在強(qiáng)調(diào)共同性、普遍性、統(tǒng)一性的同時，也應(yīng)充分考慮個體性與差異性。

哪些課程應(yīng)作為體現(xiàn)專業(yè)共性的必修課開設(shè)?哪些課程又應(yīng)作為凸顯專業(yè)特色、地域特色、促進(jìn)學(xué)生個性化發(fā)展的選修課開設(shè)呢?我們可以參考“教指委”構(gòu)建的課程體系，共五個模塊：(1)學(xué)校平臺課程：兩課、大學(xué)英語、體育與健康、美育、軍事理論、綜合交叉、信息技術(shù)、跨院系任選。(2)專業(yè)主干課程：教育技術(shù)學(xué)導(dǎo)論、教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、學(xué)與教理論、媒體理論與實踐、信息技術(shù)與課程整合、教育技術(shù)項目實踐、教育技術(shù)學(xué)研究方法、遠(yuǎn)程教育基礎(chǔ)；(3)專業(yè)基礎(chǔ)課，包括三個模塊：公共基礎(chǔ)課模塊，包括：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、基礎(chǔ)物理、基礎(chǔ)物理實驗；計算機(jī)基礎(chǔ)模塊有：離散數(shù)學(xué)、程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；電子基礎(chǔ)模塊有：電路分析、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)和電子工藝實驗等。(4)方向核心課程：包括在不同方向上計算機(jī)類、教育基本理論、設(shè)計類、數(shù)字媒體類、遠(yuǎn)程教育類等方面課程的組合。(5)專業(yè)任選課和實踐課程：包括專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)論文、基于項目與任務(wù)的活動等。建議以上課程體系總學(xué)分保持在150左右。

筆者作如下設(shè)想：如果按總學(xué)分150，必修課每門3學(xué)分，選修每門2學(xué)分算，按7：2：1的比例來設(shè)置必修課(公共必修課與專業(yè)必修課的比例為3：4)、限選課、任選課，則專業(yè)必修課必須開20門以上，專業(yè)限選課10門以上，任選課5門以上。具體安排如下：

(1)專業(yè)必修課分為專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課兩部分，其中專業(yè)基礎(chǔ)課又分為智能技術(shù)基礎(chǔ)課與媒體技術(shù)基礎(chǔ)課，專業(yè)課作為專業(yè)的主干課程又分為專業(yè)理論類、技術(shù)應(yīng)用類、實踐類三部分，保證三者各占一定比例；

(2)方向限選課體現(xiàn)分流培養(yǎng)、因材施教的原則，根據(jù)學(xué)生的興趣、愛好，旨在培養(yǎng)某一方面的特長，為學(xué)生進(jìn)行選修課學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備；

(3)專業(yè)任選課以拓展專業(yè)廣度和深度，滿足學(xué)生個性化需求、培養(yǎng)“一專多能”的高素質(zhì)人才為目的，可以分“前沿發(fā)展”模塊、“鄰近學(xué)科”模塊、“興趣愛好”模塊。一方面向新理論與新技術(shù)開放，把學(xué)科的最新發(fā)展成果作為任選課及時反應(yīng)到課程之中，并全方位地向其他鄰近學(xué)科擴(kuò)散。同時，按照學(xué)生的需求開設(shè)個性化課程。這樣在提高學(xué)生選課的自主權(quán)和自由度的同時，可以讓學(xué)生緊跟時展，增強(qiáng)適應(yīng)性，促進(jìn)個性化發(fā)展；

(4)在專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課中增加選修課，增強(qiáng)課程靈活性與多樣性，拓寬口徑與適應(yīng)性；

(5)必修課應(yīng)控制在2年半左右學(xué)完，保證選修課有時間開設(shè)。

四　兼顧適應(yīng)性與超越性，著眼于受教育者終身發(fā)展

目前在教育界，對于“是以適應(yīng)性為主，還是以超越性為主”的問題的回答存在兩種態(tài)度，一些人持超越論觀點(diǎn)，一些人持適應(yīng)論觀點(diǎn)。前者認(rèn)為，21世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)文化會有重大發(fā)展變革，知識經(jīng)濟(jì)已見端倪，教育和課程改革要著眼于未來的發(fā)展需要，而后者則認(rèn)為，課程教材要適應(yīng)現(xiàn)實的要求，超越現(xiàn)實，脫離學(xué)生的實際，會遭到失敗。

在專業(yè)課程建設(shè)中，專業(yè)基礎(chǔ)課、教育理論與技術(shù)相結(jié)合而形成的專業(yè)理論課更多的是著眼于厚實基礎(chǔ)，有利于學(xué)生終身學(xué)習(xí)與終身發(fā)展；而教育理論與技術(shù)相結(jié)合所形成技術(shù)應(yīng)用課程以及后續(xù)的實踐應(yīng)用課程主要是形成動手能力，為學(xué)生就業(yè)做準(zhǔn)備，讓學(xué)生在走上工作崗位后有一技之長，甚至于具有一定的實踐創(chuàng)新意識與能力。

其實，依筆者看來，就人的本質(zhì)規(guī)定性而言，人，首先是一種自然存在物，要生存，但又并非一種一成不變的自然存在物，而是一種獨(dú)特的超越性存在，不能不體現(xiàn)發(fā)展。既立足于現(xiàn)實而又超越現(xiàn)實，不斷地將超越了現(xiàn)實的理想世界變成新的現(xiàn)實世界。適應(yīng)和超越之間是對立統(tǒng)一的、相互依存的、相互轉(zhuǎn)化的辯證關(guān)系。選擇教學(xué)內(nèi)容，既要考慮受教 育者的年齡特征和接受能力，同時又要促進(jìn)受教育者的發(fā)展，不能延誤受教育者的思維發(fā)展；既要從我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)經(jīng)濟(jì)相混合的現(xiàn)實出發(fā)，又要從已露端倪的未來知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要出發(fā)，把超越性和現(xiàn)實適應(yīng)性合理結(jié)合起來，克服原來的學(xué)科中心、自成體系、彼此隔裂的課程設(shè)置方法，更多地采用跨學(xué)科和綜合一體化的設(shè)計方法，按照常新教育、終身教育理念進(jìn)行課程設(shè)計，構(gòu)建新的課程體系，著重培養(yǎng)學(xué)生不斷學(xué)習(xí)的興趣，淬礪意志，健全人格，獲得適應(yīng)社會變化的綜合能力與素養(yǎng)，未嘗不是明智之舉。五凸顯人文精神教育，促進(jìn)受教育者協(xié)調(diào)發(fā)展

篇6

1留學(xué)目的地：伊利諾伊大學(xué)

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公用土地贈與方式創(chuàng)立的全美37所高校之一，于1868年正式開學(xué)。其座落于美國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)校還擁有一個機(jī)場、433英畝森林保留地以及占地1765英畝的阿勒頓公園。

經(jīng)過近140年的發(fā)展，伊利諾依大學(xué)已經(jīng)是全美國最好的大學(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)的美國第三大大學(xué)圖書館，圖書資料達(dá)一千七百多萬冊。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美術(shù)館和一個表演藝術(shù)中心。該校能提供一百五十多個專業(yè)方向領(lǐng)域的四千多門課程，每年授予一萬五千多個學(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余名學(xué)生。其中，學(xué)生由近三萬名大學(xué)生和一萬一千余名研究生組成，含外國留學(xué)生近五千名。

伊利諾伊大學(xué)以理工科尤稱翹楚，穩(wěn)居全美大學(xué)排名前六位。進(jìn)一步講，有十余個本科專業(yè)位列全美前二十五名，其中會計學(xué)、材料學(xué)、農(nóng)業(yè)工程、土木工程、環(huán)境工程、計算機(jī)科學(xué)、核工程、機(jī)械工程等并位居前五位；有超過六十多個研究生專業(yè)位列全美前三十名，其中圖書館學(xué)、土木工程、材料學(xué)、微生物學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、計算機(jī)工程、無機(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諾貝爾獎，18位教師及校友榮獲過普利策獎。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屆奧斯卡金像獎最佳導(dǎo)演獲得者李安等均為該校畢業(yè)生，我國前著名科學(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，同時也從側(cè)面反映了國家教育部留學(xué)基金委的工作非常到位和值得肯定。

2計算機(jī)學(xué)科課程設(shè)置的比較

我是北京交通大學(xué)計算機(jī)學(xué)院的一名專業(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)計算機(jī)科學(xué)系進(jìn)行訪問學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)神童馬克?安德森曾在那里設(shè)計了互聯(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)期間和回國后，我曾對伊利諾伊大學(xué)計算機(jī)學(xué)科課程設(shè)置進(jìn)行了較為粗淺的分析和對比性研究。

伊利諾伊大學(xué)計算機(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)院的計算機(jī)科學(xué)專業(yè)理學(xué)學(xué)士以及文理學(xué)院的數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士、統(tǒng)計學(xué)與計算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士)、五年制本碩連讀學(xué)位教育、輔修計算機(jī)科學(xué)專業(yè)學(xué)位教育及軟件工程學(xué)歷證書。本科學(xué)位教育主要由校院教學(xué)要求和專業(yè)教學(xué)要求兩部分構(gòu)成。前述計算機(jī)科學(xué)專業(yè)理學(xué)學(xué)士、數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)理學(xué)學(xué)士、統(tǒng)計學(xué)與計算機(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，同時兩個學(xué)院的一般教學(xué)要求也略微有所不同。不同專業(yè)間的教學(xué)要求區(qū)別在于數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)專業(yè)要求多上三門不同的數(shù)學(xué)類課程，同時又比計算機(jī)科學(xué)專業(yè)少上五門計算機(jī)科學(xué)類課程。統(tǒng)計學(xué)與計算機(jī)科學(xué)專業(yè)和數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)專業(yè)的要求大致相同，只是用統(tǒng)計學(xué)類課程替代了某些數(shù)學(xué)類課程。對于三個專業(yè)來講，有15門數(shù)學(xué)類或計算機(jī)科學(xué)類課程是相同的，所以共性大于不同。需要指出的是，計算機(jī)科學(xué)類課程由計算機(jī)科學(xué)系負(fù)責(zé)開設(shè)和講授，課號、名稱及要求完全一致。這和國內(nèi)的大學(xué)是不一樣的，至少北京交通大學(xué)是如此：和計算機(jī)專業(yè)較為相似的理學(xué)院的信息與計算科學(xué)專業(yè)的某些計算機(jī)類核心課程(如“操作系統(tǒng)”)的要求和講授就與計算機(jī)學(xué)院無關(guān)。此外，國內(nèi)大學(xué)本科培養(yǎng)方案則由通識教育、學(xué)科門類教育、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)院級或?qū)I(yè)級教學(xué)要求間的對應(yīng)關(guān)系并不明晰。其中，通識教育由綜合基礎(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)科門類教育由學(xué)科門類基礎(chǔ)課程、大類專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程構(gòu)成；自主教育包括全校通識教育與各學(xué)科門類教育課程與實踐、系列講座、競賽、證書、科研論文、自主和開放實驗、就業(yè)實踐、科研實踐等，是我國高校為加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)和推動就業(yè)競爭力而引入的具有中國特色的課程學(xué)分組成，國外自然無等同物。

具體以計算機(jī)科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案為例對比來講，伊利諾伊大學(xué)總共要求128學(xué)分，含學(xué)院級要求39-51學(xué)分、專業(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，含通識教育必修40學(xué)分和選修20學(xué)分、學(xué)科門類教育必修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，主要包括必修類的英語16學(xué)分(國外對外語的要求為0-12學(xué)分，注意其并未指定特定語種)、選修類的自主教育10學(xué)分。國內(nèi)通識教育綜合基礎(chǔ)部分(必修22學(xué)分、選修14學(xué)分)近似等同于國外的人文社會科學(xué)類課程(18學(xué)分)，但多出18學(xué)分的教學(xué)要求。另外，國外大學(xué)專門設(shè)立寫作課程(含4學(xué)分寫作I、3學(xué)分高級寫作)來傳授和培養(yǎng)學(xué)生的寫作技巧與能力，國內(nèi)大學(xué)則主要通過畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的論文寫作(畢業(yè)設(shè)計共16學(xué)分)來達(dá)到相同的目標(biāo)。國外大學(xué)把普通化學(xué)I和普通化學(xué)實驗I(共計4小學(xué)分)作為工科專業(yè)的公共基本要求，而國內(nèi)大學(xué)如計算機(jī)科學(xué)專業(yè)在內(nèi)的工科專業(yè)則可以不選修化學(xué)類課程；同時，國內(nèi)大學(xué)設(shè)定數(shù)學(xué)、物理類課程同為學(xué)科門類基礎(chǔ)課程，而國外大學(xué)則把其中的微積分、概率論或統(tǒng)計學(xué)作為計算機(jī)科學(xué)專業(yè)的專業(yè)要求。

表1 伊利諾伊大學(xué)計算機(jī)科學(xué)本科專業(yè)培養(yǎng)方案

注：表中大類專業(yè)基礎(chǔ)理論與實踐(必修)主要包括計算機(jī)科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論、電子技術(shù)類課程(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)實驗1學(xué)分、數(shù)字電子技術(shù)3學(xué)分、數(shù)字電子技術(shù)實驗1學(xué)分)、計算機(jī)數(shù)學(xué)類課程(離散數(shù)學(xué)8學(xué)分)、計算機(jī)軟件類課程(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4學(xué)分、高級語言程序設(shè)計4學(xué)分、操作系統(tǒng)4學(xué)分，編譯原理3學(xué)分)、計算機(jī)硬件類課程(計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)2學(xué)分、計算機(jī)組成原理3學(xué)分、計算機(jī)組成原理實驗1學(xué)分)等；專業(yè)主修(必修)課程主要包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理、接口技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、接口技術(shù)實驗、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理實驗、畢業(yè)設(shè)計等。專業(yè)特色課程(選修)則劃分為四個方向給出可選課程：1、計算機(jī)軟件類(軟件測試、統(tǒng)一建模語言、高性能計算導(dǎo)論、軟件工程、Web程序設(shè)計、Unix/Linux環(huán)境下程序設(shè)計、XML程序設(shè)計、軟件類綜合實踐)；2、計算機(jī)硬件類(計算機(jī)控制技術(shù)、硬件類綜合實踐)；3、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類(計算機(jī)安全保密、網(wǎng)絡(luò)安全與管理)；4、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)類(人工智能、人機(jī)交互技術(shù)、計算機(jī)輔助造型與動畫設(shè)計、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)字計算機(jī)的理論、設(shè)計和應(yīng)用的廣博深厚的知識。前兩年主要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)與物理以及入門性計算機(jī)科學(xué)基本原理。第三年完成基本的計算機(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，國外大學(xué)計算機(jī)科學(xué)專業(yè)關(guān)于計算機(jī)專業(yè)特色課程的公共要求簡單明晰，僅包括計算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與軟件原理、計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)I/II、系統(tǒng)編程、大程序設(shè)計項目、計算理論入門，等，而多達(dá)24-27學(xué)分允許學(xué)生可按計算機(jī)科學(xué)、科學(xué)計算(計算機(jī)科學(xué)與工程)、數(shù)學(xué)三大方向分軌選課(參表3所示)；而其中在計算機(jī)科學(xué)方向并給出系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、圖形學(xué)、人機(jī)交互、編程語言、人工智能、信息安全、網(wǎng)絡(luò)等八個子方向，在科學(xué)計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)、信號與圖像處理、統(tǒng)計學(xué)、結(jié)構(gòu)工程等三十多個子方向上給出細(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)計算機(jī)科學(xué)專業(yè)按方向分軌選課

相比較之下，國內(nèi)大學(xué)計算機(jī)專業(yè)設(shè)立的公共特色專業(yè)課程則較多，有時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)，我主要選擇了三門與我在國內(nèi)所授課程及研究方向關(guān)系密切的計算機(jī)科學(xué)專業(yè)課程(包括CS 423 Operating System Design“操作系統(tǒng)設(shè)計”，CS 523 Advanced Operating Systems“高級操作系統(tǒng)”和CS498DM Software Testing“軟件測試”)進(jìn)行旁聽學(xué)習(xí)。

從專業(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，國外大學(xué)始終貫徹教學(xué)過程以“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天書，學(xué)不會是學(xué)生自己的事情且歸因于其自身的問題)；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)計概念原理或軟件測試基本理論與技術(shù)的知識海洋中暢游，或快速前行或停下來慢慢品嘗，或提出問題讓學(xué)生分組討論和自己給出答案，或啟發(fā)式般把教學(xué)話題引向研究前沿進(jìn)而開闊學(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，對學(xué)生的要求不是非常強(qiáng)調(diào)。

同時，國外大學(xué)授課教師關(guān)于課堂組織的自主性更為靈活多樣。其間，軟件測試授課教師并邀請了知名計算機(jī)軟件開發(fā)公司的資深測試師就軟件測試的公司組織運(yùn)作方式和軟件測試技術(shù)及實用技巧，使學(xué)生實現(xiàn)了與社會公司及實用技術(shù)的零距離接觸；操作系統(tǒng)設(shè)計授課教師并委托她的兩個研究生分別就他們當(dāng)前所作科研課題項目階段成果的主題報告，使學(xué)生對操作系統(tǒng)領(lǐng)域的研究前沿及自己將來可以利用本門課程所學(xué)知識在實業(yè)界有所作為的方向有了感性和更為明確的認(rèn)識；高級操作系統(tǒng)授課教師更是針對研究生授課對象、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)研能力和演講報告能力。另外，我還在伊利諾伊大學(xué)強(qiáng)化英語學(xué)院參加了教學(xué)術(shù)語與教育學(xué)(Professional Language and Pedagogy, 簡稱PLP)和美國文化與交流( American Culture and Communication, 簡稱ACC)等兩門課程的學(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)生自己走上講臺實踐和體驗課堂講授和組織技巧，或?qū)嵉貐⒂^訪問當(dāng)?shù)貓D書館、校園問路、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Α⒚恐芏〞r交流談話一次的環(huán)節(jié)，這對于日益國際化的國內(nèi)大學(xué)的語言教學(xué)的開展無疑具有非常重要的借鑒作用。

從課程評分環(huán)節(jié)而言，國外課程強(qiáng)調(diào)實踐環(huán)節(jié)并以較高權(quán)重計入課程最終成績，鼓勵分組協(xié)作但應(yīng)通過團(tuán)隊演講或逐個交流等來細(xì)化組員得分等級，課程最終成績由期中考試成績、平時成績(考勤與平時作業(yè))、實踐環(huán)節(jié)成績和期終考試成績綜合構(gòu)成從而避免單純依靠期終考試成績計分機(jī)制可能造成的期末突擊風(fēng)與無法真正掌握知識等弊端，其中平時成績、實踐環(huán)節(jié)得分和期中成績的計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)。國內(nèi)大學(xué)特別是計算機(jī)專業(yè)關(guān)于課程實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)要求也在逐步增強(qiáng)，但課程成績更多地取決于期末成績，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一直不斷擴(kuò)招的客觀現(xiàn)實及由此引發(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關(guān)心態(tài)的現(xiàn)象較為普遍，對教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的負(fù)面影響不可忽視。

當(dāng)然，這并不是說國外大學(xué)不重視課堂教學(xué)質(zhì)量；相反，國外大學(xué)對課堂教學(xué)和成績考評的重視程度較之國內(nèi)大學(xué)有過之而無不及(只不過其更遵循“學(xué)生”作為主體的客觀教學(xué)規(guī)律并據(jù)此開展課堂教學(xué)活動而已)，這從其在各門課程最后一節(jié)課給學(xué)生分發(fā)和要求填寫課堂教學(xué)評價表、學(xué)年末由學(xué)生自主推選產(chǎn)生“我最敬愛的老師”以及學(xué)校專門常設(shè)有考卷測評研究機(jī)構(gòu)等可見一斑。國內(nèi)也有類似的課堂教學(xué)評測手段，只不過基于校園網(wǎng)在網(wǎng)上展開而已，同課堂分發(fā)為聽課者有份的評價機(jī)制相比，網(wǎng)上硬行要求每一位同學(xué)參與測評的方法存在部分不聽課同學(xué)隨意評價的問題。

另外，我覺得伊利諾伊大學(xué)同一專業(yè)課程(主要指本科高年級專業(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，研究生本來就存在跨專業(yè)報考和錄取的現(xiàn)實，自然而然地某些專業(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過但不曾選修的專業(yè)課程。況且，國內(nèi)為研究生和本科生開設(shè)的同一類型課程的教學(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；而從實際技能與水平而言，本科高年級學(xué)生與課程學(xué)習(xí)階段的研究生本來就沒有什么大的區(qū)別。如果專業(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)一專業(yè)課程體系與教學(xué)安排。至于相關(guān)專業(yè)課程的本科與研究生要求的區(qū)別對待，則可采取補(bǔ)充針對研究生的課程要求、增強(qiáng)研究生實踐動手環(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)的科研實力是非常強(qiáng)的，科研氛圍自然也非常濃厚。另外，從整個校園、工學(xué)院乃至計算機(jī)科學(xué)系層出不窮、從不間斷的各種類型的學(xué)術(shù)報告、研討會或研討班，大廳或樓道里相關(guān)單位最新科研成果的展示、科研項目或相關(guān)人員的獲獎快報以及包括微軟研究院、谷歌、摩根斯坦利等參與的主題活動日與信息技術(shù)講座中也驗證和說明了這一點(diǎn)。

現(xiàn)今美國社會有其好的一面，也有其不好的一面，我們在改革開放的過程中應(yīng)該學(xué)習(xí)其好的地方，但同時必須堅持自己好的方面。換句話說，應(yīng)該在堅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吸收他國的無論精華還是糟粕。我國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)予堅持、加強(qiáng)?！笆陿淠?，百年樹人”，無論家庭，學(xué)校還是社會，要關(guān)注青少年的道德教育，付出再大也不為過。

另外，我們還利用春假參觀了著名的哈佛大學(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，其諾貝爾獲獎?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。

三月份的一個周末，伊利諾伊大學(xué)曾舉辦了一場規(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(老少與年輕人皆有“節(jié)目”可看)的學(xué)術(shù)活動節(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)的科普演示實驗等，活動節(jié)全體總動員和面向社會開放的舉措值得國內(nèi)高校借鑒，這其實是拉近市民與高校距離，并向社會宣傳學(xué)校的一次大好機(jī)會。

參考文獻(xiàn)

[1] 北京交通大學(xué)教務(wù)處編制.北京交通大學(xué)本科教學(xué)一覽.2006.

篇7

關(guān)鍵詞：計算思維；表述體系；計算；層次結(jié)構(gòu)；教育；思維習(xí)慣

一、問題的提出

2006年3月，周以真（Jeannette M. Wing）教授在國際著名計算機(jī)雜志Communications of the ACM上發(fā)表了《計算思維》一文[1]，并用3種技能定義了“計算思維”，該定義被國際學(xué)術(shù)界廣泛采用。然而人們?nèi)匀辉趩?，計算思維是什么？計算思維的核心是什么？計算思維的組成元素是什么？計算思維會因?qū)W科的不同而不同嗎[2]？

顯然，要給出計算思維的一個內(nèi)涵式的定義是困難的，周以真教授為此給出了一個外延式的定義，并請大家盡可能地補(bǔ)充。周以真教授希望人們不要將精力放在計算思維的定義上，而更多的是將精力放在計算思維的運(yùn)用上，通過計算思維在各自學(xué)科領(lǐng)域創(chuàng)造性地進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新。周以真是成功的，她聯(lián)合美國國家科學(xué)基金會的各個學(xué)科部門，推動了美國兩個重大的國家科學(xué)基金研究計劃CDI和CPATH，促進(jìn)了美國以計算思維引領(lǐng)的各學(xué)科的發(fā)展。在她退出美國國家基金會后不久，她又得到了微軟公司的邀請，擔(dān)任了微軟負(fù)責(zé)研發(fā)的副總裁職務(wù)。毫無疑問，周以真教授的建議是正確的，通過計算思維，可以在多學(xué)科的行動中，進(jìn)行根本的、范式變化的研究與發(fā)現(xiàn)。

一般來說，一個好的研究“主題”在開始的時候，可以先用外延式的方式盡可能拓展開來，隨著研究的深入，人們希望建立一個框架，讓更多的人更容易理解這個“主題”，持續(xù)地發(fā)揮這個“主題”的作用，進(jìn)一步拓展它的應(yīng)用范圍。教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會遵循這樣的基本原則，鼓勵學(xué)校、教師先實踐[3-7]。在已有的大量實踐基礎(chǔ)上，教指委認(rèn)為，目前很有必要盡快給出計算思維表述體系的一個基本框架，進(jìn)一步推動這項改革。本文作者受教指委的委托，對此展開了研究工作。

二、計算思維教育的目的

在構(gòu)建計算思維的表述體系之前，人們希望先明確計算思維的教育目的之所在。本文認(rèn)為，計算思維教育的目的是培養(yǎng)一種思維習(xí)慣，一種像計算機(jī)科學(xué)家思考問題那樣的習(xí)慣。

在研究層面，對于一個問題的解決，著名計算機(jī)科學(xué)家、1998年圖靈獎獲得者詹姆士?格雷（James Gray）的思路（習(xí)慣）是這樣的：

（1）首先，對問題進(jìn)行非常簡單的陳述，即要說明解決一個什么樣的問題。他認(rèn)為，一個能夠清楚表述的問題，能夠得到周圍人的支持。雖然不清楚具體該怎么做，但對問題解決之后能夠帶來的益處非常清楚。

（2）其次，解決問題的方案和所取得的進(jìn)步要有可測試性。

（3）最后，是整個研究和解決問題的過程能夠被劃分為一些小的步驟，這樣的話就可以看到中間每一個取得進(jìn)步的過程。

在技術(shù)層面，美國華盛頓大學(xué)教授、美國國家研究立法委員會計算機(jī)文化協(xié)會主席史耐德（Snyder Lawrence）教授在其撰寫的《新編信息技術(shù)導(dǎo)論：技能、概念和能力》一書中指出，人們可以從抽象的角度來思考信息技術(shù)。他寫道，當(dāng)你成為數(shù)字文人之后，你可以從抽象的角度來思考技術(shù)，而且更喜歡（習(xí)慣）提以下問題：

（1）對于這個軟件，我必須學(xué)會用哪些功能，才能幫助我完成任務(wù)？

（2）該軟件的設(shè)計者希望我知道些什么？

（3）該軟件的設(shè)計者希望我做些什么？

（4）該軟件向我展示了哪些隱喻？

（5）為完成指定任務(wù)，該軟件還需要其他哪些信息？

（6）我是否在其他軟件中見到過這個軟件中的操作？

在專業(yè)層面，對于一個專業(yè)的計算問題，筆者認(rèn)為：從計算的手段來看，我們應(yīng)當(dāng)使計算機(jī)械化（如算盤、手搖計算機(jī)、模擬計算機(jī)、電子數(shù)字計算機(jī)）；從計算的過程來看，我們應(yīng)當(dāng)使計算形式化（如圖靈機(jī)、計算理論）；從計算的執(zhí)行來看，我們應(yīng)當(dāng)使計算自動化（如馮?諾依曼機(jī)）。

在計算思維的研究中，教育部高等學(xué)校大學(xué)計算機(jī)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會主任委員李廉教授認(rèn)為，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，計算思維是隱藏在能力培養(yǎng)內(nèi)容中的，要靠學(xué)生“悟”出來，現(xiàn)在要把這些明白地講出來，讓學(xué)生自覺地去學(xué)習(xí)，提高培養(yǎng)質(zhì)量，縮短培養(yǎng)的時間。從軟件開發(fā)的角度，他提出了抽象與綁定的研究思路，大致是，抽象是構(gòu)建和理解復(fù)雜系統(tǒng)的工具，規(guī)范是現(xiàn)實世界到虛擬世界的抽象；而綁定是虛擬世界到現(xiàn)實世界的重現(xiàn)，所有的軟件開發(fā)，無非都是抽象與綁定的結(jié)果。

美國計算機(jī)科學(xué)技術(shù)教師協(xié)會則認(rèn)為，計算思維的教育應(yīng)存在于每一所學(xué)校的每一堂課程的教學(xué)中。他們認(rèn)為衡量是否采用了計算思維，取決于對于一個要解決的問題，教師能否有意識（習(xí)慣）地提出以下問題[8]：

（1）人與計算機(jī)的計算能力有多大，各自的局限性是什么？

（2）研究的問題復(fù)雜性有多大？

（3）問題解決的判定條件是什么？

（4）什么樣的技術(shù)可以應(yīng)用于當(dāng)前的問題討論中？

（5）什么樣的計算策略更能有效地解決當(dāng)前的問題？

以上是計算機(jī)科學(xué)家以及計算機(jī)教師協(xié)會關(guān)于問題解決的思維習(xí)慣。隨著研究的深入，人們不僅需要總的一般性的認(rèn)識，人們還希望建立在某種合理框架上的認(rèn)識，以便系統(tǒng)地、有步驟地、鮮明地培養(yǎng)這種習(xí)慣，最終全面提高人們的計算思維能力。

三、計算思維表述體系的框架

計算思維表述體系的框架，涉及計算思維的組成元素以及這些組成元素之間的相互關(guān)系。在美國CPATH計劃的支持下，經(jīng)過幾年的努力，已取得一些成果。如在CPATH計劃的支持下，美國德保羅大學(xué)（DePaul University）的教授們就在ACM前主席Denning“偉大的計算原理”概念分類的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個教學(xué)框架，把通識教育中的核心技能――邏輯推理、寫作和倫理聯(lián)系了起來[9]。Denning設(shè)想，在向各學(xué)科介紹計算原理時要力爭做到通俗易懂，通過大眾化的解讀來建立一種超越學(xué)科范疇的計算共識，由此構(gòu)建不同學(xué)科之間的全新關(guān)系。他表示，計算原理可以被歸為7個類別，每個類別都從一個獨(dú)特的視角去看待計算本身。根據(jù)Denning的觀點(diǎn)，7個偉大的計算原理分別是：計算、通信、協(xié)作、記憶、自動化、評估和設(shè)計[10]。

1.基于“偉大的計算原理”計算思維表述體系框架

Denning的7項“偉大原理”奠定了一個基礎(chǔ)，這個基礎(chǔ)可以幫助人們認(rèn)識和組織計算思維的實例，并將它們進(jìn)行有效的分類。同時，這個基礎(chǔ)也可以認(rèn)為是一個框架，這個框架可以幫助人們將計算思維運(yùn)用到計算機(jī)科學(xué)以外的領(lǐng)域。在基于“偉大的計算原理”研究中，我們認(rèn)為，“抽象”也是一個偉大的計算原理，應(yīng)納入框架之中。另外，Denning劃分的概念之間沒有層次和邏輯關(guān)系，還需進(jìn)一步完善。下表給出基于“偉大的計算原理”構(gòu)建的計算思維表述體系框架。

2.計算思維表述體系中的基本概念

在周以真的文章中，計算思維指的是一種能力，這種能力通過熟練地掌握計算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念而得到提高。周以真將這些基礎(chǔ)概念用外延的形式給出：約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化、仿真、遞歸、并行、抽象、分解、建模、預(yù)防、保護(hù)、恢復(fù)、冗余、容錯、糾錯、啟發(fā)式推理、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、調(diào)度等。周以真希望人們對這些基礎(chǔ)概念繼續(xù)補(bǔ)充，本文認(rèn)為，這些基礎(chǔ)概念至少還應(yīng)該包括CC1991 給出的12個核心概念：綁定、大問題的復(fù)雜性、概念模型和形式模型、一致性和完備性、效率、演化、抽象層次、按空間排序、按時間排序、重用、安全性、折中與結(jié)論。顯然，12個核心概念與周以真給出的基礎(chǔ)概念有些是重合的，如“建?！迸c“概念模型和形式模型”。下面，對以上概念進(jìn)行分類，力求減少它們的交集。另外，我們希望更多的學(xué)者對這些概念（包括擴(kuò)展的基礎(chǔ)概念）在研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行更有效的分類，以使該框架更加完善。

在本文給出的計算思維表述體系框架中，“計算”是一個中心詞，是第一層次的概念，其他7個概念以“計算”為中心并服務(wù)于“計算”；7個概念中的“抽象、自動化和設(shè)計”為第二層次的概念，是從不同方面對“計算”進(jìn)行的描述；“通信、協(xié)作、記憶、評估”蘊(yùn)含在“抽象、自動化和設(shè)計”三個概念之中，是計算機(jī)科學(xué)中僅次于“抽象、自動化和設(shè)計”的基礎(chǔ)概念，屬框架中第三層次的概念（如下圖所示）。對這些概念的理解，有助于加深人們對“計算”的認(rèn)知。下面，分別對這些概念進(jìn)行定義。

計算思維基本概念的層次關(guān)系圖

（1）計算（Computation）是執(zhí)行一個算法的過程。從一個包含算法本身的初始狀態(tài)開始，輸入數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過一系列中間級狀態(tài)，直到達(dá)到最終也即目標(biāo)狀態(tài)。計算不僅僅是數(shù)據(jù)分析的工具，它還是思想與發(fā)現(xiàn)的原動力。可以認(rèn)為，計算學(xué)科及其所有相關(guān)學(xué)科的任務(wù)歸根結(jié)底都是“計算”，甚至還可以進(jìn)一步地認(rèn)為，都是符號串的轉(zhuǎn)換。效率是計算問題的核心，以計算思維為切入點(diǎn)的大學(xué)計算機(jī)教學(xué)改革最大的亮點(diǎn)在于充分地重視“計算復(fù)雜性”這個與“效率”有密切聯(lián)系的核心概念。一般來說，掌握一個概念往往需要舉出反映該概念本質(zhì)的3個經(jīng)典案例和3個反例。計算包含的核心概念有：大問題的復(fù)雜性、效率、演化、按空間排序、按時間排序；計算的表示、表示的轉(zhuǎn)換、狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換；可計算性、計算復(fù)雜性理論等。

（2）抽象（Abstraction）是計算的“精神”工具。周以真認(rèn)為，計算思維的本質(zhì)是抽象化。至少在兩個方面，計算學(xué)科中的抽象往往比數(shù)學(xué)和物理學(xué)更加豐富和復(fù)雜。第一，計算學(xué)科中的抽象并不一定具有整潔、優(yōu)美或輕松的可定義的數(shù)學(xué)抽象的代數(shù)性質(zhì)，如物理世界中的實數(shù)或集合。例如，兩個元素堆棧就不能像物理世界中的兩個整數(shù)那樣進(jìn)行相加，算法也是如此，不能將兩個串行執(zhí)行的算法“交織在一起”實現(xiàn)并行算法。第二，計算學(xué)科中的抽象最終需要在物理世界的限制下進(jìn)行工作，因此，必須考慮各種的邊緣情況和可能的失敗情況。抽象包含的核心概念有：概念模型與形式模型、抽象層次；約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化、分解、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如隊列、棧、表和圖等）、虛擬機(jī)等。

（3）自動化（Automation）是計算在物理系統(tǒng)自身運(yùn)作過程中的表現(xiàn)形式（鏡像）。什么能被（有效地）自動化是計算學(xué)科的根本問題。這里的“什么”通常是指人工任務(wù)，尤其是認(rèn)知任務(wù)，可以用計算來執(zhí)行的任務(wù)。我們能夠使用計算機(jī)來下棋嗎？能夠解決數(shù)學(xué)問題嗎？給出關(guān)鍵字能夠在因特網(wǎng)上搜索到我們頭腦中想要的東西嗎？能夠?qū)崟r地將漢語和英語互譯嗎？能夠指引我們開車穿過偏僻地形的地區(qū)嗎？能夠準(zhǔn)確地標(biāo)記圖像嗎？能夠看到我們眼睛看到的東西嗎？在周以真的論文中，她認(rèn)為，計算是抽象的自動化。自動化意味著需要某種計算機(jī)來解釋抽象。這種計算機(jī)是一個具有處理、存貯和通信能力的設(shè)備。計算機(jī)可以被認(rèn)為是一臺機(jī)器，也可以是一個人，還可以是人類和機(jī)器的組合。自動化包含的核心概念有：算法到物理計算系統(tǒng)的映射，人的認(rèn)識到人工智能算法的映射；形式化（定義、定理和證明）、程序、算法、迭代、遞歸、搜索、推理；強(qiáng)人工智能、弱人工智能等。

（4）設(shè)計（Design）是利用學(xué)科中的抽象、模塊化、聚合和分解等方法對一個系統(tǒng)、程序或者對象等進(jìn)行組織。在軟件開發(fā)中，設(shè)計這個詞意味著兩件事：體系結(jié)構(gòu)和處理過程。一個系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可以劃分為組件以及組件之間的交互活動和它們的布局。處理過程意味著根據(jù)一系列步驟來構(gòu)件一個體系結(jié)構(gòu)。好的設(shè)計有正確性、速度、容錯性、適應(yīng)性等4個標(biāo)準(zhǔn)。正確性意味著軟件能符合精確的規(guī)格。軟件的正確性是一項挑戰(zhàn)，因為對一個復(fù)雜系統(tǒng)來說精確的規(guī)格是很難達(dá)到的，而證明本身就是一個棘手的問題。速度意味著我們能夠預(yù)測系統(tǒng)在我們所期望的時間內(nèi)完成任務(wù)。容錯性意味著盡管有一些小錯誤但軟件和它的主系統(tǒng)仍然能夠正確地運(yùn)行。適應(yīng)性意味著一個系統(tǒng)的動態(tài)行為符合其環(huán)境的使用。設(shè)計包含的核心概念有：一致性和完備性、重用、安全性、折中與結(jié)論；模塊化、信息隱藏、類、結(jié)構(gòu)、聚合等。

（5）通信（Communication）是指信息從一個過程或者對象傳輸?shù)搅硪粋€過程或者對象。通信包含的核心概念有：信息及其表示、香農(nóng)定理、信息壓縮、信息加密、校驗與糾錯、編碼與解碼等。

（6）協(xié)作（Coordination）是為確保多方參與的計算過程（如多人會話）最終能夠得到確切的結(jié)論而對整個過程中各步驟序列先后順序進(jìn)行的時序控制。協(xié)作包含的核心概念有：同步、并發(fā)、死鎖、仲裁；事件以及處理、流和共享依賴，協(xié)同策略與機(jī)制；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、人機(jī)交互、群體智能。

（7）記憶（Recollection）是指通過實現(xiàn)有效搜索數(shù)據(jù)的方法或者執(zhí)行其他操作對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和組織。計算思維表述體系中的記憶是人們討論大數(shù)據(jù)背后的原理之所在，沒有“記憶”這個偉大原理，大數(shù)據(jù)就是空談。記憶包含的核心概念有：綁定；存儲體系、動態(tài)綁定（names、Handles、addresses、locations）、命名（層次、樹狀）、檢索（名字和內(nèi)容檢索、倒排索引）；局部性與緩存、trashing抖動、數(shù)據(jù)挖掘、推薦系統(tǒng)等。

（8）評估（Evaluation）是對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析、數(shù)值分析或者實驗分析。評估包含的核心概念有：可視化建模與仿真、數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計、計算實驗；模型方法、模擬方法、benchmark；預(yù)測與評價、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)模型；負(fù)載、吞吐率、反應(yīng)時間、瓶頸、容量規(guī)劃等。

四、計算思維的作用

計算思維表述體系的建立，有助于計算領(lǐng)域以外的人了解和運(yùn)用計算思維，伴隨經(jīng)典實例的計算概念講授，可以讓計算領(lǐng)域以外的人了解計算的美麗與愉悅，拓展計算思維的應(yīng)用范圍。雖說計算作為一門學(xué)科存在的時間不長，但人們已經(jīng)認(rèn)識到計算在科學(xué)界的影響力。1982年，諾貝爾物理學(xué)獎得主Ken Wilson在他的獲獎演講中就提到計算在他的工作中扮演的重要角色。2013年的諾貝爾物理學(xué)獎、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎都與“計算”有關(guān)，化學(xué)獎的主要成果“復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)多尺度模型的創(chuàng)立”，這更是一個典型的用計算思維的方式――結(jié)構(gòu)和算法的過程得到科學(xué)新發(fā)現(xiàn)的實例。

在分子生物學(xué)領(lǐng)域取得的研究進(jìn)展中，計算和計算思維已經(jīng)成為其核心內(nèi)容。如今在研究許多復(fù)雜的物理過程（如群鳥行為）時，最佳方式也是將其理解為一個計算過程，然后運(yùn)用算法和復(fù)雜的計算工具對其進(jìn)行分析。從計算金融學(xué)到電子貿(mào)易，計算思維已經(jīng)滲透到整個經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域。隨著越來越多的檔案文件歸入各種數(shù)據(jù)庫中，計算思維正在改變社會科學(xué)的研究方式。甚至音樂家和其他藝術(shù)家也紛紛將計算視為提升創(chuàng)造力和生產(chǎn)力的有效途徑。

總的來說，計算思維為人們提供了理解自然、社會以及其他現(xiàn)象的一個新視角，給出了解決問題的一種新途徑，強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)造知識而非使用信息，提高了人們的創(chuàng)造和創(chuàng)新能力。

1.理解自然、社會等現(xiàn)象的新視角

在許多不同的科學(xué)領(lǐng)域，無論是自然科學(xué)還是社會科學(xué)，底層的基本過程都是可計算的，可以從計算思維的新視角進(jìn)行分析。其中，“人類基因組計劃”就是一個典型案例。

用數(shù)字編碼技術(shù)來解析DNA串結(jié)構(gòu)的研究是計算思維的一個經(jīng)典實例，其為分子生物學(xué)帶來了一場革命。將有機(jī)化學(xué)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)抽象成4個字符組合而成的序列后，研究人員就可以將DNA看作一長串信息編碼。DNA串結(jié)構(gòu)實際就是控制有機(jī)體發(fā)育過程的指令集，而編碼是這一指令集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基因突變就類似于隨機(jī)計算，細(xì)胞發(fā)育和細(xì)胞間的相互作用可視為協(xié)同通信的一種形式。沿著這一思路，研究人員已經(jīng)在分子生物學(xué)領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)展，最具代表性成績就是“人類基因組計劃”中包括的人體內(nèi)全部DNA解碼、基因測序并繪制人類基因圖譜、開發(fā)基因信息分析工具等一系列任務(wù)的圓滿完成。

2.解決問題的新方法

折紙又稱“工藝折紙”，是一種以紙張折成各種不同形狀的藝術(shù)活動。折紙發(fā)源于中國，在日本得到了很大的發(fā)展，歷經(jīng)若干世紀(jì)，現(xiàn)在的日本折紙已成為一項集藝術(shù)審美、數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)于一身的新藝術(shù)，而且還催生了名為“計算折紙”的新領(lǐng)域。該領(lǐng)域通過與折紙算法有關(guān)的理論來解答折紙過程中遇到的問題。如在折出某個物品之前事先將這一物品的外形抽象成一張圖，這就用到了圖論。一旦將某個物體抽象為圖的形式就可以得到描述整個折疊順序的算法，這就意味著該物品對應(yīng)的折紙過程完全可以實現(xiàn)自動化，運(yùn)用計算思維的這種抽象和自動化方法還可以做出更多更為復(fù)雜的折紙。折紙藝術(shù)家可以在完成折紙工序自動化的過程中，從折紙創(chuàng)新的角度向人們更為具體地介紹折紙的基本概念。在美國德保羅大學(xué)基于計算思維的教學(xué)改革中，已成功地將這種解決問題的新方法及其案例融入課程，特別是人文類課程的教學(xué)中[9]。

3.創(chuàng)造知識

采用計算思維還可以創(chuàng)造大量的新知識，比如，亞馬遜公司“網(wǎng)上購物推薦系統(tǒng)”創(chuàng)造的新知識。亞馬遜公司成立時間并不長，但通過客戶瀏覽網(wǎng)站的痕跡和購物的歷史記錄，該公司已經(jīng)積累了大量的客戶信息。傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法成為亞馬遜公司手中的有力杠桿，借力這些信息，公司得以及時跟蹤客戶的喜好和興趣以及公司的庫存產(chǎn)品。但是這些累積信息中可能包含一些無法基于視覺或者手動檢測的數(shù)據(jù)模式，而知識的創(chuàng)造過程就是發(fā)現(xiàn)并且明確地表述出那些藏而不露但意義深遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)模式。亞馬遜公司利用各種方法對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘并用于各項決策中，比如給某位顧客推薦某些書。亞馬遜的推薦系統(tǒng)正是建立在這些客戶留下的數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，比如該客戶的歷史購物記錄以及購買了同一件商品的其他客戶的購物記錄。就是這些規(guī)則構(gòu)成了亞馬遜的推薦系統(tǒng)，而它正是該公司商業(yè)模式的核心部分，也是Netflix prize算法競賽中列舉的在線商務(wù)系統(tǒng)的核心。

4.提高創(chuàng)造力和創(chuàng)新力

計算思維可以極大地提高人們的創(chuàng)造力。比如在音樂制作領(lǐng)域，依靠計算機(jī)的軟硬件可以產(chǎn)生大量的合成聲音，創(chuàng)作音樂。從最簡單到最復(fù)雜的任何聲音都可以通過計算機(jī)的軟件來合成。基于聲音物理特性的理解以及對這種特性在計算機(jī)中存儲的認(rèn)識，人們可以采用計算思維了解聲音的合成過程與音樂的制作過程。通過音樂合成軟件的研制，人們可以很自然地將編程和作曲思維變成一種平行關(guān)系，并采用這些軟件產(chǎn)生大量的高質(zhì)量音樂作品。實際上，鑒于這個目的，人們已經(jīng)開發(fā)出不少功能強(qiáng)大的音樂制作編程語言，如Nyquist、JFugue、DarkWave Studio等。

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篇8

【關(guān)鍵詞】慕課 大學(xué)英語教學(xué) 優(yōu)勢 策略

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）07-0025-01

慕課（MOOCs）是最近幾年才流行起來的一種在線課程教育模式，它是指由主講教師負(fù)責(zé)制且眾多學(xué)習(xí)者共同參與的一種教育手段，由授課視頻、課后練習(xí)、網(wǎng)絡(luò)互動以及學(xué)習(xí)測試等多方面交織在一起的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程。在2011年，美國斯坦福大學(xué)的史朗教授將其《人工智能導(dǎo)論》的授課內(nèi)容分享到互聯(lián)網(wǎng)上，吸引了來自全球各地16萬余名大學(xué)生的目光，最終有2萬余人完成了該門課程的學(xué)習(xí)，由此預(yù)示了慕課風(fēng)暴的興起，接著美國的《紐約時報》將2012年稱為“慕課元年”，該報認(rèn)為慕課是自印刷術(shù)以來人類歷史上改革力度最大的教育革命。尤為重要的是，慕課內(nèi)容基本上都是免費(fèi)提供的，且由于互聯(lián)網(wǎng)的存在使得分布在不同地域的學(xué)習(xí)者可以隨時隨地聽到或看到全球頂級名校多個學(xué)科和專業(yè)的精彩講座，從而極大程度上彌補(bǔ)了由于教育資源分配不公平所帶來的差異。目前來看，世界上最有影響力的慕課是Coursera、edX和Udacity，受到國外慕課風(fēng)潮的“感染”，自2013 年5月份以來人民日報、光明日報、中國教育報、中國科學(xué)報等中央級媒體紛紛在顯著版面位置介紹了與慕課相關(guān)的知識，國內(nèi)一些知名大學(xué)也紛紛宣布加盟美國的慕課平臺。由此可見，慕課時代的來臨的確已經(jīng)引發(fā)了教育理念和教育方式等方面的變革，其中大學(xué)英語教學(xué)改革自然也不能例外，而正確的做法是我們充分利用慕課的先進(jìn)性使之成為促進(jìn)英語教學(xué)改革的重要基石。

一、慕課與英語教學(xué)相結(jié)合的優(yōu)勢所在

1.慕課的知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化，有利于促進(jìn)大學(xué)生語法知識體系的形成。慕課是按照嚴(yán)格的科學(xué)體系構(gòu)建而成的，它的構(gòu)建基礎(chǔ)是學(xué)校教育的嚴(yán)密邏輯性和科學(xué)系統(tǒng)性，它為我們帶來的不是碎片化的零星知識。從當(dāng)前慕課的呈現(xiàn)狀態(tài)來看，課程設(shè)置大多以知識單元為標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行劃分的，讓有需要的學(xué)習(xí)者能夠按照慕課展現(xiàn)出來的圖譜進(jìn)行針對性的學(xué)習(xí)。對我國的大學(xué)生來說，英語是一門外語，英語學(xué)習(xí)缺少與生俱來的自然環(huán)境，而有限的外教授課時間根本不可能使他們像習(xí)得母語那樣自然形成語感。同時，由于語法學(xué)習(xí)缺乏綱要式的歸納提煉，不具系統(tǒng)性的英語語法知識教學(xué)給大學(xué)生帶來的只是在課堂上形成的短暫習(xí)得，很容易就會被淡忘。久而久之，各種語言現(xiàn)象雜亂無章，使得大學(xué)生缺乏足夠的使用英語的自信心。而慕課可以憑借其明晰化的語法知識結(jié)構(gòu)，幫助大學(xué)生構(gòu)建起準(zhǔn)確的語法知識系統(tǒng)，使大學(xué)生在進(jìn)行英語交際的過程中，可以通過已掌握的語法知識自覺地監(jiān)控自己的語言輸出，從而在保證語言流暢性的同時，提高了語言輸出的準(zhǔn)確性。

2.慕課的學(xué)習(xí)方式互動化，有利于大學(xué)生自主學(xué)習(xí)方式的建構(gòu)。慕課一改傳統(tǒng)英語學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者所處的弱勢地位，真正關(guān)注學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和主觀能動性的發(fā)揮。在慕課平臺上，學(xué)習(xí)者在輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍感染下，以及先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)工具的充分支持下，將初始的獲取知識的欲望成功轉(zhuǎn)化為主動汲取知識的動力。使得漠視“學(xué)習(xí)者”為學(xué)習(xí)主體的“異化行為”回歸到正確的軌道上來，變傳統(tǒng)的以“灌輸”為主的英語課堂轉(zhuǎn)變成為以“學(xué)習(xí)者”為主體的在線網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂。動機(jī)是一切教學(xué)活動的保證，因此面對枯燥乏味的傳統(tǒng)英語教學(xué)，如何激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就顯得尤為重要。從心理學(xué)的角度而言，人們的學(xué)習(xí)行為很大程度上是受興趣驅(qū)使的，同時在學(xué)習(xí)過程中的自我肯定心理以及外部正面評價的存在，也是促使學(xué)習(xí)者開展自主學(xué)習(xí)的不可忽視的動力來源，而慕課在線學(xué)習(xí)恰恰包含了態(tài)度、能力和環(huán)境等多重要素，為大學(xué)生主動構(gòu)建自主學(xué)習(xí)方式提供了便捷。

3.慕課學(xué)習(xí)環(huán)境的個性化，有利于大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。慕課以英語授課視頻、精品課件和動畫演示等多種方式展現(xiàn)出教學(xué)內(nèi)容，并配備針對性很強(qiáng)的專項練習(xí)與講解，為大學(xué)生的拓展學(xué)習(xí)提供了相關(guān)知識點(diǎn)的鏈接，從而打造出適合大學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)環(huán)境。首先，大學(xué)生可以自由登錄課程網(wǎng)址進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，根據(jù)教師提供的自主學(xué)習(xí)任務(wù)書，進(jìn)入慕課網(wǎng)站中提供的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)鏈接進(jìn)行自主學(xué)習(xí);其次，在教師的指導(dǎo)下，大學(xué)生可以有計劃地自主閱讀英語課外參考書（如英文小說等），撰寫英語小論文或剪輯英文資料等，從而形成自己學(xué)習(xí)英語的“知識倉庫“;最后，他們還可以進(jìn)入英語自主學(xué)習(xí)中心進(jìn)行自我測評，對有疑問的地方可以通過英語論壇等同網(wǎng)友和教師進(jìn)行交流和討論。

二、慕課背景下的大學(xué)英語教學(xué)策略

1.合理選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。很多大學(xué)生因為語言障礙使之無法順利完成國際化慕課內(nèi)容的學(xué)習(xí)，這種現(xiàn)象的存在對我國的傳統(tǒng)英語教學(xué)模式提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。慕課的優(yōu)點(diǎn)之一是允許大學(xué)生自定步調(diào)開展學(xué)習(xí)計劃而非傳統(tǒng)的按部就班，但很多大學(xué)生因為語言障礙使之無法順利完成國際化慕課內(nèi)容的學(xué)習(xí)，這種現(xiàn)象的存在對我國的傳統(tǒng)英語教學(xué)模式提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，一是在初始階段，教師要挑選難度適中的英語教學(xué)視頻作為學(xué)習(xí)藍(lán)本，并將教師講解與視頻內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，真正做到英語語言教學(xué)與專業(yè)內(nèi)容教學(xué)的高度協(xié)調(diào);二是在發(fā)展階段，教師要在課堂上對大學(xué)生提出的答疑進(jìn)行解答，幫助他們克服在學(xué)習(xí)慕課過程中遇到的困難;三是在總結(jié)階段，教師要根據(jù)學(xué)生的實際慕課學(xué)習(xí)情況，找出大學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的普遍性語言障礙的具體原因所在，從而在英語教學(xué)過程中進(jìn)行針對性的強(qiáng)化。

2.科學(xué)調(diào)整英語課程教學(xué)體系。最近幾年來，針對我國大學(xué)英語課程教學(xué)體系改革的呼聲此起彼伏，如復(fù)旦大學(xué)蔡基剛教授等認(rèn)為大學(xué)英語課程內(nèi)容應(yīng)該分為專門用途英語和學(xué)術(shù)英語，而中山大學(xué)的王哲博士等認(rèn)為大學(xué)英語課程內(nèi)容應(yīng)該是通識教育英語，重點(diǎn)在于培養(yǎng)大學(xué)生的人文素養(yǎng)和跨文化交際能力。本文認(rèn)為，高?？梢越Y(jié)合自身所處的地域和生源情況，為大學(xué)生開設(shè)大學(xué)通用英語課程并附以大學(xué)英語后續(xù)課程的新型大學(xué)英語課程教學(xué)體系，在這個框架基礎(chǔ)上對本校參與慕課學(xué)習(xí)的大學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，然后根據(jù)調(diào)研的數(shù)據(jù)適當(dāng)調(diào)整英語課程體系。另外，我們應(yīng)該理性地認(rèn)識到，我國的大學(xué)英語教學(xué)不太可能輕易進(jìn)行大幅度的變革，因此應(yīng)該循序漸進(jìn)地逐步實現(xiàn)國際慕課校本化和大學(xué)英語慕課化進(jìn)程。

3.解決好慕課課程的“學(xué)分化”問題。以Coursera慕課平臺為例，學(xué)習(xí)其中的任何一門課程均需要大學(xué)生將英語作為唯一的語言，并用英語提交作業(yè)和參與論壇，這樣的學(xué)習(xí)過程無疑賦予了大學(xué)生一種置身于英語國家的感覺。且學(xué)習(xí)者完成的慕課課程數(shù)量越多，英語水平也隨之提高越快，而且這種提升是全方位的。因此，高校的教學(xué)管理部門應(yīng)組織英語教師讓大學(xué)生參加慕課課程的考核工作，考核合格則給予其相應(yīng)的學(xué)分，而考核不通過者則可以參與該課程的下一輪學(xué)習(xí)繼續(xù)參加考核，解決好慕課課程的“學(xué)分化”問題能從很大程度上激勵起大學(xué)生參加慕課課程學(xué)習(xí)的興趣并提升自己的英語水平。

參考文獻(xiàn)：

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[2]霍紅、劉妍， 慕課背景下高職英語教學(xué)改革初探[J]，職業(yè)技術(shù)教育，2014-3

篇9

[關(guān)鍵詞] 民辦高校；MOOC教育；實踐策略

[中圖分類號] G642

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A

[文章編號] 1671-5918（2016）01-0084-02

doi：10.3969/j.issn.1671-5918.2016.01.039

[本刊網(wǎng)址] http：//

一、引言

MOOC――大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開放課程（Massive Open OnlineCourses）的英文縮寫（有音譯為“慕課”），這是一個誕生不久的詞匯，也是一個使用和搜索頻率極高的詞匯。MOOC課程采用在線的方式來實現(xiàn)課程的學(xué)習(xí)、互動、共享和測試。近年來，這種對傳統(tǒng)高等教育模式和產(chǎn)業(yè)的顛覆性模式創(chuàng)新受到了教育界的高度關(guān)注，其前所未有的開放新、透明性和優(yōu)質(zhì)教育資源的易獲得性都對傳統(tǒng)教育有著劇烈的沖擊。繼國外主流大學(xué)相繼推出MOOC課程后，我國國內(nèi)的清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等知名高校也制作了自己的慕課課程。然而作為一股不容小覷的教育力量，民辦高校卻鮮有參與慕課的實施。

二、MOOC課程介紹

MOOC這一概念是2008年在加拿大首次提出的。在形式上，MOOC與一些電視臺推出的教育系列節(jié)目類似，例如江西教育電視臺推出的《高中新課程名師導(dǎo)學(xué)》，中國教育電視臺推出的《現(xiàn)代幼兒英語》，以及陜西電視臺推出的養(yǎng)生類講座節(jié)目。到目前為止，世界上已形成了三大主流MOOC教育平臺，它們是Coursera，edX與Udacity。Coursera（）是2012年斯坦福的兩位教授發(fā)起的，根據(jù)其網(wǎng)站的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2014年6月11日，已有109所大學(xué)加入其中，向來自全世界的800多萬名學(xué)習(xí)者提供669門課程。目前，Coursera可以向經(jīng)過簽名認(rèn)證并順利完成課程的學(xué)習(xí)者頒發(fā)證書；EdX（ ）成立于2012年5月，截至2014年6月11日，edX已經(jīng)與47所大學(xué)建立了合作關(guān)系，并推出了175門課程。與此同時，EdX還可向?qū)W習(xí)者提供三種書；Udacity（）成立于2012年1月，由斯坦福大學(xué)教授發(fā)起并投資成立，目前已可以將學(xué)習(xí)者的簡歷和成績發(fā)給其眾多合作公司。

繼國外幾大慕課平臺之后，清華大學(xué)的“學(xué)堂在線”、上海交通大學(xué)的“好大學(xué)在線”、深圳大學(xué)致力推動的“優(yōu)課”聯(lián)盟（UOOC）等中文慕課平臺相繼上線。2013年7月，上海交通大學(xué)聯(lián)合北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)等12所著名高校建立中國“慕課”，旨在建設(shè)跨校聯(lián)合輔修專業(yè)培養(yǎng)模式的互聯(lián)網(wǎng)在線開放教育平臺，這一舉動引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，相關(guān)專家、學(xué)者也就在線教育的建設(shè)和發(fā)展進(jìn)行了深入的討論。

總的來說，MOOC的研究緊追MOOC的實踐的腳步。在中國，MOOC的研究和實踐正在如火如荼的進(jìn)行著，但也存在著不足，存在著可以繼續(xù)提升的空間。首先，從本研究所搜集到的文獻(xiàn)數(shù)量來看，相較于國外的相關(guān)學(xué)術(shù)論文數(shù)量，國內(nèi)的研究還有很大的上升空間。其次，MOOC相關(guān)的實踐著和研究者一開始就集中在高校，而且大部分都在知名大學(xué)，保證了研究成果的學(xué)術(shù)水準(zhǔn)，使得相關(guān)研究從一開始就比較規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)，卻也限制了其相關(guān)研究與實踐的視野。

三、國內(nèi)民辦高校介紹

我國民辦教育建立的最初時間是20世紀(jì)80年代，經(jīng)歷了國家限制、鼓勵與大力支持的過程并逐漸發(fā)展起來。在辦學(xué)條件、辦學(xué)層次以及規(guī)模等一系列方面都取得了非常大的成績，逐漸成為了高等教育事業(yè)中的重要組成部分。在取得傲人成績的同時，民辦高校也存在著各種問題。首先，隨著高考生源的逐年減少，民辦高校陷入短期膨脹后的低谷期，民辦高校普遍面臨著史無前例的“生源荒”；其次，民辦高校在遭遇外部生存壓力的同時，也暴露出內(nèi)部經(jīng)費(fèi)來源不足、師資整體水平和梯隊素質(zhì)不高、管理模式僵化等多方面的問題。原本是民辦學(xué)校應(yīng)該具有的包括體制機(jī)制靈活、改革先行等比較優(yōu)勢逐步喪失，導(dǎo)致特色缺失，同質(zhì)化嚴(yán)重，缺乏與公辦高校同步整體水平的全面提升的核心競爭力。這在某種程度上預(yù)示著民辦高校的生存危機(jī)。

除此之外，民辦高校學(xué)生特點(diǎn)也不容忽視。不可否認(rèn)，民辦高校學(xué)生有其自身優(yōu)勢?；诿褶k高校的辦學(xué)特色是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，他們中大多數(shù)的人生價值取向積極務(wù)實，現(xiàn)實性功利性比較突出，技能特長優(yōu)勢明顯，有較強(qiáng)的表現(xiàn)欲望和奉獻(xiàn)精神等。其薄弱之處也不容忽視。大部分學(xué)生是高中學(xué)習(xí)成績不理想的應(yīng)屆畢業(yè)生，也有一部分是高考落榜生，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)勁頭不足，容易受外界事物影響，自主學(xué)習(xí)和自我約束能力缺乏。加之就業(yè)形勢的緊張，導(dǎo)致很多學(xué)生對自身發(fā)展方向不明確，對未來缺乏信心。

四、民辦高校實施MOOC教育成為必然趨勢

MOOC的興起打破了“名校的圍墻”，具備傳統(tǒng)教育模式所不具備的優(yōu)勢。例如教育模式的靈活性，優(yōu)質(zhì)教育資源的公平共享和有利于適應(yīng)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)要求，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)等。正如《中國青年報》所刊，“MOOC將炸開大學(xué)的圍墻，炸醒昏昏欲睡的課堂，把老師和學(xué)生炸到世界幾百年來最深刻的教育變革浪潮中去跳舞”，并稱這場將于變革為“MOOC風(fēng)暴”。從我國國內(nèi)民辦教育的種種特點(diǎn)出發(fā)，改革迫在眉睫，MOOC教育模式的推行成為必行之路。

首先，MOOC的基本特色之一就是“大規(guī)模”，只要會基本的互聯(lián)網(wǎng)操作就可以申請知名大學(xué)的在線課程。斯坦福大學(xué)在2011年開設(shè)的《人工智能導(dǎo)論》是最成功的范例之一。據(jù)統(tǒng)計，全球有來自209個國家的16萬人注冊了這門課程，并有2.3萬人完成整個課程學(xué)習(xí)并收到了成績單。這與民辦教育招生對象的社會性這一基本理念是完全符合的。民辦高校多數(shù)實行“寬進(jìn)嚴(yán)出”的原則，廣泛招收學(xué)習(xí)成績不太理想的高中應(yīng)屆畢業(yè)生和高考落榜生，范圍廣，社會性強(qiáng)。

其次，MOOC以網(wǎng)絡(luò)作為教育平臺，使教育不再僅僅被動依附大學(xué)這個平臺與學(xué)生互動。從理論上講，一個好的教師可能不一定需要任職于大學(xué)或者教育機(jī)構(gòu)，在社會各領(lǐng)域有一定造詣的人都可以利用MOOC平臺來傳授知識。而民辦高校更是有承辦學(xué)校的動態(tài)性這一特點(diǎn)。

最后，由于MOOC教育的實施，通過大學(xué)培養(yǎng)和評價人才的單維模式可能被包括在線自主學(xué)習(xí)在內(nèi)的多源培養(yǎng)和多維評價模式取代，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好，專業(yè)特長自主選擇課程，學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性增強(qiáng)，學(xué)習(xí)的積極性必然顯著提高。而自主辦學(xué)的特色性決定這一培養(yǎng)模式在民辦高校更容易開展。

五、MOOC課程實踐與對策

MOOC建設(shè)需要大量人力、物力和財力投入，同時不同學(xué)校在課程領(lǐng)域也存在不同的優(yōu)勢和薄弱方面。我們必須統(tǒng)籌利用校內(nèi)外優(yōu)勢資源，既需要“大膽創(chuàng)新”，也需要“謹(jǐn)慎權(quán)衡”，確保教育資源高效利用。在MOOC課程在民辦高校的實踐方面，本人提出以下幾點(diǎn)，希望起到拋磚引玉的作用。

（一）認(rèn)準(zhǔn)優(yōu)勢，做好設(shè)計。設(shè)計是基礎(chǔ)，精心的教學(xué)設(shè)計是MOOC教學(xué)順利實施的根本前提。因此，實施者必須對課程有一個全面的認(rèn)識，確定自身的優(yōu)勢教學(xué)科目。并規(guī)劃好課程的內(nèi)容，講授、組織形式。民辦高校普遍擁有自己的優(yōu)勢學(xué)科，從優(yōu)勢學(xué)科出發(fā)，組織優(yōu)秀教師對課程做全面的規(guī)劃，構(gòu)建合理的教學(xué)體系。

（二）利用網(wǎng)絡(luò)平臺，提高學(xué)生學(xué)習(xí)投入度。教師要創(chuàng)建知識體系全面又操作簡單的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，充分發(fā)揮平臺優(yōu)勢，為學(xué)生提供教學(xué)課件資料，布置作業(yè)，預(yù)設(shè)話題討論等，使這個平臺成為學(xué)習(xí)的好助手。這就要求教師打造學(xué)習(xí)空間，不斷更新調(diào)整空間內(nèi)容，不斷建設(shè)升級。

（三）建設(shè)MOOC學(xué)習(xí)論壇，促進(jìn)社會性互動學(xué)習(xí)。通過論壇，學(xué)習(xí)者之間可以交流學(xué)習(xí)心得體會，答疑解惑，調(diào)動學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

（四）加強(qiáng)管理，完善評價體質(zhì)。完全的自主性學(xué)習(xí)需要一個隱性的管理體系來約束，例如網(wǎng)絡(luò)討論的參與，作業(yè)的完成情況，在線學(xué)習(xí)時間的約束以及評價體質(zhì)的合理。

西安翻譯學(xué)院以培養(yǎng)復(fù)合型人才為樹人目標(biāo)，實施“外語+專業(yè)+現(xiàn)代化技能”和“專業(yè)+外語+現(xiàn)代化技能”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的應(yīng)用型高級專門人才。在MOOC教育的實施上，西安翻譯學(xué)院也做了許多嘗試。在我校圖書館網(wǎng)頁常用資料庫中就有MOOC課程。這些課程包括世界三大主流MOOC平臺，Coursera，edX和Udacity，網(wǎng)易公開課，北京大學(xué)公開課、CCTV央視網(wǎng)中國公開課等數(shù)十個MOOC平臺，只需要簡單的注冊就可以直接在線學(xué)習(xí)，平臺也會定期向注冊郵箱中發(fā)送郵件來督促學(xué)習(xí)。但是這樣的學(xué)習(xí)模式還沒有在學(xué)校推廣，學(xué)校也只是引進(jìn)國內(nèi)外知名的MOOC課程，沒有自己的優(yōu)勢MOOC課程，因此，創(chuàng)立具備學(xué)院特色的優(yōu)質(zhì)MOOC課程是急需解決的問題之一。

六、對MOOC教育的再思考

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信息素養(yǎng)是信息化時代每個人必須掌握的基本技能。我國高等學(xué)校的信息素養(yǎng)教育工作是從上世紀(jì)80年代后期開始的，多數(shù)以開設(shè)公共基礎(chǔ)選修課“文獻(xiàn)檢索與利用”的形式進(jìn)行。近年來，部分高校逐步嘗試開設(shè)專門的信息素養(yǎng)課程。但在信息化時代，這些課程無論從形式上看還是內(nèi)容上看，都無法適應(yīng)時展的需要，也不能滿足大學(xué)生對信息資源獲取與利用以及提升信息素養(yǎng)的需求。慕課（MOOC）是近年來在世界范圍內(nèi)飛速發(fā)展的一種基于互聯(lián)網(wǎng)的全新課程教育模式，伴隨著國內(nèi)外高校開設(shè)慕課熱潮的掀起，慕課時代即將到來。在這一背景下，高校圖書館必須抓住機(jī)遇，適應(yīng)新的學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)，積極參與慕課進(jìn)程，從而探索一套與慕課時代相適應(yīng)的新型信息素養(yǎng)教育與服務(wù)體系。

1慕課概述

1.1慕課的含義與特點(diǎn)

慕課是大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（MassiveOpenOn-lineCourses）的簡稱，國內(nèi)稱“慕課”，是一種面向所有公眾的免費(fèi)開放式網(wǎng)絡(luò)課程，它除了可以提供各種互動視頻教學(xué)資源外，還可以實現(xiàn)在線答題和為師生提供各種互動交流。慕課這一概念最初由加拿大學(xué)者戴夫•科米爾和布萊恩•亞歷山大提出。與傳統(tǒng)教育方式相比，慕課有下列特點(diǎn)：①大規(guī)模性。在服務(wù)器容量和網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠的條件下，參與慕課學(xué)習(xí)的人數(shù)不受限制。②開放性。只需連接到互聯(lián)網(wǎng)，地球上任何人都能免費(fèi)參與各種高品質(zhì)在線課程的學(xué)習(xí)，不受時間和空間的限制。③互動性。學(xué)習(xí)者可以與教師及選擇這門課程的來自全球任何一個地方的同學(xué)進(jìn)行互動交流，分享觀點(diǎn)，完成作業(yè)，參加考試，獲得分?jǐn)?shù)，最終拿到相應(yīng)證書。

1.2慕課發(fā)展?fàn)顩r

在短短4年多的時間里，慕課以驚人的速度在全球推廣與發(fā)展。2011年，全球有超過16萬人通過美國斯坦福大學(xué)的慕課平臺Udacity參與了賽巴斯汀•索恩和彼得•諾威格教授開設(shè)的人工智能導(dǎo)論課程，慕課實現(xiàn)了第一次重大突破。2012年4月，斯坦福大學(xué)又推出了名為Coursera的學(xué)習(xí)網(wǎng)站，目前該網(wǎng)站與世界108所名校建立了合作伙伴關(guān)系，有超過750萬人在該網(wǎng)站注冊學(xué)習(xí)660余門課程。2012年5月，美國麻省理工大學(xué)和哈佛大學(xué)聯(lián)手創(chuàng)建了edX平臺，該平臺以配合學(xué)校教育教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量和推廣網(wǎng)絡(luò)在線教育為目的，收到了較好的效果。目前，Coursera、Udacity和edX這三大平臺已成為美國最主要的慕課網(wǎng)絡(luò)在線課程提供商。其中以Coursera的影響最大。與此同時，歐盟和英國也在抓緊推進(jìn)慕課進(jìn)程。2012年12月，在英國文化委員會的支持下，英國開放大學(xué)攜手其國內(nèi)10多所高校建立了一個大型慕課平臺，取名為FutureLearn，截至2015年4月，該平臺已擁有來自全球30多所合作院校，覆蓋近200個國家和地區(qū)。2013年4月，由歐洲國家聯(lián)合推出的慕課網(wǎng)站OpenupED正式運(yùn)行，免費(fèi)傳授涉及不同學(xué)科的約40門課程，并且提供12種不同語言的版本。2013年是我國慕課的全面啟動年。國內(nèi)高校紛紛啟動了慕課平臺和課程聯(lián)盟建設(shè)的進(jìn)程，推動了國內(nèi)慕課運(yùn)動加速開展。5月，北京大學(xué)和清華大學(xué)加盟了美國的edX平臺；7月，復(fù)旦大學(xué)和上海交通大學(xué)加盟了美國的Coursera平臺；隨后，北京大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)等10多所高校組成在線課程共享聯(lián)盟。在高校紛紛加盟國際各個知名慕課平臺前，國內(nèi)已有不少機(jī)構(gòu)開始從事開放課程教育活動，如網(wǎng)易公開課、新浪公開課以及廣東省中心圖書館開辦的網(wǎng)上學(xué)習(xí)中心等。

2慕課對高校信息素養(yǎng)教育的影響

2.1促進(jìn)信息技術(shù)與高等教育的深度融合

高等教育要實現(xiàn)現(xiàn)代化，最重要的一點(diǎn)就是要用先進(jìn)的信息技術(shù)武裝高等教育的每一個環(huán)節(jié)，靠技術(shù)進(jìn)步帶動教育教學(xué)模式的變革，使知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)培養(yǎng)，從而實現(xiàn)教育理念與教育技術(shù)的相互促進(jìn)與協(xié)同發(fā)展，并由此促進(jìn)教育方法的創(chuàng)新和教育質(zhì)量的提高。隨著信息時代的到來，如何從每天產(chǎn)生的海量信息中篩選出有價值的信息，用于開展學(xué)習(xí)與創(chuàng)新，已成為當(dāng)代大學(xué)生必須具備的基本能力。這種能力不能僅僅局限于瀏覽帖子、搜索網(wǎng)頁、下載文件，而應(yīng)是能綜合使用各種信息平臺和檢索方法，精準(zhǔn)快捷地獲取其所需信息，經(jīng)過有效的整理、吸收后，能運(yùn)用這些信息轉(zhuǎn)化為自身的綜合素養(yǎng)，用于解決各類復(fù)雜現(xiàn)實問題的技能?！都~約時報》稱2012年為“慕課元年”。這一年，慕課如排山倒海之勢，迅速席卷全球，使每一所高等院校都不得不去認(rèn)真研究和應(yīng)對。慕課的發(fā)展是開放性教育理念在教育領(lǐng)域發(fā)展創(chuàng)新的結(jié)果。它拋開了年齡、經(jīng)濟(jì)及地域的限制，任何人都可以通過網(wǎng)絡(luò)免費(fèi)接受高水平的高等教育。這些變化預(yù)示著全球高等教育領(lǐng)域即將面臨一系列重大變革，它將顛覆傳統(tǒng)的教育模式，促進(jìn)信息技術(shù)與高等教育的深度融合，使學(xué)習(xí)變得更加主動、便捷、高效，更加尊重個性化，促進(jìn)高等教育現(xiàn)代化的實現(xiàn)。所以，慕課在一定意義上代表了高等教育當(dāng)今最前沿的發(fā)展趨勢。

2.2帶來信息素養(yǎng)學(xué)習(xí)方式的巨大變革

目前，高校主要通過課堂教學(xué)、課外輔導(dǎo)、實踐操作等幾種途徑對大學(xué)生開展信息素養(yǎng)教育。慕課的特性可為信息素養(yǎng)教育課程提供諸多有利條件。首先，慕課的交互性可以大大增強(qiáng)信息素養(yǎng)教育課程的教學(xué)效果。與以往的面授課程相比，慕課的形式多樣，內(nèi)容豐富，互動性強(qiáng)，可以在課程中穿插各種模擬檢索操作練習(xí)，這些練習(xí)既能通過實踐操作幫助學(xué)生充分理解和鞏固所學(xué)的內(nèi)容，達(dá)到知行統(tǒng)一，又能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。其次，慕課的大容量和開放性有利于面向在校學(xué)生和社會公眾同時開設(shè)信息素養(yǎng)課程，可大大緩解教育資源不足的壓力，提高信息素養(yǎng)教育的效率，為更多的人提供了提升信息素養(yǎng)的機(jī)會，使高校的優(yōu)質(zhì)教育資源得到充分利用。再次，慕課的靈活性非常有利于模塊化教學(xué)。不同專業(yè)的學(xué)生對信息素養(yǎng)教育的需求是有差異的，慕課可將學(xué)習(xí)內(nèi)容按學(xué)科劃分為若干模塊，滿足各個學(xué)科門類的需要。利用慕課的靈活性，還可隨時增加一些模塊，方便任課教師嵌入其中開展教學(xué)。最后，慕課的互動性為課程學(xué)習(xí)過程中多方的互動和交流創(chuàng)造了有利條件，不僅師生之間可以互動，學(xué)生之間也可以互動。選擇同一門課程的學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下，就某一個問題或操作開展討論，促進(jìn)相互學(xué)習(xí)，引導(dǎo)、促進(jìn)學(xué)生更加積極地學(xué)習(xí)與思考。

2.3強(qiáng)化高校圖書館在信息素養(yǎng)教育中的角色

慕課時代，高校圖書館在信息素養(yǎng)教育方面將扮演更重要的角色。與國外知名大學(xué)相比，我國高校圖書館在應(yīng)對慕課方面的行動與實踐顯得有些滯后，如何通過推廣宣傳，讓更多的大學(xué)生了解、熟悉，進(jìn)而注冊、使用慕課，高校圖書館還有很大的服務(wù)空間可以挖掘。面對慕課時代，高校圖書館應(yīng)順應(yīng)時展的需要，積極轉(zhuǎn)變角色，改進(jìn)傳統(tǒng)的信息素養(yǎng)教育模式。一方面，按照慕課發(fā)展的現(xiàn)狀和未來趨勢，雖然信息導(dǎo)航、搜索引擎和各種檢索技術(shù)也會隨之不斷更新，但教師的引導(dǎo)壓力也會不斷加重，圖書館館員可以在整個慕課課程中對大學(xué)生進(jìn)行更多的信息應(yīng)用及技術(shù)方面的指導(dǎo)；另一方面，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)的高速發(fā)展，信息與知識也在以驚人的速度更新，半衰期將變得越來越短，人們只有養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣才不會被時代淘汰。信息素養(yǎng)就是終身學(xué)習(xí)的一項基礎(chǔ)能力，高校圖書館可以把慕課作為向在校大學(xué)生和社會人士提供終身教育平臺，為他們持續(xù)終身學(xué)習(xí)提供幫助。

3基于慕課的高校信息素養(yǎng)教育內(nèi)容與途徑

3.1信息素養(yǎng)教育內(nèi)容

筆者認(rèn)為，在慕課背景下，高校圖書館信息素養(yǎng)教育的內(nèi)容主要應(yīng)包括以下幾個方面：3.1.1信息素養(yǎng)的慕課意識教育盡管“信息素養(yǎng)”這一概念已被越來越多的大學(xué)生所熟知和了解，但隨著慕課時代的到來，培養(yǎng)大學(xué)生的慕課基本意識已刻不容緩。因為這是慕課信息素養(yǎng)教育的基礎(chǔ)階段，也是最重要的階段。這類教育應(yīng)以理論教育或討論為主，要讓大學(xué)生了解慕課的重要意義與發(fā)展趨勢，提高他們使用慕課的自覺程度，加強(qiáng)信息分析的意識和辨別力，明白慕課能干什么、使用慕課的基本道德規(guī)范是什么、慕課隱私如何保護(hù)，等等。3.1.2信息素養(yǎng)的慕課技能教育對于慕課時代的大學(xué)生來說，慕課課程將是與傳統(tǒng)教師課堂講授并列的學(xué)習(xí)選擇模式，學(xué)生對慕課的運(yùn)用能力將在很大程度上決定著他們的學(xué)習(xí)水平。因此，必須對大學(xué)生進(jìn)行慕課的技能教育，教會他們對慕課課程信息的辨別、篩選、整理和分析的技能。這一階段的教育應(yīng)以理論學(xué)習(xí)與實踐訓(xùn)練相結(jié)合的形式進(jìn)行，可通過線上線下相結(jié)合的混合式學(xué)習(xí)與教育方式，將兩者的優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合起來，實現(xiàn)教育效果的最優(yōu)化。3.3.3信息素養(yǎng)的慕課應(yīng)用教育實現(xiàn)大學(xué)生對慕課的靈活應(yīng)用是高校圖書館開展信息素養(yǎng)教育的最終目標(biāo)與追求。在對大學(xué)生進(jìn)行信息素養(yǎng)教育的過程中，高校圖書館應(yīng)在慕課相關(guān)信息意識教育和技能教育的基礎(chǔ)上，為大學(xué)生靈活應(yīng)用慕課提供平臺和機(jī)會，讓他們學(xué)會通過慕課課程的學(xué)習(xí)或交流去解決實際問題，具備開闊的信息視野?？蓢L試將圖書館館員的信息服務(wù)嵌入到大學(xué)生的日常信息需求環(huán)境中，為他們的慕課應(yīng)用提供參考建議、個性化指導(dǎo)和幫助，以提升學(xué)生的慕課應(yīng)用水平。

3.2信息素養(yǎng)教育途徑