計算機科學研究方向精選(九篇)

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第1篇：計算機科學研究方向范文

1研究方向

到2007年底，每秒鐘能進行1000萬億次浮點運算的超級計算機將要問世，這是計算機科學家的最新杰作！但是，即便是如此強大的超級計算機，目前還無法實現人腦能夠輕而易舉完成的許多感知信息處理任務。例如，在混雜的車站里辨認熟人面孔、在熱鬧的晚宴里同朋友自由交談、在國際會議上嫻熟地用外語與各國同行討論研究成果，等。因此，為了建立計算機與人更加友好、自然的用戶界面，我們必須創建新的智能計算理論與方法。我們認為將計算機科學與腦科學相結合，研究仿腦計算理論與模型將是通向這一終極目標的一條理想之路?！吧虾＝煌ù髮W-微軟智能計算及智能系統實驗室”的主要研究目標就是為了突破傳統數字計算機在智能信息處理的瓶頸，聯合實驗室匯集了上海交通大學計算機科學與工程系、自動化系和電子工程系的相關領域的10余名教授、副教授，擬在下列方向開展合作研究：

仿腦計算理論與模型

超并列機器學習理論與算法

基于人類視覺信息處理的計算機視覺理論與方法

腦-計算機接口技術

機器人技術

多媒體信息獲取技術

無縫媒體通訊技術

這里需要強調的是，微軟亞洲研究院湯曉鷗博士為聯合實驗室研究方向的確定和研究課題的篩選作出了重要貢獻。湯曉鷗博士在聯合實驗室成立之初，就來上海交通大學為我們作了一場精彩的學術報告，不僅介紹了微軟亞洲研究院在計算機視覺領域最新的研究成果，而且為我們的學生詳細介紹了如何腳踏實地、一步一步地開展高水平的科學研究，使同學們受益匪淺。自聯合實驗室成立以來，微軟亞洲研究院的多名國際知名專家來上海交通大學講學，他們是“深藍項目”之父許峰雄博士、系統結構專家張崢博士和自然語言處理專家周明博士。

2006年度微軟亞洲研究院資助了聯合實驗室在機器學習、機器人和多媒體通信三個方向的研究課題，具體內容如表1所示。

2研究成果

聯合實驗室成立一年多來，取得了多項創新性的研究成果，已在國內外學術刊物和會議上30余篇。由于篇幅限制，下面僅對部分成果作簡要介紹。

(1) 超并列機器學習理論與算法

上海交通大學計算機科學與工程系呂寶糧教授在仿腦計算、機器學習和腦-計算機接口等方向與微軟亞洲研究院系統結構組、文本組和圖像組有著密切的合作與交流，他們共同致力于研究大規模分布式超并列機器學習理論與算法，并將其研究成果應用于人臉識別、自然語言處理、生物信息學和腦-計算機接口等領域。在此期間共同進行博士和碩士研究生以及本科生的培養，聯合發表學術論文。與微軟研究院的文本組、圖像組和機器學習組定期交流和選派學生實習。通過雙方真誠的合作，智能信息處理方向已有2名博士生和5名碩士順利通過答辯。目前上海交通大學有1名博士后、3名博士生、5名碩士生和4名ACM班的本科三年級學生投入到合作研究課題中，來自微軟亞洲研究院的1名優秀青年員工在機器學習方向作為博士生進行聯合培養。

(2) 無縫媒體通訊技術

上海交通大學電子工程系熊紅凱副教授在無縫媒體通信方向，與微軟亞洲研究院網絡多媒體IM組已經進行了多年的合作研究，他們共同致力于無縫媒體通信的良好遠景，主要研究視頻信號多元化智能處理與傳輸，工作包括可伸縮視頻編碼、分布式視頻編碼、網絡編碼，等。微軟研究院IM組吳楓等研究人員與他們在此期間共同進行博士和碩士研究生的培養，支持他們參與國際技術標準MPEG-21和JVT的制訂，聯合提交技術提案和發表學術論文。

通過合作研究，媒體通信方向已有2名博士生、3名碩士生順利畢業；目前上海交通大學在此方向有2名博士生、4名碩士生投入到合作課題中；微軟亞洲研究院有2名優秀員工在媒體通信方向作為博士生進行聯合培養，實現一體化技術合作。合作研究的積累，使得該團隊獲得了2005年和2006年度國家自然科學基金面上和重點項目的相關課題資助。另外，2007年獲得了國家“十一五”863計劃專題。

(3) 移動機器人的視覺定位技術

服務機器人是一個新興的快速發展的研究領域。服務機器人的首要問題是其必須在執行任務中應付復雜的環境。復雜環境中的目標定位技術成為其中一項挑戰性課題。

項目組提出了一種新的單目攝像頭實時定位算法，可以實時計算攝像頭的三維運動軌跡。該算法基于視覺路標，集成了目標識別、特征跟蹤和3D定位算法。其核心思想是：識別場景中的視覺路標，并主動跟蹤匹配特征點，計算攝像機的3D運動軌跡。為了提高算法實時性，相對耗時的目標識別模塊只在初始化時尋找和識別路標，接著跟蹤算子跟蹤匹配特征點，轉入實時跟蹤過程，同時輸出3D軌跡。

實驗表明，結合目標識別、跟蹤和3D定位，本文算法可以主動發現和實時跟蹤感興趣目標，對于普通PC和USB攝像頭，能以30幀/s跟蹤運動目標。3D定位也有較好的精度，準確跟蹤時，定位誤差一般在5cm之內。此外由于每幀都單獨計算位姿，因此不存在累積誤差，目標丟失后也能快速被識別和跟蹤。

3人才培養

聯合實驗室成立伊始，雙方就將人才培養作為合作的重中之重，經過雙方的共同努力和友好合作，在一年多的時間里，已經實施了下列三個具有特色人才培養項目。

(1) 博士生聯合培養項目

上海交通大學與微軟亞洲研究院的博士生聯合培養項目是實驗室在人才培養方面的合作亮點。該項目主要包含兩方面的內容，一方面上海交通大學聘用微軟亞洲研究院的資深研究員為上海交通大學博士生導師并與上海交通大學的教授一起聯合指導博士研究生；另一方面微軟亞洲研究院選派具有碩士學位的優秀員工到上海交通大學攻讀博士學位。目前有六位微軟研究員被聘為上海交通大學客座教授，其中沈向洋博士、洪小文博士、張崢博士、宋歌平博士和湯曉鷗博士為博士生導師。2006年4月微軟亞洲研究院選送了六位優秀青年員工來上海交通大學攻讀博士學位，這些博士生首先在上海交通大學完成學位課程的學習，之后他們將在上海交通大學導師的指導下在微軟亞洲研究院進行博士學位論文的研究工作。這六名博士生的導師分別是上海交通大學計算機科學與工程系的張申生教授、俞勇教授和呂寶糧教授；電子工程系的張文軍教授和孫軍教授。博士生聯合培養項目的實施，既是微軟亞洲研究院對優秀青年員工繼續發展的支持和鼓勵，同時通過雙方深入的交流，將微軟亞洲研究院的研究理念和企業需求帶到上海交通大學，為雙方的共同發展作出了貢獻。

(2) 卡內基?梅隆大學聯合人才培養項目

微軟亞洲研究院聯手上海交通大學和美國卡內基?梅隆大學聯合培養高素質人才。根據“卡內基?梅隆大學-上海交通大學-微軟亞洲研究院”三方達成的協議，上海交通大學、卡內基?梅隆大學每年將互換5名優秀本科學生進行為期一學期的學習，在兩校學習之后，這些學生將到微軟亞洲研究院進行為期三個月的實習，其間他們將參與實際項目的研發工作。這一“產學研”跨國合作的模式，將為中國培養高素質的“IT國際人”提供一種有效的便捷渠道。到目前為止，上海交通大學電子信息與電氣工程學院經過嚴格挑選，已選派了十多位優秀的本科生去卡內基?梅隆大學電子與計算機工程系學習，這些學生分別來自計算機科學與工程系、自動化系和電子工程系?？▋然?梅隆大學也已選派了多名交換生來上海交通大學和微軟亞洲研究院學習和實習。經過三方的聯合培養，不僅拓寬了學生的視野，而且進一步提升了學生的綜合素質。在參加該項目的學生中，有的同學已在本領域高水平的國際雜志和會議上發表了多篇學術論文。此外隨著三方合作的進一步深入和上海交通大學國際化辦學的進一步深化，將會使上海交通大學更多的本科生同學有機會親密接觸世界知名學府和研究院。

第2篇：計算機科學研究方向范文

1辦學理念

我系的辦學理念是“營造創新氛圍，強化優質人才培養”，具體從培養目標、課程設置、實踐與創新能力、優質人才培養4個方面體現。

1.1培養目標

我系本科階段的培養目標是：培養具有優秀綜合素質和通識型知識結構，具有系統扎實的基礎理論、專業基礎理論和現代專業知識，并且具有卓越的實踐能力和創新能力的計算機科學與技術專業人才。畢業后能從事該領域的科學研究、技術開發、教學及管理等工作。

最近制訂的本科培養方案是充分吸取了國際上計算機本科教學的最新的權威性研究成果，對課程設置及知識結構和知識點等方面進行了動態調整，注重素質教育，加強基礎，拓寬專業面。除了清華大學信息科學與技術學院的平臺課程以及數學、物理基礎課程外，我系還設有程序設計基礎、離散數學、形式語言與自動機、編譯原理、計算機原理、計算機系統結構、計算機網絡、操作系統、軟件工程等專業基礎課，并提供了豐富的專業選修課。

1.2課程設置

我系的課程設置強調加強基礎、拓寬專業面、注重素質教育。目前的培養方案參照國際計算機教程的進展，除了滿足信息科學與技術學院平臺課程學分的要求，數學、物理基礎課程占整個計劃的24%，同時動態調整專業基礎及核心課程(程序設計基礎、離散數學、形式語言與自動機、編譯原理、計算機組成原理、計算機系統結構、計算機網絡、操作系統、軟件工程)，及時更新專業選修課程。

1.3實踐教學

我系在對學生進行培養的全過程中，注重實踐與科技創新能力的培養，注重計算機硬件與軟件以及計算機應用的全面訓練，強調科學理論與實際應用的相互結合，努力造就適應研究、設計和應用開發的“復合型”人才。我系擁有優越的實驗環境和國家計算機實驗教學示范中心，為每位同學提供了充足的專業訓練與實踐的機會。

1.4優質人才培養

信息時代的很多領域都需要專業的計算機人才，他們不是一般的計算機使用者，也不是僅僅把計算機當作一種工具，他們所要從事的工作是研究、設計和開發各種各樣的計算機硬件和軟件，發明和創造滿足用戶進一步需要的計算機新技術，面對和解決計算機科學發展過程中所面臨的各種問題和挑戰。因此，我系在時展的洪流中承擔著培養優質人才的重任。我系有計劃地本、碩、博統籌考慮培養計劃與課程設置，學生在大四的時候可以選修研究生的課程，優秀的苗子可以在導師指導下提前選修研究生課程。

2創新氛圍的營造

如何營造創新氛圍，為優質人才的培養提供良好的環境，是我系近年來在教學上的工作重點。我們主要抓了課程設置、實踐環節、國際交流和名師指導這4件事情。

2.1新生研討課與專題討論課

我系在計算機系統結構、計算機軟件與理論、計算機應用三個二級學科上有著非常強的科研能力，也取得了非常顯著的科研成果，我系教師將這些最新的科研成果，科研動態有效地融入課堂，不斷動態高速計劃，更新課程內容。從新生入學，我系開設了一系列新生研討課，包括“下一代互聯網”、“虛擬世界與未來電子游戲”和“計算基因組分析”等等。使得新生有機會與大師面對面地交流。

在專業課程中，我系教師將最新的科研成果介紹給學生，為高年級學生開設了一系列的專題研討課，拓展了學生的思路和眼界。這些專題研討課包括“網格計算”、“媒體計算”和“高性能計算前沿技術”等等。另外，我系也針對數據工程、大規模集成電路設計、普適計算、智能信息處理、可信計算、計算機安全等熱門研究方向更新了相關課程的內容。

2.2實踐環節

從課堂教學的角度來講，我系的大部分課程在課內經常通過大作業、實驗等方式強化學習效果，而在課外則開展SRT(Student Research Training: 學生研究訓練)計劃，即學習優秀的學生可以提出自己的創意及項目，學校批準后選派教師給以指導并賦予一定的經費支持(某些項目可與相關課程相配合，還可以與相關的國際大學生競賽相銜接)。同時，我系在本科三年級末精心設置了一個為時五周的“專業實踐”，由教師給定一個設計目標(帶有一定的趣味性和競技性)，學生則需綜合運用學過的各種軟硬件知識，自行完成實踐任務，進一步提高學生的動手能力以及分析問題、解決問題的能力。在“專業實踐”課程之后，為提高學生設計、實現大型、復雜的計算機軟件的能力，在大四的第一學期開設了“專題訓練”課程?！皩ｎ}訓練”系列課程主要針對大型軟件，如網絡協議、操作系統、數據庫系統和編譯器等進行專門的軟件系統設計、編程實現和實驗分析等實踐訓練。畢業前，學生必須全時進行半年的“綜合論文訓練”，所做課題均來自實際的科研項目，使學生在實際工作中得到全面鍛煉。

從我系研究生入學的角度來講，我系有很大一部分本科生能夠直接免試進入研究生階段的學習。而通過上述各個實踐環節，可以使學生盡早地接觸到科學研究項目，有效地做到了研究生與本科生培養的銜接。

2.3國際交流

我系每年都有大量的本科生參與到學?；蛟合到M織的國際交換生項目當中，開拓了學生的國際視野。組織學生參加由美國計算機協會于1977年發起并組織的ACM國際大學生程序設計競賽(簡稱ACM/ICPC)和國際信息學奧林匹克競賽(International Olympiad in Informatics，簡稱IOI)是我系固定的國際交流活動。除此以外，我系還鼓勵本科生參加RoboCup世界比賽、TREC評測和TRECVID評測活動，組織并參與加拿大程序設計比賽(CCC)以及其他各種豐富多彩的國際交流活動。

2.4名師指導

我系一直鼓勵教學名師和學術大師上講臺給學生講課，并要求導師在實踐環節中親自指導學生的科研活動。同時，我們對那些“天才”學生開辟了綠色通道，清華大學“軟件科學實驗班”的設立就是其中的一條通道。

第3篇：計算機科學研究方向范文

關鍵詞：DNA計算；計算模型；DNA計算發展前景

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)04-0920-02

Analysis DNA Computing and its Development

XIAO Zhen-nan1, JIANG Han-yang1,2,WANG Xiang-wen1

(1.Department of Computer Science and Technology, Hunan Technological and Economic Vocational College, Hengyang 421001, China;2. Department of Computer Science, Hengyang Normal University, Hengyang 421000, China)

Abstract: In recent years, based on the biochemical reaction mechanism of DNA computing model by many different scientific disciplines within the field of scholarly concern. DNA computing has become the forefront of international scientific research within the field of a new hot spot. This paper discusses the principle of DNA computing, DNA computing summarized the characteristics, DNA computing model, and pointed out the study of DNA computing problems, and finally to the development of DNA computing prospect.

Key words: DNA computing; computing model; prospects of DNA computing

DNA計算利用DNA特殊的雙螺旋結構和堿基互補配對的原則對問題進行編碼，把要運算的對象映射成DNA分子鏈，在生物酶的作用下，生成問題的可能解即初始數據。然后按照一定的規則將原始問題的數據運算并行地映射成DNA分子鏈的可控的生化過程。最后利用現代生物技術等手段獲得運算結果。

1994年,Aldeman博士介紹了用DNA來解決復雜的數學問題想法。Aldeman是美國南加州大學的一名計算機科學家，在閱讀James Watson寫的《分子生物學的基因》得出了結論：DNA是有潛力的計算。Aldeman博士在實驗室采用現代分子生物技術，在試管中利用DNA分子解決了具有7個頂點的有向Hamihon回路問題(Hamilton pathproblem。HPP)，該研究開創了用DNA分子解決經典困難計算問題的先河。它的新穎性不在于算法。也不在于速度，而在于采用了迄今為止還沒有作為計算機硬件的生物工業技術來實現，并且開發了DNA潛在的并行性。隨著傳統電子計算機的制造工藝瀕I臨極限，DNA計算成為了傳統硅介質計算機的最有利挑戰者。這一研究成果引起了世界范圍內各個科學研究領域科學家的廣泛關注，繼而開辟了一個嶄新的研究領域--DNA計算。

目前，國內北京大學、上海交通大學、西安交通大學系統工程研究所和華中科技大學分子生物計算機研究所等高校、科研單位和計算機專家在DNA計算科學研究領域取得了很好的研究成果。其中上海交通大學Bio―X生命科學研究中心和中科院上海生命科學院營養科學研究所于試管中完成了DNA計算機的雛形研制。在實驗上把自動機與表面DNA計算結合到了一起，這在中國還是首次。

1 DNA計算原理

DNA計算的原理來自分子生物學的研究成果。DNA鏈的巨大并行性和Watson―Crick的互補結構使這樣的計算對解決一些問題。特別是一些傳統電子計算機還無法解決的問題，有了良好并且廣闊的發展前景。DNA計算原理圖如圖1所示。

DNA的來源廣闊．生物乃至人的體內就擁有大量的DNA鏈。DNA是由聚合鏈組成．通常這樣的鏈稱為DNA鏈，DNA鏈由核苷酸構成，核苷酸由4個不同的堿基：A(腺嘌呤)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)。而根據Watson―Crick互補雙鏈結構．這樣的堿基配對相互吸引：A與T連接。G與C連接。正如電子計算機由0和1的編碼來編寫和表示信息一樣，由字母表Σ={A、T、G、Cl組成的DNA單鏈可以看做是編寫和表示信息的方法．而基于DNA鏈的一些生物操作(PCR操作、親和層析、超聲波降解、磁珠分離、凝膠電泳等)可以認為對這個字母表的計算方式。這種計算，不僅是一種物理性質的符號變換，也是一種化學性質的變換，這種計算方式是前所未有的，是劃時代的。

2 DNA計算模型

DNA計算模型的研究已經引起了數學、計算機科學、生命科學等領域研究者的廣泛關注。DNA計算研究的最終目的是構造出具有巨大并行性的DNA計算機。在目前所獲得的DNA計算模型中，最能引起學者們興趣與關注的模型有如下幾種：粘貼模型、剪接系統模型、表面與芯片DNA計算模型、布爾電路模擬等。國內開始DNA計算的研究始于1996年。到目前為止，我國關于DNA計算的研究已經取得許多可喜的研究成果。如最小頂點覆蓋問題的Sticker模型，布爾電路模擬，DNA計算與遺傳算法，神經網絡算法的結合，DNA計算中的編碼等。

目前，DNA計算模型主要分為基于DNA分子結構特征的DNA計算模型和基于生物操作與實現的計算模型。

2.1 基于DNA分子結構特征的DNA計算模型

1) 基于DNA分子結構特征

粘貼模型是由Roweis等人于1996年提出來的。它是一種基于分子操作和隨機訪問內存的一種DNA計算模型，是一種通用計算機系統。粘貼模型采用單鏈和雙鏈的混合形式進行編碼，將一條長鏈劃分為若干段。其中有些是單鏈，有些是雙鏈，單雙鏈隨機分布。若用單鏈表示數據0，用雙鏈表示數據1，則一條這祥的一個長鏈可用來表示二進制數據。由于單鏈和雙鏈根據不同的生物操作可發生變化，因而DNA鏈相當于一個隨機數據存儲器。粘貼模型的優點是在運算過程中不需要DNA鏈的延伸，也不需要酶的作用，并且DNA鏈可重復使用。

2) 基于DNA分子結構特征的其它計算模型

除了粘貼模型外，目前研究比較熱的還有剪切系統模型、插入―刪除系統模型、發夾DNA計算模型、質粒DNA計算模型等。

2.2 基于生物操作與實現的DNA計算模型

基于生物操作與實現的DNA計算模型主要包括試管型、表面型兩種。

3 DNA計算的優點

1) 運算速度快

普通的計算機的運算速度為106次/秒，目前最快的超級計算機的計算速度為1012次/秒，而對于分子計算機，如果是兩個DNA的連接視為一次操作，又假定4*1014個邊DN斷有一半發生了連接反應，則分子計算機的運算速度為1014次/秒。

2) 低能耗

生化反應所需要的能量消耗很小, 完成同樣的運算DNA計算所消耗的能量是大型機的十億分之一。

3) 存儲容量高

DNA存儲信息的密度是1bit/nm3，而當前錄像帶的信息存儲密度僅為1bit/1212nm3。

4) 可以真正實現并行工作

傳統電子計算機主要是串行工作，而分子計算機可視為多CPU的并行工作，可以實現現有計算機無法真正實現的模糊推理和神經網絡運算功能。對于分子計算機，一個DNA分子相當于一個CPU，在1molDNA溶液中就含有1023個分子，則可以實現1023量級的并行計算。

5) DNA計算存在的問題

隨著生物技術的不斷發展，DNA計算將會被用來解決更多的實際問題，特別對一些復雜巨系統中的問題。它將會給數學、計算機科學、生物學、化學和工程等學科帶來飛速的發展。但DNA計算本身也存在一些問題網：

1) 沒有統一的操作

由于其本身的生物技術的多樣性，基于DNA計算的基本操作并沒有統一。通常在不同的解決方案里會提出同樣的操作名稱，但其對應的生物操作并不相同。對于研究者來講。在查閱相關資料時．不得不把更多的精力放在分子生物學操作上，這對于用DNA計算解決問題是不利的。特別是隨著問題規模的增大，所需要的DNA分子數目和各種酶的數量會呈指數增長，而生物操作錯誤和統計誤差的概率會被放大。

2) 自動化程度不高

在DNA計算中人的參與還是比較多的，隨著DNA計算研究的發展，現在已經出現了一些半自動的DNA計算機，但還是無法離開人類的參與，從某些角度上來講，也大大制約了DNA計算的發展。

3) 缺乏良好的人機對話界面

DNA計算機要想真正地取代傳統電子計算機，就目前而言，在人機對話界面上還有待改進，無法便利地輸入問題和獲得解，在這些方面還是無法離開傳統計算機。

4 DNA計算的發展前景

目前，關于DNA計算和DNA計算機的研究發展速度十分驚人。無論在理論研究上，還是實驗方式的研究上都有很大的進展舊。基于固體表面的DNA計算可不在溶液中進行。這項成果大大降低了DNA計算的出錯率。粘貼計算模型的出現使得在運算過程中不需要DNA鏈的延伸，也不需要酶的作用。并且DNA鏈可重復使用，對DNA鏈的增長起到了控制作用。

DNA計算應用廣泛。利用DNA計算可以解決某些NP完全問題；實現數據加密、解密；進行智能控制；解決生物化學、組合化學、醫學等領域問題；實現Boolean電路和數據流邏輯運算等。

DNA計算是跨學科的研究熱點。涉及到DNA計算的學科有生物學、化學、數學和計算機科學等。

DNA計算研究方向廣泛，涉及到DNA計算的的主要研究方向有DNA nanotechnology、表面實驗、算法設計和計算模型等。

5 小結

綜上所述，DNA計算的發展前景是非常廣闊的，隨著生物技術的發展，特別是越來越多的研究者的參與，DNA計算的研究將會出現一個嶄新的局面。很多制約現在DNA計算的問題慢慢會得到解決。雖然在很多方面，DNA計算還存在問題，但在特定的領域和復雜問題上，它已顯現出巨大的潛力。這一新領域的發展和研究值得關注和重視。

參考文獻：

[1] 高琳,許進,張軍英.DNA計算的研究進展與展望[J].電子學報,2001,29(7).

[2] 許進,譚鋼軍,范月科,等.DNA計算機原理、進展及難點(1V):論DNA計算機模型[J].計算機學報,2007(6).

[3] 王慶虎,鄭虹.一種新的求解最小生成樹問題的DNA算法[J].電腦知識與技術,2009(1).

[4] 鄭卉.DNA計算原理研究及展望[J].重慶電子工程職業學院學報,2009,18(2).

第4篇：計算機科學研究方向范文

關鍵詞：計算機專業；應用型人才；課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 18-0000-01

一、研究背景

隨著社會的發展，計算機專業已經發展成為我國招生規模最大、培養學生最多的專業之一，這些高校絕大部分是地方高校。當今，計算機專業呈現學科內涵寬泛化、分支相對獨立化、社會需求多樣化、專業規模巨大化和計算教育大眾化的特點。然而，在專業建設中，由于對專業的培養目標和定位不準確，導致了人才培養方案對學生能力培養的側重點不突出，原有核心課程體系與實際需求也有一定差距；學生對實驗內容缺乏編程興趣，軟件開發能力不強；實驗指導書很不健全，整個實踐教學環節也沒有形成以提高學生程序能力為核心的完整實踐教學體系。在從麥可思研究2010年-2012年中國大學畢業生“紅黃綠牌”本科專業中，計算機科學與技術專業連續三年處于紅牌和黃牌專業之中。

二、地方高校計算機專業應用型本科人才的培養途徑

（一）加強師資隊伍

學校要重視實踐教學師資隊伍建設，一方面要引進具有豐富的科研開發和工程實踐經驗高學歷教師；另一方面也要鼓勵教師到企業去更新知或選派教師到名牌大學和科研機構進修學習，提高工程實踐和科研能力。同時，還可以從公司中聘請技術人員作為兼職教師，這樣能夠保證師資隊伍的技術與知識更新，適應計算機新技術的飛速發展。

（二）完善課程體系

課程設置是人才培養的首要問題。計算機學科是一門實踐性很強的學科，如何培養計算機專業應用型本科人才，使其適應社會需要，這就要求其課程體系結構應該是連貫、合理的。為適應社會對復計算機專業人才的需求，確立以培養學生軟件設計能力為核心的課程體系，選擇《數據結構》等作為專業主干課程，選擇C++或Java培養學生軟件設計能力的原則，從而提高學生的編程技術，為走上社會打下堅實的基礎。

（三）加強實踐能力

培養學生自主學習能力，將培養學生分析問題和解決問題的能力作為目標。計算機實踐教學是計算機課程的重要環節，是課堂理論教學的擴展，是提高學生實踐能力的主要方法。在實驗課教學方面，增設選修課程，如計算機網頁設計、網絡應用技術等。通過這種方式提高學生在實踐實驗中應用所學知識解決問題的能力.以更好地適應當今社會。將教師的科研項目進行必要的分解，組織大三、大四的學生參與，使學生更好地適應生產實際。

（四）改革教學方法

對一些理論教學較深的課程，可以發揮案例式教學的優勢，如：“數據結構”課程內容抽象，所有內容相互之間的銜接線索很少，均自成體系，沒有知識框架體系。這些內容在實際應用中又都很重要，而現行的教學計劃實踐課時普遍不足，實驗課安排的實驗項目很難含蓋課程的所有知識點。同時在實驗內容的設置上，大部分都是的驗證性實驗，缺乏對實際問題的解決，在實驗之后學生不知道學習數據結構有什么用。

在教學中應用案例式教學，如：

（1）迪杰斯特拉算法與“紅色警戒”。

（2）圖與游戲情節。

（五）改革考核方式

傳統的考試方式采用筆試，重視學生對知識的理解與記憶，忽視學生對知識的應用。考試容易導致學生死記硬背，不可能全面地反映出學生綜合能力。計算機專業課程很多都實踐性較強的課程，因此，在課程考核中比較適合采用上機考試與筆試相結合的方式。考核的中心應由重點考核學生掌握知識的多少，轉變為考核學生運用所掌握的知識解決實際問題的能力。例如：《VB程序設計》課程應重點強調學生的程序設計的能力，因此該課程適合采用設計程序的考核方式。

（六）注重畢業設計

畢業設計能夠使學生運用所學理論知識解決實際問題，學生以課題研究為背景進行訓練，可培養學生分析解決問題的能力，是培養學生創新和應用實踐能力的重要環節。可以采用以下措施來提高學生的畢業設計質量，培養學生綜合素質和創新能力。一是采用校企合作培養模式建立一批就業實習培訓基地.每年定期派學生到軟件企業或信息部門實習.參與解決實際問題：二是組織學生參加教師的實際科研項目和學校組織的大學生科研訓練計劃項目：三是根據社會的需求，通過與用人單位結合，在畢業實習和設計階段.聘用公司技術人員開設專業培訓課程.提高學生的應用實踐能力。

三、結語

計算機應用型本科人才培養是一項系統的工作，要有與時俱進的精神，走特色發展教育之路。將實踐和創新性緊密結合，探索相應的人才培養模式。以社會需求為準則，不斷完善課程和實踐教學體系，不斷提高師資隊伍教學和科研水平，積極探索教學內容、教學方法和教學手段的創新，培養學生創新、分析解決問題的實踐能力，以培養出更多合格的計算機專業人才。

參考文獻：

[1]陸玲，許志文.計算機專業應用型人才培養過程的改革[J].東華理工學院學報（社會科學版），2006（4）.

[2]劉全利，黃賢英.計算機專業應用型人才培養的新思路[J].重慶工學院學報，2005（6）.

第5篇：計算機科學研究方向范文

專欄作家：陳明，男，中國石油大學教授，博士生導師，特聘教授，研究方向為分布式并行計算、計算智能、軟件工程、大數據計算等，。

摘要：由于數據爆炸式增長，為了解決數據密集型知識發現，出現了科學研究的第四范式。文章介紹第四范式的產生背景、核心內容、格雷法則、范式轉變和第四范式時代等內容。

關鍵詞：數據密集；知識發現；第四范式

1.背景

萬物之靈的人類對外部世界的認識已達到令人驚嘆的高度，在宏觀上放眼億萬光年的宇宙，在微觀上已深入層子、夸克世界。隨著科學的發展，人們發現蘊藏著科學理論的科學數據經常被掩埋在零散的實驗記錄中，很容易丟失，只有少數大項目的數據被存儲在磁介質中。如何獲取、管理與分布保存科研群體數據成為科學發展面臨的巨大挑戰。

1962年美國著名科學哲學家托馬斯·庫恩（Thomas Samuel Kuhn）在《科學革命的結構》一書中闡述了范式的概念與理論，認為范式就是一種公認的模型和模式，是常規科學的理論基礎和實踐規范，是研究者在從事科學研究時共同遵守的世界觀和行為方式，是共同接受的一組假說、理論、準則和方法的總和。

圖靈獎獲得者、美國計算機科學家詹姆斯·格雷（James Gray）于2007年1月11日在加州山景城召開的計算機科學與電信委員會會議上的最后一次演講中描繪了關于科學研究第四范式的愿景。這個新的范式成為由實驗、理論與仿真所主宰的歷史階段的符合邏輯的自然延伸。

科學研究的前兩個范式是實驗和理論。實驗法可以追溯到古希臘和古中國。那時，人們嘗試通過自然法則來解釋觀察到的現象?，F論科學則起源于17世紀的艾薩克·牛頓（1saacNewton）。20世紀下半葉高性能計算機問世之后，諾貝爾獎得主肯尼思·威爾遜（Kenneth Wilson）又把計算和模擬確立為科學研究的第三范式。第四范式同樣要用到性能強大的計算機，與第三范式的差別在于科學家們不是根據已知的規則編制程序，而是以數據為中心編程。

2.科學研究第四范式的核心內容

科學研究的范式不等同于科學知識的各種范式，是一種新的科研模式，主要用于數據密集型科學研究。相比庫恩科學動力學理論，網絡可以幫助我們更好地理解海量數據策略。

2.1科學研究范式的演化過程

在漫長的科學研究范式進化過程中，最初只有實驗科學范式，主要描述自然現象，是以觀察和實驗為依據的研究，也稱為經驗范式。后來出現的理論范式是以建模和歸納為基礎的，是對某種經驗現象或事實的科學解說和系統解釋，是由一系列特定的概念、原理（命題）以及對這些概念、原理（命題）的嚴密論證組成的知識體系。開普勒定律、牛頓運動定律、麥克斯韋方程式等正是利用了模型和歸納而誕生的。但是對于許多問題，用這些理論模型分析解決過于復雜，科學家們只好走上了計算模擬的道路，提出了第三范式。第三范式是以模擬復雜現象為基礎的計算科學范式，又可稱為模擬范式。模擬方法已經引領我們走過了上個世紀后半期的全部時間。現在，數據爆炸又將理論、實驗和計算仿真統一起來，出現了新的密集型數據的生態環境。計算模擬正在生成大量數據，同時實驗科學也出現了巨大數據增長。研究者已經不用望遠鏡來觀看，取而代之的是通過把數據傳遞到數據中心的大規模復雜儀器上來觀看，開始研究計算機上存儲的信息。

無需質疑，科學世界發生了變化，新的研究模式是通過儀器收集數據或通過模擬方法產生數據，然后利用計算機軟件進行處理，再將形成的信息和知識存于計算機中?？茖W家通過數據管理和統計方法分析數據和文檔，只是在這個工作流中靠后的步驟才開始審視數據?？梢钥闯觯@種密集型科學研究范式與前三種范式截然不同，將數據密集型科學研究范式從其他研究范式中區分出來，作為一個新的、科學探索的第四種范式，其意義與價值是重大的。

2.2數據密集型科學研究的基本活動

數據密集型科學研究由數據的采集、管理和分析三個基本活動組成。數據的來源構成了密集型科學數據的生態環境，主要有大型國際實驗，跨實驗室、單一實驗室或個人觀察實驗，個人生活，等等。各種實驗涉及多學科的大規模數據，如澳大利亞的平方公里陣列射電望遠鏡、歐洲粒子中心的大型強子對撞機、天文學領域的泛STARRS天體望遠鏡陣列等每天能產生幾個千萬億字節（PB）的數據。特別是它們的高數據通量，對常規的數據采集、管理與分析工具形成巨大的挑戰。為此，需要創建一系列通用工具來支持從數據采集、驗證到管理、分期和長期保存等整個流程。

2.3學科的發展

格雷認為所有學科x都分有兩個進化分支，一個分支是模擬的x學，另一個分支是x信息學。如生態學可以分為計算生態學和生態信息學，前者與模擬生態的研究有關，后者與收集和分析生態信息有關。在x信息學中，把由實驗和設備、檔案、文獻、模擬產生的事實以編碼和表達知識的方式存貯在一個空間中，用戶通過計算機向這個空間提出問題，并由系統給出答案。為了完成這一過程，需要解決的一般問題有：數據獲取、管理PB級大容量的數據、公共模式、數據組織、數據重組、數據分享、查找和可視化工具、建立與實施模型、數據與文獻集成、記錄實驗、數據管理與長期保存等。可以看出，科學家需要更好的工具來實現大數據的捕獲、分類管理、分析和可視化。

3.以數據為中心發展的格雷法則

數據爆炸式的增長對前沿科學帶來了巨大挑戰，但科學家還沒有掌握管理和分析大數據的方法，而小數據的管理和分析方法已不能勝任，數據密集型計算面臨著難以克服的挑戰。正是在這種情況下，對于大型科學數據集的大數據工程，格雷制定了如下的非正式法則，代表了一系列設計數據密集系統的優秀指導原則。

1）科學計算趨于數據密集型。

計算平臺的I/O性能限制了觀測數據集的分析與高性能的數值模擬，當數據集超出系統隨機存儲器的能力，多層高速緩存的本地化將不再發揮作用，僅有很少的高端平臺能提供足夠快的I/O子系統。

高性能、可擴展的數值計算也對算法提出了挑戰，傳統的數值分析包只能在適合RAM的數據集上運行。為了進行大數據的分析，需要對問題進行分解，通過解決小問題獲得大問題解決的還原論方法是一種重要方法。

2）解決方案為“橫向擴展”的體系結構。

對網絡存儲系統進行擴容并將它們連接到計算節點群中并不能解決問題，因為網絡的增長速度不足以應對必要存儲逐年倍增的速度。橫向擴展的解決方案提倡采用簡單的結構單元。在這些結構單元中，數據被本地連接的存儲節點所分割，這些較小的結構單元使得CPU、磁盤和網絡之間的平衡性增強。格雷提出了網絡磚塊的概念，使得每一個磁盤都有自己的CPU和網絡。盡管這類系統的節點數將遠大于傳統的縱向擴展體系結構中的節點數，但每一個節點的簡易性、低成本和總體性能足以補償額外的復雜性。

3）將計算用于數據，而不是數據用于計算。

大多數數據分析以分級步驟進行。首先對數據子集進行抽取，通過過濾某些屬性或抽取數據列的垂直子集完成，然后以某種方式轉換成聚合數據。

近年來，MapReduce已經成為分布式數據分析和計算的普遍范式，具有分布式分組和聚合的功能。根據這一原理構造的Hadoop開源軟件已成為目前大數據處理的最好的工具，Hadoop技術成為推動大數據安全計劃的引擎。企業使用Hadoop技術收集、共享和分析來自網絡的大量結構化、半結構化和非結構化數據。

Hadoop是一個開源框架，它實現了MapReduce算法，用以查詢在互聯網上的分布數據。在MapReduce算法中，Map（映射）功能是將查詢操作和數據集分解成組件，Reduce功能是指在查詢中映射的組件可以被同時處理（即約簡），以快速地返回結果。

Hadoop具有方便、健壯、可擴展、簡單等一系列特性。Hadoop處理數據是以數據為中心，而不是傳統的以程序為中心。在處理數據密集型任務時，由于數據規模太大，數據遷移變得十分困難，Hadoop強調把代碼向數據遷移。

4）以“20個詢問”開始設計。

格雷提出了“20個詢問”的啟發式規則，在他參與的每一個項目中，他都尋求研究人員讓數據系統回答最重要的20個問題。他認為5個問題不足以識別廣泛的模式，100個問題將導致重點不突出。由于與人類選擇有關的大多數決定都遵循長尾理論，詢問中的相關信息根據重要性排序顯然是呈對數分布。長尾理論是網絡時代興起的一種新理論。長尾實際上是統計學中冪律和帕累托分布特征的一個口語化表達。過去人們只能關注重要的人或重要的事，如果用正態分布曲線來描繪這些人或事，人們只能關注曲線的“頭部”，忽略處于曲線“尾部”、需要更多精力和成本才能關注到的大多數人或事。例如，在銷售產品時，廠商關注的是少數幾個所謂“VIP”客戶，“無暇”顧及大多數普通消費者。長尾理論是對傳統的二八定律的徹底叛逆。

20個詢問規則是一個設計步驟，使領域科學家與數據庫設計者可以對話。這些詢問定義了專門領域科學家期望對數據庫提出的有關實體與關系方面的精確問題集，填補科學領域使用的動詞與名詞之間、數據庫中存儲的實體與關系之間的語義鴻溝。這種重復實踐的結果是專門領域科學家和數據庫之間可以使用共同語言。

這種方法非常成功地使設計過程集中于系統必須支持的最重要特征，同時幫助領域科學家理解數據庫系統的折中，從而限制特征的蠕動。

5）工作至工作。

工作至工作是指工作版本的升級，這是另一個設計法則。無論數據驅動的計算體系結構變化多么迅速，尤其是當涉及分布數據的時候，新的分布計算模式每年都出現新的變化，使其很難停留在多年的自上而下的設計和實施周期中。當項目完成之時，最初的假設已經變得過時。如果要建立只有每個組件都發揮作用才開始運行的系統，那么我們將永遠無法完成這個系統。在這樣的背景下，唯一方法就是構建模塊化系統。隨著潛在技術的發展，這些模塊化系統的組件可以被代替，現在以服務為導向的體系結構是模塊化系統的優秀范例。

4.范式的轉變

庫恩認為范式的演變是科學研究的方法及觀念的取代過程，科學的發展不是靠知識的積累而是靠范式的轉換完成的，新范式形成表明建立起了常規科學。庫恩的模型描述了這樣一種關于科學的圖景：一組觀念成為特定科學領域的主流和共識，創造了一種關于這個領域的觀念（所謂范式），進而擁有了自我發展的動力和對這個領域發展的控制力。這種觀念之所以強有力是因為它代表了對觀察到的現象的合理解釋。這種觀念或范式從漸進發展的機制中獲得啟發和力量，同時被科學家逐漸完善。當現有范式無法解釋觀察到的現象，或者實驗最終證明范式出錯時，那么范式失敗、被解體，轉變范式的機會也就到了。數據泛濫是第四范式出現的導火索。處理、存儲、分析可視化數據的能力是科學必須具備和適應的新事實，數據是這個新范式的核心，它與實驗、理論、模擬共同成為現代科學方法的統一體。在科學發展的長河中，前三種范式作出了巨大的不可磨滅的貢獻，在歷史上已成功地將科學的發展引領至今天的輝煌，而且模擬仍處于現代科學的核心。毫無疑問，依據現有的范式與技術，科學研究還將獲得增量型進展，但是如果需要更重大的突破，就需要新的方法，需要接納和開創新的范式。數據密集型科學研究將會給科學家帶來技術挑戰，IT技術和計算機科學將在推動未來科學發現中發揮作用。

5.第四范式時代

第四范式時代的序幕已經揭開，其核心是各領域科學家與計算機科學家協同研究工作需求，他們之間的關系不是主從關系，而是平等的關系，兩個領域的專家共同努力，推動和豐富科學發現。幾十年前，科學是以學科為中心，今天，重大進展是多學科協作的結果，未來也將如此。在需要利用科學認識去實現事關人類生存的重要目標階段中，還需要科學知識淵博的科學家和技術經驗豐富的工程師密切合作，實現科學與技術的結合，實現理論和技術創新。

將數據丟進巨大的計算機群中，只要有相互關系的數據，統計分析算法就可以發現過去的科學方法發現不了的新模式、新知識以及新規律。對于PB級的數據，沒有模型和假設就可以分析數據。如谷歌的廣告優化配置、戰勝人類的沃森回答系統都是這樣實現的。又如沃爾瑪百貨公司分析顧客資料與天氣相互關系時，發現暴風雨之前，人們會買更多的手電、也會買更多夾心派，盡管市場營銷人員無法確定天氣與糕點之間的關系。也就是說，第四范式既不能像理論和模擬那樣在一定程度上告訴“為什么”，更不能像實驗那樣明確地告訴“是什么”，只能告訴“大概是什么”，其精髓就是“客觀”，從海量的數據中發現數據的共性和客觀性，這展現了第四范式的應用潛力和吸引力。

6.結語

科學研究第四范式是科學家從事科學研究的一種新型范式，也是一種新的觀念和新的思維方式。其主要特點是以數據考察為基礎，是理論、實驗和模擬一體化的數據密集計算的范式，它在多學科研究及數據密集型科學研究中發揮越來越重要的作用。

參考文獻：

第6篇：計算機科學研究方向范文

關鍵詞：研究生培養；導師團隊；學科交叉

1推行導師團隊模式的現實需求

長期以來，我國研究生培養實行導師負責制。導師的職責從研究生的招收與錄取中就開始體現，直到研究生培養方案的制訂、研究生部分課程的講授、研究生科學研究和學位論文的指導。由于導師負責制的責、權、利明確、清晰，在研究生培養中起到了關鍵性作用。

自2000年起，我國的研究生招生規模每年都以20%～30%的速度增加[1]。而作為研究生培養者的導師資源卻沒有快速增長，指導教師數量無法滿足研究生的培養需求，導師與研究生比例失調，阻礙了研究生培養質量的提高。

與此同時，隨著科學技術的發展，學科之間的聯系越來越緊密，學科的交叉、滲透日益突出。計算機學科是一個新興學科，發展速度快，應用領域廣，學科交叉和滲透就更加突出?！敖馃o足赤，人無完人”，計算機學科教師掌握和積累知識的廣度是有限的，往往限于個別研究方向，即使是最優秀的教師，也不可能成為“百科全書”式的導師。這樣一來，教師個人知識的專門化和計算機學科發展的快速化、綜合化形成了尖銳的矛盾，給傳統導師負責制帶來了挑戰。

在這種情況下，推行導師團隊模式成為新時期計算機學科研究生培養的客觀需求。研究生導師團隊，是由少數知識互補而又相互關聯、為實現特定目的而承擔相應責任的研究生導師組成的小組[2]。研究生導師團隊具有鮮明的特點。一是成員互補。導師團隊不是高學歷、高職務教師的簡單疊加，它由不同年齡、性別、職務的導師組成，他們各自擁有不同的個性特征、成長經歷、知識結構和研究方向，因而有利于拓展思維，開闊視野，發揮團隊的互補優勢。二是分工協作。研究生的培養不是單個導師所能完成的，而是基于團隊成員，具有互補性，通過團隊成員間的力量整合、通力協作實現的[2]。

2導師團隊模式的優勢

2.1提高研究生培養質量的源泉

導師團隊模式是提高研究生培養質量的源泉。不同知識背景與學術專長的導師組成的導師團隊，改變了過去單一導師指導下帶來的知識面不寬、專業領域過窄的缺陷。導師團隊由不同學術背景、成長經歷、學術風格、思維模式的導師組成，每位導師都有自己獨特的研究視角、研究內容和研究方法。筆者所在的團隊中，每個成員都有自己的突出研究方向：有的成員專門研究本體和語義技術，有的成員研究煤礦大型設備的故障診斷，有的成員則研究數據挖掘。研究生可以從每位導師那里接觸到相關學科不同的研究方向，甚至跨學科的有關知識，拓展知識面；研究生還能從學習內容、科研方法等方面吸收每位導師的精華，擺脫導師負責制下的思維定式，開闊學術視野，拓展研究思路，促進學術創新[2]。

導師團隊模式還有利于團隊精神的培養。在導師團隊的共同指導下，研究生在一個群體性研究隊伍中從事科學研究活動，每一個學生不再局限于狹隘的“師徒”關系中，其努力都是在為提高整個團隊的學術影響力作貢獻。久而久之，學生將在潛意識中積聚團隊意識，透徹理解合作的力量，產生集體榮譽感。

2.2進行導師學術交流的紐帶

導師團隊不僅有利于提高研究生的培養質量，而且是導師間學術交流的紐帶，導師能通過學術交流提高自身的學術水平。有了導師團隊作交流平臺，有了實力雄厚、知名度較高的學術帶頭人，便可以形成良好的學術氛圍，每一位成員都將成為受益者。年輕導師有激情和活力，思維敏捷；中老年導師思想成熟、基礎扎實，兩者相互補充和促進，共同進步。導師團隊可以充分發揮老專家“傳、幫、帶、導”的作用，培養一批高水平的研究生導師，尤其是青年教師，在“學生”與“導師”雙重角色的快速、反復轉換過程中，其綜合素質將得到快速提升。筆者所在團隊來了一個新成員，博士期間專門研究本體和語義技術，我們通過和其交流，拓展了知識面、開闊了視野，收益匪淺。我們將本體和語義技術引入到各自的研究方向中，收到了很好的效果。

2.3實現學科交叉的有效途徑

導師團隊模式是實現學科交叉的有效途徑。以計算機學科為例，要想使計算機技術在煤礦生產自動化方面發揮作用，我們還必須熟悉機電工程、工業控制和自動化等，進行學科交叉研究。當代工程技術和科學研究問題往往具有跨學科性質，單一學科的研究方法難以解決相關問題，需要組織不同的學科，從不同的角度，用不同的思維方式，集成不同的研究手段來解決。導師團隊成員具有不同的學科背景，采用導師團隊模式指導研究生，將研究生置身于多學科環境中進行培養，有助于理論知識、研究方法、思維方式的交叉和綜合集成。鼓勵和引導研究生從事多學科交叉研究，加深研究生對不同領域的了解，而合理、適度、持續的學科互動有助于形成學科之間的協同效應。通過吸收各學科精華，集各學科特長，可以發現新的行之有效的方法，提高研究生的創新能力。

3實施導師團隊模式的保障性措施

3.1建立完善的梯隊結構

要完善導師團隊的組成結構，導師團隊應由不同學科專業、不同知識層次、不同專業特長的教師組成[3]。在學科和專業構成上，強調以本學科專業的教師為主、以相近和相關專業的教師為輔；在學歷層次上強調博士、碩士學位的教師相結合；在職稱層次上應以教授、副教授和講師等不同層次的教師相結合，組成一支在知識結構上相互補充的研究生指導小組；在年齡問題上，應該考慮老中青的結合，充分考慮年長者的經驗優勢，年輕者接受新知識快的優勢。另外，還要充分考慮導師團隊成員應來自盡可能多的學校，以將其他高等學校的先進思維方法融入到團隊中[4]。筆者所在的導師團隊由2名教授，5名副教授和多名講師構成，團隊成員來自中國礦業大學、西安交通大學、南京航空航天大學、同濟大學等高校，學科專業涵蓋了計算機、通信、控制和自動化等。

3.2定期舉行學術交流活動

耶魯大學每個實驗室內部都有每周一次的實驗室會議和讀書報告，所有從事研究的人員輪流報告；每學期每位研究生都必須在全系匯報一次自己的研究進展。筆者所在的團隊參照耶魯大學的做法，并根據本實驗室的具體情況做了相應的改動。首先，研究室每個研究小組內部每周進行一次小組會議，由小組內研究生輪流匯報自己最近的研究進展與讀論文情況，并展開討論。然后，每個月開一次實驗室會議，每個研究小組匯報最新的研究進展、下一步的工作計劃等。另外，團隊成員還要在新學期初開展過去一個學期研究課題的總結、匯報和交流活動。上述活動為團隊成員提供了相互學習、相互交流的機會，開闊了團隊成員的視野，拓展了知識面。為了更好地進行學術交流，每年每位研究生可以外出參加一次高水平學術交流活動。另外，研究室還不定期邀請國內外知名專家來做學術報告。

3.3健全管理制度和考核獎勵機制

“無規矩不成方圓”，健全管理制度和考核獎勵機制是團隊有效運行的保證。團隊成員為著一個共同的目標而聚集在一起，需要有相應的規章制度進行管理。一方面要明確導師的崗位職責、權利與義務。團隊負責人負責整個團隊工作的協調。每位導師應積極參與研究生的指導工作，履行學術義務，起模范帶頭作用，避免出現導師團隊虛化和流于形式的情況。導師團隊成員要相對穩定，以保證工作的連續性。研究室為每位導師提供一定的辦公場地和設施，以及必要的物質保障。另一方面還要明確研究生的權利與義務。研究生應積極參與學術討論，并按學校要求公開發表學術論文。研究生還應參與一定數量的橫向項目，提高實踐能力，積累項目經驗。筆者所在的團隊要求導師在內的所有成員在過程中必須嚴格執行論文審核程序，由導師團隊對論文進行審核，無修改意見后方能投稿，絕對不允許私自投稿。每學期課題組都會從學術研究成果和參與橫向科研項目等方面對研究生進行按績考核，根據考核結果給予不同數量的生活補助。

3.4科學處理學術分歧

每位導師都是具有獨特個性的知識分子，有自己的思維方式與學術思想。不同成員對某一學術問題產生見解分歧是難免的。一方面可以通過充分討論，尋找科學解決學術分歧的方法。更重要的，成員之間對學術觀點應采取包容、容忍的態度，容許別人有判斷的自由，科學地處理學術分歧。寬容是做學問的一種風范、一種修養、一種理念、一種精神境界。學術思想、學術成就總是在寬容的學術氛圍與尊重不同意見的自由爭鳴中誕生、形成和發展的。學術需要寬容，寬容造就學術[2]。

4結語

計算機科學技術的發展使學科聯系日益緊密，學科交叉滲透日益突出，推行導師團隊模式成為新時期研究生培養的客觀需求。筆者總結了在計算機學科推行導師團隊模式的優勢。導師團隊模式是提高研究生培養質量的源泉，是進行導師學術交流的紐帶，還是實現學科交叉的有效途徑。本文還給出了實施導師團隊模式所需的保障性措施，包括建立完善的梯隊結構，定期舉行學術交流活動，健全管理制度和考核獎勵機制和科學處理學術分歧。

參考文獻：

[1] 張靜. 優化師生關系是研究生培養機制改革的關鍵[J]. 學位與研究生教育, 2008(3):61-65.

[2] 張意忠. 論導師團隊建設對研究生培養質量的提高[J]. 江西師范大學學報:哲學社會科學版,2009,42(1):130-134.

[3] 孫政榮. 研究生培養實行導師組制的探討[J]. 浙江理工大學學報,2006,23(1):87-89.

[4] 王世杰,鄭鵬,王潔. 以規范的導師組架構提高研究生培養質量[J]. 沈陽工業大學學報:社會科學版,2009,2(4):373-376.

A Tutor Team Model for Postgraduate Cultivation

XIA Shixiong, WANG Zhixiao

(College of Computer Science and Technology, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China)

第7篇：計算機科學研究方向范文

關鍵詞：生物醫學工程；計算方法；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）22-0119-02

一、引言

《計算方法》綜合了計算數學和計算機科學相關知識，具體研究利用計算機解決數學問題的相關理論和相關方法。該課程作為我校生物醫學工程專業本科學生的課程，目前僅有理論教學環節，教學效果有待提高。本文結合生物醫學工程專業特點，基于我院在醫學影像成像方法的研究成果，借助我校信息學科與計算機學科的優勢，對《計算方法》課程教學改革進行探討。將《計算方法》課程的理論知識應用于醫學成像中，包括CT成像、近紅外光學成像和光致超聲成像等，以期摸索出適合生物醫學工程專業學生的《計算方法》實驗教學體系，培養知識與能力并重、理論與實踐兼顧的創新型生物醫學人才。

二、計算方法課程特點及教學存在的問題

隨著科學技術特別時計算機科學與技術的高速發展，科學計算已成為繼理論分析、實驗研究之后的第三種科學研究手段。計算方法研究利用計算機解決科學問題的相關理論和方法，是科學計算的核心。作為數學理論與工程應用之間的一個紐帶，計算方法在很多學科領域發揮著重要作用，很多高校已將該課程作為學生的必修或選修基礎課程。

計算方法緊密結合數學理論和計算機科學，是數學的一個重要分支，也是理工科學生一門重要的基礎課程。計算方法研究利用計算機解決數學問題的相關理論和方法，強調計算機技術的實際應用和數學算法的工程實現，對學生的動手能力有較高的要求。由于與工程實踐密切結合，該課程的教學必須理論與應用并重。

《計算方法》課程具有以下特點：（1）計算方法課程不僅涉及高等數學中學過的相關理論內容，而且注重運用這些理論去解決問題，而不是理論本身。它有助于加深學生對數學理論的理解和認識。（2）計算方法課程公式較多而且難記。（3）強調對計算機的使用，尤其是在計算機上借助一定的軟件平臺實現相關算法。

生物醫學工程是一門興起于20世紀60年代的交叉學科，涉及化學、數學、物理、藥學、生物t學、電子技術、工程技術、材料、計算機技術和信息技術等眾多學科及領域。該學科綜合了工程學、生物學和醫學的理論和方法，具有綜合性強、知識結構交叉跨度大、發展速度快等特點。從事該專業的本科生不僅需要電子技術、生命科學、電子與信息科學相關的基礎理論知識；而且還需具備生物醫學與工程技術相結合的科學研究能力。由于生物醫學工程學科知識結構的交叉性和綜合性，對高校培養的該專業人才需要更高、更全面的能力素質要求。

我校生命科學技術學院將《計算方法》課程作為大三生物醫學工程與生物技術專業學生的選修課，經過幾年的教學，存在的主要問題如下：

1.《計算方法》課程教學內容照本宣科，與生物醫學工程專業基本無聯系。目前，課程教學內容與生物醫學工程專業以及生命科學技術學院研究方向基本上沒有聯系，結合不夠緊密，沒有將生物醫學工程專業領域涉及的科學計算學生所學專業領域科學計算問題融入教學計劃和教學內容。

2.《計算方法》重點在于理論教學，對數值實驗能力的強調不夠。以往的教學環節中，選用的教材在內容安排上沒有對數值計算過程中實驗過程的描述。老師在授課過程中，忽略了學生數值實驗能力的培養。實際上，這門課程不僅具有完整的理論體系，更是一門實踐性很強的課程，數值實驗在該課程中必不可少。

三、教學改革具體措施

針對上述問題，本文從教學內容、教學模式和考核方法等方面進行研究，結合生物醫學工程專業特點，基于生命科學技術學院科研平臺，加強數值實驗，摸索適合生物醫學工程專業學生的《計算方法》實驗教學體系，培養知識與能力并重、理論與實踐兼顧的創新型生物醫學人才。

1.擴展《計算方法》教學內容。我?！队嬎惴椒ā氛n程選用西北工業大學出版社出版的教材《計算方法》，教材內容包括計算誤差、基于二分法和迭代法的方程近似求解、直接法和多種迭代法求解線性方程組、特征值和特征向量的計算、最小二乘法求解方程組、曲線擬合、曲線插值、以及數值積分與數值微分等，課程內容大部分涉及的都是數學理論，以及各種方法的詳細推導，教材上的例子主要是簡單的數學問題，與實際應用聯系較小，與生物醫學工程專業更是沒有聯系。我們在教學過程中，結合我院科研以及生物醫學工程專業特點，在理論講解與公式推導的同時，融合醫學成像具體實例，讓學生了解如何在本專業領域運用該課程相關知識。

2.開設《計算方法》實驗教學。為提高學生動手能力，我們在經典計算方法課程內容基礎上，結合生命學院科研項目，加入與生物醫學工程專業相關的應用實例，例如CT圖像重建，計算方法課程中的迭代法和最小二乘法均可用于CT圖像重建，基于學院CT硬件系統采集的數據，結合合適的成像模型，學生上機編程完成CT圖像重建。通過該實例學生不僅了解了CT成像原理，更掌握計算方法在CT成像中的應用。再例如輻射傳輸方程的求解問題，該問題在生物醫學成像中普遍存在。輻射傳輸方程屬于復雜的偏微分方程，在光學成像前向建模中，需要求解該方程，而計算方法課程中有一章的內容講解偏微分方程的數值求解方法，學生可以開展基于數值方法的輻射傳輸方程求解。同時，我們加大編程仿真，特別要指導學生應用所學知識進行生物醫學工程應用實踐。

3.完善《計算方法》教學模式?！队嬎惴椒ā氛n程的目的是讓學生利用計算機，結合一定的軟件工具，解決實際問題?？紤]到課程特點，以及學生前期已經學習Matlab語言，我們使用Matlab軟件作為計算方法的編程工具。我們在當前計算方法課程的課堂教學安排中，除了理論教學，還增加仿真實驗。教師在課堂講解時，進行詳細演示，同時要求學生課后進行編程與上機。課后作業采用計算機編程完成，學生提交報告，給出程序代碼以及運行結果。使學生通過仿真實驗掌握計算方法中的理論知識，同時學會編程運用計算方法相關內容解決實際問題，提高動手能力。

4.改進《計算方法》考核方式。傳統《計算方法》課程考核采用筆試形式，主要考查的是學生對基本知識點的掌握情況。本文改革中，我們兼顧知識與能力的評價標準考核學生學習效果。評價標準主要包括：計算方法基本理論知識、基于Matlab工具的編程仿真實現計算方法相關算法、生物醫學工程實際問題解決能力。對于計算方法基本理論知識的考核，采用筆試閉卷形式；對基于Matlab工具的編程仿真實現計算方法相關算法，考核學生在計算機上利用Matlab語言編程實現誤差分析、二分法和迭代法求解方程組、數據插值、數據擬合、數值積分與微分等；對于生物醫學工程實際問題解決能力的考察，給出兩到三個生物醫學應用問題，要求學生根據現有數學模型，基于測量數據問題求解，并給出誤差分析結果。總之，采用形式多樣的考核方式，對學生的綜合能力進行測評。

四、結語

本論文對計算方法課程改革進行了探討，構建教學研用有機結合的計算方法教學體系。通過基礎知識傳授、計算機仿真實驗、醫學斷層成像具體問題實踐，建立包括基礎理論――驗證實驗――應用實踐三個層次的相互銜接的計算方法學教學體系；同時，生物醫學工程專業背景下的算方法教學，融合了包括分子數學、生物、計算機與信息等多學科知識，對學生的理論、實踐與應用能力協同訓練與提升，為多學科交叉復合型創新人才的培養奠定基礎。

參考文獻：

[1]劉師少.計算方法[M].北京：科學出版社，2011：2.

[2]聶德明，李文軍.關于計算方法課程教學改革的思考[J].黑龍江教育，2013，（10）：59-60.

[3]胡春玲，袁。呂剛.應用型本科院校《計算方法》課程教學模式研究[J].大學數學，2013，29（2）：10-13.

[4]馬東升，董寧.數值計算方法[M].北京：機械工業出版社，2015.

[5]焦純，盧虹冰，張國鵬，等.結合計算思維能力的培養，深化生物醫學工程教學改革[J].醫療衛生裝備，2014，35（9）：141-143.

Teaching Reform of "Computational Methods" for Biomedical Engineering Students

CHEN Duo-fang

（School of Life Science and Technology，Xidian University，Xi'an，Shaanxi 710071，China）

第8篇：計算機科學研究方向范文

關鍵詞：實踐創新能力；課程改革；大學生

作者簡介：曹永鋒（1976-），男，河北冀州人，貴州師范大學數學與計算機科學學院，副教授；謝剛（1980-），男，貴州六盤水人，貴州師范大學數學與計算機科學學院，副教授。（貴州 貴陽 550001）

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0170-02

社會和企業期望大學生在具有堅實理論基礎的同時還具有實踐和創新能力。然而，我國傳統的高等教育較強調理論教學，把系統掌握學科專業的基礎理論知識作為學生的核心任務，對學生評價也主要以理論考試為主，但對于學生實際動手能力和創新能力的重視不足，[1]其實踐和實驗環節遠離生產實際，往往作為對理論教學內容的驗證，難以達到培養學生實踐和創新能力的效果，“高分低能”學生屢見不鮮。

以杭州市統計局2010年的《杭州市大學生見習實訓與創業企業就業情況調查報告》為例，當被問及對招收大學生的要求時，企業認為實踐能力強和能吃苦耐勞是決定大學生是否被錄用的重要因素的比重分別達到85.9%和84.6%，其后依次是思想品德好（68.4%）、專業對口（61.5%）、創新能力強（47.5%）。從行業來看，信息傳輸計算機服務和軟件業、批發零售業、科學研究技術服務與地質勘查業，以及教育、文化體育和社會娛樂業等企業都把實踐能力強排在首位。然而，大學生實踐能力的現實情況可以使用全國首屆大學生“生泰爾杯”動物醫學專業技能大賽評委的一句話做總結“要是給大學生動手能力評個分，有及格就算不錯了”。而且，這些參賽學生是經過了數層擇優挑選并專門培訓過的。針對上述問題，本文總結分析了現有改進舉措存在的問題，并針對性地提出了教學改革的具體措施與建議。

一、提高學生實踐創新能力的現有舉措

1.校企聯合培養[2]

利用學校與企業兩種不同的環境和資源，采取課堂教學與參加實踐有機結合的方式，培養適合不同用人單位需要的、具有全面素質與創新能力的人才。校企聯合培養模式與傳統高校培養模式的根本區別在于人才培養的主體除了高校以外，還有企業的參與。企業更看重學生的實踐經驗與動手能力，在培養過程中必然重點關注和培養學生此方面的能力。具體的合作有訂單式教育（即高年級學生就業指導和實習直接到簽單工廠中去，實習后優先留用的方式）、高校與企業共建合作實驗室（以科研項目為紐帶，一方面企業利用高校人才資源對生產實際和技術問題進行科技攻關，另一方面高校教師和學生可以實際了解企業現狀和最新問題，使研究和學習有所側重）、高校與企業共建實習基地（比訂單式教育松散一些的形式，學生由學校和企業共同指導其實習環節）、教師和企業技術人員雙向掛職（企業技術人員走進課堂，與學生面對面交流和進行實踐操作環節教學，從而將理論與現實應用結合起來，增強學生學習興趣和目標性；高校教師走進企業將實際需求帶回到學校的實際教學當中）等方式。

2.大學生實踐創新訓練計劃

目前主要從國家、省和學校三個級別建立了大學生實踐創新訓練計劃實施體系。該計劃通過項目申報、資金資助和教師輔導的方式，鼓勵和支持大學生盡早參與科學研究、技術開發和社會實踐等創新活動，以提高大學生的創新創業精神和實踐能力。一般情況下，省級大學生實踐創新訓練計劃從校級計劃中遴選產生，國家級大學生實踐創新訓練計劃從省級計劃中擇優推薦，形成以國家級計劃為龍頭、省級計劃為主干、校級計劃為基礎，銜接緊密、結構完善的三級計劃實施體系。

3.各類科技實踐競賽

各高校鼓勵學生組隊參加各學科和不同級別的專業技能競賽。以計算機科學與技術學科為例，常見的競賽項目包括“中國大學生計算機設計大賽”、“‘藍橋杯’全國軟件專業人才設計與創業大賽”、“全國信息技術應用水平大賽”、“全國多媒體教育軟件大賽”等。

二、存在的問題

校企聯合培養是目前最佳的提高學生實踐能力和就業機會的方式。然而，企業是追求利益的，學校必須有一定基礎才能引來“好”合作，否則反而演變為學生在毫無收獲的情況下被企業和學校雙重“剝削”。這就要求學校必須放棄完全依靠外力的想法，首先要練好內功。目前學校內部為提高學生實踐創新能力所進行的大學生實踐創新訓練計劃和組隊參加各類科技實踐競賽存在幾個根本問題：一是上述舉措僅能惠顧少數興趣生、特長生和優秀生，難以提高學生整體實踐和創新能力水平。二是學生相應學時學分的承認。目前只有少數競賽獲獎者能得獎勵和補償，而其他參賽者連學時都得不到承認。三是指導教師工作量的承認。目前高校教師的教學科研任務都非常繁重，而指導學生參加各類競賽和計劃通常都不計算教師的工作量，這嚴重抑制了教師在此方面的積極性。

上述問題嚴重制約了高校大學生實踐創新水平的提高，也使得提高學生實踐創新能力的現有舉措實施起來有些舉步維艱。筆者認為解決問題的核心在于做好內功，因此在課程設置、實踐學分學時和教師工作量方面提出了一些有益改革和建議，在計算機科學與技術專業本科二年級開始進行了嘗試，效果良好。

三、課程改革的嘗試和建議

1.精簡專業課程，騰出實踐時間

參考Stanford學校教學計劃[3]對學生提出五個方面的要求：

（1）技術知識：學生不僅要具備計算機應用的基礎知識，還必須具備與之相關的數學、科學和信息處理等工程基礎。

（2）實驗和設計能力/實踐動手能力：培養能夠完成和設計實驗性課題的基本能力，以及利用所學過的技術知識和技巧分析與解決問題的能力。

（3）溝通能力：培養學生組織和闡述所獲信息的能力，可以進行專業寫作。

（4）深入學習能力的準備：為學生提供碩士和博士學習所需的足夠廣度和深度的知識。

（5）職業準備：給學生提供寬范圍的職業訓練，包括經濟、道德、領導和組織才能及團隊協作等多方面。在此計劃指導下，精簡專業課程，放松學分要求（之前學生普遍需要修滿180個左右學分才能畢業，造成大學四年每天上十幾節課，理論滿堂灌，實踐沒時間），為學生騰出實踐時間。實踐表明，突然給學生很多課余支配時間，其自行安排進行的事情仍然多數是理論學習（如考研、英語等），因此需要結合實踐進行引導。

2.開設“應用課題實踐與項目開發訓練”綜合課程，承認實踐學分

通過設計“應用課題實踐與項目開發訓練”課程把概念、理論和方法（分析、設計、實驗）聯系起來，縮短學生學習專業基本理論和技術的學制，使學生的學習目的更明確、興趣更高，使其動手能力、獨立分析和解決問題的能力得以鍛煉。該課程的開設是為了引導學生參加實踐能力訓練，同時解決了前面提到的學生實踐創新能力培養舉措受阻的兩個關鍵問題：承認學生的科研實踐學分；[4]承認教師指導科研實踐的工作量。由于同時解決了學生學時學分和教師報酬問題，很大程度上提高了師生雙方的實踐積極性。然而，實踐中，此課程還存在一些問題，如在一個學期內理論和實踐內容很難兼顧，往往剛剛打好理論方法基礎進入實踐環節，卻已經到了課程結束。因此，此課程成功開設還需要諸多細節和時間安排的配合。

3.課程細節和建議

可將“應用課題實踐與項目開發訓練”課程作為專業必修課，這樣就與“大學生實踐創新訓練計劃”以及參加各類科技競賽區分開來，成為面向所有學生的普遍提高實踐能力的課程。當然，該課程也可以同時為大學生實踐創新訓練計劃及各類科技競賽參賽服務；課程不應僅開設一個學期，應當安排3～4個學期，以便于合理安排理論和實踐環節，深入到真正的實踐和項目問題；可以從大學二年級開始開設；開設教師須滿足一定條件，比如具有科研項目開發經歷、主持或者正在參與一項縱向和橫向課題研究、在某個研究方向上經驗豐富等；這些條件主要為了避免課程重新淪為理論課；課程以小班（最多10人）形式進行，各班課程內容根據具體課題和項目而定，學生可根據興趣自行選擇小班；課程考核以項目成果（產品原型、軟件、代碼、論文、技術報告等）演示和講解為主。

四、總結

針對當前高校大學生實踐創新能力缺乏的問題，分析了現有主要舉措的問題，提出了針對計算機科學與應用專業的教學改革嘗試與建議。主要通過設計“應用課題實踐與項目開發訓練”綜合課程把概念、理論和方法（分析、設計、實驗）聯系起來，鍛煉學生動手能力、獨立分析和解決問題的能力。該教學改革舉措可以較好地解決大學生實踐創新能力培養舉措受阻的兩個關鍵問題，為得到更好的實際效果，還需要從教學計劃、課程設置、細節安排等各個方面做出努力。

參考文獻：

[1]文衍宣，呂小艷，龍云飛.地方高校本科生參與科研活動的研究與實踐[J].高教論壇，2013，（2）：38-41.

[2]李志明，李艷，汪朝杰.校企聯合培養人才模式探討[J].創新與創業教育，2010，1（3）：61-63.

第9篇：計算機科學研究方向范文

【關鍵詞】計算思維；大學計算機基礎；教學設計

教高司明確指出，將“推動以大學生計算思維能力培養為重點的大學計算機課程改革”。大學計算機課程教學指導委員會發表了旨在大力推進以計算思維為切入點的計算機教學改革的“深圳宣言”，并了“計算思維教學改革白皮書”，為大學計算機課程的教學研究與改革指明了方向。

一、大學計算機基礎課程面臨的問題

大學計算機基礎課程非計算機專業學生的核心通識課程，屬于計算機基礎教學第一層次的課程。該課程在教學中主要大部分高職院校還是落實在是以培養學生使用計算機和應用程序的能力方面，例如使用word編輯器，讀寫文件以及使用瀏覽器等?，F在高中階段計算機基礎教學普及率逐漸提高，這類教學內容大多數學生在上大學之前都已很熟悉，在大學階段再安排這類課程有些重復教學，既浪費寶貴的教學資源又影響學生的學習興趣。

二、計算思維和計算思維能力

計算思維，也可以說是計算機科學家面對問題的基本思路與方法。它的本質是抽象（Abstraction）和自動化（Automation）。人們在利用計算手段求解問題時，先要把實際的應用問題轉換為數學問題，然后建立模型、設計算法和編程實現，最后在計算機中運行并求解，這個過程實際上就是計算思維中的抽象和自動化。計算思維能力（Computational Thinking），是計算機學科最本質的特征和最核心的解決問題能力。計算思能力維旨在提高學生的信息素養，培養學生發明和創新的能力及應用計算機處理問題時應有的思維方法、表達形式和行為習慣有能力。計算思維能力在一定程度上像是讓學生學會“怎么像計算機一樣思維”，這應當作為計算機基礎教學的主要任務。

三、基于計算思維視角的計算機基礎課程教學改革

在目前的計算機發展應用水平下，大學計算機基礎的教學內容應該通過科學、系統的規劃與梳理，將無意識的計算思維轉變為有意識的計算思維，幫助學生培養主動運用計算機解決各類實際問題的能力，將計算思維的理念貫穿于整個教學活動的全過程中，進而為創新性人才的培養打下基礎。以下對該課程從計算思維的視角設計課程。

（一）教學內容設計

基于計算思維視角的計算機基礎課程基本教學要求，本人認為該課程基于課程定位和課程教學兩個方面的教學任務和目標，其基本教學要求包括以下幾個方面：①了解計算科學的發展歷程，理解計算科學在科學研究和工作中的重要性、功能及作用。②了解計算機系統的組成，包括計算機體系結構，操作系統等系通過知識，掌握微型計算機的基本構成，理解其工作原理。③理解問題求解、算法及復雜性等計算機基礎理論知識，掌握常用的算法分類及其思想。④理解計算機程序、數據結構等基本概念，掌握程序設計語言的基本構成，能夠看懂簡單的計算機程序。⑤理解計算機網絡的概念，功能和分類，理解OSI模型思想，TCP/IP及網絡協議的思想。了解網卡、交換機等網絡硬件的基本功能。⑥理解計算科學的前沿發展，從思想上理解各項前沿技術發展的動因、目標和采用的策略。⑦掌握基本的計算機應用技能，包括文字處理、多媒體技術、數據庫技術，互聯網技術、網絡服務及Web應用等。課程進度可以這樣安排：

第1講 計算機、計算與計算思維

第2講 符號化、計算化與自動化

第3講 程序與遞歸：組合、抽象與構造

第4講 馮.諾依曼計算機―機器級程序及其執行

第5講 現代計算機―復雜環境下程序執行

第6講 由機器語言到高級語言――程序編寫編譯

第7講 算法-程序與計算系統之靈魂

第8講 怎樣研究算法-排序算法研究示例

第9講 怎樣研究算法-遺傳算法研究示例

第10-11講 數據化思維――怎樣管理和利用數據

第12-13講 網絡化思維――怎樣連接和利用網絡

在文理科不同專業實施教學的過程中，可以根據專業特點和其各自己的專業課程的要求對的教學內容有針對性地選擇，以適應學生的專業知識結構要求。

（二）課程設計

設計理念與思路：與行業企業合作進行基于工作過程的課程開發與設計，設計主線清晰。

設計程序與方法：從產品調研、載體選擇、學習性工作任務設計、教學實施與評價方案設計、同步教學資源開發到專家論證等均體現工學結合課程開發過程。

教學內容選?。壕o緊圍繞真實工作任務，并融入相關職業資格證書要求。

教學內容組織（序化）：內容序化體現從簡單到復雜及學生認知規律，符合真實工作過程。

單元（中觀）教學設計：以真實產品為載體設計綜合性學習任務；設計科學合理，有利于教學。