计算机科学与技术国内外发展态势研究
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国内外计算思维研究与发展综述一、本文概述随着信息技术的迅猛发展和全球数字化的深入推进,计算思维作为一种全新的思维方式,日益受到国内外学者的广泛关注。
计算思维是指运用计算机科学的基本概念、思想和方法进行问题求解、系统设计和人类行为理解的一种思维方式。
它不仅在计算机科学领域具有重要的理论价值,而且对其他学科领域的发展也产生了深远的影响。
本文旨在综述国内外计算思维研究的发展历程、现状以及未来趋势,以期为我国计算思维教育的推广和实践提供有益的参考。
本文将对计算思维的概念、内涵和特点进行界定和阐述,明确计算思维在科学研究和实际应用中的重要作用。
通过对国内外计算思维研究的发展历程进行梳理,分析国内外在计算思维理论和应用方面的差异和联系。
接着,本文将从教育、工业、医疗、社会科学等多个领域出发,深入探讨计算思维在不同领域的应用案例和实践经验。
本文还将对计算思维的发展趋势和前景进行展望,探讨未来计算思维可能带来的变革和挑战。
本文将总结国内外计算思维研究的成果与不足,提出促进计算思维研究和发展的建议,以期为我国计算思维教育的普及和提高国际竞争力提供有益的参考。
通过本文的综述,读者可以全面了解计算思维的发展历程、现状和未来趋势,为我国计算思维的研究和实践提供有益的启示和借鉴。
二、国外计算思维研究现状在国外,计算思维的研究和发展已经取得了显著的成果。
从学术研究到教育实践,计算思维的概念和应用都在不断深入和拓展。
在学术研究方面,国外的学者对计算思维进行了深入的理论探讨。
他们不仅界定了计算思维的概念和内涵,还研究了计算思维与其他思维方式的关系,以及计算思维在解决问题中的应用。
国外的学者还从认知科学、心理学、教育学等多个角度对计算思维进行了跨学科的研究,为计算思维的发展提供了丰富的理论基础。
在教育实践方面,国外的教育者积极探索将计算思维融入课程教学的方法。
他们不仅将计算思维应用于计算机科学专业的教学中,还尝试将其引入其他学科的教学中,如数学、物理、工程等。
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电子信息工程研究热点及趋势综述电子信息工程是现代科技的重要领域之一,涵盖了广泛的学科和研究方向。
随着科技的发展和创新的推动,电子信息工程领域的研究热点和趋势也在不断变化。
本文将对电子信息工程领域的研究热点及趋势进行综述,并探讨未来的发展方向。
1. 人工智能与机器学习人工智能和机器学习是当前研究的热点,也是电子信息工程领域的重点研究方向。
通过利用大数据和深度学习算法,人工智能在图像识别、语音识别、自然语言处理等方面取得了重要的突破。
未来,人工智能将在智能交通、智能制造、智能医疗等领域得到更广泛的应用。
2. 物联网技术物联网技术是将传感器、通信技术和互联网相结合的重要技术,已经渗透到了我们的生活中。
物联网技术的热点研究方向包括无线传感网络、数据安全与隐私保护、物联网系统架构等。
未来,物联网将深入到各个行业,实现万物互联,为人们提供更加智能、便利的生活方式。
3. 集成电路设计与制造集成电路是电子信息工程领域的核心技术之一,对于现代电子产品的发展起到了重要的推动作用。
集成电路设计与制造的研究热点主要集中在超大规模集成电路(VLSI)设计、射频集成电路设计等方面。
随着电子产品的日新月异,未来集成电路设计与制造将迎来更高的集成度、更低的功耗以及更高的可靠性要求。
4. 光通信与光电器件随着信息传输速度的不断提高,光通信作为一种高速、大容量传输方式备受关注。
光通信的研究热点主要包括高速光通信系统、光纤通信网络、光纤传感技术等方面。
光电器件作为光通信领域的重要组成部分,也在不断发展。
未来,光通信与光电器件将继续研究新的材料和结构,以满足更高的传输速率和更广泛的应用需求。
5. 人机交互技术人机交互技术是研究人与计算机之间交互方式的领域,目前已经涌现出一些研究热点。
虚拟现实技术、增强现实技术以及自然用户界面等都是最近研究的热点方向。
在未来,人机交互技术将更加注重用户体验和智能化,为人们创造更加自然、便捷的交互方式。
6. 数据科学与大数据分析数据科学和大数据分析在电子信息工程领域也占据着重要地位。
计算机科学与大数据:技术发展与应用摘要:计算机科学与大数据技术是当今社会最热门的领域之一,它们的发展和应用已经渗透到各个行业和日常生活中。
随着互联网和信息技术的快速发展,大量的数据被产生、存储和传输,这为计算机科学与大数据技术的发展提供了丰富的资源和可能性。
关键词:大数据;技术发展;应用1大数据的概念和发展1.1大数据的定义和特征大数据是指规模巨大、类型繁多、更新快速的数据集合,其特征主要包括四个方面:Volume(大容量)、Velocity(高速)、Variety(多样性)和Veracity(真实性)。
其中,Volume体现了大数据的庞大规模,Velocity表明了大数据的高速生成和处理能力,Variety则强调了大数据的多样性和异构性,而Veracity则关注了大数据的真实性和可信度。
大数据的定义和特征反映了其作为一种新型信息资源的特殊属性和挑战。
大数据的定义和特征给我们带来了深刻的认识,它们不仅揭示了大数据的规模巨大和多样性,也提醒了我们对数据真实性和高速处理的需求。
这些特征对于我们理解大数据的本质和优势至关重要,也为我们后续讨论大数据的技术和应用打下了基础。
1.2大数据在计算机科学中的重要性大数据在计算机科学中具有重要的意义和价值。
首先,大数据为计算机科学提供了新的研究和应用领域,推动了计算机科学理论和技术的不断创新和突破。
其次,大数据为计算机科学的发展注入了新的活力和动力,促进了计算机科学与其他领域的深度融合和交叉应用。
此外,大数据也为计算机科学的教育和人才培养带来了新的挑战和机遇,促使我们重新思考计算机科学人才培养的方向和目标。
在当今信息化社会,大数据已经成为计算机科学中不可或缺的一部分,其重要性不言而喻。
2大数据分析与挖掘2.1数据预处理与清洗2.1.1数据清洗数据清洗是指对数据中的噪声、错误、缺失值和不一致性进行识别和处理的过程。
在大数据场景下,数据往往来自多个异构数据源,因此可能存在着大量的噪声和错误。
国内外计算思维研究与发展综述一、本文概述1、计算思维概念的提出与背景随着信息技术的迅猛发展和广泛应用,计算思维作为一种全新的思维方式和解决问题的方法,逐渐受到了国内外学者的广泛关注。
计算思维概念的提出,源于对计算机科学发展及其在教育领域应用的深入认识。
计算思维,顾名思义,是以计算机科学为基础,运用计算原理和算法思维来解决实际问题的一种思维方式。
它的提出,与21世纪信息时代的来临密不可分。
在信息时代,数据和计算成为驱动社会进步的重要力量,而计算思维则成为了人们必备的一种基本素养。
从背景来看,计算思维概念的提出也是对传统教育方式的一种反思和革新。
传统教育注重知识传授和应试技能培养,而计算思维则强调问题解决和创新能力的培养。
它要求人们运用计算原理和算法思维,将复杂问题转化为可计算的形式,并通过编程和自动化工具来解决这些问题。
这种思维方式不仅有助于培养学生的逻辑思维和创新能力,也有助于提高他们在信息化社会中的适应能力和竞争力。
在国内外,计算思维的研究和发展都得到了广泛的关注和支持。
美国、英国等发达国家纷纷将计算思维纳入基础教育体系,将其作为培养学生创新能力的重要途径。
国际上也成立了多个研究机构和学术组织,致力于推动计算思维的研究和应用。
计算思维概念的提出和发展,是信息时代背景下对传统教育方式的一种反思和革新。
它强调问题解决和创新能力的培养,有助于提高人们在信息化社会中的适应能力和竞争力。
随着信息技术的不断发展和普及,计算思维将在未来的教育领域中发挥越来越重要的作用。
2、计算思维在国内外的发展概况计算思维作为一种新兴的思维方式,近年来在国内外均得到了广泛的关注和研究。
它不仅在计算机科学领域占据重要地位,更逐渐渗透到其他领域,如数学、物理、生物、经济等,成为跨学科研究的重要工具。
在国外,计算思维的研究和发展始于20世纪80年代。
当时,随着计算机科学的快速发展,人们开始意识到计算机思维方式的独特性和重要性。
随后,美国、英国、日本等发达国家纷纷投入大量资源,推动计算思维的研究和应用。
国内外计算思维研究与发展综述本文由《远程教育杂志》授权发布作者:范文翔、张一春、李艺摘要计算思维作为计算时代的新产物,是一种可以灵活运用计算工具与方法求解问题的思维活动,对促进人的整体和终身发展具有不可替代的重要作用。
为了更好地了解计算思维领域的研究现状,特运用内容分析法分别对国内外计算思维相关文献进行分析。
研究发现:当前国内计算思维研究还处于初级阶段,理论研究主要关注计算思维的概念、内涵、特征与价值,应用研究层次主要集中在高等教育阶段,主要聚焦于对计算思维培养策略、计算思维教学模式和计算思维支持系统的设计与开发三个方面。
国外计算思维研究已处于成熟的早期阶段,理论研究主要关注对计算思维的解读,应用研究的层次主要集中在K-12阶段,主要关注计算思维的教学问题、促进计算思维教育的工具以及计算思维的评价。
为此建议,今后国内计算思维的研究应高度重视基础教育阶段的计算思维教育,不仅要以编程语言进课堂为契机探索计算思维的有效培养,还应尝试利用计算工具构建有效的计算思维学习环境。
此外,还应重点关注计算思维评价体系的建立与培养效果的检验。
关键词:计算思维;内容分析法;编程语言;计算机科学;信息技术;计算思维教育;编程教育;Python一、引言计算思维(Computational Thinking)的历史至少可追溯至20世纪50年代[1],1980年,在麻省理工学院(MIT)的西摩·帕尔特(Seymour Papert)教授的《头脑风暴:儿童、计算机及充满活力的创意》storms:Children,Computers,and Powerful Ideas)—书中首次被提及[2],1996年,西摩·帕尔特教授在发表的文章中再次提及计算思维,他希望运用计算思维来帮助构建具有“阐述性”的几何理论,但他并未对计算思维进行界定[3]。
2006年,美国卡内基.梅隆大学(CMU)的周以真(Jeannette M. Wing)教授,为了帮助人们更好地认识机器智能的不解之谜,发表了题为Computational Thinking的文章,提出了一种建立在计算机处理能力及其局限性基础之上的思维方式一一计算思维。
计算机未来发展趋势及发展方向计算机科学与软件学院软件081班邵娜娜 082669摘要:科学在发展,人类在进步,历史上的新生事物都要经过一个从无到有的艰难历程,随着一代又一代科学家们的不断努力,未来的计算机一定会是更加方便人们的工作、学习、生活的好伴侣。
未来计算机技术的发展潮流将是超高速、超小型、平行处理、智能化,计算机技术的飞速发展必将对整个社会变革产生推动作用。
未来计算机技术前景已经初见端倪,超大型计算机及超小型计算机模式成为业界认同的发展方向,以此为依托的计算机技术的重点发展方向将是超高速、智能化。
引言1946年第一台计算机问世,在这70 年的发展过程中,计算机从体积巨大、功能单一、价格昂贵到现在的体型微小、功能多样、价格合理、运行速度快速等性能得到了世界范围内的普遍使用与推广。
目前计算机已经应用到了教育、军事、商业和其它工业领域,而且它也正以此良好的背景继续发展着。
1计算机的发展过程我们先来看看计算机的发展过程:1946年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”主要用于计算弹道。
是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的。
1956年,晶体管电子计算机诞生,这是第二代电子计算机。
1959年出现的是第三代集成电路计算机。
最初的计算机由约翰.冯.诺依曼发明, 有三间房那么大,后来逐步发展起来。
20世纪70年代开始进入到了电脑发展的最新阶段。
到1970年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”,使电脑进入了第四代。
20世纪90年代,电脑向“智能化”方向发展,制造出与人脑相似的电脑,可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作。
进入21世纪,电脑更是笔记本化、微型化和专业化,每秒运算速度超过100万次, 不但操作简易、价格便宜、而且可以代替人们的部分脑力劳动,甚至在某些方面扩展了人的智能。
2 计算机迅速发展的原因概述2.1 经常性的、连续性的创造活动的出现经常连续不断的创造性活动是推动计算机技术快速发展的动力之一。
计算机科学与技术毕业论文范文计算机科学与技术是一个快速发展的领域,其在现代社会中起着至关重要的作用。
从个人电脑到全球互联网,计算机科学和技术的应用无处不在,对我们的生活和工作产生了深远的影响。
本篇毕业论文旨在探讨计算机科学与技术的相关主题,并探索其背后的原理和应用。
首先,计算机科学与技术的发展促进了信息技术的普及和应用。
随着计算机硬件和软件的不断发展,人们可以更加高效地处理和传输信息。
互联网的普及使得信息的传播更加迅速和广泛。
计算机科学与技术也为各行各业提供了许多便利的应用,如医疗保健、金融服务、交通管理等。
它们改变了我们的生活方式,使我们的工作更加高效和便捷。
其次,计算机科学与技术的相关技术正在迅速发展。
人工智能、大数据分析、机器研究等新兴技术正在不断涌现,并被广泛应用于各个领域。
这些技术的出现为我们解决复杂的问题提供了新的可能性。
通过对海量数据的分析和处理,我们可以提取有用的信息和洞见,为决策提供支持。
人工智能技术的发展还带来了智能机器人和自动化系统等创新应用,进一步改进了生产力和效率。
写作本篇毕业论文的目的在于深入探索计算机科学与技术的相关主题,揭示其背后的原理和应用。
通过对相关文献的综述和案例研究,我们可以进一步了解计算机科学与技术在不同领域中的应用和挑战。
本论文还将探讨计算机科学与技术的未来发展方向,以及可能的影响。
通过本文的研究,我们将对计算机科学与技术有更深入的了解,并为相关领域的研究和应用提供有价值的参考。
相信本篇论文对读者来说具有一定的启发和价值,希望它能够对计算机科学与技术领域的学术研究和实践工作产生积极的影响。
计算机科学与技术毕业论文范文本毕业论文的研究问题是什么?我们选择了哪个特定主题或话题,并解释了为什么这个问题值得研究?在这篇毕业论文中,我们研究的问题是:在当前的计算机科学与技术领域中,人工智能在自然语言处理中的应用。
我们选择了这个特定主题,因为自然语言处理是计算机科学与技术领域中的一个重要而且具有挑战性的问题。
毕业设计(论文) 教务信息发布子系统院系:数学与计算机系专业(班级):计算机科学与技术师范班姓名:Xxx学号: Xxxxxxxxxx指导教师:Xxx研究生职称:完成日期:20xx 年xx 月xx 日武夷学院教务处摘要随着信息化技术的发展,计算机技术在越来越多的领域广泛使用。
高校规模不断扩大,学生人数越来越多,高校信息资源相对有限,如何充分发挥高校资源的使用,有效提高教育质量和教学水平,成为各个高校普遍面临的问题。
因此开发高校教务管理系统具有一定的理论意义和实际价值。
本文以教务管理系统的开发为背景,严格按照软件开发的过程,对系统开发模式等相关技术进行了分析和研究,详细阐述了系统的需求分析、系统的设计、系统部分模块实现等。
关键词:教务管理;管理信息系统;规模AbstractAlong with the development of information technology, computer technology in more and more field widely used. Universities have been expanding the number of students, more and more university information resources are relatively limited, how to make the use of university resources, improve the quality of education and teaching, as general problems facing all universities.Therefore, the development Teaching Management System has certain theoretical and practical value.In this paper, the development of educational management system as the background, in strict accordance with the process of software development, system development model and other related analysis and research techniques were described in detail the system requirements analysis, system design, system, part of the module realization.Key words: Educational Administration Management; Administration Management Information System; scal目录1 引言 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.1.1 课题背景 (1)1.1.2 研究意义 (1)1.2国内外现状 (3)1.2.1 国内外的研究现状 (3)1.2.2 国内外的发展趋势 (3)1.3 设计的思想和目的 (4)1.4 设计教务系统中需要注意的问题 (4)2 需求分析 (5)2.1 需求报告调查 (5)2.2 用户的需求 (5)2.3 系统设计分析 (6)3 技术及工具的介绍 (7)3.1 dreamweaver的简介 (7)3.2 asp相关知识 (7)3.2.1 ASP概述 (7)3.2.2 ASP的内置对象 (9)3.2.3 如何利用ADO访问数据库 (11)3.3 B/S(Browser/Server)简介 (13)3.4 IIS安装和配置过程 (15)4 数据流图设计 (17)4.1 主要数据表设计 (18)5 登陆界面功能实现及代码介绍 (21)5.1 管理员登录功能模块 (21)5.1 系别、专业设置 (30)5.1.1 班级设置 (31)6 系统实现过程配置 (32)总结和展望 (34)谢辞 (35)参考文献 (36)附表A 武夷学院毕业设计(论文)任务书 (1)附录B 武夷学院毕业设计(论文)文献综述 (3)附录C 武夷学院毕业设计(论文)开题报告 (7)附录D 武夷学院毕业设计(论文)中期检查表......... 错误!未定义书签。
人工智能时代下的计算机科学与技术的应用与发展探究摘要:人工智能时代的到来下,对计算机科学技术的研发与应用提出更高的需求。
基于此,文章以人工智能为背景,探讨计算机科学与技术的运用,并对计算机科学与技术的发展方向进行探讨。
关键词:人工智能;计算机科学与技术;应用引言:人工智能是指人类思维与计算机科学技术的融合,令计算机系统在运行过程中,可具备对数据信息自动识别与运算的能力,进而完成高效率、多线程的数据处理。
从技术及其应用角度来讲,人工智能深化计算机科学与技术的应用属性,对于计算机网络发展起到重要的推进作用,满足不同社会事务的处理诉求,更为精准的阐述出数字化价值。
从科学角度而言,人工智能支撑下的数据传输模式,可依据信息属性深度查证出数据信息的本质价值,发现数据逻辑关系,提高数据信息的利用价值,为后续技术发展及应用奠定坚实基础。
本文则是针对人工智能时代下计算机科学与技术的应用进行探讨,仅供参考。
一、人工智能概述人工智能的研发与应用,可以看成是整个智能体系,通过理论算法、信息技术、仿真技术、人们思维所构筑出的一种技术体系,其具有一定的综合性与复杂性。
从宏观角度来讲,可以将其界定为人工与智能的整合体,通过搭载计算机网络,真正实现对各类数据信息的多元化处理,进而对相关事物的运行及处理,起到辅助与决策的作用。
从现阶段互联网发展而言,人工智能所起到的作用可以进一步推动互联网技术的发展,且伴随着高新技术、先进理论的不断更新与完善,整个人工智能体系也在随之优化,进而与社会生活及生产形成高度契合的模式。
从微观角度而言,人工智能的实现可以进一步提高数据核算能力,例如实践网络对于数据信息的高精密计算,可以令整个系统具备独立识别与针对化处理的效果。
与传统人工计算模式相比,可以确保在不同时间节点下对大容量的数据信息进行计算,以缓解人力资源的投入。
在人工智能支撑下的计算机科学与技术,可以通过人工智能在社会领域中所呈现出的应用趋势进行自身优化与完善,以深度契合到整个互联网+时代的运行范畴之内,进而推动社会的发展与进步。
计算机科学在现代社会的作用与影响摘要:计算机科学在现代社会扮演着重要的角色,并对社会产生了深远的影响。
本论文从计算机科学在现代社会中的作用和影响出发,研究了计算机科学的发展与应用、计算机科学与社会的互动关系以及计算机科学的新兴应用领域。
论文的创新点包括对计算机科学在新兴应用领域的深入研究和对计算机科学与人类生活之间相互影响关系的综合分析。
通过分析,可以得出计算机科学在现代社会中发挥着重要的作用,并对社会产生了深远的影响。
关键词:计算机科学;现代社会;作用;影响1计算机科学的发展与应用1.1计算机科学的发展历程计算机科学的发展历程可以追溯到二十世纪中叶,随着计算机硬件和软件的快速发展,计算机科学逐渐成为一门独立的学科。
从最初的巨型计算机到今天的个人电脑和移动设备,计算机科学经历了多个阶段的演进。
在这个过程中,计算机科学不断创新,涵盖了计算机硬件、软件、网络和人机交互等多个方面。
1.1计算机硬件的发展计算机硬件的发展是计算机科学的重要组成部分。
随着集成电路技术的进步,计算机硬件的体积不断缩小,性能不断提升。
同时,计算机硬件的多样化也为不同领域的应用提供了更多选择。
计算机硬件的发展不仅使计算机的处理速度和存储容量大幅提高,而且也为计算机科学的应用提供了更多的可能性。
1.2计算机软件的发展计算机软件的发展是计算机科学的另一个重要方面。
随着软件工程的发展,各类软件的设计、开发和维护变得更加规范化和高效化。
计算机软件不仅涵盖了操作系统、数据库和编程语言等基础软件,还包括了各行业领域的专业软件。
计算机软件的发展使得计算机科学的应用变得更加灵活和便捷。
1.3计算机网络的发展计算机网络的发展是计算机科学与通信技术的结合。
随着互联网的出现和普及,计算机网络的规模和速度得到了极大的提升。
计算机网络不仅将世界各地的计算机连接在一起,也为人们提供了多种多样的网络服务和应用。
计算机网络的发展使得信息的传输和共享更加快捷和便利,为计算机科学的应用提供了更广阔的平台。
国内外计算思维研究的热点领域和演进趋势作者:翟学坦李锐来源:《数字教育》2020年第05期摘要:计算思维已经纳入信息素养,为了系统、全面地了解国内外计算思维的发展趋势与研究热点,文章以CNKI和WOS数据库刊载的计算思维文献为数据源,运用文献计量和内容分析的方法,对国内外的计算思维研究从年度分布、学科类别分布、研究机构分布、高产学者分布、关键词与聚类结果分析和研究趋势分析几个部分进行了知识图谱的构建。
国内计算思维知识图谱形成了三大主题,分别是以实验教学为核心的研究主题、以大学计算机学科体系建设为核心的研究主题、以信息技术为核心的研究主题。
国外计算思维知识图谱也形成了三大主题,分别是以计算思维概念、方法、特征为核心的研究主题,以教学实践为核心的研究主题,以游戏建设为核心的研究主题。
关键词:计算思维;可视化分析;知识图谱中图分类号:G4 文献标志码:A 文章编号:2096-0069(2020)05-0014-06收稿日期:2020-06-04基金項目:中央电化教育馆立项课题“基于机器人教学游戏化的STEM教育课程开发研究”(176240001)作者简介:翟学坦(1989—),男,山东郓城人,北京师范大学天津生态城附属学校,中教二级,研究方向为信息化教育;李锐(1979—),男,天津人,北京师范大学天津生态城附属学校高级教师,研究方向为智慧校园。
引言随着高中信息技术新课标的发布,计算思维能力的培养在中小学信息技术教育中越来越受到重视。
因此,相关人员对计算思维的各个领域进行了不同程度的研究。
卡耐基梅隆大学周以真教授(Jeannette M.Wing)提出计算思维是用计算机科学的元素求解问题和设计系统的科学方法[1]。
自从2006年周以真教授提出计算思维的概念以来,许多组织和学者都对计算思维进行了深入的研究[2]。
为了系统、全面地了解国内外计算思维的发展趋势与研究热点,本研究以中国知网(CNKI)和科学引文数据库(WOS)为信息源,对比分析计算思维研究在国内外两大权威数据库中的年度分布、学科类别分布、研究机构分布、高产学者分布以及关键词与聚类结果分析。
.. ;,. 计算机科学与技术专业
一、计算机科学与技术专业国内外发展态势 (一)计算机科学与技术专业国外发展现状 国际上,目前在计算机学科(计算学科)教育方面最有代表性和影响力的工作是IEEE-CS/ACM组织的Computing Curricula研究工作。Computing Curricula 1991曾经对我国计算机教育产生过较大的影响。现在正在制定的是Computing Curricula 2001(目前已改称Computing Curricula 2004)。 CC2001着重于:计算的概念在过去的十年中发生了巨大的变化,这种变化对教学计划的设计和教育方法会产生深刻的影响。被称之为计算的概念已经扩展到难以用一个学科来定义的境地。过去的课程报告试图将计算机科学(CS)、计算机工程(CE)和软件工程(SE)合并在一卷中。但21世纪的计算包含许多富有生命力的学科,它们有着自己的完整性和教育学特色。因此,研究者决定将报告分为四个独立的卷出版,分别是:计算机科学卷(Computer Science—CS)、计算机工程卷(Computer Engineering—CE)、软件工程卷(Software Engineering—SE)、和信息系统卷(Information System—IS),最近又增加了一个信息技术卷(Information Technology—IT),有可能还会增加其他分卷。这说明:计算机技术的内涵和外延都在迅速地扩大,各个分支已经形成丰富和完整的知识体系,已经不可能将如此丰富的内容安排在一个单一的本科教学课程体系之中,而且单一的培养模式也不能满足社会对多种规格人才的需求,必须通过不同的培养计划才能满足这种不同的需要。 在CC2001的各个分卷中,除了科学技术本身的内容外,都包含社会和职业生涯方面的知识体,涉及与计算相关的哲学、历史、社会变化、职业和道德责任、知识产权、隐私和公民自由、计算机犯罪等内容,其中很多被指定为必修内容。 同时,美国对计算教育的学术研究十分重视,在全国性的计算机学术组织中都有计算机教育的分会或特别委员会。如ACM中的计算机科学教育特别兴趣组(Special Interest Group on Computer Science Education,简称SIGCSE)为教育人员提供了一个讨论计算机教学计划制定、执行和评估等教学要素的论坛。 美国还有课程体系的权威评估认证机构,如ABET(Accreditation Board of .. ;,. Engineering and Technology) 就是美国在工程技术教育领域、特别是信息技术教育领域十分具有权威和声誉的评估认证机构。学校根据自己的情况自愿申请评估,该机构组织专家对它们的课程体系和教育质量进行合格性评估和认证。由于是独立的常设评估机构,且采用了自愿申请的方式,这种评估和认证显得比较客观和有效率。英国也有一个相应的评估机构QAA(Quality Assurance Agency)。 (二)计算机专业国内发展态势与趋势 1.计算机专业国内发展现状 (1)我国计算机专业本科在校情况与教学情况 据不完全统计,目前我国普通高校总数为1600余所,本科学校近700 所,其中1000余所高校开设有“计算机科学与技术”专业,是全国专业点数之首;在校生总人数超过90万,占理工科在校生总数首位,达到15%。且这些高校中的计算机专业有近60%是近10年开办的。说明高等教育对国家信息化建设方针的积极响应,也反映出计算机专业建设任重道远。同时,一些相关的专业也在蓬勃发展。按照教育部的划分,“计算机类专业”包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程。“信息技术相关专业”包括:地理信息系统、电气信息工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、光信息科学与技术、生物信息学、通信工程、微电子学、信息安全、信息对抗技术、信息工程、信息与计算科学、自动化。以此划分,信息技术和计算机专业的学生数量占全国所有理工科学生总量的1/3强(尚未统计数学系开始的“软件与计算科学”专业)。 此外,目前全国高校中共有315个单位可以培养计算机科学与技术硕士研究生,72个单位可以培养博士研究生。 (2)我国计算机专业发展状况
随着国内高等教育规模的迅速扩大、学科领域逐渐拓宽、高校结构呈现多层次和多样化。近20年来,计算机科学与技术的高速发展、不断深化和对社会广泛领域的渗透、最终使得高等学校计算机学科专业的发展到了一个新的阶段,主要表现在以下几个方面: (一)、近年来招生规模快速扩大,相关专业也在蓬勃发展: (二)、教学内容滞后、尚需完善: 专业设置的依据是社会经济发展的需求,因此教学内容也要根据社会经济的发展而完善,但目前国内高校计算机专业的教学内容设计还存在着一定的盲目性,与.. ;,. 培养人才定位有明显的偏差,主要表现为: ① 盲目照搬教学计划。IEEE-CS/ACM的CC1991曾对我国计算机教育产生了较大的影响,现在不少学校的教学计划还在沿用。尽管CC1991开创了一种对计算机科学教育的创造性的、理性的方法,但是需要考虑国内计算机专业发展的实际状况。 ② 近年来,我国高等教育发生了一些列变革,催生了考研大军这支庞大的队伍,因此,不少院校将“考研比例”作为办学效果的一个突出指标。如此,将不可避免地会在高校教学内容和教学理念上,沿袭中学阶段的应试教育方法。 ③ “宽口径”和“复合型”是计算机专业人才培养目标中的突出指标,宽口径意味着加强素质和能力培养;而复合型指知识面广,综合能力强。但目前的状况是宽口径正逐步取代专业特色,万金油正在取代复合型。从教学计划的设计来看,需要强调知识结构的特色和执行的深度,社会需要的是既有专业素质也有学习能力的人才。 (三)、师资队伍完成新老交替,队伍素质急待培养提高: 在高校合并、重组后,从事教学工作的队伍从年龄成分上基本上完成了新老交替。在计算机教育方面,尽管中青年教师在知识结构、科研能力等方面有着较强的优势,但青年教师中有许多人教学任务很重,没有时间和机会得到在职培养和提高,难以有精力创造性地完成教学内容和任务但,而在工作经验和教学态度方面,老教师则更显优势。因此,在专业素质和能力方面青年教师队伍的建设期待加强。 (四)、设施条件建设初见成果,实验环节需要抓紧加强: 尽管高校基础设施建设为计算机专业发展提供了较高的平台,但大规模的软硬件实验室等设施条件的改善不等同于教学实验环节的加强,尚需高质量实验的设计、合格实验指导人员的配备、以及实践教学体系的综合完善。目前不少高校计算机专业的大四学生所写过的最长代码仅为几百行,反映出一些学生在校期间没有得到足够的、比较综合或系统的训练。特别是,专业实习和毕业设计的环节在没有发挥其应有的作用。面对大量的学生,学校的师资和场地等条件不能应付,而有组织地安排在企业实践也形同虚设。更多的情况是学生们自己联系单位实习,或许有些收获,否则就可能无所事事、浪费时间。 2.计算机专业国内发展态势与趋势 (1)信息社会对计算机人才的需求
我国IT人才总量不足,要走新型工业化道路,未来10~15年将是世界IT发.. ;,. 展的重要区间。今后五年,我国将在信息产业方面投资5000亿美元,市场规模将比2000年翻一番,继续保持20%以上的高速增长,总产值占国内生产总值的比重将从2000年的4.5%提高到8%。据测算,我国为了发展信息产业,每年至少需要100万人才,其中专业人才需求在40万人以上。 就业竞争激烈。买方市场已经形成。众多IT企业对从业人员的素质要求不断提高。社会需求愈来愈向名牌大学集中,重点大学计算机专业一次就业率在90%以上,地方大学计算机专业就业率为60%~80%。专科生就业形势日益严峻。地方院校扩大招生规模,就业受冲击也越大。 在信息化社会中所需要的计算机科学与技术人才是多方位的,主要包括: (1)从事研究型工作的专门人才。他们主要(在攻读更高学位后)从事计算机基础理论、新一代计算机及其软件核心技术与产品等方面的研究工作。对他们的基本要求是创新意识和创新能力; (2)从事工程型工作的专门人才。他们主要从事计算机软硬件产品的工程性开发和实现工作。对他们的主要要求是技术原理的熟练应用(包括创造性应用)、在性能等诸因素和代价之间的权衡、职业道德、社会责任感、团队精神等; (3)从事应用型(信息化类型)工作的专门人才。他们主要从事企业与政府信息系统的建设、管理、运行、维护的技术工作,以及在计算机与软件企业中从事系统集成或售前售后服务的技术工作。对他们的要求是熟悉多种计算机软硬件系统的工作原理,能够从技术上实施信息化系统的构成和配置; 目前市场不仅需要研究型、设计型的人才,而且需要应用型人才;不仅需要开发型的人才,而且需要维护型、服务型、操作型的人才,且对第三类人才的需求量要大于前两者之和,但目前很多高校计算机专业缺乏在本科阶段对第3类人才的专门培养,这方面有待改进。 总之,随着社会经济的发展,产业结构的转型,以及计算机科学与技术自身的发展,对计算机人才培养的目标有了一些变化,主要表现在: (1)国家和社会对计算机专业本科生的人才需求,必然与国家信息化的目标、进程密切相关。计算机市场很大程度上决定着对计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求。计算机类专业毕业生就业出现困难的主要原因,不是数量太多或质量太差,而是满足社会需要的针对性不够明确,导致了结构上的不合理。计算机人才培养也应当是金字塔结构,与社会需求的金字塔结构相匹配,才