对计算机专业前景的认识范文1
关键词：计算机专业英语；教学模式；应用导向
中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）01-0181-01
1绪论
计算机的专业英语在计算机的教学中，是一门十分重要的课程 。《计算机英语》在很多的高职院校里都在第六个学期开设。计算机英语是以英语为工具，以英语在计算机中的实际的应用情景作为背景，以提高学生在解决计算机学习过程中碰到的实际问题作为目标来学习的。计算机中大量的英语一直是我们学生在学习计算机过程中最大的障碍，可以好不夸张地说，学好了计算机英语，那么计算机专业知识的学习可以达到事半功倍的效果。目前，学生对计算机的英语掌握的并不理想，因此计算机英语的教学改革很大的F实意义。
2 计算机英语教学的现状
通过《计算机英语》多年的教学实践，发现该课程的教学过程中存在以下问题。
1）学生的应用能力的缺失
很多高职学生进入大学前，英语的水平本来就很一般。宽松的环境，英语的学习找不到目标，英语的水平没有得到较大的提高。学生在大二学习专业的时候，对专业中碰到的英文的专业术语无所适从。在计算机专业的学习中，很多的专业术语、关键字，如果学生能够认识英语单词，那学起来会容易很多。有的同学一看到英语，无法和普通英语进行联系而进行学习，总认为自己无法认识和理解那些专业的单词。因此，学生的对专业的学习有了抵触，最终导致学生完全放弃专业的学习。
2）学生对计算机英语的厌倦
“兴趣是最好的老师”，大部分高职院校的学生英语水平良莠不齐，英语水平高的学生凤毛麟角，学生对专业课程的理解和掌握也不是很熟练。在讲解专业课程的过程中，学生发现很多的专业英语自己都不认识，专业词汇的晦涩，复杂的语法。这些都打击了学生的学习的积极性。
3）课程内容的针对性不强
目前，很多的计算机的专业的英语，没有紧贴专业的实际。专业英语的课程内容仍旧是采用普适英语的内容，或者加了少量的关于计算机历史呀，计算机的简介等方法的介绍的文章。课程的内容和英语在计算机中的使用地位不相称，不能够满足学生学习计算机专业的需求。
3 计算机英语教学改革
针对计算机专业英语在教学和学习中存在的问题和缺陷，结合我多年的教学实践，经过对很多兄弟高职院校的调研，为了达到“通过教学 ，培养学生把握常用的计算机专业英语词汇 、培养科技英语的阅读 、理解 、翻译和写作能力 ”的教学目标 从提高教师自身素质 、改进教师的教学方法 ，提高学生学习的积极性和主动性 ，采用新的教学模式和改善考核方式五个方面进行《计算机专业英语》教学改革尝试。
1）课程内容的改革是基础
课程的内容决定了教学的方法，影响教学的效果，因此，在教材内容的选择上，应该坚持“以实用为导向，以专业应用为目标”的原则。教材的编写的时候，不仅仅考虑语法，词汇，更多的应该考虑所讲授的内容在本专业的应用，应该融合专业的知识，比如程序运行的报错，程序调试信息的，网络报错信息等内容的翻译，还要考虑英文资料取材新颖，技术前卫，覆盖计算机专业 所涉知识点全面。通过在英语专业的课堂上将专业学习中所碰到的问题进行详细的讲解，可以克服学生对专业学习中对英语的畏惧。
2）提高老师的教学能力是核心
计算机专业英语对授课老师的英语水平和专业能力有较高的要求，需要老师具有扎实的理论基础还需要有较强的动手能力。在课程的讲授过程中，能够将单词在专业中的应用情况和应用情景进行阐述，能够将在专业学习中应用广泛的词语词汇进行详细讲解。因此计算机专业英语课程，应该由英语水平高，专业水平高的这样“两高”的老师来担任。只有具有这样能力的老师担任，才能够将英语在本专业的应用讲得透彻。
3）教学模式的改革是关键
“情景教学”是指将我们需要讲授的知识放在一个真实的应用情景中来进行讲解。课堂上，老师设置知识点的情景，对情景进行分析，阐述，推理，让学生查阅相关资料，制定教师和 学习者角色，提高学生对教学的参与，将课堂最大限度的还给学生。
“分层教学模式” 根据学生的英语水平，对学生进行分层次的分组教学。对于不同的组，给予不同的目标，分配不同的教学任务，即把英语基础水平 相近的学生进行分层次分班教学，根据语言知识水平的高中低拟定不通的教学计划，每个层次学生的教学任务不同。结 合课堂教学与课外自主学习实践相结合的模式。针对学生基础低，学习积极性不强这个特点，利用自主学习平台，进行 课内课外的互动交流，既丰富学生的学习内容，又方便督促 学生进行课外学习，并对其学习进展进行有效监控。
4）考核方式的改革根本
好的考核方式，能很大程度的激发学生的学习的积极性。通过一个学期的学习，如何以公正，合理的方式将学生的学习效果，这就需要教师很好的把握这一环节了。传统的一份试卷决定学生的一个学期的成绩的这种方式已经不能全面反应学生的学习效果。因此可以采用过程化的考核方式，将100分分到不同的知识点中，学生只要在平时的应用中掌握了知识点，那么就给予相应的分数。这样能够充分的调动学生的积极性，让学生在学习每个知识点的时候都有目标。
4 结论
论文从计算机英语在专业学习中所扮演的角色出发，提出了以应用为导向额计算机英语教学的改革。论文从课程内容，教学模式，教师素质，考核方式等四个方面改革进行了探索和尝试。在实践的过程中，起到了很好的效果，当然也存在着要改进的地方，我相信，只要我们坚持改革的方向，不断地探索和努力，计算机英语的教学一定会取得很好的效果。
参考文献：
对计算机专业前景的认识范文2
关键词：计算学科；计算机课程；知识点；知识背景；课程教学
自2007年国家将高等院校教学质量当做一项工程，并实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”以来，如何实施课程改革，提高教学质量就成为各高校日常工作面临的一个重要课题。课程改革决定教学质量，而课程改革的核心是课程的实施。因而，有效实施课堂教学，使课程教学达到最优状态，从而实现课程改革的目标成为所有高校教育工作者的愿望。
目前，在我国高等院校设置计算机专业的情况非常普遍，计算机课程教学成为高校培养信息技术人才的重要组成部分。通常的计算机课程内容组织都是以知识点为主，因此，知识的广度与深度和关联性难以得到充分体现，学生的专业素养难以得到有效培养。对此，有计算机教育工作者提出了基于知识背景的计算机课程教学思想[1]，并对基于知识背景的计算机课程教学展开了初步研究[2]。所谓基于知识背景的课程教学就是在课程内容的组织和课堂教学过程中充分利用与知识点有关的背景知识，将两者有机组合，强调知识的来龙去脉与知识间的关联，帮助学生全面深入了解所学知识，提高学生的学习兴趣，这对提高课堂教学效果有非常积极的作用。本文以高校计算机课程为例，分析课程知识背景的类型，阐述基于知识背景的课程内容组织的原则，并探究基于知识背景的课程内容组织方法。
1计算学科知识的特点
计算机科学是以数学和电子科学为基础、理论与实践相结合的一门学科，它具有深厚的理论基础并涉及各类先进技术，综合性与实践性很强。计算学科知识有复杂严密性、广泛应用性、快速发展性、文化传播性等特点，由此造就了该学科领域独特的思维方式。深刻认识计算学科知识的特点，对于开展计算机课程教学改革，提高计算机课程教学效果，保证计算机课程教学质量，具有十分重要的指导意义。
复杂严密性：计算学科形成于20世纪30年代的后期，来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器等的研究，计算学科理论与技术的不断发展，使计算学科综合了多种不同学科的理论和方法。在计算学科中，无论是理论研究还是技术研究，最终目标都要体现在计算机软件产品的程序指令系统能机械、严格地按照程序指令执行，不能出错，计算机系统的这一客观属性和特点决定了计算机的设计、制造，以及各种软件系统开发都应该是严密的、精确无误的。
广泛应用性：计算机作为一种工具，几乎在所有学科及一切社会领域中都被运用。其成熟技术(如网络技术、电子商务等)在各行业的成功应用，特别是嵌入式系统的应用不仅体现了其广泛的应用性，也体现了其先进的技术性。计算学科的许多理论同时具有理论、技术、工程等多重属性，使得其许多理论、技术和工程的内容相互渗透、密不可分的。计算机的应用推动了社会发展，改变了生活状态，极大地提升了人们的生活质量，改善了人们的工作条件，使工业社会走向信息社会。
快速发展性：计算学科知识的快速发展直接受计算机科学发展及应用的影响。在过去的几十年里，计算学科的发展日新月异，新知识、新技术、新理论不断涌现，在我们掌握一门新技术的同时就又有更新的技术产生，想要以最快的速度接受并利用新技术关键在于个人对计算机科学的把握程度。
文化传播性：从广义上来讲，文化是人类在社会历史实践过程中所创造的物质财富和精神财富的总和。而狭义的文化则指社会的精神文化，包括哲学、宗教、科学、技术、艺术、社会心理、风俗习惯，等等，是一个包含多层次、多方面内容的统一体。计算学科与其他学科在知识传承面上的文化功能是相似的。它们都无例外地担负着传授学科基本知识、学科一般逻辑的职责。它对学习者的教育功能应该不止是“计算机”的，更是“文化”的。计算学科课程的学习不应简单地归结于工具性、应用性，还应有广阔的社会文化背景。
从计算学科知识的特点可以看出，仅仅从知识点出发是很难让学生全面深入了解和掌握相关知识的，更谈不上专业素养的培养。这就要求我们在课程教学的实施过程，不仅要讲知识点，而且还要考虑知识的产生与发展状况，更要关注知识间的关联。
2计算学科课程的知识背景
当学习者接触到一个新的计算学科知识信息时，头脑中所有与此信息有关、并影响该信息加工过程的知识可以认为是该信息的主观知识背景，而客观存在或逐步形成的与该知识信息有关的知识可以认为是该信息的客观知识背景。计算学科课程的知识背景一般是指计算学科课程知识背后隐含的与知识点相关的知识信息，通常与知识的形成与发展、相关的人物、思想理念等密切关联，对计算学科课程知识背景的挖掘与计算科学思想史研究密切相关[3]。它主要是指在计算学科发展过程中一系列有助于学习者对计算学科知识的认识、理解、掌握和运用的知识背景，包括各种计算学科新理论、新思想、新技术出现时的一些人物、事件、趣事等。
计算学科课程的知识背景覆盖面极大，除了常见的人物背景、时间背景、事件背景、历史背景、社会背景等，还包括文化背景、相关学科知识背景、技术背景、应用背景，等等。
计算学科课程的文化背景简单的理解就是每个地域的不同风俗习惯造成的文化差异。例如，由于中西方文化的不同，使得中西文的处理就有所区别。西文单词由多个英文字母组合而成，是一个整体，编辑时是不应该将一个单词拆分开来的，而中文是方块字，不存在拆分的问题，但由于历史文化的沿袭，常常需要进行竖排。因此，同一个文字处理软件，针对不同的国家和文化，就需要设计不同的功能。
计算学科的课程涉及多门学科，如数学、物理、各种工程应用等，因而需要有丰富的知识背景。计算机科学植根于数学，从而数学是必须掌握的基础知识，同时牢固的数学基础，也可使学生者的逻辑推理能力、抽象思维能力和形式化思维能力大大提高。例如，在计算机程序设计语言中常常涉及到数值计算、线性代数以及微积分等方面的知识，这就要求学习者必须具有这些方面的知识背景。再如计算机的设计制造与材料学、光电学、设计学等都有着密切的联系，同时由于计算机这种产品与一般工业产品不同，完整的计算机产品是“复合产品”，包括硬件、软件以及多种服务支援在内，而计算机的应用领域又十分广泛，计算机已经渗透到社会经济各个领域，并进入办公室和家庭，因而相关的知识背景对计算机的设计和制造有着至关重要的意义。
由于计算学科是集理论、技术、应用于一体的学科，其许多课程都有其复杂的技术背景。如数据挖掘就是从大量数据中获取有效的、新颖的、潜在有价值的知识的过程。它的提出以及被普遍接受是由于计算机及其相关技术的发展为其提供了研究和应用的技术基础。其技术支持归纳为数据库、数据仓库和Internet等信息技术的发展；计算机性能的提高和先进的体系结构的发展；统计学和人工智能等方法在数据分析中的研究和应用等。
计算学科本身有着很强的应用价值，故其所有课程都有其特殊的应用背景。如随着Internet网和Web的出现，以及环球信息网WWW的快速增长，基于网络的企业应用要求软件平台具有开放性、分布性和平台无关性。高效、可移植性的语言需求显得十分迫切。于是在1995年5月由Sun Microsystems公司推出了Java程序设计语言。用Java实现的HotJava浏览器实现了跨平台、动态的Web、Internet计算。从此，Java被广泛接受并推动了Web的迅速发展。
3基于知识背景的计算学科课程内容组织的原则
基于知识背景的计算学科课程内容组织，借助知识背景为计算学科课程注入知识性、趣味性内涵，不仅有利于学习者掌握新的知识，更有利于学习者对计算学科知识的来源、所处的位置、有何应用等有更深刻的认识，可起到帮助学习者深刻理解计算学科知识的内容和价值，从而尽快掌握计算学科知识的作用。但基于知识背景的计算学科课程内容组织，必须遵循一定的原则。
首先，必须满足顺序性原则。顺序性是指强调每一后继内容要以前面的内容为基础，同时又对有关内容加以更深入、广泛地开展。计算学科课程内容的组织可按直线式与螺旋式两种方式，既要将计算学科课程的内容根据计算学科本身的系统和内在的联系，组织成一条在逻辑上前后相联系的直线，前后内容基本上不重复，又要按照学习者的学习情况来组织，将课程内容与学习者校外经验有效地联系起来，以学习者的知识背景为基础组织课程内容，在不同阶段上使计算学科课程内容重复出现，在知识背景的基础上逐渐扩大范围和加深程度，从而使学习者的计算学科知识联结成一个网络。必须关心知识的应用而不只是知识的形式，从而使计算学科课程内容的组织具有一定弹性。
其次，必须满足整合性原则。整合性是指各种课程内容之间横向联系，以便有助于学习者获得一种统一的观点，并把自己的行为与所学的课程内容统一起来。计算学科课程内容的组织要打破学科的界限和传统的知识体系，采用灵活多变的组织方式，以使学习者有机会更好地将前面课程内容作为新课程的知识背景，整合到新的课程内容之中，并让学习者所学的内容对他们的学习、工作、生活具有重要意义，从而使学习者进一步认识到计算学科课程内容的现实意义。
第三，必须满足开放性原则。开放性是指课程内容应不断更新，要及时反映计算学科的新知识、新技术、新方法，这是由计算学科的特点所决定的。计算学科课程内容应及时地整合计算学科的最新成果，同时注重处理经典与现代的关系，充分体现计算学科内容新颖的特点，建立不断更新的机制，使课程内容体系保持知识与实践相结合，理论与应用相结合。
4基于知识背景的计算学科课程内容组织的方法
一般情况下，不同课程的知识点有所不同，因此知识背景也有所区别，但同一学科不同课程的知识背景往往又相互关联渗透。由于每个人的知识储备不同，接触同一个信息时的背景知识不同，对它的加工也会不同。同时，同一个人针对同一个信息的背景知识会变化，对它的加工也会发生变化。因此，根据不同人、不同专业、不同学习阶段、不同的知识内容，分析并充分利用知识背景才能更好地理解和掌握计算学科知识。下面以计算学科课程离散数学结构为例，说明基于知识背景的课程内容组织的基本思想方法。
离散数学结构是计算机专业的一门重要的专业基础课，它在计算机科学与技术及相关专业的诸多领域中有广泛的应用背景。许多计算机教育工作者对如何开展离散数学结构的教学进行了实践与探讨。如从教学内容与教学方法的选择方面探讨离散数学结构的教学实践活动[4-5]；现代教育理念与教学手段在离散数学结构教学过程中的应用[6]；结合计算机服务计算的特点，进行面向具体应用领域的离散数学结构课程教学改革与实践探索[7]；通过建立知识点间的衔接，引入抽象具体转换机制，提高学生学习兴趣来提高教学效果[8] ，等等。方法和思想很多，但如何将离散数学结构丰富的知识背景融入离散数学结构的课程教学，真正使学生通过学习能够对离散数学结构相关知识“知其然”又“知其所以然”，确有许多值得探讨的问题。我们以下列方法开展基于知识背景的课程教学。
1) 通过介绍相关学科的知识背景，加深学生对课程性质的总体了解。
离散数学结构应该算是一门理论性和应用性都很强的课程，教师要帮助学习者认识到，计算科学中许多理论是用数学描述的，同样，许多技术也是用数学描述的。集合论和数理逻辑是离散数学结构的重要教学内容，也是数学基础的重要组成部分。在课程内容组织和教学过程中，如果能把人们对集合概念的认识过程、罗素悖论、康拓对集合论的贡献等背景知识融入其中，就可以帮助学生理解“集合”这一不加定义的原始而抽象的数学概念。在数理逻辑的讲解过程中，如果能把数学推理形式系统的形成于发展、黑尔伯特计划、可判定性等有关的知识适当加以介绍，对学生理解和掌握命题演算和谓词演算会有很大的帮助。如果能够把递归论与模型论作一概念性的介绍，学生将会认识到集合论与数理逻辑在整个计算学科领域的地位。
2) 以课程知识应用为知识背景，培养学生的实践能力和创新意识。
从科学计算到信息处理，从理论计算机科学到计算机应用技术，从计算机软件到计算机硬件，从人工智能到认知系统，无不与离散数学结构密切相关。离散数学结构课程十分抽象，其思想方法只有同“应用”联系在一起才会变得具体，才会让学生更好地理解和掌握。在离散数学结构课程教学中，教师可以运用与知识点应用相关的实例，将离散数学结构的研究对象与实际问题的描述、表示和分析设计等有关元素产生关联，使学习者通过对“能行性”这个计算学科基本概念的认识，实现应用对象在计算机中的表示和处理。这样做不仅可以让学生认识到计算机科学与技术本质上是一门离散数学技术，还可以让学生从“小”到“大”逐步提高实践能力，不断增强创新意识。这对教师也提出了更高的要求，教师不仅要有丰富的实践经验，而且在教学过程还需要善于发现与综合，创造性地、以一种新的、更有效的方式将知识呈现出来。
3) 运用与知识点有关的人物与事件等知识背景，激发学生的学习兴趣。
离散数学结构中各模块的学习，都会涉及有趣的人物、事件，这些人物与事件不仅与相关知识的形成与发展密切相关，而且是重要思想与方法的来源。如康拓、笛卡尔、罗素、黑尔伯特、哥德尔、欧拉、哈密尔顿、彼得森等人物，以及“货郎担问题”、“格尼斯堡问题”、“罗素悖论引起的争论”、“哈密尔顿的得意之作”等事件，教师在教学中巧妙运用这些事件有助激发学习者的学习热情。
4) 运用知识的关联对知识背景整合，帮助学生全面掌握课程的结构体系。
课程教学的主要目的之一是让学生从总体上理解课程的思想和方法，加深对所学知识的理解。离散数学结构由多部分内容组合而成，每一部分可以看成是一门独立的学科，它们从不同的角度出发，研究各种离散量之间数与形的关系。在教学过程中，教师应注意各部分内容的独立与联系，让知识在学习者意识里呈框架式、系统性沉淀。通过课程教学，能够帮助学习者树立计算机思维，建立起计算机知识网络，将杂乱的知识重新构架成一个系统的框架。在具体教学过程中，教师可根据教学内容的不同，采用不同的背景知识。如离散数学结构中的数理逻辑与抽象代数模块，是计算科学最重要的两项数学基础，它们的研究思想和研究方法在计算科学许多有深度的领域得到了最广泛的应用，如可计算性与计算复杂性、形式语言与自动机理论、密码学、算法理论、数据表示理论、网络与通信理论等许多方面都离不开它们。在今天，数理逻辑与抽象代数在计算科学中最广泛的应用不仅仅解决了大量计算科学的问题，而且反映和融入了现代数学研究的主流。对这部分内容，教师如能从其应用背景、数学知识背景等方面入手，注意学科交叉，及时把学科最新发展成果和教改教研究成果引入教学，强化学习者对知识应用方面的认识，并利用数学知识背景帮助学习者加深知识的理解，削弱其抽象程度，减少学习者的枯燥感，将会有效地提高教学效果。对离散数学结构中的集合论模块，必须强调集合论是现代数学的基础，是现代数学不可或缺的基本描述工具。可以说现代数学的“大厦”是建立在集合论的基础之上的，从而集合论也是计算科学的基础，它在编译原理、信息检索、形式语言、数据库与知识库、专家系统、CAD、人工智能等各个领域中有十分广泛的应用背景。另外，图论在电信网络、开关理论、编码理论、可靠性理论、计算机程序设计、故障诊断等计算科学的学科领域都有十分广泛的应用。
5结语
高等学校计算学科课程教学要达到理想的效果，需要广大教师和学习者对计算学科课程知识背景有足够的认识，要以宽厚的知识背景作支撑，只有这样才能更有效地反映学科知识进程和学科知识的意义，避免知识的神圣化与教条化，促进学习者进一步提高学科意识和学科素养。
参考文献：
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The Organizing Methods of the Computing Discipline Course Contents
Based on Knowledge Background
ZHANG Xiaoru, ZHANG Zaiyue
(School of Computer Science and Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China)
对计算机专业前景的认识范文3
关键词：CCC2002；课程教学；计算科学；科学史
1 引言
随着计算机的诞生和计算机科学技术的发展，计算技术作为现代技术的标志，已成为世界各国许多经济增长的主要动力，计算领域也已成为一个极其活跃的领域。计算学科正以令人惊异的速度发展，并大大延伸到传统的计算机科学的边界之外，成为一门范围极为宽广的学科，人们对计算学科的认识，已从知识层面上升到了方法论的高度[1]。
1989年1月，美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)联合攻关组在《ACM通讯》杂志上刊登了他们历经4年的研究成果——“作为学科的计算科学”的报告[2]。该报告围绕计算机的主要现象，从学科的三个基本形态，即理论、抽象和设计入手，结合科学与工程科学两大学科门类的基本特征，完成了计算学科的“存在性”证明，首次给出了计算学科的定义，为“计算”作为学科及其以后的发展奠定了基础。如今，计算已不再是一个一般意义上的概念，它已成为“各门科学研究的一种基本视角、观念和方法，并上升为一种具有世界观和方法论特征的哲学范畴”[3]。在长期的社会生产实践中，计算科学的内涵与外延从学科的角度得到进一步诠释，ACM和IEEE-CS以及计算机界关于计算学科认知问题的研究不断取得重要成果，其中， CC1991(“计算学科教程1991计划”的简称)和CC2001(“计算学科教程2001计划”的简称)报告为计算学科建立了现代课程体系。随着计算科学的不断发展，其课程体系也在不断完善，2004年11月，ACM、AIS和IEEE-CS又联合公布了新的计算学科教程CC2004，文[4]对该课程体系做了分析与思考。
随着信息技术行业人才需求的与日俱增，世界上绝大多数高等院校均设立了计算科学或与之相关的专业，国内的高等院校也不例外。为了有效地推行国内的计算机科学与技术教育，同时又能与国际接轨，中国计算机科学与技术学科教程研究组于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(China Computing Curricula 2002，简称CCC2002)[5]，该教程从计算机学科教学计划的发展、计算机学科的定义、计算机学科本科生能力培养、计算机学科知识体系演变、计算机学科课程体系结构、计算机学科课程的教学计划与组织方法等方面全面阐述了计算机科学与技术学科知识与课程体系的外延与内涵，进一步明确了新形势下计算机科学与技术学科本科生能力与素质培养的基本要求，为国内高校计算机科学与技术学科制定培养方案和形成具有自身特色的课程体系提供了指南，对中国高校计算机科学与技术学科教育的改革和发展具有重要的参考价值和积极的推动作用。CCC2002给出了中国计算学科课程体系的描述，但如何围绕这一课程体系概括的知识领域和知识点来组织知识内容仍然具有随机性，特别是在幅员辽阔、经济和文化发展水平存在地区差异的中国，这种随机性尤为突出。因此，我们必须深入分析CCC2002的特点，理解其精神实质，根据地区的特点和各高校自身发展的水平与特色合理选择或组织各类课程的教学内容，积极开展教学改革，不断强化课程建设，只有这样，才能为课程目标的实现建立良好基础。
2 CCC2002的基本特点
CCC2002的特点在于，它既有对国外研究成果的借鉴，又融合了国内计算机科学与技术学科教育研究成果；由体系到课程，自顶向下进行课程体系设置，按基础课程(包含部分核心知识单元)、主干课程(包含大部分核心知识单元)、特色课程(发挥各校特长，培养学生个性，体现地区特色)，提出了课程分级实施策略；指出在知识领域、知识单元、知识点的描述及核心课程的设计方面，应充分体现“课程体系设计组织与学生能力培养和素质提高密切相关”的理念。CCC2002强调教学过程中实践的重要性，同时又要注重创新精神和能力的培养。值得一提的是，该教程提倡研究型教学，进一步明确了教学向教育转变的重要思想。
在CC2002教程的引导下，国内从事计算机科学与技术学科教育的广大学者对计算机科学与技术学科教育的诸多问题，如培养计划、课程设置、教学类型、教学计划、教学实施、实践设计、教学评价等进行了广泛而有益的探讨[6，7，8，9]，并根据学科体系要求，编写出版了一大批教材，丰富了计算学科课程体系教材建设的内容，推动了计算学科课程教学改革的进程。然而，一个不容忽视的现象是，虽然我们一直都在强调课程与教学的目的是提高学生的综合素质，但是究竟什么是当代学生经过学科课程教育应当具有的综合素质，仍然是一个值得探讨和研究的问题。就目前国内较为普遍存在的教育理念而言，近代课程与教学理论凯洛夫(N.A.Kaiipob)的“捷径主义”思想仍旧占据着主导地位，受这一思想的影响，教材内容通常比较“经典”，教学过程各个环节围绕这些经过验证的、可靠的和基本成型的知识而进行，至于这些知识的形成与发展却少有问津。所谓“捷径主义”认为“学生学习的是科学上可靠的知识而不负有发现真理的任务，走的是教师引导的捷径而避免前人在历史上曾走过的弯路”[10]。虽然这一思想“发扬了传统教学论的优点，纠正了适用主义教育忽视系统知识偏向”，在目前高校教育的某些方面仍然具有积极作用，但就总体而言，它与CCC2002倡导的研究型教学、教学向教育转变理念有不相协调的方面。因此，高校计算学科课程教学内容的改革理当受到人们的关注。
3 基于知识与知识背景的课程教学
随着教育理念的不断更新，教育教改研究与实践的不断发展，人们已越来越清楚地认识到学生实践与创新能力培养的重要性，越来越注重学生在知识点掌握基础上知识结构的形成，越来越感受到学生关于学科综合素养的内涵，在理工学科课程体系中引入越来越多的与学科有关的人文科学的内容，可以说是适应时代要求和发展的一种进步，是教学向教育转变的一种必然。然而，要真正做到教学向教育转变，仍然有许多值得研究和探索的工作要去完成。其中，如何根据计算学科教程描述的学科知识领域、知识单元和知识点，在教材或教学过程的知识内容安排与讲授过程中，打破传统方式，在现有基础上推陈出新，就是一项非常有意义的工作。我们是否可以做这样一种尝试，在课程知识的组织与传授过程中，把知识的来源即知识产生的背景有机地融入其中，使之成为教材内容的一部分或补充，让学生在学习课程知识的同时，了解知识的背景和来源，更多地知晓与学科知识有关的人和事，更深地理解知识的内涵，更好地把握知识的运用与发展趋势，使学生在学习、理解和掌握知识的同时，学科意识和学科素养得到培养与发展。这样的做法无疑是有益的但却并非易事，有大量值得研究和探索的课题和实践活动，其中以教学内容改革为先导的课程教学改革将成为学科教育改革的主要内容，它涉及教育理念的更新、教学方式与方法的运用，教学组织形式的变化、教学评价体系的构建等等，同时对教师队伍的知识结构也将产生新的要求。它不仅要求人们具备学科知识，而且还要有学科思想史和学科方法论的知识。因此在学科教育中应该有更多的教育工作者关注科学和学科思想史研究。就计算学科而言，计算学科思想史研究是基于背景知识计算学科课程教学改革的基础。
3.1 计算科学思想史研究
现代计算科学在理论和应用方面取得的伟大成绩，是人类长期从事社会生产实践的结果，是无数致力于计算科学研究与实践的工作者们共同智慧的结晶。计算科学是整个科学体系的一个重要组成部分，是研究计算知识、计算理论及其应用的科学，是关于计算学科知识体系和与之相关领域知识及其相互间关系的总和。而计算科学思想史则是研究计算科学的形成与发展过程的科学，其研究的目的在于通过对计算科学发展过程中各个事实、各种现象和思想的分析，总结计算科学的历史经验，揭示计算科学的发展规律，促进计算科学的发展。计算科学思想史的研究对象并非计算科学本身，它是以哲学、历史学的观点和方法来分析计算科学的发展历史。
作为一门科学，计算科学思想史研究有其自身的理论体系，这一理论体系涉及计算科学、工程学、哲学、历史学、心理学、社会科学等诸多学科领域的知识。计算科学思想史是以计算科学理论与实践的形成与发展为基础，以辩证唯物主义和历史唯物主义为指导，以科学思想史研究的基本原理为依据，分析人类历史上计算科学重要成果和重要学术理论的诞生过程，其思想与方法的形成过程以及它们的科学与哲学意义。计算科学思想史研究将随着计算科学的发展和人类进一步的发明与发现而不断变化并日趋完善，是一门极富发展性的科学。文[11]中，作者对计算科学思想史研究的特点、内容、方法等问题进行了探讨。
3.2 基于知识背景的课程教学
所谓基于知识的课程教学就是把学科知识与知识背景有机结合，使之成为课程教学内容的统一体进行施教与学习的过程。其教学目的是让学生在了解和掌握学科知识的同时，了解知识产生的背景，感知知识背后隐藏的思想与方法，为学生提供更为广阔的想象与思维空间，培养学生的学科意识，提高学生学科文化水平。
知识背景的内容可以是对知识产生过程的叙述，也可以是对学科知识未来发展前景的展望；可以是直接的背景知识，如与学科知识有关的知识进程、事件、理论、思想方法和人物等，也可以是与学科密切关联的相关学科的知识；可以是正史中真实的故事，也可以是传说和轶事；可以是知识成功应用的经典，也可以是正在实践中的探索。
知识背景组织形式可以采用课程设置的方法整体阐述学科的形成与发展以及思想与方法，如计算机科学与技术导论、计算机科学与技术方法论等；也可以是针对具体课程的知识背景叙述，如关于课程的导论、绪论、前言等；还可以是关于课程单元知识背景的描述，如每个章节的前序、引导等；甚至可以是涉及知识点的知识背景，如有关概念的形成，概念与概念之间的关联等等。
把知识背景作为课程教材的内容，或在教学过程中适当地介绍与课程知识相关的知识背景，在目前高校的计算学科课程建设和课程教学中或多或少地受到人们的关注并加以应用，但这并非真正意义上的基于背景知识的课程教学。从基于课程知识的教学到基于知识与知识背景有机统一的课程教学，并非一门计算学科导论所能解决的问题，它涉及整个计算学科课程内容的组织，课程教学计划安排，课程教学模式设计，课程教学方法运用，课程教学评价机制建立等一系列与课程建设和课程改革有关问题的研究、探索与实践，是一项需要广大的计算学科以及相关学科的教育工作者共同参与和共同努力才能够有效实施并不断取得进展的系统工程项目。
如果说基于知识的计算学科课程教学是围绕计算科学的知识体系及其发展过程中不断取得的最新成果而进行的知识与技能传授，那么基于背景知识的课程教学则是在此基础上的学科意识培养和学科素养教育，至少有以下几个方面的作用。
(1) 将有利于学生对课程知识学习兴趣的提高
教育心理学认为，学习兴趣是指人们探究事物的心理倾向和获得知识的原动力。古今中外的教育学家们对在教学过程中培养和激发学生的学习兴趣都是极为重视。中国古代教育大师孔子说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”德国近代教育家第斯多惠(F.A.W. Diesterweg)在其倡导的“全人教育”理念中就阐述了教育的任 务主要是发展学习者自身的能动性思想，认为：“我们的教育艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。”瑞士现代著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)更加强调个体在认知生长过程中的积极作用，并明确指出：“所有智力方面的工作都依赖于兴趣。”由此可见，学习兴趣是学生学习的情感意向和动力，是学习积极性和自觉性的核心，在全面推行以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育的今天，培养学生学习兴趣尤为重要。
影响学生学习兴趣的因素很多，如教学方法、教学手段、教学风格、教学态度、教学评价等等，其中教学内容的组织安排也不失为一重要因素。教学实践结果表明，学生对“知识背景”感兴趣的程度要比对“知识”本身更高。因此，如果能够在课程教学内容编排中将与课程知识有关的人物、事件以及相关的理论与方法实例有机的融入其中，就能够在教学的实施过程中不断地“激励”和“唤醒”学生的学习兴趣，并通过兴趣的延伸，使学生在不知不觉中获取并掌握知识。
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(2) 将有利于学生对课程学习知识内容的理解
学生对知识的认识、理解和掌握过程，应遵循人们认识客观世界的一般规律，即是一个从感性认识到理性认识的过程。感性认识是人们通过感官与认知事物接触而形成的关于事物生动和直接的映像，包括事物的具体特性、表面现象、各个片面及其外部的联系等；理性认识是人们在感性认识的基础上，进行抽象和概括而形成的对认知事物的本质和内部联系的认识，通常有概念、判断和推理三种基本形式。在课程学习过程中，我们往往会强调对概念的理解，对知识点的掌握等，这样的认知应属理性认识范畴。基于知识的课程教学内容组织通常是按照概念的引入、概念到概念、例题分析、实际应用举例，习题练习等步骤顺序进行，而课程内容的选择通常是经过实践检验或严格论证的知识的精华部分，是已经上升为理性认识的产物。让学生在对认识的事物尚不具备“自然经验”和“社会经验”的基础上，去“理性”地把握事物的本质，只能是“填压式”的知识灌输，于是在我们的课程教学中就有了许多“先记忆再慢慢理解”的东西。基于背景知识的课程教学将经过提炼的前人对事物认识的自然经验和社会经验呈现在学生面前，在一定程度上可以弥补学生在对事物感性认识方面的不足，帮助学生更好地理解和掌握课程的学习内容。
(3) 将有利于学生对课程知识体系的把握
在高等教育中，学科领域的知识体系通常是以课程体系来描述的，而课程的知识体系是由课程涵盖的知识主题及其相互间的关系来刻画的。基于知识的课程教学往往只注重课程知识主题或知识点的教学而忽略课程之间、主题之间、知识点之间内在联系的阐述，使得学生在学习过程产生难以知识联想，对知识的认识是“只见树木，不见森林”。例如，很少有学生能够将平面中的“点”、集合论中的“集合”、命题逻辑中的“命题”等概念统一进行思考的，也很少有学生能够准确地回答在线性代数课程中学习向量空间和向量运算真正目的等等。基于知识背景课程教学的目的之一，就是通过知识背景的阐述，将课程知识的初始本质及其相互间的关系呈现出来，为学生营造知识联想与知识探究的学习情境，更加全面地把握课程的知识体系。
(4) 将有利于学生创新能力培养与提高
江泽民指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”而“教育是知识创新、传播和应用的主要基地。也是培养创新精神和创新人才的摇篮。”因此，在实施素质教育过程中，着力培养学生的创新精神与创新能力应成为我国教育改革和发展的当务之急。CCC2002竭力倡导的研究型教学以及教学向教育转变的根本目的之一，就是要在学科课程教育过程中，不断强化学生创新素质的培养。创新的过程是知识综合运用与发展的过程，对知识体系的全面掌握是创新的基础。创新能力培养受到教学内容和教学方法的影响。基于课程知识的教学通常以传授知识为主，教学方法也以课堂讲授为主，这种教学往往使学生思维固化，知识活力得不到发挥，很大程度上影响了学生创新能力的发展。而基于知识背景的课程教学不仅能够大力开发学生的想象力和直觉思维，拓宽学生的学科视野，同时还能够有效地运用案例教学、活动教学、讨论教学、探索性学习等各种方法，促进学生个性发展，使学生独立思考、批判思维、严密分析、从不同视角看问题等多方面能力得到培养和提高。
(5) 将有利于学生学科文化素养的提高
科学技术的发展导致学科和专业的发展，使得分科教育成为目前我国高校人才培养体制的主流。分科教育很显然是为了造就专门人才，但狭窄的专门训练往往不利于培养学生的创新意识和创造力。在经历了长期的教育实践之后，人们已认识到分科教育在某些方面的严重不足，提出了新形势下“通才教育”观念，并以某些高校作为试点开展 “大类培养”教学模式的实践与探索。如今的社会是信息社会，对IT本科生的知识结构提出了新的要求，除了要求他们掌握专业知识外，还要求他们具有数学、物理及相关领域知识，更有人文社会科学知识的要求，既能够适应专业的变化和拓展，又要有敏锐的专业拓展意识。总而言之，现代人才培养过程更加强调的是学科素养，它涵盖了对学科知识的掌握，对学科过程与方法论的认识和对学科的理解与情感。正如专家指出的那样，在人才教育与培养过程中，“大多数人真正需要的是领会科学的精神、掌握学科的方法、树立恰如其分的科学形象，以便在这个科学时智地对待科学、对待社会、对待生活。”[12]如果我们将这样的理念带入学科教育过程就不难发现，仅仅靠基于知识的课程教学是无法实现这一要求的，而基于知识背景的课程教学至少可以从两个方面弥补其不足：首先，基于知识背景的课程教学以发展和进化的观点反映学科知识进程，能够有效地避免课本知识的“神圣化”与“教条化”，将批判与继承的有机统一贯穿学生知识获取过程；其次，基于知识背景的课程教学以学科与相关学科分支领域知识相互联系的思想展现学科知识内容，能够有效地克服对学科知识掌握的“孤立性”和“片面性”，是学生的学科意识与学科素养得到进一步培养与提高。
4 结束语
计算学科不只是简单的一些课程汇总，而是一个庞大的知识体系，它对人类社会的发展与进步有着重要而深刻的影响。目前，全国几乎所有高校都开设了计算机专业，有些计算的概念和知识还下放到了中小学课程之中。在此情形之下，如何构建我国计算科学的教育体系，培养什么样的信息技术人才，如何让全社会更深刻地认识计算科学的内涵，更全面了解计算科学的发展规律无疑是一件十分有意义的工作。基于背景知识的课程教学是一种理念、思想和方法，也是一种实践，虽然它不是一个什么新的提法，已或多或少地被人们认识并加以应用，但总体上仍然未形成一种趋势。基于知识背景的课程教学应有它的理论体系、方法体系和实施体系，这些都是需要研究、探讨和实践的，可能还需要一个较长的过程。然而，当我们面对计算学科教育改革中出现的种种问题和在计算学科人才培养中面临的种种困惑时，首先应该想到的是作为计算科学的教育工作者应当作些什么。
参考文献
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对计算机专业前景的认识范文4
关键词:高职院校；环艺专业；人文景观；教育方法
当今，人与自然的关系普遍受到人们关注，日益严峻的环境形势威胁着人们的家园。在当代环境艺术设计中，设计师转变传统的设计理念，从单纯的景观设计向促进人与自然和谐发展转变。加强高职院校对环艺专业人文景观设计教育，可以提高学生自身人文修养和审美情趣，创造出人与自然和谐统一的景观，不仅提高学生自身专业素质，还促进自然环境的可持续发展。
1环艺专业人文景观设计教育现状
在环艺专业中开展人文景观教育在我国刚刚兴起，很多高职院校结合专业培养目标和社会人才需要，主要讲授的课程一般为生态设计、绿化设计、植物造景等，在人文设计方面安排课程较少，比如中外美术史、美学概论、艺术概论等课程较少，人文课程学习时间较少，文化课的学习时间较多，学校对文化课和人文课程的设置时间没有合理分配，由此可见人文景观设计的教育还存在不足之处。
1．1设计风格缺乏特色
教师在教学过程中盲目跟风，在人文景观设计中没有融合当地的传统文化和地方特色，设计风格五花八门，没有形成特有的设计风格。随着国外景观设计风格和流派的影响，国内的景观设计教学跟风设计，自我风格缺失，盲目照抄照搬。在一个完整的设计作品中，同时存在着多种设计风格，使得作品不伦不类，产生奇怪的设计效果。盲目跟风使得设计作品缺少特色，也使独特的地域特点产生缺失。
1．2过于依靠计算机设计软件
计算机在人文景观设计中的应用越来越普遍，信息技术的迅速发展使得学生在景观设计中大都使用计算机设计方案。在环艺设计中应用计算机方便快捷，计算机设计出的方案有更强的视觉效果。学生可以利用互联网丰富的资源提供更多的设计灵感，丰富自身的专业知识。同时过分使用计算机设计方案也给学生带来不利影响。学生的动手能力大大减弱，手动绘图的机会减少，动手实践能力削弱，在设计方案的交流中，一部分学生连最基本的草图都画不出，完全依靠计算机才能把自己的想法体现出来。这样在和客户讨论设计方案时，既浪费了时间，还不利于方案设计，使得把自己的设计理念表达不清楚。
1．3学生不主动提高人文素养和审美情趣
学生在学习人文景观设计知识时，往往把提高自身专业技能放在首位，认真学习专业知识，愿意花大部分时间提高自身的专业技能。对一些提高自身审美情趣，陶冶人文素养的知识不重视，比如课程中的设计概论、艺术概论等公共课不认真学习。这样会制约学生的想象力，影响学生的审美能力，削弱学生审美修养的敏感度。
2环艺专业开展人文景观设计教育的重要性
环境艺术设计融入人文因素，可以促进人与自然和谐统一，促进自然的可持续发展。
2．1人文因素一定程度上保护生态环境
中国具有丰富悠久的文化底蕴，许多渗透在我国景观的各个方面。自然环境作为人们赖以生存的家园，独特的人文元素融入自然环境可以更好地体现我国的优秀文化。在景观设计中融入人文主义精神，设计理念会更加让人接受，引起观赏者的共鸣。同时在景观设计中考虑环保因素，融入可持续发展的理念，在改造景观时就会节约成本，避免材料浪费，设计出既环保又独特的城市景观。设计师在设计任何建筑物、园林时，都要考虑环保因素，从保护生态环境出发，尊重自然发展规律。比如我国北京传统的四合院，体现了天人合一的传统文化;现代建筑中上海世博会的世博园区也充分发挥了人文精神，力求探索人居模式和自然环境之间的可持续发展的平衡关系。
2．2人文景观设计满足社会需求
传统的环艺设计只是单纯地改造自然环境，把自然环境变成城市景观，加快城市化进程。随着人民物质文化水平的逐步提高，人们的生活方式也产生了很大改变。人们追求和谐、舒适的生活环境。在景观设计的过程中要融入人文理念，满足人们对美好环境的追求和向往。人们的审美不断提高，所以在景观设计中充分以人为本，考虑人们对景观的想法，满足社会文化的需求，这样才能真正创作出优秀的景观设计。
3高职院校环艺专业开展人文景观设计教育的具体措施
3．1引导学生形成自己的独特设计风格
高职院校教师在授课时，要总结具有特点的教学资源。分析当地景观的特点，传统历史文化，将景观和历史文化有机结合，讲课时将资源充分结合，形成独特的教学方法和课程内容。创新教学方法，让学生了解中外优秀设计作品的独到之处。不仅让学生从书本和PPT中看到景观设计，还可以带领学生去当地具有文化底蕴的地方，让学生更直观地感受当地的风土人情，体会人文精神。让学生的思维在大自然中得到开发，学生在设计时会自然融入历史文化的因素，提高了对学生人文素养的培养。让学生在人文景观设计中，对景观有了更深的了解，形成自己的设计特色，让学生在对景观的认识中有独到的简洁，提升自身的设计水平。
3．2正确认识人与机的关系，充分发挥人的主观能动性
学生要掌握运用计算机设计方案的基本方法，适当运用计算机给设计工作带来的便利。学生在设计景观方案时，要把计算机作为辅助工具，教师合理安排计算机课程，让学生利用计算机提升景观设计的艺术水准，运用计算机的便捷及时修改方案。学生应该熟练运用计算机设计方案，掌握具体的操作技术。运用计算机的同时也不能只依靠计算机，手工绘图能力退化。要认识到计算机只是辅助手段，要提高基本能力，提高手工绘图能力，要能把自己在脑海中形成的设计在纸上画出草图，训练动手实践能力。和客户在讨论设计方案时，能根据客户提出的修改意见快速画出草图，熟练运用手工修改绘图技巧，提高人文景观设计能力。
3．3加强学生人文教育，培养人文观念
学校在环艺专业安排课程不只是注重提高学生的专业技能，要把培养学生审美情趣，提高人文素养放在同样重要的地位。学校要认识到人文教育的重要性，让学生认识到提升人文素养对于学好人文景观设计起着关键作用。学校要加大人文教育的比重，多设置比如中外美术史、美学概论、艺术概论等课程，让老师和学生都要加强学习人文知识，提升自身的生态文明观念和人文理念。学生在课下也要加强人文修养，不仅是要掌握专业技能，要多学习一些提高审美水平的课程，比如艺术概论、美学等知识，认识到提高审美情趣和人文修养对学好人文景观设计有很大帮助。学生应主动多阅读有关人文类的书籍，形成自己独特的审美特点，在设计景观方案中有自己的独特风格，把人文观融入设计作品中，不断提高自己的设计水平，树立独树一帜的风格。在人文景观设计教学中，应该结合我国优秀的传统文化，或者当地景观的独特文化。这样设计的作品才具有鲜活的独特魅力，具有强烈的艺术特色。既突出明确地表现了当地景观的特有风格，又弘扬了我国优秀的传统文化。
4结束语
在高职院校环艺专业中加强对学生的人文景观设计教育，能够让学生的设计水平提高到一个新的层次。一个优秀的景观设计方案，一定是要把生态观念和人文观念充分结合，成为一个充满文化气息的艺术品。景观设计的核心就是精神文化，所以加强学生的人文素养和审美情趣，可以提升学生的设计水平，提高学生学习效率，对人文景观设计学习更有兴趣。促使学生设计出的作品更有特色，赋予自然景观新的生命力，让景观充满艺术魅力，引起观赏者的情感共鸣。
参考文献
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［2］袁兰芳．环境艺术景观设计浅析———人文风俗、自然环境［J］．明日风尚，2016(7)．
对计算机专业前景的认识范文5
关键词：交叉学科；跨学科；计算神经科学；人工智能；研究生培养
文章编号：1672-5913（2013）18-0001-05
中图分类号：G642
1 背景
科学史上，许多重大的科学发现都产生在不同学科的碰撞和融合中。在自然科学领域，许多伟大的科学家都有着复杂的学科背景，20世纪1/3的诺贝尔获奖项目出现在交叉科学领域。计算机学科里很多大科学家也都有着交叉学科的背景，如计算机之父冯·诺伊曼其实是个数学家，在经济、量子力学及几乎所有数学领域都作出过重大贡献，他提出的计算机二进制表达正是得益于其敏锐的数学洞察力。清华大学计算机科学与技术系张钹院士多次在公开讲座中提到，经他统计，自1966年美国计算机协会（ACM）设立图灵奖以来一直到2012年，60个获奖者中2/3的人都有数学、物理、化学等理科专业背景，甚至还有政治等人文科学背景；相反，纯粹是计算机专业或相近专业如电子学、无线电学等背景出身的人并不多。由此可见，熟练掌握其他学科的知识对于在计算机领域作出重要贡献大有裨益。
高校培养交叉学科人才，一是要引导学生学习不同学科的课程，二是开设一些本身就是多学科交叉的课程。国内高校已经做了大量尝试，也收到了不错的效果。2013年，《计算机教育》杂志专门策划了跨学科教学专题，对国内跨学科教学的实践情况进行报道。很多高校的一线教学人员都报告了他们在交叉学科教育方面的构想或实践经验。
计算神经科学是一门新兴学科，对于促进脑科学、信息科学尤其是人工智能等领域的发展具有重要意义。2010年3月23-25日，中国科学院、浙江大学、上海交通大学的知名学者齐聚北京，举行第367次香山科学会议，主题为“神经信息学与计算神经科学的前沿问题”。与会专家探讨了计算神经科学的国内外发展情况，指出该学科在国内外都还发展不成熟，我们应抓住机遇建立一流的计算神经科学。要达到这个目标，除了加大科研资助和鼓励科研创新外，优质的课程教学必不可少。鉴于计算神经科学的多学科交叉特点，许多专业都可以尝试进行这方面的教学，包括医学、生物学、心理学、数学、物理、化学、计算机、电子，自动化等，笔者将论述计算神经科学与计算机科学的关系以及开设该课程所面临的机遇与挑战。
2 计算神经科学的特点及其与计算机科学的关系
借助飞速发展的现代科技，人类已经能够上天入地，但是对于脑的认识却十分有限。诺贝尔奖得主克里克（Crick）说过：“对我们人来说，在科学研究中没有比研究自己的脑更重要的了。我们对整个世界的认识都有赖于它。”认识人脑的工作机理有两方面的意义，一是促进神经疾病诊疗技术的发展，二是提高人工智能的水平。
诚如艾萨克·阿西莫夫（Issac Asimov）所言，“人脑是我们所知道的最复杂的组织”。它有大约1011个神经元，而平均每个神经元要与103～104个神经元相连。虽然这些数字现在看来并非很大（能存储1T=1012Byte的硬盘在市场上已经很普遍），但问题是计算机硬件是我们事先按一定规则构建的系统，我们对于它每一部分的结构与功能都非常清楚，而人脑却是一个黑箱。想象一下让一台计算机穿越回唐朝，让那个时代的人们了解这台计算机的工作原理是一件多么不可想象的事情。
幸运的是随着科学技术的发展，实验手段正发生着翻天覆地的变革，我们面对的黑箱正在慢慢变灰。通过这些实验手段，我们可以观察到“箱子”的部分内部。然而，只看到大脑内部的一些的结构和它们之间的关系远远不够。唐朝人打开计算机主机盖，能看到主板、CPU、内存条甚至一些精细的电子元件，但这对于他们完全理解计算机的工作原理还差很远。他们需要综合各种技术手段得到计算机内部情况，从硬件问的相互连接关系推断出冯·诺伊曼设计的体系结构及发展变化，从软件的功能推断出算法逻辑，从二进制代码推断出可读代码。要得到这些结果，只有实验数据是不够的，还必须对数据进行整理分析，从蛛丝马迹中发现数据背后的规律和原则。人脑就好比一台唐朝人眼中的计算机。计算神经科学就是一门试图通过理论分析和建模计算的方式理解脑工作原理的学科。
计算神经科学领域的形成始于1988年，Seinowski、Koch和Churchland在Science杂志上发表了计算神经科学领域的“宣言”。从广义上讲，只要是通过建模、仿真等手段对神经科学的实验数据和实验现象进行定量分析的，都属于计算神经科学的范畴。近年来，由于实验技术的革新和脑科学研究的蓬勃发展，这方面的研究早已不局限于生物、医学、心理学等学科，很多其他学科的研究人员以各种方式参与到脑科学的研究中，包括数学、物理、计算机、电子、材料等，他们将该学科中的一些定量计算理论引入神经科学并据此研究脑科学的实验数据和现象。
国外许多著名高校都设有计算神经科学的研究中心或相应专业，包括MIT：CSAIL-ArtificialIntelligence Group；Stanford University：Center forMind，Brain and Compution；Harvard University：Mind/Brain/Behavior Program；CMU/University ofPittsburg：Center for the Neural Basis Of Cognition：University College London：Gatsby ComputationalNeuroscience Unit；Columbia University：BionetGroup。这其中大多数都有信息科学类院系的参与，如MIT的Artificial Intelligence Group就是在计算机与人工智能实验室下的一个组，而Stanford University 的Center for Mind，Brain andComputation由计算机系、电子系、语言系、神经生物系、心理系以及神经科学研究所的教授组成。计算机领域的一些杰出学者也参与了计算神经科学的研究，包括MIT的David Marr和Tomaso Poggio，CMU的Tom Mitchell，Caltech的Pietro Perona，Stanford Universit），的Fei-Fei Li等。这里还不包括大量的以计算机科学、电子工程等为教育背景但主要活跃在神经生理学、认知心理学等传统神经科学领域的学者。
一方面，计算机科学及其相近领域的研究人员对神经科学和认知心理学的贡献越来越大，已经成为脑科学研究中一支不可忽视的力量；另一方面，神经科学和认知心理学的研究进展对计算机科学的某些方面起到很大的推动作用。例如，近年来在机器学习领域非常热门的深度学习（Deep Learning），在很大程度上受到大脑感觉系统层次化结构的启发，见图1。其中，图1（a）为大脑视觉皮层各区域的位置及信息处理通道，图1（b）为深度学习的框架。
3 面向计算机专业研究生开设计算神经科学课程的机遇和挑战
相对于医学、生物学、心理学等专业，面向计算机专业的研究生开设计算神经科学课程相对容易。这是因为通过本科阶段的培养，计算机专业研究生在理论证明、逻辑推断、数据分析等方面的基础更扎实，他们接受医学、生物、心理学等学科的知识相对容易；但反过来，让那些习惯了生理和心理实验的学生接受一些计算理论方面的知识则相对困难。而相对于数学、物理、化学等理科专业，计算机专业的研究生在模型实现方面有优势。这是因为现在很多计算神经科学的模型都涉及大规模计算，扎实的编程基础使得他们在处理这类问题上更加得心应手。这些是面向计算机专业研究生开设计算神经科学课程的机遇。然而我们面临的挑战更大，主要包括两个方面，论述如下。
3.1 课程定位的挑战
通过调查一些国外著名大学开设的计算神经科学课程，我们可以发现大多数课程的立足点都是“理解脑”，以揭开大脑的秘密为目的，而且无论该课程是神经科学、心理学或相关院系开设的（如Baylor College ofMedicine神经科学系的课程Theoretical Neuroscience-Learning，Perception，Cognition，MIT脑与认知科学系的课程Inlroduction to Computational Neuroscience），还是交叉学科中心开设的（如UniversityCollege London Gatsby ComputationalNeuroscience Unit的课程ComputationalPerception and Scene Analysis），甚至是一些计算机类院系开设的（如CMU计算机系的课程Computational Perception），都是这样。
如果在国内高校面向计算机专业开设计算神经科学课程，将课程目标定位于“理解脑”，会存在一定的现实困难。国外著名高校非常注重基础研究和交叉学科研究，经过多年的发展，他们培养的研究生已经形成了学习其他学科知识的习惯，但国内研究生在选修课程方面则显得更加功利一些，只选修那些目前对自己有用的课程。对计算机专业的学生而言，修一门有关理解大脑工作机理的课程显得比较怪异，这与他们将来从事的IT工作似乎风马牛不相及；为此，我们一方面需要从课程体制、培养计划等方面引导学生重视基础学科和交叉学科的课程，另一方面还需要考虑在现阶段如何通过课程定位吸引计算机专业学生选修相关课程。
3.2 师资力量的挑战
交叉学科课程的讲授对授课教师的专业素养提出了更高的要求，授课教师需要具有交叉学科的研究背景，这样才能把学科前沿看得更清楚，把问题讲得更透彻，但这通常不是一件容易的事，对于计算神经科学这一学科跨度非常大的交叉学科而言更是这样。国内这一学科目前还处于萌芽阶段，从事相关研究的学者相对较少，零散地分布在各自院校的不同院系，而且无论是在哪个院系，他们都是少数派。师资力量的不足已经成为制约计算神经科学在国内高校和科研院所发展的主要因素之一。
4 应对挑战的措施
4.1 准确进行课程定位
为了使学生更容易接受计算神经科学这一课程，我们首先需要给这一学科下一个恰当的定义。从狭义上讲，我们建议将计算神经科学定义为神经科学、认知心理学和人工智能的交叉学科，三者之间的关系如图2所示。人工智能是计算机学科的一个专业方向（这里的人工智能包含机器学习、数据挖掘等各种智能计算的理论与方法），是计算机科学与神经科学和认知心理学产生交叉的主要领域。相对于计算神经科学的广义定义，这一定义拉近了其与计算机专业学生的心理距离。
针对计算机专业的学生，该课程定位不能只是“理解脑”，还要强调“利用脑”，教师需要向学生强调：一方面人工智能为神经科学和认知心理学提供研究的工具，另一方面后两者的发展又反过来促进人工智能等信息领域的技术革新。学生理解了这一点，选修这一课程的积极性才会提高。计算神经科学在计算机专业内并不是一门孤立的课程，它其实要用到很多概率论、线性代数、机器学习、模式识别等领域的知识，与人工神经网络、人工智能、计算机视觉等学科有着紧密的联系。计算神经科学与清华大学计算机科学与技术系一些专业课程之间的关系如图3所示，其中箭头表示课程间的支持关系。
4.2 有效提高师资力量
一方面，我们要鼓励教师进行计算神经科学这一交叉学科领域的研究，培养该领域的杰出学者或从国外全职引进一批这样的学者，这是解决师资力量不足的根本之道。如果在全职引进人才方面有困难，可以通过国家的各种引智计划引进一批短期工作的学者，让他们开设计算神经科学方面相关课程，以便有志于此方面教学科研的本地教师参与学习，最终实现课程的本土移植。
另一方面，我们也可尝试让多个专业的教师同时讲授这门课程。教师一起确定教学大纲，分工合作，各自讲授涉及自己专业的那一部分内容并适当向神经科学靠拢。这样做的优点是较容易找到合适的教师并且每名教师不用花太多精力学习其他领域的知识，缺点是内容会比较散，难以形成一个有机整体，更麻烦的是教师如果不专门从事计算神经科学的研究，那么对于某些知识点则难以讲透；因此这项措施只是权宜之计，一旦条件成熟，我们还是建议由从事计算神经科学研究的教师授课。
5 教学内容的选择
由于计算神经科学是一门交叉学科，涉及的知识点较多并且分布在很多学科里，因此要求学生将这些学科的课程全部学完后再学这门课程，显然不现实也不必要。另外，将所有计算神经科学的知识点都在课堂上讲解一遍也不现实，这就涉及教学内容的选择问题。
5.1 教学内容精而新
“精”强调对教学内容的筛选，有两个原则：一是重要的基础知识必须讲到，这些基础知识包括神经科学、数学、信息论、机器学习等领域的与计算神经科学密切相关的基础知识，这样培养出的学生才能举一反三；二是挑选有代表性的专题，如神经元模型、有监督学习、无监督学习等，把每个专题讲深入了，才能让学生体会到这一学科的常规研究思路和方法，培养学生将来从事相关研究工作的能力。
“新”强调教学内容的时效性。一个尴尬的事实是现在真正称得上计算神经科学的教材很少，笔者认为最经典的教材要数Peter Dayan和LarryAbbott主编的Theoretical Neuroscience，该教材由MIT出版社于2001年出版。这本教材内容很丰富，基本覆盖计算神经科学领域内所有的大方向，缺点是内容比较陈旧。计算神经科学近年来发展迅速，大量的经典工作都没有包含在该教材中。该教材若作为研究生课程教材显然不合适，因此教师必须总结近年来该领域的一些重要进展，如在顶级期刊（如Nature、Science等）上挑选一些重要研究成果并将这些内容归纳到自己的讲义中。
5.2 教学内容向计算机科学倾斜
教师在教学过程中不仅要强调揭开脑的奥秘，还要强调这些奥秘对于计算机科学的意义和作用。一方面挑选一些能让计算机科学发挥重要作用和计算机专业学生体现优势的内容，如神经信号处理和人机接口，因为这些需要用到较多的模式识别技术；另一方面强调为我所用，挑选一些对计算机科学有用的内容，如稀疏编码、深度学习等在机器学习和模式识别领域受到广泛关注的话题。
6 结语
计算神经科学是一门新兴的交叉学科，为了响应在国内建立一流计算神经科学的号召，对于科研和教学我们都不能忽视。目前国内有能力开设计算神经科学课程的学校还不多，即使有也只集中在医学、心理学等院系，其定位一般侧重于“理解脑”。长此以往，国内对于脑科学的研究将面临跛脚走路的尴尬境地，因为脑科学研究的另一任务——提高人工智能的水平将被忽略，因此在工科院系尤其是信息科学相关院系开设计算神经科学方面的课程非常有必要。研究型高校应抓住机遇，从政策上鼓励工科院系开设相关课程，这对于国内学术界从容应对脑科学革命这一挑战具有重要意义。
参考文献：
[1]孙群，张剑湖，李俊民，数学专业设置交叉学科课程的研究[J]，高等理科教育，2007（2）：29-31
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对计算机专业前景的认识范文6
我所实习的地方是一家叫作联想1+1的电脑专卖店，店主首先让我了解各种电脑软硬件设施产品，认识不同品牌，不同配件的性能，帮他向顾客介绍一些品牌的优点与缺点，清楚的告诉顾客他们之间的不同，让顾客们明明白白消费，不欺诈，很坦诚的对待顾客，不在乎自己的利益，只想诚信待客，让人满意的来，满意的走。
实习第一天先了解了一下公司的规模，是一家中型电脑专卖店，不算大，也并不小，各种电脑配件非常齐全，品牌众多，适合不同阶层的民众选购，有很多种器件需要了解，主版品牌华硕，富士康，技嘉，英特尔，哪一种品牌适合哪一种类型的人群使用，显卡丽台，华硕，讯景，蓝宝石，声卡，硬盘，内存等，一一给顾客介绍，告诉他们应该首选什么，备选什么，了解了许许多多的计算机硬件知识，对计算机在市场的需求有了初步了解。
伴随着互联网的发展。it人才的短缺现象将会越来越严重。据保守估计，目前中国市场对it人才的需求每年超过20万人。而国内目前的it教育主要是高等学校计算机、电子、电信、信息技术等相关专业的学历教育，每年培养的大学毕业生约为5万，远远不能满足市场的需要。it技术人员的极度短缺，迫使许多公司不得不提供高薪才能聘请到符合要求的专业人员，而这些职位优厚的待遇吸引了很多非it人员，于是许多人设法通过各种培训来获得这些职位 ，it行业中职业的变化和更替也是最为频繁的，它要求从业者必须不断地学习才能保持这种持续工作的状态。同时一个人学习的技术越先进，掌握的技术越全面，那么这个人的事业发展前景就越广阔，工作选择的机会就越大。此外，由于互联网技术的飞速发展，很多掌握过时技术的人员也不得不重新进行培训，以使自己能够与最新的技术同步。随着我国经济的不断发展，信息化程度不断提高，各个企业对信息化投入的比例逐步加大，因此要求在职人员必须要学会操作微机。
我们这一代学计算机专业的，正面临着巨大的变革，计算机快速的发展让我们有点应接不暇，要与时俱进，紧跟时代步伐，需要有马不停蹄的精神与毅力去不断汲取专业知识，关于计算机行业，在我看来，更多的时候，计算机是作为工具来使用的，也就是说我们这一行永远不要只顾埋头拉车，我们的目标和发展动力，都是为别人服务。有时候不要抱怨，似乎通信行业在主导着计算机行业的发展，大家想过计算机没有通信的功能他使用的价值还有多大，通信技术应该说更多时候只是计算机行业的一个方向，使我们在应用他们的通信技术，并应用到我们的行业中，应该说我们计算机发展的契机是因为通信技术在计算机上的应用。
