時(shí)間:2023-11-24 11:13:19
序論:在您撰寫計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究方向時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
一、基本數(shù)據(jù)
本研究的數(shù)據(jù)來源于2010年6月至12月間“教育部學(xué)位與研究生教育評(píng)估工作平臺(tái)”②所公示的申報(bào)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)碩士學(xué)位授權(quán)一級(jí)學(xué)科的農(nóng)林高校申報(bào)書中的信息。申報(bào)書有嚴(yán)格的格式要求,本文以第一部分中的基本情況、第二部分中的學(xué)術(shù)隊(duì)伍和第三部分中申報(bào)單位一級(jí)學(xué)科點(diǎn)的學(xué)科方向?yàn)檠芯繕颖緮?shù)據(jù)。需要說明,2011年4月國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)和教育部批準(zhǔn)印發(fā)的學(xué)位辦[2011]25號(hào)文中,根據(jù)《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄(2011年)》,已將原計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科目錄中的“軟件工程”新增為一級(jí)學(xué)科,在本文的分析中未考慮此變化。
二、學(xué)位點(diǎn)科研基地分析
在申報(bào)書的第一部分基本情況中,要求各申報(bào)高校列出學(xué)位授權(quán)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的國(guó)家(部、省)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心、工程研究中心、人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地)。表1為參與申報(bào)的部分農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究基地匯總,各農(nóng)林高校所依托的實(shí)驗(yàn)室集中在農(nóng)業(yè)信息學(xué)、農(nóng)業(yè)信息化工程、數(shù)字農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域,反映出了農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)位點(diǎn)資源設(shè)置的農(nóng)林行業(yè)特色明顯。
三、學(xué)術(shù)隊(duì)伍設(shè)置分析
根據(jù)各高校申報(bào)書中現(xiàn)有在編人員信息,從年齡結(jié)構(gòu)看,36歲~45歲占到63.5%,46歲~55歲占到23.5%,55歲以上所占比例比較小,這表明,中、青年科技人員是農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的主力軍。從隊(duì)伍建設(shè)的梯隊(duì)上看,“老”、“中”“、青”結(jié)合的梯隊(duì)合理。從學(xué)歷結(jié)構(gòu)看,農(nóng)林高?!坝?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科學(xué)術(shù)隊(duì)伍中具有博士學(xué)位的人員比例仍然偏小(圖1),迫切需要年輕同志繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。
四、學(xué)科研究方向設(shè)置分析
根據(jù)申報(bào)要求,各申報(bào)高校一級(jí)學(xué)科點(diǎn)的學(xué)科方向填寫不少于4個(gè),不超過6個(gè)。14所農(nóng)林高校所設(shè)置的一級(jí)學(xué)科點(diǎn)的學(xué)科方向主要集中如下9個(gè)方向(圖2)。
(一)計(jì)算機(jī)軟件與理論主要致力于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的軟件理論和軟件開發(fā)技術(shù)研究,著重面向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)、開發(fā)、維護(hù),運(yùn)用構(gòu)件化的軟件技術(shù)和智能決策技術(shù),研究農(nóng)業(yè)信息的智能化處理、分析、傳輸、管理和利用,以及智能決策軟件的構(gòu)造技術(shù)。
(二)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及應(yīng)用以計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制技術(shù)研究為核心,以農(nóng)業(yè)應(yīng)用為特點(diǎn),致力于農(nóng)業(yè)裝備的檢測(cè)控制、田間信息采集傳輸?shù)难芯?。在面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息監(jiān)控方向,圍繞傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),信息采集,監(jiān)控信息分析與處理,展開相應(yīng)的理論與應(yīng)用研究。
(三)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的特點(diǎn),開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)支撐技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)、分布式計(jì)算的應(yīng)用研究。主要包括:網(wǎng)絡(luò)化的嵌入式系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估與優(yōu)化計(jì)算,傳感器網(wǎng)絡(luò),下一代網(wǎng)絡(luò)中的分布對(duì)象計(jì)算模型,網(wǎng)絡(luò)安全,網(wǎng)絡(luò)建模與模擬,普適環(huán)境中的Web服務(wù)和上下文感知服務(wù)等有關(guān)理論和方法的研究。
(四)信息安全研究信息安全的基礎(chǔ)理論方法和技術(shù)體系,主要包括:數(shù)字簽名與身份認(rèn)證,密鑰管理,生物數(shù)據(jù)安全,安全協(xié)議與多方計(jì)算等。(五)智能信息處理著重于智能算法的理論、算法模型及其應(yīng)用,在Web信息處理、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘等方面結(jié)合農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)等學(xué)科的優(yōu)勢(shì),開展智能技術(shù)在農(nóng)林業(yè)上的應(yīng)用研究。
(六)圖形圖像處理研究圖形圖像處理,信息可視化和人機(jī)交互技術(shù),計(jì)算機(jī)視覺以及相關(guān)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息化和自動(dòng)化中的應(yīng)用。主要包括:農(nóng)作物與植物分類,農(nóng)作物生長(zhǎng)仿真,農(nóng)產(chǎn)品的檢測(cè)與分級(jí),新型農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)仿真等相關(guān)需求。
(七)農(nóng)業(yè)信息化農(nóng)業(yè)信息化研究方向是在農(nóng)業(yè)科學(xué)研究信息化和輔助決策智能化過程中,為解決農(nóng)業(yè)規(guī)劃、決策、評(píng)價(jià)等研究工作對(duì)計(jì)算機(jī)軟件提出的需求所形成的研究方向。
(八)數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村信息化等事業(yè)發(fā)展的需要,重點(diǎn)研究數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)新技術(shù),嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)與移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘,信息檢索與數(shù)據(jù)庫(kù)等。數(shù)據(jù)挖掘研究方向主要研究數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)理論與技術(shù),以及集成信息檢索、模式識(shí)別、圖形圖像分析、空間數(shù)據(jù)分析、生物信息等方面的技術(shù)。
(九)嵌入式軟件與系統(tǒng)結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點(diǎn),培養(yǎng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的嵌入式技術(shù)與應(yīng)用人才,主要針對(duì)嵌入式技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用展開研究,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)。研究嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā),利用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程的控制以及基于嵌入式技術(shù)開發(fā)相關(guān)的產(chǎn)品。其他研究方向有:高性能計(jì)算與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、光電信息與機(jī)器視覺、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、多Agent系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)算法研究、軟件測(cè)試與智能系統(tǒng)、科學(xué)計(jì)算及算法設(shè)計(jì)、分布式系統(tǒng)理論,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用等。
五、學(xué)位點(diǎn)科研項(xiàng)目資助情況分析
科研項(xiàng)目數(shù)量和質(zhì)量對(duì)于學(xué)位點(diǎn)科研水平意義重大。表2給出了農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)位點(diǎn)項(xiàng)目資助情況,分為5個(gè)標(biāo)準(zhǔn):國(guó)家863/948計(jì)劃項(xiàng)目,國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目,農(nóng)業(yè)部星火計(jì)劃/教育部項(xiàng)目,國(guó)家自然科學(xué)基金,省級(jí)自然科學(xué)基金/省教育廳項(xiàng)目。由表2可見,國(guó)家863/948計(jì)劃項(xiàng)目有33項(xiàng),占總資助項(xiàng)目的8.4%;國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目有26項(xiàng),占總資助項(xiàng)目的6.6%;農(nóng)業(yè)部星火計(jì)劃/教育部項(xiàng)目有27項(xiàng),占總資助項(xiàng)目的6.9%;國(guó)家自然科學(xué)基金有53項(xiàng),占總資助項(xiàng)目的13.5%;省自然科學(xué)基金/省教育廳項(xiàng)目有252項(xiàng),占總資助項(xiàng)目的64.5%。從立項(xiàng)項(xiàng)目主持單位來看,分布不均衡,14所農(nóng)林高校存在一定的差別。從立項(xiàng)項(xiàng)目類型來看,國(guó)家級(jí)的重大項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目(國(guó)家863/948計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)部星火計(jì)劃因其要求高、標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán),立項(xiàng)數(shù)量較低,省級(jí)自然科學(xué)基金/省教育廳項(xiàng)目數(shù)量較多。14所農(nóng)林高校共承擔(dān)了國(guó)家自然科學(xué)基金53項(xiàng),通過科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)ISIS③查詢,14所農(nóng)林高校所承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目的學(xué)科分布主要集中在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與技術(shù)(F020301)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬與建模(F020102)和計(jì)算機(jī)軟件(F0202)三個(gè)領(lǐng)域。從立項(xiàng)項(xiàng)目年度統(tǒng)計(jì)分析看,2004年承擔(dān)8項(xiàng),2005年承擔(dān)6項(xiàng),2006年承擔(dān)7項(xiàng),2007年承擔(dān)7項(xiàng),2008年承擔(dān)5項(xiàng),2009年承擔(dān)15項(xiàng);從立項(xiàng)項(xiàng)目總數(shù)來看,2009年后總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì),這與國(guó)家高度重視科技投入有關(guān)。
六、學(xué)科交叉融合情況分析
作為農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科,在研究方向設(shè)置上,除了注重計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科主體地位外,也力求體現(xiàn)與農(nóng)業(yè)技術(shù)和生物技術(shù)高度融合的學(xué)科特色。福建農(nóng)林大學(xué)2007年在生物學(xué)一級(jí)博士點(diǎn)下設(shè)立了生物信息科學(xué)與技術(shù)博士點(diǎn)和碩士點(diǎn)。應(yīng)用計(jì)算智能理論,處理有關(guān)序列分析,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析和預(yù)測(cè),蛋白質(zhì)功能預(yù)測(cè),蛋白質(zhì)相互作用和進(jìn)化模型等問題,并構(gòu)建相關(guān)軟件分析平臺(tái)。南京林業(yè)大學(xué)的林木生物信息學(xué),依托林木遺傳與生物技術(shù)省部共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,完成了針對(duì)重要木本植物楊樹的全基因組測(cè)定工作,其先進(jìn)的海量數(shù)據(jù)處理設(shè)備為生物信息學(xué)研究提供了基礎(chǔ)保障。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)置了生物信息處理研究方向,依托“湖南省植物激素與生長(zhǎng)發(fā)育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,重點(diǎn)研究生物計(jì)算科學(xué)及生物信息的獲取、加工與分析。利用計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)模型等方法分析和處理生物學(xué)數(shù)據(jù),開發(fā)數(shù)據(jù)處理的算法和工具,對(duì)于理解復(fù)雜生命現(xiàn)象、新物種分類、藥物靶點(diǎn)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有重要的理論和實(shí)踐意義。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)利用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)發(fā)現(xiàn)等的算法與技術(shù),解決生物數(shù)據(jù)處理中產(chǎn)生的各種問題。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)開展了生物信息和生物計(jì)算研究,包括蛋白質(zhì)分子對(duì)接,動(dòng)物疫苗與獸藥的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)的生物信息智能處理研究,重點(diǎn)在于DNA序列分析及其基因表達(dá)信號(hào)處理。其他農(nóng)林高校在許多研究方向上也都涉及生物信息技術(shù)。
七、學(xué)科發(fā)展方向的建議
通過分析14所農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)位點(diǎn)的資源配置,從中可以看出,經(jīng)過十余年的發(fā)展,我國(guó)農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科有了長(zhǎng)足的發(fā)展,新的學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)建議考慮如下方面:
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);發(fā)展趨勢(shì);信息化
引言
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用標(biāo)志著人類已經(jīng)進(jìn)入到信息化時(shí)代,而隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)水平也越來越高,在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步中發(fā)揮著越來越重要的作用。而隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展速度也會(huì)越來越快,其應(yīng)用范圍也會(huì)越來越廣。在現(xiàn)代社會(huì)里,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的作用是顯而易見的,以計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)為核心,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)將取得更好的發(fā)展成績(jī)。
1 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 發(fā)展速度快、應(yīng)用普遍
隨著社會(huì)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展速度越來越快??萍甲鳛榈谝簧a(chǎn)力,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給科技生產(chǎn)提供了新的動(dòng)力。計(jì)算機(jī)技術(shù)總是在實(shí)踐中不斷地完善和發(fā)展,以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來帶給人們更好的服務(wù)。而在當(dāng)下,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用也越來越普遍,已經(jīng)滲透到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域,給現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展帶來了重大影響。
1.2 專業(yè)化、多功能化
在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用過程中,計(jì)算機(jī)科學(xué)變得越來越專業(yè)化,與各行各業(yè)的發(fā)展越來越緊密。在現(xiàn)代社會(huì)里,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)已成為各行各業(yè)提高自身競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的有效途徑,而計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的廣泛應(yīng)用帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)科學(xué)的專業(yè)化發(fā)展。各行各業(yè)越來越看重專業(yè)化的人才培養(yǎng),越來越看重產(chǎn)品的多功能性,而在現(xiàn)代社會(huì)里,只有多功能的產(chǎn)品,才能受到人們的關(guān)注。
2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)快速發(fā)展的原因
2.1 社會(huì)發(fā)展的需要
在社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)也在不斷發(fā)展,可以說,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是隨著和會(huì)的發(fā)展而發(fā)展,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是為社會(huì)發(fā)展服務(wù)的。起初,計(jì)算機(jī)的發(fā)展是為了滿足時(shí)展對(duì)信息處理的需求。開始計(jì)算機(jī)性能也僅僅是滿足了信息處理的需要,而且信息處理速度不夠快。而在現(xiàn)代社會(huì)里,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)普遍化,社會(huì)發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)性能要求也越來越高,而為了滿足社會(huì)發(fā)展的需求,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的研究也越來越深入,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展速度也越來越快[1-2]。
2.2 科技飛速發(fā)展的必然結(jié)果
在現(xiàn)代社會(huì)里,科技更新速度越來越快,科技的日新月異必然會(huì)帶動(dòng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。技術(shù)作為社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的研究也越來越深入,從而帶動(dòng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,更好地滿足社會(huì)發(fā)展的需求,推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展。
3 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中的作用
在現(xiàn)代社會(huì)里,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍,所起的作用也越來越提出。首先,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在現(xiàn)代社會(huì)里,各大行業(yè)紛紛利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行管理,在計(jì)算機(jī)技術(shù)的依托下,提高了企業(yè)管理水平和效率,實(shí)現(xiàn)了信息的貢獻(xiàn),為企業(yè)帶來了更好的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于企業(yè)而言,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提高,企業(yè)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中的活躍度就會(huì)提高,從而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展;其次,推動(dòng)教育事業(yè)的發(fā)展。教育作為我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)人才培養(yǎng)的主要途徑,而計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)豐富了教學(xué)方法和內(nèi)容,有助于教育事業(yè)的更好發(fā)展;再者,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展加快了工業(yè)社會(huì)向信息化社會(huì)轉(zhuǎn)化進(jìn)程。計(jì)算機(jī)技術(shù)促進(jìn)了勞動(dòng)資料的變革以及勞動(dòng)方式的變革,現(xiàn)代信息技術(shù)為人們提供了更為方便、快捷的處理、存儲(chǔ)和傳遞信息的手段;勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高給予人們?nèi)找嬖龆嗟拈e暇時(shí)間,即人們能夠更多地從事各項(xiàng)事業(yè)的創(chuàng)造性活動(dòng)[3]。
4 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
4.1 智能化的發(fā)展趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)作為一種設(shè)備,它在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展過程中發(fā)揮著重大作用。然而隨著社會(huì)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)需要處理的數(shù)據(jù)越來越多,越多越大,計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過程中所暴露出來的問題也越來越多,普通的計(jì)算機(jī)已經(jīng)難以滿足當(dāng)下對(duì)大數(shù)據(jù)的計(jì)算需求。而智能化的計(jì)算機(jī)將有望解決當(dāng)前計(jì)算機(jī)面臨的問題。展望未來,計(jì)算機(jī)的發(fā)展必然要經(jīng)歷很多新的突破。從目前的發(fā)展趨勢(shì)來看,未來的計(jì)算機(jī)將是微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)和電子仿生技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物。在實(shí)際應(yīng)用中,計(jì)算機(jī)可以通過獨(dú)特的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)、平行技術(shù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中各種數(shù)據(jù)、指令的合理性分析,從而推動(dòng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的智能化發(fā)展。在未來的發(fā)展道路上,智能化必將成為社會(huì)發(fā)展的主要趨勢(shì),利用智能化計(jì)算機(jī)可以完全取代人工,提高工作效率,更好地滿足社會(huì)發(fā)展的需要[4]。
4.2 高性能的方向發(fā)展
計(jì)算機(jī)性能問題一直是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究的重點(diǎn)。當(dāng)前,許多計(jì)算機(jī)都是通過采用合適的芯片來完成相關(guān)操作。而在信息時(shí)代里,計(jì)算機(jī)需要處理的信息數(shù)據(jù)量越來越大,各行各業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)性能要求也越來越高。就我國(guó)現(xiàn)階段的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)水平來看,與世界發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定的差距,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)水平有限,計(jì)算機(jī)性能還有待于提高。故此,在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)未來發(fā)展道路上,高性能的計(jì)算機(jī)研究已成為必然。只有加大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的研究,才能提高計(jì)算機(jī)的系能,從而更好地滿足實(shí)際發(fā)展的需要,發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)越性[5]。
4.3 體驗(yàn)式的發(fā)展
所謂的體驗(yàn)式就是讓消費(fèi)者參與、體驗(yàn)和感受。在現(xiàn)代社會(huì)里,體驗(yàn)式符合了以人為本的現(xiàn)念,已成為社會(huì)各行各業(yè)相互競(jìng)爭(zhēng)的一大舉措,如企業(yè)開展產(chǎn)品體驗(yàn),讓消費(fèi)者更好地感受產(chǎn)品的功能,從而促使消費(fèi)者購(gòu)買。對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)而言,它是為社會(huì)發(fā)展所服務(wù)的,在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)未來發(fā)展道路上,就應(yīng)當(dāng)積極地朝著體驗(yàn)式的方向發(fā)展,不斷去完善服務(wù)和運(yùn)用理念。體驗(yàn)式是注重人的實(shí)際感受的,將人的需求和愿望通過科技的進(jìn)步體現(xiàn)出來,更好地滿足人的欲求。人是計(jì)算機(jī)操作和運(yùn)用的主體,而計(jì)算機(jī)在當(dāng)代越來越成為個(gè)人以及企業(yè)實(shí)現(xiàn)個(gè)人行為以及目的的途徑,計(jì)算機(jī)的服務(wù)也只有更加去人性化,才能獲得更好的市場(chǎng)反饋[6]。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展已成為我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的重要一部分,正在逐漸滲透社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展改變了人們的生活、學(xué)習(xí)、工作方式,提高了社會(huì)發(fā)展速度。而隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究的深入,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)也逐漸向著智能化、高性能化、多元化的方向發(fā)展,將真正地實(shí)現(xiàn)工業(yè)社會(huì)向信息化社會(huì)的轉(zhuǎn)變,推動(dòng)社會(huì)的更好發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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計(jì)劃強(qiáng)調(diào),要加強(qiáng)人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)建設(shè),形成“人工智能+X”復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式。計(jì)劃的重點(diǎn)任務(wù)之一,是要完善人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)體系,并且推動(dòng)高校人工智能領(lǐng)域科技成果轉(zhuǎn)化與示范應(yīng)用。高校在人才培養(yǎng)中起到了至關(guān)重要的作用,雖然人工智能尚未成為一級(jí)學(xué)科,但國(guó)內(nèi)不少一流的高校已經(jīng)開始通過建立合作實(shí)驗(yàn)室、增強(qiáng)人工智能分支教學(xué)等方式發(fā)展人工智能。
為了解各高校開展人工智能研究的情況,億歐盤點(diǎn)了10家在設(shè)有人工智能實(shí)驗(yàn)室或有人工智能分支專業(yè)的高校。
清華大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系
清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系(簡(jiǎn)稱計(jì)算機(jī)系)成立于1958年,在2006年、2012年全國(guó)學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心開展的一級(jí)學(xué)科整體水平評(píng)估中,以總分滿分100分的成績(jī)排名第一。2017年,在 USnews 推出的世界大學(xué)學(xué)科排名 Best Global Universities for Computer Science 中,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科緊隨 MIT之后位列世界第2名。在 QS 世界大學(xué)排名 (QS World University Rankings) 給出的全球計(jì)算機(jī)學(xué)科排名中為例第15名,其排名與得分逐年穩(wěn)步提升。
計(jì)算機(jī)系包含了國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)專業(yè)最全的學(xué)科方向,設(shè)有高性能計(jì)算機(jī)與處理器、并行與分布式處理、存儲(chǔ)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全、系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)、理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)工程及知識(shí)工程、軟件工程、計(jì)算機(jī)與VLSI設(shè)計(jì)自動(dòng)化、軟件理論與系統(tǒng)、生物計(jì)算及量子計(jì)算、人工智能、智能控制及機(jī)器人、人機(jī)交互與普適計(jì)算、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與可視化技術(shù)、CAD技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺、媒體信息處理等研究方向。
計(jì)算機(jī)系現(xiàn)設(shè)有高性能計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件、人機(jī)交互與媒體集成4個(gè)研究所;智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)部等科研教學(xué)機(jī)構(gòu)。
計(jì)算機(jī)系還設(shè)有國(guó)家級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,包括:計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室、微型計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)軟件實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等。此外,計(jì)算機(jī)系還與騰訊、搜狗、微軟、思科等國(guó)內(nèi)外著名公司建立了面向教學(xué)或研究的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。
北京大學(xué):智能科學(xué)系
智能科學(xué)系成立于2002年7月,主要從事智能感知、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)智能分析與智能計(jì)算、智能機(jī)器人等方向的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,側(cè)重于理論、方法以及重大領(lǐng)域應(yīng)用上。
北大智能科學(xué)系依托于視覺聽覺信息處理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室以實(shí)現(xiàn)高度智能化的機(jī)器感知系統(tǒng)為目標(biāo),在生物特征識(shí)別研究方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位。智能科學(xué)系在著名的軟件與人工智能專家、我國(guó)載人飛船工程軟件專家組組長(zhǎng)何新貴院士和長(zhǎng)江特聘教授查紅彬教授的帶領(lǐng)下,重點(diǎn)開展機(jī)器視覺、機(jī)器聽覺、智能系統(tǒng)與智能的生理心理基礎(chǔ)等研究。以北大智能科學(xué)研究人員為技術(shù)核心的北大指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),是國(guó)內(nèi)唯一能與國(guó)外系統(tǒng)抗衡的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),是中國(guó)第一家也是唯一的一家提供公安應(yīng)用全面解決方案的系統(tǒng),擁有中國(guó)指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品第一市場(chǎng)占有率。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)說話人識(shí)別新方法的研究獲得教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng);國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)研究獲得2000年中國(guó)高??茖W(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng),入選2000年中國(guó)高校十大科技進(jìn)展。
復(fù)旦大學(xué):類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院
復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院于2015年3月籌建成立,是復(fù)旦大學(xué)校內(nèi)的獨(dú)立二級(jí)研究機(jī)構(gòu)。其前身為復(fù)旦大學(xué)第一批跨學(xué)科交叉國(guó)際化研究中心——計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)研究中心,成立于2008年。研究院基于復(fù)旦大學(xué)既有的數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、信息學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科綜合交叉研究?jī)?yōu)勢(shì),以計(jì)算神經(jīng)科學(xué)為橋梁,著力開展大腦機(jī)制解析、腦疾病智能診療、類腦智能算法、類腦智能軟硬件、新藥智能研發(fā)、通用智能等相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)。
研究院率先探索打通國(guó)際與國(guó)內(nèi)、科技與產(chǎn)業(yè)的全鏈條、全球化產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制,充分發(fā)揮高校培養(yǎng)和儲(chǔ)備高端智能人才、發(fā)現(xiàn)和培育前沿技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì),推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研源頭創(chuàng)新與合作,致力于成為推動(dòng)腦科學(xué)、人工類腦智能與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展的重要科技創(chuàng)新平臺(tái)。
研究院目前在建五個(gè)核心功能平臺(tái)和一個(gè)國(guó)際合作研發(fā)中心,主要包括:一是以腦高級(jí)認(rèn)知功能的多信息反饋處理機(jī)制研究為核心的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算仿真平臺(tái);二是以多尺度多中心重大腦疾病數(shù)據(jù)庫(kù)和算法開發(fā)為基礎(chǔ)的智能診治數(shù)據(jù)示范平臺(tái);三是依托高端醫(yī)療影像設(shè)備集群,為生物醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究和信息產(chǎn)業(yè)智能化提供試驗(yàn)技術(shù)支撐的綜合生物醫(yī)學(xué)影像平臺(tái);四是以開發(fā)深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)和自組織學(xué)習(xí)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法以及可穿戴設(shè)備、類腦芯片、健康服務(wù)機(jī)器人等為目標(biāo)的類腦智能軟、硬件開發(fā)平臺(tái);五是集孵化加速、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、投資基金為一體,為類腦智能創(chuàng)新項(xiàng)目及企業(yè)提供應(yīng)用技術(shù)資源和孵化服務(wù)的類腦智能產(chǎn)業(yè)化平臺(tái);六是依托已有的歐洲人類腦計(jì)劃、美國(guó)腦計(jì)劃等國(guó)際合作的數(shù)據(jù)、學(xué)術(shù)資源,建設(shè)類腦智能國(guó)際合作節(jié)點(diǎn)和人才培養(yǎng)中心。
中國(guó)科學(xué)院:自動(dòng)化研究所
中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所成立于1956年10月,是我國(guó)最早成立的國(guó)立自動(dòng)化研究機(jī)構(gòu)。目前設(shè)有類腦智能研究中心、智能感知與計(jì)算研究中心、腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心等12個(gè)科研開發(fā)部門,還有若干與國(guó)際和社會(huì)其他創(chuàng)新單元共建的各類聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和工程中心。另有漢王科技、三博中等四十余家持股高科技公司。
近年來,自動(dòng)化所共獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng)。數(shù)量逐年增加,質(zhì)量不斷提高;專利申請(qǐng)和授權(quán)量連年攀升,多年位居北京市科研系統(tǒng)前十名繪制的“腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜”第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜;虹膜識(shí)別核心技術(shù)突破國(guó)外封鎖,通過產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合走出“中國(guó)制造”之路;基于自動(dòng)化所語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的“紫冬語(yǔ)音云”在淘寶、來往等阿里巴巴旗下移動(dòng)客戶端產(chǎn)品中得到推廣;“分子影像手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)”通過國(guó)家藥監(jiān)局醫(yī)療器械安全性及有效性檢測(cè)認(rèn)證并進(jìn)入臨床應(yīng)用;“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”和“人臉識(shí)別技術(shù)”分別成功應(yīng)用于2008年北京奧運(yùn)會(huì)、2010年上海世博會(huì)的安保工作中,為社會(huì)安全貢獻(xiàn)自己的力量;研制的AI程序“CASIA-先知1.0”采用知識(shí)和數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的體系架構(gòu),在2017首屆全國(guó)兵棋推演大賽總決賽中7:1的懸殊比分戰(zhàn)勝人類頂級(jí)選手,展示了人工智能技術(shù)在博弈對(duì)抗領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力……
在共建機(jī)構(gòu)方面,自動(dòng)化所與新加坡媒體發(fā)展管理局聯(lián)合成立中新數(shù)字媒體研究院,聚焦交互式語(yǔ)言學(xué)習(xí)、視頻和分析等領(lǐng)域;與瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)(EPFL)在京成立中瑞數(shù)據(jù)密集型神經(jīng)科學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,在類腦智能研究方面展開合作;與澳大利亞昆士蘭大學(xué)(UQ)共建中澳腦網(wǎng)絡(luò)組聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,在“計(jì)算大腦”研究方向上進(jìn)行遠(yuǎn)景規(guī)劃;還與香港科技大學(xué)共建智能識(shí)別聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,在模式識(shí)別、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域展開合作。
廈門大學(xué):智能科學(xué)與技術(shù)系
早在上世紀(jì)八十年代初,廈門大學(xué)就已開始從事人工智能領(lǐng)域的研究,相繼在專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言處理與機(jī)器翻譯等領(lǐng)域取得過一系列成果。為此,1988年經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)成立“廈門大學(xué)人工智能與計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所”,后于2004年更名為“廈門大學(xué)人工智能研究所”。2006年12月,經(jīng)國(guó)家教育部批準(zhǔn),廈門大學(xué)正式設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專業(yè),并于2007年6月經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)成立“廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系”。
廈門大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系現(xiàn)有一個(gè)本科專業(yè)(智能科學(xué)與技術(shù)),三個(gè)碩士學(xué)位授予專業(yè)(模式識(shí)別與智能系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)),兩個(gè)博士學(xué)位授予專業(yè)(計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù))。
目前該系承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家863、國(guó)家自然科學(xué)基金、福建省科技基金等項(xiàng)目,擁有“福建省仿腦智能系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“智能信息技術(shù)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和“廈門大學(xué)語(yǔ)言技術(shù)中心”三個(gè)平臺(tái),此外還有“藝術(shù)認(rèn)知與計(jì)算”、“自然語(yǔ)言處理”、“智能多媒體技術(shù)”、“人工大腦實(shí)驗(yàn)室”、“智能中醫(yī)信息處理”等多個(gè)研究型實(shí)驗(yàn)室,為培養(yǎng)高質(zhì)量的學(xué)生提供了必要的保障。
上海交通大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系
上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系成立于1984年。近年來,隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在人們生活中的應(yīng)用不斷深入,特別是隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的興起,交通大學(xué)計(jì)算機(jī)系不斷調(diào)整學(xué)科方向,形成了高可靠軟件與理論、并行與分布式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能人機(jī)交互、密碼學(xué)與信息安全等研究方向。
該院系下設(shè)三個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室:智能計(jì)算與智能系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市教委智能交互與認(rèn)知工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地及上海市可擴(kuò)展計(jì)算與系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。其中,上海交通大學(xué)-微軟智能計(jì)算與智能系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室目前是教育部-微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成立于2005年9月,是交通大學(xué)和微軟亞洲研究院在多年良好合作的基礎(chǔ)上,為了更好發(fā)揮各自在并發(fā)計(jì)算、算法與復(fù)雜性理論、仿腦計(jì)算、計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算智能、自然語(yǔ)言處理、多媒體通訊以及機(jī)器人等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)“使未來的計(jì)算機(jī)和機(jī)器人能夠看、聽、學(xué),能以自然語(yǔ)言的方式與人類交流”這一共同使命而成立的。實(shí)驗(yàn)室在科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)交流等方面也取得了很好的成績(jī)。實(shí)驗(yàn)室累積200余篇,成果發(fā)表于CVPR,ICCV,WWW等國(guó)際頂級(jí)會(huì)議上。
南京大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系
南京大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)研究起步于1958年,建立了計(jì)算技術(shù)、計(jì)算數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯等專業(yè)開始培養(yǎng)計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域?qū)iT人才,1978年在上述三個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)上成立了計(jì)算機(jī)科學(xué)系,1993年更名為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系。
依托該系師資,先后成立了南京大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件研究所、計(jì)算機(jī)軟件新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京大學(xué))、南京大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所、南京大學(xué)多媒體計(jì)算技術(shù)研究所、南京大學(xué)軟件工程中心(江蘇省軟件工程研究中心)、南京大學(xué)信息安全研究所等科研機(jī)構(gòu)。主要科研方向有:軟件自動(dòng)化與形式化、分布與并行計(jì)算及新型網(wǎng)絡(luò)、新型程序設(shè)計(jì)與軟件方法學(xué)、多媒體與信息處理、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)、系統(tǒng)軟件及信息安全等。
建系30年來,共承擔(dān)國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家攀登計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技攻關(guān)等重大科技計(jì)劃項(xiàng)目以及省、部、委科研項(xiàng)目和企事業(yè)委托或國(guó)際合作的研發(fā)項(xiàng)目300余項(xiàng),科研成果獲得各種獎(jiǎng)勵(lì)80余項(xiàng),其中國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng),省部委自然科學(xué)獎(jiǎng)和科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)2項(xiàng),一等獎(jiǎng)8項(xiàng),二等獎(jiǎng)37項(xiàng)。3000多篇,出版專著、教材50多部,申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利33項(xiàng)。部分成果被轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,產(chǎn)生了較大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
哈爾濱工業(yè)大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)創(chuàng)建于1956年,是中國(guó)最早的計(jì)算機(jī)專業(yè)之一。在1985年,發(fā)展成為計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系,并建立了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究所。2000年,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院成立;同年,建立了軟件學(xué)院,后經(jīng)國(guó)家教育部、國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)為國(guó)家示范性軟件學(xué)院。目前。哈工大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、7個(gè)博士點(diǎn)和7個(gè)碩士點(diǎn)、1個(gè)博士后科研流動(dòng)站、一個(gè)國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、一個(gè)國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、一個(gè)國(guó)防科工委創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)。
目前主要研究方向包括:智能人機(jī)交互、音視頻編解碼技術(shù)、語(yǔ)言處理、自然語(yǔ)言理解與中文信息處理、機(jī)器翻譯、信息檢索、海量數(shù)據(jù)計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全、傳感器網(wǎng)與移動(dòng)計(jì)算、高可靠與容錯(cuò)計(jì)算技術(shù)、穿戴計(jì)算機(jī)、企業(yè)計(jì)算與服務(wù)計(jì)算、智能機(jī)器人、生物計(jì)算與生物特征識(shí)別。
學(xué)院有一批研究成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,包括:國(guó)家信息安全管理系統(tǒng)、數(shù)字視頻廣播編碼傳輸與接收系統(tǒng)、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)特定信息獲取系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)機(jī)群并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、神州號(hào)飛船數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)、穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信息安全與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)、視頻編解碼技術(shù)、黑龍江省CIMS應(yīng)用示范工程、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)等等。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
中國(guó)科技大學(xué)于1958年建校時(shí)就設(shè)置了計(jì)算機(jī)專業(yè)。根據(jù)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,面向國(guó)家和社會(huì)的重大需求,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院將科研力量凝聚在高性能計(jì)算、智能計(jì)算與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與可信計(jì)算、先進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)四個(gè)主要的研究領(lǐng)域。
學(xué)院的支撐實(shí)驗(yàn)室有:國(guó)家高性能計(jì)算中心(合肥)、安徽省高性能計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、安徽省計(jì)算與通訊軟件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、 多媒體計(jì)算與通信教育部-微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)科大超級(jí)運(yùn)算中心和信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。
其中,多媒體計(jì)算與通信教育部—微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要從事人機(jī)自然語(yǔ)音通信、語(yǔ)義計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘等方面的研究。人機(jī)自然語(yǔ)音通信方面,主要研究中文信息處理、人類視聽覺機(jī)理、語(yǔ)音語(yǔ)言學(xué)等。語(yǔ)義計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘方面,主要研究自然語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)的計(jì)算、多媒體內(nèi)容的語(yǔ)義標(biāo)注、自動(dòng)問答、語(yǔ)義社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)與知識(shí)工程、隱私保護(hù)與管理中的語(yǔ)義計(jì)算等。
依托多媒體計(jì)算與通信教育部—微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,雙方聯(lián)合實(shí)施了聯(lián)合培養(yǎng)博士生計(jì)劃、實(shí)習(xí)生計(jì)劃、精品課程建設(shè)計(jì)劃、青年教師培養(yǎng)計(jì)劃等,取得了突出成果,探索出了一條企業(yè)和高校共同培養(yǎng)優(yōu)秀人才的道路,為微軟亞洲研究院與其他高校的合作提供了一個(gè)經(jīng)典范例。
華中科技大學(xué):自動(dòng)化學(xué)院
華中科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院是由原控制科學(xué)與工程系和原圖像識(shí)別與人工智能研究所于2013年合并組建的學(xué)院。原控制科學(xué)與工程系前身是成立于1973年的華中工學(xué)院自動(dòng)控制系,1998年更名為華中理工大學(xué)控制科學(xué)與工程系;原圖像識(shí)別與人工智能研究所是1978年由教育部和航天部共同批準(zhǔn)成立從事圖像識(shí)別和人工智能研究的研究機(jī)構(gòu)。
科學(xué)研究工作主要涉及復(fù)雜系統(tǒng)控制理論、決策分析與決策支持、電力電子與運(yùn)動(dòng)控制、智能控制與機(jī)器人、計(jì)算機(jī)集成控制與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息檢測(cè)與識(shí)別、飛行器控制與狀態(tài)監(jiān)測(cè)、生物信息處理、神經(jīng)接口與康復(fù)技術(shù)、物流系統(tǒng)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)動(dòng)員與公共安全、多譜圖像制導(dǎo)、目標(biāo)探測(cè)的多譜信息技術(shù)、多譜信息的實(shí)時(shí)處理與系統(tǒng)集成技術(shù)、人工智能與思維科學(xué)、信息安全等方向。
模式識(shí)別與智能系統(tǒng)是自動(dòng)化一級(jí)學(xué)科的重要二級(jí)學(xué)科。迄今為止,本系在原 “圖像識(shí)別與人工智能研究所”和“控制科學(xué)與工程系”的這兩個(gè)學(xué)科點(diǎn)承擔(dān)了百余項(xiàng)國(guó)家、國(guó)防與行業(yè)項(xiàng)目。近5年科研經(jīng)費(fèi)總額在8000萬元以上,包括973計(jì)劃,國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)、面上和青年基金項(xiàng)目,863計(jì)劃,國(guó)家重大專項(xiàng)、國(guó)防重點(diǎn)預(yù)研與基金,國(guó)家科技支撐計(jì)劃,省部級(jí)科研項(xiàng)目,以及大型工程和企業(yè)科研合作項(xiàng)目等。
總結(jié)
二、研究方向
經(jīng)過50余年的發(fā)展,本所建立了完善的科研創(chuàng)新體系,形成了包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件、網(wǎng)絡(luò)與通信、數(shù)控與先進(jìn)制造、工業(yè)過程自動(dòng)控制等研究方向。本所設(shè)有“高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心”、“開放式數(shù)控系統(tǒng)支撐技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)”、“遼寧省數(shù)控控制總線技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室(國(guó)家地方聯(lián)合共建)”、“遼寧省環(huán)境污染監(jiān)控信息工程技術(shù)研究中心”、“遼寧省IP通信工程技術(shù)研究中心” 及“遼寧省遠(yuǎn)程健康醫(yī)療工程技術(shù)研究中心”等多個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。本所在先進(jìn)制造、電力能源、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、環(huán)保安全和醫(yī)療衛(wèi)生等多個(gè)領(lǐng)域碩果累,為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步做出開拓性貢獻(xiàn)。
三、學(xué)科點(diǎn)與招生條件
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展趨勢(shì)
1 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
人類研制出世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是在1946年,該計(jì)算機(jī)發(fā)明引領(lǐng)人類進(jìn)入第三次工業(yè)革命時(shí)代。從馮?諾依曼發(fā)明第一臺(tái)計(jì)算機(jī)至今,計(jì)算機(jī)在70年內(nèi)不斷的發(fā)展與改進(jìn),從以往具有龐大體積的笨重機(jī)器,演變成當(dāng)前零件集中、技術(shù)集成、功能強(qiáng)大的臺(tái)式計(jì)算機(jī)與便攜式筆記本。自改革開放以來,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展更為迅猛,計(jì)算機(jī)逐漸的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,成為現(xiàn)代化社會(huì)處理日常工作的主要工具。
在國(guó)家層面,計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用來處理政府事務(wù)、分析軍事戰(zhàn)略;在企業(yè)層面,計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用來存儲(chǔ)處理各種數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化;在生活層面,計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用來獲取信息、視頻通訊、網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物等,使人們的生活更加便捷。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家信息化水平、科學(xué)技術(shù)能力的一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)。
2 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用
近年來,國(guó)家大力推進(jìn)信息化建設(shè),在實(shí)際生活中計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛。以下選取幾個(gè)較為重要的領(lǐng)域分析計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用:
2.1 軍事、國(guó)防領(lǐng)域
計(jì)算機(jī)的最初研發(fā)就是為了應(yīng)用在軍事發(fā)展上,到現(xiàn)今計(jì)算機(jī)仍是軍隊(duì)和航空航天技術(shù)研究的重點(diǎn)課題。至今為止,計(jì)算機(jī)在政務(wù)處理、軍事戰(zhàn)略、以及隊(duì)部模擬演練等方面都發(fā)揮著重要的作用。國(guó)家明確強(qiáng)調(diào)要全面打造信息化社會(huì),將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、設(shè)備以及產(chǎn)品應(yīng)用在國(guó)家現(xiàn)代化軍事建設(shè)中。在國(guó)際領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平也衡量著一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化軍事水平與綜合國(guó)力的高低。
2.2 電力領(lǐng)域
目前我國(guó)大多的風(fēng)力發(fā)電廠位于空曠、建筑物較少的地方,如海岸或沙漠中。然而在這些環(huán)境較為惡劣的地區(qū)建設(shè)發(fā)電廠,經(jīng)常會(huì)受到過熱、過冷、振動(dòng)、鹽霧或電燥等的影響,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的性能有所降低。因此,為了保障發(fā)電機(jī)的高性能、穩(wěn)定性,除了需要硬件加固之外,還需要計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)來完成自我檢測(cè)、自我診斷功能。使用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)可以將發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、檢測(cè)記錄等操作數(shù)據(jù)全面的收集整合傳輸給管理維護(hù)人員,不僅極大程度上減輕了工作人員的勞動(dòng)力,還節(jié)省了大量的時(shí)間和成本,獲得更精準(zhǔn)全面的數(shù)據(jù)。
2.3 無人機(jī)研發(fā)
隨著近年來計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)今我國(guó)的無人機(jī)研發(fā)已經(jīng)取得較大的成就。無人機(jī)在軍事方面可以完成偵察、電子干擾、戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)毀傷效果評(píng)估等多種功能,甚至直接可以作為攻擊武器打擊重點(diǎn)目標(biāo)或定點(diǎn)清除。一方面這些功能的實(shí)現(xiàn)都離不開計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù),需要強(qiáng)大的信息收集傳輸和綜合計(jì)算分析判斷提供支撐,另一方面由于無人機(jī)應(yīng)用的環(huán)境較為復(fù)雜,包括復(fù)雜的地區(qū)環(huán)境、多變的場(chǎng)景、電磁的干擾以及無法預(yù)知的突況等,這些都需要更高的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)來應(yīng)對(duì)。
2.4 教育領(lǐng)域
近年來計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在教育領(lǐng)域也逐漸普及。比較常見的應(yīng)用在教育領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù),包括多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)課堂、電子圖書館、以及各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件等。在高考中,考生的登記以及高考以后的成績(jī)查詢都離不開計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。對(duì)于學(xué)生來說,計(jì)算機(jī)有助于了解更多的知識(shí)信息,能夠拓寬視野,幫助解決學(xué)習(xí)上、生活上的各種難題。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)極大的改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,又使學(xué)習(xí)過程更加方便快捷,有利于提高成績(jī)、豐富知識(shí)、培養(yǎng)綜合素質(zhì)。
3 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)下一步的發(fā)展趨勢(shì)
通過分析計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的計(jì)算機(jī)技術(shù)正朝著智能化、日?;⒐δ芨蛹傻姆较虬l(fā)展。
3.1 更加智能化
電子計(jì)算機(jī)自研發(fā)以來就致力于模擬人類的思維,人們希望計(jì)算機(jī)能夠越來越“智慧”,可以獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)算、推理、學(xué)習(xí)以及聯(lián)想等。如大家所知的超級(jí)國(guó)際象棋電腦“深藍(lán)”,它磧32個(gè)大腦(微處理器),輸入了一百多年來優(yōu)秀棋手的對(duì)局兩百多萬局,每秒鐘可以計(jì)算2億步。
由此看來,智能化是當(dāng)前信息化社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì),各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品都在向智能化方向發(fā)展。智能化計(jì)算機(jī)的研發(fā)可以快速實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)、多條指令的并行處理,在運(yùn)算速度上也不是普通計(jì)算機(jī)所能比擬的。通過云計(jì)算它可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)大量數(shù)據(jù)的模擬分析,統(tǒng)一處理,也能更加精準(zhǔn)度的進(jìn)行一些模擬實(shí)驗(yàn)。除了應(yīng)用在軍事、航空、交通、科研等領(lǐng)域外,也可以應(yīng)用在人們的生活中,如智能家居、智能小區(qū)的打造等。
3.2 更加日常化
日?;傅氖怯?jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)就像電、水一樣滲透到人們的生活之中。尤其是近年來,在政府、企業(yè)等的發(fā)展中幾乎離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)?,F(xiàn)在我們的洗衣機(jī)、電冰箱甚至錄音機(jī)中都有馬達(dá)的存在,而未來計(jì)算機(jī)技術(shù)將會(huì)像現(xiàn)在的馬達(dá)一樣存在于家中的各種電器中。國(guó)外稱這種趨勢(shì)為普適計(jì)算(Pervasive Computing)或無處不在的計(jì)算。
近年來我國(guó)也在大力推進(jìn)教育信息化的建設(shè),教師可以不局限于時(shí)間地域進(jìn)行遠(yuǎn)程授課,也可以使用各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)來豐富授課方式,并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行問題的解答與收發(fā)作業(yè)等。學(xué)生可以利用計(jì)算機(jī)針對(duì)性的查找自己需要的課程教材、輔導(dǎo)資料等,也可以觀看一些教學(xué)視頻等來提升自己的學(xué)習(xí)成績(jī)。特別是通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)路的完美結(jié)合,可以打破教育資源不平衡的限制,使師資力量薄弱的學(xué)校學(xué)生享受到優(yōu)秀教師的遠(yuǎn)程教學(xué),整體提高教學(xué)水平。
3.3 多種功能基于一體
在2016年的新品會(huì)上,青島小雞出殼網(wǎng)絡(luò)科技有限公司向市場(chǎng)展示了最新的電腦技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)――激光電腦產(chǎn)品,該激光電腦被譽(yù)為現(xiàn)有電子科技成熟技術(shù)上的二次開發(fā),也是電腦、電視、投影機(jī)等電子科技最新技術(shù)的集大成者,具有計(jì)算機(jī)、電視播放、投影投像、投影鍵盤等多個(gè)功能。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)從以往的臺(tái)式機(jī)演變?yōu)楣P記本,再到如今普及的平板電腦,計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)生著日新月異的變化。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)以其超強(qiáng)的生命力和不可替代性,在社會(huì)發(fā)展中不斷更新?lián)Q代,并長(zhǎng)期具有廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
[1]郭妍岑.論計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2012(22).
[2]汪凱.計(jì)算機(jī)技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2014(11).
作者簡(jiǎn)介
謝辰熙(1999-),男,河南省安陽(yáng)市人,北京市第十三中學(xué)高三學(xué)生,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、無線充電無人機(jī)系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:人才培養(yǎng);產(chǎn)學(xué)研一體;研究性學(xué)習(xí);校企合作;多學(xué)科融合
近年來,計(jì)算機(jī)學(xué)科自身的內(nèi)涵、外延和發(fā)展的動(dòng)力與源泉都已經(jīng)發(fā)生了重大的變化。計(jì)算機(jī)在不同領(lǐng)域中的創(chuàng)新技術(shù)與工程應(yīng)用已經(jīng)成了計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展的重要源泉,計(jì)算機(jī)學(xué)科的知識(shí)體系也逐漸呈現(xiàn)學(xué)科融合的趨勢(shì),人才國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)越來越明顯。針對(duì)這些變化,浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院根據(jù)自身長(zhǎng)期積累的教學(xué)基礎(chǔ)和在技術(shù)與工程應(yīng)用研究方面的優(yōu)勢(shì),在人才培養(yǎng)模式上銳意改革,建立了以工程型、復(fù)合型、國(guó)際化為特色的產(chǎn)學(xué)研一體的人才培養(yǎng)體系。
多年來,浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院利用自身的學(xué)科研究特色,針對(duì)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的復(fù)合型工程人才培養(yǎng)需求,整合計(jì)算機(jī)、軟件工程、數(shù)字媒體技術(shù)、工業(yè)設(shè)計(jì)(信息產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向) 4個(gè)專業(yè)的資源,圍繞“知識(shí)、能力、素質(zhì)”的培養(yǎng)目標(biāo),以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,以精品課程推動(dòng)課程群建設(shè),并以課程建設(shè)為基礎(chǔ)[1-2],構(gòu)建了多層次的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)體系[3]、多方位的國(guó)際交流能力培養(yǎng)體系、多學(xué)科融合的人才培養(yǎng)知識(shí)體系,在計(jì)算機(jī)類工程型、復(fù)合型、國(guó)際化人才培養(yǎng)模式的探索和實(shí)踐方面取得了顯著成效[4]。
1建立多層次的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)體系
長(zhǎng)期以來,浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院以課程建設(shè)為基礎(chǔ)、產(chǎn)學(xué)研合作為平臺(tái),積極探索教學(xué)科研互動(dòng)、校企互動(dòng)、課內(nèi)外互動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)模式,針對(duì)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的不同階段,建立了基礎(chǔ)實(shí)踐、工程方法實(shí)踐和創(chuàng)新體驗(yàn)等多層次的實(shí)踐教學(xué)體系。
1) 引導(dǎo)研究性學(xué)習(xí),以課程綜合型實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)踐能力。
在本科專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程教學(xué)中,大力推行課程設(shè)計(jì)(俗稱大作業(yè)Project),通過團(tuán)隊(duì)式合作、研究式分析、工程化設(shè)計(jì)完成較大型的系統(tǒng)或軟件的設(shè)計(jì)題目。課程設(shè)計(jì)也為教師提供了一種從科研中提煉綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)踐內(nèi)容,將科研成果轉(zhuǎn)換為教學(xué)內(nèi)容的有效途徑。
目前我們已在80% 的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程中設(shè)置了課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié),如在3門國(guó)家精品課程中分別開設(shè)不同類型的綜合實(shí)驗(yàn):“操作系統(tǒng)”――Linux系統(tǒng)分析、“軟件工程”――典型金融軟件設(shè)計(jì)、“程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”――趣味游戲設(shè)計(jì)。在實(shí)施課程大作業(yè)十
作者簡(jiǎn)介:陳剛(1973-),男,教授,博士研究生,浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng),研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件;何欽銘(1965-),男,教授,博士研究生,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用;陳越(1967-),女,教授,博士研究生,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件;陳麗(1970-),女,副研究員,碩士研究生,研究方向?yàn)楦呓坦芾怼?/p>
多年經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,組織編寫了國(guó)內(nèi)第一套涵蓋13門計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程和計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的課程設(shè)計(jì)系列教材。
2) 加強(qiáng)校企合作,將主流技術(shù)和工程方法引入教學(xué)實(shí)踐中,培養(yǎng)學(xué)生的工程方法實(shí)踐能力。
我們與企業(yè)建立戰(zhàn)略技術(shù)聯(lián)盟,與知名企業(yè)合作,包括:共建專業(yè)方向和模塊課程、聘請(qǐng)企業(yè)教師授課、共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)和學(xué)位論文、共建工程訓(xùn)練教學(xué)基地等,將主流技術(shù)和工程方法引入教學(xué)實(shí)踐中。在課堂上組織學(xué)生對(duì)若干相關(guān)熱點(diǎn)問題進(jìn)行研討,作正式的技術(shù)報(bào)告,將項(xiàng)目實(shí)踐引入課堂教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生將最新的科學(xué)研究成果進(jìn)行技術(shù)化、工程化。讓學(xué)生在接觸學(xué)科前沿、體驗(yàn)新技術(shù)的同時(shí),培養(yǎng)科學(xué)實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。目前有9門課程獲教育部-微軟(IBM、Intel、SUN)精品課程,其中嵌入式系統(tǒng)、軟件工程、并行計(jì)算與多核程序設(shè)計(jì)3門課程獲國(guó)家精品課程。
我校已經(jīng)與浙大網(wǎng)新和美國(guó)道富銀行共建了金融信息技術(shù)方向的課程體系,與阿里巴巴公司共建了電子服務(wù)技術(shù)方向的課程體系等。開設(shè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程10個(gè)左右,同時(shí)與Intel、微軟、IBM、網(wǎng)易、網(wǎng)新、道富等著名國(guó)內(nèi)外IT企業(yè)建立了穩(wěn)定的企業(yè)實(shí)習(xí)基地30多家。
3) 以學(xué)科競(jìng)賽和科研訓(xùn)練為手段,激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新興趣,培養(yǎng)其創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)。
我校通過豐富多彩的課外實(shí)踐活動(dòng),探索課內(nèi)外互動(dòng)的實(shí)踐機(jī)制,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),主要包括鼓勵(lì)學(xué)生參與科技競(jìng)賽、科研訓(xùn)練和創(chuàng)新俱樂部(社團(tuán))活動(dòng)等。
一年一度的“浙江大學(xué)學(xué)生電腦節(jié)”已舉辦,每一屆電腦節(jié)直接參與學(xué)生人數(shù)均達(dá)到2000余人次,成為浙大最有影響力的學(xué)生科技活動(dòng)之一。學(xué)院還積極組織學(xué)生參與各類國(guó)際競(jìng)賽,包括ACM大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽、國(guó)際頂級(jí)設(shè)計(jì)大賽等,并頻頻獲獎(jiǎng)。近5年共有100多位學(xué)生獲省級(jí)以上各類競(jìng)賽獎(jiǎng),其中國(guó)際大獎(jiǎng)50多項(xiàng);利用學(xué)校的大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃(SRTP)和自主設(shè)立支持的SRTP項(xiàng)目,使SRTP的學(xué)生參與面達(dá)90%;先后創(chuàng)建了IBM技術(shù)俱樂部、Intel技術(shù)俱樂部、騰訊創(chuàng)新俱樂部等近10個(gè)與專業(yè)技術(shù)相關(guān)的創(chuàng)新型學(xué)術(shù)俱樂部,成員超過500人。
4) 以高水平的工程技術(shù)研究中心和重大項(xiàng)目為平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新研究能力。
我校將高水平的工程技術(shù)中心作為工程型人才培養(yǎng)的重要基地,并結(jié)合近年承擔(dān)的面向國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的重大工程技術(shù)性項(xiàng)目,吸引一批高年級(jí)的本科生進(jìn)入工程技術(shù)型研究基地和課題組,從事高水平的工程技術(shù)創(chuàng)新研究工作。
現(xiàn)有的工程技術(shù)研究中心有:道富技術(shù)中心(金融軟件)、嵌入式系統(tǒng)教育部工程研究中心、計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)教育部工程研究中心、視覺感知教育部-微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等,每年吸收本科生150位以上。其中,道富技術(shù)中心幾乎參與了美國(guó)道富銀行所有的核心金融系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目,成為國(guó)際化金融信息人才培養(yǎng)的重要平臺(tái),也是吸納畢業(yè)生就業(yè)的大戶。
2建設(shè)全方位的國(guó)際交流能力培養(yǎng)體系
我校以雙語(yǔ)課程建設(shè)為基礎(chǔ),大力推行全英語(yǔ)教學(xué),通過營(yíng)造國(guó)際化教學(xué)語(yǔ)言環(huán)境、拓展國(guó)際交流與合作、引進(jìn)國(guó)際師資等方式,構(gòu)建多方位的國(guó)際交流能力培養(yǎng)體系,提升國(guó)際化教學(xué)的質(zhì)量。
1) 推進(jìn)雙語(yǔ)教學(xué),營(yíng)造國(guó)際化教學(xué)語(yǔ)言環(huán)境,培養(yǎng)國(guó)際化交流基礎(chǔ)。
大力推動(dòng)雙語(yǔ)教學(xué),開展全英文教學(xué),為本校學(xué)生和國(guó)際生源創(chuàng)造必要的國(guó)際化教學(xué)語(yǔ)言環(huán)境。
目前,我們有46門本科專業(yè)課程采用英文教材并實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué),開設(shè)了全英文雙語(yǔ)教學(xué)課程共27門,其中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)兩門課程獲國(guó)家雙語(yǔ)示范課程;另外我們還聘請(qǐng)外籍英語(yǔ)教師為學(xué)生開設(shè)高級(jí)英文寫作、高級(jí)英語(yǔ)口語(yǔ)等實(shí)用語(yǔ)言課程。
2) 拓展國(guó)際交流與合作,提高學(xué)生的跨文化國(guó)際交流能力,探索國(guó)際合作教學(xué)的新模式。
通過形式多樣的海外高校短期交流、中加雙學(xué)位項(xiàng)目等,加強(qiáng)學(xué)生跨文化國(guó)際交流能力的培養(yǎng),在課程體系建設(shè)、課程內(nèi)容建設(shè)、海外師資隊(duì)伍的聘任和教師國(guó)際交流等方面全面提升國(guó)際化教學(xué)的質(zhì)量。
目前,我院已與加拿大、法國(guó)、愛爾蘭、荷蘭、新加坡、日本、德國(guó)、瑞士、瑞典、澳大利亞等地的19所高校實(shí)施本科學(xué)生交流。全部項(xiàng)目每年涉及本科生約100余名,達(dá)到單屆學(xué)生總?cè)藬?shù)的25%。
2005年開始我院與加拿大西門菲莎大學(xué)(Simon Fraser University,簡(jiǎn)稱SFU)合作,啟動(dòng)了中外學(xué)生共同參加的雙向“2+2”計(jì)算機(jī)本科雙學(xué)位項(xiàng)目,不僅在培養(yǎng)方案上融合兩所優(yōu)秀高校的特色,而且在雙方教師的互派、兩國(guó)學(xué)生的融合教育方面創(chuàng)立了新的模式。接下去,將繼續(xù)探索研究生雙學(xué)位項(xiàng)目,發(fā)揮兩校優(yōu)勢(shì),積極組建國(guó)際化團(tuán)隊(duì)聯(lián)合培養(yǎng)研究生。
3) 引進(jìn)國(guó)際師資,拓展國(guó)際生源,建設(shè)具有國(guó)際吸引力的人才培養(yǎng)環(huán)境。
我院聘請(qǐng)了一批國(guó)際知名大學(xué)的學(xué)者和國(guó)際著名IT公司的高級(jí)技術(shù)人員參與課程教學(xué),并積極拓展國(guó)際生源,形成了具有吸引力的國(guó)際化人才培養(yǎng)環(huán)境。
近五年來,我院邀請(qǐng)了24位外籍專家學(xué)者講授本科專業(yè)課程32門次,接受來自加拿大、美國(guó)、法國(guó)、愛爾蘭、澳大利亞、新加坡等國(guó)留學(xué)本科生89人(其中2009年接受22人),分別在我院進(jìn)行課程學(xué)習(xí)、工程實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)等專業(yè)訓(xùn)練,其中33人為攻讀本科學(xué)位的全日制學(xué)生。
3創(chuàng)建多學(xué)科融合的人才培養(yǎng)知識(shí)體系
根據(jù)計(jì)算機(jī)學(xué)科交叉融合的發(fā)展趨勢(shì)和社會(huì)需求,我院發(fā)揮學(xué)科研究?jī)?yōu)勢(shì),以計(jì)算機(jī)技術(shù)課程為核心,課程叉為基礎(chǔ),創(chuàng)建了多學(xué)科融合的人才培養(yǎng)知識(shí)體系。
在專業(yè)建設(shè)中,我院突出學(xué)科交叉融合的特色,催生了新的交叉學(xué)科研究方向,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與科研的良好互動(dòng)。
1) 以“寬、專、交”的知識(shí)體系為目標(biāo),建立融合多學(xué)科知識(shí)的模塊化課程群。
圍繞“寬、專、交”的目標(biāo),我院整合計(jì)算機(jī)、軟件工程、數(shù)字媒體、工業(yè)設(shè)計(jì)(信息產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向)4個(gè)本科專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容,并通過模塊化的課程群和交叉課程實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)體系的融合。
軟件工程專業(yè)以計(jì)算機(jī)核心技術(shù)為基礎(chǔ)融合了軟件工程方法、金融信息技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)、電子服務(wù)工程等;數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)以計(jì)算機(jī)核心技術(shù)為基礎(chǔ)融合了多媒體技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計(jì)等;工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)(信息產(chǎn)品設(shè)計(jì)方向)[5]以設(shè)計(jì)方法與技術(shù)為基礎(chǔ)融合概念創(chuàng)新設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等;計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)則圍繞系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析的培養(yǎng)目標(biāo),融合數(shù)字媒體、金融信息技術(shù)、人機(jī)交互設(shè)計(jì)等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域方向。
目前,浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院共建設(shè)完成12個(gè)課程群,所有課程群均涉及2個(gè)以上專業(yè),如圖1所示。2門學(xué)科交叉型課程獲國(guó)家精品課程為計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)、(信息產(chǎn)品)整合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
圖1以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的多學(xué)科融合知識(shí)體系
2) 發(fā)揮學(xué)科研究?jī)?yōu)勢(shì),突出專業(yè)建設(shè)特色,催生學(xué)科研究新方向。
我院工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)是國(guó)內(nèi)唯一一家設(shè)立于計(jì)算機(jī)學(xué)科內(nèi)部的該專業(yè),已形成了“工業(yè)設(shè)計(jì)+嵌入式系統(tǒng)+機(jī)電一體化”的復(fù)合型人才培養(yǎng)特色,培養(yǎng)了一批信息產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)人才并形成了富有優(yōu)勢(shì)的信息產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究方向。軟件工程專業(yè)則依托學(xué)科在工程技術(shù)研究方面的優(yōu)勢(shì),在金融信息學(xué)培養(yǎng)方向上具有很強(qiáng)的特色,形成了金融軟件系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科研究方向;并充分利用我校在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和多媒體技術(shù)研究方面的優(yōu)勢(shì)設(shè)立了國(guó)內(nèi)第一家數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)。
目前所有3個(gè)拓展專業(yè)都被評(píng)為國(guó)家特色專業(yè),其中工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)被評(píng)為第一類特色專業(yè);軟件工程專業(yè)的軟件開發(fā)技術(shù)、金融信息技術(shù)、服務(wù)科學(xué)與技術(shù)3個(gè)專業(yè)方向被評(píng)為第二類特色專業(yè)(方向)和國(guó)家人才培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū);數(shù)字媒體技術(shù)被評(píng)為第二類特色專業(yè),同時(shí)也已成為國(guó)家級(jí)動(dòng)畫教學(xué)研究基地。
3) 綜合多學(xué)科知識(shí),實(shí)踐創(chuàng)新體驗(yàn),建立省級(jí)研究生教育創(chuàng)新示范基地。
目前我們已有2個(gè)教育基地成為浙江省首批研究生教育創(chuàng)新示范基地,分別是浙江大學(xué)―網(wǎng)新國(guó)際金融信息技術(shù)與工程研究生教育創(chuàng)新示范基地、浙江大學(xué)―杭州億腦智能科技有限公司信息產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究生教育創(chuàng)新示范基地。
網(wǎng)新國(guó)際金融信息技術(shù)與工程研究生教育創(chuàng)新示范基地與金融等專業(yè)的學(xué)科交叉,注重計(jì)算機(jī)軟件、金融學(xué)、工程訓(xùn)練以及外語(yǔ)能力的培養(yǎng)。通過提供研究生的國(guó)際化科研實(shí)踐基地,實(shí)戰(zhàn)性的國(guó)際合作項(xiàng)目,不僅可以讓研究生掌握產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài),融入全球理念并拓展其研究視野和實(shí)踐領(lǐng)域,還可以充分發(fā)揮研究生的積極性,實(shí)現(xiàn)理論研究與國(guó)際商業(yè)需求的無縫對(duì)接。每年選拔的基地研究生不僅可獲得3個(gè)月的海外研究和實(shí)踐機(jī)會(huì),而且有經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)科研人員作為實(shí)踐導(dǎo)師并制定以國(guó)際化為特色的實(shí)踐計(jì)劃。同時(shí),合作企業(yè)網(wǎng)新國(guó)際還將為出訪學(xué)生提供與國(guó)際專家的合作科研項(xiàng)目,以真實(shí)的銀行金融歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),從事金融數(shù)據(jù)分析與挖掘方面的研究。
杭州億腦智能科技有限公司信息產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究生教育創(chuàng)新示范基地,以“工業(yè)設(shè)計(jì)+嵌入式系統(tǒng)+機(jī)電一體化”為創(chuàng)新模式,以技術(shù)創(chuàng)新為核心,與形式化的視覺表達(dá)相結(jié)合,通過功能創(chuàng)新、行為方式等創(chuàng)新模式整合多學(xué)科知識(shí),將“設(shè)計(jì)+技術(shù)+商業(yè)+用戶”緊密整合在一起,由內(nèi)而外,真正地將概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力,為我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的提升作出貢獻(xiàn)。在教學(xué)上,引入研究型、應(yīng)用型課題到專業(yè)課教學(xué),推行學(xué)科間互動(dòng),構(gòu)建圍繞學(xué)科發(fā)展的開放式創(chuàng)新教學(xué)平臺(tái),建立國(guó)際化互動(dòng)的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì),以及建立國(guó)際競(jìng)賽和知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果推進(jìn)平臺(tái)。
4結(jié)語(yǔ)
教學(xué)改革的深入開展需要有相應(yīng)的組織與政策
保證。學(xué)院十多年前就開始建設(shè)以課程群為基礎(chǔ)的課程小組,并以院級(jí)教改項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng),教師評(píng)價(jià)政策為保障,全面推進(jìn)教學(xué)改革的深入開展。目前,已建立了14個(gè)本科課程小組(含12個(gè)課程群)和9個(gè)研究生課程小組,每年投入教學(xué)經(jīng)費(fèi)近100萬元,同時(shí)設(shè)立了教學(xué)骨干教師崗位,以確保教師從事教學(xué)的積極性。
建立產(chǎn)學(xué)研一體的工程型、復(fù)合型、國(guó)際化計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)體系,有力地提高了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。培養(yǎng)的學(xué)生以其扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)、良好的工程實(shí)踐能力,在就業(yè)市場(chǎng)中廣受好評(píng)。近年來,本科生就業(yè)率在99%以上,研究生就業(yè)率100%,畢業(yè)當(dāng)年起薪保持全校第一。50%以上的就業(yè)學(xué)生到全球500強(qiáng)企業(yè)、國(guó)際一流企業(yè)工作。2008年48%的本科生出國(guó)深造或國(guó)內(nèi)讀研究生,其中出國(guó)深造比例13%。近年畢業(yè)生中,涌現(xiàn)了許多耀眼的“新星”,如浙江省十大“創(chuàng)業(yè)之星”、“手機(jī)備備”的發(fā)明人方毅,北京奧運(yùn)會(huì)“祥云火炬”的核心設(shè)計(jì)師章俊,被美國(guó)商業(yè)周刊稱為TopCoder程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽“大贏家”并據(jù)此要重新評(píng)估中國(guó)軟件工業(yè)水平的吳嘉之等。
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Engineering and Compound Oriented Internationalized Computing Talent Training with the Integration of Industry, Education and Research
CHEN Gang, HE Qin-ming, CHEN Yue, CHEN Li
(College of Computer Science and Technology, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)
關(guān)鍵詞:計(jì)算;計(jì)算學(xué)科;計(jì)算機(jī)科學(xué)思維;計(jì)算思維;計(jì)算機(jī)思維
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算領(lǐng)域已成為一個(gè)極其活躍的領(lǐng)域,計(jì)算學(xué)科也成為一門范圍極為寬廣的學(xué)科[1]。在此發(fā)展過程中產(chǎn)生的種種現(xiàn)象,在很大程度上改變了人們對(duì)世界的認(rèn)識(shí),有力地刺激了人文科學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)認(rèn)知科學(xué)的研究就是“以電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生發(fā)展為物質(zhì)、技術(shù)基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)與人腦相類比為前提的[2]”。我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森院士從近三十年電子計(jì)算機(jī)發(fā)展引起的新技術(shù)革命,兩千多年邏輯學(xué)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),作為符號(hào)處理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)在智能方面存在的嚴(yán)重缺陷,尤其是人們?cè)诟呒?jí)抽象思維領(lǐng)域,如辯證思維、形象思維、創(chuàng)造性思維尚缺乏研究等方面,對(duì)認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展進(jìn)行了科學(xué)的分析。同時(shí)結(jié)合我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和特點(diǎn),提出了“思維學(xué)”的理念,給出了“思維科學(xué)”的研究框架、研究方向與基本道路,并在隨后的一系列工作中進(jìn)一步充實(shí)和完善了思維科學(xué)的理論與思想體系[3]。他指出:“現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的實(shí)踐,正預(yù)示著更重大的變革――思維科學(xué)的出現(xiàn)?!薄耙鲞@項(xiàng)變革的是電子計(jì)算機(jī)”。而“推動(dòng)思維科學(xué)研究的是計(jì)算機(jī)技術(shù)革命的需要[4]”。在錢學(xué)森的倡導(dǎo)下,自上世紀(jì)80年代起,面向新技術(shù)革命的思維科學(xué)研究愈來愈受到國(guó)內(nèi)有關(guān)專家學(xué)者的關(guān)注與重視。
在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域,隨著美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)(簡(jiǎn)稱ACM)和美國(guó)電氣和電子工程師學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)分會(huì)(簡(jiǎn)稱IEEE-CS)組成的聯(lián)合攻關(guān)組于1988年底提交了“作為學(xué)科的計(jì)算科學(xué)”的報(bào)告[5],計(jì)算學(xué)科的“存在性”得以證明。隨后,CC1991報(bào)告和CC2001報(bào)告等相繼出臺(tái),從學(xué)科的角度詮釋了計(jì)算科學(xué)的內(nèi)涵與外延,為計(jì)算學(xué)科建立了現(xiàn)代課程體系。在計(jì)算學(xué)科課程體系的本土化進(jìn)程中,我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者們付出了艱辛努力,并取得實(shí)質(zhì)性成果,于2002年提出了“中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002”(China Computing Curricula 2002,簡(jiǎn)稱CCC2002)[6]。在CC2002教程的引導(dǎo)下,針對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教育方面的諸多問題,國(guó)內(nèi)從事計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教育的廣大工作者進(jìn)行了廣泛而有益的探討[7-10],大大豐富了計(jì)算學(xué)科課程體系建設(shè)的內(nèi)容。在計(jì)算學(xué)科課程教育改革的進(jìn)程中,如何培養(yǎng)既能熟練掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)與技能,又具有計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)科意識(shí)和素養(yǎng)的人才問題,逐步成為人們關(guān)注的主要方面。
基金項(xiàng)目:本文受江蘇省教育廳指導(dǎo)性計(jì)劃項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)思想史研究”(03KJD520028)及江蘇科技大學(xué)高教項(xiàng)目“計(jì)算思維與創(chuàng)新教育”(GJKTY2009025)資助。
作者簡(jiǎn)介:張曉如(1963-),女,教授,學(xué)士,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用教育、數(shù)據(jù)庫(kù);張?jiān)佘S(1961-),男,教授,博士,研究方向?yàn)榭捎?jì)算性理論與知識(shí)工程。
一個(gè)人的實(shí)踐與創(chuàng)新能力與思維方式密切相關(guān),與其他學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)家和工程技術(shù)人員等相比,計(jì)算機(jī)學(xué)科的專家學(xué)者們?cè)谒伎紗栴}、分析問題和解決問題方面也應(yīng)有其獨(dú)特的地方。正如計(jì)算大師Dijkstra所言:“我們所使用的工具影響著我們的思維方式和思維習(xí)慣,從而也將深刻地影響我們的思維能力[11]?!币虼?,當(dāng)計(jì)算機(jī)與人們的生活聯(lián)系越來越趨密切的形勢(shì)下,研究與之相關(guān)的人類思維活動(dòng)與思維方式便成為現(xiàn)代思維學(xué)科領(lǐng)域中一個(gè)十分重要的課題。我們不妨稱此種思維為面向計(jì)算學(xué)科的思維。顯然,面向計(jì)算學(xué)科的思維除了具有一般思維的特點(diǎn)外,還具有其自身的特性,而后者則是從事計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的人員和計(jì)算機(jī)教育工作者們更為關(guān)心的。究竟什么是面向計(jì)算科學(xué)的思維?它的特點(diǎn)是什么?對(duì)面向計(jì)算學(xué)科的思維研究對(duì)計(jì)算學(xué)科的發(fā)展會(huì)產(chǎn)生哪些積極作用?這種思維能力是可以培養(yǎng)的嗎?又如何培養(yǎng)呢?我們現(xiàn)行的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)會(huì)因此而有所改變嗎?
1面向計(jì)算學(xué)科的思維
國(guó)內(nèi)最早面向計(jì)算學(xué)科思維的研究文章是收集在2000年全國(guó)高等師范院校計(jì)算機(jī)教育研究會(huì)年會(huì)論文集上筆者的《談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)思維》[12]一文。當(dāng)時(shí)的“計(jì)算機(jī)思維”意為“計(jì)算機(jī)科學(xué)思維”(Computer Science Thinking),在隨后關(guān)于面向計(jì)算科學(xué)的思維研究中,相繼出現(xiàn)了“計(jì)算思維”(Computational Thinking)[13-14]與廣義“計(jì)算機(jī)思維”(Computing Thinking)[21]等概念。這些概念雖然與“計(jì)算機(jī)”有關(guān),但它們有一個(gè)共同特點(diǎn),即它們都是關(guān)于人的思維。
1.1計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)思維
“計(jì)算思維”的思考和研究在國(guó)內(nèi)受到更多專家學(xué)者的關(guān)注與重視,要?dú)w功于全國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教育研究會(huì)于2008年10月31日至11月2日在桂林召開的一次專題學(xué)術(shù)研討會(huì),會(huì)議的主題是“探討在教學(xué)過程中,如何以課程為載體講授面向?qū)W科的思維方法,共同促進(jìn)國(guó)家科學(xué)與教育事業(yè)的進(jìn)步”。會(huì)議從8各方面征集論文,無不涉及“計(jì)算思維”。在會(huì)議提供的資料中,美國(guó)卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授2006年3月發(fā)表在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威雜志ACM會(huì)刊上的文章《計(jì)算思維》(Computational Thinking)[13-14]和王飛躍2007年3月發(fā)表在中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊的文章《從計(jì)算思維到計(jì)算文化》[11]位居榜首。其中,王飛躍教授從計(jì)算機(jī)文化發(fā)展的高度對(duì)“計(jì)算思維”概念的提出和“計(jì)算思維”的研究與發(fā)展對(duì)計(jì)算科學(xué)的進(jìn)步產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響給出了充分肯定。王飛躍教授在提及國(guó)內(nèi)對(duì)“計(jì)算思維”研究和計(jì)算文化與計(jì)算思維聯(lián)系方面的狀況時(shí)指出,“在中文里,計(jì)算思維不是一個(gè)新名詞,常被朦朦朧朧地使用,卻一直沒有被提到周教授所描述的高度廣度,那樣的新穎、明確、系統(tǒng)”。這一陳述雖然有一定的道理,但不完全正確?!坝?jì)算思維”從命名的角度可以如是說,但就其作為面向計(jì)算機(jī)科學(xué)思維的概念與特征而言,無論從高度講,還是從廣度說,周以真教授的描述確有“新穎”之處,但在“明確”和“系統(tǒng)”方面,同本文作者在上世紀(jì)90年代末就提出的“計(jì)算機(jī)思維”的概念在主要方面是基本一致的,并可形成互補(bǔ)。特別指出的是,《談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)思維》在談到計(jì)算機(jī)文化與計(jì)算機(jī)思維相互之間的聯(lián)系時(shí)指出,“隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,‘計(jì)算機(jī)’已不再是一個(gè)單純的計(jì)算工具的代名詞,而是信息時(shí)代高新技術(shù)的象征??梢赃@樣說,‘計(jì)算機(jī)’作為一種文化,已滲透到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域,而使得生活在這一時(shí)期的人們的思維活動(dòng)中或多或少地與‘計(jì)算機(jī)’這一概念相聯(lián)系,研究與之相關(guān)的思維活動(dòng)與思維方式,便成為現(xiàn)代思維科學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)十分重要的課題[12]”。在此,我們可以把有關(guān)“計(jì)算思維”特征的陳述同有關(guān)“計(jì)算機(jī)思維”的陳述作一比較。
周以真教授在對(duì)計(jì)算思維的描述中首先指出,“計(jì)算思維是每個(gè)人的基本技能,不僅僅屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)家”,這一觀點(diǎn)與《談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)思維》一文中提出的“計(jì)算機(jī)思維具有廣泛性。計(jì)算機(jī)思維已不僅僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)家所應(yīng)具有的思維,而應(yīng)是全民族所必須的”的觀點(diǎn)是完全一致的。并且文中還強(qiáng)調(diào),“只有這樣,計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展才能具有廣泛的社會(huì)基礎(chǔ),才能使計(jì)算機(jī)科學(xué)真正服務(wù)于社會(huì)”。在總結(jié)計(jì)算思維的特征時(shí),周以真教授從6個(gè)方面,以“是”與“不是”的對(duì)立統(tǒng)一作了闡述。
為了更好地挖掘計(jì)算機(jī)思維的內(nèi)涵,更加清楚地了解與把握計(jì)算機(jī)思維與其他學(xué)科思維方式的聯(lián)系與區(qū)別,我們對(duì)計(jì)算科學(xué)發(fā)展的過程進(jìn)行了初步考察,提出了“計(jì)算科學(xué)思想史”研究的基本思想,并對(duì)計(jì)算科學(xué)思想史研究的特點(diǎn)、研究?jī)?nèi)容、研究方法進(jìn)行了分析探討[16]。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)課程教育,提出了基于知識(shí)背景的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革的基本構(gòu)想[19]。我們深信,無論是對(duì)計(jì)算機(jī)思維的研究,還是對(duì)計(jì)算科學(xué)思想史的研究,都會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)教育的實(shí)踐與發(fā)展產(chǎn)生重要影響。
2 “計(jì)算思維”研究現(xiàn)狀
無論叫計(jì)算思維,還是稱計(jì)算機(jī)思維,關(guān)鍵是要解決問題,即“如何讓人們學(xué)會(huì)像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣去思考”。從總體看,計(jì)算思維的研究應(yīng)包含計(jì)算思維研究的內(nèi)涵和計(jì)算思維推廣與應(yīng)用的外延兩個(gè)方面。周以真在給出“計(jì)算思維”概念后,進(jìn)一步探討了計(jì)算思維的本質(zhì),并指出計(jì)算思維將在各種行為方面影響每個(gè)人,這一點(diǎn)對(duì)我們的社會(huì)教育提出挑戰(zhàn),特別是少兒教育。在關(guān)于計(jì)算的思考中,我們需要理解不同類型的3個(gè)方面:科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)。飛速發(fā)展的技術(shù)進(jìn)步和巨大的社會(huì)需求迫使我們重新思考計(jì)算科學(xué)最基本的問題[20]。從周以真教授多次關(guān)于計(jì)算思維的論述中可以看出,其“計(jì)算思維”的概念是面向社會(huì)、面向教育和面向大眾的。這也許是一種策略,為了能讓更多的人關(guān)注并思考“計(jì)算思維”的問題,并將思考的結(jié)果應(yīng)用于計(jì)算科學(xué)實(shí)踐,以此促進(jìn)計(jì)算科學(xué)的普及和發(fā)展。在對(duì)“計(jì)算思維”的深入研究過程中,郭喜鳳教授等從工程化的角度對(duì)“計(jì)算思維”的內(nèi)涵進(jìn)行剖析[20],以周以真面向大眾的計(jì)算思維為基礎(chǔ),根據(jù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)中的理論、技術(shù)、工程、工具、服務(wù)和應(yīng)用等幾個(gè)不同層面的思維特點(diǎn),闡述了計(jì)算思維的工程化思想,將計(jì)算思維的概念加以推廣并提出了計(jì)算機(jī)思維(Computing Thinking)工程化的層次結(jié)構(gòu),豐富了計(jì)算思維的研究?jī)?nèi)涵。董榮勝和古天龍教授從計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論的角度對(duì)計(jì)算思維研究的外延進(jìn)行分析。“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論是對(duì)計(jì)算領(lǐng)域認(rèn)識(shí)和實(shí)踐過程中一般方法及其性質(zhì)、特點(diǎn)、內(nèi)在聯(lián)系和變化發(fā)展進(jìn)行系統(tǒng)研究的學(xué)問。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論是認(rèn)知計(jì)算學(xué)科的方法和工具,也是計(jì)算學(xué)科認(rèn)知領(lǐng)域的理論體系[21]”。在關(guān)于計(jì)算思維和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論之間關(guān)系的論述中,董榮勝和古天龍教授在周以真教授工作的基礎(chǔ)上,對(duì)計(jì)算思維的特征進(jìn)一步加以闡述,從抽象與自動(dòng)化兩個(gè)方面,以具體的實(shí)例刻畫了計(jì)算思維的本質(zhì),并介紹了國(guó)外關(guān)于計(jì)算思維研究的進(jìn)展情況。在談到計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法論關(guān)系時(shí),他們指出,“盡管計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)方法論有著各自的研究?jī)?nèi)容與特色,但是,顯而易見,它們的互補(bǔ)性很強(qiáng),可以相互促進(jìn)”。“計(jì)算機(jī)方法論可以對(duì)計(jì)算思維研究方面取得的成果進(jìn)行再研究和吸收,最終豐富計(jì)算機(jī)方法論的內(nèi)容;反過來,計(jì)算思維能力的培養(yǎng)也可以通過計(jì)算機(jī)方法論的學(xué)習(xí)得到更大的提高[22]”。這不是一個(gè)一般概念的問題,我們認(rèn)為是計(jì)算思維研究的一個(gè)技術(shù)路線問題,只有把計(jì)算思維的研究同計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方法論有機(jī)地結(jié)合起來,計(jì)算思維才具有實(shí)際的意義和價(jià)值,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的方法才能夠獲得進(jìn)步。
3 “計(jì)算思維”研究?jī)?nèi)容
不管是周教授的計(jì)算思維(Computational Thinking),或是郭教授的計(jì)算機(jī)思維(Computing Thinking),還是計(jì)算機(jī)科學(xué)思維(Computer Science Thinking),它們都有一個(gè)共同面向,即都是面向計(jì)算學(xué)科的思維;都有一個(gè)共同的出發(fā)點(diǎn),即研究和探索面向計(jì)算學(xué)科的思維規(guī)律;都有一個(gè)共同的目標(biāo),即引導(dǎo)人們?cè)诮鉀Q有關(guān)計(jì)算學(xué)科及其應(yīng)用領(lǐng)域問題時(shí),能夠運(yùn)用正確的思維方法。計(jì)算學(xué)科是關(guān)于“計(jì)算”的學(xué)問,因此,計(jì)算思維的研究勢(shì)必圍繞解決所謂“計(jì)算問題”而展開。
3.1計(jì)算思維研究的基本問題
何謂計(jì)算思維?《談?wù)動(dòng)?jì)算機(jī)思維》一文對(duì)計(jì)算機(jī)思維的內(nèi)容進(jìn)行了概括,即人們有意識(shí)地將計(jì)算機(jī)用于生產(chǎn)、生活等各個(gè)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)活動(dòng)以及人們解決計(jì)算機(jī)問題的認(rèn)識(shí)過程。一方面,它是指一種形式,這種形式表現(xiàn)為人們認(rèn)識(shí)具體的計(jì)算機(jī)科學(xué),或是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)于其他科學(xué)、技術(shù)的過程中的辯證思維;另一方面,它是由計(jì)算機(jī)科學(xué)本身的特點(diǎn)及計(jì)算機(jī)作為認(rèn)識(shí)世界的工具所決定的,它同樣受到一般思維方式的限制[12]。周教授則將計(jì)算思維歸納為運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[13]。董教授等則從方法論的角度將計(jì)算思維定義為運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的思想與方法進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[22]。