計算機科學與技術分流范例6篇

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計算機科學與技術分流范文1

關鍵詞:計算機專業教育;教學改革;大類招生;地方普通大學

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

1引言

近年來計算機專業在規模上蓬勃發展,給更多的學子創造了接受高等教育的機會,為社會輸送了大批專業人才;但同時也存在著專業特色不明顯以及教育質量需要提高等問題。

教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會(以下簡稱教指委)編制的《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)》(以下簡稱《報告》)已于2006年9月通過高等教育出版社出版發行,這是指導我國地方普通高校計算機專業辦學的重要報告。

在目前的計算機專業發展形勢和專業規范的指導下,地方普通大學計算機專業如何調整培養模式,突出特色,適應地方和社會經濟發展,是一項具有重大意義的教學改革命題。

2目前形勢與問題

2.1辦學規模

從20世紀50年代末期哈爾濱工業大學等院校率先開辦計算裝置與儀器專業開始,早期計算機本科專業主要包括計算機軟件、計算機系統結構、計算機及應用等專業。20世紀90年代提出“寬口徑”人才培養思路,計算機本科專業合并為一個計算機科學與技術專業。20世紀末,由于計算機網絡、多媒體技術、通信技術和計算機軟件等迅速發展,國家又批準設置了一批新專業,在本科層次與計算機學科相關的專業有網絡工程、軟件工程、電子商務、信息安全等,還成立了35所示范性軟件學院。

2004年初,本科學校679中的505所開設有計算機科學與技術專業,是全國專業點數之首,其中368個是1994年后開辦的。僅僅經過短短的14年時間,2008年已有1180余所高校開設有計算機專業,在校生人數已超過80萬,專業的設點數和在校生人數仍然位居全國各專業之首。目前,從清華、北大的一流大學到規模很小的一些地方院校,幾乎都開設了計算機專業,計算機專業是全國規模最大的專業。

隨著計算機本科專業的招生高校數量和在??側藬档脑黾?地方普通高校的計算機專業招生規模卻呈現出波浪式發展態勢:開辦專業伊始,規模逐年擴大,學生人數劇增;至今,由于專業特色不明顯、學生競爭力優勢不強、就業狀況達不到期望值等原因,各地又開始紛紛壓縮招生規模。

2.2教學狀況

地方普通高校計算機專業在培養人才定位上有明顯偏差,教學內容設計存在明顯的盲目性等問題。

對學生的專業定位和發展缺乏統籌規劃,照搬其他學校的教學計劃。學生在專業學習期間,對計算機專業的自豪感和興趣喪失,選修外院系第二學位專業人數比例較大。

不遵守現有教學計劃,隨意更改教學內容和教學進程的情況較普遍,質量無監督控制。調整教學內容的現象嚴重,教學過程和質量處于失控狀態,無法達到應用的教學內容和難度要求,教師對專業基礎課把關不嚴,致使學生學習理解計算機課程的能力普遍不強,學生專業基礎知識薄弱。從專業基礎課程開始,后續課程的教學質量越來越差。

不重視計算機專業文化教育和專業基礎課程。很多從事計算機專業教學的教師是從外專業轉行過來,對計算機歷史和發展過程缺乏足夠的認識,對學生專業素質的培養和指導重視不夠。很多學習計算機專業的學生,到大學畢業時,對計算機認識和了解還是模糊的,在就業方向選擇和走向現代信息化社會時無所適從。

有的計算機專業學生急功近利,只重視眼前利益。普遍存在著忽視英語、數學等專業基礎課程的學習,多數學 生只重視就業需要的專業課,甚至只愿意學習軟件開發工具性的課程,其結果則表現為發展后勁不足現象。

專業課程特色不明顯,選修課的方向引導性作用弱化。專業課設置趨同現象嚴重,學校沒有自己的個性和專業特色。選修課的設置流于形式,幾乎都成為必選課,學生失去選擇權,方向引導作用不明顯,反映了現有教師的教學和研究水平不高。

2.3就業考研情況

2000年前,每年的計算機專業畢業生僅有5~9萬人,人才培養遠遠不能滿足社會經濟發展的需要,就業市場長期處于“賣方市場”。2000年以后,尤其是在高校擴大招生規模以后,各高校競相開設計算機專業,招生規模擴大,畢業生人數劇增,就業市場步入“買方市場”。

進入21世紀以來,中國IT產業的年增長率已遠低于20世紀90年代32%的年均增長速度,眾多IT企業不斷調整自身結構以適應行業發展和產業變革,對從業人員的素質要求不斷提高。計算機與通信工程、自動化、電子技術等相近專業間擠占和競爭就業崗位現象更為突出,IT人才市場競爭日趨激烈,社會需求愈來愈向名牌大學集中,就業格局逐漸明朗。近幾年重點大學計算機專業初次就業率在90%以上,地方大學就業率則為60%~90%。地方普通大學的計算機專業畢業生畢業后大多集中于學校當地與周邊地區的非IT性質的私營企業,從事著計算機相關工作,或者完全與計算機學科無關的工作。高校計算機專業初次就業率連年下滑,起薪大幅下降,成為就業市場上一大焦點。

許多計算機專業畢業生為了逃避就業壓力,使得報考研究生的人數大增,計算機學科報考碩士人數位于各學科之首??紤]到計算機專業考研學生人數巨大,生源和教學質量參差不一,從2009年研究生入學考試起,國家教育部把數據結構、操作系統、計算機組成原理和計算機網絡合并成計算機學科專業基礎綜合科目,實行聯合命題和統一考試,這將對地方普通大學計算機專業教學產生重大影響。

3教指委的專業方向建議

針對計算機專業的一些畢業生專業特色不明顯、競爭優勢不強的現狀,《報告》明確提出以“培養規格分類”為核心思想的計算機專業發展的建議,把計算機科學與技術專業人才培養規格歸納為三種類型、四個專業方向:科學型(計算機科學專業方向)、工程型(計算機工程專業方向和軟件工程專業方向)和應用型(信息技術專業方向)。對每個專業方向給出了專業規范,詳細描述了人才培養的規格、教育內容和知識體系,建議開設的核心課程。在目前的計算機科學與技術專業名稱下,鼓勵不同的學校根據社會的需求和自身的實際情況,為學生提供不同類型且達到本科水平的教學計劃和培養方案。一個學校在其中一種類型上通過評估合格,就被認為計算機科學與技術專業辦得合格。

3.1計算機科學與計算機工程

計算機科學是一門研究計算機和可計算系統的學科,包括它們的理論、設計、開發和應用技術。培養目標是培養德、智、體、美全面發展,掌握自然科學基礎知識,系統地掌握計算機科學理論、計算機軟硬件系統及應用知識,基本具備本領域分析問題解決問題的能力,具備實踐技能,并具備良好外語運用能力的計算機專業高級專門人才。著重于理論知識的教學和分析問題、解決問題能力的培養。知識與課程體系包含14個知識領域和15門核心課程,見計算機工程是研究計算機的理論、設計、實現、開發和應用的專業。培養目標是培養德、智、體、美全面發展,掌握自然科學基礎知識,系統地掌握計算機科學理論、計算機軟硬件系統及應用知識,基本具備本領域分析問題解決問題的能力,具備一定的工程實踐能力,并具備良好外語運用能力的計算機工程專業方向高級專門人才。著重于理論與工程知識的教學,使學生掌握較高層次的分析問題、解決問題的能力。知識與課程體系包含18個知識領域和16門核心課程,也見表1。

比較計算機科學與計算機工程兩個專業方向設置的核心課程,有11門課程是相同名稱,只是課程的執行學時和包含的知識單元略有不同。

計算機科學和計算機工程的實踐教學體系都包括課程實驗、綜合設計、教學實習、社會實踐、畢業設計等多種形式。

3.2軟件工程

軟件工程是一門用系統的、規范的、可度量的方法開發、運行和維護軟件的學科。培養目標是培養德、智、體、美全面發展,掌握自然科學和人文社科基礎知識、計算機科學基礎理論、軟件工程專業及應用知識,具有軟件開發能力,具有軟件開發實踐和項目組織的初步經驗,具有創新、創業意識,具有競爭和團隊精神,具有良好的外語運用能力,能適應技術進步和社會需求變化的高素質軟件工程專門人才。軟件工程教學既重視理論知識和較高層次分析問題、解決問題的方法,也重視軟件設計和工程實踐。包含10個知識領域:SE-CMP計算基礎,SE-FND數學和工程基礎,SE-PRF職業實踐,SE-MAA軟件建模與分析,SE-DES軟件設計,SE-VAV軟件驗證與確認,SE-EVO軟件進化,SE-PRO軟件過程,SE-QUA軟件質量,SE-MGT軟件管理。共設置了27門課程,如圖1所示,并分成A、B、C、D、E共五個模塊。

在模塊基礎上形成四個可選參考教學計劃,分別為A+C+D、A+C+E、B+C+D和B+C+E,每種計劃平均課程數目一樣,包含19門課程。制定具體教學計劃時可只選其中一組實施。實踐教學的形式包括:課程實驗、綜合設計、項目實踐、企業實踐、畢業設計等。

3.3信息技術

信息技術是一門針對社會與各種企事業單位的信息化需求,提供與實施技術解決方案的學科,涉及對計算機軟硬件、計算機網絡等相關技術與產品的選擇、評價、拓展、集成、應用與管理。培養具有如下特點的高級專門人才:德、智、體、美全面發展,掌握與信息技術相關的自然科學和數學知識,并具有創造性地將這些知識應用于信息系統構建和應用的潛力;掌握計算機學科的基本理論和信息系統的基本工作原理,熟練掌握計算機軟硬件系統的應用知識,對信息技術的效用和發展趨勢有深入理解和評估能力;有良好的組織管理和交流溝通能力,能根據不同組織和機構的需求,選擇相應的信息技術,并能有效地實施;具備良好的國際交流能力,能適應技術進步和社會需求的變化。該方向有12個知識領域:IT-ITF信息技術基礎,IT-HCI人機交互,IT-IAS信息保障和安全,IT-IM信息管理,IT-IPT集成程序設計及技術,IT-NET計算機網絡,IT-PF程序設計基礎,IT-PT平臺技術,IT-SA系統管理和維護,IT-SIA系統集成和體系結構,IT-SP信息技術與社會環境,IT-WS系統和技術。15門必修課程:信息技術導論,信息技術應用數學入門,程序設計與問題求解,數據結構與算法,計算機系統平臺,應用集成原理與工具,Web系統與技術,計算機網絡與互連網,數據庫與信息管理技術,人機交互,面向對象方法,信息保障和安全,社會信息學,信息系統工程與實踐,系統管理與維護。實踐教學包括實驗課程、專業實習和畢業設計。本專業方向的絕大多數必修課程都含有實驗環節,一部分知識與技能更適合通過實踐教學(而不是課堂教學)傳授給學生。

在計算機科學與技術專業名稱下四個專業方向的培養各有側重,計算機科學專業方向注重計算機的科學理論掌握,計算機工程偏向計算機的硬件實踐,軟件工程偏重計算機的軟件開發,信息技術則適宜計算機的系統集成。

4普通高校教改措施

本科計算機教育中,目前單一的計算機科學與技術專業設置下的單一的培養規格,難以滿足眾多領域的社會需求。計算機學科綜合交叉的發展態勢日趨明顯,高校計算機專業人才培養應體現寬口徑、分層次的模式,培養研究型、復合型、應用型等符合市場需求的人才。不同類型、不同層次的高校,其計算機專業的人才培養目標和規格要有一定的差異。

按大類招生是高校采取的新的人才選拔培養模式。在這種招生方式下,高校按院系或學科大類招生,而不是按專業招生。學生在本科階段前兩年統一學習基礎課,大三時根據自己的興趣和雙向選擇的原則再進行專業分流。按大類招生能減少考生填報專業志愿的盲目性,學生通過一段時間的大學學習和生活,了解大學、學科、專業,發現自己的興趣和特長,相對準確地預測和了解畢業時社會發展的趨勢,選擇符合自己實際情況和社會需求的專業方向。

地方普通科研教學型和教學型的大學計算機專業培養應瞄準IT人才市場變化,調整模式,突出特色,立足培養符合地方社會經濟發展的工程型或應用型計算機技術人才??山Y合教指委計算機專業規范和大類招生,建立以平臺加模塊的“2+2”為主要教學形式的教學培養模式,開展涉及培養方案、教學計劃、課程大綱、教學管理、師資配備等一系列內容的計算機專業教學改革。

4.1培養目標與方案

在充分評估社會或地區對計算機人才目標需求的基礎上,有針對性地確定本校學生未來就業方向及其所需要的知識、能力和素質,據此制定學生培養方案與專業建設方案。

由于歷史原因,普通大學計算機院系一般設置有計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程等計算機專業。依據教指委的計算機專業發展建議和專業規范,可有兩種方式改革已有的計算機專業培養方案。

方案一,把幾個專業進行合并形成一個大的計算機科學與技術專業,爭取在新的計算機科學與技術專業里設置計算機科學、計算機工程、軟件工程和信息技術等三到四個不同的專業方向。招生時在計算機科學與技術專業下統一招生,前兩年是統一培養,但到后兩年由學生根據自己興趣選擇不同的專業方向。

方案二,保留原來的專業名稱,但在計算機科學與技術專業里設置計算機科學和計算機工程兩個專業方向,軟件工程和網絡工程等專業修改為與專業規范大致相同。招生時,可按照各自專業招生,前兩年仍是統一培養,到大二學年末則允許學生重新自由選擇專業方向,在后兩年按專業方向培養。

兩種改革方式的核心就是要實現大類招生下的分類分層次培養,在高年級分流學生,使得每個人都有一個非常明確的求知思路和學習目標,充分發展學生的個性空間。

4.2教學計劃與課程設置

教學計劃與課程設置應實現兩個目標:合理組織知識體形成一門門課程;合理安排課程數量與課程學時,使學生能夠在規定的學制內完成所需知識的學習和能力、素質訓練。

為了配合培養方式的改變,必須制定拓寬專業面和增強適應性的教學計劃。把計算機專業學生所學課程分成公共基礎課程、專業基礎課程、專業方向課程,構建由基礎教育平臺課程、學科基礎平臺課程和專業方向模塊課程組成的課程體系。

基礎教育平臺課程是由普通教育(通識教育)和綜合教育類的課程組成,包括思想品德、政治法律、體育、外語、數學、物理、電工電子、經濟管理、某些跨專業選修課等理工類學生必修的課程,這類基礎教育平臺課程由學校教務部門統一安排管理,課程由相應的院系派教師教學完成。

學科基礎平臺課程主要指計算機學科的專業基礎課程,是由四個專業規范所建議設置的核心課程的基本和共有部分經過適當抽取和組合形成。根據本文第3部分分析,計算機科學和計算機工程的相同核心課程有11門,軟件工程不僅有計算機科學優先課程模塊A,在其他模塊也有與計算機科學相同或相近的課程,而且計算機科學專業方向是其他專業方向的理論基礎。因此,學科基礎平臺課程可由計算機科學專業方向的部分核心課程構成,具體的可在計算機導論、程序設計基礎、離散結構、算法與數據結構、計算機組成基礎、計算機體系結構、操作系統、數據庫系統原理、軟件工程、計算機網絡、數字邏輯、社會與職業道德等課程中選擇,并形成對應的實踐性教學內容。

專業方向模塊課程由代表各自專業方向的方向特色課程和高級課程組成,也包括專業的綜合設計、教學實習、社會實踐和畢業設計等。

采取“平臺+模塊”的教學模式,前兩學年按大類實行基礎平臺教學,后兩學年按方向實行模塊教學?;A教育平臺課程安排在前兩學年,專業方向模塊課程安排在后兩學年。學科基礎平臺課程大部分安排在前兩年,少部分作為共同開設課程可在大三上學期完成??梢钥闯?這種教學模式的重點是學科基礎平臺課程和專業方向模塊課程的選擇與教學。在基礎平臺課程教學中,可實行以外語和計算機編程為試點分類施教;在專業方向學習上,根據學生的實際,因材施教,循序漸進,給優秀本科生選配導師,培養各類不同的人才。

4.3課程大綱與建設

在院系和專業教研室的兩級層面上,應組織教師認真研讀專業規范,學習體會專業規范中對知識領域、知識體系和課程體系的教學要求。教學計劃中所涉及的每門課程都要精心制定相應的課程大綱,并能根據專業發展進行適時調整。課程大綱應對每門課程的教學目標、教學內容、教學要求、教材選用、教學方法和考核方式作出明確規定,同時應對學習該課程所需的各種先決條件(比如先修課程)以及該課程和相關課程的知識銜接問題做出準確描述。

核心課程的大綱編寫教師應消化吸收規范中的課程描述,結合自己學校計算機專業學生的實際情況,制定合乎規范的詳細教學大綱。非核心專業方向課程的編寫老師宜結合學校的行業背景,調查本地區需求和畢業生流向,制定有針對性和特色的課程教學大綱。

要強調教學大綱的嚴肅性。專業基礎和專業方向課程的教學宜由相應的課程大綱編寫教師完成,非編寫大綱的其他授課教師也應嚴格按照課程大綱組織教學。

應有計劃地開展課程建設活動。學科基礎平臺課程盡量選擇國外典型教材和國內優秀教材,專業方向模塊課程應努力編寫適合本校特點的教材。能結合課程特點盡量采用先進的教學手段,如多媒體教學、網絡教學、互動式教學等,適當組織力量開發和利用多種類型的教學資源,能根據計算機發展情況適時調整授課內容,并強化學生的實踐動手能力培養。

4.4教學管理

計算機專業的大類招生與分類分層次培養對傳統的計算機專業教學管理提出了更高要求。在傳統的分管領導、教學秘書和專業教研室的教學行政管理基礎上,對分離出來的學科基礎平臺課程需要增加獨立的管理權限,從而形成相應的分類、分層次教學管理模式。建立執行嚴格的教學工作規范和完善的教學文檔管理制度。結合實際制訂切實可行的教學質量保障措施和考核辦法,確??茖W規范、嚴格高效的教學質量保證和監控體系暢通,這樣將構成合理的教學管理架構――即為分管教學領導、教學秘書、教研室、課程組,再加上教學指導委員會和教學督導委員會。

分管教學的院系領導負責本科教學的宏觀管理。

教學秘書的人數根據在校計算機專業本科學生總人數而定,為1~2人,其主要任務是完成教學管理中的事務性工作。

教研室分為兩類,一是學科基礎教研室,二是專業方向教研室。學科基礎教研室由一批固定的經驗豐富的教師組成,其主要精力偏重于教學和教學研究,學科基礎教研室主任受院系委托全權負責學科基礎平臺課程的教學管理工作。專業方向教研室則由在這個方向有一點研究基礎的教師組成,可結合科研方向從事相應的專業方向課程教學,專業方向教研室主任負責專業方向建設及專業方向模塊課程的管理工作。專業方向教研室之間是一種合作與競爭的關系,既要共同支持學科基礎教研室的工作,又要努力提高本專業方向的教學質量,彰顯特色,吸引學生選擇本專業方向。

課程組是講授同一門課程的若干教師組成,一般隸屬于學科基礎教研室,共同完成全院系的專業基礎課程的建設和教學工作。課程組中應確定主講、輔講和助教人員,形成比較完善的教學隊伍。

教學指導委員會由分管教學領導、教學秘書、教研室主任組成,負責培養方案修訂、課程規劃與教學指導。教學督導委員會由教學經驗豐富的老教師組成,負責教學質量檢查、評估和評價。

4.5教師配備

教師配備得當將有利于發揮教師的潛能。適當分流教師,讓他們到各自的崗位各司其職非常必要。在地方普通高校,青年教師大多數都有研究生學歷,具有一定的科研要求和能力,多不安心于教學,在教學經驗和專業素質方面有欠缺,因此可發揮青年教師的激情和積極性,多在結合科研和專業方向教學上發展。中老教師職稱較高,比較缺乏科研的原動力,對計算機專業發展的敏感性略顯不足,掌握新知識的積極性也不高,往往只滿足于完成教學任務,但應該看到,他們具有很好的工作經驗和良好的工作態度,教學過程中認真負責,適合學科基礎平臺課程的教學,也比較適合主持教研項目。

加強青年教師的業務培訓與提高。青年教師已經成為一線教學的主力軍,但教學水平亟待提高,應安排有針對性、有相當規模和時間跨度的青年教師業務培訓計劃。

建立制度化的助教隊伍,安排專門的資金和相應的崗位。部分助教崗位應該安排計算機專業的研究生承擔,新進教師應在助教崗位上鍛煉半年到一年的時間。確定課程的主講教師和助教,各自遵守明確的崗位責任和職業規范。主講教師集中精力上課,助教講習題課、帶實驗、改作業,共同配合完成課程的教學內容、教學方法和課程建設,從而能上好、上精一門課。

在學生專業方向的把握上,可以借鑒研究生培養的模式,由專業方向教研室給一部分學有余力的學生配備導師,從全方位指導學生的專業發展。

5結論

計算機專業是全國招生和培養規模最大的本科專業,從清華、北大的一流大學到規模很小的一些地方院校,幾乎都開設了計算機專業,為國家培養了大批專業人才。隨著IT人才市場競爭日趨激烈,地方普通大學計算機專業的畢業生存在著專業特色不明顯、競爭優勢不強的問題。結合教指委的研究報告和專業規范,地方普通大學計算機專業應調整教學模式,加強教學質量管理,突出培養特色。在大類招生基礎上,建立以平臺加模塊的“2+2”為主要教學形式的分類分層次教學培養模式,是地方普通大學計算機專業教學改革的一條可行之路。

參考文獻:

[1] 教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會. 高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 蔡啟先. CC2004計算學科教程體系分析與思考[J]. 高等工程教育研究,2006(5):77-81.

[3] 劉乃琦. 計算機專業(學科)面臨的挑戰與創新[J]. 計算機教育,2005(12):5-8.

[4] 李明江. CCC2002、CC2004與地方院校計算機專業教育的困惑[J]. 黔南民族師范學院學報,2006(6):43-47.

[5] 蔣宗禮,趙一夫. 試論我國計算機專業本科教育現狀及發展[J]. 計算機教育,2005(8):22-26.

[6] 徐子珊. 以計算學科多樣化應對IT 應用需求多樣性[J]. 計算機教育,2005(12):45-47.

Research of Computer Specialty Teaching Reform Based on Subject Enrolment

in Primarily Undergraduate Ranking

CHEN Yong-qiang, LI Guo-yong, PENG Li-hua

(School of Computer Science, Wuhan University of Science and Engineering, Wuhan 430073,China)

計算機科學與技術分流范文2

摘要:針對物聯網工程專業計算機組成原理課程在教學中面臨的新問題,分析物聯網工程專業的人才培養目標及物聯網行業的特點,闡述面向物聯網工程專業的計算機組成原理課程教學改革方法,提出基于分流培養模式的層次化教學內容設置方案。

關鍵詞:物聯網;計算機組成原理;分流培養;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)50-0103-02

一、引言

計算機組成原理課程是計算機類專業本科階段最重要的核心基礎課之一,在整個計算機類專業教學中起著重要的承上啟下的作用。該課程對于學生完整地理解計算機系統的層次結構,系統地建立計算機整機的概念,培養學生對計算機系統分析、應用、設計及開發的能力,都具有非常重要的作用。目前,國內重點高校的計算機組成原理課程主要是面向計算機科學與技術、軟件工程和網絡工程等專業的學生,相關教學改革研究也主要是針對上述計算機類專業展開的,很少針對物聯網工程專業展開計算機組成原理課程教學改革研究。然而,教育部自2010年批準設置物聯網工程專業以來,國內很多高校陸續開設了物聯網工程專業,我校于2014年也開設物聯網工程專業。針對新開設的物聯網工程專業的培養方案、人才培養目標及物聯網行業的特點,有必要對計算機組成原理課程的教學改革展開新的研究,以使本課程更好地為物聯網工程專業學生后m課程的學習打下堅實的基礎。本文針對物聯網工程專業的人才培養方案與人才培養目標,基于物聯網行業的整體發展趨勢和人才市場的需求,通過分析當前物聯網工程專業的專業特點,并總結目前物聯網工程專業在教學過程中存在的問題,構建適用于物聯網工程專業的計算機組成原理課程的教學內容。在設置教學內容時把握內容的基礎性和新穎性,既注重基礎的、核心教學內容的完整性,又要考慮物聯網工程專業的特點。同時,又要跟上現代計算技術的發展水平和實際情況,增加新進而實用的相關知識點。既要考慮教學內容的完整性,又要考慮到教學學時的有限性,設計部分培養和訓練學生自主學習的內容,從而構建課堂學習與自主學習相融合的教學內容,最終形成一套基于分流培養模式的層次化教學內容。

二、物聯網工程專業計算機組成原理課程面臨的新問題

物聯網工程專業以培養能夠系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能,具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的專業知識的高級工程技術人才。物聯網涵蓋了傳感器技術、射頻識別技術、嵌入式系統技術、數據庫技術、通信技術、互聯網技術以及云計算技術等,是一門具有涉及領域廣、學科交叉性強和工程實踐性強等特點的學科,物聯網系統更是新一代信息技術的高度集成和綜合運用。因此,面向物聯網工程專業,本課程的授課內容還需要考慮以下二個方面的問題。

1.物聯網工程專業對嵌入式相關內容有較高要求。英特爾構架事業部副總裁兼嵌入式與通信事業部總經理唐迪曼指出“物聯網的核心基礎:嵌入式”。指出物聯網是嵌入式計算系統一種新的應用,比較傳統的嵌入式系統應用,物聯網應用的層次更加豐富和復雜,既有表現在傳感層上的實時應用,還有在計算和網絡應用層上的海量的數據處理和分析工作。物聯網作為新一代信息技術的重要組成部分,是互聯網與嵌入式計算系統發展到高級階段的融合。嵌入式計算技術已經成為物聯網行業的關鍵技術。然而,傳統面向計算機科學與技術專業和軟件工程專業的計算機組成原理的大部分內容是面向復雜指令系統計算機類而設置的,而面向嵌入式類的,如面向精簡指令系統計算機類的授課內容幾乎沒有涉及。而我校物聯網工程專業在本課程的后續課程中有很多與嵌入式相關的課程。

2.物聯網工程專業的培養方案及前后課程設置與其他計算機類專業不同。隨著半導體工藝技術的飛速進步和體系結構的不斷發展,多核/眾核處理機硬件日趨普及,使得昔日高端的并行計算機呈現出普適化的發展趨勢,并行計算系統已成為各類計算系統的基礎。然而,我校物聯網工程專業的培養方案與計算機科學與技術專業的培養方案不同,在本課程之前并未設置匯編語言與接口技術課程,本課程之后也沒有計算機系統結構、編譯原理等課程。因此,需要結合物聯網工程專業培養方案的實際情況,根據前后課程的設置來構建本課程的授課內容。例如,原先在計算機系統結構課程中介紹的新進技術,如多處理器、多核、流水線技術等有必要有取舍地引入到本課程中來。因此,我們有必要結合物聯網工程專業的培養方案、人才培養目標和物聯網的行業特點,對本課程的教學內容的設置進行進一步深入研究。

三、基于分流培養模式的層次化教學內容設置

在我校原有課程內容的基礎上,我們借鑒了南京大學計算機系統基礎課程的部分授課內容,同時結合物聯網工程專業的人才培養目標和我校物聯網工程專業培養方案,采用了“計算機組成與設計:硬件/軟件接口”一書的部分內容,將本課程由原來的9個部分優化為7個部分,去除了原有課程中外部設備部分內容。并將原先第2部分(計算機中數據信息的表示)和第3部分(運算方法和運算器)的內容進行合并,弱化了運算部件設計部分的內容,此部分內容可在實驗課程或后續計算機組成與設計課程中重點講解。同時,將系統總線和輸入輸出系統進行了合并,并增加了異??刂屏鞑糠謨热?。優化后的授課內容如下:第1部分是計算機系統概述,第2和第3部分分別介紹高級語言程序中的數據和語句所對應的底層機器級表示,展示的是高級語言程序到機器級語言程序的對應轉換關系,即數據的機器級表示與處理和指令系統;第4部分和第5部分著重介紹與程序的運行密切相關的硬件部分―中央處理器和存儲器的組織,即中央處理器和層次結構存儲系統;第6部分介紹打斷程序正常運行的事件機制―異常控制流;第7部分主要介紹程序中I/O操作的實現機制。其中,每個部分又包含了3個層次:基礎與核心、專業特色和新進技術和知識點強化。

1.基礎與核心:本部分內容主要包括計算機系統最基礎與最核心的內容,是本門課程重點講授的內容,與原有課程的教學內容基本上相同,但結合物聯網工程專業的培養需求,做了部分優化。

2.專業特色與新進技術:本部分內容結合物聯網工程的專業特色,考慮了嵌入式計算系統在物聯網應用系統中核心與基礎地位,設置了部分以ARM和MIPS為實例的內容。同時,考慮到并行計算系統的重要性及我校物聯網工程專業后續課程中沒有計算機系統結構課程,引入了部分新進技術,如流水線方式下指令的執行和并行與存儲器層次結構。

3.知識點強化:本部分內容貫穿整個教學內容,是訓練和強化學生建立整機概念的重要環節。擬以高級語言程序的開發和運行過程為主線,將該過程中每個環節所涉及的硬件和軟件的基本概念P聯起來,以使學生建立起一個完整的計算機系統層次結構及其相互轉換關系,并建立起整個專業課程之間的相互關系。同時,對指令在硬件上的執行過程和指令的底層硬件執行機制有一定的認識和理解,從而增強學生在程序的調試、性能優化、移植和健壯性保證等方面的系統能力,并為后續的相關課程打下基礎。最后,考慮到課時的限制,我們設置了部分培養和訓練學生自主學習能力的內容,主要包括數字邏輯電路、匯編語言、基于FPGA的數字系統開發基礎等內容。

四、結束語

計算機組成原理課程的地位決定了合理設置本課程教學內容的重要性。在面向新開設的物聯網工程專業時,需要考慮新專業的培養方案、人才培養目標以及物聯網行業的特點,同時要考慮新技術的發展,并結合物聯網專業學生的實際情況來設置合理有效的教學內容。

參考文獻:

[1]袁春風,張澤生,蔡曉燕,等.計算機組成原理課程實踐教學探索[J].計算機教育,2011,(17):110-114.

[2]劉衛東,張悠慧,向勇,等.面向系統能力培養的計算機專業課程體系建設實踐[J].中國大學教學,2014,(8):48-52.

[3]高小鵬.計算機專業系統能力培養的技術途徑[J].中國大學教學,2014,(8):53-57.

[4]蔣永國,洪鋒,董軍宇.面向系統能力培養的計算機組成原理核心課程建設[J].計算機教育,2015,(21):3-6.

計算機科學與技術分流范文3

關鍵詞:計算機專業英語 教學方法

中圖分類號:G642 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.099

21世紀,隨著社會經濟的快速發展,計算機和網絡技術已經存在于人們工作、生活的方方面面。社會對于既精通計算機專業技術又熟練掌握英語的專業人才需求很大,英語已經成為計算機專業人員必須掌握的工具,各高校開設《計算機專業英語》作為專業基礎課程,以提高學生的計算機專業水平。

1 計算機專業英語的特點

計算機專業英語是繼公共英語后綜合了專業教學和外語教學兩者為一體的學科,其在知識結構、教學手段、教學方法等方面有其自己的特點。首先,詞匯是基礎,計算機專業英語專業性較強,存在很多專業術語,需要記憶并明白其含義。有些專業詞匯較長較生僻,純科技詞匯詞義窄、拼寫長、專業性強、出現頻率不高,且往往拼寫越長其詞義越狹窄。例如:hexadecimal(十六進制)、preemptive multitasking(搶先多任務)。詞匯中也存在大量復合詞和縮略詞,復合詞從過去的雙詞組發展到多詞組合,像雙詞合成名詞feed-back,無連字符復合詞radiophotography,縮略詞也有將詞組中的每個詞的首字母加在一起構成新詞,首字母縮略詞,像CPU;從兩個單詞中抽出部分字母而構成新詞,如telegram exchange telex;將詞的部分截縮而構成新詞等。專業英語還有很多多義詞匯,在科技英語中有其特殊含義。其次,專業英語崇尚嚴謹周密,概念準確,邏輯性強,行文簡練,重點突出,句式嚴整,所以在描述中長句多,動詞時態變化少,被動句、祈使句多,多使用非限定性動詞和后置定語等。再次,計算機專業英語內容更新較快,會不斷出現一些新詞匯新定義。

2 存在問題

首先,計算機英語優質教材相對較少,內容規劃參差不齊,有的內容不夠系統,相對滯后,針對性較差,在課程安排上較難規劃,不易引起學生的學習興趣。有的教材從計算機發明到面向對象程序設計,內容寬泛不深入,難以提高學生計算機水平。

其次,師資相對匱乏,教師水平有待提高。本門課是英語與專業的結合,如選擇英語教師教學,雖然其在發音,語法等方面具有較高的英語教學能力,但其缺乏專業知識,對知識的講解不能很透徹,影響學生對知識的掌握;如選擇專業的計算機老師來講解,其英語水平又相對欠缺,特別是發音方面不太標準,語法講解不夠精煉。

再次,學生層次良莠不齊。計算機專業英語需要在一定的英語水平和專業知識基礎上開設,不同年級甚至同一年級不同班級的學生在學習能力,掌握情況上都有差異,有的學生本來就懼怕英語,如果講的太難,會使他們產生距離感和厭倦感,不主動去接受知識,從而越學越難。

最后,教學方法手段相對單一。傳統的教學方式是教師講解專業詞匯,講解語法,翻譯課文,練習,考試。此模式下教師作為主體,學生作為知識的被動接受體,缺乏學習的主動性和參與能力,不利于知識的掌握和水平的提高。專業英語不同于基礎外語和專業課,在教學方法上也要有其獨特性,要適應外語學習的特點,專業學習的要求以及學生的實際接受能力,課堂時間有限,只能在有限的時間內采取多樣教學手段提高學生主動學習興趣,提高學生閱讀科技文獻資料的能力,以英語為工具掌握專業知識。

3 解決方法

針對計算機專業英語的特點以及在以往教學中存在的問題,提出以下可能的解決方法和教學方法的一些改革。

教材的選用上,要求教師提前準備,多作比較,選取合適的教材,考慮內容的全面性和實效性。針對學生年級和水平,可選取一至兩本難度不同的教材,也可選取一些外文影印經典教材,如:Timothy J. O'Leary編寫的《計算機科學引論》(2008影印版),內容豐富,體裁新穎,敘述簡練清楚,英語語言規范流暢,書中比較全面地覆蓋了計算機科學與信息技術領域中基本的名詞和術語,尤其是目前十分流行和最新的一些概念和詞匯。另外,可自編一些講義,采取教材加講義的方式,使內容更加完善有趣。

師資隊伍上,要加強建設,加大重視程度,提高教師整體水平和素質。有條件的可以聘用專業對口的外籍教師進行本課程的講授,或者鼓勵有海外留學、訪問學者經驗的教師進行講授,或選取專業水平高的計算機專業教師,提前進行英語培訓,提高其英語水平,使其專業知識英語化,在講授過程中能夠更加靈活透徹,能深入淺出。

學生知識掌握層次方面,需要教師用心,提前聯系輔導員了解學生英語和專業水平,選用更有針對性的教材,在頭一兩次課上進行一個摸底,了解學生的實際需求和學習特點。在教學過程中可進行個人練習和分組討論,重在激發學生的學習興趣,引導自我學習和相互學習。計算機又細分多個專業,在教學中,可針對不同專業學生在內容上有所側重,先選取其相對熟知的知識點進行詞匯、語法、句法的教學,在其掌握基本知識方法后,進行內容的擴充,由淺入深,講解一些計算機更廣泛的知識,使其整體水平提高。

教學方式上,可采取多樣靈活的教學手段。在詞匯的教學中,不死記硬背,而采取一些效率高的方式,巧用記憶方法,如詞根記憶方法,拆分記憶方法,派生記憶方法等。現在大多數學校在教學上都采用多媒體教學,在課件的制作上,教師可以多下些功夫,制作出精美的PPT,PPT中可用不同顏色或者漸出層次等突出學習重點,也可在新的知識點加入一些動作和聲音,更吸引學生的注意力。另外有些專業英語教材提供了配套的音頻、視頻,上課可從中選取部分或從網絡中選取和所教知識點相關的音頻視頻播放,這樣形象直觀,發音純正,既提高學生的聽力能力,又進行了知識的擴充。計算機網絡發展迅速,本專業學生都有網絡應用能力,也可利用這一點,在課下利用一些網絡平臺,如論壇,微博,電子郵件,與學生進行交流和互動,實時解決學生的問題,加深學生印象,加大學習興趣,把學習融入到生活。

4 結束語

總之,計算機專業英語對計算機專業學生日益重要,針對本門課程的特點要求教師以學生為中心主體,提高學生學習興趣,轉變學習態度和教學觀念,不斷提高個人素質,不斷探索新的教學方法和教學技巧,不斷進行知識和技能的積累,從而提高教學質量教學效果,培養出與新時代社會接軌的專業人才。

參考文獻:

[1](美)奧利里.計算機科學引論(影印版)[M].高等教育出版社,2009.

計算機科學與技術分流范文4

關鍵詞:計算機專業;培養方案;優化;能力;素質

中圖分類號:G642

文獻標識碼:B

人才培養方案是高等學校人才培養規格的總體設計,是開展教育教學活動的重要依據。隨著社會對人才需要的多元化,高等學校培養何種類型與規格的學生,他們應該具備什么樣素質和能力,主要依賴于所制定的培養方案,并通過教師與學生的共同實踐來完成的。隨著高等教育教學改革的不斷深入,人才培養的方法、途徑、過程都在悄然變化,各校結合市場需要規格的變化,都在不斷調整培養目標和培養方案。浙江萬里學院計算機科學與技術專業獲批學校的改革創新實驗區,在修訂2008年教學計劃時,在原有的基礎上進行了較大的優化改革。

1優化思路

傳統的、單一的計算機專業厚基礎、寬口徑教學模式,實際上只適合于精英式教育,與現代多規格人才需求是不相適應的。隨著信息化社會的發展,市場對計算機專業畢業生的能力素質需求是具體的、綜合的、全面的,用人單位更需要的是與人交流溝通能力(做人)、實踐動手能力(做事)、創新思維及再學習能力(做學問)。同時,以創新為生命的IT業,可能比所有其他行業對員工的要求更需要創新、需要會學習。IT技術的迅猛發展,不可能以一門技術走遍江湖,只有與時俱進,隨時更新自己的知識,才能有競爭力、才能有發展前途。

計算機專業應用型人才培養定位于在生產一線從事計算機應用系統的設計、開發、檢測、技術指導、經營管理的工程技術型和工程管理型人才。這就需要學生具備基本的專業知識、能解決專業一般問題的技術能力、具有溝通協作和創新意識的素養。為適應市場需求,達到培養目標,經過幾年的改革積累,我們確立了2008人才培養方案優化思路:以更新教學理念為先導,以培養學生獲取知識、解決問題的能力為核心,以優化教學內容、整合課程體系為關鍵,以課程教學組織方式改革為手段,以多元化、增量式學習評價為保障,以學生知識、能力、素質和諧發展,成為社會需要的合格人才為目的。

2優化培養方案內容

基于以上優化思路,在有企業人士參與評審的基礎上,從以下幾個方面對計算機科學與技術專業的人才培養方案進行了改革。

2.1科學地構建專業課程體系

從社會對計算機專業人才規格的需求入手,重新進行專業定位、劃分模塊、課程設置;從全局出發,采取自頂向下、逐層依托的原則,設置選修課程、模塊課程體系、專業基礎課程,確保課程結構的合理支撐;整合課程數,或去冗補缺,或合并取精,優化教學內容,保證內容的先進性與實用性;合理安排課時與學分,充分體現課內與課外、理論與實踐、學期與假期、校內與校外學習的有機融合,使學生獲得自主學習、創新思維、個性素質等協調發展的機會。

(1) 設置了與人才規格需求相適應的、較寬泛的選修課程平臺。有18/160的大量選修課程,提供了與市場接軌的訓練平臺,為學生具備多種工作崗位的素質要求打下基礎。如軟件外包、行業溝通技巧,流行的J2EE、.NET開發工具,計算機新技術專題等。

(2) 設置了人才需求相對集中的四個專業方向。軟件技術、嵌入式技術、網絡工程與安全技術及數字動漫技術等,均是目前乃至近10~20年內需求最多崗位的方向。每一方向有7門課程,自成體系,方向分流由原來的3年級開始,提前到2年級下學期,以增強學生的專業意識,提高專業能力。

(3) 更新了專業基礎課程平臺。去冗取精,減少了線性代數、概率與數理統計等數學課程的學分,要求教學內容只涉及專業后續所需要的;精簡了公共專業基礎課程平臺,將部分與方向結合緊密的基礎課程放入了專業方向之中,如電子技術基礎放入了嵌入式技術模塊;增加了程序設計能力培養的課程群學分,如程序設計基礎、數據結構、面向對象程序設計等。

從學分與學時上減少了課堂教學時間,增大了課外自主探索與學習時間,以便更好地促進學生自主學習、合作討論和創新鍛煉。

2.2優化整合實踐課程體系

以培養學生專業核心能力為主線,根據長三角及浙江省經濟發展對計算機專業學生能力的需求來設計實踐類課程。為了更好地培養學生專業基本技能、專業實用能力及綜合應用素質,在原有的實踐課程體系基礎上,除了加大獨立實訓和課程設計外,上機或實驗比例大大增加,僅獨立實踐的周數就達到40周,加上課程內的實驗,整個計劃的實踐教學比例高達35%左右。而且在實踐環節中強調以綜合性、設計性、工程性、復合性的“項目化”訓練為主體內容。

2.3重新規劃素質拓展課程體系

素質拓展體系是實踐課程體系的課外擴充,目的是培養學生參與意識、創新能力、競爭水平。在原有的社會實踐、就業指導基礎上,結合專業特點,設計了依托學科競賽和專業水平證書認證的各種興趣小組和訓練班,如ACM程序設計訓練班,網絡規劃、管理興趣小組,動漫設計興趣小組,多媒體設計興趣班,軟件項目研發訓練梯隊等,為學生能夠參與各種學科競賽、獲取專業水平認證、軟件項目開發等提供平臺。為學生專業技術水平拓展、團隊合作能力訓練、創新素質培養提供了機會。

3培養方案實施與保障

人才培養方案制定后,如何實施是關鍵。為了保證培養方案的有效實施,要加強以下幾方面的保障。

(1) 加強師資隊伍建設

培養高素質應用型人才,首先需要高素養、雙師型的師資隊伍。教師不僅能傳授知識,能因材施教,教書育人,而且要具有較強的工程實踐能力,通過參加科研項目、工程項目,以提高教育教學能力。為此,學校、學院制定了一系列的科研與教學管理規章制度和獎勵政策,積極組建學科團隊、教學團隊及項目組,加強教師之間的合作,激勵其深入學科研究、加強教學改革。目前本專業已經組建了計算機導論、程序設計類、軟件工程類等教學團隊。

(2) 注重課程及課程群建設的研究

課程建設是教學計劃實施的基本單元。主要包括課程內容研究、實驗實踐項目探討、課程網站及資源庫建設、教材建設等。目前,我們基于省、校級精品課程與重點課程的建設,已經對計算機導論、程序設計基礎、數據結構、數據庫原理、軟件工程等基礎課程實施研究,以課程或課程群為單位,積極開展研究研討活動,形成了有實效、能實用的教學內容、實驗和實踐項目,建設了配套資源庫和課程網站,建設了多種版本的教材,包括有省級重點建設教材和國家“十一五”規劃教材。下一步由基礎課程向專業課程推進,促進專業所有相關課程或課程群的建設研究。

(3) 改革教學組織形式與教學方法

傳統的以課堂為教學陣地,以教師為教學主體的教學組織形式,不適合于信息時代的教育規律,課堂時間是短暫的,教師個人的知識是有限的,要想掌握蘊涵大量學科知識的信息技術,只有學習者積極參與學習過程,養成自主獲取知識的良好習慣,通過小組合作討論發現問題、解決問題、提高能力,即合作性學習模式。本專業目前已經在計算機導論、軟件工程等所有專業基礎課、核心課中實施了合作式的教學組織形式,師生們轉變了教學理念,積極參與教學過程,多方互動,教學相長,所取得的經驗正逐步推廣到專業其他課程中去。

(4) 加強實踐教學,進一步深化“項目化”工程訓練

作為工科專業的課程設置,除了必備的基本理論課(如高等數學)以外,所有專業課程都有配套實驗,而且每門實驗必須有綜合性實驗內容,結合實驗課程、課程設計、綜合實訓、畢業實習、畢業設計等,形成了基于能力培養的有效的實踐課程體系。自2004年以來,我們在寧波、杭州、上海等地相繼建立了多家實踐實習基地,與北京起步軟件、加拿大華人協會等簽訂了產學合作協議和人才定向培養協議。依托浙江省新世紀教育教學改革項目的建設,大部分實踐課程實施了“項目化”管理,引入了實際工程項目為內容,嚴格按照項目流程運作和管理,學生不僅將自己的專業知識應用到實際,得到了“真實”崗位角色的訓練,團隊合作、與用戶溝通的真實體驗,而且收獲了勞動成果。近三年已經成功研發出實用項目近10項,有3項軟件已經申請注冊,有1項獲得省級多媒體課件二等獎,有多名學生拿著自己的作品去單位應聘,受到很高的評價,得到很好的待遇,有多名學生在合作單位委以重任。

(5) 構建多元化評價機制

基于合作性學習模式的評價機制,是多元評價主體之間積極的相互依賴、面對面的促進性互動、個體責任、小組技能的有機結合。具體體現在學生自我評價、小組內部評價、教師團隊評價、項目用戶評價等,注重參與性、過程性,具有增量式、成長性,是因材施教、素質教育的保障。這種評價方式已經在本專業所有“項目化”訓練的實踐課程中、在基于合作式學習課程中實施,學生反饋信息表明,這種評價比傳統的、單一的知識性評價更科學合理了,他們不僅沒有了應付性的投機取巧心理,而且對學習有興趣了、主動參與了,學習能力和綜合素質自然就提高了。這種評價機制正逐步在所有課程中推廣應用。

4結束語

傳統教學計劃是以知識的傳授為主體,以課程設置為主線,優化后的人才培養方案則以素質教育為主體,以自主學習能力、創新能力培養為主線,以個性化發展為目標。這種從知識到素質,從課程到能力,從一元到多元的變化,體現了教學理念的根本轉變。但是任何培養計劃,都不能說已經完善,還需要在實踐中不斷充實和改進,教育教學改革,永遠都是只有起點,沒有終點。

參考文獻

[1] 李繼芳等. 基于“項目化”實踐教學模式的探究[J]. 計算機教育,2007,(18):74-76.

[2] 李巖峰,王司瑜,包常海. 本科專業人才培養方案的改革與創新―以黑龍江大學為例[J]. 黑龍江教育(高教研究與評估),2007,(7):79-80.

計算機科學與技術分流范文5

[關鍵詞]網絡流量流(Flow)

中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210099-01

隨著IT、網絡技術的迅猛發展和企業信息化程度的不斷提高,各種網絡應用越來越豐富。因此,如何保證網絡的可用性和關鍵業務的暢通運行,對網絡正常健康的發展將起到至關重要的作用。維持正常網絡運轉,就需要有相應的技術手段,明確了解網絡上各種應用的帶寬占用情況,分析用戶流量行為,以便合理的規劃和分配網絡帶寬,有效地保障關鍵業務應用的正常運行。尤其是在發生流量異常的同時,迅速有效的分離和抑制異常流量,對非法業務實行遏止,使網絡流量能保持其健壯性。

常用的網絡流量和協議分析有四種方法:

一、基于SNMP

MRTG是最常使用并且最典型的一種基于SNMP的產品。其安裝過程非常簡便,其結果輸出采用Web頁面方式,因此需要在相應的平臺上安裝系統,如NT上需要安裝IIS,UNIX則需要安裝apache。MRTG通常被網絡管理人員用來收集網絡節點端口流量統計信息,是典型的監視網絡鏈路流量負荷的工具。MRTG的定制非常方便,一般可以在網絡的重要節點端口和故障發生頻繁的網絡設備處利用MRTG進行監視,這些監視包括:關鍵鏈路流量和關鍵節點性能狀況。

MRTG的優點是安裝、定制簡單,結果采用Web方式輸出方便實用,而且是免費產品,在世界各地有很多的開發人員不斷對其升級和改進。MRTG的缺點是功能較單一,分析功能不強,其收集到的流量信息是端口的統計信息,不能用于復雜的分析。

二、基于網絡探針(Probe)

流量探針是一種用來獲取網絡流量的硬件設備,使用時將它串接在需要捕捉流量的鏈路中,通過分流鏈路上的數字信號而獲取流量信息,分析的結果存儲在探針的內存或磁盤之中,具體的前端展現依賴與之對應的專門軟件。因此具有效率高、可靠性高、高速運行不丟包的特點。流量探針安裝非常方便,可以實時將RMON II的流量信息完全記錄下來,這對分析網絡的性能和故障很有價值。如果將流量探針串接到Catalyst系列交換機端口,開啟端口映射(Span Port)功能,將各個端口的流量映射到安裝了流量探針的端口,則僅通過對一個端口的監測就可以收集到多個端口的流量信息。端口映射(Span Port)是由Cisco公司提出的概念,在其Catalyst系列設備上都可以實現。其它廠商如Foundry公司的交換機也提供端口映射的功能,但現在還不支持跨交換機的映射。

流量探針的安裝很簡單,可以用于高速(千兆)的網絡而不影響網絡性能,流量探針可以實時捕捉包,但其成本高,不同的物理鏈路,因其采樣方法也不同,而需要使用不同種探針。

三、基于實時抓包分析

基于實時抓包的分析技術提供詳細的從物理層到應用層的數據分析。但該方法主要側重于協議分析,而非用戶流量訪問統計和趨勢分析,僅能在短時間內對流經接口的數據包進行分析,無法滿足大流量、長期的抓包和趨勢分析的要求。常見的產品有NAI的Sniffer Pro,免費的tcpdump、ethereal等。

通過端口映射Sniffer Portable可以實時采集多種數據并保存到數據庫中,同時可以通過其分析部件實時監視和顯示這些數據的統計信息。利用Sniffer Portable的數據捕捉功能可以在短時間內對網絡流量進行實時采集,這些采集到的流量數據可以包含整個包的信息,也可以只是包的一部分。利用捕獲到的包可以進行協議分析、數據重組(如重組E-mail)等工作。對包的解碼和分析是Sniffer工具的一個最有特色的,也是最強大的功能。

當不采用廠家的特殊硬件系統,Sniffer Portable只能用于100Mbit/s

及以下速率鏈路,網絡中可以安裝多個Sniffer Portable,但它們都是相互獨立的,分別有各自的數據庫,收集到的數據獨立存放,這對于整個網絡的分析帶來一定難度,因此它特別適合小范圍內的性能維護和分析;Sniffer Portable分析能力特別強大,可以解析近370種協議。當要求對更高速(GE或POS 2.5Gbit/s)的鏈路采集流量,或者是全面收集大型網絡的流量時,可以采用Sniffer的硬件產品及其分布式系統,但其價格昂貴。

四、基于流(Flow)的流量分析

目前基于流的分析技術主要有兩種:sFlow和NetFlow。sFlow是由InMon、HP和Foundry Networks聯合開發的一種網絡監測技術,它采用數據流隨機采樣技術,可以適應超大網絡流量(如大于2.5Gbps)環境下的流量分析,讓用戶詳細、實時地分析網絡傳輸流的性能、趨勢和存在的問題。目前,僅有HP、Foundry和Extreme Networks等廠商的部分型號的交換機支持sFlow。NetFlow[13]是Cisco公司開發的技術,它既是一種交換技術,又是一種流量分析技術,同時也是業界主流的計費技術之一。它可以回答有關IP流量的如下問題:誰在什么時間、在什么地方、使用何種協議、訪問誰、具體的流量是多少等問題。NetFlow因為其技術和Cisco網絡產品的市場占有率優勢而成為當今主流的流量分析技術之一。NetFlow的配置非常方便、安裝簡單,除了需要在路由器上配置之外,只需要一臺UNIX工作站作為流的收集工作站,所有路由器或交換機上發送的NetFlow流都將送到此工作站集中,方便處理和分析。NetFlow流信息量特別豐富,可以為流量分布、業務分布等性能分析提供最充足的數據,但需要消耗一定的路由器資源(CPU和內存)且不能實時捕捉數據包。根據NetFlow的特點可知,其非常適用于大型的網絡,和流量探針、Sniffer等比較,NetFlow成本最低,實施最方便,而且不受速率的限制,是數據流量采集的發展方向。

基于Flow的分析方法將成為趨勢,在上面所提到的四種方法中,基于Flow的分析方法應該是網絡流量分析技術的趨勢。這是它的技術實現理論所決定的。

參考文獻:

[1]朱士瑞,基于小波分析的異常檢測系統[D].江蘇大學碩士學位論文,2006.

[2]陳寶鋼、張凌、許勇,基于P2P應用的網絡流量特征分析[J].計算機應用,2005,Vol.27,No.3.

[3]顧榮杰、晏蒲柳、鄒濤,基于統計方法的骨干網異常流量建模與預警方法研究[J].計算機科學,2006,Vol.33,No.2.

計算機科學與技術分流范文6

關鍵詞: 寧夏理工學院 電子技術實驗教學改革 創新能力 實踐能力

1.引言

電子技術是高等學校電類學科的一門重要的技術基礎課,其實驗課程的根本任務是培養具有工程實踐和創新能力的高素質人才。改革舊的教學模式,建立新的實驗教學體系,從整體上提高實驗教學質量是電子技術實驗教學中培養學生創新能力的主要內容。

寧夏理工學院電氣信息工程學院成立于2012年2月,前身為電氣信息工程系。經過二十多年的建設和發展目前擁有自動化系、電氣信息工程及其自動化系、電子信息工程系、計算機科學與技術系、網絡工程系等五個系,下設自動化、電氣信息工程及其自動化、電子信息工程、計算機科學與技術、網絡工程等五個本科專業。目前隨著學?;A設施建設的逐步推進和“升本”工作的順利進行,伴隨著校園環境的改善,教學條件的提高,以及本科標準的教學要求,都需要對以前的教學體系、教學內容和教學方法進行改革,而作為工科高校理論教學的重要實踐環節——電子技術實驗教學,也必須進行相應的改革。

2.目前實驗教學的現狀及存在的問題

電氣信息工程學院經過二十多年的建設和發展,在實踐教學方面積累了豐富的經驗。但隨著微電子技術和信息技術的迅猛發展以及經濟建設對人才需求的導向,傳統的實驗教學方法慢慢顯現出不足,主要體現在如下方面:(1)電子技術作為電氣信息工程學院五個專業的通識課程,在實驗設置上未作區分,重點不突出。(2)傳統的實驗教學中存在簡單重復的內容多,反映科學技術新知識、新成果的內容少的問題。實驗教學普遍存在的問題是驗證性實驗多,綜合性、設計性實驗少,教學內容基本上依附于理論課。這樣就使學生錯誤地認為理論知識比實踐知識重要,因此做實驗時敷衍了事,造成許多學生的實驗技能和動手能力差,不利于學生創新能力的培養。(3)教師為學生準備的多,而學生自己獨立思考、動手的機會少。學生主要是按照教師設置好的設備和儀器,根據實驗指導書上規定的方法和步驟,按部就班地進行實驗,學生的學習主動性和積極性不高,不利于學生創新思維的培養。(4)實驗設置沒有能力區分,不利于有能力的學生在更高層次上發揮。(5)實驗教學的開展,目前還是主要專職的實驗教師,雖然也有部分任課教師參與,但總體來說,實驗教學的師資力量仍然緊缺,特別是高職稱、高學歷的教師更加缺乏。(6)由于并沒有從具體的專業教學計劃和行政功能配置中進行改革,實驗教學的條件仍有待改善。

3.實驗教學改革的方法和途徑

(1)針對不同的專業,實驗設置側重點不同:電子技術作為電氣信息工程學院五個專業的通識課程,專業分流后自動化、電自、電信三個專業模擬電子技術和數字電子技術分兩個學期開設,計算機和網工兩個專業模擬電子技術和數字電子技術統一為電子技術僅一個學期開設。因此,在實驗設置上計算機和網工專業實驗設置可偏重基礎性實驗,自動化、電自、電信專業實驗設置可偏重創新性實驗。

(2)改革實驗內容:在實驗內容上淘汰一些驗證性實驗,增加一些綜合性、設計性實驗,并充分應用CAI、CAD等計算機輔助教學手段。融入本學科領域的最新知識成果,開闊學生視野,力求思路創新。

(3)改革授課方式:在授課方式上,要采用多樣化的實驗課組織方式,摒棄灌輸式的方式,運用啟發式、研究交流式的教學方法,營造主動、協作、進取的科學氛圍。在設計性實驗教學中,教師提供一些小型的設計題目,主要由學生自主完成,教師僅作適量輔導。

(4)按照“基礎、提高、綜合、創新”四個層次設計實驗模塊,鼓勵有能力的學生參加校內外各類科技社團、科研項目及大賽。

從基礎、綜合、提高到創新的層次化平臺實驗,可使學生具備基本實驗技能、熟悉儀器設備的操作與使用、了解常用元器件特性、實驗數據的分析與處理方法,掌握各種軟、硬件平臺的設計工具與調試環境、設計方法與手段以及實驗報告與設計報告的撰寫等。在此過程中學生的電子設計和工程應用能力、分析問題與解決問題的能力以及工程素質等均會得到全面的培養和提高,教學過程由淺入深,循序漸進,符合認知規律和教學規律。

另外,對于特別有能力或者對科研活動有興趣愛好的同學,積極鼓勵其參加校內外的各類科技社團,參與老師申請的各類科研項目及各類科技大賽,通過感受良好的科研氛圍,學習實際的項目開發技能和管理知識,增長見識,培養實踐能力、協作精神和理論聯系實際的學風,同時也為這些同學提供了展示的平臺。

(5)加強師資隊伍建設,提高實驗教學教師的綜合素質,引進高職稱、高學歷的實驗教師,或者聘請公司高級工程師作為兼職實驗教師。

加強師資隊伍建設,可以通過一系列提高實驗教師素質、穩定教師隊伍的措施和方法,比如:制訂年輕實驗教師的培養計劃;建立獎勵機制,提高實驗教師和實驗管理人員的待遇,吸引高水平教師加入實驗隊伍,從而加速高素質隊伍的建設,增強實驗教學的活力。

(6)形成有特色的管理模式:完善自我約束機制及競爭機制;注重研究高校實驗教學管理、器材管理、實驗人員技術檔案管理等方面的規律;設立實驗教學項目。

4.目前實驗教學改革的現狀和效果

針對目前實驗教學中存在的各種問題,學院采取了各項措施進行改進,如實驗內容設置上減少了驗證性實驗,增加設計和綜合性實驗,實驗教學中引進Proteus仿真軟件,增強學生的實際開發能力;成立了電子協會,對科研有興趣及動手能力較強的同學借助此平臺可提高其科研和動手能力。同時,學校鼓勵學生積極參加各類電子設計大賽,如目前正舉辦的第七屆全國電子信息技術大賽和學院組織的第一屆科技活動月,老師也積極申請大學生創新項目,為學生提供實際的項目開發平臺;針對有些專業,如電信專業,課程設置體現出層次,如模電、數電實驗為基礎層,EDA、DSP技術實驗作為提高層,電子實訓作為綜合層,最終的畢業設計作為創新層,教學內容循序漸進,效果良好。

5.結語

電子技術實驗教學改革,是一項長期而復雜的系統工程,任重而道遠,需要學校領導的大力支持,相關部分的通力配合,實驗教學人員的不懈努力,才可以順利進行。我們會在實踐和理論上不斷探索,使教學改革不斷深入,為培養具有創新能力和實踐能力的高素質人才做出貢獻。

參考文獻:

[1]楊一軍,李素文,陳紅麗.電子技術實驗中的開放式教學[J].理工高教研究,2003(1):124-125.

[2]許征程,安靜霞.高校實驗教學改革與創新人才培養的關系[J].河北師范大學學報,2005(1):92-94.

[3]李先祥,鄺小磊,羅中良.電工電子實驗教學的改革與實踐[J].中山大學學報論叢,2004(1):201-204.

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