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cafa晓晓

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随着信息全球化的发展,计算机的运用越来越普及。在企业方面管理和培训方面,计算机软件技术发挥了不可替代的作用。下面是我为大家整理的计算机专业 毕业 论文,供大家参考。

摘要:本文从“软件技术基础”课程的特点出发,分析和 总结 了该课程教学过程中出现的各种问题,综合其他学校该课程的教学内容和 教学 方法 ,结合我校教学环境和学生学习的实际情况,对课程教学进行了一些改革探索和实践,并取得了一定的成绩。

关键词:软件技术基础;教学改革;教学研究;

一、引言

随着科学技术的飞速发展,计算机应用已经深入到社会生活的各个领域中。熟练的操作和使用各种计算机应用软件,成为我们工作和生活的必备技能。越来越多的应用软件的设计与开发是由非计算机专业人员完成,开发出的各种软件,也大部分由非计算机专业人员操作和使用。吉林医药学院针对本校生物医学工程专业的学生,开设了“软件技术基础”课程。但由于该课程教学内容多样,教学学时有限,学生程序设计水平参差不齐等原因,给教师和学生的教学带来一定的难度。针对该课程的特点,综合其他学校的教学方式,结合吉林医药学院实际情况,对“软件技术基础”课程教学进行了一些改革探索和实践。

二、“软件技术基础”课程教学现状

第一,课程内容多,覆盖范围广。吉林医药学院的“软件技术基础”课程,是在基础课程“计算机应用基础”、“C语言程序设计”、“VB数据库程序设计”课程后开设的课程,其教学内容涵盖了四门计算机专业的课程:“数据结构”、“数据库系统”、“ 操作系统 ”和“软件工程”。在有限的学时中完成该课程的教学,教师与学生都面临很大的挑战。[1]

第二,课程学时有限。吉林医药学院“软件技术基础”课程教学有50学时,其中理论32学时。将这有限的学时分配后,各部分教学内容的教学时间更加受限,在短时间内学好该课程,对老师和学生都是极大的挑战。受课时限制,在教学中,教师对枯燥和抽象的知识无法深入讲解,没有时间通过更多的实例对概念和算法演示和说明;学生缺少足够的程序设计 经验 和调试能力,对所学内容无法融会贯通。以“软件技术基础”课程的数据结构部分内容讲授为例,对于顺序表、链表、栈、队列、树、图、排序和查找等知识,课堂的大部分时间,只能集中讲解相关知识的概念、思想及算法实现,学生练习操作时也只能是将算法在机器上实现,但具体的应用、程序设计以及调试等技巧课堂上无法细致讲解,同样,对于大部分学生,具体的应用在练习操作时练习不到。[2]

第三,学生学习目的不明确。学生在学习时,需要了解所学内容在其未来工作和生活中的目的和意义。但是,由于“软件技术基础”课程涵盖教学内容多,授课学时少,导致学生学到的知识浮于表面,课堂讲授以概念和理论为主,缺少解决实际问题经验,学生对所学内容的重要性、实用性了解不深。学生学习“软件技术基础”课程后,只掌握了一些基本概念和算法,但无法将所学应用于实践。[3]

第四,学生的程序设计水平参差不齐。吉林医药学院“软件技术基础”课程开设于学生大二下学期,学生在学习该课程前,已经学习了“C语言程序设计”,但C语言课程对于第一次接触程序设计的学生来说,概念抽象且规则繁多,掌握困难。对于C语言中数据的存储、算法编写、程序设计及调试等尤其畏惧、困惑,加深了接下来数据结构部分学习的难度。又由于“软件技术基础”课程与“C语言程序设计”课程之间间隔一个学期,这让学生本就不牢固的C编程知识在学习新的内容时更加困难。

第五,注重培养学生的应用能力。学生学习“软件技术基础”课程是为了用所学知识解决实际问题,学生的实践能力的培养是本课程教学的重中之重,如何更好的提高学生的学习兴趣,加深学生对知识的理解,同样是该课程的教学难点。以上是吉林医药学院“软件基础基础”课程面临的主要问题,各个问题相互影响和制约,进一步影响到“软基”课程的教学效果和学生学习该课程的兴趣和效果。针对以上问题,考查其他院校的教学方法和教学手段,吉林医药学院的“软件技术基础”在教学和实践环节进行了改革探索,取得了一定的成果。

三、课程教学改革探索

第一,利用现代 教育 技术,实例化教学。教材是学生获取知识的直接方法,在选择教材方面,选取案例详细的教材,弥补教学学时的不足。理论课教学是学生获取知识的重要手段,我校的教学环境优秀,每一个教室都配备有多媒体等现代化设备辅助教学,利用先进的教学设备,制作优秀的教学课件,增加动画等元素,将晦涩难懂的理论知识,通过直观的例子和生动的讲解展示给学生。如讲解数据结构中栈的存储结构、定义及算法时,利用学生熟知的手枪中的弹夹讲解;讲队列相关知识的时候,利用学生最经常使用的车站买票等生动形象的例子。再如,讲解数据库中范式概念的时候,利用学生熟悉的班级学生作为对象,分别解释各个范式的区别……

第二,对比归纳,强调总结。受到课时等客观条件限制,经多轮授课发现,学生在学习“软件技术基础”课程知识时,会有囫囵吞枣的感觉,知识无法吸收透彻并应用,已经开始下一部分知识的学习。教师需要利用自己的教学经验,在讲授过程中对知识进行凝练,对相似知识多进行归纳总结,用尽量少的语言复习与对比相关内容,让学生做到温故而知新。

第三,强化实践教学,提高动手能力。授人鱼不如授人以渔,相对于教师,学生才是学习的主体,学生学习的主动性和积极性直接影响着学习的效果。勤能补拙,督促学生利用课余时间复习C语言等学过的知识,利用实验课程序调试的机会,让学生自己讲解程序并引导学生对程序跟踪,仔细观察程序变量的变化,总结经验,对程序进行优化,打下良好的程序设计基础。吉林医药学院软件技术基础课程的实验有18学时,实验课上除了验证课堂讲授的内容,学生无法更进一步的学习深入的内容,为更好的培养学生独立操作能力和实际应用能力,我校为生工的学生开放实验室,提供自主上机练习环境。对有进一步学习需要的学生,在每周三下午开设第二课堂,由有经验的老师对学生有针对性的讲解程序设计和软件开发的方法和技巧。

第四,采用课程设计,督促学生自主学习。为更好的激发学生学习的积极性和主动性,在数据结构和数据库部分基础知识学习后,分别要求学生进行课程设计。在数据结构部分,为每一位学生提供不同的设计题目,限定提交作业时间。为解决学生可能是网络下载或他人协作帮助完成作业的情况,需要学生对程序进行注释,要求学生能读懂程序。针对数据库部分,采用学生分组完成数据库题目的方式,数据库题目可采用教师命题和学生选题的方式,学生分组采用学生自主分组,要求每组5-6成员,每位成员负责数据库的不同部分,最后根据每人负责的设计难易程度评价学生的成绩。采用课程设计的方式,给与学生学习的紧迫感和压力,对于程序设计能力稍差的学生,适当降低要求,达到锻炼学生实际动手能力、培养学生团队合作意识和协同操作能力,为学生的工作打下基础。

四、结束语

教学是一项永无止境的工作,在教学过程中,教师要根据学生的专业情况和个人学习情况及特点,有针对性的进行教学方式和教学内容的改革,运用适当的教学模式,把知识传递给学生,培养学生独立分析问题、解决问题、将所学知识综合应用于实践的实践和创新能力。

参考文献:

[1]张小瑞,孙伟,张自嘉,杨双翼.《计算机软件技术基础》教学改革探索与研究[J].中国科技信息.2012(04):129~135.

[2]陈帝伊,马孝义,辛全才.“计算机软件技术基础”课程教学方法探析[J].计算机教育2009(22):68~69.

[3]伦向敏,门洪,兰建军.《软件技术基础》教学改革探析[J].课程教育研究,2014(27)

摘要:作为一门新兴学科,计算机软件在短短的十几年中实现了跨越式发展,当今时代计算机软件技术依旧保持着旺盛的发展潜力,为人类的前进做出了巨大贡献。该文主要从计算机软件开发技术的现状、主要方式、应用以及发展趋势等方面论述了计算机软件开发技术的应用及发展趋势。

关键词:新时期;计算机开发技术;应用;趋势

1计算机软件开发技术概述

一般来说,计算机软件主要包括两大部分:应用软件和系统软件。计算机应用软件指的是为了帮助用户解决使用过程中的具体问题而设计的软件,比如娱乐、管理、文档等方面的软件;系统软件则指的是计算机本身所携带的软件,主要用于保障计算机的运行、维护等等。计算机应用软件和计算机系统软件的作用是相同的,都旨在为用户提供更好的上网体验和实用环境。从本质上来看,人们在使用计算机时运行的最为频繁的是计算机的软件系统而非计算机本身,可以说,没有计算机软件,计算机就无法正常使用。20世纪中期,世界范围内的计算机软件开发技术较为落后,仅仅停留在手工软件开发阶段,工作效率低下,远远不能满足人们日益增长的需求。伴随着全球经济的飞速发展以及第三次科技革命浪潮的开始,计算机软件开发技术也取得了长足发展,人们对其的认识也发生了变化,软件开发一词重新被定义:为了实现计算机的程序运行而采用的规则以及方法等相关的文档等都属于计算机软件的范畴。发展到当今时代,计算机软件开发技术大致经历了程序设计过程、软件过程、软件工程三个时期,随着时间的变化,计算机软件开发技术已经日趋成熟。

2计算机软件开发技术现状

计算机软件开发技术现状

当今时代无所不在的网络给人们的工作生活方式带来了翻天覆地的变化,而支撑着互联网发展的正是计算机软件技术的开发和运行。随着计算机在全球范围内的普及,国内的计算机软件开发技术也迅速成长,为适应市场人才需求,各大高等院校设立了与计算机软件技术相关的专业及方向,无论是高职院校还是重点院校的专业人数比重都呈上升趋势,从事于软件开发行业的人才不断增多。

计算机软件开发技术重要性

正是有了软件开发技术的不断改革创新,才推动了整个互联网行业的飞速发展,可以说计算机软件开发技术对当代信息社会的发展有举足轻重的作用,作为整个信息网络的核心部分,计算机软件技术开发将网络信息传输和远程控制变为了现实,为人们的生活、工作提供了极大地便利。计算机软件开发技术的应用大大提升了信息网络环境的安全性、隐私性,保证人们在畅想网络所带来的自由时不会受到其他因素的干扰,大大提升了人们的体验感。此外,软件技术的开发和应用可以促进计算机使用和软件技术之间的问题,实现两者有机融合,从而拓展了计算机的适用范围和适用领域,推动人类社会向前发展。

计算机软件开发技术问题

首先,信用值计算问题。这是计算机软件技术开发过程中的重要问题之一,其关键在于信用机制,由于没有统一的信用机制,因此,会导致计算方法的不同。多数情况下,采取的是乘性减、加性增的方法,加性增主要是用来处理信誉度增加的问题,这样可以对恶意节点形成约束作用。其次,是数据安全问题。虽然现阶段的计算机软件开发技术应经十分成熟,但是在面对数据传送过程中的数据丢失等问题时,还是无法有效遏止,很容易造成机密文件被窃取泄露的问题,这对相关人员、机构都带来了极大的损失。最后,是版权问题。这是计算机软件开发技术中最严重最泛滥的一个问题。由于我国版权保护法规还没有完全形成体系,再加上网络资源的共享性等因素,软件技术开发的成果很容易被窃取,这大大降低了软件人员的工作效率和积极性,也会对我国的软件行业发展带来消极影响。

3计算机软件开发技术主要方式

经过几十年的发展,计算机软件开发技术的方式已经进入了成熟阶段,各方面理论知识也日臻完善,总的来说,现阶段最主要的软件开发方式主要包括计算机软件生命周期法、原型化方法和自动形式的系统开发法三种方式:计算机软件生命周期法该软件开发方式亦被称为结构化系统开发方法。是三种方式中最为普遍的一种使用手段,计算机软件生命周期法着眼于软件的整体性和全局性,主要用于复杂的系统开发阶段。这种方式将软件的开发阶段划分为若干个子阶段,降低了原有软件系统的难度,便于更好的操作和维护。计算机软件生命周期法的缺点在于开发耗时长,各阶段之间缺乏独立性,前后联系密切增大了工作量。原形化方法这种开发方式主要指的是相关的技术人员在商讨决定一个统一的软件模型之后进入开发阶段并不断修改调整,直到达到用户的要求即可。这也是一种较为普遍的开发手法,其优点在于以用户的需求为导向目标性强,可以降低不必要的成本和技术浪费,缺点在于适用范围较小,只可用于小型简易的软件系统开发。自动形式的软件开发方法主要特点是在软件开发过程中对软件的开发目的和内容详细说明,对开发过程则不过多赘述,其优点在于可以根据软件的要求自主设计编码。

4计算机软件开发技术应用

任何一种技术的发明和应用都是为了更好地服务于人类,提升人类的生活方式和工作方式。因此,开发计算机软件就是为了给人们带来更多的便捷性、高效性,满足人们的各种需求。举例来说,在对两个不同的软件系统和Web+_ml+Active 进 行应用时,就要根据软件本身的特点来满足用户的不同需求。由于第一个软件的版本与微软的版本相同,因此在安装时就可以直接在电脑上运行,无需其他辅助的系统软件,安装成功后,该系统在使用时操作流畅快捷,使用方便,并且没有其他多余的附加产品影响用户的使用,因此,该软件的用户需求就会不断提升,可能会因为用户过多而对使用体验造成影响,这就需要人工进行调整。而第二种软件在安装时由于受到自身条件的限制,在安装时会在一定程度上降低用户使用量。这就说明在进行计算机软件技术开发时要坚持以人为本,将用户的需求放在首位,最大程度的满足用户的体验,唯有如此,才能获取更多的使用率和利润。

5结束语

计算机软件开发技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:

1)网络化。

网络化是计算机软件开发技术的主要目标,其网络化的发展方向势必会为人类的生活生产方式产生巨大影响,人与物之间相互连接物联网将会是以后计算机软件开发技术的主要研究内容。

2)服务性。

计算机软件在开发应用之前就是为了解决人们处理问题时的难题,未来的计算机软件开发技术将借助先进的开发理念更全面、更细致的满足用户的体验和需求,所以服务性是其最根本的特征,也是今后不断向前发展的动力。

3)智能化。

计算机软件开发技术随着社会的发展逐步向智能化方向迈进,随着技术的不断进步,计算机软件开发技术会更加趋向人性化,智能化发展方向是人类计算机软件的重要进步,是高科技的一次突破性进展。

4)开放化。

计算机软件开发技术的开放化主要体现在技术开发人员之间的技术交流和共享,在技术上则指的是软件源代码的开放和软件产品的标准化,从业人员之间的相互学习可以打破行业之间的壁垒,碰撞出更多的思维火花,从根本上提高软件产品的质量,实现整个软件行业繁荣发展。

参考文献:

[1]范伟.浅论新时期计算机软件开发技术的应用及发展趋势[J].计算机光盘软件与应用,2014(13):80-80+82.

[2]刘芳.新时期计算机软件开发技术的应用及发展趋向[J].中国新通信,2015(13):89-89.

[3]左岑.试析计算机软件开发技术的应用及发展展望[J].才智,2013(12):384-384.

[4]刘凯英.浅谈计算机软件开发技术的应用及发展[J].无线互联科技,2013(1):69.

[5]潘其琳.计算机软件开发技术的现状及应用探究[J].信息技术与信息化,2015(3):249-251.

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萌萌panda我最爱

毕业论文是教学科研过程的一个环节,也是学业成绩考核和评定的一种重要方式。毕业论文的目的在于总结学生在校期间的学习成果,培养学生具有综合地创造性地运用所学的全部专业知识和技能解决较为复杂问题的能力并使他们受到科学研究的基本训练。标题标题是文章的眉目。各类文章的标题,样式繁多,但无论是何种形式,总要以全部或不同的侧面体现作者的写作意图、文章的主旨。毕业论文的标题一般分为总标题、副标题、分标题几种。总标题总标题是文章总体内容的体现。常见的写法有:①揭示课题的实质。这种形式的标题,高度概括全文内容,往往就是文章的中心论点。它具有高度的明确性,便于读者把握全文内容的核心。诸如此类的标题很多,也很普遍。如《关于经济体制的模式问题》、《经济中心论》、《县级行政机构改革之我见》等。②提问式。这类标题用设问句的方式,隐去要回答的内容,实际上作者的观点是十分明确的,只不过语意婉转,需要读者加以思考罢了。这种形式的标题因其观点含蓄,轻易激起读者的注重。如《家庭联产承包制就是单干吗?》、《商品经济等同于资本主义经济吗?》等。③交代内容范围。这种形式的标题,从其本身的角度看,看不出作者所指的观点,只是对文章内容的范围做出限定。拟定这种标题,一方面是文章的主要论点难以用一句简短的话加以归纳;另一方面,交代文章内容的范围,可引起同仁读者的注重,以求引起共鸣。这种形式的标题也较普遍。如《试论我国农村的双层经营体制》、《正确处理中心和地方、条条与块块的关系》、《战后西方贸易自由化剖析》等。④用判定句式。这种形式的标题给予全文内容的限定,可伸可缩,具有很大的灵活性。文章研究对象是具体的,面较小,但引申的思想又须有很强的概括性,面较宽。这种从小处着眼,大处着手的标题,有利于科学思维和科学研究的拓展。如《从乡镇企业的兴起看中国农村的希望之光》、《科技进步与农业经济》、《从“劳动创造了美”看美的本质》等。

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lostinyoudaidai

对于许多初尝文献综述的科研工作者而言,在写作的时候,常常不知如何动笔,建议你多看看计算机科学与应用这本期刊,,然后自己写吧,

306 评论

贪吃女王Grief

近年来,随着全球网际网路技术的普及、计算机技术的迅猛发展、数字技术的瞬息万变,计算机工程在人们生活、生产中的应用越来越广泛。下面是我为大家整理的计算机工程毕业论文,供大家参考。

计算机软体大体分为三类,一种是总述,一种是系统软体,一种是应用软体,系统软体的作用是促使各个硬体按照一定的规律协调工作,保证计算机处于正常运转状态。而应用软体的作用则是为了实现某种使用愿望而开发出来的软体。

1计算机软体工程专案管理的基本概念

工程专案管理的含义工程专案管理主要是业主通过委托从事工程专案管理的企业,签署相关协议,工程专案管理企业有义务和权力代表业主在工程专案进行的情况卜干预和服务。工程专案管理企业可以协助业主同项目工程总承包签订一系列合同,只是起到辅助性作用,不直接与总承包企业或者施工、勘察、供货和设计签署协议或合同,工程专案管理企业有责任在施工过程中监督合同的完成情况。

软体工程专案的概况

管理人员开展有序的专案计划

企业必须把人员管理放在重要位置,在软体工程专案的开发上人员的调配问题是保证工程顺利进行的重要因素,因此,专案能否成功和工作人员的工作能力、写作能力息息相关,针对工程专案的操作类别不同,可以分配成各个研究小组,进行科学合理的针对性开发和高效的协作,有利于工程的快速推进和更加完善。小组内的人员根据自身优势,确定自己的工作内容和工作时间。对专案进行正确的认识和对风险进行评估,与此同时从节约成木的方而出发,形成科学的人力资源调配机制,使专案得以顺利开展。

质量和配置管理工作

软体的质量管理工作是整个专案的核心工作,质量管理决定着计算机软体工程专案管理是否真正的成功,通过一系列保证质量的手段,有计划的编制、控制和保证专案质量。保证专案质量的方式可以通过定期的进行质量评估得以实现,在日常专案管理中要不断的对工作进行考查,对于专案不合格的地方要提出意见并且考虑整改措施,不断完善整个软体配置管理的记录工作,使专案的质量能有一定的检测体系,这样开发者会对专案工程的质量问题有比较深入的了解。

风险评估和管理工作

风险管理大致分为两种工作,一种是风险识别,另一种是风险评估。得到评估结果以后要针对问题提出相应的解决办法,定期检测计算机软体工程的好处是可以减小产生风险的概率,还可以避免一些因疏忽而产生风险,使专案的损失减少到最低,也减少了因专案风险而造成的一些相关责任人的利益冲突。

2计算机软体工程专案管理中存在的问题

管理团队的协作问题

分工合作是我们完成一个专案的基木因素,在软体开发方而更需要每个人的智慧一起凝聚出果实,共同享受成果,而目前在计算机软体工程专案管理方而资讯的交流方而存在一些问题,例如分工不清、团队不合作等问题。

需求分析和实际中的业务存在差距问题

计算机软体工程专案没有结合实际的活动需求,也没有调查有效的资料分析,因此计算机软体工程专案管理在开发出新的产品以后并没有取得理想的业务效果。

风险管理的问题

专案的风险工作是企业需要考虑的很重要的问题,如果风险没有相应科学管理,很容易带来巨大的损失,但是很多员工并不懂得如何规避风险,缺乏相应的专业知识,更是缺少对风险工作的管理,导致很多企业在风险来临时无法做出正确行动,造成巨大的经济损失。

3计算机软体工程专案管理的对策

对风险管理和工作进度进行有效管理

制定风险管理制度。计算机软体工程专案管理的工作人员必须具有一定的风险识别意识和相应的遇到风险的专业知识,并且能有效的控制风险的能力。在平时要做好风险评估的管理报告,针对可能发生的风险要及时预测并且做出相应的解决行动。设定专门的人员对计算机软体工程专案定期进行风险的评估和检查工作。在整个专案中,根据需要进行多次的风险管理工作,因为风险无时无刻都有可能存在,检查的目的是尽量减少风险发生,在一般情况卜处理风险的措施一般有三种:减缓、规避和转移。提高工程的进度,不断的推进工程的工作效率。要制定详细的工作计划表,并且尽可能达到最高的工作目标。工作人员有严谨的工作态度和高效的作息时间安排,管理人员要密切关注工程进度,不断的督促员工完成应做的工作量,有条理、高效的完成对员工的工作任务的监督工作。

建立完善的管理体系针对计算机软体工程的人员日常管理工作,要建立科学有效的管理方案。合理安排人才资源,确保在进行计算机软体专案工程时人员调配顺利进行。专业知识的培训对于工作人员来说

是必不可少的,可以极大的丰富计算机软体工程专案人员的专业水平和实践能力,减少工作上的失误,提高工作效率和工作人员的素质。奖罚制度是对企业员工优劣的衡量标准,所以在计算机软体工程专案管理方而采取奖罚制度可以极大程度上调动员工的积极性,使员工主动为企业创造效益,企业的发展才能有长远的未来。

建立合作的团队

在员工内部建立有效的交流机制。员工的内部工作经验交流是非常重要的,因此要完善沟通方法,开辟多种交流方式和渠道,不断的增强各个部门的沟通意识,使团队的力量不断凝聚起来。明确分工,责任落实到个人。计算机软体工程管理非常复杂,需要的人员也众多,因此必须要使每个员工明确自己的工作内容和范围,清晰的划分自己所需要负责的区域,清楚自己的责任,这样能够确保每一个步骤都井井有条,非常有秩序。调动整个团队的工作积极性。通过一些活动、奖励措施等使每一个工作人员全身心的投入到工作中去,愿意并想要去做的更好,不断激发团队的潜力和员工的协作能力,这样专案不仅会做的越来越好,员工内部也会越来越和谐并且充满正能量,企业的效益也会不断得到提升。

4结语

计算机软体工程专案管理的工作内容十分的复杂,要保证软体工程按照工程原计划进度顺利开展工作,并且要节约成木、保证质量,必须熟练对计算机软体进行操作,在现在的大多数生产计算机软体的企业中最为重要的就是软体工程专案的管理效率,软体工程专案的成功条件是软体专案要具有科学性和高效性,在此基础上企业的合理管理也是企业走向成功的关键。

1现状分析

培养高质量的软体开发人才一直是社会和行业关注的焦点。早在11年前,对于工程教育的迫切性就被人提出来[1]。工程教育本身也作为一个系统问题被讨论[2]。现在从国家层面在战略上建立了软体学院进行专门培养,各个高校也不断推出新的课程、新的措施方案。在这一领域虽然比过去似乎已经有了翻天覆地的变化,但来自企业的呼吁似乎一直反映出诸多不尽如人意。更多的思路希望将企业的力量直接引入到教学,比如实训基地等[3];而国家层面也非常关注实训[4]。但实际效果可能变得流于表面,因为企业往往难以将核心的工作拿给学生做,而其训练的专案也并未从更全面系统的角度去设计,其锻炼效果就有限了。在软体开发这一领域,由于其具有变化迅速,新技术不断涌现的特点,导致不少在教育内容上选择了追逐新技术、新语言、新平台,以能用会用这些流行主流技术为目标。典型的代表就是北大青鸟,有些二本的学生在毕业前专门花钱去青鸟学习,似乎可以看到这种教育的优势。但另一个矛盾的情况是,往往那些关注员工后劲的公司却不愿意招聘青鸟的学生。如果将目光投向国外的顶级大学,例如斯坦福,其教学上并没有去“依赖”校企合作,以及很热门的“实训”。其核心课程依然是过去的传统经典课程。以一个研究生为例,一学期能修2门课是正常,3门就很优秀。它并没有追逐所谓的新技术。但无人质疑其学生的工程能力、科研能力和创造能力。

2什么是计算机工程能力的核心

什么才是我们软体开发教育的核心知识架构,怎样才能培养学生可持续发展的核心竞争力?我们调查过一些非常高水准的软体开发者,发现他们往往在底层软体上持之以恒地进行长时间深刻的锻炼,然后在未接触的新领域才能非常迅速地掌握核心。例如,一个非计算机专业的系统分析员曾经“只”在DOS这种原始的作业系统下玩了10年,甚至自己写过一个汉化的DOS。他只有书本上的一点点网路知识时,就用一两天时间解决了一个学通讯的研究生1个月都不能解决的网路故障。这是一个典型的例子,他并没有“实际的”网路经验,什么使得他如此轻松地进入了新的领域呢?而另一个曾就职于vmware、google等顶级公司的程式设计师,在Unix下只用C语言做了10年系统级程式设计。当用Java,C++甚至是javascript时,其学习时间只是1天,很快就比做了几年专门java程式设计的程式设计师还精通。如何才是软体开发人员的本质力量?什么才能让他们在变化万千的新技术面前屹立不倒,乘风破浪?

计算机工程能力

我们认为计算机工程能力包含两方面的内容:1核心知识架构;2计算机的思维方式。什么是核心知识架构呢?是反应该领域最基本规律和支撑技术的知识。简单地说就是传统的作业系统、编译、资料库。作业系统将硬体、软体、高阶语言和汇编融汇在一起,它几乎包括了软体工程中所有重要的因素。举一个简单的例子,似乎只有面向物件这种“高阶东西”才有的虚拟函式运用,其实在Linux中就有相应的虚档案系统。作业系统是最为复杂的计算机工程之一。编译融汇了大量的演算法,而且能让大家真正看“穿”语言的外表,深入到其内里,体现了最根本的计算机技术。其优化技术,也深刻地和硬体交融在一起,很好体现了底层风范。资料库,不仅是运用演算法最多的地方,甚至是超越作业系统的一个复杂的系统,从快取技术到i/o优化,到索引,再到事务处理,无一不是反映计算机最深刻规律。大家可以发现,所谓核心知识架构,都具有两个特点,反映本质规律,体现软硬融汇交织。也只有这样,才能建立下面谈到的“计算机思维方式”。

核心知识架构

为什么我们没包括一些新兴的语言和技术呢?似乎它们很“实用”。而且已经出现的问题是,按照传统科目和方式学习后,学生在企业什么都不会。这也正是大家关注工程教育的初衷。为什么不强调这些新兴实用技术的教育还在强调“古老”的“基础”。计算机领域一个显著的特点是,表面上知识更新非常快,新技术、语言层出不穷。这很容易导致当我们发现学生能力欠缺时,将问题归罪于新技术的学习不得力,知识结构老化。但其实目前的问题可以从另外一个角度考虑,是否是基础教育不得力?分析国外著名大学,如斯坦福、伯克利的课程,我们发现两个特点:1关键的基础课程,如作业系统、编译原理、资料库,始终是其最重要的课程,并没有过分追逐各种“新潮”技术。2学生一学期能修的课程非常有限,一般为3门课。而国内却呈现相反的状况,比如编译原理被降到了选修课的角色,新潮课程层出不穷,一个学生二年级一学期要修13门课。在这种走马观花的状况下,计算机这种具有强烈“手艺”色彩和工程实践的学科,被完全纸上谈兵化。而一些可怜的实验内容,还被学生的复制拷贝所湮没。我们认为,恰恰是这种情况,使得基础核心知识教育没有工程化,没有充分动手,导致了基础知识教育某种程度上的巨大失败。从以下鲜明的对比可以窥见问题的端倪:国内学生反映作业系统课程是文科课程只需要背条款考试即可;而相对地,国外著名高校作业系统课程要求学生实现“小”作业系统。国内资料库只讲其应用如大量讲解sql等运用,sql即使非计算机专业人士也很容易学习,这也是它被发明的初衷。斯坦福的资料库课程中有一门需要实现一个数据库系统。在笔者走访的计算机工程上优秀的人才,发现其共同的特点就是在诸如作业系统或资料库上都有很深入的学习经历,比如前面提及的自己构建过汉化DOS系统,或者在Unix下,做核心以及驱动很多年等。而当他们接触新技术时,之前深刻的经验和淬炼的思维就让他们如虎添翼,快人一等。更有甚者,国外真正的最顶级专家,都是在这些领域有无与伦比水平的专家,从delphi的缔造者,转战到微软并入主平台的开发,也可看到雄厚的底层知识和能力的巨大作用。所以“老”知识并不是障碍,而是通向天堂的阶梯。究其原因,就涉及到工程能力的第2个方面,计算机思维方式。

计算机思维方式

对非专业人士它是很抽象的概念,而对真正专业人士,这又是一个非常鲜活的概念。这里限于篇幅,我们只举一个简单的例子。面对在C++中外部程式码如何直接修改私有变数的问题,计算机的思维方式就是:物件也是放在记忆体中,只要能拿到物件的地址,并知道物件的布局,那么就可修改。而没有建立这种思维的人,就完全被高阶语言的语法所左右,无从下手。一句话,无法看到本质,没有从下而上的底层思维。核心知识课程的有效深入教学和计算机思维方式建立有何直接关系呢?我们认为核心知识因为其反应了计算机本质规律,而且从底层建立起来,所以对其深入掌握运用后,它从开始的逼迫到最后的陶冶,最终潜移默化地让受众建立起“计算机思维方式”。而这正是计算机工程师安身立命之本,就如同音乐家有其独特的音乐思维方式一样。为什么诸如java之类的课程于建立计算机基本思维不太合适呢?因为它更高层,无法让学生看到最下面。而唯有彻底、深刻和系统的底层淬炼,才能真正建立起“计算机思维方式”。

3如何打造强大的计算机工程能力

大家一方面指责基础课程的“空洞”、“无用”、“陈旧”;另一方面在不断开设的海量新课和技术中压得学生更加远离程式设计,远离实践。即使能培养出熟悉某种语言的学生,也无法看到他们和培训学校有何不同。实训也似乎没有根本解决问题,我们在实践中发现,往往是那些自己醉心于程式设计的学生最后有着卓越的表现。让基础知识能支撑和指导实践,而非仅仅“符号”,并引导学生进行高效的实践。

“3块连一线”,4门基础课程整合打造核心知识架构

我们将4门基本课程进行贯通式整合,着力塑造学生的“计算机思维”。下层的是3门基础课在上一小节探讨了其在工程能力训练上不可替代的重要地位,对软体开发环境产生支撑。而软体开发环境又通过精心的设计和工程实践,从应用角度将3门课程所学的知识串联起来。从而将基础知识和工程开发更有机整合在一起。首先,阐述为什么将以上课程整合在一起的理由。要回答这个问题,必须先回答什么东西支撑了优秀程式设计师。在我们的调查人员中,无一例外地都具有很深厚的底层软体开发背景。有长期从DOS的Hack入手的;有长期从事Unix核心程式设计的;有从Windows的driver起步的;有以反汇编逆向为根基的。长期在最底层的经历,使他们建立了最真实和能触控的系统观,能以计算机的方式思考。所以面临新技术时,他们能透过新形式很快把握其精髓,深刻地把握其实质。“太阳下面没有真正的新事物”,例如号称21世纪最新的重要的软体技术AOPAspectOrientedProgramming,AOP,其实在20世纪60年代就出现在了汇编一级的软体技术中,它本质就是钩子技术的系统化。在底层的软体世界,我们不仅能够用到那些所谓的最新的技术,而且能看到其本质我们可能就是用机器码自己构建出来的,而不被新技术的华丽外衣障目。这些使得具有底层经验的开发者,更有创造力,更能创造,也更能洞察迷乱后的本质,庖丁解牛,解决那些异常复杂的工程问题。举一个笔者遇到的真例项子,一个具有深刻底层经验的程式设计师一直只有C语言和作业系统程式设计经验和一个只有深刻Java经验的程式设计师,在同时学习Javascript的闭包概念时,后者一个礼拜都还有些似是而非。前者很快就能自如运用,且最后指点了后者1个小时,后者顿时豁然开朗。这是典型的“新”与“老”,上层和底层经验在面对新事物时的对比。既然底层软体赋予我们如此强大的能力,那么哪些是底层软体呢?大家公认,作业系统、编译和资料库由来就是计算机工程自身的根基。所以,我们必须将这3门课涉及的知识好好淬炼。而如何将3门课的知识和我们日常的软体开发联络起来呢?如何用它们指导平时程式的开发呢我们大多数是开发使用者级软体,不会开发核心软体,因此许多人认为几乎整个在核心中的作业系统对使用者级软体开发无从指导?另一门课,《软体开发环境》解决了这一问题。它有一条主线,通过反汇编将C语言和汇编串联起来,让系统级的知识从高阶语言的面纱下展现出来。同时用逆向工程这把庖丁之刃,将编译、连结、面向物件等软体开发中的重要知识块剖剔,让底层与上层贯通一气。而逆向的技术技巧,本身也是非常高阶的软体开发技术。因此,我们用“3块连一线”来总结4门课的关系是最好不过了。为什么不纳入语言课程,比如C/C++语言?从我们的工程经验来看,语言只是计算机原理和思想的载体,是表述方式而已。为了表述形式而专门花大力气是不值得的。比如,国外的著名大学很多都不开设语言课,在其他课程作业中必须用C语言程式设计,学生们就在那里锻炼了。真正的语言的力量并非来自语言本身,而是底层知识为支撑的专案锻炼。我们的思路是以构建式完成大量的完整系统的编写,这样就很好锻炼了软体开发和工程能力。同时,“软体开发环境”本身从逆向层面也对语言有了深刻的剖析,这是纯粹的语言课难以完成的。另外,从大纲安排上,我们在大一就会让学生用C语言来初步接触程式编写,这时并不适合放入太高阶主题。而在教学中,语言的力量已经渗透到一个个工程构建中,随风潜入夜了。为什么不纳入演算法课程?从某种程度上,“程式就是演算法与资料结构吗”?我们认为在系统中运用演算法,演算法才具有生命力。而编译、作业系统、资料库以及我们专门设立的一些课程设计将全面运用各种演算法和资料结构。在实战中运用并学习提升才是王道。这也正是构建式学习的精髓所在,这也正是探索式学习培养学生的创造能力的精髓所在。演算法课已经为我们准备了元件,就看你怎么去组装甚至改造。

以构建主义的思路,深度实践的风格改革课程

前面我们论述了底层知识架构的重要性,那么怎么来将它们实际地建立在学生的工程实践中呢?简单地说就是“构建一个具体而微的系统”。讲作业系统就构建一个小作业系统,讲编译原理就构建一个我译器。同时,设计一些跨度较大的课程设计覆盖这些课程的一些重点内容。构建完整系统本身就可真实淬炼工程能力,而这些内容的复杂性、难度以及运用知识点的广度,本身就超越了简单的企业实训专案,在培养人才方面具有系统性、完整性、挑战性独特优点。我们需要的是运用团队的思路和现代软体工程的手段,将其开发过程管理发起来,从而熟悉企业级开发的工具链,将软体工程学到的知识贯通到实作中。这也回答了“和以前相似的强调基础课程教育,什么特点使得我们的做法能获得强大的工程能力?”这一问题。以前更多注重理论知识的学习,而现在的做法是回归计算机工程的自身科学规律———实践为王。

改革考核评价标准,充分强调动手实践

以前我们一直是卷面考试,实验分数只是象征性的点缀。这本身违反了计算机工程的特点。只有改变评价考核标准,才能真正驱动学生充分锻炼工程。在课程软体开发环境中,我们采取了平时的考试结合期末考试的方式,而两者均为软体编写。期末考试在实验室上机编撰指定题目。不强调对一些函式名等死知识点的记忆,可以用线上帮助。这本身也符合软体开发的规律。

4结束语

我们在计算机工程教育上试图做一些回归本质的工作,也取得了一些效果。比如在软体开发环境中,学生普遍认为:“似乎将3年学的程式课全学习了,收获很大”。更有同学,在外企公司的面试中,直接运用了课堂上的知识,这在传统的教学环节中是难以获取的。但整个工作尚在起步阶段,所以仍有很多工作需要做,许多环节需要优化。我们希望在以后的工作中更深入探索工程教育的规律和本质。

259 评论

木木小YY

你得说写什么C语言程序呀?大哥!我大二了,写了《学生档案管理》C语言程序,《职工工资管理》C语言程序等等~~就是不知道你要什么哩~`

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