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1.1方便学生日常学习。由于计算机网络不受时间空间的限制。一方面,其具有快速查阅、上传等的特点,在很大程度上方便了学生学习,利用计算机互联网的搜索功能,能够快速准确的找到有效的信息。并且,网上资源丰富往往可以帮助学生触类旁通、举一反三。学生学起来也会觉得轻松有趣,在兴趣的驱使下学生会更主动的要去学习,变得爱学习。同时,通过网络学习能将学生的知识面变得宽阔,在上课和老师同学的交流上有更多更丰富的话题,从而活跃了课堂,学生自己本身也会在讨论得到满足。另一方面,由于每个学生的学习进度和接受能力是不一样的,传统的教学基本上是在课堂上“一遍过”,利用互联网不受时间空间限制这一特点,灵活的调整教学实践,将与课堂上相关的视频发给学生,让学生能够充分的理解上课内容,也可以发一些课外相关的资料给学生加深他们的理解与记忆。这就不受传统课堂一节课四十五分钟的限制,老师原本上课本内容的时间就不多,更不可能吧课堂外的知识完整的带给学生。
1.2帮助丰富教学资源的同时节约教育资本。利用计算机科学技术进行计算机教育可以丰富教师的教学方式,学生在学习的过程中不仅可以看到文字图片还能看到动态的视频,这样趣味生动且直观的的教学,方便了学生对知识的掌握[3]。在拥有海量资源的同时,计算机教学还具有节约资源这一特点,如果把我们的教课书,教学资料变为电子稿,将学生平时的测验由笔试变为机考,平时的作业改成用word、PPT等形式,节约了大量的纸张不说,也可以节约为这些教育资源所投入的人力、物力及经济上的不菲开销,减少了学生学习成本。而在学生学习的内容上来说,降低成本的同时不当没有减少应学习的内容反而使得教学内容更为的丰富多样。再加上计算机作为一种工具,它可以被随时随地的使用,当学生需要学习去朗诵、背诵课文时就可以在电脑中找到各种名家的朗诵,无论是音频还是视频甚至是动漫等一些丰富有趣的资源,帮助学生对课文的理解,将枯燥的朗读背诵变得有趣。
2计算机科学技术对计算机教育应用的发展
2.1积极创新。要想计算机教育取得更好的发展,在教师和学生使用中受到更好的成效,应该要积极努力不断地创新。了解实际教学中出现的问题,只有从实际中出发,才能让创新的内容更为贴近学生的需要,被广大学生所接受。也正是用为有了计算机科学技术的不断进步,计算机教育中的教学技术和质量才能不断的得到提高。
2.2规范教师对计算机教育的使用。教师要确立以学生为主体的计算机多媒体教学,提高学生对学生学习环境的控制能力,引导学生适应计算机教学,并正确使用。不断地对学生在计算机教育中会遇到的问题,提出猜想,积极地寻找解决的方案,防患于未然。让学生在接受计算机教学的过程中能够有正确的认知,利用计算机教育去切实的提高对所要学的知识的认知程度,加强对知识的理解,灵活的去运用计算机教育中的教学资源。
2.3提高学生对计算机技术应用的认知。就像对电脑的使用有利还是有害这一问题的辩论一样,计算机教育在学生的使用过程中也会出现很多意想不到的问题,这就需要学生对计算机教学有一个清楚的认知,要明白计算机教学的初衷。同时让自己能够运用计算机教育,就要提高自身的计算机的使用水平,这样才能配合老师的教学以及教材的需要,掌握自己要学的知识。
3结束语
1、高校科研经费支取管理混乱
当前各大高校普遍存在科研经费支取管理混乱的现象,主要表现为实际用于科研开发经费比例较小,用于科研负责人等相关人员个人支出比例较大。从各大高校的科研经费会计核算现状来看,科研经费主要用于汽油费、招待费、校内外人员劳务费、学生助研费等非科研开发支出。与此同时,真正用于科研开发的业务费、公务费等支出比例却相对较小,这使得科研经费使用效率低下。在现实工作中,横向科研经费的管理和核算支取混乱表现得尤为明显,不少科研人员在科研经费支取中集中表现为随意性大,主观性强。除高校科研经费正常支取管理混乱外,科研项目结项(结题)后的资金管理也十分混乱。在各大高校的实际工作中,普遍存在已完成并通过验收的科研项目结余经费管理混乱。这些科研项目结余经费长期挂账,数量多且十分零散,不仅使账户管理成本增加,而且也降低了高校财务会计核算的效率。
2、科研经费管理中会计科目设置不合理
由于科研经费的多元性和层次性,使得科研经费较之普通的教育经费有很大的不同。在现实工作中,对于高校科研经费管理中存在的会计科目设置不合理问题,其主要表现在经费总额管理、科研固定资产管理和科研成本管理等三个方面的会计核算失实问题。
2.1经费总额管理导致对科研经费使用监督不够。
目前我国各大高校在科研经费入账时,通常计入“代管款项”进行核算。这直接导致了高校财务核算方法只能对每个项目的总经费进行控制,而无法对每个项目的各个细类支出进行计划和预算控制。这种会计账目设置的不合理,直接导致了各大高校无法对每个科研项目的科研经费进行有效的监管。科研经费由于在会计核算时无法受到各个细类项目的预算约束,在实际使用过程中存在较大的随意性和无序性。一部分科研项目经费在使用中往往超出项目合同规定的范围,违规套取、挤占有限科研经费的现象较为普遍。
2.2科研固定资产会计核算失实。
目前各大高校并没有对科研项目购入和使用的固定资产(主要为仪器设备)设置专门的会计核算账户,这使得科研经费在购买和使用固定资产时,高校财务只能在管理时计入实验设备账户。与此同时,各大高校在管理科研项目所购入的固定资产时也存在较大的问题。这主要表现为在科研固定资产的购入和结项后的移交管理问题:首先从科研固定资产的购入时,会计核算审查力度不够,直接导致一部分科研人员在使用科研经费购买固定资产时,在发票上故意开成耗材或低值易耗品等,以此逃避固定资产的监管,直接造成国有资产的流失;其次在已登记入账的固定资产管理时,一部分科研人员迟迟不办理相关交接手续,使得科研固定资产在个人手里长时间滞留。这种现象直接导致使用科研经费购买的固定资产无法真正用于后续科学研究,直接制约了高校科技服务能力的持续提高。
2.3科研成本管理会计核算失实。
目前各大高校的教学部门往往是主要科研项目的承担部门,这直接导致在实际工作中很难清楚界定教学活动和科研活动。在科研活动中,科研人员往往无偿使用学校的各种资源,随之产生的各种费用包括电话费、水电费、固定资产使用费等在会计核算时不能够得到准确提计入账。上述这些费用往往直接计入学校的事业经费,而没有计入科研活动的支出账目。这直接导致学校承担了相应的科研费用,而没有在实际科研经费会计核算中得到正确反映。另外由于高校对于科研成本的会计核算重视不够,从而使得高校承担了部分科研成本,这直接加大了科研人员对科研经费的支配空间,进而导致了科研经费支取混乱,使得科研经费不能真正用于科学研究,影响高校科技服务能力的有效提高。
3、会计核算方法不同,导致高校代垫税金
横向科研经费是高校接受其它事业单位、企业、非政府组织及个人委托所承担的科研任务而取得的相应报酬。由于横向科研活动是具有经营性质的活动,因此需要按照相关规定给委托单位开具正式发票,并向相关税务部门缴纳税金。目前全国各大高校的财务核算普遍采用收付实现制,即发票开具后只能等项目经费实际进入学校相应账户以后才能进行会计核算。而我国税务机关要求在缴纳税金时采用权责发生制进行税金的计算和缴纳,即税票开具时就要按照发票票面金额计算缴纳相应的税金。这种高校财务会计核算方法和纳税会计核算方法的冲突,直接导致了在科研经费还没有入账时,将由高校代缴相应的税金。在实际工作中,由于各种原因,横向科研经费往往不能按期入账,这使得高校代垫税金的问题时常发生。
二、基于会计核算视角的高校科研经费有效管理对策
高校加强科研经费会计核算工作,不仅是高校科研经费监管工作的重要内容,而且是提升高校科研经费使用效率的有效保障。科学研究和社会服务作为高校的两大主要职能,科学研究是高校服务社会的重要基础,社会服务又体现高校科学研究的现实价值。高校科技服务能力的提高,与高校科研经费的使用效率是密不可分的。高校科研经费的有效管理,除了完善现有科研经费管理制度以外。基于会计核算视角,还需要不断完善和创新高校现行科研经费会计核算办法,积极构建“科学、合理、高效”的科研经费核算体系,这样就可以进行实时动态的“全程监控”、进而有效提高科研经费的使用效率。
1、制定科学合理的科研经费财务管理办法
高校科研部门和财务部门应各司其职、相互配合,紧密结合科研经费的特点和学校自身实际情况,进而通过多方协作来共同制定科研经费财务管理办法和制度。针对纵向和横向科研项目经费来源特点,明确区分两种项目的管理办法和结题办法。在科研经费日常支取时,应该严格监督科研经费的开支范围、标准,进一步建立和完善经费使用审批制度。只有通过上述办法,才能有效限制科研人员盲目、随意使用科研经费,提高科研经费使用效率。
2、细化科研经费会计核算科目
细化科研经费会计核算科目,不仅可以按照预算有效分配经费,还可以根据预算对科研经费的使用进行有效监管。针对纵向和横向科研项目的不同分类,对科研项目进行分类管理,在设置科研项目大类(如纵向科研项目中的国家自然科学基金、国家社会科学基金、教育部人文社科基金等大类)的同时,应该具体设立相应的二级和三级财务科目,对具体项目实行分类化管理。与此同时,还应该对具体科研项目的科研经费实行细化会计科目核算。在具体操作时,可以针对科研项目的进账和支取具体情况细化会计核算科目,可以设置的细类科目主要有“购置费”、“水电费”、“资料费”、“科研协作费”、“差旅费”、“税金”等,使得科研经费的每笔支取都有账可查。
3、加大科研经费使用的审计力度
在现实工作中,提高高校科研经费的使用效率,除了需要加强高校科研经费的会计核算,还需加强对科研经费的审计力度。只有从会计和审计两个方面加强对科研经费的监管,才能从根本上提高高校科研经费的使用效率。
3.1高校财务部门和科研管理部门应该紧抓科研项目的结项时间和程序。
在科研项目结项时,高校科研和财务部门应该及时跟进,对科研项目的相应经费及时清算,仔细核实经费总额与支出情况,编制科研经费决算表。与此同时,高校科研管理部门和财务部门应该相互配合工作,对于已经完成的科研项目,要督促科研项目负责人及时结账,注销相应账户,杜绝科研项目剩余资金长期挂账所造成的国有资产浪费现象。高校在管理科研项目的结余经费时,应该按照项目合同相关规定,合理处理结余经费。项目合同没有明确规定的,高校应该根据自身的实际情况,同时兼顾学校和科研人员的利益,制定合理的结余经费分配方案和使用细则。
3.2高校相关部门需要强化对科研经费使用情况监督和审计力度。
关键词:计算机科学 合著网 演化分析
分类号:G250
引用格式:邹鼎杰.计算机科学领域科研合著网演化分析[J/OL]. 知识管理论坛, 2016, 1(2): 130-135[引用日期]. http:///paperView?id=23.
随着科学研究的进一步发展,科研合作已经成为科学领域的普遍现象。科研论文是科研成果的主要表现形式,科研论文的合著能够从一定程度上反映科研合作状况。通过研究论文合著情况来了解科研合作现状,发现科研合作规律及特点,能够帮助科研管理人员加强科研管理,启发科研人员更好地开展科研合作。
国外的科学计量学专家普赖斯[1]和D. Beaver等[2]最早对科学合作和科研论文的联名发表情况进行了探究,普赖斯认为大多数高产作者提高他们的生产率是由于存在一个集体的领导而使他们能比单枪匹马时完成更多的工作量所致。国内的文献计量学专家王崇德[3]、汪冰[4]等运用统计分析方法对合著率、合著程度等指标展开研究,通过量化的方法研究科研论文合著现象。随后M.E. Newman[5]、A.L. Barabási等[6]提出用网络方法研究合著关系,基于社会网络分析方法的合著现象研究越来越受到重视。王福生、杨洪勇[7]基于2001-2006年期间发表于《情报学报》的科学研究论文作者数据构建合著网络,探索了该网络的小世界特性和无标度特性;李亮、朱庆华[8-9]以1998-2005年期间发表在《情报学报》上的880篇科研论文为基础构建合著网络,利用社会网络分析方法对该合著网展开中心性分析、凝聚子群分析和边缘-核心结构分析;随后刘蓓、袁毅等[10]以2000-2006年被收录在中国期刊网上“情报学”主题相关的9 806篇论文为样本建立合作网络,分析研究人员合作紧密程度等特性。
然而,现有研究对象大多集中在图情学领域且数据规模小、时间跨度窄,通常以静态方式分析,缺乏动态分析研究。本文以计算机科学领域1975-2014年发表的约300万篇论文为样本建立合著网络,以年份为单位分析该网络演化特点,对比分析期刊合著网络和会议合著网络差异,揭示计算机科学领域的发展规律及特点。
1 DBLP文献库及预处理
DBLP[11]是由德国特里尔大学开发和维护的计算机科学文献库,该文献库收录了计算机科学领域主要的国际期刊和会议论文,为计算机科研人员提供免费的文献检索服务。由于其更新速度快,收录论文质量高,很好地反映了计算机领域学术前沿方向,在学术界有很好的声誉,给计算机科研人员带来了极大的便利,其权威性也得到了研究界的高度认可[12]。截至2015年8月,该文献库已经收录超过140万名科研人员发表的约360万篇文献,其中期刊文献约120万篇,占46%;会议论文约160万篇,占53%。本文提取数据集中1975-2014年40年间发表的期刊论文和会议论文作为研究对象。
DBLP数据集以XML格式提供数据服务,每条数据记录包含论文标题、作者、发表刊物、发表日期等字段。期刊论文以节点标记,包含创建时间(mdate)和唯一标识(key)两个属性,以及作者(author)、标题(title)、刊名(journal)和发表年份(year)等子节点。一条典型的期刊论文记录属性见图1。会议论文以节点标记,所包含属性和子节点与期刊类似。由于各种原因,DBLP文献库收录时存在部分期刊或会议论文字段不齐的情况。笔者挑选出创建时间、唯一标识、作者、标题、刊名和发表时间这7个要素均齐全的所有记录,删除7个要素不齐全的记录。最终得到1975-2014年间发表的1 231 308篇期刊论文和1 607 382篇会议论文。本文运用java语言,采用sax大规模XML文档处理程序包处理所有文档。
2 合著网络构建
本文主要考察科研作者之间有无合作关系,不考察合作关系强弱,因此建立无向无权值合著网络。以姓名为作者标识,作为合著网的节点;对于任意两名作者,如果他们合著过论文,则这两名作者之间建立一条无向边。最初以1975年为基础构建合著网,然后以1975-1976年间为基础构建合著网,以此类推,最终构建1975-2014年间发表的论文合著网络,分析这40年时间内随时间推演网络规模、度分布等演化特点。针对特定论文数据集,构架步骤如下:①基于论文数据构建“作者―合著者”关联表;②根据关联表统计当前合著网络规模;③根据关联表统计节点度及该网络度分布;④基于广度优先搜索算法分析该网络连通区域,并统计最大连通区域节点占整个网络的比例。
3 合著网演化分析
3.1 整体网络属性
表1显示了以1975-2014年间完整数据为基础构建的期刊合著网和会议合著网的基本属性。期刊合著网作者人数约93万,共123万篇,平均每人3.55篇;会议合著网作者人数约107万,共160万篇,平均每人4.52篇。可以看出,计算机科研人员更倾向于以会议的形式发表科研成果,进行科研合作与交流。其原因是会议能够为计算机科研人员提供面对面交流机会,更有利于科研信息的快速交换,启发科学研究。会议合著网平均合作者为7.73人,高于期刊合著网的6.90人,说明科研人员在发表会议论文过程中更倾向于选择合著,这与会议论文的时效性和新颖性要求更高、同等质量论文需要更多科研人员参与才能完成有关。从连通性角度考虑,两者最大组元(组元指网络中的连通区域)节点数与网络总节点数比例均在80%以上,且第二大组元所占比例极低,说明合著网中除极个别的孤立节点外,绝大部分作者已经处于同一个连通区域,作者之间的联系越来越紧密;同时发现会议合著网的最大连通区域较期刊合著网大,会议论文的合著情况好于期刊论文。
本文认为产生上述特征的因素可能有以下3个:第一,科研难度增加以及科学家乐于合作共同解决难题是促进科研合作的主要原因。在一个研究领域发展早期,科研人员倾向于解决基本问题,这类问题比较直观、所需投入的人力较少;随着基本问题的解决,复杂难题需要科学家付出更多的时间和精力,而人类乐于合作的天性也促使科学家走在一起,以更为高效的方式共同解决难题。第二,2000年以来计算机和互联网市场的迫切需求刺激了该领域的发展。通过两类合作网网络规模的增长可以明显看出,2000年以后网络规模呈现出爆发式增长趋势,越来越多的计算机科研人员参与到该领域的研究中。本文认为出现这种明显变化的原因是2000年左右互联网和计算机技术的蓬勃发展吸引了一大批人员参与到计算机科学领域的研究中。第三,会议对论文的时效性要求更高,同等质量的科研论文需要在更短时间内完成,这样从客观上要求科研人员加强合作,提高科研效率;同时会议能够为科研人员提供面对面形式的科研信息交流,可能是吸引更多科研人员参与会议的原因之一。
基于海量数据的合著网分析能更加准确、全面地呈现一个学科合作的发展现状,但因为面临着数据处理难题,传统的个人电脑几乎无法完成一些常见指标(如网络直径等典型参数)的计算。在下一步工作中,笔者将进一步探索如何高效地进行海量数据处理和巨型合著网络的分析和计算。
参考文献:
[1] 普赖斯. 小科学, 大科学[M]. 宋剑耕, 戴振飞, 译. 北京: 世界科学社, 1982.
[2] BEAVER D, ROSEN R. Studies in scientific collaboration: part I. the professional origins of scientific co-authorship[J]. Scientometrics, 1978, 1(1): 65-84.
[3] 王崇德. 科学论文作者的研究[J]. 情报学报, 1982, 1(2): 220-225.
[4] 汪冰. 我国自然科学期刊论文合著现象研究[J]. 情报学刊, 1990, 11(5): 335-339.
[5] NEWMAN M E. The structure of scientific collaboration networks[J]. Working papers, 2000, 98(2): 404-409.
[6] BARAB?SI A L, JEONG H, N?DA Z, et al. Evolution of the social network of scientific collaborations[J]. Physica A: statistical mechanics and its applications, 2002, 311(3-4): 590-614.
[7] 王福生, 杨洪勇. 《情报学报》作者科研合作网络及其分析[J]. 情报学报, 2007, 26(5): 659-663.
[8] 李亮, 朱庆华. 社会网络分析方法在合著分析中的实证研究[J]. 情报科学, 2008(4): 549-555.
[9] 朱庆华, 李亮. 社会网络分析法及其在情报学中的应用[J]. 情报理论与实践, 2008, 31(2): 179-183.
[10] 刘蓓, 袁毅, BOUTIN E. 社会网络分析法在论文合作网中的应用研究[J]. 情报学报, 2008, 27(3): 407-417.
[11] [EB/OL]. [2015-11-08]. http://dblp.uni-trier.de/db/.
[12] 窦炳琳,李澍淞,张世永. 基于结构的社会网络分析[J]. 计算机学报, 2012, 35(4): 741-753.
英文名称:Journal of Computer Research and Development
主管单位:中科院出版委员会
主办单位:中国科学院计算技术研究所;中国计算机学会
出版周期:月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1000-1239
国内刊号:11-1777/TP
邮发代号:2-654
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1958
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
中科双效期刊
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摘要:在研究生的计算机仿真技术课程教学中,针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点,为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识,通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累,逐步探索出以项目驱动为主要教学方法,通过实践应用,取得良好的教学效果。
关键词:项目教学法;计算机仿真;创新;实践
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)24-0144-02
一、前言
研究生教学有其突出的特点,他们中多数人理论基础扎实,获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践,结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点,对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力,增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。
二、课程定位及课程特点
随着现代工业的发展,科学研究的深入与计算机软、硬件的发展,计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统,特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具,计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术
被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。
为了拓宽机械工程专业基础,提高培养对象的整体素质,更好地适应社会对机械工程专业人才的需求,高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程,考虑专业应用需求并结合教学实践情况,课程目的是通过本课程的学习,要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论,基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具,以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。
一方面,基于仿真技术课程的内容方法较多,实践性强的特点;另一方面,授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点,如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践,以达到计算机仿真技术教学目标。
三、教学内容的设置和教学方法的选择
课程开设初期,由于只是机械电子工程专业方向的同学选修,所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加,以及选修学生所属专业方向的扩大,专业方向包括:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程(专业学位)等,基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。
计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点,并充分结合相关课程内容,必须在教学内容的选排上下功夫。
项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元,将理论教学和实践教学有机融合在一起,强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性,突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此,为了满足各个专业方向学生的要求,使他们能够掌握一门工程分析技术,为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段,本人在讲授该门课程的过程中,逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。
1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授,调整授课内容,采用专题教学方法使课程主题内容分明,有利于将仿真方法讲深、讲透。
2.扩展所授课程内容涵盖的范围,包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容,以满足各专业方向学生的需求。
3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向,灵活设计若干个专题实验,使学生学以致用,培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。
4.采用多个工程应用实例进行教学,从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使学生从生产实际认知的研究对象,提升到理论高度的学习,应用所学的各科理论知识和技术手段,进行数学建模、仿真建模的建立,并对模型求解以及特性进行分析,获得直观结果,提高学生学习兴趣,最终解决实际工程问题,培养学生解决工程实例问题的能力。
5.结合学科前沿,进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后,为强化计算机仿真在实际工程的应用概念,在此基础上,以项目形式,开展课程学科前沿以及⒏妹趴纬逃胂执技术融合等专题讨论。
6.增加实验环节,培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台,扩充计算机仿真技术资料,提供最新的仿真案例,结合教学团队的科研课题,设计实验项目,培养研究生工程实际应用能力。
四、项目教学法的教学效果
基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践,满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求,教学方法和手段的完善,使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。
计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术,使学生掌握一门工程分析技术,为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。
近五年的每年30―40人研究生选课,工程硕士每年20人左右选课,课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生,发表与该课程相关的学术论文近20篇,撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。
模拟试题
一、判断题(每题2分)
1.信息安全保护能力技术要求分类中,业务信息安全类记为A。
错误
2.OSI安全体系结构标准不是一个实现的标准,而是描述如何设计标准的标准。正确
3.只靠技术就能够实现安全。
错误
4.灾难恢复和容灾是同一个意思。
正确
5.VPN与防火墙的部署关系通常分为串联和并联两种模式。
正确
6.美国的布什切尼政府把信息高速公路,互联网的发展推动起来了。
错误
7.两种经济形态并存的局面将成为未来世界竞争的主要格局。
正确
8.电子商务是成长潜力大,综合效益好的产业。
正确
9.电子商务促进了企业基础架构的变革和变化。
正确
10.在企业推进信息化的过程中应认真防范风险。
正确
11.科研课题/项目是科学研究的主要内容,也是科学研究的主要实践形式,更是科研方法的应有实践范畴,是科研管理的主要抓手。
正确
12.科研方法注重的是研究方法的指导意义和学术价值。
错误
13.西方的“方法”一词来源于英文。
错误
14.科学观察可以分为直接观察和间接观察。
正确
15.统计推论目的是对整理出的数据进行加工概括,从多种角度显现大量资料所包含的数量特征和数量关系。
错误
16.学术论文是学位申请者为申请学位而提交的具有一定学术价值的论文。
错误
17.期刊论文从投稿到发表需要有一个编辑评价的标准,但是它更需要有一个质量的监控体系、监控体制。
正确
18.科研成果是衡量科学研究任务完成与否、质量优劣以及科研人员贡献大小的重要标志。正确
19.一稿多投产生纠纷的责任一般情况由作者承担。
正确
20.知识产权保护的工程和科技创新的工程是一个系统的工程,不是由某一个方法单独努力就能做到的,需要国家、单位和科研工作者共同努力。
正确
二、单项选择(每题2分)
21.信息安全的安全目标不包括(C)。
A、保密性
B、完整性
D、可用性
22.《计算机信息系统安全保护条例》规定,(B)主管全国计算机信息安全保护工作。
A、国家安全部
B、公安部
C、国家保密局
D、教育部
23.《计算机信息系统安全保护条例》第14条规定:“对计算机信息中发生案件,有关使用单位应当在24小时内向当地(B)人民政府公安机关报告。”
A、区级以上
B、县级以上
C、市级以上
D、省级以上
24.根据SHARE 78标准,在(D)级情况下,备份中心处于活动状态,网络实时传送数据、流水日志、系统处于工作状态,数据丢失与恢复时间一般是小时级的。
A、本地冗余设备级
B、应用冷备级
C、数据零丢失级
D、应用系统温备级
25.(A)是密码学发展史上唯一一次真正的革命。
A、公钥密码体制
B、对称密码体制
C、非对称密码体制
D、加密密码体制
26.以下(C)不属于计算机病毒特征。
A、潜伏性
B、传染性
C、免疫性
D、破坏性
27.在进行网络部署时,(B)在网络层上实现加密和认证。
A、防火墙
B、VPN
C、IPSec
D、入侵检测
28.美国(A)政府提出来网络空间的安全战略
A、布什切尼
B、克林顿格尔
C、奥巴马克林顿
D、肯尼迪
29.对于电子商务发展存在的问题,下列说法中错误的是(C)
A、推进电子商务发展的体制机制有待健全
B、电子商务发展的制度环境不完善
C、电子商务的商业模式成熟
D、电子商务对促进传统生产经营模
30.下列选项中,不属于电子商务规划框架的是(C)
A、应用
B、服务
C、物流
D、环境
31.(D)是创新的基础。
A、技术
C、人才
D、知识
32.两大科研方法中的假设演绎法以(B)为代表。
A、达尔文的《进化论》
B、笛卡尔的《论方法》
C、马克思的《资本论》
D、弗兰西斯?培根的《新工具》
33.以下不属于理论创新的特征的是(D)
A、继承性
B、斗争性
C、时代性
D、减速性
34.(A)主要是应用已有的理论来解决设计、技术、工艺、设备、材料等具体技术问题而取得的。
A、科技论文
B、学术论文
C、会议论文
D、学位论文
35.(B)是通过查阅相关的纸质或电子文献资料或者通过其他途径获得的行业内部资料或信息等。
A、直接材料
B、间接材料
C、加工整理的材料c
D、实验材料
36.(C)是整个文章的整体设计,不仅能指导和完善文章的具体写作,还能使文章所表达的内容条理化、系统化、周密化。
A、摘要
B、引言
C、写作提纲
D、结论
37.期刊论文的发表载体是(C)。
A、娱乐杂志
B、生活杂志
C、学术期刊
D、新闻报纸
38.(B)是指科研课题的执行人在科研过程中要向科研主管部门或课题委托方汇报研究工作的进度情况以及提交阶段性成果的书面材料。
A、开题报告
B、中期报告
C、结项报告
D、课题报告
39.我国于(A)年实施了《专利法》。
A、1985
B、1986
C、1987
D、1988
40.知识产权具有专有性,不包括以下哪项(D)。
A、排他性
B、独占性
C、可售性
三、多项选择(每题2分)
41.我国信息安全管理政策主要包括(ACD)。
A、法律体系
B、行政体系
C、政策体系
D、强制性技术标准
E、道德体系
42.信息系统安全的总体要求是(ABCD)的总和。
A、物理安全
B、系统安全
C、网络安全
D、应用安全
E、基础安全
43.网络隔离技术发展经历了五个阶段:(ABCDE)。
A、完全的物理隔离阶段
B、硬件的隔离阶段
C、数据转播隔离阶段
D、空气开关隔离阶段
E、完全通道隔离阶段
44.以下属于我国电子政务安全工作取得的新进展的有(ABCDE)
A、重新成立了国家网络信息安全协调小组
B、成立新一届的国家信息化专家咨询委员会
C、信息安全统一协作的职能得到加强
D、协调办公室保密工作的管理得到加强
E、信息内容的管理或网络治理力度得到了加强
45.下列说法正确的是(ABCDE)
A、电子商务产业是以重大技术突破和重大发展需求为基础的新兴产业
B、电子商务对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用
C、电子商务是知识技术密集的产业
D、电子商务是物质资源消耗少的产业
E、应把优先发展电子商务服务业放到重要位置
46.科研论文按发表形式分,可以分为(ABE)
A、期刊论文
B、学术论文
C、实验论文
D、应用论文
E、会议论文
47.学术期刊的文章类型有(ABC)。
A、综述性的文章
B、专栏性的文章
C、报道性的文章
D、文言文
E、以上都正确
48.期刊发表的周期有(BCDE)。
A、日刊
B、周刊
C、半月刊
D、月刊
E、旬刊
49.知识产权的三大特征是(ABC)。
B、时间性
C、地域性
D、大众性
E、以上都不正确
50.从个人层面来讲,知识产权保护的措施有(ABC)。
A、在日常的科研行为中一定要有相应的行动策略
B、在科研转化的过程中,要注意保护自己的著作权
C、作品发表后或者出版后,还要对后续的收益给予持续的关注和有效的维护
教学与科研相结合是培养高素质研究生的有效途径。高水平的人才培养是通过研究生高水平的学术成果来反映的,高水平的学术成果主要源于大量的高水平的科学研究,而严格的教学环节在培养研究生扎实的学术功底、严肃的科学态度、创新性的思维,以及在产生高质量学术成果方面起到了一个关键的基奠作用。本文从研究生网络课程教材体系建设中需要注意解决好的四个问题出发,讨论计算机及相关专业硕士研究生网络课程教学与教材体系建设思路、教材体系建设与教学方法改革问题。
1研究生“计算机网络”课程教学与教材体系建设的指导思想
在研究生网络课程教材体系建设中需要注意解决好四个问题。一是课程内容的先进性与前瞻性问题;二是研究生与本科课程内容的衔接问题;三是理论教学与能力培养的并重问题;四是自主学习和因材施教问题。
1.1课程内容的先进性与前瞻性问题
研究生的教育必须突出“研究”,教材要能够反映学科前沿的研究成果与发展趋势。一本好的研究生网络教材或教学参考书应该是:在保持网络理论体系的基础上,跟踪当前技术的发展,综述最新研究的领域、课题、方法、成果与趋势,让读者能够直接了解当前研究的前沿问题、方法、进展与趋势。
与传统的数学、物理、化学学科相比,计算机学科应用性人才培养的要求更高,技术发展速度更快。而在计算机学科中网络技术的发展与知识更新的速度尤为突出。因此,保持计算机网络课程内容的先进性与前瞻性更为重要,也更加困难。因此要很好地解决这个问题,必须将教学与科研工作紧密地结合在一起,发挥科研教学团队的作用,以高水平的科学研究支持高质量的课程与教学体系的建设。南开大学网络实验室在多年来一直注意开展以下几个方面的工作:
(1)通过科研预研工作实践,了解当前热点问题的研究现状与进展。
(2)跟踪美国ACM和IEEE/CS最新制定的计算机学科课程体系,重视学术交流。
(3)跟踪和浏览国外知名大学教学网站,研究和了解网络课程教学内容、教材与主要参考书,以及作业与实验、教学方法与教学过程控制方法改革的动向。
(4)选择国际流行教材,分析如何处理新的技术发展与教学内容的关系,梳理技术的内在关系与发展主线。
(5)跟踪国际知名网络设备制造商与网络软件公司的研究工作,以及技术认证与考试内容的变化,了解产业界对技术与人才需求的变化。
(6)参与信息化规划与建设工作,通过与产业界、政府各级管理人员的合作,了解我国信息化发展的现状与社会对网络人才的需求。
以上工作在我们把握研究生教材内容的先进性与前瞻性方面起到了重要的指导作用。
1.2本科与研究生课程内容衔接问题
计算机及相关专业的硕士研究生一般在本科阶段都修过计算机网络课程。同时,由于学生不是来自一个学校或同一个本科专业,所以学生在网络技术方面的基础差异很大。这个问题在研究生招生规模扩大后更为突出。教师很难在某个起点上安排教学内容。任课教师比较为难,照顾到基础比较差的学生,基础好的学生认为“吃不饱”;考虑到基础比较好的学生,基础差的学生反映“跟不上”。无论老师想什么办法,都无法解决好这对矛盾。这是在很多大学都很普遍的问题。经过多年的实践我们逐渐认识到:要保证教学质量,必须根据研究生培养目标,改变教学方法,强调“自主学习”和“因材施教”。要为实现学生的“研究”、“自主”学习和教师的“因材施教”创造条件,就必须从课程教学目标定位入手,研究本科与研究生教学一体化、理论教学与能力培养一体化的网络教材体系。
1.3理论教学与能力培养并重问题
团队成员通过总结多年指导研究生学位论文的体会认识到,学生的实际工作能力需要他们在参加科研项目和完成开发任务的过程中提高。在多年指导和审阅相关学科硕士与博士学位论文的过程中,导师们深刻地感觉到:有相当比例的研究生在本学科领域眼界不宽,网络应用系统设计与编程能力亟待提高。如果能够在他们准备学位论文之前认真地训练这一方面的能力,那么他们的论文的研究深度与论文水平还能够有较大幅度的提高。研究生能力培养可以通过网络环境中的课题、大编程量的训练来实现。提高网络软件编程的实际工作能力对于研究生今后的研究工作与就业将会有很大的帮助。而这些编程课题应该是由教学科研团队从研究工作与开发的课题成果中提炼出来,将科研成果有选择的转化为“近似实战”的研究生训练课题。这种训练对学生深入理解网络原理与实现方法会有很大的帮助,对于日后的科研工作和提高学位论文质量也是很有益的。
1.4自主学习和因材施教问题
从研究生自身学习的角度应该强调“研究性”与“自主性”,学生应该变被动的“听课、做笔记”转向主动的、研究地学习和提高。从任课教师与导师角度应该强调“因材施教”。
从我们多年的教学经验看,同一届的研究生实际能力差异都很大。研究生教学更多的应该是根据不同的学生、不同的研究重点、不同的起点,有不同的训练方案,不能没有区别。导师的因材施教应该体现在:指导学生根据自己的基础、研究方向,选择不同类型、不同编程量,或不同的难度级的课题自主的完成训练,循序渐进地提高实际能力。教师要做到这一点,需要做很多艰苦细致的工作和积累很多教学资料。经过10多年的积累与团队成员的集体努力,我们初步完成了一些基础性的工作。
研究生教材不应该仅是一本一学期使用的教科书,更应该是一本技术参考书,甚至是一本手册。导师可以根据需要选择教材中部分内容,作为基本的学习要求。学生学习的过程应该在导师的指导下有选择地自学和阅读,完成编程训练。有些内容可能第一次仅仅是读过和了解,如果今后科研、开发工作需要,可以再回过头来继续阅读和参考。
为了适应研究生“研究性”与“自主性”学习的要求,我们设计的《计算机网络高级教程》内容的覆盖范围宽,涉及当前网络研究的多个领域;《计算机网络高级编程技术》总的编程训练量大,问题近似实战,难度差异也比较明显。为了有利于学生自主学习,我们对每个课题都提供了入门所需要的资料、工具与实现方法的范例,学生可以通过自学的方式完成训练要求。
2 《计算机网络高级教程》教材的编写
研究生教材体系由《计算机网络高级教程》与《计算机网络高级软件编程技术》两部相互配套的教材组成。主教材《计算机网络高级教程》重点讨论了网络研究的最新发展与研究的热点问题,力求达到“反映计算机网络前沿研究成果与发展趋势”的要求。
《计算机网络高级教程》分12章按网络技术发展的三条主线讨论了技术的演变与发展。其中:
第1章对网络技术研究与发展的阶段、重点问题和基本概念,以及各个阶段的标志性技术作了一个概要的总结。
第2章讨论了广域网(WAN)技术的演变与发展趋势。
第3章讨论了局域网技术,尤其是对高速局域网(Gigabit Ethernet与10 Gigabit Ethernet)和无线局域网(WLAN)技术作了较为系统地讨论。
第4章讨论了城域网(MAN)概念的演变,以及宽带城域网组建技术与接入网技术。
第5章对IPv4协议近年来的发展与演变过程作了较为全面地总结和讨论。
第6章对IPv6的基本内容与应用方法进行了较为系统地介绍。
第7章对移动IP的基本概念与关键技术作了系统地介绍。
第8章对传输层分布式进程通信的概念,以及TCP、UDP协议进行了系统地讨论。
第9章对应用层协议与Internet应用系统设计技术进行了系统地讨论。
第10章对无线自组网络(Ad hoc Network)与无线传感器网络(WSN)、无线网格网(WMN)的概念、特点、体系结构,以及关键技术的研究与进展作了比较全面地总结和介绍。
第11章讨论了网络安全与网络管理技术。
第12章对国外大学与产业界在评价研究成果时常用的网络性能分析开源工具、网络模拟开源工具及其应用进行了系统地介绍。
在准备这本书的资料和写作的过程中,作者有两点体会最为深刻。一是尽管Internet技术与Ad hoc网、WSN、WMN在设计目的、应用的领域与技术特点上差异很大,但是在研究方法上基本上是相通的,并且在高层又都汇集到Internet之中。二是尽管作者认真地在这个领域已经工作了20多年,但是网络技术发展得实在是太快了,个人的研究工作与阅历不可能涉及到各个领域。个人与团队的研究工作也只能是限制在网络技术中的几个比较窄的方面,深度也十分有限。因此在系统地总结网络技术领域的研究与进展时感到难度很大。尽管也经常与同行交流和请教,仍然是力不从心。但是本着对学生学习负责的态度,还是坚持完成了写作任务。这部教材应该说是汇聚了很多人的研究心血,作者只能是将个人能够理解的部分按照自己的思路整理出来,以便读者学习和研究。作者试图在相关章节的后面注明某些研究工作总结与论文的出处,以及相关的参考文献、文档与标准,请有兴趣的读者自己去阅读相关的文献与标准。
3 《计算机网络高级软件编程技术》教材的编写
高素质创新性计算机人才应具有较强的实践能力。社会对网络人才的需求十分强烈。但是真正懂网络技术,能够具备深入到网络协议内部的高层次网络应用系统设计和网络软件编程能力的软件人才是非常缺乏的,也是社会急需的高级人才。研究生要能够做出有自主知识产权、创新性的成果,就必须踏踏实实地苦练内功。编著《计算机网络高级软件编程技术》一书,是希望对高级网络软件人才的培养贡献一点力量。
《计算机网络高级软件编程技术》的特点可以总结为以下几点。
(1) 在总结了20多年科研工作经验与研究生教学工作实践经验的基础上,构思了教材的写作思路与全书的内容结构。
(2) 参考了国内外知名大学网络课程训练与著名信息技术企业在员工网络软件编程训练中的相关资料与文献。
(3) 结合了网络技术在Internet、无线网络与信息安全等3条发展主线,总结提炼出22个网络软件编程题目。
目前我国研究生教育进入了跨越式发展阶段,招生规模不断扩大。根据国家相关部门公布的数据,截止到2005年,我国研究生在校数量已突破100万人,仅次于美国[1]。近几年全国硕士生和博士生招生规模仍在扩大。鉴于研究生必须同时进行专业学习和科学学术研究,能力较强,目前越来越多的研究生加入到高校科研队伍中。《中国教育报》在2005年5月就指出:“近5年来,在国防科大获得国家和军队科技进步奖的400多项成果中,有研究生参与攻关的占96.4%。”[2]这说明,目前研究生参与科学研究非常普遍。由于高校承担科研课题有很多是项目,科研和保密工作必须同时兼顾。根据“海恩法则”[3]和“木桶原则”[4],研究生的信息安全保密素质不容忽视,否则容易对科研项目造成不可挽回的损失。我们在调查研究在读研究生工作、学习和生活特点的基础上,详细总结了在读研究生在保密方面存在的常见隐患,而后提出了有针对性的解决途径,为研究生同时做好科研项目及信息安全保密工作提供有益的探讨。
二、在读研究生日常行为及信息安全保密隐患
我国的研究生学制一般是,硕士两至三年,博士三至五年。入学第一年多偏重于课程学习安排,一年后会逐步介入科研学术工作,直至毕业后回各自所在单位上班。因此在读研究生具有流动性大、学术交流面广、周期短等特点。这些特点使得研究生在信息安全保密方面存在一些独特的问题。在校研究生长期生活在和平环境中,对保密的重要性认识不足。相当一部分研究生只重视专业知识的学习和科研项目的攻关,而对应该同期进行的科研保密工作存在思想上不重视、技能上不具备、落实上不彻底等现象,这种情况使得研究生所参与的科研项目存在很大的泄密隐患。调研研究生的日常学习和工作等习惯,发现研究生在做以下事情时,存在诸多安全保密隐患。
(一)计算机的日常使用及存在隐患。
计算机是每个研究生进行科学研究、撰写学术论文、上网查询资料等相关工作时都必用的设备,也是日常上网游戏、聊天、下载软件的必用设备。经调查发现,计算机的使用存在极大的泄密隐患。
1.公私不分
科研用计算机和平常学习、娱乐用计算机应该严格区分。而实际上,研究生通常只有一台计算机,所以科研、学习和娱乐资料普遍存在混为一体使用的情况。科研计算机上存储的许多文件是和科研项目不相关的其他信息,如学习资料、歌曲、电影、照片等。这些信息来源各不相同,有来自互联网的,有来自U盘的,也有从其他非机器拷贝的,种种来源极易导致木马或病毒随着这些信息进入科研用计算机,造成信息被神不知鬼不觉地盗走或破坏,产生不可估计的损失和后果。
2.交叉互联
科研计算机不能连入互联网。但由于互联网的资源丰富,必然有一些科研资料来自互联网,这时U盘等移动存储介质成为拷贝、传输文件的常用工具,由此引起的交叉互联问题,是摆渡木马盗取秘密的常见途径,因此交叉互联存在极大的泄密隐患,不容忽视。
3.违背计算机安全防护最小化原则
无论是操作系统还是应用软件,都不可避免地存在安全缺陷或其他漏洞,而缺陷和漏洞是黑客进行网络攻击的主要手段之一。为减少被攻击的可能性,在安装计算机软件时应遵循最小化原则,即不必要的软件一概不装,必要软件的不必要的功能一概不要,必要的功能也要加以严格限制。调查中发现绝大部分研究生奉行的是最大化安装原则,在计算机上安装软件时,由于硬盘足够大,嫌多次装麻烦,往往是哪些软件可能有用,就一次性找齐装上,而且是全部安装。这些行为使得计算机存在更多的缺陷和漏洞,容易给窃密之人以可乘之机,增大了泄密隐患。
4.计算机安全防护方法不到位
由于计算机系统的复杂性和网络攻击技术的多样性,任何一种单一的安全防护技术都无法对抗所有的安全威胁。所以在实践中,应同时采取多种防护技术。如防火墙产品、杀毒软件等应同时安装并学会配置。而实际上大部分人对这些软件尤其防火墙的使用仅限于常规或默认的使用方式,难以最大限度地利用这各种防护软件的作用,增大了计算机的使用隐患。
(二)各种可用作移动介质使用的电子设备的使用及存在隐患。
目前可用作存储介质使用的电子设备很多,从传统的U盘、移动硬盘,到MP3、MP4、MP5,再到手机、SD卡等,这些介质可在计算机上即插即用,研究生经常是怎么方便怎么用。这种习惯,容易使病毒和木马泛滥,泄密隐患巨大,必须严加管控各种电子设备的使用。
(三)学术论文和毕业论文的撰写和学术交流中存在泄密隐患。
研究生攻读学位,必须撰写学术论文,通过互联网进行传送、审稿和修改、发表等。学术论文一般都是日常科学研究的总结,稍不留意就会将一些科研机密写入文章中。
(四)日常生活其他隐患。
研究生和一般大学生相比,课程少,一般都集中在一年内学完,而后转入科研为主,因此日常生活较为自由,日常交往和聚会较多,不经意中就会出现密从口出的情况,因此日常交往容易泄密的隐患客观存在。
三、提高在读研究生保密素质的途径
针对研究生存在的保密隐患,需要从思想、技术、管理和监督上多方面采取如下措施,提高保密素质。
(一)思想上,定期开展各种形式的保密教育,普及高科技导致窃密和泄密的相关知识,发挥导师的作用,强化保密意识。
高校科技作为国家科技中一支重要的力量,其研发力量占全国科技力量的1/3以上,所产生的科技成果涵盖了当前科学技术的各个领域,为推动我国科技与经济的发展发挥了重要作用,高校已成为国家科技保密的重要阵地[1]。研究生作为高校科研的一支重要力量,必须具有保密意识和保密技能。因此必须提高研究生的保密意识,防止各种过失泄密。普及高科技窃密和泄密的相关知识,定期进行各种形式的保密教育,系统讲授信息安全防火知识,从研究生自身保密素质上下工夫,强化保密意识和保密技能,是最有效的应对措施之一。
触及心灵、不拘一格的保密教育形式和内容,惨痛的泄密案例分析,是让研究生绷紧保密这根弦,做到日常生活不泄密,提高自身保密意识,防范日常泄密的利器。同时,注意发挥导师的榜样力量。研究生对保密工作的重视和导师日常的言传身教是分不开的。所以强化保密教育应从导师抓起。保密无小事,只有导师的保密素质过硬,日常言行重视保密工作,严格遵守保密规章,才能深刻影响研究生的一言一行。
(二)技术上,提高研究生的安全水平,配备各种硬件或软件防窃密或泄密产品。
目前针对交叉互联、随意使用移动存储介质、不按规定进行防护等问题,已有各种各样的软硬件产品,因此购买相应防护产品,进行技术防范是防止泄密或被窃密的有效应对措施。
技术防范应该从研究生的计算机安全水平着手,使研究生了解计算机的安全防护原则和防护方法。牢记安全的相对原则、安装各种软件的最小化原则和信息的隐蔽性原则等;日常使用防火墙产品,防范网络攻击;使用杀毒软件,防范病毒;及时更新安全补丁,保持系统和应用软件安全,等等。同时,必须安装防移动载体交叉使用的保密管理系统,防携密外出的软硬件产品,防非法连接互联网的检测软件等。
计算机科学与技术学科是研究计算机的设计、制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制等的理论、原则、方法和技术的学科。它包括科学与技术两个方面。科学与技术相辅相成、相互作用。同时,计算机科学与技术学科具有较强的工程性,应用是计算机科学与技术发展的动力、源泉和归宿,而计算机科学与技术又不断为应用提供日益先进的方法、设备与环境。计算机科学与技术学科人才培养必须重视实践教学环节。
本文的主要工作就是探讨如何将先进的国际计算机实践教学模式引入到我们的计算机实践教学体系,完善我们的计算机实践教学体系,以进一步提高学生的创新能力。首先我们介绍国际先进的计算机实践教学模式,然后介绍东南大学计算机专业实践教学体系,接着介绍东南大学计算机专业实践教学体系引入国际化实践教学模式的探索,最后给出我们的建议。
1国际先进的计算机实践教学模式分析
国际先进的计算机实践教学模式的基本特征是:
(1) 强调做中学,通过实践悟出“道理”、发展理论;
(2) 强调实践与社会应用需求相结合;
(3) 强调实践与个人研究兴趣相结合;
(4) 强调实践综合与探索相结合;
(5) 强调实践与论文相结合。
国际先进的计算机实践教学基本模式是:“理论―实践―新理论―再实践”和“强化实践”。
英国和德国采用“理论―实践―新理论―再实践”模式。英国普遍实行“学习―企业实习―学习”三段制教育体制 ,即学生一段时间在校学习 ,一段时间到信息类企业实习,工读交替进行教学计划,使学生能在所选择的典型信息类企业环境中学习。它不仅给学生提供书本理论知识和实践知识,而且使学生在做好就业准备的同时,具有较高的技能和创造力。德国大学十分注重实践教学,实践教学环节在教学组织中占有重要的地位。习题课、讨论课、实践课占较大比例;学生要到企业实习 6个月,毕业设计必须在企业完成;毕业论文题目都是来自企业的真实课题。除了强调在企业的实习和见习外,采用注重实际问题分析的实践教学方法,以及练习实践教学方法――学生单独或以小组形式解决复杂问题;考察方法――参观企业,了解实际工作的程序和方法;案例方法。实践教学特色是“政府支持、企业主导、注重实践过程管理”,企业是评价、考核实践教学成果的主体。
美国采用“强化实践”模式。美国许多大学将计算机课程实验单独设课,甚至列为核心课程。对于软件类实践课程,重视通过项目训练培养学生的程序分析、设计和开发能力,而且关注项目训练环节的辅导工作;开课形式是项目驱动,助教指导;实践教学特点是助教人员配备充分,教师指导有成效。对于硬件类实践课程,在教学过程中强化实验教学,并注意引导学生养成正确的实验方法;开课形式是保证基础,兴趣驱动;教学特点是实验教学为主。另外,鼓励开设个性化的实践课程,注重学生的个性化发展;实践内容由学生自己与老师商定;教学特点是教师指导为主。
2东南大学计算机专业实践教学体系
坚持实践育人是东南大学的优良办学传统和宝贵的精神财富,坚持实践教学不断线,将实践育人通过培养方案和教学计划落实到人才培养的全过程是东南大学教育特色。
东南大学计算机专业实践教学体系是结合国际IEEE/ACM CC2005和东南大学计算机专业学科特色及优势形成了具有三个层次、三条线的开放式创新性实践教学体系。
三个层次分别是:
(1) 课内基础与验证型实验,该类实验主要涉及课程的相关知识点。实验目的是使学生验证、理解、巩固并掌握课内所要求的基本教学内容;
(2) 综合实验实践与课程设计,主要是设计与开发型实验实践,该类实验实践以“任务”或“课题”形式提出实验要求和具体的实验成果,要求学生通过有关课程或自学方式,掌握实验所涉及到的知识,通过综合利用这些知识来设计、开发并最终完成实验项目;该类实验旨在培养学生综合应用计算机知识与技术的能力,培养学生带着问题自主学习的能力,实验涉及计算机基础与应用开发等多方面的知识,例如,可涉及软件工具与环境的使用、高级语言编程、编译程序及操作系统、数据库及网络等方面的内容;
(3) 课外研究与创新型实验,该类实验重在培养学生的研究能力与创新意识;实验室可设定研究题目,也可由学生自选题目;该类实验可以没有最终结果,但要求学生能提供实验分析与研究报告,写出有见解的心得体会。
三条线分别是:
(1) 软件,从程序设计基础到操作系统及数据库、软件工程课程设计、软件类科研实践、软件类课题毕业设计;
(2) 硬件,从电子实践初步到硬件与接口实验、硬件类科研实践、硬件类课题毕业设计;
(3) 软硬综合,从计算机系统综合课程设计到软硬综合类科研实践、软硬综合类课题毕业设计;计算机系统综合课程设计以编译系统课程设计、操作系统课程设计、硬件实验和微型机与接口技术实验为基础;通过软硬综合实践环节增强学生的编程能力、计算机系统认识能力、充分利用计算机系统进行实际计算机应用问题求解的能力。
东南大学计算机专业软件系列实践教学环节如图1所示。
图1 软件系列实践教学环节示意图
东南大学计算机专业硬件系列实践教学环节的示意图如图2所示。
图2 硬件系列实践教学环节示意图
对于科研实践,主要是由四层次的大学生科研训练体系支撑,具有国家级、省级、校级、院系级四个级别、以学生自主研究项目和学科竞赛活动为主体。共有六种实现途径:
(1) 学生自主立项进行科研项目研究;
(2) 参加学科竞赛(如,电子设计竞赛、ACM国际大学生程序设计竞赛、足球机器人大赛等);
(3) 提交研学作品(设计、论文、报告、软件等)及相关资料;
(4) (含参加国际、国内各级学术活动提交论文并收入论文集或被邀请作报告);
(5) 听科技、学术报告并撰写与报告相关的研学材料,如文献综述、评论等;
(6) 其他研学活动。校级、院系大学生科研训练计划是计划的基础支撑和主体,国家级、省级和部分校级重点项目是优秀学生进一步发展创新能力的延伸舞台。
经过努力,东南大学计算机专业实践教学体系日趋完善,在对学生的培养上取得良好的效果,学生对计算机系统的认识能力和综合素质明显增强。
3东南大学计算机专业实践教学体系引入国际化实践教学模式的探索
东南大学主要在引入国际化实践教学思路与内容、实践过程模式和实践环节考核方式等方面进行了探索。
(1) 引入国际化实践教学思路和内容
根据 “强化基础、软硬结合、立足系统、面向应用、加强实践”的教学理念,东南大学计算机专业引入国际著名大学的课外研学实践模式和面向计算机系统的课程设计模式。对于课外研学模式,主要有:“软件环境自学实践”和“大学生科研训练计划”。对于面向计算机系统的课程设计模式,主要有:“以Lex和YACC为核心的编译程序构造课程设计”、“以构建小型数据库管理系统(DBMS)为核心的数据库系统课程设计”、“以操作系统内核设计为核心的操作系统课程设计”、“以CPU设计和BIOS设计为核心的计算机系统综合课程设计”。
(2) 引入国际化实践过程模式
根据“构建研究型实践教学体系”目标,东南大学计算机专业引入“开放和自主”实践过程模式。对于“开放”,主要是采用“开放的实践环境、开放的设计方式、开放的目标要求和开放的评价体系”,以使学生敢于探索。对于“自主”,主要是强调“以老师主导、以学生为主体”,不限定学生设计的系统总体结构、不限定学生具体实施设计的步骤、不限定最终的目标和验证方式、不限定学生实施设计自己设计的时间和地点,以能充分体现“个性化”。
(3) 引入国际化实践环节综合考核模式
对于以小组为单位实施的实践项目,采用组间考核和组内考核相结合的方式,教师全程跟踪、加强验收管理,不仅要提交实际可运行或可演示的系统、而且要撰写相关论文。对于组间考核,主要依据是小组答辩、其他小组对该小组的评价以及教师对该小组的评价。组间考核得分作为小组成员最高得分。对于组内考核,主要依据是小组成员相互评价、教师抽查面试。
(4) 加强与信息类企业的合作
主要包括:邀请企业工程师担任部分课程案例内容讲解、安排实训和企业实习、毕业设计结合企业课题。
对于“计算机系统综合课程设计”,我们主要是参照美国加州大学伯克利分校的思路。该课程目标是:提高学生的计算机系统综合认识能力、培养学生基于系统优化应用的思维意识、提高学生的创新能力。课程思路和方法是:从系统设计的角度,培养学生综合运用计算机软硬件课程所学到的知识的能力;鼓励自主创新,经过团队合作,设计一个小型的片上系统(System on chip),其中包括硬件系统和系统软件的设计与实现;采用研究型教学方法。该课程的前期实践基础是:以微程序控制和复杂的模型计算机设计为主要内容的“硬件实验”、以Lex和YACC设计为主要内容的“编译程序构造课程设计”、以微内核设计为主要内容的“操作系统课程设计” 。该课程的硬件设计内容有:一个可运行31条MIPS指令、采用哈佛结构的RISC型MPIS32微处理器,串口、键盘和LED显示控制器,看门狗(可选)等。该课程的软件设计内容有:含有编辑功能的MIPS32汇编程序、基本输入输出系统(BIOS)、硬件各部件测试程序、MiniC编译器(可选)、应用程序范例(可选)等。通过“计算机系统综合课程设计”,学生的感受是“让我们对计算机系统有了更直观深刻的认识,而且也锻炼了我们的能力”。引入国际化的实践教学模式,对我们学生的创新能力起到了明显的作用。
4思考与建议
(1) 必须加强实践教学师资队伍建设
拥有一支结构合理、具有丰富理论和实践经验的教师队伍是实践教学质量的有力保证。若实践教学采用全程跟踪、强化交互式实践考核方式,更需要投入更多的师资力量。
(2) 贯彻“讲一、练二、训三”的基本思想和“少而精”的原则
充分发挥学生的主动性,着重启发学生的思维,拓宽学生的知识领域,更多地采用引而不发和举一反三的启发式教学方法教给学生一些关键技术,把主动给学生。多指定一些参考书,让学生逐步形成自己选择资料和获取知识的能力,提高学习的积极性和主动性。讲课时间缩短,实际训练加长。
(3) 超脱实践内容、培养学生的创新精神
引导学生从具体实践课题完成过程,学会总结与归纳,使学生得到的不仅是知识,而是方法、分析问题和解决问题的能力,学生不仅学会分析问题、解决问题的方法,而且学会思索、对比、概括、提高,从怕出问题到主动找问题,从被动完成任务到主动寻找好的解决问题的方法,使知识得到升华、提高。从而,掌握作研究的一般方法和过程,可自主研究一些新的问题。
(4) 通过国际计算机工程认证制度推进计算机专业实践教学体系的国际化
将国际计算机工程实践规范引入计算机专业实践教学体系。
5结束语
创新源于实践、实践出真知。加强实践性教学环节是我国高等教育发展的一个永恒主题。我国高等教育要适应社会发展、符合国际潮流,满足社会对人才素质的多元化要求,必须重视实践性教学环节在专业教育中的作用。
我们相信,他山之石可以攻玉,我们需要借鉴计算机专业国际化实践教学模式,特别是国际知名大学计算机专业实践教学模式,以形成能够适应中国教育环境的计算机专业实践教学模式,从而进一步提高学生的实践创新能力、提升学生的专业竞争力。当然,探索具有中国特色、能与国际接轨的计算机专业实践教学模式是一个长期的过程,需要我们共同努力。
参考文献
[1] 清华人才培养走向国际化[N].科学时报,2004,(8).
[2] 教育部.关于进一步深化本科教学改革、全面提高教学质量的若干意见.教高(2007)2号.
[3] 陈宝泉,杨晨光. 如何培养好“未来的工程师”[N].中国教育报,2007,(10).
[4] 甘岚,曾辉. 计算机科学与技术专业实践教学体系构建[J]. 华东交通大学学报, Vol23. No.12, 2006,(12).