计算机学术研究论文十篇

时间:2023-03-24 13:54:07

计算机学术研究论文

计算机学术研究论文篇1

关键词 计算机辅助教育;期刊论文;内容分析

中图分类号:G434 文献标识码:A

文章编号:1671-489X(2013)36-0011-04

1 问题的提出

计算机辅助教育用计算机技术解决了教育、教学中的许多难以解决的问题,反映了社会发展的一种必然趋势,推动了教育现代化的进程。计算机在教育、教学中的广泛应用对教育的思想观念和教学的方法、内容、策略等方面都有着深远的影响,使整个教育系统都受到巨大的冲击,并逐步发展成为一个新兴的交叉学科,形成了它自己的理论、概念、方法和技术。

计算机辅助教育(Computer Based Education,简称CBE)是教育技术中既异常活跃又有广阔前途的发展方向[1]。目前,计算机辅助教育得到了迅速的发展。然而,由于受传统教育思想观念的影响,很多教育者对计算机辅助教育都没有正确的认识,有很多都走上了两个极端,即对计算机辅助教育的全盘否定和全盘肯定,导致计算机在教育领域中不能被合理有效地运用,甚至阻碍了计算机辅助教育的发展。

本研究以2001—2010年我国计算机辅助教育论文为研究对象,利用内容分析法对研究对象进行分析研究,试图从整体上把握我国计算机辅助教育的发展应用现状及其对我国教育的影响,力求教育者对计算机辅助教育能有清晰的认识,促使教师能更好地利用计算机来进行教育教学管理活动,以及学生能更好地利用计算机进行学习。

2 研究方法和工具

研究方法 内容分析在教育技术领域得到了广泛应用,它通过预先建立的研究目标确定研究总体和分析单位,设计分析维度和样本取样,以系统、客观和量化的方式,对信息内容加以归类统计,并根据类别项目的统计数字,做出叙述性的说明。本研究主要是对10年来我国计算机辅助教育论文的内容分析(2001—2010),通过这方面的研究分析了解我国计算机辅助教育的发展现状和趋势,以及我国计算机辅助教育的应用与发展,为我国教育的发展提供合理的参考依据。

确定样本 内容抽样即是选取进行分析的样本。内容分析抽样首先要决定总体,在确定总体时,必须注意总体的完整性(即要包含所有相关的资料)和特殊性(即指要选择与研究假设相关的资料)。本研究根据选题中的“计算机辅助教育论文”,选取中国期刊网CNKI数字图书馆“中国知识总库”,并以“计算机辅助教育”“计算机辅助教学”和“计算机管理教学”为关键词检索项,检索截至2012年2月13日已收录在该知识总库的、经筛选后的有关计算机辅助教育论文1393篇,将其作为本研究的样本。

为了保证分析的准确性、科学性和可靠性,所选样本均为馆藏在中国期刊网CNKI数字图书馆的期刊与论文。为了能清晰地了解到近年来计算机辅助教育论文的发展,将所选样本1393篇论文的总数量与研究主题统计如表1所示。

主题内容分析的类目建构 分析类目既决定了研究的方向,同时也反映了研究的目的,是内容分析的关键环节[2]。一般而言,类目的形成有两种方法:一是依据传统的理论或以往的经验,对某个问题已有的研究成果发展而成;二是由研究者根据假设自行设计而成。本文的类目是采用后面那种方法构建的。根据教育技术的94定义,结合计算机在我国教育领域中的具体应用,将样本论文分成以下几个主题元素:理论基础、学习过程、媒体技术、CBE网络、教师教育、应用评价及其他。各主题所包含具体子范畴如表2所示。

研究主题内容分析的信度 内容分析的信度分析是指两个以上参与内容分析的研究者对相同类目判断的一致性[3]。一致性高可信度就高,反之可信度则低。因此,信度的高低直接影响内容分析的结果。只有经过信度分析阶段,才能使内容分析的结果可靠,使可信度得到提高。

本研究根据研究过程中“计算机辅助教育论文研究主题分类”(表2),主类目包括理论基础、学习过程、CBE网络、应用评价、教师教育、其他等六类主题,每一主题又细分为不同的子类目,本研究的分析单元为“篇”。在研究中,选择两名评判员对样本进行评判。经分析,评判文章篇数为1393篇,其中两人完全同意的篇数为1260。

数据统计与结论得出 对评判数据所得的结果进行统计处理,将所得的评判结果在Excel数据统计分析工具中进行分析,并根据研究目标进行比较,从而得出本研究的结论。

3 研究结果分析

主题模块总体分析

1)自1958年IBM成功开发了世界上第一个计算机教学系统至今,计算机辅助教育迅速发展,在教育领域中得到了广泛的应用。世界各国对计算机辅助教育的研究越来越深入,特别是发达国家,计算机辅助教育越来越完善。20世纪80年代,计算机辅助教育技术开始传入我国,虽然我国计算机辅助教育起步较晚,但计算机在我国教育中发展速度快,越来越多的教育研究者对计算机辅助教育进行研究,并从实际应用中不断总结发展,使其能更好地服务于教育事业。目前,我国计算机辅助教育论文数量发展较为平稳,详见图1。

2)图2的统计结果显示,样本中论文的研究主题模块分布较集中。通过内容分析的量化统计(所谓量化处理是把样本从形式上转化为数据化形式的过程,包括评判记录和信度分析两部分),可以发现学习过程的研究占了总数的32.09%,占研究样本总数的1/3;其次是应用评价研究,所占比例为24.62%;而其他五大主题模块所占比例相对较少,其中理论基础的研究占了总数的18.74%,媒体技术占9.83%,CBE网络占2.87%,教师教育占2.08%,其他占9.76%。这一结果充分显示了我国计算机辅助教育论文选题的整体偏向。研究主题日趋多样化,即使为同一主题,也可以有多种不同的研究视角。部分主题一直以来都是研究人员所关注的焦点(如对学习过程的研究),而有些则随着计算机的发展与研究的深入逐渐被挖掘出来。从统计数据中分析,学习过程是计算机辅助教育的研究重点,说明计算机辅助教育的研究将逐步转向对计算机辅助教学的研究。

理论基础主题模块分析 计算机辅助教育,主要是指以计算机为主要媒介所进行的教育活动,主要包括计算机辅助教学、计算机管理教学和计算机技术支持的学习资源三大领域。计算机辅助教育作为一种崭新的现代化教育手段,它既可以应用于优化教育与教学过程,又可以应用于改进教育与教学的管理。它的目标是在教育中运用现代科技提供最优的手段和方法,以达到既定的教育目标[4]。

理论基础主题主要是对计算机辅助教育的相关理论的研究,即研究计算机辅助教学、计算机管理教学以及计算机技术支持的学习资源等。据统计(图2),理论基础研究论文并不少,总数占所有样本论文的18.74%。从这些统计数据中可以看出,计算机辅助教育论文一直都重视理论基础的研究,了解计算机辅助教育的相关理论及发展现状,并研究其发展的趋势。但随着时间的推移和相关技术的不断发展,CBE的研究对象和研究内容不断地发展,其研究也越来越倾向于对计算机辅助教学的研究。

学习过程主题模块分析 从历年论文的数量上看,学习过程主题研究数量一直以来都居首位,每一年中该主题论文数量在当年所有论文数量中所占的比例都是比较大的(图2),总数额占所有样本论文的32.09%。因此,研究者对学习过程主题的关注居多,并且向来都是一个重点。通过内容分析的量化统计可以发现,课件设计与制作和学科应用所占比例较大,二者总和超过了学习过程主题总量的2/3,而且课件设计一直以来都是我国计算机辅助教育论文的研究焦点,课件设计的优劣是影响计算机辅助教育在学科中的应用效果的重要因素。

媒体技术主题模块分析 媒体技术的研究包括媒体技术的开发(即教学软件、系统的设计与开发)和媒体技术的应用两部分。如图2所示,媒体技术所占的比例不大,只有9.83%。随着信息技术的不断发展和完善,促使越来越多的媒体技术手段应用于教育领域中,如多媒体技术、智能化多媒体技术、P2P网络技术、虚拟现实技术等。随着现代教育技术的发展,多媒体教学以其直观、形象、灵活生动的教学形式已成为一种重要的教学辅助手段,也成为大学教学改革的基本方向[2]。

网络主题模块分析 计算机辅助教育网络的研究包括网络远程教育、校园网和教室内的计算机网络三部分。随着我国远程教育的发展,对计算机和多媒体技术,尤其是软件的建设提出更高的要求。结合网络技术解决教育问题,将实现真正意义上的远程教育。现在,很多教育场所都逐步实现利用多媒体计算机网络教室完成教学,而我国计算机辅助教育中对CBE网络的研究甚少。

教师教育主题模块分析 随着现代教育技术的发展,计算机辅助教育在教育教学中的应用越来越广泛,它的发展改变了传统教学中教师的主体地位,教师在教育教学中的地位由主体逐步变成主导,教师成了引导学生学习的引导者,但是在教育教学活动过程中还是不能缺少教师。为了适应信息时代的发展,满足现代教育对教师的要求,因此对教师的教育也不容忽视。教师应该改变习惯的思维方法,更新思想观念,不断学习,提高自身的计算机水平。计算机辅助教育论文对教师教育的研究比较少,只占样本论文总数额的2.08%(见图2)。研究发现,有许多教师误以为计算机完全可以代替教师的主导作用。其实利用计算机辅助教学并不意味着可以取代教师开展教学活动,相反,教师在计算机辅助教学的过程中起组织和辅导的作用。

应用评价主题模块分析 应用评价主题的研究是我国计算机辅助教育论文研究的另一重点,该主题论文数量在所取样本论文数量中所占比例为24.62%(见图2)。应用评价主题主要是分析计算机辅助教育在教育教学中所取得的效果、存在的问题并提出相应的解决对策,帮助减轻师生的负担,提高教学的效率和效益,充分发挥计算机在教育教学中的优势。计算机辅助教育在教育教学过程中,可以起到教师的作用、学习伙伴的作用、助手与工具的作用,它的目标是运用现代科技提供最优的手段和方法(包括成本最低、教学环境最佳、教学活动模式最合适),以达到既定的教育目标。与传统的教学媒体相比,计算机更能满足现代教育的要求。然而,计算机辅助教育并不是十全十美的,也存在不少缺点。

4 结果与思考

从以上的统计数据与分析来看,我国计算机辅助教育论文主要有以下特征。

1)研究主题分布不均,大多是研究计算机辅助教育的实际应用,只有部分是对CBE的相关理论的研究。但计算机辅助教育合理有效运用的基础更多地取决于扎实的理论基础,而对理论知识的不够重视也会影响研究者对辅助教育的理论造诣,应加强对理论基础的研究。

2)缺少对某些领域中的重难点课题的研究,对难研究的课题没有进行深入研究。一些课题由于受研究条件、难度和研究能力等因素的影响,使研究人员望而却步,没能进行深入研究。其实计算机辅助教育领域有许多值得研究者进行深入、细致研究的课题,如课件的开发应用、软件的设计开发与评价,以及影响教学效果的因素等。对这些课题的深入研究本身有着极其深远的意义,还能促进计算机辅助教育的发展,促使教育者更好地运用计算机进行教育。但因各种原因和条件的限制,一直以来都较少人去深入开展研究。

3)研究主题与研究领域逐渐走向多元化。随着教育技术的快速发展,其研究主题与领域也开始向多元化方向发展。计算机辅助教育不仅应用于学校教育,在社会教育领域中的应用也越来越广泛,计算机辅助教育的研究领域也不断地向多元化发展。

4)随着现代技术的不断发展,越来越多的技术应用在计算机辅助教学上,如多媒体技术、虚拟现实技术、P2P网络技术等。技术的发展应用使得计算机辅助教学成为目前学校教学的一个重要辅助手段。现在,计算机辅助教育的研究领域也越来越多涉及相关技术的应用研究,促使计算机辅助教育的发展越趋完善,满足教育领域的更高要求。

5 结论

综上关于我国计算机辅助教育论文的分析,可以预测,今后“学习过程”将依旧是我国计算机辅助教育论文研究的主要领域,这个研究主题也将继续得到更大的关注和重视;对“应用评价”的研究力度也会随着计算机在教育领域中的发展而进一步加大;而“理论基础”的研究将会保持平稳的发展;随着计算机技术的不断发展,对“教师的要求”将会越来越高;在信息时代,信息技术将不断地发展,计算机辅助教育的研究领域也会越来越广,计算机在教育领域中运用到的现代教育技术也将会增多,对教育的要求更严格,所以今后计算机辅助教育论文的研究也将加大对技术应用的研究;对计算机辅助教育的研究将逐渐转向对计算机辅助教学的研究。另外,可以预见的是,对“学”的技术的研究将日益超过对“教”的技术的研究,成为另一研究重点。

参考文献

[1]李航.综述计算机辅助教育的若干问题[J].电气电子教学学报,2001(3):77-81.

[2]陈小青,肖宏.澳大利亚信息技术与课程整合研究现状:对AJET的一项内容分析研究[J].开放教育研究,2006(6):

89-92.

计算机学术研究论文篇2

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。

计算机学术研究论文篇3

关键词:计算机网络安全;教学手段;交互式教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0200-02

随着国际一体化的快速推进,信息技术在社会和经济发展中的地位越来越重要,信息安全成为关系到信息技术能否成功得到应用的一个关键因素。培养掌握高级信息安全高级人才已成为我国信息化建设的关键。

一、国内外现状

关于信息安全的教材,国内外有很多,比如由机械工业出版社出版的《网络与信息安全教程》,清华大学出版社出版的《信息系统的安全与保密》及William Stallings著的由电子工业出版社出版的《密码学与网络安全》。这些教材一般都是基于密码学基础,介绍基础的相关网络安全知识和基本原理,比如计算机网络安全的基本概念和技术、数据加密和认证原理技术、入侵与病毒、防火墙原理和技术等内容,比较适合本科生使用。但是随着信息技术及网络技术的快速发展,网络安全涉及的内容也越来越多,技术难度也越来越大,比如可信计算、无线网络安全、信息隐藏和数字水印技术及组播安全等理论和模型,而目前国内外还没有合适的教材涉及以上内容,适合研究生层次的教学。以上这些理论和技术目前只能在相关科研论文或其他文献中查到,这对我校计算机学院所开设的研究生学位课《高级计算机网络安全》的教学极不方便,也影响了同学们的学习。

二、课程内容的探索

本文作者从2006年开始,已经连续8年承担计算机学院《高级计算机网络安全》课程的教学,具有丰富的教课经验,并已积累了大量的教学素材。很多专家和学者也对信息安全和研究生教学进行了探讨和思考。考虑到当前信息安全的多个热点领域和发展方向,该课程内容从可信计算TCG和可信网络TNG开始,深入分析当前信息安全领域的现状和存在的问题,引出现代信息技术所涉及的信息安全的各种理论和相关技术,包括无线网络安全、信息隐藏和数字水印技术、网络流量分析、盲签名/群签名、病毒传播模型及云计算安全等。同时,为了加强学生的理论理解,在课程教学中融合一定的实例和案例分析,力求做到理论和实际相结合,提高学生的动手能力;同时对涉及领域的研究动向进行全面的综述,培养学生的研究能力和创新能力。

三、教学手段的探索

本课程教学最初几年,主要采用教师课堂讲授的方式。但由于课程涉及内容广,难度大,大部分学生有畏难情绪,教学效果并不好。通过和研究生多次交流,并不断总结经验,作者认识到:为了激发学生的学习兴趣、提高学生的学习热情,调动学生的积极性、增强学生的参与度是该课程教学效果的重要手段。近五年来,通过对该课程教学手段的不断改进和完善,慢慢总结出以下有效的教学手段,这些教学手段取得了非常好的教学效果,也得到了学生的好评。

1.基础知识介绍。我校计算机学院本科阶段,开设了《信息安全数学基础》、《密码学与安全协议》、《网络攻防》等课程,为我校毕业的研究生了解、掌握信息安全的基础知识。但我校其他研究生来自全国各高校,有的同学没有修读信息安全相关课程。为了使同学对信息安全基础知识有一个基本了解,在课程开始会利用4个课时对信息安全基础理论和技术做介绍,为后面的专题打好基础。

2.专题介绍及小组选题。信息安全技术发展日新月异,课程教师会总结当前计算机网络安全前沿较新的、较系统的、具有代表性的十多个研究方向和研究进展,并做简单介绍。教师会根据每个学生的研究方向及兴趣爱好将同学分为十多个小组,每个小组4~8名学生,包括一名组长。每个小组选取一个专题。

3.小组学习和讨论。在一定时间内,由组长负责组织小组成员对所选专题进行调研、学习和讨论,要求每个成员了解掌握专题主要内容,包括涉及的关键问题、模型、算法及系统实现等四个主要方面。对调研、学习过程中遇到的难题,如经过小组讨论还无法理解,可和教师沟通,得到教师的指导。最后,小组要按规范制作PPT,并发给教师审核。教师给出修改意见,小组再完善修改,直至定稿。这个过程锻炼了研究生的调研、学习和合作沟通能力。通过这个阶段,小组成员对所负责专题有了较深刻的理解,并对小组成员进入导师实验室,对他们开展进一步研究大有裨益。

4.课堂报告。每个小组将根据教师安排,在课堂汇报所负责专题的内容。为了保证每个小组成员积极参与小组学习和讨论,教师在上课时临时指定上台报告的学生,报告学生表现会作为其个人及其小组成员平时成绩的重要依据。在报告过程中,教师和其他小组同学可以随时就相关问题提问,有时对某一个复杂问题进行深入探讨。因为是学生上台报告,并且同学们可以随时参与讨论,课堂气氛非常活跃,大大增强了该课程的教学效果。

5.课程考核。虽然每个小组在他们负责的专题上投入了很多时间和精力,但该课程的主要目标是每个学生需要了解各个小组报告的专题内容。课程讲解、讨论结束后,所有同学还要参加最后的闭卷考试,考试内容来源于每个小组报告的内容。这样,在每个小组课题报告时,其他小组成员还要认真听讲并积极参与讨论。每个同学在课题上的表现和积极性也将作为该学生平时成绩的一部分。

四、小结

本论文讨论的《高级计算机网络安全》的教学模式和教学方法具有一定新意,主要体现在以下几方面。

1.国内外关于高级计算机网络安全专题的教材还没有,本课程对当前计算机网络安全前沿研究方向进行系统化总结。本课程主要内容既可作为研究生学习当前计算机网络安全领域较新和较成熟的科研成果,也可作为课题研究的参考。

2.本课程涉及的内容较全面,包括可信计算TCG和可信网络TNG、无线网络安全、信息隐藏和数字水印技术、网络流量分析、盲签名/群签名、病毒传播模型以及云计算安全等理论和模型。

3.为了加强学生对相关理论的理解,本课程包含一定的实例和案例分析,力求做到理论和实际相结合,提高学生的动手能力。

4.教学相长,通过小组合作和课堂讨论,引导学生深入研究某一专题,培养学生的团队合作能力和研究能力,增强同学学习的主动性和积极性。此外,还通过网上交流及讲座论坛等形式开展交互式教学。

参考文献:

[1]马建峰,李风华.信息安全学科建设与人才培养现状、问题与对策[J].计算机教育,2005,(1).

[2]王海晖,谭云松,伍庆华,黄文芝.高等院校信息安全专业人才培养模式的研究[J].现代教育科学:高教研究,2006,(5).

[3]景静姝,王玉琨,刘鉴汶.高等院校研究生课程教学改革问题探讨[J].理论导刊,2007,(5):97-99.

计算机学术研究论文篇4

计算语言学与语言学

随着计算语言学在语言处理的理论与应用方面研究不断演化发展,语言学与计算语言学之间模糊的多面性关系逐渐形成。语言学在计算语言学的发展过程中,发挥着重要作用。计算语言学将计算科学与语言学结合并形成了对两者分工明确的混合系统,这个混合系统对翻译平台的建设具有很强的实践指导作用。

(一)语言学对计算语言学的影响作用

计算语言学并非探讨计算机语言的学科,[6]不是分解出来的关于数学语言学或者应用语言学新的语言学分支,其研究对象既不是二进制的机器语言,也不是编写计算机程序所用的程序设计语言,而是在人类认识世界和创造文明的过程中形成的自然语言。上世纪80年代,Lauri Kart-tunen发现应用计算语言学与理论计算语言学共存且相互促进,同时理论计算语言学的分支也为理解人类语言结构和使用发挥了重要作用。然而语言学和计算语言学之间关系随着时间发生了很多变化。这些变化通过计算语言学的五个范式体现出来,在每一个范式中,语言学理论都发挥一定的作用,都对计算语言学研究产生不同的影响。第一个范式是直接启用程序处理语言。操作者接受了相关的语言学理论教育,直接启用如FORTRAN,COBOL等计算机程序或者汇编程序等进行语言处理。这个阶段对语言学知识和处理方法之间没有系统性分别。第二个范式是语言处理专业算法与方法的发展,如解析算法,限定性分析以及扩大的短语结构语法。这种范式下发现了语言学知识和处理程序之间的分别,但研究方法的改进离不开语言学理论的指导,需要一定程度地运用语言学理论知识。第三个范式是语言学形式体系的出现。

20世纪80年代出现了一系列新的语法形式体系,如HPSG(Head-DrivenPhrase Structure Grammar,中心语驱动短语结构语法,吴云芳,2003),[7]LFG(Lexical-Functional Grammar,词汇功能语法)等理论体系对计算语言学产生了影响,出现了形式与语义系统集合的语法模式体系,其形式模型与语言学理论紧密相连,因此许多模型体系被安排在语言学课程里教授探讨。当这些语言学的形式主义模型不能满足实际应用时,第四种范式很快运用于自然语言处理当中并成为主导方法,即自然语言处理的专业方法。这样研究者们将注意力集中于处理技术的提高,对语言及语言学的重视程度降低。第五种范式的出现是在计算语言学中的统计学方法在一些应用领域难以进行时,自然语言处理开始重新考虑语言学的方法和知识源泉。自然语言处理中的统计学方法专家试着回归语言学中的词汇学或是试着建立基于短语结构的统计模式。统计学和语言学方法模式的结合促成了计算语言学第五种范式的生成,即统计的和非统计的机器学习方法与语言学方法的创新性结合。随着计算机技术的发展与语言理论的深入研究,前三种范式渐渐退出研究的中心地位,后两种范式将计算语言学的重要方法统计学与语言学结合起来,成为自然语言处理的一个新的进步范式。语言学与计算语言学中的统计学方法的合理应用才能促进语言研究的深入开展。因此,对二者的分工与结合形成的混合系统进行探讨就显得格外重要。

(二)计算语言学和语言学的分工与结合———混合系统研究

统计学的发展不断改变着计算语言学与语言学之间的关系。统计学运用于计算语言学方面,与语言学理论相结合,其促进作用体现在混合系统研究中。在语言处理的一些领域中,设计混合系统的方法已经显示出了前景性的成果。第一个设计混合系统既包含语言学也包括计算机技术成分,使这两种语言分析方法共同完成对词汇短语句子等的处理任务。在混和机器翻译研究中,混合系统的任务就是系统地为输入的语言探索统计学与语言规则最理想的结合结果。由经验丰富的语言学家对输入的语言进行一个详细的语义分析,由最好的统计系统发现相对应的输出语言的词汇短语或者句子链,并决定哪一类的输出结果是最恰当的翻译。系统利用事先给定的语言学语法转换规则对这些词汇短语句子链集合进行译文选择组合,从而得到对应的输出语言语句。这种利用计算语言学技术与语言规则结合系统对词汇短语句子进行翻译探索的方法只是对混合处理系统的尝试。另一个混合系统的设计方法就是基于对于整个语篇的研究理论。这种语篇混合系统是对第一个混合系统的补充,它不仅研究短语结构,更将短语结构的匹配上升到了语篇的高度,是一个更高层次的探索。这样,计算语言学与语言学的发展对于混合系统研究、混合机器翻译与翻译平台的建设发挥着重要的作用。

计算语言学视角下的翻译平台建设

在中国对外贸易、文化以及科技交流的蓬勃发展对翻译行业需求高涨的背景下,语言信息处理技术的进步给翻译事业带来的巨大变革和冲击。环境的变化要求语言服务企业发现新的商业模式、采用新的战略和新的管理模式,提高生产效率[8](俞敬松,2010)。很多语言服务企业每月百万字级别的翻译项目已经屡见不鲜,要求在很短的时间按照预定的质量标准完成大量的翻译。对语言服务工作者提出全新的要求。然而传统小作坊模式的“译、审、校”手工翻译流程显然已经不再适应当今大批量的、团队协作的翻译业务流程。现代语言信息处理等行业需要精通机器辅助翻译的原理和应用技术的人才及相关的自然语言处理技术的发展提高,因此探讨在计算语言学视角下的翻译平台建设显得格外重要,尤其是混合系统研究下的混合机器翻译系统。

(一)语言规则是翻译平台建设中混合系统研究的前提条件

机器翻译是当前计算语言学研究的热点和难点。要提高机译的质量,首先要解决的是语言本身问题而非程序设计问题;单靠程序来做机译系统,无法提高机译质量。目前的机器学习方法就是从相似的文本中获得统计翻译模型,但是对很多句法现象却难以像传统的语言学语法一样正确地分析。如果语言学家们已经理解并形成了对语言文本特殊情况的潜在分析,那么从句法和语义注解语篇学习中总结复杂规则是可能的。每种人类语言的语法都包括一小部分高度复杂的规则和一大部分相对简单的现象。这一小部分高度复杂的现象要比那部分相对简单的现象出现的多。这种倾斜的分布体现了的学习语言规则的价值和重要性。至今为止,我们还没有自动的机器学习方法,正确的产出复杂的语言现象。这样就提出疑问,如果没有人类语言学习者开发的句法———语义正确方法的指导,这些机器学习规则是否能够被运用?另一方面,词典和简单筛选匹配的限定能够容易地理解,很大程度上是因为其复杂性在于词汇本身类别的结构,而不是词语类别之间的简单划分。理解语言规则,设计这种混合机器翻译系统的平台显得尤为重要。

(二)语料库资源建设与语言信息处理技术

的提高为翻译平台建设中混合系统研究提供了资源与技术保证语言信息处理技术是新一代知识工程处理的核心支撑技术,[9]更是机器翻译中重要的技术保证。近年来,在自然语言处理技术等方面的研究中,语料库资源的巨大价值已经受到越来越多学者的关注和认可,特别是包含两种语言互译文本的语料库,如双语语料库已经成为机器翻译、翻译知识获取、数据挖掘以及双语词典编纂研究不可或缺的重要资源。关于国内汉外双语语料库的建设以及对齐加工和标注多级自动对齐技术以及双语平行语料库在机器翻译和翻译知识获取等方面的应用技术目前已经取得了很大进展。机器翻译新技术的发展得益于双语语料库的出现,有效改善了翻译质量。同时,双语语料库又是汲取翻译知识的重要源泉,如翻译词典和翻译模板等,从而进一步改进传统的机器翻译技术。

(三)混合机器翻译系统是翻译平台建设的核心动力

目前翻译平台有很多,如网络翻译译言网、谷歌翻译等。但是翻译平台建设的核心动力在于机器翻译系统。机译系统可划分为基于规则(Rule-Based)和基于语料库(Corpus-Based)两大类。前者由词典和规则库构成知识源;后者由经过划分并具有标注的语料库构成知识源,既不需要词典也不需要规则,以统计规律为主。机器翻译的研究是建立在语言学、数学和计算机科学这三门学科的基础之上的。语言学家提供适合于计算机进行加工的词典和语法规则,数学家把语言学家提供的材料形式化和代码化,计算机科学家给机器翻译提供软件手段和硬件设备,并进行程序设计。缺少上述任何一方面,机器翻译就不能实现,机器翻译效果的好坏,也取决于这三个方面,而且直接关系到翻译平台的建设。计算语言学提供了一个新的视角,研究将计算语言学技术、语言学规则与大型语料库有效结合,构成一个语言处理的混合系统。利用计算机技术实现双语对齐,结合语言学规则及专业术语语料库,将计算机技术、语言规则与语料库结合构成全新的语言翻译的标准库,形成相对完善的语言资源库,进一步促进翻译平台的建设和完备。计算语言学视角下的翻译平台建设可以应用于语言服务产业,不仅能够快速有效地提高翻译的效率及准确率,而且有利于综合性语资源库的建设,如大型语料库建设等,以适应国际间多层次全方位的交流及信息化时代语言服务的要求。

计算机学术研究论文篇5

    计算语言学与语言学

    随着计算语言学在语言处理的理论与应用方面研究不断演化发展,语言学与计算语言学之间模糊的多面性关系逐渐形成。语言学在计算语言学的发展过程中,发挥着重要作用。计算语言学将计算科学与语言学结合并形成了对两者分工明确的混合系统,这个混合系统对翻译平台的建设具有很强的实践指导作用。

    (一)语言学对计算语言学的影响作用

    计算语言学并非探讨计算机语言的学科,[6]不是分解出来的关于数学语言学或者应用语言学新的语言学分支,其研究对象既不是二进制的机器语言,也不是编写计算机程序所用的程序设计语言,而是在人类认识世界和创造文明的过程中形成的自然语言。上世纪80年代,Lauri Kart-tunen发现应用计算语言学与理论计算语言学共存且相互促进,同时理论计算语言学的分支也为理解人类语言结构和使用发挥了重要作用。然而语言学和计算语言学之间关系随着时间发生了很多变化。这些变化通过计算语言学的五个范式体现出来,在每一个范式中,语言学理论都发挥一定的作用,都对计算语言学研究产生不同的影响。第一个范式是直接启用程序处理语言。操作者接受了相关的语言学理论教育,直接启用如FORTRAN,COBOL等计算机程序或者汇编程序等进行语言处理。这个阶段对语言学知识和处理方法之间没有系统性分别。第二个范式是语言处理专业算法与方法的发展,如解析算法,限定性分析以及扩大的短语结构语法。这种范式下发现了语言学知识和处理程序之间的分别,但研究方法的改进离不开语言学理论的指导,需要一定程度地运用语言学理论知识。第三个范式是语言学形式体系的出现。

    20世纪80年代出现了一系列新的语法形式体系,如HPSG(Head-DrivenPhrase Structure Grammar,中心语驱动短语结构语法,吴云芳,2003),[7]LFG(Lexical-Functional Grammar,词汇功能语法)等理论体系对计算语言学产生了影响,出现了形式与语义系统集合的语法模式体系,其形式模型与语言学理论紧密相连,因此许多模型体系被安排在语言学课程里教授探讨。当这些语言学的形式主义模型不能满足实际应用时,第四种范式很快运用于自然语言处理当中并成为主导方法,即自然语言处理的专业方法。这样研究者们将注意力集中于处理技术的提高,对语言及语言学的重视程度降低。第五种范式的出现是在计算语言学中的统计学方法在一些应用领域难以进行时,自然语言处理开始重新考虑语言学的方法和知识源泉。自然语言处理中的统计学方法专家试着回归语言学中的词汇学或是试着建立基于短语结构的统计模式。统计学和语言学方法模式的结合促成了计算语言学第五种范式的生成,即统计的和非统计的机器学习方法与语言学方法的创新性结合。随着计算机技术的发展与语言理论的深入研究,前三种范式渐渐退出研究的中心地位,后两种范式将计算语言学的重要方法统计学与语言学结合起来,成为自然语言处理的一个新的进步范式。语言学与计算语言学中的统计学方法的合理应用才能促进语言研究的深入开展。因此,对二者的分工与结合形成的混合系统进行探讨就显得格外重要。

    (二)计算语言学和语言学的分工与结合———混合系统研究

    统计学的发展不断改变着计算语言学与语言学之间的关系。统计学运用于计算语言学方面,与语言学理论相结合,其促进作用体现在混合系统研究中。在语言处理的一些领域中,设计混合系统的方法已经显示出了前景性的成果。第一个设计混合系统既包含语言学也包括计算机技术成分,使这两种语言分析方法共同完成对词汇短语句子等的处理任务。在混和机器翻译研究中,混合系统的任务就是系统地为输入的语言探索统计学与语言规则最理想的结合结果。由经验丰富的语言学家对输入的语言进行一个详细的语义分析,由最好的统计系统发现相对应的输出语言的词汇短语或者句子链,并决定哪一类的输出结果是最恰当的翻译。系统利用事先给定的语言学语法转换规则对这些词汇短语句子链集合进行译文选择组合,从而得到对应的输出语言语句。这种利用计算语言学技术与语言规则结合系统对词汇短语句子进行翻译探索的方法只是对混合处理系统的尝试。另一个混合系统的设计方法就是基于对于整个语篇的研究理论。这种语篇混合系统是对第一个混合系统的补充,它不仅研究短语结构,更将短语结构的匹配上升到了语篇的高度,是一个更高层次的探索。这样,计算语言学与语言学的发展对于混合系统研究、混合机器翻译与翻译平台的建设发挥着重要的作用。

    计算语言学视角下的翻译平台建设

    在中国对外贸易、文化以及科技交流的蓬勃发展对翻译行业需求高涨的背景下,语言信息处理技术的进步给翻译事业带来的巨大变革和冲击。环境的变化要求语言服务企业发现新的商业模式、采用新的战略和新的管理模式,提高生产效率[8](俞敬松,2010)。很多语言服务企业每月百万字级别的翻译项目已经屡见不鲜,要求在很短的时间按照预定的质量标准完成大量的翻译。对语言服务工作者提出全新的要求。然而传统小作坊模式的“译、审、校”手工翻译流程显然已经不再适应当今大批量的、团队协作的翻译业务流程。现代语言信息处理等行业需要精通机器辅助翻译的原理和应用技术的人才及相关的自然语言处理技术的发展提高,因此探讨在计算语言学视角下的翻译平台建设显得格外重要,尤其是混合系统研究下的混合机器翻译系统。

    (一)语言规则是翻译平台建设中混合系统研究的前提条件

    机器翻译是当前计算语言学研究的热点和难点。要提高机译的质量,首先要解决的是语言本身问题而非程序设计问题;单靠程序来做机译系统,无法提高机译质量。目前的机器学习方法就是从相似的文本中获得统计翻译模型,但是对很多句法现象却难以像传统的语言学语法一样正确地分析。如果语言学家们已经理解并形成了对语言文本特殊情况的潜在分析,那么从句法和语义注解语篇学习中总结复杂规则是可能的。每种人类语言的语法都包括一小部分高度复杂的规则和一大部分相对简单的现象。这一小部分高度复杂的现象要比那部分相对简单的现象出现的多。这种倾斜的分布体现了的学习语言规则的价值和重要性。至今为止,我们还没有自动的机器学习方法,正确的产出复杂的语言现象。这样就提出疑问,如果没有人类语言学习者开发的句法———语义正确方法的指导,这些机器学习规则是否能够被运用?另一方面,词典和简单筛选匹配的限定能够容易地理解,很大程度上是因为其复杂性在于词汇本身类别的结构,而不是词语类别之间的简单划分。理解语言规则,设计这种混合机器翻译系统的平台显得尤为重要。

    (二)语料库资源建设与语言信息处理技术

    的提高为翻译平台建设中混合系统研究提供了资源与技术保证语言信息处理技术是新一代知识工程处理的核心支撑技术,[9]更是机器翻译中重要的技术保证。近年来,在自然语言处理技术等方面的研究中,语料库资源的巨大价值已经受到越来越多学者的关注和认可,特别是包含两种语言互译文本的语料库,如双语语料库已经成为机器翻译、翻译知识获取、数据挖掘以及双语词典编纂研究不可或缺的重要资源。关于国内汉外双语语料库的建设以及对齐加工和标注多级自动对齐技术以及双语平行语料库在机器翻译和翻译知识获取等方面的应用技术目前已经取得了很大进展。机器翻译新技术的发展得益于双语语料库的出现,有效改善了翻译质量。同时,双语语料库又是汲取翻译知识的重要源泉,如翻译词典和翻译模板等,从而进一步改进传统的机器翻译技术。

    (三)混合机器翻译系统是翻译平台建设的核心动力

    目前翻译平台有很多,如网络翻译译言网、谷歌翻译等。但是翻译平台建设的核心动力在于机器翻译系统。机译系统可划分为基于规则(Rule-Based)和基于语料库(Corpus-Based)两大类。前者由词典和规则库构成知识源;后者由经过划分并具有标注的语料库构成知识源,既不需要词典也不需要规则,以统计规律为主。机器翻译的研究是建立在语言学、数学和计算机科学这三门学科的基础之上的。语言学家提供适合于计算机进行加工的词典和语法规则,数学家把语言学家提供的材料形式化和代码化,计算机科学家给机器翻译提供软件手段和硬件设备,并进行程序设计。缺少上述任何一方面,机器翻译就不能实现,机器翻译效果的好坏,也取决于这三个方面,而且直接关系到翻译平台的建设。计算语言学提供了一个新的视角,研究将计算语言学技术、语言学规则与大型语料库有效结合,构成一个语言处理的混合系统。利用计算机技术实现双语对齐,结合语言学规则及专业术语语料库,将计算机技术、语言规则与语料库结合构成全新的语言翻译的标准库,形成相对完善的语言资源库,进一步促进翻译平台的建设和完备。计算语言学视角下的翻译平台建设可以应用于语言服务产业,不仅能够快速有效地提高翻译的效率及准确率,而且有利于综合性语资源库的建设,如大型语料库建设等,以适应国际间多层次全方位的交流及信息化时代语言服务的要求。

计算机学术研究论文篇6

关键词 人才培养 创新能力 因材施教

1 前言

清华大学计算机科学与技术系始终贯彻学校“高素质、高层次、多样化、创造性”的人才培养目标,以培养具有系统及扎实的基础理论、专业基础和现代专业知识,并且具有较强实践能力和创新能力的计算机科学与技术专业人才为己任。多年来,计算机科学与技术系始终强调对学生进行基本理论、基础知识、基本技能以及健全人格、综合素质和创新精神的培养,并通过各种教育教学活动完善人才培养体系,鼓励学生实事求是、勇于面对困难和挑战,不断探索、努力创造、追求卓越。

2 适时调整课程体系,奠定人才培养基石

计算机科学与技术专业的本科生课程设置,旨在培养在计算机科学与技术领域里具有良好综合素质、较强实践能力和创新能力的高层次复合型人才。这不仅要求学生具有自然科学、人文社科、工程技术基础理论,同时还要求学生具有系统和扎实的计算机理论基础,掌握先进的计算机设计与开发技术。多年来,我系学术委员会始终关注国际上计算机本科教学最新的权威性研究成果,遵照教育部教指委的精神,适时调整课程设置及知识结构,注重素质教育,注重加强基础、拓宽专业面(如图1所示)。

计算机科学与技术系的培养方案通过动态调整,形成了各类知识有机组合的课程结构,科学合理地安排了教学计划,形成了横向和纵向环环相扣的课程体系,在计算机专业人才培养过程中发挥着重要作用。

培养计划的横向安排形成了完整的人才培养体系,较大比例的数学基础课贯穿本科培养阶段的始终,如离散数学、微积分、几何与代数、概率论和统计、数值分析等,为计算机科学与技术系的学生在理论方面打下了坚实的基础。核心课程既包含讲授计算机的基本概念、基本原理、基本方法和基本技术的专业基础知识,如程序设计基础、数据结构、计算机组成原理、理论计算机科学,同时也涵盖了专业核心课,如人工智能、形式语言与自动机、编译原理、操作系统、嵌入式系统、计算机系统结构、计算机网络原理等。在此基础上我系结合未来的研究方向,根据计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术三个学科对人才培养的基本要求,在本科高年级设置了专业选修课程,包括微计算机技术、数字系统设计自动化、网络安全技术、数据库系统概论、软件开发方法、电子商务平台及核心技术、多媒体技术基础及应用、数字图像处理计算机图形学基础、机器学习、信号处理等。为了加强学生实践环节,在大三暑期安排了专业实践课程,并在大四第一学期设置了软件方面的专题训练课程,同时在本科阶段的最后一个学期,安排了18周全时的综合论文训练。除此之外,课程体系中也包含人文、社会科学、艺术等方面的课程,目的在于扩大学生知识面,培养学生综合素质。

计算机专业课程的纵向设置目的是培养计算机专业素质,使学生具备获取知识及应用知识的能力,同时激发他们的创新意识。面向大一新生开设的“程序设计基础”课程,把调动学生的积极性和潜能作为要素,将科学的世界观和方法论融入授课环节,强调理性思维和动手实践。同时,开设一系列新生研讨课,如下一代互联网、计算基因组分析、虚拟世界与未来电子游戏等。探究式的学习,使新生在有机会与大师面对面交流之余,领略名师治学为人之道,激发学生主动学习的热情,初步体会研究和独立钻研的乐趣。

在专业基础课程学习阶段,培养学生“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”的意识,每门课安排不同学时的课内、课外上机及实验,要求学生真正做到理论与实践相结合,强化学生动手实践。例如,“计算机组成原理”课程课内外共安排48学时的实验,每3名同学为一组,合作完成一个硬、软件组成相对完整的全新计算机系统的设计、实现和调试任务。通过该课程的设置,使学生们切身体会硬件、软件系统之间在功能划分和具体实现方面的联系。高年级设置的专业课程,主要是根据前沿性和时代性的要求,包含反映计算机领域最新进展的课程,并且随着计算机理论和技术的发展情况动态调整课程内容。例如,新增的嵌入式系统、媒体计算、网格计算、高性能计算前沿技术等课程,让同学们耳目一新。有了更多更广的自我选择空间,学生们可以在几十门课程间选择自己感兴趣的课程进行学习和钻研。通过课程实验、设计与课程内容的有机结合,使学生加深了对知识的理解,激发了他们的创造意识及分析、解决问题的能力。

为了锻炼学生在获取知识的基础上达到应用知识的能力,大三暑期,我们安排为时5周,共200学时的专业实践,要求学生运用所学的基础知识和专业知识,在教师指导下,自己设计、制作、调试,完成一个综合型实验。同学们认为专业实践是一门研究性的启蒙式教育课程,不但检验和提高了三年所学的知识,还培养了良好的研究习惯、锻炼了团队合作精神。为了加强专业基础和专业课程的有机融合,在大四第一学期,我们在培养计划中增设了辅助计算机网络、编译原理、数据库系统概论、操作系统四门课程的专题训练课,训练学生真正领悟课程精髓,运用科学方法解决实际问题,规范学生撰写技术报告及实验报告的能力,培养学生阅读文献、查阅文献的能力。综合论文训练作为必修环节,培养计划中对学生提出了更高的要求,如论文的选题意义,研究现状分析,研究问题的提炼及解决问题的方法等,在“真刀真枪”中进一步锻炼学生解决实际问题的能力,增强其勇于探索、勇于创新的能力,提高综合素质。

清华大学计算机科学与技术系重视课程建设,鼓励优秀的教授上讲台。由于本系教师一般都承担大量的科研任务,所以在教学中经常融入最新的研究成果,开拓了学生的视野,与世界前沿的领先科技接轨。另外,系里拥有一批国内一流的教学实验室:计算机原理实验室、微型计算机实验室、计算机网络实验室、嵌入式系统实验室、计算机软件实验室等,为学生提供了优越的实验环境。

3 营造探索氛围,强化创新人才培养

为了将因材施教与强化培养相结合,计算机科学与技术系在动态调整课程设置的同时,也不断探索和思考如何营造良好的学术环境和学习气氛,促进对优秀学生的培养。本系现设有4个研究所和1个国家重点实验室,它们是高性能计算研究所、计算机网络技术研究所、计算机软件研究所、人机交互与媒体集成研究所、智能技术与系统国家重点实验室。对于学有余力的学生,系里鼓励他们进入各研究所,通过参加“SRT计划”和科研活动,使本科生直接在名师指导下,与研究生一起学习、创造。学生们经常感受到教师对他们的直接关注,激发了他们的求知欲以及对科学的热情、激情和创造力,使他们更有效地融入到精益求精的科学研究氛围当中。同时免试推荐研究生及参加科技赛事,也使优秀的学生有了用武之地。

“SRT计划”的人才培养理念就是让学生在研究中学习,在创新中成长。实施“SRT计划”的主要目的是给大学生提供指导性的研究机会,让学生在教师指导下,以我为主,初步开展一些探索性的研究工作,早日进入专业领域。研究所组织的各种科研活动,也使计算机专业优秀的本科生得以在科研训练中培养兴趣和才干,激发探索和创新意识。我系从事科研的教师积极投身到培养学生的行列中,不断思考和研究,寻找可以激发学生参与创作、培养实践能力的课题和活动。仅2004-2005学年度,我系共立项SRT项目78项(其中教师76项,学生2项),同时系里注重对学生的引导,通过大力宣传,鼓励学有余力的学生积极“SRT参加计划”。在教学领导、班主任、辅导员大力支持和鼓励下,我系每年报名参加SRT的学生比例都很高,仅2004-2005学年度的SRT项目中共计有157名学生主动申请并获教师同意。在“SRT计划”实施过程中,教师在指导学生方面投入了很大的精力,学生的热情也很高。学生提早接触科研,从中锻炼了实践动手能力,也为未来的研究奠定了一定基础,同时也取得了令人欣慰的成果,仅2005年,就有三项SRT结题项目获“清华大学SRT项目优秀奖”。通过参与项目,有的同学在教师指导下完成的硬件设备及软件成果已经得到了应用,产生了很好的经济效益和社会效益,还有的同学在国际、国内刊物上发表了级别很高的论文。

从大四开始,一些优秀的学生根据各自的研究兴趣初步确立了未来的专业发展方向,并通过竞争和选拔,得以推荐免试攻读研究生。为了更早地接触科学前沿,同学们进入研究所,向在读研究生“取经”。 课题组良好的学术气氛,师兄师姐面对科研难题顽强的拼搏精神,在同学中产生了潜移默化的影响,起到了很好的榜样力量和辐射作用。导师也着力发掘优秀学生的潜能,不遗余力地引导学生理论与实践结合,激发学生的创新思维,锻炼他们的交流合作、组织协调能力,培养他们严谨求实的学术作风。

我系各研究领域的教师亲自率队,组织优秀的学生参加了多项国内及国际性赛事,多次取得优异成绩。同时,在系领导的大力支持下,很多学生也自发组织和参与各类赛事活动,极大地开拓了视野。可以说,参与赛事活动使学生得到的训练和成长是跨越的、永恒的。赛事的舞台,不但锻炼了学生的组织能力,交流能力,增强了团队合作意识,更重要的是铸造了自信心和勇于面对挑战、追求卓越的精神。参与赛事活动使更多的学生得到锻炼,使优秀的学生得以脱颖而出,达到了因材施教、促进创新型人才培养的目的。

4 建立“预警”机制,助推学习动力

在执行培养计划的过程中,难免出现成绩暂时落后的学生。究其原因,多是学生平时学习没有抓紧。为了帮助这些学生摆脱困境,计算机科学与技术系结合自身特点,建立了“预警”机制。教学管理部门与学生思想教育机构紧密配合,将学生心理压力转化为动力,帮助学生寻回自信,提高学习的自觉性和主动性。

“预警”机制的具体做法是,在期末考试成绩录入完成后,由教学办公室负责将各年级学生所有成绩整理后及时分发各年级班、级主任和辅导员,以方便他们在放假期间联系学生家长,配合学校监督学生,利用假期时间补习功课。开学后两周内召开班级主任工作会议,总结各班级学生情况,交流工作经验;针对成绩出现下滑及不合格个体,找出原因;安排最近学期的重修事项,争取将被动转化为主动。会后辅导员配合班主任具体落实,同时调动班集体的力量,开展“多帮一”活动。期中考试前后,教学领导亲自召开成绩困难学生座谈会,重申学校管理规定,使每一位学生都认识到自己面临的危机;总结同学们在学习上遇到困难的原因,鼓励大家克服暂时的困难,树立信心迎头赶上;教育同学们要有抱负,有大志向,以远大的理想作为自己奋斗的目标和动力。在期末复习阶段,班主任、辅导员再对这些成绩困难的学生进行重点督促,指导他们放松心理压力,抓紧复习,虚心向老师和同学请教,同时要求班委成员对这些同学在学习和生活上给予帮助。

我系在选拔班主任岗位的人选时非常严格,每个班设立一名班主任,由从事教学科研岗位的青年教师担任,每个年级再配一名具有多年工作经验的级主任来协调工作。班主任不仅可以在学生生活上给予帮助,更重要的是可以指导学生的学习和未来成长。班主任定期要求学生对学习现状进行自我剖析,并作出近期的规划和打算,有针对性地开展工作,使学生能够正确认识自己的不足。

我系相关部门在不断加强教育引导,助推学习动力方面开展了大量工作。如关于如何加强学生心理素质教育,如何面对暂时劣势;对各年级课程负担及学生课余时间的利用情况进行问卷调查;经常组织学生交流学习经验;鼓励学习进步的学生,加强学风建设,加强班级感情教育,创建班级、宿舍良好学习氛围,鼓励同学间相互监督,相互帮助;倡导健康的网络行为,同时鼓励学习成绩优秀的学生发扬奉献精神,在学习方法及具体问题上对成绩较差的同学进行帮助。

通过对学生培养的各个环节进行监督、管理,几年下来,我们已经积累了丰富的经验,并已经取得了很好的效果。如2001级来自新疆的一名女同学,由于学习方法不当,基础较差,心理压力过大导致精神长期紧张,几次考试下来,不及格的课程越积越多,她几乎丧失了信心,性格也变得越来越内向。发现这一情况后,班主任进行了针对性的指导,主要从心理上对其进行安慰,鼓励她相信自我,同时请同宿舍两名成绩非常优秀的学生给予帮助。在释放了心理负担以后,该生取得了很大的进步,大四上学期结束的时候她拿到了26学分。看到经过努力取得的成绩,她的信心增强了,大四下学期她学习更加刻苦了。“一分耕耘,一分收获”,她的综合论文训练工作得到了研究所老师的一致认可,得到了令人满意的分数。学生的努力不但使老师和家长的劳动得到了回报,同时也鼓励了周围同学,让他们相信执着的努力必定会有丰硕的回报。

5 结束语

我系的学生在中学都是佼佼者,以优异的成绩跨入清华大学,学校承担着把他们培育成才的重任。一直以来,计算机科学与技术系的师生做了大量工作,借鉴国际上优秀的培养模式,动态调整课程体系;因材施教,努力创造个性发展的舞台,为培养和造就学术大师、治国英才、兴业之士奠定基础;同时建立“预警”机制,以“一个都不能少”的目标来指导班级主任、辅导员开展学生工作,帮助学习上暂时出现困难的学生。清华的校训“自强不息,厚德载物”将不断鞭策我系师生努力探索和实践,培养更多的优秀人才。

参考文献

[1] 汪劲松,汪蕙,张文雪,张佐,宗俊峰.创建研究型本科教学体系,提升教育质量. 2005年部级教学成果奖特等奖.

[2] 陈永灿,邓俊辉,张佐.温故而知新,践行以育人.清华大学教育研究,2006,2.

[3] 鲍丽薇,冯建华,胡事民,蔡莲红.清华大学计算机科学与技术系的实践教学.计算机教育,2005,5.

计算机学术研究论文篇7

(温州广播电视大学,浙江 温州 325000)

摘 要:计算机自我效能感(Computer Self-efficacy, CSE)是心理学家班杜拉"自我效能感"理论在计算机的学习、培训、课程设置、用户体验研究等信息技术教育领域中的应用.本研究回顾以往关于计算机自我效能感测量的相关研究,从三个发展阶段对计算机自我效能感测量研究进行综述,最后总结和展望了这个方向的研究.

关键词 :计算机自我效能感;测量;信息技术教育;综述

中图分类号:B849 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2015)03-0125-03

基金项目:温州城市大学社区教育研究课题重点课题(csdx-sjz09);温州城市大学社区教育研究课题规划课题(csdx-sjg05);浙江省教育厅规划课题(Y201328413);浙江省教育科学规划研究课题(2014SCG344)

1 引言

“自我效能”最早是由美国著名心理学家班杜拉在于20世纪70年代提出,随后在研究者们大量实证研究的基础上不断得到丰富和发展,目前已经被广泛应用于教育领域,成为教育界的一个关键理念.随着计算机信息技术的飞速发展,研究者们也将“自我效能感”理论应用到信息技术教育领域,从而衍生出了计算机自我效能感,Compeau D将计算机自我效能感定义为,一个人对于自己使用计算机完成个某一项任务的能力的自我判断[1],该定义是目前接受最广泛的.研究发现计算机自我效能感对计算机培训、计算机以及信息技术教育、计算机应用(计算机辅助技术等)以及计算机技术接受都有重要影响[2],例如那些拥有较高计算机自我效能感的人对于计算技术焦虑感低,更喜欢信息技术也更容易被影响,拥有更高的结果预期并且感到使用信息技术有效性高,对信息技术的接纳性和评价更高,后续在信息技术操作上面表现也比一般人更好[3].由于计算机自我效能感在信息技术领域有重要影响,因此对于它的测量就具有十分重要的意义,国内外研究者们做了大量关于计算机自我效能感测量的研究工作,本文回顾以往关于计算机自我效能感测量的相关研究,并从三个研究发展阶段对计算机自我效能感测量研究进行综述,最后总结和展望了这个方向的研究.

2 计算机自我效能感测量的发展阶段及相关研究

2.1 关注计算机任务难度阶段

这个阶段研究依据计算机使用者能够完成的计算机难度水平来测量他们的计算机自我效能感的水平.

Murphy等人在1989年编制出了计算机自我效能感测量研究历史上具有里程碑作用的量表.本研究通过对414位计算机学习者施测,对量表的信度和结构效度分析,最后确定量表.该量表共32个题项,题项是以“我自信”为主句,采用李克特5点量表计分.研究者通过探索性因素分析得出初级计算机技能(Beginning Level Computer Skills)、高级水平计算机技能(Advanced Level Computer Skills)、主机技能(Mainframe Computer Skills)三个维度[4].该量表每个题目都是针对一项特定的计算机任务,这使得被试在对量表作答的过程中很容易受到先前经验的影响, 而不是出于自己内心的真实评价;同时受限于探索性因素分析本身固有的缺陷,量表所采用的测量模型也有待进一步修正.

Harrison在1992等人对Murphy 1989的研究进行分析.研究者得出了和Murphy量表相似的因素维度,并认为Murphy量表中的初级计算机技能和高级计算机技能代表的是微机技能.此外,研究者还验证了Murphy量表、计算机态度量表、计算机焦虑量表的并行效度,得出了Murphy量表和另外两个量表中等相关的结论[5].

后续研究者例如Torkzadeh、Pauline、Reza等人都直接或者间接在Murphy研究的基础之上进行了进一步研究,得出了项目的因子维度和研究结论,但是不能摆脱与Murphy相同的研究局限.

2.2 关注学习者主观体验的阶段

Compeau等人在1995年将结构方程模型的研究方法代入计算机自我效能感量表(CSES)的开发中,直接从学习者计算机自我效能感特点本身,而不是从计算机任务难度出发进行维度的划分,经过验证性因素分析反复修正测量模型,编制出了计算机自我效能感量表,从而颠覆了传统占统治地位的CSE量表,取得突破性的研究进展.该量表共10个题项,施测过程是让被试对一系列假设情境下的任务进行回答是否能够完成,然后对能够完成的任务的自信程度进行1-10评分,这种方式很好地涵盖了幅度(magnitude)和强度(strength)[1].

Kate Laver等人在2012年对Compeau D 1995年的量表进行修正,编出了老年残疾人计算机效能感量表,使之适用于老年残疾人.Compeau D问卷的题项根据老年残疾人的实际特点修正,并且在问卷的最前面增设了用于排除不具备能力使用电脑的老年残疾人的问题,共10道题项,10点量表计分,研究结果表明该量表具备良好的信度和效度[6].

这个阶段的研究开始将注意力关注于自我效能感这个心理因素本身的特点,以被测试者的主观感受为依据来测量水平.

2.3 关注自身概念内涵扩展和测量对象深化的阶段

Hsu于2001年在计算机自我效能感的研究中不再只停留在计算机技能上,而是上升到对计算机道德层面的研究,将内涵扩展到了计算机使用过程中涉及到的道德伦理,并编制出了道德计算机自我效能感量表(Ethical Computer Self Efficacy Scale).研究者将道德计算机自我效能感定义为个人对计算机使用过程中杜绝不道德行为的自信程度.计算机不道德行为有很多方面,例如使用盗版软件、侵犯他人隐私等,该研究中的量表测量针对个体对自己不使用盗版软件行为的自信程度.该量表分为三个维度:合法使用和保存、劝阻非法共享行为、合法共享软件,共12道题项,采用李克特5点量表计分[7].

Stephens在2006年为了测量商业专业学生和教师的计算机自我效能感,编制出了商业计算机自我效能感量表(BCSE),将计算机自我效能感的研究扩展到了具体某一专业人群.该量表包括了商业专业人群在日常专业活动过程中常用的13类计算机技能,例如处理邮件、文件管理、文件压缩软件使用等,每类技能都包含了题目不一的题项,总共102个题项,采取封闭式回答(是/否)和10点量表计分相结合的方式[8].

James Brown在2007年编制成人计算机效能感量表(CSESA),研究者希望该量表能够作为区分不同主观计算机机能的不同年龄成年人的测量工具,同时也可以应用于计算机课程培训的评估中. CSESA包括计算机硬件效能感、软件效能感和网络效能感三个维度,每个维度12个题项,总共36个题项,釆用李克特6点量表计分,研究结果表明CSESA具有良好的信效度[9].

Thangarasu在2014年在其研究中提出了面向教师的计算机自我效能感的概念,并编制出了教师计算机自我效能感量表(Teacher Computer Self Efficacy Scale),该量表涵盖了教师职业日常教学工作中最常用的6大类计算机操作机能:基础计算机操作技能、Word操作技能、Excel操作技能、PPT展示操作技能、因特网操作技能、教师计算机使用技能,每一类技能包含11个题项目,共66个题项,采用李克特5点量表计分.该量表针对专门职业进行编制,为今后其他不同职业计算机自我效能感量表的编制研究提供了借鉴[10].

这个阶段的研究在继承关注学习者主观体验阶段的研究理念的同时,开始对计算机自我效能感概念的内涵进行不断扩展,同时将测量工具的研究深化到了专门针对商业专业人群、成年人、教师职业等特定人群的测量.

2.4 国内关于计算机自我效能感的研究

李宏利在2004年对国外的自我效能感(Computer Self-efficacy, CSE)研究进展和CSE对计算机操作的重要影响进行了综述,该文章希望通过对国外研究的综述,为国内研究者展开对CSE心理学研究提供启示.文中探讨了CSE的分类问题,在原有CSE分类(一般CSE与特殊CSE)基础上,提出了软件CSE与硬件CSE,最后讨论了影响CSE的各个变量以及这些变量间的关系[2].

王靖在2010年编制出了国内文化背景下的大学生计算机自我效能感量表,作者在对1986-2006年间CSE研究历程的梳理和分析中,延续Compeau D等人的研究理念,从学习者本身出发将CSE划分为三个维度:幅度(magnitude)、强度(strength)和普遍度(generalizability),并在此基础上编制题项.经过3稿的修改,最终形成大学生计算机自我效能感量表,3个维度,16个题项,釆用里克特5点量表计分[11].

张中科在2012年编制出了大学生计算机应用软件自我效能感问卷,将CSE的研究内涵扩展到了应用软件,而不止是局限于原有的硬件、网络、特定人群等等.该问卷包含3个维度:控制效能、操作效能和学习效能,总共24个题项,采用里克特5点量表计分[12].

其他国内研究者对计算机自我效能感量表也进行了相关研究,例如衷克定在2007年采用Barbeite 2004年的CSE问卷做了针对国内在校大学生特性的修正,并对计算机自我效能感的影响因素进行了探究[13];陈秋珠在2012年中小学生网络自我效能感问卷进行了初步编制[14];孙先洪在2013年在研究中采用Albion 2001年和Mills 2003年的CSE问卷做了针对高校教师进的改编和信效度检验等[15].

国内近几年已经有不少关于计算机自我效能感测量的相关研究,但是主要集中于学生群体,尤其是大学生群体,研究前较窄,研究也不够深入.

3 总结与展望

总的来看,国外关于计算机自我效能感测量的研究已有了20多年的时间,经历了三个研究发展阶段,目前已经有了较成熟的量表其中包括许多针对特定人群的量表,但在国内文化背景下不并不一定适用.国内尽管对计算机自我效能感在近几年已有不少研究成果,但是目前研究对象单一,主要以大学生群体为主,并且目前还没有一个被大家广泛接受的测量工具.因此对于国内的研究者们来说,未来应该对国外成熟的量表进行更多的本土化研究,或者在自我效能感理论和调查研究的基础上开发适合我国文化背景的计算机自我效能感测量工具.同时在计算机信息技术对各个领域和人群带来深远影响的背景下,未来研究者们应该开发出符合时代背景发展的计算机自我效能感测量工具,例如在社会在入移动互联网的背景下,开发移动设备的计算机自我效能感量表,探究移动设备自我效能感的心理结构,以及与传统计算机自我效能感的差异;老龄化趋势日趋加速的国情下,开发针对老年人的自我效能感量表,研究和帮助计算机老年学员等等.

参考文献:

〔1〕Compeau D. Computer self-efficacy: Development of a measure and initial test. MIS quarterly[J].1995,19(2):189–212.

〔2〕李宏利.计算机使用中的自我效能感[J].心理科学进展,2004,12(4):561–566.

〔3〕Kher H V., Downey JP, Monk E. A longitudinal examination of computer self-efficacy change trajectories during training[J]. Computers in Human Behavior. 2013,29(4):1816–1824.

〔4〕Murphy C a., Coover D, Owen S V. Development and Validation of the Computer Self-Efficacy Scale. Educational and Psychological Measurement[J]. 1989,49(4):893–899.

〔5〕Harrison AW, Rainer RK. An examination of the factor structures and concurrent validities for the computer attitude scale, the computer anxiety rating scale, and the computer self-efficacy scale[J]. Educational and Psychological Measurement. 1992,52(3):735–745.

〔6〕Laganà L. Enhancing the Attitudes and Self-Efficacy of Older Adults Toward Computers and the Internet: Results of a Pilot Study[J]. Educational Gerontology. 2008,34(9):831–843.

〔7〕Kuo F Y, Hsu M H. Development and validation of ethical computer self-efficacy measure: The case of softlifting[J]. Journal of Business Ethics, 2001, 32(4): 299-315.

〔8〕Stephens P. Computer Self Efficacy Scale: Accseement of The Computer Literacy of Incoming Business Students[J]. 2006,34(1):29–46.

〔9〕Brown J. Developing and Using a Computer Self-Efficacy Scale for Adults[C]. In: 24th Annual Conference on Distance Teaching & Learning. 2008:1–5.

〔10〕Thangarasu S, De Paul SV. Development and Validation of Teacher Computer Self Efficacy Scale[J]. Journal of Humanities and Social science. 2014,19(1):33–39.

〔11〕王靖.大学生计算机自我效能感问卷的开发与应用[J].开放教育研究,2010,16(2):90–97.

〔12〕张中科.大学生计算机应用软件自我效能感问卷编制及其特点研究[D].西南大学,2012.

〔13〕衷克定.大学生计算机自我效能感及其影响因素的研究[J].理论探讨,2007,5(169).

计算机学术研究论文篇8

关键词:语言学 语义学 计算机语言学

一、 形式语义学

语言学研究的是语言的体系,反映在两个方面:第一个是语言学在语言,形态,句法等层面上的描写分工;第二个是描写各层面上的内部系统的状态和关系。随着语言学学科的发展,语言学的研究方向越来越宽,语义学越来越受到重视。交流的语言由声音,文字,语法构成,语言的语义是语言学研究的目的。语义学研究采用研究人工语言的方法研究自然语言,形式语义学是介于语言学和逻样学之间的交叉学科,它的起源可以追溯到德国逻辑学家Frege。他的主张是使用逻辑的方法来研究语言意义。随后,经Wittgenstein, Rnssel, Carnap等人将逻辑和哲学结合起来研究,使很多意义现象得到了较为精确的刻画。上世纪70年逻辑学家兼哲学家蒙太古奠定了形式语义学的基本轮廓。从此形式语义学在语言学界得到了广泛的讨论,形式语义学研究也在诸多方而取得了进展。形式语义学的理论根据是理论语言学为语言研究,研究工具是以数理逻辑的方法,目标是对自然语言的语义进行形式化描述,从而到达机器对自然语言的自动理解。最近的30年,形式语义学在国际上发展迅猛,新的理论不断涌现,并且与理论语言学、计算语言学交叉互动。

在形式语义学走向成熟和发展的过程中做出过重要贡献的学者包括道蒂、帕蒂、库珀等等。已经形成许多具有广泛影响力的形式语法理论主要包括:词汇功能语法、动态句法学、情境语义学、范畴语法、树邻接语法等等。至今,上述理论中的每种理论都仍有大量学者进行研究。这些充分说明形式语言学已经日趋成熟,逐步形成了所谓语言和逻辑交叉研究的风格,既推动了语言学的发展,也引起了对自然语言信息处理领域的高度重视。

但是形式语言学所讨论的问题主要是以英语为对象语言的研究,缺少对其他自然语言所开展的相关研究。在国内语言学界,有很多文献是研究汉语句式,但尚不多见应用形式语言学方法对汉语各种句式进行刻画和计算的专著。将汉语句式中所表达的语义内容转化为经得起计算机语言自动分析检验的形式化的逻辑表达式,这个研究不但是语言学领域期待的,而且是中文信息处理领域迫切需要的。

二、形势语义学与计算机语言学

计算语言学家冯志伟教授曾指出:“计算机对自然语言的研究和处理,一般应该经过如下三个方面的过程:第一,把需要研究的问题在语言学上加以形式化,使之能以一定的数学形式严密而规整地表示出来;第二,把这种严密而规整的数学形式表示为算法,使之在计算上形式化;第三,根据算法编写计算机程序,使之在计算机上加以实现”。形式语义学做的就是这一工作,我们可以说形式语义是理论语言学与计算语言学之间的桥梁。如果没有形式语义学做中介,理论语言学很难直接与计算语言学中的自然语言语义处理做对接,因此形式语义学在今天这个信息技术时代地位越来越重要。

自然语言作为人类知识的主要载体,人类用来表达、保存、传播、传承知识,进行知识的创新。在今天这个高速发展的时代,对自然语言信息的分析处理,已成为社会持续发展的必然要求。语言信息处理已经超越计算语言学的范畴,成为计算科学、语言学、逻辑学和人工智能等多种学科共同关注的领域。

直接借助自然语言,在人与计算机之间实现信息交流是自然语言信息处理的目标。这项任务分应用部分和理论研究。应用部分指的是建立各种处理自然语言的计算机应用软件系统和建设语言信息处理的基础资源。这主要是计算语言学的任务。理论研究的目的是发现语言的内在规律来探索语言理解和生成的计算方法。这一任务应该由有形式语义学背景的语言学家担当。但是现状是令人担忧的,语言学研究与自然语言处理存在脱节现象。2008年12月清华大学孙茂松教授在首都师范大学召开的语言学学科建设讨论会上就指出:我国的语言学家和计算语言学家在上个世纪八九十年代曾有过一段甜蜜的合作阶段,但现在双方在一起合作的现象少了。在过去30年里,计算语言学重点放在语形处理上,理论语言学为句法结构分析提供成熟的理论支持,从而语言学和计算语言学有很多合作。随着语形处理技术日趋成熟,其技术潜力也基本被挖掘殆尽,技术并未得到实质提升。这种现象很大程度上可以归因于自然语言形式语义分析技术的滞后。

近几十年来,随着自然语言处理这一研究方向的兴起,语言学、逻辑学、计算机科学紧密地结合在了一起。计算机信息技术要求人们在逻辑的框架内去描述自然语言的特征。逻辑的应用范围扩大到语言学和计算机人工智能科学等领域,语言学的研究也逐渐融入了大量逻辑学方法,尤其在形式语言学领域,逻辑方法更是受到广泛关注。

汉语部分句式的语义问题是我们首要关心的。自然语言有别于人工语言的最显著形式是歧义现象。自然语言处理中的核心问题之一对始终是歧义问题的研究。已有很多从不同角度对汉语歧义的研究,但从逻辑语义学的视角对汉语歧义句式进行分析的研究不多见。我们可以遵循典型的逻辑语义的分析对于汉语部分歧义句式进行描述。在这过程中,不可少的两条原则是语义类重设原则和逻辑谓词原则。语义类重设原则既考虑到了汉语某些句式的特殊性,又考虑到计算机语言学实现过程中的实际需要;逻辑谓词原则是出于保证语义描写过程一致性的考虑。更多地尊重汉语语言的事实,并且也充分考虑到逻辑语义分析的计算机语言实现的可操作性。

三、结语

面向计算语言学的汉语语法研究已经受到一定程度的关注,已经取得了一定的进展。面向计算语言学的汉语语义研究已日渐成为这一领域的主攻方向。从目前的研究来看,基于形式语义的汉语语义研究有很大的研究空间和研究价值。在语义研究的这一方向上,依照语言学分析思路对相关的汉语现象进行形式化的逻辑语义描写,并在此基础上选取合适的算法加以计算机语言的实现,无疑对于中文信息处理的相关问题的解决大有裨益。

参考文献:

[1]Portner,P.&Partee,B.H.Formal Semantics:The Essential Readings,Oxford: Blackwell, 2002.

[2]冯志伟.自然语言的计算机处理[M].上海外语教育出版社,1996

[3]吕叔湘.汉语语法分析问题[M].北京:商务印书馆,1979.

[4]吕叔湘.歧义类例[J].中国语文,1984(05)

计算机学术研究论文篇9

论文参考文献的引用说明作者对前人研究成果的认可,在前人研究的基础上更深入的研究探讨,从而提出自己的观点,论证自己的学术论点。下面是学术参考网的小编整理的关于计算机论文英文参考文献,给大家在写作当中做个借鉴。

计算机论文英文参考文献:

[1]郗慧芝,付英杰,张晓彤,李萌,张照宇.驻济高校大学生对计算机等级考试的认知及现状调查[J].新校园(阅读).2016(03)

[2]蒋燕翔.浅谈计算机等级考试对高职院校计算机基础教学的促进作用[J].才智.2014(07)

[3]马琴.试论计算机等级考试与计算机应用基础教学改革——以高职非计算机专业等级考试为例[J].科技资讯.2013(27)

[4]王立兵.浅析计算机安全方面的存在问题及应对措施[J].计算机光盘软件与应用,2012(20).

[5]刘帆.基层央行计算机安全工作重在管理和防范[J].华南金融电脑,2010(04).

[6]赵永彩,王效英,宋玉长.加强计算机安全管理防范金融科技风险[J].中国金融电脑,2001(06).

[7]张学龙,周东茂,范海峰.强化计算机安全三防确保计算机安全运行[J].中国金融电脑,2001(09).

计算机论文英文参考文献:

[1]王斌,邵华清,王全,杨绪华,刘阳.基于学科竞赛的卓越计算机人才培养路径探索[J].经济师,2016(8).

[2]黄天全.计算机网络职业技能竞赛机制的构建[J].广西教育b:中教版,2015(7):19-19.

[3]张广波.以技能大赛促计算机网络专业建设[J].经济生活文摘月刊,2013.

[4]盧唯威.计算机科学技术在计算机教育中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014,05:241-242

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计算机论文英文参考文献:

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[2]卜令瑞,李娜.高职院校计算机专业第二课堂教学方法初探[J].考试周刊,2011(56):164-165.

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[4]徐畅.高职学生素质教育第二课堂活动管理研究[J].教育与职业,2014(29):54-55.

[5]孙咏梅;李敏;周明红.基于第二课堂的计算机基础课程的实践教学研究[J].办公自动化,2014(18)24,40-42.

计算机学术研究论文篇10

关键词:信息科学技术;教学改革;教学理念;计算机学科

北大信息科学技术学院针对北大学生的特点,把培养目标定位在培养具有国际视野的领域领军人才上,具体讲就是培养具有原创能力的研究型人才、具有集成能力的工程型人才和具有组织能力的管理型人才。为了实现上述培养目标,学院秉承了北京大学“加强基础,淡化专业,因材施教,分流培养”的理念,在教学改革中强调了“拓宽夯实知识基础,培养锻炼综合能力”的基本原则,关注了如下三方面的工作:一是结构化的教学体系框架设计:构筑能够灵活调整课程安排、教学内容和教学形式的教学体系框架,适应本学科发展迅速和与产业结合紧密的特点。二是宽广和扎实结合的基础课程设置:依托北大的人文学科优势培养学生的人文基础,依托北大的理科优势夯实数学物理基础。依托北大计算机学科的历史积淀强化算法和软件编程基础,依托学院的电子科学技术学科加强硬件基础。三是面向能力培养的学习环境建设:营造敢于表达、质疑、挑战、犯错和承担的学术氛围,建设面向基础知识和动手能力的实验教学课程体系,建立结合真实科研任务的、与研究生同等条件的科研实习制度。

本文将对这些前期教改实践做一个简要总结。

一、结构化的教学体系框架设计

信息学院目前有四个本科生专业,分别为计算机科学与技术、电子学、微电子学和智能科学。其中前三个是成立学院时就有的专业,而第四个是学院成立后设立的全国第一个智能科学专业。在原有的教学体系中,每个专业的课程自成体系。一方面每个专业的学生知识面较窄,不利于学生适应快速发展的社会需求;另一方面有些课程在不同专业重复设置,浪费教学资源。学院成立后我们制定了新的本科生教学计划,打通一年级四个专业方向课程,并在2005年、2007年两次进行了修订。我们提出了重视基础,分阶段、多层次的模块式教学计划,把课程分成三个阶段安排(一年级、二年级和高年级三个阶段),除学校公共必修课外,把课程分成四个层级:学院公共必修课、专业必修课、专业核心选修课、任选课。

为了加强基础、淡化专业,一年级统一安排数学、物理、计算机和电路方面的基础课(如数学分析、高等代数、电磁学、力学、计算概论、程序设计实习、数据结构与算法、微电子与电路基础等),使得不同专业的同学在软硬件方面都得到加强。2007年的修订计划,更加体现出北京大学重基础重创新思维的培养特色。以学生为本,课程设置将数学、物理、计算机等方面的基础课,分别开设AB两级不同深度要求的课程。打造研究型、综合型(宽口径型)、应用型培养模式,以适应兴趣和特长不同的学生。另一方面,在一年级第一学期开设“信息科学技术概论”,请学院里资深的专家教授向学生讲解信息科学技术领域各学科的发展和最新成果,各专业的知名教授学者(包括院士、长江学者等)都亲自给学生授课,开阔了学生的视野,激发了学生的学习兴趣。二年级分为两个大方向,计算机和智能科学的方向以及电子和微电子的方向。到了高年级,则根据不同的专业和学生志向安排更具选择性的专业课程。

在学院本科教学框架体系下,计算机学科的本科教学体系由五大基础(数学物理基础、程序设计基础、专业数学基础、硬件基础、系统软件基础)、三大系列专业课(计算机理论、计算机核心技术、计算机应用和新技术)和本科生科研实习组成。在整个课程体系中,程序设计基础、硬件基础、系统软件基础和全部的计算机核心技术、应用及新技术课程中都有大量的实验教学内容。

二、关于计算机学科知识基础的讨论及相应课程的设置

随着计算机学科的内涵和外延的不断丰富,与计算机学科相关的领域不断增加,各种理论、技术、应用层出不穷。我们不可能在本科四年的时间里向学生传授所有与计算机学科相关的知识,因而要仔细讨论清楚到底哪些内容是相对更基础的是必须掌握的,哪些实验对训练学生基本动手能力更为有效,什么样的教学模式对学生未来的发展更为有利。回答上述问题需要考虑以下几个因素;(1)计算机学科未来发展趋势预测及国家发展对计算机人才的需求。(2)计算机学科的知识体系及各部分之间的拓扑关系。(3)学生的特点和兴趣。(4)学生培养的目标和定位。(5)现有师资力量和对未来师资力量发展的计划。如果前四点决定了我们需要培养怎样的人才以及如何培养,那么第五点将决定我们究竟能否做到我们想要做的。

北京大学信息学院由计算机科学与技术、电子学、微电子学和智能科学系组成,拥有开设各类课程的硬件环境和师资力量。学院的成立为调整每个专业方向的课程设置提供的可能性。在学院的框架下,由知名学者联合为全院新生开设了信息科学技术概论。计算机专业的本科课程在硬件、程序设计基础和智能方面都有所加强,而通过和数学学院、物理学院的联合,为学生提供了多种的数学物理基础组合课程。总体来说,北大信息学院计算机专业方向的课程体系包括数学基础(有A(数学分析+高等代数)、B(高等数学+线性代数)两种难度选择)、专业数学(集合论、代数结构、数理逻辑、概率统计)、物理基础(有ABC三种难度可供选择)、程序设计基础(计算概论、程序设计实习、数据结构与算法、数据结构与算法实习、算法分析与设计)、硬件基础(微电子与电路基础、基础电路实验、数字逻辑、数字逻辑实习、微机原理、微机原理实习、计算机组织与体系结构、体系实习(待建设)、系统软件基础(操作系统、操作系统实习、编译原理、编译实习、计算机网络、计算机网络实习)、三个方向的系列选修专业课程和科研实习(一年以上)与毕业论文(全院范围评选十佳和优秀论文)。

北大信息学院计算机专业课程体系中比较有特色的内容是:(1)数学和理论课程丰富(由于联合了数学学院和智能科学系)。(2)大部分基础课程的实习内容单独设课,时间为一个学期,要求分组完成比较大的项目,对学生充分理解理论课程的内容,提高动手实践能力很有帮助。(3)与本系教师研究方向相关的课程内容丰富且课程门数呈上升趋势。

三、加强基础实验教学建设,重视实践能力培养

结合本院学生80%继续深造的具体情况,我们制定了“能力培养为纲、知识传授为目;基础知识为体、专门技术为用;避免急功近利、强调后发优势”的教学指导方针。具体来讲就是在打好数学物理基础的同时,强化实验教学环节,尤其是设计和创新型实验教学的环节,使学生养成探究各种知识理论的来源和适用范围的习惯。

在提高实验教学质量方面,学院也作了多种尝试,其中最典型的是在提高学生程序设计和实现能力方面,自主研发了“百练”程序在线评测系统。该系统在基础实验教学中被广泛应用,并辐射至全国全球。“百练”程序在线评测系统是一个基于万维网的服务系统,全天24小时向全球提供服务。用户在练习某个题目时,只需要将源程序通过网页提交,在几秒钟之内就会得到正确与否的回答。“百练”对于程序的评判是极为严格的,学生的程序根据系统给出的输入数据进行计算并输出结果。“百练”在服务器端编译、运行被提交的程序,取得输出结果和标准答案对比,必须一个字节都不差程序才能算通过。这对于培养严谨、周密的程序设计作风极为有效,学生必须考虑到每一个细节和特殊边界条件,而不是大体上正确就能通过。传统的人工评判是难以做到这一点的。使用“百练”系统进行程序设计类相关课程教学时,一方面可以在网上布置作业题目,学生随时完成作业、提交并获得评测结果,减轻了教员批改作业的负担同时增强了批改的准确性;另一方面教员亦可在网上监督学生作业完成情况,并就存在的问题进行解答。网上实时的编程考试,更能考察出学生的动手能力,同时有助于威慑和杜绝作弊现象。五年的教学实践表明,“百练”系统在提高学生程序设计能力和编程的熟练和准确性方面起到了突出的作用。“在“百练”上做题对你创造力和思维能力都是种挑战,有助于戒骄戒躁,任何一个字节都要处理得当,否则就会出错。这不但可以使你懂得理论,而且使你真正开始写自己的程序。”这是06级一位本科生的最深感受。四、参与科研项目,培养研究和创新能力

信息科学技术学院建立了一整套本科生科研实习制度,将科研实习与本科生课程训练并列为本科生培养的两个组成部分。在一、二年级学生中遴选一些基础好的学生通过“校长基金”、“若政基金”、“教育部大学生科研实践计划”、教师自筹等项目进入课题组参与科研项目的研究。三年级时,各个研究所实验室制度化招收实习本科生,包括组织报名、考核、录取、基础培训、规章制度培训、前沿介绍、与学生讨论确定选题,之后进入与研究生同样的培养模式进行培养。四年级时,所有没进入实验室实习的学生通过双向选择进入实验室完成本科论文。

“在和高年级学生的协作中,我们学到的不仅是知识,而且还有一种信念,大家为同一个项目互相合作,以我们自己的方式鼓励自己,如果我们能保持这种心态,我们一定能取得更大的成就。”已毕业的一位03级本科生认为,本科参加院里的科研实习,除了培养动手能力、科研创新能力之外,更重要的是培养了她的团队协作能力。

让本科生从一年级开始就陆续进入实验室,跟随导师和硕士生博士生参与真实课题研究。这样做的好处是:(1)让学生提前感受研究的文化氛围,培养科学素养。(2)通过科研,充分认识数理基础的重要性,积极主动奠定坚实基础。(3)导师和学生互相沟通了解,提高研究生生源质量。(4)提前培养专业基础知识,将研究生培养延伸至本科,有助于出高质量的研究成果。

信息科学技术学院有1个教学研究所和11个科研研究所,其中有2个国家重点实验室、6个部委级重点实验室,承担了国家863、973、自然科学基金项目100多个,每年纵向科研经费6000多万,为本科生就读期间直接参加科研工作提供了条件。近几年在一些研究基金的资助下很多本科生在研究所里受到很好的训练,参与完成了重大科研课题,发表了高水平的论文。

五、科研团队建设系列课程,促进科研成果向教学转化

计算机系的教师是以研究所为单位组织的。每个研究所的教师有一个共同的大的研究方向。计算机系本科生课程分为基础课和专业课两个层面,针对这两种课程,教师有两种组织方式,一方面从各个研究所抽调有经验的老教师和年富力强的中青年教师组织成基础课教学团队,负责全院基础课程的建设,例如计算概论教学团队、程序设计实习教学团队、数据结构与算法教学团队:另一方面,教师按研究方向组织成系列专业课程授课团队,负责建设各个研究方向的系列课程,例如数据库方向教学团队、计算机网络方向教学团队、软件工程方向教学团队、计算机理论方向教学团队、人机交互方向教学团队、人工智能方向教学团队、数字媒体方向教学团队等等。每个研究方向的教学团队负责建设一个方向的系列课程,保持课程内容与学科发展的同步,并设计使学生在该领域掌握相应技术基础的递进式系列课程。这样做的好处是:(1)教师在自己的研究方向上开课,可以随时将研究进展注入课程内容,可以讲得更生动。(2)教师可在课上物色对本方向感兴趣的学生,使他们加入到自己的研究团队。(3)不同研究方向的系列课程在给学生提供更多选择的同时,也形成了适度的竞争,如果没有学生选修自己研究方向的课程,一定程度上会影响本方向的研究生生源质量。(4)基础课的教学团队教师来自不同的研究方向,在基础课程内容的设计上可以更好地兼顾不同方向学生对基础的要求,因此可以建设内容更加合理的基础课程内容。

以科研团队建设系列专业课程的模式促进了科研成果向教学的转化。例如,在中国教育网格研究项目支持下,学院自主研发的大学课程在线系统成为中国互联网上最大的大学教育资源之一。“大学课程在线系统”目前拥有4 970个大学课程视频,约84 000个小时每天超过1000个不同的用户IP地址访问,36所大学加入,成为中国互联网上最大的教学资源之一。