時間:2022-05-11 04:19:40
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機系論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
學位論文一般應包括下述幾部分:
論文首頁格式:
其中學位論文題目用 黑體二號 字,其余用 宋體四號 字
論文題目應能概括整個論文最重要的內容,簡明、恰當,一般不超過25個字。
中文摘要及其關鍵詞(宋體5號字b5排版):
4論文第二頁為500字左右的中文內容摘要,應說明本論文的目的、研究方法、成果和結論。
學位論文摘要是學位論文的縮影,盡可能保留原論文的基本信息,突出論文的創造性成果和
新見解。論文摘要應盡量深入淺出,通俗易懂,少用公式字母,語言力求精煉、準確。
4 在本頁的最下方另起一行,注明本文的關鍵詞3╠5個。
英文摘要及其關鍵詞(宋體5號字b5排版):
論文第三頁為英文摘要,內容與中文摘要和關鍵詞相同。
學校名稱:東北師范大學
院(系)名稱:計算機系
本科生學號:
學 位 論 文 題 目
學 科、專 業: 計算機科學技術
本科生姓名: _____ _
指導教師姓名: _________
指導教師職稱: ___________
東北師范大學計算機系學位評定委員會
年 月
摘 要( 粗宋體居中四號字)
(空一行)
摘要內容(宋體5號左對齊)
(空一行)
關鍵詞:詞1、詞2
目錄:
論文各章節的詳細目錄。格式如下:
計算機概論 ……… ………………………………..……1
1.1 計算機產生……..…………………………………………..1
1.2 計算機的發展……………………………………………..2
1.3 計算機中的進制 …………………………………………3
一 二進制表示法…………………………………………..….3
第二章 計算機文化基礎 ……………………………………….6
其中:“章”部分使用 宋粗體四號 字;“節”部分采用 宋體5號 字
引言(或序言)(宋體5號字b5排版):
內容為本研究領域的國內外現狀,本論文所要解決的問題,該研究工作在經濟建設、
科技進步和社會發展等某方面的實用價值與理論意義。
正文是學位論文的主體:
4 要求采用宋體5號字b5排版。每頁36行,每行32個字。頁碼打印在頁面下方中間位置,
論文裝訂后尺寸為標準b 5 復印紙的尺寸。頁眉部分奇數頁使用“東北師范大學計算機系
學士學位論文”,偶數頁使用論文題目的名稱。
4論文中圖表、附注、參考文獻、公式一律采用阿拉伯數字連續(或
分章)編號。圖序及圖名置于圖的下方;表序及表名置于表的上方;論文中的公式編號,
用括弧括起寫在右邊行末,其間不加虛線。
4學位論文一律在左側裝訂,要求裝訂、剪切整齊,便于使用。
4 論文字數控制在1萬字至3萬字之間。
宋體3號字居中顯示
(空一行)
§1.1 宋體4號字居中顯示
(空一行)
粗宋體5號字左起
正文部分宋體5號字,語言要簡練,不能有錯字、別字。也不能有錯誤的觀點。
參考文獻:
按學位論文中所引用文獻的順序、列于文末。
[編號]、作者、文章題目、期刊名(外文可縮寫)、年份、卷號、期數、頁碼。
文獻是圖書時 ,書寫格式為:
[編號]、作者、書名、出版單位、年份、版次、頁碼。
附錄:
計算機科學與技術系博士生年度進展報告應按以下格式認真書寫,并由導師審查格式、內容是否符合要求,并確認簽字。
1. 封面及規格
封面應包括:開題的博士學位論文題目,或博士學位論文的研究方向 博士生姓名、
博士生學號
導師姓名
博士生聯系電話
博士生email
提交時間
報告用用A4紙打印。邊距為:上2.5cm, 下 2.5cm,左3cm,右2.5cm。行間距為1.25倍行距,段前0.15倍行距。
2. 報告主體的要求
報告的字數報告的主體應包括
1) 博士學位論文選題、研究目標
2) 研究背景
3) 一年來的研究內容、進展
4) 投稿、情況
5) 下一步研究設想
6) 計劃
要求博士生認真書寫進展報告,報告應10000字以上。
3. 導師確認及簽字
大數據的應用前景被普遍看好,眾多企業也紛紛打起大數據的大旗,這時就更需要冷靜地思考怎樣去做好大數據的學術研究和如何將研究成果科學地利用。1月20日,中國計算機學會數據庫專委會、中新賽克和德國Springer出版社就數據科學與工程領域國際學術期刊DSE雜志的合作簽約儀式在清華大學舉行。合作的主要內容是中國計算機學會數據庫專委會負責DSE雜志的編輯,提供高質量的大數據研究方面的論文,Springer出版社向全球發行,中新賽克贊助該期刊的發行和編輯。
DSE雜志主編、哈爾濱工業大學李建中教授認為,現在大數據概念過熱,幾乎每個人都在談大數據,但真正了解大數據的人并不多。所以,對于大數據到底是什么,應該怎樣促進大數據的實際應用是學術界首先要探討的問題。DSE雜志希望成為全世界大數據研究者的交流平臺,讓我國大數據方面優秀的研究成果能夠發表在國際學術期刊上,推動我國的學術界走向世界。另外它也為全世界的企業界和學術界搭建了一個橋梁,促進大數據的研究成果向實際應用的轉化。
在很多技術領域,中國的發展都是在跟隨國外的腳步,但發展到今天,我們需要在一些領域做出創新,數據分析就是其中的一個突破口。現在國內很多領域、尤其銀行領域用的數據分析軟件都是國外產品。
對于此次合作,中新賽克CEO凌東勝說道,作為軟件開發供應商,中新賽克希望通過這次合作能夠把學術界的研究成果轉化到產品的實際解決方案中去,提升產品的核心競爭力,開發出領先的數據分析軟件,讓國內企業在大數據領域真正做強、做大。在2015年,中新賽克將把信息安全領域和銀行領域作為大數據產品的主要研發方向,努力推出優秀的產品解決方案。
對于大數據從學術研究到實際產品的應用,清華大學計算機系博士生導師、計算機系學術委員會主任周立柱教授認為還存在一些問題需要克服。首先就是要保證數據質量,目前數據噪聲、數據不一等問題還有待通過研究來解決;其次是數據大了以后,如何利用合適的數據模型從復雜性的數據中篩選出目標數據;再次是數據分析得出的結果如何向用戶解釋,背后的基礎是什么。
同時,目前對于大數據的價值潛力的挖掘還不夠。大數據是一個產業鏈條,每一個環節都很重要,但是目前很少有成熟的產業鏈條能夠證明大數據能夠產生價值,因此這就需要走出現有的研究思路,進行研究方向和內容的創新。
中國計算機學會數據庫專委會負責DSE雜志的編輯,提供高質量的大數據研究方面的論文,對于論文的要求就是要創新。首先是內容要創新,必須是新的研究或者技術前沿的問題,能夠有一些新的研究方向或研究視角;其次研究內容的覆蓋面要廣,大數據的應用要有創意,能夠解決實際問題,并從解決的問題中提煉出科學結論,周立柱教授如是說。 (于杰)
一、計算機教學現狀
全面的了解整體性,層次性,動態性和開放的計算機系統,掌握計算機硬件和軟件的協同工作和互動機制。隨著嵌入式計算、移動計算、并行計算和服務計算等多種計算系統出現,計算機處理的對象也呈現出新的特征:網絡化、多媒體化、大數據化和智能化。信息產業形態的變化對計算機相關的技術研發、安全性、效率等提出了新的要求,也對計算機專業人才的知識結構調整與創新和實踐能力提出了更高的要求。如何更好對計算機系統的軟件和硬件集成,使系統具有高性能和低成本的硬件,這是計算機體系結構設計,硬件設計,高層次的應用開發和系統軟件的開發必須掌握的基礎。對于計算機專業人才來說,必須建立“系統觀”,深刻理解以CPU、操作系統、編譯器為核心的計算機系統工作原理及三者間相互作用關系。對于高素質創新性的計算機專業人才,其畢業生必須具備“系統能力”,能夠開發一個包括CPU、對應的操作系統和編譯器在內的計算機系統。能夠完成計算機系統設計與相關驗證試驗。面對新的形勢,主動適應知識經濟時代社會發展、建設創新型國家和人才強國戰略對人才培養的新要求,堅持知識,能力,素質協調發展,一方面是課程體系和課程調整,一方面針對技術發展及時增加新的課程,已成為高教工作者們的共識。構建課程群,處理好主干學科與其他學科的關系,整體設計和規劃,拔高學生的基本技能。將知識傳授、能力培養、素質提高有機結合起來,加強道德品質教育與專業教育的結合,創造對學生有價值的培養,培養知識、能力、素質協調發展。
二、軟硬件融合的教學體系改革
1.教學環節。
調整課程的知識體系和教學內容是教學改革的必然。教學中應注重綜合應用,減少課程設置重復。將基礎理論與最新科技成果結合,教學具有實時性。盡量縮小課堂教學與實踐之間的差距,這也對專業授課教師們提出了更高的要求。內容上來看,各門課程獨立規劃、獨立教學,造成了知識點重復和銜接不連續。缺乏對完整計算機系統較為全面的說明。課程體系建設建立在面向系統的角度,提高系統能力建設的基礎上進行統一規劃,為學生的教學內容構建成完整和系統的體系結構,并結合工程實踐,注重實驗教學手段和實驗平臺的統一,最終實現學生可以根據一個指令集系統,自主設計CPU及對應的操作系統和編譯器系統,使學生具有充分開發計算機系統的設計能力。計算機體系結構理論較多,概念較為抽象。通過動畫演示、仿真試驗、遠程交流等多種教學手段來強化理論教學,同時加強實踐環節,鼓勵學生進行自主性設計的綜合實驗;畢業設計結合教師的科研任務,科研教學相結合,做到變抽象為具體,增強學生實踐動手能力。課內實驗經常邀請科研院所第一線的工程技術人員作報告,了解重點工程的意義和研制過程,組織有關專家作專題講座,了解國內外計算機體系結構的發展概況和我們努力的方向,為學生步入工作崗位奠定基礎。我們選取數字邏輯電路、匯編語言程序設計、計算機組成原理、操作系統、編譯原理5門核心課程組建計算機系統類課程規劃。
2.加強實驗與實踐模塊。
為了盡快讓學生了解自己的專業背景,明確專業學習方向,在第1學期開設導論課程,由資深教授或專家開設。引導學生按照專業的特點進行學習。計算機系統是一個復雜的巨系統,學生需要同步完成教學和實踐,我們需要精心設計教學實驗系統,重點對各階段設置教學課程改革配套實驗進行設計,形成一個完整的計算機系統的設計與實現。按照這個思路,我們調整了原來的實驗系統和實驗內容。既要鞏固知識和學習課程,同時也銜接測試實驗模塊,逐步完善實驗系統。組成原理課程中將計算機底層硬件和程序設計結合起來,滲透了軟硬件協同的系統能力培養思想,并第一次在課程教學中引入了cpu設計,帶動課程組走在了系統能力培養的前端。實踐教學模塊包括通識教育實踐,工程訓練,課程實踐,學校實習,畢業設計等。要明確實踐環節培養目標,工程設計實踐應強調工程系統的概念,形成各實踐環節的有機融合和相互促進。根據培養目標,教學內容和課程體系的設計和集成以多維的形式設置,提高了模塊化的課程。據專業特點和優勢,結合社會的需求,創新人才培養模式的要求,強化工程能力,把重點放在工程教育體系。結合民族特色,各類創新實驗基地,國內外合作培養模型,促進與海外和國內著名高校的交流與培訓,教育合作,實現全方位,多層次,寬領域地溝通,全面提高學生的素質和競爭力,并提高學校的國際國內影響力。創立“應用文寫作”、“管理科學”、“大學生職業生涯規劃與管理”、“大學生心理健康教育”等課程作為選修課程。通過國際交流與合作,開拓視野,提高學生的適應社會能力和技能。專業方向的軟件開發實踐要求和結合國際的軟件開發項目,同時為學生提供先進的軟件開發環境,使學生可以學習和掌握國際先進的軟件開發工具,以提高學生大型軟件項目開發和與國際合作的實踐能力。培養學生能夠利用所學知識和掌握的技能,針對多樣化用戶需求,按照工程規范完成系統的開發、實施、交付與改進,培養成本意識與問題分析能力,具備運用先進的工程化方法、技術和工具從事軟件分析設計、開發、測試、維護等工作的能力,以及科研和工程項目的管理能力、團隊成員之間協調和協作能力、技術創新能力和開拓能力。根據學生的特點,考慮專業學生的整體水平,同時提供機會讓學生發揮主觀能動性。為了促進學生的個性發展,尊重學生的興趣和特長,培養人才,允許和鼓勵學生完成核心課程的基礎上,多學科的選修自己感興趣的專業基礎和專業課程模塊。積極探索模塊化培養模式,促進輔修專業制度,“2+2”中外聯合培養,這碩博連讀,跨學科的人才培養模式。逐步推進研究性教學,強化創新思維,創新方法和創新能力,建設創新教學平臺,注重學科交叉融合,建立創新計劃,加強創新和創新的方法來教育理論,鼓勵學生多渠道獲取創新學分。邀請企業家來講課項目納入學校課程應不低于6學分以內。堅持以專業的標準和專業特色相結合,充分體現當地學校的特色專業。特別是,特色專業緊跟行業的發展,并進一步強化專業優勢。從國內外的創新教育經驗來看,進一步推進拔尖創新人才特殊的培養,實施培訓,以適應信息化社會的所需要的高品質及創新型人才。
三、建立多元的教學評價體系
建立多元化的教學效果評價體系實行開卷考試,試題靈活,多考查學生知識綜合運用能力和創新能力。期末卷面考試成績只占到期末總評成績50%,而課上測驗、實驗報告、課程設計、研究性學習等實踐方面的表現占到期末總評成績50%,使期末總評成績能更全面地體現學生的學習效果和科研創新能力。近兩年來,計算機學院鼓勵學生在教師指導下發表學術論文、搞創新發明,讓學生將學校所學與實際企業課題接軌,目前,計算機系已與企業共建實習基地多個,學校企業技術人員實行雙導師制。教學系統設計,結合專業特點和人才培養要求,分類制訂實踐教學標準。增加實踐教學比重。實踐教學培訓項目段,以計算機應用和創新為目標,不斷提高學生工程實踐能力的質量和效率。按通用標準和行業標準的本科人才共同確定的專業培訓規范,建立課程體系和教學內容。結合社會需求,創新人才培養模式,探索多元化的人才培養方案,注重培養學生的應用能力。鼓勵邀請科研院所及具有豐富的實踐經驗企業精英,開設專業基礎選修課程,加強科研機構和企業與學校企深度合作,積極推進協同教育工作,深入探索科學和教育合作的新模式機制,加快高層次創新人才的培養。在基于社會需求和專業特點靈活設置專業方向,體現學科前沿和學校本專業的特色的知識單元加入到選修模塊,以提高畢業生的適應性和競爭力。積極推進模塊化專業人才的培養,主要在主修專業之外選擇1~2個選修實踐模塊,使學生畢業后走上社會,更加適應社會。注重培養學生的創業意識,增強創新和創業的意識,在高年級設立職業發展與就業指導課程,同時鼓勵建立各種專業的就業指導課程,引導學生根據創業人才的要求,轉變就業觀念,處理好創業與專業學習,創業和創新學習的關系。教學改革的探索是一個長期的任重道遠的過程,傳統的教學方法忽視了學生創新能力的培養。科學理論、創新思維來自于實踐,又服務于實踐,只有打破傳統的教學方式、開展課程的研究性教學和實踐教學改革,真正提高學生的學習積極性和科研創新能力,把學生培養具有較強的自我發展能力和非常強的實踐應用能力,以及跟蹤掌握本領域新理論、新知識、新技術的能力,能在信息產業技術領域內,從事各種設計、開發、測試、維護、項目管理的計算機高級人才。本校學生畢業后可在企事業單位從事包括嵌入式軟件開發、礦山數字化工程、監控軟件設計、物聯網工程等實際工程的開發、測試、維護和管理等方面的工作。能根據項目需要自主學習并提升級自身的理論知識體系。我們還要在今后的教改中,及時學習跟進新理念,在教改實踐中不斷吸取經驗,以期望培養的學生能夠更加適應社會,成為符合科學技術和社會發展需要的高品質和創新型人才。
作者:于瓅 陸奎 單位:安徽理工大學 計算機科學與工程學院
【關鍵詞】計算機審計; 信息系統審計; 比較計算機審計(Computer Auditing)與信息系統審計(Information SystemAudit,簡稱IS 審計),前者約定俗成,后者勢在必行,但兩者在我國的學術研究與實踐應用中長期模糊不清、難舍難分,這不僅不利于我國審計工作的開展,同時也可能影響我國審計信息化的發展。
本文擬通過兩者的產生與發展、基本概
念與審計目標、適用準則與審計技術等
方面的比較,厘清兩者的主要區別,以求
它們在我國取得并行不悖的發展。
一、兩者的產生與發展過程比較
在計算機審計與IS 審計產生之前,
電子數據處理(Electronic Data Processing,EDP)審計早已存在。可以說,EDP 審計是計算機審計與IS 審計的前身與發展的基礎。
(一)EDP 審計的產生與發展
EDP 審計不僅是指電子數據處理環
境下的審計,還包括對電子數據處理系統的
審計。F.Kanfuman(1961)、A.Pinkney
(1966)、T..W.Merae (1976)、Joseph
Sardinas (1987)、W.Thomas Poter 和
William E.Perry(1987)等學者都從不
同的角度對EDP 環境中內外部審計規則
和組成方法、EDP 審計的測試方法、特
殊審計技術、審計步驟等方面展開深入
研究。1968 年美國注冊會計師協會
(AICPA)出版的《會計審計與計算機》一
書,詳細闡述了在EDP 環境下如何開展
IS 審計和傳統的外部審計。而作為信息
系統審計與控制協會(IASCA)的前身,
成立于1969 年的EDP 審計協會(EDPAA)
及其屬下的EDP 審計師基金會
(EDPAF)25 年間一直使用EDP一詞。至
今,EDP 審計與IS 審計仍有并駕齊驅之
勢。例如,在Jack.J.Champlain所著的
《審計信息系統》(第2 版,2003) 一書
中,仍然將EDP 審計師與IS 審計師相
提并論。
從諸多文獻資料分析,EDP 包含兩
種含義,一為環境說;二為系統說。作環
境說,誠如國際審計準則15 指出:“為
了國際審計準則的目的,當一個單位對
與審計有重要意義的財務資料的處理,
包含有任何類型或大小的計算機時,就
存在著電子數據處理的環境”。面對這一
環境進行審計的審計師也就是EDP 審
計師。而作系統說,則更多是指計算機信
息系統,以該系統作為審計對象必然會
改變審計的總體目標和范圍,因而也才
有應用而生的信息系統審計與控制協會
及其單獨的審計標準、指南和程序,
以及由此產生的IS 審計師。
(二)計算機審計的產生與發展
有關計算機審計的研究,在國外參考
文獻中并不少見。例如,Andrew D
Chambers(1984)、Javier F.Kuong(1987)
和S.Rao Vallabhaneni(1989)等學者,
均圍繞計算機審計的安全與內部控制、相
關技術、內部控制的實施等加以論述。值
得注意的是,在各職業組織所的有
關標準、指南或程序中,卻鮮有使用計算
機審計一詞,如美國注冊會計師協會
(AICPA) 的《計算機輔助審計》
(1978)和取代SAS No.3 號(1974)的
《審計標準說明書第48 號》(SAS.No.
48,1984),國際內部審計師協會20 世
紀70 年布的《系統控制與審計》,
加拿大執業會計師協會(CICA)兩次發
布的《計算機控制和工作指南》
(1970,1986),以及加拿大審計標準委
員會頒布的《EDP環境下的審計———一
般原則》(1984)等等,也都較少采用“計
算機審計”一詞。
在我國,有關計算機審計研究經久
不衰。在20 世紀80 年代,我國學者往
往將其與國外的EDP 審計相聯系。例
如在對Poter 和Perry(1987)合著的
《EDP:Controlls And Auditing (第5
版)》翻譯中,李大慶和喬勇等學者
(1990)就將其直接譯為《計算機審計》。
我國學者潘曉江(1983)較早針對我國
會計電算化提出審計應采取的充分發
揮人在控制中的主導地位、注意實行數
據可靠性控制和注意保留必要的審計
線索三大措施。從20 世紀90 年代至
今,我國以“計算機審計”為題的研究
成果頗豐。據筆者不完全統計,這類教
材和專著已逾30 本,較早的作者有肖
澤忠(1990)、陳婉玲(1990)、李長旭
(1990)等。
我國審計機關無論是關于計算機應
用的規定,還是組織系統內有關專家進
行研究,也多以計算機審計為題加以進
行。例如,審計署1993 年的《審計
署關于計算機審計的暫行規定》和1996
年的《審計機關計算機輔助審計辦
法》等。邱勝利和張玉(1990,1993)、董
化禮(2002)、劉汝焯(2004)、國家863
計劃審計署課題組(2006)等,也都以計算機審計為題展開研究。
(三)IS 審計的產生與發展
對IS 審計貢獻最大的莫過于國際
信息系統審計與控制協會(Information
System Audit and Control Association,
ISACA)。1994 年,ISACA 替代了
原有電子數據處理審計協會(EDPAA)
。至2008 年2 月止,該協會已經
了16 個審計標準、39 個審計指南
和11 個審計程序。而其于1996 年發
布的信息和相關技術控制目標(Control
Objective for information and
Related Technology,COBIT)已經成
為全球公認的、權威的信息技術控制目
標體系。同時,該協會每年還舉辦IS 審
計師資格考試,有力地推動了世界范圍
內IS 審計的發展。
日本通產省于1983 年了《系
統審計標準》,并在全國軟件水平考試中
增加“系統審計師”一級的考試。1985
年,日本內部審計師協會在其所的
《審計白皮書》中認為,內部審計師的最
新發展是“IS 審計”。另據IIA 對美國和
英國的調查,被調查企業中實施MIS 審
計的企業所占的比例各年分別為:1968
年48%,1975 年60%,1979 年65%。而
1983 年再對這兩個國家1 687 個內部
審計部門的調查中顯示,已有70.8%的
企業在進行MIS 審計。
由于我國從一開始就將電算化會計
信息系統確定為計算機審計對象,致使
人們將其等同于IS 審計的審計對象。同
時,學者們也往往將IS 審計與IT 審計
等同視之。如胡克瑾(2002)在其《IT 審
計》專著中指出,IT 審計是指對以計算
機為核心的信息系統的審計。李丹
(2003) 也認為,“信息系統審計也稱為
IT 審計”。
(四)從國內研究現狀看兩者的發展
借助有關學術論文的統計數據,也
許可以發現我國學者對計算機審計與
IS 審計的研究偏好與傾向。筆者以“計
算機審計”、“信息系統審計”和“電算化
審計”作為關鍵詞進行檢索。采用“篇名
+ 年份+ 全部數據+ 全部期刊+ 精確
匹配”為檢索條件,對中國期刊網的期刊
數據庫各年進行檢索,以下是檢索結果
統計表(見表1)。
在表1 對29 年來統計
中,三種研究傾向的論文總數為696
篇,其中,有關計算機審計的研究論文占
了61.93%,而在近五年這一研究傾向
論文也高達219 篇,占近五年全部論文
總數的58.40%,無論處于哪一時間段,
研究計算機審計的論文占三種研究傾向
論文總數的比例均超過50%。而研究信
息系統審計的論文在2003 年及以前的
24 年中僅有44 篇,近五年則有101 篇,
其平均每年有20 篇,尤其是近三年更
呈遞增趨勢。但其各年所發表的論文數
均明顯低于計算機審計研究傾向的論文
數。至于電算化審計研究方向,由于它與
計算機審計、信息系統審計兩個研究方
向有重復之嫌,故近年來呈下降趨勢,在
未來研究中它可能被計算機審計和信息
系統審計兩個研究方向所替代。由表1
也同時看到,我國在繼續對計算機審計
進行研究的同時,亟須加快對信息系統
審計的理論與實務研究。
二、兩者的基本概念、審計目標與審
計內容比較
計算機審計與IS 審計的本質區別,
首先見之于基本概念、審計目標與審計
內容等三個方面。因此,了解兩者在這三
個方面的區別與聯系,有利于今后開展
相關理論研究與應用研究。
(一)基本概念的比較
1.計算機審計的基本概念。日本會
計檢察院計算機中心認為,計算機審計
有兩方面的含義,一是對計算機系統本
身的審計,包括系統安裝、使用成本,系
統和數據、硬件和系統環境的審計;二是
計算機輔助審計,包括用計算機手段進
行傳統審計用計算機建立一個審計數據
庫,幫助專業部門進行審計。
我國學者對計算機審計的理解與上
述基本一致。肖澤忠(1990)認為:“計算
機審計是審計人員用手工的或電算化的
審計方法、技術和程序對電算化或手工
信息系統進行的審計”(以下簡稱為“二
方觀”)。陳婉玲(1990)、劉志濤(1990)、詹航恩和張蒙生(1993)、李學柔和秦榮生(2002)也都表達相同的觀點。李長旭(1990)則認為,計算機審計是針對會計核算電算化而言的,即凡是對實現會計核算電算化的企業進行的審計都可稱為計算機審計(以下簡稱為“一方觀”)。
綜觀國內外學者對計算機審計的諸
多論述,多數學者將計算機審計作為一
個廣義的概念,認為計算機審計包括兩
個方面,一是將計算機系統作為審計的
對象;二是將計算機作為審計的工具。
與計算機審計的基本概念相近的還
有“電算化審計”,它同樣具有“二方觀”
與“一方觀”。朱榮恩和徐建新(1986)根
據英國《審計研究》(1982 年版)的資料
編譯并發表題為“發展中的電算化審計”
中指出,電算化審計是“評價、控制會計
電算化信息系統”的審計。王軍等
(1995)多數學者贊同這一觀點。袁樹民
等(1995)則持“二方觀”,其基本概念與
計算機審計無異。
2.IS 審計的基本概念。IS 審計至今尚未形成統一的概念。Ron Weber 在《信息系統審計與控制》一書中指出,IS審計是一個獲取并評價證據,以判斷信息系統是否能夠保證資產的安全、數據的完整以及有效率地利用組織的資源并有效果地實現組織目標的過程。日本通產省情報協會對IS 審計定義如下:“為了信息系統的安全、可靠與有效,由獨立于審計對象的IS 審計師,以第三方的客觀立場對以計算機為核心的信息系統進行綜合的檢查與評價,向IS 審計對象的最高領導,提出問題與建議的一連串的活動”。而我國學者也普遍認為,IS 審計是由專業審計人員根據IS 審計準則及相關規定,對信息系統的計劃、研發、實施,以及運行維護等各環節所進行的審計,以保證被審計信息系統安全、穩定和有效,同時,它還將根據審計結果對被審單位提出改進建議。
應當指出的是,在我國審計署和財
政部的諸多準則與通則中,“信息系
統”一詞尚未達到統一規范的表述。例
如,審計署的《審計機關計算機輔
助審計辦法》(1996),將信息化的信息
系統稱為“計算機應用系統”,財政部
的《獨立審計準則 20———計算機
信息系統環境下的審計》,則為“計算
機信息系統”,而《審計準則第1211 號
了解被審計單位及其環境并評估重大
錯報風險》中則稱之為“財務報告信息
系統”、“信息技術系統”、“信息系統”
和“自動化信息系統”等不同的用語。
在新《財務通則》第八章的信息管理
中,則將信息系統定義為:“財務業務
一體化信息處理系統,也稱為財務管理
信息系統或者管理型財務軟件”。盡管
我國對各類信息系統諸多的不同表述
有待統一,但它們都是指信息化的會計
信息系統則是毫無疑義的。
(二)審計目標與審計內容的比較
1.計算機審計的審計目標與審計內
容。國際審計準則(ISAs)第401 號《計
算機信息系統環境下的審計》(2004)指
出:“在計算機信息系統環境下,并不改
變審計的總體目標和范圍”,我國的
《獨立審計具體準則第 20 號———計算
機信息系統環境下的審計》(1999)也
指出:“注冊會計師在計算機信息系統
環境下執行會計報表審計業務,應當
考慮其對審計的影響,但不改變審計
目的和范圍”。鑒于我國對計算機審計
的“二方觀”認識,其審計目標也包括
兩個方面:一是具有提高執行經濟業
務和會計信息處理的計算機系統的合
法性、正確性和安全性;二是加快審查
速度、擴大抽查范圍、提高審計效率和
審計質量的雙重目標( 陳婉玲,
2002)。與之相適應,計算機審計內容
也就相應包括兩個方面:一是包括對
信息化會計信息系統的開發設計、數
據輸入、處理和輸出進行審計;二是加
快審計信息化的步伐,建立信息化的
審計網絡體系。隨著市場經濟的迅速
發展,在國務院辦公廳《關于利用計算
機信息系統開展審計工作有關問題的
通知》([2001]88 號)中也明顯
指出,“簡單地講,計算機審計包括:對
計算機管理的數據進行檢查;對管理
數據的計算機進行檢查”。可見,計算
機審計的審計內容主要是面對數據
(會計數據等)的檢查,而對管理數據
的計算機進行檢查,則是借助于信息
系統鑒證以獲取處理數據是否正確性
的判斷。
2.IS 審計的審計目標與審計內容。
IS 審計目標比較明確,它是指對信息系
統的資產保護,信息系統的可用性、安全
性、完整性和有效性發表審計意見。由于
IS 審計的審計對象是被審單位的信息
系統,因此決定其審計內容包括:(1)信
息系統的管理、規劃與組織;(2)信息
技術基礎設施與操作實務;(3)資產的
保護;(4)災難恢復與業務持續計劃;
(5)應用系統開發、獲得、實施與維護;
(6)業務流程評價與風險管理。上述諸
多的審計內容,以及日益紛繁復雜的信
息系統,也迫使我們在IS 審計之際不能
不采用單獨的審計準則體系和更多的計
算機輔助審計技術。
三、兩者適用準則及采用技術比較
由于計算機審計與IS 審計的審計
目標、審計內容的不同,決定了前者面向
數據審計的特點與后者面向系統審計的
特點,由此也就使各自的審計準則和審
計技術各不相同。
(一)適用準則的比較
如上所述,計算機審計目標與內容
決定其相關準則的多維性。這可以從國
際審計準則15、16 和20 等內容加以了
解。這些相關規定大多提及EDP 環境,
雖然也不免涉及系統審計,但卻主要是
針對財務報表等資料加以規定的。同時,
它們也并非專門針對IS 審計。我國的審
計署、中注協、國務院辦公廳從1993 年
至2007 年,陸續諸多與計算機技
術應用有關的規定,究其實質,也都側重
于財務會計數據審計而非單獨針對IS
審計的。
與計算機審計的上述規范相比,IS
審計內涵、審計準則、職業組織、執業主
體等則十分明確。以審計標準為例,截至
2008 年2 月,國際信息系統審計與控制
協會已16 個審計標準,包括審計
章程、審計獨立性、職業道德和標準、職
業能力、審計計劃、審計工作的執行、審
計報告、后續工作、違規和非法行為、信
息技術管理、審計計劃中風險評估的應
用、審計實質性、使用其他審計專家的工
作成果、審計證據、信息技術控制、電子
商務等。可喜的是,我國內部審計協會發
布并于2009 年1 月1 日施行的《內部
審計具體準則第 28 號———信息系統審
計》圍繞總則、一般原則、審計計劃、信息
技術風險評估、信息系統審計的內容、信
息系統審計的方法、審計報告與后續工
作等方面對內部審計中的信息系統審計
加以規定。雖然這一具體準則與國際信
息系統審計與控制協會已的審計標
準尚有一定的距離,但它畢竟首開我國
信息系統審計準則制定之先河。以下是
國內外已的計算機審計與IS 審計
相關準則體系的比較(見表2)。
(二)采用的審計技術與工具比較
從當前相關文獻來看,有關計算機
審計技術介紹比較寬泛,而有關IS 審計
技術則有針對性強的特點。筆者認為,從
信息與信息系統的“產品”與“生產工廠”
的關系看,兩者在審計過程中是緊密聯
系的。只有當產生信息的系統本身具有
可靠性時,審計師才能初步確信該系統
產生信息的可靠性。而為了鑒證系統的
可靠性,IS 審計師往往通過檢測被審系
統輸入、處理與輸出數據與信息來加以鑒證,其有效性不言而喻。鑒于計算機審計與IS 審計兩者的審計目標的不同,兩者采用審計技術與工具也就有所不同。
以下是筆者根據國內、外有關文獻對兩
者采用技術與工具的歸納:
1.兩者共同采用的技術與工具。主
要有:測試數據法、追蹤法、綜合測試工
具(ITF)、平行模擬法、嵌入審計模塊法、
流程圖檢查法、審計軟件法、程序編碼審
查法、程序比較法等。
2.兩者各自采用不同的技術與工
具。其中,計算機審計技術主要有:受控
處理法、受控再處理法、漏洞掃描與入侵
檢測、利用數據管理系統輔助法、利用操
作系統和實用程序法、利用被審系統輔
助法和利用電子表格輔助法等。IS 審計
技術主要有:基本案例評估法、系統控制
審計復核文件(SCARF)、快照法、審計
鉤(hooks)、連續與間歇模擬(CIS)、延
展性記錄法等。
四、結論
計算機審計與IS 審計無論是其產
生與發展,還是其基本概念、審計目標、
審計內容,抑或是其適用準則與采用的
審計技術,都有著很大的區別。但兩者
在我國審計發展過程中卻有其特定的
地位與作用。以信息化會計系統的財
務數據為審計對象的計算機審計,在當
前廣泛開展財務報表審計過程中對其
展開研究仍然有著重要意義。同時,它
所強調的審計信息化建設使其“二方
觀”能夠進一步發揚光大。可以預見,
隨著環境的變化與信息技術應用的深
入,計算機審計的內涵與外延也必將
得以深入與拓展。
成功地開展我國的IS 審計,是我國
審計走向世界的必由之路。上市公司根
據COBIT 框架實施內部控制已是大勢
所趨,大、中型企業也必然緊隨其后,由
此也就決定了IS 審計的勢在必行。透過
IS 審計師資格考試的內容使我們看到
了IS 審計對知識與技術要求的高難度,
尤其是近年來對某些企業單位的IS 審
計之實踐更使我們感到任重而道遠。因
此,起步伊始的我國IS 審計,倘一開始
就能夠借鑒國外先進的經驗,追蹤國際
慣例,并針對國情提出自己的發展對策,
無疑可以健康發展。
計算機審計與IS 審計兩者絕非涇
渭分明,而兩者究竟應當遵循哪些審計
準則,是近期內我國應當重點研究的問
題。誠然,從技術的角度看,國際IS 審計
標準、指南和程序已經日臻完整和成熟,
我國似無另起爐灶之必要,但由于我國
企業單位種類繁多,許多內外環境與國
外迥然不同,如果沒有切合國情的部門
規章和規范性文件對IS 審計加以指
導,則可能欲速不達。因此,應當結合
我國IS 審計的現實狀況,根據實踐經
驗、具體業務流程和技術方法分期發
布相應規章與規范性文件,逐步規范
我國的IS 審計。
【參考文獻】
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論文摘 要: 隨著科學技術的日益進步,信息的傳播越來越多,網絡成為信息化建設的重要載體。本文作者針對計算機網絡系統存在的安全性和可靠性問題,從網絡安全內容、網絡安全的威脅、解決措施等方面提出一些見解,以期能解決一些實際問題。
計算機技術和網絡技術的高速發展,對整個社會的科學技術、經濟與文化帶來巨大的推動和沖擊。而計算機網絡具有的聯結形式多樣性、終端分布不均勻性和網絡的互連性、開放性等特征,使網絡容易受到黑客、惡意軟件等的攻擊,所以網絡信息的安全和保密是一個非常重要的課題。計算機網絡安全是一個綜合的系統工程,需要我們做長期的探索和規劃。
1.網絡安全的定義
網絡安全從本質上來講就是網絡上的信息安全,就是指網絡系統中流動和保存的數據,不受到偶然的或者惡意的破壞、泄露、更改。系統連續正常的工作,網絡服務不中斷。從廣義上來說,凡是涉及網絡信息的保密性、完整性、可用性、真實性和可控性的相關技術和理論都是網絡安全所要研究的領域。從本質上來講,網絡安全就是網絡上的信息安全,是指網絡系統的硬件、軟件及其系統中的數據受到保護,不受偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露,系統連續可靠正常地運行。網絡服務不中斷。廣義來說凡是涉及網絡上信息的保密性、完整性、可用性、真實性和可控性的相關技術和理論都是網絡安全所要研究的領域。
2.網絡安全存在的問題
2.1權限攻擊
互聯網的物理連接方式是一大弱點,任何人只要能實際接觸到電纜且擁有適當的工具,便能將他的計算機接上,并且成為上面的超級用戶。攻擊者通常以root身份執行有缺陷的系統守護進程,實現無需一個賬號登錄到本地直接獲取遠程系統的管理員權限,擅自修改程序,進行權限的攻擊。
2.2系統漏洞攻擊。
漏洞是指在硬件、軟件、協議的具體實現或系統安全策略存在的缺陷,從而可以使攻擊者能夠在未授權的情況下訪問或破壞系統。網絡最基本的配置就是TCP/IP,但是目前的實現上只要求了效率并沒有考慮到安全的因素,這樣無疑是增大代碼量,從而使運行效率降低,所以該配置本身來講就是很不安全的,從而受到影響,很容易被竊聽和欺騙。
2.3垃圾郵件
攻擊者利用電子郵件的公開性進行各種活動,把自己的郵件強行推入別人的電子郵箱,強迫他人接受垃圾郵件。因為采用了很弱的口令加密方式,使攻擊者可以很容易地分析口令的密碼,從而使攻擊者通過某種方法得到密碼后還原出原文來。
2.4病毒的攻擊
計算機病毒是指編制或在計算機程序中插入的破壞計算機功能和數據,影響計算機使用并且能夠自我復制的一組計算機指令或者程序代碼。病毒具有一些共性,如傳播性、隱蔽性、破壞性和潛伏性等,同時具有一些個性。
2.5黑客的攻擊
黑客是影響網絡安全的最主要因素之一。隨著社會發展和技術的進步,出現了一類專門利用計算機犯罪的人,即那些憑借自己所掌握的計算機技術,專門破壞計算機系統和網絡系統。他們通過一些非法手段,利用自己編寫的或現成的工具來查找網絡系統的漏洞,然后對網絡系統發動攻擊,對網絡的正常使用造成或多或少的危害。
2.6網絡管理
網絡系統的正常運行離不開系統管理人員對網絡系統的管理。由于對系統的管理措施不當,會造成設備的損壞,保密信息的人為泄露等,因而這些失誤人為的因素是主要的。
3.解決網絡安全問題的對策
3.1訪問時的控制策略
入網訪問控制屬于第一訪問控制,它主要控制那些能登錄到服務器并且獲得網絡資源,控制準許用戶入網的時間和準許他們在哪個工作站入網。網絡的權限訪問,是針對網絡非法操作所提出的一種安全保護措施。同時控制目錄級安全、屬性安全、網絡服務器安全、網絡監測和鎖定,以及網絡端口和節點。
3.2系統漏洞攻擊的應對策略
因為漏洞是系統本身存在的,因此現在的應用中人們開始在殺毒軟件的引導下進行打補丁進行修復存在的漏洞,系統的服務有很多,應該根據實際情況進行服務。同時利用防火墻可以阻隔大多數端口的外部訪問。
3.3重視備份和恢復
備份系統應該是全方位的、多層次的。首先要使用硬件設備來防止硬件故障:如果由于軟件故障或人為誤操作造成了數據的邏輯損壞,則使用軟件方式和手工方式相結合的方法恢復系統。這種結合方式構成了對系統的多級防護,不僅能夠有效地防止物理損壞,而且能夠徹底防止邏輯損壞。
3.4病毒防范
病毒防范包括針對單個計算機系統和整個網絡病毒的防范。對于一個大的網絡,可集中進行病毒防范、統一管理。網絡防病毒軟件必須能對網絡中的病毒進行正確識別;對整個網絡進行防、殺毒處理;徹底、完全地清除病毒。此外,防病毒產品升級工作無需人工干預可以在預定時間自動從網站下載最新的升級文件,并自動分發到局域網中所有安裝防病毒軟件的機器上。
3.5黑客攻擊的應對策略
首先利用防火墻,在網絡通訊時執行一種訪問控制尺度,允許防火墻同意訪問的人與數據進入自己的內部網絡,同時將不允許的用戶與數據拒之門外,最大限度地阻止網絡中的黑客來訪問自己的網絡。其次進行入侵檢測,在入侵檢測系統中利用審計記錄能夠識別出任何不希望有的活動,從而限制這些活動,以保護系統的安全。采用入侵檢測技術,最好采用混合入侵檢測,在網絡中同時采用基于網絡和基于主機的入侵檢測系統,則會構架成一套完整立體的主動防御體系。
3.6管理的安全對策
管理問題是網絡安全問題的核心問題,人在很多活動中是主體,制定全面的網絡安全管理制度是完善網絡安全體系的前提。如果沒有相應的管理制度,再好的網絡安全實施方案都形同虛設。因此要加強人員的安全培訓,制訂詳細的、有時效性的安全及維護規章制度,規范安全管理,同時利用各種手段加大自動化管理力度。
參考文獻
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關鍵詞:硬件技術基礎 課程整合 教學方法 考核方法 教材建設
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)06(c)-0141-02
對計算機偏軟專業而言,在教學培養目標方面,掌握必要的計算機硬件基礎知識非常重要,能促進培養全面發展的、具有扎實功底的系統設計和開發的高級人才,但具體開設哪些硬件課程?在本科的哪些階段開設?學生需要掌握哪些硬件知識?掌握到什么程度?具備哪些硬件實踐能力?這些問題都是培養方案中需要切實解決的、非常重要的問題。
《計算機硬件技術基礎》是我院軟件工程、網絡工程、信息安全等專業必修的一門專業基礎課程,其目的是對于計算機偏軟專業如軟件工程、信息安全等只需要通過一門計算機課程精煉的學習,就能夠掌握必備的計算機基本的硬件知識,從而培養具有扎實硬件基礎的 高級設計開發人員。
該文通過該課程的定位分析,圍繞課程體系、教學內容、教學方法、實踐教學、考核方法等方面對該課程的教學改革進行了一系列的探索和實踐。
1 課程的定位
本課程定位在大專院校計算機偏軟專業如軟件工程專業、軟件學院各專業、網絡工程專業、信息安全專業等對計算機硬件基礎需要有一定了解,同時也無需安排多學時、多門課程的教學要求,以《計算機組成原理》課程教學大綱為主線,涵蓋數字邏輯與設計、微型計算機與接口技術和計算機系統結構等相關硬件課程的內容并進行有機的銜接,達到一門課程完成對計算機硬件系統涉及內容講解的目標。課程圍繞如何理解和構建一臺簡單的計算機硬件系統為目標,全面而系統地講解計算機組成的工作原理,同時以最具代表性的Intel 8086為背景,簡要講述微處理器及常用的接口電路的原理,并從計算機系統結構的角度講述了提高計算機系統性能的各種方法和技術[1]。
目前,這門課程安排在大一的下學期開設,先導課為《計算機導論》,共80課時,除了理論教學和實驗教學之外,還安排了一周的課程設計。
2 課程改革的具體措施
2.1 重視課程內容的建設,突出應用性
《計算機硬件技術基礎》課程涉及的知識點非常多,且內容比較抽象、枯燥,難以理解。內容主要涉及到《數字電路》《計算機組成原理》《微機原理及應用》《計算機系統結構》等四門課程的相關內容,通過調整教學大綱,減少重復度,把上述四門課程整合為一門課程《計算機硬件技術基礎》[2],從而通過一門課程的學習,就能覆蓋計算機偏軟專業所需掌握的硬件知識;同時對教學內容進行優化和調整,精煉教學內容,突出重點,以注重能力培養為目標,重點講述計算機組成的工作原理,并強調微機原理及接口技術的應用。另外,增加目前廣泛使用的32位機的硬件技術,確保教學內容與時俱進,激發學生的學習興趣。
2.2 改善教學手段、改革教學方法
不斷改革教學方法和教學手段,改變傳統的灌輸式教學模式,根據教學內容,提倡啟發式、討論式教學方式,在教學過程中,注意學生學習能力的個體化差異,注重因材施教。另外,在課程教學中積極探索研究性教學方法,改變傳統教學以教師為主的現象,體現以學生為主導,激發學生的學習興趣,提高學生自主式、探究式學習能力。
2.3 加強實踐教學、提升動手能力
該課程的實踐教學環節除了實驗教學之外,還安排了一周的課程設計。在實驗教學環節,改革實驗教學內容與體系,不斷更新實驗項目、實驗內容;在課程設計環節,突出綜合性、應用性,不斷提高學生的動手能力、實踐能力。
2.4 改革考核方法、實行“教考分離”
改革傳統考試中的“誰任教,誰出卷”的考核方法,課程組通過多次研討,規范課程的教學大綱、重點、難點,建立《計算機硬件技術基礎》試題數據庫,并每年更新10%的試題,每次考試前根據題型、知識點、難度等從試題庫中抽題組卷,從而對課程實行“教考分離”,避免了任課教師不同,試卷的要求和難度不同的情況。課程考核后,課程組還需進一步對試卷進行分析和對課程進行考試后的總結,并以此促進下一輪課程教學質量的提高。
2.5 依托網絡教學平臺、豐富網絡教學資源
在課程建設的同時,不斷加強網絡教學平臺的建設,制作了多媒體課件,并逐步完成課堂教學視頻的制作。依托揚州大學網絡教學平臺,本課程的教學資源如教學大綱、教案、課件、教學視頻、實驗指導、習題等全部上網,并設置了疑難解答[3]。通過網絡教學平臺,彌補了課堂教學受時間、空間控制的不足,方便了師生間的交流,提高了教學效果。另外,制定了網絡教學資源更新計劃,更新比例要求每年不低于10%。
2.6 強化師資隊伍的建設、不斷提高教學水平
結構合理的師資隊伍是課程建設的關鍵,是合格人才培養的基礎和保證。通過成立《計算機硬件技術基礎》課程組,建立了一支由教學水平高、工程能力強的、教授領銜的,副教授、講師等教師組成、老中青搭配的硬件教學團隊[4],保證了課程建設的連貫性。課程組注重培養骨干教師,尤其加強對青年主講教師的培養,積極鼓勵青年教師參加各類學術會議和培訓,通過老教師指導、課程組研討、督導聽課、學生反饋等手段不斷提升教師的教學水平,同時鼓勵青年教師積極參與企業工程項目,提高工程實踐能力,以實踐促進教學。
3 成效
近幾年來,課程組對《計算機硬件技術基礎》課程不斷進行深入的改革與探索,在課程建設方面開展了一系列工作,取得了以下成效。
3.1 整合教學內容、優化課程體系
針對計算機偏軟專業的培養要求,課程組通過多次研討,對該專業所需掌握的硬件知識進行歸納、整理,并重新制定了教學大綱。在課程的內容方面,圍繞“硬件”這條線,整合了《數字電路》《計算機組成原理》《微機原理及應用》《計算機系統結構》等四門課程的相關內容,減少了重復度,突出了重點,突出了應用性,同時在教學中穿插介紹當前最新的計算機知識點,確保教學內容與時俱進。
3.2 構建了多層次的實踐教學體系
本課程實踐性、應用性比較強,為加強課程的實踐教學,構建了課程實驗、課程設計等多層次的實踐教學體系。在實驗環節,主要完成數字邏輯實驗、計算機部件實驗、微機接口等方面實驗,為提升學生的動手能力,在實驗項目設計方面,既有簡單的驗證性實驗,又有一定難度的設計性實驗和綜合性實驗,通過實驗難度的不斷提高,循序漸進地培養學生的思考能力、創新能力。在課程設計環節,突出應用性,把匯編程序、FPGA、硬件設計等內容結合起來,進一步培養了學生的動手能力和綜合能力。
3.3 加強了實驗室的建設
現有的硬件技術基礎實驗設備比較落后,遠遠滯后于現代計算機技術的發展,通過多方調研,及時維護現有實驗設備,同時更新、引進先進的硬件設備,從而大大改善了實驗室的硬件設備,實現教學與時俱進,為培養高質量的人才奠定必要的基礎。為滿足對學生課后開放實驗室的需求,同時為提高實驗室設備的技術含量和使用效率,下一步,將制定創新性、開放式實驗室規劃及開放計劃,鼓勵學生利用課余時間到實驗室來積極參與實驗及科研項目,從而進一步加強學生的動手能力、綜合能力[5] 。
3.4 強化了教材建設
為配合課程體系、教學內容的改革,課程組結合多年的教學經驗,編寫了兼具“實用”和“創新”特色的教材《計算機硬件技術基礎》,2011年由機械工業出版社出版。本教材共分為11章,第一章概述;第二章介紹數字電路與邏輯設計的基本知識;第三章至第八章重點講述了計算機組成原理的內容,介紹了運算器部件、存儲器部件、控制器部件、總線和指令系統等;第九章到第十章以Intel 8086微處理器為背景,講述了微型計算機的基本原理以及常用的接口電路及其使用方法;第十一章討論了指令流水線、多處理機系統等基本概念和工作原理[1]。
通過對全書內容進行精心編排,使得教材內容銜接流暢、深淺適當、通俗易懂;覆蓋知識面寬、敘述簡練、重點突出;滿足了一門課程涵蓋計算機硬件系統涉及內容的講解要求。目前該教材在我院軟件工程專業已使用四輪,學生使用效果較好,后續還將繼續對教材內容進行更新,確保教學內容與時俱進。
4 結語
《計算機硬件技術基礎》是一門理論性、實踐性都很強的課程,如何針對不同專業的培養目標,適應不同層次學生的教學要求,做到因材施教,提高學生創新能力,課程改革是關鍵,該課程為計算機偏軟專業的學生通過一門課程的學習,掌握必備的硬件知識作了有益的探索。在課程教學過程中,由于涉及知識點較多,要注意突出重點,強化應用,另外在教學過程中要及時反映硬件發展的新技術,做到與時俱進。
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(中國石油大學(北京)信息學院,北京102249)
摘要:針對當前計算機基礎教學的現狀,分析石油院校計算機基礎教學發展與改革的歷程及面臨的困境,提出在當前以計算機思維為導向的計算機基礎教學改革目標指導下,如何面向專業應用能力培養計算機思維,闡釋其課程體系及其運行機制。
關鍵詞 :大學計算機基礎教育;計算思維;程序設計
文章編號:1672-5913(2015)17-0076-03
中圖分類號:G642
基金項目:中國石油大學(北京)本科教學改革項目( 2014yb098);中國石油大學(北京)研究生質量與創新工程項目( 2013yb039)。
第一作者簡介:王新,女,副教授,研究方向為數據庫、數據挖掘,xinwang@cup.edu.cn。
0 引言
隨著計算機技術的飛速發展和廣泛應用,計算機科學與多種學科相互滲透,產生了多種邊緣學科。計算機基礎課程內容不斷地改革和調整,教學理論和教學目標也在發展和深化,其中有幾次重大改革:①1997年提出的計算機文化基礎課程體系,以計算機技能培養為主;②2004年提出的大學計算機基礎課程體系,以計算機應用能力培養為主;③2010年,以《九校聯盟( C9)計算機基礎課程教學發展戰略聯合聲明》為標志,以計算思維培養為主的新一輪課程改革開始了。
1 計算機基礎教育現狀與面臨的困境
隨著互聯網的應用與發展,計算機基礎教學產生了越來越多的困境。其主要原因:中小學信息技術教育的普及,入校的新生對計算機操作的技能大幅提升,使得計算機科學與技術具有平民化的趨勢,部分專業人士認為計算機基礎教育可弱化或取消;按教育部要求,高校各專業總學分大幅縮減,計算機基礎課的教學學時被壓縮,教學資源配置不充分;很多人將計算機科學等同于計算機編程,淡化了計算機的科學意義,削弱了計算機學科的內涵。計算機基礎課程教學內容過分偏重計算機工具及其使用方法;教材基本上是有關領域的濃縮版,學生進入大學后,對第一門計算機課程興趣不大;課程教學在分層次、分類別上也存在明顯不足,使得計算機基礎教育教學自身的地位也有所降低;更為關鍵的是信息化素養與專業技能融合缺少具體的實施方案和有效的實現途徑。基于上述原因,2010年,教育部高等學校計算機基礎課程教指委明確提出:計算機基礎課程應成為大學通識類課程;與大學通識類課程地位相適應,大力推動以計算思維為導向的計算機基礎課程的教改;持續開展在計算機基礎課程教學中體現計算思維能力培養的一系列研討、立項和交流培訓工作。
2 石油高校計算機基礎教育重在計算思維的培養
眾所周知,石油、石化行業是計算機技術廣泛應用的領域,石油高校計算機基礎教學承擔著培養石油、石化專業人才計算機應用能力的重任,而信息技術與專業技術相融合是提升學生專業應用能力和創新能力的迫切需求。培養創新型人才,首先要培養人才的科學思維方式,即訓練人才的實證思維、邏輯思維和計算思維。由此可見,訓練計算思維是培養復合型人才的需要。
3 面向專業應用能力,培養計算機思維
大學計算機課程的改革進程可分為4個層面:理論層面上研究計算思維的內涵與表現形式;系統層面上規劃大學計算機課程的知識結構和課程體系;操作層面上將大學計算機課程作為培養計算思維能力的有效手段;實踐層面上探索不同層次培養目標、不同專業應用需求的途徑。
鑒于以上指導意見,明確計算機基礎教育的總體目標和課程的知識結構、構建課程體系、建設教學資源是我們深化大學計算機課程改革的總體思想。
計算機基礎教學的總體教學目標分為3個層次,即“普及計算機文化,培養專業應用能力,訓練計算機思維能力”,為此需明確石油高校計算機基礎教學的基本要求和課程體系。
(1)計算機基礎教學的要求。面對石油各專業,計算機基礎教育總體上應使學生了解計算機科學,會構建計算環境,熟練掌握數據處理方法與表達方式,提高計算機應用能力,善于靈活運用計算機解決問題。這就要求學生具體達到以下要求:比較系統地了解和掌握計算機系統與網絡、程序設計、數據庫以及多媒體技術等方面的基礎概念與基本原理,了解信息技術的發展趨勢;熟悉正確的程序設計方法與思想,具有初步的應用軟件開發基礎;具有數據庫應用系統的初步設計、開發與應用能力;能利用常用工具處理多媒體數據,初步掌握多媒體應用系統的集成與開發能力;培養良好的信息素養,訓練計算思維,能夠利用計算機手段進行問題表達與交流,學會像計算機科學家一樣思考與解決問題;利用Internet進行主動學習,增強專業應用能力,為專業學習奠定必要的計算機基礎。
(2)計算機基礎教學的知識結構。按照教育部的指導意見,我校計算機基礎教育的知識結構應滿足3個層次、4個知識領域。
3個層次:①概念性基礎,要求學生掌握計算機學科的基本概念和主要的基本理論知識,是各專業學生必學的內容;②技術與方法基礎,要求學生掌握本專業常用的計算機應用軟硬件技術和相關理論方法,不同類別的專業有不同的側重點;③應用拓展技能,結合各專業、各知識領域中有較大共性的、最主要的一些應用性技能,使信息技術與專業技能相結合,不同類別的專業各有側重。
3個層次的教學過程始終貫穿一條主線:網絡數據庫多媒體,以計算思維訓練為導向。
4個知識領域:計算機系統與平臺、程序設計基礎、數據分析與信息處理、信息系統開發與應用,使學生充分了解計算機軟硬件系統的基本結構和工作原理,問題分析與表示方法,系統設計與實現的主要算法,數據的組織、管理以及處理過程,應用系統實現與平臺構建的流程。
(3)構建計算機基礎教學課程體系。①課程設置指導思想:根據我校不同專業對計算機應用的不同要求,從知識、能力、素質要求出發,計算機基礎教學課程設置的原則是:以訓練計算機思維為導向,重基礎、強實踐,培養學生的綜合應用能力;②計算機基礎教學的典型核心課程主要包括大學計算機基礎(大學計算機基礎理論+大學計算機基礎實踐)、算法與程序設計基礎、計算機硬件技術基礎(微機原理與應用、單片機原理與應用)、數據庫技術與應用、網絡技術與應用、多媒體技術與應用,不同類別的專業可根據學分要求選取不同的知識模塊(見表1);③課程設置方案:各專業采用“1+X”的方案,即大學計算機基礎+若干必修/選修課程,而將大學計算機基礎實踐作為獨立設置的實踐環節,以滿足各專業認證的實踐需求。對本校各類專業選修計算機課程的建議見表1。
4 主要的改革措施和成果
(1)加強師資隊伍建設。在各高校中從事計算機基礎教學的教師通常被認為是“沒有前途的”,導致基礎教學的師資不穩定。我校2010年之后經過院系調整,明確了由軟件工程系組織管理計算機基礎教學,基礎課教學由計算機學科教師共同承擔,形成了穩定的基礎課教師隊伍,教師均為計算機學科的碩士、博士,年齡在35~50歲之間,精力充沛、教學經驗豐富。
(2)激勵教學研究,鼓勵發表教改論文。計算機基礎教學內容更新快、變化大,授課對象層次參差不齊,必須不斷地研究教學內容、教學方法與教學手段、考核與評價方式、教材選用與教材建設以及教學過程的內在規律。近年來學校對大班授課、小班討論,卓越班和創新班的培養方案,研究型、研討型、MOOCs、翻轉課堂、知識碎片化等授課方式,以及任務驅動、項目管理、案例化教學等教學改革項目予以大力支持,鼓勵教師發表高水平的教學改革論文。
(3)教學團隊建設。計算機基礎課程授課面大,上同一門課程的教師較多,教學團隊的管理極為重要。團隊發展規劃是否科學、日常教學活動組織安排是否合理,關系到每個教師的成長。重點建設公共基礎課教學團隊是學校團隊建設的原則。目前計算機軟件基礎課程教學團隊為北京市優秀教學團隊,C語言教學團隊為校級優秀教學團隊,大學計算機基礎教學團隊為校級培育教學團隊。
(4)積極輔導學生參加學科競賽。學科競賽是展現學生應用能力的平臺,也是促進學生學習興趣的有效途徑。計算機基礎課教師承擔著全校學生參加全國信息技術應用水平大賽(原ITAT大賽)、藍橋杯大賽(全國軟件專業人才設計與創業大賽)以及各種計算機相關應用學科競賽的課外輔導工作,承擔校內C語言程序設計大賽的考試與評審工作。
5 結語
鑒于計算機基礎教學的學時被逐漸壓縮的事實,提高各專業相關人員對計算機應用能力和計算思維的認識極為重要,這是信息社會中培養具有科學思維的創新人才的要求,而構建與學校特色、學生層次相適宜的課程體系和運行機制是培養計算思維的有力保障,研究并實施新的教學方法與手段是訓練計算思維的有效途徑,探討并執行信息素質與專業素質相互滲透的實施方案是培養具有綜合應用能力的復合型創新人才之有效途徑。
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【論文摘要】針對當前大學生就業形勢十分嚴峻的情況,提出高校應該從就業技能指導、培養模式創新、綜合能力素質提升等各方面,努力做好學生就業指導工作的思路。并以四川大學錦城學院計算機科學與軟件工程系為例,詳細探討如何創新就業指導管理工作、大力提高大學生就業率的具體措施。
國務院辦公廳下發了《關于加強普通高等學校畢業生就業工作的通知》,指出當前受國際金融危機影響,我國就業形勢十分嚴峻,高校畢業生就業壓力加大;要求各地區、各有關部門要把高校畢業生就業擺在當前就業工作的首位。作為高校,應該要做好就業指導工作,切實提高學生就業競爭力,讓學生在面對就業時能夠從容應付,多就業,就好業,同時也為高校的高就業率打下堅實的基礎。
近年來,很多高校在學生就業問題上的態度都是讓學生自行就業,學校、老師不管,導致大量學生在簡歷、筆試、面試等階段出現各種各樣的問題,錯失掉很多就業機會,不但打擊學生的自信心和積極性,更使他們變得很茫然,不知道自己為何被淘汰。這樣的就業指導工作是不符合科學發展觀的。
要提高學生的就業競爭力,就業指導_亡作就必須系統和全面,它不僅僅是就業技能方面的指導,還應包括人才培養模式的創新、綜合能力和素質的提升等方面。四川大學錦城學院計算機科學與軟件工程系(以下簡稱計算機系)為了做好學生就業工作,提高學生就業能力,提出了“521”應用型人才培養模式——將學生四年大學學習分為三個階段,即理論基礎知識必修階段、工學結合專業選修階段、綜合能力整合提升階段。從學生大三開始就在這個模式下進行一系列就業指導管理創新_I=作,同時為提高學生的就業能力做大量能力訓練,從計算機系第一屆畢業生(以下簡稱05級學生)畢業時98.2%的就業率來看,這樣的就業指導工作卓有成效,同時對提升大學生就業率也非常必要。
一、培養模式創新
1、按企業對人才的不同需求設置分類培養方向
長期以來,高校在人才培養方面缺乏市場導向,尤其是研究型大學,重理論,輕實踐。因此,高校教育除了需要重視專業的培養外,還應根據企業崗位對人才的不同能力需求強化學生能力,設置相應培養方向。
按照“521”三階段應用型人才培養模式,學生通過前兩年半理論基礎知識集中學習,完成各自專業必修課程,從大三下學期開始進行分類培養。學生通過理論基礎知識必修階段學習后,知識基礎水平呈現出一定的層次性,對知識的認識和興趣也呈現出多樣性,這促成了學習需求和發展方向的多樣化,如果仍然組織和實施統一的教學活動,必定會抑制學生發展。因此,計算機系按企業對IT人才的不同能力、技術需求設置了12個方向,學生到大三時重新根據本人興趣、基礎和能力自行選擇其中一個方向,通過一定考核后,便進入該培養方向,學習按企業崗位能力需求所設置的相關課程。
四川大學錦城學院計算機系與50多家IT類企業建立了良好的校企合作教育關系,所設置的分類培養方向及其課程可基本滿足這企、對人才的不同需求。各培養方向的課程具有明確的針對性.學生通過系列課程學習、實驗、模擬項目,能夠強化自己的能力,為接受實習單位選聘提供了充分的準備。同時也能激發學生的學習積極性,培養與企業需求一致的多元化的人才,而非從一而終的同一專業的“專業”人才。
2、教師與輔導員緊密協作,全面教育、培養和指導學生
在高校,教師和輔導員扮演著非常重要的角色,要提高學生的就業能力,還需要教師與輔導員之間的緊密協作,教管齊抓。輔導員應當嚴格管理學生,成為學生的良師益友,除了幫助學生適應和充實豐富多彩的大學生活外,更要教會學生做人做事,在學生綜合素質方面做出正確的評價。而分類后的每個培養方向都應有相應專業的專職教師負責,學生選定某個方向后,該方向的專職教師除了對學生進行能力培養,還應進行必要引導,包括為人處事、職業發展等方面,更應全面掌握本方向學生的學習情況,尤其是專業能力,同時結合輔導員對這些學生綜合素質方面的評價來推薦企業需要的人才。
3、與企業合作開展定向培養
所謂“定向培養”,就是學校根據用人單位的標準和崗位要求,與用人單位共同確立培養目標,制定并實施教學計劃,實現人才培養的教育模式。
“定向培養”的特點在于企業對人才的需求標準明確,注重實用,在保證教學任務的前提下根據企業實際需求及時調整教學內容,修訂教學計劃。增加必要的實踐環節,同時在教學中嚴把教學質量關,培養出企業需要的人才。
計算機系先后與美國ECWise公司及美國Symbio公司建立合作教育關系,成立定向培養班,在05級學生中篩選部分優秀學生進行定向培養,定向培養班由教師和公司資深技術骨干相互配合,根據公司崗位需求給學生開課,布置任務,定期進行考核和淘汰,最終篩選出的學生可直接進入公司就業。通過這種方式培養,學生的專業能力可以得到更大強化,更符合企業要求,同時,學生在被選入培養班且有優勝劣汰的壓力下,會產生更大的學習動力,即使被公司淘汰,能力也得到了非常大的提升,再次被其他公司選中的可能性大增。通過定向培養,計算機系05級學生有12人與美國ECWise公司簽約,有21人與美國Symbio公司簽約。
“定向培養”不但提高了學生的專業能力,也為高校職業教育注入了活力,提供了學生就業渠道,同時也為企業增強核心競爭力、增添發展后勁找到良好途徑。實現了學校、企業和學生的三贏局面。
4、重實踐,全面推行工學結合實習
要讓學生進入企業后即可迅速上手,必須重視實踐性環節,注重專業實際操作能力的培養。新勞動法頒布后,更保護弱勢群體的利益,因此企業在引進人才方面也更加謹慎,要求條件更高。普遍企業除了要求畢業生具有良好的思想道德素質、專業知識技能外,還要求其具有較強的工作能力、動手能力、團隊合作精神和創新精神。
因此,在學生大三下學期,校方就應當積極聯系和走訪企業,與企業建立校企合作教育關系。把學生積極地往各個企業推薦,讓他們盡早進入工學結合實習階段。在這個階段學生可以通過理論與實踐相結合,進一步提升專業能力,積累至少半年的實踐經驗,通過實習與企業之間做到相互了解,先人為主,捷足先登。企業也可以在這個階段花費很少的成本去指導和考察學生,了解學生各方面是否符合要求,選拔合適的人才。
以計算機系為例,到大三下學期期末總共聯系50余家企業并建立校企合作關系,學院就業部也先后聯系400余家企業。學生陸續進入合作企業以招聘錄用的方式參加實習,還有少部分學生選擇自己直接聯系實習單位。到大四上學期,計算機系05級全部學生順利完成工學結合實習,完成率達到了100%。
5、加強實習管理,獲得企業認可,順利就業
工學結合實習期為半年至一年。大四上學期,用人單位對高校應屆畢業生的招聘陸續啟動。大四學生通過與甩人單位的雙向選擇,開始參加招聘進行就業。計算機系30%的學生因在企業實習期間表現優異,直接被企業留用,繼續實習并簽定三方聘用協議。其中包括中國郵政儲蓄銀行、四川電信、四川啟明星銀海科技有限公司、四川銀海軟件有限責任公司、四川鼎天軟件有限公司等優秀企業和單位。
在實習環節中,對學生的教育和嚴格管理也非常重要,少數學生在實習過程中因心態問題,遇到挫折或不如意容易心生棄念,這時候一方面需要耐心做好這部分學生思想工作,另一方面則需要嚴格要求他們一旦參加實習就必須努力進行。實習期間表現良好的學生即能夠獲得企業的認可,與企業簽訂就業協議,順利完成就業。
二、為學生提供大量就業機會和信息
在當前這個信息時代,各方面的就業信息對學生而言都非常重要。校方通過多種渠道積極聯系企業,一旦企業有招聘需求就及時通知學生,使其了解相關企業和工作崗位介紹、招聘要求、聯系方式等信息,并邀請和安排企業到學校招聘學生;隨時關注學校就業網和學校就業部的招聘信息,發現有合適的崗位和機會,就迅速且耐心地通知所有相關學生去應聘,爭取為同學搜集并提供及時、具體、全面、準確的信息,盡量讓學生不錯過任何一次就業機會。
計算機系還成立了校友會,邀請優秀校友與在校大學生進行交流與溝通,以擴大學生獲取信息的途徑。校友會得到企業認可,則表示學校的培養方式得到企業認可,這樣可以為學生帶來更多的就業機會。
三、全面、精細化的就業指導工作
1、實習就業能力訓練
學生就業能力不足主要表現在:語言表達能力、商務禮儀培訓、簡歷制作、面試技巧等方面。充分運用大學專業多、學科多的優勢,各專業相互幫助、相互配合針對這幾方面對學生進行能力訓練。
能力訓練能夠及時有效的應對實習就業。計算機系從大三開始利用學校作為綜合性大學的優勢,聘請播音主持專業的學生助教為O5級同學進行語言表t達晨練、訓練他們的語言表達能力;聘請人力資源管理專業的學生助教為他們修改簡歷,在簡歷制作上給予指導;聘請擅長禮儀教育的老師為同學們做了關于商務禮儀講座;邀請企業領導為同學做關于IT行業就業和面試技巧方面的講座;組織全系教師為學生舉辦模擬招聘會。通過這一系列的強化訓練,提升了學生的就業能力。特別是在訓練學生在簡歷制作上的改進和面試技巧上的提高,避免了因此被招聘單位否決,與就業機會失之交臂。
2、精細化的就業指導管理工作——四個階段針對就業能力較差的同學,僅進行統一能力訓練是不夠的,還應以認真負責的態度更多地幫助他們查找和分析問題,給予指導,協助他們就業。
第一階段:充分掌握學生就業動態
從學生大四開始就對每個應屆畢業生生進行調查,了解學生的就業意向,如考研、考公務員、出國、創業、就業等,對于準備就業的同學,按他們的求職意向分類,如技術、技術十綜合、綜合等,對這些信息統計分類,并及時根據學生的最新就業情況做更新,充分掌握學生就業動態。
第二階段:分類座談
以計算機系為例,在企業招聘陸續開始后,根據第一階段調查統計出約占l,3的O5級學生就業單位尚未落實。計算機系針對他們不同的求職方向分批分組開座談會,平均每組20余人,讓每一位同學都講一講他們找工作以來所經歷招聘的情況,目前的求職意向及打算。通過座談幫他們分析問題所在,也幫他們判斷是否適合自己所選擇的方向,同時讓有相同求職意向的同學組隊,尤其是走技術方向的,大家互相取長補短,一起研究,共同進步,更有針對性的去找工作。通過座談對學生重新分類,再做工作,尤其是就業能力較弱的,要個別輔導。
同時座談會摸底后也發現在剩下1/3的這批同學中,又可以分為三個1/3。第一個1/3的學生的就業能力并不弱,對于就業單位有自己的考慮和選擇;第二個1,3的學生其實有一定的社會關系可以在就業上得到幫助或要準備自己創業,再做點工作應該可以解決就業問題;最后剩下l,3的學生就業能力偏弱,是需要再做大量深入細致的就業指導工作的對象。
第三階段:學生投簡歷前先交給輔導員把關
每當有企業單位招聘前,輔導員應對有應聘意愿學生的簡歷先審核把關。輔導員應該最了解學生,知道他們的優缺點,可以幫助學生分析尋找自身的亮點,根據學生實際情況,針對應聘企業的崗位需求修改簡歷,盡量符合企業招聘崗位的要求,獲得面試甚至就業的機會,而不會僅僅因為簡歷原因就錯失就業機會。
第四階段:攻堅階段
對于最后剩下約占10%的就業困難同學,工作需要做得更細,除了集體招聘信息外,還要到場查看學生參加應聘情況,重復通知未參加的學生,在專場招聘會中跟蹤學生面試過程,幫助學生找出面試中的問題,改進面試技巧。對于招聘了學生的企業,也要跟蹤簽約學生情況,有問題及時出面跟公司協調,找學生談話了解具體情況,做好學生就業穩定工作。:
四、綜合能力素質提升
在宏觀經濟環境影響下,企業對人才的綜合能力和個人素質要求日益增高,學生的綜合能力素質直接與就業掛鉤。四川大學錦城學院從建校開始,就提出一套完整的旨在提升學生綜合能力和個人素質的育人措施:三大教育——“三講三心”明德教育、“一體兩翼”知識教育和“三練三創”實踐教育;四大計劃——大學生創新創業計劃、科研計劃、助教計劃和閱讀經典計劃等。這些措施使學生從大一開始就耳濡目染,對他們在學會做人做事、提高自身就業能力方面都發揮了重要作用。四川大學錦城學院把教師理論教學、實驗室教學、生產基地教學和課外活動作為學生學習的四個課堂,四個課堂相統一,才能培養出企業需要的高素質、經世致用的應用型人才。
五、小結
關鍵詞:計算機操作系統;精品課程;實踐教學;教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1基本情況
“操作系統原理”是計算機學科最重要的專業基礎課程之一。該課程介紹操作系統的基本原理和實現技術,是理解計算機系統工作、用戶與計算機系統交互和設計開發應用系統等基本知識結構的重要途徑。通過本課程的學習,要求學生理解操作系統在計算機系統中的地位、作用和特征,能夠熟練掌握和運用操作系統原理中的軟硬件資源管理中的概念、思想、策略和算法等,能結合實際操作系統開展應用系統開發,了解操作系統的發展方向和趨勢。
我校計算機系于1985年開始開設“操作系統原理”課程,是湖北地區較早開設本課程的高校之一。在計算機軟件專業的第一個教學計劃中,即將操作系統原理列為專業必修課,采用了當時西北電訊工程學院的湯子瀛教授編著的教材,由于當時操作系統資料相對較少,實驗資料主要是翻譯學校引進設備時隨機所帶的系列資料,如根據MV6000機操作系統資料翻譯的相關的操作系統使用手冊,對操作系統及其他課程的教學起到了積極的促進作用。1987年開始,我系采用以UNIX操作系統為主的新版《操作系統基礎教程》。1992-2006年期間,本課題組在操作系統教學中,根據當時教學需要,相繼采用過華中理工大學龐麗萍教授編著的《操作系統原理》(1版-3版)、清華大學張堯學教授編著的《操作系統教程》、北京大學陳向群教授編著的《操作系統原理》,以及陳向群教授等人翻譯的《現代操作系統》等國內外著名教材。
從80年代末,在“操作系統原理”教學中引入了操作系統使用和算法實驗。從1996年開始設置了“操作系統原理”實驗,1998年開始設置“操作系統課程設計”課程,為此我們編寫了內部用的操作系統原理實驗教材,包括教師指導書和學生實驗指導書。這些實踐環節的加入,大大加強了學生的實踐動手能力。同年本課題組開始采用多媒體設備進行“操作系統原理”教學研究,為此制作了操作系統課堂教學軟件,后該軟件獲得了湖北省組織的CAI課件比賽三等獎。從2000年起,本課題組初步開發并建設了操作系統題庫和考試系統。
1999年本課程組所申請的“操作系統原理”課程列為校級主干課建設行列,在課程組全體老師的共同努力下,經過不斷的努力和建設,于2004年通過學校驗收,并被評為校級優秀主干課,2005年本課程進入校級精品課程建設。
該課程經過20多年的建設,逐步形成了一個知識結構和年齡結構合理的教學團隊,從1986年起,先后有5位教授、7位副教授和多名年輕教師先后擔任過“操作系統”課程的主講教師或實驗課程教師。通過科研與教學相結合,形成了一支學術造詣高、知識與年齡結構合理、勇于探索且具有團結協作精神的教學團隊。
2“操作系統原理”課程中的若干問題及其解決方案
操作系統是計算機系統中最底層的系統軟件,其重點是并發性、調度與分派、內存管理、設備管理、安全與保護和文件系統等內容。“操作系統”課程主要講授對計算機資源控制與管理的實現原理及方法、系統的設計思想、系統設計優劣的效率分析。
從資源管理的觀點出發,該課程的核心知識單元包括:
(1) 操作系統的基本概念(3學時):操作系統定義與組成,操作系統的發展歷程,操作系統的功能和特征,操作系統的類型及特點,操作系統性能,常用操作系統介紹,操作系統的硬件基礎;
(2) 進程管理(21學時):進程的概念、進程的表示和調度狀態、進程的控制、進程調度、進程同步、信號量、進程通信、死鎖;
(3) 內存管理(12學時):存儲管理的基本概念、內存映射機制、早期的存儲管理、分頁存儲管理、虛擬存儲管理、請求分頁存儲管理、分段存儲管理、段頁式存儲管理;
(4) 文件管理系統(12學時):文件管理系統、文件結構和存取法、文件的目錄結構、文件存儲空間的管理、文件的存取控制、文件系統與用戶的接口;
(5) 設備管理(6學時):設備管理、輸入輸出系統結構、設備驅動與驅動調度、設備分配程序、I/O設備處理程序。
我們認為,該課程的重點包括:
(1) 操作系統中的基本概念、原理、算法與策略;
(2) 系統調用接口及其使用;
(3) 計算機系統中的處理機管理、存儲管理、設備管理和文件管理方法;
(4) 計算機死鎖的檢測與預防;
(5) 操作系統實例研究,如UNIX/ Linux系統。
該課程的難點包括:
(1) 并發程序設計、進程創建、進程撤銷、進程間的同步與互斥;
(2) 存儲管理策略與實現方法;
(3) 文件系統及其實現方法;
(4) 設備驅動程序設計。
對于以上各類重點難點、本課程在組織理論課程教學中,主要采取以下幾種解決辦法:
(1) 備課等各類教學活動,對重點、難點進行研討,根據學生實際,提出解決方案;
(2) 采用案例教學,提倡啟發式、交互式的教學方法,教師的講解要點、方法、思路、原理與策略,層層剖析。從抽象到具體,在從具體到抽象,引導學生積極思考,提出問題,激發學生的求知欲和學習主動性;
(3) 將傳統教學手段和多媒體技術結合起來,采用多媒體課件和網絡課件等輔助教學手段,結合板書進行教學,增強教學效果;
(4) 倡導學生的自學精神,使學生從“聽懂”到“學會”,最后達到“融會貫通”與提高學生的動手能力。
與此同時,我們將“操作系統原理”實踐教學設計為四個層次,即預備層、概念層、原理層和應用層。預備層為流行操作系統的主要命令使用及其上的程序設計;以及以Linux的基本Shell程序設計方法;概念層主要涉及操作系統原理中的相關概念實現,如PCB和信號燈等;原理層為“操作系統原理”中的主要算法、策略和原理的驗證性實驗和部分綜合性實驗,包括進程的創建和撤銷、內存空閑塊管理策略、作業與進程調度策略、分區分配管理、內存淘汰策略等基本算法的設計與實現;應用層是以上述算法為基礎的課程設計,以體現學習操作系統原理后的應用價值,例如實現火車票網上訂購系統等。前兩個層次的內容,要求全體學生均要參加,第三、四個層次的內容供部分學生在課程設計和畢業設計時選擇。
在課程設計時,我們強調學生在實際操作系統環境下,進行系統核心算法的設計與調試,學生在完成這些內容時,必然涉及系統程序設計的諸多問題,在解決這些問題的過程中,培養了學生的系統程序設計能力,使學生真正學到了操作系統的實現技術和系統程序設計方法。學生們通過操作系統多個教學環節,不僅真正學懂了操作系統的原理和理論,還掌握了剖析實際操作系統、實現并擴充操作系統功能模塊的基本技能。學生學到了多方面的知識,培養了綜合能力,有很大的收獲。
3 “操作系統原理”精品課程建設中的若干問題及其解決策略
在“操作系統原理”精品課程建設過程中,我們遇到了一系列有待解決的具體問題,主要涉及如何分層次進行理論和實踐教學;教學研究項目的申報和研究;課堂多媒體教學研究與實踐;課程及其資源建設;在夯實基礎教學的同時,如何培養學生的綜合能力;師資隊伍建設和青年教師培養,等等。下面就解決這些問題進行一些探討。
針對上述教學改革和研究中出現的相關問題,我們主要采用了如下解決策略或方案。
(1) 構建分層次的理論教學內容。建立了層次化的“操作系統原理”課程體系,改革了傳統的“操作系統原理”課程體系,在原有課程的基礎之上,根據培養層次,增加了先導課程“基于Linux程序設計”,提出了“操作系統”課程群思想,該課程群主要包括“C語言程序設計”、“數據結構”、“匯編語言程序設計”、“基于Linux的程序設計”、“計算機組成原理”、“操作系統原理”和“操作系統課程設計”等課程,并在研究生層次上開設了“分布式操作系統”等課程。課程內容體系建設已初見成效,使得該課程不再是一個點,而是一個以點帶面,以面促體的活體。這個點就是“操作系統”理論課程,這個面就是操作系統算法實驗,這個體就是以操作系統算法實驗為基礎的課程設計和畢業設計。
(2) 構建分層次的實踐教學內容。課程組長期堅持教學改革,其宗旨在于在傳統單一傳授專業知識的基礎上,注重培養學生正確的學習方法和良好的自學能力,培養學生的科學精神和健全人格,使學生具備適應快速變化的社會環境的綜合素質和能力。課程組改革了“操作系統”實驗課程體系,重點研究了課程實踐教學環節,在原有“操作系統原理”實驗的基礎上,增加了“操作系統課程設計”,并將相關實驗按難易程度劃分為初、中、和課程設計四個層次,形成了課程實驗、應用實驗和綜合實驗層次。在實施過程中,充分發揮師生互動的作用,完成相應實踐過程,達到能力訓練和啟發創新的目的。試行結果表明,學生開放實驗室對促進學生個性發展、培養學生的創新能力起到了積極的作用。學生創新能力明顯增強,學風有了較大好轉,使得學生每年參加的ACM等各類比賽中,均獲得了好成績。
(3) 重視教學研究項目的申報和研究。課程組一貫重視參與、申報、建設各級教學改革項目,先后主持或參與湖北省以及華中師范大學校級等各級各類教改項目數項,有的已順利完成,通過了驗收。階段性成果已多次獲獎。具不完全統計,近三年中,課程組教師獲得“湖北省高等教育教學成果獎”各2項、“多媒體教學課件獎”1項、“湖北省科技進步獎”1項(三等獎)、“武漢市科技進步獎”2項(二等獎和三等獎各一項)。
(4) 對“操作系統”的教學大綱和實驗大綱進行了重組和整體優化。完善了教學大綱和實驗大綱,編寫了實驗指導書和實驗報告書,建立了以“操作系統原理”為核心,以“操作系統算法實驗”、“操作系統課程設計”為突破口,以帶動畢業設計選題和考研為目標的層次課程體系;在該課程的培養效果上,由單一化發展為多樣化;由單純的課堂教育走向包括課程設計、畢業設計在內的多種形式教學;從近三年我系畢業生考研中的“操作系統原理”考試效果分析看,平均及格率達到70%,其中平均優良(85分以上)率達35%,這充分說明了該課程教學的效果。
(5 )建立了以多媒體、網絡為核心的教學平臺,將現代教育技術和手段應用到教學過程中。開發了以“操作系統原理”為核心的多媒體教學軟件、多媒體課件、多媒體遠程課件、網上答疑系統、網上在線考試系統和試卷(題)庫系統在內的一系列軟件,形成了本課程體系的特色項目,這樣不僅提供了網絡課堂,而且實現了對包括作業布置、批閱、成績記載等教學環節在內的整個教學過程的有效管理。
(6) 教學研究和課程資料建設。具不完全統計,近年來,課程組教師共編寫編譯出版4部教材。這些教材均由國內有影響的出版社正式出版發行,并被許多高校選為教學用書或教學參考書。在本課題建設過程中,我們共發表教學科研論文50篇以上,其中教學研究方面的論文17篇以上;教材教法、課堂教學、實驗教學和雙語教學等論文2篇以上,教學實踐方面的論文2篇以上;教學管理及其相關研究方面的論文近2篇以上。
(7) 在加強基礎的前提下,就如何培養學生的資料收集能力、歸納總結能力、發散思維能力和創新能力進行了探索,并取得了可喜的成績。這從我系大學生在ACM比賽(2006-2008年中,在ACM亞洲區中國賽區的系列比賽中,共獲得6塊銅牌,其中的很多比賽算法都利用到操作系統原理中的相關算法思想)、挑戰杯、數學建模大賽和大學生科研獲獎人數上可以得到佐證。
(8) 采取有力措施,持續加強師資隊伍建設。這一點將從我們采用的青年教師培養措施和執行情況上進行說明。
① 培養措施
本課程組一向重視教師隊伍建設和對青年教師的培養和提高,通過采用積極鼓勵措施提高其業務知識和科研能力,如青年教師教學導師制度、教師上崗前的試講制度、每年一次的青年教師授課比賽制度等,同時我們分期分批安排主講老師利用暑期時間參加短期師資培訓(參加暑假計算機骨干教師課程培訓,以及參加Sun公司的Solaris操作系統實驗培訓等)和參加全國操作系統學術會議(如從2005年以來,我們先后安排多位教師參加了第八屆全國操作系統教學和第九屆全國操作系統教學會議),積極鼓勵教師攻讀博士學位,近3年來,課程組先后有5人在職攻讀博士學位,其中有2為教師獲得了工學博士學位。堅持青年教師深入教學第一線,讓青年教師獨立承擔一門課程,使他們盡快成長;積極開展教學研究和研討活動,盡快提升青年教師的教學水平;鼓勵青年教師參加教材講義編寫,提高教學總結和寫作能力;努力創造環境,加速提高青年教師的科研能力。
② 執行情況
本課題組根據系里的規定,堅持青年教師教學導師制度,對每位新上崗的青年教師指派一位有經驗的教師作為教學導師,導師將在為人、工作態度、教學規范和教學經驗多方面給予指導。在教師相互聽課制度的基礎上,我們還利用教研室活動時間,組織有經驗的老師對青年教師的教學進行點評,以及開展青年教師之間相互評課的活動,有效地提高了青年教師的教學質量。我系還堅持新教師上崗前的試講制度等一系列措施保證教師課堂教學的質量。
本課題組根據我系每年組織一次青年教師授課比賽的傳統,積極推薦青年教師參加比賽,將比賽獲勝者推薦到學校參加校級青年教師教學大賽,對在青年教師大賽中的獲獎者給與相應的獎勵,并規定只有獲得學校青年教師大賽的獲獎者才能取得資格擔任主干課的教學工作,這樣有力地確保了本課題組的教學質量。根據學科發展形勢,本課程組專門設置了實驗課程教師,由具有副教授職稱的教師具體負責和實施,吸收了具有博士學位的青年教師參加本課題組建設,使得課程理論與實驗教學后繼有人。
4結束語
從教學效果上看,從1997年起,本科生參加“操作系統原理”課程的算法實驗和課程設計綜合實驗,有多屆學生選擇了與操作系統選題相關的畢業設計和畢業論文題目。這些實驗、課程設計、畢業設計和論文,極大提高學生的程序設計能力、動手能力。很多同學在畢業后從事的開發工作中,感到了“操作系統”等課程對其動手能力提高所帶來的潛移默化的作用;部分學生攻讀研究生期間,深感本科階段的“操作系統”系列課程,對其研究能力的提高所帶來的影響和幫助。
參考文獻:
關鍵詞:高職高專;操作系統;教學改革
操作系統是計算機系統中最核心最基礎的軟件,是計算機系統的靈魂。計算機提供給用戶的所有應用與服務都是在操作系統的基礎上完成的。《操作系統》作為計算機學科中一門重要的承前啟后的專業基礎課程,其概念抽象、涉及知識面廣,因此同時具有較強的理論性和實踐性。為了使《操作系統》的教學目標與高職高專學校的計算機人才培養目標方向一致,適應市場經濟條件下社會對計算機專業人才規格的需求,高職高專《操作系統》課程的教學應遵循“理論夠用,注重實踐”的原則,擺脫本科《操作系統》的教學模式,在教學模式、教學內容、實踐環節、評價機制等方面進行改革。
1 教學內容改革
《操作系統》的教學內容主要包括操作系統的工作原理、組織結構、實現技術和理論算法等。要想在有限的學時中將這些內容完整的講完是不可能的。因此應認真合理的安排適合高職高專學生的教學內容才能達到激發學生學習興趣、消除“無用論思想”的目的。
目前看來,一部分高職高專院校的計算機應用專業、計算機網絡專業、以及信息管理專業已在其人才培養計劃中將《操作系統》課程的課程性質修改為選修課程。但各學校的計算機軟件專業仍然將其作為一門重要的專業必修課程保留,因此本課程在教學內容、教材選擇、教學模式以及評價機制等方面都應突出各專業人才培養特點。教學內容的安排可以從以下幾方面考慮:
1.1 壓縮原理性教學內容,加強前沿實例講解
為了激發學生的學習興趣,培養學生對操作系統的原理的分析能力,教學內容設置應增加實例教學的比重,適當減少理論性教學內容。目的在于讓學生在學量實例的過程中就可以輕松理解操作系統是如何管理計算機系統資源的,與此同時學生也會對繁雜的基本概念有了清晰的認識和深刻的印象。
1.2 注重與相關課程的銜接
操作系統在整個計算機系統中處于核心地位,因此本課程與其他計算機課程如《程序設計語言》、《數據結構》以及《JAVA程序設計》之間都存在著或多或少的聯系,教學內容方面應注意與前驅后繼課程的銜接,一方面可以讓學生更好的理解整個計算機體系結構,另一方面使學生充分認識其在計算機專業技術領域中的重要地位。
1.3 體現不同專業教學內容的差別
本課程在教學內容的設置上應該存在明顯差異以突出不同專業特點和人才培養目標。如,對于選修課程,應該圍繞操作系統的發展歷史、未來趨勢、實際應用等進行內容編排,目的在于教會學生如何利用軟件去配置系統和解決系統常見問題等。而對于軟件專業的學生,應突出各種經典算法如銀行家算法、進程調度算法等部分的講解,并設置上機時間供學生編寫調試算法程序,以提高軟件專業學生的編程能力和系統軟件開發的綜合能力。
1.4 加強實踐環節提高動手能力
為了讓學生更好的理解和掌握課程內容,實踐教學是一個非常重要的環節,針對操作系統的教學內容和各專業學生的實際特點,實踐內容可選擇學生比較容易上手,又能掌握操作系統運行原理的方式,即實驗帶有強烈的驗證色彩。
2 教材選取
作為教師教學和學生學習的重要理論依據,教材的合理選取尤為關鍵。《操作系統》課程的教材選擇一定要遵循高職高專的教育原則,在高職高專計算機教材系列中選擇理論實踐緊密結合、寫作方式由淺入深、循序漸進、層次清楚、步驟詳盡的課本作為課程教材。除此之外,各高職高專院校還可以結合本校的學生特點和人才培養目標,組織具有一定教學經驗的成員編寫適合本校學生的《操作系統》理論教學材料以及相關實訓手冊。選擇更加形象易懂、適合學生閱讀的操作系統相關書籍作為參考教材,以激發他們的學習興趣和積極性。
3 教學方式改革
3.1 教學模式改革
在教學中遵循“強調教師為主導、始終學生為主體”的原則,采用“層次模塊化”的教學模式,逐步改變學生被動接受知識的局面,提高教學效果。其中,教學模式的層次劃分為硬件平臺層和核心層。硬件平臺層是指計算機系統中的各種硬件所構成的教學模式平臺層,是學習操作系統的必備基礎知識。在每次講授新課前,有必要對硬件知識進行回顧復習。核心層是層次模塊化教學模式的主體,也是操作系統的核心。
3.2 教學方法改革
3.2.1 案例教學法
結合Windows、Linux等實際操作系統,構造典型的案例庫,對操作系統的工作原理和各項管理功能進行講解,使學生有直觀形象的認識,擺脫對這門課空洞枯燥的印象。
3.2.2 換位思考教學法
教學過程中應摒棄為了教而教,為了學而學的思想和方法,應引導學生從普通用戶、程序員以及操作系統的設計者等不同角度出發,換位思考,全面認識評價操作系統的設計目標和工作原理。
3.2.3 自學探究教學法
改變傳統的以教師為主體的“灌輸式”教學法,通過提供一些系統內核源程序和指導性框圖來幫助學生自己分析實例操作系統中相應功能模塊。
3.2.4 類比教學法
在課堂講授中,將實際應用和生活中人們熟悉的事物與枯燥、抽象的概念理論進行類比,有助于學生直觀形象的理解理論知識,激發學習興趣。
4 課程考核方式改革
4.1 作業形式改革
學生的作業內容可根據各專業特點設置,除了完成教材課后習題外,增加課題式作業,以論文、報告或作品的形式上交。簡單課題作業學生獨立完成,復雜作業則需要學生組隊完成。
4.2 考核形式改革
《操作系統》所涉及的知識面很寬,傳統的理論考核模式不能客觀全面的反映學生的知識能力和技術水平。因此,除了常規的理論考試成績,學生平時完成的作業和上機實訓的情況也應作為一部分計入期末總評成績。
5 結束語
本文結合多年從事《操作系統》課程的教學經驗,從教材選取、教學內容、教學方法和考核方式等方面提出了高職高專《操作系統》課程的教學改革方案。通過實際應用,課程教師和學生一致反映所選教材更加通俗實用,學生課堂學習氣氛較以前有很大改善,更多的學生對操作系統產生了濃厚的興趣,并且認為自己通過一學期的學習不僅理論知識更加扎實穩固,而且實踐綜合能力也得到了很好的鍛煉和提高。
[參考文獻]
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關鍵詞: OpenGL,三維模型,系統仿真
Abstract: this paper introduces the concept of system simulation and OGL in establishing the function characteristic of the simulation model, and the simulation system, and the application of the simulation system based on subject development, very good that the established with OpenGL simulation model is convenient, easy to control the modeling, etc.
Keywords: OpenGL, 3 d model, the system simulation
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
1、引言
系統仿真是近30 年在系統科學、系統識別、控制理論、計算技術和控制工程等多種技術發展基礎上發展起來的一門綜合性很強的新興技術。計算機系統仿真就是,以計算機為工具,以相似原理、仿真技術、系統技術及其應用領域有關的專業技術為基礎,利用系統模型對實際的或設想的系統進行試驗研究的一門綜合性技術。從計算機系統仿真的定義可以看出,計算機系統仿真包含了三個方面的信息(三要素):系統、模型、計算機,而聯系著它們三者之間的基本活動是:系統模型建立、仿真模型建立、仿真試驗。
“系統”是指被研究的對象,任何事物都不是孤立地存在著的。因此,仿真研究的對象也不可避免地與其周圍的環境之間存在著相互聯系。建立系統模型就是要把待研究的系統從周圍的環境中界定出來,并把它描述成數學模型。建立被研究系統的數學模型, 就是為了能用計算機語言實現。從數學模型到仿真模型的轉換過程,就是仿真模型建立。只有經過轉換后的仿真模型才能為計算機識別并運行。綜上所述,建立仿真模型是系統仿真的關鍵一環,選擇什么工具來建模也顯的由為重要。在這里就我們的課題,工業機器人動態仿真選用的工具OpenGL來探討。
2、 OpenGL 的功能特點
OpenGL 是SGI 公司推出的三維圖形庫(GL),它表現突出,易于使用而且功能強大。利用GL開發出來的三維應用軟件頗受許多專業技術人員的喜愛,隨著計算機技術的繼續發展,GL 已經進一步發展成為OpenGL,OpenGL 已被認為是高性能圖形和交互式視景處理的標準。OpenGL最大的特點首先是與硬件無關,可以在不同的平臺上得于實現,用OpenGL編制的程序,可以隨心所欲的控制三維模型,由于OpenGL同時提供了顏色緩存、模板緩存、深度緩存、累積緩存等基于雙緩存技術的動畫操作函數,因而可以實現實時的虛擬仿真。其次是建模方便,OpenGL不僅提供基本的三維幾何像素生成函數,而且提供了大量的點、線、面以及曲線曲面等基本圖元操作函數,可以構建相當復雜的幾何造型。第三個特點是高度的真實感顯示,由于OpenGL 提供了大量的著色、光照、景深、陰影、混合、消隱、反走樣、明暗處理、圖像處理、紋理映像、深度檢測等功能函數,保證了三維仿真圖形顯示具有高度的真實感。第四OpenGL 具有出色的編程特性,OpenGL 體系結構評審委員會獨立地負責OpenGL規范,使之具有通分的獨立性。程序的通用性和可移植性。由于OpenGL可以集成到各種標準視窗和操作系統中,因此基于OpenGL的三維仿真程序有良好的通用性和可移植性。最后是應用廣泛,Microsoft 、SGI、IBM、SUN、HP 等都采用OpenGL作為三維圖形標準,許多其它軟件商也紛紛以OpenGL作為基礎來開發自己的產品,目前已成為高質量三維圖形的工業標準 。
3、OpenGL 在仿真中的應用
以上的優點決定了OpenGL在建立仿真模型時的優越性,我們在建立多自由度工業機器人模型時選用了OpenGL。
3.1 工作過程
OpenGL的指令的解釋模型是客戶/服務器模式,既客戶(試圖用 OpenGL進行繪制工作的應用程序)向服務器(OpenGL的內核)命令,這些OpenGL命令由服務器來解釋。基于客戶/服務器模式,在網絡環境下很容易使用OpenGL,且在不同計算機上的多個客戶可以得到在其它計算機上服務器的服務。這樣OpenGL就具有網絡透明性。
OpenGL的庫函數被封裝在Openg132.dll動態鏈接庫中,從客戶應用程序的對OpenGL函數的調用首先被Opengl32處理,在傳給服務器后,被Winsrv.dll進一步進行處理,然后傳遞給DDI(Divice Driver Interface),最后傳遞給視屏驅動程序。
3.2建立的仿真模型
由于機器人是一個復雜的物體,為了建模的方便,有必要把它分解為一個個圖形模塊。然后把模塊集成起來,組成整個機器人模型,同時我們知道工業機器人大體上是由機座,關節和桿件聯接組成,據于此我們設置了如下三個圖形
模塊函數:
(1)基座模塊函數
(2)桿件模塊函數
(3)關節模塊函數
各個模塊按不同的順序進行組合,經過大量的平移和旋轉,然后渲染就能得到效果圖。
我們可以進行多自由度工業機器人的運動分析和動力分析,相對簡化了工業機器人的開發過程,降低開發費用,縮短開發周期。
參考文獻
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