導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇計算機工程導論論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

計算機工程與科學學院

XX年7月7日

教育與工作經歷

教育

1994.9-1998.7 上海大學機械自動化系 本科

1998.9-XX.3 上海大學機械自動化系 碩士

XX.3-XX.9 上海交通大學圖像處理與模式 識別研究所 博士

工作

XX.9-今 上海大學計算機學院 講師

學術活動

兼職

中國計算機學會yocsef上海分壇學術秘書委員(XX.5~今)

ieee會員，ieee計算機分會會員(XX.1~今)

上海市計算機學會會員(XX.1～今)

主持中國機器學習郵件列表(XX.1~今)

活動

機器學習及其挑戰研討會，上海，參與，XX.11

第十屆中國機器學習會議，上海，口頭報告，XX.10

環太平洋人工智能大會，aucland，口頭報告，XX.8

國際神經網絡大會，大連，展板，XX.8

神經網絡及其應用研討會，北京，大會報告，XX.3

科研經歷

參與國家自然科學基金四項

基于數據挖掘和綜合模型的腦磁共振圖像分析和診斷(30170274)已結題

面向鋼鐵生產的數據挖掘和數據融合信息處理平臺及應用(50174038)已結題

納米氧化鋁材料設計的支持向量機方法 (20373040)進展順利

分布式概念格數學模型及算法研究 (60275022)進展順利

參與上海市高校網格技術e研究院一期項目

數據挖掘在生物醫學網格中的應用 (XX.7-XX.6)

主持軟件新技術國家重點實驗室(南京大學)開放課題一項

機器學習中冗余特征問題的研究(XX.5-XX.6)

已申請國家自然科學基金

合作者：化學系 陸文聰教授

已申請上海市教委科技發展基金

正在申請上海市高校網格技術e研究院二期項目

研究方向

特征選擇

結合學習器的研究

支持向量機

集成學習

多任務學習

偏最小二乘法

化學計量學

多元校正

藥物構效關系

jcics，nsfc

學術成果

論文20余篇(第一作者9篇以上)

sci 收錄5篇，其中第一作者4篇

ei收錄10篇，其中第一作者3篇

其它核心雜志，第一作者5篇

sci收錄源雜志錄用2篇，正在出版

譯著一本(第一作者)

支持向量機導論，電子工業出版社出版，XX.3

專著一本(算法部分，五萬字以上)

support vector machine in chemistry，singapore, world scientific publishing company，XX.9

第一作者論文

************************************

學院工作

人工智能、軟件工程等專業課

學術報告(二次)

計算機學院一次

化學系一次

本科生班主任(03級10班)，優秀生導師(5)

****************

其它條件

全國大學英語等級考試cet-6

合格，1997.6

上海市職稱計算機能力考試

合格，XX.4

篇2

中圖分類號:G642文獻標識碼:B

1引言

軟件學院軟件工程碩士的培養目標是培養高層次、應用型人才,針對這個目標,其教學實施應著重體現出以下兩個差異性:

(1) 軟件工程學科領域和計算機學科領域間專業設置的差異性,這個差異應能夠很好地體現培養應用型人才的目的;

(2) 工程碩士課程和軟件學院本科課程的差異性,這個差異應能夠很好地體現培養高層次人才的目的。

目前國內軟件學院軟件工程學科和傳統的計算機科學學科在課程設置上差異還不顯著,工程碩士的培養方案中甚至部分課程只是本科階段的重復。雖然大都開始強調學生的軟件項目實踐,但普遍缺乏過程管理。本文在對IEEE的軟件工程知識體系進行深入學習的基礎上,針對軟件學院軟件工程碩士提出了實現開放式教學體系的教學改革方案。

2軟件工程知識體系

2004版SWEBOK將整個軟件工程知識體系分為11個知識領域(Knowledge Area,KA),其中前5個知識領域是按軟件開發的生命期諸階段排列的,即軟件需求、軟件設計、軟件構造、軟件測試和軟件維護;后6個知識領域是軟件開發中的支撐性或者輔的方面,可能覆蓋軟件開發的多個階段,包括軟件配置管理、軟件工程管理、軟件工程過程、軟件工程工具與方法、軟件質量、相關學科知識領域。這些知識領域SWEBOK并沒有重新系統規定,而是直接套用已經成型的各領域知識體系,因此不可避免地存在重疊和不匹配。

在SWEBOK的基礎上,IEEE與ACM又共同擬定了CCSE。其中的核心部分是軟件工程教育知識(SEEK)。SEEK由十個知識領域組成,包括:計算機基礎(CMP)、數學和工程學基礎(FND)、職業實踐(PRF)、軟件建模與分析(MAA)、軟件設計(DES)、軟件驗證(VAV)、軟件演化(EVL)、軟件過程(PRO)、軟件質量(QUA)、軟件管理(MGT)。

可以看出,SEEK和SWEBOK基本內容是相近的。總的來說,二者都是包含了軟件工程核心類的知識領域、基礎類或前導類的知識領域,以及其他相關領域的知識。

3高等教育教學改革研究狀況

目前國內關于高等教育教學改革的論文很多,如翁敬農、劉云等在軟件學院實踐教學體系的內容與規劃中提出了“一個目標”、“兩種途徑”、“三大環節”、以及“四級臺階”的具體步驟。王移芝、林艷琴提出基于“兩段教學”的計算機基礎課程的教學體系框架。謝芳清、閆大順提出了以素質教育為目標的實踐教學體系。王浩、胡學鋼等提出計算機科學與技術專業實踐教學體系的總體研究與建設。王志英以國家實驗教學示范中心為例,提出實踐是綜合能力培養的基礎,并以此構建計算機科學與技術專業實踐教學體系。董瑋、邱建華等以專業課“程序設計基礎(C語言)”為例給出了建設實踐教學體系的實踐探索。然而目前還沒有檢索到專門研究軟件學院工程碩士教學改革的論文。無論是從傳統計算機科學與技術專業與軟件學院軟件工程專業的區別,還是本科生與研究生的區別來看,針對軟件學院工程碩士的教學改革研究都是十分有必要的,同時也是迫切的。

4工程碩士的課程體系設計策略

我們以IEEE SWEBOK和CC2004SE的知識體系為主體,結合中國軟件產業以及本院的具體實際情況,設計了中國科學技術大學軟件學院軟件工程專業的知識體系,作為我院工程碩士課程設置和教學計劃實施的依據。以SEEK為基礎,我們對軟件工程的課程設置進行規劃。整個課程設置可以分為三個層次,即導論性課程、軟件工程核心課程和其他課程。如圖1所示,該知識體系定義了7個知識體系子類。計算機基礎和數學和工程學基礎屬于導論性課程、其他課程包含了職業實踐、領域課程、軟件工具、工程實踐等四個子類。

其中計算機基礎定義了軟件工程作為計算學科所必需包含的計算科學基礎以支持軟件產品的設計與建設;數學與工程學基礎提供了軟件產品獲得所需屬性的理論和科學基礎;職業實踐則聚焦于軟件工程師以職業行為從事軟件工程實踐所必需具備的知識、技能和態度;軟件工程核心課程應該包含軟件開發生命周期所涉及到的主要知識領域;領域課程包含了對于某個特定領域軟件工程師應該接受的特定教育或經驗;軟件工具定義了從事軟件工作所必需掌握的當前主流工具與軟件產品等;工程實踐則是學生使用所學到的知識從事實際開發活動,提供動手能力的重要環節。

對于工程碩士來說,大部分同學經過計算機本科專業的學習,已經具備了初步的計算機基礎以及數學與工程學基礎,因此目前其課程體系建設如圖2所示,重點是完成軟件工程核心課程教學,并結合IT界的最新技術趨勢設計相關領域課程。教學改革的核心是如何設計軟件工程的核心課程,并指導學生熟練掌握相應的軟件工具,強化他們的實踐動手能力。

5工程碩士開放式教學體系建設

對于如何設計軟件工程的核心課程,我們的主要思路是打破原先各子知識體系間的界線,圍繞專業培養目標,結合學生的工程實踐,引入課程組的概念,實現一個完整的開放式教學體系。如圖3所示,整個開放式學習體系包含三個部分:

(1) 設計課程組:在理論環節采用課程組的概念,集中講授較高層次的、符合碩士生水平的軟件工程的某些重要環節;

(2) 開設實踐教學環節:在實踐教學中采用做中學(Learning by Doing或LBD)理念,由指導教師講述軟件工具的具體操作過程,同學實際動手學習;

(3) 強化工程實踐:在工程實踐中由學生自主選題,并將LBD中講述的工具在項目整個生命周期中貫穿使用。

5.1設計 課程組

目前我院開設的高級軟件工程和本科的軟件工程課程內容并沒有太大差別,對于軟件工程的各個環節面面俱到,但又都比較淺顯,對于工程碩士的培養顯然是不合適的。因此我們設計了軟件工程課程組的理念,初步設計了以下課程:

(1)“軟件開發管理”(Managing Software Development)

(2)“軟件系統架構”(Architectures for Software Systems)

第一門課程主要針對以后立志從事軟件工程管理方向的同學,課程針對IT項目集中闡述如何實現風險、資金、工期等各方面的管理;第二門課程主要針對以后立志從事軟件高級開發方向的同學,課程主要講述復雜軟件系統架構層上的設計,介紹目前通用的軟件系統結構、設計技術以及實現這些結構的模型、表述方法等。這兩門課程對于軟件工程碩士應該至少必修一門。除了這兩門課程,其他軟件工程類的課程包括了設計模式、軟件測試、語言類課程如J2EE、.NET等等,學生可根據自己的實際情況進行選修。

5.2開設實踐教學

針對該課程組,我們開設了實踐教學環節,采用做中學理念,由指導教師(可以由助教擔任)根據事先確定的主題,選用具體工具講述如何使用該工具完成項目開發的某具體環節,工具涵蓋了項目管理、架構設計文檔化以及測試等軟件項目開發的主要方面。

對于軟件工具的選擇,有兩種思路。一種方法是對軟件工程的不同環節分別選擇不同工具,例如項目管理選Project、開發文檔化選Rational、測試再選別的工具這樣來做,但結構分散,不利于整體化考慮。另一種是采用套件,完成項目開發全程的所有操作,目前我們選擇了兩種套件,一是微軟的VSTS,該套件和微軟的Visual Studio開發平臺綁定,適合學習.net開發框架的同學;另一種是IBM的RSA,該套件和Eclipse開發平臺綁定,適合選擇開源J2EE開發框架的同學。

5.3強化工程實踐

大多數的軟件學院目前都開設了專門的工程實踐環節,但實際的效果并不盡如人意。因此我們將工程實踐環節也納入到開放式學習體系中,以前面所說的理論以及實踐教學環節來指導學生更好地高質量完成整個工程實踐。

從教學方法上,工程實踐應盡可能地貼近現實項目,除了常見的軟件工程文檔,我們還要求學生提交過程管理類文檔(軟件開發合同、會議記錄、工作日程記錄、合同執行報告:財務報告和開發過程報告、個人總結、小組總結等)。

從技術上,學生可以自由選題,也可參考工程實踐題庫中的選題。選題涉及所有領域課程包含的內容。要求學生必須采用實踐教學環節中介紹的工具全程介入項目開發的各個階段。學院設立專門的工程實踐網站提供學生選題及交流,以及指導教師的監督。

從教學形式上,則注重如何實現應用型軟件人才的核心能力分析與培養,要求學生運用職業實踐子知識體系中的相應內容,鍛煉學生的口頭表達能力、書面表達能力等。通過學生的開題演講、采用各種工具完成相應的項目文檔、結題答辯等環節來實現學生職業素質的培養。

從實踐效果評價上,我們制定了一系列的成績考核方法、管理考核信息、分析考核結果、評價教學質量等措施,實現完整的考核體系。

6結論

軟件工程專業學生的培養,在學科教育與培養面向市場需求的人才方面有著事實上的矛盾。軟件學院現有的實踐教學體系存在著專業課程設置定位不準確、課程實驗師資不足、實驗教學內容質量不高、實驗指導和管理落后等問題。根據軟件工程專業教學所面臨的挑戰,在充分調研IEEE SWEBOK和CC2004SE知識體系的基礎上,針對軟件學院的工程碩士,我們提出了軟件工程碩士開放式教學體系的建設,圍繞專業培養目標,結合學生的工程實踐,引入課程組的概念,制定了一套較為完整的開放式實踐教學實施計劃。

參考文獻 :

[1] Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Software Engineering [EB/OL]. [2004-08-25]. /ccse/SE2004Volume.pdf.

[2] 翁敬農,劉云. 北航軟件學院本科生實踐教學體系的研究與實踐[J]. 計算機教育,2007(11).

[3] 王移芝,林艷琴.“計算機基礎課程”實踐教學體系的研究與實踐[J]. 實踐教學,2008(8).

[4] 謝芳清,閆大順. 計算機工程專業實踐教學體系的研究[J]. 中國科技信息,2008(9).

篇3

伊利諾伊大學香檳分校是“十大”盟校（The Big Ten）之一，建立于1867年，一直是全美最優秀的大學之一，理工科在“十大”中更是排名第一。該大學排名全美前10名的研究生專業有物理學、化學、計算機科學、心理學、教育學、工程學、會計學、大眾傳播學、圖書館科學、音樂、數論、代數、邏輯學、微生物學。工程學院在全美聞名遐邇，其電子工程、計算機工程、土木工程、材料科學與工程、機械工程、原子工程、農業工程、環境工程等系科都排在全美前五位，化學工程、航空航天工程排在全美前十位。

該校的教授和校友有不少知名人士，比如歷史上第一次在同一領域（固體物理學）中兩次獲得諾貝爾物理學獎的發明了晶體管并提出了低溫超導理論（BCS理論）的巴丁教授；哈肯教授與阿佩爾合作在計算機完成了四色定理的證明；網絡神童馬克?安德森（Mark Anderson）在伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校設計了因特網瀏覽器軟件Mosaic及Netscape；身價一度超過比爾?蓋茨成為世界首富的甲骨文公司（Oracle）董事長兼首席執官拉里?埃里森（Larry Ellison）曾在伊利諾大學香檳分校讀書；AMD創始人兼首席執官杰里?桑德斯（Jerry Sanders）是伊利諾大學香檳分校電子工程學士；通用電氣（GE）董事長兼首席執官杰克?韋爾奇（Jeck Welch）是伊利諾大學香檳分校化工博士。截至2003年，該大學共有二十位教授及校友榮獲過諾貝爾獎，兩位校友榮獲過圖靈獎，一位教授榮獲過菲爾茲獎，二十一位教授及校友榮獲過普利策獎，十一位教授榮獲過美國國家科學獎章，現任教授中有兩位普利策獎得主、二十六位美國國家科學院院士、二十九位美國國家工程院院士。

該校的計算機系創建于1972年，多年來在全美排名一直保持在Top5之內，一些事實也無可爭辯地捍衛著這一地位：世界上最早的計算機Eniac誕生在這里；世界上第一個網絡瀏覽器Mosaic誕生在這里；其畢業生所建立的公司（Netscape、YouTube、PayPal、Lotus和Sieble Systems）在計算機界赫赫有名；其國家超級計算機應用中心（NCSA）是全美國五大計算機研究中心之一。

課程設置

該校計算機系的課程設置乍一看上去和國內大學似乎沒有什么大的區別。對本科生來說，“1”開頭的系列基礎課程，主要是包括計算機導論，離散數學等計算機基礎課程；“2”開頭的是更專業一些的課程，比如類似國內操作系統的System Programming、計算機體系結構和數據結構；“3”開頭的目前僅有兩門課：397 Individual Study和398 Special Topics in CS，主要是擴展學生的學習興趣和能力。研究生的課程都是以“4”開頭的專業基礎課程和以“5”開頭的專業課程，其中以598開頭的為前沿學科討論課程。學生也分為碩士和博士，但對碩士的要求不高，所以很多直接跟隨教授做研究的學生都是博士。課程的要求也是作業、項目和最后的考試。但實質上，由于管理、研究水平等原因，這些設置還是有所不同。

該系目前提供三種類型的本科學位，一種是五年的本科和碩士生打通的學位，五年畢業后取得本科和碩士兩個學位；另兩種是計算機科學本科學位和軟件工程學位。每一種根據對學生都有不同的學分和課程要求。比如對于第一種學位，要求選夠120學分，其中理論（473 Algorithms或者475 Formal Models of Computation）、結構（431 Embedded Sys Arch and Software或者433 Computer System Organization）和軟件（421 Programming Lang and Compilers或422 Programming Language Design或423 Operating Systems Design）必須按研究生學分選修。

研究生分論文和非論文兩類。論文學位中和國內一樣分碩士生和博士生。普通論文碩士要求28個課程學分和4個論文學分。博士生的總學分要求是96個課程學分，包括課程學分和論文學分，其中至少要求32個論文學分；學士直讀的博士生要求96個課程學分。目前注冊的研究生人數近450人。

從課程設置方面看，該系的課程分得很細，從和國內相類似的專業基礎課，比如計算機導論、數據結構、軟件體系結構、數據庫系統、操作系統、軟件工程；到很專業的課程，比如算法、密碼學導論、程序驗證、自主信息系統、形式化軟件開發方法以及以598打頭的帶有主講教師名字代號的擴展課程。尤其以研究生的課程設置最為細致。數一下他們的課程可以發現，學生有很多方向可以選擇，本科生的課程多達77門，研究生的更是多達102門。當然有不少課程是兩者都可以選修的。一般一門課程3~4個學分（根據是否完成Project區分），每周兩次，一次75分鐘。

講授該課程的教師基本上都是該校專門從事這一方面研究的權威，有著多年的研究經驗。比如我所選修的“程序驗證”課程屬于該系的研究生基礎理論課程，任課教師Meseguer教授已經在這方面從事了近三十年的研究，而且目前也是這方面的權威。“數據挖掘”課程的教師是Han教授，也是數據挖掘的世界級權威。這保證了任課教師在講授課程的同時貫穿了該課程在學科中的領先技術和知識。同時，比較明顯的一點是課程結合實際動手的項目比較緊密。比如我所選修的“程序驗證”課程雖然有很強的數學背景，介紹了等式邏輯和重寫邏輯，但該課程輔以該實驗室的Maude系統作為實踐工具，所以所介紹的理論可以實實在在地在計算機上看到其作用和結果。“程序設計原理”這門課也使用了Maude系統作為高級程序語言的規格說明語言，這立刻就讓本來很抽象的兩門課有了感性認識的平臺，學生可以立刻通過工具感受邏輯在計算機中的作用，可以使用該工具立刻設計出自己的新的程序語言。相比而言，國內類似的課程都缺乏相應的輔助工具，學生學理論不知道怎樣用到計算機中，學程序語言設計多是看看別人設計的語言是怎樣的，難以在短時間內自己動手設計一個。

開放性

這半年中我感受最深的當數該系信息資源的開放性。從課程上來說，每學期的每一門課程都能在系里的網絡上找到相應的講義、作業、項目以及閱讀的參考資料。和課程相對應，每位教授都開設一個甚至多個專題討論會，這些討論會都有相應的MailList可以讓學生或是研究人員加入。根據我的研究興趣，我參加了Maude、Runtime Verification以及軟件工程討論小組。每一個討論組由教授主持每周定時討論一至兩個小時，同時維護一個網站公布每次討論的主題或是論文。所以，和國內的例會不同，這些討論會除了教授自己的學生，往往會有一些感興趣的學生或是像我這樣訪問學者參加。通過這樣的方式，也有教授的介紹，我和目前我感興趣的幾個教授都交流過，他們都很細致地介紹自己的研究，包括介紹實驗室開發的軟件工具。而這些軟件工具都放在他們自己實驗室的網站上，有的是可以免費使用的，有的甚至是源碼公開的，同時有他們公開發表的論文。有兩位教授的實驗室研究內容我比較感興趣，但他們還沒有源碼，經過兩次討論后，他們都表示可以提供源碼以便進行進一步的研究。同時，我找他們的學生詢問相關工具的一些細節技術，他們都詳細解答，有時甚至花費兩個多小時。

其實這一點在我聯系訪問的Host Professor時就感受頗深：每一位教授都可以在他們的主頁上找到非常詳細的資料，他們的研究概況、發表的論文、教授的課程、所做的研究項目、學生、聯系方式等等。對比國內同行，很多都沒有自己的主頁，有一些由于單位組織倒是有，但所找到的基本上都是僅僅一頁的概述而已。這導致國內很多信息無法交流。當然，我想這也有一點客觀原因，就該系的項目情況而言，縱向課題的資助就已經足夠教授們完成研究，所以他們并不在乎把研究成果轉化為實際產品，而是公開這些研究成果，讓其他人盡量多地使用，讓其他人或公司完成產品的轉化工作。反之，國內很難找到根據研究成果完成的軟件工具，因為一般如果做到工具，都希望更進一步做到產品化，能以此爭取到橫向課題的支持，以便彌補縱向課題經費的不足。由于橫向課題講求實用，有很多非前沿性，非研究性質的工作需要完成，直接影響了研究的深度。

開放性還反映在該系的研究領域交叉之中。該系的研究領域分為：算法和理論；人工智能；體系結構、并行計算機和系統；復雜生物及計算生物；數據庫及信息系統；圖形圖像和人機界面；系統和網絡；程序語言、形式化系統和軟件工程；以及科學計算。但在我所參加的討論中，經常可以看到多個實驗室的教師和學生相互參與討論。比如我上上周參加的形式化小組的討論會上，就有體系結構實驗室的學生；上一周的軟件工程討論會上，報告者是一個數據庫實驗室的學生，因為他的工作內容涉及到用數據挖掘和統計的方法進行軟件調試，同時與會的還有該實驗室的兩位教授以及其他實驗室的學生。同一個研究領域內的合作就更多，比如我所訪問的教授專注于程序語言、形式化系統和軟件工程領域，他自己的實驗室和另外該領域的另一位教授Rosu的實驗室相連，兩人合作過多篇文章，Rosu的程序設計語言以及形式化軟件開發方法課程中應用了Prof. Meseguer的形式化工具，甚至有一些講義。我大致看過該系教授們的簡歷，非常少有本校畢業的學生，這說明相關合作并不是以前師生關系的繼續。同時，這里常常有一些前沿講座是由斯坦福、劍橋、伯克利和愛丁堡大學的教授和博士生開設（應聘的博士生都要公開做一個面試形式的講座），也有微軟和IBM這樣的大公司的研究院或是一些著名公司的學者的講座，這些講座頻率很高，常常可以在該系每周的日歷上看到這些通知。

其實，訪問學者這樣的一個制度本身就是很開放的。半年一年的互訪，帶來了很多交互的信息。相比而言，國內有不少實驗室雖然也設有客座教授、開放項目等，但是很難落到實處，很難有人真正是在實驗室里交流這么長時間，更多的僅僅是每年幾次的互訪而已。不過，為每一位訪問學者提供一間寬敞明亮的辦公室，提供所有辦公服務恐怕也是目前高校難以提供的緊缺資源。

風氣

另一個讓我感受比較深的地方是該系的學習風氣。由于課程設置很細，很多課程選課的人并不多，一二十個學生的課堂是很常見的，有的課程僅僅4~5個學生。當然也有上百人的大課，這一般是本科和研究生共同選修的課程。我上學期選修的program verification課程共有12個學生，這學期選修的formal method software development也不過十七八個學生。但給我印象很深的一點是，從開學到學期末，學生數目基本上保持不變，可見很少有人缺課。上課的氣氛很活躍，課堂上幾乎沒有見過學生打瞌睡，講課中間學生隨時提問，教師也是當時就回答。對于教師提出的問題，也幾乎沒有冷場沒有人回答的情況，當然也不是每一次回答都正確。相比而言，國內大學目前缺課的現象相當嚴重，有的必修課程都有三分之一缺課的，選修課就更不用說了。這當然有教師的原因，目前教學普遍不受重視，所有職稱的評定基本上由科研決定，這從前年上海交大的倍受學生歡迎的教師始終僅僅是一個講師就可見一斑。而教學顯然是很需要花費時間和精力的。

也不是說這里的教授上課都很好，也有底下學生反映講課不好的，但無論是從教師的授課還是學生的學習，你可以明顯感受到兩個字：認真。研究生自己決定上什么課，一個學期一般也就選修2~3門。相比而言，國內碩士研究生一學期的課程多達七八門，其中不少都是必須選修的，學生的學習相對比較被動，很多學生就為拿學分，課堂上打瞌睡，學Tofel和GRE，復習考研的學生大有人在，課堂上很少看到學生主動提問。在我的一門電子商務的選修課上我就問過學生，他們是否愿意做我以項目的方式提供的考試，很多學生說很有興趣，可是卻沒有時間。必修課和學位課的項目、作業已經讓他們窮于應付，還要復習考研、考Tofel和GRE，實在是心有余而力不足。為此我還調整過項目完成時間，允許學生在第二個學期開學時交，可以看到效果要好一些，有一些學生利用假期完成了自己感興趣的內容。可是隨著教學管理的正規化，要求課程結束后一周內必須給成績，剛開放一些的項目只好又恢復原狀。

篇4

伊利諾伊大學是“莫里爾法案”(由林肯總統在1862年簽署)生效最初十年期間通過公用土地贈與方式創立的全美37所高校之一，于1868年正式開學。其座落于美國伊利諾伊州南部安靜幽雅的姊妹城鎮－厄巴納和香檳，占地1458英畝，擁有272座主要建筑。此外，學校還擁有一個機場、433英畝森林保留地以及占地1765英畝的阿勒頓公園。

經過近140年的發展，伊利諾依大學已經是全美國最好的大學之一，位居全美公立大學的前五位。該校擁有僅次于哈佛大學和耶魯大學的美國第三大大學圖書館，圖書資料達一千七百多萬冊。此外，學校還有自然史博物館、世界傳統文化博物館以及一個美術館和一個表演藝術中心。該校能提供一百五十多個專業方向領域的四千多門課程，每年授予一萬五千多個學位，其中每年授予的博士學位獲得者人數穩居全美前五名。目前，該校擁有近兩千名教授和四萬余名學生。其中，學生由近三萬名大學生和一萬一千余名研究生組成，含外國留學生近五千名。

伊利諾伊大學以理工科尤稱翹楚，穩居全美大學排名前六位。進一步講，有十余個本科專業位列全美前二十五名，其中會計學、材料學、農業工程、土木工程、環境工程、計算機科學、核工程、機械工程等并位居前五位；有超過六十多個研究生專業位列全美前三十名，其中圖書館學、土木工程、材料學、微生物學、計算機科學、計算機工程、無機化學、分析化學、冷凝物質、邏輯學、數論等并高居前五位。該校共有11位教師及校友榮獲過諾貝爾獎，18位教師及校友榮獲過普利策獎。其中，該校教授巴丁因發明晶體管和提出低溫超導理論而成為歷史上在同一領域(固體物理學)兩次獲得諾貝爾物理學獎的第一人。另外，尼龍的發明者卡羅瑟斯、集成電路的發明者杰克科勒比、第78屆奧斯卡金像獎最佳導演獲得者李安等均為該校畢業生，我國前著名科學家竺可楨早年也曾在該校攻讀農學。

非常幸運和特別值得一提的是，此番留學團隊組成成員的研究興趣或主攻方向均屬伊利諾伊大學的優勢學科方向，這為各位老師的學習和提高創造了非常重要的基礎和前提條件，同時也從側面反映了國家教育部留學基金委的工作非常到位和值得肯定。

2計算機學科課程設置的比較

我是北京交通大學計算機學院的一名專業基礎課程任課教師，主要講授本科“操作系統”和研究生“安全操作系統”，有幸被分派到久負盛名的伊利諾伊大學計算機科學系進行訪問學習。網絡神童馬克?安德森曾在那里設計了互聯網瀏覽器軟件Mosaic及Netscape，著名的微軟IE瀏覽器至今還是構建在Mosaic的基礎上。留學期間和回國后，我曾對伊利諾伊大學計算機學科課程設置進行了較為粗淺的分析和對比性研究。

伊利諾伊大學計算機科學系可提供三種不同的大學學位教育(即工學院的計算機科學專業理學學士以及文理學院的數學與計算機科學理學學士、統計學與計算機科學理學學士)、五年制本碩連讀學位教育、輔修計算機科學專業學位教育及軟件工程學歷證書。本科學位教育主要由校院教學要求和專業教學要求兩部分構成。前述計算機科學專業理學學士、數學與計算機科學理學學士、統計學與計算機科學理學學士的主要區別就在于學院要求和專業要求的不同。例如，工學院要求物理與化學，而文理學院則不要求，同時兩個學院的一般教學要求也略微有所不同。不同專業間的教學要求區別在于數學與計算機科學專業要求多上三門不同的數學類課程，同時又比計算機科學專業少上五門計算機科學類課程。統計學與計算機科學專業和數學與計算機科學專業的要求大致相同，只是用統計學類課程替代了某些數學類課程。對于三個專業來講，有15門數學類或計算機科學類課程是相同的，所以共性大于不同。需要指出的是，計算機科學類課程由計算機科學系負責開設和講授，課號、名稱及要求完全一致。這和國內的大學是不一樣的，至少北京交通大學是如此：和計算機專業較為相似的理學院的信息與計算科學專業的某些計算機類核心課程(如“操作系統”)的要求和講授就與計算機學院無關。此外，國內大學本科培養方案則由通識教育、學科門類教育、自主教育三部分教學要求構成，它們與伊利諾伊大學的學院級或專業級教學要求間的對應關系并不明晰。其中，通識教育由綜合基礎和基本技能組成，為面向全校本科生的公共要求(伊利諾伊大學在這點上似乎不太明確或較弱)；學科門類教育由學科門類基礎課程、大類專業基礎課程和專業課程構成；自主教育包括全校通識教育與各學科門類教育課程與實踐、系列講座、競賽、證書、科研論文、自主和開放實驗、就業實踐、科研實踐等，是我國高校為加強實踐環節和推動就業競爭力而引入的具有中國特色的課程學分組成，國外自然無等同物。

具體以計算機科學專業培養方案為例對比來講，伊利諾伊大學總共要求128學分，含學院級要求39-51學分、專業要求76-85學分(參表1所示)；北京交通大學總學分要求為190學分，含通識教育必修40學分和選修20學分、學科門類教育必修97.5學分和選修22.5學分以及自主教育選修10學分(參表2所示)。后者比前者高出62學分，主要包括必修類的英語16學分(國外對外語的要求為0-12學分，注意其并未指定特定語種)、選修類的自主教育10學分。國內通識教育綜合基礎部分(必修22學分、選修14學分)近似等同于國外的人文社會科學類課程(18學分)，但多出18學分的教學要求。另外，國外大學專門設立寫作課程(含4學分寫作I、3學分高級寫作)來傳授和培養學生的寫作技巧與能力，國內大學則主要通過畢業設計環節的論文寫作(畢業設計共16學分)來達到相同的目標。國外大學把普通化學I和普通化學實驗I(共計4小學分)作為工科專業的公共基本要求，而國內大學如計算機科學專業在內的工科專業則可以不選修化學類課程；同時，國內大學設定數學、物理類課程同為學科門類基礎課程，而國外大學則把其中的微積分、概率論或統計學作為計算機科學專業的專業要求。

表1 伊利諾伊大學計算機科學本科專業培養方案

注：表中大類專業基礎理論與實踐(必修)主要包括計算機科學技術導論、電子技術類課程(電路分析基礎3學分、模擬電子技術3學分、模擬電子技術實驗1學分、數字電子技術3學分、數字電子技術實驗1學分)、計算機數學類課程(離散數學8學分)、計算機軟件類課程(數據結構4學分、高級語言程序設計4學分、操作系統4學分，編譯原理3學分)、計算機硬件類課程(計算機體系結構2學分、計算機組成原理3學分、計算機組成原理實驗1學分)等；專業主修(必修)課程主要包括數據庫系統原理、接口技術、計算機網絡原理、接口技術實驗、計算機網絡原理實驗、畢業設計等。專業特色課程(選修)則劃分為四個方向給出可選課程：1、計算機軟件類(軟件測試、統一建模語言、高性能計算導論、軟件工程、Web程序設計、Unix/Linux環境下程序設計、XML程序設計、軟件類綜合實踐)；2、計算機硬件類(計算機控制技術、硬件類綜合實踐)；3、計算機網絡類(計算機安全保密、網絡安全與管理)；4、計算機應用技術類(人工智能、人機交互技術、計算機輔助造型與動畫設計、數字圖像處理)。

伊利諾伊大學要求學生學習和掌握數字計算機的理論、設計和應用的廣博深厚的知識。前兩年主要學習數學與物理以及入門性計算機科學基本原理。第三年完成基本的計算機科學課程，并要求選修和拓展學生的理論基礎。第四年鼓勵學生就自己感興趣的方向和課題進行學習和深入的理解(均為選修課)。進一步說，國外大學計算機科學專業關于計算機專業特色課程的公共要求簡單明晰，僅包括計算機科學導論、數據結構與軟件原理、計算機體系結構I/II、系統編程、大程序設計項目、計算理論入門，等，而多達24-27學分允許學生可按計算機科學、科學計算(計算機科學與工程)、數學三大方向分軌選課(參表3所示)；而其中在計算機科學方向并給出系統、數據庫、圖形學、人機交互、編程語言、人工智能、信息安全、網絡等八個子方向，在科學計算方向上并給出航空宇宙工程、應用數學、天文學、大氣科學、生物學、生物醫學儀器、生物分子工程、化學工程、化學、控制、電子工程、工程機械學、環境工程學、遺傳學、地質學、制造工程、材料科學、機械工程、建模與仿真、神經系統科學、原子工程、運籌學、優化、物理學、等離子工程、心理學、放射學工程、機器人學、信號與圖像處理、統計學、結構工程等三十多個子方向上給出細化且較為明確的各6-分的選課指導和教學要求。

表3 伊利諾伊大學計算機科學專業按方向分軌選課

相比較之下，國內大學計算機專業設立的公共特色專業課程則較多，有時即便劃分出一些方向，要么方向太大，要么選課思路和教學要求不太明確。

3教學科研、學生素質培養及其他

在伊利諾伊大學，我主要選擇了三門與我在國內所授課程及研究方向關系密切的計算機科學專業課程(包括CS 423 Operating System Design“操作系統設計”，CS 523 Advanced Operating Systems“高級操作系統”和CS498DM Software Testing“軟件測試”)進行旁聽學習。

從專業課程教學內容組織安排及教學環節課堂組織可以看出，國外大學始終貫徹教學過程以“學生”為主體的宗旨和理念，強調學生的自主學習，要求學生在課前完成充分的預習準備、課后完成復習思考或上機作業，否則課堂根本就是聽天書，學不會是學生自己的事情且歸因于其自身的問題)；授課教師在課堂上主要扮演組織者的角色，引領學生在操作系統設計概念原理或軟件測試基本理論與技術的知識海洋中暢游，或快速前行或停下來慢慢品嘗，或提出問題讓學生分組討論和自己給出答案，或啟發式般把教學話題引向研究前沿進而開闊學生的課程視野和激發學生的學習興趣與熱情。相比較之下，國內課程教學則把更多的責任賦予教師，要求教師關于課程教學內容組織的科學性并深入淺出地講清楚、講徹底，對學生的要求不是非常強調。

同時，國外大學授課教師關于課堂組織的自主性更為靈活多樣。其間，軟件測試授課教師并邀請了知名計算機軟件開發公司的資深測試師就軟件測試的公司組織運作方式和軟件測試技術及實用技巧，使學生實現了與社會公司及實用技術的零距離接觸；操作系統設計授課教師并委托她的兩個研究生分別就他們當前所作科研課題項目階段成果的主題報告，使學生對操作系統領域的研究前沿及自己將來可以利用本門課程所學知識在實業界有所作為的方向有了感性和更為明確的認識；高級操作系統授課教師更是針對研究生授課對象、采取自己在課程前后把關、指定不同主題和分發文獻資料由所有學生依次輪流課堂匯報的形式，既完成了課程內容的深度挖掘拓展及學生關于課程內容全面掌握的教學任務，又培養了學生的自主學習意識和鍛煉了學生的自主學習能力，還提高了學生的科研文獻閱讀水平、科研調研能力和演講報告能力。另外，我還在伊利諾伊大學強化英語學院參加了教學術語與教育學(Professional Language and Pedagogy, 簡稱PLP)和美國文化與交流( American Culture and Communication, 簡稱ACC)等兩門課程的學習，其課堂組織形式和授課方式則更為多樣化，或讓學生自己走上講臺實踐和體驗課堂講授和組織技巧，或實地參觀訪問當地圖書館、校園問路、到餐館點菜用餐、到咖啡屋品嘗咖啡，甚至安排了與當地居民配對、每周定時交流談話一次的環節，這對于日益國際化的國內大學的語言教學的開展無疑具有非常重要的借鑒作用。

從課程評分環節而言，國外課程強調實踐環節并以較高權重計入課程最終成績，鼓勵分組協作但應通過團隊演講或逐個交流等來細化組員得分等級，課程最終成績由期中考試成績、平時成績(考勤與平時作業)、實踐環節成績和期終考試成績綜合構成從而避免單純依靠期終考試成績計分機制可能造成的期末突擊風與無法真正掌握知識等弊端，其中平時成績、實踐環節得分和期中成績的計算充分利用和信任研究生助教，當然，從另一方面講也起到了培養研究生工作態度和能力的效應。國內大學特別是計算機專業關于課程實踐環節的教學要求也在逐步增強，但課程成績更多地取決于期末成績，大多數課程不在設立期中考試(這在一定程度上可歸因于近年來一直不斷擴招的客觀現實及由此引發的龐大工作量、教學資源等條件的限制)，學生當中抱有憑借期末突擊過關心態的現象較為普遍，對教學質量和教學效果的負面影響不可忽視。

當然，這并不是說國外大學不重視課堂教學質量；相反，國外大學對課堂教學和成績考評的重視程度較之國內大學有過之而無不及(只不過其更遵循“學生”作為主體的客觀教學規律并據此開展課堂教學活動而已)，這從其在各門課程最后一節課給學生分發和要求填寫課堂教學評價表、學年末由學生自主推選產生“我最敬愛的老師”以及學校專門常設有考卷測評研究機構等可見一斑。國內也有類似的課堂教學評測手段，只不過基于校園網在網上展開而已，同課堂分發為聽課者有份的評價機制相比，網上硬行要求每一位同學參與測評的方法存在部分不聽課同學隨意評價的問題。

另外，我覺得伊利諾伊大學同一專業課程(主要指本科高年級專業課程，如CS 423和CS498DM)在本科生和研究生之間打通的做法非常值得借鑒。一方面，研究生本來就存在跨專業報考和錄取的現實，自然而然地某些專業課程需要補修；另一方面，即便是本科和研究生讀的是同一專業，也可能由于興趣或研究方向的改變而使得需要選修某些本科階段就曾開過但不曾選修的專業課程。況且，國內為研究生和本科生開設的同一類型課程的教學內容往往也是大同小異，只是掌握深度和難度有所區別而已；而從實際技能與水平而言，本科高年級學生與課程學習階段的研究生本來就沒有什么大的區別。如果專業課程在本科和研究生之間打通，則可以節省教學資源并便于統一專業課程體系與教學安排。至于相關專業課程的本科與研究生要求的區別對待，則可采取補充針對研究生的課程要求、增強研究生實踐動手環節或論文演講環節等措施。同樣地，碩士研究生和博士研究生的專業課程(如CS523)同樣可以打通。

如前所述，伊利諾伊大學的科研實力是非常強的，科研氛圍自然也非常濃厚。另外，從整個校園、工學院乃至計算機科學系層出不窮、從不間斷的各種類型的學術報告、研討會或研討班，大廳或樓道里相關單位最新科研成果的展示、科研項目或相關人員的獲獎快報以及包括微軟研究院、谷歌、摩根斯坦利等參與的主題活動日與信息技術講座中也驗證和說明了這一點。

現今美國社會有其好的一面，也有其不好的一面，我們在改革開放的過程中應該學習其好的地方，但同時必須堅持自己好的方面。換句話說，應該在堅持自己的好的方面的基礎上吸收世界文化的精髓，而非完全拋棄自我和全盤吸收他國的無論精華還是糟粕。我國從古至今一直賦予教育機構道德教育的責任，這是非常重要和必要的，應予堅持、加強。“十年樹木，百年樹人”，無論家庭，學校還是社會，要關注青少年的道德教育，付出再大也不為過。

另外，我們還利用春假參觀了著名的哈佛大學和麻省理工學院，給我的深刻影響是哈佛校園(建設)非常一般，草坪光禿禿的居多，難道真的是老牌名校不在乎這些？不過，其諾貝爾獲獎者人數又是非常之多。果真是“山不在高，有仙則靈；水不在深，有龍則靈”吧！國內高校是否應該由此得到啟發，把本不富足的經費優先用于人才引進和真正的科研資助上，而非老是富麗堂皇的表象第一。

三月份的一個周末，伊利諾伊大學曾舉辦了一場規模龐大、全校各單位甚至外聯單位一并參與、面向全社會(老少與年輕人皆有“節目”可看)的學術活動節，展示了該校相關的科研學術成果、學生科技成果及與日常生活緊密相關的科普演示實驗等，活動節全體總動員和面向社會開放的舉措值得國內高校借鑒，這其實是拉近市民與高校距離，并向社會宣傳學校的一次大好機會。

參考文獻

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中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0013-02

計算機的操作系統對于計算機本身是至關重要的，同時它也是精確的管理計算機軟件和硬件設施，統一合理的協調計算機的各個工作流程，管理著系統的各個部件，起著協調溝通用戶與系統，用戶與用戶的關系，對計算機的本身起著很強的控制性作用。本篇論文通過揭示計算機操作系統的各個重要的作用，對計算機操作系統的新功能做了闡述與研究，并且通過參考各個文獻也對計算機操作系統進行了分類，方便讀者了解與參考研究。

1 計算機操作系統的重要性

計算機系統中的一個非常重要至關重要的部分就是計算機的操作系統。科學家們為了追求計算機的完美和高速，人性化，就一直不斷地對計算機操作系統進行研究和創新，計算機系統的挑戰性和實用性一直是科學家們追求的最終目標。計算機操作系統的不同導致了計算機需要不同的環境和各式各樣的應用環境。計算機的操作系統的重要性體現在不同的地方與領域上，例如，不管是個人的微型計算機還是大型的高智能的計算機，是小型化的企業應用還是大型企業工廠的自動化經營和控制，都不可以缺少計算機操作系統的應用，由此可以看出計算機操作系統有多么的重要。計算機操作系統的職能也體現了它的關鍵性作用。由于時代的發展和科技的進步，計算機系統結構得到不斷的完善和發展，計算機的硬件設施也得到不斷的更新，這些現象的出現推動了計算機操作系統的進步，使操作系統能夠高效率的運用，滿足了人們的各種需求。但是由于計算機操作系統技術的不斷提高，也使計算機的各個硬件系統得到不斷的完善，提高了硬件設施的速度。由此看來計算機操作系統是非常重要的部分。

2 計算機操作系統的功能

計算機操作系統的一個重要功能體現在計算機操作系統掌管著計算機系統的硬件資源和軟件資源，并且掌控計算機系統各項數據。從而達到避免人工分配出現的誤差，減少外界因素對計算機的干預，提高計算機的工作效率，發揮計算機智能化的作用。計算機操作系統的另一重要的功能就是計算機操作系統能夠充分調動和協調各個資源的相互關系，使各種資源在使用的過程中能夠相互的協調，同時也使得計算機的資源的調配達到最優化的效果，使低高速設備相互協調高速的運行。計算機的最重要的功能就是能夠良好的溝通用戶與計算機，達到人機協調共處的良好效果。計算機操作系統通過掌控計算機系統的各個部件，協調計算機系統的各個資源，運用著用戶安裝的程序，形象生動的展現計算機系統的操作環境，使用戶能夠方便快捷高效的使用計算機。計算機的操作系統就好比我們的家是一個大的外部環境，只有家的溫馨舒適，生活在家里面的人們才會感到幸福和恬靜。所以只有計算機操作系統的完善，用戶才能更好的體會到計算機的便捷與高效。總而言之計算機的操作系統是為廣大用戶而服務的。

3 計算機操作系統的發展歷史

3.1 手工操作階段

要想了解計算機的功能及分類，我們首先要了解計算機系統的發展歷史。計算機操作系統最初是進入手工操作階段，這個階段的主要特征是它的元器件就只有電子管，沒有操作系統，沒有軟件資源的支持，運算運行的速度是非常的慢。在計算機的操控方面上，只有擁有相應專業技術的高科技人員才能操作，計算機的程序語言的編寫與設計都是通過手工操作的方式，所以使用起來是極其的復雜與困難的，當時更沒有多少人把計算機運用到日常生活與工程上來，一般都是使用于復雜的數學計算中。

3.2 多道程序系統階段

隨著科技的進步，計算機系統的更新，計算機的操作系統發展到了多道程序系統階段。這個階段的主要特征是中小集成電路被廣泛的運用到了計算機中，計算機的運行速度得到了大大的提高。

3.3 現代操作系統階段

現在的計算機的操作系統正處于大規模和超大規模的集成電路時代，微處理器的應用使得了計算機的速度得到了質量的提高，計算機的體積也朝著小型發展，計算機更便于攜帶，功能更多，更人性化的發展使得越來越多的人被電腦所吸引。

4 計算機操作系統的分類

4.1 計算機的操作系統

計算機的操作系統是計算機非常復雜的組成部分，從操作系統的用途來看它可以分為通用和專用這兩大部分。從單機的方面來研究可以得知計算機操作系統可以分為單機操作系統和網路操作系統。從功能的不同這一方面來看，計算機操作系統分為批處理系統，網路系統，分布式系統，實時系統等。

4.2 批處理系統

在眾多計算機操作系統中非常重要的一個系統就是批處理系統。批處理系統的具體內涵是批量的處理系統即通過對計算機的多個作業成批列隊的分配給計算機，讓計算機自動的按照特定的順序進行排列組合。它主要包括單道批處理和多道批處理這兩個部分。

4.3 分時系統

分時系統也是計算機系統的常用組合。它的概念很容易理解。即在計算機處理或使用某一資源時，按照特定的規則輪流的劃分或使用計算機的某一資源。簡單來說就是在同一系統的使用過程中有多個用戶共同分享某一資源就稱分時系統。在一個分時系統中往往溝通若干個電腦終端，由此看來它有多么的重要。

4.4 實時系統

實時系統被運用的最為廣泛。根據實時的字面意思來看我們可以清楚的知道實時系統能夠馬上快速的根據指令得出處理的結果。實時系統的最大的特點就在于它的快捷性，系統能夠對隨機發生的各種事情做成及時的回復并高速的運行和處理。這種系統通常應用于各個領域，比如在軍事方面，工業領域和日常生活當中。人們也經常運用實時系統來訂購機票和航班的查詢等。

4.5 網絡操作系統

操作系統是隨著計算機技術的迅速發展而誕生的，它通過多個計算機的相互聯系形成了一個具體的網絡，通過它我們可以實現網絡資源的共享，它的技術也隨著計算機技術的革新日益的完善，它的共享性備受人們矚目。

5 結語

隨著科技的革新，人們對計算機技術要求的轉變，現在的計算機操作系統朝著越來越完善的趨勢發展。但是計算機技術不能止步不前，而應該有新的進步。所以我們還是要通過了解計算機操作系統的發展，來完善計算機技術，這樣才符合時代的發展。

參考文獻

篇6

電子商務是利用計算機技術、網絡技術和遠程通信技術來實現整個商務(買賣)過程中的電子化、數字化和網絡化。隨著信息技術的不斷發展，圍繞Internet技術的日見成熟，公眾上網人數在成倍增長、上網意識逐漸加強，電子商務的應用也開始廣為普及。隨著時間的積累，電子商務數據庫中會保存著大量的信息，這些信息包括過去、將來和現在的，并且是同等重要的[1]。

傳統數據庫很難體現這些數據的時態性，數據處理的時空效率無疑受到局限。為此人們提出了多種時態數據庫TDB(TemporalDataBase)的理論模型，這些模型大都是以傳統關系數據模型為基礎的[2]。下面對時態數據模型進行討論，并且通過具體實例說明如何利用TimeDB實現對電子商務時態信息的數據處理。

1時態基本元素

在現實世界中，時間無時不有，客觀世界中的所有事務都帶有時間的屬性，這些隨著時間變化的信息稱為時態信息，描述現實世界中帶有時間屬性的信息系統，稱為時態信息系統。時態信息需要基本的時間元素來表示，可以是基于點、基于區間、基于跨度時間元素，也可以是一個時間集合。時態數據庫所定義的描述時間數據的最小時間單位稱為時間粒度，其大小受到時間量子的約束，而時間量子是由計算機系統所支持的最小的時間單位決定。在時態數據庫系統中可以采用單一粒度和多粒度兩種形式，必要時兩種時間粒度可以互相轉換。

Allen在其論文《MaintainingKnowledgeaboutTemporalIntervals》中描述了13種時態區間before(<)，equal(=)，meets(m)，overlap(o)，during(d)，starts(s)，finishes(f)及其反運算(>，mi，oi，di，si，fi)，見圖1，其中A、B表示時態區間。如果將時間點視為延續時間為0的時間區間，可以更簡單地表示基于時態區間與時間點之間的時態關系、基于時間點之間的時態關系[3]。。

2時態數據模型

時態數據庫在處理時間問題時，最重要的兩種時間是事務時間和有效時間。其中有效時間(ValidTime)是指一個對象在現實世界中發生并保持的時間，是可以反映過去、現在和將來的時間。事務時間(TransactionTime)是指一個數據庫對象進行操作的時間，它記錄著對數據庫進行修改或更新的各種歷史[4]。

傳統的關系型數據庫是兩維的，一為屬性維，二為元組維，如合同的關系模式為：(合同號，合同名稱，簽約單位，簽約金額，簽約日期)(見表1)，而時態數據庫則是在傳統的關系數據庫的基礎上加入了時間維的概念。按Spipada和Snodgrass的意見，時態數據庫按功能可分為三類∶

①歷史數據庫。被管理對象的生命周期稱為有效時間(ValidTime)，對象歷史由DBMS內部機制處理。②事務數據庫。其中，數據庫本身被查刪改的時間稱為事務時間(TransactionTime)，其歷史由DBMS內部機制處理。③雙時態數據庫，既能管理對象歷史，又能管理數據庫本身的歷史[5]。

針對合同的有效性問題，在合同信息中添加有效時間字段構成表2所示的N1NF信息結構，作為合同關系的歷史數據庫模型[6]。

3時態查詢語言

3時態查詢語言

時態數據庫使用的語言有多種，目前還沒有形成較完整的國際標準，大部分時態數據查詢語言只是擴展當前的查詢語言，有13種被收入時態數據庫專著《TemporalDatabase—Theory，DesignandImplementation》中[7]。其中TSQL2語言是時態數據庫模型、時態數據查詢語言的研究成果與SQL-92的結合，是當前最具代表性的時態數據庫查詢語言[5]。TimeDB是AndreasSteiner等人開發的一個支持雙時態數據庫的軟件，可以支持ATSQL2--時態查詢語言，下面介紹如何利用TimeDB實現合同關系的時態查詢。

1)創建合同關系

CREATETABLE合同(合同號integer，

合同名稱varchar(30)，

簽約單位varchar(30)，

簽約金額integer)ASVALIDTIME；

2)插入數據

VALIDTIMEPERIOD[2006.3.10-2006.5.10]INSERTINTO合同VALUES(00003，‘ZZZ合同’，’C公司’，20000)；

3)查詢合同有效期在2002.5.1～2003.5.1間有效的合同

VALIDTIMEPERIOD[2002.5.1-2003.5.1]

SELECT合同，合同名稱，簽約單位，簽約金額

FROM合同；

則顯示結果如下：

lidtime合同號合同名稱簽約單位簽約金額

---------------------------------------

002.6.1-2002.10.1]00001AAA合同A公司10000

003.1.10-2003.2.10]00002BBB合同B公司12000

以上一個簡單的帶有有效時間信息的數據庫的創建、插入數據以及查詢數據，可以看出ATSQL2在標準SQL語句中加入時態關鍵字VALIDTIME，這樣的語句可以處理時態信息，也可以和標準SQL語句兼容，也就是標準SQL語句可以繼續在支持ATSQL2的TDBMS中應用[4]。

4結束語

本文分析了電子商務信息中的時間因素，指出目前電子商務數據信息處理中的不足。針對目前的這種不足，結合時態信息處理技術和數據庫技術，提出一種解決方法。本文提出的解決方法不局限于電子商務應用，可以拓展到電子政務等其他領域。

參考文獻

[1]許偉權，湯庸.電子政務信息的時態屬性研究[J].計算機工程與應用，2004，4：58-60

[2]丁益祥.時態數據庫的時態代數分析[J].武漢科技學院學報，2005，18(1)：48-51

[3]JamesFA.Maintainingknowledgeabouttemporalintervals[J].CommunicationoftheACM，1983，26(11)：832-843

[4]湯庸.時態數據庫導論[M].北京：北京大學出版社，2004

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中圖分類號：G642文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2007)05-11445-01

1 引言

根據《高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范（試行）》數據庫系統原理課程是計算機科學與技術、計算機工程、軟件工程及信息技術專業方向的核心課程，主要研究信息模型與信息系統、數據庫系統、數據建模、關系數據庫、數據庫查詢語言、關系數據庫設計、事務處理等核心內容。其中還包括分布式數據庫、物理數據庫設計、數據挖掘、信息存儲與信息檢查、超文本和超媒體、多媒體信息與多媒體系統、數字圖書館等選修內容。關系數據庫理論與設計是整個數據庫系統原理課程中核心中的核心內容。根據筆者近二十年對數據庫課程的講授經驗，從關系數據庫原理課程的教學內容出發研究數據庫課程的教學方法。

2 認真分析研究教材，注重學科聯系

數據庫是研究數據處理技術的一門綜合性的學科，它涉及到離散數學、數據結構、操作系統、軟件工程、計算機原理及其它應用領域的知識和方法相結合的學科。在關系代數和關系演算中，用到離散數學的理論；在研究數據的物理組織時，用到數據結構的相關知識；在研究事務的并發時，用到操作系統的理論和方法；在進行數據庫設計時，用到軟件工程的原理和方法；在講授數據庫系統的組成時，用到計算機原理等方面的知識。由于學科的交叉性，突出了數據庫課程在整個計算機學科中的重要地位。

由于大部分學校在講授數據庫系統原理前開設了Visual Foxpro 6.0程序設計課程，它屬于原理的應用部分，是關系數據庫的產品之一。教師在進行課程講授時，要結合理論講清Visual Foxpro6.0應用了數據庫的哪些原理。如數據表來源于規范化理論或者模式分解理論，Visual Foxpro6.0講的數據表、記錄、字段(數據項)和原理中講的關系、元組、屬性是同一個概念的不同名稱等。

3 注重基本概念教學，為理論學習打好基礎

3.1 弄清概念之間的區別與聯系

在數據庫課程的教學中，掌握好基本概念對理論課程的學習很有幫助，數據庫中的有些概念貫穿在課程的始終，這些概念的掌握對整個課程的學習有很重要的作用。如數據庫、數據庫系統、關系、元組、實體、屬性、事務、完整性約束等。有的概念聯系比較緊密，弄清概念之間的聯系與區別，對概念的掌握有較大幫助。如實體和屬性的概念，實體是客觀存在并可以相互區別的事物，屬性是對實體特征的描述，它們之間有必然的區別，但是也有一定的關系。實體和屬性不是絕對的，如果屬性需要進一步描述，則屬性就作為實體，反之如果實體不需要再進一步描述，則實體也可以作為另一實體的屬性。如在考慮學生管理數據庫時，政治面貌如果只考慮現在的情況(黨員、團員等)，則政治面貌就是學生實體的屬性，但是如果考慮學生何時入團、何時入黨，則政治面貌就是一個實體。再如事務和程序的概念等都有較強的聯系。

3.2 掌握概念定義的前提和層次性

數據庫中的概念由漸入深，隨著課程教學內容的逐漸深入一些基本概念也更加具體和完善。例如在課程中，有四個地方都定義了碼，在介紹概念模型時，碼定義為：唯一標識實體的屬性集。在研究關系模型時，碼定義為：表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組。給出了碼的粗略描述，沒有實質性的量化定義。而在關系數據庫中，講授關系的形式化定義時，碼定義為：若關系中某一屬性組的值能唯一的標識一個元組，則稱該屬性組為候選碼，若一個關系有多個候選碼，則選中一個為主碼。在講授規范化理論時，學習了函數依賴后，利用函數依賴的概念定義碼為：設K為R中的屬性或者屬性組合，若KU則K為R的候選碼。若候選碼多于一個，則選定其中的一個為主碼。從理論上來說，這四個概念都是正確的，但一個比一個更具體、更嚴密、更準確。

同樣在對函數依賴講授時也采用了同樣的手法，在關系數據理論中函數依賴定義為：設R(U)是屬性集U上的關系模式，X、Y是U的子集，若對于R(U)的任意一個可能的關系r，r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，則稱X函數確定Y或者Y函數依賴于X，記作XY。為了便于Armstrong公理的證明，對函數依賴又給出了定量的描述。定義為：若對于R(U)的任意一個可能的關系r，t和s是r的任意兩個元組，X、Y是U的子集，若對于任意一個t[X]=s[X]，必然有t[Y]=s[Y]，則稱X函數確定Y或者Y函數依賴于X，記作XY。教師要講清楚對同一概念為什么這樣處理，這些概念層層的描述有什么好處。掌握了同一概念的不同定義，便于對這些概念的深入理解。

4 注重理論與實踐的結合

4.1 注重動手能力，搞好課程實驗

學習數據庫課程的主要目的是為了應用，結合所學的數據庫語言搞好每一章的課程實驗，以便驗證所學理論是很重要的。如在講授SQL語言時，讓學生建立一個數據庫，并結合所學內容做查詢、插入、刪除、修改等實際操作，真正理解和掌握SQL語言的應用環境。在講授數據庫安全性和完整性時，利用實際系統讓學生對系統做數據控制。提高學生對數據庫課程的認識，激發學生的學習欲望。

4.2 加強課程設計，提高學生綜合能力

數據庫設計理論主要是為了指導數據庫實踐，通過系統的理論學習和部分單元訓練，通過課程設計讓學生掌握數據庫設計的全過程，并進一步掌握數據庫課程。課程設計是數據庫中必不可少的，我采取將學生分組的方式每5-6名同學一組，為每組同學擬定一個題目，如圖書管理系統、學生檔案管理系統、銷售管理系統、能源管理系統等，教師提出要求讓學生深入圖書館、學生管理部門或者企業進行系統調查，進行需求分析設計出數據流圖，編寫數據字典，然后進行概念結構設計，從數據流圖和數據字典中提煉出E-R圖，再進行邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫實施和維護的設計。讓每一位同學明確數據庫設計的過程，使每一組同學進行上機調試，使所有功能進行程序實現，最后讓同學們進行設計答辯。

通過課程設計和設計答辯，學生鞏固了理論知識，豐富了課程實踐，掌握了如何運用理論指導實踐，也對今后其它課程設計以及畢業設計和畢業論文的書寫打下了基礎，收到較好的效果。

4.3 擴展學生思路，向學生傳授新知識

由于課本的出版周期長，更新也較慢，也由于課本編寫的一些要求，所以課本上有些內容是陳舊的，對有些問題也不可能全面的介紹，有些新知識也很難溶入到教材中。我在講授課程時，除了給學生有意補充新知識外，又給學生開設了“數據庫中的空值問題”、“數據倉庫和數據挖掘技術”、“目前數據庫的研究方向”、“數據庫的查詢優化問題”等專題講座。擴充了學生的視野，激發了學生的興趣，為他們今后的學習和研究打下了一定的基礎。

5 結語

數據庫系統原理課程是計算機專業的核心課程，隨著計算機科學的發展，數據庫系統原理課程也在不斷的發展，教學內容不斷更新，教學方法也在不斷改革，所以課程教學改革是一個永恒的課題。只有不斷的改革教學方法和教學手段，才能使教學更加豐富，使學生學到更多的知識。

參考文獻：

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

篇8

Abstract: the article discusses the geographic information system (GIS) function, characteristics and development, exploring the application of GIS in the urban construction and the development direction.

Keywords: GIS; The spatial data; System application

中圖分類號：G623.45文獻標識碼：A 文章編號：

測繪技術

0.引言

GIS（Geographic Information System），地理信息系統，是隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和信息科學的發展而發展起來的一個新興技術，是采集、儲存、管理、分析、描述和應用整個或部分地球表面與空間和地理分布有關的計算機系統。它的獨特之處就在于能夠把地理位置和相關屬性信息有機地結合起來，其操作對象是空間數據，在計算機軟硬件支持下，它可以對空間數據按地理坐標或空間位置進行各種處理、對數據的有效管理、研究各種空間實體及相互關系。通過對多因素的綜合分析，它可以迅速地獲取滿足應用需要的信息，并能以地圖、圖形或數據的形式表示處理結果。隨著GIS技術在國民經濟建設各領域、各部門的應用日益普及和深入，GIS的潛在價值正在不斷地發現和挖掘。GIS系統作為國民經濟重要基礎設施之一的重要性和不可替代性正在被廣泛認識和接受。GIS正在逐漸成為各種各樣基于IT的信息系統和應用系統的公共平臺。GIS需要發揮的已不僅僅是其傳統同時也是最基本的作為空間查詢檢索和專題制圖輔助工具的那些功能和作用，更重要地，GIS正在逐步成為一種與我們的工作、學習、生產和生活密不可分的重要因素。

1.地理信息系統在國內的研究應用。

雖然目前地理信息系統軟件很多，但對它的研究應用，歸納概括起來與兩種情況。一是利用GIS系統來處理用戶的數據；二是在GIS基礎上，利用它的開發功能進行二次開發，成為用戶的專用的地理信息系統軟件。目前已成功地應用到了包括資源管理、自動制圖、設施管理、城市和區域規劃、人口和商業管理、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個領域。近年來，隨著我國經濟建設的迅速發展，加速了地理信息系統的應用進程，在城市規劃管理、交通運輸、測繪、環保、農業、制圖等領域發揮了重要作用，取得了良好的經濟效益和社會效益。

1.1 GIS的技術特點

GIS的數據輸入是將現有資料按照統一的參考坐標系統、統一的編碼輸入到數據庫中的過程。常規做法有地圖上手扶跟蹤數字化、圖形掃描等，目前GIS的輸入越來越多地借助非地圖形式，如利用RS（遙感技術）數據和GPS（全球定位系統）數據作為數據源；GIS的數據處理重要包括數據編輯、數據綜合、數據變換等，最終形成具有拓撲關系的空間數據庫。GIS中的數據分為柵格數據和矢量數據，大多數GIS系統采用了分層技術，即根據地圖的某些特征，把它們分成若干圖層分別儲存，重要可以根據需要選定不同的圖層疊加以形成各種專題地圖。

在空間分析和統計方面GIS幫助確定地理要素之間新的關系，為用戶提供一個解決各類專門問題的工具。GIS的空間分析分為兩大類：矢量數據空間分析和柵格數據空間分析。矢量數據空間分析包括：空間數據查詢和屬性數據分析、緩沖區分析、網絡分析等。柵格空間數據分析包括：記錄分析、疊加分析、統計分析。

1.2 GIS系統與其它系統的區別

GIS有別于DBMS（數據庫管理系統）。GIS具有以某種選定的方式對空間數據進行解釋和判斷的能力，而不是簡單的數據管理，即使存貯了圖形，也是以文件形式管理，圖形要素不能分解、查詢，沒有拓撲關系。管理地圖和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DMBS。

GIS有別于MIS（管理信息系統）。GIS要對圖形數據庫和屬性數據庫共同管理、分析和應用。MIS則只有屬性數據庫的管理，即使存貯了圖形，也是以文字形式管理，圖形要素不能分解、查詢，沒有拓撲關系。管理地圖和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。

GIS有別于地圖數據庫。地圖數據庫僅僅是將數字地圖有組織地存放起來，不注重分析和查詢，不可能去綜合圖形數據庫和屬性數據進行深層次的空間分析和提供輔助決策的信息，它只是GIS的一個數據源。

GIS有別于CAD系統。二者雖然都有參考系統，都能描述圖形，但CAD系統只處理規則的幾何圖形，屬性庫功能弱，更缺乏分析和判斷能力。

2.GIS對城市發展的影響

2.1 GIS在城市建設的應用

空間規劃是GIS的一個重要應用領域，城市規劃和管理是其中主要內容。利用GIS技術可進行城市規劃的輔助設計、工程選址等工作，也可進行城市管理的規劃控制、輔助決策等工作。在大規模城市基礎設施建設中，根據區域地理環境特點，綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特征、環境影響等因素，在區域范圍內選擇最佳位置，充分體現了GIS的空間分析能力。

2.2 GIS在城市規劃中的作用

在GIS中，由于所獲取的地圖數據詳盡、可靠、準確，大大提高了城市規劃的科學性。同時，計算機的高速運算和具有極強的邏輯判斷功能，可在短時間內提供多方案比選，增加了規劃設計方案的合理性。而且，計算機可以自動地生成各種規劃用圖、表格和報告，利用數據庫又易于刪補、更新，因而還可以實現城市規劃的動態監控和動態設計。通過對GIS的研究和使用，充分發揮數字地圖在城市規劃設計中的作用，使信息的獲取和使用臻于統一，促進城市規劃工作。

2.3對城市GIS的展望

隨著城市信息化進程的快速發展，城市GIS將會在政府宏觀決策、城市建設的各個領域中發揮出越來越重要的作用，城市GIS發展將面臨許多方面的挑戰。城市地理信息系統建立后，有條件進行小范圍的局部更新，要堅持通過竣工驗收的方式，進行竣工測量，保證地理信息數據的質量和觀勢性。同時，充分利用信息科學、計算機技術和網絡技術，不斷完善城市地信息處理數據系統，加強城市地理信息服務系統功能的開發和城市地理信息網絡交換系統的建設，從而實現地理信息的快速獲取與更新、智能化處理和一體化管理、網絡化生產管理與分發服務，相信城市GIS必將迎來一個迅速發展的嶄新階段。

3.結束語

地理信息系統是一個非常全面而又非常基礎的應用系統，優秀的地信息系統可為許多專業領域提供基礎的信息情況，并通過多種計算機技術進行分析及輔助覺得，本套系統中實用功能按照人們日常生活、工作、出行的需求進行設計，以人們的最熟知的操作習慣入手，可為公眾提供更多更全面的服務。GIS的發展速度和規模空前。它正在與GPS（全球定位系統）、RS（遙感系統）、DPS（數字攝影測量系統）、ES（專家系統）和多媒體技術進一步融合，擴展其功能。一旦更全面地解決了數字地圖信息的自動采集問題，加強了空間技術的研究，將空間數據庫與方法庫、知識庫聯接起來，GIS又將向集成化、智能化方向發展。將有力地推動城市規劃管理的嚴格性，決策的科學性和設計的高效率。

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[5]邊馥苓.地理信息系統原理和方法.武漢:武漢測繪科技大學出版社,1996.

篇9

熱愛是最好的老師

7年前，作為電子信息與電氣工程學院的新生，我踏入了交大的校園。入學的第一周，我通過面試轉入密西根學院，成為了密西根學院的第一屆本科生。密西根學院在大二的時候進行了專業的選擇，在電氣信息工程和機械工程兩個選項中，我選擇了后者。我的選擇在當時有很多人難以理解，一個從電子信息與電氣工程學院轉過來的學生為什么沒有選擇本專業？為什么選擇機械工程？其實答案很簡單。大一時候，我們有一門課，名叫《工程導論課》，授課老師是一名外教，名叫Jason Daida，老師說，醫生一次辛勤的努力只能挽救一個生命，而工程師的辛勤工作卻能拯救千萬人，使我們生活得更加美好。有了工程師的辛勞，才有了高聳入云的大樓，才有了跨越大江大河的堅固大橋，才有了通達世界各地的信息網……工程師所創造的產品已成為我們每日必備的生活用品，深入我們生活的每一個角落，徹底地改變了世界。這番話讓我受到了強烈的震撼。而現在，談及我最喜歡的電視節目，莫過于美國國家地理頻道的《空中浩劫》。這個節目記錄了全球重大的空難事故以及工程師們對這些空難的調查，從中人們吸取教訓，不斷改善和發展航空工程。正是有了這許許多多工程師不懈地努力和調查，才有了我們今天最為安全可靠的交通工具，縮短了人們之間的距離。這是工程師的偉大之處，也正是我選擇機械工程的重要原因之一。

出于對機械工程的熱愛，我的學習生活變得輕松快樂。平時，我總是學院里最早完成課程作業的，因為我把課程學習當成一種快樂的生活方式，課程學習給我的生活增添了無盡的樂趣。也正因如此，我在平時便掌握了課程知識，考試之時，我無需突擊，便可輕松地取得優異的成績。這也使得我本科的課程成績排名學院機械工程專業第一。同時，我也獲得了許多殊榮，從學院頒發的院長獎和杰出學術成就獎，到學校頒發的交大優秀獎學金，再到上海市頒發的上海高校優秀畢業生和國家頒發的國家獎學金等。在輕松快樂的本科學習生活之余，我積極投身科研活動中。我本科時設計的供血管內微型手術機器人使用的微型電動機獲得了密西根學院設計展示金獎。正由于我本科優異的學習和科研表現，我順利地直升本學院碩士研究生，繼續著我輕松快樂的學習生活。

一支筆和一張紙的科研

談到科研，人們總是首先想到碩大無比的實驗臺架和實驗室里忙忙碌碌的實驗人員。然而，科研并不僅僅局限于此。實驗固然重要，然而，人們對科研問題的思考和探索卻更為關鍵。我的導師Robert G.Parker教授曾經說過，我們科研所需的其實并不太多，一支筆和一張紙足矣。機械工程雖然是工科學科，但是進入了更專業的碩博學習階段，同樣需要大量的理論研究，我所從事的就是機械工程專業理論研究。每當有人問起我的科研方向，我總會回答他，我的科研就是數學加上物理。Parker教授所做的科研項目大量地應用了數學和物理知識對機械系統的動力學和振動問題進行推導研究，這正是我所喜愛的科研方向，也正因如此，我在三年前選擇了留在學院讀碩，在Parker教授的指導下進行我的科研工作。

我并不像許多刻苦工作的人那樣起早貪黑，相反的，我總是工作日才來到實驗室，而且每天總是“朝九晚五”。在同學們眼中，我的學習和科研生活是輕松的。這樣輕松的科研生活得益于我一根筆和一張紙的科研。正因為我的科研無需笨重的實驗器材，我可以隨時隨地進行著我的科研，即使我不在實驗室中。

據說英國牛津大學的洗手間里放置著許多的紙張。這些紙張不僅是為了人們使用衛生間所用，同時也讓大家在想到一些新的想法時能夠寫下來，據說有不少科研問題就是在這樣的紙上解決的。研一的時候，也曾聽其他學院的一位學姐說過，她曾經被+錯誤的推導結果困擾了很久，卻在一次夢中推導出了正確的結果。夢中推導結果雖然有些夸張，但我卻真曾躺在床上想通了一個困擾了我一周的科研問題。思考是科研最為關鍵的步驟，而思考隨時隨地皆可，正因有了思考，我們的生活才充滿了樂趣，科研也因而融入我們的生活中，使我們得以享受科研的快樂。只要我們身邊有一支筆和一張紙，我們可以隨時隨地拿起筆，寫下我們思考的問題，推導出我們思考的結論，解決我們所遇到的科研問題。

篇10

【中圖分類號】G40057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097 (2008) 09―0120―05

一 教育軟件

我國的教育軟件，其外在形式一直緊跟技術發展的方向，追蹤著最新的系統平臺和開發技術，并已完成了從文字到圖像，再到多媒體的轉變[1], [2]，以Web方式的遠程教育產品也有很多應用[3]。教育軟件以其交互性強、信息量大，能進行快速檢索，具有多媒體功能而備受教師、家長、學生的關注。關于教育軟件的概念國內外對此一直沒有清晰的定義和分類。隨著教育軟件領域逐漸成熟和普及發展，其基本定義越來越明確，本研究通過對我國教育軟件的歸納和文獻對比，對教育軟件進行了詳細的歸納定義并進行了分類。

從廣義上講，教育軟件是基于計算機多媒體技術以服務于教育為目的的軟件產品，包括計算機知識教育軟件、語言教育軟件、科普教育軟件以及與學生課本內容緊密結合的學生教育軟件等。此外，還包括為實現教育信息化、數字化開發制作的校園管理教學軟件、學校行政辦公軟件等與教育行業相關的各類軟件產品的總稱。

狹義上的教育軟件是指根據教學目標設計的，表現特定的教學內容，反映一定教學策略的計算機教學程序。它可以用來存貯、傳遞和處理教育的信息，當教師用這些程序進行教學時，稱為教學輔助軟件；當學習者使用它來達到學習目的時，稱為自學輔助軟件，如圖1所示。狹義教育軟件是一種具有特定教學內容和教學策略的計算機教育程序，是廣義教育軟件的子集。本研究是狹義教育軟件的概念，是指可以提供知識教學功能的軟件及相關的系統，包括支持課堂學習和自我學習的各種軟件。這就是本研究界定的研究目標，即教育軟件（Educational Software，簡寫為ES，以下所提到的教育軟件均指狹義教育軟件的概念）。

教育軟件有三種屬性：第一，軟件的屬性，包括軟件的構造性和可靠性等各種軟件特性；第二，教育的屬性，即具有教育策略。是對學生、孩子和成人進行教育的工具，是信息智能化的工具，特別是那些與教材相配套的教育軟件；第三，意識形態的屬性，即具有教育內容。就是要有意義、要用正確的思想去教育人、用高尚的思想去陶冶人，教育軟件是完成這種任務的載體。因此，教育軟件不僅僅是一個普通計算機軟件，還必須是具有教育內容和策略的適應現代教育體制和教學模式的軟件產品，是為教育過程提供服務（包括學習、管理、評價、工具等）的計算機軟件或軟件產品總稱。

有些研究認為課件（Courseware）就是教育軟件[4]，九十年代的研究把教育軟件和課件統一為相同的概念來進行研究[5]。課件有下列幾種解釋：是為進行教學活動，采用計算機語言、寫作系統或其他寫作工具所產生的計算機軟件以及相應的文檔資料，包括用于控制和進行教育活動的計算機程序，幫助開發維護程序的文檔資料以及與軟件配合使用的課本和練習冊等[6]；是指根據教學目的、教學內容，利用程序設計語言，由教師編制的程序[7]。總之，課件是根據教學目標和教學內容而設計的反映計算機策略的計算機程序，通常稱作計算機輔助教學軟件[4]。隨著互聯網的發展，產生了網絡課件（Network Courseware）的概念，網絡課件是在網絡環境下讓不同地域、不同年齡、不同階層的人通過網絡途徑在任何時段獲取教學內容的教學工具，也是學生自主學習和獲取信息的一種手段，其本質上是課件的范疇。

教育軟件一般指軟件開發者開發的或商業發行的用于教育的軟件，它是可運行的程序，而課件一般是由教育工作者自己制作的用于課堂教學的程序或文件。有些課件以可執行文件呈現，脫離運行環境單獨運行，也可以稱作教育軟件；而有些是需要運行環境的文件，如制作doc文檔需要Word支持，ppt文檔需要PowerPoint支持，avi和mpg文件需要媒體播放類軟件支持，網頁式課件需要有IE類的瀏覽器等。因此，課件是教育軟件中的教學輔助軟件中的一種形式，通常說教學輔助軟件包括了課件。

另外一方面，教育軟件與CAI的概念也不能混淆。CAI（Computer Assited Instruction），被譯為“計算機輔助教學”，目前已基本得到教育界的認可[3], [8], [9], [10]。CAI是以計算機為中介，模擬教學活動中教師和學生之間的信息交流過程。關于CAI的定義有多種認識，希克（Hicks）和海德（Hyde）認為：CAI是一種直接運用計算機交談模式來呈現教材，并控制個性化學習環境的教學過程。西柏（Sipple）的定義則是：CAI是一種將學生安置在已編寫完成的計算機互動模式課程中的教育觀念，計算機依照學習者先前的學習反應，選擇下一個適當的主題或單元，并允許學習者按照自己的學習能力調整進度。應該說，計算機輔助教學是一個典型的依靠各種媒介傳導信息，并幫助學習者對日益增長的知識進行條理化的過程。

當前，“計算機輔助教學”包含的范圍為：計算機輔助教（CAI）；計算機輔助教育（CBE）；計算機輔助學（CAL）；計算機化教學（CBI）；計算機教育應用（IAC）。因此，CAI是計算機輔助教學中的一部分，教育軟件則是對“計算機輔助教學”進行支撐的軟件產品的界定。當前，教育軟件發展的具體表現形式為：⑴ 基于Intemet網絡環境的教育體制與教學模式；⑵ 多媒體化；⑶ 多媒體電子出版物；⑷ 教育技術理論基礎的研究；⑸ 人工智能在教育中應用的研究；⑹ 教育技術應用模式的多樣化。

結合知識管理（Knowledge Management，即KM）的層次模型還可以把教育軟件歸納為三類：數據庫類（Topic Database Software），教學輔助類（Assistant Teaching Software）和智能教育類軟件（Intelligent Educational Software），如圖2所示，從知識管理的方面對學習空間進行層次的數據（Data）、信息（Information）和知識（Knowledge）的轉化過程，對應到教育軟件方面則是三類對學習空間不同程度化的軟件產品。此外，根據我國現有的教育軟件產品的功能可以分為六大類：資源庫類教育軟件；教學課件類軟件；教務類軟件；題庫類軟件；平臺類軟件；個人學習類軟件；而按照課程形式可以分為四類：學科課程，個別化學習，合作學習，網上學習。雖然對教育軟件的分類不同，但是對教育軟件進一步的功能抽象和特征提取，可以抽象為一種軟件模型進行軟件質量和價值的評測。

教育軟件不同于其他軟件，它除了可以商品化外，更為重要的它還是教育信息的載體。教育軟件的設計思想，其核心是教學思想，外延則是信息化的表現手段，調整傳統的教學模式，實踐現代教學思想，最終達到“教”與“學”這對基本矛盾的和諧統一。現代科學研究表明，人在學習過程中的不同階段對信息媒體有不同的需要。一般來說，文本擅長表現概念和刻畫細節；圖形信息擅長表達思想的輪廓，以及那些蘊含于大量數值數據內的隱性信息；視頻媒體則適合于表現真實的場景；聲音與視覺信息可以共同出現，用于進行效果的烘托。教育軟件是上述元素的選擇性集成，要能準確反映用戶直接的交互意圖和系統所做出的反饋，這則是軟件的質量關注的問題。

二 教育軟件價值

如圖3所示為本研究基本概念的關系圖，描述了教育軟件質量和價值轉化關系：軟件質量和軟件價值建立在教育軟件基礎上，通過對教育軟件的使用，教育軟件的質量轉化為軟件的價值，其轉化的程度由用戶的滿意度具體體現出來。下面結合我國情況，對圖中所示的基本概念進行詳細闡述。

用戶作為軟件質量和價值的最終檢驗者和交付者，其核心地位已經為現代軟件工程所確定[11]。生產者需要分析如何提高用戶滿意度的途徑，抽取用戶需求的屬性特征，更有效地在現有資源約束下增強軟件可用性的用戶滿意度，提高軟件質量。目前，用戶滿意度（User Satisfaction）的研究主要局限于建立用戶滿意度評測指標體系和評測模型，用于客觀地針對特定行業、開發者和軟件進行用戶滿意度調查和評測[12]。

用戶滿意度研究的基本目的是創造滿意的用戶交互環境。增進的用戶滿意度可以提高未來的利潤，降低軟件開發方向錯誤造成的成本，增加軟件用戶的意愿和忠誠度[13], [14], [15]。Howard和Sheth（1969年）認為，滿意是消費者對所付出與所獲得收益是否合理進行評測的心理狀態；Pfaff（1977年）認為，滿意是產品組合的理想與實際差異的反映；Kotler（1995年）則認為，滿意是一種人的感覺狀態的水平，它來源于對產品或服務所設想的績效或產出與人們的期望所進行的比較，Kotler進一步將這種心理性能用用戶期望與用戶感知之差的一個函數來表示。2000年版ISO 9000族標準的基本原理和術語中定義了用戶滿意：用戶對某一項已滿足其需求和期望的程度的意見[16]。用戶的滿意程度是軟件質量的集中反映。對于以用戶交互操作為特征的軟件（如教育軟件），用戶更多的側重需求是軟件的可用性，軟件可用性已經被更多的開發者和使用者所研究，面向用戶的可用性作為軟件質量的研究核心是切實可行的。

以軟件的質量為基礎，通過對用戶滿意度的刻劃，進一步可以探討教育軟件對于用戶所創造和實現價值。價值理解是評價的基礎，對教育軟件進行評測的基礎是理解什么是教育軟件價值，則需要首先了解價值。只有對價值和教育軟件價值有深入的了解，才能建立對教育軟件測試和評價有深層次研究的基礎。

牛津詞典把價值定義為“某個事物的品質、被渴望性和作用”（the worth，desirability or utility of a thing）。“價值”的概念與“需要”有著緊密的關聯。“需要”（Need）指的是人腦對生理需求和社會需求的反映。它是主體在生存和發展過程中，由某種缺乏而引起的攝取狀態，這種狀態形成了主體生存和發展的客觀依據。而客體在某種程度上滿足了主體的需要，這就形成了客體對于主體的價值。所以，離開主體的需要去談客體的價值是沒有根據的，客體的價值即是由主體的滿意度直接體現出來的。

價值（Value）是一個有多重含義的概念，每一個含義都可以在某種特定的或者獨特的環境下適用。從經濟學的角度看價值，價值是與其有用性或者說是效用相關的，是對某事物有用性衡量的標準；從政治學角度看，價值是個人的價值體系/道德規范；從企業管理看，價值又取決于組織外部環境的性質和程度，例如：競爭性、個體利益等，以及與組織有關的因素，如組織文化、經營模式、個體素質等[17]。很多時候對一個物品價值的正確衡量需要把這多個方面相結合，才能更加接近其實際價值。同時價值又是相對的，某物品的價值主要取決于要使用該物品的人員或組織機構的需要。

社會對教育的需要是一種特殊的需要，是社會在發展過程中由于人才或才能的缺乏而引起的攝取狀態，這種攝取狀態是教育的動力因素，也是推動教育發展的動機力量。這種需要有個體以及地區、國家對教育的需要組成。個體對教育的需要是人的基本需要中引起受教育動機的那部分，研究結果表明，這種需要幾乎覆蓋了人的基本需要的全部方面，這就形成了教育的個體價值；同樣，國家和地區對教育的需要形成教育的社會價值。因此，教育相關因素和活動滿足社會群體或個體需要的程度就是教育價值。

近年來，眾多研究者紛紛給出了軟件價值（Software Value）的定義[17], [18], [19]，軟件價值就是最終用戶對軟件效用的一種主觀判斷，不同的情境、不同的理解都會導致完全不同的價值，并不是所有的價值都可以為最終用戶所理解和感覺。軟件價值并不是某個特定的軟件系統所產生的局部范圍的短期影響，其重心正漸漸向組織用戶群體層面轉移，正如Marguerite[20]定義的：軟件價值是從整個組織的角度出發，考慮到所需要的資源耗費后，軟件或系統為組織創造的持續價值。

因此，本研究強調從整個組織群體的角度來定義軟件價值，在一個較高的層次上看某一軟件系統所帶來的價值與組織戰略、以及群體原有的信息基礎進行匹配之后所帶來的綜合價值。所以，教育軟件的價值可以從相關干系組織（Stakeholders，如教育軟件的開發商、學校、教師和學生）對教育軟件價值綜合理解來研究，這樣也反映了教育軟件在教育軟件生存周期中與相關干系組織組成的體系中的綜合地位。

三 教育軟件價值統一模型ESVUM

當前應用教育軟件的教學的方式主要有六類：傳統教學軟件模型；多媒體教學模式；虛擬大學模型；網絡大學模型；移動教育模型；游戲教育模式。把不同教育模式下的軟件價值干系群體進行分類和角色定位，如表1所示。

教育軟件由生產者（如企業、廠商、開發機構等）根據用戶需求和定義進行開發和生產，生產者保障軟件產品質量，軟件作為產品提交給交付者（如學校、家庭、軟件決策機構等）；交付者作為決策參與者，通過價值收益進行決策判斷，決定是否采用軟件產品；交付者再把軟件產品轉移給使用者（如教師、學生等），使用者操作和使用軟件產品，對工作效率進行提高，發揮軟件產品的價值，對受用者（如學生、被培訓目標等）進行教學工作；受用者接收教育并產生教育效果。需要特別說明的是，我國教育軟件陡生產者除了企業等，還包括一些教育機構（包括教育信息化部門、中小學、高校和研究機構）。

基于ESHTri模型[21]和教育軟件價值的分析，結合表1對教育軟件價值干系組織的統一描述，本研究得到以軟件價值鏈為主線的總體視圖模型，即教育軟件價值統一模型ESVUM（Educational Software Value Unique Model），如圖4所示。ESVUM模型從四個維度對教育軟件價值進行了全面地分析：生產；交付；使用；受用。生產者關注軟件產品的生產過程，軟件質量的保障和生產成本的控制是提高此階段軟件價值的途徑；交付者關注軟件產品的采購過程，軟件購買的模式和投資收益是提高此階段軟件價值的途徑；使用者關注軟件產品的使用過程，提高工作效率和降低工作量是提高此階段軟件價值的途徑；受用者關注軟件產品的教育過程，內容的控制和教育效果是提高此階段軟件價值的途徑。教育軟件的使用過程本質上的目標是完成軟件教育的過程，因此軟件使用者和軟件的受用者在應用教育軟件的教學過程中達到價值的統一，作為一個整體進行研究。

四 基于ESVUM的ES價值評測框架

在圖4中上層的矩形鏈式結構代表教育軟件的價值鏈，也是教育軟件生存周期中的四個角色，四個角色之間的關系不是各自分離的，而是相互連接的。每個角色對軟件價值的側重方面與其它角色交匯在教育軟件產品上，互相為基礎、互相支撐，構成一個完整的系統。基于ESVUM模型，可以建立對教育軟件產品價值評測的基本框架，如表2所示。各個不同群體角色有其各自可選擇測試過程和可選擇評價過程，支持各自的價值評測過程。

1 面向受用者的教育軟件價值

教育軟件的受用者是以傳統教學模式中的學生為基礎延伸出來的群體，是教育軟件傳遞教育信息的受動目標群體。對于受用者而言，教育軟件的價值體現在軟件所包含的思想和內容的約束上，其內容是否對認知學習規律具有更廣泛的支持直接影響到受用者的學習效果。受用者關注軟件產品的教育過程，內容的控制和教育效果是提高此階段軟件價值的途徑。

2 面向使用者的教育軟件價值

教育軟件的使用者是以傳統教學模式中的教師為基礎延伸出來的群體，是教育軟件傳遞教育信息的施動群體。對于使用者而言，教育軟件的價值體現在軟件對工作效率的約束上，其工作量和操作簡單程度直接影響到使用者的工作效率。使用者關注軟件產品的使用過程，提高工作效率和降低工作量是提高此階段軟件價值的途徑。同時，由教育軟件的受用者和使用者構成了基于教育軟件的教學過程，作為一個共同整體進行分析。

3 面向交付者的教育軟件價值

教育軟件的交付者是以傳統教學模式中的學校為基礎延伸出來的群體，是教育軟件購買的施動群體。對于交付者而言，教育軟件的價值體現在軟件對價值收益的約束上，其投資利用和購買方式直接影響到交付者的投資收益。交付者關注軟件產品的采購過程，軟件購買的模式和投資收益是提高此階段軟件價值的途徑。

4 面向生產者的教育軟件價值

教育軟件的生產者是以傳統教學模式中的軟件開發者為基礎延伸出來的群體，是教育軟件研發和生產的施動群體。對于生產者而言，教育軟件的價值體現在軟件屬性的約束上，其生產過程和生產成本直接影響到生產者的軟件價值。生產者關注軟件產品的生產過程，軟件質量的保障和生產成本的控制是提高此階段軟件價值的途徑。

五 總結

本研究基于ESHTri模型和教育軟件價值的分析，綜合不同教育模式中對教育軟件價值干系組織的統一描述，提出了以軟件價值鏈為主線的教育軟件價值統一模型ESVUM。對不同教育模式中模型中各角色進行了歸類。然后，基于ESVUM模型，提出了教育軟件價值的評測框架，分別提出面向受用者、使用者、交付者和生產者的教育軟件價值，對于提高教育軟件的質量，評測教育軟件的價值具有建設性指導意義。

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