摘要：對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生計(jì)算機(jī)教學(xué)中遇到的一些問題提出建設(shè)性意見，并總結(jié)出新的非計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生計(jì)算機(jī)教學(xué)的基本要求與課程框架，從課程內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)環(huán)節(jié)等方面提出計(jì)算機(jī)教學(xué)改革的思路和方法。
　　關(guān)鍵詞：非計(jì)算機(jī)專業(yè)；計(jì)算機(jī)教學(xué)；課程體系
　　
　　非計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生計(jì)算機(jī)教育是一個(gè)復(fù)雜和具有挑戰(zhàn)性的問題。各學(xué)科研究生的計(jì)算機(jī)教學(xué)要求是什么？基本知識(shí)、素質(zhì)和能力是什么？培養(yǎng)計(jì)劃是什么？這些問題是必須明確回答的，只有這樣才能夠制定出實(shí)用的研究生計(jì)算機(jī)教學(xué)規(guī)劃。
　　1現(xiàn)狀及存在問題
　　1.1開課情況分析
　　目前，我校面向全校研究生(列入公共課課程目錄)開課，與計(jì)算機(jī)或信息技術(shù)有關(guān)的課程共15門，包括微機(jī)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)、軟件工程專題、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及應(yīng)用、微機(jī)控制系統(tǒng)及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)、Internet原理與技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理與應(yīng)用、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、軟件開發(fā)、計(jì)算方法(A)、計(jì)算方法(B)、有限元方法及其程序設(shè)計(jì)。
　　軟件開發(fā)課程開設(shè)于1994年，由馮博琴教授發(fā)起，面向全校的研究生，采用了西安交通大學(xué)出版社出版的、馮博琴教授等編寫的《軟件開發(fā)》這本書。自1996年起，李波老師擔(dān)任該課程的主講教師。該課每學(xué)年上一次，1996-2007年，該課的學(xué)生人數(shù)在70～90人之間，2007-2010年，該課的學(xué)生人數(shù)穩(wěn)定在40～50人之間。選此課的主要為電氣、電信、能動(dòng)、機(jī)械、材料等學(xué)院的學(xué)生。該課的學(xué)生以碩士生為主，每學(xué)期有5名左右的博士生選修。自1996年起，教師采用自己編寫講課幻燈并布置閱讀清單的方式開展教學(xué)。
　　1.2國(guó)內(nèi)研究綜述
　　國(guó)內(nèi)學(xué)者普遍認(rèn)為，非計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生不應(yīng)從計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)起步。富春巖等[1]針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)文史類、理工類、師范類和醫(yī)學(xué)類碩士研究生的計(jì)算機(jī)教學(xué)方法，提出改革方案——“四個(gè)層次”的課程設(shè)置模式。即第一層次為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作，第二層次為高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，第三層次為計(jì)算機(jī)軟硬件新知識(shí)學(xué)習(xí)，第四層次為結(jié)合專業(yè)需要開設(shè)應(yīng)用課程。根據(jù)信息技術(shù)發(fā)展的要求和信息檢索課的現(xiàn)狀，研究生計(jì)算機(jī)信息檢索課程的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)方法設(shè)計(jì)以及教學(xué)模式設(shè)計(jì)要進(jìn)行改革，要適應(yīng)信息化、網(wǎng)絡(luò)化要求。
　　在工科院校的研究生中開設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用課程，是時(shí)代發(fā)展的需要。國(guó)內(nèi)高校根據(jù)專業(yè)特色，為非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了計(jì)算機(jī)課程，如中國(guó)科技大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)專業(yè)就開設(shè)了計(jì)算機(jī)在生物學(xué)中的應(yīng)用這門課，熱能工程專業(yè)開設(shè)了利用Matlab建筑傳熱建模這門課。上海交通大學(xué)機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等課程。這些課程為學(xué)生在本專業(yè)的研究提供了方便的工具，打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)大學(xué)對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)教育的改革是不遺余力的，不過目前還處于初級(jí)階段，課程體系還不夠成熟，普及率也不高。大部分學(xué)校的課程還局限在選修計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件工程等傳統(tǒng)課程，存在課程與本專業(yè)聯(lián)系不夠緊密的問題，學(xué)生反映上課與實(shí)用脫節(jié)。
　　國(guó)外理工科大學(xué)的研究生計(jì)算機(jī)教育為學(xué)生提供與研究方向密切相關(guān)的課程，學(xué)生每學(xué)期至多選3門課。課程要求嚴(yán)格，作業(yè)量大。比如，MIT的航空航天系開設(shè)了設(shè)計(jì)及最優(yōu)化計(jì)算課程，人口與環(huán)境科學(xué)系開設(shè)了計(jì)算機(jī)及工程問題解決導(dǎo)論課程。這類課程的共同點(diǎn)是計(jì)算機(jī)是專業(yè)研究的輔助工具。學(xué)生在完成課程作業(yè)過程中，需要用到編程等計(jì)算機(jī)知識(shí)時(shí)，一般采用自學(xué)或旁聽的方式。系統(tǒng)建模與仿真、軟件工程、算法基礎(chǔ)是其他工科專業(yè)開設(shè)最多的課程。國(guó)外大學(xué)為學(xué)生提供配置齊全的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、模擬實(shí)驗(yàn)室或仿真實(shí)驗(yàn)室等，實(shí)驗(yàn)室有計(jì)算機(jī)專業(yè)的老師進(jìn)行輔導(dǎo)，對(duì)全校師生開放，方便大家實(shí)現(xiàn)自己的想法或者作業(yè)。以我國(guó)目前的教學(xué)模式和師資情況來看，不適合實(shí)行這樣的開放式教學(xué)。而把非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教育改革著眼于為學(xué)生提供與本專業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)知識(shí)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，更符合當(dāng)前的實(shí)際情況。
　　1.3研究生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力現(xiàn)狀
　　1999年，中國(guó)開始進(jìn)入高等教育的大發(fā)展階段，中國(guó)高等教育一舉從精英型變成了大眾型。目前，本科生、碩士生教育規(guī)模居世界第一位，博士生教育規(guī)模在2008年已超過美國(guó)，居世界第一位。西安交通大學(xué)現(xiàn)有全日制在校生30 126人，其中博士、碩士研究生13 044人。本科專業(yè)并沒有多大變化，本科人數(shù)的增加主要是合校的結(jié)果，在此期間主要進(jìn)行的是研究生的擴(kuò)招。在計(jì)算機(jī)能力和素質(zhì)方面，普遍存在學(xué)生編程能力不強(qiáng)，信息技術(shù)和方法應(yīng)用能力不足的情況，在導(dǎo)師課題中不能發(fā)揮應(yīng)有作用，遠(yuǎn)不能適應(yīng)專業(yè)應(yīng)用的需要。目前，我們?cè)诒究齐A段實(shí)施“質(zhì)量工程”，各研究型大學(xué)應(yīng)高瞻遠(yuǎn)矚，及早在研究生教學(xué)階段重視計(jì)算機(jī)教學(xué)工作。
　　1.4計(jì)算思維及非計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)
　　2006年，美國(guó)卡內(nèi)基?梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)前系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威雜志ACM會(huì)刊上提出，計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。她將計(jì)算思維與工程問題的聯(lián)系給出了更清晰的描述：通過約簡(jiǎn)、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個(gè)看來困難的問題重新闡釋成一個(gè)我們知道問題怎樣解決的思維方法；是一種遞歸思維，是一種并行處理，是一種把代碼譯成數(shù)據(jù)又能把數(shù)據(jù)譯成代碼，是一種多維分析推廣的類型檢查方法；是一種采用抽象和分解來控制龐雜的任務(wù)或進(jìn)行巨大復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，是基于關(guān)注分離的方法(SoC方法)；是一種選擇合適的方式去陳述一個(gè)問題，或?qū)σ粋€(gè)問題的相關(guān)方面建模，使其易于處理的思維方法；是按照預(yù)防、保護(hù)及通過冗余、容錯(cuò)、糾錯(cuò)的方式，并從最壞情況進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)的一種思維方法；是利用啟發(fā)式推理尋求解答，也即在不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)度的思維方法；是利用海量數(shù)據(jù)來加快計(jì)算，在時(shí)間和空間之間，在處理能力和存儲(chǔ)容量之間進(jìn)行折中的思維方法[3-4]。計(jì)算思維既向我們計(jì)算教育提出了挑戰(zhàn)又指明了方向，如何在教學(xué)過程中貫徹計(jì)算思維的基本原則，是目前和未來亟待解決的一個(gè)問題。
　　在計(jì)算機(jī)學(xué)科(計(jì)算學(xué)科)教育方面，最有代表性和影響力的工作依然是IEEE-CS/ACM組織的Computing Curricula研究工作。CC2005報(bào)告認(rèn)為，計(jì)算概念在過去的十年中發(fā)生了巨大變化，這種變化對(duì)教學(xué)計(jì)劃的設(shè)計(jì)和教育方法會(huì)產(chǎn)生深刻影響。21世紀(jì)的計(jì)算包含許多富有生命力的學(xué)科，它們有著自己的完整性和教育學(xué)特色。研究者將報(bào)告分為5個(gè)獨(dú)立的卷出版，它們分別是計(jì)算機(jī)科學(xué)卷(Computer Science—CS)、計(jì)算機(jī)工程卷(Computer Engineering—CE)、軟件工程卷(Software Engineering—SE)和信息系統(tǒng)卷(Information System—IS)、信息技術(shù)卷(Information Technology—IT)。計(jì)算所包含的內(nèi)容在深度和廣度上有了巨大的增加，如何在規(guī)定的學(xué)分及學(xué)時(shí)內(nèi)完成對(duì)巨量的與計(jì)算有關(guān)的基本知識(shí)傳授，如何選擇和抽取基本的核心的內(nèi)容，是對(duì)教學(xué)工作提出的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
　　信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)各個(gè)學(xué)科的研究與發(fā)展起到了推動(dòng)作用。主要體現(xiàn)在如下方面：
　　應(yīng)用數(shù)學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)的發(fā)展，使復(fù)雜自然和工程現(xiàn)象可用數(shù)理方程描述，用并行算法求解；傳感器技術(shù)的發(fā)展，使人們所觀察到的自然和工程現(xiàn)象的信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化；通信技術(shù)和先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，使人們可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、以任何方式獲取和交互信息；高性能芯片、并行計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù)的發(fā)展，使自然和工程現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)數(shù)字化模擬和可視化，工程現(xiàn)象可以進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字化控制，從而優(yōu)化了產(chǎn)品質(zhì)量，縮短了研發(fā)周期，提高了生產(chǎn)效率[2]。
　　
　　如何針對(duì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是信息技術(shù)的發(fā)展，培養(yǎng)新一代適應(yīng)信息化社會(huì)的高端人才，是中國(guó)研究生教育的一個(gè)重大戰(zhàn)略問題。
　　1.5結(jié)論
　　從以上文獻(xiàn)和各校的實(shí)際情況可以得知，目前，非計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生計(jì)算機(jī)教學(xué)處于各自為政的非規(guī)范化狀態(tài)。雖然研究生的計(jì)算機(jī)教學(xué)和本科生不一樣，不必提出統(tǒng)一的要求和內(nèi)容，各?？瑟?dú)立發(fā)展出自己特色的教學(xué)體系，但目前還未見一個(gè)大學(xué)在此方面有系統(tǒng)的、能說得出特點(diǎn)的方法。
　　綜上所述，我們認(rèn)為當(dāng)前的研究生計(jì)算機(jī)教育存在以下問題：
　　1) 在全校層面重視不夠，沒有開展此方面的統(tǒng)籌和規(guī)劃工作。
　　2) 研究型大學(xué)的研究生計(jì)算機(jī)教學(xué)研究工作尤其薄弱，沒有回答出研究生計(jì)算機(jī)教學(xué)的目的、要求、基本內(nèi)容、教學(xué)方法等核心問題。
　　3) 目前實(shí)行的計(jì)算機(jī)課程難以說清體系，教學(xué)目標(biāo)也欠清晰。
　　4) 由于對(duì)“計(jì)算”的概念理解不到位，造成對(duì)計(jì)算機(jī)教育的認(rèn)識(shí)有偏差。
　　因此，我們有必要號(hào)召骨干教師和教學(xué)管理人員對(duì)以上問題引起重視，共同解決。
　　2教學(xué)改革思路
　　為響應(yīng)國(guó)家提出的“知識(shí)創(chuàng)新工程”的號(hào)召，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，創(chuàng)建研究型大學(xué)成為我國(guó)重點(diǎn)高等院校發(fā)展的主要方向。研究型大學(xué)主要具有如下特征：1)能夠培養(yǎng)出具有世界一流水平的人才。2)能夠取得高水平的科研成果。3)教師隊(duì)伍強(qiáng)大，擁有一批世界公認(rèn)的學(xué)術(shù)權(quán)威和知名學(xué)者。4)學(xué)科門類齊全，基礎(chǔ)學(xué)科具有明顯的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具有強(qiáng)大的工科，作為學(xué)校發(fā)展的支柱。5)辦學(xué)具有國(guó)際性，招收眾多的外國(guó)留學(xué)生和訪問學(xué)者。6)擁有一流的實(shí)驗(yàn)室。
　　為了創(chuàng)辦研究型大學(xué)，我們提出以下幾點(diǎn)想法和建議。
　　2.1計(jì)算機(jī)教育的目標(biāo)定位
　　我們認(rèn)為，在我國(guó)目前的研究型大學(xué)研究生教育中，計(jì)算機(jī)教育應(yīng)該繼續(xù)作為所有專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)內(nèi)容并予以高度重視，應(yīng)該進(jìn)一步結(jié)合各專業(yè)教學(xué)改革與發(fā)展，不斷強(qiáng)化計(jì)算機(jī)教學(xué)。為此，各大學(xué)要有明確的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)并實(shí)施全校研究生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)，提出實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)的要求。
　　作為計(jì)算機(jī)教學(xué)的依據(jù)和目標(biāo)，研究型大學(xué)的研究生計(jì)算機(jī)知識(shí)與能力應(yīng)該達(dá)到什么水平？研究型大學(xué)的核心是知識(shí)創(chuàng)新，對(duì)各個(gè)學(xué)科而言，應(yīng)用數(shù)學(xué)和計(jì)算是從事各學(xué)科學(xué)習(xí)和科研工作的方法和工具。如何建立自然現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型，如何處理自然界的隨機(jī)現(xiàn)象和復(fù)雜現(xiàn)象，如何考慮模型中典型參數(shù)的漸近行為，以及如何針對(duì)具體問題設(shè)計(jì)數(shù)值格式并進(jìn)行數(shù)值分析，已經(jīng)成為當(dāng)代應(yīng)用數(shù)學(xué)與計(jì)算領(lǐng)域的基本問題與基本模式。我們還知道，應(yīng)用數(shù)學(xué)的方法只有通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行工具化，才能變成科學(xué)研究的銳利武器，否則會(huì)導(dǎo)致方法沒有支持、工具缺乏內(nèi)容的現(xiàn)象發(fā)生。若在此方面對(duì)研究生進(jìn)行高水平的訓(xùn)練，必然會(huì)推動(dòng)其科學(xué)研究手段的進(jìn)步。我們認(rèn)為，研究生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)緊密圍繞提高學(xué)生采納數(shù)學(xué)方法、使用計(jì)算機(jī)工具的能力培養(yǎng)上來。
　　有關(guān)研究生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的目標(biāo)定位，在前提假定學(xué)生掌握了教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)基礎(chǔ)課程分委員會(huì)在2009年8月提出的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求后，我們認(rèn)為新的課程要求可以歸納為以下幾個(gè)方面：
　　1) 計(jì)算機(jī)軟硬件基礎(chǔ)知識(shí)，主要掌握軟件技術(shù)、體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)。具備專業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用系統(tǒng)的集成與軟硬件開發(fā)能力。
　　2) 掌握數(shù)學(xué)模型方法。
　　3) 新計(jì)算模型及新算法。
　　4) 掌握數(shù)值計(jì)算及數(shù)值分析方法及工具。
　　2.2變“傳授型教學(xué)”為“研究型教學(xué)”
　　研究型教學(xué)的特點(diǎn)是：1)教師不能只滿足于依照一成不變的教材一般化地“完成”教學(xué)任務(wù)，而要通過繼續(xù)學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)，不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，使自己處于學(xué)科前沿。2)教師要擔(dān)負(fù)一定的具有創(chuàng)新性的研究課題，力爭(zhēng)成為本學(xué)科的學(xué)術(shù)骨干乃至學(xué)術(shù)帶頭人。3)教師要把研究與教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，在向?qū)W生傳授基本知識(shí)和新知識(shí)的同時(shí)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，幫助學(xué)生完成一些較小的研究課題，使學(xué)生具備一定的研究和創(chuàng)新能力。
　　美國(guó)麻洲大學(xué)(The University of Massachusetts)的Jim Kurose教授長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)和研究工作，曾擔(dān)任IEEE Transactions on Communications和IEEE/ACM Transactions on Networking期刊的主編。他寫的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教科書被全世界300多個(gè)大學(xué)采用，此書最顯著的特點(diǎn)是將自己的研究結(jié)果編輯成書，別人的成果自己也經(jīng)過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了論證。他無疑是“研究型教學(xué)”的楷模。
　　以往，高校本科的計(jì)算機(jī)教學(xué)分為計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教學(xué)和非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教學(xué)，由于兩者的教學(xué)對(duì)象不同，所以教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容也不同。各校大多形成了一支專門從事計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的師資隊(duì)伍，許多高校計(jì)算機(jī)專業(yè)與非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)教學(xué)基本處于分離狀態(tài)。這種狀態(tài)是不適合研究生的培養(yǎng)，肯定是沒有生命力的。
　　目前，研究型大學(xué)都有較好的計(jì)算機(jī)學(xué)科和應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科。特別是經(jīng)過“211”和行動(dòng)計(jì)劃建設(shè)，各校的學(xué)科水平得到進(jìn)一步加強(qiáng)。各校應(yīng)依托和發(fā)揮計(jì)算機(jī)學(xué)科和應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科優(yōu)勢(shì)，統(tǒng)籌學(xué)校的研究生計(jì)算機(jī)教學(xué)，只有這樣才能真正地變“傳授型教學(xué)”為“研究型教學(xué)”。
　　2.3將計(jì)算機(jī)與應(yīng)用數(shù)學(xué)緊密結(jié)合
　　計(jì)算機(jī)應(yīng)用是一個(gè)范疇很大的應(yīng)用領(lǐng)域。廣義地說，凡是與計(jì)算機(jī)使用相關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域，都可納入計(jì)算機(jī)應(yīng)用的范疇。但對(duì)于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)學(xué)科而言，應(yīng)將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的計(jì)算機(jī)具體應(yīng)用與研究計(jì)算機(jī)應(yīng)用與具體領(lǐng)域的共性理論、方法和技術(shù)的學(xué)問區(qū)分開來。前者叫計(jì)算機(jī)具體應(yīng)用，它們應(yīng)該劃入具體應(yīng)用領(lǐng)域的學(xué)科，后者稱為計(jì)算機(jī)應(yīng)用或計(jì)算機(jī)基本應(yīng)用技術(shù)，這是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)學(xué)科的范疇。
　　計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)是一門發(fā)展中的前沿學(xué)科，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，并占有相當(dāng)重要的地位。該學(xué)科是其他技術(shù)或?qū)W科研究的基礎(chǔ)，對(duì)其他技術(shù)或?qū)W科的發(fā)展具有一定的支撐作用。同時(shí)，作為一門獨(dú)立的學(xué)科體系，它具有其他學(xué)科所不具備的輻射滲透作用，和其他學(xué)科相互融合，帶動(dòng)和促進(jìn)了其他學(xué)科的發(fā)展。
　　計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)著重研究計(jì)算機(jī)用于各個(gè)領(lǐng)域所涉及的共性原理、方法與技術(shù)。學(xué)科研究范圍包括人工智能、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與CAD、圖像處理與模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺、多媒體應(yīng)用技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)、基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、智能控制與機(jī)器人學(xué)、管理信息系統(tǒng)等。
　　應(yīng)用數(shù)學(xué)是五個(gè)數(shù)學(xué)二級(jí)學(xué)科(基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)與控制論)中尤為重要的一個(gè)二級(jí)學(xué)科，是聯(lián)系數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、工程技術(shù)以及信息、管理、經(jīng)濟(jì)、金融、社會(huì)和人文科學(xué)的重要橋梁。由于它涉及的學(xué)科與專業(yè)面廣，而且地位突出，在數(shù)學(xué)學(xué)科中的地位顯得越來越重要。特別的，通過建立數(shù)學(xué)模型，借助于高性能計(jì)算機(jī)，使得應(yīng)用數(shù)學(xué)在科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域中取得了令人矚目的成就，越來越多的應(yīng)用數(shù)學(xué)方法被越來越多的科學(xué)技術(shù)研究工作者所重視。
　　另一方面，應(yīng)用數(shù)學(xué)也是數(shù)學(xué)新問題的重要來源。應(yīng)用數(shù)學(xué)的研究范圍非常廣泛，包括建立實(shí)際對(duì)象的數(shù)學(xué)模型、利用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題、研究具有實(shí)際背景和應(yīng)用前景的數(shù)學(xué)理論等。同時(shí)應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展豐富了數(shù)學(xué)學(xué)科的內(nèi)涵，擴(kuò)大了其外延，使數(shù)學(xué)學(xué)科不斷和其他學(xué)科相互交叉和融合，產(chǎn)生了許多極具生命力的交叉學(xué)科和新興學(xué)科。
　　作為研究型大學(xué)，應(yīng)該充分發(fā)揮多學(xué)科優(yōu)勢(shì)，深入挖掘數(shù)學(xué)學(xué)科對(duì)工程技術(shù)、生命科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等學(xué)科的支撐作用，以先進(jìn)的數(shù)學(xué)理論和方法提升其他學(xué)科科學(xué)研究的水平。
　　
　　從以上分析可以看出，研究型大學(xué)要出高水平的成果和培養(yǎng)高層次的人才，應(yīng)建設(shè)高水平的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)科，并將兩學(xué)科的學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)變?yōu)橄蛉熒峁└哔|(zhì)量的教育服務(wù)及資源，從而成為研究型大學(xué)研究生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的根本保障。
　　3課程參考
　　研究型大學(xué)在應(yīng)用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)學(xué)科中開設(shè)了大量的課程，應(yīng)用數(shù)學(xué)的主要課程有微分方程穩(wěn)定性理論及應(yīng)用、線性控制理論、最優(yōu)化方法及應(yīng)用、數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)導(dǎo)論、可靠性數(shù)學(xué)理論、多元統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)值代數(shù)、特殊矩陣與新型算法、矩陣譜論、模糊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)、模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主要課程有人工智能導(dǎo)論、模式識(shí)別、數(shù)字圖像處理、多媒體技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)圖形和動(dòng)畫技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、現(xiàn)代控制技術(shù)、信息檢索、電子商務(wù)平臺(tái)及核心技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘。
　　從以上內(nèi)容可以看出，課程紛繁復(fù)雜，讓學(xué)生摸不著頭緒，也沒有一個(gè)教研室能開設(shè)全部的課程。為此，有必要分層次設(shè)計(jì)研究生計(jì)算機(jī)教學(xué)，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和組織教學(xué)。以上課程主要面向本學(xué)科的學(xué)生設(shè)計(jì)，對(duì)于非本專業(yè)的學(xué)生，只能在學(xué)習(xí)了一個(gè)基本內(nèi)容后，結(jié)合自己的研究方向選修以上課程。因此，必須要分析各個(gè)學(xué)科對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)學(xué)科的要求現(xiàn)狀，找出基本的和共性的要求和內(nèi)容，作為公共基礎(chǔ)類課程，制訂一定明確的培養(yǎng)要求，向全校研究生開設(shè)。
　　根據(jù)計(jì)算思維的觀點(diǎn)，并結(jié)合英國(guó)SouthBank大學(xué)的Centre for Applied Methods經(jīng)驗(yàn)，我們建議計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)類的課程分成3個(gè)層次：計(jì)算思維類、硬軟件技術(shù)類、計(jì)算方法類。計(jì)算思維類的核心課程有計(jì)算思維、計(jì)算原理等。硬軟件技術(shù)類的核心課程有軟件技術(shù)、體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字系統(tǒng)。計(jì)算方法類的核心課程有數(shù)學(xué)模型方法、科學(xué)計(jì)算、數(shù)值分析、新算法。
　　計(jì)算思維、計(jì)算原理主要講授計(jì)算的核心概念及應(yīng)用方式。軟件技術(shù)包括面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、軟件開發(fā)方法學(xué)、分布式計(jì)算，力圖使學(xué)生熟練地掌握面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式，為今后從事研究工作的數(shù)字實(shí)驗(yàn)及開發(fā)本領(lǐng)域的系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。除此之外，學(xué)生可選修一些學(xué)科的專題課程，例如嵌入式軟件的開發(fā)、可視計(jì)算等。體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)構(gòu)建方式等。數(shù)學(xué)模型方法包括形式化方法(邏輯、代數(shù)、可計(jì)算函數(shù))，可視化方法及方法對(duì)應(yīng)的工具軟件?？茖W(xué)計(jì)算包括矩陣計(jì)算、符號(hào)計(jì)算、數(shù)值常微分方程、數(shù)值偏微分方程、有限元法、矩陣演算。數(shù)值分析包括數(shù)值分析方法及工具，是計(jì)算機(jī)處理科學(xué)研究和工程技術(shù)研究的重要內(nèi)容，而對(duì)于理、工、經(jīng)濟(jì)、管理、醫(yī)學(xué)等學(xué)科，精確的數(shù)值分析技術(shù)是提高科研水平的重
　　
　　要基礎(chǔ)。新算法包括遺傳及進(jìn)化計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)算法等新型計(jì)算和優(yōu)化方法。
　　課程應(yīng)遵循以數(shù)學(xué)方法為體，計(jì)算工具為用這一指導(dǎo)原則。通過以上課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以建立系統(tǒng)工程的思想，掌握基本的數(shù)學(xué)方法，熟練使用數(shù)學(xué)軟件工具，獨(dú)立地研究自己專用的算法或數(shù)學(xué)軟件工具。
　　4結(jié)語(yǔ)
　　總之，非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)教學(xué)應(yīng)結(jié)合特定專業(yè)具體案例，這樣學(xué)習(xí)效果更好，學(xué)生更容易接受。理工科專業(yè)研究生對(duì)數(shù)值計(jì)算、數(shù)值分析方法及工具等課程很感興趣，而經(jīng)濟(jì)、管理以及少量法學(xué)專業(yè)的學(xué)生選擇經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)與分析軟件應(yīng)用課程，這就對(duì)課程案例設(shè)計(jì)提出了很高的要求。對(duì)于同一課程，不同學(xué)科有不同的能力要求，因此在制定知識(shí)體系、課程指引、能力要求報(bào)告時(shí)，都必須參考各科具體情況，體現(xiàn)學(xué)科特性。在此基礎(chǔ)上尋找學(xué)科共性，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，通過教學(xué)案例使學(xué)生學(xué)會(huì)常用工具，并學(xué)會(huì)用計(jì)算思維解決工程問題。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 富春巖. 非計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生計(jì)算機(jī)教學(xué)的研究[J]. 計(jì)算