软科学课题研究实用5篇

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软科学课题研究1

信息化社会中信息技术已经扩散到我们生活的每个角落，计算机教育已经成为高等学校每个专业必备的知识体系内容，而且这种计算机教育在高等教育里从来没有停止过，并且不断加深和扩展。研究生是更高层次的高等教育，相对本科生，研究生要求具有更高的专业素养和科研技能。信息技术已经成为支撑研究生从事学术和科研活动的重要手段和技能，比如借助数据挖掘工具和数据分析工具，市场营销专业的研究生可以获取行业市场的相关信息数据，并可以分析处理数据，甚至进行预测。笔者为了论证研究生计算机教育的必要性，特意调研了二十多所重点大学的硕士研究生的课程设置，发现绝大多数学校研究生的公共选修课中都包含和信息技术、计算机应用相关的课程。例如，清华大学对非理工科专业开设了“计算机软件技术基础”，复旦大学对非计算机专业开始了“计算机网络与信息安全”，北京大学的很多专业开设了“信息管理”等。通过调研发现，虽然大多数高校目前还没有一个统一的课程，但非理工专业都设有相关的计算机课程，授课内容都是结合各高校学科、专业分布情况有所不同。通过调研发现，计算机技术及应用能够对绝大多数专业起到很重要的支撑作用，非常有必要开设计算机应用的相关课程，这一点已经得到了共识。有分歧的地方就在于授课的内容各有不同，每个学校都根据学科的侧重性开设了不同内容的计算机应用相关课程。

二、财经类高校研究生计算机教育内容的探讨

鉴于国内高校研究生计算机教育的现状，我们亟需考虑的是如何结合财经类高校研究生的学科分布现状，改革计算机应用教学内容，使其能够对各类学科课程起到较好的支撑作用，能够有助于研究生科研能力的培养。财经类高校的学科分布以经济和管理学科为主，此外还包括文科和法学等。大多数研究生的毕业课题都和经济和管理学科相关，因此，了解并掌握解决经管类问题的计算机软件和相关的计算机应用技巧，对学生的学习和科研都有非常重要的辅助作用。笔者通过指导经济和管理类研究生从事学术和科研活动的实践，发现学生掌握以某种（类）计算机应用为核心的信息技术，对其完成毕业论文和科研课题有很大的帮助作用。比如，Excel、SPSS、SAS、STAT、Eviews或Matlab等，学生在从事经济管理类的科研中经常要使用到这些软件工具。但是由于学生本科学校来源不同、专业不同，甚至有很多学生跨专业，大多数学生缺乏学习这些知识的经历，很多学生都希望尽早掌握和熟悉这些计算机工具，以便后续的科研工作能顺利展开。但是由于课时限制，不可能介绍所有的知识，只能选择其中有代表性的、主流的软件工具和技术进行介绍，在笔者所在的高校中选择了EXCEL，SPSS和Matlab。笔者在任课期间问卷调查了300多位财经管理类研究生，其中91%的学生认为Excel对其学习和科研非常有用，85%的学生认为SPSS对其非常有用，55%的学生认为Matlab对其非常有用，还有49%的学生希望能了解SAS、Eviews等计量分析工具。Excel是非常常用的电子表格处理办公软件，它在财务管理、统计等各行业中都非常实用。SPSS是科学统计软件，专业用于解决计量统计问题。Matlab是数据建模以及解决工程问题的专业科学软件。从社会需求的角度看，上述计算机应用软件在市场需求、行业应用和科学研究等方面都是主流的应用软件之一，掌握如何应用上述计算机应用软件解决经济管理中遇到的问题，既非常符合社会的需要，也能满足高校研究生学习和科研的需要。综上可见，财经类高校亟需开设一门介绍如何灵活应用Excel、SPSS和Matlab应用软件来辅助解决经济管理和日常社会生活中遇到的典型案例的课程。该课程学习有助于学生运用上述软件来解决学习和科研中遇到的相关问题，有助于学生掌握思考问题和解决问题的方式方法，有助于提升学生的科研实践创新能力。

三、教学内容设置和教学模式的探讨

笔者结合教学实践，列出课程教学内容的设置和学时分配如下表1中所示。其中Excel数据分析的教学，采用了基于实际案例使用任务驱动的方式来介绍Excel强大的数据分析功能，使学生掌握灵活应用Excel解决数据分析问题的技能[1]。SPSS统计分析的教学也是基于案例，采用任务驱动的方式来介绍如何应用SPSS解决各种主流的数据统计分析问题。Matlab工程计算是选择开设内容，是针对部分专业选择开设，如对保险精算、金融工程等专业掌握Matlab就比较有用，此部分也采用任务驱动的方式，使学生掌握如何应用Matlab工具解决科学和工程计算问题[2]。

四、教学环节和考核方式

课程通过课堂教学和实验教学两个环节开展授课内容。课程基于具体案例，采用任务驱动的方式引导学生完成主动式学习的过程。例如，在Excel数据分析的销售情况分析和预测的案例教学中，我们提出了任务要求，比如要求用透视图分析某公司的年度销售情况，学生根据任务要求，按步骤逐步解决所面临的问题，获取最终的结果。课程中除了采用多媒体教学外，还结合了视频教学、实验指导教学、网络答疑等方式，使得教学手段形式多样，有助于提高学生自主学习的兴趣，提升应用计算机技术解决实际应用问题的能力。课程已经开通了网络教学平台，作为辅助的教学手段，通过该平台进行课件、视频等资料的共享，以及学生作业的上传，并通过该平台进行作业的评阅和打分，也通过该平台进行在线交流。此外还开通了公共邮箱，以方便为同学提供多种答疑交流途径。课程的三部分教学内容中都设置了练习和作业，大约有共有10多项作业内容。学生的测评成绩考核综合考虑了作业完成质量和平时成绩，其中作业完成质量占80%，平时成绩占20%，平时成绩主要包括：考勤、作业是否按时完成，在线交流参与程度。

软科学课题研究2

关键词理科软件 布局 Java组件安卓软件

随着通信技术的飞速发展与教育信息化的广泛普及 ，学习方式也在进行着信息时代的教育变革 ，从远程学习到数字学习再到移动学习m―learning的方向迈进。同时，随着移动计算技术和互联网技术的发展 ，大学生基本人手一部手机，手机学习的硬件技术条件已经成熟， 软件技术环境也日趋完善，使得手机学习成为可能。无论你是在图书馆还是其它闲暇的时间 ，只要你打开手机上的学习软件，就可以随时随地进行学习，让学习无处不在。

1 项目架构及开发平台

项目结构设计

本项目针对学生学习理工科科目不方便的现象，开发一款基于Android操作系统以《数字电路》课程为研究对象的学习软件。项目核心研究领域在课程课件的植入、客观题自动评判系统、人性化的网络答疑模式，从立项起通过组员的努力和导师的耐心指导，逐一地解决了数学符号难以显示、自动评判系统数据混乱、无法横屏播放课件、无法放大字幕等编程难题。

项目立项之前，做了市场数据分析，将授课老师及理学院学生作为对象，进行采访及调查问卷，对软件想法进行可行性研究，从而策划出项目的解决方案。方案策划好后，我们开始程序编程环境的搭建，并且完成程序的代码编写，实现各种用户需求的功能并且进行用户初次体验，搜集相应的用户体验及相应的建议。几次用户体验之后，对程序做相应修改后，直至符合客户基本需求，最终将软件推广用户进行安装。

项目开发平台

软件在Java环境下基于安卓软件通用开发平台开发，及时更新至最新版本，因此软件具有非常好的兼容性。软件的框架的搭建借鉴了微软人性化的UI技术有机地结合Java功能强大的代码，使软件界面简单、层次分明、易于操作，并且功能强大，能够实现各种智能交互。开发过程中，对于课程课件、自动评判系统等核心代码，我们摈弃了传统代码一致性的思想，而是采用代码编译的多样形式来实现同一功能，既节省了开发时间，又提高了软件性能，下面将和大家一起分享我们软件的研究方法。

2 软件概况及创新点

软件概况

对于软件整体性研究，首先我们搭出了基本框架，软件主要包含课程简介、课程学习、例题详解、课后习题、在线答疑、关于我们六个模块。基本架构完成后，我们再逐一地对每一个小的模块进行编写，子模块依然有分支，于是继续往下分，最终软件的所有代码编写完成。接着对每一项性能的测试，进而网络模块测试，当网络测试达到相应要求后进行系统界面设计，再进行系统整体测试，整体测试后在进行用户测试，用户测试通过后再进行软件的推广及作相应的后期维护，从而完成软件的任务。

软件主要解决方法及创新点

鉴于软件的独特性，应用于理科领域，由于开发尚未成熟，所以很多基本数学符号都难以显示，所以这个给我们的开发带来了很大的困扰。为了回避传统的弱点，我们采用图片显示公式及符号的形式，从而有效地解决了这一大难题。由于该软件是针对某门学科而特定设立的，因此课程学习是重心，为了提高学生的学习效率，课件的植入是必要的。由于安卓系统暂时还不能直接打开PPT、PDF等常用课件形式，因此课件我们不能够直接植入，传统的方法多是植入软件库或是调用第三方软件。但是这样极大地增加了软件的系统开销，并且强迫性地让用户安装第三方软件，给用户带来了很大的不便！因此，我们采用了新的解决方式，将PPT转化为PNG的形式通过图片来显示出来，并且具有横屏播放、放大的功能，这种方式既节省了系统的开销，又给用户的阅读带来了很大的方便。除了软件基本性能的改善，我们在软件中根据用户特殊的要求开发一款及时评判系统。通过用户的答题情况，及时给出答题结果，并且给出相应的指导，有效地抓住用户的“练”这一环节，可以大大提高学习效率。开发自动评判系统中，由于系统的多重循环复杂，并且多种循环相互干涉，开发难度极大。经过团队几个星期的研究，最终采用C、C++的思想通过JAVA语言来编译，最终解决了这一难题，该系统也代表了软件的核心价值，无论从软件性能还是代码形式，都是安卓软件的一大亮点。由于软件的用户面广的特点，需要适应尽量多的用户硬件设备，因此软件布局非常关键，如果采用绝对布局，软件并不能适用于所有的手机上，并且部分手机可能会出现显示不出来的情况。如果采用相对布局，软件界面布局则显得比较单调，并且系统开销相对比较大。因此，我们开发的过程中，有机地结合了绝对布局和相对布局，从而使显示的界面变得非常灵活，既美观大体，又节省空间，提高适用性！

3 结束语

在此，特别感谢我的开发团队及导师，一路来牺牲了很多宝贵的时间全心全意地研究项目，再次表示感谢。开发过程中，遇到了很多问题，曾请教过不少开发团队以及社会人士，在此表示感谢。本次项目示范性研究了理科学习软件，希望通过本次软件研究带动更多开发团队开发理科学习软件，从而弥补学习软件在理科中的缺陷。研发过程中，在解决问题时提出了新研究的方法，从而提高了软件的效率及性能，希望对其它开发团队有所借鉴！

参考文献

[1]李玉斌，张爽。移动学习的内涵、方式及其对远程教育的意义研究[J].现代远程教育研究，2005，（1）：129-130.

[2]Evans effectiveness of m-learning in the form of podcast revision lectures in higher puters&Education，2008，50（2）：491-498.

[3]李勇刚，周晓菲，徐明。基于J2ME和XML技术的移动商务安全设计[J].计算机应用研究，2006，23（11）：105-108.

[4]李晓丽，王晓军。移动学习模式探讨及系统架构设计。北京邮电大学学报（社会科学版），2007，9（5）：1O-13.

[5]宋小倩，周东升。基于Android平台的应用开发研究[J].软件导刊，，10（2）：104?106.

软科学课题研究3

关键词：软科学；改革；发展；重庆市

软科学这一术语于上世纪70年代由国外率先提出的，上世纪80年代引入我国。自上世纪90年代以来，各省市科技管理部门先后设置了省级软科学计划，资助并实施了一大批研究项目，创造了一大批有重大决策参考价值的智力成果，软科学在我国实现了迅猛发展，也为我国经济、社会、科技事业持续健康发展发挥了重要作用。在工业化、城市化、市场化、国际化和信息化的新形势下，软科学的地位更加重要，责任更加重大，任务更加艰巨，党的十七大报告“推进决策科学化、民主化，完善决策信息和智力支持系统”为软科学发展指明了前进方向。省级软科学计划是决策智力支持系统的重要组成部分，也是政府科技管理的重要制度，因而对其开展研究价值意义重大。基于此，本文以重庆市为例，对软科学计划改革和发展问题进行研究，以期为我国软科学的发展提供一些可资参考的理论与思路。

一、软科学的一般理论

(一)软科学内涵和性质

自20世纪70年代提出“软科学”一词以来，关于软科学的定义，国际上还没有统一的标准，使用得比较多的是日本学者提出的“软科学是一门新的综合性科学技术，以阐明现代社会复杂的政策课题为目的，综合应用多个理论或方法，对各类决策对象实施跨学科的研究活动”。我国学者自从20世纪80年代开始从不同角度对其内涵进行了各种阐释，但始终没有形成一个统一的概念。

我们在借鉴前人研究成果的基础上，把软科学的定义概括为：软科学是现代自然科学、技术科学、社会科学、管理科学以及系统科学等相互交叉融合而形成的一组具有高度综合性的新兴学科群。软科学的根本任务是研究经济、社会、科技协调发展和现代化建设中的重大复杂决策问题，揭示其内在本质规律，并探讨解决这些问题的理论、方案、途径及对策；软科学的宗旨是提高各级各类组织的决策科学化、民主化水平，推动经济、科技、社会的持续协调发展。

可见，就其性质来看，软科学是一门服务现实决策的应用科学，在学科属性上归属管理科学的范畴，而不是单纯的社会科学。其次，软科学本身不是决策科学，而是决策智力支持科学。

(二)软科学研究边界

一般地说，需要决策的问题就是软科学的研究对象，因而软科学研究的边界很宽泛。从研究对象来分，软科学包括政治、经济、科技、社会这四大类；从研究层次来分，软科学可涵盖宏观、中观与微观三个层次；从研究成果的属性来分，软科学研究包括战略、规划、制度、政策、可行性研究报告和实施方案；从研究任务来源来分，包括自选课题研究和委托课题研究。

(三)软科学基本理论和方法

目前，软科学的基础理论主要建立在系统科学、认知科学和复杂性研究等有关理论上，并随着相关理论的进展而不断进化发展。在具体的软科学研究工作中，需要针对不同的研究对象和目的，广泛吸纳自然科学、工程技术以及政治、经济、社会和管理等社会科学领域的各种理论，建立符合研究需要的理论框架。

在软科学研究的方法上，主要采用系统分析方法、定性与定量结合分析法以及经验决策与科学决策相结合等工具。

(四)研究的程序范式

一般来讲，软科学的研究程序由筛选研究课题、设计研究方案、争取经费资助、开展研究工作、形成研究报告、成果评审、成果应用等环节构成(图1).

(五)几个概念的区别与联

系软科学是由研究各类决策问题的知识、理论、方法和工具等聚合形成的系统性的综合知识体系，其内在本质是知识。

软科学研究是人们应用软科学的知识、理论和方法对特定事物开展的研究活动，本质是人类有目的的创新行为活动。

软科学计划是政府部门建立的用于支持软科学研究活动开展的特殊制度，是政府科技计划体系的有机组成部分，其本质是一种管理工具手段。

软科学是前提基础，软科学研究是核心关键，软科学计划则是条件、手段和环境。

二、重庆市软科学计划实证分析

(一)研究内容分析

据统计，2002-2007年，重庆市软科学计划正式立项课题587项，前3年数量不多，在80项左右变动。从2005年开始，立项数量大幅增加，达114项。2007年增加到125项。从研究对象来看，这些课题包括了政治、经济、社会和科技各个方面，项目数量分别为68项、238项、200项、81项；从研究层次看，这些项目涉及宏观、中观和微观，分别占比重为33%、46%和21%。可见，这期间重庆市软科学研究重点在于宏观和中观，关注更多的是社会和经济问题。从研究成果来看，这些研究是多视角、全方位的，其成果包括了战略策略、发展规划、政策对策、可行性研究等多个方面。

为了准确地评价重庆软科学计划的执行效果，我们对“十五”期间重庆、上海、黑龙江、福建及贵州的情况进行了比较研究，发现在资助项目数量上重庆市居五省市之首(统计数据仅为2002-2005年),其次依次为上海、黑龙江、福建，分别为299项、202项、174项，而立项最少的是贵州省，共资助软科学项目105项；在研究的重点领域上普遍突出了当前经济社会发展的热点难点和关键问题，并高度重视战略策略、政策对策的研究；在研究内容上比较注重各自地域特色，比如上海的高技术创新，黑龙江的现代农业建设，福建的海峡西岸发展，重庆的三峡库区和贵州的云贵高原问题。

(二)研究任务分配

从党委政府各职能部门、在渝高校、科研院所及企业承担课题情况看，2002-2007年分别承担课题189,336,47,10项；比重分别为32%、57%、8%、2%.

由此可见，重庆市软科学研究任务分配相当集中，在渝高校和相关职能部门特别是高等院校已经成为重庆市软科学研究的主力军。

(三)研究经费投入

2002-2007年，重庆市软科学总投入经费1494万元，2002-2004年每年投入在200万元以下，2005年增加到344万元，投入量居6年之首，其后2年略有下降。与上海、黑龙江、福建及贵州同期相比，重庆的项目资助总经费和平均资助强度都位居倒数第二，揭示了研究经费严重不足的客观现实(表1).

表1　“十五”期间不同省市软科学投入情况比较重庆上海黑龙江福建贵州项目数量(单位：项)358299202174105财政总投资(单位：万元)经费资助强度(单位：万元)(四)研究质量评价近年来，重庆市软科学研究虽然在数量和质量上都有了很大的提高，但仍然存在以下薄弱环节，一是研究理论与方法不规范；二是研究深度与广度不够；三是时效性不强；四是创新水平不高；五是研究成果决策价值不大。

(五)重庆市软科学计划管理分析

“十五”期间，重庆市出台了《重庆市软科学研究计划管理办法》,实施了决策部门与专家学者联合申报课题、重大课题招投标以及课题专家评审由第三方独立执行等改革举措，并受到了一定成效，但也还存在四大问题，一是计划权威性不够，部门之间各自为政，难以沟通协调，甚至名称都不叫软科学计划；二是省级计划体系尚未建成，绝大多数市级行业部门、区县没有建立自己的软科学计划，计划缺位的反逼效应限制了市软科学计划的职能发挥；三是科学选题成为制约发展瓶颈，上级领导点题无来源，有价值的行业课题被截留，专家自由选题方向又把握不准，研究课题的针对性和科学性难以保证；四是计划课题定期申报制与部分重大问题发生的随机性难以协调，以及计划任务执行的严肃性不够。

(六)现状总体评价

2002-2007年，重庆市软科学研究取得了一批在决策上发挥了重要效用的成果。但从总体上来看，研究经费严重不足，高素质研究团队匮乏，创新水平不高，成果决策价值不大、应用不广，软科学自身的影响力与知名度不高，发展尚处于低谷期和爬坡上坎阶段，软科学研究工作者和管理部门任重而道远。新的发展形势下，特别是中央“314”导航定位和重庆市委、市政府建设内陆型开放经济、统筹城乡直辖市等重大战略实施，政治、经济、社会及科技发展中重大复杂决策问题层出不穷，迫切需要软科学提供强有力的智力支撑，软科学的复苏和腾飞迎来了新的历史性机遇。

三、新时期重庆市软科学发展思路

(一)发展理念

在今后相当长的时期内，提高贡献度、显示度与影响力是重庆市软科学发展的第一要务。为此，应树立以下发展理念：一要坚持服务市委市政府科学民主决策的宗旨；二要坚持有所不为，突出重点的基本原则；三要坚持以出重大成果建精英团队为战略关键；四要坚持以解放思想，深化改革创新为根本保障。

(二)发展目标

总体目标是，力争通过5年的努力，把软科学计划建设成为开展领导决策研究的大平台，汇聚一流咨询专家的“智囊库”,服务领导科学民主决策的知名品牌，部分特色研究领域在全国有较强的影响力，软科学步入良性可持续发展轨道。

四、软科学计划改革的对策建议

(一)建立有利于软科学发展的体制

一要发挥重庆市软科学协调领导小组的职能作用，恢复市级部门联席会议制度，探索建立不同计划之间的项目立项查重、软科学成果信息共享等机制；二要规范软科学计划名称，一律用重庆市+行业部门(区县)名称+软科学计划命名；三要建立层级分明，职责明确，布局合理的软科学计划体系

(二)建立科学的课题遴选机制

首先，软科学计划管理部门的角色要由判官转变为组织策划者，在准确预判发展趋势的前提下，秉承以时间换质量和换命中率的理念，超前选题并部署研究，以高质量的研究成果等待甚至激发决策者的需求；其次，对重大软科学研究课题必须建立领导与战略专家初选-社会公示-正式选题的程序规范。

(三)实施软科学计划精品行动

一是建议计划管理部门设定预期目标，经过科学论证和严格的筛选程序确定未来一段时期内需要长期研究的重大领域和方向；二是争取北京、上海等地个别优秀专家加盟，与本地研究人员组成的专业化核心研究基地与团队；三是每年安排一定的财政资金，长期定向支持固定的团队开展特定的研究，相应建立绩效评估和动态调整制度，形成软科学成果长期稳定供给新机制，实现提高研究质量水平和培养专业化研究团队的双重目标。

(四)设置党代表、人大代表软科学研究专项

从在渝省级以上的党(人大)代表中遴选一批视野宽阔、战略思维能力强、口头表达艺术精湛的重点人员，按照一个代表，一支专业研究队伍，一笔研究经费，开展一个重大热点难点问题研究的模式，开辟软科学计划为中国特色民主政治服务的新领域，借机扩大软科学的影响力，优化软科学发展外部环境。

(五)完善市软科学计划管理制度体系

要继续完善软科学研究人员、评审专家信用记录管理制度，制定并颁布实施重庆市软科学研究范式。

(六)加大研究投入力度与资助强度

一要积极申报国家软科学研究计划项目，并大幅度提高市级研发资金投入软科学的份额比例。二要优化软科学投入支出结构，压缩一般性项目计划立项数量，提高市软科学项目的财政支持强度。三要加大服务行业、企业及社会的力度，拓宽研究资金来源新渠道。

(七)全力推进软科学成果的推广应用

一要对软科学成果进行二次加工凝练，以内部刊物形式报送决策部门参考，并鼓励公开发表学术论文；二要加强软科学研究成果数据库建设，并在inter-net上免费向公众开放；三要不定期召开重大战略问题专题柬言献策会、论坛等，邀请市领导及部门负责人出席。

参考文献：

[1]成思危。大力发展软科学，促进决策科学化民主化[j].

中国软科学。2005,(4).

[2]李　婷。济南市软科学计划管理系统的设计与实现[d].济南：山东大学，2006.

[3]马细珍，陈国民，马友君。提高软科学研究项目申报立项率的策略[j].湖南经济管理干部学院学报，2002,4.

[4]王　欣。软科学研究计划项目管理及其信息系统开发研究[d].南京：东南大学，2004.

[5]2006年重庆科技统计报告[r].重庆市科学技术委员会，2006,7.

[6]孔德涌。软科学研究展望[j/ol]./.

[8]徐冠华。在全国软科学研究工作座谈会二十周年纪念会上的讲话[j].中国软科学。2007,(1).

软科学课题研究4

1办学理念

我系的办学理念是“营造创新氛围，强化优质人才培养”，具体从培养目标、课程设置、实践与创新能力、优质人才培养4个方面体现。

培养目标

我系本科阶段的培养目标是：培养具有优秀综合素质和通识型知识结构，具有系统扎实的基础理论、专业基础理论和现代专业知识，并且具有卓越的实践能力和创新能力的计算机科学与技术专业人才。毕业后能从事该领域的科学研究、技术开发、教学及管理等工作。

最近制订的本科培养方案是充分吸取了国际上计算机本科教学的最新的权威性研究成果，对课程设置及知识结构和知识点等方面进行了动态调整，注重素质教育，加强基础，拓宽专业面。除了清华大学信息科学与技术学院的平台课程以及数学、物理基础课程外，我系还设有程序设计基础、离散数学、形式语言与自动机、编译原理、计算机原理、计算机系统结构、计算机网络、操作系统、软件工程等专业基础课，并提供了丰富的专业选修课。

课程设置

我系的课程设置强调加强基础、拓宽专业面、注重素质教育。目前的培养方案参照国际计算机教程的进展，除了满足信息科学与技术学院平台课程学分的要求，数学、物理基础课程占整个计划的24%，同时动态调整专业基础及核心课程(程序设计基础、离散数学、形式语言与自动机、编译原理、计算机组成原理、计算机系统结构、计算机网络、操作系统、软件工程)，及时更新专业选修课程。

实践教学

我系在对学生进行培养的全过程中，注重实践与科技创新能力的培养，注重计算机硬件与软件以及计算机应用的全面训练，强调科学理论与实际应用的相互结合，努力造就适应研究、设计和应用开发的“复合型”人才。我系拥有优越的实验环境和国家计算机实验教学示范中心，为每位同学提供了充足的专业训练与实践的机会。

优质人才培养

信息时代的很多领域都需要专业的计算机人才，他们不是一般的计算机使用者，也不是仅仅把计算机当作一种工具，他们所要从事的工作是研究、设计和开发各种各样的计算机硬件和软件，发明和创造满足用户进一步需要的计算机新技术，面对和解决计算机科学发展过程中所面临的各种问题和挑战。因此，我系在时展的洪流中承担着培养优质人才的重任。我系有计划地本、硕、博统筹考虑培养计划与课程设置，学生在大四的时候可以选修研究生的课程，优秀的苗子可以在导师指导下提前选修研究生课程。

2创新氛围的营造

如何营造创新氛围，为优质人才的培养提供良好的环境，是我系近年来在教学上的工作重点。我们主要抓了课程设置、实践环节、国际交流和名师指导这4件事情。

新生研讨课与专题讨论课

我系在计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用三个二级学科上有着非常强的科研能力，也取得了非常显著的科研成果，我系教师将这些最新的科研成果，科研动态有效地融入课堂，不断动态高速计划，更新课程内容。从新生入学，我系开设了一系列新生研讨课，包括“下一代互联网”、“虚拟世界与未来电子游戏”和“计算基因组分析”等等。使得新生有机会与大师面对面地交流。

在专业课程中，我系教师将最新的科研成果介绍给学生，为高年级学生开设了一系列的专题研讨课，拓展了学生的思路和眼界。这些专题研讨课包括“网格计算”、“媒体计算”和“高性能计算前沿技术”等等。另外，我系也针对数据工程、大规模集成电路设计、普适计算、智能信息处理、可信计算、计算机安全等热门研究方向更新了相关课程的内容。

实践环节

从课堂教学的角度来讲，我系的大部分课程在课内经常通过大作业、实验等方式强化学习效果，而在课外则开展SRT(Student Research Training: 学生研究训练)计划，即学习优秀的学生可以提出自己的创意及项目，学校批准后选派教师给以指导并赋予一定的经费支持(某些项目可与相关课程相配合，还可以与相关的国际大学生竞赛相衔接)。同时，我系在本科三年级末精心设置了一个为时五周的“专业实践”，由教师给定一个设计目标(带有一定的趣味性和竞技性)，学生则需综合运用学过的各种软硬件知识，自行完成实践任务，进一步提高学生的动手能力以及分析问题、解决问题的能力。在“专业实践”课程之后，为提高学生设计、实现大型、复杂的计算机软件的能力，在大四的第一学期开设了“专题训练”课程。“专题训练”系列课程主要针对大型软件，如网络协议、操作系统、数据库系统和编译器等进行专门的软件系统设计、编程实现和实验分析等实践训练。毕业前，学生必须全时进行半年的“综合论文训练”，所做课题均来自实际的科研项目，使学生在实际工作中得到全面锻炼。

从我系研究生入学的角度来讲，我系有很大一部分本科生能够直接免试进入研究生阶段的学习。而通过上述各个实践环节，可以使学生尽早地接触到科学研究项目，有效地做到了研究生与本科生培养的衔接。

国际交流

我系每年都有大量的本科生参与到学校或院系组织的国际交换生项目当中，开拓了学生的国际视野。组织学生参加由美国计算机协会于1977年发起并组织的ACM国际大学生程序设计竞赛(简称ACM/ICPC)和国际信息学奥林匹克竞赛(International Olympiad in Informatics，简称IOI)是我系固定的国际交流活动。除此以外，我系还鼓励本科生参加RoboCup世界比赛、TREC评测和TRECVID评测活动，组织并参与加拿大程序设计比赛(CCC)以及其他各种丰富多彩的国际交流活动。

名师指导

我系一直鼓励教学名师和学术大师上讲台给学生讲课，并要求导师在实践环节中亲自指导学生的科研活动。同时，我们对那些“天才”学生开辟了绿色通道，清华大学“软件科学实验班”的设立就是其中的一条通道。

软科学课题研究5

关键词：算法设计与分析；软件工程；硕士研究生课程；教学改革；计算思维

北京大学软件与微电子学院是一所面向产业和领域需求，培养高层次、实用型、复合交叉型、国际化人才的学院。经过10年的探索与实践，提出一套“产学研用结合”的培养模式和“多层次、多方向、多领域、模块化、开放式”的课程体系[1]。在该课程体系中，“算法设计与分析”课程如何定位？面向工程硕士的算法课与本科生的算法课有什么区别？针对不同本科专业方向和基础的学生如何制订教学实施方案？这些都是需要探索的问题。

一、算法课程的定位和指导思想

教育部软件工程学科课程体系研究课题组在《中国软件工程学科教程》一书中提出了4种分别侧重于计算机科学、软件开发技术、系统认识和工程化理念的不同的本科生教学计划参考模式，其中“数据结构与算法”都是重要的核心课程之一[2]。软件工程是计算机科学与工程和管理学科的交叉学科，算法知识是计算学科的核心内容，是软件工程硕士必备的基础。特别对于从事软件工程的高层次、复合型人才，通过算法课程的学习有助于培养学生的计算思维与系统分析能力。

因此，在北京大学软件与微电子学院的课程体系中，“算法设计与分析”课程是面向全校硕士研究生的公共选修课，同时是软件开发、软件测试与质量保证专业与研发中心硕士研究生的必修课，总计3学分，48学时。

由于软件学院跨学科、多领域、产学研用相结合的培养模式，在制订算法课程的教学计划时遇到以下问题。

问题1：学习算法课的学生来自不同的专业方向，有着不同的培养目标和需求（见表1）。

表1给出了一个北京校区算法课脱产班212人专业方向分布的示例，其中必修学生156人，大约占3/4，剩下的是其他专业方向的选修生。不同专业方向、不同培养模式（脱产和在职班）的学生对算法课有着不同的需求。研究中心的学生由于要参与课题研究，需要较好的计算思维及更强的建模分析能力，其他学生更着重于软件工程实践及面向领域的应用，而在职班的学生则希望了解更多的应用背景。如何根据不同的培养目标确定算法课的教学内容？

问题2：算法课具有一定的难度，需要用到某些数据结构与离散数学的知识。而软件与微电子学院有部分学生本科专业不是计算机或相关专业，没有系统学过这些课程。

根据北京大学软件与微电子学院的特点，面向软件工程学科的硕士研究生算法课要在课程定位、教学目标、教学内容、教学设计等方面不断探索，制订出具有自己特色的教学实施方案。课程建设的指导思想是：

（1）突出能力培养。随着计算机的广泛应用，新的问题不断涌现，新的算法层出不穷，能力的培养尤为重要。与算法和问题求解相关的能力主要体现在以下4个方面：用适当的数学模型描述实际问题的建模能力，运用计算思维确定问题求解方法的算法设计能力，对给定算法做出性能评价的分析能力，对问题难度和复杂性的判定能力。针对软件工程专业硕士，在算法教学中应该着重于前3种能力的培养。

（2）构建统一的知识框架。该框架面向多个专业方向，适应于不同的本科基础，针对多样性的人才培养目标，采用层次化、模块化的结构，使得教师能够根据不同的教学需求制订相应的教学计划。

（3）进行科学的教学设计，不断更新教学内容，引入好的教学方法和教育技术。

（4）建设一系列配套的教学资源，包括教材、电子教案、教学辅导书、网上教学环境等。

（5）注重教师培养，建立老中青结合的教师队伍。

二、算法课程的教学目标与知识框架

针对软件工程专业硕士，算法课程的教学目标是：

（1）掌握计算机算法设计的基本技术――分治策略、动态规划、贪心算法、回溯与分支限界、随机算法等。

（2）掌握计算机算法分析的基本方法――了解评价算法的标准，能够对给定算法做出最坏与平均时间复杂度的估计，了解问题复杂度的界定方法。

（3）了解计算复杂性理论的基本框架和应用。

（4）培养针对实际问题进行建模并选择高效求解算法的能力，使得学生在计算思维、学科方法训练及专业素质方面得到提升。

根据软件工程的特点，算法课的核心内容以算法设计技术与分析方法为主，对于NP完全理论以及概率算法、近似算法等研究领域加以简要的介绍。算法课程的知识框架如下图所示。

在算法知识框架中，处于底层的是算法基础，有关知识可以在课程开始给予简要的介绍，也可以包含在其他基础课中。北大软件与微电子学院的做法是：把有关计算机组成、操作系统、程序设计、数据结构等计算机科学与技术的基础知识配置成A、B、C三种类型的基础课，以便不同专业的学生根据自己的情况选修。中间两层由核心知识单元构成，主要涉及算法的设计技术和分析方法，这部分内容是课程重点。第四层涉及计算复杂性理论，重点是NP完全理论。面对软件工程专业，只需要简单介绍相关的概念和理论框架，使学生了解什么是问题的难解性。最高层则结合学科进展介绍近似算法、随机算法等热点研究方向，同时联系学生科研实践对课程进行总结。整个教学安排按照48学时进行分配，其中基础知识、算法设计与分析部分可根据不同班次的教学要求分配32～42学时。

算法课程的知识框架图

三、围绕计算思维和能力培养进行教学设计

“计算思维”是美国科学基金会在2006年的研究报告中提出的新概念，也是近年来计算机教育所关注的热点问题。计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[3]。计算思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个困难的问题阐释为如何求解它的思维方法。是一种递归思维，是一种采用抽象和分解的方法来控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计，是一种选择合适的方式陈述一个问题，或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法[4]。

作为高层次的软件工程研究和应用人才，应该受到良好的计算思维训练，而算法是计算思维训练的重要一环。算法课程的教学要求是：能够对所求解的问题加以抽象或约简，给出形式化的描述并找到正确高效的求解方法，其中涉及问题抽象、复杂问题的分解和递归处理、算法复杂度的定量分析与权衡等，这些都体现了计算思维。为了强化计算思维的训练，我们在教学设计中考虑的重点是：

1．教学内容，即“讲什么”的问题

大多数学校的本科算法课程主要讲算法的设计步骤，同时强调上机实现。而面向工程硕士的算法课要增加深度，讲出算法技术所隐含的学科思想。这不仅需要介绍具体的设计步骤，更应该讲清楚这样做的理论依据。所设计的算法是否正确？如何证明其正确性？它的优势在哪里？有什么局限性？改进算法的途径是什么？等等。应该通过学习达到举一反三，掌握算法所体现的思维逻辑和学科方法。有些学生在本科阶段修过算法课，分治策略、动态规划、贪心法、分支限界等设计技术都接触过，认为自己没必要再学了；但是，在期末课程总结中表示“算法课收获很大”，“许多在本科没搞清楚的问题都理解了，拿到实际问题有了更清晰的解决思路。”

需要说明的是，针对必修与选修、脱产与在职班的不同教学要求，教师可以在内容上加以调整。比如对于脱产班算法必修课，可以选择上图框架中的全部10个知识模块，教学安排如表2所示。而在职班和其他专业方向的选修课可以多讲一些应用实例，而适当减少模块6－10的内容。

2．教学方法，即“怎样讲”的问题

算法课中涉及较多的数学知识，比较抽象难懂，怎样激发学生的兴趣，做到启发式学习？我们的做法是：

（1）按照“提出问题－阐述方法－解决问题－总结规律－推广应用－讨论提高”的模式进行教学设计。每种设计技术和分析方法都精选了大量的应用实例，这些实例应该满足“建模简单，能够清晰地体现算法的设计思想，使用效果良好，有广泛的应用背景，与其他课程的教学内容有联系”。比如讲贪心法，先通过活动选择问题介绍贪心法的设计思想，举出3种贪心策略，其中1种能够得到最优解，而另外2种是错误的；接着总结了贪心法的设计步骤，指出设计的关键是正确性证明，这是讲授的重点，也是难点；然后通过3个典型的例子详细阐述数学归纳法和交换论证的证明方法；最后在推广应用中介绍了最优前缀码、最小生成树、单源最短路径等具有广泛应用背景的例子，并以找零钱问题为例讨论对某些可能得不到最优解的贪心法如何对输入做参数化分析。

（2）从研究课题和算法领域的新进展中收集典型的实例。学生曾经参与芯片设计、视频检索、资源配置、搜索引擎、安全协议设计等各种问题的研究，其中不少内容都涉及算法和复杂性理论。把学生参与研究的课题成果引入算法教学，学生非常感兴趣，进一步认识到提高算法设计与分析能力的重要性。

3．教学环节

课堂讲授是重要的，但不是全部，学生素质的训练和能力的培养依赖于教学环节的整体设计，比如考核方式、课后作业、课程实践等。

（1）与本科算法教学强调上机实现不同，研究生算法课的课后作业主要以对实际问题的建模、算法设计与分析的训练为主，有关练习主要取自教材[5]。

（2）为了突出能力培养的要求，算法课的考核不但考查学生对相关算法知识的理解，更应该检查是否具有相应的算法设计和分析能力，对问题求解是否有一个正确的思路。设计试卷时实际应用试题至少应该占50%。

（3）对于某些学生课后主动阅读资料、结合科研课题进行算法设计与分析的工作给予更多的关注和指导，并在学习评价上给予鼓励。

（4）课程成绩评定采用综合评定的方式，根据不同教学要求，平时成绩占40%～50%，期末笔试占50%～60%。

4．教学环境

利用现代化教学手段，建立网上教学环境，进行课件、课下答疑、视频讨论等，更好地与学生进行交流。

在北京大学软件与微电子学院的大力支持下，经过多年的课程建设，硕士研究生算法课的教学改革取得了显著的成果。形成了面向软件工程学科的知识体系和教学设计，出版了“十一五”规划教材，开发了电子教案，同时积累了较多的教学资源，建立了老中青相结合的师资队伍。广大学生对算法课的教学也给予了高度的评价。

参考文献：

[1]　北京大学软件与微电子学院课程体系研究组。　北京大学软件与微电子学院课程体系[M].　北京：高等教育出版社，2011.

[2]　教育部软件工程学科课程体系研究课题组。　中国软件工程学科教程[M].　北京：清华大学出版社，2005.

[3]　Jeannette　M.　Wing.　Computational　Thinking[J].　Communications　of　the　ACM，　2006，　49（3）.