時間：2022-09-09 08:17:01
序論：在您撰寫計算機工程論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1實現(xiàn)技術、經(jīng)濟的一體化及資源共享
一直以來，工程建設項目在管理上都采用傳統(tǒng)的管理方式進行管理，而傳統(tǒng)的管理方式在現(xiàn)如今的工程項目管理中已經(jīng)不適用。并且，負責建設項目管理的工作人員管理方式落后，既不懂管理也不懂技術，導致管理出現(xiàn)混亂的局面。采用計算機科學與技術進行管理，將各個部門相互聯(lián)系，在日常工作中交換信息，各部門的人員可以通過網(wǎng)絡來進行技術交流，實現(xiàn)了技術與經(jīng)濟一體化。在工程建設項目管理中使用計算機科學技術，可實現(xiàn)資源共享，項目管理需要對信息進行跟蹤、收集以及處理等，過程相當復雜，并且信息量大，只是靠人為來處理信息很容易造成信息丟失。而采用計算機處理信息則不同，將建筑工程項目各種信息資料，通過互聯(lián)網(wǎng)進行整理、歸類，以工程數(shù)據(jù)庫為中心，進行科學管理。在建設工程管理中，會有很多資料，例如建議書、施工設計圖、工程驗收等各階段所產(chǎn)生的材料，計算機系統(tǒng)根據(jù)工程信息的格式、類型等進行一體化管理，并根據(jù)各部門的需要將資料實現(xiàn)共享，使建設工程各個部門聯(lián)合在一起，形成一個緊密聯(lián)系的整體，更便于管理。
1.2控制物資，實現(xiàn)現(xiàn)代化管理
在建設項目管理中使用計算機可了解到物資管理的情況，并結合項目的實際情況對物質進度進行適當?shù)恼{整。在工程施工中，常常需要采購工程材料，此時可通過計算機編輯限制條件，可在第一時間里了解到采購量是否滿足或是大于請購量，請購量是否與設計量一致等，再采取相關措施，從而降低項目建設成本。使用計算機科學與技術還可有效提高資金的管理水平，工程項目的結算、驗工計價等，均在企業(yè)內部進行，在計算機的輔助下，資金運作實現(xiàn)了統(tǒng)一管理，合理使用，滿足工程需要的同時，更降低了資金的運作成本。就我國目前建設項目管理水平來看，與發(fā)達國家還存在很大的差距，我國加入WTO之后，與世界各國的合作機會不斷增多，計算機技術是拉小我國項目管理水平與發(fā)達國家項目管理水平的有效途徑。
2計算機科學與技術在工程建設項目管理中的應用
2.1采用計算機進行項目預算
建筑企業(yè)的生存離不開項目預算，工程項目預算是企業(yè)獲得利益的關鍵環(huán)節(jié)，但是，建設項目預算往往比較復雜繁瑣，預算人員難免在預算中出錯。預算工作常常需要消耗預算人員大量的時間和精力，而所取得的效率并不高，為了解決這一問題，設計、管理部門可采用計算機來提高工作效率。采用計算機進行工程項目的概預算編制、審核等工作，計算機相關軟件可達到審核、預算編制的要求，直接打印概預算資料，不僅節(jié)省了大量的時間，而且錯誤率低，大大減輕了預算人員的工作量。這樣一來，預算人員便可將更多的精力放在經(jīng)濟分析上，采用計算機相關的軟件，根據(jù)公式輸入數(shù)據(jù)計算出預算結果，通過計算機計算出來的結果準確率為百分之百，不僅如此，通過計算機整理出來的預算文件十分完整，并保存簡單，具有安全性，需要進行更改時，打開相應文件便可更改。預算工作量大，預算人員若是單純進行手工預算工作，則需要消耗大量的時間和精力，采用計算機則不同，可以在較短時間內完成預算工作，并且計算結果得到保證，是提高工作效率的有效途徑。
2.2評標工作
建設工程項目在施工前期需要進行投標工作，標前評審、造價詢問等一系列工作都十分重要，運用計算機輔助評標工作，可將實際中的評標工作轉化為電子方式評標。在招標與投標這兩個項目過程中，招標的一方首先要負責的工作就是制作電子版的招標文件，電子版招標文件與傳統(tǒng)的紙質版文件相比，更方便攜帶。然后招標方根據(jù)電子版的招標文件準備相關的設備，開展招標工作。至于投標方當收到電子版的招標文件之后，需要進行招標文件的填寫工作，填寫數(shù)據(jù)以及價格等，完成填寫之后生成本件進行保存，電子存儲設備上會有清楚的記錄，最后形成一個完整的招標文件。電子版的招標文件具有較高的準確性，實現(xiàn)了公平、公正、公開的招標制度。另外，在計算機分析技術下，歷史數(shù)據(jù)和招標工作存在的規(guī)律，可不斷提高評審水平，使評審決策更加具有科學性。招標工作是建設項目中一個重要的工作環(huán)節(jié)，將計算機科學技術運用到此項工作中，使傳統(tǒng)的招標文件轉變?yōu)殡娮影嫖募行岣吡苏袠说墓ぷ餍剩拐袠斯ぷ鞲庸交鸵?guī)范化。
2.3在審計與監(jiān)理中的運用
計算機科學與技術是企業(yè)發(fā)展不可或缺的一部分，當下，我國計算機科學與技術水平也取得了很大的突破，在各個領域上都得到廣泛運用。在工程審計工作中也使用到了計算機科學與技術，工程審計工程一般包括兩方面的工作，一方面是投資的檢查核對，另一個方面是工程量的檢查及核對，工程程序復雜，并且工作量大。在此工作中使用計算機技術可有效提高工作效率，在審計中，計算機主要是充當監(jiān)督和審查的角色，對已經(jīng)竣工的工程項目進行審查和監(jiān)督，并結合國家制度，對已經(jīng)結束的工程、工期等一一進行審核。另外，在監(jiān)理工作中亦可使用計算機科學與技術，近年來，我國監(jiān)理工作逐漸規(guī)范，此時，將計算機科學與技術運用到其中，可有效促進監(jiān)理工作的健康發(fā)展。使用計算機技術，主要是在監(jiān)理過程當中，采用科學的方法來處理各種信息，達到控制監(jiān)理整個過程的目的。傳統(tǒng)的工程監(jiān)理主要是通過手工的方式來處理，這樣的處理方式效率低，極不適應現(xiàn)如今競爭日益激烈的建筑行業(yè)需。采用計算機來完成監(jiān)理工作，取代手工方式，可有效提高工作效率，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。審計與監(jiān)理工作一直以來都是人力來完成，而這兩項工作較為復雜，人工完成的過程中常常出現(xiàn)問題，采用計算機來完成，可使監(jiān)督和審查規(guī)范化，更具有科學性，有利于建筑企業(yè)的健康發(fā)展。
3結語
適應性維護，即確保計算機軟件運行時能更好地應對外部環(huán)境及其變化需求。其中包含轉變或升級數(shù)據(jù)環(huán)境、升級計算機操作系統(tǒng)及軟、硬件設施等方面。計算機軟件，相當于一種應用程序，通過開展適應性維護工作，可為用戶使用計算機提供功能性輔助，從而提升其工作效率。除上述4類維護活動外，還包含其他類型維護活動，如支援性維護：即提供最新的用戶或者是聯(lián)機用戶文檔，并對用戶定期開展培訓，安排專業(yè)維護人員等，來保證計算機工程的順暢運行。軟件維護工作任沖道遠，但有其自身的必要性。上述幾項維護工作中，預防性維護與改正性維護在總維護工作中占比最高（約為80%），軟件維護成本相應也偏高。可知，軟件維護難度增加，這也是迫切需解決的問題。
2計算機軟件工程的維護策略
計算機軟件應用過程中，通常受到軟、硬件設施等因素限制，加之用戶有時操作出現(xiàn)問題，使得軟件極易發(fā)生故障，工作效率被降低。因此，我們必須通過科學的維護方法，來保證軟件工程的順暢使用。
2.1構建病毒防御機制為確保計算機工程軟件的正常運行，我們就必須構建病毒防御機制，避免計算機遭受病毒的入侵與干擾。出于上述目的，可選擇性安裝性能較好的防御軟件，如毒殺或防火墻等等。與此同時，用戶自身也應培養(yǎng)科學的上網(wǎng)習慣，不斷增強自身防范意識，切勿隨意瀏覽或是下載非法復制軟件及文件夾，應增強對系統(tǒng)的掃描檢查，提高軟件應用的安全性。
2.2減少系統(tǒng)盤程序數(shù)量，定期予以優(yōu)化計算機系統(tǒng)，是安裝程序軟件的重要載體，對軟件運行的安全性有較大影響。假如將全部程序都置入系統(tǒng)盤內，必然會降低軟件的運行效率及穩(wěn)定性。因此，用戶在使用過程中，應盡量縮減軟件的安裝數(shù)量，為系統(tǒng)盤騰出更廣闊的運行空間。另外，用戶還應定期重裝系統(tǒng)，以調整和優(yōu)化系統(tǒng)盤所占空間，提升系統(tǒng)的運行速率。
2.3科學選擇程序設計語言從本質上看，程序設計語言的選擇合理與否，很大程度上決定著計算機軟件工程維護的成效。通常而言，低層次語言即計算機換邊語言或者是機器語言。針對該類語言，人類要理解和掌握，相對較為困難，維護工作更是如此。而針對高級語言，其理解難度相對較小，維護起來較為簡便。然而，在理解高級語言時，應明確分析其中差異性，以便更好地開展相關工作。不同程序設計，其所選語言也不相同。只有根據(jù)程序語言采取針對性的維護方案，確保計算機軟件工程的高效運行，才能真正發(fā)揮出計算機軟件工程的應用實效。
2.4提升軟件工程的整體質量模塊與技術在實際計算機軟件工程開發(fā)工作中，為全面提升計算機軟件工程的維護性，我們就必須就是全面提升軟件工程質量，控制和壓縮其研發(fā)成本。實際上，通過上述措施，能實現(xiàn)對程序的重復測量及測試，并在軟件運行中及時發(fā)現(xiàn)和改變存在的序列錯誤，以提升程序的運行效率。此外，如轉變軟件工程中的某個功能模塊的功能，其他模塊并不會受到影響。在軟件工程開發(fā)工作中，通過程序設計技術便能增強計算機系統(tǒng)的可維護性。即便不了解模塊內部狀況，通過更換軟件工程的某個外部模塊，也能降低模塊錯誤率。
3結論
國防科技大學的計算機事業(yè)起步于上個世紀50年代，人才培養(yǎng)隨著科研型號項目的推進而逐漸形成規(guī)模和體系。當時計算機還是個稀罕物，計算機人才極為緊缺。老一輩銀河擎旗人慈云桂先生高瞻遠矚，在科研工作十分忙碌的情況下，組成了一支精干力量的教學團隊，自編教材，邊干科研邊搞教學。教學的舞臺甚至就在科研實驗室，科研儀器設備經(jīng)過加工改造成為最合適的實驗器材。我國第一代電子管計算機(魚雷指揮儀)研制成功不久就安裝到教學實驗室，開創(chuàng)全國用整機開設計算機實驗課的先河，在人才培養(yǎng)方面發(fā)揮了重要作用，這一優(yōu)良傳統(tǒng)一直得到了繼承和發(fā)揚。斗轉星移，一代又一代的棟梁之才培養(yǎng)出來了，人才培養(yǎng)體系逐漸建立和完善并凝聚成了“堅持教學、科研、生產(chǎn)三結合，促進計算機學科建設”教學成果。1989年，該項成果獲得了國家教學成果特等獎。縱觀半個世紀的銀河事業(yè)，毫不夸張地說，正是國家的需要具體化為學院一項項重大科研工程，正是科研工程的需要牽引教學與人才培養(yǎng)體系的建設和發(fā)展，正是科研和教學的緊密結合形成了具有豐富內涵的實踐教學體系和教學相長的人才培養(yǎng)模式。一方面，寓人才的培養(yǎng)于科研一線，通過解決實際問題不斷磨礪和提升教師的能力;另一方面，不斷選拔在工程研制中涌現(xiàn)出的經(jīng)驗豐富的優(yōu)秀骨干充實到教學第一線，以解決理論脫離實際的問題。在數(shù)十年的奮斗歷程中，崇尚實踐，崇尚創(chuàng)新成為一代又一代銀河人的共同信念。面向計算機、微電子、軟件工程、網(wǎng)絡與信息安全技術的飛速發(fā)展與交叉融合的局面，實踐教學的理念與手段亦需有創(chuàng)新。可喜的是，計算機實踐教學團隊也在不斷進步，圍繞教書育人、實踐育人又有了新的貢獻和創(chuàng)造。近些年來，在國家和軍隊重點建設計劃的支持下，我校計算機實踐教學條件有了長足的進步。計算機教學實驗室在用房、設備、人員等方面獲得了很大的補充，持續(xù)推進的實踐教學改革成果豐碩:建成了國家級計算機實踐教學示范中心，先后有7門課程進入國家級精品課程行列;研發(fā)和推廣了一批實驗教學系統(tǒng)和實驗平臺工具;與全國同行一道，編撰《高等學校計算機科學與技術專業(yè)實踐教學體系與規(guī)范》等指導性文件，以教育部計算機教學指導委員會的名義出版，在全國高校推廣，產(chǎn)生了廣泛的影響。
2計算機實踐教學的特色與發(fā)展
2．1創(chuàng)建新的計算機實踐教學體系
著眼未來國家和國防建設的需要，我校在制定人才培養(yǎng)方案中始終強調“堅持把重實踐作為推進人才培養(yǎng)科學發(fā)展的重要理念，作為提高人才培養(yǎng)質量的重要著力點，作為統(tǒng)籌人才培養(yǎng)工作的重要抓手”，著力塑造厚基礎、重實踐、強能力、實踐貫穿全程的教學特色。與之相呼應，計算機學院提出并實踐了“4433”計算機專業(yè)實踐教學體系:將計算機實踐教學與能力培養(yǎng)貫穿于課程實驗、實習/實訓、課外實踐和畢業(yè)設計等四個環(huán)節(jié);進一步將課程實驗分為基礎驗證性實驗、課內綜合性實驗、綜合課程設計和自主科研創(chuàng)新活動四個層次;全方位培養(yǎng)學生計算機硬件、軟件、網(wǎng)絡與安全三個方面的工程實踐能力;并通過不斷建設和完善教學團隊、實踐教學環(huán)境和實踐教學管理三個支撐條件使整個實踐教學體系得以有效運轉。特別是通過學生自己組織的“銀河之光”文化節(jié)開展系列科技創(chuàng)新實踐活動，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的同時，鍛煉學生的組織協(xié)調能力;通過與地方單位和部隊建立實習和實訓基地，使學生在實踐中發(fā)現(xiàn)和解決應用問題;通過開展學科和軍事特色濃厚的專題式畢業(yè)設計組訓方式改革，90%的畢業(yè)設計選題與科研課題、工程項目或者部隊實際系統(tǒng)有關，強化了學生工程實踐能力培養(yǎng)與服務部隊意識的養(yǎng)成。
2．2拓展計算機實踐教學內涵改革
進入新世紀，特別是近年來，信息技術仍處在高速發(fā)展的態(tài)勢，學科間的交叉與融合更加豐富，如何因應發(fā)展態(tài)勢，優(yōu)化學科特色，拓展為軍服務能力成為我校計算機實踐教學內涵改革的重要內容。
2．2．1突出系統(tǒng)級訓練，形成以硬件能力見長的特色與優(yōu)勢
長期以來，國內計算機人才培養(yǎng)普遍都存在重軟件輕硬件的現(xiàn)象。一方面，由于軟件人才需求量相對較大，在資金投入、技術積累、實踐條件要求等多方面相對較低;另一方面，隨著EDA設計技術的發(fā)展，計算機硬件系統(tǒng)設計的軟件化現(xiàn)象越來越普遍，導致很多高校輕視學生硬件實踐能力培養(yǎng)。長此以往，將會造成宏觀上人才結構不合理，微觀上人才的發(fā)展空間受限。隨著社會對復合型、創(chuàng)新型人才的需求不斷提升，系統(tǒng)級(軟、硬結合)實踐能力的缺失將帶來嚴重的負面影響。以“銀河”、“天河”系列超級計算機、“銀河玉衡”核心路由器、“銀河飛騰”系列芯片為代表的一系列大型科研課題不斷擴展，使得計算機教學實驗室在硬件以及系統(tǒng)級能力訓練上提供了國內一流的實踐條件，教師團隊有意識強化學生的硬件實踐能力培養(yǎng)并形成了獨特的優(yōu)勢。在制定人才培養(yǎng)方案時，充分考慮硬件系列課程在課程體系框架中的獨特地位，開出了一組高水平的硬件系列課程及相應的配套實驗課。以“計算機原理課程設計”實驗課程為例，20多年的教學歷程總結起來大致可劃分為三個階段。第一個階段，(上世紀90年代初)，學生在面包板實驗箱上以VLSI芯片(74LS181、74LS138、74LS00等)，配以成組的導線設計并實現(xiàn)各種類型的CPU。多輪實踐下來，學生普遍反映對CPU基本工作原理與特點有了深刻的理解。第二個階段(上世紀90年代后期)，學生使用可編程邏輯器件在實驗箱上實現(xiàn)CPU。第三個階段(2000年以后)，我們依靠多年技術積累和技術革新，先后研發(fā)了“六合一”計算機系統(tǒng)實驗平臺、“天河陽光”硬件綜合實驗平臺。該平臺采用“ARM+FPGA”架構，可開展從元件、部件到系統(tǒng)各層面的實踐教學，針對不同的課程可以采用原理圖輸入、提供構件設計以及基于HDL語言的設計方法，實現(xiàn)了硬件課程實驗平臺的統(tǒng)一，使得硬件課程實驗內容可以一體化設計。同時，學生可以通過先進的實驗平臺設計驗證CPU多級流水、Cache、多核等功能，并在此基礎上開展創(chuàng)新實踐。更進一步，通過升級可以將操作系統(tǒng)、編譯環(huán)境移植到該平臺上，實現(xiàn)一個軟硬皆可實驗的綜合實驗平臺，有效地鍛煉學生全系統(tǒng)設計實踐能力。此外，當今的硬件設備呈現(xiàn)微型化、智能化、網(wǎng)絡化發(fā)展趨勢，以Google眼鏡、iWatch、3D打印機、智能機器人、無人機等新設備與新裝置層出不窮。針對發(fā)展趨勢，實驗室積極引進新設備，更新實踐教學計劃，整合軟、硬件開發(fā)能力訓練。例如，批量采購Lego、NAO等多款智能機器人，引入Android智能終端、無人機等平臺，更新和優(yōu)化“程序設計”、“人工智能”、“嵌入式系統(tǒng)”等課程實驗內容，同時大量設置創(chuàng)新實踐題目，鼓勵由學生自擬題目，自組團隊申請各級創(chuàng)新實踐計劃。可以說，實踐條件的改善，自由競爭氛圍的建立喚起了學生強烈的探索興趣，對于實現(xiàn)從實驗驗證到綜合創(chuàng)新的跨越，突出學生硬、軟件一體化的實踐能力的培養(yǎng)起到了重要的作用。
2．2．2因應網(wǎng)絡空間發(fā)展形勢，積極規(guī)劃網(wǎng)絡應用與網(wǎng)絡安全能力培養(yǎng)
計算機網(wǎng)絡迄今已在全社會廣泛普及，沒有網(wǎng)絡，現(xiàn)代社會將無法運轉。與此同時，互聯(lián)網(wǎng)上病毒感染、木馬植入、私密信息泄漏等安全事件層出不窮，也讓人們意識到網(wǎng)絡空間安全的嚴峻形勢。加強學生網(wǎng)絡信息安全的實踐能力已成為計算機人才培養(yǎng)關注的新焦點，這不僅僅是信息技術學科乃至工科大學生專業(yè)素質與能力訓練與時俱進的需要，更是建設信息化軍隊的需要。2012年，信息安全專業(yè)納入軍隊招生計劃，標志著我校網(wǎng)絡信息安全人才培養(yǎng)進入新的發(fā)展階段。在專業(yè)建設上，實驗室對照網(wǎng)絡空間安全人才專業(yè)能力的定位，構建了綜合化的網(wǎng)絡安全實驗平臺涵蓋網(wǎng)絡預警、安全態(tài)勢感知、入侵檢測到災難恢復與評估等方面，并推出相應的實驗大綱與講義。面對網(wǎng)絡技術突飛猛進和網(wǎng)絡應用的蓬勃發(fā)展，學院繼續(xù)貫徹網(wǎng)絡硬件、軟件并重的人才培養(yǎng)理念。在網(wǎng)絡工程科研平臺上進行拓展、充實和改造，多層次開展本科生網(wǎng)絡與信息安全方向實驗教學。例如，在開展下一代互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術的基礎上，自主研制了可編程實驗平臺—NetMagic。該平臺通過自定義網(wǎng)絡功能單元、接口和通信協(xié)議，可使學生全面了解和熟悉網(wǎng)絡核心設備硬件、軟件的設計，首先滿足網(wǎng)絡協(xié)議設計和驗證等實驗，進一步可支持對網(wǎng)絡擁塞控制、服務質量等關鍵網(wǎng)絡機制的創(chuàng)新實踐活動。該平臺在ACMSIGCOMM’11國際會議上獲得了大會主席A．Chesnais教授的高度評價并已推廣到香港理工大學、清華大學等高校。針對云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，實驗室正在以微型化的天河機為服務器搭建一個云計算平臺，以“天河陽光”硬件綜合實驗平臺為終端、配置各種傳感器使學生通過網(wǎng)絡在天河機上開展物聯(lián)網(wǎng)實驗。隨著互聯(lián)網(wǎng)進入大數(shù)據(jù)時代，同時在線人數(shù)達到百萬甚至千萬級，管理上百TB數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡集群系統(tǒng)開始浮出水面，應該看到高校暫時還不具備相應的實驗條件，但可以通過教育部卓越工程師計劃，與企事業(yè)單位合作共建的實習實訓基地，培養(yǎng)學生深入內容分發(fā)網(wǎng)絡、負載均衡、海量數(shù)據(jù)挖掘等一線開展實驗與創(chuàng)新實踐，在工程實戰(zhàn)中鍛煉學生的能力，進而滿足社會對人才能力的需要。
3先進的條件環(huán)境是實踐能力培養(yǎng)的物質基礎
3．1引入先進IT技術，加快實驗室的現(xiàn)代化建設
“工欲善其事，必先利其器”。培養(yǎng)實踐能力強的人才首先需要建設一流的實踐教學環(huán)境。
(1)必須使實驗室設備能夠得到及時更新。近些年來，國家和軍隊對教育投資的力度不斷加大，而IT設備器材的價格一直呈現(xiàn)快速下降通道，為實驗環(huán)境的更新?lián)Q代提供了良好的條件。
(2)隨著云計算技術的成熟，積極推行瘦客戶機/服務器的實驗模式。實驗室過去多采用的網(wǎng)絡同傳、硬盤還原方式進行日常維護與管理。當一臺計算機上安裝的軟件越來越多，軟件運行時所占用的系統(tǒng)資源越來越大時，整個實驗環(huán)境性能急劇下降的問題便突顯出來。相比之下，瘦客戶機/服務器模式更廉價、更安全、更易于管理。每一臺終端機使用的軟件和數(shù)據(jù)均保存在服務器上，學生通過瘦客戶機遠程運行軟件、數(shù)據(jù)訪問，較好地解決軟硬件升級、軟件許可等困擾實驗室發(fā)展與設施更新多年的問題，可最大限度地節(jié)省各種費用。
(3)在實驗室管理方面，若管理工作停留在簡單的數(shù)據(jù)表格填寫處理，不能充分利用網(wǎng)絡化的強大能力、提供具有翔實而有說服力的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，那么實驗室服務能力是令人置疑的。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，教師們應該充分意識到云計算、大數(shù)據(jù)技術給實驗室管理帶來的新氣象。這些年來，學院實驗室管理系統(tǒng)從簡單的信息化過渡到網(wǎng)絡化、智能化的管理平臺，開始實現(xiàn)嘗試無人值守實驗及實驗室管理的云服務技術。智能化的云服務不僅僅是體現(xiàn)在實踐教學本身，同時也是實驗室管理能力螺旋上升的必然趨勢，基于實驗室運行數(shù)據(jù)挖掘下的決策與管理代表著未來實驗室建設的重要方向。
3．2整合優(yōu)勢資源，打造優(yōu)良的科技創(chuàng)新實踐環(huán)境
IT新技術的推廣與應用，為計算機人才培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)與機遇。優(yōu)良的科技創(chuàng)新實踐條件，可有效支撐從理論設計到實際驗證的跨越，成為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的必要條件。計算機學院將優(yōu)勢科研資源與實驗教學資源進行有效整合，使學生一方面可以共享使用科研環(huán)境中各類性能先進、種類齊全的精密儀器設備;另一方面，通過將科研成果部署在教學實驗室中，化為實踐教學內容，使學生可以快速接觸和學習前沿技術。同時，為了找準人才需求定位，通過與部隊及地方單位共建實習/實訓基地，實現(xiàn)辦學資源的整合、優(yōu)勢互補。更重要的是通過現(xiàn)場與工程師的交談，通過應用需求的親身了解，注重專業(yè)知識的綜合應用，強化實踐能力的導向性，熟悉項目規(guī)劃與決策。創(chuàng)造條件讓學生投入到社會化的實踐活動，還有一個重要的作用，就是使學生明白作為“社會人”所應具備的道德與職責，學會與別人相處，學會被領導和領導。
4專業(yè)化的教師團隊是高水平實踐教學的保障
“師者，所以傳道受業(yè)解惑也”。培養(yǎng)學生是高校中心工作，也是教師最根本的任務。在實踐環(huán)節(jié)，建立一支專業(yè)化的教師團隊對于提升實踐教學質量的作用同樣十分重要。在教學團隊中，我們很早就建立一個專門負責教學實驗保障的小組，以后隨著招生規(guī)模的擴大，逐漸引入研究生充當助教。回顧我們的歷程，科研工程經(jīng)驗豐富的教師轉入教學一線，很快便能贏得學生的喜歡，因為他們的授課充滿了活生生的科研案例，在實驗課題設計與評估中往往能給予學生非常中肯的意見與獨到的見解。除了課程實驗的充實和優(yōu)化，實踐能力培養(yǎng)的一個重要領域便是課外創(chuàng)新實踐活動，這也是學院發(fā)揮學科整體優(yōu)勢，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的著力之處。計算機學院也明確研究所同時應肩負有人才培養(yǎng)的任務，并制定明確的目標，從業(yè)績評價與職稱晉升中予以明確。本科生一般從大二開始便在教師帶領下，組成各種興趣小組，包括信息安全、程序設計、超級計算、數(shù)模競賽等興趣小組，參加的學員占總數(shù)的一半以上。指導教師一部分來自教學系，還有相當一部分來自研究所以及國防科技重點實驗室。教師通過指導學生小組選擇課題，申請各級創(chuàng)新實踐基金或創(chuàng)新實踐項目，參加學校級、省級、國家級乃至國際上的學科競賽。以競賽活動融會貫通所學知識，熟悉和掌握科研實踐的方法、手段，體會到科研實踐的艱辛和成功的快樂。近些年，學生們獲得了數(shù)十項國家級大學生創(chuàng)新項目，數(shù)十隊次獲得國際級、國家級競賽一等獎，充分證明了學生的才華和創(chuàng)新潛力。實際上，教師率領學生組隊赴國內外參加競賽本身也鍛煉了學生的自我管理與團隊協(xié)作、語言和文字表達、溝通與社交乃至外語運用等素質和能力，這些素質和能力恰恰也是實踐能力中不可或缺的組成部分。在國家教育部質量工程的推動下，實踐教學的地位有明顯改變。對于國家和軍隊人才的旺盛需求而言，學校還需要做更多的工作。作為管理機構，應鼓勵高水平教師參與到實驗教學中去。
(1)從政策上要改變原有實驗教師低人一等的局面，使高水平教師安心實驗教學。近年來，學校為吸引和鼓勵更多高水平人才全身心參與實驗教學，制定了多項傾斜政策。對實驗隊伍實行兩個單列的政策，即技術職務評聘數(shù)量和條件單列，教學崗位聘任數(shù)量和條件單列;鼓勵開展實驗教改研究，在申報教改課題時對實驗教學人員傾斜，對取得的教學研究成果在參加教學成果獎評選時予以支持。
(2)在人才交流政策方面予以傾斜，安排實驗室教學骨干出國深造、參加國內外教學研討會，開闊視野。以教育部“卓越工程師計劃”為先鋒，建立大學生實習實訓基地，持續(xù)推動校企合作，鼓勵教師與企業(yè)合作開展工程項目等方式，增強教師們對于前沿信息技術的掌握。
5結語
教師的教學要結合職業(yè)技術學院學生的特點，應采用適合的教學方法，教學內容與本科學生要有一定的區(qū)別。應結合職業(yè)技術學院學生實際進行教學改革，以工作任務為中心組織教學內容；以典型的建筑施工圖為載體，設計教學活動。突出實踐性，強調學生的自主學習。教師的實踐總結，融合進教學之中，從而達到讓學生自主提高專業(yè)繪圖能力的效果。
（一）改革教學方法和教學手段
過去教師系統(tǒng)講解理論知識、滿堂灌、學生被動聽課的傳統(tǒng)的教學方法，學生缺乏積極性、主動性和創(chuàng)造性，現(xiàn)在職業(yè)技術學院的教學應重視激發(fā)學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。對于計算機工程繪圖這一門課程來講，主要應采用項目引領、任務導向等教學方法；并采用多媒體教學及人機互動等教學手段。提高學生聽課的專注程度，提高學生的學習熱情。
1.項目引領項目引領的教學方法，改變了傳統(tǒng)的教學過程，以實際的工程項目為依托，并根據(jù)學生能夠接受的程度，展開針對性的教學。通過計算機工程繪圖這門課程，提高學生的繪圖能力，在進行教學時，以項目引領的方式，使用具體的工程項目教學；在繪制具體的工程圖的各個環(huán)節(jié)，在學生急需知道下一步做法時，傳授必要的理論及實踐知識。學生在這種情況下，是最想學習的時候，學習效率也是最高的，學習興趣也是最濃的。
2.任務導向任務導向的教學方法，強調把一個工程項目，分解成若干個任務，以實際的工作過程（建筑工程施工圖）為載體，提煉出典型的工作任務，使學生在完成工作任務的過程中，學會繪圖命令、修改命令以及與之相關的各種高級操作命令。打破原有的章節(jié)順序，以任務為引領，逐級深入。以能讓學生在自主學習中真正、切實地掌握繪圖技巧，精確熟練地利用課內知識，以及內容的精準應用為主。讓學生自主實踐，自主結合課內知識，自己動手并總結經(jīng)驗。這樣做的目的，避免學生在繪制工程項目時，由于工作量大，而感到枯燥，并產(chǎn)生厭煩情緒。在繪圖的過程中，教師在給學生滲透理論知識的同時，融入企業(yè)崗位資格標準。學生在完成一個個的小任務時，繪圖能力自然就得到了提升。并且體驗到了其中的樂趣，從而愿意去主動學習。
3．教學做一體化將課堂教學和實訓室整合在一起，采用一體化教室上課，理論教師與實踐教師由同一名（批）教師擔任。通過項目引領、任務導向“邊做邊學、邊學邊教”，促使學生學習相關理論知識和實踐技能，打破了原來的理論課和實訓課的界限，是一種非常適合職業(yè)技術學院學生的學習方法，這種教學方法的教學過程實際上就是教學做一體化。“教學做一體化”的教學模式是我國職業(yè)教育界普遍認可的一種教學模式。在這種教學模式中，學生是主體，教師起到的是主導的作用，教師多半時間都是在輔導學生，而不是講理論課。
4.應用廣播教學軟件教學廣播教學軟件可以完成：一機（教師機）對多機（學生機）的廣播（授課或播放各種軟件、課件等）、一機（教師機）對一機（學生機）的輔導、控制和查看學生機的屏幕。應用這種教學軟件，代替了傳統(tǒng)的教學手段，也代替了投影儀加大屏幕的多媒體的教學，并且不會受到投影儀投影效果的影響，是一次教學方式的改革和飛躍。采用這種教學方式，學生樂于接受，效果顯著。
（二）整合教學內容
職業(yè)技術學院工程繪圖的教學內容，不能是本科這門課教學內容壓縮或簡單地刪減，學生不愿意接受或很難接受的理論知識，盡量地少講甚至不講，盡量多地帶領學生進行實際操作，在操作的過程中，滲透給學生能夠理解并且容易接受的理論知識。為了讓學生在將來的工作崗位上得心應手，學校的教學內容應以將來的實際工程應用為主。要打破原來的章節(jié)順序，按照工程圖的繪制順序，整合教學內容。使學生更加易于接受。
（三）模擬真實的工程實例，進行課程設計，增強實踐力度
為了使學生的繪圖能力得到鞏固和提高，必須增強實踐力度。可以適當?shù)卦黾诱n程設計，在課程設計中，要模擬真實的工程實例，繪一小型工程的施工圖，根據(jù)課時量，模擬的施工圖內容可以進行適當?shù)膭h減，繪制典型的施工圖紙，比如建筑的平、立、剖、節(jié)點都只畫一張等，學生在繪圖時，要嚴格執(zhí)行各種建筑繪圖規(guī)范。能力是練出來的，只有通過典型工作任務的參與、獨立完成,才能形成相應的技能,掌握實用的理論知識。
（四）提高教師的專業(yè)技能
教師的專業(yè)技能，對土木工程類學生繪圖能力的提高，起到了很大的影響，教計算機工程繪圖的教師，最好能具有雙師素質，也就是要具有一定的實踐經(jīng)驗，教師的雙師素質，在整合教學內容，以及按照繪制施工圖的順序，重新排列教學內容的先后順序、貫穿整個教學內容的主線上等方面，均起到一定的作用。由于教師具有相關的工作經(jīng)驗，可以很隨意地找到一些極容易畫、學生又感興趣的建筑施工圖或結構施工圖的相關內容，能夠對各種相關規(guī)定，把握得相當?shù)轿唬⒛芨鶕?jù)新規(guī)范、新圖集及時修訂所教的內容，使學生所學與將來的工作完全接軌。同時做到教學相長，有時學生的思路，也會給我們帶來啟發(fā)，并且對以后的教學產(chǎn)生一定的影響，使更多的學生因此而受益。
二、結束語
1.1教學方法傳統(tǒng)單一
傳統(tǒng)教學是先由教師把非常系統(tǒng)的知識講完，讓學生進行知識儲備，然后再應用某些知識點進行練習訓練。“計算機工程制圖”授課一般是先課堂授課，黑板板書加上一些PPT課件和教學模型展示，布置作業(yè)，而后是AutoCAD授課與上機練習，最后是零部件測繪實訓。并且未能根據(jù)課程內容和學生特點，靈活運用現(xiàn)代教育技術和教學方法。這樣教學的弊端是學生在毫無目的地被動接收，學習沒有積極性，學習效果往往不夠理想。
1.2課程實踐性不夠強
高等職業(yè)技術教育作為高等教育的一個重要組成部分，培養(yǎng)的是具有高素質的技能型復合人才。但當前多數(shù)學校制圖課程教學中，重理論，輕實踐，而且理論與實踐教學不能有效結合，使在校學習的內容與生產(chǎn)企業(yè)的實際工作過程脫軌嚴重，沒有很好地體現(xiàn)職業(yè)性、實踐性和開放性的要求，因此很難培養(yǎng)出學生真正的職業(yè)技能。
2.課程建設思路
通過對課程教學中存在的主要問題進行分析和企業(yè)實際生產(chǎn)調研，結合國家級精品課程評估指標，課題組明確了建設《計算機工程制圖》精品課程的思路。按照“實用為主、必須和夠用為度”的原則重組與企業(yè)人才需求相適合的課程體系和內容；根據(jù)課程內容體系，建設與之相適應的教材、教學方法與教學手段；強化教師培訓與再教育，建設一支教學觀念新、教學水平高、教學手段先進、職稱結構合理的“雙師素質”教師隊伍；堅持走工學結合的道路，開展校企交流與合作，建設一流的校內實訓基地和校外實訓基地，進而完善教學設施；完善學生專業(yè)基本技能、職業(yè)綜合技能、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，滿足學生未來就業(yè)崗位需要。
3.課程建設內容與成果
3.1教學內容
課題組認真研究相關專業(yè)人才培養(yǎng)目標，遵循國家制圖員職業(yè)資格考試的標準要求，進行了崗位需求調查，并且經(jīng)過大量的企業(yè)調研，發(fā)現(xiàn)機械設計與制造、化工等工科類專業(yè)學生就業(yè)主要從事制圖、產(chǎn)品檢驗與研發(fā)、機床操作、技術改造、設備管理與維修等職業(yè)崗位。2000年以前，我校的《機械制圖》和計算機繪圖《AutoCAD軟件》課程分別單獨設置，計算機繪圖課程安排在學習完工程制圖課后開設，總學時144學時，其中實踐學時16學時，占總學時11%，課程內容強調知識的系統(tǒng)性、完整性與嚴謹性。2000年后合并為《機械制圖及AutoCAD》，對教學大綱和教學內容進行了更改，適當降低了畫法幾何、機械制圖部分內容的難度要求，開始注重生產(chǎn)實際需求，高度重視讀、畫工程圖樣能力的培養(yǎng)，總學時調整為124個學時，實踐學時24，占總學時19%。2003年，我們將“機械制圖”和AutoCAD軟件課程整合，編寫完成了面向21世紀規(guī)劃教材《計算機工程制圖》、《計算機工程制圖實訓教程》，獲我校教學成果二等獎。2006年我們以我校機械制造與自動化專業(yè)被國家教育部確定為高職高專教學改革示范專業(yè)為契機，對課程進行了重新設計，探索基于工作過程系統(tǒng)化的課程開發(fā)，將《機械制圖》、《計算機繪圖》、《零部件測繪》有機整合，并注重“實用為主、必須和夠用為度”，教學內容強化了實踐教學，制定了新的教學大綱，總學時變?yōu)?28學時，實踐學時62，占總學時49%。2009年，我們編寫出版了基于工作過程的《計算機工程制圖與測繪》和《計算機工程制圖與測繪實訓教程》，內容選取力求與工作崗位的需求緊密相連，比如實訓項目———減速器全套圖紙測繪的主要學習任務就包括螺紋畫法、軸類零件畫法、箱體類零件畫法、裝配圖畫法、計算機繪圖、公差知識及測繪方面知識的使用等，該教學內容的工作對象包括機械零部件、設計方案、要繪制的工程圖樣和三維造型等，運用CAD/CAM軟件、繪圖工具及儀器、測繪用工量具等各類工具。教材的使用取得了很好的教學效果。
3.2教學方法和手段
3.2.1教學模式設計把課程學習內容聯(lián)系企業(yè)生產(chǎn)實際，提出各種任務，進行任務驅動式教學。將學生置于提出問題、思考問題、解決問題的動態(tài)過程中學習，比如利用常用的減速器模型，提出減速器的某個零件屬于哪一類零件，如何表達繪制該類零件圖，零件圖上哪些尺寸是重要尺寸，哪些表面有表面粗糙度的要求，零件圖有何用處等任務。引導學生進行主動思考，優(yōu)化了教學過程，從而提高了課程質量和效率。課程實踐教學充分利用校內外實習、實訓基地，邀請工廠技術人員現(xiàn)場指導。由企業(yè)教師有針對性地安排與課程相關的任務并指導學生，使學生在學中做，在做中學，讓學生在生產(chǎn)實境中體驗圖紙表達的內容，深切體驗到知識的實用性，從而提高學生的讀識圖能力和繪圖能力，也培養(yǎng)了團隊合作精神及適應社會的能力。工學結合應該是課內結合與頂崗實習等相結合，課內結合應為最終的頂崗實習做好準備。通過頂崗實習，使學生在真實的環(huán)境中進行實踐鍛煉，在企業(yè)教師的指導下，完成真實工作環(huán)境下的測繪、計算機繪圖及其它任務，強化學生專業(yè)能力和崗位適應能力。同時結合本課程的教學內容及進程，開展了創(chuàng)新設計大賽、計算機繪圖競賽，參加《計算機工程制圖》課程網(wǎng)站開發(fā)的建設等實踐性環(huán)節(jié)，取得了較好的實踐效果。3.2.2根據(jù)不同內容采用相應的教學方法（1）采用現(xiàn)代化教學手段（利用多媒體課件等）講授制圖基本知識部分（體上的點線面、基本體與組合體），大量運用模型演示與動畫模擬，對學生進行空間想象思維訓練。同時講解計算機繪圖（CAD）的基本操作和繪圖命令，使抽象的理論變得直觀、形象，容易理解。（2）按工作過程導向講授機件表達、零件圖和裝配圖，對學生進行機械制圖基礎訓練。打破章節(jié)界限，采用幻燈片、模型、零部件實物展示臺和臺虎鉗等真實零部件進行教學，并利用多媒體課件加以操作演示，同時講解計算機繪圖（CAD）的零件圖、裝配圖、標注等內容。模擬了生產(chǎn)工作過程，也提高了直觀性與趣味性。（3）測繪實訓教學。針對具有工程意義的減速器、臺虎鉗、齒輪泵等做零部件測繪、手工繪制草圖能力訓練，再利用計算機軟件把全套工程圖樣繪制出來，而后總結撰寫測繪實訓報告。這樣提高了學生動手和構圖的能力，同時也強化了計算機繪制工程圖樣的能力。3.2.3采用多種現(xiàn)代教學技術手段采用先進的教學手段、利用多媒體課件和網(wǎng)絡教學，可增加大學生獲取知識的信息量。在理論和實訓教學中，課程組教師制作了集圖片、動畫、flash和聲音為一體的《計算機工程制圖》教學課件，建立三維模型、虛擬項目等仿真教學環(huán)境，全部教學過程采用多媒體授課方式，并結合其它方式。多樣的信息承載形式，豐富了學生的空間想象力，提高了教學效果。依托校園網(wǎng)，建設精品課程網(wǎng)站，將《計算機工程制圖》課程的電子教案、多媒體課件、課程教學視頻、三維模型、實訓項目、練習題庫等相關資料全部上網(wǎng)，實現(xiàn)開放式教學。豐富的網(wǎng)絡資源可以滿足本課程學生自主學習和上網(wǎng)學習的需要。
3.3教師隊伍
我校極為重視青年教師的培養(yǎng)，采用培養(yǎng)和引進相結合的辦法，大大提高了師資隊伍素質。制訂師資培養(yǎng)計劃，鼓勵青年教師參加理論進修和企業(yè)頂崗學習，每年完成不少于一個月到企業(yè)單位頂崗，以提高生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，增強職業(yè)能力。同時對企業(yè)兼職教師進行師德培訓，支持其參加高等教育學和高等教育心理學的課程學習，以增強其執(zhí)教能力。經(jīng)過幾年的培養(yǎng)，教師隊伍中全部具有多種職業(yè)資格證書，專任教師全部是“雙師型”教師，在企業(yè)中擔任技術服務。部分教師為河南省成人制圖學會成員，教師教學理論及實踐水平大幅提高，教學觀念新穎、教學水平較高、教學手段先進。已經(jīng)形成一支老、中、青結合的較為理想的教學隊伍，且各自所學專業(yè)形成交叉,知識結構很合理。組成了不同知識層次和年齡的教學梯隊；教學隊伍中從事課堂教學的教師6人（其中3人兼帶實驗），專職從事實踐教學的教師4人；校外兼職教師4名，均系工學結合單位的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗豐富的技術人員，參與了課程的設置、教學內容的制定，負責本課程實踐教學環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了教學過程的開放性。
3.4教學條件
《計算機工程制圖》是我校機電、化工、建筑等工科類專業(yè)的技術基礎課程，學校對該門課程的建設、發(fā)展給予了高度重視。為保證該課程教學的順利實施，已建設了良好的校內教學與實踐環(huán)境。為保證學生在校學習與實際工作的一致性，強化學生專業(yè)能力、方法能力和崗位適應能力，學校加強了校外實習基地的建設，與河南中軸控股集團股份有限公司、焦作三島輸送機械有限公司、廈工機械（焦作）有限公司、焦作科瑞森機械制造有限公司、焦作市邁克冶金機械有限公司等5家單位建立了長期合作關系。可以滿足學生企業(yè)認知實訓、課程實訓和生產(chǎn)性實習等實踐教學的需要。
4.課程建設成效
《計算機工程制圖》精品課程建設符合教育部教高[2006]16號文件精神，很好地實現(xiàn)了工學結合與一體化教學。課程組全體教師經(jīng)過幾年的努力，取得了較好的成效。清華大學著名教授王先逵在聽取了《計算機工程制圖》的教學匯報后，給予高度評價，認為這門課程的改革力度較大，具有較高的可操作性，走在了工程制圖課程改革的前列，是一項有積極意義的嘗試，能夠提高學生的學習興趣和課程的教學質量。近5年，在《計算機工程制圖》課程教學團隊的教師每學期期中教學檢查中，學生的評價結果均為優(yōu)秀、良好水平，平均得分97.75分，并多人次獲得“受學生歡迎的教師”稱號，均評為優(yōu)秀，同行專家及我校督導組聽課評價較高。根據(jù)對機械制造與自動化專業(yè)、應用化工技術專業(yè)近5屆畢業(yè)生回訪調查，畢業(yè)生認為《計算機工程制圖》課程對自己的讀畫工程圖、計算機繪圖、協(xié)作能力等多項能力幫助很大，課程教學體系使自己學習了生產(chǎn)技能、團隊意識，為盡快適應崗位打下了堅實的基礎。近5年，通過對近20余家用人單位的問卷調查，用人單位對學生的制圖水平給予了充分肯定。認為畢業(yè)生的制圖功底較為扎實，識圖能力很強，進入角色較快，適應能力強，基本達到了畢業(yè)能直接上崗的要求。目前有約60%的畢業(yè)生從事與設計、維修和測繪等相關工作，滿意率達到95%以上。
5.課程建設完善思路
集成電路技術的發(fā)展，使集成電路和處理器的關系密不可分。隨著多核技術的出現(xiàn)，處理器已經(jīng)變成構成系統(tǒng)級芯片（SoC）的基本單元，因此，從集成電路的功能級設計層面講，計算機系統(tǒng)設計實現(xiàn)采用的方法就是大規(guī)模集成電路（VLSI）系統(tǒng)的設計方法。從卓越人才培養(yǎng)的角度，VLSI系統(tǒng)設計是微處理器的邏輯實現(xiàn)手段，而數(shù)字邏輯是計算機組成的物理實現(xiàn)基礎。學生的數(shù)字邏輯系統(tǒng)設計能力和VLSI系統(tǒng)設計能力直接決定了其計算機系統(tǒng)設計能力。因此提升學生計算機系統(tǒng)設計能力的關鍵是提升學生的數(shù)字邏輯系統(tǒng)設計能力和VLSI系統(tǒng)設計能力。為了切實提高計算機工程專業(yè)方向本科學生的計算機系統(tǒng)設計能力，教學改革研究工作的目標確定為：以數(shù)字邏輯設計方法為設計基礎、以硬件描述語言為設計工具、以硬件仿真系統(tǒng)為設計環(huán)境、以FPGA為系統(tǒng)實現(xiàn)手段、以計算機系統(tǒng)設計實現(xiàn)為目標和主線，將計算機系統(tǒng)設計實踐完整地貫穿于專業(yè)核心課程之中；教學改革研究思路確定為：系統(tǒng)視角、整體優(yōu)先、設計牽引、講做結合、注重能力。該研究思路不同于一般的課程群，不是簡單的知識點的審視，是“自頂向下”的觀點和“自底向上”的實現(xiàn)的一種結合方法，最終目標是提升計算機工程專業(yè)方向本科學生的計算機系統(tǒng)設計能力。
2研究內容
計算機工程專業(yè)方向的主干課程包括數(shù)字邏輯、計算機組成原理、匯編語言、計算機系統(tǒng)結構、嵌入式系統(tǒng)、計算機設計與調試、計算機系統(tǒng)設計、VLSI系統(tǒng)設計等。課程各有目標，課程之間有宏觀上的先后順序，有微觀上的相互穿插，有內容上的重疊。經(jīng)過近幾年的教學研究和改革，各門課程都發(fā)生了非常大的變化[1]：VLSI課程中會涉及算術邏輯單元的設計甚至處理器設計方面的內容；匯編語言的作用已經(jīng)從編程工具轉變?yōu)槊枋龊屠斫庥嬎銠C系統(tǒng)工作原理的有效工具；HDL語言和仿真工具不再專屬于數(shù)字邏輯電路設計領域，已經(jīng)成為計算機系統(tǒng)設計的通用語言和工具。但是，由于總目標不明確，導致課程分頭講，實驗分頭做，總體學時不少，最終效果欠佳。筆者的主要研究內容以計算機系統(tǒng)設計為目標，從能力培養(yǎng)的視角看待和理解數(shù)字邏輯、計算機組成原理、匯編語言、計算機系統(tǒng)結構、嵌入式系統(tǒng)、計算機設計與調試、VLSI、計算機系統(tǒng)設計等課程，借鑒CDIO的思想，將系統(tǒng)設計思想和設計實踐貫穿整個計算機工程專業(yè)方向人才培養(yǎng)過程。
2.1重新審視和修訂教學計劃
在研究過程中，我們首先整理涉及的各門課程的全部知識點，對相互影響的重要知識點整體排序，整合相近和相似的知識點，歸并出一些重要的專題，提出有利于培養(yǎng)計算機系統(tǒng)設計能力的完整實踐教學體系，全線引入HDL語言，全線引入基于FPGA開發(fā)板的設計實驗，緊密配合理論課、設計方法課、實踐課，形成“學習—構思—設計—實現(xiàn)”的完整過程。
2.2數(shù)字邏輯電路設計課程內容的改革
數(shù)字邏輯電路設計課程改革的研究重點是設法強化和提升學生使用硬件描述語言說明硬件系統(tǒng)的能力，將硬件設計語言的介紹提前到課程的開始部分，使學生在學習數(shù)字邏輯電路設計過程中就開始使用硬件設計語言，相當于使學生掌握了一個設計工具，為計算機組成原理課程和計算機系統(tǒng)結構課程提供支持，另外，從教學上形成學習數(shù)字邏輯電路設計就是學習集成電路設計的理念。數(shù)字邏輯電路設計課程的實驗既有使用邏輯電路器件搭建實驗電路的傳統(tǒng)型實驗，又有使用FPGA開發(fā)板的設計實驗。
2.3計算機組成原理課程的教學改革
計算機組成原理課程借鑒“深入理解計算機系統(tǒng)”教材中的思想，調整了部分課程內容和授課重點，比如，在數(shù)據(jù)表示部分增加了C語言的整數(shù)表示以及比較運算的示例，在存儲器部分增加了程序訪問局部性原理的C語言示例，在指令系統(tǒng)部分增加了尋址方式的C語言示例等。增加C語言的示例是進行教學視角調整的一種嘗試，由于學生已經(jīng)學習過C語言，已經(jīng)初步掌握了編程方法，但是并不清楚程序在計算機內部，特別是在計算機系統(tǒng)底層硬件中是如何表示、如何執(zhí)行的。通過在計算機組成原理課程中增加一些C語言的示例，讓學生真正理解程序的執(zhí)行過程。
2.4計算機系統(tǒng)結構課程內容的調整
計算機系統(tǒng)結構課程在課程內容方面進行了一些調整，主要為了更好地與計算機組成原理和計算機設計與調試等課程銜接。增加多核處理器和多線程調度等方面的內容；對教材中給出的一些具體處理器實例給予更多關注，比如Pentium、PowerPC和MIPS處理器實例等；重視向量運算和向量處理器部分的內容。
2.5計算機設計與調試課程實踐教學改革
計算機設計與調試課程把以往讓學生設計實現(xiàn)一個有十幾條基本指令的微程序控制器改變?yōu)樵O計實現(xiàn)向量協(xié)處理器；以PowerPCRISC處理器的指令系統(tǒng)為參考，把設計PowerPC擴展指令協(xié)處理器AltiVec模塊中的VSFX指令部分作為教學內容。整個設計任務分為8個相互聯(lián)系、難度逐步增加的子任務，通過教師引導、分組討論、學生實踐、實現(xiàn)設計、完成測試等一系列教學環(huán)節(jié)，讓學生完成協(xié)處理器中的部分設計工作并熟悉完整的協(xié)處理器的設計與調試方法。
2.6嵌入式系統(tǒng)設計課程實踐教學改革
嵌入式系統(tǒng)設計課程開發(fā)出嵌入式系統(tǒng)計算機結構及相關軟件的綜合實驗，使硬件與軟件相結合，強化對學生計算機綜合開發(fā)應用能力的培養(yǎng)，提高學生的實踐能力。綜合實驗要求學生完成一個嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實現(xiàn)的全過程，包括完成硬件、軟件的功能分配，進行主控數(shù)字系統(tǒng)硬件的設計和制作，設計驅動和功能軟件，硬件、軟件的分別測試與綜合測試等。
2.7VSLI系統(tǒng)設計課程實踐教學改革
VSLI系統(tǒng)設計課程的實踐教學改革，把實踐分為3種類型：課程實驗、自主實驗和課程設計，3種類型的實驗全部基于Nexys3FPGA開發(fā)板進行設計。課程實驗包括XilinxFPGA設計流程、Nexys3FPGA開發(fā)板主要模塊接口設計和基于IP的數(shù)字電路設計等。自主實驗部分的題目類型包括：串—并轉換電路、FIFO存儲器設計、大數(shù)加法器設計和FIR數(shù)字濾波器設計等。課程設計部分的題目類型包括密碼協(xié)處理器設計、數(shù)字信號協(xié)處理器設計和圖像處理協(xié)處理器設計等。
3實驗室建設
天津大學計算機科學與技術學院2006年建立了數(shù)字邏輯電路設計實驗室、計算機組成實驗室、計算機系統(tǒng)結構實驗室、嵌入式系統(tǒng)實驗室，建立了超大規(guī)模集成電路設計與應用研究所。實驗室配備了數(shù)字邏輯實驗臺、計算機組成原理實驗臺、計算機系統(tǒng)結構實驗臺（帶有FPGA模塊）、嵌入式系統(tǒng)設計實驗臺等教學實驗設備。這些實驗室和實驗設備能夠滿足常規(guī)的計算機系統(tǒng)實驗，但對計算機系統(tǒng)設計能力培養(yǎng)的支持還不夠。為此，學院2013年與美國Xilinx公司合作，建立了天津大學—美國Xilinx公司計算機系統(tǒng)設計聯(lián)合實驗室，實驗室配備了50多塊Nexys3FPGA開發(fā)板，實驗時可以滿足每人一塊開發(fā)板的要求。超大規(guī)模集成電路設計與應用研究所于2012年引進BEECube公司先進的BEE3系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于計算機系統(tǒng)的第三代商用FPGA系統(tǒng)，包括4個Virtex5FXTFPGA芯片，以及高達64GB的DDR2ECCDRAM和8個用于模塊間通信的10GigE接口。有了Nexys3FPGA開發(fā)板和BEE3系統(tǒng)，我們具備了實現(xiàn)學生設計的各種計算機系統(tǒng)的設備平臺，為培養(yǎng)學生計算機系統(tǒng)設計能力提供了強有力的支撐。
4結語
計算機工程具有高效性和便捷性等特點，但與此同時，也容易受到黑客的攻擊和病毒的入侵，造成很大的安全隱患。例如，很多計算機工程應用中存在安全漏洞，計算機的非法用戶通過非法入侵和電子郵件截獲等手段對系統(tǒng)進行攻擊，嚴重威脅著計算機工程應用的安全。另外，很多黑客也通過網(wǎng)頁口令攻擊和數(shù)據(jù)讀取與寫入攻擊等方式，對計算機系統(tǒng)進行攻擊。在實際應用的過程中，很多Web服務器無法確保系統(tǒng)的安全性，對瀏覽器的信息無法實施全面保護。很多操作人員在進行CGI程序編寫等過程中，在編輯和修改中存在一定的安全漏洞，存在著操作不當?shù)葐栴}。因此，我們必須高度重視計算機工程的安全問題，合理、有效地保護計算機工程中的數(shù)據(jù)信息、應用程序和軟硬件設施等，確保計算機工程的安全性。通常說來，在計算機工程應用中，應確保計算機工程具有較強的實體安全性，有效控制計算機系統(tǒng)的電磁輻射，在計算機安全標準的指引下對各項指標進行控制，確保計算機的實體安全。在軟件設施方面，應更安全地對計算機中存儲的信息進行管理和控制，有效防范非法用戶的入侵和攻擊，避免數(shù)據(jù)的流失。此外，要加強計算機實體的技術條件，能夠有效地對數(shù)據(jù)信息進行保護，避免存儲過程中出現(xiàn)漏洞，規(guī)范用戶的讀寫操作，將用戶作業(yè)的范圍進行約束。在數(shù)據(jù)信息的管理和控制上，應及時、準確地對用戶的操作進行記錄，并對系統(tǒng)的運行情況進行監(jiān)控，安排專人負責計算機的數(shù)據(jù)安全管理工作。在計算機工程應用中，應嚴把數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶徍岁P，全面、系統(tǒng)地對數(shù)據(jù)處理信息進行審查和核實，按照一定的審批手段對信息的傳輸進行控制，并建立健全數(shù)據(jù)傳輸審批的程序。在用戶身份的辨別上，計算機系統(tǒng)通常通過口令辨別用戶身份，因此要對口令進行全面的保護，對用戶登記信息進行嚴格的管理和控制。如果在計算機工程應用中存在用戶的非法請求，計算機系統(tǒng)應對其進行跟蹤和監(jiān)管，及時掌握數(shù)據(jù)信息的應用狀況，并準確識別非法的數(shù)據(jù)傳輸終端。最后，應做好計算機工程應用中的日志記錄，全面、客觀、詳細地對計算機系統(tǒng)的各項信息進行記錄，包括節(jié)點名稱、口令、用戶名和數(shù)據(jù)傳輸終端等方面，有效識別非法操作，對數(shù)據(jù)信息進行保護。對于計算機工程應用中存在的問題，要制定出具體的安全目標，在實現(xiàn)計算機工程應用的便捷性的同時，也應當確保計算機工程應用的安全性。為此，要根據(jù)計算機的安全測定標準，對計算機的安全水平進行認定，對低、中、高不同層次的計算機系統(tǒng)進行分層管理。在計算機工程的安全保護方面，首先，應確保計算機系統(tǒng)的保密性，對信息資源的使用進行授權管理，對網(wǎng)絡資源的存取與調用進行限制。其次，應確保信息傳輸過程中的整體性與可用性，確保計算機系統(tǒng)信息的授權的情況下才能修改，要重視計算機系統(tǒng)的可操作性與可行性，應體現(xiàn)出豐富的動態(tài)數(shù)據(jù)信息，保證數(shù)據(jù)信息的可見性。
2計算機工程應用的優(yōu)勢
一方面，計算機工程應用在目前還存在著很多問題，在安全性上還有待提高，需要更好地針對系統(tǒng)漏洞進行安全保護；另一方面，計算機工程應用也有其不可忽略的優(yōu)勢。例如，可以應用加密技術方法非法入侵者的攻擊，可以通過防火墻技術對計算機用戶進行約束和防范，這些計算機技術都能夠在一定程度上彌補計算機工程應用在安全性上的不足，實現(xiàn)有效的計算機防御系統(tǒng)。在計算機工程應用系統(tǒng)的保護方面，要加強對計算機系統(tǒng)的安全管理，提高計算機系統(tǒng)的安全水平。要通過數(shù)據(jù)加密技術有效防范數(shù)據(jù)的流失，確保計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。要不斷優(yōu)化計算機工程的網(wǎng)絡系統(tǒng)，采取優(yōu)化端口保護等方法，做好安全防控工作。對于數(shù)據(jù)傳輸和遠程終端等環(huán)節(jié)的信息安全問題，應加強對應用端口的保護，彌補計算機系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，利用單、雙端的安全保護措施，提高計算機工程應用的安全性。在計算機工程應用水平不斷提高的今天，計算機工程應用的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在推動經(jīng)濟發(fā)展的作用上，通過計算機系統(tǒng)的應用帶動相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并提供了大量的就業(yè)機遇和空間。在做好安全防護措施的基礎上，我們應充分利用計算機工程應用的優(yōu)勢，積極推動電子商務等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為計算機用戶提供安全、可靠、放心的網(wǎng)絡空間，更加高效、便捷地為客戶服務。
3結語
