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j9九游會登錄入口首頁西安電子科技大學招生辦專業解析 計算機導論與程序設計
發布時間:2024-04-22 20:11:59

  j9九游會登錄入口首頁從圖靈“把人的思維用邏輯和數學過程描述出來”構想的萌生,到實體圖靈機的出現,再到電子管計算機、晶體管計算機、集成電路計算機的誕生;從華羅庚歸國組建中國第一個電子計算機科研小組,到我國首臺億次超級計算機“銀河一號”、采用全對稱共享存儲多處理結構的超級計算機“曙光一號”、千萬億次超級計算機“天河一號”“神威·藍光”的橫空出世……一路走來j9九游會登錄入口首頁,科學家們關于計算的思考不斷迸發、凝聚、演進,以計算機為基礎的“火種”照亮了科技領域無數未知之境,于荒蕪中探索,于逆境中前行,于驚濤駭浪中奮楫,于瞬息萬變中發展,凡是過往j9九游會登錄入口首頁,皆是序章,未來與科技一道在涌動的字符中被不斷創造。

  在西安電子科技大學,就有著這樣一門課,經典而又“新潮”,純粹而又“融合”,承載著過往的輝煌,也閃耀著未來的曙光,它就是來自計算機科學與技術學院(以下簡稱“計科院”)的計算機導論與程序設計。

  在我國計算機高等教育發展的歷史沿革中,西電是最早建立計算機專業的學校之一,計算機導論與程序設計作為計算機專業的核心基礎課程已經開設多年j9九游會登錄入口首頁,從早期的計算機導論、程序設計基礎兩門獨立課程到后來合并為一,再到大類招生后成立課程專門的校級公共課題組,依托計科院的組織和管理,形成一支由1位課程負責人、1位首席教授、9位核心建設團隊老師為引領的覆蓋全校十二個學院近70余位教師的課程團隊。課程因其基礎性、核心性,始終在學校教學體系中起著“壓艙石”般的重要作用。

  作為一門重要基礎課程,“混合”一直是計算機導論與程序設計的核心特色之一。它不僅體現在課程的融合,團隊的融合,更是在教育教學細節上下足了融合“真功夫”?!翱紤]到計科院在教學中兼顧系統結構和圖靈機原理,而其他學院則會偏向計算機的應用和發展趨勢,于是我們設計了三個版本的教學大綱,分別是面向計算機大類的學生、非計算機大類的學生和試點班學生。同時,我們從激發自主學習能力出發,把原先的課程設置改成了課程學習32學時、線學時的混合課程模式,并引入技術調研報告和綜合實踐項目,引導學生主動查閱資料了解計算機技術發展趨勢,并通過綜合性實踐項目融會貫通所學內容?!鄙頌檎n程負責人的計科院本科教學副院長萬波教授介紹道。

  實際上,團隊對于這門課程的“混合式”改革最早可以追溯到2013年,在校級公共課題組成立后,計科院第一時間將成熟、領先的經驗做法推廣到全校,一改傳統的理論考試和手寫程序,取而代之的是在自主研發的在線測評系統上進行機試,以期最大限度的反映出學生課程學習的真實成效。這套系統也是學校數字化智慧教育系統的早期雛形。

  創新是一門課程生命力的源泉。除了擁有鮮明的“混合式”課程特色,計算機導論與程序設計還極具創意的將競賽元素引入課程中來?!霸缙诘母傎愒匾胧轻槍υ圏c班,因為我本身也是學校程序競賽基地的負責人,我們讓學校競賽基地里那些國賽獲獎的學生給試點班學生進行競賽相關的基礎和算法方面的培訓。到了2022年,這門課程變成了4.5個學分,正式增加了8個學時競賽方面的培訓?!睂τ谡n程的競賽化改革,萬波介紹道。

  成功路上往往荊棘遍布,課程改革路上也有諸多不易。在課程的建設初期,萬波帶領團隊自主研發了在線評測系統,后期實踐中,引入云計算技術和分布式數據庫集群,先后解決了系統兼容性和靈活性的問題,開始在全校投入使用。然而,相對于計算機中心每批次最多900人使用的資源現狀,每年5000人左右的課程考核又成了團隊面臨的新難題。為此,團隊每年都要出6套題,每套題又包含4-5個具體題目以適應不同層次的考核需求。但是萬波和課程團隊對這樣的“辛勞付出”絲毫沒有抱怨,反而更多將關注點放在課程競賽化改革的優勢建立上,“很多后續的專業課都會跟今天的競賽內容有關,涉及到編程能力和算法,尤其是對于計算機大類后面要學的數據結構、算法設計、操作系統等等,都需要用到比賽中鍛煉的編程能力和掌握的基本算法。如果后續參加國際競賽,這些在競賽實踐中的鍛煉和經驗會讓學生上手得更快。在保研的時候,參加過競賽并獲獎的同學會更容易被優先考慮錄取。對于普通學生而言,在熟悉了這個模式之后,對后續課程的學習也會有很大的幫助?!比f波說道。

  課程的創新不只在競賽化的考核方式上,也體現在其授課內容本身,“正如課程名稱表述的那樣,‘導論與設計’,導論是理論基礎,先充分的了解圖靈機的原理、數字編碼的原理……然后通過設計作業j9九游會登錄入口首頁,引導學生設計專用圖靈機并編寫一個圖靈機模擬程序,類似的還有‘1個案件6位嫌疑人’的邏輯分析等,借助這些創新式的方法和案例就實現了知識的前后貫通,把人的思維與計算思維融合,形成理論到實踐的閉環?!比f波說道j9九游會登錄入口首頁。

  此外,課程在與業界的融合實踐上也有獨特的思路,“我們這個課每年都有兩次企業講座,請到華為的工程師來給學生講授將來工作會碰到的一些編碼規范性問題和代碼安全性問題?!比f波介紹道。同時,課程團隊還創新性地引入了華為鯤鵬通用計算平臺,既鍛煉了學生跨平臺的研發能力,也提升了學生解決問題的能力,“我們希望學生提前去了解我們國家在這方面所做的努力,同時我們也有很多學生會去華為工作,如果能夠提前熟悉華為提供的這些平臺,工作的時候就可以更好地融入企業?!比f波解釋道。

  一年有365天,每天多做一點就是1.01,看起來只比1多一點,但如果求它的365次方,結果將會是一個很大的量級變化。如果每天都比別人多做一點,量變引起質變,個人能力最終會有一個明顯的提升。

  同時,課程團隊也非常重視對學生家國情懷的培養,“中國計算機學會設立了一個CCF歷史記憶認定委員會,我們也在這個組織里,它就會挖掘整個中國計算機發展的歷史,我國是從上世紀50年始發展計算機,老一輩科學家們做了很多工作,有一些標志性的事件和重大成果,這些對于學生去了解中國的計算機的發展是非常有利的,我們也考慮把這些資源引入到導論課里去,讓學生們明白,課堂上不光是要關注老師在講授什么知識,更多的是思考自己將來要成為一個什么樣的人,這個很重要”,萬波說道。

  憑借優質的內容、創新的模式,西電計算機導論與程序設計先后獲評2021年陜西省線上線下混合式一流本科生課程,團隊4位老師獲本科優質教學獎,并獲批西電-華為“智能基座”產教融合協同育人基地金課,自編教材獲計算機教育學會優秀教材一等獎。同時,課程也成為教育部的優質示范觀摩課,吸引來自39所大學的95人聽課,推動了編程能力培養新模式在全國范圍內的應用。萬波作為課程負責人還在陜西省計算機教育學會創新人才培養模式學術研討會暨2021年CCF未來教育峰會上做了題為“AI賦能+競賽引領的編程能力培養”的報告。

  談到課程的未來,萬波表示,“我們課程教材方面會參考教育部‘101計劃’新形態教材的模式,匯聚課程團隊多位老師的力量,讓各板塊內容上最優秀的老師寫自己最擅長的章節,努力把最好的東西去呈現給學生。同時,隨著生成式人工智能技術的不斷成熟,課程組在人工智能賦能教學方面開展了探索,目前已經形成了兩項輔助工具?;谥R點的教學資源檢索能夠根據知識點,檢索到講解該知識點的視頻片段,有效輔助教師利用往年錄播課程建課,提高學生課后學習效率。個性化編程輔導系統基于大語言模型開發,采用開放式問答模式自動標記程序問題,給學生提供全天候在線編程輔導。課程本身在不斷發展,經過一兩年可能有更多變化,希望這門公共課能夠給覆蓋到的全校90%的學生開一個好頭,打好基礎,按照學?!⒄Z不斷線,編程能力不斷線’的要求,讓學生們在大學四年乃至更遠的將來都能具備一個穩固、扎實的編程動手能力?!?/p>

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