浅谈计算机专业系统能力培养的技术途径

朱晟辅

摘要：随着我国进入信息时代，各项科学技术迅速发展，互联网逐渐普及，信息化建设对计算机专业人才的要求也在不断提高。在这种环境下，传统的人才培养模式已经无法满足当今社会发展对计算机专业人才系统能力的需求了。为了更好的顺应时代发展的潮流，本文首先指出了计算机专业系统能力培养的内涵和具体要求，然后对其存在的问题以及培养的技术途径进行了全面分析。

关键词：计算机专业；系统能力培养；技术途径

目前，互联网和计算机已经普及，我国已经进入信息化发展时代，使其开始呈现出物联网、移动互联、云计算和大数据计算的新型特征。在计算机技术不断发展的过程中，四类新型的计算机系统和四化特征开始显现，这就对计算机专业人才的知识结构以及创新能力等系统能力提出了更高的要求。

一、计算机专业系统能力概述

（一）内涵阐述

掌握计算机系统的基本原理是计算机专业系统能力的关键和灵魂，在此基础上，着力于构建以计算机技术为核心的应用系统。为了达到这一教学目标，计算机专业的学生除了要熟练掌握计算机系统内部各种硬件设备和软件之间的联系和逻辑层次之外，还需要了解其外部特点，掌握它和人以及物理世界进行交换的主要模式。和其他专业的学生相比，计算机专业的学生除了计算机基础和应用之外，更关注其系统能力的培养。这就需要该专业的学生不断拓宽自身的知识体系，还要提高其系统设计的创新能力。

（二）培养要求

对计算机专业的学生开展系统教育，培养系统能力，必须尊重教育学的客观规律，采用科学的培养方法，首先就要掌握扎实的计算机系统理论基础，能够根据实际需要建立相关的模型系统，对真实情况进行准确描述，并能够通过模型分析对未来的行为进行预测。其次，加强系统实践，努力培养学生构建正确系统的能力。从系统观的角度来看，计算机专业系统能力的培养就是要让学生养成从系统角度思考问题的习惯，透彻理解基本原理，加强系统性的实践的教学过程。

二、计算机专业系统能力培养存在的主要问题

（一）专业课程设置中的问题

第一，计算机专业的课程体系中缺少独立的基础课程，无法贯穿全部的计算机系统。部分院校虽然设置了计算机系统的概论课程，但是内容比较分散，无法构成一个完整的计算机系统框架，系统性不足。第二，相关课程之间的联系不够紧密。目前，大多数高校的计算机专业课程的设置根据都是内容的层次性，但是教材和课堂教学的主要内容却很难体现本层次的内容，而且缺少和其他层次的联系，导致学生无法全面认识计算机的系统知识。第三，教材内容相对落后。很少体现出近几年在实际工作中遇到较多的多核处理器、众核处理器、分布式计算模式和并行计算模式等问题。同时，对于学生比较关心的移动终端系统、嵌入式系统、大型数据中心以及云计算系统等，教学力度有限。第四，课程体系缺乏整体观。例如，公共的计算机系统基础课程及内容的设置，计算机系统核心课程及内容的设置，对于不同应用系统和相关平台所需的设计和应用人才的培养应设置哪些课程等。

（二）学生自身系统能力存在的问题

由于计算机专业教学对于学生系统能力的培养没有能引起足够的重视，所以导致他们的系统能力存在以下问题：首先，很多学生缺乏计算机系统的完整概念，系统观薄弱，只能解决局部的编程问题和应用问题，没有办法解决系统层面中出现的问题。其次，对计算机系统的关键性内容的掌握不够扎实，无法独立完成和计算机软硬件协同设计相关的任务。再次，没有明确不同专业课程之间的关联性，对很多核心内容没有进行深入了解，缺乏综合分析能力、设计能力和应用能力。

三、计算机专业系统能力培养的技术途径

（一）明确教学目标

计算机系统具有“三位一体”的特点，主要是通过CPU（中央处理器）、操作系统和编译器这三大基础技术体现出来的。在系统能力的培养过程中，计算机专业的学生必须建立完整的系统观念，明确CPU、操作系统以及编译器之间的相互关系，掌握以三大技术为核心的计算机系统的基本工作原理。从这一角度来说，高素质创新型的计算机专业人才必须具备较高的系统能力，能够独立完成包含三大技术在内的计算机系统开发。

为了实现上述目标，我们对计算机专业的本科学生提出了以CPU、操作系统以及编译器为基础的教学目标，就是本科生要通过多门课程的学习和实践，能够自主开发CPU，并能够开发出配套的操作系统和编译器，完成计算机系统的自主设计和实验。

（二）坚持“三工”的教学准则

所谓“三工”，就是指工业标准、工程规模和工程方法。①工业标准：作为计算机系统三个子系统，我们必须确定CPU、操作系统和编译器之间及其对外应采用何种接口规范。②工程规模：对CPU、操作系统和编译器确定了评估参数，制订了相应的评估要求。③工程方法：在本教学目标中，特别是提出“工程规模”准则后，CPU 开发成为第一也是最为重要的环节。

参考文献：

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