计算机研究生选修课“套餐”制度研究

李文军，杨雪莹，张经宇，何施茗

摘  要： 计算机专业多样的发展方向以及庞大的知识体系结构，让选课成为了一件棘手的事情。文章从一个全新的角度提出了适用计算机研究生的选修课“套餐”选课制度，通过分析不同研究方向的侧重点，为大部分高校目前设立的多个研究方向确定了选修课“套餐”。套餐选课制度能减少计算机研究生选课时的盲目性，有效地提高学生的学习效果，促进计算机专业人才的培养。

关键词： 计算机; 选课制度; 选修课“套餐”; 盲目性

中圖分类号：G4          文献标识码：A     文章编号：1006-8228（2022）01-75-03

Research on the elective course system of "packaged" for computer postgraduates

Li Wenjun， Yang Xueying， Zhang Jingyu， He Shiming

（School of Computer & Communication Engineering， Changsha University of Science & Technology， Changsha， Hunan 410114， China）

Abstract： The diversified development direction and huge knowledge system structure of computer specialty make course selection a difficult task. In this paper， from a new point of view， the elective course "package" selection system for computer graduate students is proposed. By analyzing the focus of different research directions， the elective course "package" is determined for many research directions currently set up in most universities. Package course selection system can reduce the blindness of computer postgraduate course selection， effectively improve the learning effect of students， and promote the training of computer professionals.

Key words： computer; course selection system; elective course “package”; blindness

0 引言

计算机技术的发展和广泛应用，使得目前许多企业各个方面的运转都已经离不开计算机的支持，未来我国将需要更多的计算机专业人才。我国计算机学科教学体系的不断完善，给正在学习或者即将进入计算机领域学习的人提供了很大的便利，但计算机学科知识体系庞大且研究方向众多，不同的研究方向所要学习的内容不完全相同，让刚入学的新生在众多不同的课程中选择到既能满足学分要求，又能跟自己的研究方向完全符合的课程几乎是不可能的[1]。如果发生了错选，可能会造成如下问题：①每个课程的学习名额是有限的，错选将会造成资源的浪费，使需要学习该课程的人失去机会;②不同的课程之间是有一定联系的，一个课程的学习通常需要建立在另一个课程的基础之上，错选将会导致知识体系的不完整;③当发生多选时，将会加重学生的负担并降低学习效果。当发生少选时，将会导致学生无法修满学分从而影响正常的毕业。因此，让学生合理选择适合自己研究方向的选修课程成为了目前迫切需要解决的问题[2]。为了尽量避免以上问题的发生，本文对“新工科”背景下计算机研究生选修课的选课制度进行了研究，目的是改善目前计算机专业研究生选修课制度所面临的问题，给广大计算机研究生带来便利[3]。

本文第一部分引言，叙述了计算机专业研究生目前所面临的选课制度存在的问题并引出了解决方案;第二部分介绍选修课“套餐”制度及其确定的前提条件，并为多个研究方向确定了选修课“套餐”;第三部分对论文作系统的总结和展望。

1 选修课套餐制度

本论文提出的选修课“套餐”制度是以学校的最低学分要求作为选修课“套餐”搭配的前提条件，学生可以根据自己的学习情况在套餐的基础上进行多选，并且通过合理化“套餐”的搭配，来建立一个相对完整的课程结构，保证每个选择套餐的学生都能循序渐进的进行自己方向的深入研究[4][5]。所以本论文提出的新选课制度可以很好的解决目前选课制度中存在的问题。以计算机科学与技术专业为研究专业，以长沙理工大学计算机科学与技术专业的最低学分要求为示例确定了每个选修课“套餐”的科目数。计算机科学与技术专业可划分为三个大方向，分别是：计算机系统结构、理论计算机科学和计算机应用技术方向，每个不同的大方向会延伸出多个具体的研究方向，本文为其中的部分研究方向提供了选修课“套餐”。

1.1 计算机系统结构方向

计算机系统结构方向的学习要从计算机系统的整体结构进行把握，重视计算机硬件属性、系统软件有关理论和编程语言的学习[6]。本文为该大方向中4个不同的具体研究方向提供了课程套餐，见表1。

⑴ 计算机网络

该方向对应套餐1.1。该方向要求学生对计算机网络基本理论有足够了解，具备一定的网络组建、网络维护能力和基本的编程能力。该套餐中“高级计算机网络+网络协议分析+网络安全”课程将使学生充分了解计算机网络的结构和网络协议等相关知识。

⑵ 计算机体系结构

该方向对应套餐1.2，计算机体系结构方向是一个比较经典的、侧重计算机底层学习的一个研究方向。计算机体系结构和操作系统有交叉属性，所以操作系统相关知识的学习在该课程套餐中有所体现。

⑶ 软件工程

该方向对应套餐1.3，该方向是计算机系统结构中侧重于软件开发的一个研究方向，重视编程能力的培养。从软件的需求分析、开发、测试到维护都是该研究方向的学习重点，学习内容涉及数据库、开发环境和开发模式等多个方面。该“套餐”以软件开发各个流程的知识需求进行选修课的搭配，使学习内容覆盖的更加全面。

⑷ 嵌入式系统

该方向对应套餐1.4，嵌入式系统方向会更加重视硬件的学习，需要具备一定的汇编语言、单片机等基础知识。单片机、微机原理及接口技术课程是研究该方向必须学习的专业知识，但该方向的学习不能局限于课本中的理论，还要尝试使用单片机进行系统设计，在编程、移植和烧写等操作中不断提高。

1.2 理论计算机科学方向

理论计算机科学属于计算机学科中的基础研究方向[7]，是计算机专业中最偏向理论研究的一个方向，与数学的联系十分紧密，许多问题的研究都建立在良好的数学基础上[8]。本文为该大方向中三个不同的具体研究方向提供了课程套餐，见下表2。

⑴ 计算理论

该方向对应套餐2.1，课程会更加重视数学和计算机理论相关内容的学习，其成果理论被广泛应用在程序设计等许多领域，是一门非常有用的学科[9]。

⑵ 计算机算法

该方向对应套餐2.2，算法可以看作是其他研究方向的工具，是计算机专业都必须要学习的基础课程。该研究方向将算法优化、证明和算法在编程中的具体应用作为学习的重点，所以在学习安排上需要权衡数学、算法和编程三个方面，良好的数学基础帮助理解算法本身的逻辑，算法最终的价值体现在编程应用中。

⑶ 编程语言理论

该方向对应套餐2.3，编程语言的设计和实现涉及到了数学、语言学等相关领域的知识。通过“程序语言理论”和“编译原理”课程的学习，可以对编程语言的构成、原理有一个更加深入的认识。对于该方向的学习不能只侧重于理论的研究，还需要在理论的基础上进行实践操作。

1.3 计算机应用技术方向

计算机应用技术从实际应用的角度出发，根据应用场景的不同对研究方向进行具体的划分。人工智能也属于计算机应用技术，但人工智能是一个比较大的概念，它包含了很多具体的研究方向，在此将人工智能延伸出的多个具体研究方向都归类为计算机应用技术大方向中。对于以下研究方向，相对于计算机理论来说会更加注重实践，对编程能力有较高的要求[10]。本文为该大方向中五个不同的具体研究方向提供了课程套餐，见表3。

⑴ 机器学习

该方向对应套餐3.1，机器学习是人工智能的核心，其实现分为训练和预测两部分，训练是建立在數据集上实现的，预测是在训练出的模型上进行的。该方向需要统计学相关的数学知识，“计算智能”课程主要对一些智能技术和应用进行了介绍，“数据挖掘+模式识别+机器学习”课程涉及了数据集的处理、分析学习，是机器学习方向的重点学习内容[11]。

⑵ 数据挖掘

该方向对应套餐3.2，数据挖掘是目前许多知名企业的重点研究方向，因为该方向的研究与他们推荐算法的效果密不可分。该方向的研究是对大量的数据进行分析，挖掘数据之间的关联从而将大量表面上看似无关的数据转换成可以利用的有用信息。

⑶ 计算机视觉

该方向对应套餐3.3，该方向可以看作是机器学习更加具体的一个研究方向，是专门研究计算机视觉的，计算机视觉方向的研究成果给许多领域都带来了便利。该方向与机器学习相同，都是建立在大量的数据学习之上才实现的。

⑷ 大数据

该方向对应套餐3.4，大数据方向属于计算机专业的新兴研究方向，是信息时代的产物。与传统数据库的学习不同，大数据强调的是在海量数据上进行的一系列操作，套餐中将“云计算”、“大数据处理技术”等课程作为该方向的学习重点。

⑸ 物联网

该方向对应套餐3.5，物联网是在互联网上延伸得到的一个概念。该方向涉及的内容比较多，从底层感知设备的实现原理、嵌入式系统的开发技术到软件的编程实现都需要学习。套餐考虑大多数学生的情况，给出了一种比较基础的课程搭配，课程还可以结合无线传感网，嵌入式系统等相关知识一起进行全面的学习[12]。

2 总结

本文提出的选修课“套餐”制度能够有效的解决目前计算机选课制度中存在的一些问题，给计算机研究生带来便利。在选择套餐时，学生应根据自己的学习经历、学习意向和导师建议对套餐进行直接选择或修改个别课程后再选择，这样才能发挥该制度的最大价值。目前我们提供的套餐有限，未涵盖计算机专业所有的研究方向，未来还需要深入研究，为更多的研究方向提供套餐选择，建成一个全面、完整的计算机选修课“套餐”制度，促进完善计算机课程教学体系。

参考文献（References）：

[1] 黄宏涛.浅议高校计算机公共选修课教学改革[J].电脑知识与技术，2014，10（34）

[2] 胡建鹏，陈强.应用型高校计算机基础教学的不足和对策[J].计算机教育，2021（6）

[3] 肖敏.计算机教育教学创新模式研究[J].产品与科技论坛，2020，19（23）

[4] 曾显峰，张钰莎.计算机公共选修课分类教学研究[J].现代计算机，2012，20

[5] 曹鹤玲，邓淼磊，宋炯炯，等.中美计算机专业研究生课程体系比较研究[J].当代教育实践与教学研究，2019（1）

[6] 姚远.计算机系统结构简述[J].计算机光盘软件与应用，2014，17（4）

[7] 吕莎，李含.理论计算机科学是计算机学科的基础[J].中国社会科学报，2010

[8] 尹一通，何琨，张驰豪，等.理论计算机科学专题前言[J].计算机科学，2020，47（5）

[9] 胡翔宇.数学在计算机科学中的应用[J].黑龙江科学，2020，11（1）

[10] 杨鸿雁，耿新青.计算机科学与技术专业应用型人才培养模式的理论与实践[J].鞍山师范学院学报，2013.15（4）.

[11] 周夏冰，陈飞.机器学习课程教学探索[J].电脑知识与技术，2020，16（30）

[12] 孙泽宇，李蒙，龚蕾.新工科背景下物联网工程专业课程改革与建设[J].洛阳师范学院，2021，40（5）