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关键词：硬件课程群；实验体系；实验内容；实践能力
中图分类号：G642
文献标识码：B
1构建科学完整的硬件课程群实验体系
在原有的课程体系下，我院为本科生开设的硬件实验教学课程有“数字逻辑实验”、“计算机组成实验”、“微机接口实验”、“单片机实验”。由于实验条件的限制，各课程实验内容相对独立，综合性、系统性较差；尚有部分硬件主干课程没有对应的实验课程，如系统结构。实验课程体系存在诸多问题。
(1)缺乏对学生系统设计能力的培养。传统的硬件设计和软件设计相分离的设计方法成为阻碍设计和实现复杂、大规模系统的关键因素。系统平台的搭建、软硬件的协同设计验证和软硬件功能模块的可重用性已成为现阶段设计方法的热点。培养学生具有系统设计的思想成为当务之急。
(2)缺乏对学生可编程芯片设计能力及EDA技术的培养。可编程芯片与EDA技术是现代电子设计的发展趋势，将可编程芯片设计及EDA技术引入实验教学中是时展的需要。
(3)缺乏综合性的实践课程，学生的创新能力发挥受限。由于实验条件限制，原有的多数实验是基于纯硬件逻辑设计的，只是在面包板上用器件构建小系统，功能扩展性差；并且只能开设数量有限、技术含量较低的实验，学生无法开展自主的综合性设计，无法进行创新能力的培养。
为此，经过充分调研和论证，我院首先从修改03级教学计划入手，对课程体系中的多门课程进行了调整，同时理顺各门课程间的关系，构建起了新的硬件课程体系。该课程体系由必修课程、选修课程及配套实践三部分组成。必修课包括“组成原理”、“接口技术”、“系统结构”等基础课程。为适应社会需求，在选修课中删去原有的“诊断与容错”等一些过时的课程，增加“数据采集”、“计算机控制技术”、“嵌入式系统”等社会需求较强、实用价值高的应用性课程，同时新开了“模型机设计与组装”、“硬件综合实践”等实践课程。在07版教学计划中，又新增了“DSP原理与应用”、“嵌入式系统实践”等新课程，保证课程体系的实用性与先进性。
在硬件课程群实验体系建设过程中，突出强调课程体系的系统性和完备性。从第1学期到第7学期硬件实验不断线，层次逐步提高，实验内容衔接连贯。注意各硬件实践的相互次序和互补，使硬件实践训练层次化、系列化，以此来系统强化学生的硬件动手能力。同时调整各课程的开设顺序，理顺每门课与前导课和后续课之间的关系，从而保证硬件课程体系的系统性和完备性。
注：所有必修课程与选修课程均开设课内实验，包括验证实验(20%)、设计实验(80%)；实践课程单独开设，包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。
2改革实验教学内容与模式
计算机硬件系列课程的重要特点之一是工程性、实践性强。为了使学生在学过该系列课程后具备较强的实际动手能力和计算机应用系统的开发能力，应在实验教学内容的设置上体现出基础性、系统性、实用性和先进性，既要重视计算机硬件的基础内容，又要结合当今电子与计算机的最新发展。为此，我们对该硬件系列课程的实验教学内容和教学模式进行了改革创新。
2.1优化实验内容，引进实验新技术，提高硬件设计的效率和兴趣
随着计算机硬件技术的日益发展，各种各样的微处理器不断更新，功能不断增强，以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展，嵌入式系统设计也逐步成为主流。为了使学生跟上时代潮流，了解最新技术，需要不断引入新设备、新技术，提高硬件设计的效率和兴趣。如更新的“组成原理”和“系统结构”实验台，通过RS232串口与PC机相连，可在PC机上编程并向系统装载实验程序，还可在PC机的图形界面下进行动态调试并观察实验的运行，使学生像设计软件一样来设计硬件，做到了硬件设计软件化，大大提高了硬件设计的效率和兴趣。“模型机设计与组装”，将CPLD和FPGA等技术引入，用CPLD来设计复杂模型机。“汇编语言”和“接口技术”补充Windows下设备驱动程序的设计与实现，增加PCI、USB的应用等内容。“系统结构”通过局域网组建小型的微机机群，研究探索多处理机操作系统，试验并行程序的运行与任务分配调控等功能。为适应当前嵌入式芯片的迅速普及应用，新开设了“嵌入式系统设计”课程设计。针对学生已学过多门硬件课程，但仍不能完成一个完整的、可独立工作的计算机系统设计问题，新开设了“硬件综合实践”，使同学亲自体会设计一台微型计算机系统的全过程。
2.2建立“验证型－设计型－综合型－探索型”的多层次实践教学模式
在实验教学内容的改革上，本着“加强基础、拓宽专业、注重实践、提高素质”的方针，将实验项目分为4类，即验证型、设计型、综合型、探索型,实验项目由浅入深，循序渐进。在所有硬件必修和选修课程中，全部开设课内实验。课内实验由验证实验(20%)、设计实验(80%)组成。所有实践课程都单独开设实验，包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。这样，课内课程中开设“验证型”和“设计型”的实验，在后续课程设计中，开设“综合型”和“探索型”的实验，形成“验证型－设计型－综合型－探索型”的多层次实践教学模式，系统强化学生的综合设计和硬件动手能力。
2.3确立“系列化硬件实践训练”方案
3结束语
参考文献
[1]罗家奇,李云,葛桂萍等.计算机硬件系统实验教学改革的研究[J].实验室研究与探索,2007,26(8):98-99.
中图分类号：G642文献标识码：B
1“项目化”训练模式
浙江万里学院自2005年9月开始，在计算机专业部分实践课程教学中实施了“项目化”教学训练模式，比如“Internet应用”、“软件工程”、“专业实验”、“课程设计”等课程，学生们普遍表现出对于这种教学训练方式的欢迎，较好地提高了学习兴趣，给学生带来了良好的就业效应。
2毕业设计“项目化”组织
毕业设计是高等工科院校教学计划的重要组成部分，是工科类专业的最后一个教学环节。既是学生对所学专业知识综合运用的过程，也是学生将理论与实践相结合，发现、分析和解决问题，提高其能力的过程，更是培养学生创新精神的过程。抓好设计环节，无疑是极为重要的。然而，传统的工科学生毕业设计，大多是闭门造车，至多是模拟完成的。这种“纸上谈兵”式的毕业设计形式背离了高等教育培养人才的目标，严重脱离企业生产实际，造成了供需脱轨社会问题。
提倡产学结合的“项目化”毕业设计，改革毕业设计的内容和方式，对提高毕业设计质量，确保专业培养目标的实现具有重要意义。
图1项目模块划分
项目纳入毕业设计以后向全系师生公布，自愿报名，要求加入之后必须接受公司化管理机制，最终由7名教师和55名学生组成了一个大项目组，其组织结构如图2所示。
图2项目人员组织结构
总负责人是有20余年软件设计开发经验的高级工程师（教师），办公室协调人员由教师担任，其余教师带领学生进入各项目模块，项目组和测试组成员全部由学生自主报名，在过程实施中也可适当调整，教师完全是以教练的角色参与项目过程。
3项目实施过程及要求
(1)在学期结束之前，从毕业论文要求的角度来讲，只要求项目组完成资料查阅，写出文献综述；确定方案，写出开题报告；从项目研发的角度来讲，要完成需求分析及初步方案论证。
(3)下学期开学的主要工作一方面是测试、整合、完善软件，最终交付用户使用；另一方面是完成整体毕业论文、工程文档、软件说明书等文档工作，准备论文答辩。
3.2过程管理
计算机与信息学院历年来注重毕业设计的过程管理工作，除了在二级学院网站上及时公布毕业设计进程及详细要求之外，学院每年印刷毕业设计手册，师生人手一册，包括了进度计划、选题申请表，文献综述、开题报告、任务书、论文等写作指导，以及论文详细格式规范、答辩记录与要求、成绩评定标准、过程管理监督签字表等内容。其中，过程管理签字表是为了确保毕业设计质量而要求每两周至少完成一次“毕业设计导师―班级导师―辅导员”三级签字手续，由导师分配设计任务，学生描述其完成情况，班级导师和辅导员给予确认。近几年实施结果表明，这是一种切实可行的保障毕业设计质量的措施。
3.3工程文档规范要求
软件开发工作技术性很强，除了要求参与人员必须具有一定的技术水平，更需要具备写文档的能力。因为一方面从事软件业人员的流动性比较大，一旦主要负责人员离开，又没有规范化文档留下，后续工作会变得非常困难。另一方面对于软件本身的更新与修改来说，同样离不开前期文档。从软件开发公司的实际运行结果看，文档问题长久以来一直困扰着整个行业。在著名软件的发展历史上，也不乏印证软件过程文档重要性的实例。
从毕业论文的角度，要求学生必须具备规范的文献综述、开题报告、中英文摘要、论文正文、参考文献、致谢、资料翻译等近两万字的文档材料。
本项目最后要形成一套面向客户的、详细的软件使用手册，一套面向软件工程的、标准的工程文档，多套面向毕业设计的、符合毕业论文要求和规范的毕业论文文档。
4思考
2007届基于实际项目的“项目化”毕业设计的实施，是浙江万里学院计算机专业教学改革的一次尝试。无论是从专业建设、学院教学改革方面，还是从教师角色挑战、学生学习重心偏移等方面，都是值得深入思考的。
(1)学院领导的改革思路及大力支持至关重要。浙江万里学院各级领导都很年青，思维活跃、改革进取，使得学校得以快速发展。计算机专业的这种公司式的“项目化”毕业设计组织实施，如果没有学院在政策、经费、实验设备及场地上的大力支持，是无法实现的。
(2)教师需要转变观念并付诸行动。近两年的改革活动，我们已经有近30名来自教学一线的教师参与，为培养“双师型”教师提供了锻炼的机会。特别是这次毕业设计的实际项目操作，对教师自身素质能力是一种挑战，大部分青年教师非常热心地投入，表现了极大的参与热情，突现出一批优秀的教师。但是也还存在着以下问题：
一是大多数高校教师都是出学校进学校，重理论轻实践。由于自身缺乏实践经验，因此在教学上基本是“纸上谈兵”。比如程序设计语言课，特别注重语法知识的讲解，往往是半个学期还没有进入实际程序设计，学生被繁杂的语法搞得不知所措，兴趣全无，进而对编程课和专业课的学习失去信心，在进入毕业设计时就不知从何处下手了。
二是集体组织观念不强，责任感不够。有些开发过软件项目，具有较强实际动手能力的教师，喜欢以自己的思路单打独斗，唯我独尊，不听从别人的意见，不注重团队配合，组织管理及协调能力不到位。有些教师缺乏责任感，认为项目好坏是总经理的事，应付差事，不管项目进展到多么关键时刻，依然是自己的私事最重要。这些思路整合和人员协调问题轻者造成项目进程缓慢，无法按计划完成，重者可能会造成项目失败。
因此，如何整合教师队伍，提升其实践能力和业务素养，提高组织管理能力和团队意识？如何让他们都能充分发挥骨干的作用？是值得我们思考的问题。
(3)“项目化”毕业设计充分挖掘出一般院校学生的潜力，展现了他们活跃的思维与创意，可如何提高受益面呢？
以实际项目为目标，以实际公司化组织模式来组织师生团队，激发了学生们的创新热情。同时他们的表现也给老师们带来了惊喜，我们的学生有思想、会创新，同样具有废寝忘食的精神，动手能力不比一本、二本的学生差。这样的毕业设计活动深受学生及其家长欢迎，基于学院与北京起步科技公司合作人才培养协议，在这次毕业设计项目组中，有五位学生得到公司技术管理人员的认可，再经过明年几个月的训练，即可去北京总公司或上海的分公司应聘工作，待遇优厚。
但是，从这次项目组合来看，不是所有学生都能够积极主动，有些组中间不得不调换人员，原因是部分学生对软件开发不感兴趣，报名时有点混水摸鱼，没想到这么辛苦，还要迟放假，于是就知难而退，不思进取，这也是很多同类院校部分学生的现状问题。
(4)“项目化”实践教学评价体系的构建问题。在实际项目实施中，体现了沟通能力与团队协作精神的重要性。有些平时学习成绩好、但孤高自傲、独来独往的同学，不能与人和睦相处而不被团队欢迎。相反，平时学习成绩一般的学生，思维活跃、组织管理能力很强，反而能当好项目经理。这使得多年来以考试分数为唯一考评体系的教育模式受到冲击。目前，我们采取的主要考核办法是：不同的岗位角色给出不同考核标准，每一角色又是基于完成任务的效果及与他人合作的结果进行评定，目前还无法确定一个量化指标，有待进一步探讨。
5结束语
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[3]龚方红，汤正华，蒋必彪.试论工程教育中的本科实验教学改革[J].中国高教研究，2006，(4)：86-87.
关键词：教学改革；创新型人才；计算机硬件实验
1计算机硬件实验普遍存在的问题分析
目前，国内大多数高等院校的实验组织模式和实验手段主要存在以下问题：
“一人动手大家看”的“放羊式”
实验的内容、步骤严格按照教材(实验指导书)进行
实验内容陈旧、与工程实际脱节
本科生和研究生的实验环境分别建设
(1)“数字逻辑”是计算机专业必修的专业基础课，目的在于掌握计算机数字电路设计和调试方法，为后续硬件课程奠定基础。而相应的“数字逻辑实验装置”一般仅能用于TTL与GAL器件的实验；有部分学校购置的实验装置还不能进行GAL器件的实验。实验一般使用小规模74系列TTL器件，通过面包板实现输入/输出连线，其可靠性低、元器件易损，复杂实验受到限制，很难支持设计型实验；许多目前流行的硬件设计方法，如采用EDA(电子设计自动化)工具的基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的逻辑设计等，更是因为硬件设计环境不够而无法进行。
(2)“计算机组成原理”作为计算机专业的核心课程，目前很多大学采用类似清华大学计算机厂早期研制的实验装置，采用面包板和拨位开关等输入/输出接线，调试手段缺乏，支持的实验内容少，对CPU设计之类的实验没法很好地开展。即使一些新的实验装置，重点仍然是支持验证型实验，设计型实验的开展仍具有局限性。
(3)“计算机体系结构”作为计算机专业的高端专业课，由于缺乏实验条件，很多学校还没有开设实验，少数开设实验的学校也只能采用系统结构模拟软件进行模拟实验。大多数该类模拟软件运行在UNIX平台上，参数设置复杂、接口界面不友好，使用起来费时费力。学生只是通过课堂学习来掌握计算机体系结构的内容，缺乏对计算机体系结构的感性认识，更谈不上培养学生的设计与创新性能力。
为了解决目前计算机硬件实验教学中存在的问题，需要建立能满足计算机专业实验教学需求的，集实践性、先进性、开放性、创新性为一体的先进硬件实验教学体系，结合EDA、软件模拟和虚拟现实等先进的实验手段建立集基本验证、综合设计和创新研究为一体硬件实验平台，促进理论教学与实践教学紧密结合，以适应学科发展和IT企业对高层次计算机专业人才的更高需求。
2适应多层次人才培养需要的计算机硬件实验体系的建立
为了构建适合本科生、研究生多层次需要的一体化的实验教学体系，我们对国内外著名大学的课程及实验教学大纲等做了深入的研究，主要做了以下几个方面的研究工作：
(1)研究计算机专业硬件课程及其实验课程当前的设置和今后的发展趋势；
(3)分析教学实验和科研实验的本质，发现本科阶段以及研究生阶段主要硬件课程教学实验的规律。
基于以上研究工作，我们设计的计算机硬件实验体系主要包含以下层次。
2.1系统化的计算机硬件实验内容层次
计算机学科是目前更新换代最快的学科之一，实验在设计时必须和实际工程结合紧密。实验内容和手段的设计必须是以培养具有很好实践能力和一定创新能力的本科毕业生为目标。因此，我们将每门课程实验的内容分为以下三个层次：
基础验证型：主要用于验证课程当中所讲的内容，加深对课堂知识的理解，并培养学生的基本专业技能和实际操作能力。
创新研究性：这类实验要求学生自行设计目标并进行实验；实验允许失败，但是必须对失败原因和改进设想做深入的分析和探讨。这类实验是学生早期参加科学研究的一种重要形式，主要培养学生的创新意识、创造性思维及创造性个性，使学生创新性的想象力、判断力、思维能力和实践能力得到提高。
这三个实验从内容上由浅入深、由易到难，从对学生的要求上是由低到高的。其中前两类实验主要针对本科生设计，第三类实验主要针对少数有余力的低年级本科生、多数毕业设计阶段的本科生和所有研究生设计。
在多层次实验教学中，教师的主要作用在于启发学生认识实验教学的目的和意义，组织开展实验教学活动，引导学生研究问题，指导学生的实验过程和认真完成各项实验任务。在实验教学中，教师要教育学生树立严谨的科学态度，鼓励学生勇于求异的创新意识，注意培养学生独立解决问题的能力。
2.2计算机硬件课程层次的建立
图1计算机硬件主干课程实验层次
(1)对于每门具体的计算机硬件课程均设置8学时的课内实验，实验类型为独立的基础验证性。
2.3多样化的计算机硬件实验平台层次
在硬件开发平台的设计上兼顾不同层次人才的培养需要，综合本硕博各个阶段的不同需求，构建多层次的实验环境，提高实验效率，促进学生的创新思维，进行创新式构建实验。还要考虑对毕业设计的实验环境以及本科生创新性研究活动实验体系的支持，结合软件设计的方法和手段(即硬件设计软件化)构建灵活多样的硬件实验平台。此外，实验平台设计要具有层次性，并且考虑课程间内容交叉和互补。
从国外的发展趋势来看，计算机硬件课程的实验由传统的孤立的实验装置承担，发展到了由EDA和CPLD/FPGA仿真器联合承担的阶段。
传统的实验装置支持相对简单的连线类的实验，这类实验只能使用中小规模的集成电路器件。设计大规模的实验几乎是不可能的，因为大规模的实验用中小规模的芯片来实现费时、费力，且受面包板等空间和实验装置能提供的电源限制。
使用HDL语言，如AHDL、VHDL和Verilog等，通过EDA工具软件设计各种规模的数字电子系统是目前工程师的设计潮流。通过EDA和CPLD/FPGA仿真器能完成计算机硬件课程的各类实验。图2是我们设计实现的一款低成本综合实验装置，该装置使用了Xilinx公司Spartan-3系列FPGA芯片(40万门)，通过扩充板可以满足大部分的实验要求。
图2一款综合实验装置的PCB的元器件布局示意图
2.4多层次的实验考核体制
实验的考核主要有以下几种形式。
(1)实验过程的跟踪考核：改变传统的根据实验结果和报告打分的体制，对实验过程中的主要环节进行记录、评价，并作为最终成绩考核的依据。
(2)实验报告撰写：实验结束后，要求学生撰写实验报告，以总结个人实验结果，明晰实验思路，实现知识的融合、升华和再学习。通过实验报告的撰写可以培养学生对科技活动的总结能力，科技论文的写作能力，使学生的科研素养得到初步锻炼。
(3)实验答辩机制：对于综合设计型，特别是创新研究型实验，前两种考核机制存在明显的不足，因此需要引入新的机制来评价学生所做工作及取得的成绩。可通过学生讲解、演示，教师提问和回答，课程设计报告撰写三个步骤来进行考核。
[1]蒋景华.麻省理工学院培养创新人才特色的做法的分析研究[J].实验技术与管理,2006,23(6):1-4.
[2]朱颖.FPGA实验开发系统的设计和实现[D].西安交通大学计算机科学与技术系,2005.
[3]赵妍.FPGA开发系统的设计实现和实例开发[D].西安交通大学计算机科学与技术系,2007.
[4]贾国芳.高校计算机基础课程体系建设与教学改革探析[J].科技教育创新,2007(7):220-221.
计算机专业是一个理论与实践相结合的、极具工程背景的专业。计算机专业的毕业设计大多除了要求学生写出论文外，还要求学生实现一个软件或硬件系统。这种设计是实现专业人才培养目标的综合I生实践教学环节，也是培养学生运用本学科的基本理论和专业知识，提高分析和解决工程实际问题的能力、独立工作的能力和创新意识的重要途径，更是对学生能力和素质的全面检查。因此，深入研究计算机专业毕业设计教学对于提高毕业生综合能力和工程素质有着重要作用。
1CDIO工程教育模式
由麻省理工学院、瑞典皇家工学院等4所大学研究创立的CDIO工程教育模式是国际高等工程教育改革的新成果。CDIO以产品研发到产品运行的过程为载体，让学生以实践的、主动的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这4个层面上达到预定目标。
2基于CDIO的计算机专业毕业设计教学改革
2.1基于CDIO的毕业设计教学模式
2.1.1采用面向能力培养，强调“学生为中心，教师为引导”的建构主义教学模式
CDIO工程教育理念强调人际和团队协作能力，这与大型计算机系统开发依靠团队协同完成的开发模式是一致的。在毕业设计中，学生以课题小组的形式开发应用系统，小组成员各自分工不同，成员发挥各自的认知特点，相互沟通、帮助以实现小组成员的共同目标。学生在拿到设计任务之后，经过认真的分析、思考，制订出一套解决方案，供组内成员讨论。教师定期组织学生进行小组讨论，学生先介绍自己的思路、工作进度和任务完成情况，然后共同讨论知识难点，在协作学习的氛围内探究问题最佳的解决方案。另外，学生完成阶段任务之后，小组成员包括教师要对任务的完成情况进行评价，评价结果可以作为毕业设计评价的依据。
从选题、构思到团队分组等过程全部由学生自主完成，教师应尽量以启发的方式给予合理化建议，辅助学生完成毕业设计，而不再是保姆式的监督、纠正和修改学生毕业设计中的所有问题。
2.1.2以产品过程为导向，设计教学内容与教学组织
工程教育一定是以应用为目的、以产品/结果为目标、以工程过程（即问题解决过程）为教学组织主线、以“理论+经验”的“做中学”为教学模式的一种教育。基于CDIO理念的毕业设计教学流程主要分4个阶段，导师应指导学生参与毕业设计教学流程中的每一个过程。
（1）构思（C）阶段。确定题目和开题，即在确定毕业设计课题、分组与调研方案后，给学生下达毕业论文设计任务书，并让学生提交开题报告，准备进入实质性设计阶段。设计任务书规定了设计题目、要求完成的主要内容、使用的开发工具、成果提交形式及完成日期等。
（4）运作（O）阶段。此阶段需要导师引导学生总结设计工作，撰写论文。要求学生掌握论文的写作规范及写作要素，同时要求导师对论文提出书面修改意见，并督促学生修改完善。毕业设计答辩流程采取分级审核制，也就是导师初审、预答辩小组会审、正式答辩小组终审的分级审核和学院备案的制度。导师应该根据毕业设计过程中学生的表现和平时成绩，决定是否给予学生预答辩资格。学生通过预答辩熟悉答辩程序后，及时发现并修改设计及论文的不足，预答辩小组决定是否给予学生正式答辩的资格。答辩采用项目验收的形式，答辩人利用PPT介绍设计工作的内容和完成情况，现场运行和查看源代码，并接受教师提问。最后学院对答辩结果进行抽样调查以核查成绩是否公平合理，并设计复评制度，必要时可以复审。
2.2基于CDIO的毕业设计实施过程
（2）选题阶段。大三的下学期进入选题阶段。选题过程可由学生先行提出毕业设计题目、方向，再由教师审核创新性、可行性，教师亦可以通过启发、引导的方式提出课题方向，必要的时候教师要给予技术支持和演示。选题阶段主要培养学生发现问题的能力。
（3）执行阶段。大四上学期是毕业设计的执行阶段。经过了缜密的选题阶段，教师需引导学生综合运用所学的专业知识，包括算法设计、数据库设计、软件开发方法、程序编写、界面的美化、程序调试等，实现毕业设计。这个阶段主要培养学生解决问题的能力。
（4）总结阶段。大四下学期，学生开始整理文档、撰写论文、准备答辩，教师要督促学生写出系统测试分析报告，同时让学生整理完善计算机软件设计说明书、用户手册、操作手册等文档。这个阶段主要培养学生的软件文档编制和编写材料的能力，进一步提升学生的软件设计与开发能力。
2.3基于CDIO的毕业设计教学评价标准的制订
CDIO教育模式评价标准（标准11）的核心是能力的培养，能力本位的观点贯穿于毕业设计的全过程。为确保能力评价过程的合理性和有效性，评价标准采用不同的方式和手段评价不同的能力：
（3）评价的标准与方法应体现革新，突出主动性与阶段性的特点。评价标准是实施CDIO教育的关键，我们根据CDIO教学理念对人才的要求，提出对毕业设计教学的评价从专业技术知识、动手实践能力、创新能力、团队协作能力4个方面进行评价，相应地制订多元化、多层次、可供组合的毕业设计质量评价标准与指标，并将评价机制贯穿于整个毕业设计过程中。专业知识评价用来衡量学生对基础理论知识、核心工程技术的掌握程度；实践能力评价主要考核学生运用知识解决实际问题的能力；创新能力评价用来评估学生的工程分析、推理和创造性设计的能力；团队协作能力评价记录整个设计过程中团队分工、交流、协调、合作的具体内容，并据此对团队协作能力进行评价。以“分阶段任务式”的方式进行评价，摒弃传统观念造成的模式化操作过程。对计算机专业毕业设计内容而言，可行性分析、需求分析、系统设计、系统实现及测试等完整的工程过程是毕业设计成果质量的基本保证，应从制度上要求对毕业设计各分阶段进行严格检查，对学生的调研报告、开题报告、中期检查、软硬件系统设计、论文撰写、答辩等阶段实现全程监控，保证毕业设计高质量的完成。
（4）评价的过程应呈现多维度，要求客观、公开地反映评价结果。毕业设计评价过程有时会因为不同评审人员采用的指标评价体系不同、毕业设计各类属性值与指标权重值的不同源性而失去客观性。为加强评价过程的客观性，在评价过程中力求多人员、多层次、多维度地开展评价工作，如毕业设计评价由指导老师、评阅老师和答辩小组综合制订。校内指导教师主要侧重学生设计阶段的评价，企业指导教师主要侧重工程意识建立、工程实践能力的评价，评阅教师主要侧重论文文本规范性的评价，答辩小组主要侧重答辩时学生的表现和系统演示的效果以及项目指标、功能、性能完成情况等的评价。还可以利用常用的评价方法，如层次分析法、模糊层次分析法等建立本科毕业设计质量评价系统，加强评价过程的客观性。在对每个方面的评价过程中，评估结果要体现客观定量与主观定性的结合。毕业设计评价要客观透明，评分机制要具有操作性和科学性。另外，毕业设计评价最后要进行审核，以提高毕业设计结果的权威性。
3结语
参考文献：
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一、毕业设计的必要性
在实践中我们意识到，通过毕业设计能够锻炼学生以下方面的能力：
1.独立解决问题的能力。高职院校学生普遍存在着基础薄弱又缺乏刻苦精神、渴望一技之长又不知如何下手等问题。大多数学生虽然在学校经过两年半的学习，但对程序和软件的理解不够，动手能力差。学校教育和IT行业对软件开发人员要求之间的差距，只有通过实际的大型训练才能弥补。毕业设计的进行过程中学生一定会遇到平时课堂学习中碰不到的困难和挑战，克服这些困难的过程就是软件技术和心理素质逐步提高的过程。
2.团结协作的能力。今天IT行业早己不再是个人英雄主义的时代，能否具备团结协作的意识和能力己成为IT行业对人才的基本要求之一。学生在平时的课程教学和作业中难有训练这种能力的机会，毕业设计一般是分小组进行的，小组成员之间代码、文档的交流以及相互之间讨论和协商都是对学生基本素质的锻炼。
二、关于毕业设计的选题
（一）程序设计类
数据结构算法演示程序可以做为课堂教学的重要补充，以可视化的方式解释程序运行的中间过程，可以帮助学生更好的理解算法。国内外很多著名的高校都开发有类似的演示系统做为教学辅助课件。结合高职院校学生的实际情况笔者认为以下一些题目可以做为毕业设计选题的参考。
1.汉诺塔问题的演示。这个题目是围绕递归方法进行的，要求通过动画的方式演示盘子的每一个移动过程，对帮助学生深入理解递归思想很有帮助。
2.表达式运算及转换的演示。堆栈是一种使用频率很高的数据结构，在程序设计的实践中有广泛应用。中缀表达式转换为后缀表达式、后缀表达式求值的过程不是太好理解，如果演示程序能够动态显示每一步堆栈的变化以及程序的动作，那么理解表达式运算及其转换的过程就比较容易了。
3.排序算法的演示。排序算法在数据结构中占有重要地位，各种排序方法看似简单，却是许多计算机科学家智慧的结晶。开发排序算法的演示程序，利用柱状图形表示待排序的数据，详细显示排序过程中不同算法的每一步处理过程，统计数据比较和移动的次数；随机生产大量数据，利用多线程技术实现多个排序算法的效率比较。实现这些功能对于帮助学生理解和掌握各种排序的原理很有帮助。
（二）数据库应用类
社会各个行业信息化的进步促进了数据库应用系统的普及，类似图书管理系统、仓库管理系统、人事管理系统、教务管理系统等小型软件都是一般毕业设计的常用选题范围。在实践中我们意识到，数据库应用类题目的选择最重要的是与社会实际需要紧密联系，例如为汽车专卖店开发实用的汽车销售管理系统，这样可以使学生了解行业终端用户的需求，在完成需求分析的基础上进行设计，避免闭门造车。
（三）网络通信类
1.Client/server模式的通信程序。利用TCP或UDP网络协议开发客户机/服务器模式的通信程序很简单，在此基础上进行功能的扩展，可以开发聊天工具、局域网网络监控工具等软件。
搜集资料是任何研究工作的基础，选题结束后学生按小组搜集资料，可以是图书期刊等资料，计算机软件专业的学生更应该学会在网络上搜集信息，浏览高水平的开发论坛对开阔思路很有益处。搜集资料需要做好记录和整理工作并进行讨论。毕业设计过程中教师的角色主要是指导和监督，参与讨论软件的整体设计，不涉及程序开发的具体细节，一般可以每周检查开发小组的进展情况。
（四）网站开发类
2“产学研”结合模式的指导方式
“产学研”结合模式主要通过理论和实践教学两条途径，在充分考虑企业需求前提下，以提高学生的工程素养、巩固学科基础、培育创新能力为基本目的，由高校、企业、学生三方面共同研究，明确毕业设计的课题，确定研究内容和研究方法[7]。在毕业设计实施的具体过程中，由高校和企业联合派出导师，由高校教师承担对学生的理论指导，由研发一线的工程师在企业中进行实践指导。毕业设计后期，可聘请企业中经验丰富的高职称工程师或工程技术部门主要负责人与校内教师一起共同组成毕业设计答辩考评小组，共同对学生的毕业设计实施书面评价、答辩、评定成绩等毕业设计的质量审查。
3“产学研”结合模式的的关键点
3.1做好选题工作
3.2强化过程管理
3.3适度调整考核标准与程序
4“产学研”结合模式的实践
惠州学院计算机科学系从2004年成立起就一直非常重视与惠州市及周边地区的企业开展“产学研”结合。主动与旭日集团电脑部、用友软件有限公司等当地十多家IT企业输送实习生，充分利用以往积累下来的资源。从2005年起，每年都组织学生到上述企业开展毕业论文、生产实习等实践教学，共同开展协同创新。在校内指导教师与企业工程师的双重指导下，通过“产学研”结合模式完成毕业设计，并初具成效。从客观数据上分析，参加“产学研”结合模式的学生其毕业设计成绩得分较高，且易取得突出成果。以2005级为例，该年级学生在企业完成毕业设计的共计有30余人，占毕业生总数的近20%，其中9人的毕业设计被评为“优等”，2人的毕业论文获选校级优秀毕业论文。从学生主观感受上看，学生直接到企业参与企业的研发课题，也提升了学生的学习积极性和主动性，使其自信心陡增，对学习的满意率也有大幅提高，这一点可从毕业论文的“评教”得分上得以体现。我系对参加“产学研”结合模式进行毕业设计的学生展开了调研，汇总“评教”得分，将其与不参加“产学研”结合模式的学生的“评教”的得分进行了对比，具体情况如表1。
1嵌入式系统概述
嵌入式系统是以计算机技术为基础、以应用为中心、软件硬件可裁剪并且对系统的功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。从其概念来看，嵌入式系统是专用计算机系统，应该包含硬件系统和软件系统，具体地说，一个嵌入式系统硬件以微处理器为核心集成存储器和系统专用的输入/输出设备；嵌入式系统软件包括初始化代码及驱动、嵌入式操作系统和应用程序等，这些软件有机地结合在一起，形成系统特定的一体化软件。一个典型的嵌入式系统应包含嵌入式硬件、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件三个部分构成。
2嵌入式系统专业人才岗位及核心能力分析
2.1嵌入式系统的技术研发岗位划分与设置
2.2技术研发岗位从业人员核心能力分析
对于从事嵌入式系统研发的技术人员而言，必须具有与岗位匹配的核心能力才可以胜任工作。文献[3]就嵌入式整个行业的从业人员在不同岗位应具备的知识和能力进行了描述。由于目前国内就嵌入式人才的评估和认证只有嵌入式工程师认证，因此本文将从硬件设计、软件设计、系统架构、软、硬件测试这五类技术研发岗位进行研究，来确定相应人员应具备的知识和能力要求。对于每一类岗位，将从岗位工作任务、岗位知识能力、主要技能和核心能力这四个方面就行研究，其中岗位工作任务是指该岗位应完成日常基本工作的事务范围，岗位知识能力是指该岗位应具备的基本知识要求，主要技能是指该岗位技术能力的要求范围，核心能力是指该岗位工作主要能力要求。分析结果如表1所示。
2.3技术研发岗位知识要求
表1就目前嵌入式技术人员的五种岗位要求从四个方面进行了分析，从分析的结果看，对于硬件设计及测试人员而言，应具有的知识点：①熟悉或者掌握模拟电子线路、数字电路，单片机等基本的硬件电子电路设计知识；②熟悉和掌握C语言或者C++语言及接口电路程序设计；嵌入式系统硬件的设计、嵌入式系统的程序设计③至少熟悉l到2种基本的EDA工具，如MODELSIM、QuartuslI、Protel等；④熟悉各种常用工具和仪器仪表，熟悉电子元器件性能分析。软件设计软件测试人员而言，应具有的知识点：①熟悉Linux，WinCE，Vxworks等操作系统的各种软件开发环境；②熟悉GUI开发过程、熟悉网络编程、多任务编程等；③精通C语言、汇编语言；④熟悉嵌入式系统硬件的设计、嵌入式系统的程序设计。⑤熟悉嵌入式软件开发模式及方法，熟悉白盒测试、黑盒测试和回归测试，熟悉单测试、集成测试、系统测试过程及测试的误区的分析。系统架构人员应具有的知识点：①熟悉嵌入式软件工程；②熟悉面向对象和结构化软件开发方法；③精通常用软件开发语言；④熟悉软件架构模式和设计模式，熟悉常用软件建模技术。
3计算机专业嵌入式系统课程体系及实践平台的构建及分析
3.1计算机专业嵌入式系统课程体系及实践平台的构建
从嵌入式系统专业人才岗位及核心能力分析来看，对于计算机专业，在构架课程体系时，应该结合计算机专业特点及嵌入式技术研发岗位和应具备的知识能力出发，可从理论与实践两个方面，去制定切实可行的专业课程体系。本文将从理论课程体系和实践课程体系两个方面阐述课程体系和实践平台的构建。其平台结构如图2所示。
3.2嵌入式系统课程体系分析
从嵌入式系统课程体系的内容来看，具有三个方面的特点。首先是体系完整，专业特色突出，整个课程体系体现四个方面的能力培养：①编程能力培养，体现在C语言程序设计、C语言深入编程、C++/VC++深入编程及面向操作系统的程序设计等课程。②实践能力培养，体现在嵌入式系统设计与应用开发实践、Linux和WinCE操作系统与应用开发实践、嵌入式系统设计与应用综合实训及毕业实习和毕业设计等方面。③应用能力培养，体现在嵌入式系统设计与应用、嵌入式图形界面开发及嵌入式测试技术等方面。④创新能力培养，主要体现在创新团体、嵌入式竞赛、企业实习及一些嵌入式协会等。其次，整个课程体系具有侧重应用，循序渐进，层层递进的特点。从软硬件编程到专业技能培养，再到项目实训和毕业设计是递进式的。软硬件编程是整个能力培养的基础，专业技能是提高，项目实训和毕业设计是综合应用能力培养。最后，整个课程体系涵盖了微软、信产部认证课程。微软认证为微软WinCE嵌入式系统工程师认证，其课程主要包括WinCE系统设计与应用和嵌入式系统设计。信产部认证为嵌入式系统设计师认证，其主要课程包括嵌入式系统设计、嵌入式测试技术和ARM体系结构与编程。
4计算机专业嵌入式系统实验教学平台的构建
根据嵌入式系统实践课程体系构建的设想，对于教学实践，要根据计算机专业和嵌入式系统开发的技术要求和岗位职责，可进行合理规划。既要让学生掌握坚实的基础知识，又要让学生跟得上主流技术潮流。由于嵌入式系统在构成上可由硬件和软件构成，因此在进行实验教学时，可从硬件和软件两个方面进行构建。根据目前嵌入式系统开发的主流技术来看，在硬件选型上要以X86CPU、单片机和ARM处理器为主，在操作系统的选择上要以WinCE、Linux、μC/OS-II和Vxworks等操作系统为主，可从驱动程序设计、嵌入式系统界面、应用程序等方面进行实验。本文提出了一种可行的实验架构，如图3所示。
图3嵌入式系统课内实验体系
图3从三个层面对实验教学进行了规划，最底层为硬件层，可选择不同的处理器及各种电路及存储设备进行实验，如X86CPU、ARM处理器、单片机、数模转化电路、I/O接口、通用接口、ROM、RAM等。中间为操作系统层，可选择主流嵌入式操作系统进行实验，如WinCE、Linux、μC/OS-II、Vxworks等。最上层为应用层，可从嵌入式驱动层序开发、嵌入式图形用户界面以及应用程序的设计等方面进行实验，其中在程序设计语言的选择上可重点考虑汇编语言、C/C++语言、JAVA为主要训练语言。
5总结
图1计算机人才层次结构
2引入实训体系的思考
由东软信息学院大学生创业实训中心创建的可教学化实训体系，是在企业实际项目的背景下，将项目分解为若干个相应的知识点，采用小班型教学的模式进行授课。从基础知识的讲解到最终项目的完成，边讲边练，并穿插相应的阶段考核，形成全方位一体化的实践训练体系。实训过程中，教师担任项目经理，学生转化成“企业员工”，采用日报制等企业式管理模式，构造虚拟企业开发环境，使学生在实训过程中既掌握企业所要求的各项技术技能，又实现了对开发流程、管理规范和团队合作深入了解，实现与企业需求的无缝链接。
表1实训安排计划表
其中的技术基础讲解阶段是在复习以往学过的基础理论知识，项目开发专用技术讲解及练习阶段是通过一个小型项目的开发来巩固已学过的基础知识，并且使学生了解项目开发流程，而实训项目开发测试阶段才是实训的真正核心，最终在实训项目总结考核阶段检验学生实训的成果。
按照传统计算机专业的实习教学安排，课程设计和毕业设计相对独立，与课堂教学之间是一种“松耦合”状态，虽然体系相对严密，但并不能构造一个完整的教学体系，毕业生在前三年学过的课程与毕业前的实习和毕业设计存在着一定程度上的脱节。而且单纯的实训更强调实践能力，着重于技术工具的运用，不利于学生后续的发展。同时，由于学生在毕业前才进行某个方向的实训，只能掌握某一项技术，在一定程度上限制了学生的专业拓展和就业面，因此，只有将实训体系合理融入教学计划，才能优势互补，发挥实训教学的作用。
3坚持实践不断线的探索
东软信息学院一直秉承“知识的应用比知识的拥有更重要”，致力于培养“理论知识够用，实践动手能力强”的应用型人才。从建院初期，就强调培养学生的实践能力，率先在国内提出了“1321”模式，即一个学年分为三个学期，其中两个理论学期，一个实践学期。在引入实训体系之前，安排实践学期教学内容的思路是：强化理论学期课程，并补充理论学期由于课时限制而无法开设的课程。因此，三个学年的实践学期分别定义为概念实习、技能实习和项目实习，各年度的实践学期之间缺乏整体的联系，内容相对独立，体系不够完善。
引入实训体系之后，安排实践学期内容的思路调整为：以毕业实训为最终目标，贯彻“实践不断线”，强调实践的延续性及关联性。因此，在理论学期的课程安排上也为最终的实训为目标，并补充必要的理论知识，提供给学生后续发展的动力。同时，前两个学年的实践学期分别进行两个小型项目训练，第三个实践学期与最后一学年上学期一起进行项目实训，下学期进行毕业设计，整体的安排如图2所示。
图2工程型软件人才培养路线图
从图中可以看出，在第一学年和第二学年的前两个理论学期中，除了在课程设置上融入了原本在实训第一阶段讲解的基础理论知识之外，还添加了多门理论课程，可以为学生打下足够的理论基础，有利于今后在企业中的进一步发展。在第一学年的实践学期(第三学期)，将进行嵌入式实训方向中的小项目训练；在第二学年的实践学期(第六学期)，将进行Java实训方向中的小项目训练。这样，所有学生在低年级就已经掌握了将来两个实训方向所需要的知识基础和实践基础，既有利于学生在高年级的专业方向选择，又有利于学生就业时选择就业方向。从第三学年开始，学生可以选择在Java方向或者嵌入式方向进一步通过全面实训提高实践能力，进一步强化专业知识，在第三学年的实践学期(第期)，开始进行该方向的实训，一直持续到第四学年上半学期(第十学期)，第四学年最后一学期进行毕业设计，使学生综合运用三年所学的理论知识和刚刚结束的实训中所学到的知识及实践技能，在教师的指导下，相对独立地完成毕业设计课题，从而强化学生的实践动手能力。
进行了优化安排之后，理论学期课程与实践学期内容之间结合的更加紧密，学生学完理论后就进行实践应用，有利于对理论知识的进一步强化理解，也将掌握得更加牢靠；而且，整个课程体系与实训体系呈现“紧耦合”状态，实训主线贯穿清晰，层次分明，每门课程的教学目标以及教学要求也更加具体化；同时，所有的实践学期都相辅相成，安排更加合理，也贯彻了“实践不断线”的整体思路。
4实践成果及总结
目前东软信息学院计算机科学与技术系08届学生已经进入了实训阶段，明年将走向社会，接受市场的检验。从目前实训学生的反馈来看，学生对实训乃至整个实践体系都给与了充分的肯定，认为在在学习期间不仅在理论知识上而且在实践动手能力上都有了长足的进步，特别是毕业前的实训，更增强了他们的就业核心竞争力，也增加了就业的自信心，是非常必要也是非常重要的。
关键词：毕业设计；分析问题；解决问题；能力
毕业设计作为理工科高等院校教学体系的一个重要组成部分，是培养学生创新精神和独立解决问题能力的一个综合性教学环节，对于培养实践性应用型人才具有重要作用。毕业设计是对所学知识的检验与总结，能够培养和提高学生独立分析问题和解决问题的能力。针对在毕业设计的实施阶段存在着一些问题，对在毕业设计实施阶段如何培养学生独立解决问题的能力进行了探索与实践。
一、毕业设计实施阶段存在的主要问题
毕业设计对于培养大学生的创新精神、实践能力和综合素质起着重要作用，是实现人才培养目标的重要环节。在指导学生的毕业设计时，在毕业设计实施阶段中存在一些问题。
（1）在需求分析阶段中毕业设计创新的意识不强，学生创新意识薄弱，比较缺乏探索新问题的动力和能力。
（2）概要设计阶段和详细设计阶段实践操作能力不强，有很多学生缺乏实践的信心，虽然会有一些很好的思想，但由于没有马上进行实践，或者做了实践遇到困难就退了下来，这样很难将所学的专业理论知识整合、系统化，提高学生独立解决问题的能力更是无从谈起。
（3）毕业设计的通过要求较低，毕业设计阶段也是学生联系工作准备就业的阶段，加上毕业设计一般都能全部通过，学生的学习压力远小于就业压力，相当数量的学生对毕业设计不重视。
二、毕业设计实施阶段如何提高学生独立解决问题的能力
毕业设计是本科教学的一个重要阶段，是展示学生本科学习成果和专业能力的综合环节。对于计算机科学与技术专业的学生而言，更是面临着挑战。计算机专业的毕业设计通常是要求模拟实现一个应用系统，完成从需求分析、概要设计、详细设计到编码实现的基本过程。以下围绕毕业设计实施阶段如何提高学生独立解决问题的能力进行了若干探讨，包括需求分析阶段如何培养学生独立解决问题的能力、概要设计阶段如何培养学生独立解决问题的能力、详细设计阶段如何培养学生独立解决问题的能力。
1.需求分析阶段如何培养学生独立解决问题的能力
需求分析是关乎毕业设计开发成败的重要因素。现在的软件设计中返工开销占了总开销很大比例，而导致返工的主要原因是需求分析不明确。可以看出需求分析在毕业设计中所占有的地位。需求分析的任务不是确定系统怎样完成的工作，而是确定系统必须完成那些工作，也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。它所做的工作是深入描述软件的功能和性能，确定软件设计的限制和软件同其他系统的接口细节，定义软件的其他有效性要求。
在毕业设计过程中，首先要求学生从以上几方面对毕业设计进行科学的需求分析，在这一阶段中，学生通过需求分析能够更加清楚地理解毕业设计中要解决的问题，并能够从整体上提高对问题的思考能力，为完成毕业设计和以后的工作打下坚实的基础。此阶段，通过师生共同努力，借助于网络的同时，为学生创造条件和机会进行实际调研，对系统的整个流程掌握清晰，在完成毕业设计需求分析的过程中，通过学生自身的不断努力和指导教师的指导，在反复论证的过程中提高学生们独立的分析问题的能力，这是学生走向成功的第一步。
2.概要设计阶段如何培养学生独立解决问题的能力
概要设计阶段将软件系统需求转换为未来系统的设计；逐步开发强壮的系统构架；使设计适合于实施环境，为提高性能而进行设计。概要设计阶段具体的任务有总体设计、接口设计、数据结构的设计、模块设计、其他设计等。
3.详细设计阶段如何培养学生独立解决问题的能力
详细设计的基本任务为每个模块进行详细的算法设计。用某种图形、表格、语言等工具将每个模块处理过程的详细算法描述出来。
详细设计阶段，通过对每个模块进行算法分析设计，掌握理论知识的同时学会运用辅助的工具，反复修改论证过程中学生会掌握每个模块的各种设计思想，并在不断的实践中学会如何去思考问题，解决问题，在提高专业理论知识的同时提高了实践能力，能够主动去探究解决问题的新方法。变被动学习为主动学习，这对于提高学生独立解决问题是非常重要的。在此阶段，学生通过算法分析、代码设计在加强理论的同时加强了上机的实践能力，通过对问题的反复求解，学生会对毕业设计和所用到的设计工具有更深的理解，对学生以后的工作和学习都具有深远的意义。
业设计。J2EE技术是近年来新兴的分布式应用技术，学生通过毕业设计实施阶段学习了如何基于J2EE技术设计和实现多层分布式应用系统。
通过多次毕业设计的实践，毕业生在毕业设计实施阶段得到了一定锻炼，在实际软件开发工作中都能较快地进入角色。满足社会对计算机人才的需求，具有较好的促进作用。需要指出的是，随着社会对综合型人才的需求越来越大，如何搞好毕业设计实施阶段中的各项工作仍然面临着很大挑战，需要我们根据计算机技术发展趋势，在实践中继续探索！
［1］张俊林.在本科毕业设计中培养学生创新能力的改革与实践［J］.重庆科技学院学报，2008（1）.
［2］洪月华.毕业设计中信息素养的提升与创新能力的培养［J］.高教论坛，2009（1）.
目前我国应用型本科高校普遍开设了计算机专业，并且计算机专业与通信工程、自动化、电子技术等相近专业间相互挤占就业岗位，就业空间逐渐“缩水”。再者，由于各行各业自主培养各层次的计算机应用人才，各学科专业增开计算机课程，计算机专业毕业生在一些行业内的竞争优势逐渐减弱。因此如何改革应用型计算机本科人才培养模式，提高学生就业竞争力成为一个不容忽视的问题。
要提高应用型计算机本科人才的就业能力，就需要充分分析和评价计算机科学与技术专业实践教学体系，以校企合作为突破口、以企业需求导向为价值模型，采用计算机专业工程应用能力分析方法，优化计算机科学与技术专业设置、人才培养和课程体系建设，形成产学研结合的高等本科教育发展机制。在湖南省普通高等学校教学改革研究项目（湘教通[2010]243号）的支持下，本项目组开展了研究并取得了一些成果。
1校企合作教育研究的开展方式
本项目组从人才培养目标的定位、专业建设、课程开发、实践基地建设、师资队伍建设、服务企业等方面，探讨通过校企合作办学构建应用型计算机本科人才培养新模式，以提高人才培养质量为根本，以深化教学改革为中心，以学生就业为导向，以服务企业为宗旨，遵循高等教育发展规律，构建灵活多样的人才培养模式，探索新形势下校企合作的新途径，为企业培养大批高素质的应用型计算机高级工程技术人才。项目组的基本思路是：首先建立专业核心实践团队。由项目负责人、企业专家、骨干教师构成核心团队，统筹建设工作，按照规范的开发流程共同完成以下关键性任务：
1.1制订研究目标
从校企合作的角度研究应用型计算机本科人才的培养模式。使学校增强办学实力，提升办学层次，提高办学水平，扩大办学规模，提高办学效益；使企业推进科技创新，提高管理水平，提高员工素质，增强社会竞争力；使学生所学的知识更加巩固，能力更加增强，素质更加全面，学生在实习时有实习工资，毕业后有稳定的就业单位，解决学生就业的后顾之忧。实现学校、企业、学生“三赢”的目标。
1.2研究校企合作人才培养模式的突破口
1.3积极搭建校企合作平台，完善计算机本科人才培养模式
1.4校企合作课程体系和教学方法的研究
在校企联合教学指导组的指导下，对现有计算机本科实践教学课程结构进行改革，在课程内容上主要体现在理论知识与实践知识的综合，职业技能与职业态度、情感的综合。课程学习内容不再脱离IT企业生产、服务实际过程，而是企业的典型工作项目或任务，使学习内容与企业实际运用的新技术、新工艺、新方法同步，学习与就业同步。
2取得的成效与基本经验
2.1人才培养模式改革的情况
计算机本科专业课程体系应该以社会需要为导向深化改革，以适应社会经济发展和学生就业能力需要，突出工程实践能力的培养。为此，本项目组成员作了如下研究工作：
（1）在专业定位上，以“面向市场、服务企业，培养应用型高级工程技术性人才，使学生能适应企业岗位的需求”为宗旨。针对校企合作的人才培养模式，在制订教学计划过程中，对项目组联合的企业岗位培养目标制订专门的人才培养计划。人才培养计划针对学生适应社会需要和专业可持续发展进行安排。在专业建设中进行实践课程建设，并配套进行师资队伍建设和实验基地建设。在课程设置方面分为两部分：一是校内原有的理论及实践教学；二是针对企业岗位在2008级计算机本科学生中广泛开展IT技能培训，在IT技能的培训和实习过程中，本科的理论教学和针对企业岗位实习交替进行，使学生在学校学习过程中就能掌握IT企业所需的职业技能，从而增强其就业能力。
（2）发挥动手能力培养的优势，进一步完善计算机科学与技术专业实验室硬件和软件建设，安排系统的实践教学内容，提高学生的动手能力。
（3）理论与实务并重，在培养学生稳固基本理论知识驱动工程实践能力的系统工程中，实践教学占有不可替代的地位。由校企合作教学指导组参与实践教学中的认识实习、操作技能实训、综合技能实训、课程设计、毕业设计等课程体系建设，将企业的岗位需求组织为一个系统，每学期不断线，与有关课程同步，与课堂理论教学相辅相成，形成相得益彰的并重局面。本项目组只是从“校企合作”教育的视角研究提高计算机本科就业能力的人才培养方法，构建一个“体系”即以校企合作教育的模式明确学生学习的目的性，将工程实践能力的教学组织、管理、考核及质量评价有企业专家全程参与；找到一种“以学生就业能力为中心，以实践教学管理平台为依托，多方协作”的实践教学管理模式；设计校企合作的理论教学方法以及IT技能培训、企业生产实习相结合的人才培养平台；探讨如何提升计算机本科专业就业能力，使教学与企业实际所需人才紧密结合。
2.2学生受益面
以我校为例，分析了开展校企合作教育研究的研究目标，以人才培养模式改革为突破口，搭建校企合作平台，进行课程体系和教学方法的改革，总结出了目前已取得的初步研究成果。下一步将继续完善不足之处，推进校企合作教育改革模式的研究，提高应用型计算机本科人才就业能力。
[1]吴维嘉，方磊，何明.计算机专业毕业生就业需求的调查报告[J].黄山学院学报，2007，9（5）：152-154.
随着计算需求的不断增长，由于复杂的芯片工艺与功耗成本限制，处理器的性能提升从原有的主频提高转为多内核发展。很快，一些大型机制造厂商，如IBM、Sun开始利用并行计算设计出了多核处理器(例如：IBM推出的CELL异构多核处理器，Sun公司推出的OpenSparcT1开源多核处理器[1])，这些处理器在一块芯片上集成多个计算内核，成倍地提高了计算速度。2006年，以Intel与AMD为代表的处理器制造商在年初和年底相继推出双核、四核处理器，紧接着，在2007年1月，Intel展示了配置两个四核处理器的八核计算机，这标志多核处理器开始全面进入市场，宣告计算机真正进入多核时代。
所谓“多核(Multi-core)”，即指一块芯片上集成多个处理核，各自拥有独立的控制和计算部件，无需共享关键资源。多核技术的发展给大学计算机教育带来新的课题，即在多处理器环境下，计算机系统结构、计算机操作系统、编译原理和应用软件的编程模型等都发生了很大的变化，促使大学计算机的教学需要做出针对性的变化。
国内很多高校开设计算机系统结构课程时均未开设该课程的实验，特别是多核技术方面的实验，以至于学生没有实验教学和体验式实践而很难掌握该课程的知识。
为了更好地应对新的“多核”时代，电子科技大学的计算机科学与工程学院、信息与软件工程学院(原示范性软件学院)从2007年开始在计算机系统结构课程教学中引入多核技术。一是在理论教学上增加处理器体系结构、系统架构和程序设计内容，从三个方面给学生展现了一个比较完整的多核技术概览图景；二是在实验平台建设上设计多核实验，从实践环节上来锻炼学生的动手能力和提升其创新能力。
1实验教学的现状
在计算机系统结构课程中设计多核实验，须从计算机系统结构与多核知识的课堂教学成果入手，把握多核技术的理论教学动态。然后重点调查国内高校在多核实验教学方面的研究现状，为计算机系统结构中的多核技术实验设计提供必要的技术支持和可行性研究。
事实上，计算机系统结构课程重在培养计算机专业本科生的抽象思维能力、自顶向下系统分析和创新能力。全国重点和普通高校中几乎都开设了这门课程，出现了大量的课程教学与教研成果[2-12]。虽然课程教学成果多，但是实验教研成果小，而且还缺乏多核知识点的引入或多核体系更新不足。
作者简介：于永斌，男，副教授，研究方向为计算机系统结构、大规模集成电路设计与应用。
通过对计算机系统结构和多核技术课堂教研与实验教学动态的充分调研，我们不难得到多核技术在国内课堂与实验教学中的实施状况，虽有新增多核课程或修改原有课程(如：计算机系统结构、高级计算机体系结构或高等计算机系统结构)的教学内容，但较少涉及多核技术方面的实验教学。基于这样的背景，在计算机系统结构中设计多核实验，这对学生的实验能力和综合素质提高具有特别重要的作用。
2多核实验的设计
在计算机系统结构课程中设计多核实验，需要把握多核本质和其技术要点。多核的本质是为了解决高性能计算和并行计算问题，它在硬件和软件两个方面改变了传统的计算机系统结构。由此，多核技术的发展使得计算机系统结构的教学发生了变化，这种变化主要来自于多核技术所带来的新知识点。多核技术所涉及的知识点可归纳为硬件和软件两个方面，具体如下：
1)多核硬件方面的知识点。
(1)多核下的硬件设计技术，包括Cache与存储一致性、网络互联、IO管理；
(2)多核芯片与传统单核微处理器的区别，多核SoC(SystemonaChip)芯片技术；
(3)嵌入式多核芯片技术以及典型多核芯片：Cell、OpenSparc、Intel双核芯片、AMD双核芯片等；
(4)并行体系与多核体系结构、多核平台结构与芯片组支持技术。
2)多核软件方面的知识点。
(1)多核操作系统、多核系统软件对并行编程的支持、多核API优化函数库，多核平台上编译工具；
(2)多线程编程对多核的支持，Windows/Linux多核多线程编程技术；
(3)OpenMP多线程编程及性能优化，MPI(MessagePassingInterface)编程及性能优化；
(4)多核多线程程序的性能评测方法与工具。
基于上述的多核知识点，联系计算机系统结构原有实验，可在硬件平台和多核软件工具上设计多核实验。
多核实验，包括两个方面的实验内容。一是在FPGA芯片上设计多个同构或异构处理器内核，并进行操作系统的移植，最终做出一个可实际运行的多内核计算机系统；通过该实验，可增长学生对实验的兴趣，更深刻理解多核技术的知识点。二是Windows/Linux多核多线程编程实验，利用多核软件工具进行编程；在Windows平台下，利用Win32API、MFC或.NetFramework提供的接口来实现；若在Linux平台下，利用IEEEPOSIX标准定义的API进行多线程编程。对于综合设计，可设计为学生课外的有关多核技术设计、实验或发展趋势调研的课程设计、创新设计或毕业设计，训练学生面对实际应用问题的综合分析、方案设计、多种程序设计结构的综合使用和实际工程问题的综合解决能力。
在计算机系统结构中设计多核实验，希望达到如下目标。
1)设计多核实验，发展计算机系统结构课程教学与实验实践内容，按照Intel多核技术大学合作计划[25]，实现高校与Intel的合作；
2)理解普适的多核思想和硬件设计理念[26,27]，普及并行计算技术，使广大的本科生能在以后的程序设计与开发中可以发挥多核计算优势；
3)通过多核实验，强化计算机专业本科生和未来的科研人员的实验动手能力，激发兴趣爱好
和创造潜能，帮助他们更有效地开展进一步的科研工作。
计算机系统结构中多核实验的尝试性设计，旨在教学实践中不断完善和创新，充分体现多核技术的革命。应用FPGA技术设计多核实验，是一种培养学生创新能力的尝试，一种引导学生从感性上理解多核技术内涵的实验创新，有利于促进计算机系统结构课程在多核时代的发展。
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Multi-coreExperimentDesignofComputerArchitecture
YUYongbin,XUJie,WANGHua,ZHANGFengli,LIAOJianming,ZHOUShijie