工程人才计算能力内涵及培养模式研究

发布时间：2017-09-15 01:00

  本文关键词：工程人才计算能力内涵及培养模式研究

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【摘要】：计算科学在信息化高度发达的今天扮演着愈加重要的角色,不论是从国家战略角度,其对于产业升级及发展的重要作用;还是从个人角度,面对大工程观的不断发展,具备计算能力成为复合型人才成为了对当代工程师的基本要求。众所周知,计算科学这门学科一直被认为是一种工具学科,即是一种辅助性的学科。然而在“互联网+”不断发展的大背景下,这种对于计算科学狭隘的认知对于信息时代的发展是有非常大局限的。工程人才计算能力的培养迫在眉睫。基于上述问题,本研究在回顾了对于计算能力及计算思维等相关研究的基础上,结合国内外工程人才计算能力培养的现状,提出了工程人才计算能力的内涵,即具有科技或工程相关背景知识的个人或团队,通过计算思维的指导,利用现代计算工具(包括硬件和软件),运用计算科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为。它包括掌握计算机的基本操作能力,计算机软件的高级应用能力,建模和仿真能力,计算方法的使用能力,高效的编程和运算能力,以及对计算结果作正确的表述和图解的分析能力。本研究通过对清华大学和上海交通大学机电土化传统工科专业的培养方案进行分析,探究国内高校工程人才培养的现状,分析其计算能力培养情况。与此同时,深入调研浙江大学工科学生与一线教师,明确学生对于计算能力的认知程度以及对于自身所掌握计算能力的满意度,明确课程设置与计算能力培养的现状,以寻找国内高校培养工程人才计算能力方面存在的问题。然后与国外高校计算能力培养模式形成对比,借鉴经验以提出对策。工程人才计算能力的培养是一个任重道远的过程,理解工程人才计算能力的内涵及培养现状,有助于更好的促进工程教育的革新与发展。本文的研究结果不仅为高校更好地培养工程人才计算能力提供了理论依据,同时还具有现实指导意义。
【关键词】：工程人才 计算能力 工程教育
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB-4;G642
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-19
• 1.1 研究背景与意义12-16
• 1.1.1 研究背景12-15
• 1.1.2 研究意义15-16
• 1.2 研究问题、研究内容与方法16-17
• 1.2.1 研究问题与内容16-17
• 1.2.2 研究方法17
• 1.3 研究技术路线17-19
• 2 文献综述19-31
• 2.1 工程师能力的相关研究19-22
• 2.1.1 高校及工业界对于工程师能力要求的相关研究19-20
• 2.1.2 现代工程师计算能力的需求及未来趋势20-22
• 2.2 计算方法的相关理论研究22-25
• 2.2.1 理论方法23
• 2.2.2 实验方法23-24
• 2.2.3 计算方法24
• 2.2.4 计算方法与理论、实验方法的关系24-25
• 2.3 计算思维相关理论研究25-27
• 2.3.1 计算思维的概念界定25
• 2.3.2 计算思维的特点25-26
• 2.3.3 国内学者对于计算思维的理论研究26-27
• 2.4 计算能力相关理论研究27-30
• 2.4.1 计算能力概念界定27-28
• 2.4.2 计算能力构成要素28-30
• 2.5 本章小结30-31
• 3 国内高校工程人才计算能力培养现状、问题及原因分析31-58
• 3.1 国内高校计算能力培养现状31-42
• 3.1.1 清华大学机电土化专业课程设置概况31-36
• 3.1.2 上海交通大学机电土化专业课程设置概况36-42
• 3.2 浙江大学现有课程设置与计算能力培养结合的情况分析42-55
• 3.2.1 浙江大学部分工程学科课程设置情况概览42-46
• 3.2.2 学生对计算能力认知程度和培养现状满意度实证研究46-53
• 3.2.3 浙江大学工科课程设置与计算能力培养结合调研结果53-55
• 3.3 问题及原因分析55-57
• 3.3.1 我国高校计算能力培养存在的问题55-56
• 3.3.2 原因分析56-57
• 3.4 本章小结57-58
• 4 国外工程人才计算能力培养的案例分析58-74
• 4.1 融入课程体系的计算能力培养模式——以麻省理工学院为例58-64
• 4.1.1 麻省理工学院工科培养方案总体介绍58-59
• 4.1.2 培养特色：设置专门课程,提供丰富选择59-64
• 4.2 基于计算能力的欧洲本硕连读培养模式——以亚琛工业大学等校为例64-69
• 4.2.1 亚琛工业大学等院校计算工程与科学(CES)培养模式介绍64-68
• 4.2.2 培养特色：设立学位,跨学科连贯培养68-69
• 4.3 针对计算能力的高级工程人才培养模式——以哈佛大学等校为例69-73
• 4.3.1 哈佛大学等院校培养模式介绍69-72
• 4.3.2 培养特色：跨学科计算能力培养72-73
• 4.4 本章小结73-74
• 5 工程人才计算能力培养提升对策74-84
• 5.1 创新人才培养理念74-76
• 5.1.1 树立计算思维能力培养理念74-75
• 5.1.2 强化重基础、重实践、重设计的工程人才培养理念75
• 5.1.3 强化工程人才培养国际合作与企业合作理念75-76
• 5.2 更新人才培养模式76-82
• 5.2.1 在已有培养方案中嵌入计算能力培养模块76-79
• 5.2.2 设计跨学科的计算能力培养模式79-82
• 5.3 加强人才培养保障82-84
• 5.3.1 加强工程教育计算能力培养投入82-83
• 5.3.2 加强计算科学基础设施建设83-84
• 6 结论与展望84-87
• 6.1 研究结论84-85
• 6.2 研究创新点85
• 6.3 研究不足与展望85-87
• 参考文献87-93
• 附录93-94

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周绪红;;中国工程教育人才培养模式改革创新的现状与展望——在2015国际工程教育论坛上的专题报告[J];高等工程教育研究;2016年01期

2 王喜魁;;基于全方位工程教育的应用型人才培养模式研究[J];辽宁高职学报;2015年12期

3 宋晓云;李浩;周文文;;面向协同创新创业的研究生培养模式研究——以浙江大学工程学科为例[J];研究生教育研究;2015年06期

4 王鹏_g;;机械工程专业卓越计划人才培养体系研究[J];中国教育技术装备;2015年22期

5 王海燕;;面向计算思维培养的大学计算机基础课程教学探讨[J];信息化建设;2015年11期

6 朱凌;吕正则;李文;;大国的“计算”战略——德、美、俄的计算工程及其人才培养设想[J];高等工程教育研究;2015年04期

7 韦韫韬;王晓娟;;计算机“卓越工程师”校企合作人才培养模式的研究[J];电脑知识与技术;2015年02期

8 王会英;;应用型本科高校计算机专业教学改革探索[J];赤子(上中旬);2014年19期

9 邱秧琼;李晨;姚威;;基于建模仿真的工程科技人才创新型培养模式分析与构想[J];高等工程教育研究;2014年04期

10 战德臣;王浩;;面向计算思维的大学计算机课程教学内容体系[J];中国大学教学;2014年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 黄崇福;信息扩散原理与计算思维及其在地震工程中的应用[D];北京师范大学;1992年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 牟琴;基于计算思维的计算机基础课程教学与学习的模式研究与实践[D];四川师范大学;2012年

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本文编号：853349