计算机专业系统能力培养现状和发展课件.ppt
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1、计算机系统能力培养现状和发展,王志英 国防科技大学计算机学院2016-7-12,目 录,引言系统能力培养培养试点工作提出的改革需求有关思考,目前国内许多高校正在进行系统能力培养有关课程体系和实践环节的改革,系统能力培养改革进入一个新的阶段。同时,也为教指委系统能力培养课程体系研究组提出了新的要求和挑战。南京大学、北航、北京大学、国防科大、上海交大、中科大、清华大学等高校积极推进计算机专业学生系统能力培养的课程体系改革,以及持续的教师交流和研讨,,引 言,本届教指委组织了研究组展开计算机专业学生系统能力培养的研究,分成为两个小组:由南京大学、国防科大、北京大学、西北工业大学、武汉大学等学校有关教
2、授和机械工业出版社华章公司组成的研究组侧重进行关于计算机专业学生系统知识结构、系统能力、系统课程设置及实践的研究。由北京航空航天大学、浙江大学、国防科大、南京大学等学校有关教授和高等教育出版社组成的研究组侧重进行系统实践能力培养的研究,引 言,系统能力的主要内涵 系统能力核心是在掌握计算系统基本原理基础上,熟悉如何进一步开发构建以计算技术为核心的应用系统。这需要学生更多地掌握计算系统内部各软件/硬件部分的关联关系与逻辑层次,了解计算系统呈现的外部特性以及与人和物理世界的交互模式。系统能力培养体现出工程教育特征。计算机专业学生的知识体系不仅需要更新与扩展,而且其系统设计创新能力必须得到强化与提升
3、。,系统能力培养,系统能力=系统知识+工程实践能力系统知识:掌握计算机核心系统的工作原理及其构造方法,理解计算机系统的软硬件相互作用关系工程实践能力:用工程方法开发计算机应用系统,6,系统能力培养,计算机专业的教育应该建立新的系统级的课程,特别是设立有关的系统级综合性课程,并重新规划计算机系统核心课程的内容,使这些核心课程之间的内容联系更紧密、衔接更加顺畅。国际上CMU、Stanford、UC Berkley等,国内南京大学、清华大学、北京大学、北航、国防科大、浙江大学、中国科大、上海交大等学校已经开始进行有关的尝试,取得了一定的成效。目前国内主要有4种系统能力培养模式,系统能力培养,1、深入
4、理解计算机系统Randal E.Bryant,David R.OHallaron,Computer Systems:A Programmers Perspective(CMU1-213,Stanford CS107)该教材从程序员的角度来讲述应用程序员如何能够利用系统知识来写出更好的程序。将计算机软件和硬件理论结合讲述的经典教程,内容覆盖计算机导论、体系结构和处理器设计等多门课程。,系统能力培养,2、计算系统概论Yale N.Patt,Sanjay J.Patel,Introduction to Computing Systems from Bits and Gates to C and Be
5、yond(CMU18-447)该教材的目的是让学生对计算机科学有一个深入理解,为以后的课程打下坚实的基础。学生在掌握了计算机底层工作的原理机制之后,能更加从容地解决以后可能面临的新问题,包括高级编程语言方面的问题该教材包括两方面的内容:计算机底层结构、高级语言编程及编程方法学。,系统能力培养,3、计算机系统基础袁春风南京大学计算机科学与技术系教授。该教材基于“IA-32+Linux+GCC+C语言”平台来讲授计算机系统基础。使读者能够很好地将高级语言程序、汇编语言、编译和链接、组成原理、操作系统等相关的基础内容有机贯穿起来,以建立完整的计算机系统概念,从而能深刻理解计算机系统中各个抽象层之间的
6、等价转换关系;分3个层次建设系统课程,系统能力培养,计算机系统分析、设计、优化和检错能力是计算机专业专长以“提高对计算机系统全面认识和系统设计能力”为目标强调软/硬件的关联和协同、强调课程间的关联、强调理论课与实验课内容的关联在统一的指导思想和培养目标下,全方位系统地构建相关课程的课堂教学和实验教学方案把概论和组原重组形成新的课程,强调系统性和关联性最终目标:逐步把操作系统、编译等课程的相关内容也加到该实验平台上,形成一门从硬件、系统软件到应用软件的计算机系统综合实验课程,系统能力培养,4、系统实践核心课程群:数字逻辑、计算机组成、操作系统、编译技术教学目标:一个CPU、一个OS、一个编译器改
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