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量子計算研究報告范文1

維因蘭德是哈佛博士。

法國人塞爾日·阿羅什和美國人戴維·維因蘭德因為粒子控制研究而獲得2012年度諾貝爾物理學獎。

諾貝爾物理學獎評審委員會認定，兩名獲獎者“獨立發明并發展測量和控制粒子個體、同時保持它們量子力學特性的方法”。

成果具“奠基意義”

瑞典皇家科學院常任秘書諾爾馬克當天上午在皇家科學院會議廳宣讀了獲獎者名單及其獲獎成就。他說，這兩位物理學家用突破性的實驗方法使單個粒子動態系統可被測量和操作。他們獨立發明并優化了測量與操作單個粒子的實驗方法，而實驗中還能保持單個粒子的量子物理性質，這一物理學研究的突破在之前是不可想象的。他們的成果因而具有“奠基意義”。

隨后，諾貝爾物理學獎評選委員們介紹了獲獎者的研究成果。他們說，通過巧妙的實驗方法，阿羅什和維因蘭德的研究團隊都成功地測量和控制了非常脆弱的量子態，這些新的實驗方法使他們能夠檢測、控制和計算粒子。

瑞典皇家科學院認為，單個粒子很難從周圍環境中隔離觀測，一旦它們與外界發生交互，通常會失去神秘的量子性質，使得量子物理學中很多奇特現象無法被觀測到。但兩位獲獎者通過實驗，能夠直接觀察單個粒子卻不對其產生破壞，開辟了量子物理學實驗領域的新時代。

兩人將平分獎金

鑒于粒子研究的“純科學”性質，諾獎評委會對本年度獲獎成果的實際應用沒有“渲染”表述，只提及兩名獲獎者所創制方法的一個實例：促成研發“極為精準”的時鐘，精度比現有銫原子鐘高百倍。兩位獲獎者將平分800萬瑞典克朗獎金。不過，歐洲經濟狀況不佳所致，與2011年度諾獎相比，獎金總額縮水20%。

塞爾日·阿羅什

68歲

法國人塞爾日·阿羅什1944年在摩洛哥出生，1971年在法國首都巴黎的皮埃爾和瑪麗·居里大學獲得博士學位，現任法蘭西公學院和巴黎高等師范學院教授。阿羅什的獲獎，使法國獲得諾貝爾獎的科學家達到了55人。

解“糾纏”

阿羅什的研究課題，涉及一種名為“量子糾纏”的現象。所謂“糾纏”，是基本粒子所處微觀層面上，單個粒子一方面難以與周圍環境分離；另一方面是一旦與周圍環境相互作用，隨即失去量子特性；另外，如果兩個粒子相互作用，即使兩者分離，互動作用會繼續存在。相當長一段時期內，量子物理學理論所預言的諸多神奇現象難以在實驗室環境下直接“實地”觀測和驗證，只存在于研究人員的“思維實驗”中。

從上世紀80年代初開始，阿羅什及其同事所作研究援用量子光學原理，探究光和物質之間的基本互動，具體手段是阿羅什讓原子通過一個“陷阱”，從而控制和測量被困光子和光的粒子。

戴維·維因蘭德

68歲

美國人戴維·維因蘭德與阿羅什同年，美國出生，1970年在美國哈佛大學獲得博士學位，現在美國標準技術學院和科羅拉多大學任職。

設“陷阱”

維因蘭德及其同事所作研究與阿羅什及其同事幾乎同時起步并，所援用方法的理論依據相同，所采用的手段同樣有許多相似點。只是，實驗中，維因蘭德設下“離子陷阱”，困住帶電原子或離子，通過光或光子來控制和測量它們。

曾有六華人獲此獎項

歷史上曾有李政道、楊振寧、丁肇中、朱棣文、崔琦、高錕六名華人獲得這個獎項。

2011年諾貝爾物理學獎被授予美國加州大學伯克利分校天體物理學家薩爾·波爾馬特、美國/澳大利亞物理學家布萊恩·施密特及美國科學家亞當·里斯，表彰他們“通過觀測遙遠超新星發現宇宙的加速膨脹”。

2010年諾貝爾物理學獎被授予英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。

2009年諾貝爾物理學獎被授予英國華裔科學家高錕及美國科學家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯。高錕在“有關光在纖維中的傳輸以用于光學通信方面”取得了突破性成就。博伊爾和史密斯發明了半導體成像器件——電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。

2008年度諾貝爾物理學獎被授予美國科學家南部陽一郎和兩位日本科學家小林誠、利川敏英。南部陽一郎因為發現次原子物理的對稱性自發破缺機制而獲獎，日本科學家小林誠、利川敏英因發現對稱性破缺的來源而獲此殊榮。

2007年諾貝爾物理學獎由法國科學家阿爾貝·費爾和德國科學家彼得·格林貝格爾分享。這兩名科學家獲獎的原因是先后獨立發現了“巨磁電阻”效應。

日本醫學獎得主修洗衣機時知獲獎

今年諾貝爾生理學或醫學獎得主山中伸彌說，得到獲獎通知時，正在家中修理洗衣機。

山中伸彌現年50歲，在日本京都大學任職。他8日在京都大學舉行的新聞會上說：“我沒想到能獲獎。當天在家里，洗衣機‘咔嗒、咔嗒’響。我剛想修理洗衣機，手機響了，對方說英語。我得知自己獲獎。”山中說，日本和其他國家有資格獲得諾貝爾獎的人很多，接到電話時，不敢相信自己獲獎。

山中現在任京都大學“誘導多能干細胞”（iPS）研究和應用中心主任，6年前發表有關“誘導多能干細胞”的研究成果。他和英國人約翰·格登因在“誘導多能干細胞”領域的發現今年共同獲獎。

山中在新聞會上說：“發表‘誘導多能干細胞’研究報告后5到6年，我獲得國家很大支持，否則可能不會接到來自斯德哥爾摩的電話……感激是我現在唯一能說出的詞。”諾貝爾生理學或醫學獎評審委員會位于瑞典首都斯德哥爾摩卡羅琳醫學院。

量子計算研究報告范文2

一、超智能社會的主要內涵

近年來，信息技術取得了突飛猛進的發展，使得全球迎來了經濟社會的大變革時代。物聯網、機器人、人工智能、生物醫學、腦科學等領域的技術的進步，已經給人們的生活帶來了重大改變。信息技術及網絡化的大時代潮流，也使得超智能社會5.0變得不再遙遠，人工智能也成為實現超智能社會的核心。谷歌的人工智能―阿爾法圍棋，戰勝前世界冠軍李世石；IBM人工智能醫生“華生”達到全球醫生的平均水平；美國風險投資企業收購NBA勇士隊，采用大數據和人工智能分析，使勇士在6年之內由全聯盟倒數第2變成總冠軍等，均顯示了人工智能取得的突破性進展。

超智能社會5.0是在當前物質和信息飽和且高度一體化的狀態下，以虛擬空間與現實空間的高度技術融合為基礎，人與機器人、人工智能共存，可超越地域、年齡、性別和語言等限制、針對諸多細節及時提供與多樣化的潛在需求相對應的物品和服務，是能夠實現經濟發展與社會問題解決相協調的社會形態，更是能夠滿足人們愉悅及高質量生活品質的、以人為中心的社會形態。

超智能社會5.0，也是在德國工業4.0強化產業競爭力、實現產業變革的基礎上，試圖通過智能化技術解決相關經濟和社會課題的全新的概念模式。具體而言，不論都市與地方，都可以確保方便使用自動駕駛汽車，實現分布式能源的自產自用，以及使用基于新一代通信系統的智能醫療體系等。

超智能社會不僅涵蓋能源、交通、制造、服務等多個系統組合，未來還將包括人員、商務、法律等管理機能，以及勞動力提供與理念創新等人類自我價值的實現。建設超智能社會不僅需要高速公路等交通智能化、能源價值鏈最優化、制造體系全新化等核心智能系統的開發，也需要跨區域的醫療健康系統、食品產業鏈、生產體系等新的智能價值鏈的創造與創新，以及導航衛星系統、數據綜合解析系統、公共基礎設施認證等方面的支持。

二、超智能社會的主要支撐技術

在2016年5月底頒布的《科學技術創新戰略2016》中，對支撐超智能社會建設的主要技術領域進行了詳細描述，主要涵蓋虛擬空間和現實空間兩大技術領域。

（一）虛擬空間技術領域

網絡安全技術：對物聯網技術而言，從系統的設計到最終生命周期結束的時間很長，需要以漏洞處理、加密及高存儲容量等技術為重點，構建相應的研發及信任體系，并確保相關系統成本的降低；

物網系統構建技術：在大規模系統運行過程中，對系統進行結構改造以及新舊設備的相互銜接，結構邊緣及服務器側的虛擬技術就成為關鍵；

大數據解析技術：從含有非結構化數據的各種大數據中，挖掘出有價值的信息，需要實時的高速信息處理技術的支撐；

人工智能技術：在對當前人工智能的深層學習技術繼續加強研發的基礎上，還要推進搜索型、知識型、計算型，以及統合型人工智能的研發；

設備技術：不僅要強化對大數據高速和實施處理的小型超低電力消耗設備的研制，也要努力實現強功能和高性能系統的開發，以及最新的材料和設計技術開發之間的相互融合；

網絡技術：在推進網絡虛擬化技術的同時，為實現龐大物聯網設備間無線通信，開發高容量的無線技術勢在必行；同時還要構建對大數據實時把握及進行高度分析判斷的網絡技術；

邊緣計算技術：面對信息的實時高速處理，需要同步推進分散處理技術，確保網關等終端設備安全，并建立無法確保情況下的防范架構。

（二）現實空間技術領域

機器人技術：為實現機器人在通信、社會工作支援、制造、老人及殘障人士幫扶等多個生產和生活領域應用，日本應積極推進相關技術研發，并引領安全評估的國際標準制訂；

傳感器技術：在獲取各種信息的基礎上，開發可遠程實施的遠程監控及性能更新技術；

處理器技術：推進與機理、驅動、控制等信賴評價及處理器的人工智能研發密切相關的基礎研究，強化微電機系統及生物處理器等領域的技術研發；

生物技術：加強生物傳感器、人體運動數據采集裝置、生物驅動器等的開發，強化生物基礎技術研究，特別是高度小型化及超低電量消費的傳感器技術；

人機交互技術：在加快推進虛擬現實與增強現實、感知工程、認知科學與腦科學等領域技術研發的同時，考慮到技術設備的進步，為實現以機器人為代表的人工智能與人類的共存，與人類平等或僅為工具等社會倫理問題也需要提上日程。

（三）綜合領域相關技術

納米等原材料技術：支撐能源、基礎設施、醫療健康等領域創新型結構材料和功能材料的研發，以及相關應用組件的升級，重點突破領域為：高效電力控制的半導體技術、工藝創新的觸媒技術，以及聲光控制技術、高端測量診斷和成像技術、生物材料和納米材料等新型原材料技術；

光學和量子技術：為推進對信息通信、醫療、環境、能源等領域給予綜合支撐的、具有高精度、高敏感度、大容量、節能又安全等特征的、高端社會及產業基礎設施的形成，必須加強計算技術、成像與傳感技術、信息和能源傳輸技術、高加工技術等相關基礎和應用技術的研究，特別是在大容量和高速光子傳輸等尖端光學和量子技術等前沿領域。

（四）2020年主要成果目標

在作為支撐平臺的網絡空間技術領域，實現創新性技術突破；

超小型、低電量消耗傳感設備的實用化；

量子信息處理和量子傳輸基礎技術的開發；

新一代電力電子技術的全面商業化；

開始進行綜合性新材料開發系統的中試；

進行生物性能技術材料的生產；

2030年前后實現基干化工產品新觸媒技術的實用化；

2030年前后實現結構性材料的飛躍，在汽車與飛機制造等領域普遍采用輕量化與超耐用的新材料。

被外界譽為日本的“巴菲特+蓋茨”的軟銀總裁孫正義在2014年底提出了用人工智能機器人拯救日本，使日本在2050年產業競爭力重回世界第一的豪言。他指出，日本若能采用3000萬臺可24小時工作的人工智能產業機器人（相當于增加了9000萬制造業勞動人口），而支付給每臺機器人的“平均月薪”僅為1.7萬日元，這無疑將讓日本一舉兩得地扭轉在人口老齡化和勞動力成本過高方面的劣勢。

而日本新能源與產業技術綜合開發機構（NEDO）的研究報告《面向2035年的機器人產業未來市場預測》指出，日本國內的機器人產業市場規模2020年2.9萬億日元、2025年5.3萬億日元、2035年9.7萬億日元。

三、政策建議

當前我國經濟發展已經進入到新常態階段，勞動力成本增長明顯，2012年已過人口增長的劉易斯拐點，老齡化問題也日益見突出。為緩解相關壓力，將物聯網、大數據、云計算、人工智能、自動駕駛、共享經濟等技術與經濟、社會發展密切結合勢在必行。相關政策建議如下：

（一）提出“智慧中國2050”

為堅持以人為本的科學發展觀，深入貫徹五大發展理念的相關要求，應充分借鑒日本超智能社會5.0的科學內涵，研究提出諸如“智慧中國2050”的概念，并針對《國家創新驅動發展戰略綱要》提出了2020、2030、2050年我國科技創新戰略目標，今后在具體細則制定及實施上，融入“智慧中國2050”等內涵，將人工智能等技術與我國未來經濟社會發展需求相結合，引領未來社會經濟l展及模式轉變。

（二）注重“人工智能+物聯網”

將“人工智能+物聯網”融入新技術、新產業、新業態、新模式等四新發展理念之中，建立“人工智能+物聯網”國家實驗室，注重人工智能機器人等主要支撐技術的發展，以及“人工智能+物聯網”在創建與經濟社會密切相關的新產業、新業態、新模式中的重要作用，加快從網絡化、數字化向智能化轉變，大力發展數字化智能經濟，以人工智能為核心打造“智慧中國2050”。

（三）做好產業政策轉型，提高選擇性產業政策的聚焦度

在我國產業政策由選擇性為主向功能性為主轉變的情況下，將《中國制造2025》與經濟社會發展更為緊密地結合在一起，不僅使選擇性產業政策先中上游產業聚焦，在強化虛擬空間技術研發的同時，注重傳感器技術、生物技術、人機交互技術等現實空間技術，以及納米等原材料技術、光學和量子技術等綜合技術的研發，還應進一步加強與經濟社會的聯系，使產業和技術創新能夠真正服務于民。

（四）拓展大眾創新、萬眾創業的內涵，推進智能社會建設

進一步拓展大眾創新、萬眾創業的內涵，將支持范圍擴大至社會經濟領域，強化大數據、云計算、“人工智能+物聯網”等在經濟與社會領域的應用，關注自動駕駛、共享經濟等對經濟社會型態變革的影響，切實推動大眾創新、萬眾創業在技術與社會經濟發展相結合的綜合性領域的發展。

（五）密切關注人工智能對全球產業與經濟格局的影響

量子計算研究報告范文3

關鍵詞 工程教育 物聯網 學輔 專業認證

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A

0 引言

當今社會科技發展日新月異，所謂的生物人、經濟人、理性人、文化人、社會人、復雜人、自我實現人等整體性的人性假設已經不能適應當今的知識經濟、信息時代、虛擬世界、智慧地球和網絡社會的需要了。本文在“信息復雜全息人”假設的基礎上，依據復雜系統理論、事理理論和現代信息技術，來思考工程管理專業教育的問題。從“智慧地球” 、“感知中國”到“智慧城市” 和“智慧人生”，物聯網“Internet of Things”（IoT）的飛速發展使得信息技術進一步成為經濟社會可持續發展的重要支撐。現代教育尤其是現代高等教育也已經成為人類永續發展的關鍵環節，而工程教育專業認證則是經濟全球一體化進程中的體現人才培養國際實質等效性重要標桿。物聯網正改變著人們的工作、生活、學習的觀念及方式方法，同樣對工程教育專業認證也帶來深刻的影響，本文主要討論其對工程教育專業認證中的教學模式、學習方式、師資隊伍等的影響。

1 工程教育的特征及專業認證的分析

1.1 教育的概念

1997年國際教育標準分類法（ISCED）給出：教育是滿足受教育者學習需要的各種有意識的、有組織的、持續的、學習、交流、系統的信息傳遞活動，包括一些國家中所謂的文化活動或培訓。信息傳遞是指受教育者的品德養成、知識豐富、技能熟練等都是通過信息交流而進行的。建構學生各種知識、能力和技能相關的信息，可區分為“硬信息”、“軟信息”和“巧信息”3種。所謂硬信息也可稱之為“一次信息”或“原始信息”，其是指受教育者在外界環境中直接感受的、身臨其境的各種客觀實在的信息，如看到的山川河流、花草樹木，看演出、聽音樂會等由人的感官直接接收的信息。所謂軟信息也可稱之為“二次信息”，其是指受教育者間接獲得的外界客觀實體的信息，如看書，聽老師講解，觀看歷史文物等。所謂巧信息也可稱之為“控制信息”或“關鍵信息”，是指能控制其他信息的信息，如密碼或指令，其能起到“四兩撥千斤”的作用。在人一生的學習過程中，大量接觸到的是“軟信息”或“二次信息”，吸取、轉化、融合“二次信息”可以提高掌握知識或能力的效率。

1.2 “信息復雜全息人”假設

教育是由人參與的實踐活動，人的本質是什么？人的意識是如何產生的？這至今仍是一個困難的問題。筆者曾提出：必須把“人”看作是一個由數十萬億個子系統、小系統、大系統組成的具有耗散結構性、信息性、全息性、量子化、具有自主意識和自適應性的開放復雜巨系統——一個巨復雜自適應智能系統（Giant Complex Adaptive Intelligent System，簡寫：GCAIS，簡稱：格賽思），簡稱“信息復雜全息人”。①筆者曾設想人的意識是產生于腦神經物質的量子行為和類似于科克（Koch）曲線的組織結構形變，即：對大腦而言，在有限的腦細胞（細胞核、染色體、細胞質、分子、亞分子等）系統中可以產生無限的“科克曲線”或“科克突出”——這些“科克突出”這是腦神經細胞微小變形——因外界刺激引起的或因與其他神經元的相互作用而產生的，每一“科克突出”就對應于一定的知識、信息、意識等，而一系列“科克突出”就相當于“意識流”。量子力學的波粒二象性，實際上，應該是“波粒三象性”——波動性、粒子性和信息性。對于大腦物質，其量子行為則是“四象性”的，即波動性、粒子性、信息性和意識性，稱之為“波動粒子信息意識四象性”，簡稱：“波粒信意四象性”。這種“波粒信意四象性”應是在腦組織的微觀和渺觀范圍內操作的。記憶力是腦思維細胞“科克突出”的“科克突出分形”。②因此，物質和精神統一于“波粒信意四象性”，所有人類都包含類似的大腦物質，也就會產生類似的意識和思維，這是人類之間可以進行溝通的基礎。以此類推，一切具有大腦物質的動物都應有它們相應的意識。

1.3 工程的概念

中國語義的“工程”是一個寬泛的概念，如“化學工程”、“土木工程”、“人文社會工程”、“希望工程”、“陽光工程”、“文化走出去工程”等等，其實質是人類社會的有目的的系統的實踐活動，工程涉及到人、財、物、事、信息等要素，而對于不同的學科再分別給出各自的工程內涵和外延。工程是這些物或事的函數，用公式表示為：

GC = F（物，事，人，財，信息，時間，空間）= F（W，S，R，C，XX，S，K）

式中，GC表示工程；F表示函數關系式；W表示物（物質、能量）；S表示事（件）；R表示人；C表示財力；XX表示信息；S表示時間；K表示空間。③

從工程要素所涉及的范圍劃分，其也可以分為5個層次，即渺觀工程、微觀工程、宏觀工程、宇觀工程和脹觀工程。

1.4 工程教育是一個GCAIS

由于工程和教育內涵的復雜性，它們的整合不管是教育工程還是工程教育都應是涉及到人或者由人參與的實踐活動，包括受教育者、教育者和管理服務者的人是工程教育的主體，因此屬于高等教育體系子系統的工程教育也是一個“巨復雜自適應智能系統”（GCAIS），其必然具有復雜巨系統的諸多基本特征，如整體的開放性、規模的巨型性、組分的異質性、結構的層次性、關系的非線性、行為的動態性、內外的不確定性、整體的涌現性、④信息性、自適應性和智能性，等等。

從總體上看，工程教育的功能除具有人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承4項基本功能之外，還應有塑造真誠心靈、維護社會和諧、創造優美人生、加強國際合作等職能。⑤

1.5 工程教育專業認證的指標體系

2005年啟動的工程教育專業認證，導入了《華盛頓協議》認證標準的基本原則——“能力導向”（outcome-based）。美國ABET推出的EC2000認證標準強調培養學生工程教育的產出即學生應具備的能力和素質，強調認證工程專業所培養的畢業生必須具備數學、自然科學和工程學知識的應用能力，具備實驗方案設計和數據分析的能力等的11種能力。⑥我國的《工程教育專業認證標準（試行）》規定了10種能力，如具有人文素質、社會責任感和職業道德；具有文獻與資料獲取能力；懂得專業相關法律法規；認識工程對客觀世界和社會的影響；終身學習能力和國際視野、交流、競爭與合作能力。⑦高爐教授認為：堅持能力為重，強化能力培養，著力提高學生的學習能力、實踐能力、創新能力，教育學生學會知識技能，學會動手動腦，學會生存生活，學會做事做人，提高學生的信息化學習與生存能力。其將培養學生能力分解為3個核心部分，即一是專業教育；二是理論教學、實踐教學、自主研學；三是引導學生個性發展。而專業教育知識體系、學生發展體系和質量監控與管理體系都是圍繞3個核心部分去綜合展開的。⑧

我國《工程教育專業認證標準（試行）》的指標體系是模仿了美國ABET的EC2000標準的結構而設計的，其包括7個一級指標，即專業目標、課程體系、師資隊伍、支持條件、學生發展、管理制度和質量評價。陳道蓄教授在《工程教育專業認證如何結合認證標準做好自評工作》報告中指出：工程教育專業認證是如下4方面的評價，一是目標導向的評價；二是合格性評價；三是同際實質等效；四是認證規范化。

師資隊伍指標中的教師崗位結構如教學人員、科研人員、管理人員、實驗室技術人員，其他等，這并不是依照學生能力的建構進行設計的，其而是作為一個教學實體的學校人員的結構。如果科研人員也從事教學工作，則應計算為教學或兼職教學人員；若科研人員不承擔教學任務，則其不應計入影響學生能力的師資隊伍之中。按照“教書育人、環境育人、實踐育人、文化育人、科研育人”的思路，教師承擔的科研工作量應有適當的比例，反之亦然。

2 物聯網的定義和本質

物聯網（IoT）主要是通過信息實現物品到物品（Thing to Thing，T2T）、人到物品（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）人到事（Human to Shi，H2S）、物到事（Thing to Shi，T2S）、事到事（Shi to Shi， S2S）之間的互連或者綜合集成的聯系。

物聯網的技術本質是依據互聯網的識別、交互和自組織，并能對人、事、物進行智能化的溝通與控制的工具。物聯網的哲學本質可認為是實體的虛擬化、數字化、信息化，通過信息溝通現實世界與虛擬世界，形成具有自組織能力的自主網絡。物聯網的實體虛化模糊了物、動物、人、機器人、事（件）等概念，模糊了物質精神兩元論的界線。

3 物聯網對工程教育的影響

物聯網除具有“物質世界數字（虛擬）化”、“人、物、事（件）互聯化”、“教育資源信息化”、“數據處理智能化”的功能之外，⑨還有如下幾方面的功能：第五，教育體系輔導化，學校弱化為輔導機構，從而學校主動的教育體系隨著受教育者主體作用的提升而弱化為輔導體系。第六，個體成長發展“學輔”化，受教育者成了真正的學習主體，教育演化為學習者個體的學習成長，可稱其為“學輔”，這是物聯網對教育的最根本的沖擊。第七，教學空間微型化，地球村和遠程教育使得教學空間變小了，身在國內也能學到境外高校的公開教學課件或視頻。第八，教學時間自主化，由于學習者真正成為了吸收信息的主人，其未必在限定的時間去聽課，可以自由地利用其他時間如吃飯間隙或晚上去學習所需要的知識；同時學習可以在“泛在教育”的時空里進行。

3.1 對教學模式的影響

當前普通高校工程教育的“教學”，“教”是教師的主動的“教”，學生的“學”則是處于次要地位，學生是在教師的引導下進行的學。物聯網使得終身教育更容易實施，也就是說，學習者可以通過客觀實體（世界）的自我信息表達來感知其環境的教育信息，也可以通過“軟信息”（二次信息）去學習間接知識。

在以人為本的物聯網時代，教與學的廣泛性可稱之為“泛在教學”和“泛在學習” （U—learning），即無處不在“教”和無處不在的“學”。對教師的“教”要實現泛在的教和幸福的教；對學生的“學”要落實泛在的學習和自由快樂的學習。教師的任務是告訴學生學習的重要性和為什么學習，大部分教師的主要任務是提供各種輔導。教師的一切工作都是為學生主動的“學”服務的，教師“教”的效果如何就體現在對學生的輔導、引導、指導上面，“教學”就變成了“學輔”，因而，教學范式改變了。

3.2 對學習方式的影響

學習是指任何行為、信息、知識、理解力、態度、價值觀或技能方面的長進。物聯網時代的云計算、海計算以及云海計算相適應的“云服務”，人們對知識信息的獲取不再受到空間、時間、體能、知識、訊息等差異的限制，完全可以按需獲取、分享知識、資訊。學生的“學”變成真正意義上的“自主的學”，學什么專業，選哪些課程，選哪位老師的視頻，全部由學生自主選取。什么時候學什么課程，學到什么程度，做哪些實驗，在哪個地方學習都由學生決定。隨著“虛擬教室”、“智慧實驗室”、“無線網絡”、“數字城市”、 “智慧城市”、“智慧地球”逐步落實，青少年時期的集中式的學習可能延伸為終身學習。物聯網使得學習的方式、手段、時空、內容等都會發生根本性的變革，對學習效果的評價方式和手段也會相應地改變。

3.3 對師資隊伍的影響

余壽文教授認為：“大學者，非大樓之謂也，乃大師育才之謂也。”⑩“學生是教師主要的直接的服務對象，教學，包括研究型的教學是教師服務于學生的主要形式。”豘教師在教學過程的作用只是“二次信息”的表達，學生通過老師大多也都是只能獲得間接的知識，而現代信息技術尤其是物聯網將使得這種間接傳達成為可有可無的狀態。多媒體技術或3D視頻教學課件有可能取代表達能力較差教師的教學功能。因此，這些通過信息傳遞而完成教師工作量或承擔教學任務的實體可定義為“虛擬教師”。物聯網可令“虛擬教師”隊伍的數量快速增長，而其功能將不斷增強。工程教育專業認證的“師資指標”應作相應的變動或調整。

以廣東輕工職業技術學院為例分析如下：參與高校各種職能的全體人員可分為以下9類，一是專職在編人員，省編辦下達的編制是1149名。二是專職非編人員，全校有近百名。三是外聘兼職人員，其中兼職教師共有886名。四是退休返聘人員，全校有十幾人。以上4種可稱其為“顯性教職工”或“顯性職工”。五是勞務外包職工，全校約800名。六是校企合作和職教集團的連鎖協同單位及聘用專家。七是在學生頂崗實習過程中聘用的指導師傅。此3種人員可稱其為“恢色教職工”或“恢色職工”。以上7種可稱為“實體教職工”或“實體職工”。八是與學校和學生直接發生聯系的其他人員，如送快遞的郵政人員、送快餐的物流人員、電訊人員等。這可稱其為“隱性教職工”或“隱性職工”。九是與學校和學生非直接接觸而產生影響的實體（或信息源），如QQ群、BBS站、微博、微信，教學用的錄音錄像資源等，它們對學生起到了教職工的影響作用。其可被稱為“虛擬教職工”或“虛擬職工”。電視教學或錄像教育中教師就可看作是“虛擬教師”。因此，可定義“虛擬教師”為：占具一定的工作崗位、承擔一定的教學任務、能提供某些知識或信息、消耗一定的資源、為教育事業產生一定的效益的虛擬體、實體或信息集合體。美國于1994年制成了世界第一具“男性虛擬人”，美國已經制造了有物理性能的第二代和有生理功能的第三代“虛擬人”。我國2003年第一軍醫大學構建了首例“女性虛擬人”。無人機實際上就是一個“虛擬軍事戰斗人員”。

4 結論

工程教育是一個“巨復雜自適應智能系統”，其具有復雜巨系統的多種特性。通過信息溝通人、物、事（件）的物聯網將對工程教育專業認證指標體系的內涵產生深遠的革命性的影響，虛擬教室、虛擬實驗室、虛擬教師、虛擬校園等都將成為現實。

基金項目：此文受廣東省教育科研“十二五”規劃2012年度研究項目（2012JK091）、2013年廣州市哲學社會科學“十二五”規劃課題（13G33）、2012年廣東高等教育科學研究課題（GJB125095），廣東省高職高專校長聯席會議2013年度重點課題項目（GDXLHZD014）和2013年廣東輕院教改課題（JG201365）的資助

注釋

① 張天波.現代職教體系協同現代產業體系的機理探析——以廣東省為例[J].淮南師范學院學報，2012.14（5）：81-84.

② 張天波.高職教育層次論視域下現代職教體系的建構分析[C].Kevin Bo.第三屆教學管理與課程建設學術年會.Hong Kong： E R P press，2012：28-33.

③ 張天波.物聯網視域下管理工程創新的思考[C].王淑云，高光銳，任俊義.2012中國管理科學與工程研究報告.長春：吉林大學出版社，2012：181-186.

④ 張天波.終身教育維度下的現代國民教育體系結構和層次分析[J].職業技術教育，2011.32（22）：31-35.

⑤ Tianbo ZHANG， Qiuhong LI.Analysis and Exploration of Management Innovation of the Higher Vocational Education——Guangdong Industry Technical College as an Example [C]//Zhou Bing. The International Conference on Management Science and Engineering.Chongqing：Springer，2012：37-42.

⑥ 朱偉東，張振剛.美國ABET工程教育專業質量認證研究[J].中國高教研究，2009（12）：54-56.

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⑧ 高爐.工程教育專業認證如何結合認證標準做好自評工作.高等理工教育網[EB/OL].[2013-03-13]（2011-03-29）.http：///？action=read_article&articleid=455&siteid=0.

⑨ 張天波.整合校內實訓資源的機理分析與實踐——以構建文科中心為例[J].實驗室研究與探索，2012.31（7）：445-448.

量子計算研究報告范文4

檔案信息化市場主要由客戶、服務商及其提供的產品、服務構成。

1　客戶

按照性質，檔案信息化市場的客戶主要可以分為立檔單位和檔案館兩類。理論上來講，每個單位都會形成和利用檔案，都是該市場的潛在客戶，故而其客戶分布極廣，數量很大。僅以企業為例，截至2007年6月，全國共有876.1萬家。當然，服務商一般將具有一定檔案管理規模和水平的單位作為其主要目標客戶。

2　產品和服務

服務商們提供的產品和服務包括硬件、軟件、服務三種類型。其中，硬件包括計算機、網絡設備、存儲設備、數字化加工設備等。軟件包括平臺軟件、檔案管理軟件，而檔案管理軟件是檔案信息化市場的標志性產品，其普及程度和產品質量是檔案信息化市場發展程度的關鍵指標。服務包括數字化加工服務、咨詢服務、監理服務、技術支持服務等。

3　服務商

除了計算機硬件廠商、網絡設備供應商、平臺軟件供應商、咨詢公司、監理公司等一般的服務商之外，檔案管理軟件廠商是檔案信息化市場的中堅力量，其服務能力是檔案信息化市場發展程度的另一關鍵指標。當然，也有不少服務商身兼多職，提供硬件、軟件、數字化加工、咨詢等多業務的集成服務。

二、當前我國檔案信息化市場的基本特點

1　市場能量初步顯現 　就在本世紀初，很多檔案管理軟件廠商的日子還是緊巴巴的，靠幾千塊錢一套地軟件推銷來維持運營。“十一五”之后，幾百萬一個項目的單子日益平常。比如：江蘇數字檔案館投入6000萬，深圳數字檔案館投入3000萬，上海浦東數字檔案館投入2700萬，浙江數字檔案館預算投入1500萬，中國電力檔案管理系統一期軟件投入600多萬。這種情況讓業內人士也吃驚不已。長久以來檔案部門都是清水衙門的形象，這個“囊中羞澀”的消費者究竟有多大的市場能量?這里我們不妨根據檔案數量做個粗略的估算：根據2006年的統計數據，全國各級綜合檔案館的紙質館藏有21656.5萬卷，假設每卷100頁，館藏的10％需要數字化，每頁數字化的價格為0.04元，而數字化、軟件、硬件的價格比大約為4:3:3，則僅綜合檔案館紙質館藏的信息化市場就有約21.7億元。立檔單位因為數量眾多，理論上其市場容量則要大出很多，筆者了解到有些央企(包括下屬單位)檔案信息化建設項目的預算達到上億元。即便其市場規模與綜合檔案館持平，全國的市場容量也有43.4億元。

盡管上述估算很不嚴謹，但我們還是可以從中看出檔案信息化市場的巨大容量。為何貌似貧窮的領域有著如此廣闊的市場?其根本原因就在于檔案工作分布極廣，只要產生信息記錄，只要這些信息記錄需要以信息化方法加以管理，就存在市場需要。從目前的發展來看，這個市場僅僅是初步顯現自己的實力。

2　與全球檔案信息化市場發展同步

我國檔案信息化市場的快速成長和國際范圍內檔案信息化市場的崛起是同步的。2002年美國頒布《薩班斯－奧克斯利法案》(Sarbanes－Oxley Act of 2002，SOX)，旨在加強企業監管，防止類似安然公司欺詐事件的發生。這部被布什稱為“自羅斯福總統以來美國商業界影響最為深遠的改革法案”對文件的歸檔留存提出了非常嚴格的要求。如果上市公司不按照這些法案的規定留存檔案，則可能面l臨司法訴訟、高額罰款。這使得原來主要在既定行業應用的存檔技術變成了所有企業的普遍需求。

2003年3月，Gartnerf出預測，SOX法案頒布之后，文件管理將位列許多信息主管們首要考慮的10個問題之內，并且用“從地下室轉移到了總統套房”來說明其升溫的幅度。全球的軟硬件廠商迅速捕捉到了SOX法案的新商機，IBM、Documentum、EMC、Vignette、HP等世界知名IT廠商陸續以大手筆收購文檔管理軟件廠商，推出與其原有軟硬件產品集成的文檔管理產品，并獲得了豐厚的市場回報。IDC的研究報告指出，截至2008年第一季度，全球存儲軟件市場實現了連續18個季度的增長。筆者查閱了2006－2007年的相關消息，IDC在其連續四個季度的報告中都指出該市場增長的主要動力之一來自歸檔軟件市場，因為企業面臨日益增長的遵守法規、應對訴訟和保存電子證據的需求。

3　硬件、軟件，數字化三分天下

目前檔案信息化市場主要是硬件、軟件、數字化三分天下。如江蘇電信檔案信息化建設總計投入1150萬元，分三期進行，其中軟件總計520余萬、硬件350余萬、數字化280余萬；杭州市檔案館信息化建設總計投入800余萬，分四期建設，其中軟件200余萬、硬件300余萬、數字化300余萬。

數字化是檔案信息化領域中非常有特色的一塊服務領域，是帶動檔案信息化市場發展的重要業務。目前的數字化市場主要可以分為兩塊：第一，以方便網絡利用、保護原件為目的的館(室)藏數字化，主要面向已經進入檔案部門的歸檔文件。這部分的數字化可以視作存量檔案的數字化。第二，以支持電子化業務流程為目的的文件數字化，主要面向在業務活動中需要處理的現行文件，這些數字化文件將來也是檔案管理系統重要的數據來源。這部分的數字化可以視作增量檔案(文件)的數字化。

4　市場與行政雙重作用

1996年國家檔案局開始對國內的計算機檔案管理軟件進行測評和篩選工作，1997年推薦了首批軟件，近年來陸續篩選了一些軟件在全國范圍內推廣。各地檔案局也根據自身的情況，在本行政區劃的范圍內推薦、推廣有關軟件。在強有力的推薦、推廣之下，個別地方甚至所有檔案館、機關檔案室采用了同一種檔案管理軟件。不僅如此，不少檔案局館還參與或者組建公司開發檔案管理軟件，并將之推廣。

由檔案行政部門大力推薦甚至是開發、銷售管理軟件的行為，像一把雙刃劍，導致區域性或行業性色彩較為明顯。一方面，帶動了一批檔案管理廠商的成長，檔案信息化領域中較為耳熟能詳的世紀科怡、量子偉業、清華紫光、東方飛揚、珠海泰坦等公司都位列推薦名單之中。另一方面，導致了市場格局具有明顯的行政割據特色，不利于市場公平競爭。一些基層單位因迫于壓力同時購買、應用多種檔案軟件，造成投資浪費，信息分散，管理不便。

5　不均衡現象明顯

檔案信息化市場的主要地盤集中在中心城市、高端領域。下大力氣開展檔案信息化建設的單位，大多位于經濟較為發達、信息化整體水平較高的地區，如北京、上海、江蘇、浙江、福建等，或者身處經濟狀況較好的行業，如電力、石油、石化、金融、保險、通信等，或者有較強的財政支撐，中央、省

市級單位的檔案信息化投入普遍高于縣級以下單位。

三、我國檔案信息化市場的發展預測

1　市場將持續升溫

《2006－2020年國家信息化發展戰略》明確指出“大力推進信息化，是覆蓋我國現代化建設全局的戰略舉措。”信息資源開發利用是決定信息化成效的根本，這決定了檔案信息化不僅是檔案事業的重點和關鍵，從長遠來看，也關系到國家、機關、企事業單位對信息資源的掌控和應用能力。信息化整體環境的成熟和不斷增長的檔案管理需求將帶動市場的持續升溫。以數字化市場為例，“9?11”恐怖襲擊、“5?12”大地震等突發事件的發生敲響了數據備份的警鐘，將檔案數字化，并實施異地保存，是防范天災人禍對檔案造成毀滅性打擊的有效方法。這一認識將進一步刺激存量檔案數字化市場的發展。而隨著信息化的深入，越來越多的單位采用了基于計算機網絡的工作方式。然而，并非所有業務環節都能直接生成電子文件，尤其是外單位來文，保險合同，銀行票據等對外業務中形成的文件，將其數字化，納入業務系統，可以提升業務流程的整體效率。增量檔案數字化市場也將穩步增長。

2　不均衡的現象仍將持續一段時間

我國整個計算機市場的明星用戶已從大中型企業變為中小型企業，從金字工程的行業轉為公共服務部門，競爭的重點將由中心城市向地方轉移。而檔案信息化市場的發展從總體上落后于整個計算機市場的發展，在未來幾年內仍將處于重點地區、重點行業的迅猛發展階段，大量中央級機關、省市級機關、大中型企業、綜合檔案館、專業檔案館等高端用戶的信息化建設才剛剛開始。

3　行政干預將逐步向政策標準引導轉變

鑒于體制上的原因，以及對檔案信息化業務的陌生，在檔案信息化建設初期，基層單位對檔案行政管理機構的指導、引導呼聲很高，其中推薦一款優質軟件的希望最為強烈。在定位為檔案界草根的網上論壇――“檔案界論壇”(WWW.省略)的檔案信息化板塊中，咨詢檔案管理軟件的帖子跟帖數最高，其中仍然有用戶希望行政管理機構推薦軟件。筆者在調研過程中，一線工作者對檔案信息化的咨詢問題中，關于軟件的最多。在相當長時間內，行業、地方雙向的行政割據現象仍將存在。

即便是在發達國家，當電子文件大量出現和應用的時候，政府機關甚至私營企業也希望國家檔案管理部門提供指導和幫助，不過其做法多數為政策標準引導，而非直接開發、推薦或推廣產品。近年來，國家檔案行政管理部門加強了政策標準的制定工作，《電子文件管理辦法》正在起草過程中，電子文件管理系統功能需求、電子文件管理指南、元數據標準等一批重要標準正在制定過程中。可以預計，行政因素對市場的影響方式將由直接干預逐步向政策標準引導轉變。

4　整體解決方案需求將增長

時至今日，業界對軟件的重視程度已經很高，但有時對其作用會抱有不切實際的期望。有些單位認為只要檔案管理軟件好，便可以一舉改變其檔案工作的落后面貌。但是實踐已經證明：沒有從天而降的理想軟件，在應用軟件的同時，改進基礎工作同樣重要，沒有規范化、精細化的管理，軟件的高級功能也只能是形同虛設。因此，在購買軟硬件之余，制度設計、整體規劃、方案咨詢等服務也是當務之急。但是目前的檔案信息化市場中，服務業務主要集中在數字化上，上述業務量明顯不足。在國內檔案信息化投入急速增長的情況下，總體規劃和制度建設不足的不良情況已經引起了諸多關注。此外，鑒于信息系統技術生命周期3－5年的現實，持續的增值的技術服務也將成為客戶選擇廠商的一個要素。總體看來，集成了硬件、軟件和服務的整體解決方案將成為客戶尤其是高端客戶的首選，其中軟件和服務的分量將日趨加重。

5　檔案管理軟件的功能將延展

量子計算研究報告范文5

關鍵詞：計量特色；軟件測試人才；課程體系；實踐體系

目前，全國有500余所本科院校開設計算機專業，對一所像中國計量學院樣的普通高校而言，如何在這種龐大的專業規模和激烈的專業競爭中辦好自己的專業，專業特色是一個重要的立足點。不同類型高校計算機專業的人才培養應當具有不同的定位，人才培養模式要充分依托各自學校的辦學優勢體現專業特色。

中國計量學院是我國質量監督檢驗檢疫行業唯一的本科院校，學校在29年的辦學過程中，逐步確立了“計量立校、標準立人、質量立業”的辦學理念，形成了“培養具有牢固質量觀念、明確標準意識和較強計量能力的高素質人才”的人才培養和在計量、質量、檢測、標準、檢驗檢疫等方面具有鮮明的辦學特色。

中國計量學院計算機專業面對目前國內軟件測試人才失衡及培養渠道缺失現狀，針對軟件測試人才的職業素質要求，依托學校計量測試的辦學優勢，以培養社會急需的軟件質量與測試人才市場為目標，研究探索了具有鮮明計量特色的“軟件質量與測試平臺+模塊”的計算機專業應用型人才培養模式和課程結構與體系，構建了由實驗教學、軟件度量與測試專業技能訓練和校內外軟件質量與測試實踐基地的計量特色實踐教學體系，培養了z生軟件質量意識和積極探索、勇于創新的學習動機。

1計量學與軟件測試間的關系

計量學(metrology)，簡稱計量。隨著人類文明和科學技術水平的發展，計量學的內涵與外延在不斷變化。就內涵而言，計量學曾被稱為度量衡學和權度學，一般指關于測量的科學，具體指以技術和法制手段保證量值準確可靠、單位統一的測量，此處的“量”主要是有形的、物化的量，可通過“測”來獲取。而廣義的計量學，則突破“測”的手段來獲取無形的量[1]。

在傳統計量時期，社會經濟活動較簡單，計量主體是度量衡和時間度量，隨著近現代數學、原子物理和量子物理學的發展，現代計量的對象和范圍不斷拓展，從一般物理量擴展到工程量、化學量和生物量等，甚至還包含了現代社會的商貿、醫療、貿易，出現了形態計量學、經濟計量學、文獻計量學、情報計量學、網絡計量學。計量學已經涉及自然科學、人文社會科學的各方面[1]。

科學儀器是計量的重要組成部分，一流科學研究往往離不開一流的科學儀器。隨著計算機技術的飛速發展，“計算機軟件就是儀器”、“計算機軟件就是設備”早已成為的事實。20世紀90年代以來，計算機應用領域不斷拓寬，軟件應用的復雜性和規模不斷擴大，IEEE、ANSI和ISO等一系列關于軟件質量控制和測試的國際標準均相繼問世，使軟件質量和軟件測試得到了普遍的重視。人們認識到軟件測試不單純是發現錯誤的過程，而且包含軟件質量評價的內容，是軟件質量保證的重要手段。2004年ISO和IEC的第一聯合技術委員會(ISO/IEC/JTCl)提出的軟件工程標準術語中給軟件測試下的定義是:軟件測試是為評價、改進軟件產品質量、標識軟件產品缺陷和問題而進行的活動。即軟件測試并非傳統意義上產品交付前單一的“找錯”過程，而是貫穿于軟件生產過程的始終，是一個科學的質量控制過程[2]。因此可以說傳統計量測試技術與計算機技術的交叉與融合是實現軟件測試技術的基礎，軟件測試技術是傳統計量測試技術的延伸與拓展，是現代計量技術的一個重要分支。傳統的計量測試也是測定某個系統的性能是否滿足需求，或弄清預期結果與實際結果之間的差別。軟件測試技術與傳統計量測試技術的主要區別在于被測對象不同[3].

2具有計量特色的軟件測試應用型人才需求分析

何謂具有計量特色的軟件測試應用型人才？筆者認為所謂具有計量特色的軟件質量測試應用型人才是指“具有牢固軟件質量觀念、明確計量標準意識和較強軟件質量和測試能力的高素質應用人才”。其特點是對軟件度量、標準、質量方面的問題非常敏感、理解非常準確、工作上手非常快。

軟件質量度量是對影響軟件質量的屬性所進行的定量測量，其實現的基礎是軟件測試，測試作為一種通用的度量方法，其重要作用在于軟件質量保證、功能的驗證和確認，以及產品可靠性的評估等。隨著經濟全球化的進一步推進，中國軟件行業面臨更加廣闊的國際市場。經過幾年來的市場競爭，業內人士已清醒地認識到:“優質的產品、一流的服務、良好的信譽”是軟件產業發展壯大的基礎。在注重軟件開發過程規范化的同時，通過測試的手段保證軟件產品的質量，貫穿于軟件產品研發周期內每一個環節中，在整個軟件開發的系統工程中占據著相當大的比重[4]。

目前，我國軟件業服務范圍廣泛，從電子消費到醫療航天，已滲透進社會的各個領域。據了解，隨著軟件行業產業結構的調整，各大軟件公司對國內軟件市場、軟件外包業務的爭奪愈演愈烈，軟件質量不得到改善，我國軟件行業就無法和美、日、德、英、法等軟件大國競爭。然而由于我國軟件企業對軟件測試認識較晚，現階段大多數軟件企業中測試人員數量還不足開發人員的五分之一，遠遠落后于國外1:1的比例，且具備5年以上行業經驗的資深軟件測試工程師不超過兩萬人。據相關數據統計，目前我國軟件測試人才缺口已達30萬人。

國內軟件測試人才的來源主要有三方面：一是以前做軟件開發轉行的技術人員；二是來自計算機專業的高等學院畢業生；三是經過一定的培訓，具有很強的實戰經驗的專業人員。據51Testing調研數據顯示，目前國內軟件測試從業人員的學歷集中在本科，其比例為70%，大專學歷次之，其比例為23%，高學歷者(包括碩士、博士)占6%，大專以下的有1%。因此高等學院計算機專業本科畢業生將是我國今后軟件測試人才的主要來源。

3具有計量特色的軟件測試應用型人才的培養

(1)培養目標的定位

高等學校計算機專業人才培養目標的確立依據有二：一是學校的辦學特色和自身的專業條件；二是社會對專業人才的需求。在專業建設和人才培養目標的定位過程中，我們認識到近年來隨著大學計算機專業在規模上蓬勃發展，各高校均面臨著專業特色不明顯以及教育質量需要提高等問題。認為在新形勢下，只有以特色立校，揚長避短，才能以特色強校，以特色取勝，才能凸現學校的品牌與地位。

中國計量學院地處IT技術發展非常迅猛的浙江省，是我國質量監督檢驗檢疫行業唯一的本科院校，其辦學特色是計量、質量、檢測、標準、檢驗檢疫等方面。因此我們的人才培養目標的定位是立足于浙江省和國家的需求，依托學校計量測試的辦學優勢，根據國內外在軟件測試和質量控制創新教育方面研究的現狀和發展趨勢、新形式下社會對軟件測試和質量控制的計算機專業人才的需求，特別是對軟件測試和質量控制專業人才在應用動手創新能力和綜合素質方面的需求，在我們專業實力、專業水平和專業學生的知識能力基礎上，結合計量學院在計量、質量、檢測、標準、檢驗檢疫等方面的辦學特色，突出計量測試特色，培養具有鮮明的計量特色的計算機專業人才。

具有鮮明的計量測試特色計算機專業人才培養目標，一方面可以提高我校計算機專業在培養人才和為社會發展服務等方面的創造力、在招生、就業，爭取科研課題方面的競爭力和對浙江省和國家的軟件測試和質量控制領域的技術發展和進步的貢獻力，另一方面也有助于提高我校計算機專業的水平和實力，爭取更多的社會資源和企業支持。

(2)課程體系和計量特色實踐教學體系

根據教育部計算機科學與技術專業教學指導分委員會在《中國計算機本科專業發展戰略研究報告》中提出的以“培養規格分類”為核心思想的計算機專業發展的要求，我們的教學計劃和培養方案以應用型為基礎，整個課程體系設計首先強調計算機科學和應用工程基礎，但專業課程的重點放在現代軟件質量工程和軟件測試理論和軟件測試新技術方面。培養計劃強調軟件測試領域的應用實用型特點，重點加強軟件測試實踐性課程，培養學生的獨立進行軟件測試的能力。課程體系分為以下幾個層次實現：

①專業基礎：包括計算機專業引導性課程和數學物理等方面的基礎課程，如程序設計基礎、數據結構與算法、計算機組成等，重點培養學生對計算機基礎的理解和掌握。

②專業課：包括計算機專業自身的核心課程，如數據庫原理、操作系統、計算機網絡、軟件工程等傳統的計算機學科核心課程，同時軟件測試與質量控制的核心類課程也是教學的重點。在高年級專業的專業方向學習階段，采用專業方向平臺教學手段，學生可根據自己的專業興趣、發展方向、就業趨向等選擇合適的平臺課程進行學習。根據社會對計算機專業人才需求和自身專業特點，設置軟件測試與應用方向平臺、網絡工程及應用方向平臺、嵌入式系統設計及應用方向平臺等三個專業方向平臺。在專業方向平臺課程中，除側重點不同外，都具有計量測試特色，如軟件測試與應用方向平臺包含軟件質量工程、軟件測試技術、軟件能力成熟度模型(CMM)等，嵌入式系統方向平臺包含軟件質量工程和嵌入式系統測試技術等。

③選修課：與質量測試領域、職業發展素質和一般工程方法相關的選修課。如計量學概論、產品質量工程概論、檢測技術與儀器等，以增強學生的質量測試意識和職業素養。另外軟件的測試的行業或領域非常強，掌握領域專業知識也是非常關鍵，我們通過聘請相關行業或領域的專家以技術講座方式使學生初步掌握相關行業或領域知識，以避免學生缺乏領域知識。

④實踐教學：根據軟件測試人才能力素質的要求，我們設置了相應的實踐教學體系，包括課程實驗、課程設計和專業實踐三個環節。課程實驗主要讓學生在真實或模擬的環境中進行大量操作、實踐，熟悉各種測試軟件和測試工具；課程設計通過安排小型的軟件測試項目，讓學生運用測試工具進行測試，鍛煉學生的綜合分析能力和綜合運用知識的能力；專業實踐結合畢業設計，一方面安排學生走出學校，參加實際的軟件測試項目。另一方面我們專門設計針對電信/互聯網服務和典型行業(金融、銀行、保險等)等應用領域的軟件測試和質量控制的實踐項目，并在實踐過程中模擬企業的質量管理體系，訓練學生項目管理、團隊合作、學習創新的能力。

另外，我們還與知名軟件測試職業培訓機構合作，建設校內培訓基地，充分利用校內的實驗條件、生源條件；培訓機構的師資、技術、資金資源。通過合作辦學，建立良好的測試環境(各種流行測試工具)，引入科學、系統的課程體系，利用雙方的互補資源優勢，相互學習、協作、促進，實現雙贏。同時與省內軟件企業合作，建立校外實習、實訓基地，學生在教師和企業專家的指導下，參與實際測試項目。與第三方測試機構合作，承接了力所能及的測試項目，實施了大學生科研計劃。

(3)計算機學科和計量測試相關學科知識的相互滲透和融通

在軟件質量測試應用型人才培養過程中，為了體現計量、質量、檢測、標準、檢驗檢疫等方面的辦學特色，我們將“明確標準、注重量化、追求質量”滲透于人才培養的過程中，努力達到“標準先進、計量精確、質量可靠”的人才培養目標，突出計量測試特色，在研究計算機學科和計量測試相關學科各自特點基礎上，提出了計量測試大學科意識，實現了兩學科知識的相互滲透和融通。以選修課的形式在計算機專業開設如計量學概論、產品質量工程概論、檢測技術與儀器、技術監督法律法規、質量管理體系認證、標準化概論等課程，將計量測試相關學科基礎知識的滲透和融通到計算機學科，使計算機專業學生能建立起標準意識、質量意識和法制意識，對計量、標準、質量方面的問題更敏感、理解更到位、工作上手更快。近三年來，學生共有50余項與專業特色相關的專利申請被受理，參與的學生人數和專利項目申請數均列省屬高校前茅。學生在各級各類學科性競賽中所獲得的獎項多數也與專業特色密切相關。

4結束語

中國計量學院屬于行業性較強的學校，計量學本身涉及自然科學、人文社會科學和工程領域等多個方面，由計量派生出來的相關學科、領域和方向也在不斷增加。在計量這個大框架下建立我們計算機專業特色，是我們培養能夠適應21世紀科技、經濟和社會發展需要，具有良好質量意識和軟件測試技能的應用型人才的必然選擇，開展具有計量特色的軟件質量測試應用型人才的培養模式的研究是迫切的現實需要，這一能夠滿足國家對專業人才的需求，培養社會急需的軟件度量與測試人才，也更能提高我校計算機專業在培養人才和為社會發展服務等方面的創造力和競爭力，也有助于提高我校計算機專業的水平和實力，爭取更多的社會資源和企業支持。

參考文獻

[1]林建忠.現代計量工程教育模式探索[J].高等工程教育研究,2007,(6):78-82.

[2]康一梅,張永革,李志軍等.嵌入式軟件測試[M].北京:機械工業出版社,2008.

量子計算研究報告范文6

關鍵詞:極小課程集;課程愿景;計算學科;教育

隨著計算機技術應用領域的急劇拓展,自20世紀90年代初,社會對計算機人才需求量日益增加。一些教育機構在社會需求的驅動下,及時地開辦計算專業,這是世界性的現象。以中國高等教育為例,2008年的計算機專業點(本科)達到847個,涉及598所大學,在校學生約40多萬,成為中國最大的專業[1]。這些稱為“計算機科學與技術”的專業在課程設置上驚人的一致,但在內容的深度和廣度上卻大相徑庭,該現象導致的直接效果就是“計算機專業的學生專業性不強”[2]和就業率下滑的憂心局面。計算學科隊伍的迅速壯大既使計算界振奮,又因“此計算”非“彼計算”而令人困惑。理智的人們認為:21世紀的計算蘊涵有多個富有生命力的學科,它們分別有著自己的完整性和教育學特色[3]。這是對計算學科當前狀況和未來前景的深刻描述。為了規范計算學科的人才培養規格和教學內容,IEEE-CS/ACM先后推出了CC2001、CC2004和CC2005(簡稱“CC”)[3-4],中國的計算機科學與技術專業教學指導委員會也編制了“高等學校計算機科學與技術本科專業規范(試行)”(簡稱為“規范”)[2]。“CC”包含了計算機科學、計算機工程、軟件工程、信息系統和信息技術五個專業方向;“規范”包含了除“CC”中的信息系統外的四個專業方向。本文先簡要介紹計算學科的課程愿景,然后對計算學科的極小課程集進行討論。

1計算學科的課程愿景介紹

從筆者所知悉的情況看,幾乎所有的計算機課程的計劃或專業規范,如CC2005等[2,4],既注重社會對人才類型需求的分析,又注重學校對人才培養內容的研究,但對學生發展愿望的研究欠缺。那么,計算專業學生的發展愿望是什么?他們在大學的學習過程中興趣是否會有變化?現簡要分析如下。

微處理器的問世為普及計算機的應用奠定了堅實的基礎,絕大多數學生在中學時代都以這樣或那樣的方式接觸和使用過計算機。當今桌面計算機已遍及千家萬戶,在家中參加遠程學習、觀看影碟已是再正常不過的事了;應用于家用電器、通信設備中的嵌入式計算機無處不在:當調節電視頻道、或使用洗衣機、或打開手機時,我們都無形中使用了計算機。計算機網絡的出現,特別是萬維網的蓬勃發展,更是短縮了時空,我們可以在數秒內閱讀幾乎世界各個角落的當天新聞。

中學生參加高考并把計算專業作為志愿時,他們至少是愛好計算機,對計算機充滿神秘感,希望通過學習,認識計算機的奇妙之處,并在計算領域有所作為。總之,他們對大學生活充滿了知識的向往和對未

基金項目:南京郵電大學教學改革研究項目(JG00407jx14);精品課程建設項目(4700408X03)。

來美好的憧憬。當跨入大學校園,特別是學習了“計算導引”類課程,即接觸到計算的知識體系后,他們會對計算專業有進一步的認識。繼續深入學習后,一些學生會在一定的情感體驗的過程中對專業加深興趣,從而能主動愉快地學習和探究。由于計算學科具有與其他多種學科交叉的特點,一部分人在學習過程中也會出現向非計算機專業興趣轉移的現象(如對物理、通信、自動控制、傳媒、統計、經濟學和哲學等),因此一部分人會對學校規定的計算類課程或多或少地產生抵觸情緒。產生這種情緒后,他們會把對計算專業的認識過程和活動過程當成一種額外的負擔,在個體方面的表現只是程度上的差異。年輕的大學生在學習過程中出現興趣轉移、初始愿望發生變化屬于正常的心理狀態,計算專業學生的“專業動搖”實屬正常。然而,作為教育機構,學校應如何看待這種現象?如何從尊重學生、服務學生的角度,設計出符合以人為本要求的育人框架?學校依學生的存在而存在,教育機構充分考慮學生的愿望責無旁貸。文獻[5]對此進行了探討。為便于本文的討論,下面簡要介紹計算學科的課程愿景。

“愿景”一詞指所向往的前景[6],是“想象中的活生生的事物”或“夢幻、幻想、幻覺”[7]。William E. Doll Jr. 在描述課程愿景時,將其比喻為存在于人的意識邊緣,既真實又虛幻,若隱若現的“幽靈”,并且認為這是極好的隱喻[8];S Katrine 和R Vandenberghe 稱“愿景”是一種對未來共同目標的展望[9]。Katrine等人對愿景的描述是:學生的發展愿望、社會對計算學科人才的需求、學校在計算學科課程方面的設置,這三方面和諧關系的形成,就是計算學科的課程愿景。

在計算學科課程愿景的和諧環境下,學生能在相對自由的輕松氛圍中,充分享受學習的樂趣,充分感受人類的文明,充分發揮自身的潛能。計算學科課程愿景為學生從興趣出發、培養創新思維提供了條件。根據計算學科課程愿景,計算學科的專業方向應呈萬千氣象,遠遠超出現有的“CC”與“規范”,作為一個學科則難以包容;與其相應的課程數也一定蔚為壯觀,這將使一個系、或一個學院、或一個學校力所不逮。一種很自然的解決方法如下:一些課程可由院校開設,其他課程可由學生在一個或多個教育機構選修。這些教育機構可以是獨立的,也可以是地處一個地區,甚至分布于全球。各教育機構之間的人為壁壘(如學分互認問題)已經在高層次的人類文明前提下逐步消融。

課程愿景本身就是美好的愿望,在我們向她邁進的過程中,人們一定不會滿足當時所取得的成就,一定會不斷提出更新的觀念和更高的目標,并將出現永不停息的量子進程現象,這就是課程愿景的魅力所在,這也是我們所期待的大學課程愿景。我們也應清醒地意識到,要全面地實現計算學科的課程愿景是非常困難的,其中必將充滿著新的課程觀與傳統課程觀的長期較量。

計算學科的課程愿景是一項具有濃郁人文色彩的系統框架,任何一種向“愿景”邁進的方法,一些基本課程――極小課程集是必須的,否則就失去了“計算”的特征。

2極小課程集

2.1定義

學科的極小課程集是指僅包含與其相應的科學的概貌、基本原理和基本技能的最少課程。應當指出,“極小課程集”與“核心課程”或“基本課程”概念不同。一個學科有數個專業方向,方向A的核心課程在方向B可能就沒有。再者,與學科的各專業方向課程的交集相比,極小課程集的基數更小,它們不是可有可無,而是缺一不可。正因為如此,極小課程集更能凸現學科的特點。

開設x學科極小課程集中的所有課程是教學機構開辦x學科的必要條件。學科是依據一定的教學理論把與其相應的科學的基礎知識組織起來的體系,學科的體系既要反映科學的體系,又要適合學生身心發展的水平和某一級學校應該達到的水平[10]。若某教學機構開設的學科課程中,或無介紹學科概貌的課程、或無基本原理的課程、或無基本技能的課程,則學生很難成為滿足該學科要求的合格的畢業生,因而該教學機構所開設的課程(不論還有多少其他課程)不能反映相應學科的體系,也就不能稱之為學科課程了。進一步講,該教學機構在開辦該學科的條件方面尚需努力。

2.2計算機學科的極小課程集

本文將“計算導引”類、“計算機原理”類和“程序設計語言”類課程組成計算機專業的極小課程集。

“計算導引”類課程在大學一年級開設,課程目標是激發剛剛跨入大學校門的學生對計算的興趣;課程的作用是較全面地介紹計算領域的概貌和計算的知識體系。本課程的講授應形象、有趣,對基本概念能準確的給以描述,但對內容不深究,真正起到“引”的作用。由于本課程內容廣泛涉及計算機領域的方方面面,非計算機專業講授的計算機知識不可能如此之廣,所以本課程彰顯計算專業特色。從另一方面看,若計算專業不開設“計算導引”類課程,則學生不能從其他任一門課程中了解到計算機科學的概貌,換言之,“計算導引”類課程是構成計算機專業極小課程集的必要條件。

“計算機原理”類課程主要包括組成原理和操作系統。組成原理講述數字化信息編碼、Von Neumann結構中運算器、控制器、存儲器和輸入/輸出設備的作用。本課程在計算機硬件的基本邏輯設計方面強調加快經常性時間原則(如運算器的運算時間),從而提高計算機系統的性能。此外,講清楚指令的解釋過程也是組成原理課程的關鍵環節。操作系統是計算機實現自身自動化管理、并為用戶提供有效服務的系統軟件。“操作系統”課程主要講述對處理器、存儲系統、文件系統、設備和作業的管理,講述進程的概念與作用,討論進程的互斥、同步、通信和死鎖問題。組成原理和操作系統從硬件、軟件兩方面闡述了計算機基本原理,是計算專業的核心課程,將其歸屬于極小課程集理所當然。反之,若極小課程集中無“計算機原理”類課程,則無法反映計算機科學的基本原理,其就不是計算專業極小課程集了。

“程序設計語言”類課程是計算專業的必修課,從極小課程集的角度看,“程序設計語言”類課程是使用計算機基本技能的課程,課程目標是使學生受到使用程序設計語言的心智技能訓練,為采用計算機解決問題打下基礎。學生能實際使用程序設計語言正確地編制程序是評價本課程學習效果的主要標志,應盡力避免出現書面考試高分、實際編程低能的尷尬局面。筆者認為,學好一種計算機語言就可以達到觸類旁通的效果;若需使用其他語言,則可通過自學和實踐,短期即可掌握。因此,開設一門“程序設計語言”課程足矣。

綜上所述,并根據極小課程集定義,將“計算導引”類、“計算機原理”類和“程序設計語言”類課程構成計算機專業的極小課程集是充分的。

2.3作用

在計算機學科課程愿景前提下,極小課程集概念為計算機專業學生指明了專業特征課程;極小課程集概念也使得學生在相對自由的環境下,獲得根據興趣選擇課程的廣闊空間。從學科角度看,極小課程集與計算機學科現有的課程是相容的。例如,為了設計出優秀的程序,在學習了“程序設計語言”類課程后,可以學習“數據結構”、“數值分析”、“算法分析與設計”等課程;若想進一步研究軟件的理論,則可學習“數理邏輯”、“計算復雜性”等課程。又如,在具有了“計算機原理”的基礎后,為了研究和設計計算機系統,可以學習“計算機系統結構”、“計算機系統設計”等課程。計算專業的學生在“計算導引”課程的啟示下還能自主地拓展學習,選修自己認為需要“深究”的課程內容,如人工智能、理論計算機、高性能計算、并行處理技術、數字圖像處理、軟件工程、嵌入式系統、數據庫系統和信息處理等專業課程。此外,學生還可以根據興趣,多方位地選修其他學科的課程。

采用極小課程集概念可以合理地安排寶貴的教學資源,也為在保證專業特征的前提下靈活制定教學計劃提供了理論依據。極小課程集中的課程一定是學科的必修課程。因此,在制訂課堂教學計劃和課程實踐環節的時候,應對其有充分的重視。對極小課程集中的課程,集中優秀師資、組織高水平的課程教學研究隊伍,并在教學研究經費方面得到傾斜安排,這是提高學科教學質量的基本保證。

采用極小課程集概念制定的教學規劃,可以更好地滿足社會對計算人才類型的不同需求。社會對計算專業人才類型的需求大致在這些方面:科學研究、技術開發、系統維護和信息服務。隨著“計算”直觀概念已經拓展到難以用一個學科來描述的境地,新興行業不斷涌現。其中,有一類行業――信息服務行業,就是因計算機普及應用而衍生。與傳統的計算機行業相比(如IBM、微軟等),該行業的工作既不是設計計算機系統,也不是設計、維護計算機軟件,但是卻涉及到計算機,如信息化規劃、計算機采購、計算機產品應用,甚至是專門營銷計算機產品等。由于這類行業對計算人才知識結構的合理訴求與對傳統的計算人才不同,所以一些與行業相關內容的新課程需要開設。在開設極小課程集課程的前提下,一些與該行業相關性小的傳統課程可以不開設或少開設,這樣可以使熱愛該行業的學生把寶貴的校園時光用于相關專業知識的學習,同時也使課程具有計算的專業特征。

3結語

依據課程愿景,本文提出了極小課程集概念,并以計算學科為研究對象,從學生愿望、學科教育和社

會需求角度對其性質和作用進行了探討。文中指出:極小課程集能凸現學科特點;極小課程集概念為教學機構靈活地制定教學規劃,合理地安排寶貴的教學資源提供了理論依據,從而能更好地為社會服務;開設x學科極小課程集中的所有課程是衡量教學機構開辦x學科資格的必要條件。

極小課程集保證了學科特征,并在“育人”、“專業培養”、“市場影響”、“用人”等多種人才培養理念紛呈的當下,具有醒目作用。大學生是科學的未來,課程愿景下的極小課程集概念將迎來生機勃勃的學科建設的春天。

參考文獻:

[1] 李曉明. 計算機專業辦學狀態與教指委工作簡介[R]. 2009英特爾中國大學峰會,中國,北海,2009,8.

[2] 教育部計算機科學與技術專業教學指導委員會. 高等學校計算機科學與技術專業發展戰略研究報告暨專業規范(試行)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[3]ACM/IEEE-Curriculum 2001 task force. Computing Curricula 2001, Computer Science [M]. IEEE Computer Society Press and ACM Press, December 2001.

[4]ACM/AIS/IEEE-Joint task force for computing curricula 2005. Computing curricula 2005, the Overview Report [M]. IEEE Computer Society Press and ACM Press, September 2005.

[5]Long Hong, Yinli Chen, Ningning Zhou, et al. Investigating on the curriculum visions of computing disciplines: Proceedings of the 9th International Conference for Young Computer Scientists: The First International Workshop on Computer System Education and Innovation (IWCSEI 2008),Zhang Jia Jie, 2008[C]. New Jersey:IEEE Computer Society Press,2008:2675-2680.

[6] 中國社會科學院語言研究所詞典編輯室. 現代漢語詞典[M]. 5版. 上海:商務印書館,2005.

[7]A S Hornby. Oxford advanced learner’s dictionary of current English[M]. 4th ed. Oxford:Oxford University Press, 1989.

[8]William E. Doll Jr, Noel Gough. Curriculum visions[M]. New York: Peter Lang Publishing, Inc., 2002.

[9]S Katrine and R Vandenberghe. Vision as a core component in school culture [J]. Journal of Curriculum Studies, 1994, 26(2):187-200.

[10] 中國大百科全書總編輯委員會《教育》編輯委員會. 中國大百科全書•教育[M]. 北京:中國大百科全書出版社,1985.

Least Course Set Based on Curriculum Visions of Computing Disciplines

HONG Long

(College of Computer, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China)