伊利诺伊理工

国外计算机学术论文

国外计算机伦理教育已形成了一个完整的体系,从教学层次、教学

内容到教学形式都有很多值得我们借鉴的地方。下面是店铺为大家整

理的国外计算机学术论文，供大家参考。

国外计算机学术论文范文一：国外计算机教育分析

一、引言

美国伊利诺伊大学建立于1867年，共有3个分校。其中芝加哥分

校是芝加哥地区最大的一所结合教学、科研和开发为一体的综合性高

等教育院校，被美国卡耐基高等教育基金会①授予一类科研院校称号

②。伊利诺大学芝加哥分校(UniversityofIllinoisatChicago，以下简

称UIC)计算机系是2001年建立的，隶属于该校的工程学院。该系目

前拥有34名专职教师，负责本科、研究生和博士的培养。笔者于

2010～2011年在该校计算机系做了半年的访问学者，对美国计算机

教育有一定的感触，以下主要以UIC为例，从个人角度分析一下美国

大学计算机教育的特点。

二、专业课程设置

1.网络资源设施

UIC学校拥有强大的网络支持，校园网覆盖整个东、西校区。每

个新生入学后，都可以获得一个@的邮箱帐号，凭这个可以在

校区的任何地方随时随地地上网。计算机系的电脑中心昼夜开放，大

家上机完成自己的设计题目。机房附近设有通宵自习室，学生通常在

这里进行团队讨论。机房和自习室由助教们轮班管理，并在这里解答

学生遇到的问题。图书馆也是学生们充分利用的一个地方，在学期末

通宵开放，学生不仅可以从这里借阅各种图书，也可以通过网络查阅、

下载各种电子文档，还可以随时通过旁边的打印机，自行复印所需要

的资料。

2.课程设置

学校课程采用分级方式，共5级，难度也从1到5随之升高。其

中本科生可以选择1～4级的课程，硕士、博士选择4～5级。每门课

程都明确规定了相应的选修资格，比如CS202是“数据结构与离散数

学II”，学生选修的资格是通过了CS201“数据结构和离散数学I”的

考试，并且成绩达到了C以上。计算机科学作为一个多学科交叉的学

科，工程和数学是根本。所有本科学生不仅要在计算机科学领域掌握

一些基础必修课，也要求掌握一定的数学和工程基础，然后再按照专

业方向选择5门专业课程学习，取得不同的专业背景。总体来说，所

有课程大致可分为5类:基础必修课程、专业必修课程、专业选修课程、

工程和数学选修课程、学院以外开设的其他课程。

3.专业方向

UIC计算机系从2007年以后设立了3个本科培养方向:计算机系

统专业、软件工程专业、人本计算专业(2007年后新增方向)。计算机

系统方向侧重硬件，强调硬件知识的学习，学生除了学习基础必修课，

还要求具有低层次的电路分析能力和高层次的系统设计能力，这个方

向是计算机科学和计算机工程的结合。软件工程方向侧重软件，强调

专业实践所需的知识和技能，学生除了学习基础必修课，还要参与软

件工程实践的重要课题，如大型软件开发和风险管理、软件成本估算

等等。人本计算方向侧重计算机软、硬件结合、人机交互，强调以人

为中心的知识和实践技能，如桌面或移动设备的用户界面设计和发展、

计算机图形和动画视频游戏、电影特效和科学、工程和医学可视化。

4.专业选择方式

本科生入学有两种专业选择方式:可调剂和选定专业。可调剂的比

较容易录取，但是因为专业待定，学生可以在第一学年末根据自己兴

趣选定专业方向，提交申请。从申请到知道结果大概需要1年，录取

后就可以学习对应的专业课。学生成绩完全采用学分制，本科生在获

得学位前至少需要获得120个学分。一般来说，公共基础课(包括数学、

人文、社科等等)大约60学分，专业必修课要30学分左右，专业方向

课要20学分左右。如果学生中途想换专业的话，有两种方式可以选择:

学院内换和跨学院换。学院内换专业很容易，学生只需要再选修所学

专业的专业必修课即可。跨学院选择的话，不仅要完成专业必修课，

连学院内的专业基础课也需要选修，但其他的基础课的学分是一致的。

这就减少了因为换专业而造成的时间和金钱的浪费。

5.第二专业

学校鼓励学生辅修第二专业，并且专门为辅修学生设置了相关课

程体系。这与当前的计算机发展趋势密切相关。计算机作为一个工具

被普遍应用到各行各业，现在跨学科的计算机研究越来越得到大家的

重视。

三、学生培养

1.师资方面

授课老师主要进行课堂讲授和学术研究，另外每周有专门的办公

答疑时间，实验课和学生的课后答疑、批改和讲评作业由助教负责，

这也是系里提供给硕士生或博士生们的助学岗位。除了专职教师以外，

学校还聘任校外在企业一线工作的专业人才作为兼职教师。因为有些

技术人员不仅拥有丰富的实践经验和先进的实用技术，也喜欢分享，

愿意到学校授课，他们也受到了学校和学生的热烈欢迎。这些兼职教

师没有专门的办公室，一般是下班后晚上到校授课。

2.诚信问题

教师们非常重视学生的诚信和道德教育，在每门课程的首次课，

除了教师大体讲一下课程主要内容、课堂要求、课后作业要求外，还

会强调一下诚信问题，严禁抄袭。对于作业，学生一定要独立完成，

要是团队小组的作业，大家可以互相讨论，可以查找资料，但是一定

要添加注释注明出处，绝对不允许出现作业雷同或者抄袭现象，一旦

被发现，不仅仅是这门功课不及格的问题，而是退学，并且留下不良

记录，影响以后的职业发展。

3.课堂气氛

教师在授课时非常注重提问，也鼓励学生质疑，通过提问让学生

思考，并激发他们的学习热情。学生在课堂上质疑是积极主动学习的

最好体现，无论提问的问题是不是幼稚，教师们都很认真幽默地回答。

另外，质疑、解惑的过程也能够激发学生的创新思维。学生和教师之

间是平等探讨的关系，学生也不会因为教师回答不上某个问题就质疑

老师的资格。

4.课后作业及其考核方式

每门课程都没有特别指定的教材，但教师都会推荐几本参考书，

也随堂布置课后作业。这些作业除了小型的题目外，也包括大量的阅

读材料和团队作业，学生仅仅依靠课堂的听讲远远不够，课后常常要

付出几倍的时间来完成这些。尤其是团队作业项目，这种作业的数量

因课程的不同而有所区别，往往是1～3个，并且，每个项目必须在规

定的时间内提交，延迟会扣学分或者干脆取消学分。学生们需要自己

协调分组，自己选定编程环境，并共同完成设计。这无形中给学生造

成很大的学习压力，但正是这种压力锻炼了学生。因为他们不仅要阅

读大量文献，自己设计选题，写出设计方案，还要熟悉所需工具，进

行编码设计，最后还要在课堂上演讲自己负责完成的工作，在演讲过

程中，也要认真回答教师和其他学生随时打断话题提出的问题和观点。

教师会根据学生的表现给出相应分数。考核方式灵活自由，教师拥有

很大的自由度。学生成绩评定包括课后作业、项目、期中考试、期末

考试等多个部分，作业和项目的总量一般要超过50%，期末测试如果

有的话也是对学生知识能力的测试，往往仅占30%左右。

5.学生管理

学生入学后没有班主任，不分班级，但计算机系的每一个本科生

在入学后由系里指定一名老师作为导师，在课程和专业选择方面对学

生进行辅导。第一学期的第9周或第10周时，学生可以预约指导老师

一次，讨论任何关于课程和学习的问题。不过导师只提供辅助建议，

决定权还在学生。学生上课通过邮件和教师沟通交流，如果想申请活

动、成立组织，可以随时找相关管理人员申请场地或审批一定的经费，

实现完全的自治。这不仅培养了学生的独立性，也锻炼了他们的管理

能力。笔者在UIC期间，多次参与中美学生组织的各种活动，学生们

通过组织这些活动不仅增长了见识，扩大了知识面，也锻炼了自己的

组织协调能力。

四、科研

大学是科研创新的摇篮，也是培养科研人才的基地。学生的研究

和创新能力也是大学教育质量的重要特征之一。UIC最大程度地提供

给学生一个探索的学习环境，并给学生一个充分自由的发展空间，在

科研人才培养方面的主要特色是:多学科交叉、科研环境的创造和学生

综合能力的训练。计算机专业的课程设置强调多学科的交叉，学生可

以选择工程院系的多门自然科学课程，比如数学课程、生物课程、物

理课程、工程类课程等等。因为学科的交叉性容易使得学生产生创新

性思想，发挥潜力，提高科研能力。系里很多教师也都从事交叉学科

的研究，教师之间跨系的交流合作很多，这同时给学生创造了跨系学

习和交流的机会，比如一个计算机系的学生，可以同时选修生物系的

课程，并且可以选择一个生物学系的教授作为副导师联合培养，这不

仅适应信息社会发展的需要，创造了更多的就业机会，也促使了跨学

科创新性科研的发展。

五、小结

综上所述，由于国情和文化的不同，美国和中国的计算机教育存

在一些不同之处。伊利诺伊大学芝加哥分校计算机系的计算机教育只

是美国高等学校计算机教育的一个缩影，有许多方面值得我们学习和

借鉴。如何根据我国的国情，依据女子学校的特点，更加合理、有效

的促进我们的计算机教育，需要大家不断地探索。

国外计算机学术论文范文二：国外计算机工程教育课程设计

14所大学计算机工程课程设置

计算机工程是涉及现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、

制造、操作的科学与技术，建立在计算、数学、科学和工程学的基础

上，主要研究计算机处理器、多处理器通讯设计、网络设计和存储器

体系，着重研究硬件设计以及与软件和操作系统的交互性能，如嵌入

式系统、分布式数据与大规模存储系统。绝大多数美国学校的电气工

程和计算机工程是在一个系，除数学、物理等基础科学知识外，课程

体系主要包括计算机科学和电气工程等学科的相关课程、设计和构建

计算机系统及基于计算机系统的相关软硬件课程。培养的学生应具备

从事计算机系统工作的能力，或具备基于计算机相关系统进行分析、

设计、应用和集成工作的能力，具有扎实的计算机基础理论、良好的

科学素质和工程实践能力，包括良好的团队合作和人际交流沟通能力

[5]。下面主要介绍美国这4所大学的计算机工程课程设置情况。

1.1UIUC计算机工程专业本科课程设置

UIUC计算机工程专业学生需要修满128个学分，这些课程分为如

下7大类：1)科学基础与数学课程(31学分)，包括数学、物理、化学

在内的10门课程。2)计算机工程核心课程(34学分)，这些课程重点介

绍计算机工程领域的基本概念、基本原理、基本实验方法和技术，共

有10门课程。3)专业基础数学课程(6学分)，包括离散数学和概率、

工程应用两门数学课程。4)写作课程(4学分)，1门写作原理课程，主

要讲授研究报告的写作方法。5)专业技术选修课(23学分)，其中1门

必须选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程之外的课程，其

他必须均选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程。这些课程

强调计算机工程实践中用到的主要分析方法和设计原则。6)社会科学

与人文科学课程(18学分)，这些课程被工学院认可并满足学校对学生

社会科学与人文科学课程通识教育的要求。7)自由选修课程(12学分)，

这些几乎没有限制的选修课可以让学生学习任何领域的知识。学生可

以在计算机工程专业深入学习课程，也可以学习生物工程、技术管理

或语言等课程。

1.2普度大学计算机工程专业本科课程设置

普度大学计算机工程专业学生需要修满125个学分，这些课程分

为如下6大类：1)通识教育课程(24～25学分)，包括6～7学分的两门

交流技巧课程和18个学分的社会与人文学科选修课程。2)数学课程

(21～22学分)，数学课程有两种套餐，各6门课，学生可以根据自己

的情况任选一种。3)科学基础课程(18～19学分)，包括物理、化学、

生物及面向对象编程等5门课程。4)工程基础课程(7学分)，包括工程

导论两门课程及计算机工程和计算机科学以外学科的工程学科选修课1

门。5)计算机工程专业课程(49学分)，包括32～33学分的13门计算

机工程专业核心课程;两门共计1学分的研讨课程;2门3～4学分的高

级设计课程;2门8学分的研究生课程;1～2门计算机专业选修课程，使

计算机工程专业课程总学分达到49学分。6)任选课程(4～6学分)，根

据辅修要求或个人兴趣，任选课程可以从理学院或文理学院中适合工

科学生的数学、科学课程中选择，目的是使总学分达到125学分。

1.3伊利诺伊理工学院计算机工程专业本科课程设置

IIT计算机工程专业学生需要修满130～134个学分，这些课程分

为如下3大类：1)限选课程(109学分)，学分分配如下：计算机工程专

业限选课程47学分，包括计算机工程和计算机科学两类课程;数学限选

课程24学分;物理限选课程11学分;化学限选课程3学分;工程科学限

选课程3学分;社会科学与人文学科限选课程21学分。2)选修课程

(15～19学分)，包括专业选修课程9～12学分，其中含1门硬件设计

选修课;科学选修课程3学分。3)跨专业实践项目课程(6学分)，包括

IPROI跨专业实践项目I和IPROII跨专业实践项目II两门课程。

1.4西北大学计算机工程专业本科课程设置

西北大学计算机工程专业学生需要修48门课程，这些课程分为如

下7类：1)通用工程方法、数学、科学基础课程(15门)，必修计算方

法与线性代数GenEng205-1、线性代数与力学GenEng205-2、动态

系统建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4门通用工程

方法课程;必修微积分(I)MATH220，微积分(II)MATH224，微积分

(III)MATH230及多元积分与矢量微积分MATH234四门数学课程;必修

普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3两门科学基础

课程;从McCormick工学院科学基础课程中任选其他2门课程;另外必

修IDEA106-1工程设计与交流(I)、IIDEA106-2工程设计与交流(II)两

门工程设计和交流课程。2)工程基础课程(5门)，必修4门，包括

EECS202电气工程导论、EECS203计算机工程导论、EECS211编程

基础(C++)、EECS302概率系统与随机信号，并从McCormick工学

院工程基础课程热电力学、系统工程与分析、材料科学和流体与固体

中任选1门。3)交流与社科人文学科课程(8门)，选修GenCmn102演

讲或GenCmn103课程的其中1门，另外选修7门满足McCormick

工学院要求的社科人文学科课程。4)专业核心课程(5门)，必修

EECS205计算机系统软件基础、EECS303高级数字逻辑设计、

EECS361计算机体系结构、EECS311数据结构与数据管理和EECS343

电路基础这5门课程。5)技术选修课程(10门)，西北大学计算机工程

专业分高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计与软件系统

4个方向，每个方向开设若干门技术课程，每个学生必须在这4个方向

中选修5门课;从专业基础课程EECS213计算机系统导论、EECS222

信号与系统基础、EECS223固态工程基础、EECS224电磁场与光学基

础、EECS225电子学基础5门课中根据学习方向选修2门;剩下3门从

计算机科学、计算机工程、数学、科学基础等课程中选修，如可以是

生物学BIOL210-1,2,3和化学原理CHEM210-1,2,3课程，也可以经

申请同意选修相关计算机工程研究生课程。6)自由选修课程(5门)，共

修5门，学生可以根据自身情况和兴趣爱好自由选修。若从未学习过

任何计算机编程语言，建议其中1门选修编程入门(Python)EECS110

课程。7)高级项目课程(1门)，至少在微处理器系统项目EECS347-1、

计算机体系结构项目EECS362和VLSI设计项目EECS3923门课中选

修1门。

24所大学计算机工程课程设置特色

4所大学计算机工程本科专业的课程设置都通过美国工程教育认证

机构ABET的EC2000指标体系认证，有如下特点：

1)注重基础知识的学习，在贯彻通识教育中培养学生的各种能力。

基础知识直接决定学生未来的发展潜力[7-8]，而基础知识的掌握通常

是通过通识教育实现的。与我国高校通识教育不同的是，这4所美国

大学按照各种完整的项目组织基础知识，让学生在基于项目的学习中

形成各种能力。他们还特别重视人际沟通能力的培养和学生对广泛深

入的人文社科知识的理解，使所有工科学生在数学、物理、信息、物

质、生命、技术和能源科学方面及人文社科方面打下广泛的基础。这

种比知识更重要的能力是学生取之不尽、用之不竭的资源。普度大学

第一年的工程基础培养及UIUC第一年的计算机工程训练从一开始就围

绕能力培养，使学生能更好地理解和应用所学的基础科学和数学知识。

2)注重相关学科的交叉和融合，培养学生跨学科处理问题的本领。

现代工程是一个复杂系统，不是狭隘的技术知识背景所能胜任的。解

决现代工程问题要求工程师能够打破学科壁垒，把被学科割裂开来的

工程再还原为一个整体。这要求学校在课程设置上必须充分考虑学科

的交叉和融合，为学生提供综合的知识背景，以利于复杂工程问题的

解决[6,8]。UIUC、普度大学、西北大学和IIT在课程设上均体现了学

科交叉、学科融合的思想。UIUC规定学生在技术选修课中必须选1门

计算机工程和计算机科学系以外的课程，例如宇航工程、农业与生物

工程、土木工程、化学工程、生理学、生物工程、生物物理学、生物

化学、大气科学、天文学、材料科学与工程、机械工程等。普度大学

的计算机工程专业学生也必须选修1门电气工程和计算机工程领域以

外的课程，以满足工程拓宽要求，可以是航空力学、化学工程计算、

噪音控制、核工程导论、材料结构与特性、环境工程中的物理化学原

理、环境可持续工程以及运筹学-优化、运筹学-随机模型中的任何1门。

西北大学的计算机工程本身就是该校电气工程和计算机科学交叉和融

合的结果，学生除必须选修科学基础选修课中的普通物理-电磁学、普

通物理-波现象和现代物理外，还必须在遗传和进化生物学、工程分子

和细胞生物学中任选1门。IIT规定科学选修课必须选1门生物学、材

料科学、化学原理，工程选修课必须选1门机械学导论或热动力学。

3)强调工程实践能力培养，培养学生“以解决问题为中心”的工

程设计能力。工程本身就意味着实践，意味着更加重视工程实际和工

程的系统性和完整性。这4所大学都十分强调学生工程实践能力的培

养，在课程设置上不仅有丰富的实验课程，而且通过更为灵活多样的

基于项目学习(Project-badLearning)课程培养学生的实践能力。如

IIT有IPRO跨专业实践项目，西北大学要求学生在微处理器系统项目

(EECS347)、计算机体系结构项目(EECS362)、VLSI设计项目

(EECS392)等项目课程中必须至少选修1门。普度大学要求学生选修电

气工程设计导论(ECE402)、计算机设计与样机(ECE437)、操作系统工

程(ECE469)、编译器与翻译器工程(ECE495S)和数字系统高级项目

(ECE495C)等项目课程。UIUC则有计算机组成与设计(ECE411)、高级

数字系统项目(ECE395)、微处理器项目(ECE412)、数字信号处理项目

(ECE410)等项目课程供学生选择。

4)发挥和保护学生的个性及兴趣，激发学生的自主性和创造性。

工程教育应该在最大程度上发挥学生的个性并促进其创新能力的发展。

在专业学习中，学生可以根据自己的水平、学习兴趣、个性特长选择

不同的课程，从而促进个性和创造性的发展。为学生提供不同的培养

计划是这4所大学的共同特点。西北大学为计算机工程学生提供了高

性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计及软件系统4个不同

的学习路径。UIUC、IIT及普度大学则采用庞大的选修课程及明确的课

程分类，使学生可以依据兴趣爱好自行组织课程和学习内容，以发展

个性，提高创新能力。

5)坚持课程设置机构的开放性，改变只按学科知识、由教师单方

面设置的做法。在课程设置机构方面，这4所大学均根据产业界对计

算机工程师的能力、素质、技能和知识等要求，学生求职的需求，毕

业校友学习和工作的经验反馈及ABET2000指标体系，成立由有工程

背景的教师、产业界、教育认证机构、学生及毕业生等利益相关者组

成的专门委员会，讨论、确认、不断改进计算机工程专业的课程体系

及教学大纲。这与我国由高等院校计算机科学与技术专业教学指导委

员会主导、以学科为导向，追求知识完备性为基础，由缺乏产业经验

和工程背景的教师确定的课程设置和教学计划相比，在满足学生求职

和产业界需要等方面有明显优势[8]。

3改进我国计算机科学与技术本科专业实践教学的思考

截至2006年，我国高校工科专业在校生为600万人，其中计算

机相关专业在校生近45万人，在规模上基本适应我国经济社会发展的

需求。问题是我国计算机工程教育与计算机工业界脱节较严重，不同

类型、层次学校的培养目标趋同[8]。通过深入研究、分析和比较美国

高等学校计算机工程专业的培养目标及课程设置特色，我们深刻认识

到我国工科院校计算机专业本科教育存在的诸多弊端。比如工程实践

环节薄弱;工科教师队伍的非工化趋向严重;评价体系错位;课程体系落后，

学科交叉欠缺，导致创新与实践双向不足，计算机毕业生得不到产业

界的认同，普通工科院校计算机专业毕业生就业率低下。以下是我们

对工科院校计算机科学与技术本科专业实践教学改革的一些思考：

1)计算机科学与技术本科专业实践教学的改革应从培养目标、课

程体系、师资建设和评价体系、产学合作等方面综合考虑。

2)从培养目标上，工科计算机人才培养应从学科导向转为求职导

向，也就是以产业需求为导向。这使学生能形成胜任今后工作的能力，

成为合格的公民和称职的产业人员，而不仅仅是只掌握系统、完备的

学科知识。

3)课程体系要符合大工程观的要求，注重学科的交叉和融合，强

调基础知识的同时强化对学生实践能力的培养。实践教学应加强实验

课程、项目课程和企业实习项目的建设，强调做中学、用中学，提倡

学生的主动学习和实践是实践教学改革的重点内容。

4)评价体系涉及如何评价学生的学习效果，是关系到教学是否能

达到培养目标的重要因素。如果要培养符合计算机产业界需要的具有

各种能力和素质的工程师，以理论考试为主评价学生能力的评价体系

就尤显片面。如何制定科学有效的评价指标，对学生的各种能力进行

综合评价，特别是在基于项目的实践学习中对学生的团队合作能力、

交流沟通能力、解决工程实际问题的能力进行科学评价，是一个有待

探索的问题。

5)工科院校的师资队伍建设不应片面追求高学位和高学历。一方

面应加强对现有教师实践环节的训练，鼓励大学教师到产业界兼职、

进修和实习，通过必要的产业实践提高他们理论联系实际的能力，加

强他们对产业发展需求的了解和认识;另一方面应聘请产业界具有丰富

理论及实际经验的工程师到工科院校兼课，帮助学生了解工程实际，

指导他们应用理论解决实际问题。

6)目前，产学合作主要体现在校企科研项目联合攻关、科研成果

转化等方面。今后，我们应将产学合作有计划、有步骤地深入到工科

高等院校计算机专业的课程设置、教学内容制定、实践项目课程教学、

教学评价、师资培训等方面中去。