关键词：计算理论；计算思维；能力培养；创新模式
0引言
前一段时间网上流传中国科学院研制“龙芯”的胡伟武老师的一个视频，其中提到中国能够开发Java虚拟机的人才很少的问题，该问题的出现引人思考。我国计算机类专业的学生包括研究生毕业后做底层开发的人才很少，绝大多数人是把国外公司开发出来的编程语言拿过来直接使用，编程时直接调用软件包中的函数，至于这些函数是如何实现的并没有几个人认真思考。久而久之，学生（包括一些教师与软件开发人员）也很少思考或研究这一问题，突然遇到这样的问题就会束手无策、无从下手。所谓万丈高楼平地起，没有基本的思维训练很难做到基础性创新思维的能力培养。中兴事件给我们国家的原始创新问题敲响了警钟，有人在网上提出“假如微软、谷歌不让我们使用其操作系统怎么办”的问题，说明应用与创新缺一不可，只有应用的火热而没有创新就会受制于人。计算理论课程是从本质上介绍计算机科学的课程，是计算机学科发展的基石。为了计算机学科更好地发展，将计算理论作为一门必修课，作为培养高年级本科生或研究生计算思维和创新思维的重要一环是非常必要的，这是开设此门课程的现实选择，也是必然选择。
1计算理论在研究生教学中的重要性
“计算机科学技术日新月异，新东西层出不穷，旧的东西迅速被淘汰，但是作为一门科学，它有其自身的理论基础，这些思想精华长久地、甚至永恒地放射光芒，这些理论在应用开发中好像是‘无用的’，但实际上，对于每一位从事计算机科学与技术的研究与开发的人来说，它们都是不可缺少的，就像能量守恒之类的物理定律对于每一位自然科学工作者和工程技术人员那样”[1]。“通过这些要点，我们对计算机科学的重要基石有了一些新的认知，有些之前我们认为可能比较新颖的东西（比如层次化存储），实际上在计算机诞生初期就被提出甚至进行了量化分析，每年顶级会议上出现的一些新成果都是这些思想的实现；有些之前我们认为可能比较陈旧的东西（比如虚拟化），实际上换一个角度可能是一种新的研究思路。真正具有本质的重要性的东西，无所谓“新”与“旧”，应该在历史发展中传承和保持下来”[2]。上述两段话充分说明计算理论在现代计算机科学与技术研究生教学中的核心意义。从科学基础理论角度来讲，可计算性理论是计算机科学最核心的基础理论，如果没有可计算性理论，计算机将难以称为计算机科学，这是学科发展需要，也是开设这门课程的根本原因。为创新能力的培养与思维训练过程，这一系列过程从低到高不断升华，可逐步培养学生的计算思维与创新能力。在本科教学中，学生养成了“老师教什么，学生就记忆复述什么”的学习习惯，一般很少对教师讲授的内容提出异议和新的见解。只是在离散的抽象代数部分才开始涉及基本的运算系统，但由于过于抽象，一般学生也是一知半解。在研究生教学中，教师教什么、学生就记忆复述什么的学习习惯一定要打破，学生要养成“老师讲授的不一定是唯一的、最好的解决问题方法”的思想意识，教师要以“没有最好，只有更好，优化优化再优化”为教学理念。学生要勇于向老师提出问题，敢于向课本内容提出挑战，给出新的见解。研究生接受计算理论学位课程的学习已经不仅是为了掌握知识获得学分，还是对计算系统的了解逐步向更高级的计算系统（它的运算呈现出模型化的特征）过渡，并由此学会一种思维方式、一种创新能力，这种思维方式与创新能力对于从事任何工作都是受益终身的。作为一门研究生素养训练的学位课程，计算理论课程的教学改革必须跟上国家创新人才培养的时代步伐，精心设计、合理安排、科学谋划，这是计算机学科发展的需要，是国家积极推进培养创新人才赋予我们的使命与任务。
2计算理论课程的教学内容
人工智能、大数据、云计算、边缘计算等领域正在蓬勃发展，越来越多的经验在实践中累积，但是理论基础都相对薄弱，需要构建各自领域中有较强针对性的基础理论[2]。面对新形势、新需求，计算理论要讲述的内容包括以下几方面。1）以5条基本指令x=x+1、x=x-1、TOAIFx≠0、TOA和y=x为基础的元语言程序描述可计算函数。使用5条基本指令的元语言程序教学过程，就是训练学生使用最基本的指令编程实现复杂的可计算函数的抽象思维能力过程。近年来出现的Python语言是一个比较流行的易学易用的编程语言，其创始人Guido也是从编写Python的编译器开始，将其逐步演化成今天的流行语言。程序员中流行的“人生苦短，我用python”也说明其受欢迎的程度，但火热程度的背后是Guido及团队成员不懈努力的结果，没有开发人员的默默付出，将从底层搭建出来的结果呈现给我们，就没有今天的Python。对热议的中兴事件引起的处理器芯片设计问题来说，将指令集和程序区分开，可以以不变的少量指令构成万变的应用程序。指令集（如x86、MIPS、RISC-V）中不同类型的指令都是有限的，但可以编写的不同程序的数量极其庞大，这样硬件上的固定性与软件上的任意性矛盾就得到解决[2]。2）从初始函数S(x)=x+1、n(x)=0和Ui(x1,x2,xn)=xi出发，通过利用复合、递归算子得到的原始递归函数以及利用复合、递归与取极小算子得到的部分递归函数与递归函数描述可计算函数。递归函数是计算理论的核心概念，因为图灵可计算函数类就是递归函数类，两者完全等价。递归函数是构造更为复杂函数的基础，现代以神经网络为代表的机器学习是一个黑箱算法，可解释性不足，需要一个可被证明的理论作为基础。从递归函数解读深度学习过程，即一层神经网络的输出是下一层神经网络的输入，通过不断地复合与递归层层深入最后得到深度学习训练的结果[3]，递归可以构造出更复杂的函数，从而解决更复杂的计算机科学与工程问题。3）使用两符号与多符号的波斯特图灵机、四元组图灵机、五元组图灵机、通用图灵机描述可计算函数。此处的两符号（0和1）波斯特图灵机接近于我们熟悉的汇编语言，而两符号与我们现在所使用的计算机底层操作的符号是对应的；多符号波斯特图灵机是两符号图灵机的一种推广。现代计算机可以处理的数字、图像、音频、视频等各种形式的数据，其实质也是0和1两符号推广到多符号的扩展形式，形式语言与自动机理论也产生于此。四元组和五元组图灵机是以元组形式描述的产生式规则，其中的状态相当于现代编程语言中的环境；每个产生式的前提（也称为前件）和效果（也称为后件），相当于在不同状态下采取不同的动作需要的前提和产生的效果。通用图灵机是进行各种计算的元语言程序，可以完成各种计算操作，但其存在局限性，如计算机病毒作为一种具有特定功能的算法，同样可以用图灵机或通用图灵机进行描述，通用图灵机模型只限于分析一种单一的算法或程序，如果要分析两个或更多的算法和程序之间的联系，这种模型显然不够。文献[4]从计算机的基础理论模型——图灵机模型出发，提出一种扩展的通用图灵机模型EUTM，极大地简化了计算机病毒传染机制的形式化描述，开辟了计算机病毒传染特性和可传播性形式化描述的新领域，有助于正确地理解计算机病毒。4）使用元语言程序描述不可判定性问题。图灵机根据机器的程序处理初始格局，有的初始格局可能导致停机，有的则导致无限的格局序列，引出停机问题。图灵机停机问题的实质：是否存在一个算法，对于任意给定的图灵机都能判定任意的初始格局是否会导致停机。图灵已经证明，这样的算法是不存在的，即停机问题是不可判定的。停机问题是研究许多不可判定问题的基础，人们往往把一个问题的判定归结为停机问题：“如果问题X可判定，则停机问题可判定”，从而证明问题X的不可判定性。停机问题有多种不同的叙述方式和证明方法，分别适用于具有不同特征的问题，如对于目前人们使用的智能手机，经常会出现某APP运行了计算模型上没有进行定义的操作的现象，导致手机对用户的任何操作都无法作出反应，我们称为“死机”。对于这种“死机”行为，手机开发商设计一个检测软件进行监控处理就是一个停机问题的现实反映。显然，根据上述论述，这样的软件是设计不出来的。5）以产生式规则为基础的图厄系统描述可计算函数。这一部分主要讲述图厄系统识别符号串。在形式语义学中图厄系统实际上被称为文法，在计算机科学中，文法是编译原理的基础，是描述一门程序设计语言实现其编译方法的基础，同时也是形式语义学的基础。形式语义学在自然语言处理、程序语言设计、网络搜索引擎以及计算复杂性上都有重要的影响，如通过设计类似于产生式系统的图厄系统识别需要的符号串，可联想到在网络搜索引擎的文本检索中常常涉及的问题[5]：给定一个单词集合，查找包含一个（或全部）单词的所有文档。搜索引擎是这一过程的通俗示例，搜索引擎使用一种称为“倒排索引”的特殊技术，对网络上出现的每个单词（有1亿种不同的单词）所有出现之处的列表进行保存，有非常大的主存的机器保持这些列表的最常见部分随处可见，允许许多人在瞬间搜索到这些文档。此外，图厄系统还是计算机文法的基础，对于语言的语法分析等也起着重要的基础性作用。6）以单带与多带图灵机描述可计算函数。单带图灵机由3部分组成：一条带、一个读写头和一个控制器。图灵机的格局由当前状态、当前带内容、读写头的当前位置组成。图灵机开始运行后，根据转移函数所描述的规则进行计算，图灵机就从一个格局到另一个格局进行转换。图灵机本质上是一个程序或算法的高度抽象，当给定一个输入x以后，就可以计算出f(x)。除了前面描述的计算模型外，人们还研究了图灵机的各种变型，如非确定的图灵机、多道图灵机、多带图灵机、多维图灵机、多头图灵机、带外部信息源的图灵机等，这些图灵机变型对今天的计算机体系结构设计仍具有重要的指导作用。除极个别情形外，这些变型并未扩展图灵机的计算能力，它们计算的函数类与基本图灵机是相同的，但为研究不同类型的问题提供了方便的理论模型。上述图灵机的组合变型演化出当今的计算机硬盘存储表示形式（通过磁头、磁道、扇区等参数），而多带图灵机是研究计算复杂性理论的重要计算模型。人们还在图灵机的基础上提出不同程度的近似于现代计算机的抽象机器，如具有随机访问存储器的程序机器等。
3计算理论启发式案例教学
计算理论课程讲述多种模型，一方面是为了让学生了解与掌握计算理论知识并证明它们的等价性，因而论证Church-Turing问题；另一方面也是为了训练学生创新思维，打破思维框架束缚，培养学生从不同角度解决问题的能力。各种模型具有不同的特点，针对不同的问题各有其价值。不同研究者在解决同一科学问题时，会给出不同的算法：这些算法或者演化于某些著名学者提出的基本方法，或者是自己提出的一个不同于常人的方法（这也相当于一个个小的具有针对性的计算模型）。之所以有脍炙人口的三国演义产生，就在于有陈寿的三国志，三国志相当于我们上述描述的某一“计算模型”，而三国演义就在此“计算模型”下加上民间传说在罗贯中的笔下演化而来的，妙笔生花（从计算机科学角度看就是组合新的理论与方法到原有模型中用于解决新的问题）更加接地气。以具体案例对启发式案例教学作进一步说明如下。案例1：在递归函数的谓词递归性证明中，首先通过使用真值表分析法得到证明过程的特征函数，进一步引入广义德摩根律，并通过启发使少部分学生给出不同于原有教案上的证明方法。案例2：在讲授四元组、五元组图灵机过程中，引入三国演义中的刘备东吴招亲、诸葛亮授赵云3条锦囊妙计的故事展开图灵机的状态变化与操作过程，将深奥的教学内容与大家熟悉的故事巧妙结合，达到寓教于乐的目的。计算理论的讲述一方面可以使学生了解这些计算模型的知识，看到它们的现代应用演化。在教学中，注重启发学生将这种“演化”方法融入自己的科学研究中，利用自己所研究领域先驱学者提出的原创方法加上其他方法及所解决问题的特性解决问题，把“共性”+“特性”解决问题的思想融进计算思维与创新能力的培养过程中。另一方面，在各章不同计算模型讲授过程中，以问题启发学生思考，问题可以是：这些计算模型有什么区别？共同点又是什么？在不同讲述内容中可计算是如何定义的？通过学生思考与教师释疑，学生可意识到同样的问题有不同的解决方法，学会从不同角度思考问题，勇于探索并打破思维框架的束缚，寻求问题新的解决方案，这是创新能力培养的必要过程；同时，学生可在这个过程中充分理解和掌握计算机科学先驱们对问题的定义、方法的描述、性质的验证或证明，这也是今后从事科学研究的研究生应该掌握的必要方法与思维方式。
4结语
关键词：计算理论；计算思维；能力培养；创新模式
0引言
前一段时间网上流传中国科学院研制“龙芯”的胡伟武老师的一个视频，其中提到中国能够开发Java虚拟机的人才很少的问题，该问题的出现引人思考。我国计算机类专业的学生包括研究生毕业后做底层开发的人才很少，绝大多数人是把国外公司开发出来的编程语言拿过来直接使用，编程时直接调用软件包中的函数，至于这些函数是如何实现的并没有几个人认真思考。久而久之，学生（包括一些教师与软件开发人员）也很少思考或研究这一问题，突然遇到这样的问题就会束手无策、无从下手。所谓万丈高楼平地起，没有基本的思维训练很难做到基础性创新思维的能力培养。中兴事件给我们国家的原始创新问题敲响了警钟，有人在网上提出“假如微软、谷歌不让我们使用其操作系统怎么办”的问题，说明应用与创新缺一不可，只有应用的火热而没有创新就会受制于人。计算理论课程是从本质上介绍计算机科学的课程，是计算机学科发展的基石。为了计算机学科更好地发展，将计算理论作为一门必修课，作为培养高年级本科生或研究生计算思维和创新思维的重要一环是非常必要的，这是开设此门课程的现实选择，也是必然选择。
1计算理论在研究生教学中的重要性
“计算机科学技术日新月异，新东西层出不穷，旧的东西迅速被淘汰，但是作为一门科学，它有其自身的理论基础，这些思想精华长久地、甚至永恒地放射光芒，这些理论在应用开发中好像是‘无用的’，但实际上，对于每一位从事计算机科学与技术的研究与开发的人来说，它们都是不可缺少的，就像能量守恒之类的物理定律对于每一位自然科学工作者和工程技术人员那样”[1]。“通过这些要点，我们对计算机科学的重要基石有了一些新的认知，有些之前我们认为可能比较新颖的东西（比如层次化存储），实际上在计算机诞生初期就被提出甚至进行了量化分析，每年顶级会议上出现的一些新成果都是这些思想的实现；有些之前我们认为可能比较陈旧的东西（比如虚拟化），实际上换一个角度可能是一种新的研究思路。真正具有本质的重要性的东西，无所谓“新”与“旧”，应该在历史发展中传承和保持下来”[2]。上述两段话充分说明计算理论在现代计算机科学与技术研究生教学中的核心意义。从科学基础理论角度来讲，可计算性理论是计算机科学最核心的基础理论，如果没有可计算性理论，计算机将难以称为计算机科学，这是学科发展需要，也是开设这门课程的根本原因。为创新能力的培养与思维训练过程，这一系列过程从低到高不断升华，可逐步培养学生的计算思维与创新能力。在本科教学中，学生养成了“老师教什么，学生就记忆复述什么”的学习习惯，一般很少对教师讲授的内容提出异议和新的见解。只是在离散的抽象代数部分才开始涉及基本的运算系统，但由于过于抽象，一般学生也是一知半解。在研究生教学中，教师教什么、学生就记忆复述什么的学习习惯一定要打破，学生要养成“老师讲授的不一定是唯一的、最好的解决问题方法”的思想意识，教师要以“没有最好，只有更好，优化优化再优化”为教学理念。学生要勇于向老师提出问题，敢于向课本内容提出挑战，给出新的见解。研究生接受计算理论学位课程的学习已经不仅是为了掌握知识获得学分，还是对计算系统的了解逐步向更高级的计算系统（它的运算呈现出模型化的特征）过渡，并由此学会一种思维方式、一种创新能力，这种思维方式与创新能力对于从事任何工作都是受益终身的。作为一门研究生素养训练的学位课程，计算理论课程的教学改革必须跟上国家创新人才培养的时代步伐，精心设计、合理安排、科学谋划，这是计算机学科发展的需要，是国家积极推进培养创新人才赋予我们的使命与任务。
2计算理论课程的教学内容
人工智能、大数据、云计算、边缘计算等领域正在蓬勃发展，越来越多的经验在实践中累积，但是理论基础都相对薄弱，需要构建各自领域中有较强针对性的基础理论[2]。面对新形势、新需求，计算理论要讲述的内容包括以下几方面。1）以5条基本指令x=x+1、x=x-1、TOAIFx≠0、TOA和y=x为基础的元语言程序描述可计算函数。使用5条基本指令的元语言程序教学过程，就是训练学生使用最基本的指令编程实现复杂的可计算函数的抽象思维能力过程。近年来出现的Python语言是一个比较流行的易学易用的编程语言，其创始人Guido也是从编写Python的编译器开始，将其逐步演化成今天的流行语言。程序员中流行的“人生苦短，我用python”也说明其受欢迎的程度，但火热程度的背后是Guido及团队成员不懈努力的结果，没有开发人员的默默付出，将从底层搭建出来的结果呈现给我们，就没有今天的Python。对热议的中兴事件引起的处理器芯片设计问题来说，将指令集和程序区分开，可以以不变的少量指令构成万变的应用程序。指令集（如x86、MIPS、RISC-V）中不同类型的指令都是有限的，但可以编写的不同程序的数量极其庞大，这样硬件上的固定性与软件上的任意性矛盾就得到解决[2]。2）从初始函数S(x)=x+1、n(x)=0和Ui(x1,x2,xn)=xi出发，通过利用复合、递归算子得到的原始递归函数以及利用复合、递归与取极小算子得到的部分递归函数与递归函数描述可计算函数。递归函数是计算理论的核心概念，因为图灵可计算函数类就是递归函数类，两者完全等价。递归函数是构造更为复杂函数的基础，现代以神经网络为代表的机器学习是一个黑箱算法，可解释性不足，需要一个可被证明的理论作为基础。从递归函数解读深度学习过程，即一层神经网络的输出是下一层神经网络的输入，通过不断地复合与递归层层深入最后得到深度学习训练的结果[3]，递归可以构造出更复杂的函数，从而解决更复杂的计算机科学与工程问题。3）使用两符号与多符号的波斯特图灵机、四元组图灵机、五元组图灵机、通用图灵机描述可计算函数。此处的两符号（0和1）波斯特图灵机接近于我们熟悉的汇编语言，而两符号与我们现在所使用的计算机底层操作的符号是对应的；多符号波斯特图灵机是两符号图灵机的一种推广。现代计算机可以处理的数字、图像、音频、视频等各种形式的数据，其实质也是0和1两符号推广到多符号的扩展形式，形式语言与自动机理论也产生于此。四元组和五元组图灵机是以元组形式描述的产生式规则，其中的状态相当于现代编程语言中的环境；每个产生式的前提（也称为前件）和效果（也称为后件），相当于在不同状态下采取不同的动作需要的前提和产生的效果。通用图灵机是进行各种计算的元语言程序，可以完成各种计算操作，但其存在局限性，如计算机病毒作为一种具有特定功能的算法，同样可以用图灵机或通用图灵机进行描述，通用图灵机模型只限于分析一种单一的算法或程序，如果要分析两个或更多的算法和程序之间的联系，这种模型显然不够。文献[4]从计算机的基础理论模型——图灵机模型出发，提出一种扩展的通用图灵机模型EUTM，极大地简化了计算机病毒传染机制的形式化描述，开辟了计算机病毒传染特性和可传播性形式化描述的新领域，有助于正确地理解计算机病毒。4）使用元语言程序描述不可判定性问题。图灵机根据机器的程序处理初始格局，有的初始格局可能导致停机，有的则导致无限的格局序列，引出停机问题。图灵机停机问题的实质：是否存在一个算法，对于任意给定的图灵机都能判定任意的初始格局是否会导致停机。图灵已经证明，这样的算法是不存在的，即停机问题是不可判定的。停机问题是研究许多不可判定问题的基础，人们往往把一个问题的判定归结为停机问题：“如果问题X可判定，则停机问题可判定”，从而证明问题X的不可判定性。停机问题有多种不同的叙述方式和证明方法，分别适用于具有不同特征的问题，如对于目前人们使用的智能手机，经常会出现某APP运行了计算模型上没有进行定义的操作的现象，导致手机对用户的任何操作都无法作出反应，我们称为“死机”。对于这种“死机”行为，手机开发商设计一个检测软件进行监控处理就是一个停机问题的现实反映。显然，根据上述论述，这样的软件是设计不出来的。5）以产生式规则为基础的图厄系统描述可计算函数。这一部分主要讲述图厄系统识别符号串。在形式语义学中图厄系统实际上被称为文法，在计算机科学中，文法是编译原理的基础，是描述一门程序设计语言实现其编译方法的基础，同时也是形式语义学的基础。形式语义学在自然语言处理、程序语言设计、网络搜索引擎以及计算复杂性上都有重要的影响，如通过设计类似于产生式系统的图厄系统识别需要的符号串，可联想到在网络搜索引擎的文本检索中常常涉及的问题[5]：给定一个单词集合，查找包含一个（或全部）单词的所有文档。搜索引擎是这一过程的通俗示例，搜索引擎使用一种称为“倒排索引”的特殊技术，对网络上出现的每个单词（有1亿种不同的单词）所有出现之处的列表进行保存，有非常大的主存的机器保持这些列表的最常见部分随处可见，允许许多人在瞬间搜索到这些文档。此外，图厄系统还是计算机文法的基础，对于语言的语法分析等也起着重要的基础性作用。6）以单带与多带图灵机描述可计算函数。单带图灵机由3部分组成：一条带、一个读写头和一个控制器。图灵机的格局由当前状态、当前带内容、读写头的当前位置组成。图灵机开始运行后，根据转移函数所描述的规则进行计算，图灵机就从一个格局到另一个格局进行转换。图灵机本质上是一个程序或算法的高度抽象，当给定一个输入x以后，就可以计算出f(x)。除了前面描述的计算模型外，人们还研究了图灵机的各种变型，如非确定的图灵机、多道图灵机、多带图灵机、多维图灵机、多头图灵机、带外部信息源的图灵机等，这些图灵机变型对今天的计算机体系结构设计仍具有重要的指导作用。除极个别情形外，这些变型并未扩展图灵机的计算能力，它们计算的函数类与基本图灵机是相同的，但为研究不同类型的问题提供了方便的理论模型。上述图灵机的组合变型演化出当今的计算机硬盘存储表示形式（通过磁头、磁道、扇区等参数），而多带图灵机是研究计算复杂性理论的重要计算模型。人们还在图灵机的基础上提出不同程度的近似于现代计算机的抽象机器，如具有随机访问存储器的程序机器等。
3计算理论启发式案例教学
计算理论课程讲述多种模型，一方面是为了让学生了解与掌握计算理论知识并证明它们的等价性，因而论证Church-Turing问题；另一方面也是为了训练学生创新思维，打破思维框架束缚，培养学生从不同角度解决问题的能力。各种模型具有不同的特点，针对不同的问题各有其价值。不同研究者在解决同一科学问题时，会给出不同的算法：这些算法或者演化于某些著名学者提出的基本方法，或者是自己提出的一个不同于常人的方法（这也相当于一个个小的具有针对性的计算模型）。之所以有脍炙人口的三国演义产生，就在于有陈寿的三国志，三国志相当于我们上述描述的某一“计算模型”，而三国演义就在此“计算模型”下加上民间传说在罗贯中的笔下演化而来的，妙笔生花（从计算机科学角度看就是组合新的理论与方法到原有模型中用于解决新的问题）更加接地气。以具体案例对启发式案例教学作进一步说明如下。案例1：在递归函数的谓词递归性证明中，首先通过使用真值表分析法得到证明过程的特征函数，进一步引入广义德摩根律，并通过启发使少部分学生给出不同于原有教案上的证明方法。案例2：在讲授四元组、五元组图灵机过程中，引入三国演义中的刘备东吴招亲、诸葛亮授赵云3条锦囊妙计的故事展开图灵机的状态变化与操作过程，将深奥的教学内容与大家熟悉的故事巧妙结合，达到寓教于乐的目的。计算理论的讲述一方面可以使学生了解这些计算模型的知识，看到它们的现代应用演化。在教学中，注重启发学生将这种“演化”方法融入自己的科学研究中，利用自己所研究领域先驱学者提出的原创方法加上其他方法及所解决问题的特性解决问题，把“共性”+“特性”解决问题的思想融进计算思维与创新能力的培养过程中。另一方面，在各章不同计算模型讲授过程中，以问题启发学生思考，问题可以是：这些计算模型有什么区别？共同点又是什么？在不同讲述内容中可计算是如何定义的？通过学生思考与教师释疑，学生可意识到同样的问题有不同的解决方法，学会从不同角度思考问题，勇于探索并打破思维框架的束缚，寻求问题新的解决方案，这是创新能力培养的必要过程；同时，学生可在这个过程中充分理解和掌握计算机科学先驱们对问题的定义、方法的描述、性质的验证或证明，这也是今后从事科学研究的研究生应该掌握的必要方法与思维方式。
（安徽电子信息职业技术学院，安徽 蚌埠 233000）
摘 要：本文针对计算机技术压力与个人和组织的关系进行全面的分析，验证了计算机技术压力量表的重要性，对其由浅到深、由点到全面的到验证性开发，并对当前的计算机技术量表评测所存在的问题提出相应的改进建议，以供同行参考.
关键词 ：计算机技术压力；验证性因子；结构方程模型
中图分类号：C912.69文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）01-0159-02
自从计算机技术的普遍推广，计算机开始走向走入普通家庭, 但是经过市场人调查发现，人们对此项技术有一定的抵制情况，大部分认为计算机技术存在着一定的安全问题，使社会缺乏人性、侵犯个人隐私以及大量工作岗位的流失，自进入信息时代以来，计算机技术的普遍推广以及迅猛发展，使得计算技术在不断得到人们的使用，随之出现了计算机技术压力这一现象，“计算压力技术压力“这一词最早出现在20世纪80年代，当时定义计算机技术压力是一种由于没有能力应付新的计算机技术而产生的特殊非正常反应，表现为对计算机技术的发展产生畏惧心理或者沉溺于某一种计算机技术.美国著名心理学家Weil和Rosen对计算机技术压力概念进行了更为广义的解说，他们认为计算机技术压力并不是人的一种疾病，它是计算机技术对人的态度、想法、行为和心理造成的消极影响所引发的的后期不正常的人体反应，之后经过众多的专家学者的深入研究，所得出了一个很重要的理论：计算机技术压力的定义和度量问题，本文基于这一概念，对原有量表进行验证性因子评测并提出了相应的改进度量模型.
1 计算机压力的量表评测的研究现状
综合当前各国学者研究的理论结果，计算机技术压力是人在接触、学习和使用计算机技术时，由于计算机技术复杂难懂或是技术升级过快而产生的一种负极反应，之后受到社会压力的影响会引发心理和情绪的反感，例如工作所使用的计算技术过于复杂，自身不能完全适应所产生的一种焦躁感，这种现象主要出现于计算机技术的初期学习者身上，对进一步的学习和使用计算机产生阻碍，但是这种反应和状态属于暂时性的反应，就如植物的应激反应一般，可通过相关指导得到缓和和改善，此处的计算技术指的是计算机硬件、软件；计算机网络以及其它与计算机密切相关的技术.
美国托莱多大学商学院、罗切斯特理工学院的三位学者针对这一现象合作开发了Technostress Quest ionnaire，也就是计算机技术压力问卷，通过对问卷调查的结果分析得出以下结论，根据美国国内计算机压力问卷调查数据分析可得，将计算机技术压力分成了五个因子模型：第一个：工作负荷因子，随着计算机技术的出现，使得长期人们高效率的处理工作中，同时为获得更高效率的产出，但也大大增加了工作负荷，使得众多人产生手忙搅乱的心理，进而加剧个人工作紧张与压力；第二个：技术改变生活因子，紧张的工作导致多余时间少，不得不私人时间和生活空间学习新的计算机技术时间，另外由于多种原因，部分工作者在私人的休息时间里也必须与工作保持联络；第三个：复杂难懂的技术因子：在计算机学习过程中，由于计算机技术复杂难懂，再加上技术更新过快，导致过多的失败经验所累积的挫折感引起个人对计算机的畏惧，并且因为计算机技术复杂，缺乏自我学习信心，难以将其学习和掌握；第四个：工作压力因子：由于智能化的计算机发展导致更多的就业机会的流失，同时企业中的员工多多少少会担心自己岗位会被计算机智能技术代替或者被掌握计算机技术的人所代替；第五个：技术更新过快因子：计算机软件、硬件更新频繁、计算机技术发展迅猛，学习者、使用者很难追随上技术发展的速度，从而难以适应新技术条件下的工作压力，这是当前计算机技术工作着最大的问题，以上的二阶因子模型是分析计算机技术压力的量表评测的重要理论依据，被当前研究者广泛接受.
2 计算机压力的量表评测的研究方法
计算机技术压力发展标准量表的完整研究过程主要分以下两步骤：第一步：试探性研究：通过数据参数构建参数分析模型，进而进行理论分析；第二步，验证性研究：对理论分析的数据进行分析验证阶段，通过分析参数分析理论模型的拟和优度等指标参数确定分析的正确与否.通过对验证性因子分析需要遵循相应的评估标准去分析比较两个以上（包括两个）相似模型的优劣性，并且根据实际的分析提出对模型评测的进行评测，计算机技术压力自提出到现今大范围研究，针对试探性方法对相关量表的研究，伴随简单重复试探性研究的技术路线，本文的研究就是在基于前人研究的基础之上，对原有的二阶单因子进行探讨，深入研究二阶多因子模型，并且构建另外一个二阶双因子模型与之比较，完成计算机技术压力量表开发研究的全过程.
2.1 计算机技术压力的参数模型分析
近几十年，学术界不断深入研究计算机技术压力，每个人对计算机压力的研究方向不同而导致研究结果不同，为此形成了当前众多计算机压力研究理论认知体系，例如反应特征认知体系，主体特征认知体系和复杂的计算机技术压力认知体系，本文从复杂的计算技术压力构成学说角度出发，依据罗宾斯的压力理论模型，结合目前的计算机压力的理论体系构成了计算机技术压力二阶五因子构成模型.罗宾斯认为压力由环境、组织和个人三方面的因素所构成，而计算机技术压力是在这三个因素的基础在增添了技术升级过快因子和技术复杂难懂因子所构成，这五个方面的因素是否会导致显性计算机技术压力的形成，这与个体差异有关(例如个人认识能力、知识水平、工作的经验、社会的压力等等)，所以计算机技术压力五个一阶因子中的技术复杂难懂因子、工作压力因子和技术更新过快因子是直接由计算机技术特征所导致的压力感，亦或者说压力的产生源于周围环境因素的影响，而工作强度的增加和技术深入生活则是因为计算机技术特性及其变化情况，直接压力会引发间接压力，它们二者之间相互影响，二阶多因子模型则能够更为准确的描述了计算机技术压力的不同来源和类型，比二阶单因子模型而言，更能准确的体现自身的内涵.
2.2 计算机技术压力的评价体系
本研究通过结构方程模型(即SEM模型)为基础来构建模型，根据模型的绝对拟合指标、相对拟合指标和调整性拟合等参数指标作为性能判定的理论依据，绝对拟合指标为V2/df、RMSEA、GFI，V2/ df在0至5之间表示模型可行，GFI在0.8以上代表模型拟合良好，RMSEA小于0.05代表模型拟合正常；相对拟合指标主要有NFI、NNFI和CFI，这三个指标大于0.9代表模型拟合良好；调整性拟合指标是指AGFI，AGFI大于0.9代表模型拟合合理.
2.3 计算机技术压力调研与样本
本次实证调查电子邮件的方式将问卷发放给全国各地的企业技术部门的工作人员进行问卷调查，同时将20%的问卷发给不同工作性质的人填写，例如普通工作者，大学生等，问卷总共为1000份，信息技术人员800份，其他工作者200份，根据问卷的回收结果，有效问卷为760份，根据其结果分析，男女比例为1:2.3，年龄段在25以下和以上的比例为2.1:2.3，根据教育状况来分析，本科学历者比例为59%，此外计算机技术人员值占17%，计算机使员人员高达83%.
3 计算机技术压力结果分析
针对以上的数据对二阶五因子模型进行分析验证以确定模型的信效度.
3.1 模型因子分析及信效度检验
在问卷调查的基础上，对模型的信度和效度进行检验，进行信效度分析，工作负荷增加主要表现为以下五个方面：计算机技术发展导致工作量加大、工作安排紧凑、工作方式发生改变、工作负荷加重以及工作节奏加快；技术入侵生活是指计算机技术发展导致个人休息时间较少、在假期必须与工作保持联系、牺牲假期与休息时间来掌握新计算机技术以及新技术的安全性导致个人隐私的泄露；技术复杂难懂是指计算机知识掌握困难、花费过多的时间掌握新计算机技术、提高自己的计算机水平困难以及掌握最新计算机技术维持工作；工作压力增大主要为维持岗位难以与其他共享计算机知识以及技术好的同事时迫使自己去学习新技术而导致工作压力的增大；技术发展过快是指工作中使用的计算机软件、硬件、计算机技术以及计算机网络系统更新频繁升级；对以上五大因子的分析来确定模型的信效度.
3.2 二阶五因子模型检验与比较
通过使用结构方程模型分析软件对两个模型进行比较，通过对模型拟和优度指标显示以及调整性拟和指标( AGFI)确定，两者模型皆具有良好的拟和效度，但是二阶五因子模型的拟和优度比二阶单因子模型更具优势性，这说明模型能够符合计算机技术压力的分析，同时二阶五因子模型在一定程度能够诠释好五个因子的变化量，通过比较两个可替代因子模型，能够更为准确的衡量模型刻画相应的理论体系，提升模型的拟和优度，所以在对模型的模拟性与信效度检测时，如果模拟和优度指标的区别度不大，可通过检验模型中潜变量的信效度对模型的优劣性进行判断，以检验模型是否满足理论分析需要.
4 结束语
综上所述，针对计算技术压力的的量进行全面的分析与研究，通过提出了计算机技术压力二阶五因子构成模型，解决原来的二阶单因子构成模型所存在的不足，在模型拟和信效度优于原有的二阶单因子模型，所以二阶五因子模型能够准确的反应计算机技术压力概念，这一模型为计算机技术压力的后续研究工作提供了新的研究方向，同时对进一步探讨相应的计算机技术压力量表的发展，为计算机技术压力量的应用提供了有力的支持.
参考文献：
〔1〕Tarafdar M, Tu Q, Ragu- Nathan B S, Ragu- Nathan T S. The impact of technostr ess on ro le stress and productiv ity[J]. Journal o f Manag ement Information Systems, 2007(24):301-328.
〔2〕William J, Xia Weidong , Torkzadeh, Gholamreza. A confirmatory factor analysis of the end - user computing satisfactioninstrument, MIS Quarterly[J]. 1994(18):453-461.
关键词实践教学培养模式计算机科学与技术专业创新能力
1 背景
20世纪90年代以来，以信息产业的发展、信息技术的广泛应用、信息资源的开发和利用为主要内容的全球化和信息化日益成为世界经济发展的显著特征，成为人类社会跨入21世纪的重要推动力之一。党的十六大从我国国情出发，提出了要坚持以“信息化带动工业化，工业化促进信息化”、“走新型工业化的道路”等战略思想。随着这一精神的贯彻落实，各级政府扶持电子信息产业发展的积极性空前高涨，为信息产业的发展创造了良好的环境和无限的商机。
“十五”期间，各级各类信息化人才五年共增加2000万人，其中软件人员增加300万人，计算机人才需要每年增加100万。在我国总共664所本科学校中，有505所学校开设“计算机科学与技术”专业。2004年，“计算机科学与技术”专业在校人数接近理工科在校生总数的1/3。这一方面反映出高等教育对国家信息化建设的积极响应，另一方面也说明计算机专业建设数量大、任务重。然而，高校在扩招的同时，在计算机专业人才培养方面所面临的问题也越来越突出，主要表现在以下几个方面。
1.计算机专业本科毕业生就业困难
国家和社会对计算机专业的人才需要，必然与国家信息化的目标、进程密切相关。计算机市场在很大程度上决定着对计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求。计算机类毕业生就业困难的主要原因不是数量太多或质量太差，而是满足社会需求的针对性不够明确，导致了结构上的不合理。计算机人才培养应当与社会需求的金字塔结构相匹配，也应当是金字塔结构，这样才能提高金字塔各个层次学生的就业率，满足社会需求，降低企业的再培养成本。
2.高校培养模式与企业需求存在较大差距
目前，企业对素质的认识与高校通行的素质教育在内涵上有较大的差距。以学习能力为代表的发展潜力，是用人单位最关心的素质之一。企业要求人才能够学习他人长处，而目前相当一部分学生“以自我为中心、盲目自以为是”的弱点十分明显。
3.在校学生的实际动手能力亟待大幅度提高
目前计算机专业的基础理论课程比重并不小，但由于学生不了解其作用，许多教师没有将理论与实际结合的方法传授给学生，致使相当多的在校学生不重视基础理论课程的学习。为了适应信息技术的飞速发展，更有效地培养大批符合社会需求的计算机人才，全方位地加强高校计算机师资队伍建设刻不容缓。
4.计算机专业课程内容和教学模式难以与计算机发展同步
目前计算机专业的课程内容与计算机技术的发展不同步，教学模式还不够丰富，必须进行大力度的改革。
截至到2004年12月，全国IT职位需求数达到72302个，比2004年1月份增长了17336个。需求职位以研发工程师、产品工程师、软件设计开发工程师、结构设计工程师、系统分析员、Java开发工程师等技术岗位为主。赴日软件工程师以及小语种IT工程师在本地就业机会也很多。然而，面对如此多的就业机会，一方面是大量计算机科学与技术专业的学生难以找到合适的职位，另一方面却是IT企业难以找到满意的IT人才。其中一个重要的原因是学生的实践能力较差，与IT企业结合不紧密。
针对以上问题，计算机教育界一直在开展研究工作，并提出了一些有效的对策，其中层次化培养模式得到广泛认同。即根据计算机专业毕业生所从事工作的性质来划分，将计算机人才大致分为从事研究型工作的专门人才、从事工程型工作的专门人才、从事应用型工作的专门人才。其中第一类以培养优秀的计算机科学与技术专业人才为目标，着眼于他们未来成为教授和学者；第二类注重培养工程实践型人才，着眼于他们未来成为主任工程师、总工程师；第三类以培养专业技术熟练的、优秀的软硬件生产、开发、经营、维护工程师以及专业技术管理工程师为目标。
事实上，我国的教育理论工作者早就从社会功能、智能结构等方面对人才类型进行研究，认为社会人才可分为四种类型：学术型人才、工程型人才、技术型人才、技能型人才。这四类人才中，学术型人才要求基础理论深厚，有较好的学术修养和较强的研究能力；工程型人才要求有较好的理论基础，较强的应用知识解决实际工程的能力；技术型人才也要有一定的理论基础，但更强调在实践中的应用；技能型人才强调岗位操作能力。地方本科院校从事理论研究的基础相对薄弱，学术型人才不应作为主要培养类型，而技术型和技能性人才更适合高职高专等院校。因此，地方本科院校人才培养目标应以工程型人才培养为主。从计算机科学与技术专业的角度看，工程型人才的特征主要是把计算机科学与技术的基本原理演变为软件或硬件产品的设计、项目规划或决策。强化实践能力，注重专业知识的综合运用，提高与企业沟通的能力是这类人才培养的最佳手段。大力培养工程型人才符合地方院校特色，也符合因材施教的要求。
2 工程型人才培养模式
根据工程型人才的特征要求，本文从地方高校的角度，以苏州大学计算机专业人才培养模式为例，重点探讨计算机科学与技术专业工程型人才的培养模式。
苏州大学计算机科学与技术专业在制定培养方案时，在保证学生掌握基础理论知识和计算机科学与技术专业必备的基本原理的前提下，增加了实践教学的比重，设立了数据库综合实验和硬件综合实验等五个大型综合实验；制定了二年级到企业进行认知实习、三年级到企业进行暑期实习、四年级到企业进行毕业设计实习的企业实习计划；开设了日语等小语种选修课以及客户关系管理等公选课，包括聘请企业高级主管开设企业文化讲座、IT项目管理选修课等。本节仅从强化实践环节这一侧面介绍我们在工程型人才培养方面进行的探索。
1.教学模式概述
苏州大学与苏州高新技术开发区、昆山软件园毗邻，周边IT企业众多，其中苏州工业园区55%的企业为IT企业。苏州工业园区下属的国际科技园现有企业240多家，80％为IT企业和高科技企业，主要从事软件开发和IC设计。苏州大学在多年教学中，结合地方特色，总结出了一套理论与实践相结合的培养方法，在注重计算机专业人才基本理论培养的同时，也注重实践能力的培养。教学中，采取“理论―实践―理论”循环教学模式，既注重理论教学中各门课程的相互衔接，同时将理论教学、课程实验、课程设计和论文设计看成一个整体，将它们有机结合起来，让学生不仅仅学到某门具体课程的教学内容和某种具体的开发手段，更能全面掌握整个课程体系和开发过程。实践教学中，我们建立了新的实验教学模式，设计了从“单元实验―综合实验―课程设计―开放实验室―实习基地―毕业设计”一体化的实践教学体系，以提高学生的个性化设计能力。同时，我们与企业密切联系，积极探索“产学研相结合，培养实践型人才”的新模式。
2.主动适应IT企业需求，定制企业需求的培养方案
随着IT技术的迅速发展，苏州工业园区和苏州市的IT企业也发生着巨大的变革，其人才的需求也在不断变化。因此，跟踪IT企业的发展，分析其人才需求状况，对计算机专业人才培养模式有重要参考价值。针对目前许多高校培养的本科生难以适应市场需求这一现状，苏州大学与苏州市各相关企业联合成立IT企业教学指导委员会，为苏州大学IT专业的发展提供长期的指导与支持。同时，IT企业教学指导委员会企业还不定期地给计算机专业学生举行技术讲座及前沿知识讲座，并与教师进行座谈，共同商讨有关教学内容更新的问题。IT企业教学指导委员会不仅为学生、教师打开了了解市场的窗口，同时也为企业和学校架起了人才需求的桥梁，从而实现计算机专业人才的定制化培养。
3.建立新的实验教学模式，提高学生的个性化设计能力
在专业实验教学模式上，改变原有实验课中传统实验多而反映现代科学技术新成就的实验少、验证性实验多而创新实验少、实验手段上采用传统测试技术多而利用现代技术手段少的状况，建立了新的开放式实验教学模式，这是提高学生实践能力的有效手段。在具体实施中，可以把有原来固定的实验时间安排改变成灵活的实验时间安排，把原来封闭的实验项目改变成支持自主设计的实验项目，把原来的成批实验方式改变为满足学生个性化要求的实验方式。针对专业特点，可分设计算机硬件基础实验室、计算机软件基础实验室、计算机软件工程实验室、计算机多媒体基础实验室、计算机网络技术实验室、数据库实验室、信息安全实验室，以培养学生专长。
4.建立创新实验室，提高学生创新能力
创新实验室是加强学生创新能力培养的有效途经。目前，苏州大学计算机科学与技术学院和摩托罗拉中国有限公司、苏州国芯科技有限公司、紫金电子有限公司等多家单位联合建立了苏州大学摩托罗拉单片机实验室、江苏省嵌入式软件技术中心苏州大学分中心等具备一定科研能力的实验室，从而为学生创新能力的提高创造了条件。同时，学院成立了自己的开放实验室，主要为计算机科学与技术学院学习成绩优异且有较强科研能力的学生提供了进行创新性实验的条件，并制定了完善的开放实验室条例，规定了其运行机制及运行模式。
如进入开放实验室的学生必须结成科研小组，采用自主选题、指导教师指定课题或企业提供课题等方式，经开放实验室评审委员会评定后才能进入开放实验室。科研小组必须在一定时期内完成一定的科研任务，并提交课题总结报告或论文。由于开放实验室必须以课题小组形式申报课题，开放实验室在培养学生创新能力的同时，还培养了学生的团队开发能力。因此，开放实验室为广大学生提供了自由发展的空间，大大激发了学生的学习热情、创造激情，为其成才创造了有利条件。
5.建设加强实习基地，提高学生工程实践能力
提高实践能力的关键是要让学生有与企业直接沟通的机会。因此，应积极引导教师主动面向地方经济建设、社会发展和文化繁荣的主战场，把专业建设深深根植于生产实践之中。在实践中转变传统教学观念，致力于培养具有较强社会适应性的高级专门人才。目前，我们已在苏州工业园区、苏州新区的摩托罗拉、AMD、罗技、旺宏等世界知名IT企业建立了计算机科学与技术专业教学与实习基地，并与中创软件工程股份有限公司合作在昆山成立了苏州大学中创软件工程学院实习基地。在实践中教，在实践中学，使得计算机科学与技术专业学生实践能力明显增强。
我们将企业实习划分成三个阶段。一是认知实习，时间一般为一周，主要让学生全面了解企业的运作模式、各企业主要研究方向以及当前流行的开发工具和软硬件平台。二是暑期社会实践，时间为50天，主要让学生利用暑假深入企业，参与企业的一些小型项目或一些模块的开发，甚至是文档的整理工作，目的是让学生知道所学知识到底能如何运用，并初步具备运用所学知识进行一些实际项目开发的能力。三是毕业实习，时间为一学期，主要让学生综合利用所学知识进行较为完整的项目开发，目的是让学生毕业后具备独立胜任项目开发与设计的能力。
在实习基地建设中，应注重学生管理与质量监控。以毕业设计为例，我们制定了一系列有关毕业设计的规章制度，如毕业设计计划、毕业设计选题原则与类型、毕业设计的步骤、校外毕业设计试行办法等条例，并发放企业严格执行。对于安排毕业实习生多的企业，我们还专门安排指导教师长驻企业，从而确保了毕业设计和论文的质量。
3 结束语
强化实践教学，可以让学生的实践能力和创新能力都得到显著提高。近几年来，我院学生多次在江苏省程序设计及网页设计比赛中获得好的成绩，毕业生一次就业率也始终在98%以上，人才就业面也非常广。目前，在实习基地建设方面，我们在扩大实习基地范围的同时，更加注重实习基地的内涵建设，如开展“多模式校企合作培养高素质IT人才”这一课题研究，希望通过IT企业教学指导委员会、IT企业联盟等松耦型校企合作模式和共建创新实验中心、实习基地等紧密型校企合作模式等方式开展全方位、多层次的合作。同时，针对不同层次的学生、不同性质和规模的企业采取灵活多样的培养模式，既达到培养高素质、创新性人才的目的，也使企业在校企合作中得到实惠，从而达到校企双赢的目的。
（本文获得“2005年全国青年教师计算机教育优秀论文评比”学科建设与人才培养二等奖）
参考文献
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3.马殿富等.明确定位，培养高质量人才.计算机教育，2004，8：44～50
关键词：“互联网+”视阈；计算机专业；创新人才培养模式；分析
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）35-0093-02
创新是民族持续进步的灵魂，是国家得以长存的核心力量，更是政党永葆生机的致命点。为此，在知识经济时代背景下，我国已经充分意识到创新的重要性，更加注重自主创新，而构建创新型国家的核心要素是人才。随着互联网技术持续发展，我国信息产业正处于非常发展中，需要更多创新型的计算机专业人才。但我国计算机专业人才模式单一化，学生创造能力较低，不符合新时期社会市场发展的客观规律，软件人才缺乏，人才结构不合理，不利于我国信息产业持续发展。为此，在“互联网+”视阈下，高校全方位分析社会市场发展的具体情况，通过不同途径，构建创新型计算机专业人才培养模式，不断探索人才培养新途径，促进学生全面发展，成为互联网时代下所需的创新型人才。
1“互联网+”概述
1.1“互联网+”概念
在知识经济时代下，政府部门高度重视人才的培养，全方位分析各种主客观影响因素，制定了合理化的“互联网+”行动计划。在实施该行动计划的过程中，优化利用互联网各种功能，使其和现代企业管理方法有机融合，促进企业的健康发展，为创新人才发展模式奠定坚实的基础。就“互联网+”来说，是互联网创新发展的核心形式之一，是互联网新形态、新业态的典型代表。它是新时代下科学技术持续发展的核心产物，发挥着不可替代的做与，是互联网形态不断演变，经济持续发展过程中产生的一种全新形态。它是互联网思维在实践中，产生的重要研究成果，折射出社会某时期已有的社会生产力水平，是推动经济形态动态变化的核心力量，也是社会生产力持续发展的不竭动力，不断促进社会经济深入改革，使其处于健康发展中。总的来说，“互联网+”是指互联网行业、传统行业的相互融合，即优化利用各种先进的互联网数据信息，以网络平台为跳板，促使互联网行业巧妙地融合到传统行业中，为构建全新的发展形态做好铺垫。需要注意的是：这里的融合并不是互联网行业、传统行业的有机结合。
1.2“互联网+”特点
就“互联网+”而言，具有多样化的特点，体现在不同的方面。一是：创新驱动。就传统互联网来说，其资源驱动增长方式为粗放型，需要综合分析各种主客观影响因素，采取可行的措施化创新形式，不断促进创新驱动的持续发展。而这正好是互联网发展过程中呈现出的特征之一，需要通过不同途径进一步创新互联网思维，迅速转变互联网传统思维，加快互联网改革的步伐，充分发挥创新的作用。二是：跨界融合。从某种角度来说，“+”是指互联网行业的跨界、变革乃至开放，可以重新塑造、融合互联网的相关内容。在知识经济时代下，要用于大胆尝试互联网跨界，这样才能不断为互联网事业注入更多新鲜的血液，加快是它创新的步伐，能够更快地实现融合，实现群体的智能化，不断拓宽产业化发展道路。三是：尊重人才，开放生态。从某种意义上说，人性力量能够不断促进社会经济的持续发展，加快科学技术前行的脚步，实现文化的繁荣发展，可以客观地呈现出某一特定阶段中社会生产力的具体变化。在互联网时代下，需要尊重人性，客观地呈现出人们实践经验成果，注重人类主观能动性的发挥。此外，生态、开放也是“互联网+”的显著特点。在推进“互联网+”全过程中，需要多角度、多层次摒弃传统运行模式，创新是互联网具有的多样化功能，充分展现互联网在创业方面带来的可观价值。四是：重塑结构，连接一切。在科技日益发展的浪潮中，信息革命乃至全球化都得到不同程度的发展。在互联网作用下，原有的社会形态已被打破，经济结构以及文化结构方式都发生了质的变化。同时，这一系列变化也推动着互联网事业的健康发展。就“互联网+”来说，连接是其核心目标，在实践过程中，连接具有鲜明的层次性特点，而互联网这种连接性是具有某种价值的。
2“互联网+”视阈下计算机专业创新型人才培养模式
2.1“互联网+”视阈对计算机专业人才的影响
随着“互联网+”持续发展，计算机专业受到严重的影响，尤其是计算机专业人才的培养。第一、影响计算机专业课程体系。在“互联网+”日益发展浪潮中，计算机专业人才培养的重要性不断显现。各高校需要重新全面而客观地了解新时期社会市场动态变化，结合自身发展情况，计算机专业特点，重新制定高素质人才培养方案，加以优化调整，采取具有针对性的措施，把“互联网+”概念、理论知识等巧妙地融合到计算机专业全新的人才培养结构体系中，培养出更多社会市场需要的高素质计算机人才，顺应新时期社会市场发展的客观规律。第二、影响师资队伍。在“互联网+”时代背景下，高校计算机专业教师已被提出全新的要求，必须与时俱进，树立全新的教育理念，随时关注社会市场动态变化，巧妙地把新知识、观点等融入到课堂教学中，合理安排教学内容，优化教学方法，提高课堂教学有效性。同时，在日常教学过程中，高校要定期对计算机专业教师队伍进行系统化地培训，对其进行再教育学习，不断完善他们已有的知识结构体系，具备扎实的理论知识，提高他们的专业技能，积累丰富的工作经验，有效解决教学中遇到的各种问题。第三、对计算机专业人才教学模式的影响。在“互联网+”背景下，计算机专业人才必须能够熟练掌握相关的技能，较强的信息技术实践能力，具备扎实的信息技术知识等。针对这种情况，高校也需要结合自身实际情况，优化计算机专业人才教学模式，巧妙地把“互联网+”相关理论知识、实践技能融入到计算机专业人才培养中，在课堂教学中，局傲世也要更加注重理论与实践的有机融合，注重不同学科的整合，培养学生多方面技能。
2.2“互联网+”视阈下计算机专业创新型人才培养模式
2.2.1明确人才培养目标
就“互联网+”来说，其行动计划主要体现在新一代信息技术，比如，大数据、云计算，和生产业、现代制造业的融合创新。高校在培养计算机创新型专业人才的道路上，必须明确人才培养目标，积极引导学生计算机等理论知识的同时，还要对他们展开实践教学，注重他们实践技能、知识创新能力的提高，把培养高水平的综合型专业人才作为核心目标，培养一批计算机科学与技术研究、应用乃至开发的高级创新型技术人才，满足“互联网+”时代在计算机专业人才方面的客观要求。
2.2.2健全计算机专业课程体系
就计算机专业来说，需要将“互联网+”相关理论知识巧妙地融合到计算机基础课程中，还要根据计算机课程特点，适当加入一些关于大数据、物联网等理论知识，要积极引导学生全方位了解“互联网+”。而在专业课程设置中，要把计算机专业的一些前沿技术、未来发展方向放在核心位置，巧妙地“互联网+”融入到其他专业中，逐渐提高学生分析、解决问题的综合能力。
2.2.2.1计算机基础课程设置
在设置计算机基础课程过程中，要注重不同学科之间基础理论、知识的学习以及领会，不断拓展学生视野，完善他们的知识结构体系，能够在跨学科中灵活运用计算机理论知识。以大数据为例，需要把大数据一系列理论知识融入到计算机基础知识中，比如，云计算技术、大数据技术基础，通过不同途径帮助学生全面而深入地理解大数据技术，不断激发他们学习计算机课程的兴趣，积极、主动融入到课堂教学中。
2.2.2.2计算机专业课程设置
在“互联网+”时代背景下，优化调整计算机专业课程也是非常重要的，引导学生掌握物联网、大数据等相关理论知识、专业化技能，能够客观地了解新时期计算机专业的前沿科学技术、发展趋势，逐渐提高学生解决计算机实际问题的能力，应用物联网、大数据等技术的实践能力，能够利用所学的理论知识有效解决相关的实践问题，促进其全面发展。以大数据为例，可以设置这样一些专业课程，比如，分布式数据处理、数据挖掘、分布式数据库HBase。
2.3构建实践教学体系
在“互联网+”时代背景下，还要构建合理化的实践教学体系，为提高学生的计算机应用创新能力做好铺垫，急需要培养他们的社会实践、工程设计等素养，促进他们的全面发展。而在这方面，实践教学环节是必不可少的，是培养创新型计算机应用人才的关键所在。在课程实验教学方面，要以计算机课程为基点，结合实验课特点，制定可行的实验教学大纲等，明确每门实验课程的任务，需要达到的教学效果，优化调整理论课程构建体系。在设置实验的时候，要把重心放在设计型实验、综合创新型实验上，合理安排计算机综合课程实践课时，采用“实验、培训”相结合的方法，为培养学生系统开发的初步素养做好铺垫，还要引导学生熟练操作相关的软件，比如，3Dmax、Solidworks，促使他们拥有更多的就业机会。在工程实践教学方面，需要优化利用项目实践方法，在毕业的上半学期，专业教师要明确项目内容，制定可行的实践目标，而学生可以根据自身各方面情况，专业方向模块，选择对应的模拟题目，合理划分小组，对他们进行集中训练。在此基础上，学生需要以相关的项目设计流程榈枷颍完成对应的实践内容，培养学生的开发实践素养。在毕业实习方面，可以借助校企合作模式，构建对应的计算机就业实习培训基地，每学期定期安排计算机专业学生到知名的软件企业、信息相关部门去实习，到具体的工作岗位中锻炼自己，为毕业后更好地融入到社会这个大集体中埋下伏笔。学校可以结合用人单位的具体要求，和他们合作，在毕业实习期间，聘请一些专业的企业工程师到学校来，开设专业培训课程，提高学生的实践应用能力。
3结语
总而言之，在“互联网+”时代背景下，培养创新型计算机人才至关重要，这是时展的一种必然趋势，也是对社会市场发展规律的遵循。而在培养创新型计算机专业人才的道路上，高校扮演着重要角色，担负着重大的使命，需要以社会市场为导向，全方位分析计算机专业学生的兴趣爱好、个性特征、心理特征等，结合计算机专业课程特点，优化调整计算机专业已有的人才培养模式，构建创新型计算机专业人才培养模式。在此过程中，要全方位分析各种影响因素，明确人才培养目标，优化调整计算机专业课程体系，注重不同学科的协调以及共同发展，注重与知名企业的合作，培养出更多创新型计算机专业人才，满足社会市场发展的客观要求，弥补人才空缺，促进不同行业、领域的持续发展。同时，也在一定程度上促进了高校教育教学事业的持续发展，使其真正走上素质教育的道路。
参考文献：
[1] 王鹏，齐燕.计算机专业创新型人才实践能力培养方式的研究[J].重庆与世界（学术版），2014（31）：80-83.
关键词：材料成型；控制工程；专业实践
一、尽可能地培养实践操作型的人才，控制工程需要能手与动脑相结合
对于任何一项制造项目，模具在一开始的设计和成型对于接下来的材料制造有着至关重要的影响作用。在这项设计和制造工作当中， 非常注重工程人员的技术能力和操作水平, 在社会技术发展的今天，我们还可以将计算机应用到模具的制造和设计当中，获得更为准确的设计模板以及制造数据，使结果更为精确缜密。这一项技术的成型和开发无疑让众多的工程操作人员在技术和理念上都产生了一个观念的飞跃与革新，为模具的设计和制造这一基础工程和环节塑造了更多的人才，建立了一个更为效率且科学的制造业氛围。
相对于传统的控制工程专业教学理念，现如今更加注重的是让学生在知识科学理论学到位, 基本功过硬的前提上，要充实更多的实时信息与社会动态，将知识理论与实践应用有机结合起来, 操作水平的高低, 关系着模具制造以及材料成型的基础问题。为了与时俱进，跟上社会科技发展的脚步，对于计算机网络技术以及应用技术的掌握已变得必不可少。为了达到这样的要求, 在实践教学当中, 要优化教学课程的结构以及教育方式，适当地改正以往不合理的教学理念及手法。
二、培养人才知识技术的同时，不可忽略其素质方面的教育
为了培养更多的高级工程人员, 其自身的知识文化水平，素质教育，创新能力培养和思维能力塑造都是缺一不可的。针对学生各自的特点，思维方式以及能力，可以将其培养成具有自身优势的工程型人才。通过对各个电子行业或机械行业的材料制造以及模具设计实践活动，让学生将理论与实践完整地结合在一起进行感受和操作, 让学生打好设计及应用实践的基础能力, 在掌握技术的同时拥有健全的人格,熟练了解塑性成型的理论技术及应用方法, 尽可能地用现代化的技术进行创新与改革, 熟知材料制作的整个过程。
三、以知识水平作为前提，教学工作中要讲究方法，重点培养学生的实践能力
在控制工程专业实践教学当中，教育人员应从几个反面入手，重点培养学生的制造水平及创新能力：理论基础是教育教学的基础，无论是传统还是现代,方式方法在革新的同时，理论永远是必不可少的依据和前提，文化知识课可以改革但不可以削弱, 可以用适当的方法将理论课的授课效率以及授课方式进行变动和改革，但是，应当掌握的知识内容是不可删除的；理论知识和能力素质双重培养, 不光是指重视基础理论知识，从更广的意义上说是指要将学生培养成为一个合格的工程专业应用型人才, 要全方面进行素质及能力培养工作，除了基础理论知识以外, 还包括作为工程应用型人才所必须具备的基本劳动技能、集体主义精神、个人创新能力和良好素质的培养。因此在新的培养计划中, 规定了理工科学生必须选修学时的人文类和经管类等课程规定了大学生必须参加为期二周的军事训练同时学生还可以参加第二课堂学习及结合我校特色开展产学合作教育等。
开展这些活动和课程, 是为了学生的身心得到全面发展, 学生的素质得到提高；最后还要大力加强和深化实践和操作能力的培养和熟练，大学生在校期间的能力培养, 大约可分四个方面, 即外语能力、计算机能力、自学能力和创新能力。前项可由教学计划加以指导, 后项则主要通过实践来逐步养成。在模具专业培养计划中, 除了必修的课程以外，学生可以通过课堂教学和课外练习, 达到更高的水平。
四、开设计算机课程，发展现代化科学技术能力
计算机应用能力培养是通过开设计算机系列课程来实现, 在模具专业试点班中计算机课程作为应用性较强的课程有所加强。一年级学习“ 计算机应用基础”和“ 程序设计基础”这门计算机基础类课程, 在学科基础课部分增加了“ 计算方法” 和“八基础” 门应用性比较强的计算机专业基础课。在专业课阶段开设了“ 模具计算机应用”和“ 模具” 专业计算机应用课程。在实践环节加上了周的“ 计算机辅助测绘”和周的“ 模具实习” , 通过系统的理论教学和大量的实践, 使学生在毕业时掌握了计算机原理、计算机编程、计算机绘图等学科的基础知识, 并初步具有与专业知识相结合的能力。重实践。实践教学是应用型人才培养中的一个重要组成部分和特征之一, 是学生理论联系实际、培养学生的实践观念和组织纪律观念, 进行技能训练, 了解专业的生产工艺和设备的一个必要教学环节。在试点班培养计划把实践教学环节的总周数从周提高到周, 我们安排的主要实践教学活动含实习和实训周课程设计周及毕业设计和毕业论文周。
五、进行集体实地事物操作训练，做好操作报告，进行相互交流学习
在集体进行的时间操作活动当中, 不仅可、可以加深基础知识的印象, 提高学生的操作水平，还可以增强团体之间的协作能力、集体荣誉感和纪律性也得到了增强。通过实际动手训练, 对于各类数控机床的工作原理和模具加工方法也更为熟练。为了提高课程的教学效率和教育成果，教育工作者对于课程结构的掌握是使学生能否更好地巩固所学深化实践的重要因素。应当理论联系实际, 提高计算、制图及查阅资料的能力。使学生能正确应用专业知识,初步掌握有关设计原则和方法, 为今后的工作及适应社会做好必要的准备。
毕业答辩是考察学生在校学习的一个关键环节, 也是应用型人才培养最重要的教学环节, 根据专业的培养目标, 毕业设计的选题应符合应用为主、面向实际的原则, 并尽可能多的覆盖所修课程。在导师的帮助下, 通过毕业设计, 激发学生的创造力和培养创新意识, 获得工程师能力的基本训练, 其内容包括检索、查阅资料文献,调查研究、数据采集, 分析计算、综合比较、计算机应用、撰写论文、论文答辩。
总的来说，控制工程专业实践教育对于学生今后能否适应社会的需求有着非常重要的影响及塑造作用。为了能成为制造业中有用的人才及工作人员，现如今对于能力型人才的培养,已经越来越重要。为此，要加快脚步，改革控制工程专业教育的落后状态，让材料成型这一基础环节更加过硬，可靠。
参考文献：
【关键词】新形势；计算机专业；教学机制；人才
作为一门学科的计算机，不单单只是课本教材这一个属性，而是具有特殊性的特点。相对抽象的软件系统和真实存在的硬件系统共同构成了计算机系统。该系统在现代社会的应用是全方位的，与计算机没有关系的现代技术和产品几乎已不存在，对于计算机作用的理解要超出技术层面、科学层面，达到社会文化层面。计算机产业除了本身已成为新的支柱产业，即信息产业，其技术早已广泛而深入地渗透到包括生产制造、产品设计、办公室业务、家庭生活、医疗保健、教育、通讯、交通、商业、科研、金融、气象、资源勘测、军事、大众传媒在内的各行各业的各个方面。几乎不可想象，如果有一天全球的计算机都停止工作，世界不知将会变成什么样子，所以，计算机，在学科的前提下，更属于一种理论是计算机技术发展的基础，从应用层面上讲，将是人们必备一种能力和技能，这样， 为学校对兼顾技术与理论这一计算机复合型人才的培养，提出了新的要求，带来了崭新的挑战。对于教学来说，为了更好地对人才进行培养，一定要改变教学方法，探索新的教学模式，以满足对人才培养的需求。
一、目前职业院校计算机教学的现状和问题
（一）对课程重要性认识的不足
学生在上计算机课程时，有一本理论的教科书，也就是《计算机基础》，在这本书里面，对计算机的基础内容有着粗略的介绍和详细的讲解，但是，对于很多学生来说，对书本的内容了解和理解透彻比较的浅薄，在一定程度上存在着偏差。其中的原因，有些是因为学生在接触计算机时，认为仅仅是用来聊天、打游戏或者听歌，在认识上产生的局限性；还有一些则是学生对专业认识所产生的错误，认为因为不是专业课程，所以就不太看重；当然，老师也有很大部分的原因，对于学生低落的积极性，老师没有及时正确的去引导，还没有改变自己的教学方法和模式，从而导致学生在课程上所产生的偏差和错误，这也是占很大一部分原因的。
（二）理论与实践教学脱节
由于计算机专业所具备的特殊性，所以，实践性和可操作性强是计算机课程一个重要的特点。目前职业院校教学中，大部分仍遵循传统教学模式，即理论与实习教学分别进行，各自为政，互不干涉。上理论课时教师只注重理论知识讲解，而学生只能看和听，却不能动手操作，上实践课时大多相对理论课的学习已有一段时间，知识的延续性被截断，且实训教师多注重实际操作，忽略理论与实践的联系，导致实训课学习效果也不太好，给学生的学习造成很大困难，影响了教学质量的提高和应用型、技能型人才的培养。为改变这种状况，把讲授、听课与实验、操作等教学形式按一体化模式实施，在一定程度上能解决了理论教学与实习教学的脱节问题，减少了理论课与实习课之间知识的重复，增强了教学的直观性，调动了学生参与的学习的积极性，有效地提高了教学质量，有利于计算机专业复合型人才培养。
（三）缺乏相应的现代化网络教学及互动学习平台
目前，就很多职业院校来说，老师与学生之间的交流时间仅仅局限于在课堂、实训室上的短短几十分钟，学生在课后也很少能够找到适合学习和交流的环境，所以，缺乏相应的现代化网络教学及互动平台也是一个很严重的问题。在《计算机基础》中，想要将网络教学应用到目前的教学方法中，其主要的两个教学方法就是学生和老师的互动交流和老师的集中授课。对于课堂教学来说，因为课本的内容相对较多，所以，很多的实际操作都需要学生在课后去进行练习和巩固。但是，因为学生对计算机理论掌握还存在着差异性，所以，有些学生运用起来得心应手，但课后也只能草草了事，而有些基础比较差的学生，就觉得学起来比较的吃力，针对这一问题，老师如果没有进行及时的解决和调整的话，对学生学习积极性的提高是非常不利的。所以，在职业院校的计算机教学中，为了学生和老师在课后可以更好的交流，学生有问题能够及时的找老师解决，还有为热爱学习的学生创造一个良好的课后学习环境，建立一个相应的网络教学及互动学习平台，是非常有必要的。
二、对软件教学进行调整的必要性
（一）增加新的技术性教学内容是素质培养和理论教学实践环节的必要
在职业院校的计算机信息技术教学中，为了让学生可以更好的掌握计算机的软件和硬件理论知识，提高运用能力，培养计算机新型复合型人才，增加新的技术性教学知识是很有必要的。技术性知识是将理论运用到实际操作中，为学生可以更好的掌握理论知识提供一个操作的平台，并推动理论体系的健全和完善。所以，从培养新型计算机复合型人才的角度出发，一定要在掌握理论知识的前提下，熟练的进行实际操作，并从技术层面来解决实际问题。因为计算机所具有的特殊性，所以，学生不仅需要学习新的计算机软件技术，还应该对理论知识进行灵活的掌握和运用，在遇到问题时，以理论作为指导，技术和理论并重，这样，才能更好全面的适应社会的需求。
在教学中，对理论的学习过程，为了能够更好的掌握和运用理论体系，一定要与实际操作相互结合，也就是将学习到的理论知识，在实际操作中进行验证，从而对知识进行更好的巩固。由于新技术的发展日新月异，完善的设备配置，也为增强教学效果，更全面的学习新技术提供了保障。所以，随着信息技术的不断发展，在教学中，已经逐步将能够更好的掌握新技术作为教学的重要环节。
（二）培养技术型人才必须强化当前软件技术发展新内容的教学
随着社会的不断发展，对新型人才的需求不断的增加，计算机作为一门与现实生活密切相关的专业，所以，社会对计算机人才的需求也在不断的增加。职业院校为了培养计算机新型人才，应该让学生能够对计算机的硬件和软件技术更好的进行掌握，并努力学习新技术，提高自身的实际操作和应用能力，满足社会需求，从而能够更好的服务于社会。
三、职业院校计算机教学机制所存在问题的策略和重要性
（一）针对新软件技术变化所引起问题的应对策略
1、由于，在不同的时期和不同的地区，对于技术的需求会有一定的差别，所以，对学生能力的培养一定要因材施教，因此，老师在制定教学方案时，一定要从社会需求和能力培养的大局出发，对课程进行新定位，从而更好的进行课程体系建设。
2、在计算机课堂教学中，老师应该在教学中让理论体系和新技术建立联系，并且对学生进行引导，深刻认识到理论体系在新技术中的体现，能够清晰的分辨出新技术的优缺点，与理论体系相连接，从而更好的探讨新技术内容的教学方法和过程。
3、老师还应该努力的提升自己的知识储备和文化素养，积极参加关于计算机课程的教学研讨和座谈会，学习其他学校或者老师成功的教学经验，提高对新技术的研究能力和应用水平，从而更好的提高教育水平。
（二）新形势下对教学改革的重要性
随着社会的不断发展，对计算机这一新型人才的需求也在不断的上升，这对于职业院校人才输出是机遇的同时，也让职业院校的人才培养面临着巨大的挑战。所以，学校为了能够学生能够更好的适应社会，要积极适应时代的需求，随时调整教学方法和模式，让学生能够更好的学习知识，全面发展，成为适应时代需求的新型复合型人才。
结束语：
由于计算机这门课程所具有的特殊性，所以，老师在让学生进行理论知识掌握的同时，还应该与实际操作相结合起来，这样才能让学生在巩固知识的同时，学习到新的技术，更好的促进计算机复合型人才的培养。
参考文献：
[1]娜日.应用型本科计算机基础教学改革探索[J].计算机教育，2009（23）：119-121.
[2]胡波.地方院校应用型人才培养方案研究[J].中国大学教学，2006（1）.
[3]万敏.张樱.大学计算机公共课教学的一点体会[J].计算机教育，2009（24）：111-112.
关键词：水文统计；教学内容；教学体系
作者简介：宋松柏（1965-），男，陕西永寿人，西北农林科技大学水利与建筑工程学院，教授；康艳（1976-），女，黑龙江佳木斯人，西北农林科技大学水利与建筑工程学院，讲师。（陕西 杨凌 712100）
基金项目：本文系西北农林科技大学2011年度教学改革研究项目（项目编号：JY1102059、JY1102056）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）05-0054-02
“水文统计”是应用概率论与数理统计原理研究和揭示水文现象统计规律的一门学科，是水利、交通和电力工程规划设计的核心基础理论。20世纪50年代，我国著名水文学家刘光文教授在河海大学（原华东水利学院）创建了我国第一个水文系，亲自开设了我国第一门结合水文专业特点的“应用数学”，主要介绍水文学中基本的统计理论和方法[1]，1980年更名为“水文统计”。半个多世纪以来，随着我国水利、交通和电力发展战略的调整和发展，丛树铮、朱元、宋德敦、丁晶、郭生练、金光炎、吴正平、黄振平、张海伦、刘权授、梁忠民、华家鹏、谢平和陈元芳等学者先后在水文统计领域进行了大量的研究，取得了重要的研究进展，形成了今天“水文统计”课程的理论体系[2-16]。以“水文统计”课程为核心，出现了若干相关的分支课程，如“统计试验方法及应用”、“风险分析与决策”、“随机水文学”和“水文水资源随机分析”等，所有这些推动了我国“水文统计”教学和科学研究的发展[2-16]。20世纪90年代以来，国外在水文统计出现了一些新的理论与方法，这些方法不同程度地引进了许多院校“水文统计”的教学。但是，这些方法仍分散于一些外文文献和研究专著。根据现行“水文统计”课程教学内容和水利、交通和电力工程专业培养方案，鉴于大多数学校在“水文统计”课程开设之前已经讲授过概率论，因此，有必要压缩现行“水文统计”教材中的一些概率论篇幅，突出概率论在水文中的应用，增加一些实用的理论方法和水文统计新的理论与方法，补充和修改现行课程的教学内容。
一、国外“水文统计”课程教学内容
国外“水文统计”教学主要选用的教材有《Statistical Methods in Hydrology》、美国地质调查局培训教材《Statistical Methods in Water Resources》和《Statistical Methods in Hydrology and Meteorology》等[17-19]。
《Statistical Methods in Hydrology》经过第二版修订后，被广泛地用于教学中，是一本很好的教材。主要介绍概率和概率分布的基本概念，随机变量的特性，一些离散型概率分布及其应用，正态分布，连续分布，频率分析，置信区间和假设检验，线性回归分析，多元线性回归分析，相关分析，多变量分析，数据生成，水文时间序列分析，随机水文模型，不确定性、风险可靠性分析的概率方法和地统计分析等[17]。《Statistical Methods in Water Resources》主要介绍数据总结，数据的图形分析，不确定性描述，假设检验，总体的独立性分析，配对检验，几个独立总体比较，相关分析，线性回归分析，回归的交替分析法，多元线性回归分析，趋势分析，检测下限数据分析方法，离散关系，离散响应回归和图形展示等[18]。《Statistical Methods In Hydrology and Meteorology》强调随机变量间的关系，主要介绍概率计算的基本概念，随机事件的相互依赖性，随机变量的概率分布，随机现象的统计估计，统计假设检验和随机变量的相互依赖性等[19]。
上述教材的特点是突出了概率论与数理统计在水文中的应用，除此之外，在教学上，还讲授随机模型，地统计分析，风险分析理论，统计模拟，贝叶斯分析，不确定性分析，水文分布，极值理论与洪水、干旱评估，人工智能，区域分析等。区域分析主要有洪水指数法，频率分布的区域特性和区域洪水水位的描述等内容。
二、国内“水文统计”课程教学内容
自刘光文教授开设“应用数学”课程讲授水文学中的概率与统计理论方法后，金光炎先后编写了《水文统计的原理与方法》、《水文统计计算》和《实用水文统计法》等，结合应用实例，从实用的角度出发，介绍了概率论和数理统计的基本知识和水文频率计算的一般方法。丛树铮（1980）、王俊德（1992）分别编写了《水文学的概率统计基础》和《水文统计》，形成了“水文统计”课程内容体系。金光炎结合多年在水文频率计算的研究成果，先后于1993、2002、2003、2010年出版了《水文水资源随机分析》、《工程数据统计分析》、《水文水资源分析研究》和《水文水资源计算务实》研究专著，除介绍概率论与数理统计原理外，系统地总结作者在常用水文频率线性选择、参数估计和误差分析中的研究成果。2003年，黄振平出版了《水文统计》教材，经过河海大学教学团队的建设与改革，“水文统计”课程于2007年被评为部级精品课程，也被许多高校选用为《水文统计》课程教材[1]。主要介绍事件与概率，随机变量及其分布，多元随机变量及其分布，数字特征与特殊函数，极限定理，抽样分布，估计理论，假设检验，相关分析，回归分析，误差分析和随机过程等。陈元芳（2000）出版了《统计试验方法及应用》，主要介绍水文随机变量、随机向量和随机过程的生成方法。张济世（2006）《统计水文学》汇集了利用数学原理解决水文问题的热点研究方法，扩展了传统统计学在水文统计中的应用，系统地介绍了灰色理论、模糊数学、神经网络、时频分析、小波分析、混沌和分形等新技术新方法在水文统计分析的应用，内容丰富，是拓展学生知识面的学习参考书。秦毅（2006）《水文水资源应用数理统计》强调多元分析在水文中的应用。丛树铮（2010）《水科学技术中的概率统计方法》系统地介绍了概率统计方法和及其在水文统计方面的研究成果。程根伟（2010）《水文风险分析的理论与方法》系统地介绍了水文风险分析原理，并附有实例计算过程。
综上所述，国内《水文统计》教材突出了概率论与数理统计的基本原理及其应用，形成了以河海大学“水文统计”课程为代表的教学内容，讲授事件与概率、随机变量及其分布、多元随机变量及其分布、数字特征与特征函数、极限定理、抽样分布、水文频率计算、假设检验、回归分析和误差分析等。而有些研究专著虽然包含了目前水文统计一些新的理论和方法，是学生学习课程时很好的教学参考书，但是难度较大，不便于讲授使用。
三、“水文统计”课程新的教学内容
根据水利、交通和电力行业的特点，结合国外水文统计教学与理论方法的最新发展，“水文统计”课程按以下原则设置教学内容：突出概率论与数理统计原理在水文中的应用；强调工程规划设计中的实用计算方法；吸收和反映国内外成熟的新理论与方法；内容力求系统、全面。根据上述原则，“水文统计”课程教学内容设置如下：
第1章：绪论。主要包括水文统计方法、应用与发展。第2章：水文事件概率与重现期计算。主要包括水文事件概率与条件概率计算；洪水与干旱特征变量提取；次重现期与年重现期。第3章：水文概率分布。主要包括正态分布类；指数分布类；Wakeby分布类；Pareto分布类；Logistic分布类和截取分布等。第4章：几种偏态分布的特性。主要包括偏态 Normal、t、Laplace、Logistic 分布、Uniform、Exponential Power、Bessel函数、Pearson Type II、Pearson Type Ⅶ、General t 分布等。第5章：常用的多维水文概率分布特性。主要包括二维 gamma分布；Gumbel 混合分布；Gumbel logistic分布；Nagao-Kadoya二维指数分布；多维正态、t 分布和对数正态分布。第6章：抽样分布。主要包括简单随机抽样；样本分布；抽样分布；几种统计量的分布；顺序统计量及其分布。第7章：估计理论。主要包括点估计；区间估计；估计量好坏的评选标准。第8章：假设检验。主要包括常用的参数检验和非参数假设检验。第9章：多元统计分析。主要包括一元线性与多元线性回归；非线性回归；逐步回归；线性递推回归；判别分析；聚类分析；主成分分析；对应分析；因子分析；典型相关分析。第10章：随机模型。主要包括随机过程的基本概念；自回归模型；滑动平均模型；自回归滑动平均模型；水文序列组成与模拟；非平稳随机模型及其应用；多变量随机模型及其应用。第11章：单变量水文序列频率计算。主要包括资料“三审”；水文序列频率分布的参数估计方法（矩法，极大似然法，概率权重矩法，线性矩法，最大熵原理法，交互熵法，贝叶斯法、Box-Cox 变换法，E-M算法，适线法，优化算法，核密度估计法；部分熵，部分交互熵，部分概率权重矩，部分线性矩法，LH矩法和LL矩法）；水文序列频率最优线型评定与拟合度检验；单变量序列的经验频率计算。第12章：特殊水文序列频率计算。主要包括含零值水文序列频率计算；加入特大值后洪水序列频率计算；非一致性水文序列频率计算；截取水文序列频率计算（包含超定量洪水频率计算）；梯级水库（电站）下游水文频率计算；区域洪水频率计算。第13章：多变量水文序列频率计算。主要包括copula函数的定义与特性；对称、非对称和Archimedean copulas；Meta-elliptical copulas；Plackette copula；Pair- copulas；混合copulas；经验copulas；变量相依性度量；copula函数参数估算和最优copulas函数评定；copulas模拟与拟合度检验；多变量序列经验频率计算；基于copula函数多变量联合概率分布计算。第14章：正交试验。主要包括正交试验方法；水平数不同的全因素试验；正交表的使用。第15章：风险分析。主要包括水文风险分析原理；减小风险的主要途径；水文风险分析举例。第16章：地统计分析。主要包括区域化变量；协方差函数；变异函数；克里格插值；应用实例。
四、结论
根据水利、交通和电力工程专业培养方案，回顾了我国“水文统计”课程教学体系的发展，分析了“水文统计”课程国内外代表性的教材、专著和教学内容，提出了相应的新的教学内容。与现有课程教学内容相比，压缩了概率论原理篇幅，增加了各类水文频率分布、水文频率计算新理论与方法、工程中几种特殊序列的频率计算、正交试验、风险分析、地统计分析等，其目的是增强学生毕业后从事水文分析与水利计算的工作能力，以期完善我国水利、交通和电力高等院校“水文统计”课程的教学体系。
参考文献：
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