中国科学院超级计算中心（以下简称中科院超算中心）隶属于中科院计算机网络信息中心（以下简称网络中心），是中科院超级计算环境总中心。在科技部支持下，中科院超算中心于2013年成为超级计算创新联盟的依托单位。此外，中科院超算中心还是中国国家网格北方的主节点。
在“十一五”、“十二五”期间，中科院超级计算环境总中心聚合了分布在全国各地的30多个中科院研究所和北京、上海、天津、济南等14家超算中心的计算资源，高性能计算基础服务环境初具规模。
早在2010年，中科院超算中心就与多个天文台进行合作，使用了2048个核心，经过两周的连续计算，将60TB数据可视化后，得到90TB数据，最终模拟了整个宇宙的140亿年过程，将天方夜谭活生生地展现在我们面前。
日前，记者与中科院超算中心主任助理王彦先生进行了交流，了解了目前中科院超算中心在高性能计算方面的一些应用情况、使用心得，以及中科院超算中心未来的发展规划。
硬件升级软件调优
随着高性能计算的不断发展及社会各界关注度的不断提高，迈向百亿亿次超算系统俨然已经成为了整个行业明确的发展方向。然而，在提高计算能力过程中，超算中心所面临的挑战也在不断变化。为了适应计算需求的变化，中科院超算中心在1996年就引进SGI机器。此后，中科院超算中心陆续引进了包括近百亿次计算能力的日立（1998年）、逾千亿次计算能力的国产曙光2000II（2000年）、5万亿次的国产联想深腾6800超级计算机（2003年）、SGI高性能可视化计算机系统（2004年）、IBMCellBE计算集群（2007年）、百万亿次深腾7000超级计算机（2008年）在内的多款超级计算机，而最新的“元”超级计算机，计算能力更将突破一个新的极限。在硬件的不断更新中，中科院超算中心的计算能力也获得了稳步提高。
除了强大的硬件设施，软件优化更应该被业界重视。“中科院超算中心除了为用户提供计算服务之外，同时也与其他的科研单位或者相关的科研机构进行合作。”中科院超算中心主任助理王彦表示，“我们将与这些机构一起，共同开发包括可视化、并行算法和并行软件等在内的相关高性能计算软件。”
强强联合全面合作
借助拥有更高效率的并行计算技术，科学研究和产品研发得以提速，进而提高了国家和企业应对产业升级、经济发展等社会经济挑战的能力。但是，自该技术大规模投入使用后，其软件优化与硬件发展之间存在的差异问题始终困扰着学术界和最终用户。为了让更多的软件代码实现改造，使之释放并行计算硬件平台的潜能，英特尔并行计算中心于2013年正式启用。至今，英特尔已在全球15个国家，与数十所大学和科研机构协作成立了50多个并行计算中心。并行计算中心可促进跨领域的开发者、科学家和技术专家进行技术培训和交流。
今年4月，英特尔公司与中科院超算中心达成合作，启动了中国首家英特尔并行计算中心（IntelPCC）。中国英特尔并行计算中心结合了英特尔并行计算平台的优势与中科院雄厚的并行计算人才力量，对推进软件代码从串行转向并行，从传统计算平台转向并行计算平台的代码现代化（CodeModernization）进程起到了促进作用。并且，该中心还围绕分子动力学模型进行探索。通过应用LAMMPS进行并行优化，同时采用相场动力学模拟软件，来完成上述工作。这些工作将为材料科学、生命科学、计算化学、计算物理等领域的应用提供计算支持。
谈及目前英特尔并行计算中心的主要工作，王彦表示，该中心目前正在建设“元”超级计算机。“元”超级计算机分为两期建设，第一期平台总峰值303.4Tflops（已完成），这一期主要做CPU节点，因此仅采用了40个至强融核节点和30个GPU节点，而今年9月即将开建的第二期平台几乎将全部采用至强融核节点，总峰值为2.056Pflops。因此，英特尔并行计算中心所做的代码并行化工作正是为将来更高效地使用“元”超级计算机做准备工作。
中科院超算中心将中国英特尔并行计算中心的工作分成两部分，第一部分是专门开发刚性偏微分方程求解器。该求解器目前可以应用在很多领域，包括计算力学、材料科学、化学、生物科学等。“优化前，在一个节点上发挥的性能是理论性能的百分之六七，CPU一个节点大概是十几GBflops”，中科院超级计算中心主任助理王彦介绍道：“为了提升整个系统的性能，我们做了一个现场方面的模拟，通过运用负载均衡、通信兼容叠加、MKL相关函数等相应的技术，最终发挥了1300GBflops的浮点性能，达到理论性能的52%，单节点性能获得大幅提升。”
此外，由于英特尔并行计算中心支持各大机构的开源软件，所以第二部分的工作集中在开源软件方面。中科院超算中心开发了基于MIC的DPD算法，并以API方式加入LAMMPS中，进一步优化了算法，提升了运算效率。
王彦表示，中科院在“十二五”期间支持了多个万核级重点应用，未来超算中心也将选择比较合适的算法向MIC方面移植。
通过参与众多科研单位的合作，超算中心也积累了多项成果，研发出了一系列产品，包括我国第一个沙尘暴预报系统，稠密和稀疏特征的并行软件包和我国首个万核级并行气动数值计算软件等产品。
据英特尔相关负责人介绍，推动软件现代化包括两个方面：其一是英特尔并行计算中心的建立与发展，其二是跟国内的高校合作建立培训中心，为感兴趣的人提供至强处理器和至强融核协处理器硬件架构和编程培训。
在软硬件培训之余，英特尔还将推出英特尔代码现代化开发者社区，帮助HPC开发人员实现在当前和未来硬件平台上编制具有更高效率编码。该计划将向全球超过40万HPC开发人员和合作伙伴提供各类工具、培训，并且让他们能够及时与高性能计算领域的专家建立联系、获得技术支持，从而对基于英特尔架构的硬件进行更好的优化，释放其全部潜能。
目前，中科院超算中心不仅得到英特尔并行计算中心的支持，还与曙光合作建设了MIC应用程序并行化实验室。此外，中科院超算中心与北京市公安局和北京科技大学也成立过各种实验室，分别涉及应用开发和优化。
大计算崛起与英特尔共创未来
在前不久结束的2015年国际超级计算机大会（InternationalSupercomputingConference，简称ISC））上，来自54个国家和地区的153个参展商和2600名高性能计算（HPC）领域的专家出席。的TOP500排名榜单上，采用英特尔架构的HPC计算机仍占到86%。此外，在88套应用了协处理器的超级计算机中，33套采用了英特尔的至强融核协处理器，比例接近40%。这也说明了英特尔处理器在高性能计算中发挥了更多的作用。
关键词：公安特色；信息安全；学科建设
中国刑警学院信息安全专业是伴随着全社会的信息化程度不断普及和提高，计算机犯罪侦查和电子物证检验工作面临着严峻的压力和挑战的形势下，于2002年2月26日申办成功的，成为继武汉大学后的第二批获批的信息安全专业，也是公安系统第一个具有信息安全专业的本科院校。2002年7月开始招收学生，目前该专业已招收六届本科生，2006年7月首批信息安全专业的本科生和二学位学生已经毕业，2007年7月第二届信息安全专业的本科生和研究生也已经走上了工作岗位，就业率为100%。用人单位无论是网警还是刑警反馈的信息都表明，学生在工作岗位上，办案能力强，业务全面，上手快。
目前我们的信息安全专业已经发展成以计算机犯罪侦查和电子物证检验为主干，以刑侦和法律为两翼的学科专业教育体系。形成了一个专业特色鲜明、教学计划科学合理、教学内容新颖实用、教学科研办案紧密结合，具有相当规模效应的特色专业。2007年被学院推荐为部级高等学校特色专业建设点。这样的结果得益于我们制定了特色鲜明科学合理的培养目标和与之相适应的教学计划。
1特色的培养目标
专业建设之初，在制定人才培养目标上，我们也走过了一段弯路。我们把培养合格的网络警察作为培养目标，而教学计划主要是在武汉大学信息安全专业教学计划的基础上，参考普通高等院校计算机专业的课程而制定的。经过大家的冷静思考我们认为，搞计算机专业我们和普通院校的计算机专业相比没有优势，做以密码学为核心课程的信息安全专业我们和地方院校信息安全专业相比也没有优势。网络警察出口面太窄，而且目前网络警察主要从地方高校引进计算机和法律专业人才，我们的毕业生从竞争角度也没有优势，这样不利于专业的长远发展。为此，我们把培养目标定位在大刑侦平台上，培养掌握计算机犯罪侦查理论与技能，能熟练进行涉计算机案件的侦查和电子物证检验的刑事警察。这样，不仅可以充分发挥中国刑警学院的专业优势，而且学生毕业分配出口广泛，到网警部门他们具有懂刑事办案、懂法律的优势，到刑警部门他们有计算机专业特色，懂涉计算机案件侦查和取证方法的优势。为所培养的学生受社会欢迎打下了坚实的基础。从教育理念上，我们占据了优势。有了一个科学的培养目标，才会有合理的教学计划。
2特色的教学计划
2004年，计算机犯罪侦查系对信息安全专业全面修订了教学计划。新计划以培养目标为指导，把“宽出口、实战型”作为教学质量控制的标准；把“点线面体”(主干课程是点、其前导后继构成线、主干课程线之间构成面、专业方向间构成体)作为讨论计划的过程控制，使新教学计划专家组的讨论意见空前的一致。这一教学计划也得到实战部门的好评，他们只听了教学计划就已经开始“订购”两年后的学生了。
该教学计划，把培养学生作为“大学生”、“警察”、“计算机专业人员”、“刑警”和“计算机案件侦查和取证人员”的基本理论、基本技能为模块进行设计。
“大学生”模块，这是教育部规定的所有大学工学本科生必须学习的课程集合。主要包括：大学英语、高等数学、普通物理学、大学生思想道德修养、马克思主义哲学原理、马克思主义政治经济学原理、思想概论、邓小平理论与“三个代表”概论、军事理论等课程。
“警察”模块，这是作为警察必须学习的课程。如，公安学概论、擒拿格斗、射击、犯罪心理学、犯罪情报学、公安应用写作、逻辑学等课程。
“计算机专业人员”模块，本着教学性大学培养应用性人才的这一目标，根据计算机犯罪侦查和电子物证检验的特点和工作需要，对计算机类专业课程进行筛选和调整。如，适当减少原理性课程门数或学时，增加应用性强的课程的设置，特别要强调语言类课程的学习，因为在计算机犯罪案件现场勘查时，如果不知道所遇到的文件类型和基本含义，会极大影响案件侦查的成功，也会丢掉很多线索。在教学计划中，我们先后共开设了C语言程序设计、汇编语言程序设计、可视化程序设计、ASP程序设计、数据库原理与应用、java程序设计等多门语言课程。但在强调语言的同时，也不能放弃能代表计算机专业特点的专业课程，这些课程可以培养学生的计算机专业功底。如，数据结构、计算机网络、操作系统原理、微机原理与接口等课程。
“刑警”模块，该模块是学生作为一名刑警应该掌握的基本原理和技能。我们把刑侦的专业主干课程均纳入了该模块。如，刑法学、刑事诉讼法学、行政法与行政诉讼法、刑事证据学、犯罪现场勘查、刑事案件侦查、预审学、查缉战术、侦查措施、经济犯罪案件侦查、治安案件查处等课程。
“计算机案件侦查和取证人员”模块，该模块主要是计算机犯罪侦查和电子物证检验人员所需要的知识。如，信息安全基础、网络安全技术与防范(含密码学)、计算机司法检验学、计算机犯罪案件侦查、计算机恶意代码原理与识别、常见操作系统分析、计算机信息系统安全法规、信息卡技术与安全等课程。
该教学计划以计算机专业理论和法律应用为基础，以计算机犯罪侦查和电子物证检验技术为重点，以刑事案件办理为特色的实用型教学计划。培养即懂传统刑事案件的办理，又具有涉计算机案件办理能力的复合型人才。
3特色的课程建设思路
为把信息安全专业办出刑警学院特色，我们将信息安全专业的课程划分为独有课、特色课和共享课。
独有课就是我们学院有，其他院校没有或非常薄弱的，如“计算机犯罪案件侦查”、“计算机司法检验学”和“计算机恶意代码原理与识别”等课程；特色课就是其他院校有，我们学院有特点的课程；共享课就是计算机及法律相关的课程，各院校开设的内容基本类似。
对各类课程采取不同的措施和思路。对共享课和特色课中的非特色部分，向重点大学靠拢，以他人之长补己之短，派计算机专业毕业的青年教师到在这些课程方面全国领先的重点大学学习，听一轮课，从中学习和了解他们的教学计划、教学内容、教学方法、教学手段、理论教材、实验教材、实验设备、实验方式等内容；特色课中的特色在于我们比地方大学有与公安实战联系密切的优势，比其他公安院校有刑警学院在刑侦和刑技方面的优势。要把握好以公安需要、应用办案为教学出发点，以培养实用型人才为教学目标的总体方向；而独有课是我们专业的拳头，要加大力量，选精兵强将，以老中青结合的方式，划分成课程攻关小组，甚至不惜重金聘请专家来共同搞好。
由于信息安全专业是刚刚兴起的专业，一些教师还没有进入角色，新课多，专业性强，任务量大，因此，提出“以课程建设促学科发展，全体动员，学生参与，加快发展”的课程建设总体思路。
将教学计划中的课程划分成课程小组，采取组长负责制，定时间、定任务、定目标。根据课程内容的需要，到重点大学进修加强理论基础，学习教学模式；到公安实战部门锻炼和听专业系的课程，了解公安一线需要，并学习涉计算机案件的办案方法。遇到难点形成科研课题，与各方面的专家共同进行攻关。再将办案方法和科研成果融入教学。这样就很好地实现了以课程建设促教学、科研和办案的发展，即实现了学科发展的目标。
由于教师数量少，工作任务重，有许多入门操作阶段的工作，以学生参与科研的模式，充分调动在校生特别是信息安全专业学生的积极性(在这方面已经在毕业论文和志愿者学生中进行了较成功的尝试)。在学生中成立“信息安全俱乐部”，教师为之提供理论和实战需要方面的指导，并提供适当的上机条件，让他们学会使用现有大量信息安全方面的软件，然后以讲座或交流的方式给全院师生讲解。这样不仅使教师摆脱了大量基础操作软件的调试，也极大地调动和提高了全体警院学生办理涉计算机犯罪案件的意识和能力。
为保证教学质量，所有新开课程上课前，课程组要对教学大纲和教学计划共同讨论，提出意见。在信息安全专业正式讲授前如果条件允许要在全院进行讲座或选修课，这样一轮教学过后专业教学就会较为成型。
4特色的实验室建设
根据我院信息安全专业以计算机犯罪侦查、电子物证检验和网络监察与监控为方向的特点，我们建成了全国高校第一个“电子数据取证实验室”和全国公安院校第一个“网络攻防实验室”。
电子数据取证实验室”采用与公安实战无缝对接的思想，即公安实战单位用什么设备我们就学什么设备。这样使学生的动手能力和上手快的特点得以保障。这里不仅包括计算机取证专用机、还包括各种取证平台和取证软件。如图1所示。
“网络攻防实验室”重点解决在涉网案件中，网络痕迹的搜索以及网络监控、网络攻防技术演练等需要的实验室条件。该实验室不仅有核心交换机、路由器，还有防火墙、入侵检测系统、无线网络环境。单机上的主机与虚拟机、小组内的成员之间和小组间的攻防演练均可以实现。如图2所示。
这两个特色实验室的建成为专业课教学、为科研和办案提供了物质保证。
5特色的教学科研办案模式
关键词：信息技术;特点;策略
一、中小学信息技术课程的学科特点
（一）发展性特点
由于现代信息技术发展日新月异，无论是硬件还是软件均取得了不少突破性的成就，开辟了许多新的领域，提出了许多新的观点，这就使得中小学《信息技术课程》教学具有明显的时展性特点。现实表明，以计算机和网络为核心的信息技术的发展速度是当今任何一门学科都未曾有过的，“每18个月计算机芯片的性能价格比将提高一倍”。那么，如何在中小学阶段为学生打好基础，使学生学到信息技术知识和操作技能，尽可能地对学生的长远发展起作用，是在《信息技术课程》教学过程中要解决的问题。从实际调查中发现，现行中小学由于各地经济和考试发展不平衡，计算机硬件和软件配备及教师水平与学生的素质条件差别较大。但不管如何，我们都应该从培养学生的信息素质角度出发，选取信息课程的内容，因为越是基础的东西早期越具有很好的适应性和迁移性，也就越适应于中小学的素质教育。
（二）综合性特点
中小学《信息技术课程》与中小学其他学科比较，具有较强的综合性。涉及众多的边缘和基础科学。中小学《信息技术课程》本来就不具备严格意义上的所谓计算机学科特性，它兼有基础文化课程，劳动技术教育和职业教育的特点，也兼有学科课程、综合课程的特点。就目前中小学的现实情况来看，信息技术与基础教育结合通常为三个方面：即《信息技术课程》教学、计算机辅助教学法、计算机辅助管理。现代教育技术引入了多媒体教学手段，提出了超文本方法来组织教学信息，以任务驱动教学过程的思想，这为实施整合课程教学提供了理论基础和技术手段。从这一特点出发，针对目前我国中小学龄前信息技术发展的状况，我们应该淡化中小学《信息技术课程》的“学科性”，强调它的综合性，特别是小学阶段，主要是用计算机而不是学计算机为工具，与其他学科整合在一起，其综合性非常强。
（三）应用性特点
中小学《信息技术课程》是一门应用性学科，在这门课的教学过程中应该体现这样一种的教学氛围：创造更多的机会让学生亲自使用计算机，学生只有在不断的使用过程中才能学好计算机。理论和实践业已表明，计算机在教学中有着巨大的应用能力。正因为计算机拥有图画、声音、交互控制、动画视频等多种手段和正在日益发展的远程通讯能力，在教学中作用将越来越大，在某种程度上将打破传统的教学模式，这方面的作用主要体现在：计算机辅助教学能够使教学更贴近学生和学习实际;减少学生的理解障碍;同时能提高教学效率。
（四）工具性特点
以计算机为代表的信息技术不是一般的工具，而是“人机通用的智力工具”，所以，中小学《信息技术课程》的学科具有工具性的特点。也就是说，通过《信息技术课程》教学，要求我们的学生必须掌握和应用计算机这个现代化的工具，去处理现代化的信息。这要求我们在教学中，应该打破传统《信息技术课程》教学中的两个误区：一是把《信息技术课程》上成单纯的计算机语言课。不可否认在《信息技术课程》中的中、英文打字练习和计算机语言教学都是必不可少的重要教学内容，但是不能因此而只顾一点而不计其余。
二、在教学中要求教师注意以下几点
1.中小学《信息技术课程》教学的重点应该是计算机操作技能的培养和训练与计算机辅助教学并重，而不应该只重视基本技能的训练而忽视辅助教学功能，也不能只强调辅助教学作用而忽视了基本技能的训练。首先是培养学生运用信息工具的能力，掌握从图书资料的检索到计算机信息处理软件和网络浏览器，网络通讯工具的灵活使用;其次是培养学生主动获取信息的能力，具有敏感的主动的信息意识。能够根据自己的学习目的去发现信息，收集整理必要的信息;再次是培养学生善于处理信息的能力，包括检索、筛选、鉴别、使用、表达和输出信息的能力，能够简单通俗地表达自己的研究成果并将信息传递给他人，能够充分利用信息工具进行学科知识的学习和研究。
关键词：计算机；教学；评价；特点
教学评价作为教学过程的一个重要环节，存在于一切教学活动中，不同教学活动的教学评价在其评价目标、评价内容和评价方式方法等方面都存在着一定的差异。小学计算机课程具有基础性、普及性、科学性、操作性等特点，与之相应，小学计算机教学评价也体现出自身的特点。了解和把握这些特点，对计算机基础课程教学评价顺利、有效地进行有着极为重要的意义。
一、注重计算机实验学科特征
计算机是一门实践性很强的学科，实践课程量大于或等于理论课程量。因此，在不忽略理论知识的同时，计算机学科的教学评价更应突出其实验学科的特征。在教学评价的过程中，要注意理论与实践的结合，引进科学的教学评价原则。计算机教学是通过课堂演示、学生实验和对日常生活中接触到的与计算机科学有关知识的学习来实现的。小学计算机教学评价的目标应该包含两方面的内容：一是考查学生对小学计算机基础知识的了解、理解、掌握和应用程度；二是考查学生计算机操作的基本能力。只有这样，才有可能对直接或间接与教学相关的诸多要素提供可靠的评鉴资料。
二、区别评价对象的层次差异
计算机基础课教学评价中存在着很多难以量化的因素。检查学生对计算机知识的理解和掌握程度，特别是考查学生计算机操作和应用的基本技能，是较难客观量化的对象，这是不能直接进行测量的。这时，可以把对学生基本操作能力的要求分成三个水平的层次：第一类是初步掌握了上机操作要求，但速度很慢甚至出现个别差错；第二类是基本掌握了连续的上机操作要求；第三类是很熟练地掌握了上机操作要求，效率很高，并且能自我修正。这其中含有许多不精确的成分，如把握不好，必然给教学评价造成误差。另外，计算机科学具有综合性的特点，计算机课程常常要对理论性教学与实践性教学环节进行综合评定，这一方面增加了制定和分析评价的价值基准的难度，另一方面也使得评价过程更加复杂化，评价形式更加多样化。因此，在教学评价具体实施时，应充分考虑这些因素，教师之间要有统一的认识和标准。
三、考虑评价的地区差异
小学计算机教学评价存在着地区差异。计算机教学需要硬件的支持，教学过程和教学效果在很大程度上依赖于机器设备的数量与质量。由于我国各个地区之间经济发展水平的不平衡，东西部之间差距较大，因而在计算机教学的师资配置、教学条件方面存在着巨大差异，特别是在机房建设方面。由于资金问题，许多地方仍然滞留在比较低的层面上。因此，在大范围内进行计算机教学评价还有一定的困难，教学评价通常局限在一定的范围内。评价过程中，评价的实施者在确定评价目标、评价内容及评价方式和方法等方面应当充分考虑本地区的实际情况，制定出较为合理的评价方案。
四、强调评价的发展性
随着计算机科学的不断发展，计算机教育的目标不断提高，价值标准也随之发生变化。以前是DOS平台，现在是Windows平台，两者的评价标准显然大不相同。此外，计算机课程内容的更新要比普通课程快得多，造成计算机教育评价的可变性，增加了评价的难度。评价内容及标准随着教学内容的更新而不断改变。
由于教学评价没有十分确定的量化标准，所以教师会通过调整试题难度来确定标准，这就使不同考试分数之间的比较出现了困难。另外，教学评价的误差也可能归咎于试卷设计、考试过程和学生自身等三个方面。而很多因素是很难控制的，但是教学评价的优劣是客观存在的。既然差异是明显的，那么就完全能用一个数量级表现出来，即小学计算机教学是完全可测量的。不但学习成绩可以测量，而且还可把德育测量也具体化。如可编制一些测量项目，其内容包括道德品质、学习态度、学习纪律、兴趣爱好，让学生口答来进行考察。当然，进行这类道德教育方面的测量光靠书面测量是不行的，需要有科学的评价技术，更需要高度负责的精神。
在课程中设计和使用评价，是提高教育教学质量的重要方法。计算机教学评价的方式也是多元化的，没有一个固定的模式。对于计算机教学中更多的评价机制及策略的引入，还需要更多教师、教学研究人员的不断努力与探索。
参考文献：
[1]袁振国.当代教育学[M].教育科学出版社，1999.
[2]乌美娜.教学设计[M].高等教育出版社，1994.
关键词：计算机科学导论；课程体系；独立学院
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)19-4768-02
StudyonCurriculumSystemofComputerScienceIntroductioninIndependentCollege
WANGDe-chao
(CollegeofFundationEducation,SichuanNormalUniversity,Chengdu610066,China)
Abstract:AcasestudyofArtsandSciencesCollegeofSichuanNormalUniversity,dealswiththeteachingcharacteristicofindependentcollegeforthecoursesofintroductiontocomputerscience,andfromthemanyyearsofteachingpractice,summarizedthecourseofteachingmethods,accordingtothecontactsbetweenthiscurriculumandothercoursesintheprofessional,wasproposedforintroductiontocomputersciencecurriculumstructureofindependentcolleges.Displayedfromthenearlythree-yearteaching,thiscurriculumstructureisinlinewithtrainingobjectivesofindependentcollegeforthiscourse.
Keywords:introductiontocomputerscience;coursesystem;independentinstitute
《计算机科学导论》是计算机科学与技术相关专业的引导性专业基础课程，其课程体系结构设置，是计算机教育界的热门论题。在1991年ACM和IEEE-CS攻关组提交的CC1991(ComputingCurricula1991)报告中，明确提出了构建计算机科学导论课程体系的具体要求和重要性，由此引发了计算机教育界有关如何设置计算机科学导论课程体系结构的讨论热点。在2002年我国计算机科学与技术学科教程研究组提出的“中国计算机科学与技术学科教程2002”（ChinaComputingCurricula2002，简称CCC2002）[1]中，明确指出了计算机科学导论课程的基本内容纲要，为我国构建计算机科学导论课程体系结构提供了重要依据。通过我国多年的教学实践表明，在CCC2002纲领性精神指导下，本课程体系的设置既要结合专业的培养方向，又要考虑学生的具体知识背景情况，辅以灵活多样的教学方法才是实现本课程目标的关键。
《计算机科学导论》是计算机科学与技术专业学生的第一门重要的专业基础课。其主要教学目标是让学生了解计算机发展的历史及其应用领域，了解计算机学科的各个专业方向，掌握计算机的基础知识和基本操作技能，了解计算机学科研究的领域和科学思维方法，明确计算机专业需要学习的主要课程及今后的职业生涯中需具备的职业道德和专业素养。
《计算机科学导论》教学内容的设置方面，由于生源和地区差异，还有不同高校专业培养目标差异等因素，计算机科学导论内容体系的构成存在较大的随意性。当前我国各高校计算机科学导论教材内容主要有两种情况，一种是将《计算机科学导论》完全等同于非计算机专业的《大学计算机基础》或称为《大学计算机文化基础》课程；一种是将《计算机科学导论》课程当成计算机科学与技术专业学生在大学期间所学专业核心课程的浓缩，面面具到，等同于将今后4年要学的主要核心专业课程均学过遍。笔者认为，这两种计算机科学导论课程均存在程度不同的不足之处。第一种过于简单，失去专业导向性课程的特征，专业本身需具备的知识基础和操作技能素养会丢失；第二种因内容广而散和概念多而杂，教学内容的深度和广度难以把握，学生难以接受，教学效果最差。这两种类型的计算机科学导论均不适合独立学院的应用型人才培养目标特点，难以达到本课程应实现的教学目的。下面从独立学院人才培养目标出发，提出了适合独立学院的《计算机科学导论》课程体系结构。
1独立学院的培养目标与计算机科学导论的教学目标
我国普通高校学生生源基础划分为三个层次：一本层次主要是211或985高校，其生源基础最好；二本层次主要是除一本院校外的所有公立高校，由于平行志愿的普及，其生源基础水平较平均地处于中等；三本层次主要是民办院校、公办民助二级学院及民办独立学院，是利用非国家财政性经费举办并实施本科学历教育的高等学校，其生源基础应该是最差的。尽管独立学院可以依托母体学校充裕的教学资源，由于其办学机制模式与普通本科院校不同，同时，独立学院因其招生的限制，对学生的培养与定位也存在着一定的差异。一般来说，独立学院的学生知识基础和学习意志力相对薄弱，缺少自主学习习惯。因为需要依托母体学校的教学资源，专业教师与学生的沟通受到限制。在学习或生活的诸多方面，独立学院学生都会表现出自我约束力不强，独立性较差等特点。学风是一所大学的灵魂，也是立校之本。现在已经有主要针对三本院校(独立学院等)学风建立的学生上课出勤情况考勤系统与网络管理平台[2]。因此，三个层次院校具有不同的人才培养目标。一本院校主要培养科学研究与创新型人才；二本院校主要培养工程型人才；三本院校主要培养应用型人才。有了独立学院应用型人才培养目标，相应地就确立了计算机科学导论课程的教学目标。计算机科学导论主要目标是对计算机专业完整知识体系的概览，通过该课程的学习，让学生对计算机的发展史、计算机科学与技术专业的基本知识及知识体系、计算机学科方法论及计算机专业人员应具备的能力素质和职业道德有一个基本的掌握，了解计算机硬件软件系统知识，数据与编码知识等，能熟练地使用并能简单维护计算机，并且能够初步树立起计算的思维方式，为今后深入学习计算机相关课程做铺垫。
2独立学院计算机科学导论教学方法
在课程的教学中，应更多地考虑如何培养学生对所学专业的浓厚兴趣。计算机科学导论的教学对象是刚步入大学的学生，普遍不具备良好的计算机基础知识和计算机基本操作技能，甚至对计算机一无所知。在教学过程中应善于通过形象而生动的举例来引导学生理解计算机学科中的抽象概念。同时要充分利用多媒体教学手段，以图文并茂的方式形象而生动地演示较为抽象或难以用语言描述的教学内容。如在讲授计算机系统工作过程等时可用视频或Flas来生动地演示其执行过程。由于独立学院学生的特点，可采用“任务驱动”和“案例驱动”的教学方法，循序渐近地培养学生的独立自主学习和勤思维的习惯。考虑到本课程理论性较强，抽象概念多而杂等特点，以及接受本课程的学生多数是初次认识电脑等因素，笔者提出了理论课与上机实训计划各32学时的计算机科学导论课程体系结构如下。
3独立学院计算机科学导论课程体系结构
3.1计算机科学导论理论课程体系结构
理论课程体系结构分为四个部分[3]，在多媒体教室借助图片、视频等多种媒体形式，以“案例驱动”模式进行教学：
1)计算机系统基础知识：计算机系统组成、工作原理、数制和编码、运算基础、逻辑代数与逻辑电路。这部分完成的教学目标：掌握计算机的发展历程，计算机构造模型、组成及工作原理；掌握常用组合键和功能键的使用，熟练掌握双手指法，会一种中文盲打技术；熟练掌握计算机科学中四种数制间的相互转换，计算机内部二进制数的定点和浮点表示方法，三种机器数间的相互转换原理；掌握字符ASCII码、数的8421码、汉字的三种编码及可靠性编码中的各种校验码；熟练掌握二进制的四则运算，补码的加法运算，十进制的8421码运算，逻辑运算，逻辑代数中的基本概念，公式及基本运算；熟练掌握计算机中基本逻辑电路及组合逻辑电路的功能、逻辑表达式、真值表及电路符号等；掌握6种基本逻辑部件的功能、特性及其分类等。
2)计算机系统的硬件：中央处理器、存储器、输入/输出系统、整机结构、系统结构。
3)计算机系统的软件：算法与数据结构、程序设计语言、数据库系统、编译原理、操作系统、软件工程。
4)计算机系统的应用：计算机网络、多媒体技术、虚拟现实、人工智能、计算机控制系统、计算机信息安全与职业道德。
3.2计算机科学导论上机实训计划
上机实训在具有网络教学功能的计算机房中进行，先由教师网络广播教学，再让学生完成指定题目，教师讲授一个主题，学生便相应地完成一个实训任务。这种“任务驱动”实训教学模式要完成的课程计划如表1所示[4]。其中DOS操作系统实训任务主要让学生掌握常用的DOS命令操作，如表2所示，为后续计算机网络课程的学习奠定基础。
4结束语
计算机科学导论教学内容体系结构，一直以来，是计算机教育界讨论的热点。该文分析了独立学院学生的特点，及独立学院应用型人才培养目标，论述了本课程教学方法，并按“案例驱动”模式和“任务驱动”模式提出了独立学院计算机科学导论的理论体系结构和上机实训计划方案，供本课程体系结构建设参考。
参考文献：
[1]中国计算机科学和技术学科教程2002研究组.中国计算机科学和技术学科教程2002[M].北京:清华大学出版社，2002.
[2]姜韦钰.从课堂考勤析独立学院的学风建设――以北京邮电大学世纪学院计算机科学与技术系为例[J].民办高等教育研究,2010,7(2):34-37.
[3]王玉龙，付晓玲，方英兰.计算机导论[M].3版.北京:电子工业出版社，2010.
关键词:公安特色;信息安全;学科建设
中国刑警学院信息安全专业是伴随着全社会的信息化程度不断普及和提高,计算机犯罪侦查和电子物证检验工作面临着严峻的压力和挑战的形势下,于2002年2月26日申办成功的,成为继武汉大学后的第二批获批的信息安全专业,也是公安系统第一个具有信息安全专业的本科院校。2002年7月开始招收学生,目前该专业已招收六届本科生,2006年7月首批信息安全专业的本科生和二学位学生已经毕业,2007年7月第二届信息安全专业的本科生和研究生也已经走上了工作岗位,就业率为100%。用人单位无论是网警还是刑警反馈的信息都表明,学生在工作岗位上,办案能力强,业务全面,上手快。
目前我们的信息安全专业已经发展成以计算机犯罪侦查和电子物证检验为主干,以刑侦和法律为两翼的学科专业教育体系。形成了一个专业特色鲜明、教学计划科学合理、教学内容新颖实用、教学科研办案紧密结合,具有相当规模效应的特色专业。2007年被学院推荐为部级高等学校特色专业建设点。这样的结果得益于我们制定了特色鲜明科学合理的培养目标和与之相适应的教学计划。
1特色的培养目标
专业建设之初,在制定人才培养目标上,我们也走过了一段弯路。我们把培养合格的网络警察作为培养目标,而教学计划主要是在武汉大学信息安全专业教学计划的基础上,参考普通高等院校计算机专业的课程而制定的。经过大家的冷静思考我们认为,搞计算机专业我们和普通院校的计算机专业相比没有优势,做以密码学为核心课程的信息安全专业我们和地方院校信息安全专业相比也没有优势。网络警察出口面太窄,而且目前网络警察主要从地方高校引进计算机和法律专业人才,我们的毕业生从竞争角度也没有优势,这样不利于专业的长远发展。为此,我们把培养目标定位在大刑侦平台上,培养掌握计算机犯罪侦查理论与技能,能熟练进行涉计算机案件的侦查和电子物证检验的刑事警察。这样,不仅可以充分发挥中国刑警学院的专业优势,而且学生毕业分配出口广泛,到网警部门他们具有懂刑事办案、懂法律的优势,到刑警部门他们有计算机专业特色,懂涉计算机案件侦查和取证方法的优势。为所培养的学生受社会欢迎打下了坚实的基础。从教育理念上,我们占据了优势。有了一个科学的培养目标,才会有合理的教学计划。
2特色的教学计划
2004年,计算机犯罪侦查系对信息安全专业全面修订了教学计划。新计划以培养目标为指导,把“宽出口、实战型”作为教学质量控制的标准;把“点线面体”(主干课程是点、其前导后继构成线、主干课程线之间构成面、专业方向间构成体)作为讨论计划的过程控制,使新教学计划专家组的讨论意见空前的一致。这一教学计划也得到实战部门的好评,他们只听了教学计划就已经开始“订购”两年后的学生了。
该教学计划,把培养学生作为“大学生”、“警察”、“计算机专业人员”、“刑警”和“计算机案件侦查和取证人员”的基本理论、基本技能为模块进行设计。
“大学生”模块,这是教育部规定的所有大学工学本科生必须学习的课程集合。主要包括:大学英语、高等数学、普通物理学、大学生思想道德修养、马克思主义哲学原理、马克思主义政治经济学原理、毛泽东思想概论、邓小平理论与“三个代表”概论、军事理论等课程。
“警察”模块,这是作为警察必须学习的课程。如,公安学概论、擒拿格斗、射击、犯罪心理学、犯罪情报学、公安应用写作、逻辑学等课程。
“计算机专业人员”模块,本着教学性大学培养应用性人才的这一目标,根据计算机犯罪侦查和电子物证检验的特点和工作需要,对计算机类专业课程进行筛选和调整。如,适当减少原理性课程门数或学时,增加应用性强的课程的设置,特别要强调语言类课程的学习,因为在计算机犯罪案件现场勘查时,如果不知道所遇到的文件类型和基本含义,会极大影响案件侦查的成功,也会丢掉很多线索。在教学计划中,我们先后共开设了C语言程序设计、汇编语言程序设计、可视化程序设计、ASP程序设计、数据库原理与应用、java程序设计等多门语言课程。但在强调语言的同时,也不能放弃能代表计算机专业特点的专业课程,这些课程可以培养学生的计算机专业功底。如,数据结构、计算机网络、操作系统原理、微机原理与接口等课程。
“刑警”模块,该模块是学生作为一名刑警应该掌握的基本原理和技能。我们把刑侦的专业主干课程均纳入了该模块。如,刑法学、刑事诉讼法学、行政法与行政诉讼法、刑事证据学、犯罪现场勘查、刑事案件侦查、预审学、查缉战术、侦查措施、经济犯罪案件侦查、治安案件查处等课程。
“计算机案件侦查和取证人员”模块,该模块主要是计算机犯罪侦查和电子物证检验人员所需要的知识。如,信息安全基础、网络安全技术与防范(含密码学)、计算机司法检验学、计算机犯罪案件侦查、计算机恶意代码原理与识别、常见操作系统分析、计算机信息系统安全法规、信息卡技术与安全等课程。
该教学计划以计算机专业理论和法律应用为基础,以计算机犯罪侦查和电子物证检验技术为重点,以刑事案件办理为特色的实用型教学计划。培养即懂传统刑事案件的办理,又具有涉计算机案件办理能力的复合型人才。
3特色的课程建设思路
为把信息安全专业办出刑警学院特色,我们将信息安全专业的课程划分为独有课、特色课和共享课。
独有课就是我们学院有,其他院校没有或非常薄弱的,如“计算机犯罪案件侦查”、“计算机司法检验学”和“计算机恶意代码原理与识别”等课程;特色课就是其他院校有,我们学院有特点的课程;共享课就是计算机及法律相关的课程,各院校开设的内容基本类似。
对各类课程采取不同的措施和思路。对共享课和特色课中的非特色部分,向重点大学靠拢,以他人之长补己之短,派计算机专业毕业的青年教师到在这些课程方面全国领先的重点大学学习,听一轮课,从中学习和了解他们的教学计划、教学内容、教学方法、教学手段、理论教材、实验教材、实验设备、实验方式等内容;特色课中的特色在于我们比地方大学有与公安实战联系密切的优势,比其他公安院校有刑警学院在刑侦和刑技方面的优势。要把握好以公安需要、应用办案为教学出发点,以培养实用型人才为教学目标的总体方向;而独有课是我们专业的拳头,要加大力量,选精兵强将,以老中青结合的方式,划分成课程攻关小组,甚至不惜重金聘请专家来共同搞好。
由于信息安全专业是刚刚兴起的专业,一些教师还没有进入角色,新课多,专业性强,任务量大,因此,提出“以课程建设促学科发展,全体动员,学生参与,加快发展”的课程建设总体思路。
将教学计划中的课程划分成课程小组,采取组长负责制,定时间、定任务、定目标。根据课程内容的需要,到重点大学进修加强理论基础,学习教学模式;到公安实战部门锻炼和听专业系的课程,了解公安一线需要,并学习涉计算机案件的办案方法。遇到难点形成科研课题,与各方面的专家共同进行攻关。再将办案方法和科研成果融入教学。这样就很好地实现了以课程建设促教学、科研和办案的发展,即实现了学科发展的目标。
由于教师数量少,工作任务重,有许多入门操作阶段的工作,以学生参与科研的模式,充分调动在校生特别是信息安全专业学生的积极性(在这方面已经在毕业论文和志愿者学生中进行了较成功的尝试)。在学生中成立“信息安全俱乐部”,教师为之提供理论和实战需要方面的指导,并提供适当的上机条件,让他们学会使用现有大量信息安全方面的软件,然后以讲座或交流的方式给全院师生讲解。这样不仅使教师摆脱了大量基础操作软件的调试,也极大地调动和提高了全体警院学生办理涉计算机犯罪案件的意识和能力。
为保证教学质量,所有新开课程上课前,课程组要对教学大纲和教学计划共同讨论,提出意见。在信息安全专业正式讲授前如果条件允许要在全院进行讲座或选修课,这样一轮教学过后专业教学就会较为成型。
4特色的实验室建设
根据我院信息安全专业以计算机犯罪侦查、电子物证检验和网络监察与监控为方向的特点,我们建成了全国高校第一个“电子数据取证实验室”和全国公安院校第一个“网络攻防实验室”。
“电子数据取证实验室”采用与公安实战无缝对接的思想,即公安实战单位用什么设备我们就学什么设备。这样使学生的动手能力和上手快的特点得以保障。这里不仅包括计算机取证专用机、还包括各种取证平台和取证软件。如图1所示。
“网络攻防实验室”重点解决在涉网案件中,网络痕迹的搜索以及网络监控、网络攻防技术演练等需要的实验室条件。该实验室不仅有核心交换机、路由器,还有防火墙、入侵检测系统、无线网络环境。单机上的主机与虚拟机、小组内的成员之间和小组间的攻防演练均可以实现。如图2所示。
这两个特色实验室的建成为专业课教学、为科研和办案提供了物质保证。
5特色的教学科研办案模式
