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(4)系统能力
系统能力(System Understanding and Mastery,SUM)要求研究人员要站在系统的全局看问题、分析问题和解决问题,并实现系统优化。对计算机专业人员来说,无论程序是用硬件实现还是用软件实现,其设计与实现是基础,最终是要组成一个可以运行的系统。所以,具有一定的程序设计与实现能力后,必须提高学生的系统能力。多年的经验表明,教育学生以系统的观点看问题,是非常重要的,也是比较困难的。
作为系统分析、开发与应用能力的重要组成成分,狭义的系统能力包含两个层面上的意义:一是对一定规模的系统的“全局掌控能力”;另一方面是能够在构建系统时,系统地考虑问题的求解。这方面正好与类计算相吻合。
系统设计是广义的,要把“设计”作为对问题求解的基础,特别强调使学生一开始就养成一个良好的习惯,即在弄清楚一个问题后,首先要考虑问题的数据表示与处理基本过程,而不是提笔开始“编程”、考虑“基本电路”。所以,对一个初学者来说,一开始就要强调在进行问题求解的时候,首先进行“设计”,然后再在“设计”的基础上进行“实现”,养成一个良好的专业习惯。
自顶向下是进行系统设计的重要思想,引导学生分层次考虑问题,逐步求精;鼓励学生由简到繁,进行复杂程序的设计;结合计算机硬件系统、编译系统、操作系统等教学,学会关注和掌握系统构成、系统逻辑,引导学生从宏观到微观地分析、理解和把握系统;通过参与较大型系统的分析、设计与实现,鼓励学生在工作过程中努力掌握系统的总体结构,关心本人所承担的工作在系统中的地位等来增强系统能力。在实践环节的考察中,把学生对系统的掌握程度作为重要的考核内容,以促进系统能力培养的落实,努力提升学生的眼光,引导学生站在系统级上对算法和程序进行再认识。
系统能力可以细化为认知(SUM1)、设计(SUM2)、开发(SUM3)与应用(SUM4)等方面的能力。
系统认知能力主要包括:基本系统软件使用、系统软件构成、基本的计算机硬件系统构成、网络系统的构成、硬件系统的性能、软件系统的性能等。
系统设计能力主要包括:设计数字电路、设计功能部件、设计芯片、对芯片进行程序设计、设计嵌入式系统、设计计算机外设、设计复杂传感器系统、设计人机友好的设备、设计计算机、设计应用程序、设计数据库管理系统、数据库建模和设计、设计智能系统、开发业务解决方案、评价新型搜索引擎、定义信息系统需求、设计信息系统、设计网络结构、实验设计等。
系统开发能力主要包括:实现应用程序、配置应用程序、实现智能系统、开发新的软件环境、创建安全系统、配置和集成电子商务软件、开发多媒体解决方案、配置和集成e-learning系统、创建软件用户界面、制作图形或者游戏软件、配置数据库产品、实现信息检索软件、制定企业信息规划、制定计算机资源规划、选择网络部件、安装计算机网络、实现通信软件、实现移动计算系统、实现嵌入式系统、实现数字电路、实现信息系统、实验实现、实验分析等。
系统应用能力主要包括:使用应用程序、培训用户使用信息系统、维护和更新信息系统、管理高级别安全要求项目、管理一个组织的网站、选择数据库产品、管理数据库、数据库用户的培训与支持、资源升级调度与预算、计算机安装与升级、计算机软件安装与升级、管理计算机网络、管理通信资源、管理移动计算资源等。
虽然这四种能力是本专业人才的基本能力,但学科的不同形态确定了不同类型的人才需要强调不同方面的能力。例如,研究型人才强调“理论形态”的内容,需要强化计算思维能力和算法设计与分析能力的培养;工程、应用型人才强调“设计形态”的内容,要求强化程序设计与实现能力和系统能力的培养。
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