本文關鍵詞：工程人才計算能力內涵及培養(yǎng)模式研究

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【摘要】：計算科學在信息化高度發(fā)達的今天扮演著愈加重要的角色,不論是從國家戰(zhàn)略角度,其對于產(chǎn)業(yè)升級及發(fā)展的重要作用;還是從個人角度,面對大工程觀的不斷發(fā)展,具備計算能力成為復合型人才成為了對當代工程師的基本要求。眾所周知,計算科學這門學科一直被認為是一種工具學科,即是一種輔助性的學科。然而在“互聯(lián)網(wǎng)+”不斷發(fā)展的大背景下,這種對于計算科學狹隘的認知對于信息時代的發(fā)展是有非常大局限的。工程人才計算能力的培養(yǎng)迫在眉睫。基于上述問題,本研究在回顧了對于計算能力及計算思維等相關研究的基礎上,結合國內外工程人才計算能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀,提出了工程人才計算能力的內涵,即具有科技或工程相關背景知識的個人或團隊,通過計算思維的指導,利用現(xiàn)代計算工具(包括硬件和軟件),運用計算科學的基礎概念去求解問題、設計系統(tǒng)和理解人類行為。它包括掌握計算機的基本操作能力,計算機軟件的高級應用能力,建模和仿真能力,計算方法的使用能力,高效的編程和運算能力,以及對計算結果作正確的表述和圖解的分析能力。本研究通過對清華大學和上海交通大學機電土化傳統(tǒng)工科專業(yè)的培養(yǎng)方案進行分析,探究國內高校工程人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀,分析其計算能力培養(yǎng)情況。與此同時,深入調研浙江大學工科學生與一線教師,明確學生對于計算能力的認知程度以及對于自身所掌握計算能力的滿意度,明確課程設置與計算能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀,以尋找國內高校培養(yǎng)工程人才計算能力方面存在的問題。然后與國外高校計算能力培養(yǎng)模式形成對比,借鑒經(jīng)驗以提出對策。工程人才計算能力的培養(yǎng)是一個任重道遠的過程,理解工程人才計算能力的內涵及培養(yǎng)現(xiàn)狀,有助于更好的促進工程教育的革新與發(fā)展。本文的研究結果不僅為高校更好地培養(yǎng)工程人才計算能力提供了理論依據(jù),同時還具有現(xiàn)實指導意義。
【關鍵詞】：工程人才 計算能力 工程教育
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB-4;G642
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-19
• 1.1 研究背景與意義12-16
• 1.1.1 研究背景12-15
• 1.1.2 研究意義15-16
• 1.2 研究問題、研究內容與方法16-17
• 1.2.1 研究問題與內容16-17
• 1.2.2 研究方法17
• 1.3 研究技術路線17-19
• 2 文獻綜述19-31
• 2.1 工程師能力的相關研究19-22
• 2.1.1 高校及工業(yè)界對于工程師能力要求的相關研究19-20
• 2.1.2 現(xiàn)代工程師計算能力的需求及未來趨勢20-22
• 2.2 計算方法的相關理論研究22-25
• 2.2.1 理論方法23
• 2.2.2 實驗方法23-24
• 2.2.3 計算方法24
• 2.2.4 計算方法與理論、實驗方法的關系24-25
• 2.3 計算思維相關理論研究25-27
• 2.3.1 計算思維的概念界定25
• 2.3.2 計算思維的特點25-26
• 2.3.3 國內學者對于計算思維的理論研究26-27
• 2.4 計算能力相關理論研究27-30
• 2.4.1 計算能力概念界定27-28
• 2.4.2 計算能力構成要素28-30
• 2.5 本章小結30-31
• 3 國內高校工程人才計算能力培養(yǎng)現(xiàn)狀、問題及原因分析31-58
• 3.1 國內高校計算能力培養(yǎng)現(xiàn)狀31-42
• 3.1.1 清華大學機電土化專業(yè)課程設置概況31-36
• 3.1.2 上海交通大學機電土化專業(yè)課程設置概況36-42
• 3.2 浙江大學現(xiàn)有課程設置與計算能力培養(yǎng)結合的情況分析42-55
• 3.2.1 浙江大學部分工程學科課程設置情況概覽42-46
• 3.2.2 學生對計算能力認知程度和培養(yǎng)現(xiàn)狀滿意度實證研究46-53
• 3.2.3 浙江大學工科課程設置與計算能力培養(yǎng)結合調研結果53-55
• 3.3 問題及原因分析55-57
• 3.3.1 我國高校計算能力培養(yǎng)存在的問題55-56
• 3.3.2 原因分析56-57
• 3.4 本章小結57-58
• 4 國外工程人才計算能力培養(yǎng)的案例分析58-74
• 4.1 融入課程體系的計算能力培養(yǎng)模式——以麻省理工學院為例58-64
• 4.1.1 麻省理工學院工科培養(yǎng)方案總體介紹58-59
• 4.1.2 培養(yǎng)特色：設置專門課程,提供豐富選擇59-64
• 4.2 基于計算能力的歐洲本碩連讀培養(yǎng)模式——以亞琛工業(yè)大學等校為例64-69
• 4.2.1 亞琛工業(yè)大學等院校計算工程與科學(CES)培養(yǎng)模式介紹64-68
• 4.2.2 培養(yǎng)特色：設立學位,跨學科連貫培養(yǎng)68-69
• 4.3 針對計算能力的高級工程人才培養(yǎng)模式——以哈佛大學等校為例69-73
• 4.3.1 哈佛大學等院校培養(yǎng)模式介紹69-72
• 4.3.2 培養(yǎng)特色：跨學科計算能力培養(yǎng)72-73
• 4.4 本章小結73-74
• 5 工程人才計算能力培養(yǎng)提升對策74-84
• 5.1 創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念74-76
• 5.1.1 樹立計算思維能力培養(yǎng)理念74-75
• 5.1.2 強化重基礎、重實踐、重設計的工程人才培養(yǎng)理念75
• 5.1.3 強化工程人才培養(yǎng)國際合作與企業(yè)合作理念75-76
• 5.2 更新人才培養(yǎng)模式76-82
• 5.2.1 在已有培養(yǎng)方案中嵌入計算能力培養(yǎng)模塊76-79
• 5.2.2 設計跨學科的計算能力培養(yǎng)模式79-82
• 5.3 加強人才培養(yǎng)保障82-84
• 5.3.1 加強工程教育計算能力培養(yǎng)投入82-83
• 5.3.2 加強計算科學基礎設施建設83-84
• 6 結論與展望84-87
• 6.1 研究結論84-85
• 6.2 研究創(chuàng)新點85
• 6.3 研究不足與展望85-87
• 參考文獻87-93
• 附錄93-94

【參考文獻】

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本文編號：853349