一、开设课程(部分)
(1)计算机导论(本科生)
(2)高级计算机网络(硕士生)
(3)计算机科学技术前沿选讲(硕士生)
(4)计算机教育应用前沿选讲(硕士生)
(5)信息技术教育应用新发展(博士生)
二、教学研究
团队长期从事计算机系统与网络研究,也一直关注高校计算机专业教学内容和课程体系改革,让科研成果进教材、进课堂。编著或主编出版《计算机系统原理与应用》等高校教材6部,其中《计算机信息技术基础》入选高等教育国家级规划教材;
计算机系统的抽象层次从底向上,有数字逻辑电路、计算机组成原理、汇编语言设计、操作系统、编译原理等。计算机专业课程设计条块分割明显,不能串起来形成一个整体的概念,缺乏一门把计算机系统每一层之间的关系说明白、讲透切的课程。1995年,牵头计算机系统课程教学改革,对偏底层的一组课程进行整体规划,打通《计算机组成原理》、《汇编语言程序设计》、《微机原理与接口技术》和《单片机原理及应用》等课程之间的界限,内容相互渗透,把硬件与软件关联起来,将软件的灵活性和硬件的高效性有机结合,克服课程细分导致的条块分割与知识零散,回归和体现学科知识的整体性。编著出版了高校教材《计算机系统原理及应用》,其最大特色是加强计算机系统设计能力训练,培养学生对计算机系统完整软硬件技术栈的融会贯通理解。该书出版后受到同行专家的肯定和读者的好评。
大学计算机基础教育有两个明显的发展趋势,一是由以教师为中心向以学生主动学习转移;二是从课堂面授向通过实验动手获取技能转移。为适应这种发展趋势,需要构建支持学生做中学的主动学习环境,强调在真实情景下的体验式学习,特别是改革考试评价方法,从重视静态的总结性评价向重视形成性评价反馈调节的动态过程转移,评价方式从纸笔测验转向真实任务考核,强调对“做”的过程进行测量与评价,根据解决问题的实际效果客观评判,而不是纸上谈兵。与此同时,将评价活动与教学过程紧密结合,在交互学习环境中嵌入相关的学习支持服务,支持“做中学”。1998至2002年间,带领团队在国内最早开展计算机辅助测评(Computer Assisted Assessment,CAA)理论与技术研究,在IT技能测评自动化方面取得重大进展,提出基于技能获取过程评价的学生模型建构方法,突破了制约智能导师系统(Intelligent Tutoring System,ITS)的交互测评与适应性决策问题,研发了两类教育软件——IT技能测评系统iTAS和IT技能训练导师系统iTutor,促进了学习方式、教学模式和考核评价手段的变革与创新,特别是解决了长期困扰计算机信息技术教育的技能训练与考核问题,用纸和笔考计算机操作成为历史。该成果应用促进了高校计算机基础教育改革与发展,受到广泛好评。《光明日报》(2001年10月21日二版)和《中国教育报》(2002年1月19日一版)分别以“计算机辅助测评研究取得重大创新性成果”和“我国信息技术教育难点问题研究取得突破性进展”为题报导了相关工作。近年来研究支撑跨区域大规模用户的IT全栈能力训练与测评云平台,解决了面向大规模用户的实验实训环境按需建构问题,把流式大数据分析框架和深度学习方法应用到IT测评,相关成果应用取得良好效果。
三、延伸阅读
(一)许 骏:《计算机系统原理与应用》前言
计算机系统的抽象层次从底向上有数字逻辑电路、计算机组成原理、汇编语言设计、操作系统、编译原理等,计算机专业课程设置有个问题,就是条块分割明显,没有一门课程能够把计算机系统每一层之间的关系说明白、讲透切,串起来形成一个整体的概念。计算机系统课程改革的突破口在于,打破传统的课程体系,破除“把各个课程割裂开来进行教学”的思路,把硬件与软件关联起来,将软件的灵活性和硬件的高效性有机结合,重视培养学生对计算机系统完整软硬件技术栈的融会贯通理解,研究表明,普通程序员编写的程序和深入理解处理器芯片体系架构的专家编写的程序,性能差距巨大。
《计算机组成原理》、《汇编语言程序设计》和《微型计算机接口技术》是计算机及相关专业三门重要的专业基础课,但内容重复和衔接不佳的现象比较严重。事实上,随着超大规模集成电路技术的进步,一度曾为大型机、中型机所特有的计算机系统结构技术正在迅速下移到微型计算机系统中,成为计算机专业人员必须掌握的基本知识。另一方面,随着 C语言的普及,许多原来使用汇编语言编写的软件现在可以用 C语言来编写,汇编语言通常仅用在能体现其速度和与硬件打交道能力的场合,例如接口驱动程序和实时控制软件。至于计算机接口设计,既要用到计算机组成原理的基本概念,也需要程序设计方法与技巧,显然是综合性的。本书尝试对偏底层的一组课程进行整体规划,打通《计算机组成原理》、《汇编语言程序设计》、《微机原理与接口技术》和《单片机原理及应用》等课程之间的界限,内容相互渗透、有机结合,组成一门体系完整、结构合理、内容新颖的综合课程,取名为《计算机系统原理与应用》,全书共十二章,分上下两册出版。希望本书的出版对促进高等学校计算机及相关专业的教学内容与课程体系改革能有所裨益。
本书强调“系统”的概念,硬件与软件的紧密结合是贯穿全书的主线。本书的显著特色是注重计算机系统设计能力的培养,这包括两个方面:一是对80X86CPU 系列微型计算机系统进行应用开发的能力,即充分利用系统提供的软硬件资源,设计接口卡 (板) 及应用软件,组成满足实际要求的应用系统;二是以微处理器及其他芯片构成系统的能力,为此本书安排了“单片计算机及其应用”一章的内容。
计算机技术属高新技术,其应用范围又触及社会的各个角落,作者在组织本书内容时,除注意选材的先进性、系统性和完整性外,还力求尽量缩短与实际工作的距离,做到既方便组织教学,又能直接指导应用。在具体写法上,力求做到内容精练、重点突出、概念清晰,特别注意避免手册式的繁琐似述。应用系统设计实例均取材于作者近年来主持完成的一些科研项目,具有较强的针对性,对培养计算机系统软硬件综合设计能力是很有帮助的。书中给出的程序均全部在计算机上调试通过,其中很多例子可供读者直接引用。
本书是在作者撰写的同名讲义的基础上,结合自己近年来的科研实践以及讲授该课程的经验,进行反复修改、更新和充实而写成的。在编写过程中,参考了大量国内外近年出版的专著和教材,对这些文献的作者表示感谢!
感谢促成本书出版的华南理工大学出版社,感谢潘宜玲和陈怀芬两位责任编辑!
本书可用作高等学校计算机科学与技术专业本科生教材,也可作为电子信息、通信、自动化等专业研究生教材,对于工程技术人员也是一本合适的参考书。
适应科学技术日趋综合化的客观需要,从不同课程之间的联系入手,尝试在大学课程体系中设置综合课程,以克服由于课程细分而导致的知识零散,最大限度地回归和体现知识的整体性,这是世纪之交教学改革的一项新课题,因此,本书具有明显的探索性和实验性。由于作者水平有限,加上写作时间又比较仓促,不妥之处或错误在所难免,殷切期待专家和读者批评指正。
许骏
1996年2月于佛山科学技术学院
(二)许骏:《计算机信息技术基础》第四版前言
本书出版发行以来,被许多高校和培训机构选作教材,对推动计算机基础教育的改革与发展起到积极作用,受到老师和同学的好评。承蒙读者厚爱,本书曾获全国优秀畅销书奖。读者的认可和支持是对我们最大的鼓励和鞭策,在此,谨向热心的读者朋友致以诚挚的敬意,感谢你们对计算机教育以及对本书的热情关注与支持。
1999年以来,本书先后推出了四个版本,每一次修订再版,不仅是教学内容的更新和软件版本的升级,更重要的是教学模式、学习方法和考核评价手段的创新与超越。就计算机教育而言,计算机既是学习的对象,又是学习的工具与环境。因此,计算机教育课程建设不仅要重视教材编写问题,而且还要关注教学资源开发与学习环境设计。多年来,我们一直致力于这方面的探索与实践,阶段性成果已分别体现在本书的不同版本当中。
与前三版相比,本书在编写体例和风格上有一些变化,内容也作了较大的增删和调整,具体表现在:(1)版本升级,即从Windows 98到Windows XP,从Office 2000到Office XP;(2)增加了计算机系统与网络原理、Internet应用的内容;(3)新增了数据库应用和信息安全的内容;(4)关注信息技术背景下的社会问题,注意渗透人文精神,贯穿社会责任感的培养;(5)试图突破以软件应用为线索的编写体例,从培养学生应用计算机分析和解决问题的意识与能力出发,按照理念、方法、软件工具三个层面建构教材内容体系,图书、光盘和网络等媒体优势互补,提供立体化学习资源。
我们团队在国内较早开展计算机辅助测评(Computer Assisted Assessment,CAA)理论与技术研究,近年来在IT技能测评自动化研究取得重大进展,解决了长期困扰计算机教育的技能训练与考核问题,《光明日报》以“计算机辅助测评研究取得重大创新性成果”为题报道了该成果。为满足计算机教育的需求,我们在该成果基础上研发了两类应用软件——IT技能测评系统iTAS和IT技能训练导师系统iTutor。其中iTAS终结了用纸和笔考计算机操作的历史,《中国教育报》以“我国信息技术教育难点问题研究取得突破性进展”为题报道了我们的工作;iTutor采用基于技能获取过程评价的学生模型,在高度交互的学习环境中嵌入学习支持服务,提供个别化学习指导并支持“做中学”。基于对操作过程及结果的实时诊断与评价,iTutor能够指出错误原因、提出学习建议和提供操作示范等,从而通过技术手段低成本实现“一对一”教学,这是技能训练的一种有效方式。iTAS和iTutor已分别通过中国软件评测中心的鉴定测试。实践性是计算机教育的显著特点,本课程提倡在真实情境下的体验式学习,强调学习评价活动与教学过程的融合,侧重对“做”的过程进行测评,评价方式从纸笔测验转向真实任务考核,从重视静态的总结性评价向重视形成性评价反馈调节的动态过程转移。这些理念与方法在iTAS和iTutor得到了充分体现,利用iTutor和iTAS可以创设有利于学生主动学习的环境,并提供与解决问题有关的资源与工具,支持真实任务、真实环境的“做中学”,让学生在解决实际问题的过程中学习和发展技能,实现学习方式、教学模式和考评方法创新。
本书前三版之所以能够赢得广大师生和读者的好评,除了在教材编写方面付出扎实的努力外,依托一个科研项目设计开发既体现先进教育理念又具有高技术含量的教学资源与学习环境,无疑是取得成功的重要因素。为配合本书第四版的修订工作,我们对iTAS和iTutor进行了软件版本升级,并与新版教材同时出版,其中iTutor光盘配书发行。我们还开发了在线学习支持系统,提供交互问题解决环境和在线智能导师服务,通过多元评价促进学生的学习与发展。
本书编写过程中参考了大量国内外近年来出版的同类教材,我们对这些教材的作者表示感谢。作为一本计算机教育教材,我们所做的工作主要在于材料的选择与组织,在内容的叙述方式上做一些尝试,然而,这些看似简单的事情未必容易做好。尽管我们做了种种努力,但由于水平有限,加上时间仓促,疏漏之处乃至错误仍在所难免,敬请读者朋友批评指正。
科学出版社一直关心、支持本书编写以及相关课题研究工作。2001年,我受聘科学出版社计算机课程教材(教育软件)课题组组长,深感荣幸,也深感责任重大,与科学出版社各位同仁一起工作,虽然辛苦,但充实并快乐!这是我职业生涯中一段重要经历,那些记忆,让人暖心,令人难忘,我将倍加珍惜并永远铭记这段美好时光。责任编辑王淑兰编审为本书的出版付出了辛勤的劳动,使用本书及其配套教学资源的老师和同学对我们的工作提出了许多有益的建议,还有很多同志以不同方式对本书编写及配套教学资源开发做出了贡献,在此一并表示衷心的感谢。
许 骏
2005年6月于北京清华园