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1、计算机及其人才需求的发展趋势和 学习与要求 计算机系 胡金柱,1、计算机科学与技术学科发展简介 2、我国软件产业与人才需求的发展趋势 3、学习方法与要求,1、计算机科学与技术学科发展简介,21世纪是信息时代、计算机时代和网络时代，是科学技术高速发展的时代。计算机学科发展快、知识更新快，新方法、新知识、新器件和新软件不断涌现。计算机科学与技术是研究计算机的设计与制造，以及利用计算机进行信息获取、表示、储存、处理和传输的理论、原则、方法和技术的学科。它最突出特点是计算科学与工程技术的高度融会、相互作用。,1、计算机科学与技术学科发展简介,几十年来，计算机科学与技术学科的内容发展极其迅速。器件上已从
2、电子管计算机发展到超大规模集成电路计算机系统；系统结构上从单一装置发展到多处理机系统网络系统、并行分布式系统和多媒体系统；系统接口上已从低速单一功能发展到高速多样化的人机接口和挂网外围接口；计算机语言上已从机器语言发展到高级语言,软件上从手工技艺性程序设计发展到结构化程序设计、面向对象程序设计和软件工程软件实现技术上从“算法+数据结构”式的简单程序设计发展到软件构件、软件模式、软件框架以至软件体系结构的重用开发技术；应用上已从单纯的数值计算发展到数据、媒体和知识的综合处理，从科学计算拓展到现代科学技术的各个领域、现代社会的各个部门和现代生活的各个方面；,1、计算机科学与技术学科发展简介,1、计
3、算机科学与技术学科发展简介,理论上已从对单纯的计算模型的研究，深入和拓展到计算机系统理论、软件理论、计算复杂性理论和计算机应用技术理论的研究。当前，“计算机科学与技术”学科的主要任务是面向国民经济建设和科技发展，大力发展新技术，研究新理论，在计算机系统的网络化、智能化、自然化以及设计的自动化等方面深入研究。,1、计算机科学与技术学科发展简介,计算机的历史作用可以概括为：开辟了一个新时代信息时代，孵化了一类新产业信息产业，创立了一门新学科计算机科学与技术学科形成了一种新文化计算机文化。,1、计算机科学与技术学科发展简介,计算机划时代的作用是把人类社会从工业时代推向信息时代，从物质产业时代推向信息
4、产业时代，直至走向知识经济时代。计算机科学与技术是一门发展很快、影响深远的新兴学科，其形成和发展有力地推进了信息产业和知识经济的迅猛发展。随着网络技术的发展，计算机的应用领域十分广泛，它已深入到国民经济的各个领域和人们社会生活的各个方面。,1、计算机科学与技术学科发展简介,计算机科学与技术的基本内容可以概括为计算机科学理论、计算机软件、计算机硬件、计算机系统结构、计算机网络、计算机安全和计算机应用技术等领域。根据这些领域的相互关联度，可以分为3个二级学科：（1）计算机软件与理论（2）计算机系统结构（3）计算机应用技术,1）计算机软件与理论计算机软件与理论主要研究软件开发（生产）、维护以及使用过
5、程中所涉及的理论、方法和技术，探讨计算机科学与技术学科发展的理论基础。主要研究方向包括计算机科学理论和计算机软件，其中：（1）计算机科学理论包括：软件理论、计算机系统理论、计算机应用技术理论、计算复杂性理论、算法设计与分析等。（2）计算机软件包括：系统软件、软件自动化、程序设计语言、分布式系统、软件工程与软件工程环境，软件复用与软构件技术、并行处理与高性能计算、智能软件、网络计算、信息安全、多媒体软件技术等。,2）计算机系统结构计算机系统结构研究软件与硬件的功能匹配，确定软件与硬件间的界面；研究计算机系统的物理或硬件结构、各组成部分的属性以及各部分的相互联系，包括计算机网络的系统结构。其主要研
6、究方向包括：高性能先进处理机系统结构、分布式和并行计算机系统、VLSI系统设计、计算机网络与通信、RISC技术、多机系统、计算机仿真和性能评价、智能计算机系统、神经网络计算技术、容错计算技术、计算机器件与设备制造、测试技术、存储技术、计算机接口技术、多媒体系统技术等。,3）计算机应用技术计算机应用技术着重研究计算机用于各个领域所涉及的原理、方法与技术，它是计算机产业和本学科发展的动力和源泉。其主要研究方向包括：人工智能、计算机图形学、计算机辅助设计、模式识别、图象处理及计算机视觉、多媒体技术、人机交互技术、计算机模拟与可视化技术、虚拟现实、计算机辅助教学、语言信息处理、基于网络的计算机应用技术
7、、智能控制、智能机器人学、复杂计算机系统、基于网络的多媒体应用技术、多媒体信息处理等。,这3个二级学科是紧密相关的，互有渗透和交迭，它们的有机结合与协同发展保证了计算机科学与技术学科的不断高速发展。计算机科学与技术学科与其他学科之间，计算机科学与技术学科的3个二级学科之间将进一步地互相渗透、互为影响，大力发展跨学科、跨专业的研究必将促进本学科及其相关学科更大、更快的发展。随着科学的发展和技术的进步，随着不断加速的社会信息化进程，计算机科学与技术已成为科学技术领域中日益重要的带头学科之一。,2.计算机应用的发展趋势随着网络技术的发展，计算机的应用领域十分广泛，它已深入到国民经济的各个领域和人们社
8、会生活的各个方面，通过现代高速信息网实现数据与信息的查询、高速通讯服务、远程教育、电子图书和电子图书馆、电子商务、远程医疗和会诊、交通信息管理、农业信息化、电子娱乐等等。计算机应用的高速发展进一步推动着信息社会更快地向前发展。,随着超级计算机的不断发展，它已成为复杂科学计算领域的主宰。但以超级计算机为中心的计算模式存在明显的不足，而且正在经受挑战：由于超级计算机的造价极高，通常只有一些国家级的部门，如航天、气象等部门才有能力配置这样的设备。为了满足日益复杂的商业计算，人们找到了一种造价低廉而数据处理能力超强的计算模式，这就是网格计算（Grid Computing）。,网格计算模式是利用互联网把
9、分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”，所以这种计算方式叫做”网格计算” 。目前很多大公司在研究自己的网格计算模式。IBM公司副总裁欧文伯杰说，“Grid Computing”是一种整合电脑资源的新手段，它通过因特网把分散在各地的个人电脑连接起来，不仅可使每台个人电脑通过充分利用相互间闲置的电脑能源，来提升各自的电脑处理能力，还可使成千上万的用户在大范围的网络上共享电脑处理功能、文件以及应用软件。,总而言之，计算机科学与技术的发展趋势可以归纳为：“高、广、深”三个方向。（1）计算机的
10、性能越来越高，速度越来越快。目前世界上性能最高的计算机已达到30万亿次/秒,正在研制的是100万亿次/秒。美国Petaflops计算机的研制目标是2010年达到1000万亿次/秒,其处理机将采用超导量子器件，每个处理机100亿次/秒，共用10万个处理机并行计算。将成千上万个处理机连接到一起构成一台并行计算机，就如同组织成千上万名工人生产一个产品一样，是非常困难的，其关键技术是各处理机之间的通信和协调。管理计算机的关键就是操作系统，所以操作系统也要向更高的方向发展。,（2）计算机应用向广度方向发展。计算机发展趋势是无处不在，即人们研究的“普适计算”（Pervasive Computing）有如问
11、你家里有多少个马达？你回答不清楚，洗衣机、电冰箱、录音机里都有，几乎无处不在。同样，发展趋势是问你家里有多少计算机？你也回答不清楚。今后你的笔记本、书籍、电视、电话、洗衣机、电冰箱里都有了，你同样会数不清楚。所以有人预言：未来的计算机可能象纸一样便宜，可以一次性使用，成为人们的日用品。,（3）计算机向深度方向发展，即信息的智能化方向发展。自然语言处理的研究，将使人能够用自己的语言与计算机方便快捷的交流，可以用手写的文字与计算机交流，甚至可以用表情、手势与计算机沟通，使人沉浸在计算机世界的虚拟现实之中。未来的计算机不仅能模拟人的思维，而且能够超越人的“智慧”，完成人类不能做的事情。这是计算机诞生
12、以来，特别是自从1956年提出“人工智能”以来，人们一直研究和追求的。许多专家预言，21世纪这些将成为现实。,3、我国软件产业发展趋势与人才需求,软件产业现状：软件产业是世界各国竞相发展的重点产业，并成为影响国民经济发展、国家安全、关键技术的制约因素我国软件产业的政策环境不断地得到改善，增长速度明显加快，对国民经济发展的作用逐步增强。我国软件产业的发展特点是：迅猛： 2006年全国软件出口额超过48亿美元广泛：渗透到各行各业、各个领域，促进新学科的发展和新产业的建立深化：深化信息技术，改造传统产业,世界各国软件产值分析,软件和信息服务业市场规模增长十分迅速各国在全球软件总额中所占的份额为：,中
13、国 5.91%,印度 4%,韩国 2.42%,43.36%,日本10.22%,美国 从42 到40.16%,其它国家,美国略有减少,韩国增长较快 （主要是网络游戏软件）,中国增长较快 （应用软件）,由上图可看出全球软件产值状况,美国约占40% 内需和出口强劲 欧洲约占30% 内需和合作强劲 日本约占10% 内需强劲 印度小于4% 软件出口大国 印度软件出口约占全球的18.5% 中国近5.9% 内需和出口潜力大,我国软件产业和 软件人才发展现状,从总体来说，我国的软件产业还比较弱，软件人才严重不足，人才结构也不大合理，软件企业规模也较小。 既缺少高层次的项目管理和系统分析设计人才，也缺少大量具有
14、工程实践能力的初级人才。,加快软件人才培养 和队伍建设的措施,根据国务院鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策和振兴软件产业行动纲要，教育部、国家发展和改革委员会、科学技术部、人事部、劳动和社会保障部、信息产业部、海关总署、国家税务总局、国家外国专家局 等九个部委发文采取措施加快软件人才的培养和队伍建设,总体目标,努力造就一批进入国际前沿、掌握关键技术、擅长顶层设计的技术带头人； 培养一批具备不同专业背景、有市场观念的开发管理、工程管理和软件经营等复合型软件人才； 形成一支有相当规模和质量、从事软件开发与应用的专业技术人员队伍。,主要措施（1）,构建功能配套的软件人才培养培训体系,鼓励各类学校
15、加快计算机专业和非计算机专业教育的教学改革，加紧建设和发展示范性软件学院和示范性软件职业技术学院，建立国家软件人才国际培训基地、软件人才培训中心，大力推进软件企业的继续教育,主要措施（2）,实施全球化软件人才战略,不断改善和规范产业发展环境，吸引海外留学人员回国从事软件工作；鼓励国际交流活动，与境外开展多方位的合作；吸引跨国公司在国内设立软件开发中心，联合培养高级软件人才；鼓励有条件的境内企业在国外设立软件研发机构，吸引优秀人才参与软件开发,主要措施（3）,推进软件人才培养的产学研结合,加强高等学校、科研院所与软件企业的紧密合作，鼓励软件企业建立软件教育实习基地或软件人才培训基地，鼓励软件企业
16、通过重大科研项目在实施项目过程中培养优秀软件人才,软件人才结构分析,目前软件企业人员结构,Architecture Designer Solution Designer Manager,软件企业人员合理结构,硕士博士 7 大学生 33 大专生 17,多元化培养模式,研究型理学博士 理学硕士,技术型技术硕士 技术学士,技能型 职业专科 终身教育 职业培训,人才培养模式从 单一 学科型到 学术型、工程型、技术型、技能型再到 终身教育,工程型工程博士 工程硕士,1学术型人才：主要从事理论研究。2工程型人才：主要把科学原理演变为工程或产品的设计、工作规划或运行决策。即主要从事有关的设计、规划工作。3技术型人才：主要在生产第一线或现场从事为社会谋取直接利益的工作，把工程人才或决策者的设计、规划、决策转变成物质形态或对社会产生直接、具体的作用。技能型人才：这类人才与技术型人才的区别在于其主要依赖操作技能进行工作。各种技艺型、操作型的技术工人属于技能型人才。,
