专题研讨会--计算机科学教育(SIGCSE China)

组织委员会

主席

张铭 (北京大学,中国)

程序主席

陈娟(国防科技大学,中国)

张昱(中国科学技术大学,中国)



会议日程

日期(2021-07-30)地点(Zoom meeting)
点击链接进入Zoom在线会议:https://tiktok.zoom.com.cn/wc/join/98164407315
时间 演讲 主持人 演讲者
19:40-20:10 特邀报告 1 当代教育理念:国际化计算基准 张铭,北京大学教授 Alison Clear,东部理工学院副教授
20:10-20:30 问答环节
20:30-21:00 特邀报告 2 高性能计算和基于胜任力的教育 陈娟,国防科技大学教授 John Impagliazzo,霍夫斯特拉大学荣誉教授
21:00-21:20 问答环节
日期(2021-07-31)地点(会议室3)
时间 演讲 主持人 演讲者
14:00-14:30 特邀报告 3 国际计算课程规范 ACM/IEEE CC2020 中的胜任力模型 张昱,中国科学技术大学副教授 张铭,北京大学教授
14:30-15:00 特邀报告 4 基于胜任力的 HPC 教育实践 陈娟,国防科技大学教授
15:00-15:40 特别论坛 ACM/IEEE CC2020  徐子晨,南昌大学教授 张铭,陈娟,杨晓春,吴锡,田野
15:40-15:50 茶歇
15:50-16:10 论文报告 质量驱动和面向抽象的软件构建课程设计:填补程序设计与软件工程课程之间的空白 徐子晨,南昌大学教授 王忠杰,哈尔滨工业大学教授
16:10-16:30 论文报告 计算机组成原理课程中基于FPGA的实验项目在线判题 张宇翔,清华大学
16:30-17:30 SIGCSE China理事会 张铭,北京大学教授
日期(2021-08-01)地点(vip room)
时间 演讲 主持人 演讲者
14:00-14:30 特邀报告 5 美国高中计算机教育对我国相应教育的启示 陈娟,国防科技大学教授 杨晓春, 上海成趣信息科技有限公司
14:30-14:50 论文报告 基于学习行为的MOOC课程推荐系统 陆俊林,北京大学副教授 尹胜君,哈尔滨工业大学
14:50-15:10 论文报告 早期程序员如何从 SPOC 混合教学中受益:数据驱动分析 孙青,北京航空航天大学
15:10-15:30 论文报告 多学科学习环境中的Web安全教育 刘强,国防科技大学
15:30-15:40 茶歇
15:40-16:00 论文报告 KT-XL:一种基于Transformer-XL预测学习表现的知识追踪模型 杨晓春,上海成趣信息科技独立顾问 何钰,中国科学技术大学
16:00-16:20 论文报告 使用基于容器的技术开发(几乎)免费的分布式系统实验课程 徐子晨,南昌大学教授
16:20-16:40 论文报告 软件工程教育中学习者个性特征的识别 杜依迪,东北大学
16:40-17:00 论文报告 设计紧密结合实践的程序设计语言基础课程 张昱, 中国科学技术大学副教授
17:00-17:20 论文报告 基于胜任力的三层网络安全教育框架及其应用 刘强,国防科技大学教授



Keynote:当代教育理念:国际化计算基准

Alison Clear

新西兰东部理工学院副教授
ACM/IEEE CC2020联合主席

摘要:2021年3月,ACM/IEEE-CS 2020全球计算课程体系规范(CC2020)报告发布。这份报告涵盖了计算的所有领域,是全球关注的焦点。该报告审视并分析了目前由ACM和IEEE-CS批准的六个计算学科领域的课程规范:计算机工程、计算机科学、软件工程、信息系统、信息技术和网络安全。请注意:数据科学的新课程体系规范仍在开发中,未包括在本报告中。CC2020报告采用“胜任力”作为时髦的现代教育理念,并认为它将成为未来课程体系规范指南报告的基础。它还为所有利益相关者设计了交互式计算工具,直观地表示计算胜任力、知识和技能。计算学科之间存在着明显的区别,它们各自有对它们的身份至关重要的不同特征。传统上,这些领域都有自己的学位,并在全球的大学里教授,但是许多教育机构与工业界合作,为满足工业界以及对刚毕业的计算机专业人员的需要开发了更多的跨学科学位课程。CC2020指导委员会分析了六个学科领域所有被批准的课程体系,并寻找重叠。例如,所有的学科都有编程,但并非都在同一个层次上。然后,采用专题综合和分析以及调查数据的混合方法开发了一个关于计算的景观表,形成了六个主要专题领域,包括34个小节。每个计算小节都指定了一个最小值和最大值来表示大多数学位课程可能落在的重要范围内。然后,各学科的专家进一步开发了该表,包括了各学科水平所需的最小值和最大值。CC2020项目从该数据表中开发了知识领域的在线可视化,利益相关者可以使用所需值来评估一个学位,然后将其与任何当前被批准的课程体系进行匹配。本演讲将描述关于计算的景观表的开发和可视化工具的开发,以及它对所有计算教育利益相关者的重要性和相关性。演讲还将展示知识表可视化工具,并在全球范围内比较不同学位课程。

个人简介:Alison Clear是东部理工学院奥克兰校区副教授。她学识渊博并且在国内外学术研究、教学和课程开发方面发挥了学术引领作用,已在计算与信息技术国内外期刊上发表了大量文章。她的研究兴趣包括女性与计算机、发展中国家的ICT、网络学习实现和计算教育的发展。Alison多次受邀国际主题报告,曾是国际ACM教育理事会成员,ACM SIGCSE委员和副主席,以及信息技术专业人员协会(IITP)Fellow,新西兰计算和信息技术研究与教育(CITRENZ)Fellow。2020年,Alison获得了ACM SIGCSE计算机科学教育终身服务奖。Alison目前正在领导CC2020项目,该研究项目由22个国家的50个人组成,目的是为了重新定义2020年以后的计算课程体系规范。

Keynote:高性能计算和基于胜任力的教育

John Impagliazzo

荣誉教授
霍夫斯特拉大学
IEEE Fellow,IEEE终身会员
ACM杰出教育家

摘要:本演讲重点介绍高性能计算(HPC)教育的一般领域以及它即将转变为基于胜任力的学习。2021年尤其重要,因为全世界都在期待百亿亿次超级计算的突破。同时,ACM、IEEE和其他国际组织最近也发布了2020计算课程体系规范(CC2020)报告。CC2020项目及其报告的意义在于,相对于基于知识的学习它提倡基于胜任力的学习。因此,2021年是HPC和CC2020相融合的合适时机。本报告将解释一些高性能计算的成功和当前在高性能计算教育的活动。然后他将解释胜任力框架,并对比基于胜任力的学习和基于知识的学习。HPC教育与基于胜任力的学习在时间上的趋同促使了HPC教育对胜任力的需求。报告提出了对前进道路的建议以及这种融合可能面临的挑战。

个人简介:John Impagliazzo是Hofstra大学荣誉教授,负责 2016 年 ACM/IEEE 计算机工程课程体系规范 (CE2016) 撰写。John是CE2016前身 CE2004 的主要合著者和撰写者。此外,他还是 ACM/IEEE 计算课程体系规范CC2005的成员,该报告定义了计算学科,并已成为世界上最常被使用的文件之一。John是信息技术 (IT2017) 报告的合著者,也是 2020 全球计算课程体系规范 (CC2020) 报告的合著者。John主持了 IFIP 工作组 9.7(计算历史),在 IEEE 历史委员会任职多年,担任 ACM 认证委员会主席12年,John在 ACM 教育委员会担任各种职务长达30年。John是计算和工程项目的 ABET 项目评估员。作为政府和机构的项目评估员、团队主席或专家顾问,John评估了全球 80 多个计算和工程项目。John是 ACM Inroads 杂志的创始主编,出版了 18 本书,发表了数百篇文章,促进了计算伦理,并推动发展了计算史。John是 IEEE Fellow、IEEE终身会员、ACM 杰出教育家。

Keynote: 国际计算课程规范 ACM/IEEE CC2020 中的胜任力模型

张铭

北京大学教授
SIGCSE China主席

摘要:ACM/IEEE CC2020项目组旨在通过对CC2005课程体系进行版本更新,研究当前计算领域的课程设计,并提供教学指导方针,以应对未来计算教育面临的挑战。CC2020采用“计算”(Computing)一词作为计算机工程、计算机科学和信息技术等所有计算机领域的统一术语,CC2020强调元学科规范(Meta Curricula),采用“胜任力”(Competency),融合知识(Knowledge)、技能(Skills)和品行(Dispositions)三个方面的综合能力培养,加强了对职业素养、团队精神等方面的要求。CC2020强调元学科规范(Meta Curricula),鼓励各教学机构根据自己的定位设计具体的培养方案。CC2020的胜任力模型对实现我国“新工科”建设所强调的“以能力培养促进工程科技创新和产业创新”的目标有着重要的促进作用。

个人简介:张铭,北京大学信息科学技术学院院长助理,教授,博士生导师,教育部计算机课程教指委委员,ACM全球教育指导委员会惟一的中国理事,ACM/IEEE CC2020计算机学科规范领导小组成员。自1984年考入北京大学,分别获得学士、硕士和博士学位。研究方向为文本挖掘、机器学习等,目前主持多个国家级项目和课题。合作发表科研学术论文200多篇(ICML, KDD, WWW, ACL, AAAI, IJCAI, TKDE等A类会议和期刊),获得机器学习顶级会议ICML 2014最佳论文奖、网络信息处理顶级会议WWW 2016最佳论文提名。入选“全球2000位最具影响力AI学者”,主要贡献为信息检索与推荐领域。 发表了SIGCSE、L@S等教学研究论文,出版学术专著1部。主编多部教材,其中《数据结构与算法》获北京市精品教材奖并得到国家“十二五”规划教材支持。主讲的《数据结构与算法》,入选为国家级和北京市级精品课程、国家级精品资源共享课程、国家精品在线课程、首批国家级一流本科课程。

Keynote: 基于胜任力的 HPC 教育实践

陈娟

国防科技大学教授
国际ACM/IEEE CC2020工作组成员

摘要:ACM/IEEE CC2020作为国际权威的一流计算机类专业课程体系规范,最重要的贡献之一就是采用“胜任力”一词来代表计算教育的基本主导思想。胜任力培养是创新人才培养的关键。本报告将围绕胜任力模型,探讨如何开展高性能计算自主创新人才培养。高性能计算领域发展迅速,多学科交叉突出,跨多个领域的高性能计算自主创新人才培养一直是高性能计算教育的主要目标之一,也是难点之一。近年来,国防科技大学依托天河超级计算机高水平科研实力,在高性能计算自主创新人才培养上进行了长期深入的探索,摸索出一条基于胜任力的高性能计算人才培养模式,并已取得了阶段性教学成果,获省级、校级教学成果奖两项,发表计算教育国际顶会论文多篇,其中4篇计算教育国际顶会论文被国际ACM/IEEE计算课程体系规范CC2020引用,高性能计算创新人才培养成效获国际国内高度认可。

个人简介:陈娟,国防科技大学教授,国家公派美国加州大学访问学者,CCF杰出会员,CCF杰出讲者,国防科技大学优秀教师奖。国际ACM/IEEE计算课程体系规范CC2020工作组成员,CCF高性能计算专委会委员,CCF理论计算机专委会委员。长期从事天河高性能计算、高能效计算、高性能计算教学研究。获省部级科技进步一等奖1项、二等奖2项。以第一完成人获湖南省教学成果一等奖1项。国防科技大学高性能计算系列课程建设负责人,主讲6门高性能计算相关课程。发表科研及教学论文近百篇,其中4篇计算教育国际顶会论文被国际权威ACM/IEEE计算课程体系规范CC2020引用。担任ACM SIGCSE四大会议之一CompEd2019本地共同主席、2018-2021年 ACM TURC (SIGCSE China)程序委员会共同主席,多个国际顶会/顶刊PC及审稿人,包括IPDPS, ICPP, SIGCSE, TPDS等。主持和参与国家自科基金、拔尖2.0重点课题等10余项课题。目前研究兴趣包括:国产处理器实时功耗预测、高性能互连网络能量优化、拓扑感知的高性能计算机系统多级能效优化等。

Keynote: 美国高中计算机教育对我国相应教育的启示

杨晓春

上海成趣信息科技有限公司

摘要:中美两国中小学计算机教育发展的背景和过程,总结相关研究进展,描述中美两国高中计算机教育框架的组成和目 标,分析比较两国体系中核心概念和核心实践的内容。然后,介绍两国高中课程标准,并以算法和程序实现为 例,分析两国课程标准的异同。通过比较两国大学先修课程的内容、教学体系、结构和评价方式,探讨两国高中 计算机教育对大学计算机教育的影响以及未来两国大学教育可能存在的差异。最后提出我国高中计算机教育发展的建议和期望。

个人简介:杨晓春,上海成趣信息科技有限公司独立顾问。前 HP 资深技术专家和内部技术讲师,中国人工智能学会高级会员,美国计算机学会 ACM 高级会员,ACM SIGCSE 美国计算机学会计算机教育研究中国分会理事。ACM/IEEE CC2020 计算学科规范工作组成员。区块链工程技术人员国家职业技术技能标准主要起草人。具备良好的理论基础和丰富的工程经验,致力于将新一代信息科技的理论和关键技术应用于各种服务,成功为数十个创业创新企业落地产品设计和解决方案,行业涉及教育、医疗养老、工业制造、证券、新兴商业服务、信息产业、文化创意等。在国内外会议及杂志发表人工智能及计算类教育及技术类中英文论文多篇。