摘要：针对如何将计算机仿真技术运用于高校中的专业设置及培养方案的实施等环节问题，设计与实现了该仿真系统的系统框架和实施过程.系统经实际运行效果良好，趋于目标值的实现，同时也可依此理论及实践扩展至高校管理的各个环节之中.
关键词：计算机仿真;高等学校;专业设置;培养方案
计算机仿真技术的提出最初称之为“蒙特卡罗方法”[1]，其技术手段是利用随机数实验来求解随机问题的一个方法.其原理可追溯到 1773 年法国自然学家 G.L.L.Buffon 为估计圆周率值所进行的物理实验[2-3]，一般应用于对现实系统的某一层次抽象属性的模仿.研究人员利用这样的模型进行试验，并从中得到所需的信息，然后依据这些信息去帮助人们对现实世界的某一层次的问题做出决策.在这一理论与实践的指导下，由于是通过建立一个虚拟环境，并在这个虚拟环境中设计与实现了系统的相关功能模块，使之有机地构成一个系统，即计算机仿真系统[4-6].从而既节省了实验设备经费的投入，又缩短了实验周期，其仿真结果又趋近于目标的实现，这一研究使得计算机仿真技术与虚拟现实技术得以充分利用，较好地解决了时间、效率和周期等之间存在的矛盾.在这一虚拟与现实技术解决问题方法的启发下，研究分析认为高校本身的管理就是一个系统工程，而且是一个大系统，而这一系统又由若干个功能模块构成.如从组织机构和职能部门设置上可以看到，高校是由教务处、科技处和高教中心等部门组成，从具体的教育与教学实施上又是由若干个二级学院构成.在这一教学职能机构中，具有与之所办专业配套的技术基础实验室、专业实验室和师资队伍等，这些功能模块构成了计算机仿真系统的基本元素.在此理论研究与分析的基础上，提出了利用计算机仿真技术来解决在高校中的专业设置及培养方案的实施等诸如此类的问题，如高校师资队伍建设、发展规模等均可列入系统进行仿真，由此使我们看到计算机仿真技术的应用领域前景十分广阔，目前正方兴未艾[7-10] .
1 传统高校的专业设置及培养方案的实施存在的问题与分析
传统高校管理模式下的专业设置和培养方案的实施，一个周期是4年，个别专业需要 5 年.按照目前的教育模式为我们提出了一个新的课题，即能否针对培养方案在此专业开设之前进行计算机仿真，通过仿真结果来分析和确认相应专业开设的必要性及风险性.这一评估结果也将作为高校管理和决策者决策的重要依据，以期避免和出现该专业学生 4 年毕业后因经济社会发展等诸多因素的动态变化导致无法就业的尴尬局面出现.由此既造成了教育资源方面的浪费，又培养出了一批目前人才市场无所需求的闲置的人力资源，而人才市场需求的专业和人才又无所提供的矛盾.当然在相应专业开办 4 年期间，经济、社会发展、市场需求等相关的数据也是在动态变化的，但这一动态数据并不影响作为系统的基础数据来通过系统进行仿真，从而得出新的动态的仿真结果，使之系统有一个动态的渐进的逼近目标的过程，为高校管理和决策者提供充分的必要支持，以便较好地解决高校为人才市场提供专业对口、供需对等及适应国家各个行业均衡发展需求的人才，使之基本上接近于或较好地解决既无专业人才过剩又无急需人才短缺和提供不足之间的矛盾，从而可以较好地为高校的发展规模、专业设置和师资队伍建设等诸多方面提供决策依据.
2 实现专业设置及培养方案实施的计算机仿真系统的设计与实现
实现专业设置及培养方案实施的计算机仿真系统的设计目标，是根据高校的发展规模和人才市场需求对欲开设的新办专业进行目标仿真和预测.围绕这一目标的设计，需要在系统论和控制论理论的指导下以及数学的方法作为支持，以此奠定系统的设计理论基础，即数学的方法，系统的观点，计算机系统的模拟与仿真.根据现实中高校管理模式下，专业设置及培养方案的实施过程中的程序和高校机构设置，其系统模型及框架结构应由功能模块构成(见图 1).
通过各功能模块提供的数据作为基础参数，即可由系统进行仿真，并得出相应的中间数据与目标数据，其中间数据与目标数据可以一个二维表格的形式出现，也可以直方图或雷达图的方式提供给用户作为决策依据(见图 2、图 3).
人才市场需求功能模块可将市场调研索取的数据通过该功能模块对这些数据进行处理，并将处理结果作为 1 号数据提供给系统作为下一步仿真的依据.专业方向功能模块依据目前该专业就业现状和人才市场占有率进行数据处理与分析并作为 2 号数据提供给系统，以此支持系统进行仿真.培养方案与之所开办专业配套的各类实验室，诸如专业技术基础实验室和专业实验室，将针对该专业方向按教学大纲要求所制定的专业技术基础课和专业课的课程门数、教学时数等数据进行汇总和处理，并将此数据作为 3 号参数传送给仿真系统进行综合处理，为系统进行数据仿真提供充分必要的依据.师资队伍功能模块，其无论在规模上还是在职称结构上的数据决定所开设专业质量上的保障.因此，如何为该专业组建一支适应人才培养和专业发展的师资队伍进行了预测和评估，其预测和评估的结果由该功能模块将有关参数作为 5 号数据上传系统.高教研究中心功能模块作为系统的校正模块所处理的数据结果，不仅要作为 6 号参数传递给系统进行处理，其模块还将对系统的目标数据，即仿真结果与锁定目标进行比较，判断偏差大小，并依此偏差进行系统校正，使之系统逐渐趋于目标的实现.
系统的软件环境：为满足系统正常和可靠运行，Windows 应在 Win7 以上，语言处理程序、数据库管理系统也应配置.
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硬件环境及其配置：硬件环境 CPU 应注重其主要几个参数，如系列、内核、核心数量、主频、倍频、外频和 L2缓存几个参数的选配，RAM 的类型、容量、工作频率和接口类型等，显卡的芯片、核心代号、显存类型、核心频率、显存容量，硬盘的容量和转/分均应选在上限.
3 关于计算机仿真系统各模块之间的关系及其实施步骤
为确保系统的稳定运行，并实现系统锁定的预期目标，从计算机仿真系统结构图 1 构成的各功能模块分析看，该系统是由一个闭环系统构成，其中人才市场模块提供的有关数据和分析结果是系统的重要支持数据之一，同时也是高校管理和决策者决定若干专业规划和开设的重要依据.国家人事部中国人事科学研究院主编的《中国人才报告——构建和谐社会历史进程中的人才开发》着重指出，“人才队伍总量持续稳定增长;人才的素质逐步提高;人才向第三产业过度集中;人才地域分布仍呈东强西弱态势”，其特点：一是第三产业人才有过度集中的趋势，二是非公有制单位将是接收人才的绝对主力，三是专业技术人才分布很不合理，数据分析详见图 4 和图 5.专业培养方案模块主要提供的数据：一是培养目标、招生对象、学制和人才培养规格;二是课程体系设置，教学时间分配和教学进程，教学时数分配比例;三是课外教育项目和核心课程;四是主要实践教学环节，专业人才需求宏观背景，相关产业现状和该专业人才的需求等，以此支持系统的运行.高教研究中心模块是一系统功能调节模块，并由此构成一个闭环系统，即该模块根据人才市场需求分析模块、专业方向规划模块、专业培养方案模块、专业配套的实验室模块、师资队伍功能模块提供的数据和系统仿真结果与锁定目标值出现的偏差进行校正和调节，使之逐渐趋近于目标锁定值，从而实现和为决策者提供较为详实的、客观的数据，使最终决策更加接近于实际，偏差和失误降为最低。
4 结语
通过计算机仿真系统对高校管理和实施过程中的专业设置等诸多方面的仿真和预测，较好地为决策者提供开设适应人才市场需求专业的决策依据，也为人才市场提供较为理想的均衡的人才需求成为可能.但通过系统的实际运行也出现了因数据覆盖面有限等因素导致仿真结果所出现的偏差，诸如此类问题尚需对系统进一步完善和优化.
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