计算机科技论文实用13篇

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计算机科技论文

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计算机技术最早出现在上个世纪中叶的美国,在当时只是应用在国防领域。而经过六十多年的发展,目前计算机技术相当成熟,已成为社会各行业工作的基础设施,尤其在互联网技术出现之后,通过将世界上众多的计算机有机连接成一个整体,形成了一个庞大的网络世界,大大增强了世界各地区国家的发展同步性,为人类共同发展提供了技术保障。

2、计算机技术现状

近些年,我国政府越来越重视科学技术研究,计算机技术在我国各领域的发展非常迅速,已经深入到国人生活、生产的各方面。与此同时,计算机技术也已趋于普及,它不断拉近着人与人之间的距离。在当今管理工作中,利用先进的计算机网络技术将各个不同地区的科研单位、科研机构以及技术人员紧密的联系起来,形成一个系统、综合的网络体系,从而实现信息共享,为科研人员更好工作提供信息依据。在城市建设中,充分利用计算机技术来辅助城市规划、城市改造、城市建造是处理好城市生态环境的关键,也是提高科技管理效率的重要手段。

3、计算机技术与科技管理

在计算机技术日趋成熟的同时,延伸出许多的新技术,科技管理技术便是在这种时代背景下产生的一种特殊技术。在PC机时代,由于管理者缺乏相关的科技认识,使得大多工作都依靠管理人员纸上登记进行的,没有统一的数字系统,在进行科研管理中缺乏数据共享,使得工作效率低不说,工作质量也不高。而计算机技术的应用有效解决了这种问题,使得科技管理工作变得更加成熟和完善。

二、计算机技术在科技管理模式应用中的优越性

根据过去多年的工作实践总结我们发现,计算机技术的应用大大减少了科技管理各环节工作的空间距离,使得科技管理工作逐渐成为一个系统、综合、统一的内容,大大提升了科技管理效率。在科技管理工作中,通过计算机技术我们能及时的了解每一个实验室、科研室的工作进度,进而实现了各种数据的共享。这样的管理模式不但拓宽了管理渠道,而且极大提升了工作效率。近年来,企业对计算机技术的需求越来越突出,主要表现咋成本核算方面。在传统的企业管理工作中,主要的管理参与者是人,面对海量的数据和资源运算公式,人力计算往往表现的力不从心,不仅工作效率低下,而且计算准确度往往存在问题。基于这种现象,企业在日常管理中非常重视计算机技术的引进,只有利用好计算机技术,才能有效的处理计算的准确性、高效性,正确掌握市场的动态规律。计算机在企业科技管理中,由于本身可持续性强烈的特征,在很大程度上能保证管理数据的准确性、完整性,而且还能在无人参与的情况下自我进行管理。计算机技术本身作为一种虚拟技术,它的应用不但可以进行各种虚拟实验的研究,而且能开展不同的虚拟活动,并及时的了解世界上最前沿的信息,从而利用这些信息改善自己研究的设备,并及时的对设备钻研中存在问题加以革新。

三、计算机技术在科技管理模式的现代化应用

目前,随着计算机技术的飞速发展,它不断地革新和改进了传统的科技管理模式,成功摆脱了传统以人为主的管理模式,也完成了人为经验管理向技术管理转变的工作目标,使得科技管理工作变得更加规范、有序。就目前计算机技术的科技管理模式现代化应用而言,具体的应用工作主要表现在以下几个方面。

1、高效应用计算机技术管理科研工作

通过计算机技术,我们可以在更大的范围之内实现计算机信息、科研信息的共享。在这种管理模式中,更大的为工作者提供活动范围和管理深度,从而更好的保证科研工作开展的连续性、完整性和整体性。在工作中,通过采用计算机虚拟技术在网络上建立一个虚拟的管理平台,从而更加方便工作人员了解世界同等信息。但是就目前的计算机技术在科研管理工作中的应用情况而言,由于计算机信息在传递中容易产生孤岛现象,这种问题一旦产生,必然导致资源传输安全,对科技信息和科研成果造成威胁。因此在利用计算机技术管理科研工作的时候,必须要高度重视计算机网络安全防护工作。

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1.2历史数据保护不周数据在长期变化、演进的过程中

其资源历史会被储存在计算机管理系统中,以便后续工作查询。然而,计算机管理系统的内存还是很有限的,要长期时间保存有效数据是几乎不可能的。这要求,系统管理人员及时调整、更新,将这些科技信息转存到其他硬盘中,经过这样一道工序,历史数据很容易受到破坏,或遗失、或破损,总归会出现一系列问题。

1.3处理方式刻板、传统查询与统计是计算机管理系统中最基础的两个工作项目

所以市面上出售的系统软件,对上述两种科技信息处理手段的诠释、处理大体相同。传统、单一的管理方式,虽然能够保证系统功能不受破坏,但它也存在弊端,就是大量数据、信息无法快速转入功能处理模块,犹如百万大军过独木桥一样,路径只有一个,信息处理需先来后到。如此一来,计算机管理系统的处理能力便会急速下降。同时,软件开发是计算机管理系统成长必经之路,作为一种集成软件,其数据来源、使用、制定的原则和基本法则是一定的。现阶段,软件开发公司、研究人员受产业服务要求限制,不愿推陈出新,从升级科技管理模式、开发新型统计结构入手,而是会按照以往软件开发的基本结构,在上面填充一些必要的功能模块。这样,软件开发便失去了原本的意义,其功能价值也无法更深层次的挖掘出来。

2基于科技信息的功能价值探究

计算机管理系统的革新对策上文提到计算机管理系统有很多矛盾和问题,其升级、革新空间很大,信息、数据的资源功能并没有充分的发挥出来。为此,笔者将结合多年工作经验,深入探究计算机管理系统的升级、改革道路该如何走。

2.1规范软件需求

尽量满足管理工作者需要软件开发公司和研究人员应对软件的工作环境进行集中测评,如该软件今后会使用于哪些行业与管理模式中,做到软件的功能需求“一对一”。近年来,应用于计算机管理系统的软件种类越来越多,为此,国家行政机关、各大企业的管理机构,都应承担起监督职责,根据自身实际工作需要,考核该软件是否符合自身的管理要求。如果不符合,需及时与软件开发公司和研究人员提出意见,并协助他们修复、改正矛盾问题。

2.2提高历史信息资源的利用率

历史信息无法有效保存是一个不争的事实,针对这一问题,管理者们可以从自身工作入手,对科技信息进行合理的利用。比如说:把数据管理工作分为若干个时段,如每周、月、季度、年度,管理者按照管理需要,检索有效历史信息,通过技术处理,让信息拥有一定的说明功能,再行储存。如此,可大幅度节约计算机管理系统储存历史数据的应用空间,使处理数据更加高效。此外,管理者必须高度重视历史信息的销毁、保存、转存工作,安排专人,负责处理这类历史信息和数据,因为小心、谨慎的工作态度,也会在一定程度上提高历史信息资源的安全性和完整性。

2.3全面、立体升级改革软件

首先,详细解析现阶段计算机管理系统的工作模式和变化方式,从发展角度入手,探究管理工作的发展趋向,以此为依据,制定下一阶段软件开发的大体功能需求和指标,使软件开发、科研工作更具针对性、目的性。其次,丰富软件获取、处理、传播、管理的渠道,让真实、完整、有效信息集中输入到数据库中,为管理者提供历史数据和当前数据的对比发展过程,这样,软件中的信息资源会更加立体、全面,更具说明价值。最后,软件页面设计要全面地反映科研工作的内容软件设计者进入开发阶段时,软件页面设计应遵循简洁、大方、全面、适用的原则,如:系统功能、数据输入、数据管理、信息传播、打印等功能应明确分类,不能出现“重叠模块”,严防信息管理过程中出错。

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2.理念先进,服务人才培养定位,教学目标明确。

以我校应用型人才培养为目标,在教学过程中,始终坚持“以学生为主体、以教师为主导”的教学理念,提倡“自主、合作、探究、创新”,不断改革教学方法和手段,鼓励学生进行研究式学习、自主式学习、资源式学习和协作式学习,注重对学生四个方面的能力培养:通过计算机、网络及信息技术基本原理、基本知识的讲授,掌握计算机分析问题、解决问题的基本方法,培养学生对计算机的认知能力;通过计算机数据处理、多媒体技术及程序设计知识的讲解,培养学生应用计算机解决问题的能力;通过熟练掌握与运用计算机与网络技术,有效地表达思想,掌握基于信息技术的团队协作方式,接受信息社会道德规范的约束,并自觉承担相应的社会责任,培养学生依托信息技术的共处能力;通过对信息的获取、分析、评价和吸收,培养学生的自我学习能力。

二、课程服务专业思想的实施

根据我们多年在计算机基础教育改革实践过程中积累的经验,改革的核心在于“以学生为主体,以教师为主导”和为专业服务的“计算机应用能力培养”的教学模式和方法。我校计算机基础教育与学生专业结合的做法是在教学手段和模式富有建设性成效的基础上积极主动思考,结合了我校办学的主导思想和特色并有了创新性发展。从几年的实践过程看,做法日渐科学,效果积极显著。具体做法:“积累、实践、服务”相结合。

1.及时与专业负责人进行沟通,与专业对接。

第一学期开学前,通过与学生所在院系教学负责人、专业建设负责人沟通等方式,实现课程内容与专业需要的对接,重新定位,按照专业需求调整教学内容,使课程内容满足专业培养目标的需要。即每学期在制定计算机基础课程授课计划时,请专业负责人或骨干教师参与,根据各专业需要提出合理的意见和建议,充分了解各专业学生对计算机应用技能的需求,从而对课程内容及时做出调整和修订。

2.提高课程组教师的计算机能力培训。

课程组的教师积极参与实习、实训、毕业设计和实践锻炼等环节,不断提高自身的实践水平,实现教学水平与专业能力培养的需要对接。同时,课程组的多名教师通过到企业挂职锻炼及时了解社会对计算机能力的实际需要,也了解到学生将来的就业趋势,在提高自身能力的同时,也保持了计算机教育的实用性和先进性,为培养学生的计算机能力作出了充分的准备。

3.为学校各专业的大四学生,进行毕业论文排版指导,发挥服务作用。

随着用人单位对大学毕业生计算机能力的要求有增无减,计算机水平高低已经成为衡量大学生业务素质与能力的突出标志之一。因此,我校计算机基础教育“课程服务专业”的理念和做法既符合教育部对普通本科院校提出的“应用型本科教育”的内涵所指,也符合我校的三大教育理念。作为我校的特色项目,必定对于促进学生终身学习和主动应用计算机起到积极的推动作用。

4.根据专业需要重新整合教学内容,探索为专业课服务的途径与方法。

在计算机教学过程中,我们打破了原有的学科体系,按照学生能力培养体系重新组织教学内容和教学方法,将相关的理论课程重新整合、重组。如在讲计算机程序设计时,重点针对专业的实际问题进行程序分析。新体系淡化了基础课与专业课的界线,实际了知识整合、交叉安排,加强了针对性和实用性,目的是更好地为学生专业技能培养服务。

5.加大实践教学环节,提升学生实际操作能力,为专业服务奠定基础。

计算机基础教学建立了相对独立的实践教学环节,加大了实践教学在教学计划中所占的比例,强调实践与实习,实验的目的不是为了验证理论,而是为了培养学生的技术应用和实际动手能力。同时,在授课计划中还安排了多项相对独立、逐步提升的阶段性技能与综合性实验与训练,不断提高学生的实践操作能力。

6.课程组教师需要了解相关专业课教学重点,积极主动地为专业课服务。

课程组教师通过与相关专业负责人及骨干教师的沟通,以及与专业课教师之间相互听课,及时地了解了专业急需用计算机解决的相关知识与问题,在备课和授课过程中都会将此部分内容作为重点进行讲解,为今后学生利用计算机解决专业知识打下了坚实的基础。

7.开发了自主学习,课程服务专业的网站。

为了提高学生的自主学习能力,课程组开发了计算机基础系列课程网站,网站中包括了课程的大纲、授课计划、课件、习题、名师视频等资料,方便了学生资料的获取。同时,网站还重点设置了“专业学习模块”,针对不同的专业,根据各个专业对计算机能力的需要设置了不同的模拟试题,极大地调动了学生的学习主动性,激发了学生的学习兴趣。

8.适应专业特点,精心设计案例。

案例式教学方法的实施是提高计算机基础课程教学质量的有效途径之一。为了更好地做到课程服务专业,需要授课教师在案例设计之前需要与专业知识进行对接,对案例进行反复斟酌、思考与设计,好的案例可以帮助学生更好地记忆基本概念,理解所学知识,掌握基本技能。如在对会计专业进行案例设计时,要尽可能将具有专业特色的案例融入教学过程中。在安排案例教学时有意识穿插更具会计专业特色的实例,在学习Word时,可以设计“财务报表”、“月份财务分析表”、“资产负债表”等案例,使学生在练习了表格排版的同时,了解了财务报表、财务分析表及资产负债表应包含的基本信息,与会计专业基础课有了更好的结合。在讲解Excel时,可以重点与财务相关的公式与函数。在讲授PPT时,可以利用PPT内容提示向导、母版的改造、PPT中表格和图表的插入等操作,制作财务报告幻灯片,向股东和投资人介绍公司的财务状况等。通过这些有针对性的、与专业知识相结合的案例讲解,并结合布置一些有挑战性或应用性或有乐趣的任务、习题,使学生对计算机基础课的学习兴趣大大提高。

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3.计算机本科专业科研实践学期的教学设计与评价 

4.中美计算机本科教育的比较与思考

5.计算机本科专业的交互设计方向课程设置问题

6.计算机本科专业学生软件系统设计能力的培养与实践 

7.财经类高等学校计算机本科专业人才培养模式的探索

8.地方本科院校计算机应用型人才培养模式探讨

9.计算机本科教育的实践教学模式研究 

10.从硕士研究生入学统考看高校计算机本科专业基础课教学

11.应用型计算机本科中离散数学课程目标定位与课程改革的探讨

12.对综合性大学计算机本科专业培养目标的思考

13.贵州少数民族地区高校计算机本科专业考试评价体系的构建——以兴义民族师范学院为例

14.基于CDIO模式的计算机本科专业人才培养模式

15.关于计算机本科教育的思考

16.计算机本科专业学生学习现状调查与解决对策 

17.面向计算机本科专业的嵌入式方向教学体系的研究 

18.中国计算机本科专业发展战略研究报告

19.应用技术型本科课程体系改革刍议——计算机科学与技术/计算机网络应用专业

20.应用型计算机本科专业课程体系的研究 

21.工科高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索

22.校企合作培养计算机本科应用型人才的实践研究

23.财经类高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索

24.计算机本科人才程序设计能力培养研究 

25.计算机本科教育引入微软院校IT课程的思考

26.应用型计算机本科人才的数学素养培养研究 

27.计算机本科专业人才培养方案改革的研究与探索

28.高校计算机本科专业C语言课程教改探析

29.应用型计算机本科教育课程体系的研究与探索

30.南洋理工大学计算机本科教育介绍 

31.计算机本科双语教学中情感因素的作用  

32.与学校学科特长相融合的计算机本科人才培养模式研究 

33.以技术应用能力培养为核心的计算机本科教学模式探讨

34.计算机本科人才创新实践能力的培养 

35.基于大类招生的地方普通大学计算机本科专业教学改革研究 

36.试论我国计算机专业本科教育现状及发展 

37.以合作教育提升计算机本科学生就业能力的思考

38.计算机本科应用型人才的培养在C语言程序设计中的体现

39.地方性应用型高校计算机本科专业课程体系设置研究 

40.计算机本科专业软件实习工厂的构建研究 

41.虚拟实验室环境下计算机本科专业应用型人才培养研究 

42.计算机本科专业课程考核改革的现状与对策

43.普通高校计算机本科专业实践教学改革研究 

44.计算机本科应用型人才培养模式研究 

45.计算机专业本科教育改革的研究 

46.计算机本科专业开设网络控制实验的研究 

47.应用型计算机本科职业人才培养体系构建研究

48.地方高校计算机本科人才创新实践能力培养模式的探索

49.本科计算机教育中数理逻辑课程改革浅析

50.计算机本科专业人才培养方案的研究与实践  

51.从校企合作的角度研究应用型计算机本科人才的培养模式

52.计算机本科毕业论文写作框架的设计 

53.中美高校本科计算机教育之比较

54.应用型计算机类本科专业的教育与学生就业特征分析与对策——以江苏理工学院计算机类专业为例

55.与时俱进的计算机本科教育

56.计算机本科电子商务课程启发实践式教学方法

57.非计算机本科专业计算机程序设计课程的改革思考

58.工程应用型本科计算机教育模式与实践 

59.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式 

60.应用型本科高校计算机专业教材建设若干问题的研究

61.财经类高等学校计算机本科专业课程体系重构的探索

62.基于课程地图的计算机专业本科培养方案的制订

63.地方本科院校计算机类专业发展的思考

64.应用型本科计算机网络教学改革的研究与实践

65.基于CDIO培养模式在计算机本科学生实践教学中的改革研究

66.计算机本科专业《人工智能》课程教学探讨 

67.高校本科阶段计算机专业“3+1”人才培养模式探析——以江苏技术师范学院为例

68.我校计算机本科教学中的难点与对策 

69.计算机本科专业软件实习工厂的实践与效果分析 

70.将并行计算纳入本科教育 深化计算机学科创新人才培养

71.以评促建 提高计算机本科课程建设质量——以《计算机导论》课程为例 

72.应用型本科计算机专业模块化教学课程体系建设的实践

73.新升本科院校计算机专业实践教学改革研究——以就业为导向

74.应用型本科高校《计算机网络》课程的教学改革探索

75.本科毕业论文实践中的计算机应用现状与指导

76.美国高校计算机工程本科课程设置特色分析

77.以竞赛为驱动的应用型本科高校计算机人才培养模式探究 

78.应用型本科高校计算机网络实验室的建设

79.基于应用型人才培养的计算机本科专业实习实训管理模式研究 

80.基于Web的虚拟仿真器在《计算机体系结构》本科教学中的应用

81.应用型本科计算机基础教学改革探索

82.计算机实践教学在新建本科院校中的应对策略 

83.高职本科计算机专业人才培养模式构建 

84.基于教学质量国家标准的本科计算机类专业应用型人才培养思考

85.应用型本科计算机网络教学平台构建研究 

86.新建本科院校计算机基础教学评价体系研究

87.关于高校计算机课程体系改革及本科教学的思考

88.认知风格对英语阅读及写作的影响——以计算机本科二年级学生为例

89.计算机本科教育的“华尔兹”

90.本科计算机公共基础课程教学改革研究

91.高校计算机辅助审计本科教学探讨

92.应用型本科院校计算机实验教学改革探索

93.计算机应用型本科人才程序设计能力培养

94.地方本科高校计算机科学与技术专业应用型转型发展的思考——以新乡学院计算机与信息工程学院为例

95.计算机实践教学在新建本科院校中的应对策略

96.基于应用型人才培养为导向的计算机本科课程体系设置的探讨

97.应用型本科院校计算机课程双语教学探讨

98.应用型本科院校计算机导论课程教学方法研究

99.计算机专业本科毕业设计的探讨 

100.应用型本科计算机图形学教学改革初探  

101.一流计算机学科必须是一流本科教育

102.关于本科院校计算机教学中学生创新能力培养的几点认识

103.应用型本科计算机组成原理实验教学改革

104.非计算机专业本科学生计算机教学的研究

105.应用型本科院校计算机公共课程体系研究与实践

106.敏捷开发模式在本科计算机科学与技术专业教学中的应用探索

107.高职设置四年制技术本科的研究与探索——以长职院计算机网络技术专业为例

108.大学本科开设计算机视觉课程教学的探讨

109.应用型本科院校计算机专业双语教学中的“羊群效应”及规避策略——以《计算机科学导论》双语教学为例

110.教育转型视角下民办本科院校计算机课程多元化教学模式的研究与实践

111.计算机本科职业化教育引进与校企合作机制研究

112.应用性本科计算机专业设置与培养方案的改革

113.新建本科院校计算机实验教学中心建设初探

114.应用型本科涉农院校计算机教师能力提升研究与实践——以河南牧业经济学院为例

115.财经类本科院校中高职计算机专业师资队伍建设研究

116.新升本科院校计算机公共课面临的问题及对策

117.应用型IT人才培养下的计算机本科课程体系设置的研究

118.二类本科院校计算机专业人才培养的质量保证

119.就业导向下的本科院校计算机专业教育创新模式探索

120.新建本科院校公共计算机课程体系构建及实践

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一、离散的数学与计算机原理

在计算机系统中,最为人所知的最基本设定就是,以二进制的方式来表示数据,所有的信息数据都要被转化成0和1的组合。这最初是由于电子器件在功能上的局限性所决定的,数字式的电子计算机本质的特点是用电信号来表示信息,用电平输出的高低和脉冲的有无来表达是与否的关系。因此只有采用了二进制,才能够准确的表示信息,所以说从其诞生之日起,计算机就和以微积分为代表的连续性数学划清了界限。因此更准确的说,离散数学是计算机科学的基石。另一方面,构成了计算机系统的硬件和软件同样属于一个离散的结构,其在逻辑功能上来讲是等效的。计算机科学与技术中应用的基本结构大多是离散型的,因此计算机就其本质上应当被称为离散的机器。离散数学可以说是现代数学的一个十分重要的分支,同时是计算机科学和相关技术的理论基础,所以又被人们戏称为称为计算机数学[1]。一般的,广义离散数学的概念包含了图论、数论、集合论、信息论、数理逻辑、关系理论、代数结构、组合数学等等概念,现代又加上了算法设计、组合分析、计算模型等应用方向,总的来说,离散数学是一门综合学科,而其应用则遍及现代科学与技术的诸多领域。

二、关系理论与计算机数据存贮

大数据的概念是现在十分热门的一项新兴技术概念,而大数据的建立基础就是随着日益发展的计算机数据的存储与管理技术。其实从最初的计算机对文件的管理系统到数据库系统的产生,是一次数据管理技术的飞跃。通过数据库的建立,系统可以实现数据的结构化、共享、可控冗余等功能。目前,大部分的数据库都是采用的关系数据库的组织存贮形式。现在,一个系统之中会产生成千上万项的数据元素,这就需要我们找到一种最优的方式来管理和存储这诸多数据。这往往就涉及到了数据库的设计问题,现代数据处理的基础理论就是数学中的关系理论。现在常用的有实体联系法和关系规范化方法。其中实体联系法是通过实体联系模型去描述现实中的数据,建立起简单图形(ER图),在此基础之上进而转换成和具体数据库管理相对应的数据模型。另一方面,关系规范化方法则应用于关系模型的设计和数据库结构的设计之中。通过关系规范法解决关系模型中存在的插入和删除异常、修改复、数据冗余等诸多问题。

三、数学模型的作用及在计算机中的应用

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一、什么是计算科学和它的来历

计算科学主要是对描述和变换信息的算法过程,包括其理论、分析、设计、效率分析、实现和应用的系统研究。全部计算科学的基本问题是,什么能(有效的)自动运行,什么不能(有效的)自动运行。本科学来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究,形成于20世纪30年代的后期。

随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生,人类使用自动计算装置代替人的人工计算和手工劳动的梦想成为现实。计算科学的快速发展以也取得大量成果,计算科学这一学科也也应运而生。

二、计算科学的发展

a、首先先介绍图灵机

图灵机的发明打开了现代计算机的大门和发展之路。图灵机通过一条两端可无限延长的袋子,一个读写头和一组控制读写头的(控制器)组成它有一个状态集和符号集,而此符号集一般只使用0和1两个符号。而就是这个简洁的结构和运行原理隐含了存储程序的原始思想,深刻的揭示了现代通用电子数字计算机的核心内容。现在通用的计算机是电子数字计算机,而电子数字计算机的发展是建立在图灵机的基础之上。他的二进制思想使计算机的制作的简化成只需两个稳定态的元器件。这在今后的计算机制作上无论是二极管或集成电路上都显示了明显的优越性。

b、计算机带动的计算学科

1946年随着现代意义上的电子数字计算机ENIAC的诞生。掀起了社会快速发展的崭新一页。计算机工作和运行就摆在了人们的面前。

1、计算机语言

我们要用计算机求解一个问题,必须事先编好程序。因此就出现了最早的机器指令和汇编语言。20世纪50年代后,计算机的发展步入了实用化的阶段。然而,在最初的应用中,人们普遍感到使用机器指令编制程序不仅效率低下,而且十分别扭,也不利于交流和软件维护,复杂程序查找错误尤其困难,因此,软件开发急需一种高级的类似于自然语言那样的程序设计语言。1952年,第一个程序设计语言ShortCode出现。两年后,Fortran问世。作为一种面向科学计算的高级程序设计语言,Fortran的最大功绩在于牢固地树立了高级语言的地位,并使之成为世界通用的程序设计语言。Algol60的诞生是计算机语言的研究成为一门科学的标志。该语言的文本中提出了一整套的新概念,如变量的类型说明和作用域规则、过程的递归性及参数传递机制等。而且,它是第一个用严格的语法规则——巴科斯范式(BNF)定义语言文法的高级语言。还有用于支持结构化程序设计的PASCAL语言,适合于军队各方面应用的大型通用程序设计语言ADA,支持并发程序设计的MODULA-2,支持逻辑程序设计的PROLOG语言,支持人工智能程序设计的LISP语言,支持面积对象程序变换的SMALLTALK、C等。

2、计算机系统和软件开发方法

现代意义上的计算机绝不是一个简单的计算机了而也包括了软件(系统软件、应用软件)。各种各样的软件使得计算机的用途大大增强。而软件开发也成为了一个重要课题和发展方向。软件开发的理论基础即是计算模型。随着计算机网络、分布式处理和多媒体的发展。在各种高级程序设计语言中增加并发机构以支持分布式程序设计,在语言中通过扩展绘图子程序以支持计算机图形学程序设计在程序设计语言中已非常的流行。之后,在模数/数模转换等接口技术和数据库技术的支持下,通过扩展高级语言的程序库又实现了多媒体程序设计的构想。进入20世纪90年代之后,并行计算机和分布式大规模异质计算机网络的发展又将并行程序设计语言、并行编译程序、并行操作系统、并行与分布式数据库系统等试行软件的开发的关键技术依然与高级语言和计算模型密切相关,如各种并行、并发程序设计语言,进程代数,PETRI网等,它们正是软件开发方法和技术的研究中支持不同阶段软件开发的程序设计语言和支持这些软件开发方法和技术的理论基础----计算模型

3、计算机图形学

在计算机的硬件的迅速发展中。随着它的存储容量的增大,也掀起了计算机的巨大改革。计算机图形学、图像处理技术的发展,促使图形化界面的出现。计算机图形学是使用计算机辅助产生图形并对图形进行处理的科学。并由此推动了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助教学(CAI)、计算机辅助信息处理、计算机辅助测试(CAT)等方向的发展。图形化界面的出现,彻底改变了在一个黑色的DOS窗口前敲代码输入控制命令的时代。同时也成就了一个伟大的公司Microsoft。

4、计算机网络

随着用户迫切需要实现不同计算机上的软硬件和信息资源共享。网络就在我们的需求中诞生了。网络的发展和信息资源的交换使每台计算都变成了网络计算机。这也促进计算机的发展和广泛应用。

三、计算机学科的主线及发展方向

围绕着学科基本问题而展开的大量具体研究,形成学科发展的主流方向与学科发展主线和学科自身的知识组织结构。计算学科内容按照基础理论、基本开发技术、应用以及他们与硬件设备联系的紧密程度分成三个层面:

1、计算科学应用层

它包括人工智能应用与系统,信息、管理与决策系统,移动计算,计划可视化,科学计算机等计算机应用的各个方向。

2、计算科学的专业基础层

它是为应用层提供技术和环境的一个层面,包括软件开发方法学,计算机网络与通信技术,程序设计科学,计算机体系结构、电子计算机系统基础。

3、计算科学的基础层

它包括计算科学的数学理论,高等逻辑等内容。其中计算的数学理论涵盖可计算性与计算复杂性理论形式语言与计算机理论等。

四、计算机的网络的发展及网络安全

(1)计算机网络与病毒

一个现代计算机被定义为包含存储器、处理器、功能部件、互联网络、汇编程序、编译程序、操作系统、外部设备、通信通道等内容的系统。

通过上面定义,我们发现互联网络也被加入到计算机当中。说明了网络的重要以及普及性。21世纪是信息时代。信息已成为一种重要的战略资。信息科学成为最活跃的领域之一,信息技术改变着人们的生活方式。现在互联网络已经广泛应用于科研、教育、企业生产、与经营管理、信息服务等各个方面。全世界的互联网Internet正在爆炸性的扩大,已经成为覆盖全球的信息基础设施之一。

因为互联网的快速发展与应用,我们各行各业都在使用计算机。信息安全也显得格外重要。而随着计算机网络的发展,计算机网络系统的安全受到严重的挑战,来自计算机病毒和黑客的攻击及其他方面的威胁也越来越大。其中计算机病毒更是很难根治的主要威胁之一。计算机病毒给我们带来的负面影响和损失是刻骨铭心的,譬如1999年爆发的CIH病毒以及2003年元月的蠕虫王病毒等都给广大用户带来巨大的损失。

我们想更好的让计算机为我们服务,我们就必须很好的利用它,利用网络。同时我们也应该建立起自己的防护措施,以抵抗外来信息的侵入,保护我们的信息不受攻击和破坏。

(2)计算机病毒及它的防范措施:

计算机病毒是一组通过复制自身来感染其它软件的程序。当程序运行时,嵌入的病毒也随之运行并感染其它程序。一些病毒不带有恶意攻击性编码,但更多的病毒携带毒码,一旦被事先设定好的环境激发,即可感染和破坏。

<一>、病毒的入侵方式

1.无线电方式。主要是通过无线电把病毒码发射到对方电子系统中。此方式是计算机病毒注入的最佳方式,同时技术难度也最大。可能的途径有:①直接向对方电子系统的无线电接收器或设备发射,使接收器对其进行处理并把病毒传染到目标机上。②冒充合法无线传输数据。根据得到的或使用标准的无线电传输协议和数据格式,发射病毒码,使之能够混在合法传输信号中,进入接收器,进而进人信息网络。③寻找对方信息系统保护最差的地方进行病毒注放。通过对方未保护的数据链路,将病毒传染到被保护的链路或目标中。

2.“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件(如芯片)和软件中,然后把此硬件和软件直接或间接交付给对方,使病毒直接传染给对方电子系统,在需要时将其激活,达到攻击目的。这种攻击方法十分隐蔽,即使芯片或组件被彻底检查,也很难保证其没有其他特殊功能。目前,我国很多计算机组件依赖进口,困此,很容易受到芯片的攻击。

3.后门攻击方式。后门,是计算机安全系统中的一个小洞,由软件设计师或维护人发明,允许知道其存在的人绕过正常安全防护措施进入系统。攻击后门的形式有许多种,如控制电磁脉冲可将病毒注入目标系统。计算机入侵者就常通过后门进行攻击,如目前普遍使用的WINDOWS98,就存在这样的后门。

4.数据控制链侵入方式。随着因特网技术的广泛应用,使计算机病毒通过计算机系统的数据控制链侵入成为可能。使用远程修改技术,可以很容易地改变数据控制链的正常路径。

<二>病毒攻击的防范的对策

1.建立有效的计算机病毒防护体系。有效的计算机病毒防护体系应包括多个防护层。一是访问控制层;二是病毒检测层;三是病毒遏制层;四是病毒清除层;五是系统恢复层;六是应急计划层。上述六层计算机防护体系,须有有效的硬件和软件技术的支持,如安全设计及规范操作。

2.严把收硬件安全关。国家的机密信息系统所用设备和系列产品,应建立自己的生产企业,实现计算机的国产化、系列化;对引进的计算机系统要在进行安全性检查后才能启用,以预防和限制计算机病毒伺机入侵。

3.防止电磁辐射和电磁泄露。采取电磁屏蔽的方法,阻断电磁波辐射,这样,不仅可以达到防止计算机信息泄露的目的,而且可以防止“电磁辐射式”病毒的攻击。

4.加强计算机应急反应分队建设。应成立自动化系统安全支援分队,以解决计算机防御性的有关问题。

很多公司都有因为电脑被入侵而遭受严重经济损失的惨痛经历,不少普通用户也未能避免电脑被破坏的厄运,造成如此大损失的并不一定都是技术高超的入侵者所为,小小的字符串带给我们的损失已经太多。因此,如果你是数据库程序开发人员、如果你是系统级应用程序开发人员、如果你是高级计算机用户、如果你是论坛管理人员......请密切注意有关字符漏洞以及其他各类漏洞的最新消息及其补丁,及时在你的程序中写入防范最新字符漏洞攻击的安全检查代码并为你的系统安装最新的补丁会让你远离字符带来的危险。经常杀毒,注意外来设备在计算机上的使用和计算机对外网的链接。也可以大大有效的避免计算机被攻击。

五、总结

在学了计算科学导论之后,让我更深入的了解了我将来要从事的学科。计算科学导论指导着我们该怎么学习计算机。让我更清楚的知道我们信息安全专业的方向。正如计算科学这座大楼一样,在不断的成长。信息安全也必将随着网络的进一步发展而更多的被人们重视。总之学习了这门课之后让我受益匪浅,也知道自己应该好好努力,争取在自己的专业领域上有所成就。

参考文献:

1、《计算科学导论》(第三版),赵志琢著,科学出版社2004版

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程序设计问题在课程群的时间维上,一般都能体现从简单到复杂。在数据上从简单的无结构数据到有结构的数据,从简单的无操作数据到有操作的对象数据。在程序设计上,从不可分解问题的简单设计到可分解问题的复杂设计,从语言学习到程序设计学习。程序设计问题解在课程群各自独立的课程的时间维上,没有得到足够和充分的展现,严重影响了学生对问题的认识,以至于学生无法掌握程序设计能力。如同要有充分的文学阅读,才能为文学创作奠定基础,由于程序设计的复杂性,从语言学习再到程序设计学习,才会使程序设计学习简单化,程序设计问题解的学习也是能力的学习,而非理论知识系统的学习,需要有能解决实际问题的经验。经验分为直接经验和间接经验,程序设计的间接经验是他人设计的程序。阅读程序就是学习程序设计的间接经验。阅读程序作为程度设计的重要过渡桥梁,使学生在符合认识与学习规律的条件下,充分掌握程序设计能力。程序设计的学习过程划分为:语言、程序阅读、程序设计。在解程序设计的过程中,将程序阅读作为新的观察点和分析平台。程序阅读就是对已知程序或程序段的阅读,程序阅读又分为3个步骤:理解程序结构、模拟计算机执行程序、上机验证。程序阅读有3种层次:第一种是能读懂程序中所有语句和数据,这是基础层次,是其它层次掌握的条件和前提,属于计算机语言;第二种是能读懂程序设计中的技巧和方法;第三种是能读懂程序设计中的设计思想[2]。

3空间维分析

3.1课程群的解空间与各课程的子空间

计算机设计课程群的解空间可即程序设计解空间分解为:结构化的程序设计课子空间、面向对象程序设计课子空间、数据结构课子空间,如图1所示。计算机设计类课程群的解空间与它的三个子空间是整体与部分的关系。因此,一方面课程群的解空间由3门课程的解空间构成。另一方面课程群的解空间具有抽象性和普遍性,3门课程的解空间呈现泛化。课程群的解空间具有程序设计最本质的意义,对课程群中各门课程有着本质的指导意义。课程群的解空间有数据维和算法维,程序设计课的解空间是由离散数据维和结构化算法维构成;面向对象程序设计课的解空间由对象数据维和对象互动的算法维构成;数据结构课的解空间由结构数据维和结构数据的算法维构成。程序实质就是对已知数据进行加工得到结果数据,是数据与加工过程的相互作用。相比较程序设计解的二维而言,数据维是处于主要和核心位置,程序设计就是围绕数据的加工处理。程序设计课与面向对象程序设计课的加工处理方式有所区别,程序设计采用结构化的处理方法,如顺序结构、选择结构、循环结构;面向对象程序设计采用对象方法,如继承、事件、多态等。对数据的分析至关重要,离散数据是与运算是分离的,主要分析数据的形态,即常量、变量、表达式。其中变量是重点,体现了数据与存储空间的联系;面向对象程序设计的数据是对象的一部分,即数据成员;数据结构程序设计的数据有结构,且重点在结构上。

3.2各课程的数据分析

在结构化的程序设计中,数据变量对应一个存储单元,有三层含义:一是表达物理存储单元;二是表达存储单元的存储内容;三是存储内容的读写性质。必须全面完整理解和掌握此3个含义。例:intx数据变量定义,分配一个存储单元;x=0;x<=10,数据变量体现存储单元的存储内容:x++;cout<<x,数据变量读写反映了数据变量内容的变化。关于面向对象程序设计(C#语言)的程序重点关注和描述对象数据成员的构成、内容变化和访问限制。只有关注和分析有关联的对象数据成员的关联情况、对象数据成员与存储空间的关系,以及与对象数据成员的一切有联系的内容,才能实现对数据的全面掌握。在此基础上,了解和掌握以数据为加工处理的算法过程,才合乎程序设计能力培养的逻辑[4]。数据结构(C语言)程序的重点是数据的逻辑结构及定义性描述。例如:顺序表就是利用连续存储空间的线性关系来实现连续存储空间中数据元素的线性关系,只有先从数据的逻辑结构上理解,才能理解存储实现,分析数据的物理结构以及两者之间的关系,如图3所示。数据定义是对实现数据逻辑结构的计算机语言代码的描述,在算法设计之前须要有充分的分析、表现、描述,以使算法设计有依据和目标。在程序设计中,首先要分析数据,充分、全面、清晰地分析数据后,再作算法分析和设计。在数据与算法的二维空间中,基于数据加工处理的算法才会自然合乎逻辑地体现出其过程。

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1)当今高校的教学模式较为单一,基本上是学生上课听课,下课复习做作业的一种传统模式。这种教学模式上课的效率不高,下课后学生往往不知道自己学了些什么,没有注重学生主动性的发挥。建议教学的方法可以采用案例教学的模式,在讲解完基本的工具之后,就设计一些案例让学生实际上机操作,出现问题及时给与辅导,保证学生及时消化。使用的案例难度可以循序渐进,重复使用到各个工具,加深学生对工具使用的印象。

2)软件教学的课时安排上也不是很合理,现在学生对学软件的兴趣很大,所以各个高校在计算机辅助设计课程上面安排的课程很多,但教学效果并不明显。究其原因,主要是各个软件课程都属于短期培训,强化学习。学生短期之内学了大量知识,却没有后续的衔接课程加以应用,结果学得快忘得更快。其实软件学习可以穿插在产品设计的课程当中,不是一味的学习软件,而是让学生参与整个产品设计流程,其中接触到的二维和三维软件部分边学边用,最终用多个软件完整的表达自己的设计创意。这样的话经过多次的产品设计课程的强化,学生的软件表达就没有问题了。

3)学生过分的重视软件的学习,忽略了其他课程的学习。这是个很典型的现象,笔者在教学过程当中发现一般软件课是学生出勤率最高的课程。其实这种学习态度问题很大,有很多学生的过分依赖电脑,软件表达能力很强,但是手绘能力很差,创新能力不行。这种问题需要学校的正确引导,其实软件只是工具,工业设计学生的创新能力才是首位的,一个合格的产品设计师做设计的时候有三块内容都要掌握,一是创新能力,二是把握产品比例细节等方面的审美能力,三是最终的表现能力。

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一、“计算机文化基础”教学过程中存在的问题由于各个地区经济、教育发展的不平衡,高校新生的计算机基础水平存在较大的差异。有些学生在中学就已学过计算机相关课程或在家里就拥有电脑,对计算机的操作非常熟悉;有些学生对计算机不感兴趣,计算机操作水平相对较低,甚至有些同学以前从来没接触过计算机。这些都造成了教师在讲课的过程中,一部分学生认为教师一节课讲的内容太多,接受不了,而另一部分学生又因为觉得内容简单,心不在焉。学生计算机水平的差异,使得教师难以把握教学尺度。因此,可在开学初举行计算机文化基础课程的免修考试,让计算机程度好的同学,可以免修基础学习,选修其他应用性更强的计算机应用课程,如Photoshop、VB、FoxPro等,而没有通过考试的同学,继续进行基础学习,这也使得同一个班的学生的计算机水平较平均,较容易把握教学尺度。

另外,学生对计算机文化基础课程的重视不够,学习积极性不高。大部分学生认为自己不是计算机专业的学生,不需要熟练掌握计算机的使用,觉得这门课的实用性不大。而且课堂上对知识点的一步步讲解,也使学生觉得计算机知识太繁琐、枯燥、无聊,产生厌学情绪。计算机基础是一门操作性、实践性很强的课程,所以应该采用更有效的教学手段,提高学生的学习兴趣。因此,在《计算机文化基础》课程中采用“案例教学法”,不仅能突出这门课的实用性,也能激发学生学习积极性,在一定程度上提高课堂教学效率,增强学生对知识掌握和灵活运用。

二、案例教学法及其优点

案例教学法是一种在教师指导下,把学生带入特定事件的现场,通过案例分析以提高学生实际运作能力的教学方法。在课程教学中以典型案例划分教学内容,以案例引导课堂教学,以案例引导学生知识点的掌握,以实际案例为剖析对象。教师指导下教学,学生共同参与案例的分析、讨论以寻求实现方法,实现理论与实践一体化,增强了学生的自主创新能力。

案例教学法的优点:1.案例教学法从来自社会实践的案例中的问题出发,能够促使学生更懂得尊重社会实践、理论联系实际,有助于培养学生分析问题和解决问题的能力。2.案例教学法强调课堂组织形式的多样性,打破了课本原有以知识的逻辑结构体系为顺序组织课堂教学的方式,设计恰当而丰富的教学案例,有利于激发学生的学习热情。3.案例教学法应该说是一种科学、有效的学习方法,其可贵之处在于发现新问题,并在解决问题的过程中验证、发展和深入研究,有助于培养学生的能力。

三、“计算机文化基础”案例化教学实施将计算机文化基础课程的知识点恰当地融入案例的分析和制作过程中,不但有助于学生在学习过程中掌握独立的知识点,而且有助于培养综合的分析问题和解决问题的能力。由于Office办公自动化软件的操作是《计算机文化基础》课程的教学重点和难点,下面以Word、Excel、PowerPoint三个知识点为例,说明具体案例设计的内容。

(一)word案例:个人简历的制作。

个人简历是对学生学习生活的简介,是评价和认定学生的主要材料,在很多的场合需要使用,例如学校里社团的招新、学生会干部招募、甚至在以后的求职过程中。本案例制作的个人简历首先有一个封面,包括学生的基本信息,如姓名、专业、学校、联系电话、电子邮箱等,使用艺术字、图片、文本框、水印等技术进行制作。简历正文以项目符号进行分类划分,介绍学生的英语水平、计算机水平、主干课程、爱好与特长、自我评价等。通过此简历的设计,把word文档中字体、段落的设置,项目标号、文本框、艺术字、图片的插入,背景、页面的设置、页面边框的添加、分栏等知识点融会其中,让学生感到学习的知识非常实用,学得更加主动和用心。

(二)word案例:策划书的制作。

在日常的学习生活中,同学们也经常需要使用word制作长文档,如社团活动的策划书、论文等。这个案例以一个社团活动策划书作为素材,其中的活动安排以表格形式记录,让学生掌握表格的插入和设置,然后通过对整个文档进行格式设置,让学生学习排版的一般技巧,学会设置标题样式、段落的大纲级别,熟悉分隔符、页眉页脚的插入和设置,会使用文档结构图进行查看、创建目录等。

(三)Excel案例:学生成绩分析。

在日常的使用中,同学们会经常使用Excel表格进行简单的数据分析和管理,因此设置一个学生成绩分析的案例,让学生熟练掌握Excel的相关操作。首先通过简单的格式设置,了解Excel中字体格式、单元格数字类型、边框、对齐方式、行距、列宽等的设置,然后进行计算学生总分、平均分、排名、突出显示不及格人数等的操作,让学生学习Excel表格中函数的插入、条件格式的设置,然后进一步按某门课程对学生的成绩进行排序、简单筛选或高级筛选,讲解Excel中的简单数据处理,最后根据学生的平均成绩画出相应的分析图表,让学生掌握图表的创建和修饰。

(四)PowerPoint案例:学校简介。

有时候,同学们需要针对某些主题进行演讲,例如学习交流、毕业答辩、产品介绍等,这都需要使用到PowerPoint这个工具。本案例通过制作一个学校简介的PPT,讲解在PowerPoint中如何新建幻灯片,选择幻灯片模板,设置配色方案、母板、备注内容等,并在不同幻灯片中插入图片、表格、艺术字、视频、音频、flash动画等,重点介绍如何设置幻灯片的播放效果,如幻灯片的切换方式、自定义动画、幻灯片放映等。

经过一年的教学验证,使用案例进行教学,能使学生觉得学习的知识实用有趣,提高了学生的学习兴趣,活跃了课堂的学习气氛,同时提高了学生的听课质量,也能让学生更灵活的掌握了office这些办公软件的操作技巧,在期末的上机考试中,也取得了比较好的成绩。

四、总结

教育的任务不是将信息灌输到学生头脑中,而是利用有效、使用的概念来充实学生的头脑,案例教学能激发学生的学习激情,有利于学生对知识的吸收和融会贯通,随着计算机文化基础课程的改革和发展,学生计算机应用水平的不断提高,案例的设计要不断地加以完善和改进,以适应新课程、新形势的要求,只有不断改革和创新才能取得更好的教学效果。

参考文献:

[1]黄冬梅,王爱继.大学计算机应用基础案例教程[M].清华大学出版社,2006,7:34-148.

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1.2加强了学生自主学习的能力

微课程资源就是学生自主学习的最优资源。微课将现有的课程拆分成一个个的视频片段,学生可以根据自己的学习情况,在资源库中自主搜寻自己需要的视频资源。因为微课的短时间、情景化的特点,学生也可以利用自己的空闲时间来进行知识的复习和预习,在学习的过程中也不乏乐趣,不累身心。让每一个学生跟着自己的心情走,形成自主学习的能力。

1.3有助于构建学生的学习支架

微课是以学生自身为中心,学生才是决定着学习的进展的主角。微课能够在学生主导和教师辅导之间找到一个平衡点。微课为学生创建可持续不断发展的学习内容,帮助学生建立自己的兴趣区。学生可以根据自己的需求选择不同的学习内容,构建属于自己的学习支架。

1.4有利于提高教学资源利用率

微课把传统教学和教研方式进行革命,突破教师原始的讲授形式,把教师课前准备的教学资源能够充分的毫无保留的奉献给学生。微课资源全部是教师的最优质教育资源,教师都全部共享,有助于计算机教学资源利用率的提高。

2微课应用存在的问题分析

微课虽然在教学手段和教学效果上取得了不错的成绩,但是微课在现实中还是存在着一定的问题和不足:

(1)微课虽说相对于传统的面授来讲,提高了学生的学习兴趣和积极性,但是这是针对学习自主能力强的学生来说的,对于不爱学习,没有学习自主性的同学就完全没有效果。

(2)计算机知识往往是随着相关内容的发展呈现几何级数的增长,不同需求的学生可能得不到想要的内容,就需要对内容进行专人看管及时更新。

(3)微课进行的是知识点的分解,如果学生没有良好的消化吸收能力,知识点的零散化使得学生很难形成完整的知识构架同样也达不到预期的效果。

3微课在计算机教学中具体应用

计算机课程就是一门直接面对计算的操作性课程,在课堂中学生大部分时间都用来自己练习和研究。微课应用在计算机的教学中,能够很好的提升学生的学习效果,提高学生的计算机的操作能力。为了使师生能够更好的利用微课资源,学校可以在校园网上构建微课公共共享平台,教师在课前讲教学内容制作成一个个微课教学视频上传到微信公共账号上,供广大师生交流学习。为此构建计算机微课教育教学新模式:

3.1微课的制作

进行微课的视频录制首先要选择适合计算机教学的微课类型进行录制。微课可以录制多种类型,多数要录制适合在家学习的类型。从教学的进程来分类,微课可以分为课前复习类、新课导入类、知识理解类、课后巩固类、课后拓展类、知识探究类等。综合起来微课的教学新模式主要分为三大模块:课前、课中、课后。

3.1.1课前。首先,教师要深刻了解课程要求学生掌握的内容和能力,根据实际需要制作微课视频及一些课件。制作完毕后,教师负责将课程内容上传至群共享,供学生结合自己的学习计划和目的自由学习。并且在学习交流群上,师生可以互相联系,互相交流,甚至可以建立语音甚至视频讨论组进行对话或面对面的交流和解惑,从而能够更好的完成课前应该完成的自学的项目。

3.1.2课中。在课堂上是学生直接面对面接触老师的最直接的途径。课堂教学这一过程理所应当得到充分重视和利用。在课前,教师做好充分的教学准备,对课上必须了解学习的内容了如指掌,做好充分的教学设计,及时了解学生的自学情况,并对课前预习存在的问题集中解决,再以微课的形式给予重点分析,进行多层次的深入教学,从而提高学生的掌握程度。

3.1.3课后。教学效果真正的实现主要分为两个过程:一是知识教学,二是知识消化吸收。知识教学已经在前两个阶段得到了实现,但是真正实现学生实际能力的转化,还需要学生在课后的练习,反思以及巩固提高。课后这一过程不认真对待,前面的一切都可能半途而废。课后巩固提高微课视频的制作和共享也需要教师认真对待,不遗余力。

3.2微课的实施

校园微课平台的实施要在校园网上建立监督机制,微课课堂占相应部分学分,要求每一个学生必须完成相当时间的微课教学。校园网维护更新技术人员要时刻准备接受教师的更新课件和微课视频做到及时更新知识点,让学生能够及时接受到最新的观点和方法。每一节微课结束之后还要设置相应知识点的课后思考题和练习题以备教师检查学生的学习效果。微课在计算机教学中的应用实施还需要教师和同学们的共同努力,望大家都能够多多提意见与建议不断完善微课教育新模式。

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高校专业教育是目前我国教育体系的重要组成部分,我国从2000年开始就加大了对教育的投入力度,预计用20年时间,使毕业生能够达到发达国家水平,促进社会和谐发展。企业对计算机专业技术的需求与学校培养学生掌握的计算机知识之间存在的差距仍然较大,主要是因为学校在进行教学定位、课程安排和明确教学目的时没有通过社会调研,无法与社会市场接轨。对社会需求与学校培养进行综合实际调研,学校与用人单位联合进行教学,共同培育出合适的计算机技术人才是计算机课程改革的出路。因此,本文通过对目前学校计算机课程的现状进行分析,研究学生掌握的具体专业知识等相关问题,从中探索出高校计算机课程改革的创新方法。

二、社会对计算机人才技术需要分析

1.我国经济发展概况

经济的发展决定了一个地区的就业及技术需求情况,京津地区的经济快速发展带动这两个地区的就业需求,专业的计算机技术就成为一种亟须的专业技术。该地区计算机技术人才的位置分布决定了该经济增长圈的发展规模及形成模式。京津地区已形成以进京的公路和铁路为中心的经济高速发展快圈。特别是一些滨海新区成立之后,计算机技术已经成为各圈发展的核心技术,它在工业、医疗、生活等各种领域成为重要的连接因素。

2.基于企业计算机技术需求的调查

(1)调查问卷设计。在进行企业计算机技术需求的调查问卷设计中,主要包含高校学生在计算机课程中掌握的专业技术能力、学校计算机课程设置、学生在进行计算机课程学习过程中最喜爱的和最感兴趣的方面。该调查问卷共设计了九项内容,对专业技术问题安排了六个内容,对课程设置方面的问题共设计了三个内容。希望企业用人单位能够有针对性地对专业技术进行提问,同时也将学生感兴趣的方面安排到计算机课程改革之中。通过对问卷的统计,可以了解目前企业及用人单位对计算机某项技术的需求情况、计算机人才竞争重点、学生对计算机知识感兴趣的方面和知识点,进而对教学、实用性、学生兴趣等方面进行综合考虑,为课程改革提供依据。

(2)调查问卷的选取。本文提供的调查问卷及调查对象共分为两个部分:一部分为京津等重要经济发展地区的企业用人单位,另一部分为安阳师范学院计算机专业三年级学生。用人单位包含了软件开发单位、计算机游戏设计单位、金融投资单位、大型钢铁冶炼单位、网络销售单位等共33家企业,共有职工837人参数调查,1000人以上大型企业2家,100人以上企业8家,50人以上企业15家,50人以下企业8家。

(3)调查问卷统计。在综合所有调查问卷结果与用人单位和学生的意见后,采用Office2013版的Excel软件进行数据分析,保证调查结果的准确性。3.统计结果的分析本文的调研结果分析代表了用人单位和学生两个方面对计算机专业技术知识的需求情况,较为全面和客观。对企业调查分析结果如下表所示。问卷中可以看出两个比较明显的问题。第一,用人单位对计算机人才的需求量很大,越大型的企业和单位对专业计算机人才需求越走向于高、尖,中、小型企业和用人单位对计算机操作性技术人才较为需求。第二,从对学生的调查分析结果可以发现,49%的学生都认为现阶段学校计算机课程设置没有兴趣且脱离今后的实际工作需要。这体现了课程改革的必要性。

三、计算机专业课改革的基本理念与原则

1.计算机专业课程改革的基本理念

目前计算机课程改革必须以服务用人单位为宗旨,以学生毕业就业为导向,进一步更新教育和就业观念。课程改革就是指对目前课程的意见和看法,必须坚持以学生的根本为课程改革根本,改革必须要提高学生的计算机专业素质。课程改革要有可持续发展的空间。培养出来的学生不仅要适应用人单位的需求,更要能够通过学习不断完善和提升自身素质,适应用人单位发展要求。课程改革必须要引入多元化理念,针对学生因材施教。

2.计算机课程改革的原则

(1)以提高学生素质为基础。在对高校计算机课程改革的过程中,必须要让就业和学习结合发展,综合用人单位对计算机专业技术的需求为基础,以学生自身能力为根本,提升学生在校的实践能力、动手能力、自学能力,让学生能够理解用人单位的专业技术发展需求,全面提高学生的综合计算机素质。

(2)计算机课程改革必须与社会需求相结合。高校的计算机改革必须面向用人单位,面向企业需求,面向中国科技发展的未来。我们的课程改革必须要解决学生就业难与用人单位求才难之间的矛盾,力求对学生计算机专业技术知识的培养与用人单位的需求同步,科学制订课程计划和课程内容。目前,高校的计算机老师很少与用人单位进行沟通,不知道用人单位常用的计算机技术,没有最新的技术需求信息。因此在教学过程中,也不能将用人单位的需求加入到教学之中,教学内容脱离实际。高校教学必须要产与学相结合,以满足用人单位用工需求为出发点,以学生毕业后实际的就业工作为背景,为用人单位和企业升级提供人才支撑,使教学目的更有针对性,提高学生的适应性。

(3)课程改革与技能创新相结合。创新是课程改革的灵魂,是一个企业发展的不竭动力。学生只有不断更新技术,提升技术水平,才能担当起不断创新的使命。对计算机专业的学生来说,在工作中必须要有创新能力。通过教学,使学生在学习计算机知识的同时具有创新能力,是更加宝贵的课题。因此必须重视以下几个内容。第一,了解学生性格,注重个性创新。创新是学生的个人素质,在学校中要注重对该能力的培养,了解学生个性的心理状态、掌握的知识层面、兴趣爱好等。实践证明,了解了学生的性格,才能对学生的素质、知识及能力进行综合培养,让学生协调发展,提高学生对该项技术的学习兴趣。第二,深化计算机课程与教学内容改革。长期以来,学校对学生教学多使用全国统一配发的教材,不能因地、因人施教,现在的社会用人单位和企业越来越讲究实用技术与应用能力,学生再按教材统一学习与考试,就要被社会所淘汰。因此必须要舍弃20世纪80年代教学时应用的汇编语言、数据结构等不切实际的理论专业课程,加入一些比较流行、应用广泛、学生兴趣大的动画制作、平面制作、多媒体等更加实用且操作性强的计算机课程,这样学生既对课程有兴趣,又能在毕业后适应用人单位的需求。第三,创新教学方法。旧的教学方法老套古板,让学生在实际工作中缺乏创造力。采用多媒体教学方式,能够让学生参与到教学之中,还能锻炼学生的动手能力,让学生将看、动、听结合起来,教师还能边教学边与学生进行交流讨论,为学生提供全方位的教学服务,让学生主动学习,更有兴趣,从而开发学生的创造性,达到综合提高学生创新能力的目的。

四、结论

计算机专业是培养技能型人才的专业,强调学生的实际操作能力,企业要求毕业生能够零距离上岗,否则就不具备足够的就业竞争力。所以,计算机专业的课程改革必须尽力达到这一要求。从当前计算机专业所设课程中出现的问题和案例中的实践经验来看,课程改革核心的步骤有两个:一是需要培养什么样的人才,市场中对计算机专业学生的岗位技能和基本素质的要求是什么;二是如何培养这些素质,采用何种课程模式、如何改进教学方法等。目前的问题不是寻找一种万能的课程模式,而是探索一套改革的程序,可以引导学校进行课程改革,参考各种成功模式,探索出一个适合自己的课程体系,达到提高教育质量的目标。由于受到各种因素的影响,在实施计算机网络方向培养方案的过程中,还存在教师专业知识更新慢、缺乏实践经验,校外实训基地建设与校企合作存在不足等问题。为使中职计算机专业所培养的人才更加符合企业的需要,高校应结合现有研究成果及存在的问题,就如何将实证与理论更好地融合方面作进一步研究。

作者:睢丹 张亚利 单位:安阳师范学院软件学院安阳学院计算机系

参考文献:

[1]姜大源.职业教育:培训与教育辨[J].中国职业技术教育,2008,(7).

篇12

抽象地说,所谓计算,就是从一个符号串f变换成另一个符号串g。比如说,从符号串12+3变换成15就是一个加法计算。如果符号串f是x2,而符号串g是2x,从f到g的计算就是微分。定理证明也是如此,令f表示一组公理和推导规则,令g是一个定理,那么从f到g的一系列变换就是定理g的证明。从这个角度看,文字翻译也是计算,如f代表一个英文句子,而g为含意相同的中文句子,那么从f到g就是把英文翻译成中文。这些变换间有什么共同点?为什么把它们都叫做计算?因为它们都是从己知符号(串)开始,一步一步地改变符号(串),经过有限步骤,最后得到一个满足预先规定的符号(串)的变换过程。

从类型上讲,计算主要有两大类:数值计算和符号推导。数值计算包括实数和函数的加减乘除、幂运算、开方运算、方程的求解等。符号推导包括代数与各种函数的恒等式、不等式的证明,几何命题的证明等。但无论是数值计算还是符号推导,它们在本质上是等价的、一致的,即二者是密切关联的,可以相互转化,具有共同的计算本质。随着数学的不断发展,还可能出现新的计算类型。

2远古的计算工具

人们从开始产生计算之日,便不断寻求能方便进行和加速计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的。

早在公元前5世纪,中国人已开始用算筹作为计算工具,并在公元前3世纪得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后来,人们发明了算盘,并在15世纪得到普遍采用,取代了算筹。它是在算筹基础上发明的,比算筹更加方便实用,同时还把算法口诀化,从而加快了计算速度。

3近代计算系统

近代的科学发展促进了计算工具的发展:在1614年,对数被发明以后,乘除运算可以化为加减运算,对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年,冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1850年,曼南在计算尺上装上光标,因此而受到当时科学工作者,特别是工程技术人员广泛采用。机械式计算器是与计算尺同时出现的,是计算工具上的一大发明。帕斯卡于1642年发明了帕斯卡加法器。在1671年,莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器,是长1米的大盒子。自此以后,经过人们在这方面多年的研究,特别是经过托马斯、奥德内尔等人的改良后,出现了多种多样的手摇计算器,并风行全世界。

4电动计算机

英国的巴贝奇于1834年,设计了一部完全程序控制的分析机,可惜碍于当时的机械技术限制而没有制成,但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。此后,由于电力技术有了很大的发展,电动式计算器便慢慢取代以人工为动力的计算器。1941年,德国的楚泽采用了继电器,制成了第一部过程控制计算器,实现了100多年前巴贝奇的理想。

5电子计算机

20世纪初,电子管的出现,使计算器的改革有了新的发展,美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算机。电子计算机的出现和发展,使人类进入了一个全新的时代。它是20世纪最伟大的发明之一,也当之无愧地被认为是迄今为止由科学和技术所创造的最具影响力的现代工具。

在电子计算机和信息技术高速发展过程中,因特尔公司的创始人之一戈登·摩尔(GodonMoore)对电子计算机产业所依赖的半导体技术的发展作出预言:半导体芯片的集成度将每两年翻一番。事实证明,自20世纪60年代以后的数十年内,芯片的集成度和电子计算机的计算速度实际是每十八个月就翻一番,而价格却随之降低一倍。这种奇迹般的发展速度被公认为“摩尔定律”。

6“摩尔定律”与“计算的极限”

人类是否可以将电子计算机的运算速度永无止境地提升?传统计算机计算能力的提高有没有极限?对此问题,学者们在进行严密论证后给出了否定的答案。如果电子计算机的计算能力无限提高,最终地球上所有的能量将转换为计算的结果——造成熵的降低,这种向低熵方向无限发展的运动被哲学界认为是禁止的,因此,传统电子计算机的计算能力必有上限。

而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)为代表的理论科学家认为到21世纪30年代,芯片内导线的宽度将窄到纳米尺度(1纳米=10-9米),此时,导线内运动的电子将不再遵循经典物理规律——牛顿力学沿导线运行,而是按照量子力学的规律表现出奇特的“电子乱窜”的现象,从而导致芯片无法正常工作;同样,芯片中晶体管的体积小到一定临界尺寸(约5纳米)后,晶体管也将受到量子效应干扰而呈现出奇特的反常效应。

哲学家和科学家对此问题的看法十分一致:摩尔定律不久将不再适用。也就是说,电子计算机计算能力飞速发展的可喜景象很可能在21世纪前30年内终止。著名科学家,哈佛大学终身教授威尔逊(EdwardO.Wilson)指出:“科学代表着一个时代最为大胆的猜想(形而上学)。它纯粹是人为的。但我们相信,通过追寻“梦想—发现—解释—梦想”的不断循环,我们可以开拓一个个新领域,世界最终会变得越来越清晰,我们最终会了解宇宙的奥妙。所有的美妙都是彼此联系和有意义的7量子计算系统

量子计算最初思想的提出可以追溯到20世纪80年代。物理学家费曼RichardP.Feynman曾试图用传统的电子计算机模拟量子力学对象的行为。他遇到一个问题:量子力学系统的行为通常是难以理解同时也是难以求解的。以光的干涉现象为例,在干涉过程中,相互作用的光子每增加一个,有可能发生的情况就会多出一倍,也就是问题的规模呈指数级增加。模拟这样的实验所需的计算量实在太大了,不过,在费曼眼里,这却恰恰提供一个契机。因为另一方面,量子力学系统的行为也具有良好的可预测性:在干涉实验中,只要给定初始条件,就可以推测出屏幕上影子的形状。费曼推断认为如果算出干涉实验中发生的现象需要大量的计算,那么搭建这样一个实验,测量其结果,就恰好相当于完成了一个复杂的计算。因此,只要在计算机运行的过程中,允许它在真实的量子力学对象上完成实验,并把实验结果整合到计算中去,就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。

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1、积件思想的基本特点

1.1注重人的主体性。积件将教学信息资源与教学思想、教法、学习理论相结合的主动权交给了师生,将过去课件设计者从事的教学设计回归到教师学生自己的手中,成为教师和学生教学活动的工具,因而适应任何类型的教师与学生,具有高度的灵活性和可重组性,充分体现了面向21世纪尊重人、以人为主体的教育思想。教学设计和学习理论的运用,不是在课件开发之初,而是由师生在教学活动中进行,真正做到以不变(积件)应万变(教学实际),计算机成为课堂教学的有力工具,成为教师和学生个性与创造性充分发挥的技术保障。

1.2积件与教材版本无关性。积件是以知识点为分类线索,这样,无论教材课件体系如何变化,教材版本如何变化,积件都可被师生应用于当前教学活动中。

1.3基元性与可积性。教学资源素材愈是基本的,附加的边界约束条件愈少,其重组的可能性就愈大。以往的CAI课件总是有启承转收,有头有尾,自成整体,断了哪一个环节都不行,这种看似完美的软件固化了知识的联系,模式化了思维过程,机械化了教学程序,很不适应于千变万化的课堂信息交流;它排斥了教师的主导性和创造性、学生的主体性和差异性,忽视了教学环境,并在原来的水平上,发展学生的多变性。积件则并非如此。积件中的积件基元就是一个基本知识点,它不局限于特定的教学理念,教学方法,并不仅限于可见系统和教科书出版,其对附加条件的约束能力,因而可积性(可重组性)就较大。值得强调的是:不排斥积件教育理念与教学方法,相反,它将许许多多良好的教育思想与教学方法,积累到一个库中的原始形式教学的基本策略,就像一组杰出的教育家的智慧溶于一炉,火花可以燎原,燎原在思想上有杰出成绩的学生。

1.4开放性,自繁殖性。物质资源和教学策略资源的积件储存教师的的教学策略资源以基元方式入库供教师重组使用,因而在任何时候,任何地方,任何教师(学生)都可以将最新的信息和自己的作品添加入库,只要确立了积件的信息标准,规范的教学和学习活动的自然开房。随着计算机技术的发展,工作人员和学生的参与,几件的快速发展将是令人难以置信的,像今天的互联网和网络上的信息爆炸。

1.5继承性与发展性。

机件系统和临时的特定于应用程序的课堂教学可以成为一个临时的课件和教学课件,相当于“微教学单位”,机件系统,从而机件和教学是一个继承和发展的关系。课件是适用于特定的教学情境机件,适用于任何变化的教学情况,机件更适合教师和学生交换为基础的课堂教学情景。经过适当的处理课件(去除冗余部分,规范接口标准),可纳入综合微教学单元库,供其他教师从组。机件成为一名教师教学现状组合,也构成了一个临时课件(准确地说,是“堂件”)。零件集成零件库(甚至是一个组合平台)运营商的网络磁盘,CD-ROM的发展,情节的想法,专注于全球化,虚拟化,社会的发展,那将是比今天所有的经验,关于课件和理论课题等让我们去探索更多的更新。

1.6技术标准,以绘制作品在学校,地区,国家和全球的各种信息西苑的可重构情节必须遵守的标准和规范,是当今世界的主流,例如文本的格式,图形的格式,声音的格式,动画的格式,互联网网络接口格式等都必须与世界主流应用软件一致,否则是不可能的组合来实现的重大信息。教学信息分类和编码,应该是相似的“中图法”的图书分类方法,此外,你还应该考虑广电阅读,条码扫描系统,CD-ROM,VCD格式,以及许多其他因素,此外,这需要在国家一级层次上确立法规性的标准。

1.7易用性、通用性、灵活性、实用性。机件集中的当代应用软件设计的精髓,它具有丰富的教学材料,易于使用,直观的界面,直观的理解,人性化的设计,完整的教学使用与全体所有的教师和学生的应用,适合于不同的教学情境,成为一个使用的工具课堂教学。

2、“积件”系统的基本结构

“积件”系统的组成根据教学需要由教师和学生的教学软件系统的多媒体教学信息资源的利用。“积件”库是教学资料和表达方式的集合,而大量的知识和信息材料可以免费提供给教师和学生在课堂教学中使用。

微教学单元库:以帮助教师讲授的某个教学难点,帮助学生学习的知识和技能为目的,或为学生探索的认知和创造的学习环境,“课件”和“微世界”,它的设计和开发方法类似原来的课件,微教学单位的教学改组,并准备为教师和学生的资源,所以它一般不需要封面设计,也不需要额外的北京解释,多余的解释配音等,短小精悍,机件和剧情片相结合的平台界面的格式要求,方便的检索与组链接到教室和学生的使用的教学现状。

虚拟机件库:将网络上的资源变成巨大的类似于图书馆一样的资源库。学生和教师在课堂教学中,通过网络检索,重组,这种教学的灵活性结合在网络上的资源,需要建立教学资源库,包括教学内容,信息和材料方面的政治思想,教学管理,部分已安装在教室的计算机和网络学校模拟可以直接调用网上的教学资源材料组织课堂教学。

3、结论

一个功能强大的网络课件是随着网络技术,计算机技术及多媒体技术的不断进步,但功能强大,人性化和智能化的网络课件的实现依赖于一个纯粹的技术水平是不够的,还需要现金的教育技术和现代教育思想的不断进步,实现了高层次的信息和课件集成。使用极端机辅助教学在课内和课外更广泛,更深的方向向信息技术月科学的整合。(作者单位:沈阳师范大学教育技术学院)