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【关键词】计算机;科学技术;计算机教育;具体应用;分析概述
随着互联网、计算机科学技术的到来,在此背景之下,人们在日常的生活当中也是越来越离不开计算机的使用,而对于我国教育的领域来说更是如此,计算机科学技术在整个计算机教育当中,是占据着非常重要的地位的。而在我国之前的教育当中,也由传统的教学方式逐渐的转变为计算机教育方式,这种有效的替代,在很大程度上提高了我国整体的教育效率水平。而计算机科学技术在整个计算机教育当中具体有着哪些作用,下文将对计算机科学技术在我国计算机教育当中的实际应用进行阐述。
1有效的帮助相关的教师来进行日常的教学管理
计算机,在我国各个学校的日常实际应用当中,主要是体现着简洁、高校等特点。并且,在实际运用到教师以及学校的日常管理过程当中,对于在校的众多学生在学习的过程当中,所出现的一些琐碎问题,而利用我国传统的教学管理方式,是以及远远不满足于现在时代所对其提出的要求,传统的教学处管理方式,不仅存在着效率低下的问题,并且,还不能够很好的对在校学生的一些日常生活以及学习过程进行很好的监控以及了解。而有效的利用计算机科学技术,就能够在很大程度上弥补原来传统教学管理方式上的一些漏洞。例如:学校学生在平时的作业上,通常来讲,都是由老师先布置之后,学生在根据布置的内容进行完成,最后在由课代表或是相关的人员统一收上之后,在交给教师来进行批阅,而在教师批阅之后在发放回去。而合理的使用计算机去管理学生日常作业的过程当中,就可以很好的省掉一些繁琐的环节,教师可以直接在网络通知平台上布置学生的作业,很好的免去了学生以及老师在布置作业上的环节,并且,也在一定程度上降低了交作业以及发作业当中的浪费的时间精力。
2很好的方便了学生日常的学习
而很好的方便了学生日常的学习,其主要是因为,计算机网络自身不受到来自时间、空间等方面限制的特点,并且计算机网络自身还具有非常良好的快速查阅、上传等一些特点,这些特点都在很大程度上满足以及方便了各个学生对于学习的各种要求。与此同时,合理有效的利用好计算机等相关科学技术的搜索功能,就能够帮助学生在第一时间内找到自己需要的资料信息,此外,对于网络上庞大丰富资源,也能够很好的培养学生举一反三的能力,使得学生在学习的过程当中,自然而然会提高学习的兴趣,而在学习兴趣的趋势下,就能够在很大程度上培养学生的自主学习型。此外,还由于每个学生在学习的过程当中,接受知识的能力上是有着差异化的,所以,在利用计算机科学技术就可以很好的打破之间的差异化的,使其灵活的调整整个教学实践,教师还可以将与本堂课与之相关的视频发送给学生观看,这样就能够在很大程度上提高学生对于内容的掌握能力。
3有效的丰富教学的资源,同时还能够
节约教育的资金成本在合理的利用计算机科学技术来讲进行教育的过程当中,不仅仅能够很好的丰富广大教师自身的教学方式,还能够让学生在学习的过程当中,看到文字、图片、以及视频,这样在很大程度上增强了整个教学的趣味性,还能够在一定程度上帮助学生对于课堂知识的掌握。与此同时,计算机在拥有非常庞大的资源时,自身还具有节约资源的这一良好特点。如果,在我们把原来的教科书,逐渐的变为电子稿的形式,并且将学生在日常考试的当中所用到的一些笔试换成为机考,这些不仅能够节省掉大量的纸张资源,而且,也能在一定程度上节约因为这些资源所投入的人、物、资金等方面的开销。而从学生学习的内容上来将,在有效的降低整个资本成本的同时,不仅没有减少原来的一些学习内容,反而是将基于原来教学内容上在使得变的丰富多样。并且,由于计算机本身就是作为一种工具来进行使用,所以它还具有随地随时使用的能力,而当学生在进行朗读以及背诵的过程当中,就可以很好的通过计算机来进行资源的搜索,而不光是对于音频上还是对于相关的视频上甚至一些动漫上,都是能够很好的帮助广大学生对于课堂知识的理解,并且也在一定程度上将原本枯燥、乏味、单一的朗诵课堂变得更加具有乐趣性。
4结论
只有真正的加强对于计算机科学技术在我国计算机教育当中的具体运用,就能够很好的推动我国整体教育的发展进步。
参考文献
[1]邹永利,冯静娴,郑荟.学术文献的文体特征及其检索意义——计算机科学文献与相关新闻报道文体的比较研究[J].中国图书馆学报,2014(02):33-40.
[2]陆枫,金海.计算机本科专业教学改革趋势及其启示——兼谈华中科技大学计算机科学与技术学院的教改经验[J].高等工程教育研究,2014(05):180-186.
关键词:计算机科学;技术;发展趋势
直到现在,计算机科学与技术的整个发展历程已经有六十多年,在世界各国的发展中都占据着非常重要的地位。因此,对计算机科学与技术的发展趋势有比较全面的了解,才能更好的满足各行业的发展需求,从而促进世界经济稳定、健康发展。
1计算机科学与技术的发展现状
根据计算机科学与技术的实际发展情况来看,其发展现状主要包括如下几个方面:
1.1普遍性与迅速深入发展
在各种高新技术推广和更新的情况下,计算机技术的发展速度变得越来越快,同样,计算机技术的快速发展给科技生产提供了新的动力,从而促进人们生活水平不断提高。因此,在人们的生活、学习和工作等多个方面,计算机科学与技术变得越来越普遍,并在经济、社会持续发展的情况下,迅速向着更深层次发展,给人们的生活、科技生产等带来非常大的影响。
1.2综合化和专业化发展
在计算机越来越普遍使用的过程中,计算机科学变得越来越综合化和专业化,与各行业的发展趋势有着紧密联系。例如:家用电器的智能化发展,需要充分利用网络和计算机技术,才能更加方便和实用,从而满足更多家庭、人群的需求。同时,人们对专业化、综合化方面提出的要求,大大促进计算机科学与技术的综合化、专业化发展,是人们提出各种要求的必然趋势。
1.3不断突破和更广发展
由于各个领域的技术要求变得越来越专业,因此,计算机科学与技术提供的功能也变得更加固定,从而促进计算机科学与技术不断突破,最终向着更广的范围发展。例如:电子管、晶体管和半导体管的相继运用,给计算机技术的集成发展提供了重要基础,不仅推动计算机科学不断突破,更为计算机技术创新提供更光阔的资源,从而推动计算机科学与技术的进一步发展。
2计算机科学与技术的发展趋势
在人们不断探索和创新的大环境下,各行业对计算机科学与技术的发展趋势给予了高度重视,从而促进社会、经济更快发展。总的来说,计算机科学与技术的发展趋势主要包括如下几个方面:
2.1不断向着智能化方向发展
在实际应用中,计算机可以通过独特的设计结构、平行技术等,实现计算机运行过程中各种数据、指令的合理性分析,从而促进计算机科学与技术的智能化发展。由于计算机有很多个处理器,可以同时处理一个问题,因此,计算机的运行速度非常快速,在处理难度较高的问题上有着一定优势。所以,智能化的高级计算机在设置有高科技元件的基础上,可以用于处理复杂性较强的任务,特别是一些难度很高的作业中,需要利用智能化计算机进行分析和计算,从而节约任务完成的时间,对于提高工作效率有着重要影响。由此可见,根据计算机的实际应用可知,在进行比较复杂的计算时,研究人员根据人脑的情况进行智能化计算机的设计,可以使其更加人性化,从而促进计算机的工作效率不断提高。
2.2高性能方向发展
目前,较多计算机都是通过采用合适的芯片来完成相关操作的,因此,对芯片技术有着极大依赖性,给计算机科学与技术的未来发展提供重要动力。随着高科技人才的不断增多、高新技术的不断推广,计算机科学与技术的研发工作变得更加有效,对于促进计算机科学与技术向着高性能方向发展有着极大作用。例如:纳米技术、量子技术等的与芯片技术的有机结合,可以促进计算机内部结构、硬件更加完善,从而提升计算机开发的整体水平。根据量子计算机的运行情况来看,通过充分利用最新型的量子物理力学原理,计算机内部的各种数据的计算与储存可以实现物理设置,从而在利用激光脉冲物理特征的基础上,提高计算机的运行速率和相关信息的准确性。与此同时,由于光的速度非常快,目前还没有任何物质的速度可以超过光速,因此,光子计算是通过利用光子来进行各种数据的计算与储存的,不但可以取代传统互联网的运行程序,还能大大提高各种数据的精确性,最终降低复杂信息的处理难度,对于提高计算机的工作效率有着极大作用。
3结束语
综上所述,在实践过程中,计算机科学与技术的发展,需要更多优秀人才的不懈努力。因此,在信息技术时代,人们对高新技术的要求变得越来越高,计算机科学与技术上述几个方面的发展趋势,需要与各领域的发展相适应,才能更好的促进社会不断发展。
参考文献
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[2]马维杰.计算机科学与技术的发展趋势分析[J].数字技术与应用,2015,05:218.
IEEE/CS与ACM联合攻关小组提出的1991教学计划的相关研究报告中,使用了一个二维矩阵来定义和把握计算机科学与技术专业学科课程体系,即将学科的9个核心主科作为一维,3个过程作为另一维,并建议用12个核心概念将学科的各个知识体串联起来,以达到对学科的整体把握。2000年联合攻关小组在网上发表了一个2001方案,增加了一些新的学科,将大量知识点列出。对此,人们很难判定何为重要、何为基本,从而导致课程设置门类多、科目杂、体系散,毕业论文主干课不突出,多科目各自为政,学科之间缺乏横向的联系贯通,由此造成学生综合能力不强。所以1991计划与报告的可操作性问题并没有解决。
为适应社会对人才综合能力的需求,培养专业口径宽、综合素质高、具有创新精神和实践能力的人才,迫切需要拓宽课程设置目标,调整课程内部结构及课程之间的知识融合,我们按照整体优化功能大于部分功能之和的观点,提出了课程综合化改革的指导思想:从一级学科的知识结构出发,借鉴国内外多年来学科教育和教学的成功经验,把学科方法论作为切入点,从整体上把握学科发展的现状、趋势、特点、内在规律及其对专业教育的影响;结合社会实际,将外延发展模式转变为内涵发展模式。重视基础,精简课程体系,强化实验教学,规范运作过程;以核心课程为“点”,以“点”连“线”,以“线”成“面”,以“面”构“体”,即按照一级学科培养目标确定核心课程,将核心课程交叉融合,并按照培养方向将各“点”串联起来,进行课程重组,形成知识结构“主线”,再将不同方向的知识主线按照社会需求,构成不同的应用知识“面”,从而将不同的应用面综合构成整个学科的课程体系,实现对课程的综合化改革。
二、课程综合化的具体措施
1、以科学的方法论作为课程综合化改革的引擎
课程综合化改革涉及学科内容的多方面因素,其构成成分之间存在着相互依赖与相互制约的多种复杂关系,是一个复杂的系统。因此,综合化主要采用了自顶向下法和扩展法两种形式,根据学科前沿的知识层次、知识内涵和知识点面之间的逻辑结构,相应的学科发展趋势以及社会对人才知识结构的需求,按照一级学科教学内容之间的纵横联系、学术深度、方法论及其内在体系,遵循加强基础、理论与实践并重的原则,综合考虑基础课、专业基础课和专业课之间的比例以及理论教学与实践性环节的安排,最终达到知识系统的相容性、完备性、稳定性和可扩展性,既着眼总体统摄,又注意局部优化。一言以蔽之,实行课程综合化,必须以科学的方法论为指导。
2、加强基础与专业技术课程的综合
就计算机科学与技术专业本科教学而言,必须注重加强基础,拓宽专业口径。其中,数学是主要基础,以离散数学为代表的应用数学是描叙学科理论、方法和技术的主要工具,而微电子技术和程序技术则是反映学科产品的主要技术形式。无论是理论研究还是技术研究的成果,其目标最终要体现在计算机软硬件系统产品的研制和技术服务上。因此,在进行课程综合化时,对基础数学、离散数学、计算方法、数据结构等基础课程以“计算模型与计算机”为主线进行综合,以训练学生的数学化思维方式;对电路、电子技术基础、数字逻辑、计算机组成、计算机体系机构、计算机接口技术、程序设计、数据库原理及应用、软件工程、计算机网络等专业基础课以软件开发方法学与计算机应用为主线进行综合,以逐步培养学生的专业能力。各门课程围绕“主线”,“内涵发展”优先,把握与其它相应课程之间的内在联系,以基本概念、基本原理、基本方法、基本技术作为核心内容,确保学生今后具有较强的独立获取新知识的能力。笔者认为,要将学生培养成为优秀的学科技术人才,基础课程与专业基础课程的综合至关重要。
3、注意理论方法与实践性环节的综合。有针对性、有计划地加强基本实验技术的教学内容,培养学生理论联系实际的能力,也是课程综合化改革的主要内容之一。
实践环节的实施质量对专业教学质量具有举足轻重的影响。我系以往只是在各门课程中安排了一些“验证性”实验,忽视了综合能力培养,学生缺乏规范、系统的技能训练。有鉴于此,课程综合化改革根据实验环节的特点,从培养学生实践能力的角度出发,重视基本实验方法和实验过程的规范操作,弱化实验结果的评审,突出实践能力的培养。具体做法是:选取各门课程的典型方法和基本技术作为实验内容,培养基本实验技能;对一些核心课程,以学科理论为主线开设综合实验,进行相关课程内容及基本技能的综合,同时对“认识实习”、“生产实习”、“毕业实习”和“毕业设计”等重要实验环节内容进行综合,提出各环节应解决的问题和应综合训练的内容,构成一个系统规范的实践过程,在不断的分析、综合、应用的过程中使学生的实践技能得到螺旋式上升。
三、课程综合化的实效和体会
当前由于很多高校的发展不均衡,开设计算机课程的条件也不同,特别是计算机的硬件设施不能够满足当前学生的教学需要。如果计算机教学的硬件设施配备不上,学生就不能在很好的多媒体教室进行计算机操作练习,学生的操作技能不能得到很好的训练。此外,学校受条件的限制不能开展丰富的课外科技活动,学生不能形成良好的学术研究氛围。
二、计算机科学与技术专业实践教学体系的构建
1.计算机科学与技术专业实践教学体系的构建原则
为了更好的开展计算机科学与技术专业实践教学,我们学院结合自己的实际情况,构建了计算机科学与技术专业实践教学体系的基本原则如下:(1)体系构建的目标:培养高级的专业应用型人才(2)体系构建的规范化:计算机科学与技术专业实践教学体系的构建必须与人才的培养计划相一致,并且对各个实践教学环节进行规范,使实践教学具有较强的科学性和实践性。(3)体系构建的整体化:根据计算机科学与技术专业人才培养的目标和特点,按各实践教学环节的作用,与课程体系改革相适应,运用科学的方法构建实践教学体系,使体系内的各个环节协调统一,贯穿于计算机科学与技术专业的全过程,并分层次逐步深化提高。
2.计算机科学与技术专业实践教学体系的构建
根据计算机科学与技术专业实践教学的构建原则,我们学院的实践教学体系由五个部分组成,分别是课程实验、教学实习、课程设计、社会实践和创新创业。(1)课程实验:课程实验是通过对学生的某项专门能力或技术应用能力进行训练,使学生在该领域的工作能力、操作能力、技术应用能力等都得到大幅度提高。具体教学内容包括引导学生掌握基本实验技能和方法,将整个学科知识贯穿起来,促进学生科学思维和创新思维,并通过模拟生产项目培养学生解决实际问题的能力。(2)教学实习:实习是每个高校学生在学习一门学科时所必须的,因为通过实习可以对所学知识如何在生产生活中进行应用有充分的了解。具体可以学院内部组织学生进行实习,学院联系单位学生进行实习,或是学生自己联系单位进行实习,并撰写实习报告,教师通过学生的实习报告对学生的实习结果进行鉴定。(3)课程设计:主要内容包括课程设计、综合设计及毕业设计等,通过课程设计使学生能够把在课堂中所学的理论知识灵活地应用于实践中,提高学生解决实际问题的能力、基本的科研能力和社会责任意识。(4)社会实践:社会实践的内容主要包括学生社团、勤工俭学、学术讲座、社会服务等。通过这些丰富多彩的社会实践活动,可以让学生深入了解社会,并提高自己的对综合素质。(5)创新创业:我们学院在进行计算机科学与技术专业实践教学改革的过程中,主要通过采取开放实验、科研科技活动及创业大赛等活动对学生实施创新创业教育,并在具体的实践过程中取得了较好的结果,学生的动手能力、创新能力和理论联系实际能力等得到了较大提高。
三、结语
关键词:计算机科学与技术;发展趋势;研究
中图分类号: TP601 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)30-160-2
0 引言
本文结合作者阅读分析相关的文献资料,首先在整体宏观方面对计算机科学与技术发展进行了分析,然后就几个具体的方面进一步阐述计算机科学与技术的发展趋势,对于把握计算机科学与技术的发展脉搏具有一定的借鉴意义。以下是作者对此问题的一些浅薄认识:
1 计算机科学与技术发展宏观分析
计算机科学与技术变化日新月异,如此大的变化势必会带来更大的挑战,我们一定要把握好计算机科学与技术的发展趋势,不断地完善和发展,才能使自身站在不败之地,对计算机科学与技术发展趋势的分析显得尤为重要。整体来讲,可以将计算机科学与技术的发展趋势归纳为“广”、“高”、“深”三个方面。
首先,在“广”这一方面,随着计算机的快速发展和普及,几乎已经成为大家生活中的日用品,其不断的影响和改变着人们的生活,到处可见。就比如我们当时发明的发动机一样,现在已经普及千家万户,大的不管是飞机、汽车,小的是冰箱等,几乎都有发动机的影子,因此完全有可能在将来的一天,我们所有用到的东西都可以靠计算机来实现,比如现在学生用的教科书,将来就完全有可能被计算机替代,学生所需要的所有知识资料都可以靠计算机去查找到,并且方便快捷。
然后,在“高”这一方面,主要表现在计算机的运算,也就是主频,主频不断地完善,计算机的运算也就会越来越快,各方面的性能也就会越来越好,就作者知道的而言,目前,英特尔公司早已开发出一高性能的处理器,该处理器集成了超过10亿的晶体管,这也就代表着一台计算机的运行不在单单使用一个处理器来工作,还会存在若干处理器共同工作,即我们常讲的并行处理。
最后,在“深”这一方面,计算机越来越智能化,也就是向着人工智能的方向不断地进步,就比如我们平时在书本上看到的由于的信息,如何快速方便的被利用,这就要讲到计算机的人机互动模式了。人机互动、人机智能讲的浅显的就是计算机越来越智能,甚至会具备一定的和人一样的感知能力、逻辑思维能力等,人们的表情、手势甚至是内心的想法完全能够被计算机感知到,人机互动更加方便。除此之外,目前人类已经发明出虚拟计算机场景,在其中,人们可以感受到身临其境的感觉,等等。这些都不断地被人类开发,朝着越来越深的方向发展。
2 计算机科学技术具体趋势
计算机科学与技术已经发生了翻天覆地的变化,如此大的变化势必会带来更大的挑战,我们一定要把握好计算机科学与技术的发展趋势,不断地完善和发展,才能使自身站在不败之地,对计算机科学与技术发展趋势的分析显得尤为重要。上文在整体宏观方面对计算机科学与技术发展进行了分析,本部分将就几个具体的方面进一步阐述计算机科学与技术的发展趋势,从近几年来计算机科学的发展来看,计算机科学技术的具体发展趋势,主要有以下几个方面。
2.1 运算速度大大提高的高速计算机
随着技术的快速发展,人类已经研究出一种新技术,这种新技术可以通过利用空气的绝缘性来提高计算机的运行速度。在计算机中使用的是一种新型的电路,其使用了一种特殊的芯片,特殊性就在于芯片和芯片的连接是用一种含有90%空气的一种导线,我们都知道,空气是一种不导电的优良绝缘体,这种计算机电路中使用的就是这种新型的芯片和芯片连接方式,而计算机的运行速度通常是由芯片和芯片之间的连接速速决定的,利用这种新型的芯片连接方式,不仅可以很好地利用空气的绝缘性能还可以有效地防止减少信号传递过程中的耗损,所以可以更快速更准确的传递信息。另外,这种导线还有一个优点就是消耗的电量少,材料制作成本也低,在安装的时候还不需要更换计算机的芯片就可以直接安装,从各个方面展现出了其优越性。
2.2 超微技术领域的生物计算机
计算机科学与技术已经发生了翻天覆地的变化,如此大的变化势必会带来更大的挑战,目前计算机已经不仅仅是简单的计算运行,已经发展到方方面面,比如说医学观测、生物分析等等,几乎生活的方方面面都已经涉及,其中作者就超微技术领域的生物计算机进行具体阐述如下。
早在二十世纪八十年代,生物计算机就已经投入研制了,这种计算机最大的特点就是利用生物芯片,由生物工程技术中所产生的“蛋白质分子”组合构成。在这种生物芯片中,信息是以波的方式进行传递的,其运算速度快得惊人,几乎相当于普通计算机运算速度的十万倍,且具备强大的储存空间,而其能量消耗仅为普通计算机的十分之一,这种生物计算机的优势作用显而易见。由于蛋白质分子具有再生能力,因此,它可以通过自我组合而合成新的微型电路,这样就使得计算机具备了生物体的基本特征,因此被称为生物计算机。1994年,美国首次将生物计算机公之于世,随之公布的还有模拟电子计算机而进行的逻辑运算,并提出了解决“虚构”的七座城市之间路径问题的最佳设计方案。目前,来自世界各国的计算机专家学者就曾联合呼吁计算机科技应向生物计算机领域努力进军。根据现在的生物计算机技术发展来看,预计将在不久的未来,制造出通过物理和化学作用就能检测、处理、储存、分析、传输数据信息的分子元件。目前,各国计算机科学家经过不断的努力已经在生物超微技术领域等相关方面不断的突破,甚至已经超微机器人都已经被研发出来。而科学家们更长远的计划是让这种超微机器人变成一部微型生物计算机,从而在生物体内取代某些人体器官,完成血管、内脏等器官的修复作用,并杀死病毒细胞,使人类身体健康、延年益寿。
2.3 以光为传输媒介的光学计算机
随着科技的发展,光学计算机不断创新,光学计算机顾名思义就是通过光来作为信息传递的载体的一种计算机,这种计算机同我们传统的电子计算机相比,是存在一些优势的,比如说速度方面,光的速度明显要快很多,这一点电子计算机是赶不上的,并且光在传输的过程中具有一定的频率和偏振等,这些都极大地改善计算机信息传递的能力,另外,光的发射和传播根本不需要任何的介质,甚至在传播的过程中相互的交汇,所造成的影响也不大,这些都明显的可以说明光学计算机的优势远远大于传统的电子计算机。光学计算机作为一种优良性能的计算机,从20世纪被各种科研机构研发,尤其是20世纪90年代由英德法意等几十个国家共同联合组成的科研队伍对光学计算机的发展做出了极大的贡献和突破。
另外,我们传统的电子计算机往往需要在低温下运行工作,但是光学计算机就完全不用考虑温度的问题,性能也特别优良,运行时尽管某元件破坏也不会影响整体的运算。
2.4 应用纳米技术的纳米计算机
纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。应用纳米技术研制的计算机内存芯片,其体积只有数百个原子大小,相当于人的头发丝直径的千分之一。美国正在研制一种连接纳米管的方法,用这种方法连接的纳米管可用作芯片元件,发挥电子开关、放大和晶体管的功能。专家预测,10年后纳米技术将会走出实验室,成为科技应用的一部分。
3 结论
社会在不断地进步,计算机科学与技术也在发生着翻天覆地的变化,如此大的变化势必会带来更大的挑战,我们一定要把握好计算机科学与技术的发展趋势,不断地完善和发展,才能使自身站在不败之地。本文结合作者阅读分析相关的文献资料,首先在整体宏观方面对计算机科学与技术发展进行了分析,然后就几个具体的方面进一步阐述计算机科学与技术的发展趋势,对于把握计算机科学与技术的发展脉搏具有一定的借鉴意义。值得一提的是,由于作者的水平有限,以上也仅仅是作者对计算机科学与技术发展的浅薄认识,会存在一定的偏差甚至错误,对这一问题的进一步深入的研究,还有待进一步探讨。
参 考 文 献