發(fā)布時(shí)間：2024-01-23 15:43:58
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的認(rèn)識(shí)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng)模式 改革與創(chuàng)新 實(shí)踐教學(xué)體系
中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（c）-0171-02
大連大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)成立于1989年，2001年和2007年分別被確定為校級(jí)重點(diǎn)專(zhuān)業(yè)和示范性專(zhuān)業(yè)；2003年獲得計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)二級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，2008年以來(lái)先后被批準(zhǔn)為遼寧省重點(diǎn)學(xué)科、優(yōu)勢(shì)特色重點(diǎn)學(xué)科，2011年又獲批了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和軟件工程2個(gè)一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位授予權(quán)，2012年計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)獲批“遼寧省工程人才培養(yǎng)模式改革試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)”。
計(jì)科專(zhuān)業(yè)從2000年開(kāi)始積極探索校企合作的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式，利用大連軟件外包領(lǐng)軍城市的IT技術(shù)優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)建了頗具特色的3年在校內(nèi)培養(yǎng)和1年在企業(yè)培訓(xùn)與實(shí)習(xí)的“3+1”校企聯(lián)合軟件人才培養(yǎng)模式。與大連市軟件外包企業(yè)永佳電子技術(shù)有限公司合作，聯(lián)合成立“外向型軟件人才培養(yǎng)基地”，并陸續(xù)與大連華信計(jì)算機(jī)技術(shù)股份有限公司、大連華暢電子通信技術(shù)有限公司、大連文思創(chuàng)新軟件技術(shù)有限公司、中軟國(guó)際教育科技集團(tuán)（大連）實(shí)訓(xùn)基地等十幾家軟件企業(yè)及培訓(xùn)中心簽約聯(lián)合成立軟件人才培養(yǎng)基地。
2009年，我校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)加入大連IT教育聯(lián)盟，與企業(yè)更為深入地開(kāi)展合作，派教師到企業(yè)參加培訓(xùn)和研發(fā)，邀請(qǐng)企業(yè)高級(jí)技術(shù)人員到學(xué)校做技術(shù)講座。并以2009級(jí)培養(yǎng)方案修訂為契機(jī)，通過(guò)科學(xué)完善本科人才培養(yǎng)方案、優(yōu)化課程體系及教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，積極探索CDIO教育模式培養(yǎng)IT工程人才。具體措施如下。
1 重構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系
為了推行校企聯(lián)合培養(yǎng)人才，早在制定1999級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，我們就將四年的主要課程壓縮到三學(xué)年左右時(shí)間內(nèi)完成，所剩約一年的時(shí)間部分學(xué)生到軟件公司從事一年的軟件工程實(shí)訓(xùn)，另外一部分學(xué)生留在學(xué)校內(nèi)繼續(xù)學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)選修課，同時(shí)參加老師的科研課題。
通過(guò)不斷摸索實(shí)踐，在“3+1”校企聯(lián)合軟件人才培養(yǎng)模式改革實(shí)踐中，2006級(jí)本科培養(yǎng)方案中逐漸形成了“兩主一輔”的實(shí)踐教學(xué)體系。一條主線以課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)為主要環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決問(wèn)題的能力；另一條主線是認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目實(shí)踐或IT企業(yè)實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力；一輔是通過(guò)創(chuàng)新課題和科技競(jìng)賽培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在實(shí)踐教學(xué)改革中，以修訂2009級(jí)本科培養(yǎng)方案為契機(jī)，重構(gòu)了實(shí)踐教學(xué)體系，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，不斷完善“一條主線、三個(gè)層次、五大模塊”的實(shí)踐教學(xué)體系。一條主線即以項(xiàng)目為主線圍繞培養(yǎng)創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力而展開(kāi)，分為基礎(chǔ)、綜合、創(chuàng)新三個(gè)層次，具有實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)、科技創(chuàng)新、社會(huì)實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)五個(gè)模塊。
把國(guó)際上先進(jìn)的工程型人才培養(yǎng)的CDIO理念，即“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”融入到新的實(shí)踐教學(xué)體系之中。建立“以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)體系”， 分類(lèi)設(shè)置實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，構(gòu)建實(shí)踐項(xiàng)目架構(gòu)，使整個(gè)課程體系以項(xiàng)目為主線，把專(zhuān)業(yè)知識(shí)、能力、素質(zhì)等培養(yǎng)目標(biāo)融入到項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中；開(kāi)展企業(yè)有效參與的專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)踐、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等，改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式；校內(nèi)和校外結(jié)合，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)境建設(shè)，拓寬工程實(shí)踐渠道；建立考核監(jiān)控機(jī)制，注重實(shí)踐教學(xué)實(shí)效，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。
在實(shí)踐教學(xué)體系中，不僅增加實(shí)踐教學(xué)學(xué)分比重，而且增加團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，目的是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)興趣和能力培養(yǎng)。
實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目按規(guī)模和范圍劃分為三類(lèi)：綜合設(shè)計(jì)類(lèi)項(xiàng)目，包含本專(zhuān)業(yè)主要核心課程及能力要求的項(xiàng)目；課程群類(lèi)項(xiàng)目，為包含一組相關(guān)課程及能力要求的項(xiàng)目；單門(mén)課程類(lèi)項(xiàng)目，在單門(mén)課程內(nèi)為增強(qiáng)該門(mén)課程能力與理解而開(kāi)始的項(xiàng)目。
綜合設(shè)計(jì)類(lèi)項(xiàng)目：在一年級(jí)進(jìn)行以介紹本專(zhuān)業(yè)核心內(nèi)容及調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣為目的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和新生研討課；在四年級(jí)安排校企聯(lián)合進(jìn)行IT項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。每個(gè)該類(lèi)項(xiàng)目作為一門(mén)課程單獨(dú)計(jì)分。
課程群類(lèi)項(xiàng)目：主要以項(xiàng)目為載體加強(qiáng)本專(zhuān)業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。本類(lèi)項(xiàng)目結(jié)合個(gè)人工作和團(tuán)隊(duì)工作，同相關(guān)課程的關(guān)聯(lián)緊密。作為一門(mén)課程單獨(dú)計(jì)分。
單門(mén)課程類(lèi)項(xiàng)目：為單一課程開(kāi)設(shè)的項(xiàng)目，如專(zhuān)業(yè)課中的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課內(nèi)設(shè)計(jì)等。
2 改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式
建立企業(yè)參與實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐教學(xué)過(guò)程的機(jī)制，確保實(shí)踐模擬的準(zhǔn)確性及實(shí)踐的廣度、深度和技術(shù)上的先進(jìn)性。
對(duì)實(shí)踐類(lèi)課程采取基于項(xiàng)目的教學(xué)，讓學(xué)生了解軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)及相關(guān)規(guī)范要求，培養(yǎng)學(xué)生軟件系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)能力、軟件編程和測(cè)試能力，訓(xùn)練學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生編寫(xiě)軟件文檔的水平，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新精神，使學(xué)生畢業(yè)后能成為IT行業(yè)急需的應(yīng)用型人才。
課程實(shí)驗(yàn)（單門(mén)課程類(lèi)項(xiàng)目）：在理論教學(xué)過(guò)程中，提高相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目比例。在基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)中，主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，主要為驗(yàn)證、理解、掌握課程的知識(shí)點(diǎn)服務(wù)，但也需具有一定的設(shè)計(jì)能力，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例高于15%；專(zhuān)業(yè)方向課程中，要求學(xué)生注重能力的培養(yǎng)和提高，其綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例高于50%。
課程設(shè)計(jì)（單門(mén)課程類(lèi)項(xiàng)目或課程群類(lèi)項(xiàng)目）：本課程體系安排7個(gè)課程設(shè)計(jì)，其中數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)和軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)課程設(shè)計(jì)為獨(dú)立教學(xué)環(huán)節(jié)（課程群類(lèi)項(xiàng)目），校企合作聯(lián)合指導(dǎo)，集中進(jìn)行。其余5個(gè)課程設(shè)計(jì)安排在相應(yīng)的課程中（單門(mén)課程類(lèi)項(xiàng)目）。教學(xué)內(nèi)容根據(jù)相關(guān)課程群而設(shè)置，體現(xiàn)課程之間的緊密聯(lián)系，學(xué)生也可以自行設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，讓學(xué)生化被動(dòng)為主動(dòng)，真正地作為主體參與到實(shí)踐中，主動(dòng)地去了解和掌握課程知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)，培養(yǎng)其知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和工程能力。
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)（綜合設(shè)計(jì)類(lèi)項(xiàng)目）：其內(nèi)容增加?xùn)|軟、大連達(dá)內(nèi)等IT企業(yè)的參觀學(xué)習(xí)和請(qǐng)企業(yè)技術(shù)專(zhuān)家來(lái)校講座，通過(guò)參觀和專(zhuān)家公開(kāi)課的形式，使學(xué)生對(duì)企業(yè)文化、IT領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)和本行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的前沿技術(shù)等有所了解，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定和職業(yè)素質(zhì)的提高。
IT項(xiàng)目實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)（綜合設(shè)計(jì)類(lèi)項(xiàng)目）：IT項(xiàng)目實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)采用校企合作方式，利用在校外的實(shí)習(xí)基地，讓學(xué)生在真實(shí)的工作環(huán)境中提前適應(yīng)企業(yè)環(huán)境，并通過(guò)合作企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目的研發(fā)訓(xùn)練和相關(guān)培訓(xùn)，提高學(xué)生的技術(shù)開(kāi)發(fā)水平。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)和科技競(jìng)賽（綜合設(shè)計(jì)類(lèi)項(xiàng)目）：為學(xué)生提供參與企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和工作室創(chuàng)新設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，組織學(xué)生參加多種、不同級(jí)別的競(jìng)賽。競(jìng)賽包括ACM/ICPC大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)計(jì)算機(jī)仿真大賽、IBM校園解決方案大賽和“藍(lán)橋杯”全國(guó)軟件和信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才大賽等，均取得了優(yōu)異的成績(jī)。
3 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)境建設(shè)，拓寬工程實(shí)踐渠道
在校內(nèi)，與企業(yè)共建校內(nèi)IT項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)室。在校外，在多年進(jìn)行校企合作的基礎(chǔ)上，建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，確立校企合作的有效運(yùn)作機(jī)制，逐步形成教學(xué)、科研、生產(chǎn)、培訓(xùn)四位一體的多功能綜合性實(shí)踐教育基地，使學(xué)生更加真切地體會(huì)到生產(chǎn)、管理的實(shí)際，增強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力和科研轉(zhuǎn)化能力。
（1）在企業(yè)實(shí)際的項(xiàng)目培訓(xùn)與實(shí)踐中，使學(xué)生加深對(duì)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)和技能的理解，夯實(shí)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。
（2）通過(guò)在企業(yè)環(huán)境的項(xiàng)目培訓(xùn)與實(shí)踐，使學(xué)生了解熟悉企業(yè)級(jí)的項(xiàng)目流程和工作規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生工程化的意識(shí)和職業(yè)技能，鍛煉學(xué)生實(shí)際工作能力。
（3）通過(guò)企業(yè)文化培訓(xùn)和軟件項(xiàng)目的培訓(xùn)與實(shí)踐，使學(xué)生充分體驗(yàn)軟件公司工作的緊迫、積極、團(tuán)結(jié)協(xié)作的氣氛，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，使學(xué)生成為企業(yè)需要的合格的人。
4 注重實(shí)踐教學(xué)實(shí)效，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量
針對(duì)不同的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重實(shí)踐教學(xué)效果考評(píng)和監(jiān)控，依據(jù)考核標(biāo)準(zhǔn)采用不同的形式評(píng)價(jià)學(xué)生的能力水平。對(duì)16學(xué)時(shí)以上的課程實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作考核并計(jì)入考試成績(jī)；對(duì)課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生綜合運(yùn)用課程中所學(xué)習(xí)的知識(shí)和技術(shù)，并以實(shí)際工程問(wèn)題為背景，分析和設(shè)計(jì)一個(gè)完整的系統(tǒng)（軟件），最終以現(xiàn)場(chǎng)演示和答辯的形式進(jìn)行考核；在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通過(guò)采取教師資格審查、題目質(zhì)量審查、開(kāi)題報(bào)告審查、中期檢查、論文互評(píng)、分組答辯等一系列措施，保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
根據(jù)學(xué)校對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程管理的要求，利用本專(zhuān)業(yè)自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行全程管理。在企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地開(kāi)展的實(shí)踐教學(xué)，按照企業(yè)要求進(jìn)行考核和全程管理。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】：計(jì)算機(jī)科學(xué)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；現(xiàn)代化應(yīng)用
一、我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)科學(xué)是一門(mén)整合型學(xué)科，具體包括計(jì)算機(jī)軟、硬件和各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，給人們的工作和生活帶來(lái)很大的便利?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用于學(xué)校、醫(yī)院、政府單位等各個(gè)領(lǐng)域，尤其在無(wú)紙化辦公和信息化辦公方面有著非常重要的位置。以無(wú)紙化辦公為例，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)得以有效應(yīng)用的表現(xiàn)方式之一，此技術(shù)的成功使用不只是提高了人們的生活效率，有效地縮短了辦公時(shí)間，還給綠色辦公、低碳生活以及節(jié)約型社會(huì)的創(chuàng)建做下了良好的鋪墊。另外，計(jì)算機(jī)技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面還有自己的優(yōu)勢(shì)。一方面它能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)和控制，另一方面還可以輕松地導(dǎo)入和導(dǎo)出大量的數(shù)據(jù)，并成功地對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，極大地提高了信息化辦公的發(fā)展速度。同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的成功運(yùn)用還可以彌補(bǔ)人工管理中出現(xiàn)的漏洞和易錯(cuò)問(wèn)題，極大地提高了計(jì)算的效率和準(zhǔn)確度，計(jì)算機(jī)技術(shù)的高科學(xué)性和準(zhǔn)確性使其成功地被現(xiàn)在的各個(gè)行業(yè)使用。
現(xiàn)在我國(guó)的有關(guān)部門(mén)在計(jì)算機(jī)人才的培養(yǎng)和計(jì)算機(jī)教育資源條件的提供上加大了關(guān)注和行動(dòng)力度，我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成功地達(dá)到飛速發(fā)展的階段，現(xiàn)代化的電子科技產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，更新的周期也在明顯地縮短。其殊領(lǐng)域中繪圖軟件的應(yīng)用成為我們對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)重點(diǎn)研發(fā)的區(qū)域，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)一直在成像和圖片分析方面發(fā)展的速度較慢，其應(yīng)用范圍也比較小。需要我們注意的是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展中難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，它們有可能拖延著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的速度和發(fā)展空間，我們需要做好準(zhǔn)備去應(yīng)對(duì)這一系列的問(wèn)題。
二、目前我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)中存在的問(wèn)題
1.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)被應(yīng)用于違法活動(dòng)中。通過(guò)對(duì)現(xiàn)在社會(huì)新聞的總結(jié)我們不難看出許多心術(shù)不正的分子在運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行違法活動(dòng)，極大地影響著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。以現(xiàn)在較為常見(jiàn)的釣魚(yú)網(wǎng)站為例，部分違法分子利用這種網(wǎng)站來(lái)行騙的行為非常嚴(yán)重，一旦我們的用戶粗心地將自己的銀行卡號(hào)或者是個(gè)人真實(shí)信息填寫(xiě)在這些釣魚(yú)網(wǎng)站上，用戶銀行卡內(nèi)的存款極有可能被盜取，造成大量的金錢(qián)損失。當(dāng)前，這種通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)行騙的實(shí)例不勝枚舉。
2.計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不夠全面。就目前我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，我們只能用“初級(jí)”這個(gè)字眼來(lái)形容，并且在實(shí)際現(xiàn)代化的運(yùn)用中并沒(méi)有發(fā)展成為一個(gè)相對(duì)科學(xué)合理的發(fā)展態(tài)勢(shì)，整體呈現(xiàn)出的還是一個(gè)較為混亂的局面。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展各種各樣的信息技術(shù)進(jìn)入到人們的工作和生活，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用由之前單一的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合復(fù)雜性競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，同時(shí)人們受各種利益的驅(qū)使之前的良性競(jìng)爭(zhēng)逐步地開(kāi)始向惡性競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變，影響著計(jì)算機(jī)技術(shù)的長(zhǎng)期發(fā)展。因此，在未來(lái)的工作中，我們有關(guān)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)開(kāi)發(fā)人員要樹(shù)立共同的開(kāi)發(fā)目標(biāo)，無(wú)論是哪個(gè)層面的計(jì)算機(jī)人才都要保持統(tǒng)一的方向，通過(guò)大家共同的努力促使計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代化的大環(huán)境中發(fā)展的越來(lái)越好。
3.計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的信息安全問(wèn)題漏洞百出。相對(duì)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)開(kāi)放的大環(huán)境，如果在網(wǎng)絡(luò)中傳輸大量的數(shù)據(jù)信息難免會(huì)造成病毒或者是黑客的攻擊，最終造成數(shù)據(jù)信息的丟失或者是泄漏。我國(guó)在網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)管方面一直還是處于較為初級(jí)的階段，在政策法規(guī)的管理上依舊存在著大量的漏洞，這給某些黑客出于私利去光顧攻擊各大網(wǎng)站提供了較為便利的條件，盜取或者是破壞網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)信息的情況時(shí)有發(fā)生，給個(gè)人甚至是社會(huì)信息的安全帶來(lái)了非常大的安全隱患。
三、有效提高我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)水平的改善措施
1.政府和相關(guān)部門(mén)要加強(qiáng)監(jiān)管措施。針對(duì)現(xiàn)在我國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)監(jiān)管現(xiàn)狀中存在的問(wèn)題，我們有必要制定監(jiān)管政策，并且要進(jìn)一步加大對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的監(jiān)管范圍，盡最大的努力嚴(yán)防一些心懷不軌的違法分子以計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)為工具對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)進(jìn)行傷害甚至是對(duì)特殊領(lǐng)域造成的傷害。與此同時(shí)，國(guó)家的監(jiān)管部門(mén)一定要加強(qiáng)懲罰力度，如果是對(duì)那些問(wèn)題較為輕的人員我們最好可以通過(guò)思想教育的方式對(duì)其進(jìn)行必要的開(kāi)導(dǎo)，讓其認(rèn)識(shí)到自己的錯(cuò)誤和自身行為帶來(lái)的嚴(yán)重后果，發(fā)自內(nèi)心地改正自己的錯(cuò)誤，而對(duì)那些問(wèn)題嚴(yán)重的人員我們必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)厲的法律管理，運(yùn)用相關(guān)的法律條款讓其對(duì)自己的罪行負(fù)責(zé)。
2.加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的建立健全。為了更好地促進(jìn)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，同時(shí)也為了凝聚計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)工作人員的工作積極性，使其朝著大家共同的目標(biāo)奮斗，我們有必要建立一個(gè)健全的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)（體系），同時(shí)在進(jìn)行計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，為了給其創(chuàng)造一個(gè)較為良好的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，我們也有必要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的建立與健全，并以用戶的實(shí)際需求為依據(jù)進(jìn)行相匹配應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)，確保軟件開(kāi)發(fā)的質(zhì)量。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的現(xiàn)代化應(yīng)用，我們要站在大局觀念來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題來(lái)考慮問(wèn)題。軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該將市場(chǎng)調(diào)研的工作進(jìn)行到底，重點(diǎn)研究現(xiàn)代化各個(gè)層面對(duì)于計(jì)算機(jī)應(yīng)用的需求，因此，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中一定要建立更加科學(xué)更加合理的發(fā)展體系。
四、結(jié)語(yǔ)
目前我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展并不太完善，其應(yīng)用領(lǐng)域也較為狹窄并且存在著許多的漏洞，這就告訴我們未來(lái)在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展方面我們還很長(zhǎng)的路要走，我國(guó)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)工作人員要不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新，努力地提升自身的工作能力，將計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值最大化。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè) 創(chuàng)新能力 培養(yǎng)
一、高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
1956年,哈爾濱大學(xué)首先創(chuàng)辦了“計(jì)算裝置與儀器”專(zhuān)業(yè),在四十多年的發(fā)展過(guò)程中,學(xué)科分支的細(xì)化,師資隊(duì)伍的進(jìn)一步完善,教育理念的與時(shí)俱進(jìn),都為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)帶來(lái)了可喜的變化。在看到成績(jī)的同時(shí),我們也要看到,高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)確實(shí)還存在許多不足,特別在創(chuàng)新模式下教育理念下,以信息化核心技術(shù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)的教育還尚有缺失,具體表現(xiàn)在:學(xué)生的動(dòng)手能力不強(qiáng),陷入了“死記硬背”的瓶頸,缺乏創(chuàng)新精神,無(wú)法真正適應(yīng)實(shí)踐工作和適應(yīng)市場(chǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,這也就是為什么那么多的計(jì)算機(jī)人才沒(méi)有能充分就業(yè)的原因之一。面對(duì)這一現(xiàn)狀,高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)教育必須以創(chuàng)新精神和能力為培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)改革。
二、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)具有良好的科學(xué)素養(yǎng),系統(tǒng)地、較好地掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件與應(yīng)用的基本理論、基本知識(shí)和基本技能與方法,能在各單位從事計(jì)算機(jī)教學(xué)、科學(xué)研究和應(yīng)用的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的高級(jí)專(zhuān)門(mén)科學(xué)技術(shù)人才。
業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求為本專(zhuān)業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)方面的基本理論和基本知識(shí),接受從事研究與應(yīng)用計(jì)算機(jī)的基本訓(xùn)練,具有研究和開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本能力。本科畢業(yè)生應(yīng)獲得以下幾方面的知識(shí)和能力:(1)掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基本理論、基本知識(shí)。(2)掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的基本方法。(3)具有研究開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)軟、硬件的基本能力。(4)了解與計(jì)算機(jī)有關(guān)的法規(guī)。(5)了解計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。
三、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑
1.加強(qiáng)創(chuàng)新能力的宣傳,營(yíng)造“創(chuàng)新精神”的良好環(huán)境,把創(chuàng)新作為一種校園文化。高等院校要全面培養(yǎng)高層次的創(chuàng)新型人才,單靠學(xué)校某一職能部門(mén)的工作是做不到的,需要全校都提高認(rèn)識(shí),上下齊心協(xié)力去做,牢固樹(shù)立創(chuàng)新教育、素質(zhì)教育、開(kāi)放教育和個(gè)性教育的新型教育觀念,形成良好的校園“論創(chuàng)新、學(xué)創(chuàng)新、行創(chuàng)新”的創(chuàng)新環(huán)境與創(chuàng)新氛圍,才能取得良好的效果。學(xué)校要鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)術(shù)自由,成為學(xué)習(xí)的主題,給予學(xué)生更多地學(xué)習(xí)自和選擇權(quán),積極鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)掘自身的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)個(gè)性化發(fā)展;鼓勵(lì)學(xué)生提出新問(wèn)題,養(yǎng)成質(zhì)疑的習(xí)慣,鼓勵(lì)學(xué)生邁向?qū)W科發(fā)展的前沿,及時(shí)是尚未成熟的創(chuàng)造性的設(shè)想,學(xué)校也應(yīng)該積極予以支持,從而保護(hù)和激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神和積極性。作為前沿性學(xué)科的代表計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè),更應(yīng)該鼓勵(lì)運(yùn)用本學(xué)科豐富的教學(xué)資源和不斷發(fā)展尖端技術(shù)開(kāi)展各類(lèi)的課外活動(dòng)和實(shí)踐,這不僅可以豐富學(xué)生的校園文化生活,更能夠引導(dǎo)學(xué)生積極投入思考,激發(fā)創(chuàng)新思維,從而為其發(fā)展提供了廣闊的舞臺(tái)和空間。
2.建立一支高效地、具有創(chuàng)新精神的師資隊(duì)伍。教師對(duì)于教學(xué)、對(duì)于學(xué)生培養(yǎng)的重要性眾所周知,在此不再贅述。要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的學(xué)生,首先,需要一支富有創(chuàng)新精神的教師隊(duì)伍。教師的創(chuàng)新意識(shí)是創(chuàng)造力在教學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)中的出發(fā)點(diǎn)和起動(dòng)器。教師要自我強(qiáng)化與培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí),不僅在于提高本身的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,更重要的在于通過(guò)教師強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)感染與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。要培養(yǎng)和愛(ài)護(hù)學(xué)生的好奇心和問(wèn)題意識(shí),因?yàn)檫@是喚起學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的起點(diǎn)和基礎(chǔ)。第二,教師要建立起“互相尊重、互相理解”的師生觀。對(duì)待學(xué)生,教師要予以關(guān)愛(ài)和理解,尊重和理解學(xué)生的想法、觀念,支持和鼓勵(lì)學(xué)生的追求,注重與學(xué)生的心靈溝通。引導(dǎo)學(xué)生突破思維定勢(shì),激發(fā)創(chuàng)新精神,并源源不斷地給學(xué)生輸送學(xué)習(xí)的動(dòng)力。第三,要注重多元化知識(shí)的吸收。社會(huì)的發(fā)展是多元化的,學(xué)科教學(xué)的也是整體化、多元化的,這就要求教師善于進(jìn)行交叉學(xué)科的角度來(lái)進(jìn)行教學(xué),從而塑造知識(shí)結(jié)構(gòu)豐富、具有高度創(chuàng)造力的學(xué)生人才。
3.改革教學(xué)培養(yǎng)方案。計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)涉及的知識(shí)面較廣,為了讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到更有用的專(zhuān)業(yè)知識(shí),所謂“術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻”,因此,可以將計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)細(xì)分為幾個(gè)專(zhuān)業(yè)方向,例如圍繞計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)可以分為net、.java、嵌入式設(shè)計(jì)這三個(gè)方向,由此培養(yǎng)“精”、“專(zhuān)”的應(yīng)用性人才。
同時(shí),要改革教學(xué)模式。教師在授課的過(guò)程中,要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),不能只是“耳提面命”式的灌輸知識(shí),而是要引導(dǎo)學(xué)生的發(fā)散性思維,鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑現(xiàn)狀,挑戰(zhàn)現(xiàn)狀,培養(yǎng)學(xué)生的歸納、演繹能力。教師還需要優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),增加選修課的比重,對(duì)于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,要提倡其進(jìn)行跨校、跨院、跨學(xué)科選修課程。此外,學(xué)校還應(yīng)開(kāi)設(shè)創(chuàng)新教育課程,使學(xué)生接受較系統(tǒng)的創(chuàng)造性思維原理與創(chuàng)新技法等方面的知識(shí),提高創(chuàng)新的積極性。最為關(guān)鍵的一點(diǎn),是需要切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,增加實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)本身是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用性學(xué)科,因此,教師在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和課程教授時(shí),就應(yīng)更加重視培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,特別是可以帶領(lǐng)學(xué)生參加一些科研課題的開(kāi)發(fā),從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,從而發(fā)揮出學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。
4.開(kāi)展課外科技創(chuàng)新活動(dòng)。課外科技活動(dòng)是學(xué)生的“第二課堂”,其可以最柔性的方式來(lái)開(kāi)闊學(xué)生的想象空間,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力,從而豐富學(xué)生的創(chuàng)新潛質(zhì)。例如,可以定期舉辦校園科技文化藝術(shù)節(jié),成立專(zhuān)門(mén)的科技文化創(chuàng)新指導(dǎo)中心對(duì)學(xué)生的科技創(chuàng)新作用進(jìn)行指導(dǎo)與評(píng)估;還可以舉辦各類(lèi)科技文化競(jìng)賽,鼓勵(lì)學(xué)生積極參加,并制定一些相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)政策來(lái)吸引和鼓勵(lì)學(xué)生投入各類(lèi)科技創(chuàng)新活動(dòng),從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí),開(kāi)發(fā)他們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造潛能。
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[3]朱洪,張卜林.學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑初探[J].現(xiàn)代特殊教育.
學(xué)生在專(zhuān)業(yè)思想上到底有哪些疑慮呢？概括起來(lái)大致如下：1.學(xué)了這個(gè)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)后有出息嗎？就業(yè)狀況怎么樣？或者說(shuō)明白點(diǎn)，能給我?guī)?lái)多少財(cái)富。2.有的學(xué)生來(lái)學(xué)計(jì)算機(jī)，是因?yàn)橛?jì)算機(jī)好玩，所以報(bào)了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)。有的學(xué)生，無(wú)可奈何，沒(méi)有報(bào)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)，卻被錄到計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)來(lái)了。3.有的學(xué)生把自己與非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的目標(biāo)混同起來(lái)，忘記自己是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。4.有的學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)了解得很膚淺，認(rèn)為計(jì)算機(jī)不就是那點(diǎn)事嗎：打字、上網(wǎng)、玩游戲、學(xué)個(gè)軟件操作和使用。這些問(wèn)題集中起來(lái)就是對(duì)計(jì)算機(jī)了解很膚淺，或者說(shuō)還根本不了解計(jì)算機(jī)?！队?jì)算機(jī)科學(xué)概論》課程回答的第一個(gè)問(wèn)題正好可以消除學(xué)生專(zhuān)業(yè)思想問(wèn)題的疑慮。計(jì)算機(jī)是什么？計(jì)算機(jī)是一種能夠按照事先存儲(chǔ)的程序，自動(dòng)高速地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)的系統(tǒng)，是國(guó)防科研、國(guó)計(jì)民生中協(xié)助人們工作、學(xué)習(xí)的應(yīng)用十分普遍的現(xiàn)代化工具。計(jì)算機(jī)是一種工具，但不是一種普通的工具。
設(shè)計(jì)和改進(jìn)這種工具，需要有高深的專(zhuān)門(mén)知識(shí)。這種工具的低級(jí)使用，只需對(duì)計(jì)算機(jī)的知識(shí)有一點(diǎn)了解；但高級(jí)使用，就需要高深的知識(shí)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，有的要去研究如何設(shè)計(jì)與改進(jìn)計(jì)算機(jī)，有的需要從事應(yīng)用計(jì)算機(jī)完成高級(jí)的復(fù)雜的任務(wù)。從這里我們可以得出以下結(jié)論：1.計(jì)算機(jī)是工具，國(guó)防科研、國(guó)計(jì)民生不可缺少的高級(jí)工具，學(xué)習(xí)關(guān)于它的科學(xué)，是國(guó)家的需要，有出息，有業(yè)可就，只要有創(chuàng)造就會(huì)產(chǎn)生無(wú)限財(cái)富。2.計(jì)算機(jī)不是玩具。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上的確有不少娛樂(lè)游戲，其用途既豐富人們的生活，又寓教于樂(lè)。它是一種產(chǎn)業(yè)，需要有專(zhuān)人開(kāi)發(fā)的。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)不是學(xué)習(xí)如何玩計(jì)算機(jī)游戲，而是學(xué)習(xí)如何開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)游戲產(chǎn)業(yè)。3.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生不僅能使用計(jì)算機(jī)，更重要的是能設(shè)計(jì)和改進(jìn)計(jì)算機(jī)硬件，以及開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)軟件。因此學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)就不是打字、上網(wǎng)、玩游戲、學(xué)個(gè)軟件操作和使用。也不要忘記自己的身份，把自己混同于非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，只學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)，而不學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)。4.學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)非本人所報(bào)志愿，其實(shí)這并不是一個(gè)嚴(yán)重的或本質(zhì)的問(wèn)題。因?yàn)榫托律鷣?lái)說(shuō)，現(xiàn)有的知識(shí)架構(gòu)是開(kāi)放的，在專(zhuān)業(yè)上是未成型的，因此是可塑的，是可任意專(zhuān)業(yè)化的。所以不要耿耿于懷，只要認(rèn)真學(xué)習(xí)，全身心投入，就會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)計(jì)算機(jī)是這樣好的一個(gè)專(zhuān)業(yè)，愿意一輩子獻(xiàn)身于這個(gè)專(zhuān)業(yè)。在課堂教學(xué)中，針對(duì)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的模糊認(rèn)識(shí)進(jìn)行講解，使學(xué)生明確計(jì)算機(jī)是什么，計(jì)算機(jī)能做什么，怎樣才能使計(jì)算機(jī)把事情做得更好，最終明確樹(shù)立作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，消除專(zhuān)業(yè)思想上的疑慮。
二、扣住算法主線教學(xué)，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方法
學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變是大學(xué)學(xué)習(xí)能否進(jìn)入正常狀態(tài)的一個(gè)極其關(guān)鍵的問(wèn)題。進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)，如何學(xué)習(xí)，大多數(shù)學(xué)生沒(méi)有充分的思想準(zhǔn)備。學(xué)生習(xí)慣于中學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)方法。目前中學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境節(jié)奏很緊張，競(jìng)爭(zhēng)很激烈；而學(xué)習(xí)的方法基本上是死記呆背。一進(jìn)入大學(xué)，感到大學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境比較寬松，例如課程不那么緊，自習(xí)的時(shí)間多，而課后作業(yè)少。因此不少學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后就大有松一口氣的想法，覺(jué)得再也不要受高考升學(xué)競(jìng)爭(zhēng)的約束了。表現(xiàn)出來(lái)就是上課不認(rèn)真，下課玩?zhèn)€夠。在學(xué)習(xí)方法上，還是老一套，死記呆背。由于放松學(xué)習(xí)，也不去死記呆背，甚至干脆把學(xué)習(xí)放在一邊。實(shí)際上，中學(xué)的學(xué)習(xí)方法是很不適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)的需要。說(shuō)嚴(yán)重一點(diǎn)，目前中學(xué)的學(xué)習(xí)方法可以概括為死記呆背，囫圇吞棗。其實(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)方法與教師的教學(xué)方法是分不開(kāi)的。具體來(lái)說(shuō)，如果一門(mén)課程的教學(xué)主線不清楚，教學(xué)過(guò)程也就不能扣著這個(gè)主線來(lái)展開(kāi)，內(nèi)容也就顯得凌亂無(wú)序，以致學(xué)習(xí)起來(lái)就只能死記呆背，囫圇吞棗。這告訴我們，每教一門(mén)課程，首先就要找到主線，然后扣著主線來(lái)展開(kāi)，步步為營(yíng)，一環(huán)扣一環(huán)，課程講起來(lái)就不覺(jué)得凌亂無(wú)序，聽(tīng)起來(lái)就不覺(jué)得枯燥無(wú)味。
如何通過(guò)《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》這門(mén)課程來(lái)促進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方法，首先要從教學(xué)方法入手。這就是這門(mén)課程闡述的第二個(gè)問(wèn)題。計(jì)算機(jī)科學(xué)是什么樣的科學(xué)？怎樣才能學(xué)好計(jì)算機(jī)科學(xué)？從本質(zhì)上講，計(jì)算機(jī)科學(xué)就是一門(mén)算法的科學(xué)。什么是算法？簡(jiǎn)單地說(shuō)，算法是一系列的步驟，規(guī)定如何完成一項(xiàng)任務(wù)。嚴(yán)格地說(shuō)，算法是定義一個(gè)可終止過(guò)程的一組有序的、無(wú)歧義的、可執(zhí)行的步驟的集合。程序是算法的表示，計(jì)算機(jī)是靠執(zhí)行程序來(lái)完成任務(wù)的。因此即使是最好的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備，如果沒(méi)有算法計(jì)算機(jī)就寸步難行?？梢?jiàn)，算法是《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》課程的主線，教學(xué)內(nèi)容圍繞著它來(lái)展開(kāi)。要使學(xué)生牢固確立這個(gè)觀念，解決任何任務(wù)之前必須盡全力找出最好的算法。其實(shí)，不只是要求計(jì)算機(jī)來(lái)完成任務(wù)時(shí)是這樣，就是完成任何一項(xiàng)工作、解決任何一個(gè)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，都需要研究解決的方法，在此基礎(chǔ)上才能做出周密的計(jì)劃付諸實(shí)施。這樣，才不會(huì)在沒(méi)有弄清問(wèn)題，確定算法之前，就盲目動(dòng)手編程，浪費(fèi)時(shí)間和空間，浪費(fèi)精力和資源，事倍功半，甚至可能做出任務(wù)不能或很難解決的錯(cuò)誤的結(jié)論。在動(dòng)手解決任務(wù)之前，一定要找出可行的算法，只有這樣才能成為一個(gè)頭腦清醒的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)工作者。
扣住算法的主線，許多問(wèn)題就比較清楚了。計(jì)算機(jī)能不能解決一個(gè)任務(wù)，首先就看有沒(méi)有解決這個(gè)任務(wù)的算法。但算法表示為程序，才有可能被計(jì)算機(jī)執(zhí)行，因此有了算法就看能不能把算法表示為程序。程序的執(zhí)行是由計(jì)算機(jī)硬件來(lái)完成的，因此有了程序就看有沒(méi)有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)硬件來(lái)執(zhí)行。每前進(jìn)一步就會(huì)要學(xué)習(xí)很多知識(shí)，這些知識(shí)不是孤立的，它們相互關(guān)聯(lián)，不能死記呆背。因?yàn)樵谙嗷リP(guān)聯(lián)的鏈條中，如果一個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)學(xué)好，那后面的就懸空了，不能理解。所以在學(xué)習(xí)中不僅要弄清問(wèn)題本身，還要弄清來(lái)龍去脈，就是說(shuō)細(xì)節(jié)和框架同等重要。對(duì)于這種情況，死記呆背是行不通的，只能是在理解的基礎(chǔ)上記憶。這樣由算法這個(gè)主線就會(huì)引出了一系列的問(wèn)題，形成一棵枝葉繁茂的知識(shí)樹(shù)。將這個(gè)思想貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程，處處有來(lái)龍去脈，計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)就是活的知識(shí)，不深入理解，囫圇吞棗是不能全面掌握知識(shí)的。這樣在教學(xué)過(guò)程中，要引導(dǎo)要迫使學(xué)生不斷地問(wèn)是什么、為什么，形成不斷生長(zhǎng)的知識(shí)樹(shù)。再進(jìn)一步，加上知識(shí)樹(shù)的左右關(guān)聯(lián)就成了一個(gè)不斷擴(kuò)大的知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)富有生氣的知識(shí)空間。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中也就自覺(jué)養(yǎng)成了自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，再也不覺(jué)得學(xué)習(xí)枯燥無(wú)味，越來(lái)越感到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。
在教學(xué)過(guò)程中，扣住算法是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)的主線，引導(dǎo)學(xué)生不斷地去深入思考問(wèn)題，逐漸養(yǎng)成思考先于記憶，即理解的基礎(chǔ)上記憶的良好學(xué)習(xí)方法，也就是在解決問(wèn)題時(shí)，總是要問(wèn)是什么、為什么、怎么做的學(xué)習(xí)方法。還有，扣住算法是按主線進(jìn)行教學(xué)，也進(jìn)一步解決了專(zhuān)業(yè)思想的一個(gè)疑慮。例如，有的學(xué)生聽(tīng)說(shuō)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生必須學(xué)會(huì)編程，就產(chǎn)生恐懼心理。如果明白了上面講的道理，就不會(huì)恐懼了。因?yàn)閷W(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，如果不會(huì)編程就不是一個(gè)合格的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生。解決問(wèn)題需要算法，程序是算法的表示，而計(jì)算機(jī)靠執(zhí)行程序才能解決問(wèn)題。如果不會(huì)編程，盡管你有很好的解決問(wèn)題的方法，也是一句空話。說(shuō)到底，是做計(jì)算機(jī)的奴隸，被計(jì)算機(jī)牽著鼻子走，還是做計(jì)算機(jī)的主人，驅(qū)使計(jì)算機(jī)造福人類(lèi)。
三、展開(kāi)算法主線教學(xué)，了解學(xué)習(xí)內(nèi)容
對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容不了解也是新生對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)心中沒(méi)有底，使他們產(chǎn)生種種想法和疑慮，例如：1.學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)就是學(xué)習(xí)軟件的操作和使用。2.學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)就是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和編寫(xiě)程序。當(dāng)然上面的兩種想法，不能說(shuō)不正確，只是由于對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)容知之甚少，把問(wèn)題想得太簡(jiǎn)單。其實(shí)第一個(gè)想法是講學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，這當(dāng)然是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的內(nèi)容之一，但不是全部。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用的范圍是很廣的，例如各種過(guò)程的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能、機(jī)器人和云計(jì)算等。第二個(gè)想法是講學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)，這當(dāng)然是學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的重點(diǎn)內(nèi)容。對(duì)我們的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。計(jì)算機(jī)的軟件的開(kāi)發(fā)，內(nèi)容也很廣，例如程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、信息管理、軟件工程、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。實(shí)際上計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的內(nèi)容還遠(yuǎn)不止這些。例如計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)、人工智能研究、新一代計(jì)算機(jī)——智能計(jì)算機(jī)的研究和計(jì)算理論的研究等等。本文僅就大學(xué)期間計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)主要學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行討論。從本質(zhì)上講，計(jì)算機(jī)科學(xué)就是一門(mén)算法的科學(xué)，現(xiàn)在就圍繞著算法來(lái)展開(kāi)。有很多問(wèn)題要解決，就要有很多相應(yīng)的算法；有很多算法要表示為程序，就要研究程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言；有很多程序要計(jì)算機(jī)執(zhí)行，就要研究怎樣來(lái)組織計(jì)算機(jī)工作，就是說(shuō)要研究操作系統(tǒng)。這里講的都是計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)。
程序是由計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行的，因此必須研究計(jì)算機(jī)硬件的組織結(jié)構(gòu)。程序是一系列指令的有序集合，計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序，就是執(zhí)行指令。那計(jì)算機(jī)是如何執(zhí)行指令的？指令就是操控?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)是如何進(jìn)行操控和存儲(chǔ)的?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展，不只是單臺(tái)計(jì)算機(jī)在工作，那么幾臺(tái)計(jì)算機(jī)如何連接成網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)行工作，因此需要研究網(wǎng)絡(luò)原理和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);系統(tǒng)論;辯證法;認(rèn)識(shí)論;哲學(xué)
世界是普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展的,以系統(tǒng)的觀點(diǎn)和辯證的觀點(diǎn)來(lái)認(rèn)識(shí)世界是人們認(rèn)識(shí)自然、社會(huì)及人類(lèi)自身的最寶貴的思想武器。計(jì)算機(jī)是人類(lèi)的發(fā)明,在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)中一定存在著系統(tǒng)論和辯證法的思想,發(fā)明者和使用者都在自覺(jué)和不自覺(jué)地運(yùn)用它。
在計(jì)算機(jī)各專(zhuān)業(yè)課程的教學(xué)中普遍存在著重部分,輕整體;重微觀,輕宏觀;重分析,輕綜合;重“點(diǎn)”輕“面”的現(xiàn)象。其原因主要在于缺乏宏觀意義上的方法論作為指導(dǎo)。
將蘊(yùn)藏于計(jì)算機(jī)各專(zhuān)業(yè)課程中的系統(tǒng)論和辯證法思想提取出來(lái)有利于教學(xué)計(jì)劃制定者科學(xué)合理的安排課程;有利于教師從最一般意義上認(rèn)識(shí)和分析問(wèn)題,有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué);有利于學(xué)生掌握各課程之間的聯(lián)系和各課程的本質(zhì),從而更好地理解和學(xué)習(xí)相關(guān)課程。
在國(guó)內(nèi),已有部分工作采用系統(tǒng)論與辯證法來(lái)闡釋計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)中的某些問(wèn)題。趙致琢等[1][5]在計(jì)算科學(xué)導(dǎo)論中闡述了計(jì)算科學(xué)的意義、內(nèi)容和方法,具體包括:什么是計(jì)算科學(xué),計(jì)算科學(xué)發(fā)展主線和學(xué)科的基本問(wèn)題,并將其應(yīng)用于計(jì)算科學(xué)的教學(xué)計(jì)劃和課程體系制定。董榮勝等[2]闡述了計(jì)算學(xué)科中各主領(lǐng)域發(fā)展的基本規(guī)律,揭示了各領(lǐng)域之間的內(nèi)在聯(lián)系,有助于人們對(duì)計(jì)算學(xué)科的深入理解。周長(zhǎng)林等[3]在操作系統(tǒng)課程中從最一般意義上給出了操作系統(tǒng)的基本理論,指出了資源共享和進(jìn)程并發(fā)是操作系統(tǒng)的兩個(gè)基本特性,操作系統(tǒng)的所有內(nèi)容都是圍繞資源和進(jìn)程展開(kāi)的。陳次白等[4]應(yīng)用對(duì)立統(tǒng)一思想分析了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)中存在的時(shí)間與空間、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)、絕對(duì)與相對(duì)等問(wèn)題。
本文將系統(tǒng)論與辯證法引入到計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)中,用辯證觀點(diǎn)解釋計(jì)算機(jī)中的相關(guān)問(wèn)題,并應(yīng)用于課程教學(xué)和培養(yǎng)計(jì)劃制定,取得了較好的效果。
1哲學(xué)的主要觀點(diǎn)
1.1辯證的唯物論
世界是物質(zhì)的。物質(zhì)決定意識(shí),意識(shí)對(duì)物質(zhì)具有反作用。物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的。運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的。時(shí)間和空間是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的形式。
1.2唯物的辯證法
(1) 總觀點(diǎn):世界是普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展的。
(2) 三大基本規(guī)律:對(duì)立統(tǒng)一、質(zhì)量互變和否定之否定。
(3) 若干范疇:整體與部分,具體與抽象,現(xiàn)象與本質(zhì)等。
1.3認(rèn)識(shí)論
(1) 理論與實(shí)踐:實(shí)踐是理論的基礎(chǔ);理論來(lái)源于實(shí)踐,對(duì)實(shí)踐具有指導(dǎo)作用。
(2) 理性認(rèn)識(shí)和感性認(rèn)識(shí):感性認(rèn)識(shí)是理性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ),理性認(rèn)識(shí)是感性認(rèn)識(shí)的升華。
2計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)中的系統(tǒng)論與辯證法
2.1軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。唯物辯證法認(rèn)為,物質(zhì)決定意識(shí),意識(shí)對(duì)物質(zhì)具有反作用。硬件相當(dāng)于物質(zhì),軟件相當(dāng)于意識(shí),二者相互影響、相互制約,處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。好的硬件如果沒(méi)有好的軟件來(lái)配合,實(shí)際上是對(duì)硬件的一種浪費(fèi)。好的軟件如果沒(méi)有好的硬件作依托,那么軟件就無(wú)法發(fā)揮它的功能。硬件的發(fā)展能為軟件的升級(jí)預(yù)留空間,軟件的發(fā)展也對(duì)硬件的發(fā)展不斷提出新的要求。
計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的雛形是馮諾一曼模型,該模型由主機(jī)、輸入系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)組成,其設(shè)計(jì)體現(xiàn)了系統(tǒng)學(xué)的思想。
計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的雛形是圖靈機(jī)。圖靈機(jī)實(shí)際上就是對(duì)0,1數(shù)據(jù)的操作,按中國(guó)古代哲學(xué)的觀點(diǎn),0和1分別表示陰和陽(yáng),二者對(duì)立統(tǒng)一,是表示信息的基本“細(xì)胞”。計(jì)算機(jī)所表現(xiàn)出來(lái)的各種文本、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻等信息都屬于現(xiàn)象,而這些信息在最底層實(shí)際上都是0,1組合,是以布爾邏輯作為理論基礎(chǔ)的,這才是本質(zhì)。
2.2操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的靈魂,是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的“管家婆”,是軟件和硬件之間連接的紐帶,負(fù)責(zé)軟硬件資源的協(xié)調(diào)和使用。資源共享和進(jìn)程并發(fā)是操作系統(tǒng)的兩個(gè)基本組成部分。資源總是有限的,進(jìn)程的目標(biāo)就是要使有限的資源發(fā)揮最大的作用。通常情況下,應(yīng)用軟件向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)請(qǐng)求使用資源,操作系統(tǒng)綜合考慮效率、公平等情況,然后對(duì)各種請(qǐng)求進(jìn)行協(xié)調(diào),對(duì)各種資源進(jìn)行分配。
時(shí)間和空間是操作系統(tǒng)必須要考慮的因素。操作系統(tǒng)中有很多時(shí)間和空間相互結(jié)合的例子。虛擬存儲(chǔ)技術(shù)(請(qǐng)求分頁(yè)、請(qǐng)求分段、請(qǐng)求段頁(yè)式)是以時(shí)間換空間的例子;在該技術(shù)中,訪問(wèn)時(shí)間增加了,但是擴(kuò)充了主存的邏輯容量,使得大于主存容量的程序也可以得到執(zhí)行。緩沖區(qū)技術(shù)、快表、外存分配方式中的索引分配都是以空間換時(shí)間的例子;在該技術(shù)中,本來(lái)需要在速度很慢的設(shè)備上進(jìn)行輸入輸出的,但是從存儲(chǔ)區(qū)域劃出一部分做緩沖區(qū),就可以減少訪問(wèn)時(shí)間。
2.3程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和算法
程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是實(shí)現(xiàn)算法的工具。程序總是在一定的時(shí)間和空間內(nèi)運(yùn)行。變量是一個(gè)程序的重要元素。以C語(yǔ)言為例,變量分為靜態(tài)變量和自動(dòng)變量,分別具有自己的作用域和生存期。
在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中,對(duì)復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行分析的一個(gè)主要方法就是自頂向下,逐步細(xì)化。函數(shù)是結(jié)構(gòu)化程序的基本組成部分?？梢园押瘮?shù)看做系統(tǒng),它由輸入、輸出和控制體三部分組成。函數(shù)輸入就是函數(shù)參數(shù)表的參數(shù),參數(shù)表是函數(shù)對(duì)外聯(lián)系的通道;函數(shù)輸出就是是函數(shù)的返回值。函數(shù)的控制體就是函數(shù)體。
在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中,類(lèi)和對(duì)象是兩個(gè)最基本的概念,二者是抽象和具體、共性與個(gè)性、一般和個(gè)別的關(guān)系。程序是由對(duì)象組成的,對(duì)象之間是有聯(lián)系的(組合、繼承等),對(duì)象之間相互協(xié)作完成某個(gè)問(wèn)題的求解。這體現(xiàn)了世界是物質(zhì)的以及事物是普遍聯(lián)系的這一基本哲學(xué)思想。
算法是正確求解問(wèn)題的關(guān)鍵,一個(gè)好的算法除了要正確之外,還要求有較小的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。小的時(shí)間復(fù)雜度可能需要較高的空間復(fù)雜度,反之亦然,而這通常不能兼得?？傊?在設(shè)計(jì)算法時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮時(shí)空關(guān)系,使設(shè)計(jì)的算法達(dá)到最優(yōu)。
遞歸程序設(shè)計(jì),是求解很多復(fù)雜問(wèn)題的有效方法。所謂遞歸,就是根據(jù)事物整體與部分具有某種相似性的原理,反復(fù)調(diào)用自身,從而完成問(wèn)題的求解。分治、回溯和動(dòng)態(tài)規(guī)劃都是基于遞歸這一思想。
需要強(qiáng)調(diào)的是,面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)不是對(duì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的否定,他們之間具有緊密的聯(lián)系。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的繼承和發(fā)展,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)最終的落腳點(diǎn)仍是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。
2.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
需求是技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力。資源共享的需要是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身就是一個(gè)系統(tǒng),充分體現(xiàn)了世界是普遍聯(lián)系的這一特征。網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)實(shí)體之間存在異構(gòu),如何在異構(gòu)的實(shí)體之間保證通訊的正常進(jìn)行是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論的關(guān)鍵問(wèn)題。為此,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中采用了“分層”的思想。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)模型中,將信息傳輸過(guò)程分為7個(gè)層次,每一層相當(dāng)于通訊過(guò)程的一個(gè)階段,層與層之間通過(guò)接口進(jìn)行聯(lián)系,下層為上層提供服務(wù)。
2.5計(jì)算機(jī)軟硬件產(chǎn)品的發(fā)展
在計(jì)算機(jī)發(fā)展的過(guò)程中,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象,即一種產(chǎn)品通常有兩個(gè)主流商家在做。例如操作系統(tǒng)有微軟的Windows和免費(fèi)開(kāi)源的Linux;程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言有微軟的.Net平臺(tái)和Sun公司的Java平臺(tái);大型數(shù)據(jù)庫(kù)有微軟的SQL Server和開(kāi)源的MySql;CPU有Intel和AMD等等。
以上雙方既對(duì)立、又統(tǒng)一,各有特色、相互促進(jìn)、取長(zhǎng)補(bǔ)短、共同發(fā)展。作為用戶來(lái)講,不希望某個(gè)產(chǎn)品的發(fā)展一枝獨(dú)秀,因?yàn)橐恢Κ?dú)秀可能意味著壟斷、意味著技術(shù)的停滯。
事實(shí)上,各個(gè)產(chǎn)家之間在競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展,沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng),就沒(méi)有發(fā)展,競(jìng)爭(zhēng)會(huì)促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。各個(gè)產(chǎn)家在競(jìng)爭(zhēng)中處于一種動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài),一個(gè)平衡打破了,一定會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的平衡,市場(chǎng)會(huì)對(duì)其自動(dòng)進(jìn)行調(diào)解。這種發(fā)展的結(jié)果一方面給用戶帶來(lái)了利益,另一方面也促進(jìn)了技術(shù)的進(jìn)步。
總之,計(jì)算機(jī)軟硬件產(chǎn)品的發(fā)展是一個(gè)否定之否定的過(guò)程,各品牌產(chǎn)品不斷從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中吸取營(yíng)養(yǎng)和經(jīng)驗(yàn),對(duì)自身進(jìn)行改進(jìn),推動(dòng)技術(shù)的不斷進(jìn)步。
3應(yīng)用
3.1在計(jì)算機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用
我們認(rèn)為知識(shí)的講授和學(xué)習(xí)應(yīng)該是一個(gè)從宏觀(整體)到微觀(部分),再?gòu)奈⒂^(部分)到宏觀(整體)的過(guò)程;是一個(gè)從感性到理性,再?gòu)睦硇缘礁行缘倪^(guò)程。這兩個(gè)過(guò)程不是一個(gè)原地不動(dòng)的圓,而是一個(gè)螺旋遞進(jìn)的圓,是一個(gè)否定之否定的過(guò)程。
從內(nèi)容上說(shuō),在講授每門(mén)課程之前,先從宏觀上闡述本門(mén)課程的地位、作用、與其他課程的聯(lián)系方式以及本門(mén)課程存在的系統(tǒng)論與辯證法。這有助于學(xué)生從宏觀上認(rèn)識(shí)本門(mén)課程,使得學(xué)生的頭腦中始終有一個(gè)清晰的線索,避免過(guò)早的陷入細(xì)節(jié)問(wèn)題。
從方法上來(lái)說(shuō),按照感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)之間的關(guān)系,在教學(xué)中使用案例式教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)。例如,在程序設(shè)計(jì)教學(xué)的第一堂課,首先給出一些趣味性、經(jīng)典性的問(wèn)題(如雞兔同籠,素?cái)?shù),魔方陣,積分,學(xué)生成績(jī)排序等問(wèn)題),并告訴學(xué)生,我們學(xué)完這門(mén)課就可以解決以上問(wèn)題,這樣就容易激發(fā)學(xué)生的興趣,他們會(huì)帶著問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì),伴隨著課程的學(xué)習(xí)及問(wèn)題的逐步解決,學(xué)生獲得成就感,激發(fā)他們更積極的進(jìn)行學(xué)習(xí)。
3.2在制定教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中的應(yīng)用
一切從實(shí)際出發(fā)是制定培養(yǎng)方案的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)?？偟脑瓌t是解放思想、實(shí)事求是,結(jié)合本校的實(shí)際情況和專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),創(chuàng)建適合本校的、具有本專(zhuān)業(yè)特色的培養(yǎng)方案。
根據(jù)應(yīng)用型本科院校的實(shí)際,以培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新型人才為目標(biāo),設(shè)置了基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課三個(gè)層次的計(jì)算機(jī)課程,設(shè)置了軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò)三個(gè)培養(yǎng)方向。在課程設(shè)置中堅(jiān)持計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論和計(jì)算機(jī)實(shí)際操作緊密結(jié)合,使其既不同于以培養(yǎng)計(jì)算機(jī)理論人才為目標(biāo)的高校,又不同于以培養(yǎng)職業(yè)技術(shù)人才為目標(biāo)的職業(yè)學(xué)校。
按照理論和實(shí)踐的關(guān)系,科學(xué)安排理論課和實(shí)驗(yàn)課時(shí)間,形成了平時(shí)試驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)三位一體的實(shí)踐過(guò)程。比如在程序設(shè)計(jì)教學(xué)的安排上,平時(shí)試驗(yàn)主要解決語(yǔ)法問(wèn)題,課程設(shè)計(jì)主要解決算法問(wèn)題,畢業(yè)設(shè)計(jì)主要解決綜合應(yīng)用型問(wèn)題。
4結(jié)語(yǔ)
本文采用哲學(xué)觀點(diǎn)分析和闡述了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)中存在的系統(tǒng)論和辯證法等規(guī)律,涵蓋了計(jì)算機(jī)硬件、操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)發(fā)展等各方面。將上述規(guī)律應(yīng)用于計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)和培養(yǎng)方案的制定,取得了良好的效果。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)將繼續(xù)迅猛發(fā)展,但萬(wàn)變不離其宗,采用系統(tǒng)論與辯證法分析計(jì)算機(jī)發(fā)展中出現(xiàn)的新問(wèn)題、新技術(shù)仍會(huì)得到有意義的結(jié)論。
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System Theory and Dialectics in Computer Science and Technology
YU He-long1, ZHAO Yu-xin2
(1. College of Information Technology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China;
2. Department of Environmental Engineering, Jilin Architectural and Civil Engineering Institute, Changchun 130021, China)
關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；培養(yǎng)模式；計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)；創(chuàng)新能力
一、背景
“十五”期間，各級(jí)各類(lèi)信息化人才五年共增加2000萬(wàn)人，其中軟件人員增加300萬(wàn)人，計(jì)算機(jī)人才需要每年增加100萬(wàn)。在我國(guó)總共664所本科學(xué)校中，有505所學(xué)校開(kāi)設(shè)“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)。2004年，“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”專(zhuān)業(yè)在校人數(shù)接近理工科在校生總數(shù)的1/3。這一方面反映出高等教育對(duì)國(guó)家信息化建設(shè)的積極響應(yīng)，另一方面也說(shuō)明計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)建設(shè)數(shù)量大、任務(wù)重。然而，高校在擴(kuò)招的同時(shí)，在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方面所面臨的問(wèn)題也越來(lái)越突出，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生就業(yè)困難
國(guó)家和社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的人才需要，必然與國(guó)家信息化的目標(biāo)、進(jìn)程密切相關(guān)。計(jì)算機(jī)市場(chǎng)在很大程度上決定著對(duì)計(jì)算機(jī)人才的層次結(jié)構(gòu)、就業(yè)去向、能力與素質(zhì)等方面的具體要求。計(jì)算機(jī)類(lèi)畢業(yè)生就業(yè)困難的主要原因不是數(shù)量太多或質(zhì)量太差，而是滿足社會(huì)需求的針對(duì)性不夠明確，導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)上的不合理。計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)與社會(huì)需求的金字塔結(jié)構(gòu)相匹配，也應(yīng)當(dāng)是金字塔結(jié)構(gòu)，這樣才能提高金字塔各個(gè)層次學(xué)生的就業(yè)率，滿足社會(huì)需求，降低企業(yè)的再培養(yǎng)成本。
2.高校培養(yǎng)模式與企業(yè)需求存在較大差距
目前，企業(yè)對(duì)素質(zhì)的認(rèn)識(shí)與高校通行的素質(zhì)教育在內(nèi)涵上有較大的差距。以學(xué)習(xí)能力為代表的發(fā)展?jié)摿Γ怯萌藛挝蛔铌P(guān)心的素質(zhì)之一。企業(yè)要求人才能夠?qū)W習(xí)他人長(zhǎng)處，而目前相當(dāng)一部分學(xué)生“以自我為中心、盲目自以為是”的弱點(diǎn)十分明顯。
3.在校學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力亟待大幅度提高
目前計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)理論課程比重并不小，但由于學(xué)生不了解其作用，許多教師沒(méi)有將理論與實(shí)際結(jié)合的方法傳授給學(xué)生，致使相當(dāng)多的在校學(xué)生不重視基礎(chǔ)理論課程的學(xué)習(xí)。為了適應(yīng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，更有效地培養(yǎng)大批符合社會(huì)需求的計(jì)算機(jī)人才，全方位地加強(qiáng)高校計(jì)算機(jī)師資隊(duì)伍建設(shè)刻不容緩。
4.計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容和教學(xué)模式難以與計(jì)算機(jī)發(fā)展同步
目前計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的課程內(nèi)容與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展不同步，教學(xué)模式還不夠豐富，必須進(jìn)行大力度的改革。學(xué)術(shù)型人才不應(yīng)作為主要培養(yǎng)類(lèi)型，而技術(shù)型和技能性人才更適合高職高專(zhuān)等院校。因此，地方本科院校人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)以工程型人才培養(yǎng)為主。從計(jì)算機(jī)科學(xué)與
技術(shù)專(zhuān)業(yè)的角度看，工程型人才的特征主要是把計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基本原理演變?yōu)檐浖蛴布a(chǎn)品的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目規(guī)劃或決策。強(qiáng)化實(shí)踐能力，注重專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，提高與企業(yè)溝通的能力是這類(lèi)人才培養(yǎng)的最佳手段。大力培養(yǎng)工程型人才符合地方院校特色，也符合因材施教的要求。
二、工程型人才培養(yǎng)模式
根據(jù)工程型人才的特征要求，本文從地方高校的角度，以鄭州大學(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式為例，重點(diǎn)探討計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)工程型人才的培養(yǎng)模式。
1.教學(xué)模式概述
鄭州大學(xué)多年教學(xué)中，結(jié)合地方特色，總結(jié)出了一套理論與實(shí)踐相結(jié)合的培養(yǎng)方法，在注重計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才基本理論培養(yǎng)的同時(shí)，也注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教學(xué)中，采取“理論―實(shí)踐―理論”循環(huán)教學(xué)模式，既注重理論教學(xué)中各門(mén)課程的相互銜接，同時(shí)將理論教學(xué)、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和論文設(shè)計(jì)看成一個(gè)整體，將它們有機(jī)結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生不僅僅學(xué)到某門(mén)具體課程的教學(xué)內(nèi)容和某種具體的開(kāi)發(fā)手段，更能全面掌握整個(gè)課程體系和開(kāi)發(fā)過(guò)程。實(shí)踐教學(xué)中，我們建立了新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，設(shè)計(jì)了從“單元實(shí)驗(yàn)―綜合實(shí)驗(yàn)―課程設(shè)計(jì)―開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室―實(shí)習(xí)基地―畢業(yè)設(shè)計(jì)”一體化的實(shí)踐教學(xué)體系，以提高學(xué)生的個(gè)性化設(shè)計(jì)能力。同時(shí)，我們與企業(yè)密切聯(lián)系，積極探索“產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，培養(yǎng)實(shí)踐型人才”的新模式。
2.主動(dòng)適應(yīng)IT企業(yè)需求，定制企業(yè)需求的培養(yǎng)方案
隨著IT技術(shù)的迅速發(fā)展，鄭州工業(yè)園區(qū)和鄭州市的IT企業(yè)也發(fā)生著巨大的變革，其人才的需求也在不斷變化。因此，跟蹤IT企業(yè)的發(fā)展，分析其人才需求狀況，對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式有重要參考價(jià)值。針對(duì)目前許多高校培養(yǎng)的本科生難以適應(yīng)市場(chǎng)需求這一現(xiàn)狀，鄭州大學(xué)與鄭州市各相關(guān)企業(yè)聯(lián)合成立IT企業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)，為鄭州大學(xué)IT專(zhuān)業(yè)的發(fā)展提供長(zhǎng)期的指導(dǎo)與支持。
3.建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提高學(xué)生的個(gè)性化設(shè)計(jì)能力
在專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式上，改變?cè)袑?shí)驗(yàn)課中傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)多而反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)新成就的實(shí)驗(yàn)少、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多而創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)少、實(shí)驗(yàn)手段上采用傳統(tǒng)測(cè)試技術(shù)多而利用現(xiàn)代技術(shù)手段少的狀況，建立了新的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，這是提高學(xué)生實(shí)踐能力的有效手段。在具體實(shí)施中，可以把有原來(lái)固定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排改變成靈活的實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排，把原來(lái)封閉的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目改變成支持自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，把原來(lái)的成批實(shí)驗(yàn)方式改變?yōu)闈M足學(xué)生個(gè)性化要求的實(shí)驗(yàn)方式。針對(duì)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，可分設(shè)計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)軟件工程實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)多媒體基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)室、信息安全實(shí)驗(yàn)室，以培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)長(zhǎng)。
三、結(jié)束語(yǔ)
強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，可以讓學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力都得到顯著提高。近幾年來(lái)，我院學(xué)生多次在河南省程序設(shè)計(jì)及網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)比賽中獲得好的成績(jī)，畢業(yè)生一次就業(yè)率也始終在98%以上，人才就業(yè)面也非常廣。目前，在實(shí)習(xí)基地建設(shè)方面，我們?cè)跀U(kuò)大實(shí)習(xí)基地范圍的同時(shí)，更加注重實(shí)習(xí)基地的內(nèi)涵建設(shè)，如開(kāi)展“多模式校企合作培養(yǎng)高素質(zhì)IT人才”這一課題研究，希望通過(guò)IT企業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、IT企業(yè)聯(lián)盟等松耦型校企合作模式和共建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中心、實(shí)習(xí)基地等緊密型校企合作模式等方式開(kāi)展全方位、多層次的合作。同時(shí)，針對(duì)不同層次的學(xué)生、不同性質(zhì)和規(guī)模的企業(yè)采取靈活多樣的培養(yǎng)模式，既達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新性人才的目的，也使企業(yè)在校企合作中得到實(shí)惠，從而達(dá)到校企雙贏的目的。
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)；科學(xué)；技術(shù)；發(fā)展
中圖分類(lèi)號(hào)：TP3-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）18-0240-01
一、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史
1946 年美國(guó)賓尼法尼亞大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)共同研制出 ENIAC 計(jì)算機(jī)，是世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，標(biāo)志著全球進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代。它由 1.8 萬(wàn)個(gè)電子管組成，體積和重量較大，計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度為五千次每秒，運(yùn)算成本較高，以通信技術(shù)、核物理電子計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)、雷達(dá)脈沖技術(shù)為基礎(chǔ)。ENIAC 計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于軍事方面。1956 年科學(xué)家們成功研制出第二代電子計(jì)算機(jī)―晶體管電子計(jì)算機(jī)。1959 年，集成電路電子計(jì)算機(jī)的問(wèn)世標(biāo)志著計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入第三代。計(jì)算機(jī)的硬件由單一轉(zhuǎn)為固件、軟件組合系統(tǒng)，降低了生產(chǎn)成本，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快，提升了計(jì)算機(jī)使用性能，種類(lèi)也多種多樣，如微型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、通用型計(jì)算機(jī)、中型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)和巨型計(jì)算機(jī)等，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)趨于成熟。1976 年，計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入第四代，美國(guó)研制出小型化、智能化的計(jì)算機(jī)―“克雷 1 號(hào)”，一些個(gè)人用戶和小型公司都開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)。20世紀(jì) 90 年代，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)逐漸向大型化和微型化發(fā)展。進(jìn)入 21 世紀(jì)后，隨著科學(xué)家們對(duì)集成電路的研究，集成電路廣泛應(yīng)用到企業(yè)、工廠，計(jì)算機(jī)也隨之趨于智能化、專(zhuān)業(yè)化，運(yùn)算速度更快，操作更方便、簡(jiǎn)單，逐漸應(yīng)用到社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。
二、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在生活中應(yīng)用廣泛
在這個(gè)信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為人們社會(huì)生活的重要部分，已經(jīng)進(jìn)入千家萬(wàn)戶。人們不用出門(mén)就可以通過(guò)計(jì)算機(jī)了解國(guó)內(nèi)外新聞、天氣預(yù)報(bào)資訊、股市行情、世界地圖、收發(fā)電子郵件、檢索信息等 ；不用逛街就可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)中的購(gòu)物網(wǎng)站買(mǎi)到喜歡的東西 ；通過(guò)計(jì)算機(jī)可以與相隔較遠(yuǎn)的朋友在線聊天、視頻聊天等，加強(qiáng)了人們之間的交流和溝通，進(jìn)一步增進(jìn)了友誼 ；人們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)訂購(gòu)飛機(jī)票、火車(chē)票等，節(jié)省排隊(duì)時(shí)間 ；教師可以更及時(shí)、更方便地通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的在線授課 ；動(dòng)漫工作者可以使用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)制作動(dòng)漫 ；政府機(jī)關(guān)也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)建立城市網(wǎng)站，及時(shí)了解市民反映的問(wèn)題，并通過(guò)計(jì)算機(jī)與各個(gè)行業(yè)的工作人員在線交流 ；很多企業(yè)使用計(jì)算機(jī)來(lái)處理大量數(shù)據(jù)和信息，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工處理，提高工作效率。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)潛移默化地影響著人們的生產(chǎn)、工作和學(xué)習(xí)。
2、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)更加智能化和專(zhuān)業(yè)化
計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了集成電路、微電子和半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)更加智能化和專(zhuān)業(yè)化。計(jì)算機(jī)能根據(jù)使用對(duì)象的不同需要進(jìn)行改裝、更新，對(duì)于有更高需求的用戶可以專(zhuān)門(mén)定做計(jì)算機(jī)，用戶可以根據(jù)使用環(huán)境的不同選擇臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦和平板電腦等。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在其他特殊領(lǐng)域也能發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，如智能化家用電器和智能手機(jī)，家庭式網(wǎng)絡(luò)分布系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的單機(jī)操作系統(tǒng)，滿足人們的生活需求。
3、計(jì)算機(jī)的微處理器和納米技術(shù)
微處理器能提高計(jì)算機(jī)的使用性能，縮小傳統(tǒng)處理器芯片中的晶體管線寬和尺寸。利用光刻技術(shù)，波長(zhǎng)更短的曝光光源經(jīng)過(guò)掩膜的曝光，將晶體管在硅片上制作的更精巧，將晶體管導(dǎo)線制作的更細(xì)小。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度更快，體積更微型，操作更智能，傳統(tǒng)的電子元件不能適應(yīng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展。納米技術(shù)是一種用分子射程物質(zhì)和單個(gè)原子的毫微技術(shù)，可以研究 0.1 ～ 100 納米范圍內(nèi)的材料應(yīng)用和特性。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中利用納米技術(shù)，可以使計(jì)算機(jī)尺寸變小，解決運(yùn)算速度和集成度的問(wèn)題。
三、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向
現(xiàn)今，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣，人們對(duì)掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)的技術(shù)水平要求越來(lái)越高，促使數(shù)學(xué)家和計(jì)算機(jī)學(xué)家們不斷研究計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，使計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)行業(yè)發(fā)揮更大的作用，滿足了人們的不同需求。下面從 DNA 生物計(jì)算機(jī)、光計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)三方面來(lái)探究計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展前景。
1、DNA 生物計(jì)算機(jī)
DNA 生物計(jì)算機(jī)用生物蛋白質(zhì)芯片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的半導(dǎo)體硅芯片。1994 年，美國(guó)科學(xué)家阿德勒曼率先提出關(guān)于生物計(jì)算機(jī)的設(shè)想。在計(jì)算機(jī)運(yùn)算數(shù)據(jù)時(shí)，將生物DNA 堿基序列作為信息編碼載體，運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)和控制酶，改變 DNA 堿基序列，從而反映信息，處理數(shù)據(jù)。這一設(shè)想增加了計(jì)算機(jī)操作方式，改變了傳統(tǒng)的、單一的物理操作性質(zhì)，拓寬了人們對(duì)計(jì)算機(jī)的了解視野。DNA 生物計(jì)算機(jī)元件密度比大腦神經(jīng)元的密度高 100 萬(wàn)倍，信息數(shù)據(jù)的傳遞速度也比人腦思維快 100 萬(wàn)倍，生物計(jì)算機(jī)的蛋白質(zhì)芯片存儲(chǔ)量是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的 10 億倍。
2001 年，以色列科學(xué)家研制出世界上第一臺(tái) DNA 生物計(jì)算機(jī)，體積較小，僅有一滴水的體積。2013 年，英國(guó)生物信息研究院的科學(xué)家們使用 DNA 堿基序列對(duì)文學(xué)家莎士比亞154首作品的音樂(lè)文件格式和相關(guān)照片進(jìn)行編制，增加了儲(chǔ)存密度，使儲(chǔ)存密度達(dá)到2.2PB/克（1024TB=1PB），提高了人們對(duì)信息儲(chǔ)存的認(rèn)識(shí)，這一重大突破使生物計(jì)算機(jī)的設(shè)想有望成為現(xiàn)實(shí)。
2、光信號(hào)和光子計(jì)算機(jī)
光子計(jì)算機(jī)是一種由光子信號(hào)進(jìn)行信息處理、信息存儲(chǔ)、邏輯操作和數(shù)字運(yùn)算的新型計(jì)算機(jī)。集成光路是光子計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成部件，包括核鏡、透鏡和激光器。光子計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比較，有以下幾點(diǎn)好處 ：（1） 光計(jì)算機(jī)的光子互聯(lián)芯片集成密度更高。在高密度下，光子可以不受量子效應(yīng)的影響，在自由空間將光子互聯(lián)，就能提高芯片的集成密度。（2） 光子沒(méi)有質(zhì)量，不受介質(zhì)干擾，可以在各種介質(zhì)和真空中傳播。（3） 光自身不帶電荷，是一種電磁波，可以在自由空間中相互交叉?zhèn)鞑?，傳播時(shí)各自不發(fā)生干擾。（4） 光子在導(dǎo)線中的傳播速度更快，是電子傳播速度的 1000 倍，光計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更快。
20 世紀(jì) 50 年代末，科學(xué)家提出光計(jì)算機(jī)的設(shè)想，即利用光速完成計(jì)算機(jī)運(yùn)算和儲(chǔ)存等工作。與芯片計(jì)算機(jī)相比較，光子計(jì)算機(jī)可以提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度。1896 年，戴維 米勒首先研制出光開(kāi)關(guān)，體型較小。1990 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的光計(jì)算機(jī)工作計(jì)劃正式開(kāi)啟。根據(jù)元器件的不同，光子計(jì)算機(jī)可以分為全光學(xué)型計(jì)算機(jī)和光電混合型計(jì)算機(jī)。全光學(xué)型計(jì)算機(jī)比光電混合型計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快，還可以對(duì)手勢(shì)、圖形、語(yǔ)言等進(jìn)行合成和識(shí)別。貝爾實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功研制出光電混合型計(jì)算機(jī)，采用的是混合型元器件。研發(fā)制作全光學(xué)型計(jì)算機(jī)的重要工作就是研制晶體管，這種晶體管與現(xiàn)存的光學(xué)“晶體管”不同，它能用一條光線控制另一條光線。現(xiàn)存的光學(xué)“晶體管”體積較大較笨拙，滿足不了全光學(xué)型計(jì)算機(jī)的研發(fā)要求。
3、量子理論計(jì)算機(jī)
量子計(jì)算機(jī)將處于量子狀態(tài)的原子作為計(jì)算機(jī) CPU 和內(nèi)存，處于量子狀態(tài)的原子在同一時(shí)間內(nèi)能處于不同位置，根據(jù)這一特性可以提高計(jì)算機(jī)處理信息的精確度，提高處理數(shù)據(jù)的運(yùn)算速度，有利于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。量子計(jì)算機(jī)處理信息時(shí)的基本數(shù)據(jù)單元是量子比特，取代了傳統(tǒng)的“1”和“0”，具有極強(qiáng)的運(yùn)算能力，運(yùn)算速度比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快 10 億倍。
四、結(jié)束語(yǔ)
總而言之，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)涉及到社會(huì)生活的各個(gè)方面，改變了人們傳統(tǒng)的生活、工作、學(xué)習(xí)方式，推動(dòng)社會(huì)的全面發(fā)展，具有廣闊發(fā)展前景的領(lǐng)域。隨著網(wǎng)絡(luò)和科技的不斷進(jìn)步，未來(lái)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)勢(shì)必會(huì)朝著高性能、環(huán)保化、功能化的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)導(dǎo)論;課程定位;教學(xué)內(nèi)容改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1課程定位
“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)的入門(mén)課程,是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)(包括計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程等專(zhuān)業(yè))的核心課程之一,是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)完整知識(shí)體系的緒論。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的基本知識(shí)及知識(shí)體系、計(jì)算機(jī)學(xué)科方法論及計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)具備的能力素質(zhì)和職業(yè)道德有一個(gè)基本的掌握,并了解計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)。為大學(xué)四年的知識(shí)學(xué)習(xí)、能力提高、素質(zhì)培養(yǎng)和日后的科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)管理等工作奠定良好的知識(shí)和思維基礎(chǔ)。
“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”教學(xué)由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)組成,具有5個(gè)方面的作用:了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力;掌握計(jì)算機(jī)的基本知識(shí),構(gòu)建專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系框架;熟練掌握常用軟件的操作技能并初步具備系統(tǒng)的組裝與維護(hù)能力,提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力;跟蹤計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì),促進(jìn)研究性學(xué)習(xí);培養(yǎng)計(jì)算思維,強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
2傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的不足
近幾年,大多數(shù)高校的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)了“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程,也出版了一批計(jì)算機(jī)導(dǎo)論教材。在內(nèi)容選取和敘述上各有一定的特色,基本適應(yīng)了不同學(xué)校的教學(xué)要求。但從計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和高素質(zhì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的需求來(lái)看,在教學(xué)內(nèi)容的選取和敘述上也存在一些不足。
2.1計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史的介紹過(guò)于簡(jiǎn)單
介紹國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史的目的是讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)及軟硬件產(chǎn)品的發(fā)展歷程、生產(chǎn)廠商的經(jīng)營(yíng)策略和專(zhuān)家學(xué)者的重要貢獻(xiàn)。作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,概括性地了解計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)及產(chǎn)品的歷史發(fā)展是很有必要的,從成功的經(jīng)驗(yàn)中啟發(fā)思路,從失敗的事件中汲取教訓(xùn),從科學(xué)家工程師們獻(xiàn)身科學(xué)技術(shù)的奮斗中獲得力量,從而激發(fā)出學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的興趣和動(dòng)力,如果這部分內(nèi)容介紹過(guò)于簡(jiǎn)單,就難以達(dá)到預(yù)期目的。
2.2內(nèi)容相對(duì)陳舊
“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的教學(xué),不但使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的歷史發(fā)展,還應(yīng)使學(xué)生跟蹤到計(jì)算機(jī)科技術(shù)的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì),這對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)的有效性、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是非常必要的。否則,會(huì)使學(xué)生感覺(jué)教學(xué)內(nèi)容落后于自己在實(shí)際生活中接觸到的概念和產(chǎn)品,影響其學(xué)習(xí)積極性。把計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)品的最新進(jìn)展及時(shí)融入到教學(xué)中,可以通過(guò)兩個(gè)主要步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。一是教材的編寫(xiě)要盡可能吸收最新的內(nèi)容,二是教師備課時(shí)把由于教材出版時(shí)間等因素一時(shí)不能及時(shí)寫(xiě)入的最新發(fā)展補(bǔ)充進(jìn)來(lái)。
2.3不容易理解
對(duì)于計(jì)算機(jī)知識(shí)的介紹(如計(jì)算機(jī)基本組成、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)安全等),有些內(nèi)容介紹的太多太細(xì)太深入,而有些內(nèi)容又介紹的太少太簡(jiǎn)單,各部分內(nèi)容在層次和深度的把握上不平衡、在前后呼應(yīng)上不協(xié)調(diào)。有的內(nèi)容介紹成了相關(guān)課程的簡(jiǎn)單壓縮版本,敘述方式上沒(méi)有考慮大學(xué)新生的知識(shí)背景和理解能力,學(xué)生難以真正理解,不符合“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的教學(xué)需要。這些容易使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,影響其后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。
3理論教學(xué)內(nèi)容改革
作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的入門(mén)性和緒論性課程,“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的理論教學(xué)內(nèi)容選取與敘述應(yīng)體現(xiàn)6個(gè)字的特點(diǎn):廣、淺、新、易、趣、思。即知識(shí)面廣、層次淺顯、內(nèi)容新穎、通俗易懂、激發(fā)興趣和引導(dǎo)思考。
3.1知識(shí)面廣
作為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的引導(dǎo)性課程,“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”要包括計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系和計(jì)算思維的各個(gè)主要方面。學(xué)生學(xué)完該課程,應(yīng)初步具備計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)素養(yǎng)和思維素養(yǎng),對(duì)電視、互聯(lián)網(wǎng)、報(bào)紙等日常媒體中常見(jiàn)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)與產(chǎn)品有一定程度的理解或了解;初步建立起計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系的框架,在日后的學(xué)習(xí)逐漸豐富和完善這個(gè)框架,最后形成內(nèi)容豐富翔實(shí)的完整知識(shí)體系。
基于對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的分析,在借鑒有關(guān)文獻(xiàn)中關(guān)于“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”內(nèi)容選取的基礎(chǔ)上,我們確定“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”教學(xué)內(nèi)容包括9個(gè)部分:計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系、計(jì)算機(jī)組成知識(shí)、操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、程序設(shè)計(jì)知識(shí)、軟件開(kāi)發(fā)知識(shí)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全知識(shí)與職業(yè)道德、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的典型問(wèn)題和計(jì)算機(jī)學(xué)科方法論。這是一種全面系統(tǒng)的內(nèi)容選取模式,每部分內(nèi)容都有其獨(dú)特的作用,能夠較好地適應(yīng)“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的課程定位。
讀史使人明智。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史,可以從中吸取成功的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)業(yè)的啟示。
計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系的介紹,使學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后盡快了解計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力與素質(zhì)要求,初步了解將要學(xué)習(xí)的主要專(zhuān)業(yè)課程的基本內(nèi)容,重視操作技能、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的提高。
計(jì)算機(jī)組成、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全等是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的核心內(nèi)容,通過(guò)對(duì)這些知識(shí)的概括性介紹,可以使學(xué)生初步建立起計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系的框架。
職業(yè)道德與有關(guān)計(jì)算機(jī)安全法律法規(guī)的介紹,使學(xué)生不僅要有保護(hù)自己所用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全的意識(shí),而且要遵守法律法規(guī)及職業(yè)道德,不做破壞他人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全的事情。
通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域典型問(wèn)題的介紹和分析,能夠使學(xué)生清楚所學(xué)課程的重要作用,了解計(jì)算機(jī)學(xué)科中一些重要問(wèn)題的解決思路和方法。
學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)學(xué)科方法論,能夠使學(xué)生更好地掌握計(jì)算機(jī)學(xué)科的本質(zhì),了解數(shù)學(xué)知識(shí)和系統(tǒng)科學(xué)知識(shí)在計(jì)算機(jī)學(xué)科中的重要作用,使其重視數(shù)學(xué)知識(shí)、系統(tǒng)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),有利于數(shù)學(xué)思維、系統(tǒng)觀及計(jì)算思維的培養(yǎng),既有利于大學(xué)階段的專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和能力提高,也有利于日后從事計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的相關(guān)工作。
3.2層次淺顯
由于大多數(shù)剛進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生所掌握的計(jì)算機(jī)知識(shí)是非常有限的,對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的理解和思維方式還不適應(yīng),所以對(duì)每一部分內(nèi)容的介紹應(yīng)從宏觀層面上進(jìn)行,不宜深入,把握到高級(jí)科普的層次。作為導(dǎo)論課程,不可能把所有專(zhuān)業(yè)知識(shí)都講深講透,可以留給學(xué)生一些思考和想象的空間,這樣有利于增加學(xué)生對(duì)后續(xù)課程的期待和學(xué)習(xí)興趣。
對(duì)于計(jì)算機(jī)基本組成、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程、計(jì)算機(jī)安全等方面的知識(shí),要結(jié)合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用以合適的切入點(diǎn)深入淺出地進(jìn)行介紹,廣度優(yōu)先、控制難度和深度,使學(xué)生理解相關(guān)課程的基本知識(shí)及課程的作用即可,深入的、細(xì)節(jié)性的原理內(nèi)容留待后續(xù)的相關(guān)課程中介紹。
基本知識(shí)的介紹要避免兩種傾向,一是內(nèi)容多且深入,二是內(nèi)容雖少但深度不減。內(nèi)容多且深入,或許是想把更多的內(nèi)容告訴學(xué)生,但由于受教學(xué)時(shí)數(shù)及學(xué)生知識(shí)背景與理解能力的限制,難以達(dá)到預(yù)期效果,也沒(méi)有必要,因?yàn)閷W(xué)生日后還要學(xué)習(xí)相關(guān)課程。內(nèi)容雖少但深度不減,這或許是一種省事的做法,把相關(guān)課程的內(nèi)容簡(jiǎn)單壓縮后介紹給學(xué)生,最大的可能是把學(xué)生講糊涂,還不如不開(kāi)設(shè)導(dǎo)論課程。
3.3內(nèi)容新穎
計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是迅速的,新的概念和術(shù)語(yǔ)不時(shí)在互聯(lián)網(wǎng)、電視和廣播等媒體中出現(xiàn),新型電子產(chǎn)品不時(shí)推出并不斷更新?lián)Q代?！坝?jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程中介紹的內(nèi)容要能反映計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)品的最新發(fā)展,使學(xué)生了解相關(guān)概念和術(shù)語(yǔ)的基本含義及新型電子產(chǎn)品的基本原理和功能。新穎的教學(xué)內(nèi)容,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探求原理的強(qiáng)烈愿望。
我們?cè)谟?jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史部分,從最初的手指記數(shù)一直介紹到目前世界上最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)――IBM公司研制的運(yùn)算速度超過(guò)1000萬(wàn)億次每秒的Roadrunner,對(duì)未來(lái)可能的生物計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)及光計(jì)算機(jī)也作了簡(jiǎn)要介紹。
在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系部分,我們介紹了考研的最新規(guī)定。從2009年開(kāi)始,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一級(jí)學(xué)科(包括計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件與理論和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3個(gè)二級(jí)學(xué)科專(zhuān)業(yè))的研究生入學(xué)考試,在原來(lái)政治、外語(yǔ)、數(shù)學(xué)全國(guó)統(tǒng)考的基礎(chǔ)上,計(jì)算機(jī)學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)綜合也實(shí)行全國(guó)統(tǒng)考。計(jì)算機(jī)學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)綜合考試內(nèi)容包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)部分,介紹了近幾年流行的博客、網(wǎng)格、云計(jì)算、IP地址、域名、電子商務(wù)、電子政務(wù)、B2B、B2C、C2C等術(shù)語(yǔ),并說(shuō)明了Ipv6與Ipv4的主要區(qū)別。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全部分,在介紹計(jì)算機(jī)病毒知識(shí)的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)明扼要地介紹了近幾年比較流行的黑客、網(wǎng)絡(luò)釣魚(yú)、防火墻、入侵檢測(cè)、數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名等術(shù)語(yǔ)和相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品。
其他部分也都介紹到了近幾年的最新技術(shù)進(jìn)展。如U盤(pán)、DDR內(nèi)存、小體積大容量硬盤(pán)基于的巨磁阻效應(yīng)、動(dòng)畫(huà)、虛擬現(xiàn)實(shí)、超線程技術(shù)、多核技術(shù)、Windows Vista、面向?qū)ο筌浖_(kāi)發(fā)方法、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、UML、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、XML、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、智能機(jī)器人等。
3.4通俗易懂
對(duì)教師來(lái)說(shuō),經(jīng)過(guò)多年的專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累,“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程中的內(nèi)容都會(huì)覺(jué)得容易理解。但是,如何才能使大學(xué)新生真正理解所介紹的內(nèi)容?這需要教師對(duì)內(nèi)容的敘述和講解要深入淺出、形象生動(dòng)、通俗易懂,要適合一年級(jí)大學(xué)生的知識(shí)背景和其對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)的理解能力與思維方式,這是每一位教師需要思考解決的問(wèn)題。教師對(duì)各部分專(zhuān)業(yè)知識(shí)的介紹,要以合適的角度切入,力戒成為相關(guān)課程的簡(jiǎn)單壓縮(內(nèi)容少而深度不減),否則學(xué)生是難以理解的,不僅導(dǎo)論課程的教學(xué)質(zhì)量不能保證,還會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,影響后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。
在計(jì)算機(jī)組成部分,我們簡(jiǎn)化了對(duì)計(jì)算機(jī)組成部件特性的介紹,充實(shí)或增加了一些新內(nèi)容和宏觀層面內(nèi)容的介紹。如充實(shí)了對(duì)主板和總線功能的介紹;改寫(xiě)了對(duì)字符型數(shù)據(jù)及漢字的編碼表示;對(duì)按層次組織文件的優(yōu)點(diǎn)、刪除文件的含義及文件恢復(fù)原理等進(jìn)行了更為明晰的敘述等。
在程序設(shè)計(jì)知識(shí)部分,我們簡(jiǎn)化了對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析和編譯原理具體內(nèi)容的介紹;強(qiáng)化了對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言發(fā)展的介紹,讓學(xué)生了解機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言、可視化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的不同特點(diǎn)及各自的適用領(lǐng)域;強(qiáng)化了對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析和編譯原理知識(shí)在培養(yǎng)程序設(shè)計(jì)能力上各自所起作用的介紹,為今后更好地學(xué)習(xí)掌握這些知識(shí)作出鋪墊。
在軟件開(kāi)發(fā)知識(shí)部分,我們簡(jiǎn)化了對(duì)有數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件工程具體內(nèi)容的介紹,概括性地介紹數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件工程的知識(shí),使學(xué)生在剛?cè)腴T(mén)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)時(shí),就認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在軟件(特別是應(yīng)用面最廣的信息處理類(lèi)軟件)開(kāi)發(fā)中的作用,認(rèn)識(shí)到開(kāi)發(fā)大型軟件只有好的程序設(shè)計(jì)能力是不夠的,要有科學(xué)的軟件開(kāi)發(fā)方法指導(dǎo)才能高效率地開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量的中大規(guī)模軟件。
3.5激發(fā)興趣
“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程總的作用是把學(xué)生引入計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的殿堂,即起引導(dǎo)入門(mén)的作用。如果通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),能夠激發(fā)起學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的興趣,該課程內(nèi)容的選取和教學(xué)就是成功的,有了興趣才能更主動(dòng)地學(xué)習(xí),才能把后續(xù)課程學(xué)好。一些學(xué)生報(bào)考計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)是出于自身的興趣,但更多的學(xué)生可能是考慮到就業(yè)或受家長(zhǎng)、親友的影響才選學(xué)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè),通過(guò)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課程培養(yǎng)這些同學(xué)對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的興趣尤為重要。
在計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史部分,我們介紹了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域著名的公司和科學(xué)家,包括計(jì)算機(jī)之父――圖靈和馮• 諾伊曼、ACM圖靈獎(jiǎng)獲得者、IEEE-CS計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)獲得者及國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者。著名公司的發(fā)展歷史及杰出科學(xué)家們的工作給有志于在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域成就一番事業(yè)的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生很好的激勵(lì)作用。
各主要知識(shí)領(lǐng)域主要是介紹其發(fā)展歷程一直到最新進(jìn)展并與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系,這也能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史就是逐步想辦法提高系統(tǒng)資源利用率的歷史,軟件開(kāi)發(fā)方法就是在開(kāi)發(fā)大型軟件的實(shí)踐過(guò)程中不斷總結(jié)出來(lái)的,互聯(lián)網(wǎng)的接入方式是隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品的不斷發(fā)展而變化的。
3.6引導(dǎo)思考
本課程不只是讓學(xué)生學(xué)習(xí)了解一些基本的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí),更重要的是引導(dǎo)學(xué)生思考一些問(wèn)題,為學(xué)好后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。大學(xué)學(xué)習(xí)生活的一個(gè)重要特點(diǎn)是研究性學(xué)習(xí),研究性學(xué)習(xí)需要學(xué)生獨(dú)立思考,自己找需要解決的問(wèn)題,自己想解決問(wèn)題的方法。在傳統(tǒng)習(xí)題的基礎(chǔ)上,設(shè)置一些思考題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步閱讀有關(guān)文獻(xiàn),對(duì)一些問(wèn)題進(jìn)行較為深入的思考和探討。
在計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史部分,無(wú)論是計(jì)算機(jī)軟硬件產(chǎn)品的研制技術(shù)路線,還是公司的經(jīng)營(yíng)策略,都有成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的典型問(wèn)題部分,我們特別指明了算法設(shè)計(jì)與分析的作用,一些理論上可行的算法在實(shí)際上可能是不可行的,需要設(shè)計(jì)出實(shí)際可行的代替算法;對(duì)于計(jì)算機(jī)智能,介紹了目前的各種主要的不同觀點(diǎn);在計(jì)算機(jī)學(xué)科方法論部分,我們講解了學(xué)科的3個(gè)過(guò)程、12個(gè)核心概念以及數(shù)學(xué)方法與系統(tǒng)科學(xué)方法如何與后續(xù)課程的學(xué)習(xí)聯(lián)系起來(lái)。以上這些問(wèn)題都需要很好地思考。
4實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革
“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”課程的5個(gè)要求之一是:熟練掌握常用軟件的操作技能并初步具備系統(tǒng)的組裝與維護(hù)能力,提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。這個(gè)需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然可選的“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”理論教學(xué)教材比較多,但相對(duì)來(lái)說(shuō)專(zhuān)門(mén)的“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”實(shí)驗(yàn)教材比較少,有些是把理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容安排在一本書(shū)中,有些是選用非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn)教材。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)偏重于常用軟件(Windows、Word、Excel、PowerPoint等)的操作使用,而對(duì)計(jì)算機(jī)的基本組成、網(wǎng)絡(luò)連接、病毒查殺、軟件的安裝與卸載等有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組裝與維護(hù)內(nèi)容的介紹比較少,甚至沒(méi)有。課程學(xué)完以后,計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生所掌握的操作技能和非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生沒(méi)有什么明顯的區(qū)別,體現(xiàn)不出計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)具有的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)。
“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容要突出專(zhuān)業(yè)特色,學(xué)生除熟練掌握常用軟件的操作技能外,還要初步掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組裝和維護(hù)能力(真正打開(kāi)機(jī)箱觀察過(guò)計(jì)算機(jī)各組成部件的學(xué)生并不多),如計(jì)算機(jī)的拆卸與組裝、網(wǎng)絡(luò)連接、環(huán)境配置、軟件的安裝與卸載、計(jì)算機(jī)病毒的查殺等能力。除此之外,還可以安排一些有關(guān)程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)驗(yàn)題目,供學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放時(shí)間選做。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能使學(xué)生熟練掌握常用軟件的操作技能,初步具備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組裝與維護(hù)能力,還能加深對(duì)計(jì)算機(jī)組成、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全等相關(guān)理論知識(shí)的理解。
當(dāng)然,也要注意計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組裝與維護(hù)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難度與深度,畢竟是剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生,以要求初步具備相關(guān)知識(shí)和技能為好,更深入的知識(shí)學(xué)習(xí)和技能練習(xí)可以在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)或?qū)嵺`中逐漸要求其掌握。
5總結(jié)
本文在分析“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的課程定位與傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,討論了“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”的教學(xué)內(nèi)容改革。“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”包括的內(nèi)容是非常廣泛的,幾乎包括了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的各個(gè)主要方面,目的是使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)有一個(gè)總體性的了解和認(rèn)識(shí),建立一個(gè)基本的框架性的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系,以后通過(guò)每門(mén)課程的深入學(xué)習(xí)逐漸豐富和充實(shí)這個(gè)體系。為符合剛?cè)雽W(xué)大學(xué)生在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的知識(shí)背景和理解能力,對(duì)每部分內(nèi)容的介紹要淺顯,要適當(dāng)掌握深度,著眼于基本內(nèi)容的講解,為以后的深入學(xué)習(xí)起一個(gè)引導(dǎo)和鋪墊作用。各部分內(nèi)容既要介紹歷史由來(lái),也要盡量介紹到最新發(fā)展,這樣便于學(xué)生了解計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的最新發(fā)展,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)。
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