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計算機科學與技術筆記范文1
關鍵詞:計算機科學;發展趨勢;技術;探析
隨著國家經濟條件的不斷改變,計算機科學與技術也越來越先進,信息傳播能力也越來越強,各個國家之間的溝通更加密切[1]。計算機科學與技術的發展,豐富了人們的社會視野,提高了人們的生活質量,使人們的生活更加愜意,這種現象表明,計算機科學與技術的發展才是讓國家強大起來的重要基礎,計算機發展趨勢的不斷深化,是提高國家社會生產力和各種能力的重要組成部分。
1計算機科學與技術的起源和歷史回顧
計算機科學與技術誕生于1946年2月15日,它是世界上第一臺通用電子數字計算機,名字叫“埃尼阿克”,這臺體積又大又笨重的機器在美國發明成功,它由1.8萬個電子管組成,體重有30余噸,運行速度大概為500次每秒的加法運算,而且當時它的成本非常高,后來隨著經濟條件的不斷進步,計算機的體積在逐漸減小,且在運行速度、性價比、成本等方面都得到很大的提高。計算機技術是世界上發展最快的科學技術之一,它從誕生的那一天起就與其他的學科有著密不可分的關系,但是從其他方面講,任何學科知識也會促進計算機科學的發展。
2計算機科學與技術的發展現狀
2.1普遍性和重要性
從古到今,科學技術始終是第一生產力,不斷提高計算機科學與技術是當今社會的方向,也是人們生活中必不可少的一部分,隨著計算機科學與技術70多年的發展歷史,從簡單到復雜,從低級到高級,如今計算機已經融入到社會生活的各個方面,無論是醫療機械、社會文化、學生的學習區域,都離不開計算機科學與技術的發展。人們的生活在不斷變化,計算機科學與技術也在日益強大。
2.2專業化和綜合應用化
隨著計算機科學與技術的不斷普及,它的專業化和綜合應用化也越來越明顯,比如,我們日常生活中經常使用的各種家電,它們都涉及到了計算機的方便性,它們運用計算機來操控各種家電的運行程序,為人們的生活節省了很大的空間和精力。此外,為適應國家經濟發展的需求,計算機技術與科學的多方面專門化又必須強化為系統的綜合應用化,從而更好地解決社會生活中各領域產生的問題。
2.3突破性和深入性
隨著計算機科學與技術在各個領域的廣泛應用,它的功能和使用目的也更加明確,從1904年電子管的發明到1964年第一臺計算機的誕生,一共用了42年,而隨著科學技術的不斷進步,從半導體晶體到半導體計算機的發明階段卻只用10年的時間,微電子精細加工發展到集成電路也更加迅速,在這個時期僅用了兩年的時間,直到今天,第四代計算機已經問世,這更加反映了科技的重大進步和突破性,同時,根據不同使用人群的要求,有針對性地對各種臺式機和筆記本電腦進行改造,為人們的日常生活以及所從事的工作提供更大的便利[2]。
3計算機科學與技術在未來社會中可能出現的發展趨勢
3.1網絡無線化
一直以來,追求自由是人類的理想生活,計算機網絡的無線化也是人們一直夢寐以求的,未來的無線化,將比現在的筆記本電腦更加方便,它擺脫了如今的網絡和設備之間的無線連接,未來的計算機顯示器與主機之間也是通過無線來連接的。它是一種與其他技術有很大不同的無線通信技術,這種技術不僅會用在計算機的網絡上,還會用于各種計算機裝置和部件間的溝通。
3.2信息智能化
從某種角度來看,網絡技術的發展是計算機科學與技術的核心,也是現代通信技術與計算機技術相結合的產物,在發揮計算機功能方面存在著極大的影響。如今的寬帶連接實現了網絡傳播的途徑,各種不同的發展技術將在未來得到更好的體驗,智能化使計算機具有模擬人的感覺和思維方式的能力,同時,人們也可以更方便地在網絡上得知來自世界各地的信息,拓展人們的視野[3]。目前,人們利用計算機科學技術所提供的智能化服務,將此應用在家庭、工作等不同區域,促進了社會的發展,使未來的計算機科學與技術得到更深層次的發展。
3.3多方面發展性
隨著計算機科學與技術的不斷應用,如今的每家每戶基本都擁有自己心儀的計算機,一方面希望眾多用戶能共享信息資源,另一方面也希望各臺計算機之間能更加快速地互相傳遞信息進行通信,人們對計算機的要求也越來越高。對于現代社會來講,計算機是人類生活中不可缺少的必備工具,無論是上班、學習還是娛樂,都離不開電腦,他們可以隨時通過筆記本電腦查閱自己想要的資料。計算機普遍發展的現象不僅在國內體現得淋漓盡致,在國外也是相當受重視的,它的發展普及適應了高效率、高節奏的城市生活發展,使計算機在未來更加多方面、多元化、個性化地發展。
3.4性能效率好
目前,計算機的更新速度越來越快,科技也在不斷進步,但是不得不承認,它是一把雙刃劍,有利也有弊,在使用的過程中也存在著一定的弊端。比如某些人利用計算機的優勢在網絡上進行欺詐,以此來騙取人們的錢財,給人們造成不必要的損失;此外,有的人還利用網絡漏洞來攻擊他人的系統,盜取他人的重要信息。因此,新時代的計算機科學與技術,應根據以往的經驗來盡量避免這些問題的發生,加快計算機的更新效率,運行速度也逐漸順暢,性價比更高,使計算機科學與技術性能更好,在科技發達的今天,不斷地在生活中實踐計算機的科學與技術,促進社會科學技術的進步。
4結語
總之,在當今社會中,計算機的科學與技術的發展,應用于生活中的各個年齡階段的人,如今的計算機發展,應該逐漸向多元化、智能化發展。眾所周知,計算機科學與技術對促進我國的經濟發展也起著關鍵的作用。同時,人們還應該降低計算機的開發成本,生產更加環保的硬件和組件,無論何時,都應該本著計算機科學與技術的健康發展趨勢,讓人們的生活更加便利、舒適,人與人之間的關系也更加和諧,使社會經濟與計算機的發展共同進步,探索未來神秘而未知的世界。
參考文獻
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[2]張瑞.計算機科學與技術的發展趨勢探析[J].制造業自動化,2015(21):161-162.
計算機科學與技術筆記范文2
關鍵詞:計算機科學與技術;發展趨勢;研究
在當前的社會發展中,計算機科學技術發揮著重要的作用,對社會的發展進步起到了巨大的推動作用。隨著計算機科學技術的快速發展,人們生活中的各種實際問題都得到了有效地解決,在計算機科學技術的幫助下,人們的生活方式變得更加快捷、舒適和文明。此外,計算機科學技術在經濟、文化等方面的發展中也有著非常重要的作用。
一、計算機科學與技術發展的整體方向
(1)向“高”度發展。體現在計算機的主頻上,隨著主頻的逐步提高,計算機的整體性能會越來越穩定,速度會越來越快。英特爾公司已經研制出能集成超出10億個晶體管的微處理器,也就是說一臺計算機不止使用一個處理器,可能會用到幾十、幾百甚至更多的處理器,即并行處理,截止目前,在世界范圍內性能最高的通用機就采用了上萬臺處理器。而專用機的并行程度又要高出通用機,其關鍵核心技術是操作系統,體現在兩方面,一方面是如何高效能的使很多計算機之間產生聯系,實現處理機間的高速通信,另一方面是如何有效管理這些計算機,并使之互相配合、協調工作。
(2)向“廣”度發展。隨著計算機的高速發展,計算機已經普及,成為個人常用之物,可以說人手一臺。向“廣”度發展指網絡化范圍的擴大以及向各個領域的逐漸滲透。到那時,計算機就會無處不在,像現在的發動機一樣,應用于所有電器中,你家里的電器不管是冰箱、洗衣機還是筆記本、書籍等都已電子化。說不定多少年后學生用的教科書也被淘汰,被和教材大小一樣的筆記本計算機所代替,學生可根據自己實際需要查閱、記錄所需的資料。有人預言未來的計算機如此普及價格就和買一本書一樣便宜,還有一次性使用的,用完就可以扔掉,它將成為人們生活中最常用、最方便的日用品。
(3)向“深”度發展。即向人工智能方向發展。比如說,如何把網上豐富的、有用的信息變為己有,如何使人機更好地互動等,這是計算機人工智能發展、研究的主要課題。所謂人工智能,即計算機的智能成分占主要,會具備多種感知能力、邏輯思維能力,到那時,人們可以與計算機自由交流,用手寫字輸入,甚至可以用表情、手勢和計算機溝通,人機交流方便、靈活、快捷。使人產生身臨其境之感的交互設備也已經發明出來,主要體現在虛擬現實技術領域方面。同時,信息將實現永久性存儲,百年存儲器正在研發當中,讓我們一起期待吧。
二、計算機科學技術的幾個具體發展趨勢
1.巨型計算機的研制與應用
巨型計算機通常運算速度非???、儲存空間和功能強大的特點,通常巨型計算機的運算速度可以達到每秒百億次以上,內存容量在幾百兆字節以上。巨型計算機在天文、氣象、地質、航天、衛星等尖端科學技術領域有著非常廣泛的應用。巨型計算機的發展水平是當前計算機科學技術發展的重要體現,對于推動計算機結構、軟件和硬件理論技術、以及計算機應用等方面的發展有著巨大的推動作用。
2.計算機的智能化
所謂智能化計算機就是指那些利用平行處理技術對計算機中的多個數據或指令,同時進行處理和分析的計算機。這種智能化計算機利用多個處理器進行數據信息處理,其運算速度非??臁T谝恍┓浅8叨说募夹g行業中,經常會需要利用智能化計算機對一些復雜繁瑣的數據進行推演和分析,這樣可以有效的節約時間和成本,從而提升這些高技術行業的工作效率。在進行計算機的智能化開發過程中,相關的研發人員往往會從人腦的特點出發,從而使計算機變得更加人性化,這也是我們所說的智能化。
3.高性能新型計算機的發展
(1)量子計算機。計算機專家已經根據量子學理論知識,在量子計算機的研制方面取得了一定成果,如:美國科學家已經成功完成了4個“鋰離子”量子的纏結狀態,這一成果體現了人類在量子計算機研究領域上已經更上一層樓。
(2)光子計算機。傳統計算機的數據信息運算和處理都是通過電子手段來實現的,但光子計算機則是由光子技術來進行的,光子計算機的出現使得傳統的計算機導線互聯方式轉變成為了光互聯的形式,運算方式也變為了更為現代化的光運算方式。所謂光運算就是指各種數據信息是由不同波長的光表現出來的,光運算可以對各種復雜的數據信息進行更加快速的處理分析,當前光子計算機的運算速度還有著非??焖俚脑鲩L趨勢。
(3)納米計算機。納米計算機是用納米技術研發的新型高性能計算機。應用納米技術研制的計算機內存芯片,其體積只有數百個原子大小,相當于人的頭發絲直徑的千分之一。美國正在研制一種連接納米管的方法,用這種方法連接的納米管可用作芯片元件,發揮電子開關、放大和晶體管的功能。專家預測,10年后納米技術將會走出實驗室,成為科技應用的一部分。納米計算機體積小、造價低、存量大、性能好,將逐漸取代芯片計算機,推動計算機行業的快速發展。
4.超微技術領域的生物計算機
早在二十世紀八十年代,生物計算機就已經投入研制了,這種計算機最大的特點就是利用生物芯片,由生物工程技術中所產生的“蛋白質分子”組合構成。在這種生物芯片中,信息是以波的方式進行傳遞的,其運算速度快的驚人,幾乎相當于普通計算機運算速度的十萬倍,且具備強大的儲存空間,而其能量消耗僅為普通計算機的十分之一,這種生物計算機的優勢作用顯而易見。由于蛋白質分子具有再生能力,因此,它可以通過自我組合而合成新的微型電路,這樣就使得計算機具備了生物體的基本特征,因此被稱為生物計算機。根據現在的生物計算機技術發展來看,預計將在不久的未來,制造出通過物理和化學作用就能檢測、處理、儲存、分析、傳輸數據信息的分子元件。
總之,從第一代計算機的問世到現代計算機的廣泛應用,計算機因其低成本高效率越來越受到用戶的青睞。隨著社會技術的快速發展計算機科學技術更新的頻率也變得越來越高。人性化、高效化的計算機信息技術已滲透到了人們生產生活的各個方面,成為社會發展中一個必不可少的重要工具。
參考文獻:
[1]邱志明.探索計算機科學與技術的發展趨勢[J].黑龍江科技信息,2011(16).
計算機科學與技術筆記范文3
關鍵詞:我國;計算機科學技術;發展趨勢
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.135
上世o20年代,計算機的誕生促進了社會的信息化發展。并且,隨著科學技術的進步,計算機技術水平越來越高。到目前為止,計算機技術要已經被運用到社會生活中的各個行業,極大地方便了人們的工作和生活。而在當今計算機信息時代,我國計算機科學技術的發展速度越來越快,發展廣度越來越寬,發展高度不斷提升。計算機科學技術從單一的信息技術逐漸走向了多元化的領域技術,光學計算機技術、納米計算機技術、生物計算機技術成為我國計算機科學技術的發展趨勢。研究我國計算機科學技術發展趨勢不僅能夠提高促進計算機科學技術朝著正確的方向發展,而且對我國計算機科學技術水平的提升有著深刻的現實意義。
1 計算機科學技術發展的原因
1.1 時展的需求
在當今信息化時代,人們對計算機科學技術的需求量越來越大。雖然,計算機技術最初運用在戰爭領域。但是,在二戰結束之后,世界各國追求和平發展。計算機技術已經被使用在人們的日常生活中,各經濟領域對計算機技術的需求量不斷加大,強調運用計算機技術創新產品服務,提高企業的經濟效益。在這種情況下,各國十分重視計算機科學技術的民用化發展,以充分發揮計算機科學技術在人們生活中的作用。
1.2 信息共享的發展
信息共享是計算機科學技術發展的基礎,信息共享促進了計算機科學技術的研發,加強了計算機科學技術研發人員之間的信息溝通和信息交流,并為計算機科學技術的發展提供了充足的信息支持,以減少計算機科學技術的研發周期,提高計算機科學技術的發展速度。
1.3 計算機理論基礎的研究
計算機理論基礎對計算機科學技術的發展有著重要的指導作用,在計算機科學技術研發的過程中,研發人員能夠在理論知識中獲得設計靈感并將計算機理論知識運用到計算機科學技術研發的過程中。并且,計算機理論知識需要實踐的檢驗。在計算機科學技術發展的過程中運用理論知識能夠檢驗理論知識的正誤并改進錯誤的理論知識,進而使計算機科學技術研發擁有正確的理論指導,減少計算機科學技術研發過程中的錯誤。
2 我國計算機科學技術發展的總體方向
2.1 發展高度
計算機科學技術的發展高度主要體現在計算機主頻上。計算機主頻發展程度越高,計算機的性能就越穩定,運行速度就越快。目前,英特爾公司已經研發出了超過10億晶體管的計算機微處理器,也就是說計算機可以有多個處理器共同工作,能夠有效提高計算機的運行速度。
2.2 發展廣度
計算機科學技術的發展廣度主要指計算機科學技術在人們生活中的滲透范圍?,F階段,我國社會的計算機已經普及,幾乎家家都有一臺計算機,計算機無處不在。并且,目前人們在生活中所使用的筆記本、冰箱、洗衣機等都是計算機科學技術的電子化產品。很可能在若干年要以后,紙質書籍被淘汰,人們普遍使用電子書進行學習。
2.3 發展深度
計算機科學技術發展深度指計算機人工智能的發展。計算機人工智能的發展課題主要包括人機互動、信息選用等。人工智能要求計算機具備多種思維邏輯能力和感知能力,能夠與人進行自由交流?,F階段,計算機人工智能主要運用在虛擬現實技術中。在不久的將來,計算機人工智能會在人們的社會生活中得到普及。
3 我國計算機科學技術發展的趨勢
3.1 高速計算機技術
隨著計算機科學技術的發展,美國發明了空氣絕緣體來提高計算機運行速度的技術。并且,紐約保利技術公司發明了計算機使用的新型電路。在這種電路中,芯片之間用膠滯體所包裹的導線連接,而膠滯體的大部分物質是空氣。膠滯體導線不吸收任何信號,在信息傳輸的過程中極大地提高了信息傳輸的速度。并且,膠滯體導線能夠節約成本,降低計算機的耗電量,提高計算機的運行速度。但是,膠滯體導線的散熱性較差,保利公司針對這一問題研發出了電腦芯片冷卻技術。我國計算機科學技術積極借鑒美國計算機科學技術的研發成果,積極研發提升計算機運行速度的科學技術,高速計算機技術成為我國計算機科學技術的重要發展趨勢。
3.2 超微技術生物計算機
上世紀八十年代,西方國家便將計算機科學技術應用到生物領域,積極研制生物計算機。生物金計算機主要運用生物芯片,以波的方式傳遞信息,極大地提高了計算機的運算速度。生物計算機的運算速度是普通計算機的十萬倍。并且,生物計算機的存儲空間十分強大,計算機消耗較小,與普通計算機相比具有明顯的優勢。另外,隨著科學技術的發展,生物計算機已經突破了超微技術領域,實現了超微機器人。在生物計算機背景下,我國加強重視生物計算機的優勢,積極探索生物計算機科學技術,研究超微技術在生物領域的運用,尤其強調生物計算機科學技術在醫療行業的運用,以提高我國的醫療水平。
3.3 光學計算機
光學計算機用光作為計算機信息傳輸的主要手段,光的信息傳輸速度遠遠高于普通計算機,并且,光的偏振特征和光的頻率能夠有效提高計算機信息傳輸的能力。另外,光學計算機不需要任何導線,光線交叉也不會造成信息干擾,極大地提高了計算機的智能水平。在上世紀九十年代,英國、法國、德國等六十多個國家組成了科研隊伍進行光學計算機研究?,F階段,計算機科技發展水平不斷提高,我國在科學技術的支持下,加快研發光學計算機技術,光學計算機成為了我國計算機科學技術的重要發展趨勢。
參考文獻:
[1]向東.計算機未來發展方向預測及新技術之研究論述[J].廣東職業技術教育與研究,2016(02).
[2]常思維.計算機網絡通信技術及發展趨勢研究[J].科技致富向導,2013(35).
計算機科學與技術筆記范文4
關鍵詞 數字邏輯與數字系統 基礎 核心 實驗
1 定位為基礎核心課程
“數字邏輯與數字系統”課程是計算機科學與技術專業及相關專業的基礎核心課程,首先定位要明確,對于剛入校的低年級學生來講,教師一定要有打好其扎實基礎的信心、責任與方法,教師不僅要有教好本課程的責任,還要有引導學生入門計算機科學與技術專業的方法與責任,故教人者同時兼顧著指引學習者進大門(計算機學科)與入小門(數字邏輯與數字系統)的責任。
(1)對不同的學校、專業來說,無論是硬件、軟件、應用或其他相關專業,各校有自身的基礎、底蘊,故對各專業的分類,要求會有所偏重,但“基礎”、“核心”應該不可動搖。
(2)無論是本科、??疲€是其他層次類型的學校(公辦、民辦、獨立學院、自考、函授、高職院校)都應重視本基礎核心課程的教學。
對“數字電路與數字系統”,教育部在各類相關的教學大綱中均規定為必開課程(其重要性在此也不必多說)。
2 領導的重視程度
各高校計算機院、系領導安排此課程的相對重視程度至關重要。
(1)主講教師、助教、實驗課技師要安排精兵強將。我們可比喻上課效果按下棋的段位來分,教授上課未必是九段,講師也可以是九段。即要由那些課上得棒并且有責任心的人員進行教學。
(2)有較穩定的教學、研究小組?,F在較普遍的問題是有些教師搞科研或因其他原因,常常出差,出現換、停課次數較多的現象,必然影響教學效果。應該建立一些制度,如帶實驗臨時由研究生輪流帶不行;教師常出差不行;課程從頭至尾必須由固定的老師完成,不能像辦講座式地輪換人員。
(3)領導、教師、實驗技師經常要注意學生的反饋意見,隨時掌握教與學、示范與動手過程中出現的問題,并及時解決。本課程既要學理論,又要動手做實驗,各環節要環環套上。
(4)選一本恰當的教材,在充分尊重主講教師的基礎上,給予一定的把關。雖然計算機及相關專業要開設數字電路課程,但是由于不同的學校、專業的要求,著重點、學生的層次有所不同,在選擇教材時也有所區別。這里強調的是“恰當”,即適合學生的層次并經過實踐證明選用此教材達到了好的效果。比如我們南京大學計算機系選用的是由科學出版社出版的新世紀高等學校計算機專業教材系列中的《數字邏輯與數字系統》(白中英主編)教材,這是針對普通高校本科生使用的獲獎教材,經過論證和試用到正式選定使用,取得了較好的效果。
3 主講教師一定要負責
選定有豐富教學經驗的且有責任心的主講教師(同時也是相關教研小組的負責人)是關鍵的一環。
(1)主講教師要經常與實驗師、助教、學生溝通。
(2)相對來說,各角色要分工明確。
①主講教師是主線、核心隊員。
②實驗師首先要教會每個學生真正自己動手(這是一道坎,有人會用別人做好的東西去冒充,硬件上手和軟件上手不一樣,現在電腦很普及,軟件上手實踐機會多,而硬件要有相應的實驗條件提供)做好基礎實驗;其次才是誰做得更復雜、更好的問題。
③對助教主要要求他發現、總結學生作業及實驗中的問題,特別是帶有普遍性的問題。
(3)教研小組負責人對各類人員要有考核,親自與學生溝通,及時了解本教學小組成員的工作成效,比如耐心程度,對學生的態度,設備、器材的損壞率等。
(4)積極與院、系領導打交道,以便保持本課程在獲得支持、重視程度、投資更新等方面的地位。
4 結合調查意見
結合學校、教務處等有關部門對學生的教學抽樣意見調查,將本課程的得分、評價與其他課程作比較,以便相互促進、提高,本作者所主講的數字邏輯電路課程在綜合評分中總是名列前茅。本課程有自身的獨到之處,講課、實驗做得好具有得分優勢,而如果不重視實驗,做得不好結果正相反。
5 課時的安排要適當
各學校要根據自身的情況及所選用教材的建議課時,綜合考慮實際課時的確定。比如我校計算機系所選用的教材參考課時為64學時,我們認為這是最低課時數,我們是偏重軟件的學校,對于為數不多的硬件課程要保質保量,主講教師要根據情況增加課時,應在正常順序教課的基礎上,對于:(1)學生學習中存在的普遍性問題;(2)習題中帶普遍性的問題;(3)增加的某些內容、補充的典型例題等由主講教師在課堂上講效果好。另一個要注意的問題是現在普遍采用電化教育,上課放投影,教師如果不掌握好進度(往往難以掌握),學生會無所適從,應給一定時間要求學生記筆記,并給予反應上的緩沖時間。我們試過兩個班級做記筆記與不記筆記的對比,最終有一定時間記筆記的班級在學習效果、考試成績方面均優于不記筆記的班級,現在學生普遍不愿記筆記、不愿動手,這是要引起注意的一種新的惰性。
6 激發學生的學習興趣,調動其積極性
在整個教學的各個環節上要設法激發學生的學習興趣,從而調動起同學們對本課程的學習、動手作實驗的積極性。
(1)通過形象的比喻(要結合內容與進度)激發學生興趣
比如學習基本邏輯運算及電路時,將其比喻為建高樓,需要先了解磚、鋼筋、水泥等基礎建筑材料;當學生學到可以設計一些較為簡單的電路時,既要肯定又要激勵,可比喻為,你可以用磚等基礎材料搞創作了,不過還僅僅停留在搭個羊圈、蓋個馬棚的水平,必須進一步學下去;而在教材基本上講完后,可比喻為,你現在相當于可以建造人住的普通房屋了,但你要造高樓大廈,建筑精品還需努力學下去。這樣類似的比喻學生印象深,已有不止一個已畢業的學生遇見我閑談時提到教師比喻建筑之事,有的學生對我姓什么都有些模糊,但建筑之事不忘。
(2)激發學生的好勝心
現在的學生普遍好表現,好展示自己,給他舞臺,他會用十足的心思。比如講觸發器時,對主從J―K觸發器的基本邏輯圖,我對學生說,誰5分鐘看懂并能正確講給我聽就封他為高手,10分鐘看懂水平還可以,15分鐘還未看懂就別自己看了;而對維持阻塞D觸發器的邏輯圖,誰8分鐘看懂是高手,12分鐘看懂還可以,18分鐘還鬧不明白就別自己看了。
學生說他學到了相關知識,并能做題目了,我封他水平還可以;要做高手必須用盡量短的時間講得讓別人聽懂,這對教師也存在挑戰,教師自己懂的東西能否盡快讓學生也懂,這是個考驗。
(3)結合就業
告訴學生現在硬件越來越重要,其應用范圍越來越廣,就業機會和工資待遇大有提高,現各大學計算機專業畢業的學生動手能力普遍不夠,會編大型程序的人不多,會硬件設計的人就更少了,若想糧袋里的糧食多一些,那就先跟老師把數字邏輯電路這一基礎課學好。如果學生拿著自己設計的硬件作品去找工作,往往比拿一軟件作品還管用(別人一看你硬件都會設計,那么普通編程也應該沒問題)。
7 目前國內高校本門課程普遍存在的一些問題
作者經過對國內各層次的高校數字邏輯電路課程的教學、實踐及相關教材的調研,發現了一些問題。
(1)使用教材較為陳舊,講授內容缺乏時代性。
①教材不少,但更新較慢,有的教師有惰性,不愿輕意換教材或使用更新版本,這與教師太忙,學校重科研、輕教學等多種原因有關。
②出版社與作者對如何更新已有版本的教材缺少溝通。比如涉及到報酬如何算等問題。實際上如果使用同一書的更新版本,既節省教師的備課時間,又有延續性,出版社書的銷量也可以增加,這樣效果較好,所以出版社應與相關作者建立長期的合作關系。
(2)只講授“功能部件”級范圍,不涉及“數字系統”級范圍。
①與教學計劃的革新、課時安排有關。
②與主講教師、助教、實驗技師的觀念、水平的提高,知識的更新有關。
③與學校設備、器材的經費投入有關(這不完全是任課教師的問題)。
(3)不少院校將本課程交給電子系教師講授,因而與后續課程不易銜接(理論教學、實踐教學都會存在問題)。
①外系教師的責任感通常與本系教師有差別。實驗師、助教的配備也有問題,有的學校還可能是私下請的,無工作量、無考核,只給課時費了結;有的可能連實踐課內容都砍掉了。
②對不同專業的后續課,培訓人才的側重點會有較大的偏差,比如對軟、硬件設計的結合等問題。
③我們應該偏重圍繞計算機這一專門的數字系統進行研究,可稱是一種縱深研究,而電子系是一種橫向的廣泛的研究。
(4)硬件設計語言本科生采用ABEL-HDL語言較易掌握,效果較好,而用VHDL語言效果相對差些。
(5)所用實驗設備較為落后,這會涉及到經費的投入問題,有的學校微機購置了許多,而數字電路實驗設備卻很陳舊,甚至沒有。
(6)硬件課程受到擠壓,有的地方把數字電路和模擬電路課程合并,有的甚至作為講座性質或干脆砍掉不上了。這些都是有待規范、解決的問題。
總之,應在把“數字邏輯與數字系統”課程真正作為計算機專業基礎核心課的原則下,各校結合自己的情況,在教學、實踐的各個環節上引起足夠的重視,認識到基石與空中樓閣的含義,如果沒有學好先行的基礎課,那么后續的專業課也是無法學好的。
8 小結
本文是作者根據自己在多年的教學中對數字電路課程的地位、授課過程中所經歷的課程內、外的某些相關問題而進行的總結,以及一些較為成功的經驗,并提出了自己的一些獨特看法、觀點。同時對國內一些不同層次的學校作了調查、研究,借鑒了一些經驗,并指出了存在且有待克服的問題,對于那些正在講授數字電路課程的青年教師或即將講授本課程的教師是值得一讀的。作者自認為是從事計算機教育教學實踐中取得的一個小小成果,且具有普遍意義。
參考文獻
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[2] John M. Yarbrough 著. 數字邏輯:應用與設計.李書浩,仇廣煜等譯.北京:機械工業出版社,2000.
計算機科學與技術筆記范文5
關鍵詞: 考勤軟件 高校 課堂 設計思路
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2014)05-0270-01
隨著科學技術的不斷發展,各種智能終端和移動技術已經走入人們的普通生活,這些技術在不斷地改變人們的生活和工作的方式。除了滿足各類用戶在娛樂方面的各種不同需求之外,移動終端技術還可以應用于各種不同的辦公領域,本文就是探討在移動終端普及化的今天,我們如何利用移動終端技術中的不同模塊,來設計和開發高等學校課堂考勤軟件以及論述各種方法的不同點。
課堂是學生學習的主要場所,課堂學習是學生獲取知識、培養能力、提高素質的主渠道。抓好課堂考勤是創造良好學習氛圍,形成良好班風學風的必要條件。而在當前各高校普遍推行的學分制條件下,學生上課較以前分散,課堂、教室的流動性使得班級概念相對弱化,班主任、輔導員、班干部對學生的上課情況的了解和掌握較非學分制條件下有所削弱,同時部分教師淡化課堂考勤,導致一些學生利用學分制條件下課堂考勤監控不嚴而長期曠課。學分制課堂教學的新特點使傳統的課堂考勤制度遇到嚴峻的挑戰。
一、背景概述
1.什么是課堂考勤軟件
課堂考勤軟件,是指通過使用計算機軟件開發技術,實現高等院校課堂考勤、考勤結果處理的軟件系統。
2.為什么要使用課堂考勤軟件
正如本文開篇論述,課堂是學生學習的主要場所,課堂學習是學生獲取知識、培養能力、提高素質的主渠道。其中,大學課堂教學不同于高中、初中等各階段的課堂教學,大學崇尚自主發展的學習方式造成了課程進行過程中監督不嚴謹,一些同學利用各種教學監管上的漏洞而長期曠課,導致最終課程考核無法通過,不能達到畢業要求,無法領取畢業證的現象。相信這樣的結果,無論是學生還是學校都是不想見到的。
為了避免上述不良結果的產生,大部分高?,F在都開始重新嚴抓課堂考勤問題,但是新的問題也隨之而出。首先,大學生的課程比較自由,使得上課的地點以及參與人員并不是一成不變的。其次,學生上課比較分散,而負責課堂考勤的老師或同學分身乏力,造成人員上的緊缺。最后,傳統的點名方式會形成大量的紙質數據難以保存和處理,而且會造成很大的資源浪費,在人與環境問題矛盾日益凸顯的今天,這樣的問題顯得更為嚴重。
為了解決上面的三大問題,考勤工作者便提出了通過使用軟件的方式來取代傳統的考勤方式的設想,利用不同平臺或者不同技術實現的課堂考勤軟件來解決我們目前面臨的各種問題。軟件設計方在實現軟件的過程中也提出了很多設計方法,本文接下來就對目前比較受大眾認可的幾種方法進行闡述。
二、設計思路說明
1.利用藍牙技術實現課堂考勤軟件
藍牙,是一種支持設備短距離通信(一般10m內)的無線電技術。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。通過藍牙技術,我們可以要求學生將自己的智能設備的藍牙名稱設置為自己的學號或者其他互異名稱,這樣我們便可以通過藍牙設備名稱唯一確定一個學生,由于是短距離的信號通信,這樣就保證了學生必須在教室完成通信,完成了課堂考勤的任務。
但是使用藍牙設備存在以下的缺陷:
首先,藍牙設備的可見時間在使用Android系統的智能移動終端中較短,如果系統不能快速完成名稱匹配,就不能進行有效考勤,這點對于實際應用的教室環境造成了比較大的考驗。
其次,使用藍牙技術有一個兼容性的問題,眾所周知,IOS系列的智能設備采用的藍牙設備與Android,Windows Phone等系統的藍牙標準有所差異,IOS設備的藍牙無法與其他設備進行通信,而且使用IOS系統設備的用戶群體也不占少數,在高校中較為普遍,這就造成了巨大的問題。
最后就是關于考勤流程嚴謹性的問題,采用這樣的方式,學生可以準備一臺備用手機交由自己的同學代為參加考勤,但是由于這樣的方法所需要的經濟成本較高,所以還是屬于可以容忍的技術漏洞。
2.利用指紋識別技術實現課堂考勤軟件
指紋識別即指通過比較不同指紋的細節特征點來進行鑒別。每個人的指紋都具有唯一性,也就是說世界上的每個人指紋都不相同,這樣我們就可以利用指紋來對學生是否到教室進行聽課,已經到教室的時間判斷是否有遲到等行為的發生。
指紋識別雖然從考勤方式上來看是一個非常有效的考勤方式,但是指紋考勤卻存在如下幾點不足:
首先,指紋考勤需要配備專門的指紋考勤設備,按照目前的市場價格來說,要為一所學校的每一個教室都配備指紋考勤機的經濟消耗是巨大的。
其次,指紋考勤機的數據如果想要隨時查詢需要將考勤機聯網,而且還需要開發對應的考勤數據分析處理軟件,從經濟和時間成本上來說消耗都比較巨大。
最后,指紋考勤需要對學生指紋情況進行收集,在此項工作上需要消耗較大的時間成本,同時也涉及到個人隱私問題。
3.利用學生校園卡實現課堂考勤軟件
參照2.2的內容,學生校園卡可以作為學生唯一身份鑒定標識,在教室增設刷卡機,可以對學生是否到教室和到教室時間等情況加以記錄,也不失為一個絕佳的設計思路,而且免去了收集學生指紋信息的過程,屬于一大優點。
雖然校園卡考勤免去了指紋考勤收集指紋的工作,但是指紋考勤的第一和第二點不足,校園卡考勤依然存在。而且使用校園卡考勤對于學生來說,可以讓同學代為打卡,而且沒有什么漏洞利用成本,所以不太建議使用這樣的方法。
4.利用GPS技術實現課堂考勤軟件
利用GPS定位衛星,在全球范圍內實時進行定位、導航的系統,稱為全球衛星定位系統,簡稱GPS?,F在的智能終端均內置了GPS模塊,可以單向地請求位置信息,我們可以開發程序將這些位置信息進行收集,通過預處理我們就可以判定軟件使用者的位置,從而對學生進行考勤。
本設計思路需要面臨的現實問題是:目前GPS定位技術在家用或者智能終端上使用的效果還并不成熟,定位偏差一般在40米以內,如果使用本系統,并不能保證定位的準確性。
同時,本設計思路同方案一都具有設計漏洞,但是同2.1中描述,這樣的漏洞屬于可控制或可接受范圍之內。
5.利用校園網絡建設實現課堂考勤軟件
本設計思路是建立在高校校園無線網建設基礎之上的一種設計思路,通過校內無線局域網的IP分配情況,可以基本確定學生在學校的位置,通過智能終端的無線網卡地址以及唯一學生標識符(如:學號)就可以唯一確定學生信息。采用這樣的方式可以簡單快速低成本的完成智能終端課堂考勤系統。
但是,這樣的設計思路也存在很多問題:
首先,由于這樣的思路是基于校園無線網絡建設的,所以軟件的使用范圍可能就要受到很大的影響。在沒有校園無線網覆蓋的高校之中,這樣的問題就顯得極為巨大。
其次,這樣的設計和本文2.1中描述的方法都存在設計漏洞,不過這樣的漏洞屬于系統或者考勤數據準確性可以接受的范圍之內。
三、總結與致謝
本文經過上述內容,為大家介紹了目前市面上各種類型的課堂考勤軟件的基本設計思路,同時對其進行了分析。結合我校實際狀況,我們選擇了2.5中論述的設計思路對軟件進行設計和開發,同時配備了比較完整的數據挖掘分析機制,對確保課堂出勤率工作上做出了巨大的貢獻。
在本文的最后,我們要對一直支持我們的研究、設計和開發的西南大學計算機與信息科學學院各位領導表示感謝。也要向在軟件設計和開發過程中為我們提供技術支持的各位老師和同學表示感謝。
參考文獻
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[3]張彤,曾煒,楊湛琳,等.高校考勤管理軟件開發中若干技術問題[J].計算機與現代化,2006 (2):111-113.
作者簡介:展鏡博(1993-),男,山西太原人,現為西南大學計算機與信息科學學院軟件學院2011級本科生,主要研究方向:計算機科學與技術
傅廣垣(1993-),男,浙江溫州人,現為西南大學計算機與信息科學學院軟件學院2011級本科生,主要研究方向:計算機科學與技術
計算機科學與技術筆記范文6
關鍵詞: 離散數學 計算機科學與技術專業 教學方法
離散數學是現代數學的一個重要分支,主要研究離散量的結構及其相互關系,是計算機專業的核心基礎課程。它作為有力的數學工具,對計算機的發展、計算機科學的研究起著重大作用,其思想、方法、概念已滲透到計算機學科的各個領域,為數據結構、數據庫原理、操作系統、算法分析、邏輯設計、系統結構等后繼課程的重要理論基礎。
一、課程特點
離散數學的主要特點有:內容零散、定義和定理多。離散數學的教學內容主要包括命題邏輯、集合論、代數系統和圖論[1]-[2]。這四個部分自成體系,聯系并不緊密。如果其中某部分沒有學好,對其他部分影響不大,但是不能通過某部分學習間接理解其他部分。每個內容都包含繁多又抽象的定義和定理,使得離散數學內容零散、枯燥,不容易形成一個有機整體。
二、現狀及存在問題
離散數學是計算機專業的核心基礎課程,主要研究離散量的結構及相互關系。對培養學生的學科素質、掌握正確的學科方法起著重要作用。目前離散數學課程在教學手段及方法、內容設置、學時安排、學生考核等方面都存在一些問題。
(一)教學模式單一,缺乏多樣性。通常教學中表現出以定義、定理、算法、推理與證明方法的介紹為主,缺乏對知識應用的講解,從而導致離散數學學習枯燥無味,抑制學生的學習興趣。筆者通過對學生的調研發現,學生在學習過程中對為什么學及學了有什么用很茫然,往往認為離散數學沒有實用價值,更沒有體會到離散數學對培養思維能力的重要性。他們認為離散數學等一些理論基礎課對考研及繼續深造沒什么幫助,對就業也沒多大價值。學生的這些認識誤區導致對離散數學不夠重視,學習積極性不高。
(二)教學學時安排有問題。離散數學的一個很重要目的是培養學生具有一定的抽象思維能力和邏輯推理能力,為計算機專業其他后續課程奠定堅實的基礎。河南理工大學計算機應用型人才的離散數學培養方案是64學時,而且只有理論教學,沒有實踐教學,對離散數學這門具有豐富理論和實際應用內容的課程來說遠遠不夠。
三、教學方法探討
(一)精心組織課堂,注重離散數學及計算機學科的融合。針對其教學內容繁多,但教學課時數偏少的特點,在無法增加教學課時的情況下,針對不同的教學要求,把知識單元分成三種類型[3]:核心知識單元、推薦知識單元和可選知識單元。如工程型離散數學課程的核心知識單元是:集合、關系、函數、樹、圖、基本邏輯、基本證明技術、基本計數;推薦知識單元是:特殊的圖、代數結構及相關的證明技術;可選知識單元是:高級計數,初等數論,形式系統,以及相關的證明技術。在制訂教學計劃時,應該選擇全部核心知識單元和推薦知識單元。在可選知識單元中,若專業特色是信息安全,則可以選用初等數論;若專業特色是人工智能,則可以選用形式系統。同時,需要教師根據具體的教學內容在設置上有所側重,比如,對二元關系部分,側重點是加強對二元關系的性質相關問題的論證方法的訓練。
其次,在離散數學教學中融入計算機科學及數學建模相關的知識[4]-[5],還要以生動有趣的形式呈現給學生,注重學科之間的聯系。如講數理邏輯、函數內容時可以結合計算機專業中編程語言、編譯方面的知識;講代數系統、布爾代數時可結合信息安全或密碼學方面的知識;講圖論時可結合通訊與網絡、算法分析等方面的知識。這就給離散數學教師提出了很高的要求。教師不僅要吃透離散數學教材的內容,還要對計算機科學及數學建模等學科有相當的了解。因此,需要教師不斷擴大知識面,改進教學模式。
(二)采用互動教學方式。在教學過程中注重與學生的互動,學生和教師具有平等的地位。學生可以對教師的授課內容提出疑問,并和教師討論。教師可以采取提問、抽查的方式對學生進行督促。師生共同討論,加深學生對問題的理解。教師以問題為牽引,采用啟發式思維方式引導學生共同探討,在相互學習中理解和掌握數學基礎知識及其在信息安全領域的應用。同時在教學過程中,教師可以經常提出一些解決實踐問題,如利用同余基本原理安排足球比賽日程表,提高學生學習興趣。通過互動教學模式,學生注意力集中于課程內容,課堂氣氛更加活躍。在教學過程中,教師一直處于學習狀態,能夠在教授課程的同時獲取新的知識。
(三)在教學過程中結合使用網絡教學平臺。利用Moodle、BB(Blockbord)、SAKAI等主流網絡教學平臺進行網絡教學。網絡教學不僅是將教學材料在網上,更多的是不同學生之間,以及教師和學生之間的溝通與交流。另外,傳統教學過程中一些保證教學質量的關鍵環節,如作業、考試、筆記記錄等都應該能夠在網上得到很好的支持。教師可以在平臺上開設網絡課程,同時,與現有“課堂教學”進行有機結合,開展基于網絡的教輔教學活動。幫助老師充分利用教學資源提高教學效率和質量,減少重復勞動,提高整體教學質量。
(四)加強實踐,提高學生的動手能力。離散數學的一個基本教學目的是培養和提高學生的邏輯思維能力,這正是程序設計所必備的基本能力,在離散數學中加入實驗教學是對這種能力很好的鍛煉[6]。教師可以設計一些上機編程的實踐內容,例如,要求學生設計實驗判斷等價關系、求主析(合)取范式、實現最小生成樹的Kruskal算法、判斷某一簡單圖是否為二分圖或歐拉圖等。實驗采用學生個人或3、4個人的小組合作方式。學生在老師的指導下,完成相關實驗。這樣,學生就可以驗證理論知識,深化對理論知識的理解。另外,實驗教學要求學生掌握數據結構、程序設計、算法分析(算法優化)等方面的知識。讓學生自己通過分析問題、編寫并調試程序解決實際問題,更好地理解離散數學相關知識,感受到離散數學的價值所在,培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力,對學生綜合素質的培養具有良好的效果,提高學生的學習興趣和理論與實際結合的能力。
(五)采用靈活的考核方式。以往數學類課程大都以平時作業和期末卷面成績的綜合為最終成績,為了更好地適應課程的發展,需要教師采用靈活多樣的考核方式對學生進行考核,大體上可以分成這樣幾個部分:期末考試(60%)、平時作業(10%)、實踐環節(20%)、科研能力(參加課程內容相關的創新性項目,撰寫論文或報告情況)(10%)。通過這種方式全方位考查學生的水平,全面培養學生的能力。
四、結語
影響離散數學教學質量的因素很多。既要培養學生的抽象思維能力和邏輯推理能力,又要引導學生學會利用計算機解決實際數學問題。扎實的數學理論功底對掌握計算機技術固然重要,而通過編程解決數學問題,可以加深對數學理論、數學模型的理解,加強運用,因此,在教學中應堅持將離散數學與計算機編程相結合,并加以豐富的應用實例,激發學生對該課程及相關課程的興趣,取得良好的教學效果。
參考文獻:
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