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計算機技術最早出現在上個世紀中葉的美國，在當時只是應用在國防領域。而經過六十多年的發展，目前計算機技術相當成熟，已成為社會各行業工作的基礎設施，尤其在互聯網技術出現之后，通過將世界上眾多的計算機有機連接成一個整體，形成了一個龐大的網絡世界，大大增強了世界各地區國家的發展同步性，為人類共同發展提供了技術保障。

2、計算機技術現狀

近些年，我國政府越來越重視科學技術研究，計算機技術在我國各領域的發展非常迅速，已經深入到國人生活、生產的各方面。與此同時，計算機技術也已趨于普及，它不斷拉近著人與人之間的距離。在當今管理工作中，利用先進的計算機網絡技術將各個不同地區的科研單位、科研機構以及技術人員緊密的聯系起來，形成一個系統、綜合的網絡體系，從而實現信息共享，為科研人員更好工作提供信息依據。在城市建設中，充分利用計算機技術來輔助城市規劃、城市改造、城市建造是處理好城市生態環境的關鍵，也是提高科技管理效率的重要手段。

3、計算機技術與科技管理

在計算機技術日趨成熟的同時，延伸出許多的新技術，科技管理技術便是在這種時代背景下產生的一種特殊技術。在PC機時代，由于管理者缺乏相關的科技認識，使得大多工作都依靠管理人員紙上登記進行的，沒有統一的數字系統，在進行科研管理中缺乏數據共享，使得工作效率低不說，工作質量也不高。而計算機技術的應用有效解決了這種問題，使得科技管理工作變得更加成熟和完善。

二、計算機技術在科技管理模式應用中的優越性

根據過去多年的工作實踐總結我們發現，計算機技術的應用大大減少了科技管理各環節工作的空間距離，使得科技管理工作逐漸成為一個系統、綜合、統一的內容，大大提升了科技管理效率。在科技管理工作中，通過計算機技術我們能及時的了解每一個實驗室、科研室的工作進度，進而實現了各種數據的共享。這樣的管理模式不但拓寬了管理渠道，而且極大提升了工作效率。近年來，企業對計算機技術的需求越來越突出，主要表現咋成本核算方面。在傳統的企業管理工作中，主要的管理參與者是人，面對海量的數據和資源運算公式，人力計算往往表現的力不從心，不僅工作效率低下，而且計算準確度往往存在問題。基于這種現象，企業在日常管理中非常重視計算機技術的引進，只有利用好計算機技術，才能有效的處理計算的準確性、高效性，正確掌握市場的動態規律。計算機在企業科技管理中，由于本身可持續性強烈的特征，在很大程度上能保證管理數據的準確性、完整性，而且還能在無人參與的情況下自我進行管理。計算機技術本身作為一種虛擬技術，它的應用不但可以進行各種虛擬實驗的研究，而且能開展不同的虛擬活動，并及時的了解世界上最前沿的信息，從而利用這些信息改善自己研究的設備，并及時的對設備鉆研中存在問題加以革新。

三、計算機技術在科技管理模式的現代化應用

目前，隨著計算機技術的飛速發展，它不斷地革新和改進了傳統的科技管理模式，成功擺脫了傳統以人為主的管理模式，也完成了人為經驗管理向技術管理轉變的工作目標，使得科技管理工作變得更加規范、有序。就目前計算機技術的科技管理模式現代化應用而言，具體的應用工作主要表現在以下幾個方面。

1、高效應用計算機技術管理科研工作

通過計算機技術，我們可以在更大的范圍之內實現計算機信息、科研信息的共享。在這種管理模式中，更大的為工作者提供活動范圍和管理深度，從而更好的保證科研工作開展的連續性、完整性和整體性。在工作中，通過采用計算機虛擬技術在網絡上建立一個虛擬的管理平臺，從而更加方便工作人員了解世界同等信息。但是就目前的計算機技術在科研管理工作中的應用情況而言，由于計算機信息在傳遞中容易產生孤島現象，這種問題一旦產生，必然導致資源傳輸安全，對科技信息和科研成果造成威脅。因此在利用計算機技術管理科研工作的時候，必須要高度重視計算機網絡安全防護工作。

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1.2歷史數據保護不周數據在長期變化、演進的過程中

其資源歷史會被儲存在計算機管理系統中，以便后續工作查詢。然而，計算機管理系統的內存還是很有限的，要長期時間保存有效數據是幾乎不可能的。這要求，系統管理人員及時調整、更新，將這些科技信息轉存到其他硬盤中，經過這樣一道工序，歷史數據很容易受到破壞，或遺失、或破損，總歸會出現一系列問題。

1.3處理方式刻板、傳統查詢與統計是計算機管理系統中最基礎的兩個工作項目

所以市面上出售的系統軟件，對上述兩種科技信息處理手段的詮釋、處理大體相同。傳統、單一的管理方式，雖然能夠保證系統功能不受破壞，但它也存在弊端，就是大量數據、信息無法快速轉入功能處理模塊，猶如百萬大軍過獨木橋一樣，路徑只有一個，信息處理需先來后到。如此一來，計算機管理系統的處理能力便會急速下降。同時，軟件開發是計算機管理系統成長必經之路，作為一種集成軟件，其數據來源、使用、制定的原則和基本法則是一定的。現階段，軟件開發公司、研究人員受產業服務要求限制，不愿推陳出新，從升級科技管理模式、開發新型統計結構入手，而是會按照以往軟件開發的基本結構，在上面填充一些必要的功能模塊。這樣，軟件開發便失去了原本的意義，其功能價值也無法更深層次的挖掘出來。

2基于科技信息的功能價值探究

計算機管理系統的革新對策上文提到計算機管理系統有很多矛盾和問題，其升級、革新空間很大，信息、數據的資源功能并沒有充分的發揮出來。為此，筆者將結合多年工作經驗，深入探究計算機管理系統的升級、改革道路該如何走。

2.1規范軟件需求

盡量滿足管理工作者需要軟件開發公司和研究人員應對軟件的工作環境進行集中測評，如該軟件今后會使用于哪些行業與管理模式中，做到軟件的功能需求“一對一”。近年來，應用于計算機管理系統的軟件種類越來越多，為此，國家行政機關、各大企業的管理機構，都應承擔起監督職責，根據自身實際工作需要，考核該軟件是否符合自身的管理要求。如果不符合，需及時與軟件開發公司和研究人員提出意見，并協助他們修復、改正矛盾問題。

2.2提高歷史信息資源的利用率

歷史信息無法有效保存是一個不爭的事實，針對這一問題，管理者們可以從自身工作入手，對科技信息進行合理的利用。比如說：把數據管理工作分為若干個時段，如每周、月、季度、年度，管理者按照管理需要，檢索有效歷史信息，通過技術處理，讓信息擁有一定的說明功能，再行儲存。如此，可大幅度節約計算機管理系統儲存歷史數據的應用空間，使處理數據更加高效。此外，管理者必須高度重視歷史信息的銷毀、保存、轉存工作，安排專人，負責處理這類歷史信息和數據，因為小心、謹慎的工作態度，也會在一定程度上提高歷史信息資源的安全性和完整性。

2.3全面、立體升級改革軟件

首先，詳細解析現階段計算機管理系統的工作模式和變化方式，從發展角度入手，探究管理工作的發展趨向，以此為依據，制定下一階段軟件開發的大體功能需求和指標，使軟件開發、科研工作更具針對性、目的性。其次，豐富軟件獲取、處理、傳播、管理的渠道，讓真實、完整、有效信息集中輸入到數據庫中，為管理者提供歷史數據和當前數據的對比發展過程，這樣，軟件中的信息資源會更加立體、全面，更具說明價值。最后，軟件頁面設計要全面地反映科研工作的內容軟件設計者進入開發階段時，軟件頁面設計應遵循簡潔、大方、全面、適用的原則，如：系統功能、數據輸入、數據管理、信息傳播、打印等功能應明確分類，不能出現“重疊模塊”，嚴防信息管理過程中出錯。

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2.理念先進，服務人才培養定位，教學目標明確。

以我校應用型人才培養為目標，在教學過程中，始終堅持“以學生為主體、以教師為主導”的教學理念，提倡“自主、合作、探究、創新”，不斷改革教學方法和手段，鼓勵學生進行研究式學習、自主式學習、資源式學習和協作式學習，注重對學生四個方面的能力培養：通過計算機、網絡及信息技術基本原理、基本知識的講授，掌握計算機分析問題、解決問題的基本方法，培養學生對計算機的認知能力；通過計算機數據處理、多媒體技術及程序設計知識的講解，培養學生應用計算機解決問題的能力；通過熟練掌握與運用計算機與網絡技術，有效地表達思想，掌握基于信息技術的團隊協作方式，接受信息社會道德規范的約束，并自覺承擔相應的社會責任，培養學生依托信息技術的共處能力；通過對信息的獲取、分析、評價和吸收，培養學生的自我學習能力。

二、課程服務專業思想的實施

根據我們多年在計算機基礎教育改革實踐過程中積累的經驗，改革的核心在于“以學生為主體，以教師為主導”和為專業服務的“計算機應用能力培養”的教學模式和方法。我校計算機基礎教育與學生專業結合的做法是在教學手段和模式富有建設性成效的基礎上積極主動思考，結合了我校辦學的主導思想和特色并有了創新性發展。從幾年的實踐過程看，做法日漸科學，效果積極顯著。具體做法：“積累、實踐、服務”相結合。

1.及時與專業負責人進行溝通，與專業對接。

第一學期開學前，通過與學生所在院系教學負責人、專業建設負責人溝通等方式，實現課程內容與專業需要的對接，重新定位，按照專業需求調整教學內容，使課程內容滿足專業培養目標的需要。即每學期在制定計算機基礎課程授課計劃時，請專業負責人或骨干教師參與，根據各專業需要提出合理的意見和建議，充分了解各專業學生對計算機應用技能的需求，從而對課程內容及時做出調整和修訂。

2.提高課程組教師的計算機能力培訓。

課程組的教師積極參與實習、實訓、畢業設計和實踐鍛煉等環節，不斷提高自身的實踐水平，實現教學水平與專業能力培養的需要對接。同時，課程組的多名教師通過到企業掛職鍛煉及時了解社會對計算機能力的實際需要，也了解到學生將來的就業趨勢，在提高自身能力的同時，也保持了計算機教育的實用性和先進性，為培養學生的計算機能力作出了充分的準備。

3.為學校各專業的大四學生，進行畢業論文排版指導，發揮服務作用。

隨著用人單位對大學畢業生計算機能力的要求有增無減，計算機水平高低已經成為衡量大學生業務素質與能力的突出標志之一。因此，我校計算機基礎教育“課程服務專業”的理念和做法既符合教育部對普通本科院校提出的“應用型本科教育”的內涵所指，也符合我校的三大教育理念。作為我校的特色項目，必定對于促進學生終身學習和主動應用計算機起到積極的推動作用。

4.根據專業需要重新整合教學內容，探索為專業課服務的途徑與方法。

在計算機教學過程中，我們打破了原有的學科體系，按照學生能力培養體系重新組織教學內容和教學方法，將相關的理論課程重新整合、重組。如在講計算機程序設計時，重點針對專業的實際問題進行程序分析。新體系淡化了基礎課與專業課的界線，實際了知識整合、交叉安排，加強了針對性和實用性，目的是更好地為學生專業技能培養服務。

5.加大實踐教學環節，提升學生實際操作能力，為專業服務奠定基礎。

計算機基礎教學建立了相對獨立的實踐教學環節，加大了實踐教學在教學計劃中所占的比例，強調實踐與實習，實驗的目的不是為了驗證理論，而是為了培養學生的技術應用和實際動手能力。同時，在授課計劃中還安排了多項相對獨立、逐步提升的階段性技能與綜合性實驗與訓練，不斷提高學生的實踐操作能力。

6.課程組教師需要了解相關專業課教學重點，積極主動地為專業課服務。

課程組教師通過與相關專業負責人及骨干教師的溝通，以及與專業課教師之間相互聽課，及時地了解了專業急需用計算機解決的相關知識與問題，在備課和授課過程中都會將此部分內容作為重點進行講解，為今后學生利用計算機解決專業知識打下了堅實的基礎。

7.開發了自主學習，課程服務專業的網站。

為了提高學生的自主學習能力，課程組開發了計算機基礎系列課程網站，網站中包括了課程的大綱、授課計劃、課件、習題、名師視頻等資料，方便了學生資料的獲取。同時，網站還重點設置了“專業學習模塊”，針對不同的專業，根據各個專業對計算機能力的需要設置了不同的模擬試題，極大地調動了學生的學習主動性，激發了學生的學習興趣。

8.適應專業特點，精心設計案例。

案例式教學方法的實施是提高計算機基礎課程教學質量的有效途徑之一。為了更好地做到課程服務專業，需要授課教師在案例設計之前需要與專業知識進行對接，對案例進行反復斟酌、思考與設計，好的案例可以幫助學生更好地記憶基本概念，理解所學知識，掌握基本技能。如在對會計專業進行案例設計時，要盡可能將具有專業特色的案例融入教學過程中。在安排案例教學時有意識穿插更具會計專業特色的實例，在學習Word時，可以設計“財務報表”、“月份財務分析表”、“資產負債表”等案例，使學生在練習了表格排版的同時，了解了財務報表、財務分析表及資產負債表應包含的基本信息，與會計專業基礎課有了更好的結合。在講解Excel時，可以重點與財務相關的公式與函數。在講授PPT時，可以利用PPT內容提示向導、母版的改造、PPT中表格和圖表的插入等操作，制作財務報告幻燈片，向股東和投資人介紹公司的財務狀況等。通過這些有針對性的、與專業知識相結合的案例講解，并結合布置一些有挑戰性或應用性或有樂趣的任務、習題，使學生對計算機基礎課的學習興趣大大提高。

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3.計算機本科專業科研實踐學期的教學設計與評價 

4.中美計算機本科教育的比較與思考

5.計算機本科專業的交互設計方向課程設置問題

6.計算機本科專業學生軟件系統設計能力的培養與實踐 

7.財經類高等學校計算機本科專業人才培養模式的探索

8.地方本科院校計算機應用型人才培養模式探討

9.計算機本科教育的實踐教學模式研究 

10.從碩士研究生入學統考看高校計算機本科專業基礎課教學

11.應用型計算機本科中離散數學課程目標定位與課程改革的探討

12.對綜合性大學計算機本科專業培養目標的思考

13.貴州少數民族地區高校計算機本科專業考試評價體系的構建——以興義民族師范學院為例

14.基于CDIO模式的計算機本科專業人才培養模式

15.關于計算機本科教育的思考

16.計算機本科專業學生學習現狀調查與解決對策 

17.面向計算機本科專業的嵌入式方向教學體系的研究 

18.中國計算機本科專業發展戰略研究報告

19.應用技術型本科課程體系改革芻議——計算機科學與技術／計算機網絡應用專業

20.應用型計算機本科專業課程體系的研究 

21.工科高等學校計算機本科專業課程體系重構的探索

22.校企合作培養計算機本科應用型人才的實踐研究

23.財經類高等學校計算機本科專業課程體系重構的探索

24.計算機本科人才程序設計能力培養研究 

25.計算機本科教育引入微軟院校IT課程的思考

26.應用型計算機本科人才的數學素養培養研究 

27.計算機本科專業人才培養方案改革的研究與探索

28.高校計算機本科專業C語言課程教改探析

29.應用型計算機本科教育課程體系的研究與探索

30.南洋理工大學計算機本科教育介紹 

31.計算機本科雙語教學中情感因素的作用  

32.與學校學科特長相融合的計算機本科人才培養模式研究 

33.以技術應用能力培養為核心的計算機本科教學模式探討

34.計算機本科人才創新實踐能力的培養 

35.基于大類招生的地方普通大學計算機本科專業教學改革研究 

36.試論我國計算機專業本科教育現狀及發展 

37.以合作教育提升計算機本科學生就業能力的思考

38.計算機本科應用型人才的培養在C語言程序設計中的體現

39.地方性應用型高校計算機本科專業課程體系設置研究 

40.計算機本科專業軟件實習工廠的構建研究 

41.虛擬實驗室環境下計算機本科專業應用型人才培養研究 

42.計算機本科專業課程考核改革的現狀與對策

43.普通高校計算機本科專業實踐教學改革研究 

44.計算機本科應用型人才培養模式研究 

45.計算機專業本科教育改革的研究 

46.計算機本科專業開設網絡控制實驗的研究 

47.應用型計算機本科職業人才培養體系構建研究

48.地方高校計算機本科人才創新實踐能力培養模式的探索

49.本科計算機教育中數理邏輯課程改革淺析

50.計算機本科專業人才培養方案的研究與實踐  

51.從校企合作的角度研究應用型計算機本科人才的培養模式

52.計算機本科畢業論文寫作框架的設計 

53.中美高校本科計算機教育之比較

54.應用型計算機類本科專業的教育與學生就業特征分析與對策——以江蘇理工學院計算機類專業為例

55.與時俱進的計算機本科教育

56.計算機本科電子商務課程啟發實踐式教學方法

57.非計算機本科專業計算機程序設計課程的改革思考

58.工程應用型本科計算機教育模式與實踐 

59.地方院校計算機本科人才創新實踐能力培養的一種有效模式 

60.應用型本科高校計算機專業教材建設若干問題的研究

61.財經類高等學校計算機本科專業課程體系重構的探索

62.基于課程地圖的計算機專業本科培養方案的制訂

63.地方本科院校計算機類專業發展的思考

64.應用型本科計算機網絡教學改革的研究與實踐

65.基于CDIO培養模式在計算機本科學生實踐教學中的改革研究

66.計算機本科專業《人工智能》課程教學探討 

67.高校本科階段計算機專業“3+1”人才培養模式探析——以江蘇技術師范學院為例

68.我校計算機本科教學中的難點與對策 

69.計算機本科專業軟件實習工廠的實踐與效果分析 

70.將并行計算納入本科教育 深化計算機學科創新人才培養

71.以評促建 提高計算機本科課程建設質量——以《計算機導論》課程為例 

72.應用型本科計算機專業模塊化教學課程體系建設的實踐

73.新升本科院校計算機專業實踐教學改革研究——以就業為導向

74.應用型本科高校《計算機網絡》課程的教學改革探索

75.本科畢業論文實踐中的計算機應用現狀與指導

76.美國高校計算機工程本科課程設置特色分析

77.以競賽為驅動的應用型本科高校計算機人才培養模式探究 

78.應用型本科高校計算機網絡實驗室的建設

79.基于應用型人才培養的計算機本科專業實習實訓管理模式研究 

80.基于Web的虛擬仿真器在《計算機體系結構》本科教學中的應用

81.應用型本科計算機基礎教學改革探索

82.計算機實踐教學在新建本科院校中的應對策略 

83.高職本科計算機專業人才培養模式構建 

84.基于教學質量國家標準的本科計算機類專業應用型人才培養思考

85.應用型本科計算機網絡教學平臺構建研究 

86.新建本科院校計算機基礎教學評價體系研究

87.關于高校計算機課程體系改革及本科教學的思考

88.認知風格對英語閱讀及寫作的影響——以計算機本科二年級學生為例

89.計算機本科教育的“華爾茲”

90.本科計算機公共基礎課程教學改革研究

91.高校計算機輔助審計本科教學探討

92.應用型本科院校計算機實驗教學改革探索

93.計算機應用型本科人才程序設計能力培養

94.地方本科高校計算機科學與技術專業應用型轉型發展的思考——以新鄉學院計算機與信息工程學院為例

95.計算機實踐教學在新建本科院校中的應對策略

96.基于應用型人才培養為導向的計算機本科課程體系設置的探討

97.應用型本科院校計算機課程雙語教學探討

98.應用型本科院校計算機導論課程教學方法研究

99.計算機專業本科畢業設計的探討 

100.應用型本科計算機圖形學教學改革初探  

101.一流計算機學科必須是一流本科教育

102.關于本科院校計算機教學中學生創新能力培養的幾點認識

103.應用型本科計算機組成原理實驗教學改革

104.非計算機專業本科學生計算機教學的研究

105.應用型本科院校計算機公共課程體系研究與實踐

106.敏捷開發模式在本科計算機科學與技術專業教學中的應用探索

107.高職設置四年制技術本科的研究與探索——以長職院計算機網絡技術專業為例

108.大學本科開設計算機視覺課程教學的探討

109.應用型本科院校計算機專業雙語教學中的“羊群效應”及規避策略——以《計算機科學導論》雙語教學為例

110.教育轉型視角下民辦本科院校計算機課程多元化教學模式的研究與實踐

111.計算機本科職業化教育引進與校企合作機制研究

112.應用性本科計算機專業設置與培養方案的改革

113.新建本科院校計算機實驗教學中心建設初探

114.應用型本科涉農院校計算機教師能力提升研究與實踐——以河南牧業經濟學院為例

115.財經類本科院校中高職計算機專業師資隊伍建設研究

116.新升本科院校計算機公共課面臨的問題及對策

117.應用型IT人才培養下的計算機本科課程體系設置的研究

118.二類本科院校計算機專業人才培養的質量保證

119.就業導向下的本科院校計算機專業教育創新模式探索

120.新建本科院校公共計算機課程體系構建及實踐

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一、離散的數學與計算機原理

在計算機系統中，最為人所知的最基本設定就是，以二進制的方式來表示數據，所有的信息數據都要被轉化成0和1的組合。這最初是由于電子器件在功能上的局限性所決定的，數字式的電子計算機本質的特點是用電信號來表示信息，用電平輸出的高低和脈沖的有無來表達是與否的關系。因此只有采用了二進制，才能夠準確的表示信息，所以說從其誕生之日起，計算機就和以微積分為代表的連續性數學劃清了界限。因此更準確的說，離散數學是計算機科學的基石。另一方面，構成了計算機系統的硬件和軟件同樣屬于一個離散的結構，其在邏輯功能上來講是等效的。計算機科學與技術中應用的基本結構大多是離散型的，因此計算機就其本質上應當被稱為離散的機器。離散數學可以說是現代數學的一個十分重要的分支，同時是計算機科學和相關技術的理論基礎，所以又被人們戲稱為稱為計算機數學［1］。一般的，廣義離散數學的概念包含了圖論、數論、集合論、信息論、數理邏輯、關系理論、代數結構、組合數學等等概念，現代又加上了算法設計、組合分析、計算模型等應用方向，總的來說，離散數學是一門綜合學科，而其應用則遍及現代科學與技術的諸多領域。

二、關系理論與計算機數據存貯

大數據的概念是現在十分熱門的一項新興技術概念，而大數據的建立基礎就是隨著日益發展的計算機數據的存儲與管理技術。其實從最初的計算機對文件的管理系統到數據庫系統的產生，是一次數據管理技術的飛躍。通過數據庫的建立，系統可以實現數據的結構化、共享、可控冗余等功能。目前，大部分的數據庫都是采用的關系數據庫的組織存貯形式。現在，一個系統之中會產生成千上萬項的數據元素，這就需要我們找到一種最優的方式來管理和存儲這諸多數據。這往往就涉及到了數據庫的設計問題，現代數據處理的基礎理論就是數學中的關系理論。現在常用的有實體聯系法和關系規范化方法。其中實體聯系法是通過實體聯系模型去描述現實中的數據，建立起簡單圖形(ER圖)，在此基礎之上進而轉換成和具體數據庫管理相對應的數據模型。另一方面，關系規范化方法則應用于關系模型的設計和數據庫結構的設計之中。通過關系規范法解決關系模型中存在的插入和刪除異常、修改復、數據冗余等諸多問題。

三、數學模型的作用及在計算機中的應用

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一、什么是計算科學和它的來歷

計算科學主要是對描述和變換信息的算法過程，包括其理論、分析、設計、效率分析、實現和應用的系統研究。全部計算科學的基本問題是，什么能（有效的）自動運行，什么不能（有效的）自動運行。本科學來源于對數理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究，形成于20世紀30年代的后期。

隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生，人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現實。計算科學的快速發展以也取得大量成果，計算科學這一學科也也應運而生。

二、計算科學的發展

a、首先先介紹圖靈機

圖靈機的發明打開了現代計算機的大門和發展之路。圖靈機通過一條兩端可無限延長的袋子，一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的（控制器）組成它有一個狀態集和符號集，而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結構和運行原理隱含了存儲程序的原始思想，深刻的揭示了現代通用電子數字計算機的核心內容。現在通用的計算機是電子數字計算機，而電子數字計算機的發展是建立在圖靈機的基礎之上。他的二進制思想使計算機的制作的簡化成只需兩個穩定態的元器件。這在今后的計算機制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優越性。

b、計算機帶動的計算學科

1946年隨著現代意義上的電子數字計算機ENIAC的誕生。掀起了社會快速發展的嶄新一頁。計算機工作和運行就擺在了人們的面前。

1、計算機語言

我們要用計算機求解一個問題，必須事先編好程序。因此就出現了最早的機器指令和匯編語言。20世紀50年代后，計算機的發展步入了實用化的階段。然而，在最初的應用中，人們普遍感到使用機器指令編制程序不僅效率低下，而且十分別扭，也不利于交流和軟件維護，復雜程序查找錯誤尤其困難，因此，軟件開發急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設計語言。1952年，第一個程序設計語言ShortCode出現。兩年后，Fortran問世。作為一種面向科學計算的高級程序設計語言，Fortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位，并使之成為世界通用的程序設計語言。Algol60的誕生是計算機語言的研究成為一門科學的標志。該語言的文本中提出了一整套的新概念，如變量的類型說明和作用域規則、過程的遞歸性及參數傳遞機制等。而且，它是第一個用嚴格的語法規則——巴科斯范式（BNF）定義語言文法的高級語言。還有用于支持結構化程序設計的PASCAL語言，適合于軍隊各方面應用的大型通用程序設計語言ADA，支持并發程序設計的MODULA-2，支持邏輯程序設計的PROLOG語言，支持人工智能程序設計的LISP語言，支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。

2、計算機系統和軟件開發方法

現代意義上的計算機絕不是一個簡單的計算機了而也包括了軟件（系統軟件、應用軟件）。各種各樣的軟件使得計算機的用途大大增強。而軟件開發也成為了一個重要課題和發展方向。軟件開發的理論基礎即是計算模型。隨著計算機網絡、分布式處理和多媒體的發展。在各種高級程序設計語言中增加并發機構以支持分布式程序設計，在語言中通過擴展繪圖子程序以支持計算機圖形學程序設計在程序設計語言中已非常的流行。之后，在模數/數模轉換等接口技術和數據庫技術的支持下，通過擴展高級語言的程序庫又實現了多媒體程序設計的構想。進入20世紀90年代之后，并行計算機和分布式大規模異質計算機網絡的發展又將并行程序設計語言、并行編譯程序、并行操作系統、并行與分布式數據庫系統等試行軟件的開發的關鍵技術依然與高級語言和計算模型密切相關，如各種并行、并發程序設計語言，進程代數，PETRI網等，它們正是軟件開發方法和技術的研究中支持不同階段軟件開發的程序設計語言和支持這些軟件開發方法和技術的理論基礎----計算模型

3、計算機圖形學

在計算機的硬件的迅速發展中。隨著它的存儲容量的增大，也掀起了計算機的巨大改革。計算機圖形學、圖像處理技術的發展，促使圖形化界面的出現。計算機圖形學是使用計算機輔助產生圖形并對圖形進行處理的科學。并由此推動了計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助教學（CAI）、計算機輔助信息處理、計算機輔助測試（CAT）等方向的發展。圖形化界面的出現，徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft。

4、計算機網絡

隨著用戶迫切需要實現不同計算機上的軟硬件和信息資源共享。網絡就在我們的需求中誕生了。網絡的發展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網絡計算機。這也促進計算機的發展和廣泛應用。

三、計算機學科的主線及發展方向

圍繞著學科基本問題而展開的大量具體研究，形成學科發展的主流方向與學科發展主線和學科自身的知識組織結構。計算學科內容按照基礎理論、基本開發技術、應用以及他們與硬件設備聯系的緊密程度分成三個層面：

1、計算科學應用層

它包括人工智能應用與系統，信息、管理與決策系統，移動計算，計劃可視化，科學計算機等計算機應用的各個方向。

2、計算科學的專業基礎層

它是為應用層提供技術和環境的一個層面，包括軟件開發方法學，計算機網絡與通信技術，程序設計科學，計算機體系結構、電子計算機系統基礎。

3、計算科學的基礎層

它包括計算科學的數學理論，高等邏輯等內容。其中計算的數學理論涵蓋可計算性與計算復雜性理論形式語言與計算機理論等。

四、計算機的網絡的發展及網絡安全

(1)計算機網絡與病毒

一個現代計算機被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯網絡、匯編程序、編譯程序、操作系統、外部設備、通信通道等內容的系統。

通過上面定義，我們發現互聯網絡也被加入到計算機當中。說明了網絡的重要以及普及性。21世紀是信息時代。信息已成為一種重要的戰略資。信息科學成為最活躍的領域之一，信息技術改變著人們的生活方式。現在互聯網絡已經廣泛應用于科研、教育、企業生產、與經營管理、信息服務等各個方面。全世界的互聯網Internet正在爆炸性的擴大，已經成為覆蓋全球的信息基礎設施之一。

因為互聯網的快速發展與應用，我們各行各業都在使用計算機。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機網絡的發展，計算機網絡系統的安全受到嚴重的挑戰，來自計算機病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機病毒給我們帶來的負面影響和損失是刻骨銘心的，譬如1999年爆發的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。

我們想更好的讓計算機為我們服務，我們就必須很好的利用它，利用網絡。同時我們也應該建立起自己的防護措施，以抵抗外來信息的侵入，保護我們的信息不受攻擊和破壞。

(2)計算機病毒及它的防范措施：

計算機病毒是一組通過復制自身來感染其它軟件的程序。當程序運行時，嵌入的病毒也隨之運行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼，但更多的病毒攜帶毒碼，一旦被事先設定好的環境激發，即可感染和破壞。

<一>、病毒的入侵方式

1．無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發射到對方電子系統中。此方式是計算機病毒注入的最佳方式，同時技術難度也最大。可能的途徑有：①直接向對方電子系統的無線電接收器或設備發射，使接收器對其進行處理并把病毒傳染到目標機上。②冒充合法無線傳輸數據。根據得到的或使用標準的無線電傳輸協議和數據格式，發射病毒碼，使之能夠混在合法傳輸信號中，進入接收器，進而進人信息網絡。③尋找對方信息系統保護最差的地方進行病毒注放。通過對方未保護的數據鏈路，將病毒傳染到被保護的鏈路或目標中。

2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和軟件中，然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方，使病毒直接傳染給對方電子系統，在需要時將其激活，達到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽，即使芯片或組件被徹底檢查，也很難保證其沒有其他特殊功能。目前，我國很多計算機組件依賴進口，困此，很容易受到芯片的攻擊。

3．后門攻擊方式。后門，是計算機安全系統中的一個小洞，由軟件設計師或維護人發明，允許知道其存在的人繞過正常安全防護措施進入系統。攻擊后門的形式有許多種，如控制電磁脈沖可將病毒注入目標系統。計算機入侵者就常通過后門進行攻擊，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在這樣的后門。

4．數據控制鏈侵入方式。隨著因特網技術的廣泛應用，使計算機病毒通過計算機系統的數據控制鏈侵入成為可能。使用遠程修改技術，可以很容易地改變數據控制鏈的正常路徑。

<二>病毒攻擊的防范的對策

1．建立有效的計算機病毒防護體系。有效的計算機病毒防護體系應包括多個防護層。一是訪問控制層；二是病毒檢測層；三是病毒遏制層；四是病毒清除層；五是系統恢復層；六是應急計劃層。上述六層計算機防護體系，須有有效的硬件和軟件技術的支持，如安全設計及規范操作。

2．嚴把收硬件安全關。國家的機密信息系統所用設備和系列產品，應建立自己的生產企業，實現計算機的國產化、系列化；對引進的計算機系統要在進行安全性檢查后才能啟用，以預防和限制計算機病毒伺機入侵。

3．防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法，阻斷電磁波輻射，這樣，不僅可以達到防止計算機信息泄露的目的，而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。

4．加強計算機應急反應分隊建設。應成立自動化系統安全支援分隊，以解決計算機防御性的有關問題。

很多公司都有因為電腦被入侵而遭受嚴重經濟損失的慘痛經歷，不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運，造成如此大損失的并不一定都是技術高超的入侵者所為，小小的字符串帶給我們的損失已經太多。因此，如果你是數據庫程序開發人員、如果你是系統級應用程序開發人員、如果你是高級計算機用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補丁，及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統安裝最新的補丁會讓你遠離字符帶來的危險。經常殺毒，注意外來設備在計算機上的使用和計算機對外網的鏈接。也可以大大有效的避免計算機被攻擊。

五、總結

在學了計算科學導論之后，讓我更深入的了解了我將來要從事的學科。計算科學導論指導著我們該怎么學習計算機。讓我更清楚的知道我們信息安全專業的方向。正如計算科學這座大樓一樣，在不斷的成長。信息安全也必將隨著網絡的進一步發展而更多的被人們重視。總之學習了這門課之后讓我受益匪淺，也知道自己應該好好努力，爭取在自己的專業領域上有所成就。

參考文獻：

1、《計算科學導論》（第三版），趙志琢著，科學出版社2004版

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程序設計問題在課程群的時間維上，一般都能體現從簡單到復雜。在數據上從簡單的無結構數據到有結構的數據，從簡單的無操作數據到有操作的對象數據。在程序設計上，從不可分解問題的簡單設計到可分解問題的復雜設計，從語言學習到程序設計學習。程序設計問題解在課程群各自獨立的課程的時間維上，沒有得到足夠和充分的展現，嚴重影響了學生對問題的認識，以至于學生無法掌握程序設計能力。如同要有充分的文學閱讀，才能為文學創作奠定基礎，由于程序設計的復雜性，從語言學習再到程序設計學習，才會使程序設計學習簡單化，程序設計問題解的學習也是能力的學習，而非理論知識系統的學習，需要有能解決實際問題的經驗。經驗分為直接經驗和間接經驗，程序設計的間接經驗是他人設計的程序。閱讀程序就是學習程序設計的間接經驗。閱讀程序作為程度設計的重要過渡橋梁，使學生在符合認識與學習規律的條件下，充分掌握程序設計能力。程序設計的學習過程劃分為：語言、程序閱讀、程序設計。在解程序設計的過程中，將程序閱讀作為新的觀察點和分析平臺。程序閱讀就是對已知程序或程序段的閱讀，程序閱讀又分為3個步驟：理解程序結構、模擬計算機執行程序、上機驗證。程序閱讀有3種層次：第一種是能讀懂程序中所有語句和數據，這是基礎層次，是其它層次掌握的條件和前提，屬于計算機語言；第二種是能讀懂程序設計中的技巧和方法；第三種是能讀懂程序設計中的設計思想［2］。

3空間維分析

3．1課程群的解空間與各課程的子空間

計算機設計課程群的解空間可即程序設計解空間分解為：結構化的程序設計課子空間、面向對象程序設計課子空間、數據結構課子空間，如圖1所示。計算機設計類課程群的解空間與它的三個子空間是整體與部分的關系。因此，一方面課程群的解空間由3門課程的解空間構成。另一方面課程群的解空間具有抽象性和普遍性，3門課程的解空間呈現泛化。課程群的解空間具有程序設計最本質的意義，對課程群中各門課程有著本質的指導意義。課程群的解空間有數據維和算法維，程序設計課的解空間是由離散數據維和結構化算法維構成；面向對象程序設計課的解空間由對象數據維和對象互動的算法維構成；數據結構課的解空間由結構數據維和結構數據的算法維構成。程序實質就是對已知數據進行加工得到結果數據，是數據與加工過程的相互作用。相比較程序設計解的二維而言，數據維是處于主要和核心位置，程序設計就是圍繞數據的加工處理。程序設計課與面向對象程序設計課的加工處理方式有所區別，程序設計采用結構化的處理方法，如順序結構、選擇結構、循環結構；面向對象程序設計采用對象方法，如繼承、事件、多態等。對數據的分析至關重要，離散數據是與運算是分離的，主要分析數據的形態，即常量、變量、表達式。其中變量是重點，體現了數據與存儲空間的聯系；面向對象程序設計的數據是對象的一部分，即數據成員；數據結構程序設計的數據有結構，且重點在結構上。

3．2各課程的數據分析

在結構化的程序設計中，數據變量對應一個存儲單元，有三層含義：一是表達物理存儲單元；二是表達存儲單元的存儲內容；三是存儲內容的讀寫性質。必須全面完整理解和掌握此3個含義。例：intx數據變量定義，分配一個存儲單元；x＝0；x＜＝10，數據變量體現存儲單元的存儲內容：x＋＋；cout＜＜x，數據變量讀寫反映了數據變量內容的變化。關于面向對象程序設計（C＃語言）的程序重點關注和描述對象數據成員的構成、內容變化和訪問限制。只有關注和分析有關聯的對象數據成員的關聯情況、對象數據成員與存儲空間的關系，以及與對象數據成員的一切有聯系的內容，才能實現對數據的全面掌握。在此基礎上，了解和掌握以數據為加工處理的算法過程，才合乎程序設計能力培養的邏輯［4］。數據結構（C語言）程序的重點是數據的邏輯結構及定義性描述。例如：順序表就是利用連續存儲空間的線性關系來實現連續存儲空間中數據元素的線性關系，只有先從數據的邏輯結構上理解，才能理解存儲實現，分析數據的物理結構以及兩者之間的關系，如圖3所示。數據定義是對實現數據邏輯結構的計算機語言代碼的描述，在算法設計之前須要有充分的分析、表現、描述，以使算法設計有依據和目標。在程序設計中，首先要分析數據，充分、全面、清晰地分析數據后，再作算法分析和設計。在數據與算法的二維空間中，基于數據加工處理的算法才會自然合乎邏輯地體現出其過程。

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1）當今高校的教學模式較為單一，基本上是學生上課聽課，下課復習做作業的一種傳統模式。這種教學模式上課的效率不高，下課后學生往往不知道自己學了些什么，沒有注重學生主動性的發揮。建議教學的方法可以采用案例教學的模式，在講解完基本的工具之后，就設計一些案例讓學生實際上機操作，出現問題及時給與輔導，保證學生及時消化。使用的案例難度可以循序漸進，重復使用到各個工具，加深學生對工具使用的印象。

2）軟件教學的課時安排上也不是很合理，現在學生對學軟件的興趣很大，所以各個高校在計算機輔助設計課程上面安排的課程很多，但教學效果并不明顯。究其原因，主要是各個軟件課程都屬于短期培訓，強化學習。學生短期之內學了大量知識，卻沒有后續的銜接課程加以應用，結果學得快忘得更快。其實軟件學習可以穿插在產品設計的課程當中，不是一味的學習軟件，而是讓學生參與整個產品設計流程，其中接觸到的二維和三維軟件部分邊學邊用，最終用多個軟件完整的表達自己的設計創意。這樣的話經過多次的產品設計課程的強化，學生的軟件表達就沒有問題了。

3）學生過分的重視軟件的學習，忽略了其他課程的學習。這是個很典型的現象，筆者在教學過程當中發現一般軟件課是學生出勤率最高的課程。其實這種學習態度問題很大，有很多學生的過分依賴電腦，軟件表達能力很強，但是手繪能力很差，創新能力不行。這種問題需要學校的正確引導，其實軟件只是工具，工業設計學生的創新能力才是首位的，一個合格的產品設計師做設計的時候有三塊內容都要掌握，一是創新能力，二是把握產品比例細節等方面的審美能力，三是最終的表現能力。

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一、“計算機文化基礎”教學過程中存在的問題由于各個地區經濟、教育發展的不平衡，高校新生的計算機基礎水平存在較大的差異。有些學生在中學就已學過計算機相關課程或在家里就擁有電腦，對計算機的操作非常熟悉；有些學生對計算機不感興趣，計算機操作水平相對較低，甚至有些同學以前從來沒接觸過計算機。這些都造成了教師在講課的過程中，一部分學生認為教師一節課講的內容太多，接受不了，而另一部分學生又因為覺得內容簡單，心不在焉。學生計算機水平的差異，使得教師難以把握教學尺度。因此，可在開學初舉行計算機文化基礎課程的免修考試，讓計算機程度好的同學，可以免修基礎學習，選修其他應用性更強的計算機應用課程，如Photoshop、VB、FoxPro等，而沒有通過考試的同學，繼續進行基礎學習，這也使得同一個班的學生的計算機水平較平均，較容易把握教學尺度。

另外，學生對計算機文化基礎課程的重視不夠，學習積極性不高。大部分學生認為自己不是計算機專業的學生，不需要熟練掌握計算機的使用，覺得這門課的實用性不大。而且課堂上對知識點的一步步講解，也使學生覺得計算機知識太繁瑣、枯燥、無聊，產生厭學情緒。計算機基礎是一門操作性、實踐性很強的課程，所以應該采用更有效的教學手段，提高學生的學習興趣。因此，在《計算機文化基礎》課程中采用“案例教學法”，不僅能突出這門課的實用性，也能激發學生學習積極性，在一定程度上提高課堂教學效率，增強學生對知識掌握和靈活運用。

二、案例教學法及其優點

案例教學法是一種在教師指導下，把學生帶入特定事件的現場，通過案例分析以提高學生實際運作能力的教學方法。在課程教學中以典型案例劃分教學內容，以案例引導課堂教學，以案例引導學生知識點的掌握，以實際案例為剖析對象。教師指導下教學，學生共同參與案例的分析、討論以尋求實現方法，實現理論與實踐一體化，增強了學生的自主創新能力。

案例教學法的優點：1.案例教學法從來自社會實踐的案例中的問題出發，能夠促使學生更懂得尊重社會實踐、理論聯系實際，有助于培養學生分析問題和解決問題的能力。2.案例教學法強調課堂組織形式的多樣性，打破了課本原有以知識的邏輯結構體系為順序組織課堂教學的方式，設計恰當而豐富的教學案例，有利于激發學生的學習熱情。3.案例教學法應該說是一種科學、有效的學習方法，其可貴之處在于發現新問題，并在解決問題的過程中驗證、發展和深入研究，有助于培養學生的能力。

三、“計算機文化基礎”案例化教學實施將計算機文化基礎課程的知識點恰當地融入案例的分析和制作過程中，不但有助于學生在學習過程中掌握獨立的知識點，而且有助于培養綜合的分析問題和解決問題的能力。由于Office辦公自動化軟件的操作是《計算機文化基礎》課程的教學重點和難點，下面以Word、Excel、PowerPoint三個知識點為例，說明具體案例設計的內容。

（一）word案例：個人簡歷的制作。

個人簡歷是對學生學習生活的簡介，是評價和認定學生的主要材料，在很多的場合需要使用，例如學校里社團的招新、學生會干部招募、甚至在以后的求職過程中。本案例制作的個人簡歷首先有一個封面，包括學生的基本信息，如姓名、專業、學校、聯系電話、電子郵箱等，使用藝術字、圖片、文本框、水印等技術進行制作。簡歷正文以項目符號進行分類劃分，介紹學生的英語水平、計算機水平、主干課程、愛好與特長、自我評價等。通過此簡歷的設計，把word文檔中字體、段落的設置，項目標號、文本框、藝術字、圖片的插入，背景、頁面的設置、頁面邊框的添加、分欄等知識點融會其中，讓學生感到學習的知識非常實用，學得更加主動和用心。

（二）word案例：策劃書的制作。

在日常的學習生活中，同學們也經常需要使用word制作長文檔，如社團活動的策劃書、論文等。這個案例以一個社團活動策劃書作為素材，其中的活動安排以表格形式記錄，讓學生掌握表格的插入和設置，然后通過對整個文檔進行格式設置，讓學生學習排版的一般技巧，學會設置標題樣式、段落的大綱級別，熟悉分隔符、頁眉頁腳的插入和設置，會使用文檔結構圖進行查看、創建目錄等。

（三）Excel案例：學生成績分析。

在日常的使用中，同學們會經常使用Excel表格進行簡單的數據分析和管理，因此設置一個學生成績分析的案例，讓學生熟練掌握Excel的相關操作。首先通過簡單的格式設置，了解Excel中字體格式、單元格數字類型、邊框、對齊方式、行距、列寬等的設置，然后進行計算學生總分、平均分、排名、突出顯示不及格人數等的操作，讓學生學習Excel表格中函數的插入、條件格式的設置，然后進一步按某門課程對學生的成績進行排序、簡單篩選或高級篩選，講解Excel中的簡單數據處理，最后根據學生的平均成績畫出相應的分析圖表，讓學生掌握圖表的創建和修飾。

（四）PowerPoint案例：學校簡介。

有時候，同學們需要針對某些主題進行演講，例如學習交流、畢業答辯、產品介紹等，這都需要使用到PowerPoint這個工具。本案例通過制作一個學校簡介的PPT，講解在PowerPoint中如何新建幻燈片，選擇幻燈片模板，設置配色方案、母板、備注內容等，并在不同幻燈片中插入圖片、表格、藝術字、視頻、音頻、flash動畫等，重點介紹如何設置幻燈片的播放效果，如幻燈片的切換方式、自定義動畫、幻燈片放映等。

經過一年的教學驗證，使用案例進行教學，能使學生覺得學習的知識實用有趣，提高了學生的學習興趣，活躍了課堂的學習氣氛，同時提高了學生的聽課質量，也能讓學生更靈活的掌握了office這些辦公軟件的操作技巧，在期末的上機考試中，也取得了比較好的成績。

四、總結

教育的任務不是將信息灌輸到學生頭腦中，而是利用有效、使用的概念來充實學生的頭腦，案例教學能激發學生的學習激情，有利于學生對知識的吸收和融會貫通，隨著計算機文化基礎課程的改革和發展，學生計算機應用水平的不斷提高，案例的設計要不斷地加以完善和改進，以適應新課程、新形勢的要求，只有不斷改革和創新才能取得更好的教學效果。

參考文獻：

[1]黃冬梅，王愛繼.大學計算機應用基礎案例教程[M].清華大學出版社，2006，7:34-148.

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1.2加強了學生自主學習的能力

微課程資源就是學生自主學習的最優資源。微課將現有的課程拆分成一個個的視頻片段，學生可以根據自己的學習情況，在資源庫中自主搜尋自己需要的視頻資源。因為微課的短時間、情景化的特點，學生也可以利用自己的空閑時間來進行知識的復習和預習，在學習的過程中也不乏樂趣，不累身心。讓每一個學生跟著自己的心情走，形成自主學習的能力。

1.3有助于構建學生的學習支架

微課是以學生自身為中心，學生才是決定著學習的進展的主角。微課能夠在學生主導和教師輔導之間找到一個平衡點。微課為學生創建可持續不斷發展的學習內容，幫助學生建立自己的興趣區。學生可以根據自己的需求選擇不同的學習內容，構建屬于自己的學習支架。

1.4有利于提高教學資源利用率

微課把傳統教學和教研方式進行革命，突破教師原始的講授形式，把教師課前準備的教學資源能夠充分的毫無保留的奉獻給學生。微課資源全部是教師的最優質教育資源，教師都全部共享，有助于計算機教學資源利用率的提高。

2微課應用存在的問題分析

微課雖然在教學手段和教學效果上取得了不錯的成績，但是微課在現實中還是存在著一定的問題和不足：

（1）微課雖說相對于傳統的面授來講，提高了學生的學習興趣和積極性，但是這是針對學習自主能力強的學生來說的，對于不愛學習，沒有學習自主性的同學就完全沒有效果。

（2）計算機知識往往是隨著相關內容的發展呈現幾何級數的增長，不同需求的學生可能得不到想要的內容，就需要對內容進行專人看管及時更新。

（3）微課進行的是知識點的分解，如果學生沒有良好的消化吸收能力，知識點的零散化使得學生很難形成完整的知識構架同樣也達不到預期的效果。

3微課在計算機教學中具體應用

計算機課程就是一門直接面對計算的操作性課程，在課堂中學生大部分時間都用來自己練習和研究。微課應用在計算機的教學中，能夠很好的提升學生的學習效果，提高學生的計算機的操作能力。為了使師生能夠更好的利用微課資源，學校可以在校園網上構建微課公共共享平臺，教師在課前講教學內容制作成一個個微課教學視頻上傳到微信公共賬號上，供廣大師生交流學習。為此構建計算機微課教育教學新模式：

3.1微課的制作

進行微課的視頻錄制首先要選擇適合計算機教學的微課類型進行錄制。微課可以錄制多種類型，多數要錄制適合在家學習的類型。從教學的進程來分類，微課可以分為課前復習類、新課導入類、知識理解類、課后鞏固類、課后拓展類、知識探究類等。綜合起來微課的教學新模式主要分為三大模塊：課前、課中、課后。

3.1.1課前。首先，教師要深刻了解課程要求學生掌握的內容和能力，根據實際需要制作微課視頻及一些課件。制作完畢后，教師負責將課程內容上傳至群共享，供學生結合自己的學習計劃和目的自由學習。并且在學習交流群上，師生可以互相聯系，互相交流，甚至可以建立語音甚至視頻討論組進行對話或面對面的交流和解惑，從而能夠更好的完成課前應該完成的自學的項目。

3.1.2課中。在課堂上是學生直接面對面接觸老師的最直接的途徑。課堂教學這一過程理所應當得到充分重視和利用。在課前，教師做好充分的教學準備，對課上必須了解學習的內容了如指掌，做好充分的教學設計，及時了解學生的自學情況，并對課前預習存在的問題集中解決，再以微課的形式給予重點分析，進行多層次的深入教學，從而提高學生的掌握程度。

3.1.3課后。教學效果真正的實現主要分為兩個過程：一是知識教學，二是知識消化吸收。知識教學已經在前兩個階段得到了實現，但是真正實現學生實際能力的轉化，還需要學生在課后的練習，反思以及鞏固提高。課后這一過程不認真對待，前面的一切都可能半途而廢。課后鞏固提高微課視頻的制作和共享也需要教師認真對待，不遺余力。

3.2微課的實施

校園微課平臺的實施要在校園網上建立監督機制，微課課堂占相應部分學分，要求每一個學生必須完成相當時間的微課教學。校園網維護更新技術人員要時刻準備接受教師的更新課件和微課視頻做到及時更新知識點，讓學生能夠及時接受到最新的觀點和方法。每一節微課結束之后還要設置相應知識點的課后思考題和練習題以備教師檢查學生的學習效果。微課在計算機教學中的應用實施還需要教師和同學們的共同努力，望大家都能夠多多提意見與建議不斷完善微課教育新模式。

篇11

高校專業教育是目前我國教育體系的重要組成部分，我國從2000年開始就加大了對教育的投入力度，預計用20年時間，使畢業生能夠達到發達國家水平，促進社會和諧發展。企業對計算機專業技術的需求與學校培養學生掌握的計算機知識之間存在的差距仍然較大，主要是因為學校在進行教學定位、課程安排和明確教學目的時沒有通過社會調研，無法與社會市場接軌。對社會需求與學校培養進行綜合實際調研，學校與用人單位聯合進行教學，共同培育出合適的計算機技術人才是計算機課程改革的出路。因此，本文通過對目前學校計算機課程的現狀進行分析，研究學生掌握的具體專業知識等相關問題，從中探索出高校計算機課程改革的創新方法。

二、社會對計算機人才技術需要分析

1.我國經濟發展概況

經濟的發展決定了一個地區的就業及技術需求情況，京津地區的經濟快速發展帶動這兩個地區的就業需求，專業的計算機技術就成為一種亟須的專業技術。該地區計算機技術人才的位置分布決定了該經濟增長圈的發展規模及形成模式。京津地區已形成以進京的公路和鐵路為中心的經濟高速發展快圈。特別是一些濱海新區成立之后，計算機技術已經成為各圈發展的核心技術，它在工業、醫療、生活等各種領域成為重要的連接因素。

2.基于企業計算機技術需求的調查

（1）調查問卷設計。在進行企業計算機技術需求的調查問卷設計中，主要包含高校學生在計算機課程中掌握的專業技術能力、學校計算機課程設置、學生在進行計算機課程學習過程中最喜愛的和最感興趣的方面。該調查問卷共設計了九項內容，對專業技術問題安排了六個內容，對課程設置方面的問題共設計了三個內容。希望企業用人單位能夠有針對性地對專業技術進行提問，同時也將學生感興趣的方面安排到計算機課程改革之中。通過對問卷的統計，可以了解目前企業及用人單位對計算機某項技術的需求情況、計算機人才競爭重點、學生對計算機知識感興趣的方面和知識點，進而對教學、實用性、學生興趣等方面進行綜合考慮，為課程改革提供依據。

（2）調查問卷的選取。本文提供的調查問卷及調查對象共分為兩個部分：一部分為京津等重要經濟發展地區的企業用人單位，另一部分為安陽師范學院計算機專業三年級學生。用人單位包含了軟件開發單位、計算機游戲設計單位、金融投資單位、大型鋼鐵冶煉單位、網絡銷售單位等共33家企業，共有職工837人參數調查，1000人以上大型企業2家，100人以上企業8家，50人以上企業15家，50人以下企業8家。

（3）調查問卷統計。在綜合所有調查問卷結果與用人單位和學生的意見后，采用Office2013版的Excel軟件進行數據分析，保證調查結果的準確性。3.統計結果的分析本文的調研結果分析代表了用人單位和學生兩個方面對計算機專業技術知識的需求情況，較為全面和客觀。對企業調查分析結果如下表所示。問卷中可以看出兩個比較明顯的問題。第一，用人單位對計算機人才的需求量很大，越大型的企業和單位對專業計算機人才需求越走向于高、尖，中、小型企業和用人單位對計算機操作性技術人才較為需求。第二，從對學生的調查分析結果可以發現，49%的學生都認為現階段學校計算機課程設置沒有興趣且脫離今后的實際工作需要。這體現了課程改革的必要性。

三、計算機專業課改革的基本理念與原則

1.計算機專業課程改革的基本理念

目前計算機課程改革必須以服務用人單位為宗旨，以學生畢業就業為導向，進一步更新教育和就業觀念。課程改革就是指對目前課程的意見和看法，必須堅持以學生的根本為課程改革根本，改革必須要提高學生的計算機專業素質。課程改革要有可持續發展的空間。培養出來的學生不僅要適應用人單位的需求，更要能夠通過學習不斷完善和提升自身素質，適應用人單位發展要求。課程改革必須要引入多元化理念，針對學生因材施教。

2.計算機課程改革的原則

（1）以提高學生素質為基礎。在對高校計算機課程改革的過程中，必須要讓就業和學習結合發展，綜合用人單位對計算機專業技術的需求為基礎，以學生自身能力為根本，提升學生在校的實踐能力、動手能力、自學能力，讓學生能夠理解用人單位的專業技術發展需求，全面提高學生的綜合計算機素質。

（2）計算機課程改革必須與社會需求相結合。高校的計算機改革必須面向用人單位，面向企業需求，面向中國科技發展的未來。我們的課程改革必須要解決學生就業難與用人單位求才難之間的矛盾，力求對學生計算機專業技術知識的培養與用人單位的需求同步，科學制訂課程計劃和課程內容。目前，高校的計算機老師很少與用人單位進行溝通，不知道用人單位常用的計算機技術，沒有最新的技術需求信息。因此在教學過程中，也不能將用人單位的需求加入到教學之中，教學內容脫離實際。高校教學必須要產與學相結合，以滿足用人單位用工需求為出發點，以學生畢業后實際的就業工作為背景，為用人單位和企業升級提供人才支撐，使教學目的更有針對性，提高學生的適應性。

（3）課程改革與技能創新相結合。創新是課程改革的靈魂，是一個企業發展的不竭動力。學生只有不斷更新技術，提升技術水平，才能擔當起不斷創新的使命。對計算機專業的學生來說，在工作中必須要有創新能力。通過教學，使學生在學習計算機知識的同時具有創新能力，是更加寶貴的課題。因此必須重視以下幾個內容。第一，了解學生性格，注重個性創新。創新是學生的個人素質，在學校中要注重對該能力的培養，了解學生個性的心理狀態、掌握的知識層面、興趣愛好等。實踐證明，了解了學生的性格，才能對學生的素質、知識及能力進行綜合培養，讓學生協調發展，提高學生對該項技術的學習興趣。第二，深化計算機課程與教學內容改革。長期以來，學校對學生教學多使用全國統一配發的教材，不能因地、因人施教，現在的社會用人單位和企業越來越講究實用技術與應用能力，學生再按教材統一學習與考試，就要被社會所淘汰。因此必須要舍棄20世紀80年代教學時應用的匯編語言、數據結構等不切實際的理論專業課程，加入一些比較流行、應用廣泛、學生興趣大的動畫制作、平面制作、多媒體等更加實用且操作性強的計算機課程，這樣學生既對課程有興趣，又能在畢業后適應用人單位的需求。第三，創新教學方法。舊的教學方法老套古板，讓學生在實際工作中缺乏創造力。采用多媒體教學方式，能夠讓學生參與到教學之中，還能鍛煉學生的動手能力，讓學生將看、動、聽結合起來，教師還能邊教學邊與學生進行交流討論，為學生提供全方位的教學服務，讓學生主動學習，更有興趣，從而開發學生的創造性，達到綜合提高學生創新能力的目的。

四、結論

計算機專業是培養技能型人才的專業，強調學生的實際操作能力，企業要求畢業生能夠零距離上崗，否則就不具備足夠的就業競爭力。所以，計算機專業的課程改革必須盡力達到這一要求。從當前計算機專業所設課程中出現的問題和案例中的實踐經驗來看，課程改革核心的步驟有兩個：一是需要培養什么樣的人才，市場中對計算機專業學生的崗位技能和基本素質的要求是什么；二是如何培養這些素質，采用何種課程模式、如何改進教學方法等。目前的問題不是尋找一種萬能的課程模式，而是探索一套改革的程序，可以引導學校進行課程改革，參考各種成功模式，探索出一個適合自己的課程體系，達到提高教育質量的目標。由于受到各種因素的影響，在實施計算機網絡方向培養方案的過程中，還存在教師專業知識更新慢、缺乏實踐經驗，校外實訓基地建設與校企合作存在不足等問題。為使中職計算機專業所培養的人才更加符合企業的需要，高校應結合現有研究成果及存在的問題，就如何將實證與理論更好地融合方面作進一步研究。

作者:睢丹 張亞利 單位:安陽師范學院軟件學院安陽學院計算機系

參考文獻：

[1]姜大源.職業教育:培訓與教育辨[J].中國職業技術教育，2008，（7）.

篇12

抽象地說,所謂計算,就是從一個符號串f變換成另一個符號串g。比如說,從符號串12+3變換成15就是一個加法計算。如果符號串f是x2,而符號串g是2x,從f到g的計算就是微分。定理證明也是如此,令f表示一組公理和推導規則,令g是一個定理,那么從f到g的一系列變換就是定理g的證明。從這個角度看,文字翻譯也是計算,如f代表一個英文句子,而g為含意相同的中文句子,那么從f到g就是把英文翻譯成中文。這些變換間有什么共同點？為什么把它們都叫做計算？因為它們都是從己知符號(串)開始,一步一步地改變符號(串),經過有限步驟,最后得到一個滿足預先規定的符號(串)的變換過程。

從類型上講,計算主要有兩大類:數值計算和符號推導。數值計算包括實數和函數的加減乘除、冪運算、開方運算、方程的求解等。符號推導包括代數與各種函數的恒等式、不等式的證明,幾何命題的證明等。但無論是數值計算還是符號推導,它們在本質上是等價的、一致的,即二者是密切關聯的,可以相互轉化,具有共同的計算本質。隨著數學的不斷發展,還可能出現新的計算類型。

2遠古的計算工具

人們從開始產生計算之日,便不斷尋求能方便進行和加速計算的工具。因此,計算和計算工具是息息相關的。

早在公元前5世紀,中國人已開始用算籌作為計算工具,并在公元前3世紀得到普遍的采用,一直沿用了二千年。后來,人們發明了算盤,并在15世紀得到普遍采用,取代了算籌。它是在算籌基礎上發明的,比算籌更加方便實用,同時還把算法口訣化,從而加快了計算速度。

3近代計算系統

近代的科學發展促進了計算工具的發展:在1614年,對數被發明以后,乘除運算可以化為加減運算,對數計算尺便是依據這一特點來設計。1620年,岡特最先利用對數計算尺來計算乘除。1850年,曼南在計算尺上裝上光標,因此而受到當時科學工作者,特別是工程技術人員廣泛采用。機械式計算器是與計算尺同時出現的,是計算工具上的一大發明。帕斯卡于1642年發明了帕斯卡加法器。在1671年,萊布尼茨發明了一種能作四則運算的手搖計算器,是長1米的大盒子。自此以后,經過人們在這方面多年的研究,特別是經過托馬斯、奧德內爾等人的改良后,出現了多種多樣的手搖計算器,并風行全世界。

4電動計算機

英國的巴貝奇于1834年,設計了一部完全程序控制的分析機,可惜礙于當時的機械技術限制而沒有制成,但已包含了現代計算的基本思想和主要的組成部分了。此后,由于電力技術有了很大的發展,電動式計算器便慢慢取代以人工為動力的計算器。1941年,德國的楚澤采用了繼電器,制成了第一部過程控制計算器,實現了100多年前巴貝奇的理想。

5電子計算機

20世紀初,電子管的出現,使計算器的改革有了新的發展,美國賓夕法尼亞大學和有關單位在1946年制成了第一臺電子計算機。電子計算機的出現和發展,使人類進入了一個全新的時代。它是20世紀最偉大的發明之一,也當之無愧地被認為是迄今為止由科學和技術所創造的最具影響力的現代工具。

在電子計算機和信息技術高速發展過程中,因特爾公司的創始人之一戈登·摩爾(GodonMoore)對電子計算機產業所依賴的半導體技術的發展作出預言:半導體芯片的集成度將每兩年翻一番。事實證明,自20世紀60年代以后的數十年內,芯片的集成度和電子計算機的計算速度實際是每十八個月就翻一番,而價格卻隨之降低一倍。這種奇跡般的發展速度被公認為“摩爾定律”。

6“摩爾定律”與“計算的極限”

人類是否可以將電子計算機的運算速度永無止境地提升?傳統計算機計算能力的提高有沒有極限?對此問題,學者們在進行嚴密論證后給出了否定的答案。如果電子計算機的計算能力無限提高,最終地球上所有的能量將轉換為計算的結果——造成熵的降低,這種向低熵方向無限發展的運動被哲學界認為是禁止的,因此,傳統電子計算機的計算能力必有上限。

而以IBM研究中心朗道(R.Landauer)為代表的理論科學家認為到21世紀30年代,芯片內導線的寬度將窄到納米尺度(1納米=10-9米),此時,導線內運動的電子將不再遵循經典物理規律——牛頓力學沿導線運行,而是按照量子力學的規律表現出奇特的“電子亂竄”的現象,從而導致芯片無法正常工作;同樣,芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸(約5納米)后,晶體管也將受到量子效應干擾而呈現出奇特的反常效應。

哲學家和科學家對此問題的看法十分一致:摩爾定律不久將不再適用。也就是說,電子計算機計算能力飛速發展的可喜景象很可能在21世紀前30年內終止。著名科學家,哈佛大學終身教授威爾遜(EdwardO.Wilson)指出:“科學代表著一個時代最為大膽的猜想(形而上學)。它純粹是人為的。但我們相信,通過追尋“夢想—發現—解釋—夢想”的不斷循環,我們可以開拓一個個新領域,世界最終會變得越來越清晰,我們最終會了解宇宙的奧妙。所有的美妙都是彼此聯系和有意義的7量子計算系統

量子計算最初思想的提出可以追溯到20世紀80年代。物理學家費曼RichardP.Feynman曾試圖用傳統的電子計算機模擬量子力學對象的行為。他遇到一個問題:量子力學系統的行為通常是難以理解同時也是難以求解的。以光的干涉現象為例,在干涉過程中,相互作用的光子每增加一個,有可能發生的情況就會多出一倍,也就是問題的規模呈指數級增加。模擬這樣的實驗所需的計算量實在太大了,不過,在費曼眼里,這卻恰恰提供一個契機。因為另一方面,量子力學系統的行為也具有良好的可預測性:在干涉實驗中,只要給定初始條件,就可以推測出屏幕上影子的形狀。費曼推斷認為如果算出干涉實驗中發生的現象需要大量的計算,那么搭建這樣一個實驗,測量其結果,就恰好相當于完成了一個復雜的計算。因此,只要在計算機運行的過程中,允許它在真實的量子力學對象上完成實驗,并把實驗結果整合到計算中去,就可以獲得遠遠超出傳統計算機的運算速度。

篇13

1、積件思想的基本特點

1.1注重人的主體性。積件將教學信息資源與教學思想、教法、學習理論相結合的主動權交給了師生，將過去課件設計者從事的教學設計回歸到教師學生自己的手中，成為教師和學生教學活動的工具，因而適應任何類型的教師與學生，具有高度的靈活性和可重組性，充分體現了面向21世紀尊重人、以人為主體的教育思想。教學設計和學習理論的運用，不是在課件開發之初，而是由師生在教學活動中進行，真正做到以不變（積件）應萬變（教學實際），計算機成為課堂教學的有力工具，成為教師和學生個性與創造性充分發揮的技術保障。

1.2積件與教材版本無關性。積件是以知識點為分類線索，這樣，無論教材課件體系如何變化，教材版本如何變化，積件都可被師生應用于當前教學活動中。

1.3基元性與可積性。教學資源素材愈是基本的，附加的邊界約束條件愈少，其重組的可能性就愈大。以往的CAI課件總是有啟承轉收，有頭有尾，自成整體，斷了哪一個環節都不行，這種看似完美的軟件固化了知識的聯系，模式化了思維過程，機械化了教學程序，很不適應于千變萬化的課堂信息交流；它排斥了教師的主導性和創造性、學生的主體性和差異性，忽視了教學環境，并在原來的水平上，發展學生的多變性。積件則并非如此。積件中的積件基元就是一個基本知識點，它不局限于特定的教學理念，教學方法，并不僅限于可見系統和教科書出版，其對附加條件的約束能力，因而可積性（可重組性）就較大。值得強調的是：不排斥積件教育理念與教學方法，相反，它將許許多多良好的教育思想與教學方法，積累到一個庫中的原始形式教學的基本策略，就像一組杰出的教育家的智慧溶于一爐，火花可以燎原，燎原在思想上有杰出成績的學生。

1.4開放性，自繁殖性。物質資源和教學策略資源的積件儲存教師的的教學策略資源以基元方式入庫供教師重組使用，因而在任何時候，任何地方，任何教師（學生）都可以將最新的信息和自己的作品添加入庫，只要確立了積件的信息標準，規范的教學和學習活動的自然開房。隨著計算機技術的發展，工作人員和學生的參與，幾件的快速發展將是令人難以置信的，像今天的互聯網和網絡上的信息爆炸。

1.5繼承性與發展性。

機件系統和臨時的特定于應用程序的課堂教學可以成為一個臨時的課件和教學課件，相當于“微教學單位”，機件系統，從而機件和教學是一個繼承和發展的關系。課件是適用于特定的教學情境機件，適用于任何變化的教學情況，機件更適合教師和學生交換為基礎的課堂教學情景。經過適當的處理課件（去除冗余部分，規范接口標準），可納入綜合微教學單元庫，供其他教師從組。機件成為一名教師教學現狀組合，也構成了一個臨時課件（準確地說，是“堂件”）。零件集成零件庫（甚至是一個組合平臺）運營商的網絡磁盤，CD-ROM的發展，情節的想法，專注于全球化，虛擬化，社會的發展，那將是比今天所有的經驗，關于課件和理論課題等讓我們去探索更多的更新。

1.6技術標準，以繪制作品在學校，地區，國家和全球的各種信息西苑的可重構情節必須遵守的標準和規范，是當今世界的主流，例如文本的格式，圖形的格式，聲音的格式，動畫的格式，互聯網網絡接口格式等都必須與世界主流應用軟件一致，否則是不可能的組合來實現的重大信息。教學信息分類和編碼，應該是相似的“中圖法”的圖書分類方法，此外，你還應該考慮廣電閱讀，條碼掃描系統，CD-ROM，VCD格式，以及許多其他因素，此外，這需要在國家一級層次上確立法規性的標準。

1.7易用性、通用性、靈活性、實用性。機件集中的當代應用軟件設計的精髓，它具有豐富的教學材料，易于使用，直觀的界面，直觀的理解，人性化的設計，完整的教學使用與全體所有的教師和學生的應用，適合于不同的教學情境，成為一個使用的工具課堂教學。

2、“積件”系統的基本結構

“積件”系統的組成根據教學需要由教師和學生的教學軟件系統的多媒體教學信息資源的利用。“積件”庫是教學資料和表達方式的集合，而大量的知識和信息材料可以免費提供給教師和學生在課堂教學中使用。

微教學單元庫：以幫助教師講授的某個教學難點，幫助學生學習的知識和技能為目的，或為學生探索的認知和創造的學習環境，“課件”和“微世界”，它的設計和開發方法類似原來的課件，微教學單位的教學改組，并準備為教師和學生的資源，所以它一般不需要封面設計，也不需要額外的北京解釋，多余的解釋配音等，短小精悍，機件和劇情片相結合的平臺界面的格式要求，方便的檢索與組鏈接到教室和學生的使用的教學現狀。

虛擬機件庫：將網絡上的資源變成巨大的類似于圖書館一樣的資源庫。學生和教師在課堂教學中，通過網絡檢索，重組，這種教學的靈活性結合在網絡上的資源，需要建立教學資源庫，包括教學內容，信息和材料方面的政治思想，教學管理，部分已安裝在教室的計算機和網絡學校模擬可以直接調用網上的教學資源材料組織課堂教學。

3、結論

一個功能強大的網絡課件是隨著網絡技術，計算機技術及多媒體技術的不斷進步，但功能強大，人性化和智能化的網絡課件的實現依賴于一個純粹的技術水平是不夠的，還需要現金的教育技術和現代教育思想的不斷進步，實現了高層次的信息和課件集成。使用極端機輔助教學在課內和課外更廣泛，更深的方向向信息技術月科學的整合。（作者單位：沈陽師范大學教育技術學院）