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计算机科学与技术

时间:2023-01-27 13:58:22

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机科学与技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

计算机科学与技术

第1篇

【关键词】发展趋势;深析;计算机科学与技术

1计算机的发展现状

20世纪90年代,在我们的祖国-中国,能够接触到网络的人很少。21世纪的现在,计算机科学与技术和Internet已成为组成了我们现阶段社会结构的基本部分。计算机通讯网络被广泛应用于现在工商业的各种细小方面,网上银行、电子商务、对现代化企业进行的管理、以及现在的信息服务行业的基础都是现在正高速发展的计算机网络系统。从学生通过学校远程教育平台进行学习到政府的办公以及现在正在普及的电子社区,这么多的方方面面已经都不能离开计算机网络技术了。毫不夸张地说,在如今这个世界中,网络已经无处不在了。现在很多人的物质生活条件与过去相比已经有了大幅度的提高,因此他们对计算机性能方面的要求也逐渐变得高了起来,但这也是个好事,因为这也反过来激励人们要不断发展和完善计算机科学与技术,但就中国而言,现在的计算机科学与技术的发展还有很大的提升空间,这些就大致介绍了我国的计算机科学与技术的发展现状。据统计,到2005年年底,中国全国参加有关电子信息产品的制造的人数平均来说就有322.8万,然而工人就占了其中的60%,有关计算机技术的工程技术人员和进行管理的人员所占的比例就超级低了,这远远不能满足现在的计算机技术信息产业发展的需求。尤其是软件界的人才所需的矛盾格外的突出。在2002年,有59.2万人从事中国的软件行业,其中软件研发人员为15.7万人,占计算机产业从事人员的29.5%。而在当前的发达国家的从事计算机信息技术的产业的技术人员的平均比例都超过了30%。而对中国的计算机信息技术产业来说,我们的技术人员在总量上就显得有些不足了。

2计算机科学与技术的发展前景

计算机科学与技术的大量的信息越来越智能化的发展将随着时代的发展不断深入。在某个特定的研究视角上全面切入并阐释来看,现阶段的互联网信息传输技术和互联网信息处理技术的一步步的有序的良好发展,正在逐渐的成为计算机科学与技术中的设备系统技术发展有关的途径中的最最重要的环节,计算机科学与技术中的计算机网络服务技术领域的最为明显的表现就是现在高速率的宽带网络的逐步接入,并且高速率的宽带网络的逐步接入是各种各样的现代信息应用技术在现在有着情形和状态良好有序的有力发展条件下的最为集中展现。在为了尽快地实现针对我国在当代互联网信息传输处理技术实现能稳定并且还很高效运用的条件下,大部分普普通通的民众可以不受时间和地点限制的收到以及看到和来自于全世界每个角落的他们想要的信息资源的要素,并且他们可以依据自己所需要的信息资源要素而对数据信息资源库的查询并且获得自己需要的应用,可以随时得到自己需要的数据信息的资源要素,已变更有效率的对自己的知识信息资源库进行扩充从而获得更多的储备数据数量,使自己的观念得到改变以便更适应这个社会并可以开阔自己的认知视野。与此同时,我国以及世界各国现在的计算机科学技术领域提供出来的各种各样的智能化的与信息技术有关的应用服务,在实践体验过程中,计算机的智能化为提升现代人群的一些基础性的日常生活做出了不可以忽略的非常重要的贡献,同时也对人类文化发展水平产生了巨大影响,从一定程度上看,这些都极大地改善了全世界生活在最底层的民众的所能达到的生活水平以及实践体验水平。现代计算机科学与技术的发展水平日趋提升并且在各种应用领域也得到了不断的扩展。随着中国的社会经济的建设与发展水平的已经改良和发展,中国人对现代化和智能化这种高科技的生活方式的需要水平已经呈现了非常明显的上升趋势,在这种情况下,计算机设备的普及应用范围得到了不断的扩展,伴随着这种范围扩大,计算机科学与技术对大众的普及教育的综合及面向范围也显示出了非常显著的提升趋势,这为我国基层人民的基础性物质生活水平的改善和提升做出了不容忽视的贡献。在现代计算机科学与技术平稳的有计划的发展和应用背景下,多样化的网络信息资源要素在我国基层人民的非常基础的生产生活和实践过程中的指导价值表现出来了显著的改善和进步。

3总结

现在,计算机理所应当的变成了现代社会人民的生活中一定少不了的应用工具之一,计算机科学与技术作为一种潜在存在的发展技术以来满足人们在现实生活对它的需要,计算机对人们平常的生活已经产生了越来越大的影响,并逐渐向高效化、智能化、多元化的方向来日渐发展。计算机的网络化与信息化向社会中的各个领域的渗透,以及信息智能化的全面发展已经成了时代展的必然趋势。

参考文献

[1]蔡芝蔚.计算机技术发展研究[J].电脑与电信,2014,2.

[2]董立均.计算机科学与技术系承担科研项目[Z].北京语言大学年鉴,2015.

第2篇

[关键词]计算机;科学;技术;发展

中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0240-01

一、计算机科学技术的发展历史

1946 年美国宾尼法尼亚大学和科研机构共同研制出 ENIAC 计算机,是世界上第一台电子计算机,标志着全球进入计算机时代。它由 1.8 万个电子管组成,体积和重量较大,计算机运算速度为五千次每秒,运算成本较高,以通信技术、核物理电子计数计数、雷达脉冲技术为基础。ENIAC 计算机主要应用于军事方面。1956 年科学家们成功研制出第二代电子计算机―晶体管电子计算机。1959 年,集成电路电子计算机的问世标志着计算机技术进入第三代。计算机的硬件由单一转为固件、软件组合系统,降低了生产成本,计算机技术发展越来越快,提升了计算机使用性能,种类也多种多样,如微型计算机、小型计算机、通用型计算机、中型计算机、大型计算机和巨型计算机等,标志着计算机科学技术趋于成熟。1976 年,计算机技术进入第四代,美国研制出小型化、智能化的计算机―“克雷 1 号”,一些个人用户和小型公司都开始使用计算机。20世纪 90 年代,计算机科学技术逐渐向大型化和微型化发展。进入 21 世纪后,随着科学家们对集成电路的研究,集成电路广泛应用到企业、工厂,计算机也随之趋于智能化、专业化,运算速度更快,操作更方便、简单,逐渐应用到社会生产的各个行业和领域。

二、计算机科学技术的发展现状

1、计算机科学技术在生活中应用广泛

在这个信息化时代,计算机网络作为人们社会生活的重要部分,已经进入千家万户。人们不用出门就可以通过计算机了解国内外新闻、天气预报资讯、股市行情、世界地图、收发电子邮件、检索信息等 ;不用逛街就可以通过互联网中的购物网站买到喜欢的东西 ;通过计算机可以与相隔较远的朋友在线聊天、视频聊天等,加强了人们之间的交流和沟通,进一步增进了友谊 ;人们可以通过计算机网络订购飞机票、火车票等,节省排队时间 ;教师可以更及时、更方便地通过计算机科学技术实现对学生的在线授课 ;动漫工作者可以使用计算机科学技术制作动漫 ;政府机关也可以通过计算机科学技术建立城市网站,及时了解市民反映的问题,并通过计算机与各个行业的工作人员在线交流 ;很多企业使用计算机来处理大量数据和信息,代替传统的人工处理,提高工作效率。计算机科学技术潜移默化地影响着人们的生产、工作和学习。

2、计算机科学技术更加智能化和专业化

计算机科学技术的快速发展和广泛应用,推动了集成电路、微电子和半导体晶体管的发展,计算机科学技术更加智能化和专业化。计算机能根据使用对象的不同需要进行改装、更新,对于有更高需求的用户可以专门定做计算机,用户可以根据使用环境的不同选择台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑和平板电脑等。计算机科学技术在其他特殊领域也能发挥自己的优势,如智能化家用电器和智能手机,家庭式网络分布系统代替了传统的单机操作系统,满足人们的生活需求。

3、计算机的微处理器和纳米技术

微处理器能提高计算机的使用性能,缩小传统处理器芯片中的晶体管线宽和尺寸。利用光刻技术,波长更短的曝光光源经过掩膜的曝光,将晶体管在硅片上制作的更精巧,将晶体管导线制作的更细小。计算机科学技术的快速发展使计算机运算速度更快,体积更微型,操作更智能,传统的电子元件不能适应计算机的发展。纳米技术是一种用分子射程物质和单个原子的毫微技术,可以研究 0.1 ~ 100 纳米范围内的材料应用和特性。计算机科学技术中利用纳米技术,可以使计算机尺寸变小,解决运算速度和集成度的问题。

三、计算机科学技术的未来发展方向

现今,计算机科学技术的应用越来越广,人们对掌握计算机科学的技术水平要求越来越高,促使数学家和计算机学家们不断研究计算机科学技术,使计算机科学技术在各个领域、各个行业发挥更大的作用,满足了人们的不同需求。下面从 DNA 生物计算机、光计算机和量子计算机三方面来探究计算机科学技术的发展前景。

1、DNA 生物计算机

DNA 生物计算机用生物蛋白质芯片代替传统的半导体硅芯片。1994 年,美国科学家阿德勒曼率先提出关于生物计算机的设想。在计算机运算数据时,将生物DNA 碱基序列作为信息编码载体,运用分子生物学技术和控制酶,改变 DNA 碱基序列,从而反映信息,处理数据。这一设想增加了计算机操作方式,改变了传统的、单一的物理操作性质,拓宽了人们对计算机的了解视野。DNA 生物计算机元件密度比大脑神经元的密度高 100 万倍,信息数据的传递速度也比人脑思维快 100 万倍,生物计算机的蛋白质芯片存储量是传统计算机的 10 亿倍。

2001 年,以色列科学家研制出世界上第一台 DNA 生物计算机,体积较小,仅有一滴水的体积。2013 年,英国生物信息研究院的科学家们使用 DNA 碱基序列对文学家莎士比亚154首作品的音乐文件格式和相关照片进行编制,增加了储存密度,使储存密度达到2.2PB/克(1024TB=1PB),提高了人们对信息储存的认识,这一重大突破使生物计算机的设想有望成为现实。

2、光信号和光子计算机

光子计算机是一种由光子信号进行信息处理、信息存储、逻辑操作和数字运算的新型计算机。集成光路是光子计算机的基本构成部件,包括核镜、透镜和激光器。光子计算机和传统计算机相比较,有以下几点好处 :(1) 光计算机的光子互联芯片集成密度更高。在高密度下,光子可以不受量子效应的影响,在自由空间将光子互联,就能提高芯片的集成密度。(2) 光子没有质量,不受介质干扰,可以在各种介质和真空中传播。(3) 光自身不带电荷,是一种电磁波,可以在自由空间中相互交叉传播,传播时各自不发生干扰。(4) 光子在导线中的传播速度更快,是电子传播速度的 1000 倍,光计算机的运算速度比传统计算机更快。

20 世纪 50 年代末,科学家提出光计算机的设想,即利用光速完成计算机运算和储存等工作。与芯片计算机相比较,光子计算机可以提高计算机运行速度。1896 年,戴维 米勒首先研制出光开关,体型较小。1990 年,贝尔实验室的光计算机工作计划正式开启。根据元器件的不同,光子计算机可以分为全光学型计算机和光电混合型计算机。全光学型计算机比光电混合型计算机运算速度快,还可以对手势、图形、语言等进行合成和识别。贝尔实验室已经成功研制出光电混合型计算机,采用的是混合型元器件。研发制作全光学型计算机的重要工作就是研制晶体管,这种晶体管与现存的光学“晶体管”不同,它能用一条光线控制另一条光线。现存的光学“晶体管”体积较大较笨拙,满足不了全光学型计算机的研发要求。

3、量子理论计算机

量子计算机将处于量子状态的原子作为计算机 CPU 和内存,处于量子状态的原子在同一时间内能处于不同位置,根据这一特性可以提高计算机处理信息的精确度,提高处理数据的运算速度,有利于数据储存。量子计算机处理信息时的基本数据单元是量子比特,取代了传统的“1”和“0”,具有极强的运算能力,运算速度比传统计算机快 10 亿倍。

四、结束语

总而言之,计算机科学技术已经涉及到社会生活的各个方面,改变了人们传统的生活、工作、学习方式,推动社会的全面发展,具有广阔发展前景的领域。随着网络和科技的不断进步,未来计算机科学技术势必会朝着高性能、环保化、功能化的方向发展。

参考文献

第3篇

IEEE/CS与ACM联合攻关小组提出的1991教学计划的相关研究报告中,使用了一个二维矩阵来定义和把握计算机科学与技术专业学科课程体系,即将学科的9个核心主科作为一维,3个过程作为另一维,并建议用12个核心概念将学科的各个知识体串联起来,以达到对学科的整体把握。2000年联合攻关小组在网上发表了一个2001方案,增加了一些新的学科,将大量知识点列出。对此,人们很难判定何为重要、何为基本,从而导致课程设置门类多、科目杂、体系散,毕业论文主干课不突出,多科目各自为政,学科之间缺乏横向的联系贯通,由此造成学生综合能力不强。所以1991计划与报告的可操作性问题并没有解决。

为适应社会对人才综合能力的需求,培养专业口径宽、综合素质高、具有创新精神和实践能力的人才,迫切需要拓宽课程设置目标,调整课程内部结构及课程之间的知识融合,我们按照整体优化功能大于部分功能之和的观点,提出了课程综合化改革的指导思想:从一级学科的知识结构出发,借鉴国内外多年来学科教育和教学的成功经验,把学科方法论作为切入点,从整体上把握学科发展的现状、趋势、特点、内在规律及其对专业教育的影响;结合社会实际,将外延发展模式转变为内涵发展模式。重视基础,精简课程体系,强化实验教学,规范运作过程;以核心课程为“点”,以“点”连“线”,以“线”成“面”,以“面”构“体”,即按照一级学科培养目标确定核心课程,将核心课程交叉融合,并按照培养方向将各“点”串联起来,进行课程重组,形成知识结构“主线”,再将不同方向的知识主线按照社会需求,构成不同的应用知识“面”,从而将不同的应用面综合构成整个学科的课程体系,实现对课程的综合化改革。

二、课程综合化的具体措施

1、以科学的方法论作为课程综合化改革的引擎

课程综合化改革涉及学科内容的多方面因素,其构成成分之间存在着相互依赖与相互制约的多种复杂关系,是一个复杂的系统。因此,综合化主要采用了自顶向下法和扩展法两种形式,根据学科前沿的知识层次、知识内涵和知识点面之间的逻辑结构,相应的学科发展趋势以及社会对人才知识结构的需求,按照一级学科教学内容之间的纵横联系、学术深度、方法论及其内在体系,遵循加强基础、理论与实践并重的原则,综合考虑基础课、专业基础课和专业课之间的比例以及理论教学与实践性环节的安排,最终达到知识系统的相容性、完备性、稳定性和可扩展性,既着眼总体统摄,又注意局部优化。一言以蔽之,实行课程综合化,必须以科学的方法论为指导。

2、加强基础与专业技术课程的综合

就计算机科学与技术专业本科教学而言,必须注重加强基础,拓宽专业口径。其中,数学是主要基础,以离散数学为代表的应用数学是描叙学科理论、方法和技术的主要工具,而微电子技术和程序技术则是反映学科产品的主要技术形式。无论是理论研究还是技术研究的成果,其目标最终要体现在计算机软硬件系统产品的研制和技术服务上。因此,在进行课程综合化时,对基础数学、离散数学、计算方法、数据结构等基础课程以“计算模型与计算机”为主线进行综合,以训练学生的数学化思维方式;对电路、电子技术基础、数字逻辑、计算机组成、计算机体系机构、计算机接口技术、程序设计、数据库原理及应用、软件工程、计算机网络等专业基础课以软件开发方法学与计算机应用为主线进行综合,以逐步培养学生的专业能力。各门课程围绕“主线”,“内涵发展”优先,把握与其它相应课程之间的内在联系,以基本概念、基本原理、基本方法、基本技术作为核心内容,确保学生今后具有较强的独立获取新知识的能力。笔者认为,要将学生培养成为优秀的学科技术人才,基础课程与专业基础课程的综合至关重要。

3、注意理论方法与实践性环节的综合。有针对性、有计划地加强基本实验技术的教学内容,培养学生理论联系实际的能力,也是课程综合化改革的主要内容之一。

实践环节的实施质量对专业教学质量具有举足轻重的影响。我系以往只是在各门课程中安排了一些“验证性”实验,忽视了综合能力培养,学生缺乏规范、系统的技能训练。有鉴于此,课程综合化改革根据实验环节的特点,从培养学生实践能力的角度出发,重视基本实验方法和实验过程的规范操作,弱化实验结果的评审,突出实践能力的培养。具体做法是:选取各门课程的典型方法和基本技术作为实验内容,培养基本实验技能;对一些核心课程,以学科理论为主线开设综合实验,进行相关课程内容及基本技能的综合,同时对“认识实习”、“生产实习”、“毕业实习”和“毕业设计”等重要实验环节内容进行综合,提出各环节应解决的问题和应综合训练的内容,构成一个系统规范的实践过程,在不断的分析、综合、应用的过程中使学生的实践技能得到螺旋式上升。

三、课程综合化的实效和体会

第4篇

课程实验与课程设计是计算机科学与技术专业实践教学活动中较为广泛的两项内容,其中课程实验是指课内试验和独立的实验课,课内实验有助于学生更好地理解理论知识,以此来补充课堂教学所不能传授道德技能知识。独立实验则是针对课堂理论教学而言,对理论与实践的一个有效衔接。一般课程时间教学大纲包括了实验概述、实验目的和要求、主要原理以及实验概念和环境方法等。另外,课程设计是指和课程的某个环节相对应的实践环节,它的难度高于课程实验,应外在进行设计的过程中容易遇到多种突发性因素,因此在进行课程设计的过程中能够使学生得到有效的锻炼。

2.计算机科学与技术在实践教学中存在的问题

2.1未形成系统的计算机教学体系

传统的计算机课程设置注重理论性,在技术主干课程的开设上存在概念与方法上的独立性,但是目前的计算机科学与技术在实际教学过程中尚且存在诸多问题,其中在计算机教学体系的设置上,大多数中职学校都未能形成系统的计算机教学体系,特别是在相关课程的传授或者理论知识的研究上,仅仅停留在验证某个概念或者方法上,对于计算机的整体认识程度不够深入。另外,实践教学手段的单一型也是计算机教学缺乏系统性的一大表现,多数中职学校在计算机课程传授中往往一味注重知识的灌输而忽略了调动学生的积极性,在考核体系的设置上也存在诸多缺陷,这些问题都为计算机科学与技术专业在实践教学中的进展造成了严重的阻碍。一个系统的计算机课程设置是学生进行计算机相关课程学习的一个重要前提,因此,这些问题应该被有关学者专家重视。

2.2忽视学生的个体差异性

个体在进行学科知识学习的过程中应该有针对性,其中涉及到每个学生的年龄、性格、兴趣爱好以及知识阅历等等不确定的因素,但是在传统的教学模式中,概念化的教学倾向是最为明显的,这种现象延续到计算机教学实践中就容易导致忽视学生个体差异性的现象。[3]

3.计算机科学与技术实践教学体系的建构

3.1计算机科学与技术实践教学建构的原则

在现代化的计算机科学与技术实践教学的建构过程中,首先应该加强基础建设,同时注重素质、突出能力,优化和重组专业课程体系,这有利于激发学生的创新精神,并且使得学生的实践目标更加明确。在实践教学资源的优化配置过程中,校外与校内的配合是一个重要的因素,在实践教学建构的原则性工作上应该注重目标性原则,因为实践教学体系的建构必须是在专业人才的培养目标上进行,所以以专业知识和职业技能为目标的计算机科学与技术实践教学建构能够保证其自身的有序和科学进行。[4]

3.2计算机科学与技术实践教学建构的策略

学生创新能力的培养离不开理论教学和实践教学的总和作用,在计算机科学与技术实践教学活动中,对理论教学与实践教学的整体把握也是教学建设的一大关键点,这对于推动中职学校计算机课程改革起着重要的理论指导作用。在实际的教学实践建构中,首先要对实训、实习和综合设计以及社会实践、创新创业等五个子系统进行科学合理的把握,注重对这些问题的实际分析处理能力,不断挖掘学生的创新精神和专业潜能。

4.结语

第5篇

关键词:计算机科学与技术;人才培养;策略

引言

伴随信息技术的飞速发展,计算机行业对人才需求愈发迫切,企业需求的不单单是计算机的使用者,更是计算机软硬件产品的开发者,并且可直接开展信息系统建设、管理等技术工作。由此对本科院校计算机科学与技术人才培养提出了更为严苛的要求,培养过程中应更进一步注重对学生动手能力、综合素质的培养[1]。由此可见,对本科院校计算机科学与技术人才培养策略开展研究,有着十分重要的现实意义。

1本科院校计算机科学与技术人才培养中存在的问题

1.1培养目标、定位模糊

本科院校计算机科学与技术人才培养侧重方向不够突出,因而与当前人才市场实际需求存在一定差距,专业特色尚不显著,大部分毕业生缺乏就业竞争优势。

1.2实践教学体系有待进一步完善

实验方法、内容在调动学生编程兴趣、软件开发能力方面对应发挥的作用尚不明显,并且实训阶段受一系列因素影响,致使难以充分发挥有效作用。

1.3课程体系改革较为滞后

在现阶段人才培养计划中,大都实行相关重点高校计算机科学与技术专业的课程体系,因而课程设置缺乏科学性,理论授课内容占据过大比例,使得学生实践创新能力培养的课程不足,学生鲜有发展、创造的时间空间。

2本科院校计算机科学与技术人才培养策略

本科院校在时展新形势下,要紧随社会发展脚步,强化改革创新,在先进理念、成功发展经验的支持下逐步强化计算机科学与技术人才培养,如何进一步促进本科院校计算机科学与技术人才培养工作有序开展可以从以下相关策略着手:

2.1强化教学体系建设

2.1.1对本科院校计算机科学与技术专业方向予以确立结合信息产业人才需求调查研究可发现,伴随信息技术的迅猛发展,人才需求结构表现为:仅需少量的科学家,相应量的高级工程师,较多量的技术工程师,大量的专业技术人员及服务人员。鉴于此,本科院校应当结合自身实际情况,对计算机科学与技术专业人才培养目标予以重新定位,对本科院校计算机科学与技术专业方向及人才能力需求予以有效确立。2.1.2对本科院校计算机科学与技术专业核心知识单元、领域予以确立本科院校应当从计算机科学与技术专业核心知识着手,结合自身实际情况,对相关知识单元、领域开展优化整合,对计算机科学与技术专业核心知识单元、领域开展论证分析,进而为计算机科学与技术专业人才培养提供有力理论依据[2]。2.1.3构建本科院校计算机科学与技术专业课程体系本科院校可结合自身实际情况,构建“平台+模块”课程体系结构,也就是将计算机科学与技术专业课程划分成学科公共基础课、专业发展课程、专业方向课程,进一步可对课程体系开展优化,建立“4+1+3”的基本架构,也就是设置4个学期的学科公共基础课、1个学期的专业发展课程以及3个学期的专业方向课程。

2.2强化实践教学体系建设

2.2.1将实践课程划分成多个不同种类,包括实验、课程设计以及毕业设计等计算机课程实验课在教学计划中占据极大比重,实验课即为学生创造一个理论实际相结合的机会,要求学生在实验中自主动手操作,以强化学生对计算机科学与技术专业知识的有效认识。课程设计属于综合实践课程范畴,要求学生对专业课程相关知识开展综合应用,促使学生对相关知识应用领域形成明确认识,进一步对计算机科学与技术专业知识起到融会贯通的认识。毕业设计是实践教学尤为重要的组成部分,是学生迈入社会前的一次不可或缺的严格训练,是真正意义上提高学生综合素质极为重要的一环。因而,教师在对研究课题开展选择过程中,务必要充分结合计算机科学与技术专业特征,最大限度贴近实际,且具备可靠的应用价值,使学生可真正应用专业知识去自主解决各式各样的实际问题。2.2.2建立多个层次的实践课程体系,包括基础技能层、综合应用层以及设计与创新应用层基础技能层涉及的内容以基础性、概念性内容为主,验证性实验占据极大比例,旨在培养学生具有良好的计算机科学与技术专业基础;综合应用层强调对学生综合能力的培养,教师尽可能尊重学生主体性,结合学生实际情况,设计科学针对的实验内容,并制定不同层次的实验要求,使每一位学生均可依据要求完成适量的实验,指引学生找出问题、处理问题,调动学生学习主观能动性;设计与创新应用层属于特定设置的实践课程,该层次实践务必要关注设计性、综合能力的培养,教师应当为学生提供充足的自我学习、专研时间空间,并鼓励学生勇于创新,进而提高学生自主动手、自主解决问题的能力[3]。

3结束语

总而言之,计算机科学与技术是一门具备十分强实践性的专业,专业前景极为广阔,伴随当今时代实用型人才需求的逐步攀升,相关人员务必要不断钻研、总结经验,全面分析本科院校计算机科学与技术人才培养中存在的问题,“强化教学体系建设”“强化实践教学体系建设”等,积极促进本科院校计算机科学与技术人才培养工作的有序开展。

参考文献:

[1]郭银章,曾建潮.地方高校计算机科学与技术专业人才培养模式改革与实践[J].计算机教育,2009,(13):6-9.

[2]陈付龙,罗永龙,郭良敏,孙丽萍.创新应用型计算机科学与技术本科专业人才培养的探索与实践[J].大学教育,2017,(3):162-163.

第6篇

【关键词】特色专业 计算机科学与技术专业 专业建设

一、计算机科学与技术专业现状与背景

计算机科学与技术专业背景。国际上计算机科学与技术专业人才培养起步于20世纪50年代的美国, 到60年代专业教育逐步进入了科学研究的轨道, 教学内容和课程体系则采用学术团体提出的参考方案。

1985年以后, 面对学科的高速发展和知识组织结构的日渐庞大, 美国的学术团体开始寻求学科人才培养的内涵发展模式, 1990年基本完成第一阶段的研究报告, 并推出“’91教学计划”。人们普遍认为“’91教学计划”难以实施。

计算机科学与技术专业发展现状。目前在计算机科学与技术专业培养人才过程中扔存在许多问题。受美国“’91教学计划”和本专业培养计划的影响, 制订的专业培养方案仍然不能与原有的课程体系向脱离, 为了使学生具有较完整的理论基础,又具有较强的实践动手能力。一些理论基础深奥、教与学难度较大的课程在培养方案中仍占有较大的学时比重,而另一些应用性较强、强调实践与实验、时代前沿的工程技术类课程难以及时全面的进入培养方案。对以培养应用型人才为目标的高校而言, 更存在培养的学生既不能掌握完整、扎实的理论基础, 又不具备工程应用能力的问题, 由此出现了两手抓,两手都不硬,实际效果差的局面, 从而导致了一方面大量的计算机专业毕业生无法找到满意工作另一方面社会对计算机专业人才的需求在不断增加的供需矛盾,充分反映了计算机科学与技术专业在人才培养中存在的实际问题。因此,务必对计算机专业学生要求其具有必要的理论基础和一定的技术开发、应用能力。

二、建设计算机科学与技术特色专业的必要性及其内容

随着计算机科学与技术的快速发展, 学科知识组织结构和核心专业基础知识变得越来越庞大, 学校和学生面临难于做出准确正确的选择的局面,专业教学内容与培养方案的外延式发展模式已经不能适应学生培养与社会需求的需要。要将专业教学内容与培养方案的外延式发展模式转变为内涵式发展模式,必须运用科学的方法对专业知识系统实施全方位的立体化的改革才能达到较好的培养效果。通过教育部计算机科学与技术学科教学指导委员会计算机专业分委员会组织的我国信息化社会计算机人才需求的调查结果显示, 成熟的企业并不回避再培养的问题, 但迫切希望有效地降低再培养成本。根据社会需要制定不同的培养规格, 是解决目前计算机人才培养专业特征不明显的可行途径; 从长远看, 有必要考虑对计算机科学与技术专业进行适当的分解, 进一步明确专业方向, 以适应社会的需要。

通过对一些先期步入高等教育大众化行列的发达国家和地区的人才培养模式的分析可知,他们共同点集中表现在面向市场实施专业教育,重视实践教学,校企合作紧密,以本科教育为主,形成包括研究生教育在内的实用性教育体系。我国的专业人才培养体系是建国以后为适应我国当时现代化建设和工业化进程而逐渐形成的,为了能够不断适应时展需求,需要借鉴国内外相关专业成功的办学经验,与时俱进,不断调整、变革和创新。

教高(2007)1 号文件要求国家特色专业建设点的建设要以人才培养方案的制订与优化为核心,大力加强课程体系和教材建设,改革人才培养方案,强化实践教学,加强师资队伍的培养,紧密结合国家经济社会发展需要推进专业建设与人才培养,切实为同类型高等学校相关专业建设和改革起到示范和带头作用。

三、体系建设方案

哈尔滨石油学院计算机科学与技术专业面向国家、社会发展实际需要,侧重计算机工程方向,培养德、智、体、美全面发展,在本领域具有发现问题、分析问题、解决问题能力的高级专门人才。使毕业生适宜到科研部门、企事业单位和大、中专院校从事科学研究、工程应用和教学工作;适宜到ICT产业以及相近学科的有关单位从事计算机科学与技术开发研究、应用与管理等工作;也可以继续攻读计算机科学与技术及其相关学科的硕士学位。

要求毕业生应获得以下几方面的知识与能力:

(1)系统地、较好地掌握理工科公共基础知识,较好地掌握本学科基本概念、基本原理、基本方法、基本技术等基础理论知识,理论联系实际,受到良好的科学思维和科学实验的基本训练;

(2)初步了解整个学科的知识组织结构、核心概念和学科基本工作流程方式,初步了解学科当前的发展现状和未来的发展趋势,掌握计算机科学与技术专业的核心基础知识和计算机工程方向的基本技能,在计算机科学与工程领域从事一般教学、研究、应用与开发或深造提供一个开展工作的坚实的专业知识基础;

(3)毕业生应掌握科学思维方法和科学研究方法;具备求实创新意识和严谨的科学素养;具有一定的工程意识和效益意识等专业素质。

(4)具有较强的工作适应性,能适应计算科学与技术的快速发展要求。

基于以上目标,我专业的课程设置共有五大模块:公共基础课群;人文、社科、经管类素质课群;专业基础课群、专业课群、实践教学环节。

四、组织管理建设方案

优质高效的管理是建设计算机科学与技术专业的重要保障。多年来我校就已经实现了对各门课程的统一管理。

(1)材,统一大纲,统一课件,统一考核。

(2)建立教学督导制度。由专家专门从事督导工作,不定期的对一线教师进行抽查,包括各种教学文件和随机听课。

(3)要求教师在完成课堂教学的同时,完成实验设计及讲授、实训设计及讲授、设计参赛题目并指导学生完成。

总之,专业建设的过程中,一方面要做好具体的方案及设计,另一方面在执行的过程中要具有不怕困难不怕阻力勇于担当的豪情与责任感。要积极的与校方联系、与企事业联系争取一些赞助,尽快完善各学科的现代化实验平台,早日实现实验环境一流的目标。

第7篇

传统计算机科学与技术专业以算法理论为基础,专业人才需具备扎实的算法知识与研究能力。因此,在传统计算机科学与技术专业教学中,强调的是对学生学术造诣与研究潜力的培养。

1.1学校专业定位调整不及时

近年来,虽然信息技术不断发展,但是高校计算机科学与技术专业教育却没有实现与时俱进,始终停留一个较为落后的阶段和水平。学校对专业的定位,严重脱离市场需求,这也成为导致毕业生出现就业困难的重要原因。

1.2落后的教学方法与内容

因为计算机科学与技术专业这门学科的发展速度快,从而其更新速度也非常快。在这一现状中,中国多数高校并没有结合学科特点及时有效地改进和调整教学方法与教学内容。

1.3教学中对实习实践环节的不重视

高校传统落后的教学观念根深蒂固,在此观念的影响之下,高校计算机科学与技术专业教学中,对于学生的实践能力、操作能力以及相关的实习活动,并不重视且没有落实到实处,从而导致教学中理论知识与实践的脱离,从而导致毕业生不能适应社会和用人单位的需求。

1.4学校师资建设不完善

通过实践我们发现,在多数高校中,从事计算机科学与技术教学的教师主要以理论知识传授型为主,而且长期以来他们从事理论教学工作,对于与学科相关的研究极少参加,甚至也很少参加相关的技术实践操作活动。在课堂中,他们向学生单纯的传授理论知识,很大程度上决定了学生的学习模式,直接或间接的造成学生在实践操作方面的能力严重不足。此外,在教学中教师的综合素质与专业水平相对不高,对于自身的职业发展缺少合理、科学的规划。学校师资建设的不完善,导致了高校计算机科学与技术专业教学水平的落后。

2计算机科学与技术改进的重要举措

2.1对传统教学观念的创新改变

在高校教学中,一切活动的开展以教学观念为基础,并且以此作为指导思想引导教学活动的顺利开展。传统计算机科学与技术专业重视传授理论知识,关注学生学术能力的培养与潜能的开发,使学生形成一种接受性的学习。随着信息技术的发展,这种教育观念已经不能适应现状。特别是以职业化为主的高校,教学中如果只是重视培养学生的理论知识,那么与社会急需应用型人才的理念背道而驰。传统计算机科学与技术专业在教学观念中,对学生的实践与实习并不重视,学生动手与操作能力不强。基于此,为社会和用人单位培养适宜的应用型人才,首先就需要从改变传统教学观念开始,通过不断创新发展的教学观念以适应时代的发展和需求。

2.2传统教学体系与课程设置的改革

对传统教学体系的改革创新,应当实现以人为本,全面提升学生的综合素质能力,注重理论知识与实践的结合。这一创新教学体系的应用,可从学生素质能力所欠缺的方面有针对性的培养加强,保证学生在学习过程中保持良好的心理素质,提高学生的沟通、分析能力。关于高校课程设置的改革,学校可根据社会分工对其进行细化设置,将计算机科学与技术专业的相关课程以必修课与选修课进行划分,让学生结合自己的研究方向灵活的选择课程。对教学课程的设置将极大提高学生学习的自主性与积极性,提高和培养学生学习规划能力,并在激烈的社会竞争中做出准确的判断与选择,最终脱颖而出。

2.3加大力度开展校企合作模式,建设培养学生实践操作能力的实习基地

在课堂中,学生对理论知识的学习程度再高,若不能及时通过实践活动进行强化与巩固,那么也很难保证学生能够全面的理解和掌握知识。因此,高校应当积极寻求各种途径增强学生实践能力的培养和提高。其中校企合作模式不仅能够为学生提供实习和实践的机会,而且也为企业提供了技术支持与优先选择人才的机会。通过校企合作,学生在相应的工作岗位中,深入的理解所学理论知识,并且与实践的结合了解信息技术的发展趋势与市场未来发展动向,不断开阔眼界,提前做好从学生到步入岗位的角色转换。当然,在条件允许的情况下,学校还可以组织学生参加与计算机科学与技术专业相关的研究,以此激发学生的学习兴趣和热情,积极主动的投入到理论知识的学习中。

2.4学校重视构建理论知识与实践能力兼备的双师型师资队伍

教师在教学活动中起到了重要的作用,因此培养应用型人才,对师资队伍建设提出了更高的要求,要求教师不仅具备理论教学能力,而且在项目设计、开发应用方面具有较高的能力。由此,高校要重视构建双师型师资队伍建设。一方面,在教授课程能够深入的把握知识要点,并且讲解过程中能与应用实例结合,将问题分析的更透彻、清晰,便于学生的理解。

3结语

第8篇

【关键词】计算机技术 信息化 发展趋势

一、计算机科学与技术的历史步伐

已去的20 世纪,是计算机飞速发展的一个时期。世界上第一台电子计算机“ENIAC”诞生于1946年,至此计算机的发展才不过60年的光阴。现代计算机体系结构的形成及其技术实现的有关发明,主要归功于两位数学家,与四位物理学家,由于他们的不懈努力奠定了计算机科学与技术发展的基石。

英国数学家布里顿.艾伦.图灵和美国数学家冯.诺依曼在计算机体系结构方面做出了巨大的贡献。1935 年到1936年间由图灵设计的抽象计算机“图灵机”成为计算机发展历史中的里程碑,因此,图灵被人们公认为计算机科学之父。冯.诺依曼在1945年总结了ENIAC计算机的优缺点, 提出了基于存储程序的通用电子计算机EDVAC逻辑设计方案,1952年成功设计建造,它在体系结构设计中实现了数字化的计算过程、存储程序控制并按电子学原理工作,这三点奠定了现代计算机体系结构的基础,因此,人们又把现代计算机称之为“冯.诺依曼计算机”。

1947美国贝尔实验室的物理学家威廉.肖克莱、约翰.巴丁和沃尔特.布莱顿共同发明了晶体管,他们一起成为了晶体管之父。11年之后,美国物理学家杰克.基尔比研制出第一块集成电路(IC),从此,以晶体管为基础的芯片按照摩尔预言的速度发展,带来了今天计算机的普及,基尔也成为了电子学革命之父。

大规模集成电路的发展和微处理器的出现,其直接成果就是带来了计算机的高性能和快速小型化,1971年,世界上第一款微处理器—Intel4004问世,1978年,英特尔公司开发出了8086,首次用于IBM PC机中,电脑走入家庭。一个全新的概念“个人电脑(PC)”取代了“微电脑”的概念,

二、计算机科学与技术得到发展的原因

(一)日新月异的时代需求

起初对计算机的时代需求为“二战”时期,有着对各种信息进行处理加工的欲求,这样促使进算计的研发运用。随后信息化时代的快速发展,计算机的运算速度也在不断的提高,存储功能不断强大,使其在教育、经济等领域迅速发展普及。市场激烈的竞争之下,计算机要顺应社会需求,不断的研发变化着,无形的竞争很大程度上促进了计算机科学技术的发展进步。

(二)稳定的选择机制基于计算机技术

对于相互竞争的技术价值做出一个共识性判断之前需要一段时间,这种不确定因素可能最后影响选择机制。大多数,同时发挥作用的围绕计算机技术的若干选择判据和机制及其影响要素,选择的环境常常是非常敏锐和稳定的,这是计算机技术迅速发展的一个重要原因。

在实践中,最强的技术性创新,把经济之间的激烈竞争转化为了技术性的较量。其计算机的发展在工程学科和应用学科也给我们许多启发。这使计算机的选择机制判断更加稳定明显,这样就更容易解决计算机在生产生活的运用中所存在的各种问题。同时,计算机选择机制的发展与计算机的发展是一种双向促进的关系,一种技术的发展可以促进另一种技术的进步。

(三)科学技术的发展离不开计算机技术的支持

新一代的技术与其他领域结合,又为了满足其需求不断的研发更新,慢慢计算机技术成为生活生产中的重要工具,并成为其他行业生产中重要的工具,直接与间接的促进了各个行业科学技术的发展,最终提高了社会的经济水平。

三、计算机科学与技术的发展趋势

计算机的具体发展趋势主要分为两大部分:

(一)智能化

智能化计算机是指设计结构独特并采用平行的处理技术,对计算机中的多个数据及多种指令可进行同时处理和分析的一种超级计算机。超级计算机相对于普通的计算机来说有着更高的运算速度。这些更智能化的计算机跟接近与人类大脑的性能,可以为人们生活和工作提供方便。更可以在某些高端行业,帮忙处理大量繁杂数据,提高工作效率,节省时间与成本。这也就是计算机发展的趋势是更人性化,更智能化。

(二)新型计算机

计算机的发展是基于硅芯片技术的不断更新,但由于需求的不断加强,硅芯片的研发潜力已近极限。所以很多新型计算机就成为了计算机技术的发展趋势。

(1)纳米计算机。计算机技术与纳米技术相结合,便有了纳米计算机。纳米元件与电子元件相比,其体积较小,质地优良且导电性能较高,完全可以取代传统的硅芯片。纳米技术兴起于20世纪80年代初,纳米作为一种计量单位,它的目标是使人类可以自由的操作原子。使用纳米级芯片组成的纳米计算机的能耗非常小,几乎可以忽略不计,性能上远远高于现有的计算机,所以纳米计算会是计算机技术的发展趋势之一。

(2)量子计算机。量子力学的原理来对大量数据进行运算以及存储和分析处理的源自可逆计算机的一种物理装置,而量子计算机就是基于这个。量子效应是量子计算机研发的基础,这种计算机中,开与关的状态是通过激光脉冲来改变一种链状分子聚合物的特性来决定的。由于量子的叠加效应,与传统计算机对比而言,量子计算机存储的数据量要大得多,还有就是,其运算速度是传统计算机的十亿倍。除了其存储性能及运算速度方面的优势外,其在安全性及安保体系等方面的优良性能也远远高于传统计算机。这也成为了计算机发展的另一趋势。

(3)光子计算机。光子计算机是利用光子进行计算,用光子代替传统的计算机通过电子进行数据计算、传输和储存。并把传统计算机的导线互联转变成了光互联。传统的计算机硬件结构复杂,多数为电子硬件,而光子计算机则为光子硬件,并为光运算,不同的数据是由光的不同波长表现出来的,对于复杂的任务可以进行快速处理。成为新型计算机一员。

四、总结

以上为对计算机科学与技术发展趋势的探究,从其发展趋势到发展其必要原因到未来计算机从智能化到新型化的发展态势的必然进行了探究阐述。

第9篇

【关键词】计算机科学 创新能力

计算机科学与技术是一个不断发展、不断学习的专业,培养的学生没有较强的创新能力是难以应对不断更新的科学技术的,也很难能够符合国家、社会以及岗位的发展需求。“科教兴国”战略21世纪的中国教育进入一个新的历史发展阶段,这一阶段将以深化教育改革全面推进学生创新素质培养为标志和方向,将以培养学生的创新精神和创新能力为核心和重点,已成为本科院校教学改革中一项值得认真思考和深入研究的课题,更是应用型本科学院适应时展的必然要求。

一、当前高校计算机专业培养现状

社会对计算机科学人才的需求日益强烈,信息时代的社会需要多样化的计算机人才。然而,随着科技的进步,计算机专业人才的确培养所存在的问题逐渐暴露出来。具体体现在:学生缺乏创新精神,只会死记硬背,实践能力不强,与社会需求脱轨。一方面社会对计算机专业人才的需求在不断增加,而另一方面大量的计算机专业毕业生无法找到工作。为适应新形势下对计算机科学与技术专业人才的新需求,我们必须对计算机科学与技术专业进行教学改革,在高等院校培养学生的创新素质,是高等教育适应时展的迫切需要。

二、计算机科学与技术人才创新能力培养的措施

(一)加强创新意识和创新能力培养的各个环节

对于学生的创新能力和创新意识,一定要注重细节的做法,贯穿到教学过程中的各个环节。在课程教学的过程中,既要注重知识点的讲解,又要注意与能力点的结合,这对于启发学生的创新思维来说很有帮助。在实验的设计上,要给学生们创造出更多的学习机会,让他们的表现力和沟通能力有机会展露出来。还要积级组织各项活动,把创新落到实处,通过这些项目的开发,让研究创新的风气在高校内形成,让每一个学生的综合素质都得到提高。在学生的创新能力和考核方面,也要提出成熟的方案,这样才能激发学生创新的兴趣。还要在教学的各个环节中加强互动,如建立启发式、设问式、案例分析式、课堂讨论式的各种讨论方法,便于训练学生主动去获取知识、运用知识,而且在课后留作业的时候,也要多加注重学生综合素质的教育,让创新贯彻到每一项日常活动中来。比如可以开展学生俱乐部的创新活动、组织他们进行演讲、讨论,在考核的时候,要加强科学的引导,建立多环节,多要素的考核方式,这样才能综合全面的反映出学生的创新能力。对于那些富于独特见解的学生,要积极进行重点引导,让其长久保持下去。在教学风格和技巧上,也要善于变换各种教学手段,得以让学生对于课堂教学有着积极的参与性。

(二)为课外创新活动积极创造条件

由于计算机科学与技术学科实践性很强,要为学生的课外创新活动积极创造条件。人才是社会竞争的核心,关注细节的发展,为学生创造创新的校园环境,提供高效的师资队伍,对于学科的教学理念和教学方式进行积极而有效的控索,激发学生专业创新能力的兴趣,才能有效培养学生创新的精神和意识。建设国内一流计算机教学环境,培养适合社会竞争发展需要的合格创新人才,创建完美的教育体系,为创新人才的培养搭建一个合理的平台,才能达到教学的最终目的。

(三)注重培养教育的教学艺术

在教学中,教师不必拘泥于已有的规划和既定的程序,要从创新的角度出发,发挥丰富的想象力进行教学。师生关系在教学的过程中,要随着教学的进程不断进行讨论,从而维护一种让创造力更加突出表现的师生关系。师生之间要努力做到公平信任,有着足够的自由和宽容,也要有浓郁的集体气氛,对于教学过程中能力结构与能力点的结合与训练,也不能放弃。每一个学生都是教师眼中的“好学生”,关键是这个好学生如何进行引导,让其符合社会创新型人才的需要。对于教育的研究与实践,并不是阶段性的工作,要不断的深化教学改革。关于学生的学习效果,要作为教师重点关注的内容,这样才能不断改进教学方法,去芜存精,让教学水平得以提高,让教学艺术发挥得更加完美。与此同时,积极采用各种有效的增加师生感情的方法也是有必要的。

(四)为学生创造进行创新的校园环境

教育创新的教学与传统的教学方面存在着一定的差异,如果采用传统的教学方法,就会造成很多学生在学习过程中对于知识的掌握缺乏有效性,更缺少对规律的了解和运用的方式方法,甚至于只会从教师和书本那里照搬,这种教学方式很难取得理想的效果。采用创新模式来培养学生,需要建立新型的师生关系,让传统的教学功能得以创新,从而在学生创新教育过程中起到很好的引导作用。对于自身的创新意识,创新思维和创新能力,教学过程中要起到对学生的感染作用,一个教育工作者创新能力的发展,将会让学生体会到什么才叫做“教育”的主体。这种主体的建立,才会为营造新的教育环境创造空间。具体来讲,在高校的教学环境中,要积极提倡素质教育和创新教育。由一些相关的教育领导拟定创新的学习目标,积极进行倡导,拿出具体的措施,合理有效进行组织,这样就会在高校中形成有效的氛围,赢得广大师生的正确的评价,从而加强创新环境的塑造。在课堂的教学环境中,要形成有效的运转灵活的组织机构,引导学生参与到课堂的教学环境中去,让学生在讨论中发现问题,主动进行思考,积极寻找解决问题的办法,这对于培养他们的创新意识及思维是非常有益的。

第10篇

[关键词]计算机科学与技术;培养模式;课程体系;教学团队;实践教学

一、转变教学理念,重构较为科学的创新应用型本科人才培养模式

针对目前高校计算机科学与技术本科人才培养存在的问题,各高校应主动转变教学理念,建立较为科学的“厚基础、宽口径、重实践、求创新”的人才培养模式。“厚基础”就是使学生专业基础知识扎实、基本技能牢固、能力突出、个性鲜明;“宽口径”就是加强通识教育,使学生有很强的多行业适应能力和宽广的就业前景;“重实践”就是使毕业生通过课程学习和专业实践,具备在信息技术教育和信息工程等多个领域和岗位就业的专业实践能力;“求创新”就是培养学生综合运用能力、独立思考能力及创新思维能力。注重学生综合素质尤其是实践能力的培养,坚持走“产—学—研”相结合的途径,坚持整体优化、学科融合、创新性和个性化的原则[1],充分体现“学习—实践—再学习—再实践”的培养过程。突破思维定势,改革传统的培养学术型人才的课程体系和教学方法,根据学科特色,优化课程体系,改革教学方法,加强特色教材建设,提升教学内容的创新性,以“厚基础、宽口径、重实践、求创新”为目标,构建较为科学的人才培养体系。

二、优化课程体系,实施教学内容与教学方法的改革

针对计算机学科教学内容缺乏前沿性、教学模式和手段缺乏多样性、教学资源缺乏实用性等问题,按照计算机专业全国研究生入学考试大纲的要求和社会对人才的需求,以“合理配置,资源共享”为标杆,将计算机科学与技术本科专业核心课程(程序设计基础、数据结构、计算机操作系统、计算机组成原理、计算机网络)的授课、实践等教学环节作为一个整体进行统筹优化,融合各课程的内容,形成一个相对完整的体系[2],使学生能够较容易地理解和掌握课程的重点内容,理解课程间的连续性。

(一)核心课程教学内容与体系的改革

对各核心课程的安排顺序、授课内容、授课重点、授课计划等按照计算机专业研究生入学大纲的要求和社会对人才的需求进行调整和整合,将新知识、新理论、新技术和新方法充实到教学内容中,弃旧扬新,使教学内容与技术发展和行业需求相适应。

(二)教学方法与手段的改革

遵循以“教为主导,学为主题”的授课思路,培养学生自主学习的能力。在理论课程和实践课程中,采用综合案例引导学生进行分析和设计[3],以培养学生分析问题、解决问题的能力,激发学生的创造性;并将课堂讲授与参与式、提问式、讨论式、启发式等教学方法相糅合开展教学活动,让学生主动参与整个教学过程,因材施教,充分调动学生学习的积极性。

(三)优质教学资源的整合

利用Web教学服务平台、FTP服务平台、实验教学网、毕业论文管理平台,实现核心课程之间教学资源的共享和在线指导。在这些平台上提供了各核心课程的教学大纲、电子教案、多媒体课件、实验指导、试题库等教学资源,从“授前、授中、授后”三个环节给学生提供自主学习的机会;另外,为了让学生了解学科前沿,可邀请国内知名院校的教授、博士开展新技术论坛,介绍国内外学科前沿及最新技术,这能极大地开拓学生的视野,激起学生认真学习知识的兴趣。

三、夯实师资培养,通过“科研引领教学”创建高水平教学团队

要注重师资队伍培养和教学团队建设,提高教师的整体素质和教研水平。

(一)组建核心教学团队,形成合理的教学梯队

根据课程体系的建设思路,形成以课程体系为核心的教学团队。在职称、学历、年龄、教学经历、科研能力等方面自然形成梯队形式,通过成员之间的协作与交流,开展教学研究、教学改革和教学技能比赛等活动,从而提高教师的整体素质和教学水平。

(二)培养“双师型”教师,提升团队业务素质

采用“请进来,送出去”的办法,邀请国内外著名学者专家,开展学术交流、教学研讨,鼓励中青年教师赴国内外知名高校进修、攻读博士学位、出国访学,提高团队整体素质;加强校企合作,选派中青年教师进入企业,学习实践经验技术,提高实践教学水平,以满足本科生“双师型”人才培养的需要。

(三)营造“以科研促教学”的学术氛围

积极引导教师树立以高水平科研支撑高水平教学的发展观念,组织教师参与新教材编写;教师紧跟科技前沿的发展动态,将科研中获得的新知识和新成果融入课堂教学[4],促使科研工作与教学工作的有机结合,保持教学内容的学科前沿性,增强教学的深度和拓展教学的广度,提高教学质量;教师将自己的科研与学生的毕业设计相结合,对学生进行有的放矢的指导,并吸纳优秀学生进实验室,直接参与教师的科研项目,增强学生的科技创新能力,提高人才培养质量。鼓励团队教师开展科学研究,提高科研水平,做到科研与教学相互促进、共同发展;通过开展一系列教研、评优、评奖活动,增强了优秀“老”教师和青年教师之间的交流,快速提高青年教师的科研能力和教学水平,壮大优秀青年教师队伍。同时采用“请进来,送出去”的办法,提升中青年教师的业务素质,以满足对“双师型”人才培养的需要,实现团队梯队发展,最终形成一个基于课程体系的高水平教学团队。

四、强化实践教学,推进“过程式多元化”的实践能力培养体系

构建以实践能力培养为核心的实践教学培养体系[5],采取“过程式多元化”的实践教学培养方法,建立“课程实验、实验课程、校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习”五位一体的实践教学模式,并结合科研训练、创新实践、学科竞赛、社会实践和创业实践等课外实践,让实践训练贯穿整个培养过程。

(一)实践教学体系的综合改革

对于计算机科学与技术专业的学生,仅提高学生的理论水平是远远不够的,还需注重培养学生的动手能力,加强学生的实践能力锻炼,即“理论与实践一体化”,这是本专业人才培养中的一个关键环节。只有将实践和理论紧密结合,互为补充,才能使学生尽快掌握课程知识,并利用所学知识分析、解决实际问题。为此,坚持以传授知识、培养能力和提高素质协调发展为根本,以培养学生可持续发展能力(自主获取知识的能力和创新能力)为重点,建立以能力培养为主线,分层次、多模块、相互衔接的科学系统的实践教学体系。第一,除了课程实验外,针对实践性较强的课程,实行实践教学单独设课,开辟新实践领域,扩大综合型实验的比例,与理论课程的教学进度相配套,通过预习报告、讲解演示、上机实验、分析总结和撰写实验报告的方式,注重学生创新、实践能力的培养。第二,重视实习和实训环节,实行校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习的多元式实习实训教学,锻炼学生的实际动手能力。第三,将科研训练、创新实践、学科竞赛贯穿到大学四年的教学过程之中,着重提高学生的科研素养和创新能力。第四,与实际应用相结合,通过社会实践和创业实践,增强学生的业务能力,为将来进入社会实际生产生活领域的工作做充分的训练与准备。

(二)实验教学内容的融合重构

对于课程实验和实验课程,实验内容由基础型、设计型、综合型和研究型等四个各具特色的模块组成。各模块侧重点不同,学生可以根据自身接受和掌握知识的实际情况循序渐进地进行训练。基础型实验重在加强对本课程内的知识点的掌握和理解;设计型实验强调培养学生动手能力和创新性思维;综合型实验充分考虑课程间的可融性,渗透多个课程的相关知识点,并突出以项目训练为主的教学实践;研究型实验是培养部分学生以科研项目为支撑的实践能力。

(三)实训实习环节的双轨交叉

把实训实习工作进行分解,分成校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习等几个环节,在校内和校外进行双轨交叉。通过校外短期见习开阔学生视野,在见习中理解专业理论和技术,增强实践动手意识。通过邀请企业工程技术专家进入学校,利用学校开设的大实践课程时间,集中对学生进行校内单项实训,增强学生应用专门技术的能力。通过校外综合实训和实习,让学生深入企业和应用部门,在校外实训和实习导师的指导带领下,完成完整的项目设计和应用部署,增强学生完成综合项目和应用的能力。

(四)课外科技创新活动与课内实践教学的有机结合

以“产—学—研”相结合的思想为指导,推行学科竞赛制度化,创新训练常规化,支持学生参加机器人、智能车、电子设计、创新创业等各类学科竞赛,鼓励学生主持或参与学校、省厅、教育部和企业创新创业类等科研课题,理论联系实际,强化项目驱动的实践教学[6],注重对学生过程式的培养和科研创新能力的培养。采取“过程式多元化”的实践教学培养方法,通过基础型、设计型、综合型和研究型模块化实验内容重构课程实验和实验课程,通过校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习,施行校内校外双轨交叉式实习实训教学,建立“课程实验、实验课程、校外短期见习、校内单项实训、校外综合实训实习”五位一体的实践教学模式,能解决学生理论知识和实际问题脱节的矛盾,有效增强学生的实践能力。强化以“项目+竞赛”驱动的创新训练模式,形成“实战”性的项目开发,形成“以赛促学”和“学以致用”的学习氛围,通过本科生进实验室及参加各类高水平学科竞赛等方式,提升了学生的创新能力和就业竞争力。

五、结语

课题组通过改革培养模式、优化课程体系、夯实教学团队、强化实践环节,探索创新应用型计算机科学与技术本科专业人才培养,并在实践中检验各项举措的效果,取得了良好的人才培养效果,获得安徽省高等教育教学成果奖二等奖。

[参考文献]

[1]王杨,许勇,赵传信,等.高师院校非师范计算机专业人才培养新途径[J].计算机教育,2010(8):4-10.

[2]陈付龙,齐学梅,罗永龙,等.创新能力驱动的层次化计算机硬件课程群构建与实施[J].大学教育,2013(4):40-42.

[3]孙丽萍,程婧,罗永龙.翻转课堂在数据结构教学中的应用研究[J].计算机教育,2015(24):71-74,77.

[4]沙超,黄海平,孙力娟.以创新型科研项目提升本科生综合技能[J].计算机教育,2011(23):34-37.

[5]陈付龙,齐学梅,罗永龙.四维一体计算机硬件实验教学改革与实践[J].计算机教育,2013(3):50-53.

[6]郭继强,陈晓艺,李长吾.以科研促进教学:创新型人才培养的有效途径[J].辽宁师范大学学报(社会科学版),2009(1):76-78.

第11篇

【关键词】计算机专业;“三特”教学模式;建设思路

随着科学技术的快速发展,社会对科技人才的需求更加迫切,促使高等院校对各种科技人才的培养步伐加快,计算机专业同样采取了多种改进措施。但就目前计算机专业的发展现状来看,仍然存在许多问题有待解决。计算机专业特色化是发展的一个重要趋势,本文从学院、教师、学生三个方面就怎样建设计算机特色专业进行了详细介绍,旨在为计算机专业的改革和发展提供一些参考意见。

一、计算机专业发展的现状分析

1.缺乏专业特色

计算机专业人才的培养应该结合时展的需求,及时更新教学方式和培养模式,否则计算机专业特色不能得到体现,学生在学习过程中的积极性不高,教师也难以高质量地完成每一节课,在这种情况下,计算机专业的诸多问题慢慢涌现出来,会严重阻碍计算机专业发展的步伐。因此,计算机专业的特色构建是非常有必要的。

2.培养目标过于宽泛

计算机专业目前培养的目标基本上是满足德、智、体全面发展,计算机专业开设的课程主要要求是:加强思想政治的培养,掌握计算机的基本知识,包括硬件和软件的基本原理,熟悉数据库相关技术的使用,熟练掌握高级语言的开发和使用,同时具备通过计算机来解决实际问题的能力。在目前的计算机教学方式下,出现了学生需要学习的知识过于宽泛,最后不能精通任何一个方向的情况,而市场上对于本科人才的要求是具备在略知其他计算机知识的前提下能够精通某一个方向的能力。针对这种状况,计算机专业人才的培养应该重视计算机思维的培养,让学生可以根据自己的兴趣爱好和将来的发展方向选择最适合自己的一个专业领域做更深层次的学习和研究。学生具有一定计算机思维再去学习计算机专业中某一个领域的知识,将降低学习的难度,更加适合学生未来的发展。因此,培养目标过于宽泛反而不适合高校学生的发展,加强计算机思维的培养更能对学生的未来发展起到促进作用。

3.培养方向难以满足就业需要

很多高等院校计算机专业的教材和授课的辅助材料存在难以理解、理论性太强的弊端,计算机专业的教学应该既要兼顾完整的基础知识体系,又要考虑学生的实践和应用能力,在这种情况下,高校计算机专业的培养方向应该顺应时代的潮流和社会的需要,将难以理解、理论性太强的课程转到技术性和应用型的方向上,为提高学生的就业率和专业技能的培养提供一个良好的平台。

二、计算机特色专业建设的思路

1.“三特”教学模式的内涵

“学院办学有特色,教师教学有特点,学生学业有特长”是“三特”教学模式的内容,教学改革从学校、教师和学生的角度出发,在不同层面对教学改革的要求提出参考性意见。学院办学有特色是提高教学质量建设特色专业的保障,计算机特色专业的建立也需要学院的鼎力支持,才能发挥互联网时代下计算机专业的最大优势;教师教学有特点是特色专业建设的基础,教学过程的两大主体是教师和学生,教师的教学有特点就能够激发学生的学习兴趣,提高学生上课的积极性,这是特色专业建设必须解决的一个重要问题;学生学业有特长是特色专业的最终成果,教学改革最大的目的是提高学生的综合能力,教学方式的改变都是以学生的表现作为最终成果。

2.独立学院人才培养模式分析

(1)独立学院人才培养必须符合市场需要。独立学院是指本科以上学历教育的普通高校与国家机构以外的社会组织或者个人合作,利用非国家财政性经费举办的实施本科学历教育的高等学校,独立院校的费用相比较公立学校而言要高出三到四倍。正是由于这种特性的存在,独立院校的学生的培养模式和公立院校不太一样,就业的人数比例更大,所以独立院校开设的专业更要符合市场的需求,满足学生走向社会就能运用在学校所学知识的基本需求。(2)建立适合独立学院自身特点的人才培养模式。独立学院的人才培养模式是面向社会的,独立院校的最大特点就是与国家机构以外的组织和个人合作。针对这一点,部分高等院校的学生的就业问题并不困难,但是需要考虑的是怎样因材施教,实现学院现有资源利用率的最大化,这就需要结合学院自身的特点,充分考虑学生的需求,合理分配教学资源,实现教学资源的充分利用,建立适合学院自身特点的人才培养模式。(3)加强实验室建设以及与校外企业的合作。实验室的建设和校外企业的合作为学生理论学习后的实践检测提供了一个良好的平台,在实验过程中可以激发学生的求知欲望,强化学生的动手能力,形成将理论知识运用到实践的思维体系。校外企业的合作比实验室的建设更为重要,校外企业的合作可以更加系统地整体构建学生的专业知识体系,并进一步促进独立学院计算机科学与技术特色专业的建设。

3.师资力量的建设

(1)培养正确的教育观念。教师正确的教学观念的培养对于特色专业建设有着非常重要的作用,参与特色专业建设的教师不能安于现状、不思进取,而要在特色专业的建设过程中形成“你追我赶”的教育局面。(2)创建教师培养机制。教师的培养机制有很多方面:①教师可以通过再学习积累更多的知识,获得更高的学位,为特色专业的建社做出更多的贡献。②教师培训是一个很方便快捷的途径,通过培养教师的专业能力,把一些前沿的技术和观念带到教学。③参加学术交流,在交流的过程中教师可以取长补短,及时弥补自身的不足,在获得专业知识的同时教师也会开阔眼界,这些对于特色专业建设都有非常大的促进作用。(3)建立科学绩效考评体系。科学的绩效考评要包括自我评价、学生评价和同行评价,其中学生评价和同行评价更具代表性,评价的内容也要尽可能全面,除了教学态度、教学内容和教学方法等内容,还应该在科研能力、创新能力、团结领导能力和社会服务方面有参考的依据。科学的绩效考评是约束和规范教师教学的重要方面,能够引导教师队伍向着科学教学的方向迈进。(4)完善高校科研队伍建设。建立完善的高校科研队伍建设规章制度,通过制度来改变高校的科研队伍现状,同时培养科研教师的人文情怀和道德素养,让科研工作不再如此烦琐和无趣。科研队伍建设是提高教师专业技能的重要方面,高校教学过程中需要很强的科研能力支撑。教师在不断的科学研究过程中提高了专业知识水平,促进了专业教育教学的快速发展。

4.学生综合能力的培养

(1)培养正确的思维观念。不良的思想观念对于计算机专业学生的学习有着严重的阻碍作用,因此,高校首先要注意学生正确的思维观念的培养。(2)提高学生的创新能力和学习主动性。计算机专业的学生必须有较强的创新能力,高等院校应该为学生的发展和计算机特色专业建设提供保障,同时加强学生的学习主动性。(3)提高课堂上学生的参与度。从近几年的教育教学过程来看,学生课堂上的参与度急剧下滑,这是当前高校教学中的一个普遍现象,也是制约学生能力提高和教学模式改变的主要障碍。在计算机特色专业建设过程中,必须解决这一难题,才能使计算机特色专业建设顺利推进。

三、总结

计算机特色专业建设是互联网时代必然的发展历程。在建设特色专业的过程中,应该充分利用计算机行业人才在当今社会的优势。同时考虑到目前计算机教学过程中的不足,在积极改进的基础之上,顺应时代的发展趋势,使计算机专业培养出来的三类人才(研究型人才、技术型人才、应用型人才)能够发挥自身特长,然后回馈到教育教学中,为计算机特色专业建设做出卓越的贡献。

参考文献:

[1]张瑞.关于计算机科学与技术特色专业建设的思考与实践[J].制造业自动化,2010,(11):154-157.

第12篇

关键词:计算机科学与技术;节水管理

中图分类号:R977.7

水是农业的命脉, 我国农业生产用水总量为 4.0×103 亿立方米,占全国总用水量的 70%左右,而灌溉用水量占到农业生产用水量的绝大部分(约为 90%)。长期以来,受传统农业耕作模式和生产水平限制,我国农业灌溉用水存在浪费严重现象,利用率仅为 45%,远低于农业发达国家的平均水平(70%~80%),特别是近年来我国农业生产中遭遇的严重干旱给我们敲响了警钟,例如在 2010 年年初,我国四川、广西、云南、贵州和重庆西南五省市地区遭遇严重干旱,部分旱区旱情持续时间长达 5 个月,耕地受旱面积达 1.11 亿亩,农作物绝收面积超过110 万公顷,经济损失超过 350 亿元。

一、计算机科学与技术在节水农业发展中的应用

1 数据采集与分析

以计算机为工具,建立农田水资源利用的决策支持系统(DecisionSupport Systems,DSS),提 高 节 水 农 业 决 策 的 科学 化 ,它 是实 现 处 方 农业、精确农业的核心。 所谓 DSS 是指通过决策科学及相关学科的理论知识和数据、模型,以人机交互方式辅助决策者进行半结构化和非结构化决策的计算机应用系统,节水灌溉系统是一个典型的 DSS 能解决的问题,通过模拟作物的产量和需水过程的关系,预测农田土壤盐分及水分胁迫对产量的影响,制定农田科学的灌溉措施,实现适时适量的精确灌溉,降低灌溉用水量,提高水资源利用效率,达到节约和高效利用水资源之目的。农田灌溉 DSS 以支持模型运算必需的各种静态和动态数据的数据库和反映不同地区自然生态条件等作物栽培和用水管理经验知识以及具有知识推理机制的专家知识库作为基本信息支撑,通过总控程序构筑灌溉用水决策支持系统的运行环境,辅以友好的人机界面和人机对话过程,有效地实现了信息查询、用水管理和系统控制等主要操作功能。

2 地下滴灌

地下滴灌技术(Subsurface Drip Irrigation,SDI)是指通过地埋毛管上的灌水器将农作物所需要的水、肥、药以均匀、缓慢、准确地渗入到作物根部的新型灌溉技术,尤其适合我国干旱的西北地区。 地下滴灌具有显著的节水优势 (采用地下滴灌方式水的利用率可达 95% 以上),且有利于作物生长,提高农产品品质以及改善土壤环境等多方面优点。采用计算机灌溉系统,可以自动控制地下滴灌作业,主要是采用ADI 压力补偿管理作业。 该技术已被许多农业发达国家所应用,其主要设备 ADI 压力补偿滴灌管采用滴头双入口、宽流道、梯形迷宫式结构以降低水流压力,并与上部的弹性片配合调整流道的宽度,从而达到稳定出水口流量的目的,对提高节水效率非常明显。

3 智能化灌溉管理

智能化灌溉管理是通过配备先进的监测系统、通信系统和数据处理系统,实现对气候的准确测量,自动确定是否需要进行灌溉,或由此确定何时进行灌溉等,自动发出信号,进行远距离遥控,实施灌溉作业。该系统完全依靠计算机自动操作和执行的,无需人为干涉,最大程度地实现自动化作业。通过监测设备得到的数据可以自动启动或关闭灌溉程序,如通过雨量计得到的数据,自动确定灌溉水量,通过土壤湿度计确定灌溉的深度。 操作人员可以通过电话或计算机网络监视、查看、获得并控制正在发生的一切灌溉数据和动作,系统自动纪录所有发生过的事件的详细数据。操作人员和管理者根据过去发生的纪录数据,进行分析,做出相应的调整和决策,真正达到农业灌溉管理系统化和科学化。

4 自动化灌溉控制

自动化的灌溉控制技术是指在无人干预的情况下,通过由计算机控制的中央灌溉管理系统,根据地块和作物的要求适时、适量进行自动灌溉的技术。这种自动化灌溉管理系统可通过反映作物需水的某些参量,预先编制好灌溉程序软件,灌溉机械自动地按照程序指令,按规定时间、不同地块要求,提供不同的灌溉水量。 该系统加上遥控装置后,能够储存数据,通过个人计算机和通讯网络,实现远程灌溉控制和管理。

二、计算机自动控节水灌溉的设计研究

1.大棚(或连栋)温室自动化灌溉的设计

在日光温室中,由于栽培空间封闭,环境状况优越,用于系统自动控制的设备可达到较高的精确度。其研究设计采用计算机统一管理全部参数数据,电脑工控机控制所有的操作对象,如湿度、温度、电导率、PH值、CO浓度、徽喷或滴灌时间、施肥、风机、水帘开闭、自动阀门、加压泵、电子加药泵等等。将遥控和自控相结合,达到全过程计算机控制自动化。

(l)计算机自动拉制系统

计算机自动控制系统由微机、主控机、分控机等组成。其中徽机和主控机安装在中心控制室,每个温室配备一个分控机。主控机主要是采集各分控机反馈的温室实际状况(如温度、湿度、PH值、电导等)并传递给微机,微机用来软件编程、翰人、修改各种数据,管理人员通过显示器了解环境的状况和参数变化,用键盘或鼠标向各分控机发出工作命令,由分控机自动关启温室的水泵、风机、照明和微灌系统的闸阀等开关,实现定时定量灌溉。系统的配套管理软件采用模块化结构,主要由主程序、数据巡回采集及处理子程序、显示子程序、键盘中断服务程序、打印子程序及定时中断服务程序等组成。

整个系统不需要体力工人直接参与,通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参数可以自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉,人工的辅助作用只是调整控制程序和检修控制设备。

(2)自控设备及工作流程自控系统中,除一般常用的灌水器、管道、管件及水泵、电机外,还包括有计算机、主控机、分控机、自动阀、传感器(土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等)及电线等。

其中土壤水分传感器就是真空负压表,表上显示出的数字即是土壤含水量的大小,需根据不同作物所需适宜土壤含水量的上下限来确定真空负压表读数的上下限,预备灌溉时使用。

空气湿度传感器用来测量大棚温室内空气湿度变化情况,通过分控机上的指示灯来显示。

电接点温度计用来测量温室内土壤温度。

2.大面积农田自动化灌溉的设计

农作物大田的全自动灌溉控制系统也是由计算机(包括系统程序和打印机)、主控机、分控机、传感器等组成,但自控设备的种类和数量相对温室较少。传感器一般预埋在农田里,计算机、打印机和主控机安装在中央控制室,分控机则安装在易于控制水泵和管道阀门的地方。

其工作流程是:土壤水分传感器自动检测出农田中的水分与温度等参数,并反馈显示在计算机屏幕上,计算机根据数学模型分析预报和土坡墒情侧算与灌水指导系统,自动确定需要灌概的时间与灌概用水量;当指定时间一到,微机根据预设的程序立即进行处理,并操作主控机工作,主控机将开机信号传给分控机,分控机接收到主控机发出的开启指令后,经强电伺服装置开启电磁阀进行灌水;灌水到一定时间后,当土壤水分传感器检侧到土壤墒情已达到设计要求,灌水量已够时,就将信号反馈传送到计算机,通知停水,计算机接到反馈信号后,依次把停水命令传给主控机、分控机,分控机则控制关闭电磁阀,停止灌概。停水后,计算机上自动显示出此时土坡的含水盘、本次灌溉所用水量、灌溉起止时间以及应付水费等,同时预报下次灌溉的时间及灌水量,并将结果打印出来。

结语

现在,节水灌溉计算机控制管理系统在农业发展中的作用和重要性越来越明显,其推广应用也十分紧迫,但整体的自动化水平和程度还不是很高,特别是我国的农业设施还尚未达到标准化。因此,进一步开发更为实用、更加科学的节水灌溉计算机管理系统,真正实现因时、因作物、因地用水以及用肥自动控制,科学合理地利用有限的水资源。