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自上世紀(jì)末90年代末開始計算機科技技術(shù)的發(fā)展日新月異,與之同步的計算機硬件技術(shù)也在不斷順應(yīng)著計算機軟件系統(tǒng)進行著高速的改朝換代,從而達到匹配其需求的目的。時至今日,隨著人機互動系統(tǒng)的不斷完善與普及,各種新穎的輸入/輸出硬件不斷的刷新市場,這都給計算機硬件組裝的教學(xué)工作提出了新的挑戰(zhàn),如何使計算機硬件教學(xué)順應(yīng)計算機科技的發(fā)展是擺在計算機教育工作者面前的一個嶄新的課題。
1.當(dāng)前計算硬件組裝教學(xué)上存在的主要問題
由于計算機硬件組裝教學(xué)相對于軟件教學(xué)來說,教學(xué)知識概念比較繁復(fù),而且一些硬件與具有著高集成化的特點,這就是說計算機硬件在教學(xué)內(nèi)容本身上就存在著學(xué)習(xí)的硬傷,再加上教學(xué)時許多問題比較抽象,如果不親自動手操作很難讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)同感,這就導(dǎo)致了當(dāng)前學(xué)生們普遍的“喜軟(件)怕硬(件)”的情緒。同時,由于許多軟件教學(xué)課程實踐中并沒有和硬件產(chǎn)生必要的聯(lián)系,這就容易讓一些計算機專業(yè)學(xué)生產(chǎn)生輕視硬件組裝課程學(xué)習(xí)的心理。
2.計算機硬件科技發(fā)展的背景
從學(xué)生的就業(yè)形式上來考慮,學(xué)生們所學(xué)習(xí)的計算機硬件組裝知識,必須是計算機產(chǎn)品最前沿的產(chǎn)品,所以制定計算機硬件組裝教學(xué)實踐并不是一個靜態(tài)的過程,而是要時刻關(guān)注計算機市場動態(tài),了解計算機硬件技術(shù)的最新發(fā)展以及相應(yīng)配件的換代情況。但這對于計算機學(xué)校的財力要求比較高,要盡量協(xié)調(diào)資源,盡量避免用廢棄教學(xué)機或是淘汰落后品來進行計算機硬件組裝教學(xué)實踐的情況發(fā)生。wWW.133229.CoM同時,從2010年對我國計算機維修市場的調(diào)查統(tǒng)計中顯示,只有5%的硬件維修任務(wù)是出在硬件實質(zhì)損傷維修/維護上,也就是說有95%的的硬件故障任務(wù)用簡單的更新/更換硬件方法得到解決,粗糙而浪費資源,這客觀反映出當(dāng)前我國計算機硬件市場急需硬件專業(yè)技術(shù)人才,這也為計算機硬件組裝教學(xué)工作提供了動力。
3.以計算機科技發(fā)展為基進行硬件組裝教學(xué)的原則
3.1 將理論和實踐操作進行有機結(jié)合
首先由于計算機硬件組裝教學(xué)所涉及到的教學(xué)內(nèi)容,如:電子電路基礎(chǔ)、各電子元配件(包括電阻、電容等)工作原理、相關(guān)硬件的匹配原理等都是具有著極強知識性和極強實踐性的知識內(nèi)容,需要通過多課時、多層次的實訓(xùn)教學(xué)才能達到理想化的教學(xué)目的。因為將理論和實踐操作進行有機結(jié)合是以計算機科技發(fā)展為基進行硬件組裝教學(xué)的首要原則。
3.2 以學(xué)生就業(yè)需求為教學(xué)目的
隨著當(dāng)前計算機專業(yè)學(xué)生就業(yè)形式的日趨嚴(yán)峻,以就業(yè)為主導(dǎo)向的職業(yè)人才培養(yǎng)教育形式已經(jīng)成為了專業(yè)人才培養(yǎng)的核心思路。同樣的,計算機硬件行業(yè)也迫切需要適合計算機科技發(fā)展需求的高素質(zhì)、高聚合性、技能過硬的復(fù)合型人才,要達到這樣的人才培養(yǎng)效果,在計算機硬件組裝教學(xué)設(shè)計初期,就要以學(xué)生的就業(yè)需求為教學(xué)根本原則進行設(shè)計。
4.針對計算機科技發(fā)展的計算機硬件組裝實訓(xùn)改革措施歸納
4.1 靈活應(yīng)用調(diào)研/多媒體手段,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)欲望
不可否認(rèn)的事實是,當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)計算機硬件組裝課程時,絕大多數(shù)是被動式學(xué)習(xí),只能通過機械的反復(fù)操作,反復(fù)記憶達到一種,“心里沒記住,但手卻記住了”的操作熟練狀態(tài)。這種方式很容易造成對計算機硬件組裝學(xué)習(xí)的厭惡或抵觸情緒。所以在具體教學(xué)實踐中,要盡量的多利用多媒體手段,(當(dāng)然如果能找到硬件實物則更為理想)模擬制作相應(yīng)的硬件實體課件,使學(xué)生產(chǎn)生興趣,主動的作到知識點與實物結(jié)合。同時,要盡量用多媒體課件代替相對枯燥的板書教學(xué),讓學(xué)生在單位時間內(nèi)盡量多的獲得信息量,如果多媒體課件制作的工作量比較大,可以進行全體教師的調(diào)配,大家分章節(jié)制作課件,然后串換使用,這樣用多媒體手段進行的演示操作可以使枯燥的硬件裝機內(nèi)容盡量生動地展示給學(xué)生,有效地調(diào)動學(xué)生的求知欲望。而且還要盡量多安排學(xué)生在課余時間做一些相關(guān)的硬件信息調(diào)研或市場調(diào)研任務(wù),這樣學(xué)
轉(zhuǎn)貼于
生在進行實際調(diào)研過程中客觀了解到所接觸到硬件的價值所在,有助于學(xué)生對硬件的理解和記憶。
4.2 盡最大努力多安排實訓(xùn)課時
計算機硬件組裝教學(xué)最忌諱的教學(xué)效果,就是培養(yǎng)出的學(xué)生“眼高手低”,所有的操作知識步驟都能靠著反復(fù)死背而記牢,但當(dāng)進行實際操作或是出現(xiàn)一些靈活問題時就變得不著頭緒。因此,要盡學(xué)校最大的努力多安排計算機硬件組裝的實訓(xùn)課程,這樣在學(xué)生鞏固所學(xué)習(xí)理論知識的同時還大大提高了學(xué)生的動手能力,為以后就業(yè)工作實踐打下了堅實的基礎(chǔ)。
4.3 給學(xué)生多提供實踐操作的機會
學(xué)??梢愿鶕?jù)自身的情況,與專業(yè)公司協(xié)商,承接一些計算機硬件維修任務(wù)。初期讓學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下完成任務(wù),后期達到獨立完成維修任務(wù)的目的。這樣通過具體的問題,學(xué)生可以用心的思考所學(xué)過的知識技能,并將其用在實處;將課堂上所學(xué)到的技能代入到實際存在的故障中,將實訓(xùn)課程的內(nèi)容和社會中所存在的相關(guān)問題相結(jié)合,讓學(xué)生在這樣的環(huán)境中鍛煉成長。并可以和市場上一些專業(yè)公司合作,推薦一些在實踐操作中比較優(yōu)秀的學(xué)生,去該公司進行實習(xí),進一步刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,將學(xué)習(xí)與以后走入社會生存聯(lián)系到一起,讓學(xué)生對自己的人生提前作出規(guī)劃。
4.4 考核體系的完善
在傳統(tǒng)的計算機硬件組裝考核體系中,學(xué)生的成績基本都是由實踐操作報告來進行分?jǐn)?shù)評定的,這樣得出的分?jǐn)?shù)與該學(xué)生的實際操作能力有很大出入,因為考核所進行的操作部分題目大多是驗證型題目,學(xué)生比較容易通過完成,這樣所得出的分?jǐn)?shù)不能客觀評價學(xué)生的計算機硬件組裝能力。因此為了針對計算機科技的發(fā)展需求,對于計算機硬件組裝教學(xué)的考核體系也應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)化,比如制定相應(yīng)的計算機硬件組裝維護考核標(biāo)準(zhǔn),或是組織學(xué)生參加一些國家統(tǒng)一的認(rèn)證考試,比如:全國計算機信息高新技術(shù)考試(即通常說的citt)、信息產(chǎn)業(yè)部推出的硬件工程師認(rèn)證考試等等。
5.虛擬實訓(xùn)室的建立,符合計算機科技發(fā)展需求
一、金融科技風(fēng)險分析
影響金融科技風(fēng)險主要存在于以下三個方面:第一,部分科技工作者安全技術(shù)水平低,安全意識淡薄。雖然管理者制定了相應(yīng)的安全管理規(guī)章制度,但是在執(zhí)行的過程中,會出現(xiàn)執(zhí)行力度小或者誤操作等情況,導(dǎo)致一些重要的數(shù)據(jù)泄露和密碼丟失等,讓系統(tǒng)的安全受到很大的威脅。第二,計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)水平低。因為系統(tǒng)漏洞的存在,給一些不法分子如黑客可乘之機,他們通過侵入系統(tǒng)盜取數(shù)據(jù),甚至給系統(tǒng)帶來毀滅性的破壞。第三,監(jiān)督管理機制不完善。很多第三方支付、P2P交易模式等新的交易平臺出現(xiàn)的時候,沒有經(jīng)過嚴(yán)格的監(jiān)管審核和缺乏相應(yīng)的法律法規(guī)的約束,就出現(xiàn)了盜取客戶資產(chǎn)而追討無果的后果。安全是先行者,在安全得不到保障的情況下,客戶的信息和資產(chǎn)就得不到保障,進而影響互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,長遠(yuǎn)來說就會阻礙經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步。所以在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的進程中,首先要解決安全問題。解決安全問題需要科技工作者、業(yè)務(wù)人員和監(jiān)管者等多方面共同努力,也不是一蹴而就的,每一種新的技術(shù)和產(chǎn)品的出現(xiàn),會伴隨著新的攻擊手段的出現(xiàn),所以一定要重視安全問題,并不斷尋找解決各種安全風(fēng)險的方法。其次,相關(guān)管理部門需要制定相應(yīng)的安全管理規(guī)范和規(guī)章制度,來提高操作人員的技術(shù)水平,規(guī)范其操作行為,進而規(guī)避人為因素帶來的金融風(fēng)險。
二、對金融科技風(fēng)險進行防范的具體措施
金融與計算機相互依賴、相互促進。金融產(chǎn)品業(yè)務(wù)模式的創(chuàng)新促進了計算機技術(shù)的進步,同時計算機技術(shù)的進步帶動了金融業(yè)務(wù)的發(fā)展。為了更好地為金融服務(wù),為金融產(chǎn)品保駕護航,必須要加強計算機安全技術(shù)和安全管理,盡量避免人為操作和技術(shù)缺陷帶來的風(fēng)險。
(一)加強對計算機軟件系統(tǒng)的管理
可靠的軟件系統(tǒng)是用戶交易安全的保障,安全的密碼策略、短信驗證碼、指紋、人臉識別技術(shù)和成熟的實名認(rèn)證技術(shù)等在軟件中應(yīng)用提高了交易的安全系數(shù),可以進一步保障金融機構(gòu)以及客戶的資金安全以及相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。所以,金融機構(gòu)在對軟件進行研發(fā)的過程中,需要盡可能使用全面的計算機軟件安全管理手段來規(guī)避歷史問題。在計算機軟件安全管理時,可以采用以下方法來保障軟件安全問題。首先,在軟件產(chǎn)品研發(fā)的各個階段,都要確保軟件質(zhì)量,使用更安全的登錄技術(shù)、加密技術(shù)、角色權(quán)限管理策略和密碼策略等手段來保障用戶安全的使用軟件;其次,在數(shù)據(jù)庫方面,配置相應(yīng)的安全管理策略,設(shè)置嚴(yán)格的分級查詢修改權(quán)限,必要時建立同城和異地災(zāi)備系統(tǒng);再次,在軟件的運行維護方面,將開發(fā)權(quán)限、運行和維護權(quán)限分開管理,配備專業(yè)的維護人員對軟件進行維護,防止因操作權(quán)限分配問題導(dǎo)致的操作系統(tǒng)被一些非法用戶闖入,泄露一些重要的信息數(shù)據(jù);最后,我們還要定時更新病毒庫,并且積極升級更新殺毒軟件,對計算機進行殺毒,完善病毒檢測和殺毒措施,避免因計算機中存在病毒導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰的現(xiàn)象。安裝防火墻并定期檢查系統(tǒng)漏洞,更新并安裝系統(tǒng)補丁,關(guān)閉一些不安全的端口等,力保計算機軟件系統(tǒng)在運行的過程中的安全性。
(二)加強對計算機硬件的管理
計算機的高速計算能力極大地加快了業(yè)務(wù)發(fā)展,同時也對運行環(huán)境提出了比較高的要求。不僅要避開高溫高濕和強磁環(huán)境,還需要相關(guān)的專業(yè)維護人員對計算機的硬件進行定期的維護,對一些出現(xiàn)損壞或老化的零部件進行及時的更換和維修,以免出現(xiàn)一些較大的安全事故。
[中圖分類號]R192 [文獻標(biāo)識碼]C [文章編號]1673-7210(2007)11(c)-135-01
近年來隨著分析技術(shù)的自動化和計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在檢驗學(xué)科的廣泛應(yīng)用,臨床檢驗學(xué)不再是一門單純的醫(yī)學(xué)學(xué)科,而是一門集醫(yī)學(xué)、理學(xué)、工學(xué)及計算機和網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)等眾多學(xué)科為一體的獨立應(yīng)用性學(xué)科。隨著計算機新技術(shù)的發(fā)展和儀器設(shè)備的進步,本學(xué)科發(fā)展迅速,對隸屬于每一個醫(yī)院內(nèi)的檢驗科技術(shù)人員來說正在受到前所未有的沖擊。面對這樣的一個計算機和網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)不斷涌入的新形勢,臨床檢驗科傳統(tǒng)的知識及知識結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)新形勢的發(fā)展。為了迎接本學(xué)科迅速發(fā)展的挑戰(zhàn),我們臨床檢驗科針對本學(xué)科的特點,通過在職繼續(xù)教育及學(xué)歷教育相結(jié)合的方式,使檢驗科技術(shù)人員的計算機和網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)水平得到提高,收到良好效果。
1 檢驗科技術(shù)人員計算機和網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)知識水平現(xiàn)狀
由于歷史原因,臨床檢驗科作為醫(yī)院內(nèi)的一個醫(yī)技科室未受到應(yīng)有的重視。20世紀(jì)80年代之前,本學(xué)科的人才培養(yǎng)沒有形成體系,一般由醫(yī)療、護理系人員改行或以短訓(xùn)方式,甚至以師傅帶徒弟的方式直接參加工作。自20世紀(jì)80年代起雖然在本學(xué)科興起了一些專業(yè)訓(xùn)練課程,但多為大、中專學(xué)歷。我科至20世紀(jì)80年代末期的人才梯隊仍以中專學(xué)歷占主體,高達90%,10%的大專學(xué)歷也是醫(yī)療體系人員改行或在職工人經(jīng)夜大學(xué)習(xí)而來的。雖然在當(dāng)時我國的特定環(huán)境下已完全能夠滿足本學(xué)科的需要,但隨著改革開放,本學(xué)科發(fā)展迅速,自20世紀(jì)90年代起大量的計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化分析儀器和新的分析技術(shù)涌入本學(xué)科,臨床檢驗科專業(yè)技術(shù)人員傳統(tǒng)的知識及知識水平結(jié)構(gòu)已不能適應(yīng)新形勢的發(fā)展,造成了先進計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、先進技術(shù)設(shè)備和分析技術(shù)與落后的知識水平和知識結(jié)構(gòu)之間的巨大矛盾。這種檢驗科技術(shù)人員知識水平和知識結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,使先進的自動化分析儀器只能簡單地替代部分手工操作,使先進技術(shù)的高效率不能充分發(fā)揮,造成了醫(yī)療資源的巨大浪費。
2 解決措施
根據(jù)檢驗科技術(shù)人員人才梯隊狀況,針對其所掌握的傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)知識和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)知識不能適應(yīng)發(fā)展需要的特點,我科采取了一系列鼓勵在職繼續(xù)教育的措施。
2.1 促進知識結(jié)構(gòu)合理化
由于本學(xué)科是一個復(fù)雜的交叉學(xué)科,涉及相關(guān)學(xué)科的知識眾多,在繼續(xù)教育內(nèi)容安排上囊括了相關(guān)醫(yī)學(xué)知識、英語、自動化分析技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因此,檢驗科技術(shù)人員的知識培訓(xùn)應(yīng)當(dāng)在重點進行醫(yī)療知識系統(tǒng)培訓(xùn)的同時,也要注重自動化分析技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò)知識等的培訓(xùn)學(xué)習(xí)。
2.2 以在職學(xué)歷教育為主
本學(xué)科與其他臨床學(xué)科相比,學(xué)歷層次相對較低,為了使每一位工作人員都能通過在職繼續(xù)教育獲得一定成就感,科室要求所有40歲以下人員限期通過自學(xué)達到本科學(xué)歷,同時為自學(xué)者創(chuàng)造條件,且在獲得學(xué)士學(xué)位后重獎。在進行學(xué)歷教育的同時,加強計算機和網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的培養(yǎng)。工作中不以學(xué)歷論高低,促使大家既要重視學(xué)歷,更加重視工作能力和效率。
2.3 以在職技術(shù)培訓(xùn)為輔
在檢驗專業(yè)技術(shù)知識學(xué)習(xí)的同時,必須注意相關(guān)學(xué)科知識學(xué)習(xí),尤其是計算機和網(wǎng)絡(luò)新技術(shù),在這方面科內(nèi)應(yīng)當(dāng)提供一個好的學(xué)習(xí)氛圍和條件,采取多種多樣方式,可以采用請(老師)進來,也可以采用走出去的辦法(外出學(xué)習(xí))。
2.4 鼓勵創(chuàng)新、提高效率
在鼓勵繼續(xù)教育和學(xué)歷教育的同時,強調(diào)獲得學(xué)歷和學(xué)位不是目的,只是手段,學(xué)習(xí)的最終目的是提高工作效率。因此要求全科工作人員不斷學(xué)習(xí)計算機和網(wǎng)絡(luò)新技術(shù),完善工作流程,緊緊圍繞如何使實驗室先進的分析儀器充分發(fā)揮作用和不斷提高工作效率這個中心工作展開學(xué)習(xí)和探索,使全體工作人員的學(xué)習(xí)和工作相互促進。
3 效果
3.1 計算機和網(wǎng)絡(luò)知識水平大幅度提高
通過多年的努力,檢驗科技術(shù)人員的計算機和網(wǎng)絡(luò)知識水平得到大幅度的提高,知識結(jié)構(gòu)趨于合理,學(xué)科梯隊更加完善,為先進技術(shù)的引進奠定了基礎(chǔ)。
3.2 先進技術(shù)不斷引進
隨著語言障礙的消除,先進技術(shù)的引進和消化速度加快,實驗室自動化系統(tǒng)、實驗室信息網(wǎng)絡(luò)等管理方式的應(yīng)用使科室工作效率不斷提高。電化學(xué)發(fā)光、實時熒光定量、生物芯片、細(xì)胞因子、腫瘤標(biāo)志物及特種藥物分析等項目的開展和應(yīng)用,使科室開拓新領(lǐng)域的能力得到加強,服務(wù)能力得以大幅度提高。
3.3 創(chuàng)新意識加強
通過不斷的在職繼續(xù)教育,全體技術(shù)人員在掌握了醫(yī)療知識的同時,也基本精通了計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。結(jié)合醫(yī)療工作,不斷進行技術(shù)革新,使工作效率不斷得以提高。
4 未來展望
隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,現(xiàn)代社會對計算機的依賴已經(jīng)越來越明顯,而計算機應(yīng)用能力也已成為用人單位考核畢業(yè)生綜合素質(zhì)的一項重要的標(biāo)準(zhǔn)。中學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革,提高該課程的教學(xué)質(zhì)量對計算機教育質(zhì)量工程有著非常重要的意義,改進教學(xué)方法,提高教學(xué)效果刻不容緩。
一、改進課堂教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)
(1)在教學(xué)手段上,充分利用現(xiàn)代教育技術(shù),以彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足,從而優(yōu)化課堂教學(xué)。以下就如何改進課堂教學(xué)方法,提高計算機文化基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量,并在此基礎(chǔ)上更有效地開展計算機教育,促進學(xué)生素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(2)課堂教學(xué)強調(diào)“教師與學(xué)生雙主體、雙向互動”,貫徹“精講多練,實驗指導(dǎo)”的教學(xué)策略。教學(xué)是師生共同參與的雙邊活動,是“人-人”對話系統(tǒng),不是“人-機”系統(tǒng),每位教師和學(xué)生都可以是一個信息的接收者和輸出者。接收和輸出的過程,包含了輸入、存儲、變換、輸出、反饋和控制的過程。這里的反饋很重要,反饋指的是課堂觀察、雙向?qū)υ?。所謂“精講”,就是在教學(xué)中不是面面俱到,而是主要講清課程的要點和基礎(chǔ)知識,教會學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,更多的具體內(nèi)容讓學(xué)生自學(xué)。所謂“多練”,即讓學(xué)生多上機操作,其目的是從培養(yǎng)學(xué)生的操作技能入手,讓學(xué)生多動手、多動腦,提高操作的準(zhǔn)確性本文由收集整理、迅速性、靈活性和協(xié)調(diào)性。對于文化基礎(chǔ)課程由于內(nèi)容相對比較淺顯,容易使大家產(chǎn)生不學(xué)也會的錯覺,從而對學(xué)習(xí)的內(nèi)容沒有興趣或欲望,那學(xué)生必然采用的是馬虎對付的手段,且教學(xué)效果必然是勞而無獲。針對課程的特點可以讓學(xué)生聯(lián)系實際去做一些案例,在做的過程中體會自己知識的不足,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動力,促進學(xué)生進行有“目的”的學(xué)習(xí)。
(3)創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。為學(xué)生提供豐富多彩的學(xué)習(xí)情境,由學(xué)生發(fā)現(xiàn)或老師提出相關(guān)問題,誘發(fā)學(xué)生的思維。問題是思維的起源,課堂上的思考、探究、討論等教學(xué)活動,都是圍繞著問題而進行的,沒有問題的情境教學(xué)是不存在的。教師在教學(xué)過程中,要在對教材內(nèi)容的把握中深入地挖掘其創(chuàng)新因素,積極地為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,使學(xué)生能夠在豐富多彩的情境中,通過相互學(xué)習(xí)、討論,自己去探索、尋找解題技巧。這樣,既鍛煉了思維能力,又培養(yǎng)了探索精神,同時活躍了課堂氣氛,真正體現(xiàn)了以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)思想。
(4)體驗成功,讓學(xué)生主動參與。當(dāng)前在我們的教學(xué)中,基礎(chǔ)性實驗比重過大,綜合性、設(shè)計性實驗比重相對較少。通過一些最基本、簡單的基礎(chǔ)類實驗,讓學(xué)生熟練掌握計算機實驗的基本方法,培養(yǎng)學(xué)生計算機的基本技能,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的實驗習(xí)慣和實事求是的科學(xué)作風(fēng),為后繼實驗奠定一個良好的基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)、積極思維、既動手又動腦的素質(zhì)和能力。對于涉及一些綜合性較強、涉及面較廣、難度較大的綜合類實驗和設(shè)計類實驗,主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運用計算機實驗及其他課程中所學(xué)知識的能力,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析問題和解決問題的能力,建立初步的科研能力,為今后從事相關(guān)的工作打下良好的基礎(chǔ)。
二、現(xiàn)行計算機基礎(chǔ)課教學(xué)的主要內(nèi)容:windows+office
通常我們在計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)的開始,總要談?wù)撊齻€問題:計算機能干什么?我們學(xué)什么?怎么學(xué)?狹義的答案是:計算機無所不能;我們學(xué)windows和office;上機。接著是盡可能多地電腦演示,以此來升華學(xué)生對電腦知識的學(xué)習(xí)興趣。
因為windows時代,計算機操作技術(shù)的學(xué)習(xí)早已不是那么困難,再也無須死記硬背那么多的命令和格式,只需用一個手指點擊鼠標(biāo),利用菜單就可以打開一個又一個窗口并在窗口中得到五彩斑斕的世界。可是,這個過程卻很
難通過傳統(tǒng)的方法用粉筆在黑板上來講明白。
單就操作系統(tǒng)來說,從windows3.2到windows95的飛躍,從windows95到windows98的進化,從windows98到windows2000的換代,以及從windows2000到windowsxp的“體驗”,都使“黑板+粉筆”的教學(xué)方式陷于絕境。但總有必要盡可能地把最新的知識和技能傳授給學(xué)生。例如學(xué)了windows95,還要講講internetexplorer和windows98、學(xué)了office97還要談?wù)刦rontpage和office2000,學(xué)了word,不能不說我們的民族軟件wps,學(xué)了windows98,還要欣賞一下已成為pc操作系統(tǒng)主流的windows2000和windowsxp等等,還要把各種最新的流行軟件及其應(yīng)用介紹給學(xué)生,如此這般來全面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和使用電腦的樂趣,教給學(xué)生學(xué)習(xí)電腦知識的方法,同時也使學(xué)生在課堂上所學(xué)的知識和本領(lǐng)不至于那么快地“過時”和“淘汰”。另一方面,過去曾經(jīng)有不少在《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》課中學(xué)了wps并考試得了高分的大學(xué)生及研究生當(dāng)畢業(yè)找工作打印簡歷時竟因電腦中裝的是word而一籌莫展,類似的事情似乎比比皆是、無休無止,這說明了我們在計算機基礎(chǔ)教育中存在的一個更重要的桎梏和盲點:計算機文化素質(zhì)問題。所以,在計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)過程中著意培養(yǎng)和提高學(xué)生的計算機文化素質(zhì)和數(shù)字化生存的質(zhì)量才是一項最根本的任務(wù)。
實踐證明,現(xiàn)行計算機基礎(chǔ)課程的主要內(nèi)容windows和office,尤其是今天的windows95/98+office97、或者windows2000+office2000或者windowsxp+officexp完全可以由學(xué)生自己通過學(xué)習(xí)軟件(如《開天辟地》、《萬事無憂》、《暢通無阻》、《得心應(yīng)手》、《電腦總動員》等等)甚至通過教學(xué)網(wǎng)絡(luò)更甚至internet來自學(xué)掌握,而且這也是華山一條路了。
(二)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)的緊要課題:從技術(shù)教育向素質(zhì)教
轉(zhuǎn)化鑒于計算機科技遵循“每18個月更換一代”飛速發(fā)展的事實以及全球互聯(lián)網(wǎng)時代日新月異的網(wǎng)絡(luò)文化的進步,在計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)過程中,時刻注意計算機文化素質(zhì)的教育,著力培養(yǎng)學(xué)生對計算機科學(xué)的新思想、新知識、新技術(shù)的理解和自學(xué)的能力,以使學(xué)生能夠利用計算機來大大提高自己的學(xué)習(xí)效率及工作效率,甚至用計算機來實現(xiàn)自己的理想;著力培養(yǎng)學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)時代的倫理精神以及信仰,構(gòu)成了計算機基礎(chǔ)教育的根本目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:計算機技術(shù);計算機教育;應(yīng)用
中圖分類號:TP3-4文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 03-0000-02
中圖分類號:TP311.52文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 03-0000-02
The Application of Computer Science Technology in the Computer Education
Bahar Coulee.Wu Kat
(Xinjiang Kashi Water Conservancy and Hydroelectric Power School,Kashi844000,China)
Abstract:In the 21 st century,computer in various fields got popularization,this is to develop computer teaching an important conditions. The computer network teaching and it is also an important link of each stage education.This paper is mainly about computer technology development in computer education field of the use of the actual operation of the characteristics,the teacher and students will in this computer aided type education get more more advanced information.
Key word:Computer technology;Computer education;Application
在信息已經(jīng)得到了高速發(fā)展的今天,我們都看到高新的技術(shù)已經(jīng)占據(jù)了世界知識市場的主導(dǎo)地位,知識經(jīng)濟普遍地開展起來。為了更好地在經(jīng)濟發(fā)展的過程中實現(xiàn)知識化的高速發(fā)展,各個國家都已經(jīng)把計算機技術(shù)當(dāng)作了國家高端發(fā)展對象來看待。我國教育部曾表示我們要在中小學(xué)的教育中就開始普及計算機信息化教育,我們要盡我們能夠盡到的最大的力量去把這件事辦好。信息教育的重要意義是我們要看到的不可忽視的一個環(huán)節(jié)。
一、計算機技術(shù)對計算機教育的輔助作用
人類社會已進入21世紀(jì),積極推進素質(zhì)教育,培養(yǎng)全面發(fā)展的一代新人是我國教育的目的。按照素質(zhì)教育的要求,建設(shè)高素質(zhì)的基礎(chǔ)教育,正是貫徹“教育要面向現(xiàn)代化,面向世界,面向未來”戰(zhàn)略方針的具體體現(xiàn)?,F(xiàn)代化是科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)結(jié)合的標(biāo)志,而人是現(xiàn)代化的主體。如何使21世紀(jì)的主人更好地適應(yīng)“ 地球變小了”的時代,如何適應(yīng)知識經(jīng)濟等問題就放在教育者的面前。讓他們學(xué)會自行獲取知識,形成可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí)方法將是解決這個問題的方法之一。用電子計算機來輔助學(xué)生學(xué)習(xí)是幫助學(xué)生形成主動獲取知識的眾多學(xué)習(xí)途徑之一。國家的綜合國力和國際競爭能力越來越取決于教育發(fā)展、科學(xué)技術(shù)和知識創(chuàng)新的水平,教育將始終處于優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位,現(xiàn)代信息技術(shù)在教育中廣泛應(yīng)用并導(dǎo)致教育系統(tǒng)發(fā)生深刻的變化,終身教育將是教育發(fā)展與社會進步的共同要求。當(dāng)前,許多國家政府都把振興教育作為面向新世紀(jì)的基本國策,這些動向預(yù)示未來教育將發(fā)生深刻的變革,我們應(yīng)當(dāng)及早準(zhǔn)備,迎接新的挑戰(zhàn)。
近十年,全球信息總量呈爆炸性增長,世界將進入新一個千年,這是一個真正的新時代,信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的浪潮使全球?qū)崿F(xiàn)資源、信息的互享共用,“地球村”的概念已不是理論的存在。隨著電子計算機信息技術(shù)的不斷發(fā)展,以及人們對計算機和網(wǎng)絡(luò)知識的逐步了解,電子計算機將進入到千家萬戶,成為人們的日常用品。電子計算機的多方面應(yīng)用帶給人們一個信息量大,打破區(qū)域界限的新知識、新信息、開闊眼界的學(xué)習(xí)與交流的嶄新天地。它的應(yīng)用會使青少年能高效率地獲取知識,運用知識,從而走向知識經(jīng)濟的新時代,應(yīng)用電子計算機對青少年進行教學(xué)輔導(dǎo)、科普知識傳播、思想道德文化教育是一種現(xiàn)代“學(xué)習(xí)”的趨勢。
有人認(rèn)為,計算機能同時地去扮演著多種角色,它扮演著老師和學(xué)生,計算機技術(shù)在教育中能夠發(fā)揮出以下的作用,我們能從計算機里學(xué)到很多的東西,我們能夠使用計算機進行內(nèi)容很豐富地吸納知識,并且進行操作,計算機作為終端工具同時也是使用工具。計算機在做輔導(dǎo)者的時候是可以進行管理工作的;計算機也可以作為被動的一方,學(xué)生在計算機上完成他們的作業(yè),還可以來檢查自己的作業(yè)質(zhì)量;當(dāng)計算機是被當(dāng)作工具的時候,學(xué)生們使用數(shù)據(jù)庫里的資料都是很方便的。信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到今天,它在教育上的貢獻是越來越重要了。
計算機當(dāng)學(xué)習(xí)的工具的時候是很有實際作用的,幫助學(xué)生獲得,儲存,還有交流的整個過程,計算機的這些功用都是通過一些軟件來得到實現(xiàn)的。計算機里都會能安裝很多的軟件的,我們會使用到的有數(shù)據(jù)庫處理的軟件,文字處理的軟件,繪圖用的軟件,都是很有用的軟件。除了這些日常用的軟件還有一些是專業(yè)用的軟件,比如動畫制作用的軟件,計算機的編程用的程序語言,還有用來制作多媒體的軟件;學(xué)習(xí)領(lǐng)域的軟件也是有的,在通過選配了一些很不一樣的裝置以后,可以用來給學(xué)生提供很有效的幫助,一起來組成一個實用的組件,學(xué)生們可以選擇來掌控實驗要設(shè)定地條件,要測量的數(shù)據(jù)和實驗得出的結(jié)果。計算機教學(xué)的最大的特點是能夠進行實時地學(xué)習(xí)上的輔助,輔助可以通過圖像,文字和聲音各種形式的傳達,老師和學(xué)生之間的交流的效果也能在一定程度上體現(xiàn)的。
二、計算機在計算機教學(xué)中的管理作用
(一)多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用
計算機教學(xué)要想有很好的效果就要和老師進行交流,老師們對我們整個的教學(xué)的程序上所做的工作,對學(xué)生的學(xué)習(xí)進行統(tǒng)一地管理是必不可少的,要對整個教學(xué)程序進行管理是需要對學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果進行評測,還有要對班級進行日常工作的管理。在一般的課堂里,這些工作都是由班主任來做的,這些事其實是非常繁瑣的,也在很大程度上影響了老師對學(xué)生們進行更能互相理解的交流和輔導(dǎo),也影響了老師發(fā)揮其創(chuàng)造性地一面。計算機的很多的軟件其實都能對計算機管理整個教學(xué)系統(tǒng)起到幫扶的一面,我們也要看到在管理的教學(xué)上,計算機的集成系統(tǒng)能夠計算和檢測各種軟件,還可以在管理的時候給老師騰出時間和空間來輔導(dǎo)更多的學(xué)生學(xué)習(xí)。
(二)遠(yuǎn)程教育的開發(fā)
計算機教育離不開遠(yuǎn)程教育,現(xiàn)代的遠(yuǎn)程教育是在通信技術(shù)的作用基礎(chǔ)上來使用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),計算機的之間的相互性和網(wǎng)絡(luò)的廣泛分布的情況都是綜合性的體現(xiàn),計算機的這些功能是能夠使人們得到廣泛地遠(yuǎn)程教育的機會。整個世界現(xiàn)在都已經(jīng)對教育有了很大程度上的重視,在全世界的范圍內(nèi),現(xiàn)代的遠(yuǎn)程教育都是一個受到很多關(guān)注的項目,許多的科技創(chuàng)新人員和教育研究的人才都把這個遠(yuǎn)程教育當(dāng)作了重點的研究的對象。
和傳統(tǒng)的電視教學(xué)的區(qū)別是,現(xiàn)在的遠(yuǎn)程教學(xué)是擁有實時性的能進行交流的一個程序,學(xué)生能夠根據(jù)計算機生成的圖像和聲音進行多種信息的轉(zhuǎn)換,每一個學(xué)生在隨便一個地方的任意時間都能夠?qū)W習(xí)各種自己想學(xué)習(xí)的知識,并且根據(jù)自己的實際情況來確定學(xué)習(xí)的進度的。
三、計算機技術(shù)對計算機教學(xué)的貢獻
(一)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境
用計算機來制造出學(xué)生掌控這個能發(fā)現(xiàn)很多新信息的學(xué)習(xí)環(huán)境,這是我們在計算機技術(shù)發(fā)展的過程里可以看到的一個大的趨勢。像在這樣的環(huán)境下進行學(xué)習(xí),學(xué)生們都能夠很快地掌握學(xué)習(xí)方法,并且在探索的領(lǐng)域里得出正確的假設(shè)和實驗的結(jié)果。這種模式是把學(xué)生的自知的能力擺在了首位,充分地發(fā)展了學(xué)生進行復(fù)雜思維的能力。教師們也會使用到信息技術(shù)來給學(xué)生進行組織和解釋一些用普通教學(xué)方式難以傳達的知識。信息技術(shù)所帶來的便利是很能幫助計算機學(xué)習(xí)的人得到很多現(xiàn)在社會所產(chǎn)生的有用的新信息。
多媒體是在開發(fā)電子技術(shù)的時候針對信息傳達的環(huán)節(jié)能進行更好地交流而開發(fā)的一項技術(shù),它具有提供與學(xué)生進行無障礙的了解并且參與到學(xué)生中去的能力,制造出把學(xué)生當(dāng)作中心的學(xué)習(xí)計算機的環(huán)境。
(二)電腦的職能性輔導(dǎo)
根據(jù)教育科學(xué)家的預(yù)測,在即將到來的智能機器人時代里,在計算機教學(xué)的過程里也會有智能的輔助學(xué)習(xí)的程序。學(xué)生們能從這些智能的輔導(dǎo)者那里得到學(xué)業(yè)問題的專業(yè)解答,學(xué)生能從它們那里學(xué)到各種不同專業(yè)的專家的科學(xué)思想。這些程序是能夠幫助我們學(xué)生認(rèn)識到在系統(tǒng)中能被專家進行輔導(dǎo)的這樣一種學(xué)習(xí)條件。
信息技術(shù)的進步,并且在計算機教育上的使用,是用來使我們的教育發(fā)生向上的變化。這些變化并不是一天兩天的,我們教育部的專家們把計算機當(dāng)作一門獨立的課程來安排在義務(wù)教育里面,與物理,化學(xué)同樣性質(zhì)的科學(xué)性課程。學(xué)習(xí)計算機所要達到的目的是要能夠?qū)ζ渌麑W(xué)科產(chǎn)生輔助作用。
總而言之,教育是要面向全體學(xué)生,要把我們的學(xué)生培育成為一個個真正地能夠在社會上立足的并掌握一技之長的人。我們要把高新科技推廣到教育科學(xué)上來,并且能進一步地應(yīng)用在企業(yè)的新技術(shù)的開發(fā)和得到普遍的應(yīng)用,推動著整個社會地向前發(fā)展。在這場技術(shù)革命的風(fēng)暴中,生產(chǎn)領(lǐng)域突飛猛進的行業(yè)是計算機行業(yè)。社會生產(chǎn)也需要我們能夠培養(yǎng)出可以接受新興科學(xué)技術(shù)的知識人才出來,從計算機教育的廣泛實施可以看出,我們的擁有計算機技術(shù)的人才也越來越多,也就越有利于社會的生產(chǎn)。
參考文獻:
[1]高付東.中學(xué)化學(xué)計算機輔助教學(xué)的研究[D].曲阜師范大學(xué),2003年
[關(guān)鍵詞]計算思維 非計算機專業(yè) 大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程 改革
引言
社會信息化不斷向縱深發(fā)展,各行各業(yè)的信息化進程不斷加速。 電子 商務(wù)、電子政務(wù)、數(shù)字化校園、數(shù)字化圖書館等己向我們走來。用人單位對大學(xué)畢業(yè)生的計算機能力要求有增無減,計算機成為衡量大學(xué)生業(yè)務(wù)素質(zhì)與能力的突出標(biāo)志。
高等學(xué)校的計算機教育有兩類不同的范疇:一種是指計算機專業(yè)的學(xué)科教育即計算機專業(yè)教育;另一種是指面向全體大學(xué)生的計算機基礎(chǔ)教育。非計算機專業(yè)的學(xué)生占全體學(xué)生數(shù)量的90%,高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)是為非計算機專業(yè)學(xué)生提供的計算機知識、能力與素質(zhì)方面的教育,旨在使學(xué)生掌握計算機、 網(wǎng)絡(luò)及其它相關(guān)信息技術(shù)的基本知識,培養(yǎng)學(xué)生利用計算機 分析問題 、解決問題的意識與能力,提高學(xué)生的計算機素質(zhì),為將來應(yīng)用計算機知識與技術(shù)解決自己專業(yè)實際問題打下基礎(chǔ)。
但隨著新形勢的變化,很多高校計算機基礎(chǔ)教育出現(xiàn)了頗多問題,無法真正滿足素質(zhì)教育的要求。因此,有必要對當(dāng)前存在的問題進行分析,對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、教學(xué)思想等方面進行相應(yīng)的改革,以滿足社會對人才、知識和技能的需求,增強學(xué)生的就業(yè)信心和實力。
一、出現(xiàn)的問題
(一)基礎(chǔ)不同,學(xué)習(xí)需求各有差異的問題
本科院校的生源通常來自不同地方,使得學(xué)生間的計算機基礎(chǔ)存在較大的差異。我們連續(xù)三年在昆明理工大學(xué)做過問卷調(diào)查,在入學(xué)前學(xué)生掌握的計算機知識多限于網(wǎng)絡(luò)的初步應(yīng)用,比如收發(fā)郵件和聊天,但是基礎(chǔ)知識仍然未達到大學(xué)計算機教學(xué)的目標(biāo)。隨著中小學(xué)信息技術(shù)教育的普及,目前,大學(xué)的計算機基礎(chǔ)教育中計算機文化層次的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)逐步下移到中小學(xué)。但由于各地區(qū)發(fā)展的不平衡,在今后一段時間,新生入學(xué)的計算機水平會呈現(xiàn)出更大的差異。目前我校教學(xué)中出現(xiàn)的情況是,計算機基礎(chǔ)較好的同學(xué)感覺課堂內(nèi)容簡單重復(fù),學(xué)習(xí)興趣降低;計算機基礎(chǔ)較差的同學(xué)往往從零學(xué)起,希望能放慢授課進度。
(二)內(nèi)容繁雜,興趣不大逃課率大的問題
大學(xué)計算機基礎(chǔ)的教材,名稱很多,諸如入門、文化等等,都被認(rèn)為是計算機基礎(chǔ)課的教材。內(nèi)容基本上是Windows操作系統(tǒng)、Office軟件、Internet基礎(chǔ)知識、數(shù)據(jù)庫基本知識等有關(guān)領(lǐng)域的濃縮版。教學(xué)突出了實用性,但給學(xué)生有操作培訓(xùn)的感覺。教學(xué)內(nèi)容也沒有針對不同專業(yè)進行區(qū)分,讓學(xué)生覺得和后續(xù)本專業(yè)的課程沒有太大關(guān)聯(lián),導(dǎo)致的后果就是:學(xué)生進入大學(xué)后,對第一門計算機課程興趣不大,逃課率較高。
(三)教學(xué)滯后,教學(xué)目的與社會需求不一致的問題
應(yīng)用型本科院校對非計算機專業(yè)的大學(xué)計算機課程教學(xué)的目的是不以學(xué)習(xí)純理論的課程為目的,而是作為應(yīng)用技術(shù)來掌握。因此教師在講授內(nèi)容時大都結(jié)合具體軟件,注重訓(xùn)練學(xué)生使用計算機的技能。盡管學(xué)生掌握了幾款軟件的使用方法,但在畢業(yè)后進入各自行業(yè)工作中,學(xué)生將面對不得不學(xué)習(xí)新的版本的境況;同時不同行業(yè)對信息或數(shù)據(jù)處理的需求是不同的,這不是使用幾款軟件的經(jīng)驗就可以勝任的。
二、計算思維的思想
2006年3月,美國卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)周以真教授清晰系統(tǒng)地闡述了計算思維,2010年10月中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳國良院士在“第六屆大學(xué)計算機課程報告論壇”倡議將計算思維引入大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)以后,計算思維得到了國內(nèi)計算機基礎(chǔ)教育界的廣泛重視。然而,在具體的執(zhí)行過程中遇到了許多問題,既由于認(rèn)識上的不足,又由于大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)的特殊性。如何在計算機基礎(chǔ)教學(xué)中,培養(yǎng)大學(xué)生的計算思維,使大學(xué)生學(xué)會用計算思維去思考問題和解決問題,對提升計算機基礎(chǔ)教學(xué)水平、培養(yǎng)卓越人才具有重要的意義。教育部高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會頒布的《關(guān)于進一步加強高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的意見》、《計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》等有關(guān)文件雖然沒有明確提出計算思維,但是貫穿了計算思維思想?!蛾P(guān)于進一步加強高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的意見》提出;計算機基礎(chǔ)教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握一定的計算機基礎(chǔ)知識、技術(shù)與方法,以及利用計算機解決本專業(yè)領(lǐng)域中問題的能力。大學(xué)計算機基礎(chǔ)的課程目標(biāo)是“使他們在各自的專業(yè)中能夠有意識地借鑒、引入計算機科學(xué)中的一些理念、技術(shù)和方法……利用計算機、認(rèn)識并處理計算機應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問題”。簡單地說,是使用計算機科學(xué)技術(shù)和方法處理問題,這是計算思維的目標(biāo)。
三、改革措施
(一)分層次、分類別、分階段實施教學(xué)
首先,我們應(yīng)當(dāng)探索實施以計算思維為導(dǎo)向的教學(xué)方案。原則上分類實施:分為理工類、綜合類和人文藝術(shù)類。主要區(qū)別是前兩者增加程序設(shè)計算法要求,后者增加辦公軟件高級應(yīng)用。
理工類、綜合類的專業(yè)的教學(xué)方案如下:弱化Office軟件課堂講解,強化實踐和自主學(xué)習(xí);保持原來網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、多媒體基本要求,精簡了在后繼課程中涉及的多媒體制作;騰出6周時間開展計算思維和程序設(shè)計算法教學(xué)。其中:
①利用1周(2學(xué)時)開展計算思維基礎(chǔ)知識專題教學(xué)。主要內(nèi)容包括;
科學(xué)思維;三大科學(xué)思維、計算思維及其主要內(nèi)容、計算思維的作用。
計算理論;馮·諾依曼計算機、存儲程序,圖靈機、停機問題、圖靈猜想,可計算性問題、計算復(fù)雜性、P&NP問題。
大學(xué)計算機基礎(chǔ)由于教學(xué)對象是非計算機專業(yè)大學(xué)生,因此計算思維基礎(chǔ)知識教學(xué)必須有別于專業(yè)學(xué)生。在計算機專業(yè)中,某些知識點就是一門課程,如可計算性理論。在大學(xué)計算機基礎(chǔ)中,開展計算思維基礎(chǔ)知識教學(xué)要注意:對三大科學(xué)思維、計算思維及其主要內(nèi)容、計算思維的作用、馮·諾依曼計算機、存儲程序等問題簡明扼要地闡述清楚;停機問題、圖靈猜想、可計算性問題、P&NP問題等本身沒有答案,僅僅是像公理一樣的命題,只需要簡單舉例提出并說清楚即可,不需展開。
②利用5周(10學(xué)時)講授程序設(shè)計基本知識和訓(xùn)練算法基本功。讓學(xué)生明白計算機抽象、自動執(zhí)行的道理,掌握基本編程的能力。更有利的是學(xué)生根據(jù)各自情況,利用假期可更深入地自主學(xué)習(xí)程序設(shè)計內(nèi)容,拓展第二課堂的學(xué)習(xí)渠道。
(二)引入計算思維,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程中充滿著大量的計算思維案例。例如,全面展示計算機的應(yīng)用,實質(zhì)上起了培養(yǎng)計算思維意識的作用;從算盤到計算機的發(fā)展過程是計算思維內(nèi)容不斷拓展的過程:計算機系統(tǒng)是用抽象和分解來控制龐雜的任務(wù)和設(shè)計復(fù)雜的系統(tǒng);數(shù)據(jù)在計算機中的表示是表示問題的方法;操作系統(tǒng)是用計算思維思想解決了計算機自身問題的案例;使用辦公軟件是一種基本的、低級的計算思維;網(wǎng)上檢索、網(wǎng)上購物、網(wǎng)上開店是典型有別傳統(tǒng)思維的計算思維活動;設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫就是抽象和分解的過程;設(shè)計一個動畫,可以看成是一個建模和仿真的問題。
從計算思維的角度來講解計算機基礎(chǔ)概念和原理知識。例如;通過展示計算機科學(xué)的最新成果,了解計算機能做什么。思考計算科學(xué)的兩個基本問題;什么事計算機比人做得好,什么事人比計算機做得好?計算機有沒有智能?從而培養(yǎng)計算思維意識。講授操作系統(tǒng)基礎(chǔ)時首先提出“車輛追尾問題所在?正常情況下公交車不來,責(zé)任在誰”等問題,說明操作系統(tǒng)解決此問題的方法和思想。又如Cache是一個預(yù)置和緩存問題,其思想是一個典型的計算思維案例。以前,可能僅僅講解Cache起什么作用;從計算思維的角度來說,則需要講解如何起作用。
(三)實施問題驅(qū)動式的教學(xué)方法,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
計算機課程都是實踐性很強的課程,只有多上機、多實踐才能真正掌握課堂講授的知識。我們在平時的教學(xué)中,按1:1:1的比例來組織教學(xué),在安排與理論課學(xué)時相當(dāng)?shù)恼n內(nèi)上機學(xué)時的基礎(chǔ)上,還為學(xué)生無償提供了同樣多的課外免費機時,給學(xué)生提供了充分的實踐機會。
很多同學(xué)都是在入學(xué)后的第一門課《大學(xué)計算機基礎(chǔ)》開始對計算機產(chǎn)生興趣的,因此我們加強了應(yīng)用和實踐這個環(huán)節(jié),除了要求學(xué)生在上機時間完成作業(yè)外,還布置了大量的課外大型作業(yè),另外還為學(xué)生創(chuàng)造了參與實際工作的機會。比如指導(dǎo)學(xué)生參與我?!皵?shù)字化校園網(wǎng)”的設(shè)計和開發(fā)、“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺”的建設(shè)等一系列的實踐任務(wù)。通過親自動手,同學(xué)們嘗到了“我能創(chuàng)造,我能成功”的滋味,也提高了學(xué)習(xí)計算機課程的興趣。
計算機技術(shù)的內(nèi)容浩瀚無比,學(xué)生的興趣又各不相同,按步就班地學(xué)無法滿足多樣化的需求。為此,針對不同的專業(yè),我們引入了一些具體的運用,如:“Unix操作系統(tǒng)在金融業(yè)中的應(yīng)用”、“存儲技術(shù)”、“計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最新進展”、“數(shù)字信號傳輸規(guī)范發(fā)展的新趨勢—由并行到串行”、“Oracle系統(tǒng)分析”、“超級計算機現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢”、“信息安全技術(shù)在金融業(yè)中的應(yīng)用”等,以擴充課堂教學(xué)內(nèi)容,豐富學(xué)生的知識面,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(四)與時俱進,更新教學(xué)手段
計算機課程是實踐性很強的課程,計算機知識與能力的培養(yǎng)在很大程度上有賴于學(xué)生上機的實踐與鉆研。我們應(yīng)該不能只有課堂教學(xué),在現(xiàn)形勢下,網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用給我們的實驗教學(xué)提供了很好的平臺。我們在學(xué)校的校園網(wǎng)上建立了“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程的在線教育平臺,教學(xué)中的高層次的需求在網(wǎng)絡(luò)中得到極大的補充。在線教育平臺的建設(shè)包含講義、實驗指導(dǎo)書、課堂教學(xué)錄像、網(wǎng)絡(luò)課程,還應(yīng)該包含自學(xué)需要的素材庫、試題庫,以及可以開發(fā)出考試系統(tǒng)等豐富的教學(xué)資源和軟件,它們各自自成體系又相互關(guān)聯(lián),各種教學(xué)形式互相補充又充分發(fā)揮了各自的優(yōu)勢,滿足了各專業(yè)不同層次學(xué)生的需求。
計算機基礎(chǔ)教學(xué)應(yīng)該是課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)三位一體,相互促進,各方面全面培養(yǎng)學(xué)生的上機動手能力、獨立分析問題和解決問題能力、知識綜合運用能力。強化學(xué)生的計算機實踐能力,以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教育思想,深入探索自主學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等多種先進的教學(xué)方法,注重對學(xué)生能力與素質(zhì)的培養(yǎng)。探索各種教學(xué)模式混合的新式教學(xué)手段。
(五)創(chuàng)新教學(xué)觀念,完善教學(xué)內(nèi)容
認(rèn)識了當(dāng)前計算機基礎(chǔ)教育面臨的形勢和任務(wù)、針對高等學(xué)校具體的實際情況,我們要建立新的教學(xué)模式和進行教學(xué)改革,這就是:將多媒體教室教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)相結(jié)合,加強教師的主導(dǎo)作用,強調(diào)實踐環(huán)節(jié),以培養(yǎng)學(xué)生能力為中心,提高學(xué)生的計算機基本素質(zhì)和實踐能力,以及應(yīng)用計算機解決實際問題的能力。進一步確定了計算機基礎(chǔ)系列課程的教學(xué)內(nèi)容及各門專業(yè)課程之間的相互關(guān)系,保證計算機系列課程的科學(xué)性和先進性。計算機基礎(chǔ)教育課堂教學(xué)著重講授計算機技術(shù)中的一些重要概念和方法,培養(yǎng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識掌握和方法,主要的技能知識內(nèi)容放在實驗教學(xué)環(huán)節(jié),積極采用視頻教學(xué)的方式,充分利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點,完善課堂教學(xué)。
同時充分考慮學(xué)生的興趣以及就業(yè)的前景需求,計劃內(nèi)的計算機教學(xué)已經(jīng)不能滿足需要,應(yīng)該有選修計算機課程;該課程又是針對非計算機專業(yè)設(shè)計,因此,也要突出課程內(nèi)容的實用性??傊?,各專業(yè)的計算機課程按照重基礎(chǔ)、強實踐,突出綜合應(yīng)用能力的原則建立了大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育課程體系。
(六)改革教學(xué)考核手段
為了保證計算機教學(xué)質(zhì)量、促進計算機教學(xué)改革,同時應(yīng)該改革計算機教學(xué)的考核手段非常重要。對教師而言,重點在于對學(xué)生計算機知識與能力的培養(yǎng),是否符合白皮書和藍(lán)皮書大綱的要求。我們著手改革學(xué)生成績的評定,將學(xué)生的期末成績轉(zhuǎn)換為上機成績、平時成績和筆試成績的有機結(jié)合,筆試成績側(cè)重于理論知識的掌握,上機成績是操作技能的表現(xiàn),平時成績是對學(xué)生的嚴(yán)格要求。這樣可以避免學(xué)生盲目追求高分采取死記硬背的方法學(xué)習(xí)計算機,激勵學(xué)生創(chuàng)新追求全面的知識。為了提高學(xué)生的綜合能力,每個計算機課程后都設(shè)置有一個綜合設(shè)計的課程設(shè)計,這樣學(xué)生自主創(chuàng)新能力可以大大加強,同時學(xué)生有很強的成就感。
(七)建立促進學(xué)生參與的激勵機制
鼓勵學(xué)生積極參與各類學(xué)科競賽、創(chuàng)新教育項目,通過多種渠道培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)與計算機應(yīng)用能力。凡是通過全國計算機等級考試、云南省計算機等級考試,獲得等級證書,可按學(xué)校的規(guī)定獲得“課外教育學(xué)分”;凡參加全國、省級計算機競賽獲獎的都給以表彰并記“課外教育學(xué)分”。
四、結(jié)束語
大學(xué)計算機基礎(chǔ)是本科學(xué)生,尤其是非計算機專業(yè)學(xué)生接觸到有關(guān)計算思維的第一門課程,其教學(xué)內(nèi)容和體系仍在不斷完善與發(fā)展。中科院院士陳國良教授在2011年7月舉辦的計算機科學(xué)前沿高端學(xué)術(shù)論壇(HPC China2011)上呼吁:要提倡計算思維,要提倡計算思維在教育和科學(xué)中的作用,要把這種思維普適化、大眾化,真正融入到人類的一切活動中。因此,作為應(yīng)用型本科院校的教師,應(yīng)該積極主動地與時俱進,及時調(diào)整教學(xué)的模式、手段和內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和計算思維能力,使所培養(yǎng)的學(xué)生能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展新需要。
項目來源:云南省高校質(zhì)量工程教改項目“Inquiry learning體系在程序設(shè)計中的運用”(云教高[2010]96號)。
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關(guān)鍵詞:計算機;科學(xué)計算;工程;Matlab
中圖分類號:TP3
1 工程領(lǐng)域應(yīng)用計算機計算的必要性
工程是含義很廣的詞匯,它是科學(xué)和數(shù)學(xué)的一種綜合應(yīng)用,通過這種應(yīng)用,可以把自然界的物質(zhì)通過各種結(jié)構(gòu)、機器、產(chǎn)品、系統(tǒng)等以最高的效率轉(zhuǎn)化成人類所需要的物品,如建筑工程把磚瓦轉(zhuǎn)化成各種房屋、道路橋梁等等,而機械工程把各種金屬和化合物轉(zhuǎn)化成為人們需要的各種機械。
工程的一大特點就在于高效。它需要用最短的時間最少的人力,以最高效率把自然界的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為對人類有用的產(chǎn)品。另一特點就在于其可靠性,工程所產(chǎn)生的產(chǎn)品只有可靠、安全,才能夠成為人們生產(chǎn)生活中的得力助手;反之,存在安全隱患的產(chǎn)品,不但不能對人類有所幫助,還有可能對人類的生命安全造成威脅。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們對工程產(chǎn)品要求的提高,原始的工程技術(shù)已經(jīng)很難滿足工程要求。例如在建筑工程中,普遍存在著高層化、規(guī)模化、大型化的趨勢;而在機械工程中,對產(chǎn)品的精度、強度、剛度等要求都在不斷提高。這些工程變化給工程計算帶來了巨大的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的計算方式,已經(jīng)無法滿足工程要求,因此,迫切需要一些新的計算工具。而電子計算機強大的計算功能,正是工程領(lǐng)域所需要的。
2 計算機的科學(xué)計算功能應(yīng)用于工程領(lǐng)域的優(yōu)越性
2.1 計算的高效性。1946年的2月14日,在美國的賓夕法尼亞大學(xué)問世的第一臺電子計算機就以其超高的計算速度而震驚了世界。當(dāng)時,這臺重達28t的龐大機器的加法計算速度達到了每秒5000次,在當(dāng)時人們的眼中,這顯然已經(jīng)是一個十分驚人的數(shù)字。而隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,電子計算機的計算速度已經(jīng)可以達到每秒萬億次,就算普通微機的計算速度每秒都能達到上億次。這樣的計算效率,使得很多復(fù)雜的計算問題得到解決。用傳統(tǒng)計算方法幾年幾十年都無法完成的大型計算工程,應(yīng)用計算機只需要幾個小時就可以計算完成??梢姡娮佑嬎銠C超高的計算效率大大提高了現(xiàn)代工程的效率。
2.2 計算的精確性和準(zhǔn)確性?,F(xiàn)代許多工程行業(yè)對工程精度的要求都非常高,有時候,看似十分微小的誤差都有可能導(dǎo)致極大的工程隱患。在傳統(tǒng)的計算方式中,依靠手動計算的精度很低,同時,由于現(xiàn)代工程龐大的計算量,很難保證工程計算時不會出現(xiàn)錯誤,這成為工程計算的一大問題。而現(xiàn)代計算機可以有幾十位的二進制有效數(shù)字,相應(yīng)的計算精度能夠達到百萬分之一甚至更高,這給高精度計算提供了前提。而電子計算機的計算大部分是靠計算機自身以固定的程序完成的,因此,計算機的計算結(jié)果不必?fù)?dān)心其準(zhǔn)確性。
2.3 計算的便捷性。現(xiàn)代很多的計算機軟件都收錄了大量的函數(shù)。人們在使用大多數(shù)函數(shù)的時候只需要調(diào)用一下就能夠使用已有的函數(shù),非常方便。就算是有些數(shù)據(jù)庫里不存在的少數(shù)函數(shù)或者方程,也只需要在計算時做一個編程就可以很方便地完成任務(wù)。而在很多的計算問題中,需要大量的方程、矩陣等等,用手寫十分麻煩,而且計算也十分費時費力。但是使用一些合適的軟件,就能夠在輸入方程、矩陣的形式后直接得到所要求的結(jié)果。而且輸入的數(shù)據(jù)一目了然,一旦出現(xiàn)了輸入錯誤,也很容易糾正。
3 計算機的科學(xué)計算功能在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用實例
計算機的科學(xué)計算功能在工程中的應(yīng)用體現(xiàn)在兩個方面,一方面是純數(shù)學(xué)計算應(yīng)用,另一種是建立在工程模型基礎(chǔ)上的應(yīng)用。這兩方面的應(yīng)用,無疑都為工程建設(shè)提供了巨大的幫助。
3.1 純科學(xué)計算在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用。(1)Microsoft EXCEL—很實用的數(shù)據(jù)處理軟件。這款軟件相信人們都不陌生,它是微軟公司Microsoft Office辦公軟件中的標(biāo)志性軟件之一,基本功能是進行網(wǎng)格數(shù)據(jù)的采集和處理。但是,在這款軟件內(nèi)有很龐大的函數(shù)數(shù)據(jù)庫,正常的函數(shù)計算都可以通過EXCEL來解決。這款軟件掌握簡單,操作便捷,在工程中進行數(shù)據(jù)的錄入、存儲和處理都十分方便。因此,一些簡單的數(shù)據(jù)處理都可以應(yīng)用EXCEL,是一款非常使用的軟件。(2)MATLAB—強大的數(shù)學(xué)計算平臺。MATLAB是由美國的MATH WORKS公司在1984年的一款強大的高級計算機語言,其全稱是MATrix LABoratory(矩陣實驗室),顧名思義,這款軟件在矩陣計算方面具有十分強大的功能,而這款軟件研發(fā)的初衷也是為了方便矩陣的運算,但是隨著其發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)將這款軟件應(yīng)用于工程計算可以取得非常好的效果。
MATLAB在同等級的計算機語言中,操作更為便捷,變成更加容易,功能更加強大,且有更強的可開發(fā)性,因而在工程中的應(yīng)用十分廣泛。首先,它能夠很便捷地計算函數(shù)的收斂性。在很多工程計算問題中,求解是非常復(fù)雜多變的,而衡量計算問題正確性的一大標(biāo)準(zhǔn)就是函數(shù)是否收斂。但在驗證函數(shù)收斂時,需要反復(fù)進行多次計算才能夠得到最終的收斂性結(jié)果,這給工程師帶來了極大的不便,而應(yīng)用MATLAB只需要幾行編程,就能夠自動進行千萬次的收斂性試驗,很容易地解決了收斂的問題。另外,在需要處理大量矩陣問題的工程中,MATLAB同樣起著十分重要的作用。在求解最優(yōu)解的問題中,會出現(xiàn)很多龐大的矩陣,人工想要計算這些矩陣非常麻煩,而且由于其繁瑣的形式,很容易出現(xiàn)計算錯誤。而應(yīng)用MATLAB,只需要在平臺上輸入矩陣的形式,按照一定的程序進行計算就可以了。在程序正確的前提下,驗證正確性只需要檢驗輸入數(shù)據(jù)是否正確即可,這給工程帶來了很大的方便。
3.2 計算機科學(xué)計算功能基于工程模型的應(yīng)用?,F(xiàn)代工程已經(jīng)告別了只依靠一張圖紙進行工程的時代。由于現(xiàn)代工程對精度要求極高,所以需要先建立虛擬模型并進行力學(xué)計算,才能確保工程的質(zhì)量?,F(xiàn)代工程計算中常應(yīng)用的是有限元法,這種方法是把一個模型通過網(wǎng)格劃分成為若干個小的單元,并對小單元逐個求解最終得到想要的結(jié)果,網(wǎng)格劃分地越密,計算精度就越高。
在計算機中應(yīng)用有限元法的基本步驟是:按照預(yù)期設(shè)計在計算機中建立一個虛擬模型并給定相應(yīng)的材料常數(shù);對模型進行網(wǎng)格劃分,把模型劃分成許多的小單元;在模型上施加載荷和約束;進行求解;數(shù)據(jù)的后處理。經(jīng)過這些步驟之后能夠直觀地得到所需要的結(jié)果。
在這一方面,ABAQUS的應(yīng)用是十分廣泛的,相比于ANSYS等其他工程軟件,這款軟件具有很大的優(yōu)勢:ABAQUS具有很強的兼容性,它不光能夠依靠自身完成建模,同時也能夠?qū)胗肁uto CAD、ANSYS等其他軟件所建成的模型;ANSYS就建模來說并不是最優(yōu)秀的一款軟件,但是其在數(shù)據(jù)處理上的優(yōu)勢是很明顯的,它能夠進行模型的靜態(tài)和動態(tài)分析,完成裝配接觸等操作,想比其他軟件在數(shù)據(jù)處理方面更為強大。另外,ABAQUS還有草圖功能,建模中出現(xiàn)的錯誤能夠在草圖中得到修正。而其強大的恢復(fù)功能保證了在突然斷電、故障之后可以緊急存儲,從而把損失降低到最小。
4 結(jié)語
電子計算機強大的科學(xué)計算功能在工程領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛,它已經(jīng)在工程實際中證明了自己的價值。而在計算機發(fā)展腳步從沒有放緩的今天,計算機的科學(xué)計算功能必然會更加強大,給工程帶來的便利也會更多?,F(xiàn)代工程要重視起計算機的作用,緊跟計算機發(fā)展腳步對計算方法進行更新,這樣,才能保證工程的效率和質(zhì)量。
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(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院,黑龍江大慶163319)
摘要:本文分析當(dāng)前大學(xué)計算機課程教學(xué)中存在的問題,介紹了計算思維的概念及其發(fā)展,提出了農(nóng)業(yè)院校以計算思維為指導(dǎo)的三層次計算機課程設(shè)置體系及各層次教學(xué)中計算思維教學(xué)的具體內(nèi)容,為農(nóng)業(yè)院校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)提供了一種以培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力為目標(biāo)的新模式。
關(guān)鍵詞 :計算思維;農(nóng)業(yè)院校;計算機課程;課程設(shè)置體系
中圖分類號:G642.0文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671—1580(2014)05—0034—04
基金項目:教育部高教司大學(xué)計算機課程改革項目“培養(yǎng)計算思維能力、服務(wù)農(nóng)林院校創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的大學(xué)計算機課程建設(shè)”(項目編號:2-11-ZXM-09)。
收稿日期:2014—01—08
作者簡介:陳爭光(1973— ),男,湖北黃陂人。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院,副教授,研究方向:實驗室管理,計算機基礎(chǔ)課教學(xué)及管理。
衣淑娟(1965— ),女,山東棲霞人。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向:農(nóng)機及農(nóng)業(yè)信息化。
馮惠妍(1980— ),女,黑龍江肇源人。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院,講師,碩士,研究方向:空間數(shù)據(jù)庫。
計算機科學(xué)已經(jīng)成為支撐現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和科技創(chuàng)新的最重要的信息基礎(chǔ)科學(xué),計算機科學(xué)技術(shù)水平是衡量一個國家基本國力和經(jīng)濟競爭力的重要標(biāo)志。[1]但是,隨著新一輪課程改革在各個高校的開展,計算機課程教學(xué)在各個高校的重視程度均比以往有所下降,體現(xiàn)在教學(xué)計劃中最明顯的特征是計算機課程和學(xué)時數(shù)的大量減少,課程性質(zhì)也由原來的必修課和限選課變?yōu)檫x修課。計算機課程的重要性得不到專業(yè)課教師和學(xué)校教學(xué)主管部門的重視,計算機課程教學(xué)面臨前所未有的生存危機,計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)改革勢在必行。
一、計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)中存在的問題
傳統(tǒng)的計算機課程教學(xué)在全世界范圍內(nèi)普遍存在這樣一種錯誤觀點:計算機僅僅是工具,而不是科學(xué),這是典型的“狹義工具論”觀點。這種觀點會使學(xué)生對計算機科學(xué)的認(rèn)識淡化,無助于學(xué)生對計算科學(xué)中最重要的、核心的思想與方法的掌握,無助于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。盡管如此,在過去相當(dāng)長的一段時間里,各高校包括校領(lǐng)導(dǎo)在內(nèi)的教學(xué)主管部門的領(lǐng)導(dǎo)以及專業(yè)課教師大都存在這種“狹義工具論”的認(rèn)識傾向,這部分人的錯誤認(rèn)識嚴(yán)重影響了各高校計算機基礎(chǔ)課程體系的完整性。
其次,由于我國對于高中和義務(wù)教育階段的計算機教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)沒有統(tǒng)一要求,造成新生計算機應(yīng)用水平良莠不齊,這種現(xiàn)實情況給各個高校的計算機課程教學(xué)帶來一定的困難。
此外,大學(xué)計算機基礎(chǔ)教材基本是一個大雜燴,其內(nèi)容是諸如操作系統(tǒng)原理、網(wǎng)絡(luò)原理、數(shù)據(jù)庫原理等多個專業(yè)領(lǐng)域的濃縮,學(xué)習(xí)內(nèi)容很繁雜,對于簡單的內(nèi)容,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高;對復(fù)雜的內(nèi)容,學(xué)生又不能及時理解,致使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高。加之學(xué)時一再壓縮,教師的教學(xué)過程也基本上是以完成教學(xué)任務(wù)為目標(biāo),所有這些情況摻雜在一起,使學(xué)生理解和消化這些知識存在一些困難,在一定程度上產(chǎn)生了厭學(xué)情緒。在國外,這種情況也存在。學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計類課程時必須面對紛繁復(fù)雜、晦澀難懂的語法現(xiàn)象,在學(xué)習(xí)過程中,有近一半的學(xué)生選擇放棄;而且,試圖通過抄襲或者其他違規(guī)行為完成課程的學(xué)生不在少數(shù)。許多非計算機專業(yè)的學(xué)生在整個計算機課程的學(xué)習(xí)過程中從未體會過“使用計算的相互影響有效解決問題”所帶來的成功的喜悅。[2]
二、計算思維研究進展
(一)什么是計算思維
“計算思維”(Computational Thinking,CT)一詞由美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的周以真教授于2006年提出,其定義是:運用計算機科學(xué)的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類行為。[3][4]
科學(xué)思維有三種形式:理論思維、實驗思維和計算思維。其中,理論思維以數(shù)學(xué)為典型代表;實驗思維也叫實證思維,以物理和化學(xué)為典型代表;計算思維是早已存在、只是最近幾年才提出并逐漸被廣大科技工作者重視的一種思維,主要以計算機科學(xué)為典型代表?,F(xiàn)在普遍認(rèn)可的觀點是,理論科學(xué)、實驗科學(xué)和計算科學(xué)是拉動人類文明進步和科技發(fā)展的三駕馬車。這種認(rèn)識得到美國聯(lián)邦政府以及廣大企業(yè)的一致認(rèn)可。
(二)計算思維在美國的重視與發(fā)展
2005年6月,美國總統(tǒng)信息技術(shù)咨詢委員會給美國總統(tǒng)提交了一份報告——《計算科學(xué):確保美國的競爭力》。[5]報告認(rèn)為,計算科學(xué)是一門能促進其他學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)科。從最近一個世紀(jì)的科學(xué)發(fā)展史來看,最重要和最有影響力的研究結(jié)果均或多或少地運用了計算科學(xué)的方法和手段。該報告給總統(tǒng)的建議是,必須將計算科學(xué)的發(fā)展重新重視起來,并且將其置于美國科技發(fā)展領(lǐng)域的核心地位,予以優(yōu)先支持。
自此以后,美國政府極其重視計算思維以及建立在此基礎(chǔ)上的計算科學(xué)發(fā)展的培養(yǎng)和投入。在2007年,美國啟動旨在改變大學(xué)計算機基礎(chǔ)教育內(nèi)容的國家教育計劃(CISE Pathways to Revitalized Undergraduate Computing Education);美國NSF于2008年啟動了Cyber-Enable Discovery and Innovation計劃,并投入巨資,推進該計劃的實施。NSF認(rèn)為,該計劃的實施會促進計算思維的發(fā)展,從而進一步促進美國科技領(lǐng)域產(chǎn)生重大成果。[6]時隔3年,NSF于2011年再次啟動The Computing Education for the 21st Century,試圖通過該計劃的實施提升小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)低年級師生的計算思維能力。[7]
(三)計算思維在國內(nèi)的發(fā)展
計算思維是計算科學(xué)的基本思維方式,依據(jù)周以真教授的定義,計算思維內(nèi)容包括問題求解、系統(tǒng)設(shè)計和人類行為理解等。徐志偉認(rèn)為計算思維是地球上每個公民都應(yīng)該具備的一種思維能力。[8]2009年,中科院信息領(lǐng)域戰(zhàn)略研究所組織編撰了《中國至2050年信息科技發(fā)展路線圖》,[9]該路線圖對21世紀(jì)基于計算思維的信息科技的發(fā)展趨勢、目標(biāo)任務(wù)等做了詳細(xì)的闡述,建議政府和教育部門對計算思維給予足夠的重視。報告認(rèn)為:計算思維能力的培養(yǎng)是解決科技難題、保持國家競爭力的基礎(chǔ)。這是對當(dāng)前計算機教學(xué)領(lǐng)域存在的“狹義工具論”觀點的有力駁斥。新一輪基于計算思維的高校計算機課程改革的目標(biāo)是:將計算思維培養(yǎng)與傳統(tǒng)的計算機課程教育相結(jié)合、與學(xué)生的專業(yè)課教育相結(jié)合、與學(xué)生日常生活經(jīng)驗相結(jié)合,全方位培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力,克服普遍存在的“狹義工具論”的偏見。
2007年11月,中科院自動化所的王飛躍教授在《從計算思維到計算文化》等多篇論文中對周以真教授提出的“計算思維”進行了深入分析。他建議各級政府對“計算思維”的研究給予經(jīng)費支持,并希望我們能借“計算思維”的東風(fēng),盡快把中國的人情世故的“算計文化”轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)理性的“計算文化”,以提高我們民族的整體素質(zhì)。[10]2008年,國家自然科學(xué)基金委計算機科學(xué)代表團出訪美國考察之后得出結(jié)論:計算思維是美國計算機科學(xué)界的一個最具基礎(chǔ)性和長期性的思想。[11]由此可見美國對計算思維研究的重視程度。
2010年7月,在西安交通大學(xué)舉辦的首屆“九校聯(lián)盟(C9)計算機基礎(chǔ)課程研討會”,重點討論了如何在新形勢下提高計算機基礎(chǔ)教學(xué)的質(zhì)量。研討會后,發(fā)表了關(guān)于計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)的《九校聯(lián)盟(C9)計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》。該聲明從計算機課程教學(xué)的基礎(chǔ)性地位、計算思維培養(yǎng)的核心任務(wù)、大學(xué)計算機課程體系和教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置等方面為全國高校的計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)改革指明了方向。[3]
三、農(nóng)業(yè)院校計算機課程設(shè)置
(一)農(nóng)業(yè)院校計算機課程設(shè)置調(diào)查
目前,我國大部分高?;静捎媒逃扛叩葘W(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員2006年的《高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》(基本要求)來確定本校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的課程設(shè)置。國內(nèi)較知名的高校計算機基礎(chǔ)課程體系采用2+X模式,即大學(xué)生在4年中學(xué)習(xí)兩門必修課、選修一門或多門其他計算機相關(guān)課程。而地方二本院校由于其培養(yǎng)計劃的要求,大多采用1+X的課程設(shè)置方式。[12]
我們對全國大部分農(nóng)業(yè)院校的計算機課程設(shè)置情況進行了電話調(diào)研,各個學(xué)校的計算機基礎(chǔ)課程體系不盡相同,但有一個共同特點,就是在大學(xué)新生入學(xué)的第一學(xué)期均開設(shè)大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程,這門課程基本上是必修課程,平均學(xué)時為54學(xué)時。
對于不同的農(nóng)業(yè)院校,第二門計算機課程設(shè)置差別較大。課程主要集中在各種程序設(shè)計語言課程、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等方面,不同專業(yè)根據(jù)自己的需要在上述課程中選擇適合自己專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)的課程,課程性質(zhì)有選修,也有必修,平均學(xué)時為56學(xué)時。
近年來,各地方院校,特別是地方農(nóng)林院校,計算機基礎(chǔ)課程的學(xué)時量呈不斷減少的趨勢。農(nóng)林院校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的現(xiàn)狀是國內(nèi)大部分高校計算機課程教學(xué)現(xiàn)狀的一個縮影。計算機課程教學(xué)面臨前所未有的挑戰(zhàn),課程改革必須進行。改革不一定成功,但不改革必然滅亡。所幸的是,計算思維概念的提出為大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革提供了一線生機。
根據(jù)《基本要求》,結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的教學(xué)內(nèi)容和特點,我們提出了如表1所示的農(nóng)業(yè)院校三層次計算機課程建議體系方案。
(二)各層次課程教學(xué)要求
1.大學(xué)計算機基礎(chǔ)
現(xiàn)階段,隨著計算機基礎(chǔ)教育的提前和信息技術(shù)的普及,大學(xué)新生在入學(xué)時已經(jīng)具備一定的計算機操作能力,大學(xué)生在使用網(wǎng)絡(luò)獲取信息、網(wǎng)絡(luò)購物、即時通信、游戲、計算機基本操作等方面具有一定的基礎(chǔ)。因此,作為表1中第一層次的大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)不能從基礎(chǔ)的鍵盤鼠標(biāo)操作開始。但是,由于高考科目中對計算機課程沒有任何要求,義務(wù)教育及高中階段的計算機課程教學(xué)受到高考指揮棒的指引,各個學(xué)校的計算機基礎(chǔ)課程的開課情況不容樂觀。新生入學(xué)時在計算機基礎(chǔ)應(yīng)用方面僅停留在一些簡單的操作方面,掌握的知識不夠系統(tǒng)和深入。因此,以計算思維為指導(dǎo)的大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)重點是培養(yǎng)學(xué)生掌握系統(tǒng)的計算機知識。
在教學(xué)過程中,“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”中大量的計算機名詞、繁雜的計算機硬件細(xì)節(jié)、毫無用處的軟件分類使該課程的教學(xué)過程變得枯燥乏味,使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大降低。因此,必須對此進行裁剪,突出基礎(chǔ)核心內(nèi)容的理解。例如,對于操作系統(tǒng)功能的講解,可以通過簡單的、典型的、易于理解的日常生活實例來進行。實際上,計算機中的許多算法都是來自日常生活中的常見現(xiàn)象,比如,計算機中的隊列完全來自于日常生活中的排隊,計算機網(wǎng)絡(luò)中的郵件發(fā)送也是和日常生活中的收寄郵件過程極其類似。通過生活中的實例講解計算機中的復(fù)雜概念和算法,既便于學(xué)生理解,也有利于鍛煉學(xué)生的計算思維能力,培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)的計算機知識應(yīng)用于日常生活和專業(yè)學(xué)習(xí)中的意識。
2.程序設(shè)計類課程
長期以來,人們的普遍認(rèn)識是,學(xué)習(xí)程序設(shè)計類課程就是培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力,其實并不盡然。但程序設(shè)計類課程教學(xué)是計算思維能力培養(yǎng)的極佳載體。對大多數(shù)非計算機專業(yè)的學(xué)生而言,理解程序設(shè)計比學(xué)會程序設(shè)計更重要?;诔绦蛟O(shè)計的算法可以培養(yǎng)學(xué)生建立模型的習(xí)慣,而不是就事論事的方法。[3]喬布斯在1995年的一段70多分鐘的訪談視頻中談到計算機編程時說到:所有美國人都應(yīng)該花一年時間學(xué)習(xí)一門編程語言。學(xué)習(xí)法律的人不一定非要成為律師,但法律能夠教會人們一種思考方式。同樣,學(xué)習(xí)編程的人不是一定要成為程序員,但編程能夠教會每個人一種全新的思維方式。所以,美國應(yīng)該把計算機科學(xué)看成基礎(chǔ)教育。[13]
在程序設(shè)計類課程中,算法的實現(xiàn)、問題的解決,都離不開對程序設(shè)計語言語法的深刻理解。在講解程序設(shè)計語言時,教學(xué)重點應(yīng)該突出語言中基礎(chǔ)知識的介紹:程序的開發(fā)與執(zhí)行過程,注釋的作用,標(biāo)識符作用及命名規(guī)則,變量,數(shù)據(jù)類型及其轉(zhuǎn)換,數(shù)組,字符串,分支結(jié)構(gòu),循環(huán)結(jié)構(gòu),基本輸入/輸出,函數(shù)概念、作用及使用。
3.數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用
作為第二層次中的數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程,一般在文科管理類專業(yè)中開設(shè)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用課程是計算機課程教學(xué)體系中“管理信息系統(tǒng)”領(lǐng)域的核心課程,同時,也是與各相關(guān)專業(yè)應(yīng)用結(jié)合得比較緊密的計算機基礎(chǔ)課程。具體開設(shè)的課程可以是VFP程序設(shè)計、SQL Server數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、PowerBuilder數(shù)據(jù)庫開發(fā)及應(yīng)用等。數(shù)據(jù)庫技術(shù)教學(xué)除了講解基本的程序設(shè)計語法之外,重點要介紹數(shù)據(jù)庫的概念、數(shù)據(jù)表、視圖、存儲過程、約束、觸發(fā)器、數(shù)據(jù)的插刪改查等與數(shù)據(jù)庫技術(shù)密切相關(guān)的概念和技術(shù)。在講授這些內(nèi)容時,應(yīng)該結(jié)合應(yīng)用實例和學(xué)生的生活經(jīng)驗,目的是讓學(xué)生理解這些概念,而不是熟練掌握這些技術(shù),因為有限的學(xué)時不可能使學(xué)生熟練掌握某一課程的所有知識和技能。在介紹數(shù)據(jù)庫基本理論的同時,應(yīng)該把利用數(shù)據(jù)庫的方法和思想求解實際問題的能力培養(yǎng)放在突出的位置,使學(xué)生領(lǐng)悟應(yīng)用系統(tǒng)級的問題求解方式,培養(yǎng)學(xué)生軟件工程的思想,達到計算思維能力提升的目的。
4.第三層次課程
事實上,第一、二層次的課程盡管體現(xiàn)了計算思維教學(xué)的思想,但是,課程本身并沒有顯示出太多的農(nóng)業(yè)院校特色。原因有兩個,其一,第一、二層次的課程更多的是一種計算機基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),是一種思維的培養(yǎng),是為將來的深入學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。其二,第一、二層次的課程是在新生入學(xué)的第一和第二學(xué)期開設(shè)的,在這一階段,學(xué)生并沒有太多的數(shù)學(xué)和專業(yè)知識儲備,專業(yè)知識很欠缺,在第一、二層次的計算機課程教學(xué)階段涉及過多的專業(yè)知識只能適得其反。到了第三層次階段,學(xué)生已經(jīng)具備了一定的專業(yè)知識和數(shù)學(xué)知識,對本專業(yè)也有了大致的認(rèn)識和了解,為第三層次的課程開設(shè)打下基礎(chǔ)。
表1中第三層次列出的課程是最能體現(xiàn)高校特點的計算機基礎(chǔ)課程,是計算思維教學(xué)的較高層次。在農(nóng)業(yè)院校,第三層次課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生將計算機技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的能力。農(nóng)業(yè)院校各農(nóng)科專業(yè)應(yīng)該選擇適合本專業(yè)特點、能為本專業(yè)科研起到積極促進作用的計算機課程,強化各學(xué)科專業(yè)和計算機科學(xué)的融合,借此大力提升學(xué)生的計算思維能力。
在農(nóng)業(yè)院校,第三層次課程可以以專題的形式開設(shè)課程。對于農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)、數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)等課程,可以從以下幾個方面安排教學(xué)內(nèi)容:[14]農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、3S技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)、農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)信息資源建設(shè)、農(nóng)林專家決策支持系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫及管理信息系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系建設(shè)等。
此外,Web技術(shù)、Windows編程技術(shù)等偏重于計算機專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容也可以安排在第三層的課程中,這不僅滿足了少數(shù)學(xué)有余力并且渴求計算機知識的學(xué)生的需求,更為學(xué)生的多元化發(fā)展提供了機會。
四、結(jié)束語
作為三大科學(xué)思維方式之一的計算思維,與人們的日常學(xué)習(xí)和工作密切相關(guān)。將計算思維能力培養(yǎng)真正融入農(nóng)林院校計算機課程教學(xué)還需較長時間的摸索,需要各方面的支持和努力,特別是需要廣大農(nóng)科院校從事計算機課程教學(xué)的教師在實踐中不斷探索和總結(jié)經(jīng)驗。將計算思維的精髓融入到計算機基礎(chǔ)教學(xué)中,融入到學(xué)生的專業(yè)課教學(xué)中,融入到大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動中,融入到學(xué)生的日常生活和學(xué)習(xí)中,為學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力提升起到積極的作用。我們有理由相信,在廣大計算機基礎(chǔ)教育工作者銳意改革、勇于創(chuàng)新精神的感召下,在各方面的共同努力下,計算機基礎(chǔ)教育的春天很快就會到來。
[
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【關(guān)鍵詞】計算機科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用 發(fā)展趨向 信息技術(shù)
1 計算機科學(xué)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 計算機科學(xué)與技術(shù)地位
計算機是當(dāng)前21世紀(jì)中影響力最大的技術(shù)之一,最初誕生于1904年,世界上第一只電子管誕生,隨后在1946年出現(xiàn)了第一臺計算機,經(jīng)過不斷的完善和創(chuàng)新,逐漸演變成了當(dāng)前技術(shù)含量更高的計算機科學(xué)與技術(shù)。就計算機科學(xué)與技術(shù)本質(zhì)來看,其中所包含的內(nèi)容包羅萬象,受到計算機科學(xué)與技術(shù)的影響而獲得了更好更快的發(fā)展,促使計算機科學(xué)與技術(shù)變得更加人性化,在一定程度上可以有效滿足人們在此方面的需求,獲得更大的便利。在人們?nèi)粘I?、工作和學(xué)習(xí)中,計算機科學(xué)與技術(shù)無處不在,除此之外,在一些軍事、科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)方面同樣占有一席之地,影響較為深遠(yuǎn),已經(jīng)成為推動社會進步和變革不可或缺的部分。
1.2 計算機科學(xué)與技術(shù)發(fā)展中存在的問題
任何事物在發(fā)展中都有兩面性,在評價一個事物的作用和內(nèi)涵時,應(yīng)該從多種角度去評析和詮釋。計算機科學(xué)與技術(shù)在發(fā)展中,帶給人們極大的生活便捷和服務(wù),在促進社會進步的同時,對于人們的生產(chǎn)生活同樣產(chǎn)生了不利的影響。諸如,計算機領(lǐng)域的“千年蟲”事件的出現(xiàn),致使計算機科學(xué)與技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展受到了嚴(yán)峻的考驗,尤其是在保險、交通和電力行業(yè)受到的影響最為深刻,也正是這一事件的出現(xiàn),帶給社會嚴(yán)峻的考驗。計算機科學(xué)與技術(shù)在發(fā)展中有利也有弊,但是其對社會的促進作用更為突出,將這些不利因素排除,能夠為人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活提供更大的便利和服務(wù),成為當(dāng)前首要待解決問題。
2 計算機科學(xué)與技術(shù)發(fā)展方向
計算機科學(xué)與技術(shù)在發(fā)展中,由于自身優(yōu)勢獲得了前所未有的發(fā)展空間,就當(dāng)前計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢來看,總體上朝著高、廣和深方向發(fā)展。
2.1 高度上發(fā)展
計算機科學(xué)與技術(shù)在高度上發(fā)展,更多的是體現(xiàn)在計算機主頻上。由于計算機的先進性和便捷性,受到了社會各界的廣泛關(guān)注和重視,并深入人們的日常生活、工作和學(xué)習(xí)中,成為生活中一種不可或缺的內(nèi)容。計算機科學(xué)與技術(shù)經(jīng)過不斷完善和創(chuàng)新,計算機性能也在不斷提升,尤其是晶體管微處理器的出現(xiàn),以往使用單一處理器的計算機已經(jīng)逐漸被時代所淘汰,開始朝著多個處理器同時運行處理的方向發(fā)展。在計算機中成功運用幾萬個處理器,運行速度和處理速度已經(jīng)超越了市面上絕大多數(shù)的計算機,而操作系統(tǒng)在計算機使用中也成為了其中不可或缺的關(guān)鍵性技術(shù)。計算可以實現(xiàn)資源共享和通信連接,同時還可以推動計算機高效管理的實現(xiàn),促使計算機互聯(lián),為社會生產(chǎn)生活提供更大的便利。
2.2 廣度上發(fā)展
計算機作為一項重要的技術(shù)成果,在不斷發(fā)展和完善中,呈現(xiàn)出了較為廣闊的發(fā)展前景,除了在高度上獲得發(fā)展以外,在廣度上同樣有待更進一步的開發(fā)和發(fā)展。尤其是在近些年來,計算機科學(xué)與技術(shù)逐漸朝著多元化方向發(fā)展成為主要趨勢,滲透到人們的日常生活、工作和學(xué)習(xí)中。計算機在未來的發(fā)展將會出現(xiàn)在人們生活中處處可見的電器中,應(yīng)用前景十分廣闊。在未來的幾十年內(nèi),人們利用計算機可以隨時隨地查找到資料,以其便捷的優(yōu)勢來滿足社會進步的發(fā)展需要。甚至還有人曾預(yù)言說,未來的計算機將變成一種更加平民化的事物,就像是回家正常做飯一樣,在人們的生活中隨處可見。
2.3 深度上發(fā)展
計算機科學(xué)與技術(shù)深度上發(fā)展,主要是指計算機技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善,朝著更加智能化方向發(fā)展,在滿足人們信息需求的同時,還可以呈現(xiàn)更為人性化的人機互動界面。計算機也將衍生出大量的軟件,以一種更加智能化的姿態(tài)來促進社會進步和發(fā)展,各種交互設(shè)備的出現(xiàn),虛擬現(xiàn)實技術(shù)成為計算機領(lǐng)域發(fā)展的主要體現(xiàn)。
3 計算機科學(xué)與技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
3.1 計算機性能越來越好,更新速度越來越快
計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在兩個方面:一個是性能越來越好,另一個則是更新速度越來越快。就當(dāng)前電子產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀來看,更新?lián)Q代速度較快,主要是伴隨著科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展,電子產(chǎn)品中所應(yīng)用的技術(shù)也在不斷創(chuàng)新,對以往技術(shù)中存在的缺陷和不足進行完善。故此,計算機科學(xué)與技術(shù)的未來發(fā)展趨向,應(yīng)該明確計算機的發(fā)展定位,朝著速度更快、性能更高級、使用更便捷的方向發(fā)展,這就需要持續(xù)加大科研投入力度,推動社會進步和發(fā)展。
3.2 高性能計算機的發(fā)展
硅芯片技術(shù)的快速發(fā)展,在一定程度促進了計算機科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,但是由于硅芯片技術(shù)自身特性,在研究中已經(jīng)逐漸接近臨界點,并沒有過高的價值值得深入研究?;诖?,大量的研究開始逐漸轉(zhuǎn)移到光子以及量子技術(shù)研究中,對于計算機科學(xué)與技術(shù)的未來發(fā)展具有十分重要的促進作用。結(jié)合量子技術(shù)研發(fā)出的計算機,運算性能將高于現(xiàn)今市面上計算機十幾億倍,而光子技術(shù)的應(yīng)用則可以實現(xiàn)電子計算機的光速處理,性能更為優(yōu)越,并廣泛應(yīng)用在一些高新技術(shù)研究領(lǐng)域,意義較為深遠(yuǎn)。
3.3 智能化的超級計算機
計算機科學(xué)與技術(shù)未來發(fā)展的一個主要趨勢就是智能化,智能化的超級計算機較之現(xiàn)今的計算機而言,無論是運行速度還是信息處理速度都要更為突出,能夠同時執(zhí)行多條命令,處理效率更快。利用超級計算機實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效分析或者建立模型,對于科研成果研發(fā)具有更大的意義和作用,值得廣泛推廣和應(yīng)用。
4 結(jié)論
綜上所述,在社會快速進步和發(fā)展的背景下,針對我國計算機科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展規(guī)律,還需要對其進行不斷的創(chuàng)新和完善,切實提升綜合競爭實力,真正的服務(wù)于社會,推動社會長遠(yuǎn)發(fā)展。
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作者簡介
李東(1983-),男,白族,云南省云縣人。碩士研究生學(xué)歷?,F(xiàn)為滇西科技師范學(xué)院講師,主要從事計算機科學(xué)與技術(shù)及其教育等方面的教學(xué)與研究。