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計算機科學與技術的認識范文1

關鍵詞：培養模式；應用型人才；產學研

中圖分類號：G640文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)25-1482-02

Research and Practice of Industry-education-research Cooperation Education Mode for Applied Talents of Computer Science and Technology

HU Zhi-xi, TANG Xue-zhong

(Changzhou Institute of Technology, Changzhou 213002, China)

Abstract: With the rapid development of computer and information technology, how to innovate the conventional computer education mode and method, meet the increasing need of society, it is an important issue for applied university. This paper researches and practices the cause, the education mode, particular form of Industry-education-research cooperation, and gets better results.

Key words: Education Mode; Applied Talent; Industry-education-research Cooperation

1 產學研結合的動因

進入21世紀，隨著全球經濟一體化進程的不斷推進，社會迫切需要更多高素質的應用型人才來滿足經濟和科技的發展，高校也迫切需要轉變傳統的教育模式和教學方法，為社會輸送更多、實用性更強的優秀人才。社會和高校兩方面的需求必將導致以產學研結合為依托，建立應用型本科人才培養的新模式。

在2002年，計算機科學與技術專業被列為常州工學院品牌建設專業之一。作為新建本科院校中新成立的重點建設專業，就更需要以產學研結合為指導，采取理論和實踐相結合的方法，緊密結合常州工學院培養應用型本科人才的實際，探索出適合本專業的人才培養模式，并形成自己的專業和人才培養特色。

2 產學研結合人才培養模式的探索

應用型人才培養既有本科人才培養的一般要求，又有強化崗位能力的內涵，它是在本科基礎之上的以“工程師”層次培養為主的人才培養體系，人才培養模式必須吸取一般本科教育和職業教育的長處，兼蓄并顧。

根據我們的專業特點，針對應用型人才培養，我們實行 “厚基礎，強能力，倡適應，重崗位”，以基本素質和專業技術應用能力培養為主線，以產學研結合為基本途徑的“傳授知識、訓練能力、培養素質”的人才培養模式。

這一培養模式在保證“基礎的前提”下，重視素質的養成，突出了“工程性”、“技術應用性”、“適應性”、“創新性”概念，突出了知識的應用能力、專業技術應用能力、工程實踐能力、組織協調能力、創新能力和創業精神，突出了形成人才培養過程的“傳授知識，訓練能力，培養素質”三者的有機統一。

在這個過程中，我們注重做好了三個轉變：

(1) 以實踐為中心，理論聯系實際，理論與實踐相結合；

(2) 以學生為中心，教師引導學生，教師與學生互動；

(3) 以需求（就業）為中心，需求（就業）指導教學，學校與社會密切聯系。

以此為理念，我們進行了“產學貫通式”的產學研結合人才培養途徑探索，建立了較為完善的校內實踐教學環境，實施的開放實驗室管理體制。在此基礎上，我們更進一步建立了校內（軟件研發中心）和數十家校外人才培養基地，充分發揮企業（實習基地）在人才培養中的作用，逐步探索和形成了本專業產學研結合人才培養的新模式（見圖1）。

3 產學研合作的具體形式

產學研結合人才培養模式加強了學校和企業單位在人才培養中的聯系和合作。多年來，我們在人才培養實踐的基礎上，逐漸形成了一些行之有效的產學研合作的做法，具體表現為以下幾種形式。

(1) 人才培養方案的合作：通過調查詳細了解社會對本專業人才知識、能力和素質的需求，邀請企業專家參與學校人才培養方案的制訂和完善。

(2) 校外實習合作：與企業簽訂校外實習基地協議，作為本專業學生進行專業認識和實踐的場所。

(3)實驗室建設的合作：與企業合作聯合申報和建立重點實驗室，企業也可為專業實驗室建設提供軟硬件產品和技術支持，為教學和科研提供實驗條件。

(4)學術交流：聘請企業一線專家和技術人員就專業技術領域問題給教師和學生做學術報告及進行技術交流。

(5)專業培訓：企業定期就專業技術領域為學生提供實習和培訓。

(6)科研項目合作：鼓勵專業教師參與企業科研項目的研究和開發，提高教師科研能力，培養雙師型師資隊伍。

(7)畢業設計和畢業實習：選送學生到企業和科研院所進行畢業設計、畢業實習和假期實踐，參與企業實際科研項目，提高學生的科研動手能力，縮小學校獲取知識能力與就業單位所需能力之間的差距。對于畢業設計、畢業實習表現優秀的學生，企業還可優先錄用。

(8)拓寬學生就業渠道，實現學校人才培養與就業單位的“無縫銜接”，為企業和科研院所輸送高質量人才。

4 產學研合作取得的主要成果

4.1 訂單式人才培養

在按照人才培養方案，實施教學計劃時，我們在大四第一學期，組織一些用人需求較大的單位（如常州軟件園、上海有關日資企業）來院進行前期招聘，由公司和學生訂立錄用意向，學院根據企業的提出的技術要求進行訂單式的技術強化，強化的方式有兩種：

4.1.1 由企業負責培養

對于在常州的企業，前期錄用的學生，課余直接安排到該企業進行實習，參與一定的實際項目，由企業負責進行培養，大四下半學期的畢業設計同樣也在該公司完成。

4.1.2 對于在常州外地的公司

由二級學院組織教師根據企業要求分類開設技術培訓班，利用課余時間進行，中心實驗室給予相應的支持，每天開放1-2個機房，學生憑計算機信息工程學院的學生證可以在課余免費上機，直到晚上十點。鼓勵學生到企業進行畢業設計，由學院和公司實行雙重指導。由于蘇南地區日資企業比較多，除開設二外選修課外，對于有意向到日資企業工作的同學，我們安排在大四進行日語培訓，對于學生的就業起到了較好的促進作用。

4.2 班級導師和專業導師相結合培養模式

根據學校的學生管理體制，我們普遍實行班級導師制，同時在大三實行專業導師制。我們根據目前就業的主要方向，設定相應的技術小組，每組都有專門的教師作為技術指導，如：網絡技術、嵌入式系統、單片機控制、數據庫系統開發、動漫、人工智能等。學生根據自己的愛好可以選擇一個方向，參加興趣小組，根據各小組的計劃，有針對性地進行強化培訓，同樣取得了很好的效果。如：依托人工智能與機器人研究所，每年選拔帶領6-10名同學，從事機器人足球比賽，已連續幾年在國內和國際比賽中取得較好的成績。

4.3 以二級學院自己的產學研基地拉動人才培養

遵循學院“產學研”培養應用型人才的理念，計算機信息工程學院建有中美合作常州愛夏軟件應用有限公司和中日合作常州常工富藤科技有限公司兩個“產學研”人才培養基地，目前已有正式社員近50名，主要面向日本從事軟件外包。公司的項目負責人三分之二由教師兼任，這些教師要么是留學生、要么都到日本有關公司進行過一年以上的業務開發培訓。公司每年從畢業班中選拔20-30名同學，進公司跟著教師進行實習，公司安排專人進行系列項目開發培訓，并提前進入畢業設計階段。在畢業設計階段，這些學生就有一定的能力加入到各個開發小組進行項目開發，公司支付相應的報酬。畢業設計結束后，公司也選拔留用一些同學加入開發團隊。

5 存在的主要問題及思考

多年來，江蘇國光、常州軟件園等一大批企業作為我院產學研合作單位，給了我們大力的支持。但是由于眾所周知的困難和問題，諸如政策引導不夠、經費投入不足等，我們雙方的合作在已有的形式和質量上停滯不前，這些實習、實踐基地不論在規模上和質量上已不能滿足教學發展的要求。這些困難的存在，歸根到底是因為產學研合作缺乏進一步加強和深化的內在動力，企業未能從合作中得到直接的好處，因此在缺乏國家的法規保障情況下，如何讓企業從合作中得到直接的好處，以實現雙贏為目標，達到最終的互惠互利，是迫切需要解決的問題。

積極探索產學研合作教育一體化發展的新機制。學校應充分調動和發揮學科綜合實力和科研優勢，將智力因素與生產因素密切結合，加強與社會和企業的研、發合作，擴大校內實習基地規模，提高教學資源質量，走自我發展之路，實現可持續性發展。

參考文獻：

[1] 馬樹杉. 地方本科院校在21世紀的新任務[J]. 常州工學院學報，2001,(1):85-88.

[2] 陳景增. 高校應用型創新人才培養模式[J]. 高等工程教育研究，2005,(1):35-37.

計算機科學與技術的認識范文2

關鍵詞：計算機科學與技術；人才培養；策略

引言

伴隨信息技術的飛速發展，計算機行業對人才需求愈發迫切，企業需求的不單單是計算機的使用者，更是計算機軟硬件產品的開發者，并且可直接開展信息系統建設、管理等技術工作。由此對本科院校計算機科學與技術人才培養提出了更為嚴苛的要求，培養過程中應更進一步注重對學生動手能力、綜合素質的培養[1]。由此可見，對本科院校計算機科學與技術人才培養策略開展研究，有著十分重要的現實意義。

1本科院校計算機科學與技術人才培養中存在的問題

1.1培養目標、定位模糊

本科院校計算機科學與技術人才培養側重方向不夠突出，因而與當前人才市場實際需求存在一定差距，專業特色尚不顯著，大部分畢業生缺乏就業競爭優勢。

1.2實踐教學體系有待進一步完善

實驗方法、內容在調動學生編程興趣、軟件開發能力方面對應發揮的作用尚不明顯，并且實訓階段受一系列因素影響，致使難以充分發揮有效作用。

1.3課程體系改革較為滯后

在現階段人才培養計劃中，大都實行相關重點高校計算機科學與技術專業的課程體系，因而課程設置缺乏科學性，理論授課內容占據過大比例，使得學生實踐創新能力培養的課程不足，學生鮮有發展、創造的時間空間。

2本科院校計算機科學與技術人才培養策略

本科院校在時展新形勢下，要緊隨社會發展腳步，強化改革創新，在先進理念、成功發展經驗的支持下逐步強化計算機科學與技術人才培養，如何進一步促進本科院校計算機科學與技術人才培養工作有序開展可以從以下相關策略著手：

2.1強化教學體系建設

2.1.1對本科院校計算機科學與技術專業方向予以確立結合信息產業人才需求調查研究可發現，伴隨信息技術的迅猛發展，人才需求結構表現為：僅需少量的科學家，相應量的高級工程師，較多量的技術工程師，大量的專業技術人員及服務人員。鑒于此，本科院校應當結合自身實際情況，對計算機科學與技術專業人才培養目標予以重新定位，對本科院校計算機科學與技術專業方向及人才能力需求予以有效確立。2.1.2對本科院校計算機科學與技術專業核心知識單元、領域予以確立本科院校應當從計算機科學與技術專業核心知識著手，結合自身實際情況，對相關知識單元、領域開展優化整合，對計算機科學與技術專業核心知識單元、領域開展論證分析，進而為計算機科學與技術專業人才培養提供有力理論依據[2]。2.1.3構建本科院校計算機科學與技術專業課程體系本科院校可結合自身實際情況，構建“平臺+模塊”課程體系結構，也就是將計算機科學與技術專業課程劃分成學科公共基礎課、專業發展課程、專業方向課程，進一步可對課程體系開展優化，建立“4+1+3”的基本架構，也就是設置4個學期的學科公共基礎課、1個學期的專業發展課程以及3個學期的專業方向課程。

2.2強化實踐教學體系建設

2.2.1將實踐課程劃分成多個不同種類，包括實驗、課程設計以及畢業設計等計算機課程實驗課在教學計劃中占據極大比重，實驗課即為學生創造一個理論實際相結合的機會，要求學生在實驗中自主動手操作，以強化學生對計算機科學與技術專業知識的有效認識。課程設計屬于綜合實踐課程范疇，要求學生對專業課程相關知識開展綜合應用，促使學生對相關知識應用領域形成明確認識，進一步對計算機科學與技術專業知識起到融會貫通的認識。畢業設計是實踐教學尤為重要的組成部分，是學生邁入社會前的一次不可或缺的嚴格訓練，是真正意義上提高學生綜合素質極為重要的一環。因而，教師在對研究課題開展選擇過程中，務必要充分結合計算機科學與技術專業特征，最大限度貼近實際，且具備可靠的應用價值，使學生可真正應用專業知識去自主解決各式各樣的實際問題。2.2.2建立多個層次的實踐課程體系，包括基礎技能層、綜合應用層以及設計與創新應用層基礎技能層涉及的內容以基礎性、概念性內容為主，驗證性實驗占據極大比例，旨在培養學生具有良好的計算機科學與技術專業基礎；綜合應用層強調對學生綜合能力的培養，教師盡可能尊重學生主體性，結合學生實際情況，設計科學針對的實驗內容，并制定不同層次的實驗要求，使每一位學生均可依據要求完成適量的實驗，指引學生找出問題、處理問題，調動學生學習主觀能動性；設計與創新應用層屬于特定設置的實踐課程，該層次實踐務必要關注設計性、綜合能力的培養，教師應當為學生提供充足的自我學習、專研時間空間，并鼓勵學生勇于創新，進而提高學生自主動手、自主解決問題的能力[3]。

3結束語

總而言之，計算機科學與技術是一門具備十分強實踐性的專業，專業前景極為廣闊，伴隨當今時代實用型人才需求的逐步攀升，相關人員務必要不斷鉆研、總結經驗，全面分析本科院校計算機科學與技術人才培養中存在的問題，“強化教學體系建設”“強化實踐教學體系建設”等，積極促進本科院校計算機科學與技術人才培養工作的有序開展。

參考文獻：

［1］郭銀章，曾建潮．地方高校計算機科學與技術專業人才培養模式改革與實踐［J］．計算機教育，2009，（13）：6-9．

［2］陳付龍，羅永龍，郭良敏，孫麗萍．創新應用型計算機科學與技術本科專業人才培養的探索與實踐［J］．大學教育，2017，（3）：162-163．

計算機科學與技術的認識范文3

【關鍵詞】計算機科學與技術；發展趨勢；高速計算機；超微技術

一、現階段計算機科學與技術的發展狀況分析

1、計算機科學與技術對現階段社會發展的貢獻

現階段計算機科學與技術參與了社會的生產和生活的眾多領域，極大地提升了現代社會人們的生活質量和工作效率，為現代社會的發展起到了重要的促進作用。科學技術的不斷創新與發展，計算機科學技術不斷地為人們的生產、生活、文化娛樂等提供幫助，計算機科學技術在社會發展中的普遍運用，有效地提升了現代社會的文明水平。

在先進的科學技術發展背景下，計算機科學技術也在不斷地提升與進步。計算機不斷朝向更加人性化的方向發展，極大豐富了人們的生活。同時，計算機技術的發展還具有更新快、小體積等特點。世界上第一臺計算機誕生于1946年，起初計算機技術是基于1904年的電子管技術，經過42年的科研而成，當時的計算機體積巨大。在這之后，半導體技術發明以后，在短短十年時間內半導體計算機又隨之誕生，這時計算機技術已經相對成熟，其系統性和綜合性也更加全面。總而言之，計算機科學技術的發展，為人類文明的進步提供了有效的幫助，同時也在一定程度上帶動了社會經濟的發展。

2、計算機科學技術發展引發的問題

任何事物的發展都具有一定的雙面性，計算機在給人們帶來眾多效益的同時也增加一定的隱性安全問題。譬如，轟動一時的“千年蟲”事件，對人類社會的生產生活帶來了巨大的威脅，眾多行業都遭受了“千年蟲”的嚴重影響，這一事件讓人們充分認識了計算機科學技術在發展過程中存在的問題。因此，如何能夠讓計算機在健康、穩定的狀態下發展，減少計算機科學與技術發展對社會發展的威脅，最大限度地發揮計算機技術的“服務職能”，成為了當前計算機科學技術發展過程中熱門的研究課題。

3、科學規劃計算機科學技術的發展

任何事物的發展必須在實踐中才能真正得到檢驗，計算機科學技術的發展也不例外。眾所周知，計算機科學技術的發展起初是為了科學研究的需要，發展至今，計算機科學技術已經深入到社會發展的各個方面，包括軍事、經濟、生產、管理等。但是，在實際運用過程中，計算機所承擔的任務主要是數據和信息的處理，而參與這一工作的主要是計算機的軟硬件設備，因此，要想更好地發揮計算機的效用，在今后的發展中，必須要加大對計算機軟硬件的開發，從而有效提升計算機科學技術向生產力轉化的效率。

二、計算機科學與技術未來的發展

從當前國際上在計算機科學與技術領域的發展狀況來分析，未來計算機科學與技術的發展主要呈現以下幾個方面的趨勢。

1、運行極速化

最近一段時間，美國科學家將空氣絕緣性技術運用到計算機當中，這種技術在計算機中運用，極大地提升了計算機的運行速度，是當前計算機科學技術的一大突破。例如，美國紐約保利公司的科研人員，設計一種新型的電路，并將其運用到計算機當中，科研人員在電路中運用“膠滯體包裹的導線”技術將需要的芯片進行連接。由于這種“膠滯體包裹的導線”的包裹五---“膠滯體”當中含有大量的空氣，空氣是一種具有很強絕緣性的氣體。傳統的芯片是通過“硅二氧化物導線”實現相互之間的連接的。但是，信號在傳輸過程中會因為導線、芯片等對信號的吸收作用而減弱，直接影響了計算機的運行速度。而利用這種新型的導線技術就科研有效地解決這個問題，大幅減少了信號的損失，從而實現了提升計算機運行速度的目的。

2、生物計算機伴隨著超微技術的發展而誕生

上世紀末，基于超微技術的快速發展，計算機研發人員將超微技術運用到計算機當中，并取得了巨大的成功，在當時產生了很大的影響。生物計算機很其他計算機顯著的區別，這種類型的計算機通過將生物工程技術應用到計算機芯片當中，使之構成一種生物分子形式的計算機“蛋白質分子”。

二十世紀九十年代，美國科學家首次向全世界公布了生物計算機，在當時引起世界范圍的巨大轟動。與此同時，美國科學家也公布了一種全新的邏輯運算方式，這種邏輯運算方式是基于電子計算機的模仿技術為技術基礎，并以電子計算機模仿技術為基礎，針對“虛擬”的城市路徑設計問題進行了最佳方案的設計。從當前生物計算機的應用于發展狀況來分析，生物計算機研發人員今后的研究方向主要集中在新型分子元件的研發，借助生物的化學反應和物理反應，實現以一種全新的方式對數據進行處理和分析等工作。現今的超微技術已經其取得了較大的進步，一些基于計算機技術的超微機器人已經面世。

3、以光為傳輸媒介的計算機科學技術發展迅猛

所謂的光學計算機就是利用光為傳輸介質，實現信號傳播的一種計算機技術。光學計算機的優點十分顯著：首先，光的傳輸速度是其他介質無法超越的，因此，利用光作為計算機的信號傳輸媒介其傳輸的速度是驚人的；其次，光具有偏振和頻率特性，基于光的這些特性，計算機的信息傳輸能力得到了更好地優化；再次，光在傳輸過程中，不需要借組其他的介質就可以實現信號的傳輸，是以一種獨立的形式進行傳輸的，具有極強的獨立性。光在傳輸過程中不需要其他依靠體，同時不會出現相互交會的情況。

二十世紀九十年代，世界上掀起了一陣“光腦技術”科研風。世界各國不斷加大對“光腦技術”的科研力度，并進行了大量的投資，并取得了不同領域上的成功。其中。以德、意、法、日為首的六十多各國家共同組建的科研隊伍，在這一領域取得了巨大的進展。該隊伍研發出的新型計算機，在以下幾個方面進步顯著：（1）計算機運行的速度更快。光學計算機的運行速度比普通計算機的運行速度提升了將近千倍以上。（2）計算機的準確性更高。在快速運行的狀態下，光學計算機的準確性得到了有效地提升。（3）散熱性能更優良。普通計算機在高速運行的狀態下，會產生一定的熱量。而在計算機運行時產生的熱量無法及時排出，會對計算機的正常運行產生不良影響，甚至直接無法運行。而光學計算機突破了散熱這一難題，即使在高速的狀態下運行，也不會受溫度的影響。

4、納米計算機伴隨著納米技術的進步而誕生

伴隨著納米技術在生產生活中的運用，納米技術不斷走向成熟。納米技術在計算機中應用，帶來了納米計算機。納米技術在計算機中應用，主要集中在芯片上。納米芯片技術，使得計算機芯片的體積大幅減小的同時，計算機芯片的穩定性也有所提升。美國作為納米計算機技術研發的領軍者，在納米計算機各方面的技術都取得了令人矚目的進展。尤其是，美國正在突破的一種納米管連接技術，該技術一旦研發成功，就可以將芯片的作用大幅提升，從而可以實現，將計算機的內存芯片直接作為計算機的晶體管使用，從而使得計算機的功能可以得到最大化地優化。

三、小結

綜上所述，計算機科學與技術的發展，將不斷朝向一個更具全面性、系統性、人性化、個性化的方向進軍。在當前的狀態下，計算機技術的創新與發展，已經給人們的生活帶來了極大便利，先進的科學技術轉化為生產力的作用已經十分明顯。因此，我們堅信，未來計算機科學與技術的發展，在不斷努力之下，計算機發展的預期目標指日可待，計算機科學技術也將會在未來人類和社會經濟發展的進程中貢獻更大的力量。

參考文獻：

[1]潘增欣.淺談計算機科學與技術的發展趨勢[J].才智，2013，2.

計算機科學與技術的認識范文4

關鍵詞：計算機科學與技術；發展趨勢；研究

中圖分類號：TP3-4文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2012) 05-0000-02

計算機科學與技術與我們的社會、生活、工作等方方面面都息息相關，因此，分析計算機科學與技術發展的趨勢問題具有十分重要的現實意義。為此，本文分析了計算機科學技術的發展趨勢，以下是本人對此問題的幾點看法。

一、計算機科學與技術發展的整體方向

計算機科學與技術的發展可以說是日新月異，發展速度非常的快，但統觀計算機技術的未來發展，主要向著“高”、“廣”、“深”三個方向發展。具體分析如下：

第一，向“高”度發展。體現在計算機的主頻上，隨著主頻的逐步提高，計算機的整體性能會越來越穩定，速度會越來越快。英特爾公司已經研制出能集成超出10億個晶體管的微處理器，也就是說一臺計算機不止使用一個處理器，可能會用到幾十、幾百甚至更多的處理器，即并行處理，截止目前，在世界范圍內性能最高的通用機就采用了上萬臺處理器。而專用機的并行程度又要高出通用機，其關鍵核心技術是操作系統，體現在兩方面，一方面是如何高效能的使很多計算機之間產生聯系，實現處理機間的高速通信，另一方面是如何有效管理這些計算機，并使之互相配合、協調工作。

第二，向“廣”度發展。隨著計算機的高速發展，計算機已經普及，成為個人常用之物，可以說人手一臺。向“廣”度發展指網絡化范圍的擴大以及向各個領域的逐漸滲透。到那時，計算機就會無處不在，像現在的發動機一樣，應用于所有電器中，你家里的電器不管是冰箱、洗衣機還是筆記本、書籍等都已電子化。說不定多少年后學生用的教科書也被淘汰，被和教材大小一樣的筆記本計算機所代替，學生可根據自己實際需要查閱、記錄所需的資料。有人預言未來的計算機如此普及價格就和買一本書一樣便宜，還有一次性使用的，用完就可以扔掉，它將成為人們生活中最常用、最方便的日用品。

第三，向“深”度發展。即向人工智能方向發展。比如說，如何把網上豐富的、有用的信息變為己有，如何使人機更好地互動等，這是計算機人工智能發展、研究的的主要課題。所謂人工智能，即計算機的智能成分占主要，會具備多種感知能力、邏輯思維能力，到那時，人們可以與計算機自由交流，用手寫字輸入，甚至可以用表情、手勢和計算機溝通，人機交流方便、靈活、快捷。使人產生身臨其境之感的交互設備也已經發明出來，主要體現在虛擬現實技術領域方面。同時，信息將實現永久性存儲，百年存儲器正在研發當中，讓我們一起期待吧。

二、計算機科學技術的幾個具體發展趨勢

從近幾年來計算機科學的發展來看，計算機科學技術的具體發展趨勢，主要有以下幾個方面：

（一）運算速度大大提高的高速計算機

近年來，美國人發明了一種通過空氣的絕緣性來大幅度提高電腦運行速度的新技術。由紐約保利技術公司研究人員發明生產出一種電腦中使用的新型電路，這種電路的芯片之間是由一種“膠滯體包裹的導線”進行連接的，而組成這種“膠滯體”的物質中有90%的成分是空氣，眾所周知，空氣恰恰是一種不導電的優良的絕緣體。經實踐研究表明，計算機運行速度的快慢與晶體管或芯片之間信號的傳遞速度有直接關系，目前國際上普遍采用的“硅二氧化物導線”在信號傳遞的過程中一般都會吸收掉一部分信號，因此延長了傳遞信息的時間。而保利技術公司研究制造的這種“膠滯體導線”，在信息傳輸過程中幾乎沒有吸收任何信號，所以它能夠更快的傳遞信息。除此之外，這種導線不但有利于大幅度降低電耗，節約材料成本，而且無需更改計算機芯片，可直接安裝，最重要的是極大的提高了計算機運行速度。但美中不足的是，這種導線的散熱效果較差，無法及時排出電路生成的熱量。為此，保利公司迅速組織科研人員，針對這一缺陷進行創新改造，終于研究出一種“電腦芯片冷卻”技術，即在計算機電路中置放許多裝有液體的微型管道，用以吸收電路在工作中形成的熱量。電路開始發熱時，其產生的熱量可以將微型管中的液體汽化，汽化之后的物質逐漸擴散到微型管的另一端，會重新凝結，順流到微型管底部，從而達到吸收熱量、有效散熱的功效。目前，美國宇航局正在對該項技術進行太空失重實驗，如果實驗取得成功，“空氣膠滯體”導線技術將被廣泛應用于全球計算機的使用中，有助于大幅度提高計算機的運行速度。

（二）超微技術領域的生物計算機

早在二十世紀八十年代，生物計算機就已經投入研制了，這種計算機最大的特點就是利用生物芯片，由生物工程技術中所產生的“蛋白質分子”組合構成。在這種生物芯片中，信息是以波的方式進行傳遞的，其運算速度快的驚人，幾乎相當于普通計算機運算速度的十萬倍，且具備強大的儲存空間，而其能量消耗僅為普通計算機的十分之一，這種生物計算機的優勢作用顯而易見。由于蛋白質分子具有再生能力，因此，它可以通過自我組合而合成新的微型電路，這樣就使得計算機具備了生物體的基本特征，因此被稱為生物計算機。例如：這種計算機可以通過生物自身的調節作用自主修復出現故障的芯片，甚至能夠模擬人腦進行思考。1994年，美國首次將生物計算機公諸于世，隨之公布的還有模擬電子計算機而進行的邏輯運算，并提出了解決“虛構”的七座城市之間路徑問題的最佳設計方案。前不久，來自世界各國的二百多名計算機專家學者就曾經齊聚美國的普林斯頓大學，聯名呼吁計算機科技應向生物計算機領域努力進軍。根據現在的生物計算機技術發展來看，預計將在不久的未來，制造出通過物理和化學作用就能檢測、處理、儲存、分析、傳輸數據信息的分子元件。現階段，計算機科學家們已經在生物超微技術領域取得了一定成就，實現了部分突破，制造出了超微機器人。而科學家們更長遠的計劃是讓這種超微機器人變成一部微型生物計算機，從而在生物體內取代某些人體器官，完成血管、內臟等器官的修復作用，并殺死病毒細胞，使人類身體健康、延年益壽。

（三）以光為傳輸媒介的光學計算機

光學計算機是一種以光作為信息傳輸手段的計算機，這種計算機與傳統計算機（電子）相比，具有諸多優勢特點：光的速度有目共睹，這是電子計算機永遠無法比擬的，并且光速具有一定的頻率和偏振特征，大大提高了光學計算機傳輸信息的能力；光的發射根本不需要任何導線，即使發生交會也不會造成干擾；光學計算機的智能水平也大大高于電子計算機。可見，光學計算機是人類不斷追求的理想計算機。早在二十世紀九十年代，世界各國以及各個科研機構，就已經投入大量的人力、物力、財力用以研發“光腦技術”。其中，由英國、德國、法國、意大利等60多個國家組成的科研隊伍研發的光學計算機成果顯著，該計算機的運算速度比電子計算機快了一千多倍，而且準確率相當高。除此之外，有些超高速計算機只能在低溫狀態下運行，而光學計算機不受溫度的限制；光學計算機的存儲量超大，抗干擾能力超強，不管在什么條件下都能正常運行；光腦具有與人腦相似的特性，就算系統中的某一元件出現損壞，也不影響運算結果。

（四）含苞待放的量子計算機

計算機專家已經根據量子學理論知識，在量子計算機的研制方面取得了一定成果，如：美國科學家已經成功完成了4個“鋰離子”量子的纏結狀態，這一成果體現了人類在量子計算機研究領域上已經更上一層樓。

（五）應用納米技術的納米計算機

納米計算機是用納米技術研發的新型高性能計算機。應用納米技術研制的計算機內存芯片，其體積只有數百個原子大小，相當于人的頭發絲直徑的千分之一。美國正在研制一種連接納米管的方法，用這種方法連接的納米管可用作芯片元件，發揮電子開關、放大和晶體管的功能。專家預測，10年后納米技術將會走出實驗室，成為科技應用的一部分。納米計算機體積小、造價低、存量大、性能好，將逐漸取代芯片計算機，推動計算機行業的快速發展。

當然，以上僅是本人對計算機科學與技術發展趨勢的幾點淺薄認識和看法，對于此問題的研究，有待于我們做進一步的探討和思考。

參考文獻：

[1]蔡芝蔚.計算機技術發展研究[J].電腦與電信,2008,2

[2]陳相吉.未來計算機與計算機技術的發展[J].法制與社會,2007,10

[3]文德春.計算機技術發展趨勢[J].科協論壇（下半月）,2007,5

計算機科學與技術的認識范文5

關鍵詞：計算機科學；技術專業；實踐教學

中圖分類號：C40文獻標識碼：A

在北京一所以理科教學為主的大學當中，由于計算機運用于實際操作能力對于學生和各個領域的技術發展越來越重要，學校采用了教與操作相結合的方法，理論和實踐會相互穿插在整體的教學內容當中。先對學員進行一到兩個課時的理論講解，之后會配套走入機房，進行理論的深化和擴展，由老師在主機上進行操作和全程輔助，由學生在計算機上進行實際演練。

1計算機科學與技術專業實踐教學的內容

計算機科學與技術專業實踐教學包含的內容較為繁多而復雜。一般來說，教學體系當中要包含基礎知識理論，專業知識教育以及實際操作。這幾大內容各自都有著獨立的教學體系，需要實踐操作的配合。而在越發重要的實踐體系當中，如何能采取有效的方式方法來提高操作運用的有效性，創新性和可靠性，對于整體的教學成果有著非常關鍵的意義。

1.1理論基礎知識必須過硬

在現代課堂當中，基本上教學內容上是以《計算機基礎知識應用》和《網絡基礎知識》為一個前提進行所有內容的拓展。學習計算機的學員大體上都會有一種認識，那就是計算機的數據庫是以英文和計算機專業術語進行編制的，因此，可以說，要想完全進行計算機語言的了解，英文水平也要齊頭并進。接著要了解計算機的基礎語言和基礎操作知識，對于簡單的程序編寫和數據庫的應用要十分熟悉。接下來才能進行更為復雜的程序操作。對于整體的教學體系來說，老師和學生都應當以理論基礎知識作為一個基點，在這個基點穩固的前提之下，進行其他教學內容的改革和創新。在理論知識過硬的前提之下，進行豐富的課堂內容改革，實踐創新以及教學模式的多元化才會有意義。

1.2提高理論知識的同時，注重學生的素質培養

對于計算機科學以及技術領域的人才來說，專業性的要求本就非常嚴格，其要面對的問題和實際情況也是非常艱巨的計算機技術水平在達到一定程度的時候，可以在網絡當中進行資料和數據的共享和獲取，但是在獲取和搜索的同時，要注意遵守網絡當中的相關條例以及尊重所有計算機用戶的權利和隱私，對于這些專業的網絡和計算機知識和規定要有必要的操守和認知。

1.3實際操作與基礎理論相結合

在學校進行的計算機科學和技術專業的培養，都是為了對自己今后的科研工作和實際運用打下良好的基礎，因此，在學校的時候，就應當盡可能地接觸廣博的信息，在北京的計算機班中，老師會定期的布置給學生一些任務。學生會在遵守一定規則和規范的前提下，進行自我創造和發揮，將數據庫語言和網頁制作，網絡數據搜集結合到一起，完成自己獨創的技術結果。老師會在學生所編制的計算機語言當中找出學生的錯誤加以糾正并提出其中的亮點記錄到教學檔案當中作為成績的考核和今后教學內容的改進材料。

2教學體系當中，計算機科學與技術專業的改革措施

2.1鼓勵學生多動手，多接觸社會

當今大學，很多已經于一些企業建立了合作關系，學校和企業會共同交給學生一些考驗其能力和專業素養的任務，讓所有學員充分發揮自己的創造力水平和計算機編程及應用技術，將所制作出來的和編制出來的成果匯總起來，交給學員和企業監督人員進行共同的審核和選拔，對于編制出對于企業的經營和科技成果進展有利的計算機人才，企業會重點進行預先培養，對于學生早一步接觸社會，運用自己的所學有著極大的幫助。

2.2課堂形式設計，調動學生實踐操作的積極性

在課堂當中，老師可以涉及情境和方案進行課堂氛圍的改革，讓課堂形式靈活生動起來。使實踐教學的各個環節、各個層次都能鍛煉學生的實際動手能力。為此，計算機專業的課程實驗分為操作驗證型和綜合設計型兩個層次。操作驗證型實驗是學生根據實驗指導書的要求，在教師的指導下，按照既定方法條件和儀器設備，完成全部實驗過程，以驗證課堂教學的理論，深化理論教學的實驗，著重培養學生基本實驗能力，使學生獲得實驗基礎訓練。

計算機實踐本身就擁有者非常廣博和精彩的內容，在廣州一所大學當中，計算機課堂上老師就采用了讓學生自己動手進行游戲和動畫的制作，一項簡單的游戲和動畫，涉及到的內容包括了數據庫應用，計算機基礎語言，圖片處理，平面設計，程序編寫等，將所有的程序運用到一起，進行課堂上的演示和播放，讓學生自己進行成果演示和講解，對于提高其技術的綜合實踐能力不僅有著調動積極性的作用，讓充分讓學生體會到了計算機技術的精彩紛呈。

3計算機科學與技術專業實踐教學今后要面對的問題以及發展方向

3.1學校培養學生的方式與社會的要求并不完全符合

絕大多數的單位需要的是有經驗，進入崗位之后能馬上進行工作的人才。現如今大多數學員當中，占比重較高的仍然是理論知識的培養。而在實際操作中，首先需要的是計劃的能力、組織的能力、營銷的能力、做報表的能力，有了這些基本功，才能上升到分析市場的發展趨勢、把握市場的發展方向、作出戰略規劃進行運籌帷幄。本科畢業生往往有很多的理論，但這只是紙上談兵，要把這些理論用到實踐中，還必須經過實踐的鍛煉。

3.2以培養學生能力為主要目標

以教師指導和學生自主學習為主的教學方法。實驗內容以系統的研究創新項目實驗為主，題目以任務書的形式供學生選擇，也可以學生自主命題。實驗進行過程中，學生在教師指導下，明確研究項目的任務與目標，探索解決辦法，擬定解決方案，靈活運用實驗手段與方法，進行綜合分析、研究，為課題結論提供科學的試驗依據，培養學生的獨立研究能力和創造能力。

綜上所述，對于計算機科學與技術專業實踐教學體系的改革來說，要朝著更加多元化，規范化，有效化的方向發展，讓學員在課堂上學習枯燥的程序和數據編寫的同時要學會將沒有生命的程序轉化為便于生產，娛樂生活的工具，充分體驗計算機實踐技術帶來的精彩和快樂，同時要在完全掌控了計算機特性和計算機語言的同時進行程序的更新和改革，使得計算機不僅成為自己技術研究的工具，也成為自身素養和生活娛樂的途徑。

參考文獻：

計算機科學與技術的認識范文6

（大慶師范學院 計算機科學與信息技術學院，黑龍江 大慶 163712）

摘 要：根據應用型本科院校人才培養的特點，分析傳統數字邏輯課程教學中存在的問題，從教學內容、教學方式方法和實驗教學評價體系3個方面，提出數字邏輯課程的改革措施。

關鍵詞 ：應用型本科院校；數字邏輯；教學改革；EDA；Verilog HDL

基金項目：大慶師范學院青年基金項目（12ZR22）。

第一作者簡介：張丹，女，講師，研究方向為嵌入式系統、無線傳感器網絡，qhzd2005@163.com。

0 引 言

隨著計算機及電子等高新技術的發展，國內外企業對此類人才的需求日益增加，同時企業對學生的實踐創新能力有一定的要求，因此，高校的人才培養要在實踐創新能力方面下工夫。計算機科學與技術專業的核心課程主要有：電路原理、模擬電子技術、數字邏輯、計算機組成原理、微機原理與接口技術、單片機原理、計算機系統結構、計算機網絡原理、高級語言程序設計、匯編語言、數據結構、操作系統和編譯原理等。在這些課程中，硬件課程約占50%[1]。計算機科學與技術專業大致對應3個產業，分別是計算機硬件產業、計算機軟件產業和互聯網產品，可見計算機硬件課程的重要性。

數字邏輯是所有硬件課程的基礎課，具有較強的實踐性，其主要教學任務是使學生系統地學習計算機科學與技術專業所需的數字邏輯與數字集成電路的理論知識和技能，培養學生的數字系統分析和設計能力，培養學生動腦、動手和創新意識，為后續課程的學習打下牢固的硬件基礎，因此具有非常重要的作用[2]。

1 應用型人才培養的特點

在我國，高等學校培養的人才大致分為3種類型，分別是科學型、工程型和應用型，其主要區別在于人才培養目標不同。其中應用型人才承擔信息化建設的核心任務，掌握各類計算機軟件或硬件系統的功能和性能，善于集成和配置系統，有能力管理和維護復雜信息系統的運行[3]。在3種類型的人才需求中，應用型人才的需求比例是最大的，但是能夠直接滿足此要求的高校非常少，這就要求應用型本科院校及時改革課程，以適應社會的需求。

作為應用型人才培養的本科院校，我們主要培養具有創新意識和創新能力的應用型創新人才，學生應該直接面向企業、面向社會，學以致用。應用型本科院校的主要特點有：①承擔培養社會各種應用需求的人才的任務；②培養的人才不僅具有一定的理論基礎，同時具有一定的實踐操作能力、較強的創新意識和創新思維；③培養的人才要直接面向市場、面向企業實際發展需求，為地方經濟建設和行業發展服務。

2 傳統數字邏輯課程存在的問題

（1）對數字邏輯課程的重要性認識不足。很多高校認為計算機科學與技術專業主要是學習軟件，不重視硬件課程。數字邏輯課程是電子及計算機專業一門非常重要的專業基礎課，是計算機組成原理、單片機等后續課程的基礎，其實驗課應用性極強，可以充分鍛煉學生的動手能力。因此，應用型本科院校應該充分重視該門課程。

（2）教學內容與工程實際脫離。隨著EDA（electronic design automation）技術的飛速發展，基于FPGA（field programmable gate array）和CPLD（complex programmable logic device）等大規模可編程邏輯器件的數字系統設計技術已成為主流 [4]。目前市場上的大部分教材仍然按照傳統的方式編寫，以74系列中規模集成芯片為主要的電路設計實現方式，根本不提及EDA技術，個別教材即使有所涉及，也都是在教材的最后章節簡單介紹，使學生在畢業工作中很難適應工程實際。

（3）教學方法陳舊。數字邏輯課程的傳統教學方法基本采用“填鴨式”教學方法，一味地把教學內容灌輸給學生，實驗課仍然采用傳統的實驗臺，實驗方式仍然是固定的插拔式驗證性實驗。這樣不僅不能鍛煉學生自主學習的能力，而且不利于培養學生的創新能力。

3 計算機科學與技術專業數字邏輯課程的教學改革

3.1 教學內容的改革

高校應研究理論教學內容，結合學校應用型計算機工程人才的培養目標，研究國內外計算機科學與技術專業相關課程的教材及教學內容；研究課程之間教學內容的銜接，把后續課程所用知識點和數字邏輯課程相關內容聯系起來，選取合理的教學內容；將EDA技術貫穿課程的教學內容，形成數字邏輯課程獨具特色的課程內容體系及系列教材。在數字邏輯課程教學中，教師應重點講解基于EDA技術的數字電路的分析和設計方法，盡量弱化模塊內部的結構分析和設計；選用計算機組成原理和微機原理與接口技術等相關課程的實例以及生產生活中的實例作為電路設計的案例；通過對課程教學內容的整合、電路案例的設計,使數字邏輯教學更適應計算機科學與技術專業要求。

學校要積極研究實踐教學內容，編寫實踐教學教材，建立校內實習實訓基地。教師應在實驗教學中引入EDA技術，建立分層次的實驗教學體系，即以驗證性實驗為基礎，鞏固理論教學內容，強化實驗教學環節；加強設計性實驗教學，初步培養學生的創新思維；開展綜合性實驗教學，提高學生的實際應用創新能力。

以QuartusⅡ軟件仿真實驗方法做驗證性實驗，這樣普通的計算機機房可以作為數字邏輯的實驗室，同時還可以作為綜合性、設計性、創新性實驗的場所。QuartusⅡ自帶的仿真功能可以對系統的設計進行功能仿真和時序仿真，驗證正確后再下載到可編程邏輯器件中，減小了實驗器件的損耗[5]。

3.2 教學方式方法的改革

1）轉變教學觀念。

教育的主體是學生，教師應該轉變以教師為主體的教學觀念，在教學的過程中，以學生為主體，發現學生的真正需求，培養學生的積極性和主動性最終達到應用型人才培養的目的。

2）理論教學與實踐教學相結合。

數字邏輯是一門實踐性很強的課程。教師在講解完數字邏輯的基本概念、基本原理和方法等理論知識后，應該在實驗環節驗證這些基本理論，鞏固所學理論知識，達到學以致用的目的，同時可以激發學生的學習興趣，鍛煉動手能力。數字邏輯課程在日常生活中的應用很多，如交通信號燈、多數表決系統、數字電表、數字顯示系統、各種家用電器等，可以在實際的教學中引入日常生活中的實例，通過解決實際問題來激發學生對數字邏輯課程的興趣。

為了使學生能夠把學到的知識運用到實際的生產實踐中，培養學生的創新能力，學校從2007年起組織學生參加各類電子設計大賽。競賽的開展一般分為5個階段，分別為賽前動員、選拔測試、集中培訓、項目確定與完成和賽后總結。通過幾年的探索，學校逐步形成了“以競促教、競教結合”的教學模式，取得了優異的成績，在各類大賽中多次獲得省級、國家級獎項，充分激發了學生的積極性，鍛煉了學生的綜合應用能力和團隊協作精神，為學生今后的工作奠定了基礎[6]。圖1是計算機科學與技術專業歷年參賽學生的就業情況圖。

3）軟件和硬件知識相結合。

計算機科學與技術專業的學生編程能力普遍較強。針對這個特點，教師可以在課程講授過程中結合軟硬件，建立一個計算機系統的概念；運用現代企業應用比較多的硬件描述語言Verilog HDL編寫硬件電路，實現用軟件的方法設計硬件。Verilog HDL的語法規則類似于C語言，因此計算機科學與技術專業的學生上手比較快，Verilog HDL在IC行業近幾年使用率占95%，具有從門級到成品級設計能力。同時，可以將數字邏輯課程中一些難懂的硬件知識類比為容易理解的軟件問題。以4選1數據選擇器為例，可以說明基于EDA技術設計的基本方法。首先用Verilog HDL進行編程，設計4選1數據選擇器，通過編譯檢查語法是否出錯等，接下來仿真分析，進行功能和時序的驗證，最后下載到目標器件中。學校現在采用的是Cyclone Ⅱ系列的EP2C35F672C8的FPGA器件。圖2是利用Verilog HDL語言編寫的4選1數據選擇器的代碼，圖3是4選1數據選擇器的仿真時序圖。

4）課內實驗為基礎，綜合實驗為導向，課程設計為拓展。

通過課內基礎驗證性實驗教學，可以使學生掌握器件的基本原理，驗證理論知識，這個階段注重培養學生的基本技能。綜合實驗則是以培養系統設計、綜合創新能力為著眼點，使學生具有使用大規模集成電路和可編程邏輯器件進行設計的能力，主要采用EDA設計工具，設計并實現一個中小系統的能力。課程設計要求學生根據教師給出的題目或者自擬題目獨立做出設計方案，并對設計方案進行論證和評價；鼓勵學生進行全方位的思考和創新，培養學生理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力，培養學生團隊協作和創新的精神。

3.3 實驗教學評價體系的改革

數字邏輯課程是一門實踐性很強的課程，因此實驗教學的評價體系尤為重要，傳統的實驗教學評價通常以檢查學生的實驗報告為主要形式，不利于學生綜合素質的提高和創新能力的培養。因此，制定出合理的評價體系對激發學生的積極性和主動性、提高學習效果非常重要。此評價體系涉及學生實驗的各個環節，應充分考慮過程性考核。

該評價體系主要包括3個一級考核指標，分別為實驗態度、實驗操作和實驗結果與分析整理，每個一級考核指標下根據不同的實驗分別有若干個二級考核指標。一級指標和二級指標的分值體現了學生在實驗過程中的表現。

4 結 語

針對計算機科學與技術專業的特點，結合應用型本科院校人才培養的目標，我們對數字邏輯課程進行了全方位的教學改革，包括教學內容、教學方式方法和教學評價體系3個方面。通過教學實踐使學生養成了自主學習的能力，學習興趣得到大幅度提高，創新能力不斷增強。學生連續幾年參加各類電子設計大賽，取得多項省級、國家級獎項，就業情況也非常好。該課程已獲得校級精品課程榮譽稱號，并編寫教材兩部。課程組教師不斷提高自身素質，為應用型人才的培養奠定了一定的基礎。課程組將不斷努力，緊跟時代步伐，保證該課程在計算機科學與技術專業的人才培養中的地位。

參考文獻：

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[4] 趙念強, 鮑可進. 基于EDA的數字邏輯電路設計課程改革[J]. 教學改革, 2013(2): 41-44.

[5] 王詩兵, 王中心, 李軍. 計算機專業“數字邏輯”課程的教學設計與實踐[J]. 計算機教育, 2012(24): 52-56.