計算機的科學計數(shù)法范文
時間:2023-09-25 18:16:01
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篇1
關鍵詞:離散數(shù)學;教學方法;計算機
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
“離散數(shù)學”作為計算機科學與技術專業(yè)必修的專業(yè)基礎課,在計算機領域有著廣泛的應用。它提供了許多計算機專業(yè)課程的數(shù)學基礎,這些課程包括數(shù)據(jù)結構、算法與分析、數(shù)據(jù)庫理論、自動化理論和操作系統(tǒng)等。學好離散數(shù)學,一方面可以為后續(xù)的課程打下基礎;另一方面,通過學習離散數(shù)學,可以培養(yǎng)學生的抽象思維和邏輯推理能力,提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,為今后的學習和工作打下堅實的數(shù)學基礎。但由于該課程具有概念多、理論性強、高度抽象、枯燥等特點,致使在教學中出現(xiàn)很多問題。比如,學生學習積極性不高,學生單一的把該課程看作是一門與計算機毫無關系的數(shù)學課程來學,對該課程在計算機領域的作用認識模糊等,導致教學效果不理想。因此,激發(fā)學生對該課程的學習興趣,改進離散數(shù)學的教學方法是十分必要的。
1培養(yǎng)學生的興趣
在任何一門課程的講授中,培養(yǎng)學生的學習興趣都是非常重要的。
為了培養(yǎng)學生學習離散數(shù)學的興趣,在教學中要特別注重前幾堂課的教學,尤其是第一堂課,不能直接進入離散數(shù)學的理論知識學習,而是要通過一些實例來說明離散數(shù)學的用處,如“哥尼斯堡七橋問題”、“四色問題”等。通過前幾堂課的教學,讓學生充分認識到離散數(shù)學與計算機科學其他課程之間的密切關系,從而從思想的高度認識此門課程的關鍵性。
當然,教師課堂教學的藝術性與感染力也是培養(yǎng)學生對離散數(shù)學產(chǎn)生興趣的重要方面。因為大部分學生對離散數(shù)學這門課程的地位和作用認識不足,學習興趣沒有學習與編程語言相關的課程那么高漲,上課容易走神,從而導致最終的考試結果不理想。教師除了對這門課程內(nèi)容要熟練掌握外,還要提高自己的教學藝術水平,正確運用多種手段來吸引學生的注意力,充分發(fā)揮教師的主導作用,駕馭好課堂時間,增強課堂教學的藝術性和感染力,也可適當制作一些動畫和圖形避免視覺疲勞,達到讓學生主動學習這門課程的目的。
2注重離散數(shù)學理論與它在計算機中的應用相結合
在“離散數(shù)學”課程的教學過程中,我們應該理論聯(lián)系實際,注重它在計算機學科中的應用,來提高學生學習的興趣和對該課程的重視。
數(shù)理邏輯是所有數(shù)學推理的基礎,在人工智能、程序理論和數(shù)據(jù)庫理論等的研究中有著實際的應用,如專家系統(tǒng)、機器人等都離不開數(shù)理邏輯。集合論在計算機科學中也有廣泛的應用,它為數(shù)據(jù)結構和算法分析奠定了數(shù)學基礎,如在軟件工程和數(shù)據(jù)庫中也會用到。抽象代數(shù)是關于運算或計算規(guī)則的學科,在計算機科學中也有廣泛的應用,如形式語言與自動機、密碼學、網(wǎng)絡與通信理論、程序理論和形式語義學等方面都要用到代數(shù)結構的知識,其中格與布爾代數(shù)在通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。圖論在數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡中都有廣泛的應用,如數(shù)據(jù)結構中的圖和樹都是以圖論為基礎,網(wǎng)絡中的拓撲結構都是用圖來表示。
通過這種關聯(lián),并對適當?shù)闹R點舉例說明來加深學生對知識的理解,還應隨時介紹所學知識的應用背景和發(fā)展方向,使學生能夠感受到學習這門課程的必要性,調(diào)動學生的積極性。
3注重課堂教學方法的改進
3.1找到結構,克服“散”
在離散數(shù)學中,概念多、理論性強、知識點散,抓不住重、難點,老師講起來費勁,學生聽起來吃力。因此,每節(jié)課的內(nèi)容都要有一條主線,選擇本節(jié)課要講的知識點,用一條線將相關的知識點串起來。以命題邏輯為例,可以這樣把各知識點串起來,如圖1所示:
每個知識單元完成后加以總結,講出知識點之間的關聯(lián)結構,達到系統(tǒng)掌握命題邏輯知識的目的。
3.2有取有舍,克服“滿”
離散數(shù)學的內(nèi)容太多,若課時有限,那我們要有取有舍,可以選擇其中的60%~70%的內(nèi)容進行講授,其余留給學生閱讀思考或布置作業(yè),這樣不僅可以鍛煉學生的自學能力,還節(jié)省了課堂時間。這就要求我們課堂上一定要把內(nèi)容講透,不能蜻蜓點水,除了要講解基礎性知識和本節(jié)的重難點外,還要著重培養(yǎng)學生對學科方法的運用以及解決問題的思路,知識點之間的關聯(lián)也要交代清楚。而對于一些類似的方法或例子、推廣的結果、能夠自學的知識和某些繁瑣的推導要舍得放棄。
例如在講解代數(shù)結構這一部分時,代數(shù)系統(tǒng)、群要重點講授,這是后續(xù)內(nèi)容的基礎,環(huán)、域和格可以簡單講授,課時少的話可以只把概念講授清楚,獨異點等可以留給學生課下閱讀和學習。再如組合數(shù)學部分,基本的組合計數(shù)、遞推方程與生成函數(shù)、容斥原理重點講授,鴿巢原理、Ramsey定理、Polya定理等簡單講授,推廣的容斥原理、Ramsey定理的應用、帶權的Polya定理留給學生閱讀。
掌握好取舍關系,才能讓學生把握離散數(shù)學的關鍵點,而不至于偏離方向,不至于喪失學習的信心。
3.3掌握節(jié)奏,克服“快”
離散數(shù)學概念多,理論性強,學生上課容易走神,開小差,因此課堂上一定要掌握好節(jié)奏,給學生喘息和思考的時間,這就要求我們在安排學時時要留有一定的余地。課堂上,對不同內(nèi)容的講解要穿行,有張有弛,如概念、定理與應用實例可以結合起來講解,便于學生理解,也可以適當穿插一些解題方法的分析等,也可以在課堂上通過提出一些思考題來放慢節(jié)奏,或者是介紹一些歷史背景、相應知識點的新進展等。采用適度“慢”策略,是在強調(diào)教師的教學目的和方法的同時,更強調(diào)學生的獨立思考和綜合判斷能力,因為學生才是學習的主體,教學活動的中心。
3.4啟迪思路,克服“灌”
離散數(shù)學的教學中,我們要克服“灌”的教學習慣,采用啟發(fā)式教學。啟發(fā)是數(shù)學教學的靈魂,因為歸根結底數(shù)學是人類一種高度的精神活動。美國著名數(shù)學家柯朗(R•Courant)在《數(shù)學是什么》一書中指出,“數(shù)學,作為人類思維的表達形式,反映了人們積極進取的意志,縝密周詳?shù)耐评硪约皩ν昝谰辰绲淖非?。它的基本要求?邏輯和直觀,分析和構造,一般性與個別性。雖然不同傳統(tǒng)可以強調(diào)不同的側面,然而這些互相對立的力量的相互作用以及它們綜合起來的努力才構成數(shù)學科學的生命、用途和高價值。”因而數(shù)學教學決不能只告訴學生現(xiàn)成的數(shù)學結論,或讓他們死記公式定理法則,然而要在很短的時間內(nèi)讓學生理解某些數(shù)學理論及邏輯是非常困難的,必須采用啟發(fā)式教學,讓學生運用自己的智力認真思考,這就對數(shù)學教師提出了新的要求,其精髓在于“提出問題講解方法推廣應用”。首先我們通過列舉實例提出問題;然后講解解決此問題的思路,即建模(利用離散數(shù)學中學習的方法和理論來求解);再通過典型實例細述此方法和理論在實際中的應用;最后總結此方法和理論適用的條件及一般化推廣。
如在講“有窮集的計數(shù)”這一小節(jié)中,我們可以通過列舉實例來提出問題,例:求1到1000之間(包含1和1000在內(nèi))既不能被5和6,也不能被8整除的數(shù)有多少個?我們可以利用“文氏圖法”和“包含排斥原理”兩種方法來解決這個問題,首先可以通過講解如何利用“文氏圖法”來解決此問題的思路,為后面引出“包含排斥原理”做好鋪墊;接著可以引出“包含排斥原理”,并講解用此原理如何解決上面的問題;最后,總結一下“包含排斥原理”的適用條件以及它的推論。
再如在講解圖論時,我們可以模擬哥尼斯堡七橋問題的實景,通過場景描述對比,讓學生明白七橋問題跟橋的長短、島的大小無關,從而抽象到歐拉圖問題,這也就是圖論知識的起源,同樣的方法可以應用到哈密爾頓圖等問題的討論。
通過這種啟發(fā)式教學,讓學生對所學知識有直觀的了解,然后再引導學生自己列舉類似問題,進一步加深對有關定義、定理以及推論的理解,提高學生學習的興趣和增強學生分析問題、解決問題能力的雙重目的。
3.5適時地給學生總結
離散數(shù)學的內(nèi)容多而雜,課時少。講課時,授重點解難點,對于易懂的內(nèi)容可以一帶而過或者留作課下自學。除此之外,課堂小結是一項非常重要的教學技巧與授業(yè)解惑利器。鑒于離散數(shù)學的抽象性與復雜性,學生課上容易走神,如果上堂課沒聽好則必然會影響下堂課的聽課興趣和聽課質(zhì)量,因此,進行課堂小結是必要的,起著承上啟下的作用。
每次課的最后留下5分鐘左右,對本次課所講的內(nèi)容進行小結,尤其是重點內(nèi)容。每次課開始時對上次課講的內(nèi)容進行回顧;每章講完后適當進行小結,總結前后各知識點之間的關聯(lián),以及應該掌握的知識點,給學生們一個總體印象,這樣有助于學生對知識點的掌握及自我能力的提高,更重要的是給學生足夠的信心來學習這門課程,而不至于陷于越學越聽不懂,越聽不懂越不想學的惡性循環(huán)。
4結語
由于在計算機科學領域中很多地方都采用了離散數(shù)學的概念思想和方法,因此離散數(shù)學已經(jīng)成為計算機科學與技術專業(yè)學生必須掌握的理論基礎和數(shù)學工具。本文從計算機科學與技術專業(yè)學生學習離散數(shù)學的角度論述怎樣激發(fā)學生學習的積極性及學習興趣,注重與計算機學科的結合及注重課堂教學方法的改進等方面探討了“離散數(shù)學”課程教學方法的改進。
為了提高這門課程的教學效果,還可以研究怎樣更好地利用多媒體創(chuàng)造良好的學習環(huán)境,提高課堂效果,以及如何在該門課程中引入實踐課,讓學生能將所學的知識應用于實踐,提高他們的創(chuàng)新精神。我們還可研究怎樣建立該課程的教學網(wǎng)站,補充、整合離散數(shù)學的教學資源及網(wǎng)上答疑和討論,方便學生課外進一步學習。
參考文獻:
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[3] 屈婉玲,耿素云,張立昂. 離散數(shù)學[M]. 北京:高等教育出版社,2008
Analysis of Computer Science and Technology of “Discrete Mathematics” to Improve Teaching Methods
QIU Li-ke, ZHAO Jing, ZHAO Yang-fan
(Qingdao College, Ocean University of China, Qindao 266300, China)
篇2
【關鍵詞】計算機科學;計算機技術;經(jīng)濟發(fā)展
在日益發(fā)展的現(xiàn)代經(jīng)濟中,計算機科學及技術所發(fā)揮的作用是巨大的。以美國為例,在短短的幾百年里發(fā)展成為世界上最新先進的發(fā)達資本主義國家,其重要的途徑就是通過先進的計算機技術來進行技術創(chuàng)新。正是由于計算機科學的發(fā)展,全球經(jīng)濟才得以呈現(xiàn)出“一體化”,使得時間和地域的概念愈加變的模糊和經(jīng)濟發(fā)展信息化。并且,從研究領域來說,經(jīng)濟學的發(fā)展更是需要計算機科學的支持才得以使所研究的問題具體化和量化,從而徹底改變純定性的非科學研究,使得理論與實證相結合,以得出行之有效的結論。
一、計算機科學發(fā)展史
以科學技術為標志,人類歷史上發(fā)生了三次產(chǎn)業(yè)革命。蒸汽機的發(fā)明標志著第一次產(chǎn)業(yè)革命的興起:電的發(fā)現(xiàn)與應用掀起了第二次產(chǎn)業(yè)革命的浪潮;數(shù)字電子計算機的誕生則拉開了第三次產(chǎn)業(yè)革命的序幕。雖然電子計算機的發(fā)展走過了60個春秋,但計算技術和計算工具的發(fā)展歷史要漫長得多。
1.1 電子計算機史前史
1.1.1 計算技術的萌芽期計算技術的萌芽期計算技術的萌芽期計算技術的萌芽期:使用石子和手指記數(shù)的遠古時代;春秋戰(zhàn)國時代中國人發(fā)明的算籌到算盤;耐普爾骨條,圓形計算尺等。凝聚著許許多多科學家和能工巧匠智慧的早期計算工具,在不同的歷史階段發(fā)揮過巨大的作用,但也將隨著科學技術發(fā)展而逐漸消亡,最終完成它們的歷史使命。
1.1.2 工業(yè)革命中發(fā)展起來的機械式計算機工業(yè)革命中發(fā)展起來的機械式計算機工業(yè)革命中發(fā)展起來的機械式計算機工業(yè)革命中發(fā)展起來的機械式計算機:法國科學家帕斯卡1642年發(fā)明第一臺機械計算機,齒輪式能進行加減法運算的計算器Pascaline;1673年德國的萊布尼茨建造了一臺能進行基本四則運算的機械式計算機;1820年真正商品化的機械式計算機正式出現(xiàn);1822年英國數(shù)學家巴爾奇完成第一臺差分機
1.1.3 工業(yè)時代的機電計算機工業(yè)時代的機電計算機工業(yè)時代的機電計算機工業(yè)時代的機電計算機:1941年德國的楚澤完成世界上第一臺真正的通用程序控制的Z-3計算機;艾肯使Make-1計算機與1944年在哈佛大學投入運行;1942年,“阿塔納索夫―貝利計算機”,簡稱ABC。
1.2 計算機的發(fā)展:1946~1958年,以電子管作為基本邏輯元件,以科學計算為主要應用領域,以IBM系列機為代表的第一代計算機;1958~1964年,以晶體管作為邏輯元件,應用領域為數(shù)據(jù)處理、過程控制等的第二代計算機;1964~1974年,采用半導體中小規(guī)模集成電路作為邏輯元件,應用進入到許多科學技術領域的第三代計算機;1974年至今,采用大規(guī)模集成電路作為邏輯元件的第四代計算機,是計算機發(fā)展最快、技術成果最多、應用空前普及的時期。
1.3 計算機的發(fā)展趨勢:從類型上看,計算機正向系統(tǒng)巨型化、體積微型化、資源網(wǎng)絡化和功能智能化這幾個方向發(fā)展。
二、計算機科學技術在經(jīng)濟發(fā)展中的作用
全球信息網(wǎng)所引發(fā)的漣漪效應已經(jīng)遠達網(wǎng)絡的瀚海之外,并且已經(jīng)沖擊到我們的日常生活,引發(fā)了一波又一波新的浪潮。這不是媒體業(yè)界所受的巨大沖擊,也不是人際通訊的新奇工具,而是經(jīng)濟結構的全新變化,以及整個社會結構的變化。
2.1 計算機科學技術在企業(yè)管理中的作用
計算機網(wǎng)絡技術在企業(yè)管理中的作用主要通過企業(yè)的計算機網(wǎng)絡管理系統(tǒng)來實現(xiàn),該系統(tǒng)所包含的基礎功能模塊和工具軟件有:通訊軟件、文字處理、excel、圖形聲像的處理、自動排版、安全保密系統(tǒng)等。為保障系統(tǒng)安全,一般通過防火墻進行保障;為實現(xiàn)資料共享,可依據(jù)自身的管理方法建立數(shù)學模型庫和數(shù)據(jù)資料的檢索數(shù)據(jù)庫等。管理的基本職能是計劃、組織、人員管理、指導與領導、控制。領導層通過這些管理對企業(yè)的各項工作作出決策。這就要求信息資料的準確和完整,企業(yè)的計算機網(wǎng)絡管理信息系統(tǒng)就充分利用了網(wǎng)絡所有的控制和決策職能,將信息系統(tǒng)所保存的目標信息與該系統(tǒng)所獲得的當前信息相比,找出差異和問題,然后進行決策并執(zhí)行。計算機網(wǎng)絡科學技術可以實現(xiàn)企業(yè)管理全程信息化,提高工作效率。企業(yè)可以運用現(xiàn)代化的信息管理技術對企業(yè)人、財、物實行計算機管理,有利于分析企業(yè)各種物資消耗看,進行人事檔案動態(tài)管理,財務工作實時監(jiān)督等,能夠完善工作環(huán)節(jié),保證工作真實可靠。在企業(yè)運營方面,可以在市場分析、經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、科技創(chuàng)新、生產(chǎn)銷售、售后服務以及售后反饋等方面實現(xiàn)網(wǎng)絡管理,使企業(yè)真正達到一個較高的等級。可以說,從上個世紀八十年代網(wǎng)絡大規(guī)模應用到生產(chǎn)生活中以來,其發(fā)揮的作用正趨于全面化,對提高企業(yè)運行效率有著至關重要的作用。計算機科學技術的普及可以提高信息處理和反饋的速度。企業(yè)內(nèi)部的管理信息和外部信息是通過數(shù)據(jù)的采集、加工、傳遞和提取實現(xiàn)的。
2.2計算機科學技術在經(jīng)濟結構優(yōu)化中的作用
產(chǎn)業(yè)結構的大調(diào)整可以說與網(wǎng)絡經(jīng)濟的興起有著密不可分的關系。而網(wǎng)絡經(jīng)濟的興起并從根本上改變國民經(jīng)濟的結構,使其向高級化、信息化方向發(fā)展。由于信息產(chǎn)業(yè)本身具備的特點,它在國民經(jīng)濟中已成為與鋼鐵、能源、汽車相并列的支柱產(chǎn)業(yè)和先導產(chǎn)業(yè),其表現(xiàn)為信息產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中,通過與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相互融合、滲透、可以改進傳統(tǒng)技術并促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造與生機,使經(jīng)濟結構趨于“軟化”和高級化、信息產(chǎn)業(yè)也是促進其他高技術產(chǎn)業(yè)化形成和發(fā)展的。基礎信息網(wǎng)絡化的過程實質(zhì)是物質(zhì)和勞務向知識密集型轉化、產(chǎn)業(yè)結構的重心向附加值較高的信息產(chǎn)業(yè)演進的過程。網(wǎng)絡經(jīng)濟對經(jīng)濟結構的優(yōu)化作用主要表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)結構的高級化、勞動結構的智力化以及消費結構的服務化等方面。
【參考文獻】
[1]劉曉東,趙軍,張家.論計算機網(wǎng)絡技術與當代經(jīng)濟發(fā)展的關系[J].商場現(xiàn)代化,2007(17).
[2]陳孟建.計算機科學對經(jīng)濟發(fā)展促進的研究與分析[J].生產(chǎn)力研究,2009(18).
篇3
【關鍵詞】計算機技術 信息化 發(fā)展趨勢
一、計算機科學與技術的歷史步伐
已去的20 世紀,是計算機飛速發(fā)展的一個時期。世界上第一臺電子計算機“ENIAC”誕生于1946年,至此計算機的發(fā)展才不過60年的光陰?,F(xiàn)代計算機體系結構的形成及其技術實現(xiàn)的有關發(fā)明,主要歸功于兩位數(shù)學家,與四位物理學家,由于他們的不懈努力奠定了計算機科學與技術發(fā)展的基石。
英國數(shù)學家布里頓.艾倫.圖靈和美國數(shù)學家馮.諾依曼在計算機體系結構方面做出了巨大的貢獻。1935 年到1936年間由圖靈設計的抽象計算機“圖靈機”成為計算機發(fā)展歷史中的里程碑,因此,圖靈被人們公認為計算機科學之父。馮.諾依曼在1945年總結了ENIAC計算機的優(yōu)缺點, 提出了基于存儲程序的通用電子計算機EDVAC邏輯設計方案,1952年成功設計建造,它在體系結構設計中實現(xiàn)了數(shù)字化的計算過程、存儲程序控制并按電子學原理工作,這三點奠定了現(xiàn)代計算機體系結構的基礎,因此,人們又把現(xiàn)代計算機稱之為“馮.諾依曼計算機”。
1947美國貝爾實驗室的物理學家威廉.肖克萊、約翰.巴丁和沃爾特.布萊頓共同發(fā)明了晶體管,他們一起成為了晶體管之父。11年之后,美國物理學家杰克.基爾比研制出第一塊集成電路(IC),從此,以晶體管為基礎的芯片按照摩爾預言的速度發(fā)展,帶來了今天計算機的普及,基爾也成為了電子學革命之父。
大規(guī)模集成電路的發(fā)展和微處理器的出現(xiàn),其直接成果就是帶來了計算機的高性能和快速小型化,1971年,世界上第一款微處理器—Intel4004問世,1978年,英特爾公司開發(fā)出了8086,首次用于IBM PC機中,電腦走入家庭。一個全新的概念“個人電腦(PC)”取代了“微電腦”的概念,
二、計算機科學與技術得到發(fā)展的原因
(一)日新月異的時代需求
起初對計算機的時代需求為“二戰(zhàn)”時期,有著對各種信息進行處理加工的欲求,這樣促使進算計的研發(fā)運用。隨后信息化時代的快速發(fā)展,計算機的運算速度也在不斷的提高,存儲功能不斷強大,使其在教育、經(jīng)濟等領域迅速發(fā)展普及。市場激烈的競爭之下,計算機要順應社會需求,不斷的研發(fā)變化著,無形的競爭很大程度上促進了計算機科學技術的發(fā)展進步。
(二)穩(wěn)定的選擇機制基于計算機技術
對于相互競爭的技術價值做出一個共識性判斷之前需要一段時間,這種不確定因素可能最后影響選擇機制。大多數(shù),同時發(fā)揮作用的圍繞計算機技術的若干選擇判據(jù)和機制及其影響要素,選擇的環(huán)境常常是非常敏銳和穩(wěn)定的,這是計算機技術迅速發(fā)展的一個重要原因。
在實踐中,最強的技術性創(chuàng)新,把經(jīng)濟之間的激烈競爭轉化為了技術性的較量。其計算機的發(fā)展在工程學科和應用學科也給我們許多啟發(fā)。這使計算機的選擇機制判斷更加穩(wěn)定明顯,這樣就更容易解決計算機在生產(chǎn)生活的運用中所存在的各種問題。同時,計算機選擇機制的發(fā)展與計算機的發(fā)展是一種雙向促進的關系,一種技術的發(fā)展可以促進另一種技術的進步。
(三)科學技術的發(fā)展離不開計算機技術的支持
新一代的技術與其他領域結合,又為了滿足其需求不斷的研發(fā)更新,慢慢計算機技術成為生活生產(chǎn)中的重要工具,并成為其他行業(yè)生產(chǎn)中重要的工具,直接與間接的促進了各個行業(yè)科學技術的發(fā)展,最終提高了社會的經(jīng)濟水平。
三、計算機科學與技術的發(fā)展趨勢
計算機的具體發(fā)展趨勢主要分為兩大部分:
(一)智能化
智能化計算機是指設計結構獨特并采用平行的處理技術,對計算機中的多個數(shù)據(jù)及多種指令可進行同時處理和分析的一種超級計算機。超級計算機相對于普通的計算機來說有著更高的運算速度。這些更智能化的計算機跟接近與人類大腦的性能,可以為人們生活和工作提供方便。更可以在某些高端行業(yè),幫忙處理大量繁雜數(shù)據(jù),提高工作效率,節(jié)省時間與成本。這也就是計算機發(fā)展的趨勢是更人性化,更智能化。
(二)新型計算機
計算機的發(fā)展是基于硅芯片技術的不斷更新,但由于需求的不斷加強,硅芯片的研發(fā)潛力已近極限。所以很多新型計算機就成為了計算機技術的發(fā)展趨勢。
(1)納米計算機。計算機技術與納米技術相結合,便有了納米計算機。納米元件與電子元件相比,其體積較小,質(zhì)地優(yōu)良且導電性能較高,完全可以取代傳統(tǒng)的硅芯片。納米技術興起于20世紀80年代初,納米作為一種計量單位,它的目標是使人類可以自由的操作原子。使用納米級芯片組成的納米計算機的能耗非常小,幾乎可以忽略不計,性能上遠遠高于現(xiàn)有的計算機,所以納米計算會是計算機技術的發(fā)展趨勢之一。
(2)量子計算機。量子力學的原理來對大量數(shù)據(jù)進行運算以及存儲和分析處理的源自可逆計算機的一種物理裝置,而量子計算機就是基于這個。量子效應是量子計算機研發(fā)的基礎,這種計算機中,開與關的狀態(tài)是通過激光脈沖來改變一種鏈狀分子聚合物的特性來決定的。由于量子的疊加效應,與傳統(tǒng)計算機對比而言,量子計算機存儲的數(shù)據(jù)量要大得多,還有就是,其運算速度是傳統(tǒng)計算機的十億倍。除了其存儲性能及運算速度方面的優(yōu)勢外,其在安全性及安保體系等方面的優(yōu)良性能也遠遠高于傳統(tǒng)計算機。這也成為了計算機發(fā)展的另一趨勢。
(3)光子計算機。光子計算機是利用光子進行計算,用光子代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計算機通過電子進行數(shù)據(jù)計算、傳輸和儲存。并把傳統(tǒng)計算機的導線互聯(lián)轉變成了光互聯(lián)。傳統(tǒng)的計算機硬件結構復雜,多數(shù)為電子硬件,而光子計算機則為光子硬件,并為光運算,不同的數(shù)據(jù)是由光的不同波長表現(xiàn)出來的,對于復雜的任務可以進行快速處理。成為新型計算機一員。
四、總結
以上為對計算機科學與技術發(fā)展趨勢的探究,從其發(fā)展趨勢到發(fā)展其必要原因到未來計算機從智能化到新型化的發(fā)展態(tài)勢的必然進行了探究闡述。
篇4
關鍵詞:計算機科學與技術;發(fā)展趨勢;高速計算機;超微技術
中圖分類號:TP3
1 現(xiàn)階段計算機科學與技術的發(fā)展狀況分析
1.1 計算機科學與技術對現(xiàn)階段社會發(fā)展的貢獻
現(xiàn)階段計算機科學與技術參與了社會的生產(chǎn)和生活的眾多領域,極大地提升了現(xiàn)代社會人們的生活質(zhì)量和工作效率,為現(xiàn)代社會的發(fā)展起到了重要的促進作用。科學技術的不斷創(chuàng)新與發(fā)展,計算機科學技術不斷地為人們的生產(chǎn)、生活、文化娛樂等提供幫助,計算機科學技術在社會發(fā)展中的普遍運用,有效地提升了現(xiàn)代社會的文明水平。
在先進的科學技術發(fā)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(fā)展,極大豐富了人們的生活。同時,計算機技術的發(fā)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(jīng)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(fā)明以后,在短短十年時間內(nèi)半導體計算機又隨之誕生,這時計算機技術已經(jīng)相對成熟,其系統(tǒng)性和綜合性也更加全面??偠灾嬎銠C科學技術的發(fā)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(jīng)濟的發(fā)展。
1.2 計算機科學技術發(fā)展引發(fā)的問題
任何事物的發(fā)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(chǎn)生活帶來了巨大的威脅,眾多行業(yè)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(fā)展過程中存在的問題。因此,如何能夠讓計算機在健康、穩(wěn)定的狀態(tài)下發(fā)展,減少計算機科學與技術發(fā)展對社會發(fā)展的威脅,最大限度地發(fā)揮計算機技術的“服務職能”,成為了當前計算機科學技術發(fā)展過程中熱門的研究課題。
1.3 科學規(guī)劃計算機科學技術的發(fā)展
任何事物的發(fā)展必須在實踐中才能真正得到檢驗,計算機科學技術的發(fā)展也不例外。眾所周知,計算機科學技術的發(fā)展起初是為了科學研究的需要,發(fā)展至今,計算機科學技術已經(jīng)深入到社會發(fā)展的各個方面,包括軍事、經(jīng)濟、生產(chǎn)、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(shù)據(jù)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(fā)揮計算機的效用,在今后的發(fā)展中,必須要加大對計算機軟硬件的開發(fā),從而有效提升計算機科學技術向生產(chǎn)力轉化的效率。
2 計算機科學與技術未來的發(fā)展
從當前國際上在計算機科學與技術領域的發(fā)展狀況來分析,未來計算機科學與技術的發(fā)展主要呈現(xiàn)以下幾個方面的趨勢。
2.1 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(tǒng)的芯片是通過“硅二氧化物導線”實現(xiàn)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(xiàn)了提升計算機運行速度的目的。
2.2 生物計算機伴隨著超微技術的發(fā)展而誕生
上世紀末,基于超微技術的快速發(fā)展,計算機研發(fā)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(chǎn)生了很大的影響。生物計算機很其他計算機顯著的區(qū)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(zhì)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(fā)展狀況來分析,生物計算機研發(fā)人員今后的研究方向主要集中在新型分子元件的研發(fā),借助生物的化學反應和物理反應,實現(xiàn)以一種全新的方式對數(shù)據(jù)進行處理和分析等工作?,F(xiàn)今的超微技術已經(jīng)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(jīng)面世。
2.3 以光為傳輸媒介的計算機科學技術發(fā)展迅猛
所謂的光學計算機就是利用光為傳輸介質(zhì),實現(xiàn)信號傳播的一種計算機技術。光學計算機的優(yōu)點十分顯著:首先,光的傳輸速度是其他介質(zhì)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?shù)乃俣仁求@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(yōu)化;再次,光在傳輸過程中,不需要借組其他的介質(zhì)就可以實現(xiàn)信號的傳輸,是以一種獨立的形式進行傳輸?shù)模哂袠O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(xiàn)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(fā)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(tài)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(yōu)良。普通計算機在高速運行的狀態(tài)下,會產(chǎn)生一定的熱量。而在計算機運行時產(chǎn)生的熱量無法及時排出,會對計算機的正常運行產(chǎn)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(tài)下運行,也不會受溫度的影響。
2.4 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(chǎn)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(wěn)定性也有所提升。美國作為納米計算機技術研發(fā)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(fā)成功,就可以將芯片的作用大幅提升,從而可以實現(xiàn),將計算機的內(nèi)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(yōu)化。
3 小結
綜上所述,計算機科學與技術的發(fā)展,將不斷朝向一個更具全面性、系統(tǒng)性、人性化、個性化的方向進軍。在當前的狀態(tài)下,計算機技術的創(chuàng)新與發(fā)展,已經(jīng)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(chǎn)力的作用已經(jīng)十分明顯。因此,我們堅信,未來計算機科學與技術的發(fā)展,在不斷努力之下,計算機發(fā)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(jīng)濟發(fā)展的進程中貢獻更大的力量。
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篇5
白潔
(浙江財經(jīng)學院 浙江 杭州310018)
摘要:21世紀被稱為計算機時代,自計算機技術誕生以來,計算機科學技術不斷飛速發(fā)展,網(wǎng)絡技術日新月異,在方便了人類工作、生活之余,也給人類帶來了更加廣闊的事業(yè)。隨著計算機應用技術及互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷普及發(fā)展,其先進的信息處理、傳播、應用等高端技術已經(jīng)廣泛的應用到經(jīng)濟發(fā)展領域,這些關鍵技術的應用給社會經(jīng)濟結構、國際經(jīng)濟形勢以及貿(mào)易的發(fā)展都帶來了一定的沖擊和挑戰(zhàn),反之經(jīng)濟的快速發(fā)展也給計算機科學技術的發(fā)展提出了更多的要求,雙方互為影響因素,共同發(fā)展。
關鍵字:計算機科學技術 經(jīng)濟發(fā)展 電子信息產(chǎn)業(yè)
一、計算機科學技術給經(jīng)濟發(fā)展帶來的促進影響
(一)計算機電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展促進了經(jīng)濟增長
目前人們越來越多的認識到計算機技術已經(jīng)深入的融入到了經(jīng)濟發(fā)展中,而通過計算機電子信息產(chǎn)業(yè)來研究經(jīng)濟問題也成為學術界關注的焦點問題。
在經(jīng)濟信息化發(fā)展的情況下,越來越多的人認識到計算機技術在經(jīng)濟發(fā)展中的巨大應用。上世紀五十年代,美國學者索羅教授通過實驗證明了技術進步是經(jīng)濟增長的主要源泉,由此創(chuàng)立了經(jīng)濟學著名的新古典增長理論。二十世紀八十年代開始,知識經(jīng)濟不斷蓬勃發(fā)展,經(jīng)濟學中的增長理論開始復興。當時著名經(jīng)濟學家羅摩、格魯斯曼等都開始嘗試試圖用新的理論對經(jīng)濟的增長做出解釋,由此發(fā)展成為新增長理論。這一時期的新增長理論認為,信息的發(fā)展和知識的增加可以提高投資的回報,反之還可以增進知識和信息的進一步累積。人類可以通過完善或發(fā)展生產(chǎn)組織方式,或創(chuàng)造新產(chǎn)品或服務的方式來實現(xiàn)信息和知識的累積。通常而言,信息和知識可以通過溢出效應,在沒有額外投資介入的情況下是可以反復利用的,并且可以緩解由于資金短缺而給經(jīng)濟增長帶來的壓力。
(二)計算機技術的發(fā)展改變了傳統(tǒng)企業(yè)信息和經(jīng)營環(huán)境
傳統(tǒng)理論認為,企業(yè)的內(nèi)部控制模式將會直接影響到企業(yè)管理水平、企業(yè)業(yè)績,也就是說企業(yè)內(nèi)部控制的效果將會影響到企業(yè)執(zhí)行力的大小。在企業(yè)執(zhí)行力大的企業(yè),信息在其內(nèi)部各組織部門將會實現(xiàn)快速傳播,保證信息準確傳達;反之亦然。在傳統(tǒng)企業(yè)中,信息指令都是通過口頭形式下達的,在這一過程中,信息傳播速度較慢、信息傳遞質(zhì)量難以保證,因此最高領導層領導的指令經(jīng)過內(nèi)部的一系列傳遞后,難以保證信息的正確傳達,不能在員工中達成統(tǒng)一的認識。同時,從市場的反應來看,在傳統(tǒng)信息傳遞結構下,由市場收集到的信息也難以準確、高效的傳遞到領導層,領導層的決策信息錯誤也就會導致錯誤決策。
在引入計算機技術后,通過高速的信息處理及傳播渠道,可以實現(xiàn)信息高質(zhì)、快速的傳遞,保證了信息傳遞的準確性,同時也能保證領導層決策可以在下級部門正確的實施,并將下級信息直接反饋給領導層。
計算機科學技術的不斷快速發(fā)展,給傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境、目標等問題帶來了巨大的沖擊。同時企業(yè)在生產(chǎn)資源、組織文化等多角度的傳統(tǒng)觀念也都面臨著改變。計算機網(wǎng)絡時代的到來,先進技術大量涌現(xiàn)。而新的生產(chǎn)技術、生產(chǎn)工藝的發(fā)展提高了效率,保證了質(zhì)量,大波了原有傳統(tǒng)制造工藝過程中,技術匯眾與工廠之間的界限,也能夠保證滿足更多的市場需求。企業(yè)通過對新技術、新工藝的應用,并通過生產(chǎn)過程組織監(jiān)控的信息傳遞、使用、管理等內(nèi)容在原有工程系統(tǒng)重新進行建設,而這種以先進生產(chǎn)技術、工藝,并以計算機科學技術為核心的信息等現(xiàn)代管理工程制造工業(yè)也是不斷發(fā)展高技術體系的結果,是在不斷發(fā)展理論、方法、加強制造、企業(yè)、營銷、信息共享等技術發(fā)展的中和體。由此,信息時代的信息技術對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策的影響是十分巨大的。
(三)計算機技術實現(xiàn)了生產(chǎn)商與客戶的直接對話,提高了產(chǎn)業(yè)集中度
計算機科學技術的發(fā)展和應用,給信息傳播提供了多樣化的選擇。目前,網(wǎng)絡環(huán)境下,生產(chǎn)商與之間可以實現(xiàn)直接對話,避免了在傳統(tǒng)模式下難以保持溝通暢通的難題,同時也就避免了生產(chǎn)商與客戶之間容易出現(xiàn)的由于信息傳遞不當所造成的諸多問題。在計算機科學技術廣泛應用的今天,計算機技術調(diào)價下的信息方式實現(xiàn)了網(wǎng)絡經(jīng)濟的模式,生產(chǎn)商與客戶之間實現(xiàn)直接對話,由此將會節(jié)省巨額的中間成本。通過直觀的餓溝通,企業(yè)會更加了解客戶的需求,同樣客戶同歸企業(yè)這種直接的信息傳遞模式也給客戶提供了更深入了解具體產(chǎn)品信息的機會,由此企業(yè)獲得了更多的市場信息,在市場競爭中將會占據(jù)主導地位,并逐步發(fā)揮市場競爭機制應有的功能。此外,計算機科學技術的發(fā)展導致同類企業(yè)間的競爭加劇,在激勵的市場競爭環(huán)境下,企業(yè)優(yōu)勝劣汰更加快速,若企業(yè)不能夠快速的適應市場需求勢必會在激烈的市場競爭中遭到淘汰。而行業(yè)內(nèi)部企業(yè)的優(yōu)勝劣汰機制的形成,也會達到提高產(chǎn)業(yè)集中度的目的,并以此發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集群效應及規(guī)模經(jīng)濟效應。
(四)網(wǎng)絡技術的應用使商業(yè)活動變得更加安全
傳統(tǒng)商業(yè)活動中,雙方的交易契約大多是通過面談或電話交流形式繼續(xù)擰的,而在這種條件下,雙方很難憑借第一印象判斷對方的信譽,因此商業(yè)風險較大。此外,傳統(tǒng)商業(yè)活動中的商業(yè)契約大多是通過書面或以實物形態(tài)來完成簽訂的,這種商業(yè)交流方式極易泄露個人隱私,同時商業(yè)機密也容易遭到竊取,存在巨大的安全隱患,勢必將造成財產(chǎn)損失。
而隨著計算機科學技術以及網(wǎng)絡信息技術在全世界各領域經(jīng)濟活動中的廣泛應用,在目前所形成的網(wǎng)絡經(jīng)濟條件下,電子商務已經(jīng)獲得了巨大的發(fā)展空間,并且發(fā)展?jié)摿薮蟆>W(wǎng)絡商業(yè)活動與傳統(tǒng)商業(yè)活動相比安全性更有保障。網(wǎng)絡安全問題對電子商務的發(fā)展也尤為重要,因此必須要加大對網(wǎng)絡商業(yè)交易的安全處理,盡快建立起全方位的網(wǎng)絡安全體系,通過對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)進行加密處理,來保證網(wǎng)絡系統(tǒng)安全,保證網(wǎng)上商業(yè)活動的安全順利進行。
(五)計算機技術讓企業(yè)更加強大
1、計算機科學技術的快速發(fā)展給企業(yè)帶來了多方面的影響,而對信息處理的效率也成為21世紀企業(yè)競爭發(fā)展的關鍵因素。在日益激烈的市場競爭中,企業(yè)必須要加強對計算機技術的應用,提高企業(yè)信息處理、應用效率,以此充分利用信息技術來真正為企業(yè)服務,并跟隨歷史信息化發(fā)展的洪流,在應用的過程中積極研究和探索能夠適用于未來信息化發(fā)展趨勢的新思路和新方法。在激烈的市場競爭中,企業(yè)面對網(wǎng)絡信息技術帶來的挑戰(zhàn)和機遇決不能無動于衷,否則將被歷史無情地淘汰。
二、保障計算機技術對經(jīng)濟發(fā)展促進和在經(jīng)濟研究中的良好運用的建議
(一)實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)、學習、研究的一體化
企業(yè)社會經(jīng)濟運行的重要組成,在利用科學技術創(chuàng)造經(jīng)濟價值的社會部門中,不應該存在拿來主義的做法,企業(yè)對計算機科學技術的應用也要根據(jù)自身情況進行篩選和總結,探尋最適合本企業(yè)的計算機技術。通知,企業(yè)還應該重視加強對企業(yè)內(nèi)部領導及員工的計算機專業(yè)技能及知識的教育和培訓,定期組織培訓,不斷強化員工業(yè)務技能,提高計算機技術在企業(yè)發(fā)展中的應用效率。此外,企業(yè)還可以保持與高校、科研機構之間的緊密交流與合作,企業(yè)給高校提供資金支持,高效給企業(yè)提供技術支持,企業(yè)積極的吸收先進的計算機科學研究成果,實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)、學習和研究的一體化發(fā)展。
(二)提高企業(yè)內(nèi)部計算機技術應用平均水平
從企業(yè)的自身應用來講,在一些較為成熟的企業(yè)中,已經(jīng)積累了大量的豐富經(jīng)驗,同時還通過企業(yè)內(nèi)部的計算機技能培訓及學習培養(yǎng)了大量的專業(yè)計算機人才,這些人能夠接受新思想、新技術,從而在計算機技術發(fā)生升級后,會第一時間做出反應,提高企業(yè)信息化的效率。而在大多數(shù)企業(yè)中,對計算機的使用還只是處在初級階段,計算機技術并沒有真正的應用到企業(yè)的生產(chǎn)實踐過程中,領導對計算機技術的重視還不足,限制對其資金的投入,在企業(yè)體制內(nèi)和外部環(huán)境都受到惡劣影響的情況下,企業(yè)內(nèi)部信息化水平難以提高。
企業(yè)要提高內(nèi)部計算機技術應用的平均水平應做到以下兩點:
1、統(tǒng)一性。企業(yè)要提高內(nèi)部計算機技術應用的平津水平,必須要具有統(tǒng)一性。這是指企業(yè)客戶端應用軟件以及應用軟件管理系統(tǒng)的統(tǒng)一性,只有在這些條件都達成統(tǒng)一的條件下,才能夠保證應用服務真正的服務到企業(yè)全體工作人員中,并保證全體工作人員能夠從中得到能力提升;
2、保證客戶端簡單化。任何系統(tǒng)在使用過程中,只有在最簡單的條件下才能夠保證不同程度的全體參與人能夠正確的立即和使用。
(三)企業(yè)積極應對網(wǎng)絡時代
21 世紀是知識和信息決定國際競爭力的時代,信息化、網(wǎng)絡化不是一個選擇的問題,而是決定國家和企業(yè)興衰存亡的根本大計?,F(xiàn)代企業(yè)在面臨多重市場機遇的條件下,也面臨著許多挑戰(zhàn)。在原有經(jīng)濟體制下的改良和升級情況下,企業(yè)的發(fā)展已經(jīng)不可避免的與計算機科學技術的發(fā)展結合在了一起。發(fā)達國家的許多經(jīng)驗已經(jīng)告訴我們,其經(jīng)濟興衰與信息技術的領先程度有著密切的聯(lián)系。在國際化、信息化不斷深入的條件下,原有的信息復制、傳遞與使用技術已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)有跨地區(qū)、跨國家的要求,信息技術程序也成為了一種跨地域的交互式交流與合作。網(wǎng)絡不僅僅能用于單純的信息,還可以幫助企業(yè)打破地理、時間的限制,實現(xiàn)在線交易。
(四)社會應當引起足夠的重視,加強人才的培養(yǎng)
知識經(jīng)濟時代的到來帶來了更豐富的世界,而同時也將人與電子技術之間的聯(lián)系變得更為緊密。在知識經(jīng)濟時代,社會的建設也包括計算機科學技術在內(nèi)的信息基礎設施建設、數(shù)據(jù)標準化建設及處理,以及多個行業(yè)。而所有這些工作的實施都需要建立包括制定目標、組織、規(guī)劃的過程,在每一個過程中都不能夠缺少專業(yè)人才,才能夠保證知識經(jīng)濟的運行。因此,為了提高計算機科學技術對經(jīng)濟發(fā)展的促進作用,建立一支適合經(jīng)濟時展要求的專業(yè)人才隊伍是十分重要的。
(五)在高校等計算機人才培訓機構中,著重加強硬件和軟件的配套設置建設
在全社會共同是認識到計算機科學技術人才培養(yǎng)的重要性后,大家也必然將這一重任落在了高等學校及培訓機構的身上。在培養(yǎng)計算機科學人才的過程中,必要的硬件和軟件配套設施是教學的基礎。而高等學校在進行計算機人才培養(yǎng)過程中,應重視對硬件設施如計算機試驗機房、網(wǎng)絡設備、專業(yè)教師配備等問題,不能夠在教學中片面的以理論為基礎,計算機學科與其他學科不同,純理論化的教學是不科學的,必須要輔之以響應的實踐操作才能夠使學生真正學以致用。而與經(jīng)濟學專業(yè)教學關聯(lián)來看,經(jīng)濟學專業(yè)學生一般計算機基礎較差,弱不鞥能夠接收到系統(tǒng)的計算機授課,對一些經(jīng)濟類計算機分析軟件的應用是有很大難度的。因此,在我國的經(jīng)濟學授課中,也應該要避免純理論的教學,應該讓學生通過實際操作認識到經(jīng)濟問題分析的過程以及對結果的合理解釋是如何得來的。此外,高效計算機科學教育也必須要重視軟件的配套設施建設,如賠本正版的經(jīng)濟分析軟件。因此,我國國內(nèi)高效應該投入足夠的資金保障硬件和軟件的供應,使培養(yǎng)高技術人才的途徑得以暢通。
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篇6
關鍵詞:計算機信息技術 學習興趣 創(chuàng)新
計算機信息技術課對學生有很強的吸引力,開始時學生都會帶著滿腔熱情投入學習??呻S著學習的深入,知識點越來越多,學生在操作時會變得無所適從,學習熱情也會逐漸消失。
在課堂教學中,教師要充分關注學生的學習心理和學習需求,采取生動有趣、符合學生心理的多種教學方法,引導學生“消化”重、難點,學會學習,提高學生的操作能力,形成一定的信息素養(yǎng)。
一、巧用妙語,激發(fā)興趣
學生具有天生的學習潛能,而教師的作用在于激發(fā)這種潛能。課堂中,講解示范是不可缺少的教學環(huán)節(jié)。每節(jié)課中都會出現(xiàn)一些新名詞、新概念,它們沒有操作那么直觀生動,教師如果能恰當?shù)剡\用比喻和貼近生活的實例進行講解,學生會記憶深刻。例如在計算機基礎教學中,講解“內(nèi)存”的作用時,筆者用“黑板”來打比方。開機時,內(nèi)存可存儲信息,正如上課開始時黑板是空的,可以寫很多信息;斷電時,內(nèi)存信息消失,正如下課后黑板內(nèi)容被擦干凈,可為下一次課使用。貼切的實例讓學生很快記憶所學理論知識。
二、巧用實例,化抽象為具體
在課堂教學中,教師要借助身邊的實例、教具和圖示,讓學生更好地掌握知識,熱愛學習。在講解計算機中的“信息存儲單位”時,筆者利用學生愛上網(wǎng)的特點,設置問題:最初家里接入2M帶寬時,為何下載的速度只有256KB/秒左右?身邊的實例引發(fā)學生對“信息存儲單位”的思考。原來“寬帶”就是傳輸速率,指每秒傳輸?shù)淖畲蟊忍財?shù)(bps),即每秒處理多少比特。而我們常說的2M帶寬,就是2Mbps,下載速度256KB/秒中的B是“字節(jié)”,信息存儲單位中,1B=8bit。當知識與生活聯(lián)系起來時,學生的學習熱情被充分調(diào)動,抽象的概念也得到很好的理解。
在AutoCAD中繪制“長方體”時(如左圖,長36mm,寬16mm,高4mm),筆者介紹兩種方法。方法一:長度法,利用“長方體”工具輸入長、寬、高的數(shù)值。方法二:兩點法,即輸入長方體的角點坐標。兩點法學生不易理解,這時借助示意圖例,能幫助學生輕松掌握知識。
三、創(chuàng)設情境,設置分層任務
教師必須尊重學生之間的差異,教學目標既要滿足大綱的要求,可以讓所有學生掌握知識,又要讓有能力的學生有“跳一跳摘到果子”的喜悅。教師通過在課堂上設置多元學習目標,讓教學活動以自動、自主方式朝著教學目標進行,讓學生通過互助、請求教師幫助、網(wǎng)絡查詢等方式,加深對重點知識點的理解。在Photoshop平面設計剪貼蒙版一節(jié)中,筆者給所有學生設計了基本任務:模仿老師所教蒙版的用法,完成書本案例;對有能力的學生設計提高任務:利用素材和網(wǎng)絡資料大膽想象,靈活設計制作“拼圖”;對有興趣進行課外活動的學生設計拓展提高任務:用所學知識拼合出有趣的圖片。在校級運動會上,學生用所學Photoshop技術和美術知識設計運動會徽標,將所學應用于實際生活中,提高了自己的創(chuàng)造力和想象力。教師通過不同的任務讓各層次的學生學有所得,學有所樂。
四、打破常規(guī),豐富作業(yè)形式
教師在每節(jié)課上要讓學生學會一定的理論知識,還要讓學生具備動手能力。長時間單一地做書面作業(yè),學生會失去興趣,要使作業(yè)形式多樣化。
課堂中設置實踐作業(yè),采取小組合作方式完成。對學生的作品要進行客觀、公開、公正的評價,讓自評與他評相結合,培養(yǎng)學生的批判性思維、創(chuàng)造性思維和科學評價等能力。
課外設置適當?shù)臅孀鳂I(yè),比如在Photoshop、AutoCAD等課程中,書面作業(yè)是在課后寫出課堂上完成典型案例時的操作步驟,并寫出操作中遇到的問題及思考過程,通過“寫”培養(yǎng)學生思考分析能力。鼓勵學生在課外利用工具、網(wǎng)絡查資料等方法,大膽設計,這樣既能提高學生的創(chuàng)造能力,又便于教師及時反思教學效果,不斷完善教學。
五、超越傳統(tǒng),創(chuàng)新考試形式
篇7
關鍵詞 計算機技術 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A
0前言
從世上第一臺計算機問世,人類就已經(jīng)展開了一次為期不短的計算機革命,而這次革命對于計算機技術也產(chǎn)生了突飛猛進的變化。現(xiàn)如今人們越來越重視知識經(jīng)濟發(fā)展,計算機發(fā)展勢頭越發(fā)迅猛,并且發(fā)展速度也隨之提高。而有關計算機技術的相關領域也從傳統(tǒng)單一模式發(fā)展成為現(xiàn)如今的多元化發(fā)展模式。而針對于計算機的應用領域也逐漸拓寬,不論軍事、政治、工業(yè)、教育還是醫(yī)療等等都有所涉及,人們的生活也越發(fā)的離不開它了。
1追溯歷史
一九四六年世界第一臺人造計算機在美國誕生,人們將其取名為埃尼阿克。它由一點八萬電子管構成,體積相當龐大,重約三十噸,有兩三個房間那么大,而且只能進行一些簡單運算,使用成本相當高。伴隨著成本減少,直到二十世紀六十到八十年代,相關企事業(yè)單位與政府才將計算機技術拓寬到其他領域應用上面,伴隨科學的日新月異發(fā)展變遷,因特爾處理器的問世才使得計算機逐步向智能化發(fā)展。世界上第一臺個人計算機是一九八二年問世的,它的問世標志著計算機成本已經(jīng)最快速度降到最低,而計算機也由過去只有政府與大型企業(yè)才可以使用變成現(xiàn)如今的計算機普及化了,正可謂是“舊時王謝堂前燕,飛入尋常百姓家”。而隨著二十世紀九十年代到來,計算機的發(fā)展逐漸呈兩極化發(fā)展趨勢:一面向平民普及,逐漸走入各中小型企業(yè)以及個人家庭;另一面向更高端發(fā)展,對它在軍事醫(yī)療等的建設開拓新思路?,F(xiàn)如今,不論是政府、企事業(yè)還是個人家庭,計算機都可謂是無處不在,很容易看出,計算機發(fā)展前景良好,而且人們在將來會越來越需要它,從它的誕生到現(xiàn)如今,它已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,計算機的每次變革都標志著它會向更快更好的方向發(fā)展。它到今天已經(jīng)有六十幾年發(fā)展史了,可以說它的發(fā)展是深入骨髓的,凡是與人相關的領域它都有所展現(xiàn),而且由一元化向多元化逐漸變更,豐富了人們的生活,造福了整個人類社會。
2計算機技術特點與發(fā)展趨勢探究
2.1普及化和深度發(fā)展化
生產(chǎn)力的第一要素無疑是科學技術,而且現(xiàn)如今科學已變得越來越重要的時代,計算機毫無疑問的位居生產(chǎn)力榜首地位,對于國家的繁榮富強與社會的進步有著不可替代的地位,伴隨現(xiàn)代社會計算機的普及化,人們開始越來越多用計算機解決現(xiàn)實中遇到的問題,計算機已經(jīng)無形的深入到與人類相關的每一處、每一點中,各行各業(yè)都開始離不開它。而且伴隨計算機技術自身逐漸發(fā)展,對于社會的重要意義必然日臻明顯。
2.2專業(yè)性與綜合性
計算機普及化發(fā)展的同時,它的專業(yè)性與綜合性也變得越發(fā)突出,比如智能家用電器的誕生,電腦控制各種家電正常運行,它已不再是單獨運行模式取而代之的是網(wǎng)絡控制全局,盡可能的造福人類生活。伴隨人們需要,計算機的專業(yè)性又要加到它的綜合功能里面,也就是說它不僅要高科技智能化,還要向功能多樣化發(fā)展。
2. 3飛速成長與強化滲透
伴隨人們對計算機重視程度越來越高,目標與定位變得更明朗,它也在飛速成長中,并且強化滲透到人類生活的方方面面[3]。它的飛速成長表現(xiàn)在從電子管問世到世上第一臺計算機誕生中間跨度一共四十二年,而伴隨時代進步,半導體的晶體研發(fā)成功到半導體的計算機問世用了十年不到時間,另外,從微電子領域跨越為集成電路,也就用了一年多時間,第四代的計算機研發(fā)成功,帶給人類歷史性的突破,它的突破與發(fā)展與人類生活生產(chǎn)的需要密不可分,所以與其說它是強化滲透不如說是人們需要它深入到生活的方方面面中。
3結語
根據(jù)以上對計算機發(fā)展歷史的回溯與其特點和發(fā)展趨勢的研究,我們可以將其發(fā)展趨勢歸納為大致三點:第一是向更高的方向發(fā)展,即性能與速度方面的提高,第二是向更廣的方向發(fā)展,即將計算機技術應用于各行各業(yè),高科技滲入到家庭瑣事之中,第三是向更深的方向發(fā)展,推進智能化產(chǎn)業(yè)進程。現(xiàn)代社會,計算機已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活必不可少的重要組成部分之一,它的出現(xiàn)是為人們可以更好的生活。計算機技術的普及,提升了工作效率,優(yōu)化了人類生活的方式,也為人類生活提供了娛樂與便利,更加速了時代與社會的進步,為國富民強奠定了良好的基礎。
參考文獻
[1] 郭強.基于計算機科學與技術的發(fā)展趨勢的探討[J].中國新通信,2013,21:31-32.
篇8
【關鍵詞】案例教學法 計算機主板芯片級維修技術 課程教學 應用
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)04C-0152-02
在專業(yè)電子設備維修領域,分為板卡級維修(也稱為一級維修)和芯片級維修(也稱為二級維修)。專業(yè)電腦維修中一級維修指的是不涉及芯片更換,只是配件(主板、顯卡、硬盤、外設和軟件等等)的更換維護服務。芯片級的維修,則需要級別更高的技術服務,如電腦主板上各部分工作電路,包括開機芯片、I/O芯片、聲卡芯片、南北橋芯片的更換和電容、電阻等電子元件的替換。其涉及的技術都非常實用,但技術含量也很高。在常規(guī)的計算機維修課程教學中,教師往往按照教程章節(jié),將理論知識單向地傳授給學生,如果遇到難度較大的知識點,學生往往難以理解,直接影響下一環(huán)節(jié)內(nèi)容的掌握,導致課堂教學效果不佳。本文針對計算機芯片級維修教學中“填鴨式”和“滿堂灌”的缺點,提出案例教學法,使學生更為輕松地學好計算機主板維修技術的專業(yè)課程。
案例教學法是一種以案例為基礎的教學法(case-based teaching),案例本質(zhì)上是提出一種沒有特定的解決之道,而教師于教學中扮演著設計者和激勵者的角色,鼓勵學生積極參與討論,不像是傳統(tǒng)的教學方法,教師只是扮演著傳授知識者角色。
一、案例的選取
主板故障分類繁多,選取案例應先對市場情況進行調(diào)查,本著與用戶主板實際發(fā)生故障概率大、實施取材較為便捷的原則。本文選取“USB接口電路故障”、“CMOS電路故障”為例進行說明,其他故障設計可依例類推。
案例1 雷擊導致計算機接口故障
計算機接口故障屬于計算機芯片級維修遇到最多的情形之一,導致故障的原因很多,如接口虛焊、外部撞擊、雷擊、潮濕短路等,都是造成計算機接口電路故障的原因。而且從接口分類來看,又包括USB接口故障、PS口故障、并口故障、串口故障以及其他各種不同類型接口故障。在教學過程中,教師若按照各種類型逐一講解排查過程,既費時又費力,而且教學效果難以理想。各高校計算機課程多大設有專門計算機實驗室或計算機實訓中心,由于使用率較高,每天均會出現(xiàn)各種不同原因的計算機故障,因此,在選取案例時候,可針對芯片級維修課程中常見的故障類型進行選取,例如初夏常出現(xiàn)的雷雨天氣,常常導致計算機出現(xiàn)接口方面的故障。可以此作為案例,對課程中計算機接口故障的內(nèi)容進行案例式教學實施。USB的中文含義是“通用串行總線”。目前USB接口是計算機中應用最為廣泛的一種主流接口,使用該接口的設備非常多,使用頻率也非常高,因此因為雷雨天氣導致該接口出現(xiàn)損壞的情況也較為多見。而PS接口、并口、串口等其他故障,因為其電路設計及使用情況來看,出現(xiàn)概率已經(jīng)逐年減少,因此在教學過程中,可以選取雷擊導致USB接口故障作為一個案例進行教學。
案例2 潮濕天氣導致芯片電路故障
由于南方天氣的特點,每年開春以后,一些地區(qū)會有室內(nèi)返潮出水現(xiàn)象,這就是常說的“回南天”,這種天氣在我國長江以南地區(qū)的春夏季節(jié)時常出現(xiàn),這也是導致計算機設備損壞的重要原因之一,其中主板CMOS電路中,往往受到這種天氣的影響,由于機房管理與防潮措施不到位等原因,而導致CMOS芯片電路的損壞。
CMOS電路的故障點從理論上分析,可能存在八個故障點,分別是CMOS跳線、電池及電池插座、二極管、三端穩(wěn)壓二極管、低壓差三端穩(wěn)壓器、低壓差三端穩(wěn)壓器輸出端連接的濾波電容、諧波電容、晶振。而事實上最易出現(xiàn)故障的器件主要為二極管、三端穩(wěn)壓二極管、低壓差三端穩(wěn)壓器輸出端連接的濾波電容。而潮濕天氣往往導致其中4~5種元件出現(xiàn)故障,因此,選取CMOS芯片電路作為案例進行學習潮濕天氣導致芯片電路故障非常合適。
二、案例教學法的實施
(一)展示案例,啟發(fā)思考
教師將計算機實驗室維護過程中發(fā)現(xiàn)的部分故障主板作為案例留存,在課程開始時展示給學生,這種案例教學方式比起常規(guī)講授教學方式對學生更有吸引力,讓學生帶著案例問題去尋找課本中的理論知識,避免枯燥乏味的單一教學模式。
1.教師應做好前期準備工作,要研究透案例與理論知識點的聯(lián)系,設計好案例的展示方式,確定案例的重點或關鍵點,方便在分析案例時重點分析故障的關鍵維修環(huán)節(jié)。
2.教師課前要處理好案例和教材內(nèi)容之間關系,設置能體現(xiàn)教學重點和難點的案例,所設置的案例既要接近實際又不脫離教材內(nèi)容,讓學生帶著案例問題去探索課本理論知識,嘗試運用理論知識去解決實際案例問題。
3.設置的問題要符合學生的理論基礎水平和操作實際能力。設置問題由淺入深,由易到難,由課內(nèi)到課外,由案例到教材內(nèi)容,難度適中,有針對性。
(二)探究討論案例,解決問題
組織學生對案例進行討論是案例教學法的關鍵。這種方法就在新課前教師精選一些典型案例,然后根據(jù)教學目的,提出若干問題,激發(fā)學生的探究興趣,讓學生運用教材中剛學的或是以前學過的理論知識、概念或其他的課外知識對案例展開自主探究、分析、討論。具體的操作方式可以靈活多樣,如小組討論、分組比拼等。然后學生或教師對案例討論作總結,針對學生討論中不能解決的問題在全班討論或辯論,教師加以引導啟發(fā),使學生在自主探究與討論中互相啟迪,從中得到啟發(fā)教育或產(chǎn)生新的知識,培養(yǎng)能力,達到以“例”明“理”,以“理”釋“例”的目的。
如案例1中,雷擊導致計算機接口故障這一典型故障,學生可先分組對故障的原因進行各自的猜想、預判,根據(jù)電路圖進行跑線,弄清接口電路的走線,然后通過之前掌握的計算機維修工具使用方法,對所懷疑的故障點進行檢測,在實際工作環(huán)境對保險電阻、濾波電容、貼片電感進行逐一檢測,更換元件。案例2中,潮濕天氣導致芯片電路故障,學生可首先思考導致故障的原因,利用測量工具對可能出現(xiàn)短路的元件進行排查,找到故障點所在位置,靈活利用之前所學的知識,獨立找到故障點進行排除。
通過這兩個案例,讓學生對雷擊的危害、潮濕天氣對計算機工作的影響、主板電路圖識別、走線的方法、元器件的檢測等知識進一步深入。同時,教師還要引導學生討論案例中所隱含的如何防止雷擊與潮濕天氣導致故障的問題進行探討。
(三)總結點評
案例式教學進行到最后一步,是由教師對每個小組的解決方案進行點評。作為教師應該仔細分析各小組的解決方案,講解該案例中涉及的故障切入點,對準確或接近判斷故障關鍵點的小組給以肯定和表揚。對分析錯誤的小組中暴露出的問題有針對性地點撥,教師要教會學生從不同視角、用不同方法來探究解決案例問題,和學生一起總結出排除故障的最佳方案,教會學生有效地運用書本中所學的理論知識來解決案例中涉及的實際問題。教師在總結點評中要有目的地指導學生對理論知識的運用,讓學生能夠運用所學的知識鍛煉發(fā)現(xiàn)問題解決問題的方法,從而達到維修操作技能提升的目的。
三、案例教學法實施的效果
根據(jù)以上案例進行教學,可實現(xiàn)以下教學效果:
(一)激發(fā)學生獨立思考
傳統(tǒng)的計算機芯片級維修教學只按照章節(jié)順序逐一講解維修流程,而且其內(nèi)容在實踐中常常不具備典型性,有些故障出現(xiàn)幾率極低,且講解過程枯燥乏味,在一定程度上損害了學生的學習積極性,學習效果往往不佳。但案例教學法體現(xiàn)并不是一味逐個章節(jié)講解,而是利用已有典型案例,通過學生自己去思考、去嘗試,使枯燥乏味的教學活動變得生動活潑。如案例1中如果教師不采用事先設計好的案例,而是花大量時間分析電路圖,課堂教學將難以達到良好效果。而采用案例教學法,各個小組的學生都要就自己本小組方案發(fā)表見解,與其他小組的方案進行辯論,通過這樣的經(jīng)驗交流,一來可取長補短、促進每個學生能力的共同提高;二來起到激勵的效果,營造出互相比拼,人人爭先,不甘落后的良好教學氛圍。
(二)引導學生更注重實踐能力
目前許多用人單位都強調(diào)實際操作技能。計算機維修行業(yè)的本身是重實踐重效益的,學生一味地通過學習書本的死知識而忽視實際能力的培養(yǎng),不僅對自身的發(fā)展有著巨大的障礙,其所在的企業(yè)也不會直接受益。案例教學正是為此而生,為此而發(fā)展的。
(三)實現(xiàn)雙向互動
篇9
摘要:在研究生的計算機仿真技術課程教學中,針對機械工程類研究生的專業(yè)方向、課程體系的設置以及工科研究生自身特點,為培養(yǎng)研究生的自主學習能力、創(chuàng)新能力以及增強其工程應用意識,通過在計算機仿真技術課程教學的經(jīng)驗積累,逐步探索出以項目驅動為主要教學方法,通過實踐應用,取得良好的教學效果。
關鍵詞:項目教學法;計算機仿真;創(chuàng)新;實踐
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)24-0144-02
一、前言
研究生教學有其突出的特點,他們中多數(shù)人理論基礎扎實,獲取書本知識能力強。但同時也存在創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力不足、工程應用背景不夠的缺點。本人通過十多年研究生教學的實踐,結合本學院研究生專業(yè)方向、課程內(nèi)容針對性強等特點,對如何在研究生教學改革中突出培養(yǎng)學生的自學能力、創(chuàng)新能力,增強學生的創(chuàng)新意識與工程應用能力等問題進行了一些改革創(chuàng)新。
二、課程定位及課程特點
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,科學研究的深入與計算機軟、硬件的發(fā)展,計算機仿真技術已成為分析、綜合各類系統(tǒng),特別是大系統(tǒng)的一種有效研究方法和有力的研究工具,計算機仿真技術已經(jīng)廣泛應用在各技術領域、各學科內(nèi)容和各工程部門。仿真技術已經(jīng)在國防軍事、國民經(jīng)濟、社會生活的眾多領域發(fā)揮了重要的作用,國內(nèi)外眾多學者認為,仿真技術“正在成為與理論、實驗并列的第三種認識和改造客觀世界以及科學研究的手段”,因此仿真技術
被認為是“使能”技術。計算機仿真技術是仿真科學與技術涉及到的有關具體仿真技術中最為基礎的部分,具有綜合性、多學科交叉等特點。
為了拓寬機械工程專業(yè)基礎,提高培養(yǎng)對象的整體素質(zhì),更好地適應社會對機械工程專業(yè)人才的需求,高校工科專業(yè)的研究生應掌握一定的計算機仿真知識與技能。計算機仿真技術課程是我校機械工程學院面向所有研究生各專業(yè)方向的研究生開設的一門專業(yè)基礎課程,考慮專業(yè)應用需求并結合教學實踐情況,課程目的是通過本課程的學習,要求學生掌握計算機仿真技術方面的基本理論,基本知識和基本技能,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,為今后分析、綜合各類工程系統(tǒng)或非工程系統(tǒng)提供一種有力的工具,以便能靈活應用所學的計算機仿真技術為本專業(yè)工作服務。
一方面,基于仿真技術課程的內(nèi)容方法較多,實踐性強的特點;另一方面,授課對象專業(yè)方向較多、授課學時有限等特點,如何解決在有限的教學課時內(nèi)講授內(nèi)容繁多的仿真內(nèi)容、對計算機仿真技術課程進行教學方法和手段的改革探索和實踐,以達到計算機仿真技術教學目標。
三、教學內(nèi)容的設置和教學方法的選擇
課程開設初期,由于只是機械電子工程專業(yè)方向的同學選修,所以所講內(nèi)容基本針對該專業(yè)方向進行設置。隨著選修人數(shù)的不斷增加,以及選修學生所屬專業(yè)方向的擴大,專業(yè)方向包括:機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、機械工程(專業(yè)學位)等,基本涵蓋了機械工程學院的所有專業(yè)方向。
計算機仿真技術課程涉及多個交叉學科,緊密相關的課程包括數(shù)值計算方法、計算機編程、計算機圖形學、高等數(shù)學、自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、優(yōu)化設計等課程。如何講出本課程的特點,并充分結合相關課程內(nèi)容,必須在教學內(nèi)容的選排上下功夫。
項目教學法是一種以任務驅動、以項目為基本教學單元,將理論教學和實踐教學有機融合在一起,強調(diào)綜合能力的培養(yǎng)在研究生教育中的重要性,突出學生在整個教學過程中的主體地位。因此,為了滿足各個專業(yè)方向學生的要求,使他們能夠掌握一門工程分析技術,為后續(xù)的學術論文和碩士學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段,本人在講授該門課程的過程中,逐年對教學內(nèi)容、教學手段和教學考核方法等不斷進行調(diào)整和完善。
1.采取項目專題方式進行教學內(nèi)容的講授,調(diào)整授課內(nèi)容,采用專題教學方法使課程主題內(nèi)容分明,有利于將仿真方法講深、講透。
2.擴展所授課程內(nèi)容涵蓋的范圍,包括數(shù)值計算、優(yōu)化設計、圖形可視化、控制系統(tǒng)特性仿真、控制系統(tǒng)設計以及與外部軟件的接口等內(nèi)容,以滿足各專業(yè)方向學生的需求。
3.增加與課程相結合的實驗教學內(nèi)容。計算機仿真技術本來是實踐性很強的綜合性技術,仿真技術本身是在對控制系統(tǒng)分析的過程中不斷完善和發(fā)展起來的。因此并結合各個專業(yè)研究生的不同研究方向,靈活設計若干個專題實驗,使學生學以致用,培養(yǎng)學生將該門課程應用于實際工程的能力。
4.采用多個工程應用實例進行教學,從系統(tǒng)應用、數(shù)學建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使學生從生產(chǎn)實際認知的研究對象,提升到理論高度的學習,應用所學的各科理論知識和技術手段,進行數(shù)學建模、仿真建模的建立,并對模型求解以及特性進行分析,獲得直觀結果,提高學生學習興趣,最終解決實際工程問題,培養(yǎng)學生解決工程實例問題的能力。
5.結合學科前沿,進行課堂討論。研究生在初步掌握了對系統(tǒng)的模型、仿真算法設計、仿真及結果分析這一流程后,為強化計算機仿真在實際工程的應用概念,在此基礎上,以項目形式,開展課程學科前沿以及⒏妹趴緯逃胂執(zhí)技術融合等專題討論。
6.增加實驗環(huán)節(jié),培養(yǎng)研究生工程實際應用能力。利用各種平臺,擴充計算機仿真技術資料,提供最新的仿真案例,結合教學團隊的科研課題,設計實驗項目,培養(yǎng)研究生工程實際應用能力。
四、項目教學法的教學效果
基于項目教學法計算機仿真技術課程的教學方法改革與實踐,滿足機械工程學院各個專業(yè)方向研究生的需求,教學方法和手段的完善,使研究生自主學習能力、創(chuàng)新能力和工程應用能力等得到了進一步的提高。
計算機仿真技術作為工科研究生的必備研究手段和技術,使學生掌握一門工程分析技術,為后續(xù)的課題研究、學術論文和學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段。
近五年的每年30―40人研究生選課,工程碩士每年20人左右選課,課程得到了各專業(yè)方向研究生的普遍認同。本人指導的研究生,發(fā)表與該課程相關的學術論文近20篇,撰寫的碩士論文均用到計算機仿真技術。
篇10
【中圖分類號】 G623.5 【文獻標識碼】 A
【文章編號】 1004―0463(2016)06―0123―01
教學內(nèi)容:
義務教育教科書四年級上冊《數(shù)學》第73頁例1、例2及相關內(nèi)容。
教材與學情分析:
“除數(shù)是整十數(shù)的筆算除法”是四年級上冊的內(nèi)容,它屬于數(shù)與代數(shù)的領域。除數(shù)是兩位數(shù)的除法,是小學生學習整數(shù)除法的最后階段。對于除數(shù)是兩位數(shù)的除法的內(nèi)容,本單元按照商一位數(shù)、商兩位數(shù)、商的變化規(guī)律三個內(nèi)容一共安排了十個例題,商是一位數(shù)的內(nèi)容又分為除數(shù)是整十數(shù)、除數(shù)接近整十數(shù)、除數(shù)不接近整十數(shù),它是在學生學習了多位數(shù)乘一位數(shù)、除數(shù)是一位數(shù)的除法和除數(shù)是整十數(shù)的口算除法的基礎上進行教學的。學生在學數(shù)是一位數(shù)的筆算除法時,已經(jīng)掌握了除法的基本方法。除數(shù)是兩位數(shù)除法的計算原理與除數(shù)是一位數(shù)的除法相同,只是試商的難度在加大。所以用一位數(shù)除的經(jīng)驗,是本課學生自主探索的基礎。
基本設計理念:
1. 重視算理,概括算法
除法豎式算理的理解,是學生理解除法運算核心含義的一個重要過程,對學生后續(xù)除法內(nèi)容的學習有重要的價值。所以,算理的理解,仍然是本課的重要內(nèi)容之一。教材用文本框的形式呈現(xiàn)不完整的計算法則。所以,適時地組織學生討論、交流,結合具體問題逐步感受、初步概括計算的方法,是本課的主要任務之一。
2. 遷移舊知,自主探究
除數(shù)是一位數(shù)的除法的計算方法,是學生的已有經(jīng)驗,本課要充分利用學生的這些經(jīng)驗,為學生創(chuàng)設自主探索、合作交流的空間,讓學生通過舊知的遷移,找到解決新問題的辦法,發(fā)展學生的自主學習、自主探究能力。
3. 尊重教材,用好教材
教材的例題和情境通過多輪的修改,指向性非常明確,設計比較合理,所以本課沒有對教材的例題做出改動和調(diào)整,直指要研究的典型問題,把設計重點放在用好教材、增加學生思維深度上。
教學目標:
1. 通過數(shù)形結合,理解除數(shù)是整十數(shù)、商一位數(shù)的筆算除法的算理;
2. 能用豎式正確計算;
3. 知道如何確定商的位置;
4. 會用估算等方法進行試商。
教學重點:
理解算理,能用豎式正確進行計算。
教學難點:
在正確理解算理的基礎上確定商的位置。
教學過程:
1. 復習引入
先口算,然后列豎式計算,回顧算法,最后揭示課題:除數(shù)是整十數(shù)的筆算除法。
設計意圖:除數(shù)是一位數(shù)的算法是本課學習的基礎,也是學生遷移經(jīng)驗的基礎,口算除法是學生試商的基礎,所以復習安排了這兩項內(nèi)容。
2. 探究新知
(1)出示例1: 92本連環(huán)畫,如果每班分30本,可以分給幾個班?
1) 找題中的數(shù)學信息;
2) 結合小棒圖準確理解數(shù)學信息,理解題意;
3) 列式,說明:為什么用除法?
設計意圖:例題屬于除法中的包含除法,對于部分學生來說是理解的難點,所以在解決問題的過程中要求學生準確理解信息和題意,并明確算式的合理性,這也是培養(yǎng)學生良好思考習慣的一種措施。
4) 估算
5) 自主探究
活動要求:
①在小棒圖上圈一圈,看看能分給幾個班。
②試著把你分的過程用豎式表示出來。
③對照小棒圖,想想豎式中的每個數(shù)表示什么意思?
設計意圖:除法豎式是除法算理的數(shù)學化、符號化表示,學生在長期計算中容易忘記豎式的本質(zhì)含義,所以通過小棒圖的對照加深學生對豎式算理的理解。
6)匯報展示,對照小棒圖理解豎式的含義。
預設一:商的位置有錯的,讓錯的先講,對的再講。通過討論明確商的位置。
預設二:商的位置沒有錯的。通過師生質(zhì)疑明確商的位置為什么在個位上,加深學生的理解。
7)做一做(略)
(2)出示例2.178÷30
1) 比較異同,明確類型。這個算式和剛才題目相比,有什么相同?又有什么不同?
2) 學生試做,板演講解。
重點質(zhì)疑:被除數(shù)的十位上不夠商1時怎么辦?
預設討論:商應該寫在哪一位上?
設計意圖:例2重點解決被除數(shù)前兩位不夠商1的問題,在以往的教學中,發(fā)現(xiàn)有近50%學生在這里還是容易出現(xiàn)商的位置的模糊,所以對這個問題再次進行質(zhì)疑。
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