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计算机科学与技术的认识范文1
关键词：培养模式；应用型人才；产学研
中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：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 产学研结合的动因
进入21世纪，随着全球经济一体化进程的不断推进，社会迫切需要更多高素质的应用型人才来满足经济和科技的发展，高校也迫切需要转变传统的教育模式和教学方法，为社会输送更多、实用性更强的优秀人才。社会和高校两方面的需求必将导致以产学研结合为依托，建立应用型本科人才培养的新模式。
在2002年，计算机科学与技术专业被列为常州工学院品牌建设专业之一。作为新建本科院校中新成立的重点建设专业，就更需要以产学研结合为指导，采取理论和实践相结合的方法，紧密结合常州工学院培养应用型本科人才的实际，探索出适合本专业的人才培养模式，并形成自己的专业和人才培养特色。
2 产学研结合人才培养模式的探索
应用型人才培养既有本科人才培养的一般要求，又有强化岗位能力的内涵，它是在本科基础之上的以“工程师”层次培养为主的人才培养体系，人才培养模式必须吸取一般本科教育和职业教育的长处，兼蓄并顾。
根据我们的专业特点，针对应用型人才培养，我们实行 “厚基础，强能力，倡适应，重岗位”，以基本素质和专业技术应用能力培养为主线，以产学研结合为基本途径的“传授知识、训练能力、培养素质”的人才培养模式。
这一培养模式在保证“基础的前提”下，重视素质的养成，突出了“工程性”、“技术应用性”、“适应性”、“创新性”概念，突出了知识的应用能力、专业技术应用能力、工程实践能力、组织协调能力、创新能力和创业精神，突出了形成人才培养过程的“传授知识，训练能力，培养素质”三者的有机统一。
在这个过程中，我们注重做好了三个转变：
(1) 以实践为中心，理论联系实际，理论与实践相结合；
(2) 以学生为中心，教师引导学生，教师与学生互动；
(3) 以需求（就业）为中心，需求（就业）指导教学，学校与社会密切联系。
以此为理念，我们进行了“产学贯通式”的产学研结合人才培养途径探索，建立了较为完善的校内实践教学环境，实施的开放实验室管理体制。在此基础上，我们更进一步建立了校内（软件研发中心）和数十家校外人才培养基地，充分发挥企业（实习基地）在人才培养中的作用，逐步探索和形成了本专业产学研结合人才培养的新模式（见图1）。
3 产学研合作的具体形式
产学研结合人才培养模式加强了学校和企业单位在人才培养中的联系和合作。多年来，我们在人才培养实践的基础上，逐渐形成了一些行之有效的产学研合作的做法，具体表现为以下几种形式。
(1) 人才培养方案的合作：通过调查详细了解社会对本专业人才知识、能力和素质的需求，邀请企业专家参与学校人才培养方案的制订和完善。
(2) 校外实习合作：与企业签订校外实习基地协议，作为本专业学生进行专业认识和实践的场所。
(3)实验室建设的合作：与企业合作联合申报和建立重点实验室，企业也可为专业实验室建设提供软硬件产品和技术支持，为教学和科研提供实验条件。
(4)学术交流：聘请企业一线专家和技术人员就专业技术领域问题给教师和学生做学术报告及进行技术交流。
(5)专业培训：企业定期就专业技术领域为学生提供实习和培训。
(6)科研项目合作：鼓励专业教师参与企业科研项目的研究和开发，提高教师科研能力，培养双师型师资队伍。
(7)毕业设计和毕业实习：选送学生到企业和科研院所进行毕业设计、毕业实习和假期实践，参与企业实际科研项目，提高学生的科研动手能力，缩小学校获取知识能力与就业单位所需能力之间的差距。对于毕业设计、毕业实习表现优秀的学生，企业还可优先录用。
(8)拓宽学生就业渠道，实现学校人才培养与就业单位的“无缝衔接”，为企业和科研院所输送高质量人才。
4 产学研合作取得的主要成果
4.1 订单式人才培养
在按照人才培养方案，实施教学计划时，我们在大四第一学期，组织一些用人需求较大的单位（如常州软件园、上海有关日资企业）来院进行前期招聘，由公司和学生订立录用意向，学院根据企业的提出的技术要求进行订单式的技术强化，强化的方式有两种：
4.1.1 由企业负责培养
对于在常州的企业，前期录用的学生，课余直接安排到该企业进行实习，参与一定的实际项目，由企业负责进行培养，大四下半学期的毕业设计同样也在该公司完成。
4.1.2 对于在常州外地的公司
由二级学院组织教师根据企业要求分类开设技术培训班，利用课余时间进行，中心实验室给予相应的支持，每天开放1-2个机房，学生凭计算机信息工程学院的学生证可以在课余免费上机，直到晚上十点。鼓励学生到企业进行毕业设计，由学院和公司实行双重指导。由于苏南地区日资企业比较多，除开设二外选修课外，对于有意向到日资企业工作的同学，我们安排在大四进行日语培训，对于学生的就业起到了较好的促进作用。
4.2 班级导师和专业导师相结合培养模式
根据学校的学生管理体制，我们普遍实行班级导师制，同时在大三实行专业导师制。我们根据目前就业的主要方向，设定相应的技术小组，每组都有专门的教师作为技术指导，如：网络技术、嵌入式系统、单片机控制、数据库系统开发、动漫、人工智能等。学生根据自己的爱好可以选择一个方向，参加兴趣小组，根据各小组的计划，有针对性地进行强化培训，同样取得了很好的效果。如：依托人工智能与机器人研究所，每年选拔带领6-10名同学，从事机器人足球比赛，已连续几年在国内和国际比赛中取得较好的成绩。
4.3 以二级学院自己的产学研基地拉动人才培养
遵循学院“产学研”培养应用型人才的理念，计算机信息工程学院建有中美合作常州爱夏软件应用有限公司和中日合作常州常工富藤科技有限公司两个“产学研”人才培养基地，目前已有正式社员近50名，主要面向日本从事软件外包。公司的项目负责人三分之二由教师兼任，这些教师要么是留学生、要么都到日本有关公司进行过一年以上的业务开发培训。公司每年从毕业班中选拔20-30名同学，进公司跟着教师进行实习，公司安排专人进行系列项目开发培训，并提前进入毕业设计阶段。在毕业设计阶段，这些学生就有一定的能力加入到各个开发小组进行项目开发，公司支付相应的报酬。毕业设计结束后，公司也选拔留用一些同学加入开发团队。
5 存在的主要问题及思考
多年来，江苏国光、常州软件园等一大批企业作为我院产学研合作单位，给了我们大力的支持。但是由于众所周知的困难和问题，诸如政策引导不够、经费投入不足等，我们双方的合作在已有的形式和质量上停滞不前，这些实习、实践基地不论在规模上和质量上已不能满足教学发展的要求。这些困难的存在，归根到底是因为产学研合作缺乏进一步加强和深化的内在动力，企业未能从合作中得到直接的好处，因此在缺乏国家的法规保障情况下，如何让企业从合作中得到直接的好处，以实现双赢为目标，达到最终的互惠互利，是迫切需要解决的问题。
积极探索产学研合作教育一体化发展的新机制。学校应充分调动和发挥学科综合实力和科研优势，将智力因素与生产因素密切结合，加强与社会和企业的研、发合作，扩大校内实习基地规模，提高教学资源质量，走自我发展之路，实现可持续性发展。
参考文献：
[1] 马树杉. 地方本科院校在21世纪的新任务[J]. 常州工学院学报，2001,(1):85-88.
[2] 陈景增. 高校应用型创新人才培养模式[J]. 高等工程教育研究，2005,(1):35-37.
计算机科学与技术的认识范文2
关键词：计算机科学与技术；人才培养；策略
引言
伴随信息技术的飞速发展，计算机行业对人才需求愈发迫切，企业需求的不单单是计算机的使用者，更是计算机软硬件产品的开发者，并且可直接开展信息系统建设、管理等技术工作。由此对本科院校计算机科学与技术人才培养提出了更为严苛的要求，培养过程中应更进一步注重对学生动手能力、综合素质的培养[1]。由此可见，对本科院校计算机科学与技术人才培养策略开展研究，有着十分重要的现实意义。
1本科院校计算机科学与技术人才培养中存在的问题
1.1培养目标、定位模糊
本科院校计算机科学与技术人才培养侧重方向不够突出，因而与当前人才市场实际需求存在一定差距，专业特色尚不显著，大部分毕业生缺乏就业竞争优势。
1.2实践教学体系有待进一步完善
实验方法、内容在调动学生编程兴趣、软件开发能力方面对应发挥的作用尚不明显，并且实训阶段受一系列因素影响，致使难以充分发挥有效作用。
1.3课程体系改革较为滞后
在现阶段人才培养计划中，大都实行相关重点高校计算机科学与技术专业的课程体系，因而课程设置缺乏科学性，理论授课内容占据过大比例，使得学生实践创新能力培养的课程不足，学生鲜有发展、创造的时间空间。
2本科院校计算机科学与技术人才培养策略
本科院校在时展新形势下，要紧随社会发展脚步，强化改革创新，在先进理念、成功发展经验的支持下逐步强化计算机科学与技术人才培养，如何进一步促进本科院校计算机科学与技术人才培养工作有序开展可以从以下相关策略着手：
2.1强化教学体系建设
2.1.1对本科院校计算机科学与技术专业方向予以确立结合信息产业人才需求调查研究可发现，伴随信息技术的迅猛发展，人才需求结构表现为：仅需少量的科学家，相应量的高级工程师，较多量的技术工程师，大量的专业技术人员及服务人员。鉴于此，本科院校应当结合自身实际情况，对计算机科学与技术专业人才培养目标予以重新定位，对本科院校计算机科学与技术专业方向及人才能力需求予以有效确立。2.1.2对本科院校计算机科学与技术专业核心知识单元、领域予以确立本科院校应当从计算机科学与技术专业核心知识着手，结合自身实际情况，对相关知识单元、领域开展优化整合，对计算机科学与技术专业核心知识单元、领域开展论证分析，进而为计算机科学与技术专业人才培养提供有力理论依据[2]。2.1.3构建本科院校计算机科学与技术专业课程体系本科院校可结合自身实际情况，构建“平台+模块”课程体系结构，也就是将计算机科学与技术专业课程划分成学科公共基础课、专业发展课程、专业方向课程，进一步可对课程体系开展优化，建立“4+1+3”的基本架构，也就是设置4个学期的学科公共基础课、1个学期的专业发展课程以及3个学期的专业方向课程。
2.2强化实践教学体系建设
2.2.1将实践课程划分成多个不同种类，包括实验、课程设计以及毕业设计等计算机课程实验课在教学计划中占据极大比重，实验课即为学生创造一个理论实际相结合的机会，要求学生在实验中自主动手操作，以强化学生对计算机科学与技术专业知识的有效认识。课程设计属于综合实践课程范畴，要求学生对专业课程相关知识开展综合应用，促使学生对相关知识应用领域形成明确认识，进一步对计算机科学与技术专业知识起到融会贯通的认识。毕业设计是实践教学尤为重要的组成部分，是学生迈入社会前的一次不可或缺的严格训练，是真正意义上提高学生综合素质极为重要的一环。因而，教师在对研究课题开展选择过程中，务必要充分结合计算机科学与技术专业特征，最大限度贴近实际，且具备可靠的应用价值，使学生可真正应用专业知识去自主解决各式各样的实际问题。2.2.2建立多个层次的实践课程体系，包括基础技能层、综合应用层以及设计与创新应用层基础技能层涉及的内容以基础性、概念性内容为主，验证性实验占据极大比例，旨在培养学生具有良好的计算机科学与技术专业基础；综合应用层强调对学生综合能力的培养，教师尽可能尊重学生主体性，结合学生实际情况，设计科学针对的实验内容，并制定不同层次的实验要求，使每一位学生均可依据要求完成适量的实验，指引学生找出问题、处理问题，调动学生学习主观能动性；设计与创新应用层属于特定设置的实践课程，该层次实践务必要关注设计性、综合能力的培养，教师应当为学生提供充足的自我学习、专研时间空间，并鼓励学生勇于创新，进而提高学生自主动手、自主解决问题的能力[3]。
3结束语
总而言之，计算机科学与技术是一门具备十分强实践性的专业，专业前景极为广阔，伴随当今时代实用型人才需求的逐步攀升，相关人员务必要不断钻研、总结经验，全面分析本科院校计算机科学与技术人才培养中存在的问题，“强化教学体系建设”“强化实践教学体系建设”等，积极促进本科院校计算机科学与技术人才培养工作的有序开展。
参考文献：
［1］郭银章，曾建潮．地方高校计算机科学与技术专业人才培养模式改革与实践［J］．计算机教育，2009，（13）：6-9．
［2］陈付龙，罗永龙，郭良敏，孙丽萍．创新应用型计算机科学与技术本科专业人才培养的探索与实践［J］．大学教育，2017，（3）：162-163．
计算机科学与技术的认识范文3
【关键词】计算机科学与技术；发展趋势；高速计算机；超微技术
一、现阶段计算机科学与技术的发展状况分析
1、计算机科学与技术对现阶段社会发展的贡献
现阶段计算机科学与技术参与了社会的生产和生活的众多领域，极大地提升了现代社会人们的生活质量和工作效率，为现代社会的发展起到了重要的促进作用。科学技术的不断创新与发展，计算机科学技术不断地为人们的生产、生活、文化娱乐等提供帮助，计算机科学技术在社会发展中的普遍运用，有效地提升了现代社会的文明水平。
在先进的科学技术发展背景下，计算机科学技术也在不断地提升与进步。计算机不断朝向更加人性化的方向发展，极大丰富了人们的生活。同时，计算机技术的发展还具有更新快、小体积等特点。世界上第一台计算机诞生于1946年，起初计算机技术是基于1904年的电子管技术，经过42年的科研而成，当时的计算机体积巨大。在这之后，半导体技术发明以后，在短短十年时间内半导体计算机又随之诞生，这时计算机技术已经相对成熟，其系统性和综合性也更加全面。总而言之，计算机科学技术的发展，为人类文明的进步提供了有效的帮助，同时也在一定程度上带动了社会经济的发展。
2、计算机科学技术发展引发的问题
任何事物的发展都具有一定的双面性，计算机在给人们带来众多效益的同时也增加一定的隐性安全问题。譬如，轰动一时的“千年虫”事件，对人类社会的生产生活带来了巨大的威胁，众多行业都遭受了“千年虫”的严重影响，这一事件让人们充分认识了计算机科学技术在发展过程中存在的问题。因此，如何能够让计算机在健康、稳定的状态下发展，减少计算机科学与技术发展对社会发展的威胁，最大限度地发挥计算机技术的“服务职能”，成为了当前计算机科学技术发展过程中热门的研究课题。
3、科学规划计算机科学技术的发展
任何事物的发展必须在实践中才能真正得到检验，计算机科学技术的发展也不例外。众所周知，计算机科学技术的发展起初是为了科学研究的需要，发展至今，计算机科学技术已经深入到社会发展的各个方面，包括军事、经济、生产、管理等。但是，在实际运用过程中，计算机所承担的任务主要是数据和信息的处理，而参与这一工作的主要是计算机的软硬件设备，因此，要想更好地发挥计算机的效用，在今后的发展中，必须要加大对计算机软硬件的开发，从而有效提升计算机科学技术向生产力转化的效率。
二、计算机科学与技术未来的发展
从当前国际上在计算机科学与技术领域的发展状况来分析，未来计算机科学与技术的发展主要呈现以下几个方面的趋势。
1、运行极速化
最近一段时间，美国科学家将空气绝缘性技术运用到计算机当中，这种技术在计算机中运用，极大地提升了计算机的运行速度，是当前计算机科学技术的一大突破。例如，美国纽约保利公司的科研人员，设计一种新型的电路，并将其运用到计算机当中，科研人员在电路中运用“胶滞体包裹的导线”技术将需要的芯片进行连接。由于这种“胶滞体包裹的导线”的包裹五---“胶滞体”当中含有大量的空气，空气是一种具有很强绝缘性的气体。传统的芯片是通过“硅二氧化物导线”实现相互之间的连接的。但是，信号在传输过程中会因为导线、芯片等对信号的吸收作用而减弱，直接影响了计算机的运行速度。而利用这种新型的导线技术就科研有效地解决这个问题，大幅减少了信号的损失，从而实现了提升计算机运行速度的目的。
2、生物计算机伴随着超微技术的发展而诞生
上世纪末，基于超微技术的快速发展，计算机研发人员将超微技术运用到计算机当中，并取得了巨大的成功，在当时产生了很大的影响。生物计算机很其他计算机显著的区别，这种类型的计算机通过将生物工程技术应用到计算机芯片当中，使之构成一种生物分子形式的计算机“蛋白质分子”。
二十世纪九十年代，美国科学家首次向全世界公布了生物计算机，在当时引起世界范围的巨大轰动。与此同时，美国科学家也公布了一种全新的逻辑运算方式，这种逻辑运算方式是基于电子计算机的模仿技术为技术基础，并以电子计算机模仿技术为基础，针对“虚拟”的城市路径设计问题进行了最佳方案的设计。从当前生物计算机的应用于发展状况来分析，生物计算机研发人员今后的研究方向主要集中在新型分子元件的研发，借助生物的化学反应和物理反应，实现以一种全新的方式对数据进行处理和分析等工作。现今的超微技术已经其取得了较大的进步，一些基于计算机技术的超微机器人已经面世。
3、以光为传输媒介的计算机科学技术发展迅猛
所谓的光学计算机就是利用光为传输介质，实现信号传播的一种计算机技术。光学计算机的优点十分显著：首先，光的传输速度是其他介质无法超越的，因此，利用光作为计算机的信号传输媒介其传输的速度是惊人的；其次，光具有偏振和频率特性，基于光的这些特性，计算机的信息传输能力得到了更好地优化；再次，光在传输过程中，不需要借组其他的介质就可以实现信号的传输，是以一种独立的形式进行传输的，具有极强的独立性。光在传输过程中不需要其他依靠体，同时不会出现相互交会的情况。
二十世纪九十年代，世界上掀起了一阵“光脑技术”科研风。世界各国不断加大对“光脑技术”的科研力度，并进行了大量的投资，并取得了不同领域上的成功。其中。以德、意、法、日为首的六十多各国家共同组建的科研队伍，在这一领域取得了巨大的进展。该队伍研发出的新型计算机，在以下几个方面进步显著：（1）计算机运行的速度更快。光学计算机的运行速度比普通计算机的运行速度提升了将近千倍以上。（2）计算机的准确性更高。在快速运行的状态下，光学计算机的准确性得到了有效地提升。（3）散热性能更优良。普通计算机在高速运行的状态下，会产生一定的热量。而在计算机运行时产生的热量无法及时排出，会对计算机的正常运行产生不良影响，甚至直接无法运行。而光学计算机突破了散热这一难题，即使在高速的状态下运行，也不会受温度的影响。
4、纳米计算机伴随着纳米技术的进步而诞生
伴随着纳米技术在生产生活中的运用，纳米技术不断走向成熟。纳米技术在计算机中应用，带来了纳米计算机。纳米技术在计算机中应用，主要集中在芯片上。纳米芯片技术，使得计算机芯片的体积大幅减小的同时，计算机芯片的稳定性也有所提升。美国作为纳米计算机技术研发的领军者，在纳米计算机各方面的技术都取得了令人瞩目的进展。尤其是，美国正在突破的一种纳米管连接技术，该技术一旦研发成功，就可以将芯片的作用大幅提升，从而可以实现，将计算机的内存芯片直接作为计算机的晶体管使用，从而使得计算机的功能可以得到最大化地优化。
三、小结
综上所述，计算机科学与技术的发展，将不断朝向一个更具全面性、系统性、人性化、个性化的方向进军。在当前的状态下，计算机技术的创新与发展，已经给人们的生活带来了极大便利，先进的科学技术转化为生产力的作用已经十分明显。因此，我们坚信，未来计算机科学与技术的发展，在不断努力之下，计算机发展的预期目标指日可待，计算机科学技术也将会在未来人类和社会经济发展的进程中贡献更大的力量。
参考文献：
[1]潘增欣.浅谈计算机科学与技术的发展趋势[J].才智，2013，2.
计算机科学与技术的认识范文4
关键词：计算机科学与技术；发展趋势；研究
中图分类号：TP3-4文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 05-0000-02
计算机科学与技术与我们的社会、生活、工作等方方面面都息息相关，因此，分析计算机科学与技术发展的趋势问题具有十分重要的现实意义。为此，本文分析了计算机科学技术的发展趋势，以下是本人对此问题的几点看法。
一、计算机科学与技术发展的整体方向
计算机科学与技术的发展可以说是日新月异，发展速度非常的快，但统观计算机技术的未来发展，主要向着“高”、“广”、“深”三个方向发展。具体分析如下：
第一，向“高”度发展。体现在计算机的主频上，随着主频的逐步提高，计算机的整体性能会越来越稳定，速度会越来越快。英特尔公司已经研制出能集成超出10亿个晶体管的微处理器，也就是说一台计算机不止使用一个处理器，可能会用到几十、几百甚至更多的处理器，即并行处理，截止目前，在世界范围内性能最高的通用机就采用了上万台处理器。而专用机的并行程度又要高出通用机，其关键核心技术是操作系统，体现在两方面，一方面是如何高效能的使很多计算机之间产生联系，实现处理机间的高速通信，另一方面是如何有效管理这些计算机，并使之互相配合、协调工作。
第二，向“广”度发展。随着计算机的高速发展，计算机已经普及，成为个人常用之物，可以说人手一台。向“广”度发展指网络化范围的扩大以及向各个领域的逐渐渗透。到那时，计算机就会无处不在，像现在的发动机一样，应用于所有电器中，你家里的电器不管是冰箱、洗衣机还是笔记本、书籍等都已电子化。说不定多少年后学生用的教科书也被淘汰，被和教材大小一样的笔记本计算机所代替，学生可根据自己实际需要查阅、记录所需的资料。有人预言未来的计算机如此普及价格就和买一本书一样便宜，还有一次性使用的，用完就可以扔掉，它将成为人们生活中最常用、最方便的日用品。
第三，向“深”度发展。即向人工智能方向发展。比如说，如何把网上丰富的、有用的信息变为己有，如何使人机更好地互动等，这是计算机人工智能发展、研究的的主要课题。所谓人工智能，即计算机的智能成分占主要，会具备多种感知能力、逻辑思维能力，到那时，人们可以与计算机自由交流，用手写字输入，甚至可以用表情、手势和计算机沟通，人机交流方便、灵活、快捷。使人产生身临其境之感的交互设备也已经发明出来，主要体现在虚拟现实技术领域方面。同时，信息将实现永久性存储，百年存储器正在研发当中，让我们一起期待吧。
二、计算机科学技术的几个具体发展趋势
从近几年来计算机科学的发展来看，计算机科学技术的具体发展趋势，主要有以下几个方面：
（一）运算速度大大提高的高速计算机
近年来，美国人发明了一种通过空气的绝缘性来大幅度提高电脑运行速度的新技术。由纽约保利技术公司研究人员发明生产出一种电脑中使用的新型电路，这种电路的芯片之间是由一种“胶滞体包裹的导线”进行连接的，而组成这种“胶滞体”的物质中有90%的成分是空气，众所周知，空气恰恰是一种不导电的优良的绝缘体。经实践研究表明，计算机运行速度的快慢与晶体管或芯片之间信号的传递速度有直接关系，目前国际上普遍采用的“硅二氧化物导线”在信号传递的过程中一般都会吸收掉一部分信号，因此延长了传递信息的时间。而保利技术公司研究制造的这种“胶滞体导线”，在信息传输过程中几乎没有吸收任何信号，所以它能够更快的传递信息。除此之外，这种导线不但有利于大幅度降低电耗，节约材料成本，而且无需更改计算机芯片，可直接安装，最重要的是极大的提高了计算机运行速度。但美中不足的是，这种导线的散热效果较差，无法及时排出电路生成的热量。为此，保利公司迅速组织科研人员，针对这一缺陷进行创新改造，终于研究出一种“电脑芯片冷却”技术，即在计算机电路中置放许多装有液体的微型管道，用以吸收电路在工作中形成的热量。电路开始发热时，其产生的热量可以将微型管中的液体汽化，汽化之后的物质逐渐扩散到微型管的另一端，会重新凝结，顺流到微型管底部，从而达到吸收热量、有效散热的功效。目前，美国宇航局正在对该项技术进行太空失重实验，如果实验取得成功，“空气胶滞体”导线技术将被广泛应用于全球计算机的使用中，有助于大幅度提高计算机的运行速度。
（二）超微技术领域的生物计算机
早在二十世纪八十年代，生物计算机就已经投入研制了，这种计算机最大的特点就是利用生物芯片，由生物工程技术中所产生的“蛋白质分子”组合构成。在这种生物芯片中，信息是以波的方式进行传递的，其运算速度快的惊人，几乎相当于普通计算机运算速度的十万倍，且具备强大的储存空间，而其能量消耗仅为普通计算机的十分之一，这种生物计算机的优势作用显而易见。由于蛋白质分子具有再生能力，因此，它可以通过自我组合而合成新的微型电路，这样就使得计算机具备了生物体的基本特征，因此被称为生物计算机。例如：这种计算机可以通过生物自身的调节作用自主修复出现故障的芯片，甚至能够模拟人脑进行思考。1994年，美国首次将生物计算机公诸于世，随之公布的还有模拟电子计算机而进行的逻辑运算，并提出了解决“虚构”的七座城市之间路径问题的最佳设计方案。前不久，来自世界各国的二百多名计算机专家学者就曾经齐聚美国的普林斯顿大学，联名呼吁计算机科技应向生物计算机领域努力进军。根据现在的生物计算机技术发展来看，预计将在不久的未来，制造出通过物理和化学作用就能检测、处理、储存、分析、传输数据信息的分子元件。现阶段，计算机科学家们已经在生物超微技术领域取得了一定成就，实现了部分突破，制造出了超微机器人。而科学家们更长远的计划是让这种超微机器人变成一部微型生物计算机，从而在生物体内取代某些人体器官，完成血管、内脏等器官的修复作用，并杀死病毒细胞，使人类身体健康、延年益寿。
（三）以光为传输媒介的光学计算机
光学计算机是一种以光作为信息传输手段的计算机，这种计算机与传统计算机（电子）相比，具有诸多优势特点：光的速度有目共睹，这是电子计算机永远无法比拟的，并且光速具有一定的频率和偏振特征，大大提高了光学计算机传输信息的能力；光的发射根本不需要任何导线，即使发生交会也不会造成干扰；光学计算机的智能水平也大大高于电子计算机。可见，光学计算机是人类不断追求的理想计算机。早在二十世纪九十年代，世界各国以及各个科研机构，就已经投入大量的人力、物力、财力用以研发“光脑技术”。其中，由英国、德国、法国、意大利等60多个国家组成的科研队伍研发的光学计算机成果显著，该计算机的运算速度比电子计算机快了一千多倍，而且准确率相当高。除此之外，有些超高速计算机只能在低温状态下运行，而光学计算机不受温度的限制；光学计算机的存储量超大，抗干扰能力超强，不管在什么条件下都能正常运行；光脑具有与人脑相似的特性，就算系统中的某一元件出现损坏，也不影响运算结果。
（四）含苞待放的量子计算机
计算机专家已经根据量子学理论知识，在量子计算机的研制方面取得了一定成果，如：美国科学家已经成功完成了4个“锂离子”量子的缠结状态，这一成果体现了人类在量子计算机研究领域上已经更上一层楼。
（五）应用纳米技术的纳米计算机
纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积只有数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。美国正在研制一种连接纳米管的方法，用这种方法连接的纳米管可用作芯片元件，发挥电子开关、放大和晶体管的功能。专家预测，10年后纳米技术将会走出实验室，成为科技应用的一部分。纳米计算机体积小、造价低、存量大、性能好，将逐渐取代芯片计算机，推动计算机行业的快速发展。
当然，以上仅是本人对计算机科学与技术发展趋势的几点浅薄认识和看法，对于此问题的研究，有待于我们做进一步的探讨和思考。
参考文献：
[1]蔡芝蔚.计算机技术发展研究[J].电脑与电信,2008,2
[2]陈相吉.未来计算机与计算机技术的发展[J].法制与社会,2007,10
[3]文德春.计算机技术发展趋势[J].科协论坛（下半月）,2007,5
计算机科学与技术的认识范文5
关键词：计算机科学；技术专业；实践教学
中图分类号：C40文献标识码：A
在北京一所以理科教学为主的大学当中，由于计算机运用于实际操作能力对于学生和各个领域的技术发展越来越重要，学校采用了教与操作相结合的方法，理论和实践会相互穿插在整体的教学内容当中。先对学员进行一到两个课时的理论讲解，之后会配套走入机房，进行理论的深化和扩展，由老师在主机上进行操作和全程辅助，由学生在计算机上进行实际演练。
1计算机科学与技术专业实践教学的内容
计算机科学与技术专业实践教学包含的内容较为繁多而复杂。一般来说，教学体系当中要包含基础知识理论，专业知识教育以及实际操作。这几大内容各自都有着独立的教学体系，需要实践操作的配合。而在越发重要的实践体系当中，如何能采取有效的方式方法来提高操作运用的有效性，创新性和可靠性，对于整体的教学成果有着非常关键的意义。
1.1理论基础知识必须过硬
在现代课堂当中，基本上教学内容上是以《计算机基础知识应用》和《网络基础知识》为一个前提进行所有内容的拓展。学习计算机的学员大体上都会有一种认识，那就是计算机的数据库是以英文和计算机专业术语进行编制的，因此，可以说，要想完全进行计算机语言的了解，英文水平也要齐头并进。接着要了解计算机的基础语言和基础操作知识，对于简单的程序编写和数据库的应用要十分熟悉。接下来才能进行更为复杂的程序操作。对于整体的教学体系来说，老师和学生都应当以理论基础知识作为一个基点，在这个基点稳固的前提之下，进行其他教学内容的改革和创新。在理论知识过硬的前提之下，进行丰富的课堂内容改革，实践创新以及教学模式的多元化才会有意义。
1.2提高理论知识的同时，注重学生的素质培养
对于计算机科学以及技术领域的人才来说，专业性的要求本就非常严格，其要面对的问题和实际情况也是非常艰巨的计算机技术水平在达到一定程度的时候，可以在网络当中进行资料和数据的共享和获取，但是在获取和搜索的同时，要注意遵守网络当中的相关条例以及尊重所有计算机用户的权利和隐私，对于这些专业的网络和计算机知识和规定要有必要的操守和认知。
1.3实际操作与基础理论相结合
在学校进行的计算机科学和技术专业的培养，都是为了对自己今后的科研工作和实际运用打下良好的基础，因此，在学校的时候，就应当尽可能地接触广博的信息，在北京的计算机班中，老师会定期的布置给学生一些任务。学生会在遵守一定规则和规范的前提下，进行自我创造和发挥，将数据库语言和网页制作，网络数据搜集结合到一起，完成自己独创的技术结果。老师会在学生所编制的计算机语言当中找出学生的错误加以纠正并提出其中的亮点记录到教学档案当中作为成绩的考核和今后教学内容的改进材料。
2教学体系当中，计算机科学与技术专业的改革措施
2.1鼓励学生多动手，多接触社会
当今大学，很多已经于一些企业建立了合作关系，学校和企业会共同交给学生一些考验其能力和专业素养的任务，让所有学员充分发挥自己的创造力水平和计算机编程及应用技术，将所制作出来的和编制出来的成果汇总起来，交给学员和企业监督人员进行共同的审核和选拔，对于编制出对于企业的经营和科技成果进展有利的计算机人才，企业会重点进行预先培养，对于学生早一步接触社会，运用自己的所学有着极大的帮助。
2.2课堂形式设计，调动学生实践操作的积极性
在课堂当中，老师可以涉及情境和方案进行课堂氛围的改革，让课堂形式灵活生动起来。使实践教学的各个环节、各个层次都能锻炼学生的实际动手能力。为此，计算机专业的课程实验分为操作验证型和综合设计型两个层次。操作验证型实验是学生根据实验指导书的要求，在教师的指导下，按照既定方法条件和仪器设备，完成全部实验过程，以验证课堂教学的理论，深化理论教学的实验，着重培养学生基本实验能力，使学生获得实验基础训练。
计算机实践本身就拥有者非常广博和精彩的内容，在广州一所大学当中，计算机课堂上老师就采用了让学生自己动手进行游戏和动画的制作，一项简单的游戏和动画，涉及到的内容包括了数据库应用，计算机基础语言，图片处理，平面设计，程序编写等，将所有的程序运用到一起，进行课堂上的演示和播放，让学生自己进行成果演示和讲解，对于提高其技术的综合实践能力不仅有着调动积极性的作用，让充分让学生体会到了计算机技术的精彩纷呈。
3计算机科学与技术专业实践教学今后要面对的问题以及发展方向
3.1学校培养学生的方式与社会的要求并不完全符合
绝大多数的单位需要的是有经验，进入岗位之后能马上进行工作的人才。现如今大多数学员当中，占比重较高的仍然是理论知识的培养。而在实际操作中，首先需要的是计划的能力、组织的能力、营销的能力、做报表的能力，有了这些基本功，才能上升到分析市场的发展趋势、把握市场的发展方向、作出战略规划进行运筹帷幄。本科毕业生往往有很多的理论，但这只是纸上谈兵，要把这些理论用到实践中，还必须经过实践的锻炼。
3.2以培养学生能力为主要目标
以教师指导和学生自主学习为主的教学方法。实验内容以系统的研究创新项目实验为主，题目以任务书的形式供学生选择，也可以学生自主命题。实验进行过程中，学生在教师指导下，明确研究项目的任务与目标，探索解决办法，拟定解决方案，灵活运用实验手段与方法，进行综合分析、研究，为课题结论提供科学的试验依据，培养学生的独立研究能力和创造能力。
综上所述，对于计算机科学与技术专业实践教学体系的改革来说，要朝着更加多元化，规范化，有效化的方向发展，让学员在课堂上学习枯燥的程序和数据编写的同时要学会将没有生命的程序转化为便于生产，娱乐生活的工具，充分体验计算机实践技术带来的精彩和快乐，同时要在完全掌控了计算机特性和计算机语言的同时进行程序的更新和改革，使得计算机不仅成为自己技术研究的工具，也成为自身素养和生活娱乐的途径。
参考文献：
计算机科学与技术的认识范文6
（大庆师范学院 计算机科学与信息技术学院，黑龙江 大庆 163712）
摘 要：根据应用型本科院校人才培养的特点，分析传统数字逻辑课程教学中存在的问题，从教学内容、教学方式方法和实验教学评价体系3个方面，提出数字逻辑课程的改革措施。
关键词 ：应用型本科院校；数字逻辑；教学改革；EDA；Verilog HDL
基金项目：大庆师范学院青年基金项目（12ZR22）。
第一作者简介：张丹，女，讲师，研究方向为嵌入式系统、无线传感器网络，qhzd2005@163.com。
0 引 言
随着计算机及电子等高新技术的发展，国内外企业对此类人才的需求日益增加，同时企业对学生的实践创新能力有一定的要求，因此，高校的人才培养要在实践创新能力方面下工夫。计算机科学与技术专业的核心课程主要有：电路原理、模拟电子技术、数字逻辑、计算机组成原理、微机原理与接口技术、单片机原理、计算机系统结构、计算机网络原理、高级语言程序设计、汇编语言、数据结构、操作系统和编译原理等。在这些课程中，硬件课程约占50%[1]。计算机科学与技术专业大致对应3个产业，分别是计算机硬件产业、计算机软件产业和互联网产品，可见计算机硬件课程的重要性。
数字逻辑是所有硬件课程的基础课，具有较强的实践性，其主要教学任务是使学生系统地学习计算机科学与技术专业所需的数字逻辑与数字集成电路的理论知识和技能，培养学生的数字系统分析和设计能力，培养学生动脑、动手和创新意识，为后续课程的学习打下牢固的硬件基础，因此具有非常重要的作用[2]。
1 应用型人才培养的特点
在我国，高等学校培养的人才大致分为3种类型，分别是科学型、工程型和应用型，其主要区别在于人才培养目标不同。其中应用型人才承担信息化建设的核心任务，掌握各类计算机软件或硬件系统的功能和性能，善于集成和配置系统，有能力管理和维护复杂信息系统的运行[3]。在3种类型的人才需求中，应用型人才的需求比例是最大的，但是能够直接满足此要求的高校非常少，这就要求应用型本科院校及时改革课程，以适应社会的需求。
作为应用型人才培养的本科院校，我们主要培养具有创新意识和创新能力的应用型创新人才，学生应该直接面向企业、面向社会，学以致用。应用型本科院校的主要特点有：①承担培养社会各种应用需求的人才的任务；②培养的人才不仅具有一定的理论基础，同时具有一定的实践操作能力、较强的创新意识和创新思维；③培养的人才要直接面向市场、面向企业实际发展需求，为地方经济建设和行业发展服务。
2 传统数字逻辑课程存在的问题
（1）对数字逻辑课程的重要性认识不足。很多高校认为计算机科学与技术专业主要是学习软件，不重视硬件课程。数字逻辑课程是电子及计算机专业一门非常重要的专业基础课，是计算机组成原理、单片机等后续课程的基础，其实验课应用性极强，可以充分锻炼学生的动手能力。因此，应用型本科院校应该充分重视该门课程。
（2）教学内容与工程实际脱离。随着EDA（electronic design automation）技术的飞速发展，基于FPGA（field programmable gate array）和CPLD（complex programmable logic device）等大规模可编程逻辑器件的数字系统设计技术已成为主流 [4]。目前市场上的大部分教材仍然按照传统的方式编写，以74系列中规模集成芯片为主要的电路设计实现方式，根本不提及EDA技术，个别教材即使有所涉及，也都是在教材的最后章节简单介绍，使学生在毕业工作中很难适应工程实际。
（3）教学方法陈旧。数字逻辑课程的传统教学方法基本采用“填鸭式”教学方法，一味地把教学内容灌输给学生，实验课仍然采用传统的实验台，实验方式仍然是固定的插拔式验证性实验。这样不仅不能锻炼学生自主学习的能力，而且不利于培养学生的创新能力。
3 计算机科学与技术专业数字逻辑课程的教学改革
3.1 教学内容的改革
高校应研究理论教学内容，结合学校应用型计算机工程人才的培养目标，研究国内外计算机科学与技术专业相关课程的教材及教学内容；研究课程之间教学内容的衔接，把后续课程所用知识点和数字逻辑课程相关内容联系起来，选取合理的教学内容；将EDA技术贯穿课程的教学内容，形成数字逻辑课程独具特色的课程内容体系及系列教材。在数字逻辑课程教学中，教师应重点讲解基于EDA技术的数字电路的分析和设计方法，尽量弱化模块内部的结构分析和设计；选用计算机组成原理和微机原理与接口技术等相关课程的实例以及生产生活中的实例作为电路设计的案例；通过对课程教学内容的整合、电路案例的设计,使数字逻辑教学更适应计算机科学与技术专业要求。
学校要积极研究实践教学内容，编写实践教学教材，建立校内实习实训基地。教师应在实验教学中引入EDA技术，建立分层次的实验教学体系，即以验证性实验为基础，巩固理论教学内容，强化实验教学环节；加强设计性实验教学，初步培养学生的创新思维；开展综合性实验教学，提高学生的实际应用创新能力。
以QuartusⅡ软件仿真实验方法做验证性实验，这样普通的计算机机房可以作为数字逻辑的实验室，同时还可以作为综合性、设计性、创新性实验的场所。QuartusⅡ自带的仿真功能可以对系统的设计进行功能仿真和时序仿真，验证正确后再下载到可编程逻辑器件中，减小了实验器件的损耗[5]。
3.2 教学方式方法的改革
1）转变教学观念。
教育的主体是学生，教师应该转变以教师为主体的教学观念，在教学的过程中，以学生为主体，发现学生的真正需求，培养学生的积极性和主动性最终达到应用型人才培养的目的。
2）理论教学与实践教学相结合。
数字逻辑是一门实践性很强的课程。教师在讲解完数字逻辑的基本概念、基本原理和方法等理论知识后，应该在实验环节验证这些基本理论，巩固所学理论知识，达到学以致用的目的，同时可以激发学生的学习兴趣，锻炼动手能力。数字逻辑课程在日常生活中的应用很多，如交通信号灯、多数表决系统、数字电表、数字显示系统、各种家用电器等，可以在实际的教学中引入日常生活中的实例，通过解决实际问题来激发学生对数字逻辑课程的兴趣。
为了使学生能够把学到的知识运用到实际的生产实践中，培养学生的创新能力，学校从2007年起组织学生参加各类电子设计大赛。竞赛的开展一般分为5个阶段，分别为赛前动员、选拔测试、集中培训、项目确定与完成和赛后总结。通过几年的探索，学校逐步形成了“以竞促教、竞教结合”的教学模式，取得了优异的成绩，在各类大赛中多次获得省级、国家级奖项，充分激发了学生的积极性，锻炼了学生的综合应用能力和团队协作精神，为学生今后的工作奠定了基础[6]。图1是计算机科学与技术专业历年参赛学生的就业情况图。
3）软件和硬件知识相结合。
计算机科学与技术专业的学生编程能力普遍较强。针对这个特点，教师可以在课程讲授过程中结合软硬件，建立一个计算机系统的概念；运用现代企业应用比较多的硬件描述语言Verilog HDL编写硬件电路，实现用软件的方法设计硬件。Verilog HDL的语法规则类似于C语言，因此计算机科学与技术专业的学生上手比较快，Verilog HDL在IC行业近几年使用率占95%，具有从门级到成品级设计能力。同时，可以将数字逻辑课程中一些难懂的硬件知识类比为容易理解的软件问题。以4选1数据选择器为例，可以说明基于EDA技术设计的基本方法。首先用Verilog HDL进行编程，设计4选1数据选择器，通过编译检查语法是否出错等，接下来仿真分析，进行功能和时序的验证，最后下载到目标器件中。学校现在采用的是Cyclone Ⅱ系列的EP2C35F672C8的FPGA器件。图2是利用Verilog HDL语言编写的4选1数据选择器的代码，图3是4选1数据选择器的仿真时序图。
4）课内实验为基础，综合实验为导向，课程设计为拓展。
通过课内基础验证性实验教学，可以使学生掌握器件的基本原理，验证理论知识，这个阶段注重培养学生的基本技能。综合实验则是以培养系统设计、综合创新能力为着眼点，使学生具有使用大规模集成电路和可编程逻辑器件进行设计的能力，主要采用EDA设计工具，设计并实现一个中小系统的能力。课程设计要求学生根据教师给出的题目或者自拟题目独立做出设计方案，并对设计方案进行论证和评价；鼓励学生进行全方位的思考和创新，培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，培养学生团队协作和创新的精神。
3.3 实验教学评价体系的改革
数字逻辑课程是一门实践性很强的课程，因此实验教学的评价体系尤为重要，传统的实验教学评价通常以检查学生的实验报告为主要形式，不利于学生综合素质的提高和创新能力的培养。因此，制定出合理的评价体系对激发学生的积极性和主动性、提高学习效果非常重要。此评价体系涉及学生实验的各个环节，应充分考虑过程性考核。
该评价体系主要包括3个一级考核指标，分别为实验态度、实验操作和实验结果与分析整理，每个一级考核指标下根据不同的实验分别有若干个二级考核指标。一级指标和二级指标的分值体现了学生在实验过程中的表现。
4 结 语
针对计算机科学与技术专业的特点，结合应用型本科院校人才培养的目标，我们对数字逻辑课程进行了全方位的教学改革，包括教学内容、教学方式方法和教学评价体系3个方面。通过教学实践使学生养成了自主学习的能力，学习兴趣得到大幅度提高，创新能力不断增强。学生连续几年参加各类电子设计大赛，取得多项省级、国家级奖项，就业情况也非常好。该课程已获得校级精品课程荣誉称号，并编写教材两部。课程组教师不断提高自身素质，为应用型人才的培养奠定了一定的基础。课程组将不断努力，紧跟时代步伐，保证该课程在计算机科学与技术专业的人才培养中的地位。
参考文献：
[1] 陈辉, 李敬兆, 詹林. 计算机专业硬件课程教学改革探索[J]. 计算机教育, 2014(5): 39-42.
[2] 黄丽薇, 徐玉昔, 曹诚伟. 基于创新意识和实践能力培养的数字逻辑电路教学研究[J]. 课程教育研究, 2014(5): 223.
[3] 盛琳阳, 李丽萍. 应用型人才培养定位的计算机专业硬件课程教学改革[J]. 计算机教育, 2010(22): 39-42.
[4] 赵念强, 鲍可进. 基于EDA的数字逻辑电路设计课程改革[J]. 教学改革, 2013(2): 41-44.
[5] 王诗兵, 王中心, 李军. 计算机专业“数字逻辑”课程的教学设计与实践[J]. 计算机教育, 2012(24): 52-56.
