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第1篇

從研究生導師反饋的情況來看，碩士生也存在著同樣的問題，學生軟件開發能力差、沒有系統化軟件設計的概念、在參與科研項目過程中無法自如地進行相應的分析和設計、只能編寫一些特定的小程序等，這些幾乎是計算機類本科畢業生的一個通病。一方面，當前的計算機專業畢業生培養沒有達到理想的目標，另一方面社會需求對計算機軟件人才的工程化素養提出了更高的要求，而目前的教學培養現狀還未能達到這樣的要求。究其原因，目前的教學環節過多地受到傳統思維的約束，許多高校雖然在多年的教學工作中積累了大量的經驗，加強了實踐環節的培養，合理地梳理出明晰的課程體系和教學思路，但在整個教學培養過程中沒有將工程化的思路貫穿始終，使軟件工程思想的培養局限在個別課程中，沒有形成系統，從而限制了學生工程化素養的養成以及高校教學師資資源的充分發揮。筆者針對計算機專業的培養特點及行業現狀，結合普通高校計算機專業軟件人才實際情況，提出一種全新的軟件工程師的系統化培養方案，即充分利用學校科研團隊現有的資源及在大型科研項目方面成功的經驗，形成系統化的計算機專業培養方案和思路，著力于培養學生軟件開發能力；重點研究如何將軟件工程的指導思想貫穿于本科教育培養的始終，系統化培養學生的工程化素養，使畢業生更容易融入社會，為后續工作打下堅實的基礎；采用項目驅動的思路充分發揮團隊在大型科研項目中的成功經驗，將具體的項目分解到學生各門課程的學習和實踐環節中，讓學生在細節中學習，最終又能宏觀統籌集成為一個實際的項目，從而學以致用；最終形成實際工程項目驅動的、軟件工程思想指導的系統化培養軟件人才的基本思路。

2用軟件工程的思想貫穿各門主干課程的教學實踐，系統化培養學生軟件實踐能力

在現有的課程體系下，我們試圖找出其中最直接影響學生軟件開發能力的各門主干課程，將軟件工程的思想貫穿其中，用軟件開發生命周期的5個階段（系統規劃、分析、設計、實施、運行和維護）指導各門課程的教學實踐，并著重研究每門課程在整個生命周期中的重要地位和作用，以及該門課程應該承擔的具體培養工作。在此基礎上，重點研究各門課程之間如何更好地銜接，系統化地構架學生的軟件開發知識體系。

3用科研指導專業教學的具體實踐

高校科研機構所承擔的科研項目是一項寶貴的財富，學生也迫切希望早日加入到科研隊伍中來，而承擔科研項目的骨干力量與學生的教授者之間往往密不可分，甚至是同一批人。這給我們帶來新的啟示，現有的科研項目正是對學生進行實踐教學的生動教材。然而，實際的科研項目往往都是相對復雜的大型系統，對初學者來說難以理清頭緒。如何按照各門課程的特點將大型科研項目分解、簡化成一個個子系統，滲透在各門主干課程的教學實踐中，讓學生循序漸進地參與到大型科研項目的開發中，既便于學生學習掌握，也有利于隨時采用科研項目實戰訓練，修正課堂教學方法及方向，實現教學與科研的相互協調，最終達到以培養軟件工程型人才為目標的閉環控制，這是亟待解決的問題。

3.1科研項目的開發分解成子系統滲透到各門主干課程的教學實踐中，細化各門課程實驗環節的開設，形成項目驅動的軟件人才培養方案

實施過程中，我們選取智能工程實驗室完成的石化行業大型智能建模優化軟件平臺作為經典案例。該平臺是一個集數據預處理、過程建模、過程優化等多項功能，面向石化行業的智能集成化系統平臺。教師首先從功能上對其分解，梳理出數據采集、預處理、輸入解析、數據建模、優化算法、數據挖掘等模塊，將這些模塊滲透到各門主干課程的教學中，以子系統的形式作為各門課程實踐環節中的重要訓練項目。下面以數據預處理模塊為例，介紹模塊與課程之間的關系。對采集到的數據需要進行初步的處理，并存儲到數據庫中，這一工作可以放在數據庫原理、算法與數據結構、程序設計等課程中作為實例講解。由于采集來的數據是真實的工業過程數據，這些數據受到各種噪聲的干擾、儀表故障或者數據傳輸錯誤等原因的影響，存在很多噪聲數據、冗余數據、缺失數據和不一致數據，因此，需要采用各種算法進行預處理，如記錄刪除法、均值填充法、中值填充法和K最鄰近距離填充法等。這些都可以滲透到算法設計課程中。處理好的數據如何進行存儲這部分知識可以滲透到數據庫原理課程中講解。教師根據后續的應用需求向學生介紹選擇哪種數據庫工具、采用什么樣的存儲方式、怎樣設計數據庫等。在這一過程中，必然涉及程序設計的內容，如均值填充法、中值填充法等相對簡單的算法，可以讓學生了解基本算法原理后，進行程序設計的實現。帶著這些實際的問題進行課程的學習，顯然會大大提高學生的學習效率。

3.2做好子系統的集成與拼裝，用大型項目的科研實踐完善學生的學習過程

在軟件方向的學習進程中，隨著各門主干課程學習的完成，各子系統逐個開發出來，這些子系統可以作為后續軟件工程系列課程的重要實踐內容。例如建模優化平臺項目總體上采用了三層結構，這將成為軟件體系結構課程中重要的典型實例，并以此集成整個系統。軟件工程等課程的開設將從理論的層面更系統地對前序課程中滲透的軟件工程思想予以科學的總結歸納和提高，同時補充大量前序課程中還未涉及的工程化知識，查漏補缺，為走入工作崗位或進一步的科學研究打下堅實的基礎。

4關鍵問題的解決

在整個方案的實施過程中，指導思想的落實是重中之重，需要學院、系部等行政機構給予必要的支持和配合，才能整合整個計算機課程體系，充分協調好教師與教師之間、課程與課程之間的關系。在學校的實踐過程中，我們組織全系大大小小的相關課程研討、集體備課多達20余次，大會確定思路，小會細化方案，真正將軟件工程的思想落實到各門主干課程的教學與實踐環節中，最終保證方案的有效實施。其次，學校組織專門的骨干力量對經典的大型工程項目進行合理的分解和集成。完成此項工作需要相關人員既熟悉工程項目，又宏觀把握整個計算機教學體系。在此基礎上，對全系相關課程教師進行培訓和研討，將正常知識點的教學與工程素養的培養相結合，從而將實際企業工程項目轉化為教學資源，真正實現科技創新對教學的促進。

5結語

第2篇

論文摘要：計算科學主要講述了一種科學的思想方法，計算科學的基本概念、基本知識它的發展主線、學科分支、還有計算科學的特點、發展規律和趨勢。

引言：隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生，和計算科學的快速發展以及取得的大量成果。計算科學這一學科也也應運而生。《計算科學導論》正如此書的名字，此書很好的詮釋了計算科學這一學科，并且指導了我們應如何去學好這一學科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學生活。正如趙老師書中所講的：“計算科學是年輕人的科學，一旦你選擇了計算科學作為你為之奮斗的專業類領域，就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學研究與開發的學生，必須在大學幾年的學習中，打下堅實的基礎，才有可能在將來學科的高速發展中，或在計算機產品的開發和快速更新換代中有所作為。

一什么是計算科學和它的來歷

計算科學主要是對描述和變換信息的算法過程，包括其理論、分析、設計、效率分析、實現和應用的系統研究。全部計算科學的基本問題是，什么能（有效的）自動運行，什么不能（有效的）自動運行。本科學來源于對數理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究，形成于20世紀30年代的后期。

隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生，人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現實。計算科學的快速發展以也取得大量成果，計算科學這一學科也也應運而生。

二計算科學的發展

a、首先先介紹圖靈機

圖靈機的發明打開了現代計算機的大門和發展之路。圖靈機通過一條兩端可無限延長的袋子，一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的（控制器）組成它有一個狀態集和符號集，而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結構和運行原理隱含了存儲程序的原始思想，深刻的揭示了現代通用電子數字計算機的核心內容。現在通用的計算機是電子數字計算機，而電子數字計算機的發展是建立在圖靈機的基礎之上。他的二進制思想使計算機的制作的簡化成只需兩個穩定態的元器件。這在今后的計算機制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優越性。

b、計算機帶動的計算學科

1946年隨著現代意義上的電子數字計算機ENIAC的誕生。掀起了社會快速發展的嶄新一頁。計算機工作和運行就擺在了人們的面前。

1、計算機語言

我們要用計算機求解一個問題，必須事先編好程序。因此就出現了最早的機器指令和匯編語言。20世紀50年代后，計算機的發展步入了實用化的階段。然而，在最初的應用中，人們普遍感到使用機器指令編制程序不僅效率低下，而且十分別扭，也不利于交流和軟件維護，復雜程序查找錯誤尤其困難，因此，軟件開發急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設計語言。1952年，第一個程序設計語言ShortCode出現。兩年后，Fortran問世。作為一種面向科學計算的高級程序設計語言，Fortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位，并使之成為世界通用的程序設計語言。Algol60的誕生是計算機語言的研究成為一門科學的標志。該語言的文本中提出了一整套的新概念，如變量的類型說明和作用域規則、過程的遞歸性及參數傳遞機制等。而且，它是第一個用嚴格的語法規則——巴科斯范式（BNF）定義語言文法的高級語言。還有用于支持結構化程序設計的PASCAL語言，適合于軍隊各方面應用的大型通用程序設計語言ADA，支持并發程序設計的MODULA-2，支持邏輯程序設計的PROLOG語言，支持人工智能程序設計的LISP語言，支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。

2、計算機系統和軟件開發方法

現代意義上的計算機絕不是一個簡單的計算機了而也包括了軟件（系統軟件、應用軟件）。各種各樣的軟件使得計算機的用途大大增強。而軟件開發也成為了一個重要課題和發展方向。軟件開發的理論基礎即是計算模型。隨著計算機網絡、分布式處理和多媒體的發展。在各種高級程序設計語言中增加并發機構以支持分布式程序設計，在語言中通過擴展繪圖子程序以支持計算機圖形學程序設計在程序設計語言中已非常的流行。之后，在模數/數模轉換等接口技術和數據庫技術的支持下，通過擴展高級語言的程序庫又實現了多媒體程序設計的構想。進入20世紀90年代之后，并行計算機和分布式大規模異質計算機網絡的發展又將并行程序設計語言、并行編譯程序、并行操作系統、并行與分布式數據庫系統等試行軟件的開發的關鍵技術依然與高級語言和計算模型密切相關，如各種并行、并發程序設計語言，進程代數，PETRI網等，它們正是軟件開發方法和技術的研究中支持不同階段軟件開發的程序設計語言和支持這些軟件開發方法和技術的理論基礎----計算模型

3、計算機圖形學

在計算機的硬件的迅速發展中。隨著它的存儲容量的增大，也掀起了計算機的巨大改革。計算機圖形學、圖像處理技術的發展，促使圖形化界面的出現。計算機圖形學是使用計算機輔助產生圖形并對圖形進行處理的科學。并由此推動了計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助教學（CAI）、計算機輔助信息處理、計算機輔助測試（CAT）等方向的發展。圖形化界面的出現，徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft。

4、計算機網絡

隨著用戶迫切需要實現不同計算機上的軟硬件和信息資源共享。網絡就在我們的需求中誕生了。網絡的發展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網絡計算機。這也促進計算機的發展和廣泛應用。

三計算機學科的主線及發展方向

圍繞著學科基本問題而展開的大量具體研究，形成學科發展的主流方向與學科發展主線和學科自身的知識組織結構。計算學科內容按照基礎理論、基本開發技術、應用以及他們與硬件設備聯系的緊密程度分成三個層面：

1、計算科學應用層

它包括人工智能應用與系統，信息、管理與決策系統，移動計算，計劃可視化，科學計算機等計算機應用的各個方向。

2、計算科學的專業基礎層

它是為應用層提供技術和環境的一個層面，包括軟件開發方法學，計算機網絡與通信技術，程序設計科學，計算機體系結構、電子計算機系統基礎。

3、計算科學的基礎層

它包括計算科學的數學理論，高等邏輯等內容。其中計算的數學理論涵蓋可計算性與計算復雜性理論形式語言與計算機理論等。

四計算機的網絡的發展及網絡安全

(1)計算機網絡與病毒

一個現代計算機被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯網絡、匯編程序、編譯程序、操作系統、外部設備、通信通道等內容的系統。

通過上面定義，我們發現互聯網絡也被加入到計算機當中。說明了網絡的重要以及普及性。21世紀是信息時代。信息已成為一種重要的戰略資。信息科學成為最活躍的領域之一，信息技術改變著人們的生活方式。現在互聯網絡已經廣泛應用于科研、教育、企業生產、與經營管理、信息服務等各個方面。全世界的互聯網Internet正在爆炸性的擴大，已經成為覆蓋全球的信息基礎設施之一。

因為互聯網的快速發展與應用，我們各行各業都在使用計算機。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機網絡的發展，計算機網絡系統的安全受到嚴重的挑戰，來自計算機病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機病毒給我們帶來的負面影響和損失是刻骨銘心的，譬如1999年爆發的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。

我們想更好的讓計算機為我們服務，我們就必須很好的利用它，利用網絡。同時我們也應該建立起自己的防護措施，以抵抗外來信息的侵入，保護我們的信息不受攻擊和破壞。

(2)計算機病毒及它的防范措施：

計算機病毒是一組通過復制自身來感染其它軟件的程序。當程序運行時，嵌入的病毒也隨之運行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼，但更多的病毒攜帶毒碼，一旦被事先設定好的環境激發，即可感染和破壞。

<一>、病毒的入侵方式

1．無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發射到對方電子系統中。此方式是計算機病毒注入的最佳方式，同時技術難度也最大。可能的途徑有：①直接向對方電子系統的無線電接收器或設備發射，使接收器對其進行處理并把病毒傳染到目標機上。②冒充合法無線傳輸數據。根據得到的或使用標準的無線電傳輸協議和數據格式，發射病毒碼，使之能夠混在合法傳輸信號中，進入接收器，進而進人信息網絡。③尋找對方信息系統保護最差的地方進行病毒注放。通過對方未保護的數據鏈路，將病毒傳染到被保護的鏈路或目標中。

2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和軟件中，然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方，使病毒直接傳染給對方電子系統，在需要時將其激活，達到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽，即使芯片或組件被徹底檢查，也很難保證其沒有其他特殊功能。目前，我國很多計算機組件依賴進口，困此，很容易受到芯片的攻擊。

3．后門攻擊方式。后門，是計算機安全系統中的一個小洞，由軟件設計師或維護人發明，允許知道其存在的人繞過正常安全防護措施進入系統。攻擊后門的形式有許多種，如控制電磁脈沖可將病毒注入目標系統。計算機入侵者就常通過后門進行攻擊，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在這樣的后門。

4．數據控制鏈侵入方式。隨著因特網技術的廣泛應用，使計算機病毒通過計算機系統的數據控制鏈侵入成為可能。使用遠程修改技術，可以很容易地改變數據控制鏈的正常路徑。

<二>病毒攻擊的防范的對策

1．建立有效的計算機病毒防護體系。有效的計算機病毒防護體系應包括多個防護層。一是訪問控制層；二是病毒檢測層；三是病毒遏制層；四是病毒清除層；五是系統恢復層；六是應急計劃層。上述六層計算機防護體系，須有有效的硬件和軟件技術的支持，如安全設計及規范操作。超級秘書網

2．嚴把收硬件安全關。國家的機密信息系統所用設備和系列產品，應建立自己的生產企業，實現計算機的國產化、系列化；對引進的計算機系統要在進行安全性檢查后才能啟用，以預防和限制計算機病毒伺機入侵。

3．防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法，阻斷電磁波輻射，這樣，不僅可以達到防止計算機信息泄露的目的，而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。

4．加強計算機應急反應分隊建設。應成立自動化系統安全支援分隊，以解決計算機防御性的有關問題。

很多公司都有因為電腦被入侵而遭受嚴重經濟損失的慘痛經歷，不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運，造成如此大損失的并不一定都是技術高超的入侵者所為，小小的字符串帶給我們的損失已經太多。因此，如果你是數據庫程序開發人員、如果你是系統級應用程序開發人員、如果你是高級計算機用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補丁，及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統安裝最新的補丁會讓你遠離字符帶來的危險。經常殺毒，注意外來設備在計算機上的使用和計算機對外網的鏈接。也可以大大有效的避免計算機被攻擊。

五總結

在學了計算科學導論之后，讓我更深入的了解了我將來要從事的學科。計算科學導論指導著我們該怎么學習計算機。讓我更清楚的知道我們信息安全專業的方向。正如計算科學這座大樓一樣，在不斷的成長。信息安全也必將隨著網絡的進一步發展而更多的被人們重視。總之學習了這門課之后讓我受益匪淺，也知道自己應該好好努力，爭取在自己的專業領域上有所成就。

參考文獻：

1、《計算科學導論》（第三版），趙志琢著，科學出版社2004版

2、《計算機病毒分析與對抗》傅建明彭國軍張煥國編著武漢大學出版社2004版

第3篇

關鍵詞:基礎知識;適應性;能力培養

隨著計算機及網絡技術發展的日新月異,計算機的應用也逐漸深入到各行各業,掌握計算機基礎理論知識和基本操作技能已成為各級各類職業學校學生將來進入工作崗位的必備條件。因此,在技工學校強化計算機基礎教學是十分重要的。

一、抓好基礎知識教學

俗話說得好“萬丈高樓從地起”。在計算機無窮無盡的知識領域內,掌握基礎知識是學好計算機、用好計算機的關鍵所在。將計算機最基本的知識教給學生,讓學生對計算機有一個整體概念。比如說,在Windows圖形用戶界面環境中,操控鼠標就能夠操控Windows的各種對象,也就是說操控Windows就是操控電腦。那么要讓學生靈活運用鼠標操控電腦就必須讓學生掌握鼠標操作的基本知識。另外,計算機教育是技術性和實踐性很強的一門課程,有些問題單憑教師講解,很難讓學生理解掌握。如何使學生打下堅實的基礎呢?我們可以利用技能操作來鞏固基礎知識。譬如在講五筆輸入法這課時,我們只需要在理論課上講清五筆規律和拆字規則,再通過上機操作進行強化訓練,將所講的理論在實踐中得到應用,兩者通過動手實際操作而聯系起來,這樣,基礎知識扎實了,輸入速度也逐漸提高了。

二、注重學生能力的培養

技工學校是培養高技能人才的基地,為了更好地增強勞動者的就業能力和創業能力,使勞動者更多更好地掌握計算機操作技能,使其具有較好的專業基礎知識和較強的專業實踐操作技能,在教學過程中就更應注重培養學生的以下幾種能力。

1.自學能力。計算機發展十分迅猛,更新速度加快,硬件技術不斷推陳出新,軟件版本不斷升級,因此培養學生的自學能力就顯得尤為重要了。計算機的教學不同于其他基礎課程具有穩定性,有許許多多新的軟件,教師還沒來得及講解,就已經被淘汰了。像我們計算機專業的老師,大學學的是DOS、Windows97、98系統等,現在教的是WindowsXP、2003系統,新系統的掌握靠的就是自學。當你在教學生Windows2003的時候,WindowVista系統又普及了。因此,學生要想跟上時代的步伐,就不得不加強培養自學能力。教會學生自強不息,就等于給了他們生命的茁壯和飽滿。在掌握了基礎的理論知識之后,充分、深刻領會其含義,加以升華,有計劃地進行自學,這樣才能真正的做到“無師自通”。

2.實踐能力。要想掌握真正的本領,實踐是必不可少的。計算機的操作就是一種實踐過程,它既是一種現代高科技機器操作的訓練,也是一種對理論知識掌握的檢驗。通過操作,可以提高對計算機的駕馭能力,熟練掌握各種操作技巧和技能,為以后更好地利用現代化的信息手段打下堅實的基礎。

在實際教學中,有些問題理論上老是無法講清,或者說講完也是模棱兩可的,很抽象,但只要一上機,鼠標一點,既直觀又生動,學生易于掌握。因而教學應采用在多媒體教室,微機邊演示學生邊操作,實現一體化教學。這樣一來,既提高了學生的實踐能力,也幫助學生理清了思路,把握了重點,同時對模棱兩可的問題還可上機實踐。

3.創新能力。所有優秀的教師都希望自己的學生超過自己,也希望以后的學生再超過自己教過的學生,這符合社會的發展。在計算機教學中,學生的創新能力,主要表現在創造性地完成學習任務的活動中。為學生提供的一切教學實踐活動,既可以成為培養和發展學生創造力的環境和條件,也可以成為阻礙學生創造的精神束縛。因此,在計算機教學過程中,要鼓勵學生學會大膽的去猜想、判斷,要有意識地加強創造性的計算機活動,在活動中養成學生勤思考的習慣,碰到問題要問“為什么”,解決問題后要進行反思,總結活動經驗。在學習中學會產生疑問,培養學生不受固定模式約束的能力,并幫助學生去積極克服思維定式,要將其猜想作為邏輯推理的一種形式,培養學生進行舉一反三的能力。

總之,計算機教學就是要認準方向,夯實理論基礎,注重學生素質的培養。這符合職業教育對學生培訓的要求,也是人才市場對勞動者條件的基本需求,只有這樣才能滿足社會對職業教育的要求,才能有職業教育發展的空間,這才是其教學的意義。

參考文獻:

[1]謝希仁.計算機網絡[M].大連:大連理工大學出版社,2004.