計算機科學論文范文

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第1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。

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。

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Short Code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。

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。

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。

、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。

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。

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。

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

3、《計算機應用于基礎》（第三版） 丁愛萍 著 西安電子科技大學出版社 2006版

4、《軟件工程》 薩莫維爾 著 機械工業出版社

第2篇

過去,學校和老師對于預習環節的重視度不足,通常都是由學生自主開展課前預習,老師們對于學生預習過程中遇到的問題缺乏指導,造成學生的預習相對比較隨意和盲目,預習效果有待提高。隨著市場經濟的不斷發展和科學信息技術的不斷進步,計算機科學計算開始被應用在學生的預習工作中,老師們可以利用網絡對學生自制的預習課件進行課前展示,以期了解和評價學生的預習效果,挖掘學生在預習過程中存在的問題,并提出相關改進建議,提出教學重點和難點,提高備課的有效性,從而幫助學生對教學內容進行更好的理解,并不斷豐富其知識面。

2在多媒體課堂教學中的具體應用

多媒體教學是現代教學中的常用教學模式,該教學方式能夠有效促進學生學習主動性和積極性的提高。多媒體教學的開展通常需要計算機、軟件控制、多媒體音頻輸入設備和數據儲存設備等共同實現,通過將計算機科學技術和視頻、音頻等進行有效結合,改變傳統的課堂教學模式,不斷創新教學方法,可以豐富教學內容,提高教學質量。老師們可以在開展多媒體教學的過程中,綜合考慮和分析每個學生的具體特點,設計具有針對性的輔導方法,促進教學輔導質量的提升。例如,在進行英語教學工作時,老師們可以利用計算機科學技術挑選一些與教學內容相符的英文電影進行播放,塑造一個形象生動的英語對話環境,激發學生學習英語的興趣,提高教學效果。

3為學生日常學習提供便利

因為計算機網絡不容易受到時間因素和空間因素的影響,計算機科學技術的應用對于學生的日常學習來說十分方便。首先,計算機網絡計算能夠實現及時查閱和迅速上傳,大大提高了學生的學習效率,學生要熟練掌握和運用計算機互聯網的搜索功能,及時找出有效信息。其次,老師們應該利用計算機科學技術,獲取更多豐富的教學資源,引導學生學會觸類旁通,達到舉一反三的效果。網絡上豐富多彩的教學資源能夠有效吸引學生的學習興趣,使學生在輕松有趣的環境下學習,提高學生的學習主動性和積極性。最后,學生通過網絡途徑進行學習能夠拓寬知識面,使得老師在跟學生交流互動時能有更多的話題,討論的內容更加多樣化,改變過去課堂教學的枯燥乏味,使課堂教學充滿生氣,也使學生在課堂討論中深化對知識的理解。最后,因為不同學生的學習能力和接受水平具有一定差異性,如果仍然采用傳統教學中的“一遍過”教學方法,無法保證所有學生取得良好學習效果,通過使用計算機科學技術,老師們就可以克服時間、空間因素對課堂教學的限制,實現對傳統教學方式的調整,例如,找一些與課堂內容相符的視頻,發送給學生觀看,引導學生對教學知識進行深入理解,補充他們的知識儲備,提高其理解能力和接受能力。

4推動現代遠程開放教育的發展

計算機科學技術的發展進步給現代教育帶來了很大的推動力,為現代遠程開放教育的實現提供了可能,為不同人群的學習提供同樣多的資源和機會,賦予現代教育更大的開放性。依托計算機科學技術的現代遠程教育可以使求學者獲得同等的學習機會,而不會受到時間、空間、學生個人情況等的影響,在任何時間任何地點均可實現自主式學習。例如,老師們通過使用計算機科學技術,能夠獨立完成網絡課程的制作和完善,然后將其傳輸到教育網站中,方便求學者按照自己的學習需要查看相關課件,掌握相應的知識,學生在遠程學習的過程中,如果遇到難以理解的問題,可以通過網絡實現與教師或專家的在線溝通和討論,及時將難題解決。另外,老師們還可以利用實時視頻傳輸技術,針對遠程學習者開展實時指導。老師們應該要充分利用在線答疑系統,不斷促進師生互動,提高教學活動的針對性和有效性,優化教學管理。

5結語

第3篇

隨著SNS網站的持續推廣與應用，雖然部分主流SNS網站已擁有固定的、占有市場比較大份額的用戶群，但隨著用戶體驗的不斷豐富，用戶的需求更加理性化和個性化，需要SNS網站能為其提供更為細致的和更加具有針對性的服務，針對細分群體構建SNS平臺的運營理念和方式。目前主流SNS網站在某一群體中已經擁有較大的市場占有率和品牌影響力，新進入者處于競爭弱勢地位，面臨很高的門檻。因此，如何深入挖掘用戶需求，對用戶群進行細分，為用戶實現服務定制，構建和優化SNS平臺的運營理念和方式成為SNS網站可持續發展所亟需考慮和探索的問題。目前大部分SNS網站都解決了“交朋友”的問題，即實現了“馬斯洛需求理論”中的第三層“社交需求”；但結交朋友之后去“干什么”，即用戶在社交關系建立后需要去實現一個什么樣的目的，如何達到更高層次的“自我實現”的需求。因此，如何不斷拓展SNS網站的業務范圍、服務種類，如何有效結合更具有實用價值的網絡應用是SNS網站發展走向務實并不斷提升用戶的聚合性和持久性所需要努力嘗試和摸索的領域。SNS網站的注冊使用制以及非朋友之間的信息屏蔽制度往往不利于用戶創造的有用信息廣泛傳播，導致用戶創造的內容傳播不夠及時暢通，僅限于朋友之間和平臺內部。傳播范圍的有限使得眾多有用的信息不能及時地影響到更廣泛的用戶，不利于網站營銷的展開和用戶口碑的形成。如何構建開放式平臺，有效促進平臺內部用戶之間和平臺之間信息的流動及資源的整合、確保平臺中用戶交互信息的暢通性、可靠性等是SNS網站信息平臺拓展與開發需要研究的重要技術。個性化和娛樂化的插件應用提高了SNS網站用戶的黏性；同時，允許第三方軟件開發者為各個SNS網站開發通用軟件程序也降低了SNS網站網絡應用的開發成本，有利于資源的整合，促進了用戶信息在各個平臺間的流通傳遞，擴大了信息傳播范圍。如何在遵循SNS網站用戶群定位的同時開發或植入具有應用價值的插件是SNS網站可持續發展目標中亟待解決的問題。對于以大學生為主要用戶群體的SNS網站來說，高校大學生的直接用戶體驗和需求推動其更具有實用價值的應用的研究與開發；而對SNS網站的生存現狀、發展趨勢以及競爭力提升所需要的技術和能力進行系統地學習和培養，對于高校大學生，特別是對計算機知識學習相對盲目的文科學生來說，掌握社會化網絡軟件的技術知識和應用開發，對其計算機理論的豐富和信息素養的提升有著重要意義。

二、結合SNS平臺發展需求完善文科計算機教學內容體系

文科計算機教學具有知識性、技能性與應用性相結合的特點。它立足于實踐，在實踐過程中學習知識，在學習知識中實踐與體驗。文科計算機課程建設與教學改革本身也將對文科其他學科課程的建設與改革起著積極的推動和促進作用。目前，高校文科大學生的計算機教學仍然停留在理論基礎知識的零散式教學，教學實踐內容單一、孤立。大部分學生對計算機知識的學習更多的是出于應對與學位掛鉤的計算機等級考試或計算機認證的需求。各個高校在文科計算機教學工作中都努力嘗試尋求一個合適的教學出發點或驅動學生知識學習的動機，尋找既能比較全面的涵蓋高校文科計算機教學內容又能結合學生興趣、實現“以用促學，學以致用”的教學模式。南京信息工程大學計算機與軟件學院長期承擔學校文科大學生的計算機類基礎課程教學，教授課程覆蓋計算機基礎知識（計算機基礎）、編程基礎（C語言程序設計）、數據庫基礎（VFP程序設計）和電子商務等。學院成立了相應的公共基礎課程組，并請有多年計算機教學經驗的高級職稱教師擔任課程負責人，學大綱、學要求、學進度、統一命題、統一批卷，保證文科大學生計算機基礎教學質量。但在教學過程中，我們發現文科大學生的計算機知識學習還是存在很多問題，如基礎知識缺乏、學習積極性不足、將所學知識與實際應用相結合的意識薄弱、學習方法不合理等。針對SNS網站發展趨勢良好、開發需求旺盛，計算機與軟件學院嘗試構建基于社會化網絡軟件模塊開發與應用的文科大學生計算機教學知識體系和課程設置，以實際應用需求驅動計算機知識的教與學。計算機教學課程組對本校文科大學生的計算機教學內容和知識體系進行梳理、篩選和調整，以SNS網站開發和應用的平臺功能和服務模式等為依托，探索計算機類教學知識模塊劃分，如網絡媒體開發、網游設計與開發、電子商務、插件開發與應用等，健全知識體系構建，優化教學課程設置。任課教師在對SNS網站技術構架進行了整體介紹和展示的前提下，鼓勵學生自主摸索和研究現有SNS網站（如人人網、豆瓣網、開心網等）的網站結構、主要應用平臺（個人展示平臺、交流相識平臺、協作合作平臺）的功能應用、服務提供模式、技術應用和盈利模式等；指導學生以研發團隊的形式用所學知識嘗試模擬設計并開發實現小型的SNS網站、拓展SNS網站平臺功能、探索插件應用設計與開發、研發移動社交軟件等，從而激發文科大學生對計算機知識的學習興趣和動力，使文科大學生了解信息技術應用對社會關系發展的巨大貢獻，了解信息技術與人文社科等的相互滲透和交叉融合，理解計算機的思維方式，掌握利用計算工具解決專業領域問題的能力。

三、結語