网格计算发展论文范文第1篇
关键词：计算机应用;发展趋势;分析探讨
1.计算机应用技术
1.1计算机应用技术的界定
在计算机领域中，所谓的计算机应用技术是指在所有各行业及各领域之内所需要涉及、运用到计算机的技术、理论以及管理系统的一项综合性技术，是一门值得研究的边缘性学科。计算机技术的应用是将人与计算机有机结合起来的重要手段，随着计算机应用技术的手段不断成熟，使得其他学科与计算机的承载得到很大的提升，特别是在计算机应用技术领域中的两个领域：数值计算领域以及非数值应用领域。因此大力发展计算机应用技术对科学技术的进步均有着不小的助力。
1.2计算机应用技术的概述
自上个世纪40年代起，计算机进入我国并在多样化的市场下扎根发展。最先应用计算机的是国防领域以及科研领域，依靠计算机的强大的数据计算能力，提高了数据处理的效率，当然这只是计算机应用的冰山一角，随着技术发展步伐的加快，计算机系统的运用出现在企业、工商、教育等管理领域，计算机应用正式朝着多元化的方向发展起来，直到上个世纪70年代随着社会经济不断发展，计算机应用领域逐步进入人们日常生活中，在家庭中也能见到计算机的身影，这标志着计算机技术的应用与互联网的结合正逐渐契合人们生活所需特点，加快了信息化社会的建设，掀起了信息技术的新浪潮。
2.计算机应用的发展现状
2.1国外计算机应用的发展
在如今国际上，国外发达国家计算机应用技术的发展无疑纷纷走在世界前沿。其中备受美国重视的现代信息化建设，以计算机应用技术为核心，在人才培养方面的投入在国际上首屈一指，在90年代的美国所推出的“信息公路计划”就凸显了美国对计算机应用的重视程度，这也奠定了计算机应用发展的基础，铸就了美国今天在国际上计算机应用领域内的地位，如今在国外大多数高校与科研机构合作办学，其中计算机应用就是相当热门的学科，也是政府投入较多的科研领域之一。
2.2国内计算机应用发展现状
在我国社会各行业中计算机应用都普及开来，大部分行业的需求均已计算机为基础进行深化发展，其中主要包括四个方面：(1)管理系统。管理系统包括数据的收集与处理，一般通过管理加工、操作等，如MIS信息管理系统就是最基本管理应用，除此之外还有生产行业的资源管理软件以及商业领域中的信息交换系统也就是人们常说的无纸贸易。当然管理系统是计算机应用中较普及的模块，通过对数据资料进行专门的软件处理并进行管理;(2)数据计算。第一台计算机的发明就是为了解决庞大的计算，也就是科学计算，高达上亿次的高强度、高复杂度的计算，对于计算机来说只是弹指一瞬的过程而且正确率能够得到保证，在提供较高正确率的基础上，使得科学研究发展的脚步变得轻松起来。目前计算机最基本的功能，科学计算就是通过事先在系统编排好的逻辑、计算等程序，通过计算机编码转换获得不可思议的运算速度以及高精确度，科学计算得以广泛应用;(3)自动化控制。在生产产业中，计算机的应用能够减少劳动力的投入，提高企业经济效益，提升利润空间，这得益于生产过程中的所需要运用到的信号检测。通过接收信号将数据录入到计算机中，通过控制管理进行只运用计算机的自动化操作，随着自动化生产线的不断壮大，越来越多的产业均以实现智能化工厂，其中日本工业就是“无人工厂”的缔造者，可见自动化控制随着市场的发展，有着不可限量的前景;(4)计算机辅助。计算机作为工具工人们使用，而工具自来就有多种多样的不同的功能，根据用户需求不同衍生出不同的计算机辅助系统，如设计辅助软件CAD/CAM，以及汽车类产品的测试;(5)人工智能，专家系统。较高层次的计算机应用出现在机器人等高级产业上，专家系统专断、计算机神经系统就是计算机在该领域的应用，人们追求拟人化的计算机，拥有自己的思维，能够自己思考、判断。人工智能这一备受争议的热门课题，相信在不久的将来，能够为人们生活带来更多便利与帮助。
2.3计算机应用的意义
计算机应用的发展得益于社会促进，同时也作用与社会。(1)增强社会沟通。正如互联网被人们所熟知，互联网的世界里你我都是千里一线。正应为互联网拉近了地域间的距离，如何能快捷、方便实现，这需要通过计算机应用软件进行功能开发。相比人们以往使用的书信，我们如今可以使用电子邮件、短信进行代替，免除了时间以及空间上给人们带来的限制，增进了人们的交流，只需要几秒钟，天涯海角的人们就能进行交流，为人与人之间的交流提供的极大的便利性，随着计算机应用技术的发展，人们在工作室利用计算机应用技术召开两地视频会议，也是目前较为热门的运用(2)加快社会信息化发展的脚步。计算机进入我国年代较近，发展历史年轻，这使得部分技术不够完善，相比西方国家则更有许多值得学习借鉴的地方。随着计算机应用领域不断增加，在加上资源信息云端共享，这为信息化发展提供了便利的条件，并伴随着的进一步发展而推动信息化的建设。
3.计算机应用的展望
3.1现阶段计算机应用所存在的问题
从上文描述可知我国计算机应用技术的应用还停留于企业管理水平，相对较低，针对部分偏远地区普及程度较低，因此在计算机应用技术发展的道路上将面临诸多问题，其中研发投入力度不足更是阻碍发展的重要因素，我国国内相对计算机应用科学教育方面重视不够，许多高校计算机类专业难以为提供相应的高质量人才，无法将人才资源转换为科研成果得以利用，这就促使我国计算机应用方面大多沿用国外成果，研发力度进一步削弱，市场竞争力不足，导致计算机应用领域发展受到制约。
3.2计算机应用的发展趋势
随着国际计算机应用技术的不断发展，我们不难看出，计算机的不断朝着微型化、智能化、精密化的方向发展。
微型化。随着第一代计算的问世，那庞大的身躯已经消失的无影无踪，微信计算机的应用，无论在家电、医疗、军事等领域，都随着加工技术的不断更新而得以实现，纳米机器人、掌上电脑、微型传感器等随着计算机应用技术的发展出现，从治病救人、高效节能、方便携带等方面满足、适应着人们与市场的需求。
智能化。计算机智能化是高级计算机神经网络的延伸，也是发展的必然趋势，从不少信息中我们能看出，只能机器人的出现已经不再是技术问题，而是上升到了道德伦理程度的问题。让计算机拥有像人类一样思考、判断的逻辑思维以及感官、动作，甚至是学习能力。
精密化。计算机的基本计算能力是计算机应用的基础，在单独拓展计算能力的方向上，超大型计算机组就应运而生，每秒百亿次的计算能力，满足科研人员对更快运算速度、更精准的运算结果，来保证其他科学领域的发展与进步。■
参考文献
[1] 张华，浅谈计算机应用技术的发展与应用[J].现代农业，2012.
[2] 龚炳铮.我国计算机应用发展的回顾与展望[J].自动化博览， 2003.
[3] 郎海燕.浅谈计算机应用发展现状和发展趋势[J].中国科技纵览，2012.
网格计算发展论文范文第2篇
摘 要：计算教程CC20xx对计算机类专业的人才培养有着重要的影响，本文介绍了CC20xx的历史演化，分析了CS2013的特点，讨论了对计算机类应用型人才培养的几点启示，以期对国内高校本科计算机类应用型人才培养的教学改革与实践提供参考。
关键词：计算机科学教程；计算机类专业；应用型人才；知识体系
一、CC20xx的演化
计算机技术及其工业革命对人类社会发展产生了深远和重大的影响。从计算机诞生至今，计算学科的相关专业教育就一直受到国际学术学会组织的极大关注[1]。美国计算机学会（ACM：Association for Computing Machinery）于1968年和1978年分别发布了计算机科学（CS：Computer Science）教程Curriculum’68和Curriculum’78，并于1972 年发布了信息系统（IS：Information Systems）教程。美国电气和电子工程师学会计算机分会（IEEE-CS：Institute of Electrical and Electronics Engineers-Computer Society）于1977年发布了计算机科学与工程教学计划报告，并于1983年对其进行了修改完善。国际信息技术职业协会（AITP：Association of Information Technology Professionals）于1985 年发布了信息系统教程。ACM和IEEE-CS联合任务组于1991年发布了著名的计算教程CC’91（Computing Curricula 1991），给出了计算机科学和计算机工程（CE：Computer Engineering）专业四年制学士课程计划。ACM 于1993年发布了计算机科学、计算机工程、信息系统、计算机支持业务（Computer Support Services）和其他领域计算共五个专业的二年制辅修学位教程。国际信息系统学会（AIS：Association for Information Systems）和ACM，AITP于1997年公布了四年制信息系统专业学士学位课程模型。
计算教程CC’91对世界范围的计算机教育产生了巨大的影响。但是，随着计算机科学和技术的飞速发展，计算相关领域不仅在纵向上迅速发展，而且在横向上急剧扩展，计算相关的各种不同课程也随之迅猛增加。CC’91渐渐暴露出了各种局限性和不足。在1998年秋季，ACM和IEEE-CS再次合作，成立了联合任务组，旨在对CC’91进行修订和完善，力图建立能为各种计算相关专业的学位课程设置提供指南的新教程。随着工作的推进，任务组成员认识到：计算已经深入到如此多而广的领域，以至于从某单一学科度来看问题是远远不够的，需要以一种新的方式来定义和规范计算课程，该工作的完成需要ACM，IEEE-CS，AIS以及其他相关专业协会的合作。ACM和IEEE-CS联合任务组于2001年发布了计算教程CC2001。CC2001报告包含了两个方面重要内容：新的计算教程结构（CC2001模型），计算机科学本科生学位计划的详细课程指南。由于CC2001报告包括了计算机科学课程指南，所以涉及计算机科学教育内容的部分就作为计算机科学教程CS2001。
ACM和IEEE-CS大致上以10年为周期发布新的计算教程，如前面提起的1968年、1978年、1991年和2001年。2001年之后，出现了所谓的计算教育“危机”：许多国家就读计算学科相关专业的学生数目出现了明显的下滑，从2001年的峰值减少60%～70%。然而，在工程、科学、商业、娱乐以及日常生活各个方面，计算技术的作用日益凸显，计算学科相关专业的就业岗位数也在不断增多，毕业生数量的减少和社会需求增多之间形成了矛盾。由此，人们对传统计算教程提出了质疑。为了适应计算学科相关专业的快速发展，ACM和AIS分别于2002年和2006年发布了信息系统教程IS2002和IS2006。ACM和IEEE-CS联合任务组于2004年和2008年分别完成了软件工程（SE：Software Engineering）教程SE2004、计算机工程教程CE2004和信息技术（IT：Information Technology）教程IT2008。同时，ACM和IEEE-CS联合任务组于2005年发布了计算教程CC2005，它由计算教程总体报告CC20xx、计算机科学教程CS20xx、信息系统教程IS20xx、软件工程教程SE20xx、计算机工程教程CE20xx、信息技术教程IT20xx和其他教程（待增加）等组成。CC2005对该版本教程所涉及的计算机科学、信息系统、软件工程、计算机工程、信息技术专业进行了全面的介绍，并给出了各个专业学位计划规范制订的指导性原则。各专业学位计划的知识体系以及课程设置和内容则在相应分卷中详细阐述。
ACM和IEEE-CS联合任务组对计算机科学教程CS2001启动了5年中期评估，更多地关注了社会和工业界的意见。基于安全、并行和网络计算等方面的新要求，对CS2001中知识领域的知识单元及相应课程进行了补充和更新，完成了计算机科学教程CS2008[2]。ACM和AIS于2010年再度合作，发布了更新版信息系统教程IS2010[3]。
二、CS2013的要点
ACM和IEEE-CS联合任务组于2010年秋季启动了计算机科学教程的修订工作。首先，由美国大学1500名计算机及相关系主任和世界范围大学2000名系主任对CC2001和CS2008的知识体系进行评估；其次，根据评估意见制订知识体系的修改方案，组织专门的小组具体负责各个知识领域的起草；最后，通过会议交流和网上问卷等形式广泛征求高等院校、工业行业领域以及社会多方面专家的意见，统筹协调处理各个知识领域之间的冲突和相容，形成知识体系的最终版本。此后，联合任务组于2012年夏季开展了课程和培养方案设计的案例评估工作，2013年12月发布了计算机科学教程CS2013[4]。
CS2013中的知识体系包括了18个知识领域： 算法与复杂性（AL：Algorithms and Complexity），体系结构与组织（AR：Architecture and Organi- zation），计算科学（CN：Computational Science），离散结构（DS：Discrete Structures），图形学与可视化（GV：Graphics and Visualization），人机交互（HCI：Human-Computer Interaction），信息保护与安全（IAS：Information Assurance and Security），信息管理（IM：Information Management），智能系统（IS：Intelligent Systems），网络与通信（NC：Networking and Communications），操作系统（OS：Operating Systems），基于平台开发（PBD：Platform-based Development），并行与分布式计算（PD：Parallel and Distributed Computing），程序设计语言（PL：Programming Languages），软件开发基础（SDF：Software Development Fundamentals），软件工程（SE：Software Engineering），系统基础（SF：Systems Fundamentals），社会与职业问题（SP：Social Issues and Professional Practice）。
知识体系中的大部分知识领域是对CC2001/CS2008中知识领域的修订，其中一些知识领域改动比较大，另外一些知识领域则是新增加的。其中，有些是为了适应计算技术发展的需求，例如，基于计算机和网络安全的要求所增加的信息保护与安全（ISA）知识领域。有些则是为了更加符合实践应用而进行的知识重组，例如，软件开发基础（SDF）知识领域是软件开发相关的基础知识和技术的重组，涵盖了原来分散在程序设计基础、软件工程、程序设计语言、算法与复杂性中的知识单元。类似地，系统基础（SF）知识领域将原来许多知识领域中系统相关的概念和基础知识组织在一起。值得注意的是，这些知识领域中的知识单元是相互联系和相互补充的，它们是完整的统一体。
CS2013提供了不同大学和学院的案例课程121门，这些课程从不同侧面体现了知识领域中的各个知识单元组合成课程的不同方式：一门课程可能包含有多个知识领域中的知识单元，涵盖某个知识领域可能需要多门课程。CS2013也提供了5所不同大学和学院的核心课程设置案例，这些案例展示了如何通过知识单元实例化将完整的知识体系分配到专业培养方案中的一系列核心课程中。这些案例不仅共享了课程和核心课程设置的经验，而且展现了不同的教育理念。
CS2013具有如下一些特点：
（1）适应技术发展和社会需求，知识体系中14个知识领域调整为18个。为了充分体现计算机科学是一个宽口径专业的特点，涵盖了数学、物理学、心理学、统计学、艺术、电气、生命科学等领域知识；为了培养学生适应不同职业的能力，拓宽了专业知识领域，包括计算x（computational-x，如计算金融、计算化学），x信息学（x-informatics，如经济信息学、生物信息学）等。
（2）梳理和评估基本核心知识，通过优化知识单元配置控制学时总量。计算机科学的技术发展速度非常快，为了兼顾及时更新知识和控制学时总量，对原有知识体系中的知识单元进行评估和优化配置。不仅总学时量保持在CS2008的相当水平，而且确保了计算机科学教育必须具有的基本知识，并提供了更加灵活的教程模型。
（3）适应人才培养特色化需求，实现了核心知识领域和单元的层级化。高等院校的特点和培养人才的特色各有不同，不可能采用完全一致的培养方案，各个高等院校需要根据自身的基础、环境和特点来构建个性化的培养方案。为了满足不同学校人才培养的需求，建立了“一级核心、二级核心、选修”三级化知识领域和单元模型。这也有利于学生灵活地选择应当掌握的基本技术和知识。
（4）为了促进教学改革和实践，提供了课程和专业培养方案设计案例。通过遴选成功的课程设计案例和专业培养方案案例，提供了切实可操作的课程设计方法和人才培养方案改革模式。不同高等院校可以从中得到借鉴，通过制订清晰、可执行的目标，建立适合自身特点、及时灵活适应领域技术变化和社会需求的课程和专业培养方案。
三、几点启示
我国教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年发布了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》，提出了以“规格分类”为核心思想的计算机专业发展建议，将计算机相关专业人才培养分为科学型、工程型和应用型三类[5]。在此框架下，2009年发布了程序设计基础、离散数学、数据结构与算法、计算机组成原理、计算机网络、操作系统、数据库系统、软件工程8门核心课程的不同层次人才培养教学实施方案[6]。这些工作对于我国计算机类专业人才培养具有重要的指导意义。
《普通高等学校本科专业目录和专业介绍（2012年）》将计算机类专业分为计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全、物联网工程、数字媒体技术6个基本专业和智能科学与技术、空间信息与数字技术、电子与计算机工程3个特设专业[7]。据此统计，目前我国计算机类专业的布点总数为2481个，大量分布在地方高等院校。根据我国高等教育发展战略和社会需求现状，地方高等院校办学定位应侧重于应用型人才培养，尤其是新升格本科院校，应凸显地方性应用型人才培养特色。计算机类专业办学历史较短，加之计算机技术更新速度较快，本科计算机类专业应用型人才培养还存在许多问题亟待解决。借鉴和学习以CC20xx为代表的国际计算机教育的先进思想和理念，将是大有裨益的。从CS2013，可以得到如下启示：
（1）需求为导向的应用型人才培养方案。计算机应用型人才需要“更了解各种软/硬件系统的功能和性能，更善于系统的集成和配置，更有能力管理和维护复杂信息系统的运行”。计算机类专业应用型人才培养应该及时跟踪和分析行业产业的发展需求，结合各自学校的培养特色定位，确立自身的专业人才培养方向；依据培养方向梳理相应的专业知识，确定与之相适应的专业课程；从专业课程的技术知识支撑角度，确定对应的专业基础课程；基于专业基础课程的基础知识支撑，确定适合的基础课程。由此，逐级构建计算机类专业本科应用型人才培养的课程设置计划和教学大纲。
（2）计算机类专业应用型人才知识体系。教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会于2006年发布的《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）》，将计算机科学专业知识体系划分为14个知识领域、132个知识单元。计算学科的知识更新和行业产业技术进步较快，应当及时组织相关教学和工业行业界专家，借鉴CS2013，对专业知识体系进行拓展和修订，颁布新的专业规范。尤其是要充分考虑满足不同高校本科应用型人才培养的需求，建立多级化的知识领域和单元模型，以便于不同高校灵活地制订适合各自培养特色的核心课程体系。
（3）课程案例和系列核心课程设置案例。从知识体系的知识领域和知识单元出发，构建与计算机类专业本科培养方案相适应的核心课程是应用型人才培养中的关键环节，为不同高等院校特色性人才培养留出了充分发挥的空间。我们需要及时从计算机类专业本科应用型人才培养有丰富办学经验的高等学校中，遴选一批典型核心课程案例、系列核心课程设置案例，举办系列教学改革研讨会和宣讲会，发挥其示范作用。这对于新办本科计算机类专业的院校，尤其是新建应用型院校，具有重要的指导意义和积极的促进作用。
（4）应用型人才培养系列核心课程教材建设。我国举办计算机类专业本科人才培养的高等院校数目较多，学校的办学历史和办学特色呈现多样性。大量院校教学采用的是选择已有的传统教材，这些教材许多出自国内“985工程”、“211工程”建设高校，部分出自具有一定办学历史的原部委所属高校，有些也选择了国外原版或翻译的经典教材。这些教材对本科计算机类专业应用型人才培养发挥了积极的作用。但是，计算机类专业本科应用型人才培养系列核心课程教材的建设工作还远远不够，需要精心组织和统筹规划，建设一批与典型核心课程案例、系列核心课程设置案例配套的课程教材。
（5）适用于应用型人才培养的师资队伍。本科计算机类专业应用型人才的培养需要一支精良的教师队伍来支撑。不仅要求教师们具有扎实的专业基础知识，而且要求具有丰富的工程实践经验以及现代技术知识的快速汲取和更新能力。在师资队伍建设中，一方面要重视“双师型”教师队伍的占比，另一方面要加强教师在岗期间的企业实践和行业体验培训。此外，行业产业领域专家和工程师参与人才培养过程也是极为重要的，包括：专业培养方案的制订和修订、理论和实验实践教学内容的更新、教学条件和实验平台的改革、校企联合实验室的共建等。
参考文献：
[1] The Joint ACM/IEEE-CS Task Force on Computing Curricula. Computing curricula 2005-the Overview Report[R]. ACM and IEEE Computer Society， 2005.
[2] The Joint ACM/IEEE-CS Task Force on Computing Curricula. Computer Science Curriculum 2008： An Interim Revision of CS 2001[R]. ACM and IEEE Computer Society， 2008.
[3] Joint IS 2010 Curriculum Task Force. IS 2010： Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Information Systems[R]. ACM and AIS， 2010.
[4] The Joint ACM/IEEE-CS Task Force on Computing Curricula. Computer Science curricula 2013[R]. ACM and IEEE Computer Society， 2013.
[5] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范（试行）[M]. 北京：高等教育出版社，2006.
[6] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M]. 北京：高等教育出版社，2009.
[7] 中华人民共和国教育部高等教育司. 普通高等学校本科专业目录和专业介绍（2012年）[M]. 北京：高等教育出版社，2012.
[责任编辑：余大品]
网格计算发展论文范文第3篇
关键词：计算机应用;技术;发展现状;发展趋势
1 概述计算机应用技术
1.1 计算机应用技术的概念
所谓“计算机应用技术”，它是一门用来分析计算机应用于社会各行业、各领域的技术、方法、理论以及系统的学科，它是一门边缘性的学科，同时又是构成计算机专业学习的重要组成部分。计算机应用技术是实现计算机学科与其他学科紧密融合的重要载体。一般来说，计算机应用可以分为数值计算领域以及非数值应用领域两大类别，这两大类别分别具备自身显著的特征并都在有效地促进着社会科学技术的发展和进步。
1.2 计算机应用技术的发展历史
20世纪40年代中期计算机被引入到我国，在这段时期里计算机应用技术尚不成熟，只有被应用于数值领域，其中主要包括研发和生产国防武器这一方面。50年代后，计算机应用技术逐渐在非数值应用领域得到发展，其中主要包括应用于管理企业信息、处理工商业事物以及处理、分析数据信息等方面。自20世纪70年代起，计算机在数值计算领域和非数值应用领域的应用技术已经日益成熟，在我国社会科学、经济等多个领域都发挥这重要的作用。当今社会，计算机应用技术的应用范围更是逐渐扩大，它不仅被广泛应用到了文化教育行业、服务行业以及农业等行业，甚至在各家各户也可以看到计算机应有技术带来的方便。随着计算机应用技术水平的不断提高以及网络技术的不断普及，计算机应用技术与网络技术的联系越来越紧密，为计算机应有技术的开速发展提供了强有力的动力，也大大地促进了信息化、数字化社会的发展速度。
2 计算机应用的发展现状
2.1 计算机应用广泛应用于社会各个领域
(1)数据处理。数据处理是当下社会计算机应用最广泛的一个领域，计算机可以凭借其在管理、加工、操作以及储存等方面的优势，来实现对任何形式数据资料的快速处理。数据处理最常见的形式是建立信息管理系统。近几年来，信息管理系统在我国的众多机构和企业中被广泛使用，政府机构利用管理信息系统能够快速搜集、管理、公布相关信息，商业企业可以利用管理信息系统实现真正的电子信息交流，生产型企业也可以利用资源规划软件对资源进行有效利用。
(2)数值计算。除了数据处理之外，数值计算也是计算机应用的比较广泛的一个领域，计算机凭借其运算速度快、逻辑能力强、运算的精准高等特点，在现阶段被很多新型学科所接纳。比如说，生物控制、计算物理、计算化学以及计算力学等学科。计算机应用技术被广泛应用这些学科，也大大促进了这些学科的成熟和发展。
(3)控制与检测过程。一些生产型企业可以在生产过程中运用计算机实现对生产信号的检测，并将检测数据录入到计算机内的信息管理系统中，从而实现对相关数据的分析和处理，这整个过程即为计算机检测系统。随着仪表和仪器被引入到计算机技术中，仪器仪表系统变得越来越智能化，也给工业自动化的快速发展带来了强有力的动力。
(4)人工智能。计算机应用系统已经具备了模拟人类的判断能力和思维能力的功能，变得越来越智能化。计算机应用这一人工智能的功能也使得计算机在社会领域应用的适应能力以及逻辑能力得到了很大程度的提高。
2.2 计算机应用的功效
(1)促进了社会的交往。在计算机应用普及程度比较低的年代，人与人之间远距离的交流只能靠书信来完成，这种交流方式无论是在空间还是在时间上都有很大的局限性，容易造成信息的不流通，给人们的生活带来了很多的不便。自计算机应用技术被广泛普及后，大大得缓解了这些问题带来的麻烦，人们可以通过计算机网络在几秒钟之内就可以把自己要交流的信息传达给对方，从而大大地促进了社会的交往。计算机应用技术水平的不断提高，为人们的生活和工作带了很大的便利，网络会议的不断普及，为企业节省了大量的时间和资源;电脑远程教学的出现，使得人们的学习摆脱了时间和距离的限制，使得远程学习成为可能。
(2)加速社会的信息化的发展。目前，虽然我国计算机应用技术和发达国家相比较而言，发展的尚不完善，在促进社会发展过程中发挥的作用还不是很明显。但随着计算机应用技术和使用普及度不断提高，其在处理繁杂数据信息、存储大量数据以及数据信息共享等方面的强大功能，加速了社会的信息化的发展。现阶段，计算机应用技术已经广泛应用到了人们生活和工作的各个领域，在社会的发展中发挥着越来越重要的作用。
2.3 计算机应用发展中存在的问题
(1)我国的计算机应用技术的水平还相对较低。虽然目前我国计算机应用技术普及程度在不断提高，但是和西方发达国家相比还是存在着一定得差异。目前，我国还存在一切企业和家庭没有充分使用计算机网络，一切企业对计算机应有技术的水平还有待提高。
(2)我国对于研发信息产业的投入力度还有待提高。由于我国对于计算机应用技术的研发投入力度还不足，导致我国一些领域的计算机应用技术在软件和硬件方面的需求还不能完全得到满足。目前，我国一些重要领域、行业或者重大工程的计算机应用系统所需的软件、硬件或信息系统大多还是沿用国外的资源。西方发达国家的信息化之所以比较高，最大的原因是他们对于研发计算机应用投入力度比较大，进而可以研发出更先进的产品。因此，我国需要进一步完善计算机应用的相关政策法规并提高科研成果的转化速度。
3 计算机应用的发展趋势
3.1 微型化
目前，无论是在家用电器还是在仪表、仪器等小型设备上已经可以看见微型计算机的身影，并且由于计算机在这些方面的应用是整个数据检测和控制的核心环节，它也使得这些小设备变得越来越智能化。随着微型化电子技术的不斷进步和发展，掌上电脑、笔记本等微型计算机以其更高的性价比，正受到越来越对人的青睐。
3.2 智能化
计算机应用系统的智能化是计算机应用发展的一个不可忽视的发展趋势，建立在现代基础科学之上的计算机的智能化表现在：它不但能凭借其优秀的推理能力、学习能力以及逻辑判断能力来实现人类的一些行为过程，而且还能对人的逻辑思维过程以及人的感官行为做出一定得模仿，从而为人类得生活和学习提供更智能化的服务。
通过对计算机应用技术的概述、发展现状以及发展趋势三方面内容的详细分析，我们发现计算机应用系统在人们的生活和工作中正发挥这越来越重要的作用。计算机应用技术不但为人们的生活学习带来了很的大便利和加速了一些企业的进步、发展，而且它也为我国信息化的发展提供了强有力的原动力，为计算机应用在我国的广泛普及奠定了基础。随着我国科学技术水平的不断提高，计算机应用技术必将拥有更为广阔的发展前景，加快我国经济发展的速度。为我国各个领域的发展提供重要的条件。
参考文献：
[1]韦延勋.论计算机应用与社会需求[J].信息与电脑(理论版)，2012(06).
[2]马忠锋.计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J].黑龙江科技信息，2011(07).
[3]龚炳铮.我国计算机应用发展的回顾与展望[J].自动化博览，2003(S1).
作者简介：王建辉(1983.11-)，男，助理工程师，专科。
作者单位：栾城县县医院，石家庄 051430
网格计算发展论文范文第4篇
按教育部要求,由教育部理工类计算机基础课程教学指导分委员会 编制完成的《计算机基础课程教学基本要求》(V4.0,以下简称《基本要求》) 近期正式发布并出版发行。
《基本要求》的编制工作历时三年,并在全国范围内广泛吸收了一线教师的意见,使其具有更广泛的群众性、合理性和可行性。《基本要求》从历史、现状与发展趋势,关于深化高等学校计算机基础教学改革的几点意见,培养适应信息社会能力素质需求的基本信息素养,计算机基础教学知识体系,计算机基础实验教学体系和计算机基础教学工作评估五个方面,详尽、透彻地分析了我国高等学校非计算机专业计算机基础教育所面临的问题和发展机遇,阐述了发展计算机基础教育所必须认识和坚持的教育教学原则。《基本要求》还按理工类、医药类和农林(水)类,分别明确了计算机基础教学的基本要求,并简洁、明了地介绍了计算机基础各知识单元所包含的知识点以及各实验单元所包含的技能点。《基本要求》是新形式下规范我国高等院校非计算机专业计算机基础课程教学改革和教材建设的重要指导性文件。
1《基本要求》建立的背景
我国高等学校非计算机专业的计算机基础教育始于20世纪70年代末,20世纪90年代进入普及阶段,21世纪得到了蓬勃发展。随着国家信息化进程的加快,计算机基础教育将进入一个新的发展阶段。
1997年,教育部高教司发布《加强非计算机专业基础教学工作的几点意见》(155号文件),首次确立了计算机基础教育的基础课地位,提出了计算机基础教育的“计算机文化基础-计算机技术基础-计算机应用基础”的三层次课程体系,同时规划了“计算机文化基础”、“程序设计语言”、“计算机软件技术基础”、“计算机硬件技术基础”和“数据库应用基础”等五门课程及其教学基本要求,提出了教学手段、方法改革要求和建立计算机基础教育归口领导的教学组织和教学条件建设的建议。155号文件的贯彻执行,有力推动了我国高校计算机基础教育工作的发展。
进入21世纪,人类进入到以知识经济为主导的信息时代,高校计算机基础教育蓬勃发展。为适应形势发展的需要,教育部高教司2006年发布《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》(简称“白皮书”),明确提出了进一步加强计算机基础教学的11条建议,例如:确立“4领域×3层次”知识结构的总体构架,构建“1+X”的课程设置方案,课程教学基本要求划分为“一般”和“较高”两个层次,以及设置“大学计算机基础”等6门典型核心课程等。这个文件被认为“是一项大规模深入的研究工作,对基础教育具有针对性和创新性,对规范和发展我国高校的计算机教育具有重要的指导意义,是我国计算机教育改革的一项重大研究成果”。
经过前三个发展阶段,计算机基础教育的格局已经基本形成并相对完善。高校计算机基础教育发展的三十年来,国家教育部先后成立了计算机基础课程教学指导委员会和文科计算机基础教学指导委员会,并发布了多份有关计算机基础教育的指导性文件;全国高等院校计算机基础教育研究会和其他学术团体也开展了大量教学研究活动,对推动高校计算机基础教育发挥了重要作用。
如今,信息技术继续快速发展,计算机基础教育正面临着新的发展机遇和挑战。研究表明,当前高等学校计算机基础教育发展变化的主要特点是必须进一步同其他各个学科专业交叉与融合,迫切要求提高学生利用信息技术解决专业领域问题的能力。
《基本要求》指出:面对大学计算机教育不再是零起点的现实,面对其他学科专业教学中对信息技术应用的极大期望,面对社会用人单位对大学生计算机能力和信息素质要求越来越高的现实需求,高等学校计算机基础教育必须从教育理念、培养模式、培养目标着手,深入研究学生的学习需求、专业需求和社会需求,在课程体系、教学模式、教材建设、教学设计、教学方法与教学手段改革、教学资源与环境建设、师资队伍培养与梯队建设、教学测评与质量保障等方面进行积极的探索和大胆的实践。
《基本要求》认为计算机基础教育将呈现以下的发展趋势。
(1) 计算机基础教育的基础性地位越来越被重视,计算机基础教育的功能定位越来越呈现出“面向应用、突出实践、着眼信息素养”的特点。
(2) 计算机基础教育本身将进一步呈现出“多元化、模块化、融合化、网络化”的发展趋势。
(3) 计算机基础教育的“能力模型”和与之相适应的“知识体系”和“实践体系”将进一步完善和规范。
《基本要求》指出:一门能够凝聚信息科学概念、技术和方法,能够符合高等教育要求并有效支撑大学生信息素养培养的“大学计算机基础”课程或者称为“大学信息技术基础”的课程建设,将成为发展的关注点,计算机基础教育的发展会逐步朝着规范化的方向发展。
2深化计算机基础教学改革的意见
在多年教学实践和研究的基础上,《基本要求》提出了深化高校计算机基础教学改革的几点意见:
(1) 进一步强化计算机基础教学在高等教育中的基础性地位。
计算机基础教学是面向非计算机专业的计算机教学,它不同于计算机专业的计算机教学。计算机基础教学的目标是为非计算机专业学生提供计算机知识、能力与素质方面的教育,培养非计算机专业的学生掌握一定的计算机基础知识、技术与方法,以及他们利用计算机解决本专业领域中问题的意识与能力。因此,充分认识计算机基础教学在高等教育中的基础性地位,合理规划计算机基础教学的内容,是十分必要的。
(2) 不断探索以培养目标为导向的分类分层次教学模式,重视与相关专业的沟通与融合。
计算机基础教学涉及面非常广,后继专业教学中对计算机的要求也有很大的差别。不同层次的学校和不同的专业类别有不同的具体培养目标和内容,因此,计算机基础教学应该探索分类分层次的教学模式,加强与相关专业的融合。
(3) 加强以知识体系和实验体系为基础的课程建设。计算机基础教学课程的设置要围绕人才的培养目标,以目标为导向,以知识体系和实验体系为基础,建立多层次、多类别的课程体系。要加强课程建设和教材建设的研究。
(4) 加强以应用能力培养为核心的实践教学。
计算机课程是实践性很强的课程,计算机知识的掌握与能力的培养在很大程度上有赖于学生上机的实践。加强实践教学环节的目的是培养学生的上机动手能力、解决实际问题的能力以及知识综合运用能力等。实践教学在今后的计算机基础教学改革的重点,应该起更大的作用,很多教学内容可以通过实验课教学形式讲授。
(5) 统筹全校教师资源,加强高素质计算机基础教学团队建设。
计算机基础教学的深入开展和教学质量的提高,师资队伍建设是个关键。由于计算机技术更新快,计算机基础教学的深层次教学内容与专业结合紧密,因此,计算机基础教学应该统筹全校教师的资源,特别是计算机专业教师和相关专业教师的力量。另一方面,计算机基础教学又有其自身的特点和在大学教育中有其基础性的一面,因此也需要有一支相对稳定、热心于基础教学研究的教师团队。
(6) 加强教学环境建设与教学方法、手段的改革及其现代教育技术的运用。
计算机基础教学的实施需要有良好教学环境的支撑。现代教育技术为教学环境的建设和教学方法手段的改革提供了良好的技术手段。计算机基础教学应该善于运用现代教育技术手段。
(7) 建立计算机基础教学评价机制。
为保证教学质量和促进教学改革,各校应建立有关计算机基础教学的评价机制,制定具体的检查内容、评价标准及实施细则。高校的各级主管部门也应关注并检查这项工作的落实情况。
3 计算机基础教学的知识体系
高等学校计算机基础教学是为非计算机专业学生提供的计算机知识、能力与素质方面的教育,旨在使学生掌握计算机、网络及其他相关信息技术的基本知识,培养学生利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力,提高学生的计算机素质,为将来利用计算机知识与技术解决自己专业实际问题打下基础。
考虑到高校不同的办学层次及专业对计算机课程的不同需求,为了更好地指导高校各类专业计算机基础课程的设置,《基本要求》在分析计算机基础教学目标和所涉及内容的基础上,将计算机基础教学所涉及的知识结构归纳为四个领域和三个层次。以此为依据,针对理工、医药、农林等类别各设计了一组基础核心课程,作为构建不同专业类别计算机基础课程组的选择依据。为加强指导的可操作性,还给出一些典型类别专业的计算机基础课程设置建议方案。
计算机基础教学内容的知识结构主要涉及的四个领域是:系统平台与计算环境、算法基础与程序设计、数据管理与信息处理、应用系统分析与设计。其中“系统平台与计算环境”以及“算法基础与程序设计”领域的内容与学生的信息素养与能力密切相关,而“数据管理与信息处理”领域主要涉及解决专业问题的所需要的计算机信息处理的相关技术与知识,“应用系统分析与设计”则涉及应用系统的开发方法。不同层次、不同专业类别的学生需要掌握四个领域所涉及知识的范围和深度也有所不同。
每个领域的知识又涉及不同的层次,主要是三个层次:概念与基础、技术与方法、相关专业应用。其中“概念与基础”偏向于通识教育的内容,而“相关专业应用”与专业类别直接相关,更可能成为专业课程的内容;“技术与方法”层次则界于两者之间。
4 计算机基础教学的实验体系
根据国内外计算机教学状况和社会对大学生计算机能力要求,计算机基础实验教学体系应该是以能力培养为核心、基于知识结构的分类分层的体系。
为了规范和强化计算机基础教学的实验教学环节,《基本要求》围绕计算机基础教学的知识结构,研究并提出了计算机基础教学实验体系,即计算机基础教学中所涉及的实验教学内容。实验体系涉及与知识体系同样的四个领域,包含了操作性基础、综合性技能、专业性应用三个层次的实验内容。
(1) 实验教学体系结构
计算机基础实验教学面向理工、农林、医药等多个学科,每个学科对学生计算机能力的培养应该是与本学科专业知识结构和综合能力培养密切结合的,因此培养侧重点有所不同。例如,理工类中许多专业侧重于培养数值计算和多媒体信息处理能力,以及潜在的软硬件应用系统的开发能力;医药农林类中许多专业侧重于培养数据的分析与决策能力以及数据库应用系统的开发能力。另外,对于学生来说,由于学科专业背景和学习能力的差异,也应该分层次培养。
计算机基础实验教学体系由若干实验领域组成,每个实验领域包含若干个实验单元,每个实验单元包含若干技能点。根据目前计算机科学与技术发展的现状和当代大学生应该具备的计算机能力,将实验体系划分成四个领域,分别是:系统平台与计算环境(S)、算法基础与程序设计 (P) 、数据管理与信息处理(D)、系统开发与行业应用(A)。每个领域又分三个层次,分别是:
① 操作性基础(B):常用软硬件基本操作,基本原理的验证。
② 综合性技能(S):技术与方法的实现。
③ 专业性应用(A):涉及专业的应用技能,有关的专业软件应用等。
(2) 实验教学体系
计算机基础的实验教学体系由领域和层次组成,实验单元列在由领域组成行由层次组成列的表格中,它是计算机实验的基础单位。实验单元由“技能点”构成。
5 理工类课程体系及课程设置建议方案举例
为了分类、分层次指导教学,《基本要求》针对理工、农林(水)、医药等不同的专业类别,分别明确计算机基础教学的基本要求,给出了相应的课程体系及课程设置建议方案,同时针对每门课程都设计了两个层次的教学大纲,供学校选择和参考。
下面,以理工类为例做一简单介绍。
(1) 核心课程
《基本要求》建议理工类计算机基础教学的重点核心课程有六门,即:大学计算机基础、程序设计基础、微机原理与接口技术、数据库技术及应用、多媒体技术及应用和计算机网络技术及应用。
“大学计算机基础”是大学计算机基础教学中的基础性课程,内容涉及上面四个领域的概念性基础层次的内容,以及“计算机系统与平台”领域的大多数内容。该课程应该类似于大学物理、大学化学等其他基础课程,内容较为稳定、规范和系统。与目前普遍开设的“计算机文化基础”课程相比较,“大学计算机基础”更侧重于计算机的基础知识及基本原理的讲解,而原课程中一些工具的使用与技能性的教学内容可通过实验课完成。
“程序设计基础”是学生从技术的角度学习计算机的主要基础课,建议作为大多数专业(特别是技术类院系)的必修课。
由于不同学校、不同专业对学生程序设计能力的要求不尽相同,所以程序设计课程可以采用不同的教学语言。例如从课程内容侧重点的不同,可以按下述方法进行选取:
①C或C++。侧重讲解结构化程序设计方法、数据结构与算法、模块化程序设计等。
②C++或Java。侧重讲解面向对象的程序设计、应用程序编程接口等。
③VC++、VB或Delphi。侧重讲解可视化编程技术、组件技术、图形用户界面设计及应用程序开发等。
另外,从培养学生编程能力的侧重点不同,程序设计课程也可分为两个层次:语言级程序设计,重在语言 (如C++、C)级程序设计技术与原理;工具级程序设计,重在利用工具(如VC++、VB)开发应用程序。
无论选用哪种语言,都应讲解程序设计的基础知识与基本编程技术。
“数据库技术及应用”、“多媒体技术及应用”是“数据分析与信息处理”领域中两门典型的课程。“计算机网络技术及应用”、“微机原理与接口技术”内容主要涉及“系统平台与计算环境”知识领域的内容。
(2) 课程设置建议方案
由于不同的要求和学时所限,建议各校在课程设置中采用“1+X”的方案,即:大学计算机基础 + 若干必修/选修课程。在规划必修/选修课程时,可根据学生所在专业的不同需求,制定合适的必修和选修课程,也可将典型核心课程整合,构造新课程。
下面,从应用计算机的特点出发,对专业进行分类,并提出相应的课程建议方案。其中X部分没有分必修或选修,可自行选定。
① 电子信息类
知识结构特点与要求:需要有较强的程序设计能力;在“系统平台与计算环境”方面,侧重计算机硬件结构以及网络与通信等内容,同时需要掌握软件平台方面的基本知识。
建议课程:“大学计算机基础”+“程序设计基础”、“计算机网络技术及应用”、“微机原理与接口”等。
② 科学计算类
知识结构特点与要求:需要有较强的程序设计能力;在“系统平台与计算环境”方面,掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识,重点掌握软件平台方面的应用技能;在“数据管理与信息处理”方面重点掌握数值计算与处理技术和(或)多媒体信息处理技术等。
建议课程:“大学计算机基础”+“程序设计基础”、“多媒体技术及应用”、“数据库技术及应用”等。
③ 信息管理类
知识结构特点与要求:掌握程序设计的基础性知识与应用技能;在数据库应用系统设计方面应有较强的能力;在“系统平台与计算环境”方面,掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识,重点掌握软件平台方面的应用技能;在“数据管理与信息处理”方面重点掌握数据库应用、多媒体技术以及分析与决策等方面的知识与技能。
建议课程:“大学计算机基础”+“程序设计基础”、“数据库技术及应用”“计算机网络技术及应用”、“信息分析与决策”、“多媒体技术及应用”等。
④ 辅助设计类
知识结构特点与要求:具有较好的程序设计知识与技能;在“系统平台与计算环境”方面,掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识,重点掌握软件平台方面的应用技能;在“数据管理与信息处理”方面重点掌握辅助设计技术以及多媒体信息处理技术等方面的知识与技能。
建议课程:“大学计算机基础”+“程序设计基础”、“计算机辅助设计”、“多媒体技术及应用”等。
⑤ 基本应用类
知识结构特点与要求:在“系统平台与计算环境”方面,掌握计算机软、硬件以及网络方面的基本知识,重点掌握常用软件的使用方法;在“数据管理与信息处理”方面重点掌握多媒体处理技术、分析与决策技术等。
建议课程:“大学计算机基础”+“多媒体技术及应用”、“数据库技术及应用”、“常用软件的应用”(如办公应用软件、多媒体制作软件、网页设计软件、统计分析软件等,课程内容与名称根据专业实际要求确定) 。
以上类别是根据应用计算机技术的特点进行分类的。大部分专业可以直接参照某种类别,选择对应课程;部分专业的计算机应用基础可能会涉及多个类别,请各校根据相应专业计算机应用的特点,参考各相关类的课程建议方案自行选择合适的课程。
6结语
计算机基础教学是涉及面更广、影响更加深远的计算机教育。回顾我国计算机基础教育的发展历史,不难看出:计算机基础教学从无到有并逐渐形成规模,是广大计算机教育工作者长期不懈努力的结果,同时也是计算机技术的发展与应用对高等教育的要求。时至今日,高校的计算机基础教学已走过了它的初级阶段(带有普及性质),开始步入更加科学、合理、更加符合高校人才培养目标的新阶段(更具大学教育特征和专业应用特征)。
(1) 在《基本要求》的形成过程中,计算机基础教指委、许多知名院校和一些出版社等组织不少资深教学专家做了大量和细致的工作。在目前的实际教学过程中,确实存在着一些课程教师“脚踩西瓜皮,滑到哪里算那里”的问题。如何让更多的教师共享这样重要的教学指导意见,进而推动计算机基础课程的教学,最终受益于广大学生,值得我们思考,值得学校领导费心关注。
(2)《基本要求》不仅是计算机基础课程开展教学和教学改革的重要指导文件,也是资深教师编写好的课程教材的重要依据,在新的计算机基础课程教材建设中,教材编写者应该首先积极领会这个文件的主要内涵。
《基本要求》提出在教材建设方面的几点建议:
① 对于重点核心课程的教材,要体现课程内容的基础性和系统性,基本概念、基本技术与方法的讲解要准确明晰。在这方面,可以参考一些优秀的国外教材以及计算机专业类教材。
② 要保证教材内容的先进性,特别是对于一些技术性、应用性的内容更应如此。要让学生能学到一些先进的开发工具和开发方法,而不要再讲一些过时的概念和实用价值不高的技术。
③ 要鼓励专业课教师(或与基础课教师协作)编写一些具有专业特色的计算机教材。教材内容不是一般性地讲解计算机的技术与方法,而是将它们与专业应用有机结合。
④ 要重视案例课程的教材研究。教材从内容到结构要能反映案例课程的特点,要能适应教师指导下学生自主学习的教学模式。
⑤ 要重视实验教材的建设。鉴于上机实习在计算机基础教学中的重要性,计算机基础课程的教材应做到主教材和上机实验教材配套,教材内容合理分工。
我们有理由相信,《基本要求》把我国的大学计算机基础教育带入了一个全新的阶段,必将开创大学计算机基础课程教学改革和教材建设的全新局面。
参考文献:
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网格计算发展论文范文第5篇
摘 要：对具有不同专业应用方向的计算机相关专业而言，计算机图形学作为一门交叉学科，在计算机相关学科本科课程体系中具有重要作用。在传统内容基础上，以面向专业应用为目的，探讨计算机图形学课程内容和教学方法的改革，将对学生培养起到积极影响。作者结合教学经验，总结一些面向专业特色的计算机图形学教学改革方法，为计算机应用技术高速发展的时代背景下，提高计算机图形学教学效果提供一些可借鉴经验。
关键词：计算机图形学；教学改革；专业特色；教学探讨
1 引言（Introduction）
CG是计算机图形学（Computer Graphics）的缩写，近年来已在游戏、电影、科学、商业、教学等计算机与信息相关领域获得了广泛应用，其主要研究利用数学模型与算法实现二维与三维图形的光栅化。从内容上讲，主要研究利用计算机实现对图形的表示、计算、处理及显示的相关原理和算法。计算机图形学不仅建立了计算几何、计算机虚拟与现实世界之间的桥梁，同时对利用计算机技术解决实际问题能力的培养具有重要作用。然而，计算机图形学具有非常强的学科交叉特性，其涉及到开课专业课程应用领域的各个方面，使得该课程与数字图像处理、模式识别、计算机视觉和计算机辅助几何设计等相关的课程建立起了一定的联系，又具有不同的学习目标、方法与应用对象，同时计算机图形学与各学科的相互渗透，要求学生具有良好的数学功底及较好的编程能力，造成课程学习难以达到应有的预期效果。近年来，在计算机应用技术快速发展的时代背景下，诸多教职人员依然在持续推动计算机图形学教学的改革与发展，主要革新包括计算机图形学教学资源库建设[1]、教学内容更新[2-4]、教学方法探讨[5-8]及利用新的技术手段的教学模式创新[9，10]。本文将分析面向专业特色的计算机图形学课程特点和教学中存在的问题，提出基于实践经验的课程改革方法，通过建设交互式图形处理课程内容平台，有效建立学生学习与课程内容之间的感官认知和理解，在降低教学难度的同时提高课程学习效果。
2 教学中存在的问题（The problems existing in the
teaching）
基于计算机图形学学科交叉特点以及课程内容的深度和广度，面向专业特色的计算机图形学课程教学主要存在几个方面问题。
（1）晦涩理论难以激发持续的学习兴趣
计算机图形学主要以微分几何中的参数图形理论、高等数学微分理论、线性代数中的空间变换与图形表示涉及的图论作为学科理论基础，并同时涉及与图像处理、模式识别的学科交叉，这样的学科基础与背景，奠定了计算机图形学以数学理论为基础、算法发展为主线、强调理论与实践并重的课程特点。该特点难以避免的导致抽象理论知识与计算机实现难度大并举的学习体会，难以激发学生持续的学习兴趣，对课程内容的深入开展造成较大的困难。
（2）实验平台难以紧随开源发展趋势
开源工具的发展推动了当代计算机图形学的快速发展与应用，涉及图形学的课程内容的应用项目越来越多的依赖于开源的图形处理库和界面开发框架，如OpenGL、Direct3D、Unity3D、MFC、VTK、QT等，这些软件和开源库不仅集成了计算机图形学涉及的各种图形生成与优化算法，同时良好的视觉效果与图形用户接口为所开发的程序提供了强大的适应性。然而，高校所采用的基于C++及Java语言的开发平台，主要基于底层开发的思路，使得学生实现绘制模型与扩展应用程序变得困难，难以适应开源发展趋势，同时影响了学生学习课程内容的获得感与成就感。
（3）实验内容难以适应学生创新意识培养
计算机图形学基于基本理论算法，在高级语言开发平台上通过实验内容验证理论与算法内容，通过实现、比较与分析综合理解课程内容，传统的基于图形变换、图形建模与展示等的验证性和比较型实验设计与实践内容，难以引发学生的兴趣和对创新性需求。具有特定目的的实验所具有的先验认知与验证性的实验内容，无法使得学生体会到实现交互图形所得到的意外效果，即使进行了大量的实践，也难以使学生理解到计算机图形学的精髓所在，特别对实验开展不充分的学生，课程收益小。另外，实验内容不能与专业相关工程项目和应用结合，难以让学生体会到计算机图形学的交叉学科特点和实际价值。
（4）课程安排难以服务于学生的多样发展
传统的课程安排通常在大四的第一学期，面对多方面的影响，学生对课程的需求度降低，这一原因并不是学生体会到图形学课程的价值较低，而是因为自身发展所需要的时间成本极具增加，例如研究生入学考试的准备、就业意向的确定、非本专业方向就业学生对未来从事行业的基础知识准备等所需要的大量时间，直接导致计算机图形学课程学习动力不足，课程效果受到较大影响。考虑到图形学课程的重要性，课程安排这一要素不容忽视。
针对上述几个问题，本文将通过近年来的课堂教学与课外实践经验，探讨面向学生发展的计算机图形学有效教学方案，提高教学质量。
3 面向专业特色的课程教学改革（Specialty feature
orientated teaching reformation）
（1）算法可视化协同理论与实践结合
理论与算法是计算机图形学的核心，实践是计算机图形学面向应用领域的控制方向，计算机图形学作为一门理論、算法与实践并重的学科，对这三个课程要素的学习不能有所偏驳。换句话说，以对理论的理解、算法过程的了解及熟练使用为目的相结合，将有助于面向实际工程问题与数据时，在需要从底层算法进行创新的时候，引导学生利用课程理论和算法解决工程问题。现有计算机图形学的教学大纲大多采用传统教学方法，适合于“面向理论”的教学目标和内容。基于计算机图形学主要内容和基本原理，面向专业应用，在教学过程将图形学数学推导、图形学算法融入到可视化人机交互界面，将理论步骤、算法过程、处理结果同时进行展示，在以图形化界面让学生感受算法过程和图形处理结果的过程中，将晦涩难懂的理论可视化，提起学生的兴趣。紧扣学生兴趣，将复杂理论与学生熟知的概念和理论基础对应，例如将曲线生成与线性代数的二次型与空间变换概念对应，增强学生理解的容易性。这样可以从图形使用与展示的角度讲解并帮助学生理解基本内容，通过可视化的数据对应展示，摒弃不必要的理论推导，从罗列式讲授转变为面向使用的授课方法。
（2）思维拓展与自主开发结合的实验环节
实验是加强学生理论理解和增强理论应用能力最直接有效的方式。传统实验模式主要为验证性实验环节，学生自主性受到限制，容易产生枯燥无味的实验体验，容易影响学生的积极性。因此，在实验课程中，合理引入自主实验设计方案和方法，将课程验证实验和课程创新实验相结合，有助于实验课的效果。这就需要建立有效的实验平台，因此通过学生掌握的基本计算机自然语言和编程软件，提供以课程内容为导向的基于交互式框架的内容平台，让学生能够模块化的增加实验内容，形成课程实验呈现软件框架。通过各开源库，给出基于多个库的实验框架，以便学生能够自主验证、自主设计、自主更新实验内容，将课程学习从底层的函数实现拓展到GUI交互设计及函数内容填写。最终课程实验成果呈现为涵盖课程内容的图形处理软件，这样能够通过启发式的实验，在培养学生图形算法设计能力、图形软件开发能力的同时，帮助学生深入理解图形学。
（3）启发思维、案例结合、学以致用与专业发展有效统一
大学不仅是展现学生风采的舞台，更是学生面向社会的转变平台，一个好的课程学习应当提倡将问题还给学生，在面向服务社会和服务国家的应用问题中，让学生去经历完整的问题探究、问题分析、问题解决能力培养过程，在这个过程中构建知识与培养能力。因此通过实际问题进行启发式教学，通过不同的应用问题，从不同的角度体会和理解计算机图形学这门课程精髓，并结合自己想法找到兴趣点和运用课程技能的法门。为了能够使学生面向国家高水平人才需求，教学案例也要面向专业应用领域，在教学过程中，将专业和未来从事行业特色项目内容融入到教学案例和实验环节，将面向应用的计算机图形学内容引入到基本的图形开发和设计中去，例如，结合OpenGL、MFC、VTK、QT等工具与传统相机、ZED、Primmer Sense、Kinect等设备，将图形学最新的研究领域与实际问题结合到案例中，如图1所示为传统基于VC++与OpenGL的图形设计与展示，如图2所示为面向应用问题的基于VTK的图形交互展示，不仅能够利用实际案例引导学生自主学习与主动探索，还能在问题中启发学生、在案例中结合实际、在学习中面向应用、在过程中面向专业与社会需求，在增强课程学习获得感的同时，充分助力学生在现有课程基础上步步提升，为未来发展做有效准备。案例结合专业发展方向，将专业方向上的实际数据展示与图形设计与计算机图形学课程内容有效统一，如图1与图2中，图1中图形的旋转、几何物体的构造、光照、消隐等传统课程内容中的算法能够在案例中进行实现，并在课程习得方面具有直观的学习效果感受，但对专业方向的应用而言，难以让学生理解计算机图形学在实际项目和专业方向应用上的价值，同时VC++与OpenGL等工具从底层设计算法难以让学生体会出课程内容的应用效率。在一定的课程习得基础上，将专业方向应用问题中的真实数据分析引入到课程学习中，能够很好的增强学生对计算机图形学在现实课题中应用价值的理解，例如图2给出的目标测量案例，基于VTK插件展示图形，无需考虑VC++与OpenGL涉及的底层编程，只需要控制数据接口，并且将测量结果展示在图形交互界面，形成直接的计算结果展示，加深学生在算法、图形界面、应用项目间的统一认识，得到良好的学习效果和课程获得感。
（4）调整学习时间，灵活考察模式，科学评价
计算机图形学作为应用型较强的计算机类课程，其课程内容需要较集中的时间学习，课程学习结果需要科学合理的灵活评价。目前，计算机图形学的学习时间大多都在大四，考察模式基本为闭卷，大学四年级正是考研、出国、面向社会就业的最忙碌阶段，导致了学习时间难以满足集中学习，闭卷考试难以吻合毕业去向之间的矛盾。相反，大二第二学期专业方向和未来发展方向刚刚明确，计算机语言等专业基础课程已经掌握，学生应用需求与实践好奇心浓重，是开始计算机图形学的最好时期。在计算机课程讲授过程中，介绍计算机图形学课程各个相关内容的发展方向和应用对象，紧密结合学生兴趣，结合灵活的实验和课程图形开发成果，以课程理论考试、实验成果、图形软件内容设计、面向应用问题的课程实践、自主实践成果小组答辩结合，从而对学生课程学习结果给出科学评价。这样能避免记忆式学习、考前突击、知识结构不成体系、学习容易应用难等学习问题。通过自主设计和应用问题处理结果呈现以答辩的方式对没有标准答案的内容，给出合理的评价准则，让学生集体评价他人成果。多样评价结合的灵活考察模式，不仅能够对学生做出科学的评价，并且具有以学生能力培养为导向，鼓励创新，鼓励学习主动性特点，同时鼓励学生在课程中吸收他人长处。通过这样的灵活调整和评价机制的革新，近年来课程到课率、学习效果和学生的积极性均显著提高，这个效果的实现过程需要教师在教学过程中付出大量劳动，为学生的发展更好的服务。
4 结论（Conclusion）
计算机图形学作为一门学科交叉特点显著的大学课程，在各领域具有较快速的发展和广泛应用。本文针对面向专业特色与应用的计算机图形学教学过程中存在的几个问题，从教学内容体系完善、案例设计、教学方法、时间调整、科学考察等方面进行了初步分析，根据自身教学实践效果给出了简单建议。目前，计算机图形学涵盖内容广泛，相关软硬件发展迅速，社会需求增加，面对这些环境因素和各专业培养方向的差异性，国内计算机图形学课程教学模式仍存在诸多不足，计算机图形学课程教学效果和成果如何能够紧随专业发展的要求和计算机图形学应用领域的快速发展，还需要相关的教师及研究人员进一步研究探讨。
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作者简介：
张朝阳（1984-），男，博士，讲师.研究领域：交通信息工程，视频与图像处理，模式识别与人工智能.
安毅生（1972-），男，博士，教授.研究领域：软件系统建模，交通信号控制系统建模与优化，智能车路协同，智能交通系统.
李 颖（1986-），女，博士，讲师.研究领域：智能交通，智能交通软件系统设计，流量控制与优化.
王 伟（1984-），男，博士，讲师.研究领域：图像处理，模式识别，交通监控视频系统设计.
网格计算发展论文范文第6篇
摘要：通过对计算机技术在科学计算、数据处理、计算机辅助技术、企业管理、人工智能、信息化几个方面发展和应用的探讨，分析了计算机技术对现代社会发展的影响，其中重点讨论了计算机技术发展带来的信息化对人类社会发展的影响。
关键词：计算机技术；现代信息技术；信息化