计算机科学论文范文

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第1篇

论文摘要：计算科学主要讲述了一种科学的思想方法，计算科学的基本概念、基本知识它的发展主线、学科分支、还有计算科学的特点、发展规律和趋势。

引言：随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生，和计算科学的快速发展以及取得的大量成果。计算科学这一学科也也应运而生。《计算科学导论》 正如此书的名字，此书很好的诠释了计算科学这一学科，并且指导了我们应如何去学好这一学科。使得我们收获颇多。并且让我深深的反思了我的大学生活。正如赵老师书中所讲的：“计算科学是年轻人的科学，一旦你选择了计算科学作为你为之奋斗的专业类领域，就等于你选择了一条布满荆棘的道路。一个有志于从事计算科学研究与开发的学生，必须在大学几年的学习中，打下坚实的基础，才有可能在将来学科的高速发展中，或在计算机产品的开发和快速更新换代中有所作为。

什么是计算科学和它的来历

计算科学主要是对描述和变换信息的算法过程，包括其理论、分析、设计、效率分析、实现和应用的系统研究。全部计算科学的基本问题是，什么能（有效的）自动运行，什么不能（有效的）自动运行。本科学来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究，形成于20世纪30年代的后期。

随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生，人类使用自动计算装置代替人的人工计算和手工劳动的梦想成为现实。计算科学的快速发展以也取得大量成果，计算科学这一学科也也应运而生。

计算科学的发展

a、首先先介绍图灵机

图灵机的发明打开了现代计算机的大门和发展之路。图灵机通过一条两端可无限延长的袋子，一个读写头和一组控制读写头的（控制器）组成它有一个状态集和符号集，而此符号集一般只使用0和1两个符号。而就是这个简洁的结构和运行原理隐含了存储程序的原始思想，深刻的揭示了现代通用电子数字计算机的核心内容。现在通用的计算机是电子数字计算机，而电子数字计算机的发展是建立在图灵机的基础之上。他的二进制思想使计算机的制作的简化成只需两个稳定态的元器件。这在今后的计算机制作上无论是二极管或集成电路上都显示了明显的优越性。

b、计算机带动的计算学科

1946年随着现代意义上的电子数字计算机ENIAC的诞生。掀起了社会快速发展的崭新一页。计算机工作和运行就摆在了人们的面前。

1、计算机语言

我们要用计算机求解一个问题，必须事先编好程序。因此就出现了最早的机器指令和汇编语言。20世纪50年代后，计算机的发展步入了实用化的阶段。然而，在最初的应用中，人们普遍感到使用机器指令编制程序不仅效率低下，而且十分别扭，也不利于交流和软件维护，复杂程序查找错误尤其困难，因此，软件开发急需一种高级的类似于自然语言那样的程序设计语言。1952年，第一个程序设计语言Short Code出现。两年后，Fortran问世。作为一种面向科学计算的高级程序设计语言，Fortran的最大功绩在于牢固地树立了高级语言的地位，并使之成为世界通用的程序设计语言。Algol60的诞生是计算机语言的研究成为一门科学的标志。该语言的文本中提出了一整套的新概念，如变量的类型说明和作用域规则、过程的递归性及参数传递机制等。而且，它是第一个用严格的语法规则——巴科斯范式（BNF）定义语言文法的高级语言。还有用于支持结构化程序设计的PASCAL语言，适合于军队各方面应用的大型通用程序设计语言ADA，支持并发程序设计的MODULA-2，支持逻辑程序设计的PROLOG语言，支持人工智能程序设计的LISP语言，支持面积对象程序变换的SMALLTALK、C等。

2、计算机系统和软件开发方法

现代意义上的计算机绝不是一个简单的计算机了而也包括了软件（系统软件、应用软件）。各种各样的软件使得计算机的用途大大增强。而软件开发也成为了一个重要课题和发展方向。软件开发的理论基础即是计算模型。随着计算机网络、分布式处理和多媒体的发展。在各种高级程序设计语言中增加并发机构以支持分布式程序设计，在语言中通过扩展绘图子程序以支持计算机图形学程序设计在程序设计语言中已非常的流行。之后，在模数/数模转换等接口技术和数据库技术的支持下，通过扩展高级语言的程序库又实现了多媒体程序设计的构想。进入20世纪90年代之后，并行计算机和分布式大规模异质计算机网络的发展又将并行程序设计语言、并行编译程序、并行操作系统、并行与分布式数据库系统等试行软件的开发的关键技术依然与高级语言和计算模型密切相关，如各种并行、并发程序设计语言，进程代数，PETRI网等，它们正是软件开发方法和技术的研究中支持不同阶段软件开发的程序设计语言和支持这些软件开发方法和技术的理论基础----计算模型

3、计算机图形学

在计算机的硬件的迅速发展中。随着它的存储容量的增大，也掀起了计算机的巨大改革。计算机图形学、图像处理技术的发展，促使图形化界面的出现。计算机图形学是使用计算机辅助产生图形并对图形进行处理的科学。并由此推动了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助信息处理、计算机辅助测试（CAT）等方向的发展。图形化界面的出现，彻底改变了在一个黑色的DOS窗口前敲代码输入控制命令的时代。同时也成就了一个伟大的公司Microsoft 。

4、计算机网络

随着用户迫切需要实现不同计算机上的软硬件和信息资源共享。网络就在我们的需求中诞生了。网络的发展和信息资源的交换使每台计算都变成了网络计算机。这也促进计算机的发展和广泛应用。

计算机学科的主线及发展方向

围绕着学科基本问题而展开的大量具体研究，形成学科发展的主流方向与学科发展主线和学科自身的知识组织结构。计算学科内容按照基础理论、基本开发技术、应用以及他们与硬件设备联系的紧密程度分成三个层面：

1、计算科学应用层

它包括人工智能应用与系统，信息、管理与决策系统，移动计算，计划可视化，科学计算机等计算机应用的各个方向。

2、计算科学的专业基础层

它是为应用层提供技术和环境的一个层面，包括软件开发方法学，计算机网络与通信技术，程序设计科学，计算机体系结构、电子计算机系统基础。

3、计算科学的基础层

它包括计算科学的数学理论，高等逻辑等内容。其中计算的数学理论涵盖可计算性与计算复杂性理论形式语言与计算机理论等。

计算机的网络的发展及网络安全

(1)计算机网络与病毒

一个现代计算机被定义为包含存储器、处理器、功能部件、互联网络、汇编程序、 编译程序、操作系统、外部设备、通信通道等内容的系统。

通过上面定义，我们发现互联网络也被加入到计算机当中。说明了网络的重要以及普及性。21世纪是信息时代。信息已成为一种重要的战略资。信息科学成为最活跃的领域之一，信息技术改变着人们的生活方式。现在互联网络已经广泛应用于科研、教育、企业生产、与经营管理、信息服务等各个方面。全世界的互联网Internet 正在爆炸性的扩大，已经成为覆盖全球的信息基础设施之一。

因为互联网的快速发展与应用，我们各行各业都在使用计算机。信息安全也显得格外重要。而随着计算机网络的发展，计算机网络系统的安全受到严重的挑战，来自计算机病毒和黑客的攻击及其他方面的威胁也越来越大。其中计算机病毒更是很难根治的主要威胁之一。计算机病毒给我们带来的负面影响和损失是刻骨铭心的，譬如1999年爆发的CIH病毒以及2003年元月的蠕虫王病毒等都给广大用户带来巨大的损失。

我们想更好的让计算机为我们服务，我们就必须很好的利用它，利用网络。同时我们也应该建立起自己的防护措施，以抵抗外来信息的侵入，保护我们的信息不受攻击和破坏。

( 2 )计算机病毒及它的防范措施：

计算机病毒是一组通过复制自身来感染其它软件的程序。当程序运行时，嵌入的病毒也随之运行并感染其它程序。一些病毒不带有恶意攻击性编码，但更多的病毒携带毒码，一旦被事先设定好的环境激发，即可感染和破坏。

、病毒的入侵方式

1．无线电方式。主要是通过无线电把病毒码发射到对方电子系统中。此方式是计算机病毒注入的最佳方式，同时技术难度也最大。可能的途径有：①直接向对方电子系统的无线电接收器或设备发射，使接收器对其进行处理并把病毒传染到目标机上。②冒充合法无线传输数据。根据得到的或使用标准的无线电传输协议和数据格式，发射病毒码，使之能够混在合法传输信号中，进入接收器，进而进人信息网络。③寻找对方信息系统保护最差的地方进行病毒注放。通过对方未保护的数据链路，将病毒传染到被保护的链路或目标中。

2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和软件中，然后把此硬件和软件直接或间接交付给对方，使病毒直接传染给对方电子系统，在需要时将其激活，达到攻击目的。这种攻击方法十分隐蔽，即使芯片或组件被彻底检查，也很难保证其没有其他特殊功能。目前，我国很多计算机组件依赖进口，困此，很容易受到芯片的攻击。

3．后门攻击方式。后门，是计算机安全系统中的一个小洞，由软件设计师或维护人发明，允许知道其存在的人绕过正常安全防护措施进入系统。攻击后门的形式有许多种，如控制电磁脉冲可将病毒注入目标系统。计算机入侵者就常通过后门进行攻击，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在这样的后门。

4．数据控制链侵入方式。随着因特网技术的广泛应用，使计算机病毒通过计算机系统的数据控制链侵入成为可能。使用远程修改技术，可以很容易地改变数据控制链的正常路径。

病毒攻击的防范的对策

1．建立有效的计算机病毒防护体系。有效的计算机病毒防护体系应包括多个防护层。一是访问控制层；二是病毒检测层；三是病毒遏制层；四是病毒清除层；五是系统恢复层；六是应急计划层。上述六层计算机防护体系，须有有效的硬件和软件技术的支持，如安全设计及规范操作。

2．严把收硬件安全关。国家的机密信息系统所用设备和系列产品，应建立自己的生产企业，实现计算机的国产化、系列化；对引进的计算机系统要在进行安全性检查后才能启用，以预防和限制计算机病毒伺机入侵。

3．防止电磁辐射和电磁泄露。采取电磁屏蔽的方法，阻断电磁波辐射，这样，不仅可以达到防止计算机信息泄露的目的，而且可以防止“电磁辐射式”病毒的攻击。

4．加强计算机应急反应分队建设。应成立自动化系统安全支援分队，以解决计算机防御性的有关问题。

很多公司都有因为电脑被入侵而遭受严重经济损失的惨痛经历，不少普通用户也未能避免电脑被破坏的厄运，造成如此大损失的并不一定都是技术高超的入侵者所为，小小的字符串带给我们的损失已经太多。因此，如果你是数据库程序开发人员、如果你是系统级应用程序开发人员、如果你是高级计算机用户、如果你是论坛管理人员......请密切注意有关字符漏洞以及其他各类漏洞的最新消息及其补丁，及时在你的程序中写入防范最新字符漏洞攻击的安全检查代码并为你的系统安装最新的补丁会让你远离字符带来的危险。经常杀毒，注意外来设备在计算机上的使用和计算机对外网的链接。也可以大大有效的避免计算机被攻击。

总结

在学了计算科学导论之后，让我更深入的了解了我将来要从事的学科。计算科学导论指导着我们该怎么学习计算机。让我更清楚的知道我们信息安全专业的方向。正如计算科学这座大楼一样，在不断的成长。信息安全也必将随着网络的进一步发展而更多的被人们重视。总之学习了这门课之后让我受益匪浅，也知道自己应该好好努力，争取在自己的专业领域上有所成就。

参考文献

1、《计算科学导论》（第三版），赵志琢著 ，科学出版社2004版

2、《计算机病毒分析与对抗》 傅建明 彭国军 张焕国编著武汉大学出版社2004版

3、《计算机应用于基础》（第三版） 丁爱萍 著 西安电子科技大学出版社 2006版

4、《软件工程》 萨莫维尔 著 机械工业出版社

第2篇

过去,学校和老师对于预习环节的重视度不足,通常都是由学生自主开展课前预习,老师们对于学生预习过程中遇到的问题缺乏指导,造成学生的预习相对比较随意和盲目,预习效果有待提高。随着市场经济的不断发展和科学信息技术的不断进步,计算机科学计算开始被应用在学生的预习工作中,老师们可以利用网络对学生自制的预习课件进行课前展示,以期了解和评价学生的预习效果,挖掘学生在预习过程中存在的问题,并提出相关改进建议,提出教学重点和难点,提高备课的有效性,从而帮助学生对教学内容进行更好的理解,并不断丰富其知识面。

2在多媒体课堂教学中的具体应用

多媒体教学是现代教学中的常用教学模式,该教学方式能够有效促进学生学习主动性和积极性的提高。多媒体教学的开展通常需要计算机、软件控制、多媒体音频输入设备和数据储存设备等共同实现,通过将计算机科学技术和视频、音频等进行有效结合,改变传统的课堂教学模式,不断创新教学方法,可以丰富教学内容,提高教学质量。老师们可以在开展多媒体教学的过程中,综合考虑和分析每个学生的具体特点,设计具有针对性的辅导方法,促进教学辅导质量的提升。例如,在进行英语教学工作时,老师们可以利用计算机科学技术挑选一些与教学内容相符的英文电影进行播放,塑造一个形象生动的英语对话环境,激发学生学习英语的兴趣,提高教学效果。

3为学生日常学习提供便利

因为计算机网络不容易受到时间因素和空间因素的影响,计算机科学技术的应用对于学生的日常学习来说十分方便。首先,计算机网络计算能够实现及时查阅和迅速上传,大大提高了学生的学习效率,学生要熟练掌握和运用计算机互联网的搜索功能,及时找出有效信息。其次,老师们应该利用计算机科学技术,获取更多丰富的教学资源,引导学生学会触类旁通,达到举一反三的效果。网络上丰富多彩的教学资源能够有效吸引学生的学习兴趣,使学生在轻松有趣的环境下学习,提高学生的学习主动性和积极性。最后,学生通过网络途径进行学习能够拓宽知识面,使得老师在跟学生交流互动时能有更多的话题,讨论的内容更加多样化,改变过去课堂教学的枯燥乏味,使课堂教学充满生气,也使学生在课堂讨论中深化对知识的理解。最后,因为不同学生的学习能力和接受水平具有一定差异性,如果仍然采用传统教学中的“一遍过”教学方法,无法保证所有学生取得良好学习效果,通过使用计算机科学技术,老师们就可以克服时间、空间因素对课堂教学的限制,实现对传统教学方式的调整,例如,找一些与课堂内容相符的视频,发送给学生观看,引导学生对教学知识进行深入理解,补充他们的知识储备,提高其理解能力和接受能力。

4推动现代远程开放教育的发展

计算机科学技术的发展进步给现代教育带来了很大的推动力,为现代远程开放教育的实现提供了可能,为不同人群的学习提供同样多的资源和机会,赋予现代教育更大的开放性。依托计算机科学技术的现代远程教育可以使求学者获得同等的学习机会,而不会受到时间、空间、学生个人情况等的影响,在任何时间任何地点均可实现自主式学习。例如,老师们通过使用计算机科学技术,能够独立完成网络课程的制作和完善,然后将其传输到教育网站中,方便求学者按照自己的学习需要查看相关课件,掌握相应的知识,学生在远程学习的过程中,如果遇到难以理解的问题,可以通过网络实现与教师或专家的在线沟通和讨论,及时将难题解决。另外,老师们还可以利用实时视频传输技术,针对远程学习者开展实时指导。老师们应该要充分利用在线答疑系统,不断促进师生互动,提高教学活动的针对性和有效性,优化教学管理。

5结语

第3篇

随着SNS网站的持续推广与应用，虽然部分主流SNS网站已拥有固定的、占有市场比较大份额的用户群，但随着用户体验的不断丰富，用户的需求更加理性化和个性化，需要SNS网站能为其提供更为细致的和更加具有针对性的服务，针对细分群体构建SNS平台的运营理念和方式。目前主流SNS网站在某一群体中已经拥有较大的市场占有率和品牌影响力，新进入者处于竞争弱势地位，面临很高的门槛。因此，如何深入挖掘用户需求，对用户群进行细分，为用户实现服务定制，构建和优化SNS平台的运营理念和方式成为SNS网站可持续发展所亟需考虑和探索的问题。目前大部分SNS网站都解决了“交朋友”的问题，即实现了“马斯洛需求理论”中的第三层“社交需求”；但结交朋友之后去“干什么”，即用户在社交关系建立后需要去实现一个什么样的目的，如何达到更高层次的“自我实现”的需求。因此，如何不断拓展SNS网站的业务范围、服务种类，如何有效结合更具有实用价值的网络应用是SNS网站发展走向务实并不断提升用户的聚合性和持久性所需要努力尝试和摸索的领域。SNS网站的注册使用制以及非朋友之间的信息屏蔽制度往往不利于用户创造的有用信息广泛传播，导致用户创造的内容传播不够及时畅通，仅限于朋友之间和平台内部。传播范围的有限使得众多有用的信息不能及时地影响到更广泛的用户，不利于网站营销的展开和用户口碑的形成。如何构建开放式平台，有效促进平台内部用户之间和平台之间信息的流动及资源的整合、确保平台中用户交互信息的畅通性、可靠性等是SNS网站信息平台拓展与开发需要研究的重要技术。个性化和娱乐化的插件应用提高了SNS网站用户的黏性；同时，允许第三方软件开发者为各个SNS网站开发通用软件程序也降低了SNS网站网络应用的开发成本，有利于资源的整合，促进了用户信息在各个平台间的流通传递，扩大了信息传播范围。如何在遵循SNS网站用户群定位的同时开发或植入具有应用价值的插件是SNS网站可持续发展目标中亟待解决的问题。对于以大学生为主要用户群体的SNS网站来说，高校大学生的直接用户体验和需求推动其更具有实用价值的应用的研究与开发；而对SNS网站的生存现状、发展趋势以及竞争力提升所需要的技术和能力进行系统地学习和培养，对于高校大学生，特别是对计算机知识学习相对盲目的文科学生来说，掌握社会化网络软件的技术知识和应用开发，对其计算机理论的丰富和信息素养的提升有着重要意义。

二、结合SNS平台发展需求完善文科计算机教学内容体系

文科计算机教学具有知识性、技能性与应用性相结合的特点。它立足于实践，在实践过程中学习知识，在学习知识中实践与体验。文科计算机课程建设与教学改革本身也将对文科其他学科课程的建设与改革起着积极的推动和促进作用。目前，高校文科大学生的计算机教学仍然停留在理论基础知识的零散式教学，教学实践内容单一、孤立。大部分学生对计算机知识的学习更多的是出于应对与学位挂钩的计算机等级考试或计算机认证的需求。各个高校在文科计算机教学工作中都努力尝试寻求一个合适的教学出发点或驱动学生知识学习的动机，寻找既能比较全面的涵盖高校文科计算机教学内容又能结合学生兴趣、实现“以用促学，学以致用”的教学模式。南京信息工程大学计算机与软件学院长期承担学校文科大学生的计算机类基础课程教学，教授课程覆盖计算机基础知识（计算机基础）、编程基础（C语言程序设计）、数据库基础（VFP程序设计）和电子商务等。学院成立了相应的公共基础课程组，并请有多年计算机教学经验的高级职称教师担任课程负责人，学大纲、学要求、学进度、统一命题、统一批卷，保证文科大学生计算机基础教学质量。但在教学过程中，我们发现文科大学生的计算机知识学习还是存在很多问题，如基础知识缺乏、学习积极性不足、将所学知识与实际应用相结合的意识薄弱、学习方法不合理等。针对SNS网站发展趋势良好、开发需求旺盛，计算机与软件学院尝试构建基于社会化网络软件模块开发与应用的文科大学生计算机教学知识体系和课程设置，以实际应用需求驱动计算机知识的教与学。计算机教学课程组对本校文科大学生的计算机教学内容和知识体系进行梳理、筛选和调整，以SNS网站开发和应用的平台功能和服务模式等为依托，探索计算机类教学知识模块划分，如网络媒体开发、网游设计与开发、电子商务、插件开发与应用等，健全知识体系构建，优化教学课程设置。任课教师在对SNS网站技术构架进行了整体介绍和展示的前提下，鼓励学生自主摸索和研究现有SNS网站（如人人网、豆瓣网、开心网等）的网站结构、主要应用平台（个人展示平台、交流相识平台、协作合作平台）的功能应用、服务提供模式、技术应用和盈利模式等；指导学生以研发团队的形式用所学知识尝试模拟设计并开发实现小型的SNS网站、拓展SNS网站平台功能、探索插件应用设计与开发、研发移动社交软件等，从而激发文科大学生对计算机知识的学习兴趣和动力，使文科大学生了解信息技术应用对社会关系发展的巨大贡献，了解信息技术与人文社科等的相互渗透和交叉融合，理解计算机的思维方式，掌握利用计算工具解决专业领域问题的能力。

三、结语