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计算机导论论文范文

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计算机导论论文

第1篇

在防汛过程中,河道的水位对防汛抢险具有重要的参考价值。一般天然河道的水位测量站分布稀疏,当一段河道离水位测量站较远时,通过计算的方法大致了解其水位显得尤为重要。

就当前赣抚平原灌区而言,东、西总干渠道均有一段渠段是天然河道,原人工开挖渠道经过四十多年的流水冲刷,也渐渐变得与天然河道相差无几。根据天然河道水位的计算方法计算渠道内水位测站上下游水位,了解渠道水位涨落速度及最高承受水位,对灌区的防汛抗洪指挥、总结防汛经验具有一定的参考作用。

2几组水位计算公式的推导

天然河道蜿蜒曲折,其过水断面形状极不规则,同时底板和糙率往往沿程变化。这些因素使得天然河道水力要素变化复杂。由于河道的这些特点,其水位计算时,可根据水文及地形的实测资料,预先将河道分为若干河段。分段时应尽可能使各段的断面形式、底坡及糙率大致相同,同时保证计算段内流量不变。当然,计算河段分得越多,计算结果也就越准确,但计算的工作量及所需资料也大大增加。分段的多少视具体情况而定。一般计算河段可取2~4km,且河段内水位落差不应大于0.75m。此外,支流汇入处应作为上、下河段的分界。

图1所示为天然河道中的恒定非均匀流,取相距为Δs的两个渐变流断面1和2,选0—0为基准面,列断面1和2的能量方程为

z1+=z2++Δhw

式中z1,v1和z2,v2分别为断面1和2的水位和流速;Δhw为断面1和2之间的水头损失,Δhw=Δhf+Δhj。沿程水头损失可近似的用均匀流公式计算,即Δhj=Δs,式中为断面1和2的平均流量模数。局部水头损失Δhj是由于过水断面沿程变化所引起的,可用以下公式计算:

Δhj=(-)

式中为河段的平均局部水头损失系数,值与河道断面变化情况有关。在顺直河段,=0;在收缩河段,水流不发生回流,其局部水头损失很小可忽略,取=0;在扩散河段,水流常与岸壁分离而形成回流,引起局部水头损失,扩散越大,损失越大。急剧扩散的河段,可取=-(0.5~1.0);逐渐扩散的河段,取=-(0.3~0.5)。因扩散段的v2<v1,而式正值,故取负号。

将Δhf和Δhj的关系代入能量方程得

z1+=z2++Δs+(-)⑴

上式为天然河道水位一般计算式。

如所选的河段比较顺直均匀,两断面的面积变化不大,两断面的流速水头差和局部水头损失可略去不计,则上式可简化为

z1-z2=Δs⑵

利用式⑴或式⑵,即可进行河道水位的近似计算。

3河道水位的计算方法

㈠一般河道水位计算——试算法

计算天然河道水位,应已知河道通过的流量Q,河道糙率n,河道平静局部水头损失系数,计算河段长度以及一个控制断面的水位z2。若已知下游控制断面水位z2,则可由向上游断面逐段推算,此时与z2有关的量均属已知。将式⑴有关的已知量和未知量分别写于等号两边,则有

z1++-Δs=z2++

式中v=,代入后有

z1+-Δs=z2+

上式等号右边为已知量,以B表示,左边为z1的函数,以f(z1)表示,即得

f(z1)=B

计算时,假设一系列z1,计算相应f(z1),当f(z1)=B时的即为所求。通常将假设的3、4个z1值与相应的f(z1)值绘制成z1~f(z1)曲线,如图2所示。根据已知B值从曲线上查得相应的z1值,即是所求的上游断面水位。依次逐段向上推算,可得河道各断面的水位。反之,若已知上游水位值z1,则从上游往下游逐段推算z2。

㈡图解法

图解法种类较多,现介绍其中较为常用的一种方法——断面特性法。

利用简化公式⑵

Δz=Δs

令=(+)

其中K为特性流量,是断面要素的函数,因

K2=

则⑵可改写为

Δz=Δs(+)⑶

式中,A是水位的函数,即

=f(z)⑷

当z=z1时,f(z1)=F1;z=z2时,f(z2)=F2。代入上式,则

Δz=Δs[f(z1)+f(z2)]=Δs[F1+F2]

根据水位资料,绘制上、下断面的z~f(z)曲线。如图3所示。假设河段上、下游断面的水位为及,在图3曲线上去aa’=z1,则oa’=F1;同样,在曲线上去bb’=z2,则ob’=F2。过a作水平线交bb’于c点,则ab于ac之夹角的正切为

tgθ==

所以

Δz=tgθ(F1+F2)⑸

比较式⑷与⑸,得

第2篇

大学计算机基础课程在高等学校开设已有30多年历史,在学生综合素质、创新能力培养方面发挥着重要作用,并已经成为高等学校通识教育的重要组成部分,更是培养大学生在信息时代解决工作、学习、专业和生活等信息化技术问题,成为高等学校培养复合创新型人才的基础性教育内容。因此,深化大学计算机基础教学改革,其核心是进行教育理念更新、构建新型人才培养模式和深化教学内容改革,最终的目的是全面提高当代大学生计算机技术的整体素养。2010年7月由北京大学、清华大学、浙江大学等九所“985工程”建设大学在西安交通大学举办的大学计算机基础课程研讨会上,各方面专家对计算思维与大学计算机基础教学进行深入讨论,核心问题是如何在信息化时代真正提高我国大学计算机基础教学质量,会议形成一系列大学计算机基础教学的业界共识,并发表“九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明”。

该声明达成四个方面共识:一是大家一致认同大学计算机基础教学是培养创新能力强、综合素质高的复合型专业人才的重要环节和组成部分;二是大家旗帜鲜明地确定计算思维能力培养是大学计算机基础教学的核心任务;三是进一步加强师资队伍和教学机制建设,真正确立大学计算机基础教学的基础地位;四是开展以计算思维能力培养为核心的计算机基础教学课程理论、体系和内容的学术研究。近年来,全国高等学校有关部门和专家学者围绕这些共识,从计算思维研究方面积极推动有关计算思维理论、体系和方法论研究,并逐步波及理工农医学科、工程领域和社会经济等多个研究领域。,2013年大学计算机课程教学指导委员会有关专家齐聚深圳,就进一步推动以计算思维为切入点的“大学计算机课程改革项目”研究,并在此会议后发表计算机教学改革宣言。旨在运用计算思维的概念、方法和理念,产生新理论、成果和技术,提升创新型国家经济、科学和文化的等国家软实力。因此,高等学校必须正确认识大学计算机基础教学在大学教育的重要地位,需要把培养大学生计算思维能力作为高等教育的重要理念之一,并以计算思维能力培养为核心,提升大学生计算机技术素养教育水平。在重大教育理念转型期,高等学校通过大学计算机基础教育改革,构建适应信息化时代的新型大学计算机基础教学体系。

二、计算思维对大学生计算机技术素养的基本要求

一般认为,大学生计算机技术素养是大学生通过计算机基础课程学习及其实践,在计算思维和计算机理论、技术方面获得稳定的技术理论、计算思维、操作能力、技术方法、技术评价和技术反思的综合素养,能够解决信息时代各种计算机科学与专业应用方面的诸多问题,这些技术能力和素质相互渗透,相互融合,共同构成了大学生理解现代信息技术世界的必备素质。

(一)大学生必须掌握计算思维方法随着大数据分析平台、高速移动通讯、普适云计算和全球化物联网等新事物不断涌现,世界许多领域正在发生一系列颠覆性的技术突破,以计算思维驱动的计算机技术正在参与和改变当今世界的商业盈利模式、经济增长形态和文化传播方式,在许多领域中人们对于计算思维及其计算机技术参与变革诸多事物的重新认知,可谓日新月异的世界、瞠目结舌的结果。庞大的网上购物成为人们习以为常的消费方式,传统的商业盈利模式和经济增长方式面临最严重的挑战与转型。人们开始摒弃了依赖经验和直觉的传统决策习惯,将日益依赖于大数据及其分析而做出的极其缜密的优化方案。汇集庞大数据资源的互联网正在数字化改造科学界、经济界和各国政府管理、运营和协作。随着世界信息化进程不断加快,计算思维及其计算机技术应用将无处不在、无事不及和无人不用,计算思维能力和计算机技术素养成为人们认识、发现、分析和解决问题的基本能力之一。因此,计算机基础课程不仅要教给大学生科学知识,更要教给他们科学思维方法,掌握解决社会、政治和经济等问题的有效武器,并因此而受益终身。一个国家及其国民没经过计算思维的系统培养,将在信息化世界激烈竞争中败下阵来,导致国家处于落后地位、国民个人无竞争力而言。在一定意义上,高等学校计算思维教育已经不仅是大学生个人能力、素质提升的简单问题,而要上升到影响国家战略安全的一个重要而紧迫的国事。因为信息时代只有善于计算思维的青年才是在未来世界占有优势地位,他们才能胜任国家繁荣富强、中华民族复兴的历史重任,中国大学生才能具有高尚的道德品质、坚定的理想信仰、科学的思维方式和充实的知识能力,才能兑现中华民族伟大的中国梦。所以,以计算思维为导向的通识教育,将在很大程度上提升我国大学生的思想境界、思维水平和认知高度。生长在21世纪的大学生若不具备计算思维和计算机技术素养,将在数字化环境下失去从业竞争优势。计算机逐步成为生活、工作和学习的必需工具,数字化逐步成为人们日常工作和生活的基本手段,计算思维必成为一个现代公民必须掌握的基本思维模式。

(二)大学生必须学会计算思维方式通过大学计算机基础课程的系统学习,教师使计算思维成为大学生应该具备的基础思维能力,成为所有大学生处理许多数字化问题应该具备的基本能力。在当前社会活动已经越来越多地依赖计算思维和计算机技术的背景下,大学生在计算机基础课程究竟怎样获得计算思维、学习那些知识和怎么学习这些知识,成为大学生接受大学计算机基础教育的一个突出问题。尤其在大学计算机基础教与学过程中,大学生最重要是运用计算思维把需要解决的问题转化为能够用计算机教师解决的可行形式,并形成解决这些问题的计算机具体技术技巧,这也是大学强化计算思维培养所强调的重点内容。计算思维的科学价值和深刻内涵,正在被当今社会的计算机技术发展进一步发现、验证和确立。大学生学会使用计算思维方法解决问题比起学会具体解决实际问题的某个技术,难度要大得很多,相对具体解决实际问题的某个技术而言,显然运用计算思维方法解决问题更加重要和根本,大学生接受计算机课程的计算思维培养已经不仅是学会应用计算机,而是掌握一种思维方式,这种思维方式对于学生从事任何专业、任何工作都是终身受有益的。

计算思维的培养可以造就大学生具有良好思维习惯、扎实知识修养和锐意创新的专业人才。因此,大学生在必须跟上大学计算机基础课程改革需要,必须跟上时展的步伐,与时俱进,创新进取,这是信息时代赋予我国大学生接受建设思维培养、完成大学计算机基础教育的学习重任。但在传统大学计算机基础教育中大学生如何建立计算思维的习得方式、教师如何构建计算思维教学模式都是没有先例可效仿,也是相当困难的。这是因为,比起技能学习和能力学习,计算思维的教学、能力的获得更需要探索、创新。因此,大学生需要具有学习新知的勇气、自我挑战精神来探索和习得计算思维能力。目前,许多大学生不能深刻理解大学计算机基础课程的计算思维能力培养的重要意义,对课程的一般认识还基本停留在计算机理论学习、操作技能培养的浅显层面。狭义的计算机技能培养观念深深地根植于他们的基本认知中,对大学计算机基础课程是否未能深刻反映计算思维能力培养的性质,不能理解计算思维已经广泛渗透社会、经济和文化等各个领域的严酷现实。这要求计算机基础课程教师需要抓住教育部实施本科教学质量工程的大好机遇,开展以计算思维培养为切入点的大学计算机基础课程改革,这项改革将会更好地实现专业化和信息化相融合的人才培养模式,提升未来社会大学生对于计算思维、计算机及其技术的理解和应用的整体水平。大学生通过大学计算机基础教育,使得从理论层面理解计算思维的意义、理念、内涵、功能和表达形式,从系统层面科学规划大学计算机课程的知识结构和课程体系,从操作层面认识计算思维是多元化思维能力之一,从实践层面获得不同层次思维能力的创新思考、研究与探索。

三、大学生计算机技术素养教育对教师提出的基本要求

纵观大学计算机基础教学人才培养模式、教学内容和教学方法等存在一些共性问题。在人才培养方面,尽管大学计算机基础教学作为高等学校公共基础课程,但由于多方面的原因,许多院校课程的人才培养、教学目标定位不准,不能结合大学生所学专业定位计算机基础教学目标,课程内容不能结合专业发展的实际情况,往往教学内容陈旧、学时数量太多或教学质量太差,无法满足社会对专业学学生的基本需要。尤其专业针对性不强、定位不够明确,导致教学内容、知识体系严重偏离专业应用的实际,导致毕业生虽然计算机理论基础比较扎实,但计算机应用工具和方法不熟、实践经验不足、动手能力差,缺乏独立解决实际问题的扎实能力。在教学方法方面,存在教师课堂传授理论知识,课后学生上机练习,虽然也反复强调实践的重要性,但理论与实践严重脱节,特别是在实践内容和教学方法方面,过多强调理论知识的了解和掌握,而忽视了与实际应用相结合。因此,计算思维对大学计算机基础教学的师资队伍建设、人才培养模式、教学内容和教学方法,尤其对教师素养提出更高的要求。

(一)深刻认识计算思维教育的重要性和现实意义尽管大家有目共睹高等学校大学的计算机课程教学及其成果,计算思维培养已经成为大学通识教育的重要内容,但目前依旧需要解决一些深层次的理论性、制度性和技术性难题,大学计算机基础教学改革仍面临严峻的挑战。调查发现,我国大学生计算思维素质很低,表现为大学生能够很好掌握计算机技术,但运用计算思维解决具体问题水平很低,他们不擅长用科学思维而擅长用传统技术来解决现实问题,缺乏创新动力不足、原创成果不多,缺乏引领技术发展潮流的创新能力。教师必须认识到以培养计算思维意识、理念和方法为目标的大学计算机教学改革,势在必行,大势所趋,加快大学生的建设思维是教学改革的核心任务,从而在根本上提高大学生计算思维意识和计算机应用的素养与水平。

(二)围绕计算思维开展大学计算机基础教学改革大学计算机基础教学面临最大挑战,如何构建培养计算思维能力教学体系,涉及教学内容组织、师资队伍建设、教学法改革以及实践教学建设等基本内容,是课程改革最重要、最基本和最关键的部分,同时也是最复杂的教育任务。如何落实计算思维培养内容、目标和方法,提高教学效果、还缺乏足够的教学实践、明确的教学规范和充足的教学资源,还需要围绕计算思维开展教材建设、教学内容和教学方法的配套改革。从根本上解决计算思维的内容表达,清晰阐述计算思维的特征和方法,通过具体的教学内容讲授,使得学生逐步认识、理解和掌握计算思维认识、运用和解决问题的基本方法。

第3篇

计算机网络技术的应用,也将人类的交流由真实世界引入到了虚拟的网络世界。在真实世界中会产生各种各样的利益关系,出现各种的道德问题,其实在网络世界中也同样产生,因为虽然网络世界是虚拟的,但人和人之间的交流却是真实的,而且现在网络世界越来越和我们的真实生活息息相关,因此就必须要保持在网络世界中和在真实世界中的道德规范相一致,只有坚持统一才能成为真正完全的道德主体。

2计算机网络技术的发展也引发了一系列的道德问题

2.1容易导致道德相对主义

在计算机网络技术中很容易犯个人主义,因为评判道德的标准就是自己。由于互联网的世界没有起点也没有终点,人们整天沉浸在互联网海洋中的一点,通常都是以自我为中心,只要认为自己是对的就是对的,别人无从进行评判。每个人可以以一个或多个的身份在网络中进行交流,一旦发生道德问题就立刻舍弃“自己”,然后打造一个全新的自己,因为虚拟的身份不用承担责任。现在的网络中有一项匿名技术,就是每个人可以匿名发表评论,用别人的名字或自编的名字进行毫无顾忌的评论,所以经常的以个人为中心。在网络世界中黑脸大汉描绘自己成妙龄少女进行勾引挑衅,认为这是自己的演技而不是欺骗,所以计算机网络中常常存在不道德的行为,但是却不认为是真实生活中的不道德,在网上可以随心所欲,虽然不能驱使别人但自己也不会被驱使,这就极容易导致道德的相对主义。

2.2电脑犯罪现象屡见不鲜

计算机网络技术的发展为许多恶行提供了场所,因为网络世界具有极大的虚拟性,每个人都认为在网络中是虚拟的角色,不受道德和法律的约束,因此在评论时变的肆无忌惮,甚至有些人故意用不道德的言行来进行评论以期标榜自己的标新立异和鹤立鸡群,可以摘下在真实生活中的面纱,在网络世界中尽情宣泄,甚至有些人为非作歹。最近几年,网络犯罪的比例在日益攀升,谩骂、诈骗等现象屡屡发生。

2.3对现实的道德规范进行了冲击

在计算机网络技术的世界中,人们的道德规范最多的是依赖自身内心的道德信念,依靠外在舆论的力量越来越小,传统的道德制约手段基本不起作用。不少网民将自己违反道德规范的行为不以为然,甚至成为标榜炫耀的工具,电脑黑客横行、木马层出、黄色网站去之不尽,真实世界中的道德规范根本没有办法进行约束。在2000年开始的时候,全世界的很多重要网站都遭受到了黑客的攻击,甚至有的都处于瘫痪状态,当时虽然进行了严查,但由于计算机网络的灵活性,收效甚微,因此人们认为,传统的道德约束和法律功能受到了极大限制,忠厚老实、安分律己的道德标准受到了严重的挑战。

3计算机网络技术道德规范的有效途径

面对目前出现的诸多计算机网络技术道德问题,需要建立有效的道德规范制度,首先,颁布计算机网络技术道德规范条例,国家根据现实生活中网络技术的应用结合网络技术给人们生活带来的影响,制定出一些守则,以供网民阅读,以期做出正确的道德选择。其次,就是进行网络道德教育,通过教育来规范网民的认知,形成自觉遵守网络道德的行为。再次是组织优秀的民族文化网上活动,由于优秀的民族文化具有很强的吸引力,这些传统美德和优秀文化能够弘扬民族优秀精神,丰富知识文化宝库,满足日益增长的文化需求。最后要加强网络场所的管理,尤其是审批条件要严格,保证执业资格者必须具有良好的道德规范,营造一个有益身心健康的活动阵地。此外,要加强法律规范,因为仅仅依靠舆论和自己的规范效力是远远不够的,必须要运用法律的武器,虽然法律的运用范围要比道德小,但是力度却远超于道德,道德的实施仅仅依靠的是人们自身的道德信念,以及社会的舆论和认知,而法律除了自觉遵守外,还有国家行政的有力保证,因此在进行道德规范的同时必须要加强网络法律建设。

4结语