電腦科學基礎課程論文

　　社會經濟的發展帶動科學技術的飛速發展,短短几十年已經在中國佔據了重要的地位。在這樣的背景之下,培養人才是新時代社會中重要的任務之一。下面是小編為大家整理的，供大家參考。

　　範文一：計算機科學技術在現代教育中的應用

　　1現代教育中計算機科學技術的應用

　　現代教育對計算機科學技術的應用較普遍，具體表現在以下幾點。

　　1.1學生預習環節

　　與傳統教學模式相比，應用計算機科學技術可有效解決學生預習的盲目性與隨意性。即課前，教師可指出學習的重難點及課前預習的目標，同時教師可以展示課前預習課件的方式來評價學生的課前預習效果，以幫助學生了解學習過程需要解決的難點，由此增強課前備課的目的性，並有效引導學生理解教學內容及拓展知識面。

　　1.2課堂教學環節

　　課堂教學環節對計算機輔助教學手段的應用，對提高教學內容的直觀性與生動性及豐富課堂教學的方法與手段具有重要作用。例如，課堂教學環節對多媒體技術的應用，使計算機成功取代傳統的教學工具——黑板，如此可使教師省去繁瑣的板書工作，從而實現課堂教學效率的提高。與此同時，計算機科學技術的應用可幫助教師製作出極具吸引力及形式多樣的教學課件，且可設定開放性的問題，由此引導學生開展自主性及探究性的學習活動，從而為學生營造出極具參與性及吸引力的學習環境，以維護學習過程學生的主體地位。

　　1.3遠端教學過程

　　計算機科學技術的應用使現代教育免受教學時間及教學空間的束縛，因此能為各類求學人群提供開放且平等的學習機會，同時開放性教學及遠端教育逐漸興起。現代遠端開放教育模式允許求學者不受時間、空間、年齡及辦學規模的束縛而開展自主式的學習活動，如教師把製作好的網路課程上傳至教育網站，以便求學者結合自身學習需求進行相關課程的學習，同時求學者亦可就疑惑點與專家或教師進行線上交流。此外，教師可藉助視訊傳輸技術對求學者進行遠端的實時性指導或建立線上答疑係統，以強化教育活動過程師生的交流，從而方便教師就學生的個性特點開展更具目的性的教學管理活動。

　　1.4多媒體課堂教學過程

　　多媒體課堂由計算機、資料儲存裝置、多媒體音訊輸入裝置及控制軟體組成，具體以傳統的課堂教學為基礎，採用計算機科學技術與傳統媒體技術相結合的方式，滿足現代教育的教學要求，如多媒體課堂教學過程，教師不僅可對教學過程進行優化，亦可就學生的個性特點實施專項指導，以提高教學評價的工作效率及現代教育的效用。

　　2結語

　　儘管計算機科學技術的應用對現代教育的促進作用顯而易見，但具體實踐過程，務必要主要下列事項：提高計算機科學技術的時效性，以免誤入形式主義的困境;強化人機交流的同時，切記不可小覷師生面對面交流及教師面對面指導學生的重要性;教師“教”法革新的同時，也應引導學生“學”法的同步革新，以強化課件的互動性;多媒體課件材料的製作務必做到“內外美”相結合，切忌過分強調華麗的外表，而忽視課件內容的合理性，以滿足現代教育的需要。

　　範文二：管窺計算機科學技術

　　1計算機科學技術現狀

　　1.1計算機科學技術在生活中應用廣泛

　　在這個資訊化時代，計算機網路作為人們社會生活的重要部分，已經進入千家萬戶。人們不用出門就可以通過計算機瞭解國內外新聞、天氣預報資訊、股市行情、世界地圖、收發電子郵件、檢索資訊等;不用逛街就可以通過網際網路中的購物網站買到喜歡的東西;通過計算機可以與相隔較遠的朋友線上聊天、視訊聊天等，加強人們之間的交流和溝通，促進友誼;人們可以通過計算機網路訂購飛機票、火車票等，節省排隊時間;教師可以通過計算機科學技術實現對學生的線上授課，更及時、更方便;動漫工作者可以使用計算機科學技術製作動漫;政府機關也可以通過計算機科學技術建立城市網站，及時瞭解市民反映的問題，通過計算機與各個行業的工作人員線上交流;很多企業使用計算機來處理大量資料和資訊，代替傳統的人工處理，提高工作效率。計算機科學技術潛移默化的影響著人們的生產、工作和學習。

　　1.2計算機科學技術更加智慧化和專業化

　　計算機科學技術的快速發展和廣泛應用，推動了積體電路、微電子和半導體電晶體的發展，計算機科學技術更加智慧化和專業化。計算機能根據使用物件的不同個體需要進行改裝、更新，對於有更高需求的使用者可以專門定做計算機，使用者可以根據使用環境的不同選擇臺式計算機、筆記本計算機、掌上電腦和平板電腦等。計算機科學技術在其他特殊領域也能發揮自己的優勢，如智慧化家用電器和智慧手機，家庭式網路分佈系統代替了傳統的單機作業系統，滿足人們的生活需求。

　　1.3計算機的微處理器和奈米技術

　　微處理器能提高計算機的使用效能，縮小傳統處理器晶片中的電晶體線寬和尺寸。利用光刻技術，波長更短的曝光光源經過掩膜的曝光，將電晶體在矽片上製作的更精巧，將電晶體導線製作的更細小。計算機科學技術的快速發展使計算機運算速度更快，體積更微型，操作更智慧，傳統的電子元件不能適應計算機的發展。奈米技術是一種用分子射程物質和單個原子的毫微技術，可以研究0.1～100奈米範圍內的材料應用和性質。計算機科學技術中利用奈米技術，可以使計算機尺寸變小，解決運算速度和整合度的問題。

　　2計算機科學技術的未來發展

　　現如今，計算機科學技術的應用越來越廣，人們對計算機科學技術的要求越來越高，促使數學家和計算機學家們不斷研究計算機科學技術，使計算機科學技術在各個領域、各個行業發揮更大的作用，滿足人們的不同需求。下面從DNA生物計算機、光計算機和量子計算機三方面來探究計算機科學技術的發展前景。

　　2.1DNA生物計算機DNA生物計算機用生物蛋白質晶片代替傳統的半導體矽晶片。1994年，美國科學家阿德勒曼率先提出關於生物計算機的設想。在計算機運算資料時，將生物DNA鹼基序列作為資訊編碼載體，運用分子生物學技術和控制酶，改變DNA鹼基序列，從而反映資訊，處理資料。這一設想增加了計算機操作方式，改變了傳統的、單一的物理操作性質，拓寬了人們對計算機的瞭解視野。DNA生物計算機元件密度比大腦神經元的密度高100萬倍，資訊資料的傳遞速度也比人腦思維快100萬倍，生物計算機的蛋白質晶片儲存量是傳統計算機的10億倍。2001年，以色列科學家研製出世界上第一臺DNA生物計算機，體積較小，僅有一滴水的體積。2013年，英國生物資訊研究院的科學家們使用DNA鹼基序列對文學家莎士比亞154首作品的音樂檔案格式和相關照片進行編制，增加了儲存密度，使儲存密度達到2.2PB/克1024TB=1PB，提高了人們對資訊儲存的認識，這一重大突破使生物計算機的設想有望成為現實。

　　2.2光訊號和光子計算機

　　光子計算機是一種由光子訊號進行資訊處理、資訊儲存、邏輯操作和數字運算的新型計算機。整合光路是光子計算機的基本構成部件，包括核鏡、透鏡和鐳射器。光子計算機和傳統計算機相比較，有以下幾點好處：

　　1光計算機的光子互聯晶片整合密度更高。在高密度下，光子可以不受量子效應的影響，在自由空間將光子互聯，就能提高晶片的整合密度。

　　2光子沒有質量，不受介質干擾，可以在各種介質和真空中傳播。

　　3光自身不帶電荷，是一種電磁波，可以在自由空間中相互交叉傳播，傳播時各自不發生干擾。

　　4光子在導線中的傳播速度更快，是電子傳播速度的1000倍，光計算機的運算速度比傳統計算機更快。20世紀50年代末，科學家提出光計算機的設想，即利用光速完成計算機運算和儲存等工作。與晶片計算機相比較，光子計算機可以提高計算機執行速度。1896年，戴維•米勒首先研製出光開關，體型較小。1990年，貝爾實驗室的光計算機工作計劃正式開啟。根據元器件的不同，光子計算機可以分為全光學型計算機和光電混合型計算機。全光學型計算機比光電混合型計算機運算速度快，還可以對手勢、圖形、語言等進行合成和識別。貝爾實驗室已經成功研製出光電混合型計算機，採用的是混合型元器件。研發製作全光學型計算機的重要工作就是研製電晶體，這種電晶體與現存的光學“電晶體”不同，它能用一條光線控制另一條光線。現存的光學“電晶體”體積較大較笨拙，滿足不了全光學型計算機的研發要求。

　　2.3量子理論計算機

　　量子計算機將處於量子狀態的原子作為計算機CPU和記憶體，處於量子狀態的原子在同一時間內能處於不同位置，根據這一特性可以提高計算機處理資訊的精確度，提高處理資料的運算速度，有利於資料儲存。量子計算機處理資訊時的基本資料單元是量子位元，取代了傳統的“1”和“0”，具有極強的運算能力，運算速度比傳統計算機快10億倍。中國和美國的科學家們在實驗室裡成功實現了同時對多個量子位元進行操作，為製造量子計算機提供了可能。相信在科學技術的不斷髮展和世界各國的科學家們共同努力下，量子計算機會成為現實。

　　3結束語

　　計算機科學技術是一個具有廣闊發展前景的領域。從1946年到現在，計算機科學技術經歷了巨大的變革，計算機物理元器件、積體電路、外儲存器等都有較大的發展。計算機科學技術具有儲存容量大、運算處理能力強、運算速度快、價效比高、計算資料精準、自動化程度高等特點。計算機科學技術已經涉及到社會生活的各個方面，改變了人們傳統的生活、工作、學習方式，推動社會的全面發展。隨著網路和科技的不斷進步，未來計算機科學技術勢必會朝著高效能、環保化、功能化的方向發展。