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计算机导论论文

计算机科学技术导论课程期末作业

一、简述计算机科学技术课程的主要构成。

1.数字逻辑电路：

　　“数字逻辑”是计算机专业本科生的一门主要课程，具有自身的理论体系和很强的实践性。

它是计算机组成原理的主要先导课程之一，是计算机应用专业关于计算机系统结构方面的主干课程之一。

　　课程的主要目的是使学生了解和掌握从对数字系统提出要求开始，一直到用集成电路实现所需逻辑功能为止的整个过程的完整知识。

内容有数制和编码、布尔代数和逻辑函数、组合逻辑电路的分析和设计，时序逻辑电路的分析和设计，中、大规模集成电路的应用。

通过对该课程的学习，可以为计算机组成原理、微型计算机技术、计算机系统结构等课程打下坚实的基础。

　　2.计算机组成原理：

　　本课程是计算机系本科生的一门重要专业基础课。

在各门硬件课程中占有举足轻重的地位。

它的先修课程是《数字逻辑电路》，后继课程有《微机接口技术》、《计算机系统结构》。

从课程地位来说，本课程在先修课和后继课中起着承上启下的作用。

主要讲解计算机五大部件的组成及工作原理，逻辑设计与实现方法，整机的互连技术，培养学生具有初步的硬件系统分析、设计、开发和使用的能力。

具体内容包括：

数制与码制、基本逻辑部件、运算方法与运算器、指令系统与寻址方式，中央处理器（CPU）的工作原理及设计方法。

存储系统和输入/输出（I/O）系统等。

通过该课程的学习，可以使学生较深地掌握单台计算机的组成及工作原理，进一步加深对先修课程的综合理解及灵活应用，为后继课程的学习建立坚实的基础知识。

　　3.微机接口技术：

　　本课程是计算机科学与技术专业学生必修的核心课程之一，它的先修课程为数字逻辑、计算机组成原理。

本课程对于训练学生掌握硬件接口设计技术，熟悉微处理器和各种接口芯片的硬件设计和软件调试技术都有重要作用，在软件方面要求掌握汇编语言，在硬件方面要掌握中断、DMA、计数器/定时器等设计技术。

通过该课程的学习使学生学会微机接口设计的基本方法和技能。

　　4.计算机系统结构：

　　计算机系统结构主要是研究高性能计算机组织与结构的课程。

主要包括：

计算机系统结构的基本概念、指令的流水处理与向量计算机、高性能微处理器技术、并行处理机结构及算法和多处理机技术。

结合现代计算机系统结构的新发展，介绍近几年来计算机系统结构所出现的一些新概念和新技术。

　　5.数据库概论：

　　数据库已是计算机系本科生不可缺少的专业基础课，它是计算机应用的重要支柱之一。

该课程讲授数据库技术的特点，数据库系统的结构，三种典型数据模型及系统（以关系型系统为主）、数据库规范化理论，数据库的设计与管理，以及数据库技术的新进展等。

通过本课程学习，掌握基本概念、理论和方法，学会使用数据库管理系统设计和建立数据库的初步能力，为以后实现一个数据库管理系统及进行系统的理论研究打下基础。

　　6.算法与数据结构：

　　“数据结构”是计算机程序设计的重要理论技术基础，是计算机科学与技术专业的必修课，是计算机学科其它专业课的先修课程。

通过学习本课程使学生掌握数据结构的基本逻辑结构和存储结构及其基本算法的设计方法，并在实际应用中能灵活使用。

学会分析研究数据对象的特性，选择合适的逻辑结构、存储结构及设计相应的算法。

初步掌握算法的时空分析技巧，同时进行程序设计训练。

使学生学会应用抽象数据类型概念进行抽象设计。

主要内容有：

线性表、链表、栈、队列、数组、广义表、树与二叉树、图、查找、排序、内存管理、文件存储管理。

　　7.离散数学：

　　“离散数学”是计算机科学与技术专业必修课程，其主要内容包括：

命题逻辑;一阶命题逻辑;集合、关系与映射;代数系统、布尔代数;图论等。

这些内容为学习计算机专业课程，如编译原理、数据结构提供重要的理论工具，同时也是计算机应用不可缺少的理论基础。

　　离散数学主要培养学生对事物的抽象思维能力和逻辑推理能力，为今后处理离散信息，从事计算机软件的开发和设计，以及计算机的其它实际应用打好数学基础。

　　8.操作系统：

　　操作系统是现代计算机系统中不可缺少的重要组成部分。

它的先修课程是数据结构和计算机基础，在此基础上讲解操作系统的主要内容：

CPU管理、存储器管理、作业管理、I/O设备管理和文件管理。

这些基本原理告诉人们作为计算机系统中各种资源的管理者和各种活动的组织者、指挥者，操作系统是如何使整个计算机系统有条不率地高效工作，以及它为用户使用计算机系统提供了哪些便利手段。

掌握了这些知识，人们就会对计算机系统的总体框架、工作流程和使用方法有了一个全面的认识，就会清楚后续专业课程所述内容在计算机系统中所处的地位和作用，这样不仅便于理解后续课程内容，而且能使人们把计算机的各部分知识有机地联系起来。

此外，由于多处理机系统和计算机网络的盛行，本课程中也包含了对多处理机操作系统和网络操作系统的概述，从而使学习者可以跟上计算机技术的发展速度。

　　9.数据通信与计算机网：

　　该课程主要介绍网络基本理论和网络最新实用技术，分基础理论、实用技术和新技术三部分进行讲述。

主要讲解计算机网络的功能和组成，数据传输，链路控制，多路复用，差错检测，网络体系结构，网络分层协议及局域网、广域网等。

要求学生掌握数据通信的基本原理和计算机网络的体系结构，打下坚实的理论基础，培养实际应用的能力，为今后从事计算机网络的科研和设计工作打下基础。

　　10.高级语言程序设计：

　　本课程介绍了C与C++的全集。

它从语法入手，同时强调程序设计的基本方法，以使学生能在较短的时间内，掌握C语言的结构化程序设计方法与C++语言的面向对象程序设计方法。

主要内容有：

1、过程初步;2、过程组织和管理;3、C++的数据类型;4、类与对象;5、继承;6、I/O流。

　　11.软件工程：

　　软件工程课程是计算机专业的一门主要专业课程，是培养高水平软件研制和开发人员的一门重程。

该课程主要介绍软件工程的概念、原理及典型的方法技术，进述软件生存周期各阶段的任务、过程、方法和工具，讨论了软件工程使用的科学管理技术。

　　12.数据库应用：

　　通过实践方式使学生进一步掌握数据库知识和技术，掌握C/S（客户/服务）模式下的大型数据库的设计与实现，培养同行间的合作精神，学习应用合作方法。

　　13.软件编程实践：

　　主要介绍最新的常规的软件编程平台、工具和方法。

本课程面向应用技术和实用技术，培养学生自学新技术的能力，在WINDOWS下的综合编程能力，实际解决问题能力。

　　14.计算机网络工程：

　　计算机技术与通信技术相结合导致了计算机网络的产生。

计算机网络已成为当今大型信息系统的基础。

本课程以实用性为重点，读者在了解简单的ISO/OSI参考模型的基础上，掌握计算机网络基本原理和概念，熟悉计算机网络典型技术和协议，并具有简单网络的组网、规划和设计选型的能力，具备适应网络发展的能力。

二、详述本课程中自己感兴趣的部分内容及主要用途。

本课程中我感兴趣的是关于软件工程的部分内容。

软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科。

采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，这就是软件工程。

它研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件，以及如何把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。

软件工程的核心思想是把软件产品看作是一个工程产品来处理。

把需求计划、可行性研究、工程审核、质量监督等工程化的概念引入到软件生产中:

进度、经费和质量。

它包括以下四个方面:

1、P（Plan）——软件规格说明。

规定软件的功能及其运行时的限制。

2、D（DO）——软件开发。

开发出满足规格说明的软件。

3、C（Check）——软件确认。

确认开发的软件能够满足用户的需求。

4、A（Action）——软件演进。

软件在运行过程中不断改进以满足客户新的需求。

发展至今,软件工程已是一门交叉性学科，它是应用计算机科学、学及管理科学等原理，借鉴传统工程原则、方法来创建软件，从而达到提高质量、降低成本的目的。

主要用途:

它涉及到程序设计语言，数据库，软件开发工具，系统平台，标准，设计模式等方面。

在现代社会中，软件应用于多个方面。

典型的软件比如有电子邮件，嵌入式系统，人机界面，办公套件，操作系统，编译器，数据库，游戏等。

同时，各个行业几乎都有计算机软件的应用，比如工业，农业，行航空，政府部门等。

这些应用促进了经济和社会的发展，使得人们的工作更加高效，同时提高了生活量。

三、叙述学习计算机科学技术课程的体会及今后自己的努力方向

现实与比尔盖茨的梦想之一的距离越来越近了，即计算机在家家户户的普及率越来越高。

在这个科技普及速度相当快的年代，我们多数学生或多或少的有一定的计算机操作基础。

如今我进入了计算机专业，这与榜样的作用是分不开的，当然更重要的是兴趣,不过这计算机专业现实情况与外人的认识还是有很大区别的，现在，网络的速度可以达到几何的速度，而且它的速度还会进一步的增快。

看看我们过去十年的数字生活方式和数字工作方式，这意味着这些工具已成为主流。

计算机是当今社会发展不可或缺的重要元素，它自问世以来一直走在科技前沿，几乎个领域都离不开计算机，计算机无时无刻不在推动者社会发展。

作为计算机专业的学生我们充满了信心与斗志！

“计算科学导论”这门课为我们敲开了专业之门，我从中受益匪浅。

通过学习“计算机科学与技术导论”课程，我对计算机发展史又有了新的认识。

例如，20世纪30年代是计算模型取得突破进展的时期，哥德尔、丘奇、图灵、波斯特等人分别有了建树，为计算科学技术奠定了基础。

1966年美国还设立了计算科学大奖——图灵奖，以纪念这位杰出的科学巨匠。

图灵和冯·诺伊曼贡献了存储式通用电子计算机，人类使用自动计算装置代替人的人工计算机和手工劳动的梦想成为现实。

在此基础上，才吸引了大批人才开展对计算机的研究，这为后来的比尔盖茨成为传奇人物在一定程度上奠定了基础。

学习这门课程之前，一直以为除了发明者，只有比尔盖茨才是对计算机产业贡献最大的人。

后来才知道，原来图灵、冯·诺伊曼和乔布斯等人在计算机发展史上也是有不可磨灭的重要地位的。

通过课堂的学习，老师的讲解，我们开阔了眼界，知道了好多计算机领域的著作和奖项及名人等，这对我们人生路也很有指导意义。

他们就像我们的指路对计算机科学与技术学科的基本认识在当今社会,”能源.信息.材料”

已无疑成为三大支柱,而信息将是离我们生活最近的。

谈到信息，从书籍.报纸到手机,再到计算机。

或许将来还有更先进的工具，但在三十年内，人类应该不可能完全离开计算机。

所以计算机技术将来的发展是常必要的。

同时随着社会的发现在，随着计算机的一步步普及，定会出现一系列新问题，而这必然要求计算机功能的革新与发展，所以计算机技术必将是社会发展的重要推动力。

随着计算机的大众化，必然要求计算机操作的简便化，无论找寻它的过程有多么艰辛，但智能计算机所呈现的必将是很简洁的。

我想以后的计算机不仅能解决实际问题，而且能让一般大众轻松掌握，而不仅仅局限于熟练的计算机人才。

历史的长河永远是前进的，正如以前开发计算机软件用的是十分复杂的代码，而现在大家都用高级程序设计语言了。

计算机也就更有市场了，因为它们的性能越来越高，应用越来越广泛，价格越来越低,大有前途。

计算机走向大众化和智能化的重任主要落在新时代的计算机硬件开发人才和计算机软件开发人才上而计算机科学与技术学科正是培养这方面人才的基础学科。

我们应该认识到高校开设的任何一学科都有其滞后性，在我们掌握了一门新技术同时会有更新的技术产生。

而我们这一专业更为严重，更为突出，也许在校期间学习的东西在毕业后已经不适合用啦。

正如我们现在学习的程序语言，也许在走出校门后又会出现新的语言。

所以说，我们要学好这一学科的知识，更需要创新，提高自学能力和接受新事物的能力。

因为我们这一学科本来就是走在时代前沿的一门学科，更需要紧跟时代的步伐。

面对我们这一专业的机遇与挑战，我们既要对我们这一专业有美好的憧憬和希望，又要脚踏实地的学习，牢固掌握基础知识同时要多读一些与专业有关的书籍加深对所学知识的理解和应用，从而提高自己的能力。

我们更应学习好数学和英语两大基础学科，使自己能灵活驾驭专业知识，从而使自己在竞争中处于有利地位。

我的学习规划及努力方向:

经过半年的导论学习，我们已经认识到了数学在计算机科学与技术这一专业中的重要作用。

我们也认识到了提高专业技能的必要性。

1、实现思维方式的数学化。

一是通过数学使我掌握数学基础知识；二是使我实现思维方式或思维过程的数学化。

所谓的思维方式的数学化是指从普通人的思维方式转向数学家工作的思维方式。

要实现思维方式数学化必须分两个阶段来完成。

第一阶段，通过对空间解析几何、数学分析、高等代数、常微分方程、概率统计、计算方法等数学课程的学习，以便于习惯于数学语言和数学符号系统对研究的数学对象进行严格的分析、计算、推演，为以后课程打下坚实的基础，初步实现思维方式的数学化，初步达到数学上的某种成熟性。

第二阶段，数学学习转向以计算科学为背景的离散数学和理论计算机科学的学习，特别是通过对数理逻辑的系统学习，以便于将思维方式逐步上升为系统的理性思维方式，进一步实现思维方式的数学化。

因此，在此学习期间我会特别注意数学知识的学习，以便于专业的学习。

2、提高专业技术能力,通过导论的学习，我们知道了从技术能力的角度分析，计算科学专业能力主要通过以下几个方面表现出来:

一是阅读、理解科学技术文献上的新知识，特别是用数学形式表述的科学论文、技术报告的内容，较快的掌握新知识；二是计算机实际操作，工具的使用，以及软硬件试验应用操作的能力；三是硬件设计、数字逻辑系统设计及其实现、维修能力；四是软件设计、算法设计、程序设计程序证

明的能力；五是对新思想、新技术、新理论的证明能力。

因为我个人对于软件工程的喜爱,因此，我会严格要求自己，日积月累，朝着软件方面做准备，重点学习程序语言，同时注重学习方法，才能厚积薄发。

3、基础课程的学习。

数学外，英语对计算机专业的学生来说也很重要，因为英语是人与计算机交互的基本语言，而且目前大量先进的计算科学文献是用英语描述的。

作为计算机专业的学生，我们不仅要学习普通英语课程，通过四级考试，之后还要注重“计算机专业英语”课程,促进对专业的理解与全面学习。

总之，数学，英语，计算机专业课，就像是木桶，一个板也不能少。

四、叙述计算机领域至少2个前沿热点方向。

1、计算机前沿技术——云计算

计算能力云计算（CloudComputing），是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备，主要是基于互联网的相关服务地增加、使用和交付模式通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。

云是网络、互联网的一种比喻说法。

过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示和互联网底层基础设施的抽象。

对于云计算，李开复打了一个形象的比喻：

钱庄。

最早人们只是把钱放在枕头底下，后来有了钱庄，很安全，不过兑现起来比较麻烦。

现在发展到银行可以到任何一个网点取钱，甚至通过ATM，或者国外的渠道。

就像用电不需要家家装备发电机，直接从电力公司购买一样。

“云计算”带来的就是这样一种变革——由谷歌、IBM这样的专业网络公司来搭建计算机存储、运算中心，用户通过一根网线借助浏览器就可以方便的访问，把“云”做为资料存储以及应用服务的中心。

原理：

云计算（CloudComputing）是分式处理（DistributedComputing）、并行处理（ParallelComputing）和网格计算（GridComputing）的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。

云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算上，而非本地计算机或远程服务器中企业数据中心的运行将更与互联网相似这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。

这可是一种革命性的举措，打个比方，这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。

它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。

最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。

云计算的蓝图已经之欲出：

在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。

从这个角度而言，最终用户才是云计算的真正拥有者。

云计算的应用包含这样的一种思想，把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。

2、纳米计算机

纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。

纳米技术是从20世纪80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域，最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子，制造出具有特定功能的产品。

现在纳米技术正从微电子机械系统起步，把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。

应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积只有数百个原子大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。

纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源，而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。

纳米计算机体积小、造价低、存量大、性能好，将逐渐取代芯，推动计算机行业的快速发展。