計算機與教育論文范文第1篇
摘要：目前，高職院校藝術設計專業的數量急劇增加，在這種背景下，培養出有特色的藝術設計人才的關鍵是形成自己的辦學特色和人才培養模式。根據筆者所在學院多年來形成的教育特色提出了自己的觀點和看法，從藝術設計特色教育的地區產業背景分析出發，提出了“美術技能教育”與“計算機教育”兩個教育特色。
關鍵詞：特色教育模式；美術技能教育；計算機教育；藝術設計
藝術設計是一門與社會經濟、文化發展密切相關的學科。隨著信息網絡化、經濟和文化全球化進程的加快，藝術設計專業無論在觀點、思維模式，還是方法上都發生了一系列重大的變化。另一方面，隨著藝術設計專業內涵不斷深化、外延不斷擴大，藝術設計不再是單純地解決一般意義上的設計，它已成為豐富社會文化的重要手段。因此，提高藝術設計專業整體辦學水平的同時，揚長避短，突出特色，是應用型本科院校藝術設計專業應該深入思考的問題。近幾年，筆者所在學院藝術設計專業的發展思路有一定的創新性，并逐漸形成了特色?，F以筆者所在學院為例，談談藝術設計專業特色教育模式的構建。
藝術設計專業人才培養與地方經濟緊密聯系
從1989年與長沙市政府聯合開辦湖南省第一個“裝飾工程大專證書班”開始，長沙學院的藝術設計專業已有18年的辦學歷史，培養了千余名裝飾、包裝、服裝設計、計算機輔助設計等專業人才，為繁榮地方經濟做出了貢獻。
2006年1月，長沙市人民政府頒布《長沙市國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》，提出重點發展一江兩岸、河西新城、星馬新城、城南新區、四大組團（暮云、撈霞、高星、含浦四個小城鎮）的建設，這就要新建大量商品房、商鋪、酒吧等設施，必然會推動裝飾產業迅速發展，因此市場將需要大量的室內設計師、室外設計師和展示設計師，這正是學院藝術設計專業環境藝術設計方向的人才培養目標。長沙市“十一五”規劃綱要還提出要發展廣告制作行業和動漫產業，這與學院藝術設計專業影視廣告設計方向與數碼藝術設計方向的人才培養目標正好吻合。另外，長沙市“十一五”規劃綱要提出要重點發展服飾紡織行業，與本專業服裝藝術設計方向的培養目標密切相關。
由此可見，長沙學院藝術設計專業是與長沙市地方經濟緊密聯系的。藝術設計專業的畢業生廣泛分布在長沙市各大裝飾公司、廣告公司、動畫公司以及電視臺等新聞媒體。不少家庭的室內設計、酒店大堂和酒吧的裝飾設計、展銷會的展示設計、街面廣告、媒體播放的廣告片等也出自他們之手。
藝術設計專業人才培養方案應突出特色
藝術設計教育不同于純藝術教育，它是科學與藝術的完美結合，是美術與工程的聯姻，這就決定了在制定人才培養方案時有其自身的特色。
連續開設計算機教育與美術技能教育相關課程近年來，計算機技術的迅猛發展給各行各業都注入了新的生命力。特別是電子成像技術的飛速發展，改變了藝術家和設計師的設計、制作和發布作品的方式。視覺傳達的所有手段，從插圖設計到室內設計、環境設計，都可用計算機來完成。計算機提高了藝術設計的效率，并幫助人們完成了以往難以實現的設計理念。設計師只需畫一個草圖，就可在計算機上完成精細的設計任務。室內設計師借助計算機可完成室內裝飾設計，并可在虛構的建筑物中游覽觀賞，可以從各種角度觀看自己設計的作品。服裝設計師也可借助計算機設計時髦的服裝，并能完成制版與打版設計等任務。所以，在藝術設計相關專業各學年的教學中，應連續開設不同內容的計算機輔助設計課程（如表1）。另外，沒有過硬的美術技能和良好的藝術修養，設計師僅靠計算機是無法完成高質量的藝術設計作品的。所以應注重美術技能教育，每學年都要開設一門與美術技能相關的課程（如表2），旨在提高學生的藝術修養。
加強實踐教學環節，把畢業設計推向市場由于藝術設計是一個實踐性很強的專業，為了更好地培養為地方經濟服務的高素質復合型應用人才，我們特別注重實踐教學環節。每個專業方向除了不少于33周的集中實踐教學外，在理論課教學中，還安排了大量實踐教學。以環境藝術設計方向為例，學科基礎課和專業必修課的總課時為1246學時，其中，實踐教學為526學時，占總課時的42.2%?！鞍旬厴I設計推向市場”，實質是指將畢業設計與生產實踐相結合，從市場需要中尋找畢業設計課題，并參與設計投標競爭。這樣，畢業設計不再是假想的模擬設計，而是設計真實的作品。好的作品被客戶采用，既可直接轉化為財富，又可提高畢業生的就業競爭力。
藝術設計特色教育模式的實踐
培養藝術設計人才關鍵在于教育創新，應積極進行教育觀念、培養目標、教學內容、教學方法等方面的改革。
教育觀念是特色教育的動力藝術設計專業教學是為社會服務的，教育的最終目的是培養符合社會需求的設計人才。藝術設計教育應該是一個服務的過程，在這一過程中，我們有責任和義務為學生提供優質、完善的教育服務，以高質量的藝術設計教育來滿足社會對藝術設計人才的需求。
以調整特色教育模式為導向為了更好地突出本專業的“連續開設美術技能教育與計算機教育相關課程”和“加強實踐性教學環節，把畢業設計推向市場”的辦學特色，學院合理調整了課程體系結構。調整的主要內容如下：（1）進一步合理銜接“美術技能教育”與“計算機教育”課程。（2）進一步調整集中性實踐教學環節的周數安排及實踐課的比例。（3）進一步健全校外實習基地建設，將校外實習基地的實踐教學列入人才培養方案之中，完善產學研結合的辦學模式，最終達到培養高素質復合型應用人才的目的。
改善師資隊伍是保障（1）引進人才。逐年引進高學歷、高職稱的優秀專業人才，爭取在“十一五”期間使副教授以上教師比例達到40%，研究生比例達到80%。（2）培訓本專業原有教師。根據專業的特點每年劃撥一定的參觀交流費用，為教師提供一些外出學習參觀的機會，以開闊教師的視野。每年派1~2名教師進修，鼓勵教師在職攻讀研究生課程。（3）聘請客座教授。計劃在“十一五”期間，聘請省內外名校教授對在職教師進行指導，以提高教師的教學與科研能力，全面提升現有教師的素質。
優化人才培養模式是關鍵根據新的藝術設計專業的人才培養方案，學院從2005年開始啟動了本科“2+1+1”學制的課程模式，即本科學生用兩學年的時間學完專業基礎課。第三學年學習專業方向課。第四學年第一學期用6～8周時間在工廠實習以及到市場考察實習，同時教師進行畢業實習及畢業設計的布置；第二學期開學后用1～4周時間實習，1～2周時間進行畢業設計評審答辯，正式進入畢業設計與就業環節。
注重教學方法的改進，培養學生的創新精神在教學方法上，由注重教法轉向注重學法。教師從傳統教育中走出來，運用圖像技術、網絡技術等現代化教學手段強化教學效果。教學改革的核心就是致力于轉變學生的學習方式，徹底改變過去單一的被動接受的學習方式，構建培養學生創新精神和實踐能力的學習方式，鼓勵學生對書本知識的質疑，表揚學生富有獨創性的理解和表達。教學就是策劃，只有設計好每一堂課，學生的思維才能得到更好的啟發，在學習和設計中找到快樂，設計出合格的作品。
總之，藝術設計是技術與藝術相結合的綜合體系，藝術設計專業的教學改革需要從多方面、多視角進行，既要考慮藝術設計的共性，又要考慮它的可持續發展，更應該考慮藝術設計專業本身的特性和學院及社會發展的需要，這樣才能辦出水平，辦出特色。
作者簡介：
鄧伍英，女，碩士，長沙學院藝術設計系講師，主要從事藝術設計的教學與研究。
（本欄責任編輯：周秀峰）
計算機與教育論文范文第2篇
關鍵詞：計算機;網絡通信;網絡服務體系;搭建
目前計算機的使用，已經無法離開網絡的環境，但是由于網絡的開放性，使得接入網絡的計算機，容易受到病毒和木馬等攻擊，給計算機的安全造成了威脅，雖然很多計算機根據網絡的特點，安裝了一些針對性的殺毒軟件等，但是殺毒軟件等安全措施，對于計算機的防護有限，只能查殺病毒庫中已知的病毒，對于一些新型的病毒和木馬，殺毒軟件無法進行有效的處理，要想從本質上解決這個問題，只有在了解計算機網絡通信的基礎上，在網絡服務體系搭建時，對網絡安全給與足夠的重視，然后通過一些針對性的措施，提高網絡安全的級別，但是通過實際的調查發現，目前的網絡服務體系搭建時，通常都重視網絡通信的穩定和速度上，很少會考慮安全的問題，很大程度上影響了網絡的使用。
1 計算機網絡通信簡述
1.1 計算機網絡通信的概念
不同時期的背景下，人們對于計算機網絡通信的理解，也有一定的差異，如在網絡出現的初期，網絡通信的概念就是連接不同的計算機，使它們之間能夠進行簡單的數據交流，現在看來，這樣的數據交流只是網絡通信中的一個功能，隨著網絡的發展，越來越多的計算機連接到網絡中，網站的數量也在不斷增加，計算機網絡通信更多的是提供多媒體等數據服務，目前的計算機網絡通信系統主要有三個部分，包括計算機系統、數據通信系統和網絡協議，通過這三個部分之間的協同工作，能夠實現不同計算機之間的數據通信，目前的計算機在使用中，都會安裝大量的應用軟件，其中很多軟件都需要網絡的支持才能進行工作，因此網絡軟件的發展，很大程度上促進了網絡通信的進步，如云計算概念的出現，對計算機網絡通信的概念有了新的定義，通過云計算技術，能夠讓網絡內的計算機，協同執行一個任務，網絡通信不僅使計算機之間能夠進行數據交流，還能夠組成一個大型的計算系統，可以完成復雜任務的處理。
1.2 計算機網絡通信的特點
通過計算機網絡通信的概念可以知道，計算機網絡通信的最大功能，就是使不同計算機之間，能夠進行數據的交流，從本質上來說，目前網絡應用的所有技術，都是建立在這種數據交流的基礎上，世界上最大的網絡就是因特網，這個網絡采用了TCP/IP標準，通過這個標準，能夠使不同的設備和操作系統之間，實現網絡通信的功能，隨著移動設備的發展，現在的計算機網絡已經不僅是連接計算機，也包括了手機、平板電腦等移動設備，而且隨著科技的發展，越來越多的新設備出現，采用TCP/IP協議就能夠使這些設備很好的連接起來，而且在成本和維護上，所需要的費用都比較低，由此可以看出計算機網絡通信的特點，首先就是連接不同的終端，其次就是網絡通信的功能多樣化，不但能進行文件的傳輸，還包括郵件、多媒體服務等，最后就是網絡通信的速度快，隨著網絡用戶的增加，人們對網絡的速度有了更高的要求，目前光纖網的傳輸效率較高，我國的主干線都采用光纖傳輸方式。
1.3 計算機網絡通信的發展
計算機網絡通信是隨著計算機的發展，而興起的一門技術，在計算機出現的早期，受到計算機體積和性能的限制，計算機的數量比較少，當時的計算機只能執行一些簡單的計算任務，因此人們并沒有想到把計算機連接起來，使不同計算機之間能夠進行數據交流，隨著晶體管和集成電路的使用，計算機的體積得到了大幅的減小，而性能得到了很大的提升，其存儲的空間也不斷增加，當時不同計算機之間的數據交換，只有通過軟盤來進行，但是軟盤的存儲空間很小，通常只有1.44MB，現在看來這樣的空間連一首歌曲都裝不下，但是在當時的背景下，計算機中大多是文本類的文件，基于DOS操作系統的軟件也比較小，因此軟盤能夠完成存儲介質的職能，但是對于遠距離計算機之間的數據交流，就很難用軟盤等存儲介質來進行，網絡通信正是在這種背景下產生的。
2 計算機網絡服務體系搭建
2.1 計算機網絡體系的結構
目前的計算機網絡體系中，主要采用上世紀80年代提出的七層結構標準，這也是目前的國際標準，主要包括物理層、鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，其中應用層是最貼近用戶的，提供一些基本的網絡應用和網絡服務，如用戶使用的一些網絡軟件，觀看一些視頻網站中的內容，都是通過應用層來實現的，因此一個良好的應用層，應該具有足夠的帶寬，同時保證數據的安全傳輸，目前應用層的服務模式主要有兩種，第一種是傳統的服務器和客戶機模式，在這種模式下，客戶機向服務器發出請求，服務器進行必要的處理后，把處理的結果發送給客戶機，因此這種模式的服務效率，與服務器的性能有很大的關系，隨著用戶數量的不斷增加，對服務器的要求越來越高，如果單純的提高服務器性能，又會提高網絡的成本，因此人們研究了P2P模式，在這種服務模式中，沒有服務器的概念，每個計算機既是客戶機，同時也是服務器，互相之間可以獲取數據和提供數據，這樣就很好的解決了用戶數量增加給服務器帶來的壓力。
2.2 計算機網絡服務體系的搭建
在實際的計算機網絡服務體系搭建過程中，需要從硬件和軟件兩方面來考慮，硬件上需要網卡、中繼器、集線器、網橋、路由器、網關等設備，通過這些設備之間的連接，能夠將一臺計算機很好的連接到網絡中，從而為計算機提供網絡服務，從軟件方面來看，這些硬件設備，剛好與七層網絡標準所對應，因此在網絡服務體系搭建時，主要就是按照網絡七層標準，來進行網絡的搭建，如應用層就是提供給用戶通信服務，而傳輸層是保證網絡通信的穩定，能夠對一些簡單的錯誤進行處理，網絡層作為計算機網絡服務體系的核心，其完成的功能也比較多，如網絡連接管理和路由選擇等，對于網絡運營商來說，對于網絡的計費和通信協議轉換等，也是在網絡層實現的，物理層和鏈路層作為網絡服務的基礎，主要從硬件和軟件兩個方面為通信提供保障，其中物理層就是網絡服務的基礎設施，如網線等傳輸介質，而鏈路層對介質中傳輸的信息進行控制，保證通信的穩定和順利進行。
3 結語
計算機網絡通信經過多年的發展，已經有了成熟的連接方式和通信技術，國際上有很多通信的標準，在實際的網絡服務體系組建過程中，只要按照這個標準來進行，就可以很快的搭建一個網絡服務體系，隨著計算機和互聯網的普及，個人用戶的增長已經達到了極限，而企業用戶的市場，還具有很大的空間，但是企業用戶對于網絡服務的需求，與個人用戶具有一定的差異，企業用戶在使用網絡的過程中，通常需要組建一個企業內部的局域網，通過本文的分析可以知道，要想組建一個網絡服務體系，首先應該了解網絡的七層標準協議，對每層的功能的服務進行具體的了解，只有在這個基礎上，才能搭建一個良好的網絡服務體系。
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作者簡介：楊鋒(1976.5-)，男，漢族，四川宜賓人，電子科技大學計算機技術及應用本科，助教，從事計算機網絡與通信技術應用研究。
作者單位：宜賓職業技術學院，四川宜賓 644003
計算機與教育論文范文第3篇
摘要：隨著計算科學的發展，人們所使用的計算工具也在不斷的進步。從傳統的算籌、算盤到電子計算機，從電子計算機再到量子計算系統，計算工具獲得了持續的創新。而計算工具的革新，賦予了人們更強的科研能力，從而促進了計算科學的進步。
關鍵詞：計算科學；計算機；量子計算
計算科學是促進人類發展的重要學科之一。計算科學的發展總是伴隨著計算工具的發展。計算工具是人們進行計算的重要手段，隨著信息技術的不斷發展，計算工具不斷革新。就計算機而言，從電子管計算機、晶體管計算機發展到電子計算機，再由電子計算機發展到量子計算，計算機的發展可謂是日新月異。
一、計算概述
計算就是將一個符號串經一定的法則變換為另一個符號串。例如，將11-6符號串變換為5就是減法計算。減法計算是眾多計算中的一種，通?？梢詫⒂嬎惴譃閮煞N：符號推導與數值計算。符號推導主要包括幾何命題證明、不等式證明、恒等式證明等；數值計算主要包括加減乘除運算、開方運算、冪運算、方程求解等。不論是符號推導，還是數值計算，都具有一致性、等價性。符號推導和數值計算密切相連，具有相同的計算本質，能夠相互轉化。隨著科學的不斷進步，還可能會有新的計算類型出現。而計算科學的發展勢必會促進計算工具的發展。
二、以往的計算工具
從人類開始使用計算起，人們就在不斷地探索能夠使計算更加便捷、快速的計算工具。計算工具的發展和計算科學的進步息息相關。算籌是我國在公元前五世紀使用的計算工具，隨著計算的發展，人們又發明了更為有效地計算工具——算盤，算盤取代算籌成為了15世紀后中國人普遍使用的計算工具。算盤的發明基礎是算籌，算盤將算法口訣化，使計算更加實用、方便，加快了計算的速度。近代科學技術的發展，帶動了計算工具的發展。17世紀發明人們發明了對數，通過對數可以將乘除運算化成加減運算，根據這一特點人們發明了對數計算尺。當計算尺上裝了光標之后，計算遲的應用越來越普及。與計算尺一起出現的還有機械式計算器，例如帕卡斯發明的帕卡斯加法器，萊布尼茨發明的手搖計算器等。隨后，科學家們不斷對計算工具進行改進，尤其是經過奧德內爾、托馬斯等科學家改進后的計算工具，得到了越來越廣泛的應用。
三、電動計算機與電子計算機
1834年，巴貝奇設計了完全由程序控制的分析機，此分析機有著現代計算機的主要構成部分和基本思想，不過受到當時工業技術水平的制約，沒有能夠研制成功。在此之后，隨著電力技術的不斷發展，新式的電動式計算器逐漸替代了老式的人工計算器。德國科學家楚澤于1941年，研制成了異步采用繼電器的過程控制計算器。20世紀初出現的電子管，促進了計算器的革新。1946年美國研制成了電子計算機。自此，人類的計算邁入了新的時代。電子計算機是最偉大的發明之一，是由科學技術的進步而產生的現代工具。自20世紀60年代以后，信息技術和電子計算機飛速發展，芯片集成度日新月異，電子計算機的速度也越來越快。
計算機網絡的發展大致可以劃分為三個主要階段：第一階段是從1968年到1986年的ARPAnet階段，這是美國的研究以及試用階段；第二階段是從1986年到1995年的NSF網絡階段，該階段是美國互聯網科研應用階段，計算機聯網以及互聯標準化問題得以解決，開放式系統互聯參考模式被提出；第三階段是從1995年開始至今的計算機網絡商業化發展階段，這也是國際化聯網快速高速發展的階段，網絡的影響波及全球。
要對計算機網絡進行規劃與設計，首先要明確網絡的分類方式。在此，筆者詳細介紹兩種網絡分類方式：第一種，以網絡地理位置為劃分標準，可以將網絡分為局域網、城域網以及廣域網，其中，局域網和廣域網是重點，局域網是其他兩種網絡類型的基礎，廣域網最具代表性的就是Internet。第二種，按照網絡拓撲結構，可以分為星型網絡、環形網絡以及總線型網絡，此外的樹型網、簇星型網等類型網絡都是建立在以上拓撲結構基礎之上的。
人類是否能夠永無止境地提升電子計算機的運算速度，電子計算機的計算能力是否存在極限，成為了科學家普遍關注的問題。經過嚴密論證后，有關學者指出傳統的電子計算機的計算能力存在上限，其計算能力不能無限的提高。電子計算機飛速發展的計算能力將會終止，必將有新型的計算工具取代電子計算機。
四、量子計算系統
20世紀80年代出現了量子計算思想的萌芽。費曼試圖使用電子計算機進行量子力學系統行為的模擬。然而，費曼遇到了一個棘手的難題——量子力學系統的行為一般難以理解或求解。例如，在光的干涉現象中，相互作用的光子在干涉過程中每增加一個，就會導致可能情況發生的概率增加一倍，問題的規模是按照指數級增加的。此類試驗模擬的計算量非常大，然而這恰恰為量子計算提供了一個契機。由于量子力學系統行為的可預測性較好，在光的干涉現象試驗中，如果初始條件已定，就能夠推導出屏幕上呈現的影子形狀。據此，費曼推斷如果干涉實驗中包含需要進行大量計算的現象，難么模擬此類實驗，并測量實驗結果，就等于完成了相應的計算。所以，通過在量子力學對象上完成實驗的方法，能夠大大地提高計算機的運算速度。
費曼認為使用量子計算機時，無需考慮如何實現計算，將計算當成由“神諭”實現的，所以在量子計算中此類計算被稱作“神諭”。在某些計算領域，量子計算的確強于傳統的計算。比如，把一個1024位的十進制數（大整數）分解成兩個質數的乘積，在這樣的“困難問題”的計算中，傳統的電子計算值無法快速的進行此類計算，計算所耗費的時間遠遠超出了人們能夠等待的限度。然而，如果使用量子計算機的話，大約只需要40分鐘就能夠將1024位的整數分解了。量子計算系統顯著提升了計算的速度。量子計算系統的出現賦予了人們更強的思考能力和科研能力，激勵人們解決量子計算“神諭”的黑箱子內部作用機制。此外，量子計算體統進一步揭示了計算科學的本質，人類對計算本質的認識不斷擴展。
不論人們能否發現量子計算的本子，量子計算的時代都已經悄然來臨。量子計算是一次重要的計算科學革命，為人們提供了解決問題的新角度。尤其是在計算量大、復雜的運算中，量子計算系統與電子計算機相比具有非常突出的優勢。隨著量子計算機的不斷發展，一些困擾人類的問題勢必會得到解決。量子計算系統使得計算科學從“牛頓時代”邁入了“量子時代”，更深刻地影響著人類的文明。
五、結束語
人類的計算工具是隨著計算科學的進步而逐漸發展的。木棍、石頭、算籌、算盤、電動計算機、晶體管計算機、電子計算機、量子計算機均是人類運用自身智慧發明、使用的計算工具。起初人們發現木棍或石頭能夠協助人們進行計算，當計算不斷復雜化后，人們又發明了算盤，用于層次更多的計算。隨著信息技術的不斷發展，人們發現機器也能夠進行“珠算”，并且有著更快的速度和更高的效率。機械取代了手工，繼電器取代了機械，電子取代了繼電器……人們的計算工具始終在不斷的進步。隨著互聯網技術和電子計算機的發展，人類的科研能力不斷增。在改進計算工具的同時，人們也更加關注研究計算的本質。
量子計算的出現，打破了人們對計算的傳統認識。量子計算利用一個實驗取代復雜的運算，是一種極具創新思維的問題解決方式。在量子計算出現之前，傳統的計算機可以稱之為快速的“算盤”。例如64位寄存器的電子計算機，在世紀的運算中等于有著64根軸的算盤。而量子計算則不一樣，量子計算機的內部與“神諭”相似，人們難以弄清“神諭”的作用原理，卻非常相信“神諭”產生的結果。人們將量子計算系統看成一個黑盒子，輸入后就可以得到輸出，然而對黑盒子的內部用機制卻不清楚，不知道為什么會輸出這樣的結果和黑盒子內部到底發生了什么。不過量子計算的出現，恰恰體現了人類思考能力和創新能力的提升。
總而言之，計算科學的發展有賴于計算工具的進步，計算機是人類所使用的計算工具最為先進的一種，隨著科技的不斷進步，計算機也在不斷地演變、發展，從電子管計算機、晶體管計算機到電子計算機，從電子計算機到量子計算……隨著計算工具的不斷發展，人們的科研能力和整體思維能力勢必會不斷提高，進而促進計算科學的發展，從而形成計算科學和計算機相互促進、持續發展的良性循環。
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計算機與教育論文范文第4篇
關鍵詞：計算機科學,實際應用,教育
計算機科學是當今迅速發展的一個學科, 它是指研究計算機及其周圍各種現象和規律的科學, 主要領域包括數字多媒體、人工智能、軟件工程、數據庫系統、分布式計算、計算機網絡與信息安全等, 其中的很多理論和方法都能應用于教育中, 從而促進教育的發展。
1 計算機科學對教育發展的影響的研究現狀
趙建華論述了計算機虛擬現實技術在軍事教學、醫學學習等中的具體應用, 認為能提高教育質量與教學效率[1];姚利民等認為計算機多媒體和網絡技術不僅改變了教學手段, 而且對傳統的教育思想、教學模式、教學內容、教學方法等產生了深遠的影響, 極大地沖擊了機器工業時代“大批量生產”形式的教學[2];奠石鎂等探討了計算機多媒體技術在教學中的應用, 它可以提高學生學習效率、激發學生的學習興趣等, 還提到了多媒體教育技術存在的問題, 以及發展多媒體教學的方法和措施等[3];章堅寧等認為, 計算機視頻監控系統在各高校安全防范管理中有巨大的功效, 能及時發現犯罪、證實犯罪, 彌補人防、物防的不足, 節省財力等[4];陶進提出了計算機輔助教育對學校、教師、學生、教學手段和教育技術的影響[5], 認為計算機豐富了教育內容, 使學習更具主動性和個性化, 增強了學習興趣, 提高了學習能力, 使教學手段和教學形式更具多樣化, 有助于提高教育質量, 加快教育公平和教育普及的步伐等;楊龍云論述了云計算對教育的影響, “云計算就是利用云計算服務提供商的服務器集群上的服務器、存儲器、CPU、應用軟件等軟硬件資源提供服務, 用戶端設備不需要高配置, 只需要通過互聯網發送一個需求信息, 遠端就會有成千上萬的計算機提供必要的運算能力進行需求處理, 并將結果返回給用戶端”, 他認為云計算能促進教育的公平, 整合學校教學資源, 實現資源共享, 還能節約學校軟硬件的投入成本等[6];高媛主要從豐富教育內容和工具作用這兩個方面來具體論述計算機在教育中起到的作用[7];李娜主要介紹了計算機在教育中的一些具體應用, 如學生預習、課堂教學、遠程教育和多媒體課堂, 提出了一些注意點, 認為計算機在教育中的應用具備顯著優勢及重要意義[8]。
以上是一些具有代表性的觀點, 但是計算機科學包含的內容是非常廣泛的, 下面將從一些新的視角來探討計算機科學對教育發展的影響。
2 計算機科學對教育發展的影響
計算機科學中軟件工程的理論與方法對教育的發展有指導作用。軟件工程的過程包括三個階段。定義階段:初步項目計劃可行性研究、需求分析;開發階段:概要設計、詳細設計、實現、測試;運行和維護階段:運行、維護、廢棄。目前國家正在大力提倡素質教育, 培養人才的過程中, 除了傳授知識之外, 還要注重學生的創新精神、實踐能力和終生可持續發展等。那么學校在人才培養過程中就要了解學生的實際情況和需求, 因材施教, 同時也要了解社會的需求, 否則, 如果人才與社會需求脫節, 那么就可能導致比較低的就業率, 難以達到素質教育的要求。在教育方面, 借鑒軟件工程的三階段的思想方法, 就能在一定程度上提高培養質量。例如, 在課程設置、培養方案或實踐環節之中, 可以進行和軟件工程類似的三階段。第一階段, 進行初步計劃的可行性研究, 調查學生的學習興趣或就業意向, 同時調查社會對該類人才在不同單位、不同崗位的要求和需求量;第二階段, 制定階段, 對第一階段的調查進行分析并結合學校的發展規劃來制定初步的教學方案等;第三階段, 實施和反饋階段, 將制定的方案付諸實踐, 運用在具體的教學中, 然后通過訪談或調查問卷, 了解教師或學生的具體反饋, 并且根據教學成果、學生的就業情況或其他相關情況, 對前面制定的教學方案等進行修改。重復以上三個階段, 從而不斷優化教學策略或管理方法, 提高人才培養的質量。在第一階段中, 社會對人才的需求往往隨著時間而變化, 學生的就業意向也有不確定性, 所以以上三階段循環進行是很有必要的。再舉一個比較簡單的例子:在學生信息管理系統的制作過程中, 如果按照以上軟件工程的理論和方法, 就能做出優秀的在線管理系統。其過程同樣也可以分為三階段, 在定義階段, 進行初步計劃的可行性研究, 調查教學管理人員和學生對該系統的需求;在開發階段, 進行該系統的概要設計、詳細設計、實現、測試;在運行和維護階段, 管理員運行、維護該系統, 學生使用該系統, 然后兩者對系統進行評價、建議等, 開發者再根據這些反饋重復以上三個步驟, 不斷改進系統, 滿足管理員和學生的需求。
計算機科學中的人工智能使教育高度智能化, 是促進教育發展的動力。例如, 機器學習中的深度學習是目前人工智能最熱門的研究領域之一, 深度學習是人工神經網絡算法的一種擴展, 模擬人腦的功能提取數據的特征之后, 可以解釋一些多媒體數據, 通常有很高的識別率。深度學習已被用于英語口語的學習中, 對學習者的英語發音進行評價, 找出與標準發音之間的差異, 糾正發音錯誤, 提高學習效率。陳嘉華提出了一種基于深度可信網的語音識別方法, 它的準確率高于傳統方法, 與人工評價基本一致[9]。另外, 在數字化學習領域中, 深度學習還可以用于實時檢測學習者的表情或語音, 幫助教師更好地了解學生的學習情感, 更好地進行互動。
計算機科學中的計算機圖形學的科研成果不僅更好地保障教育安防, 而且豐富了教學方式。對很多領域來說, 安全是發展的前提, 教育的發展同樣也是如此, 下面分別介紹虛擬現實技術和增強現實技術在校園安防和實際教學中的作用。計算機圖形學中的虛擬現實技術能逼真模擬校園災難發生時的疏散情形, 已有模擬有情緒能力的不同個性的人群疏散情景[10], 還有相關的研究通過建立疏散行為模型來進行人群模擬, 幫助逃生的人選擇最佳疏散路徑[11], 從而快速脫離危險。這將節約用實物進行實驗所需的大量經費和人力, 因為實際的災難一旦發生, 造成的建筑物的損害或人員的傷亡是難以挽回的, 這些研究成果對合理設計校園建筑環境、規劃疏散路徑來防范校園突發災害有非常重要的指導作用。虛擬現實技術在教學方面的應用有, 在化學、生物等課堂教學中, 用虛擬現實技術可以向學生展示一些分子結構或微生物等的三維運動場景, 觀察者帶上頭盔或虛擬現實眼鏡, 就能獲得身臨其境的沉浸式體驗, 相比傳統的二維圖片或視頻, 更加能激發學生的學習興趣。另外, 在教學中的應用還有虛擬教室、虛擬攝影棚、虛擬現實卡片或圖書等。
增強現實技術在校園安防和實際教學中的作用如下:數字多媒體中的視頻監控系統已從二維的模擬視頻監控系統發展到了二維的數字化視頻監控系統, 但是存在真實感差、總體安全形勢評估難等缺點, 三維數字化視頻監控技術[12]結合了計算機圖形學、人工智能等研究成果, 將實時監控的視頻圖像與虛擬三維環境融合在一起, 讓人們能在一個逼真的三維虛擬校園環境中實時查看各個監控區域及其周圍的環境情況, 即使對監控區域環境不熟悉, 也能詳細了解監控目標的總體位置和走向, 但在傳統的視頻監控中, 人們只能看到一些零散的二維監控圖像。除此之外, 增強現實的監控系統還可以將數字化標簽的“增強”信息加入到實時監控畫面中[13], 其中包括建筑物的名稱、位置、聯系方式等信息, 監控畫面的安保人員一旦發現可疑情況, 就能很快根據這些顯示的附加信息采取行動, 爭取了寶貴的時間。新的視頻監控系統也能對異常事件進行監測, 當發生異常情況時, 如違規越墻等, 系統將自動跟蹤該目標并發出警報。目前校園跳樓事件頻發, 當監控區域中發生翻越事件時, 監控系統將能及時地自動發出報警信號, 通知相關負責人員來及時搶救, 這將在一定程度上減少或避免跳樓事件的發生, 維護校園和諧安定的環境。目前該類監控系統的成本比較高, 期待以后有更廉價的此類監控系統。增強現實技術在教學方面的較新的應用有將其引入通用技術創新設計課程, 例如“悅趣多”的教學輔助系統, 不懂編譯的人也可以在該平臺上進行創新設計, 可以提高學生的創新能力[14], 還有用增強現實技術開發搭建光學實驗平臺, 可激發學生的學習興趣、提高學習效果[15]等。
3 結語
計算機與教育論文范文第5篇
我的名字叫柯修（Kishore Biswas），來自孟加拉國，是北京大學外國語學院“一帶一路”外國語言與文化系列公共課程項目孟加拉語教師、北京大學信息科學技術學院計算語言學研究所研究員。
初來中國的苦與樂
我對與中國的“初次見面”記憶猶新，這還得益于當時中國出口商品援助孟加拉國。在我上小學時，新學年開始會發新書，而同時下發的還有書皮，用以保護脆弱的課本。這些書皮多為從中國進口的質量優良的厚紙，有的上面印有中國的城市、農村、工廠、花園等圖案，圖中的煙囪、果樹和鮮花讓我初次接觸到這個神奇的國度。而我小時候用的比較耐用的鉛筆、橡皮、尺子，都是從中國進口的，上面都寫著“中國制造”四個字。雖然當時我不會中文，但端莊的方塊字還是激發了我對中國和漢語的興趣，那時我常把“中國制造”當藝術繪畫來模仿。除此之外，中國功夫在孟加拉也很受歡迎，尤其是中國功夫的電影，成龍、李小龍都是孟加拉人喜歡的明星。我當時并不知曉夸張的成分，看到中國功夫能讓人具備常人不具備的功能，做普通人做不到的事，便覺得異常神奇。這些構成了我走近中國的最初動因。
1999年，高中畢業的我得知中國政府會為孟加拉學生提供政府獎學金，盡管依舊不了解中國，且整個國家僅有5人能獲得資助，但出于興趣與好奇，我報了名，并認真準備考試。經過六七百人參與的海選和嚴苛的筆試、面試，幸運的我以第一名的成績獲得了中國國家留學基金的資助，讓我最終有機會親近中國，接觸中國語言和文化。
來到中國的第一年，我在武漢的華中理工大學（現華中科技大學）學習中文，上了兩學期漢語課，而后我邊了解所感興趣的計算機專業，邊學習漢語。最初在中國的日子并不好過。比如，我曾在武漢的光盤售賣點尋覓心儀的軟件，雖然盡力把中文說得準確，但因為音調有錯誤對方一直無法理解，我說了十幾分鐘，口干舌燥，也沒能買到軟件。多次的尷尬與失望之后，我對自己提出了更高的要求。我立志學好漢語，不管學什么語言，我希望我說的話能讓所有人聽懂，所有人說的話我也都能聽懂，真正實現交流方面無障礙。
以此為目標，我開始學習計算機專業相關知識，并以興趣為導向走近漢語。我喜歡看電影，通過做喜歡的事情來學習語言。2001年至2005年，我在清華大學學習計算機科學與技術專業。當時面對中文編寫的專業教材、全中文授課、用中文參加考試，都讓我感到十分迷茫。雖然上專業課前學了兩個學期的基本漢語會話，但對漢語的專業詞語仍完全陌生。我拿到的第一本教材是高等數學。我翻開漢英詞典，從教材的第一章開始一個詞一個詞翻譯，試圖掌握課本的內容。頭一年過得非常痛苦，成績也不太理想。那時候清華大學留辦的老師們和我們的數學老師趙老師的鼓勵給了我新的啟發。在這4年里，我逐漸提高了我的語言水平，并融入了中國的教育模式，慢慢克服了一切不適應。我感覺忙碌又快樂、充滿挑戰又有成就感的那4年大學生活過得太快了。
師友相伴的北大時光
在2005年來到北京大學時，我的漢語已經運用得比較嫻熟了。北大給了我在學業和文化交流方面更多的機會。我以活動和交流為基點繼續磨練。2009年，在北大留辦老師們的鼓勵下，我報名參加了第二屆“漢語橋”在華留學生漢語大賽，并以此為契機繼續鉆研漢語，了解中國文化。為了代表北大參賽，我開始讀書充實自己，并學習了此前涉獵不多的成語、歇后語，深究每個詞的歷史和文化背景。我盡量積極接觸中國同學，雖然當時我住在中關新園，但大部分時間跟中國學生一起吃飯、一起交流、一起玩樂，甚至有相當一部分時間都是在中國學生的宿舍度過的。加之此前的積淀，以及與中國學生密切的交流，我斬獲了第二屆“漢語橋”在華留學生漢語大賽金獎。
此外，我還參與了校際辯論賽，依稀記得當時的辯題是“留學利大于弊/弊大于利”。我認為辯論是很好的鍛煉語言的機會，不僅要會說，還要有邏輯地論證和反駁，要求說得又快、又有效、又有邏輯，而且還得抓住別人的問題。當時每周四和周五下午是很美好的時光，因為在一次又一次模擬練習和準備材料的過程中，我從隊友身上學到了不少語言技巧，快速提升了口語水平。在中國的17年，我一直想不斷提升我的專業和語言能力，更深入地了解中國的歷史與風土人情，我游歷了北京、湖北、福建、山西、黑龍江、云南、甘肅等14個省市，愛上了這里的一切。
我在北大完成了碩士和博士學業。2005年至2008年，我在信息科學技術學院進行計算機軟件與理論方向的學習；2008年至2014年，我在信息管理系情報學專業自然語言處理方向繼續深造，研究多語言多文檔自動文本摘要。當時在信息管理學核心期刊《現代圖書情報技術》和《圖書館學研究》上發表了論文，多次參與中國和國際上的學術論壇。一路走來，我十分感謝相伴的老師與朋友。
碩士期間，我的導師孫斌老師和與我同一實驗室的劉培同學對我的幫助很大。當時我們研究小組在香山的封閉式開發讓我非常難忘。研究的項目是開發北大計算語言學研究所自己的一套信息提取軟件系統，主要用于web中中文、英文、孟加拉文的網頁內容。為了完成這個項目，導師和同學們在香山的一家賓館住了一個多月，其間沒有人回家。當時，我每天與孫老師、劉培和其他同學一起編程序，一起討論算法、程序設計與編程方面的問題。工作之外，我的導師還會安排出去爬山、聚餐，每天過得充實而快樂。
博士期間，在王惠臨導師的指導下，我在情報學核心期刊上發表了論文。最讓我痛苦而又滿意的是我的博士畢業論文是用中文寫的，大約有10萬字。論文題目是“多語言多文檔自動摘要的研究”。最早的開題環節時我有任何想法都會與導師討論，根據導師的建議不停地修改論文。每次討論，導師總是很耐心和包容。對于行文，劉丹同學給予了我很大幫助，因為她之前在某情報學論文出版社做兼職，對論文的編輯與發表比較在行，我有什么漢語寫作方面的問題都會咨詢她。
而我在學業上最重要的精神支柱，非我愛人莫屬。2006年夏天，正在讀研二的我在圖書館借書，正好有個中央民族大學的女生也在借書，我們就因為一次偶然的借書經歷相識，并在之后多次相約一起吃飯、聊天、自習，由此開始了一段幸福的姻緣。除了感情上的支持，我愛人還幫助我提高漢語寫作水平，在我寫博士論文時也給予了幫助。2011年4月16日，我們步入婚姻殿堂。而今，我們的孩子已經快兩歲了。一次奇特的相遇將素不相識的我們變為比翼齊飛的伉儷，經歷之神奇，足見北大圖書館對于我的意義。
師友相伴的我，在燕園提高了學術造詣，收獲了屬于自己的朋友圈，更建立了家庭，成為不折不扣的“人生贏家”。對燕園的情感與愛深深印在我的心里，難以割舍。
開啟燕園新生活
面對“一帶一路”項目負責老師、北大外國語學院南非語系的魏麗明老師和他的朋友、博士生楊偉明的盛情邀請，加之自愿為碩士導師孫斌做漢孟英電子辭典的開發工作而繼續研究計算機軟件，我自然而然留在了燕園，開啟了自己的教師生涯。
作為一個在燕園學習生活了十載的外國青年，我眼中的北大自有別樣風采，有兩大特色最終吸引我留在了這里。
一為美麗的校園帶給我的歸屬感。我很喜歡北大的校園風格，有的樓古色古香很有歷史底蘊，有的樓拔地而起頗具現代氣息，博雅塔、未名湖一直具有的獨特氣質，北園草木植被的郁郁蔥蔥，都深深吸引著我。北大的一草一木蘊含了太多的回憶。走在校園中，我總能想起當時的情景與當年的師友。這里的環境讓我有家的感覺，很溫馨。
北大多元的活動是吸引我留在燕園的第二個原因。從2005年至今，我參與的大小活動不計其數，無論是校內活動還是校際交流，抑或是代表北大參加比賽。參與的活動極大地幫助我在北大發展了廣泛的人脈。除了“漢語橋”大賽和辯論賽，還有兩個活動讓我感觸良多。一是2006年至2011年我都未曾缺席過的國際文化節，品味各國美酒、美食和風情文化之余，我不僅認識了很多中國同學，還結識了不少留學生朋友，許多人現在依舊保持著聯系。二是北大留辦組織的兩次中國文化體驗活動，一次前往甘肅和青海，另一次前往云南。兩次旅程讓我游歷了青藏高原、敦煌、麗江、香格里拉等地，飽覽了名勝古跡和秀美風光。在與當地人的交流中，我感受到了中國不同地區民風的差異和頗具地方特色的多元文化，這些都深深吸引了我。如此多而精彩的活動，不僅促進了我與中國學生的交往，更帶領我在北大探秘世界，在地方讀懂中國。
我在中國16年的努力與成就，從提升漢語，潛心學術，再到收獲師友與家庭，留在燕園，十多年以來的一切都要感謝中國，感謝國家留學基金委、華中科技大學、清華大學和北京大學，如果沒有他們的大力支持和培養，也許不會有今天的我。最后，我想對那些向往中國的青年朋友說：來中國一定會了解更多，來過肯定不會后悔，你們一定會喜歡上這個國家的。