时间：2022-06-14 20:32:00
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摘要：本文介绍了非计算机专业硬件课程的现状和内容的设计情况，探讨了如何在硬件教学中改革教学法和教学手段，培养学生的学习兴趣和动手能力，从而提高学生自主学习，主动分析问题、解决问题的能力，真正达到学有所得，学有所用。
关键词：非计算机专业；硬件教学；引线法；案例教学
中图分类号：G642
文献表示码：B
1引言
“计算机硬件技术基础”课程是工科专业的必修课程，课程的任务是通过对微机的基本组成、工作原理、接口电路及硬件的连接等知识的学习，使学生掌握分析问题、解决问题的方法，结合上机实践，使学生掌握计算机硬件基础知识和简单的硬件设计知识，为培养和提高学生的动手实践能力和以后学习其他计算机知识打下基础。
2硬件课程现状分析及教学内容
2.1现状分析
对于非计算机专业的硬件课程的教学，不同于计算机专业的硬件教学。
(1) 学时较少，任务繁重。本课程内容实际上包括计算机专业的“汇编语言”、“微机原理”和“接口技术”三门课程，虽然是基础的教学，但内容非常多，对于非计算机专业的学生来说要利用较少的学时而面面俱到，学精学透，不可能也不现实，但要想真正的能让学时系统的掌握课程的精华也不能任意的割舍，因此如何精选内容、调动学生积极性显得非常重要。
(2) 基础薄弱，惧怕学习。学习硬件课程之前要求学生掌握电子电路等先修课程，对于非计算机专业的学生来说他们通常只学习了文化基础和C语言，因此基础相对薄弱。学生害怕计算机硬件的学习，书发下来，一翻看内容就对它产生了恐惧的心里，尤其是去打听上届的师兄、师姐，如果以前不及格的学生多，他们会产生心理负担很重，还没学就患得患失，学习的目的就是为了及格，很难去培养学生的分析问题和解决问题能力，更不用说创造能力。
(3) 毫无兴趣，学习无用。学生对于硬件的学习毫无兴趣、枯燥乏味，由于许多硬件知识没有实物对应，比较抽象，逻辑性强，理解起来有一定困难，因为不喜欢，所以不懂，因为不懂，所以更不喜欢，形成了强式恶性循环。硬件更新很快，现在都是奔腾6的时代了，还讲8086/8088，觉得内容陈旧，毫无兴趣。辛辛苦苦学习下来，觉得毫无用处，根本提不起一丁点的兴趣，学文化基础能懂得电脑的操作，学习C语言还能考个计算机等级证书，学了硬件课程，如果以后不从事电子电路设计，没有任何用处，即使从事电子电路设计所有的知识也要从头开始。
为了解决上述问题，必须要精心设计讲课内容，充分调动学生积极性，让学生自己去发现，去学习，必须真正的把授之以鱼改为授人以渔。
2.2内容简介
为了使学生能从应用角度出发，在理论和实践上掌握微机的发展、微机系统的基本组成和工作原理、存储系统的层次结构、汇编语言程序设计以及接口电路的应用，建立微机系统的整体概念，并考虑到学生本身的特点，本课程学时和内容安排如下：
本课程共48学时，其中讲课28学时，上机实验20学时，上机的内容基本上是以汇编语言为主。课程内容包括：计算机基础知识、数字电路基础、中央处理器CPU、存储器、8086汇编语言指令系统、汇编语言程序设计、I/O接口和总线、中断系统、DMA控制器和典型的接口芯片、模数(A/D)和数模(D/A)转换共11章教学内容。课下组织学生去学计算机的组装、当前芯片最新发展技术动向、单片机原理和设计，以作业的形式组织学生学习和研究。对学生能力培养的有如下要求：
(1) 对计算机系统有更完整的认识；
(2) 掌握微型计算机的结构、工作原理及接口知识；
(3) 掌握汇编语言基本知识，具有一定编程能力；
(4) 能解决实际工作中遇到的计算机硬件方面的问题。
3教学过程的探究
3.1目标明确，确立学习信心
为了能使学生有学习的信心，首先让学生明确，课程内容的特点，只要努力肯定能学明白，能学懂，战略上蔑视敌人，战术上重视敌人。加大平时的得分比例，使学生重视平时的学习和平时作业的完成，让学生不必背着怕不及格的负担去学习，让学生知道只要学就能学会，只要学就不必担心期末的考试的问题。良好的心理是成功的一半，让学生有好的心理暗示，正向的暗示和引导学生去完成硬件课程的学习。万事开头难，给学生一个好的积极向上的开头，良好的开始是成功的一半，有了两半的成功，相信自己一定能学好的。
3.2教学内容采用引线法，神奇化易
华罗庚曾经说过：“神奇化易是妙算，易化神奇不足提”。对于教学内容采用引线法，把硬件的内容穿成串，让学生通过一根线，把所有的内容连起来，使学生有信心和毅力把硬件知识掌握和理解。
教学的主线就是CPU，CPU也是计算机的核心，真正的中央处理单元，通过对CPU的前因(来源)后果(应用)的描述，把整个知识联系起来，把复杂的问题简单化，掌握本质，理解精华。课程内容线图如图1：
3.3实验内容采用案例教学
汇编语言的实验部分采用案例教学法：把所有的实验分成4个案例，案例1顺序程序设计，案例2分支程序设计，案例3循环程序设计，案例4综合程序设计，每个案例包含3个小模块，第一个是老师讲解领着学生去完成，第二个是学生自己完成，教师进行指导，第三个是课下作业，完成后要求写成实验报告，实践证明这种方法取得了好教学效果。除了完成四个案例对应的实验报告，鼓励学生根据自己的能力编一些优秀的作品，由于学生的本身条件制约，虽然学生的作品水平一般，但学生认为收获很大，起到了良好的教学效果。
汇编语言调试环境采用Emu8086。Emu8086是纯Windows环境下的调试工具，集编辑、编译、调试等功能于一身，可以方便的操作，容易看到内存的变化、寄存器的变化，利用他可以隐藏汇编语言的低层细节，把重点精力放到对语言本身的理解和掌握上，入门更快，掌握更好，质量更高。Emu8086的界面如图2。
3.4课外作业突出培养兴趣，走出去，带回来
利用学生对计算机组装感兴趣这一特点，充分利用资源优势，培养学生学习兴趣。沈阳市三好街是中国四大计算机市场之一，派学生去调研了解计算机硬件的最新、最准确、最及时的行情和了解如何对硬件进行组装，并且让学生去选听焦老师的硬件组装课程，使学生在“庖丁解牛”之前先知道一下牛的形状，实践证明这对学生对课程的总体认识起到关键的作用。
精心设计和布置课外作业，因势利导，有利于对硬件知识的把握。如让学生分组调研最新的CPU类型等作业的布置。鼓励学生参加课外活动小组，这学期我班就有一名学生被选入东北大学机器人竞赛的团队里，参加2009年在日本举行的世界机器人大赛。
3.5充分利用网络资源
东北大学计算机中心是省级教学示范中心，拥有先进的计算机和网络的资源优势，充分利用网络资源，找到自己需要的资料。
网上交流，有不会的问题的及时反映出来，及时解答。利用文化基础或C语言的网络平台可以下载课件和提问，2009年我校的毕博blackboard平台对所有教师开放，利用这一平台建设硬件的课程体系，将会起到更为理想的作用和效果。
Baidu是你永远的老师，随时有不会的问题，随时问这个老师，他会告诉你所有的答案。学习积极性和兴趣非常重要，兴趣是最好的学习动力，百度是学生永远的老师，让学生充分利用一个兴趣和一个永远的老师，培养了学生自主学习、查找资料的能力，也提高了学生的分辨是非的能力，起到了事半功倍的效果。
3.6建立考试题库，把好质量关
对于学生的最终成绩包括实验报告、平时作业，当然还包括了最后的期末考试。建立了硬件考试系统的题库，
随机选择考题，通过考试系统来检验学生的学习效果。考试结果表明学生取得了好的成绩，没有不及格的情况发生。
4总结
通过对课程内容的设计，对学生的兴趣的调动，学生变被动为主动，让学生去调研，不仅顺利的完成了教学任务，使学生能发现问题，思考问题，进而解决问题，学生反映良好，取得了好的成绩，学生通过率达到了100%，消除了不及格的问题。
参考文献：
[1] 高晓兴,焦明海. 计算机硬件技术基础[M]. 北京:清华大学出版社,2008.
关键词EDA技术;硬件基础课;教学改革
中图分类号:G642文献标识码:B
1引言
在计算机科学技术飞速发展的今天,EDA技术带来了全新的硬件设计理念与结构体系,其应用领域越来越广泛。欧美国家工科大学普遍要求计算机专业学生必须掌握一种硬件描述语言,国家教委指导委员会提议:“EDA技术是电子技术类教学改革的重要方向”。作为计算机学科的硬件基础课程,“电路与电子学”、“数字逻辑与数字系统”的教学内容,应有意识地将EDA技术和PLD器件纳为教学计划,将EDA工具贯穿整个教学过程,这样才能保证教学内容紧跟前沿技术的发展,有利于培养学生创新能力与综合素质。
2重构教学内容
EDA技术分为三个层次,如图1所示。将EDA技术引入教学内容时,必须按照此层次循序渐进,与之相应的课程体系结构如图2所示。当完成该课程体系的学习及相关实验后,学生应该能掌握现代计算机系统设计原理和方法,具备熟练应用相关软硬件工具的能力。要在学时不变甚至减少的硬件基础课教学中引入EDA技术,就必须根据专业学科的特点,在传统内容与新技术、理论教学与课堂实践中进行优化侧重,对教学内容进行重构。
(1) 重构“电路与电子学”(大一下学期)。
计算机专业“电路与电子学”教学内容的广度、难度可以比电子工程专业稍弱,但如果加大EDA的教学内容,则同样可以提升学生的电路设计能力。因此,课堂教学删除了部分传统内容,去掉了支路电流法、回路电流法、三相电路、半导体器件导电原理、反馈的方框图计算法;精简了阻容耦合放大电路(包括多级放大)、小信号动态图解法、差分电路分析等内容。
根据专业特点,相应加强了直接耦合放大电路、电流源电路和系统稳定性的教学内容。此外,增加了20学时的Multisim仿真及电路设计实验课,学生在课余时间完成设计和仿真验证,在有限的实验室课时内只进行硬件的接线、调试工作,这样既节约了课时,又提高了学生的动手能力。EDA技术与传统硬件实验相结合,提供了一种全新的实验教学体系。通过训练,学生基本掌握了设计-仿真D实际的现代模拟电路设计方法,为下一步可编程逻辑器件的学习打下基础。
(2) 重构“数字逻辑与数字系统”(大二上学期)
随着技术的进步,90%以上电子产品采用了数字技术,这个领域的一般教科书都因摩尔定律而缩短了它的适用期。因此,“数字逻辑与数字系统”课程必须舍弃一些陈旧内容用以讲授新知识、新方法。课堂教学删除了门电路、555电路、中规模集成芯片和触发器的内部电路、状态化简、编码技巧、异步时序、可编程器件PLA、PAL、GAL应用等内容;精简了卡诺图和布尔代数化简等传统手工设计方法。
教学中始终强调外部逻辑功能和时序特性的描述与分析,突出EDA技术和数字逻辑功能模块的设计,增加了数字系统的设计与优化、可编程逻辑器件CPLD/FPGA的原理与应用、有限状态机理论等内容。在教学中以逻辑代数与VHDL语言并行为基础,依据整体“自顶向下”,细节“自底向上”的教学模式。整个课程中的用例多取自于计算机基本逻辑部件,如译码器、运算器、移位器、计数器,直到存储器、控制器,最后给出数字系统的实例DCPU的逻辑构成。通过该课程的学习,初步建立了CPU的设计理念,为将来“组成原理与结构”、硬核嵌入式系统(ARM、MIPS)、软核嵌入式系统(NiosII)的学习奠定基础。
为巩固基础知识,实践教学首先安排中小规模集成芯片的应用性实验,而不是简单验证,如用三态门构成总线,用译码器设计端口寻址电路,用74LS163、74LS148及七段发光二极管实现计数显示电路等。之后,安排基于EDA技术的逻辑功能模块的设计,如用FPGA/CPLD实现译码器、加法器、计数器监视电路等。为进一步培养学生的实践能力和创新能力,在大二结束的小学期里,安排有三周的课程设计,要求用EDA技术完成五个综合性实验,包括频率计、电子钟、键盘扫描电路、交通信号灯控制器和数字音乐播放器。实践课都是开放式的实验环境,可自主选择器件,实现设计方案,改变了计算机硬件基础课“按图接线、查线排故、测看结果”的实验过程。此外,严格的实验验收制度及考核标准,如考核工具是否熟练使用,设计方案是否灵活多变等,都有效减少了设计抄袭现象的发生。
3EDA教学点设置
EDA技术所涉及的内容较多,对于计算机专业的学生,学习掌握软件工具的能力很强,EDA工具的使用只需要给学生相关内容的PPT即可,不用额外花费课时讲解。但是,如何根据专业学科特点,在有限的课堂教学中将EDA技术合理切入到理论教学中,使两者有机地融为一体却是至关重要的。
(1)Pspice/Multisim仿真平台切入到“电路与电子学”课程
通常,在理论教学完成一段时间后才会有相应的实验教学,这样导致学生当时在课堂上被激发出的兴趣及灵感逐渐消退。在“电路与电子学”课堂中及时切入EDA仿真平台,既可以增加学生对知识的感性认识,活跃课堂气氛,又能够将教学中的难点用直观的图形和曲线表述,降低教学难度,加深对理论概念的理解,起到了事半功倍的作用。在该课程中,仿真平台的切入点有以下四处:
第一,在直流分析中通过EDA仿真平台确定戴维南等效电路。首次介绍Pspice/Multisim时,应当让学生对仿真软件产生极大的兴趣,可以在讲仿真的前一次课中埋下伏笔,布置一道有难度的课后习题,使学生先进行分析。上课时使用EDA仿真,当瞬间分析出戴维南等效电阻和端口开路电压时,学生们都非常惊奇。此后,当遇到难题,或对答案产生疑问时,利用EDA工具仿真就成为了习惯。当然,仿真软件绝不能代替理论分析,要求作业中必须有分析步骤就可以保证这一点。
第二,根据我校的特色,考虑到通信系统中谐振电路的重要性,在交流分析中,仿真了谐振频率特性曲线,帮助学生理解掌握品质因数、带宽、谐振频率三者之间的关系。
第三,在放大电路一章中,利用EDA仿真软件易于改变电路参数值的特点,观察电路在不同静态工作点下产生的非线性失真。实践证明,虽然教学内容精简了小信号动态图解法的理论分析,但学生依然能很清楚地掌握电路参数的变化对放大性能的影响。
第四,仿真RC正弦波振荡器电路,观察输出由小到大起振并稳定在某一幅值的全过程,观察反馈电阻Rf对输出波形的影响。若Rf值稍大,电路不起振或振幅较小;Rf值稍小,则出现非线性失真。这种直观的图形加深了学生对信号发生电路的理解和对运放构成的非线性应用的认识。
(2)VHDL/QuartusII 切入“数字逻辑与数字系统”课程
关键词:教学改革;案例教学;硬件基础
中图分类号:G642 文献标识码:A
1引言
当今社会对于熟练掌握计算机应用能力的复合型人才的需求日趋旺盛,熟练掌握计算机的通才极为紧缺。为满足社会的需要,培养出适应新世纪我国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力和创业精神的高素质人才,在高等院校加强学生掌握计算机理论知识和实际应用能力的培养势在必行。
基于通识教育的大类培养,实施精英教育是大连理工大学提出的教学改革指导方针。“计算机硬件技术基础”课程是培养学生利用计算机从事科学研究和科技开发工作的技术基础课程。1997年教育部高教司颁发“加强非计算机专业计算机基础教学工作的几点意见”以来,我校便开始执行计算机基础教学三个层次的课程体系,“计算机硬件技术基础”课程成为面向全校非电类专业开设的第二层次计算机技术基础类课程之一。2003年教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会又下发“关于进一步加强高等学校计算机基础教育教学的意见”(以下简称“意见”),把“计算机硬件技术基础”列为重点核心课程,并提出了教学基本要求。
“计算机硬件技术基础”是大连理工大学非电类理工科专业技术基础限选课程。本课程是一门面向应用的、实践性和综合性的通识教育课程。本课程主要讲授计算机硬件的基础理论、基本技术和方法,教学目的是培养学生应用计算机硬件技术知识解决本专业及相关领域中问题的能力,使其能成为具有较强实际动手能力和科研开发能力的应用复合型人才。培养学生利用软硬件相结合的方法分析解决本专业领域的思维方式,从而为学生进一步学习计算机的后续课程,学习和应用相关方面的新知识、新技术打下必要的基础。
2立足创新能力培养,构建“硬件”教学课程体系
“计算机硬件技术基础”作为非电类专业的计算机技术基础类核心课程之一,其教学改革应符合精英人才培养这一目标。“计算机硬件技术基础”课程包含了众多的计算机硬件基础知识、基本理论和基本方法,而且具有很强的系统性和实践性。该课程对于强调培养学生的实际动手能力、工程实践能力、开发创新能力具有特别重要的意义。任课教师不能只“教”计算机的硬件知识,还应特别重视培养学生的创新能力。课程组的任课教师根据这一思路,充分借鉴了国内外相关高校成功的教学实践经验,设计了以基于通识教育的精英人才培养模式为导向的“计算机硬件技术基础”课程体系。从教材建设、教学内容、授课方式、实践环节、考核体系等方面全方位构建计算机硬件基础教学体系。经过近四年来的教学实践,该门课程取得了良好的教学成果,获得了学生的好评。
3重视教材建设和教学内容的及时更新
根据高等学校非计算机专业计算机基础课程教学指导分委会2003年提出的指导意见中的教材建设要求,对于典型核心课程的教材,要强调教材的基础性和系统性,突出基本概念、基本技术与方法的讲解。要使教材能反映计算机技术的新发展,特别是对于教材中一些技术性、应用性的内容更应如此,要让学生能学到一些先进的开发工具和开发方法。要编写一些具有专业特色的计算机教材。教材内容不是一般性地讲解计算机的技术与方法,而是将它们与专业应用有机结合。要重视案例课程的教材研究,教材从内容到结构要能反映案例课程的特点。
根据“意见”精神,课程组的任课教师编撰了高等教育出版社最新出版的“十一五”规划教材《微型计算机硬件技术》,以目前在计算机领域中占主导地位的80x86系列微机为例,系统地介绍了计算机的硬件技术基础知识,并通过对计算机中相关先进技术的介绍,体现出计算机及其应用技术发展的最新水平与趋势。
结合教材内容,重新调整了教学大纲和教学内容,学时安排参见表1,教学学时为32学时。
“计算机硬件技术基础”课程内容涉及常用逻辑元器件、CPU、指令系统、内存储器、外存储器、输入输出接口、常用外部设备和计算机网络等诸多内容,较为繁杂,课程组的任课教师本着少而精、知识面宽、知识新等原则,删繁就简,一是适时修改教学大纲,使之尽量符合新的学科技术及应用发展现状;二是体现在每次具体讲课内容中,可及时传递一些新的学科技术及应用信息,强调加强计算机硬件的基础知识、基本思想、基本方法和基本技能的培养。在保持课程内容系统性的前提下,主要选用和总结具有一般性、普遍性意义的内容。并在今后的课程讲授中,实时追踪最新计算机发展技术,及时补充到课堂教学中。
4启发式的案例教学方法
计算机硬件课程的特点是包括多门计算机相关课程,体系庞大,内容繁杂,而且大部分知识枯燥抽象,晦涩难懂。计算机硬件的工作原理与人的思维和行为方式“格格不入”,学生对抽象的指令和复杂的硬件电路很不适应。如果教学方法不合理,学生往往因为感觉太难而产生抵触心理,从而导致教学效果不理想。因此课程组在授课环节的设计上,围绕以学生为本、培养学生的创新能力这一教学目标,以是否符合创新能力的培养目标作为教学方法的设计依据。实践表明,采用循序渐进、深入浅出、突出重点的启发式方法授课,配合精心选择的各种工程实际案例有助于教学效果的提高。
用浅显易懂、循序渐进、逐步深入的方式介绍课程内容,帮助学生对课程产生学习兴趣,避免一开始就介绍过多的专业术语和细节。在每一堂课的设计上都有一个重点主题,课堂内容围绕这个重点展开,而不是一味按照讲义的章节顺序进行。例如在介绍计算机各个部件的工作原理时,以人体为例对比介绍,CPU的作用相当于人类的大脑,指挥身体各个器官协调工作,键盘、鼠标等输入设备相当于人们的耳、鼻、喉、眼等感知器官,显示器和打印机等输出设备相当于人类的嘴、手、脚等等,既避免了枯燥的讲解,又加深了学生的印象,激发了学生的学习兴趣。
精心选取和策划教学案例,案例是为知识服务的,所讲的案例一定要紧紧围绕相关知识,切不可偏离主题。具体讲授时可以步步导入,由浅入深;也可互相穿插,讲述理论知识时引入案例分析,分析案例的过程中又回到对理论知识的进一步探讨。整个过程中要注重与学生的互动,提出精心准备的各种问题给学生,让他们思考解决问题的办法,教师可以进行适当的启发和提示,这样学生对知识在实例中的应用会有更切身的体会,这种体会还可以进一步反作用于知识,使其对知识的理解和认识更进一层。比如在讲授逻辑电路时,结合三人表决电路的设计,从实际出发,重点介绍逻辑电路的设计和优化,这样讲授要比按照教材逐一介绍各种逻辑电路的效果好得多。又比如在介绍串行接口的介绍,避免对接口原理的枯燥讲解,引入计算机监控系统的实例,介绍RS232在计算机监控系统中的应用方法,进而引申出在工程中广泛应用的RS422和RS485接口,极大地调动了学生的学习兴趣,形成了研究型学习氛围。课程组的老师在授课过程中注重对课程内容学习方法的介绍,引导和启发学生掌握分析问题的方法,从而做到融会贯通、举一反三。
5重视实践环节
鉴于上机实践实习在计算机硬件基础教学中的重要性,任课教师编写了《计算机硬件基础》上机实验配套教材,合理组织实验教学内容。
实践能力和创新能力是素质教育的重要组成部分,是由被动学习转为主动学习的必由之路。在“计算机硬件技术基础”课程中,动手能力的培养尤为重要。因此在实验教学方式上,要有意识地增加学生自主思考、独立动手的机会,培养他们的独立创造能力;在实验内容上,根据不同专业需求,分别开设计算机硬件拆装实验和微机接口实验两部分。
计算机硬件拆装实验内容:为每个学生提供一套微型计算机,要求学生认知计算机各个主要硬件、独立完成组装计算机、安装操作系统、驱动程序和应用软件,独立完成计算机网络的配置操作。课后要求每个学生写出完整的实验报告,要求记录CPU型号和主频,主板外频和倍频的设置方法,各种板卡的型号,各种外设的品牌型号。除了上述实验报告以外,还要求学生根据电脑市场的商情和学生本人的实际需求,写出一份虚拟装机报告。该实验适用于数学学院、物理学院、力学系、化工学院、材料学院、船舶学院、环境生命学院和管理学院等。表2为该实验内容及学时(12学时)安排。
微机接口实验内容:为每个学生提供一套综合实验仪器设备,完成A/D和D/A转换实验,I/O接口设计等(4学时)。着重培养学生应用典型可编程接口芯片和数字电子技术进行综合设计能力。为培养学生主动学习的意识,加强了要求提前预习实验的环节,以使学生不盲目地仅为完成实验内容而做实验,而是要求他们做完实验后有一定的收获,得到一定的能力训练。要求学生独立完成实验,最后给出具有一定见解的实验报告。尽可能发挥学生的独立思考能力和主观能动性,以培养学生的实际动手能力和创新能力,倡导学生自主学习和独立探索。该实验适用于土木学院、动力系和化机系等。
6改革考试评价体系
根据本课程的特点,要求学生理解本课程的基本原理外,着重考核学生分析和解决问题的能力,引导学生不仅关注课本知识,还要关注本学科的最新技术的发展趋势。
改革了传统的“一纸定终身”的考评模式,学生的最后成绩由基础理论成绩、实验成绩和平时成绩三部分综合评定得出,其中基础理论部分的考核采用上机考试,机考成绩占总成绩的60%,实验成绩占总成绩的20%,并结合学生在实验过程中的主动性、动手能力、分析和解决问题的能力给出实验成绩。任课教师根据平时出勤情况、平时作业、课堂提问以及课堂讨论等平时学习的积极性、主动性给出平时成绩,平时成绩占总成绩的20%。
严肃考场纪律,杜绝学生作弊思想的滋生,课程组老师建立数量庞大、范围广泛的试题库,并随时补充新的题目加入试题库。课程组的任课教师开发了计算机硬件考试系统,并按遗传算法随机组卷,学生上机答题,避免了雷同的试卷,杜绝了相互抄袭的现象。上机考试的评阅则采取学生考试结束后当场打分,整个考评过程透明公正。此外,课程组还建立了考试结果分析制度,以指导命题和改进教学。
7结束语
“计算机硬件技术基础”课程改革从2006年秋季开始进行,从各学期学生的教学评估情况看,多为“理论联系实际”、“讲解方式浅显易懂”、“考核方式新颖”、 “这门课程很有趣”等正面评价。从学生的认可度来看“计算机硬件技术基础”课程的改革是比较成功的,符合人才培养的目标,有利于培养学生的研究创新能力。经过课程组教师的长期努力建设,2008年该门课程获得辽宁省精品课程立项,现正在建设当中。
构建合理的计算机硬件基础课程体系,对培养学生良好的计算机硬件基础,提高学生在本专业领域综合应用计算机的能力至关重要。通过计算机硬件系列课程体系建设及系列课程的教学改革实践,完善了课程体系,改革了各个教学环节,在教学大纲、教学内容、教学手段、考核环节和实验教学等方面做了许多工作。近年来,随着中小学信息技术课程的普及,大学生的计算机应用水平得到了很大的提升,尤其是从大中城市报考来的大学生已经具备了相当不错的计算机水平,这些学生已经不满足于有限的课堂讲授,为满足学生自主学习的需要,课程组的教师正在努力建设基于因特网的教学资源库,整合国内外优秀的教学资源。随着计算机技术的不断发展,计算机硬件课程建设和教学改革是一项长期的工作,更需要坚持不懈的长期努力。
参考文献:
[1] 教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会.关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见[J].中国大学教学, 2005(5):11-18.
[2] 邹逢兴.关于创新“计算机硬件技术基础”课程教学的实践和思考[J].计算机教育,2004(2):81-84.
关键词：计算机；数据库；入侵检测技术；应用
中图分类号：G633.67
1.数据库入侵检测技术分析
网络数据库作为一种信息的载体，最近其中的众多信息遭到篡改，而且很多数据中的安全问题以及一些敏感的数据也被窃听，这些问题逐渐引起了人们的高度重视。它们通过入侵计算机的应用和计算机后台的数据库应用系统，对计算机的数据库造成了极大的破坏。
对于计算机的入侵检测来说，它主要指的是对一些恶意入侵计算机以及网络信息资源的企图以及行为进行有效的识别，并及时有效的采取相关措施对这些恶意的企图与行为作出积极响应的过程。计算机数据库的入侵检测需要通过入侵检测系统来实现，入侵检测系统是针对入侵检测功能而存在的，它本身具有较强的独立性。通过对入侵检测系统进行运行，可以实现对于未经授权的人或者是程序对于计算机系统的恶意入侵意图或者是入侵行为的有效检测。除了检测功能以外，这一系统还可以对系统不同环节的信息进行一定程度的收集，然后再对这些收集的信息进行有效的分析，从分析结果中判断是否存在着入侵迹象，一旦发现立即采取措施作出响应，从而对未经授权而访问的对象的操作行为做出有效的监控。也就是说，入侵检测系统除了具备检测功能之外，还具备了监控功能。
入侵检测在计算机的安全保护之中具有十分重要的地位与作用，应经成为了被广泛使用的积极防护措施。通过对数据库入侵检测技术进行应用，可以有效的应对计算机受到的内部、外部攻击，以及错误操作等，进而对原先防火墙的不足进行一定程度上的弥补。除此之外，对于数据库入侵检测技术来说，它几乎不会影响到计算机的性能。然而，在目前状况下，数据库入侵检测技术保护中的应用仍然较为薄弱，有待进一步的发展与完善。
2.数据库入侵检测系统的构成要素
数据库入侵检测系统主要是由5个部分共同组成，这五个构成要素分别是数据采集器、SQL解析器、SQL检测单元、行为检测单元以及响应单元，具体情况见表1所示：
3.计算机数据库的入侵检测技术应用
首先，入侵检测技术在对入侵危害进行应对时，对原先的安全措施进行了创新发展，采用了一种新级别的安全措施，即应用安全。这种全新的安全技术对原先的入侵检测系统进行了一定程度的发展，把原先的网络以及操作系统的入侵检测概念转变为计算机数据库入侵检测概念，通过保护计算机的数据库来实现对于计算机的安全保护。然而，这种应用安全与以往的安全保护存在着一定程度的差距，它为计算机数据库提供积极主动的并且对于SQL具有一定针对性的保护与监视，可以达到对较多的预先包装的或者自行开发的一些WEB应用的有效防护。例如，应用安全可以有效的选择关键数据，根据数据的特点对其实施特殊的监视与保护，这样一来，就可以对那些有针对性、有目的的数据攻击进行有效的防护，避免关键数据造成伤害。除此之外，应用安全还可以对数据库的事件进行一定程度的审查，通过严格而又有效的审查，能够防止损害问题的出现。
其次，在计算机应用当中，主要采用SQL与数据库进行相应的交流工作，因此，一个针对性较强且行之有效的安全系统能够实现对于SQL的有效解析。通过对SQL进行解析，可以提供一种既可以理解流量内容，又可以与应用划清界限的保护层。一般情况下，在大多数的应用安全系统之中，都存在着三个组件，分别是传感器、控制台服务器以及WEB浏览器。其中，传感器主要是基于主机或者计算机网络之上的，主机传感器直接停留于应用，而对于网络传感器来说，它与交换机的其中一个端口进行一定程度的连接，而这个端口的配置则使得其可以观察到数据库流量的全貌。控制服务台是接收对传感器发出警报的应用安全组件，其主要作用是对事件的信息进行一定程度的储存，同时，它又可以对相关的策略进行有效的配置并对应用传感器进行一定程度的维护。而对于WEB浏览器来说，通过它可以对应用安全系统进行修改，并对网络事件进行实时地监视及记录，使事件形成具体的报告。
最后，数据库入侵检测的应用主要是按照图1的流程来进行的：
主要流程为：①攻击者使用WEB界面发起SQL的注入攻击‘②所发起的攻击穿过防火墙进入到应用服务器当中；③进入应用服务器之后，应用服务器对SQL进行有效利用，并在数据库的记录之中对相关信息进行有效查找，并对用户证书进行一定程度的评估；④应用服务器发现SQL中的错误与欺骗性；⑤最后传感器向控制台传递这一信息。
4.结束语
本文主要针对计算机数据库的入侵检测技术及其应用进行研究与分析。首先，对数据库入侵检测技术进行了一定程度的介绍与分析。其次，阐述了数据库入侵检测系统的构成要素。最后，在前者的基础之上，重点探讨了计算机数据库的入侵检测技术应用。希望我们的研究能够为读者提供参考并带来帮助。
参考文献
[1]邵磊.数据挖掘技术在入侵报警系统中的应用研究[J].信息与电脑（理论版）.2010（12）
【关键词】BIM技术 建筑设计 应用优势
BIM是三个单词Building 、Information、 Model 的缩写，用中文表达出来就是“建筑信息模型”。它是一种比较实用的技术，利用它可以构建出建筑模型。而这些模型包含的很多信息，都是真实建筑的资料。同时，这些模型和真实建筑的全部构成是一致的。换句话说，这种模型基本上就是一个资料全面的综合数据库，其内部包含的资料不但可以用来做建筑设计，还可以用来对建筑内部的结构和成本等内容进行计算。可以说，它对整个建筑行业都具有一定的影响。
1 BIM技术概述
1.1 BIM的内涵
30年前，美国乔治亚技术学院的查克・伊斯曼教授首次使用了“建筑信息模型”这一说法。他指出，“建筑信息模型集合了全部几何模型的资料、功能和组成部件的性能，把项目建筑过程中涉及到的全部信息，例如工程的进展、建筑过程和后期维护等包含在内。
BIM技术创建的建筑信息模型综合了多个学科的知识，可以满足建筑过程任何阶段的信息需求。针对特殊的需求，还可以把这些资料以3D模型，或者2D施工图的形式展现出来。有时候还会把这些资料以二进制信息的形式输入到能量结构的分析之中。
1.2 BIM技术的原理
BIM技术，是一种针对建筑设计应用的CAD技术，它可以把一些建筑用数字表达出来。通过这种技术，用一个电子模型基本上就能保存全部的建筑信息。这是建筑界的一项技术革新。
有一定针对目标的CAD并不是一个新兴概念，把建筑材料转化为数字表达是一种比较实用的方式，不过很长时间以来并没有在实践中得到应用。直至计算机大面积使用之后，才生成了众多的BIM应用体系。BIM软件摆脱了简单的几何应用格局，使用的范围不再局限于点、线、圆这种平面图形，而是向墙体、门窗等立体构件展开。计算机计算和修改的不再是单纯的点、线之间的联系，而是由一个个平面构成的立体建筑物整体。如图1展示。
在BIM体系中，建筑构建被设置为特殊的对象，这项技术可以把这些对象通过数字编码的形式表现出来。这些参数信息可以表达整个建筑的属性。比方说，一个墙对象，是一个具有所有墙体特征的对象，这些特征不但指墙壁的长、宽、高，还指墙壁使用的材料、具有的功能、墙体的单价、建造墙壁的价格等。而在一般的CAD体系中，墙壁就是以平行线的方式来表现的，线条之间没有交叉。
2 BIM技术在建筑设计中的应用优势
2.1 在虚拟建筑中做设计
借助BIM软件，建筑师可以把自己想象的建筑做成建筑模型。利用这一虚拟模型，建筑师可以查看各个设计的模拟效果。同时，还可以全方位的观看这种模型的旋转效果，查看建筑建成之后取得的空间效果；或者建筑师也可以从模型内部体验建筑产生的空间感受，让建筑空间给人的感受进一步细化，空间利用更加细腻。建筑设计师需要不断对建筑内的空间元素进行考察，对设计思路进行验证：思考选用的材料以及颜色是不是可以创造出最理想的效果等等。HCA的建筑师这样表达，“我们可以随心所欲地进行设计，并且同时在屏幕上看到设计的变化。”
2.2 图纸文档自动生成
在传统的工作环境下，所有的图纸都是独立存在的，他们需要一个环节一个环节的单独拼接、展现，先是平面，再立面、后剖面等。同时，在项目开展的过程中，还要根据实际情况对所有的图纸做出相应的修改。这样，单就图纸修改工作就占用了设计师大量的时间，造成人力资源的巨大浪费。但是BIM技术彻底改变了这种局面，在虚拟模型的基础上做设计，其重点不再是图纸，而是模型。只要模型制作好，所有的图纸都可以自动生成。
建筑师可以从模型中获得建筑任何一个角度的视图。无论是建筑的平面图、立体图，还是建筑的材料预算、造价生成等，建筑师都可以从制作好的建筑模型中自动生成。实际上，建筑模型就是一个集合了所有建筑材料的巨大的数据库，建筑师可以根据自己的需要从不同的角度对数据进行表达，也可以对相似的信息进行归类和汇总。
2.3 高级分析能力
2D CAD 绘图是静态的，不能对数据进行分析，更不要说进行模拟。但是借助BIM技术制作的虚拟建筑模型，则可以提供大量的数据信息，把这些信息输入到模拟软件中，就可以对建筑物的结构和相关性能进行详细的分析，对建筑物的空间效果进行模拟。
利用计算机对各种数据进行分析，不但可以节省大量的人力，还可以让计算的结果更加准确，计算机的辅助效果得到了真实的体现。
2.4自动变更管理
使用2D CAD 技术，一旦设计出现变更，建筑师就要花费巨大的人力和时间去进行整体更改和协调，这是对人力资源的巨大浪费。但是BIM技术不同，在它的基础上制造的模型，可以直接生成建筑相关的图纸。即使是建筑出现变更，对应的图纸也会自动做出调整。正是因为所有的数据都来自于同一个数据库，所以任何视图的变动都会引起整个数据库相应的更新，进而反映在其他的视图中，视图会根据这些数据的变更进行相应的更新。这就把建筑师从繁杂的图纸修改中解放了出来，他们的工作效率得到了极大的提升。BIM的作用最终让建筑师有更多的时间专心完成设计，提高了建筑设计的质量。
参考文献
[1]龙文志.中国建筑幕墙行业应尽快推行BIM[J]. 建筑节能.2011（01）.
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[3]于海澍.计算机辅助设计在建筑中的应用[J].硅谷.2009（11） .
关键词 计算机软件 数据接口 应用
中图分类号：TP31 文献标识码：A
1计算机软件及其数据接口
计算机软件是指计算机系统中的程序、数据及其文档。在今天这个信息时代中，计算机软件已经广泛的应用在不同的领域中，并发挥着非常重要的作用。目前，计算机软件主要分为系统软件和应用软件两种。系统软件就是各类操作系统，例如windows、硬件驱动程序、补丁程序等等。应用软件是针对需求所开发的软件，如管理软件、文字处理软件等等。
计算机软件数据接口是软件开发商直接向用户或向第三方开发商提供的一系列规定的标准规范。简单来说就是，实现数据交流的方式。它具有良好的灵活性、扩展性以及容错性等，为有效的、快速的、合理的进行软件数据交流创造条件。
2计算机软件数据接口的设计原则
2.1满足客户需求
计算机软件构建的最终目的是服务于客户，满足客户的需求。相应的计算机软件数据接口的设计同样是从满足客户需求的角度出发进行设计的。因而在进行计算机软件数据接口设计时首先要遵守的原则是满足客户需求。
2.2面向对象设计
这里所表述的面向对象是软件接口设计时，软件数据接口所能够为客户提供的服务或功能。因此，在进行计算机软件数据接口设计时遵守面向对象设计的原则是非常必要的。因为只有遵守此原则进行计算机软件数据接口设计，才能够保证计算机软件数据接口能够合理的、有效的应用。
2.3保证数据接口的可拓展性
在电子产品日新月异的当下，设计计算机软件数据接口不能仅仅满足客户需求，而是要拓展数据接口的功能，促使其具有良好的应用性，能够灵活的应用。因此，在进行计算机软件数据接口设计时需要遵守数据接口可拓展性原则。
3计算机软件数据接口的应用
在电子产业兴盛的今天，很多开发商致力于计算机软件开发，谋求经济效益。 由于不同的开发商所开发的计算机软件不同，相应的软件数据结构也不同，这使得不同软件能够联合应用，需要通过数据接口将不同的计算软件数据结构有效的连接，才能够将不同的软件联合在一起应用。数据接口作为计算机软件之间连接的纽带，合理而有效的应用是非常必要的。
3.1文件交换模式
文件交换模式是实现数据交换的重要组成部分。在应用计算机软件数据接口时一定要选择最佳的、最适合的文件交换模式，才能够保证数据交换快速的、完整的进行。目前，文件交换模式主要有ini文件和txt文件两种交换模式，其中ini文件属于windows系统的一种自行配置文件，能够自动的进行信息配置，应用此交换模式进行数据交换是非常有效的。txt文件也属于windows系统的一种文件，但其开发是比较复杂的，是特殊文件。它具有良好的灵活性和自由性，将其应用到数据交换中，有利于提高数据传输速度。
3.2应用程序接口函数模式
在应用计算机软件数据接口时制定应用程序接口函数模式是为了将客户或第三方厂商需要介入的数设置在数据接口中，以便数据接口能够严格按照客户或第三方厂商的需求进行服务。但是，需要注意的一点是应用程序接口函数模式所设定的客户或第三方厂商需求数据是要绝对保密的，只有这样，才能够保证应用程序接口函数模式的应用效果，更加深入的服务于客户或第三方厂商。
3.3中间数据库模式
中间数据库是具有一定公用性的，软件开发商与客户或第三方厂商在遵守相应规则的情况下，可以合理的应用中间数据库中的数据。而要想合理、有效的实施中间数据库，在计算机软件数据接口中规范的应用中间数据库模式是非常关键的。由于中间数据库具有多种格式，在设置中间数据库模式时一定要结合客户和软件开发商的实际需求，选择最佳的数据库格式，才能保证中间数据库模式能够灵活的服务于客户、第三方厂商以及软件开发商。
4结语
在蓬勃发展的今天，计算机软件已经广泛的应用于各个领域中，并发挥着重要的作用。这使得我国社会中出现各种不同应用性能的计算机软件。一些客户或厂商为了使计算机软件能够满足自己的需求，会将多种计算机软件结合在一起应用。此种情况下，计算机软件数据接口发挥重要作用，能够有效的将不同的计算机软件连接，实现合理的应用。因此，保证计算机软件能够合理的、有效的、规范的、标准的应用是非常必要的。
参考文献
[1] 张宁.浅谈计算机软件中数据接口的应用与设计[J].中国科技投资，2012（24）.
[2] 姜旭平，姚爱群.Windows下的应用程序动态数据交换过程[A].管理科学与系统科学进展――全国青年管理科学与系统科学论文集（第4卷）[C] ，2003.
关键词：软件技术基础；教学法；认知；案例
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）51-0180-02
一、引言
“计算机软件技术基础”课程是非计算机专业的计算机基础教学内容之一，有着广泛的应用。课程的教学目标是使学生能够全面系统地了解并掌握计算机软件技术的基本概念、思想、原理和方法，并且具有一定的软件系统设计能力，更好地利用计算机软件技术解决本专业领域中的实际问题和日常事务性问题[1-2]。目前，很多高校都开设了“计算机软件技术基础”课程并取得了一定的成效，但该课程的综合性较强，在教学过程中出现了一些不尽如人意之处。本文针对目前该课程在教学中存在的共性问题，结合作者的教学实践，从教学方法的角度出发，对该课程的教学改革进行探讨。
二、课堂教学存在的共性问题
“计算机软件技术基础”课程教学目前面临的共性问题主要体现在以下几个方面[3]：（1）学生对该课程的学习目的不明确，认识不到课程内容的重要性；缺乏学习动力、主动性和自觉性；（2）学生的程序设计、调试能力薄弱，缺乏解决实际问题的经验，对课程内容的实用性体会不深；（3）教学学时较少，一般为32或者48学时。课堂教学大部分时间集中在基本概念、原理的讲授上，而程序设计、调试等实践性较强部分通常只能点到为止，无法进行深入讲解和布置练习。
对于第一个问题，普遍采用的对策是引导学生重视课程；后面的两个问题，目前的解决方式主要集中在教学方法和教学手段的改革上，不同的授课者在具体实施的时候，会因情况而各异。本文作者承担着内蒙古大学通信工程、电子信息科学与技术两个专业的“计算机软件技术基础”课程的授课任务，面对目前该课程教学中的共性问题，进行了深入的思考、分析和研究，除了对学生进行科学研究层面的适当引导外，尝试采用合理有效的教学方法展开教学工作。
目前，一门课程大多采用一种教学方法，主要有任务驱动教学[4]、案例教学[5]、问题教学[6]、引导教学[7]、认知教学[8]等。前四种方法侧重于教学形式与手段的变新与改革，认知教学从讲授内容的本质出发，研究教学内容的认知过程。“计算机软件技术基础”课程以高级程序设计（C或C++）为基础，内容涵盖“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”等，各内容之间既互相联系又比较独立，每一部分内容都是计算机专业的一门专业课程。对于这样具有繁杂的内容并且注重理论联系实践的课程，仅采用单一的教学方法组织教学肯定满足不了授课的要求，同时学生也不容易掌握其内容。基于Zadeh认知原理的认知教学能够从牢牢抓住教学本质出发，深化知识的组织、粒化与因果关系，将所有知识融为一体。案例教学能够使理论和实践有机地结合起来，利于学生的思维能力、知识应用能力、团队合作精神的培养。本文将基于Zadeh认知原理的认知教学与案例教学两种教学方法紧密地结合起来（以下称认知案例教学法）并应用到该课程的教学实践中，借此加强学生的程序设计、调试能力，缓解因教学学时较少与加强实践能力间的矛盾。
三、认知案例教学法及在“计算机软件技术基础”中的应用
基于Zadeh认知原理的认知教学是按照人类认知事物的规律进行教授知识，将教学知识组织、粒化、因果化，使学生抓住知识的本质，全面地掌握知识。其中，组织是对知识宏观的掌控，粒化是对知识微观的演化，因果则是知识之间的关联。因此，认知教学能够条理地、逻辑地、系统地组织教学内容，是一种符合学生学习逻辑认知过程的科学方法[8]。案例教学是一种以教学案例为基础的教学方法，以学生在课堂内外对案例的分析、思辨为重点，目的是提升学生应用理论创新性地解决实际问题的能力。具体形式是在教师的精心策划和指导下，根据教学目的和教学内容要求，运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析，通过学生独立思考或集体协作，进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力[5，9，10]。对于认知案例教学法，首先综合考虑认知教学法和案例教学法的内涵，认真分析课程的特点和内容，提取宏观知识点（教学内容）并把它们合理地组织在一起；然后对每个宏观知识点进行细化，得到微观知识点；接下来搭建宏观知识点之间、微观知识点之间的相互关联，从而得到一个课程的认知系统；最后在这个认知系统的基础上，对微观知识点或宏观知识点选择合适的案例开展课程教学。
根据“计算机软件技术基础”课程的内容，把“算法与数据结构”、“操作系统技术”、“数据库技术”和“软件工程”四部分作为宏观知识点，并用系统工程作为基点把它们关联起来；依靠采用的教材和使用的参考资料对这四个宏观知识点进行细化，并建立微观知识点的彼此关联，这样就得到了“计算机软件技术基础”课程的认知系统，如图1所示。图1中的宏观知识点和微观知识点形成了一个多层次、逐层深入的组织结构。每一层是其上层的粒化，每层的微观知识点之间、上层和下层之间都有直接或间接的因果关系。依据图1所示的认知系统，在实际教学中采用了对底层一个或多个关联紧密的微观知识点精选有真实场景的应用案例展开课堂授课。为了能够成功地进行认知案例教学，需要对学生进行科学研究层面的引导，较好地激发学生对课程的强烈求知欲和学习积极性，使其在课堂之外能够主动地投入更多的时间和精力认真完成课堂教学的准备工作，同时自主地学习和发现问题。对于教师，需要在图1的认知系统框架下，根据微观知识点有针对性地选择案例。仔细研究案例的内容，做好案例分析。明确给出本次案例教学重点讨论的问题、有关的背景知识、参考资料和预习要求，把这些内容文档化提供给学生，要求学生提前预习，找出具体问题，同时准备分组讨论提纲。注重程序设计和调试，布置相应的练习，要求学生提前熟悉程序，并准备调试结果。课堂教学中，引导学生就一个问题进行讨论，根据学生的发言进行相应的点评和讲解；并引导学生从一个问题的讨论过渡到另一个问题的讨论；最后进行小结和归纳。
认知案例教学注重培养学生的程序设计和调试能力，教学中布置的练习都有相应的应用背景，学生通过调试和设计程序对课程内容的实用性有了进一步的体会。一般一个案例包含多个知识点，学生的预习和准备工作缩短了授课教师讲授基本概念、原理所需的时间，这让授课教师能够在有限的课堂教学中集中更多的精力去讲解实践性较强部分。经过三年的认知案例教学实践，发现学生的学习积极性和学习效率都有了明显的提高，学习效果良好。
四、结束语
本文把认知案例教学法应用到“计算机软件技术基础”课程的教学实践中，对于该课程的教学有一定的独到性之处。较好地处理了理论与实践相结合的关系，进一步激发了学生的学习兴趣，使学生能够更加牢固地掌握课程的知识点，同时培养了学生的自学能力和创造能力，提高了教学质量。
参考文献：
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[8]彭珍，吴立锋.认知教学在“计算机程序设计”课程中的应用[J].中国电力教育，2012，（11）：59-60.
关键词： 计算机技术；我国基础建设；应用前景
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1210001－01
0 引言
自从我国在20世纪90年代开始进入有组织有规划的计算机信息发展阶段开始，我国的计算机信息化建设的发展便迅速上了轨道。电子商务迅速萌芽，工业机械自动化开始普及，企业的逐渐进入信息现代化，社会各界的信息化程度也逐渐提高，计算机的台数也逐级递增，从上世纪90年代的几十万台发展到目前的工控机几千万台，微型计算机已达到上亿台。
1 我国现代计算机技术
现代的社会是科学的社会，未来的世界是计算机的世界。在巨大的经济竞争下隐藏的是科技竞争的本质。科技的发展对我国的根本发展战略与民族的命运紧密的联系在了一起。在上世纪80年代，由于美国政府提出了“星球大战”的计划，从而促使美国的高科技领域取得了很大程度是发展，其科学技术发展不单单是科技领域上质量的提高，更为重要的是它为美国的经济建设做出很大的积极影响。同时，日本、欧洲等资本主义国家也提出了相应的高科技发展计划。世界各个大国对其国家高科技技术发展如此的重视，就说明世界正在处于高科技的革命的中，上个世纪80年代我国也开始了发展高科技的步伐，由于受到当时国力、国力等各个方面的影响，选定了在中国未来经济与社会发展中占有十分重要位置的生物、航天、信息、军事、自动化、能源等领域作为科学技术发展的重点。国家实施此计划的根本目的就是积极追随世界高科技的发展脚步，将中国与世界的技术距离缩短，培养现代的高水平科技组织，将研究成果尽快实现商品化、产业化等。
在国家进行高科技发展计划中，信息技术领域主要通过以下三个方面开展：智能计算机系统、光电子器件与微电子、信息获取与处理技术。其中包括微电子技术、光电子技术、计算机技术等。其中智能计算机系统的发展目标就是：研制出属于中国的智能计算机系统。此智能计算机系统需要有良好的人机环境，包含各种知识与经验常识，具有较强的学习能力，能够及时的获取知识以及对知识进行重组，以及存储、搜索、识别、处理等多功能集于一身，并且能够拥有模拟人的行为的能力。
2 计算技术应用
我国的各项基础建设都随着科学技术的发展得到了长足的进步。计算技术在铁路、民航、航运各个基础部门的建设都起着重要的作用。
2.1 交通运输方面
在铁路运输管理系统TMIS基本建成，各个铁路局计算机订票系统已经全面投入使用。全国铁路票据发售与预定系统在1996年开始投入使用以来，已经在很大程度上实现了计算机售票，铁道部客票总中心与地区客票中心已经全面实现了全国范围内的联网异地售票，其售票量的总额在全国铁路客票发售总量中占据九成的比例，可见计算机联网售票在铁路客票的发售中的使用范围十分的宽广[1]；信息技术在公路、航运系统中的货物交易信息、集装箱运输等电子方面中占有非常重要的位置。目前就我国国内地铁工程中已经基本实现行车调度的自动化，开始使用综合监控系统技术，例如在我国某城市的供电系统以及防灾报警系统已经实行了全面的自动化监控以及数据搜索；城市市区内的交通管理已经基本实现交通信号灯控制、电视监控已经逐渐向智能自动化方向发展。例如我国某地的高速公路信息管理系统已经能够同时进行信息收集、实时监控、通信交流等功能、智能交通已经可以实现对信号进行联网控制，违章监控、交通诱导等。
2.2 教育事业方面
就目前我国教育事业的发展现状来看，全国已经有几十万所小学已经开始设置计算机课程，几万所小学已经基本设立了校园网络。计算机教学已经在中学以及各中高院校全面开展，在使用相对应的教学课件的基础下，不单单在很大程度上提高了院校的教学质量，还促进了学生向全面性综合性人才发展。近几年来，远程网络教育也逐渐开始普及，首先在我国重点大学院校中开展，我国教育部已经允许了几十所大学可以开办网络大学。就全国情况来看，网络学校招生人数已经达到一百万人数以上。在近几年，八成以上的高考录取大学生都是通过网络进行远程录取的，不论是高考还是各类专业技术考试都已经全面深入利用计算机进行改卷、录取等工作过程。网络人才市场一起高效、便捷受到了人民群众的一致认可。目前我国网络人才市场已经达到很大的一个数额，网络人才市场结构逐渐成熟，已经能够实现在线招聘、面试、素质评测等[2]，我国著名的人才招聘网站正在逐渐的涌现。
2.3 建筑与机械方面
计算机技术的应用率很大程度上决定了建筑工技术的提高。计算机技术的广泛运用是推动建筑行业快速发展的重要保障。计算机技术对于建筑材料的检测是十分重要的，能够很好的提高建筑工程的建筑质量，计算机能够对建筑中的混凝土实现大规模有效的检测，从而提高了工程的建设质量；计算机技术还能够对相关数据进行高效的计算与设计，工程设计、办公自动化、自动化器械等已经广泛的运用到了建筑行业的各个领域中。在工厂进行供电、供暖等机械设备也已经很大程度的普及的了计算机技术基础上的自动化生产与诊断。
2.4 医疗与公安
我国的医疗系统已经在计算机的迅速发展基础上已经逐步的完善。辅助诊断、管理系统正在各大城市的医疗系统中使用。近几年来我国的远程医疗事业开始全国各大城市开展实践，我国偏远城市地区的病人能够通过计算机网络技术接受大型医院的辅助诊断与专业治疗。社会秩序合理的进行是因为有了公安系统的有效保障。在进行公安系统网络化的过程中，省公安厅到地方级公安局的网络已经基本实现互联，全国已经建立了大约几十万的作案逃犯数据库。可以通过网络进行犯罪嫌疑人对比，甚至可以进行网络抓捕逃犯，并且已经取得了显著的成绩。
3 我国计算机技术应用的发展趋势
我国的计算机普及程度已经达到了一定的阶段，社会公用事业、公共服务等公共领域的信息化程度将逐渐加深，社会文化教育、卫生环境、民生保险、社会治安、公共交通、民生服务、供电供气等各项社会服务即将要把计算机技术全面的运用开展，以提高社会公安领域的信息技术化水平，让计算机技术的发展成果能够切实的为人民服务。随着人民生活水平的提高，智能类型的建筑、住宅小区已经开始实现推广，手机、微型计算机、智能自动化家电等都是大部分家庭的必需品，计算机信息技术已经全方位的融入了人民的生活工作中，有力的推动力家庭信息化的发展[3]。在全国范围内看家庭电脑的普及率已经到10%以上了，其中城市电脑普及率更是可以高达40%。不管是家电的信息智能化，还是办公用品的自动化能够大大的提高人们的生活质量与生活水平。
4 结束语
在我国国民社会经济不断发展的基础上，计算机技术的应用领域之广泛，融入程度之深已经众人皆知了。我国的基础建设的各个方面都离不开对于计算机技术的利用。不论是人民生活家庭的电子产品，工厂供电供暖、生产高科技产品，教育领域中计算机知识的普及、建筑行业施工建设设备、交通运输行业等都与计算机技术有着密切的联系。在国家未来的发展道路上，计算机技术的发展会创造更大的社会价值与经济价值，这是毋庸置疑的。由此可见，我国要重视对计算机技术的培养与研发，使得我国的国民经济与基础建设发展更加稳定。
参考文献：
[1]刘文珍、傅崇伦、张学文，信息高速公路对我国高等教育的影响及对策[J].高等教育研究，2011（01）：56-58.
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