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浅谈计算机科学的现状与发展趋势
作者：熊民敏
来源：《科技创新与应用》2015年第16期
摘 要：计算机的发明成为了二十世纪最突出的成就，从最初的用于计算、处理庞大数据的目的，拓展到社会生活的各个领域，其功能繁多、运行速度极快、储存量大等特点，使其受到越来越多人的喜爱和欢迎，并对人们的生活和经济的发展发挥着极其重要的作用。而计算机科学一直处于高速发展和变革中，不断根据现实社会的要求而创新改变自己，不断加入新鲜的血液，来保持强盛的生命力。作者结合自己多年的工作经历和实践调查，主要论述计算机科学的现状，提出计算机科学在未来的发展趋势，仅供参考。
关键词：计算机科学；现状；发展趋势；探讨
引言
1946年在美国诞生了全世界第一台电子管计算机，从此人类开启了计算机信息技术的探索之路，发展至今，计算机的发展演变过程可谓纷繁复杂，出现了颠覆性的变革。就目前来看，计算机正处在小体积、高速度、低成本的发展阶段，同时也符合生产企业和消费者的意愿，推动着计算机不断向前发展和进步。在知识经济和信息化社会的大背景下，需要计算机科学不断改善自身来适应时代的变化，不断拓展自身能够应用的领域范围。从最初的数学运算、文字储存发展到社会生活的方方面面，比如文化领域、军事领域、信息领域、教育行业、安全方面等，默默地为人类生活贡献着自己的力量。文章从研究计算机科学发展的现状出发，探讨未来计算机科学的发展走向，希望为广大科学技术工作者提供理论指导。
1 计算机发展历程总述
1.1 大型主机时期
大约在1940-1950年间，计算机的发展处于大型主机占主导地位的阶段，这一时期产生了多种类型的电子管计算机，被称作第一代电子管计算机。其中可以将电子管计算机划分为：晶体管数字计算机、电子管数字计算机，还有后来的集中电路数字计算机及其发展到大型集成电路计算机，将大型主机计算机这一阶段的技术发展到一个巅峰状态。
1.2 小型、微型计算机阶段
到了二十世纪中后期，计算机逐渐由大型体积向小型转化，开始了对计算机瘦身的革命。这一计算机的变革，使其成本降低，更能够符合消费者内心的预期价格，比较贴近人们的使用心理。
计算机科学发展史
以科学技术为标志，人类历史上发生了三次产业革命。蒸汽机的发明标志着第一次产业革命的兴起：电的发现与应用掀起了第二次产业革命的浪潮；数字电子计算机的诞生则拉开了第三次产业革命的序幕。
那么，第一台数字电子计算机是怎样问世的呢？让我们从第二次世界大战说起。 1939年9月，德国纳粹党头目、盗世奸雄希特勒悍然发动了对临国波兰的侵略战争。此后不到一年的时间，纳粹分子利用强大的军事机器先后占领了波兰、挪威、丹麦、荷兰、比利时、法国。整个西欧只有英国尚在浴血奋战。1941年3月，日本军国主义者在疯狂侵略亚洲邻国的同时，处心积虑地策划了对美国海军基地珍珠港的空袭事件。迫使美国对日宣战。从此，第二次世界大战全面爆发。
说起战争不能不说到武器。战争中，枪炮的杀伤力主要由其射程、精度和爆炸威力决定。军工厂试制出来的大地要进行多次试射；通过复杂的运算测定、校正其弹着点误差在允许范围并形成弹道表后，才可交付使用。这样，枪炮弹道计算的重要性就不言而喻了。一张正规的弹道表包括气温、气压、风速、风向以及火炮的类型、炸药量、引信种类等3000多个参数。一发炮弹从发射介空到落地，只用1分多钟。就单个参数而言，以1分钟的炮弹飞行时间为例，一个熟练的计算人员使用当时最先进的大型微分分析仪计算，也需要大约20分钟的时间才能算出来。
当时美国陆军军械部每天要向前线提供6张弹道表，计算任务十分繁重。负责这项工作的是军械部弹道实验室的上尉、青年数学家赫尔曼·哥德斯坦
（Hermam H.Goldstine）。哥德斯坦从陆军抽调了100多位姑娘使用微分仪每日进行紧张地计算。协助他一同负责弹道计算工作的还有来自摩尔学院的两位专家。一位是36岁的物理学教授约翰·莫齐利（John Mauchly），另一位是从摩尔学院刚毕业的研究生，24岁的电器工程师布雷斯帕·埃克特（Presper Eckert）。 由于弹道计算工作一直不能满足前方的需要，哥德斯坦已经接到指令，要设法尽快改变这种状况。
怎样加快弹道表的计算工作呢？哥德斯坦心急如焚。于是他请莫齐利和埃克特一块儿想想办法。莫齐利在从事分子物理研究时，就曾被大量的计算槁得头昏脑胀。所以，他一直想研制一种新型的高速计算工具。只是苦干不能筹来巨额研制经费，始终未能具体实施。事实上，随着电子技术、数理逻辑、运筹学、控制论、信息论等科学技术的发展，当时制造电子计算机的技术条件已经基本成熟。听了哥德斯坦的话，莫齐利把研制高速计算装置的想法告诉了埃克特。莫齐利长于计算机理论，埃克特专干电子技术。对莫齐利的每一种总体构思，埃克特总能从电路上使之具体化。于是，两人经过几番讨论，向哥德斯坦提交了一份“高速电子管计算装置”的设计草案。仔细看过这份设计方案后，哥德斯坦心中无比振奋：如果能研制出这样的高速计算装置，那么弹道计算的效率将会提高成百上千倍！于是，尽管预算费用高得惊人，哥德斯坦仍决计要向军械部争取这笔费用。1943年4月9日，美国陆军军械部召集了一次非同寻常的会议，讨论哥德斯坦等人提交的关于研制“高速计算装置”的报告。坐在主席台位置的西蒙 (L．Simon）上校一言不发。美国数学泰斗、普林斯顿高等研究院的教授韦伯伦(O．Veblen）也出席了这次会议，他正在埋头阅读那份报告。哥德斯坦站起来， 继续说服着西蒙上校；“据说海军己经把希望寄托在马克1号计算机上。我们设想的机器，是一种更新式的电子计算机，它将比马克1号的运算速度高出几个数量级„„”。西蒙上校用眼神示意哥德斯坦，最终要看韦伯伦教授的意见。作为军械部的科学顾问，韦伯伦深知自己说话的责任重大。他聚精会神地读完报告，想着投入巨额研制费用的风险，往椅背一靠，闭目沉思起来。目睹韦伯伦凝重的表情，大家随之都沉默不语了。忽然，只见韦伯伦教授猛
地起立，毅然决然地对西蒙上校表态：“批给他们研制经费，上校先生！”然后义无反顾地离开了会议室。
一个对人类历史影响极为深远的研究计划就这样拍板决定了。军方和科学家们随后即达成协议：成立一个项目攻关组，研制名为“电子数字积分机和计算机（Electronic Numerical Integrator and Computer）”的机器（英文简写为“ENIAC”，中文译名为“爱尼亚克”）。先期投入14万美元，最后的总投入高达48万（相当于今天的1000多万美元）。爱尼亚克项目组的成员包括数学家、物理学家、军工专家以及诸多专业工程师，计30余名，还有近200名辅助人员参与攻关。主要成员除莫齐利、埃克特和哥德斯坦三人外，还有摩尔学院的知名教授布莱纳德（J．Brainerd）和逻辑学家勃克斯（A．Burks）等人。项目组主要成员分工如下：
布莱纳德，项目总负责人。
莫齐利，总体方案的设计。
勃克斯，设计乘法器等大型逻辑元件。
埃克特，负责解决项目中复杂而困难的工程技术问题。
哥德斯坦，军方联络员并负责解决项目中的数学难题。
值得一提的是，被后人尊称为“现代计算机之父”的约翰·冯·诺依曼（Johnvon Neumann）在爱尼亚克项目启动不久，也加入了研究行列。
攻关组的成员们夜以继日地苦干。方案设计、算法验证、元件测试、模块分调、整机联调，其间不知熬过了多少个不眠之夜！
1945年底的一个夜里，宾西法尼亚大学计算机整机装配调试大厅灯火通明。 突然传出一阵喧闹声，原来这是攻关组的成员们在调试中解决了最后一个技术难题，情不自禁地欢呼起来。这台倾注着多少人两年多心血的计算机，其技术问题已基本解决，整机联调达到设计要求。回想几年来付出的心血和汗水，追忆计算机研究领域先辈们的足迹，总设计师莫齐利感慨万千：中国人发明了算盘；法国的帕斯卡（Blasie Pascal）设计出了机械式加法器；英国的巴贝奇 (Charle Babbage）研制出了第一台数据处理差分机；德国的朱斯(Konrad Zuse）研制了电磁计算机；艾肯教授研制了自动程序控制计算机“马克1号”；正是沿着先人的足迹，他们今天方能完成爱尼亚克的研制工作。
1946年2月15日，一个人类历史上里程碑式的日子，世界第一台实用数字电子计算机“爱尼亚克”在宾西法尼亚大学正式投入运行。前来参观的人们走进“爱尼亚克”所在的大厅，感到宛如置身于一个庞大的车间。展现在人们眼前的一排排2．75米高的金属柜里装载着组成整个计算机系统的各种设备。它总共安装了16种型号的 18000个真空管，1500个电子继电器，70000个电阻器，18000个电容器，电路的焊接点多达50万之巨，占地面积170平方米，总重量达30吨，耗电140千瓦。人类历史上第一台实用数字电子计算机“爱尼亚克”，就以如此庞然大物的姿态，横空出世了。
本为战争应用而研制的计算机，在“千呼万唤始出来”之时战争已经结束了。人们在欢呼“爱尼亚克”降生的同时，也以同样高兴的心情欢呼人类和平新纪元的到来。隆重的庆典大会上，爱尼亚克无与伦比的强大功能令人们赞叹不己。它计算速度快、精度高、可靠性好，而且还具有记忆特性和逻辑判断能力。它1秒中内能完成5000次加法运算，亦可在千分之三秒的时间内完成两个十位数的乘法运算，20秒内即能计算出一条炮弹的轨迹，比炮弹自身的飞行速度还要快几 倍。所有这些，是当时任何机械式或电动式计算机都无法望其项背的。
时至今日，计算机已不仅仅是一种计算工具了。它己广泛应用于人们工作、 学习、生活的方方面面。虽然现在的一台普通个人计算机，也比当初爱尼亚克的功能强许多倍；但爱尼亚克毕竟开创了一个时代，它将永垂史册！2、现代计算机之父
1903年12月28日，匈牙利布达佩斯城的大银行家马克斯·诺依曼（Max Neumann）喜添贵子。马克斯生长在一个大家族里，从小受到良好的教育。在他事业有成之时又新添贵子，自然望子成龙。所以，当1913年他花钱买了个以“冯 （von）”表示的荣誉称号后，并未象常人那样将此荣誉称号用于自己，而是用在这个孩子的姓名中间。这孩子也真是争气，日后成为蜚声世界的计算机科学 家，他就是约翰·冯·诺依曼（ JOhn von Neumann）。 冯·诺依曼自小就显示出过人的天赋。他6岁能心算八位数除法，8岁掌握微积分，12岁能读懂波莱尔的《函数论》。中学期间即与给他上课的青年数学家费凯特合作，对布达佩斯大学耶尔教授的一个分析定理加以推广，写出了他的第一篇论文。
1921年，在选择大学的专业志愿方面冯·诺依曼与父亲发生了冲突。马克斯希望他选择商务专业以期将来子承父业，而冯·诺依曼却酷爱数学。于是马克斯请人说服儿子。此人没有完成说服工作，但最终大家都做了妥协，冯·诺依曼选择了布达佩斯大学的化学专业。在四年大学期间，冯·诺依曼仅在布达佩斯大学的化学系注册并参加考试，而足迹遍及欧洲一些科学中心，到柏林大学、苏黎世联邦工业大学、哥廷很大学等一流名校听课。在苏黎世大学期间，他经常找韦尔（Weyl）教授和鲍利亚（Polya）教授请教数学问题。甚至还曾当韦尔教授不在时，替他上过一堂数学课。鲍利亚教授后来回忆时说：“冯·诺依曼是我曾教过的唯一令我害怕的学生。只要我在讲课过程中出一道不给出解法的题目，他总是在课程一结束即走到我跟前，拿着一张字迹潦草的纸片，上面写着他关于那道题完整的解法。”冯·诺依曼扎实的数学功底为他以后在计算机科学方面的建树奠定了基础。
1929年冯·诺依曼受聘前往美国普林斯顿大学任教。一年后，年仅27岁的他被提升为教授。1933年，普林斯顿大学高等研究院任命了包括爱因斯坦在内的第一批6位终身教授，冯·诺依曼是其中最年轻的一位。冯·诺依曼一生在数学、量子物理学、逻辑学、军事学、对策论等诸多领域均有建树，但参与人类第一台实用数字电子计算机的研究却始于偶然。 1944年，青年数学家、美国陆军军械部弹道实验室上尉赫尔曼·哥德斯坦（H．Goldstine）作为军方代表参与人类第一台实用数字电子计算机爱尼亚克的研制工作。此时，专为计算炮弹火力表而研制的爱尼亚克己快要成型了，其内存极小，只用于储存数据，处理弹道计算的程序是用硬件实现的。哥德斯坦抽空将爱尼亚克的硬件重新拆装，让它解一、两道数学难题，发现简直是手到擒来。哥德斯坦心中好不兴奋，他想：这等神奇的通才怎么只用于计算弹道呢？但假如要计算不同的问题，就必须把代表程序的接插头连线重新拆装。爱尼亚克解题的过程可能仅需几分钟，而重新拆装硬件的时间却至少要几个小时。拆装硬件的过程费时费劲。能否用爱尼亚克做通用计算而无须在硬件上做变更呢？德斯坦苦苦思索着，却不得其解。
同年仲夏的一个傍晚，哥德斯坦在阿伯丁车站等候去费城的火车。突然，他发现大数学家冯·诺依曼从不远处向自己走来。他听过冯·诺依曼的讲座，尽管冯·诺依曼不认识自己。哥德斯坦哪里肯放过当面向大师请教的机会！他主动向冯·诺依曼迎上去并作自我介绍。令哥德斯坦感动的是，冯·诺依曼平易近人，很耐心地听他提出的问题。不过，冯·诺依曼一连串的反问加使他象参加数学博士论文答辩一样，紧张得直冒汗。冯·诺依曼从他的问题‘今觉察到面前这位年轻人正在从事着不寻常的事情。当哥德斯坦告诉冯·诺依曼他正在费城宾西法尼亚大学的摩尔学院参加研制每秒能进行333次乘法运算的计算机时，冯·依依曼顿时兴奋起来。冯·诺依曼正在参加研制原子弹的曼哈顿工程，也遇到了大量复杂的计算问题。
原子核裂变反应过程的计算非常复众，即便使用当时最先进的计算工具也显得太慢了。他一直在苦思冥想着如何研制更为快速的计算工具。于是，冯·诺依曼拉着哥德斯坦的手，提出想去摩尔学院看看他们正在研制的机器。
与冯·诺依曼分手后回到摩尔学院，哥德斯坦把冯·诺依曼要来学院的消息告诉了研究小组的成员。年轻有为且才高气傲的布雷斯帕·埃克特(Presper ckert)对爱尼亚克的总体方案设计师约翰·莫齐利(John Mauchly)教授说：“如果冯·诺依曼问的第一个问题是机器的逻辑结构问题，我就佩服他是个天才。” 八月初，顶着如火的骄阳，冯·诺依曼来到了摩尔学院。莫齐利想起了埃克特的那句话，·番客套之后，静静地等着冯·诺依曼发问。当冯·诺依曼提出的第一个问题果然是关于机器的逻辑结构问题时，他与埃克特对视后都会心地笑了。他们无不被这位大科学家的天才所折服，因为冯·诺依曼问的正是最为要害的问题。此后，冯·诺依曼主动参与了爱尼亚克的研制工作。他比一股数学家更能有效地与物理学家合作，以极其熟练的计算能力解决技术上的人键问题。在参与爱尼亚克的研制工作中，冯·诺依曼经常举办学术讨论会，讨论新型存储程序通用计算机的方案。不断提出自己关于爱尼亚克改进的思考，与大家交换意见。从1944年到1945年，冯·诺依曼撰写了长达101页的研究报告，详细阐述了新型计算机的设计思想。在报告中，他给出了第一条机器语言、指令和一个分关程序的实例。这份报告，奠定了现代计算机系统结构的基础，直到现在仍被人们视为计算机科学发展史
对专业的认识
上世纪90年代，万维网在世界范围的蓬勃兴起，使“计算”的概念发生了深刻的变化，社会对于计算机人才的需求急剧增长。这使得计算机科学与技术专业的内涵和外延发生较大变化。计算机科学与技术专业的教育内容已不再局限于传统的计算理论、计算机组织与体系结构，而计算机软件、计算机网络、多媒体及其应用技术、网络与信息安全等教育内容得以强化。
本专业旨在培养具有良好的科学素养，系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法，能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级科学技术人才。
计算机科学与技术是一门理论与实践相结合的学科。通过对核心课程的学习，掌握必备的专业基础知识，如学习高等数学、C语言、操作系统原理及应用、数据库原理及应用、Java应用开发技术、C#程序设计、Internet应用开发、计算机网络、软件工程、编译原理、网络协议分析等课程，为更为深入地学习计算机科学打下了基础。如果说理论学习给我们提供了一个基础，那么实践课程就是要求我们将这种基础能力锻炼为实际操作能力。而这种实践能力无论是对于以后继续学习，还是今后面临的就业问题，都有至关重要的意义。
计算机科学与技术同时也是一门不断发展的学科，这是因为随着社会发展的不断加快，计算机作为当今社会重要的工具已渗透到人类生活的各个领域，但其功能仍需要不断升级改造以满足人们的日益增长的需求。这就要求我们在掌握已有知识的同时，还应该时刻关注和学习计算机科学与技术领域的新知识。
在学习专业的过程中，我注意到当今信息产业迎来了发展的黄金时期，大数据技术、云计算等新兴技术应运而生。云计算是分布式计算技术的一种，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。从云计算还衍生出云物联应用、云安全、云储存应用、云呼叫应用、云教育应用等相关应用。可以看出，云计算在未来具有广阔的发展前景。我们应该在学习专业的过程中，关注云计算，学习云计算的相关技术。
在最近十几年的社会发展中，计算机应用已经深入到社会领域的各个方面。信息系统技
术为企业提供了更多的便利，使得各类ERP系统迎来了无限商机。移动设备领域近来也出现重大变革，以苹果手机为代表的智能手机正在成为人们日常生活中的一部分。另外，在医疗、金融、农业、气象、工业生产、机器人等领域，计算机科学与技术都起着至关重要的作用。
正因为计算机不仅在传统领域表现出色，在新兴领域也起着重要作用，使得我们的就业前景变得非常广阔。IT行业仍然需要大量的具有专业知识的人才，加之我国正处于高速发展时期，社会对于计算机人才的需求依然强烈。除了传统的IT行业，本专业还可以到财政、金融、邮电、交通等行业从事工作。智能手机的出现，也提供了新的就业机会。可穿戴设备的兴起则更是加大了对本专业人才的需求。但是，由于绝大部分大学都开设有计算机科学与技术等专业，导致本专业在就业时仍有很大的竞争压力。
通过三年多来的学习，我不仅认识到计算机科学与技术是一门需要理论结合实践的学科，同时也认识到它是一门在不断变化，需要不断学习的学科。计算机科学与技术被广泛适用于当今社会的各个领域，其重要性不言而喻。也正因为如此，我们的就业前景才变得如此开阔，但是竞争仍然是十分激烈的。所以，我会在学习好现在课程的同时，努力了解计算机科学与技术的前沿科技，以期提高竞争力，找到一份满意的工作。
计算机科学与技术学习报告
南京航空航天大学
计算机科学与技术学院信息安全专业
（161120114 汪圆圆）
摘要：通过对计算机导论的学习，激发了我对学习计算机的兴趣，也让我产生了许多感想，本文主要阐述了我学完计算机之后的一些感想和计算机的一些基本原理。从这几月的学习是我认识到计算机是一个包含很多内容的学科，也让我看到计算机以后发展的前景。作为一个计算机专业的学生从现在起就应努力学习知识，为以后打下坚实的基础。我相信计算机一定会因为有我们而拥有一片光明的蓝天！
关键字：认识与感受、离散数学、数理逻辑、人工智能、集合论、软件工程、算法的重要性、信息安全、感想、责任
1. 引言
计算机作为20世纪最伟大的发明，影响我们已经半个余世纪了！计算机正在悄无声息地改变着这个社会，改变社会的方方面面。我作为一个刚进入计算机专业的大学生，对计算机充满着好奇，充满了对未知知识的渴求。而计算机导论正
好可以满足我们对计算机科学的全面探索，通过一学期的学习，虽然对许多计算机的问题还不是很了解，但已经能够对计算机有简单的认识，下面就谈一点我对计算机这个领域的一点简单看法和自己的学习感受。
2. 对计算机科学与技术的认识和感受
以前用计算机都是用来玩玩游戏，听听歌什么的，只是把它看作一个娱乐的工具。通过这一学期的学习才对计算机有比较系统的认识。我明白了计算机并不仅仅是一个娱乐的工具，他通过计算机内部高速度简单重复的运算来完成宏观上计算机复杂的功能；我明白了计算机只有两种状态，有电流和没有电流，用这两种状态来表示0和1，所以计算机是二进制；我明白了计算机运行两个程序时并不是同时进行的，而是分时进行的，只是运算速度比较快，我们不能察觉而已。我觉得计算机专业是一门深厚的学问，不是一朝一夕能学好，需要我们付出许多的时间和努力！
首先我认为要学好这个专业必须对计算机专业有一个明确而清醒地认识，知道自己是学什么的，将来可以干什么，这样我们就会对我们的学习目的及学科中的重点更加明确，而且对我们在大学时期对自己未来专业道路的规划和以后奋斗的目标也是有极大的帮助的。在学习中我们应该在上课之前预习一下，了解下节课学习的内容和自己看不懂得内容，这样就可以在下节课有的放矢的听老师讲课，带着问题去听会更有针对性，更能集中的注意力，而且对不懂的问题也能有更好的认识。还有对课本上的内容要多去探究，不要局限于课本，可以根据自己的兴趣去图书馆去查阅有关方面的书籍，还有就是要多上机实践操作，毕竟计算机是一门需要亲自动手实践的学科，只有多亲自动手做才能更好地领悟书本上的内容。
3. 离散数学在计算机科学学习中的重要性
我对离散数学比较陌生，通过查资料我认识到离散数学实际设计专业的核心
基础课，它在计算机科学中有着重要的应用，它是计算机科学理论的基础，是计算机科学的重要工具。
“离散”和“连续”是数量关系中一对极为深刻的矛盾，它们之间的对立与统一是数学发展的重要原动力之一。而“离散”对计算机的发展有着至关重要的作用，因为计算机表示的数也是离散的，计算机的发展离不开离散数学的理论基础。
数理逻辑在人工智能中的应用，离散数学中的数理逻辑在人工智能中有很大作用。语言的符号化是数理逻辑研究的基本内容，计算机智能化的前提就是将人类的语言符号转化成机器可以识别的符号，这样计算机才能推理，才能具有智能。有此可见数理逻辑的思想贯穿人工智能整个学科。
集合论在数据库系统理论中的应用，集合论是离散数学中极其重要的一部分，它在数据库中有着广泛的应用，我们可以利用关系理论是数据库从网络型转变成关系型，让数据容易表示易于存储和处理，使操作简单。在计算机的其他方面也有很大的应用，如操作系统、知识库、形式语言、程序设计、人工智能、信息检索、计算机辅助设计等。
离散数学中的组合数学主要研究在给定模式下的可能配置，配置的存在性，配置的数目，配置的性质的等等。高中阶段我们所学的排列、组合及二项及二项式定理皆属于这方面的内容。而组合数学中的计数广泛应用于事件概率的计算，以及计算机算法的复杂性研究，组合数学中的递归关系广泛应用于计算机算法的研究和简并等等。所以说组合数学对计算机程序语言的发展有着重大的作用。
我觉得离散数学是计算机科学的理论基础，是一门非常重要的课程。我们不能对它掉以轻心，从根本上认识它和计算机的关系，明确离散数学的重要作用，在较高层次把握好离散数学的学习。
4. 软件工程的模型、方法及文档的概念
我对软件工程还是有一定了解，上个世纪后五十年随着软件的规模越来越大，【计算机科学】
结构越来越复杂，软件开发的困难越来越大，而且软件开发的费用不断增加，出现了软件危机，为了缓解软件危机，人们正式提出软件这个概念。软件工程是用工程化的概念、原理、技术和方法来组织和规范软件开发过程，采用工程化的思想开发和维护软件，从而解决软件开发过程中的困难和混乱，从根本上解决软件危机。
软件工程是一门研究用工程化构建和维护有效地、实用的和高质量的软件的学科。为了指导软件的开发，采用不同的方法将软件生命周期中的所有开发活动组织起来形成不同的软件开发模型。这就如同的工厂的生产线一样，各种软件开发模型建议用一定的流程将各个环节连接起来，并用规范的方式操作软件开发的全过程。软件工程有许多的模型，比较常见的有瀑布模型，快速原型法原型，螺旋模型，增量模型，喷泉模型等等。每种模型有各自的优缺点，要根据实际情况来选择模型。
软件工程的方法是软件工程的三要素之一，为软件开发提供了“如何做”的技术；湿软奖惩的核心内容。软件工程有许多的方法，其中最具有影响力的是结构化的方法。结构化的方法也称生命周期方法学或结构化范型。将软件生命周期的全过程依次划分为若干的阶段，采用结构化技术来完成每个阶段的任务。
我觉得软件工程就是把一项巨大的工程分为若干的部分，用标准的方法分开完成，每一个步骤都有规定好规范，它和建设大楼是一样的，只是实体和虚体的区别。这样能高效率、低成本的完成巨大的算法，有利于管理和维护。在今后的生活中，软件必将会深入我们生活的方方面面，也就是说软件的需求会越来越大，软件将会是一个朝阳产业，它需要更多这方面高素质的人才，而软件工程的出现有助用我们开发更大更复杂的程序，这样有刺激消费者产生更大的需求。我觉得软件工程具有划时代的意义，因为它使软件有非常大功能，也是我们进入了一个软件社会。
5. 计算机科学中的算法的概念和认识
算法是一种明确的、可以执行步骤的有序集合，在有限时间内终止并产生结果。它具有几个特性:有穷性、确切性、输入项、输出项、可行性等特性。计算机通过程序来实现对计算机的解决，而程序的本质是算法，一旦算法形成，程序也会变得很简单。所以对一个好的程序员来说，需要了解一些常见问题的算法，拥有良好的算法功底，这样我们写起程序会更得心应手。
现在人们利用算法控制计算机来完成我们生活中遇到的问题。我认为计算机科学中的算法就是连接人和计算机的桥梁，是人类控制计算机的有效工具。他通过对现实中的实际问题的简化构造模型，转化成为计算机能听得懂的语言，让计算机来完成其中复杂的运算，让我们可以省却许多时间，而且下次遇到同样问题就可以再次利用这个算法。
现在有些人认为算法已不再重要，教材也对这部分内容不再重视。但我认为算法对我们学习编程很重要，是编程的灵魂。编程的语言可能会不断改变，但算法是永远不会变的，它考验的是一个人的能力，当我们对编程的理解越深就越会发现算法的重要。我觉得算法就像一个人的内功，是没一个编程人的基础，只有有良好的基础才能有更大的发展。所以我们有必要对算法重视起来，多看一些经典的算法，了解算法的基本思想，为我们成为一个优秀的编程元打下基础。
6. 信息安全
随着计算机技术的不断发展，网络技术的发展，人们之间的信息交流越来越频繁，网络安全问题已经日益突出地摆在各类用户面前，小到我们的qq号被盗，大到国家的机密文件泄露，无不关系的信息安全的问题，信息安全已经深入我们的生活，对我们的生活造成或大或小的影响。网络环境的不安全，会造成保密信息的流失，因此，信息防范非常重要。这就需要信息安全方面的知识。
信息安全就是防止非法的攻击和病毒的传播，保证计算机系统的正常运作，保证信息不被非法访问和篡改。它主要包含五方面的内容：即保证信息的保密性、真实性、完整性、未授权拷贝和所寄生系统的安全性。
计算机科学与技术专业课程简介
必修课设置
数据结构 面向对象程序设计 数据库原理 操作系统 计算机组成原理与汇编语言 编译原理 计算机网络及应用 可视化编程技术 动态网页制作技术 软件工程
限选课Ⅰ设置
典型数据库系统 计算机安全与保密
Java程序设计 UNIX系统与软件开发环境
限选课Ⅱ设置
算法分析 计算机图形学 计算机图像处理 多媒体技术
任选课设置
数学建模 数值分析 计算机系统结构 单片机与应用 微机接口技术 人工智能导论 科技英语 专业英语(一) 专业英语(二) 学科前沿讲座 音乐欣赏
公选课设置
(略)
计算机科学与技术专业教学安排明细表
关于计算机科学与技术专业的认识报告
一、专业介绍 名片
学科代码：0812，下属三个二级学科，本专业培养具有良好的科学素养，系统地、较好地掌握计算机科学与技术包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法，能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级科学技术人才。
主要课程
电路原理、模拟电子技术、数字逻辑、数字分析、计算机原理、微型计算机技术、计算机系统结构、计算机网络、高级语言、汇编语言、数据结构、操作系统、编译原理、系统分析与控制、信号处理原理、通信原理概论。
主要专业实验
编程与上机调试、电子线路、数字逻辑、微型计算机接口技术、计算机组成等。 培养目标
本专业培养和造就适应社会主义现代化建设需要，德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高具有创新精神，系统掌握计算机硬件、软件的基本理论与应用基本技能，具有较强的实践能力，能在企事业单位、政府机关、行政管理部门从事计算机技术研究和应用，硬件、软件和网络技术的开发，计算机管理和维护的应用型专门技术人才。 培养要求
本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识，接受从事研究与应用计算机的基本训练，具有研究和开发计算机系统的基本能力。
知识领域
本科毕业生应获得以下几方面的知识和能力：
1．掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识；
2．掌握计算机系统的分析和设计的基本方法；
3．具有研究开发计算机软、硬件的基本能力；【计算机科学】
4．了解与计算机有关的法规；
5．了解计算机科学与技术的发展动态；
6．掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有获取信息的能力。
二、就业现状
1、网络工程方向就业前景良好，学生毕业后可以到国内外大型电信服务商、大型通信设备制造企业进行技术开发工作，也可以到其他企事业单位从事网络工程领域的设计、维护、教育培训等工作。
2、软件工程方向 就业前景十分广阔，学生毕业后可以到国内外众多软件企业、国家机关以及各个大、中型企、事业单位的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作。也可以继续攻读计算机科学与技术类专业研究生和软件工程硕士。
3、通信方向 学生毕业后可到信息产业、财政、金融、邮电、交通、国防、大专院校和科研机构从事通信技术和电子技术的科研、教学和工程技术工作。
4、网络与信息安全方向宽口径专业，主干学科为信息安全和网络工程。学生毕业后可为政府、国防、军队、电信、电力、金融、铁路等部门的计算机网络系统和信息安全领域进行管理和服务的高级专业工程技术人才。并可继续攻读信息安全、通信、信息处理、计算机软件和其他相关学科的硕士学位
三、需求分析
1．全国计算机应用专业人才的需求每年将增加100万人左右，教育部、信息产业部、国防科工委、交通部、卫生部目前联合调查的专业领域人才需求状况表明，随着中国软件业规模不断扩大，软件人才结构性矛盾日益显得突出，人才结构呈两头小、中间大的橄榄型，不仅缺乏高层次的系统分析员、项目总设计师，也缺少大量从事基础性开发的人员。
2，数控人才需求增加 蓝领层数控技术人才是指承担数控机床具体操作的技术工人，是目前需求量最大的数控技术工人；随着企业进口大量的设备，数控人才需求将明显增加。【计算机科学】
3．软件人才看好 教育部门的统计资料和各地的人才招聘会都传出这样的信息计算机、微电子、通讯等电子信息专业人才需求巨大，毕业生供不应求。从总体上看，电子信息类毕业生的就业行情十分看好，10年内将持续走俏。网络人才逐渐吃香，其中最走俏的是下列3类人才：软件工程师、游戏设计师、网络安全师。
4．电信业人才需求持续增长 电信企业对于通信技术人才的需求，尤其是对通信工程、计算机科学与技术、信息工程、电子信息工程等专业毕业生的需求持续增长。随着电信市场的竞争由国内竞争向国际竞争发展并日趋激烈，对人才层次的要求也不断升级，即由本科、专科生向硕士生和博士生发展。
四、发展方向
计算机科学与技术类专业毕业生的职业发展路线基本上有两条路线：
1) 纯技术路线
信息产业是朝阳产业，对人才提出了更高的要求，因为这个行业的特点是技术更新快，这就要求从业人员不断补充新知识，同时对从业人员的学习能力的要求也非常高；
2) 由技术转型为管理
这种转型尤为常见于计算机行业，比方说编写程序，是一项脑力劳动强度非常大的工作，随着年龄的增长，很多从事这个行业的专业人才往往会感到力不从心，因而由技术人才转型到管理类人才不失为一个很好的选择。
五、就业要求
即计算机科学与技术类专业大学生应该储备的知识）
（一）软件开发专业
应届毕业生岗位职责
① 参与金融、能源、政府行业的应用软件开发；
② 完成软件系统代码的实现，编写代码注释和开发文档；
③ 辅助进行系统的功能定义,程序设计；
④ 根据设计文档或需求说明完成代码编写，调试，测试和维护；
⑤ 分析并解决软件开发过程中的问题；
⑥ 协助测试工程师制定测试计划，定位发现的问题；
⑦ 配合项目经理完成相关任务目标。
软件开发专业应届毕业生任职条件
① 计算机、通讯与电子、软件工程等相关专业；
② 本科或研究生学历；
③ 英语CET－4及以上；
④ 熟悉J2EE框架，熟练进行JSP,Servlet,JDBC相关开发工作；
⑤ 至少用过一种关系数据库系统，熟悉sql操作；
⑥ 可配合公司要求出差。
（二）嵌入式专业
应届毕业生岗位职责
① 嵌入式设备软件的开发
② 软件工程师
③ 按照项目需求，采用c语言等软件，对微处理器进行编程
④ 嵌入式软件开发(Linux/单片机/DLC/DSP…)
⑤ 按照项目开发任务书的要求进行原理图绘制、器件选型、PCB板绘制及审核 ⑥ 协助项目经理完成软件的需求分析、方案试验和验证
⑦ 协助项目经理制定开发工作计划
嵌入式专业应届毕业生任职条件
① 计算机专业，本科（含）以上学历
② 熟练掌握C/C++，有一定的编程基础
③ 熟悉Linux程序开发，Socket网络编程
④ 有驱动、网络协议、嵌入式软件、Linux内核开发经验者优先
⑤ 具有三年以上使用C/C++语言进行嵌入式工业控制类设备开发经验，或对电机等PID控制设备独立开发经验的人员优先
⑥ 全日制大学计算机，电子电路，工业自动化等相关专业毕业，本科及以上学历，211大学为优
⑦ 专业基础根底扎实，大学期间专业课成绩优异，有熟练的C/C++编程经验 ⑧ 为人认真，仔细，虚心，好学，有足够的抗压
⑨ 以嵌入式高级研发工程师为目标，接受系统的企业岗前实训，先实训后上岗 ⑩ 具有C语言，单片机等方面知识基础
11 热爱软件开发工作，责任心强，富有团队合作精神，能承受工作压力。
数学与计算机科学
计算机科学与数学之间有密切的联系，计算机内部的计算式是以二进制的方式进行的，各种程序也在应用数学的思想和算法，所以说这两者是密不可分的。事实上，计算机科学的一些奠基者，即如冯•诺依曼和图灵等，曾经都直接从事数学哲学（基础）的研究，而且，在二次世界大战后的一些年中，计算机科学家们更不断由数学哲学中吸取了一些十分重要的思想，后者并在以后的人工智能研究中得到了进一步的应用。数学哲学（数学基础研究）的概念和理论在计算机科学的历史发展中发挥了十分重要的作用，其中模糊数学从数学手段上武装了电子计算机, 使电子计算机能够在相当程度上模拟人脑的模糊思维。在以精确数学和二值逻辑为基础上建立起来的一般电子计算机, 尽管在运算速度、记忆能力等方面超过人脑, 在确定性环境中能做出人脑难以快速做出的判断。
虽然我们目前还没有开离散数学这门课，但是通过网络，我去了解了离散数学在计算机中的应用。离散数学在关系数据库、数据结构、编译原理、人工智能、计算机硬件设计、计算机纠错码中都有广泛的应用。以下是应用方面的概述。 离散数学是研究离散量的结构及其相互关系的数学学科，是现代数学的一个重要分支。它在各学科领域，特别在计算机科学与技术领域有着广泛的应用，同时离散数学也是计算机专业的许多专业课程，如程序设计语言、数据结构、操作系统、编译技术、人工智能、数据库、算法设计与分析、理论计算机科学基础等必不可少的先行课程。通过离散数学的学习，不但可以掌握处理离散结构的描述工具和方法，为后续课程的学习创造条件，而且可以提高抽象思维和严格的逻辑推理能力，为将来参与创新性的研究和开发工作打下坚实的基础。
由此可见，数学对于计算机的发展以及应用有不小的作用，虽然现在我们学的仅仅是数学本身，但是需要我们在实践中去将这两门学科结合在一起，在学习数学的过程中，多思考，建立起数学的思维模式。在计算机的应用中，使用这种思维模式，这两者就都能游刃有余的应用起来。
2012/4/6
本文来源：http://www.gbppp.com/sh/451163/
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