计算机科学范文

导语：如何才能写好一篇计算机科学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1.1计算机科学技术在生活中应用广泛

在这个信息化时代，计算机网络作为人们社会生活的重要部分，已经进入千家万户。人们不用出门就可以通过计算机了解国内外新闻、天气预报资讯、股市行情、世界地图、收发电子邮件、检索信息等；不用逛街就可以通过互联网中的购物网站买到喜欢的东西；通过计算机可以与相隔较远的朋友在线聊天、视频聊天等，加强人们之间的交流和沟通，促进友谊；人们可以通过计算机网络订购飞机票、火车票等，节省排队时间；教师可以通过计算机科学技术实现对学生的在线授课，更及时、更方便；动漫工作者可以使用计算机科学技术制作动漫；政府机关也可以通过计算机科学技术建立城市网站，及时了解市民反映的问题，通过计算机与各个行业的工作人员在线交流；很多企业使用计算机来处理大量数据和信息，代替传统的人工处理，提高工作效率。计算机科学技术潜移默化的影响着人们的生产、工作和学习。

1.2计算机科学技术更加智能化和专业化

计算机科学技术的快速发展和广泛应用，推动了集成电路、微电子和半导体晶体管的发展，计算机科学技术更加智能化和专业化。计算机能根据使用对象的不同个体需要进行改装、更新，对于有更高需求的用户可以专门定做计算机，用户可以根据使用环境的不同选择台式计算机、笔记本计算机、掌上电脑和平板电脑等。计算机科学技术在其他特殊领域也能发挥自己的优势，如智能化家用电器和智能手机，家庭式网络分布系统代替了传统的单机操作系统，满足人们的生活需求。

1.3计算机的微处理器和纳米技术

微处理器能提高计算机的使用性能，缩小传统处理器芯片中的晶体管线宽和尺寸。利用光刻技术，波长更短的曝光光源经过掩膜的曝光，将晶体管在硅片上制作的更精巧，将晶体管导线制作的更细小。计算机科学技术的快速发展使计算机运算速度更快，体积更微型，操作更智能，传统的电子元件不能适应计算机的发展。纳米技术是一种用分子射程物质和单个原子的毫微技术，可以研究0.1～100纳米范围内的材料应用和性质。计算机科学技术中利用纳米技术，可以使计算机尺寸变小，解决运算速度和集成度的问题。

2计算机科学技术的未来发展

现如今，计算机科学技术的应用越来越广，人们对计算机科学技术的要求越来越高，促使数学家和计算机学家们不断研究计算机科学技术，使计算机科学技术在各个领域、各个行业发挥更大的作用，满足人们的不同需求。下面从DNA生物计算机、光计算机和量子计算机三方面来探究计算机科学技术的发展前景。

2.1DNA生物计算机DNA生物计算机用生物蛋白质芯片代替传统的半导体硅芯片。1994年，美国科学家阿德勒曼率先提出关于生物计算机的设想。在计算机运算数据时，将生物DNA碱基序列作为信息编码载体，运用分子生物学技术和控制酶，改变DNA碱基序列，从而反映信息，处理数据。这一设想增加了计算机操作方式，改变了传统的、单一的物理操作性质，拓宽了人们对计算机的了解视野。DNA生物计算机元件密度比大脑神经元的密度高100万倍，信息数据的传递速度也比人脑思维快100万倍，生物计算机的蛋白质芯片存储量是传统计算机的10亿倍。2001年，以色列科学家研制出世界上第一台DNA生物计算机，体积较小，仅有一滴水的体积。2013年，英国生物信息研究院的科学家们使用DNA碱基序列对文学家莎士比亚154首作品的音乐文件格式和相关照片进行编制，增加了储存密度，使储存密度达到2.2PB/克（1024TB=1PB），提高了人们对信息储存的认识，这一重大突破使生物计算机的设想有望成为现实。

2.2光信号和光子计算机

光子计算机是一种由光子信号进行信息处理、信息存储、逻辑操作和数字运算的新型计算机。集成光路是光子计算机的基本构成部件，包括核镜、透镜和激光器。光子计算机和传统计算机相比较，有以下几点好处：

(1)光计算机的光子互联芯片集成密度更高。在高密度下，光子可以不受量子效应的影响，在自由空间将光子互联，就能提高芯片的集成密度。

(2)光子没有质量，不受介质干扰，可以在各种介质和真空中传播。

(3)光自身不带电荷，是一种电磁波，可以在自由空间中相互交叉传播，传播时各自不发生干扰。

(4)光子在导线中的传播速度更快，是电子传播速度的1000倍，光计算机的运算速度比传统计算机更快。20世纪50年代末，科学家提出光计算机的设想，即利用光速完成计算机运算和储存等工作。与芯片计算机相比较，光子计算机可以提高计算机运行速度。1896年，戴维•米勒首先研制出光开关，体型较小。1990年，贝尔实验室的光计算机工作计划正式开启。根据元器件的不同，光子计算机可以分为全光学型计算机和光电混合型计算机。全光学型计算机比光电混合型计算机运算速度快，还可以对手势、图形、语言等进行合成和识别。贝尔实验室已经成功研制出光电混合型计算机，采用的是混合型元器件。研发制作全光学型计算机的重要工作就是研制晶体管，这种晶体管与现存的光学“晶体管”不同，它能用一条光线控制另一条光线。现存的光学“晶体管”体积较大较笨拙，满足不了全光学型计算机的研发要求。

2.3量子理论计算机

量子计算机将处于量子状态的原子作为计算机CPU和内存，处于量子状态的原子在同一时间内能处于不同位置，根据这一特性可以提高计算机处理信息的精确度，提高处理数据的运算速度，有利于数据储存。量子计算机处理信息时的基本数据单元是量子比特，取代了传统的“1”和“0”，具有极强的运算能力，运算速度比传统计算机快10亿倍。中国和美国的科学家们在实验室里成功实现了同时对多个量子比特进行操作，为制造量子计算机提供了可能。相信在科学技术的不断发展和世界各国的科学家们共同努力下，量子计算机会成为现实。

3结束语

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关键词：计算机；科学；应用；领域

1计算机科学

计算机科学狭义上是指运用计算机进行各种信息的整理和计算，而实际上计算机科学还包括计算机本身硬件的开发与研究、计算机软件系统的开发与研究、计算机语言编辑的开发与研究，并将这种技术扩展到其他领域实现的人工智能等，都是计算机科学的研究范畴，通常我们把计算机科学划分为理论科学和实验科学两部分。

2计算机科学的应用领域

计算机科学实际上既包括硬件的理论研究和开发，又包括软件的设计、计算和开发。计算机学科主要应对四大领域：计算理论，算法与数据结构，编程方法与编程语言，以及计算机元素与架构。其中还包含了社会较为重要的领域如软件开发、人工智能领域、互联网智能通信领域、云计算、大数据并行计算、智能翻译、计算机智能图形，以及数值和符号计算等。

2.1理论计算机科学

理论计算机科学从广义的角度分析包括计算的理论知识和其它专注于更抽象、逻辑与数学方面的计算。理论计算机科学设计的领域有：①自动机论与形式语言理论②程序理论③形式语义学④算法分析和计算复杂性理论。在人们研究了各种各样的计算和创立了许许多多的算法之后，为了能够处理数学基础遇到的理论问题，即解决存在的问题是否可以通过算法解决，数学逻辑学家开发了一些不同的算法和定义，从而建立了可计算性理论，最终成为了现有的理论计算机科学，即什么能够被有效地自动计算。

2.2信息编码论

信息编码论与信息和信息量有关，主要是进行信号的处理和搜寻的操作极限，例如压缩数据的处理、可靠数据的存储和通讯处理。编码理论是对一些适宜它们特质的问题进行编码研究，一般我们应用于数据压缩领域、密码领域、纠错领域、网络信息编辑领域。我们研究编码的目的一般是为了设计出更加高效而且可靠数据传输的方法。

2.3计算方法

计算方法是指非常便捷的计算程序，一般我们设定一个或一组数值作为已知进行输入，通过预定好的计算程序进行计算，得出一个或一组数值进行输出。计算方法是计算机科学研究的一个非常重要的领域，同时也是其他计算机科学领域最基本的运用手段，计算的方法主要包括数据结构、几何计算、图形计算等。除此之外，还包括运行模式的匹配、部分数论等。

2.4程序设计理论

程序设计语言理论主要处理程序设计语言的设计、实现、分析、描述和分类，以及它们的个体特性。程序设计的基本过程是：对待解决的问题进行分析，定义用户需求，描述数据和加工过程，再把这种描述细化、编码，转换成计算机可以接受的表示形式。如：VisualBasic程序设计理论、C语言程序设计理论等。

2.5形式化方法

在计算机科学和软件工程开发领域，形式化方法是在计算科学的特种技术基础之上，适用于软件和硬件系统的描述、开发和验证。我们将形式化方法应用于软件和硬件的设计，主要是希望能通过计算机手段，结合计算流程加以计算提高设计的可靠性。采用形式化方法通常只用于开发注重安全性的高度整合的系统，能够更加精准的找到隐藏的逻辑关系，从而设定出适合的逻辑规则，能够实现理论体系的严密性，也能准确的把握训练思维，使抽象的思维更加形象化。

2.6并发，并行和分布式系统

我们一般需要多个计算机相互交互共同执行同一个任务，这种方式叫并行性，所以某些数学模型都创建了并行计算模式，例如Petri网、进程演算和PRAM模型。为了能够充分发挥多个计算机网络连接的效用，又创建了分布式系统，实现了同一个分布式系统中的多个计算机可以拥有自己的私有内存，为了完成同一个任务，每个计算机之间可以实现信息的互换。

2.7数据库和信息检索

数据库的设定是保证能有效、迅速、准确地组织、存储和检错大量的数据提供范围。主要由数据库管理系统完成其功能，通过存储的模型和查询语言进行检索完成。

2.8人工智能

这个计算机科学分支旨在创造可以解决计算问题，以及像动物和人类一样思考与交流的人造系统。无论是在理论还是应用上，都要求研究者在多个学科领域具备细致的、综合的专长，用于推动智能研究领域，或者被应用到其它需要计算理解与建模的学科领域。人工智能在计算机领域内，得到了愈加广泛的重视。并在机器人，经济政治决策，控制系统，仿真系统中得到应用。

2.9机器翻译

机器翻译是利用计算机将一种自然语言(源语言)转换为另一种自然语言(目标语言)的过程。它涉及计算机、认知科学、语言学、信息论等学科，是人工智能的终极目标之一，既具有科学研究价值又具有重要的实用价值。随着经济全球化及互联网的飞速发展，机器翻译技术在促进政治、经济、文化交流等方面起到越来越重要的作用。

2.10计算机体系结构与工程

计算机系统结构，是计算机的主要功能结构，包括硬件设计、硬件性能、运行程序、编码设计。这个领域经常涉及计算机工程和电子工程学科，选择和互连硬件组件以创造满足功能、性能和成本目标的计算机。

2.11计算机安全和密码学

计算机安全的目标是保护信息免受未经授权的访问、中断和修改，同时为系统的预期用户保持系统的可访问性和可用性。密码学是对于隐藏（加密）和破译（解密）信息的实践与研究，很多加密和解密算法都是基于它们的计算复杂性。

2.12软件工程

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关键词：计算机科学技术；计算机教育；应用

1应用计算机科学技术进行计算机教育的好处

1.1突破时间和空间的限制，方便教学。通过计算机科学技术进行计算机教育，首要的好处就是可以打破时间和空间的局限，让学生可以在任意的时间和地点，使用计算机进行学习，大大提高了教学的方便性。在传统的教育模式中，学生必须要在规定的时间、坐在课堂里听老师上课，而且一节课只能听一次，要是错过了或是想再听一次都是不可能的。计算机科学技术可以存储课堂内容并能随时随地播放，学生不用再根据课程时间来决定自己的日程安排，而是反过来可以根据自己的计划弹性地调节学习时间，喜欢白天学习还是晚上学习都有自己决定。对于漏听或者是尚未听懂的课程，也可以很方便的重复收听。

1.2方便学生和老师沟通，促进师生交流。借助计算机科学技术，学生和老师可以很方便的进行交流和讨论，不受时间和地点的局限。同时，利用计算机交流可以在一定程度上打破师生之间教和学的固定身份，实现平等的对话和交流，有利于学生直接表达想法和提问。互动一直是教学活动中很重要的一个环节，传统的教育模式中，学生和老师主要通过面对面的方式来交流，虽然这种交流方式的效率较高，但是受到的条件限制也很多，例如老师是否有时间解答学生的疑惑，学生是否能当面勇敢地提出自己的问题。通过计算机进行交流，师生只要在线即可，不要求一定要同时出现在同一个地点。免去了当面交谈的心理压力，学生也可以有一定的思考空间，有助于他们想出更有价值的问题并勇敢地进行表达。师生通过计算机科学技术增进了彼此的交流，加深了相互之间的了解，有助于形成一个良好的师生关系，为教学活动取得效果准备了条件。

1.3提供丰富的教学资源。计算机科学技术可以存储大量的课程资源，学生可以利用计算机获得更多的学习机会，尤其是接触名校和名师的机会，使优质的教育资源可以得到更充分的利用，促进了教育公平。在传统的教育体系中，老师授课的能力在很大程度上影响了学生的学习兴趣和学习成果，而优秀的老师和学校资源都是有限的，只有少数的学生才能获得。利用计算机科学技术，老师和学生都能获得更多优质的教育资源，同样的教学内容还可以用不同的方式呈现出来，例如知识背景图、纪录短片等，不但学生可以因此获得更好的教育，老师也可以借此来丰富自己的课堂内容，引起学生的学习兴趣。

1.4节约用纸，教学方式更加环保。采用计算机科学技术进行教学，可以实现资源存储、共享的电子化，能够减少大量的教育用质量，是一种更为低碳、环保的教学方式。首先，计算机技术代替了课本和考卷，从源头上就减少了对纸资源的浪费；其次，学生做作业、老师改作业也都可以在计算机上完成，在节约纸张的同时还减少了笔的使用，降低了对环境的污染；最后，电子形式的教学资料可以反复使用而不发生损坏，在保证资料完整性的同时也实现了重复利用。

2计算机科学技术在计算机教育中的实际应用表现

2.1计算机科学技术应用于教学管理。教学活动不仅包括授课，还包括教学管理，老师除了要解答学生的课程问题，也要关注学生的生活和心理。但是，由于教育资源是有限制的，一个老师往往要教导多个学生以至于无暇顾及学生成绩之外的教育。计算机科学技术的好处是让教学管理工作更加高效、有序，方便老师对学生的情况进行观察、记录和统计。通常，老师会以班级为单位来建立学生的档案，内容包括出勤率、课堂表现、作业情况、平时成绩和最终成绩等。利用这些档案，老师可以随时记录学生的表现，就可以采用打分的方式，也可以同时包括文字描述的内容。通过相应的软件，老师还可以方便、快捷地计算学生的成绩和名次，对学生的学习情况一目了然，如果有学生出现了异常情况也能够及时发现并给予反馈。

2.2计算机科学技术应用于学生学习。学生可以利用计算机科学技术来实现包括预习、听课、讨论、作业等学习所涉及到的全部环节。首先，学生可以通过网络获得老师上传的讲课提纲或课件，提前预习。在听课的时候，也可以专心在老师的讲解上而不是忙于记笔记。其次，学生可以利用计算机的交互功能与同学或老师讨论学习内容，及时交流心得体会、解决问题。最后，学生还可以在计算机上完成作业并提交。同时，所有的作业都会被计算机记录下来，学生可以很方便地浏览和复习。相比于传统的教学方法，利用计算机技术来学习，更符合新一代学生的生活习惯。学生可以通过计算机快捷地搜索和下载资料，还可以上传自己的资料与别人分享。告别了听完就结束的学习模式，学生可以对学习内容多次进行巩固和复习。另外，计算机技术的使用还可以赋予学习更多乐趣，让学生能够更轻松地学习知识。

2.3计算机科学技术应用于教师授课。一直以来，备课和改正作业一直都是教师工作中较为繁琐，又占有很大分量的内容。为了降低工作强度，有些老师会选择将备好的讲义反复使用，或者是让成绩好的学生帮忙批改作业。有利计算机科学技术的辅助，老师备课的工作量有所降低，更改讲义也更为方便。老师还可以利用计算机来批改作业，大大提升了批改和正确率。此外，教师还可以利用计算机来授课、答疑，或者是给与学生评价和反馈等。这样既可以指导教师本身带领的学生，也可以指导各地远程学习。教师通过计算机教学，不用在站立在讲台前大声讲课、书写板书，对教师的身心健康都有所助益。学习资源通过网络得到开放共享，对所有的求学者都有帮助。

3总结

计算机科学技术在教育行业的快速发展，实现了对传统教学模式的变革。计算机科学技术在计算机教育中的应用，方便了教师和学生的教学活动，让大量的教育资源实现共享，造福了求学者。技术简化了繁杂的教务管理和教师工作，提升了教学效率的同时，也塑造了教师和学生之间的和谐关系。

引用：

[1]苏龙军.论计算机科学与技术在教学中的应用[J].通讯世界，2017，（06）：292.

[2]赵智超，吴铁峰.计算机在教育教学中应用与特点研究[J].中国新通信，2017，（02）：39.

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一、高校必须将人才的培养作为重点

根据高校的自身特点，计算机专业的学生们必须首先要培养自身的综合素质，与社会实际相结合，进行创新能力的培养，一方面要进行专业知识的教学，另一方面也要讲实践融合在基础理论当中，深化计算机科学与技术专业教育教学改革。高校不再是单方面的进行知识的输出，还要建立良好的教育教学体系，努力提高本校的学生质量与教学质量。大部分的高校在进行计算机科学与技术专业的研究时，要求学生们首先要掌握好学科的基本知识，提高实践动手能力，还要将其与社会实际相结合，在具备基本的能力基础上提升自身的应用能力。最重要的还是提高专业知识，提高专业所要求的有关于计算机系统的应用能力与学习动手能力；其次，在进行基础知识教育是要将其与思想政治教育相远离，把专业教育当做平台，实现实践能力的进一步深化。计算机科学与技术专业所呈现出的多样化形态，使得计算机科学与技术专业在进行人才培养时，一方面要求学生们具有扎实的基础理论和系统的专业知识，另一方面，对于技术工作与实践研究方面的能力也有很高的要求。在进行计算机科学与技术专业的研究上，大部分的高校都主张在整体上进行计算机科学现状与特点及其内在存在的规律，结合社会现实与专业研究优势，将学科的基础做扎实，进行实践与特色多方面的发展。在高校将教师和学生的积极性调动起来，实现专业整体水平的全面提升。

二、构建多个层次

计算机科学与技术专业的进一步发展使得其对人才的要求也提高了。在高校，学生们需要从整体对课程体系进行优化，将教学内容的知识面进行拓展，提高实践教学的能力与素质培养的能力。教师在进行基础理论讲解是，让学生们学会举一反三，并且利用多媒体等现代化的教学手段，切实在教学的过程中加强学生们对知识的探索，让学生们更深入的思考现代计算机科学与技术专业的理论问题。另一方面，对于课堂的改良可以指引学生们具体问题具体分析，将课本的知识与实际的操作相结合，增强实践的能力，课堂教学也可以更加具有特色。专业核心、专业方向和专业拓展课程，按照这四个层次的要求将计算机科学与技术专业的课程分为：公共基础课程、专业核心课程、专业方向课程三个方面。

三、构建计算机科学与技术专业的关节点课程体系

所谓的关节点课程指的主要是指课程体系中能体现专业特色且对学生素质和能力培养能起到特别关键作用的课程。中国的高校在培育人才时，需要发现专业能力和素质培养的关节点，在这基础上的关节点课程体系，需要建立实施保障体系，并且在计算机科学与技术专业上进行改革试验，在此基础上积累经验。在考虑了计算机科学与技术专业的培养目标、用人单位的需求与专业优势方面的因素后，在四个层次课程体系中，仔细的按顺序的选择关节点课程，对于计算机科学与技术专业建设与研究的关键在于关节点课程体系的建立是否成功。关节点课程体系的建立包括许多方面，包括师资队伍、教学方法、管理模式等方面，以“关节点”课程教学为主的学生素质考核评价体系是判断以素质本位的创新型人才培养效果的保障。随着教学模式的转变，课程体系也在不断的变化，在此基础上建立出关节点课程，并且将学生们培养成为具有专业素质的社会型人才。中国的高等院校按照这个关节点课程体系，选择与计算机科学与专业技术相适应的关节点课程，为以后的进一步学习或就业打下坚实的理论基础和实践动手能力基础。

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关键词：计算机科学与技术;发展趋势;研究

中图分类号： TP601 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）30-160-2

0 引言

本文结合作者阅读分析相关的文献资料，首先在整体宏观方面对计算机科学与技术发展进行了分析，然后就几个具体的方面进一步阐述计算机科学与技术的发展趋势，对于把握计算机科学与技术的发展脉搏具有一定的借鉴意义。以下是作者对此问题的一些浅薄认识：

1 计算机科学与技术发展宏观分析

计算机科学与技术变化日新月异，如此大的变化势必会带来更大的挑战，我们一定要把握好计算机科学与技术的发展趋势，不断地完善和发展，才能使自身站在不败之地，对计算机科学与技术发展趋势的分析显得尤为重要。整体来讲，可以将计算机科学与技术的发展趋势归纳为“广”、“高”、“深”三个方面。

首先，在“广”这一方面，随着计算机的快速发展和普及，几乎已经成为大家生活中的日用品，其不断的影响和改变着人们的生活，到处可见。就比如我们当时发明的发动机一样，现在已经普及千家万户，大的不管是飞机、汽车，小的是冰箱等，几乎都有发动机的影子，因此完全有可能在将来的一天，我们所有用到的东西都可以靠计算机来实现，比如现在学生用的教科书，将来就完全有可能被计算机替代，学生所需要的所有知识资料都可以靠计算机去查找到，并且方便快捷。

然后，在“高”这一方面，主要表现在计算机的运算，也就是主频，主频不断地完善，计算机的运算也就会越来越快，各方面的性能也就会越来越好，就作者知道的而言，目前，英特尔公司早已开发出一高性能的处理器，该处理器集成了超过10亿的晶体管，这也就代表着一台计算机的运行不在单单使用一个处理器来工作，还会存在若干处理器共同工作，即我们常讲的并行处理。

最后，在“深”这一方面，计算机越来越智能化，也就是向着人工智能的方向不断地进步，就比如我们平时在书本上看到的由于的信息，如何快速方便的被利用，这就要讲到计算机的人机互动模式了。人机互动、人机智能讲的浅显的就是计算机越来越智能，甚至会具备一定的和人一样的感知能力、逻辑思维能力等，人们的表情、手势甚至是内心的想法完全能够被计算机感知到，人机互动更加方便。除此之外，目前人类已经发明出虚拟计算机场景，在其中，人们可以感受到身临其境的感觉，等等。这些都不断地被人类开发，朝着越来越深的方向发展。

2 计算机科学技术具体趋势

计算机科学与技术已经发生了翻天覆地的变化，如此大的变化势必会带来更大的挑战，我们一定要把握好计算机科学与技术的发展趋势，不断地完善和发展，才能使自身站在不败之地，对计算机科学与技术发展趋势的分析显得尤为重要。上文在整体宏观方面对计算机科学与技术发展进行了分析，本部分将就几个具体的方面进一步阐述计算机科学与技术的发展趋势，从近几年来计算机科学的发展来看，计算机科学技术的具体发展趋势，主要有以下几个方面。

2.1 运算速度大大提高的高速计算机

随着技术的快速发展，人类已经研究出一种新技术，这种新技术可以通过利用空气的绝缘性来提高计算机的运行速度。在计算机中使用的是一种新型的电路，其使用了一种特殊的芯片，特殊性就在于芯片和芯片的连接是用一种含有90%空气的一种导线，我们都知道，空气是一种不导电的优良绝缘体，这种计算机电路中使用的就是这种新型的芯片和芯片连接方式，而计算机的运行速度通常是由芯片和芯片之间的连接速速决定的，利用这种新型的芯片连接方式，不仅可以很好地利用空气的绝缘性能还可以有效地防止减少信号传递过程中的耗损，所以可以更快速更准确的传递信息。另外，这种导线还有一个优点就是消耗的电量少，材料制作成本也低，在安装的时候还不需要更换计算机的芯片就可以直接安装，从各个方面展现出了其优越性。

2.2 超微技术领域的生物计算机

计算机科学与技术已经发生了翻天覆地的变化，如此大的变化势必会带来更大的挑战，目前计算机已经不仅仅是简单的计算运行，已经发展到方方面面，比如说医学观测、生物分析等等，几乎生活的方方面面都已经涉及，其中作者就超微技术领域的生物计算机进行具体阐述如下。

早在二十世纪八十年代，生物计算机就已经投入研制了，这种计算机最大的特点就是利用生物芯片，由生物工程技术中所产生的“蛋白质分子”组合构成。在这种生物芯片中，信息是以波的方式进行传递的，其运算速度快得惊人，几乎相当于普通计算机运算速度的十万倍，且具备强大的储存空间，而其能量消耗仅为普通计算机的十分之一，这种生物计算机的优势作用显而易见。由于蛋白质分子具有再生能力，因此，它可以通过自我组合而合成新的微型电路，这样就使得计算机具备了生物体的基本特征，因此被称为生物计算机。1994年，美国首次将生物计算机公之于世，随之公布的还有模拟电子计算机而进行的逻辑运算，并提出了解决“虚构”的七座城市之间路径问题的最佳设计方案。目前，来自世界各国的计算机专家学者就曾联合呼吁计算机科技应向生物计算机领域努力进军。根据现在的生物计算机技术发展来看，预计将在不久的未来，制造出通过物理和化学作用就能检测、处理、储存、分析、传输数据信息的分子元件。目前，各国计算机科学家经过不断的努力已经在生物超微技术领域等相关方面不断的突破，甚至已经超微机器人都已经被研发出来。而科学家们更长远的计划是让这种超微机器人变成一部微型生物计算机，从而在生物体内取代某些人体器官，完成血管、内脏等器官的修复作用，并杀死病毒细胞，使人类身体健康、延年益寿。

2.3 以光为传输媒介的光学计算机

随着科技的发展，光学计算机不断创新，光学计算机顾名思义就是通过光来作为信息传递的载体的一种计算机，这种计算机同我们传统的电子计算机相比，是存在一些优势的，比如说速度方面，光的速度明显要快很多，这一点电子计算机是赶不上的，并且光在传输的过程中具有一定的频率和偏振等，这些都极大地改善计算机信息传递的能力，另外，光的发射和传播根本不需要任何的介质，甚至在传播的过程中相互的交汇，所造成的影响也不大，这些都明显的可以说明光学计算机的优势远远大于传统的电子计算机。光学计算机作为一种优良性能的计算机，从20世纪被各种科研机构研发，尤其是20世纪90年代由英德法意等几十个国家共同联合组成的科研队伍对光学计算机的发展做出了极大的贡献和突破。

另外，我们传统的电子计算机往往需要在低温下运行工作，但是光学计算机就完全不用考虑温度的问题，性能也特别优良，运行时尽管某元件破坏也不会影响整体的运算。

2.4 应用纳米技术的纳米计算机

纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。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。美国正在研制一种连接纳米管的方法，用这种方法连接的纳米管可用作芯片元件，发挥电子开关、放大和晶体管的功能。专家预测，10年后纳米技术将会走出实验室，成为科技应用的一部分。

3 结论

社会在不断地进步，计算机科学与技术也在发生着翻天覆地的变化，如此大的变化势必会带来更大的挑战，我们一定要把握好计算机科学与技术的发展趋势，不断地完善和发展，才能使自身站在不败之地。本文结合作者阅读分析相关的文献资料，首先在整体宏观方面对计算机科学与技术发展进行了分析，然后就几个具体的方面进一步阐述计算机科学与技术的发展趋势，对于把握计算机科学与技术的发展脉搏具有一定的借鉴意义。值得一提的是，由于作者的水平有限，以上也仅仅是作者对计算机科学与技术发展的浅薄认识，会存在一定的偏差甚至错误，对这一问题的进一步深入的研究，还有待进一步探讨。

参 考 文 献

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1.计算机科学技术在现代教育中的优势

1.1摆脱了教育时间的约束。计算机科学技术在现代教育中的应用，具有明显的超时间性。一方面，在计算机科学技术中，其存储器可以存储大量信息，中央处理器可以对大量的信息进行运算和处理，因此可以确保计算机辅助教学系统在处理教学信息时的及时、高效，而且可以将以前以及现在的教育信息储存起来，方便在以后的教育与教学活动中的随时调用，摆脱了各种教育活动在时间上的限制。

1.2摆脱了教育空间的约束。借助计算机科学技术和网络通信技术，现代教育实现了在教育空间上的有效延伸。在计算机网络教育环境下，人们可以在任何一个地方，通过联网的计算机终端了解到各个高校的最新研究成果和教育信息，随时随地地登录专业网站进行相关专业知识的学习或相关资料的下载，甚至可以与专业教师或专家进行在线交流，从而使计算机科学技术彻底打破了教育在空间上的限制，使得现代教育开放性的特征更加明显。

1.3在教学活动中的沟通与交流。交互性是计算机科学技术应用于教育活动的一大优势，符合现代教育良好沟通、人机对话的要求和现代教育发展的客观规律。借助计算机科学技术，教师和学生之间、教师与教师之间以及学生与学生之间都可以随时随地的进行沟通和交流，不必再受时间和空间的限制，便于教学内容的灵活选择以及各种教育问题的及时处理。同时，借助计算机科学技术在沟通与交流上的优化，可以使教学内容变得更加形象、生动，变传统、静态的教学模式为动态、交互式的教学过程，有助于学生由被动学习向主动学习的积极转变。

1.4自由性。计算机科学技术在现代教育中的应用，使得各个教育主体可以通过计算机网络进行自主而不受约束的参与和沟通，让现代教育能够渗透到社会的各个角落，的特征，使真正意义上的自由学习和终身学习变为现实。

2.计算机科学技术在现代教育中的具体应用

2.1在学生预习环节的具体应用。在传统的教学模式下，学生的课前预习主要是自主开展的，教师的指导和帮助非常有限，学生的预习过程具有很大的随意性和盲目性，预习效果也很难得到保证。借助计算机科学技术的网络优势，教师可以在课前指出学习的重点和难点，提出课前预期的目标。

2.2在课堂教学环节的具体应用。计算机辅助教学手段在课堂教学环节的应用，不仅让教学内容的呈现更加具体和生动，还丰富了课堂教学的手段和方法，尤其是多媒体技术在课堂教学环节的应用，使教学工具由“黑板”变为“计算机”，使教师从繁琐的板书工作中解放出来，大大提高了课堂教学的效率。

2.3在现代远程开放教育中的应用。计算机科学技术在教育领域的应用，打破了现代教育在时间和空间上的限制，同时为各类人群都提供了平等、开放的学习机会，因此远程教育、开放性大学等营运而生。在现代远程开放教育模式下，求学者可以不用再受空间、时间、办学规模、年龄等因素的限制，随时随地开展自主式的学习。

2.4在构建多媒体课堂中的应用。多媒体课堂已经成为现代教育中最常见的形式，对激发学生的学习兴趣和求知欲具有十分明显的作用。多媒体课堂主要是由计算机、多媒体音视频输入设备、控制软件以及数据存储设备等组成的，在继承传统课堂教学优势的基础上，借助计算机科学技术与录音、录像、电视等传统媒体技术的结合，更好的满足了现代教育的教学需求。

3.在现代教育中普及与应用计算机科学技术时应当注意的问题

首先，要增强计算机科学技术应用的实效性，避免走形式主义。这是因为，很多学校在推广计算机教育技术时，过分强调高配置、高普及率，这对在我国的很多地区还是很难实现的。同时，计算机科学技术在现代教育中的应用，需要与传统的教学手段进行充分的融合，而不是单纯对传统教学模式的完全否定。

4.结语

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关键词：科学技术；教育教学；教育模式

1 计算机科学技术对教育的意义

回首过去，社会生产力低下，生产手段简单，生产劳动的传递只凭借经验以及在经验基础上形成的“手艺”就可以进行时，不需要专门教育机构承担这方面的社会职能。但生产力不断发展，很多技能需要专门的教育机构教授。社会化大生产出现，科学技术的广泛应用，对于人才的需求加大。新的教育体制产生，新的教育家出现，新的教学手段、教学方法、教学理论出现。新的教育体制比旧教育体制更能适应社会发展的需求，这就是社会进步的提现。随后新的技术革命出现，出现计算机与现代信息技术，这场大变革深入各个领域，即使是教育领域，也因此发生着变化，可以说没有计算机就没有现代化。

如今，不仅大型的现代科研课题离不开计算机，现代化生产和管理离不开计算机，教育教学中对于课程的编排打印更是使用计算机，因此，掌握一定的计算机知识，成为对未来劳动后备力素质的新要求。培养有较高文化科学素质，有较强适应力和富于创新精神的一代人，决定了教育、教学改革的基本方向。这也奠定了计算机与教育，成为教育科研的重要课题，教育是前瞻性的，能让社会教育与社会物质生产产生良性循环。在相互促进的过程中，不断发展，实现现代化的进步。这种良性循环是需要两方面配合，一方面是物质生产部门重视后备劳动力的培养重视教育，用先进的教学手段武装教育部门，促进教育改革；另一方面是教育部门要充分发挥原有的，特别是新的现代教育手段的社会效益，用较短的时间把学生的基本素质、知识水平和创造能力都提高到社会需求的水平上来。

2 计算机科学技术对教育的影响

对于爆炸的信息时代，使计算机可以辅助教育系统，不仅是科学发展的趋势更是教育界的趋势，对其教育的影响有：

2.1 对教育模式的影响

信息技术的飞速发展不仅影响了其传统行业，而且对传统教育也产生了冲击。使教育方式方法产生巨大变革，连同教育观念都有所影响，让教育教学理论与实践随之改变。在信息爆炸的时代，怎么能教会学生学会知识才是重点。但学是枯燥无味，怎么能激发学生学习的欲望，怎么让学生可以更好的享受学习过程，传统的教育教学模式已远远不能满足于现今社会的教学需求。如何运用计算机科学与技术到教育教学中去，将传统的教学模式打破，让教育在这个信息化的时代更具有开拓性，就成了现今新型教育模式创新形成的动力。提高教学环境，帮助教师更好地讲授课程，通过计算机辅助教学系统，进行个性化的创新教育，针对不同的学生，提出不同的教学方法，让学生在多媒体化的教学过程中体验学习的乐趣。

2.2 对学校的影响

现今计算机科学技术的普及，计算机辅助教学不会再是发达城市，重点学校的专利，它的应用普及性，已经在各个教学领域运用。无论是正规的大型教学院校，还是私营的教育教学机构，都能使用计算机科学与技术丰富其教学内容，使用现代化的教学模式，现今的教学知识，模块功能化的教学方法，个性管理式的教学方案等，并促使CAI被不断深入研究，不断扩大受众覆盖面积。

2.3 对施教者的影响

在信息时代之前“传道授业解惑”的渠道方式很窄，老师教授，学生单一受教，对教学知识的整体性也由学校控制，并无针对性，IT时代，教师是教育的核心，是知识和思想的引导者。老师以往的教育思维是无法跟上时代步伐，应该打破这种教育模式，充分利用信息时代的信息技术来改变这一局面。这个形式下，老师不在是知识的独占者，任何学生都可以通过现代化的信息技术，系统全面地获取海量的信息和知识，因此，教师的角色也必然要随之改变。老师更应当成为“导师”，使得学生能在学习过程中少走弯路。

2.4 对受教者的影响

计算机科学技术对于学生而言，可以让学生不再枯燥乏味的听着老师教授大道理，却没有任何概念。通过计算机辅助教学系统影响，为学生提供了更多的学习方案，对培养学生自主、探究、创新的学习习惯有很大帮助。

3 在教育教学中起到的作用

3.1 远程教育的作用

远程教育是计算机科学技术在教育领域的必然产物，计算机科学技术的发展使得人们可以跨越时间、跨越地域受到更好的教育。全世界对于教育的重视，人才的需求是极大的。现代的远程教育是一个新兴项目，学生可以在任何时间都能学到自己想学习的知识，自行的调控学习进度，根据自身情况来调节学习的节奏。现今的远程教育不仅成为学习的平台，更成为一个交流答疑解惑的便捷途径，这就是远程教育在教育教学中起的作用。

3.2 辅助的作用

在这个信息化高速发展的21世纪，积极推进素质教育，培养全面发展的新人才是我国教育的目的。如何使人们在这个信息爆炸的时代能得到更好的教育，用电子计算机来辅助学生学习是帮助学生形成主动获取知识的众多学习途径之一，电子计算机又像是老师，又像是学生，我们能从计算机中获取新知识、新信息，还能从中得到交流指导。计算机在做辅导者的时候是可以进行管理工作，学生更能通过他完成作业。作为辅助工具更能帮助学生查找资料，整理数据，更安全有时效的存储。在其中还有很多应用软件可以使用，可以通过这些给学生带来有效的帮助，计通过图像，文字和声音各种形式的传达，来辅助学习。

3.3 管理引导作用

计算机针对教学有很多教学管理系统可以进行管理对教学进行分析管理，这样使得老师可以节省时间来与学生有更多的交流学习，更能运用计算机有针对性的设计教学。

首先，可以在教学初期，运用多媒体的声像效果，创设情境、导入新课、激发兴趣，调动学生学习兴趣和强烈的求知欲，运用媒体的声光、色形、图象的翻滚、闪烁、定格及色彩变化、声响效果更能有效地开启学生思维闸门，由被动到主动，轻松愉快地进入新知识的学习。

其次，在通过媒体动画等效果，来突出重点，攻克难点。运用多媒体的动态画面展示事物发展或推理全过程，利用它的图画特性将抽象、理论的东西形象化，将空间、难以想象的内容具体化。最后再用多媒体强大的交互功能，巩固知识，提升能力。通过娱乐性的分层测验，轻松巩固已学知识，切实激发学生发自心的学习兴趣，达到“减负提素”的目的。

4 总结

科学技术的发展，使得传统的教育方式要不断进行改革和创新，在计算机科学技术的支持下，教学管理，教学质量，教学模式都有所提高。新的教育技术的改革和创新也在不断的进行过程中，相信计算机科学技术的应用一定会推动教育事业的蓬勃发展。

参考文献

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3 张晶，李洪洋.高校多媒体教学应用现状及对策分析[J].哈尔滨学院学报，2009（3）

4 李嘉郁.多媒体技术在文化教学中的应用[J].暨南大学华文学院学报，2004（2）

5 童保红，胡晓武，李育林.多媒体教学实用教程[M].北京：科学出版社，2004

6 陈俊珂等.中外教育信息化比较研究[M].北京院科学出版社，2007

Application of computer science and technology in Education

（Jiangxi Province Electronic Information Engineering School，Nanchang， Jiangxi 330000； Jiangxi Province Electronic Information Institute， Jiangxi Nanchang 330000）

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IEEE/CS与ACM联合攻关小组提出的1991教学计划的相关研究报告中,使用了一个二维矩阵来定义和把握计算机科学与技术专业学科课程体系,即将学科的9个核心主科作为一维,3个过程作为另一维,并建议用12个核心概念将学科的各个知识体串联起来,以达到对学科的整体把握。2000年联合攻关小组在网上发表了一个2001方案,增加了一些新的学科,将大量知识点列出。对此,人们很难判定何为重要、何为基本,从而导致课程设置门类多、科目杂、体系散,毕业论文主干课不突出,多科目各自为政,学科之间缺乏横向的联系贯通,由此造成学生综合能力不强。所以1991计划与报告的可操作性问题并没有解决。

为适应社会对人才综合能力的需求,培养专业口径宽、综合素质高、具有创新精神和实践能力的人才,迫切需要拓宽课程设置目标,调整课程内部结构及课程之间的知识融合,我们按照整体优化功能大于部分功能之和的观点,提出了课程综合化改革的指导思想:从一级学科的知识结构出发,借鉴国内外多年来学科教育和教学的成功经验,把学科方法论作为切入点,从整体上把握学科发展的现状、趋势、特点、内在规律及其对专业教育的影响;结合社会实际,将外延发展模式转变为内涵发展模式。重视基础,精简课程体系,强化实验教学,规范运作过程;以核心课程为“点”,以“点”连“线”,以“线”成“面”,以“面”构“体”,即按照一级学科培养目标确定核心课程,将核心课程交叉融合,并按照培养方向将各“点”串联起来,进行课程重组,形成知识结构“主线”,再将不同方向的知识主线按照社会需求,构成不同的应用知识“面”,从而将不同的应用面综合构成整个学科的课程体系,实现对课程的综合化改革。

二、课程综合化的具体措施

1、以科学的方法论作为课程综合化改革的引擎

课程综合化改革涉及学科内容的多方面因素,其构成成分之间存在着相互依赖与相互制约的多种复杂关系,是一个复杂的系统。因此,综合化主要采用了自顶向下法和扩展法两种形式,根据学科前沿的知识层次、知识内涵和知识点面之间的逻辑结构,相应的学科发展趋势以及社会对人才知识结构的需求,按照一级学科教学内容之间的纵横联系、学术深度、方法论及其内在体系,遵循加强基础、理论与实践并重的原则,综合考虑基础课、专业基础课和专业课之间的比例以及理论教学与实践性环节的安排,最终达到知识系统的相容性、完备性、稳定性和可扩展性,既着眼总体统摄,又注意局部优化。一言以蔽之,实行课程综合化,必须以科学的方法论为指导。

2、加强基础与专业技术课程的综合

就计算机科学与技术专业本科教学而言,必须注重加强基础,拓宽专业口径。其中,数学是主要基础,以离散数学为代表的应用数学是描叙学科理论、方法和技术的主要工具,而微电子技术和程序技术则是反映学科产品的主要技术形式。无论是理论研究还是技术研究的成果,其目标最终要体现在计算机软硬件系统产品的研制和技术服务上。因此,在进行课程综合化时,对基础数学、离散数学、计算方法、数据结构等基础课程以“计算模型与计算机”为主线进行综合,以训练学生的数学化思维方式;对电路、电子技术基础、数字逻辑、计算机组成、计算机体系机构、计算机接口技术、程序设计、数据库原理及应用、软件工程、计算机网络等专业基础课以软件开发方法学与计算机应用为主线进行综合,以逐步培养学生的专业能力。各门课程围绕“主线”,“内涵发展”优先,把握与其它相应课程之间的内在联系,以基本概念、基本原理、基本方法、基本技术作为核心内容,确保学生今后具有较强的独立获取新知识的能力。笔者认为,要将学生培养成为优秀的学科技术人才,基础课程与专业基础课程的综合至关重要。

3、注意理论方法与实践性环节的综合。有针对性、有计划地加强基本实验技术的教学内容,培养学生理论联系实际的能力,也是课程综合化改革的主要内容之一。

实践环节的实施质量对专业教学质量具有举足轻重的影响。我系以往只是在各门课程中安排了一些“验证性”实验,忽视了综合能力培养,学生缺乏规范、系统的技能训练。有鉴于此,课程综合化改革根据实验环节的特点,从培养学生实践能力的角度出发,重视基本实验方法和实验过程的规范操作,弱化实验结果的评审,突出实践能力的培养。具体做法是:选取各门课程的典型方法和基本技术作为实验内容,培养基本实验技能;对一些核心课程,以学科理论为主线开设综合实验,进行相关课程内容及基本技能的综合,同时对“认识实习”、“生产实习”、“毕业实习”和“毕业设计”等重要实验环节内容进行综合,提出各环节应解决的问题和应综合训练的内容,构成一个系统规范的实践过程,在不断的分析、综合、应用的过程中使学生的实践技能得到螺旋式上升。

三、课程综合化的实效和体会

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1、计算机科学与技术专业学生毕业后可在软件企业、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。

2、从事行业：毕业后主要在新能源、计算机软件、互联网、电子商务、电子技术、半导体、集成电路、计算机服务(系统、数据服务、维修)等行业工作。

3、从事岗位：毕业后主要从事软件工程师、软件测试工程师、测试工程师、硬件工程师、java开发工程师等工作。

4、计算机专业毕业生的就业市场前景广阔。随着计算机专业毕业生的增多，就业竞争将更为激烈。

（来源：文章屋网 ）

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1 计算机科学技术在计算机教育中应用的意义

关于计算机在教育中的应用，它的用途是非常广泛的，大体来说可以分成以下几个方面：首先，将计算机作为教学工作的辅助工具，为教学过程提供各种教学管理和教学工作。其次，将计算机作为学习的工具。学生利用计算机来完成一定的学习任务，从而提高学习的效率和学习的能力，让学习知识的过程变得更简捷有效。另外，利用计算机检验某些教学思想及教学活动，使其成为一个教学的工具软件对于计算机教育也具有非同寻常的意义。

2 计算机科学技术在计算机教育中的具体应用

2.1 课前预习过程中的应用

学生进行新课程的学习需要事先进行预习，在传统的学习模式下，学生进行功课预习的阶段需要家长的监督和学生良好的自制力才能达到有效的预习效果，再加上学生对新知识的不理解，很难进行有针对性地预习，会造成预习过程的盲目性和随意性，在没有老师的引导学习下，课前预习的准备工作无法到达预想的效果。而如果借助计算机互联网技术，老师可以将需要学生进行提前预习的内容整理成电子版的文档，将重点和难点用红色字体标注出来，并且在文档中对重难点加以注释，解决学生在预习过程中不理解的难题，提高学生的预习效率。不仅如此，教师还可以通过一定的计算机科学技术，对预习课件实施阅览状态提示，这样便可知晓哪些学生未实施预习过程，实现预提过程的有效监督。

2.2 帮助教师日常的教学管理

在教师和学校的日常管理中，对于学生在学校学习过程中的一些琐事，利用传统的教学管理方法效率低、效果差，不能对学生日常的学习过程起到很好的监控和了解。而利用电子计算机技术对学生的日常学习和生活进行管理就能弥补传统教学中存在的这些的不足。比如，学生平时的作业，一般都是老师布置后学生再完成，最后再由课代表收上来交给老师批阅，老师批阅完在发下去。而利用计算去管理学生日常的作业，就可以免去很多中间环节，直接在网上通知平布置作业，学生完成后直接交给老师，老师批阅后再直接发回给学生。这整个的过程就变得高效，免去了学生和老师在布置作业，交作业和发还作业上浪费的时间精力，整个过程既节约了成本，又给老师减轻了工作量。

2.3 远程通信、网络技术在教育中的作用

在高校的教育工作中，远程通信和网络技术的应用已经开始发挥巨大的教学作用。这种技术就是将现代通信的计算机技术及网络技术，还有多媒体技术等为基础，再结合计算机的交互性和网络的分布性，让远程的教育信息服务做得更为广泛。事实上，这种做法已经引起了世界的教育工作者的重视，而且也已经充分在教育过程中加以体现。在传统的教学中，交互性是必不可缺少的，而当时实行的大多是师生双方对话，即直接以语言为载体的交流。如果采用多媒体教学，学生不仅可以在学习的过程中看到教学的图像资料，而且声音、文字等均可以参与到教学过程中来，这对于学生掌握知识的过程中注入了趣味性、生动性，令教学工作变得更为直观形象。

3 计算机科学技术在教育工作中应用的展望

3.1 提高教学过程中对于学习环境的控制能力

在学习的过程中，学生在特定的内容领域进行探索与检验，并且不断建立推测性的理论，并积极寻求解决的方法，很多的学生在这个过程中进行了思维勇和采用计算机来加强学生对于学习内容的认知程度，加强其对于知识的理解，并且灵活的运用其学习材料，这样会更加有助于学习理论，而且可以加强学生学会组织和运用学习的材料，他们获取知识的能力将会得到更为有效的加强。

3.2 建立以学生为中心的超媒体教学模式

所谓超媒体，就是让学生在交互学习的过程中，采用计算机技术作为技术支持，并且加强了参与的能力，而且在提供多种形式的信息应用中，利用这种能力可以有助于创建以学生为中心的多媒体教学学习环境。如果以学生的学习为中心，那么可以大大有效地加强学生的学习能力，并且让学生主动寻求知识的范围，加强学习的广度和深度。在这个过程中，教师只是起到一个引导的作用，不再是传统意义上的中心施教者。