自然科学导论论文

自然科学导论论文（精选6篇）

自然科学导论论文 第1篇

信息科学导论论文

防火墙技术

姓名 金书

学号16111206014

摘要：

系统安全是指在系统生命周期内应用 系统安全工程和系统安全管理，辨别系统中的危险源，并采取有效的措施使其危险性最小，从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全程度。

本篇文章主要介绍了一些计算机信息系统安全的相关知识及防火墙技术以及自己对防火墙技术的一些看法。

关键词：信息安全、防火墙技术

当今时代，网络的飞速发展将世界变成了一个“地球村”，人与人之间交流越来越简单，在网络带来便利的同时，也面临着许多威胁，比如，个人隐私、国家机密等等。这一切催生了网络信息系统安全这个新兴科学。

信息系统是由计算机硬件、网络和通讯设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人及一体化系统。关于信息系统的研究是一门新兴科学，其主要任务是利用现代计算机及网络通讯技术加强企业的信息管理，通过企业拥有的人力、物力、财力、设备、技术等资源的调查和了解，建立正确的数据，加工处理并编制成各种资料及时提供给管理人员，以便进行正确的决策，不断提高企业的管理水平和经济效益。但是，随着网络的不断发展，信息系统不仅仅存在于企业中，在军事上，政治上等各大领域均占有重要地位。

我国在信息化建设过程中缺乏自主的技术支撑。缺乏自主的计算机网络和软件核心技术，计算机安全存在三大漏洞：CPU芯片、操作系统、网关软件，他们大多依赖进口。我国虽然每天在使用计算机网络，但是却不曾想过我们在上网的同时，有可能泄露了我们的重要信息。由于缺乏自主技术，我国网络处于被窃听、干扰、监视和欺诈等多种信息安全之中，网络安全极其脆弱。进入21世纪以来，我国自主研制的半导体芯片，网络路由器等相继取得突破。我国已经加大力度发展信息科学，当务之急，是吸引和培养一批一流的信息技术人才。

防火墙技术是设置在被保护网络和外部网络之间的一道屏障，它在计算机信息安全方面起着很重要的作用。而一个好的防火墙系统应具有以下五个方面的特性：（1）所有在内部网络之间和外部网络之间传输的数据都必须通过防火墙。（2）只有被授权的合法数据（防火墙系统安全策略允许的数据）才能通过防火墙。（3）防火墙本身不受各种攻击的影响。

（4）使用目前最新的信息安全技术，比如现代密码技术，智能卡。

（5）用户配置使用方便，便于控制，可对网络的访问者、访问协议等进行控制。防火墙三大技术： 1.过滤技术

为保证系统的安全性和防护水平，新一代防火墙采用了三级过滤措施，并辅以鉴别手段。在 分组过滤一级，能过滤掉所有的源路由分组和假冒的IP源地址；在应用级网关一级，能利用FTP、SMTP等各种网关，控制和监测Internet提供的所用通用服务；在电路网关一级，实现内部主机与外部站点的透明连接，并对服务的通行实行严格控制。2.转换技术（NAT）

新一代防火墙利用NAT技术能透明地对所有内部地址作转换，使外部网络无法了解内部网络的内部结构，同时允许部网络使用自己定制的IP地址和专用网络，防火墙能详尽记录每一个主机的通信，确保每个分组送往正确的地址。易见的用途是解决IP地址匮乏问题。3.网关技术

由于是直接串连在网络之中，新一代防火墙必须支持用户在Internet互连的所有服务，同时还要防止与Internet服务有关的安全漏洞。故它要能以多种安全的应用服务器（包括FTP、Finger、mail、ident、News、WWW等）来实现网关功能。为确保服务器的安全性，对所有的文件和命令均要利用“改变根系统调用（chroot）”作物理上的隔离。

在域名服务方面，新一代防火墙采用两种独立的域名服务器，一种是内部DNS服务器，主要处理内部网络的DNS信息，另一种是外部DNS服务器，专门用于处理机构内部向Internet提供的部份DNS信息。在匿名FTP方面，服务器只提供对有限的受保护的部份目录的只读访问。在WWW服务器中，只支持静态的网页，不允许图形或CGI代码等在防火墙内运行，在Finger服务器中，对外部访问，防火墙只提供可由内部用户配置的基本的文本信息，而不提供任何与攻击有关的系统信息。SMTP与POP邮件服务器要对所有进、出防火墙的邮件作处理，并利用邮件映射与标头剥除的方法隐除内部的邮件环境，ident服务器对用户连接的识别作专门处理，网络新闻服务则为接收来自ISP的新闻开设了专门的磁盘空间。

现在的计算机中都装有防火墙系统，对于计算机的保护是非常到位的。在现在的市场上，最主流的依然是天网防火墙个人版，与此同时，市场上也有许许多多的防火墙系统。比如说，华为的防火墙系统在功能、管理、性能及安全性方面都是在国内名列前茅的，这种防火墙性能优异，功能完善、可靠性高，是创新科技的代表。虽然防火墙功能强大，但是仍然有着一些缺点，防火墙虽然可阻断攻击，但不能消灭攻击源。另一方面，防火墙也不能处理病毒，所以我们要时刻记住，防火墙是网络安全的重要环节，但是并不代表有了防火墙就可以高枕无忧。“真正的安全是一种意识，而非技术！”最重要的是，防火墙对于内部主动发起的攻击一般无法阻止，它只能在一边默默看着而无能为力。

随着现代科技的不断发展，我们有理由相信这些缺点将会被一一解决，到那个时候，我们的计算机将会更加安全。

参考文献：

[1]:黄继海、杨凯、杨建国等，《信息系统安全技术》，河南科学技术出版社 [2]:付永刚编著，《计算机信息安全技术》，清华大学出版社 2012年5月

自然科学导论论文 第2篇

一、利用课堂教育，渗透环保意识

学校作为传授环保知识的主渠道，有着无可比拟的优势。但是由于历史和现实的各种原因，我国的中小学“环境教育”起步比较晚，至今还没有专门的教育课程，“环保教育”的内容往往蕴藏在各学科知识中。北京师范大学环境科学研究所王红旗教授认为：“环境教育是涉及各科教育渗透性的综合体”。因此，在实际教学中，老师应采取深入研究，善于发现，灵活渗透的原则。

初中生物教材中有很多涉及环保方面的知识，有的篇目直切环保主题，如第四册《现代世界的三大社会问题》，整篇文章讲述了“人口激增、能源短缺、环境污染”三大社会问题产生的背景、各国采取的措施，以及我国的治理情况，高年级学生较容易理解接受。而像地理课《水在自然界的循环》一课，教师在讲解过程中，可以适时地渗透环保的知识，如地球上水的总量，淡水的总量，可用淡水的总量，我国人均可用淡水的总量，水体污染的状况，家乡水资源情况和受污染的程度等等，一串串的数字，活生生的例子，使学生真切地感受到保护水资源的重要性。在小学三年级教学的《声音的产生和传播》一课，老师可以精心录制两段声音：马路上嘈杂的汽车喇叭声和小商贩叫卖声，及古筝《高山流水》的演奏声，上课时分别播放给学生听，大家表现出完全不同的态度，一致认为，嘈杂的声音使我们注意力分散，心情烦躁，对人体有害，噪音也是一种环境污染，拓宽了学生的环保知面。这正如澳大利亚教育家亚瑟·卢卡斯认为的：环境教育是“关于环境的教育，在环境中的教育和为了环境的教育。”

二、开展主题活动，加深环保意识

在课堂教学渗透环保意识的同时，我们通过开展小队、班级，甚至全校师生参与的主题活动，让学生加深对环境保护的理解。如组织初一学生结合6月5 日“世界环境日”，开展了《我们只有一个地球》的主题队会，大家通过收集各种资料，扮演各种角色，深刻地揭示了保护我们地球家园的重要性。

继我校被评为市级绿色文明学校以后，校团委和政教处又开展了一系列的绿色环保活动，开始为创设省级绿色文明学校做准备了。整个活动突出以学生为主体，以科技实践活动为突破口, 推动人与自然和谐发展的活动在校园内外蓬勃开展，借此带动相关环保活动向家庭、社区推广，向学生的爸爸、妈妈及亲戚宣传环保意识，达到大家共同保护人类赖以生存的环境——地球。

本次活动的内容有绿色植物角评比活动、回收废旧电池活动、校团委组织的垃圾回收活动、环境保护知识讲座、环境保护主题队会、各班开展的护绿活动、环境保护黑板报比赛等等，通过参与上述系列活动，使学生明白保持环境整洁、维护生态环境平衡人人有责，并逐步养成保护环境的良好习惯。活动期间，在校园、公园、街头及社区，学生们自觉地开展“从我、从现在、从身边、从小事做起”的各种“洁、齐、美”活动，向周围的同学及家长们宣传环保的意义，大家一起来支持并积极参与城市绿化建设，共同为温州争创全国文明城市作贡献，使大家个个成为“环保小公民”，人人争当绿化保卫者，用自己的双手为人类赖以生存的地球增添新的色彩。

三、实施课题研究，提高环保意识

学生开展课题研究，进行探究性学习。在实施课题方案的过程中，提出问题，决定探究方向，组织探究，收集并整理资料，得出结论，采取社会行动。通过自己的研究，再次提高对环境保护的认识，自觉地参与到环保的行列中来，也不失为一种有效的途径。

1.确立课题研究内容。我们在指导学生进行小课题研究选题时，着手从身边细小的方面考虑，从我们周围的环境出发，像“龙湾区上江河的水质调查与监测”“机场路绿化带与周边环境的关系”、“关于‘人民路’机动车尾气排放的调查”、“调查丢弃的塑料瓶”、等等。

2.制定课题研究方案。同学们在确定了研究课题后，就着手制订研究的计划，准备研究的材料，依靠小组分工合作的精神，拟订了工作方案，到图书馆查找文献资料，把从名著、专著、教科书、科普读物、报纸、期刊、年鉴等方面找到的环保资料进行分析，制定社会调查问卷。

3.课题研究实施过程。有了充分的研究计划他和准备之后，同学们就深入学校、家庭、车站、菜场、社区等，发放调查表，收集反馈的信息，然后再进行实地测量，采集标本，调查取样，采访群众，倾听呼声，充分收集研究材料。

4.汇总课题研究结论。同学们经过一段时间的深入调查研究之后，就把所有的信息汇总起来，进行处理，分析结果，得出结论。如“收集丢弃的塑料瓶”课题组的同学们通过估算，发现整个温州一年要丢弃45亿多个塑料瓶，已产生了“白色污染”问题。由此研究认为必须采取高科技或新方法切实加以解决，如采用可降解的塑料瓶或其他替代品。为此，课题组还给环保局的决策人寄了一封信，表明他们对“白色污染”问题的担忧，并请教环保专家有关解决“白色污染”的更好方法。通过调查与监测上江河水水质，同学们发现河水主要污染源是生活垃圾，而且河水受污染程度相当严重。为此课题组还向有关部门呼吁采取有效措施，切实解决河水污染问题，并以全校广大师生的名义向上江河沿岸居民发出保护上江河的倡议。

同学们通过可触、可闻、可见的实践行动，深刻领会了保护环境的重要性和艰巨性。同时，对部分有潜力并自愿将来从事环保事业的学生，创造了环保初步认知条件，使他们将知识、实践和责任有机的结合起来，鼓励并引导他们投身到环境保护事业中去。

四、结合家庭社区，强化环保意识

学生的环保教育，学校是主渠道，每个家庭、各个社区或部门单位也是不可分割的组成部分，只有各方面协同努力，学校的环保教育成果才能巩固，即实现环保意识真正、持久地深入学生的心理。如何看待环境与发展的关系？

发展与环境的关系，归根到底是人与自然的关系。解决环境问题，其本质就是一个如何处理好人与自然、人与人、经济发展与环境保护的关系问题。在人类社会发展的过程中，人与自然从远古天然和谐，到近代工业革命时期的征服与对抗，到当代的自觉调整，努力建立人与自然和谐相处的现代文明，是经济发展与环境保护这一矛盾运动和对立统一规律的客观反映。有些同志认为环保与经济发展是对立的，认为要保护环境必然要牺牲经济的发展。这些年的实践证明，正确处理环境与发展的关系，二者是可以相互促进的，可以达到经济和环境的协调发展。结合家乡实际情况，谈如何解决当地实际问题？

一，首先是侯马市区里，我们在成为“全国生态示范区”、“中国绿色名市”、“国家园林城市”，还应大力实施城市绿化工程，打造晋南绿色名城、黄土高原的低碳城市。

1.实施城市环境基础设施建设。建成了平均日处理生活垃圾380吨的城市生活垃圾处理场一个，垃圾无害化处理率达100%；建成日处理生活污水2万吨的第二污水处理厂，污水集中处理率达91%；市区集中供热总面积达到482万平方米，其中热电联产集中供热210万平方米，天然气集中供热126万平方米，城市集中供热率达80%；已有3万户居民用上了天然气，城市燃气普及率达92%。

2.为提高交通道路服务功能，该市在全市78个行政村已全部实现了村村通公交车，2008年底开通了侯马、曲沃、新绛三地互通公交车。50%以上的公交车、出租车完成了“油改气”，大大降低了城市能源消耗和尾气排放。

3.地热泵中央空调，太阳能公用照明，太阳能生活热水„„位于侯马北环路的阳光青青家园住宅小区，主体工程刚竣工，就吸引了大批的居民来参观、咨询、购房。这是该市第一个节能环保绿色住宅小区。该小区利用地源泵热采暖，能源利用率是电采暖方式的3~4倍，比常规中央空调节能50%；同时，省去了锅炉房、冷却塔等设备，没有燃烧过程，没有了烟尘排放，节约了水资源和土地资源。小区内，路灯照明、洗浴热水全部采用太阳能。

二侯马市的农村1.加强领导，落实责任。为了积极推动城乡环境卫生清洁整治行动，侯马市成立了市政府分管领导为组长的环境卫生整治领导组，明确了各成员单位的职责分工，并以新农办为主成立了督查组。临汾市政府制订下发了《侯马市农村环境卫生清洁整治实施方案》和《侯马市城乡市容环境卫生整治实施办法》，并与各乡办签订了目标责任书，进一步明确了整治重点、目标任务、方法步骤、具体措施、工作要求、考核标准等，做到了一级抓一级，层层抓落实，建立起了农村环境卫生清洁整治工作网络体系。同时，侯马市财政安排了专门的补助资金予以支持，各乡办也制订了整治方案，落实了相应的整治经费，确保了农村环境卫生清洁整治工作的顺利推进。

2.加大投入，长效管理。为了彻底改变农村环境卫生状况落后的面貌，特别是解决好农村垃圾处理问题，侯马市加大投入，完善制度，形成了农村环境卫生整治的长效机制。首先，各乡（办）都设立了环境卫生管理所，由一名副乡长（副主任）兼任管理所长，并抽调3-5名专业管理人员；各村成立了环卫清扫队，由一

名副村长兼任队长。农村清洁队的人员按照国家有关生活垃圾清扫人员配额标准，每6000平方米清扫面积配备一名清扫、保洁人员，每月按300元标准发放工资，所需费用50%由财政列支，其余50%可在财政转移支付中解决。其次，各村根据实际情况，合理设置垃圾收集站点，并由专人负责清扫、清运至垃圾填埋场。每个村最少有一处垃圾填埋场，确无条件设立的，相邻的两个或三个村选择设立一处垃圾填埋场。再次，在农村垃圾清运车辆配备上，1500人以下的村最少配备一辆清运车；1500-3000人的村最少配备两辆清运车；3000人以上的村最少配备三辆清运车，清运费由市财政补助50%，其余部分由各村承担，也可在不增加农民负担的前提下，广开筹资渠道，保证费用。

另外，14个城中村的垃圾由侯马市环卫处统一清运，所增加的清运费用由市财政支付50%，剩余部分由各村承担。在垃圾清运车的配置上，上马办通过山西省环保项目“农村连片垃圾无害化处理”，统一配置了地埋式垃圾箱和垃圾清运车，项目投资总共280万元，配备垃圾清运车19辆，车辆统一配置为10万元的东风摇臂车；新田乡14个城中村的18辆垃圾清运车由环卫处统一配置，每辆车13万元，总投资234万元；乔村、香邑、张村、南上官等经济条件好的村由村集体统一购车，共购置9辆车，每辆10万元，共投资90万元；另外凤城乡、高村乡、张村办等剩余的村采取个人购车，集体承包方式，以农用三轮、四轮车为主，总共70辆，平均每辆3.8万元，总投资266万元。每年侯马市用于农村保洁员和垃圾清运费的补贴共计130万元，其中保洁员400人，每月150元/人，共计72万元；保洁车共116辆，每辆车5000元/年，共计58万元。

3.以点带面，重点突破。各乡（办）村党员干部全部深入环境卫生整治一线，包片、包村、包点，突出重点，以点带面。以村主要街道整治为突破口，带动全村街巷和院落的整治；以发动党员干部为突破口，带动全体村民共同参与；以整治垃圾为突破口，带动村容村貌全面整治。

4.加强督查，奖优罚劣。该市抽调督查人员15名，每个乡办一个组，经常性地对农村环境卫生清洁整治工作进行督促检查。各督查组人员按责任片区督查，深入到责任村庄，严格标准，严格考核，开展了流动红旗竞赛活动，并把督查结果与保洁费的发放挂钩，一次检查不达标，扣发2000元保洁补贴，把扣发的经费再以奖金的形式发给获得环境卫生流动红旗的村庄，大大激发了乡村干部的积极性和主动性。

5.全民动员，营造氛围。各乡（办）、村利用黑板报、宣传栏、条幅、标语等宣传手段和方法，积极宣传文明卫生知识，教育引导广大群众从我做起，以主人翁的姿态积极支持、参与整治工作。侯马电视台、广播、报社等新闻单位开辟专栏加大舆论宣传力度，及时报道整治的进展情况，积极宣传整治中涌现出的好典型、好做法，在全市营造了浓厚的舆论氛围，形成了上下联动、乡村齐动、全民参与的整治局面，形成了全方位、全覆盖、无缝隙的农村环境卫生清洁整治工作局面。

环境科学导论

浅谈“计算机科学导论”课程教学 第3篇

计算机科学导论作为一门计算机专业大学一年级学生的专业必修课,重点旨在勾画计算机科学体系的框架,通过计算机科学基础理论与应用操作相结合课程内容安排,使学生对计算机学科的知识体系结构有一个较为全面和系统的了解,继而激发并培养自己对本专业的兴趣,为以后大学四年的知识学习、能力素质和职业道德的塑造奠定坚实基础[1,2]。基于课程至关重要的作用,该文主要从计算机科学导论的教学方法和考核方法等方面进行了讨论,以期在今后的课程教学过程中达到最佳教学效果。

1 明确课程教学目标

计算机科学导论目标是通过介绍计算机科学与技术学科的定义、学科范畴、特点与规律,来构建课程的体系结构,引导学生培养正确的学科专业思想,同时激发学生对本专业的学习兴趣,使学生逐步形成以计算机的观点来分析解决问题的思维。课程内容涉及到一些专业课程的基本概念及某些具体内容,但绝不是计算机科学学科专业课内容的压缩和拼盘。通过本课程的学习使学生了解各专业领域研究的主要内容,掌握计算机系统的基础知识和操作技术,提高感性认识,力求使学生对所学专业及后续课程的学习有一个整体性、概括性的了解,树立专业学习的信心和自豪感,为今后在各自的专业中对计算机的使用打下厚实的基础,踏入计算机科学技术的大门,更好的适应社会的需求。

2 注重课程教学方法

近年来,这门课在教学中出现了多方面的问题。虽然计算机科学导论这门课程的内容不难,但是课程授予的对象是刚刚步入大学的新生,他们在入学前对计算机的了解程度各不相同,有的学生能够较熟练的操作计算机,有的学生却不会操作计算机。基于学生对计算机的认知基础不同,采用怎样的教学方法来教授这门课程能达到预期的教学效果,成为担任该课程教师一直关注的焦点。

为了在教学中提高学生的应用水平,培养他们浓厚的学习兴趣,我们不仅要充实授课内容,把握好难易程度,更需要结合多种教学方法。

2.1积极引导学生,激发学习兴趣

计算机科学导论课程的授课对象是计算机专业的大一新生,他们对计算机及计算机专业学科的构架都还认识不足。因此,授课教师需要从多方面去积极引导他们。首先,从计算机应用的重要性及社会市场的需求方面进行举例分析,增强学生信心,并引导学生把握好自己的专业学习方向[3,4]。其次,在课堂的教学过程中用生动形象的应用举例讲解取代传统的理论讲授、理解掌握的方式,帮助学生逐渐熟悉并建立计算机科学与技术学科专业的知识框架,不断激发学生的学习兴趣。再者,在课余时间中,向学生介绍电子设计大赛、数学建模、PPT设计大赛等科技活动,鼓励学生深入了解并积极参与,帮助他们开阔视野,增强实践动手能力。

2.2 教学内容丰富,易理解易掌握

计算机科学导论是构造计算机学科专业框架的教材,授课内容涉及各个学科、各个领域的专业理论知识,难度比较大。因此应该优化内容,做到难易适中、层次浅显、通俗易懂,讲授时最好采用图文并茂加实物相结合的方法,使学生在感性上充分认识,更有助于理解和掌握[5]。除此以外,对教学内容进行适当的补充和实例演示。比如在讲授硬件知识时,可以视频演示硬件组装的过程;在讲授计算机网络知识时,补充一些加强网络信息安全方面的一些知识。这样既能集中学生的注意力,激发学生的学习兴趣,也能调动学生学习的积极性。

2.3 理论联系实际,培养动手能力

计算机科学导论课程不仅要塑造学生的学科知识框架,还要让学生熟练掌握计算机的基本操作。所以实验是课程教学中的一个必备环节,能促进学生加深感性认识,更能帮助学生理解掌握课堂知识[6]。

实验中实验目的要明确,实验内容要丰富备多样、知识面广,在全面锻炼学生的动手能力的同时调动他们的学习热情,从而提高学习效率和质量。比如在实验练习Power Point内容时,让学生把自己的个人简历情况进行作品设计,可以把自己的简介、照片、爱好等内容进行规整,加之实验的具体要求,这样在实验过程中充分提高了学生的积极性,也多方面的练习了文字与图片的排版、自定义动画、幻灯片切换、超链接、背景、配色方案等功能。

2.4 问题启发思路,促成创新思维

课堂提问是教师主要的教学手段之一,它可以帮助教师了解学生知识的掌握情况,也可以帮助学生温习加深理论知识的记忆,从而启发学生的思维,有助于促进学生的创新能力[7]。

计算机科学导论的课程内容是计算机专业主要课程的精简,本身理论性较强。因此在课程的教学过程中要打破传统的灌输式教学方式,结合课程的特点,充分利用其优越性,通过视频播放或者实例演示引入一些启发性的问题,来调动学生的学习积极性,启发他们的问题求解思路,逐渐培养他们的创新能力。比如讲解Excel时,月份、星期等都可以循环的拖动填充,那如何将同宿舍同学的姓名设置同样的效果呢。提出这样的问题后,能够引起学生的好奇心,激发学生求解渴望,从中增强学生分析问题和解决问题的能力,并在实践中促成创新思维,使学生在对后续课程学习过程中,保持一种主动积极的学习态度。

3 改进考核方式

多年来,计算机科学导论课程一直沿用理论考试为主要的考核方式,这样往往忽略了学生的计算机操作能力的培养。因此,该课程应注重学生的基本操作能力的考查,采取理论考试与上机考试相结合的考核方式,两者应该各占二分之一的比例,这样就能更好将理论和实践相结合,从而使学生认识到计算机基本操作的重要性。

4 结束语

“计算机科学导论”是学生对计算机科学与技术知识体系结构形成的专业入门课。它有助于计算机各专业同学对自己所在专业课程概貌及其框架结构的了解,有助于每个学生从中学到大学的学习方法、学习习惯的转变,更有助于学生学习兴趣的培养。选取多种教学方法相结合进行“计算机科学导论”教学,以问题推动思考,以实践促进理论,势必取得更好的教学效果。

摘要：计算机科学导论是计算机科学与技术专业的一门专业必修课,它构建了整个专业的教学体系框架。该文主要从教学目标、教学方法、教学考核等几个方面对计算机科学导论课程进行了讨论,以此来激发学生兴趣、引导学生积极思考,为后续专业课程的学习奠定坚实的基础。

关键词：计算机科学导论,教学目标,教学方法

参考文献

[1]符蕴芳.计算机导论课程教学改革的研究[J].教育与职业,2009(32):129-130.

[2]薄树奎.“计算机导论”课程教学方法初探[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2011(8):182-184.

[3]蔡京哲.对“计算机导论”课程教学的探讨[J].科技信息,2010(35):153.

[4]王樱,蒋瀚洋.新形势下计算机导论课程教学改革的研究与实践[J].电脑知识与技术,2010(6):5391-5392.

[5]陈晓君,卞江,范韬.“计算机科学技术导论”的教学改革[J].科技风,2011(9):194.

[6]易虹.《计算机导论》课程教学改革与实践[J].科技信息,2007(14):388.

自然科学导论论文 第4篇

[关键词]信息与计算科学；案例；建模；计算；开发

[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）08-0017-03

一、前言

课程建设是专业建设中的重要组成部分，专业导论课往往在第一学年开设，是学生了解专业、建立专业概念和专业认同的重要课程，对学生的专业学习和发展有着重要的引领和指导作用。[1] [2] [3]

信息与计算科学专业是信息科学、计算科学、运筹与控制、计算机及应用等学科交叉而形成的专业，往往设置为理科专业。多种学科知识的交叉渗透，加上因专业名称的望文生义，使学生容易产生简单的认识——“信息与计算科学专业是数学与计算机结合的专业”。这样笼统的认识可能会导致学生认为该专业“要么学数学，要么学计算机”，至于“怎么结合”搞不清，不重视专业的其他重要方面，甚至连信息与计算科学的专业特点和核心竞争力也模糊不清。

关于信息与计算科学专业课程体系建设的论述已有很多，然而关于该专业大导论课程的研究还不多见。针对上述存在的种种问题，本文认为信息与计算科学专业设置专业导论课程是极为必要的，而且在课程体系中应作为独立的重要一环。因为作为信息与计算科学（信计）专业的导论课程，需要回答的问题多且必要：信计专业培养什么样的人才？什么是信计专业？信计的核心竞争力是什么？如何实现？信息处理、应用开发中有哪些数学知识？信息挖掘、信息安全与算法设计的联系如何？建模能力如何铸就？计算分析能力怎样打造？就业岗位对信计的现实要求有哪些？等等。

信计专业导论课的开设需要对信计专业的发展历史，专业的研究应用进展和前沿有深入、广泛的了解，通过精选教学内容，使教学内容形成体系，以达到解决学生关切问题、培养学生专业思想、建立学生专业认同、激发学生专业学习兴趣的教学目标。教学过程中典型的教学案例对学习兴趣的提高有明显的促进作用，在专业学习中能够激发学生对专业的兴趣，促进学生对专业的理解，特别是有利于学生加深对专业的宏观认识以及对专业的一些具体方向的感性认识。本文将结合教学典型案例深入剖析信息与计算科学专业导论教学中需要解决的问题。

二、信息与计算科学的直观印象

信息与计算科学作为交叉学科，和其他一些专业的易混淆性，使得我们必须首先回答什么是信息与计算科学专业，更为紧要的是在大一阶段应该如何从直观的角度来阐述它。我们知道，随着现代信息计算科学技术的发展，上班考勤甚至上课考勤都有系列的产品可供选择，常见的考勤机为指纹考勤机器——这是一个很典型的利用信息与计算科学知识和方法进行应用开发的产品。在教学中，类似的案例可以体现信息与计算科学专业各学科之间的交叉渗透，为学生提供直观的专业认识印象，具体阐述如下。

1.利用该例阐述科技应用开发中，信息与计算科学专业知识的使用流程和涉及的课程知识。指纹考勤机首先要采集被识别人的指纹信息，并以此作为样本；预处理后把样本信息存储为向量或数据，通过建立样本的特征提取模型，进行特征提取；之后输入建立的识别模型，对待识别的指纹进行计算识别；接下来是针对硬件的编程实现和测试，最后再植入匹配的设备或者网络传入后台系统，完成系统测试，投入使用。由于建立特征提取模型和识别模型的方法很多，快速计算的方法选择有所不同，这涉及信息与计算科学中许多数学基础知识和数学建模方法等。总的来说，考勤机的工作流程可以归纳为5步：（1）信息采集和预处理；（2）特征提取和识别模型；（3）识别、计算分析；（4）编程实现；（5）植入硬件。分别讲述其中各个环节可涉及的专业课程：信息采集和预处理可涉及高等代数、概率统计等课程；特征提取和识别模型可涉及高等代数、数学分析、概率统计、运筹优化、数学建模等课程；识别、计算分析涉及高等代数、数学分析、运筹优化、数值分析等课程；编程实现可涉及程序设计语言、算法设计、软件开发测试，等等。这样结合专业课程知识与应用实例的详细讲解，易于让学生了解信息与计算科学专业知识的应用流程，使学生对信息与计算科学专业知识有直观的认识。

2.利用该例阐述科技应用开发中，信息与计算科学中各个学科的交叉渗透。如前所述，由于一个产品的开发可能涉及的知识点很多，可采取的模型方法也是多种多样，这些知识之间的应用就会有交叉。例如，特征提取、识别模型的建立有可能用到信息处理的数学基础，这时又需要考虑该模型是否能设计出快速的计算方法来满足实际计算速度的要求；识别模型的实现最后需要计算机编程来完成，这又涉及合适的模型、快速的算法和良好的程序设计之间的协调融合。当然，完整的产品设计还需要考虑到采集设备的精度、程序植入等其他学科的知识。这样讲解，学生就会对信息与计算科学知识的交叉有较为宏观的认识。

3.启发学生对信息与计算科学中的相关问题进行思考。

（1）指纹样本信息采集是很微妙的事，如果当采集一个样本的次数太多，超出了很多人的承受范围，比如一个手指的指纹采集超过了三次，这样产品的便利性、应用性和竞争力就值得怀疑了。因为通常情况下，我们很自然的认为事不过三为好。那么，如何以最少的采集次数达到要求的识别效果？这就是值得考虑的问题。

（2）如何提高产品的识别效果（正确识别率），提升产品质量，这除了与团队的专业知识相关以外，还与获取知识的能力有很大关系。例如能不能利用已有的专业知识积累从现有的国内文献中获取最新的技术信息，能不能利用国外的技术文献，等等。这些都是由典型案例所延伸出的值得思考的问题。这些问题有利于开拓思路，使学生对将来的工作和研究研发空间充满期待。

三、信息与计算科学专业的核心竞争力

信息与计算科学是由多个学科专业合并和综合而来的，其重视基础能力，培养能解决实际中信息与科学工程计算应用问题的宽口径专业人才。考虑到专业的名称与计算机、信息工程等专业有相似之处，专业导论课程需要阐明该专业与其他专业，特别是一些计算机科学专业、信息工程专业和数学与应用数学专业之间的区别。因此，信息与计算科学专业课程的核心是什么？专业人才的核心竞争力是什么？这两个问题是无法回避的。针对这些问题，除了上述案例，图像（信息）的压缩处理也是一个很直观的例子。利用图像压缩，可以给学生展示压缩编码技术、压缩的算法、软件开发等，这涉及信息编码、密码学、算法设计能力、应用开发能力等。结合这些案例，我们信息与计算科学专业并不是单纯的涉及数学基础课程、建模能力、算法设计或者计算机科学其中的某一方面，它的核心竞争力在于“数学基础与建模能力、计算分析与算法设计、程序语言与应用开发”这三者的有机融合。单单讲某个方面还不足以称之为专业的核心竞争力。因为专业人才的定位是解决信息与科学工程计算的应用问题，这些实际问题本身与这三方面多有紧密的联系，单强调某一方面或重视某一模块容易和上述一些类似名称的专业混淆。因而，与这三方面相关的数学基础课程有数学分析、高等代数、解析几何、微分方程、概率统计等；与这三方面相关的一些专业课程需要凝聚成为专业的核心课程，如数值分析、离散数学、程序语言、数学建模等。

四、信息处理、应用开发中的数学知识

信息与计算科学专业的大一新生对就读该专业充满了憧憬。他们能发现数学基础的老三样（数分、高代、解几）但看不到信息和计算的影子，看不出专业的特征和特色，这就需要专业导论课程加以引导。选取信息处理和应用开发中的相关案例来阐述数学基础知识在解决这些问题中的重要作用，可以使学生对数学基础知识与实际科学工程问题有直观的印象，这对学生下决心打好基础，投入前期课程学习有着重要的作用。如选择图像处理中的修补算法、游戏开发中愤怒的小鸟的技术含量为讲述案例，则这些应用案例就可结合数学基础知识来阐述。

1.图像处理中的修补算法。图形图像的基本处理分析方法，如傅里叶分析可选择进行更为全面的介绍，介绍其在工程领域、数字信号处理、医学领域的广泛应用。这样来看，大一开始学习的分析类课程作为专业的基础课程确实是名符其实。图像图像处理的修补涉及优化模型和优化算法、算法的复杂性等，而这些基本的模型形式——在一定约束要求的前提下，求目标函数的极小值，容易使学生对开始学的分析课程的导数与极值、矩阵等基本知识联系起来。

2.愤怒的小鸟的技术含量。应用开发形式多种多样，游戏开发是一种有趣生动的开发过程，许多游戏开发又与数学基础知识有紧密联系。因此，选取其中的典型案例进行介绍，容易激发学生的学习兴趣，促进学生对数学知识在应用开发中作用的理解。如该例涉及的物体碰撞检测和连续碰撞检测与向量及运算、旋转矩阵、线性变换等数学基础知识，可以由此进一步介绍物体的移动、壁障和寻路等游戏开发中常见的智能化算法，这些都将和许多基础知识紧密结合。

五、信息挖掘与算法设计

信息与计算科学专业人才应具有处理实际中信息与科学工程计算问题的能力。当前大数据处理涉及的信息挖掘的相关内容，与信计专业有天然的联系，特别是挖掘目标的设置、隐含信息的挖掘模型的建立和使用、模型的求解、算法性能分析等，与信息与计算科学中的计算能力、建模能力、程序设计等核心能力模块要求相连。这方面的热点案例很多，如可选阿里巴巴大数据竞赛、2012年和2015年深圳杯全国大学生数学建模夏令营B题进行展示，其中阿里巴巴大数据竞赛可联系到机器学习算法等。讲述这些典型的热点应用案例，对学生了解专业课程和专业的内涵有重要的指导作用。

综上，通过梳理信息与计算科学专业导论教学中一些需要澄清的问题，根据教学实践，从典型案例的视角对这些问题设置的必要性和解决方式进行了分析和探讨，剖析了这对于促进学生对专业内涵的总体把握、了解专业应用领域、品味专业学习价值的有益作用。

[ 参 考 文 献 ]

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[3] 王利众，朱丽平.工科专业导论课教学研究——以“通信技术导论与导学”为例[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2015（9）：29-30.

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地理科学导论论文2 第5篇

地理科学对农业生产的防灾与指导具有重要作用。

地理科学中的3S技术在观测气象变化中发挥越来越重要的作用。自古以来，我国就有夜观星象，以断定天气情况安排农业生产的传统，产生许许多多的观星仪器和著作，虽然这些难免会有迷信和封建的成分，但毕竟有服务于农业的积极因素。天气变化多端，而且随着当今社会工业的大肆发展，环境污染更加严重，气候已被弄的更加变化莫测，单凭古籍经验已不能适应天气变化。我国作为最大海洋与陆地间的大国，天气变化显得尤为剧烈，为更好发展农业，我国发射了“风云”气象卫星系列并广泛应用于天气预报、气候预测、自然灾害和环境监测等多个重要领域。2010年中央气象台发布台风橙色预警：第11号台风“凡亚比”的中心位于我国台湾省花莲市东偏南方大约645公里的西北太平洋洋面上，就是北纬22.9度、东经127.8度，中心附近最大风力有13级（40米/秒），中心最低气压为960百帕。并不断跟踪报道，掌握实时动态，预计，“凡亚比”中心将以每小时10～15公里的速度先向西偏北方向移动，以后逐渐转向偏西方向移动，强度继续加强，向我国台湾东部一带沿海靠近，并将在台湾东部沿海登陆；之后，“凡比亚”将穿越台湾岛进入台湾海峡，向福建中部到广东东部一带沿海靠近„„这一切难道是实地考察的吗？面对台风准确监控台风动向划分台风影响区域，从而建立蓄洪区与分洪区，成功降低了台风及其暴雨的危害，保证了农业的稳产和增产。

地理科学的理论运用对农业生产同样意义重大。荆江河段自古就是惊险之地，这里河流弯曲，形成连环褶皱，再加上此处位于亚热带季风气候区，夏天暴雨，流量大而流速慢流通不畅，形成洪涝灾害，对两岸带来巨大危害。由于地理科学理论的运用，对荆江进行分析：其上游滥砍滥伐现象，再加上地处亚热带季风气候区，雨热同期且较集中，中上游在暴雨冲刷时形成水土流失，泥沙随江而下。由于荆江地处平原，河流流速在此减缓，致使泥沙在此堆积，抬高了荆江河床。同时由于地球自转导致水平运动的物体受地转偏向力的影响，从而荆江左岸泥沙堆积，而右岸被侵蚀，日积月累河岸弯曲。再加上气候就导致了洪涝灾害。面对这些采取措施，加强上游植被保护，对荆江截弯取直，疏通河道。自此，荆江水患成为历史。

地理科学不仅对理论应用具重要意义，而且对理论的形成具有重要作用。农业模式理论的形成因区位而异。华北平原农业区位不佳。位于温带季风气候区，降水季节差异大，且多暴雨，多洼坡，地势起伏大，在暴雨时水流不畅，导致洪涝灾害。而该地年降水变化大，在干旱少雨的年份，灌溉加强，导致地下水位抬升，在高温蒸发作用下，地下水沿土壤孔隙上升至地表，水分蒸发，盐分积累，又形成了盐碱化。通过上述的地理分析，在这些恶劣的农业条件下，要发展农业必须改变传统农业模式。这样为华北平原量身定制的农业模式诞生了。应对这些必须采取台地—鱼塘农业模式。挖洼为塘，堆坡为台，塘中养鱼台上种植，减少了降水差异对农业生产的影响。像这样通过地理科学分析建立新的农业模式的例子还有很多。珠三角根据雨热而建立基塘农业模式，南方丘陵的区根据地形建立以丘陵为主的千烟洲农业模式，以及热带地区因热量垂直差异而建立的立体农业模式等等都说明因地理区位而发展农业是必然之路，而地理科学在其中发挥的作用极其重要。

地理科学在农业上的应用大大减少了农业对天气的依赖，提高了生产力，促进农业稳步发展。

食品科学与工程导论论文 第6篇

摘要：本学期我们学院给我们开设了食品工程导论，作为一个生物工程专业的学生，我们都知道我们学校的生物工程是跟食品息息相关的，两个专业交叉很多。因此我们有幸在本学期能选修食工导论，这有利于同学们确定自己的专业方向，增加对食品工程专业的认识。在这八周中，各位老师详尽的为同学们解说了食品科学与工程专业，给大家讲了许多生动的例子，激起了大家浓厚的兴趣，也让大家对这个专业未来的发展充满了希望。尽管我下学期就要转专业了，不会再接触食工生工等理科类专业了，但我都还是认认真真的听讲，在老师们的带领下领略食工的风光，那接下来就来说说我对食品科学与工程专业的认识。关键词：研究方向，前景

正文：

一．食品工程的研究方向

在老师们的讲解下，我了解到食品工程是一个应用型专业而非基础性专业，需要的不仅仅是课本基础知识，重在实践与实验。食品工程主要研究内容涉及到食品加工，保存，综合利用及食品的安全与质量。

1.对于食品加工，食品加工就是把可以吃的东西通过某些程序，造成更好吃或更有益等变化。将原粮或其他原料经过人为的处理过程，形成一种新形式的可直接食用的产品，这个过程就是食品加工。比如用小麦经过碾磨，筛选，加料搅拌，成型烘干，成为饼干；如将马铃薯加工成薯片，或将面粉加工成方便面等等。就是属于食品加工的过程，食品加工是一种专业技术。而是食品加工又可以分为制品加工、调味品加工、水果制品加工、酒类加工、淀粉及其制品加工、膨化食品加工、糖果制品加工、饮料加工、休闲小食品、水产品加工、禽蛋制品加工、面制品加工、乳制品加工、豆制品加工、米制品加工、薯制品加工、蔬菜制品加工、综合加工技术。食品加工工业的发展历史比较悠久，食品工业指主要以农业、渔业、畜牧业、林业或化学工业的产品或半成品为原料，制造、提取、加工成食品或半成品，具有连续而有组织的经济活动工业体系。随着科学技术的不断进步，现代的食品工业发展迅速，食品加工的范围和深度不断扩展，利用的科学技术也越来越先进。

2.而对于食品的保存，其方法有除去食品所含的水分，如干燥、脱水。冷藏食品，如冷却、冷冻。运用加热的方法，如罐装、瓶装。利用X或伽玛射线照射食品，采用化学方法，如盐腌、腌渍、裹糖屑等。正是有了这些方法，我们的食品才能长时间运输和保存，我们才能吃到以前吃不了的东西。

3.对于食品的安全与质量，随着现代食品分析检测技术的拓展，不仅需要食品理化分析和食品卫生学检验人才，还需要食品安全，食品保健功能的检测人才。按现有的专业目录，“食品毒理”（即食品安全检测的理论基础）专业人才的培养，是由医学院校的公共卫生学院承担。通过对食品生产、加工的管理和控制，保证食品的营养品质和卫生质量，促进人体的健康。食品营养与安全的保证主要依靠食品生产全面系统的质量管理，从而使营养与食品安全从过去的监督管理，扩展成包括食品生产、食品营养、食品安全、食品管理、食品质量控制的诸多领域，在生命科学和食品科学的各个领域中发挥越来越重要的作用。二．食品工程的发展前景

刚开始进入学校时，我就觉得生工与食工这两个专业就业都不怎么好。起初也是不怎么了解这两个专业，后来在老师的指点下，我明白了其实很多时候专业都一样的，关键是看个人，“360行，行行出状元”。虽然老师给我们讲了许多这个专业的美好前景，但是我真心不对这个感兴趣，所以还是转了专业，但我还是对食品工程专业有了一定的了解。对于本科生，不考研的话,这个专业毕业后工作对口单位主要有:海关,卫生疫站,疾控中心,食品药品管理局,粮食局等不这些没有关系不好进,这个需要强大的实力。其他的就是食品企业虽然目前很少有机构雇佣专门品安全负责人,但是就中国目前的食品安全状况,无疑是食品专业就前景很好!食品工业是国民经济的三大支柱产业之一,它在一个国家工业体系中所的重要作用是不容置疑的。我国又是一个拥有13亿多人口的世界第一大国,对食品的需求依然很大。更值得一提的是,改革开放二十多年来,我国城乡居民的生活水平不断提高,对食品的需求已由过去的单一温饱型逐步向五彩缤纷的精品科技型过渡。食品专业本科毕业就可以工作了,考研也可以。食品专业研究同人们的日常生活关系最密切的吃饭问题，其作用不可低估。食品科学与工程研究食品工业生产中所用的加工方法、过程和装置，她是食品生产工艺和设备的设计基础，涉及化学、物理、农学、生物化学、微生物学、化学工程、生化工程、机械工程、人体营养与食品卫生学、环境治理与工程等各门学科。