《计算机科学导论》学习论文

南京航空航天大学

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《计算机科学导论》学习论文

【摘要】

人类经历了三次工业革命，而离我们最近的就是第三次信息革命。在这“革命”中，计算机成为时代的主角。现如今，我们的生活越来越离不开计算机，计算机改变了现代人的生活方式和观念。经过一学期对计算机导论的学习，我对计算机的认识也更深了一层。现在，就以学习论文的形式，表达出我对计算机新的认识。

【关键字】

计算机信息安全离散数学软件工程计算机硬件系统操作系统

【正文】

（1）对计算机科学的认识，计算机科学与信息安全的关系

计算机科学已经成为时代的一个新的旗帜，计算机科学所涉及到的学科众多，研究的内容广泛，已经应用到了生活的各个方面。从第一台计算机问世到现在，不到七十年，计算机已经换代更新多次，分别经历了电子管计算机、晶体管计算机、基于中、小规模集成电路计算机以及如今的基于超大规模集成电路的计算机。一路走来，历经风雨，饱含沧桑，取得了举世瞩目的成就。进入21世纪，计算机的发展更呈现出新的面貌，对于新一届的计算机专业的大学生来说，时代对我们提出了新的要求，我们也面临着新的挑战。这就要求我们结过接力棒，继续奋斗！

进入南航，我的专业是信息安全，而信息安全的实现最主要还是靠计算机来实现，因此，有必要简单的谈谈计算机科学与信息安全的关系。在信息爆炸的时代，我们的生活被大量的信息所包围，因此，信息的安全就显得格外重要了。大到国家的重要信息，小到用户的私人信息，如何使信息可以安全地浏览、传递共享等，是摆在本专业学生的重要课题。而信息的安全机制，主要还是要靠计算机来实现，因此，计算机科学就是信息安全的基础。通过对计算机科学的深入学习，了解计算机的运行机制，可以进一步为信息安全服务。因此，对于信息安全专业的学生来讲，计算机科学特别重要，这是实现信息安全的基础，只有对此有深入的研究，才会在信息安全领域闯出一片天地。

（2）离散数学、程序设计类课程在计算机学习中的重要性

众所周知，计算机的运行是靠二进制来完成的，而二进制的运算完成是靠电子元件来实现的，通过电路来完成机器的运行，显然，电路的运行是离散的。而离散数学就是研究客观存在的不连续的的关系。主要包括数理逻辑、集合论、代数结构和图论四个部分。其中，数理逻辑是用数学的方法来研究推理的规律；集合论研究集合怎样表示数以及集合的运算，研究非数值计算信息的表示和处理，以及数据间的表示；代数结构则是讨论由对象集合及其运算与性质组成的数学结构的一般性质；图论的研究对象是有点和线组成的各种图，研究点和线的关系及其特点等。“数学是科学之母”，离散数学的思想和研究成果被广泛的应用于计算机的研究和进步发展，为计算机的进步做出了突出贡献。数学的思维对每个人特别是每一个理工类学生及工作者都是非常重要的，它所反映出的理性思维和理论研究的方法对于计算机的研究十分重要。数学就是有这种魅力。

计算机归根结底还是机器，机器的运行是人为的输入指令来完成的，也就是所讲的程序，程序是计算机的灵魂。程序设计语言就是实现“人机交流”的桥梁，就像我们学习外语一样，程序设计语言就是要实现用户与机器的交流，是

机器可以为我们所操纵。对于计算机专业者来说，要真正的掌握计算机，并且利用计算机来改造客观世界，程序设计语言是一门基本功，没有娴熟的程序设计的能力，一切都是空洞的。由此可见，学习好程序设计语言是我们新一届的南航学生的不二选择。学习程序设计，最重要的在于上机实验，写一个程序可能不太困难，但是，调试出一个正确的程序往往要花费更多的时间，虽然调试很痛苦，但是看到程序运行处结果的时候又是激动万分的，程序设计对于我们的抗挫折的能力也提出了挑战，这种精神正是计算机工作者需要的。

（3）关于软件工程的一些想法

计算机之所以可以如此“智能”，和其中的软件是分不开的，软件工程的主要内容包括软件开发技术和软件管理两个方面，是在给定成本、速度的前提下，开发出具有可修改性、可移植性、可理解性、可靠性等特点的软件产品。由此可见，软件开发不是一件简单的事情，软件工程的模型方法就显得格外重要。

软件开发模型主要有瀑布模型、快速原型法模型、螺旋模型、喷泉模型、转化模型和智能模型等。每种模型都有各自的优缺点。在此，主要谈谈螺旋模型。

螺旋模型是由B.Boehm于1988年提出的。螺旋模型对原型模型进行了改进，它不仅体现了原型模型的优点，而且增加了新的成分——风险分析，构成了具有特色的模型。螺旋模型将工程划分为4个主要步骤：○1制定计划。确定软件目标，选定实施方案。○2风险分析。分析选定方案，分析识别风险，研究解决化解风险的方法。○3实现工程。实施软件开发的过程。○4用户评价。对当前工作结果进行评价。螺旋模型是由4个部分组成的迭代模型。螺旋模型是既适用于面向过程，也适用于面向对象的软件开发方法，并同样适用于二者的组合，它是支持大型软件开发并具有相当应用前景的软件开发模型之一。

如何培养软件开发的能力也是我们所面临的课题之一。我认为，将来如果有志于软件开发，那么就要从现在确立对软件积极态度，学好基础的课程和专业课程，还要多多关注国内外软件方面的动态，拓宽自己的视野，还要能深入的理解各种软件开发模型的原理和基本思想，从当下坐做起，以一个软件开发的技术人员的要求来要求自己。

（4）计算机硬件系统

除软件之外，计算机硬件是支持计算机工作的基础平台，是软件生存的土壤。计算机硬件系统主要包括主机和外设。主机主要包括中央处理单元（CPU）和主（内）存器。CPU主要包括控制机、运算器、寄存器等;内存包括只读存储器（ROM）,随机读、写存贮器（RAM），高速缓冲存储器（Cache）。外设主要包括输入、输出设备、辅助（外）存储器及其他。其中，输入设备主要有键盘、鼠标、扫描仪、条形码阅读器等;输出设备主要有显示器、打印机、绘图仪等；外存贮器主要有软盘、硬盘、光盘、磁带、闪存盘等；还要有其他的设备，如网络设备、声卡视频卡等。如此多的设备协同工作，才使得计算机可以正常地运行。如此多的设备，都可以有条不紊地工作，也显示出了计算机的深奥和神奇。

计算机的运行是靠指令工作的，由用户输入指令，机器在设计好的“运行路线”上开始高速的工作。至于，计算机的“运行路线”是如何实现的，目前我还不太清楚。

（5）操作系统、数据库系统、应用程序的协同并发工作过程

操作系统属于软件，是最接近硬件的一层软件，一台机器必须有操作系统才能正常工作。操作系统应该能够合理分配、管理、调度计算机的各类资源，包