绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇计算机科学与技术笔记范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
近年来职业院校的学生就业形势不容乐观。有受国家政策调整的影响,但是很多毕业的学生无法胜任招聘单位提供的岗位工作也是事实。学校迫切需要提高学生专业课的技术应用能力,文章从我校《工程概预算》专业课程教学实践出发,通过BIM技术在课堂教学中的应用,对提高教学质量进行了探索。
1.课程教学现状
《工程概预算》课程知识面广。对学生的建筑构造和图纸的识读能力都要求较高,对于在校学生来说,由于在校学生学习时间有限,不可能随时去工地进行实地学习,缺乏工程实践经验,空间想象力差,教学效果不佳。基于此现状,学校急切希望出现一些技术手段来辅助教学。
2.BIM技术在我校《工程概预算》课程教学中的应用
自BIM技术推广应用发展以来,大量的BIM软件也得到了推广应用,Autodesk公司、广联达公司、鲁班公司、斯维尔公司也正积极的推出了系列BIM软件,我校自2010年引进了梦龙、英特、广联达、品茗等系列软件应用于课程教学中,并建立了多个BIM技术实训室。也把BIM技术应用到了辅助教学中。
例如在教师利用教材甚至辅助大量的图片也很难描述马牙槎的形象,但是利用广联达公司开发的BIM土建算量软件打开一个工程就能够很直观的让学生看清楚(如图1)c
在《工程概预算》课程教学中,比如GB50353-2013《建筑工程建筑面积计算规范》中对有柱雨篷的计算规则是“有柱雨篷应按其结构板水平投影面积的1/2计算建筑面积”,如果用传统的教学方法很难解释清楚,应用BIM土建算量软件则能够让学生形象直观的看到计算范围,如图2中所示雨篷板因为有柱子支危因此雨篷板的建筑面积是1/2雨篷板的面积。
一、计算机科学与技术的发展趋势
(一)计算机科学与技术实现了智能化的超级计算
可能你不知道,超高速计算机采用平行处理技术改进计算机结构,使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理,进一步提高计算机运行速度。超级计算机通常是由数百数千甚至更多的处理器(机)组成,能完成普通计算机和服务器不能计算的大型复杂任务。从超级计算机获得数据分析和模拟成果,能推动各个领域高精尖项目的研算、传翰和存储。光子计算机即全光数字计算机,以光子代替电子,光互连代替导线互连,光硬件代替计算机中的电子硬件,光运算代替电运算。在光子计算机中,不同波长的光代表不同的数据,可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速地并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。总之,计算机科学与技术实现了智能化的超级计算。
(二)计算机科学与技术实现了分子计算机
大家都知道,分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息,并以更有效的方式进行组织排列。分子计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。转换开关为酶,而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。生物分子组成的计算机具备能在生化环境下,甚至在生物有机体中运行,并能以其它分子形式与外部环境交换。因此它将在医疗诊治、遗传追踪和仿生工程中发挥无法替代的作用。目前正在研究的主要有生物分子或超分子芯片、自动机模型、仿生算法、分子化学反应算法等几种类型。分子芯片体积可比现在的芯片大大减小,而效率大大提高,分子计算机完成一项运算,所需的时间仅为10微微秒,比人的思维速度快100万倍。分子计算机具有惊人的存贮容量,1立方米的DNA溶液可存储1万亿亿的二进制数据。分子计算机消耗的能量非常小,只有电子计算机的十亿分之一。由于分子芯片的原材料是蛋白质分子,所以分子计算机既有自我修复的功能,又可直接与分子活体相联。美国已研制出分子计算机分子电路的基础元器件,可在光照几万分之一秒的时间内产生感应电流。以色列科学家已经研制出一种由DNA分子和酶分子构成的微型分子计算机。预计20年后,分子计算机将进人实用阶段。也就是说计算机科学与技术实现了分子计算机。
(三)计算机科学与技术实现了纳米计算机
纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围,质地坚固,有着极强的导电性,能代替硅芯片制造计算机。“纳米”是一个计量单位,大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从20世纪80年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域,最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子,制造出具有特定功能的产品。现在纳米技术正从微电子算机也会像现在的马达一样,存在于家中的各种电器中,那时问你家里有多少计算机,你也数不清,你的笔记本,书籍都已电子化。再过十几、二十几年,可能学生们上课用的不再是教科书,而只是一个笔记本大小的计算机,不同的学生可以根据自己的需要方便地从中查到想要的资料所以有人预言未来计算机可能像纸张一样便宜,可以一次性使用,计算机将成为不被人注意的最常用的日用品。
(四)计算机科学与技术实现了量子计算机
量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究,量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机是基于量子效应基础上开发的,它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态,利用激光脉冲来改变分子的状态。使信息沿着聚合物移动。从而进行运算。量子计算机中的数据用量子位存储。由于量子叠加效应,一个量子位可以是0或1,也可以既存储0又存储1。因此,一个量子位可以存储2个数据,同样数量的存储位,量子计算机的存储量比通常计算机大许多。同时量子计算机能够实行量子并行计算,其运算速度可能比目前计算机的Pentium DI晶片快10亿倍。除具有高速并行处理数据的能力外,量子计算机还将对现有的保密体系、国家安全意识产生重大的冲击。无论是量子并行计算还是量子模拟计算,本质上都是利用了量子相干性。世界各地的许多实验室正在以巨大的热情追寻着这个梦想。目前已经提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束缚离子、电子或核自旋共振、量子点操纵、超导量子干涉等。量子编码采用纠错、避错和防错等。量子计算机使计算的概念焕然一新。
二、计算机科学与技术的发展趋势总结
计算机科学与技术的发展,将朝着向信息的智能化发展。计算机技术的大多数领域以应用学科和工程学科的出现为标志,这些学科的职责是促进与实践有关的认识的发展,这些学科常吸收更为基础的学科,提高就能有实践的进步,在对计算机技术研究中,发现常有另外一条路径,这个过程存在着强烈的相互作用,有关半导体是如何运行的理论也建立了起来,这是用它们能够使计算机技术的实践中普遍存在的问题得到解决,或者说是促进实践的发展。能实现或更困难一些。显然,选择机制在计算机技术的实践进化和认识进化之间明显地提供了一种双向的连接,推动计算机技术的快速发展。参考文献:
中图分类号:G623.58 文献标识码:A
当前,计算机的应用趋于普及,在实际问题的解决中,人们对于计算机的运用越来越多,计算机开始成为一种支柱性力量,影响着社会生活的方方面面。同时,计算机应用的综合化、专门化特点也逐渐凸显,如智能化家用电器的应用,在很大程度上为人们的生活提供了便利,促进了某些经济政策的发展。此外,以使用人群不同需求为依据,各种笔记本、台式机不断诞生、更新及改造。可以说,当下的计算机与技术发展是一个欣欣向荣的局面。
1 计算机科学技术的发展现状
计算机科学技术的发展具有普遍性和深入发展性。科学技术促使了计算机技术成为当今社会的潜在生产力。一般来讲,传统的计算机从发展水平来看,已经到了瓶颈阶段,必须为之寻找一条新的发展路线。但是从普及的方面看,计算机又具有普遍性,因为当今社会的人民生活中,计算机技术已经处在普遍应用的基础上。在计算机技术被普遍应用的今天,它的专门性和综合性也得到了激发。比如现在很多家庭的装备都趋于智能化,用计算机的高智能技术取缔了以往单一的控制技术,利用植入芯片的方法,将空间智能化,开灯、关灯、播放电视、订餐甚至查询事物都可以运用计算机技术来执行,这样大大顺应了当今快节奏的生活方式,节省了人们的时间,合理利用计算机技术的专门性强化它的综合性,更好的为人们的生活、工作带来便利。计算机科学技术的发展具有突破性和深入性。随着计算机技术的普及与发展,促使它的定位愈加明确,实现更快速的突破发展,并更加深入到人们生活的方方面面中去。计算机技术更是依照社会的需求创造出各种类型的电脑,并仍在不断改进中,计算机技术将会深入到人们切实的工作生活中,创造出相对应的计算机产品,让大家更加方便使用。
2 计算机科学技术在未来的发展趋势
2.1计算机科学技术向信息的智能化更加深层次的发展
在一定程度上,网络技术的发展已经成为计算机系统的中心,在普及计算机功能上起着日趋重要的作用和影响。宽带高速上网等服务是目前计算机的主要特性,各种不同的发展技术将在未来等到更好的发展体现。同时,人们可以在网上看到来自于世界方方面面的信息,并从中获取我们自身想要得到的信息,极大的充实了人们的知识量、拓宽了人们视野。目前,人们利用计算机科学技术所提供的智能化服务,应用在家庭、企业等不同领域,促进了现代科技的发展,人文化、智能化在多方面得到了体现,促进了计算机想更高、更深入层次的发展进步。
2.2计算机科学技术日益普及、向多领域广泛的发展
随着社会的发展进步,人们对现代化生活方式的需要,计算机作为一种必不可少的工具进一步向社会渗透普及,计算机科学技术教育也在各种程度的教学领域纷纷得到实践,各个阶层要求掌握计算机科学技术知识也大幅增长,“无处不在的计算”发展趋势不仅体现在国内,在国外同样日益普及,向多领域、多层次发展延伸。计算机科学技术存在于各种家庭电器中,现在的笔记本、电子书籍等更是计算机向多领域多层次发展普及的表现。不论是学生、上班族都可以根据手中的笔记本进行学习,查阅资料。即方便又快捷。它的发展普及适应了高效率、高节奏的城市生活发展。
2.3计算机的更新速度越来越快、性能品质越来越高
目前,计算机的更新效率越来愈快,随着科技的不断进步,针对计算机科学技术在使用中日益暴露的弊端进行更新改造,并且更新改造的效率逐渐加快,比如,计算机的“并行处理”技术,程度越来愈高。目前世界上性能最高的计算机已经采用上万计算机并行的方式处理,Inter公司现拥有10亿以上的晶体管微处理器,把计算机协调并行起来,高效的解决现实存在的技术问题。高性能、高品质的更新技术日益发展实践,促进了社会科学技术的进步。
3 计算机科学与技术的发展在企业发展中所起到的作用分析
企业的管理系统已经成为了管理基本的功能之一,主要是指企业对其进行协调,尽最大可能拥有管理的工具和资源,建立起一个推广、服务以及管理某一种观念信息的渠道,以便能够将其和员工之间有效沟通进行实现,简而言之就是要寻求一个企业信息的资源支配权利,进而能够获取一个超额效益这一种活动。
3.1 计算机科学与技术发展提升技术人员忠诚度增强和员工的沟通
近些年来,企业的管理系统活动中的员工已经不再像过去传统管理方案中被动的进行强势管理信息和方案的接受,而是成为了企业管理过程中的主动人员,个性化的需求回归使得企业的员工在心理上面要求自己必须要成为主动的一方,员工能够在自己上网进行相关信息的搜寻。建立健全一个电子的建议箱进行收集,进行员工实时反馈信息的收集,建立起一个企业管理系统以及沟通、采购、服务以及设计的计算机渠道,比如说讨论室以及在线的会议,只有这样我们才能够和企业的员工建立起一个长期合作这一种关系,对员工长期价值进行满足,对员工的工作情况进行实时掌握,最终要在员工和企业之间结成一个长期的关系中,在这一个长期的关系里面获取一定的效益和良好的口碑。
3.2计算机科学与技术发展提高企业管理效率加强企业管理调研
在计算机科学与技术跨越式发展的过程中,计算机必须要应用到企业管理系统之中去,由于员工所处社会环境、个性结构以及自我形象都有很大的不同,企业所实施的管理服务针对目标人员也都各不相同,所以,在企业的管理系统模式里面,进行企业管理系统计划制定要求我们必须要对客户及员工的信息进行深入的分析,为企业管理方案里面的渠道、定价、服务以及管理策略制定提供一个坚实的基础,在这里,企业的管理调研最为重要。将计算机网络里面信息海量特点进行结合,要求我们必须要进行分类整理和归纳,以便能够成为整个管理计划良好执行的根本依据,所以,进行企业的管理系统策略制定必须要进行客户的考察和调研。
3.3计算机科学与技术的发展促使企业得到可持续的成长
1 计算机科学技术的发展
人类研制出世界上第一台计算机是在1946年,该计算机发明引领人类进入第三次工业革命时代。从冯・诺依曼发明第一台计算机至今,计算机在70年内不断的发展与改进,从以往具有庞大体积的笨重机器,演变成当前零件集中、技术集成、功能强大的台式计算机与便携式笔记本。自改革开放以来,计算机科学技术发展更为迅猛,计算机逐渐的应用在各个领域,成为现代化社会处理日常工作的主要工具。
在国家层面,计算机技术可以用来处理政府事务、分析军事战略;在企业层面,计算机技术可以用来存储处理各种数据、实现办公自动化;在生活层面,计算机技术可以用来获取信息、视频通讯、网络购物等,使人们的生活更加便捷。计算机科学技术高低已经成为衡量一个国家信息化水平、科学技术能力的一个主要标准。
2 计算机科学技术的应用
近年来,国家大力推进信息化建设,在实际生活中计算机科学技术的应用领域也更加广泛。以下选取几个较为重要的领域分析计算机科学技术的应用:
2.1 军事、国防领域
计算机的最初研发就是为了应用在军事发展上,到现今计算机仍是军队和航空航天技术研究的重点课题。至今为止,计算机在政务处理、军事战略、以及队部模拟演练等方面都发挥着重要的作用。国家明确强调要全面打造信息化社会,将先进的计算机科学技术、设备以及产品应用在国家现代化军事建设中。在国际领域,计算机科学技术的发展水平也衡量着一个国家的现代化军事水平与综合国力的高低。
2.2 电力领域
目前我国大多的风力发电厂位于空旷、建筑物较少的地方,如海岸或沙漠中。然而在这些环境较为恶劣的地区建设发电厂,经常会受到过热、过冷、振动、盐雾或电燥等的影响,导致发电机的性能有所降低。因此,为了保障发电机的高性能、稳定性,除了需要硬件加固之外,还需要计算机科学技术来完成自我检测、自我诊断功能。使用计算机科学技术可以将发电机的运行状态、检测记录等操作数据全面的收集整合传输给管理维护人员,不仅极大程度上减轻了工作人员的劳动力,还节省了大量的时间和成本,获得更精准全面的数据。
2.3 无人机研发
随着近年来计算机、网络技术、人工智能等技术的飞速发展,现今我国的无人机研发已经取得较大的成就。无人机在军事方面可以完成侦察、电子干扰、战场目标毁伤效果评估等多种功能,甚至直接可以作为攻击武器打击重点目标或定点清除。一方面这些功能的实现都离不开计算机科学技术,需要强大的信息收集传输和综合计算分析判断提供支撑,另一方面由于无人机应用的环境较为复杂,包括复杂的地区环境、多变的场景、电磁的干扰以及无法预知的突况等,这些都需要更高的计算机科学技术来应对。
2.4 教育领域
近年来计算机信息技术在教育领域也逐渐普及。比较常见的应用在教育领域的计算机科学技术,包括多媒体教室、网络课堂、电子图书馆、以及各种计算机应用软件等。在高考中,考生的登记以及高考以后的成绩查询都离不开计算机科学与技术。对于学生来说,计算机有助于了解更多的知识信息,能够拓宽视野,帮助解决学习上、生活上的各种难题。计算机科学技术极大的改变了学生的学习方式,又使学习过程更加方便快捷,有利于提高成绩、丰富知识、培养综合素质。
3 计算机科学技术下一步的发展趋势
通过分析计算机科学技术的发展应用,可以发现当前的计算机技术正朝着智能化、日常化、功能更加集成的方向发展。
3.1 更加智能化
电子计算机自研发以来就致力于模拟人类的思维,人们希望计算机能够越来越“智慧”,可以独立进行运算、推理、学习以及联想等。如大家所知的超级国际象棋电脑“深蓝”,它碛32个大脑(微处理器),输入了一百多年来优秀棋手的对局两百多万局,每秒钟可以计算2亿步。
由此看来,智能化是当前信息化社会发展的大趋势,各个行业的产品都在向智能化方向发展。智能化计算机的研发可以快速实现多个数据、多条指令的并行处理,在运算速度上也不是普通计算机所能比拟的。通过云计算它可以在较短的时间内完成对大量数据的模拟分析,统一处理,也能更加精准度的进行一些模拟实验。除了应用在军事、航空、交通、科研等领域外,也可以应用在人们的生活中,如智能家居、智能小区的打造等。
3.2 更加日常化
日常化指的是计算机科学技术就像电、水一样渗透到人们的生活之中。尤其是近年来,在政府、企业等的发展中几乎离不开计算机技术。现在我们的洗衣机、电冰箱甚至录音机中都有马达的存在,而未来计算机技术将会像现在的马达一样存在于家中的各种电器中。国外称这种趋势为普适计算(Pervasive Computing)或无处不在的计算。
近年来我国也在大力推进教育信息化的建设,教师可以不局限于时间地域进行远程授课,也可以使用各种先进的计算机科学技术来丰富授课方式,并通过计算机网络进行问题的解答与收发作业等。学生可以利用计算机针对性的查找自己需要的课程教材、辅导资料等,也可以观看一些教学视频等来提升自己的学习成绩。特别是通过计算机和网路的完美结合,可以打破教育资源不平衡的限制,使师资力量薄弱的学校学生享受到优秀教师的远程教学,整体提高教学水平。
3.3 多种功能基于一体
在2016年的新品会上,青岛小鸡出壳网络科技有限公司向市场展示了最新的电脑技术发展趋势――激光电脑产品,该激光电脑被誉为现有电子科技成熟技术上的二次开发,也是电脑、电视、投影机等电子科技最新技术的集大成者,具有计算机、电视播放、投影投像、投影键盘等多个功能。
4 结语
随着电子信息技术的进步,计算机从以往的台式机演变为笔记本,再到如今普及的平板电脑,计算机技术在发生着日新月异的变化。计算机科学技术以其超强的生命力和不可替代性,在社会发展中不断更新换代,并长期具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]郭妍岑.论计算机科学与技术发展趋势[J].计算机光盘软件与应用,2012(22).
[2]汪凯.计算机技术在广播电视工程中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014(11).
作者简介
中图分类号:U49TV 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)27-0298-01
1 现代科技与计算机科技的结合与应用
1.1 强化综合性和专业化
从认识客观世界到改造客观世界,形成的专业化与综合性这样一对矛盾体。一方面要求深入客观世界,要求科学技术分工仔细,而另一方面为了适应国家政策和经济,又必须把细分的专业加以整合,毕竟许多工作单靠一方面专业是无法解决的。强化综合性和专业化,正因为此,电子科技渗透国民生活才不致造成极大的困扰或混乱。
1.2 向经济、社会文化、商业流通等各方面渗透科学是绝对的第一生产力,从前是,现在也是。计算机科学与技术作为现代社会中的潜在生产力,具有举足轻重的地位,随着科研工作投入的资金越来越多,工作的规模越来越大,难度和代价也随之加大,为求经济和社会活动能顺利适应科学技术的发展,电子科技的广泛应用势在必行。
1.3 现代科技应用在新产品的周期缩短从 1904 年发明电子管到 1946 年成功造出第一台计算机,耗时42 年。而从发明半导体晶体管到造出半导体计算机,仅为 10 年左右。而微电子精细加工技术到集成电路计算机只用了2年不到的时间。而超微细加工技术到第四代计算机的创造,可以说是同步突破的。“技术突破”型科技逐步让位“系统合成”型科技。
1.4“技术突破”型科技逐渐让位于“系统合成”型的科技早期的三大发现 (达尔文学说,能量转换,细胞学),在1925~1950 年重大科技突破有 40 多件。而 19 世纪 40 年代至 50 年代则为原子能、计算机、空间技术等寥寥几项。50 年代后这种技术突破是越来越少了,70 年代至今,我们人类似乎在循环一个周期,我们将从前的科学原理及技术挖出挖深,并且把他们有机的结合在一起,从而形成新的技术。就好像计算机基本原理虽然有了极大的发展,但论起基础仍然没有离开 100 年前关于程序与存储的设想。而阿波罗宇宙飞船技术,当中没有任何一项是新的突破,而是把原有的理论加以结合,组织,并且排列有条不紊准确无误,通过实践得来。
2 如何发展计算机科学技术
只有大力的开拓应用,才能把计算机技术真正的提升上去。实践得真知,没有群众的实践,科技是根本发展不上去的。从开拓应用来看,我们需要好好把握计算机科技的量变以及质变。国际上,我们要看一个国家真实的计算机应用水平,就是看计算机水平有否迅速推广,有否在国民经济中发挥着重要地位,在使用方面有否两个扩张:a.从科学技术扩展到数据处理、知识处理以及信息处理。b.从军用扩展到民用。
计算机应用中,科学计算只占不到 10%,而信息、数据处理等则占到 90%。大多国家的计算机的发展,均是先大规模应用在军事用途,其后才逐渐转化为民用。然而转变的是否及时、速度的快慢、对计算机发展影响是十分巨大的。苏联 1966 年关注计算机在国民经济各方面的应用,到 1968 年计算机应用已发生了根本性的变化。他们仅仅用了四年时间,就把计算机应用扩展到国民经济各部分总数65%以上。
3 计算机科技发展的整体趋势
3.1 更“高”计算机的性能越来越高,速度越来越快,最集中表现在计算机主频越来越精密。Inter 公司目前已拥有 10 亿以上晶体管的微处理器,在一个计算机中使用上千个处理器,这被称为“并行处理”。目前世界上性能最高的通用计算机已采用上万台计算机并行。而专用计算机的并行程度更高,在关键技术上把各计算机有效并高效的联系起来,以协调工作,并且合理运用了我们最为熟悉的系统软件―――操作系统的功能。在这一基础上,计算机越走越高,却也越走越平民化。
3.2 更“广”计算机发展趋势无处不在,以至于好像“没有计算机一样”。近几年,最为明显的趋势就是网络化以及向各领域的渗透,在广度上进行发展和开拓。在国外,这种趋势被称为“无处不在的计算”。未来的计算机也会像现在的马达一样,存在家中各种电器中,那时候计算机在家中的应用已经数不胜数,就连我们的笔记本、书籍全部都已经电子化了。再过几十年,每个学生甚至每个上班族,都能根据自己需要在身上一本薄薄的计算机上查得自己想要的资料,方便快捷,适应都市高节奏高效率的应用。有人更预言未来计算机的价钱会平民化的人手一台,用计算机就像吃饭睡觉一样正常,计算机能成为人们最常用的日用品。
3.3 更“深”计算机科技向信息的智能化更深层次的发展。网上有海量的信息,我们如何把这些浩瀚又杂乱无章的东西变成我们所需的知识,是计算机科学的重要课题,同时挖掘计算机更多的智能成分,使得人机相处更为和谐自然,更为友好便利。现今的科技是使得计算机越来越有感知能力,越来越有高思维能力,使得我们不再单一的输入计算机语言,而是能通过手写文字与之打交道,甚至可以用表情、手势语言来与计算机进行沟通,令我们产生身临其境感受的人机交互设备已经出现了,而我们经常听到的虚拟技术正是这一领域发展的集中体现。
参考文献
1背景
近年来,我国高等教育取得了长足进步,无论是学校数量还是在校学生人数,都有了很大增长。但随着高校规模的不断扩大,不少问题也随之出现,如学生素质逐年下降、学生自学能力差、学习积极性不高、学习效率低等。教育部计算机科学与技术教学指导委员会计算机专业分委员会在2004年的《关于计算机人才需求的调研报告》中指出:计算机专业的学生仍处于应试教育模式中,实践课程少,动手能力不强,导致学生毕业后竞争力不强。以教育部和高等院校为主的各级教育主管部门和教育单位对高校扩招后产生的新问题给与了广泛关注[1-3]。从专业设置、课程体系到教学方法、教学手段,从理论课程内容设置到实践教学,各高校采取多种改革措施,以提高计算机专业学生的动手能力,增强学生的竞争力。
2003年初,教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会启动了三项工作:研究计算机科学与技术本科专业发展战略;制订计算机科学与技术本科专业规范;制订计算机科学与技术本科专业教育办学评估方案。在“高等学校计算机科学与技术本科专业发展战略研究报告”中,提出了以“专业方向分类”为核心思想的计算机专业发展建议。建议在计算机科学与技术专业名称下,鼓励不同的学校根据社会需求和自身实际情况,为学生提供不同人才培养类型的教学计划和培养方案。将人才培养的规格归纳为下述的3种类型、4个专业方向:科学型(计算机科学专业方向)、工程型(包括计算机工程专业方向和软件工程专业方向)、应用型(信息技术专业方向)。各高校也根据自己实际情况,进行了多种改革尝试。
教学是高校的主要职能之一,也是培养学生知识和能力的核心环节,无论是培养目标的细化,还是教学体系的调整,最后都要落实在实际的教学工作中。课程教学又是教学工作的重中之重,因此做好课程改革是整个教学改革的基石。如何提高教学效果、培养学生学习的兴趣、增强学生的实际动手能力是众多高校改革成功与否的关键。
本文以面向对象程序设计课程为例,重点探讨如何改革教学方法以及如何培养学生掌握正确的学习方法,提高实际动手能力,满足企业对计算机人才的要求。
2普通本科院校计算机专业学生现状分析
随着高校招生规模的不断扩大,普通本科院校学生的综合素质在不断下降,主要表现在以下几个方面:
(1) 基础较差。现在很多本科生的数理基础较差,逻辑推理能力不强。
(2) 学习的积极性不高。由于大学学习环境较为宽松,大部分同学进入大学后放松了对自己的要求,没有学习的热情,有些同学课下沉迷于游戏、网络或娱乐活动中。
(3) 没有掌握良好的学习方法,学习效率低下。面对大学中开设的众多课程,很多学生感觉无从下手。课堂上,教师往往采用多媒体授课,信息量大,很多同学已经丢掉了课前预习、上课做笔记、课后复习的学习习惯,因此学习效果非常不理想。
(4) 学习兴趣不强烈。有部分学生对计算机专业并不感兴趣,感觉计算机专业课不但枯燥乏味,而且难以掌握。
3注重以学生为中心的多种教学方法的应用
面向对象程序设计课程旨在培养学生面向对象的程序设计思想,掌握面向对象分析、面向对象设计以及面向对象程序开发的能力。通过让学生学习程序设计的基本方法,培养学生对实际问题的分析、转化能力和利用计算机解决实际问题的能力,提高学生的综合素质。
教学方法指教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。教师应该从普通本科院校计算机专业学生的实际情况出发,在教学过程中,综合采用多种教学方法和手段,以启发式教学代替注入式教学,多采用一些以学生为中心的教学方法。
我校在探索如何培养学生的计算机应用能力方面已经做了多年的尝试。在计算机网络基础、网络工程等课程中,将工程实例引入课堂,按“工程实例单元教学法”来组织教学,注重学生知识、能力和素质的综合培养[4]。近年来,又将项目教学法逐步引入到面向对象程序设计、Web应用程序设计课程中,以软件项目为载体,通过对项目的剖析,应用面向对象思想,培养学生需求分析、软件设计、软件开发等方面的能力。特别是在 Web应用程序设计课程教学过程中,通过“校园音乐吧”项目,将本课程相关的知识点和项目任务紧密的联系在一起,学生可以在实现项目任务的同时,加深对知识点的掌握。为了培养学生的软件设计能力和开发能力,我们还在本课程中融合了软件工程、UML设计方面的知识,在实际教学过程中取得了不错的效果[5]。
项目教学法是在建构主义的指导下,以实际的工程项目为对象,先由教师对项目进行分解,并作适当的示范,然后让学生分组围绕各自的工程项目进行讨论、协作学习,最后以共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的一种新教学方法[6]。项目教学法针对学生素质普遍不高的情况,通过示范项目让学生掌握最基础的知识,并架起学习新知识的支点,然后运用知识迁移、协作讨论来完成对知识的建构。项目教学法在实际教学过程中被证明是一种非常适合当前普通本科院校计算机专业学生的教学方法。
4掌握正确的学习方法,形成良好的学习习惯,提高学习效率
学生的学习效果不仅仅取决于教师的教,更重要是学生自己的学。学生是学习的主体,是内因;教师起主导作用,是外因。只有学生掌握了正确的学习方法,有了学习的兴趣和动力,才有可能到达好的学习效果。
目前,高校的教学改革往往注重对教师的管理和改革,如对教学方法、教学手段、课程设置等方面的改革,忽视了对学生的管理和引导,导致了许多教学改革收效甚微。笔者认为,帮助学生掌握正确的学习方法,培养学生的学习兴趣是提高学习效果的关键。
学习方法是指学习者为达到学习目的所采取的措施、手段及其运作程序的统称。学习方法是学习者在长期学习的过程中形成和总结出来的,具有鲜明的目的性、系统性、适应性和个体间的差异性,没有任何一种学习方法是万能的。学习的内容、性质不同,与之相适应的学习方法也不同。比如预习的方法、听课的方法、复习的方法、阅读或运算的方法等都有其特定的适应性。同时由于每个学习者的智力及其人格特点不同,学习同一学科所采用的学习方法也不同。
好的学习方法不仅有助于提高学习效率和学习效果,而且有助于扩大知识面,增加学习者的知识储备,以利于融会贯通,学以致用。古今中外的学者都十分重视学习方法的研究和总结。比如美国的一位心理学家认为,未来的文盲不是不能阅读的人,而是没有学会学习的人;法国的一位生理学家说过,良好的方法能使我们更好地发挥运用天赋的才能,而拙劣的方法则可能阻碍才能的发挥;我国先哲很早就十分重视学习方法的传授,主张“授之以鱼,莫若授之以渔”。
学生进入大学后,学习环境发生了很大的变化,宽松的学习环境和众多的课程使得很多学生一时难以适应,放弃了很多中学时代养成的好习惯。如很多同学已经放弃了课堂做笔记的习惯,课下既不预习也不复习,有的学生上课也不能认真听讲,自然也就不可能学好。随着课程的深入,知识越来越难,由于前面章节的知识掌握不牢固,导致后面的内容听不懂,渐渐的就失去了学习的兴趣,直到放弃。
如果才能引导学生掌握正确的学习方法,养成好的学习习惯呢?以笔者授课的经验可以从以下几个方面入手。
(1) 教师在授课过程中,应该和学生及时沟通,引导和帮助学生养成良好的学习习惯。现在绝大多数计算机专业课程都采用了多媒体授课,其好处是直观形象、信息量大。但是存在“会看的看门道,不会看的看热闹”问题,大部分学生将精力集中于多媒体课件本身,不能启动学生的积极思维,导致教学效果不甚理想,教师在授课时应该及时给予提醒哪些是要点、哪些是重点。
(2) 无论是听课还是课下读书,做笔记是一个非常好的学习习惯,可以将关键的知识点,或对某个问题的理解以及自己的疑惑整理在笔记上。在以后需要时,可以快速复习,把握要点,能有效地提高学习效率。在面向对象程序设计课程中,笔记的内容应该包括关键知识点、自己常犯的错误和解决办法、某些调试技巧以及自己对某个问题的理解和总结等。计算机专业课程一般都强调实验的重要性,教师可以在做实验时,帮助或鼓励学生将自己遇到的问题记在笔记上,为学生解决实际问题积累经验。
记好笔记后,要经常翻阅。当你遇到一个问题时,首先应该回忆并查阅自己的笔记,看能否找到答案,其次为了巩固知识,也应该经常复习笔记,经常翻阅和记忆这些内容,可以大大提高自己的程序设计能力。
(3) 培养学生兴趣。兴趣是最好的老师。只有有了兴趣,学习才有动力,才会变被动学习为主动学习,变消极学习为积极学习,才能发挥学生的主观能动性,才能让整个教与学的过程充满生机与活力。
要培养计算机专业学生的学习兴趣,应该让学生较早地参与到教师的科研工作或实际项目开发中,并根据学生的实际情况分配一些具有一定难度的任务,要求在规定的时间内完成。一方面,给学生施加了压力,另一方面,让学生也在实战中得到了锻炼。如果经过一段时间的努力,学生按时完成了规定的任务,可以树立学生的自豪感和成就感,从而也培养了学生的学习兴趣。
实际上,要选择一个合适的项目任务是非常困难的,不但要考虑项目本身的特点,而且要考虑学生的实际能力。如果项目任务太重,学生不能按时完成,不但不能使学生感到有成就感,而且还有可能使学生失去学习的兴趣,甚至放弃。
在实际教学过程,也可以鼓励学生利用业余时间根据自己的兴趣、爱好自由选择项目,教师帮助指导、督查,这样可以有效地将学生的学习兴趣和主观能动性调动起来。笔者在C#.NET程序设计课程教学过程中,就有不少同学利用业余时间完成了“我爱背单词”、“贪吃蛇”等程序,效果非常好。
5学习习惯实验
为了进一步调查和探索“做笔记”的学习习惯在程序设计课程中的作用,笔者以C#.NET程序设计课程为例,将48个同学分两组,学号为奇数的同学为A组,学号为偶数的同学为B组。本课程共计96学时,其中每周一次理论课(3学时)和一次实验课(3学时),共计16次理论课。
在前8周,要求A组的同学必须做笔记,B组同学可以自愿,每次实验课都进行检查和沟通。此外,按照学号顺序,将A组同学每3人为一组,分为8组,分别称为A1~A8。每次理论课开始的30分钟,由其中一组推荐一名同学来讲解教师指定的授课内容,教师和学生可以随时进行提问。在实验课上遇到问题时,首先要求学生查阅自己的笔记,如果不能单独解决,可以求助于其他同学或老师。在问题解决后,要求学生将问题、个人对问题的理解、解决方法都整理在笔记上。
在第8周实验课上,笔者设计了一道综合题目,该题目覆盖了前面章节主要内容,包含了笔者精心设计的10个错误,要求48名同学在30分钟内进行调试并最后提交程序结果。
假定每修改一个错误,得分为10分,总分为100分。A组和B组同学的平均成绩,如图1所示。由此可见,A组的同学成绩较B组通常的平均成绩高出了18.5分,在相同的教学条件和授课内容下,如果学生勤于总结、积极主动,能有效提高分析问题和解决问题的能力,该能力可以直接转化为学生的实际动手编程能力。
在后8周,与前8周一样,要求B组的同学必须做笔记,而A组的同学则自愿,每次实验课都进行检查和沟通。也对B组同学进行相应分组,并且每次理论课都由B组中某个小组推选一名同学进行讲解。
在16周的实验课上,同样设计了一道综合设计题目,覆盖了后8周理论课主要内容,精心设计10个错误,要求48名同学在30分钟内进行调试并最后提交程序结果。
同样,假定每修改一个错误,得分为10分,总分为100分。A组和B组同学的平均成绩,如图2所示。
由此可见,B组的同学的成绩较前8周成绩有了很大的提高,并且和A组同学的成绩相比,本次的成绩有了提高。而A组同学的成绩较前8周的同学成绩略有下降,经过调查发现,在A组同学中,有部分同学没有将做笔记的习惯坚持下来,这应该是一个主要因素。
总之,良好的学习习惯,有助于学生积累实际经验、有助于培养学生学习的兴趣、有助于提高学习效率。
6结语
要提高学生的计算机应用能力,就必须从教和学两个方面入手。教师应以学生为中心,引导学生树立良好的学习习惯,逐步培养学习兴趣,充分发挥学生的自主性、主观能动性,以进一步提高学习效果。
参考文献:
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Reform Teaching Methods and Learning Methods, Improve Students’ Computer Application Ability
SHAN Wei-feng, FENG Ji-lin, GAO Fang-ping
中图分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0240-01
一、计算机科学技术的发展历史
1946 年美国宾尼法尼亚大学和科研机构共同研制出 ENIAC 计算机,是世界上第一台电子计算机,标志着全球进入计算机时代。它由 1.8 万个电子管组成,体积和重量较大,计算机运算速度为五千次每秒,运算成本较高,以通信技术、核物理电子计数计数、雷达脉冲技术为基础。ENIAC 计算机主要应用于军事方面。1956 年科学家们成功研制出第二代电子计算机―晶体管电子计算机。1959 年,集成电路电子计算机的问世标志着计算机技术进入第三代。计算机的硬件由单一转为固件、软件组合系统,降低了生产成本,计算机技术发展越来越快,提升了计算机使用性能,种类也多种多样,如微型计算机、小型计算机、通用型计算机、中型计算机、大型计算机和巨型计算机等,标志着计算机科学技术趋于成熟。1976 年,计算机技术进入第四代,美国研制出小型化、智能化的计算机―“克雷 1 号”,一些个人用户和小型公司都开始使用计算机。20世纪 90 年代,计算机科学技术逐渐向大型化和微型化发展。进入 21 世纪后,随着科学家们对集成电路的研究,集成电路广泛应用到企业、工厂,计算机也随之趋于智能化、专业化,运算速度更快,操作更方便、简单,逐渐应用到社会生产的各个行业和领域。
二、计算机科学技术的发展现状
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,加强了人们之间的交流和沟通,进一步增进了友谊 ;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 ;教师可以更及时、更方便地通过计算机科学技术实现对学生的在线授课 ;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,并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地影响着人们的生产、工作和学习。
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、笔记本电脑、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。
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特性。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。
三、计算机科学技术的未来发展方向
现今,计算机科学技术的应用越来越广,人们对掌握计算机科学的技术水平要求越来越高,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,满足了人们的不同需求。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。
1、DNA 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、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。
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。
四、结束语
总而言之,计算机科学技术已经涉及到社会生活的各个方面,改变了人们传统的生活、工作、学习方式,推动社会的全面发展,具有广阔发展前景的领域。随着网络和科技的不断进步,未来计算机科学技术势必会朝着高性能、环保化、功能化的方向发展。
中图分类号:G623.58 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
【关键词】新形势;计算机网络;技术与发展
[Key words] New situation; Computer network; Technology and Development
计算机科学网络技术的发展令人举世瞩目,一方面,从20世纪70年代开始建立的远程网,1946年第一台计算机出现开始算起,它的发展史已超过六十多年,计算机科学网络技术的发展无论是从降低成本、运算速度、缩小性还是开发与应用上,都一定程度上由量的积累得到了质的飞跃。另一方面,随着我国新形势下经济的不断发展,科学技术水平的不断提高,促使人们的生活节奏不断加快,计算机科学网络技术的应用也随之从从前的一元化逐步走向多元化的发展趋势。新形势下计算机网络科学与技术的应用不仅涵盖了大部分的高新技术领域,而且也已经逐步渗透进我们一日生活中的各个方面,不仅包括工业领域、军事领域、商业领域等,现在甚至我们社会生活中离不开的电子产品——手机,也由非智能向智能计算机网络技术方向转变。从80年代迅速兴起的局域网,到90年代先进的、能够提供足够宽带的交换式网络技术的产生、应用到普及,以及ATM、千兆以太网、全光纤网等高速科学网络技术的诞生与发展,从仅有4个节点的远程网发展到覆盖全国乃至全世界的巨大型的互联网。这都在证明着新形势下计算机科学技术的发展不容小视。
一、新形势下计算机科学技术发展的未来整体趋势
(一)计算机科学技术发展与应用的层次更加深远
随着经济的发展,技术水平的不断提高,计算机科学技术的发展将会向信息快速化、智能化方向更深一步层次的进步与发展。现在只要“百度一下”网上就会出现海量的信息供你选择,针对这些信息我们应如何把这些条理不清晰的海量信息变成我们真正想找寻的所需知识,现在这一问题将逐步成为计算机科学技术发展课题研究的重要方向,与此同时还要更深层次的挖掘计算机更多的多元化、智能化成分,使得我们的生活与计算机之间的相处更为自然和谐,更为通大便利。新形势下现如今的科学技术水平是使得计算机科学网络技术越来越有更深层次的感知、理解能力,越来越有更深层次的较高思维运转能力,使得我们在使用计算机的过程中不再单一的输入应试的计算机语言,而是能逐步通过感觉、需要打出文字信息传输给计算机,甚至可以应用表情符号,或者使计算机开始识别“人脸系统、手势语言”来与计算机达到更深层次进行沟通,在新形势下这种令我们在计算机使用过程中可以产生身临其境的交流、感受的人机感应设备已经在逐步出现并得到应用,而且这就是我们经常听到的虚拟计算机技术领域发展集中体现的证明。
(二)新形势下计算机科学技术性能的发展会更高,速度会更快
在新形势下随着经济的不断发展,高新科学技术水平的不断提高,计算机科学网络技术的性能将会越来越现代,水平将会越来越高,速度也会越来越快,这将最集中的表现在计算机主频方面越来越精密。据相关信息资料统计,Inter公司目前已拥有超过10亿的有关晶体管的微处理器,这种在一个计算机中使用上千个处理器,这被称之为"并行处理"。另外,据相关数据的分析与统计,在目前世界上性能最高的通用计算机已经采用上万台计算机并行的模式。而且对于一些专用的计算机并行程度会更高、性能会更强大。可见,在计算机科学技术发展的关键技术上把各种计算机高效并快捷的联系起来,并以相互之间协调的工作,加之合理的运用,成为最为熟悉的系统软件——应用系统的功能。相信计算机在这一科学技术发展的基础上,将会越走越高,性能将会越来越强,也会逐步走向人民的生活,逐步走向平民化。
(三)新形势下计算机科学技术发展所涵盖的范围更加广泛
在经济发展的新形势下计算机科学技术发展涵盖的范围会更加广泛,在经济发展的近几年来,变化最为明显的趋势主要表现为计算机科学网络化逐步向各领域之间更广范的渗透,逐步从广度上进行开拓和延伸。在西方,有学者把这种计算机的发展趋势被称之为"无处不在的计算"。设想,在经济发展的新形势下,未来的计算机也会像现在的汽车和电器中的马达一样,就像现在计算机科学技术在家中的应用范围已经广泛到各个方面,就连我们曾经的笔记本、各种书刊、杂志等都已经逐步电子化了。我想再过几十年,包括每个学生甚至每个上班族,都能根据自己需要在随身携带的一本薄薄的计算机上查得自己所需要的信息与资料,既省时又方便,适应现代高节奏且高效率的都市生活与应用。甚至有人预言,在不久大的将来计算机的价钱会逐步平民化、普及化达到真正的人手一台,应用自如。在使用计算机方面就像吃饭或者睡觉一样平常,计算机将会像手机一样成为人们最常用的“必须品”。
二、计算机科学网络技术的未来应用
在经济发展,科学技术水平提高的新形势下,计算机的应用服务在现如今的通信网络发展的趋势中是不容忽视的一方面。就比如现在人人必备的手机,越来越多地逐步趋近计算机智能化,“3G”这个网络专属名词已经成了通信业最热门讨论话题之一。手机的功能已不仅是打电话、发短信、上网,而且在其他领域里更是大展身手,各显神通。例如,管理人员可以通过手机命令员工进行相关专业的服务与工作,并对员工的工作进行评估与监督;在销售部门,销售人员可以利用手机对顾客提供商品业务的信息查询与相关服务,还可以直接通过手机直接下达销售订单,也可供顾客查询订单详情等。这些都是计算机科学网络技术不断发展的集中体现。像在销售领域的应用不仅节省了时间,而且也为顾客提供了相应的便利,为顾客提供了更周到、更便捷高效的服务与帮助。这样随着计算机科学技术的不断发展已不再需要携带笨重的计算机,有些简单的工作只需一个智能的手机就可以轻而易举的做到。
总之,随着社会科学技术与经济的快速发展,计算机科学技术不仅很大程度地渗透到了人们的生活和工作的各个方面,而且正在不断快速的向前发展着。本文了简单的探讨了新形势下计算机科学技术发展的整体趋势。总而言之,新形势下计算机科学网络技术正在以人们所不能设想到的速度不断迅速的发展着,并逐步走向性能高、层次深、范围广的趋势。
【参考文献】
【1】邱志明.《探索计算机科学与技术的发展趋势》[J].黑龙江科技信息.2011
中图分类号:TP3
世界上第一台电子计算机产生于1946年的美国,它叫“ENIAC”,这台计算机是因为军事目的而产生的。它体积庞大,耗电较大,使用并不方便。第二代电子计算机产生与人类研制出晶体管密切相关,这有效地缩小了它的体积,使用起来更加方便。1959年又出现了第三代的集成电路电子计算机,它的运算速度明显的到了提升。七十年代是计算机发展的高速阶段,1976年,美国制造出来了“克雷一号”,这让计算机技术进入了第四个阶段,计算机变得更小巧,更方便。而90年代以来,计算机更有向智能化发展的趋势。
1 计算机科学技术发展现状
20世纪90年代以来,计算机科学技术主要呈现出两种发展趋势:一是它仍然在传统领域如军事、国防、科研等领域发挥自己的优势;二是它进入了千家万户,成为了人们生活中不可或缺的一部分。在这里简要分析一下计算机科学技术的发展现状。
1.1 计算机进入千家万户
现在,没有人能够否认计算机在人类社会中的重要作用,科学技术是第一生产力的真理完美地体现在了计算机技术的发展上。计算机技术的不断发展和完善,使得人类生活的方方面面得到了改善,它俨然已经深入到了社会生活的各个层面,并在各个层面都发挥着举足轻重的作用。无论是政府机关,还是家庭个人都受益于计算机技术的普及,人们愈来愈看重利用计算机科学技术来解决实际社会生活中发生的各种问题。
1.2 计算机技术更加专门化
计算机技术的专门化是必然的趋势,尽管计算机科学技术在不断普及,然而因为计算机技术特有的高精尖特征使得他可以在一些特殊的领域发挥自己的功用。举个简单的例子即是:我们用的各式各样的智能手机以及已经智能化的家用电器,传统的单机操作必然被更为简洁和人性化的家庭网络分布式系统所代替,这极大地方便了人们的生活。还有,为了使得计算机技术适合政策和经济发展所需,它必然而且已经在专门化的基础上强化为系统的综合功能,从而极好地适应了社会的发展需求。
1.3 计算机技术的突破性进展
随着科技的不断进步,计算机科学技术也有了很大的突破,这种突破性可以在两个方面看到:一是微处理器的发展。微处理器能够缩小处理器芯片内的晶体管尺寸和线宽,因此它极大地提高了计算机的性能。通过利用改进的光刻技术,即用更短波长的曝光光源,经掩膜曝光,将刻蚀在硅片上面的晶体管制作得更加精巧,以及将连接晶体管的导线制作得更加细小实现了缩小微处理器内晶体管的尺寸和线宽。二是纳米电子技术。随着计算机技术的迅速发展,计算机向着微型化、智能化、高速化的方向发展,当前的电子元件已难以满足这些高要求,在这样的情况下,纳米技术的诞生无疑是送来了福音,它代表着一种全新看待问题的方式,不仅仅是简单的尺寸变小,纳米技术无疑是革命性的技术。它的发展已经有效地帮助计算机技术解决了集成度和处理速度的双重制约问题。
2 计算机科学技术发展前景展望
2.1 计算机软件技术不断完善
计算机软件技术的发展受到市场因素的影响很大,这一点完全不同于计算机硬件技术。程序语言是计算机软件技术的最重要的组成部分之一,随着网络的兴起和发展,各种各样的语言都推出了网络的新版本。以当前的现状来看,计算机技术和工作技术的结合是计算机软件技术发展的重要方向,它的发展能够有效帮助人们处理现实工作中的任务,使得工作变得更有效率。
2.2 计算机科学技术的智能化发展趋势
计算机当前最主要的功能就是上网,所以我们可以说,网络技术的发展俨然已经成为了计算机技术发展的重心,它会直接影响到计算机功能的普及,可以设想,各种网络技术必定会在未来的计算机技术中得到更好的体现。当代的人们都通过网络获取各个渠道的信息,并从这些信息中选取对自己有用的,从而达到自身的完善,拓展自己的视野。大众能够利用计算机的智能化解决生活中的种种问题,这既是一种技术的进步,也是文明的进步,计算机技术必然会向着更高和更为深入的层面发展。
2.3 计算机科学技术向多个领域全面发展
由于计算机科学技术的特性,使得它对方便人们生活起了重大的作用,计算机作为人们不可或缺的生活必需品而存在,它的工具性特征已经深入了生活的方方面面,全面影响了当代人们的生活方式,社会各个阶层的人对于计算机技术的要求都有不同程度的提升。计算机科学技术不仅在我国,在整个世界都已经深入到了各个领域中去。如今的笔记本电脑随处可见,它的确为方便人们生活立下了汗马功劳,我们可以极为快捷地学习或查阅信息。
2.4 计算机科学技术的发展愈来愈快
计算机科学技术的发展有着越来越快的趋势,其更新换代的能力非其他行业所能相比。随着它的快速发展,它所暴露出来的弊端也越多,于是,对这种弊端进行改造的速度也必须越来越快。而且,随着因特网的迅猛发展和广泛应用,计算机处理能力的不断提高,新的业务和应用也不断涌现。例如Inter公司已经拥有了10亿以上的晶体管微处理器,能够将所有的计算机协调并行起来,有效地解决现实生活中出现的各种技术问题。
2.5 计算机科学技术在向环保化发展
随着社会的发展,人们在使用计算机时对其相关的性能要求在不断的提高,因此计算机的能耗也随着变大。同时,由于人们的家庭生活在很多方面都离不开计算机,因此对于计算机的使用时间也比以前大大增多。为了减少计算机的耗电量,越来越多的计算机技术人员开始研究降低计算机能耗的方法,例如通过一种专门的PC通用设备提高计算机的工作效率,这样可以使得低性能的计算机也能够具备专业的功能,进而可以大大的降低计算机工作时产生的能耗。或者也可以考虑采用“量子”、“光子”等新构架的计算机将硅构架的计算机替换掉,降低计算机的能耗。同时在制作计算机的材质方面也要尽可能的减少对不可回收材料的使用。
2.6 计算机技术在向人性化方向发展
现如今计算机已经成为了人们不可或缺的使用工具,为了使计算机能够更好的为人类服务,因此要加强使用者与计算机之间的交流。在这个背景下,只有将计算机技术的设计向人性化发展,才会提升人们使用计算机的兴趣。因此,未来计算机在发展的过程中,应该注重人性化设计,使得人们在使用计算机的时候不仅能够通过键盘控制,还能够通过语音、眼睛等进行控制。同时,未来人们对计算机的使用也不需要学习专门的技术,使得人们在运用起来就如同使用一个普通的电器一样简单,无论老少都能够简便的对计算机进行操作。
计算机科学技术显然已经和大众生活紧密关联在了一起,计算机科学技术的发展能够不断地满足人们日益增长的物质文化需求,这是计算机科学技术的历史使命。相信未来的计算机科学技术的发展一定会令广大人民获益,令国家的综合实力得到增强。
参考文献:
[1]王晓丽.计算机科学技术的研究与发展[J].黑龙江科技信息,2011,30:101.
【关键词】计算机技术 发展概况 现状 发展趋势
上个世纪中叶以来,现代科技的高速发展推动了计算机技术的革新,并且深刻地影响着人们生活的方方面面。计算机技术作为信息时代的标志性技术,已经逐步成为各国综合国力竞争的重要组成部分,掌握计算机技术的发展趋势,不仅能够推动社会发展,更能在信息革命中掌握主导地位,为中华名族的伟大复兴打下坚实的基础。
本文将从计算机技术过去、现状、未来以及我国在计算机技术发展情况等方面探析计算机技术的发展趋势。
1 计算机技术发展概况回顾
1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机ENIAC,它是由埃里克和莫克利主持研制,主要是用来计算导弹的弹道。20世纪50年代,由于电子计算机体积庞大、制作成本高昂等多种原因,计算机主要服务于军事部门或是大型科研机构。1958年平面半导体集成电路的横空出世催生了新兴的微电子技术,极大推动了计算机元器件集成等工艺技术的发展。随着计算机的结构不断微型化,1982年第一台个人计算机诞生了。自此之后,计算机才逐步由军事部门、科研机构转入向普通企业和普通家庭,其应用也由单一的军事需求向多元化发展。90年代以后,计算机向两极化发展:一方面向小型微型化发展,成本低廉,主要面向普通家庭;一方面向大型巨型化发展,仍然面向军事部门以及科研机构。
从整体上看,20世纪40年代开始,计算机的出现到繁荣经历了半个多世纪的变迁,其在运算速度、性能增强、体积缩小以及应用前景开发方面都得到了空前的发展。无论是军事领域、教育领域还是商业领域,计算机技术无时无刻地影响着人类的日常生活。可以这么说,计算机技术已经渗透到了世界的每一个角落。
2 计算机技术发展原因
2.1 源源不断的创新创造
源源不断的创新创造活动是推动计算机技术跨越式发展的不竭动力。现实需求的推动、关于计算机技术的认识以及信息的共享性可以对这种源源不断的创新创造活动作出很好的解释。
2.1.1 现实需求的推动
正是二战时期对于信息的迫切需求减少了创造的障碍,使得资源、人力等条件得到最大化利用,从而催生了计算机技术。在计算机发展的早期阶段,军事部门、科研机构等对于科学计算的迫切需求推动了计算机迅速转变为民用以及工业产品,促进了计算机工业的发展。在计算机行业,领先一步可能意味着占有市场,竞争的压力以及利益的最大化因素往往使得计算机技术发展水平领先市场需求。同时作为一个国家综合国力的重要组成部分,计算机技术的发展往往能够得到政策扶持和资源支持,从而保证创造活动的持续性。
2.1.2 对计算机技术认识的反馈作用
重复的实验与纠错是计算机工作者不可避免的过程。客观的科学设计不仅需要在理论上可行,更需要接受客观实际的约束检验。试错,有时甚至是错误的原理,也有可能导致催生行之有效的计算机技术。“铝―硅―氧化物”触面控制就是在反复的试错中发现的,并且为超大型集成电路打下坚实的理论基础。这些蕴含在新技术中的知识又被继续挖掘出新的内涵,新的知识又成为实践的基础。这种循环往复的过程往往能够迸发出新的技术,推动创造活动源源不断地开展下去。计算机技术的发展过程少不了这种试错法的学习经验。通过试错法不断加深对于计算机技术的理解,并且应用于计算机硬件与软件的开发过程中,极大地缩短了技术更新的周期。
2.1.3 信息的共享
信息时代的显著特征就是信息的共享性以及信息的全球化。信息的共享性给创新活动提供了一个信息交换的平台,有效缩短了信息传递的时间,提高了新技术研发的效率。
2.2 主客体的选择机制
在客体方面,计算机面向的群体对于计算机技术进行选择。对于用户和市场来说,在条件相同的情况下,先进的技术能够占有更多的市场,取得更大的成功,间接导致了经济竞争转化为技术竞争。这种针对计算机服务对象的研究有效引导了计算机技术更好地满足用户的需求,追求更加和谐的人机界面。
计算机技术的研制者作为主体,在有效分析计算机用户的需求之后,就需要能够解释所观察到的事实现象并能使问题得到解决和发展得以进行。正因为计算机用户需求的多样性,计算机技术的研制者才能够信息共享的基础上不断采取新技术或新方法,为选择提供了有效的支持。选择机制在计算机技术的主客体之间建立了一种双向链接,推动计算机技术的发展。
3 计算机技术发展现状
3.1 普及性和深入发展性
科学技术是第一生产力,日新月异的计算机技术在潜移默化着影响着人类的生活生产方式,逐步成为社会的重要生产力,甚至在人类社会发展史上有着举足轻重的地位。随着科学技术的快速发展,计算机技术渗透到人类生活的方方面面,在数学、力学、化学、石油探测与开发、桥梁设计等基础学科或是工程领域都扮演着中流砥柱的角色。计算机技术服务的对象也由单一的军事部分和科研机构转入数以万计的普通家庭。可以预见的是,计算机技术的影响力会随着时间推移进一步加深。
3.2 专门化和综合化
在计算机越来越普及的同时,其性能向着综合化和专门化两极发展。一方面,网络分布式系统逐步取代了单机操作的模式,综合性能的提升极大地方便了人们的生活。另一方面,由于经济发展以及政策扶持,计算机的专门化在综合国力竞争以及维护国家安全方面也扮演了重要的角色,并且得到了显著发展。
3.3 突破性和普适性
随着计算机技术在各个领域的普及与发展,计算机应用领域的分化有效推动了计算机技术在多个方面取得突破性的进展。计算机技术的突破性主要体现在计算机科学的更新周期上。从1904年电子管的发明到1946年第一台电子计算机,总共耗时42年,而半导体晶体管到半导体计算机只用了10年时间。此外,微电子精细加工到集成电路的诞生,只用了不到2年的时间。可以预见的是,随着科技的发展,计算机技术将根据不同人群的需求,进一步改造升级,体现更多的人性化关怀。
4 计算机技术发展趋势
4.1 计算机技术发展的整体方向
在科学技术高速发展的时代,计算机技术也将面临一系列新的重要变革,但统观计算机的未来发展,主要还是向着“高”、“广”、“深”三个方向发展,以下将对三个方向进行具体分析。
第一,向“高”度发展。性能越来越高,运算速度越来越快,最为明显的表现就是计算机的主频越来越高。2010年,Intel公司已经研制出集成10亿以上晶体管的微处理器,也就是说一台计算机并不是使用一个微处理器,而是几百个、几千个微处理器并行处理,极大地提高了计算机的性能。并行计算机的关键技术在于如何连接庞大的计算机网络,并且能够有效地管理,使之相互配合、协调工作,这就对于并行计算机的系统软件――操作系统提出了很高的要求。截止目前,世界性能最高的通用机已经使用上万台处理器。
第二,向“广”度发展。计算机技术发展的广度体现在网络化范围的扩大和各个领域的全方位渗透。随着计算机技术的发展,计算机的普及率迅速上升,逐步成为个人常用之物。日常使用洗衣机、电冰箱、笔记本电脑等处处体现着电子化,可以预见的是,不久的将来,计算机也会像马达一样存在于人类生活的每一个角落。网络化范围的扩大给信息共享提供了一个宝贵的平台,网络教学、电子教学会带着强大的优势登上历史的舞台。有人预言,再过二十年或是三十年,计算机可能如同纸张一样物美价廉,学生们使用的不再是陈旧的教科书,取而代之的是笔记本大小的计算机。
第三,向“深”度发展。即向人工智能发展,信息的更加智能化。面对网络上浩如烟海的信息,如何将有用的信息收为己用,人机互动如何更好的互动,这些问题成为新时期计算机技术最为重要的研究课题。所谓人工智能,即计算机的智能成分占主要,具备多种感知能力以及思维逻辑能力,人机界面将更加和谐,人机交流将更加便捷。例如,将来人们可以直接用自然语言和计算机交流,甚至面部表情、手势等微小动作也能被计算机识别。当下,虚拟交互设备是人工智能的集中体现,相信在未来将有更多的人工智能设备将被推向市场。
4.2 计算机技术发展的具体趋势
4.2.1 智能化的高性能计算机
伴随着计算机并行技术的高速发展,计算机系统能够同时执行多条指令或是同时处理多个数据,运行速度得到了极大地提高。一方面,量大的超级计算机接近于复制人类的大脑,智能成分在计算机结构中占有主导地位。很多优秀的动画作品、影视作品都是通过超级计算机模拟而成。可以这么说,超级计算机在科技界内引起开发与创新狂潮。另一方面,硅芯片越来越接近其物理极限,计算机的体系结构与技术都将经历一次质的飞越。
(1)量子计算机。量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学、逻辑运算和存储量子信息的物理装置。在对可逆计算机的研究中,人们借助量子效应开发了量子计算机。它利用一种链状分子聚合物的特性表示开和关的状态,利用激光脉冲来改变分子状态,从而使得信息沿着聚合物移动,达到运算处理的目的。量子计算机利用量子位进行数据存储,不仅大大提升了存储量,计算速度也比目前的Pentium DI晶片快10亿倍。另外,量子计算机对保密体系产生了一定的冲击,从而在国家安全意识方面扮演着重要角色。
(2)光子计算机。光子计算机是利用光子取代电子进行数据运算、传输以及存储的一类新型计算机。在光子计算机中,光子取代了电子,光互连取代了导线互联,光运算取代了电运算,复杂度高、计算量大的任务能够实现快速并行处理,从而运算速度在现有基础上呈指数增长。
(3)分子计算机。分子计算机是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息,并且以有效方式进行组织排列的新型计算机,具有体积小、耗电少、运算快、存储量大等特点。分子计算机通过蛋白质与周围物理化学介质的相互作用进行数据运算,尤其具备在生化条件下,在生物有机体中以分子形式与外部环境进行交换的功能。另外,由于分子芯片的原材料是蛋白质分子,所以分子计算机在与分子活体相连的同时还具备自我修复功能。预计在不久的将来,分子计算机将正式投入实用。
(4)纳米计算机。纳米计算机是基于纳米技术研究开发的新型高性能计算机。纳米技术从20世纪80年代开始得到迅速的发展,最终目标是人类按照自己的意愿直接操纵单个原子,制造出特定功能的产品。纳米技术衍生出的纳米管元件具备几到几十纳米的尺寸范围,质地坚硬,有着极强的导电性,不仅取代硅芯片成为新型计算机元件,而且能够放大电子开关和晶体管的功能。专家预测,数十年后纳米技术将走出实验室,推动计算机行业的发展。
4.2.2 计算机网络的发展
网络为信息共享和交换提供了一个全新的平台,在计算机技术发展的过程中逐步占据主导与核心地位。HDSL、ADSL、DSVD和HFC等技术的发展带动了计算机技术的改革和创新,有利于提高话音、图像与数据服务的质量。局域网技术中的100M交换式技术逐步成熟,并在与ATM局域网的竞争中占有一定优势。
4.2.3 计算机软件技术的发展
计算机软件技术与每一位计算机用户息息相关。这项技术不仅需要考虑计算机用户的需求,也要顺应计算机技术的发展趋势。另一方面,软件技术也将进一步进入工业发展的领域,数据库系统将进一步发展与完善,计算机的协同工作技术将趋于成熟。
5 结语
随着社会进步,计算机技术在我国各行各业中的地位越来越重要,对我国的经济发展起到了不可磨灭的作用。但从另一角度讲,我们需要积极态度应对计算机技术的高速发展。首先要做到的就是做好计算机技术的革新,其次健全相关计算机技术的规章制度,另外加大对于计算机技术研究和开发的鼓励力度也能起到标杆作用。最后,我们需要紧跟计算机技术进步的脚步,引导计算机科学技术健康发展,共同探索未知而神秘的世界。
参考文献
[1]蔡芝蔚.计算机技术发展研究[J].电脑与电信,2008,(02):25-27.
[2]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化,2010,32(8):237-240.
[3]甘黛娴.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].工程技术,2012,(8):96-98.
与往年相比,此次双选会是招聘企业最多、规模最大的一届,包括东软集团、戴尔、SAP、通用电气在内的200家企业设立展位进行人才招聘,为企业和毕业生提供了双向选择洽谈的机会。
从9月份开始,惠普、华为、阿尔派等众多知名企业陆续到东软信息学院进行现场人才招聘。为了满足企业人力资源的巨大需求,大连东软信息学院携手“大连在线”举办了此次双选会。发出通知后的一周内,就有200多家企业报名参加。一家IT企业人力资源经理解释决定参加“双选会”的原因时说:东软信息学院作为IT产业人才库的作用突显,人才培养与企业发展形成了良性对接。
2006年,东软信息学院将有本专科3000余名毕业生步入社会,专业涵盖计算机科学与技术、计算机应用与维护、信息技术与商务管理、计算机英语、计算机日语、电子商务、企业信息化管理、电脑动画设计与制作等。
在“双选会”现场,记者了解到,企业对软件开发、网络技术、动画制作等方向的人才需求非常旺盛,很多企业在此类岗位的人才需求数量较大,并非常重视对实践能力的考查。在很多展位,东软信息学院毕业生正在用笔记本电脑向用人单位展示自己在校期间编辑的程序,展示网站后台数据库程序、网站前台页面、FLASH动画制作、电子商务业务实践模型等,笔记本成为第二份有效的简历。有的毕业生用英语、日语“双语齐下”与用人单位进行沟通。
据了解,大连东软信息学院已经在2006届毕业生中通过选拔成立了“2+2”东软商用、东软IIS、东软嵌入式、东软电信定制班,“3+1”东软上海研发中心定制班以及阿尔派定制班,共有300余人进入定制班培养,定制班的优秀学生将直接进入相应企业工作。进入企业定制班的学生来到招聘会现场,如果有更合适的企业和岗位,他们也可以重新选择就业单位。此外,大连东软信息学院在就业信息化方面也做了大量工作,对就业信息系统进行全面升级,就业信息网研发投入使用,更新完善了学院UFS系统资源,引进“北森职业测评系统”,为毕业生进行进入社会前的性格和职业测试,推动了就业信息化的进程。
大连东软信息学院副院长暴洪奎说:“此次双选会规模很大,很多IT届相关企业慕名来学院招聘计算机相关专业人才,包括外语类人才。企业对东软学生的实践动手、沟通能力,学习能力非常认可,招聘外语类人才也是看好东软英语、日语专业学生既有扎实的外语水平,又兼备计算机专业知识的优势。今年英语系304名计算机英语毕业生和日语系168名计算机日语毕业生将走向社会,将得到更多用人单位的青睐和关注。”