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科学技术发展史大全11篇

时间:2023-12-07 10:14:00

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篇科学技术发展史范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

科学技术发展史

篇(1)

中国古代科学技术在世界科技发展史上有其重要历史地位。它的发展从远浅析古时代原始积累,春秋战国奠定基础,两汉、宋元两次,中经魏晋南北朝的充实提高和随唐五代的持续发展,至明万历以后虽比诸同时期的西方已经大为落后,但仍有缓慢进展,也出现了一系列集大成的著作,传统科学思想从高峰走向总结。

一、我国古代科学技术的发展,特别是科学思想的发展,既有连续性,又显示出阶段的特点

春秋战国时期可以说是我国古代科学技术的全面奠基时期,也是第一次大发展时代,其成就不仅赶上而且超过了早期科学技术最发达的古希腊。

春秋末期出现了块炼铁渗碳钢,战国时期又出现了白口铁处理技术,这些冶铁技术的发明,大大促进了农业和手工业的发展。在农业方面形成了以精耕细作为主要内容的中国传统农业以都江堰、郑国渠两个大型灌溉工程的兴建为标志,展现出为农服务水利工程设施的空前发展。《考工记》是我国古代第一部工程技术知识的总汇。《墨经》中包含有关于力学、光学、声学、逻辑学以及对物质结构的猜测等科学成就,它不仅是我国第一部几何光学著作,而且在世界上也是领先的,比欧几里德几何光学要早百余年。

在数学、天文学与历法方面都有了广泛的发展与进步。在地学方面,人们的地理知识已从地理资料的积累,上升到进行某种形式的综合论述与区域对比。医学方面,以《黄帝内经》等著作为代表,构成了我国特有的医学体系的最初基础。

两汉时期是我国古代科学技术发展的又一高峰期,数学算术化是其特征。今天,由于计算机的出现,算术化倾向于现代数学中的作用已日渐显著,中国古代算术的思想与方法和现代计算机科学与技术正相融合。

历法已确立了我国后代历法体系、规范和基本内容的原始框架。《汉书、地理志》的出现,开拓了沿革地理研究的新领域。《神农本草经》是我国秦汉以来药物知识的总结,它为后世本草学奠定了基础;《伤寒杂病论》不仅确立了辩证论治的医疗原则,而且大为充实了中医药体系的内容。《汜胜之书》可以说是对农业知识的总结。

我国的科学技术自两汉而后,经魏晋南北朝的充实和提高,到隋唐五代技术发展,并呈现一股继续高涨的趋势。前者对中国古代科技的贡献,以刘徽与祖冲之的数学、裴秀地学、贾思勰的农学、王叔和、皇甫谧与陶宏景等的医药学、葛洪的化学等为标志;后者主要有李淳风、一行等的天文学、李淳风与王孝通的数学,孙思邈的医药学以及柳宗元、刘禹锡等人的天人论与宇宙观等。这种趋势困宋元时期经济发展、文化昌盛、理学形成、战争和其他需要而得到强化。

作为世界古代文明标志的指南针、火药和印刷术三大发明的出现或大规模使用均始于北宋,正是诸多尊敬的科技前辈先后在各方面的努力,不断将宋元时期的科学技术推进到一个新的高度。

以宋元秦九韶、李冶、杨辉、朱世杰数学四大家为代表,使宋元数学在中国古代以筹算为主要计算工具的传统数学的发展达到登峰造极的阶段。大规模的恒星观测,各种天文观测仪器的研制成功把我国古代天文学推向它的发展高峰。沈括在磁学方面的成就在当时是处于世界领先水平的。金元时期的四大医学学派和相应的医学流派使中国医药学得到全面发展。宋代动植物志、谱录的大量出现并形成出书,和宋景《欧希范五脏图》、所显示的解剖学上的发展,应该说这时的生物学也是成就不小的。在这一时期,地学方面的成就也很突出。杜绾著《云林石谱》的出现,反映了矿物学在宋代已较前有了很大进展。

二、经验性、描述性、实用性与本土化是我国古代科学技术的一个突出特点

我国古代科学技术特点是在封建社会初创的秦汉时期形成的,从建立与巩固新的封建秩序出发,要求科学技术直接为发展生产服务就成为必然的事,因此它更多地具有实用性的色彩。

同时,由于在延续2000多年的中国封建社会中,自给自足的小农经济一直是社会生产的基础与主体,它对科学技术能提供的经验往往是片断而零星的,不可能有其系统性,这样,在这个基础上进行的科学抽象当然多数也就只能是经验性的;同时在这样的社会生产条件下,为科学实验与观测所提供的仪器设备,总的讲也必然是既有限又简陋的,这就使人们对自然现象的观测受到限制,对其本质的揭示只能停留在描述阶段,或者在理论上给予某些定性的说明,或者作出些天才的猜测。而这种情况,与着眼于实用要求,特别关注工艺技巧与可操作性是密切相关的。

篇(2)

1计算机科学与技术的历史步伐

已去的20世纪,是计算机飞速发展的一个时期。英国数学家布里顿・艾伦・图灵和美国数学家冯・诺依曼在计算机体系结构方面做出了巨大的贡献。1935年到1936年间由图灵设计的抽象计算机“图灵机”成为计算机发展历史中的里程碑,因此,图灵被人们公认为计算机科学之父。冯・诺依曼在1945年总结了ENIAC计算机的优缺点,提出了基于存储程序的通用电子计算机EDVAC逻辑设计方案,1952年成功设计建造,它在体系结构设计中实现了数字化的计算过程、存储程序控制并按电子学原理工作,这三点奠定了现代计算机体系结构的基础,因此,人们又把现代计算机称之为“冯・诺依曼计算机”。

1947美国贝尔实验室的物理学家威廉・肖克莱、约翰・巴丁和沃尔特・布莱顿共同发明了晶体管,他们一起成为了晶体管之父。11年之后,美国物理学家杰克・基尔比研制出第一块集成电路(IC),从此,以晶体管为基础的芯片按照摩尔预言的速度发展,带来了今天计算机的普及,基尔也成为了电子学革命之父。大规模集成电路的发展和微处理器的出现,其直接成果就是带来了计算机的高性能和快速小型化,1971年,世界上第一款微处理器――Intel4004问世,1978年,英特尔公司开发出了8086,首次用于IBM PC机中,电脑走入家庭。一个全新的概念“个人电脑(PC)”取代了“微电脑”的概念。

2计算机科学与技术得到发展的原因

2.1日新月异的时代需求。起初对计算机的时代需求为“二战”时期,有着对各种信息进行处理加工的欲求,这样促使进算计的研发运用。随后信息化时代的快速发展,计算机的运算速度也在不断的提高,存储功能不断强大,使其在教育、经济等领域迅速发展普及。市场激烈的竞争之下,计算机要顺应社会需求,不断的研发变化着,无形的竞争很大程度上促进了计算机科学技术的发展进步。

2.2稳定的选择机制基于计算机技术。对于相互竞争的技术价值做出一个共识性判断之前需要一段时间,这种不确定因素可能最后影响选择机制。大多数,同时发挥作用的围绕计算机技术的若干选择判据和机制及其影响要素,选择的环境常常是非常敏锐和稳定的,这是计算机技术迅速发展的一个重要原因。在实践中,最强的技术性创新,把经济之间的激烈竞争转化为了技术性的较量。其计算机的发展在工程学科和应用学科也给我们许多启发。这使计算机的选择机制判断更加稳定明显,这样就更容易解决计算机在生产生活的运用中所存在的各种问题。

2.3科学技术的发展离不开计算机技术的支持。新一代的技术与其他领域结合,又为了满足其需求不断的研发更新,慢慢计算机技术成为生活生产中的重要工具,并成为其他行业生产中重要的工具,直接与间接的促进了各个行业科学技术的发展,最终提高了社会的经济水平。

3计算机科学与技术的发展趋势

计算机的具体发展趋势主要分为两大部分:

3.1智能化。智能化计算机是指设计结构独特并采用平行的处理技术,对计算机中的多个数据及多种指令可进行同时处理和分析的一种超级计算机。超级计算机相对于普通的计算机来说有着更高的运算速度。这些更智能化的计算机跟接近与人类大脑的性能,可以为人们生活和工作提供方便。更可以在某些高端行业,帮忙处理大量繁杂数据,提高工作效率,节省时间与成本。

3.2新型计算机。计算机的发展是基于硅芯片技术的不断更新,但由于需求的不断加强,硅芯片的研发潜力已近极限。所以很多新型计算机就成为了计算机技术的发展趋势。

3.2.1纳米计算机。计算机技术与纳米技术相结合,便有了纳米计算机。纳米元件与电子元件相比,其体积较小,质地优良且导电性能较高,完全可以取代传统的硅芯片。纳米技术兴起于20世纪80年代初,纳米作为一种计量单位,它的目标是使人类可以自由的操作原子。使用纳米级芯片组成的纳米计算机的能耗非常小,几乎可以忽略不计,性能上远远高于现有的计算机,所以纳米计算会是计算机技术的发展趋势之一。

3.2.2量子计算机。量子力学的原理来对大量数据进行运算以及存储和分析处理的源自可逆计算机的一种物理装置,而量子计算机就是基于这个。量子效应是量子计算机研发的基础,这种计算机中,开与关的状态是通过激光脉冲来改变一种链状分子聚合物的特性来决定的。由于量子的叠加效应,与传统计算机对比而言,量子计算机存储的数据量要大得多,还有就是,其运算速度是传统计算机的十亿倍。除了其存储性能及运算速度方面的优势外,其在安全性及安保体系等方面的优良性能也远远高于传统计算机。这也成为了计算机发展的另一趋势。

篇(3)

作者简介:陈凡:哲学博士,东北大学科学技术哲学研究中心教授,博士生导师;

作者简介:程海东:哲学博士,东北大学科学技术哲学研究中心博士后研究人员,讲师(辽宁沈阳110819)

科学技术哲学在中国的发展过程独具特色。虽然早在20世纪20年代西方科学哲学在中国已有介绍,并展开了影响深远的“科玄论战”,但是在很长的一段时间内却没有明显的进展。改革开放以来,自然辩证法或者科学技术哲学迎来了一个蓬勃发展时期。自20世纪80年代初开始,随着研究的深入,形成了一系列的优秀成果。1987年,国务院学位委员会将自然辩证法正式更名为“科学技术哲学(自然辩证法)”,并作为哲学二级学科来建设。在研究重点上,80年代主要集中于自然观、科学方法论、自然科学中的哲学问题以及科技与社会等领域;90年代以来,学界继续深化研究,出现了更为专门化、多元化的研究局面,在评介国外科学哲学、技术哲学和科学知识社会学等学科前沿问题的基础之上,衍生出生态哲学、信息哲学、系统哲学、科技伦理学、科学实在论与反实在论、后现代主义哲学、女性主义和工程哲学、STS(科学技术与社会)等新的研究领域。进入21世纪,各领域的研究继续取得丰富的成果。正是科学技术哲学(自然辩证法)学科的巨大的包容能力,造就了这一学科的学术风范和中国特色,它既可以是一个完整的学科———科学技术哲学,也可以分解为不同的学科方向———科学哲学、技术哲学、工程哲学、科技与社会等。

一、科学技术哲学(自然辩证法)的学科发展

在自然辩证法的巨大包容能力下,其中的分歧和争论也是明显的,争论的焦点包括自然辩证法的学科定位、内容体系以及未来走向等问题。

(一)科学技术哲学(自然辩证法)的学科定位

明确科学技术哲学(自然辩证法)的学科定位,首先需要明确其学科性质。20世纪80年代以来,对科学技术哲学(自然辩证法)的学科性质,大多数学者都认为它是哲学的一部分,属于哲学学科。于光远在《一个哲学学派正在中国兴起》[1](P2)、《自然辩证法百科全书》中明确提出自然辩证法是属于哲学的观点。龚育之、孙小礼认为自然辩证法是哲学的一个组成部分,是的自然观和自然科学观,体现了哲学的世界观、方法论、认识论的统一。[2]陈昌曙也认为自然辩证法是哲学的分支学科,与辩证唯物主义没有本质上的区别。[3]李醒民认为,自然辩证法本质上是哲学的一个分支学科,自然辩证法研究也可以丰富和发展哲学。[4]刘大椿、吴国盛、曾国屏等也都表达了类似的观点。“自然辩证法的特有地位———既是哲学传统的一部分,又与当代科学技术密切相关———在中国科学哲学的发展进程中扮演着重要角色。”[5]正是在这一基本立场的基础上,黄顺基主编的《自然辩证法发展史》一书提出,自然辩证法经历了漫长的历程,现在已经进入一个新的发展阶段,应该充分反映现代科学技术革命的新成就和新要求,它结合的学科从基础自然科学扩展到整个自然科学、社会科学以及技术科学;它研究的对象从人对自然界的观点推广到从人与自然界的相互作用,从而包括当代世界的全球性问题;要推进这门学科的发展,必须全面地、系统地理解马克思、恩格斯创立的自然辩证法的基本思想、基本内容和理论体系。[6]

即使如此,学界对科学技术哲学(自然辩证法)的学科性质的认识还有分歧。

大多数自然辩证法工作者都认为科学技术哲学(自然辩证法)是一门独立的学科,具有哲学性质。还有一种观点认为自然辩证法是的自然哲学,因为恩格斯的《自然辩证法》是自然哲学的著作。[7]吴国盛认为,一个理论不构成一门学科,理论只能是学科中的理论,把一个理论当成一门学科那是误解;一个事业也与一门学科不同,一个学术性事业不见得只发展一门学科,它很可能同时支持几门学科,即使专门支持某个学科,它的性质也与直接从事该学科的研究不同。对自然辩证法而言,“有作为理论的自然辩证法,有作为事业的自然辩证法,但没有作为学科的自然辩证法”,应该把“科学技术哲学”作为哲学学科,把“自然辩证法”作为事业来发展。[8]

还有人认为自然辩证法虽是一门独立的学科,但不是哲学学科,而是一门边缘学科或综合学科。或者认为自然辩证法是处于哲学、自然科学和社会科学边缘地带的学科,具有哲学、社会学、历史学的性质;或者认为自然辩证法是由哲学和自然科学相互渗透和彼此结合而形成的一门既不属于哲学,又与哲学和自然科学有联系的、具有哲学和自然科学双重性质的一门独立学科。[9]

作为学科的自然辩证法包括和涉及很广泛的领域,它是开放的,其内容、方法和原理都是不断发展的,将其改成科学技术哲学也是为了发展的需要,为了表明历史渊源和研究特色,也可以称之为“科学技术哲学(自然辩证法)”。当然,使用科学技术哲学的名称会给自然辩证法研究提供新的角度,增添新的内容和表述方式。

(二)科学技术哲学(自然辩证法)理论体系的构成

对科学技术哲学(自然辩证法)的学科性质和定位认识不同,对其理论体系的构成也就有不同的看法。

吴国盛认为作为事业的自然辩证法包括自然哲学、科学哲学、科学社会史和科学史。[10]陈其荣认为,随着科学技术的发展,原来的自然辩证法领域得以拓展,形成综合性的交叉学科———科学技术哲学,包括自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会等。[11]张明国等在科学技术哲学的构成中增加了科学技术方法论,认为科学技术哲学包括“自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会、科学技术方法论”[12]。刘大椿全面分析和总结了改革开放以来科学技术哲学在发展历程中其构成因素的演变。20世纪70年代末以后,自然辩证法采取的是一个兼容并包的“大口袋”方针,包括自然观研究、科学方法论研究、科学思想史、科学·技术·社会研究;近20年来,自然辩证法逐渐演化成科学技术哲学;近十年来,在改革开放和科学技术革命两股世界性潮流的冲击下,科学技术哲学逐渐分化和形成了一系列专门的学科分支和方向,如科学学、未来学、科学哲学、科学方法论、科学技术思想史、技术哲学、科学社会学,等等。[13]

可见,在学者之间还没有形成统一的意见,但基本都同意作为学科的科学技术哲学至少包括自然哲学、科学哲学、技术哲学三个构成部分。新世纪以来,随着“科学—技术—工程—产业—社会”知识链条的演进和实践的需要,形成了新的研究领域:工程哲学、产业哲学等。李伯聪将工程与科学和技术进行区分,将科学、技术的二元论拓展为科学、技术、工程三元论,认为工程活动以建造为核心,工程哲学是独立于科学哲学和技术哲学的一门学科。[14](P3-7)当前工程哲学要特别集中于研究工程决策和设计问题、工程制度问题、工程创新、工程人才、工程共同体、工程历史和案例等问题。[15]2007年,殷瑞钰、汪应洛、李伯聪等主编的《工程哲学》试图勾画出中国工程哲学研究的基本思路、基本观点和理论框架。在工程哲学的研究过程中,学者们开始接触到产业问题,因为很难将有关产业的哲学研究纳入工程哲学范式中,同时,科技哲学需要思考诸如科技产业化和各门产业发展的问题,由于这种理论内在的矛盾和现实社会生活的共同作用,产业哲学逐渐形成。曾国屏等认为,产业哲学是部门哲学或亚哲学,其主体框架有五个部分:(1)产业的元理论问题;(2)产业创新与发展;(3)产业现象学;(4)有关产业哲学的应用问题;(5)产业思想史。[16]吕乃基认为,产业哲学是科技哲学当前发展的最新阶段,具有中国特色,产业哲学本身具有松散性、实践性和主观性。[17]

(三)科学技术哲学(自然辩证法)的未来走向

近些年来,尽管作为学科的科学技术哲学(自然辩证法)与时代的需要密切相关,但对所要研究的主要问题,学界也有不同的认识。

郭贵春等认为,20世纪90年代以来科学技术哲学继承和发扬自然辩证法的研究传统,出现了更加专业化和多元化的研究局面,如技术哲学研究的多元化状态,技术本质、技术认识论、技术价值论、技术伦理学、科学与技术之间的异同关系、科学哲学与技术哲学之间的异同关系、科学技术与社会研究、科技战略与政策研究,等等。[18]张明国等从科学技术哲学的构成分析了各部分的研究重点,认为技术哲学主要集中于技术与文化的关系问题,科学哲学主要研究科学与价值的关系问题,自然哲学主要研究环境问题的文化成因等;科学技术方法论主要研究创造力开发中的心理学问题;科学技术与社会主要研究技术与文化的现实问题和STS教育问题。[19]

当前的研究热点预示着学科的未来走势,学者们也有不同的期望。

1.自然辩证法应该走向科学技术学

曾国屏认为,改革开放以来,自然辩证法得到了长足的进展,但它并不是一个合理的有生长性的学科,而科学技术学是从社会科学的角度研究科学技术,社会的发展需要这样的“科学技术学”。当然,科学技术学及学科群的建设要以自然辩证法原理及其理论为指导,原来的自然辩证法学科在新的时代下要走向科学技术学。[20]李正风等认为,作为“大口袋”的自然辩证法并不是学科建设的理性状态,而要加快实现学科性质的单一化,可能的途径就是走向科学技术学。[21]张明国也支持这一主张,认为自然辩证法学科在改为科学技术哲学之后需要进行“第二次调整”,即将科学技术哲学调整为“科学技术学”,这不仅可以弥补科学技术哲学的一些缺陷,而且有助于实现“STS”的中国化、学科化。[22]

2.自然辩证法未来应当走向科学哲学(包括技术哲学)

吴国盛认为,无论是“自然辩证法”还是“科学技术学”,都不能成为一个学科。西方的“STS”应该译为“科学技术元研究”,而非“科学技术学”,而科学技术元研究并非一个学科。自然辩证法是一种事业,也非一个学科。当前紧迫的问题是尽快结束自然辩证法的过渡状态,建立学术规范,走向学科化。如果走向了科学技术哲学,那就意味着在学科化的道路上朝建制化方向迈出了一大步。[23]

在教育部组织编写的《〈自然辩证法概论〉教学大纲》(2013年修订版)中,对自然辩证法的学科性质、内容与范围都作了新的解读。“自然辩证法是一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的理论学科。它站在自然观、认识论、方法论的高度,从整体上研究和考察包括天然自然和人工自然的存在和演化的规律,以及人通过科学技术活动认识自然和改造自然的普遍规律;研究作为中介的科学技术的性质和发展规律;研究科学技术和人类社会之间的相互作用规律。”[24](P1)

从这些不同的期望可以看出,作为学科的科学技术哲学(自然辩证法)在哲学的范围内向所有的学科敞开,不断进行多领域、多角度、广范围的积累和凝练。

二、科学哲学研究的主要问题及走向

20世纪80年代以来,学界追踪西方科学哲学的研究,译介了大量的西方研究成果,对西方著名科学哲学家和流派进行了介绍和研究。近年来,国内学者除了在传统科学哲学的问题上继续进行研究以外,对后现代科学哲学加强了译介和研究,并且进行了一些具有自身特色的科学哲学探索,如另类科学哲学、科学实践哲学、语境论科学哲学、科学文化哲学等,对科学哲学的未来走向也提出了不同的看法。

(一)传统科学哲学的问题

传统科学哲学指的是西方正统科学哲学,它所提出的一系列问题长期以来得不到确切的回答,处于不断的建构、批判、转向之中。近年来,我国学者也尝试着给出自己的回答。

1.科学划界

科学划界是科学哲学研究最基本的问题,对这一问题的阐释在一定程度上是某种科学哲学理论是否成功的标志。魏屹东认为,科学有广义和狭义之分,广义的科学包括关于自然的自然科学、关于人类社会的人文社会科学和关于人类思维的思维科学;狭义的科学仅指自然科学。[25]王前认为,科学的东西肯定是正确的东西,但非科学的东西未必就是不正确的东西。许多非科学的东西无所谓对错,而是要区分好坏、是否有用、功效大小,而这些是不能用科学的标准来直接衡量的。[26]科学的本质包括逻辑分析和实证检验两个方面,科学的划界标准并不是唯一的,也不是确定不变的,而需要依据时间和语境才能确定。

2.科学发展模式

科学发展模式是科学哲学研究的一个核心问题,西方科学哲学的发展中出现过许多理论。进入新世纪以来,我国学者基于当代科学社会发展的实际,在科学发展模式上进行了有益的尝试。李建珊等基于科学异化所造成的恶果以及人类的主体价值的丧失等问题,提出了一种以人类的终极价值为目标的科学进步模式,即科学—价值模式,认为科学是否是发展进步的,在于它是否朝着对人类的终极关怀的方向发展,即科学的发展是否有利于其全部价值的相互协调和全面增值,且不产生负面影响。[27]

3.科学实在论与反实在论之争

对于科学理论是否具有真值以及科学术语是否有所实指这两个问题的不同回答,造成了实在论与反实在论之间的争论。我国大多数学者是支持科学实在论的,因此对科学实在论进行了辩护,并为走出科学实在论的困境寻找可能的出路。如郭贵春等在分析科学实在论的论证策略的基础上,提出了科学实在论摆脱困境的出路。[28]

(二)科学哲学的重点研究内容

1.另类科学哲学

刘大椿等在《思想的攻防———另类科学哲学的兴起和演化》一书中把对科学持批判性立场的学者和流派归为另类科学哲学。[29](P25-26)大体上说,另类科学哲学包括几种类型:(1)20世纪70年代以来逐渐渗透到科学哲学领域的欧陆反科学主义理论,如存在主义、法兰克福学派、后现代主义等流派的科学哲学思想;(2)从分析哲学传统内部彻底走向正统科学哲学反面的叛逆,主要以费耶阿本德、罗蒂等为代表;(3)借鉴另类思想反叛科学社会学(STS)传统的科学知识社会学(SSK)研究,包括激进女性主义、后殖民主义和生态主义科学哲学。被称为另类科学哲学的思潮并不是一个整体,而是许多异质性的科学反思。它们更多地关注科学与其他社会实践活动之间的关系,共同点在于批判科学甚至反科学的态度,传达了对科技价值的质疑。

传统科学哲学所关注的是科学中的认识模式、知识与真理等科学内部的问题,这就需要经验和逻辑推理的方法,但逻辑和经验仅能用来为科学理论本身辩护,而不能展现科学的发展过程;历史主义、建构主义以及科学知识社会学所关注的则是整体的科学与社会中的政治、文化、历史、心理等其他外部因素之间的关系,这种将科学放入社会中、描述和分析其社会形成过程的研究方式展现了科学发展的动态变迁,而忽视了科学内部的构成和科学自身的合理性问题。所以,科学哲学中无论是辩护还是批判都只是关注到了科学的一个方面,而忽视了另一方面。

2.语境论科学哲学

郭贵春等提出科学实在论走出困境的出路之一就是语境论。西方科学哲学经历了语言学、解释学和修辞学“三大转向”之后,语境论是其发展的必然趋势。“从语境的基底上透视、扩张和构建整个科学哲学的大厦,是回答了以什么样的形式、什么样的方法以及什么样的基点或核心去决定科学哲学未来走向的一个重大理论问题。”[30]语境论是一种世界观与方法论,强调从综合的和动态的视角考察科学及其发展。语境论的科学哲学研究纲领主要由语境论的科学观、语境论的实在观和语境论的真理观所构成。语境论的科学观强调把科学放在现实的社会、文化、历史等多元语境中来理解,科学是依赖于语境的产物。语境论的实在观从科学的语境性与可错性出发,在科学知识的去语境化与再语境化的动态发展中,阐述一种语境论的实在论立场。语境论的真理观把真理理解为科学追求的目标,把科学研究结果看成是主客观的统一。语境论的科学哲学有三大优势:在认识论意义上比较容易理解为什么后来被证明是错误的理论;在方法论意义上比较容易理解关于科学概念与科学观点的修正问题;在价值论意义上能更合理地理解与反映科学的真实发展历程。

3.科学实践哲学

吴彤等认为,传统科学哲学单纯强调科学的理论层面,忽视了科学的实践和活动层面,从整体上扭曲了对科学的看法。科学实践哲学通过对人类科学实践活动和过程的深刻理解,把理论优位的科学哲学转变为实践优位和活动优位的科学哲学。[31]科学实践哲学试图在实践的基础上重构以着重讨论科学实践和活动为特征的科学哲学,建立一种以科学实践为基础,以实验室实践、文化和权力及其地方性知识本性为特征的新科学观。吴彤认为科学实践哲学对于科学哲学研究本身和中国科学哲学的研究有重要意义:(1)科学实践哲学认为实践是科学的基础,反对对科学仅作理论优位的说明和解释,这有助于改变科学哲学的低迷境况;(2)科学实践哲学认为一切知识的本性都是地方性的,打破了科学知识的普遍性神话;(3)知识的地方性研究和对中国本土知识的研究,为科学哲学的中国化研究提供了更为合理的基础和更为广阔的视野;(4)研究科学实践哲学中的实践概念与的实践概念的关系,可以推动科学实践与实践观之间关系的研究;(5)在科学实践哲学的研究框架内,关于实践的因果性和规范性方面的研究对于原有框架的认识有所推动。[32]

4.科学文化哲学

传统科学哲学对科学某一方面特征的关注所造成的二元化使得科学哲学的发展遭遇到极大的困难,20世纪后期出现的科学文化哲学则希望避免这一问题。对科学文化哲学可以有两种理解。第一种理解是将科学看做一种文化样态,对其进行哲学反思,即把科学看做是一种文化或文化活动,从而对其进行哲学探究。[33]另一种理解是从文化哲学的视角反思科学,即借鉴文化哲学研究的视角和方法研究科学,主要侧重于从文化哲学的视角透视科学文化。[34]刘大椿等很早就关注到科学文化的哲学维度,探讨过科学在近现代文化中的主导作用、科学主义与人文主义、科学文化与中国现代化等问题[35],认为科学哲学未来的任务和理论增长点在于促进科学与人文、自然科学与人文社会科学的融合。科学文化哲学强调从传统科学哲学的狭窄视域中走出,将科学当做一种文化现象进行审度,而非当做人类知识的最高形式去膜拜;强调科学与人文的融合,采用的方法是综合性的。所以,与传统科学哲学相比,科学文化哲学作为一种“大哲学”,在广度和深度上都有了很大的拓展。

(三)科学哲学的未来走向

尽管当前国内的科学哲学发展仍有不尽如人意之处,但大多数学者对其未来发展充满了信心,对其未来走向进行描绘,甚至一度引发了争论。

1.科学哲学走向自然科学哲学

对于目前国内一部分学者强调纯粹的科学哲学研究,认为科学哲学的正宗是研究科学哲学的理论问题,自然科学哲学问题研究属于科学哲学的边缘或者外围问题,科学与社会关系研究根本不是科学哲学的现象的观点,吴彤并不认同。在他看来,自然科学哲学的问题才应该是科学哲学研究的主流。因此,他不赞同把科学哲学变成一门与实际科学活动完全无关的“专门学问”,认为一旦如此,科学哲学将会丧失“立足之本”,陷入“危险境地”。“重要的问题不完全在于正名,而在于努力。作为学者要付出艰苦的努力。”

2.科学哲学保持多元性研究

郭贵春等认为,随着科学与哲学的不断发展,科学哲学也会随时对传统的问题给出全新的回答。科学哲学始终是一门处于发展中的学科,是一个兼收并蓄的、分层次的和多元化的开放体系。其中,基础理论研究强调的是对作为整个科学的逻辑性、规范性、方法论性和哲学性的系统思考;自然科学哲学问题研究所强调的则主要是具体学科的个体性、现实性、前沿性和多样性。这两个层次之间不存在泾渭分明的界限,后者是前者的现实基础,前者是后者的理性升华。

3.具体科学问题及复杂性哲学研究

对具体科学问题进行哲学的研究是科学哲学的重要组成部分,因为它所强调的是具体学科的个体性、现实性、前沿性和多样性,而这是基础理论研究的现实基础,因此对传统问题的阐述不能游离于具体科学问题的哲学研究之外。当前,随着具体科学的突飞猛进,具体科学的哲学探究也得到了大发展。系统科学哲学就是如此。国内学者很早就在用科学哲学的范式研究系统科学,颜泽贤等早在20世纪90年代就对复杂系统演化的概念、判断、标度、条件、机制、过程、原理及哲学问题进行了深入系统的探讨。一些学者力图用科学哲学的方法研究复杂性问题。吴彤的《复杂性的科学哲学研究》一书较为系统、完整地以科学哲学范式研究复杂性。在复杂性研究领域,一批学者分别在复杂性概念、复杂性的知识论、认识论和方法论方面对复杂性的科学哲学做了比较深入细致的探讨。部分学者还把复杂性科学思想、概念和方法用于其他领域的研究,也为复杂性研究开拓了新的视野。苗东升、范冬萍、肖显静、段伟文、刘劲杨等对复杂性问题从不同方面进行了探讨。

无论是传统科学哲学、另类科学哲学、语境论科学哲学、实践科学哲学、科学文化哲学,还是具体科学问题的哲学探究,我们都不能跟随西方学者的脚步亦步亦趋。不可否认,对西方哲学史上重要思想的学习和借鉴是需要的,但更重要的是构建具有中国语境、中国问题的科学哲学,以此来构建具有中国特色的科学哲学理论体系。有学者就科学哲学中国化的可能性、现实性和意义等问题进行了尝试性的探讨,认为实现科学哲学的中国化是一项长期艰苦的工作,需要奠定坚实的学术基础,需要在吸收中西两种异质思想的基础上进行创新,更为重要的是立足中国实际,提出自己的问题。

三、技术哲学研究的重点及方向

技术尽管历史悠久,但技术哲学却是一门新兴的学科。虽然从20世纪50年代起就有学者开始了技术哲学的思考,但国内技术哲学的诞生还是以陈昌曙于1982年发表的《科学与技术的统一和差异》一文为标志。探析科学与技术的本质区别,对技术哲学的成长是至关重要的。科学与技术的区别至今依然是科学技术哲学的一个重要议题。

国内学者一方面期望能够建立自己的技术哲学研究框架,一方面也译介国际技术哲学的研究成果,所以当前的技术哲学研究在这两个方面是齐头并进的。针对技术哲学的研究纲领,2001年,张华夏、张志林提出“认识论纲领”,陈昌曙提出“价值论纲领”,引发了一场持续的争鸣。通过这次争鸣,学界对技术哲学的核心问题有了较清晰的认识,对我国技术哲学的快速发展产生了重要的推动作用。陈昌曙等的《技术哲学基础研究的35个问题》一文,从技术哲学的学科定位和性质、技术哲学研究的理论意义、技术的本质、科学与技术的关系、技术的价值、技术发展的规律性六个方面列出了技术哲学研究的35个问题,虽说不能称之为技术哲学的研究纲领,但确实指出了技术哲学所要重点研究的领域。

当前,中国技术哲学的研究正趋向成熟。随着建制化的形成和完善,技术哲学逐渐在哲学社会科学领域取得合法地位并被认同,学术共同体也日渐壮大;同时,研究的论题域已基本清晰,研究深度正逐渐增加,研究方式正走向多元化,研究成果正趋于丰富。

(一)技术哲学研究的重点问题

据初步统计,近30多年来,国内主要期刊发表的与技术哲学相关的学术论文计5000余篇,其中技术哲学的应用研究,如有关STS、技术创新、技术价值、可持续发展及生态技术四个方面的研究占总数的2/3强,而技术哲学的基本理论问题研究,如国外技术哲学、技术本体论、技术认识论,以及综合研究四个方面的研究所占比例不到1/3。由此可见,虽然技术哲学的基本理论研究是这个学科建立和形成的基点,但应用研究居于主体地位,正如陈昌曙所说,“没有应用(现实价值),就没有前途”[47]。

技术哲学强大的生命力就体现在它的理论研究与现实社会紧密联系在一起上。当然,技术哲学基础理论的研究也在逐步深入,抽象的思辨逐步转变为从语境和实践角度考察和反思,只把技术当做一个抽象的整体进行思考,具有脱离技术实践变得空洞的风险,仅从实际存在的技术出发研究技术,难以达到哲学的高度,“我们应该立足于实际存在技术的经验基础来思考技术的普遍性问题”[48]。从这样一个基本立场出发,技术认识既可以看做是作为认识活动的技术,也可指认识所得到的成果是技术性的[49],所得到的技术知识“是一种面向实践的知识”[50]。技术使用问题也被技术哲学纳入其中,陈凡等从人类文明进步的角度探讨了技术使用的问题,认为“人类通过对技术的使用,不但构造了生存处境,也生成了生活世界。在生活世界里所展开的技术使用实践,实际上是技术功能在生活世界的情境化”[51]。

(二)技术哲学研究的方向拓展

在科学技术哲学的研究领域中,工程逐渐显出其独特性,工程哲学应运而生。李伯聪认为工程哲学是以工程知识和工程活动为研究对象的哲学分支。“工程哲学的基本问题是人能否改变自然界(世界)和应该怎样改变自然界(世界)的问题,它要回答‘人应该怎样做’的问题。”[52]王宏波探讨了工程哲学与社会工程的问题。[53]田鹏颖把技术理解为实践性的知识体系,不仅包括自然技术,而且包括社会技术。社会技术是“人们改造、管理社会和调整、优化社会关系、解决社会矛盾的实践性知识体系”[54],社会科学与社会技术一体化的趋势日益明显[55]。“社会技术哲学”是技术哲学的新视域,在此基础上,田鹏颖结合工程哲学的研究主题,提出了“社会工程哲学”范畴,认为“‘社会工程’作为风险社会时代建立在人们改造世界实践活动基础上的重要思维方式,应该成为现代社会人类把握世界的基本方式。”[56]

(三)技术哲学的未来走向

不论是借鉴别人的学术资源还是遵从自己的学术传统,当下中国的技术哲学研究正走向一个新的历史阶段,我们面临着从“国外技术哲学述评”向“以基本问题为导向”的转折。技术哲学的未来发展,要坚持以下几个基本原则:

第一,坚持了解新兴技术发展与深化传统技术认识相结合的原则。技术是技术哲学研究的对象和基础,技术哲学工作者既需要结合国情,深化对传统技术的认识,同时又要与时俱进,形成新的问题旨趣。由于存在“知识完整性”缺失问题,无论是对技术的基本内涵、本质、定义进行探讨,还是对技术带来的社会影响及其后果进行哲学反思,技术哲学界都存在着严重不足。这就需要对新兴技术的发展历史、研究进展有基本的把握,才有可能形成有效的方法对相应的技术知识和技术理解展开探讨,而不仅仅是做技术的批评者,或仅限于伦理学的考察。

篇(4)

教育技术学是一门新兴的学科,当它被列入教育学的一个二级学科时,其本身就说明与教育发展的息息相关。顾名思义,教育技术学本质上还是一门跨越学科边界的交叉学科,作为信息时代的产物,其蓬勃的生命力在于它是教育告别传统世界而走入信息时代的学科标志。于是,这门学科就不仅具有了物质科学的本质,同时也具有了精神科学的气质,由此成为教育学发展的一个重要的有机组成部分和时代标志。

 

如果要说,教育技术学学科与其他教育学二级学科的区别和联系是什么?可以说,它是基于现代信息技术的教育学科,主要关注信息技术发展与教育教学发展的整合关系。也正是在这一点上,它不是现代信息技术在教育教学中的简单直接运用,而是强调从教育教学的发展需求出发,创新教育技术学自身的理论与实践,并不同于一般信息技术的教育技术创新。因此,教育技术学作为教育学的一门新兴学科,其实质上应该姓教”而不是姓技”。

 

很显然,我并不认为因为教育技术学具有技术属性就可以把其看作是双重属性而双重定位。如果说,教育学的逻辑起点是教与学的活动及关系,那么作为教育学的分支学科就应该坚持同一个逻辑起点。

 

此外,如果说有综合学科的话,应该说没有什么学科比教育学更为综合,因为教育学是研究与实践如何培养人的学科,有什么能够比这种任务更为复杂而更需要运用多学科去加以研究?而这点,正是教育技术学科得以存在的充分理由,也昭示了教育技术学科的理论和实践使命。

 

王陆:教育技术学学科对教育以及基础教育的改革与发展有哪些作用与影响?

 

丁钢:作为教育发展的一个重要组成部分,教育技术学的发展站在今天信息社会的角度来看,其对于教育尤其是基础教育的发展有着举足轻重的地位和作用。

 

首先,从立足本土教育实践的自主创新出发,我们需要强调把高新信息技术与教育教学相整合作为新世纪教育发展的新基石的理念和实践。其意义在于使教师在充分考虑IT与课堂教学整合的实践中,体验现代教育技术作为教育教学本质的含义,从而使不同认知风格的学生分享和理解共同的知识,为素质教育的落实奠定可行而崭新的发展基础。

 

其次,用教育技术的发展推进教育现代化建设。我们不能只是把教育技术看作纯粹的产品或者是教育教学的工具和手段,而应该关注教育信息技术服务于基础教育,使教育技术服务融入教育教学之中,成为素质教育发展的一个新的支撑点,带动教育现代化。

 

当然,服务并不意味是一个从属的概念,或者只是将现存的知识和技术运用于教育教学,而更应该体现为加强教育技术学科自身的理论和实践创新,促进教育教学的变革和创新。这才是教育技术服务的真实内涵。

 

王陆:教育技术学学科发展应注意的问题是什么?

 

丁钢:在今天的教育研究与实践领域,信息技术和课堂教学的整合已经成为一个具有共识的主流话题,在教育研究和信息技术研发领域之间已经形成了一个相互关联、相互依赖的关系。

 

值得注意的是,从我国的教育技术学的理论和实践发展状况来看,相当部分还停留在解决课堂和学校中应用网络的技术障碍,以及利用网络技术或多媒体技术从事课程教学实践的经验研究等方面,对于定位于教学设计和信息技术支持的学习环境等方面的理论与实验研究,还相当缺乏。并且多以经验研究为主,较少系统设计和分析的实验研究,以及基于本土实践的理论建构和实验成果。

 

就拿教学设计来说,教学的实验设计与分析包括了任务分析、合作效应、同伴互助、问题解决工具或‘脚手架”、技能迁移、心智模式、参与度分析、学习环境模型设计、专长发展等相关主题。这些研究聚焦于学习环境中的各种要素、效能分析,同时注重在实验的基础上对教学设计的理论进行不断的建构。在基于案例的、开放的、基于资源的、学生中心的学习环境的讨论中,技术及其应用技巧是教学设计中的一个不言而喻的背景并隐含其中。因此,教师的教学和学生的学习成为研究和设计的问题和重点,而不仅仅是技术的应用。当然,这决不是说信息技术及其应用无足轻重,恰恰相反,这里强调的是从教学设计出发而进行教育技术学理论建设和技术研发的重要性,由此形成教育技术学科自身的并相对独立于其他学科的发展领域。

 

再就信息技术支持的学习环境而言,网络教学无疑是倍受关注的。例如我国校校通工程中强调主要以利用多种模式进行教育资源的共享为主,这在教育资源严重缺乏的条件下,提供教师替代型的远程教育方式,‘用网络教学”有其现实的需要和价值。但是这种使用取向如乔纳森所言,只是对网络的传播功能的开发,没有反映出作为一种认知工具的网络和学习之间本质的联系。乔纳森呼吁‘用网络学”:技术应成为学习伙伴,取代把技术当作教师的观念;学生是用媒体学习而不是从媒体中学习。[1]这一观念转变的核心,是把学生置于学习活动的中心,而不是作为教师或媒体的受体。简而言之,媒体不仅可以在传授型的课程中呈现信息,或者替代教师的讲解,更重要的是,媒体作为一种认知工具,可以成为学习者加工信息、诠释信息和知识建构的一个有效变量。技术的作用由支持个体转向支持关系,转向支持一个新的学习生态系统。

 

美国科学研究委员会在2002年的一份课程与教学研究的重要报告中指出,对课程、教学、评价和教师专业发展的反思和评估,应依据是否促进了理解性学习,并根据20世纪90年代后学习科学的发展提出了理解性学习的七大原则①。按照理解性学习的原则进行课程设计的特征中,就包含‘以一种真实的或模拟的方式包含结构化的学习活动,让学生在从他们的个人经验和真实世界应用中提取出的情境中体验问题解决和探究”教学的设计与实施需要‘因情境和学生能力不同提供适当程度的说明;认识学生加工不同符号系统(语言、图像、数学表征等)时的不同偏好和能力,在教学中使用多元表征方式;将学习环境有效地结构化,使学生能够合作地学习,从而学会像学科专家进行思考和谈话,在此过程中获得经验”等。毫无疑问,网络将在这样的课程与教学设计当中承担重要角色。网络技术在教学领域的适应性开发和应用应当支持这种课程和教学改革的基本观念。

 

进而,在开发教师学科教学虚拟环境实验研究与应用成果方面,迫切需要建立教育教学的虚拟现实技术实验体系,充分运用虚拟现实技术的沉浸性”、‘交互性”与‘构想性”特点,将其建筑在当代学习科学的基础上,促进教学人员构建一种全新、多变的教学环境和教学手段,并且为学习者提供一种可以进行交互、直观、自主探索的学习环境和学习方法,从而激发学生的学习积极性,改变学习过程中的认知方式,多方面提高教与学的质量和效果。我们有理由认为,如果相对上世纪在传统意义上的所谓‘学习革命”,应用VR、DVR等最新信息技术推进教与学两方面的变革,将是一场真正的革命性变革。

 

由此看来,教育技术学科的发展迫切需要形成一支跨学科的研究和教学团队,这将既有助于教育技术学科在培养人才方面的课程和教学的改革,也必将使教育技术学科本身在理论和实践方面的建设获得实质性的快速发展。

 

王陆:教育技术学对教师专业发展有何促进作用?

 

丁钢:我国对于教师教育的研究,主要着眼于教师专业化的澄清和专业地位的获得,而非教师专业发展本身,特别是缺乏提高教师专业发展效能的研究。所以,如何通过对高效能的教师专业发展途径的探索,寻求迅速提高我国教师专业水平的具体方法,为培养合格的中小学教师和优秀的在职教师,提供全新的发展平台,借助技术环境而获得教师专业的迅速成长,便成为一个新的而且必要的学科视角。

 

这需要在理论上对提高教师专业发展效能的新途径提出新的理念。第一,关注将教学的专业经验通过技术环境转化为可以分享的公共知识的途径,借以推进教学的专业知识积累和创新,重新确立教学专业知识的基础。第二,将教师教育的规范性训练与个性化体验相结合。前者强调教师专业知识的有效形成,后者着眼于教师的默会认识,把教师素养中可编码的有形知识和不可编码的默会知识两个方面结合起来,并融入先进的现代教育信息技术。通过有效专业发展的路径分析,实现从实践者知识到专业知识的转化,推进教师专业发展范式的转换。第三,为让教师体验从理论到实践的转移过程,学会系统观察以课堂教学为主线的教学生态系统;并为课堂教学分析系统的建构提供理论与实践基础,通过中小学课堂生活的体验,与师生共同会诊,反思课堂教学问题,形成切合我国实际的课堂教学分析系统与各学科课堂教学分析系统,提出一套为教师辨析课堂教学效能的技术系统,形成内在支援和帮助教师在日常课堂学科教学实践中的自我持续专业发展和有效教学反思的技术平台。

 

因此,我们需要系统组织不同信息技术与课堂教学、教师培训、教师专业合作的整体方案,尤其在教师教育技术环境和技术平台的设计构想等方面,为教师专业发展提供完整的技术支撑。

 

篇(5)

直到现在,计算机科学与技术的整个发展历程已经有六十多年,在世界各国的发展中都占据着非常重要的地位。因此,对计算机科学与技术的发展趋势有比较全面的了解,才能更好的满足各行业的发展需求,从而促进世界经济稳定、健康发展。

1计算机科学与技术的发展现状

根据计算机科学与技术的实际发展情况来看,其发展现状主要包括如下几个方面:

1.1普遍性与迅速深入发展

在各种高新技术推广和更新的情况下,计算机技术的发展速度变得越来越快,同样,计算机技术的快速发展给科技生产提供了新的动力,从而促进人们生活水平不断提高。因此,在人们的生活、学习和工作等多个方面,计算机科学与技术变得越来越普遍,并在经济、社会持续发展的情况下,迅速向着更深层次发展,给人们的生活、科技生产等带来非常大的影响。

1.2综合化和专业化发展

在计算机越来越普遍使用的过程中,计算机科学变得越来越综合化和专业化,与各行业的发展趋势有着紧密联系。例如:家用电器的智能化发展,需要充分利用网络和计算机技术,才能更加方便和实用,从而满足更多家庭、人群的需求。同时,人们对专业化、综合化方面提出的要求,大大促进计算机科学与技术的综合化、专业化发展,是人们提出各种要求的必然趋势。

1.3不断突破和更广发展

由于各个领域的技术要求变得越来越专业,因此,计算机科学与技术提供的功能也变得更加固定,从而促进计算机科学与技术不断突破,最终向着更广的范围发展。例如:电子管、晶体管和半导体管的相继运用,给计算机技术的集成发展提供了重要基础,不仅推动计算机科学不断突破,更为计算机技术创新提供更光阔的资源,从而推动计算机科学与技术的进一步发展。

2计算机科学与技术的发展趋势

在人们不断探索和创新的大环境下,各行业对计算机科学与技术的发展趋势给予了高度重视,从而促进社会、经济更快发展。总的来说,计算机科学与技术的发展趋势主要包括如下几个方面:

2.1不断向着智能化方向发展

在实际应用中,计算机可以通过独特的设计结构、平行技术等,实现计算机运行过程中各种数据、指令的合理性分析,从而促进计算机科学与技术的智能化发展。由于计算机有很多个处理器,可以同时处理一个问题,因此,计算机的运行速度非常快速,在处理难度较高的问题上有着一定优势。所以,智能化的高级计算机在设置有高科技元件的基础上,可以用于处理复杂性较强的任务,特别是一些难度很高的作业中,需要利用智能化计算机进行分析和计算,从而节约任务完成的时间,对于提高工作效率有着重要影响。由此可见,根据计算机的实际应用可知,在进行比较复杂的计算时,研究人员根据人脑的情况进行智能化计算机的设计,可以使其更加人性化,从而促进计算机的工作效率不断提高。

2.2高性能方向发展

目前,较多计算机都是通过采用合适的芯片来完成相关操作的,因此,对芯片技术有着极大依赖性,给计算机科学与技术的未来发展提供重要动力。随着高科技人才的不断增多、高新技术的不断推广,计算机科学与技术的研发工作变得更加有效,对于促进计算机科学与技术向着高性能方向发展有着极大作用。例如:纳米技术、量子技术等的与芯片技术的有机结合,可以促进计算机内部结构、硬件更加完善,从而提升计算机开发的整体水平。根据量子计算机的运行情况来看,通过充分利用最新型的量子物理力学原理,计算机内部的各种数据的计算与储存可以实现物理设置,从而在利用激光脉冲物理特征的基础上,提高计算机的运行速率和相关信息的准确性。与此同时,由于光的速度非常快,目前还没有任何物质的速度可以超过光速,因此,光子计算是通过利用光子来进行各种数据的计算与储存的,不但可以取代传统互联网的运行程序,还能大大提高各种数据的精确性,最终降低复杂信息的处理难度,对于提高计算机的工作效率有着极大作用。

3结束语

综上所述,在实践过程中,计算机科学与技术的发展,需要更多优秀人才的不懈努力。因此,在信息技术时代,人们对高新技术的要求变得越来越高,计算机科学与技术上述几个方面的发展趋势,需要与各领域的发展相适应,才能更好的促进社会不断发展。

参考文献

[1]孙鹤.浅谈计算机科学与技术的跨越式发展[J].科技风,2015,07:210-211.

篇(6)

前言

计算机的发展历程已经走过了大半个世纪,在当前的互联网+时代,计算机技术已经渗透到社会的各个行业当中,并已经成了不可替代的一部分。在当前网络信息化新时代的背景下,经济与科技不断的更新发展,因此分析互联网+时代计算机技术的发展趋势有着重大的意义。

1互联网+时代的基本论述

步入新世纪以来,对人们的生活,生产过程中影响最大的就是互联网技术,随着互联网+的提出,由大数据、互联网与云计算同现代制造行业强强联合,高效稳定的快速发展电子商务、工业、金融互联网,从而在国际互联网市场站稳脚跟。现如今,我国已经率先引领了世界第五次的技术革命,在信息化、移动互联、大数据与云计算的技术上已经走在了世界的最前沿,引领全球步入了信息化时代。互联网技术的发展是建立在计算机科学技术的基础之上的,对现如今人们的生活有着极其重要的影响与改变。

2互联网+时代下计算机科学技术发展的现状

世界上第一台计算机于上个世纪四十年代由美国军方研制出来,ENIAC计算机的主要作用是用于导弹的实际弹道数据进行精密的计算,在当时,美国因ENIAC计算机的诞生,军事实力大幅度提升。ENIAC计算机有着较为庞大臃肿的体积,计算速度极慢且使用成本过高等特点,在军事领域发挥着极其重要的作用。半个世纪以来,世界的科学技术不断发展,计算机更是有着井喷式的发展速度,这一现象引起了各个国家的政府、科研机构以及大型企业对计算机技术的重视。对其他领域中运用计算机的方式方法进行研究,并培养计算机专业人才。计算机在真正进入到人们生活的时候是上个世纪八十年代,当时美国IBM公司了世界上第一台商用与民用的个人计算机,当时在计算机的硬件价格上已经得到大幅度的降低,这种亲民化的表现使得计算机在社会中的各个领域都得到了广泛的应用[1]。

3互联网+时代下计算机科学技术发展的特点

3.1极快的更新速度

随着科学技术的不断发展,计算机技术的硬件水平不断提高,计算机因此拥有了极速的运行速度和优质的用户体验,这也是未来计算机技术的一个重要的发展方向,政府的相关部门在计算机系统的投资力度上逐渐加大,使得计算机的更新速度得到进一步提升,我国目前已经拥有了颇具成效的超算中心。

3.2强大的运行功能

目前,计算机普遍应用的是微处理器,虽然极大的缩小了体积,但其运行能力却是以往处理器的数十倍,这得力于精细工艺制造业的快速发展,有效的提升了微处理器的运行能力。

3.3强大的实用性

当前计算机技术的实用性更加强大,在各个领域中得到广泛的应用,某些电商企业的系统就是由计算机科技技术构建的,使得购进、销售、储存三位一体的管理,企业的运行效率得到了良好的提升,相关的成本费用也控制在了一个令人满意的点上。

3.4预防与控制风险

企业在生产运营当中总会存在着各种风险,这也是企业重点关注的问题,而利用计算机技术,与其他相关的设备仪器相连接,搭建一个有效规避风险的系统,不仅使得企业自动化水平有效提升,还可以对未来即将面临的风险作出预防措施。

4互联网+时代下计算机科技技术的发展趋势

4.1发展趋势朝向精密化发展

随着当前互联网信息技术的普及,互联网+的快速发展,对计算机的性能与运行速度进行了大幅度的提升,因此,这对大规模集成电路的精密程度也提出了更高的要求,例如在上个世纪七十年代诞生至今的英格尔公司,计算机芯片集成度达到了一万三千倍,由当初的十微米发展到如今的零点一三微米,芯片速度有2.8GHz达到了现在3.2GHz。但值得一提的是,随着芯片的集成度不断提高,其耗能方面不断出现问题,当前计算程序是由CPU异构协同计算的,是通过多核处理器与定制加速协处理器相结合的方式来对异构混合体系结构进行处理,从根本上高效完成高性能计算任务[2]。

4.2普适化的发展趋势

当前由于网络信息化在社会中不断的发展,在企业与互联网相关联的同时,也给予自身实际情况对其进行相应的改良创新。这使得社会上各行各业更加的依赖互联网,互联网的普适化最大的特点就是成本与消耗程度较为低廉,普适化对于计算机科技技术有着强力的推进性作用。因此,在经济建设中以及国家安全领域广泛的进行应用。

4.3智能化的发展趋势

智能化是新世纪人类的发展的方向,我国对此有很高的重视度,例如在二零零九年的北京建设成为我国首个无线城市,由此可见,当前社会发展的趋势就是信息化、智能化。相关的理念也逐渐被应用于各个领域当中,数据与指令通过智能化计算机来传达,拥有着普通计算机所不能比拟的运算速度,在短时间内能将大量的数据模拟进行处理,并提高精准程度,智能化除了在军事领域与科研领域广泛应用外,目前在人们的日常生活中,也充分的体验到了智能化生活,例如,智能化小区,或者智能型家具以及家用电器等等[3]。

5结语

综上所述,科技技术的新鲜血液是由互联网+来提供的,通过技术的不断革新,智能化的发展也得到了收获,这是发展革新计算机技术的重要方式,为了了让我国计算机信息技术得到更好的发展,当下应掌握互联网+时代下的计算机技术的发展趋势,通过与多领域进行联动,使得我国在计算机技术领域获得新的突破与更好的发展。

引用:

[1]钟锋.互联网+时代下计算机科学技术发展趋势[J].电子技术与软件工程,2017,09:18-19.

篇(7)

中图分类号:TP3-4

许多计算机教师仅把计算机应用技术为教学而教学,很少关心国家计算机人才的培养和计算机应用技术学科的实践发展。应用技术学科必须要不断建设不断发展,培养出符合现代化的计算机人才。

1 计算机应用技术学科对社会发展的重要性

计算机应用技术学科的重要性让我们了解到为什么我们需要如此重视其学科的建设工作,下面就应用技术学科的重要性从社会、人们和国防三方面来讲述。

1.1 社会生活工作离不开计算机

计算机影响范围很广,从医院收银台需要特别的医学软件、办公室工作需要WPS等程序,以及图片处理往往需要用上美图秀秀、PS等等,随处可以见到计算机融入我们工作和生活当中,如果生活中少了手机、电脑和无线通信等等,反而使我们感到很不方便。

1.2 改善人们的生活质量

计算机大大提高了人民通信、工作、学习的速度,比起远古时期的烽火、飞鸽传书,计算机仅需要几秒钟就能实现全球的通信。我们可以通过计算机进行搜索大量的学习资料,可以通过计算机为我国领土呐喊,也可以了解世界新。此外,计算机作为提醒闹钟、娱乐等方面也对人民生活的质量起到改善作用。

1.3 增加国家国防的安全

国防跟信息紧紧联系在一起,很多时候通过高超计算机应用技术来盗窃或者敌对国家的情报,甚至可以远程控制卫星、导弹等。目前因为网络被攻击泄露国家科技情况经常出现。加强计算机应用科技的建设、提高我国计算机科技人才的水平,是增加我国国防水平的必须条件。

2 应用技术学科建设的意义

近年来,有些目光长远的学者重视起应用技术学科的建设,该学科的建设意义,可以从人才培养和目前我国深受影响的网络安全两方面分析。其中计算机的应用技术学科建设对人才的能力培养是关键,加强我国网络安全是目的。

2.1 决定我国IT人才的竞争能力

我国IT人才跟美国相比,特点是数量多,质量差。其一是因为我国计算机技术水平发展落后,掌握许多高级网络技术没有掌握。此外还有目前大学计算机应用技术学科的教学有待提高。人才的培养是提高竞争力的关键,在软件开发方面,我国缺乏足够特级的软件工程师,目前世界公认最优秀的十位软件编程员中没有中国人,这间接反应了我国软件水平落后于发达国家。人才的质量和数量反应一个国家该方面的高度。为了提高我国计算机竞争力,我们应该重视应用技术学科的建设实践和发展。

2.2 迫切解决我国网络安全问题

我国是网络攻击的受害国家,每天都有许多外境黑客对我国科研、军事等网络进行非法入侵,也让我国从中蒙受巨大损失。我国重要网络较多,对计算机人才需求量大,目前做好我国重要网络的安全成为了非常急迫的时期,而相关人才的培养,还需要提高计算机学科的建设。

许多欧美发达国家已经投入巨大资金来培养高水平的计算机人才,这也使得欧美许多国家计算机行业发达,带动其他行业的发展。我国计算机起步较欧美发达国家晚,如果需要赶超外国,还要在应用技术学科的建设上面多花功夫。

3 如何建设和发展高质量的应用技术学科

计算机应用技术学科的主题是学生和老师,此外教材内容页是比较重要,该学科建设的实践和发展离不开师资、人才、和教学内容。

3.1 优秀的师资队伍建设

经常听说“名师出高徒”,优秀的学生出来需求具备自学能力之外,如果有优秀的老师带领,可以减少走弯路。出色的老师用于更多的计算机运用经验,这些经验往往是学生自学也不容易学到的。发展计算机应用学科的建设,首先要发展高质量的师资队伍的建设。包括吸引更多具有丰富教学经验和实践经验的老师。此外,建设高质量师资还包括对老师不断提升自己的要求。信息时代的变化,使得每一位计算机人才都需要不断充实自己,往往新技术出现速度快,容易淘汰曾经高水平的老师,老师不断提高自己的知识,也是建设优秀师资的主要途径。

3.2 挖掘具有计算机潜力的学生

在我国的应试制度中,埋没了许多有天资的计算机学生,许多学生因为其他科目不过关,即使爱好计算机应用技术,甚至学习计算机能力较强,也不容易被录取。在计算机系学生招生时,最好重视具有计算机发展潜能的学生,给部分对计算感兴趣或者计算机应用技术比较强的学生接受正式学习的机会。

3.3 进行教学改革和创新

我国高校计算机应用技术的教学内容过于简单和基础,同时也存在部分过时的知识在内。好的教材更有利于培养好的学生,对目前计算机学科教材内容进行改革势在必行。其一是追踪国际一流计算机技术,我们不能夜郎自大,要看到发达国家的计算机技术的优点,在各方面学习外国先进的计算机技术,而不能仅仅满足于现在我国的计算机应用技术;其二要及时更新计算机教材内容,现代化的进程,使得计算机发展猛速,每年都有新技术产生,近几年主要是无线网络、安卓系统、面部识别功能的普及,未来的一年还会有更多新技术的产生,如果不及时更新教材内容,我们还在学习逐渐被淘汰的知识时,发达国家已经学会了新的技术,明显会落后。

3.4 配置较完整的实验设备

古人提过:“工欲善其事必先利其器”,说的是先把自己工具制造先进了,工作起来也更加容易,计算机应用技术学科是一门基于实践操作的学科,建设计算机应用技术,必然需要高校具有最基础的计算机实验设备。计算机学科的理论需要建立在实践的基础上,许多知识时讲不清的,记忆文字也很难,动手操作过后就觉得学习起来很方便了。学校自然不可能花太多资金把实验室打造成世界一流,毕竟资金有限,但起码要有最基本的设备。

3.5 进行学术交流

自古以来,我国文人非常注重学术交流,每个人都有自己学习的地方,我们不能只看到自己的长处而忘记别人的短处。不同高校直接计算科学的学生相互交流,也是提高自己学生计算机水平的一种方法。在建设应用技术学科时,不能忘记了跟兄弟学校进行教学方法、教学经验等交流。交流之后,可以学习别人之长,弥补己之短。

3.6 教学内容优化

如何让学生在最短时间学习到最多内容呢?这个要靠教程内容优化。优化是指把残旧、过时、使用频率不高又作用不大的内容省略去。学生学习时间有限,而计算机应用技术学科的知识众多,不可能每一种知识都教给学生,有必要选择性教学,优先教学最新、最需要的知识,把学生很少用得上的知识给删除去。

计算机应用技术学科建设的实践和发展是个庞大的过程,上面六部份仅仅是其中的小部分而已,更多方面内容需要大家去努力思考和挖掘,只要朝着正确方向前进,迟早能为我国计算机培养出高质量、高水平的人才。

4 结束语

计算机涉及到我国化工、政府、国防、科教等各方面,计算机应用技术学科的建设,关系到我国其他行业的发展,而计算机学科建设不够先进,必然会牵连到许许多多与计算机有关的行业的发展前程。每一位高校计算机应用技术的老师都应该在建设该学科方面花费心思,为我国实现国家富强的梦想而努力。

参考文献:

[1]曾小龙.浅析计算机及网络应用技术的实践原则[J].科学与财富,2012(5):408-408.

[2]于金霞,贾宗璞,汤永利等.计算机应用技术学科建设实践与发展探讨[J].计算机教育,2010(14):45-48.

篇(8)

引言:自世界上第一台计算机出现后,从根本上改变了传统的纯手工时期,同样预示着我们已经开始进入信息化社会。随着科学技术的不断发展和进步,计算机的性能和不可替代性越来越明显。当今的计算机完全的进入到了体积小,功能强大且应用范围广的发展阶段。计算机科学与技术的不断发展和进步逐渐改变了人们的生活方式,且渗透到了生活中的每个角落,应用的领域也趋于多元化。计算机科学和技术的发展不仅关系人们生活的质量,同时对于社会的发展也有着一定的影响作用,对于社会发展和国家经济的进步都有着一定的保障作用。因此啊,对计算机科学与技术的发展进行探索是非常重要的。

一、计算机科学与技术发展现状

信息化快速发展的今天,计算机在人们对饿生活当中发挥着非常重要的作用,同样在社会的发展过程中起着巨大的推动作用。计算机时代快速发展的今天,给人们的生活带来了极大的方便,有效的解决了长距离上的问题,使人们的沟通变得方便快捷。当前计算机科学与技术的发展现状介绍如下:

1、普及化渗透到生活中的每个角落

随着计算机的发展和应用,逐渐应了那句科学技术是第一生产力的至理名言。信息化的到来真正意义上改变了人们的生活,基于计算机的各种优点,计算机迅速在人们的生活中普及开了,逐渐上升到了支柱性的地位。人们出行沟通、生活、工作处处都离不开计算机的影子,随着应用领域的不断扩大,计算机的发展呈现迅猛趋势。

2、综合化发展取代单一的电脑操作

随着计算机普及化的发展,计算机综合化的特点在生活中也日益凸显出来。如生活中我们常用的电视机、冰箱、洗衣机等家用电器逐渐开始智能化,人们可以很简单方便的进行连网进行操控,家庭网络模式已经开始综合化并呈现专业化发展,人们对于生活和工作中出现的问题可以更加简单和方便的进行处理并解决。

3、计算机的发展逐渐进入突破性和深入性的发展阶段

计算机的发展,逐渐向各个领域进行渗透并呈现良好的发展态势。无论是在功能上,抑或是定位系统上都呈现快捷、准确性特点。对于领域的不同,计算机功能划分这样强大的功能就已经进入了突破性的发展阶段,并取得了极大的成果。

二、计算机科学与技术的发展趋势

计算机科学与技术的发展趋势广义上将主要体现在高、广、深三个方面。高也就是指计算机的性能能否越来越高,越来越强,处理速度是否越来越快,当前计算机性能主要体现在处理器的优势,处理器的发展已经完全进入了并行处理阶段,未来的计算机技术主要发展趋势能否有效且高效的将计算机上的关键技术进行有效的联系,以此协调计算机的整体功能性。更广无非就是应用的领域是否能够更广,能否在未来的生活中伸手就能碰到计算机,我们的书记通讯能否在空气中虚拟的出现并应用。更深是指计算机的应用能否更加的智能,能否使得人们之间的沟通和交流或者是应用更加的方便和快捷且简单。

计算机科学与技术发展趋势具体的发展主要还是要对计算机的研制与应用、计算机性能及功能的研究进行研究。

1、巨型及超微型计算机的研究

总所周知,巨型计算机在天文地理方面占据着非常重要的作用,同时在这些领域中应用也非常的广泛。这些领域同样在国际竞争中也占据着非常重要的地位,由此可见,巨型计算机的研究与应用对于国家地位的巩固和提升是多么的重要,不仅是国家经济实力的象征也是军事实力的重要体现、因此,加大对巨型计算机的研究对于推动计算机科学与技术的发展有着非常重要的促进作用。

超微型生物计算机最大的特点就是利用生物芯片通过生物工程技术将蛋白分子进行组合,信息通过波的形式进行传递,其主要优势主要体现在运算速度和存储上。生物中大家都了解蛋白质分子的再生能力有多强,通过生物工程技术处理,蛋白分子通过组合可以自由合成微型电路,生物领域微型生物计算机的出现给我们带来了一定的启示,未来的计算机发展能否通过物理或者是化学作用进行信息传递,能否处理和存储数据信息,都是未来计算机技术需探索的领域。又如能否将纳米应和光应用到计算机中,形成纳米计算机及光子计算机,这都是计算机技术发展的主要方向,也是必然的发展方向,是社会发展的必然要求。

2、计算机性能及功能的发展

当前的计算机性能主要体现的是智能,功能主要体现的优点是功能多且比较强大。然而当前计算机的智能化主要表现在它可以利用多个处理器进行数据信息处理,运算速度比较快。但是好多程序还是与人脑的构成有一定的差距,为了计算机智能化发展将会从人脑的具体特点出发,使计算机的性能更加的人性化和智能化,从而人们在应用起来会更加的方便和真实化。

结束语:未来计算机科学与发展的趋势肯定向着更高、更广、更深的方向发展。计算机科学与技术的发展不仅可以改变人们的生活方式,对于提高人们的生活质量和工作效率都有着重要的促进作用,我们要加大力量发展计算机技术,跟随计算机发展的脚步,去探索更加神秘的信息化世界。

参考文献:

[1]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化,2010,8.

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中图分类号:TP393;P208文献标识码:A文章编号:1006-8937(2015)32-0086-02

作者简介:谈青青(1994-),女,江苏扬州人,大学本科,研究方向:计算机与技术

由于经济的不断发展,计算机发展趋势逐渐深入。通过长期发展,计算机应用范畴由单一化迈向多元化。当前,计算机科学与技术逐步成熟,计算机体积逐渐变小,运转速度大大提升,成本也逐渐降低,变成工作与生活中的必备品。并且大型计算机的发展也尤为迅猛,不论是国防、军事还是天文方面,计算机能力逐渐展现出来。当前阶段,计算机科学与技术融入到社会生产及生活的各个角落,有效提升了百姓的生活,为社会的发展推波助澜。

1计算机科学与技术的发展现状

1.1计算机科学与技术的普遍性与深入发展

科技的发展令计算机技术的发展尤为迅猛,计算机的发展也加快了科技生产力的进步,所以计算机对人类生产生活具有较大的意义。计算机普及与发展令人们的生产、生活更加便利,已经融入到人们生活、经济、文化等各方面,且由于生产力的发展对人们产生较大的影响。

1.2计算机科学与技术的专业化及综合化的发展

随着计算机的普及,不但令发展趋势更为大众化和综合化,也令计算机的运用愈发专业。相对而言,为了满足一些特殊专业与人员所需,计算机的专业化随之提升,为人们的不同所需提供服务。

1.3计算机科学与技术的突破及深入的发展

计算机技术的发展令其在不同领域的专业化发展愈发迅速,功能也更为固定,这令计算机应用专业化及专业功能显著区分,为计算机的发展迎来更多的突破及挑战,从电子管到计算机,历经了40余载的时间,而半导体电视取缔晶体管的历程仅历经了10年。到了集成电路时则发展的更加迅速,这一转变,为计算机科学与技术的发展迎来了愈来愈多的深入与突破的机遇。计算机技术通过化学与工程学科为出发点,作为具有实践性的基础学科,需要不断加快人们对意识的发展。传统而言,意识到提升必定会变成现实推动力而加快实践发展。可是在计算机研究范围内,意识与实践相互作用更为显著,计算机科学与技术在国外计算机研究出晶体管以后,成为科学范畴热学的一大进步,所以,对于计算机半导体的理论也创建起来,并且随着意识的提升而不断发展。

2计算机科学与技术迅速发展的原因

首先,计算机科学与技术的发展改革是为了可以令此类时常性、创造性的方式更加便于处理,如此可以更为符合当代人的所需。因此,创造性与时常性的方式加快了计算机科学与技术的高速发展。其次,计算机科学与技术通常需要可以在理论中执行,也可在计算机中执行。一旦出错,则会令所有计算机系统发生问题。再次,计算机市场竞争关系加快当前计算机科学与技术的发展,计算机融入到人们的生活与学习当中。因此,计算机市场竞争也加快了计算机科学与技术的发展。最后,计算机科学与技术价值的分析需要较长时间,在此期间,会有较多不稳定因素对最终的价值及选择形成影响。通过实践可以看出,用户与市场选择对计算机科学与技术的发展造成影响,受到市场竞争的影响,优于其他计算机科学与技术在技术方面具有优势,则令产品具备较强的竞争力,可是用户选择会受到众多因素的制约,有些用户不但需要计算机在技术中超前,还需在社会中获得认可。因此,计算机科学与技术的发展需要依照市场所需以及的人们认可方能获得进步[1]。

3计算机技术发展的总体趋势

计算机科学技术的总体趋势能够分为高、广、深,虽然当前计算机科学技术的发展尤为迅速,可是其发展动向依旧以这三点为主。计算机技术朝着“高”的方面发展主要表现在计算机硬件工作频率方面,提升计算机工作频率可以有效提高计算机性能,由于计算机工作频率的提升,其运转速度更为快速。当前,英特尔公司已经可以研发出约10亿个晶体管的微处理器。当前性能最优的通用是计算机集成了高达上万个微处理器,对于有些专用机而言,其并行程度较高。除却硬件更高之外,操作系统性能的提高对计算机发展尤为关键,其包括两点:①令计算机与人们相互间引发人性化衔接;②关于计算机资源采取有效管理,令计算机内部可以相互搭配,共同工作。由于计算机科学技术的持续深入,其已经由不同方面进入生活当中,计算机的普及逐渐扩大,“广”字体现出计算机网络覆盖范畴的加大以及计算机技术向不同领域的融入。可以发现,未来计算机技术会在人们生活的各个方面所体现。“深”则代表计算机技术人员智能化发展动向,智能化将会在此后计算机科学技术发展中具有较高的比例,并且,计算机科学技术也会结合相应的感知能力与逻辑思维,这一人工智能的发展会令人们与计算机的沟通更为顺利[2]。

4计算机科学与技术的发展趋势

4.1高性能新型计算机的诞生

由于计算技术的不断发展,计算机芯片技术日趋成熟,芯片技术在开发阶段具有较大的发展前景。当前,众多不同类别的计算机也在研发当中。其中有三种计算机因此产生。

4.1.1量子计算机

为了令计算机能耗问题得以解决,源于可逆计算机的探究,一个依照量子力学规律执行的高速数学与逻辑运算、处理及保存量子信息的物理设备孕育而生,其可以运算并解决量子信息,执行量子算法,这就是量子计算机。

4.1.2纳米计算机

纳米自身则为计量单位,纳米技术由微电子机械系统出发,将电动机、传感器以及各类处理器均设置于一个硅芯片当中,以此创建一个系统。通过纳米技术产生的芯片成本较低,令纳米计算机备受重视,其无需具备精密的生产车间,也无需具备较高的试验设施与技术成产团队,则能够制作出芯片,不仅运用较广且成本较低[3]。

4.1.3光子计算机

此种计算机是作为从光信号进行数字计算、逻辑操控以及信息处理的全新类型,因为光具有高速性与天然性,令光子计算机在处理方面的能力较强,不但具备较强的高运算能力,还具备与人脑类似的兼容性。由于光学与计算机科学技术的相融合,令光子计算机变成十分有利的工具。

4.2计算机科学与技术的智能化发展趋势

一般计算机无法进行繁琐、庞大的数据核算,所以则需开发智能化超级计算机。因为智能化超级计算机在配置方面十分强大,处理器较多,所以能够顺利进行繁琐、庞大的数据核算。智能化超级计算机的特点为具备了较强的处理技术及特有的设计构造。面对高端领域,智能化超级计算机能够细致分析数据。在某种层面而言,透过运用智能化超级计算机不但能够节约时间,还能够节约人力。在生活当中,智能化超级计算机系统十分便利,功能较为完善,因此有利于人们的工作与生活。

5结语

综上所述,计算机的发展是社会发展不可分割的部分,丰富了人们的生活,提高了工作的效率,加快了社会的发展,计算机科学与技术的发展已经融入到生活中的各个方面,为人们的生活给予了有效的保障,随着计算机科学与技术的发展,也会为国家乃至社会提供更多的便利条件。

参考文献:

[1]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,(8).

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1、计算机技术发展迅速的原因

1.1经常性、连续性、创造活动的出现

经常连续不断的创造性活动是推动计算机技术快速发展的动力之一。这种创造性活动在本质上是在对大量信息进行处理的现实需求的推动之下的计算机相关的科学理论的不断的更新和发展。

1.1.1现实的需求是计算机科学与技术创新的动力

计算机的兴起,很大程度上是由于第二次世界大战对信息处理的迫切需求。这使得大量的相关的资源和人力可以投入到计算机的研究和开发的过程中,促使了计算机的诞生。而计算机的民用化是由于研究所、政府部门以及大学的实验室对信息处理的需求不断的增强。尖端技术领域和工程设计领域对计算机的运算速度和储存容量有着更加高的需求。这一切都让经常连续性的创造活动不断的迸发。在商业计算机领域,比对手抢先一步新的计算机产品往往意味着比对手占有更多的市场份额。这样,在利润最大化需求以及竞争压力的驱动下,使得企业不断的加大科研力度,加快新技术的开发与研制,使得计算机技术的发展能够跟上市场的需求。这无疑促进了计算机科学与技术的更新速度。

1.1.2 计算机技术理论的发展促进了技术的进步

从事计算机技术相关研究的科学家在反复的实验中,获得了大量的设计灵感和理念,这些理论往往又会在计算机的产品中得到表现。理论上可行的技术还必须经过实践的检验。甚至有时候试错的过程也会带来意想不到的灵感,从而带来新的计算机设计理念。例如,铝硅触面在集成电路的实际应用中经常出现问题,在试错的过程中,铝硅氧化物被发现,这直接推动了超大规模型集成电路的发展。同时,新技术的不断发现又会推动更新技术的产生。例如,铝硅肖特基势垒就是在铝硅氧化物触面控制的基础上被攻破的。在试错的过程中,通过对经验的归纳总结,发现了大量的计算机技术,不断的进行着研究、开发、设计和演化。这个过程的不断的循环往复,催生了大量的新的计算机技术。

1.1.3 信息共享是计算机科学与技术发展的基础

在计算机科学与技术的领域内,信息共享是其进步的基础和关键。在信息共享的基础上,创新活动可以获得最新的技术与资料的支持,这样的技术起点比较高,可以避免浪费,缩短研究周期、提高研究质量。

1.2 稳定明显和迅速的选择机制

当两个价值相近的技术同时出现而只能选择一个的时候,往往需要很长的一段时间进行相关的论证,而在这段论证的时间内,最后的选择往往受到很多不确定因素的影响。因此,在这个论证的过程中,要充分发挥各种选择机制,尽量做到全方位、多角度进行论证。

2、计算机科学技术的具体发展趋势

2.1运算速度大大提高的高速计算机

近年来,美国人发明了一种通过空气的绝缘性来大幅度提高电脑运行速度的新技术。由纽约保利技术公司研究人员发明生产出一种电脑中使用的新型电路,这种电路的芯片之间是由一种“胶滞体包裹的导线”进行连接的,而组成这种“胶滞体”的物质中有 90%的成分,空气,众所周知,空气恰恰是一种不导电的优良的绝缘体。经实践研究表明,计算机运行速度的快慢与晶体管或芯片之间信号的传递速度有直接关系,目前国际上普遍采用的“硅二氧化物导线”在信号传递的过程中一般都会吸收掉一部分信号,因此延长了传递信息的时间。而保利技术公司研究制造的这种“胶滞体导线”,在信息传输过程中几乎没有吸收任何信号,所以它能够更快的传递信息。除此之外,这种导线不但有利于大幅度降低电耗,节约材料成本,而且无需更改计算机芯片,可直接安装,最重要的是极大的提高了计算机运行速度。但美中不足的是,这种导线的散热效果较差,无法及时排出电路生成的热量。为此,保利公司迅速组织科研人员,针对这一缺陷进行创新改造,终于研究出一种“电脑芯片冷却”技术,即在计算机电路中置放许多装有液体的微型管道,用以吸收电路在工作中形成的热量。电路开始发热时,其产生的热量可以将微型管中的液体汽化,汽化之后的物质逐渐扩散到微型管的另一端,会重新凝结,顺流到微型管底部,从而达到吸收热量、有效散热的功效。目前,美国宇航局正在对该项技术进行太空失重实验,如果实验取得成功,“空气胶滞体”导线技术将被广泛应用于全球计算机的使用中,有助于大幅度提高计算机的运行速度。

2.2超微技术领域的生物计算机

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,其运算速度快的惊人,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。例如:这种计算机可以通过生物自身的调节作用自主修复出现故障的芯片,甚至能够模拟人脑进行思考。1994 年,美国首次将生物计算机公诸于世,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。前不久,来自世界各国的二百多名计算机专家学者就曾经齐聚美国的普林斯顿大学,联名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。

2.3以光为传输媒介的光学计算机

光学计算机是一种以光作为信息传输手段的计算机,这种计算机与传统计算机(电子)相比,具有诸多优势特点:光速度有目共睹,这是电子计算机永远无法比拟的,并且光速具有一定的频率和偏振特征,大大提高了光学计算机传输信息的能力;光的发射根本不需要任何导线,即使发生交会也不会造成干扰;光学计算机的智能水平也大大高于电子计算机。可见,光学计算机是人类不断追求的理想计算机。早在二十世纪九十年代,世界各国以及各个科研机构,就已经投入大量的人力、物力、财力用以研发“光脑技术”。其中,由英国、德国、法国、意大利等 60 多个国家组成的科研队伍研发的光学计算机成果显著,该计算机的运算速度比电子计算机快了一千多倍,而且准确率相当高。除此之外,有些超高速计算机只能在低温状态下运行,而光学计算机不受温度的限制;光学计算机的存储量超大,抗干扰能力超强,不管在什么条件下都能正常运行;光脑具有与人脑相似的特性,就算系统中的某一元件出现损坏,也不影响运算结果。

2.4含苞待放的量子计算机

计算机专家已经根据量子学理论知识,在量子计算机的研制方面取得了一定成果,如:美国科学家已经成功完成了 4个“锂离子”量子的缠结状态,这一成果体现了人类在量子计算机研究领域上已经更上一层楼。

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中图分类号:TP3

1 现阶段计算机科学与技术的发展状况分析

1.1 计算机科学与技术对现阶段社会发展的贡献

现阶段计算机科学与技术参与了社会的生产和生活的众多领域,极大地提升了现代社会人们的生活质量和工作效率,为现代社会的发展起到了重要的促进作用。科学技术的不断创新与发展,计算机科学技术不断地为人们的生产、生活、文化娱乐等提供帮助,计算机科学技术在社会发展中的普遍运用,有效地提升了现代社会的文明水平。

在先进的科学技术发展背景下,计算机科学技术也在不断地提升与进步。计算机不断朝向更加人性化的方向发展,极大丰富了人们的生活。同时,计算机技术的发展还具有更新快、小体积等特点。世界上第一台计算机诞生于1946年,起初计算机技术是基于1904年的电子管技术,经过42年的科研而成,当时的计算机体积巨大。在这之后,半导体技术发明以后,在短短十年时间内半导体计算机又随之诞生,这时计算机技术已经相对成熟,其系统性和综合性也更加全面。总而言之,计算机科学技术的发展,为人类文明的进步提供了有效的帮助,同时也在一定程度上带动了社会经济的发展。

1.2 计算机科学技术发展引发的问题

任何事物的发展都具有一定的双面性,计算机在给人们带来众多效益的同时也增加一定的隐性安全问题。譬如,轰动一时的“千年虫”事件,对人类社会的生产生活带来了巨大的威胁,众多行业都遭受了“千年虫”的严重影响,这一事件让人们充分认识了计算机科学技术在发展过程中存在的问题。因此,如何能够让计算机在健康、稳定的状态下发展,减少计算机科学与技术发展对社会发展的威胁,最大限度地发挥计算机技术的“服务职能”,成为了当前计算机科学技术发展过程中热门的研究课题。

1.3 科学规划计算机科学技术的发展

任何事物的发展必须在实践中才能真正得到检验,计算机科学技术的发展也不例外。众所周知,计算机科学技术的发展起初是为了科学研究的需要,发展至今,计算机科学技术已经深入到社会发展的各个方面,包括军事、经济、生产、管理等。但是,在实际运用过程中,计算机所承担的任务主要是数据和信息的处理,而参与这一工作的主要是计算机的软硬件设备,因此,要想更好地发挥计算机的效用,在今后的发展中,必须要加大对计算机软硬件的开发,从而有效提升计算机科学技术向生产力转化的效率。

2 计算机科学与技术未来的发展

从当前国际上在计算机科学与技术领域的发展状况来分析,未来计算机科学与技术的发展主要呈现以下几个方面的趋势。

2.1 运行极速化

最近一段时间,美国科学家将空气绝缘性技术运用到计算机当中,这种技术在计算机中运用,极大地提升了计算机的运行速度,是当前计算机科学技术的一大突破。例如,美国纽约保利公司的科研人员,设计一种新型的电路,并将其运用到计算机当中,科研人员在电路中运用“胶滞体包裹的导线”技术将需要的芯片进行连接。由于这种“胶滞体包裹的导线”的包裹五---“胶滞体”当中含有大量的空气,空气是一种具有很强绝缘性的气体。传统的芯片是通过“硅二氧化物导线”实现相互之间的连接的。但是,信号在传输过程中会因为导线、芯片等对信号的吸收作用而减弱,直接影响了计算机的运行速度。而利用这种新型的导线技术就科研有效地解决这个问题,大幅减少了信号的损失,从而实现了提升计算机运行速度的目的。

2.2 生物计算机伴随着超微技术的发展而诞生

上世纪末,基于超微技术的快速发展,计算机研发人员将超微技术运用到计算机当中,并取得了巨大的成功,在当时产生了很大的影响。生物计算机很其他计算机显著的区别,这种类型的计算机通过将生物工程技术应用到计算机芯片当中,使之构成一种生物分子形式的计算机“蛋白质分子”。

二十世纪九十年代,美国科学家首次向全世界公布了生物计算机,在当时引起世界范围的巨大轰动。与此同时,美国科学家也公布了一种全新的逻辑运算方式,这种逻辑运算方式是基于电子计算机的模仿技术为技术基础,并以电子计算机模仿技术为基础,针对“虚拟”的城市路径设计问题进行了最佳方案的设计。从当前生物计算机的应用于发展状况来分析,生物计算机研发人员今后的研究方向主要集中在新型分子元件的研发,借助生物的化学反应和物理反应,实现以一种全新的方式对数据进行处理和分析等工作。现今的超微技术已经其取得了较大的进步,一些基于计算机技术的超微机器人已经面世。

2.3 以光为传输媒介的计算机科学技术发展迅猛

所谓的光学计算机就是利用光为传输介质,实现信号传播的一种计算机技术。光学计算机的优点十分显著:首先,光的传输速度是其他介质无法超越的,因此,利用光作为计算机的信号传输媒介其传输的速度是惊人的;其次,光具有偏振和频率特性,基于光的这些特性,计算机的信息传输能力得到了更好地优化;再次,光在传输过程中,不需要借组其他的介质就可以实现信号的传输,是以一种独立的形式进行传输的,具有极强的独立性。光在传输过程中不需要其他依靠体,同时不会出现相互交会的情况。

二十世纪九十年代,世界上掀起了一阵“光脑技术”科研风。世界各国不断加大对“光脑技术”的科研力度,并进行了大量的投资,并取得了不同领域上的成功。其中。以德、意、法、日为首的六十多各国家共同组建的科研队伍,在这一领域取得了巨大的进展。该队伍研发出的新型计算机,在以下几个方面进步显著:(1)计算机运行的速度更快。光学计算机的运行速度比普通计算机的运行速度提升了将近千倍以上。(2)计算机的准确性更高。在快速运行的状态下,光学计算机的准确性得到了有效地提升。(3)散热性能更优良。普通计算机在高速运行的状态下,会产生一定的热量。而在计算机运行时产生的热量无法及时排出,会对计算机的正常运行产生不良影响,甚至直接无法运行。而光学计算机突破了散热这一难题,即使在高速的状态下运行,也不会受温度的影响。

2.4 纳米计算机伴随着纳米技术的进步而诞生

伴随着纳米技术在生产生活中的运用,纳米技术不断走向成熟。纳米技术在计算机中应用,带来了纳米计算机。纳米技术在计算机中应用,主要集中在芯片上。纳米芯片技术,使得计算机芯片的体积大幅减小的同时,计算机芯片的稳定性也有所提升。美国作为纳米计算机技术研发的领军者,在纳米计算机各方面的技术都取得了令人瞩目的进展。尤其是,美国正在突破的一种纳米管连接技术,该技术一旦研发成功,就可以将芯片的作用大幅提升,从而可以实现,将计算机的内存芯片直接作为计算机的晶体管使用,从而使得计算机的功能可以得到最大化地优化。

3 小结

综上所述,计算机科学与技术的发展,将不断朝向一个更具全面性、系统性、人性化、个性化的方向进军。在当前的状态下,计算机技术的创新与发展,已经给人们的生活带来了极大便利,先进的科学技术转化为生产力的作用已经十分明显。因此,我们坚信,未来计算机科学与技术的发展,在不断努力之下,计算机发展的预期目标指日可待,计算机科学技术也将会在未来人类和社会经济发展的进程中贡献更大的力量。

参考文献:

[1]潘增欣.浅谈计算机科学与技术的发展趋势[J].才智,2013,2.

[2]谢彬.解析计算机科学与技术的现代化运用[J].计算机光盘软件与应用,2013,9.