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引言
计算机科学与技术的发展及应用标志着人类已经进入到信息化时代,而随着社会科学技术的不断发展,计算机技术水平也越来越高,在推动社会发展和进步中发挥着越来越重要的作用。而随着社会的进步与发展,计算机科学与技术发展速度也会越来越快,其应用范围也会越来越广。在现代社会里,计算机科学与技术的作用是显而易见的,以计算机科学与技术为核心,我国社会经济将取得更好的发展成绩。
1 计算机科学与技术的发展现状
1.1 发展速度快、应用普遍
随着社会的快速发展,计算机科学与技术的发展速度越来越快。科技作为第一生产力,计算机技术的发展给科技生产提供了新的动力。计算机技术总是在实践中不断地完善和发展,以先进的计算机技术来带给人们更好的服务。而在当下,计算机科学与技术的应用也越来越普遍,已经渗透到社会发展的各个领域,给现代社会的发展带来了重大影响。
1.2 专业化、多功能化
在计算机科学与技术应用过程中,计算机科学变得越来越专业化,与各行各业的发展越来越紧密。在现代社会里,计算机科学与技术已成为各行各业提高自身竞争实力的有效途径,而计算机科学与技术的广泛应用带动了计算机科学的专业化发展。各行各业越来越看重专业化的人才培养,越来越看重产品的多功能性,而在现代社会里,只有多功能的产品,才能受到人们的关注。
2 计算机科学与技术快速发展的原因
2.1 社会发展的需要
在社会发展进程中,计算机科学与技术也在不断发展,可以说,计算机科学与技术是随着和会的发展而发展,计算机科学与技术是为社会发展服务的。起初,计算机的发展是为了满足时展对信息处理的需求。开始计算机性能也仅仅是满足了信息处理的需要,而且信息处理速度不够快。而在现代社会里,计算机的应用已经普遍化,社会发展对计算机性能要求也越来越高,而为了满足社会发展的需求,计算机科学与技术的研究也越来越深入,计算机科学与技术发展速度也越来越快[1-2]。
2.2 科技飞速发展的必然结果
在现代社会里,科技更新速度越来越快,科技的日新月异必然会带动计算机科学与技术的发展。技术作为社会发展的动力,随着信息技术的发展,人们对计算机科学与技术的研究也越来越深入,从而带动计算机科学与技术的发展,更好地满足社会发展的需求,推动社会的进步与发展。
3 计算机科学与技术在现代社会发展中的作用
在现代社会里,计算机科学与技术的应用越来越普遍,所起的作用也越来越提出。首先,计算机科学与技术的发展推动了经济的发展。在现代社会里,各大行业纷纷利用计算机来进行管理,在计算机技术的依托下,提高了企业管理水平和效率,实现了信息的贡献,为企业带来了更好的经济效益。对于企业而言,企业经济效益提高,企业在市场经济中的活跃度就会提高,从而推动经济的发展;其次,推动教育事业的发展。教育作为我国现代社会人才培养的主要途径,而计算机的出现丰富了教学方法和内容,有助于教育事业的更好发展;再者,计算机科学与技术的发展加快了工业社会向信息化社会转化进程。计算机技术促进了劳动资料的变革以及劳动方式的变革,现代信息技术为人们提供了更为方便、快捷的处理、存储和传递信息的手段;劳动生产率的提高给予人们日益增多的闲暇时间,即人们能够更多地从事各项事业的创造性活动[3]。
4 计算机科学与技术的发展趋势
4.1 智能化的发展趋势
计算机作为一种设备,它在现代社会发展过程中发挥着重大作用。然而随着社会的发展,计算机需要处理的数据越来越多,越多越大,计算机在运行过程中所暴露出来的问题也越来越多,普通的计算机已经难以满足当下对大数据的计算需求。而智能化的计算机将有望解决当前计算机面临的问题。展望未来,计算机的发展必然要经历很多新的突破。从目前的发展趋势来看,未来的计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术和电子仿生技术相互结合的产物。在实际应用中,计算机可以通过独特的设计机构、平行技术等技术实现计算机运行过程中各种数据、指令的合理性分析,从而推动计算机科学与技术的智能化发展。在未来的发展道路上,智能化必将成为社会发展的主要趋势,利用智能化计算机可以完全取代人工,提高工作效率,更好地满足社会发展的需要[4]。
4.2 高性能的方向发展
计算机性能问题一直是计算机科学与技术研究的重点。当前,许多计算机都是通过采用合适的芯片来完成相关操作。而在信息时代里,计算机需要处理的信息数据量越来越大,各行各业对计算机性能要求也越来越高。就我国现阶段的计算机科学与技术水平来看,与世界发达国家还存在一定的差距,由于计算机技术水平有限,计算机性能还有待于提高。故此,在计算机科学与技术未来发展道路上,高性能的计算机研究已成为必然。只有加大计算机科学与技术的研究,才能提高计算机的系能,从而更好地满足实际发展的需要,发挥计算机的优越性[5]。
4.3 体验式的发展
所谓的体验式就是让消费者参与、体验和感受。在现代社会里,体验式符合了以人为本的现念,已成为社会各行各业相互竞争的一大举措,如企业开展产品体验,让消费者更好地感受产品的功能,从而促使消费者购买。对于计算机科学与技术而言,它是为社会发展所服务的,在计算机科学与技术未来发展道路上,就应当积极地朝着体验式的方向发展,不断去完善服务和运用理念。体验式是注重人的实际感受的,将人的需求和愿望通过科技的进步体现出来,更好地满足人的欲求。人是计算机操作和运用的主体,而计算机在当代越来越成为个人以及企业实现个人行为以及目的的途径,计算机的服务也只有更加去人性化,才能获得更好的市场反馈[6]。
5 结束语
综上所述,计算机科学与技术的发展已成为我国现代社会发展的重要一部分,正在逐渐渗透社会发展的各个领域。计算机科学与技术的发展改变了人们的生活、学习、工作方式,提高了社会发展速度。而随着计算机科学与技术研究的深入,计算机科学与技术也逐渐向着智能化、高性能化、多元化的方向发展,将真正地实现工业社会向信息化社会的转变,推动社会的更好发展。
参考文献
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[2]刘博.浅谈计算机科学与技术的发展趋势[J].计算机光盘软件与应用,2015,03:106-107.
[3]谢平.对计算机科学与技术发展趋势的探讨[J].计算机光盘软件与应用,2012,05:125-126.
[4]甘黛娴.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].计算机光盘软件与应用,2012,06:97+96.
[5]吾买尔・孜亚吾东.计算机科学与技术发展趋势研究[J].电子世界,2013,15:16-18.
关键词:计算;科学;计算机发展
一、计算的定义
了解一个事物,先从定义着手。笼统地说,所谓的计算,就是从一个符号串f 变换成另一个符号串g 。比方说, 从符号串2 + 3 变换成5, 就是一个简单的加法计算。如果符号串f 是x2,而符号串g 是2x,从f 到g 的计算就是常见的微分。
算式计算是这样,定理证明也不例外。如果 令f 表示一组公理和推导规则, 令g 是一个定理, 那么从f 到g 的一系列变换就是定理g的证明。由此可以得出推论, 文字的翻译,也是一种变相的计算。比如说,如f代表英文句子, 而g 为y意思相等的中文句子, 那么从f 到g ,就是把英文翻译成中文的过程。
不难发现,这些变换间的过程,就是我们常说的计算。在这个过程中,它们都有共同的特点,从己知符号( 串) 开始,有序改变成符号( 串) , 经过几个步骤以后, 最终得到一个满足预先规定的符号( 串) 的变换过程。
如果从类型进行, 计算主要有数值计算和符号推导这两类。其中,数值计算包括实数和函数的加减乘除、开方运算、方程的求解等情况。而符号推导则涵盖了代数与各种函数的恒等式、几何命题的证明等。
但是,有一定需要注意的是,无论是数值计算,抑或符号推导,二者之间在本质上是等价的、对等的, 它们相辅相成,相得益彰, 可以实现相互转化, 同时还具有共同的计算本质。当然,随着科学不断进步发展,也许,不久的将来,还可能出现崭新的的计算类型。
二、计算的历史
人类文明,不断发展进步。在开始生产生活的远古时期,便与计算结下了不解之缘。为了更好让计算服务生活,人们发挥自己的聪明才智,不断探索计算的工具。因此,计算和计算工具是息息相关的,更是一脉相承的。
公元前5世纪的时候,炎黄子孙已经学会用筹码当做日常工具。并在公元前3世纪普及下来,一直沿用了两千多年。再后恚人们发明了算盘,更加便捷的为生活提供服务。在15世纪的时候,取代了算筹的地位,得到了大力推广。经过一代代人的智慧结晶,还罗列了很多算法口诀化,大大提高了计算速度。
三、计算系统的近代史
到了近代,随着科学的不断发展,大大提高了计算工具的发展速度和计算效率、早在1614年的时候,就已经发明了对数,从此,乘除运算,可以巧妙的转化为加减运算。在这个时候,发明设计了一个重要的计算辅助工具:对数计算尺。到了1620年,冈特最早利用对算计算尺来计算乘除,开创了计算的先河。
创意无极限,1642年,帕斯卡发明了加法器,1671年,莱布尼茨发明了手摇计算器,到了1850年,曼南在计算尺上尝试装上了光标,此举便捷高效,得到了科学工作者,尤其是工程技术专业人员的认可和赞同。后来,机械式计算器通计算尺一同发明,并得到应用,在计算工具的发展史上,具有里程碑的重要意义。
四、电动计算机问世
1834年,英国科学家巴蓓奇设计了一款完全由程序掌握控制的分析机,令人遗憾的是,由于当时的机械技术能力有限,一些关键环节由于技术问题,最终成为泡影。虽然胎死腹中,但是,巴蓓奇的理念中,已经涵盖了现代计算的基本框架和中心思想。
随着电力技术的不断发展,在很长一段时间内,电动式计算器,正在逐步取代人工式计算器。在1941年,德国科学家楚泽发明了继电器,制造出世界上第一步过程控制计算器。至此,巴蓓奇在一百多年前的构想,得以最终实施。
五、电子计算机改变了世界
20世纪初,电子管的出现,犹如一声春雷,促使计算机的改革,实现了质的飞跃。在1946年,美利坚合众国的宾夕法尼亚大学与有关单位联合在一起,支撑了第一台电子计算机。随着它的面世,人类的计算进入了一个崭新的时代。毫不夸张的说,电子计算机的出现,堪称20世界最伟大、为实用、最具有历史意义的重要发明之一。它的面世,当仁不让的摘走了最具影响力的现代工具的桂冠。
就在电子计算机飞速发展的时候, 因特尔公司的创始人戈登・摩尔高瞻远瞩,对电子计算机产业所依赖的半导体技术的发展作出大胆预测预: 今后,半导体芯片的集成度将每两年翻一番。事实证明, 戈登・摩尔的预测完全正确。自2 0 世纪6 0 年代以后,半导体芯片的集成度和电子计算机的计算速度就呈现了飞速发展的模式,每18个月就要翻一番, 需求越来越多,成本却越来越低。这种独具特色的发展速度,就是有名的“摩尔定律”。
六、计算是否有极限
追求永无止境,电子计算机的发展也不例外。人类能不能把计算机的运行速度再次提升? 传统计算机的计算能力何时才会到达极限? 对于这个问题, 很多科学家在进行严密、谨慎的讨论后,最终给出的答案是否定。因为有一个不能忽视的问题摆在那里,如果计算机的计算能力无限飞跃, 把地球上全部的能量转换为计算的结果,就会造成熵的降低。无限发展的运动,在哲学界里,是被禁止的, 所以, 传统电子计算机的计算能力,不可能永远前进,必须要有一个属于计算机自身的必上限。
对于计算机的上限问题,无数哲学家和科学家的观点出奇的一致。他们认为:最多到21世纪30年代,摩尔定律将不再适用郁计算机的发展。到那个时候,计算机将达到自身的历史峰值,并逐步走下神坛。
哈佛大学终身教授、著名科学家威尔逊教授曾经说过: “我们所追寻的科学,始终代表着一个时代最大胆、最疯狂的猜想。尽管它纯粹是人为的,但我们有理由相信, 通过追寻“梦想,发现,解释,梦想”的不断循环, 我们完全可以开拓一个个全新的领域, 世界在大家的共同努力下,最终会变得更加清晰, 我们最终会探索到宇宙的奥秘。所有的美妙,都有存在的目的和意义。”
七、难以求解的量子计算系统
20世纪80年代,量子计算初具规模。著名物理学家费曼在进行计算试验的时候,尝试用传统的电子计算机,去模拟量子力学。在实验的过程中,费曼遇到一个问题:量子力学系统的行为。通常是难以理解,也是难以求解。
比如,以光的干涉现象为例,在这个干涉过程中,每增加一个相互作用的光子, 有可能产生的状况就会多出翻一番,问题的规模会呈指数级增加。当然,模拟光子的实验,所需的计算量实在太大了,一般人很难坚持下去。可惜,它遇到的是执着的费曼, 在他眼里,眼前的困难,正好提供一个钻研的契机。费曼一直认为, 量子力学系统的行为,自身具备良好的可预测性: 在干涉实验中, 只要给定初始条件, 就可以推测出屏幕上影子的形状。通过不断的模拟实验,费曼做出判断:如果能够算出干涉实验中发生的现象,就必须完成大量的计算, 那么只要搭建这样一个实验, 就能测量其结果, 无形当中,潜移默化的完成了一个复杂的计算。所以, 在计算机运行的过程中, 只要让它在真实的量子力学对象上完成实验, 并把实验结果整合到计算中来, 就可以获得远远超出传统计算机的运算速度。
八、量子计算的革命性思考
回顾人类计算工具的发展历程, 从最初的木棒、石块到珠盘, 经过电子管计算机、 晶体管计算机的演化,到现在的普及的电子计算机, 再进化到到量子计算。笔者发现,当中的进化过程,就像浩瀚的人文明史,有很多值得深思的地方。
首先,远古时期,人们发现用石头或者棍棒可以辅助计算, 开始摸索,尝试。到后来,发明了算盘, 来提升人们的计算效率。后来,聪明的人类发现,不仅的双人手可以拨弄“算珠”, 机器也可以用来让“算珠”自主运动, 而且效率更高, 速度更快,更能解放生产力。随后, 人们用继电器替代了纯机械, 最后用电子取代了继电器。就在科学家不断改进计算工具的时候,数学家们开始对计算的本质展开了探究。
总结
笔者通过回顾计算科学的发展史,发现璀璨的人类文明正在不断进步,不断提高。他们的探索和发现,已经构成了我们理解世界、认知真理、探索人生的最有权威的“ 公理”, 而且这个公理系统还在不断的扩大,在扩大的过程中,我们不断发现问题,不断解决问题,不断摸索计算的科学规律。
白洁
(浙江财经学院 浙江 杭州310018)
摘要:21世纪被称为计算机时代,自计算机技术诞生以来,计算机科学技术不断飞速发展,网络技术日新月异,在方便了人类工作、生活之余,也给人类带来了更加广阔的事业。随着计算机应用技术及互联网技术的不断普及发展,其先进的信息处理、传播、应用等高端技术已经广泛的应用到经济发展领域,这些关键技术的应用给社会经济结构、国际经济形势以及贸易的发展都带来了一定的冲击和挑战,反之经济的快速发展也给计算机科学技术的发展提出了更多的要求,双方互为影响因素,共同发展。
关键字:计算机科学技术 经济发展 电子信息产业
一、计算机科学技术给经济发展带来的促进影响
(一)计算机电子信息产业的发展促进了经济增长
目前人们越来越多的认识到计算机技术已经深入的融入到了经济发展中,而通过计算机电子信息产业来研究经济问题也成为学术界关注的焦点问题。
在经济信息化发展的情况下,越来越多的人认识到计算机技术在经济发展中的巨大应用。上世纪五十年代,美国学者索罗教授通过实验证明了技术进步是经济增长的主要源泉,由此创立了经济学著名的新古典增长理论。二十世纪八十年代开始,知识经济不断蓬勃发展,经济学中的增长理论开始复兴。当时著名经济学家罗摩、格鲁斯曼等都开始尝试试图用新的理论对经济的增长做出解释,由此发展成为新增长理论。这一时期的新增长理论认为,信息的发展和知识的增加可以提高投资的回报,反之还可以增进知识和信息的进一步累积。人类可以通过完善或发展生产组织方式,或创造新产品或服务的方式来实现信息和知识的累积。通常而言,信息和知识可以通过溢出效应,在没有额外投资介入的情况下是可以反复利用的,并且可以缓解由于资金短缺而给经济增长带来的压力。
(二)计算机技术的发展改变了传统企业信息和经营环境
传统理论认为,企业的内部控制模式将会直接影响到企业管理水平、企业业绩,也就是说企业内部控制的效果将会影响到企业执行力的大小。在企业执行力大的企业,信息在其内部各组织部门将会实现快速传播,保证信息准确传达;反之亦然。在传统企业中,信息指令都是通过口头形式下达的,在这一过程中,信息传播速度较慢、信息传递质量难以保证,因此最高领导层领导的指令经过内部的一系列传递后,难以保证信息的正确传达,不能在员工中达成统一的认识。同时,从市场的反应来看,在传统信息传递结构下,由市场收集到的信息也难以准确、高效的传递到领导层,领导层的决策信息错误也就会导致错误决策。
在引入计算机技术后,通过高速的信息处理及传播渠道,可以实现信息高质、快速的传递,保证了信息传递的准确性,同时也能保证领导层决策可以在下级部门正确的实施,并将下级信息直接反馈给领导层。
计算机科学技术的不断快速发展,给传统的生产经营环境、目标等问题带来了巨大的冲击。同时企业在生产资源、组织文化等多角度的传统观念也都面临着改变。计算机网络时代的到来,先进技术大量涌现。而新的生产技术、生产工艺的发展提高了效率,保证了质量,大波了原有传统制造工艺过程中,技术汇众与工厂之间的界限,也能够保证满足更多的市场需求。企业通过对新技术、新工艺的应用,并通过生产过程组织监控的信息传递、使用、管理等内容在原有工程系统重新进行建设,而这种以先进生产技术、工艺,并以计算机科学技术为核心的信息等现代管理工程制造工业也是不断发展高技术体系的结果,是在不断发展理论、方法、加强制造、企业、营销、信息共享等技术发展的中和体。由此,信息时代的信息技术对企业生产经营决策的影响是十分巨大的。
(三)计算机技术实现了生产商与客户的直接对话,提高了产业集中度
计算机科学技术的发展和应用,给信息传播提供了多样化的选择。目前,网络环境下,生产商与之间可以实现直接对话,避免了在传统模式下难以保持沟通畅通的难题,同时也就避免了生产商与客户之间容易出现的由于信息传递不当所造成的诸多问题。在计算机科学技术广泛应用的今天,计算机技术调价下的信息方式实现了网络经济的模式,生产商与客户之间实现直接对话,由此将会节省巨额的中间成本。通过直观的饿沟通,企业会更加了解客户的需求,同样客户同归企业这种直接的信息传递模式也给客户提供了更深入了解具体产品信息的机会,由此企业获得了更多的市场信息,在市场竞争中将会占据主导地位,并逐步发挥市场竞争机制应有的功能。此外,计算机科学技术的发展导致同类企业间的竞争加剧,在激励的市场竞争环境下,企业优胜劣汰更加快速,若企业不能够快速的适应市场需求势必会在激烈的市场竞争中遭到淘汰。而行业内部企业的优胜劣汰机制的形成,也会达到提高产业集中度的目的,并以此发挥产业集群效应及规模经济效应。
(四)网络技术的应用使商业活动变得更加安全
传统商业活动中,双方的交易契约大多是通过面谈或电话交流形式继续拧的,而在这种条件下,双方很难凭借第一印象判断对方的信誉,因此商业风险较大。此外,传统商业活动中的商业契约大多是通过书面或以实物形态来完成签订的,这种商业交流方式极易泄露个人隐私,同时商业机密也容易遭到窃取,存在巨大的安全隐患,势必将造成财产损失。
而随着计算机科学技术以及网络信息技术在全世界各领域经济活动中的广泛应用,在目前所形成的网络经济条件下,电子商务已经获得了巨大的发展空间,并且发展潜力巨大。网络商业活动与传统商业活动相比安全性更有保障。网络安全问题对电子商务的发展也尤为重要,因此必须要加大对网络商业交易的安全处理,尽快建立起全方位的网络安全体系,通过对网络数据进行加密处理,来保证网络系统安全,保证网上商业活动的安全顺利进行。
(五)计算机技术让企业更加强大
1、计算机科学技术的快速发展给企业带来了多方面的影响,而对信息处理的效率也成为21世纪企业竞争发展的关键因素。在日益激烈的市场竞争中,企业必须要加强对计算机技术的应用,提高企业信息处理、应用效率,以此充分利用信息技术来真正为企业服务,并跟随历史信息化发展的洪流,在应用的过程中积极研究和探索能够适用于未来信息化发展趋势的新思路和新方法。在激烈的市场竞争中,企业面对网络信息技术带来的挑战和机遇决不能无动于衷,否则将被历史无情地淘汰。
二、保障计算机技术对经济发展促进和在经济研究中的良好运用的建议
(一)实现企业内部生产、学习、研究的一体化
企业社会经济运行的重要组成,在利用科学技术创造经济价值的社会部门中,不应该存在拿来主义的做法,企业对计算机科学技术的应用也要根据自身情况进行筛选和总结,探寻最适合本企业的计算机技术。通知,企业还应该重视加强对企业内部领导及员工的计算机专业技能及知识的教育和培训,定期组织培训,不断强化员工业务技能,提高计算机技术在企业发展中的应用效率。此外,企业还可以保持与高校、科研机构之间的紧密交流与合作,企业给高校提供资金支持,高效给企业提供技术支持,企业积极的吸收先进的计算机科学研究成果,实现企业内部生产、学习和研究的一体化发展。
(二)提高企业内部计算机技术应用平均水平
从企业的自身应用来讲,在一些较为成熟的企业中,已经积累了大量的丰富经验,同时还通过企业内部的计算机技能培训及学习培养了大量的专业计算机人才,这些人能够接受新思想、新技术,从而在计算机技术发生升级后,会第一时间做出反应,提高企业信息化的效率。而在大多数企业中,对计算机的使用还只是处在初级阶段,计算机技术并没有真正的应用到企业的生产实践过程中,领导对计算机技术的重视还不足,限制对其资金的投入,在企业体制内和外部环境都受到恶劣影响的情况下,企业内部信息化水平难以提高。
企业要提高内部计算机技术应用的平均水平应做到以下两点:
1、统一性。企业要提高内部计算机技术应用的平津水平,必须要具有统一性。这是指企业客户端应用软件以及应用软件管理系统的统一性,只有在这些条件都达成统一的条件下,才能够保证应用服务真正的服务到企业全体工作人员中,并保证全体工作人员能够从中得到能力提升;
2、保证客户端简单化。任何系统在使用过程中,只有在最简单的条件下才能够保证不同程度的全体参与人能够正确的立即和使用。
(三)企业积极应对网络时代
21 世纪是知识和信息决定国际竞争力的时代,信息化、网络化不是一个选择的问题,而是决定国家和企业兴衰存亡的根本大计。现代企业在面临多重市场机遇的条件下,也面临着许多挑战。在原有经济体制下的改良和升级情况下,企业的发展已经不可避免的与计算机科学技术的发展结合在了一起。发达国家的许多经验已经告诉我们,其经济兴衰与信息技术的领先程度有着密切的联系。在国际化、信息化不断深入的条件下,原有的信息复制、传递与使用技术已经不能够满足现有跨地区、跨国家的要求,信息技术程序也成为了一种跨地域的交互式交流与合作。网络不仅仅能用于单纯的信息,还可以帮助企业打破地理、时间的限制,实现在线交易。
(四)社会应当引起足够的重视,加强人才的培养
知识经济时代的到来带来了更丰富的世界,而同时也将人与电子技术之间的联系变得更为紧密。在知识经济时代,社会的建设也包括计算机科学技术在内的信息基础设施建设、数据标准化建设及处理,以及多个行业。而所有这些工作的实施都需要建立包括制定目标、组织、规划的过程,在每一个过程中都不能够缺少专业人才,才能够保证知识经济的运行。因此,为了提高计算机科学技术对经济发展的促进作用,建立一支适合经济时展要求的专业人才队伍是十分重要的。
(五)在高校等计算机人才培训机构中,着重加强硬件和软件的配套设置建设
在全社会共同是认识到计算机科学技术人才培养的重要性后,大家也必然将这一重任落在了高等学校及培训机构的身上。在培养计算机科学人才的过程中,必要的硬件和软件配套设施是教学的基础。而高等学校在进行计算机人才培养过程中,应重视对硬件设施如计算机试验机房、网络设备、专业教师配备等问题,不能够在教学中片面的以理论为基础,计算机学科与其他学科不同,纯理论化的教学是不科学的,必须要辅之以响应的实践操作才能够使学生真正学以致用。而与经济学专业教学关联来看,经济学专业学生一般计算机基础较差,弱不鞥能够接收到系统的计算机授课,对一些经济类计算机分析软件的应用是有很大难度的。因此,在我国的经济学授课中,也应该要避免纯理论的教学,应该让学生通过实际操作认识到经济问题分析的过程以及对结果的合理解释是如何得来的。此外,高效计算机科学教育也必须要重视软件的配套设施建设,如赔本正版的经济分析软件。因此,我国国内高效应该投入足够的资金保障硬件和软件的供应,使培养高技术人才的途径得以畅通。
参考文献:
[1] 保罗·克鲁格曼.萧条经济学的回归[M].北京:中国
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技情报,2001,(4).
关键词:计算机科学与技术;发展前景;探究
一、计算机科学与技术的现状分析
计算机科学是一门汇合了计算机硬件、计算机软件和各项科学技术的整合型学科,它对人们的日常生活起到了非常大的推动作用。针对当今各个领域的发展现状来分析,计算机技术已经广泛应用于学校、医院、政府单位等不同的领域,并且在无纸化办公和信息化办公上面有着突出的表现作用。在日常办公中,无纸化办公也大大提高了人们的工作效率,无纸化办公是计算机技术能够有效运用的表现之一,为我国实现绿色办公、低碳生活、创建节约型社会奠定了坚实的基础。同时,运用计算机技术还可以有效提高工作效率,从而缩短办公时间。在数据存储上,不仅仅可以有效存储及控制数据,还可以轻松导入和导出大量数据,在数据的处理上发挥了巨大的作用,为信息化办公的飞速发展带来卓越的效益。在计算机应用的效果上,运用计算机技术可以成功避免人工管理中出现漏洞或是易错的问题,可以有效取替人工并提高精准度,不仅效率高准确度更高。由于计算机技术具有很高的科学性与准确性,所以在现代化的各个行业中被广泛应用。
计算机技术是研究计算设备的科学技术,它的内容非常广泛,可粗分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术和计算机组装技术等几个方面。计算机技术包括:运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器(CPU)设计、流水线原理及其在CPU设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。在计算机技术的飞速发展中还是有一些问题拖延了计算机应用的速度及其发展的空间,需要我们将这些问题一一解决。
二、目前计算机技术存在的问题
由于计算机科学起步时间较晚,在许多方面还不能发挥其应有作用,满足人类生产、生活需要。下面就当前计算机科学技术发展过程中存在的问题和面临的困难进行讨论。
1、计算机的信息安全问题
网络是相对开放的大环境,在网络中传输大量数据信息很容易造成病毒或是黑客的攻击,导致数据信息的丢失或是泄露。在网络的监管上面,目前我国还处于比较初级的阶段,没有强有力的政策来管理这方面的问题,导致一些黑客经常为了某些目的去攻击各大网站,盗取或破坏网络中的数据信息,给社会和个人信息安全带来了非常大的安全隐患。
2、利用计算机技术产生违法行为
除了网络信息安全问题之外,目前社会上有很多心术不正分子利用计算机技术的应用进行行骗,使人们的财产受到了严重的损失。例如,现在有很多的钓鱼网站,一些违法分子利用这种网站来进行行骗,只要用户在钓鱼网站上输入银行卡号或个人的真实信息,银行卡内的存款非常容易被他们盗取,造成金钱损失问题。
3、计算机技术发展的不完善
目前我国的计算机技术还处于相对初级的发展状况,在现代化的运用中还没有发展成为一个更加科学更加合理的发展态势,仍然呈现一种比较混乱的局面。除此之外,由于在计算机技术的发展中开发出很多种类的信息技术,在计算机技术的发展上不仅呈现出单一而且表现出竞争的态势,由于现代化的需要人们受到利益的驱使,这方面的竞争已经开始从良性竞争向恶性竞争转变,对于计算机技术的未来长期发展是非常不利的。所以我们建议计算机技术的开发人员应该有共同的开发目标,各个层面的计算机人才都统一方向,从而能够让计算机技术在现代化的大环境中发挥得更好。
4、计算机应用人员业务能力有待提高
计算机科学及应用技术的发展是极为迅速的。计算机工作人员虽然在学校中接受过一定程度的计算机知识技术教育培训,但由于计算机科学及应用技术发展太快,每隔几年就会有大的发展。计算机工作人员如果不能一直保持学习状态,很容易和计算机发展水平相脱节,知识技能老化、陈旧。虽然有的企业会给本单位的工作人员提供一些计算机业务知识技能培训,但数量少、规模小、深度和系统性不足,无法满足计算机工作人员再学习的要求。总体来说,我国计算机工作人员的业务技能水平普遍不高,影响了工作的高效高质开展。
三、现阶段加强计算机科学技术应用的主要方法
1、提高计算机操作水平
计算机能否充分发挥出应有功能,工作人员的业务技能和操作水平影响很大。面对高速发展的计算机技术,计算机使用者必须想法设法紧跟计算机发展步伐,不断提高自身操作和运用计算机的能力水平。只有这样,才能够将计算机技术的设计效能充分发挥出来,才能更好的开展工作,解决问题。
2、做好计算机信息安全防护
面对无孔不入的黑客,计算机使用单位和个人,要时刻保持警惕,严格遵守计算机安全使用规范。就个人来说,要养成良好的计算机和网络使用习惯,避免不必要的信息风险。对于企业来说,要建立健全信息安全防护体系,并不断加大计算机安全防护投入,从人员、技术、设备、资金等方面予以加强,制定信息安全措施,确保企业信息安全。此外,政府相关部门要充分发挥行政单位的监督、管理职能,加大对计算机网络安全破坏行为的打击力度,对于利用网络进行诈骗、窃取、破坏计算机数据的行为严惩不贷,确保我国计算机网络事业的健康发展。
3、加强计算机网络使用安全宣传教育
使用者的安全意识是计算机信息安全的第一重要因素。网络监管部门、网络使用单位,必须下大力气做好计算机安全教育宣传工作。要结合本单位、本部门实际情况,制定、并不断完善科学、安全的计算机网络使用规范,要让安全意识深入每一个使用者心中,永葆警惕之心,落实好计算机网络使用安全防范措施。
四、计算机科学与技术发展前景
纵观计算机科学与技术,从兴起到繁盛不断的在适应人们的需求,应对生活的多样性同时也有着自己的发展方向,计算机科学与技术的发展主要有以下三个方向。
1、计算机科学与技术应用更加普遍
计算机科学与技术发展与我们的生活紧密相连,其特殊的功能运用来源于生活并且为生活提供便利。在人们生活中,随处可见都是计算机技术的应用产品,试想很多年以后,我们的生活小零件都有可能是一个微型的计算机系统,计算机元器件的价格也不会高不可攀。
2、计算机科学与技术的人性化发展
计算机与人类最大的不同是计算机是完全理性的机器,计算机缺少人类的感知能力。当今社会中计算机科学越来越向着计算机与人类思想相结合的方向发展,既“人工智能”方向。结合人类的思维能力与计算机的逻辑能力,相应而生很多智能产品,如智能手机、智能手表等计算机科学产物。
3、计算机科学与技术的智能化发展
计算机的智能化是当今社会的一个热门话题,也是计算机科学未来的主要发展方向。实现计算机智能化,不仅可以提高计算机的工作效率,更重要的是,智能化的计算机将摆脱原有的辅助地位,“主动”开展工作,为人类提供更加高效、便捷、理想的服务。
五、结语
综上所述,随着社会的不断发展,以计算机科学技术不断发展,正向着多元化方向发展,并且计算机科学技术的应用越来越广泛,因此把握计算机科学技术的发展趋势十分重要,将计算机科学与技术很好的运用在我国发展建设上具有重大意义。
参考文献
关键词:计算机科学;技术;发展趋势
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.
[2]马维杰.计算机科学与技术的发展趋势分析[J].数字技术与应用,2015,05:218.
关键词:计算机 趋势 发展
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:
[1]王华.计算机技术发展[J].电脑与电信,2013(02).
关键词:计算机科学技术;发展;趋势;综合国力
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.
[2]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,2011,16.
【关键词】计算机;科学与技术;发展趋势
20世纪第一台计算机的出现,标志着人类将使用机器来进行数据计算,经过几十年的努力,计算机的成本大大降低,运算速度越来越快,性能越来越好,计算机的体积大大缩小,计算机程序越来越复杂,应用领域也越来越广泛,它们减少了人们所付出的时间,极大的方便了人们的工作与生活,更成为国家综合国力的象征。随着知识经济的不断深入,计算机的发展趋势不仅继续深化,而且节奏加快。经过多年的发展,计算机的应用领域从单一化走向多元化。在现阶段,计算机科学与技术参与了社会的生产和生活的众多领域,在提升人们生活的同时,为社会的发展起到了重要的作用。
一、计算机科学与技术快速发展原因
(一)第一台计算机ENIAC诞生于美国,由于成本高、体积大、运行速度慢等原因,所以计算机没有得到推广与应用。随着时间的推移,在经济与科学技术的铺垫下,计算机得到缓慢发展,到70年代以后,计算机经过四个阶段的发展,市场相对稳定下来,有了较小的体积,较完善的操作系统,价格适宜,收到人们的欢迎。
(二)计算机的发展要追溯于“二战”时期,对信息的紧迫需要、加工和处理,减少了创造的障碍,使得资源可以促进了计算机的研发运用。随着计算机的发展,其运算速度不断加快,存储功能不断增强,使其在教育、经济以及其他各个方面迅速普及。
(三)各个国家、各个企业之间的经济竞争与技术竞争也是推动计算机迅速发展的原因之一。在当今国际社会形势下,对机制的选择和把握与计算机技术的发展密切相关,因为它可能直接影响到各方机制选择的正确性。在这种情况下,围绕计算机技术的若干选择判断依据和机制及其影响要素在同时发挥作用,选择的环境常常是敏锐的和稳定的,这也是计算机技术迅速发展的一个原因。
(四)科学家在研究计算机相关技术方面的实验中,获得了大量的理念和设计灵感,经过实践的检验,从而带来新的计算机设计理念,促进计算机技术的进步。
(五)经常连续不断地创造性活动是推动计算机考苏发展的原因之一,其本质是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更新和发展。
(六)信息共享是计算机科学与技术发展的基础,也就是说这种共享信息的建立,推动了全球所有国家对计算机科学与技术的开发与研究,在此基础上创新活动可以获得全面的资料与技术的支持,缩短研发周期,提高研究质量。
(七)新一代的技术与其他领域结合,又为了满足其需求不断地研发更新,慢慢的计算机技术成为人们生活生产及其他行业生产中重要的工具,间接与直接的促进了各个行业科学技术的发展,成为科学技术发展的基础。
二、计算机科学与技术的发展趋势
(一)智能化的超级计算机。面对大量复杂的数据计算时,普通的计算机及服务器很难完成或无法完成,这时智能计算机由于其强大的配置,多种处理器的共同作用就可以轻松完成。智能化计算机是指设计结构独特并采用平行的处理技术,对计算机这种多个数据及指令可以同时处理和分析的一种超级计算机。超级计算机在高尖端领域中,可以进行数据分析或者进行模型推演,使一些实验通过计算机的模拟就可以运行,这在很大程度上节约了时间和成本。在生活中,由于智能计算机灵活的系统,功能变得更加人性化、合理化、大众化等,可以为人们的生活和工作提供方便。例如,动画片中绚丽夺目的效果是通过超级计算机制作的。
(二)随着硅芯片技术的发展,近年来硅技术的发展潜力已接近极限。因此,新型的量子计算机、光子计算机以及纳米计算机进入人们的视线,成为人们追逐的对象。根据摩尔定律,计算机的架构与技术每隔几年就会发生一次大的飞跃,对人们的生活产生很大的影响。
(1)量子计算机的出现。量子计算机是按照量子力学原理对大量的数据进行存储、运算、分析和处理的物理型装置,它起源于对可逆计算机的研究。这种计算机开与关的状态是通过激光脉冲改变一种链状分子聚合物来体现的。与传统计算机相比,量子计算机存储的数据量非常大,其运算速度是传统计算机的十亿倍。除此之外,量子计算机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。
(2)光子计算机的研发。与传统计算机相比,光子计算机是利用光子进行计算,用光子代替传统计算机通过电子进行计算、传输和存储。光子计算机以光子为硬件,其运算方式是通过光子计算,不同的波长代表不同的数据,能快速处理复杂度高、计算量大的任务。光子计算机的运算速度呈上升趋势。
(3)纳米技术在高尖端领域中的应用越来越广泛,而纳米计算机是由纳米技术于计算机技术相结合而研制的。纳米元件具有体积小、质地优良、导电性强等特点,把纳米技术运用于计算机的研发中,就是在研发计算机芯片时加入纳米元件,把电动机、处理器以及传感器等部件集中在芯片上组成一个系统,可以完全替代传统的硅芯片。由于纳米级芯片组成的纳米计算机能耗非常小,几乎可忽略不计,且在性能上远远高于现有的计算机。纳米计算机的这种低造价高性能的优势是计算机发展的重要趋势,未来纳米计算机将主宰计算机市场,成为计算机市场的主力军。
三、结束语
计算机的发展趋势无处不在,从第一代计算机的问世到现代计算机的广泛应用,计算机已经经历了60多年的发展,因其低成本高效率的特点受到越来越多用户的青睐,最为明显的趋势就是网络化以及向各领域的渗透,这种趋势在国际上被称为“无处不在的计算”。未来的计算机也会像现在的马达一样,出现在每个家庭的各种电器中,成为社会发展中一个必不可少的重要工具。
参考文献
[1]蔡芝蔚.计算机技术发展研究[J].电脑与电信,2008(2).
[2]文德春.计算机技术发展趋势[J].科协论坛(下半月), 2008(5).
关键词: 计算机辅助设计 可持续发展能力 教学研究
“计算机辅助设计”课程是服装艺术设计专业重要的专业课,主要培养学生实践动手能力和艺术创新能力,是后续课程《服装设计学》等课程和实践环节“专业课程设计”、“毕业设计”的基础。该课程运用高科技的技术手段驾驭艺术表现形式,为高效表达服装设计效果图及服装款式结构图提供了新的载体。
目前高校的计算机辅助设计教学仍处于逐步探索、研究的阶段,还没有一个完善的教学理论来支撑,其教学体系还需要我们逐步完善。通过科学、辩证的眼光分析该课程,不难发现其以功能性应用作为核心,强调学生在设计中的辅作用。通过对学生可持续发展能力的培养,开拓设计类专业学生对于专业课程学习的深度和广度,将设计构思与软件应用相结合,提高作品设计的完成质量,对于今后的产品创新和工作就业均具有重要意义。因此,如何在《计算机辅助设计》中培养学生的可持续发展能力显得尤为重要。
一、计算机辅助设计在现阶段教学存在问题
1.课程缺乏科学合理安排。
计算机辅助设计课程作为贯穿专业教育的一个承前启后的环节,为后续专业设计的深入学习起了良好的铺垫作用。但在实际教学中存在两个问题:首先,课程时段安排上,计算机辅助设计课程安排过早,这时,学生以基础课程为主,并未形成基本的设计思维,因此软件学习并不能与他们的设计实践直接联系,造成学习与实践的脱节。其次,课程内容的安排,会受制于总教学时间的限制,学生学到的软件颇为有限,就单个软件的深入程度也不尽理想,导致其作为一个专业领域的“设计工具”的重要性明显被冲淡,无法培养学生通过计算机进行设计的兴趣的培养。调整课程安排对于各学校而言,需要逐步论证,但我们是否可以探讨一种更为有效的方法,让课程的内在魅力得以彰显,让学生的学习兴趣得以提升,发现其与传统手绘对比之后的优势所在。
2.教学方法相对落后。
由于教学模式研究的滞后性,导致在教学中存在着学生学习主动性和积极性差的现象。学生对于该课程的定位及重要性认识不足,而以往的教学模式都以“死记硬背”式为主,限制了学生的创新能力,知识点较为零碎,导致学生软件操作程式化,缺乏自我探究。由于软件教学的特殊性,其操作命令的讲解会出现零碎化的现象,部分功能或者效果的实现需要多种操作命令的结合。但是,直接讲解多种命令的结合方式会让学生的学习趋向于保守,只懂得记录老师讲解的操作方法,而缺乏自己的独立思考,遇到复杂的实际问题则显得捉襟见肘。
3.实践能力有待提高。
实践性不足,满足于单个设计案例完成,重技巧训练,轻设计思维培养。事实上,计算机软件使用只是为了满足设计需求的一个重要工具,对于技巧的钻研可以深入了解软件所能实现的可能,从而达到更多令人期待的艺术效果,但归根结底,这些功能都是为了更好地实现设计构思,只有构思的精巧完整,体现设计的原创个性,才能让作品呈现较佳的效果。同时,设计案例的要求需要不断提高难度和层次,与公司企业的实际操作相结合,强化设计的市场针对性。
二、可持续发展能力在课程学习中的作用
1.完善课程结构内容安排,形成“点―线―面”结合。
突破传统教学的灌输式模式,避免受教材章节的框架式约束,让操作命令的讲解不再枯燥;强调将各知识点连串起来,设计好实际应用案例。这种点线面的结合,可有效地提高学生的学习效率,并形成一系列教学流程,累积经验和不断启发。作为一门软件教学课程,对其他艺术设计专业均有所涉及,具有较为广泛的借鉴价值。
2.能有效激发学生的学习主动性积极性。
可持续发展能力为良好的探究型教学课堂氛围的创建提供条件,从而调动学生学习积极性和主动性[1]。这种主动性的发挥,让教师的课堂讲解成为学生学习的向导,有的放矢地找寻各自存在知识结构的缺角,重视各种有效资源的利用,教师资源、图书馆资源及丰富的网络资源,都会成为学生探索知识找寻解决方案的有效途径。
3.让学生注重创意构思和理性表达。
可持续发展能力让学生在后续专业课程的进行中,注重创意构思和理性表达相结合。通过对计算机辅助设计的学习,认清其辅助作用,不拘泥于各种表现方法,在学习过程中强调“创意构思”和“理性表达”相结合,重点发挥人的主观意识行为,以图形图像软件熟练使用为引导,强调学生对于艺术创作规律的理解,树立正确的学习观念,注重学习方法,提高学生的专业设计技巧和修养。
三、计算机辅助设计教学中培养学生可持续发展能力的措施
高校学生的可持续能力就是于学生求学阶段、深造阶段或职业生涯中不断发展和自我完善的能力,促进学生个体素质的完善。即通过持续不断汲取运用和创新知识的能力,完善个性发展,按照人与自然、人与社会的发展规律,不断调整自身行为方式,提升自身生存发展层次和质量,从而达到个体与社会的和谐发展,实现全面发展进步。计算机辅助设计作为服装设计专业的一门专业基础课程,不仅要求学生能够掌握软件的各项操作及图像处理能力外,还要求学生能够运用这些方法去解决具体设计实践中存在的问题。为了促进设计效率和生产效率的提高,现今的服装企业对于计算机辅助设计应用愈发重视,从服装款式、面料、色彩、配饰等方面利用软件有效提高开发速度。如何让学生学以致用,从实际需求出发,培养学生在求学和工作阶段不断发展及自我解决问题的能力,成为计算机辅助设计这门课程的任务。在教学中培养学生的可持续发展能力,可以从以下方面考虑:
1.培养学生的学习能力和创新能力。
对于学习能力的培养,首先要使学生了解计算机绘图的意义,理解其在整个专业学习过程中的地位,清楚课程涉及的相关软件具体功能。计算机绘图课程应培养学生三种应用能力:熟练掌握各项操作命令的能力;一定图形的绘制能力;初步具备高级图形图像分析处理能力。在这三项能力中,操作能力是基础,图形绘制能力是发展,图形后期处理是前两种能力的融合,三种能力循序渐进式地提高,每一阶段都需要扎实培养,从而为后者能力的提升奠定根基。以操作基础能力培养而言,其涵盖必要的操作命令、绘制工具、功能模块,部分功能如路径、通道、蒙版具有一定的难度,必须通过大量的做题练习来巩固,形成对基本操作的各种应用方式和功能表现的理解。而在题目的设定上,应强调综合性的练习,即涉及多个操作步骤于一体的设计课题,以查漏补缺的形式掌握必备的程序命令。
学习能力不仅指对既定知识的掌握能力,更重要的是指善于利用学习资源自主获取知识的能力,善于发现问题、分析问题的思维能力和对知识灵活运用解决实际问题的能力[2]。《计算机辅助设计》作为一门专业基础课,要求学生具备较强的案例图形处理能力。在完成具体案例时,可实现的方法不止一种,因此在教学过程中,除了一套较为标准的处理方法之外,还需要让学生探索其他方法来尝试性地进行图形的处理,根据具体问题选择操作命令的最优化组合来完成,如根据所给的线稿衣裙作为参考案例,运用Photoshop中相应工具来进行色彩和图案填充。此类题目的答案并非唯一,可使用油漆桶工具直接填色,也可使用定义画笔工具填充图案,或使用图层遮罩工具实现图案丰富化,学生可根据个人对设计的理解程度,发挥创意,表达出最优化的设计方案。通过这个过程,不仅提高了学生熟练使用软件的水平,还能举一反三实现设计案例表达的丰富化,与设计专业强调思维开拓相吻合。
在学生能力培养中,课堂的教学过程显得尤为重要,在教学中应把握课程教学特色,注重课堂氛围的营造。传统的计算机软件教学,亦步亦趋的枯燥教学方式使学生整体兴趣不高,知识掌握颇为有限。因此,教师在教学中需要以饱满的精神状态、积极的情绪表现、活泼的语言形式和清晰的逻辑思维,激发学生在整个学习过程中的主动性和创造性,善于创建情景式教学,架设问题,从而引导学生思维。计算机辅助设计实践性较强,在教学内容安排上,教师务必注重理论和实践的紧密结合,尽可能将国内外知名品牌优秀的电脑服装效果表现图等演示给学生,以带给学生直接感性认识,从而丰富教学。
2.注重教学方法改革,使之成为学生可持续能力发展关键。
在教学过程中,教师务必重视学生学习能力和创新能力的培养。为了顺应现代化教育,教师务必及时转变传统教学方式,由“授人以鱼”转化为“授人以渔”,不仅要传授知识,更要注重教学方法的提高,始终将学生学习能力的培养贯穿于教学活动中,备课教案不应只是为应付检查或对教材进行简写,而需更加灵活,更加人性化。根据每年教学情况进行分析,对教案内容作出及时修改并适时扩充,将学生作为首要考量对象,考虑他们要学什么并为学生课后自学提供较为丰富的资料,选择能充分调动学生积极性和主动性的引导方法引导,培养学生自觉自主学习的能力。
课堂内进行“探究式教学”,坚持“教师主导、学生主体”[3]的教学模式。由于“计算机辅助设计”课程的特殊性,传统教师一言堂单向灌输的教学模式,只能让学生被动忙于记录笔记,是否记录于心需要看学生课后的自觉性。因此可增加学生试讲环节,由老师梳理出相关知识点和相关操作案例,让学生在课后进行资料筹集和讲课准备,在课堂规定时间内完成内容讲述,并分析在案例操作过程中涉及哪部分知识点,同时进一步探讨如此操作步骤之外是否有更简便高效的操作方式。通过发现问题、分析问题、探索问题和解决问题的过程,师生之间形成良好的互动探究式学习模式,让学生积极探索新知,主动构建知识体系,提高学习能力和科技创新能力。例如格纹毛呢面料的制作,在整个版面设置格纹的排列,此类题目的操作结果多样化,除可由框选工具直接复制粘贴进行排列的简单操作外,亦可使用滤镜风格化中的“拼贴”和滤镜中“其他”里“最大值”的高级操作来完成。通过两种操作结果的探讨,得出前者的人工耗费时间过长,排列对象距离存在不均等现象,而后者能高效完成格纹制作,并进一步引出滤镜的相应知识点,让学生了解其操作方式和实现效果。通过提出问题、分析问题和解决问题能力的培养,有效地提高了学生可持续发展的能力。
3.注重学生全面思维模式的培养。
培养学生全面的思维模式,让学生对学过的内容能有全面的总结和高度的概括[4],从而对问题形成全面的认识,做到“以不变,应万变”。服装专业计算机辅助设计涉及的软件颇为有限,其操作命令是相对固定的,但实际设计中遇到的问题却比较复杂。因此,如何运用所学知识解决实际问题,灵活运用各知识点进行优化组合成为一个关键问题,在这个启发培养过程中,教师必须发挥关键作用。服装类计算机辅助设计课程的教学工作,不再是单纯的上机操作技术训练,而是一种艺术教育活动,更是一种设计思维的培养,关系到后期专业课程深入程度与否。在上机表达之前,必须做好必要的酝酿构思工作,让学生明确自己需要表达什么,怎样来表达。分阶段地将所学知识点融入研究课题,让学生围绕课题收集、分析、处理资料,进行整合归纳。对于同一主题,可充分引导学生进行多种创意、多种方案的制订研究,以发散性思维找寻最佳构思,确定表达方法。在课题的设置上与市场接轨,强调市场化研究,以工程训练和生产实习作为训练契机,让教师与学生都在可持续的能力培养上皆有针对性的提高。
例如在计算机辅助设计上机练习时,以春夏女装为项目进行创作设计。首先进行设计构思,捕捉市场信息,对当季的流行趋势展开调研,绘制表达创意的服装效果图,运用painter手绘软件,以快速成型方式完成构思图样,以小组讨论形式确定设计方案。教师在方案架设后给予指导意见,考虑技术细节,包括从色彩、质地,面料图案等。这期间需要以Photoshop、Coreldraw等绘图软件,进行款式设计、图案设计和面料设计,结合对服装结构、比例、色彩等要素的综合表达,让服装款式接近成衣效果。通过对这一系列流程的运行,让学生了解计算机绘图软件之间有着较为灵活的关系,实现最终效果或解决设计问题的最终目标。有了这种全面的认识,学生对于今后的设计工作便有了更大的灵活性和自主性。
四、结语
坚持以学生为主体,全力培养学生全面的可持续发展能力,是落实以人为本,践行科学发展观的具体措施。在“计算机辅助设计”课程教学中,培养学生可持续发展能力是一个现实而系统的工作,需在不断发展中不断改进,让教师累积经验,丰富理论教学和实践内容,让学生形成终身学习的能力,培养出适应信息时代、具备可持续发展能力的高素质的服装行业人才。
参考文献:
[1]安福杰.怎样提高学生的可持续发展能力[J].高等函授学报(自然科学版),2005.
[2]张亚萌.培养学习能力造就可持续发展的人才[J].沿海企业与科技,2005(3):180-181.
[3]张伏,付三玲,杨欣.“计算机辅助设计”教学中学生可持续发展能力的培养[J].中国电力教育,2009(4):72-73.