科学技术发展史精选(九篇)

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第1篇：科学技术发展史范文

从漫长历史长河中吸取经验教训，以服务于今天的现实需要，总是值得人们去探究的事情。本文下面将以史实为依据对中国古代科学技术发展历史的特征，作些探讨与论述。

（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，又显示出阶段性的特点

我国古代社会从五帝、夏、商、周、春秋战国直至清末，凡4000年，一直绵延不断，既不曾发生过像罗马帝国那样中断无继的历史悲剧，也不曾经历西欧中世纪的黑暗时代。这就使我国古代科学技术的发展得以世代相传、连续积累，并在这个基础上走向自己的巅峰。世界著名科学史家李约瑟曾把中国古代各个时期的重要科技成就作为纵线，世纪年代作为横线，制作了一幅科技发展的示意图，它清楚地表明：无论是以前4000年，还是近500年来，中国科学技术“事实上一点没有退步”；而是“一直在稳缓地前进”。他在《中国与西方的科学与社会》一文中还指出：“我常喜欢用一种相对来说缓缓上升的曲线来说明中国的演变，显然这曲线比欧洲同一时期，譬如说公元二世纪至十五世纪的演变过程的曲线上升得高，有时高得多。”（注：《中国与西方的科学与社会》第65-85页，上海科技出版社1956年版。）我国四川大学周仲壁与四川科学技术出版社的周孟璞两位先生在《中国近代科技落后原因初探》（注：《自然杂志》13卷11期第333页。）一文中也以中国的自然科学大事、西欧的自然科学大事和著名科学家的人数作为纵坐标，世纪年代为横坐标，制作了三条增长曲线，从中国的那条曲线看，同样显示出我国古代科学技术的增长是缓慢而连续的。然而，在4000年漫长的历史长河中，春秋战国、两汉（尤其是东汉）与宋元（尤其是北宋）时期，中国古代科学技术的发展基于政治、经济、文化、社会等方面的内外因素又都显示出阶段性的。

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，由于新兴封建制度优胜于奴隶制度，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，是一个突出的标志，正是它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，战国末年写成的《吕氏春秋》，其中的《上农》、《任地》、《辩土》、《审时》等篇称得上是这种农业科技的论文开端。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》中生产工具、乐器、建筑、交通运输、皮革制造、染色、乐器、玉器等36项专门实用工艺技术的记述，显示了这一时期手工业内部的细密化及其技术的规范化与科学化程度已达到相当高的水平。它记载了大量实用力学知识，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、几何学、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。同时，它也是古代力学与光学论说的代表作，“力”概念的提出，光直线传播思想的揭示，使这部著作更增添了亮丽的光彩。可以这样说，《考工记》与《墨经》一起作为我国古代经验科学出现的标志，是春秋战国时期人们将生产、生活实践中取得的丰富经验进行抽象概括的成果。

在数学、天文学与历法方面都有了广泛的发展与进步。十进位值制和筹算制度不断得到完善，为后世具有中国特色的计算数学体系的形成确定了基础。有关天象观测的记载详尽准确，即使在今天仍不失为天文研究的宝贵历史资料。在地学方面，《山海经》、《禹贡》、《管子、地员》等著作的出现，标志着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，以服务于当时的政治、经济需要。医学方面，以《黄帝内经》等著作为代表，以人体器官整体观、阴阳五行论与脏腑经络学说为理论基础，以人体解剖、生理、病理、病因诊断等的研究与实践为重点，兼及针灸、经络、卫生保健等诸多方面，构成了我国特有的医学体系的最初基础，并在临床上显示出杰出的贡献。

我国人民寻求对自然界物质本源的认识，继五行、阴阳说之后，元气说与原子论是两大发展线索，它们的确立都分别肇始于这个时代的荀况与墨翟。

两汉时期是我国古代科学技术发展的又一高峰期，一方面，由于科技本身经过了春秋战国的长期酝酿、积累和实践，到这时达到了量变足以引起质变的地步；另一方面，则是社会政治上的统一与安定，经济的恢复与持续发展，为科技活动和科技新的到来创造了良好的外部条件。它呈现出科技人才辈出，科技著作大批问世，科技成果辉煌，科技对生产的渗透与协调日益显著等诸多特点。

《九章算术》以及《周髀算经》的成书显示出以算盘为计算工具的独特数学体系的形成，形数结合，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，为此它将重新焕发青春，以崭新的面貌重现，在数学发展中扮演重要角色是可以预期的。

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，而以张衡为代表对天文仪器的研制和对天象的观察与记录以及论天三家为代表的宇宙论则形成了中国古代天文的固有传统。《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，更加切合医疗的实际应用。《汜胜之书》可以说是对农业知识的总结。《论衡》、《淮南子》、《淮南万华术》、《周易参同契》、《尔雅》等书中也包含了丰富的物理、化学或生物学知识。

在生产技术方面，成为我国古代传统特色的主要技术，像冶铁、纺织机械、农具制造、造纸工艺、漆器工艺、船舶制造等都已出现，并达到了相当的水平。像赵过的铁脚耧车、杜诗的水排、梯级船闸设计的原理与方法、木结构建筑风格、竖炉冶炼法、实测基础上绘制的地图等等都是突出的成果。造纸术更是汉代一项最重大的发明，也是我国对世界文明的一大贡献。牛耕的推广与代田法、区田法耕作制度的创新，则在当时条件下起到解放和促进生产力发展的重要推动作用。

以王充为代表的元气论与董仲舒为代表的“天人感应”说的对立与斗争，是我国科学思想史发展的又一里程碑，即使后者从协调人与自然关系的角度考察也有其值得吸取的精华。

宋元时期是我国古代科学技术达到高度发展阶段的又一时期。

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，可以刘徽与祖冲之的数学、裴秀与郦道元的地学、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。统治阶级为满足自身、政权和社会对科学技术的多方面需要，通过完善教育体系，举行多元化考试，奖励发明创造和培养扶植科技人才等措施，助长、推动和促进了科技的发展，而安定与富裕的社会环境和发达的出版业则又提供了良好的研究条件。求索物理，格物致知，怀疑、探索、创新的学风催促知识分子中具有务实思想的人考察和研究自然事物以及如何使之有利于国计民生。国内各民族之间的文化交流与国外的文化交流，也加速着科技的发展。这一切使宋元时期成为中国古代科技发展的黄金时代，不论天文、地学、生物、数学、物理、化学均有突出成就。

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，以沈括、苏颂、郭守敬、李冶、秦九韵、杨辉、朱世杰、赵友钦、毕升、陈＠①、王祯、李杲、李诫、曾公亮等为代表的科技名家辈出，硕果累累，以《梦溪笔谈》、《营造法式》、《四元玉鉴》、《武经总要》、《王祯农书》、陈＠①农书》、《革象新书》等为代表的科技著作纷纷面世，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。以陈＠①《农书》与王祯《农书》为代表，先后总结了宋元时期的农业生产实践经验，后者所附录的“农器图谱”展示了我国古代农业生产器具方面的重要成就，成为后世记述农具图书的范本，反映了当时农学的高度发展。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》、杨介《存真图》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，元代朱思本的《舆地图》不仅总结了唐宋以来的地理学成就，还根据实地调查，在制图方面取得成绩，其精确度已达至较高水平，成为明清时期我国舆图的范本。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。在这些学科发展的同时，诸如水利、冶金、印刷、瓷器、机械制造、建筑、纺织、交通工具、兵器等方面也呈现出蓬勃发展的势头。

以张载为代表的唯物主义的气一元论自然观和以沈括为代表“验迹原理”和科学方法与朱熹的“格物致知”的科学方法，无疑是哲学和科学发展到北宋时所取得的重大成就之一，对宋元时期的科学技术的发展产生了重大影响。当然，朱熹的理一元论的自然观对当时科技的影响也是不可低估的。

明清时期虽相对于前发展势头明显下降，但这一阶段问世的一些著作，像李时珍的《本草纲目》、朱载育的《乐律全书》、徐光启的《农政全书》与徐霞客的《徐霞客游记》都分别显示其集医药、乐律、农业和地学大成的特点。宋应星的《天工开物》更是一部百科全书式的科学技术著作，不仅是我国科技史上的一颗明珠，也是世界科技史上光彩夺目的瑰宝。王夫之、王廷相、戴震的元气本体论使张载的自然观更臻完善和具体化。明末清初中西科学成就交融与会通的起步以及清代传统科技仍然缓慢推进也是清晰可见的。

（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

第2篇：科学技术发展史范文

【关键词】计算机科学技术 应用 发展趋势

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

谢辰熙（1999-），男，河南省安阳市人，北京市第十三中学高三学生，研究方向为计算机科学与技术、无线充电无人机系统。

第3篇：科学技术发展史范文

【关键词】计算机科学与技术；发展趋势；高速计算机；超微技术

一、现阶段计算机科学与技术的发展状况分析

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。

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。

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。

二、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。

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、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。

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。

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。

三、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.

第4篇：科学技术发展史范文

关键词：我国；计算机科学技术；发展趋势

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.135

上世o20年代，计算机的诞生促进了社会的信息化发展。并且，随着科学技术的进步，计算机技术水平越来越高。到目前为止，计算机技术要已经被运用到社会生活中的各个行业，极大地方便了人们的工作和生活。而在当今计算机信息时代，我国计算机科学技术的发展速度越来越快，发展广度越来越宽，发展高度不断提升。计算机科学技术从单一的信息技术逐渐走向了多元化的领域技术，光学计算机技术、纳米计算机技术、生物计算机技术成为我国计算机科学技术的发展趋势。研究我国计算机科学技术发展趋势不仅能够提高促进计算机科学技术朝着正确的方向发展，而且对我国计算机科学技术水平的提升有着深刻的现实意义。

1 计算机科学技术发展的原因

1.1 时展的需求

在当今信息化时代，人们对计算机科学技术的需求量越来越大。虽然，计算机技术最初运用在战争领域。但是，在二战结束之后，世界各国追求和平发展。计算机技术已经被使用在人们的日常生活中，各经济领域对计算机技术的需求量不断加大，强调运用计算机技术创新产品服务，提高企业的经济效益。在这种情况下，各国十分重视计算机科学技术的民用化发展，以充分发挥计算机科学技术在人们生活中的作用。

1.2 信息共享的发展

信息共享是计算机科学技术发展的基础，信息共享促进了计算机科学技术的研发，加强了计算机科学技术研发人员之间的信息沟通和信息交流，并为计算机科学技术的发展提供了充足的信息支持，以减少计算机科学技术的研发周期，提高计算机科学技术的发展速度。

1.3 计算机理论基础的研究

计算机理论基础对计算机科学技术的发展有着重要的指导作用，在计算机科学技术研发的过程中，研发人员能够在理论知识中获得设计灵感并将计算机理论知识运用到计算机科学技术研发的过程中。并且，计算机理论知识需要实践的检验。在计算机科学技术发展的过程中运用理论知识能够检验理论知识的正误并改进错误的理论知识，进而使计算机科学技术研发拥有正确的理论指导，减少计算机科学技术研发过程中的错误。

2 我国计算机科学技术发展的总体方向

2.1 发展高度

计算机科学技术的发展高度主要体现在计算机主频上。计算机主频发展程度越高，计算机的性能就越稳定，运行速度就越快。目前，英特尔公司已经研发出了超过10亿晶体管的计算机微处理器，也就是说计算机可以有多个处理器共同工作，能够有效提高计算机的运行速度。

2.2 发展广度

计算机科学技术的发展广度主要指计算机科学技术在人们生活中的渗透范围。现阶段，我国社会的计算机已经普及，几乎家家都有一台计算机，计算机无处不在。并且，目前人们在生活中所使用的笔记本、冰箱、洗衣机等都是计算机科学技术的电子化产品。很可能在若干年要以后，纸质书籍被淘汰，人们普遍使用电子书进行学习。

2.3 发展深度

计算机科学技术发展深度指计算机人工智能的发展。计算机人工智能的发展课题主要包括人机互动、信息选用等。人工智能要求计算机具备多种思维逻辑能力和感知能力，能够与人进行自由交流。现阶段，计算机人工智能主要运用在虚拟现实技术中。在不久的将来，计算机人工智能会在人们的社会生活中得到普及。

3 我国计算机科学技术发展的趋势

3.1 高速计算机技术

随着计算机科学技术的发展，美国发明了空气绝缘体来提高计算机运行速度的技术。并且，纽约保利技术公司发明了计算机使用的新型电路。在这种电路中，芯片之间用胶滞体所包裹的导线连接，而胶滞体的大部分物质是空气。胶滞体导线不吸收任何信号，在信息传输的过程中极大地提高了信息传输的速度。并且，胶滞体导线能够节约成本，降低计算机的耗电量，提高计算机的运行速度。但是，胶滞体导线的散热性较差，保利公司针对这一问题研发出了电脑芯片冷却技术。我国计算机科学技术积极借鉴美国计算机科学技术的研发成果，积极研发提升计算机运行速度的科学技术，高速计算机技术成为我国计算机科学技术的重要发展趋势。

3.2 超微技术生物计算机

上世纪八十年代，西方国家便将计算机科学技术应用到生物领域，积极研制生物计算机。生物金计算机主要运用生物芯片，以波的方式传递信息，极大地提高了计算机的运算速度。生物计算机的运算速度是普通计算机的十万倍。并且，生物计算机的存储空间十分强大，计算机消耗较小，与普通计算机相比具有明显的优势。另外，随着科学技术的发展，生物计算机已经突破了超微技术领域，实现了超微机器人。在生物计算机背景下，我国加强重视生物计算机的优势，积极探索生物计算机科学技术，研究超微技术在生物领域的运用，尤其强调生物计算机科学技术在医疗行业的运用，以提高我国的医疗水平。

3.3 光学计算机

光学计算机用光作为计算机信息传输的主要手段，光的信息传输速度远远高于普通计算机，并且，光的偏振特征和光的频率能够有效提高计算机信息传输的能力。另外，光学计算机不需要任何导线，光线交叉也不会造成信息干扰，极大地提高了计算机的智能水平。在上世纪九十年代，英国、法国、德国等六十多个国家组成了科研队伍进行光学计算机研究。现阶段，计算机科技发展水平不断提高，我国在科学技术的支持下，加快研发光学计算机技术，光学计算机成为了我国计算机科学技术的重要发展趋势。

参考文献：

[1]向东.计算机未来发展方向预测及新技术之研究论述[J].广东职业技术教育与研究，2016（02）.

[2]常思维.计算机网络通信技术及发展趋势研究[J].科技致富向导，2013（35）.

第5篇：科学技术发展史范文

树立和落实科学发展观，最重要的，是用新的发展思路提高经济增长的质量和效益，实现又快又好发展。理论局组织编写的《科学发展观学习读本》很好地诠释了科学发展观的这一内在要义，从四个方面论述了实现经济又快又好发展的基本要求。内容全面，逻辑严谨，通俗易懂，寓意深刻。

“加快转变经济增长方式，切实走新型工业化道路”，是实现经济又快又好发展的着力点。世界经济发展的历史经验说明，在一国经济现代化的过程中，经济增长方式具有极端重要性。如果经济增长方式不能与一国的人口、资源、环境、经济发展阶段及生产力发展水平相适应，不仅会削弱经济的整体竞争力，降低经济增长的质量和减少人民所享受到的经济增长成果，甚至会导致严重的经济和社会危机，导致经济增长过程的停滞和中断。根据党的十六大确定的到2020年建成全面小康社会的宏伟目标和落实科学发展观的要求，“十一五”期间，我国应当大力推进经济增长方式转变，切实走新型工业化道路，在全面、协调、可持续发展方面迈出较大步伐，力争到2010年使经济发展登上一个新台阶，为后10年继续前进奠定更高水平、更加坚实的新起点。正如《读本》指出的：“推进经济结构调整和转变经济增长方式，是实现经济持续快速协调健康发展的重要着力点。”

“坚持做好‘三农’工作，建设社会主义新农村”，是实现经济又快又好发展的根本保障。城乡发展不平衡，是我国经济社会发展的突出问题之一。实现经济又快又好发展，必须切实贯彻统筹城乡经济社会发展的方针，把解决“三农”问题作为重中之重，并努力做到：在确保国家粮食安全的基础上，推进农业结构战略性调整，提高农业综合效益和竞争力；加快农村剩余劳动力向非农产业和城镇转移的步伐，切实打破城乡二元结构，形成城市对农村发展的带动机制；调整国民收入分配政策和国家财政支出结构，建立对农业的支持和保护体系，让公共服务更多地深入农村、惠及农民；通过深化改革，为农业和农村经济的发展增添新的动力和活力。总之，只有“发展好农村经济，建设好农民的家园，让农民过上宽裕的生活，才能保证全体人民共享经济社会发展成果，才能不断扩大内需和促进国民经济持续快速协调健康发展。”“推进自主创新，建设创新型国家”，是实现经济又快又好发展的中心环节。据研究，从现在起到2020年，如果没有科学技术进步贡献的大幅度提高，我国将难以实现gdp比2000年“翻两番”的目标。为努力延长经济快速增长的进程，避免陷入徘徊不前的困境，我们必须加大技术变革和制度创新的力度，建设创新型国家，力争在“十一五”期间取得较大进步，在缓解资源环境的约束方面取得重要突破。“把增强自主创新能力作为调整经济结构、转变经济增长方式的中心环节，推动国民经济又快又好发展”。要根据我国全面建设小康社会的需要，以产业技术创新和推广应用为重点，大力发展能够提高产业竞争力、促进新型工业化、实现可持续发展的应用技术，特别是共性技术和基础技术。坚持以企业为技术创新主体，从人才、投入和机制等方面创造条件，加快技术成果转化步伐。充分发挥技术进步对产业优化升级的巨大推动作用，加大技术进步对经济社会协调发展的贡献程度。

“建设资源节约型、环境友好型社会”，是实现经济又快又好发展的社会基础。实践证明，全面建设小康社会，必须走兼顾生产发展、生活富裕、生态良好目标的发展道路，以实现经济增长与人口、资源、环境的协调。“十五”期间我国的环境和生态变化仍然呈现“点上治理、面上破坏”的特点，所以，“克服资源短缺的瓶颈，解决环境污染和生态破坏造成的矛盾和问题，是增强可持续发展能力、实现经济社会又快又好发展的迫切需要”。为此，要树立资源忧患意识，保护和合理利用资源；坚持开源与节流并举，节约优先的方针；利用市场机制，提高自然资源的利用效率；转变生产方式和消费模式，发展循环经济；依靠科技进步，提高保护和合理利用自然资源水平。同时，在环境治理方面，要从名义上的全面治理转向务实的重点治理；在减缓生态、环境面上恶化趋势的同时，进行重点治理，使重点地区的环境质量有所改善，自然保护区等重点生态功能区的管理质量得以提高。

第6篇：科学技术发展史范文

[关键词]电子技术 应用领域 发展趋势

中图分类号：TP315 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）10-0297-01

一、电子科学与技术概述

电子技术是依据电子学的基本原理，利用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，它主要概括为：信息电子功能材料和器件、超大规模系统集成芯片设计，纳米电子器件，电子离子光学与带电粒子束物理，信息显示器件与技术，光电子材料与器件，现代信息光子学与技术等。本学科在电子陶瓷与器件、铁电薄膜与器件、纳米电子器件、储能与能量转换材料与器件、电子离子光学现论与系统、信息显示器件、超快速光电子学、超大规模集成物理与电路设计等。目前，电子技术在各行各业都有着非常重要的价值，它所包含的内容逐渐丰富，现如今其技术已经日趋完善，迎来发展的高峰期。

二、电子技术在行业中的应用

1、传统领域中的应用

在传统的工业领域中，应用广泛的主要是交直流电动权，直流电动机具有较强的调速功能，为其供电的可控整流电源或者是直流电源，多数采用的是电力电子装置。伴随着科学技术的不断进步，电力电子变频技术迅速发展并成熟，它使得交流电机的调速性能得到了很大的提升，并且逐步取代直流电机，占据市场的主要地位。在工业生产中，交流电机广泛应用于不同载荷的轧钢机和数控机床上，发挥着重要的作用和良好的性能。为了避免在设备启动中引起电流冲击，一些不需要采用电力电子装置的设备也开始广泛取该装置设备。同时，在电镀装置中也安装使用了整流电源，冶金工业中的高频，中频感应加热电源也广泛使用电力电子技术，电力电子技术的使用范围和规模在日益扩大。

2、通信工程的应用

从工程技术角度来看，电子技术与通信工程相结合，在社会生活的各种应用迅速的发展，它包括：移动通信与个人通信、卫星通信、光通信、宽带通信与宽事通信网、多媒体通信、语音处理及人机交互、图像处理与图像通信、信号处理及其应用技术、集成电路设计与制造，电子设计自动化技术及其应用，通信与测量系统的电路技术，微波技术及其应用，微波传输。辐射及散射，微波电路，微波元器件，微波工程，光电子学与光纤通信工程，信息光电子工程，电子束，离子柬及显示工程，真空电子工程，电子与光电子器件，微电子系统设计与制备，纳米材料与技术等。

3、在交通领域中的应用

电子技术在交通领域中的应用主要为交通系统应用，电力机车目前正在由传统直流电机传动向交流电机传统转变。主要采用GTO控制器件，整流和逆变用PWM控制，所以可使输入电流为正弦波。目前，很多国家在研制采用直线同步电机驱动的磁悬浮列车，一旦该技术成熟并成功应用的话，将会为交通带来一次变革，不仅有利于缩短时间还对节能减排做出重要贡献，电机技术还可以用于汽车的发动机。在现代汽车上，机械式机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰，电控的燃油喷射装置因其性能卓越而被广泛应用。通过电子喷油装置可以自动地保证发动机始终在最佳工作状态。使其输出功率在一定的条件下最大限度地节油和净化空气，同时通过实验获得最佳的工作条件，并输入存储器中，当发动机开始工作时，根据传感器测得的空气流量、排气管中的含氧量等参数，按照事先编号的运算程序进行，然后控制发动机在最佳工况下。

4、在电力系统中的应用

电力电子技术是电工技术中的一个新兴技术，已经在国民经济和社会建设中发挥着巨大的作用，对于未来输电系统的性能也有显著的影响。目前，电力电子技术在电力系统中的应用已经涉及到诸多方面，例如：发电环节、输配电系统、储能系统等。在配电系统中，电力电子装置可以用于防止电网的瞬间停电、瞬间电压跌落和闪变等情况，便于进行电能的质量控制，改善输供电的质量。电子技术还可以应用于变电所中，在变电所中主要是给操作系统提供可靠稳定的交直流操作电源，给蓄电池充电等都需要电子装置。

5、在医学中的应用

电子技术在医学中的应用主要有电子病历、生物芯片、便携式医疗电子检测仪、远程诊疗系统等。电子病历是电子技术和网络技术的结合。可以为医疗机构提供适时的医疗信息，是系统化的居民健康档案。也可以为医疗责任提供证据；利用传感器的生物芯片，可以对人体进行DNA的检测，快速处理相关信息，亲子鉴定等；电子技术应用于便携式医疗电子检测仪，可以通过微控制器，连接医疗机构网络，实现医生对患者的后期诊疗观察，有利于医疗效果的发挥；同时，利用医学与网络技术、微电子技术等，可以达到医学的远程诊疗，实现医学资源的共享，有利于偏远地共的医学诊疗。

三、电子科学与技术的发展趋势

现在电子科学与技术的发展，以及现代电子技术的不断普及，在不断的改变着人们的日常生活方式和方法。而随着计算机技术、网络技术和材料技术的发展，现代电子技术也在逐步走向学科集成化的发展倾向，将逐步呈现出以下的发展趋势。

微型化

微型化的提出，是以纳米技术作为现代电子科学与技术的发展的基础。并由此延伸出了纳米电子学，其主要则是在纳米的尺度之下，对事物运动的规律和特性进行深入的研究，从而利用纳米级的事物专属特性对其进行开发和利用，主要利用与生物科技以及医疗工程中，纳米检测仪器，纳米电器件等将逐渐被广泛使用，再一次收发电子器件的变革。

智能化

智能化作为现代电子科学与技术发展的必然趋势，在很大的程度上对其进行使用，从而代替了各种不同危险的、枯燥的工作。如现代制造中的智能焊接、智能车载和智能机器人，都是对电子科学与技术的不断应用，而未来电子技术智能化的应用，将使得人们的劳动力由繁重的体力劳动中解放出来，让人们有空闲进行更加轻松、安全的工作，比如智能组装流水线。智能矿脉探测等都是智能化电子技术的应用范畴。

精确化

技术的进步和经济的发展，使得人们开始从原始的劳力劳动中解放，开始转向信息更为流传的精确程度，现代电子科学与技术可以应用于各种观测，传达室输性行业，如气象预测、信息传输、医疗检测等更多方面军。提高观测精确度，做到在最小程度内的信息精确，做到最小的信息传达输损耗。

平民化

截止到目前为止，大部分的电子科学与技术开始被逐步应用在了特定的人员、特定的地点和特定的阶段，如在医疗中不断使用的B超技术，在气象通信中使用的气象预测卫星等。而这些技术已经完备，但是，在很大程度上还属于少数人在开始使用。而为更好的促进全民使用电子设备，小型化、平民化趋势正在成为未来发展的新起点和新方向。如现代的血糖测试仪、洒精测试器等也开始逐步实现平民化，从而可以适当降低精确度，大加幅度缩小体积。降低操作难度，提高产品安全系数，降低材料成本，做到平民化与高科技化两种等级，尽量面向更多人群开放。

5、光电子技术产业化

光电子技术涉内容：光子产生、控制的激光技术及其相关应用技术；光子传输的波导技术；光子探测和分析的光子检测技术；光计算和信息处理技术；光子存储信息的光存储技术；光子显示技术；利用光子加工与物质相互作用的光子加工与光子生物技术。由以上技术形成的光电子行业的五大类产业格局：光电子材料与元件产业、光信息（资讯）产业、传统光学（光学器材）产业、光通信产业、激光器与激光应用（能量、医疗）产业。

结语

随着现代科学技术的飞速发展，人类历史即将进入一个崭新的时代，电子科学技术的发展和更新在随着时间的步伐，在不断的改变。并在逐步的广大化，电子科学技术与其它技术结合有利于促进社会科学技术的进步，无论是生活还是科学研究，电子技术都不必不可少的独立技术，电子科学与技术对于国家经济发展、科技进步和国防建设都具有重要的战略意义。

第7篇：科学技术发展史范文

抢抓机遇、科学发展 不断提升服务水平

机关车队是为市五大班子领导和广大机关干部职工提供车辆服务的。近年来，面对服务对象要求提高、车队经费紧张、油价不断波动等不利因素，我们树立创新意识，全力抢抓发展的新机遇，勇于开拓服务市场，用科学发展观理论武装职工头脑，切实加强服务意识和工作作风建设，扩大了服务领域，提高了服务质量，取得了较好的经济效益和社会效益。

一、抢抓机遇、开拓市场，增强发展后劲

机关车队要发展、要科学发展，一直是我们全队班子成员的首要工作任务，为市领导服务和为机关干部职工服务需要更多的资金支持，而如何获得更多的经济效益，我们首先在修理厂的发展上做文章。为了使修理厂在市场竞争中夺得一席之地，关键是要有自己的主打项目和优势产业。为此，我们多次考察、反复论证，在局领导的大力支持下，首先选中了压缩天然气（cng）汽车改装这一朝阳产业。从20xx年10月以来，经过我们积极努力相继取得了改装资质，成为全省第一家领取《压力容器安装维修许可证》的单位，并开发了压缩天然气汽车维修管理软件。截止目前已改装压缩天然气汽车近500台，取得了较好的社会效益和经济效益。在此基础上，我们还在积极筹建cng气瓶检验站的工作。这项工作已同市质监局达成合作意向，完成有关设备考察工作，待批准后即可进行设备采购。

二、挖掘潜力，提高效益，提升服务水平

要使车队的服务水平不断提升，不但要谋求新发展，还要不断挖掘潜力，合理的利用好现有的人力、物力资源，使其发挥更大的作用，获得更多的效益。

机关职工通勤车只有在工作日发车，我们就利用节假日对外出租；同时，我们还尝试出租闲置的车库来创造效益。汽车租赁站车况不好，我们就以提高服务质量来吸引客户。机关职工乘坐通勤的人数随季节变化，我们就加强管理、加大通勤票检查力度，有效遏制了无票乘车的现象。

为了提高修理厂的经济效益，我们针对汽车维修市场的变化和车型的不断更新，有针对性的更换维修检测设备，提高维修能力和质量，扩大对外服务范围，增加维修车辆。

这一系列的措施使车队获得了客观的经济收入。补充了车辆经费不足，减少了财政负担。20xx年在局领导的大力支持下，我们还新购入了两台考斯特面包车，为车队的服务上水平创造了一个新的平台。

三、带队伍、改善作风，形成集体合力

车队职工岗位分散，工作时间不一致，就连召开全队职工大会都要选择在工作以外的时间。为了把这样一支队伍带好，形成合力，我们一方面加强正面教育，努力建设一支有理想、有道德、有文化、有纪律的职工队伍，教育职工树立远大理想、爱岗敬业、廉洁奉公、诚实守信、遵纪守法，提高职工的服务意识和主人翁责任感。另一方面，我们强化制度建设，以制度管人。近年来，我们制定和完善了岗位责任制、安全制度、车辆、驾驶员管理制度、安全优质服务奖惩制度等；并在执行中加强教育监督，坚持每月25日召开全队的安全例会，提高了大家的责任心，强化了驾驶员的安全意识。创造了市领导公务用车全年行驶300万公里、出长途2330台次无重大安全事故的记录。三是提升技能培训，对司机们加强岗位练兵，鼓励广大职工刻苦钻研技术，不断提高他们的驾驶技能。现在，司机们每天早出晚归，节假日不休息，随叫随到，不计报酬，他们的优质服务得到了各级领导认可和广大机关干部职工的好评。

第8篇：科学技术发展史范文

关键词：科学技术；化学学科；发展趋势；化学教学；启示

文章编号：1005C6629（2016）10C0003C05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

3 展望化学科学的发展趋势

世界很奇妙，未解之谜不少。尽管现代科学技术已经揭开了不少谜底，取得了很大成就，仍然有许多问题尚未解决，仍然会不断地发现、产生新的问题，在这些问题中有相当大的部分通常归属于化学问题，需要化学科学来解决。一般地说，化学问题可以分为3大类：第一类是关于物质组成、结构、性能、合成、检测等等的“纯粹化学”问题，例如“三氧化二碳分子具有什么样的结构？”“三氧化二碳有哪些性质？”“怎样制取三氧化二碳？”等。第二类是人类生活、生存和现代社会迫切需要化学解决的现实问题，例如“怎样制造效果更好、副作用更小的新药物？”“人类能不能实时监测自身的化学变化？”“石墨烯能直接应用于日常生活吗？”等，这类问题可以称为“应用化学问题”。第三类是跟化学有密切关系，又需要多学科联袂协同解决的科学问题，例如宇宙的构成、起源与演化问题；生命的起源与演化问题以及“意识和理智是怎样形成的？”“大脑如何思考、如何形成记忆？”“环境如何影响人类基因？”“怎样消除环境污染？”“如何捕获更多的太阳能？”“能否有选择地切断某些免疫反应？”等，这类问题既是基本的又是复杂的，可以称为“跨学科问题”。

这些问题的解决，不仅需要新的化学知识，也将促进化学科学继续发展。

根据解决未来化学问题的需要，可以进一步概括未来化学科学的发展趋势主要是[22，23]：

3.1 由研究简单化学体系向研究复杂化学体系发展

19世纪的化学是在原子的层次上认识和研究物质，主要研究原子的组合和排布，是“原子的科学”（参见恩格斯《自然辩证法》）。20世纪的化学合成了大量的分子，研究了分子中的化学键及其本质、分子的相互作用，高分子材料和生物分子的结构与功能等，主要是在分子的层次上认识和研究物质，被认为是研究分子的科学。21世纪的化学不但研究原子、分子，而且进一步研究分子片、结构单元、高分子、原子分子团簇、超分子、生物大分子、分子和原子各种不同维数、不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态，直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应，制备、剪裁和组装，分离和分析，结构和构象，粒度和形貌，物理和化学性能，生理和生物活性及其输运和调控的作用机制，以及上述各方面的规律、相互关系和应用等，使21世纪的化学越来越成为研究泛分子的科学，由研究简单化学体系向研究复杂化学体系发展。

3.2 由研究简单反应体系向研究复杂反应体系发展

现代化学的研究对象不但由研究简单微粒向研究复杂微粒发展，而且呈现由研究简单反应向研究复杂反应，即向分子群研究深入的发展趋势。近代化学对多分子反应是无能为力的，远远不能满足实际需要。一个活细胞内往往有几十种酶同时催化许多化学反应，研究生物体内的化学反应，就要研究多个分子甚至一大群分子间的反应。生物机体的活动常常同时发生几十个甚至几百个化学反应，生物体为延续生命所发生的化学反应就更加多了。因此，研究复杂的反应体系成为化学科学发展的趋势之一是很自然的。

近代化学致力于获得物质世界的简单的基本解，总是尽可能地把复杂的化学体系简化成简单的体系、孤立的体系来探索其中的分子及其反应，用微观来解释宏观。随着认识的不断发展，人们逐步认识到必须回归复杂性，在实际情境中研究复杂系统，越来越重视对复杂化学体系的研究。所谓复杂体系，既包括组分复杂性，也包括结构复杂性、状态复杂性和过程复杂性。多组分体系、分子群反应、开放体系、耗散结构、非平衡态、亚稳态等等复杂化学体系都成为现代化学的研究对象。同时，化学家开始注重在动态背景中对物质进行研究，而不再局限于静态。例如，在生物细胞膜背景中研究类脂分子的生物化学行为，在高级结构背景中研究蛋白质的功能行为等等。生命过程中的物质代谢都是通过一系列催化反应，而且是高效率的专一的催化反应进行的。可以预期，在未来化学中催化反应将会有极大的发展。

由原子层次到分子层次再到泛分子层次，体系的复杂性正是逐步增加的。复杂系统中的化学过程是研究复杂系统的核心问题，未来化学还需研究宽时间范围的化学行为，研究化学进化和化学演化，建立跟踪分析方法，发展过程理论。

3.3 由注重结构-性质关系向注重组成-结构-性质-功能关系发展

所谓结构是事物内部各组成要素的结合方式，反映着各组成要素的相互联系。性质是事物本身所具有的属性，能反映事物与外部其他事物的联系，而且这种联系往往不是太复杂的。功能则是事物能够满足某种需求的一种属性，是系统作用于他物的能力，其机制往往是比较复杂的。功能所发挥的作用一般都是正面的、有利的；性质则无正面、负面之分，或者说既包括正面的也包括负面的。组成、结构、性质、功能之间既有密切联系又有所区别。对于简单系统，注意其结构与性质的联系就足以认识和了解对象系统了，因而通常就只关注简单系统的结构与性质的联系。对于复杂系统来说，其性质在内部不是均匀分布的，难以用来完整地说明系统的内部和外部作用，相对来说功能更显重要，而结构对于功能往往有着决定性的影响。因此，了解结构与功能的相互联系，实行结构研究与功能研究结合，成为认识和了解复杂系统的重要方法。对于未来化学来说，研究结构时研究高级结构应该更为重要，基于结构、功能关系来设计、合成新功能分子或功能材料；基于分子或合成子组装的合成、构筑高级结构的研究，包括控制大分子缠绕、折叠和多层次有序聚集研究；基于模拟生物材料形成过程的合成方法研究等将得到进一步发展。上述所谓高级结构都是由结构单元分子组合成的，是以分子间弱相互作用为基础的。

前已述及，现代化学科学的研究对象已由相对简单的化学系统逐步转变为复杂的化学系统。与此对应，在研究的侧重点上，现代化学科学呈现出由注重结构-性质关系向注重组成-结构-性质-功能关系发展的特点。

3.4 由偶然发现向自觉寻找或发明发展

19世纪化学的研究方法主要是实验方法，因而被称为实验的科学，化学的新发现也常常具有偶然性。到了20世纪下半叶，随着量子化学在化学中的应用，化学不再是纯粹的实验科学了。许多高难度的合成工作都事先根据理论设计，然后决定合成路线。稀有气体化合物的发现、维生素B12在轨道对称性守恒原理指导下的成功合成等等，都凸显了理论化学的重要性。1998年诺贝尔化学奖的颁奖公告就宣称：“量子化学已经发展成为广大化学家所使用的工具，将化学带入一个新时代，在这个新时代里实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质。化学不再是纯粹的实验科学了。”

为了满足未来社会的种种要求，需要发展新的反应（例如绿色技术要求）。随着对化学反应本质的理解，特别是分子识别概念的引入，进一步综合考虑反应分子间各种作用力所起的作用，就有可能设计新的反应，发明创造新的反应，尤其在不对称合成反应和催化反应的发明创造方面。预计在未来，理论和计算方法的应用将大大加强，理论对实验研究起指导作用，理论和实验更加密切结合，使实验探究获得较强的自觉性，未来化学将实现由发现反应到发明反应的飞跃。化学思想、化学方法学、化学哲学的讨论也会引起越来越多的人的兴趣。

3.5 由应用传统手段向应用现代科学技术和现代信息技术发展

为了解决新问题、解决越来越复杂的问题，需要新的思路、新的过程和新的方法。因此，在21世纪，化学科学的新方法、新手段会层出不穷。

例如，合成化学始终是化学的根本任务。为了适应各种新功能分子的合成需求，合成设计必须有新的发展，尤其是对各种功能性分子聚集体的制备，需要研究过去化学家较为陌生的组装问题。未来的合成化学将从化合物的经典合成方法扩展到包含组装等在内的广义合成，以求得到能实际应用的分子器件和组装体。有人概括新合成方法的特点是“十化”：芯片化，组合化，模板化，定向化，设计化，基因工程化，自组装化，手性化，原子经济化，绿色化。引进酶技术、仿生技术、膜技术等新的实验技术，则将有力地促进生物机体和生命秘密的研究。

再如，分析化学将进一步吸收大量物理方法、生物学方法、电子学和信息科学方法，发展成为分析科学，大大拓宽应用范围。分析方法的发展趋势也被概括为“十化”：微型化芯片化、仿生化、在线化、实时化、原位化、在体化、智能化、信息化、高灵敏化、高选择性化、单原子化或单分子化。单分子光谱、单分子检测，搬运和调控的技术受到重视；以分离和分析方法连用，合成和分离方法连用，合成、分离和分析方法连用为内容的“三连用”将是很普遍的现象。

化学实验将趋向高技术化、自动化、微型化和超微型化，以节省能源、节省材料、节省时间、减少污染。

计算机技术的发展，尤其是分子结构与性能的计算机数据库的建立以及分子模建技术的发展，使得化学中的分子设计、合成设计以及进一步的反应设计有了很好的助手和工具，模型和计算机虚拟将成为化学的新方法。化学体系的组成-结构-性质-功能信息和大数据以及化学过程的各种信息和大数据将有力地促进对复杂化学系统的研究。

随着计算机性能的逐步提高，计算化学将会有进一步的大发展。未来的智能化计算机将能进行学习，帮助化学家更好地进行实验模拟、实验设计以及实验控制，应用机器来设计、合成分子将越来越多。计算机技术以及化学信息学技术、大数据技术将为化学在新世纪迅速发展插翅添翼。

此外，化学将由单科闭门独干向多学科相互渗透、交叉、协同发展，这一趋势在此不再赘述。

4 科学技术及化学科学新发展对化学教学的启示

未来化学将会在能源和资源的合理开发和高效安全利用中起关键作用；推动材料科学进一步发展；在解决食物短缺问题、治理环境、提高人类生存质量和生存安全、拓展人类化学认知的广度深度等方面继续起保证作用。因此，化学应该成为高中阶段的一门重要的科学课程。

科学技术和化学学科新的发展和趋势无疑会影响化学教学的内容。例如，合成、组装复杂分子的过程包含着分子识别过程，充实、提高和普及分子识别这一观念可能是现代化学教育的重要任务之一。但是，这不是最主要的。笔者认为，最主要的是：

4.1 注重研究思路、方法和创新的感悟、体会与训练

科学技术和化学学科的新发展是科学创新的成果，它给化学教学的重要启示之一就是要注重培养学生的创新意识和创新能力。

要培养好学生的创新能力，首先要注意通过对典型创新成果的分析、讨论来影响、启发学生，培养学生具有浓厚的创新兴趣和强烈的创新意识。

其次要注意引导学生感悟、概括典型创新成果的研究思路和方法，形成体会并适当安排相应训练。所谓研究思路是认知策略的具体表现形式，实质上就是认知策略，是开展认知活动的指导思想、行动规则和组织实施的依据，是认知活动过程和方法的精髓、灵魂和本质特征，是认知活动、认知智慧的核心成分，决定着认知活动的成败。认知活动越复杂，认知策略的关键作用就越强，越是要予以注意。

有关的知识和经验是认知智慧的基础，没有它们，认知策略就不能形成。有关的操作技能等决定着认知策略能不能落实、能不能具体化、能不能转化为实践。但是，它们绝不是认知策略本身。因此，绝不能用创新成果的知识灌输和操作训练来代替创新研究思路、方法的感悟与体会。

4.2 注意学科思想（观念）的渗透、领悟和发展

根据现代化学的特点和发展趋势，高中化学课程应该注意用恰当的方法把先进的观念介绍给学生，例如关于物质微粒及其相互作用的多样性和多层次性、微粒尺度对物质性质的影响、跟自然和谐相处等等，要认真清除传统教学内容中的形而上学观念，对学生进行生动的辩证唯物主义教育。

学科思想（或学科观念）有助于学生理解、接受和掌握有关知识，十分重要，但绝不能一成不变地教条式记忆。在化学教学中注意渗透化学学科思想（观念）并适时总结、适时发展提升、注意应用，有助于学生学好化学，把握真谛。以化学微粒观为例，有人在学生刚学习分子、原子时就强调掌握微粒观，这是违反观念形成规律的，是不适宜的。另一种情况则是：在初三化学学习了分子、原子之后，就再也不提微粒观，不重视微粒观的应用，更不重视微粒观的发展，觉得已经强调过了、“无话可讲”了。其实在后续的学习中，不仅在涉及微观过程或者涉及微粒相互作用、相互影响时可以涉及微粒观，在涉及物质微粒及其相互作用多样性和多层次性时、涉及复杂化学体系的高级结构、涉及各种泛分子时都是应用微粒观、发展提升微粒观，使学生更好地掌握微粒观的好时机。

4.3 注重立德树人，促进全面发展

在科学技术不断发展、造福人类，并涌现许多用科学技术服务民族、服务国家、服务人类的楷模的同时，也存在着害人科技、犯罪科技等危害人类的负面现象，例如考场高科技作弊、高仿真犯罪、电信诈骗、伪基站、网络病毒、恶意软件、电脑犯罪、网络盗窃、计算机高频下单炒股、致幻剂、high药、新化学、瘦肉精、地沟油、三聚氰胺奶、苏丹红鸭蛋、甲醛鱿鱼、硫磺枸杞、孔雀石绿防腐鱼、染色“黄花鱼”、假鸡蛋、滥用反式脂肪酸和塑化剂，等等。“发明”这些害人科技、犯罪科技的人都是掌握了有关科学技术的人！至于明知故犯，私排有害化学品或滥用化学制品造成公害、污染环境的人就更多了。严峻的事实从反面警醒我们：科学技术教育一定要注重立德树人，注重进行道德伦理教育，一定要关注学生的全面发展，努力促进学生全面发展。

根据现代化学的特点和发展趋势，中学化学课程还应该通过生动具体的事例让学生体会化学跟其他学科的密切联系，知道化学是生命科学、材料科学、环境科学以及信息科学进一步发展的重要基础，认识到在基础教育阶段偏科是不应该的。

4.4 培养学习兴趣，切忌吓跑学生

根据现代化学的特点和发展趋势，中学化学课程应该注意引导学生大致了解现代化学的目标、任务、对象、内容、方法、手段、重要领域和成就，了解化学的视野逐步扩大，增强他们学习化学的兴趣。

复杂的学习内容往往显得比较艰深、枯燥，特别需要浓厚的学习兴趣支撑。复杂的学习内容不是注定跟学习兴趣有矛盾、有冲突的。与此相反，几乎每一个复杂研究成果都是在巨大兴趣的推动下取得的。研究活动如此，学习活动也应该如此，关键在于要对内容、形式、方法等作适当的处理加工，而不是简单、粗暴地灌输。

在化学学科新发展中有许多生动的例子。例如，固相表面催化是复杂的，通常似乎难以激发学习兴趣。如果在基于煤转化的有机合成工业的教学中，适当介绍一点微观机理过程，结合模型或示意图介绍中科院包信和院士研究团队巧妙地用部分还原的复合氧化物作催化剂，让CO分子在催化剂氧缺陷位上吸附并解离；气相氢分子选择性地与解离生成的C原子反应生成亚甲基自由基；催化剂表面CO解离生成的氧原子倾向性地与另一个CO反应形成CO2；亚甲基自由基迅速进入分子筛孔道，在孔道限域环境中进行择形偶联反应定向生成低碳烯烃而不是在催化剂表面停留或发生表面聚合反应。通过以CO替代H2来消除烃类形成中多余的氧原子，在反应不改变CO2总排放的情况下，摒弃了水煤气变换反应，从原理上开创了一条低耗水进行煤转化的新途径。同时，创造性将氧化物催化剂与分子筛复合，巧妙地实现CO活化和中间体偶联等两种催化活性中心的有效分离，把费托过程中“漫无目的”生长的自由基控制在一个“笼子”（分子筛）里，使其变成想要的目标产物（低碳烯烃）；介绍美国《科学》杂志以“令人惊奇的选择性”为题发表专家评述，认为该过程未来在工业上将具有巨大的竞争力等背景知识，学习要求则不提高……这样做可以让学生体会征服困难、获得成功的喜悦，激发他们学习和探究的兴趣。

现今的中学化学教学以刷题训练为主，而且考试难度大幅度提高，导致不少学生失去学习兴趣。在实行升学选考后，选考化学的人数显著减少，在一些地方已影响到化学课的正常开设，这个教训必须吸取。

4.5 痛下决心，切实改革课程、教材、训练与考试

现代科学技术发展和社会发展的需要，使现代化学面临着一轮新的变革和发展。对此，高中化学课程需要建立一种灵活的机制，以便于及时地反映现代化学迅速发展、变化着的特点和进展，及时调整中学化学的内容，加强课程内容的现代化，把符合现代化学特点和发展趋势的基础性内容介绍给中学生，并且提供选择机会使他们能对现代化学的某些领域或者研究案例作比较深入的了解，等等。

目前我们的基础教育已经被升学应试绑架，虽然形形的改革措施不断出台，实际上应试教育愈演愈烈，学生以及教师、家长的负担很重，严重影响了学生全面发展和人才健康成长，迫切需要痛下决心，全面改革课程、教材、训练与考试。这是一个复杂、庞大、艰难的系统工程，我们期待、祝愿它早日成功。

参考文献：

第9篇：科学技术发展史范文

关键词：计算机 特点 趋势 现实意义

一、计算机科学技术的发展特点

计算机在发展过程中已经越来越小巧、反应快速以及贴近人们的生活。以前作为军事以及教育、医疗等用途的计算机技术已经越来越被个人所掌握，计算机进入到个人生活的各个环节。而随着人们物质生活水平的提高，人们对于计算机性能的要求也越来越高，这也反过来激励着计算机科学技术的不断发展和完善。而在总结计算机科学技术的发展现状中，需要充分考虑到计算机本身具有的属性，以及计算机带来的现状改变，综上，计算机科学技术的特点可以总结为以下几点

（一）计算机科学技术的发展多极化

随着政治经济的全球化，个人计算机已席卷全球，但由于计算机应用的不断深入，对巨型机、大型机的需求也稳步增长，巨型、大型、小型、微型机各有自己的应用领域，形成了一种多极化的形势。如巨型计算机主要应用于天文、气象、地质、核反应、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域和国防事业领域，它标志一个国家计算机技术的发展水平。目前运算速度为每秒几百亿次到上万亿次的巨型计算机已经投入运行，并正在研制更高速的巨型机。计算机科学技术的发展呈现多极化。

（二）计算机科学技术的发展智能化

智能化使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力，使计算机成为智能计算机。这也是目前正在研制的新一代计算机要实现的目标。智能化的研究包括模式识别、图像识别、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等。目前，已研制出多种具有人的部分智能的机器人。计算机科学技术的发展实现了智能化

（三）计算机科学技术的发展的网络化

网络化是计算机发展的又一个重要趋势。从单机走向联网是计算机应用发展的必然结果。所谓计算机网络化，是指用现代通信技术和计算机技术把分布在不同地点的计算机互联起来，组成一个规模大、功能强、可以互相通信的网络结构。网络化的目的是使网络中的软件、硬件和数据等资源能被网络上的用户共享。目前，大到世界范围的通信网，小到实验室内部的局域网已经很普及，因特网（Internet）已经连接包括我国在内的150多个国家和地区。由于计算机网络实现了多种资源的共享和处理，提高了资源的使用效率，因而深受广大用户的欢迎，得到了越来越广泛的应用。所以计算机科学技术的发展的网络化

（四）计算机科学技术的发展的多媒体化

多媒体计算机是当前计算机领域中最引人注目的高新技术之一。多媒体计算机就是利用计算机技术、通信技术和大众传播技术，来综合处理多种媒体信息的计算机。这些信息包括文本、视频图像、图形、声音、文字等。多媒体技术使多种信息建立了有机联系，并集成为一个具有人机交互性的系统。多媒体计算机将真正改善人机界面，使计算机朝着人类接受和处理信息的最自然的方式发展。

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经历了几个阶段和过程，从最开始的军事用途已经遍布到了社会生活的各个方面。计算机科学技术的发展已经深刻地影响到了社会进程，计算机在体积上、性能上等都得到了更大的发展，也更加贴近人们对于计算机的用户需求。计算机的发展趋势呈现出交互式、体验式以及智能化的特征，计算机CPU的速度在加快，外观设计也更加多样化，运用领域更加广发，逐步迈向第五代计算机的新纪元，计算机科学技术的发展是新时代中发展中的一个重要方面。

（一）计算机科学与技术朝着技术方面发展的趋势

随着时代的发展，计算和通讯技术融合。我们在过去20年中，在计算方面有分步式计算，智计算，无线通讯，远程的、近程的很多多方面的发展，现在计算是建立在通技术和计算技术融合的基础上。PC的功能正被开拓到更多的环境、多的设备之上。计算将无处不在，在一电脑上，在一个PDA上，在一个电视、台家电或汽车上，任何地方都有计算，是计算的形式有所改变。智能家电将变成计算的一个很重要的平台。可以现在有电源的地方就会有计算，没有源的地方可能也会有计算，像我们现的钱包、书都会变成计算的方式。新的计算环境不仅仅是现在的电脑，也括手表、电话，包括各种能够想象和想不到的方式。

（二）计算机科学与技术朝着构架方面发展的趋势

计算正在走向网格化，就是说计算本身是分布在一张网格上，像电网一样无处不有，而且分布是有机的，这也是目前常说的网格计算。网格计算本身很重要的一个特点就是它更好地集成或者协同了部分资源，这个资源包括硬件的、软件的、通讯的、网络的以及信息的，可以

说在更高的层次、更多的层面上把信息更好地运用起来，使得这个过程变得更加优化。所说它可以把很多很多的信息孤岛，或者分布的资源联系起来，因为在Intemet上面，信息本身是一个一个的孤岛，现在由于有了网格计算，可以把物理层、网页、信息层都连接起来。当计算的功能或者整个内容、信息遍布到每一个角落的时候，怎样营造一个安全、可信的环境就变得十分重要，因而最近提出的可信计算也是计算机技术发展的一个保障与前提。可信计算或者可信赖计算本身是一个生态环境，它是可用性、安全性、可信赖性、保密性、易用性的结合，包括硬件、软件、不同的基础设施；包括管理、机制运营的环境，也需要有很多很好的标准，产业的、政府的政策规划也十分重要。

三、计算机科学与技术发展现实意义

随着大科学时代的到来及科技水平的高速发展，计算机科学与技术已经渗透到我国经济、社会的各个领域。计算机科学与技术的发展与应用，不仅有利于全球经济的发展，还极大地推动了社会的进步，计算机已经成为当前这个时代的“运筹者”，因此，发展计算机科学与技术具有十分重要的现实意义。参考文献：