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計算機及科學技術范文1
關鍵詞 庫恩理論 計算機科學與技術 跨越式發展
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A
0 引言
隨著計算機及信息技術的不斷發展,對于計算機科學與技術的進步程度及速度的衡量方法的研究越來越受到相關工作及研究人員的關注。庫恩提出的科學革命模式就是一種以模式的形式將計算機科學與技術的發展趨勢表現出來的一種方法。①此論文基于庫恩理論對計算機科學與技術的跨越式發展進行了較為系統的研究。
1 庫恩理論概述
庫恩理論主要是對科學的動態發展狀況進行了一個較為系統的論述。該理論沖破了古典經驗論,指出科學之所以能夠成為科學或稱之為科學就是因為范式的形成的理念。庫恩理論誕生之后,不僅被廣泛應用于科學技術發展的各個領域,而且有效地促使相關工作人員在范式的指導下從事科技工作。所以,從這個角度上來說科恩理論的提出具有十分重要的理論與實踐意義。其實,庫恩提出的理論主要包括:前范式科學理論,常規科學理論及科學革命理論,其中科學革命理論也稱為新常規科學理論。而科學革命實質上就是新的范式來替代舊的范式的一個過程,新舊范式之間是不可以通約的。②
2 基于庫恩理論的計算機科學與技術的發展歷程分析
基于庫恩理論的計算機科學與技術的發展歷程可以分為三個時期,即計算機科學與技術前科學時期、計算機科學與技術常規科學時期、計算機科學與技術革命時期。
首先,對于第一個時期來說,也可以大致歸納于三個階段——計算工具的發展階段、機械式計算機的發展階段、繼電器式計算機發展階段。由此也可以看出,計算機科學與技術前科學時期的時間跨度比較大,而且各種思想和學派比較繁雜。不論是計算工具階段、機械式計算機階段還是繼電器式計算機發展階段都沒有系統的結構,也沒有相關的指導理論,所以整個的發展來看,方向非常地模糊,發展進度的衡量標準也不明確。而這些都是庫恩的前科學時期的典型特點。雖然,計算機科學與技術的前發展階段存在很多突出的問題,但是這個階段的一些基本原理和基本思想是現代常規科學時期的電子計算機發展的基礎。
其次,計算機科學與技術常規科學時期。在這個時期人類歷史上真正的第一臺電子計算機誕生,而且理想計算機理論和計算機體系結構的提出,為計算機的發展提供了一定的理論標準,計算機科學與技術的發展形成了一個相對穩定的范式,這個范式的形成,有效地促進了計算機的快速發展。在這個時期計算機的演變經歷了電子管時代、晶體管時代、集成電路時代、大規模集成電路時代、智能計算機等階段。③
第三,計算機科學與技術的革命時期。這個時期雖然計算機的發展非常地迅速,而且功能也在不斷地完善。但是計算機科學與技術的發展與摩爾定律密切相關。有相關專家在回顧40年來半導體芯片行業的發展中提出在今后的幾年里摩爾定律可能還可以適用。但是,如果晶體管電路的性能接近極限的話摩爾定律將走到盡頭并有可能完全失效。所以,很多專家預言,一旦摩爾定律走到盡頭,電子計算機科學與技術發展的革命必然到來。
3 基于庫恩理論計算機科學與技術跨越式發展的可能性分析
通過上面的分析可以看出范式其實是一種相對穩定的模式,一般來說一種范式要被徹底地必須有一個長期積累的過程。必須要一定的量變才會引起最終的質變,一種舊的范式才能被一種新的范式替代。而單個的事實或單個事件通常不能證實或一種范式。所以,對于計算機科學與技術來說,只有當舊的范式不能滿足實際需求的時候,而且有更好地范式代替舊的范式時,才會出現新舊范式的更替。所以,從這個意義上來說科學革命的實質就是新舊范式的轉化、過渡或者更替。
同時,計算機科學與技術的發展存在很大的潛在威脅性,所以很多相關工作者及科技研究人員,都在致力于研究一些新材料和新技術。如果這些新材料和新技術的研究能夠在危機出現之前研究出成果的話,就可以有效地避免危險的出現。這樣就可以有效地實現計算機科學與技術的跨越式發展,計算機科學與技術就可以從以電子計算機為標志的常規科學階段,直接進入新的常規科學階段,而這必將加速計算機科學與技術的發展?,F階段人們正在著力研究的新領域包括:光子計算機、量子計算機、DNA計算機等。
4 結語
通過論文的分析可以看出,庫恩理論的提出揭示了計算機科學與技術發展的內在規律,基于庫恩理論的計算機科學與技術的發展歷程可以分為前科學時期、常規科學時期以及科學與技術革命時期三個時期,而且基于庫恩理論計算機科學與技術跨越式發展的可能性很大。最后,希望論文的研究為相關工作者及研究人員提供一定的借鑒與參考價值。
注釋
① 楊玉成.拉卡托斯的研究綱領和經濟學方法論[J].自然辯證法研究,2011,(2).
計算機及科學技術范文2
1.1計算機科學與技術的發展現狀
首先,計算機科學與技術同時朝著普及性與發展性兩方面發展。當今社會科學技術的發展代表了社會先進生產力的發展,對人類社會的進步就有舉足輕重的作用。目前計算進科學技術的發展與普及使得人們的生活發展了巨大的改變,它已經滲透在社會經濟生活的方方面面。其次,現如今計算機科學技術的發展越來越綜合化與專業化。雖然計算機已經廣泛地普及在了世界范圍,但是在普及的同時計算機也越來越專業,計算機的功能越來越綜合。比如,很多家用電器開始具備了各種智能化的功能,操作起來更加的方便和人性化,家庭的網絡運用也開始出現了無線網絡以及新的網絡分布系統,極大地便捷了人們的生活。同時計算機各種專業化的特點讓計算機的功能更加地完整和綜合,從而更好地解決人們生活工作方面的特點。最后,當今計算機的發展具有突破性和深入性。計算機普及與專業的發展使得計算機的功能定位更加明確,促使計算機朝著具有挑戰和突破的方面發展?,F如今人們對計算機功能的需求在不斷提高,臺式機、筆記本、平板電腦等新型的計算機不斷誕生并影響著人們的生活,計算機的發展也將一直朝著人們發展所需求的方向進行不斷完善。
1.2計算機科學與技術的發展特點
進入二十一世紀之后計算機發展的最顯著的特點就是與現代高科技的結合。現如今計算機科學技術的發展特點主要體現在以下兩個個方面:第一,計算機向社會經濟文化以及商業等各方面開始滲透和普及,為了使得社會經濟活動能夠順利進行,計算機以及電子科技的普及與運用勢在必行;第二,新型計算機的更新換代的周期大大縮短了。第一臺計算機的誕生到使用經歷了將近半個世紀,而從第一臺計算機至半導體晶體管的出現僅僅十年左右的時間,再發展至集成電路只用了兩年左右的時間,可以說計算機改革和進步的時間在不斷地縮短。
2計算機科學與技術的發展趨勢
我國計算機最初運用在軍事以及國防方面,經過多年的普及與發展,雖然我國投入了大量的人力物力和財力進行研發計算機,但還是難以與國民經濟的發展相接軌,我國計算機的發展并沒有進行本質上的轉變,因此,近年來我國計算機的發展道路其實越來越窄,為了更好地發展我國的計算機科學技術,應該對計算機科學技術的未來發展趨勢進行整體的把握:
2.1計算機會朝著更高的層次發展
從計算機的性能以及運行的速度,尤其是計算機主頻的精密度方面,應該朝著更高的等級發展。英特爾公司已經擁有十億以上的晶體管處理器,在一個計算機中同時使用上千個處理器,而目前很多國家最高級的計算機都使用計算機的并行處理。在這種處理器的基礎上計算機走向了更加高級的發展階段,也越來越受到人們的青睞。
2.2計算機科學技術的發展更加寬廣
計算機的發展趨勢是全世界范圍內的發展,可以說無處不在。近幾年計算機的發展出現了明顯的網絡化向各個領域滲透的現狀,使得計算機在廣度上進行了前所未有的拓展。未來計算機就是家庭的必備電器,我們的學習和上班將會完全電子化,而計算機的價格未來也會非常的平民化,成為人們最日常、最普通的日用品。
2.3計算機科學技術未來的發展會更加的專業和深入,即計算機的發展更加的智能化
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關鍵詞:計算機 藝術 學科 美學
“科技是第一生產力”這句話早已被人們耳熟能詳,并且在社會發展中扮演著不可或缺的角色。21世紀以來,科學技術,尤其是計算機技術飛速發展,使得電腦告別昂貴開始步入尋常人家,成為我們工作、學習、生活的必需品。計算機已經深深地影響著我們生活的方方面面,我們也必須承認,科學技術在一定程度上也改變著我們的生活方式,改變著我們的文化,也包括在國內并不大眾的藝術領域。
一、計算機與藝術
科技的革新,從計算機到網絡虛擬現實,藝術創作的領域產生了極大的變化,具有實驗精神的先驅藝術家們熱衷于新媒體與材料與新藝術形式的探求,從十九世紀末到今天,其中發生了難以計數的藝術運動,一部藝術發展史,幾乎就是一部近代科技史。1949年美國麻省理工學院科學家研制出計算機,計算機的強大運算能力令人乍舌,尤其是計算機可以儲存、反復修改,容易重新繪制及無限復制等等功能,使得所有有關繪畫的行為起了本質的改變。1952年美國學者Ben F.Laposky利用計算機繪制出一個抽象的圖像,1956年計算機實現了創作彩色影像的功能,使得它的創作能力大大加強。1960年德國學者K?Alsleben及W.Fetter發表了最早的計算機繪圖作品。1994年因特網開始盛行,人們對于空間的思考模式隨之改變,藝術的創作思維隨著新型的創作手段出現,變得豐富多彩。我們不再需要為表現具體的現實的題材而感到困苦,計算機影像幫我們解決了這些問題。因此,藝術家已把興趣放在如何避免復雜的建構,因為人們想象的空間已經改變,傳統的繪畫創作形式已被純粹的、無限空間的數字藝術所取代。從那一刻起,敏銳的藝術家就試圖使用計算機來進行藝術創作,例如貝爾實驗室的科學家以字母、圖形、疊印創作了最早的一幅數字藝術作品。東京大學藝術研究室創作了計算機藝術圖和計算機動畫作品。隨后,計算機藝術家小組GTG成立,并且創作了許多數字藝術作品。但這些都是基于實驗室的藝術探索,直至1980年蘋果電腦公司推出Macintosh電腦桌面排版系統(DTP),計算機在藝術設計領域迅速發展,并衍生出專業的計算機數字藝術與設計。蘋果電腦也因高科技創新而獲得尊重。1990年英國皇家藝術學院開設計算機藝術設計系,主要學習和研究互動設計,努力使藝術與技術協同發展?,F在,數字藝術已涉及藝術的各個領域,藝術的形式和內涵都發生著變化。
目前,計算機對現代藝術造成的沖擊及影響之巨,超乎想象。早期的繪畫技術持續到現今的計算機繪圖上,大部分的計算機使用者,是把新的事物以舊的方式來呈現。世界的內涵不會為觀者凝結成一種不變的形式,而觀看的方式也不會永遠保持同一種模式,它是一股鮮活有力的理解形式,最初計算機被認為只是一個空間可視化的簡單輔助工具,但現在它已經不只是一件工具,是一種創作的媒材,更重要的是一種新的美學方向,新的再現可能,甚至是一種新的創作主體。數字藝術家深信雖然計算機本來不是為藝術創作的理由而發明,但它會持續發展出特有的本質,繼續為藝術家提供最好的工作伙伴。
二、計算機藝術學科的特點
1.無拘無束的藝術思維方式
計算機的最大特點就是可以進行海量數據運算,有了這個特點計算機可以將藝術作品的精度提高到前所未有的高度。它可以逼真模仿任何傳統的藝術效果,而且快速高效。在藝術創作中,計算機可以隨意縮放觀察等優勢,使設計更加微觀,不依賴工具,可以十分精確、規范。改變了手工繪圖需要紙筆、尺、圓規等工具,勾形、渲染等過程,更改設計,修改起來比較困難狀況。計算機則有多樣修改方式,例如PHOTOSHOP軟件中的“歷史記錄”和“快照”面板,可隨意雙向一步步撤消或重做;3DsMax軟件的“堆棧”功能則可從已完成的設計中的任意一點介入,增加新命令或刪除、更改舊命令,影響最終效果。傳統繪圖需要較強的繪畫功底,是線性的藝術思維方式;而計算機輔助設計則是多頭非線性的思維方式,更注重設計思想和修養,對繪畫功夫要求不是很高。計算機解放了手工時代對思想的束縛,為創作提供了寬裕的自由發揮空間,使作品最大程度地完美。
2.獨具一格的藝術傳達形式
計算機以及互聯網的應用創造了全新的媒體平臺和交流方式,交互是計算機藝術獨有的傳達形式,它使得交互功能改變了傳統藝術中受眾的被動角色,藝術作品具有了真實的生命力。改變了藝術作品與受眾的交流形式,受眾不再是孤獨的欣賞者,而是交互藝術作品的參與者。受眾也可以參與到藝術的“創作過程”,讓受眾參與判斷與選擇,不同的選擇將出現不同的過程和結局,加強受眾參與感,提高興趣?,F在,計算機的交互性廣泛應用在各種形式計算機藝術作品中,如Flas、網頁設計、互動游戲等。
3.豐富多彩的藝術表現效果
計算機藝術是一種全新的藝術形式。多媒體技術的成熟運用將圖像、聲音、文本、動畫、音頻甚至是氣味等多種傳達形式集合在一起,形成了豐富多彩的藝術語言和表現形式,提高了作品的感染力。
虛擬現實是現今計算機藝術的精華領域,它是計算機軟硬件技術和計算機藝術的綜合領域,通過高級人機界面,模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官功能,使人沉浸在計算機生成的可看、可聽、可觸、可嗅等感受的虛擬世界里,能通過語言、手勢、肢體動作、視線移動等方式與計算機實時交互,一切都與現實的感覺一樣。它不僅可以模擬現實,也可重建古跡,甚至是虛幻的世界,讓人感受真實世界中無法親身經歷的體驗。虛擬現實可充分滿足藝術創作對感受的表現,給藝術家和設計師的創造提供更多的創作自由。
三、計算機藝術學科的發展趨勢
科技正改變著人類的行為方式,也改著人們思考與創造的方式,計算機對藝術的影響不僅表現在它能更有效率地創作,也給藝術與設計帶來了新的風格和形式,藝術表現形式越來越豐富。計算機藝術如此蓬勃的發展,是技術與藝術完美結合的體現。計算機技術的發展和多媒體的開發為藝術創作提供新的機遇、新的表達方式、新的藝術語言和風格,藝術的概念有了顯著變化。同時,藝術的創新也對計算機有了更高的要求,反過來促進了計算機軟硬件的開發。藝術家創造精神財富,應關注新技術的發展,以開放的姿態迎接新事物,自由地進行創作。數字媒體技術的發展,多種傳達方式的綜合應用,為視覺藝術的創新提供了新的條件和機遇,新的熱點不斷涌現。應用視頻、動畫、交互等綜合手段創造的藝術作品,豐富了藝術門類,逐漸演變成為一個新的領域?;ヂ摼W促進了信息的傳遞,給人們提供了一種新的傳達媒體,同時也創造了一種新的交流方式。藝術家可以在互聯網上跨地域協同創作,藝術的創作和欣賞不再受地域的制約。藝術是創新過程,融合了人工智能技術的計算機甚至有可能根據設定條件自行進行藝術創作。海納百川才能適應新時期的需要。計算機畢竟是工具,藝術的價值應是設計師富有的藝術才華和設計思想。只有重視創造性思維的拓展與能力的提高,才能設計出富有藝術魅力的有意義的作品。
縱觀當今現代藝術的表現形式,千變萬化、無奇不有,可說是前所未有的新美學創作年代,傳統的美學概念及體系,產生了巨大的變化,屬于21世紀的新視覺美學體系,以包含瞬息萬變的新美學思潮,是亟待建立的。而在這由“后現代”轉換為“后信息時代”的年代里,美學已不再被視為形式或是風格的問題,而且也不再是對古今風格的簡單解構與組合,而是哲學上的思考。
于新美學的建構與發展,除了充分了解媒體的特性,吸收科技上的新技術,還有對東方傳統智慧的繼承是不容忽視的。由于科技迅猛發展,對人們的意識形態所帶來最大的危害是促使人們過于外求,而缺乏內省。在身處科技洪流中,要想跳脫,是需要保持相當大的彈性。莊子應帝王篇里提及“至人之用心若鏡,不將不迎,應而不藏,故能勝物而不傷?!币馑际钦f:至人的用心有如鏡子,任憑事物的來去而不加迎送,如實反映而無所隱藏,所以能夠勝物而不被事物所損傷?,F實生活中人們容易將同一件事的兩面當成兩件不同的事,例如質量與能量或時間與空間,而事實上他們是一體的,就像是科學與藝術??茖W是人類對物質世界的解釋,但在尋求解釋的過程中,不僅只是透過人類的感官來收集數據、歸納就可以形成科學知識,而是人類將所收到的數據賦予主動地解釋,因此科學知識并不是外在物質世界的翻版,它富含著人類的創造、想象,所以科學知識的形成過程就和藝術作品的形成過程一樣。設計理論家SteveDiskin在《設計創意“心”革命》一文中提到,“一片云可能暗喻著對美和真理的追尋??茖W家看到的是水分子的舞動;藝術家關注的是形狀、顏色和光線……”而開悟的人看到的是“云在青天,水在瓶”。如果是云就以云的立場在天空逍遙;是水就以水的立場安逸自在,適情適性,各得其所。就如科技與藝術的產生都是為了人的理由,只是形態不同罷了,本質是相同的,可見知識的開始在于懂得分別差異,而智慧的開端,卻恰恰是以平等心如實、如常的生活。
四、結語
當然,科技高度發展也帶來了一些危險與不安,計算機藝術有它的隱憂。雖然計算機為藝術帶來發展的新契機,卻也有不少令人難以駕馭的地方。第一:由于計算機也是科技的產物,自然有現代和傳統的沖突,如何把過去的傳統藝術,配合新的計算機媒材,加以融合表現出來,呈現附合時代的新風貌而被接受,是值得深思的問題。因為全世界都是用相同的軟件和設備,如果一窩蜂的跟著主流,則藝術創作則會劃地自限,而顯露大量復制和類似的膚淺平面感,失去藝術的美感和深度。第二:如同之前提到的,工具的方便,卻造成個人風格的喪失,并且失去敏銳度,因為一旦創作者習于依賴計算機的修改功能,創作的動力則漸漸退去,例如:慣用PHOTOSHOP的攝影者很可能因此,不在意拍照的決定性時刻,因為可以透過計算機仿真修改,不怕拍不好,但即使效果逼真,卻失去藝術價值了。第三:即是計算機藝術雖然有決然不同于過去的表現方式和媒材。但本質上,仍脫離不了過去模仿、拼貼……等創作風格,如何走出過去的藝術觀念,找到屬于計算機藝術的觀念、想法和創作空間,將會是影響他是否能自成一派的重要關鍵,而非只是為藝術帶來新的表現法。
藝術的價值不在藝術品本身,而是藝術的哲思,有非常多科技藝術家同時也是大自然的愛好者,不管用的是高科技或低科技,來自生活的智慧與大自然的啟發,才是藝術創作最好的素材。不論世界如何轉變,也只有藝術家意志延伸的作品,才算是“生動”的創作,也才有美學上的價值。
參考文獻
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計算機及科學技術范文4
關鍵詞:計算機科學技術;計算機教育;教學理念;實踐教學
引 言
計算機最初應用在軍事領域,后來,由于其應用的潛能被挖掘,應用的優勢凸現出來,因此,計算機開始走進人們生活和學習的多個領域中。近年來,計算機技術被廣泛的應用到課堂教學中去,實踐證明具有良好的發展前景。計算機的教學應用,可以將課堂上無法實現的科學實驗像學生展示出來,也可以講難以理解的抽象理論具體的反映出來,無論是針對文科的課件展示,還是針對理科的實驗測定,都一定程度的激發了學生的學習熱情,活躍了課堂的學習氛圍,成為當今課堂的主要授課手段之一。
1、計算機科學技術在計算機教育中應用的意義
計算機在教學中的應用領域廣,基本上可以用于課堂的教學活動管理,比如進行多媒體的課堂監控;同時學生可以利用計算機完成必要的學習任務,比如說電子作業的提交,便于教師的批閱能夠提高教師的工作效率,提升教學的整體進度;最后利用計算機檢驗某些教學思想及教學活動,使其成為一個教學的工具軟件對于計算機教育也具有非同尋常的意義。
2、計算機科學技術作為教學工具在計算機教育中的應用
教學的目的就是培養學生的綜合素質,這是素質教育的基本核心。對于學生的教學活動要努力提高學生的學習成績,這就離不開班主任老師和學校領導的大力管理。針對學生的管理比較復雜,既有課堂的紀律管理,又有課下的素質管理,還包括對學生的班級活動細則的管理等等。傳統的管理模式需要教師進行抽查和跟蹤,不僅對學生產生了厭煩心理,而且也影響了老師的日常授課。自從計算機技術引進之后,就有力的緩解了這一不足。計算機技術可以實現對于學校學生活動的全程監控,教師可以根據在線觀測或者是調取錄像來對學生的行為進行觀察。同時計算機考試測驗軟件能夠提高教師品卷的客觀性,真正的做到公平公正的教學和檢測。網上閱卷和評分系統,能夠提高教師的批閱效率,也能夠避免教師的舞弊行為,這種評卷手段對于大型聯考和中、高考來說利用價值很大。
2.1 多媒體教學工作中交互式的計算機技術應用多媒體的交互式應用是計算機科學技術應用的一個重要的方面。隨著計算機技術的發展,教學資源越來越豐富,校園網絡的形成,網上知識庫的極大豐富,以及各種計算機教學課件的出現都為提高教學管理提供了有利的條件。教師為了更好的實現教學過程,完成教學任務,應該在實踐的多媒體教學中總結經驗和進行技術創新,提高計算機應用的形式。
2.2 遠程通信、網絡技術在教育中的作用在高校的教育工作中,遠程通信和網絡技術的應用已經開始發揮巨大的教學作用。這種技術就是將現代通信的計算機技術及網絡技術,還有多媒體技術等為基礎,再結合計算機的交互性和網絡的分布性,讓遠程的教育信息服務做得更為廣泛。事實上,這種做法已經引起了世界的教育工作者的重視,而且也已經充分在教育過程中加以體現。國內外的遠程教學模式的利用范圍逐漸的在擴大,技術也日臻成熟,我們補課否認教學過程需要教師和學生的互動,但是遠程教育模式的提出,將直接轉換所有的交流為簡潔的語言溝通。多媒體教學的優勢就是可以利用一切對于教學有力的因素,進行仿真的模擬訓練,例如學生對于語文知識的學習,可以通過多媒體放映的聲音和影視等圖片,置身于作者或者是文章的年代背景中去,在調動學生的學習積極性的同時,也相對的提高了對于知識的理解和吸收能力。目前的遠程教育模式之所以能夠有著廣闊的發展空間,這與其自身的優勢密切相關,因為學生也可以根據自己的學習能力和知識的吸收效果,靈活的把握教學的進度,這樣可以滿足不同的學習能力學生的學習成績的提高。
3、計算機科學技術在教育工作中應用的展望
要想提高計算機科學技術在傳統教育模式中的應用范圍,加強其廣度和深度,那么就要積極的進行創新?,F在的進算計技術在教學環境中的應用知識體現在以上敘述的三個簡單的領域,尚有大片的利用空白,等待相關人員的開發,實踐已經證明:計算機技術必將推動教學的發展,具有廣闊的發展前景。
3.1 提高教學過程中對于學習環境的控制能力在學習的過程中,學生在特定的內容領域進行探索與檢驗,并且不斷建立推測性的理論,并積極尋求解決的方法,很多的學生在這個過程中進行了思維勇和采用計算機來加強學生對于學習內容的認知程度,學生可以自己動手搜集相關的學習材料和學習信息,然后運用到實際的學習當中去,這是對學生的一個能力的培養,能夠在過程中強化學生對知識的深層次理解。
3.2 建立以學生為中心的超媒體教學模式所謂超媒體,就是讓學生在交互學習的過程中,采用計算機技術作為技術支持,并且加強了參與的能力,而且在提供多種形式的信息應用中,利用這種能力可以有助于創建以學生為中心的多媒體教學學習環境。可以通過教師的方向性的引導,充分實現新型教育模式下學生的主體地位,學生在教學實踐中不斷的培養自己發現問題、解決問題和動手實踐的能力改變傳統的被動的知識灌輸,為主動地知識的參與和渴望獲得。
計算機的在教學的應用還不夠完善,仍舊存在發展和鉆研的領域,只有充分的調動計算機的應用性能,使其真正的融入到教學的環境當中去,才能提高整體的素質教育質量,提高學生的學習成績、調動學生的學習熱情、提高學生的動手實踐能力,進而為國家的發展提供大量的科學技術人才。而人才的培養能夠促進計算機技術的完善以及與課堂教育的完美結合。因此二者緊密相連、相輔相成。相關的技術人員必須致力于計算機技術在教學領域中應用的研發。
參考文獻
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計算機及科學技術范文5
關鍵詞:多媒體技術;課堂教學;教學工具
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1 多媒體教學工具
課堂教學中教學工具必不可少,在多媒體教學的研究中,常常強調多媒體課件與電子教案這兩重教學工具的區別。其中電子教案是將教學內容提綱挈領地以幻燈片的形式展現給使用者,通常用PowerPoint開發,用光盤或網絡服務器存儲。它的最大優點在于開放性好,教師在拿到范本后可隨意修改,滿足不同層次、不同類型的教學需要,受到廣大教師的歡迎;而多媒體課件又稱CAI課件(CAI,英文Computer Assisted Instruction的縮寫,可譯為計算機輔助教學系統)是可以單獨運行的教學軟件,通常用專用的開發工具開發或者直接用高級語言編程,主要目的是用動畫、仿真等技術講解課程中的重點和難點,強調教學方法與教學策略,輔助教師和學生完成教學任務,提高教學效果。在實際的應用中,它們都是多媒體教學的有力工具。
2 計算機課程的分類
2.1 根據專業性分類
根據課程是否為計算機專業的課程可分為:非計算機專業課程和計算機專業課程。
非計算機專業課程一般指計算機基礎科學,包括計算機概論、軟硬件、信息安全、數據庫、網絡、計算機應用、程序設計語言、軟件工程、多媒體、信息檢索等領域的基礎內容。重點在于日常生活中計算機的普遍應用的各個方面,在有些高校分為兩個階段(計算機文化基礎,計算機技術基礎)介紹。
計算機專業課程包括數據結構、離散數學、計算機組成原理、體系結構、操作系統、計算方法、編譯原理、人工智能、計算機網絡、軟件工程、計算機圖形學、多媒體技術、計算機輔助制圖等課程,重點在于對計算機領域各個方向的專業知識介紹。
2.2 根據學科性分類
對于計算機專業課程而言,根據課程內容所屬的二級學科可分為系統結構、軟件與理論、應用技術三大類。
系統結構類課程包括計算機組成原理、單片機、計算機系統結構、微機原理、接口技術、計算機系統性能分析、計算機系統設計、計算機結構仿真、操作系統設計與分析、數字信號處理、ASIC設計技術、可編程邏輯器件的程序設計等。
軟件與理論類課程包括程序設計語言原理、程序設計方法學、面對對象程序設計、計算方法、軟件工程、數據挖掘、算法分析與設計、密碼學與安全計算理論、可計算與計算復雜性理論、數據庫技術、數理邏輯、數據安全與保密技術、人工智能與知識工程、計算機網絡工程、計算智能等。
應用技術類課程包括:電子商務、多媒體技術及應用、Internet技術及其應用、網絡管理與維護、網絡安全、WEB系統開發、ASP編程、計算機圖形學、圖像處理與分析、計算機輔助軟件工程(CASE)、系統仿真、人機界面與虛擬環境技術、數據挖掘、智能接口與控制等。
2.3 根據理論性分類
根據課程偏重于理論還是實踐可分為:理論型、實踐型、理論與實踐結合型。
理論型課程指課程內容偏重于理論介紹與分析,包括的課程有:離散數學、微機原理、計算機組成原理、計算機系統性能分析、程序設計語言原理、程序設計方法學、數理邏輯、計算方法、編譯原理、人工智能、密碼學與安全計算理論等。
實踐型課程指課程內容偏重于實際操作與應用,包括的課程有:網頁制作、圖形制作、動畫制作、計算機輔助制圖、圖像處理與分析、網絡管理與維護、網絡安全、WEB系統開發、ASP編程、計算機結構仿真、系統仿真、人機界面與虛擬環境技術等。
理論與實踐結合型包括:匯編語言、數據庫原理與應用、軟件工程、數據挖掘、計算機圖形學、數字信號處理、計算機網絡工程、可編程邏輯器件的程序設計等。非計算機專業課程一般屬于理論與實踐結合型。
在研究多媒體技術在課堂教學中的應用時,相對來說,以上三種常用的分類方法中按專業性區分時,課程性質不夠明確;按學科性區分時,涉及課程不夠全面;而按理論性分類的方式基本區分了所有計算機課程的性質,適合于研究多媒體技術在課堂教學中的應用。
3 多媒體技術的應用
3.1 理論型課程
對于理論型課程,完全依靠教師在課堂上的講解也是可以將知識傳授給學生的,因為在沒有引入多媒體之前,傳統的授課方式就是講解。在講解中,教師為了把一些抽象的概念、難懂的重點講清楚,往往借助掛圖、模型等比較直觀的教具來實現,這些教具在課堂教學中起到了很大的作用。但是掛圖仍然不夠形象,而模型制作會花費教師大量時間,還有像化學反應等瞬間效果不能持續。對于這些問題的解決,促使多媒體技術在理論型課程的教學中日益廣泛的應用。在課堂上由多媒體技術輔助教師,將教師難以用語言描述清楚和在難以以實物演示的抽象難懂的重點、難點,跨越時間與空間,形象、生動、有趣地向學生展現,更有利于學生理解,提高教學效率和效果。
例如在介紹計算機的發展史時,教師可以先利用多媒體中的圖片素材來展示世界上的第一臺計算機的外觀,因為它是龐大的,與當前使用的微機完全不同,教師不可能用語言描述和實物展示使學生對世界上第一臺計算機印象深刻;接著可以使用多媒體中的視頻素材來介紹計算機發展的四個階段,繼而引出這四個階段的實質區別在于計算機所使用的電子元件不同;然后可以利用演示軟件的功能,通過縮放、旋轉等一系列功能,將電子管、晶體管、集成電路、大規模集成電路這四個發展階段的電子元件的構造和特點展現給學生。也許有人會說,對于以上知識的傳授,我們似乎用掛圖和文字也可以達到效果。的確,用掛圖可以讓學生了解世界上第一臺計算機,知道各種電子元件,對于非計算機專業的學生也許就足夠了,但是作為計算機專業內容的一部分,對于計算機的發展史,不僅僅是讓學生認識世界上第一臺計算機,認識各種電子元件,還要讓學生能夠掌握計算機在不同階段使用的電子元件的構造和實質的區別,為計算機產業的發展打下良好的理論基礎,這也是使用多媒體技術輔助理論教學的優勢所在。
又如計算機硬件故障檢測時,往往會給學生講授通過聲音判斷故障來源,例如在AMI BIOS 中: 一短聲表示內存刷新失敗,內存損壞比較嚴重; 四短聲表示系統時鐘出錯,維修或更換主板;六短聲表示鍵盤控制器錯誤;一長八短聲表示顯示測試錯誤,顯示器數據線松動或顯卡未插牢;一長九短聲表示主板FLASH RAM或EPROM(BIOS損壞)錯誤;不停的響(長聲)表示內存沒有插牢或者損壞;不停的響(短聲)表示電源、顯示器和顯卡未連接好;等等。那么什么是長聲,短聲又是怎樣的呢?不是個個教師都會用嘴發聲來模擬的,也不可能破環性的讓計算機產生故障,這個時候多媒體中的聲音元素正好就發揮了他的強大作用。教師可以把以前或實驗機器出故障時的短聲和長聲錄制下來在課堂上播放,這樣學生就可以分辨長聲、短聲,進而判斷計算機的故障。這是傳統的“粉筆加黑板”以及掛圖、模型等教具不能實現的,在這里聲音元素的應用必然提高教學效率和效果。
3.2 實踐型課程
對于實踐型課程,與理論型課程相比較而言,可以說在課堂教學中沒有多媒體技術的應用,課程是無法正常進行的,更談不上提高課堂教學效果,提升教學質量了。隨著計算機技術的發展,各種各樣的開發工具和軟件日益專業化,在計算機課程中根據不同層次不同目標的需求,不可避免地要講授一些開發工具的使用和軟件的操作,傳授這些知識的課堂教學,離開多媒體的應用,課堂教學寸步難行。首先,一般開發工具和軟件的安裝使用,需要多媒體計算機作為硬件平臺,沒有多媒體計算機,開發工具和軟件將無法使用;其次,一般開發工具通過程序編寫生成一些實際的界面、圖形、圖像等各種各樣的結果,這些結果的展示離不開多媒體設備,一般軟件的操作過程更需要多媒體設備的連續使用才能保證學生掌握操作方法好技巧。
例如在可視化開發工具Visual Basic(簡稱VB)課程中,要解決一道習題:創建窗體,在其上實現通過輸入半徑控制得到圓面積。在這道習題中,教師在課堂教學中,首先要向學生展示窗體、文本框、按鈕這三種不同的對象和控件它們各自的外觀形態和屬性;其次要指出編寫程序的位置,講明為什么在此位置編寫;接著給出具體實現的程序代碼,并運行調試程序;最后,演示程序的運行過程和結果。在這四個步驟的具體實施過程中,每個步驟都離不開多媒體設備和多媒體技術的具體應用,窗體、文本框、按鈕、編程的位置,這些都不可能用語言來描述清楚,程序的編寫、運行、調試、結果的顯示也都依賴計算機軟件的實際操作。
又如在動畫制作課程中,講到形狀漸變時,如果沒有多媒體技術的應用就不會有形狀漸變的產生。在形狀漸變的具體制作過程中,只需要在兩個關鍵幀中繪制原始形狀對象和目標形狀對象,然后創建形狀漸變,而中間的漸變幀由軟件本身經過一系列的計算自動生成,這些漸變幀反應了形狀的逐漸變化過程,其中的每一幀都根據各自所處位置包含在這一階段由軟件自動生成的具體形狀對象。形狀漸變由多媒體軟件產生,變化過程由多媒體設備展示,在這一過程中,多媒體的應用尤其重要。尤其是對于兩種不同形狀對象之間需要設計形狀漸變時,形狀的變化過程更加需要使用多媒體設備展示出來,供學生對這一漸變過程進行深入的理解。
3.3 理論與實踐結合型課程
無論是計算機專業還是非計算機專業課程中理論與實踐結合型課程都具有理論的知識和實際的應用緊密結合的特點,在這種類型的課程中,多媒體技術的應用同時具有在理論型和實踐型中應用的特點,不僅能夠輔助教師準確清楚的表述概念,而且能夠將理論知識的應用效果生動的表示出來,為理論與實際相結合提供了牢固的基礎。
例如在介紹Excel軟件中的公式及應用時,教師往往先介紹什么是公式,公式由哪些成分組成,接著介紹公式在Excel中的作用是什么,然后介紹公式在Excel中的使用方法,最后給出實際應用的例子。而在具體實例的講解中,就需要先通過理論分析,再進行實際的驗證。假設給定公式E3=$A1+B$1,它表示E3單元格的結果由A1和B1單元格中的值相加得到,那么復制E3單元格直接粘貼到F4時,F4中的結果是什么,它的公式又怎么表達呢?對于這個問題,解決時可以先根據絕對引用和相對引用的原理,確定F4單元格的公式中應為A2和C1的值相加,這是理論的分析,然后通過在Excel中實際的復制、粘貼操作,看到單元格的結果和其中的公式,以驗證理論分析;反過來,也可以先在Excel中通過實際的復制、粘貼操作,看到單元格的結果和其中的公式,然后分析推斷絕對引用和相對引用的應用規律,這兩個方向的理論與實踐相結合正是通過應用多媒體技術來達到。
又如對于數據庫的查詢功能,有學生成績表(表1)和學生基本信息表(表2),通過這兩個表查詢籍貫為“山西太原”的學生的成績,理論上應該得到如表3的查詢結果表,當然這是理論的結果,實際實現查詢結果時就需要用特定的形式來表示,就是用編程語言了實現。比如使用Visual FoxPro程序設計語言實現,如果仍然以表格形式來顯示,那么這種特定的形式是否可以按照設計正確顯示出來,也就是說編寫的程序是否正確呢,就需要進行調試了。在運行調試的過程中,每一條語句的作用都要通過多媒體設備演示給學生以供理解,這樣學生才能夠不僅知道怎樣寫,還知道為什么這樣寫,是否可以用其他的方法,真正做到舉一反三,學以致用,這也正是多媒體技術應用的效果。
4 結束語
多媒體技術與計算機課程的課堂教學關系密切,多媒體技術應用于計算機課程的課堂教學,已體現出其輔助理論教學、形成實踐教學的優勢。隨著素質教育的不斷深入,其應用也必然更加深入,如何更加合理的利用多媒體技術組織課堂教學,繼續提高課堂教學效果,提升教學質量,是進一步研究工作的重點。
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計算機及科學技術范文6
1使產品的生產商和使用客戶可以直接交流,提高了產品的反饋效率
計算機科學技術的發展和應用,給信息傳播提供了多樣化的選擇。在計算機信息網絡覆蓋的情況下,生產商和客戶之間可以直接進行產品的交流與反饋,生產商可以在第一時間得知產品的使用情況,產品的優缺點,針對產品的優點加以發揚擴大,對產品的缺點加以有力的改進,也避免了由于生產商和客戶之間由于信息交流的誤會所產生的種種糾紛。同時,生產商與客戶之間實現直接對話,將會避免很大一部分的資金的浪費,這樣的溝通使企業可以更加了解客戶的需求以及市場的需求,獲得更多的市場信息,在市場競爭中將會占據主導地位。除此之外,計算機科學技術的發展將會使相同行業或者不同行業之間的競爭更加劇烈,使企業的生存環境更加的復雜,為了在殘酷的市場中繼續生存下去,企業之間會更加努力地改進自己的生產方式和生產工藝,努力獲得最新的市場信息,這也會使企業的發展更加的迅速。
2計算機科學技術可以提高商業活動的安全度
在傳統的商業活動中,企業之間的交易契約大多是通過面談或電話交流形式進行的,而在這種條件下,雙方很難憑借第一印象判斷對方的信譽,這就加大了商業風險,并且,傳統的商業契約大多是通過書面或以實物形態來完成簽訂的,這種商業交流方式很容易泄露企業的隱私以及企業的商業機密,容易給企業帶來一定的安全隱患。而隨著計算機科學技術以及網絡信息技術在全世界各領域經濟活動中的廣泛應用,在目前所形成的網絡經濟條件下,電子商務已經獲得了巨大的發展空間,并且存在著無法預測的發展潛力。計算機信息技術覆蓋下的商業活動與傳統的相比具有更高的安全性,對信息的存儲也更為方便和快捷。
3計算機科學技術能夠使企業快速地增加自身的規模,獲得更大的經濟效益
計算機科學技術的快速發展給企業帶來了多方面的影響,而對信息處理的效率也逐漸成為現代企業展開競爭的一個重要的因素。隨著市場競爭的越來越激烈,企業之間的競爭也逐漸演化為對信息掌握速度和數量的競爭,企業要想更好、更快地壯大自身的規模,就必須盡可能地利用現代的計算機科學技術來獲取大量的商業信息,并在信息的應用中逐漸研究和探索能夠適用于未來信息化發展趨勢的新思路和新方法?;ハ喔偁幍碾p方如果在信息的掌握上處于嚴重的不平衡的地位時,就需要花費大量的物力和人力來收集有利于自己的信息,以期在未來的市場競爭中占據主導的位置。
計算機信息技術使企業獲取信息的難度和獲取成本大大降低,商家不再具有信息上的優勢。企業可以通過計算機信息網絡來進行信息的交流和互換,由于信息傳遞和復制的成本很低,信息傳播范圍又很廣,不會產生由于信息傳遞成本所造成的重大影響,因此企業可以廣泛采集客戶數據,并根據收集的信息結合市場的發展情況來制定出有針對性的可行的營銷策略。總之,網絡可以減少企業之間信息不對稱程度,提高社會資源的配置效率和配置的優化程度,從而促進經濟的有效發展。
4如何更好地發揮計算機技術對經濟發展的促進作用
計算機技術的應用已經滲透到我們生活和社會的發展的各個方面,經濟的發展也對計算機科學技術提出了更高的要求,隨著網絡經濟的繁榮,一系列網絡及計算機問題隨之出現,這些都對當前經濟的發展造成了一定程度的阻礙,所以需要我們不斷地推動計算機技術的發展,以適應經濟發展的需求。企業要結合自身的發展情況和需要建立自己的網絡,并不斷地開拓新的營銷渠道。隨著計算機科學技術的發展,使用網絡的企業越來越多,尤其是一些有實力的大公司都在開發內部網絡系統。企業內部網絡系統實際上是網中之網,既可獨立成網,又可連接國際互聯網絡,優越性極大。
人才是計算機科學技術發展的基礎因素,作為一項龐大的社會系統工程,網絡經濟所涉及的人才包括各個層面,網絡經濟目標的確定、擴展、組織規劃的實施都是在相應的技術環境、經濟環境以及人文背景下由各方面的人共同確定的。所以,人才是推動計算機技術發展的重要力量,要想在計算機技術領域占據領先的地位,就必須加強對計算機科學技術方面專業人才的培養。計算機科學技術的發展促進了社會變革,為社會經濟的發展創造了條件,而且也引發了一系列新的社會關系,帶來了很多以往社會發展中從未出現的法律問題,傳統的法律條文在解決新型的信息技術所帶來的社會問題時具有較大的滯后性,所以,必須根據當前計算機科學技術發展中所存在的基本法律問題來完善相關的法律體系,增強對信息技術的法律保障力度。
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