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之所以能够产生明显的效果,关键是政府职能明确,不断根据产业发展需要调整支持方向,改进资助体系和管理。总结美国联邦政府支持计算机技术研究开发的经验,对我国政府支持产业技术发展有着重要的借鉴作用。
一、美国政府对计算机技术发展的支持
第二次世界大战结束后,联邦政府一直是计算机技术的强有力支持者。按1995年不变价计算,1976-1995年间,联邦政府对计算机科学研究和技术开发的支持由1.8亿美元增加到9.6亿美元,增长了5倍。其中,基础研究投入由6500万美元增加到2.65亿美元;应用研究投入由1.16亿美元增加到7亿美元。联邦政府资助中约35-45%投向大学,其余55-65%投向政府实验室和产业界;政府基础研究资金的70%投向大学。联邦政府还对其他与计算机技术相关的研究给予资助。联邦政府对与计算机研究相关的其他技术和电子工程研究方面的投入由1972年的不到10亿美元增加到1995年的17亿美元,占联邦总投入的比重由5%增至7%。
联邦政府从其职能出发决定资助方向,政府资金主要投向以下几个方面。
(一)重点支持长期的基础性研究
美国政府在长期基础性研究和共性应用技术的研究开发方面发挥了重要作用。长期基础性研究的主要特点,一是其效益往往在短期内无法显现出来,风险较大。特别是在产业发展初期,企业没有实力进行这样的研究工作;二是其应用领域往往比较广泛,一家公司无法完全利用,而且又无力阻止竞争者利用其研究成果。因此,产业界较少对长期基础性研究进行投资。
美国联邦政府对计算机技术的长期基础性研究的资助项目已经取得了明显的效果。如,政府资助的计算机人工智能技术研究开始于70年代早期,直到1997年才研制出能够成功识别持续性语音的个人电脑。与此相似的是,国防基金从60年代就开始资助可用于三维图像的基础性系统研究,直到90年代才形成消费性产品。尽管这项成果在高性能仪器中早已开始应用,但近些年才广泛应用于医疗、娱乐及国防产业。
(二)资助计算机研究的基础设施
联邦政府在计算机基础设施建设方面发挥了关键作用,为美国发展计算机产业提供了源源不断的人才。
1.为产业发展培养了大量人力资源
联邦政府的资助计划培养了一大批电子工程和计算机科学的研究生和优秀研究人员,为计算机和电子工程的发展提供源源不断的后续人才。国家科学基金的数据表明,1985-1996年间,获得联邦资金资助的计算机和电子工程专业的研究生比例从14%增加到20%。联邦政府对研究生的资助主要采取助教奖学金的形式,助教奖学金占总资助额的75%以上。1985年到1995年,全国最好的计算机系里,如MIT、卡内基·梅隆、加利弗尼亚大学勃克力分校等的计算机和电子工程专业的研究生中约有56%得到了联邦政府的资助,其中一半是助教奖学金。1997年,斯坦福大学电子工业和计算机专业27%的研究生获得联邦政府资助,50-60%的博士得到资助。同时,政府资助的一些大型研究项目还培养了一批学术带头人。
2.为大学教育和研究提供了良好的设备和设施
配备和维护研究的硬件设备需要较高的资金投入,一般的大学很难筹集到这笔资金。联邦政
府采取多种形式来支持大学购买计算机设备,主要有两种形式:一种是为大学教学提供计算机设备;另一种是通过资助特定研究项目为大学提供精良设备。
联邦政府在支持大学研究设备方面的主要贡献,一是支持建立大学计算中心,资助大学计算机系开展研究工作。国家科学基金(以下简称“NSF”)于1956年就开始了为大学提供普通教学和研究用计算机的资助计划。该计划每年提供的资助金额增长很快,1958-1970年间,共资助了66,00万美元。60年代,国防部高级项目处(以下简称“DARPA”)重点资助了少数几个基础好的大学计算机系(如MIT,卡内基-梅隆大学,斯坦福大学)开展专门项目研究,资助项目的大部分资金用来采购设备。据估计,60年代,全美大学中约一半的计算设备是由政府机构资助提供。1981-1995年间,联邦政府资助了计算机科学系研究设备采购的65%,1985年高达83%。在电子工程方面,联邦政府的设备资助也维持在较高的水平,1982年为75%,1995年为60%。NSF启动了两套专门为计算机科学系提供设备的计划:计算机研究设备计划和一个更加广泛的协作实验研究计划。
二是研制高性能计算设备和建设网络设施。80年代中期,政府资助了IBM701等高性能计算机
的研制,造出了供研究人员进行各种研究使用的大型计算机系统。1985年,NSF启动了一项建立超级计算机中心的计划,资助建立了5个全国范围的计算机中心,为那些不能在普通计算机上进行的高级的、运算复杂的研究提供了条件。后来,这些中心成为高性能计算机的早期试验场,还对一些计算机科学系的教学起了重要作用。同时,这项计划还带动州、私人部门出资在其他大学建立超级计算机中心。
随着网络技术的发展,政府加大对网络设施的资助力度。1973年起,NSF着手进行一项科学网络的计划,每年提供60万美元到75万美元为大学的研究人员建立计算机网络。
(三)支持利用高新技术的大型应用系统的研究开发和推广
联邦政府有效资助了大型应用系统的研究开发项目。DARPA支持了计算机间相互联结的分批转换网络(ARPANET)的研究项目。这项研究促进了有关入网协议、分批转换及路线安排等项研究。同时也推进了对大型网络管理模式的开发研究,如,域名系统及开发电子邮件等。DARPA的研究成果显示了大型分批转换网络的价值,促进了其他网络的开发。NSF网络的建立形成了网络的基础。政府通过资助大型高新技术应用系统的开发,把学术界和产业界的研究者汇聚起来共同建立共用的实验室,交流思想,从而创造出一支有能力最终推动技术发展的研究力量。如,50年代的SAGE项目组织了来自MIT、IBM及其它研究实验室的研究者,整个项目过程中出现了许多创新思想,目前在计算机行业已经获得广泛认可的想法都是当时提出来的。许多计算机行业中的先驱人物也从50-60年代的控制计算机系统(SAGE)项目中获得了经验,后来这些人在代表着计算机及通讯事业新兴的公司及实验室中工作。SAGE的影响在后来的几十年中才逐步显现出来。
构造大型应用系统的实践表明,有些研究并不一定直接导致某一项技术的创新,而是导致开发与技术推广。应用开发是对已经研究出来的技术进行分析和合理组合,形成新的应用系统。如,建立大型应用系统的研究项目就是把电子通讯系统的原理应用到ARPANET项目开发中,形成了网络技术的基础。
(四)对产业技术的早期资助
20世纪50年代,联邦政府资助了绝大部分计算机技术的研究。那时,政府对计算机技术研究
开发的资助超过工业界R&D投入的3倍,几乎覆盖了整个计算机界的研究与开发。直到1963年,政府还资助着IBM计算机R&D的35%,Burroughs公司的50%,Control-Data公司的40%。从60年代末开始,因为整个计算机行业快速发展,政府对计算机R&D资助的比例急剧下降。直到70年代中期,政府资助仅占计算机R&D投入的25%,1979年达到战后的最低点15%。随着新项目的启动和里根执政时期的国防建设,1983年,政府对计算机技术研究的资助比例又有回升,约占20%。
美国政府对产业界的资助重点放在推动技术商业化方面。一是对产业界早期研究的资助。政府对企业实验室提出的一些有市场前景的技术给予资助,将其推向商业化。例如,IBM最先提出了相关性数据库的构想,但IBM考虑到这项技术构想可能对自己已经成熟的产品造成潜在的竞争威胁,没有继续进行商业化研究开发投入。而NSF资助加州大学伯克立分校对这一构想进行深入研究,并将其推向商业化;二是支持共性技术研究开发。有些研究开发具有商业价值,但属于共性技术,单个企业难以研究开发,或者企业担心难以控制竞争者使用技术成果。IBM最先开发了RISC(精简指令系统计算机),但直到DARPA资助加州大学伯克立分校及斯坦福大学进行深入研究时,RISC才实现了商业化。该研究是作为70年代末、80年代初“大规模集成电路”(VLSI)项目的一部分来进行的。后来许多公司把以RISC为基础的产品引入了市场领域。
(五)联邦政府的资助对创新起到重要作用
联邦政府的资助计划促进了计算机技术的创新。据统计,1993至1994年间,美国全国共批准了1619项与计算机产业有关的专利。尽管这些专利的所有者75%是美国企业,但它们所引用的论文大部分是由大学或政府的研究人员撰写的。在按资助来源分类统计的论文中,51%的资助来自于联邦政府,37%来自产业界的资助。政府资助中NSF占22%,DARPA占6%。尽管这些数据仅限于两年的专利统计,但反映出联邦所资助的项目,特别是在大学里进行的资助研究,推动了计算机行业的技术创新。
二、美国政府在计算机产业技术发展各阶段中的主要作用
政府在计算机科学技术发展过程中的作用,随计算机产业成长和发展阶段不同而变化。(一)50年代——计算机技术发展的初期阶段,政府的主要作用是用户和资助者
在1960年以前,美国政府作为用户和资助者,主导着电子计算机技术的研究开发。这一期间,政府支持计算机技术主要出于国防需要,资助面比较窄,重点是对技术本身的试验,而且没有一个系统的长期战略计划。但是,这一时期的政府资助项目尝试了不同类型的资助机制,对私营部门产生了非常重要的影响。
50年代,几个主要计算机公司的R&D都得到过联邦政府的各种形式的资助。例如,在IBM公司的R&D投入中,政府合同资助投入占50%以上,直到1963年还有35%。联邦政府不仅在资金上对私营部门提供资助,而且从项目设计、技术思路、人力资源等方面提供了支持。资助的项目涉及到有关国家安全、人力资源培养等各方面,还包括一些综合性、高投入、不确定性大、具有长期影响的技术开发项目。政府资助的许多项目研究出了设备的原型,在这些原型基础上,研究人员可以进行更深入的探索。
(二)60-70年代——技术扩散和产业增长阶段,政府扶持的重点转向长期基础性研究和培养人才
60年代初期,美国的计算机行业开始商业化,可以独立于政府的资助和采购,全国出现了几个大型的计算机公司。这些大型公司建立了自己的实验室,并且有能力自己研究开发计算机应用技术,从而促进了计算机产业的商业化。如,IBM公司与美国航空公司在部分采用军事指挥和SAGE技术的基础上,开发了计算机订票系统(SABRE系统)。计算机定票系统的迅速发展成为推动计算机产业化的一个重要动力。与此同时,产业界对计算机人才的需求大大增加。出现了计算机科学领域,几个重要学校的计算机系已经成立。
随着计算机技术产业化和商业化,政府的资助重点开始转向长期基础性研究和培养人才。60年代后期至70年代,由于计算机产业界对R&D的投入增加,尽管政府资助产业界的绝对数额还在上升,但比例却急剧下降。
(三)80-90年代——计算机产业成熟阶段,政府积极组织和支持联合研究开发
随着产业界增加对计算机技术研究开发的投入,政府资助所占比例开始下降。80年代初期,日本的电子工程和计算机存储器等技术开发,使美国的计算机产业感到了竞争威胁。同时,美国半导体生产设备的国际市场份额从75%下降到了40%。“增强竞争力”成了美国80年代技术政策的关键字眼,国内要求政府采取行动的呼声提高。同时,大学与实业界开始以合资、协议等方式进行合作,或组织行业协会抵制来自日本的威胁。
为了提高美国计算机产业的竞争力,使其在世界占据领先地位,联邦政府不仅继续支持计算机科学和技术的研究,而且调整了支持重点和资助方式。政府对计算机技术的资助重点开始转向支持各界联合开发,通过支持行业协会等一些新机构,组织和促进产业界联合开发。1984年的国家合作研究法案从不信任法案中把研究协会的名字去掉了,从而使研究协会的合作合法化。政府支持半导体制造技术协会(SEMATECH)等行业性组织机构,发挥其在计算机技术联合开发中的组织作用。那一时期,半导体制造技术协会和高性能计算机研究所等受到政府资助的行业性机构,成为计算机技术研究开发和政策议程的主导者。
90年代,政府一方面对现存的政府所有的成熟的计算机基础设施实现商业化和私有化;另一
方面又开始资助新的更高层次的技术研究。如,NSF于1992年将其互联网向商业应用开放之后,又于1995年成功地把NSF的互联网推向私有化。与此同时,NSF和其他联邦机构还在继续进行下一代互联网(NGI)的开发与扩展工作,计划将互联网的数据传输速度提高100倍。NGI计划将建立一个试验性的、范围广阔的、可升级的测试系统,用以开发那些对国家至关重要的网络应用技术,如国防和医疗等。
三、几点启示
美国政府资助计算机技术发展的经验,对我们有以下几点启示。
(一)政府职能明确
在美国的计算机革命中,政府、产业界和学校起了不同的作用。政府主要引导大学和产业界研究机构的研究,特别在建立前沿研究需要的实物基础设施,培养大学生、研究生和技术队伍等方面起到关键性作用。尽管有些在市场中处于主导地位的大公司,如AT&T、IBM、微软和英特尔等在基础研究方面也投入了大量资金。但大公司更倾向投资于与其发展目标及产品开发有紧密联系的研究项目。而政府则在长期基础性研究、应用前途广泛的共性技术研究开发方面发挥了重要作用。
随着计算机产业从幼稚产业发展为成熟产业,美国联邦政府的作用经历了一系列变化。从50年代的用户和资助者,60-70年代的资助基础研究和培养人才,到80-90年代的合作者。资助机构和管理也从分散、无战略计划逐步发展到由专门机构统一协调。
(二)资助来源多元化和机制多样化,发挥政府机构的作用
联邦政府对于计算机技术与电子工程技术的资助主要是通过几个机构来完成的。例如国防部、国家科学基金、国家航空航天部、能源部及国家健康机构。这些机构的特点是,专业技术能力比较强,机构内部有许多专业技术人员,有些机构本身就是国家研究机构。除国家科学基金外,这些机构大都是计算机技术的直接需求和应用方,经常根据部门自身的需要资助计算机技术研究开发。
多元化的优点,一是有利于技术发展的多样性。由于计算机技术是工具性技术,各个领域有不同的需求,因此,每一个机构都有各自的资助重点及资助方式,从而促进计算机技术多样化发展;二是提供多种潜在的支持,增加了研究机构和研究人员的选择余地,有利于竞争;三是研究成果可以在不同的机构间转移,形成广泛的用途,提高了研究成果的利用效率。
(三)加强统一协调
尽管美国政府对计算机技术的资助计划是由专业管理部门分别执行的,但是,随着计算机产业的成熟和资助规模的扩大,各专业管理部门和联邦政府不断加强对计算机资助项目计划的统一协调和战略规划。60年代以前,军方对计算机技术的资助是根据各军兵种自己的需求分散进行的。60年代初,国防部成立了高级研究项目处,并成立了专门的信息处理技术办公室。一个重要目的就是协调军方各部门的长期战略性资助计划,实行统一管理。
90年代,美国国家科学技术委员会中设置计算机、信息和通讯委员会,该机构通过下级委员
会,协调12个政府部门或机构的有关计算机和通讯技术的R&D项目,并重点组织实施了5个具有长期战略意义的项目计划。
这种体制即发挥了专业机构的积极性和技术特长,又加强了统一协调,避免重复研究和
分散竞争资源的局面,提高了政府资助的整体效果。
(四)以多种方式支持计算机技术
除了资助研究开发以外,美国政府对计算机技术市场的形成发挥了重要作用。美国政府是高新技术的最大用户,政府采购为高新技术创造了巨大的市场。
从半导体到超级计算机,在许多领域中,政府创造了计算机及其技术的市场,促进新技术的标准化和核心技术在计算机行业的推广。例如,联邦政府为阿波罗号航天飞机采购的集成电路以及国防部的洲际弹道导弹项目都对集成电路生产能力的提高形成了一种刺激。为开发核武器,能源部及其前身机构对高性能计算机的需求驱动了早期超级计算机市场的形成。美国政府的统计体系也是早期计算机及其软件的大用户。在软件方面,通过建立联邦数据处理标准,联邦政府促使市场向“美国国家标准机构”制定的COBOL(面向商用的通用计算机语言)不断靠近;为使FORTRAN程序语言扩展应用于并联计算机,政府资助了高级FORTRAN论坛项目。
反垄断诉讼也具有深远的影响。例如,1952年出现了针对IBM的反垄断诉讼案,要求IBM公司出卖或出租其设备,以帮助其它公司进入这一商业领域。同时要求IBM公司对其包括电子计算机在内的所有有关信息处理设备的现有及未来专利实施许可制度,并规定了许可的比率。“司法部反垄断部门”的负责人认为,IBM诉讼案是“开放电子领域的一个进步”,为其他公司进入计算机行业打开了方便之门。
(五)保持战略产业在国际竞争中的领先地位
美国政府对计算机技术的贡献中最发人深省的是,政府不仅在计算机产业的发展初期发挥了作用,而且在计算机产业逐步趋于成熟时,仍然起着重要作用。
关键词:计算机;精品课;技术基础;课程体系
1计算机技术基础精品课程建设的基础条件
(1)计算机技术基础课在人才培养中的地位和作用不断增强
自1985年以来,计算机技术基础理论课和计算机技术基础实验课就被列为大连水产学院的重要基础课。十多年来,修读计算机技术基础课的学生由最初的8个本科专业、5个专科专业的372人,发展到现在的30个本科专业1800多人。计算机技术基础课不仅是计算机科学教育的前导课程,同时也是培养学生上机操作能力的基本途径。该课程的教学不仅仅局限于理论知识的传授,更加注重学生动手实践能力的培养和素质的提高,培养学生在今后的学习生活工作中必要的计算机操作技能。今天,计算机技术基础课程已经不仅仅是为后续课程打基础,它已经成为一门自然科学的素质教育课,特别是在对大学生科学素质培养中起到了其它课程所无法替代的作用,课程教学的着眼点转到了传授知识、培养能力和提高素质上来,课程体系也由理论课和实验课两门,改为两门必修课和多门选修课的形式。
(2)课程体系和教学内容随着人才培养目标的变化、国家等级考试的变化、就业形势的变化而不断改革,适应了计算机技术基础地位和作用的变化
计算机技术基础教研室多年来一直进行教学研究和学术研究活动。自1985年开始组织规范的教学研究活动,每月一至二次。课程设置由原来的Basic语言、Fortrain语言发展到今天的C语言,由Foxpro发展到今天的VisualFoxpro。选修课程也由原来的一门单片机原理发展到今天的多门课程,如VC、VB、PowerBuilder程序设计、Java、网络技术与应用等课程。课程组成员积极进行教学研究课题,“水产院校计算机教学模式改革的研究与实践”2002年获辽宁省优秀教学成果二等奖。“计算机基础课程教学改革的研究与实践”获大连水产学院教学成果二等奖。教研室现在正在进行水院教改项目“计算机基础教学的改革与实践”和重点建设课程“计算机技术基础”,通过教学研究和学术研究,不断改革计算机技术基础课教学,适应了人才培养目标的变化,提高了课程建设的水平。
(3)师资是课程建设的关键
自98年以来,计算机基础课程组新进教师6人,其中研究生4人,本科2人。课程组8人中有2人在读博士、正教授1人、副教授2人、讲师3人、助教2人。教师队伍年轻化,适合计算机发展日新月异的需要。课程组全体人员,既承担理论课教学,又承担实验课教学,人均年教学工作量300多学时。旺盛的精力和饱满的工作热情,超额完成繁重的工作任务,得到了学生与老师的赞誉和好评。
(4)高度重视教材的使用与建设、保证实现教学改革和人才培养的目标
计算机技术基础课使用的是新世纪计算机基础教育优秀教材,符合国家教委的白皮书的要求,与国家等级考试紧密接轨。2002年,我们参加了农业出版社组织的十五规划教材的教材编写工作会议,进行了有关教材方面的深入研究与探讨。2003年,我们参加了农业出版社组织的十五规划教材《计算机公共基础》和《计算机技术基础》的编写工作。2006年,我们作为副主编参与了十一五规划教材《C语言程序设计》和《C语言程序设计实验指导》的编写工作。随着科学技术的发展,实验教材的内容老化逐年显现,尤其计算机技术的概念和方法不能得到足够的反映,不利于培养学生学习能力与创新精神,为此我们在多次讨论和调研的基础上,于2004年自编了《计算机技术基础实验》。
2多方位进行计算机技术基础精品课程建设
(1)计算机技术基础教学培养学生科学素质的研究,重新审视水产院校计算机技术基础课程的地位和作用
通过进行“计算机公共基础教学改革”教学研究课题,我们认为计算机技术基础的作用不仅仅是为后续课打基础,而且更应该在大学生科学素质培养中发挥更重要的作用。在教学过程中,任课教师能够有意识地体现这一教学指导思想,从而提高了全校师生对计算机技术基础课的认识。
(2)计算机技术基础课程体系设置的研究
多年来,计算机技术基础仅开出理论课和实验课两门课,已经不能满足教学内容改革的要求。我们在原有课程体系的基础上,增加了既对各专业学生学习专业课程有利、又对学生毕业设计有利的一些选修课程,如C++、PB、JAVA等。我们已申报校教改项目,在这个项目中,我们将对课程体系的设置进行大范围的整改,这将对各院系学生的计算机学习产生重大的影响。现在已确立了以必修课为主,以若干门2或2.5学分的选修课为辅,因材施教的新课程体系。
(3)计算机技术基础课教学内容改革的研究
确定了必修加选修的课程体系后,主要的任务就是必修课中讲哪些内容、选修课中讲哪些内容、必修课与选修课之间的“接口”如何设置。我们认真研究了计算机学科的发展历史与趋势,结合各专业对计算机技术基础的要求,配合教学计划及教学时数的调整,对计算机技术基础课程的教学内容进行合理的调整及科学的组合,力求既要符合教学大纲的基本要求,又具有新时期教学改革的新特点。同时,介绍学科发展的新成果及新动态,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识。我们选用了适合国家计算机等级考试的21世纪优秀教材,将讲课内容进行了改革,对等级考试和学生后续课程学习有利的内容多讲、细讲,对教材后面的新增的内容进行简单的介绍,为选修课设置了必要的“接口”。
(4)教学方法和手段现代化的研究
计算机技术基础中蕴含着很多科学的思维方法,而这些方法对学生学习其它学科的知识也是适用的,所以领会和掌握计算机技术基础中科学的思维方法将使学生终身受益,这些方法的学习就是计算机技术基础中培养学生科学素质的具体内容。为了实现知识——能力——素质一体化教学,在教学过程中我们针对不同的教学内容,选用不同的教学方法和手段,彻底摒弃“灌输式”的教学方法,从传统的“学到什么”向“如何学”转变,从注重知识传授向注重能力培养转变。教学中运用问题教学法、启发式教学法、讨论式教学法、自学式教学法等方式,引导学生多思考,培养学生的创造思维能力;运用发现法教学,使学生把自己作为一个发现者,探索知识的来源,培养学生探索和发现问题的欲望及思考和解决问题的独创性。
针对不同专业、不同基础的学生,我们也采用不同的教学模式和方法。考虑到土木、船舶、机械类学生在毕业设计中,往往要进行大量的复杂的科学计算,我们在教学中,重点加强了学生在计算方法与数值分析中的教学,培养学生自己动手编写相应的计算工具;对于电子、通信、自动化专业的学习,强化了学生在基本位运算、硬件地址等相关内容的教学,为学生在将来的电路系统专业课程学习打下基础;对于海洋、环境学科,我们在教学中增加了统计分析、方差回归等教学;外语系、经济管理学院侧重数据库理论、图形设计等教学。此外,为了满足学生对于更高层次的教学要求,我们在教学中还穿行了关于本课程的提高版本C++以及相关热点领域的介绍和讲解,深受学生的关注和好评。对于部分能力出众的学生采取单独指导,让他们借助参考资料学习更深一层的内容等。
针对目前课时紧张,教授内容较多的情况,我们要求教师充分备课,准备好电子教案,选择恰当的例题、习题进行精讲;尽量多的采用电子演示文稿、大屏幕多媒体联机演示等先进教学方式,把计算机课程讲得生动活泼、引人入胜,同时可省下大量的教学时间;在实现多媒体教学的同时,计算机技术基础教学课件课件已放到校园网上,并指导学生进行自主学习;向学生公布主讲教师邮箱,利用网络资源随时解答学生的问题;并即将开通BBS教师论坛供教师们讨论交流,以提高学生的计算机整体水平。
(5)考试方法的研究
引进了考试系统,采取灵活多样的考试方式,利用计算机网络定期对学生进行模拟考试和期中期末考试。
计算机技术基础包括两部分,一个是理论课,另一个是实验课。前者是考试课,后者是考察课。由于理论课讲授中结合计算机等级考试知识,期末试卷测试中采用与二级等级考试相似的题型。成绩划分为平时成绩、期中成绩与期末考试成绩。主要评分依据为学生课堂回答问题情况、作业完成情况及出勤情况等。这样有效地调动了学生平时学习的积极性,避免了期末突击学习现象的发生。实验课考核分平时阶段考核和期末考核,均利用考试系统进行。同时要求学生作关于课程的综合设计的大作业,综合所学程序设计的知识,提高学生对所学知识的整体运用能力。
3教学效果
近几年,由于学校扩大招生规模,教研室老师严重短缺,每位老师承担了大量的工作,基本上都处于超负荷工作。但是,由于教研室采用了先进的教学方法和教学手段,同时对教学内容进行了有效的改革,繁重的教学任务并没有降低教学效果,相反,我们的课程受到了校内同事的一致好评和学生的欢迎。学生在辽宁省非计算机专业二级等级考试水平考试中多次取得较好成绩,有些班级的通过率达100%。课程组全体教师在授课的过程中时时渗透国考的题型,将讲课内容与国家教育部的白皮书及等级考试紧密结合在一起。虽然2005年我校等级考点刚刚申请下来,但经过短短的一年时间,我校学生等级考试的通过率提高了17.44个百分点,取得了非常好的效果。
校督导组多次对课题组成员进行听课,给予了充分肯定。在近三年的期中教学检查中,学生对计算机基础课堂教师的评价很好,主讲教师的学生打分的优秀率达100%。
兄弟院校的同行们对我校计算机基础教学能在如此缺少课时的情况下,面对这么多的学生,超额完成教学任务,感到非常钦佩。
面对来自方方面面的赞誉,我们并没有骄傲与自满,感到自身的担子更重了。因为我们深知,计算机技术基础课程是培养学生应用计算机知识研究问题和解决问题,为完成毕业论文和毕业设计奠定基础,为深入学习其他专业知识、培养学生用计算机解决专业问题的入门课程。所以我们必须走在时代的最前沿,紧跟时代的脉搏、不断进取。在参加全国农林院校的十五规划教材的教学和教材研讨会上,我们根据近几年的教学经验阐述了自己的观点,得到与会的全国其他院校同行的一致赞同。我们编写的计算机基础课程的教材已在全国多所农林院校使用。
未来的计算机技术将向超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展。尽管受到物理极限的约束,采用硅芯片的计算机的核心部件CPU的性能还会持续增长。作为Moore定律驱动下成功企业的典范Inter预计2001年推出1亿个晶体管的微处理器,并预计在2010年推出集成10亿个晶体管的微处理器,其性能为10万MIPS(1000亿条指令/秒)。而每秒100万亿次的超级计算机将出现在本世纪初出现。超高速计算机将采用平行处理技术,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,这是改进计算机结构、提高计算机运行速度的关键技术。
同时计算机将具备更多的智能成分,它将具有多种感知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段(如语音输入、手写输入)外,让人能产生身临其境感觉的各种交互设备已经出现,虚拟现实技术是这一领域发展的集中体现。
传统的磁存储、光盘存储容量继续攀升,新的海量存储技术趋于成熟,新型的存储器每立方厘米存储容量可达10TB(以一本书30万字计,它可存储约1500万本书)。信息的永久存储也将成为现实,千年存储器正在研制中,这样的存储器可以抗干扰、抗高温、防震、防水、防腐蚀。如是,今日的大量文献可以原汁原味保存、并流芳百世。
新型计算机系统不断涌现
硅芯片技术的高速发展同时也意味着硅技术越来越近其物理极限,为此,世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机,计算机从体系结构的变革到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会在21世纪走进我们的生活,遍布各个领域。
量子计算机
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个人计算机的PentiumⅢ晶片快10亿倍。目前正在开发中的量子计算机有3种类型:核磁共振(NMR)量子计算机、硅基半导体量子计算机、离子阱量子计算机。预计2030年将普及量子计算机。
光子计算机
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。
与电子计算机相比,光计算机的“无导线计算机”信息传递平行通道密度极大。一枚直径5分硬币大小的棱镜,它的通过能力超过全世界现有电话电缆的许多倍。光的并行、高速,天然地决定了光计算机的并行处理能力很强,具有超高速运算速度。超高速电子计算机只能在低温下工作,而光计算机在室温下即可开展工作。光计算机还具有与人脑相似的容错性。系统中某一元件损坏或出错时,并不影响最终的计算结果。
目前,世界上第一台光计算机已由欧共体的英国、法国、比利时、德国、意大利的70多名科学家研制成功,其运算速度比电子计算机快1000倍。科学家们预计,光计算机的进一步研制将成为21世纪高科技课题之一。
生物计算机(分子计算机)
生物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。计算机的转换开关由酶来充当,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。
20世纪70年代,人们发现脱氧核糖核酸(DNA)处于不同状态时可以代表信息的有或无。DNA分子中的遗传密码相当于存储的数据,DNA分子间通过生化反应,从一种基因代玛转变为另一种基因代码。反应前的基因代码相当于输入数据,反应后的基因代码相当于输出数据。如果能控制这一反应过程,那么就可以制作成功DNA计算机。
蛋白质分子比硅晶片上电子元件要小得多,彼此相距甚近,生物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。DNA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。DNA计算机消耗的能量非常小,只有电子计算机的十亿分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白质分子,所以生物计算机既有自我修复的功能,又可直接与生物活体相联。预计10~20年后,DNA计算机将进入实用阶段。
纳米计算机
“纳米”是一个计量单位,一个纳米等于10[-9]米,大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从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MEMS(微电子机械系统)起步,把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片,其体积不过数百个原子大小,相当于人的头发丝直径的千分之一。纳米计算机不仅几乎不需要耗费任何能源,而且其性能要比今天的计算机强大许多倍。
目前,纳米计算机的成功研制已有一些鼓舞人心的消息,惠普实验室的科研人员已开始应用纳米技术研制芯片,一旦他们的研究获得成功,将为其他缩微计算机元件的研制和生产铺平道路。互联网络继续蔓延与提升
今天人们谈到计算机必然地和网络联系起来,一方面孤立的未加入网络的计算机越来越难以见到,另一方面计算机的概念也被网络所扩展。二十世纪九十年代兴起的Internet在过去如火如荼地发展,其影响之广、普及之快是前所未有的。从没有一种技术能像Internet一样,剧烈地改变着我们的学习、生活和习惯方式。全世界几乎所有国家都有计算机网络直接或间接地与Internet相连,使之成为一个全球范围的计算机互联网络。人们可以通过Internet与世界各地的其它用户自由地进行通信,可从Internet中获得各种信息。
回顾一下我国互联网络的发展,就可以感受到互联网普及之快。近三年中国互联网络信息中心(CNNIC)对我国互联网络状况的调查表明我国的Internet发展呈现爆炸式增长,2000年1月我国上网计算机数为350万台,2001年的统计数为892万台,翻一番多;2000年1月我国上网用户人数890万;2001年1月的统计数为2250万人,接近于3倍;2000年1月CN下注册的域名数为48575,2001年1月的统计数为122099个,接近于3倍;国际线路的总容量目前达2799M,8倍于2000年1月的351M。
人们已充分领略到网络的魅力,Internet大大缩小了时空界限,通过网络人们可以共享计算机硬件资源、软件资源和信息资源。“网络就是计算机”的概念被事实一再证明,被世人逐步接受。
在未来10年内,建立透明的全光网络势在必行,互联网的传输速率将提高100倍。在Internet上进行医疗诊断、远程教学、电子商务、视频会议、视频图书馆等将得以普及。同时,无线网络的构建将成为众多公司竞争的主战场,未来我们可以通过无线接入随时随地连接到Internet上,进行交流、获取信息、观看电视节目。
移动计算技术与系统
随着因特网的迅猛发展和广泛应用、无线移动通信技术的成熟以及计算机处理能力的不断提高,新的业务和应用不断涌现。移动计算正是为提高工作效率和随时能够交换和处理信息所提出,业已成为产业发展的重要方向。
移动计算包括三个要素:通信、计算和移动。这三个方面既相互独立又相互联系。移动计算概念提出之前,人们对它们的研究已经很长时间了,移动计算是第一次把它们结合起来进行研究。它们可以相互转化,例如,通信系统的容量可以通过计算处理(信源压缩,信道编码,缓存,预取)得到提高。
移动性可以给计算和通信带来新的应用,但同时也带来了许多问题。最大的问题就是如何面对无线移动环境带来的挑战。在无线移动环境中,信号要受到各种各样的干扰和衰落的影响,会有多径和移动,给信号带来时域和频域弥散、频带资源受限、较大的传输时延等等问题。这样一个环境下,引出了很多在移动通信网络和计算机网络中未遇到的问题。第一,信道可靠性问题和系统配置问题。有限的无线带宽、恶劣的通信环境使各种应用必须建立在一个不可靠的、可能断开的物理连接上。在移动计算网络环境下,移动终端位置的移动要求系统能够实时进行配置和更新。第二,为了真正实现在移动中进行各种计算,必须要对宽带数据业务进行支持。第三,如何将现有的主要针对话音业务的移动管理技术拓展到宽带数据业务。第四,如何把一些在固定计算网络中的成熟技术移植到移动计算网络中。
计算机技术已经被各个行业所采用,大到政府部门机关、国际金融机构,小到居民P2P个人线上工商经营都开始利用计算机技术所带来的通信优势在日常工作的处理、企业的贸易管理等方面加以利用。
1.1计算机通信技术在计费系统领域的应用计算机系统在计费系统领域有着非常广阔的应用,由于不管是什么样的企业还是政府部门都是不开成本与收益的,而这其中就要需日常的收支进行详细统计。计算机通信技术被利用最为广泛的行业主要是财务行业、金融行业、通信行业。例如:在企业的日常账目管理系统当中经常会开发数据收集和数据处理系统,其能够有效的将企业最基层所开发的业务处理系统的数据进行收集。再例如,移动通信公司的主体是应用其自主研发的叫做“ACS”的系统。这一系统是基于计算机的J2EE技术和共同的对象的请求的一种结构技术。它能够实现更加清晰和快速的通信漫游清算,从而能够确保整个通信服务网络顺畅运作。
1.2计算机通信技术在信息管理领域的应用信息管理系统包括多个方面,例如:经理决策系统,事务处理系统,企业资源计划系统等等。这些系统的开发和研制都离不开计算机通信技术的支持。计算机通信技术通过将信息进行互助传递实现了这些系统的工作,通过高频率的接受、分析、反馈达到了这些系统设计的初衷。再例如:目录搜索方式的代表为雅虎和搜狐网络公司,它通过对web网站的实施分类和分级的处置,位于数据库系统之中依据内容的不相同对之各个网络的页面进来简要描绘,从而使得关键字以及分类信息能够实现出一个良好匹配。
1.3计算机通信技术在客户管理领域的应用计算机通信技术在客户管理领域应用的也非常广泛,最为常见的就是移动、联通、电信的网上营业平台。例如,3G无线通信系统技术同上两代差别在于数据传输以及声音处理传递速率实现了显著的提升。ARM这种处理器让移动终端研发的丰富应用得以实现。另外,其借助嵌入电脑Windows操作系统和手机的安卓系统,让其能够进一步令手机终端走向智能化、科技化、现代化方,为3G通信乃至4G通信提供了一个良好的基础。当代计算机通信技术已经不再高深,并根植于千家万户被更多的日常消费者所广泛利用。
2计算机通信的未来发展和展望
1.1系统技术是电子计算机的核心技术在电子计算机技术中,系统技术处于核心地位,能够保证计算机系统的完整性,主要包含了系统中的结构、管理、维护和应用技术,系统技术不同,发挥的功能和承担的任务也不尽相同。结构技术的任务是保证解题速度的提高,代替由人工完成的计算工作,在性能比方面比较突出;管理技术存在于操作系统中,借助操作行为完成处理,这一技术能够大幅度提高计算机的计算水平,十分迅速地得出计算结果,减少大量人力财力的支出,节省开支;维护技术的功能是对计算机的程序进行积、全面的检查,及时发现问题,处理故障;应用技术涉及的领域比较广,主要是设计方面的自动化以及相关软件的开发和利用。
1.2机器件技术是电子计算机技术的基础电子计算机是由很多不同作用的电子器材组合而成,它们是计算机得以形成的基本元素。因此,为了实现计算机有效、安全、稳定、可靠的运行,需要科学、先进的机器件作为基础。在计算机内部,最为关键的就是复杂的逻辑关系,其最高级的逻辑就是在电子器材的协助下实现的,由此可以看出,计算机的发展进步与电子器材本身的更新、探索和革新是分不开的。
1.3部件技术是电子计算机技术不可缺少的组成部分对于计算机而言,其组成十分复杂,除了必不可少的器材以外,还含有诸多的部件,每一个部件发挥着不同的作用,为此,部件技术对于计算机的稳定运行也至关重要。
1.4组装技术是电子计算机的重要技术随着电子元器件领域水平的不断进步,需要计算机的组装技术加以配合,实现与元器件技术的一致性。鉴于计算机在外观和构造的小型化发展趋势,在组装技术方面需要加大科研投资,使其也向微型化发展迈进。
1.5电子计算机的综合分析技术是未来的发展前景电子计算机技术的发展处于不断的完善和进步中,需要坚持不懈地探求更加强的可靠性、稳定性和应用性,这是其在实践中不断追求的目标。但是,面对经济高速发展的趋势,很多计算机技术无法满足社会的需要,为此,寻求具有更强运算能力的计算机应用系统是当前一项重要的研究内容。要对计算机技术进行不断的创新,开拓思路,革新技术,实现功能的专业化以及各种配件的高度结合,将计算机对数据的信息处理变成对知识的转化和处理,将知识进行整理,代替数据库,使计算机技术更具综合分析的能力,实现功能的全面升级。
2通信技术概述
在当前的通信业中,业务类型比较多,通信方式各不相同。但是就其本质,仍是对信息时间和空间的转移的追求,也就是说,把不同形式的信息通过网络,快速、准确地进行传送。
(1)根据通信产业的不断发展,其包含诸多业务类型,通信手段和方式呈现不断的更新和完善。通信技术的目标就是将信息进行原始的传输和转移,也就是说,借助通信手段,网络作为传播的途径,实现信息准确、迅速、可靠地传递。
(2)当前,通信技术发展不断进行更新和升级,主要是针对数据传输的信道、传输技术以及传输的全方位进行改进。在数据传输的信道方面,主要是开发和研究了多种信道类型,拓展了光纤、微波信道以及卫星通信等多种渠道;针对数据传输技术,主要开发和应用了数据交换技术、频带传输以及数据通信网等技术;另外,多媒体技术彰显优势,移动和数字通信技术在社会生产生活中的应用更加广泛。
3计算机技术与通信技术的融合发展
3.1计算机技术与通信技术融合的表现通信技术和计算机技术的融合和发展是现代通信技术发展的里程碑。信息技术发展主要借助计算机技术的不断完善来实现,使计算机技术进步,引起了通信技术的飞跃,人们所享受到的通信业务更加丰富,品质更加高端。
3.1.1计算机通信技术计算机通信技术是计算机与通信技术的统一。在这一研究领域,主要的技术热点是计算机通信网络技术和多媒体通信技术两种。计算机通信的研究方向和目标是数据,因此,也被称为数据通信。信息存在的方式多种多样,主要有文本、表格、图像以及语音等。这些信息要以数据的形式进行呈现,也就实现了计算机通信的目的。如果通信的距离短,只需要借助电缆,将设备端口进行连接,实现通信的目的;如果距离较大,要在计算机通信网络的整个系统中,将计算机与通信设备进行连接,利用不同媒介,达到数据信息的输送。计算机通信的形成实现了用户之间信息的分享,最大发挥每台计算机的利用率,通信的变通性特点表现得淋漓尽致。
3.1.2信息技术对于信息时代的今天,对不同信息的收集和处理已经成为社会发展的决定性因素。现代信息技术集合了多种高科技技术,充分体现了系统性、综合性和复杂性的特点。例如,计算机技术与电信技术的结合,实现了对图像、信号等信息的获取,同时进行及时的分类和有针对性的处理,满足整个社会不同领域的需求。同时,信息技术也影响了人们的生活和工作,改变着人们的生存方式,信息产业逐渐跃居全球规模最大的产业类型,影响着诸多领域的发展速度。
3.1.3蓝牙技术蓝牙技术是通信与计算机技术融合的重要体现之一。其主要特点是实现了小范围内的无线连接,传输的内容上文件、信息和数据,不需要耗费过高成本。同时,蓝牙技术能够实现一点对多点数据的传输,操作简单,效率较高。蓝牙技术主要包含两个方面的内容,即专用IC和通信协议栈,而基带处理和射频模块构成了专用性的蓝牙,是蓝牙的硬件部分,也就是发挥接收装置的作用。蓝牙的核心协议主要有RFCOMM、SDP等,主要用于主机或者处理器上,实行对设备的确认和安全处理。当前,蓝牙技术被广泛应用在手机和电脑上,很多企业参与相关组织,制定相关的技术标准。蓝牙技术正在逐步向计算机、电信等多个领域扩展,是通信领域一个新的发展趋势。
3.1.4实时远程通信在无线或者有线方式的应用下,将终端连接成为一个网络结构,使得信息传输的范围被扩大,尤其是无线通信技术,能够弥补有线的不足,在一些难以达到通讯的地方建立网络系统。
3.1.5多媒体通信技术的应用采用多媒体形式的通信技术,主要的控制核心为计算机,运行手段比较多,能够达到多媒体信息的收集、整理、储存和传输。多媒体通信突破了原有信息类型的局限,实现数据通信的统一化,为相关领域的相关服务提供技术支持,如远程教育等。
3.1.6数据库计算机通信技术所形成的数据库系统的内容更加广泛、结构更加灵活,呈分布式,能够将不同的管理项目进行有机的整合,同时体现一定的规则性,排列有序,条理清晰地表现在数据库的平台之上,提高了数量管理的效率,同时对办公条件进行协调和处理。
3.2现代计算机通信的优势
3.2.1为用户提供更加优质、迅速的信息传达服务计算机与通信技术的有机结合,使得计算机形成网络模式,在其内部各个终端实现数据的传达,打破原有设备信息处理的局限,传递的质量和效率得以提升。
3.2.2应用的领域更加广对于计算机通信技术,其对网络资源的处理和使用为企业的发展策略提供依据,实现决策的合理性和准确性。同时,在办公系统中的应用,使得对数据的处理能力得以提升,实现资源在不同领域内的共享。
3.2.3通信服务的安全性提高计算机与通信技术的融合,使得对信息的处理和保存使用了加密的技术,提高了数据传输的安全性。同时,强化了编码技术使得数据通信服务的精确性,整体上提高了服务的优质性。
4对未来计算机通信技术的发展趋势的展望
计算机技术属于目前来讲广泛应用的专项手段,自身涵盖了多重内容。其中系统技术、器件技术、组装技术为核心构成,而系统技术最为重要,具体涵盖管理、应用以及维护技术等。不同类别的技术手段发挥的功能必然不同,维护、管理以及应用技术是确保计算机系统可靠运行的核心技术。而电子器件则为计算机的组成单元,了解他们的各项性能则可确保计算机的健康、持续且正常运转。虽然,计算机技术水平持续提升,然而仍旧无法全面符合大众生活生产的综合需要。因此,今后还需进一步深入分析探究电子器件技术,确保其同组装技术良好趋同,特别应重点研究新型的微型化组装技术手段,满足器件更新需要,提升计算机整体功能水平。
2计算机技术同通信技术融合
伴随通信技术手段的不断更新,其同计算机技术的有效融合成为今后的一项必然发展趋势。在计算机技术的不断推动下,通信技术走向成熟,而后者的完善同样促进了计算机技术水平的持续提升。两者渐渐融合成为一体,并派生出较多新兴技术手段。例如信息技术、通信技术、蓝牙技术成为更加典型的代表。掌握了该类技术的内涵意义重大。信息技术是一项关键的技术手段,高科技的不断发展需要信息技术,而现代信息技术包含的内容更加复杂、且覆盖面广泛。伴随信息技术的日趋成熟,其应用范畴越来越广。计算机通过汇总获取的信息资源将他们进行整合与加工,因此计算机技术更像是一个加工厂。由于信息技术涉及到较多的信息开发、数据处理收集与存储以及传递等手段,因此对现代经济发展增长具有较大的贡献。由统计结果审视,信息技术针对经济建设增长的贡献度更是连年扩大,其自身利用通信手段以及计算机技术的互相融合而构成。单独的计算机可视为神经元,通过程控交换机装置、通信卫星或是光纤网络构建形成通信网络,也就是神经系统。知识经济时代的发展,令信息价值越发明显,而信息技术的不断更新显得尤为重要。因此,未来应持续的做好信息技术分析研究。计算机通信技术为计算机以及通信技术全面融合的代表产物,具体采用通信网络以及多媒体技术手段对众多数据进行分析研究,数据以二进制形式展现出来。各类文本、数据库、表格、语音以及音乐信息均可利用二进制进行呈现,通过转换处理后再利用计算机完成通信。近距离通信较为简单,仅需要将终端设施串行口或并行口互联便可完成通信。针对远距离数据通信传输则可利用网络系统完成。例如,可利用电话线或是分组信息交换网以及卫星信道完成通信。由于通信技术手段类别丰富,最终会令不同的计算机用户完成众多资源信息的全面共享,并可令独立的计算机功能最大化的发挥出来。而数据通信的高效性以及精准性则可实现明显的提升。另外,蓝牙技术手段也是一类典型的融合应用,通过短距离无线连接,可实现在十米距离中单点面向多点的数据以及音频文件传输,且宽带可实现一兆。我们经常所说的蓝牙技术也就是专用的IC以及通信协议栈。目前来讲技术广泛的用在手机以及笔记本之中,自身优势较为明显,因此对该技术进行深入研究尤为重要。借助计算机通信技术手段还可创建形成功能更为完备、结构灵活且形式多样的分布数据库体系。该体系可令大量的管理工作任务与内容通过整合处理最终归并至规则统一、条例清楚的数据库平台体系之中。进而不但可有效提升数据管理工作效率,另外还可为协同化的工作办公提供有力条件。例如,当前火车站售票管理、网络联动售票、电话预约、飞机票可跨区域预定等功能的实现,均需要利用现代化的计算机通信技术手段方能良好的实现。
3结语
工科相关专业的学生,高等院校是要加强对其,进行提高计算机模拟能力的教学,工业上的造型与结构,小的有日常生活中商品,大的有楼房建筑,都可以用计算机辅助软件进行模拟,以保证其外观性,质量性和可行性。这些软件包括入Lll。(八D、1扮。月!NGINEER、UGNX、501云W6rks、Maste「(八Nl、3dsMax、入Nsys等等[2]。楼房建筑造型外观,关系到城市的美容,自然重要,可以用3dsMax来实现模拟。但是比外观更重要的是楼房的结构,它必须力学结构设计合理,质量好,没有安全隐患;再如产品中的机械,是由机构组成,机构与机构间的运动,相关重要,稍有不慎,其设计的结果,将是个瘫痪的产品。诸如此类还有很多,为了生命财产的安全,为了不至于人力物力的浪费,必须考虑到深层次的分析,而社会上,多用软件入NsYS[s]来进行分析,因为软件入Nsys,对工业设计细节问题的模拟与分析,具有公认的权威性。一个产品或者一个模型,首先成型于软件入Nsys里,然后通过软件入Nsys的功能,进行相关分析,包括力的作用,运动的干扰,优化的实现等等。至于工业上的造型外观,除了3dsMax软件以外,其他计算机辅助设计软件,也可以很好地进行模拟,且各具特色,这就给设计人员带来很大的灵活性,设计人员可以根据不同的情祝,不同的需求而做出选择,在与跟顾客沟通时,设计人员可以打开随身携带的手提电脑,展示计算机辅助设计软件里的工业造型,根据顾客的意见,当场做出满意的修改,以获得满意的订单,这就体现计算机技术的优越性。当然,其他计算机辅助设计软件,大多数也有软件入Nsys的相似分析功能,一般情祝下,都用得上,只不过没它好用,没它那样受欢迎。所以,提高计算机白勺模拟能力,有助于打造美观、安全和令人满意的高质量建筑和产品。
2提高计算机编程能力,以实现高精度的数控加工和自动化控制
对于理工实力较高的高等院校,不管是师资、生源,还是相关的设备,都具备较强的优势,是可以很好地开展,与工业相关的计算机编程教学,以实现工业的自动化。计算机的编程技术,对数控加工很重要,也只有应用它,才能实现加工的高精度性。数控加工,主要分为平面加工和曲面立体加工。平面加工的编程技术含量不高,也就是在机床上的X轴和Y轴,来回走刀,这可以手动进行编程;但是曲面立体加工,尤其是复合曲面的加工,就不一样了,它主要是在机床上的x轴,Y轴和z轴上,进行立体似地走刀,必须用到计算机辅助软件的制造模块。比如生活上各式各样的汽车及其部件的曲面造型,是比较美观的,它们是通过立体数控,加工成冷冲模的凹凸模,或者加工成注塑模的凹凸模,而这样凹凸模的接触面或者间隙面的形状,和实物是一致的,企业在生产中,将这样的凹凸模,投入生产线,进行成批加工制造,得出高精度的汽车及其部件的曲面造型。那么具体用什么计算机辅助软件,才比较合适呢?在中国的珠三角工业地区,其数控模块的软件常以uGNx和Master(八Nl为主,这两个软件的曲面立体造型功能和曲面立体数控功能,结合得比较好,具体是将其曲面立体造型转为数控编程代码,再把数控编程代码输入数控机床,以实现模拟到现实的加工。问题是,在UGNX或MastelC入Nl里,怎样设计,才得出很好的编程代码,对编程代码,如何进行优化,才实现很好的加工,这就关系到设计人员的编程技术。由此可见,数控编程,可以说是机床加工的灵魂。计算机的编程技术,对自动化控制也很重要,也只有应用它,才能实现生产的自动化。在大型企业里,自动化生产比较常见,多用于生产线上机械自动包装或机械自动装配,其机械自动运作,可通过编码器、数字控制(可编程序的NC)、动力负载控制(可编程序的PLC)、马达、机械传递机构等技术来完成。这样的自动化控制技术,日益显得完善,如现在的一些大型企业,研究出的工业机器人,呈现多工种化,可代替大量的人为劳动力,其作业中,抗疲劳性、快速性和质量性,是令人赞叹不己的,这将极大地提高其企业的生产能力,或许,这就是未来大工业时代白勺主流。如果把机械的自动化控制生产,比作一个生产工人,那么,编程技术就相当这个生产工人的大脑,由此可见,编程技术的地位是非常的重要。所以,提高该计算机的编程能力,有助于数控加工的高精度化和机械控制的自动化,以实现产品生产加工的高质量性和快速性的目标。
3结束语
计算机技术容易受到黑客、病毒以及系统漏洞的影响,物理因素也可能对计算机安全造成影响,人为的操作不当等等也限制着计算机技术发展的脚步。所以在信息时代下计算机技术的发展过程中,要对计算机用户进行行为上的规范和操作流程进行严格的培训,严格控制人为的不正当操作,与此同时我们还要定期的对计算机系统进行更新与检测,提高计算机阻止病毒和黑客的能力。在当下,网络上有许多的黑客,以计算机技术为跳板,通过网络窃取他们的隐私或者钱财,以及国家的机密等等,这些行为都极大程度上威胁了计算机技术的安全性和稳定性。计算机工作人员的思想道德水平决定了他们的工作态度,强化计算机工作人员的职业操守,也是降低人为因素干扰的一项手段。
2计算机技术与信息化的发展建议
2.1加强计算机网络安全措施
由于企业或着其工作人员的安全措施不合理,导致信息时代下的计算机技术发展出现了诸多的问题。因此相关的企业和工作人员要加强计算机网络的安全性。随着信息时代的逐步推进,加强计算机网络的安全性,就要建立专门的保护网络的研发团队,及时的推出针对不同领域的计算机软件,从而实现整个网络的稳定性。利用专业团队的创造性,推动计算机安全技术的革新,确保整个互联网网络的稳定。与此同时,建立网络技术安全部门,通过合理的规划,加强整个网络的安全性,防止非法人员对计算机实施入侵。
2.2提高网络用户的安全意识
在我国当前的体制之下,想要推进信息化计算机技术的进一步发展,就要强化计算机用户的安全意识。这需要需要相关企业和个人加强网络安全意识的培养,巩固领导阶层的思想防线,从而促进整个信息行业的发展。为了加快计算机技术的发展和运用的水平,推动我国网络事业的大步发展,需要网络的建设者和从事相关工作的人员,积极的做好每一项对计算机技术发展有益的工作,充分的发挥信息时代计算机网络的优势,科学的运用各项网络知识,积极的开展网络技术发展的宣传工作,为了达到此目的,就需要工作人员提高对于网络技术的认知,学会采取不同的措施推进计算机技术的在发展,从而提高计算机技术在实际中的应用。
2.3加强计算机工作人员的培训力度
在计算机技术在应用的过程中,极易收到人为因素的影响,限制了信息时代计算机技术的发展脚步,所以为了防止此类现象发生,就需要对从事计算机技术工作人员实行培训,让他们熟悉互联网网络的工作机制,从而提高我国整体的计算机技术的发展水平。利用对计算机技术理解透彻的工作人员,让他们加强整个信息化计算机技术的可靠性和安全性,达到阻止病毒和黑客入侵的目的。与此同时,为了实现计算机技术的进一步发展,还要加强用户的网络安全教育,使他们能够运用正确的方式处理计算机网络技术中存在的各项问题,减少在运用计算机技术时的人为干扰,促进计算机棘手的发展的运用。
3结束语
计算机技术渗透到各行各业,对社会的发展具有重要的作用,而计算机应用基础是其中不可或缺的组成部分,掌握好计算机技术,其应用基础是关键。但是,由于我国的计算机应用基础的教学工作比较固化,相关的课改工作反应迟钝、认识的深度不足等问题,严重限制了计算机应用基础教学质量的提升,因而加深对课改工作的认识,并有针对性地提出科学合理的方式方法,对于改善教学的质量有积极的意义,以下将做简要的阐述。
2.计算机应用基础的课改现状
2.1面临的困境
当前计算机应用基础的课改困境主要集中四个方面:其一,传统教学的观念浓厚。由于传统的教学模式已经成为定式,许多教师已经适应了以往的教学模式,思维难以转变,传统的教学观念成为了教学习惯,思维模式根深蒂固,因而,在课改的初期阶段就有教师有抵制的情绪,可见,改革存在的阻碍是很大的;其二,缺乏足够的课改经验。计算机应用基础课改开展的时间非常短暂,从2012年初到现在不足两年,许多内容都要推倒重来,没有具体的模式可以参照,因而经验缺乏,导致课改在探索中前进,具有一定的盲目性,也缺少相关的学习与交流机会,可以说课改的方向不够坚定,没有科学的经验作为指导;其三,时间紧迫。由于课改开展的时间短暂,但在短期内要见到课改的成果,时间短、压力大、任务艰巨,要在一年之内的时间编写出合乎要求的教材,兼顾各方的要求,通过验收;其四,工作的任务繁杂,计算机中心的教师不但承担了信息化建设的任务,而且在课改中采取项目教学法,模块达到了24个,每个模块又进行了细分,有教学素材、单元设计、说课课件、实施方案等内容,任务繁杂,需要课改成员投入巨大的精力。
2.2课改的讨论
在计算机应用基础的课改之初,进行了非常激烈的谈论,但是在短暂的时间内,没有经过实际应用的检验,虽然提出了许多问题,如什么是项目,是逐个论证项目设计还是仅验收项目的最终成果,是否需要情境导入等,但在短期内做出定论仍具有一定的片面性。
3.案例分析
在采用项目教学法来实施课改的内容时,以《同学聚会邀请函制作》为例,通过实际的操作项目,会勾起学生对同学情谊的怀念,从内心产生愿意聚会的主观意愿,也会提升他们对于《同学聚会邀请函制作》的兴趣。在教师的引导下,将word邮件合并的知识融合到邀请函的制作当中,让学生潜移默化地掌握计算机应用的基础知识。又如,在进行超市标贴的制作时,教会学生拓展应用,做到举一反三,将word中掌握的技能应用到其他领域。通过种类多样的项目来激发学生的兴趣,学生的参与度高,思路清晰,在轻松快乐的学习过程中加深理解,并透彻地掌握相关基础知识。
4.课改措施
4.1逐步阶梯式的推进
由于计算机应用基础的课改是在短时间内进行的,应用的经验不足,存在较大的不确定性,因而需要采用逐步推进的方式。我们可以将整个课改的24个项目分为三轮,每一轮的课改设计工作完成之后,组织团队参与听课并进行交流,以便进行总结更新,为下一轮的工作提供参考,在此阶段尤其要注意课改设计者的亲自参与,在体验中感受课改中存在的优点和不足。
4.2逐个评估
计算机应用基础的课改采用项目教学法,总共分为24个项目,其中有教学素材、单元设计、说课课件、实施方案等内容,每个环节涉及到的知识非常丰富,具有较高的专业性,因而要针对每一个内容和环节进行评估,论证实施的效果,对不足的地方做好记录,以便进行改善和加强。
4.3加强交流
课改是需要多方面的力量共同参与的,既有设计者,也有教学者和学生,因而为了得到有效的反馈信息,各方面的人员要加强交流,构建交流的桥梁,比如采取中心讨论大会、电话会议、教学部会议、短信、QQ等各种通讯方式及时沟通。在交流中可以为各个成员提供课改设计与实施的最新信息,确保信息的畅通。
4.4自愿参与
在组织课改的团队时,不将任务强加给中心教师,采取自愿的原则,充分考虑教师的积极性。因为强制性的行政指令容易给教师带来巨大的压力,教师的课改设计也有可能出现敷衍了事的情况。在参与人数较多的复杂团队中,要注意明确相关的责任,将各项工作落实到位,强调纪律性。
4.5领导参与
领导参与是统筹课改项目按照预定进度实施的保证,并且也能促进各方面的保障工作尽快落实。在明确了课改的任务和目标的同时,达成共识,可以凝聚各方面的力量,有条不紊地推进课改工作。此外,领导的参与可以了解课改中存在的困难,如资金的拨付、课改设计的时间调配等,为课改工作提供有利的保障。
4.6创新课改思维逐,步完善,强化教学的效果
创新课改的思维,要积极借鉴各个专业课改工作的优点,组织特色教材的建设交流活动,并组织专门的竞赛,让教师在交流比赛中学习对方宝贵的经验,并且鼓励教师进行创新探索,尝试特色教材的编写,因为特色教材在激发学生的积极性方面具有明显的作用。课改工作是在探索中不断完善的,通过教师与学生的反馈信息来进行有针对性的改革,通过学生的体验来挑选感兴趣的素材,最大限度地帮助学生理解掌握相关的知识。这样的改革才可以很好地强化教学效果,并提升学生参与的积极性。
1.实务界未对管理会计职位正确看待管理会计主要是为企业各级管理人员提供最优决策信息,其重点在于算活账,既反映过去,又能用掌握的信息反映未来。由于我国管理会计工作尚处于起步阶段,企业中一般没有专设的机构和人员,大多由财务人员兼任,因此企业管理者很难改变观念将会计与管理地位挂钩。有些企业虽然设置了管理会计岗位,但往往不能发挥管理会计的经济效益,原因是管理当局“长官意识”太重,没有充分运用管理会计提供的资料。目前,管理会计主要应用在沿海城市和外资企业,中小企业的很多领导不懂甚至没听过管理会计。
2.缺乏管理会计协会和管理会计师队伍西方发达国家大都已成立管理会计师协会,如美国管理会计师协会(IMA)和英国特许管理会计师协会(CIMA),CIMA还进行管理会计师认证资格考试,培养企业中高级管理人员的战略管理能力,但我国至今没有管理会计协会,也没有管理会计认证资格考试,这对组织开展全国管理会计工作以及管理会计理论研究与学术交流工作产生阻碍。另外,无管理会计资格认证考试,使得我国目前管理会计人员素质及教育水平低下,会计就业门槛低,会计就业市场的规范化尚未形成。
3.管理会计与计算机技术结合力度不够通过网络和计算机进行管理会计工作,不仅可以实现企业管理一体化,而且降低了信息处理的成本。但在我国企业中,电算化应用水平还不高,计算机技术与生产管理还未高度融合。即使运用了电算化的企业也是重核算、轻管理,而且这些电算化软件大多是运用于财务会计方面,很少用于管理会计,因此,企业很难实现事前预测、事中控制。
二、促进管理会计发展的对策
1.建立中国特色管理会计理论体系首先,我国应建立起一支由高层次理论研究人员组成的管理会计理论研究队伍,比如中国管理会计学会,根据我国经济特点,应用多种理论和研究方法,在经济发展中对管理会计成功案例进行总结,研究和解决企业实践中需要解决的问题,构建有中国特色的管理会计理论与方法体系,并将这种理论和方法体系写进教材书中,形成相对统一的规范内容。其次,为保证理论体系的顺利应用,我国应该抓紧完善会计准则的制定,例如规定符合要求的企业必须设置管理会计岗位。
2.重视管理会计人才的培养⑴在高校推动管理会计教育改革。目前,管理会计与成本会计、财务管理教材内容交叉严重,而且对这些学科的定义没有明确界定,在一定程度上造成了教学资源的浪费。当然除了尽快解决教材问题外,管理会计应将理论和实际结合起来,教师在课堂上应配合案例讲解,将实际运用的思想带给学生。此外,组织学生对企业进行实地调查或开展案例分析竞赛也是提高学生运用知识能力的好渠道。⑵管理会计资格认证考试。我国虽然有会计从业资格认证考试,初级、中级、高级会计师职称考试和注册会计师考试,但这些考试更偏向财务会计,鉴于管理会计特殊的管理职能,中国应借鉴西方国家的成功经验,建立中国管理会计师协会,单独组织面向全社会的管理会计资格考试认证。⑶管理会计的继续教育。管理会计继续教育的对象应分为两类,一类是已上岗企业会计人员或持有会计从业资格证却未上岗的人员,通过在继续教育的内容中增加管理会计的内容,培养会计人员的管理意识;另一类是企业各级管理者,政府可以适当组织企业管理者共同学习管理会计的基本知识,使他们意识到管理会计岗位和管理会计资料的重要性,从而提高他们对管理会计的重视。
3.将管理会计与计算机技术结合企业的现代化发展必然离不开计算机技术,为降低企业成本,实现内部控制,及时传递信息,企业需将计算机技术与生产经营管理结合,借助计算机帮助分析和决策。目前我国会计软件很少涉及管理会计信息内容,开发管理会计软件是一个具有广阔前景且急需发展的领域。企业应该利用现代管理技术手段,将管理会计和计算机技术有机结合起来,为企业经营决策提供最佳方案。
现如今,信息技术的发展促进了社会的演变,计算机技术已经成为社会发展的主要助推力之一,在计算机的发展过程中,现代计算机注重的是信息的处理效率以及系统的运行速度等,较比传统的机型,新型的计算机在成本等方面也得到了有效降低,计算机的研发人员在研发时,不断强化技能,让研发技术更加具有专业化的特点。从计算机的发展现状看,除了之前的传统型应用之外,计算机技术在生产自动化以及现代化教学等方面也得到了更为广泛的应用。计算机教学大概是在上世纪的八十年代才开始应用,近几年计算机的辅助教学技术取得了非常大的突破,各科的教学都希望能够将计算机技术同现代化教学有机的结合起来,为学生打造一堂气氛更为活跃,内容更为精彩的综合性课程。现如今,很多教学机构已经开始重新整合教学内容,利用软件教学实现教学的有效化创新。除此之外,第三产业在发展的过程中也需要计算机技术的支持,软件行业在近几年发展迅速,并成为新世纪最具规模、最具影响力的新兴行业之一,这一切正是缘于计算机技术的发展。但是,我国目前的计算机技术仍然需要发展、需要创新,软件行业的发展仍需要向其他国家学习,学习对方的先进理念与先进技术。计算机网络的兴起不断改变着人们的生存环境,计算机网络技术逐渐改变了社会的传统姿态,形成了一种新型的网络文明形态,为人们的生活与发展提供更大的便利。但是,计算机技术在某些领域仍然暴露出一定的问题,例如,在实际操作中缺乏专业意识,观念保守,未形成一种先进的操作理念。一些专业的计算机操作者扔需要提高自身的综合素质,我国的计算机人才无论在专业技能还是综合素质方面都有非常大的发展空间。另外,计算机技术的发展本身就需要专业知识作为基础,需要多方力量的引导与扶持,但是我国目前的发展状态,无论是在资金投入还是人才补给等方面,仍有待提高,这些问题都需要专业人士以及各级领导的重视,争取通过相关政策的支持改变现有的发展状态,防止不良影响的产生,为计算机技术的发展创造优质的环境。
2计算机技术在未来的发展趋势
信息技术的发展核心就是计算机技术,计算机技术在现有的环境下不断发展,对于社会经济的改善有着非常重要的意义。根据目前的发展状况来看,计算机技术仍然存在问题,很多阻碍因素不断产生,这些都为计算机技术的未来发展带去了困惑。从结构化发展与空间拓展化发展两方面入手,计算机技术存在着更大的发展空间。从结构化发展的角度来讲:结构化一直都是计算机技术发展的最终目标,因为结构化对于计算机技术来讲有着极为深远的意义,但是计算机技术要想实现结构化发展面临着很多困难。首先,要想实现结构化发展,应当考虑计算机自身的升级以及发展等问题,依照智能化发展的特点,实现自我能力的增长与提高。之后,计算机技术在发展时需要有人工进行辅助,对于发展过程中产生的问题进行系统的分析与探索,以技术本身作为基础,发展适合技术生存的辅助行业。最后,要将成熟的计算机技术与研究而成的辅助行业有机的结合起来,实现兼容发展,从而大幅度的提高计算机技术的发展水平。从空间拓展化的角度来讲:计算机技术的发展是在综合分析的基础上进行的,空间拓展化发展是一种有效地实践措施,为结构化发展提供即时补充。首先,针对计算机技术在发展时暴露出来的复杂特点,需要一一解决,由于计算机技术的应用较为广泛,因此,要将计算机技术充分的融合到社会经济发展中,让技术能够充分的适应社会环境的发展与变化。其次,计算机技术本身具有一定的集成性,这一点会大幅度的减少成本制作费用,抓住此特点能够有效的增大计算机技术的合理应用范围。最后,实现计算机技术的人性化发展的新目标,这一点对于智能化发展有着特殊的意义,这也是计算机技术未来发展的一个重要趋向。人性化发展能够进一步让计算机技术发挥出替代作用,减少人工的直接活动,避免人们花费过多的精力与时间在一些难解的问题上,为人们的生活与工作提供了真正的便捷,保证工作的稳定、准确性,从而真正实现智能化、自动化的发展目标。
3结语
计算机技术是在计算机基础上延伸而成的一门新技术,它具备超强的计算能力、变换能力和转换功能,被当今广大企业管理青睐,并成为企业管理人士工作的主要方法。就目前计算机技术在企业科技管理工作中的应用而言,它应用让企业管理变得更加有序,在这种管理模式下,企业的市场竟能能力更为突出。
1、计算机技术的发展
计算机技术最早出现在上个世纪中叶的美国,在当时只是应用在国防领域。而经过六十多年的发展,目前计算机技术相当成熟,已成为社会各行业工作的基础设施,尤其在互联网技术出现之后,通过将世界上众多的计算机有机连接成一个整体,形成了一个庞大的网络世界,大大增强了世界各地区国家的发展同步性,为人类共同发展提供了技术保障。
2、计算机技术现状
近些年,我国政府越来越重视科学技术研究,计算机技术在我国各领域的发展非常迅速,已经深入到国人生活、生产的各方面。与此同时,计算机技术也已趋于普及,它不断拉近着人与人之间的距离。在当今管理工作中,利用先进的计算机网络技术将各个不同地区的科研单位、科研机构以及技术人员紧密的联系起来,形成一个系统、综合的网络体系,从而实现信息共享,为科研人员更好工作提供信息依据。在城市建设中,充分利用计算机技术来辅助城市规划、城市改造、城市建造是处理好城市生态环境的关键,也是提高科技管理效率的重要手段。
3、计算机技术与科技管理
在计算机技术日趋成熟的同时,延伸出许多的新技术,科技管理技术便是在这种时代背景下产生的一种特殊技术。在PC机时代,由于管理者缺乏相关的科技认识,使得大多工作都依靠管理人员纸上登记进行的,没有统一的数字系统,在进行科研管理中缺乏数据共享,使得工作效率低不说,工作质量也不高。而计算机技术的应用有效解决了这种问题,使得科技管理工作变得更加成熟和完善。
二、计算机技术在科技管理模式应用中的优越性
根据过去多年的工作实践总结我们发现,计算机技术的应用大大减少了科技管理各环节工作的空间距离,使得科技管理工作逐渐成为一个系统、综合、统一的内容,大大提升了科技管理效率。在科技管理工作中,通过计算机技术我们能及时的了解每一个实验室、科研室的工作进度,进而实现了各种数据的共享。这样的管理模式不但拓宽了管理渠道,而且极大提升了工作效率。近年来,企业对计算机技术的需求越来越突出,主要表现咋成本核算方面。在传统的企业管理工作中,主要的管理参与者是人,面对海量的数据和资源运算公式,人力计算往往表现的力不从心,不仅工作效率低下,而且计算准确度往往存在问题。基于这种现象,企业在日常管理中非常重视计算机技术的引进,只有利用好计算机技术,才能有效的处理计算的准确性、高效性,正确掌握市场的动态规律。计算机在企业科技管理中,由于本身可持续性强烈的特征,在很大程度上能保证管理数据的准确性、完整性,而且还能在无人参与的情况下自我进行管理。计算机技术本身作为一种虚拟技术,它的应用不但可以进行各种虚拟实验的研究,而且能开展不同的虚拟活动,并及时的了解世界上最前沿的信息,从而利用这些信息改善自己研究的设备,并及时的对设备钻研中存在问题加以革新。
三、计算机技术在科技管理模式的现代化应用
目前,随着计算机技术的飞速发展,它不断地革新和改进了传统的科技管理模式,成功摆脱了传统以人为主的管理模式,也完成了人为经验管理向技术管理转变的工作目标,使得科技管理工作变得更加规范、有序。就目前计算机技术的科技管理模式现代化应用而言,具体的应用工作主要表现在以下几个方面。
1、高效应用计算机技术管理科研工作
通过计算机技术,我们可以在更大的范围之内实现计算机信息、科研信息的共享。在这种管理模式中,更大的为工作者提供活动范围和管理深度,从而更好的保证科研工作开展的连续性、完整性和整体性。在工作中,通过采用计算机虚拟技术在网络上建立一个虚拟的管理平台,从而更加方便工作人员了解世界同等信息。但是就目前的计算机技术在科研管理工作中的应用情况而言,由于计算机信息在传递中容易产生孤岛现象,这种问题一旦产生,必然导致资源传输安全,对科技信息和科研成果造成威胁。因此在利用计算机技术管理科研工作的时候,必须要高度重视计算机网络安全防护工作。
2、利用计算机技术实现现代化的科技管理模式——网络管理模式
关键词:古典文献数据库公共古典文献数据库文献检索服务系统
计算机技术的飞速发展,为古典文献研究的现代化提供了坚实的基础,其贡献是有目共睹的。然而,计算机技术在古典文献研究中的运用仍然存在着极为严重的缺陷也是不容回避的。笔者近几年来主持并直接参加设计“e书库”数据库的过程中,感到有必要将自己的一些想法提供给正在设计有关软件的计算机专业人员、愿意使用该类软件的专家学者们参考。
一、我国古典文献数据库建设的历程
自古以来,历代学者对古典文献整理与研究一直沿袭手工操作的方式,然而自上世纪80年代后,计算机技术开始涉入到古典文献研究中,对传统的古典文献整理与研究方法(自然也对一切需要使用古典文献资料的专业研究)起到了极大冲击。
首先简单回顾一下计算机技术在古典文献研究领域内发展的历程。上世纪80年代初,我国一些图书馆、大专院校及科研机构陆续开始大规模地利用计算机设计并建立数据库。大致说来有两类数据库,一类是书目数据库,一类是文献数据库。南京图书馆于90年代初率先建立书目数据库,对读者检索有关书目起到了极大的帮助。之后,各地图书馆纷纷效尤,类似的书目数据库很快就普及了。虽说至今各地图书馆的书目数据库的检索方式,仍存在机读编码格式不统一的问题,然而书目数据库提供的方便快捷的查询功能,对读者来说无疑是一件大好事,具体到学术研究来说,至少为研究者提供了一个比较方便的查找有关古典文献的实用工具。
在建立书目数据库的同时,一些大专院校与科研机构开始研发各自的文献数据库。从数据制作格式来说,大致可以区分为两类,一类是图像格式,即将按原著内容扫描成PDF图像文本,另一类是元数据格式,即录入文献文本内容(或扫描并转化为电子文本)导入数据库,并转换成可阅读与检索的数据库机读格式。一般说来,无论是PDF格式还是元数据格式,它们数据库容量都较大,也提供了较为原始的检索方式,为学术研究提供了不小的帮助。从上述两类制作格式的数据库来说,PDF图像文本可以直接阅读图像文字,但总体说来不太适应古典文献整理与研究的需要。而元数据格式较为精致,初步具备了较为方便的常用的功能,可以检索、作卡片等等。
古典文献数据库从收录的文献内容来说,大致可以分为两类:一类是类目数据库,即按“类”收录有关图籍,如经学类、史学类、文学类以及甲骨文、金文或出土文献资料、石刻资料等等,另一类是综合数据库,如《四库全书》、《四部丛刊》、《国学宝典》之类数据库。
大陆最早的古典文献数据库是河南大学的《宋人笔记检索系统南宋主要历史文献》,建立于1987年。之后,各种数据库纷纷涌现,比较重要的有南京大学、河南大学、苏州大学联合研制的《计算机甲骨文信息处理系统》、中国社会科学院《全唐诗》、《先秦魏晋南北朝诗》、《全上古三代秦汉三国六朝文》、《十三经》、《全唐文》、《诸子集成》等数据库、北京大学《全宋诗》数据库、南京师范大学《全唐五代宋词》数据库、四川大学《宋会要辑稿》数据库(与海外合作)等等。港台古籍数字化起步较早,均采用繁体字形式。1984年台湾中央研究院历史语言研究所开始研发《汉籍全文资料库》,香港中文大学则有《汉及以前全部传世文献》、《魏晋南北朝全部传世文献》、《竹简帛书出土文献》数据库等等。其中《竹简帛书出土文献》收录《马王堆汉墓帛书》、《武威汉简》、《睡虎地秦墓汉简》、《银雀山汉简》、《居延汉简释文合校》及其它散见简牍共140多万字的竹简帛书出土文献,价值颇高。
值得注意的是,这些数据库主要是提供给本单位研究人员使用的,当然也有部分数据库对外开放,为其他研究者提供一定帮助。虽然这些数据库有种种限制,但它们无疑为古典文献的研究(当然包括其它专业的学术研究)提供了方便。之后,随着网络技术的发展,各科研机构、大专院校、各地方的图书馆、以及其它数以百计的网站向用户提供收费或不收费的古籍文献检索服务,甚至还提供古籍文献的下载服务。显然,这些工作的开展,为学术研究的现代化提供了极为有力的支持。至今为止,据笔者所查索到的除科研机构、大专院校、各地图书馆数据库之外,提供各种文献下载的中文网站至少在200个以上,其中就有不少古籍文献下载的网站。这些古典文献数据库或有关网站的建立,确实为古典文献整理与研究乃至其它学术研究提供了极有价值的帮助。
二、目前存在的问题
当然,我们也应该清醒地看到,在古典文献数据库大量涌现的同时,一些潜在的问题与数据库本身的缺陷严重地制约着古典文献数据库的正常发展。
从古典文献数据库技术发展角度来说,笔者认为大致经过三个发展阶段。第一阶段是PDF图像文本数据库,其数据来源主要是以扫描方式获得,形成PDF图像文本。这种图像文本优点是直观,与原书分毫不差,但它的缺点是功能极其单一,仅可供浏览图像和简单地检索书目。虽然第一阶段的数据库功能极少,但毕竟能方便而直观地阅读文献了,因此引起了学者们广泛的兴趣。必须指出的是,由于功能太少,这类数据库难以进一步发展。
第二阶段是元数据数据库,以香港迪志公司投资、书同文数字化技术有限公司设计、上海人民出版社出版的《四库全书》、书同文数字化技术有限公司设计、万方数据电子出版社的《四部丛刊》、尹小林《国学宝典》、南开大学永川公司的《二十四史》,以及大陆、港台等大专院校或科研机构制作的较大型的数据库为代表。它们的优点是具有较多的基本功能,如检索、卡片、打印等功能,有些还附加了日历查询、字典、音乐背景等附加功能。然而,它们都不允许对数据库内的文本错误进行修订、没有图表处理能力、不提供功能升级服务(某些软件提供所谓新版本,实际上只是增加一些文献文本,并未真正提升软件服务功能)。而且由于各自为政,开发者大都采取自定义方法来自造非常用的生僻词,因此各种数据库之间字库不能相互兼容。这一阶段的古典文献数据库也有吸收第一阶段数据库有图像的优点,如上述提及的《四库全书》就附有图像,以利研究者核对文字。该阶段绝大多数数据库注意到版权问题,但仍有一些数据库在版权上出现较大问题,乃至引起法律纠纷。
计算机技术广泛地涉入文科研究领域,各种古典文献数据库纷纷建立,当然给古典文献整理与研究的现代化提供了极其有利的帮助,然而,在笔者看来,目前计算机技术在这一领域中的运用形成纷乱无序的“战国时代”,有许多亟待解决的问题,否则将会影响或说削弱计算机技术在古典文献研究(乃至其它学术研究)中巨大作用。对此弊病,笔者拟作一概述,企望引起有关部门、数据库开发者及使用者的重视,以期真正使计算机技术对古典文献整理与研究起到更大的促进作用。大致说来,主要问题有以下几个方面:
其一,缺乏整体领导与规划,国家投资与收益不对称。当然,首先应该看到,国家有关部门已经着手做了一些规划,也实施建立一些比较大的古典文献数据库,如2002年10月,国家科技图书文献中心受科技部的委托,牵头联合中国科技信息研究所、国家图书馆、上海图书馆、中科院图书馆、北京大学图书馆等单位,启动了我国数字图书馆标准规范建设项目。这一项目的目的就是力图建立我国比较统一和规范的数字图书馆标准,自然也会对建立古典文献数据库有较大的借鉴与参考的价值。又如北京大学《中国基本古籍库》、上海图书馆《古籍影像光盘制作及检索系统》等等,也由国家有关部门投入大量资金,而且已经启动并完成了部分内容。不过也应该强调,由于国家没有制定出一个比较符合国内数据库发展状况的真正有价值的规范体系,因此这些项目的承担者仍是各自为政,数据库之间并不能兼容,不可能形成技术“合力”。再从所取得的社会效益或说实际使用价值来看,也不尽人意。因为至今为止建立的各种数据库仍人为地设置许多障碍,无法使它们实现较大的使用价值。数据库由国家投资,收益自然应该归国家,或者成为不收费的公益数据库,但目前收益既不归国家,又未能成为公益数据库,这不能不说是个极大的遗憾。实际上,数据库制作者无偿利用国家投资进行了开发,制作完成后却获得相当丰厚的收益,使人感到有“国家投资,个别单位图利”的印象。笔者不反对交纳一定使用费用,但收费单位一定应该说明收费后去向,绝不允许产生国家投资而由个别单位乃至某些个人得利的情况。
其二,开发商嗜利忘义,数据库错误严重。除上述由国家投资开发的古典文献数据库外,还有一些有一定技术实力的软件开发商加入到古典文献数据库的开发中来了。比较而言,各科研机构、大专院校及各地图书馆建立的古典文献数据库质量较高,而开发商则很少关注数据库中的文献质量。我们承认确有少量开发商制作的数据库质量较高,如迪志公司开发的《四库全书》之类,然而象《四库全书》这样的数据库确实凤毛麟角,难以寻觅。我们发现,甚至有些开发商仅仅是把文本进行文字扫描导入,疏于校对,因此文本错误百出,难以卒读。由于利益驱使,绝大多数开发商都以“独自开发”为己任,数据库设计相互保密,互不兼容,使用户深感不便。这些问题已严重地影响到古典文献数据库的正常发展了。
其三,热门文献数据重复,冷门文献数据罕见。虽说目前数据库品种繁多,但由于考虑到使用者对文献内容的需求,因此许多开发者热衷于开发那些热门数据,而一些比较冷门的文献则鲜有人问津。实际上,冷门的文献并非是没有学术价值的文献,只是使用人较少而已。因而,目前不但数据库中文献内容重复现象极为普遍,甚至同名同姓的数据库也有不少,如《四库全书》就出现了武汉大学版、上海人民出版社版等数种不同版本。且不说那些数量繁多、质量也不甚高的数据库浪费了多少人力物力,其实也使用户陷入无可适从、欲舍不能的境地。用户往往为了某些少量文献内容不得不购买和安装整个数据库操作系统,而且这些庞大的数据库大量占据硬盘空间,导致计算机运行速度大为减慢。而那些允许网上检索的文献数据库又往往容量极大,上网检索者多,导致“交通阻塞”!
其四,技术关卡重重,难以互相兼容。各开发者既鉴于不同开发目的与技术条件,又为防止他人解密,因此在开发过程中在数据库某些程序中人为设置技术障碍,以保障自己利益不受损害。自然,开发者需要投入大量人力物力,保障本身利益不受损害是无可非议的。然而也由于人为地设置了障碍,却使各种文献数据库之间不能兼容,无法形成合力,先进的技术反而成为技术壁垒。实际上,这一情况大大浪费了宝贵的人力资源与财力,对古典文献的开发与利用有百害而无一利。另外,由于技术壁垒,在古典文献数据库的文字方面更导致许多问题。我国古籍常用汉字大约为4万余个,这还不包括超过2万个异体字及数千甲骨文、金文等古文字。然而我国目前在计算机上采纳的国标字库(GB)和扩展字库(GBK),两者相加也只有27000余字,这与我国古籍常用汉字数量相比,实在差距太大。因此,如此小的字库与需求相比确实是捉襟见肘。为了弥补这一缺陷,一些软件设计者就采取在自定义区自造字(乃至占据字库中扩展B的位置)、有些也用图片方式来填字。而这些自造字、图片字,拷贝到WORD文本之后,由于内码位置的差异就变成其它字了,从而导致文本错误。
其五,功能单调,难以真正为科研服务。建立较早的古典文献数据库功能比较单调,只能做些简单检索、拷贝,没有更为先进的功能,不能适应学术研究的需要。后来的一些古典文献数据库也存在类似问题,例如《四库全书》的检索功能,虽说可以采用添加“作者”、“书名”等限定条件,但检索结果只是罗列一排出处,无法直观地了解检索到的具体内容。而且《四库全书》也没有提供更多的功能给用户,因此这一巨大的工程仍远远不能满足用户的需求。况且这一数据库目前已经“定型”,不再继续开发,使用户对此深感遗憾。而其它古典文献数据库设计者的思维大多仍停留在“文本之争”当中,重复着原来设计思想的错误,没有更多地开发为科研服务的有效功能,因此在笔者看来,这一做法显然不可能真正摆脱古典文献数据库目前面临着的困境。
其六,学术圈地,使人心有余而力难用。解放后,一些国家级出版社化费了极大的精力,组织专家点校了不少重要古籍,为学术研究的发展作出了极大贡献。然而时至计算机时代的来临,却出现了“版权”的问题。一些制作者忽视了国家有关版权法规,直接利用了一些出版社的成果来牟取经济利益,理所当然地会产生版权纠纷。笔者以为,保护版权是每个学者乃至每个公民应尽的责任,根本毫无讨价还价的余地。然而问题是,现在一些出版社由于各种原因,没有对自己已出版的点校过的古籍进行开发,而愿意开发这些古籍资源者却无法涉入其中,导致他们处于既想开发这一宝藏又无法回避版权问题的尴尬境地,这就使众多需要使用者望洋兴叹。如果有关出版社不愿授权,那么想要开发这些古籍者只能返回到没有标点的原始文本中去。这种情况确实使每一个希望使用古典文献数据库的用户感到极其失望,而且严重影响了古典整理与研究的现代化进度。
上述种种现实情况,已经是制约计算机技术对古典文献整理与研究支持的瓶颈了,如果不解决这些问题,计算机技术即使再发达,恐怕也难以对古典文献整理与研究予以真正意义上的支持与帮助。
三、如何解决古典文献数据库存在的问题
古典文献数据库存在的问题是十分明显的,那么如何解决这些问题,以利学术研究(当然包括文献研究)的迅速发展?笔者以为现在应该设计和开发出新一代文献数据库的软件。按照笔者设想,这代软件应该以建立能自由升级的公共古典文献数据库为目的,是一种以提供强大功能为主、彻底解决版权问题的数据库,实际上是建立一个规模巨大的功能相对完善的学术研究资源库。所谓公共古典文献数据库是综合性数据库,只能由国家有关部门作为主要规划者,它应该尽可能地包罗我国传世古典文献、碑刻资料和出土文献等。在此基础上允许建立适应每个研究者研究范围的个性化的文献检索服务系统。个性化的文献检索服务系统是指每个具体研究者所拥有的安装在各自计算机上的文献检索服务系统,它拥有一定数量的适合自己研究的范围的古典文献文本。其实,各个研究者并不需要一个“包罗万象”的规模极其巨大的数据库,即使象占据6至7个G硬盘的《四库全书》,具体到一个研究者真正需要的内容并不是全部,而是其中一部分内容。
问题的关键在于公共古典文献数据库与个性化文献检索服务系统两者之间的技术“契合”,即两者互相兼容的程度。公共古典文献数据库应该与个性化文献检索服务系统有所区别,公共古典文献数据库应该侧重于文献数量的完善、完备,而个性化文献检索服务系统则应该考虑其功能强大。因此,从本质上说,公共古典文献数据库应该是一个统一的设计比较周密、与其它个性化数据库在技术上能实现良好兼容的的数据库;而个性化文献检索服务系统应该是“百花齐放”式的但必须能与公共古典文献数据库兼容而非各自为政的小型数据库。两者关系是源与流的关系。鉴于此,笔者以为目前应该从两个层次上来解决问题,一是尽快建立公共古典文献数据库;一是继续开发个性化文献检索服务系统。
根据笔者近几年的实践,感到要解决这些问题并非不可能的。其实只要认真对目前计算机技术在古典文献整理与研究中存在的问题作一分析与梳理,重点突破一些瓶颈问题,应该说是能解决上述这些问题的。那么怎么才能突破上述这些瓶颈呢?笔者以为以下几个方面是值得考虑的。
其一,加强总体规划,建立公共古典文献数据库。作为一个具体单位来说,谁也没有可能建立一个包罗万象的古典文献数据库,因此,这只能由国家有关部门组织人力物力来完成。其实,就目前来说,国家投入资金并不少,但由于制度原因,只是向某些重点院校或科研单位、向重点项目投入巨资,而这些单位建立起各自为政的古典文献数据库、期刊数据库,虽然也为学术研究作了一些贡献,但不可否认的是,由于各自设计思路不同,相互之间不能兼容,已经妨碍到数据库进一步发展了。以笔者愚见,国家有关部门应该主动负起责来,加强领导,重新考虑古典文献数据库的立项问题,组织力量、投入资金,真正建立起一个规模巨大、能为绝大多数研究者利用的公共古典文献数据库。同时也应该考虑所立项的古典文献数据库与其它数据库(如现代文献数据库、当代文献数据库、期刊数据库等)之间的兼容关系,只有这样,或许若干年之后就能建立起一个价值极大的能真正为学术服务的公共古典文献数据库,乃至包罗一切文献的数据库。当然,就公共古典文献数据库来说,可以进行适量收费服务,但主要仍应该定位在“公益”上,不以“利”为主,这样才能真正建立一个有价值的公共古典文献数据库来。
其二,数据库内容与文献检索服务系统分离。这个问题与上述问题是紧密关联在一起的,如果不能真正做到数据库内容与文献检索服务系统分离,那么目前“列国纷争”的面貌是不可能真正解决的。
我们知道,一个古典文献数据库实际上是两大部分组成的,一是古典文献数据库内容,即数据库所包括的文献文本,二是对这些数据进行管理的文献检索服务系统。其实目前所见有关古典文献数据库都是“两者合一”,即既包含一些文献数据内容,又有具体的操作服务系统。事实上,这些古典文献数据库在功能上明显存在缺陷的。就目前古典文献数据库管理形式来说,一是网络管理,一是个人管理。前者是网络数据库,一般是单位所拥有的数据库,即我们所说的网络版,后者是安装在个人电脑中的个人版。就功能来说,网络版没有必要具有卡片、文本修订、书签等个性化的功能,个人版应该具有做卡片、文本修订、书签、文献管理等个性化的功能。就文献数量来说,网络版自然力求文献内容丰富,尽可能包罗文献文本,而个人版实际所需要的文献数量是根据各自研究需要而定的,因而强行“规定”使用所有文献内容并不值得肯定。就文献内容来说,网络版与个人版都应该允许不断地增加其数据库文献内容,但不同的是,网络版应该是只增不减,而个人版应该允许用户根据研究需要自由增减文献内容。
在笔者看来,应该从单纯的文本内容竞争的思维中解脱出来,进入以文献检索服务系统竞争为主,文本竟争为辅的体系,或许是解决古籍文献数据库的出路。也就是说,擅长计算机技术的开发者(开发商)应该注重文献检索服务功能的开发与完善,而具体文本的整理可由研究学术的专业人士来完成。这样,开发者就可能开发出比较成功的文献检索服务系统,而数据库中的文本也由于专业人士的加入而能大大提高文本的准确率,然后合成为一个规模较大的公共古典文献数据库。当然,输入和整理古典文献文本可以采用投标(或以申报项目形式)来确定,规定统一格式,要求保证文本的正确率达到一定比例,完成后再分别导入这一公共古典文献数据库中;经过若干年努力,最终能形成一个规模巨大、适应于学术研究的公共古典文献数据库。我想,采取这种措施不但节省了大量重复投资,真正做到人尽其才,物尽其用,而且一旦建立起这个规模巨大的公共古典文献数据库,可以解决了目前数据库泛滥、文本错误太多、重复劳动等弊病,而且真正能做到广大学者对古典资源“共享共有”。
在此基础上,各个开发商可以力求开发学者们个性化的文献检索服务系统,它无须考虑文献文本内容,但必须功能强大、操作方便,并与公共古典文献数据库完全兼容,学者们通过“购买”文本或其它方式来方便地组建自己的数据库,这样或许会给学术研究带来真正的方便。
还须补充的是,我国的古典文献中有大量表格与图片,而由于技术原因,目前所有古典文献数据库都没有导入原著的表格与图片,极个别数据库有少量图片也是不能检索,这是目前众多古典文献数据库的重大失误之一。其实只要真正化力气去探索,这个问题是不难解决的。因为笔者曾作过设计并反复试验,只要设计合理,图片与表格不但可以导入数据库,而且都是可以在数据库中进行检索。
其三,加速确定字库方案,以利数据库健康发展。当然,要真正解决公共古典文献数据库问题,还必须解决字库问题。目前,国家虽然组织专家在论证有关字库问题,然而由于进程不快,远远落后于当今计算机技术发展的需要。按照笔者的看法,应该建立一个以Unicode字库为基础的、适应汉语古籍需要的、并与国际接轨的真正有中国特色的字库。这就需要抓紧工作,迅速落实扩展字库B的内码。同时根据我国汉字的具体特点,对自定义区域的6400字的内码配置也应该有所规范,这样才能使汉语字库统一问题落实到实处。如果真能做到如此,那么就能真正解决目前古典文献数据库之间字库互不兼容问题。
与字库相关联的是字体问题。古典文献数据库应该考虑到古代文献对文字的特殊需要,笔者以为凡是古代文献数据库中的文本应该保留繁体字,以防繁简不分而导致文义偏差。就目前计算机技术来说,解决这一问题是毫无困难的。其实用繁体字输入文本早已不是问题,而扫描古籍文本再转换成文字的技术也十分成熟,如北京书同文公司的“数码翰林”OCR识别系统,应该说是极有价值的识别软件,对绝大多数繁体文字能够正确识别。如果能再进一步加以改进,使扩充字库数量并与Unicode字库兼容,那么古代文献的文字识别问题是可以得到解决的。应该强调的是,古代文献以繁体字导入数据库,但应该允许在数据库中自由进行繁简转换,换句话说,若需要使用繁体字时,文本可以保留繁体字,而需要简体时,可以十分方便地转换成简体,这样就适应用户对繁简体的不同需要了。
其四,彻底解决古典文献版权问题。这是困挠计算机古典文献数据库建设的重要难题之一。自然,这一问题要真正得到落实确实存在相当困难的,因为版权保护工作任重道远!不过,即使困难再大,古籍文献数据化的发展的潮流是不可能停止的。笔者以为,有关出版社在维护自身法定的版权权益的前提下,应该从大局出发,在收取一定数量的报酬前提下,允许制作有关古典文献的数据库,以利学术研究的发展。至于报酬多少可以也应该实事求是地酌情商定,国家有关部门应该主动与那些出版社协调,亦可将目前大量分散投入到各课题中的资金中抽出部分来补偿有关出版社,双赢互利,以求突破版权瓶颈,早日解决这一棘手的问题。
与此相关的是古典文献电子文本的版权问题,这也是个极难处理的问题。因为用户若贪图小利,版权意识不强,不愿化费代价使用电子文本,就容易产生“盗版”问题,如此就使得制作古典文献电子文本者的正当利益大受损失。按笔者设想,如果真正能够由国家有关部门主管古典文献数据库建设工作,那么就可以设想建立公共古典文献数据库规定导入数据库的文献文本都给予一个“统一编号”,没有统一编号的文献就不能直接导入公共古典文献数据库和个人使用的文献检索服务系统中,也就是说,个人使用古典文献电子文献必须化费一定的代价才能取得使用权,这样就可以保证制作古典文献电子文本者的一定收益,防止版权意识不强者侵权使用。同时由于古典文献电子文本都有了统一编号,那么也就可以防止某一具体文献文本重复录入的问题。即使有部分重复,古典文献电子文本也可以在用户选择过程中优胜劣汰。
其五,建立公平的交易平台。建立庞大的公共古典文献数据库当然需要投入巨大的资金,而这种古典文献数据库自然不是每一个普通研究者购买得起的。在笔者看来,大专院校、科研机构应该在经济允许的前提下购买有关数据库,以供教学、研究之需。当然也应该允许个人在交纳一定数量的经费后,自由上网使用这一数据库,并允许购买(下载)一定数量的古典文献文本,自行导入各自的文献检索服务系统,以利建立个性化的有实用价值的数据库。如果真能做到这样的话,那么就将会促进学术研究的迅速发展。
物理教学媒体也包括语言、文字、板书、挂图、模型、实物等传统教学媒体和幻灯、电视、多媒体计算机等现代教学媒体.传统教学媒体有较大的局限性,如挂图所提供的只是静止的画面,对讲解物理现象的过程很不适用;模型是假的,模型本身又不易拆开,工作时各部分的活动情况不易看清.而现代教学媒体的基本特性是帮助延伸了人体的功能,正因为现代教学媒体的这种特性决定了它在教学媒体中有特殊的功能.教师们把计算机媒体作为自己感官与肢体的延伸,看成自己的身体,在这种意义上,他成为一个巨人,一个以人的头脑为指挥中枢,以被现代媒体武装了身体的巨人.他的教学活动的进行,就不仅仅是依靠嘴巴、黑板、耳朵、眼睛、体态和表情这些常规工具了。他可以驾驭的是计算机媒体这种现代工具,在新的条件下,他可以更加高效的进行知识传播.从学习者的角度来讲,计算机媒体同样也是他们感官和肢体的延伸,借助这些延伸,他们同样可以更高效地观察和接触世界,更高效地学习.
物理教学主要是观察、实验、思维和运用四大过程,要进行观察和实验,就必须有“物”──各种直接教具和实验器材.“教课应该从具体开始而以抽象结束”.因此直观教学在物理教学过程中占有重要的地位.就物理课堂教学而言,演示物理过程是实施直接教学的重要手段.指导学生对演示物理过程的观察和分析,可以使学生获得生动的感性认识,从而更好地理解和掌握物理概念和规律.演示物理过程可以培养学生的观察能力和思维能力,可以使学生对物理学的研究方法有一定的了解.此外,教师的演示对学生的实验技能和科学素养也有一定的示范作用.
利用多媒体计算机辅助教学,具有传统教学媒体无法比拟的优势.这些优势主要表现在以下几个方面:
第一,抽象的内容形象化,激发了学生兴趣.物理学是研究物质运动和变化的科学,在某些方面,用传统的教学媒体不易表现物理学的“动”和“变”的特点.在物理教学中有许多难以理解、抽象的概念,如力学中的运动位移,电磁学中的电场、磁场概念,光学中的干涉、衍射等,单凭语言是不易讲清楚.还有一些课堂上无法实现的实验,如天体的运动规律等,教师只能用语言讲运动的过程,无法体现各天体的运动规则,这样在一定程度上影响了教学效果.若采用多媒体计算机辅助演示实验教学,就可以在屏幕上模拟运动过程,就会使许多传统演示实验教学无法表现的现象更生动、更形象地实现,提高了教学效果,促进了学生学习的积极性.
第二,创设物理情境,实现发现式学习.思维心理学表明,思维的开端永远是一定的课题,即问题情境.而多媒体计算机可以迅速改变实验条件和物理参数,在较短的时间内向学生提供大量、具体、典型的教学信息,创设不同的物理情境.利用多媒体计算机的这一优势,教师可以恰当实施这种教学方法.具体的教学过程可以描述为:教师先向学生提供物理感性材料,同时提供相关的问题,然后组织和引导学生自己去探索、去发现物理规律.采用这种发现式教学方式,让学生在积极的、创造性的学习中主动掌握知识,加深理解,而不是死记硬背教师和教材所给予的物理知识,有利于培养学生独立思考,独立探索问题的能力.
第三,快速处理实验数据,节省课堂教学时间.物理学中有许多物理规律要通过测量物理量的数值,分析归纳得出来,如运动学、力学规律得出需要测量时间、速度、加速度等物理量的值.利用多媒体计算机具有强大的数据处理能力,可以将采集的数据进行快速处理并将处理结果用图形表示出来的优势,教师可以节省处理实验数据时间,而把注意力集中在分析数据和物理图象上.通过运用比较、分析、归纳等逻辑思维方式,得出物理规律和数学表达式.
首先,随着计算机技术的创新发展和更新换代,一些大型的石油勘探软件逐步升级,给石油勘探工作带来了很大的便利;其次,石油的勘探主要是在人工放炮之后,通过相应接收器来对地震波进行数据分析和处理,进而判断出地层中是否有油气的存储。所以这就为计算机的应用带来了需求,通过不断完善预测技术和数据分析技术,明确地层中石油的存储,提高石油勘探的预测精确度,进而节约石油勘探的人力物力,提高经济效益;再次,在石油勘探之前,有一个重要的环节就是模拟勘探。通过计算机技术的应用,利用模拟软件对油气藏进行研究和分析,为石油勘探实际工作提供重要的依据;最后,运用计算机的建模技术,石油勘探开发时,可以准确的模拟油气藏的地理模型,给石油开采做好充分的准备工作。
二、计算机技术在石油勘探中的具体应用
2.1盆地模拟技术
随着十二五规划的深入推进,我国石油勘探模拟技术逐步完善,开始集气体扩散技术、断层活动性以及油气水三部分为一体的油气运动模拟方法,逐步形成了盆地模拟技术。盆地模拟技术逐步改变了传统的油气二维模拟技术,开始采用三维立体模拟技术,这样就能够更好地做到油气水三相运行,更加清楚、明了的掌握油气水的运行情况,为更加准备的进行油气勘探奠定了重要的基础,同时也为勘探技术部署决策提供了不可或缺的依据。
2.2数据库技术
数据库技术作为一项理论比较完善和成熟的数据管理技术,在当前的应用中越来越广泛。在石油勘探领域,数据库技术在信息系统的构建中起到信息系统开发和数据的展示、数据的存储以及数据分析的作用,能够更好地实现动态性、准确性存储大量数据的作用,并且能够提供数据共享和数据处理服务。就目前来看,石油勘探开发所涉及的地质、构造、勘探、钻井等专业的信息系统都要数据库支持才能正常工作。国际通用的勘探数据库和企业自建的数据库都能给石油勘探开发提供宝贵的信息资源和庞大的勘探数据。但由于目前很多数据库系统还处于初级阶段,石油勘探开发人员只能下载数据进行加工和推理,不能从根本掌握数据中隐藏的知识。通过计算机技术的快速发展和创新,数据库技术也日益完善,数据存储和数据分析也更加准确,进而为石油地下勘探提供了重要的技术依据。
2.3可视化技术
可视化技术指的是通过计算机技术,把繁琐的、复杂的数据进行技术处理,然后转化为可视的图形,给人一种真实的感受,让人们通过“身临其境”的感觉感受到隐藏的东西。石油的勘探主要是在人工放炮之后,通过相应接收器来对地震波进行数据分析和处理,进而判断出地层中是否有油气的存储。利用三维可视化技术真实直观地感受地层的沉积、构造以及岩性,让石油勘探工作人员更加准确的了解地质状况。在具体的勘探过程中中,可以采用用于地震波数据分析的Landmark、Geofram等软件,用于油藏数据模拟的VIP等可视性软件,进而为石油勘探工作的准确、有序奠定重要的前提基础。
三、结束语