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计算机的科学计数法范文1
众所周知，计算机已经在人们的日常生活和工作中占据了重要的地位，最近今年计算机技术最明显的发展就是网络化和向各个领域的深度渗透。报纸、书刊的电子化，网络电视的普及，计算机的视频聊天功能，远程教学功能以及医学上的远程诊断功能，网络购物以及机票、火车票的预订等都已深入人心，计算机技术已经成为人们日常生活和工作学习中不可或缺的一部分。随着计算机产品走进千家万户，各种电子设备也通过有线或无线网络连接起来，当今计算机科学技术的发展已经步入了互联网时代，并且各个计算机设备互联的带宽也越来越高，其本身所具有的高效性、及时性和合理性的特点同样逐步的显现出来，人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。随着计算机科学技术的不断发展，通信技术的快速进步，计算机科学开始迈入了云计算时代。
2计算机科学技术的发展趋势
2.1生物计算机
随着计算机技术的进步，生物技术的快速发展，一种以脱氧核糖核酸为基础的分子生物计算机正在逐步成为现实，已经有科学家使用脱氧核糖核酸进行了简易的数据计算和存储操作。他们采用以蛋白质分子为基本单位构成的生物芯片作为集成电路板，该集成电路板比现有最小的最精致的电子元件结构还要小很多。因为蛋白质分子自身便具有立体的结构，所以它的集成密度要比使用轨迹制成的集成电路高约五个数量级，另外它本身就具有并行处理的能力，所以它的运算速度要比当今最先进的计算机还要快近万倍，而能量消耗却是普通计算机能耗的十亿分之一。最大的优点就是当出现故障时，它们可以进行自我修复，与人的身体相连，由组织细胞提供所需能量，真正成为人体的一部分。
2.2光子计算机
所谓光子计算机，就是以光信号为基础进行逻辑运算的一种未来计算机。光子计算机的主要组成部分包括激光器、集成光路和透镜等，与普通的计算机相比，所用的电子由于不带电荷，没有静止质量，所以不会受到电磁场的影响，速度更快，消耗能量更低，而计算能力与电子计算机相比有了指数倍的增长。而且光存储的储量是现在计算机普通存储的几万倍，随着光存储、光集成器、光互连等技术的突破性进展，光子计算机步入人们的日常生活的道路已经不远。
2.3量子计算机
量子计算机具有类似于人类大脑，当计算机系统的一部分出现故障时，原始数据则会自动绕过出错的部分，继续进行计算。量子计算机这种低功耗、高速度的优良特性，使得计算机向着更加微型化的方向发展成为可能。
3总结
计算机的科学计数法范文2
【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.
计算机的科学计数法范文3
【关键词】计算机；科学技术；发展；历程
计算机的发明与应用，标志着人类社会一个新的里程碑。计算机的发明与应用将人类社会带入了以信息科技为主导的第三次科技革命，并使人类步入了“知识经济时代”。计算机科学技术在将人类生活日益信息化的更新改进中，也实现了其自身逐渐向多元化的转变。
1.计算机科学发展历史与快速发展原因
1.1计算机科学的发展历史
图灵在1936年发表了题为“论可计算及其在判定问题中的应用”的论文，从此开启了计算机科学技术的新纪元。1946年至1969年是计算机使用电子管的阶段，国际首台通用电子数字计算机――埃尼阿克在1946年诞生，这个时期的计算机体积较大较重，花费成本大，运行并不快，它主要提供科学计算服务。 1959年到1964年是计算机晶体管阶段，在发展计算机科学计算的基础上，出现了中、小型计算机，开始大量生产低成本廉小型数据处理计算机。从1964年起，随着集成电路的不断发展，计算机步入了产品系列化阶段，应用范围越来越大。从1990以来，计算机科学技术日益微型化、智能化，它在社会发展中的作用越来越大。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，发展前景一片大好。
1.2促进计算机科学技术快速发展的因素
社会需求的驱动。二战时期对信息的紧迫需求，大大的促进了计算机科学技术的发展，并将计算机科学技术应用于军事领域。后来，计算机因为其强大的运算能力，从研究所和政府部门转向民间，被发展为广泛的民用，并且被广泛应用于尖端科学领域，随着各行业对计算机高性能和大容量的需求，带动了计算机科学技术的进一步发展。
1.3芯片制作、软件开发
计算机芯片和软件的不断开发，使得计算机辅助设计得到了很大的发展，它们的运用加速了计算机的研发，使得计算机科学创新技术日益加快。
1.4共享信息促进了计算机的发展
信息共享使得计算机科学技术日益大众化，大大促进了科学技术的进步，在最新信息的平台基础上进行计算机的创新，缩短了研发周期。
1.5选择机制促进了计算机的发展
在选择机制下，认识的提高会带动选择判据的提升。计算机在人们的日常应用中被广泛接纳，得以在一次次的历史抉择中占据绝对的优势，所以，人们会想方设法的解决好计算机技术发展过程中出现的问题和障碍。选择机制为计算机技术的发展提供了绝好的契机，促进了计算机科学技术的快速发展。
2.计算机技术的发展现状
2.1微处理器的发展遇到新问题
正如我们所了解到的，开发和使用微处理器，使计算机性能得到了大大的提高， 它就如同化学反应中的一剂催化剂，促进了计算机技术发展更新。而改善微处理器性能的关键在于能否进一步减小芯片内晶体管的尺寸和宽度，这需要曝光光源的波长更短，从而将晶体管做得更小。但是UV（紫外线）已经无法使晶体管更小化，短时间内微处理器性能无法实现很大提升。这就在一定程度上阻碍了微处理器的发展。
2.2纳米电子技术崭露头角
一直以来，电子元件都是计算机技术发展的一大推动力，在计算机技术的发展历程中发挥了重要作用。然而，近年来，随着信息技术的迅猛发展，计算机技术微型化、智能化、超高速化的倾向越来越明显，与此同时，电子元件技术却没有获得同样的发展，目前来看已很难适应计算机技术进一步的发展需求，如同一双大小不合且过了时的鞋子，已无法跟上计算机的前进步伐。此时，纳米电子技术的出现，无疑成了摆脱这种僵局的一个突破口。纳米电子技术，凭借自身的优势和特点，很好地解决了计算机集成度和处理速度的双重限制，为计算机的发展前景提供了无限可能。
3.计算机科学技术未来发展趋势
计算机技术的发展史是一段光辉的历程，随着科学技术的日渐发展，计算机必定会迎来更好的春天，计算机在以后的发展中必将朝着高速化、智能化、多元化的方向发展，更好的与人类生活的紧密联系。
3.1纳米技术
纳米技术跟传统的电子元件相比，优势明显，不仅能冲破计算机集成度和处理速度的两度限制，而且将在未来的发展道路上越走越好。随着纳米技术的发展和普及，一方面，量子计算机的储存容量和运算速度均得到了显著的增强，另一方面，生物计算机在集成度、存储容量等方面具有极大的优势，处理速度更相当于普通电子计算机的几百倍。
当前所使用的计算机硅芯片物理极限已经无法再突破，无论是在体积方面还是耗电量上都无法再少了，也无法再提高通电和断电的频率。有专家预言要解决此问题必须采用纳米晶体管制作“纳米计算机”。据估计，纳米计算机的运算速度将会是现在的硅芯片计算机的 1.5万倍，但其所耗能量却少很多。纳米技术是从20世纪80年代初才迅速发展起来的新的前沿科研领域，最终的目的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出来。
3.2 3D异类器件集成
两股不同的力量正推动着 3D阵列中集成半导体器件向不同方向发展。
一种方向是在公共平台上集成不同技术来提供最佳信息处理解决方案的需要。显而易见，微缩的CMOS之外的新兴技术通过混合搭配应用需要适应特定的技术，在性能上具有很大的改进潜力。不同技术的组合需要功能不同技术的3D集成，这些技术下至微处理器、ASIC和DRAM，上到RF、模拟、光学和MEMS。这类不同的技术包括将分子、塑料和快速单磁通（single―flux）量子超导体以及其他新兴技术直接3D集成到硅的平台上。
另一个重要驱动力是减少全局互联的延时，更好的提高系统性能。在同等条件下，器件的3D集成比平面排列的晶体管互联延时更少。因为3D集成的表面比平面电路低，必须解决3D集成的散热问题。3D集成中内存与处理器的集成前景广阔。
3.3量子胞自动开关
在量子胞自动开关（QCA）当中，包含了多个量子点规则排列的细胞构成了一种局部互联的架构。用静电互想的感应的作用，来给细胞之间提供联系，而并不是依靠线路。在向细胞内注入一对电子的时候，这一对电子的方向就决定着单元的状态。磁 QCA是另外一个刚刚发展起来的技术，目前电子QCA正处于主导地位，暂时还不能对它的性能来进行评价分析。将这些QCA 组合在一起，可以实现和使用布尔逻辑门电路完全不一样的电路功能。
3.4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。一个量子位可以存储2个数据（0和1可同时存取），同样数量的存储位，量子计算机的存储量比普通计算机要大得多，而且能够实行量子并行计算，其运算速度可能比现有的个人计算机的奔腾3的晶片快将近10亿倍。
3.5生物计算机与光子计算机
生物计算机的运算就是实现周围物理化学介质与蛋白质分子的相互作用的过程。由酶来充当计算机的转换开关，而程序则表示在酶合成系统本身和蛋白质的结构。20世纪90年代，相关学者发现脱氧核糖核酸 DNA在不同状态下代表不同信息。DNA分子中的遗传密码就相当于存储的数据，DNA分子间再通过生化反应，从一种基因代玛转变成另外一种基因的代码。反应前的基因代码相当于输入的数据，反应后的基因代码则相当于输出的数据。如果能控制这一个反应的过程，那么我们就可以成功的制作DNA计算机了。蛋白质分子彼此之间的距离很近，比硅晶片上电子元件要小得多，生物计算机完成一项运算所需要的时间仅仅可以用微微秒还计算，所以，它要快于人的思维上百万倍。
【参考文献】
[1]陈相吉.未来计算机与计算机技术的发展[J].法制与社会，2007，10.
计算机的科学计数法范文4
第一，网络结构，网络结构的不足就是对自己所需要的信息难以查找，当然，这种情况是在用户对信息之间的相互关系或者内容不了解为前提的。该结构各方面的内容并不突出，例如：可以按照网络结构的形式，来安排学习讨论主题或者大学课程表等等。第二，顺序结构，顺序结构的次序排列可以按照字母顺序、年代、类型等进行综合组织，该结构为最简单的组织结构。
2、设计主页
内容教师教学的主页不仅要包括教师的如教学成果、教学经历、简介、等教师个人基本信息，还需要包括如复习题、教学内容、教学大纲、教学对象等一系列教学资料。人们可以尽量将想象力发挥出来，并将其有机结合，在通过完整的布局、组合后，排布设计景象。在页面上安排需要放置的模块。为了避免画面过于复杂，细节太过与堆砌，应醒目链接设计、页面结构及其内容。在需要的情况下还应将每相内容类目以及内容进行分类、列出。通常的情况下，电子邮件地址、图像、标语徽号、名称、标题等是页面所需要具备的元素。第一印象很重要，因此，主页页面的设计应具有吸引力，给人以良好的第一印象。另外在主页标示中，将办公的电话号码、通讯地址等信息列出，还需列出版权资料，以简短的版权声明即可。
3、设计页面
在进行页面的设计时，应在页面框架、页面尺寸、视觉平滑、整体布局等因素上下功夫，设计网页时须考虑页面的简洁与清楚，这是最基本的要求。我们通过页面框架、页面尺寸、视觉平滑、整体布局这几个方面逐一进行探讨。
3.1页面框架
网页框架可分割浏览器视窗，其为一种较为特殊的HTML网页。每一个区域可将不同网页显示出来，页面多框架能够清晰地组织内容。例如主框架、内容、标题就是组成框架网页的三个部分。
3.2页面尺寸
一般情况下，文档内容与页面的尺寸有着必然的联系。通常应尽量减少滚动条的使用，在单独的页面内限定内容。在编辑网页时，定位表格大小不得使用绝对参数，而应使用百分比的相对定位。使用不同的分辨率对设计的页面进行分别观察，正常的情况应为在不同分辨率下，都能够正常显示出网页。
3.3视觉平衡
通常情况下，紫黄、蓝黑、黑灰白、蓝白、黑白等色彩的组合能够使版面看上去较为醒目、提神。而在设计主页色彩时不应超过三种颜色的搭配。为了使用户在视觉上能够获得感官平衡，因此，应有效搭配色彩来在内容链接、文本图片媒体形式上控制视觉平衡。在字号、风格、字体等属性上，同一层级页面的风格应保持一致。背景颜色应避免使用较深的颜色，通常建议选择淡色、白色等色泽柔和的颜色来进行设计。
3.4整体布局
在整体布局中，所有的内容不能都放在一个页面中，应避免页面过于单一，可将多层信息组织起来，并通过明了、简单的目录进行分类、归类。避免使用户点过更多的页面才获得需要的内容。可采用分层、表格等方法或手段来整齐排版各种媒体元素，而不要过于花俏点缀版面，还应避免与主题无关的内容、图片。
4、处理多媒体素
计算机的科学计数法范文5
关键词：计算机科学与技术；发展；趋势
中图分类号：G623.58文献标识码： A
一、计算机科学与技术的发展历史回顾
1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ENIAC）在美国研制成功。当时它是由1.8万个电子管组成，是一台又大又笨重的机器，体重达30多吨，占地有两三间的教室般大，运算速度为每秒5000次的加法运算。并且当时它的计算成本很高，随着计算机成本的逐步降低，到了20世纪60年代和80年代以后，很多国家的政府部门和专业的研究机构以及有实力的企业开始应用计算机管理各种事务，后来，随着科学技术的逐渐发展，因特尔思维CPU处理器的诞生进一步推动了计算机的普及与推广。直到1982年世界上首台个人计算机的诞生，使计算机的成本快速下降，计算机科学技术的应用从一开始只能用于军事部门和大型科研企业开始发展转入到普通的小公司甚至一般家庭。20世纪90年代开始，计算机科学技术逐渐呈现两极化的发展趋势：一方面向微型发展，进入到各个企业、家庭；另一方面，计算机科学技术仍然在军事、国防、科研等领域广泛应用。
目前，计算机科学无论是在政府机关、企业、家庭等领域，计算机科学技术都得到了广泛的发展和进步的体现，不难发现，计算机儿科学技术是一个计算机是一个飞速发展、进步、具有超强生命力和发展前景的领域，计算机科学无论在运算速度、开发成本、使用性能都得到了质与量的飞跃，它的每次更新发展都必然带来自身的进步与推广。而如今，随着它的六十多年发展历史，并且逐步渗透到人们社会与生活的方方面面，从一元向多元化的转变，极大的充实和发展了人类生活领域，促进了社会文明进步。
二、计算机科学与技术的发展现状
（一）普及性与深入发展性
科学技术是第一生产力，不断发展进步的计算机科学技术是当今社会中潜在与重要生产力，对人类社会发展进步有着举足轻重的地位，是毫无疑问的生产力，如今，随着科学技术的飞速发展和计算机应用的日益普及，人们开始越来越多地利用计算机解决实际问题，计算机已经作为一种支柱性的力量渗透到社会生活的方方面面，经济、社会、文化、商业领域等。并且随着计算机不断地更新进步，它对现代社会的影响必然随之扩大。
（二）专门化与综合化
在计算机已经越来越普及的同时，其专门化和综合应用的特点也日益凸显出来，例如，各种家用电器也开始具备了智能化，通过网络来操控家电的运行程序，家庭网络分布式系统将逐渐取代目前单机操作的模式，极大的方便了人们的生活。另一方面，为了适应某些经济政策发展需要，计算机技术的多方面专门化又必须强化为系统的综合性能，从而更好地解决方方面面的工作。
（三）突破性与深入性
随着计算机技术在各个领域专业化的普及与发展，它的功能和定位将会更加明确，从而促使计算机应用的领域功能分化，挑战更多的突破性革命，并且深入到社会生活更加广泛的领域。这种突破性突出表现在计算机科学的发展更新上，从1904年电子管的发明到1946年第一台计算机的问世，共耗时42年，而随着科技的进步，半导体晶体管到半导体计算机的发明只用了10年的时间，此外。微电子精细加工发展到集成电路，历时不到两年，一直到到第四代计算机的问世，更是历史的重大进步与突破，现如今，根据不同使用人群的需求，各种台式机和笔记本逐渐诞生并且不断的进行更新改造，计算机将按照从事的工作进行分类更多的体现了人性化的要求和社会生活的发展需要。
三、计算机科学技术在未来的发展趋势
（一）计算机科学技术向信息的智能化更加深层次的发展
在一定程度上，网络技术的发展已经成为计算机系统的中心，在普及计算机功能上起着日趋重要的作用和影响。宽带高速上网等服务是目前计算机的主要特性，各种不同的发展技术将在未来等到更好的发展体现。同时，人们可以在网上看到来自于世界方方面面的信息，并从中获取我们自身想要得到的信息，极大的充实了人们的知识量、拓宽了人们视野。目前。人们利用计算机科学技术所提供的智能化服务，应用在家庭、企业等不同领域，促进了现代科技的发展，人文化、智能化在多方面得到了体现，促进了计算机想更高、更深入层次的发展进步。
（二）计算机科学技术日益普及、向多领域广泛的发展
随着社会的发展进步，人们对现代化生活方式的需要，计算机作为一种必不可少的工具进一步向社会渗透普及，计算机科学技术教育也在各种程度的教学领域纷纷得到实践，各个阶层要求掌握计算机科学技术知识也大幅增长，“无处不在的计算”发展趋势不仅体现在国内，在国外同样日益普及，向多领域、多层次发展延伸。计算机科学技术存在于各种家庭电器中，现在的笔记本、电子书籍等更是计算机向多领域多层次发展普及的表现。不论是学生、上班族都可以根据手中的笔记本进行学习，查阅资料。即方便又快捷。它的发展普及适应了高效率、高节奏的城市生活发展。
（三）计算机的更新速度越来越快、性能品质越来越高
目前，计算机的更新效率越来愈快，随着科技的不断进步，针对计算机科学技术在使用中日益暴露的弊端进行更新改造，并且更新改造的效率逐渐加快，比如，计算机的“并行处理”技术，程度越来愈高。目前世界上性能最高的计算机已经采用上万计算机并行的方式处理，Inter公司现拥有10亿以上的晶体管微处理器，把计算机协调并行起来，高效的解决现实存在的技术问题。高性能、高品质的更新技术日益发展实践，促进了社会科学技术的进步。
计算机的科学计数法范文6
关键词：信息技术课程；信息素养；计算思维；学科背景；学科思维
中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2014）14-0029-04
中国中小学的信息技术课程经过多年的发展已经取得了长足的进步，从很多学校硬件条件不具备，没有专业教师，没法开全课，到现在大多数的学校基本上都具备了开齐信息技术课的硬件条件，有了专业的信息技术教师，也成了必修课。但也出现了信息技术课被边缘化等一些新的问题。
一、当前中小学信息技术课程出现的一些问题
当前，信息技术课程的发展进入了一个瓶颈时期，出现了很多问题。例如，学生学习积极性不高，学习静不下心；学校对信息技术课不支持，认为可有可无；教师课堂教学时间不足，课堂秩序不好控制，甚至不知道该教什么内容；家长对这门课也有抵触情绪等，认为信息技术课就是上网。
出现这些现象的原因主要有以下几点：
对学生来说，现在计算机越来越普及，许多家庭都有了计算机，很多基本的操作都会了，也就提不起学习兴趣；很多学生从小学开始就上信息技术课，可是小学、初中和高中各个阶段的内容有一定重复，缺乏阶梯性，甚至有的地方高中的课程内容比初中的还要简单，也使学生学习的兴趣不高；在课程内容方面，特别是高中，课程内容抽象、空洞，可操作性差，又缺少应有的文化教育内涵，挫伤了学生学习的积极性，使学生没有了学习的动力。
对学校来说，信息技术在中考和高考中所占分数比例很小，甚至在一些地方压根就不是中高考科目，因此信息技术也就成了副科；信息技术教师是学校的“信息技术高手”，承担了学校所有和信息技术有关的工作，比如：办公计算机维护、广播、电视、学籍、网络等工作，甚至文字打印、为学校其他教师做课件等等。信息技术教师授课时间难以保证，更谈不上钻研教材，研究教法、学法。同时由于信息技术是一门新的学科，得不到学校和社会的重视，信息技术教师的专业也就得不到良性发展， 其地位在整个教师队伍中显得比较低。
对家长来说，最担心的就是孩子迷上上网，可是很多信息技术课都需要联网，还有很多教师为了提高学生的上课兴趣，在一节课的课程内容结束后会给学生提供自由上网的时间。再加上信息技术学科在升学考试中起的作用很小，所以一些家长对信息技术课就有抵触情绪。教师布置的一些课下作业或课外小制作也就不可能得到家长的支持。
综合分析各种现象，产生的原因主要有：
1.在当前应试教育的形势下，信息技术课对学生升学的帮助很小，因此得不到学生、学校、家长的重视。
2.受计算机工具论的影响，认为计算机就是一个工具，随着信息技术的发展和计算机普及程度的提高，学生可以通过自学学会计算机操作，可以“无师自通”，计算机教学已经“过时了”。学校按照纯技术类培训课程的思路去开设信息技术课程，就显得没有必要，造成信息技术课程无用论的蔓延。
二、信息技术课程体系的现状
我国的信息技术课程从20世纪80年代的计算机课程开始，从讲授计算机编程语言教学到计算机技术应用教学，再到为适应飞速发展的信息时代而开始的信息技术课程，经历了一个复杂曲折的过程。信息技术课程作为一个新兴的学科处在日新月异的发展中，产生一些问题是必然的。很多专家学者和一线教师对中小学信息技术课程产生的问题进行过很多研究，笔者通过综合分析前人的研究，跟踪世界信息技术课程的最新发展动态，发现这些问题出现的深层次原因是：信息技术课程本身的学科体系不够完善。主要表现为以下几点：
1.课程核心目标过大
中小学信息技术课程的设置主要是依据两个文件，2000年的《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》中明确提出，“通过信息技术课程使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力。培养学生良好的信息素养，把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段，为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。”2003年3月31日的《普通高中信息技术课程标准（实验）》也明确了信息技术课程标准应把提升学生的“信息素养”作为核心目标。
“信息素养”这个概念在国外是从图书检索技能演变发展而来。 “要成为一个有信息素养的人， 就必须能够确定何时需要信息， 并具有检索、评价和有效使用信息的能力” （ 1989 年美国图书协会研究报告） 。对一个社会人来说，信息素养的培养与提高首先应该由语文学科来解决文字层面的信息的获取、传输、处理和应用，随着信息的专业性增强，所需要能力的专业性和学科指向性也就越强。从某种意义上说，信息素养是指一个人的综合素质，要高效获取自己需要的信息，就需要具备以下几种能力：
（1）要判断哪些信息是对自己有用的，这就需要多方面的知识储备和一定的思维训练才能作出正确判断。
（2）要正确传输、处理、表达信息，就需要根据信息的种类确定所需要的知识和能力。
所以说，一个人信息素养的提升过程，是他综合素质提升的过程，需要所有学科的协同作用，而侧重于使用现在的信息技术工具来获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的信息技术课程只能从工具层面来提高信息素养。
由于课程目标过大，课时少而内容多，以信息的“获取―筛选―加工―表达”为主线的教材体系，只能有意识地淡化技术操作、淡化软件，从而使内容趋向空洞，既无技术深度，又缺少应有的文化教育内涵。信息技术老师在教学时感到无所适从，不再像以前那么得心应手，甚至有的老师都不知道该教学生些什么。学生和家长甚至学校的管理者普遍认为信息技术这一学科就是培养学生如何使用计算机的“计算机课”，学生却感觉在信息技术课上学不到什么技术。这样“供需双方”就产生了矛盾，从而使信息技术课程处于一个非常尴尬的位置。
2.学科理论基础不明确
基础教育的各门学科都有自己的理论基础，即我们平常所说的基础知识与基本技能的来源。语数外、政史地自然不必说，就是音体美都有自己的学科理论基础，在大学里都有相应的系院甚至细化的专业。可是信息技术课程的理论基础是什么呢？我们学习的大部分内容都来自计算机科学，可是信息技术课程包含的内容又比计算机技术的内容多，计算机技术只是信息技术中的一个方面。图书馆学理论？貌似更不是。没有理论基础的学科发展不了多远，所以我们应该找到信息技术的理论基础，按照学科的特点，根据知识结构的要求去设计课程、建立适当的课程体系，将更多的科学成分引入信息技术学科的教学中，只有这样信息技术学科才能有更好的发展。
3.没有一个明确的学科思维
钱学森曾经指出：“教育工作的最终机理在于人脑的思维过程。”[1] 很显然，学科教育最核心的问题就是认识学科教育思维规律。构建该学科的思维规律是真正学好该学科的唯一方式。 学科思维是区分学科边界、表征学科独立和成熟的重要标志，信息技术课程要作为一门学科独立存在，就必须具有自身的学科思维。[2]
那么，信息技术课程的学科思维是什么？有的人说是算法思维，算法思维是一种解决问题的过程性思维方式，能够清楚说明问题解决的方法，将一个复杂的问题转化成若干子问题并将其进一步简化，以达到解决问题的目的，这也是科学和设计领域的一项重要技能。同时算法思维也在一定程度上反驳了“算法和程序设计教育就是培养程序员”这一论断，就像数学不只是培养会计一样。但是，算法思维是以算法和程序设计为起点的，而算法和程序设计又不能成为信息技术课程的主要内容。所以信息技术课程一直没有一个明确的学科思维。
综上所述，信息技术课程要解决现在出现的各种问题，得到长足发展就必须解决学科的理论基础和学科思维问题。只有解决了理论基础问题，才能丰富和规范信息技术课程的教学内容，使教师教有所依，使学生学有目标。只有解决了学科思维问题才能使信息技术学科有了自己的灵魂，教师在往深处发掘信息技术课程教育价值的时候才能有一个明确的方向，在训练学生的思维和平时的教学过程中才能始终有一条内在的主线。解决了这两个问题，教和学的过程就会省心省力、事半功倍。
三、计算思维对信息技术课程学科体系的作用初探
从《普通高中信息技术课程标准（实验）》对提高学生信息素养的课程目标可以看出，学生的信息素养表现为：对信息的获取、加工、管理、表达与交流的能力；对信息及信息活动的过程、方法、结果进行评价的能力；发表观点、交流思想、开展合作并解决学习和生活中的实际问题的能力；遵守相关的伦理道德与法律法规，形成与信息社会相适应的价值观和责任感。[3]这样，从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三方面全面描述了信息素养。
中小学信息技术课程在信息素养的培养过程中用到很多现代信息技术，包括通信技术、计算机技术、多媒体技术、自动控制技术和遥感技术等。而这些现代信息技术的核心技术就是计算机技术，从本质而言，信息的自动处理越来越依赖于以 CPU 为核心的计算机，只是计算机的物理表现形态已不是传统意义的计算机机箱。[4]以计算机技术为核心的信息技术不但已经在机械、激光、电子、生物等方面大量应用，而且已经影响到人的思维。正如1972 年图灵奖得主 Edsger Dijkstra所说 ：“我们所使用的工具影响着我们的思维方式和思维习惯，从而也将深刻地影响着我们的思维能力。”[5] 所以中小学的信息技术课程在提高学生信息素养的时候，不但要熟练使用计算机这一信息处理的主要工具，还要体会这一工具处理信息的思想。只有领会了这一思想我们才能从新的高度来看待这一工具，从总体上来把握这一工具，从而使信息素养的培养达到事半功倍的效果。
计算机处理信息的思想可以归结为计算思维。计算思维的首次提出是在2006 年 3 月，当时任美国卡内基・梅隆大学（CMU）计算机科学系主任，现任美国基金会（MSP）计算机和信息科学与工程部（CISE）主任的周以真（Jeannette M. Wing）教授在美国计算机权威杂志 ACM 会刊《Communications of the ACM》 上，提出计算思维（Computational Thinking）：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。[6]事实上，人们在信息素养的提高过程中就不断地培养着计算思维。正如学习数学的过程就是培养理论思维的过程，学物理的过程就是培养实证思维的过程。学生学习程序设计、各种软件的使用，就是体会使用计算科学的基础概念进行问题求解和系统设计的过程，就是培养计算思维的过程。越来越多的教育者开始认识到计算思维应该和读、写、算一起作为基础教育的一部分，是每人都需要的基本技能。计算思维完全可以成为信息技术课程的学科思维，也只有信息技术课程可以承载这种思维。
提高学生的信息素养与培养计算思维有没有相互冲突的地方呢？我们发现信息素养和计算思维都是与计算机密切相关的，是通过学习可以掌握的一种内在的能力。但是信息素养是使用以计算机为主的信息处理工具的能力，而计算思维则是培养学生像计算机科学家那样用计算机科学的基础概念去处理问题解决问题的能力。所以计算思维是比信息素养更高一层次的要求，它已经站在了思维的层次，必将从以下方面对中小学信息技术课程的发展起到划时代的作用。
1.计算思维可以为信息技术课程提供学科理论基础
计算机科学的发展虽然只有六七十年的历史，但是它在融合数学、物理学这些基础学科的先进理论的基础上获得了极大的发展，已经成为现代信息技术的核心。计算机科学的理论研究也获得了极大的发展，在大学中的学科门类逐步完善，自己的理论体系逐渐稳定完备，已经成为现代社会必须的基础学科之一，完全可以作为信息技术学科的理论基础。有了深厚的理论基础和强大的理论支持，中小学信息技术课程就不再是无本之木、无源之水，必将摆脱目前尴尬的地位，进入崭新的发展阶段。
2.计算思维可以提高信息技术课程的地位
随着科技的发展，小到手机、电脑、电视、空调，大到汽车、轮船、各种工程设备无不内嵌CPU。这些现代化工具的广泛使用不但极大地方便了人们的生活，改变了人们的生活习惯，而且开始并已经在改变着人们的思维习惯。以计算机科学的基础知识为基础，进行理解问题、分析问题、解决问题的计算思维现在已经成为人类认识世界和改造世界的三种思维之一。所谓三种思维指理论思维 （ 以数学学科为代表 ） 、实证思维 （ 以物理学科为代表 ） 和计算思维 （ 以计算机学科为代表 ）。[7] 计算思维必将成为人们的必需能力，而信息技术课程这一培养人们计算思维的最佳学科也必将越来越重要。
3.计算思维对教学方法提出新的要求
培养学生的计算思维对教师的教学方法提出了新的要求，好的教学方法可以使教学过程流畅自然，对计算思维的培养起到事半功倍的效果。不合适的教学方法则可能把我们的课堂引向枯燥乏味，甚至混乱失控的状态，更不可能起到训练学生计算思维的教学效果。
目前信息技术课程使用的教学方法有很多，例如，讲授法、任务驱动法、基于问题学习的教学法、游戏教学法、自主学习法等等。目前教师选择最多的教学方法为“讲授法”和“任务驱动法”。在这些课堂模式下，教学的主要目的是为掌握教材中的某个知识点或者是掌握某个软件的使用方法。要进行计算思维的训练就必须深入挖掘各个知识点的教育价值和思维训练价值。在程序设计的教学过程中，对学生的思维训练是显而易见的，即使在工具软件的教学过程中也可以挖掘思维的训练价值。例如，在文字处理这一部分的学习过程中，我们可以先在学生中收集日常生活中可能用到的文字处理需求并进行归类分析，这一过程就融入了软件开发中的需求分析；然后我们可以结合几种常见的文字处理软件讲解如何完成处理需求，通过比较各个软件在处理这一需求上的实现方式，潜移默化中将计算机处理信息的方法融入学生的思维。这样不但解决了在软件使用的教学过程中，教学永远追不上软件更新速度的弊端，也成功地对学生进行了计算思维的训练，拓宽了视野，在思维的高度上提高了信息素养。
四、结束语
我国的信息技术课程在发展过程中经历了计算机编程教育、计算机应用教育、信息技术教育几个阶段，学科体系建设也正在逐步发展完善。作为一个学科来说，三十年或许太短，可是对遵循“摩尔定律”发展的现代信息技术来说，三十年也应该是一个迈向成熟的时间了。在信息化飞速发展的今天，随着数学、物理和计算机并列为当工科三大学科，以计算机科学为学科理论基础，以计算思维为学科思维的信息技术课程必将更加成熟、更加强大。
参考文献：
[1]钱学森. 关于思维科学[M].上海：上海人民出版社，1986：448.
[2]于晓雅.信息技术学科存在的理论依据与现实基础[J].北京教育学院学报（自然科学版），2013，8 （1）： 9-13.
[3]王吉庆.信息技术课程论[M].保定：河北大学出版社，2004：67.
[4]王荣良.计算思维对中小学信息技术课程的影响初探[J].中国教育技术装备，2012 （27）：56-57.
[5]王飞跃.从计算思维到计算文化[EB/OL]. .
