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從漫長歷史長河中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),以服務(wù)于今天的現(xiàn)實(shí)需要,總是值得人們?nèi)ヌ骄康氖虑?。本文下面將以史?shí)為依據(jù)對(duì)中國古代科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷史的特征,作些探討與論述。
(一)我國古代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是科學(xué)思想的發(fā)展,既有連續(xù)性,又顯示出階段性的特點(diǎn)
我國古代社會(huì)從五帝、夏、商、周、春秋戰(zhàn)國直至清末,凡4000年,一直綿延不斷,既不曾發(fā)生過像羅馬帝國那樣中斷無繼的歷史悲劇,也不曾經(jīng)歷西歐中世紀(jì)的黑暗時(shí)代。這就使我國古代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展得以世代相傳、連續(xù)積累,并在這個(gè)基礎(chǔ)上走向自己的巔峰。世界著名科學(xué)史家李約瑟曾把中國古代各個(gè)時(shí)期的重要科技成就作為縱線,世紀(jì)年代作為橫線,制作了一幅科技發(fā)展的示意圖,它清楚地表明:無論是以前4000年,還是近500年來,中國科學(xué)技術(shù)“事實(shí)上一點(diǎn)沒有退步”;而是“一直在穩(wěn)緩地前進(jìn)”。他在《中國與西方的科學(xué)與社會(huì)》一文中還指出:“我常喜歡用一種相對(duì)來說緩緩上升的曲線來說明中國的演變,顯然這曲線比歐洲同一時(shí)期,譬如說公元二世紀(jì)至十五世紀(jì)的演變過程的曲線上升得高,有時(shí)高得多?!保ㄗⅲ骸吨袊c西方的科學(xué)與社會(huì)》第65-85頁,上??萍汲霭嫔?956年版。)我國四川大學(xué)周仲壁與四川科學(xué)技術(shù)出版社的周孟璞兩位先生在《中國近代科技落后原因初探》(注:《自然雜志》13卷11期第333頁。)一文中也以中國的自然科學(xué)大事、西歐的自然科學(xué)大事和著名科學(xué)家的人數(shù)作為縱坐標(biāo),世紀(jì)年代為橫坐標(biāo),制作了三條增長曲線,從中國的那條曲線看,同樣顯示出我國古代科學(xué)技術(shù)的增長是緩慢而連續(xù)的。然而,在4000年漫長的歷史長河中,春秋戰(zhàn)國、兩漢(尤其是東漢)與宋元(尤其是北宋)時(shí)期,中國古代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展基于政治、經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)等方面的內(nèi)外因素又都顯示出階段性的。
春秋戰(zhàn)國時(shí)期可以說是我國古代科學(xué)技術(shù)的全面奠基時(shí)期,也是第一次大發(fā)展時(shí)代,由于新興封建制度優(yōu)勝于奴隸制度,其成就不僅趕上而且超過了早期科學(xué)技術(shù)最發(fā)達(dá)的古希臘。
春秋末期出現(xiàn)了塊煉鐵滲碳鋼,戰(zhàn)國時(shí)期又出現(xiàn)了白口鐵處理技術(shù),這些冶鐵技術(shù)的發(fā)明,是一個(gè)突出的標(biāo)志,正是它大大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的發(fā)展。在農(nóng)業(yè)方面形成了以精耕細(xì)作為主要內(nèi)容的中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),戰(zhàn)國末年寫成的《呂氏春秋》,其中的《上農(nóng)》、《任地》、《辯土》、《審時(shí)》等篇稱得上是這種農(nóng)業(yè)科技的論文開端。以都江堰、鄭國渠兩個(gè)大型灌溉工程的興建為標(biāo)志,展現(xiàn)出為農(nóng)服務(wù)水利工程設(shè)施的空前發(fā)展?!犊脊び洝分猩a(chǎn)工具、樂器、建筑、交通運(yùn)輸、皮革制造、染色、樂器、玉器等36項(xiàng)專門實(shí)用工藝技術(shù)的記述,顯示了這一時(shí)期手工業(yè)內(nèi)部的細(xì)密化及其技術(shù)的規(guī)范化與科學(xué)化程度已達(dá)到相當(dāng)高的水平。它記載了大量實(shí)用力學(xué)知識(shí),是我國古代第一部工程技術(shù)知識(shí)的總匯?!赌?jīng)》中包含有關(guān)于力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、幾何學(xué)、邏輯學(xué)以及對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的猜測等科學(xué)成就,它不僅是我國第一部幾何光學(xué)著作,而且在世界上也是領(lǐng)先的,比歐幾里德幾何光學(xué)要早百余年。同時(shí),它也是古代力學(xué)與光學(xué)論說的代表作,“力”概念的提出,光直線傳播思想的揭示,使這部著作更增添了亮麗的光彩??梢赃@樣說,《考工記》與《墨經(jīng)》一起作為我國古代經(jīng)驗(yàn)科學(xué)出現(xiàn)的標(biāo)志,是春秋戰(zhàn)國時(shí)期人們將生產(chǎn)、生活實(shí)踐中取得的豐富經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行抽象概括的成果。
在數(shù)學(xué)、天文學(xué)與歷法方面都有了廣泛的發(fā)展與進(jìn)步。十進(jìn)位值制和籌算制度不斷得到完善,為后世具有中國特色的計(jì)算數(shù)學(xué)體系的形成確定了基礎(chǔ)。有關(guān)天象觀測的記載詳盡準(zhǔn)確,即使在今天仍不失為天文研究的寶貴歷史資料。在地學(xué)方面,《山海經(jīng)》、《禹貢》、《管子、地員》等著作的出現(xiàn),標(biāo)志著人們的地理知識(shí)已從地理資料的積累,上升到進(jìn)行某種形式的綜合論述與區(qū)域?qū)Ρ?,以服?wù)于當(dāng)時(shí)的政治、經(jīng)濟(jì)需要。醫(yī)學(xué)方面,以《黃帝內(nèi)經(jīng)》等著作為代表,以人體器官整體觀、陰陽五行論與臟腑經(jīng)絡(luò)學(xué)說為理論基礎(chǔ),以人體解剖、生理、病理、病因診斷等的研究與實(shí)踐為重點(diǎn),兼及針灸、經(jīng)絡(luò)、衛(wèi)生保健等諸多方面,構(gòu)成了我國特有的醫(yī)學(xué)體系的最初基礎(chǔ),并在臨床上顯示出杰出的貢獻(xiàn)。
我國人民尋求對(duì)自然界物質(zhì)本源的認(rèn)識(shí),繼五行、陰陽說之后,元?dú)庹f與原子論是兩大發(fā)展線索,它們的確立都分別肇始于這個(gè)時(shí)代的荀況與墨翟。
兩漢時(shí)期是我國古代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的又一高峰期,一方面,由于科技本身經(jīng)過了春秋戰(zhàn)國的長期醞釀、積累和實(shí)踐,到這時(shí)達(dá)到了量變足以引起質(zhì)變的地步;另一方面,則是社會(huì)政治上的統(tǒng)一與安定,經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)與持續(xù)發(fā)展,為科技活動(dòng)和科技新的到來創(chuàng)造了良好的外部條件。它呈現(xiàn)出科技人才輩出,科技著作大批問世,科技成果輝煌,科技對(duì)生產(chǎn)的滲透與協(xié)調(diào)日益顯著等諸多特點(diǎn)。
《九章算術(shù)》以及《周髀算經(jīng)》的成書顯示出以算盤為計(jì)算工具的獨(dú)特?cái)?shù)學(xué)體系的形成,形數(shù)結(jié)合,數(shù)學(xué)算術(shù)化是其特征。今天,由于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),算術(shù)化傾向于現(xiàn)代數(shù)學(xué)中的作用已日漸顯著,中國古代算術(shù)的思想與方法和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)正相融合,為此它將重新煥發(fā)青春,以嶄新的面貌重現(xiàn),在數(shù)學(xué)發(fā)展中扮演重要角色是可以預(yù)期的。
歷法已確立了我國后代歷法體系、規(guī)范和基本內(nèi)容的原始框架,而以張衡為代表對(duì)天文儀器的研制和對(duì)天象的觀察與記錄以及論天三家為代表的宇宙論則形成了中國古代天文的固有傳統(tǒng)。《漢書、地理志》的出現(xiàn),開拓了沿革地理研究的新領(lǐng)域。《神農(nóng)本草經(jīng)》是我國秦漢以來藥物知識(shí)的總結(jié),它為后世本草學(xué)奠定了基礎(chǔ);《傷寒雜病論》不僅確立了辯證論治的醫(yī)療原則,而且大為充實(shí)了中醫(yī)藥體系的內(nèi)容,更加切合醫(yī)療的實(shí)際應(yīng)用?!躲釀僦畷房梢哉f是對(duì)農(nóng)業(yè)知識(shí)的總結(jié)。《論衡》、《淮南子》、《淮南萬華術(shù)》、《周易參同契》、《爾雅》等書中也包含了豐富的物理、化學(xué)或生物學(xué)知識(shí)。
在生產(chǎn)技術(shù)方面,成為我國古代傳統(tǒng)特色的主要技術(shù),像冶鐵、紡織機(jī)械、農(nóng)具制造、造紙工藝、漆器工藝、船舶制造等都已出現(xiàn),并達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃?。像趙過的鐵腳耬車、杜詩的水排、梯級(jí)船閘設(shè)計(jì)的原理與方法、木結(jié)構(gòu)建筑風(fēng)格、豎爐冶煉法、實(shí)測基礎(chǔ)上繪制的地圖等等都是突出的成果。造紙術(shù)更是漢代一項(xiàng)最重大的發(fā)明,也是我國對(duì)世界文明的一大貢獻(xiàn)。牛耕的推廣與代田法、區(qū)田法耕作制度的創(chuàng)新,則在當(dāng)時(shí)條件下起到解放和促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展的重要推動(dòng)作用。
以王充為代表的元?dú)庹撆c董仲舒為代表的“天人感應(yīng)”說的對(duì)立與斗爭,是我國科學(xué)思想史發(fā)展的又一里程碑,即使后者從協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系的角度考察也有其值得吸取的精華。
宋元時(shí)期是我國古代科學(xué)技術(shù)達(dá)到高度發(fā)展階段的又一時(shí)期。
我國的科學(xué)技術(shù)自兩漢而后,經(jīng)魏晉南北朝的充實(shí)和提高,到隋唐五代技術(shù)發(fā)展,并呈現(xiàn)一股繼續(xù)高漲的趨勢。前者對(duì)中國古代科技的貢獻(xiàn),可以劉徽與祖沖之的數(shù)學(xué)、裴秀與酈道元的地學(xué)、賈思勰的農(nóng)學(xué)、王叔和、皇甫謐與陶宏景等的醫(yī)藥學(xué)、葛洪的化學(xué)等為標(biāo)志;后者主要有李淳風(fēng)、一行等的天文學(xué)、李淳風(fēng)與王孝通的數(shù)學(xué),孫思邈的醫(yī)藥學(xué)以及柳宗元、劉禹錫等人的天人論與宇宙觀等。這種趨勢困宋元時(shí)期經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文化昌盛、理學(xué)形成、戰(zhàn)爭和其他需要而得到強(qiáng)化。統(tǒng)治階級(jí)為滿足自身、政權(quán)和社會(huì)對(duì)科學(xué)技術(shù)的多方面需要,通過完善教育體系,舉行多元化考試,獎(jiǎng)勵(lì)發(fā)明創(chuàng)造和培養(yǎng)扶植科技人才等措施,助長、推動(dòng)和促進(jìn)了科技的發(fā)展,而安定與富裕的社會(huì)環(huán)境和發(fā)達(dá)的出版業(yè)則又提供了良好的研究條件。求索物理,格物致知,懷疑、探索、創(chuàng)新的學(xué)風(fēng)催促知識(shí)分子中具有務(wù)實(shí)思想的人考察和研究自然事物以及如何使之有利于國計(jì)民生。國內(nèi)各民族之間的文化交流與國外的文化交流,也加速著科技的發(fā)展。這一切使宋元時(shí)期成為中國古代科技發(fā)展的黃金時(shí)代,不論天文、地學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)均有突出成就。
作為世界古代文明標(biāo)志的指南針、火藥和印刷術(shù)三大發(fā)明的出現(xiàn)或大規(guī)模使用均始于北宋,以沈括、蘇頌、郭守敬、李冶、秦九韻、楊輝、朱世杰、趙友欽、畢升、陳@①、王禎、李杲、李誡、曾公亮等為代表的科技名家輩出,碩果累累,以《夢(mèng)溪筆談》、《營造法式》、《四元玉鑒》、《武經(jīng)總要》、《王禎農(nóng)書》、陳@①農(nóng)書》、《革象新書》等為代表的科技著作紛紛面世,正是諸多尊敬的科技前輩先后在各方面的努力,不斷將宋元時(shí)期的科學(xué)技術(shù)推進(jìn)到一個(gè)新的高度。
以宋元秦九韶、李冶、楊輝、朱世杰數(shù)學(xué)四大家為代表,使宋元數(shù)學(xué)在中國古代以籌算為主要計(jì)算工具的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的發(fā)展達(dá)到登峰造極的階段。大規(guī)模的恒星觀測,各種天文觀測儀器的研制成功把我國古代天文學(xué)推向它的發(fā)展高峰。沈括在磁學(xué)方面的成就在當(dāng)時(shí)是處于世界領(lǐng)先水平的。金元時(shí)期的四大醫(yī)學(xué)學(xué)派和相應(yīng)的醫(yī)學(xué)流派使中國醫(yī)藥學(xué)得到全面發(fā)展。以陳@①《農(nóng)書》與王禎《農(nóng)書》為代表,先后總結(jié)了宋元時(shí)期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),后者所附錄的“農(nóng)器圖譜”展示了我國古代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)器具方面的重要成就,成為后世記述農(nóng)具圖書的范本,反映了當(dāng)時(shí)農(nóng)學(xué)的高度發(fā)展。宋代動(dòng)植物志、譜錄的大量出現(xiàn)并形成出書,和宋景《歐希范五臟圖》、楊介《存真圖》所顯示的解剖學(xué)上的發(fā)展,應(yīng)該說這時(shí)的生物學(xué)也是成就不小的。在這一時(shí)期,地學(xué)方面的成就也很突出,元代朱思本的《輿地圖》不僅總結(jié)了唐宋以來的地理學(xué)成就,還根據(jù)實(shí)地調(diào)查,在制圖方面取得成績,其精確度已達(dá)至較高水平,成為明清時(shí)期我國輿圖的范本。杜綰著《云林石譜》的出現(xiàn),反映了礦物學(xué)在宋代已較前有了很大進(jìn)展。在這些學(xué)科發(fā)展的同時(shí),諸如水利、冶金、印刷、瓷器、機(jī)械制造、建筑、紡織、交通工具、兵器等方面也呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的勢頭。
以張載為代表的唯物主義的氣一元論自然觀和以沈括為代表“驗(yàn)跡原理”和科學(xué)方法與朱熹的“格物致知”的科學(xué)方法,無疑是哲學(xué)和科學(xué)發(fā)展到北宋時(shí)所取得的重大成就之一,對(duì)宋元時(shí)期的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。當(dāng)然,朱熹的理一元論的自然觀對(duì)當(dāng)時(shí)科技的影響也是不可低估的。
明清時(shí)期雖相對(duì)于前發(fā)展勢頭明顯下降,但這一階段問世的一些著作,像李時(shí)珍的《本草綱目》、朱載育的《樂律全書》、徐光啟的《農(nóng)政全書》與徐霞客的《徐霞客游記》都分別顯示其集醫(yī)藥、樂律、農(nóng)業(yè)和地學(xué)大成的特點(diǎn)。宋應(yīng)星的《天工開物》更是一部百科全書式的科學(xué)技術(shù)著作,不僅是我國科技史上的一顆明珠,也是世界科技史上光彩奪目的瑰寶。王夫之、王廷相、戴震的元?dú)獗倔w論使張載的自然觀更臻完善和具體化。明末清初中西科學(xué)成就交融與會(huì)通的起步以及清代傳統(tǒng)科技仍然緩慢推進(jìn)也是清晰可見的。
(二)經(jīng)驗(yàn)性、描述性、實(shí)用性與本土化是我國古代科學(xué)技術(shù)的一個(gè)突出特點(diǎn)
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展趨勢
1 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
人類研制出世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是在1946年,該計(jì)算機(jī)發(fā)明引領(lǐng)人類進(jìn)入第三次工業(yè)革命時(shí)代。從馮?諾依曼發(fā)明第一臺(tái)計(jì)算機(jī)至今,計(jì)算機(jī)在70年內(nèi)不斷的發(fā)展與改進(jìn),從以往具有龐大體積的笨重機(jī)器,演變成當(dāng)前零件集中、技術(shù)集成、功能強(qiáng)大的臺(tái)式計(jì)算機(jī)與便攜式筆記本。自改革開放以來,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展更為迅猛,計(jì)算機(jī)逐漸的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,成為現(xiàn)代化社會(huì)處理日常工作的主要工具。
在國家層面,計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用來處理政府事務(wù)、分析軍事戰(zhàn)略;在企業(yè)層面,計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用來存儲(chǔ)處理各種數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化;在生活層面,計(jì)算機(jī)技術(shù)可以用來獲取信息、視頻通訊、網(wǎng)絡(luò)購物等,使人們的生活更加便捷。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家信息化水平、科學(xué)技術(shù)能力的一個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)。
2 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用
近年來,國家大力推進(jìn)信息化建設(shè),在實(shí)際生活中計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛。以下選取幾個(gè)較為重要的領(lǐng)域分析計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用:
2.1 軍事、國防領(lǐng)域
計(jì)算機(jī)的最初研發(fā)就是為了應(yīng)用在軍事發(fā)展上,到現(xiàn)今計(jì)算機(jī)仍是軍隊(duì)和航空航天技術(shù)研究的重點(diǎn)課題。至今為止,計(jì)算機(jī)在政務(wù)處理、軍事戰(zhàn)略、以及隊(duì)部模擬演練等方面都發(fā)揮著重要的作用。國家明確強(qiáng)調(diào)要全面打造信息化社會(huì),將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、設(shè)備以及產(chǎn)品應(yīng)用在國家現(xiàn)代化軍事建設(shè)中。在國際領(lǐng)域,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平也衡量著一個(gè)國家的現(xiàn)代化軍事水平與綜合國力的高低。
2.2 電力領(lǐng)域
目前我國大多的風(fēng)力發(fā)電廠位于空曠、建筑物較少的地方,如海岸或沙漠中。然而在這些環(huán)境較為惡劣的地區(qū)建設(shè)發(fā)電廠,經(jīng)常會(huì)受到過熱、過冷、振動(dòng)、鹽霧或電燥等的影響,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的性能有所降低。因此,為了保障發(fā)電機(jī)的高性能、穩(wěn)定性,除了需要硬件加固之外,還需要計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)來完成自我檢測、自我診斷功能。使用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)可以將發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、檢測記錄等操作數(shù)據(jù)全面的收集整合傳輸給管理維護(hù)人員,不僅極大程度上減輕了工作人員的勞動(dòng)力,還節(jié)省了大量的時(shí)間和成本,獲得更精準(zhǔn)全面的數(shù)據(jù)。
2.3 無人機(jī)研發(fā)
隨著近年來計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能等技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)今我國的無人機(jī)研發(fā)已經(jīng)取得較大的成就。無人機(jī)在軍事方面可以完成偵察、電子干擾、戰(zhàn)場目標(biāo)毀傷效果評(píng)估等多種功能,甚至直接可以作為攻擊武器打擊重點(diǎn)目標(biāo)或定點(diǎn)清除。一方面這些功能的實(shí)現(xiàn)都離不開計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù),需要強(qiáng)大的信息收集傳輸和綜合計(jì)算分析判斷提供支撐,另一方面由于無人機(jī)應(yīng)用的環(huán)境較為復(fù)雜,包括復(fù)雜的地區(qū)環(huán)境、多變的場景、電磁的干擾以及無法預(yù)知的突況等,這些都需要更高的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)來應(yīng)對(duì)。
2.4 教育領(lǐng)域
近年來計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在教育領(lǐng)域也逐漸普及。比較常見的應(yīng)用在教育領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù),包括多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)課堂、電子圖書館、以及各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件等。在高考中,考生的登記以及高考以后的成績查詢都離不開計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。對(duì)于學(xué)生來說,計(jì)算機(jī)有助于了解更多的知識(shí)信息,能夠拓寬視野,幫助解決學(xué)習(xí)上、生活上的各種難題。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)極大的改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,又使學(xué)習(xí)過程更加方便快捷,有利于提高成績、豐富知識(shí)、培養(yǎng)綜合素質(zhì)。
3 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)下一步的發(fā)展趨勢
通過分析計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的計(jì)算機(jī)技術(shù)正朝著智能化、日?;⒐δ芨蛹傻姆较虬l(fā)展。
3.1 更加智能化
電子計(jì)算機(jī)自研發(fā)以來就致力于模擬人類的思維,人們希望計(jì)算機(jī)能夠越來越“智慧”,可以獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)算、推理、學(xué)習(xí)以及聯(lián)想等。如大家所知的超級(jí)國際象棋電腦“深藍(lán)”,它磧32個(gè)大腦(微處理器),輸入了一百多年來優(yōu)秀棋手的對(duì)局兩百多萬局,每秒鐘可以計(jì)算2億步。
由此看來,智能化是當(dāng)前信息化社會(huì)發(fā)展的大趨勢,各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品都在向智能化方向發(fā)展。智能化計(jì)算機(jī)的研發(fā)可以快速實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)、多條指令的并行處理,在運(yùn)算速度上也不是普通計(jì)算機(jī)所能比擬的。通過云計(jì)算它可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)大量數(shù)據(jù)的模擬分析,統(tǒng)一處理,也能更加精準(zhǔn)度的進(jìn)行一些模擬實(shí)驗(yàn)。除了應(yīng)用在軍事、航空、交通、科研等領(lǐng)域外,也可以應(yīng)用在人們的生活中,如智能家居、智能小區(qū)的打造等。
3.2 更加日?;?/p>
日?;傅氖怯?jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)就像電、水一樣滲透到人們的生活之中。尤其是近年來,在政府、企業(yè)等的發(fā)展中幾乎離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)。現(xiàn)在我們的洗衣機(jī)、電冰箱甚至錄音機(jī)中都有馬達(dá)的存在,而未來計(jì)算機(jī)技術(shù)將會(huì)像現(xiàn)在的馬達(dá)一樣存在于家中的各種電器中。國外稱這種趨勢為普適計(jì)算(Pervasive Computing)或無處不在的計(jì)算。
近年來我國也在大力推進(jìn)教育信息化的建設(shè),教師可以不局限于時(shí)間地域進(jìn)行遠(yuǎn)程授課,也可以使用各種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)來豐富授課方式,并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行問題的解答與收發(fā)作業(yè)等。學(xué)生可以利用計(jì)算機(jī)針對(duì)性的查找自己需要的課程教材、輔導(dǎo)資料等,也可以觀看一些教學(xué)視頻等來提升自己的學(xué)習(xí)成績。特別是通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)路的完美結(jié)合,可以打破教育資源不平衡的限制,使師資力量薄弱的學(xué)校學(xué)生享受到優(yōu)秀教師的遠(yuǎn)程教學(xué),整體提高教學(xué)水平。
3.3 多種功能基于一體
在2016年的新品會(huì)上,青島小雞出殼網(wǎng)絡(luò)科技有限公司向市場展示了最新的電腦技術(shù)發(fā)展趨勢――激光電腦產(chǎn)品,該激光電腦被譽(yù)為現(xiàn)有電子科技成熟技術(shù)上的二次開發(fā),也是電腦、電視、投影機(jī)等電子科技最新技術(shù)的集大成者,具有計(jì)算機(jī)、電視播放、投影投像、投影鍵盤等多個(gè)功能。
4 結(jié)語
隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)從以往的臺(tái)式機(jī)演變?yōu)楣P記本,再到如今普及的平板電腦,計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)生著日新月異的變化。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)以其超強(qiáng)的生命力和不可替代性,在社會(huì)發(fā)展中不斷更新?lián)Q代,并長期具有廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
[1]郭妍岑.論計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展趨勢[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2012(22).
[2]汪凱.計(jì)算機(jī)技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用,2014(11).
作者簡介
謝辰熙(1999-),男,河南省安陽市人,北京市第十三中學(xué)高三學(xué)生,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、無線充電無人機(jī)系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);發(fā)展趨勢;高速計(jì)算機(jī);超微技術(shù)
一、現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r分析
1、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)對(duì)現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)
現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)參與了社會(huì)的生產(chǎn)和生活的眾多領(lǐng)域,極大地提升了現(xiàn)代社會(huì)人們的生活質(zhì)量和工作效率,為現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用??茖W(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)不斷地為人們的生產(chǎn)、生活、文化娛樂等提供幫助,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的普遍運(yùn)用,有效地提升了現(xiàn)代社會(huì)的文明水平。
在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景下,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)也在不斷地提升與進(jìn)步。計(jì)算機(jī)不斷朝向更加人性化的方向發(fā)展,極大豐富了人們的生活。同時(shí),計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展還具有更新快、小體積等特點(diǎn)。世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生于1946年,起初計(jì)算機(jī)技術(shù)是基于1904年的電子管技術(shù),經(jīng)過42年的科研而成,當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)體積巨大。在這之后,半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)明以后,在短短十年時(shí)間內(nèi)半導(dǎo)體計(jì)算機(jī)又隨之誕生,這時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,其系統(tǒng)性和綜合性也更加全面??偠灾?,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為人類文明的進(jìn)步提供了有效的幫助,同時(shí)也在一定程度上帶動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
2、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展引發(fā)的問題
任何事物的發(fā)展都具有一定的雙面性,計(jì)算機(jī)在給人們帶來眾多效益的同時(shí)也增加一定的隱性安全問題。譬如,轟動(dòng)一時(shí)的“千年蟲”事件,對(duì)人類社會(huì)的生產(chǎn)生活帶來了巨大的威脅,眾多行業(yè)都遭受了“千年蟲”的嚴(yán)重影響,這一事件讓人們充分認(rèn)識(shí)了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在發(fā)展過程中存在的問題。因此,如何能夠讓計(jì)算機(jī)在健康、穩(wěn)定的狀態(tài)下發(fā)展,減少計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展對(duì)社會(huì)發(fā)展的威脅,最大限度地發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的“服務(wù)職能”,成為了當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中熱門的研究課題。
3、科學(xué)規(guī)劃計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
任何事物的發(fā)展必須在實(shí)踐中才能真正得到檢驗(yàn),計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也不例外。眾所周知,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起初是為了科學(xué)研究的需要,發(fā)展至今,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)深入到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面,包括軍事、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、管理等。但是,在實(shí)際運(yùn)用過程中,計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)主要是數(shù)據(jù)和信息的處理,而參與這一工作的主要是計(jì)算機(jī)的軟硬件設(shè)備,因此,要想更好地發(fā)揮計(jì)算機(jī)的效用,在今后的發(fā)展中,必須要加大對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件的開發(fā),從而有效提升計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)向生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的效率。
二、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)未來的發(fā)展
從當(dāng)前國際上在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r來分析,未來計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)方面的趨勢。
1、運(yùn)行極速化
最近一段時(shí)間,美國科學(xué)家將空氣絕緣性技術(shù)運(yùn)用到計(jì)算機(jī)當(dāng)中,這種技術(shù)在計(jì)算機(jī)中運(yùn)用,極大地提升了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度,是當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一大突破。例如,美國紐約保利公司的科研人員,設(shè)計(jì)一種新型的電路,并將其運(yùn)用到計(jì)算機(jī)當(dāng)中,科研人員在電路中運(yùn)用“膠滯體包裹的導(dǎo)線”技術(shù)將需要的芯片進(jìn)行連接。由于這種“膠滯體包裹的導(dǎo)線”的包裹五---“膠滯體”當(dāng)中含有大量的空氣,空氣是一種具有很強(qiáng)絕緣性的氣體。傳統(tǒng)的芯片是通過“硅二氧化物導(dǎo)線”實(shí)現(xiàn)相互之間的連接的。但是,信號(hào)在傳輸過程中會(huì)因?yàn)閷?dǎo)線、芯片等對(duì)信號(hào)的吸收作用而減弱,直接影響了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。而利用這種新型的導(dǎo)線技術(shù)就科研有效地解決這個(gè)問題,大幅減少了信號(hào)的損失,從而實(shí)現(xiàn)了提升計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的目的。
2、生物計(jì)算機(jī)伴隨著超微技術(shù)的發(fā)展而誕生
上世紀(jì)末,基于超微技術(shù)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)研發(fā)人員將超微技術(shù)運(yùn)用到計(jì)算機(jī)當(dāng)中,并取得了巨大的成功,在當(dāng)時(shí)產(chǎn)生了很大的影響。生物計(jì)算機(jī)很其他計(jì)算機(jī)顯著的區(qū)別,這種類型的計(jì)算機(jī)通過將生物工程技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)芯片當(dāng)中,使之構(gòu)成一種生物分子形式的計(jì)算機(jī)“蛋白質(zhì)分子”。
二十世紀(jì)九十年代,美國科學(xué)家首次向全世界公布了生物計(jì)算機(jī),在當(dāng)時(shí)引起世界范圍的巨大轟動(dòng)。與此同時(shí),美國科學(xué)家也公布了一種全新的邏輯運(yùn)算方式,這種邏輯運(yùn)算方式是基于電子計(jì)算機(jī)的模仿技術(shù)為技術(shù)基礎(chǔ),并以電子計(jì)算機(jī)模仿技術(shù)為基礎(chǔ),針對(duì)“虛擬”的城市路徑設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了最佳方案的設(shè)計(jì)。從當(dāng)前生物計(jì)算機(jī)的應(yīng)用于發(fā)展?fàn)顩r來分析,生物計(jì)算機(jī)研發(fā)人員今后的研究方向主要集中在新型分子元件的研發(fā),借助生物的化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng),實(shí)現(xiàn)以一種全新的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析等工作?,F(xiàn)今的超微技術(shù)已經(jīng)其取得了較大的進(jìn)步,一些基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的超微機(jī)器人已經(jīng)面世。
3、以光為傳輸媒介的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛
所謂的光學(xué)計(jì)算機(jī)就是利用光為傳輸介質(zhì),實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳播的一種計(jì)算機(jī)技術(shù)。光學(xué)計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)十分顯著:首先,光的傳輸速度是其他介質(zhì)無法超越的,因此,利用光作為計(jì)算機(jī)的信號(hào)傳輸媒介其傳輸?shù)乃俣仁求@人的;其次,光具有偏振和頻率特性,基于光的這些特性,計(jì)算機(jī)的信息傳輸能力得到了更好地優(yōu)化;再次,光在傳輸過程中,不需要借組其他的介質(zhì)就可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸,是以一種獨(dú)立的形式進(jìn)行傳輸?shù)?,具有極強(qiáng)的獨(dú)立性。光在傳輸過程中不需要其他依靠體,同時(shí)不會(huì)出現(xiàn)相互交會(huì)的情況。
二十世紀(jì)九十年代,世界上掀起了一陣“光腦技術(shù)”科研風(fēng)。世界各國不斷加大對(duì)“光腦技術(shù)”的科研力度,并進(jìn)行了大量的投資,并取得了不同領(lǐng)域上的成功。其中。以德、意、法、日為首的六十多各國家共同組建的科研隊(duì)伍,在這一領(lǐng)域取得了巨大的進(jìn)展。該隊(duì)伍研發(fā)出的新型計(jì)算機(jī),在以下幾個(gè)方面進(jìn)步顯著:(1)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的速度更快。光學(xué)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度比普通計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度提升了將近千倍以上。(2)計(jì)算機(jī)的準(zhǔn)確性更高。在快速運(yùn)行的狀態(tài)下,光學(xué)計(jì)算機(jī)的準(zhǔn)確性得到了有效地提升。(3)散熱性能更優(yōu)良。普通計(jì)算機(jī)在高速運(yùn)行的狀態(tài)下,會(huì)產(chǎn)生一定的熱量。而在計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量無法及時(shí)排出,會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生不良影響,甚至直接無法運(yùn)行。而光學(xué)計(jì)算機(jī)突破了散熱這一難題,即使在高速的狀態(tài)下運(yùn)行,也不會(huì)受溫度的影響。
4、納米計(jì)算機(jī)伴隨著納米技術(shù)的進(jìn)步而誕生
伴隨著納米技術(shù)在生產(chǎn)生活中的運(yùn)用,納米技術(shù)不斷走向成熟。納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)中應(yīng)用,帶來了納米計(jì)算機(jī)。納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)中應(yīng)用,主要集中在芯片上。納米芯片技術(shù),使得計(jì)算機(jī)芯片的體積大幅減小的同時(shí),計(jì)算機(jī)芯片的穩(wěn)定性也有所提升。美國作為納米計(jì)算機(jī)技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)軍者,在納米計(jì)算機(jī)各方面的技術(shù)都取得了令人矚目的進(jìn)展。尤其是,美國正在突破的一種納米管連接技術(shù),該技術(shù)一旦研發(fā)成功,就可以將芯片的作用大幅提升,從而可以實(shí)現(xiàn),將計(jì)算機(jī)的內(nèi)存芯片直接作為計(jì)算機(jī)的晶體管使用,從而使得計(jì)算機(jī)的功能可以得到最大化地優(yōu)化。
三、小結(jié)
綜上所述,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,將不斷朝向一個(gè)更具全面性、系統(tǒng)性、人性化、個(gè)性化的方向進(jìn)軍。在當(dāng)前的狀態(tài)下,計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展,已經(jīng)給人們的生活帶來了極大便利,先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的作用已經(jīng)十分明顯。因此,我們堅(jiān)信,未來計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,在不斷努力之下,計(jì)算機(jī)發(fā)展的預(yù)期目標(biāo)指日可待,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)也將會(huì)在未來人類和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中貢獻(xiàn)更大的力量。
參考文獻(xiàn):
[1]潘增欣.淺談?dòng)?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].才智,2013,2.
關(guān)鍵詞:我國;計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù);發(fā)展趨勢
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.135
上世o20年代,計(jì)算機(jī)的誕生促進(jìn)了社會(huì)的信息化發(fā)展。并且,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)技術(shù)水平越來越高。到目前為止,計(jì)算機(jī)技術(shù)要已經(jīng)被運(yùn)用到社會(huì)生活中的各個(gè)行業(yè),極大地方便了人們的工作和生活。而在當(dāng)今計(jì)算機(jī)信息時(shí)代,我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度越來越快,發(fā)展廣度越來越寬,發(fā)展高度不斷提升。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)從單一的信息技術(shù)逐漸走向了多元化的領(lǐng)域技術(shù),光學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)、納米計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物計(jì)算機(jī)技術(shù)成為我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢。研究我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢不僅能夠提高促進(jìn)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)朝著正確的方向發(fā)展,而且對(duì)我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)水平的提升有著深刻的現(xiàn)實(shí)意義。
1 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的原因
1.1 時(shí)展的需求
在當(dāng)今信息化時(shí)代,人們對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的需求量越來越大。雖然,計(jì)算機(jī)技術(shù)最初運(yùn)用在戰(zhàn)爭領(lǐng)域。但是,在二戰(zhàn)結(jié)束之后,世界各國追求和平發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被使用在人們的日常生活中,各經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)τ?jì)算機(jī)技術(shù)的需求量不斷加大,強(qiáng)調(diào)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品服務(wù),提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在這種情況下,各國十分重視計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的民用化發(fā)展,以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在人們生活中的作用。
1.2 信息共享的發(fā)展
信息共享是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),信息共享促進(jìn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的研發(fā),加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研發(fā)人員之間的信息溝通和信息交流,并為計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了充足的信息支持,以減少計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的研發(fā)周期,提高計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度。
1.3 計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)的研究
計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有著重要的指導(dǎo)作用,在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研發(fā)的過程中,研發(fā)人員能夠在理論知識(shí)中獲得設(shè)計(jì)靈感并將計(jì)算機(jī)理論知識(shí)運(yùn)用到計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研發(fā)的過程中。并且,計(jì)算機(jī)理論知識(shí)需要實(shí)踐的檢驗(yàn)。在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的過程中運(yùn)用理論知識(shí)能夠檢驗(yàn)理論知識(shí)的正誤并改進(jìn)錯(cuò)誤的理論知識(shí),進(jìn)而使計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研發(fā)擁有正確的理論指導(dǎo),減少計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研發(fā)過程中的錯(cuò)誤。
2 我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總體方向
2.1 發(fā)展高度
計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展高度主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)主頻上。計(jì)算機(jī)主頻發(fā)展程度越高,計(jì)算機(jī)的性能就越穩(wěn)定,運(yùn)行速度就越快。目前,英特爾公司已經(jīng)研發(fā)出了超過10億晶體管的計(jì)算機(jī)微處理器,也就是說計(jì)算機(jī)可以有多個(gè)處理器共同工作,能夠有效提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。
2.2 發(fā)展廣度
計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展廣度主要指計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在人們生活中的滲透范圍?,F(xiàn)階段,我國社會(huì)的計(jì)算機(jī)已經(jīng)普及,幾乎家家都有一臺(tái)計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)無處不在。并且,目前人們?cè)谏钪兴褂玫墓P記本、冰箱、洗衣機(jī)等都是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的電子化產(chǎn)品。很可能在若干年要以后,紙質(zhì)書籍被淘汰,人們普遍使用電子書進(jìn)行學(xué)習(xí)。
2.3 發(fā)展深度
計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展深度指計(jì)算機(jī)人工智能的發(fā)展。計(jì)算機(jī)人工智能的發(fā)展課題主要包括人機(jī)互動(dòng)、信息選用等。人工智能要求計(jì)算機(jī)具備多種思維邏輯能力和感知能力,能夠與人進(jìn)行自由交流?,F(xiàn)階段,計(jì)算機(jī)人工智能主要運(yùn)用在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中。在不久的將來,計(jì)算機(jī)人工智能會(huì)在人們的社會(huì)生活中得到普及。
3 我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢
3.1 高速計(jì)算機(jī)技術(shù)
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,美國發(fā)明了空氣絕緣體來提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的技術(shù)。并且,紐約保利技術(shù)公司發(fā)明了計(jì)算機(jī)使用的新型電路。在這種電路中,芯片之間用膠滯體所包裹的導(dǎo)線連接,而膠滯體的大部分物質(zhì)是空氣。膠滯體導(dǎo)線不吸收任何信號(hào),在信息傳輸?shù)倪^程中極大地提高了信息傳輸?shù)乃俣取2⑶?,膠滯體導(dǎo)線能夠節(jié)約成本,降低計(jì)算機(jī)的耗電量,提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。但是,膠滯體導(dǎo)線的散熱性較差,保利公司針對(duì)這一問題研發(fā)出了電腦芯片冷卻技術(shù)。我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)積極借鑒美國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的研發(fā)成果,積極研發(fā)提升計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的科學(xué)技術(shù),高速計(jì)算機(jī)技術(shù)成為我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。
3.2 超微技術(shù)生物計(jì)算機(jī)
上世紀(jì)八十年代,西方國家便將計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到生物領(lǐng)域,積極研制生物計(jì)算機(jī)。生物金計(jì)算機(jī)主要運(yùn)用生物芯片,以波的方式傳遞信息,極大地提高了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度是普通計(jì)算機(jī)的十萬倍。并且,生物計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)空間十分強(qiáng)大,計(jì)算機(jī)消耗較小,與普通計(jì)算機(jī)相比具有明顯的優(yōu)勢。另外,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,生物計(jì)算機(jī)已經(jīng)突破了超微技術(shù)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了超微機(jī)器人。在生物計(jì)算機(jī)背景下,我國加強(qiáng)重視生物計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢,積極探索生物計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù),研究超微技術(shù)在生物領(lǐng)域的運(yùn)用,尤其強(qiáng)調(diào)生物計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的運(yùn)用,以提高我國的醫(yī)療水平。
3.3 光學(xué)計(jì)算機(jī)
光學(xué)計(jì)算機(jī)用光作為計(jì)算機(jī)信息傳輸?shù)闹饕侄?,光的信息傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通計(jì)算機(jī),并且,光的偏振特征和光的頻率能夠有效提高計(jì)算機(jī)信息傳輸?shù)哪芰ΑA硗?,光學(xué)計(jì)算機(jī)不需要任何導(dǎo)線,光線交叉也不會(huì)造成信息干擾,極大地提高了計(jì)算機(jī)的智能水平。在上世紀(jì)九十年代,英國、法國、德國等六十多個(gè)國家組成了科研隊(duì)伍進(jìn)行光學(xué)計(jì)算機(jī)研究?,F(xiàn)階段,計(jì)算機(jī)科技發(fā)展水平不斷提高,我國在科學(xué)技術(shù)的支持下,加快研發(fā)光學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù),光學(xué)計(jì)算機(jī)成為了我國計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。
參考文獻(xiàn):
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樹立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,最重要的,是用新的發(fā)展思路提高經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量和效益,實(shí)現(xiàn)又快又好發(fā)展。理論局組織編寫的《科學(xué)發(fā)展觀學(xué)習(xí)讀本》很好地詮釋了科學(xué)發(fā)展觀的這一內(nèi)在要義,從四個(gè)方面論述了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又快又好發(fā)展的基本要求。內(nèi)容全面,邏輯嚴(yán)謹(jǐn),通俗易懂,寓意深刻。
“加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式,切實(shí)走新型工業(yè)化道路”,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又快又好發(fā)展的著力點(diǎn)。世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn)說明,在一國經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的過程中,經(jīng)濟(jì)增長方式具有極端重要性。如果經(jīng)濟(jì)增長方式不能與一國的人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段及生產(chǎn)力發(fā)展水平相適應(yīng),不僅會(huì)削弱經(jīng)濟(jì)的整體競爭力,降低經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量和減少人民所享受到的經(jīng)濟(jì)增長成果,甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)危機(jī),導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長過程的停滯和中斷。根據(jù)黨的十六大確定的到2020年建成全面小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的要求,“十一五”期間,我國應(yīng)當(dāng)大力推進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變,切實(shí)走新型工業(yè)化道路,在全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展方面邁出較大步伐,力爭到2010年使經(jīng)濟(jì)發(fā)展登上一個(gè)新臺(tái)階,為后10年繼續(xù)前進(jìn)奠定更高水平、更加堅(jiān)實(shí)的新起點(diǎn)。正如《讀本》指出的:“推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速協(xié)調(diào)健康發(fā)展的重要著力點(diǎn)?!?/p>
“堅(jiān)持做好‘三農(nóng)’工作,建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村”,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又快又好發(fā)展的根本保障。城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡,是我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的突出問題之一。實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又快又好發(fā)展,必須切實(shí)貫徹統(tǒng)籌城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的方針,把解決“三農(nóng)”問題作為重中之重,并努力做到:在確保國家糧食安全的基礎(chǔ)上,推進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整,提高農(nóng)業(yè)綜合效益和競爭力;加快農(nóng)村剩余勞動(dòng)力向非農(nóng)產(chǎn)業(yè)和城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移的步伐,切實(shí)打破城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu),形成城市對(duì)農(nóng)村發(fā)展的帶動(dòng)機(jī)制;調(diào)整國民收入分配政策和國家財(cái)政支出結(jié)構(gòu),建立對(duì)農(nóng)業(yè)的支持和保護(hù)體系,讓公共服務(wù)更多地深入農(nóng)村、惠及農(nóng)民;通過深化改革,為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展增添新的動(dòng)力和活力。總之,只有“發(fā)展好農(nóng)村經(jīng)濟(jì),建設(shè)好農(nóng)民的家園,讓農(nóng)民過上寬裕的生活,才能保證全體人民共享經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展成果,才能不斷擴(kuò)大內(nèi)需和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速協(xié)調(diào)健康發(fā)展?!薄巴七M(jìn)自主創(chuàng)新,建設(shè)創(chuàng)新型國家”,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又快又好發(fā)展的中心環(huán)節(jié)。據(jù)研究,從現(xiàn)在起到2020年,如果沒有科學(xué)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)的大幅度提高,我國將難以實(shí)現(xiàn)gdp比2000年“翻兩番”的目標(biāo)。為努力延長經(jīng)濟(jì)快速增長的進(jìn)程,避免陷入徘徊不前的困境,我們必須加大技術(shù)變革和制度創(chuàng)新的力度,建設(shè)創(chuàng)新型國家,力爭在“十一五”期間取得較大進(jìn)步,在緩解資源環(huán)境的約束方面取得重要突破?!鞍言鰪?qiáng)自主創(chuàng)新能力作為調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的中心環(huán)節(jié),推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)又快又好發(fā)展”。要根據(jù)我國全面建設(shè)小康社會(huì)的需要,以產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和推廣應(yīng)用為重點(diǎn),大力發(fā)展能夠提高產(chǎn)業(yè)競爭力、促進(jìn)新型工業(yè)化、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)用技術(shù),特別是共性技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。堅(jiān)持以企業(yè)為技術(shù)創(chuàng)新主體,從人才、投入和機(jī)制等方面創(chuàng)造條件,加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)化步伐。充分發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步對(duì)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)的巨大推動(dòng)作用,加大技術(shù)進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的貢獻(xiàn)程度。
“建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”,是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)又快又好發(fā)展的社會(huì)基礎(chǔ)。實(shí)踐證明,全面建設(shè)小康社會(huì),必須走兼顧生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好目標(biāo)的發(fā)展道路,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長與人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)?!笆濉逼陂g我國的環(huán)境和生態(tài)變化仍然呈現(xiàn)“點(diǎn)上治理、面上破壞”的特點(diǎn),所以,“克服資源短缺的瓶頸,解決環(huán)境污染和生態(tài)破壞造成的矛盾和問題,是增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)又快又好發(fā)展的迫切需要”。為此,要樹立資源憂患意識(shí),保護(hù)和合理利用資源;堅(jiān)持開源與節(jié)流并舉,節(jié)約優(yōu)先的方針;利用市場機(jī)制,提高自然資源的利用效率;轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式和消費(fèi)模式,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì);依靠科技進(jìn)步,提高保護(hù)和合理利用自然資源水平。同時(shí),在環(huán)境治理方面,要從名義上的全面治理轉(zhuǎn)向務(wù)實(shí)的重點(diǎn)治理;在減緩生態(tài)、環(huán)境面上惡化趨勢的同時(shí),進(jìn)行重點(diǎn)治理,使重點(diǎn)地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量有所改善,自然保護(hù)區(qū)等重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)的管理質(zhì)量得以提高。
[關(guān)鍵詞]電子技術(shù) 應(yīng)用領(lǐng)域 發(fā)展趨勢
中圖分類號(hào):TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-914X(2016)10-0297-01
一、電子科學(xué)與技術(shù)概述
電子技術(shù)是依據(jù)電子學(xué)的基本原理,利用電子元器件設(shè)計(jì)和制造某種特定功能的電路以解決實(shí)際問題的科學(xué),它主要概括為:信息電子功能材料和器件、超大規(guī)模系統(tǒng)集成芯片設(shè)計(jì),納米電子器件,電子離子光學(xué)與帶電粒子束物理,信息顯示器件與技術(shù),光電子材料與器件,現(xiàn)代信息光子學(xué)與技術(shù)等。本學(xué)科在電子陶瓷與器件、鐵電薄膜與器件、納米電子器件、儲(chǔ)能與能量轉(zhuǎn)換材料與器件、電子離子光學(xué)現(xiàn)論與系統(tǒng)、信息顯示器件、超快速光電子學(xué)、超大規(guī)模集成物理與電路設(shè)計(jì)等。目前,電子技術(shù)在各行各業(yè)都有著非常重要的價(jià)值,它所包含的內(nèi)容逐漸豐富,現(xiàn)如今其技術(shù)已經(jīng)日趨完善,迎來發(fā)展的高峰期。
二、電子技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用
1、傳統(tǒng)領(lǐng)域中的應(yīng)用
在傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域中,應(yīng)用廣泛的主要是交直流電動(dòng)權(quán),直流電動(dòng)機(jī)具有較強(qiáng)的調(diào)速功能,為其供電的可控整流電源或者是直流電源,多數(shù)采用的是電力電子裝置。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電力電子變頻技術(shù)迅速發(fā)展并成熟,它使得交流電機(jī)的調(diào)速性能得到了很大的提升,并且逐步取代直流電機(jī),占據(jù)市場的主要地位。在工業(yè)生產(chǎn)中,交流電機(jī)廣泛應(yīng)用于不同載荷的軋鋼機(jī)和數(shù)控機(jī)床上,發(fā)揮著重要的作用和良好的性能。為了避免在設(shè)備啟動(dòng)中引起電流沖擊,一些不需要采用電力電子裝置的設(shè)備也開始廣泛取該裝置設(shè)備。同時(shí),在電鍍裝置中也安裝使用了整流電源,冶金工業(yè)中的高頻,中頻感應(yīng)加熱電源也廣泛使用電力電子技術(shù),電力電子技術(shù)的使用范圍和規(guī)模在日益擴(kuò)大。
2、通信工程的應(yīng)用
從工程技術(shù)角度來看,電子技術(shù)與通信工程相結(jié)合,在社會(huì)生活的各種應(yīng)用迅速的發(fā)展,它包括:移動(dòng)通信與個(gè)人通信、衛(wèi)星通信、光通信、寬帶通信與寬事通信網(wǎng)、多媒體通信、語音處理及人機(jī)交互、圖像處理與圖像通信、信號(hào)處理及其應(yīng)用技術(shù)、集成電路設(shè)計(jì)與制造,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用,通信與測量系統(tǒng)的電路技術(shù),微波技術(shù)及其應(yīng)用,微波傳輸。輻射及散射,微波電路,微波元器件,微波工程,光電子學(xué)與光纖通信工程,信息光電子工程,電子束,離子柬及顯示工程,真空電子工程,電子與光電子器件,微電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制備,納米材料與技術(shù)等。
3、在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用
電子技術(shù)在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用主要為交通系統(tǒng)應(yīng)用,電力機(jī)車目前正在由傳統(tǒng)直流電機(jī)傳動(dòng)向交流電機(jī)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)變。主要采用GTO控制器件,整流和逆變用PWM控制,所以可使輸入電流為正弦波。目前,很多國家在研制采用直線同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的磁懸浮列車,一旦該技術(shù)成熟并成功應(yīng)用的話,將會(huì)為交通帶來一次變革,不僅有利于縮短時(shí)間還對(duì)節(jié)能減排做出重要貢獻(xiàn),電機(jī)技術(shù)還可以用于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。在現(xiàn)代汽車上,機(jī)械式機(jī)電混合式燃油噴射系統(tǒng)已趨于淘汰,電控的燃油噴射裝置因其性能卓越而被廣泛應(yīng)用。通過電子噴油裝置可以自動(dòng)地保證發(fā)動(dòng)機(jī)始終在最佳工作狀態(tài)。使其輸出功率在一定的條件下最大限度地節(jié)油和凈化空氣,同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)獲得最佳的工作條件,并輸入存儲(chǔ)器中,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作時(shí),根據(jù)傳感器測得的空氣流量、排氣管中的含氧量等參數(shù),按照事先編號(hào)的運(yùn)算程序進(jìn)行,然后控制發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳工況下。
4、在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
電力電子技術(shù)是電工技術(shù)中的一個(gè)新興技術(shù),已經(jīng)在國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)建設(shè)中發(fā)揮著巨大的作用,對(duì)于未來輸電系統(tǒng)的性能也有顯著的影響。目前,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)涉及到諸多方面,例如:發(fā)電環(huán)節(jié)、輸配電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)等。在配電系統(tǒng)中,電力電子裝置可以用于防止電網(wǎng)的瞬間停電、瞬間電壓跌落和閃變等情況,便于進(jìn)行電能的質(zhì)量控制,改善輸供電的質(zhì)量。電子技術(shù)還可以應(yīng)用于變電所中,在變電所中主要是給操作系統(tǒng)提供可靠穩(wěn)定的交直流操作電源,給蓄電池充電等都需要電子裝置。
5、在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
電子技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用主要有電子病歷、生物芯片、便攜式醫(yī)療電子檢測儀、遠(yuǎn)程診療系統(tǒng)等。電子病歷是電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合??梢詾獒t(yī)療機(jī)構(gòu)提供適時(shí)的醫(yī)療信息,是系統(tǒng)化的居民健康檔案。也可以為醫(yī)療責(zé)任提供證據(jù);利用傳感器的生物芯片,可以對(duì)人體進(jìn)行DNA的檢測,快速處理相關(guān)信息,親子鑒定等;電子技術(shù)應(yīng)用于便攜式醫(yī)療電子檢測儀,可以通過微控制器,連接醫(yī)療機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)醫(yī)生對(duì)患者的后期診療觀察,有利于醫(yī)療效果的發(fā)揮;同時(shí),利用醫(yī)學(xué)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)等,可以達(dá)到醫(yī)學(xué)的遠(yuǎn)程診療,實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)資源的共享,有利于偏遠(yuǎn)地共的醫(yī)學(xué)診療。
三、電子科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢
現(xiàn)在電子科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展,以及現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷普及,在不斷的改變著人們的日常生活方式和方法。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和材料技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電子技術(shù)也在逐步走向?qū)W科集成化的發(fā)展傾向,將逐步呈現(xiàn)出以下的發(fā)展趨勢。
微型化
微型化的提出,是以納米技術(shù)作為現(xiàn)代電子科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展的基礎(chǔ)。并由此延伸出了納米電子學(xué),其主要?jiǎng)t是在納米的尺度之下,對(duì)事物運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和特性進(jìn)行深入的研究,從而利用納米級(jí)的事物專屬特性對(duì)其進(jìn)行開發(fā)和利用,主要利用與生物科技以及醫(yī)療工程中,納米檢測儀器,納米電器件等將逐漸被廣泛使用,再一次收發(fā)電子器件的變革。
智能化
智能化作為現(xiàn)代電子科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,在很大的程度上對(duì)其進(jìn)行使用,從而代替了各種不同危險(xiǎn)的、枯燥的工作。如現(xiàn)代制造中的智能焊接、智能車載和智能機(jī)器人,都是對(duì)電子科學(xué)與技術(shù)的不斷應(yīng)用,而未來電子技術(shù)智能化的應(yīng)用,將使得人們的勞動(dòng)力由繁重的體力勞動(dòng)中解放出來,讓人們有空閑進(jìn)行更加輕松、安全的工作,比如智能組裝流水線。智能礦脈探測等都是智能化電子技術(shù)的應(yīng)用范疇。
精確化
技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使得人們開始從原始的勞力勞動(dòng)中解放,開始轉(zhuǎn)向信息更為流傳的精確程度,現(xiàn)代電子科學(xué)與技術(shù)可以應(yīng)用于各種觀測,傳達(dá)室輸性行業(yè),如氣象預(yù)測、信息傳輸、醫(yī)療檢測等更多方面軍。提高觀測精確度,做到在最小程度內(nèi)的信息精確,做到最小的信息傳達(dá)輸損耗。
平民化
截止到目前為止,大部分的電子科學(xué)與技術(shù)開始被逐步應(yīng)用在了特定的人員、特定的地點(diǎn)和特定的階段,如在醫(yī)療中不斷使用的B超技術(shù),在氣象通信中使用的氣象預(yù)測衛(wèi)星等。而這些技術(shù)已經(jīng)完備,但是,在很大程度上還屬于少數(shù)人在開始使用。而為更好的促進(jìn)全民使用電子設(shè)備,小型化、平民化趨勢正在成為未來發(fā)展的新起點(diǎn)和新方向。如現(xiàn)代的血糖測試儀、灑精測試器等也開始逐步實(shí)現(xiàn)平民化,從而可以適當(dāng)降低精確度,大加幅度縮小體積。降低操作難度,提高產(chǎn)品安全系數(shù),降低材料成本,做到平民化與高科技化兩種等級(jí),盡量面向更多人群開放。
5、光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化
光電子技術(shù)涉內(nèi)容:光子產(chǎn)生、控制的激光技術(shù)及其相關(guān)應(yīng)用技術(shù);光子傳輸?shù)牟▽?dǎo)技術(shù);光子探測和分析的光子檢測技術(shù);光計(jì)算和信息處理技術(shù);光子存儲(chǔ)信息的光存儲(chǔ)技術(shù);光子顯示技術(shù);利用光子加工與物質(zhì)相互作用的光子加工與光子生物技術(shù)。由以上技術(shù)形成的光電子行業(yè)的五大類產(chǎn)業(yè)格局:光電子材料與元件產(chǎn)業(yè)、光信息(資訊)產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)光學(xué)(光學(xué)器材)產(chǎn)業(yè)、光通信產(chǎn)業(yè)、激光器與激光應(yīng)用(能量、醫(yī)療)產(chǎn)業(yè)。
結(jié)語
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,人類歷史即將進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代,電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和更新在隨著時(shí)間的步伐,在不斷的改變。并在逐步的廣大化,電子科學(xué)技術(shù)與其它技術(shù)結(jié)合有利于促進(jìn)社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,無論是生活還是科學(xué)研究,電子技術(shù)都不必不可少的獨(dú)立技術(shù),電子科學(xué)與技術(shù)對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國防建設(shè)都具有重要的戰(zhàn)略意義。
搶抓機(jī)遇、科學(xué)發(fā)展 不斷提升服務(wù)水平
機(jī)關(guān)車隊(duì)是為市五大班子領(lǐng)導(dǎo)和廣大機(jī)關(guān)干部職工提供車輛服務(wù)的。近年來,面對(duì)服務(wù)對(duì)象要求提高、車隊(duì)經(jīng)費(fèi)緊張、油價(jià)不斷波動(dòng)等不利因素,我們樹立創(chuàng)新意識(shí),全力搶抓發(fā)展的新機(jī)遇,勇于開拓服務(wù)市場,用科學(xué)發(fā)展觀理論武裝職工頭腦,切實(shí)加強(qiáng)服務(wù)意識(shí)和工作作風(fēng)建設(shè),擴(kuò)大了服務(wù)領(lǐng)域,提高了服務(wù)質(zhì)量,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
一、搶抓機(jī)遇、開拓市場,增強(qiáng)發(fā)展后勁
機(jī)關(guān)車隊(duì)要發(fā)展、要科學(xué)發(fā)展,一直是我們?nèi)?duì)班子成員的首要工作任務(wù),為市領(lǐng)導(dǎo)服務(wù)和為機(jī)關(guān)干部職工服務(wù)需要更多的資金支持,而如何獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益,我們首先在修理廠的發(fā)展上做文章。為了使修理廠在市場競爭中奪得一席之地,關(guān)鍵是要有自己的主打項(xiàng)目和優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。為此,我們多次考察、反復(fù)論證,在局領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,首先選中了壓縮天然氣(cng)汽車改裝這一朝陽產(chǎn)業(yè)。從20xx年10月以來,經(jīng)過我們積極努力相繼取得了改裝資質(zhì),成為全省第一家領(lǐng)取《壓力容器安裝維修許可證》的單位,并開發(fā)了壓縮天然氣汽車維修管理軟件。截止目前已改裝壓縮天然氣汽車近500臺(tái),取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上,我們還在積極籌建cng氣瓶檢驗(yàn)站的工作。這項(xiàng)工作已同市質(zhì)監(jiān)局達(dá)成合作意向,完成有關(guān)設(shè)備考察工作,待批準(zhǔn)后即可進(jìn)行設(shè)備采購。
二、挖掘潛力,提高效益,提升服務(wù)水平
要使車隊(duì)的服務(wù)水平不斷提升,不但要謀求新發(fā)展,還要不斷挖掘潛力,合理的利用好現(xiàn)有的人力、物力資源,使其發(fā)揮更大的作用,獲得更多的效益。
機(jī)關(guān)職工通勤車只有在工作日發(fā)車,我們就利用節(jié)假日對(duì)外出租;同時(shí),我們還嘗試出租閑置的車庫來創(chuàng)造效益。汽車租賃站車況不好,我們就以提高服務(wù)質(zhì)量來吸引客戶。機(jī)關(guān)職工乘坐通勤的人數(shù)隨季節(jié)變化,我們就加強(qiáng)管理、加大通勤票檢查力度,有效遏制了無票乘車的現(xiàn)象。
為了提高修理廠的經(jīng)濟(jì)效益,我們針對(duì)汽車維修市場的變化和車型的不斷更新,有針對(duì)性的更換維修檢測設(shè)備,提高維修能力和質(zhì)量,擴(kuò)大對(duì)外服務(wù)范圍,增加維修車輛。
這一系列的措施使車隊(duì)獲得了客觀的經(jīng)濟(jì)收入。補(bǔ)充了車輛經(jīng)費(fèi)不足,減少了財(cái)政負(fù)擔(dān)。20xx年在局領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,我們還新購入了兩臺(tái)考斯特面包車,為車隊(duì)的服務(wù)上水平創(chuàng)造了一個(gè)新的平臺(tái)。
三、帶隊(duì)伍、改善作風(fēng),形成集體合力
車隊(duì)職工崗位分散,工作時(shí)間不一致,就連召開全隊(duì)職工大會(huì)都要選擇在工作以外的時(shí)間。為了把這樣一支隊(duì)伍帶好,形成合力,我們一方面加強(qiáng)正面教育,努力建設(shè)一支有理想、有道德、有文化、有紀(jì)律的職工隊(duì)伍,教育職工樹立遠(yuǎn)大理想、愛崗敬業(yè)、廉潔奉公、誠實(shí)守信、遵紀(jì)守法,提高職工的服務(wù)意識(shí)和主人翁責(zé)任感。另一方面,我們強(qiáng)化制度建設(shè),以制度管人。近年來,我們制定和完善了崗位責(zé)任制、安全制度、車輛、駕駛員管理制度、安全優(yōu)質(zhì)服務(wù)獎(jiǎng)懲制度等;并在執(zhí)行中加強(qiáng)教育監(jiān)督,堅(jiān)持每月25日召開全隊(duì)的安全例會(huì),提高了大家的責(zé)任心,強(qiáng)化了駕駛員的安全意識(shí)。創(chuàng)造了市領(lǐng)導(dǎo)公務(wù)用車全年行駛300萬公里、出長途2330臺(tái)次無重大安全事故的記錄。三是提升技能培訓(xùn),對(duì)司機(jī)們加強(qiáng)崗位練兵,鼓勵(lì)廣大職工刻苦鉆研技術(shù),不斷提高他們的駕駛技能?,F(xiàn)在,司機(jī)們每天早出晚歸,節(jié)假日不休息,隨叫隨到,不計(jì)報(bào)酬,他們的優(yōu)質(zhì)服務(wù)得到了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)可和廣大機(jī)關(guān)干部職工的好評(píng)。
關(guān)鍵詞:科學(xué)技術(shù);化學(xué)學(xué)科;發(fā)展趨勢;化學(xué)教學(xué);啟示
文章編號(hào):1005C6629(2016)10C0003C05 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
3 展望化學(xué)科學(xué)的發(fā)展趨勢
世界很奇妙,未解之謎不少。盡管現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)已經(jīng)揭開了不少謎底,取得了很大成就,仍然有許多問題尚未解決,仍然會(huì)不斷地發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)生新的問題,在這些問題中有相當(dāng)大的部分通常歸屬于化學(xué)問題,需要化學(xué)科學(xué)來解決。一般地說,化學(xué)問題可以分為3大類:第一類是關(guān)于物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性能、合成、檢測等等的“純粹化學(xué)”問題,例如“三氧化二碳分子具有什么樣的結(jié)構(gòu)?”“三氧化二碳有哪些性質(zhì)?”“怎樣制取三氧化二碳?”等。第二類是人類生活、生存和現(xiàn)代社會(huì)迫切需要化學(xué)解決的現(xiàn)實(shí)問題,例如“怎樣制造效果更好、副作用更小的新藥物?”“人類能不能實(shí)時(shí)監(jiān)測自身的化學(xué)變化?”“石墨烯能直接應(yīng)用于日常生活嗎?”等,這類問題可以稱為“應(yīng)用化學(xué)問題”。第三類是跟化學(xué)有密切關(guān)系,又需要多學(xué)科聯(lián)袂協(xié)同解決的科學(xué)問題,例如宇宙的構(gòu)成、起源與演化問題;生命的起源與演化問題以及“意識(shí)和理智是怎樣形成的?”“大腦如何思考、如何形成記憶?”“環(huán)境如何影響人類基因?”“怎樣消除環(huán)境污染?”“如何捕獲更多的太陽能?”“能否有選擇地切斷某些免疫反應(yīng)?”等,這類問題既是基本的又是復(fù)雜的,可以稱為“跨學(xué)科問題”。
這些問題的解決,不僅需要新的化學(xué)知識(shí),也將促進(jìn)化學(xué)科學(xué)繼續(xù)發(fā)展。
根據(jù)解決未來化學(xué)問題的需要,可以進(jìn)一步概括未來化學(xué)科學(xué)的發(fā)展趨勢主要是[22,23]:
3.1 由研究簡單化學(xué)體系向研究復(fù)雜化學(xué)體系發(fā)展
19世紀(jì)的化學(xué)是在原子的層次上認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì),主要研究原子的組合和排布,是“原子的科學(xué)”(參見恩格斯《自然辯證法》)。20世紀(jì)的化學(xué)合成了大量的分子,研究了分子中的化學(xué)鍵及其本質(zhì)、分子的相互作用,高分子材料和生物分子的結(jié)構(gòu)與功能等,主要是在分子的層次上認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì),被認(rèn)為是研究分子的科學(xué)。21世紀(jì)的化學(xué)不但研究原子、分子,而且進(jìn)一步研究分子片、結(jié)構(gòu)單元、高分子、原子分子團(tuán)簇、超分子、生物大分子、分子和原子各種不同維數(shù)、不同尺度和不同復(fù)雜程度的聚集態(tài)和組裝態(tài),直到分子材料、分子器件和分子機(jī)器的合成和反應(yīng),制備、剪裁和組裝,分離和分析,結(jié)構(gòu)和構(gòu)象,粒度和形貌,物理和化學(xué)性能,生理和生物活性及其輸運(yùn)和調(diào)控的作用機(jī)制,以及上述各方面的規(guī)律、相互關(guān)系和應(yīng)用等,使21世紀(jì)的化學(xué)越來越成為研究泛分子的科學(xué),由研究簡單化學(xué)體系向研究復(fù)雜化學(xué)體系發(fā)展。
3.2 由研究簡單反應(yīng)體系向研究復(fù)雜反應(yīng)體系發(fā)展
現(xiàn)代化學(xué)的研究對(duì)象不但由研究簡單微粒向研究復(fù)雜微粒發(fā)展,而且呈現(xiàn)由研究簡單反應(yīng)向研究復(fù)雜反應(yīng),即向分子群研究深入的發(fā)展趨勢。近代化學(xué)對(duì)多分子反應(yīng)是無能為力的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要。一個(gè)活細(xì)胞內(nèi)往往有幾十種酶同時(shí)催化許多化學(xué)反應(yīng),研究生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng),就要研究多個(gè)分子甚至一大群分子間的反應(yīng)。生物機(jī)體的活動(dòng)常常同時(shí)發(fā)生幾十個(gè)甚至幾百個(gè)化學(xué)反應(yīng),生物體為延續(xù)生命所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)就更加多了。因此,研究復(fù)雜的反應(yīng)體系成為化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢之一是很自然的。
近代化學(xué)致力于獲得物質(zhì)世界的簡單的基本解,總是盡可能地把復(fù)雜的化學(xué)體系簡化成簡單的體系、孤立的體系來探索其中的分子及其反應(yīng),用微觀來解釋宏觀。隨著認(rèn)識(shí)的不斷發(fā)展,人們逐步認(rèn)識(shí)到必須回歸復(fù)雜性,在實(shí)際情境中研究復(fù)雜系統(tǒng),越來越重視對(duì)復(fù)雜化學(xué)體系的研究。所謂復(fù)雜體系,既包括組分復(fù)雜性,也包括結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、狀態(tài)復(fù)雜性和過程復(fù)雜性。多組分體系、分子群反應(yīng)、開放體系、耗散結(jié)構(gòu)、非平衡態(tài)、亞穩(wěn)態(tài)等等復(fù)雜化學(xué)體系都成為現(xiàn)代化學(xué)的研究對(duì)象。同時(shí),化學(xué)家開始注重在動(dòng)態(tài)背景中對(duì)物質(zhì)進(jìn)行研究,而不再局限于靜態(tài)。例如,在生物細(xì)胞膜背景中研究類脂分子的生物化學(xué)行為,在高級(jí)結(jié)構(gòu)背景中研究蛋白質(zhì)的功能行為等等。生命過程中的物質(zhì)代謝都是通過一系列催化反應(yīng),而且是高效率的專一的催化反應(yīng)進(jìn)行的??梢灶A(yù)期,在未來化學(xué)中催化反應(yīng)將會(huì)有極大的發(fā)展。
由原子層次到分子層次再到泛分子層次,體系的復(fù)雜性正是逐步增加的。復(fù)雜系統(tǒng)中的化學(xué)過程是研究復(fù)雜系統(tǒng)的核心問題,未來化學(xué)還需研究寬時(shí)間范圍的化學(xué)行為,研究化學(xué)進(jìn)化和化學(xué)演化,建立跟蹤分析方法,發(fā)展過程理論。
3.3 由注重結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系向注重組成-結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-功能關(guān)系發(fā)展
所謂結(jié)構(gòu)是事物內(nèi)部各組成要素的結(jié)合方式,反映著各組成要素的相互聯(lián)系。性質(zhì)是事物本身所具有的屬性,能反映事物與外部其他事物的聯(lián)系,而且這種聯(lián)系往往不是太復(fù)雜的。功能則是事物能夠滿足某種需求的一種屬性,是系統(tǒng)作用于他物的能力,其機(jī)制往往是比較復(fù)雜的。功能所發(fā)揮的作用一般都是正面的、有利的;性質(zhì)則無正面、負(fù)面之分,或者說既包括正面的也包括負(fù)面的。組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能之間既有密切聯(lián)系又有所區(qū)別。對(duì)于簡單系統(tǒng),注意其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的聯(lián)系就足以認(rèn)識(shí)和了解對(duì)象系統(tǒng)了,因而通常就只關(guān)注簡單系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的聯(lián)系。對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)來說,其性質(zhì)在內(nèi)部不是均勻分布的,難以用來完整地說明系統(tǒng)的內(nèi)部和外部作用,相對(duì)來說功能更顯重要,而結(jié)構(gòu)對(duì)于功能往往有著決定性的影響。因此,了解結(jié)構(gòu)與功能的相互聯(lián)系,實(shí)行結(jié)構(gòu)研究與功能研究結(jié)合,成為認(rèn)識(shí)和了解復(fù)雜系統(tǒng)的重要方法。對(duì)于未來化學(xué)來說,研究結(jié)構(gòu)時(shí)研究高級(jí)結(jié)構(gòu)應(yīng)該更為重要,基于結(jié)構(gòu)、功能關(guān)系來設(shè)計(jì)、合成新功能分子或功能材料;基于分子或合成子組裝的合成、構(gòu)筑高級(jí)結(jié)構(gòu)的研究,包括控制大分子纏繞、折疊和多層次有序聚集研究;基于模擬生物材料形成過程的合成方法研究等將得到進(jìn)一步發(fā)展。上述所謂高級(jí)結(jié)構(gòu)都是由結(jié)構(gòu)單元分子組合成的,是以分子間弱相互作用為基礎(chǔ)的。
前已述及,現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)的研究對(duì)象已由相對(duì)簡單的化學(xué)系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的化學(xué)系統(tǒng)。與此對(duì)應(yīng),在研究的側(cè)重點(diǎn)上,現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)呈現(xiàn)出由注重結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系向注重組成-結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-功能關(guān)系發(fā)展的特點(diǎn)。
3.4 由偶然發(fā)現(xiàn)向自覺尋找或發(fā)明發(fā)展
19世紀(jì)化學(xué)的研究方法主要是實(shí)驗(yàn)方法,因而被稱為實(shí)驗(yàn)的科學(xué),化學(xué)的新發(fā)現(xiàn)也常常具有偶然性。到了20世紀(jì)下半葉,隨著量子化學(xué)在化學(xué)中的應(yīng)用,化學(xué)不再是純粹的實(shí)驗(yàn)科學(xué)了。許多高難度的合成工作都事先根據(jù)理論設(shè)計(jì),然后決定合成路線。稀有氣體化合物的發(fā)現(xiàn)、維生素B12在軌道對(duì)稱性守恒原理指導(dǎo)下的成功合成等等,都凸顯了理論化學(xué)的重要性。1998年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的頒獎(jiǎng)公告就宣稱:“量子化學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為廣大化學(xué)家所使用的工具,將化學(xué)帶入一個(gè)新時(shí)代,在這個(gè)新時(shí)代里實(shí)驗(yàn)和理論能夠共同協(xié)力探討分子體系的性質(zhì)。化學(xué)不再是純粹的實(shí)驗(yàn)科學(xué)了?!?/p>
為了滿足未來社會(huì)的種種要求,需要發(fā)展新的反應(yīng)(例如綠色技術(shù)要求)。隨著對(duì)化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的理解,特別是分子識(shí)別概念的引入,進(jìn)一步綜合考慮反應(yīng)分子間各種作用力所起的作用,就有可能設(shè)計(jì)新的反應(yīng),發(fā)明創(chuàng)造新的反應(yīng),尤其在不對(duì)稱合成反應(yīng)和催化反應(yīng)的發(fā)明創(chuàng)造方面。預(yù)計(jì)在未來,理論和計(jì)算方法的應(yīng)用將大大加強(qiáng),理論對(duì)實(shí)驗(yàn)研究起指導(dǎo)作用,理論和實(shí)驗(yàn)更加密切結(jié)合,使實(shí)驗(yàn)探究獲得較強(qiáng)的自覺性,未來化學(xué)將實(shí)現(xiàn)由發(fā)現(xiàn)反應(yīng)到發(fā)明反應(yīng)的飛躍?;瘜W(xué)思想、化學(xué)方法學(xué)、化學(xué)哲學(xué)的討論也會(huì)引起越來越多的人的興趣。
3.5 由應(yīng)用傳統(tǒng)手段向應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展
為了解決新問題、解決越來越復(fù)雜的問題,需要新的思路、新的過程和新的方法。因此,在21世紀(jì),化學(xué)科學(xué)的新方法、新手段會(huì)層出不窮。
例如,合成化學(xué)始終是化學(xué)的根本任務(wù)。為了適應(yīng)各種新功能分子的合成需求,合成設(shè)計(jì)必須有新的發(fā)展,尤其是對(duì)各種功能性分子聚集體的制備,需要研究過去化學(xué)家較為陌生的組裝問題。未來的合成化學(xué)將從化合物的經(jīng)典合成方法擴(kuò)展到包含組裝等在內(nèi)的廣義合成,以求得到能實(shí)際應(yīng)用的分子器件和組裝體。有人概括新合成方法的特點(diǎn)是“十化”:芯片化,組合化,模板化,定向化,設(shè)計(jì)化,基因工程化,自組裝化,手性化,原子經(jīng)濟(jì)化,綠色化。引進(jìn)酶技術(shù)、仿生技術(shù)、膜技術(shù)等新的實(shí)驗(yàn)技術(shù),則將有力地促進(jìn)生物機(jī)體和生命秘密的研究。
再如,分析化學(xué)將進(jìn)一步吸收大量物理方法、生物學(xué)方法、電子學(xué)和信息科學(xué)方法,發(fā)展成為分析科學(xué),大大拓寬應(yīng)用范圍。分析方法的發(fā)展趨勢也被概括為“十化”:微型化芯片化、仿生化、在線化、實(shí)時(shí)化、原位化、在體化、智能化、信息化、高靈敏化、高選擇性化、單原子化或單分子化。單分子光譜、單分子檢測,搬運(yùn)和調(diào)控的技術(shù)受到重視;以分離和分析方法連用,合成和分離方法連用,合成、分離和分析方法連用為內(nèi)容的“三連用”將是很普遍的現(xiàn)象。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)將趨向高技術(shù)化、自動(dòng)化、微型化和超微型化,以節(jié)省能源、節(jié)省材料、節(jié)省時(shí)間、減少污染。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,尤其是分子結(jié)構(gòu)與性能的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫的建立以及分子模建技術(shù)的發(fā)展,使得化學(xué)中的分子設(shè)計(jì)、合成設(shè)計(jì)以及進(jìn)一步的反應(yīng)設(shè)計(jì)有了很好的助手和工具,模型和計(jì)算機(jī)虛擬將成為化學(xué)的新方法?;瘜W(xué)體系的組成-結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-功能信息和大數(shù)據(jù)以及化學(xué)過程的各種信息和大數(shù)據(jù)將有力地促進(jìn)對(duì)復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)的研究。
隨著計(jì)算機(jī)性能的逐步提高,計(jì)算化學(xué)將會(huì)有進(jìn)一步的大發(fā)展。未來的智能化計(jì)算機(jī)將能進(jìn)行學(xué)習(xí),幫助化學(xué)家更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)控制,應(yīng)用機(jī)器來設(shè)計(jì)、合成分子將越來越多。計(jì)算機(jī)技術(shù)以及化學(xué)信息學(xué)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)將為化學(xué)在新世紀(jì)迅速發(fā)展插翅添翼。
此外,化學(xué)將由單科閉門獨(dú)干向多學(xué)科相互滲透、交叉、協(xié)同發(fā)展,這一趨勢在此不再贅述。
4 科學(xué)技術(shù)及化學(xué)科學(xué)新發(fā)展對(duì)化學(xué)教學(xué)的啟示
未來化學(xué)將會(huì)在能源和資源的合理開發(fā)和高效安全利用中起關(guān)鍵作用;推動(dòng)材料科學(xué)進(jìn)一步發(fā)展;在解決食物短缺問題、治理環(huán)境、提高人類生存質(zhì)量和生存安全、拓展人類化學(xué)認(rèn)知的廣度深度等方面繼續(xù)起保證作用。因此,化學(xué)應(yīng)該成為高中階段的一門重要的科學(xué)課程。
科學(xué)技術(shù)和化學(xué)學(xué)科新的發(fā)展和趨勢無疑會(huì)影響化學(xué)教學(xué)的內(nèi)容。例如,合成、組裝復(fù)雜分子的過程包含著分子識(shí)別過程,充實(shí)、提高和普及分子識(shí)別這一觀念可能是現(xiàn)代化學(xué)教育的重要任務(wù)之一。但是,這不是最主要的。筆者認(rèn)為,最主要的是:
4.1 注重研究思路、方法和創(chuàng)新的感悟、體會(huì)與訓(xùn)練
科學(xué)技術(shù)和化學(xué)學(xué)科的新發(fā)展是科學(xué)創(chuàng)新的成果,它給化學(xué)教學(xué)的重要啟示之一就是要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
要培養(yǎng)好學(xué)生的創(chuàng)新能力,首先要注意通過對(duì)典型創(chuàng)新成果的分析、討論來影響、啟發(fā)學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生具有濃厚的創(chuàng)新興趣和強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)。
其次要注意引導(dǎo)學(xué)生感悟、概括典型創(chuàng)新成果的研究思路和方法,形成體會(huì)并適當(dāng)安排相應(yīng)訓(xùn)練。所謂研究思路是認(rèn)知策略的具體表現(xiàn)形式,實(shí)質(zhì)上就是認(rèn)知策略,是開展認(rèn)知活動(dòng)的指導(dǎo)思想、行動(dòng)規(guī)則和組織實(shí)施的依據(jù),是認(rèn)知活動(dòng)過程和方法的精髓、靈魂和本質(zhì)特征,是認(rèn)知活動(dòng)、認(rèn)知智慧的核心成分,決定著認(rèn)知活動(dòng)的成敗。認(rèn)知活動(dòng)越復(fù)雜,認(rèn)知策略的關(guān)鍵作用就越強(qiáng),越是要予以注意。
有關(guān)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是認(rèn)知智慧的基礎(chǔ),沒有它們,認(rèn)知策略就不能形成。有關(guān)的操作技能等決定著認(rèn)知策略能不能落實(shí)、能不能具體化、能不能轉(zhuǎn)化為實(shí)踐。但是,它們絕不是認(rèn)知策略本身。因此,絕不能用創(chuàng)新成果的知識(shí)灌輸和操作訓(xùn)練來代替創(chuàng)新研究思路、方法的感悟與體會(huì)。
4.2 注意學(xué)科思想(觀念)的滲透、領(lǐng)悟和發(fā)展
根據(jù)現(xiàn)代化學(xué)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢,高中化學(xué)課程應(yīng)該注意用恰當(dāng)?shù)姆椒ò严冗M(jìn)的觀念介紹給學(xué)生,例如關(guān)于物質(zhì)微粒及其相互作用的多樣性和多層次性、微粒尺度對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響、跟自然和諧相處等等,要認(rèn)真清除傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中的形而上學(xué)觀念,對(duì)學(xué)生進(jìn)行生動(dòng)的辯證唯物主義教育。
學(xué)科思想(或?qū)W科觀念)有助于學(xué)生理解、接受和掌握有關(guān)知識(shí),十分重要,但絕不能一成不變地教條式記憶。在化學(xué)教學(xué)中注意滲透化學(xué)學(xué)科思想(觀念)并適時(shí)總結(jié)、適時(shí)發(fā)展提升、注意應(yīng)用,有助于學(xué)生學(xué)好化學(xué),把握真諦。以化學(xué)微粒觀為例,有人在學(xué)生剛學(xué)習(xí)分子、原子時(shí)就強(qiáng)調(diào)掌握微粒觀,這是違反觀念形成規(guī)律的,是不適宜的。另一種情況則是:在初三化學(xué)學(xué)習(xí)了分子、原子之后,就再也不提微粒觀,不重視微粒觀的應(yīng)用,更不重視微粒觀的發(fā)展,覺得已經(jīng)強(qiáng)調(diào)過了、“無話可講”了。其實(shí)在后續(xù)的學(xué)習(xí)中,不僅在涉及微觀過程或者涉及微粒相互作用、相互影響時(shí)可以涉及微粒觀,在涉及物質(zhì)微粒及其相互作用多樣性和多層次性時(shí)、涉及復(fù)雜化學(xué)體系的高級(jí)結(jié)構(gòu)、涉及各種泛分子時(shí)都是應(yīng)用微粒觀、發(fā)展提升微粒觀,使學(xué)生更好地掌握微粒觀的好時(shí)機(jī)。
4.3 注重立德樹人,促進(jìn)全面發(fā)展
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展、造福人類,并涌現(xiàn)許多用科學(xué)技術(shù)服務(wù)民族、服務(wù)國家、服務(wù)人類的楷模的同時(shí),也存在著害人科技、犯罪科技等危害人類的負(fù)面現(xiàn)象,例如考場高科技作弊、高仿真犯罪、電信詐騙、偽基站、網(wǎng)絡(luò)病毒、惡意軟件、電腦犯罪、網(wǎng)絡(luò)盜竊、計(jì)算機(jī)高頻下單炒股、致幻劑、high藥、新化學(xué)、瘦肉精、地溝油、三聚氰胺奶、蘇丹紅鴨蛋、甲醛魷魚、硫磺枸杞、孔雀石綠防腐魚、染色“黃花魚”、假雞蛋、濫用反式脂肪酸和塑化劑,等等?!鞍l(fā)明”這些害人科技、犯罪科技的人都是掌握了有關(guān)科學(xué)技術(shù)的人!至于明知故犯,私排有害化學(xué)品或?yàn)E用化學(xué)制品造成公害、污染環(huán)境的人就更多了。嚴(yán)峻的事實(shí)從反面警醒我們:科學(xué)技術(shù)教育一定要注重立德樹人,注重進(jìn)行道德倫理教育,一定要關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展,努力促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
根據(jù)現(xiàn)代化學(xué)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢,中學(xué)化學(xué)課程還應(yīng)該通過生動(dòng)具體的事例讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)跟其他學(xué)科的密切聯(lián)系,知道化學(xué)是生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及信息科學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的重要基礎(chǔ),認(rèn)識(shí)到在基礎(chǔ)教育階段偏科是不應(yīng)該的。
4.4 培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,切忌嚇跑學(xué)生
根據(jù)現(xiàn)代化學(xué)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢,中學(xué)化學(xué)課程應(yīng)該注意引導(dǎo)學(xué)生大致了解現(xiàn)代化學(xué)的目標(biāo)、任務(wù)、對(duì)象、內(nèi)容、方法、手段、重要領(lǐng)域和成就,了解化學(xué)的視野逐步擴(kuò)大,增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容往往顯得比較艱深、枯燥,特別需要濃厚的學(xué)習(xí)興趣支撐。復(fù)雜的學(xué)習(xí)內(nèi)容不是注定跟學(xué)習(xí)興趣有矛盾、有沖突的。與此相反,幾乎每一個(gè)復(fù)雜研究成果都是在巨大興趣的推動(dòng)下取得的。研究活動(dòng)如此,學(xué)習(xí)活動(dòng)也應(yīng)該如此,關(guān)鍵在于要對(duì)內(nèi)容、形式、方法等作適當(dāng)?shù)奶幚砑庸?,而不是簡單、粗暴地灌輸?/p>
在化學(xué)學(xué)科新發(fā)展中有許多生動(dòng)的例子。例如,固相表面催化是復(fù)雜的,通常似乎難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。如果在基于煤轉(zhuǎn)化的有機(jī)合成工業(yè)的教學(xué)中,適當(dāng)介紹一點(diǎn)微觀機(jī)理過程,結(jié)合模型或示意圖介紹中科院包信和院士研究團(tuán)隊(duì)巧妙地用部分還原的復(fù)合氧化物作催化劑,讓CO分子在催化劑氧缺陷位上吸附并解離;氣相氫分子選擇性地與解離生成的C原子反應(yīng)生成亞甲基自由基;催化劑表面CO解離生成的氧原子傾向性地與另一個(gè)CO反應(yīng)形成CO2;亞甲基自由基迅速進(jìn)入分子篩孔道,在孔道限域環(huán)境中進(jìn)行擇形偶聯(lián)反應(yīng)定向生成低碳烯烴而不是在催化劑表面停留或發(fā)生表面聚合反應(yīng)。通過以CO替代H2來消除烴類形成中多余的氧原子,在反應(yīng)不改變CO2總排放的情況下,摒棄了水煤氣變換反應(yīng),從原理上開創(chuàng)了一條低耗水進(jìn)行煤轉(zhuǎn)化的新途徑。同時(shí),創(chuàng)造性將氧化物催化劑與分子篩復(fù)合,巧妙地實(shí)現(xiàn)CO活化和中間體偶聯(lián)等兩種催化活性中心的有效分離,把費(fèi)托過程中“漫無目的”生長的自由基控制在一個(gè)“籠子”(分子篩)里,使其變成想要的目標(biāo)產(chǎn)物(低碳烯烴);介紹美國《科學(xué)》雜志以“令人驚奇的選擇性”為題發(fā)表專家評(píng)述,認(rèn)為該過程未來在工業(yè)上將具有巨大的競爭力等背景知識(shí),學(xué)習(xí)要求則不提高……這樣做可以讓學(xué)生體會(huì)征服困難、獲得成功的喜悅,激發(fā)他們學(xué)習(xí)和探究的興趣。
現(xiàn)今的中學(xué)化學(xué)教學(xué)以刷題訓(xùn)練為主,而且考試難度大幅度提高,導(dǎo)致不少學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)行升學(xué)選考后,選考化學(xué)的人數(shù)顯著減少,在一些地方已影響到化學(xué)課的正常開設(shè),這個(gè)教訓(xùn)必須吸取。
4.5 痛下決心,切實(shí)改革課程、教材、訓(xùn)練與考試
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的需要,使現(xiàn)代化學(xué)面臨著一輪新的變革和發(fā)展。對(duì)此,高中化學(xué)課程需要建立一種靈活的機(jī)制,以便于及時(shí)地反映現(xiàn)代化學(xué)迅速發(fā)展、變化著的特點(diǎn)和進(jìn)展,及時(shí)調(diào)整中學(xué)化學(xué)的內(nèi)容,加強(qiáng)課程內(nèi)容的現(xiàn)代化,把符合現(xiàn)代化學(xué)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)性內(nèi)容介紹給中學(xué)生,并且提供選擇機(jī)會(huì)使他們能對(duì)現(xiàn)代化學(xué)的某些領(lǐng)域或者研究案例作比較深入的了解,等等。
目前我們的基礎(chǔ)教育已經(jīng)被升學(xué)應(yīng)試綁架,雖然形形的改革措施不斷出臺(tái),實(shí)際上應(yīng)試教育愈演愈烈,學(xué)生以及教師、家長的負(fù)擔(dān)很重,嚴(yán)重影響了學(xué)生全面發(fā)展和人才健康成長,迫切需要痛下決心,全面改革課程、教材、訓(xùn)練與考試。這是一個(gè)復(fù)雜、龐大、艱難的系統(tǒng)工程,我們期待、祝愿它早日成功。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī) 特點(diǎn) 趨勢 現(xiàn)實(shí)意義
一、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)在發(fā)展過程中已經(jīng)越來越小巧、反應(yīng)快速以及貼近人們的生活。以前作為軍事以及教育、醫(yī)療等用途的計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)越來越被個(gè)人所掌握,計(jì)算機(jī)進(jìn)入到個(gè)人生活的各個(gè)環(huán)節(jié)。而隨著人們物質(zhì)生活水平的提高,人們對(duì)于計(jì)算機(jī)性能的要求也越來越高,這也反過來激勵(lì)著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善。而在總結(jié)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀中,需要充分考慮到計(jì)算機(jī)本身具有的屬性,以及計(jì)算機(jī)帶來的現(xiàn)狀改變,綜上,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)
(一)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展多極化
隨著政治經(jīng)濟(jì)的全球化,個(gè)人計(jì)算機(jī)已席卷全球,但由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷深入,對(duì)巨型機(jī)、大型機(jī)的需求也穩(wěn)步增長,巨型、大型、小型、微型機(jī)各有自己的應(yīng)用領(lǐng)域,形成了一種多極化的形勢。如巨型計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于天文、氣象、地質(zhì)、核反應(yīng)、航天飛機(jī)和衛(wèi)星軌道計(jì)算等尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域和國防事業(yè)領(lǐng)域,它標(biāo)志一個(gè)國家計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展水平。目前運(yùn)算速度為每秒幾百億次到上萬億次的巨型計(jì)算機(jī)已經(jīng)投入運(yùn)行,并正在研制更高速的巨型機(jī)。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)多極化。
(二)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展智能化
智能化使計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺和思維過程的能力,使計(jì)算機(jī)成為智能計(jì)算機(jī)。這也是目前正在研制的新一代計(jì)算機(jī)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。智能化的研究包括模式識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言的生成和理解、博弈、定理自動(dòng)證明、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)和智能機(jī)器人等。目前,已研制出多種具有人的部分智能的機(jī)器人。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了智能化
(三)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)化是計(jì)算機(jī)發(fā)展的又一個(gè)重要趨勢。從單機(jī)走向聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用發(fā)展的必然結(jié)果。所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化,是指用現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來,組成一個(gè)規(guī)模大、功能強(qiáng)、可以互相通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)化的目的是使網(wǎng)絡(luò)中的軟件、硬件和數(shù)據(jù)等資源能被網(wǎng)絡(luò)上的用戶共享。目前,大到世界范圍的通信網(wǎng),小到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的局域網(wǎng)已經(jīng)很普及,因特網(wǎng)(Internet)已經(jīng)連接包括我國在內(nèi)的150多個(gè)國家和地區(qū)。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了多種資源的共享和處理,提高了資源的使用效率,因而深受廣大用戶的歡迎,得到了越來越廣泛的應(yīng)用。所以計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化
(四)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展的多媒體化
多媒體計(jì)算機(jī)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中最引人注目的高新技術(shù)之一。多媒體計(jì)算機(jī)就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和大眾傳播技術(shù),來綜合處理多種媒體信息的計(jì)算機(jī)。這些信息包括文本、視頻圖像、圖形、聲音、文字等。多媒體技術(shù)使多種信息建立了有機(jī)聯(lián)系,并集成為一個(gè)具有人機(jī)交互性的系統(tǒng)。多媒體計(jì)算機(jī)將真正改善人機(jī)界面,使計(jì)算機(jī)朝著人類接受和處理信息的最自然的方式發(fā)展。
二、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展趨勢經(jīng)歷了幾個(gè)階段和過程,從最開始的軍事用途已經(jīng)遍布到了社會(huì)生活的各個(gè)方面。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)深刻地影響到了社會(huì)進(jìn)程,計(jì)算機(jī)在體積上、性能上等都得到了更大的發(fā)展,也更加貼近人們對(duì)于計(jì)算機(jī)的用戶需求。計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)出交互式、體驗(yàn)式以及智能化的特征,計(jì)算機(jī)CPU的速度在加快,外觀設(shè)計(jì)也更加多樣化,運(yùn)用領(lǐng)域更加廣發(fā),逐步邁向第五代計(jì)算機(jī)的新紀(jì)元,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是新時(shí)代中發(fā)展中的一個(gè)重要方面。
(一)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)朝著技術(shù)方面發(fā)展的趨勢
隨著時(shí)代的發(fā)展,計(jì)算和通訊技術(shù)融合。我們?cè)谶^去20年中,在計(jì)算方面有分步式計(jì)算,智計(jì)算,無線通訊,遠(yuǎn)程的、近程的很多多方面的發(fā)展,現(xiàn)在計(jì)算是建立在通技術(shù)和計(jì)算技術(shù)融合的基礎(chǔ)上。PC的功能正被開拓到更多的環(huán)境、多的設(shè)備之上。計(jì)算將無處不在,在一電腦上,在一個(gè)PDA上,在一個(gè)電視、臺(tái)家電或汽車上,任何地方都有計(jì)算,是計(jì)算的形式有所改變。智能家電將變成計(jì)算的一個(gè)很重要的平臺(tái)。可以現(xiàn)在有電源的地方就會(huì)有計(jì)算,沒有源的地方可能也會(huì)有計(jì)算,像我們現(xiàn)的錢包、書都會(huì)變成計(jì)算的方式。新的計(jì)算環(huán)境不僅僅是現(xiàn)在的電腦,也括手表、電話,包括各種能夠想象和想不到的方式。
(二)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)朝著構(gòu)架方面發(fā)展的趨勢
計(jì)算正在走向網(wǎng)格化,就是說計(jì)算本身是分布在一張網(wǎng)格上,像電網(wǎng)一樣無處不有,而且分布是有機(jī)的,這也是目前常說的網(wǎng)格計(jì)算。網(wǎng)格計(jì)算本身很重要的一個(gè)特點(diǎn)就是它更好地集成或者協(xié)同了部分資源,這個(gè)資源包括硬件的、軟件的、通訊的、網(wǎng)絡(luò)的以及信息的,可以
說在更高的層次、更多的層面上把信息更好地運(yùn)用起來,使得這個(gè)過程變得更加優(yōu)化。所說它可以把很多很多的信息孤島,或者分布的資源聯(lián)系起來,因?yàn)樵贗ntemet上面,信息本身是一個(gè)一個(gè)的孤島,現(xiàn)在由于有了網(wǎng)格計(jì)算,可以把物理層、網(wǎng)頁、信息層都連接起來。當(dāng)計(jì)算的功能或者整個(gè)內(nèi)容、信息遍布到每一個(gè)角落的時(shí)候,怎樣營造一個(gè)安全、可信的環(huán)境就變得十分重要,因而最近提出的可信計(jì)算也是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)保障與前提??尚庞?jì)算或者可信賴計(jì)算本身是一個(gè)生態(tài)環(huán)境,它是可用性、安全性、可信賴性、保密性、易用性的結(jié)合,包括硬件、軟件、不同的基礎(chǔ)設(shè)施;包括管理、機(jī)制運(yùn)營的環(huán)境,也需要有很多很好的標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)業(yè)的、政府的政策規(guī)劃也十分重要。
三、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)實(shí)意義
隨著大科學(xué)時(shí)代的到來及科技水平的高速發(fā)展,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)已經(jīng)滲透到我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,不僅有利于全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,還極大地推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)前這個(gè)時(shí)代的“運(yùn)籌者”,因此,發(fā)展計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。參考文獻(xiàn):
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