未来计算机与计算机技术

第一篇：未来计算机与计算机技术

未来计算机与计算机技术

计算机的关键技术继续发展

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。

面向全球网络化应用的各类新型微机和信息终端产品将成为主要产品。便携计算机、数字基因计算机、移动手机和终端产品，以及各种手持式个人信息终端产品，将把移动计算与数字通信融合为一体，手机将被嵌入高性能芯片和软件，依据标准的无限通信协议（如蓝牙）上网，观看电视、收听广播。在Internet上成长起来的新一代自然不会把汽车仅作为代步工具，汽车将向用户提供上网、办公、家庭娱乐等功能，成为车轮上的信息平台。

跨入新世纪的门槛，畅想未来之时，我们不妨回顾本世纪人们对计算机的认识。1943年IBM总裁Thomas Wason说“我认为全世界市场的计算机需求量约为五台”。1957年美国PrenticeHall的编辑撰文“我走遍了这个国家并和许多最优秀的人们交谈过，我可以确信数据处理热不会热过今年”。1968年IBM的高级计算机系统工程师的微晶片上注解“但是„„它究竟有什么用呢？”。1977年数字设备公司的创始人和总裁Ken Olson说“任何人都没有理由在家里放一台计算机”。愿我们的所言也将被证明是肤浅的、保守的。

第二篇：计算机技术教学论文 计算机教学改革论文

计算机技术教学论文计算机教学改革论文

关于《传感器与检测技术》课程教学改革的探讨

摘要：《传感器与检测技术》是一门抽象难懂且实践性强的专业课。针对该课程的特点与实际教学中出现的问题，分别在课堂教学和实验教学上采取了一些改革措施，这些措施有助于提高课程的教学质量和培养学生的综合素质。

关键词：传感器与检测技术 课堂教学 实验教学

0 引言

《传感器与检测技术》是一门随着现代科学技术发展而迅猛发展的综合性学科，已广泛应用于人类的社会生产和科学研究中，起着越来越重要的作用，成为国民经济发展和社会进步的一项必不可少的重要技术[1]。

《传感器与检测技术》涉及的学科面广，是数学、物理学、电工电子学、自动控制工程、计算机技术等多门学科的交叉融合，除传感器与检测技术基础知识外，包括众多电工参量、机械参量、热工参量、成份参量的检测原理、方法与技术等内容。学生开始学习本课程时通常感觉很抽象、不适应，容易出现枯燥、难以学好的感觉。为了提高教学水平，保证教学质量，对传感器与检测技术进行课程教学改革是有必要的。本文分别从课堂教学和实验教学两方面改革进行探讨。

课堂教学改革

1.1 课堂教学内容的改革

《传感器与检测技术》总课时为40学时，其中理论教学课时为32学时，实验教学课时为8小时。教材采用的是刘晓莹主编的《传感器与测试技术》，该书包含了测试技术基础知识和各种传感器的原理和应用。在有限的32学时里所有内容全部教授完是不可能的，在课堂教学时内容要适当进行筛选，一些典型常用的传感器（电阻、电容、电感、光电传感器等）要进行详细讲解，有些内容课堂简单带过，鼓励学生课后多查资料自学，这样既可以锻炼学生的自学能力，也可以扩大知识面。另外，传感器的发展日新月异，教材内容不可能及时更新，教师应该及时查阅资料补充些最新的传感器知识，让学生们了解传感器的最新发展动态。

在学习一种传感器时，教材上的教学顺序通常先讲传感器原理，再讲传感器的测量电路，最后讲传感器应用，这种平铺直叙的模式很难提起学生的兴趣[2]。传感器的原理和测量电路听起来比较乏味，而传感器的应用结合生活中的实例会比较有趣。在讲课时，可以先介绍传感器在生活中的一些常见应用实例，充分调动起学生的兴趣，让学生带着疑问和好奇再去学习传感器的原理和测量电路，这样效果会好很多。如在讲电涡流式传感器时，首先提到近年来高考、研究生考试等招生考试考生将手机等通讯设备带入考场，采用了金属探测仪。为什么金属探测仪可以在不接触考生身体的情况下就可以探测呢？让学生产生疑问和兴趣，接着再介绍金属探测仪的工作原理：由于金

属的电涡流效应，当探测线圈靠近金属物体时，金属导体表面会产生电涡流，由电涡流产生的磁场会使探测仪振荡回路中的能量损耗增大，检测出这种变化并转换成声音报警信号，这样就可以判定探测线圈下面是否有金属物体[3]。金属探测仪就是电涡流传感器的典型应用之一。再如讲到光电传感器时，结合图片先介绍紫外光电探测器在军事、民用、医疗等各领域的广泛应用，然后结合本人读博期间如何设计和制作紫外光电传感器，最后再来解释紫外光电传感器的原理，属于光电传感器中内光电效应制成的器件。在这样的教学过程中，学生积极性更高了，教学效果不错。

1.2 课堂教学方式的改革

传统的课堂教学都是以“教师为中心”，主要通过教师在课堂教授、板书结合多媒体把知识传授给学生，这种方式往往会让学生养成不爱问、不想问的被动学习习惯，过于依赖老师，有的学生从头到尾不听课，甚至趴在那睡觉[4]。针对这一问题，课堂教学中适当采取“师生互动，共同讨论”的方式。要求学生课前做好预先准备，查阅相关的资料文献，课堂上让学生站在讲台上先阐述自己对知识的理解，然后大家讨论，最后由教师总结并补充学生讨论中的疏漏。这种教学方式调动了同学们的热情，课堂气氛热烈，大家踊跃的发言讨论，对知识理解得更生动透彻。同时也提高了学生的自学和调研能力，培养了学生独立思考的能力。

采用黑板板书和多媒体课件相结合的教学手段，通过板书可以把

课堂教学主要内容简洁地概括出来，使学生思路更清晰，也有利于课后更有针对性的复习。做好多媒体课件，书上复杂抽象的理论知识可以通过图片或动画生动直观的表现出来，学生理解起来更容易也更透彻。例如对于抽象的霍尔效应可以通过动画演示出来。此外，还要充分利用好网络技术进行教学，学校建立了空中网络课堂，学生可以下载到传感器与检测技术的课件以及相关的学习资料，网络课堂给教师和学生之间搭建了一个平台，学生可以提出学习当中遇到的问题，教师针对学生提出的问题给予相应的指导。

实验教学改革

《传感器与检测技术》是一门实践性强重应用的一门课程，实验环节必不可少。我们实验教学采用的是浙江天煌教仪生产的THSRZ-1型传感器系统综合实验装置，该装置由主控台、激励源、17个传感器和相应的实验模块、数据采集卡及处理软件、实验桌等组成，可以完成一些常见参量的测量实验，主要是简单的验证性实验。实验指导书对实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容到实验步骤、包括电路接线图等都做了详细的说明，学生只要按部就班即可。这种传统的教学模式虽然有助于学生更好理解消化理论知识，但对学生创新思维能力的培养没什么意义，只是模仿性的实验去验证已知的结果而已[5]。另外，由于实验设备的数量有限，每次实验5人为一组，有的学生自始至终处于观望、甚至去做别的不相关的事，一需要动手就躲在同学后面，实验报告也是抄袭敷衍了事，实验对于这些同学毫无效果。

针对实验教学中出现的问题，我们采取了一些改进措施。在实验内容上，除了些基本的验证性实验外，适量增加了些设计性实验，如利用热敏电阻和热电传感器制作温度自动报警器，利用光电传感器制作遥控小车等。在设计性实验教学过程中，主要以学生自主学习为主，教师指导为辅。这样可以提高学生学习的主观能动性，充分挖掘其潜能，有助于提高学生分析处理实际问题的能力，培养学生的创新意识和创新能力，提高实验教学质量。在实验考核方面，让每个学生随机抽取实验项目，然后独立完成整个操作过程，考核结果纳入到期末考试成绩中，以监督那些平时不愿动手的学生。另外对参加“挑战杯”、“飞思卡尔杯”比赛的学生酌情加分，鼓励学生更多的热情投入到实践学习中去。

结束语

通过对《传感器与检测技术》课堂教学和实验教学进行改革，充分调动了学生学习的积极性，提高了该课程的教学质量。随着科学技术的不断发展，该课程的教学内容和方式还需不断改革和完善，我们将继续进行探索以进一步提高教学质量。

参考文献：

[1]李晓莹，张新荣，任海果.传感器与测试技术[M].高等教育出版社，2004.[2]蒋全胜，吕家云.“传感器与检测技术”课程教学改革初探[J].巢湖学院学报，2009，11(3):144-146.[3]邹绍芳，吴开华，马莉.检测技术课程交叉教学研究[J].杭州电子科技大学学报，2008，4(4):74-76.[4]孟洁，曹洪军，富爽.传感器与检测技术课程“教”改与“学”改探索[J].黑龙江科技信息，2009，21:193.[5]陈光军，常江，张连军.测试技术实验教学改革与学生创新能力的培养[J].实验技术与管理，2007，24(2):129-131.

第三篇：计算机技术

计算机技术的研究包括科学，技术，工程以及管理等学科，这些学科在信息的管理，传递和处理中的应用，相关的软件和设备及其相互作用。

计算机技术的应用包括计算机硬件和软件，网络和通讯技术，应用软件开发工具等。计算机和互联网普及以来，人们日益普遍地使用计算机来生产、处理、交换和传播各种形式的信息（如书籍、商业文件、报刊、唱片、电影、电视节目、语音、图形、影像等）。

在企业、学校和其它组织中，计算机技术体系结构是一个为达成战略目标而采用和发展计算机技术的综合结构。它包括管理和技术的成分。其管理成分包括使命、职能与信息需求、系统配置和信息流程；技术成分包括用于实现管理体系结构的计算机技术标准、规则等。由于计算机是信息管理的中心，计算机部门通常被称为“计算机技术部门”。有些公司称这个部门为“信息服务”（IS）或“管理信息服务”（MIS）。另一些企业选择外包计算机技术部门，以获得更好的效益。

近年来物联网和云计算作为计算机技术新的高度和形态被提出、发展。根据中国物联网校企联盟的定义，物联网为当下几乎所有技术与计算机互联网技术的结合，让信息更快更准得收集、传递、处理并执行，是科技的最新呈现形式与应用。

第四篇：2011下半年计算机技术与软件

山西省计算机技术与软件专业技术资格

（水平）考试办公室文件

晋计考办发〔2011〕1号

关于进行 2011下半年计算机技术与软件 专业技术资格（水平）考试的安排意见 各市人力资源和社会保障（人事）局人事（干部）处、省直各有关单位：

根据人力资源和社会保障部办公厅《关于印发2011专业技术人员资格考试工作计划及有关问题的通知》（人社厅发〔2010〕90 号）的文件精神，2011年下半年计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试的时间定于2011年11月12日举行。为确保下半年考试工作顺利进行，现将有关事项通知如下：

一、考试级别、时间、内容

高级资格：

信息系统项目管理师、系统架构设计师、网络规划设计师

上午： 9:00—11:30 综合知识

下午：13:30—15:00 案例分析

下午：15:20—17:20 论 文

中级资格：

软件设计师、网络工程师、软件评测师、系统集成项目管理工程师、信息系统监理师、嵌入式系统设计师、电子商务设计师、上午： 9:00—11:30 基础知识

下午：14:00—16:30 应用技术

初级资格：

程序员、网络管理员

上午： 9:00—11:30 基础知识

下午：14:00—16:30 应用技术

信息处理技术员

上午： 9:00—11:30 基础知识

下午：13:00—15:30 应用技术（上机考试）

本次考试指定教材请登录中国计算机技术职业资格网（；地址：太原市并州北路39号408室，省机电行办四层省电子信息办。

二○一一年七月十八日

主题词：计算机 资格 考试 安排

抄 送：省人力资源和社会保障厅、省经济和信息化委员会 山西省计算机技术与软件专业

技术资格（水平）考试办公室 2011年7月18日印发

第五篇：计算机技术与特色考核

计算机技术与特色

历史与特色

《计算机技术与发展》，原名《微机发展》，中国计算机学会会刊，中国科技核心期刊、中国科技论文统计源期刊。中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊，中国核心期刊数据库收录期刊，中国期刊全文数据库收录期刊，万方数据资源系统数字化期刊群上网期刊，中国学术期刊（光盘版）全文收录期刊。中国计算机学会和陕西省计算机学会共同主办。刊名为著名科学家胡启恒院士亲笔所提，中国计算机学会名誉理事长张效祥院士写了创刊词。1991年创刊，国内统一刊号CN61-1450/TP，国际刊号:ISSN 1673-629X。该刊为综合性学术技术刊物、月刊。

该刊在国内外有广泛的覆盖面，国内读者分布在全国30个省市，国际读者分布在北美、西欧、韩国、日本以及我国港、澳、台等38个国家和地区。几年来高水平的论文刊登数量明显增加，各类自然科学基金论文刊登数量已超过80%，各项指标在我国自然科学自动化、计算机类（TP）多种期刊中排名前列，已成为全国最具影响力的自然科学杂志之一。

该刊在我国计算机界有广泛的作者群体，主要稿件来源单位有：北京大学、清华大学、南京大学、复旦大学、同济大学、浙江大学、中国科学技术大学、国防科技大学、上海交通大学、西安交通大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、吉林大学、武汉大学、中山大学、四川大学、山东大学、厦门大学、天津大学、重庆大学、中南大学、东北大学、上海大学、福州大学、安徽大学、西北大学等全国数百所重点大学以及中国科学院、中国航空、航天、电子、中国水电、中国建筑、中国测绘科学研究院等重点研究院所等。

刊载内容涉及国内外计算机科学的发展方向、技术和创新的最新成就、软件工程的最新成果、应用开发的成功经验等，在学术界有较好的影响。为我国计算机的创新、设计、开发、应用创造了一个宽舒和谐的学术交流的氛围，提供了一个良好的学术、技术展示的平台，成为我国计算机和嵌入式系统领域最具有代表性的前沿性的刊物之一。

该刊的编委是来自北京大学、清华大学、南京大学、复旦大学等九所知名大学和七所重要研究所，以及美国、加拿大的外籍专家共22位著名教授或研究员组成。以沈绪榜院士为首的编委会顾问组把握着期刊的大方向。