时间:2023-08-30 16:31:57
引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇科学技术的发展史范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。
[Abstract] Since reform and opening of China's economy continues to accelerate the pace of development, people's living standards improve, computer network technology gradually from a high level for research study to millions of households popularity. This not only reflects our content to enrich the lives of people with wealth, but also fully demonstrates the level of China's computer science and technology gradually improved. The earliest computer science network technology is the remote terminal through the communication line data sent to the host computer to handle, formed only a simple online system. With China's growing economic strength, high-tech talents increasing levels, prompting computer technology and communication technology continues to evolve, computer science and technology have evolved from the simple to the complex development process, from single to multi-unit development , and gradually spread to millions of households.
中图分类号:G623.58 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
【关键词】新形势;计算机网络;技术与发展
[Key words] New situation; Computer network; Technology and Development
计算机科学网络技术的发展令人举世瞩目,一方面,从20世纪70年代开始建立的远程网,1946年第一台计算机出现开始算起,它的发展史已超过六十多年,计算机科学网络技术的发展无论是从降低成本、运算速度、缩小性还是开发与应用上,都一定程度上由量的积累得到了质的飞跃。另一方面,随着我国新形势下经济的不断发展,科学技术水平的不断提高,促使人们的生活节奏不断加快,计算机科学网络技术的应用也随之从从前的一元化逐步走向多元化的发展趋势。新形势下计算机网络科学与技术的应用不仅涵盖了大部分的高新技术领域,而且也已经逐步渗透进我们一日生活中的各个方面,不仅包括工业领域、军事领域、商业领域等,现在甚至我们社会生活中离不开的电子产品——手机,也由非智能向智能计算机网络技术方向转变。从80年代迅速兴起的局域网,到90年代先进的、能够提供足够宽带的交换式网络技术的产生、应用到普及,以及ATM、千兆以太网、全光纤网等高速科学网络技术的诞生与发展,从仅有4个节点的远程网发展到覆盖全国乃至全世界的巨大型的互联网。这都在证明着新形势下计算机科学技术的发展不容小视。
一、新形势下计算机科学技术发展的未来整体趋势
(一)计算机科学技术发展与应用的层次更加深远
随着经济的发展,技术水平的不断提高,计算机科学技术的发展将会向信息快速化、智能化方向更深一步层次的进步与发展。现在只要“百度一下”网上就会出现海量的信息供你选择,针对这些信息我们应如何把这些条理不清晰的海量信息变成我们真正想找寻的所需知识,现在这一问题将逐步成为计算机科学技术发展课题研究的重要方向,与此同时还要更深层次的挖掘计算机更多的多元化、智能化成分,使得我们的生活与计算机之间的相处更为自然和谐,更为通大便利。新形势下现如今的科学技术水平是使得计算机科学网络技术越来越有更深层次的感知、理解能力,越来越有更深层次的较高思维运转能力,使得我们在使用计算机的过程中不再单一的输入应试的计算机语言,而是能逐步通过感觉、需要打出文字信息传输给计算机,甚至可以应用表情符号,或者使计算机开始识别“人脸系统、手势语言”来与计算机达到更深层次进行沟通,在新形势下这种令我们在计算机使用过程中可以产生身临其境的交流、感受的人机感应设备已经在逐步出现并得到应用,而且这就是我们经常听到的虚拟计算机技术领域发展集中体现的证明。
(二)新形势下计算机科学技术性能的发展会更高,速度会更快
在新形势下随着经济的不断发展,高新科学技术水平的不断提高,计算机科学网络技术的性能将会越来越现代,水平将会越来越高,速度也会越来越快,这将最集中的表现在计算机主频方面越来越精密。据相关信息资料统计,Inter公司目前已拥有超过10亿的有关晶体管的微处理器,这种在一个计算机中使用上千个处理器,这被称之为"并行处理"。另外,据相关数据的分析与统计,在目前世界上性能最高的通用计算机已经采用上万台计算机并行的模式。而且对于一些专用的计算机并行程度会更高、性能会更强大。可见,在计算机科学技术发展的关键技术上把各种计算机高效并快捷的联系起来,并以相互之间协调的工作,加之合理的运用,成为最为熟悉的系统软件——应用系统的功能。相信计算机在这一科学技术发展的基础上,将会越走越高,性能将会越来越强,也会逐步走向人民的生活,逐步走向平民化。
(三)新形势下计算机科学技术发展所涵盖的范围更加广泛
在经济发展的新形势下计算机科学技术发展涵盖的范围会更加广泛,在经济发展的近几年来,变化最为明显的趋势主要表现为计算机科学网络化逐步向各领域之间更广范的渗透,逐步从广度上进行开拓和延伸。在西方,有学者把这种计算机的发展趋势被称之为"无处不在的计算"。设想,在经济发展的新形势下,未来的计算机也会像现在的汽车和电器中的马达一样,就像现在计算机科学技术在家中的应用范围已经广泛到各个方面,就连我们曾经的笔记本、各种书刊、杂志等都已经逐步电子化了。我想再过几十年,包括每个学生甚至每个上班族,都能根据自己需要在随身携带的一本薄薄的计算机上查得自己所需要的信息与资料,既省时又方便,适应现代高节奏且高效率的都市生活与应用。甚至有人预言,在不久大的将来计算机的价钱会逐步平民化、普及化达到真正的人手一台,应用自如。在使用计算机方面就像吃饭或者睡觉一样平常,计算机将会像手机一样成为人们最常用的“必须品”。
二、计算机科学网络技术的未来应用
在经济发展,科学技术水平提高的新形势下,计算机的应用服务在现如今的通信网络发展的趋势中是不容忽视的一方面。就比如现在人人必备的手机,越来越多地逐步趋近计算机智能化,“3G”这个网络专属名词已经成了通信业最热门讨论话题之一。手机的功能已不仅是打电话、发短信、上网,而且在其他领域里更是大展身手,各显神通。例如,管理人员可以通过手机命令员工进行相关专业的服务与工作,并对员工的工作进行评估与监督;在销售部门,销售人员可以利用手机对顾客提供商品业务的信息查询与相关服务,还可以直接通过手机直接下达销售订单,也可供顾客查询订单详情等。这些都是计算机科学网络技术不断发展的集中体现。像在销售领域的应用不仅节省了时间,而且也为顾客提供了相应的便利,为顾客提供了更周到、更便捷高效的服务与帮助。这样随着计算机科学技术的不断发展已不再需要携带笨重的计算机,有些简单的工作只需一个智能的手机就可以轻而易举的做到。
总之,随着社会科学技术与经济的快速发展,计算机科学技术不仅很大程度地渗透到了人们的生活和工作的各个方面,而且正在不断快速的向前发展着。本文了简单的探讨了新形势下计算机科学技术发展的整体趋势。总而言之,新形势下计算机科学网络技术正在以人们所不能设想到的速度不断迅速的发展着,并逐步走向性能高、层次深、范围广的趋势。
【参考文献】
【1】邱志明.《探索计算机科学与技术的发展趋势》[J].黑龙江科技信息.2011
【2】张瑞.《计算机科学与技术的发展趋势探析》.[J].制造业自动化.2010
关键词:科学技术哲学;自然辩证法;发展现状;未来趋势;
作者简介:陈凡:哲学博士,东北大学科学技术哲学研究中心教授,博士生导师;
作者简介:程海东:哲学博士,东北大学科学技术哲学研究中心博士后研究人员,讲师(辽宁沈阳110819)
科学技术哲学在中国的发展过程独具特色。虽然早在20世纪20年代西方科学哲学在中国已有介绍,并展开了影响深远的“科玄论战”,但是在很长的一段时间内却没有明显的进展。改革开放以来,自然辩证法或者科学技术哲学迎来了一个蓬勃发展时期。自20世纪80年代初开始,随着研究的深入,形成了一系列的优秀成果。1987年,国务院学位委员会将自然辩证法正式更名为“科学技术哲学(自然辩证法)”,并作为哲学二级学科来建设。在研究重点上,80年代主要集中于自然观、科学方法论、自然科学中的哲学问题以及科技与社会等领域;90年代以来,学界继续深化研究,出现了更为专门化、多元化的研究局面,在评介国外科学哲学、技术哲学和科学知识社会学等学科前沿问题的基础之上,衍生出生态哲学、信息哲学、系统哲学、科技伦理学、科学实在论与反实在论、后现代主义哲学、女性主义和工程哲学、STS(科学技术与社会)等新的研究领域。进入21世纪,各领域的研究继续取得丰富的成果。正是科学技术哲学(自然辩证法)学科的巨大的包容能力,造就了这一学科的学术风范和中国特色,它既可以是一个完整的学科———科学技术哲学,也可以分解为不同的学科方向———科学哲学、技术哲学、工程哲学、科技与社会等。
一、科学技术哲学(自然辩证法)的学科发展
在自然辩证法的巨大包容能力下,其中的分歧和争论也是明显的,争论的焦点包括自然辩证法的学科定位、内容体系以及未来走向等问题。
(一)科学技术哲学(自然辩证法)的学科定位
明确科学技术哲学(自然辩证法)的学科定位,首先需要明确其学科性质。20世纪80年代以来,对科学技术哲学(自然辩证法)的学科性质,大多数学者都认为它是哲学的一部分,属于哲学学科。于光远在《一个哲学学派正在中国兴起》[1](P2)、《自然辩证法百科全书》中明确提出自然辩证法是属于哲学的观点。龚育之、孙小礼认为自然辩证法是哲学的一个组成部分,是的自然观和自然科学观,体现了哲学的世界观、方法论、认识论的统一。[2]陈昌曙也认为自然辩证法是哲学的分支学科,与辩证唯物主义没有本质上的区别。[3]李醒民认为,自然辩证法本质上是哲学的一个分支学科,自然辩证法研究也可以丰富和发展哲学。[4]刘大椿、吴国盛、曾国屏等也都表达了类似的观点。“自然辩证法的特有地位———既是哲学传统的一部分,又与当代科学技术密切相关———在中国科学哲学的发展进程中扮演着重要角色。”[5]正是在这一基本立场的基础上,黄顺基主编的《自然辩证法发展史》一书提出,自然辩证法经历了漫长的历程,现在已经进入一个新的发展阶段,应该充分反映现代科学技术革命的新成就和新要求,它结合的学科从基础自然科学扩展到整个自然科学、社会科学以及技术科学;它研究的对象从人对自然界的观点推广到从人与自然界的相互作用,从而包括当代世界的全球性问题;要推进这门学科的发展,必须全面地、系统地理解马克思、恩格斯创立的自然辩证法的基本思想、基本内容和理论体系。[6]
即使如此,学界对科学技术哲学(自然辩证法)的学科性质的认识还有分歧。
大多数自然辩证法工作者都认为科学技术哲学(自然辩证法)是一门独立的学科,具有哲学性质。还有一种观点认为自然辩证法是的自然哲学,因为恩格斯的《自然辩证法》是自然哲学的著作。[7]吴国盛认为,一个理论不构成一门学科,理论只能是学科中的理论,把一个理论当成一门学科那是误解;一个事业也与一门学科不同,一个学术性事业不见得只发展一门学科,它很可能同时支持几门学科,即使专门支持某个学科,它的性质也与直接从事该学科的研究不同。对自然辩证法而言,“有作为理论的自然辩证法,有作为事业的自然辩证法,但没有作为学科的自然辩证法”,应该把“科学技术哲学”作为哲学学科,把“自然辩证法”作为事业来发展。[8]
还有人认为自然辩证法虽是一门独立的学科,但不是哲学学科,而是一门边缘学科或综合学科。或者认为自然辩证法是处于哲学、自然科学和社会科学边缘地带的学科,具有哲学、社会学、历史学的性质;或者认为自然辩证法是由哲学和自然科学相互渗透和彼此结合而形成的一门既不属于哲学,又与哲学和自然科学有联系的、具有哲学和自然科学双重性质的一门独立学科。[9]
作为学科的自然辩证法包括和涉及很广泛的领域,它是开放的,其内容、方法和原理都是不断发展的,将其改成科学技术哲学也是为了发展的需要,为了表明历史渊源和研究特色,也可以称之为“科学技术哲学(自然辩证法)”。当然,使用科学技术哲学的名称会给自然辩证法研究提供新的角度,增添新的内容和表述方式。
(二)科学技术哲学(自然辩证法)理论体系的构成
对科学技术哲学(自然辩证法)的学科性质和定位认识不同,对其理论体系的构成也就有不同的看法。
吴国盛认为作为事业的自然辩证法包括自然哲学、科学哲学、科学社会史和科学史。[10]陈其荣认为,随着科学技术的发展,原来的自然辩证法领域得以拓展,形成综合性的交叉学科———科学技术哲学,包括自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会等。[11]张明国等在科学技术哲学的构成中增加了科学技术方法论,认为科学技术哲学包括“自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会、科学技术方法论”[12]。刘大椿全面分析和总结了改革开放以来科学技术哲学在发展历程中其构成因素的演变。20世纪70年代末以后,自然辩证法采取的是一个兼容并包的“大口袋”方针,包括自然观研究、科学方法论研究、科学思想史、科学·技术·社会研究;近20年来,自然辩证法逐渐演化成科学技术哲学;近十年来,在改革开放和科学技术革命两股世界性潮流的冲击下,科学技术哲学逐渐分化和形成了一系列专门的学科分支和方向,如科学学、未来学、科学哲学、科学方法论、科学技术思想史、技术哲学、科学社会学,等等。[13]
可见,在学者之间还没有形成统一的意见,但基本都同意作为学科的科学技术哲学至少包括自然哲学、科学哲学、技术哲学三个构成部分。新世纪以来,随着“科学—技术—工程—产业—社会”知识链条的演进和实践的需要,形成了新的研究领域:工程哲学、产业哲学等。李伯聪将工程与科学和技术进行区分,将科学、技术的二元论拓展为科学、技术、工程三元论,认为工程活动以建造为核心,工程哲学是独立于科学哲学和技术哲学的一门学科。[14](P3-7)当前工程哲学要特别集中于研究工程决策和设计问题、工程制度问题、工程创新、工程人才、工程共同体、工程历史和案例等问题。[15]2007年,殷瑞钰、汪应洛、李伯聪等主编的《工程哲学》试图勾画出中国工程哲学研究的基本思路、基本观点和理论框架。在工程哲学的研究过程中,学者们开始接触到产业问题,因为很难将有关产业的哲学研究纳入工程哲学范式中,同时,科技哲学需要思考诸如科技产业化和各门产业发展的问题,由于这种理论内在的矛盾和现实社会生活的共同作用,产业哲学逐渐形成。曾国屏等认为,产业哲学是部门哲学或亚哲学,其主体框架有五个部分:(1)产业的元理论问题;(2)产业创新与发展;(3)产业现象学;(4)有关产业哲学的应用问题;(5)产业思想史。[16]吕乃基认为,产业哲学是科技哲学当前发展的最新阶段,具有中国特色,产业哲学本身具有松散性、实践性和主观性。[17]
(三)科学技术哲学(自然辩证法)的未来走向
近些年来,尽管作为学科的科学技术哲学(自然辩证法)与时代的需要密切相关,但对所要研究的主要问题,学界也有不同的认识。
郭贵春等认为,20世纪90年代以来科学技术哲学继承和发扬自然辩证法的研究传统,出现了更加专业化和多元化的研究局面,如技术哲学研究的多元化状态,技术本质、技术认识论、技术价值论、技术伦理学、科学与技术之间的异同关系、科学哲学与技术哲学之间的异同关系、科学技术与社会研究、科技战略与政策研究,等等。[18]张明国等从科学技术哲学的构成分析了各部分的研究重点,认为技术哲学主要集中于技术与文化的关系问题,科学哲学主要研究科学与价值的关系问题,自然哲学主要研究环境问题的文化成因等;科学技术方法论主要研究创造力开发中的心理学问题;科学技术与社会主要研究技术与文化的现实问题和STS教育问题。[19]
当前的研究热点预示着学科的未来走势,学者们也有不同的期望。
1.自然辩证法应该走向科学技术学
曾国屏认为,改革开放以来,自然辩证法得到了长足的进展,但它并不是一个合理的有生长性的学科,而科学技术学是从社会科学的角度研究科学技术,社会的发展需要这样的“科学技术学”。当然,科学技术学及学科群的建设要以自然辩证法原理及其理论为指导,原来的自然辩证法学科在新的时代下要走向科学技术学。[20]李正风等认为,作为“大口袋”的自然辩证法并不是学科建设的理性状态,而要加快实现学科性质的单一化,可能的途径就是走向科学技术学。[21]张明国也支持这一主张,认为自然辩证法学科在改为科学技术哲学之后需要进行“第二次调整”,即将科学技术哲学调整为“科学技术学”,这不仅可以弥补科学技术哲学的一些缺陷,而且有助于实现“STS”的中国化、学科化。[22]
2.自然辩证法未来应当走向科学哲学(包括技术哲学)
吴国盛认为,无论是“自然辩证法”还是“科学技术学”,都不能成为一个学科。西方的“STS”应该译为“科学技术元研究”,而非“科学技术学”,而科学技术元研究并非一个学科。自然辩证法是一种事业,也非一个学科。当前紧迫的问题是尽快结束自然辩证法的过渡状态,建立学术规范,走向学科化。如果走向了科学技术哲学,那就意味着在学科化的道路上朝建制化方向迈出了一大步。[23]
在教育部组织编写的《〈自然辩证法概论〉教学大纲》(2013年修订版)中,对自然辩证法的学科性质、内容与范围都作了新的解读。“自然辩证法是一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的理论学科。它站在自然观、认识论、方法论的高度,从整体上研究和考察包括天然自然和人工自然的存在和演化的规律,以及人通过科学技术活动认识自然和改造自然的普遍规律;研究作为中介的科学技术的性质和发展规律;研究科学技术和人类社会之间的相互作用规律。”[24](P1)
从这些不同的期望可以看出,作为学科的科学技术哲学(自然辩证法)在哲学的范围内向所有的学科敞开,不断进行多领域、多角度、广范围的积累和凝练。
二、科学哲学研究的主要问题及走向
20世纪80年代以来,学界追踪西方科学哲学的研究,译介了大量的西方研究成果,对西方著名科学哲学家和流派进行了介绍和研究。近年来,国内学者除了在传统科学哲学的问题上继续进行研究以外,对后现代科学哲学加强了译介和研究,并且进行了一些具有自身特色的科学哲学探索,如另类科学哲学、科学实践哲学、语境论科学哲学、科学文化哲学等,对科学哲学的未来走向也提出了不同的看法。
(一)传统科学哲学的问题
传统科学哲学指的是西方正统科学哲学,它所提出的一系列问题长期以来得不到确切的回答,处于不断的建构、批判、转向之中。近年来,我国学者也尝试着给出自己的回答。
1.科学划界
科学划界是科学哲学研究最基本的问题,对这一问题的阐释在一定程度上是某种科学哲学理论是否成功的标志。魏屹东认为,科学有广义和狭义之分,广义的科学包括关于自然的自然科学、关于人类社会的人文社会科学和关于人类思维的思维科学;狭义的科学仅指自然科学。[25]王前认为,科学的东西肯定是正确的东西,但非科学的东西未必就是不正确的东西。许多非科学的东西无所谓对错,而是要区分好坏、是否有用、功效大小,而这些是不能用科学的标准来直接衡量的。[26]科学的本质包括逻辑分析和实证检验两个方面,科学的划界标准并不是唯一的,也不是确定不变的,而需要依据时间和语境才能确定。
2.科学发展模式
科学发展模式是科学哲学研究的一个核心问题,西方科学哲学的发展中出现过许多理论。进入新世纪以来,我国学者基于当代科学社会发展的实际,在科学发展模式上进行了有益的尝试。李建珊等基于科学异化所造成的恶果以及人类的主体价值的丧失等问题,提出了一种以人类的终极价值为目标的科学进步模式,即科学—价值模式,认为科学是否是发展进步的,在于它是否朝着对人类的终极关怀的方向发展,即科学的发展是否有利于其全部价值的相互协调和全面增值,且不产生负面影响。[27]
3.科学实在论与反实在论之争
对于科学理论是否具有真值以及科学术语是否有所实指这两个问题的不同回答,造成了实在论与反实在论之间的争论。我国大多数学者是支持科学实在论的,因此对科学实在论进行了辩护,并为走出科学实在论的困境寻找可能的出路。如郭贵春等在分析科学实在论的论证策略的基础上,提出了科学实在论摆脱困境的出路。[28]
(二)科学哲学的重点研究内容
1.另类科学哲学
刘大椿等在《思想的攻防———另类科学哲学的兴起和演化》一书中把对科学持批判性立场的学者和流派归为另类科学哲学。[29](P25-26)大体上说,另类科学哲学包括几种类型:(1)20世纪70年代以来逐渐渗透到科学哲学领域的欧陆反科学主义理论,如存在主义、法兰克福学派、后现代主义等流派的科学哲学思想;(2)从分析哲学传统内部彻底走向正统科学哲学反面的叛逆,主要以费耶阿本德、罗蒂等为代表;(3)借鉴另类思想反叛科学社会学(STS)传统的科学知识社会学(SSK)研究,包括激进女性主义、后殖民主义和生态主义科学哲学。被称为另类科学哲学的思潮并不是一个整体,而是许多异质性的科学反思。它们更多地关注科学与其他社会实践活动之间的关系,共同点在于批判科学甚至反科学的态度,传达了对科技价值的质疑。
传统科学哲学所关注的是科学中的认识模式、知识与真理等科学内部的问题,这就需要经验和逻辑推理的方法,但逻辑和经验仅能用来为科学理论本身辩护,而不能展现科学的发展过程;历史主义、建构主义以及科学知识社会学所关注的则是整体的科学与社会中的政治、文化、历史、心理等其他外部因素之间的关系,这种将科学放入社会中、描述和分析其社会形成过程的研究方式展现了科学发展的动态变迁,而忽视了科学内部的构成和科学自身的合理性问题。所以,科学哲学中无论是辩护还是批判都只是关注到了科学的一个方面,而忽视了另一方面。
2.语境论科学哲学
郭贵春等提出科学实在论走出困境的出路之一就是语境论。西方科学哲学经历了语言学、解释学和修辞学“三大转向”之后,语境论是其发展的必然趋势。“从语境的基底上透视、扩张和构建整个科学哲学的大厦,是回答了以什么样的形式、什么样的方法以及什么样的基点或核心去决定科学哲学未来走向的一个重大理论问题。”[30]语境论是一种世界观与方法论,强调从综合的和动态的视角考察科学及其发展。语境论的科学哲学研究纲领主要由语境论的科学观、语境论的实在观和语境论的真理观所构成。语境论的科学观强调把科学放在现实的社会、文化、历史等多元语境中来理解,科学是依赖于语境的产物。语境论的实在观从科学的语境性与可错性出发,在科学知识的去语境化与再语境化的动态发展中,阐述一种语境论的实在论立场。语境论的真理观把真理理解为科学追求的目标,把科学研究结果看成是主客观的统一。语境论的科学哲学有三大优势:在认识论意义上比较容易理解为什么后来被证明是错误的理论;在方法论意义上比较容易理解关于科学概念与科学观点的修正问题;在价值论意义上能更合理地理解与反映科学的真实发展历程。
3.科学实践哲学
吴彤等认为,传统科学哲学单纯强调科学的理论层面,忽视了科学的实践和活动层面,从整体上扭曲了对科学的看法。科学实践哲学通过对人类科学实践活动和过程的深刻理解,把理论优位的科学哲学转变为实践优位和活动优位的科学哲学。[31]科学实践哲学试图在实践的基础上重构以着重讨论科学实践和活动为特征的科学哲学,建立一种以科学实践为基础,以实验室实践、文化和权力及其地方性知识本性为特征的新科学观。吴彤认为科学实践哲学对于科学哲学研究本身和中国科学哲学的研究有重要意义:(1)科学实践哲学认为实践是科学的基础,反对对科学仅作理论优位的说明和解释,这有助于改变科学哲学的低迷境况;(2)科学实践哲学认为一切知识的本性都是地方性的,打破了科学知识的普遍性神话;(3)知识的地方性研究和对中国本土知识的研究,为科学哲学的中国化研究提供了更为合理的基础和更为广阔的视野;(4)研究科学实践哲学中的实践概念与的实践概念的关系,可以推动科学实践与实践观之间关系的研究;(5)在科学实践哲学的研究框架内,关于实践的因果性和规范性方面的研究对于原有框架的认识有所推动。[32]
4.科学文化哲学
传统科学哲学对科学某一方面特征的关注所造成的二元化使得科学哲学的发展遭遇到极大的困难,20世纪后期出现的科学文化哲学则希望避免这一问题。对科学文化哲学可以有两种理解。第一种理解是将科学看做一种文化样态,对其进行哲学反思,即把科学看做是一种文化或文化活动,从而对其进行哲学探究。[33]另一种理解是从文化哲学的视角反思科学,即借鉴文化哲学研究的视角和方法研究科学,主要侧重于从文化哲学的视角透视科学文化。[34]刘大椿等很早就关注到科学文化的哲学维度,探讨过科学在近现代文化中的主导作用、科学主义与人文主义、科学文化与中国现代化等问题[35],认为科学哲学未来的任务和理论增长点在于促进科学与人文、自然科学与人文社会科学的融合。科学文化哲学强调从传统科学哲学的狭窄视域中走出,将科学当做一种文化现象进行审度,而非当做人类知识的最高形式去膜拜;强调科学与人文的融合,采用的方法是综合性的。所以,与传统科学哲学相比,科学文化哲学作为一种“大哲学”,在广度和深度上都有了很大的拓展。
(三)科学哲学的未来走向
尽管当前国内的科学哲学发展仍有不尽如人意之处,但大多数学者对其未来发展充满了信心,对其未来走向进行描绘,甚至一度引发了争论。
1.科学哲学走向自然科学哲学
对于目前国内一部分学者强调纯粹的科学哲学研究,认为科学哲学的正宗是研究科学哲学的理论问题,自然科学哲学问题研究属于科学哲学的边缘或者外围问题,科学与社会关系研究根本不是科学哲学的现象的观点,吴彤并不认同。在他看来,自然科学哲学的问题才应该是科学哲学研究的主流。因此,他不赞同把科学哲学变成一门与实际科学活动完全无关的“专门学问”,认为一旦如此,科学哲学将会丧失“立足之本”,陷入“危险境地”。“重要的问题不完全在于正名,而在于努力。作为学者要付出艰苦的努力。”
2.科学哲学保持多元性研究
郭贵春等认为,随着科学与哲学的不断发展,科学哲学也会随时对传统的问题给出全新的回答。科学哲学始终是一门处于发展中的学科,是一个兼收并蓄的、分层次的和多元化的开放体系。其中,基础理论研究强调的是对作为整个科学的逻辑性、规范性、方法论性和哲学性的系统思考;自然科学哲学问题研究所强调的则主要是具体学科的个体性、现实性、前沿性和多样性。这两个层次之间不存在泾渭分明的界限,后者是前者的现实基础,前者是后者的理性升华。
3.具体科学问题及复杂性哲学研究
对具体科学问题进行哲学的研究是科学哲学的重要组成部分,因为它所强调的是具体学科的个体性、现实性、前沿性和多样性,而这是基础理论研究的现实基础,因此对传统问题的阐述不能游离于具体科学问题的哲学研究之外。当前,随着具体科学的突飞猛进,具体科学的哲学探究也得到了大发展。系统科学哲学就是如此。国内学者很早就在用科学哲学的范式研究系统科学,颜泽贤等早在20世纪90年代就对复杂系统演化的概念、判断、标度、条件、机制、过程、原理及哲学问题进行了深入系统的探讨。一些学者力图用科学哲学的方法研究复杂性问题。吴彤的《复杂性的科学哲学研究》一书较为系统、完整地以科学哲学范式研究复杂性。在复杂性研究领域,一批学者分别在复杂性概念、复杂性的知识论、认识论和方法论方面对复杂性的科学哲学做了比较深入细致的探讨。部分学者还把复杂性科学思想、概念和方法用于其他领域的研究,也为复杂性研究开拓了新的视野。苗东升、范冬萍、肖显静、段伟文、刘劲杨等对复杂性问题从不同方面进行了探讨。
无论是传统科学哲学、另类科学哲学、语境论科学哲学、实践科学哲学、科学文化哲学,还是具体科学问题的哲学探究,我们都不能跟随西方学者的脚步亦步亦趋。不可否认,对西方哲学史上重要思想的学习和借鉴是需要的,但更重要的是构建具有中国语境、中国问题的科学哲学,以此来构建具有中国特色的科学哲学理论体系。有学者就科学哲学中国化的可能性、现实性和意义等问题进行了尝试性的探讨,认为实现科学哲学的中国化是一项长期艰苦的工作,需要奠定坚实的学术基础,需要在吸收中西两种异质思想的基础上进行创新,更为重要的是立足中国实际,提出自己的问题。
三、技术哲学研究的重点及方向
技术尽管历史悠久,但技术哲学却是一门新兴的学科。虽然从20世纪50年代起就有学者开始了技术哲学的思考,但国内技术哲学的诞生还是以陈昌曙于1982年发表的《科学与技术的统一和差异》一文为标志。探析科学与技术的本质区别,对技术哲学的成长是至关重要的。科学与技术的区别至今依然是科学技术哲学的一个重要议题。
国内学者一方面期望能够建立自己的技术哲学研究框架,一方面也译介国际技术哲学的研究成果,所以当前的技术哲学研究在这两个方面是齐头并进的。针对技术哲学的研究纲领,2001年,张华夏、张志林提出“认识论纲领”,陈昌曙提出“价值论纲领”,引发了一场持续的争鸣。通过这次争鸣,学界对技术哲学的核心问题有了较清晰的认识,对我国技术哲学的快速发展产生了重要的推动作用。陈昌曙等的《技术哲学基础研究的35个问题》一文,从技术哲学的学科定位和性质、技术哲学研究的理论意义、技术的本质、科学与技术的关系、技术的价值、技术发展的规律性六个方面列出了技术哲学研究的35个问题,虽说不能称之为技术哲学的研究纲领,但确实指出了技术哲学所要重点研究的领域。
当前,中国技术哲学的研究正趋向成熟。随着建制化的形成和完善,技术哲学逐渐在哲学社会科学领域取得合法地位并被认同,学术共同体也日渐壮大;同时,研究的论题域已基本清晰,研究深度正逐渐增加,研究方式正走向多元化,研究成果正趋于丰富。
(一)技术哲学研究的重点问题
据初步统计,近30多年来,国内主要期刊发表的与技术哲学相关的学术论文计5000余篇,其中技术哲学的应用研究,如有关STS、技术创新、技术价值、可持续发展及生态技术四个方面的研究占总数的2/3强,而技术哲学的基本理论问题研究,如国外技术哲学、技术本体论、技术认识论,以及综合研究四个方面的研究所占比例不到1/3。由此可见,虽然技术哲学的基本理论研究是这个学科建立和形成的基点,但应用研究居于主体地位,正如陈昌曙所说,“没有应用(现实价值),就没有前途”[47]。
技术哲学强大的生命力就体现在它的理论研究与现实社会紧密联系在一起上。当然,技术哲学基础理论的研究也在逐步深入,抽象的思辨逐步转变为从语境和实践角度考察和反思,只把技术当做一个抽象的整体进行思考,具有脱离技术实践变得空洞的风险,仅从实际存在的技术出发研究技术,难以达到哲学的高度,“我们应该立足于实际存在技术的经验基础来思考技术的普遍性问题”[48]。从这样一个基本立场出发,技术认识既可以看做是作为认识活动的技术,也可指认识所得到的成果是技术性的[49],所得到的技术知识“是一种面向实践的知识”[50]。技术使用问题也被技术哲学纳入其中,陈凡等从人类文明进步的角度探讨了技术使用的问题,认为“人类通过对技术的使用,不但构造了生存处境,也生成了生活世界。在生活世界里所展开的技术使用实践,实际上是技术功能在生活世界的情境化”[51]。
(二)技术哲学研究的方向拓展
在科学技术哲学的研究领域中,工程逐渐显出其独特性,工程哲学应运而生。李伯聪认为工程哲学是以工程知识和工程活动为研究对象的哲学分支。“工程哲学的基本问题是人能否改变自然界(世界)和应该怎样改变自然界(世界)的问题,它要回答‘人应该怎样做’的问题。”[52]王宏波探讨了工程哲学与社会工程的问题。[53]田鹏颖把技术理解为实践性的知识体系,不仅包括自然技术,而且包括社会技术。社会技术是“人们改造、管理社会和调整、优化社会关系、解决社会矛盾的实践性知识体系”[54],社会科学与社会技术一体化的趋势日益明显[55]。“社会技术哲学”是技术哲学的新视域,在此基础上,田鹏颖结合工程哲学的研究主题,提出了“社会工程哲学”范畴,认为“‘社会工程’作为风险社会时代建立在人们改造世界实践活动基础上的重要思维方式,应该成为现代社会人类把握世界的基本方式。”[56]
(三)技术哲学的未来走向
不论是借鉴别人的学术资源还是遵从自己的学术传统,当下中国的技术哲学研究正走向一个新的历史阶段,我们面临着从“国外技术哲学述评”向“以基本问题为导向”的转折。技术哲学的未来发展,要坚持以下几个基本原则:
第一,坚持了解新兴技术发展与深化传统技术认识相结合的原则。技术是技术哲学研究的对象和基础,技术哲学工作者既需要结合国情,深化对传统技术的认识,同时又要与时俱进,形成新的问题旨趣。由于存在“知识完整性”缺失问题,无论是对技术的基本内涵、本质、定义进行探讨,还是对技术带来的社会影响及其后果进行哲学反思,技术哲学界都存在着严重不足。这就需要对新兴技术的发展历史、研究进展有基本的把握,才有可能形成有效的方法对相应的技术知识和技术理解展开探讨,而不仅仅是做技术的批评者,或仅限于伦理学的考察。
第二,坚持引介国外技术哲学成果与中国语境相结合的原则。引介国外技术哲学成果的目的是构建中国特色的理论成果,这就要求我们从国外技术哲学成果的“非反思性追随者”转变为“反思性、自主性的思想者”,从“唯学科化”的“技术的哲学”走向以问题为导向的技术哲学研究,用广义的、交叉的、综合的技术哲学去面对处于变革中的整体性中国的当下实践。
关键词:教育技术学;历史研究;发展脉络
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2016)04-0020-04
一、引言
对历史的研究通常能帮助我们寻找规律以更好地预知未来,科学研究同样如此,要把握任何学科的未来,最好途径就是先了解其历史。因此学科历史研究是非常重要的一种学术方法。从某种意义来说,对学科历史研究和反思的重要性甚至不亚于学科基础理论的研究,这种反思的深度广度,对该学科理论体系的形成和发展都是非常重要的。
学科史研究服务于该学科的需要,通常关注本学科领域里主要理论问题的来源、解决情况以及解决方法等。通过研究学科的起源及发展历程,梳理出学科发展的清晰脉络,确保该学科的理论体系的自主性和基本价值,是所有学科发展的重要前提,对于教育技术学这一年轻学科来说同样如此。通过对教育技术/教育技术学发展历史中重大事件、重要人物以及重要思想体系产生过程的研究,有助于我们深入分析领会教育技术学的学科理论体系的形成及其发展演变过程。这种历史研究的方法和分析角度对我们梳理教育技术学科,寻找学科自身发展演变规律,准确预测其未来发展趋势都是非常重要的。
二、科学史主要研究方法对比分析
目前,科学史的研究主要有三种方法,分别是以科学史学科创始人萨顿为代表的实证主义编年史方法,以柯瓦雷为代表的思想史编史方法以及以默顿和贝尔纳为代表的社会学方法。
以科学史学科的主要创始人乔治・萨顿为代表的实证主义史学观认为科学是实证知识,而科学史则是实证知识的积累史,其研究方法通常采用以大事年表的方法记录历史上出现的所有科学知识和技术知识。由法国科学史家柯瓦雷开创的思想史编史家们则认为:科学本质上是观念,科学观念的发展是内在的和自主的,科学史是观念内在更替的思想史。与编年史研究方法相比,思想史研究方法既能从某个特定学术领域中寻找和选择能够代表其不同发展阶段的代表性科学事实和关键技术,又能深入分析这些科学事实和技术之间的内在关系和演变规律,在科学研究的系统性上面有了一定的进步。以默顿和贝尔纳为代表的科学社会史家们则认为:科学本质上是一种社会活动,因而科学史可以而且应该写成科学与其它社会文化因素的互动史。科学社会史研究方法的主要特点在于其主张在研究科学发展的同时结合对应时代的社会背景。
实证主义编年史研究有助于人们快速而清晰地了解某一科学领域发展历程中的关键节点和主要脉络,但对重大科学事件背后隐藏的科学演变规律却未作过多探究。科学思想史和科学社会史的研究者们在对科学人物、科学事件和科学成果进行记录和总结的同时,还试图通过历史解释的方式来寻找其产生的根本原因以及发展规律。在学科史研究过程中,如果想找出蕴含于其中的历史规律,最好的方法是对上述几种方法取长补短,结合学科自身特点加以综合运用,我们在进行教育技术和教育技术学的历史研究时同样需要如此。
三、教育技术学历史研究的主要方法
在充分借鉴了科学史的主要研究方法后,教育技术学历史研究者们最终形成了关键事件编年史研究、范式研究和学术人物思想研究等三种不同方法,由此也分别形成了不同视角下的教育技术/教育技术学发展史。
1. 教育技术学的编年史研究
与其他科学编年史相同,教育技术编年史研究也是对教育技术领域曾经发生的各类事件进行整理,通过分析其对本领域的影响程度来进行选择,最终形成不同时间点具有代表性的教育技术重大事件列表。
目前已有很多各具特点的教育技术/教育技术学大事年表,如美国佐治亚大学Julie Moore 主讲的《教育技术学导论》课程中,学生Saeid Roushanzamir和 Emily Giles 创建并维护了一个教育技术学大事年表(表1),该表的时间段基本上是从1920年代前后一直到2000年前后。针对每个时段里的重要事件都有较详细的说明和分析,其中列出每个年代出现的重要理论,如20世纪50年代的行为主义理论,20世纪60年代的系统方法,20世纪70年代行为主义理论开始向认知主义理论转化,20世纪80年代微型计算机的普及所带来的对教学设计的巨大影响以及绩效技术的出现,20世纪90年代建构主义理论的出现等。从这个大事年表中,我们可以通过那些对教育技术学科发展有重大影响的事件来把握教育技术基础理论的发展历程。
2. 教育技术学的范式研究
美国科学史家、科学哲学家托马斯・库恩在其代表作《科学革命的结构》中首次提出了范式的概念,为当代科学思想研究建立了一个重要讨论基础。范式实际上就是在某个科学领域内,研究者们遵循的相关标准理论、思想观念以及相应的研究方法的总和,也就是研究者们对于特定对象所使用的各种研究工具和方法构成的体系。
在教育技术学研究领域,以库恩范式理论为指导来解读和诠释教育技术学发展历史成为一种重要思路。不少学者根据自己的思考,分别提出了不同的教育技术范式体系,其中比较有代表性和影响力的范式体系如赛特勒的教学技术四范式理论,即:媒体范式、传播与系统范式、行为科学范式、认知科学范式,蒂莫西・克诗曼提出的包括计算机辅助教学(CAI)范式、智能导师系统(ITS)范式、(Logo-as-Latin)范式以及计算机支持的合作学习(CSCL)范式等。运用科学范式理论研究教育技术学既有积极的推动意义也有消极影响,因为范式理论所倡导的多元化既能有助于从不同研究角度推进教育技术学发展,也可能影响教育技术学统一规范的理论体系的形成。
3.教育技术学的学术人物思想研究
学科基础理论的最终形成通常可以看作该学术领域大师们的理论思想与实践研究的积累和沉淀。运用思想史研究方法,研读和分析教育技术学科发展过程中的关键学术论著及其包含的观念和思想,既能从中梳理出引导学科发展方向的线索,研究成果最终也可以构成学科基础理论体系的基石。
虽然教育技术学的历史比较短暂,但在其产生和发展过程中,本学科和相关领域内无数学识卓越的大师通过智慧和努力,为学科的诞生与发展壮大提供了宝贵的思想。例如世界上第一部系统的教育学理论巨著――夸美纽斯的《大教学论》,给出了很多教育基本理论的界定,成为教育学及其分支学科教育技术学的理论基石。心理学家桑代克、斯金纳将行为反射理论应用于教育心理学;此外,皮亚杰的认知理论,香农的信息理论和拉斯韦尔、施拉姆对信息传播模式的定义对教育传播学后续发展的影响。皮亚杰、布鲁纳、维果斯基、格拉斯菲尔德等人对于建构主义学习理论的体系形成和发展的影响等。这些例子都说明不同历史阶段代表性人物的学术思想对教育技术学科的巨大推动作用。
对教育技术学界重要人物的学术思想史进行追溯与解读,系统介绍、分析研究和评价大师们的学术思想,是教育技术学基础理论问题研究以及学科理论体系建设的重要内容,有助于理清教育技术重要理论的发展及沿革规律。
四、不同视角结合的教育技术学发展线索
教育技术学历史研究的上述三种方法各有优点和不足。例如仅关注教育技术学的历史事件,往往容易迷失于其中,难以从中发现规律。同样,如果脱离历史事件进行范式研究或是学术人物思想研究同样无法真正把握教育技术学的历史脉络,我们必须融汇和综合运用各种历史研究方法,结合教育技术历史研究三种方法的优缺点,分别通过关键事件年表、研究主题和范式的演变以及主要学术人物思想演变的过程梳理出多视角下的教育技术历史发展脉络。
1.理论与技术视角下教育技术学历史发展演化线索
各种理论与技术随时间逐渐引入教育,使得教育技术学研究的主题与研究对象也经历了不断的演变,如果以各类技术发展对教育技术学及其研究主题的影响作为分析线索,可以清晰地看出历史演进线索,如图1所示。
针对上述教育技术学理论基础、技术及研究主题的历史演变,可以借鉴塞特勒范式概念来解读和综合研究其发展线索,可以综合应用媒体范式和传播与系统范式来研究直观教学到视听传播这条线索,综合应用行为主义范式和认知科学范式来研究个别化学习演化这条线索,这能够在一定程度上反映理论基础与技术进步影响下的教育技术学演进规律。
2.基础理论与学术思想视角下的教育技术学发展线索
教育技术学发展历程的关键阶段,往往都是随着技术进步的影响及其他相关基础学科理论的发展,对本学科重要学术人物产生了较大影响,令其深入思考后提出带有突破性的观点和理论而推动的。如美国教育技术学发展过程中,以戴尔、芬恩为代表的早期媒体派教学专家的研究工作;二十世纪五十年代传播学的影响和行为主义心理学发起的程序教学和教学机器运动带来的从媒体研究向整体教学过程研究的发展,使系统科学研究方法逐渐开始成为教育技术学科重要的理论基础和研究方法;此后学习心理学发展推动学习科学逐渐成为教育技术学基础理论,使系统化的教学设计和教学开发成为教育技术学研究的主战场。相关学术思想和研究成果不断开拓着教育技术学研究视野,逐步形成和完善了学科研究的理论基础。因此,不同学术人物之间的学术观点和研究方法的沟通交流与融合贯通,在一定程度上促进了学科理论体系的不断充实和完善。
五、多视角结合的教育技术学历史发展脉络
结合上面所说的教育技术历史关键事件、研究范式的演变以及学术人物思想的碰撞与交互过程,我们可以尝试着综合运用这些方法来梳理出一条清晰而易于理解的教育技术学发展脉络。例如,可以应用赛特勒四范式结合历史事件、理论发展及代表学术人物思想影响来梳理出20世纪30年代至目前的教育技术学发展脉络和演进关系。
从上图中不难看出,在教育技术的演变过程中,在不同历史时期,所产生的关键事件,能够带来教育技术研究视野和角度的变化,对于相应时期的学术人物的学术观念会带来很大的影响,由此推动其学术思想的变化和丰富完善,这种多因素的共同影响,在大多数情况下,构成了推动教育技术学科发展的全部动力。
六、结语
教育技术学作为真正意义的学科的出现和发展实际上都与现代教育技术自身的出现和发展息息相关、相辅相承,而教育技术的发展是科学技术的进步与教育实践的需求相结合的产物。不同阶段的教育技术发展都受到社会发展的影响,从不同角度的教育技术学发展史中,都能明显的看出这一点。
在教育技术与教育技术学的历史发展进程中,教育技术学的研究对象在不断发展开拓,从主要注重视觉媒体及其教育应用,到视听媒体、再到视听传播、教育制度,从只关注学校教育本身到关注学校以外的政治、经济、文化等隐性因素,从注重借鉴发达国家的教育经验到注重国际教育和发展教育等,教育技术学的研究对象在不断向纵横方向深入发展,这种研究的深入也在不断推动教育技术学的学科体系自身的不断深入和完善。
在教育技术研究中综合运用多种研究方法,能够帮助我们克服单一视角和单一研究方法所带来的局限性,有助于梳理出更加清晰、完整和易于理解的教育技术学发展脉络。在研究中应坚持历史与逻辑的同一原则,既注重对事实的叙述,也注重对事实背后影响因素的逻辑分析,应将教育技术学的发展过程置身于科学、技术以及教育发展的历史长河中进行考察,在不同历史时期、不同国家间进行比较研究,同时要结合我国特定历史时期社会状况来做研究和分析。
作为比较年轻的学科,现代教育技术诞生和发展还不到一百年,在基础理论建设上还很不成熟。对于这样发展迅速的新兴交叉学科,对其历史和理论的总结、研究和反思就显得更加重要。为解决学科高速发展同时带来的一系列需要正视和解决的问题,所有教育技术理论工作者需要做的是冷静总结学科发展历史,寻找客观规律,分析和预测变化趋势,探寻保证本学科可持续性发展的正确道路!
参考文献:
[1]焦建利.教育技术学基本理论研究[M].广州:广东教育出版社,2008.(10).
[2]宫淑红.美国教育技术学的历史与范式演变[D] .广州:华南师范大学,2003.
[3]刘美凤.解析美国教育技术的三条历史发展线索[J] .比较教育研究,2004.(8).
[4]焦建利.美国教育技术学领军人物学术思想研究引论[J].现代教育技术,2009.(1).
教育技术学是一门新兴的学科,当它被列入教育学的一个二级学科时,其本身就说明与教育发展的息息相关。顾名思义,教育技术学本质上还是一门跨越学科边界的交叉学科,作为信息时代的产物,其蓬勃的生命力在于它是教育告别传统世界而走入信息时代的学科标志。于是,这门学科就不仅具有了物质科学的本质,同时也具有了精神科学的气质,由此成为教育学发展的一个重要的有机组成部分和时代标志。
如果要说,教育技术学学科与其他教育学二级学科的区别和联系是什么?可以说,它是基于现代信息技术的教育学科,主要关注信息技术发展与教育教学发展的整合关系。也正是在这一点上,它不是现代信息技术在教育教学中的简单直接运用,而是强调从教育教学的发展需求出发,创新教育技术学自身的理论与实践,并不同于一般信息技术的教育技术创新。因此,教育技术学作为教育学的一门新兴学科,其实质上应该姓教”而不是姓技”。
很显然,我并不认为因为教育技术学具有技术属性就可以把其看作是双重属性而双重定位。如果说,教育学的逻辑起点是教与学的活动及关系,那么作为教育学的分支学科就应该坚持同一个逻辑起点。
此外,如果说有综合学科的话,应该说没有什么学科比教育学更为综合,因为教育学是研究与实践如何培养人的学科,有什么能够比这种任务更为复杂而更需要运用多学科去加以研究?而这点,正是教育技术学科得以存在的充分理由,也昭示了教育技术学科的理论和实践使命。
王陆:教育技术学学科对教育以及基础教育的改革与发展有哪些作用与影响?
丁钢:作为教育发展的一个重要组成部分,教育技术学的发展站在今天信息社会的角度来看,其对于教育尤其是基础教育的发展有着举足轻重的地位和作用。
首先,从立足本土教育实践的自主创新出发,我们需要强调把高新信息技术与教育教学相整合作为新世纪教育发展的新基石的理念和实践。其意义在于使教师在充分考虑IT与课堂教学整合的实践中,体验现代教育技术作为教育教学本质的含义,从而使不同认知风格的学生分享和理解共同的知识,为素质教育的落实奠定可行而崭新的发展基础。
其次,用教育技术的发展推进教育现代化建设。我们不能只是把教育技术看作纯粹的产品或者是教育教学的工具和手段,而应该关注教育信息技术服务于基础教育,使教育技术服务融入教育教学之中,成为素质教育发展的一个新的支撑点,带动教育现代化。
当然,服务并不意味是一个从属的概念,或者只是将现存的知识和技术运用于教育教学,而更应该体现为加强教育技术学科自身的理论和实践创新,促进教育教学的变革和创新。这才是教育技术服务的真实内涵。
王陆:教育技术学学科发展应注意的问题是什么?
丁钢:在今天的教育研究与实践领域,信息技术和课堂教学的整合已经成为一个具有共识的主流话题,在教育研究和信息技术研发领域之间已经形成了一个相互关联、相互依赖的关系。
值得注意的是,从我国的教育技术学的理论和实践发展状况来看,相当部分还停留在解决课堂和学校中应用网络的技术障碍,以及利用网络技术或多媒体技术从事课程教学实践的经验研究等方面,对于定位于教学设计和信息技术支持的学习环境等方面的理论与实验研究,还相当缺乏。并且多以经验研究为主,较少系统设计和分析的实验研究,以及基于本土实践的理论建构和实验成果。
就拿教学设计来说,教学的实验设计与分析包括了任务分析、合作效应、同伴互助、问题解决工具或‘脚手架”、技能迁移、心智模式、参与度分析、学习环境模型设计、专长发展等相关主题。这些研究聚焦于学习环境中的各种要素、效能分析,同时注重在实验的基础上对教学设计的理论进行不断的建构。在基于案例的、开放的、基于资源的、学生中心的学习环境的讨论中,技术及其应用技巧是教学设计中的一个不言而喻的背景并隐含其中。因此,教师的教学和学生的学习成为研究和设计的问题和重点,而不仅仅是技术的应用。当然,这决不是说信息技术及其应用无足轻重,恰恰相反,这里强调的是从教学设计出发而进行教育技术学理论建设和技术研发的重要性,由此形成教育技术学科自身的并相对独立于其他学科的发展领域。
再就信息技术支持的学习环境而言,网络教学无疑是倍受关注的。例如我国校校通工程中强调主要以利用多种模式进行教育资源的共享为主,这在教育资源严重缺乏的条件下,提供教师替代型的远程教育方式,‘用网络教学”有其现实的需要和价值。但是这种使用取向如乔纳森所言,只是对网络的传播功能的开发,没有反映出作为一种认知工具的网络和学习之间本质的联系。乔纳森呼吁‘用网络学”:技术应成为学习伙伴,取代把技术当作教师的观念;学生是用媒体学习而不是从媒体中学习。[1]这一观念转变的核心,是把学生置于学习活动的中心,而不是作为教师或媒体的受体。简而言之,媒体不仅可以在传授型的课程中呈现信息,或者替代教师的讲解,更重要的是,媒体作为一种认知工具,可以成为学习者加工信息、诠释信息和知识建构的一个有效变量。技术的作用由支持个体转向支持关系,转向支持一个新的学习生态系统。
美国科学研究委员会在2002年的一份课程与教学研究的重要报告中指出,对课程、教学、评价和教师专业发展的反思和评估,应依据是否促进了理解性学习,并根据20世纪90年代后学习科学的发展提出了理解性学习的七大原则①。按照理解性学习的原则进行课程设计的特征中,就包含‘以一种真实的或模拟的方式包含结构化的学习活动,让学生在从他们的个人经验和真实世界应用中提取出的情境中体验问题解决和探究”教学的设计与实施需要‘因情境和学生能力不同提供适当程度的说明;认识学生加工不同符号系统(语言、图像、数学表征等)时的不同偏好和能力,在教学中使用多元表征方式;将学习环境有效地结构化,使学生能够合作地学习,从而学会像学科专家进行思考和谈话,在此过程中获得经验”等。毫无疑问,网络将在这样的课程与教学设计当中承担重要角色。网络技术在教学领域的适应性开发和应用应当支持这种课程和教学改革的基本观念。
进而,在开发教师学科教学虚拟环境实验研究与应用成果方面,迫切需要建立教育教学的虚拟现实技术实验体系,充分运用虚拟现实技术的沉浸性”、‘交互性”与‘构想性”特点,将其建筑在当代学习科学的基础上,促进教学人员构建一种全新、多变的教学环境和教学手段,并且为学习者提供一种可以进行交互、直观、自主探索的学习环境和学习方法,从而激发学生的学习积极性,改变学习过程中的认知方式,多方面提高教与学的质量和效果。我们有理由认为,如果相对上世纪在传统意义上的所谓‘学习革命”,应用VR、DVR等最新信息技术推进教与学两方面的变革,将是一场真正的革命性变革。
由此看来,教育技术学科的发展迫切需要形成一支跨学科的研究和教学团队,这将既有助于教育技术学科在培养人才方面的课程和教学的改革,也必将使教育技术学科本身在理论和实践方面的建设获得实质性的快速发展。
王陆:教育技术学对教师专业发展有何促进作用?
丁钢:我国对于教师教育的研究,主要着眼于教师专业化的澄清和专业地位的获得,而非教师专业发展本身,特别是缺乏提高教师专业发展效能的研究。所以,如何通过对高效能的教师专业发展途径的探索,寻求迅速提高我国教师专业水平的具体方法,为培养合格的中小学教师和优秀的在职教师,提供全新的发展平台,借助技术环境而获得教师专业的迅速成长,便成为一个新的而且必要的学科视角。
这需要在理论上对提高教师专业发展效能的新途径提出新的理念。第一,关注将教学的专业经验通过技术环境转化为可以分享的公共知识的途径,借以推进教学的专业知识积累和创新,重新确立教学专业知识的基础。第二,将教师教育的规范性训练与个性化体验相结合。前者强调教师专业知识的有效形成,后者着眼于教师的默会认识,把教师素养中可编码的有形知识和不可编码的默会知识两个方面结合起来,并融入先进的现代教育信息技术。通过有效专业发展的路径分析,实现从实践者知识到专业知识的转化,推进教师专业发展范式的转换。第三,为让教师体验从理论到实践的转移过程,学会系统观察以课堂教学为主线的教学生态系统;并为课堂教学分析系统的建构提供理论与实践基础,通过中小学课堂生活的体验,与师生共同会诊,反思课堂教学问题,形成切合我国实际的课堂教学分析系统与各学科课堂教学分析系统,提出一套为教师辨析课堂教学效能的技术系统,形成内在支援和帮助教师在日常课堂学科教学实践中的自我持续专业发展和有效教学反思的技术平台。
因此,我们需要系统组织不同信息技术与课堂教学、教师培训、教师专业合作的整体方案,尤其在教师教育技术环境和技术平台的设计构想等方面,为教师专业发展提供完整的技术支撑。
就此而言,我们乐意看到博客”与教育叙事的结合在教师专业发展方面的积极作用,学校中教师叙事已经成为重要的方式。通过博客”叙事,教师们可以彼此敞开心扉,分享专业经验,促进共同反思,这已不仅仅是一种日常的校本科研方式,并且已成为教师专业成长的一种生活方式。但从以上的思考出发,从实践教育技术学者的使命来看却是远远不够的。我们需要建立面向未来、面向素质教育实践的教师教育实验新系统,提供突破性的全新发展平台,同时也需要为中小学教师创设IT与课堂教学整合的教师教学模式和教师专业共同体的发展模式。
关键词:计算机 趋势 发展
一、计算机科学与技术的发展趋势
(一)计算机科学与技术实现了智能化的超级计算
可能你不知道,超高速计算机采用平行处理技术改进计算机结构,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,进一步提高计算机运行速度。超级计算机通常是由数百数千甚至更多的处理器(机)组成,能完成普通计算机和服务器不能计算的大型复杂任务。从超级计算机获得数据分析和模拟成果,能推动各个领域高精尖项目的研算、传翰和存储。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。在光子计算机中,不同波长的光代表不同的数据,可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速地并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。总之,计算机科学与技术实现了智能化的超级计算。
(二)计算机科学与技术实现了分子计算机
大家都知道,分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大。分子计算机的运行是吸收分子晶体上以电荷形式存在的信息,并以更有效的方式进行组织排列。分子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。转换开关为酶,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。生物分子组成的计算机具备能在生化环境下,甚至在生物有机体中运行,并能以其它分子形式与外部环境交换。因此它将在医疗诊治、遗传追踪和仿生工程中发挥无法替代的作用。目前正在研究的主要有生物分子或超分子芯片、自动机模型、仿生算法、分子化学反应算法等几种类型。分子芯片体积可比现在的芯片大大减小,而效率大大提高,分子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。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。分子计算机消耗的能量非常小,只有电子计算机的十亿分之一。由于分子芯片的原材料是蛋白质分子,所以分子计算机既有自我修复的功能,又可直接与分子活体相联。美国已研制出分子计算机分子电路的基础元器件,可在光照几万分之一秒的时间内产生感应电流。以色列科学家已经研制出一种由DNA分子和酶分子构成的微型分子计算机。预计20年后,分子计算机将进人实用阶段。也就是说计算机科学与技术实现了分子计算机。
(三)计算机科学与技术实现了纳米计算机
纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机。纳米管元件尺寸在几到几十纳米范围,质地坚固,有着极强的导电性,能代替硅芯片制造计算机。“纳米”是一个计量单位,大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从20世纪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。现在纳米技术正从微电子算机也会像现在的马达一样,存在于家中的各种电器中,那时问你家里有多少计算机,你也数不清,你的笔记本,书籍都已电子化。再过十几、二十几年,可能学生们上课用的不再是教科书,而只是一个笔记本大小的计算机,不同的学生可以根据自己的需要方便地从中查到想要的资料所以有人预言未来计算机可能像纸张一样便宜,可以一次性使用,计算机将成为不被人注意的最常用的日用品。
(四)计算机科学与技术实现了量子计算机
量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究,量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。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。量子计算机中的数据用量子位存储。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计算机的Pentium DI晶片快10亿倍。除具有高速并行处理数据的能力外,量子计算机还将对现有的保密体系、国家安全意识产生重大的冲击。无论是量子并行计算还是量子模拟计算,本质上都是利用了量子相干性。世界各地的许多实验室正在以巨大的热情追寻着这个梦想。目前已经提出的方案主要利用了原子和光腔相互作用、冷阱束缚离子、电子或核自旋共振、量子点操纵、超导量子干涉等。量子编码采用纠错、避错和防错等。量子计算机使计算的概念焕然一新。
二、计算机科学与技术的发展趋势总结
计算机科学与技术的发展,将朝着向信息的智能化发展。计算机技术的大多数领域以应用学科和工程学科的出现为标志,这些学科的职责是促进与实践有关的认识的发展,这些学科常吸收更为基础的学科,提高就能有实践的进步,在对计算机技术研究中,发现常有另外一条路径,这个过程存在着强烈的相互作用,有关半导体是如何运行的理论也建立了起来,这是用它们能够使计算机技术的实践中普遍存在的问题得到解决,或者说是促进实践的发展。能实现或更困难一些。显然,选择机制在计算机技术的实践进化和认识进化之间明显地提供了一种双向的连接,推动计算机技术的快速发展。参考文献:
[1]王华.计算机技术发展[J].电脑与电信,2013(02).
【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.
关键词:计算机;科学;技术;发展趋势
中图分类号:TP393;P208文献标识码:A文章编号:1006-8937(2015)32-0086-02
作者简介:谈青青(1994-),女,江苏扬州人,大学本科,研究方向:计算机与技术
由于经济的不断发展,计算机发展趋势逐渐深入。通过长期发展,计算机应用范畴由单一化迈向多元化。当前,计算机科学与技术逐步成熟,计算机体积逐渐变小,运转速度大大提升,成本也逐渐降低,变成工作与生活中的必备品。并且大型计算机的发展也尤为迅猛,不论是国防、军事还是天文方面,计算机能力逐渐展现出来。当前阶段,计算机科学与技术融入到社会生产及生活的各个角落,有效提升了百姓的生活,为社会的发展推波助澜。
1计算机科学与技术的发展现状
1.1计算机科学与技术的普遍性与深入发展
科技的发展令计算机技术的发展尤为迅猛,计算机的发展也加快了科技生产力的进步,所以计算机对人类生产生活具有较大的意义。计算机普及与发展令人们的生产、生活更加便利,已经融入到人们生活、经济、文化等各方面,且由于生产力的发展对人们产生较大的影响。
1.2计算机科学与技术的专业化及综合化的发展
随着计算机的普及,不但令发展趋势更为大众化和综合化,也令计算机的运用愈发专业。相对而言,为了满足一些特殊专业与人员所需,计算机的专业化随之提升,为人们的不同所需提供服务。
1.3计算机科学与技术的突破及深入的发展
计算机技术的发展令其在不同领域的专业化发展愈发迅速,功能也更为固定,这令计算机应用专业化及专业功能显著区分,为计算机的发展迎来更多的突破及挑战,从电子管到计算机,历经了40余载的时间,而半导体电视取缔晶体管的历程仅历经了10年。到了集成电路时则发展的更加迅速,这一转变,为计算机科学与技术的发展迎来了愈来愈多的深入与突破的机遇。计算机技术通过化学与工程学科为出发点,作为具有实践性的基础学科,需要不断加快人们对意识的发展。传统而言,意识到提升必定会变成现实推动力而加快实践发展。可是在计算机研究范围内,意识与实践相互作用更为显著,计算机科学与技术在国外计算机研究出晶体管以后,成为科学范畴热学的一大进步,所以,对于计算机半导体的理论也创建起来,并且随着意识的提升而不断发展。
2计算机科学与技术迅速发展的原因
首先,计算机科学与技术的发展改革是为了可以令此类时常性、创造性的方式更加便于处理,如此可以更为符合当代人的所需。因此,创造性与时常性的方式加快了计算机科学与技术的高速发展。其次,计算机科学与技术通常需要可以在理论中执行,也可在计算机中执行。一旦出错,则会令所有计算机系统发生问题。再次,计算机市场竞争关系加快当前计算机科学与技术的发展,计算机融入到人们的生活与学习当中。因此,计算机市场竞争也加快了计算机科学与技术的发展。最后,计算机科学与技术价值的分析需要较长时间,在此期间,会有较多不稳定因素对最终的价值及选择形成影响。通过实践可以看出,用户与市场选择对计算机科学与技术的发展造成影响,受到市场竞争的影响,优于其他计算机科学与技术在技术方面具有优势,则令产品具备较强的竞争力,可是用户选择会受到众多因素的制约,有些用户不但需要计算机在技术中超前,还需在社会中获得认可。因此,计算机科学与技术的发展需要依照市场所需以及的人们认可方能获得进步[1]。
3计算机技术发展的总体趋势
计算机科学技术的总体趋势能够分为高、广、深,虽然当前计算机科学技术的发展尤为迅速,可是其发展动向依旧以这三点为主。计算机技术朝着“高”的方面发展主要表现在计算机硬件工作频率方面,提升计算机工作频率可以有效提高计算机性能,由于计算机工作频率的提升,其运转速度更为快速。当前,英特尔公司已经可以研发出约10亿个晶体管的微处理器。当前性能最优的通用是计算机集成了高达上万个微处理器,对于有些专用机而言,其并行程度较高。除却硬件更高之外,操作系统性能的提高对计算机发展尤为关键,其包括两点:①令计算机与人们相互间引发人性化衔接;②关于计算机资源采取有效管理,令计算机内部可以相互搭配,共同工作。由于计算机科学技术的持续深入,其已经由不同方面进入生活当中,计算机的普及逐渐扩大,“广”字体现出计算机网络覆盖范畴的加大以及计算机技术向不同领域的融入。可以发现,未来计算机技术会在人们生活的各个方面所体现。“深”则代表计算机技术人员智能化发展动向,智能化将会在此后计算机科学技术发展中具有较高的比例,并且,计算机科学技术也会结合相应的感知能力与逻辑思维,这一人工智能的发展会令人们与计算机的沟通更为顺利[2]。
4计算机科学与技术的发展趋势
4.1高性能新型计算机的诞生
由于计算技术的不断发展,计算机芯片技术日趋成熟,芯片技术在开发阶段具有较大的发展前景。当前,众多不同类别的计算机也在研发当中。其中有三种计算机因此产生。
4.1.1量子计算机
为了令计算机能耗问题得以解决,源于可逆计算机的探究,一个依照量子力学规律执行的高速数学与逻辑运算、处理及保存量子信息的物理设备孕育而生,其可以运算并解决量子信息,执行量子算法,这就是量子计算机。
4.1.2纳米计算机
纳米自身则为计量单位,纳米技术由微电子机械系统出发,将电动机、传感器以及各类处理器均设置于一个硅芯片当中,以此创建一个系统。通过纳米技术产生的芯片成本较低,令纳米计算机备受重视,其无需具备精密的生产车间,也无需具备较高的试验设施与技术成产团队,则能够制作出芯片,不仅运用较广且成本较低[3]。
4.1.3光子计算机
此种计算机是作为从光信号进行数字计算、逻辑操控以及信息处理的全新类型,因为光具有高速性与天然性,令光子计算机在处理方面的能力较强,不但具备较强的高运算能力,还具备与人脑类似的兼容性。由于光学与计算机科学技术的相融合,令光子计算机变成十分有利的工具。
4.2计算机科学与技术的智能化发展趋势
一般计算机无法进行繁琐、庞大的数据核算,所以则需开发智能化超级计算机。因为智能化超级计算机在配置方面十分强大,处理器较多,所以能够顺利进行繁琐、庞大的数据核算。智能化超级计算机的特点为具备了较强的处理技术及特有的设计构造。面对高端领域,智能化超级计算机能够细致分析数据。在某种层面而言,透过运用智能化超级计算机不但能够节约时间,还能够节约人力。在生活当中,智能化超级计算机系统十分便利,功能较为完善,因此有利于人们的工作与生活。
5结语
综上所述,计算机的发展是社会发展不可分割的部分,丰富了人们的生活,提高了工作的效率,加快了社会的发展,计算机科学与技术的发展已经融入到生活中的各个方面,为人们的生活给予了有效的保障,随着计算机科学与技术的发展,也会为国家乃至社会提供更多的便利条件。
参考文献:
[1]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化,2010,(8).
[2]谢平.对计算机科学与技术发展趋势的探讨[J].计算机光盘软件与应用,2012,(5).
关键词:计算机科学与技术;发展趋势;高速计算机;超微技术
中图分类号:TP3
1 现阶段计算机科学与技术的发展状况分析
1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
2 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。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 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。
3 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.
[2]谢彬.解析计算机科学与技术的现代化运用[J].计算机光盘软件与应用,2013,9.
[3]李思远.浅析计算机科学技术的发展[J].电子技术与软件工程,2012,11.
关键词: 数控系统发展;数控技术发展;数控系统
中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0220192-01
1 数控技术学科的特点
马克思曾经说过1 数控技术学科的特点
数控技术的问世已有40多年的历史,它是由机械学、控制论、电子学、计算机科学四大基础学科发展起来的一门综合性的新型学科,是用数字化指令控制机床动作的技术,它包括计算机数字控制系统技术;伺服驱动技术;精密机械技术;编程技术;PLC机电接口技术。其中控制系统技术是核心;伺服驱动技术是关键;精密机械技术是基础。数控技术是数控机床的关键技术,大力发展、推广应用数控技术,用数控技术改造传统产业,对机械制造、航空航天事业的发展,恶劣及危险环境的作业等,都会起着关键性的作用。
随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
数控技术国外发展趋势
纵观数控技术的发展历史,不难看出数控技术的发展是逐步跟踪计算机技术的发展而不断发展的,从1956年至今,大致经历了如下四个阶段:1956年-1974年,专用硬件NC的时代;1975年-1989年,专用计算机数控时代,即微处理器NC的时代(μ PC);1990年-1995年,BASIC PC的CNC时代;1996年至今,开始全PC开放式智能化数控新阶段。
近几年来世界发达国家纷纷采取措施,投入大量的人力、财力组织优势力量进行新一代开放式体系结构和具有智能型功能的数控技术开发与研究,包括美国的NGC和OMAC计划、欧共体的OSACA计划、日本的OSEC计划等。数控机床机械结构更趋向于“开放式”,为满足现代机械加工的多样化需求,新一代的数控机床具有以下特点:
1)机床结构按模块化、系列化原则进行设计与制造,以便缩短供货周期,最大限度满足用户的工艺需求。2)由于数控机床的很多部件的质量指标的不断提高,品种规格的逐渐增加、机电一体化内容更加丰富、功能参数日趋庞杂,因此专门为数控机床配套的各种功能部件已完全商品化,为建立具有竞争能力的机床厂创造了条件。3)为向用户开放,各发达国家的数控机床厂都积极建立完全开放式的产品售前、售后服务体系。建立开放式的零件试验室,建立自助式数控机床操作、维修培训中心。4)采用信息网络技术,把社会上各种制造资源根据加工任务进行合理组合与调用,是21世纪将先进制造技术发展的必然趋势,世界各国都在积极进行这方面的研究工作。5)人工智能化技术在数控技术中的推广应用。随着人工智能在计算机领域不断渗透和发展,数控系统向智能化发展。在新一代的数控系统和伺服装置中,由于采用“进化计算(”Evolutionary
Computation),“模糊系统”(Fuzzy System)和“神经网络”(Neural
Network)等三个方面新的控制机理,性能大大提高。这种高性能的智能化的数控系统不但具有自动编程、前馈控制、自适应切削,工艺参数自生成、运动参数动态补偿等功能,更具特色的是考虑到操作使用的因素而呈现的极为友好的人机界面。当前采用模糊控制原理的电加工数控系统和具有自学习、自建立数学模型、自调整参数的高性能数控机床伺服驱动装置已有产品并在市场中具有强的竞争能力。
目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。
3 我国数控技术开发现状与差距
我国的数控技术,在“八五”攻关中,不失时机地提出了以自主版权为目标,以平台为基础的发展战略,而且在攻关过程中,瞄准或调整到以PC机为基础的发展路线上,并以此形成了两种平台,开发出了四个基本系统,其中华中I型和中华I型是将数控专用模板嵌入通用PC机构成的单机数控系统,航天I型和兰天I型是将PC机嵌入到数控之中构成的多机数控系统,形成典型的前后台型结构,国内其它单位也都先后开发开放式体系结构系统。然而就总体而论,还仅仅处于开始阶段,虽然各个系统都向PC平台方向发展,但在具体的实施开发中仍然存在一些问题。最大的问题即是开放性不够、开发环境和支持手段不足,要作为用户方便地进行二次开发的开放程度还远未达到,只是具有相当技术力量的开发单位才能使用,而作为能够普及到一般用户的程度则还远远不够。利用PC机设计数控系统使得CNC的重点由硬件转向软件,为我国的数控发展消除了硬件上的“瓶颈”制约,从而可能加快生产出实用产品。而且PC-NC毕竟使CNC向开放性体系结构迈出了一大步。在数控机床设计与制造中,我国已开始采用模块化技术,对数控切削加工中的工艺参数、工具系统的优化、智能适应控制都进行过研究,它为对智能化控制的进一步研究奠定基础,但上述工作仅仅是一个开端,仍需在“十五”期间进行一系列开发研究工作,跟踪世界数控技术,推动我国数控产业的发展。
参考文献:
[1]李向东,卢双盈.职业教育学新编[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2]戴士弘,职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007.
[3]徐国庆,实践导向职业技术教育课程研究:技术学范式[M].上海:上海教育出版社,2005.
[4]刘春生、徐长发,职业教育学[M].北京:教育科学出版社,2002.
[5]夏建国、郭扬,职教课程模式开发[N].上海教育出版社,2002.
[6]朱国文、熊清平,数控技术教育改革的创新,华中理工大学出版社,2002.
[7]刘启中、蔡德福,现代数控技术及应用,北京:机械工业出版社,2001.
[8]黄克孝、严雪怡,职教课程改革研究[N].科学普及出版社,1997.