计算机发展前景(精选5篇)
计算机发展前景范文第1篇
随着21世纪的到来,信息化时代已经向我们走来,这个时代的最重要的标志就是计算机的广泛应用。如今社会上计算机应用已经达到非常普及的程度,随处都可以见到计算机的身影。我们也熟悉了在社会各处遇见它们的环境,家http://庭娱乐,学校的机房,金融场所,以及到处可见的网吧,计算机如水银般无孔不入。我们甚至会怀疑计算机还将向哪里深入,还将控制哪个地方。当然这前景依然是乐观的。
计算机的发展历程:现在的计算机是由早期的电动计算器发展而来的。1945年,世界上出现了第一台电子数字计算机“eniac”,用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的,但它的体积庞大,占地面积170多平方米,重量约30吨,消耗近100千瓦的电力。显然,这样的计算机成本很高,使用不便。1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。从20世纪70年代开始,这是电脑发展的最新阶段。到1976年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”,使电脑进入了第四代。超大规模集成电路的发明,使电子计算机不断向着 小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。20世纪90年代,电脑向“智能”方向发展,制造出与人脑相似的电脑,可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作。 进入21世纪,电脑更是笔记本化、微型化和专业化,每秒运算速度超过100万次,不但操作简易、价格便宜,而且可以代替人们的部分脑力劳动,甚至在某些方面扩展了人的智能。www.133229.coM于是,今天的微型电子计算机就被形象地称做电脑了。
现代计算机的基本原理:现代计算机是指采用先进的电子技术来代替陈旧落后的机械或继电器技术。现代计算机经历了半个多世纪的发展,这一时期的杰出代表人物是英国科学家图灵和美籍匈牙利科学家冯·诺依曼。
计算机系统中所使用的电子线路和物理设备,是看得见、摸得着的实体,如中央处理器(cpu)、存储器、外部设备(输入输出设备、i/o设备)及总线等。
存储器:主要功能是存放程序和数据,程序是计算机操作的依据,数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为主存储器,磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称为外存储器(或辅助存储器)。由主存储器、外部存储器和相应的软件,组成计算机的存储系统。
中央处理器:主要功能是按存在存储器内的程序,逐条地执行程序所指定的操作。中央处理器的主要组成部分是:数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器(指令地址计数器)、地址寄存器等。
外部设备:是用户与机器之间的桥梁。输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式(如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等)输出。输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置,负责电气性能的匹配和信息格式的转换。
计算机的发展方向:自从1945年世界上第一台电子计算机诞生以来,计算机技术迅猛发展,cpu的速度越来越快,体积越来越小,价格越来越低。计算机界据此总结出了“摩尔法则”,该法则认为每18个月左右计算机性能就会提高一倍。
越来越多的专家认识到,在传统计算机的基础上大幅度提高计算机的性能必将遇到难以逾越的障碍,从基本原理上寻找计算机发展的突破口才是正确的道路。很多专家探讨利用生物芯片、神经网络芯片等来实现计算机发展的突破,但也有很多专家把目光投向了最基本的物理原理上,因为过去几百年,物理学原理的应用导致了一系列应用技术的革命,他们认为未来光子、量子和分子计算机为代表的新技术将推动新一轮超级计算技术革命。
分子计算机:分子计算机的运行靠的是分子晶体可以吸收以电荷形式存在的信息,并以更有效的方式进行组织排列。凭借着分子纳米级的尺寸,分子计算机的体积将剧减。此外,分子计算机耗电可大大减少并能更长期地存储大量数据。1998年,最先提出计算化学概念的约翰.a.波普尔教授被授予该年度诺贝尔化学奖,美国《福布斯》杂志将此事和美国政府实施的“加速战略计算计划”实现每秒数万亿次的运算能力并称为两个令人瞩目的里程碑。洛杉矶加州大学和惠普公司研究小组曾在英国《科学》杂志上撰文,称他们能通过把能生成晶体结构的轮烷分子夹在金属电极之间,制作出分子“逻辑门”这种分子电路的基础元件。美国橡树岭国家实验所则采用把菠菜中的一种微小蛋白质分子附着于金箔表面并控制分子排列方向的办法制造出逻辑门。这种蛋白质可在光照几万分之一秒的时间内产生感应电流。据称基于单个分子的芯片体积可比现在的芯片大大减小,而效率大大提高。
光子计算机:光子计算机利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。在光子计算机中,不同波长的光代表不同的数据,这远胜于电子计算机中通过电子“0”、“1”状态变化进行的二进制运算,可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速的并行处理。光子计算机将使运算速度在目前基础上呈指数上升。美
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国贝尔实验室宣布研制出世界上第一台光学计算机。它采用砷化镓光学开关,运算速度达每秒10亿次。尽管这台光学计算机与理论上的光学计算机还有一定距离,但已显示出强大的生命力。人类利用光缆传输数据已经有20多年的历史了,用光信号来存储信息的光盘技术也已广泛应用。然而要想制造真正的光子计算机,需要开发出可以用一条光束来控制另一条光束变化的光学晶体管这一基础元件。一般说来,科学家们虽然可以实现这样的装置,但是所需的条件如温度等仍较为苛刻,尚难以进入实用阶段。美国http://马萨诸塞州的一家光学技术公司——光导发光元件系统公司,目前正与美国航空航天局马歇尔航天中心合作开发用来制造光学计算机的“光”路板,实现对光子移动的控制,并有望在不久将有大的突破。
量子计算机:把量子力学和计算机结合起来的可能性是在1982年由美国著名物理学家理查德.费因曼首次提出的。随后,英国牛津大学物理学家戴维.多伊奇于1985年初步阐述了量子计算机的概念,并指出量子并行处理技术会使量子计算机比传统的图灵计算机(英国数学家图灵于1936年提出的计算数学模型)功能更强大。量子计算机是利用处于多现实态的原子作为数据进行运算。美国、英国、以色列等国家都先后开展了有关量子计算机的基础研究。
除了传统的量子理论外,科学家认为量子棘轮理论可能引发电子学等领域的革命。据英国《新科学家》周刊报道,量子棘轮(quantum ratchet)是一门崭新的科学。通过一个振荡信号或随机变化信号,科学家可以从看似混乱无序的状态中得到可以控制方向的有用运动。借助于让电子从一个电器元件跳跃到另一个电器元件,可以制造出不用电线连接的电子设备。
虽然分子、光子和量子计算机的研究还处在实验初期阶段。但由于它们具有很高的应用价值,美国、欧洲和日本政府一直投入巨资资助相关研究,预计在未来一二十年内,这几种新型计算机可取得突破性进展。
计算机发展前景范文第2篇
【关键词】计算机 通信技术发展 前景
随着计算机技术的发展,计算机通信技术也得到了较快的发展,不仅突破了过去的通信上的局限性,更是使得人们交流沟通的范围越来越大。因为计算机通信在信息处理以及记忆存储方面的能力较强,当前,多数人都是依靠计算机来进行通信的,使得计算机通信技术的应用越来越广泛。
1 计算机通信技术的含义及类型
1.1 含义
所谓计算机通信技术,是基于计算机这个信息传输的平台,利用数据传输的方式,在各计算机之间进行信息的传递,从而实现计算机和终端设备间的信息的传输。
1.2 类型
根据不同的标准,计算机通信技术可以分为下面几种:
(1)根据传输的方式可以将计算机通信分为间接式和直接式两种。
(2)根据传播的领域可以将计算机通信分为广域式、局域式以及城域式三种。
2 计算机通信技术的特点
2.1 传输发效率比较高
计算机通信技术具有较高的传输效率,其信息的传输是依靠数字信息来进行的。一般情况下,计算机通信模拟可以传输1.8 亿个字符/分,而数字信息则可以传输48 万个字符/分。将两者进行对比,就可以清楚的了解到计算机通信技术其传输的效率明显比模拟信息的高出很多。
2.2 适应范围广泛,支持各种媒体
从适用性上来说,计算机通信技术具有非常广泛的适用范围。从形式上来看,计算机通信技术的类型多样,并利用二值信号来对信息进行传输以及再现的功能,可以在图像以及文字等很多多媒体媒介中得以应用。此外,还可以利用计算机通信技术来进行电视剧、电影、歌曲的下载,视频通话、通信、语音聊天等等。
2.3 传输快捷方便
由于计算机不同于模拟信号中所采用的脉冲进行数据传输,而是采用二进制的数字传输模式,因此其传输的速度较快。并且随着科学技术的不断发展,光纤技术的铺设,计算机通信的速度将更加的快速便捷。
2.4 具有较强的抗干扰性能
通过采用二进制进行数据传输,不但使得计算机通信的速度较快,而且还能够有效的对噪音进行处理。在对信息进行交流时还可以确保信息传输的质量。此外,计算机通信技术还可以促进计算机运行效率和传输通道流通性的提升,从而使计算机的运行更加的高效快速。
3 计算机通信技术的发展及应用现状
3.1 计算机通信技术的发展
(1)微电子技术的运用。就微电子技术而言,其在通信领域中的应用非常的早,而且其在多媒体通信中的运用也非常的早,且获得了较好的发展和效果。目前来说,微电子技术拥有速率较高的分组交换设备(包括帧中继技术与异步传送模式两种。其中,前者更多的应用在图像传输和局域网内,后者则应用在广域网和局域网内。并且拥有非常简单的通信程序。
(2)光线通信技术的运用。光纤通信技术的运用,更好的促进了计算机通信技术的性能和传输的效率。但是随着计算机网络技术的不断发展,以及数据通信速率的极大提升,新型的数据接口在网络技术中的速率和可靠性则更高,且为分布式,不仅有利于将局域网的传输速率向数量级别上提升,同时还有利于实现远距离间的信息传输,并更好的将局域网和城域网间出现的问题很好的解决。
3.2 计算机通信技术的应用
(1)在即时通信中的应用。随着计算机技术的发展,各种通信软件的开发,人们利用即时通信进行交流已经成为了生活当中不可或缺的一部分。不管是QQ、MSN、易信、微信、飞信,还是Email,微博等都改变了人们交流的方式,给人们之间的沟通带来了极大的方便。而这些软件的运行都是以计算机通信技术作为基础的,都是通过计算机通信技术,来实现手机或主机――终端手机或主机之间的信息的传输,进而实现通信,让人们能够及时的进行交流、沟通、办公、购物。
(2)在进行远程控制技术中的应用。随着高新技术的发展,和物联网技术的迅猛提升,智能家居行业更是得到了较快的发展。在未来的发展中,计算机、电视以及电话等都可以与家庭的终端设备实现互通互联。人们只要利用语音、指令等就可以对这些设备进行控制,极大的方便了人们的日常生活,而这些设备的控制则离不开计算机通信技术的发展,必须以其作为基础。
(3)在多媒体技术领域的应用。通过将计算机通信技术应用到多媒体技术当中,不仅使得传统工业中多媒体技术的限制被打破,还可以使得多媒体技术转化为多媒体化的通信技术,促进视频、音频、数据一体化的实现。同时,因为实现了多媒体化通信技术,而促进了其它领域,如视频教学以及网络电视技术的发展。例如,通过视频教学中多媒体通信技术的应用,不仅可以更好的激发学生对新的教学方法的喜爱,对知识的学习兴趣,还可以使教师使教学的质量得到极大的提高,并降低教学的成本。
(4)在企事业信息管理系统中的应用。近年来,各企事业单位中都开始重视计算机通信技术在信息管理系统中的运用和发展,依靠对信息的管理来促进企业内以及企业间信息的交流,以及业务和贸易的往来,打破了传统的面对面的业务经营方式,极大的促进了企业的发展,工作效率的提升,同时也减轻了员工的工作负担,提升了企业的市场竞争力。
4 计算机通信技术的发展前景
经过计算机通信技术的不断发展,已经从有线向无线发展,并可以从计算机间的单一通信转向了计算机和各种其他的移动设备,如手机等之间的互通。伴随着移动3G、4G业务的发展和普及,计算机通信技术的应用在我国的发展前景非常的客观。有数据显示,具有较大潜力的智能手机、IPAD等手持终端设备给无线技术的发展创造了更大的发展空间,提供了更为巨大的发展动力,而这些都需要计算机通信技术的支持。因此,在未来的发展中,我们可以充分的利用移动终端对网络进行访问、视频通信聊天、播放多媒体软件等等,甚至还可能会出现在与对方进行视频聊天的过程中,呈现出立体的影像,让人感受到身临其境的体验。此外,很多企业都凭借计算机通信技术实现了高效的信息管理,利用无线数据的传输来获得重要信息,而这些也都是以计算机通信技术作为基础的,因此,计算机通信技术必将向着更安全、更高效、问快速的方向发展。
参考文献
[1]姜宁波.计算机通信技术的发展趋势分析[J].科技致富向导,2023(08).
[2]杨亮.计算机通信技术的发展趋势[J].科学之友,2023(06).
[3]刘运城.计算机通信技术的发展趋势分析[J]. 煤炭技术,2023(05).
计算机发展前景范文第3篇
人们逐渐的步入了信息化时代,计算机多媒体技术的发展速度非常快,应用范围也非常广,目前已经成为电子技术竞争中的热点。多媒体技术将图像、声音、视频、通信集于一身,在高速信息网的帮助下实现了全球的信息资源共享,因此被工业、教育、军事、医疗等行业广泛应用,我们的生活也因此发生了巨大的改变[1]。
2多媒体技术概述(Overviewofmultimediatechnology)
多媒体技术主要是指利用计算机人机交互式技术以及数字通信技术对信息进行处理的多种媒体的结合,它将文字、图像、视频等信息集中在一起表现出来,使用多种软件和硬件,在多种信息之间建立逻辑连接,成为一个交互式的系统[2]。在实际应用过程中它主要涉及多媒体数据处理技术、多媒体通信技术以及人工智能等技术。
3特征和分类(Featuresandclassification)
多媒体技术的特征主要体现在以下几点:(1)交互性,使用者利用多媒体技术可以与计算机进行各类媒体信息的交互。比如,银行大厅设置的触摸式计算机,就能够使客户与总机系统进行灵活的互动,不仅能够有效的减少银行人员的工作量,也有效的降低了管理成本,同时也能够更好地满足客户的不同需求。(2)多样性,这一特点主要体现在计算机信息载体方面。随着计算机对信息媒体的处理范围和种类的不断扩大和增加,信息的呈现也在不断突破语音和图像上的局限。比如,通过计算机技术的处理和加工,能够使信息呈现出意想不到的效果,从而能够为使用者提供更加精准、丰富的多媒体信息。(3)集成性,主要是指利用多媒体技术将一些文字、图片、视频等媒体信息进行科学合理的整合,从而为客户提供更加全面完整的多媒体信息。另外,多媒体技术的分类主要由感知、表示、存储和传输几个部分组成。感知主要是帮助使用者对当前计算机的图像、动画和声音等信息环境进行合理的感知;表示主要是使用者利用计算机技术输入、输出和处理一些信息数据,主要的表示设备由计算机显示器、打印机和键盘组成;存储主要是将一些处理过后的数据进行统一的整理后存入磁带、光盘等多媒体设备中;而传输主要是指使用者可以利用计算机技术将一些信息数据传递给客户。
4应用现状(Applicationstatus)
4.1通信系统中多媒体技术的应用现状
媒体通信的优点可以从以下几方面进行分析:首先,多媒体技术应用以后计算机就开始拥有同步处理视频、文本等信息的能力,工作质量和工作效率均可以得到保证,同时信息的多样性也得到了增加;其次,网络通信技术地域上的隔阂得到了突破,信息瞬时性也得到了完善。多媒体通信技术的产生将计算机的交互性、电视的真实性等方面充分结合在一起,成为当今社会的重要标志之一[3]。
4.2商业旅游中多媒体技术的应用现状
针对销售、广告等行业来说,多媒体技术的应用可以帮助其高质量的接受和信息,促进产品促销量的增加,进而使商家的营业效益得到最大限度的提高。在多媒体技术强大功能的帮助下,人们还可以不出户而对外界环境中的景色进行欣赏,这样能够在很大程度上刺激人们的眼球,丰富人们的精神世界。
4.3著作工具中多媒体技术的应用现状
多媒体中的创作工具是一种基于多媒体应用系统与电子出版物的软件开发工具,这种创作工具主要作用是为多媒体应用系统、电子出版物提供需要的框架。此外,它还具有制作工具的功能,对交互式的用户界面进行建立,通过屏幕对出版物作品进行展示等。
4.4医疗影像系统中多媒体技术的应用现状
各种医疗诊断在运用过程中都存在一定的相同点:从现代物理技术的角度开始出发,在计算机技术的帮助下,对医疗影像进行相应的重建以及数字化处理。其中,医疗成像的环节主要是通过计算机的功能得以运行的。随着临床治疗技术以及多媒体技术的不断发展,医疗诊断系统应运而生。多媒体技术的应用使得影像存储与管理的问题得到了根本上的解决,加上网络技术的配合,远程交流得到了实现,人类的医疗条件得到了极大的改善。
4.5教育教学中多媒体技术的应用
目前,在各大学校的教育教学中,也大量的应用了多媒体辅助教学,以此来提升教师的教学效率。在教学中运用多媒体辅助教学,能够有效的利用动画以及图片等感官刺激,吸引学生进行学习,同时也提升了学生的学习效率。对于教学中的一些难点知识,教师可以利用多媒体来进行分解教学,促进学生对难点以及重点知识的理解。并且教学中运用多媒体技术,能够开拓学生的视野,教师可以根据课文所讲的内容,选取一些与其相关的课外知识,这样可以让学生了解课程的相关背景,促进学生思维能力的提升。
5发展前景(Developmentprospect)
5.1多媒体技术在网络教学上的发展
多媒体教学技术是信息时代的主要教学媒体,与传统教学中的粉笔、黑板等传统媒体之间存在着本质上一些区别。将多媒体技术与网络技术充分结合在一起,并将其运用到教学领域中,不仅教学模式得到了改变,同时还对传统教学理念带来了严重的冲击。值得注意的是,随着信息技术的不断发展,通讯技术、计算机技术等与多媒体技术结合起来,为远程教育带来了重要的发展机遇,成为网络教学中的一种重要发展趋势。
5.2终端的嵌入化与智能化
计算机与多媒体充分结合到一起以后,将计算机芯片嵌入到一些电器装置中,就可以促进智能化家电的实现。现阶段各种多媒体计算机的软件和结构设计都在不断发生着变化,尤其是采用了计算机软件、硬件、算法等相结合的方案以后,多媒体计算机的各项性能都得到了增强,终端设备的智能化水平更高,还增加了文字识别、汉字输入、计算机视觉等众多智能。
5.3计算机多媒体技术的集成化发展
在传统的计算机应用当中,媒体信息一般都是用过文本形式来呈现的,这样的方式往往使得信息数据的表达过于枯燥和单一。而在多媒体技术环境下,可以将视觉、听觉、触觉等多方面的媒体信息进行科学的整合,并通过一定的加工和处理,从而将媒体信息更加完美的呈现给使用者[4]。比如:通过应用影视声响技术,可以将多媒体技术不同的时空进行合成,从而呈现出同步的效果;而多媒体交互技术的发展与创新,能够在原有的语音识别与合成的基础上,运用人的语音、表情、神情、动作等特点,通过信息传输和独特的表示方法,不断的提升使用者与计算机交互的真实性和自然性,从而实现虚拟现实。虚拟现实是使用者利用多媒体技术,对繁琐复杂的媒体信息进行可视化操作和交互的更加新颖的一种方式,与传统的操作和交互相比,虚拟现实在技术思维上取得了显著的提高。虚拟现实是通过将不同学科和技术进行科学整合而得出的技术,具有一定的研究难度。但是由于其应用范围较广,并且具有一定的发展前景,而且其在某些方面的应用也逐渐超过了技术自身的研究价值,从而使得虚拟现实这种技术的研究逐渐地引起了人们的重视。并且自从这种技术产生以来,已经广泛逐渐的应用到了军事演习、城市规划、医学研究等多个领域,并且在应用过程中取得了较为显著的成果。
6结论(Conclusion)
计算机发展前景范文第4篇
关键词:计算机网络通信;通信技术:网络发展;网络技术;技术特点
计算机网络通信是借助计算机技术、网络技术和现代通信技术集合而成的新型通信信息技术,是现代化信息技术发展的尖端,也是业界研究的焦点话题。随着社会的进步、经济的发展以及人们对于更优质通信能力的需求不断增加,计算机网络通信的应用也愈发的广泛,而且深入到经济社会生活的各个方面。尤其在新的形势下,探讨计算机网络通信的技术特点和发展的现状,现实意义还是较为明显的。
1、计算机网络通信的技术特点
1.1 技术的多样性
计算机网络通信的实现是计算机技术发展到一定阶段的必然,也是新型通信技术的必然趋势。计算机网络通信具备技术多样性和多元化的特点,即计算机网络通信的实现和应用依托于多种技术能力的支持,依托于现代科技的支撑。具体来说,计算机网络通信的实现必须依靠计算机技术、网络技术、通信技术、信息技术等多种类型的技术。
1.2 技术的综合性
所谓技术的综合性,主要是指计算机网络通信的实现必须要把多种的技术优势有机的结合起来,形成“技术集群”,进而实现通信的畅通与应用。也就是说,把业已存在的计算机透过网络手段链接起来,然后加以通信和信息化处理,可以达成现代计算机网络通信的“雏形”,可以在不同的区域空间内实现信息、数据和资源的自由分享、传递,为信息资源的需求者提供便利和帮助。基于此,技术的结合、综合与融合也是计算机网络通信得以实现的不可或缺的要素,更是其显著的特征。
1.3 技术的创新性
计算机网络通信是是现代最为流行、最为尖端和最为新颖的通信技术手段,也是现代信息技术发展的极致。但是,任何一种技术的产生和演变都不是一成不变的,对于计算机网络通信而言,技术的创新与变革也是无时无刻不在发生着。
在计算机网络通信技术发展的初期,网络通信仅能实现区域间信息的流通与传递。随着各种现代技术的发展,广域网的逐步完善与成熟,为计算机网络通信的拓展和创新提供了良好的契机。广域网信息的传递可以跨越大洋、大洲的局限,甚至广布全球。近年来随着3G无线网络技术的成熟和智能终端的普及,迎来了计算机网络通信技术的又_大变革。由局域网到广域网,由有线通信到无线通信,可见,信息技术的创新也推动了计算机网络通信的技术创新,这种创新也必将惠及所有使用者。
2、计算机网络通信的发展前景
计算机通信网络的建设也是经济社会发展过程中的重要议题。尤其是近几年,计算机网络通信技术的发展渗透到身边的每个角落,颠覆性的改变了我们的生活。
2.1 计算机发展的现状
根据中国互联网信息中心(CNNIC)2023年1月15日提供的《第31次中国互联网发展状况统计报告》,截止到2023年底,我国网民规模达到5.64亿,互联网普及率为42.1%,手机网民有4.2亿,网购用户2.42亿。网民规模增长维持放缓态势,手机网民增势良好,用户逐渐移动化,手机端电子商务类应用使用率整体大幅上涨。
2.2 计算机网络发展的前景分析
计算机发展前景范文第5篇
关键词:移动学习;计算机公共实验室;虚拟桌面;慕课
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2023)16-0009-03
一、计算机公共实验室现状
在教育信息化推进过程中,计算机实验教学已经成为教学工作中不可或缺的一部分,每个高校都设立了类似于计算中心或者计算机公共实验室这样的机构。无论是计算机实验教学,还是网络资源的获取,计算机公共实验室都是学习的一个重要场所,承担了大量计算机信息技术基础和各类专业课的实验教学。
计算机公共实验室的台式电脑均要依赖于有线网络才能够上网,而无线网络(WLAN)的出现打破了在固定地点才能上网的禁锢,许多原本需要在计算机上处理的事务通过移动设备就可以完成,如收发电子邮件、资源下载等。许多高校新建了无线校园网,极大提高了网络接入的便捷性和自由度。针对IOS、Android等时下流行的掌上操作系统开发的校园网微门户,更是极大方便了移动设备获取各种信息。
随着无线网络和移动终端的普及,移动学习已经成为学生获取知识的一种重要途径,教师教学、师生互动、知识交流已经不再局限于课堂,学生不再像过去那样依赖计算机进行信息化学习,原本人满为患的机房逐渐冷清。以南通大学为例,近6年来计算机机房电脑总量基本维持在1800台左右,且每年维持300-400台计算机更新率,除寒暑假和国家法定节假日外,每天开放不少于10小时,从图2中可以看出在机房使用电脑的人数越来越少,机房一直处于全天候开放状态,但是设备的使用率却在逐年降低,到了一定使用年限后计算机进入了淘汰更新阶段,造成了严重的资源浪费。长此以往,势必将计算机公共实验室的建设和发展推到一个边缘化的状态。
二、移动学习
1.概念
移动学习(Mobile Learning)是一种在移动计算设备帮助下的能够在任何时间、任何地点发生的学习,移动学习所使用的移动计算设备能够有效地呈现学习内容并且提供教师与学习者之间的双向交流。
2.特点
移动学习的最大特点就是打破了时间和空间的限制,在任何时间、任何地点都可以通过手中的移动设备获取知识。学习者可以随时随地自主学习,教师、研究人员、学生可以在不受限制的环境下进行交流、探讨。移动学习实现了自主性、个性化学习方式,以知识导航为特征、提出问题解决方案为目的的学习任务,使学习活动更具情境性,资源更丰富。
3.移动学习的现状
爱尔兰教育技术专家Desmond Keegan在《From d-learning, to e-learning, to m-learning》一文中根据学习的形式与手段的不同,把远程学习分为三个阶段。
(1)d-learning(distance learning)――远程学习。特点是已经实现了教师与学生的时空分离,教与学的活动不再是同步的,为学生开发学习材料和提供学习支持服务的远程学习系统起到了举足轻重的作用。
(2)e-learning(electronic learning)――电子学习。特点是实现了远程的面授教学(teaching face-to-face at a distance),弥补了远程学习的一些先天不足。主要使用卫星电视、视频会议系统、计算机网络等技术。
(3)m-learning(mobile learning)――移动学习。这是远程教育新的发展阶段。特点是可以随时、随地进行自由的学习。
移动设备的性能日益强大,网络速度不断加快,为移动学习打开了便捷之门。各种学习机构都在尝试创建网站、制作教育材料和资源的方法,大量的移动学习平台和教学资源都在建设中。教育工作者都在探索移动学习给教育带来的变革,移动学习作为教育信息化手段的一种有效补充,极大改变了我们的教学方式,诸如微课、慕课等为移动学习提供了良好的资源环境。校园无线网络的建设与普及,各种移动设备能够方便快捷地接入网络,也为移动学习提供了高效的使用环境。
三、转变思路,创新发展
随着群众生活水平的提高,笔记本电脑等移动设备在大学生群体中逐渐普及,越来越多的学生采用BYOD(Bring Your Own Device,自带设备)的方式进行学习,BYOD通过利用学生的自带设备,让“一对一”的学习更加容易。因此,计算机公共实验室使用率降低是必然趋势,这就要求实验室的管理者转变传统的发展思路,积极主动地融入到新的学习变革中去,以创新求发展,提供更具特色的教学服务。
1.构建虚拟桌面平台
虚拟桌面是一种基于服务器的计算模型,最早由桌面虚拟化厂商VMware提出,虽然借用了传统的瘦客户端的模型,但是让管理员与用户能够同时获得两种方式的优点:将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理;同时用户能够获得完整PC的使用体验。
计算机公共实验室为了满足各个专业的教学需要,安装了大量的教学软件如VC++、Photoshop、3D Max等,严重影响了计算机系统的运行速度,这也是许多学生在实验教学中不愿意使用台式电脑的一个重要原因。
虚拟桌面平台很好地解决了这一问题。通过按需安装集中管理,实现一机多用,在办公室就可以对实验室内每一台电脑进行操作系统的安装、更新或恢复。不仅极大提高了系统的运行速度和软件的安装自由度,也很好地解决了大批量计算机的管理问题。虚拟桌面可以通过安装多个系统镜像,将各种教学软件分散到各个系统中,从而提高系统运行效率,甚至可以做到每个学生都拥有自己专属的学习环境,形成了专属教学环境、考试环境、学习环境和开放式实验环境的和谐统一。
2. 提供开放的移动学习环境
计算机实验教学中会涉及各种不同的系统环境,如Windows XP、Windows 7、Linux等,各种教学软件在不同操作系统中兼容性不一,部分学生在实验教学中习惯使用自己的笔记本电脑,无法安装专业教学使用的系统环境,虚拟桌面平台可以提供多操作系统的支持,很好地解决了这个问题。计算机公共实验室在建设时可以在桌面提供预留的网络点位方便学生使用。
当然这些都还只是停留在通过有线网络和本地PXE引导来使用移动设备学习,要融入移动学习的大环境,还需要提供更开放的实验平台。一些虚拟桌面产品已经突破了网络传输介质和网段划分的限制,可以通过无线网络远程接入服务器并启动虚拟桌面,这就为移动学习提供了更好的便利性,教师和学生可以在教室、办公室、公寓等校园内任何地点,实现移动学习。
3.整合教学功能,扩展教学内涵,拓宽发展途径
(1)语言实验室(又称语音室)在外语教学中一直扮演着不可或缺的角色,过去语音室的学生机只需要用到显示器和耳机,通过教师机控制观看或收听素材,功能结构比较简单。现在随着外语教学改革,越来越多的数字语音室开始投入建设和使用。许多高校在建设语音室和计算机公共实验室时,是作为两套完全独立的系统分开进行的,而这两套系统有许多功能重叠,语音室只是在每台电脑终端安装了语言教学控制系统,造成建设的重复浪费。
以南通大学为例,现语音室共有约2200座,已改造数字语音室有620座,今后几年内将对剩余的语音室进行数字化改造。计算机公共实验室约1800座,如果能将数字语音室和计算机公共实验室进行统一规划和改造,对于经费和人力资源都将是极大的节约。
(2)计算机公共实验室的实验教学环境都是由实验室管理人员提前准备好,这样存在两个问题:一是部分教师不能熟练地使用现代教育技术手段开展教学工作,遇到问题不能及时解决,如软件安装、投影仪使用、教学课件制作等,影响了教学效果,降低了教师使用现代教育技术手段开展教学的积极性;二是学生对于知识的了解仅局限于课本,缺少实践环节,而现代教育理念越来越强调理论与实践并重。
计算机公共实验室由此可以开展针对教师的教育技术培训和针对学生的实践教学。
南通大学现代教育技术中心近年来将教师的教育技术培训作为一项重要工作加以推进,计算机公共实验室作为其下属科室,联合教学技术部、信息资源部开展教师教育技术培训,向教师宣传和灌输现代教育技术理念,帮助教师发现和解决在计算机实验教学、课件制作、网络教学平台等方面遇到的问题。广大教师对这种形式的培训非常欢迎,培训成效显著。
在学生的实践教学方面,与教育科学学院积极开展合作教学,开设教育技术专业的实践教学课程。在计算机公共实验室的实践学习中,学生能够充分认识和了解各种计算机硬件,更深入的了解计算机,学会自己动手去拆解和组装计算机,安装和调试各种软硬件,探索、研究和解决各种计算机故障,同时能够参与到实验室的日常管理事务中,学会通过分工合作来提高工作效率,培养了他们的工作责任心和团队意识。
4. MOOC为计算机公共实验室的发展提供新机遇
MOOC即大型开放式网络课程,MOOC是Massive(大规模的)、Open(开放的)、Online(在线的)、Course(课程)四个词的缩写,整合了多种社交网络工具和多种形式的数字化资源,形成多元化的学习工具和丰富的课程资源。近两年来这种新兴的教学方式受到全世界教育机构的广泛关注,国内各大高校也纷纷加入到MOOC的资源建设中,MOOC的在线注册和学习人数飞速增加。
相对于微课程这种针对知识点的教学来说,MOOC是针对完整课程的开放式网络教学方式,这种教学方式更适合在计算机公共实验室这样的教学平台上进行。计算机公共实验室提供了大型的网络化教学环境,可以满足众多的学习者同时学习的需要,大型开放式网络课程需要能促进大量回应和互动的教学设计,在较高生师比的情况下,计算机公共实验室内可以实现同侪审查(peer review) 、小组合作、随堂测验、课程考试等教学功能。一个更开放的计算机公共实验室可以提供给广大学习者一个更开放更自由的网络学习和交流环境,在这个自由开放的学习平台上,学生可以通过兴趣发现、自主学习、主动交流来更好地实现知识的获取。
四、结束语
移动学习作为一种新型的学习方式,使学习的时间地点更加自由、内容更具自主性,真正做到了学习无处不在,这种学习模式将越来越受到人们的重视和推广,甚至有专业教育研究机构认为移动学习在未来一年内将成为主流的学习手段之一。计算机公共实验室作为信息化教育时代一个重要的教学平台,在移动学习时代要保持良好的发展前景,必须要把握好教育技术变革的方向,了解诸如MOOC这种新兴教学方式的特点,在建设和服务理念上做出改变,以变革求发展,为实验实践教学、网络学习提供内涵更丰富的教学平台。
参考文献:
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