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關鍵詞:計算機；技術基礎；精品課；課程體系
Abstract:Thecomputer-basedtechnologyproductsonthebasisofbuildingcourses,andcoursesfromthesystem,contentsandmethodsofteachingandteachingmethods,teachingmaterialsinsuchareasascomputertechnologyonthebasisofthequalityofthecurriculumbuilding,whichimprovethequalityofteachingPlayedaveryimportantrole.
Keywords:computer;-basedtechnology;classquality;curriculum
1計算機技術基礎精品課程建設的基礎條件
(1)計算機技術基礎課在人才培養中的地位和作用不斷增強
自1985年以來,計算機技術基礎理論課和計算機技術基礎實驗課就被列為大連水產學院的重要基礎課。十多年來,修讀計算機技術基礎課的學生由最初的8個本科專業、5個?？茖I的372人,發展到現在的30個本科專業1800多人。計算機技術基礎課不僅是計算機科學教育的前導課程,同時也是培養學生上機操作能力的基本途徑。該課程的教學不僅僅局限于理論知識的傳授,更加注重學生動手實踐能力的培養和素質的提高,培養學生在今后的學習生活工作中必要的計算機操作技能。今天,計算機技術基礎課程已經不僅僅是為后續課程打基礎,它已經成為一門自然科學的素質教育課,特別是在對大學生科學素質培養中起到了其它課程所無法替代的作用,課程教學的著眼點轉到了傳授知識、培養能力和提高素質上來,課程體系也由理論課和實驗課兩門,改為兩門必修課和多門選修課的形式。
(2)課程體系和教學內容隨著人才培養目標的變化、國家等級考試的變化、就業形勢的變化而不斷改革,適應了計算機技術基礎地位和作用的變化
計算機技術基礎教研室多年來一直進行教學研究和學術研究活動。自1985年開始組織規范的教學研究活動,每月一至二次。課程設置由原來的Basic語言、Fortrain語言發展到今天的C語言,由Foxpro發展到今天的VisualFoxpro。選修課程也由原來的一門單片機原理發展到今天的多門課程,如VC、VB、PowerBuilder程序設計、Java、網絡技術與應用等課程。課程組成員積極進行教學研究課題,“水產院校計算機教學模式改革的研究與實踐”2002年獲遼寧省優秀教學成果二等獎?！坝嬎銠C基礎課程教學改革的研究與實踐”獲大連水產學院教學成果二等獎。教研室現在正在進行水院教改項目“計算機基礎教學的改革與實踐”和重點建設課程“計算機技術基礎”,通過教學研究和學術研究,不斷改革計算機技術基礎課教學,適應了人才培養目標的變化,提高了課程建設的水平。
(3)師資是課程建設的關鍵
自98年以來,計算機基礎課程組新進教師6人,其中研究生4人,本科2人。課程組8人中有2人在讀博士、正教授1人、副教授2人、講師3人、助教2人。教師隊伍年輕化,適合計算機發展日新月異的需要。課程組全體人員,既承擔理論課教學,又承擔實驗課教學,人均年教學工作量300多學時。旺盛的精力和飽滿的工作熱情,超額完成繁重的工作任務,得到了學生與老師的贊譽和好評。
(4)高度重視教材的使用與建設、保證實現教學改革和人才培養的目標
計算機技術基礎課使用的是新世紀計算機基礎教育優秀教材,符合國家教委的白皮書的要求,與國家等級考試緊密接軌。2002年,我們參加了農業出版社組織的十五規劃教材的教材編寫工作會議,進行了有關教材方面的深入研究與探討。2003年,我們參加了農業出版社組織的十五規劃教材《計算機公共基礎》和《計算機技術基礎》的編寫工作。2006年,我們作為副主編參與了十一五規劃教材《C語言程序設計》和《C語言程序設計實驗指導》的編寫工作。隨著科學技術的發展,實驗教材的內容老化逐年顯現,尤其計算機技術的概念和方法不能得到足夠的反映,不利于培養學生學習能力與創新精神,為此我們在多次討論和調研的基礎上,于2004年自編了《計算機技術基礎實驗》。
2多方位進行計算機技術基礎精品課程建設
(1)計算機技術基礎教學培養學生科學素質的研究,重新審視水產院校計算機技術基礎課程的地位和作用
通過進行“計算機公共基礎教學改革”教學研究課題,我們認為計算機技術基礎的作用不僅僅是為后續課打基礎,而且更應該在大學生科學素質培養中發揮更重要的作用。在教學過程中,任課教師能夠有意識地體現這一教學指導思想,從而提高了全校師生對計算機技術基礎課的認識。
(2)計算機技術基礎課教學內容改革的研究
確定了必修加選修的課程體系后,主要的任務就是必修課中講哪些內容、選修課中講哪些內容、必修課與選修課之間的“接口”如何設置。我們認真研究了計算機學科的發展歷史與趨勢,結合各專業對計算機技術基礎的要求,配合教學計劃及教學時數的調整,對計算機技術基礎課程的教學內容進行合理的調整及科學的組合,力求既要符合教學大綱的基本要求,又具有新時期教學改革的新特點。同時,介紹學科發展的新成果及新動態,激發學生的學習興趣,培養學生的創新意識。我們選用了適合國家計算機等級考試的21世紀優秀教材,將講課內容進行了改革,對等級考試和學生后續課程學習有利的內容多講、細講,對教材后面的新增的內容進行簡單的介紹,為選修課設置了必要的“接口”。
(3)計算機技術基礎課程體系設置的研究
多年來,計算機技術基礎僅開出理論課和實驗課兩門課,已經不能滿足教學內容改革的要求。我們在原有課程體系的基礎上,增加了既對各專業學生學習專業課程有利、又對學生畢業設計有利的一些選修課程,如C++、PB、JAVA等。我們已申報校教改項目,在這個項目中,我們將對課程體系的設置進行大范圍的整改,這將對各院系學生的計算機學習產生重大的影響?，F在已確立了以必修課為主,以若干門2或2.5學分的選修課為輔,因材施教的新課程體系。
(4)教學方法和手段現代化的研究
計算機技術基礎中蘊含著很多科學的思維方法,而這些方法對學生學習其它學科的知識也是適用的,所以領會和掌握計算機技術基礎中科學的思維方法將使學生終身受益,這些方法的學習就是計算機技術基礎中培養學生科學素質的具體內容。為了實現知識——能力——素質一體化教學,在教學過程中我們針對不同的教學內容,選用不同的教學方法和手段,徹底摒棄“灌輸式”的教學方法,從傳統的“學到什么”向“如何學
”轉變,從注重知識傳授向注重能力培養轉變。教學中運用問題教學法、啟發式教學法、討論式教學法、自學式教學法等方式,引導學生多思考,培養學生的創造思維能力;運用發現法教學,使學生把自己作為一個發現者,探索知識的來源,培養學生探索和發現問題的欲望及思考和解決問題的獨創性。
針對不同專業、不同基礎的學生,我們也采用不同的教學模式和方法?？紤]到土木、船舶、機械類學生在畢業設計中,往往要進行大量的復雜的科學計算,我們在教學中,重點加強了學生在計算方法與數值分析中的教學,培養學生自己動手編寫相應的計算工具;對于電子、通信、自動化專業的學習,強化了學生在基本位運算、硬件地址等相關內容的教學,為學生在將來的電路系統專業課程學習打下基礎;對于海洋、環境學科,我們在教學中增加了統計分析、方差回歸等教學;外語系、經濟管理學院側重數據庫理論、圖形設計等教學。此外,為了滿足學生對于更高層次的教學要求,我們在教學中還穿行了關于本課程的提高版本C++以及相關熱點領域的介紹和講解,深受學生的關注和好評。對于部分能力出眾的學生采取單獨指導,讓他們借助參考資料學習更深一層的內容等。
針對目前課時緊張,教授內容較多的情況,我們要求教師充分備課,準備好電子教案,選擇恰當的例題、習題進行精講;盡量多的采用電子演示文稿、大屏幕多媒體聯機演示等先進教學方式,把計算機課程講得生動活潑、引人入勝,同時可省下大量的教學時間;在實現多媒體教學的同時,計算機技術基礎教學課件課件已放到校園網上,并指導學生進行自主學習;向學生公布主講教師郵箱,利用網絡資源隨時解答學生的問題;并即將開通BBS教師論壇供教師們討論交流,以提高學生的計算機整體水平。3教學效果
近幾年,由于學校擴大招生規模,教研室老師嚴重短缺,每位老師承擔了大量的工作,基本上都處于超負荷工作。但是,由于教研室采用了先進的教學方法和教學手段,同時對教學內容進行了有效的改革,繁重的教學任務并沒有降低教學效果,相反,我們的課程受到了校內同事的一致好評和學生的歡迎。學生在遼寧省非計算機專業二級等級考試水平考試中多次取得較好成績,有些班級的通過率達100%。課程組全體教師在授課的過程中時時滲透國考的題型,將講課內容與國家教育部的白皮書及等級考試緊密結合在一起。雖然2005年我校等級考點剛剛申請下來,但經過短短的一年時間,我校學生等級考試的通過率提高了17.44個百分點,取得了非常好的效果。
校督導組多次對課題組成員進行聽課,給予了充分肯定。在近三年的期中教學檢查中,學生對計算機基礎課堂教師的評價很好,主講教師的學生打分的優秀率達100%。
兄弟院校的同行們對我校計算機基礎教學能在如此缺少課時的情況下,面對這么多的學生,超額完成教學任務,感到非常欽佩。
面對來自方方面面的贊譽,我們并沒有驕傲與自滿,感到自身的擔子更重了。因為我們深知,計算機技術基礎課程是培養學生應用計算機知識研究問題和解決問題,為完成畢業論文和畢業設計奠定基礎,為深入學習其他專業知識、培養學生用計算機解決專業問題的入門課程。所以我們必須走在時代的最前沿,緊跟時代的脈搏、不斷進取。在參加全國農林院校的十五規劃教材的教學和教材研討會上,我們根據近幾年的教學經驗闡述了自己的觀點,得到與會的全國其他院校同行的一致贊同。我們編寫的計算機基礎課程的教材已在全國多所農林院校使用。
4結論
全面提高人才培養質量和教學水平是高等教育發展的需要,也是迎接新世紀挑戰的需要。高校培養的大學生應該是知識、能力、素質協調發展的創新型人才。課程是高校培養人才的必要渠道,抓好課程建設是提高教學水平的根本保證,課程建設要以學生創新意識和創新能力的培養為核心。精品課程建設是教育部“高等學校教學質量和教學改革工程”的重要組成部分,是一項長期的系統工程。精品課程的建設工作將為分級分類的課程評價體系的建立提供了實踐基礎。課題組教師在多年計算機技術基礎的教學實踐中,通過對課程體系、教學內容、教學方法的改革,構建“相互平行、融合交叉的理論實踐教學體系”,形成了新的課程體系的架構,收到了較好的效果,提高了教學質量。
(5)考試方法的研究
之所以能夠產生明顯的效果，關鍵是政府職能明確，不斷根據產業發展需要調整支持方向，改進資助體系和管理?？偨Y美國聯邦政府支持計算機技術研究開發的經驗，對我國政府支持產業技術發展有著重要的借鑒作用。
一、美國政府對計算機技術發展的支持
第二次世界大戰結束后，聯邦政府一直是計算機技術的強有力支持者。按1995年不變價計算，1976-1995年間，聯邦政府對計算機科學研究和技術開發的支持由1.8億美元增加到9.6億美元，增長了5倍。其中，基礎研究投入由6500萬美元增加到2.65億美元；應用研究投入由1.16億美元增加到7億美元。聯邦政府資助中約35-45%投向大學，其余55-65%投向政府實驗室和產業界；政府基礎研究資金的70%投向大學。聯邦政府還對其他與計算機技術相關的研究給予資助。聯邦政府對與計算機研究相關的其他技術和電子工程研究方面的投入由1972年的不到10億美元增加到1995年的17億美元，占聯邦總投入的比重由5%增至7%。
聯邦政府從其職能出發決定資助方向，政府資金主要投向以下幾個方面。
(一)重點支持長期的基礎性研究
美國政府在長期基礎性研究和共性應用技術的研究開發方面發揮了重要作用。長期基礎性研究的主要特點，一是其效益往往在短期內無法顯現出來，風險較大。特別是在產業發展初期，企業沒有實力進行這樣的研究工作；二是其應用領域往往比較廣泛，一家公司無法完全利用，而且又無力阻止競爭者利用其研究成果。因此，產業界較少對長期基礎性研究進行投資。
美國聯邦政府對計算機技術的長期基礎性研究的資助項目已經取得了明顯的效果。如，政府資助的計算機人工智能技術研究開始于70年代早期，直到1997年才研制出能夠成功識別持續性語音的個人電腦。與此相似的是，國防基金從60年代就開始資助可用于三維圖像的基礎性系統研究，直到90年代才形成消費性產品。盡管這項成果在高性能儀器中早已開始應用，但近些年才廣泛應用于醫療、娛樂及國防產業。
(二)資助計算機研究的基礎設施
聯邦政府在計算機基礎設施建設方面發揮了關鍵作用，為美國發展計算機產業提供了源源不斷的人才。
1.為產業發展培養了大量人力資源
聯邦政府的資助計劃培養了一大批電子工程和計算機科學的研究生和優秀研究人員，為計算機和電子工程的發展提供源源不斷的后續人才。國家科學基金的數據表明，1985-1996年間，獲得聯邦資金資助的計算機和電子工程專業的研究生比例從14%增加到20%。聯邦政府對研究生的資助主要采取助教獎學金的形式，助教獎學金占總資助額的75%以上。1985年到1995年，全國最好的計算機系里，如MIT、卡內基·梅隆、加利弗尼亞大學勃克力分校等的計算機和電子工程專業的研究生中約有56%得到了聯邦政府的資助，其中一半是助教獎學金。1997年，斯坦福大學電子工業和計算機專業27%的研究生獲得聯邦政府資助，50-60%的博士得到資助。同時，政府資助的一些大型研究項目還培養了一批學術帶頭人。
2.為大學教育和研究提供了良好的設備和設施
配備和維護研究的硬件設備需要較高的資金投入，一般的大學很難籌集到這筆資金。聯邦政
府采取多種形式來支持大學購買計算機設備，主要有兩種形式：一種是為大學教學提供計算機設備；另一種是通過資助特定研究項目為大學提供精良設備。
聯邦政府在支持大學研究設備方面的主要貢獻，一是支持建立大學計算中心，資助大學計算機系開展研究工作。國家科學基金（以下簡稱“NSF”）于1956年就開始了為大學提供普通教學和研究用計算機的資助計劃。該計劃每年提供的資助金額增長很快，1958-1970年間，共資助了66,00萬美元。60年代，國防部高級項目處(以下簡稱“DARPA”)重點資助了少數幾個基礎好的大學計算機系（如MIT，卡內基-梅隆大學，斯坦福大學）開展專門項目研究，資助項目的大部分資金用來采購設備。據估計，60年代，全美大學中約一半的計算設備是由政府機構資助提供。1981-1995年間，聯邦政府資助了計算機科學系研究設備采購的65%，1985年高達83%。在電子工程方面，聯邦政府的設備資助也維持在較高的水平，1982年為75%，1995年為60%。NSF啟動了兩套專門為計算機科學系提供設備的計劃：計算機研究設備計劃和一個更加廣泛的協作實驗研究計劃。
二是研制高性能計算設備和建設網絡設施。80年代中期，政府資助了IBM701等高性能計算機
的研制，造出了供研究人員進行各種研究使用的大型計算機系統。1985年，NSF啟動了一項建立超級計算機中心的計劃，資助建立了5個全國范圍的計算機中心，為那些不能在普通計算機上進行的高級的、運算復雜的研究提供了條件。后來，這些中心成為高性能計算機的早期試驗場，還對一些計算機科學系的教學起了重要作用。同時，這項計劃還帶動州、私人部門出資在其他大學建立超級計算機中心。
隨著網絡技術的發展，政府加大對網絡設施的資助力度。1973年起，NSF著手進行一項科學網絡的計劃，每年提供60萬美元到75萬美元為大學的研究人員建立計算機網絡。
(三)支持利用高新技術的大型應用系統的研究開發和推廣
聯邦政府有效資助了大型應用系統的研究開發項目。DARPA支持了計算機間相互聯結的分批轉換網絡（ARPANET）的研究項目。這項研究促進了有關入網協議、分批轉換及路線安排等項研究。同時也推進了對大型網絡管理模式的開發研究，如，域名系統及開發電子郵件等。DARPA的研究成果顯示了大型分批轉換網絡的價值，促進了其他網絡的開發。NSF網絡的建立形成了網絡的基礎。政府通過資助大型高新技術應用系統的開發，把學術界和產業界的研究者匯聚起來共同建立共用的實驗室，交流思想，從而創造出一支有能力最終推動技術發展的研究力量。如，50年代的SAGE項目組織了來自MIT、IBM及其它研究實驗室的研究者，整個項目過程中出現了許多創新思想，目前在計算機行業已經獲得廣泛認可的想法都是當時提出來的。許多計算機行業中的先驅人物也從50-60年代的控制計算機系統(SAGE)項目中獲得了經驗，后來這些人在代表著計算機及通訊事業新興的公司及實驗室中工作。SAGE的影響在后來的幾十年中才逐步顯現出來。
構造大型應用系統的實踐表明，有些研究并不一定直接導致某一項技術的創新，而是導致開發與技術推廣。應用開發是對已經研究出來的技術進行分析和合理組合，形成新的應用系統。如，建立大型應用系統的研究項目就是把電子通訊系統的原理應用到ARPANET項目開發中，形成了網絡技術的基礎。
(四)對產業技術的早期資助
20世紀50年代，聯邦政府資助了絕大部分計算機技術的研究。那時，政府對計算機技術研究
開發的資助超過工業界R&D投入的3倍，幾乎覆蓋了整個計算機界的研究與開發。直到1963年，政府還資助著IBM計算機R&D的35%，Burroughs公司的50%，Control-Data公司的40%。從60年代末開始，因為整個計算機行業快速發展，政府對計算機R&D資助的比例急劇下降。直到70年代中期，政府資助僅占計算機R&D投入的25%，1979年達到戰后的最低點15%。隨著新項目的啟動和里根執政時期的國防建設，1983年，政府對計算機技術研究的資助比例又有回升，約占20%。
美國政府對產業界的資助重點放在推動技術商業化方面。一是對產業界早期研究的資助。政府對企業實驗室提出的一些有市場前景的技術給予資助，將其推向商業化。例如，IBM最先提出了相關性數據庫的構想，但IBM考慮到這項技術構想可能對自己已經成熟的產品造成潛在的競爭威脅，沒有繼續進行商業化研究開發投入。而NSF資助加州大學伯克立分校對這一構想進行深入研究，并將其推向商業化；二是支持共性技術研究開發。有些研究開發具有商業價值，但屬于共性技術，單個企業難以研究開發，或者企業擔心難以控制競爭者使用技術成果。IBM最先開發了RISC(精簡指令系統計算機)，但直到DARPA資助加州大學伯克立分校及斯坦福大學進行深入研究時，RISC才實現了商業化。該研究是作為70年代末、80年代初“大規模集成電路”（VLSI）項目的一部分來進行的。后來許多公司把以RISC為基礎的產品引入了市場領域。
(五)聯邦政府的資助對創新起到重要作用
聯邦政府的資助計劃促進了計算機技術的創新。據統計，1993至1994年間，美國全國共批準了1619項與計算機產業有關的專利。盡管這些專利的所有者75%是美國企業，但它們所引用的論文大部分是由大學或政府的研究人員撰寫的。在按資助來源分類統計的論文中，51%的資助來自于聯邦政府，37%來自產業界的資助。政府資助中NSF占22%，DARPA占6%。盡管這些數據僅限于兩年的專利統計，但反映出聯邦所資助的項目，特別是在大學里進行的資助研究，推動了計算機行業的技術創新。
二、美國政府在計算機產業技術發展各階段中的主要作用
政府在計算機科學技術發展過程中的作用，隨計算機產業成長和發展階段不同而變化。(一)50年代——計算機技術發展的初期階段，政府的主要作用是用戶和資助者
在1960年以前，美國政府作為用戶和資助者，主導著電子計算機技術的研究開發。這一期間，政府支持計算機技術主要出于國防需要，資助面比較窄，重點是對技術本身的試驗，而且沒有一個系統的長期戰略計劃。但是，這一時期的政府資助項目嘗試了不同類型的資助機制，對私營部門產生了非常重要的影響。
50年代，幾個主要計算機公司的R&D都得到過聯邦政府的各種形式的資助。例如，在IBM公司的R&D投入中，政府合同資助投入占50%以上，直到1963年還有35%。聯邦政府不僅在資金上對私營部門提供資助，而且從項目設計、技術思路、人力資源等方面提供了支持。資助的項目涉及到有關國家安全、人力資源培養等各方面，還包括一些綜合性、高投入、不確定性大、具有長期影響的技術開發項目。政府資助的許多項目研究出了設備的原型，在這些原型基礎上，研究人員可以進行更深入的探索。
(二)60-70年代——技術擴散和產業增長階段，政府扶持的重點轉向長期基礎性研究和培養人才
60年代初期，美國的計算機行業開始商業化，可以獨立于政府的資助和采購，全國出現了幾個大型的計算機公司。這些大型公司建立了自己的實驗室，并且有能力自己研究開發計算機應用技術，從而促進了計算機產業的商業化。如，IBM公司與美國航空公司在部分采用軍事指揮和SAGE技術的基礎上，開發了計算機訂票系統（SABRE系統）。計算機定票系統的迅速發展成為推動計算機產業化的一個重要動力。與此同時，產業界對計算機人才的需求大大增加。出現了計算機科學領域，幾個重要學校的計算機系已經成立。
隨著計算機技術產業化和商業化，政府的資助重點開始轉向長期基礎性研究和培養人才。60年代后期至70年代，由于計算機產業界對R&D的投入增加，盡管政府資助產業界的絕對數額還在上升，但比例卻急劇下降。
(三)80-90年代——計算機產業成熟階段，政府積極組織和支持聯合研究開發
隨著產業界增加對計算機技術研究開發的投入，政府資助所占比例開始下降。80年代初期，日本的電子工程和計算機存儲器等技術開發，使美國的計算機產業感到了競爭威脅。同時，美國半導體生產設備的國際市場份額從75%下降到了40%?！霸鰪姼偁幜Α背闪嗣绹?0年代技術政策的關鍵字眼，國內要求政府采取行動的呼聲提高。同時，大學與實業界開始以合資、協議等方式進行合作，或組織行業協會抵制來自日本的威脅。
為了提高美國計算機產業的競爭力，使其在世界占據領先地位，聯邦政府不僅繼續支持計算機科學和技術的研究，而且調整了支持重點和資助方式。政府對計算機技術的資助重點開始轉向支持各界聯合開發，通過支持行業協會等一些新機構，組織和促進產業界聯合開發。1984年的國家合作研究法案從不信任法案中把研究協會的名字去掉了，從而使研究協會的合作合法化。政府支持半導體制造技術協會（SEMATECH）等行業性組織機構，發揮其在計算機技術聯合開發中的組織作用。那一時期，半導體制造技術協會和高性能計算機研究所等受到政府資助的行業性機構，成為計算機技術研究開發和政策議程的主導者。
90年代，政府一方面對現存的政府所有的成熟的計算機基礎設施實現商業化和私有化；另一
方面又開始資助新的更高層次的技術研究。如，NSF于1992年將其互聯網向商業應用開放之后，又于1995年成功地把NSF的互聯網推向私有化。與此同時，NSF和其他聯邦機構還在繼續進行下一代互聯網（NGI）的開發與擴展工作，計劃將互聯網的數據傳輸速度提高100倍。NGI計劃將建立一個試驗性的、范圍廣闊的、可升級的測試系統，用以開發那些對國家至關重要的網絡應用技術，如國防和醫療等。
三、幾點啟示
美國政府資助計算機技術發展的經驗，對我們有以下幾點啟示。
(一)政府職能明確
在美國的計算機革命中，政府、產業界和學校起了不同的作用。政府主要引導大學和產業界研究機構的研究，特別在建立前沿研究需要的實物基礎設施，培養大學生、研究生和技術隊伍等方面起到關鍵性作用。盡管有些在市場中處于主導地位的大公司，如AT&T、IBM、微軟和英特爾等在基礎研究方面也投入了大量資金。但大公司更傾向投資于與其發展目標及產品開發有緊密聯系的研究項目。而政府則在長期基礎性研究、應用前途廣泛的共性技術研究開發方面發揮了重要作用。
隨著計算機產業從幼稚產業發展為成熟產業，美國聯邦政府的作用經歷了一系列變化。從50年代的用戶和資助者，60-70年代的資助基礎研究和培養人才，到80-90年代的合作者。資助機構和管理也從分散、無戰略計劃逐步發展到由專門機構統一協調。
(二)資助來源多元化和機制多樣化，發揮政府機構的作用
聯邦政府對于計算機技術與電子工程技術的資助主要是通過幾個機構來完成的。例如國防部、國家科學基金、國家航空航天部、能源部及國家健康機構。這些機構的特點是，專業技術能力比較強，機構內部有許多專業技術人員，有些機構本身就是國家研究機構。除國家科學基金外，這些機構大都是計算機技術的直接需求和應用方，經常根據部門自身的需要資助計算機技術研究開發。
多元化的優點，一是有利于技術發展的多樣性。由于計算機技術是工具性技術，各個領域有不同的需求，因此，每一個機構都有各自的資助重點及資助方式，從而促進計算機技術多樣化發展；二是提供多種潛在的支持，增加了研究機構和研究人員的選擇余地，有利于競爭；三是研究成果可以在不同的機構間轉移，形成廣泛的用途，提高了研究成果的利用效率。
(三)加強統一協調
盡管美國政府對計算機技術的資助計劃是由專業管理部門分別執行的，但是，隨著計算機產業的成熟和資助規模的擴大，各專業管理部門和聯邦政府不斷加強對計算機資助項目計劃的統一協調和戰略規劃。60年代以前，軍方對計算機技術的資助是根據各軍兵種自己的需求分散進行的。60年代初，國防部成立了高級研究項目處，并成立了專門的信息處理技術辦公室。一個重要目的就是協調軍方各部門的長期戰略性資助計劃，實行統一管理。
90年代，美國國家科學技術委員會中設置計算機、信息和通訊委員會，該機構通過下級委員
會，協調12個政府部門或機構的有關計算機和通訊技術的R&D項目，并重點組織實施了5個具有長期戰略意義的項目計劃。
這種體制即發揮了專業機構的積極性和技術特長，又加強了統一協調，避免重復研究和
分散競爭資源的局面，提高了政府資助的整體效果。
(四)以多種方式支持計算機技術
除了資助研究開發以外，美國政府對計算機技術市場的形成發揮了重要作用。美國政府是高新技術的最大用戶，政府采購為高新技術創造了巨大的市場。
從半導體到超級計算機，在許多領域中，政府創造了計算機及其技術的市場，促進新技術的標準化和核心技術在計算機行業的推廣。例如，聯邦政府為阿波羅號航天飛機采購的集成電路以及國防部的洲際彈道導彈項目都對集成電路生產能力的提高形成了一種刺激。為開發核武器，能源部及其前身機構對高性能計算機的需求驅動了早期超級計算機市場的形成。美國政府的統計體系也是早期計算機及其軟件的大用戶。在軟件方面，通過建立聯邦數據處理標準，聯邦政府促使市場向“美國國家標準機構”制定的COBOL(面向商用的通用計算機語言)不斷靠近；為使FORTRAN程序語言擴展應用于并聯計算機，政府資助了高級FORTRAN論壇項目。
反壟斷訴訟也具有深遠的影響。例如，1952年出現了針對IBM的反壟斷訴訟案，要求IBM公司出賣或出租其設備，以幫助其它公司進入這一商業領域。同時要求IBM公司對其包括電子計算機在內的所有有關信息處理設備的現有及未來專利實施許可制度，并規定了許可的比率?！八痉ú糠磯艛嗖块T”的負責人認為，IBM訴訟案是“開放電子領域的一個進步”，為其他公司進入計算機行業打開了方便之門。
(五)保持戰略產業在國際競爭中的領先地位
美國政府對計算機技術的貢獻中最發人深省的是，政府不僅在計算機產業的發展初期發揮了作用，而且在計算機產業逐步趨于成熟時，仍然起著重要作用。
關鍵詞:計算機;精品課;技術基礎;課程體系
1計算機技術基礎精品課程建設的基礎條件
(1)計算機技術基礎課在人才培養中的地位和作用不斷增強
自1985年以來,計算機技術基礎理論課和計算機技術基礎實驗課就被列為大連水產學院的重要基礎課。十多年來,修讀計算機技術基礎課的學生由最初的8個本科專業、5個?？茖I的372人,發展到現在的30個本科專業1800多人。計算機技術基礎課不僅是計算機科學教育的前導課程,同時也是培養學生上機操作能力的基本途徑。該課程的教學不僅僅局限于理論知識的傳授,更加注重學生動手實踐能力的培養和素質的提高,培養學生在今后的學習生活工作中必要的計算機操作技能。今天,計算機技術基礎課程已經不僅僅是為后續課程打基礎,它已經成為一門自然科學的素質教育課,特別是在對大學生科學素質培養中起到了其它課程所無法替代的作用,課程教學的著眼點轉到了傳授知識、培養能力和提高素質上來,課程體系也由理論課和實驗課兩門,改為兩門必修課和多門選修課的形式。
(2)課程體系和教學內容隨著人才培養目標的變化、國家等級考試的變化、就業形勢的變化而不斷改革,適應了計算機技術基礎地位和作用的變化
計算機技術基礎教研室多年來一直進行教學研究和學術研究活動。自1985年開始組織規范的教學研究活動,每月一至二次。課程設置由原來的Basic語言、Fortrain語言發展到今天的C語言,由Foxpro發展到今天的VisualFoxpro。選修課程也由原來的一門單片機原理發展到今天的多門課程,如VC、VB、PowerBuilder程序設計、Java、網絡技術與應用等課程。課程組成員積極進行教學研究課題,“水產院校計算機教學模式改革的研究與實踐”2002年獲遼寧省優秀教學成果二等獎?！坝嬎銠C基礎課程教學改革的研究與實踐”獲大連水產學院教學成果二等獎。教研室現在正在進行水院教改項目“計算機基礎教學的改革與實踐”和重點建設課程“計算機技術基礎”,通過教學研究和學術研究,不斷改革計算機技術基礎課教學,適應了人才培養目標的變化,提高了課程建設的水平。
(3)師資是課程建設的關鍵
自98年以來,計算機基礎課程組新進教師6人,其中研究生4人,本科2人。課程組8人中有2人在讀博士、正教授1人、副教授2人、講師3人、助教2人。教師隊伍年輕化,適合計算機發展日新月異的需要。課程組全體人員,既承擔理論課教學,又承擔實驗課教學,人均年教學工作量300多學時。旺盛的精力和飽滿的工作熱情,超額完成繁重的工作任務,得到了學生與老師的贊譽和好評。
(4)高度重視教材的使用與建設、保證實現教學改革和人才培養的目標
計算機技術基礎課使用的是新世紀計算機基礎教育優秀教材,符合國家教委的白皮書的要求,與國家等級考試緊密接軌。2002年,我們參加了農業出版社組織的十五規劃教材的教材編寫工作會議,進行了有關教材方面的深入研究與探討。2003年,我們參加了農業出版社組織的十五規劃教材《計算機公共基礎》和《計算機技術基礎》的編寫工作。2006年,我們作為副主編參與了十一五規劃教材《C語言程序設計》和《C語言程序設計實驗指導》的編寫工作。隨著科學技術的發展,實驗教材的內容老化逐年顯現,尤其計算機技術的概念和方法不能得到足夠的反映,不利于培養學生學習能力與創新精神,為此我們在多次討論和調研的基礎上,于2004年自編了《計算機技術基礎實驗》。
2多方位進行計算機技術基礎精品課程建設
(1)計算機技術基礎教學培養學生科學素質的研究,重新審視水產院校計算機技術基礎課程的地位和作用
通過進行“計算機公共基礎教學改革”教學研究課題,我們認為計算機技術基礎的作用不僅僅是為后續課打基礎,而且更應該在大學生科學素質培養中發揮更重要的作用。在教學過程中,任課教師能夠有意識地體現這一教學指導思想,從而提高了全校師生對計算機技術基礎課的認識。
(2)計算機技術基礎課程體系設置的研究
多年來,計算機技術基礎僅開出理論課和實驗課兩門課,已經不能滿足教學內容改革的要求。我們在原有課程體系的基礎上,增加了既對各專業學生學習專業課程有利、又對學生畢業設計有利的一些選修課程,如C++、PB、JAVA等。我們已申報校教改項目,在這個項目中,我們將對課程體系的設置進行大范圍的整改,這將對各院系學生的計算機學習產生重大的影響?，F在已確立了以必修課為主,以若干門2或2.5學分的選修課為輔,因材施教的新課程體系。
(3)計算機技術基礎課教學內容改革的研究
確定了必修加選修的課程體系后,主要的任務就是必修課中講哪些內容、選修課中講哪些內容、必修課與選修課之間的“接口”如何設置。我們認真研究了計算機學科的發展歷史與趨勢,結合各專業對計算機技術基礎的要求,配合教學計劃及教學時數的調整,對計算機技術基礎課程的教學內容進行合理的調整及科學的組合,力求既要符合教學大綱的基本要求,又具有新時期教學改革的新特點。同時,介紹學科發展的新成果及新動態,激發學生的學習興趣,培養學生的創新意識。我們選用了適合國家計算機等級考試的21世紀優秀教材,將講課內容進行了改革,對等級考試和學生后續課程學習有利的內容多講、細講,對教材后面的新增的內容進行簡單的介紹,為選修課設置了必要的“接口”。
(4)教學方法和手段現代化的研究
計算機技術基礎中蘊含著很多科學的思維方法,而這些方法對學生學習其它學科的知識也是適用的,所以領會和掌握計算機技術基礎中科學的思維方法將使學生終身受益,這些方法的學習就是計算機技術基礎中培養學生科學素質的具體內容。為了實現知識——能力——素質一體化教學,在教學過程中我們針對不同的教學內容,選用不同的教學方法和手段,徹底摒棄“灌輸式”的教學方法,從傳統的“學到什么”向“如何學”轉變,從注重知識傳授向注重能力培養轉變。教學中運用問題教學法、啟發式教學法、討論式教學法、自學式教學法等方式,引導學生多思考,培養學生的創造思維能力;運用發現法教學,使學生把自己作為一個發現者,探索知識的來源,培養學生探索和發現問題的欲望及思考和解決問題的獨創性。
針對不同專業、不同基礎的學生,我們也采用不同的教學模式和方法?？紤]到土木、船舶、機械類學生在畢業設計中,往往要進行大量的復雜的科學計算,我們在教學中,重點加強了學生在計算方法與數值分析中的教學,培養學生自己動手編寫相應的計算工具;對于電子、通信、自動化專業的學習,強化了學生在基本位運算、硬件地址等相關內容的教學,為學生在將來的電路系統專業課程學習打下基礎;對于海洋、環境學科,我們在教學中增加了統計分析、方差回歸等教學;外語系、經濟管理學院側重數據庫理論、圖形設計等教學。此外,為了滿足學生對于更高層次的教學要求,我們在教學中還穿行了關于本課程的提高版本C++以及相關熱點領域的介紹和講解,深受學生的關注和好評。對于部分能力出眾的學生采取單獨指導,讓他們借助參考資料學習更深一層的內容等。
針對目前課時緊張,教授內容較多的情況,我們要求教師充分備課,準備好電子教案,選擇恰當的例題、習題進行精講;盡量多的采用電子演示文稿、大屏幕多媒體聯機演示等先進教學方式,把計算機課程講得生動活潑、引人入勝,同時可省下大量的教學時間;在實現多媒體教學的同時,計算機技術基礎教學課件課件已放到校園網上,并指導學生進行自主學習;向學生公布主講教師郵箱,利用網絡資源隨時解答學生的問題;并即將開通BBS教師論壇供教師們討論交流,以提高學生的計算機整體水平。
(5)考試方法的研究
引進了考試系統,采取靈活多樣的考試方式,利用計算機網絡定期對學生進行模擬考試和期中期末考試。
計算機技術基礎包括兩部分,一個是理論課,另一個是實驗課。前者是考試課,后者是考察課。由于理論課講授中結合計算機等級考試知識,期末試卷測試中采用與二級等級考試相似的題型。成績劃分為平時成績、期中成績與期末考試成績。主要評分依據為學生課堂回答問題情況、作業完成情況及出勤情況等。這樣有效地調動了學生平時學習的積極性,避免了期末突擊學習現象的發生。實驗課考核分平時階段考核和期末考核,均利用考試系統進行。同時要求學生作關于課程的綜合設計的大作業,綜合所學程序設計的知識,提高學生對所學知識的整體運用能力。
3教學效果
近幾年,由于學校擴大招生規模,教研室老師嚴重短缺,每位老師承擔了大量的工作,基本上都處于超負荷工作。但是,由于教研室采用了先進的教學方法和教學手段,同時對教學內容進行了有效的改革,繁重的教學任務并沒有降低教學效果,相反,我們的課程受到了校內同事的一致好評和學生的歡迎。學生在遼寧省非計算機專業二級等級考試水平考試中多次取得較好成績,有些班級的通過率達100%。課程組全體教師在授課的過程中時時滲透國考的題型,將講課內容與國家教育部的白皮書及等級考試緊密結合在一起。雖然2005年我校等級考點剛剛申請下來,但經過短短的一年時間,我校學生等級考試的通過率提高了17.44個百分點,取得了非常好的效果。
校督導組多次對課題組成員進行聽課,給予了充分肯定。在近三年的期中教學檢查中,學生對計算機基礎課堂教師的評價很好,主講教師的學生打分的優秀率達100%。
兄弟院校的同行們對我校計算機基礎教學能在如此缺少課時的情況下,面對這么多的學生,超額完成教學任務,感到非常欽佩。
面對來自方方面面的贊譽,我們并沒有驕傲與自滿,感到自身的擔子更重了。因為我們深知,計算機技術基礎課程是培養學生應用計算機知識研究問題和解決問題,為完成畢業論文和畢業設計奠定基礎,為深入學習其他專業知識、培養學生用計算機解決專業問題的入門課程。所以我們必須走在時代的最前沿,緊跟時代的脈搏、不斷進取。在參加全國農林院校的十五規劃教材的教學和教材研討會上,我們根據近幾年的教學經驗闡述了自己的觀點,得到與會的全國其他院校同行的一致贊同。我們編寫的計算機基礎課程的教材已在全國多所農林院校使用。
未來的計算機技術將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發展。盡管受到物理極限的約束，采用硅芯片的計算機的核心部件CPU的性能還會持續增長。作為Moore定律驅動下成功企業的典范Inter預計2001年推出1億個晶體管的微處理器，并預計在2010年推出集成10億個晶體管的微處理器，其性能為10萬MIPS（1000億條指令／秒）。而每秒100萬億次的超級計算機將出現在本世紀初出現。超高速計算機將采用平行處理技術，使計算機系統同時執行多條指令或同時對多個數據進行處理，這是改進計算機結構、提高計算機運行速度的關鍵技術。
同時計算機將具備更多的智能成分，它將具有多種感知能力、一定的思考與判斷能力及一定的自然語言能力。除了提供自然的輸入手段（如語音輸入、手寫輸入）外，讓人能產生身臨其境感覺的各種交互設備已經出現，虛擬現實技術是這一領域發展的集中體現。
傳統的磁存儲、光盤存儲容量繼續攀升，新的海量存儲技術趨于成熟，新型的存儲器每立方厘米存儲容量可達10TB（以一本書30萬字計，它可存儲約1500萬本書）。信息的永久存儲也將成為現實，千年存儲器正在研制中，這樣的存儲器可以抗干擾、抗高溫、防震、防水、防腐蝕。如是，今日的大量文獻可以原汁原味保存、并流芳百世。
新型計算機系統不斷涌現
硅芯片技術的高速發展同時也意味著硅技術越來越近其物理極限，為此，世界各國的研究人員正在加緊研究開發新型計算機，計算機從體系結構的變革到器件與技術革命都要產生一次量的乃至質的飛躍。新型的量子計算機、光子計算機、生物計算機、納米計算機等將會在21世紀走進我們的生活，遍布各個領域。
量子計算機
量子計算機是基于量子效應基礎上開發的，它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關的狀態，利用激光脈沖來改變分子的狀態，使信息沿著聚合物移動，從而進行運算。
量子計算機中數據用量子位存儲。由于量子疊加效應，一個量子位可以是0或1，也可以既存儲0又存儲1。因此一個量子位可以存儲2個數據，同樣數量的存儲位，量子計算機的存儲量比通常計算機大許多。同時量子計算機能夠實行量子并行計算，其運算速度可能比目前個人計算機的PentiumⅢ晶片快10億倍。目前正在開發中的量子計算機有3種類型：核磁共振(NMR)量子計算機、硅基半導體量子計算機、離子阱量子計算機。預計2030年將普及量子計算機。
光子計算機
光子計算機即全光數字計算機，以光子代替電子，光互連代替導線互連，光硬件代替計算機中的電子硬件，光運算代替電運算。
與電子計算機相比，光計算機的“無導線計算機”信息傳遞平行通道密度極大。一枚直徑5分硬幣大小的棱鏡，它的通過能力超過全世界現有電話電纜的許多倍。光的并行、高速，天然地決定了光計算機的并行處理能力很強，具有超高速運算速度。超高速電子計算機只能在低溫下工作，而光計算機在室溫下即可開展工作。光計算機還具有與人腦相似的容錯性。系統中某一元件損壞或出錯時，并不影響最終的計算結果。
目前，世界上第一臺光計算機已由歐共體的英國、法國、比利時、德國、意大利的70多名科學家研制成功，其運算速度比電子計算機快1000倍?？茖W家們預計，光計算機的進一步研制將成為21世紀高科技課題之一。
生物計算機（分子計算機）
生物計算機的運算過程就是蛋白質分子與周圍物理化學介質的相互作用過程。計算機的轉換開關由酶來充當，而程序則在酶合成系統本身和蛋白質的結構中極其明顯地表示出來。
20世紀70年代，人們發現脫氧核糖核酸(DNA)處于不同狀態時可以代表信息的有或無。DNA分子中的遺傳密碼相當于存儲的數據，DNA分子間通過生化反應，從一種基因代瑪轉變為另一種基因代碼。反應前的基因代碼相當于輸入數據，反應后的基因代碼相當于輸出數據。如果能控制這一反應過程，那么就可以制作成功DNA計算機。
蛋白質分子比硅晶片上電子元件要小得多，彼此相距甚近，生物計算機完成一項運算，所需的時間僅為10微微秒，比人的思維速度快100萬倍。DNA分子計算機具有驚人的存貯容量，1立方米的DNA溶液，可存儲1萬億億的二進制數據。DNA計算機消耗的能量非常小，只有電子計算機的十億分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白質分子，所以生物計算機既有自我修復的功能，又可直接與生物活體相聯。預計10～20年后，DNA計算機將進入實用階段。
納米計算機
“納米”是一個計量單位，一個納米等于10[-9]米，大約是氫原子直徑的10倍。納米技術是從80年代初迅速發展起來的新的前沿科研領域，最終目標是人類按照自己的意志直接操縱單個原子，制造出具有特定功能的產品。
現在納米技術正從MEMS（微電子機械系統）起步，把傳感器、電動機和各種處理器都放在一個硅芯片上而構成一個系統。應用納米技術研制的計算機內存芯片，其體積不過數百個原子大小，相當于人的頭發絲直徑的千分之一。納米計算機不僅幾乎不需要耗費任何能源，而且其性能要比今天的計算機強大許多倍。
目前，納米計算機的成功研制已有一些鼓舞人心的消息，惠普實驗室的科研人員已開始應用納米技術研制芯片，一旦他們的研究獲得成功，將為其他縮微計算機元件的研制和生產鋪平道路?；ヂ摼W絡繼續蔓延與提升
今天人們談到計算機必然地和網絡聯系起來，一方面孤立的未加入網絡的計算機越來越難以見到，另一方面計算機的概念也被網絡所擴展。二十世紀九十年代興起的Internet在過去如火如荼地發展，其影響之廣、普及之快是前所未有的。從沒有一種技術能像Internet一樣，劇烈地改變著我們的學習、生活和習慣方式。全世界幾乎所有國家都有計算機網絡直接或間接地與Internet相連，使之成為一個全球范圍的計算機互聯網絡。人們可以通過Internet與世界各地的其它用戶自由地進行通信，可從Internet中獲得各種信息。
回顧一下我國互聯網絡的發展，就可以感受到互聯網普及之快。近三年中國互聯網絡信息中心(CNNIC)對我國互聯網絡狀況的調查表明我國的Internet發展呈現爆炸式增長，2000年1月我國上網計算機數為350萬臺，2001年的統計數為892萬臺，翻一番多；2000年1月我國上網用戶人數890萬；2001年1月的統計數為2250萬人，接近于3倍；2000年1月CN下注冊的域名數為48575，2001年1月的統計數為122099個，接近于3倍；國際線路的總容量目前達2799M，8倍于2000年1月的351M。
人們已充分領略到網絡的魅力，Internet大大縮小了時空界限，通過網絡人們可以共享計算機硬件資源、軟件資源和信息資源?！熬W絡就是計算機”的概念被事實一再證明，被世人逐步接受。
在未來10年內，建立透明的全光網絡勢在必行，互聯網的傳輸速率將提高100倍。在Internet上進行醫療診斷、遠程教學、電子商務、視頻會議、視頻圖書館等將得以普及。同時，無線網絡的構建將成為眾多公司競爭的主戰場，未來我們可以通過無線接入隨時隨地連接到Internet上，進行交流、獲取信息、觀看電視節目。
移動計算技術與系統
隨著因特網的迅猛發展和廣泛應用、無線移動通信技術的成熟以及計算機處理能力的不斷提高，新的業務和應用不斷涌現。移動計算正是為提高工作效率和隨時能夠交換和處理信息所提出，業已成為產業發展的重要方向。
移動計算包括三個要素：通信、計算和移動。這三個方面既相互獨立又相互聯系。移動計算概念提出之前，人們對它們的研究已經很長時間了，移動計算是第一次把它們結合起來進行研究。它們可以相互轉化，例如，通信系統的容量可以通過計算處理（信源壓縮，信道編碼，緩存，預?。┑玫教岣?。
移動性可以給計算和通信帶來新的應用，但同時也帶來了許多問題。最大的問題就是如何面對無線移動環境帶來的挑戰。在無線移動環境中，信號要受到各種各樣的干擾和衰落的影響，會有多徑和移動，給信號帶來時域和頻域彌散、頻帶資源受限、較大的傳輸時延等等問題。這樣一個環境下，引出了很多在移動通信網絡和計算機網絡中未遇到的問題。第一，信道可靠性問題和系統配置問題。有限的無線帶寬、惡劣的通信環境使各種應用必須建立在一個不可靠的、可能斷開的物理連接上。在移動計算網絡環境下，移動終端位置的移動要求系統能夠實時進行配置和更新。第二，為了真正實現在移動中進行各種計算，必須要對寬帶數據業務進行支持。第三，如何將現有的主要針對話音業務的移動管理技術拓展到寬帶數據業務。第四，如何把一些在固定計算網絡中的成熟技術移植到移動計算網絡中。
未來的計算機技術將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發展。盡管受到物理極限的約束，采用硅芯片的計算機的核心部件CPU的性能還會持續增長。作為Moore定律驅動下成功企業的典范Inter預計2001年推出1億個晶體管的微處理器，并預計在2010年推出集成10億個晶體管的微處理器，其性能為10萬MIPS（1000億條指令／秒）。而每秒100萬億次的超級計算機將出現在本世紀初出現。超高速計算機將采用平行處理技術，使計算機系統同時執行多條指令或同時對多個數據進行處理，這是改進計算機結構、提高計算機運行速度的關鍵技術。
同時計算機將具備更多的智能成分，它將具有多種感知能力、一定的思考與判斷能力及一定的自然語言能力。除了提供自然的輸入手段（如語音輸入、手寫輸入）外，讓人能產生身臨其境感覺的各種交互設備已經出現，虛擬現實技術是這一領域發展的集中體現。
傳統的磁存儲、光盤存儲容量繼續攀升，新的海量存儲技術趨于成熟，新型的存儲器每立方厘米存儲容量可達10TB（以一本書30萬字計，它可存儲約1500萬本書）。信息的永久存儲也將成為現實，千年存儲器正在研制中，這樣的存儲器可以抗干擾、抗高溫、防震、防水、防腐蝕。如是，今日的大量文獻可以原汁原味保存、并流芳百世。
新型計算機系統不斷涌現
硅芯片技術的高速發展同時也意味著硅技術越來越近其物理極限，為此，世界各國的研究人員正在加緊研究開發新型計算機，計算機從體系結構的變革到器件與技術革命都要產生一次量的乃至質的飛躍。新型的量子計算機、光子計算機、生物計算機、納米計算機等將會在21世紀走進我們的生活，遍布各個領域。
量子計算機
量子計算機是基于量子效應基礎上開發的，它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關的狀態，利用激光脈沖來改變分子的狀態，使信息沿著聚合物移動，從而進行運算。
量子計算機中數據用量子位存儲。由于量子疊加效應，一個量子位可以是0或1，也可以既存儲0又存儲1。因此一個量子位可以存儲2個數據，同樣數量的存儲位，量子計算機的存儲量比通常計算機大許多。同時量子計算機能夠實行量子并行計算，其運算速度可能比目前個人計算機的PentiumⅢ晶片快10億倍。目前正在開發中的量子計算機有3種類型：核磁共振(NMR)量子計算機、硅基半導體量子計算機、離子阱量子計算機。預計2030年將普及量子計算機。
光子計算機
光子計算機即全光數字計算機，以光子代替電子，光互連代替導線互連，光硬件代替計算機中的電子硬件，光運算代替電運算。
與電子計算機相比，光計算機的“無導線計算機”信息傳遞平行通道密度極大。一枚直徑5分硬幣大小的棱鏡，它的通過能力超過全世界現有電話電纜的許多倍。光的并行、高速，天然地決定了光計算機的并行處理能力很強，具有超高速運算速度。超高速電子計算機只能在低溫下工作，而光計算機在室溫下即可開展工作。光計算機還具有與人腦相似的容錯性。系統中某一元件損壞或出錯時，并不影響最終的計算結果。
目前，世界上第一臺光計算機已由歐共體的英國、法國、比利時、德國、意大利的70多名科學家研制成功，其運算速度比電子計算機快1000倍?？茖W家們預計，光計算機的進一步研制將成為21世紀高科技課題之一。
生物計算機（分子計算機）
生物計算機的運算過程就是蛋白質分子與周圍物理化學介質的相互作用過程。計算機的轉換開關由酶來充當，而程序則在酶合成系統本身和蛋白質的結構中極其明顯地表示出來。
20世紀70年代，人們發現脫氧核糖核酸(DNA)處于不同狀態時可以代表信息的有或無。DNA分子中的遺傳密碼相當于存儲的數據，DNA分子間通過生化反應，從一種基因代瑪轉變為另一種基因代碼。反應前的基因代碼相當于輸入數據，反應后的基因代碼相當于輸出數據。如果能控制這一反應過程，那么就可以制作成功DNA計算機。
蛋白質分子比硅晶片上電子元件要小得多，彼此相距甚近，生物計算機完成一項運算，所需的時間僅為10微微秒，比人的思維速度快100萬倍。DNA分子計算機具有驚人的存貯容量，1立方米的DNA溶液，可存儲1萬億億的二進制數據。DNA計算機消耗的能量非常小，只有電子計算機的十億分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白質分子，所以生物計算機既有自我修復的功能，又可直接與生物活體相聯。預計10～20年后，DNA計算機將進入實用階段。
納米計算機
“納米”是一個計量單位，一個納米等于10[-9]米，大約是氫原子直徑的10倍。納米技術是從80年代初迅速發展起來的新的前沿科研領域，最終目標是人類按照自己的意志直接操縱單個原子，制造出具有特定功能的產品。
現在納米技術正從MEMS（微電子機械系統）起步，把傳感器、電動機和各種處理器都放在一個硅芯片上而構成一個系統。應用納米技術研制的計算機內存芯片，其體積不過數百個原子大小，相當于人的頭發絲直徑的千分之一。納米計算機不僅幾乎不需要耗費任何能源，而且其性能要比今天的計算機強大許多倍。
目前，納米計算機的成功研制已有一些鼓舞人心的消息，惠普實驗室的科研人員已開始應用納米技術研制芯片，一旦他們的研究獲得成功，將為其他縮微計算機元件的研制和生產鋪平道路。
互聯網絡繼續蔓延與提升
今天人們談到計算機必然地和網絡聯系起來，一方面孤立的未加入網絡的計算機越來越難以見到，另一方面計算機的概念也被網絡所擴展。二十世紀九十年代興起的Internet在過去如火如荼地發展，其影響之廣、普及之快是前所未有的。從沒有一種技術能像Internet一樣，劇烈地改變著我們的學習、生活和習慣方式。全世界幾乎所有國家都有計算機網絡直接或間接地與Internet相連，使之成為一個全球范圍的計算機互聯網絡。人們可以通過Internet與世界各地的其它用戶自由地進行通信，可從Internet中獲得各種信息。
回顧一下我國互聯網絡的發展，就可以感受到互聯網普及之快。近三年中國互聯網絡信息中心(CNNIC)對我國互聯網絡狀況的調查表明我國的Internet發展呈現爆炸式增長，2000年1月我國上網計算機數為350萬臺，2001年的統計數為892萬臺，翻一番多；2000年1月我國上網用戶人數890萬；2001年1月的統計數為2250萬人，接近于3倍；2000年1月CN下注冊的域名數為48575，2001年1月的統計數為122099個，接近于3倍；國際線路的總容量目前達2799M，8倍于2000年1月的351M。
人們已充分領略到網絡的魅力，Internet大大縮小了時空界限，通過網絡人們可以共享計算機硬件資源、軟件資源和信息資源?！熬W絡就是計算機”的概念被事實一再證明，被世人逐步接受。
在未來10年內，建立透明的全光網絡勢在必行，互聯網的傳輸速率將提高100倍。在Internet上進行醫療診斷、遠程教學、電子商務、視頻會議、視頻圖書館等將得以普及。同時，無線網絡的構建將成為眾多公司競爭的主戰場，未來我們可以通過無線接入隨時隨地連接到Internet上，進行交流、獲取信息、觀看電視節目。
移動計算技術與系統
隨著因特網的迅猛發展和廣泛應用、無線移動通信技術的成熟以及計算機處理能力的不斷提高，新的業務和應用不斷涌現。移動計算正是為提高工作效率和隨時能夠交換和處理信息所提出，業已成為產業發展的重要方向。
移動計算包括三個要素：通信、計算和移動。這三個方面既相互獨立又相互聯系。移動計算概念提出之前，人們對它們的研究已經很長時間了，移動計算是第一次把它們結合起來進行研究。它們可以相互轉化，例如，通信系統的容量可以通過計算處理（信源壓縮，信道編碼，緩存，預?。┑玫教岣?。
移動性可以給計算和通信帶來新的應用，但同時也帶來了許多問題。最大的問題就是如何面對無線移動環境帶來的挑戰。在無線移動環境中，信號要受到各種各樣的干擾和衰落的影響，會有多徑和移動，給信號帶來時域和頻域彌散、頻帶資源受限、較大的傳輸時延等等問題。這樣一個環境下，引出了很多在移動通信網絡和計算機網絡中未遇到的問題。第一，信道可靠性問題和系統配置問題。有限的無線帶寬、惡劣的通信環境使各種應用必須建立在一個不可靠的、可能斷開的物理連接上。在移動計算網絡環境下，移動終端位置的移動要求系統能夠實時進行配置和更新。第二，為了真正實現在移動中進行各種計算，必須要對寬帶數據業務進行支持。第三，如何將現有的主要針對話音業務的移動管理技術拓展到寬帶數據業務。第四，如何把一些在固定計算網絡中的成熟技術移植到移動計算網絡中。
（1）圖書館本身的社會地位受到了影響，圖書館是公共信息的提供者，為了提高學習，從事圖書員的經濟信息的研究人員從這方面出發，建立了專門的數據庫，承載了更多的網上信息，成立了很多數據庫公司，因此圖書已經不是唯一獲得文獻資料的方式。其次，圖書館在研究理論這方面，由于計算機技術的應用，導致投入到基礎業務研究的內容減少，他們認為既然有這樣的技術，學習這些內容就沒有用了，就不再進行系統的研究，導致很多系統研究的內容受到輕視。影響了圖書館的長遠性發展，同時也導致圖書館的出現嚴重的技術化傾向。（2）圖書館的服務方式也受到了嚴重的沖擊，作為圖書的推薦、指導方式，在網絡環境下，圖書館出現力不從心的現象。另外有些不良信息進入到圖書館中，導致一些青少年看到不良信息，同時，一些工作人員為了自身方便，在計算機中安裝聊天工具等，影響了他們的工作效率，嚴重違背了自動化建設的初衷。圖書館在建設過程中，設置了很多崗位，很多崗位都是需要投入巨資才建設起來的，如果長時間得不到成果，便會影響圖書館的正常發展。圖書館的很多數碼相機等，都是采集加工的工具，計算機網絡能夠為讀者提供遠程下的檢索服務，因此如果這些設備得不到良好的應用，嚴重影響了圖書館的網站建設，對圖書館的發展也出現很大的影響。
2計算機技術在圖書館中的作用
計算機的使用，加快了圖書館的發展，計算機作為圖書館的重要設備，能夠簡化圖書館的工作，使以往重復性的勞動變得簡單。隨機性的勞動模式適應了時代的發展。在工作過程中配備計算機，對很多圖書館工作人員來說，能夠有效提升工作效率。有些讀者在聯機中遇到問題，可以通過計算機檢索進行解決，實現了一對一的課堂形式。圖書館作為重要的工具，本身在讀者活動方式這方面，可以加強信息研究，使圖書館向更深一層次發展，滿足了讀者的需求。以往的工作模式都是采用手動編制大量卡片的形式，利用計算機可以采用輸入資料的形式，大大提高了工作效率，也方便修改，實現了工作效率的有效提升。圖書館的服務也變得越來越模式。另外，從讀者的角度出發，計算機的形式，可以方便讀者查閱，在眾多目錄中，只要輸入正確的書名，就可查閱到所用書籍的具置，這種檢索方式方便讀者查閱。在傳統的圖書館中，讀者想查詢什么樣的信息，都需要花費大量的信息和經理，想要找到一本具體的書變得非常困難，實行借閱的時候，找出書籍的具置也變得很難，采用計算機管理借閱的形式，可以有效的簡化這方面的工作，實現書籍的準確定位。最后，采用計算機技術的圖書館，在管理水平等方面有很大的提升，計算機可以全面統計入庫的資料，準確的確定閱讀的情況，更有針對性地采購和典藏圖書，從而科學地調整借閱室各類圖書的布局，更好地滿足讀者的閱讀需求，有利于更加科學合理地發揮人力和物力的作用。
3結語
電子計算機技術的發展處于不斷的完善和進步中，需要堅持不懈地探求更加強的可靠性、穩定性和應用性，這是其在實踐中不斷追求的目標。但是，面對經濟高速發展的趨勢，很多計算機技術無法滿足社會的需要，為此，尋求具有更強運算能力的計算機應用系統是當前一項重要的研究內容。要對計算機技術進行不斷的創新，開拓思路，革新技術，實現功能的專業化以及各種配件的高度結合，將計算機對數據的信息處理變成對知識的轉化和處理，將知識進行整理，代替數據庫，使計算機技術更具綜合分析的能力，實現功能的全面升級。
2通信技術概述
在當前的通信業中，業務類型比較多，通信方式各不相同。但是就其本質，仍是對信息時間和空間的轉移的追求，也就是說，把不同形式的信息通過網絡，快速、準確地進行傳送。（1）根據通信產業的不斷發展，其包含諸多業務類型，通信手段和方式呈現不斷的更新和完善。通信技術的目標就是將信息進行原始的傳輸和轉移，也就是說，借助通信手段，網絡作為傳播的途徑，實現信息準確、迅速、可靠地傳遞。（2）當前，通信技術發展不斷進行更新和升級，主要是針對數據傳輸的信道、傳輸技術以及傳輸的全方位進行改進。在數據傳輸的信道方面，主要是開發和研究了多種信道類型，拓展了光纖、微波信道以及衛星通信等多種渠道；針對數據傳輸技術，主要開發和應用了數據交換技術、頻帶傳輸以及數據通信網等技術；另外，多媒體技術彰顯優勢，移動和數字通信技術在社會生產生活中的應用更加廣泛。
3計算機技術與通信技術的融合發展
3.1計算機技術與通信技術融合的表現
信息技術發展主要借助計算機技術的不斷完善來實現，使計算機技術進步，引起了通信技術的飛躍，人們所享受到的通信業務更加豐富，品質更加高端。計算機通信技術計算機是計算機與通信技術的統一。在這一研究領域，主要的技術熱點是計算機通信網絡技術和多媒體通信技術兩種。計算機通信的研究方向和目標是數據，因此，也被稱為數據通信。信息存在的方式多種多樣，主要有文本、表格、圖像以及語音等。這些信息要以數據的形式進行呈現，也就實現了計算機通信的目的。如果通信的距離短，只需要借助電纜，將設備端口進行連接，實現通信的目的；如果距離較大，要在計算機通信網絡的整個系統中，將計算機與通信設備進行連接，利用不同媒介，達到數據信息的輸送。計算機通信的形成實現了用戶之間信息的分享，最大發揮每臺計算機的利用率，通信的變通性特點表現得淋漓盡致。信息技術對于信息時代的今天，對不同信息的收集和處理已經成為社會發展的決定性因素?，F代信息技術集合了多種高科技技術，充分體現了系統性、綜合性和復雜性的特點。例如，計算機技術與電信技術的結合，實現了對圖像、信號等信息的獲取，同時進行及時的分類和有針對性的處理，滿足整個社會不同領域的需求。同時，信息技術也影響了人們的生活和工作，改變著人們的生存方式，信息產業逐漸躍居全球規模最大的產業類型，影響著諸多領域的發展速度。藍牙技術藍牙技術是通信與計算機技術融合的重要體現之一。其主要特點是實現了小范圍內的無線連接，傳輸的內容上文件、信息和數據，不需要耗費過高成本。同時，藍牙技術能夠實現一點對多點數據的傳輸，操作簡單，效率較高。藍牙技術主要包含兩個方面的內容，即專用IC和通信協議棧，而基帶處理和射頻模塊構成了專用性的藍牙，是藍牙的硬件部分，也就是發揮接收裝置的作用。藍牙的核心協議主要有RFCOMM、SDP等，主要用于主機或者處理器上，實行對設備的確認和安全處理。當前，藍牙技術被廣泛應用在手機和電腦上，很多企業參與相關組織，制定相關的技術標準。藍牙技術正在逐步向計算機、電信等多個領域擴展，是通信領域一個新的發展趨勢。實時遠程通信在無線或者有線方式的應用下，將終端連接成為一個網絡結構，使得信息傳輸的范圍被擴大，尤其是無線通信技術，能夠彌補有線的不足，在一些難以達到通訊的地方建立網絡系統。多媒體通信技術的應用采用多媒體形式的通信技術，主要的控制核心為計算機，運行手段比較多，能夠達到多媒體信息的收集、整理、儲存和傳輸。多媒體通信突破了原有信息類型的局限，實現數據通信的統一化，為相關領域的相關服務提供技術支持，如遠程教育等。數據庫計算機通信技術所形成的數據庫系統的內容更加廣泛、結構更加靈活，呈分布式，能夠將不同的管理項目進行有機的整合，同時體現一定的規則性，排列有序，條理清晰地表現在數據庫的平臺之上，提高了數量管理的效率，同時對辦公條件進行協調和處理。
3.2現代計算機通信的優勢
為用戶提供更加優質、迅速的信息傳達服務計算機與通信技術的有機結合，使得計算機形成網絡模式，在其內部各個終端實現數據的傳達，打破原有設備信息處理的局限，傳遞的質量和效率得以提升。應用的領域更加廣對于計算機通信技術，其對網絡資源的處理和使用為企業的發展策略提供依據，實現決策的合理性和準確性。同時，在辦公系統中的應用，使得對數據的處理能力得以提升，實現資源在不同領域內的共享。通信服務的安全性提高計算機與通信技術的融合，使得對信息的處理和保存使用了加密的技術，提高了數據傳輸的安全性。同時，強化了編碼技術使得數據通信服務的精確性，整體上提高了服務的優質性。
4對未來計算機通信技術的發展趨勢的展望
在未來，計算機通信技術會在更加廣泛的領域里應用，工作效率被極大地提升，增強了各自在行業內的競爭力。同時，隨著計算機硬件性能的不斷提高、各種類型軟件的不斷開發以及通信技術本身的不斷更新，未來計算機通信會趨向三網融合，數據通信的速率將更快、數據的傳輸更加穩定和可靠。根據社會需要，加快數據處理的速度和效率。同時，內容豐富的軟件系統的開發，使得資源能夠在不同行業、領域內實現共享，計算機通信的綜合功能更加強大。
5結束語
