计算机理论论文的精选
计算机理论论文的精选
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建构主义理论指导下的《计算机专业英语》教学案例研究
一、引言
纵观当今众多的教育理论，为知识灌输对象的行为主义学习理论，已经让位给强调认知主体的内部心理过程，并把学习者看作是信息加工主体的认知学习理论。建构主义(constructivism)学习理论是认知学习理论的重要发展。建构主义认为过去教师满堂灌的教学方式很大程度上局限了学生对知识的掌握程度，并且忽略了学生作为知识的获得者和最终检测者的主体地位。因此，该理论强调学习者应在一定的情境即自身社会文化背景下，借助教师和学习伙伴的帮助，利用必要的学习资料(包括文字教材、音像资料、多媒体课件、软件工具等)，自身通过意义建构的方式获得知识。
二、基于建构主义教学案例的探讨与实践
本课程面向的学习者群体是高校计算机专业专科的学生，学生的特点是英语基础知识较为薄弱，并且在英语学习方面缺乏主动性。
基于对学情的分析和对过去传统英语教学模式的了解，笔者在实际教学过程当中，以Serv-U软件用户指南这一教学内容为一个知识模块，将建构主义教学理论结合实践并应用了以下教学环节以期更好地促进教学目标的达成、促进学生对知识内容的自我建构。
该教学内容是对一个英文版软件的操作和使用方法的介绍，所以整个教学过程在机房进行并且两位同学结成一个学习小组。
(一)知识的引入
以问题为核心驱动学习，问题可以是项目、案例或实际生活中的矛盾。建构主义所阐述的学习就是基于真实问题情景下的探索、学习的过程，就是解决实际问题的过程，问题构成了建构主义学习的核心。
通讯双方不在同一局域网时，如何通过网络来共享自己计算机中的文件给对方，同时不影响自己对计算机的使用呢?，这是学生在接触Serv-U软件这一知识模块之初很好的切入点。
学生们在思考这个问题的过程中，通过对种种方案的讨论、异议以及教师的适时引导，最终确认使用FTP服务器软件是较方便的解决方案这一结论。
Serv-U正是当前众多的FTP服务器软件之一。通过使用Serv-U，用户能够将任何一台PC设置成一个FTP服务器。这样，用户或其他使用者就能够使用FTP协议，通过在同一网络上的任何一台PC与FTP服务器连接，进行文件或目录的复制、移动、创建和删除等操作。
基于学生们的解决方案，教师将Serv-U软件正式推荐给大家，学生们也就开始思考如何使用这个软件来真正解决课程之初提出的那个问题。
(二)情景的创设与知识的建构
建构主义认为学习是建构内在心理表征的过程，学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础通过与外界的相互作用来获取、建构新知识的过程[3]。基于建构主义学习理论，学生需要在学习的过程中充分调动学习的主动性、结合自身原有经验来积极地建构新的知识。
(1)获取Serv-U。如何获取这个英文版软件呢?，这是学生开始教学内容遇到的第二个问题。教师可引导学生从这个软件的官方网站那里下载该软件。打开www.serv-u.com网站，学生可看到软件产品网站普遍会出现的导航分类，包括：products(产品介绍)，purchase(购买产品)，download(下载软件)，features(特色说明)，solutions(解决方案)，support(支持与帮助)。在浏览网站的同时，可以介绍一些软件网站中常用的词汇。鼓励学生在网站中下载软件的免费使用版本，下载之前需要填写一张个人信息表单。
(2)安装Serv-U。通常会在安装软件过程中遇到的词汇包括：对安装步骤的控制(next，back，cancel)，对安装目录的重新选择(browse)，安装(install)，完成(finish)等。安装软件的过程中，学生会遇到的词汇量是比较有限的，学生可以在脑海中立刻和平时安装中文版软件时的情形结合起来，顺利地安装完毕。
(3)使用Serv-U。为了解决上课之初提出的第一个问题，学生们开始正式使用这个英文版软件Serv-U(参见图1)。面对整屏的英文单词，教师可以引导学生从网站的support入手来寻求帮助，当然，最直接的方式是单击界面右上角的Help，打开帮助页面(参见图2)。
在帮助界面中，学生可以看到一般帮助文档都会出现的内容，包括：产品的介绍、购买产品的途径、安装产品对系统的需求、快速启动软件的方案、相关术语说明等。
教师引导学生打开帮助界面中的Getting StartedQuick Start Guide链接，学生可看到使用该软件的一般步骤，包括：Installation(安装)，Creating Your First Domain(创建你的第一个域)，Creating Your First User Account(创建你的第一个用户账户)和File Sharing(文件共享的方法)。
学生在教师的引导下依照以上步骤，分别创建域(单击程序界面中的New Domain)、创建用户账户。最后一个步骤是共享文件，单击For more information see File Sharing链接，在帮助文件中会出现图片和文字信息，这个步骤要求学生小组自行根据图文提示完成操作。最终以各小组之间互相共享文件的方式来验收学生对这个教学内容的学习情况。
综上所述，这个教学内容比较注重软件的实际操作能力，同时学生在课前问题的引导下，充分结合自身对各种中文版软件的了解，主动地学习Serv-U的使用方法，教学内容从引起学生的兴趣入手，通过情感建构使学生由厌学转变为乐学，通过启发引导使知识的建构由被动为主动。
三、结语
本文将建构主义学习理论实际应用于计算机专业英语课程的教学过程中，通过对Serv-U软件用户指南这一教学内容的教学案例分析，期望探索并实践出更能适合学生的基于建构主义理论的课程教学模式。
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。
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