计算机科学技术在计算机教育中的应用

　　[摘要]本文通过对计算机科学技术在计算机教育中的应用进行了探讨，指出了计算机科学技术的诞生历史以及未来的发展趋势。在此基础上还总结了计算机科学技术的优势以及实际应用。

　　【关键词】计算机科学技术，计算机教育，应用

　　中图分类号：G456文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）19-0227-01

　　一、前言

　　在这个互联网高速发展的时代，人们可以用互联网做几乎所有的事情，现代人已经离不开互联网了，相信在未来的时间里，人们会变得越来越依赖互联网，因此，在这样的时代，怎么可以不好好普及计算机教育呢？

　　二、计算机科学技术的诞生历史

　　1942年2月14号，在美国军方的资助和参与下，在宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台计算机，这部计算机是为了帮助计算弹道的具体数值和轨迹而设计研制的。在二战时期，美国制造了大量的枪支炮弹进入到前线作战，而在战争中对于弹道的准备预算和把握是非常重要的，需要雇佣大量的计算高手来参与运算，并且还不能满足需要，为此美国军方大伤脑筋。一份计算机的设计方案就此诞生，经过顶尖数学家和科学家两年多的奋战，第一台可以达到每秒五千次加法运算或者每秒400乘法运算的计算机诞生了。计算机大大提高了导弹参数运算的效率以及准确程度，为美国军方提供了很大的帮助。

　　这部计算机有着庞大的体积和重量，占地面积很大，造价也是非常的高昂，但也正是其诞生引领了人类走向计算时代。其后在计算机科学技术的不断发展中，经历了四个阶段的发展历程：电子管时代；晶体管时代；集成电路时代；大规模集成电路时代。在各个阶段的发展中，是跟时代技术以及需求相一致的，计算机就是在这样的一步步发展中，变得体积更小、存储能力更强、运算速度更快，而且越来越为人们所熟知和掌握。

　　三、计算机科学技术的应用优势

　　1.网络技术的应用使商业活动变得更加安全

　　传统商业活动中，双方的交易契约大多是通过面谈或电话交流形式进行的，而在这种条件下，双方很难凭借第一印象判断对方的信誉，因此商业风险较大。此外，传统商业活动中的商业契约大多是通过书面或以实物形态来完成签订的，这种商业交流方式极易泄露个人隐私，同时商业机密也容易遭到窃取，存在巨大的安全隐患，势必将造成财产损失。而随着计算机科学技术以及网络信息技术在全世界各领域经济活动中的广泛应用，在目前所形成的网络经济条件下，电子商务已经获得了巨大的发展空间，并且发展潜力巨大。网络商业活动与传统商业活动相比安全性更有保障。

　　2.计算机技术让企业更加强大

　　计算机科学技术的快速发展给企业带来了多方面的影响，而对信息处理的效率也成为企业竞争发展的关键因素。在日益激烈的市场竞争中，企业必须要加强对计算机技术的应用，提高企业信息处理、应用效率，以此充分利用信息技术来真正为企业服务，并跟随历史信息化发展的洪流，在应用的过程中积极研究和探索能够适用于未来信息化发展趋势的新思路和新方法。在激烈的市场竞争中，企业面对网络信息技术带来的挑战和机遇决不能无动于衷，否则将被历史无情地淘汰。

　　四、计算机科学在智能化建筑中的应用

　　1.在设备自动化系统中的应用

　　建筑设备自动化系统主要是对智能化建筑中所有机电装置和能源设备实现高度自动化和智能化集中管理，它是以中央计算机或中央监控系统为核心，对房屋建筑内设置的供水、电力照明、空气调节、冷热器、防火、防盗、监控显示和门禁系统以及电梯等各种设备的运行情况，进行集中监测控制和科学管理，能够提供一个极为适宜的温度、湿度、亮度和空气清新的工作和生活环境，以达到高效、节能、安全、舒适、便利和实用的要求。BAS系统与之集成的子系统应是开放的、应为准备的通信协议和接口，并具有升级、兼容和扩展，进一步提升和完善系统集成能力。根据智能化建筑的管理对象和设备功能，计算机系统的应用应包括以下基本功能。

　　（一）安全保安监控功能

　　控制智能化建筑内重要场所的保安闭路监视设备以及各种特殊需要的保安监控设备等（包括告警显示和录像设备）；与外界相连的开口部位（如门窗）的警戒和人员出入的识别等装置（包括门锁钥匙管理、磁卡门和电脑识别以及巡更联络系统）。

　　（二）消防灭火报警监控功能

　　监控烟火探测传感装置和自动告警控制系统，以便及早发现火灾迅速告警；联动启闭消防栓、自动喷淋及卤代烷等灭火装置和消防设备；自动排烟、防烟，疏散人员通道和事故照明电源等的监控系统。

　　（三）公用设施监控功能

　　对高低压变、配电和一般照明电源等设施的监控：对给水、排水和卫生等设备的监控；采暖、通风和空调等设施的监控；时钟和各种传感器等低压装置的监控；对电梯、锅炉以及公用饮水等设施的监控；停车场或车库出入的自动管理系统的监控。

　　2.在通信自动化系统中的应用

　　通信自动化是智能化建筑的重要基础设施，通常由以程控数字用户电话交换机为核心的通信网和计算机系统局域网（包括软件）组成。这些设备和传输网络必须与外部公用通信设施联网，应用高新计算机信息技术进行高速传输和准确处理语音、文字、图像、和数据等各种信息，为用户提供各种通信手段。通信自动化主要是由语音通信、图文通信和数据通信三大部分组成。一般可细分为以下系统：1）电话系统；2）传真系统（包括传真存储转发）；3）会议电视和会议电话系统；4）闭路电视系统；5）可视图文系统：6）电子邮件信箱系统；7）数据传输系统；8）计算机局域网络；9）卫星通信系统；10）移动通信系统。

　　五、计算机科学技术的未来发展趋势

　　1.生物计算机

　　随着生物技术的进步，一种基于脱氧核糖核酸的分子计算机正逐步变成现实，一部分科学家已经使用脱氧核糖核酸进行简易的数据计算和存储操作。它采用蛋白质分子构成的生物芯片作为集成电路板，因此比现在的电子元器件结构要小得多，且它自身具有立体的结构，其集成密度要比轨迹的集成电路高五个数量级，且它本身具有并行处理的能力，运算速度比现在最先进的计算机还要快上一万倍，其能量消耗却相当于普通计算机的十亿分之一，一旦出现故障，他们还可以进行自我修复，与人体相连，由细胞提供能量，成为人类身体的一部分。

　　2.光子计算机

　　光子计算机是一种以光信号进行逻辑运算的一种计算机，它的基本组成部分主要包括集成光路、激光器、透镜等，它与普通计算机相比，电子由于不带电荷，没有静止质量，因此不受电磁场的影响，耗能更低，速度更快，计算能力比电子计算机有了指数倍的增长。并且光存储的储量是普通存储的几万倍，随着光存储、光互连、光集成器等技术方面的突破性进展，使得光子计算机走进人们的生活现实已经不太远。

　　3.量子计算机

　　量子计算机是一种根据原子或者原子核的量子力学特性进行工作，它是基于量子效应构建起的一个完全以量子为基础的计算机。它可以利用链状分子聚合物的特性来表示0和1两种状态，通过激光来改变分子的状态，使信息沿着聚合物流动，在理论上，量子计算机并行计算可以达到每秒一万亿次。且量子计算机具有类似人类大脑的容错性，当系统一部分发生故障时，原始数据可以自动绕过出错部分，继续计算。量子计算机这种高速度、低功耗的特性，使得计算机向着更加微型化的方向发展成为可能。

　　六、结束语

　　计算机科学技术的发展已经进入到了白热化的阶段，并且让更多的企业以及个人受益。在今后应该针对此技术进行更多的关注，以便能够让我国的精神文明建设再创辉煌。