中职计算机专业师资培训课件.ppt
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1、中职计算机专业师资培训,第一讲 计算机科学技术发展现状与趋势第二讲 计算机专业的发展与就业前景,主讲:李太君海南大学信息学院 二一年八月,第一讲 计算机科学技术发展现状与趋势,第一讲 计算机科学技术发展现状与趋势,内 容 提 要一、以CPU为标志的进展二、计算机的应用领域三、计算机科学技术发展动态与趋势四、计算机软件与服务发展动态与趋势五、海南 IT 产业发展动态与趋势,一、以CPU为标志的进展,自从1946年2月,第一台电子计算机ENIAC诞生,至今已经60多年;经历了电子管计算机、晶体管计算机、中小规模集成电路计算机、超大规模集成电路计算机等四个时代;目前正处于第四、第五代的过渡期:多核、
2、多线程、智能化。,一、以CPU为标志的进展,按性能和规模:巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机;巨型机:运行速度已达千万亿次/秒,如美国IBM的“走鹃”(roadrunner,2009年)、“蓝水”(blue water,2010年),中国的曙光6000(2010年);微机:速度达10亿次/秒,主频4-5GH;芯片:IBM Power 7,8核,4线程/核,浮点运算已达10 petaflop(1petaflop=1015次浮点运算)。,二、计算机的应用领域,计算机的应用已渗透到社会生产的各行各业以及人们生活的各个领域,正在改变着传统的工作、学习和生活方式,推动着社会的发展。计算机的主要应用领
3、域如下:,二、计算机的应用领域,1科学计算(或称为数值计算)是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题。利用计算机实现人工无法解决的各种大量的和复杂的科学计算问题。如:高能物理、工程设计、地震预测、气象预报、航天技术等。由于计算机科学其他学科的高度融合与交叉,出现了一些新的学科,如:计算力学、计算物理、计算化学、生物控制论等。,二、计算机的应用领域,1科学计算(或称为数值计算)是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题。利用计算机实现人工无法解决的各种大量的和复杂的科学计算问题。如:高能物理、工程设计、地震预测、气象预报、航天技术等。由于计算机科学其他学科的高度融合与交
4、叉,出现了一些新的学科,如:计算力学、计算物理、计算化学、生物控制论等。,二、计算机的应用领域,2数据处理(信息处理)是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。据统计,80以上的计算机主要用于数据处理。数据处理经历了三个发展阶段:电子数据处理(Electronic Data Processing),是以文件系统为手段,实现一个部门内的单项管理。管理信息系统(Management Information System,MIS),以数据库技术为工具,实现一个部门的全面管理,以提高工作效率。决策支持系统(Decision Support System,DSS
5、),它是以数据库、模型库和方法库为基础,帮助管理决策者提高决策水平,改善运营策略的正确性与有效性。,二、计算机的应用领域,3过程检测与控制 利用计算机实时采集检测数据,按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。采用计算机进行过程控制,不仅可以大大提高控制的自动化水平,而且可以提高控制的及时性和准确性,从而改善劳动条件、提高产品质量及合格率。计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、纺织、水电、航天等部门得到广泛的应用。例如,在汽车工业方面,利用计算机控制机床、控制装配流水线,实现精度要求高、形状复杂的零件加工自动化,可以使整个车间或工厂实现自动化。,二、计算机的应用领域,4计算机辅助技术
6、,包括CAD、CAM和CAI等计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD):利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设计,以实现最佳设计效果的一种技术。已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。,二、计算机的应用领域,计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM):利用计算机系统进行生产设备的管理、控制和操作的过程。例如,在产品的制造过程中,用计算机控制机器的运行,处理生产过程中所需的数据,控制和处理材料的流动以及对产品进行检测等。将CAD和CAM技术集成,实现设计生产自动化,这种技术被称为计算机集成制造系统(CIMS)
7、。,二、计算机的应用领域,计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,CAI):利用计算机系统使用课件来进行教学。课件可以用制作工具和/或高级语言来开发制作。CAI可以融合教师的经验和多媒体计算机系统的特点,提高课堂的容量和效率,实现交互式教育、个别指导和因人施教。,二、计算机的应用领域,5人工智能(Artificial Intelligence)是计算机模拟人类的智能活动,诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。现在人工智能的研究已取得不少成果,有些已开始走向实用阶段。例如,模拟高水平医学专家进行疾病诊疗的专家系统,具有一定思维能力的智能机器人等。,二、计
8、算机的应用领域,5人工智能(Artificial Intelligence)是计算机模拟人类的智能活动,诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。现在人工智能的研究已取得不少成果,有些已开始走向实用阶段。例如,模拟高水平医学专家进行疾病诊疗的专家系统,具有一定思维能力的智能机器人等。,二、计算机的应用领域,5人工智能(Artificial Intelligence)是计算机模拟人类的智能活动,诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。现在人工智能的研究已取得不少成果,有些已开始走向实用阶段。例如,模拟高水平医学专家进行疾病诊疗的专家系统,具有一定思维能力的智能机器人等。,二、计
9、算机的应用领域,6网络应用:计算机技术和现代通信技术的结合产生了计算机网络。计算机网络的建立,解决了一个单位、一个地区、一个国家乃至全世界计算机与计算机之间的通讯、各种软硬件资源的共享,文字、图像、视频和声音等各类数据的传输与处理。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,总的态势:技术上:高、精、尖;高:高速度、高性能精:精密、微型化尖:CPU芯片(光电/光子、纳米/量子、DNA基因)应用上:普及、渗透、融合到生产、生活的各个领域,成为生产的工具和生活的控制中心。总的来说:一方面是高精尖,另一方面是普及化、大众化,成为基础性产业。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,1、模块化把主板、内置板/卡、接
10、口等按功能进行模块化生产、同时提供多个扩展插槽,以根据需要加入新的模块,外围则通过USB等标准化接口连接。例如:PCI Express总线是这种概念的雏形。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,2、微型化(或体积微型化)由于大规模和超大规模集成电路的飞速发展,微处理器芯片连续更新换代,微型计算机连年降价,加上丰富的软件和外部设备,使微型计算机很快普及到社会各个领域,并走进了千家万户。随着微电子技术的进一步发展,微型计算机将发展得更加迅速,其中笔记本型、掌上型等微型计算机必将以更优的性能价格比受到人们的欢迎。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,3、网络化利用通信技术和计算机技术,把分布在不同地点的
11、计算机互联起来,按照网络协议相互通信,以达到所有用户都可共享软件、硬件和数据资源的目的。现在,计算机网络在各行各业中得到广泛的应用。除了传统的各种类型的计算机,网络处理机应运而生。目前各国都在开发“三网融合”工程,即将计算机网、电信网、有线电视网合为一体。将来通过网络能更好的传送数据、文本资料、声音、图形和图像,用户可随时随地在全世界范围拔打可视电话或收看任意国家的电视和电影。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,4、无线化追求方便与自由一直是人类的梦想,计算机的无线化风潮同样也是人们梦寐以求的,和现在笔记本讲的“无线你的无限”有所不同的是:未来的计算机将实现网络和设备间的无线连接,这将意味着未
12、来在家中使用台式机比现在的笔记本还方便,因为显示器(当然不会是CRT的)与主机之间也是通过无线来连接的,使用起来有点像现在的Tablet PC等。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,无线显示器实现这种梦想的技术称为UWB(Ultra Wideband)技术,它可以为无线局域网WLAN和个人局域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术,所以Intel称他为无线UWB,希望能够成为计算机与计算机或是计算机与消费电子产品(如数字相机)间的高频宽的无线连接。UWB的传输速度在相对上较短的距离内(大约是15英尺)可达400500Mbps之间,目前超级宽带技术已经能够使两个相
13、距30英尺的设备通过无线方式以100Mbps的速度传播信号。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,5、专门化/个性化现实并不是每一件工作都需要一部高性能的PC才能完成,甚至是有时候采用高性能的计算机还有可能带来麻烦,因为高性能往往伴随着复杂结构、高能耗、操作不便等不良的负面效应。将来的计算机会由于应用的不同,在性能上、在外形上都会有很大的不同。通用PC将逐渐由专用设备(软硬件一体化的计算机)所代替,以提高使用效能。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,专门化/个性化:目前在我们的身边也正在发生这样的变化,比如售卖彩票的终端、商场里的收银机、银行的终端等等,多是为了提高某一项工作的效率和减少成本,逐
14、渐由通用PC逐渐演变而来的。也许这样的趋势出现在我们的家庭生活中,专用的“家庭调控计算机”将成为家中的电器控制中心,为我们控制家中的电灯、冰箱、微波炉、空调等等,把家用电器变成一个智能家居系统。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,6、智能化/人性化:由于人工智能是以模糊逻辑为基础,计算机可以主动进行分析执行过程中碰到的问题,自动选择最优的解决方案。随着AI技术的发展和提高,总有一天传统计算机和机器人会结合起来,家用计算机可能以机器人或电子宠物的形式出现在我们的生活中,参与到我们的生活中来。而办公计算机也可能演变成办公机器人和个人便携终端两部分,办公室的人员通过便携终端进行工作和下达指令,机器人
15、根据指令准备资料和处理日常事务,而无需人们进行更多的干预。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,智能化/人性化:最成功的智能化应用应该是在航天技术方面,随着“机遇”号和“勇气”号先后成功登陆火星,不但宣示人类又往外太空行进了一步,同时宣示人工智能的成功,火星与地球的距离约为5576万公里,即使是采用无线电进行通信,一个信号来回就需要6.2分钟,根本没有办法对身处火星的机器人进行实时操控。这就要求机器人本身具备一定的智能,以应付各种突发事件。,三、计算机科学技术发展动态与趋势,7、节能化/环保化比如通过上面提到的专门化的计算机降低能耗;耗电的第二大户显示系统,也将因为LCD、OLED等显示器的普及
16、,而不再成为用电大户。制造计算机的材料方面有很大的变化,重金属和不可回收的材料的比例将会进一步降低。通过采用新的架构,比如采用“量子”、“光子”“DNA”方式代替现有的硅架构的计算机,大幅降低计算机的能耗。,四、计算机软件与服务发展动态与趋势,1、总体态势据来自“中国软件行业协会”的数据:“十一五”期间,我国软件产业保持高速发展的势头,产业规模日趋扩大,软件产品和软件出口增长趋势显著,软件及系统集成服务占GDP的比重逐渐上升。我国软件的总收入年均增长率为15%左右,大约相当于GDP增长速度的2倍,2010年总收入达到3500亿元。,四、计算机软件与服务发展动态与趋势,2、行业结构软件产品按照其
17、功能可分为三大类:系统软件,支撑软件和应用软件。系统软件和支撑软件属于上游产品,它在相当大的程度上决定着软件技术的发展进程,其技术水平要求非常高,研发费用极高,投资巨大且风险较高,一般公司难以进入。这一市场几乎被国外产品完全垄断,国内产品仅限于中文平台软件和一些专用支撑软件。软件业的下游产品一般直接面对实际应用,千变万化的实际问题和销售对象决定了产品的多样性,使下游的技术和市场分工越来越细化。,3、融合:软件与信息服务的主流,(1)计算机软硬件的融合近几年中国软件业务收入百强排名前列的分别是华为、中兴和海尔。这三家企业有着清一色的硬件生产背景,他们是从硬件起家,但在各自领域进行了软件与硬件的结
18、合。正是依靠着硬件方面的优势,他们在软件领域也获得了新的话语权。许多设备已经是软硬件一体化,传统的软、硬件界限不明显,如:硬件防火墙、iPhone、ePhone。,3、融合:软件与信息服务的主流,(2)软件与网络的融合传统上,多数软件是在用户的计算机上运行的所谓桌面软件,例如:Adobe Photoshop、微软 Office、电脑游戏等软件,桌面软件依赖于个人电脑的处理能力,并能将文件储存在本地硬盘内。目前,新的应用软件类型正在兴起,这就是网络软件,典型产品如谷歌公司推出的在线文书处理、电子制表及演示软件:谷歌 Docs。这是网络软件与桌面软件的融合。未来将会是桌面运行的基本应用软件、外加从
19、网络上下载的若干应用软件的一种混合,即桌面软件与网络软件的整合。,3、融合:软件与信息服务的主流,(3)软件与信息服务的融合:SaaS模式SaaS(软件即服务,Software as a Service)是一种通过Internet提供软件的模式,用户不用再购买软件,而改用向提供商租用基于Web的软件,来从事办公业务或管理企业经营活动,且无需对软件进行维护,服务提供商会全权管理和维护软件。,3、融合:软件与信息服务的主流,SaaS模式:是一种新的软件服务模式,服务提供商为中小企业搭建信息化所需要的所有网络基础设施及软件、硬件运作平台,并负责所有前期的实施、后期的维护等一系列服务,通过有效的技术措
20、施,可以保证每家企业数据的安全性和保密性。服务商通过规模开发、规模销售、规模化的市场影响来提供这种服务。如:中国电信的商务领航软件服务,在其商务领航的网站中可以看到类似月租型CRM、邮件系统、OA系统等。,3、融合:软件与信息服务的主流,4SaaS模式:是一种新的软件服务模式,服务提供商为中小企业搭建信息化所需要的所有网络基础设施及软件、硬件运作平台,并负责所有前期的实施、后期的维护等一系列服务,通过有效的技术措施,可以保证每家企业数据的安全性和保密性。服务商通过规模开发、规模销售、规模化的市场影响来提供这种服务。如:中国电信的商务领航软件服务,在其商务领航的网站中可以看到类似月租型CRM、邮
21、件系统、OA系统等。,3、融合:软件与信息服务的主流,SaaS模式:是一种新的软件服务模式,服务提供商为中小企业搭建信息化所需要的所有网络基础设施及软件、硬件运作平台,并负责所有前期的实施、后期的维护等一系列服务,通过有效的技术措施,可以保证每家企业数据的安全性和保密性。服务商通过规模开发、规模销售、规模化的市场影响来提供这种服务。如:中国电信的商务领航软件服务,在其商务领航的网站中可以看到类似月租型CRM、邮件系统、OA系统等。,四、计算机软件与服务发展动态与趋势,4、开源软件OSS(open source software)字面意思是公开源代码的软件。具备可以免费使用和公布源代码的主要特征
22、,它创造了一个自由可用的操作系统:Linux,并作为平台来运行各种软件。作为用户来说,开源软件给你选择权、控制权,自己可进行修改、调整(对软硬件进行最佳配置),这是私有商业软件做不到的。,四、计算机软件与服务发展动态与趋势,开源软件:开源软件改变了软件的开发方式,是合作创新和自主创新的完美结合。开源软件的定义允许更大授权自由,特别是当软件中混合了专有软件和开源软件时,开源软件的定义允许在它们的基础上生成更大的混合。互操作性是开源软件与商业软件最终是否能融合的关键,也是当前软件产业发展中的一个核心问题,因此要从定义、政策、知识产权、竞争创新上创造条件来解决互操作性问题,通过采用混源架构,实现异构
23、系统的互操作性,以支持应用解决方案,建立开放标准的统一平台。,五、海南 IT 产业发展动态与趋势,1、海南高新技术产业基础数据详见:“近年来海南省高技术企业发展情况”,五、海南 IT 产业发展动态与趋势,2、2008年海南IT产业统计数据全年实现主营业务收入78.58亿元,同比增长20.82%,其中:电子信息产品制造业实现销售产值11.73亿元,同比增长17.65%;规模以上软件服务业实现收入3.61亿元,同比增长99.45%;通信业实现主营业务收入54.74亿元,同比增长18.89%。,五、海南 IT 产业发展动态与趋势,2、2008年海南IT产业统计数据软件服务产业逐渐得到发展。截至200
24、8年第三季度,海南省规模以上软件企业实现收入1.14亿元,同比增长46.15%。目前,全省共有软件和系统集成、网络服务业企业600多家,经国家主管部门认定的软件企业100多家,具有自主知识产权的软件产品近200个,国家级、省级计算机信息系统集成资质企业54家,涉及软件开发、系统集成、网络服务、信息产品制造等行业。软件产品开发包括网络安全、身份认证、办公自动化、旅游预定、财务管理、酒店管理、车辆管理、建筑工程预算、股市分析、信息服务等。,五、海南 IT 产业发展动态与趋势,2、2008年海南IT产业统计数据海南省软件服务外包业起步不久,承接美国数据处理的海南地意爱斯系统科技有限公司和承接日本软件
25、外包项目的海南纽康信息系统有限公司正在成长。2008年以来,海南天涯在线网络科技有限公司、科力电子信息有限公司也拓展了软件服务外包业务。,五、海南 IT 产业发展动态与趋势,3、电子信息产业主要基地(1)海南生态软件产业园海南生态软件产业园(简称RSC)位于海口西海岸盈滨半岛澄迈老城开发区内,占地3000亩,2008年开始建设。软件园计划总投资50亿元,确立了4个产业发展重点:国家应急管理产业基地、旅游信息化示范基地、手机产业链整合基地、软件服务外包基地;以软件研发、软件外包、IT培训、呼叫中心、灾备中心、互联网媒体等为主,通过国内外招商推介,吸引知名IT企业入驻,构建以核心企业带动产业联盟群
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