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原子结构模型发展学术论文

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原子结构模型发展学术论文

英国化学家道尔顿(1766—1844)最大的贡献是把古代模糊的原子假说发展为科学的原子理论,为近代化学的发展奠定了重要的基础。他认为物质由原子构成,原子像一个实心的玻璃球不可再分。原子“绝对不可再分”的观点在19世纪末受到了新的科学发现的冲击。1879年,英国剑桥大学物理学家汤姆生利用阴极射线能被电场和磁场联合偏转的作用,验证了一种带负电荷的粒子是原子的共同组成部分,并称之为电子。1903年电子发现者汤姆生提出一个原子的“葡萄干面包”模型,认为由于原子对外不显电性,所以原子是一种正电荷平均分布着的粒子,电子嵌在原子中,如同葡萄干嵌在面包中一样。1909年,英国物理学家卢瑟福用一束高能的带正电的氦离子流轰击薄金箔时发现,绝大多数粒子几乎不受阻碍而直接通过金箔,说明原子内部很空旷;但也有极少数(约万分之几)粒子穿过金箔后发生偏转,个别粒子甚至被反弹回来。卢瑟福设想,这是由于原子中存在一个几乎集中了原子全部质量并带正电荷的极小的核,是它对粒子产生了静电排斥作用。1911年,卢瑟福提出了原子结构的“核式模型”:每个原子中心有一个体积极小的原子核,它却几乎集中了原子的全部质量并带有Z个单位正电荷,核外有Z个电子绕核旋转,原子对外不显电性,电子绕核如同行星绕日运行,因此这一模型也被称为“行星式模型”。

原子结构模型是科学家根据自己的认识,对原子结构的形象描摹。一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。人类认识原子的历史是漫长的,也是无止境的。下面介绍的几种原子结构模型简明形象地表示出了人类对原子结构认识逐步深化的演变过程。 道尔顿原子模型 ( 1803 年):原子是组成物质的基本的粒子,它们是坚实的、不可再分的实心球。 汤姆生原子模型 ( 1904 年):原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成了中性原子。 卢瑟福原子模型 ( 1911 年):在原子的中心有一个带正电荷的核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它的周围沿着不同的轨道运转,就像行星环绕太阳运转一样。 玻尔原子模型 ( 1913 年):电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。 电子云模型 ( 1927 年—— 1935 年):现代物质结构学说。 现在,科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜拍摄表示原子图像的照片。随着现代科学技术的发展,人类对原子的认识过程还会不断深化。

原子结构模型发展:原子结构模型的过程

1897年,.汤姆逊在研究阴极射线的时候,发现了原子中电子的存在。这打破了从古希腊人那里流传下来的“原子不可分割”的理念,明确地向人们展示:原子是可以继续分割的,它有着自己的内部结构。那么,这个结构是怎么样的呢?汤姆逊那时完全缺乏实验证据,他于是展开自己的想象,勾勒出这样的图景:原子呈球状,带正电荷。而带负电荷的电子则一粒粒地“镶嵌”在这个圆球上。这样的一幅画面,也就是史称的“葡萄干布丁”模型,电子就像布丁上的葡萄干一样。 但是,1910年,卢瑟福和学生们在他的实验室里进行了一次名留青史的实验。他们用α粒子(带正电的氦核)来轰击一张极薄的金箔,想通过散射来确认那个“葡萄干布丁”的大小和性质。但是,极为不可思议的情况出现了:有少数α粒子的散射角度是如此之大,以致超过90度。对于这个情况,卢瑟福自己描述得非常形象:“这就像你用十五英寸的炮弹向一张纸轰击,结果这炮弹却被反弹了回来,反而击中了你自己一样”。 卢瑟福发扬了亚里士多德前辈“吾爱吾师,但吾更爱真理”的优良品格,决定修改汤姆逊的葡萄干布丁模型。他认识到,α粒子被反弹回来,必定是因为它们和金箔原子中某种极为坚硬密实的核心发生了碰撞。这个核心应该是带正电,而且集中了原子的大部分质量。但是,从α粒子只有很少一部分出现大角度散射这一情况来看,那核心占据的地方是很小的,不到原子半径的万分之一。 于是,卢瑟福在次年(1911)发表了他的这个新模型。在他描述的原子图象中,有一个占据了绝大部分质量的“原子核”在原子的中心。而在这原子核的四周,带负电的电子则沿着特定的轨道绕着它运行。这很像一个行星系统(比如太阳系),所以这个模型被理所当然地称为“行星系统”模型。在这里,原子核就像是我们的太阳,而电子则是围绕太阳运行的行星们。 但是,这个看来完美的模型却有着自身难以克服的严重困难。因为物理学家们很快就指出,带负电的电子绕着带正电的原子核运转,这个体系是不稳定的。两者之间会放射出强烈的电磁辐射,从而导致电子一点点地失去自己的能量。作为代价,它便不得不逐渐缩小运行半径,直到最终“坠毁”在原子核上为止,整个过程用时不过一眨眼的工夫。换句话说,就算世界如同卢瑟福描述的那样,也会在转瞬之间因为原子自身的坍缩而毁于一旦。原子核和电子将不可避免地放出辐射并互相中和,然后把卢瑟福和他的实验室,乃至整个英格兰,整个地球,整个宇宙都变成一团混沌。 不过,当然了,虽然理论家们发出如此阴森恐怖的预言,太阳仍然每天按时升起,大家都活得好好的。电子依然快乐地围绕原子打转,没有一点失去能量的预兆。而丹麦的年轻人尼尔斯.玻尔照样安安全全地抵达了曼彻斯特,并开始谱写物理史上属于他的华彩篇章。 玻尔没有因为卢瑟福模型的困难而放弃这一理论,毕竟它有着α粒子散射实验的强力支持。相反,玻尔对电磁理论能否作用于原子这一人们从未涉足过的层面,倒是抱有相当的怀疑成分。曼彻斯特的生活显然要比剑桥令玻尔舒心许多,虽然他和卢瑟福两个人的性格是如此不同,后者是个急性子,永远精力旺盛,而他玻尔则像个害羞的大男孩,说一句话都显得口齿不清。但他们显然是绝妙的一个团队,玻尔的天才在卢瑟福这个老板的领导下被充分地激发出来,很快就在历史上激起壮观的波澜。 1912年7月,玻尔完成了他在原子结构方面的第一篇论文,历史学家们后来常常把它称作“曼彻斯特备忘录”。玻尔在其中已经开始试图把量子的概念结合到卢瑟福模型中去,以解决经典电磁力学所无法解释的难题。但是,一切都只不过是刚刚开始而已,在那片还没有前人涉足的处女地上,玻尔只能一步步地摸索前进。没有人告诉他方向应该在哪里,而他的动力也不过是对于卢瑟福模型的坚信和年轻人特有的巨大热情。玻尔当时对原子光谱的问题一无所知,当然也看不到它后来对于原子研究的决定性意义,不过,革命的方向已经确定,已经没有什么能够改变量子论即将崭露头角这个事实了。 在浓云密布的天空中,出现了一线微光。虽然后来证明,那只是一颗流星,但是这光芒无疑给已经僵硬而老化的物理世界注入了一种新的生机,一种有着新鲜气息和希望的活力。这光芒点燃了人们手中的火炬,引导他们去寻找真正的永恒的光明。 终于,7月24日,玻尔完成了他在英国的学习,动身返回祖国丹麦。在那里,他可爱的未婚妻玛格丽特正在焦急地等待着他,而物理学的未来也即将要向他敞开心扉。在临走前,玻尔把他的论文交给卢瑟福过目,并得到了热切的鼓励。只是,卢瑟福有没有想到,这个青年将在怎样的一个程度上,改变人们对世界的终极看法呢? 是的,是的,时机已到。伟大的三部曲即将问世,而真正属于量子的时代,也终于到来。 ********* 饭后闲话:诺贝尔奖得主的幼儿园 卢瑟福本人是一位伟大的物理学家,这是无需置疑的。但他同时更是一位伟大的物理导师,他以敏锐的眼光去发现人们的天才,又以伟大的人格去关怀他们,把他们的潜力挖掘出来。在卢瑟福身边的那些助手和学生们,后来绝大多数都出落得非常出色,其中更包括了为数众多的科学大师们。 我们熟悉的尼尔斯.玻尔,20世纪最伟大的物理学家之一,1922年诺贝尔物理奖得主,量子论的奠基人和象征。在曼彻斯特跟随过卢瑟福。 保罗.狄拉克(Paul Dirac),量子论的创始人之一,同样伟大的科学家,1933年诺贝尔物理奖得主。他的主要成就都是在剑桥卡文迪许实验室做出的(那时卢瑟福接替了.汤姆逊成为这个实验室的主任)。狄拉克获奖的时候才31岁,他对卢瑟福说他不想领这个奖,因为他讨厌在公众中的名声。卢瑟福劝道,如果不领奖的话,那么这个名声可就更响了。 中子的发现者,詹姆斯.查德威克(James Chadwick)在曼彻斯特花了两年时间在卢瑟福的实验室里。他于1935年获得诺贝尔物理奖。 布莱克特(Patrick M. S. Blackett)在一次大战后辞去了海军上尉的职务,进入剑桥跟随卢瑟福学习物理。他后来改进了威尔逊云室,并在宇宙线和核物理方面作出了巨大的贡献,为此获得了1948年的诺贝尔物理奖。 1932年,沃尔顿( Walton)和考克劳夫特(John Cockcroft)在卢瑟福的卡文迪许实验室里建造了强大的加速器,并以此来研究原子核的内部结构。这两位卢瑟福的弟子在1951年分享了诺贝尔物理奖金。 这个名单可以继续开下去,一直到长得令人无法忍受为止:英国人索迪(Frederick Soddy),1921年诺贝尔化学奖。瑞典人赫维西(Georg von Hevesy),1943年诺贝尔化学奖。德国人哈恩(Otto Hahn),1944年诺贝尔化学奖。英国人鲍威尔(Cecil Frank Powell),1950年诺贝尔物理奖。美国人贝特(Hans Bethe),1967年诺贝尔物理奖。苏联人卡皮查(),1978年诺贝尔化学奖。 除去一些稍微疏远一点的case,卢瑟福一生至少培养了10位诺贝尔奖得主(还不算他自己本人)。当然,在他的学生中还有一些没有得到诺奖,但同样出色的名字,比如汉斯.盖革(Hans Geiger,他后来以发明了盖革计数器而著名)、亨利.莫斯里(Henry Mosley,一个被誉为有着无限天才的年轻人,可惜死在了一战的战场上)、恩内斯特.马斯登(Ernest Marsden,他和盖革一起做了α粒子散射实验,后来被封为爵士)……等等,等等。 卢瑟福的实验室被后人称为“诺贝尔奖得主的幼儿园”。他的头像出现在新西兰货币的最大面值——100元上面,作为国家对他最崇高的敬意和纪念。 五 1912年8月1日,玻尔和玛格丽特在离哥本哈根不远的一个小镇上结婚,随后他们前往英国展开蜜月。当然,有一个人是万万不能忘记拜访的,那就是玻尔家最好的朋友之一,卢瑟福教授。 虽然是在蜜月期,原子和量子的图景仍然没有从玻尔的脑海中消失。他和卢瑟福就此再一次认真地交换了看法,并加深了自己的信念。回到丹麦后,他便以百分之二百的热情投入到这一工作中去。揭开原子内部的奥秘,这一梦想具有太大的诱惑力,令玻尔完全无法抗拒。 为了能使大家跟得上我们史话的步伐,我们还是再次描述一下当时玻尔面临的处境。卢瑟福的实验展示了一个全新的原子面貌:有一个致密的核心处在原子的中央,而电子则绕着这个中心运行,像是围绕着太阳的行星。然而,这个模型面临着严重的理论困难,因为经典电磁理论预言,这样的体系将会无可避免地释放出辐射能量,并最终导致体系的崩溃。换句话说,卢瑟福的原子是不可能稳定存在超过1秒钟的。 玻尔面临着选择,要么放弃卢瑟福模型,要么放弃麦克斯韦和他的伟大理论。玻尔勇气十足地选择了放弃后者。他以一种深刻的洞察力预见到,在原子这样小的层次上,经典理论将不再成立,新的革命性思想必须被引入,这个思想就是普朗克的量子以及他的h常数。 应当说这是一个相当困难的任务。如何推翻麦氏理论还在其次,关键是新理论要能够完美地解释原子的一切行为。玻尔在哥本哈根埋头苦干的那个年头,门捷列夫的元素周期律已经被发现了很久,化学键理论也已经被牢固地建立。种种迹象都表明在原子内部,有一种潜在的规律支配着它们的行为,并形成某种特定的模式。原子世界像一座蕴藏了无穷财宝的金字塔,但如何找到进入其内部的通道,却是一个让人挠头不已的难题。 然而,像当年的贝尔佐尼一样,玻尔也有着一个探险家所具备的最宝贵的素质:洞察力和直觉,这使得他能够抓住那个不起眼,但却是唯一的,稍纵即逝的线索,从而打开那扇通往全新世界的大门。1913年初,年轻的丹麦人汉森(Hans Marius Hansen)请教玻尔,在他那量子化的原子模型里如何解释原子的光谱线问题。对于这个问题,玻尔之前并没有太多地考虑过,原子光谱对他来说是陌生和复杂的,成千条谱线和种种奇怪的效应在他看来太杂乱无章,似乎不能从中得出什么有用的信息。然而汉森告诉玻尔,这里面其实是有规律的,比如巴尔末公式就是。他敦促玻尔关心一下巴尔末的工作。 突然间,就像伊翁(Ion)发现了藏在箱子里的绘着戈耳工的麻布,一切都豁然开朗。山重水复疑无路,柳暗花明又一村。在谁也没有想到的地方,量子得到了决定性的突破。1954年,玻尔回忆道:当我一看见巴尔末的公式,一切就都清楚不过了。 要从头回顾光谱学的发展,又得从伟大的本生和基尔霍夫说起,而那势必又是一篇规模宏大的文字。鉴于篇幅,我们只需要简单地了解一下这方面的背景知识,因为本史话原来也没有打算把方方面面都事无巨细地描述完全。概括来说,当时的人们已经知道,任何元素在被加热时都会释放出含有特定波长的光线,比如我们从中学的焰色实验中知道,钠盐放射出明亮的黄光,钾盐则呈紫色,锂是红色,铜是绿色……等等。将这些光线通过分光镜投射到屏幕上,便得到光谱线。各种元素在光谱里一览无余:钠总是表现为一对黄线,锂产生一条明亮的红线和一条较暗的橙线,钾则是一条紫线。总而言之,任何元素都产生特定的唯一谱线。 但是,这些谱线呈现什么规律以及为什么会有这些规律,却是一个大难题。拿氢原子的谱线来说吧,这是最简单的原子谱线了。它就呈现为一组线段,每一条线都代表了一个特定的波长。比如在可见光区间内,氢原子的光谱线依次为:656,484,434,410,397,388,383,380……纳米。这些数据无疑不是杂乱无章的,1885年,瑞士的一位数学教师巴尔末(Johann Balmer)发现了其中的规律,并总结了一个公式来表示这些波长之间的关系,这就是著名的巴尔末公式。将它的原始形式稍微变换一下,用波长的倒数来表示,则显得更加简单明了: ν=R(1/2^2 - 1/n^2) 其中的R是一个常数,称为里德伯(Rydberg)常数,n是大于2的正整数(3,4,5……等等)。 在很长一段时间里,这是一个十分有用的经验公式。但没有人可以说明,这个公式背后的意义是什么,以及如何从基本理论将它推导出来。但是在玻尔眼里,这无疑是一个晴天霹雳,它像一个火花,瞬间点燃了玻尔的灵感,所有的疑惑在那一刻变得顺理成章了,玻尔知道,隐藏在原子里的秘密,终于向他嫣然展开笑颜。 我们来看一下巴耳末公式,这里面用到了一个变量n,那是大于2的任何正整数。n可以等于3,可以等于4,但不能等于,这无疑是一种量子化的表述。玻尔深呼了一口气,他的大脑在急速地运转,原子只能放射出波长符合某种量子规律的辐射,这说明了什么呢?我们回忆一下从普朗克引出的那个经典量子公式:E = hν。频率(波长)是能量的量度,原子只释放特定波长的辐射,说明在原子内部,它只能以特定的量吸收或发射能量。而原子怎么会吸收或者释放能量的呢?这在当时已经有了一定的认识,比如斯塔克()就提出,光谱的谱线是由电子在不同势能的位置之间移动而放射出来的,英国人尼科尔森()也有着类似的想法。玻尔对这些工作无疑都是了解的。 一个大胆的想法在玻尔的脑中浮现出来:原子内部只能释放特定量的能量,说明电子只能在特定的“势能位置”之间转换。也就是说,电子只能按照某些“确定的”轨道运行,这些轨道,必须符合一定的势能条件,从而使得电子在这些轨道间跃迁时,只能释放出符合巴耳末公式的能量来。 我们可以这样来打比方。如果你在中学里好好地听讲过物理课,你应该知道势能的转化。一个体重100公斤的人从1米高的台阶上跳下来,他/她会获得1000焦耳的能量,当然,这些能量会转化为落下时的动能。但如果情况是这样的,我们通过某种方法得知,一个体重100公斤的人跳下了若干级高度相同的台阶后,总共释放出了1000焦耳的能量,那么我们关于每一级台阶的高度可以说些什么呢? 明显而直接的计算就是,这个人总共下落了1米,这就为我们台阶的高度加上了一个严格的限制。如果在平时,我们会承认,一个台阶可以有任意的高度,完全看建造者的兴趣而已。但如果加上了我们的这个条件,每一级台阶的高度就不再是任意的了。我们可以假设,总共只有一级台阶,那么它的高度就是1米。或者这个人总共跳了两级台阶,那么每级台阶的高度是米。如果跳了3次,那么每级就是1/3米。如果你是间谍片的爱好者,那么大概你会推测每级台阶高1/39米。但是无论如何,我们不可能得到这样的结论,即每级台阶高米。道理是明显的:高米的台阶不符合我们的观测(总共释放了1000焦耳能量)。如果只有一级这样的台阶,那么它带来的能量就不够,如果有两级,那么总高度就达到了米,导致释放的能量超过了观测值。如果要符合我们的观测,那么必须假定总共有一又三分之二级台阶,而这无疑是荒谬的,因为小孩子都知道,台阶只能有整数级。 在这里,台阶数“必须”是整数,就是我们的量子化条件。这个条件就限制了每级台阶的高度只能是1米,或者1/2米,而不能是这其间的任何一个数字。 原子和电子的故事在道理上基本和这个差不多。我们还记得,在卢瑟福模型里,电子像行星一样绕着原子核打转。当电子离核最近的时候,它的能量最低,可以看成是在“平地”上的状态。但是,一旦电子获得了特定的能量,它就获得了动力,向上“攀登”一个或几个台阶,到达一个新的轨道。当然,如果没有了能量的补充,它又将从那个高处的轨道上掉落下来,一直回到“平地”状态为止,同时把当初的能量再次以辐射的形式释放出来。 关键是,我们现在知道,在这一过程中,电子只能释放或吸收特定的能量(由光谱的巴尔末公式给出),而不是连续不断的。玻尔做出了合理的推断:这说明电子所攀登的“台阶”,它们必须符合一定的高度条件,而不能像经典理论所假设的那样,是连续而任意的。连续性被破坏,量子化条件必须成为原子理论的主宰。 我们不得不再一次用到量子公式E = hν,还请各位多多包涵。史蒂芬.霍金在他那畅销书《时间简史》的Acknowledgements里面说,插入任何一个数学公式都会使作品的销量减半,所以他考虑再三,只用了一个公式E = mc2。我们的史话本是戏作,也不考虑那么多,但就算列出公式,也不强求各位看客理解其数学意义。唯有这个E = hν,笔者觉得还是有必要清楚它的含义,这对于整部史话的理解也是有好处的,从科学意义上来说,它也决不亚于爱因斯坦的那个E = mc2。所以还是不厌其烦地重复一下这个方程的描述:E代表能量,h是普朗克常数,ν是频率。 回到正题,玻尔现在清楚了,氢原子的光谱线代表了电子从一个特定的台阶跳跃到另外一个台阶所释放的能量。因为观测到的光谱线是量子化的,所以电子的“台阶”(或者轨道)必定也是量子化的,它不能连续而取任意值,而必须分成“底楼”,“一楼”,“二楼”等,在两层“楼”之间,是电子的禁区,它不可能出现在那里。正如一个人不能悬在两级台阶之间漂浮一样。如果现在电子在“三楼”,它的能量用W3表示,那么当这个电子突发奇想,决定跳到“一楼”(能量W1)的期间,它便释放出了W3-W1的能量。我们要求大家记住的那个公式再一次发挥作用,W3-W1 = hν。所以这一举动的直接结果就是,一条频率为ν的谱线出现在该原子的光谱上。 玻尔所有的这些思想,转化成理论推导和数学表达,并以三篇论文的形式最终发表。这三篇论文(或者也可以说,一篇大论文的三个部分),分别题名为《论原子和分子的构造》(On the Constitution of Atoms and Molecules),《单原子核体系》(Systems Containing Only a Single Nucleus)和《多原子核体系》(Systems Containing Several Nuclei),于1913年3月到9月陆续寄给了远在曼彻斯特的卢瑟福,并由后者推荐发表在《哲学杂志》(Philosophical Magazine)上。这就是在量子物理历史上划时代的文献,亦即伟大的“三部曲”。 这确确实实是一个新时代的到来。如果把量子力学的发展史分为三部分,1900年的普朗克宣告了量子的诞生,那么1913年的玻尔则宣告了它进入了青年时代。一个完整的关于量子的理论体系第一次被建造起来,虽然我们将会看到,这个体系还留有浓重的旧世界的痕迹,但它的意义却是无论如何不能低估的。量子第一次使全世界震惊于它的力量,虽然它的意识还有一半仍在沉睡中,虽然它自己仍然置身于旧的物理大厦之内,但它的怒吼已经无疑地使整个旧世界摇摇欲坠,并动摇了延绵几百年的经典物理根基。神话中的巨人已经开始苏醒,那些藏在古老城堡里的贵族们,颤抖吧!

学术型论文结构

关于学术论文的基本结构如下:

1、论文标题 & 作者;

每篇论文最开始必然是论文的标题,在标题下是作者的姓名,有些期刊的排版是将作者的单位放在作者姓名下,有些则将作者具体信息放在页脚,这个可以根据我们要投期刊的'排版要求进行调整。

2、摘要 & 关键词;

摘要是对整篇论文的概括,很多人包括我们自己在看一篇论文之前,会先读摘要,通过摘要可以了解到这篇文章的研究内容、研究方法以及取得了怎样的成果,所以摘要十分重要。当我们写完摘要后,需要对摘要进行反复修改,直到语言可以精炼的概括出我们整篇文章的精华为止。关键词是整篇文章最主要用到的若干个词,一般3~5个。

3、前言;

前言需要引出论文的研究内容,并概括目前的研究背景与研究现状,这一部分会需要大量的参考文献。

4、研究基础;

这一部分主要来为我们自己的研究做一个前期铺垫,可以是阐述前人的研究基础,也可以介绍我们用到的研究工具,这个根据个人研究内容的不同做选择。但一定不要用过多的篇章来阐述研究基础,否则会喧宾夺主。

5、研究方法;

这是论文最重要的部分,用来具体阐述我们的研究工作,这也应该是整片论文中,我们自己最为熟悉的一部分,可以根据研究方法的难易,将这一部分分成若干个小节阐释。

6、研究结果与讨论;

我们将自己的研究结果具体的呈现出来,并与之前的研究结果做对比讨论,从而最终得出一个结论。

7、总结;

这是对我们工作的一个总结,总结我们取得了哪些成果,还有哪些地方需要改进,将来还有哪些工作要做。

8、参考文献;

最后,我们需要将论文中提到的研究方法所涉及的文献,以及我们参考过的文献全部列出。

学术论文由题目、作者摘要、关键词、目录、正文、参考文献和附录构成。

根据学术堂的了解学术论文主要由八个部分组成:第一部分:标题;第二部分:署名;第三部分:摘要;第四部分:关键词;第五部分:引言;第六部分:正文;第七部分:注释;第八部分:参考文献及附录

一般而言,学术论文包括八个必要的组成部分,其中前置部分包括题名、作者、 摘要、关键词,主体部分包括引言、正文、结论、参考文献。

学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或预测性上具有的新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录,或是某种已知原理应用于实际上取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流、讨论或学术刊物上发表,或用作其他用途的书面文件。学术论文按写作目的,可将学术论文分为交流性论文和考核性论文。

学术论文是对某个科学领域中的学术问题进行研究后表述科学研究成果的理论文章。学术论文的写作是非常重要的,它是衡量一个人学术水平和科研能力的重要标志。在学术论文撰写中,选题与选材是头等重要的问题。一篇学术论文的价值关键并不只在写作的技巧,也要注意研究工作本身。

在于你选择了什么课题,并在这个特定主题下选择了什么典型材料来表述研究成果。科学研究的实践证明,只有选择了有意义的课题,才有可能收到较好的研究成果,写出较有价值的学术论文。所以学术论文的选题和选材,是研究工作开展前具有重大意义的一步,是必不可少的准备工作。

学术论文,就是用系统的、专门的知识来讨论或研究某种问题或研究成果的学理性文章。具有学术性、科学性、创造性、学理性。

学术论文结构的原则

学术论文是以文字、数字和图表等将有关科学研究的过程、方法和结果,用书面的方式公布的一种信息传递形式。一般的学术论文要包括标题、摘要、关键词、序论、正文、结论、致谢、参考文献等。以下是学术论文的主要格式:

一、标题标题是文章的旗帜,服务于揭示主题,体现文章的中心内容。读者要在数以万计的文章中注意到你的论文,标题是否鲜明至关重要。好的标题独树一帜就容易抓住了读者,吸引了读者;反之,一个含混的、没有特色的标题,往往读者一跳而过。标题的制作应符合几条原则:

1.题名应以简明、确切的词语反映文章中最重要的特定内容,要符合编制题录、索引和检索的有关原则,并有助于选定关键词。

2.中文题名一般不宜超过20个字,必要时可加副题名。

3.题名应避免使用非公知公认的缩写词、字符、代号,不出现结构式和数学式。

4.题名应通顺,合乎语法要求。

5.题名应明确,揭示文稿内容,让人看了就明白说的是什么,而不能暧昧含混。

二、摘要

1.摘要的内容包括研究的目的、方法、结果和结论。一般应写成报道性文摘,也可以写成指示性或报道-指示性文摘。

2.摘要应具有独立性和自含性,应是一篇完整的短文。一般不分段,不用图表和非公知公认的符号或术语,不得引用图、表、公式和参考文献的序号。

3.摘要的篇幅:报道性的以300字左右,指示性的以100字左右,报道指示性的以200字左右为宜。

三、关键词

关键词是便于文献检索而选取反映论文主题内容的词或词组,一般每篇文章标注3-8个。

四、序论序论包括研究的目的、意义、主要方法、范围和背景等,应开门见山,言简意赅,不要与摘要雷同或成为摘要的注释。要概述本领域研究进展,说明作者研究的意图、创新之处及理论或现实意义。

五、正文论文的正文部分系指序论之后、结论之前的部分,是论文的核心。

1.层次标题层次标题是指除文章题名外的不同级别的分标题。各级层次标题都要简短明确,同一层次的标题应尽可能“排比”,即词(或词组)类型相同(或相近),意义相关,语气一致。各层次标题要醒目,其字体与非标题要有明显的区别。

2.图表

➀ 图表要精选,应具有自明性,切忌与表及文字表述重复。

➁ 图表要精心设计和绘制,要大小适中,线条均匀,主辅线分明。

➂ 图表中的术语、符号、单位等应与表格及文字表述所用的一致。

➃ 图表在文中的布局要合理,一般随文编排,先见文字后见图表。

六、结论结论是文章的主要结果、论点的总体概括,应准确、简明、完整、有条理。结论的写作应符合下面几条原则:

1.从问题过渡到结果。按照“一般到具体”的顺序来表述结果。除此之外,还要提示一下所研究的问题,然后再表述研究结果,使读者沿着“问题一答案”这样的线索来接受研究结果。

2.用资料支持结果。在给出研究结果后,相应地要用经验性的资料来支持,即用数字、图形和表格来论证研究结果的真实性。

3.从理论的视角来讨论结果。对研究结论要将研究结果与序论中的理论联系起来,说明从理论的视角看,能够从研究结果中得出哪些与理论相关的推论。也可以把研究结果与文献评论中提到的那些研究的结果进行比较,彼此验证各自的研究结果,了解自己的研究结果对其他研究的修正和发展。

七、致谢致谢该文章形成过程中作过贡献的组织或个人的文字记载,内容应实在,语言要诚恳、恰当、简短。

八、参考文献为反映论文内容参考的有关信息出处,在论文的结论或致谢段之后列出参考文献表。参考文献表中列出作者直接阅读过的、最主要的、发表在正式出版物上的文献。

学术框架是一种融合了多种伦理特性的、交互式的伦理关系。下面我给大家分享学术论文框架怎么写的方法,大家快来跟我一起欣赏吧。

1、学术论文的选题

学术论文的选题一方面要选择本学科觅待解决的课题,另一方面要选择本学科处于前沿位置的课题。选题有大有小,有难有易。太大了,由于学力不足,无法深人;太小了轻而易举。写作时要确定学术论文的具体题目和论证角度,应该量力而行,实事求是。

2、选题确定后,就要确定题目

题目要求准确恰当、简明扼要、醒目规范、便于检索。

常见的繁琐题名如:"关于饮用水中所含化学成分的快速分析方法的研究"。在这类题目中,像"关于"、"研究"等词汇如若舍之,并不影响表达。凡是论文,总包含有研究及关于什么方面的研究,所以上述题目便可精炼为:"饮用水化学成分的快速分析法"。这样一改,读起来觉得干净利落、简短明了。

若简短题名不足以显示论文内容或反映出属于系列研究的性质,则可利用正、副标题的方法解决,以加副标题来补充说明特定的实验材料,方法及内容等信息,使标题成为既充实准确又不流于笼统和一般化。

3、 学术论文的准备

确定学术论文的题目和论证角度后,就要做搜集材料的工作,尽可能了解前人对于这个问题已经发表过的意见以及取得的成果。汲取前人已有的经验,解决前人没有解决的新问题。在搜集有关材料的过程中,应该时刻以自己论题为中心去思考这些材料,区别其正确、错误,找出其论证不足与需要增补、发挥之处,在此过程中逐渐形成自己论文的观点。搜集材料的过程,就是调查研究、思考钻研、形成论点的过程。

制定提纲可以帮助我们树立全局观念,从整体出发,去检验每一个部分所占的地位,所起的作用,相互间是否有逻辑联系,每部分所占的篇幅与其在全局中的地位和作用是否相称,各个部分之间的比例是否恰当和谐,每一个字、每一句、每一段、每一部分是否都为全局所需要,是否丝丝 入扣,相互配合,都能为主题服务。

4、 学术论文的撰写

学术论文提纲确定了,就要撰写初稿。原则上要简明扼要,指出问题,说明问题,分析问题。提纲只是预拟一个轮廓,不可能对每一细部都考虑周密完善。在写作时,顺着写作思路而作,对于论点、例证和论证步骤等等细部,很可能发现原来提纲中某些设想计划是不恰当的,就应该加以修改和调整;临时发现某些论点、例证和论证理由不确切,还应该重新查书、思考、斟酌和推敲,给予增补,使之完善。

初稿写成以后,应再三修改,审查是否符合要求。

一篇好的学术论文不光主题突出,论点鲜明,还应结构严谨,层次分明。要安排好结构,一般应遵循以下5个原则:

一是围绕主题,选择有代表性的典型材料,根据需要,加以适当安排,使主题思想得到鲜明突出的表现。

二是疏通思路,正确反映客观事物的规律,就是说,必须反映客观事物的实际情况,内部联系,符合人们的认识规律。

三是结构要完整而统一,符合客观事物的实际情况;客观事物的发展必然经过开始、中间、结尾3个阶段,同样每篇文章也必然经过3个阶段。

四是要层次分明,有条不紊。文章结构中最重要的是层次。层次就是文章中材料的次序。写文章时把所选材料分成若干部分,按照主题思想的需要,适当安排,分出轻重缓急,依次表达,前后连贯,充分而鲜明地把主题思想表达出来。

五是要适合文章体裁。体裁不同,结构也不会完全相同。各种文体都有自己的结构特点。一般说来论说文是以事物的内部逻辑关系来安排结构层次,因此论说文以说理论证为主,同记叙文以“事”为主不同。

5、 学术论文撰写的格式

6、摘要

摘要是对论文的内容不加注释和评论的简短陈述,是文章内容的高度概括。主要内容包括:

1)该项研究工作的内容、目的及其重要性。

2)所使用的实验方法。

3)总结研究成果,突出作者的新见解。

4)研究结论及其意义。

7、关键词:包括叙词和自由词。

1) 叙词--指收入《汉语主题词表》、《mesh》等词表中可用于标引文献主题概念的即经过规范化的词或词组。

2) 自由词--反映该论文主题中新技术、新学科尚未被主题词表收录的新产生的名词术语或在叙词表中找不到的词。

8、引言的主要内容

1)简要说明研究工作的主要目的、范围,即为什么写这篇论文和要解决什么问题。

2)前人在本课题相关领域内所做的工作和尚存的知识空白,即作简要的历史回顾和现在国内外情况的横向比较。

3)研究的理论基础、技术路线、实验方法和手段,以及选择特定研究方法的理由。

4)预期研究结果及其意义。

引言的写作要求

(l)引言应言简意赅,内容不得繁琐,文字不可冗长,应能对读者产生吸引力。学术论文的引言根据论文篇幅的大小和内容的多少而定,一般为200~600字,短则可不足100字,长则可达1000字左右。

(2)比较短的论文可不单列“引言”一节,在论文正文前只写一小段文字即可起到引言的效用。

(3)引言不可与摘要雷同,不要写成摘要的注释。一般教科书中有的知识,在引言中不必赘述。

(4)学位论文为了需要反映出作者确已掌握了坚实的理论基础和系统的专门知识,具有开阔的科研视野,对研究方案作了充分论证,因此,有关于历史回顾和前人工作的综合评述,以及理论分析等,则可将引言单独写成一章,用足够的文字详细加以叙述。

(5)引言的目的应是向读者提供足够的背景知识,不要给读者悬念。作者在引言里不必对自己的研究工作或自己的能力过于表示谦意,但也不能自吹自擂,抬高自己,贬低别人。

9、正文

学术论文是用论据经过论证证明论点而表述科研成果的核心部分。主要包括以下部分或内容:调查对象、基本原理、实验和观测方法、仪器设备、材料原料。实验和观测结果、计算方法和编程原理、数据资料、经过加工整理的图表、形成的论点和导出的结论等。

正文可分作几个段落来写,每个段落需列什么样的标题,没有固定的格式,但大体上可以有以下几个部分(以试验研究报告类论文为例)。

1)理论分析。包括论证的理论依据,对所作的假设及其合理性的阐述,对分析方法的说明。其要点是,假说、前提条件、分析的对象、适用的理论、分析的方法、计算的过程等。写作时应注意区别哪些是已知的(前人已有的),哪些是作者首次提出来的,哪些是经过作者改进的,须交待清楚。

2)实验材料和方法。材料的表达主要始对材料的来源、性质和数量,以及材料的选取和处理等事项的阐述。方法的表达主要指对实验的仪器、设备,以及实验条件和测试方法等事项的阐述。写作要点是:实验对象,实验材料的名称、来源、性质、数量、选取方法和处理方法,实验自的,使用的仪器、设备(包括型号、名称、量测范围和精度等),实验及测定的方法和过程,出现的问题和采取的措施等。材料和方法的阐述必须具体,真实。如果是采用前人的,只需注明出处;如果是改进前人的,则要交待改进之处;如果是自己提出的,则应详细说明,必要时可用示意图、方框图或照片图等配合表述。由于科学技术研究成果必须接受检验,介绍清楚这些内容,目的在于使别人能够重复操作。

3)实验结果及其分析。这是论文的价值所在,是论文的关键部分。它包括给出结果,并对结果进行定量或定性的分析。写作要点是:以绘图和(或)列表(必要时)等手段整理实验结果,通过数理统计和误差分析说明结果的可靠性、再现性和普遍性,进行实验结果与理论计算结果的比较,说明结果的适用对象和范围,分析不符合预见的现象和数据,检验理论分析的正确性等。给出实验结果时应尽量避免把所有数据和盘托出,而要对数据进行整理,并采用合适的表达形式如插图或表格等。在整理数据时,不能只选取符合自己预料的,而随意舍去与自己料想不符或相反的数据。有些结果异常,尽管无法解释,也不要轻易舍去,可以加以说明;只有找到确凿证据足以说明它们确属错误之后才能剔除。结果分析时,必须从辩证唯物主义的认识论出发,以理论为基础,以事实为依据,认真、仔细地推敲结果,既要肯定结果的可信度和再现性,又要进行误差分析,并与理论结果做比较(相反,如果论题产生的是理论结果,则应由试验结果来验证),说明存在的问题。分析问题要切中要害,不能空泛议论。要压缩或删除那些众所周知的一般性道理的叙述,省略那些不必要的中间步骤或推导过程,突出精华部分。此外,对实验过程中发现的实验设计、实验方案或执行方法方面的某些不足或错误,也应说明,以供读者借鉴。

4)结果的讨论。对结果进行讨论,目的在于阐述结果的意义,说明与前人所得结果不同的原因,根据研究结果继续阐发作者自己的见解。写作要点是:解释所取得的研究成果,说明成果的意义,指出自己的成果与前人研究成果或观点的异同,讨论尚未定论之处和相反的结果,提出研究的方向和问题。最主要的是突出新发现、新发明,说明研究结果的必然性或偶然性。论文正文的写作必须做到实事求是、客观真切、准确完备。合乎逻辑、层次分明、简练可读。

具体要求有如下几点:

(1)论点明确,论据充分,论证合理;

(2)事实准确,数据准确,计算准确,语言准确;

(3)内容丰富,文字简练,避免重复、繁琐;

(4)条理清楚,逻辑性强,表达形式与内容相适应;

(5)不泄密,对需保密的资料应作技术处理。

正文写作时主要注意下述2点:

(l)抓住基本观点。正文部分乃至整篇论文总是以作者的基本观点为轴线,要用材料(事实或数据)说明观点,形成材料与观点的统一。观点不是作者头脑里固有的或主观臆造的,正确的观点来自客观实际,来自对反映客观事物特征的材料的归纳、概括和总结。在基本观点上,对新发现的问题要详尽分析和阐述,若不能深入,也要严密论证,否则得不出正确的、有价值的结论,说服不了读者,更不会为读者所接受;而对一般性的问题只需作简明扼要的叙述,对与基本观点不相干的问题则完全不要费笔墨,哪怕只有一句一字。

(2)注重准确性,即科学性。对科学技术论文特别强调科学性,要贯串在论文的始终,正文部分对科学性的要求则更加突出。写作中要坚持实事求是的原则,绝不能弄虚作假,也不能粗心大意。数据的采集、记录、整理、表达等都不应出现技术性错误。叙述事实,介绍情况,分析、论证和讨论问题时,遣词造句要准确,力求避免含混不清,模棱两可,词不达意。给出的式子、数据、图表,以及文字、符号等都要准确无误,不能出现任何细小的疏漏。

10、结论

学术论文一般在正文后面要有结论。结论是实验、观测结果和理论分析的逻辑发展,是将实验、观测得到的数据、结果,经过判断、推理、归纳等逻辑分析过程而得到的对事物的本质和规律的认识,是整篇论文的总论点。读者阅读论文的习惯一般是首先看题名,其次是看摘要,再次看结论,读完结论后才考虑这篇论文是否有阅读价值,决定是否看全文。结论既是能引起读者阅读兴趣的重要内容,又是文献工作者作摘要的重要依据,因此,写好论文的结论很重要。结论的内容主要包括:研究结果说明了什么问题,得出了什么规律,解决了什么实际问题或理论问题;对前人的研究成果作了哪些补充、修改和证实,有什么创新;本文研究的领域内还有哪些尚待解决的问题,以及解决这些问题的基本思路和关键。

对结论部分写作的要求是:

1)应做到准确、完整、明确、精练。结论要有事实、有根据,用语斩钉截铁,数据准确可靠,不能含糊其辞、模棱两可。

2)在判断、推理时不能离开实验、观测结果,不作无根据或不合逻辑的推理和结论。

3)结论不是实验、观测结果的再现,也不是文中各段的小结的简单重复。

4)对成果的评价应公允,恰如其分,不可自鸣得意。证据不足时不要轻率否定或批评别人的结论,更不能借故贬低别人。

5)写作结论应十分慎重,如果研究虽然有创新但不足以得出结论的话,宁肯不写也不妄下结论,可以根据实验、观测结果进行一些讨论。

11、参考文献

在学术论文中,凡是引用前人(包括作者自己过去)已发表的文献中的观点、数据和材料等,都要对它们在文中出现的地方予以标明,并在文未(致谢段之后)列出参考文献表。这项工作叫做参考文献著录。

参考文献著录的目的与作用

对于一篇完整的论文,参考文献著录是不可缺少的。归纳起来,参考文献著录的目的与作用主要体现在以下5个方面。

1)录参考文献可以反映论文作者的科学态度和论文具有真实、广泛的科学依据,也反映出该论文的起点和深度。

2)录参考文献能方便地把论文作者的成果与前人的成果区别开来。论文报道的研究成果虽然是论文作者自己的,但在阐述和论证过程中免不了要引用前人的成果,包括观点、方法、数据和其他资料,若对引用部分加以标注,则他人的成果将表示得十分清楚。这不仅表明了论文作者对他人劳动的尊重,而且也免除了抄袭、剽窃他人成果的嫌疑。

3)著录参考文献能起索引作用。读者通过著录的参考文献,可方便地检索和查找有关图书资料,以对该论文中的引文有更详尽的了解。

4)著录参考文献有利于节省论文篇幅。

5)著录参考文献有助于学术情报人员进行情报研究和文献计量学研究。

参考文献著录的原则:

1) 只著录最必要、最新的文献。

2) 一般只著录公开发表的文献。

3) 采用标准化的著录格式。

12、学术论文写作应注意的问题

对于初写学术论文的人来说,论文题目不宜太大,篇幅不宜太长,涉及问题的面不宜过宽,论述的问题也不求过深。应尽可能在前人已有知识的基础上提出一点新的看法。

在第二步时,论文的题目可大一点、深一点。论文题目可以是着重谈某一点,如某个重要问题的某一个重要侧面或某一当前疑难的焦点,解决了这一点,有推动全局的重要意义。

在第三步时,对某专业的基本问题和重要疑难问题有独到的见解,对这个专业的学术水平的提高有推动作用。

第四步时,对某一学科有关的领域有深邃广博的知识,并能运用这些知识对某学科提供创造性见解,对此学科的发展有重要的推动作用,或对此学科水平的提高有重要的突破。

注意不必要去追求写全面论述性的大问题,所写的主题,可以很小,却又是重要的。其实选题很多,选自己熟悉和所从事的工作,并对今后工作有益的选题,既能总结工作的得失又能促进工作。

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微型计算机的结构及发展论文

用电子等部件模拟的具有运算能力的物体,学名计算机。 最初由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展而成。 是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备 他由多个零配件组成,如中央处理器、主板、内存、电源、显卡...... 电脑学名计算机,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“ENJAC”,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500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。于是,今天的微型电子计算机就被形象地称做电脑了。 世界上第一台个人电脑由IBM于1981年推出。 回答者:surpass_man - 见习魔法师 二级 4-21 12:58电子计算机,俗称电脑,是一种电子化的计算工具。在中国大陆也经常用计算机来指代电子计算机。就目前而言,电子计算机是根据预先设定好的程序来进行信息处理的一种设备。电子计算机分为巨型计算机(又称“超级计算机”)、大型计算机、中型计算机、小型计算机、微型计算机(简称“微机”,其中包括个人计算机,PC),已经逐步进入社会各个领域,尤其是进入了家庭和个人领域,极大地改变了社会的日常面貌。 从1930年代中期到1940年代后期,许多人在开发现代的、数字的、电子的,通用电子计算机。许多试验型的机器被造了出来并且可能是图灵完备化的。这些机器在当时都被宣称为第一台电子计算机,然而它们都只有有限的处理通用问题的能力,所以他们的设计最终都被抛弃了。 计算机发明于1946年。大约在1940—1942年间,在研制导弹的过程中,急需要有一种能迅速计算的工具,以便对导弹的飞行进行控制。在它偏离人所预测的轨道时,把它拉回到轨道上来。这样就产生了能在1/10秒或1/100秒的时间内计算出导弹运行轨迹同预定轨道的偏差的电子计算机。电子计算机不以十进位制进行计算,而是用二进位制计算的。它的出现是当代世界上最大的发明之一。第一台计算机的发明者是一位名叫冯·诺埃门的数学家。

随着现代信息技术的发展,计算机在我们的日常生活中扮演了越来越重要的作用,未来人们对计算机的依赖会越来越强。下面是我为大家整理的关于计算机发展及未来的论文,希望能对大家有所帮助!

摘要:随着经济的发展,科技的进步,计算机作为一门新兴的科学技术在人类文明前进的过程发挥越来越重要的作用,计算机专业培养和造就适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高具有创新精神,系统掌握计算机硬件、软件的基本理论与应用基本技能,具有较强的实践能力,能在企事业单位、政府机关、行政管理部门从事计算机技术研究和应用,硬件、软件和 网络技术 的开发,计算机管理和维护的应用型专门技术人才。本专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识,接受从事研究与应用计算机的基本训练,具有研究和开发计算机系统的基本能力。本科 毕业 生应获得以下几方面的知识和能力:1.掌握计算机科学技术的基本理论、基本知识;2.掌握计算机系统的分析和设计的基本 方法 ;3.具有研究开发计算机软、硬件的基本能力;4.了解与计算机有关的法规;5.了解计算机科学与技术的发展动态。

关键词:创新;技术人才;计算机系统;发展动态

一、计算机技术的现状

计算机技术专业在诸多方面就业前景都比较好,例如:(1)网络工程方向就业前景良好,学生毕业后可以到国内外大型电信服务商、大型通信设备制造企业进行技术开发工作,也可以到其他企事业单位从事网络工程领域的设计、维护、 教育 培训等工作。(2)软件工程方向 就业前景十分广阔,学生毕业后可以到国内外众多软件企业、国家机关以及各个大、中型企、事业单位的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作。也可以继续攻读计算机科学与技术类专业研究生和软件工程硕士。(3)通信方向学生毕业后可到信息产业、财政、金融、邮电、交通、国防、大专院校和科研机构从事通信技术和电子技术的科研、教学和工程技术工作。(4)网络与信息安全方向宽口径专业,主干学科为信息安全和网络工程。学生毕业后可为政府、国防、军队、电信、电力、金融、铁路等部门的计算机网络系统和信息安全领域进行管理和服务的高级专业工程技术人才。并可继续攻读信息安全、通信、信息处理、计算机软件和其他相关学科的硕士学位。

二、计算机技术的需求分析

全国计算机应用专业人才的需求每年将增加100万人左右 按照人事部的有关统计,中国今后几年内急需人才主要有以下 8大类:以电子技术、生物工程、航天技术、海洋利用、新能源新材料为代表的高新技术人才;信息技术人才;机电一体化专业技术人才;农业科技人才;环境保护技术人才;生物工程研究与开发人才;国际贸易人才;律师人才。教育部、信息产业部、国防科工委、交通部、卫生部曾联合调查的专业领域人才需求状况表明,随着中国软件业规模不断扩大,软件人才结构性矛盾日益显得突出,人才结构呈两头小、中间大的橄榄型,不仅缺乏高层次的系统分析员、项目总设计师,也缺少大量从事基础性开发的人员。按照合理的人才结构比例进行测算,到2005年,中国需要软件高级人才6万人、中级人才28万人、初级人才46万人,再加上企业、社区、机关、学校等领域,初步测算,全国计算机应用专业人才的需求每年将增加100万人左右。而且数控人才需求也在逐年增加 蓝领层数控技术人才是指承担数控机床具 体操 作的技术工人,在企业数控技术岗位中占,是目前需求量最大的数控技术工人;而承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员在企业数控技术岗位中占25%,其中数控编程技术工艺人员占,数控机床维护维修人员占,随着企业进口大量的设备,数控人才需求将明显增加。不仅如此,近年来电信业人才需求也在持续增长 电信企业对于通信技术人才的需求,尤其是对通信工程、计算机科学与技术、信息工程、电子信息工程等专业毕业生的需求持续增长。随着电信市场的竞争由国内竞争向国际竞争发展并日趋激烈,对人才层次的要求也不断升级,即由本科、专科生向硕士生和博士生发展。 市场营销 人才也是电信业的需求亮点。随着电信市场由过去的卖方市场转变为买方市场,电信企业开始大举充实营销队伍,既懂技术又懂市场营销的人才将会十分抢手。由于经济的快速发展软件人才的作用也越来越大,教育部门的统计资料和各地的人才招聘会都传出这样的信息计算机、微电子、通讯等电子信息专业人才需求巨大,毕业生供不应求。从总体上看,电子信息类毕业生的就业行情十分看好,10年内将持续走俏。网络人才逐渐吃香,其中最走俏的是下列3类人才:软件工程师、游戏设计师、网络安全师。

三、计算机技术的发展趋势

近年来,计算机技术飞速发展,短期内社会需求仍然很大,计算机专业毕业生的就业市场前景广阔。从全球IT行业的发展看,经过几年的低迷发展,IT行业已经走出低谷、大有东山再起之势,IT行业在国民经济发展中日益显现出蓬勃生机。从中国情况看,从事计算机软件开发的人才远远低于发达国家。美国从事计算机软件开发的人才达到 180多万,印度达到90万,而中国从事计算机软件开发的人才不足40万。这就说明,中国计算机软件人才短缺,这将严重束缚中国IT行业的发展,特别是直接影响到中国经济的发展和社会的进步。与此同时,由于中国经济社会发展的不平衡,导致中国东部与西部之间,城乡之间出现很大的差距,特别是中国经济发展比较落后的地区,急需计算机方面的专业人才。因此,随着中国经济的不断发展,社会在一定时间内对计算机专业人才的需求仍将很大。另一方面,随着计算机专业毕业生的增多,就业竞争将更为激烈。有关资料显示,截止2003年,中国普通高校总数为1683所,本科学校679所,其中505所开设有“计算机科学与技术”专业,是全国专业点数之首;2003年,计算机专业在校学生人数27万,占理工科在校生总数的,加上信息技术相关专业的在校生达到63万人。也就是说,信息技术和计算机专业的学生数量占全国所有理工科学生总数的1/3。这样势必导致计算机学科专业毕业生的就业竞争将更加激烈。截至2005年底,全国电子信息产品制造业平均就业人数 万人,其中工人约占6 0%,工程技术人员和管理人员比例较低,远不能满足电子信息产业发展的需要。软件业人才供需矛盾尤为突出。2002年,全国软件产业从业人员万人,其中软件研发人员为万人,占。而当前电子信息产业发达国家技术人员的平均比例都在30%以上。中国电子信息产业技术人员总量稍显不足, 因此中国电子信息产业可以作为计算机技术专业人才发展一个方向。

参考文献:

[1]:June jamrich Parsons,Dan Oja.计算机 文化 .北京:机械工业出版社,2001

[2]:山东省教育厅组编.计算机文化基础.东营:中国石油大学出版社,2006

[摘 要]计算机应用技术不仅是自身的飞速发展,而且已贯穿到许多其他学科,现在的各个科学领域的发展都得益于计算机技术的应用。随着微型计算机的发展和迅速普及,计算机的应用已渗透到国民经济各个部门及社会生活的各个方面。现代计算机除了传统的应用外,还应用于办公自动化、人工智能、电子商务、现代化教学等各领域。

[关键词]计算机应用技术;信息化发展;发展规划

一、计算机应用技术的现状

计算机教育从小学阶段就已经开始了,不论是城市还是乡村,计算机让人们在最短时间内了解到了资讯信息,与整个世界接轨,让世界发展成为一个大通讯集体。电子产品愈发普遍,销售压力也随之而来,打折促销不可避免,计算机更是其中的代表。更新换代频繁,种类品牌繁多,是热门的电子消费品,由于国家家电下乡政策的实施,也很大程度上促进了电子产品的消费。其中最重要的原因,是因为社会在进步,人们的生活水品也有所提高,基于计算机的设施也越来越健全,种种原因累积致使计算机目前在每个家庭中成为了重要的电子产品。

目前,计算机应用技术在各个领域都得到了广泛的应用。比如电子产品的普遍创新,计算机教育走进了从城市到乡村的各个群体生活中,商业企业用户能够在最短的时间内通过互联网与世界接轨获得资讯信息,我们用计算机进行各种各样的娱乐活动。比如上网聊天,打游戏,查资料,听音乐看电影等等。我们还用计算机进行数据的储存,监视监控,开发软件与实验室创新处理等。计算机应用技术使我们的生活真正开始与数字化接轨,与信息化接轨,让我们体验到了人工智能带给我们的便捷与方便。从教育角度来看,目前,各大城市的孩子从小学开始就从事计算机教育的学习。孩子们从小就通过学习计算机提高自身的思维活动与判断能力。所以说,计算机技术已将我们领进到一个自动化的年代。计算机技术的发展还需要我们不断的探索与研究。

二、计算机应用在社会中的作用

1、增加了社会的交往。在我国计算机技术应用不广泛的时代,书信是人们联系和沟通的最主要方式,这种信息传递的方式是要受到时间和空间限制的,时间过长就会导致信息失效,而空间的不断变化也会导致信息的遗失,种种因素都给人们的生活带来了不便。而有了计算机应用技术后,这样的问题就得到了极大的改善,人们只需要用几秒钟的时间就可以将自己想表达的信息通过网络传达出去,大大增加了社会的交往。随着计算机应用技术的快速发展,也大大的促进人们工作和生活的便利性,人们在工作时利用计算机应用技术,可以召开网络会议,既节省了时间也节省了资源。而人们在学习时利用计算机应用技术,可以通过电脑进行远程教学,通过网络学习到更多对自己有帮助的知识,也不用受到时间和空间等因素的限制了。

2、促进社会的信息化发展。我国的计算机应用技术与西方发达国家相比,发展得还不够完善,所以在促进社会的发展上所起的作用还不那么明显。但是随着计算机应用越来越广泛的被应用,繁复的数据和信息可以储存到电脑中了,数据信息可以资源共享使用了,这也为社会的信息化发展提供了基本条件。

3、计算机应用技术不仅是自身在飞速发展,而且已贯穿到许多其他学科,现在的各个科学领域的发展都得益于计算机技术的应用。随着微型计算机的发展和迅速普及,计算机的应用已渗透到国民经济各个部门及社会生活的各个方面。现代计算机除了传统的应用外,还应用于办公自动化、人工智能、电子商务、现代化教学等各领域。

三、计算机应用的发展趋势

1、微型化。现阶段,微型化的计算机已经进入到家用电器以及仪表仪器等小型设备中了,另外由于它还是工业控制过程中的最核心部件,它也使这些小型设备真正的实现智能化了。随着微电子技术的更快速发展,掌上型和 笔记本 型等微型计算机具有更高的性价比,因此将受到更大的欢迎。

2、智能化。智能化的计算机应用系统是计算机发展的又一个重要的趋势,它是建立在现代的基础科学之上的,新一代的智能化的计算机不但能够很好的模拟人的思维逻辑过程和人的感官行为,同时它还能进行人们常做的“听”、“说”、“读”、“写”、“想”等行为过程,具有学习能力、推理能力以及逻辑判断的能力。

3、巨型化。这里的巨型化的计算机与微型化计算机并不矛盾,巨型化主要是指计算机的运算速度更快、运算精度更准,同时它具备功能性更强以及储备容量更大的特点。现阶段,我国正在研究巨型化的计算机应用系统,它的运算速度能够达到每秒几百亿次。

通过以上论述,我们对计算机应用技术的概述、计算机应用的发展现状以及计算机应用的发展趋势三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。计算机应用系统在人们的工作和生活中所发挥的作用已经越来越明显了,它不但促进人们的生活学习和加快了很多企业的发展速度,也大大的加快了我国社会的信息化发展进程,在现代社会的发展中计算机的应用程度必将越来越普及。随着我国科学技术水平的不断发展,计算机应用系统也将会有更加广阔的发展空间,加快我国各个行业和领域的发展速度,对我国的经济建设也会有更大的促进作用。

四、计算机应用发展预测及展望

进入21世纪,对着经济、社会的不断发展,信息化技术取得不断进步,而计算机应用也呈跨跃式发展,我国的信息化技术远落后于发达国家和一些发展中国家,因此,电子商务要分阶段赶上发达国家,逐步稳定的促进电子商务。预计到2030年,中国的经济和社会信息化达到中等发达国家水平,而我国沿海地区也与发达国家同步。当前是我国信息化建设高速发展的时期,而我国的计算机应用也将进入更高水平,进入新阶段,经济与社会信息化也会实现跨跃式发展。

1、互联网及其应用继续快速发展,计算机应用网络化水平有显著提高。我国计算机装机台数从90年的50万台到2010的亿台,互联网技术不断推广,用户量达2亿,因此,我国的计算机网络设施将逐步完善,带宽与速度也将呈显著提高趋势。

2、政府信息化、电子政务显著提高。随着金字系列重点应用工程的基本完成,我国的政府信息化与电子政务有很大改善,实现政府网上办公,资源共享,全民监督,为我国广大人民群众提供信息服务。

3、各类电子商务逐步发展,各类电子商务,包括B2B(BusinessToBusiness),B2G(BootToGecko),B2C(Business-to-Customer)等,在国民经济、工业、农业、交通运输业、证券业等全面展开,还包括电子商务在网络营销方面的应用和网上支付方面都将逐步发展和完善。

结束语:计算机技术在人们的工作和生活中所发挥的作用已经越来越明显,它大大加快了我国社会信息化的发展,其应用频率也会越来越普遍。由此可见,计算机的发展趋势具有很广远的前景,计算机应用系统也将会得到更大的发展空间。计算机与网络遍布世界的各个角落将不再是梦想,社会信息化智能化也不再是梦想。因此,不断地进行计算机技术的探究与发展是我国在未来科技经济建设中必须注重的。

参考文献

[1] 期刊论文 论计算机应用技术的发展趋势-科技与企业-2014(2).

[2] 期刊论文 当代计算机应用发展探讨-科技创新与应用-2013(26).

[3] 马忠锋;;计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J];黑龙江科技信息;2011年07期.

[4] 刘清;;浅谈我国计算机的应用现状及发展趋势[J];计算机光盘软件与应用;2012年09期.

[5] 侯晓璐;;浅析计算机应用的发展现状和趋势[J];科技创新与应用;2012年27期.

计算机组成原理是计算机专业人员必须掌握的基础知识。显而易见《计算机组成原理》是计算机科学与技术专业的一门核心的专业必修课程。下面是我给大家推荐的计算机组成原理相关论文,希望大家喜欢!

计算机组成原理相关论文篇一

《浅谈计算机组成原理》

摘要:计算机组成原理是计算机科学与技术专业的主干硬件专业基础课,本书突出介绍计算机组成的一般原理,不结合任何具体机型,在体系结构上改变了过去自底向上的编写习惯,采用从外部大框架入手,层层细化的叙述方法,即采用自顶向下的分析方法,详述了计算机组成原理,使读者更容易形成计算机的整体概念。此外,为了适应计算机科学发展的需要,除了叙述基本原理外,本书还增加了不少新的内容,书中举例力求与当代计算机技术相结合,考虑到不好学校不设外部设备课程,故本书适当地增加了外存和外部设备的内容。通过本书的学习,可以对计算机的原理有个整体的概念,能有个大概的了解,对待不同的机型以后也会好掌握的。

关键字:计算机组成原理;课程;作用

在计算机普及的今天,现代信息技术飞速发展,计算机的应用在政治、经济、文化等方方面面产生了巨大影响。而计算机的知识更新的速度非常的快,这就使得我们这些学计算机的面临着要不断的更新自己关于计算机的知识,以适应市场的需要。其实在大学四年里,我们并不能学到很多的知识,我们学习的只不过是如何学习的能力,大学就是培养学生各种能力的地方。在大学里学到的知识很多是你以后走上社会用不到的。这就要求我们在学习课本上的理论知识的同时,还应从中学习到学习的能力。

计算机组成原理是硬件系列课程中的核心课程,是计算机专业重要的专业基础课,它对其它课程有承上启下的作用,它的先修课程为“汇编语言”、“数字逻辑”,它又与“计算机系统结构”、“操作系统”、“计算机接口技术”等课程密切相关。它的主要教学任务是要求学生能系统地理解计算机硬件系统的逻辑组成和工作原理,培养学生对计算机硬件结构的分析、应用、设计及开发能力。它既有自身的完整理论体系,又有很强的实践性。该课程具有知识面、内容多、抽象枯燥、难理解、更新快等特点。

课程主要内容和基本原理

(一)本书的主要内容

该课程主要讲解简单、单台计算机的完整组成原理和内部运行机制,包括运算器部件、控制器部件、存储器子系统、输入/输出子系统(总线与接口等)与输入/输出系统设备,围绕各自的功能、组成、设计、实现、使用等知识进行介绍。

(二)本课程的特点

这本书摆脱了传统,死板的编写方法,采用从整体框架入手,自顶向下,由表及里,层层细化的叙述方法,通过对计算机系统概述,总线系统等的深入剖析和详细讲解,使我们能形象的理解计算机的基本组成和工作原理。而且为了适应计算机科学发展的需要,除了叙述基本原理外,书中还增加了新的内容,书中举例力求与当代计算机技术相结合。

而且该课程的工程性、实践性、技术性比较强,还强调培养学生的动手动脑能力、开创与创新意识、实验技能,这些要求更多的是通过作业、教学实验等环节完成,要求学生有意识地主动加强这些方面的练习与锻炼。

(三)本课程的作用

计算机组成原理课,对于许多必须学习这门课的学生来说都会感到困难和不理解,为什么要学习这门课,本人在这里可以打个比喻。在过去每个人都会造人,但是都不清楚他的详细过程,现在由于科学家的工作,使得我们都清楚了他的过程,就使得我们能够创造出来比较优良的人来了。用计算机的过程和这个差不多,当我们明白了计算机的组成和工作原理以后,我们就可以更好的使用好计算机,让它为我们服务。

1、实际应用

首先我认为在《计算机组成原理》这本书中学到的有关计算机原理方面的知识,对我们以后了解计算机以及和计算机打交道,甚至在以后应用计算机时,都可能会有很大的益处,计算机原理的基本知识是不会变的,变也只是会在此基础上,且不会偏离这些最基本的原理,尤其是这本计算机组成原理介绍的计算机原理是一种一般的计算机原理,不是针对某一个特定的机型而介绍的,下面我们来谈谈系统总线的发展和应用。

2、定义

总线,英文叫作“BUS”,即我们中文的“公共车”,这是非常形象的比如,公共车走的路线是一定的,我们任何人都可以坐公共车去该条公共车路线的任意一个站点。如果把我们人比作是电子信号,这就是为什么英文叫它为“BUS”而不是“CAR”的真正用意。当然,从专业上来说,总线是一种描述电子信号传输线路的结构形式,是一类信号线的集合,是子系统间传输信息的公共通道[1]。通过总线能使整个系统内各部件之间的信息进行传输、交换、共享和逻辑控制等功能。如在计算机系统中,它是CPU、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过主机相连接,外部设备通过相应的接口电路再于总线相连接。

3、工作原理

系统总线在微型计算机中的地位,如同人的神经中枢系统,CPU通过系统总线对存储器的内容进行读写,同样通过总线,实现将CPU内数据写入外设,或由外设读入CPU。微型计算机都采用总线结构。总线就是用来信息的一组通信线。微型计算机通过系统总线将各部件连接到一起,实现了微型计算机内部各部件间的信息交换。一般情况下,CPU提供的信号需经过总线形成电路形成系统总线。系统总线按照传递信息的功能来分,分为地址总线、数据总线和控制总线。这些总线提供了微处理器(CPU)与存储器、输入输出接口部件的连接线。可以认为,一台微型计算机就是以CPU为核心,其它部件全“挂接”在与CPU相连接的系统总线上。这种总线结构形式,为组成微型计算机提供了方便。人们可以根据自己的需要,将规模不一的内存和接口接到系统总线上,很容易形成各种规模的微型计算机。

4、分类:

总线分类的方式有很多,如被分为外部和内部总线、系统总线和非系统总线等等,下面是几种最常用的分类方法。

(1)按功能分

最常见的是从功能上来对数据总线进行划分,可以分为地址总线、数据总线、和控制总线。在有的系统中,数据总线和地址总线可以在地址锁存器控制下被共享,也即复用。

地址总线是专门用来传送地址的。在设计过程中,见得最多的应该是从CPU地址总线来选用外部存储器的存储地址。地址总线的位数往往决定了存储器存储空间的大小,比如地址总线为16位,则其最大可存储空间为216(64KB)。

数据总线是用于传送数据信息,它又有单向传输和双向传输数据总线之分,双向传输数据总线通常采用双向三态形式的总线。数据总线的位数通常与微处理的字长相一致。例如Intel8086微处理器字长16位,其数据总线宽度也是16位。在实际工作中,数据总线上传送的并不一定是完全意义上的数据。

控制总线是用于传送控制信号和时序信号。如有时微处理器对外部存储器进行操作时要先通过控制总线发出读/写信号、片选信号和读入中断响应信号等。控制总线一般是双向的,其传送方向由具体控制信号而定,其位数也要根据系统的实际控制需要而定。

(2)按传输方式分

按照数据传输的方式划分,总线可以被分为串行总线和并行总线。从原理来看,并行传输方式其实优于串行传输方式,但其成本上会有所增加。通俗地讲,并行传输的通路犹如一条多车道公路,而串行传输则是只允许一辆汽车通过单线公路。目前常见的串行总线有SPI、I2C、USB、IEEE1394、RS232、CAN等;而并行总线相对来说种类要少,常见的如IEEE1284、ISA、PCI等。

(3)按时钟信号方式分

按照时钟信号是否独立,可以分为同步总线和异步总线。同步总线的时钟信号独立于数据,也就是说要用一根单独的线来作为时钟信号线;而异步总线的时钟信号是从数据中提取出来的,通常利用数据信号的边沿来作为时钟同步信号。

5、发展简史

计算机系统总线的详细发展历程,包括早期的PC总线和ISA总线、PCI/AGP总线、PCI-X总线以及主流的PCIExpress、HyperTransport高速串行总线。从PC总线到ISA、PCI总线,再由PCI进入PCIExpress和HyperTransport体系,计算机在这三次大转折中也完成三次飞跃式的提升。

与这个过程相对应,计算机的处理速度、实现的功能和软件平台都在进行同样的进化,显然,没有总线技术的进步作为基础,计算机的快速发展就无从谈起。业界站在一个崭新的起点:PCIExpress和HyperTransport开创了一个近乎完美的总线架构。而业界对高速总线的渴求也是无休无止,和都将提上日程,它们将会再次带来效能提升。在计算机系统中,各个功能部件都是通过系统总线交换数据,总线的速度对系统性能有着极大的影响。而也正因为如此,总线被誉为是计算机系统的神经中枢。但相比CPU、显卡、内存、硬盘等功能部件,总线技术的提升步伐要缓慢得多。在PC发展的二十余年历史中,总线只进行三次更新换代,但它的每次变革都令计算机的面貌焕然一新。

6、心得体会

自从上了大学后,进入这个专业后才能这么经常的接触到电脑,才能学到有关电脑方面的知识。正因为接触这类知识比较的晚,所以学习这方面的知识感觉到吃力。学习了这门课后觉得,计算机组成原理确实很难,随着计算机技术和电子技术的飞速发展。计算机内部结构日趋复杂和庞大而且高度集成化。这使的我们普遍感到计算机组成原理这门课难学、难懂、概念抽象、感性认识差。在计算机技术快速发展的今天,新技术、新理论从提出到实际应用的周期大大缩短。我们很难在有限的教学时间内.在理解掌握基本知识技能的基础上。学习新知识、新技术,很难增强我们的学习兴趣。也就更谈不上能够利用基本原理解决在学习过程中所遇到的新问题。

当进入第四章,存储器的学习时,各种问题就不断的出现,尤其在进行存储器容量扩展时,很多的问题都是似懂非懂的,在做题目时,也是犯各种各样的错误。在第五章的学习中,对于I/O设备与主机交换信息的控制方式中的程序查询方式,程序中断方式和DMA方式有了点了解。最难的就要数中央处理器和控制单元了。对于计算机运算方法,这个没太搞懂,像定点运算中的乘法运算和除法运算,又是用的什么原码一位乘、原码两位乘、补码一位乘、补码两位乘。总之,我是被绕晕了。还有就是控制单元的设计方法微程序设计,这个知识点也是不太懂,总的来说这门课程,学得不是很好。可是通过这门课的学习,我也学习到了很多以前不知道的知识:计算机都有些什么硬件,都有哪几类总线,总线在计算机中又扮演着什么角色。计算机中的存储器有哪些等等。让我对计算机有了一个大致的了解。至少我不再像以前那样对计算机什么也都不懂。

结语:

通过学习这门课程,我们能够从中得到有关计算机方面的知识,但是更多的是这门课程可以培养我们以下能力:

1、系统级的认识能力。建立整机概念,掌握自项向下的问题分析能力,既能理解系统各层次的细节,又能站在系统总体的角度从宏观上认识系统,然后将系统很好的分解为功能模块。这种理解必须超越各组成部分的实现细节,而认识到计算机的软件系统和硬件系统的结构以及它们建立和分析的过程,这一过程是应该以深入理解计算机组成原理为基础的。

2、培养学生理论联系实际的能力。计算机实践教学是计算机课程的重要环节,学好计算机仅靠理论知识是不够的,课堂讲授是使学生掌握计算机的基本知识和基本技能,而计算机实践教学的目的是要通过实际操作将所学到的知识付诸实际,是课堂教学的延伸和补充。计算机设计与实践就是从理论、抽象、设计三个方面将计算机系统内部处理器、存储器、控制器、运算器、外设等各个部分联系起来,达到互相支撑、互相促进进。

参考文献

[1]唐硕飞主编计算机组成原理高等教育出版社

[2]陈金儿,王让定,林雪明,等.基于CC2005的“计算机组成原理与结构”课程改革[J].计算机教育,2006(11):33-37.

[3]郑玉彤.《计算机组成原理》课程实现的比较研究[J].中央民族大学学报,2003,12(1):79-82.

[4]刘旭东,熊桂喜.“计算机组成原理”的课程改革与实践[J].计算机教育,2009(7):74-76.

[5]赵秋云,何嘉,魏乐.对《计算机组成原理》课程教学模式的探讨[J].电脑知识与技术,2008,4(3):693-694.

[6]姚爱红,张国印,武俊鹏.计算机专业硬件课程实践教学研究[J].计算机教育,2007(12):29-31.

计算机组成原理相关论文篇二

《计算机组成及其控制单元》

摘要:本论文主要论述了冯-诺依曼型计算机的基本组成与其控制单元的构建方法,一台计算机的核心是cpu,cpu的核心就是他的控制单元,控制单元好比人的大脑,不同的大脑有不同的想法,不同的控制单元也有不同的控制思路。所以,控制单元直接影响着指令系统,它的格式不仅直接影响到机器的硬件结构,而且也直接影响到系统软件,影响机器的适用范围。而冯诺依曼型计算机是计算机构建的经典结构,正是现代计算机的代表。

关键字:冯诺依曼型计算机,计算机的组成,指令系统,微指令

一.计算机组成原理课程综述:

本课程采用从外部大框架入手,层层细化的叙述方法,先是介绍计算机的基本组成,发展和展望。后详述了存储器,输入输出系统,通信总线,cpu的特性结构和功能,包括计算机的基本运算,指令系统和中断系统,并专门介绍了控制单元的功能和设计思路和实现措施。

二.课程主要内容和基本原理:

A.计算机的组成:

冯诺依曼型计算机主要有五大部件组成:运算器,存储器,控制器,输入输出设备。

1.总线:

总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束,按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来传输数据、数据地址和控制信号。总线是一种内部结构,它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统。在计算机系统中,各个部件之间传送信息的公共通路叫总线,微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。总线按功能和规范可分为三大类型:

(1)片总线(ChipBus,C-Bus)

又称元件级总线,是把各种不同的芯片连接在一起构成特定功能模块(如CPU模块)的信息传输通路。

(2)内总线

又称系统总线或板级总线,是微机系统中各插件(模块)之间的信息传输通路。例如CPU模块和存储器模块或I/O接口模块之间的传输通路。(3)外总线又称通信总线,是微机系统之间或微机系统与其他系统(仪器、仪表、控制装置等)之间信息传输的通路,如EIARS-232C、IEEE-488等。其中的系统总线,即通常意义上所说的总线,一般又含有三种不同功能的总线,即数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。

2.存储器:

存储器是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。内存指主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序,但仅用于暂时存放程序和数据,关闭电源或断电,数据会丢失。

存储器的主要功能是存储程序和各种数据,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。

存储器是具有“记忆”功能的设备,它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符,例如英文字母、运算符号等,也要转换成二进制代码才能存储和操作。

按照与CPU的接近程度,存储器分为内存储器与外存储器,简称内存与外存。内存储器又常称为主存储器(简称主存),属于主机的组成部分;外存储器又常称为辅助存储器(简称辅存),属于外部设备。CPU不能像访问内存那样,直接访问外存,外存要与CPU或I/O设备进行数据传输,必须通过内存进行。在80386以上的高档微机中,还配置了高速缓冲存储器(cache),这时内存包括主存与高速缓存两部分。对于低档微机,主存即为内存。

系统:

I/O系统是操作系统的一个重要的组成部分,负责管理系统中所有的外部设备。

计算机外部设备。在计算机系统中除CPU和内存储外所有的设备和装置称为计算机外部设备(外围设备、I/O设备)。I/O设备:用来向计算机输入和输出信息的设备,如键盘、鼠标、显示器、打印机等。

I/O设备与主机交换信息有三种控制方式:程序查询方式,程序中断方式,DMA方式。程序查询方式是由cpu通过程序不断的查询I/O设备是否做好准备,从而控制其与主机交换信息。

程序中断方式不查询设备是否准备就绪,继续执行自身程序,只是当I/o设备准备就绪并向cpu发出中断请求后才给予响应,这大大提高了cpu的工作效率。

在DMA方式中,主存与I/O设备之间有一条数据通路,主存与其交换信息时,无需调用中断服务程序。

4.运算器:

计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、比较和传送等操作,亦称算术逻辑部件(ALU)。

运算器由:算术逻辑单元(ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与运算器共同组成了CPU的核心部分。

实现运算器的操作,特别是四则运算,必须选择合理的运算方法。它直接影响运算器的性能,也关系到运算器的结构和成本。另外,在进行数值计算时,结果的有效数位可能较长,必须截取一定的有效数位,由此而产生最低有效数位的舍入问题。选用的舍入规则也影响到计算结果的精确度。在选择计算机的数的表示方式时,应当全面考虑以下几个因素:要表示的数的类型(小数、整数、实数和复数):决定表示方式,可能遇到的数值范围:确定存储、处理能力。数值精确度:处理能力相关;数据存储和处理所需要的硬件代价:造价高低。运算器包括寄存器、执行部件和控制电路3个部分。在典型的运算器中有3个寄存器:接收并保存一个操作数的接收寄存器;保存另一个操作数和运算结果的累加寄存器;在运算器进行乘、除运算时保存乘数或商数的乘商寄存器。执行部件包括一个加法器和各种类型的输入输出门电路。控制电路按照一定的时间顺序发出不同的控制信号,使数据经过相应的门电路进入寄存器或加法器,完成规定的操作。为了减少对存储器的访问,很多计算机的运算器设有较多的寄存器,存放中间计算结果,以便在后面的运算中直接用作操作数。

B.控制单元:

控制单元负责程序的流程管理。正如工厂的物流分配部门,控制单元是整个CPU的指挥控制中心,由指令寄存器IR、指令译码器ID和操作控制器0C三个部件组成,对协调整个电脑有序工作极为重要。它根据用户预先编好的程序,依次从存储器中取出各条指令,放在指令寄存器IR中,通过指令译码(分析)确定应该进行什么操作,然后通过操作控制器OC,按确定的时序,向相应的部件发出微操作控制信号。操作控制器OC中主要包括节拍脉冲发生器、控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路和启停电路等控制逻辑。

1.指令系统

指令系统是计算机硬件的语言系统,也叫机器语言,它是软件和硬件的主要界面,从系统结构的角度看,它是系统程序员看到的计算机的主要属性。因此指令系统表征了计算机的基本功能决定了机器所要求的能力,也决定了指令的格式和机器的结构。对不同的计算机在设计指令系统时,应对指令格式、类型及操作功能给予应有的重视。

计算机所能执行的全部指令的集合,它描述了计算机内全部的控制信息和“逻辑判断”能力。不同计算机的指令系统包含的指令种类和数目也不同。一般均包含算术运算型、逻辑运算型、数据传送型、判定和控制型、输入和输出型等指令。指令系统是表征一台计算机性能的重要因素,它的格式与功能不仅直接影响到机器的硬件结构,而且也直接影响到系统软件,影响到机器的适用范围。

根据指令内容确定操作数地址的过程称为寻址。一般的寻址方式有立即寻址,直接寻址,间接寻址,寄存器寻址,相对寻址等。

一条指令实际上包括两种信息即操作码和地址码。操作码用来表示该指令所要完成的操作(如加、减、乘、除、数据传送等),其长度取决于指令系统中的指令条数。地址码用来描述该指令的操作对象,它或者直接给出操作数,或者指出操作数的存储器地址或寄存器地址(即寄存器名)。

2.微指令

在微程序控制的计算机中,将由同时发出的控制信号所执行的一组微操作称为微指令。所以微指令就是把同时发出的控制信号的有关信息汇集起来形成的。将一条指令分成若干条微指令,按次序执行就可以实现指令的功能。若干条微指令可以构成一个微程序,而一个微程序就对应了一条机器指令。因此,一条机器指令的功能是若干条微指令组成的序列来实现的。简言之,一条机器指令所完成的操作分成若干条微指令来完成,由微指令进行解释和执行。微指令的编译方法是决定微指令格式的主要因素。微指令格式大体分成两类:水平型微指令和垂直型微指令。

从指令与微指令,程序与微程序,地址与微地址的一一对应关系上看,前者与内存储器有关,而后者与控制存储器(它是微程序控制器的一部分。微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三部分组成。其中,微指令寄存器又分为微地址寄存器和微命令寄存器两部分)有关。同时从一般指令的微程序执行流程图可以看出。每个CPU周期基本上就对应于一条微指令。

三.心得体会;

在做完这次课程论文后,让我再次加深了对计算机的组成原理的理解,对计算机的构建也有更深层次的体会。计算机的每一次发展,都凝聚着人类的智慧和辛勤劳动,每一次创新都给人类带来了巨大的进步。计算机从早期的简单功能,到现在的复杂操作,都是一点一滴发展起来的。这种层次化的让我体会到了,凡事要从小做起,无数的‘小’便成就了‘大’。

现在计算机仍以惊人的速度发展,期待未来的计算机带给人们更大的惊喜和进步。

四.结语:

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。

五.参考文献:

【1】计算机组成原理,唐朔飞

【2】计算机组成原理,白中英

本科毕业论文模型结构

应该就是一种论文的模式吧网上有很多论文模型,就是什么前言啊,导论啊,分析啊,流程啊什么的

模型有三个层次:

第一个层次,简单的图表和指标,一般的问卷调查结果的展示都会采取这种方式,生动形象。

第二个层次,描述性统计,分析数据分布特征。

第三个层次,计量分析,建立模型。而计量分析又可以分为几个层次,第一层次是简单回归,包括双变量、多元回归,基本计量问题(共线性、异方差、自相关)的处理。

第二层次更专业点儿,包括模型设定误差检验与模型修正、特殊数据类型(时间序列、虚拟变量、面板数据等)的模型选择和处理、联立方程、VEC模型、VAR模型、条件异方差模型等;第三层次包括有序因变量、面板VAR、神经网络、分位数模型、季节调整模型等等。模型,建立一套研究范式,然后按此模型进行研究。

选题与预估计

问题1:暂定一个题目(包括研究对象、研究问题、拟使用的理论或方法等方面,可使用副标题,副标题一般指向研究方法或研究角度)。

问题2:给出研究目标与研究问题,并初步进行回答(研究之前必须要有预设的初步结论。所谓“实证分析”,可以将其看作是对所提出的初步结论的检验)。

问题3:给出文献综述(要求:①文献综述的内容必须与你的研究紧密相关,即根据自己研究的问题或内容梳理、概括相关文献(要注意相关性);②文献综述要能构成你研究的基础,可将其视为你的研究的理论知识平台或背景;③文献综述必须能够引出你所研究的问题,即根据自己的边际贡献或研究特点评述已有文献(要注意针对性))。

问题4:论证你所研究的问题以及其重要性(先列出“重要性”的论点,然后给出相应的论据)。

问题5:尝试运用计量软件(如:Eviews、SPSS、STATA或R)导入数据,对数据进行初步描述性分析与预估计。

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