电视、电脑、智能手机、电子商务、网上购物、手机里的应用软件等。一、信息技术的定义信息技术是指同获取、传递、再生和利用信息的有关的技术。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。二、信息技术的发展现代信息技术在70年代以来,随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展,围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递,形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群,包括微电子技术、新型元器件技术、通信技术、计算机技术、各类软件及系统集成技术、光盘技术、传感技术、机器人技术、高清晰度电视技术等等,其中以微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术为主导。
二十一世纪前二十年是电子信息工程快速发展的关键时期,当前信息技术已经成为各项科学技术领域中发展最快的一类。电子信息工程技术的发展程度已经成为一个国家经济实力的重要体现,也是一个国家综合国力的关键所在。随着人们生活质量的不断提高,电子信息技术已经被应用在人们生活中的各个方面。不过目前电子信息工程应用中面临着诸多问题,要想加快电子信息工程技术的发展,就必须针对这些问题提出切实可行的措施。文章就针对电子信息工程目前的应用情况进行分析并提出未来的发展途径。1电子信息工程的概念及发展电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。现代电子信息工程技术已经实现了对各类信息进行高效处理和有效控制,越来越智能化和小型化,同时电子信息工程技术包括应用于各种设备中的信息技术和信息平台技术。如数控技术、电子商务、电子政务平台等。电子信息工程技术在进入我国后,经过三十年的发展和进步,其技术涵盖的内容更加广泛,并且出现了在实际应用中同其他的机电设备、信息平台、医疗设备等先进现代化技术出现交叉融台的技术发展趋势。电子信息工程技术已经打破和超越了行业界限,形成了新的产业链和技术核心,所以我们必须更好地研究电子工程信息技术的发展趋势,并创造出更好地适合电子信息工程技术发展的环境和新产业。2电子信息工程产业发展中存在的问题1信息人才缺乏在市场经济发展的过程中,企业之间的竞争主要是人才的竞争。电子信息工程产业作为劳动密集型产业需要大量的人才,但是当前电子信息产业中有很多企业却没有足够的人才资源。造成这一现象的原因有很多,其中有两方面是最为主要的因素。其一,我国当前的电子信息企业规模比较小,人才很难实现自身价值,人才都流向了规模比较大的国企或者外资企业。其二,我国对于信息人才的重视程度不高,加之信息人才培养起步比较晚,导致信息人才很难再短时间内满足快速发展的电子信息产业。2产业发展环境恶劣根据我国对当前电子信息产业发展环境进行的调查显示,在七十六项环境要素中不让企业满意的要素占百分之四十,让企业非常满意的环境还不足百分之十,企业评价一般的占百分之五十左右。这些调查数据说明,当前我国的电子信息产业发展环境还有待于进一步提高。为企业提供良好的发展环境,也是市场经济发展中的重要工作。当前我国电子信息产业发展环境存在的弊端包括以下几点:电子信息产品假冒伪劣现象十分严重,特别是软件方面;有些企业为了获得更多的经济利益,和同行之间进行恶性竞争,导致市场环境十分混乱。这些都会导致我国的电子信息产业落后于外国电子信息产业。3自主创新能力差创新是一个企业在激烈的市场竞争环境中获得竞争力的重要方面,也是企业不断前进的基本动力。电子信息产业更是需要源源不断的创新来获得自身的发展,但是当前电子信息企业缺乏自主创新意识,企业所需的各种元器件和关键技术还依赖于外国。拥有自主知识产权的企业比较少,特别是缺少核心技术产权,科研理论成果转化成实际生产的比率比较低,产学研一体化技术在大多数企业中并没有真正建立。4信息产业结构有待优化虽然当前我国电子信息产业已经得到了快速发展,不过在我国电子信息产品出口结构中还是以低端消费类电子产品占据主位,而外国企业则在我国占据了高科技方面,这就已经抢占了我国消费市场中的一部分。虽然我国电子信息企业在规模上在世界排行中位于前列,但是由于缺乏自主知识产权以及创新能力,很难有企业能够和世界顶尖电子信息企业相竞争。造成这一现象的主要原因就是当前我国电子信息产业的结构有待于进一步优化,这也是中国电子信息产业获得世界认可的基本途径。3电子信息工程发展途径1加大投入力度,促进信息化建设为了促进我国电子信息产业更好更快的发展,社会各界必须加强对电子信息工程项目的支持力度,不断加大投入力度,拓宽融资和投资的渠道,并建立电子信息工程发展基金,为电子信息产业的发展保驾护航。作为政府应该积极引导互联网、电影推广、软件开发等产业的发展,促进自主知识产权创新技术的开发以及做好科研理论的转换和技术的改造。2重视信息产业的人才培养人才是企业之间竞争的主要力量,特别是作为电子信息产业来说人才是获得自身发展的基础力量。企业必须重视人才的培养以及人才开发,政府应该投入更多的资金来培养高素质的人才来适应当前的企业发展需求,进一步促进我国电子信息产业的可持续发展。除了需要提高人才的专业能力,作为企业也应该能够吸引更多的人才,为人才提供良好的发展环境和成长空间。企业在获得人才支持的情况下,能够使企业不断的开拓创新,人才也能够在企业发展中实现自身价值。作为高等学校也应该注重人才的培养,为企业提供高技能的人才队伍。3促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点作为电子信息企业应该具备知识产权保护意识,并能够根据市场需求的变化不断进行自主创新,培育新的电子信息产业经济增长点。为了促进电子信息产业现代技术的快速发展,必须促进企业的产品服务创新,特别是当前外国企业的技术冲击以及国内竞争日趋激烈的情况下,推陈出新才是企业的生存之道。此外,电子信息企业还应该加强技术和设备企业之间的合作,建立科学的技术创新体系,增强企业的核心技术开发能力,实现技术创新和产品创新,增强企业的国际竞争力。4积极推广信息网络平台,培育信息产业市场国家应大力推广互联网、移动网络发展,不断培育电子信息产业市场,只有促进网络交流和扩大,才能让人们工作、学习、生活越来越方便,成本越来越低,其中的电子商务商机和各类应用也不断的涌现,如QQ、淘宝、微信就是其中的典型。同时要规范信息网络,打击网络犯罪和各类违法违规行为,建立网络信用体系、推进网络道德素养的建立,对未成年人和学生应寓教于学、提高素养。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,享受科技成果又能以信息和网络为工具,积极培育创新思维和创造力。4结束语文章主要针对当前我国电子信息产业应用中存在的问题进行了分析,并提出了相应的发展途径,希望能够帮助电子信息产业在当前的市场环境下把握机遇,实现自身的快速发展。作为电子信息企业应该坚持科学发展观的原则,对自己生产的产品不断升级优化,这样才能让企业在经济危机严重的情况下稳定发展。电子信息产品已经深入到我们的生活中,并不断地在改变着我们的生活,为我们提供智能化、无线化的生活环境。电子信息工程技术的发展也给传统生产企业带来了巨大转机,随着电子信息工程技术的逐渐成熟,必然会为我国电子信息产业带来机遇。
通信方面啊比如移动、联通的电话、网络的线路等。还有交通信号灯、LED灯等。还有计算机方面各个软件的使用等等。在信息技术发达的今天到处都是信息技术的存在啊。
给你几个例子,你再写个开头结尾,组织下语言就可以了例如,在物态变化一章的教学中的汽化一节,讲清物理规律,即:蒸发和沸腾是汽化的两种方式。前者只能在液体表面上缓慢进行,可在任何温度下发生,而沸腾在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象,并只能在一定的温度下进行。它们共同点都是要吸收热。汽化是自然界普遍存在的现象,同人类生活实际密切相关,在生产、生活中有普遍的应用。同学们,你知道下面这些道理吗? 一、 水为什么能灭火。 当发生火灾时,消防队员常用水来灭火,水对灭火起什么作用呢? 首先,水一接触炽热的物体,会立刻升温汽化成水蒸汽,我们知道汽化要吸热,从炽热物体上吸取大量的热。冷水升温到100摄氏度需要吸热,沸腾的水变成水蒸汽吸的热是同质量的冷水加热到100摄氏度的吸热的五倍多,从而起到降温灭火作用。 其次,水蒸汽的体积要比等质量水的体积大好几百倍,这么多的水蒸汽在燃烧体的周围,使燃烧体不能充分与空气接触,燃烧也就不容易进行了。 这里必须说明:并非任何大火都用水扑灭,例如油类着火,绝不能用水来扑灭,而只能用二氧化碳泡沫灭火器或用其它隔绝空气的方法来灭火。 二、 天气的冷暖不一定由气温决定 也许有同学会说:谁不知道气温高就热、气温低就冷。但实际并不都是这样。我们都有这种体会:冬天有风的时候更冷,其道理是什么?如果把温度计放在风中吹,这时的气体温度并不会下降。冷天,人在风中感到特别冷,首先,从人体的裸露部分,如、头、脸、手散掉的热比无风时多得多,单这一点,已足够使我们引起冷的感觉了。 但还有一个重要的原因,我们的皮肤时刻在蒸发水分,而蒸发吸热有致冷作用。同学们可做这样的小实验。在自己的手背上抹上一点酒精,并用嘴吹一吹,会感到特别凉在有风的天气中,皮肤表面水分的蒸发快,吸取身体较多的热,所以感到更冷。 根据上面的道理,人们在生产与生活中采取了许多保温和降温措施,下面略举几例:1、高烧病人或中暑病人用物理降温,即在病人的额头和其他皮肤上涂抹酒精,使酒精吸取身体的热而达到退烧目的。2、夏天教室内洒水用水分蒸发来降温散热。3、在寒冷的冬天,人们常关着门窗,而在夏天则保持室内空气流动。4、冬天洗头后最好用电吹风把头发吹干,如果让其自然干,势必吸取头部大量的热,则有发生感冒的可能。5、火箭头上涂上一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并汽化,熔化和汽化都要吸热,使火箭温度不致过高,因而不致被烧毁。 三、 沸水温度即沸点并非都是100摄氏度 沸水的温度同气压有关。我们知道,大气压随高度的增加而减小。高度每上升300米,沸水温度即沸点就降低1摄氏度,照此计算,在珠穆朗玛峰上烧水,70摄氏度左右水就沸腾了。相反在低于海平面1000米的矿井中,水的沸点是103摄氏度,在14个大气压的蒸汽锅炉内,水的沸点是200摄氏度,所以应该说:在一个标准大气下,纯水的沸点才是100摄氏度。高山上煮食品不易熟,为了煮熟食品,山地居民常在密闭的锅盖上压石头。增大压强提高沸点。现代人已发明并普遍使用了压力锅,锅内气压在2个大气压以上,可任何地区使用,锅温度远超过100摄氏度,煮熟食品既快又方便多了。在制糖工业上,也采用了类似方法降低沸点,不但节省燃料,提高生产效率,还保证了糖不致温度过高而变质。 此外,还在水中加一些酸碱盐之类物质,它的沸点也会提高。因此煮熟食品时,加一点盐,食品就容易煮熟煮烂。 四、 煮食品时,火越旺越快吗? 有些人认为,为了尽快煮熟食品,把火烧得大一些就行了。结果是达不到目的。因为水沸腾时温度是不变的,即使再加大火力,也不能提高水温,而结果只是加快水的汽化,使锅的水干得快而已,白白的浪费了燃料。正确的方法是用大火把水烧开后就改用小火,保持锅的水一真沸腾,就行了。
生活中的物理物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。例如,光是找找汽车中的光学知识就有以下几点:1. 汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜,利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。2. 汽车头灯里的反射镜是一个凹镜,它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。3. 汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩,汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时,司机不仅要看清前方路面的情况,还要还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射,根据实际需要将光分散到需要的方向上,使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物,同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,以便照明路标和里程碑,从而确保行车安全。4. 轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔,茶色玻璃能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔。5. 除大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的,当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方,而路上的行人是不可能出现在上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度,所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。生活中处处充满物理,我们的衣食住行都与物理有关。1.电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。2.排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。3.电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生。4.微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。5.厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。6.厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量。再如下面一个例子: 五香茶鸡蛋是人们爱吃的,尤其是趁热吃味道更美。细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的卤汁里取出来的时候,如果你急于剥壳吃蛋,就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题,有一个诀窍,就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来。 一般的物质,都具有热胀冷缩的特性。可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来,密度小的物质,要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大,传热快的物质,要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大,或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白又因为温度降低而逐渐收缩,而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了,这样就使蛋白与蛋壳脱离开来,因此,剥起来就不会连壳带“肉”一起下来了。 明白了这个道理,对我们很有用处。凡需要经受较大温度变化的东西,如果它们是用两种不同材料合在一起做的,那么在选择材料的时候,就必须考虑它们的热膨胀性质,两者越接近越好。工程师在设计房屋和桥梁时,都广泛采用钢筋混凝土,就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样,尽管春夏秋冬的温度不同,也不会产生有害的作用力,所以钢筋混凝土的建筑十分坚固。 这样的例子举不胜举,物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象。 物理学存在于物理学家的身边。勤于观察的意大利物理学家伽利略,在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起了他极大的兴趣,后来反复观察,反复研究,发明了摆的等时性;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清“天神发怒”的本质,在一个电闪雷鸣、风雨交加的日子,冒着生命危险,利用司空见惯的风筝将“上帝之火”请下凡,由此发明了避雷针;敢于创新的英国科学家亨利•阿察尔去邮局办事。当时身旁有位外地人拿出一大版新邮票,准备裁下一枚贴在信封上,苦于没有小刀。找阿察尔借,阿察尔也没有。这位外地人灵机一动,取下西服领带上的别针,在邮票的四周整整齐齐地刺了一圈小孔,然后,很利落地撕下邮票。外地人走了,却给阿察尔留下了一串深深的思考,并由此发明了邮票打孔机,有齿纹的邮票也随之诞生了;古希腊阿基米德发现阿基米德原理;德国物理学家伦琴发现X射线;……研究身边的琐事并有大成就的物理学家的事例不胜枚举。 物理学也存在于我们的身边。学了测量的初步知识,我们纷纷做起了软尺。有位同学别出心裁,用透明胶把制好的牛皮纸软尺包扎好,这样更牢固。然后,用大大卷泡泡糖的包装盒作为软尺的外壳,在盒的中心利用铁丝做一摇柄中心轴,软尺的末端固定在轴上,这样一个可以收拾并反复使用的卷尺诞生了。同时,这位同学受软尺自作的启示,用实验解决了一道习题:用软尺测量物体长度时,若把软尺拉长些,测量值是偏大还是偏小?他做了这样一个模拟实验:在白纸上画一条直线,标上刻度,然后用透明胶粘贴,再扯下来,便做成了“软尺”,用“软尺”不仅找到了上题的答案,而且还清楚地看到分度值变大了,知其然,并知其所以然;学了电学的有关知识后,同学们对蚯蚓能承受的最大电压进行了探究:当给它加上5V的电压时,蚯蚓迅速分泌粘液,且奋力挣扎,从瓶内跳出瓶外。当给它加上3V的电压时,蚯蚓被电为两截;有同学在测量“4V、5A”的小灯泡的功率,并研究其发光情况时,不满足于给灯泡加上4V的电压,而是用自己早已准备好的小灯泡做破坏性实验,不断加大灯泡两端的电压,直至电压高达9V、灯泡灯丝烧断,才停止探究;有同学在学习蒸发的知识时,不厌其烦地座在桌旁观察相同的两滴水(其中一滴水滩开),进行聚精会神地观察,然后进行分析、对比,得出影响蒸发的因素;……同学们捕捉身边的琐事进行探究的事例屡见不鲜。 身边的事物是取之不尽的,对与现实生活联系很紧密的物理学科来说,更是时时会用到的,用身边的事例去解释和总结物理规律,听起来熟悉,接受起来也就容易了。只要时时留意,经常总结,就会不断发现有利于物理教学的事物,丰富我们的学习生活,活跃学习气氛,简化概念和规律。今天,人类所有的令人惊叹不已的科学技术成就,如克隆羊、因特网、核电站、航空技术等,无不是建立在早年的科学家们对身边琐事进行观察并研究的基础上的。在学习中,同学们要树立科学意识,大处着眼,小处着手,经历观察、思考、实践、创新等活动,逐步掌握科学的学习方法,训练科学的思维方式,不久你就会拥有科学家的头脑,为自己今后惊叹不已的发展,为今后美好的生活打下扎实的基础。 我们在日常生活、生产中只要细心观察身边的物理现象,联系到我们学过的物理知识,去分析和解释这些现象,就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。物理作为一门大众的学科,在生活中的应用数不胜数,厨房中的物理知识应用真可谓冰山一角,我们必须更加努力的学习,积累物理知识,提高自己的科学技术水平,这样才能使我们的生活变得更美好。
人类的祖先在与自然界的长期斗争中,很早就开始利用火。他们用火来取暖、烧烤食物,进而又用火来烧制陶器、炼铜、炼铁,等等。因此,我们可以说,人类的文明是从火堆中萌发的,火在人类的进化中起了很重要的作用!化学研究的对象是自然界中的各种各样的物质。浩瀚的宇宙和地球上人类用肉眼能见到的和不能直接观察到的以原子或分子形态存在的物质,都是我们要了解和研究的对象。随着科学技术的发展,人们已能通过先进的科学仪器观察一些物质的原子排列状况。1990年前后,美国等少数国家首先在-269℃的低温下移动了原子。1993年,中国科学院北京真空物理实验室的研究人员,在常温下以超真空扫描隧道显微镜(图1)为手段,通过用探针拨出硅晶体表面的硅原子的方法,在硅晶体的表面形成了一定规整的图形(见上图)。这种在晶体表面开展的操纵原子的研究,达到了世界水平。图中的“中国”两字就是这样形成,并经放大约180万倍在计算机屏幕上显示出来的。这两个字的“笔画”宽度约2nm①,是目前已知的最小的汉字。我国是世界四大文明古国之一,在化学发展史上有过极其辉煌的业绩。冶金、陶瓷、酿造、造纸、火药等都是在世界上发明和应用得比较早的国家。如商代的司母戊鼎是目前已知的最大的古青铜器(图2);1972年在河北出土的商代铁刃青铜钺是我国目前发现的最早的铁器。我国古代的一些书籍中很早就有关于化学的记载。著名医药学家李时珍的巨著《本草纲目》(公元1596年)中,还记载了许多有关化学鉴定的试验方法。中华人民共和国建立以后,我国的化学和化学工业,以及化学基础理论研究等方面,都取得了长足的进步。1965年,我国的科学工作者在世界上第一次用化学方法合成了具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素(图3),到了20世纪80年代,又在世界上首次用人工方法合成了一种具有与天然分子相同的化学结构和完整生物活性的核糖核酸②,为人类揭开生命奥秘做出了贡献。此外,我国还人工合成了许多结构复杂的天然有机化合物,如叶绿素(图4)、血红素、维生素B12,以及一些特效药物等。 人类很早就开始使用材料,从石器时代到现代,人类所使用的材料不断地发生变化,材料的种类越来越多,用途也越来越广。我们对于材料的认识,应该包括为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质这两层涵义。也就是说,并不是所有的物质都可以称为材料。材料按其化学组成或状态、性质、效应、用途等可以分为若干类。例如,按化学组成分类,陶瓷属于非金属材料;合金属于金属材料;橡胶、化纤等属于有机高分子材料。历史的发展表明:没有新材料的出现,就没有工业的进步和大量新产品的涌现。因此,许多科学家都认为新材料是高技术的突破口,只有更好地开发和应用具有特殊性能的新材料,才能拥有更强大的经济优势和技术潜力。化学不仅在一般材料的研究、生产和应用中发挥了巨大的作用,而且在研制具有特殊性能的新材料方面也会继续发挥其独特的优势。总起来讲,适应科技迅猛发展所需的诸如耐腐蚀、耐高温、耐辐射、耐磨损的结构材料,以及敏感、记录、半导体、光导纤维、液晶高分子等信息材料和超导体、离子交换树脂与交换膜等高功能材料,它们的制取都是需要化学进一步参与研究的重要课题。位于北京周口店的北京猿人遗址中的炭层,表明人类使用能源的历史已非常久远。人类社会的发展与能源消费的增长是密切相关的,我们现在使用的能源主要来自化石燃料——煤、石油和天然气等,但化石燃料是一种不可再生,并且储藏量有限的能源,而且在开采和燃烧过程中还会对自然环境造成污染。为了更好地解决能源问题,人们一方面在研究如何提高燃料的燃烧效率,另一方面也在寻找新的能源。这些都离不开化学工作者的努力。例如,核能和太阳能的发电装置离不开特殊材料的研制;用氢作为能源需要考虑贮氢材料和如何廉价得到氢,等等。环境问题是当今世界各国都非常关注的问题。在世界人口不断增长、生产不断发展、人民生活水平不断提高的过程中,由于人们对环境与生产发展的关系认识不够,以及对废弃物处理不当,使环境受到了不同程度的破坏,如土地的沙漠化、水资源危机、酸雨、臭氧层的破坏、有毒化学品造成的污染等。因此,保护环境已成为当前和未来的一项全球性的重大课题之一,也是我国的一项基本国策。在这些关系到国计民生的环境问题中,化学工作者是大有作为的。因为污染问题的解决主要还得靠化学等方法。有的专家提出,如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合,使之变成CH4、CH3OH、NH3等的构想(图5)能够成为现实,那么,不仅可以消除对大气的污染,还可以节约燃料,缓解能源危机。对健康的关注也是人类面对的重要课题。我们知道,用以保证人体健康的营养、药物的研究、人体中的元素对人体生理作用的研究,以及揭开生命的奥秘等,都离不开化学。因此,如何在这些方面正确地运用化学知识,与其他学科协调研究就成为调节生命活动和提高人体素质的重要手段。此外,在资源的合理开发和利用、提高农作物的产量,以及癌症治疗的研究等方面,化学也都扮演着极其重要的角色。综上所述,在研究材料、能源、环境、生命科学等方面,以及在我们的日常生活中,我们不难看出,化学对社会的发展和人类的进步起着非常重要的作用。
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信息技术是当今世界发展最快的高新技术, 它正推动着全球经济朝着以计算机及信息网络为基础的信息化方向发展。农业信息化已成为现代农业的重要标志。我国农业开始从传统农业向现代农业转变, 信息技术目前被广泛应用在农业各个领域,一、信息技术信息技术是应用信息科学的原理和方法, 同信息打交道,以扩展人类信息器官的功能的技术。它集通信( C om m unication)、计算机( C om puter) 和控制( C ontrol) 技术于一体, 国外又称之为“3C ”技术, 其内容包括信息接受技术、信息传递技术、信息处理技术及信息控制技术。信息技术的四大内容中, 信息传递技术和信息处理技术是整个信息技术的核心,而信息接受技术、信息控制技术是核心与外部世界的接口,四者构成一个完整的功能体系, 并与人的信息器官及其功能系统相对应。其内容互相综合, 已形成多项应用开发技术, 如数据库技术、人工智能、专家系统、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统、计算机辅助决策系统、自动控制技术、多媒体技术、计算机网络技术等, 它们渗透到农业的各个方面, 充分展示了信息技术强大的生命力和广阔的应用前景。二、信息技术在农业中的主要应用(一)对农情的监测。农情监测的主要任务是监测耕地的变化、粮棉作物的面积、长势、灾害与产量。由于信息技术的发展,“3S”技术( 遥感技术, 地理信息系统, 全球定位系统) 已应用于国家和全球尺度的农情监测。1、自然灾害监测。在G IS 技术支持下, 可实现对遥感获取的灾情信息与地面现实信息的有机结合, 进行干旱、洪涝、森林灾情、雪灾、水土侵蚀、病虫害等方面的动态监测。由于遥感与地理信息技术能及时准确地获取有关信息, 已广泛应用于信息采集和信息处理, 实现灾前预警、灾情监控、灾后评估。目前我国主要用于洪灾、作物病虫灾害、旱灾、土地荒芜沙化监测、森林火灾等。2、农业估产及生长动态监测。信息技术在农业生产中的应用主要在四个方面, 即作物生长模拟模型、农业专家系统、农业生产实时控制系统及作物遥感估产。作物生长模拟是利用专业知识和数学模型, 通过计算机分析模拟作物生长过程, 协助解决多样化和不确定问题, 作物估产(含生长势监测)历来就是人们十分关注的农业情报。美国于1975- 1979 年完成了大面积作物清查试验(LA C I 计划), 并在国内推行以Landsat的T M 资料为基础的面积框图抽样遥感估产取得成功。我国于1983- 1985 年就应用Landsat资料进行了小麦遥感综合测产研究。专家系统是以知识为基础, 在特定问题领域内能像人类专家那样解决复杂现实问题的计算机系统。我国自80 年代开始, 已研制出近40 种专家系统, 如砂礓黑土小麦施肥专家系统, 水稻主要病虫害诊治专家系统, 小麦、玉米、桑蚕品种选育专家系统, 农业气象专家系统等。农业生产实时控制系统主要用于灌溉, 耕耘作业, 果实收获, 畜牧生产过程自动控制, 农产品加工自动化控制及农业生产工厂化。我国还利用遥感与地理信息系统技术, 研制出耕地变化监测系统, 棉花种植面积遥感调查系统, 作物产量气候分析预报系统, 作物短、中、长期预报模型, 小麦、水稻遥感估产信息系统等。这些成果的实用化将极大地推动我国农业生产管理的现代化、信息化。3、农业环境监测。随着人口的增长, 人类对资源的掠夺式的开发, 造成了严重的环境问题, 影响了农业生产。信息技术快速查清各类农业资源及其分布, 了解和掌握环境状况; 对有限的农业资源及环境变化进行有效监测; 预测各种措施对农业资源及环境带来的可能影响, 实现资源合理开发利用,保护生态环境。(二)农产品质量检测。我国加入W T O 后, 农产品面临着国际化竞争, 农产品能否进入国际市场, 取决于产品品质的好坏, 因此, 农产品品质的检测就显得非常重要。1995 年美国成功研制出M erling 高速高频计算机视觉水果分级系统, 用于苹果、梨、桃等的水果的分等定级和品质监测。我国农业工作者为了提高农产品质量, 应用现代信息技术致力于产品品质检测系统的研究, 这些系统的研究与应用能够及时地检测产品品质质量指标, 分析模拟品质好坏。生产者根据这些信息及时地控制或调整化学肥料和农药的施用, 避免化肥和农药的不必要施用而造成在产品中的残留, 影响产品品质。(三)农地分等和土壤养分管理。农用地分等定级是对决定土壤生产力的内在属性和影响土壤生产力的外部环境条件进行综合评价, 用量化指标确定土地质量等级, 为制定有关农业政策、综合治理中、低土壤, 建立高产稳产田、促进农业持续、稳定和协调发展提供依据。G IS 强大的空间数据分析处理能力和制图功能为完成农用地分等提供了技术支持。(四)在管理和经营决策中的应用。我国正在抓紧建设国家公用数字通信网, 国家公用经济信息基干通信网等国家信息国道的建设, 全面实施" 金" 字工程。国家农业信息网络已具规模, 信息扶贫致富工程正在实施, 农业部自1994 年开始,在中国农业信息网的基础上, 逐步开发农产品产销信息系统网络, 这些网络的建成将改变我国农业信息服务体系的环境, 有利于各级政府部门对农业发展的宏观决策指导, 提高办公自动化水平, 快速准确向农村、农户提供全方位的信息服务。农户只要有一台微机终端, 通过网络就能够及时获得农业法规、农业政策、市场行情、产品销售等信息, 合理地进行农资购置与产品销售, 促进农村市场繁荣和经济增长。(五)在农业研究及技术推广中的应用。我国已建成农业科研项目计算机管理系统( A R IC M S) , 中国农业文献数据库,中国农业科技成果库, 中国农业研究项目数据库, 农业实用技术数据库等, 同时还引进了世界上几个最主要的农业数据库, 目前, 全世界建立了4 个大型的农业信息数据库, 即联合国粮农组织的农业数据库(A G R IS)、国际食物信息数据库(IFIS)、美国农业部农业联机存取数据库(A G R IC O LA )、国际农业与生物科学中心数据库(C A B I)。我国除引进以上世界大型数据库外, 自己建立了数十个农林数据库。这些数据库的运行和服务都取得了社会效益和经济效益, 为农业生产提供了大量农业信息资源和科学技术, 推动了生产的发展。三、我国信息技术在农业应用中存在的问题(一)农民文化素质低,高层农业信息技术开发人才缺乏,信息化意识和利用信息的能力不强。信息技术是一项高科技, 其开发应用需要高科技人才。由于农民的文化素质较低,农民对信息的利用能力差, 成为信息农业实施的一大障碍。(二)信息农业成本过高,信息农业普及难度大。信息农业以信息技术为支撑, 信息农业技术装备如监测仪、计算机、G IS 软件、G PS 装置等设备价格昂贵。全国农民人均纯收入仅34 元, 农民无力购买昂贵的技术装备, 使信息农业难以推广。(三)农业信息化基础工作水平低,信息化、网络化程度低。我国已建成一批农业信息资源库, 但其数量和质量均远不足以形成信息产业。农业信息技术总体水平不高,信息化、网络化程度低主要表现在两个方面: 一是我国虽然已全面起动" 金" 字工程, 加快各种信息网及高速信息公路的建设,但不同地区发展很不平衡, 我国局域网连接的PC 数目平均水平很低, 只有12 个, 而美国、日本、澳大利亚、韩国分别达68、26、64、35 个; 二是数据库的开发、各种应用软件的网络化水平低, 严重制约信息技术的推广应用。(四)信息农业体系整体服务水平不高。高层农业信息技术开发人才缺乏, 利用信息技术能力低。到目前为止, 我国还没有建立起一支专业化的农业信息服务队伍, 现有的信息技术人才不足, 服务人员素质不高, 影响了信息服务质量。四、促进农业信息技术革命,加速农业信息化发展的对策(一)建立和完善农业信息产业和农业信息化体系。政府应承担起农业信息化的引导责任, 同时积极发挥社会组织、广大农民及社会其它力量的作用进行农业信息开发。应普及计算机及计算机知识, 培育农业信息市场和信息产业, 促进和完善农业信息体系, 为信息技术在农业上的应用及推广提供良好环境。(二)加强信息市场管理。应加强对农业信息资源开发和利用的统一规划和指导, 逐步建立并完善各级信息资源, 建立标准和数据更新体系, 加强数据更新技术的研究与应用。同时加强信息市场的管理和立法, 避免信息数据库的重复建设, 提高数据库的网络化水平, 增强数据的共享性, 开发和利用各省、市、县等地区的农业数据库, 促进地方农业信息化建设进程。(三)大力加强国家信息网络建设。农业信息化和信息技术的应用要依托全国信息主干网, 加快“农”工程建设。在发挥国家投资主渠道作用下, 各地及有关农业部门应加大投入, 建立区域网、局部网, 并与国内主干网、互联网接轨, 实现农业技术人员、管理人员、农户入网。加强高层农业信息技术人才培养, 增强全民信息意识。加强农业应用软件网络化、多媒体化及可视化研究, 使农业信息技术可实行远程推广, 远程教育。(四)建设农业信息技术基地,加强信息技术的示范推广。选择民众信息意识强、信息基础设施较好的地区, 建立农业信息技术示范基地, 组织农学家、信息专家、经济学家参与规划建设和实施。并加快成熟信息技术成果的推广, 边试验边应用, 根据试验情况总结经验, 成熟后向其它地区大力推广,使农业信息技术走向实际应用的“试验———推广”的道路。
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