手機(jī)的計(jì)步軟件原理分析

杜行健

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，信息技術(shù)是非常實(shí)用的工具，也是我們必備的技能，而作為一名中學(xué)生，響應(yīng)時(shí)代的召喚，投入到社會(huì)需要的地方，不僅是理所應(yīng)當(dāng)?shù)呢?zé)任，也是我們的機(jī)遇，加強(qiáng)中學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)的能力，才能更好地適應(yīng)和推動(dòng)時(shí)代的高速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)軟件技能

21世紀(jì)是信息的時(shí)代，以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對(duì)社會(huì)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钫诎l(fā)生的影響可謂勢(shì)不可擋。近年來，“互聯(lián)網(wǎng)+”模式越發(fā)深入到了生產(chǎn)生活的方方面面，幾乎所有的傳統(tǒng)行業(yè)都已搭上了互聯(lián)網(wǎng)這輛“快車”。而中學(xué)生作為“早上八九點(diǎn)鐘的太陽”，正應(yīng)當(dāng)積極地融入時(shí)代發(fā)展的潮流，甚至為之推波助瀾。下面從兩方面來分享我對(duì)高中信息技術(shù)學(xué)習(xí)的心得體會(huì)。

一、中學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的意義

1.開拓眼界，緊跟潮流。

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，加上智能手機(jī)的普及，信息技術(shù)嵌入到了我們衣食住行各個(gè)方面，網(wǎng)購、團(tuán)購、共享經(jīng)濟(jì)、社交網(wǎng)絡(luò)等等，已經(jīng)成為日常生活中不可缺失的部分。對(duì)于中學(xué)生，學(xué)習(xí)信息技術(shù)，可以讓我們?cè)谙硎芩鼛淼谋憷耐瑫r(shí)，也可了解其背后的技術(shù)原理。例如一度流行的手機(jī)記步軟件，可以較為精確的記錄行走的步數(shù)。你可能會(huì)想，要測(cè)量移動(dòng)的距離不難，但每個(gè)人的身高不一樣，手機(jī)是如何區(qū)分每個(gè)人的步數(shù)的？

首先要對(duì)人走路的姿態(tài)有一定了解。行走時(shí)，腳、腿、腰部，手臂都在運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的加速度，并且會(huì)在某點(diǎn)有一個(gè)峰值。從腳的加速度來檢測(cè)步數(shù)是最準(zhǔn)確的，但是考慮到攜帶的方便，可選擇利用腰部的運(yùn)動(dòng)來檢測(cè)步數(shù)。如圖1所示，行走時(shí)腰部有上下的垂直運(yùn)動(dòng)，每步開始時(shí)會(huì)有一個(gè)比較大的加速度，利用對(duì)加速度的峰值檢測(cè)可以得到行走的步數(shù)。圖2是將計(jì)步器佩戴在腰間采集到的垂直加速度曲線圖，從圖上可以清楚地看出有四個(gè)峰值，代表行走了四步，說明利用腰部的垂直加速度來檢測(cè)步數(shù)是可行的。了解了此原理后，我們就明白了：手機(jī)里的重力感應(yīng)器可以感應(yīng)重力的變化，從而描繪出手機(jī)的位置變化曲線，再與模板進(jìn)行匹配即可，曲線展示的一個(gè)周期即對(duì)應(yīng)完整的“一步”（或稱“兩步”）。

計(jì)算機(jī)行業(yè)有個(gè)著名的“摩爾定律”：計(jì)算機(jī)硬件（主要指CPU）性能每隔18個(gè)月翻一番。由此引發(fā)的技術(shù)革新帶來的影響不可估量。雖然絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)依然是上世紀(jì)40年代前提出的“馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)”，但是計(jì)算機(jī)能力的提升方興未艾，各種軟硬件產(chǎn)品的發(fā)展一日千里。不懂信息技術(shù)，或不能及時(shí)了解技術(shù)的發(fā)展方向，很難不被時(shí)代所拋棄。

2.方便實(shí)用，必備技能。

在這個(gè)信息時(shí)代，信息技術(shù)是非常實(shí)用的工具，也是我們必備的技能。例如，我們都會(huì)使用搜索引擎來查詢信息，如果我們了解更多的信息檢索知識(shí)，就可以更加準(zhǔn)確地查到我們想要的內(nèi)容，比如多關(guān)鍵字用空格隔開，用“*”代替模糊的關(guān)鍵字等。另外，熟練地使用各種基礎(chǔ)的工具也是很重要的技能，常用到的如WORD、EXCEL、PPT、PS、DREAMWEAVER等軟件，對(duì)高中生來說都是簡(jiǎn)單易學(xué)的（要精通也是需要努力的）。其中PPT的制作顯得尤為重要，在2016年的國際體驗(yàn)設(shè)計(jì)大會(huì)上，百度就因?yàn)檎故镜腜PT太隨意而被行業(yè)所恥笑。

除了各種技巧和工具，會(huì)編寫程序很多時(shí)候能讓我們事半功倍。比如通過編程完成復(fù)雜公式的計(jì)算，用數(shù)據(jù)庫技術(shù)完成各種統(tǒng)計(jì)活動(dòng)等。而編程學(xué)習(xí)幾乎沒有什么門檻，認(rèn)識(shí)英文字母就能寫出最簡(jiǎn)單的程序，會(huì)一元一次方程就能寫出一個(gè)函數(shù)。

3. 時(shí)代召喚，義不容辭。

與大多數(shù)自然學(xué)科一樣，計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)源于西方。世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)于1946年誕生于美國賓夕法尼亞大學(xué)，在這前后十幾年內(nèi)，美國主要的高校就陸陸續(xù)續(xù)開設(shè)了計(jì)算機(jī)相關(guān)課程。在60年代，美國最先開設(shè)了計(jì)算機(jī)專業(yè)。而在80年代前后，美國就在中小學(xué)開展信息教育[1]。

相比之下，我國的計(jì)算機(jī)教育起步較晚。雖然少數(shù)高校50年代就有了計(jì)算機(jī)相關(guān)課程，但發(fā)展緩慢，改革開放以后才逐步成規(guī)模地發(fā)展起來[2]。而中小學(xué)的信息技術(shù)教育更是“行邁靡靡”。2001年教育部開始普及中小學(xué)的信息技術(shù)教育，但效果甚微。近年來，雖然大部分中小學(xué)都擁有一定數(shù)量的計(jì)算機(jī)，也開設(shè)了信息技術(shù)課程，但是信息技術(shù)課通常不受重視，不少同學(xué)是帶著“放松”、“娛樂”這樣的心態(tài)上課。

科研和教育的相對(duì)落后導(dǎo)致了今天互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的很多弊病。在政府和市場(chǎng)的雙重推動(dòng)下，我國的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)一片欣欣向榮的景象，而在繁華的背后，隱藏著不容忽視的危機(jī)。比如：主流的個(gè)人電腦操作系統(tǒng)、智能手機(jī)操作系統(tǒng)都是美國的公司開發(fā)的，而我國自主研發(fā)的操作系統(tǒng)（比如中標(biāo)麒麟）還不具備爭(zhēng)奪市場(chǎng)的潛力。

近年來，我國對(duì)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)越發(fā)重視，在政府工作報(bào)告中，甚至黨的十九大報(bào)告里，多次強(qiáng)調(diào)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要性。而作為一名中學(xué)生，響應(yīng)時(shí)代的召喚，投入到社會(huì)需要的地方，不僅是理所應(yīng)當(dāng)?shù)呢?zé)任，也是我們的機(jī)遇。

二、對(duì)中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的建議

1.信息技術(shù)教育應(yīng)受到普遍重視。

應(yīng)試教育模式下，信息技術(shù)課程通常不被學(xué)校和學(xué)生重視。實(shí)際上，學(xué)習(xí)信息技術(shù)不但不會(huì)耽誤主流課程的學(xué)習(xí)，還能培養(yǎng)同學(xué)們的邏輯思維和創(chuàng)造性能力。計(jì)算機(jī)科學(xué)來自數(shù)學(xué)，早期的計(jì)算機(jī)課程也多是作為數(shù)學(xué)的一個(gè)分支。馮·諾依曼本身是一名數(shù)學(xué)家，而計(jì)算機(jī)科學(xué)界另一位大師圖靈，也是在解決數(shù)學(xué)大師大衛(wèi)·希爾伯特提出的數(shù)學(xué)難題時(shí)，得出了計(jì)算機(jī)的理論模型。因此，對(duì)信息技術(shù)的理解有助于鍛煉邏輯思維。同時(shí)，編寫程序的過程，是一個(gè)從無到有創(chuàng)造的過程，有助于發(fā)散思維。

2.動(dòng)手練習(xí)，學(xué)以致用。

信息技術(shù)是實(shí)用的技術(shù)，只有在動(dòng)手操作的過程中才能真正掌握。無論是基礎(chǔ)理論，還是工具的使用，都應(yīng)到計(jì)算機(jī)房親身體驗(yàn)。特別的，對(duì)于編寫程序，一定要獨(dú)自編寫出一個(gè)功能函數(shù)，這樣才能加深對(duì)面向過程編程（高中信息技術(shù)課程使用的C語言或BASIC語言）的理解。通過編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)具體的功能，不但可以熟悉編程技巧，還能增加對(duì)編程的興趣。

綜上所述，我認(rèn)為應(yīng)重視并強(qiáng)化中學(xué)階段的信息技術(shù)教育，加強(qiáng)同學(xué)們運(yùn)用信息技術(shù)的能力，這樣才能更好地適應(yīng)和推動(dòng)時(shí)代的高速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 寇光杰，鄒海林，楊洪勇，田生文.歐美計(jì)算機(jī)專業(yè)教育的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].計(jì)算機(jī)教育，2012（12）： 96-101.

[2] 蔣宗禮，趙一夫.試論我國計(jì)算機(jī)專業(yè)本科教育現(xiàn)狀及發(fā)展[J].計(jì)算機(jī)教育，2005（8）：22-26.