手機的計步軟件原理分析

杜行健

摘 要：隨著互聯網和移動互聯網的迅速發展，信息技術是非常實用的工具，也是我們必備的技能，而作為一名中學生，響應時代的召喚，投入到社會需要的地方，不僅是理所應當的責任，也是我們的機遇，加強中學生運用信息技術的能力，才能更好地適應和推動時代的高速發展。

關鍵詞：信息技術軟件技能

21世紀是信息的時代，以計算機技術和網絡技術為核心的互聯網產業對社會生產和人們日常生活正在發生的影響可謂勢不可擋。近年來，“互聯網+”模式越發深入到了生產生活的方方面面，幾乎所有的傳統行業都已搭上了互聯網這輛“快車”。而中學生作為“早上八九點鐘的太陽”，正應當積極地融入時代發展的潮流，甚至為之推波助瀾。下面從兩方面來分享我對高中信息技術學習的心得體會。

一、中學生學習信息技術的意義

1.開拓眼界，緊跟潮流。

隨著互聯網和移動互聯網的迅速發展，加上智能手機的普及，信息技術嵌入到了我們衣食住行各個方面，網購、團購、共享經濟、社交網絡等等，已經成為日常生活中不可缺失的部分。對于中學生，學習信息技術，可以讓我們在享受它帶來的便利的同時，也可了解其背后的技術原理。例如一度流行的手機記步軟件，可以較為精確的記錄行走的步數。你可能會想，要測量移動的距離不難，但每個人的身高不一樣，手機是如何區分每個人的步數的？

首先要對人走路的姿態有一定了解。行走時，腳、腿、腰部，手臂都在運動，它們的運動都會產生相應的加速度，并且會在某點有一個峰值。從腳的加速度來檢測步數是最準確的，但是考慮到攜帶的方便，可選擇利用腰部的運動來檢測步數。如圖1所示，行走時腰部有上下的垂直運動，每步開始時會有一個比較大的加速度，利用對加速度的峰值檢測可以得到行走的步數。圖2是將計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峰值，代表行走了四步，說明利用腰部的垂直加速度來檢測步數是可行的。了解了此原理后，我們就明白了：手機里的重力感應器可以感應重力的變化，從而描繪出手機的位置變化曲線，再與模板進行匹配即可，曲線展示的一個周期即對應完整的“一步”（或稱“兩步”）。

計算機行業有個著名的“摩爾定律”：計算機硬件（主要指CPU）性能每隔18個月翻一番。由此引發的技術革新帶來的影響不可估量。雖然絕大多數計算機的基礎結構依然是上世紀40年代前提出的“馮·諾依曼體系結構”，但是計算機能力的提升方興未艾，各種軟硬件產品的發展一日千里。不懂信息技術，或不能及時了解技術的發展方向，很難不被時代所拋棄。

2.方便實用，必備技能。

在這個信息時代，信息技術是非常實用的工具，也是我們必備的技能。例如，我們都會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，就可以更加準確地查到我們想要的內容，比如多關鍵字用空格隔開，用“*”代替模糊的關鍵字等。另外，熟練地使用各種基礎的工具也是很重要的技能，常用到的如WORD、EXCEL、PPT、PS、DREAMWEAVER等軟件，對高中生來說都是簡單易學的（要精通也是需要努力的）。其中PPT的制作顯得尤為重要，在2016年的國際體驗設計大會上，百度就因為展示的PPT太隨意而被行業所恥笑。

除了各種技巧和工具，會編寫程序很多時候能讓我們事半功倍。比如通過編程完成復雜公式的計算，用數據庫技術完成各種統計活動等。而編程學習幾乎沒有什么門檻，認識英文字母就能寫出最簡單的程序，會一元一次方程就能寫出一個函數。

3. 時代召喚，義不容辭。

與大多數自然學科一樣，計算機學科發源于西方。世界上第一臺計算機于1946年誕生于美國賓夕法尼亞大學，在這前后十幾年內，美國主要的高校就陸陸續續開設了計算機相關課程。在60年代，美國最先開設了計算機專業。而在80年代前后，美國就在中小學開展信息教育[1]。

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

科研和教育的相對落后導致了今天互聯網產業的很多弊病。在政府和市場的雙重推動下，我國的互聯網產業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。比如：主流的個人電腦操作系統、智能手機操作系統都是美國的公司開發的，而我國自主研發的操作系統（比如中標麒麟）還不具備爭奪市場的潛力。

近年來，我國對互聯網行業越發重視，在政府工作報告中，甚至黨的十九大報告里，多次強調互聯網發展的重要性。而作為一名中學生，響應時代的召喚，投入到社會需要的地方，不僅是理所應當的責任，也是我們的機遇。

二、對中學信息技術教學的建議

1.信息技術教育應受到普遍重視。

應試教育模式下，信息技術課程通常不被學校和學生重視。實際上，學習信息技術不但不會耽誤主流課程的學習，還能培養同學們的邏輯思維和創造性能力。計算機科學來自數學，早期的計算機課程也多是作為數學的一個分支。馮·諾依曼本身是一名數學家，而計算機科學界另一位大師圖靈，也是在解決數學大師大衛·希爾伯特提出的數學難題時，得出了計算機的理論模型。因此，對信息技術的理解有助于鍛煉邏輯思維。同時，編寫程序的過程，是一個從無到有創造的過程，有助于發散思維。

2.動手練習，學以致用。

信息技術是實用的技術，只有在動手操作的過程中才能真正掌握。無論是基礎理論，還是工具的使用，都應到計算機房親身體驗。特別的，對于編寫程序，一定要獨自編寫出一個功能函數，這樣才能加深對面向過程編程（高中信息技術課程使用的C語言或BASIC語言）的理解。通過編程實現一個具體的功能，不但可以熟悉編程技巧，還能增加對編程的興趣。

綜上所述，我認為應重視并強化中學階段的信息技術教育，加強同學們運用信息技術的能力，這樣才能更好地適應和推動時代的高速發展。

參考文獻：

[1] 寇光杰，鄒海林，楊洪勇，田生文.歐美計算機專業教育的歷史、現狀及發展趨勢[J].計算機教育，2012（12）： 96-101.

[2] 蔣宗禮，趙一夫.試論我國計算機專業本科教育現狀及發展[J].計算機教育，2005（8）：22-26.