فناوری اطلاعات

فناوری اطلاعات (فا) (به انگلیسی: Information Technology یا IT)، همان طور که به‌وسیله انجمن فناوری اطلاعات آمریکا (ITAA‎) تعریف شده‌است، «به مطالعه، طراحی، توسعه، پیاده‌سازی، پشتیبانی یا مدیریت سیستم‌های اطلاعاتی مبتنی بر رایانه، خصوصا برنامه‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزار رایانه می‌پردازد». به طور کوتاه، فناوری اطلاعات با مسائلی مانند استفاده از رایانه‌های الکترونیکی و نرم‌افزار سروکار دارد تا تبدیل، ذخیره، حفاظت، پردازش، انتقال و بازیابی اطلاعات به شکلی مطمئن و امن انجام پذیرد.






اخیرا تغییر اندکی در این عبارت داده می‌شود تا این اصطلاح به طور روشن دایره ارتباطات مخابراتی را نیز شامل گردد. بنابراین عده‌ای بیشتر مایلند تا عبارت «فناوری اطلاعات و ارتباطات» (فاوا) (Information and Communications Technology) یا به اختصار ICT را به کار برند.
عناصر کاملا اصلی

فناوری اطلاعات متشکل از چهار عنصر اساسی انسان، ساز و کار، ابزار، ساختار است، به طوری که در این فناوری، اطلاعات از طریق زنجیره ارزشی که از بهم پیوستن این عناصر ایجاد می‌شود جریان یافته و پیوسته تعالی و تکامل سازمان را فراراه خود قرار می‌دهد:




انسان: منابع انسانی، مفاهیم و اندیشه، نوآوری
ساز و کار: قوانین، مقررات و روشها، سازوکارهای بهبود و رشد، سازوکارهای ارزش گذاری و مالی
ابزار: نرم‌افزار، سخت‌افزار، شبکه و ارتباطات
ساختار: سازمانی، فراسازمانی مرتبط، جهانی

بسیاری مفهوم فناوری اطلاعات را با کامپیوتر و انفورماتیک ادغام می‌کنند، این درحالیست که این‌ها ابزارهای فناوری اطلاعات می‌باشند نه تمامی آنچه که فناوری اطلاعات عرضه می‌کند. سید حامد خسروانی شریعتی در مقاله‌ای در همین زمینه آورده‌است که:" با فرض اینکه فناوری اطلاعات یک سیب باشد، کامپیوتر، شبکه، نرم‌افزار و دیگر ابزارهای مرتبط با این حوزه همانند دم سیب است که میوه توسط آن تغذیه می‌گردد، حال این خود سیب است که محصول اصلی است و هدف و نتیجه در آن خلاصه می‌گردد. "






مهندسی فناوری اطلاعات:

تجارت الکترونیکی
سیستم‌های چندرسانه‌ای
مدیریت سیستم‌های اطلاعاتی
امنیت اطلاعات
شبکه‌های کامپیوتری
مهندسی فناوری اطلاعات (IT)




علم اطلاعات ودانش شناسی:

مدیریت اطلاعات
بازیابی اطلاعات ودانش
علم سنجی
اقتصاد و بازاریابی اطلاعات
مدیریت دانش





گرایش‌های رشته مدیریت فناوری اطلاعات:

مدیریت منابع اطلاعاتی
سیستم‌های اطلاعات پیشرفته
نظام کیفیت فراگیر
کسب و کار الکترونیک (کارشناسی ارشد)
مدیریت دانش (کارشناسی ارشد)
مدیریت رسانه (کارشناسی ارشد)
فناوری اطلاعات پزشکی (کاربرد فناوری اطلاعات در پزشکی)





گرایش‌های رشته مهندسی فناوری اطلاعات و ارتباطات:

مدیریت شبکه
دیتا و امنیت شبکه
ارتباطات سیار
مدیریت ارتباطات و فناوری اطلاعات
سیستمهای چند رسانه‌ای





دروس تخصصی مهندسی فناوری اطلاعات

درس‌های تخصصی کارشناسی مهندسی فناوری اطلاعات عبارتند از:

مبانی فناوری اطلاعات
مهندسی فناوری اطلاعات
تجارت الکترونیکی
مدیریت و کنترل پروژه‌های فناوری اطلاعات
برنامه‌ریزی استراتژیک فناوری اطلاعات
آموزش الکترونیکی
محیط‌های چند رسانه‌ای
پروژه فناوری اطلاعات
کارآموزی IT
گرافیک کامپیوتری
ریاضی





فناوری اطلاعات در ایران

در ایران همیشه بحث بر سر متولی اصلی فناوری اطلاعات وجود داشت تا با تغییر نام وزارت پست و تلگراف و تلفن در سال ۱۳۸۲ به وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات و مهمتر از آن ایجاد معاونت فناوری اطلاعات وزارت ارتباطات، خود را متولی اصلی فناوری اطلاعات در کشور مطرح ساخت. از این سال به بعد توسعه همه‌جانبه‌ای در این وزارتخانه صورت گرفت تا شرکتها و مراکز متعددی زیر مجموعه آن تشکل یافتند و هر یک از آنها با توانمندیها و فعالیتهای بسیار، تحولات فراوانی را شکل داده و باعث گسترش وضع ارتباطی کشور در بخش‌های پست و مخابرات شدند. معاونت فناوری اطلاعات به منظور تدوین راهبردها، سیاستها، برنامه‌های بلند مدت و اهداف کیفی و کمی بخش توسعه فناوری اطلاعات و ارائه آن به شورای عالی فناوری اطلاعات معاونتی تحت عنوان معاونت فناوری اطلاعات در ساختار سازمانی وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات در نظر گرفته شد. و کم‌کم سازمانهایی مثل سازمان فناوری اطلاعات و ارتباطات زیرساخت نیز در این رابطه شکل گرفتند.



فناوری اطلاعات و ارتباطات
فناوری اطلاعات و ارتباطات (به اختصار فاوا) (به انگلیسی: Information and communication technologies، به اختصار ICT) عبارتی کلی در برگیرندهٔ تمام فناوری‌های پیشرفتهٔ نحوهٔ ارتباط و انتقال داده‌ها در سامانه‌های ارتباطی است. این سامانه می‌تواند یک شبکهٔ مخابراتی، چندین کامپیوتر مرتبط با هم و متصل به شبکهٔ مخابراتی، اینترنت و همچنین برنامه‌های استفاده شده در آنها باشد.




نقش ICT

ICT یافناوری‌اطلاعات‌وارتباطات( Information & Communication Technology)، بدون شک تحولات گسترده ای را در تمامی عرصه‌های اجتماعی و اقتصادی بشریت به دنبال داشته و تاثیر آن بر جوامع بشری بگونه‌ای است که جهان امروز به سرعت در حال تبدیل شدن به یک جامعه اطلاعاتی است. جامعه ای که در آن دانایی و میزان دسترسی و استفاده مفید از دانش، دارای نقشی محوری و تعیین کننده است. گستردگی کاربرد و تاثیرات آن در ابعاد مختلف زندگی امروزی و آینده جوامع بشری به یکی از مهمترین مباحث روز جهان مبدل شده و توجه بسیاری از کشورهای جهان را به خود معطوف کرده است.




دولت الکترونیک

دولت الکترونیک در واقع وامدار فناوری اطلاعات و ارتباطات است کاربرد شبکه اینترنت توسط سازمانهای دولتی جهت ارایه خدمات و اطلاعات به مردم، شرکتها و سایر سازمانهای دولتی یکی از تعاریف دولت الکترونیکی است. متخصصان و کارشناسان، دولت الکترونیکی را سازمانی مجازی بدون ساختمان و دیوار توصیف می‌کنند که خدمات دولتی را بدون واسطه بصورت 24 ساعته و هفت روز هفته به مشتریان ارایه می‌دهد. به عبارتی دولت الکترونیکی به مجموعه ارتباطات الکترونیکی میان دولت، شرکتها و شهروندان و کارکنان دولت که از طریق شبکه اینترنت برقرار می‌شود اطلاق می‌گردد.




تجارت الکترونیک

تجارت الکترونیکی به عنوان یکی از مباحث مهم فناوری اطلاعات و ارتباطات مورد تاکید کارشناسان بوده و با سرعت در حال جایگزین شدن تجارت سنتی است و بسیاری از کشورها بهره‌مندی از آن را سرلوحه استراتژیهای بازرگانی خود قرار داده‌اند. خرید و فروش و تبادل هر گونه کالا، خدمات و یا اطلاعات از طریق شبکه‌های رایانه‌ای یا انجام مبادلات تجاری در یک قالب الکترونیکی، از تعاریفی است که برای تجارت الکترونیکی بیان شده است. در کل نظام داد و ستد الکترونیکی اولین مشخصه آن سرعت، دقت، صحت، کنترل آمار و ارقام و استفاده صحیح از فرمهای استاندارد مربوطه بسیار حائز اهمیت می‌باشد و برای تصحیح اشتباهات ثبتی فرصت کوتاه است. با این وجود کارشناسان معتقدند که به صرف وجود برخی خطرات نمی توان از کارایی بالا و دستاوردهای مهم اقتصادی تجارت الکترونیکی چشم پوشید و استفاده از آن را برای سود بردن از گردونه تجارت جهانی الزامی می دانند و معتقدند استفاده از این فناوری جدید نیازمند ایجاد بسترهای فکری و فرهنگی برای پذیرش آن از طرف جامعه، رفع موانع حقوقی و قانونی و تامین پیش نیازهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری است.




فناوری و رسانه

شاید پیدایش و استفاده از سیستمهای تلویزیونی دیجیتال اصلی ترین دلیل ایجاد رشته ای به نام فناوری اطلاعات و رسانه باشد، البته این رشته در دو گروه فنی و مهندسی و برنامه سازی شکل گرفته است. در شبکه‌های دیجیتالی رادیویی و تلویزیونی، هماهنگی بیشتری در انتخاب استاندارد وجود دارد و آن پخش رادیویی و تلویزیونی دیجیتال می‌باشد.(البته به استاندارد Eureka ۱۴۷ نیز شهرت دارد.)





زمینه‌های IT

امروزه معنای اصطلاح «فناوری اطلاعات» بسیار گسترده شده‌است و بسیاری از جنبه‌های محاسباتی و فناوری را دربر می‌گیرد و نسبت به گذشته شناخت این اصطلاح آسان‌تر شده‌است. چتر فناوری اطلاعات تقریباً بزرگ است و بسیاری از زمینه‌ها را پوشش می‌دهد. متخصص فناوری اطلاعات وظایف گوناگونی دارد، از نصب برنامه‌های کاربردی تا طراحی شبکه‌های پیچیده رایانه‌ای و پایگاه داده‌های اطلاعاتی. چند نمونه از زمینه‌های فعالیت متخصصین فناوری اطلاعات می‌تواند موارد زیر باشند: فناوری اطلاعات و علوم کتابداری و اطلاع رسانی ارتباط تنگاتنگی با هم دارند. Information Technology در ایران متولی اصلی فناوری اطلاعات و ارتباطات را وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات می‌دانند.





ابزارهای نرم‌افزاری مدیریت خدمات فناوری اطلاعات

با افزایش چشمگیر تنوع تجهیزات و خدمات مربوط به فناوری اطلاعات، مدیریت خدمات ارائه شده در این حوزه نیز با چالشهای فراوانی روبرو شده‌است. مدیریت رسیدگی به مشکلات و درخواستها، مدیریت تجهیزات و منابع در رابطه با خدمات پشتیبانی فنی و تخصیص آنها به کاربران، و همچنین نظارت، کنترل و برنامه ریز در این زمینه از جمله مواردی است که مدیران حوزه فناوری اطلاعات را بر آن می‌دارد تا برای خود ابزارهای سودمند و کارا تدارک ببینند. از جمله این ابزارها، می‌توان به نرم‌افزارهای مدیریت خدمات فناوری اطلاعات اشاره نمود که می‌توانند مدیران و کارشناسان و تکنسین‌ها را در این رابطه یاری نمایند.




فناوری اطلاعات در دانشگاه‌های ایران

در بیشتر کشورها این دانش در دانشگاه‌ها با عنوان رشته «فناوری اطلاعات» (Information Technology) شناخته می‌شود، در حالیکه در ایران بر اساس تصمیم سازمان آموزش عالی کشور عنوان «مهندسی فناوری اطلاعات» برای این رشته بکار برده می‌شود و رشته‌ای نیز تحت عنوان مهندسی فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) به پیشنهاد وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات اخیراً در دانشگاههای ایران تدریس می‌شود همچنین رشته‌ای با عنوان فقط «فناوری اطلاعات» وجود ندارد. همچنین رشتهٔ میان‌رشته‌ای دیگری با عنوان رشته «مدیریت فناوری اطلاعات» در دانشگاه‌های ایران و دیگر کشورها وجود دارد که از ترکیب دو رشته "مدیریت" و «فناوری اطلاعات» به وجود آمده‌است. رشته مهندسی فناوری اطلاعات به چگونگی سازماندهی و ساماندهی داده‌ها می‌پردازد و رشته مدیریت فناوری اطلاعات به چگونگی تدوین سیستم و استفاده از داده‌ها می‌پردازد. هرکدام از این رشته‌ها دارای گرایش‌های ویژه خود هستند که در دانشگاه‌های ایران به شرح زیرند:



مهندسی فناوری اطلاعات:

تجارت الکترونیکی
سیستم‌های چندرسانه‌ای
مدیریت سیستم‌های اطلاعاتی
امنیت اطلاعات
شبکه‌های کامپیوتری
مهندسی فناوری اطلاعات (IT)




علم اطلاعات ودانش شناسی:

مدیریت اطلاعات
بازیابی اطلاعات ودانش
علم سنجی
اقتصاد و بازاریابی اطلاعات
مدیریت دانش




گرایش‌های رشته مدیریت فناوری اطلاعات:

مدیریت منابع اطلاعاتی
سیستم‌های اطلاعات پیشرفته
نظام کیفیت فراگیر
کسب و کار الکترونیک (کارشناسی ارشد)
مدیریت دانش (کارشناسی ارشد)
مدیریت رسانه (کارشناسی ارشد)
فناوری اطلاعات پزشکی (کاربرد فناوری اطلاعات در پزشکی)




گرایش‌های رشته مهندسی فناوری اطلاعات و ارتباطات:

مدیریت شبکه
دیتا و امنیت شبکه
ارتباطات سیار
مدیریت ارتباطات و فناوری اطلاعات
سیستمهای چند رسانه‌ای

دروس تخصصی مهندسی فناوری اطلاعات




درس‌های تخصصی کارشناسی مهندسی فناوری اطلاعات عبارتند از:

مبانی فناوری اطلاعات
مهندسی فناوری اطلاعات
تجارت الکترونیکی
مدیریت و کنترل پروژه‌های فناوری اطلاعات
برنامه‌ریزی استراتژیک فناوری اطلاعات
آموزش الکترونیکی
محیط‌های چند رسانه‌ای
پروژه فناوری اطلاعات
کارآموزی IT
گرافیک کامپیوتری
ریاضی





فناوری اطلاعات در ایران

در ایران همیشه بحث بر سر متولی اصلی فناوری اطلاعات وجود داشت تا با تغییر نام وزارت پست و تلگراف و تلفن در سال ۱۳۸۲ به وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات و مهمتر از آن ایجاد معاونت فناوری اطلاعات وزارت ارتباطات، خود را متولی اصلی فناوری اطلاعات در کشور مطرح ساخت. از این سال به بعد توسعه همه‌جانبه‌ای در این وزارتخانه صورت گرفت تا شرکتها و مراکز متعددی زیر مجموعه آن تشکل یافتند و هر یک از آنها با توانمندیها و فعالیتهای بسیار، تحولات فراوانی را شکل داده و باعث گسترش وضع ارتباطی کشور در بخش‌های پست و مخابرات شدند. معاونت فناوری اطلاعات به منظور تدوین راهبردها، سیاستها، برنامه‌های بلند مدت و اهداف کیفی و کمی بخش توسعه فناوری اطلاعات و ارائه آن به شورای عالی فناوری اطلاعات معاونتی تحت عنوان معاونت فناوری اطلاعات در ساختار سازمانی وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات در نظر گرفته شد. و کم‌کم سازمانهایی مثل سازمان فناوری اطلاعات و ارتباطات زیرساخت نیز در این رابطه شکل گرفتند.




انتقال فناوری
انتقال فناوری که انتقال از فناوری (TOT) نیز نامیده می‌شود در واقع روند انتقال مهارت‌ها، دانش، فناوری، روش‌های تولید، نمونه‌های تولید میان دولت و دانشگاه‌ها و موسسات دیگر جهت اطمینان از پیشرفت‌های علمی و فنی می‌باشد که در بین طیف وسیعی از کاربرانی که می‌توانند در توسعه و بهره‌برداری هر چه بیشتر محصولات جدید، فرایندها، برنامه‌ها ی کاربردی، مواد و خدمات مختلف گام بردارند به انجام می‌رسد.





فناوری آموزشی
فناوری (تکنولوژی) آموزشی به‌کارگیری وسایل و ابزار و استفاده از یافته‌های پژوهشی برای ارتقای کیفیت یادگیری و فرایند آموزش و پرورش است. فناوری آموزشی بخشی از علوم تربیتی است.
تعریف فناوری آموزشی از دیدگاههای مختلف

واژه فناوری آموزشی از ریشه یونانی Technologia به معنی برخورد سیستماتیک می‌آید و فناوری آموزشی به معنای کاربرد دانش برای مقاصد عملی می‌باشد.

از نظر جی. آر. گاس مدیر مرکز تحقیقات و نوآوریهای آموزشی وابسته به سازمان همکاریهای اقتصادی کشورهای اروپایی فناوری آموزشی عبارت است: طرح سازمان یافته و استقرار یک سیستم فراگیری که از مزایای روشهای نوین ارتباط جمعی و شیوه‌های جدید تدریس، ابزار و وسایل بصری و سازمان‌بندی کلاس بهره گیری می‌کند.

از نظرجیمز براون فناوری آموزشی عبارت است از طراحی منظم سیستماتیک، اجرا و ارزشیابی با استفاده از علومی چون ارتباطات وهنر و روانشناسی بخصوص مکاتب روانشناسی.

نگاه جیمز براون با توجه به تعریف سیستماتیک از ارزش ویژه‌ای برخوردار است زیرا توجه به عملکردسیستم باعث می‌شود همواره یادگیری و یاددهی در غالب یک درون داد چرخه سیستم و برون داد مورد نظر و ارزیابی قرار گیرد. از این طریق می‌توان مرحله به مرحله آموزش و یادگیری را مورد نظرو دقت قرار داد و معایب ومحاسن سیستم آموزش را مشخص نموده و نقاط قوت آن حفظ نموده و تکامل بخشید و نقاط ضعف آن را از بین برد تا سیستم به صورت بهینه کارخودراتداوم بخشد

حسین زنگنه (۱۳۹۰) نیز در کتاب مبانی نظری تکنولوژی آموزشی خود، آن را بکارگیری نظامند سخت افزارها و نرم‌افزارها در راستای حل مساله یادگیری می داند. از نظر او فناوری آموزشی دارای دو بعد سخت افزار و نرم‌افزار بوده که هدفش حل مساله یادگیری است مانند کبوتری که از دو بال خود برای پرواز استفاده می‌کند. آخرین تعریفی که از فناوری آموزشی موجود است توسط انجمن ارتباطات و فناوری آموزشی فناوری آموزشی در سال ۲۰۰۴ صورت گرفته است که عبارتند از، مطالعه و عمل اخلاقی از طریق ایجاد، کاربرد و مدیریت منابع و فرایندهای فناورانهٔ مناسب به منظور تسهیل یادگیری و بهسازی عملکرد افراد فناوری آموزشی درسال ۱۹۶۹به صورت جدی به حوزه فعالیت‌های آموزشی وپرورشی واردشد.

درآغازقرن بیستم باورودفناوری به مدارس نیازبه افرادی که توانایی به کارگیری وتعمیرابزارهای مورداستفاده درآموزش راداشته باشنداحساس شد. این افرادباشناختی که ازفرایندآموزش وابزارهای آموزشی داشتند معلمان رادرانتخاب رسانه‌ها یاری می‌کردند. برای تکنولوژی تعاریف مختلفی وجود دارد که ناشی از نظرات متنوع در این عرصه است. هرکدام از این تعاریف می‌توانند درست باشد فناوری فناوری اطلاعات و ارتباطات آن چنان پتانسیل حضور در عرصه‌های گوناگون حیات بشری دارد که بی تردید می‌توان آن را یک تمدن جدید با ظهور یک موج تمدنی جدید دانست. به کار گیری فزاینده اصطلاحات و تعابیری همچون: تمدن پساصنعتی، جامعه اطلاعاتی، اقتصاد دانش در مقام توصیف ویژگی‌های بارز عصر حاضر، کواه این مدعا است. آن گونه که از یک تمدن انتظار می‌رود: تفکرات، تصورات و شیوه‌های جدید و جایگزین در عرصه‌های علمی، صنعتی، اقتصادی، اجتماعی وسیاسی به تدریج جایگزین وضعیت در حال زوال شده است و وضعیت نوین در تمامی عرصه‌های حیات شری، به سرعت در حال شکل گیری و استقرار است. نظام‌های تعلیم و تربیت نیز طبعاً از تحولات حادث شده در عرصه فناوری بی نصیب نبوده‌اند و ندای انقلاب آموزشی به مثابه یک ضرورت، فضای نظام‌های آموزش و پرورش دنیا را پر کرده است. جلالی و عباسی، کاربرد فناوری اطلاعات در نظام‌های آموزش و پرورش دنیا را این گونه جمع بندی کرده‌اند:

ارتقا افزایش توانایی معلمان در زمینه به کارگیری فناوری اطلاعات
تجهیز مدارس با امکانات و ابزارهای مورد نیاز جهت گسترش فناوری اطلاعات
بهره گیری بهینه از فناوری اطلاعات برای تغییر ساختار آموزش
استفاده از فناوری اطلاعات برای ایجاد فرصت‌های یادگیری و تحصیل برای همه افراد جامعه




کاربرد علوم مختلف در تکنولوژی آموزشی

۱– روانشناسی: در تکنولوژی آموزشی به شرایط رشد ذهنی و جسمی افراد توجه شده و با در نظر گرفتن آمادگی انان برای یادگیری در زمینه‌های مختلف با انتخاب مکاتب مناسب یادگیری (پیوند گرایی، شناخت گرایی، ساخت گرایی و …) مطالب درسی تدوین شده، در اختیار فراگیران قرار می‌گیرد. ۲- ارتباطات: طراحی پیامهای آموزشی، به مشارکت گرفتن مخاطبان، رفع موانع ارتباطی و …. از جمله موارد ارتباطی می‌باشد که در علم تکنولوژی آموزشی ازآنها برای ارسال - نفوذ و درک پیام‌های آموزشی استفاده می‌شود. ۳- هنر: فناوری آموزشی با استفاده از خواص حواس در یادگیری (بینایی %۷۵ – شنوایی %۱۳ – بویایی %۳ – لامسه %۶ – چشایی %۳) و نیز تاثیر زیبایی در یادگیری با طراحی صحیح تصاویر از طریق هم آهنگی وتضاد در طرح و هارمونی دررنگ و انتخاب خطوط و زاویه بندی مناسب سعی دارد از طریق حس بینایی به % ۷۵ تاثیر در یادگیری خود را نزدیک نماید. در کل علم تکنولوژی آموزشی قصد دارد از تمامی پدیده‌های علمی استفاده کرده تا امرشیرین یادگیری سریعتر اتفاق افتاده و دیر از دست برود. رابطه رشته تکنولوژی آموزشی با سایر رشته‌های علوم تربیتی رشته تکنولوژی آموزشی در حال حاضر تنها در امریکا، در بیش از ۱۰۰دانشگاه ودر مقطع دکتری ارائه می‌شود وبین سالهای ۱۹۷۷-۱۹۹۸تعداد ۲۶۸۹پایان نامه دکتری در این رشته دفاع شده است. حائز اهمیت است که تعیین ارتباط رشته تکنولوژی آموزشی با رشته‌های نزدیک می‌تواند در تبیین قلمرو تاثیر وعملکرد آن موثر باشد.همچنین سطح یادگیری فراگیران رابالا می برد. ماهیت کاربردی این رشته دو نوع ارتباط را باسایر رشته‌های درون وبیرون علوم تربیتی برقرار می‌کند: ۱. ارتباط با رشته‌های اصلی:این رشته‌ها طیف وسیعی از رشته‌های علوم انسانی وعلوم تربیتی وفنی ومهندسی را در بر می‌گیرد که می‌توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد :رشته‌های تاثیر گذار، مانند فلسفه، فلسفه تربیتی، روانشناسی، روانشناسی تربیتی ورشته‌های تغذیه کننده، مانندالکترونیک، رایانه، ارتباطات، فیزیک و... ارتباط این رشته با رشته‌های تاثیر گذار از نظر تاثیر رویکردها، دیدگاههای فلسفی، مبانی معرفت شناسی وروشهای تحقیق آنها بر رشته تکنولوژی آموزشی قابل انکار نیست. رشته‌های تغذیه کننده آن دسته از رشته‌های علمی هستند که دستاوردهای ابزاری آنها به طور مستقیم در رشته تکنولوپی آموزشی استفاده می‌شود. پیشرفتهای دو دهه اخیر در علوم رایانه در واقع نقش غیر قابل انکاری در فراهم آوردن زمینه لازم برای اجرایی کردن نظریه‌های یادگیری سازنده گرا داشته است. به وجود آمدن شبکه‌های جهانی اطلاعاتی وسرعت وسهولت دستیابی به آنها، باعث شده است که برای مثال امکان عملی اصل (عدم ارائه محتوا به شاگرد وآزادگذاردن او برای جمع آوری اطلاعات) فراهم شود. ۲. ارتباط با رشته‌های همجوار:این رشته‌ها به صورت عرضی یا طولی واز جهت نظری یا اجرایی، با رشته تکنولوژی آموزشی هم سویی وهم پوشی دارند. از جمله می‌توان از رشته برنامه ریزی آموزشی به عنوان رشته‌ای که با تکنولوژی آموزشی گاه نوعی رابطه طولی دارد ورشته برنامه ریزی درسی که علاوه بر رابطه طولی نوعی هم پوشی نیز دارد نام برد. موضوع رشته برنامه ریزی آموزشی تهیه وپیش بینی برنامه‌های کلان کمی برای توسعه مقاطع آموزش وپرورش وآموزش عالی است. در این رشته، که زیر شاخه‌ای از رشته‌های برنامه ریزی کلان اقتصادی است، برنامه ریزان با استفاده از روشهایی مانند تقاضای اجتماعی، روش نیروی انسانی وروش نرخ بازده یا ترکیبی از این روشها، برای پاسخگویی به نیازهای کشور در سطح کلان برنامه‌های کمی تهیه می‌کنند. دراین برنامه‌ها، مانند برنامه‌های توسعه پنج ساله کشور، برنامه ریزان برای هر بخش از اقتصاد (صنعتی یا کشاورزی) نیازهای نیروی انسانی متخصص وآموزش دیده را با توجه به هدفهای توسعه در آن بخش به صورت تعداد افراد در تخصصها مختلف پیش بینی وبودجه، زمان وسایر امکانات لازم را برای تربیت وآموزش این نیروها از محل در آمدها وتواناییهای باقوه کشور بر آورد می‌کنند. این برنامه‌ها پس از تصویب نهایی در سطح کشور برای اجرا به بخشهای مربوط ابلاغ می‌شود وسازمان برنامه وبودجه نیز بر حسن اجرا وتخصیص منابع مالی نظارت وسرپرستی می‌کند. بنابراین در برنامه ریزی آموزشی برنامه‌های کلان در سطح ملی یا منطقه‌ای، قاره‌ای وجهانی یه وسیله سازمانهای آموزشی جهانی تهیه می‌شود. سحر۳۵۹. منبع مبانی نظری تکنولوژی اموزشی دکتر فردانش





تاریخچه

فناوری آموزشی پس از سال‌های ۱۲۸۰ خورشیدی مراحلی مختلفی را طی نموده است. اگرچه در سال‌های قبل از ۱۲۸۰ نیز معلمان کودکان را به دیدن موزه‌ها می‌بردند و یا برای روشن‌تر شدن مفاهیم اجسامی را به کلاس‌های درس می‌آوردند.

برخی سوفسطائیان قرن پنجم پیش از میلاد را پیشگامان تکنولوژی آموزشی می‌داند. و به دلیل ماهیت سیستماتیک کار آنان از نظر طراحی و سازماندهی مواد آموزشی، آنان را پیشگامان واقعی و غیر قابل انکار این رشته می‌شناسند.

فناوریی آموزشی در طی تکامل خود از چهار مرحله گذر کرده و اکنون وارد مرحله پنجم شده است. گرچه ممکن است کشورهای مختلف الزاماً از این مراحل گذر نکنند ولی بیشتر کشورها این مراحل را تجربه کرده‌اند. نولوژی آموزشی، به مفهوم جدید آن، از وسایل سمعی و بصری بحث نمی‌کند همچنین، هدف تکولوژی آموزشی، ترویج و توسعة تلویزیون، رادیو و ماشینهای آموزشی، کامپیوتر و سایر ابزارهای آموزشی قدیم یا جدید نیست. به علاوه تکنولوژی آموزشی به وسایل مکانیکی یا الکترونیکی نیز اطلاق نمی‌شود و چنانچه روزی پریزهای برق مسدود شود یا نیروی برق برای همیشه از بین برودع تکنولوژی آموزشی همچنان وجود دارد و ما نیز همواره به آن نیازمند خواهیم بود؛ زیرا تکنولوژی آموزشی به همان گستردگی آموزش و پرورش است.





مفهوم تکنولوژی آموزشی

تکنولوژی آموزشی، درعمل با طراحی و ارزشیابی برنامه‌های درسی، تجارب آموزشی، اجرا و اصلاح مجدد آنها بستگی دارد، به بیانی دیگر: تکنولوژی آموزشی یک روش اصولی و منطقی برای حل مشکلات آموزشی و برنامه ریزی درسی است که با نوعی تفکر سیستماتیک (منظم و علمی) همراه است.

با توجه به این مفهوم، اطلاق عنوان تکنولوژی آموزشی به وسایل سمعی و بصری یا سایر ابزارهای آموزشی و کمک آموزشی، صحیح به نظر نمی‌رسد. البته این بدان معنی نیست که در روش تکنولوژی آموزشی، از وسایل سمعی و بصری یا رسانه‌های آموزشی استفاده نمی‌شود؛ بلکه بر عکس، استفاده از وسایل سمعی و بصری و کاربرد رسانه‌ها در همة مفاهیم و تعاریف تکنولوژی آموزشی مستتر است. اما هیچ یک از سیستمهای پذیرفته شدة تکنولوژی آموزشی، وسایل و رسانه‌ها را هدف نمی‌داند و آنها را وسیله‌ای برای عمومیت دادن و زودتر به نتیجه رسیدن تلقی می‌کند.
1:20 am
برنامه‌نویسی

برنامه‌نویسی رایانه در فرهنگ واژه غیر متخصّصین ممکن است به تمام پروژه ساخت نرم‌افزار یا برنامهٔ رایانه‌ای گفته شود. با این همه برنامه‌نویسی تنها بخشی از فرایند توسعهٔ نرم‌افزار یا برنامه رایانه‌ای است. اهمیت، توجه و منابع اختصاص داده شده به برنامه‌نویسی، بسته به ویژگی‌های مشخص شده محصول و خواست افراد درگیر در پروژه و کاربران و در نهایت شیوهٔ انتخاب شده مهندسی نرم‌افزار متغیر است.

برنامه‌نویسی کامپیوتر (که اغلب در انگلیسی programming یا coding گفته می‌شود) فرایند نوشتن، اشکال زدایی(debug) و نگهداری کد منبع (source code) برنامه کامپیوتر می‌باشد. این کد منبع با یک زبان برنامه نویسی نوشته شده است. این کد منبع ممکن است تغییر داده شده یک کد قبلی و یا یک کد کاملاً جدید باشد. هدف برنامه نویسی ساختن یک برنامه می‌باشد که یک رفتار خواسته شده را به نمایش بگذارد.






تاریخچه
موضوع دستگاه‌هایی که به دنباله‌ای از دستورالعمل‌های از قبل تعریف شده عمل می‌کند بر می‌گردد به Greek Mythology.

برنامه نویسی مدرن
اندازه گیری کاربرد زبان

تعیین اینکه محبوب‌ترین زبان برنامه نویسی مدرن کدام است کار بسیار مشکلی است. بعضی از زبان‌ها در کاربردهای خاصی محبوب است و بعضی دیگر مرتباً در نوشتن کاربردهای گوناگون استفاده می‌شود. روش‌های اندازه گیری محبوبیت زبان شامل موارد زیر می‌باشد: شمردن تعداد آگهی‌های اشتغال و توجه به یک زبان، تعداد کتاب‌های آموزشی فروخته شده در مورد یک زبان، تخمین تعداد خطوط کد نوشته شده در یک زبان


پارادایم‌ها
زبان‌های برنامه‌نویسی گوناگون براساس قابلیت‌های درنظر گرفته شده از شیوهٔ خط‌های مختلف استفاده می‌کنند. موارد ریزتری مانند چگونگی برخورد با نیازهای پشت پردهٔ ماشین مانند مدیریت حافظه و مدیریت زباله نیز در زبان‌های مختلف متفاوت است. علاوه بر این‌ها، مفاهیمی متفاوت از (اجرای) یک برنامه تصور شده‌اند که پارادایم یا الگو نام دارند.



برنامه‌نویسی دستوری

برنامه‌نویسی دستوری (به انگلیسی: Imperative programming) در علوم رایانه یکی از شیوه‌های برنامه‌نویسی است که در آن مراحل اجرای یک برنامه کامپیوتری قدم به قدم توسط برنامه نویس بیان می‌شود. این بر خلاف زبانهای اعلانی است که در آنها تنها نتیجه انجام دستورات بیان می‌شود. به بیان دیگر در زبانهای دستوری چگونگی اجرای برنامه بیان می‌شود اما در زبانهای اعلانی چیستی نتیجه بیان می‌شود.

به عنوان مثال اگر قصد باز کردن دری را داشته باشیم و با زبان اعلانی این را بخواهیم بیان کنیم خواهیم گفت در را باز کن اما اگر با زبان دستوری بیان کنیم خواهیم گفت بلند شو، به طرف در نردیک شو، دستگیره را بگیر و در را به طرف بیرون هل بده.





زبان برنامه‌نویسی

زبان‌های برنامه‌نویسی ساختارهای زبانی دستورمداری در رایانه‌ها هستند که به‌وسیلهٔ آنها می‌توان یک الگوریتم را به‌وسیلهٔ ساختارهای دستوری متفاوت برای اجرای رایانه توصیف کرد و با این روش امکان نوشتن برنامه جهت تولید نرم‌افزارهای جدید بوجود می‌آید. معمولاً هر زبان برنامه‌نویسی دارای یک محیط نرم‌افزاری برای وارد کردن متن برنامه، اجرا، همگردانی و رفع اشکال آن هستند. عموماً زبانهای برنامه نویسی را به پنج نسل تقسیم می‌کنند:

نسل اول زبان ماشین - زبان صفرو یک
نسل دوم زبانهایی مانند اسمبلی -قابل فهم تر برای انسان
نسل سوم زبانهایی مانند کوبول و پی ال وان و... -دستورات قابل فهم تر برای انسان و نیاز به کمپایلرها
نسل چهارم مثل زبانهای اوراکل و فاکس پرو و اس کیو الها - نزدیک به محاوره‌های انسانی
نسل پنج زبانهایی مانند prolog , ops5 - تمرکز بر حل مسئله و استفاده از الگوریتمهای نوشته شده توسط

برنامه نویس

یک زبان برنامه نویسی یک زبان مصنوعی است که برای بیان محاسباتی که توسط یک ماشین (مخصوصا رایانه) قابل انجام است، طراحی شده‌است.زبان‌های برنامه نویسی برای ایجاد برنامه‌هایی به کار می‌روند که رفتار یک ماشین را مشخص می‌کنند، الگوریتم دقیق را بیان می‌کنند، و یا روشی برای ارتباط انسانند. بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی تعدادی قالب از ویژگی‌های نوشته شده دستوری(syntax) و معناشناسی (semantics) دارند، چرا که رایانه‌ها دستورات دقیقاً مشخص نیاز دارند. برخی توسط سند خصوصیات (specification document) تعیین شده‌اند. (برای مثال یک استاندارد ISO)، در حالی که برخی دیگر دارای پیاده سازی غالبی می‌باشند.(مانند Perl) اولین زبان برنامه نویسی به قبل از اختراع رایانه باز می‌گردد، و برای هدایت رفتار ماشین‌هایی مانند دستگاه‌های نساجی اتوماتیک و نوازنده‌های پیانو به کار می‌رفت. هزاران زبان برنامه نویسی خلق شده‌اند، بیشتر در زمینهٔ رایانه، زمینه‌ای که هر ساله بسیاری دیگر ایجاد می‌شوند.


تقسیم‌بندی
زبان‌های برنامه نویسی را می‌توان از چهار دیدگاه متفاوت مورد بررسی قرار داده و تقسیم بندی کرد: الف)روش‌های برنامه نویسی ۱-زیر روالی ۲-ساخت یافته ۳-مدولار ۴-شئ گرا ب)نزدیکی به زبان ماشین ۱-سطح پایین ۲-سطح میانی ۳-سطح بالا ج)نوع ترجمه ۱-مفسری ۲-کامپایلری د)رابط برنامه نویسی ۱-مبتنی بر متن ۲-مبتنی بر گرافیک (ویژوال)



تعاریف

ویژگی‌هایی که غالباً برای تشکیل یک زبان برنامه نویسی مهم شمرده می‌شوند:

تابع :یک زبان برنامه نویسی، زبانی است که برای نوشتن برنامه‌های رایانه‌ای به کار می‌رود که رایانه‌ای را برای انجام محاسبات یا اجرای الگوریتم و یا احتمالاً کنترل دستگاه‌های خارجی مثل چاپگر، ربات و... درگیر می‌کنند.





هدف: زبان‌های برنامه نویسی با زبان‌های طبیعی تفاوت دارند و آن اینکه زبان‌های طبیعی فقط برای فعل و انفعالات بین مردم به کار می‌روند، در حالیکه زبان‌های برنامه نویسی همچنین به انسانها اجازه می‌دهد که از طریق دستورات با ماشین‌ها ارتباط برقرار کنند. برخی زبان‌های برنامه نویسی بوسیله یک دستگاه استفاده می‌شوند تا دستگاه دیگری را کنترل کند. برای مثال برنامه‌های پست اسکریپت(post script) غالباً توسط برنامه دیگری برای کنترل یک چاپگر و یا نمایشگر ایجاد می‌شوند.
ساختارها: زبان‌های برنامه نویسی ممکن است ساختارهایی برای تعریف و تغییر داده ساختارها یا کنترل جریان اجرا داشته باشند.
توان بیانگر: نظریه محاسبات، زبان‌ها را بوسیله محاسباتی که توان بیان آنها را دارند طبقه بندی می‌کند. تمام زبان‌های "کامل تورینگ" می‌توانند مجموعه یکسانی از الگوریتم‌ها را پیاده سازی کنند.ANSI/ISO SQL و Charity مثال‌هایی هستند از زبان‌هایی که کامل تورینگ نیستند، ولی غالباً زبان برنامه نویسی نامیده می‌شوند.

برخی مولفین اصطلاح" زبان برنامه نویسی" را محدود به آنهایی می‌کنند که می‌توانند تمام الگوریتم‌های ممکن را پیاده سازی کنند، گاهی اوقات اصطلاح" زبان رایانه" برای زبان‌های برنامه نویسی محدودتر به کار می‌رود. زبان‌های غیر محاسباتی، مانند زبان‌های مارک آپ(markup) HTML یا گرامرهای قراردادی مثل BNF، معمولاً زبان برنامه نویسی محسوب نمی‌شوند. یک زبان برنامه نویسی(که می‌تواند کامل تورینگ نباشد) ممکن است در این زبان‌های غیر محاسباتی (میزبان) تعبیه شوند.


کاربرد

زبان برنامه نویسی یک مکانیزم ساخت یافته برای تعریف داده‌ها، و عملیات یا تبدیل‌هایی که ممکن است بطور اتوماتیک روی آن داده انجام شوند، فراهم می‌کند. یک برنامه نویس از انتزاعات آماده در زبان استفاده می‌کند تا مفاهیم به کار رفته در محاسبات را بیان کند. این مفاهیم به عنوان یک مجموعه از ساده‌ترین عناصر موجود بیان می‌شوند(مفاهیم ابتدایی نامیده می‌شوند). زبان‌های برنامه نویسی با غالب زبان‌های انسانی تفاوتی دارد و آن این است که نیاز به بیان دقیق تر و کامل تری دارد. هنگام استفاده از زبان‌های طبیعی برای ارتباط با دیگر انسان‌ها، نویسندگان و گویندگان می‌توانند مبهم باشند و اشتباهات کوچک داشته باشند، و همچنان انتظار داشته باشند که مخاطب آنها متوجه شده باشد. اگرچه، مجازا، رایانه‌ها "دقیقاً آنچه که به آنها گفته شده را انجام می‌دهند." و نمی‌توانند "بفهمند" که نویسنده دقیقاً چه کدی مد نظر نویسنده بوده‌است] البته امروزه برنامه‌هایی برای انجام این کار تولید شده‌اند و تلاش‌های بسیاری در این زمینه انجام شده ولی هنوز به نتیجهٔ رضایت بخشی نرسیده است[. ترکیب تعریف زبان، یک برنامه، و ورودی برنامه بطور کامل رفتار خروجی را به هنگام اجرای برنامه (در محدوده کنترل آن برنامه) مشخص می‌کند. برنامه‌های یک رایانه ممکن است در یک فرایند ناپیوسته بدون دخالت انسان اجرا شوند، یا یک کاربر ممکن است دستورات را در یک مرحله فعل و انفعال مفسر تایپ کند.در این حالت "دستور"ها همان برنامه‌ها هستند، که اجرای آنها زنجیروار به هم مرتبطند.به زبانی که برای دستور دادن به برنامه‌ای استفاده می‌شود، زبان اسکریپت می‌گویند. بسیاری از زبان‌ها کنار گذاشته شده‌اند، برای رفع نیازهای جدید جایگزین شده‌اند، با برنامه‌های دیگر ترکیب شده‌اند و در نهایت استعمال آنها متوقف شده‌است. با وجود اینکه تلاش‌هایی برای طراحی یک زبان رایانه" کامل" شده‌است که تمام اهداف را تحت پوشش قرار دهد، هیچ یک نتوانستند بطور کلی این جایگاه را پر کنند. نیاز به زبان‌های رایانه‌ای گسترده از گستردگی زمینه‌هایی که زبان‌ها استفاده می‌شوند، ناشی می‌شود:

محدوده برنامه‌ها از متون بسیار کوچک نوشته شده توسط افراد عادی تا سیستم‌های بسیار بزرگ نوشته شده توسط صدها برنامه نویس است
توانایی برنامه نویس‌ها: از تازه کارهایی که بیش از هر چیز به سادگی نیاز دارند تا حرفه‌ای‌هایی که با پیچیدگی قابل توجهی کنار می‌آیند.
برنامه‌ها باید سرعت، اندازه و سادگی را بسته به سیستم‌ها از ریزپردازندها تا ابر رایانه‌ها متناسب نگه دارند.
برنامه‌ها ممکن است یک بار نوشته شوند و تا نسل‌ها تغییر نکنند، و یا ممکن است پیوسته اصلاح شوند.
در نهایت، برنامه نویس‌ها ممکن است در علایق متفاوت باشند: آنها ممکن است به بیان مسائل با زبانی خاص خو گرفته باشند.

یک سیر رایج در گسترش زبان‌های برنامه نویسی این است که قابلیت حل مسائلی با درجات انتزاعی بالاتری را اضافه کنند. زبان‌های برنامه نویسی اولیه به سخت‌افزار رایانه گره خورده بودند. همانطور که زبان‌های برنامه نویسی جدید گسترش پیدا کرده‌اند، ویژگی‌هایی به برنامه‌ها افزوده شده که به برنامه نویس اجازه دهد که ایده‌هایی که از ترجمه ساده به دستورات سخت‌افزار دورتر هستند نیز استفاده کند. چون برنامه نویس‌ها کمتر به پیچیدگی رایانه محدود شده‌اند، برنامه‌های آنها می‌تواند محاسبات بیشتری با تلاش کمتر از سوی برنامه نویس انجام دهند. این به آنها این امکان را می‌دهد که کارایی بیشتردر واحد زمان داشته باشند. "پردازنده‌های زبان طبیعی" به عنوان راهی برای ازبین بردن نیاز به زبان‌های اختصاصی برنامه نویسی پیشنهاد شده‌اند. هرچند، این هدف دور است و فواید آن قابل بحث است. "ادسگر دیجسترا" موافق بود که استفاده از یک زبان رسمی برای جلوگیری از مقدمه سازی ساختارهای بی معنی واجب است، و زبان برنامه نویسی طبیعی را با عنوان "احمقانه" رد کرد، "آلن پرلیس" نیز مشابها این ایده را رد کرد. مطابق با متدولوژی نامتجانس استفاده شده توسط langpop.com در سال ۲۰۰۸، ۱۲ زبان پرکاربرد عبارتند از: C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, PHP, Python, Ruby, Shell, SQL, and Visual Basic.




معناشناسی ایستا
معناشناسی ایستا محدودیت‌هایی بر روی ساختار مجاز متن‌ها تعیین می‌کند که بیان آنها در فرمول دستوری استاندارد مشکل و یا غیر ممکن است. مهمترین این محدودیت‌ها به وسیله سیستم نوع گذاری انجام می‌شود.


سیستم نوع گذاری
یک سیستم نوع گذاری مشخص می‌کند که یک زبان برنامه نویسی چگونه مقادیر و عبارات را در نوع(type) دسته بندی می‌کند، چگونه می‌تواند آن نوع‌ها را تغییر دهد و رفتار متقابل آن‌ها چگونه‌است. این کارعموما توضیح داده ساختارهایی که می‌توانند در آن زبان ایجاد شوند را شامل می‌شود. طراحی و مطالعه سیستم‌های نوع گذاری بوسیله ریاضیات قراردادی را تئوری نوع گذاری گویند.
زبان‌های نوع گذاری شده و بدون نوع گذاری

یک زبان نوع گذاری شده‌است اگر مشخصات هر عملیات، نوع داده‌های قابل اجرا توسط آن را با نشان دادن نوع‌هایی که برای آنها قابل اجرا نیست، تعیین کند. برای مثال، "این متن درون گیومه قرار دارد" یک رشته‌است. در غالب زبان‌های برنامه نویسی، تقسیم یک رشته با یک عدد معنایی ندارد. در نتیجه غالب زبان‌های برنامه نویسی مدرن ممکن است اجرای این عملیات را توسط برنامه‌ها رد کنند. در برخی زبان‌ها، عبارات بی معنی ممکن است هنگام ترجمه(compile) پیدا شود(چک کننده نوع ایستا)، و توسط کامپایلر رد شود، در حالی که در سایر برنامه‌ها، هنگام اجرا پیدا شود.(چک کننده نوع دینامیک) که به استثنای در حال اجرا منتج شود(runtime exception). حالت خاص زبان‌های نوع دار زبان‌های تک نوعند. این زبان‌ها غالباً اسکریپتی و یا مارک آپ هستند، مانند rexx وSGML و فقط یک داده گونه دارند—غالباً رشته‌های کاراکتری که هم برای داده‌های عددی و هم برای داده‌های سمبلی کاربرد دارند. در مقابل، یک زبان بدون نوع گذاری، مثل اکثر زبان‌های اسمبلی، این امکان را می‌دهد که هر عملیاتی روی هر داده‌ای انجام شود، که معمولاً دنباله‌ای از بیت‌ها با طول‌های متفاوت در نظر گرفته می‌شوند. زبان‌های سطح بالا که بی نوع هستند شامل زبان‌های ساده رایانه‌ای و برخی از انواع زبان‌های نسل چهارم.

در عمل، در حالیکه تعداد بسیار کمی از دیدگاه نظریه نوع، نوع گذاری شده تلقی می‌شوند(چک کردن یا رد کردن تمام عملیات‌ها)، غالب زبان‌های امروزی درجه‌ای از نوع گذاری را فراهم می‌کنند. بسیاری از زبان‌های تولیدکننده راهی را برای گذشتن یا موقوف کردن سیستم نوع فراهم می‌کنند.



نوع گذاری قوی و ضعیف

نوع گذاری ضعیف این امکان را ایجاد می‌کند که با متغیری به جای متغیری دیگر برخورد شود، برای مثال رفتار با یک رشته به عنوان یک عدد. این ویژگی بعضی اوقات ممکن است مفید باشد، اما ممکن است باعث ایجاد برخی مشکلات برنامه شود که موقع کامپایل و حتی اجرا پنهان بمانند.

نوع گذاری قوی مانع رخ دادن مشکل فوق می‌شود. تلاش برای انجام عملیات روی نوع نادرست متغیر منجر به رخ دادن خطا می‌شود. زبان‌هایی که نوع گذاری قوی دارند غالباً با نام "نوع-امن" و یا امن شناخته می‌شوند. تمام تعاریف جایگزین برای "ضعیف نوع گذاری شده" به زبان‌ها اشاره می‌کند، مثل perl, JavaScript, C++، که اجازه تعداد زیادی تبدیل نوع داخلی را می‌دهند. در جاوااسکریپت، برای مثال، عبارت ۲*x به صورت ضمنی x را به عدد تبدیل می‌کند، و این تبدیل موفقیت آمیز خواهد بود حتی اگر x خالی، تعریف نشده، یک آرایه، و یا رشته‌ای از حروف باشد. چنین تبدیلات ضمنی غالباً مفیدند، اما خطاهای برنامه نویسی را پنهان می‌کنند.

قوی و ایستا در حال حاضر عموماً دو مفهوم متعامد فرض می‌شوند، اما استفاده در ادبیات تفاوت دارد، برخی عبارت "قوی نوع گذاری شده" را به کار می‌برند و منظورشان قوی، ایستایی نوع گذاری شده‌است، و یا، حتی گیچ کننده تر، منظورشان همان ایستایی نوع گذاری شده‌است. بنابراین C هم قوی نوع گذاری شده و هم ضعیف و ایستایی نوع گذاری شده نامیده می‌شود.



معناشناسی اجرا

وقتی که داده مشخص شد، ماشین باید هدایت شود تا عملیات‌ها را روی داده انجام دهد. معناشناسی اجرا ی یک زبان تعیین می‌کند که چگونه و چه زمانی ساختارهای گوناگون یک زبان باید رفتار برنامه را ایجاد کنند.

برای مثال، معناشناسی ممکن است استراتژی را که بویسله آن عبارات ارزیابی می‌شوند را تعریف کند و یا حالتی را که ساختارهای کنترلی تحت شرایطی دستورها را اجرا می‌کنند.


کتابخانه هسته
اغلب زبان‌های برنامه نویسی یک کتابخانه هسته مرتبط دارند(گاهی اوقات "کتابخانه استاندارد" نامیده می‌شوند، مخصوصا وقتی که به عنوان قسمتی از یک زبان استاندارد ارائه شده باشد)، که به طور قراردادی توسط تمام پیاده سازی‌های زبان در دسترس قرار گرفته باشند. کتابخانه هسته معمولاً تعریف الگوریتم‌ها، داده ساختارها و مکانیزم‌های ورودی و خروجی پرکاربرد را در خود دارد. کاربران یک زبان، غالباً با کتابخانه هسته به عنوان قسمتی از آن رفتار می‌کنند، اگرچه طراحان ممکن است با آن به صورت یک مفهوم مجزا رفتار کرده باشند. بسیاری از خصوصیات زبان هسته‌ای را مشخص می‌کنند که باید در تمام پیاده سازی‌ها موجود باشند، و در زبان‌های استاندارد شده این کتابخانه هسته ممکن است نیاز باشد. بنابراین خط بین زبان و کتابخانه هسته آن از زبانی به زبان دیگر متفاوت است. درواقع، برخی زبان‌ها به گونه‌ای تعریف شده‌اند که برخی از ساختارهای دستوری بدون اشاره به کتابخانه هسته قابل استفاده نیستند. برای مثالف در جاوا، یک رشته به عنوان نمونه‌ای از کلاس “java.lang.String” تعریف شده است؛ مشابها، در سمال تاک(smalltalk) یک تابع بی نام(یک "بلاک") نمونه‌ای از کلاس BlockContext کتابخانه می‌سازد. بطور معکوس، Scheme دارای چندین زیرمجموعه مرتبط برای ایجاد سایر ماکروهای زبان می‌باشد، و در نتیجه طراحان زبان حتی این زحمت را نیز تحمل نمی‌کنند که بگویند کدام قسمت زبان به عنوان ساختارهای زبان باید پیاده سازی شوند، و کدام یک به عنوان بخشی ازکتابخانه.


عمل
طراحان زبان و کاربران باید مصنوعاتی ایجاد کنند تا برنامه نویسی را در عمل ممکن سازند و کنترل کنند. مهمترین این مصنوعات خصوصیات و پیاده سازی‌های زبان هستند.



خصوصیات

یک زبان برنامه نویسی باید تعریفی فراهم کند که کاربران و پیاده کننده‌های زبان می‌توانند از آن استفاده کنند تا مشخص کنند که رفتار یک برنامه درست است. با داشتن کد منبع: خصوصیات یک زبان برنامه نویسی چندین قالب می‌تواند بگیرد، مانند مثال‌های زیر:

تعریف صریح دستور، معناشناسی ایستا، ومعناشناسی اجرای زبان. درحالیکه دستور معمولاً با یک معناشناسی قراردادی مشخص می‌شود، تعاریف معناشناسی ممکن است در زبان طبیعی نوشته شده باشند (مثل زبان C)، یا معناشناسی قراردادی(مثل StandardML ,Scheme)
توضیح رفتار یک مترجم برای زبان(مثل C,fortran). دستور و معناشناسی یک زبان باید از این توضیح استنتاج شوند، که ممکن است به زبان طبیعی یا قراردادی نوشته شود.
پیاده سازی منبع یا مدل. گاهی اوقات در زبان‌های مشخص شده(مثل: prolog,ANSI REXX).دستور و معناشناسی صریحاً در رفتار پیاده سازی مدل موجودند.


پیاده سازی

پیاده سازی یک زبان برنامه نویسی امکان اجرای آن برنامه را روی پیکربندی مشخصی از سخت‌افزار و نرم‌افزار را فراهم می‌کند. بطور وسیع، دو راه رسیدن به پیاده سازی زبان برنامه نویسی وجود دارد. کامپایل کردن و تفسیر کردن. بطور کلی با هر بک از ابن دو روش می‌توان یک زبان را پیاده سازی کرد.

خروجی یک کامپایلر ممکن است با سخت‌افزار و یا برنامه‌ای به نام مفسر اجرا شود. در برخی پیاده سازی‌ها که از مفسر استفاده می‌شود، مرز مشخصی بین کامپایل و تفسیر وجود ندارد. برای مثال، برخی پیاده سازی‌های زبان برنامه نویسی بیسیک کامپایل می‌کنند و سپس کد را خط به خط اجرا می‌کنند.

برنامه‌هایی که مستقیماً روی سخت‌افزار اجرا می‌شوند چندین برابر سریعتر از برنامه‌هایی که با کمک نرم‌افزار اجرا می‌شوند، انجام می‌شوند.

یک تکنیک برای بهبود عملکرد برنامه‌های تفسیر شده کامپایل در لحظه آن است. در این روش ماشین مجازی، دقیقاً قبل از اجرا، بلوک‌های کدهای بایتی که قرار است استفاده شوند را برای اجرای مستقیم روی سخت‌افزار ترجمه می‌کند.



تاریخچه
پیشرفت‌های اولیه

اولین زبان برنامه نویسی به قبل از رایانه‌های مدرن باز می‌گردد. قرن ۱۹ دستگاه‌های نساجی و متون نوازنده پیانو قابل برنامه نویسی داشت که امروزه به عنوان مثال‌هایی از زبان‌های برنامه نویسی با حوزه مشخص شناخته می‌شوند. با شروع قرن بیستم، پانچ کارت‌ها داده را کد گذاری کردند و پردازش مکانیکی را هدایت کردند. در دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، صورت گرایی حساب لاندای آلونزو چرچ و ماشین تورینگ آلن تورینگ مفاهیم ریاضی بیان الگوریتم‌ها را فراهم کردند؛ حساب لاندا همچنان در طراحی زبان موثر است.

در دهه ۴۰، اولین رایانه‌های دیجیتال که توسط برق تغذیه می‌شدند ایجاد شدند. اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا طراحی شده برای کامپیوتر پلانکالکول بود، که بین سال‌های ۱۹۴۵ و ۱۹۴۳ توسط کنراد زوس برای ز۳ آلمان طراحی شد.

کامپیوترهای اوایل ۱۹۵۰، بطور خاص ÜNIVAC ۱ و IBM ۷۰۱ از برنامه‌های زبان ماشین استفاده می‌کردند. برنامه نویسی زبان ماشین نسل اول توسط نسل دومی که زبان اسمبلی نامیده می‌شوند جایگزین شد. در سال‌های بعد دهه ۵۰، زبان برنامه نویسی اسمبلی، که برای استفاده از دستورات ماکرو تکامل یافته بود، توسط سه زبان برنامه نویسی سطح بالا دیگر: FORTRAN,LISP , COBOL مورد استفاده قرار گرفت. نسخه‌های به روز شده این برنامه‌ها همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرند، و هر کدام قویا توسعه زبان‌های بعد را تحت تاثیر قرار دادند. در پایان دهه ۵۰ زبان algol ۶۰ معرفی شد، و بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی بعد، با ملاحظه بسیار، از نسل algol هستند. قالب و استفاده از زبان‌های برنامه نویسی به شدت متاثر از محدودیت‌های رابط بودند.



پالایش

دوره دهه ۶۰ تا اواخر دهه ۷۰ گسترش مثال‌های عمده زبان پرکاربرد امروز را به همراه داشت. با این حال بسیاری از جنبه‌های آن بهینه سازی ایده‌های اولیه نسل سوم زبان برنامه نویسی بود:

APL برنامه نویسی آرایه‌ای را معرفی کرد و برنامه نویسی کاربردی را تحت تاثیر قرار داد.
PL/i(NPL) دراوایل دهه ۶۰ طراحی شده بود تا ایده‌های خوب فورترن و کوبول را بهم پیوند دهد.
در دهه ۶۰، Simula اولین زبانی بود که برنامه نویسی شئ گرا را پشتیبانی می‌کرد، در اواسط دهه۷۰. Smalltalk به دنبال آن به

عنوان اولین زبان کاملاً شئ گرا معرفی شد.

C بین سال‌های ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۳ به عنوان زبان برنامه نویسی سیستمی طراحی شد و همچنان محبوب است.
Prolog، طراحی شده در ۱۹۷۲، اولین زبان برنامه نویسی منطقی بود.
در ۱۹۷۸ ML سیستم نوع چند ریخت روی لیسپ ایجاد کرد، و در زبان‌های برنامه نویسی کاربردی ایستا نوع گذاری شده پیشگام شد.

هر یک از این زبان‌ها یک خانواده بزرگ از وارثین از خود به جای گذاشت، و مدرنترین زبان‌ها از تبار حداقل یکی از زبان‌های فوق به شمار می‌آیند.

دهه‌های ۶۰ و ۷۰ مناقشات بسیاری روی برنامه نویسی ساخت یافته به خود دیدند، و اینکه آیا زبان‌های برنامه نویسی باید طوری طراحی شوند که آنها را پشتیبانی کنند.

"ادسگر دیکسترا" در نامه‌ای معروف در ۱۹۶۸ که در ارتباطات ACM منتشر شد، استدلال کرد که دستورgoto باید از تمام زبان‌های سطح بالا حذف شود.

در دهه‌های ۶۰ و ۷۰ توسعهٔ تکنیک‌هایی صورت گرفت که اثر یک برنامه را کاهش می‌داد و در عین حال بهره وری برنامه نویس و کاربر را بهبود بخشید. دسته کارت برای ۴GL اولیه بسیار کوچکتر از برنامهٔ هم سطح بود که با ۳GL deck نوشته شده بود.




یکپارچگی و رشد

دهه ۸۰ سال‌های یکپارچگی نسبی بود. C++ برنامه نویسی شئ گرا و برنامه نویسی سیستمی را ترکیب کرده بود. ایالات متحده ایدا(زبان برنامه نویسی سیستمی که بیشتر برای استفاده توسط پیمان کاران دفاعی بود) را استاندارد سازی کرد. در ژاپن و جاهای دیگر، هزینه‌های گزافی صرف تحقیق در مورد زبان نسل پنجم می‌شد که دارای ساختارهای برنامه نویسی منطقی بود. انجمن زبان کاربردی به سمت استانداردسازی ML و Lisp حرکت کرد. به جای ایجاد مثال‌های جدید، تمام این تلاش‌ها ایده‌هایی که در دهه‌های قبل حلق شده بودند را بهتر کرد.

یک گرایش مهم در طراحی زبان در دهه ۸۰ تمرکز بیشتر روی برنامه نویسی برای سیستم‌های بزرگ از طریق مدول‌ها، و یا واحدهای کدهای سازمانی بزرگ مقیاس بود. مدول-۲، ایدا. و ML همگی سیستم‌های مدولی برجسته‌ای را در دهه ۸۰ توسعه دادند. با وجود اینکه زبان‌های دیگر، مثل PL/i، پشتیبانی بسیار خوبی برای برنامه نویسی مدولی داشتند. سیستم‌های مدولی غالباً با ساختارهای برنامه نویسی عام همراه شده‌اند.

رشد سریع اینترنت در میانه دهه ۹۰ فرصت‌های ایجاد زبان‌های جدید را فراهم کرد. Perl، در اصل یک ابزار نوشتن یونیکس بود که اولین بار در سال ۱۹۸۷ منتشر شد، در وب‌گاه‌های دینامیک متداول شد. جاوا برای برنامه نویسی جنب سروری مورد استفاده قرار گرفت. این توسعه‌ها اساساً نو نبودند، بلکه بیشتر بهینه سازی شده زبان و مثال‌های موجود بودند، و بیشتر بر اساس خانواده زبان برنامه نویسی C بودند. پیشرفت زبان برنامه نویسی همچنان ادامه پیدا می‌کند، هم در تحقیقات و هم در صنعت. جهت‌های فعلی شامل امنیت و وارسی قابلیت اعتماد است، گونه‌های جدید مدولی(mixin، نماینده‌ها، جنبه‌ها) و تجمع پایگاه داده.

۴GLها نمونه‌ای از زبان‌هایی هستند که محدوده استفاده آنها مشخص است، مثل SQL. که به جای اینکه داده‌های اسکالر را برگردانند، مجموعه‌هایی را تغییر داده و بر می‌گردانند که برای اکثر زبان‌ها متعارفند. Perl برای مثال، با "مدرک اینجا" خود می‌تواند چندین برنامه ۴GL را نگه دارد، مانند چند برنامه جاوا سکریبت، در قسمتی از کد پرل خود و برای پشتیبانی از چندین زبان برنامه نویسی با تناسب متغیر در "مدرک اینجا" استفاده کند.
ساعت : 1:20 am | نویسنده : admin | کاکاپو | مطلب قبلی
کاکاپو | next page | next page