科學研究方法導論范文
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篇1
關鍵詞:導航;導航理論與方法;教學研究
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)51-0130-02
一、引言
導航是解決人、事件與目標相互位置間動態關系隨時間變化的科學、技術和工程實現問題。導航與人類出行、物流交通以及目標救助捕獲等息息相關,涉及人類行為認知、社會發展、經濟建設、國防軍事及防災救災等方方面面的需求。人類導航技術的發展是伴隨人類文明發展不斷進步的,現代導航已經不僅僅是科學和技術,它已經發展壯大為多個產業?,F代導航技術主要包括天文導航、無線電導航、慣性導航以及衛星導航等。經過幾十年的發展,導航技術已經應用到測繪、智能交通、航空航海、資源調查、精密農業及防震減災等許多領域[1-2]。
特別是美國全球定位系統GPS的建立,實現了人類全球、全天候、高精度的導航定位服務[3]。不僅只有GPS系統,還有俄羅斯的GLONASS系統、歐盟的Galileo系統以及中國的北斗衛星導航系統,統稱為全球導航衛星系統(GNSS)。2011年,我國導航產業市場規模超過500億元,并且每年增長率超過30%~40%。預計2020年,中國導航市場產值將遠遠超過4000億。因此,導航產業其市場潛力巨大,未來導航產業及其應用服務功能將進入井噴期[4]。
為了普及導航基礎知識,介紹不同導航技術的基本原理,萃取現有導航定位技術中蘊含的方法學精髓,武漢大學衛星導航定位技術研究中心特為導航、制導與控制專業研究生開設《導航理論與方法》這門課程。目前對于本科生課程的教學研究與改革方面,有許多學者進行了研究和探討[5-7],而對于研究生課程的研究相對較少[8]。目前研究生的課程教學主要存在以下三個方面的問題:(1)同一專業的研究生通常具有不同的本科專業背景,例如,導航、制導與控制專業的研究生其本科專業有測繪工程、計算機、電子工程、通信工程、自動控制等。對于開設研究生專業課而言,往往很難起步一致,給課程設置帶來困難。(2)研究生課堂教學方式單一化。目前的許多研究生專業課程教學中,仍然存在“填鴨式”、“滿堂灌”的教學模式,在教學活動中缺乏師生互動、學生參與等環節,未能充分調動學生的學習積極性,導致學生學習興趣下降,達不到預期的教學效果。(3)教師和研究生教學應付化。國內許多教師由于科研業務繁忙,經常出差等原因,導致課堂教學準備不足,不能精心備課,導致很多專業課內容乏味,學生收獲甚少,導致學生的學習積極性下降。另外,研究生由于對課程設置不滿意,對老師講授的內容不感興趣,最后采取隨便應付的態度,從而形成了教師不能精心講授、學生不能感興趣地學習的不良局面。
二、教學內容
《導航理論與方法》課程設置為36個學時,主要講授全球衛星系統導航定位技術[3];慣性導航、組合導航與信息融合技術;車載導航、位置服務及室內定位技術三個方面的內容。在有限的學時內,結合研究生的本科專業背景,重點安排以下知識點:坐標系統與參考框架基本理論、衛星導航定位及定軌、慣性導航與組合導航、室內定位與基于位置服務(LBS)相關技術、天文導航與匹配導航、以及衛星導航與地震學應用等。通過以上知識點的學習,使學生對導航技術及相關理論有一個大體的認識,同時掌握與自己研究方向密切相關的重要關鍵理論和方法。
為了提高研究生自主科研能力,本課程還通過指導學生自主調研,深入了解和學習某個導航相關專題,自己查閱相關文獻資料,完成課程研究報告并作課堂講解。為了將專業課與研究生科研方向有機結合,課程研究報告的選題可以優先與自己的導師進行溝通,在得到導師認可和支持后確認選題。在導師沒有具體要求的情況下,也可以基于個人研究方向和興趣自由選擇。為了讓學生能打開思路,授課教師可以建議相關領域的一些研究主題引導學生進行選擇和調研。例如:原子陀螺與加速度計原理、生物導航技術原理、人體內的導航定位、人類導航技術發展的歷史并對導航手段分類、月球上的導航定位手段、人類導航定位的死角等等。
三、授課模式和考核方式
經過筆者調研發現,目前國內許多研究生課程的教學仍然存在教學模式單一化現象,在教學活動中缺乏師生互動、學生參與等環節,未能充分調動學生的學習積極性,導致學生學習興趣下降,達不到預期的教學效果。因此,本課程力爭改變學生被動學習的教學模式,在課堂上學生可以針對沒有聽懂的問題實時提問。教師也可以在講課過程中設計一些問題,引導學生進行思考,鼓勵學生課后動手查閱文獻資料,自主解決教師在課堂上提出的相關問題。
《導航理論與方法》課程涉及面相當廣,需要了解參考框架、大地測量學、衛星導航、慣性導航、天文學、天體力學、地磁學、電子學等多個學科的知識,因此,對授課教師在導航方面的知識的廣度要求非常高。為了解決此問題,本課程教學采用的是多位教師共同講授的模式,針對不同的知識點和專題,邀請相關領域具有多年研究經驗、研究成果豐富的教師主講。這樣可以避免單一教師不可能在多個領域都很精通的問題,可以將最新研究成果和國內外前沿的研究動態應用到課堂教學中,從而豐富教學內容,提高教學品質。
由于本課程涉及衛星定位導航、慣性導航以及位置服務等領域,因此在教材的選擇上,不可能通過一本現成的專著完成,并且導航技術更新非??欤瑑H僅通過書本教學,往往不能實時地跟蹤前沿的研究動態。因此,主講教師根據各個專題搜集資料,準備講義和多媒體課件。在教學手段上,主要采用多媒體教學和板書結合的方式。多媒體教學能充分發揮計算機高效、便捷、直觀等特點,易于提高教學效率。除了課堂講授外,本課程還安排6~7個學時讓每位學時做課程研究報告,主題可以是某導航相關的專題調研、經典文獻的讀書報告或翻譯,以及自己已完成的研究成果。課程報告的提交包括口頭講解和書面報告兩部分,各占50%;口頭報告講15分鐘,提問5分鐘(可根據學生人數變化);書面報告沒有篇幅要求,架構要求按照科技文獻寫作形式,力求以最簡練直觀的形式把科學問題描述清楚。目的是通過課程報告來鍛煉一下基本的文獻調研、歸納整理和口頭表達等各方面的能力,為后續科學研究打下扎實的基本功。
研究生的考核方式應該強調綜合素質考核。本課程設定平時成績20%,課程研究報告80%(書面報告和口頭報告各占一半)。
四、教學實踐效果
經過兩年的教學實踐,該課程獲得了學生們的高度評價,普遍反映在導航知識和技術思路、研究方法上都有較大收獲。該課程中同學們提交的課程報告也有不少出色表現,很好地鍛煉和培養了同學們的文獻調研能力和基本科研素養,少量課程報告已經具備了專業期刊論文的水平。針對學生們反映的缺乏預習資料,課堂內容難以消化的問題,本課程專門設置了課程教學網站,將教學課件上載到課程網站上,學生們可以課前預習,提前查閱和掌握基本概念和知識點,并記下不懂的問題。在課堂上可以游刃有余地聽講,并適時地提問與交流。另外,教師在授課過程中,基于同學們的知識基礎背景,對關鍵概念和方法能給以循序漸進、深入淺出的講解。
由于導航、制導與控制專業研究生其本科專業背景一般是測繪工程、計算機、電子工程、通信工程、自動控制等專業,許多學生對于導航技術并不熟悉和了解,通過《導航理論與方法》課程的學習,了解了天文導航、無線電導航、慣性導航以及衛星導航等技術的基本原理和導航方法。同時,在課程學習期間,還能鍛煉獨立的文獻調研能力,以及科研文檔寫作方面的能力,為今后的專業學習和科研工作打下良好的基礎。
五、結語
為了培養高素質的研究生,使他們具備扎實的理論功底,掌握科學的研究方法,培養發現問題解決問題的自主科研能力和創新能力,抓好研究生的專業課教學是重要環節。本文通過《導航理論與方法》課程的教學實踐,從教學內容定位、授課模式、考核方式以及教學實踐效果等方面進行分析,希望能為研究生其他課程的設置和教學模式提供一定的參考,并希望與同行們共同探討。
參考文獻:
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篇2
關鍵詞:計算機導論;教學方法;教學過程設計
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)16-0152-03
一、引言
計算機導論課教學內容幾乎涉及到計算機學科的各個知識領域,每一部分內容對于毫無專業基礎的學生來講都是全新的,而應用技術型院校的學生普遍來講學習熱情不高、學習基礎較差,因此,如何針對該類院校學情實際,搞好計算機導論課程的教學,以促進學生進行專業學習的積O性,是應用技術型院校計算機導論課教學亟待解決的問題。
目前計算機導論課程教學而言,存在以下一些問題:從教學內容上看,有的院校將計算機操作知識作為主要教學內容,有的將計算機主要專業課的綜合作為主要教學內容[1]。顯然,第一種內容組織模式與計算思維的教育理念是相悖的,但是第二種內容組織模式也普遍存在知識覆蓋面不合理,知識層次把握不準確,知識融合不夠等問題。從教學方法上看,任課教師對教學過程的研究和思考較少,對教學方法缺乏創新,基本采用單一的課堂教學方式[2-3],沒有根據具體的教學內容設計相應的教學過程,教學方法缺乏針對性,導致學生很難理解所講授的內容,使學生對專業學習產生為難情緒。因此,無論是教學內容還是教學方法均不符合應用技術型院校學情,文獻[4]就課程教學內容構建做了系統和全面的闡述,本文著重從“如何教”的方面提出了相應的改進措施和方法,以調動學生進行專業學習的積極性。
二、相應的改進措施和方法
(一)優化教學內容
周以真教授提出的計算思維[5]的教育理念統一了教育界對計算導論課的作用的認識,本文結合應用技術型院校的學情,將計算機導論課的教學目標確定為:使學生認知計算機系統,培養學生應用計算機解決問題的思維方法,揭示計算機學科所蘊含的計算思維思想。
從該種教學目標出發,以“程序”為主線,將課程教學內容劃分為4個模塊,10個教學單元。這4個模塊是程序執行、程序運行、程序設計與軟件開發、計算機網絡;10個教學單元是信息的機器表示、信息的機器存儲與運算、計算機結構及其工作原理、操作系統的基本功能、高級語言與編譯程序、算法與數據結構、軟件工程方法、數據庫與數據庫系統、計算機網絡系統。為使核心教學內容得到更好地貫徹,在上述教學內容基礎上,增設了“計算機與計算機系統”教學單元,其教學目的是使學生獲得對計算機、計算機系統以及計算機學科宏觀認識和總體了解。
(二)改進教學方法
貫穿整個教學過程最為重要的就是教學方法,教學方法的選擇應具有多樣性和靈活性。針對教學過程中暴露出的教學方式單一的問題,本文在分析和研究學生的心理特點后,提出了以學生為中心,以教學內容為導向,在教學過程中運用與之相適應的教學方法。根據該門課程教學內容的特點,采用了講授式教學法、問題引領式教學法、案例驅動式教學法、引導啟發式教學法、類比教學法、專題討論式教學法等。對于計算機和計算機系統這部分內容,通過引導啟發方式逐步使學生了解計算機的作用和基本組成;對于信息的機器表示這部分內容,利用身份證編碼類比闡述計算機中數的編碼,使學生更加容易理解信息的編碼;對于計算機結構及其工作原理這部分內容,采用“質疑――解答”的方式使學生始終帶著問題在聽課,從而揭示出計算機各主要部件的作用和構成,以及計算機的工作原理。算法和數據結構這部分內容,采用案例驅動式教學方法,通過案例將算法以及算法與數據結構之間的關系揭示出來;對于操作系統這部分內容,采用問題引領式教學法,通過不斷地質疑――解答方式揭示出操作系統的主要基本功能,這種方法可以引發學生思考,激發學生求知欲望;對于數據庫與數據庫系統這部分內容,采用生活中的實例來說明數據庫在人類生活中的應用需求,從而引起學生對數據庫的關注。
(三)強化教學設計
為了激發學生的學習興趣,不僅需要對教學方法進行精心選擇,而且需要對教學過程進行精心設計。本文以教師為主導,學生為主體的教學模式,將教學方法有效地融入教學過程中,使教學過程設計更貼近該類院校的學情,從而調動學生學習興趣。下面以計算機網絡及其硬件組成為例說明對教學內容是如何組織的。如果開始就講授什么是計算機網絡,對于毫無專業基礎的新生來講會感到晦澀難懂。通過利用學生能夠感受到生活中的例子,如高速公路網來類比講授這部分內容,學生接受起來要容易得多。針對這部分教學內容,教學過程設計如下:(1)通過“引導”方式,詢問學生是否見過高速公路網絡。(2)由任課教師講述高速公路網絡是由城市以及連接兩個城市之間的高速公路組成的。(3)通過“啟發”方式,詢問學生高速公路網絡中的城市相當于計算機網絡中的什么?連接兩個城市的高速公路相當于網絡中的什么?從而給出計算機網絡的初步概念。(4)通過質疑-解答方式,詢問“為什么要將分布在不同地點的計算機連接起來呢?”,從而揭示出計算機聯網的目的是什么,使學生獲得對這個概念完整的理解。(5)澄清了計算機網絡這個概念之后,進一步講解計算機網絡的硬件組成。到目前為止,學生顯然理解了計算機網絡是由計算機(在網絡中稱之為主機)和傳輸介質組成的,除此之外還包括網絡接口設備和網絡互連設備。這部分內容的講解也采取理論聯系生活的方式,比如網絡接口設備中的Modem,學生也不感到陌生,當然對于毫無生活基礎可以借鑒的內容如Hub,它既作為網絡連接點,又起到信號放大作用,Hub這兩個作用講解起來也不是難事。由上述過程可知,每一個教學環節是緊密結合的,將類比、引導和啟發等教學方法有效地融合在教學過程中,形成了環環相扣的教學過程。
三、典型案例討論與效果分析
(一)數據結構與算法
教學目標:了解算法的描述工具,完整地理解算法的概念、掌握簡單問題的算法描述,訓練學生運用計算機解決計算問題的思維方法。
教學過程設計:
第一環節:提出問題,計算1+2+3+4…10
學生1回答:逐項累加求和
學生2回答:1+2+3+4…10=(1+10)×5=55
由教師帶領學生分別給出這兩種解決方案的算法,然后引導啟發方式給出算法的初步概念。
算法1:
S1:計算1+2得到3;
S2:將第一步得到的結果(即1+2)與3相加得到6;
……
S9:將第8步得到的結果(即1+2+…+9)與10相加得到55。
算法2:
S1:將原式變形為(1+10)+(2+9)+(3+8)+(2+9)+(3+8)=5×11;
S2:計算5×11;
S3:輸出運算結果。
通過這兩個算法,幫助學生理解什么是算法,并簡單說明這兩種算法的優劣。但是,第二種方法只適合有規律的數據序列,如果對于沒有規律可循的數據序列,如何求和呢?從而引出第三種解決方案。
算法3:
S1:S0,i1;
S2:SS+i;
S3:ii+1;
S4:i≤n,轉S2;否則,輸出S。
利用流程圖來描述該算法,在描述過程中直接講解了這種描述工具。以該種解決方案再次重申算法的概念,并著重講解算法的特性。
第二環節:闡述算法與數據結構之間的關系
前邊所給出算法概念是不完整的,還需要揭示出算法與數據結構之間的關系,從而使學生更完整地理解算法。
以{23,9,45,12,65,73}這樣一個隨機數據序列為例,其順序存儲結構和鏈式存儲結構如圖2、圖3所示。
順序存儲如下:
鏈式存儲如下:
由圖可見順序存儲結構和鏈式存儲結構是不一樣的,那么在執行某一操作時,有什么區別嗎?比如刪除45這項操作,對于順序表來說是使用下標訪問方式,在刪除了45這個元素后需要將后面的所有元素全部向前移動;而對于鏈表,沒有順序的概念,要想刪除45這個元素,只需要將前一個結點9的指針指向被刪除點的下一個結點12的頭指針即可。由此可見,兩種算法是不同的。盡管是同一組數據,其存儲結構不同,算法也不同。
教學反思:這樣組織教學由淺入深、循序漸進、逐步給出算法的初步概念,算法的完整概念,不僅容易使學生理解算法的概念,而且還使學生了解到了數據還存在多種存儲表示。通過這種教學內容設計,使教學目的變得非常明確,并且利用這個教學目的將不同知識領域的內容融合為一體,有利于學生計算機學科知識框架的形成。通過不斷設計算法來揭示算法概念的過程,同時也達到了訓練學生運用計算機解決問題的思維方法。
(二)操作系統基本功能
教學目標:使學生理解操作系統的基本功能,從而達到對操作系統的概念理解。
教學過程設計:
1.師生互動:
同學們使用過Windows操作系統嗎?
雙擊程序圖標意味著什么?
雙擊程序圖標之后程序被調入到哪了?
雙擊程序圖標之前程序存放在哪?以什么形式存放?
程序被調入到內存之后又是如何被管理和控制執行的?
這樣組織教學內容將學生熟悉的生活實踐有效地融入到教學當中,使抽象問題變得簡單化了,容易被學生理解和接受。
2.學習新知:通過質疑方式,導入這部分教學內容,然后再通過解答方式,逐個闡述操作系統的存儲管理、CPU管理、文件管理等功能。學生理解了操作系統的基本功能后,就容易理解操作系統這個概念了。下面以文件管理為例,說明這部分教學內容是如何設計的。
提出問題:圖書館有上百萬冊圖書,如果將這些圖書雜亂地堆放在一起,會是什么情形呢?讓你去找一本書會變得十分艱難。如果將數以萬計的文件隨便地堆放在一起,和圖書一樣,查找一個文件也會變得十分困難。因此,必須要按照某種機制將文件管理起來。
教學反思:操作系統這部分內容是專業教育的核心基礎課,也是難點課程之一,大多學生會操作但對其原理理解不甚了解。就雙擊程序圖標這個操作而言,幾乎人人都會操作,但是如果專業教育僅僅是使學生學會這種操作,教學就失去了意義。因此采用以上教學設計,環環相扣不斷提出問題,啟發引導學生思考,從而更好地讓學生理解什么是操作系統,操作系統能實現哪些功能,如何對計算機進行管理。
四、Y束語
在計算機導論課程教學實施過程中,根據不同教學內容的特點,有針對性地設計其教學過程,采用恰當的教學方法及教學手段,解決了其教學方法單一以及教學過程設計不合理的問題。通過部分教學過程設計給出了如何針對教學內容設計教學過程的思路,并通過教學實踐對文中提出的觀點進行了驗證。通過教學實踐表明:學生上課積極性變高,曠課率明顯下降,教學效果也有了較大提升。
參考文獻:
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篇3
中圖分類號: G642 文獻標識碼: B 文章編號: 1008-2409(2009)06-1109- 03
科研就是探討未知,而求證 未知是人類偉大的稟性,只有人類才有思維和創新。同志曾講過“創新是一個民族進 步的靈魂”。高等學校就是培養這種靈魂的場所。作為醫科院校的大學生應及早了解科研、 接觸科研和參與科研,使自己具備新世紀學子應具備的學識和眼光。醫學院校開設醫學科研 導論課程,向學生介紹最新的醫學發展趨勢、研究進展和基本的研究方法,使學生擴大眼界 ,拓寬思路,受到科研思維的教育和啟迪,為以后的醫學學習和科研以及臨床實踐打下一定 基礎。筆者從醫學科研的定義、方法及醫學研究的進展幾個方面來闡述醫學院校開設醫學科 研導論的必要性。
1 醫學生首先應了解醫學科研的概念及分類
科學是知識和學 問之意,是在一定社會環境中對知識的探求,而醫學是科學的分支,是一門古老的科學。醫 學作為一種認識現象,是一種特殊的社會意識形式,是關于人體正常和異常的生命過程以及 同疾病作斗爭和增進健康的科學知識體系,是人類長期與疾病作斗爭的實踐經驗的總結。醫 學研究是一種自然現象,它研究對象是人,它主要研究人體生命過程及其與外界環境的相互 關系規律,研究人體疾病的發生、發展、痊愈及其防治的規律,研究增進人類健康、延長人 類壽命和提高勞動能力的有效措施。根據研究對象、內容和方法的不同,把醫學科學分為基 礎醫學、臨床醫學和預防醫學?;A醫學是研究人體的生命活動和作用于人體的致病因子、 藥物、毒物以及疾病發生發展的本質和普遍規律的科學體系,是整個醫學發展的基礎和先導 。臨床醫學是研究認識疾病和治療疾病的科學體系,是醫學中的技術科學和應用科學的龐大 體系。預防醫學是研究預防和消除病害、講究衛生、增強體質、改善和創造有利于健康的生 產環境和生活條件的科學體系。以上的分類不是固定不變的,它將隨著醫學的發展而發展。 傳統的醫學分類已經不能充分地概括醫學領域各分支學科的現狀和全貌?;A醫學、臨床醫 學、預防醫學三者相對獨立的傳統界線會日益模糊,三者之間相互滲透,漸趨融合,各種新 的學科分支不斷產生。
2 醫學科學研究促進了醫學的發展
隨著社會的發展,科學在社會中地位越來越重要,醫學作為科學一個分支也如此。20世紀以 來,現代醫學以空前的速度向前發展,為保障人類的生命和健康作出了重大貢獻。未來醫學 發展前景如何?人類將遇到哪些困擾?將采取何種對策去迎接未來的挑戰。這就需要醫學院 校的學生打下扎實的科研基礎去面對。
2.1 近代醫學研究的發展
醫學的產生已有4000多年,早在文藝復興時代,比利時醫生維薩里就明確宣言:“我要以人 體本身上的解剖來闡明人體的構造?!彼€認為科學不應該盲從,必須從實際出發,因此不 顧教會不準解剖尸體的禁令,夜間從刑場偷回尸體,從事人體解剖的研究。1543年,維薩里 發表了《人體的構造》,奠定了人體解剖學的基礎。1628年,英國醫生哈維在活體實驗的直 接觀察的基礎上,發表了《論動物的心臟運動與血液運動》,把生理學確立為科學。自此人 們由認識人體的結構形態進而認識活體的生理功能,開始了近代醫學的新時代。
18、19世紀,近代醫學取得了巨大進展,主要標志為實驗生理學的發展,細胞病理學的 建立,科學的微生物學說的興起。近代醫學研究均以實驗觀察為基礎,用實驗中觀察到的事 實來做結論。它們的特點為:分門別類,各自孤立的研究,由于分門別類的研究,積累了許 多新的事實,引起了近代醫學進一步分化。例如比較生理學、病理生理學、病理解剖學、胚 胎學、微生物學等,都形成了獨立的學科。
2.2 新世紀當代醫學研究的發展
二十世紀當代醫學發展的特點是人們的認識向微觀的深入和宏觀上的擴展,自然科學分科的 進一步發展,互相錯綜,形成一個網絡式的整體系統。醫學科學也隨著現代科學技術的重大 成就,發生了巨大的變化,從而形成了新的歷史特點。當代醫學科學發展具有既高度分化又 高度綜合的新特點,有力地表明了醫學研究既是多樣的,又是統一的。馬克思早就指出了科 學統一的前景,他說:“自然科學往后將包括關于人的科學,正像關于人的科學將包括自然 科學一樣,這將是一門科學”[1]。
醫學的分化趨勢與整體化趨勢:①新技術提供現代化研究手段,對人體和疾病的研究達到分 子水平,正向量子水平前進。這就促進了學科的高度分化,例如,當今的遺傳學就發展了許 多分支,諸如:毒理遺傳、免疫、生態、行為遺傳學等。傳統外科也出現了許多分支,例如 :普外、胸外、腦外、顯微外、移植外、整形外等。②整體化趨勢主要表現為臨床與基礎的 統一,預防與臨床、基礎的統一,例如:環境醫學、人體力學,生物材料學等。大生物學的 誕生就是當代醫學高度整體化的重要標志,它是把地球上所有以生物為研究對象或研究材料 的學科集合起來,對比它們的特性、相互關系及其地球環境對它們的影響。如地球溫室效應 、厄爾尼諾現象等。此外,中西醫理論上的結合也變成可能。西方醫學的成功是分析方法和 手段的勝利。而它的缺點主要是缺少整體觀與系統論造成的。西醫向更高層次的發展,將是 在實證科學的基礎上,吸收系統與整體論的觀點,走向生命現象的復雜系統論。這就是生物 模式向“環境-社會-心理-生物”模式轉變的基礎,也為中國傳統醫學與西方現代醫學在更 高層次的結合、創立“統一醫學”提供了可能性[2]。
總之,新世紀的醫學科研正向兩極方向高度發展,一方面向細胞分子、量子、納米生物學深 入。另一方面,則向有關種群生態及生物圈的研究領域展開。學生必須從這些醫學科研導論 中理解這些前瞻性知識對將來醫學臨床和科研的重要性,增加對醫學的興趣和作為醫生的責 任感。新世紀醫學的任務將從以防病治病為主逐步轉向以維護和增強健康,提高人的生命質 量為主,未來尋求醫學服務的不僅是患者,還有相當數量的正常人。尋醫問診的不僅是身體 缺欠,更多的是得到生活指導和心理咨詢,醫生開出的不僅是藥方還有生活處方。
3 研究方法
科學研究是以研究自然界物質運動規律為直接目的的,在實驗中,人們可以根據科學研究的 目的和要求,借助一些特定的儀器和設備,造成在研究中某些對象所需要的特殊條件,控制 某些因素或排除一些不利因素,把要研究的問題進行精細地、反復地觀察和研究,最后得出 科學結論。科學研究史的無數事例說明,科學研究已經成為科學知識新的源泉。醫學院校學 生需要掌握以下幾方面科研基礎知識和研究方法。
3.1 醫學研究的特點
醫學研究是認識疾病,掌握它的發生和發展過程,提示健康與疾病的轉化規律。因研究的對 象為人體本身,故在形態學、生理學具有生物學屬性外,在語言、思維和社會生活上又具有 社會屬性,因此人體現象不能籠統用一般生物學規律來解釋。另外,許多醫學實驗和觀察不 允許按研究者的意愿在人體上直接試驗。
3.2 掌握醫學科研的基本程序
①問題提出:愛因斯坦曾說“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要,因為解 決一個問題也許是一個數學上或實驗上的技巧。而提出新的問題,新的可能性,從新的角度 看舊問題,卻需要創造性的想象力,而標志著科學的真正進步”。可見,提出科學問題,尤 其是提出概念清晰的難題,更能對科學進步起到真正的推動作用。因此,學生應培養善于觀 察、發現問題的好習慣。②假說建立與驗證:根據經驗和知識,包括文獻、大體分析對象的 內部聯系,提出對該問題的可能答案或解釋,這種預先答案叫假說。進行醫學基礎或臨床實 驗均需先提出假說,然后通過實驗設計、觀察、統計等來對假說進行驗證。③結論與資料解 釋:此為科研中更深刻、更有理論和實踐意義的部分。對在實驗和臨床研究過程中收集的大 量資料和數據進行科學的整理和處理,也就是對臨床觀察的素材進行科學加工,對大量數據 資料進行統計分析,以便為分析判斷,得出科學的結論做好準備。④形成:醫學論 文是醫學研究的一個重要組成部分,完備的醫學論文應具有學術性、科學性和創新性。
3.3 需掌握科研課題的選定
3.3.1 掌握選題的基本要求 ①要有科學性:表現為科研設計是否嚴密、合理 ,研究方法是否正確、完善等。②要有創新性:科研忌無意義重復前人的工作。選題的創新 表現在研究方法、設計是否在前人的基礎上有所改進、提高和創新。③具體明確:醫學研究 的選題必須經過嚴格的核對、分析,真實明確地反映客觀存在的事實。對題目的選定要明確 ,不能含糊不清。④適當實施手段:慎重考慮本人技術水平和所在單位的設備狀況,不能脫 離本人和單位具體情況。
3.3.2 需掌握選題的種類 醫學科研選題分為:①調查研究:流行病學、衛生 學。②實驗觀察:生理學、藥理學,需要實驗條件和觀察手段。③資料分析:需要既往的醫 療衛生資料,統計分析,如死因分析等。④經驗體會:在自己的研究基礎上著重對某一問題 進行探討??傊?科學研究是醫學工作者的重要工作之一,然而,有關的科研方法在醫學院校教育中較 少涉及,僅在研究生培養過程中作為一般內容簡要介紹。因此,許多醫學本科生畢業后不知 怎樣進行科學研究。2000年《中華外科學雜志》的退稿率為74.49%,退稿稿件中科研方法不 正確者占76.25%[3]。表明在醫學科研工作中,科研方法的不合理應用已成為一種 普遍現象。要彌補醫學工作者的這一缺陷,必須加強在校醫學生的醫學科研能力的培養。開 設醫學科研導論課程就是其中一個重要的環節,應引起各類醫學院校的重視。
參考文獻:
[1] 馬克思,恩格斯全集.經濟學哲學手稿[M].1844,42:128.
[2] 21世紀100個科學難題編寫組,21世紀100個科學難題[M].長春:吉林人 民出版社,1998:648.
篇4
關鍵詞:物聯網;物聯網工程導論;教學方法
作者簡介:吳韶波(1970-),女,江蘇常熟人,北京信息科技大學信息與通信工程學院,副教授;文江川(1977-),男,江西永新人,北京信息科技大學信息與通信工程學院,講師。(北京 100101)
基金項目:本文系北京信息科技大學重點教改項目(項目編號:2012JGZD04)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0111-01
導論課程是為了幫助剛剛進入大學的新生,在進行專業知識學習之前,使其了解所學專業、解讀所就讀的專業是什么,包括哪些專業課程、如何學習和運用專業知識、就業及考研去向等方面的問題,幫助其順利完成學業的一門專業基礎課程。目的在于通過導論課程的學習,使學生對所學習的專業有整體認識,對專業技術領域有一個初步的了解,明確各門專業課之間的聯系,為學生后續四年的知識學習、能力提高、素質培養以及畢業后從事科學研究、技術開發或經營管理等工作打下堅實基礎,是培養學生專業興趣、激發學習的動力、引導學習的方法、規劃學習計劃和未來就業十分有效的方式和重要的手段。
一、導論課程教學中存在的問題
物聯網工程專業是自2010年才陸續開設的新專業,涉及多領域技術,學科交叉,具有深厚的理論與廣泛的實踐相結合的特征?!拔锫摼W工程導論”是物聯網工程專業的入門課程,從物聯網的應用、技術、服務、知識體系等角度闡述本專業包括的內容。在該課程的教學過程中發現存在著以下問題:
1.課程內容多,技術廣,綜合性強
物聯網被譽為信息產業的第三次浪潮,涉及計算機科學與技術、電子科學與技術、通信工程、自動化、智能科學與技術等多領域、綜合叉學科,被廣泛應用于智能交通、智慧城市、智慧醫療、工業監測、物流等方面。由于物聯網工程專業的教學內容涉及內容多,技術廣,對教學內容的有效綜合和整體優化勢在必行。
2.學生有興趣,熱情高,基礎缺乏
“物聯網工程導論”課程在大學一年級新生入學后開設,學生對新知識、新技術具有強烈的好奇心。通過對北京信息科技大學2013級物聯網工程專業新生進行統計,96.8%的學生對物聯網技術有前期調研,但對物聯網工程專業的具體教學內容了解較少,實踐動手能力普遍欠缺。教師綜合運用教學手段,突出物聯網工程專業課程體系知識脈絡,引導學生采用正確的學習方法開展專業課程的學習,培養其職業素養和職業道德,將為學生今后的學習與工作打下良好基礎。
3.專業領域新,對師資隊伍要求高
物聯網技術作為新興的研究領域,高校在新辦物聯網工程專業的過程中存在著涉及的專業知識廣,交叉性強;課程體系尚處在摸索階段,有待不斷完善;學科建設不成熟;全面掌握物聯網技術實踐教學的師資隊伍嚴重缺乏等問題。這對任課教師提出了更高要求,教師需不斷更新專業認知,擴充知識結構,并加強工程實踐能力培養。
4.教學方法單一,考評方式片面
“物聯網工程導論”課程涉及知識內容豐富,對各部分知識點的要求掌握的程度各不相同。導論課程面向一年級新生開設,學生的基礎和知識掌握程度參差不齊,若采用單一授課的方式,可能達不到預期教學效果。再者,若考評只采用傳統的“期末考試成績+平時成績”進行考量的方式,很難全面體現學生對新知識的掌握程度和相關能力的提高,或將束縛學生的思維,使學生對后續課程產生為難情緒或消極的負面影響,甚至厭學。
二、導論課程教學的幾點思考
針對以上在“物聯網工程導論”課程的教學中存在的問題,對物聯網技術本身特點以及物聯網專業新生特點進行分析總結和實際授課情況,建議從以下幾方面進行改進:
1.解析專業知識框架,優化教學內容
“物聯網工程導論”課程應從宏觀上介紹了物聯網工程領域的相關知識內容,綜合性較強。通過對物聯網基本概念、知識體系進行整體介紹,使學生既對涉及到的廣泛技術有了解、有興趣,又不會被龐大的眾多學科內容嚇倒,形成對“物聯網工程”基本模型和基本問題的初步且宏觀的科學認識。目前,絕大多數的物聯網導論書籍對于物聯網專有的RFID技術、無線傳感器網絡以及M2M等技術介紹比較詳細,其他必須的計算機、通信和控制方面的內容則很少提及。因此,應貫穿“全局指導局部”的方針構建基本知識框架,對教學內容進行整體的優化,保證后續教學能圍繞物聯網的需求進行;剖析物聯網技術與相關學科之間相互交叉、互相作用、互相促進的關系,引導學生采用正確的學習方法開展專業課程的學習,強調基礎知識,注重技術應用,讓學生了解物聯網技術發展的前沿技術和巨大的創新機遇以及極其廣闊的發展空間。
2.教學方式多樣化,鼓勵創新思維
物聯網技術發展迅速,正不斷應用于很多領域中,因此,導論課程的教學可以采用多樣化的教學方式融于整個授課過程中。
作為實踐性很強的工科學科,感性認識可以加深對物聯網工程理論知識的理解。采用案例式教學,如:在介紹物聯網與傳感器采集數據的關系時,教室可以帶領學生參觀智能家居的樣板間,讓學生親身感受如何采集溫度、濕度、光照等信息,如何傳輸這些數據并對家電進一步控制。也可以綜合考慮課程側重內容以及學生的興趣點,歸納提煉出研究的方向,采用研究式教學,啟發學生思考,鼓勵學生通過查閱資料、對比分析等方式來解決問題和提出自己的想法,以達到培養學生分析和解決實際問題的能力和創新思維的目的。最后,課程也可以不局限于課內教學,教師可充分利用網絡教學資源進行教學輔助,突破傳統導論課教學在時間與空間上的局限性。
3.強化實踐教學,緊跟領域前沿研究新技術
“物聯網工程導論”課程內容多,除了介紹計算機、電子、通信、控制等有關專業基礎外,還涉及到大量全新而復雜的新技術。對于剛進入該專業的新生來說,從書本中很難明確自己今后的學習和研究方向,也很難將抽象的書面知識與實際應用相結合。因此,教師應適當輔以實踐教學環節,并通過參觀與專業相關的實驗室、物聯網應用樣板間、開展物聯網技術現場教學與實踐活動,拉近學生與物聯網技術應用之間的距離。注重實際應用,幫助學生理解抽象的概念,讓學生既能提升對課程的興趣,又可及時掌握技術發展的最新動態。這樣有利于學生從技術層面整體把握物聯網,對其后續專業課程的學習和理解起到較好的引導作用。通過進入實驗室體驗學術研究的過程,也能激發學生對高水平研究與應用的熱情。
4.建立綜合考評體系,考評方式全面靈活
導論課程的考評可分為期末考試、實踐報告、研究報告等多個組成部分。期末考試可采用開卷形式,基于課程內容涉及的基本理論、基礎知識進行測試,同時也避免了學生死記硬背。研究報告可以小組形式進行提交,根據選定的研究方向從查閱文獻、自主思考、組織討論到形成結果、匯報總結,明確小組中每名學生的工作與貢獻。實踐報告指學生通過參觀與實踐,對物聯網新技術應用的進一步理解,包括基本的原理、實踐操作、方案改進等,培養學生系統獲得新知識、新技術的能力,擴展知識面,鼓勵創新思維。
三、結束語
“物聯網工程導論”課程肩負著引導物聯網工程專業新生了解專業技術發展,激發專業課程學習興趣,掌握自主獲取知識方法,引導正確學習方法的重任。本文首先根據物聯網技術及專業新生的特點,討論了“物聯網工程導論”教學中存在的若干問題,從教學模式、實踐教學、考評機制等三個方面給出了對于本課程教學的有關新思考,力爭提高學生的學習興趣,指導后續課程的學習,培養出具有自主學習、創新思維和較強實踐能力的物聯網工程專業人才。
參考文獻:
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篇5
關鍵詞:智能科學與技術;課程體系;培養管理
1背景
智能科學與技術是當前科學研究和工程實踐的理論與技術發展的前沿領域,智能科學與技術專業是一個多學科交叉的跨應用領域專業Ⅲ。智能科學技術的發展將把整個信息科學技術推向“智能化”的高度,這正是當代科學技術發展的大趨勢,對于這方面人才的需求也越來越迫切。智能科學與技術培養掌握堅實智能科學與技術基本理論和系統專門知識,具備作為工程師或領導者及公民的良好人文修養,具有從事科學研究、工程設計、教學工作或獨立擔負本專業技術工作能力,深入了解國內外智能科學與技術領域新技術和發展動向,能結合與本學科有關的實際問題進行創新研究或工程設計的高級專門人才。
高校應穩妥發展與完善智能科學與技術專業的本科生教育,夯實本科教育基礎并積極創造條件,大力開展創新教學,努力培養學生的創新意識、創新精神和工程實踐能力,使之成為具有系統技術基礎理論、專業知識和基本技能,良好科研素質和較強創造能力的智能科學與技術工程師。
2教學計劃與教學管理分析
智能科學與技術屬于計算機類專業,其必修課程設計原則是使學生具備計算機科學與工程的基礎理論知識,尤其是大類專業招生教學的院校,通識課程主要是數學、物理文化基礎,強調扎實的自然科學基礎。專業教學的特色體現在專業必修和專業選修課程,專業必修課一般分為數學基礎和專業課程。計算機類專業數學基礎課程一般包括線性代數、微積分、離散數學、微分方程、概率與統計、數值計算等;專業課程一般包括程序設計基礎、高等程序設計、數據結構、操作系統、計算機組成與結構、數字電路與邏輯設計等。
2.1學分
本科培養計劃的學分中,國內外大學學分總數趨勢是逐步減少,追求少而精。國內院校一般在130~190學分之間,如北京大學為150學分,清華大學為1 70學分,東南大學與浙江大學均為160學分,還有16學時為1學分的,也有18學時為1學分的。
中國臺灣的大學一般在130學分左右。臺灣交通大學最低畢業學分為128學分,其中必修課程須達76學分(共同必修58學分+資工組核心須達分+(資工組副核心課程學分+另2組核心課程學分)),專業選修本系課程須達12學分,其他選修課程須達12學分,通識課程須達28學分(含外語課程必修8學分)。臺灣“中央大學”為136學分,臺灣“清華大學”為136學分,其中必修和必選學分126,其他與導師商量決定。
美國的大學各校差異較大。美國的學分計算有4學期制、兩長一短制及兩學期制,其中加州大學伯克利分校為120學分,麻省理工大學為90學分,加州大學洛杉磯分校為186學分,斯坦福大學為180學分。
2.2教學管理
在教學管理上,斯坦福大學給學生提供了非常寬松的自由發展空間。新生入校后不分專業、不分學院。除了醫學院和法學院學生需要經過一定的選拔程序外,本科生可以在入學后的前一個學期適當時候隨意選擇專業,并且選擇專業后允許更改,只要畢業時滿足專業培養方案即可。
國內的浙江大學是較早實行按大類招生的學校之一,分為大類培養、專業培養和特殊培養3類,前兩年不分專業,按學科分類集中培養。
臺灣的大學專業也是按大類完成前期的基礎課程,再分小專業完成各學程,包括基礎課、核心課和進階課。
教學分組是現在的主流課程架構,也是體現專業方向的主要形式,分組課程是體現專業特色的課程組。國內清華大學采用的是分組教學;臺灣的大學基本上采用的是以教學方向分組的方式,臺灣的大學教學分為課程與修業、學分學程。
2.3實驗與實踐教學
計算機類專業各大院校都強調課程實驗與實驗教學,而目前課程該如何進行教學?這不僅是實驗問題,如何以工程教育專業論證為目標,怎樣使教學目標達到畢業要求是關鍵。做中學是主流實驗教學方式,尤其是美國的大學,大作業體現的是實驗與理論教學的結合,是考查學生是否理解理論知識的重要途徑。學生不僅能夠學習扎實的數學和計算機專業知識,還進行大量的實踐創新訓練。麻省理工大學、加州大學伯克利分校、加州大學洛杉磯分校、斯坦福大學都屬于實踐創新性教學模式。例如,斯坦福大學程序設計范式課程重點比較C、C++、Java的特點和難點,每1~2周有一次大作業,針對不同的任務,要求學生用不同的語言實現,使學生加深理解各類編程語言的應用場合;麻省理工大學的課程計劃是必須先修12學分的實驗課程,再修3門或4門核心課程,最后選擇3門方向學科和1門關于該方向的實驗課、2門專業拓展課。
3智能科學與技術課程體系分析
智能科學與技術課程體系在智能基礎理論研究的基礎上,需要安排基礎性、通用性、關鍵性的智能技術研究,主要包括感知技術和信息融合技術;自然語言處理與理解技術;知識處理(認識)技術,包括知識提煉、知識分類、知識表示技術等;機器學習技術,特別是統計與規則相結合的學習技術;決策技術,即知識演繹技術特別是不確定推理技術等;策略執行技術,即控制與調節技術;智能機器人技術,特別是面向專門領域的智能機器人技術;智能機器人之間的合作技術;基于自然語言理解的智能人機交互與合作技術;智能信息網絡技術。
國內最早創辦智能科學與技術專業的學校包括北京大學,西安電子科技大學是第2批開始培養智能專業學生的院校。北京大學的本科教學計劃中,專業必修課程(2分)包括:①專業數學/理論基礎(15學分):算法分析與設計、集合論與圖論、概率統計A、代數結構與組合數學、數理邏輯;②硬件與系統基礎(分):數字邏輯設計、微機原理和信號與系統;③智能基礎(5學分):腦與認知科學與人工智能基礎。專業限選課程(15學分)包括信息論基礎、計算方法B、數字邏輯設計實驗、微機實驗、數據結構與算法實習、機器感知和智能處理實驗、智能多媒體信息系統實驗。選修組合課程(29~32學分):學生按照自己的興趣,參考智能的2個專業方向推薦專業課組合,自行選擇,至少選修20學分的智能專業課程。公共核心+專業方向+新技術及其他:①公共核心課程(分):智能科學技術導論、模式識別基礎、生物信息處理、智能信息處理;②專業方向課程(11~15學分):機器感知與智能機器人方向、智能信息處理與機器學習方向、新技術及其他。
西安電子科技大學智能專業主要課程包括電路分析理論、信號與系統、數字信號處理、數字電路及邏輯設計、模擬電子技術基礎、微機原理與系統設計、數據結構、軟件工程、人工智能概論、算法設計與分析、最優化理論與方法、機器學習、計算智能導論、模式識別、圖像理解與計算機視覺、智能傳感技術、移動通信與智能技術、智能控制導論、智能數據挖掘、網絡信息檢索、智能系統平臺專業實驗等課程及30多門選修課程。
建議各學??梢愿鶕W院教學特色與實際需求,設計專業核心課程。北京大學偏重“信息處理”,湖南大學偏重“智能系統”,但需要強調的一個前提就是智能科學與技術專業屬于大計算機類,更需要大EECS專業的基礎。編程、電路、數學、數據結構、計算機系統這五大核心基礎就是大EECS;其次是專業,計算機以系統結構、操作系統、網絡、編譯、數據庫五大經典專業核心課為主,湖南大學的智能科學與技術專業強調系統,因此信號與系統、操作系統、嵌入式系統、人工智能是最基本的專業核心課,然后再分不同的分支。湖南大學智能科學與技術專業核心課程包括人工智能概論、機器學習、計算智能導論、模式識別、智能控制導論、智能數據挖掘、機器人學等;研究學位課程包括模式識別、人工智能等,主要體現為智能科學與技術基礎(人工智能概論、機器學習、計算智能導論、模式識別)、核心(智能控制導論、智能數據挖掘)和應用(機器人學)。
4結語
(1)在課程計劃實施過程中,教師需要遵循課程的時序圖,即描述課程的進階關系,從本科直到研究生,同時還可以實行一定的修課限制,如臺灣交通大學計算機概論與程式設計和面向對象程式設計兩科皆不及格者不得修數據結構與算法概論,若數據結構不及格不能修算法設計課程等。
(2)程序設計類課程用上機程序能力考試來設置合格條件,如臺灣交通大學基礎程式設計及格條件為通過“程式能力鑒定”,湖南大學則以CCF―CSP軟件能力測試作為程序設計課程通過的考核標準。
(3)鼓勵學生參與項目、競賽等課外科技活動,如臺灣“清華大學”的綜合論文訓練是由具有同等水平的項目訓練成果或SRT(student research training)計劃項目以及其他課外科技活動成果經認定后代替的。
(4)精煉的課程教學。核心課程應該精且必須加強課程實驗,只有對方法和理論有正確的認識才能掌握這門課程,而動手完成實驗才能真正融會貫通。麻省理工大學、加州大學伯克利分校、加州大學洛杉磯分校的學生具備扎實的數學和計算機專業知識后,都需要進行大量的實踐創新訓練。
篇6
【關鍵詞】物聯網工程導論 計算機專業 專業擴展
近些年來計算機專業畢業生存在“就業難”的現象,很大一部分畢業生就業不是在自己的專業方向,另一方面相關的企業招不足需要的人才,存在著供需結構性失衡。國內外各類涉計算機專業的高校和學術團體都在積極探索計算機專業人才培養模式的改革,但由于受傳統教育思想以及教學計劃和本專業理論體系的影響,制訂的專業教學計劃仍然沒有脫離原課程體系的框架,既要培養學生較強的實踐能力,又要有完整的知識體系,使得一些理論深、難度大的課程在教學計劃中仍占有較大的比重,一些應用性較強新興發展的課程難以全面進入教學計劃。這樣一來造成了既沒有達到讓學生理論扎實又沒有培養好熟練的實踐能力,從而出現了一方面社會對計算機專業人才的大量需求,而另一方面大量的計算機專業的畢業生無法找到在本專業工作的機會。同時大學的各個專業都把計算機課程列為基礎課程,計算機專業畢業生不再具有多大的專業優勢。這些都對計算機專業的發展構成了挑戰。
一、計算機專業面臨的挑戰
隨著我國高等院校的數量逐年增加,在校生總數達到前所未有的數量,設有計算機專業的學校已經從20世紀60年代的50余所發展到今天的近千所,建立軟件專業的學校600多所。除了計算機系(學院)外,很多學校還建立了軟件職業學院、網絡學院、信息工程學院等院系。隨著信息技術在各行業的應用,極大地推動了人們學習計算機技術的熱情,同時也給計算機專業帶來巨大的挑戰,信息技術的全球化,使得各國紛紛在信息產業的各個方面搶占技術制高點,謀劃布局新的技術創新點。挑戰催生動力,創新獲得優勢。在此形勢下,迫使我們努力思考:計算機專業如何改變以適應發展帶來的挑戰?
二、物聯網技術給計算機專業發展帶來的新機遇
物聯網的概念是在1999年提出的。IOT(The Internet Things)也就是“物物相連的網絡”。“物聯網”是在“互聯網”的基礎上,將其用戶端延伸和擴展到任何物品和物品之間,進行信息交換和通信的一種網絡。通過射頻識別、紅外感應、全球定位系統、激光掃描、各種傳感器等信息感知設備,按照設定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息傳輸、計算、處理、知識挖掘,以實現智能識別、定位、跟蹤、監控和管理,達到對物理世界實時感知控制、實時管理和科學決策的目的,實現人與人、人與物、物與物之間的信息交互和無縫連接。
物聯網技術作為我國國家新型戰略產業的一項支撐技術,相關的研究活動和產業應用已經成為企業研究應用的一個熱點。各高校也積極設置、建設相關的專業,“物聯網工程”、“物聯網技術”、“物聯網應用”、“傳感網技術”、“智能電網”等涉物聯網的相關專業應運而生,同時還有很多的院校正在積極籌備和申請進入這個行列。
物聯網技術涉及的原有專業非常多,有計算機,電子、傳感器,自動化,自動控制、通信等等,還有相關的行業應用特點,使得物聯網技術成為一個涵蓋面廣,應用廣泛的一個大領域。而計算機專業20多年的發展使得其變成了一個常規專業,基本上90%以上的院校都有計算機相關專業,99%以上的院校都有計算機課程。計算機專業的畢業生風光不再了,生源萎縮了,計算機專業如何在物聯網大發展的形勢下,進行創新獲得新的生機與活力。需要將計算機專業特點和物聯網的知識體系聯系起來,找準自身定位,立足學生的長遠發展,進行課程創新,教學計劃更新。物聯網工程導論是一門物聯網技術的導入課,以宏觀的應用視角對物聯網技術的特點、發展、應用、展望進行論述,可以作為計算機專業的一個擴展,為進入物聯網研究作導入。
三、物聯網工程導論的課程特色
物聯網工程導論課程的綜合性強。作為典型的交叉學科,物聯網工程導論涉及的概念、原理、技術眾多,涉及計算機、通訊、電子、自動化的多個學科,具有很強的綜合性。其理論體系中很多應用原理都牽涉到復雜的學科聯系,很多概念也較宏觀 ,這在教學上對教師的知識面要求很高。
但在強調物聯網工程導論的融合背景的同時,應該看到它又是一門理論和應用關系十分密切的綜合性很強的課程 , 與計算機技術有著密不可分的聯系,具有較強的實踐性。要求學生不僅應該知道課程所涉及內容的來源和背景 , 掌握該課程的基礎知識和基本技能 , 同時還要求學生能夠應用所學理論通過設計編程實現,比如在課程中學習的多種編碼方法,都需要編程實現。
于此同時,物聯網工程導論課程內容與很多計算機專業課有著緊密的聯系,如互聯網絡、傳感器、自動控制、數據挖掘等內容,它的發展具有深厚的信息技術基礎,廣泛應用于工業、農業、安保、智能家居、軍事等領域。物聯網不是互聯網的簡單接入和應用,它將催生很多具有“計算、通信、控制、協同和自治”特征的智能設備和應用,必將引發計算機、網絡與信息技術在更大范圍更多領域更深層次的應用,帶動廣泛的學科交叉與融合,為計算機與信息技術的研究與發展提供更大的空間。
四、教學方法研究與設計
(一)強調學科背景,激發學習興趣
物聯網工程導論課程中運用了大量的計算機知識以及廣泛的應用前景,有眾多現實的應用例子,接受起來比較容易。很容易通過現實例子和應用展望激起學生的學習興趣。此外,由于物聯網工程導論所闡述的內容基本都是宏觀概念,部分學生在學習的過程中,會下意識地覺得物聯網太大,是搞科學研究人員學習的內容,對就業沒有什么太大的作用。這勢必會影響到學生正常的學習態度,從而影響整個課程的學習效果。
因此,我們設計在第一次課時,結合物聯網的學科特點以及與計算機的聯系,強調隨著通信和網絡技術的發展 , 人類已進入了信息化的社會, 大學生需要具有全面信息觀念和較好的信息處理能力,物聯網工程導論正是信息技術發展的前言。因此 , 學好這門課程就顯得尤為必要和重要,從而讓學好這門課程成為大學生自覺的行動。
(二)因材施教,打通學科聯系
物聯網工程導論目前主要是針對計算機相關專業大三的學生開設,此時的學生電路、數據結構等課程已于大二上全部學習結束,與物聯網工程導論同時開設的是一些專業課程,如網絡工程、信息系統等。如果這時過于強調物聯網工程導論中的理論知識,一方面,由于學生對理論課程的學習早已結束,部分知識已經淡忘,另一方面,剛開始接觸計算機的專業課程,興趣難免轉移。為此,針對學生特點,對授課內容做了如下調整:
首先由于物聯網工程導論涉及的內容很多、邏輯性很強,必須合理地篩選授課內容。在側重基本概念、基本原理和基本方法原則指導下,重點講授基礎的或者帶有普遍意義的知識點。在教學的過程中注意將授課內容與計算機學科聯系,如算法對程序設計的作用,施工技術對網絡性能的影響等。
其次強調概念、理論的物理意義,聯系應用以培養學習興趣。由于本課程的理論是通過多門學科交叉而來的,過度關注理論往往會使得學生感覺抽象、枯燥,漸漸造成學習興趣的下降。針對這種情況,應在保證基本概念以及簡單理論說明的前提下,淡化學科區分和界限,強調融合應用。同時增加課堂演示性實驗和課后實驗環節來保證學生對課程知識的理解。
(三)創新教學手段,培養學生職業技能
著名《學會生存》一書中指出:教育既有培養創造精神的力量,也有壓抑創造精神的力量,這就說明了教學方法,對學生的學習效果的重要性。為此在物聯網工程導論的授課過程中,除了采用傳統的老師講,學生聽的授課方式,更注重發揮學生的主體作用,采用了自主學習、課堂討論、小組研究、企業參觀等手段。
如:對于RFID模塊開發,首先由授課老師開發一個案例進行演示講解,進行學生分組,布置開發作業在課后進行分析開發,然后再在課堂上分組上臺進行展示解說 , 并讓下面的同學提出問題 , 在互動的過程中加深對該RFID模塊開發的理解,最后布置課后實踐,要求學生全部會簡單開發。通過自學、討論、實踐三個環節,使得學生們的學習熱情很高, 紛紛花大力氣查閱相關資料,積極討論,學生的積極性得到空前激發,對所學內容有了較深的理解。
五、結束語
物聯網工程導論是物聯網專業的一門基礎課程,也是最近幾年快速發展的一個課程,筆者從計算機專業的特點以及物聯網的快速發展的現狀,分析了該課程的特點,從教學內容,教學方法、教學手段、學生職業能力培養、學生創業能力等方面闡述了自己的思考體會,期望能對計算機專業的發展做一些專業擴展,使計算機專業的學科建設適應社會對信息化的需求。
參考文獻:
[1]吳功宜,等.物聯網工程導論[M].北京:機械工業出版社,2012.
篇7
關鍵詞:王希杰;學術探索;語言學;修辭學;“三一”語言學派
中圖分類號:H 30 文獻標識碼:A 文章編號:1007-7030(2012)02-0111-06
王希杰1960年走上語言學研究之路,學界對他的學識才情、學術創建多有贊許。海內外不少學者對他的學術理論、學術思想自覺進行研究、闡發和運用,據不完全統計,研究文章總數近250余篇,論著5部,總字數超過了260余萬字,形成了一個王希杰學派——學界命名為“‘三一’語言學派”。
一、學術起點與學術傳承
1960年20歲的王希杰在《中國語文》連續發表了《列舉和分承》、《魯迅作品中的一種修辭手法——反復》兩篇文章,其時他還是一個大學低年級的學生。從此,他開始了自己的學術研究生涯。
王希杰說:“我在一些地方寫道,我有兩類老師,一類,教我現代西方語言學,如:方光燾、岑麒祥等;另一類,教我傳統語言學,如洪誠、黃淬伯、錢玄(小云)等。”這兩類老師的特點是,前者熟悉西方學術思想,重視理論方法,后者擁有深厚的傳統文化,重視語言事實。正是這兩類不同治學旨趣、不同學術造詣的導師給了他不同的學術滋養,為其成功奠定了良好的治學基礎。
方光燾、岑麒祥都是留學法國接受了西方現代語言學理論滋養的杰出語言學家,他們的學術思想、治學方法深刻影響了王希杰的語言學研究走向,其中方光燾對王希杰的影響尤為深刻。方先生是著名理論語言學家、語法學家和語言戰略家。他對學生非常嚴格,在指導王希杰畢業論文第一次見面時所說的一番語影響了王希杰的一生:
你在《中國語文》上發表的兩篇論文,
我都看過了。嚴格地說,這算不上科學的研
究!這不過是收羅了大量的語料,加以分
類,再一一分析罷了。真正的科學研究絕不
是羅列事實。真正的科學研究,必須是從一
定的原則、原理出發,占有一定數量的可靠
的語料,運用科學的方法和方法論原則來加
以分析,然后抽象概括為理論,最后建立自
己的理論體系。
王希杰大學畢業留校,首先在方光燾擔任主任的語法理論研究室做實習研究員,師從方先生學習語言學理論。方先生對王希杰有很高期許,在方先生的指導下,王希杰專攻索緒爾、葉爾姆斯列夫和美國描寫語言學,其語言觀與方法論明顯受到了結構主義的影響。錢玄是王希杰走上語言學之路的引路人。洪城、黃淬伯是樸學家,他們嚴謹的治學作風、對語言事實的高度重視,同樣深刻影響了王希杰。在兩類名師的綜合影響下,王希杰的學術研究就體現為既重理論探索,又重語言事實。
二、學術探索
王希杰的學術探索體現了鮮明的特點,主要表現在如下幾個方面:
1.理論探索與積累語料并重
王希杰的學術研究涉及理論語言學、應用語言學、語法學、語義學、詞匯學、修辭學等語言分支學科,在語法、修辭、詞匯方面用力最勤,屢有創建,在語法學上的一些獨到見解的論文對語法學的研究產生了較大反響,其中在修辭學方面的研究成果最為豐碩,代表了中國現代修辭學的最新研究成果。綜觀王希杰50年來的學術探索,一以貫之的特點是既重視理論探索,又十分重視語料的收集積累,這是語言學界的共識。1993年王希杰的《修辭學新論》出版,胡裕樹先生在“序言”中認為這是一本“三新”著作:“首先是觀念新:新的語言觀,新的修辭學觀”;“其次是:方法新”;“第三是,語料新”。概括精準,得到了廣泛認同。
因為王希杰致力于理論探索并不斷超越創新,所以他在不同時代的研究成果都代表了該時代的研究水平。上世紀80年代的《漢語修辭學》、90年代的《修辭學新論》、《修辭學通論》、新世紀的《修辭學導論》、《漢語修辭論》等,一經面世便給學界帶來新的理論沖擊,并引發研究闡釋的熱情。王希杰對理論探索的重視,應該說與方光燾等先生的教導有直接關系。
重視第一手語料的收集積累同樣是他治學的鮮明特色,所以讀他的書不但可以獲得理論啟發,而且經常被他精彩而得當的例證所吸引,甚至不時出現一些研究者直接從其著作中借用例證的現象。還有的研究者不無好奇問王希杰:為什么精彩的例子都跑到你的書里去了?
王希杰對語料的重視,不但體現在平時的課堂教學、學術交流、學術報告中,還可直接從他的有關論文、論著中得到印證。2000年出版的《修辭學導論》設專章“例子和態度”、“體系和例子”,同年撰寫并發表了論文《修辭學論著寫作中的例子問題》(《遼寧師專學報》,2000年第1期);2003年還專門與孟建安進行了《關于修辭學論著中的用例問題》(《浙江樹人大學學報》,2003年第5期)的學術對話。在這些論著、論文、對話中王希杰系統闡述了其例證觀,如例子在理論建設、體系建構中的地位和價值,修辭學論著中如何使用例子、如何評價例子,修辭學論著中例子運用的偏差等等。應該說,王希杰對語料的重視不僅受到了洪誠、黃淬伯、錢玄等老師的深刻影響,更與其本人對例證價值的認識直接相關。
2.科學精神與人文精神兼具
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“化學工程與工藝專業”是工科專業,是與實際生產聯系緊密的一個專業。所以我們在本科的四年的學習中,不僅要掌握化工相關的理論知識,跟要理論聯系實踐,逐漸接觸實際的工業生產過程,為將來畢業參加工作打下堅實的基礎。這次的認識實習課正是我們面向實踐的一地步,讓我們實地參觀常見機械,了解電工知識和技能,了解工件生產的基本流程。
大二的時候我們已經學習了《化工導論》和《畫法幾何與工程制圖》這兩門課,對常見的機械零件(如內外螺紋緊固件、軸、齒輪等)有了一定的了解,但僅僅是停留在書本圖片上的認知。此次去材料所的認識實習,讓我們對機械設備、機械零件有了立體的、感性的認識。
認識實習的目的是理論聯系實際,使課堂的理論教學與生產實踐中的機械設備密切結合,使學生加深理解已學過的機械設計方面的基本理論知識;在實習中初步培養學生對機件和機械的感性認識;增強學生讀懂復雜圖紙的能力;為提高學生的工程設計能力,為下一步專業課程的全面學習打下良好基礎。
二、實習內容簡述
12月14日,我們來到化院材料科學研究所,展開了約兩個小時的“認識實習”課程,王老師是我們此次課程的主講人。中山大學材料科學研究所成立于1985年,前身是國內第一所abs中試車間。主要研究方向是高分子復合材料及功能材料的應用基礎研究和新材料的開發研究;固態變相理論和實驗研究;金屬和陶瓷功能材料研究;高tc超導材料及超微粉末、非晶等新材料制備技術等。
王老師向我們介紹了金工的三大工種:機床工、鉗工和電焊工。其中對機床工、常用機床及鉗工做了詳細的解析,并親自向我們演示了車床的車削過程和鉗工用鋸的方法。我將實習筆記結合網上查找的相關資料,整理如下:
1.機床工
篇9
課程代碼課程名稱
00009政治經濟學(財經類)
00012英語(一)
00015英語(二)
00018計算機應用基礎
00020高等數學(一)
00022高等數學(工專)
00023高等數學(工本)
00031心理學
00034社會學概論
00037美學
00040法學概論
00041基礎會計學
00043經濟法概論(財經類)
00045企業經濟統計學
00051管理系統中計算機應用
00053對外經濟管理概論
00054管理學原理
00055企業會計學
00058市場營銷學
00060財政學
00065國民經濟統計概論
00066貨幣銀行學
00067財務管理學
00072商業銀行業務與經營
00073銀行信貸管理學
00076國際金融
00077金融市場學
00078銀行會計學
00086風險管理
00087英語翻譯
00088基礎英語
00090國際貿易實務(一)
00091國際商法
00094外貿函電
00096外刊經貿知識選讀
00097外貿英語寫作
00098國際市場營銷學
00099涉外經濟法
00107現代管理學
00144企業管理概論
00145生產與作業管理
00146中國稅制
00147人力資源管理(一)
00149國際貿易理論與實務
00150金融理論與實務
00151企業經營戰略
00152組織行為學
00153質量管理(一)
00154企業管理咨詢
00155中級財務會計
00156成本會計
00157管理會計(一)
00158資產評估
00159高級財務會計
00160審計學
00161財務報表分析(一)
00162會計制度設計
00163管理心理學
00167勞動法
00169房地產法
00182公共關系學
00186國際商務談判
00189旅游與飯店會計
00196專業英語
00197旅游資源規劃與開發
00207高級財務管理
00208國際財務管理
00226知識產權法
00228環境與資源保護法學
00230合同法
00233稅法
00242民法學
00243民事訴訟法學
00245刑法學
00246國際經濟法概論
00249國際私法
00261行政法學
00277行政管理學
00281社區社會工作
00312政治學概論
00315當代中國政治制度
00318公共政策
00319行政組織理論
00320領導科學
00321中國文化概論
00341公文寫作與處理
00342高級語言程序設計(一)
00345秘書學概論
00346辦公自動化原理及應用
00370刑事證據學
00371公安決策學
00388學前兒童數學教育
00393學前兒童語言教育
00395科學。技術。社會
00420物理(工)
00442教育學(二)
00445中外教育管理史
00449教育管理原理
00451教育經濟學
00452教育統計與測量
00453教育法學
00454教育預測與規劃
00455教育管理心理學
00456教育科學研究方法(二)
00458中小學教育管理
00464中外教育簡史
00488健康教育學
00504藝術概論
00522英語國家概況
00527中外秘書比較
00529文學概論(一)
00530中國現代文學作品選
00535現代漢語
00537中國現代文學史
00538中國古代文學史(一)
00539中國古代文學史(二)
00540外國文學史
00541語言學概論
00595英語閱讀(一)
00596英語閱讀(二)
00597英語寫作基礎
00600高級英語
00603英語寫作
00604英美文學選讀
00605基礎日語(一)
00606基礎日語(二)
00640平面廣告設計
00642傳播學概論
00659新聞攝影
00660外國新聞事業史
00661中外新聞作品研究
00714插畫技法
00716印刷工藝
00794綜合英語(一)
00795綜合英語(二)
00840第二外語(日語)
00841第二外語(法語)
00896電子商務概論
00910網絡經濟與企業管理
00937政府、政策與經濟學
00938組織行為學(二)
00939商業倫理導論
00940戰略管理教程
00943公司法律制度研究
01564工程建設監理概論
01759藥物化學(二)
01761藥劑學(二)
01763藥事管理學(二)
02087分子生物學
02120數據庫及其應用
02141計算機網絡技術
02159工程力學(一)
02183機械制圖(一)
02185機械設計基礎
02194工程經濟
02197概率論與數理統計(二)
02198線性代數
02199復變函數與積分變換
02202傳感器與檢測技術
02205微型計算機原理與接口技術
02238模擬、數字及電力電子技術
02240機械工程控制基礎
02243計算機軟件基礎(一)
02306自動控制理論(二)
02316計算機應用技術
02339計算機網絡與通信
02356數字信號處理
02365計算機軟件基礎(二)
02376信息系統開發
02382管理信息系統
02387工程測量
02391工程力學(二)
02394房屋建筑學
02398土力學及地基基礎
02407路基路面工程
02409橋梁工程
02599應用數理統計
02609互換性原理與測量技術基礎
02864微生物學與免疫學基礎
02899生理學
02901病理學
02903藥理學(一)
02997護理學基礎
03000營養學
03004社區護理學(一)
03005護理教育導論
03006護理管理學
03007急救護理學
03008護理學研究
03009精神障礙護理學
03010婦產科護理學(二)
03139數據庫技術
03200預防醫學(二)
03201護理學導論
篇10
一、復雜性范式:科學研究的新方法論
“復雜性范式”這一概念是法國當代著名學者埃德加?莫蘭提出的,他在其著作《復雜性思想導論》中對復雜性作出了如下解釋:復雜的東西不能被概括為一個解釋一切的起主導作用的詞,不能被歸結為一條復雜性的定律,不能被劃歸為一個簡單地觀念;復雜性是不能用簡單的方式來加以定義的并取代簡單性的東西。[1]埃德加?莫蘭的復雜性理論不僅是一種新的系統論、一個跨學科的科學研究方法論,而且是一種哲學意義上的認識論和方法論,它的三大理論柱石是:“建立在有序性與無序性統一的基礎上的關于能動主體的理論;關于整體與部分相互決定的多中心或無中心的系統的理論;‘把觀察者整合到他的觀察’的自我批評的理性主義的認識論理論”。[2]
依據托馬斯?庫恩的范式理論,一個研究范式的形成除了要具備一定的理論基礎與實踐規范外,還要形成一個有一定影響的學術共同體和專門的學術機構,并且有固定的出版物。復雜性范式的最終形成是在美國,標志是“1984年5月,美國新墨西哥州的州府圣菲建立了專門從事復雜性科學研究的機構――圣菲研
究所,并且出版了專門的雜志《復雜性》”。[3]作為一種新的研究自然科學與人文社會科學的范式,復雜性范式被人們認為是與實證范式、理解范式分庭抗爭的第三種范式,是對科學主義取向與人文主義取向的糾偏。
二、復雜性范式與教育研究
教育作為一種人類特有的社會實踐活動,不論從其自身的目的、要素、結構、形式等方面,還是從其與外部環境的關系來看,教育都是一個極其復雜的系統。葉瀾教授認為:“教育是人類社會所特有的更新再生系統,可能是人世間復雜問題之最?!盵4]實用主義哲學認為研究方法的選擇與使用應該是由研究對象決定的。教育研究的對象是復雜的教育活動或教育系統,因此教育研究可以并且應該采用復雜性范式。長期以來,教育研究領域里一直存在著實證范式與理解范式、科學主義與人文主義、量化研究與質性研究等方面的對立,復雜性范式實現了教育研究范式二元對立走向多元整合。
復雜性范式作為一種普遍意義上的哲學方法論,可以運用到具體的各學科中,但在運用中不能簡單化地移植,這也是復雜性思想的內在要求。教育研究對復雜性理論的借鑒與吸收,必須做到在把復雜性思想作為思想框架,把復雜性思維作為思維模式的基礎上,把教育研究中還原論與整體論、簡單性與復雜性、確定性與不確定性、有序性與無序性、理論與實踐、事實與價值、科學主義與人文主義、理性與非理性等二元對立的傾向恰如其分地融合進復雜性范式,從而以復雜性范式來研究復雜的教育問題。
復雜性范式對教育研究的意義主要表現是思維方式與研究觀念革新。從近代科學確立以來,以還原論和決定論為基礎的簡單性思維方式一直占據著科學研究和人類思維的主導地位。隨著復雜性思想的興起,復雜性范式要求我們在教育研究中要重視非線性、不確定性、自組織性、非平衡性、不可逆性、整體性的思維方式。復雜性范式不是復雜性思維取代簡單性思維,簡單性與復雜性思維的結合啟示我們在教育研究中要轉變以往觀念,要注重整體與局部、實然與應然、理解與實證、行動與思辨、理性與感性等方面的相結合。
三、混合方法研究:教育研究的復雜性范式
復雜性范式對教育研究影響的主要體現就是上個世紀末美國形成了融合了量化研究與質性研究的新研究方法論,即混合方法研究?;旌戏椒ㄑ芯慨a生于美國,其歷史背景是在哲學與研究范式中,實證主義與建構主義、量化研究與質性研究之間二元對立的爭論。受到簡單性思維的影響,當時美國學者大多認為同一研究只能使用一種范式進行,屬于典型的單一方法論者。隨著復雜性思想的興起,以及量化研究與質性研究的對立逐漸制約著教育研究解決實際問題的能力,人們開始認識到在同一研究中可以同時使用不同范式的研究方法,量化研究與定性研究是可以互相借鑒與共同使用的。
美國混合方法研究專家克雷斯維爾認為“混合方法研究是一種研究設計,有著特定的哲學假設和理論立場。作為一種方法論,它的哲學假設指導數據的收集和分析,以及在研究過程不同階段量化和質性方法的混合。作為一種具體方法,它關注數據的收集和分析,強調在一項研究或一系列研究中混合使用量化與質性方法。”[5]混合方法研究的確立體現著教育研究中人們從簡單性思維到復雜性思維的轉變?;旌戏椒ㄑ芯康睦碚摶A是實用主義哲學,以研究問題為核心,注重方法的有效性,主張兼用量化研究與定性研究,是教育研究的復雜性范式的生動詮釋?;旌戏椒ㄑ芯坎皇呛唵蔚貙⒘炕芯颗c質性研究混合在一起,而是遵循復雜性原則,在整個研究過程中將而二者恰如其分地結合起來。