計算機學科概論總結范文

時間:2023-12-22 18:02:11

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計算機學科概論總結

篇1

一、信息碎片的含義

信息是指人類社會傳播的一切內容。人通過獲得、識別自然界和社會的不同信息來區別不同事物,得以認識和改造世界。美國數學家、控制論的奠基人諾伯特?維納認為:信息是我們在適應外部世界和控制外部世界的過程中,同外部世界進行交換的內容的名稱。[1]

“碎片化”一詞是描述當前中國社會傳播語境的一種形象性的說法。所謂“碎片化”,英文為Fragmentation,原意為完整的東西破成諸多零塊。我們也可將“碎片化”理解為一種“多元化”,而碎片化是在傳播本質上的整個社會碎片化、多元化的體現。[2]

信息碎片就是快餐式的、條目式的、海量的信息。我們每天浮光掠影的捕獲大量、瑣碎、隨機的信息,由于沒有及時對信息進行深刻的認識、加工和儲備,信息碎片只會游離在我們的記憶中。這些離散的信息沒有經過深思熟慮,因而不可能幫助我們構建具體的、龐大的、完整的知識體系。

二、現階段高職學生處理信息的特性

1、泛濫性。一般來說,獲取信息的途徑有:報紙、廣播、電視、互聯網平臺、手機網絡、日常交流等。高職生通過上述途徑獲取了大量信息,而這些有用或無用、真實或虛假的信息充斥學生的眼球,難以集中精力甄別、提取的信息。

2、局限性??陀^上,大量的信息進入視野,獲取信息顯得如此簡單、容易??芍饔^上,對于文化基礎較薄弱的高職生來說,超過10頁文檔的文字,就沒有耐心看完,即使看完,也沒有時間梳理信息。

3、間隙性。通常,我們在各個生活的間隙獲取信息,在吃飯時看一眼電視,在坐公交車時用手機上微博,加之90后高職學生對事物充滿好奇,注意力難以集中,因信息獲取的不連續,導致無法及時對收集信息進行回憶、梳理。

4、片面性。有時,僅僅道聽途說,學生將錯誤信息殘留在腦海中。但由于信息來源不可靠、信息傳遞的失真、信息表述能力或理解能力的差異,致使信息最終獲取不完整或不真實。

可見,由于收集、處理信息存在局限性,學生自我知識結構建立不完善,面對就業競爭的巨大壓力,對高職生的職業素養培養,提出了更高的要求。

三、信息碎片整理的方法

信息碎片化趨勢愈演愈烈,我們無法阻礙信息時代的巨大變遷,恰恰可以借助傳統手段和信息技術手段,對各種信息及其屬性進行歸納、總結。一般來說,傳統信息碎片整理分成三個步驟:信息收集、信息分析、信息總結。就高職教學來說,可把上述三個步驟具體化,培養學生信息碎片整理的能力。以學習《計算機概論》章節為例,培養高職學生信息碎片整理職業素養。

收集信息:計算機領域博大精深,對應的二級學科的各種概念和原理種類繁多,即便是同一知識點、同一名詞,各學科描述也不一樣。例如開始講述“計算機的概論”課程前,學生對電腦的概念比較模糊,僅會簡單開關機、使用QQ聊天、聽說電腦可以編程。這些來源于生活支離破碎的信息有具體的、也有抽象的,有真實的、也有虛假的。總之,計算機世界里一切都是那么陌生、迷幻。這時,我們可引導學生通過瀏覽教材、搜索互聯網、咨詢專業人士等方式,盡可能多的收集有關“計算機概論”的知識,如“計算機誕生”、“計算機的發展歷史”、“計算機的體系結構”等信息碎片。

分析信息:從使用價值來看,信息分為有效信息和無效信息。從重要程度來看,信息分為主要信息和次要信息。對有效的、主要的信息,我們應該重點摘錄。面對收集的“計算機誕生”中的“計算機定義”千奇百怪的描述,我們無所適從。到底“計算機是什么?”就需要從五花八門的信息碎片合并與提煉。例如,同學將計算機描述為“編寫程序的工具”;工程系老師將計算機描述為“實現工業自動化的調度機器”;圖書館計算機教材將計算機描述為“實現信息數據共享的電子設備”;互聯網百科將計算機描述為“根據一系列指令來對數據進行處理的機器”。由此看來,不同知識背景的描述是有差異的,抓住計算機的本質特性,可定義為“計算機是處理信息的電子設備”。因此,在“計算機誕生”這個大的信息碎片塊中,存在“計算機是處理信息的電子設備”、“計算機的雛形是算盤”、“第一臺電子計算機是1946年在美國賓夕法尼亞大學誕生的”等小塊信息碎片。

總結信息:總結分為兩個階段。第一階段,對每一個知識點分別進行信息碎片合并,去粗求真,濃縮成短小精悍的理論,便于記憶,為第二階段做準備。例如:在“計算機誕生”知識點,對信息分析時的“計算機是處理信息的電子設備”、“計算機的雛形是算盤”、“第一臺電子計算機是1946年在美國賓夕法尼亞大學誕生的”等小塊信息碎片進行整理,即為“1946年在美國誕生了第一臺處理信息的電子計算設備”。第二階段,將各個知識點進行串聯、梳理。例如:將“計算機誕生”、“計算機的發展歷史”、“計算機的體系結構”等大塊信息碎片進行整理,形成完善、系統的“計算機概論”的知識框架。

四、信息碎片整理的意義

在高職教育中,引導學生建立信息的收集、分析、總結的模型意義深遠。古往今來,我們對“信息碎片整理”并不陌生。遠古社會,人類鉆木取火。根據摩擦生熱的原理,尋找木材和石頭,挑選易燃的木材和易摩擦生熱的石頭,通過兩塊石頭摩擦時,最終產生的熱量點燃木材。其中,尋找木材和石頭是信息收集、選擇合適的引火材料是信息分析,而摩擦生熱是源于信息總結后的實踐。由此而知,“信息碎片整理”對人類認識事物、完善自我是非常有必要的。社會的進步,與歷史經驗的總結是分不開的。

篇2

關鍵詞:跨學科;交叉學科;協同教學;交叉學習

文章編號:1672-5913(2013)01-0003-03

中圖分類號:G642

1 背景

1989年,美國學者舒梅克(Shoemaker)在跨學科學習基本定義的基礎上提出了跨學科教學的定義:教學將跨越學科界限,把課程的各個方面組合在一起,建立有意義的聯系,從而使學生在廣闊的領域中學習。跨學科教育是社會發展的需要,聯合國教科文組織曾指出,高等教育日益國際化是學習和研究的全球性特征的一種反映,應通過新的教育和教學方法,使學生學會在多元文化環境和國際環境中獨立思考和協同工作。

國外跨學科教學改革起步較早,發展較快。近年來,美國大學普遍設置跨人文與自然科學、人文與社會科學、人文與技術科學等新學科與綜合課程,如斯坦福大學的“多學科教學與研究”(Multidisciplinary Teaching and Research)行動等。英國利茲大學在理科、藝術與社會科學、現代語言等學科領域設置各種結合課程,其中理科設置70多門;牛津大學現有30%以上課程都是由兩種以上科目結合而成,諸如“哲學與數學”、“經濟學與工程科學”、“生理學與哲學”等。

跨學科教育有不同的形式和內涵,從專業角度來說,設置跨學科專業,建立輔修、雙學位制度;從課程教學角度來說,開設包含跨學科內容的新課程;從學生角度來說,課程的受眾跨學科化,便于進行交叉融合。

在設置新的交叉學科專業時要淡化專業界限。2000年美國聯邦政府頒布的專業目錄,增設交叉專業,有25個學科群設置了跨學科專業,用以培養跨學科專業人才。中國教育部也于2010年開始修訂專業目錄,強調兼顧新興學科、交叉學科的專業設置。目前進行跨學科專業培養研究的文獻包括工程管理類專業、工業設計類專業等。

在跨學科課程改革方面,密歇根大學提出跨學科協同教學,采用“課程合作”模式和“集合式課程”模式。前者由具有相關經驗的教師共同設計、講授;后者則是2~3門相關主題的獨立課程被安排同步講授。這種理念很務實,相對容易實施,但需要解決教學資源、信息和經驗、激勵機制、行政管理和學生專業背景等帶來的問題。也有學校開設了新的跨學科課程,如軟件知識產權管理、計算思維和網絡、群體與市場課程等。

學生交叉學習也是跨學科教學的重要方式。提出指導本科生“多學科聯合畢業設計”的方法,通過將計算機專業和非計算機專業的學生組成課題小組,制定相關題目,共同完成設計,達到培養學生跨學科綜合能力的目標。在電子商務課程教學中,學生來自網絡、經濟、網絡營銷與廣告、信息安全、在線支付、電子獲批、法律、公共管理和在線出版等專業背景,他們在課程學習和項目實施中實現了跨學科交流。底特律大學組織工程系和護理系的學生,聯合為殘障人士設計城市輔助設施,并從中相互學習。則嘗試面向計算機工程和計算機科學的同學同班開設數據庫系統課程。

本文在2012年7月下旬北京大學李曉明教授主持的“跨學科課程(網絡、群體與市場)培訓班”背景下,總結合肥工業大學計算機與信息學院在跨學科教學方面進行的實踐,包括學科大類培養模式、教改實驗班探索、數字媒體方向建設等,并對如何進一步推動跨學科教學進行了構想,包括“網絡、群體與市場”這門跨學科課程的開設計劃,以及如何推動跨學科選課等。在此基礎上,希望能將李曉明教授的跨學科課程在我校落實,將其跨學科理念在我校發揚光大。

2 跨學科教學實踐

合肥工業大學計算機與信息學院在跨學科教育方面已有一些初步實踐,包括學科大類培養、創新班設置、數字媒體方向建設、學院平臺課建設等方面。

2.1學科大類培養

合肥工業大學于2012年啟動宣城校區招生工作,開設5個系,采用2+2培養模式,即2年統一培養,2年專業培養。以信息工程系為例,設置計算機科學與技術、物聯網工程、電子信息科學與技術、電子科學與技術、光信息科學與技術、自動化、測控技術與儀器等7個計算機與信息類專業。在前面4個學期,系里所有學生在同一平臺上課,強調專業大類培養,形成較寬的學科基礎和跨學科背景。2年后,開始分流,進入專業課程學習階段。盡管上述改革剛剛開始,但在此模式下,學生之間知識交叉會自然形成,跨學科優勢將凸顯。

2.2教改實驗班

合肥工業大學于2010年成立電氣信息類教改實驗班,依托計算機與信息學院管理。實驗班的專業方向為電氣信息類,學生由學校2010級各理工類專業的50名同學組成,是學校本科人才培養的示范區和先導區,旨在培養基礎寬厚的跨學科人才。教改實驗班同樣采用2+2培養模式,前2年實行跨學科的特殊培養計劃,2年后自由選擇專業。目前該班同學已經分散到電子信息工程、通信工程、自動化、電氣自動化、計算機、信息安全等專業進行專業學習,但該班級建制仍然保留,希望能夠保留跨學科交流的環境。

2.3數字媒體方向

計算機科學與技術專業的發展使得學科方向越來越豐富。在“寬口徑”、“重基礎”原則的指導下,我們于2008年修訂教學計劃時設置以下4個模塊方向:數字媒體方向、軟件方向、嵌入式系統方向和網絡方向。每個方向由4門選修課程和1門方向綜合設計課組成。

數字媒體是一個學科交叉方向,合肥工業大學采用計算機與信息學院與建筑與藝術學院聯合培養模式。在4門理論課程中,數字媒體藝術概論課程由建筑與藝術學院承擔,其他3門由計算機與信息學院老師承擔;在方向綜合設計實踐環節中,需要按組完成項目,我們采用4+2方式來組隊,即4名計算機專業同學加上2名廣告學同學,如表1所示。項目中大體按照技術、藝術方面進行分工,如完成游戲類項目,計算機專業學生負責編程實現,而廣告學的同學負責文案設計和藝術指導,同學之間通過討論等環節實現跨學科交流。

3 跨學科教學構想

3.1網絡、群體與市場跨學科課程

2012年7月22-28日,由李曉明老師主講的“跨學科課程(網絡、群體與市場)培訓班”在北京舉行。本次培訓班由教育部計算機專業教指委、計算機學會教育專委會、高等學校計算機教育研究會三家聯合發起,納入教育部“2012高等學校青年骨干教師高級研修班”。筆者有幸參加這次跨學科培訓班,主要想學習跨學科教學模式和方法。關于本次培訓班,個人一些總結如下:

1)聽到很多學科之外的很多東西,學到了知識,還學到了跨學科教學方法,如面對不同專業的學生該如何講清楚同一個知識點,如何深入淺出地用計算機思維和理論來解釋其他領域的問題和現象等。

2)培訓班學員來自不同專業和領域,與數學、管理和計算機等專業的學員一起交流、學習,本身也是“跨學科”協作的一部分。

3)計算機學科和社會學科結合很自然,因為我們對社會現象耳熟能詳,對很多東西有直觀的感受,這樣經過理論分析的結果都能接受。這次“跨學科”培訓的選題非常好,也容易推廣。

正因為如此,我們計劃將這門課程帶到合肥工業大學,進行跨學科教學方面的嘗試。北京培訓結束后,我們于8月召集相關教師組織了一次教學討論沙龍,決定開設“網絡、群體與市場”課程。因為是第一次開設這門跨學科課程,我們計劃采用四步策略,如表2所示。其中,第一步課程研討班已經開始,學院3名教師已經試講部分課程。而最終我們希望本課程與國外同類課程實現同步授課,達到課程國際化的目的。

3.2跨學科選課政策

為了推動跨學科教育,合肥工業大學在2011年教學計劃中實行個性化學分,以推動跨學科選課。設置的個性化學分有6個,必須通過選擇外專業課程來獲得。通過此方式,一方面讓學生選擇自己喜歡的外專業課程,另一方面可促進課程受眾的跨學科化。這樣的政策易于實施,不用大動干戈即可實現跨學科教學。

篇3

(大連東軟信息學院電子工程系,遼寧大連116023)

摘要:智能科學與技術概論課程是智能科學與技術專業重要的必修基礎課,對整個專業課程體系有概括性的引導作用,對學生深入學習后續課程有很大幫助。文章從智能科學與技術概論課程的教學實際出發,提出該課程的整體課程規劃,并根據學生的學習情況驗證其適用性。

關鍵詞 :智能科學;專業基礎必修課;課程規劃

基金項目:2012年遼寧省普通高等學校本科工程人才培養模式改革試點項目(G2201249)。

第一作者簡介:林寶尉,男,講師,研究方向為計算機視覺、模式識別,linbaowei@neusoft.edu.cn。

0 引言

智能科學與技術概論課程是智能科學與技術專業的必修基礎課。學生通過學習基礎課,能夠了解整個專業的知識構成、體系結構以及發展方向,便于將來學習必修專業課,包括模式識別、人工智能、智能機器人等課程。在這個過程中,如何讓學生順利地過渡到更高層次的專業課學習中,如何提高其學習興趣,如何幫助學生深入了解各門專業課之間的層次關系,都是該專業設置過程中需要考慮的問題。智能科學與技術概論的規劃起到了承上啟下的作用。雖然專業導引課也從全局對該專業的情況進行了介紹,但其內容以學生職業引導、興趣培養為主,對專業課程的設置并無過多展開。因此,智能科學與技術概論課程的設置十分必要。

1 課程規劃設置

1.1 能力指標

課程將學生的能力體系分為5個部分:技術知識與推理能力、開發式思維與創新、個人職業能力、態度與習慣、時間構思設計實現和社會貢獻,與其對應的二級、三級及詳細指標見表1。每個能力指標平均對應4個學時,共32個學時。

1.2 講授方式

(1)精講多練。通過講解智能科學的相關內容并結合相關實驗,讓學生掌握智能科學的基礎知識,提高其學習興趣,為后續課程的學習打下良好基礎。

(2)以項目為導向組織教學,通過案例教學,將構思、設計、實施和運行引入教學過程中。

(3)鼓勵學生自主學習,加強基本職業能力的訓練。教學過程中注意互動和引導,運用講授教學、練習教學、實驗教學、案例教學等多種教學方法完成教學任務。

(4)教學實施過程中,提供豐富的教學資源,如多媒體課件、案例、網絡資源、優秀學生作品和外文技術資料等。

(5)對學生進行多方面考核與評價。結合課程實施過程,從知識掌握、能力水平、態度表現等方面,對學生進行全方位的考核。

1.3 講授內容

該課程講授內容分為3個單元,具體內容如下。

單元一:智能科學導論,主要涉及智能科學與技術的目標界定、學科分類、涉及范圍、學科定位、人類認知以及學科簡史等知識點。該單元將在2個學時中完成,并要求學生課外學習2個學時。

單元二:學科基礎理論知識,主要涉及機器系統、視覺感知、高級語言編程等知識點。該單元主要介紹支撐學科的相關課程,并在實踐課中使用高級語言編寫簡單系統。該單元共10個課時,其中包括4個實踐課時。

單元三:專業課介紹,主要涉及數字圖像處理介紹、模式識別介紹、計算機視覺介紹、智能機器人介紹等相關必修專業課的入門介紹,并在每次課程結束后配合實踐編程、工具使用、機器人搭建等實踐環節提高學生的學習興趣,使其全面認識后續專業學習。該單元共20個學時,其中包括12個實踐課時。

1.4 實驗設置

實驗課程共16個學時,包括4次實驗,詳細內容如下。

實驗一:數字圖像處理實驗。使用課程中講授的Matlab語言,實現數字圖像的傅里葉變換、邊緣檢測功能。該實驗共4個課時,配合單元一以及單元二的部分知識點,使學生基本掌握Matlab編程語言,并理解數字圖像處理的基本知識。

實驗二:模式識別機器學習實驗。該實驗利用高級程序語言,實現數據的SVM算法以及KMeans算法,讓學生理解模式識別以及機器學習等知識。該實驗共4個學時。

實驗三:計算機視覺實驗。使用圖像拼接、3D場景重建等相關專業工具,實現二維圖片的3D重現。該實驗共4個學時。

實驗四:機器人實驗。學生在機器人實驗室,實際動手組裝博創模塊化機器人,并編程實現機器人運動調試。該實驗共4個學時,實驗地點為模塊化機器人實驗室。

1.5 結課考試

在教學的各個環節,教師從出勤情況、日常表現、作業、實驗、結課項目及結課報告的完成情況對學生進行全方位的考核,其中結課項目、調查報告及實驗作業占最終成績的90%。結課項目為小組項目,4個學生為一個小組完成系統的設計、編寫、調試等步驟,并組織5名教師對每個小組進行答辯考核。

2 問題及改進

學校于2012年申請創辦智能科學與技術專業。該專業培養學生掌握計算機基礎、電子電路、控制方法、智能信息處理與識別等基本知識,使其具備信息處理、自動控制、人工智能系統開發等基本能力。智能科學與技術概論課程在大二下學期開設,共32學時,其中理論教學16學時,實踐教學16學時。通過理論教學和實踐教學,學生了解了智能科學的基礎理論知識,掌握該專業核心專業課的關系,認識相關后續課程,并能夠使用簡單的算法和工具,為日后深入學習專業課打下良好基礎。

2.1 教材選擇

由于本專業辦學時間較短,沒有足夠的針對智能科學與技術概論的教材可供選擇?,F階段使用較多的教材為《智能科學與技術導論》以及《智能科學》?!吨悄芸茖W與技術導論》是鐘義信主編、北京郵電大學出版社出版的、適合智能專業大一新生使用的專業教材,對整個專業有詳細的介紹,適合作為新生的專業導引課程,安排16個學時較為合適,并不適于我校智能科學與技術概論課程的要求?!吨悄芸茖W》是史忠植主編、清華大學出版社出版的專業教材,該教材對整個智能專業的重要內容都有涉及,系統地介紹了智能科學的概念和方法,吸收了腦科學、認知科學、人工智能、數理邏輯、社會思維學、系統理論、科學方法論和哲學等方面的研究成果,適合高年級學生使用,安排64個學時較為合適,也不適于我校情況。

鑒于上述原因,我們設計該課程時,前半部分理論知識介紹使用了《智能科學與技術導論》,后半部分專業課程介紹使用自制課件。經過2輪的教學實踐以后,我們將根據教材使用情況編寫自用的講義教材。

2.2 內容設計

該課程內容會介紹智能專業的重要專業課,但要在32學時內完成所有專業課程的介紹,并保證該課程內容不與專業導引課以及智能信息處理導引課沖突,難度很大,因此選擇最合適的講授內容,對于該課程的授課效果非常重要。

在授課過程中我們發現,學生對簡單的數字圖像處理、計算機視覺的流行應用以及動手要求強的機器人課程興趣較大,但對數學推導要求較高的模式識別、機器學習等課程接受程度較低。該課程的教學目的是讓學生了解相關課程的意義、歷史、發展等知識,所以,建議加大實驗動手課程的課時比例,讓學生多使用相關知識、算法和應用,盡量避開復雜的數學推導。

2.3 資源配置

學校的智能科學與技術專業創建于電子工程系,依托電子系的軟硬件實驗室,培養學生的軟硬件知識儲備,提高學生的實際動手能力。其中,軟件算法將配合嵌入式設備進行硬件集成,并指導學生設計具有智能算法應用的硬件設備。教學過程中將使用校實驗室中的模式識別嵌入式開發板、博創模塊化機器人平臺以及Turtlebot智能機器人平臺。該課程在實際講授時,理論課以及算法相關實驗在大班進行,硬件實踐課程在小班進行,能取得較好的授課效果。

3 實施效果

在該課程設計內容的指導下,智能科學與技術概論已經完成了2輪的課程教學,并在課程結束后組織學生填寫調查問卷。題目分兩類,第一類包括課程目標是否清晰、該課程能否提起學生對該專業課的學習興趣、該課程的實驗設計能否有效提高學生的動手能力,以及該課程的內容相關設計是否優秀。統計結果如圖1所示。除極個別學生外,大多數學生都選擇了符合以及完全符合,說明該課程設計可以滿足教學要求。第二類問題總結學生在課程中獲取的知識能力,包括編程調試、理論知識應用、信息獲取、技術文檔寫作、自主學習、分析問題、解決問題等,為多選題。從圖2可以看出,學生對各項能力的認可率均超過50%,其中信息獲取、分析問題等能力的認可率接近80%,說明該課程設計基本滿足教學目標。

4 結語

智能科學與技術概論對智能專業學生的深入學習起到了重要的引導作用。我們根據自身的實際情況出發,設計出適合該專業學生的課程設計安排。經過兩輪的實施效果證明,該課程的設計方式比較適合學生。隨著課程的持續,我們將不斷解決存在的問題,并編寫適合我校學生使用的教材。

參考文獻:

[1]鐘義信,智能科學技術導論[M].北京:北京郵電大學出版社,2007.

[2] Edward FC,Johan M,Soren O.重新認識工程教育:國際CDIO培養模式與方法[M].顧佩華,沈民奮,陸小華,譯.北京:高等教育出版社,2009.

篇4

[關鍵詞]地理信息系統 設計與開發 地方院校 教學質量

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)16-0042-03

地理信息系統(Geographical information system,簡稱GIS)融合了地理學、測繪學、信息科學、計算機科學等學科知識,是一門交叉學科,具有強大的生命力。隨著計算機科學的高速發展,地理信息系統展現了超凡的學科融合能力,應用的深度和廣度迅速提升。到目前為止,地理信息系統已經應用在國土、測繪、氣象、地震、林業、軍事、水利、環境、交通、環保等領域,全社會對GIS專業人才的需求迅速增長。[1]據統計,全國共有350多所高等學校近800個專業開設地理信息系統課程。[2]矢量化與建庫、空間數據處理與分析、GIS軟件開發與系統管理分別是GIS工作人員應具備的三個層次技能。GIS軟件開發是GIS專業畢業生的主要就業途徑,占GIS從業人員的32.01%。[3]各高校GIS專業越來越重視學生GIS開發能力培養。[4]地方院校GIS專業畢業生主要服務于地方社會經濟發展需要,GIS設計與開發以行業結合應用型為主。故地方院校地理信息系統專業的GIS設計與開發課程以培養學生從事GIS應用項目設計與開發能力為目標,具有很強的實踐性。地方院校受生源、基礎設施以及師資條件等影響,GIS設計與應用教學效果普遍不盡如人意。GIS設計與開發需要教師具有豐富的行業設計與開發經驗,同時需要豐富多彩的實例演示,這就對教師提出了很高的要求。GIS設計與開發需要學生具有很強的邏輯思維能力,并具備一定的數學和計算機功底。地方院校特別是地方師范類院校地理信息系統專業女性比例較高,其計算機基礎和數學功底相對薄弱。鑒于此,筆者結合自己的教學實踐,對GIS設計與開發教學內容與手段等方面進行探討,以期為提高GIS設計與開發教學質量提供借鑒。

一、GIS設計與開發課程教學特點

地理信息系統開發目前以組件式開發為主流。[5]通過專業地理信息系統平臺提供的可視化開發組件,可以快速便捷地搭建自己的GIS應用程序,嵌入常見地理信息系統功能,為進一步與應用行業融合提供接口。目前,各高校GIS設計與開發大都采用組件開發,且一般選用ArcGis,SuperMap,Mapgis,Mapinfo的二次開發平臺。

GIS設計與開發課程教學具有如下特征:1.實踐性強。GIS設計與開發以應用開發為主,需要依靠大量項目實踐來培養學生的動手能力。2.學科交叉性強。本課程融合了計算機科學、數學學科和具體應用行業學科知識,學科交叉性強,需要學生具有很強的學習能力、軟件開發能力和邏輯思維能力,這樣才能很好地將地理信息系統技術融入行業應用當中。3.教學方式靈活。GIS設計與開發是一門動手能力很強的課程,傳統的以理論講授為主的教學方式難以滿足課程教學需要。GIS設計與開發常采用項目教學法[6]、分組教學法等,以增強學生在學習過程中的主體性、趣味性、能動性。因此,GIS設計與開發教學的重點不在于理論知識,而在于實踐教學。[7]以實踐操作深化理論知識,使得學生在不斷掌握軟件開發技能的同時,完成理論知識的頓悟。

二、GIS設計與開發課程教學優化模式探討

(一)強化GIS設計與開發課程群設計

GIS設計與開發是GIS專業的一門主干課程,需要配套一系列課程構建GIS設計與開發課程群來輔助教學。其設計應遵循以下原則:1.理論與實踐相結合,強化實踐教學;2.因材施教,注重個性差異;3.堅持知識、能力、素養協調發展與綜合提高原則[8];4.注重系統性和完整性;5.以需求為導向,堅持課程可調整性原則。

基于當前對GIS設計與開發人才的需求以及地方院校課程設計情況,GIS設計與開發課程群應包括計算機組成原理、數據庫概論、數據結構與算法、GIS算法與數據結構、程序設計、軟件工程、軟件設計模式、計算機圖形學、地理信息系統概論、地理信息系統工程、GIS軟件開發、WebGis開發等課程,囊括了GIS設計與開發過程中所需的大部分知識,全面反映了“概念―原理―方法―操作―應用”五位一體的特征。

(二)多模式的培養學生實踐能力

目前,大部分GIS課程理論教學以教師講授為主,且實驗教學過程多采用學生被動學習的傳統模式,即由教師進行程序演示與操作,再由學生進行模仿或根據實驗指導書編程重現。在此模仿過程中,學生往往更多的關注了代碼的書寫,而未能主動思考,不能激起學生的主觀能動性和創造性,大大降低了程序運行成果所獲得實踐成功的成就感。因此,應該采取多種教學模式激發學生的學習積極性,多角度培養學生的實踐能力,具體如圖1所示。

圖1 GIS軟件設計與開發課程教學架構示意圖

項目示范型。以教師科研成果作為典型案例,從項目的背景、需求、設計、編碼、測試進行分析、講解、示范以及實踐,將學生帶入學科前沿和具體工程實踐中,加深學生對知識的理解,讓學生直觀地感受解決實際問題的快樂,激發學生學習興趣,充分展現“讀、想、練、用”的教學要素。

團隊協作型。GIS設計與開發設計項目過程復雜,涉及面廣,需要發揮團隊精神,互補互助,達到最大工作效率。在實踐教學中可以將全班學生分為幾個小組,根據教學知識點假設項目背景擬定題目,教師擔任指導,由學生分組自學、協作完成教學工作。小組中一人負責問題分析,擔任項目甲方,負責提出需求;一人負責與甲方溝通,建立規范化需求清單;兩人負責系統設計與系統原型快速構建;一人負責項目測試;建立系統設計之后,全組分工協作完成系統開發工作。

開發競賽型。GIS開發大賽注重學生的知識綜合運用以及解決實際問題的能力培養,從選題、需求分析、設計、編碼到最后的測試,周期長、任務多樣、難點多,能鍛增強學生團隊協作意識并磨煉學生意志,非常接近工作狀態,能使學生盡早接受社會競爭。目前,除ESRI和SuperMap每年均會舉辦一次全國性GIS大賽外,很多高校會舉辦一些校內競賽,其中GIS設計與開發均是其重要的競賽項目,這為GIS設計與開發教學提供了很好的實踐教學平臺。

校企合作型。通過與相關GIS軟件公司合作建立實習基地,讓學生參與具體的項目,為學生提供進入社會和接觸實際項目鍛煉的機會,使學生在輔助完成項目的同時,熟悉項目流程、認清重點和難點、提升開發技能等。同時加強校企技術交流,邀請企業技術總監、項目經理舉辦不同類型的專題講座,增強學生項目閱讀能力。

軟件測試型。通過對GIS系統進行黑白盒測試,發現GIS設計與開發中的關鍵點、難點以及常見Bug分布情況,可加深學生對知識的認知并提升軟件設計與開發能力,避免自己在設計與開發過程中犯同類錯誤。

就業引導型。按照學生興趣愛好以及就業意向進行應用行業分組,與相關行業企業、協會、就業指導中心建立聯系,舉辦企業專題、行業發展前沿、就業指導等講座以及到企業中參觀學習業務流程、觀摩企業成果,擴展學生學術視野與知識面,了解業界動態,建立行業發展與GIS應用交集,縮短學生與社會、企業之間的距離。

(三)圍繞課程群打造教學團隊

教學團隊對教學質量起決定性作用,是學科建設與發展最重要的基礎性資源。GIS設計與應用課程群學科交叉廣泛,知識增長點眾多,發展迅速,這就需要教師不斷擴展學科領域和提升知識結構,以優化與提升整個教學團隊。地方院校多數將學校定位為“教學為主型”,教研僅限同門或相似課程教師間的交流,根本談不上團隊建設。[9]眾多實踐表明,科學研究是團隊建設的核心與抓手??茖W研究可以以項目為紐帶團結各層次、各學科人才,凸顯學科帶頭人與技術骨干的作用,能形成良好的傳幫帶氛圍,建立以點帶面形成合力的局面。在項目資助與帶動下,才能實現學科交叉融合、知識結構更新、人才交流,才能吸引高層次人才來校教學與研究,形成良性的“引進、培養、鍛煉”長效發展機制。因此,可以有針對性的凝練研究方向,覆蓋GIS設計與開發課程群,在科學研究中建立教學團隊。

三、結語

GIS設計與開發能力很大程度決定了GIS專業學生的就業前景,是GIS專業培養的主要目標之一。GIS設計與開發具有很強的實踐性,其能力的培養需要綜合性、系統性、多學科的實踐教學體系支撐。從GIS設計與開發課程群設計以及圍繞課程群打造教學團隊、多模式實踐教學三個方面可豐富GIS設計與開發教學體系,促進學生由被動學習向主動獲取轉變,優化和提高教學質量。同時,我們應該認識到,GIS設計與開發教學質量優化提高是一個長期的過程,應在教學工作中不斷摸索與總結,探索新的教學模式、教學方法和教學理論,促進教學質量穩固提升。

[ 注 釋 ]

[1] 邊馥苓.我國高等GIS教育:問題、創新與發展[J].地理信息世界,2007(2).

[2] 董雋.高等綜合院校地理信息系統教學問題探討[J].林區教學,2009(1).

[3] 趙銀軍.高校地理信息系統人才培養探討[J].測繪與空間地理信息,2010(1).

[4] 蔡菲,孫英君,單寶艷等.地理信息系統專業學生GIS軟件開發能力的培養[J].測繪通報,2008(6).

[5] 鐘廣銳.基于SuperMap Objects的“GIS設計與開發”課程實驗設計[J].地理空間信息,2007(2).

[6] 黃猛,李攀.項目教學法在地里信息系統教學中的應用研究[J].時代教育,2012(5).

[7] 趙冠偉.地理信息系統設計與開發課程教學質量優化探討[J].實驗室科學,2011(4).

篇5

具有一定的計算機應用能力,是現代社會對畢業大學生的基本要求。在人才招聘市場上,用人單位普遍要求非計算機專業人才掌握一定的計算機應用技術。經過大學計算機基礎教育以及畢業后短期的培訓,這個要求一般均可達到。而當前用人單位熱切需要卻最難招聘到的是具備一定行業特長的信息化人才,即掌握某領域知識的計算機專業人才。由于這種跨學科復合型信息化人才,往往需要在一個行業里面深入工作較長一段時間,因此一般的計算機專業應屆畢業生都難以達到要求。于是在計算機專業人才市場上出現了一個尷尬的局面——單位招不到人才,學生找不到工作[1]。怎樣培養具有行業特色,滿足社會需求的計算機專業人才,成為開設計算機或信息類專業的各高等院校需要面臨的一個重大課題。除了綜合類和理工類大學,全國還有很多具有行業特色的高等院校,如南方醫科大學、中國地質大學、華中農業大學等,這些高校近年來均開設了計算機或信息類相關專業,其初衷就是培養具備行業特色的復合型信息化人才,滿足社會的相關需求。然而,根據有關企業在業內的調查了解,行業院校培養的信息化人才在就業時并未顯示出足夠的競爭實力,許多用人單位指出,大部分高校所培養的復合型人才沒有系統地掌握跨學科或跨專業的知識,也不具備多方面的能力,無法滿足社會的需求,事實上,并沒有達到學校所設計的培養目標[2-3]。造成這種現狀的主要原因有哪些?各大高校在設置計算機類人才培養計劃時又該如何考慮?本文就相關問題進行了一些研究和探討。

1行業院校計算機人才培養的困境

導致行業特色院校培養的信息化人才就業競爭力不足的原因有很多,總結起來主要有以下3個方面:

1)學校供通才,企業需專才。學校設置的計算機專業課程體系未能與行業發展的需求同步,其中通用課程與行業課程結合不多,達不到開設這個專業的初衷。部分行業院校,特別是重點院校,設置計算機專業的課程體系時忽視本行業特點,仍以國內一流理工科名校的相關課程體系為參考,以計算機基礎理論課程為主,以培養研究型的通才為目標;而大部分企事業單位(科研教學單位除外)更需要的是具備一定的計算機理論基礎以及相關行業知識的應用型計算機專業人才,供需矛盾明顯。

2)學科被邊緣,學生被專業。在行業院校,計算機專業往往被主流學科邊緣化,不受重視,造成“一本院校,二流專業”的現狀;招生時,被調劑到計算機專業的學生比例過大,很多學生認為自己“被專業”,抵觸情緒很大。再加上職業規劃指導不到位,學生總認為行業院校的計算機專業比不上綜合類或理工類院校的相關專業,畢業后就業不具備競爭力,導致學生看不到自己的未來,不知道可以從事或要從事的方向,從而失去主動學習的積極性。

3)專業難定位,學科難發展。行業院校的計算機專業應該如何定位?這個問題仍未有定論。如果定位過高,而實際教學團隊和相關科研實力又不能勝任,則培養出的學生計算機理論基礎不夠扎實,相關行業知識又不夠豐富,高不成,低不就,成為人才市場上的“雞肋”。如果定位過低,學生理論知識過于淺薄,又會造成學生就業后的再學習能力不足,不利于其長遠發展。而如果定位長期搖擺不定,則會影響學科的持續發展,造成師資隊伍不夠穩定,科研工作缺乏動力,又進一步導致了學科的被邊緣化。

2行業院校計算機人才培養的新思路

行業院校的計算機專業人才培養要走出困境,必須“認清現實,更新觀念,找準定位,長遠規劃”[3-4]。首先要承認理想與現實的差距,認清自身的優勢和劣勢。行業院校的計算機專業與理工科名校相比,在學術水平和師資力量上都有一定的差距,這是其劣勢;然而,行業院校的計算機應用可以與行業需求結合得更深入更緊密,這是其優勢。其次要改變固有的“重理論研究,輕實踐應用”的觀念。雖然在高科技領域的科學研究是推動社會進步的巨大動力,但是那在社會生產領域中畢竟只占極小的一部分,當今社會需要得更多的是大量的有工程實踐能力的應用型人才,這才是行業院校培養計算機人才的最根本需求。基于現實的要求,行業院校培養計算機人才的基本定位應該是:深入結合本行業特色,以培養適應行業生產和發展的應用型計算機人才為主,以培養研究型人才為輔。行業院校培養的學生應具備一定的計算機基礎理論知識和較強的工程實踐能力,對行業基本規范和工作流程有一定的接觸和了解,畢業后可直接進入相關行業的計算機應用領域進行工作。由于計算機理論基礎和應用能力的培養要循序漸進,行業知識的學習也需要長期滲透,因此在學生入校伊始就要開始進行職業規劃教育,讓學生盡早明確自己的職業方向,積極主動的尋求發展。現以我校的計算機專業教學改革為例,談談行業院校培養計算機人才的一些新舉措。

3行業院校計算機人才培養的新舉措

我校為醫科類重點院校,原名為“第一軍醫大學”,2004年整體移交廣東省后更名為“南方醫科大學”,并于次年開始招收計算機專業的學生,由生物醫學工程學院負責培養。我校最初的計算機專業培養方案基本參照國內知名院校的計算機科學與工程專業進行設置,后根據學科發展的實際情況每4年修訂一次。在近7年的教學實踐過程中,不斷地發現問題,并逐步找準定位,現2011版計算機專業培養方案已基本修訂完畢。在最新的方案中,為培養具有行業特色的計算機應用人才,主要有以下幾點新的舉措:

3.1調整教學計劃,適應行業需求

在新的培養計劃中大大增加了有醫學特色的相關課程,從低年級開始就設置行業基礎課程,并加大高年級相關選修課的分量,讓學生逐步進入行業知識領域。僅第一學期以政治、英語、體育等公共基礎課為主,從第二學期開始,除高數、物理、程序設計、電子技術等工科專業基礎課以外,還逐步開設了人體解剖學、生理學、醫學信息概論等課程,這些課程都是醫學專業的學生要重點學習的基礎理論課程,由我校基礎醫學院的專業教師進行全學時授課。在高年級的課程設置中,除操作系統、數據庫原理、計算機組成原理等必修的計算機專業基礎課程以外,還開設了移動應用開發、數字圖像處理、大型醫療儀器設備原理與技術、醫學電子儀器原理與設計等結合了醫、工兩行業特色的專業選修課程,這些課程的學習可以加深學生對行業知識的了解和掌握,使學生畢業后能盡快適應行業的需求。#p#分頁標題#e#

3.2加強實踐教學,夯實工程基礎

工程能力,特別是程序設計能力,是計算機專業學生的看家本領,需要經過長期的培養和訓練,不是一、兩個學期,一、兩門課程就可以完成的。在新的培養計劃中,為夯實學生的編程基礎,每個學期都有與程序設計相關的課程,如:學生入學第一學期就通過“C語言程序設計”課程開始接觸程序設計的基本概念和過程,后續學期通過“數據結構、面向對象程序設計、算法設計與分析、網絡程序設計”等一系列課程的學習,不斷擴展和加深對程序設計思想和方法的理解與掌握,經過這一系列課程的訓練,學生的程序設計能力將大大加強。同時,在新的培養計劃中,還提高了數據庫原理、操作系統原理、計算機組成原理等傳統的專業基礎課程的實驗教學學時,進一步鞏固了學生的工程實踐能力。

3.3配備課程設計,提高應用水平

僅僅通過單科專業課程的學習,學生對相關知識的掌握和了解往往浮于淺表,在實際應用中難以將所學過的知識融會貫通。在新的培養計劃中,為了提高學生對專業知識深入理解與綜合應用的水平,在三、四年級每學期的全部課程結束之后,安排了1~2周的課程設計,用以強化訓練學生的實際應用能力。例如:數據庫原理與應用課程設計,不僅要求學生對醫院信息系統的運轉流程進行基本了解,還要求實現其中一部分科室的數據庫訪問功能,這不僅加強了學生的計算機應用能力,還讓學生了解到了相關的行業知識。而軟件工程課程設計,通過對建立企業門戶網站等大型商業案例進行設計與實現,使學生經歷了分析、設計、編碼、測試一個完整的項目過程,不僅掌握了對常用開發和測試軟件的基本應用,還加強了學生的文檔撰寫能力和團隊合作意識。

3.4接觸企業實訓,明確就業目標

在新的培養計劃中,第四學年基本不給學生安排課程教學,而是以進入企業實習和完成畢業設計為主。學校和學院通過直接或間接與IT企業合作,讓學生走出去,把項目引進來,以期縮短學生畢業后進入相關行業的過程。一方面,引入企業實際的應用問題作為畢業設計課題,并聘請企業資深工程師協助進行畢業設計指導,從而避免了畢業設計僅作紙上談兵,遠離實際應用需求的弊??;另一方面在企業建立長期的實習基地,讓學生實際接觸到企業真實的工作環境,盡早了解自己的實際工作能力,使學生的就業目標更明確。

篇6

Abstract: Along with the development of modern information society, talents which not only have professional skills, but also have certain ability of the computer application are getting more and more popular in the society. Therefore, in order to cultivate talents adapting society’s development, college must cultivate inter-disciplinary talents with both professional skills and ability of computer application, combining computer technologies and other professionals. Database is a course with strong practicalness, existing certain difficulties for non-computer professional students. But as the computer education teaching workers, we must overcome difficulties, research database teaching schemes to train and temper the ability of students in all aspects. From the reality, this paper makes the teaching plan on practice, boldly attempts new ideas on how to improve non-computer professional students' interest in learning database, cultivating their learning autonomy and innovation ability.

關鍵詞: 非計算機專業;數據庫;教學方案

Key words: non-computer major;database;teaching scheme

中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)16-0173-01

0引言

隨著計算機在社會各個領域中的廣泛應用,高校很多非計算機專業根據需要也開設了數據庫課程,但是非計算機專業的學生對計算機的興趣不高,加上計算機基礎知識比較差,尤其是難以掌握計算機語言、編程等。所以,非計算機專業學生計算機教學效果難以提高。針對這種現狀,我們在設計數據庫教學方案時,首要的任務就是針對如何提高非計算機專業學生對數據庫的興趣。通過對數據庫教學設計,使他們在各個方面都得到鍛煉。

1定位教師角色,培養學生對計算機的興趣

在數據庫教學中,要改變以往傳統的以教師為中心的教學模式,教師應該扮演的角色是以學生為中心,教師只是協助學生,指導實驗,答疑解惑或者是理論知識的總結等。所以,要在以學生為中心的新型教學模式下,努力提高非計算機專業學生學習計算機的興趣,使學生真正掌握有效的學習方法,培養學生在實踐中發現問題并提出問題最后解決問題的能力。

例如在數據庫實際教學中,教師可以在計算機多媒體教室以Access數據庫為后臺演示數據庫的實際操作,也可以直接在Access表里查詢、刪除、增加數據,這樣可以讓學生看到可以采取多種方式操作數據庫。通過這種立體的直觀的方式激發學生的興趣。Windows操作平臺里面的所有的應用軟件大都有比較接近的操作界面,加上學生有Word和Excel的基礎,所以在學習數據庫時,教師就只是輔導學生,讓他們通過自學來掌握使用方法,此時老師就只是發揮引導的作用了。所以,在非計算機專業數據庫教學方法的研究中,要精確定位教師的角色,最大限度地激發學生的學習興趣。

2根據專業特點設置合理的教學內容

教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會編制了一套《關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見及計算機基礎課程教學基本要求(試行) 》,理工科可以采用1+X方案,文科可以采用1+X+Y方案。方案中的“1”代表分級教學中的《大學計算機基礎》部分,方案中的“X”和“Y”代表著要充分各個專業不同的特點。

例如,美國馬可雷斯特大學的Kaplan教授在講解Matlab程序設計時,百分之五十介紹Matlab編程,百分之五十介紹關于理工科的實例,收到了良好的教學效果。這充分證明了計算機教學內容不僅要實用化還要針對專業,在教學中引入最新的科研成果,使學生參與本專業有關計算機問題的開發工作,培養學生實際動手能力。所以,設置合理的教學內容在數據庫教學設計中也是非常重要的。

3制定合理的考核機制

由于數據庫這門學科是一門實踐性非常強的學科,其要求就是要學習者解決實際生活中面臨到的問題,解決問題的過程可以直接反映出學生的學習效果。所以,教師要建立合理的考核機制,對學生的平時成績給予及時的評價。

平時成績的考核主要是學生的課堂練習、作業以及學習的表現等等。除了在課堂上進行平時考核外,教師還可以借助網絡來實現教師與學生之間的交流平臺,可以利用網絡環境下的考試系統進行考核以及評價。另外,還要注重考核完后的反饋機制,讓學生通過考試發現自己在學習中存在的問題,教師也能夠通過考試發展學生在計算機方面存在問題的傾向性。在這個過程中,要根據社會需求的變化來變化等級考試的內容和形式,避免出現應試教育的傾向。所以,在非計算機數據庫教學方案中還要注重建立合理的考核機制,保持學生對計算機的積極性,否則數據庫教學將會失去生命力。

4小結

教學方案的研究是高等院校培養人才的重要教育教學環節,需要計算機工作者進行長期的實踐和探索以及創新。通過近幾年來的教學實踐,定位教師角色,培養學生對計算機的興趣,根據專業特點設置合理的教學內容,制定合理的考核機制可以有效解決高校非計算機專業教學中的學生學習興趣不高、教學內容更新快以及應試教育傾向等問題。

綜合所述,我們要如何讓學生通過數據庫課程設計,使他們的各方面能力得到培養和鍛煉,是高等學校計算機教學研究和培養人才的重要環節。實踐證明,隨著社會科技的不斷進步,數據庫教學必然存在著新的挑戰,但是只要我們堅持不懈地努力和探索,就一定能跟上時代的步伐,提高學生的創新能力,培養出更多的符合社會需要的多功能型人才。

參考文獻:

[1]薛聯鳳,葉水仙.非計算機專業數據庫教學方法探析[J].南京林業大學學報:人文社會科學版,2002,(6):76-78.

[2]孫春玲,潘曉鷗.高校非計算機專業計算機基礎課程的研究與設計[J].黑龍江高教研究,2007,(9).

[3]賴凡,余建橋.高校非計算機專業計算機基礎教學的實踐與思考[J].西南農業大學學報:社會科學版,2007,(1).

篇7

[關鍵詞] 電子商務 人才培養模式 美中比較

一、前言

截至2010年12月,支付寶注冊用戶突破5.5億,日交易額超過25億元人民幣,日交易筆數達到850萬筆。據有關統計,2010年中國電子商務市場交易額達45000億,電子商務企業數量達25000家,電子商務服務企業直接從業人員超過160萬人,由電子商務間接帶動的就業人數,已超過1200萬人,預計到2012年將達到1900萬人。未來5年,在中國3000多萬家中小企業中,將有半數企業在經營中嘗試或運用電子商務工具,國內對電子商務人才的需求量將達到300萬以上。

中國目前有超過300所本科高校和超過700 所高職院校開設電子商務。與電子商務發展的大好前景形成反差的是, 這些電子商務畢業生普遍無法直接上崗, 對口就業率遠遠低于普通高校其他專業的就業率。與此相比,美國作為電子商務開展較早的國家,人才培養模式比較成熟,所培養的電子商務人才得到了社會廣泛的認同。因此,本文將從培養層次、專業設置、課程設置、師資力量、教學模式五個方面對美中兩國電子商務專業人才培養模式進行比較,試圖從中得到借鑒,為我國今后電子商務人才培養提供有益的參考。

二、美中兩國電子商務專業人才培養簡介

1. 美國

美國的電子商務教育發展較早。在1998年,美國著名的卡耐基-梅隆大學就由工業管理研究院和計算機學院聯合創建了電子商務學院,1999年宣布設立了世界上第一個電子商務專業碩士學位。該校電子商務專業主任Michael Shamos教授說:“如果要經營網上商務,就需要了解許多商務知識;同時還需要懂得許多技術方面的知識。否則,你可能需要雇用太多的技術人員,你自己則無法制定明智的采購計劃,對建立網絡一無所知,為別人所左右。電子商務碩士學位應比哈佛的MBA更有價值,原因在于既懂技術又有電子商務知識的人員匱乏”。

目前典型的提供深入電子商務教育的學校有:哈佛大學、麻省理工大學、斯坦福大學、紐約大學、加州大學、西北大學、卡耐基-梅隆大學、范德比爾特大學和華盛頓州立大學等。但美國大學一般不開設電子商務專業,電子商務多是作為獨立的課程,或者選擇在有關課程中根據需要添加相應內容以達到傳授電子商務知識的目的。比如,西北大學、麻省理工大學、紐約大學都設有獨立的電子商務主修課程,加州大學伯克利分校則是將電子商務的內容整合到其他課程中。

2. 中國

我國的電子商務專業教育也可以追溯到1998年,幾乎與美國卡耐基-梅隆大學開辦電子商務專業同期開始。其發展歷程經歷了嘗試期、規范期和發展期三個階段。在嘗試期,電子商務專業教育伴隨著一批電子商務專業學者的不斷研究,通過在各校以公共選修、專業選修課的形式開設相關課程,也有少數學校在本科高年級開設電子商務方向或電子商務班(以至開設電子商務研究生方向)等。在規范期,為適應市場需求,使電子商務專業人才的培養規范化、規?;?,中國國家教育部高教司于2000年底和2001年初分兩批批準了13所普通高等學校試辦電子商務本科專業。在發展期,教育部高等教育司從2002年開始又批準了第三批、第四批等開設電子商務本科專業的院校。截至2008年,全國已有327所高校開設電子商務本科專業,其中一些高校開設了碩士生和博士生的電子商務研究方向。

三、美中兩國電子商務專業人才培養模式比較

1. 培養層次的比較

根據Harlan等人(2001)對AACSB附屬的77個商學院的調查分析,美國大學提供4種不同層次的電子商務課程安排,分別是理學碩士、理學學士、電子商務非學歷認證教育、電子商務方向的工商管理碩士。從其搜集的教學計劃樣本來看,MBA階段的樣本數量占到了40%,其次是理學碩士階段,兩者的數量占到了總體樣本的70%;在課程設置上,非技術類課程和技術類課程的比例大概為2:1。

由此可見,在教學層次上,美國的電子商務教育采取學歷教育與非學歷教育相結合的方式,主要集中在研究生階段,并以MBA教育為重點。

中國的電子商務教育主要集中在本科層次,因為國內教育界普遍認為電子商務專業的寬口徑特點必須要建設在寬泛和大量的理論基礎之上,因此選擇在時間比較充裕的本科4年,有助于學生搭建扎實的理論知識框架。

2. 專業設置的比較

電子商務是由多門基礎學科交叉形成的新型學科,涉及計算機技術、管理學、經濟學、法學等學科門類。在專業設置方向上,國內外高校一般都有著不同的側重。

從奧斯汀的得克薩斯大學電子商務研究所查到的開設電子商務本科專業情況看:美國的計算機學院和商學院開設電子商務專業的占絕大多數,尤其是在著名大學的商學院,普遍開展電子商務教育。另外,有很多小專業一般會開設電子商務課程或輔修電子商務專業,比如說市場營銷類、信息管理類等。

我國的電子商務專業大多是依托學校的傳統優勢和教學資源而開設的,其培養方向和院系的專業特點有明顯的關聯性。比如有計算機背景的院系,其培養計劃中則含有大量的計算機類課程,重點培養的是直接從事電子商務平臺和電子商務應用軟件的規劃、開發和維護的專業技術人員,授予的是工學學位;有經管背景的院系,其培養計劃中含有大量的經管類課程,重點培養的是能夠從事電子商務管理的人員,授予的是經濟學學位或管理學學位,由此形成了電子商務兩個不同的培養方向:偏技術和偏經管。從科類結構看,兩個國家對電子商務所屬的科類基本認同,都是在經濟類、管理類和計算機技術類院系開設電子商務專業或相關課程。

3. 課程設置的比較

在課程設置上,美國各大高校各具特點。例如:

卡耐基-梅隆大學的電子商務專業對經濟管理和技術課程采取并重的態度,力圖使畢業生能成為未來企業中電子商務應用方面合格的經理人、規劃人、分析家和編程人員。其專業教學內容涵蓋了各種商務模式,具體涉及電子化市場研究、電子目錄、網站管理、自動化撮合、電子商務安全支付、分布式交易處理、定單執行、客戶滿意度、數據挖掘與分析。一方面電子商務的實施需要與技術緊密結合,因此需要涉及網絡、分布式數據庫、計算機安全技術、多媒體技術、Web設備、人機接口設計;另一方面成功地引入電子商務不僅需要了解其成本和效益,而且需要懂得商業重組、適應管理(集成傳統系統與Internet前端)、供應鏈結構、電子化商業中的會計與審計、仲裁職能、作為交換媒體的資金性質、快速商業反應、電子商務法律、政策及規則。

華盛頓州立大學電子商務專業培養目標是“開發、使用和管理信息技術、數字網絡來幫助組織在Intemet上從事商業活動?!闭n程設置中技術類核心課程包括:網絡商務編程、數據庫管理、通信、電子商務概論;商務類核心課程包括:消費者行為與電子商務、傳統與電子環境中的營銷、數字企業的財務管理、網絡法律。專業選修課(任選兩門):網絡營銷、網絡倫理、電子商務中的服務業、電子商務的企業家精神、國際電子商務、數字時代的供應鏈管理、不斷出現的技術、信息系統項目團隊管理、系統分析與設計。整個課程設置以商務為主,強調基礎知識,重視學生各方面的基礎訓練;技術類課程旨在幫助學生理解其在商務中的作用與地位;課程設置中的專業選修課則充分體現了商務與技術的融合,表現了電子商務專業的學科交叉性的特點。除此之外,華盛頓州立大學開設的電子商務課程中與人有關的課程至少有兩門:消費者行為、溝通研究或人的發展。這樣有利于學生掌握有關消費行為方面的知識,能夠在將來的工作中了解客戶。

我國學者馬剛等的調查發現國內高校電子商務人才培養形成了經濟、技術、管理三種取向,開設的核心理論課程分別如下:

經濟取向:電子商務概論、管理學、政治經濟學、會計學、微觀經濟學、宏觀經濟學、計量經濟學、國際貿易學、電子商務物流管理、電子商務安全、網絡營銷、網絡經濟學、電子商務系統建設與管理,數據庫技術、電子商務網站建設、電子商務法。

技術取向:高級程序設計語言、電子商務概論、電子商務系統開發技術、管理學概論、經濟學基礎、離散數學、數據結構、數據庫引論、操作系統、計算機網絡、信息與網絡安全、網站設計與建設、網絡營銷、中間件技術、電子商務物流、網絡支付與結算、多媒體技術、運籌學引論、電子商務法律、管理信息系統、數據挖掘與數據倉庫。

管理取向:電子商務概論、管理學、微觀經濟學、宏觀經濟學、計算機網絡、電子商務法律、電子商務技術、電子商務物流管理(物流與供應鏈管理)、管理信息系統、網絡營銷、數據庫系統及應用、網站設計與開發、電子商務安全、電子商務系統分析與設計、網上支付與網上金融、網絡經濟學、企業電子商務管理。

三種取向的理論課程設置都體現了電子商務學科的交叉特點,課程覆蓋了經濟學、管理學、信息和計算機科學及法學等學科。但是課程設置的隨意性很大,其層次、作用、地位缺乏內在邏輯性。許多院校僅將現有的有關技術和商務方面的課程簡單地堆砌在一起,缺乏系統的有機融合。另外,課程設置中關于能夠反映信息社會和電子商務最新發展的前沿類課程較少,反映出對學生創新與創業能力培養的側重不夠。

縱觀三種取向的理論課程設置,可看出其培養方向模糊。雖然界定了取向,但很多院校的課程設置并不能清晰地確定其培養的電子商務人才將來的就業目標。顯然,培養適合各個行業的通才,并不適合中國企業目前對電子商務人才的專業和實用需求。應該在課程設置中多增設一些與特定行業相關密切的課程。當然,有條件的院??梢栽O置多個就業方向,這些就業方向最好能夠與已經確定的取向吻合,這樣有利于課程的設置。

三種取向的實驗課程設置多局限于針對特定課程的驗證型和認知型實驗,設置了很少針對跨專業乃至跨學科的能夠培養學生創新與創業能力的綜合型實驗。

4. 師資力量

美國高校大多是在經濟、信息管理系統、市場營銷等專業下開設電子商務課程,側重講解與本專業相關的電子商務知識,教師專業特色濃厚,對某些課程的研究非常深入。比如,由市場營銷專業的教師講授網絡營銷等課程。另外,美國高校經常聘請一些電子商務研究機構、公司的知名人士到學校來兼職從事教學工作,他們有著豐富的實踐經驗及很強的事務處理能力。

中國高校電子商務專業的師資力量薄弱。許多學校在申請設立電子商務專業時,并沒有足夠數量的、達到一定教學水平的和能夠完成教學計劃規定的全部課程的師資隊伍。許多教師是從計算機、通信、管理學、經濟學等專業轉而講授電子商務課程,懂技術的不懂商務,懂商務的不懂技術,根本無法勝任電子商務專業的教學。在實際教學過程中,雖然制定了教學計劃和教學大綱,但因教師缺乏,只能是有什么樣的教師開什么樣的課,教師會什么就教什么。這種情況導致學生的知識結構不完善,知識內容不合理。

2. 定位要明確

電子商務專業的多面手人才培養要求體現了電子商務專業明顯的學科交叉性和寬口徑特點,很容易造成院校在培養該類學生的過程中只做了多種學科知識的一種表面堆砌,無法深入對電子商務的內在規律展開研究,技術與能力的培養沒有層次性和方向性。因此,院校的電子商務專業建設要結合社會需求和自身實際情況,明確人才培養層次、明確人才培養方向。與美國相比,中國總體電子商務人才的培養層次較低,主要集中在本科階段。從本科階段的三種教育層次來看:研究型院校側重科研人才的培養,教學型與研究型院校側重高級應用人才和創新人才的培養,教學型院校側重應用人才和實用人才的培養。這三種層次的人才互相不能取代,也不可或缺,他們實現了電子商務專業人才的合理梯隊和人才的多樣化。因此,高校應該在對自身合理定位的基礎上,進一步明確電子商務培養的層次問題。另外,從電子商務的培養方向來看,可以分為經管類和技術類,或細分為經濟類(網絡貿易與營銷)、管理類(ERP、SCM、CRM)和技術類(商務網站的規劃、開發與維護)。院校在課程設置上,既要有統一的共性課程,也要有突出自身人才培養層次、方向的特色課程,形成共性與個性兼具的特色人才培養方案。

3. 加強師資培訓

5. 教學模式的比較

美國的電子商務教學形式多樣化,重視學生實踐能力的培養。比如麻省理工開設的電子商務營銷課程,設置了項目研究、帶薪實習、課余實踐等環節;斯坦福大學的網絡營銷課程要求學生利用所學知識設計因特網服務或產品;哈佛大學積極開展電子商務案例研究。同時美國的高校一般都設有電子商務研究中心,通過校企合作對電子商務領域的定價策略、法律問題、在線消費行為等關鍵問題進行研究;學生則被要求對企業提供咨詢服務。在電子商務人才培養目標上,美國高校堅持以市場導向為主,以基于因特網的技術、產品開發、營銷、管理和戰略制定為基礎,通過開設電子商務課程,結合電子商務研究中心、強調動手操作能力等方式,培養學生利用網絡制定新的競爭方式與企業戰略的能力。

中國的電子商務教育總體以理論教學為主,實踐實習的學分一般只占總體學分的12%左右,對學生實踐能力的培養是國內電子商務教育的薄弱環節。高校在制定電子商務培養方案時仍然缺乏對人才市場需求的充分調研,從理論教學到實踐教學的渠道不暢通,導致輸出的電子商務人才較難適應社會需求。

四、總結和建議

中國電子商務專業人才培養在專業設置方面與美國基本相同,但在培養層次、課程設置、師資力量和教學模式等方面與美國還有很大差距,因此中國電子商務人才培養要想取得長足的發展,必須借鑒和學習美國開展電子商務教育的成功經驗。具體來說,有如下建議:

1. 以市場為導向

人才的培養是為了迎合社會的需求,市場對人才的要求對人才培養起著決定性的作用。目前社會對電子商務人才的需求主要來自五種機構、三種類型:五種機構分別是專業電子商務公司、IT網絡公司、企業的信息服務部門、咨詢服務公司和專業網絡營銷服務公司;人才類型主要集中在技術類、商務類和綜合管理類。

此外,電子商務人才的需求特點和地域存在關聯,隨信息化的進程發展而動態變化。院校應該積極開展市場調研,與時俱進,充分了解社會和企業對人才的要求,及時調整和優化人才培養方案,以適應社會需求的變化。特別要掌握就業所輻射區域內的人才需求情況,針對該區域企業的人才需求特點,側重某種技能的培養,使學生更具競爭優勢。

針對中國高校電子商務專業師資力量薄弱的情況,各高校應加強師資培養,不斷提高教師的理論與實踐操作水平。有條件的高校可以派教師到國外高校進修學習,學習國外最前沿的理論動態和先進的實踐經驗。同時,可以請企業界的電子商務專家兼任該學科某門課程的教師,這些處在電子商務實踐第一線的專家具有豐富的商務經驗和最新的技術,掌握著電子商務最前沿的信息。這樣,既保證學生所學的知識不會落后于時展,也保證了學生畢業后不會感到自己的知識與實際工作需要脫節。

4. 改進教學模式

一方面,電子商務是一門新興學科,不可能在短時間內建立一套成熟完善的理論體系來指導教學。因此,不論哪種層次的培養都應該打破封閉式教學,實行開放式的校企結合的教學與實踐模式。另一方面,目前大部分企業還處于電子商務的探索期和嘗試期,對于電子商務的理論和方法的掌握都不夠成熟,急需專業方面的相關指導和大量的專業人才。因此,高校應該抓住機會,聯合企業,一方面在企業的實際應用中挖掘研究課題,為企業排憂解難,使知識轉化成產能;另一方面利用企業資源創建實習基地,為學生創造更多的實踐機會,讓學生在實踐中發現問題、解決問題,提高學生的應用能力和創新能力。而上級部門也應該為高校和企業的聯姻牽線搭橋,疏通渠道,提供資金和政策的扶持,促進高校的電子商務專業形成產、學、研結合,資源有效共享的良好局面。

5. 納入非學歷認證教育

目前社會上有很多電子商務非學歷認證教育,其目的是為了進一步規范電子商務從業人員的職業行為,提升從業能力。與高校教育相比,非學歷認證教育更具實用性和針對性,而企業在擇人的時候也比較重視這些證書。典型的認證考試有國家勞動與社會保障部推行的“電子商務師”系列認證、計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試下設的電子商務系列專業技術資格考試、阿里巴巴旗下阿里學院推出的阿里巴巴電子商務系列認證、IBM電子商務解決方案設計師認證等。院校可以根據自身的層次和方向,選擇性地將這些認證考試納入培養計劃,采取選修的形式或者1+x(學歷證+職業資格認證)的形式,對學生開展培訓或鼓勵學生自主參加培訓,進行職業定向,提高職業技能。

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[6] 盧淑靜,周歡懷.基于中美電子商務人才培養模式的思考[J].情報雜志,2010,29(1):189-191.

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[8] 王學東、李叢偉、.中美電子商務高等教育的比較研究[J].中國信息導報,2006(10):59-62.

篇8

關鍵詞:計算機基礎課程;教學內容;計算思維;Office高級應用

1我國高校計算機基礎教學內容回顧

20世紀80年代是我國計算機基礎教學從無到有、開創摸索的階段,各高校計算機基礎教學從Basic語言教學開啟普及教學,教學對象逐步擴展到各學科各專業。課程名稱多為計算機應用基礎,教學目標為普及計算機基本知識,培養計算機操作能力。教學內容采用“基礎知識+操作系統平臺+應用軟件”模式。

90年代計算機基礎課程陸續納入大學基礎課程體系,高校計算機基礎教學進入了蓬勃發展階段。將課程名稱定為計算機文化基礎,說明計算機教學上升到文化層面的高度,強調培養學生計算機信息處理能力。

2006年后,計算機基礎課程升級為大學計算機基礎課程(以下簡稱大基課程),教學內容也進一步提升,陸續形成九大模塊(見表1)。

2010年《九校聯盟(C9)計算機基礎教學發展戰略聯合聲明》的,標志著以培養學生“計算思維”能力為核心的新一輪計算機基礎教學改革在國內高校形成廣泛共識。計算思維相關知識點進入計算機教材。

2當前計算機基礎課程教學內容存在的問題

2.1教學內容涉及面廣,重點不突出。

隨著計算機技術的發展,計算機基礎課程內容逐漸增加,幾乎涵蓋了計算機學科的方方面面。課程的每一章內容可映射到一本或幾本計算機專業教材,大有百科全書化的趨勢。

以我校為例,計算機教學始于1985年開始,進行Basic語言培訓,1993年籌建計算機教學中心,1995年開始計算機應用基礎培訓和選修課教學,1997年起按省教育廳要求參加省非計算機專業學生計算機知識與應用等級考試。教學內容與全國高校保持一致。2006年,結合《關于進一步加強高等學校計算機基礎教學的意見》和《中國高等院校計算機基礎教育課程體系2006》(CFC),省教育廳計算機教學指導委員會根據我省具體實際情況擬定了《關于進一步加強云南省高等學校非計算機專業計算機基礎教學的意見》,提出了分類思想。我校教學內容走上了與學科專業融合改革之路,教學內容增加了醫學信息相關內容(見表1),教學內容不斷增加。

近年各高校對大基課程課時不斷壓縮,從上百學時壓縮至30、40學時。面對內容更新快、知識點劇增的情況,教師上課只能滿堂灌,疲于奔命完成教學內容;學生面對內容多而雜,知識點聯系松散,重點不突出,多感枯燥無味,難于將知識串起。

2.2教學內容與中學內容有所重合,缺乏亮點

按照教育部《中小學信息課程指導綱要》,大多中小學開設了信息技術課程。我們對云南省初高中信息技術課程開設情況進行了研究,并對我校2014級、2015級新生問卷調查(見表2和表3)發現,大基課程內容與信息技術課程內容重合高。這一表象導致大學計算機課程教學內容缺乏吸引力。

通過表3可以看到,超過半數的學生認為自己計算機水平良好,認為現行大基課程要求掌握的知識技能,自己已掌握,因此學習缺乏動力,隨意缺課現象時有發生。部分學校的教學管理者也膚淺地認為通過中小學信息技術課程內容,學生已經掌握了相關知識,沒有必要再用過多的學時進行重復性教學。不斷壓縮大基課程課時,甚至質疑大基課程開設的必要性。

3對目前計算機基礎教學內容的一些思考

3.1解決好學生自我高估計算機知識和應用能力的問題

我們對我校入學新生進行了計算機水平測試,按照大學計算機課程大綱要求組卷,測試結果(見表4)顯示,及格率僅為5%。這表明中學信息技術教學并未取得預期中的效果,學生對自己計算機掌握水平估計過高。就辦公信息處理而言,通過信息技術會考的學生,僅僅撐握了非常初淺的應用,系統應用、深度應用仍是一片空白,因此,Office部份的教學不應該弱化甚至刪除,而應該加強和提升,在其高級應用上挖掘。

在調查中,更多學生對網頁設計、多媒體技術感興趣,但是,由于學時的縮減,教學內容多,教學中并沒有得到很好的落實。對于這部分,可結合“中國大學生計算機設計大賽”予以加強,讓學生能夠學有所用,獲得更多的成就感。

3.2解決好計算思維與教學點結合的問題

現階段計算機基礎教學改革的熱點問題是如何在教學中貫徹計算思維。據周以真教授提出的“計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動”。計算思維體現的最佳途徑就是程序設計,因為程序設計本身就是問題求解的過程。這也是理工科院校或綜合性院校計算機基礎教學的通常做法。但是對于醫藥類院校這一途徑并不適用。

實際上,醫藥院校新生對于程序設計課程興趣不大(見表5)。主要原因在于:一是學生的思維結構偏重于形象思維、邏輯性和集中性思維,抽象思維、發散性思維相對不足,缺乏創造性思維,程序設計課程的內容醫學生難于理解;二是醫學學科要求操作規范化,講求確定性和準確性,專業性強,學生覺得程序設計對今后工作幫助不大,醫學應用軟件應由專門的技術人員設計,醫務工作者會用就好,因此學生學習積極性低,學習效果差。

現有教學內容能否支撐計算思維?其實,現有的大學計算機基礎課程中充滿著大量的計算思維案例,教師們一直都在進行著無意識的計算思維教學。有眾多研究者對現有的課程內容與計算思維結合進行了嘗試和研究。如龔沛曾教授提出用6周時間開展計算思維和程序設計算法教學;朱鳴華教授提出了概論、數據的表示與存儲、計算機系統組成、操作系統、計算機網絡基礎與應用、程序設計基礎與算法、數據庫系統和信息安全等8單元教學內容;陸漢權教授等提出的計算機歷史、計算模型、處理器模型、編碼與存儲、算法和程序、操作系統和計算機網絡7模塊內容框架;周怡教授提出“貫穿計算思維內容的計算機基礎知識,以醫學案例展開Office使用、醫學信息分析與決策”。這些研究成果無疑對我們在大基教育中如何培養學生計算思維,起到了很好的啟發作用。我們認為只有結合專業,在日常教學中尋找適宜展開計算思維培養的結合知識點,才能使計算機思維的培養有根有源。

3.3解決好教學內容日益膨脹的問題

筆者認為以下幾種內容可以減少。

(1)過時的內容。一些已經淘汰或過時的軟硬件內容可以刪除。

(2)學生掌握情況較好的內容。如Windows系統操作、Office軟件的基本操作、互聯網、殺毒軟件操作、輸入法等。讓學生課后自主查缺補漏。

(3)信息技術課程中學習過、學生有一定基礎但沒有達標的內容,可放到實驗課中,讓學生進行探究式學習。

應該保留和加強以下內容。

(1)新技術、新知識、新進展應該加強,并跟進相關知識和技術普及。

(2)根據專業特點,提高學生運用計算機解決專業具體問題的能力。在面向專業服務中找到計算機基礎教育教學的落腳點,提高學生應用計算機解決專業問題的思維、能力。

(3)計算機基礎理論的認知,是大基課程與信息技術課程的根本差異,因此理論知識不可少,但也應避免為理論而理論的提升和空談,必須把握好度,以有助于培養學生計算思維能力,培養學生專業信息素養,提高專業信息意識、信息能力的切入點。

(4)對各專業學習高年級學生的走訪調查(見表6)發現,近79%的受訪學生認為,大基課程中,辦公信息處理最有用,教學中應加強并提升。

這其中的原因,一是很多學生(包括研究生)對各種總結、實驗報告、課程論文、答辯演示文稿、畢業設計等文檔排版存在很大問題,長文檔編輯排版、目錄生成、批注、自動編號、樣式等幾乎一無所知,電子表格軟件更是知之甚少,遑論Office各軟件組件間的交互使用及宏。二是用人單位對應聘人員Office軟件使用要求較高,大部分學生對于Office軟件的大量高級功能顯得力不從心。三是從2013年下半年開始,全國計算機等級考試(CNRE)二級開考MS Office高級應用科目,大部分學生認為,程序設計并非人人有用,選擇MS Office高級應用上手更容易,日后更有用。

因此,大學計算機基礎課程教學中引入MSOffice高級應用的知識,結合全國計算機等級考試大綱要求,將其講深講透,既可幫助學生獲得二級證書,又可增強學生的就業競爭力;同時可使課程具有一級半的性質,有利于大基課程從一級向二級更高層次的轉型。

篇9

關鍵詞:電氣學科 由來 發展

中圖分類號:F407 文獻標識碼: A

一、電氣學科的由來

所謂電氣是指電能的生產、傳輸、分配、使用和電工裝備制造學科或工程領域性質,是以電能、電氣設備和電氣技術為手段來創造、維持與改善限定空間和環境的一門科學,涵蓋電能的轉換、利用和研究三方面,包括基礎理論、應用技術、設施設備等。

學科,是對知識的劃分,它常與專業結合在一起使用,對研究生的教學用學科,對本科以下用專業。

1、電磁學理論的建立及通訊技術的發展

自然界中的雷電現象是人類對電有了最早、最樸素的認識,而吸鐵石是人類對磁現象的最早觀察。人類對電磁現象的研究開始于16世紀的英國,1663年德國科學家蓋利克發明了摩擦起電的儀器,1729年英國科學家發現電荷可以通過金屬傳導等等,這些都是人類對電的早期實驗,這之后出現了一系列具有里程碑意義的發明或發現。

⑴庫侖定律。1785年法國科學家庫侖通過扭秤測量靜電力和電磁力總結出兩個電荷之間的作用力與它們間距離的平方成反比,與它們所帶電荷量的乘積成正比,這就是著名的庫侖定律。這一發現的現實意義在于它標志著人類對電磁現象的研究從定性到定量階段。

⑵伏打電池。1799年,意大利物理學家伏特經過反復實驗發現把任何潮濕的金屬物體間都會產生電流,一年后伏特發明了世界上第一個電池,人類對電的研究由靜電擴大到動電,開辟電學研究的新領域。

⑶奧斯特發現電流的磁效應和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發現通電的鉑絲周圍的小磁針發生輕微晃動,之后他經過反復實驗證實了這一點。其后安培進行了更加深入的研究,提出了右手定則,發現了電流方向與磁針轉動方向之間的關系。安培通過實驗發現了2個通電導體和2個通電線圈之間相互作用的規律,從而奠定了電動力學的基礎。

⑷法拉弟電磁感應。英國科學家法拉弟是第一個完成磁生電實驗的人,并且歸納出產生感應電流的5種情況。法拉弟把這一現象叫做電磁感應。電磁感應的發現使生產電成為可能,至今,發電機、變壓器都是運用電磁感應原理工作的。

⑸麥克斯韋的電磁場理論。英國數學家、物理學家麥克斯韋總結了前人的一系列成果,用數學方程式表示電磁場,建立了完整的電磁理論體系,揭示了光、電、磁本質的統一,并預言了電磁波的存在。

電磁理論的建立為無線電通信奠定了基礎,先后發明了有線電報、有線電話和無線通信。

2、電工技術的初期發展

人類社會歷程中經歷了三次工業革命,對人類的進步起到了巨大的作用,第一次工業革命從18世紀中葉到19世紀中葉,以瓦特發明的蒸汽機為標志,以機械化為特征,中心在英國;第二次工業革命從19世紀后半期到20世紀中葉,以工業生產電氣化為主要標志,其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術”和汽車、飛機、無線電“三大文明”為標志,中心在美國和德國。第三次工業革命從20世紀中葉到21世紀初,以社會生產、生活信息化為特點。

⑴直流發電機的誕生。1831年英國企業家研制出歷史上第一臺發電機,蒸汽動力永磁發電機,1832年法國科學家發明了世界上第一臺直流發動機,1866年西門子發明了自激式直流發電機,1870年格拉姆發明了實用自激直流發電機,它結構簡單,輸出電流穩定。

⑵遠距離輸電。1875年法國建成世界上最早的火力發電廠,愛迪生不僅發明了燈泡,還建立了美國第一家直流發電工廠,通過電纜輸送照明用電,不過當時最遠的輸送距離只有1.6公里。之后,愛迪生還建立了一座水電站,形成了電力工業體系的雛形。

⑶交流發電機的誕生。1878年俄國人亞布洛切科夫成功試驗了單相交流輸電技術,1885年,英國工程師菲爾安設計的第一座交流單相發電站建成,同年美國人威斯汀豪團隊完成了交流發電、供電系統,并創建了交流配電網。1883年美籍工程師特斯拉發明了世界上第一臺感應電動機。5年后他又發明了兩相異步電動機和交流電傳輸系統。1888年,俄國工程師德布羅夫斯基和德爾伏發明了三相交流電,1891年德國安裝了世界上第一臺三相交流發電機,并建成了第一條三相交流輸電線路,從此,三相電交流電得到了廣泛的應用,電能逐步取代蒸汽機成為動力源,電力工業得到迅速發展。

3、電工理論的建立

⑴電路理論的建立。電路理論的建立是一個過程,1778年伏特提出了電容的概念,給出了導體上儲存電荷的計算方法Q=CU,1831年法拉第提出了電磁感應定律,1832年亨利提出了磁通量的計算公式。1845年德國物理學家基爾霍夫提出了關于任意電路中電流和電壓關系的基本定律:電流定律(任意時刻電路中任何一個節點的各支路電流的代數和為0);電壓定律(任意時刻電路中任意一個閉合回路的各元件電壓的代數和為0)。這兩個定律奠定了電路理論系統分析的基礎。

⑵電網絡理論的建立。通信技術的興起推動了電網絡理論的發展。1924年福斯特給出了電容、電感二端網絡的電抗定理,建立了由給定頻率特性設計電路的電網絡理論。1945年美國科學家伯德總結分析了線性電路和控制系統的頻域分析方法,1953年梅森創建了采用信號流圖分析復雜回饋系統的方法,并被廣泛的應用。20世紀中期計算機的出現使電網絡的計算機輔助的分析和設計成為電路理論研究中的基本手段。

二、電氣學科的發展

按照我國高等教育學科的劃分,電氣信息學科屬于工學門類,其下設五個一級學科:電氣工程、電子科學與技術、信息通信工程、控制科學與工程、計算機科學與技術 。這五個學科有著相同的學科基礎,都是研究電磁現象及應用的基礎學科與技術工程的綜合學科。電子科學與技術、信息通信工程和計算機科學與技術是從電類專業派生出來的弱電學科,在19世紀末電氣科學技術已經形成了電力與電信兩大分支。

電氣工程一級學科下設五個二級學科:電機與電器、電力系統及其自動化、高壓電與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術。電氣工程包含的專業基礎理論有電路原理、模擬電子、數字電子、微機原理與接口技術、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業理論有電力系統及其動態分析、電力電子、電機學、高壓電與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業供電、電力市場等。

我國的電氣工程開始于1908年上海南洋公學的電機電工學科,就是上海交大的前身,距今有100多年的歷史,1917年上海交大的電機??圃O立了電訊門,既我國最早的無線電專業,如今的電子信息及計算機專業都是由此發展演化而來,1932年清華大學設置了電機系,建國后,建立了一大批以工科為主的大學,其中大多設立了電機工程系,1977年以后,大部分高校的“電機工程系”更名為“電氣工程系”,近幾年來,部分高校又把“電氣工程系”發展成為“電氣工程學院”。大學一般都是把強弱電分開,即電氣類與電信類,它們分別設在不同的學院。

電氣學科的發展歷史證明了這樣兩個道理:一是任何理論的創立和技術的發展都是眾多科學家一代代不懈努力的結果來完成的,特別是在學科相互融合交叉的今天更是如此;二是科學技術的每次重大突破都會導致生產力的跨越式發展和人類社會的進步,科技是第一生產力,創新是社會發展的推動力。

參考文獻:

(1)范瑜. 電氣工程概論(M). 北京:高等教育出版社.2006

篇10

[關鍵詞] 數字媒體藝術 發展概況 前沿成果表現

doi:10.3969/j.issn.1002-6916.2011.23.027

數字媒體藝術是指以數字科技和現代傳媒技術為基礎,將人的理性思維和藝術的感性思維融為一體的新藝術形式,也是目前藝術設計領域中最具生命力和發展潛力的部分。數字媒體藝術的突出表現是“數字繪畫藝術”或者“計算機美術”,其本質的表現形式包括借助數字技術或數字媒體來創作的感官藝術或設計作品,例如,利用數字技術設計制作的視頻和電影、平面廣告設計、工業品造型設計、環境藝術設計及建筑表現等;其延伸的表現形式涉及范圍更加廣泛,包括電子游戲、網絡游戲、數碼攝影等。數字媒體藝術和其它藝術表現形式相區分的最為關鍵的一點是其創作過程或表現形式必須全部或者部分借助數字技術手段。

從學科角度來看,數字媒體藝術屬于典型的交叉學科,既有計算機科學知識,也有人文社會科學知識。作為應用技術學科的一種,數字媒體藝術和工業設計、信息設計的關系非常緊密。此外,數字媒體藝術的傳播還依賴于數字媒體技術的發展。因此,從本質和內涵上來說,數字媒體藝術是基于數字媒體技術的一門藝術表現形式,是視覺藝術、設計學、計算機圖形圖像學和媒體技術相互交叉的學科。

回顧20世紀藝術和技術的發展歷史,我們可以大致總結出數字媒體藝術的發展歷程。20世紀50至60年代,由于受到計算機設備本身的限制,早期的數字圖形圖像設計仍處在開發階段,所以該時期是數字藝術的萌芽時期。對于計算機圖像和三維計算機動畫來說,70年代是很有意義的10年,因為該時期已經開始出現電腦繪畫軟件,表達圖像設計和三維環境的技術也更加成熟。80至90年代,數字媒體藝術進入了普及和興旺時期,該時期軟件的主要進展是Photoshop開發成功,三維動畫和虛擬環境設計能力的增強及數字化電影的出現。從20世紀90年代中后期至今,數字媒體藝術進入了多元化的深入發展時期?;ヂ摼W的出現和多媒體技術的成熟,使得該時期的數字媒體藝術不僅表現形式多樣,其內容和表現力也更加成熟,形成了和傳統藝術相融并存的局面。我國的數字媒體藝術最早可追溯到20世紀80年代中期,經過20多年的發展初現繁榮。但是相對于國際數字媒體藝術水平來說,我國的數字媒體藝術仍處于起步和發展階段。但現階段數字技術的飛速發展為數字媒體藝術提供了最好的機會,首先隨著經濟社會和文化藝術的發展,我國大眾對于數字藝術的理解和認識能力得到了很大提高,并且參與其中的熱情空前高漲。其次,政府在資金和政策上也對數字媒體藝術做了鼓勵和支持,并且從民用和商用角度來說,數字媒體藝術已經開始滲入到影視、繪畫、展覽演示、廣告包裝等行業,并在網絡廣告、在線影音、電子出版、網絡游戲等新媒體行業中發揮越來越重要的影響。

曾經在全球掀起一股3D視覺潮流的3D數字電影巨制《阿凡達》是數字媒體藝術在影視領域的前沿成果表現。這部全球電影票房歷史排名第一達到27億美元的科幻影片在創作和放映過程中無處不閃耀著數字媒體藝術美的光輝。當然,這部影片取得的巨大成功是以數字媒體技術的革新為基礎的。導演詹姆斯•卡梅隆率領團隊耗時14年開發了《阿凡達》的數字拍攝設備,為3D數字媒體技術的發展帶來了歷史性的突破。在這部影片中,虛擬捕捉和摳像合成技術被詹姆斯恰到好處地利用并加以完美升華。當動作演員穿上帶有感應節點的特制服裝后,電影制作人員通過多角度的攝像系統可以適時捕捉到動作演員逼真的動作畫面,動作演員的一舉一動在電腦上即可現場看到,如動作演員做出奮力奔跑的動作,在電腦屏幕上就可以看到藍皮膚的納美人在特技森林場景中奔跑的逼真畫面,并且通過動作演員眼部等細微部分的感應節點可以完整捕捉到眨眼、皺眉等細小的動作,增加了電影中角色表演的真實性。這種實時觀看3D數字媒體拍攝效果的技術是史無前例的。詹姆斯把他親手打造的潘多拉星球的奇幻世界以體驗的方式呈現在了全球觀眾身邊:豐富多彩的草本植物似乎就在觀眾的鼻子底下,觸手可及;陽光般伸展的針葉花瓣似乎就覆蓋著前邊觀眾的腦袋;那些漫天飛舞的雪花般的“靈魂樹”的種子包圍了銀幕前的每一個人……全球觀眾在大銀幕前享受了一場身臨其境、亦真亦幻的數字媒體藝術視覺盛宴。

進入21世紀的第二個十年以后,數字媒體藝術已經不僅僅是藝術家獨有的思維創意表達方式,而是成為了社會經濟利潤的增長點。所以我們相信,隨著計算機科學技術和數字媒體技術的不斷進步和發展,數字媒體藝術一定會迎來其發展過程中一個又一個的繁榮期。

參考文獻

[1].李四達,《數字媒體藝術概論》,清華大學出版社,2006年

[2].周安華,《電影藝術理論》,中國廣播電視出版社,2005年