時間：2023-08-11 17:26:34
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機與科學技術學科評估，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
教育參與國際競爭本身需要雙語教學，這是科學技術、信息技術發展的必然。我國已加入WTO，在東西方文化傳統的碰撞過程中，如何使自己的利益得到保證，這是當今高校教育工作者要思考的問題。若我們的高校教師只會用漢語教學，所有的課程都用漢語講，既不利于外國學生到中國來留學，也降低了我國高等教育的國際競爭力。因此我們開展雙語教學不僅意義重大，而且勢在必行。
世界科學技術、經濟和文化的重心在美國和歐洲，科學技術、經濟和文化的傳播方式從來就是從中心向邊緣地帶擴散。中國是發展中國家，處于邊緣地帶。在相當長的時期內，我們必須加強英語學習，才能夠較快地學習和掌握發達國家的先進科學知識和科學技術。
隨著我國科學技術水平提高和經濟的快速發展，科技產品和物資的進出口總額位居世界前列，中國要在世界開展大量的交流活動，就需要大量的“專業+外語”人才，才能保證我國在世界各個方面的份額，北京大學生命科學學院的昌增益教授認為，當今世界最為通用的語言是英語，科技交流語言更是英語。用英語教學能使我們更好地檢索、利用最新、最先進的科技文獻，因為從20世紀中后期以后高水平科技文獻絕大多數都是英文的，和專著、國際會議一般使用的也是英文。用英語掌握科學與技術能使中國學生更為自信地走向世界，更為有效地了解世界和參與國際交流，從而使中國在全球化過程中輕松地“引進來和走出去”。
開展計算機雙語教學的背景
隨著世界經濟全球化的加快和我國加入WTO，社會面臨著嚴峻的人才競爭。社會越發達，科技越進步，地球就變得越小，中國人與外國人、外國書的接觸就越頻繁，特別是計算機這個人類已經離不了的工具，在世界范圍內具有很強的通用性。缺乏“外語＋計算機”的復合性人才，國家信息技術猶如缺少了千里眼、順風耳、飛毛腿和科技巨人，要想成為軟件大國、計算機強國便是一句空話。目前社會急需大批高素質和復合型的人才，以“雙語教學”的形式培養既懂計算機專業又能熟練使用外語的人才正是時代的要求。而目前的狀況卻是許多大學生盡管學了多年專業和英語，也拿到了該拿的“通行證”，但實際應用時卻是“瞎子”“啞巴”。網上內容讀不懂，英文資料不會查，計算機出現的提示信息看不明白，解讀程序代碼不知道什么意思，與外國人交流開不了口，這實在是一種尷尬的局面。
一個國家使用本國的語言無疑是獨立的象征，但英語作為一種銜聯科技和財富的工具卻使雙語國家的印度成為繼美國和俄羅斯之后的第三科技大國，其軟件生產量現已占世界總量的16.7％，從而在某種意上講正是因為雙語才使其快速地走上更高層次的獨立。難怪比爾?蓋茨驚呼“印度將會在21世紀成為軟件的超級大國”，這不能不引起人們的思考。鑒于目前狀況，教育部在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》中提出：“為適應經濟全球化和科技革命的挑戰，本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學。對高新技術領域的生物技術、信息技術等專業，以及為適應我國加入WTO后需要的金融、法律等專業，更要先行一步，力爭三年內，外語教學課程達到所開課程的5％-10％。”這是國家首次將雙語教學提高到重要位置。
計算機雙語教學中要解決的問題及應采取的對策
1.在計算機雙語教學中教師是關鍵。計算機專業教師用英語準確表達計算機的專業概念，對大多數教師來說有一定的困難，那么讓英語教師來進行計算機雙語教學是否得心應手呢？其實不然，因為師范大學的外語系畢業生所學的都是生活英語而非計算機專業英語。這與會漢語卻不一定能懂高等數學、流體物理是一樣的道理。
教師素質和使用雙語的能力是開展雙語教學的先決條件。為此，可以從如下幾點考慮：首先，要讓專門從事計算機專業教育的人精通計算機專業英語。尤其是年輕教師，要鼓勵他們報考研究生、進修、出國深造、有計劃地提高計算機外語水平，不把外語做專業，而要把外語做工具。另外鼓勵計算機專業教師提高外語口語表達能力和專業詞匯量。也可以采取走出去、請進來的辦法，學習、參考國內外的成功經驗，并將其應用于自己的教學當中，以適應、熟練計算機雙語教學的需要。還可以制訂一些相關政策，給有志于學外語的計算機專業人員創造合適的環境，從多方面努力，力求盡早培養出大批合格的、優秀的、能勝任計算機雙語教學任務的雙師型教師。雙語教學能否順利開展，師資力量起著十分關鍵的作用。教師只有真正熱愛教育事業，同時具備較高的專業水平和外語水平才能夠勝任這項工作。而且雙語教學課程教師的備課、組織教學、批改作業等的工作量常常大于母語教學，需要付出更多的心血和精力。因此，這項工作對教師的職業道德和業務素質都提出了更高的要求。
雙語課程的開設數量及質量取決于師資力量，師資培養是推進雙語教學工作的重要內容。沒有一支高素質的計算機雙語教學隊伍，計算機雙語教學就永遠掛在口頭上。
2.在計算機雙語教學中學生是根本。計算機雙語教學和其他教學一樣，也要遵循“因人而異，因材施教”的原則，在保證學生有較強的外語能力的同時，還要保證學生對計算機學科知識有一定的接受能力。這在雙語教學的試行中顯得尤為重要。如果學生的外語水平尚未達到一定程度，就盲目地進行雙語教學，無異于拔苗助長，將會事倍功半。要想辦法培養學生在學習專業知識的同時學好外語的興趣，營造良好的雙語學習環境，加大對雙語特別是英語的投入，逐漸形成用外語學習計算機各門學科知識的習慣和氛圍， 培養和造就雙語人才。
3.課程的選擇是載體。計算機雙語教學分為三個層次：第一是簡單滲透，計算機雙語教師上課時用外語講述計算機的重要理論和關鍵詞等，使學生在學習中形成一種外語環境；第二是整合層次，計算機教師講課時交替使用中英文，讓學生學會如何用英語表達中文內容；第三是雙語思維層次，讓學生學會用母語和英語來思考和解答問題。要達到這三個層次，并使學生能聽得懂、跟得上、學得會，就需要選擇一門計算機課程，使其能夠實現上述三個層次的要求。除了教師的精講多練外，還要充分利用多媒體及網絡資源，使計算機雙語教學與課堂教學有機結合，達到師生互動。筆者所在的課題組在教學實踐中，選擇了《C程序設計》《計算機基礎》和《計算機網絡》三門課程進行計算機雙語教學，并且對上述的三個層次分別進行實踐，擇優棄劣，效果較好。
4.教材是保證。計算機雙語教學的正常開展，必須依托優秀的計算機專業外語教科書和教學參考用書。沒有原版計算機專業外語教科書和教學參考用書，教師和學生都無法接觸到“原汁原味”的專業外語。更重要的是，教師在使用原版教材時，可以從中借鑒國外現代的教學理念、先進的教學方法和手段，學到新的教育思想和與國際接軌的人才培養新體系，更容易了解到計算機科學發展的最新動態。
選用教材需中外結合，不可一味的求洋，若外文原版教材內容、教育理念確實很新，主講教師在進行挑選比較中，要選用，有些我國自己編寫出版的專業外語教材已經站在世界前沿，也要選用。同時，還要鼓勵高水平教師自主編寫教材，編寫出符合我國高等教育的實際教材，并開發出具有獨立知識產權的多媒體教學配套軟件，以保證計算機雙語教學的效果。
5.評估是措施。從目前情況看，各校開設的計算機雙語教學課程多為本校的重點課程，從事計算機雙語教學工作的教師基本上都是本學科的年輕骨干教師，他們的業務水平和英語水平都比較高。但他們的雙語教學究竟達到一個什么樣的水平，是否取得預期效果，尚無法進行衡量，這就牽扯到一個評估的問題。現在令教師們困惑的是，究竟由誰來對雙語教學成效進行評估，誰又有資格和能力評估雙語教學？
專業水平高的教師或許英語水平有欠缺，英語水平高的教師或許學科水平又遜一籌。專業老師達不到語言要求和語言老師達不到專業要求的問題普遍存在。此外，許多雙語教學課程多為近幾年才剛剛開設的課程，要在短期內對教學效果作出客觀準確地評估還不太切合實際。再有，不同的學校條件和水平不盡相同，當以什么樣的標準來評估，這些都是有待探索和探討的問題。
鑒于此，國家教育行政主管部門的有關專家應與部分高校的專家一起盡快拿出對計算機雙語教學的評估方案，以保證各個高校在進行計算機雙語教學的準確評估。與此同時，各個高校也應成立相應的評估機構，以國家的評估方案為基礎，聯系本學校的教學實際進行計算機雙語教學的評估，通過評估促使計算機雙語教學上檔次、上水平。
6.培養目標要明確。計算機雙語教學雖然目前處于探索研究階段，但雙語教學究竟要達到什么目標？必須要有一個量的考評標準，在此培養目標的要求下，能夠為國家、為社會培養出一大批高水平的計算機雙語人才。
盡管計算機雙語教學暫處于摸索階段，但我們進行雙語教學要培養什么樣的學生的目標要明確，這是雙語教學能否取得實效的關鍵。因此，在雙語教學時，要首先有明確的培養目標，有目標才能有動力，通過努力才能達到目標的要求，才能培養出高水平的人才。
關鍵詞:數字醫學 肝膽外科 應用 價值
1995年,美國麻省理工學院教授兼媒體實驗室主任尼葛龐蒂的新作《數字化生存》問世,數字化隨后成為信息化時代的稱謂,數字化校園、數字化醫院、數字化圖書館、數字化城市成為耳熟能詳的名詞。隨著醫學和計算機科學技術的迅猛發展,形成了以數字技術為核心,信息技術、計算機技術、通信技術、電子技術、人工智能和虛擬現實等技術為基礎,全方位與醫學科學技術相結合的數字醫學技術?，F代肝膽外科學的發展與科學技術的發展及其在醫學上的應用密不可分,特別是由于肝內膽管結石的復雜性及肝內外管道系統的變異性使大部分手術仍具有較大風險和較高復發率,為將手術效果達到最佳而手術風險降至最低,單純依靠傳統的技術和培訓手段,恐怕難有根本改變,而數字醫學技術的出現則有可能為這種突破指明方向。
1 數字醫學的概念及應用
1.1 數字醫學的概念
顧名思義,數字醫學的“數字”就是指數字化技術,指計算機科學、信息技術已經發展到了數字化的水平和階段;“醫學”就是指計算機科學、信息技術、數字化深入滲透應用的具體領域,是經過數字化時代的革命性變化、以數字化技術武裝與再造的新醫學科學和新醫療技術。
從廣義上來說,數字醫學包括數字化醫療設備的研發與應用、醫療管理信息系統和臨床信息系統的開發與實施、數字化醫院的建設與管理、臨床醫療技術的數字化、區域醫療協同與信息資源共享、遠程醫療會診與遠程醫學教育、基礎醫學各個分支學科的數字技術應用、疾病預防控制與公共衛生管理的數字化等等廣大醫學科技領域。從狹義上來說,數字醫學主要是指在臨床醫學范圍內充分運用計算機科學、數字化手段進行新的探索和創造。
1.2 數字醫學的應用
1.2.1 數字醫學檢測技術。數字醫學檢測技術是依托數字化、自動化檢測儀器設備,利用計算機自動控制和分析技術,對臨床生化、免疫、微生物、病理生理、電生理信號、分子生物等進行檢測的技術。
1.2.2 數字醫學診斷技術。數字醫學診斷技術主要是利用數字醫療設備為疾病的早期發現、準確診斷提供技術支持,如數字化聲音診斷儀器,磁共振成像(MRI)、數字x線攝影技術(DR)和數字減影血管造影技術(DSA)等。
1.2.3 數字醫學治療技術。數字醫學治療技術是利用數字醫療設備或裝置為疾病提供精確治療的技術,如機器人輔助顯微外科系統,可以精確完成心臟瓣膜修復手術和癌變組織切除手術,又如智能藥物釋放膠囊,可通過感應消化道內不同部分的酸堿度來確定施藥部位,并根據預置程序將藥物精確輸送到病患部位,達到精確治療的目的。
1.2.4 數字醫學康復技術。數字醫療康復技術是綜合運用現代物理運動康復和臨床治療康復方法及計算機技術與人工智能等技術,實現康復動態檢測、治療跟蹤和結果評估。在康復治療方面,利用數字技術、人工智能和虛擬現實等信息技術,廣泛應用于功能測定、物理療法、作業療法、心理康復和臨床康復,以消除或減輕病、傷、殘者身心、社會功能障礙,達到和保持生理、感官、智力精神和(或)社會功能上的最佳水平,改變其生活,增強自立能力,使病、傷、殘者能重返社會,提高生存質量。
2 數字醫學技術在肝膽外科的應用探究
2.1 數字醫學技術在肝癌外科治療中的臨床應用
隨著影像學技術的發展及免疫生化等輔助檢查臨床廣泛應用,能否運用現代醫學技術對肝癌進行定位診斷,直接影響到手術的難度及肝癌肝葉、段切除的術前評估。方馳華等收集了2008年2月至7月南方醫科大學珠江醫院肝膽外科收治的11例原發性肝癌患者的64排螺旋CT掃描數據(其中,肝細胞癌9例。膽管細胞癌2例),并將收集的數據輸入自主研發的醫學圖像處理系統進行程序分割、三維重建,然后把重建的三維模瓔導人到FreeForm ModelingSystem進行平滑,利用系統的力反饋設備進行肝癌的手術治療及肝動脈化療泵放置的仿真研究。結果顯示,數字醫學有助于充分了解肝臟血管變異情況及肝臟管道與肝癌的空間結構關系,有助于肝癌切除的徹底性,又可最大限度地保留正常肝組織,減少術中出血.降低手術風險及并發癥。
2.2 數字醫學在肝膽管結石診治中的臨床應用
肝膽管結石是發生于左右肝管匯合部以上的結石,是我國較常見的難治性膽道疾病,具有病變廣泛、病情復雜、并發癥發生率高、術后殘留結石或復發率高的特點。通過采用仿真器械進行仿真手術,有助于診斷結石的分布、膽道狹窄部位及程度,指導手術方式的選擇,從而降低手術風險。
【關鍵詞】計算結構力學；結構優化設計；結構虛擬實驗
1 引言
結構力學是固體力學的一個分支，主要是研究在各種荷載、支座位移、溫度變化等因素作用下，計算工程結構的剛度，穩定性以及強度的一種計算方法以及其組成規律的一門學科。傳統力學有一定局限性，含義比較狹窄。在計算機出現之前，結構力學只能通過一些數學方程式，簡化計算方法，進行大量實驗來得到使用公式。而當第一臺計算機在美國出現，這一切都發生了巨大的改變并使結構力學得到了迅速的發展。
計算結構力學在各種大型結構上都非常有用，可以整體分析各種工程結構，還可以不再被動地對其進行優化，二次設計，并提高了計算分析的正確性?？梢哉f在工程科學中，計算結構力學的發展具有劃時代的革命性意義。
飛機是人類在20世紀所取得的最重大的科學技術成就之一?，F代飛機是一項極為復雜的工程系統，綜合運用了各個方面最新的工程技術，力學在飛機設計中，是最為重要的一項工具之一。20實際60年代計算機的發明，使其可以計算更加復雜的程式，使飛機的各項設計更加精確和優化，并且與其他各種設計工藝相結合，產生了基于計算機的一體化設計方案。航空技術迅猛發展，對飛機的設計也有了更高的要求，要遵循結構上的耐久性和損傷容限設計，還需更安全，更輕量化。結構要達到飛機可以承受的應力水平外，細部的抗疲勞能力也是決定飛機壽命的一項重要因素。
2 計算結構力學在飛機強度領域的發展
2.1 發展歷程
在航空界，計算結構力學主要作用于以下幾個方面。輔助材料設計，結構試驗和優化，復雜現象機理以及預計真實環境下飛機的性能和壽命等。
國際上，從五十年代起步，計算結構力學大概可以分為四個發展階段。第一階段主要是用簡單的力法和二維三維位移有限元法來開發結構分析程序；第二階段，目前市場中廣泛運用分析軟件如MARC、NASTRAN等都是在60年代開發出來并投入市場的，技術上，使用數值求解器使得線性靜力等問題也得到了解決；第三階段，計算機技術又發展到了一個新的階段，各種處理軟件，優化技術以及輔助設計系統都得到了完善和擴充；第四階段，90年代至今，網絡時代的迅速發展，使得各項綜合科學技術都得到了全面的發展提高。
在國內，航空領域從70年代末起步就立刻快速發展起來，設計人員先后開發出如HAJIF、VEP等不遜于國外的結構分析軟件，進入90年代，“計算機輔助分析系統CATAS”的問世，更是大大縮短了計算結構力學與國際上的差距，計算機進一步發展，可輔助試驗設計，進行分析評估實驗數據，并在分析結構破壞等方面都起著不可忽視的作用。
2.2 結構優化設計
結構優化設計在計算結構力學中是很重要的一環，廣泛應用于航空領域?，F代飛機制造的要求越來越高，在使用壽命，重量，機動性等方面的標準也越來越嚴格，為達到要求，各種適用于各個階段機身制造的尺寸優化軟件應運而生，使優化設計發展的尤為迅速。在概念設計階段，結構優化主要是形式、材料等來進行布局優化設計，關鍵點在于參數化建模。主要是通過分析各種材料結構的彈性模型，計算其參數的變化，從而修正模型結構。
研制新型飛機的過程中，為了使分析與優化達到一體化程度，發展結構多層次細節的優化設計是非常重要的。根據飛機的航程、升限、飛行速度等性能的要求，在總設計中要綜合考慮到多方面的情況，初步布局好相應的幾何結構，然后按照此結構布局，進一步優化截面尺寸，對結構的有限元進行計算其在外載荷下的響應，并且對于一些細節部分，需要特別著重關注，對其關鍵部位進行進一步的優化分析。
飛機的設計是先進而復雜的，航空領域的結構優化設計已經從單一學科發展成融合多個學科的綜合性優化設計。目前有三種方法。第一種方法適用于交叉學科研究。通常在涉及到兩到三個交叉學科時，以其中一個為主，其他為輔。第二種方法是利用簡單的分析工具，用一個計算機程序集成分析不同學科的設計內容，從而減少計算難度。第三種方法是改變單學科程序，綜合優化設計整個系統。如利用我國自主研發的COMPASS系統為平臺，進行氣動彈性剪裁，就是第一種方法。第三種方法主要用于結構和啟動學科的耦合設計。這要求設計者必須具備全面綜的綜合考慮各個學科之間的耦合關系的能力，根據其耦合關系，分解系統，調控框架，從而進行全局優化。
本質上，協同優化就是把一個多學科綜合的復雜的設計問題分解為各個學科內的問題，然后通過某種辦法來協調解決各個學科的設計結果。原有的問題被協同優化為兩級。一個系統級和多個學科級，學科級之間并行。學科級應滿足其自身所要求的約束條件，并且達到與系統級分配的目標函數差距最小的要求，經過學科級優化以后，再回傳給學科級。從而使各個學科級子系統的差異性越來越小，達到最后最一致的設計結果。
3 飛機結構虛擬試驗及展望
飛機結構強度虛擬試驗是飛機制造中非常重要的一個環節。計算機結構技術使飛機結構分析技術得到了迅猛的發展，CAD/CAE等技術使傳統的飛機制造流程得到了改變。有限元技術可以在設計飛機數字模型的時候，隨時對結構進行性能評估并做出修改，不用進行花費較大的結構試驗，大幅降低了設計成本。使用虛擬技術進行試驗，進行結構認證，減少結構認證的時間。
早在1984年，英國NAFEMS就提出了在航空極其相關領域開展仿真實驗的設想，歐洲在20世紀80年代也做過相應嘗試。近年來，美國Boeing建立了協同虛擬實驗并采用了積木式的虛擬驗證方法，開發了如GENOA等高保真的破壞分析軟件。
在航空領域，結構虛擬試驗已經取得了巨大的發展，已經成為了結構分析必不可少的一部分，但還需進一步加強其可靠性，并進一步降低成本，加強細節。
積木式的認證策略被廣泛應用于分析和試驗各種飛行器，各種復雜程度不同的結構均可適用。通常從比較小的開始，再開始試驗結構元件，組合件，最后再試驗全尺寸，從而完成對整個飛行器的結構的檢測分析認證。
如何準確預測結構破壞的強度，并分析出其評估數值，是虛擬實驗技術的核心技術。需要建立多層次魯棒性的結構模型，模擬破壞進程，采用迭代式的分析方法，進行相應評估，從而達到強度虛擬實驗的目的。要達到此目的，需要基于大量試驗結構數據作為分析要素。
結構虛擬試驗軟件是開放式的，通過對比方針數據和物理試驗結果，可以不斷的補充和完善軟件功能，提高可信度。
4 結束語
計算結構力學在飛機強度領域已經得到了越來越廣泛的應用。隨著航空業的發展，飛機的低周期成本及飛機使用的多樣化已經成為飛機發展的一個趨勢。計算機結構力學順應這種趨勢，已經成為飛機制造的一項不可或缺的重要工具。結構優化設計和結構虛擬實驗是計算結構力學在飛機強度領域的兩個發展重點。通過集成化的結構設計軟件，分析數據，優化設計，結合虛擬試驗，構建模式，從而降低成本，縮短周期。
參考文獻：
[1]張立豐，姚衛星，鄒君.模塊化飛機結構優化設計的等效多工況法[J].航空學報，2015（03）.
[2]姚珊珊.面向成本的飛機結構優化設計[J].飛機設計，2011（01）.
關鍵詞:地理信息系統(GIS);森林火災;撲救
中圖分類號:S717 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 01-0000-01
地理信息系統GIS(GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM)是從20世紀60年代中后期發展起來的一個新興的科學技術領域。利用計算機存貯、處理地理信息的一種技術與工具,是一種在計算機軟高程基準、硬件支持下,把各種資源信息和環境參數按空間分布或地理坐標,以一定格式和分類編碼輸入、處理、存貯、輸出,以滿足應用需要的人機交互信息系統。它通過對多要素數據的操作和綜合分析,方便快速地把所需要的信息以圖形、圖像、數字等多種形式輸出,滿足各應用領域或研究工作的需要。
一、GIS的發展概況
地理信息系統概念的提出,要追溯到50年代。1956年,奧地利測繪部門利用電子計算機建立了地籍數據庫,隨后各國的土地測繪和管理部門都逐步發展土地信息系統(LIS)用于地籍管理。
1963年,加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先提出地理信息系統這一術語,并建立了世界上第一個GIS--加拿大地理信息系統(CGIS),用于自然資源的管理與規劃。
70年代,GIS技術朝實用化方向發展。一些發達國家建立了許多專業性的土地管理信息系統和地理信息系統。與此同時,GIS技術受到政府部門、商業公司和大學的普遍重視,成為一個引人注目的領域。
80年代是GIS普及和推廣應用的階段。隨著圖形工作站和PC機性能價格比的大為提高,計算機和空間信息系統在許多部門被廣泛應用。GIS軟硬件的發展使GIS應用從空間數據管理向空間決策支持分析邁進。GIS軟件研制和開發也取得了很大成績,涌現出一些有代表性的GIS軟件。
90年代,主要是制定GIS互操作與數據共享標準;利用RDBMS存儲GIS數據;GIS系統正迅速走向構件化。
二、GIS種類及迅速發展狀況
1.GIS種類
(1)全國性的綜合系統。是以一個國家為研究和分析對象的系統,如日本的“國土信息系統”、加拿大的“國家地理信息系統”等,都是按全國統一標準、存貯包括自然地理和社會經濟要素的全CCD像機(數字像機)面信息,縮處理后,形成在內容、幾何精度和色彩上與地形圖保持一致的柵格文件。
(2)區域性的信息系統。它是以某個地區為其研究和分析對象的系統。
(3)專題性信息系統。它是以某個專業、問題或對象為主要內容的系統,也是發展最多、最為普遍的系統。
2.GIS的迅速發展
因遙感、遙測等新技術的應用和迅速發展,使資源與環境信息的數量激增。社會上對這些信息的需求日趨迫切,對質量的要求也越來越高。從定性分析發展到定性、定量和定位相結合,從單一要素發展到多要素、多時空的綜合分析,傳統的方法已不能適應資源與環境信息科學管理和綜合開發的需要,必須充分從現代科學技術中吸取營養。
因信息科學、計算機科學、網絡技術、人工智能特別是數據庫技術的發展,促進了數字測圖技術和制圖自動化技術的發展,使資源與環境信息的數字化采集、存貯、處理、顯示和自動輸出成為可能。
隨著信息時代以多學科跨領域為特征的科學思維的發展,使社會發展和國家宏觀決策更趨向于從縱觀全局的高度進行系統分析,必須把自然界和人類社會作為一個整體,將資源與環境作為一個巨大的系統來對待。這就促進了各種類型的經濟信息系統與自然環境信息系統相結合的綜合性信息系統的相繼建立。
地理信息系統的廣泛運用,大大提高了資源與能源的利用率,帶來了巨大的經濟效益和社會效益。
國際上有關學術組織的誕生,也是促進GIS迅速發展的重要原因之一。
三、GIS在森林資源上的應用
(一)GIS技術在森林防火中的應用現狀
隨著氣象科學、遙感技術、電子計算機、激光、通訊和航空航天技術的蓬勃發展,加上現代科學管理的滲透,都為森林防火提供了先進的手段和技術條件。如林火監測、火險預報、林火行為研究以及計算機林火管理系統等新技術的應用,為有效地控制森林火災的發生,把森林火災的損失降低到最低限度提供了保證。近年來,計算機技術也正在逐漸向我國森林防火管理中滲透。防火工作已逐步由經驗型向科學管理型轉變,并制定全國森林火災評估辦法,完成全國森林火險等級區劃,試驗和應用飛機化學滅火、生物防火等。這些研究和開發為GIS在森林火災管理中的應用做出了積極的探索。
(二)ArcGIS系列軟件
ArcGIS系列軟件是由美國環境系統研究所公司(ESRI,Environmental Systems Research Institute)所開發的地理信息系統平臺。ArcGIS是一個完整的地理信息系統軟件產品家族,其軟件產品構成了一個完整的GIS。它基于一個稱為ArcObjects的共享GIS軟件組件公共庫。ArcObjects是獨立于平臺的組件集,用C++編寫的,提供支持桌面系統肥客戶端和瘦客戶端應用以及服務器應用等開發服務。ArcGIS系列軟件主要分為四部分。
圖1 ArcGIS軟件結構圖
基于ArcGIS Serve的企業級GIS系統可以分為3個主要層次:表示層,應用層和數據層。見圖2所示。
圖2ArcGIS Server系統的體系結構圖
(三)功能設計
系統主要實現六個子模塊,即基本地圖操作、火點定位、火場蔓延、輔助決策、綜合查詢和業務分析,功能架構如圖3所示。
圖3 功能架構
系統對林火行為模擬、火場損失預評估和最佳撲火路徑的分析,實現科學的輔助林火撲救、決策工作。系統充分體現了GIS領域中的客戶機/服務器技術、空間數據庫管理技術和COM開發技術,實現多用戶實施操縱、海量地理數據的管理,使先進的信息技術較好的服務與森林防火項目。GIS與WEB相結合應用于林火預測預報(主要有林火防御和林火行為預測)已成為研究熱點。GIS、RS及GPS集成在林火探測與撲救和林火損失評估方面上的應用受到關注。系統可以全天候實時監測林火狀況,并可以預測林火行為,提供關于火情的遙感圖像信息以及撲救現場的實時圖像信息,為森林火災撲救指揮工作作出科學的決策。
四、結論
在GIS基礎上建立森林防火專家系統市林業系統一個嶄新的研究領域,GIS的作用是管理,存貯空間數據,進行空間分析;專家系統是對只是表示和利用知識進行推理。從而實現有傳統的管理模式向科學管理模式的轉變,全面提升火災撲救工作的科學化和智能化。為我國林火管理科學技術的進步起到了推進作用。
參考文獻:
[1]趙霈生,楊崇俊.WebGIS的設計與實現,中國圖形圖像學報,2000,1
[2]曉魏.俄羅斯林業近況.世界林業研究,1995,8(4):70-71
人類社會進入了一個信息的新時代，以計算機為基礎的信息技術滲透到社會的各個領域，圍繞計算機的應用與技術正在快速地發展和變化。高等院校作為輸送高素質現代人才的搖籃，面對計算機技術日新月異的變化，局限于傳統教育模式的弊端，我國高校計算機教育正在面臨巨大挑戰，需要借鑒國際上，特別是發達國家的教育經驗，以適應社會對人才的需求。
英國的高等教育歷史悠久，起源于700多年前，無論是科研還是畢業生的質量在世界上均享有盛譽。20世紀80年代后期，為了適應經濟與社會發展，迎接21世紀的挑戰，英國政府和教育界人士就高等教育的發展方向展開了激烈的討論，英國政府發表了《90年代英國高等教育的發展》綠皮書，綠皮書強調高等教育應為國民經濟服務，英國大多數大學都同業界保持著密切的聯系。
由于計算機技術的快速發展，激起了信息產業革命，為了滿足工業和科研的需求，大學計算機教育處于英國教育改革的前沿。計算機科學是一門多學科交叉的學科，具有很強的理論性和實踐性，而且，與其他學科相比，它的一個顯著特點是快速的變化性，需要不斷更新和改革大學計算機的課程、教學內容以及培養方式。在英國傳統文化的影響下，英國大學追求自治，形成了自由而嚴謹的風尚，大學有獨立的自我管理機構，有權設置不同課程和教育評估體系，為了適應就業市場對人才的需要，英國的大學計算機教育緊密反映了當今工業以及科研的需求。
盡管近年來我國大學計算機教育取得很大的發展，相對于西方發達國家，仍具有一定滯后性，需要借鑒發達國家的教育經驗，提高計算機教育質量水平。本文根據筆者在英國大學學習和工作的經歷和感受，著重從課程設置、學科建設和學生素質培養等方面，以個人的視角分析英國一些大學的計算機教育特點，并結合在國內大學計算機教育的經驗，探討計算機教育改革的一些問題。
2 自主、靈活的課程設置
2.1 英國大學計算機課程設置簡介
計算機科學是一個多學科交叉的學科，工程和數學是其根本，同時與其他學科有廣泛的聯系。例如，硬件設計與電子學和電子工程緊密相關，芯片制造與固體物理相關，而用于構造、分析和軟件驗證的形式化方法更多地與數學相關。而且，計算機及其應用的理論與實踐相關的各個課程還在繼續演化，這意味著計算機課程選擇具有較大的廣泛性，特別是當今計算機科學技術正在快速變化發展，如何選擇與當今工業和科研發展相適應的課程尤為困難。
英國大學自主性的教育體制特點使得英國計算機課程設置具有很大的靈活性和多樣性，英國的大學由于不同的教育傳統和研究特色，盡管同樣是計算機專業，而在課程設置上有很大的不同。為了了解英國大學計算機課程體系特點，下面主要以劍橋大學(University of Cambridge)、愛丁堡大學(University of Edinburgh)和利茲大學(University of Leeds)為例，主要介紹其本科的課程設置特點。因為，本科階段的教育是高等教育的基礎，本科計算機課程體系是培養高級計算機人才的核心基礎。英國的本科有3年學制和4年學制（一般英格蘭本科是3年學制，而蘇格蘭是4年），但課程涵蓋了非常廣泛的范圍。
劍橋大學的自然科學在世界上享有盛譽，它的計算機課程設置也反映它的研究特色。在劍橋大學的學生可以選擇3年的計算機課程學習，也可選擇先學習一年的計算機課程，接下來的2年學習其他自然科學，或者先學習一年的數學課程，再學習計算機課程。這一點與國內很不相同，國內學生一般不能跨專業選擇課程。劍橋大學的計算機學位課程劃分為3個部分（Part IA, Part IB 和Part II）, 不同體系體現了不同的特色。前兩個部分強調在計算機科學領域的扎實基礎，而在后一個部分是專門深入的學習。第1、2年的基礎課程涵蓋了計算機科學基礎理論和實踐課程，包括：面向對象語言Java、操作系統、離散數學、密碼學分析、算法、數字電子學、有限自動機、軟件設計和專業實踐等，其中數字電子學包括數字組件和電路基礎。同時，學生還需選擇一些面向自然科學的數學課程，以及自然科學課程，例如，化學、物理、地質學、進化與行為,以及有機生理學等。而第2年的課程主要是計算機專業核心技術與理論課程，例如，實踐課程包括計算機設計、數字通訊、編譯器構造和圖形學等；理論課程包括語義學、邏輯與證明和計算復雜性等。第3年的課程主要是專業性很強的課程，學生根據興趣和需求，選擇偏向工程、理論或者應用方面的有針對性的課程學習。劍橋大學的學生生源較好，并且由于在自然科學研究的優勢，計算機課程設置體現了多學科交叉和基礎性特色。
在愛丁堡大學，計算機科學是信息科學的一個部分，涵蓋人工智能和認知科學。愛丁堡大學的計算機學位課程均由從事相關領域研究的專家執教，愛丁堡大學在計算機理論研究方面擁有很高聲譽，課程設置很大程度上反映了該校的研究特色。愛丁堡大學屬于蘇格蘭體制，本科是4年學制，在第1、2年主要學習信息科學的課程和相關數學課程，第3年選擇核心技術和理論課程，保證具有廣泛的基礎專業知識，最后一年完成畢業設計和專門課程學習。第1、2年主要包括數學、信息科學和計算機的基礎課程，如：數據結構、算法、計算機系統、軟件工程、有限自動機、語言處理和一些基礎數學課程等。第3年是一些計算機專業相關課程，學生可選課程相當廣泛，包括：算法和數據結構、可計算性和復雜性、語言語義學與實現、計算機設計、計算機體系結構、操作系統、企業計算、基于對象和組件的軟件工程、計算機安全、編譯技術、計算機通訊和數據庫系統等。而最后一年的課程是與畢業設計相關的和提高性的課程，可選的課程主要包括高級數據庫、高級編程語言、計算復雜性、計算機代數、計算機圖形、計算機網絡、分布式系統、嵌入式軟件、形式編程語言語義學、人機接口、模型與仿真、并行體系結構、并行編程語言和系統、軟件體系結構、過程和管理、系統級集成實踐、類型和編程語言和可視化等。從這些課程設置體現出愛丁堡大學很強的計算機特色，課程覆蓋面廣泛而深入，反映了當前計算機科學研究發展。
利茲大學的計算機在分布式系統和人工智能方面的研究力量較強，同時與產業界有著密切的聯系，課程設置也體現它的特色。利茲大學的計算機本科是3年學制，也可另加1年的社會實踐。第1、2年的核心基礎課體現了計算機專業性和它的研究特色，包括編程語言、計算機系統、分析與建模、計算數學、計算導論、系統工程、軟件工程、知識管理、人工智能、信息學、分布式系統構建、人與計算和專家系統等。另外，高年級的選修課程主要涵蓋具有特色的研究方向，體現出很強的專業性，如離散與優化、復雜性理論和逼近算法、計算機視覺、自然語言處理、知識表示與推理、生物計算、科學計算、高級計算機圖形學等。這些課程基本上是與計算機直接相關的課程，課程設置盡量適應產業和科研的需求。
一、培養學生信息能力的重要性
1、國家對信息課程高度重視
隨著社會信息化程度的加深，許多發達國家已經認識到，信息社會所需要的人才必須具有良好的信息意識和信息能力，基礎教育應承擔起培養這種素質的職責。從20世紀80年代起，美國、英國、日本等發達國家極有遠見地對基礎教育提出了從培養目標到課程內容的信息課程要求。我國也充分意識到培養學生信息能力的重要性。
中國國務院在《關于深化教育改革、全面推進素質教育的決定》中指出：“要培養學生的科學精神和創新的意識，重視培養學生收集處理信息的能力，獲取新知的能力，分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力?！苯逃筷P于中小學信息技術教育的規劃目標中也明確提出：到2000年，爭取全國有10萬所中小學、2000萬名中小學生能夠接受信息技術教育；到2002年，全國有15萬所中小學、3000萬名中小學生能接受信息技術教育。
由此可見，21世紀國家之間的競爭已歸結為人才之間的競爭，而人才之間的競爭，已歸結為信息能力的競爭。
2、信息能力是學生學習能力的決定性因素
在研究兒童認知發展基礎上產生的建構主義理論，不僅形成了全新的學習理論，也正在形成全新的教學理論。建構主義學習理論和建構主義學習環境強調以學生為中心，不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者；而且要求老師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構意義的幫助者、促進者。可見在建構主義學習環境下，對學生的信息能力也提出了較高的要求。學生的信息能力不同，學習的效果會明顯不同。教師在講述計算機的邏輯組成時，讓學生帶著幾個問題觀看《開天辟地》教學光盤中相關片段。結果發現，學生回答問題的準確程度參差不齊。正是因為信息能力的差異，才導致學習能力的差異，從而引起學習效果的明顯不同。
3、信息技術課會越來越向綜合課程方向發展
由于計算機本身所具有的工具性的特點，使得計算機課能夠跨學科教學，信息技術課會越來越向綜合課程方向發展。在這里，強調的不是計算機知識點本身，而是對知識的使用方法，對知識的整合創造的能力。例如鍵盤練習和英語學習相結合；用"畫筆"進行美術作品創作、賀卡制作；用word進行作文、板報、?？木幣?；用excel進行班級成績的整理、學習情況的數據分析、班級通訊錄的制作等。通過對同一知識點不同方向，不同側重點的多次重現，培養學生的發散思維與創新意識。在潛移默化的過程中，培養學生的信息素養。由以上三點可以看出培養學生的信息處理能力是關系到學生的學習能力乃至培養學生素質的大問題。作為中學信息技術教師應義不容辭地擔當起社會以及歷史賦予我們的這一神圣的使命。
二、如何培養學生信息能力
信息技術教學的主要目的是讓學生在了解計算機文化、初步掌握一些計算機基本知識和技能的同時，進一步激發學生的學習興趣、增強信息意識和創新意識、有效培養學生對信息的收集、處理、應用和傳輸的能力，培養學生的自學能力和創造能力，教學中要時刻注意信息技術教學不僅僅是傳授計算機的基礎知識，而是把計算機作為一種工具，來提高學生的素質，培養他們用信息技術解決問題的能力，以及學習能力。培養可持續發展人才。
在以前的計算機課中，老師講得好，學生盡力地去學，學生對于計算機課上講的知識把握比較好。但他們只是單純地去學習計算機這一門課程，很少有人將所學的計算機知識應用到其他學科的學習中去。當我問學生“請大家想想，我們可以用今天所學的知識解決生活中遇到的什么問題？”時，大部分學生回答不出。這說明大部分學生還不具備很好的信息意識，這與計算機本身所具有的工具性的特點相悖，與新一輪基礎教育課程改革相悖，同時，這也真實地體現了以前計算機教學的失敗之處。
要上好信息技術課，必須把握住以下幾點：
1、上好第一節課
好的開始是成功的一半。在第一節課中應讓學生懂得信息的概念以及從國家對信息課程的重視、計算機工具性的特點、信息課程越來越向綜合性課程方向發展等方面來講述信息技術課的重要性。讓學生意識到學習信息技術課不僅僅是學習計算機，還對其他學科的學習有很大的幫助，從而引起學生的重視。并可請高年級這門學科學得好的學生講講他們的學習心得，做學法指導，讓學生對這一門學科的學習方法有所了解。以后的學習中才不至于盲目不知所措。
2、教學形式應多樣
21世紀是一個信息萬變的時代。僅靠書本上的知識是沒有辦法教好學生的。考慮到現在整個社會都很重視信息產業的現狀，許多報刊、雜志以及電視節目上都有相關報導。而且學生很想了解計算機發展的一些最新動態，了解一些網絡知識，一些新的軟件?？紤]到這一點我在我所教的班級每一星期讓學生推選一位小博士，在這一周上課前花5分鐘時間讓他給大家講講這一周時間中他所了解的一些計算機方面的信息、以及自己的學習的一些心得、體會，供大家一起分享。這樣不僅激發起學生學習這門科目的興趣，而且使全班同學能一同了解課本以外的信息、一同進步；緊跟時代脈搏。
3、探索新的教學模式，嘗試新的教學方法
當前，以多媒體和Internet為標志的新的信息技術革命正以驚人的速度改變著人們的生產方式、工作方式、學習方式和生活方式。毫無疑問，這不僅是信息技術發展的又一里程碑，而且必將引起教育領域的深刻變革，使教育體制與教學模式產生新的重大飛躍。在基于Internet的教育網絡的基礎上進一步與多媒體相結合，將發展出一種適應21世紀教育需求的全新教育體制與教學模式。
教學方法就如一條船，一座橋，是知識的載體。沒有好的教學方法，知識將很難被學生接受。衡量教學方法的好壞，重在創新。網絡發展為教學方法提供了新平臺，網絡技術的應用迫切地需要改變舊的教學模式，開發學生智力，培養學生能力。舊時教學嚴謹地貫徹了“啟發式”的教學思想，將知識格式化，在其實施過程中不可避免地束縛了學生的創造性思維，不利于學生可持續發展。如今，我們應該充分利用網絡的優勢，廣泛開展講座式、參與式、問題式、討論式等強化學生能動性的教學方法。網絡教學體系的建立，使師生形成雙向交叉的互動，有利于教師進行創造性教學的實驗，智慧教學，情感育人。
4、設活動課、選修課作為課堂教學的拓展和延伸。
根據英國課程專家斯滕豪斯的理論，信息教育包括三個過程，即訓練，教學，和引導。針對我們教學中存在的重事實性知識的記憶，輕知識運用能力和創新能力的培養等問題，在教學活動中應給予有針對性的重視?；顒诱n，選修課的開辟為之提供了有利的發展空間。在這個自由的天地里，教師首先要注意培養學生科學利用信息技術的能力?？茖W技術的發展對人類社會的影響是巨大的，但科學技術不是萬能的，人應該成為科學技術的主人而不是奴隸。信息技術同樣有它的局限性。
在信息課程的教學中肯定會涌現出許多電腦愛好者。這些學生不滿足課堂所學，對計算機的許多專業知識和應用技術表現出濃厚的興趣。有計劃的課外實踐活動對這些學生的愛好能給予培養和正確引導。因此要在充分拓展學生知識領域的同時使其充分掌握信息技術以外的方法和手段，并將各種方法和手段的效率進行比較，讓學生掌握評估和選擇應用技術的能力，而不是一味的接受，更不是盲目地迷信信息技術。知識是廣闊的，是精彩的，是無限的，要將學生的興趣規范化，合理化的進行引導，才會實現學生知識體系的可持續發展，授之以漁，使其終身受益。
通過活動課、延伸課的延伸教學不僅培養了學生的信息能力，在整合各科所學知識的基礎上的創作更是他們的綜合素質進一步提高，從而促進素質教育。
三、信息技術教師任重而道遠
隨著社會信息化進程的不斷加快，人類面臨一個新的教育命題--掌握和運用信息。于是如何培養信息人才成為世界各國共同關注的問題。改革基礎教育，使其適應社會發展的需要是各國政府培養信息人才的共同舉措。在此情況下，積極探索我國信息教育的有效途徑應是21世紀基礎教育改革的一個重要課題。
論文關鍵詞:計算機網絡 網絡工程專業 課程體系 教學計劃
論文摘要:本文在調查、分析了用人單位對網絡工程專業人才技術、技能要求和目前網絡工程專業培養目標的基礎上，進一步明確了網絡工程專業涉及到的知識領域和對應的知識點，設計了網絡工程專業的課程體系結構，并制訂了相應的教學計劃，供相關單位借鑒和參考。
1引言
隨著計算機網絡技術的快速發展，大到國民經濟各個領域，小到人們生活的點點滴滴都離不開計算機網絡，并且這種應用趨勢還在不斷向更廣的領域、更深的層次、更高的要求發展。于是，包括政府、軍隊、科研院校、企事業單位等組織在內的社會各行各業對網絡技術各方面的人才需求急劇增長，作為高等院校，如何適應時代需求，培養掌握網絡及其相關技術的高素質人才，以滿足不同行業不同崗位的工作對網絡工程專業人才的技術需求，成為一項緊迫而又重要的戰略任務。
目前各行各業需要什么樣的網絡技術人才呢?而國內的高等院校網絡工程專業培養的人才能否完全滿足這些需求呢?為此，我們一方面調查并分析了多個典型行業對網絡工程專業人才的技術與技能要求，另一方面跟蹤分析了包括清華、北大、上海交大、美國MIT、加州大學伯克利分校、西點軍校、CC2005、加拿大Dalhousie大學、澳大利亞昆士蘭大學和國立大學、瑞士聯邦理工學院等多所國內外知名院校當前網絡工程或相關專業的培養方案，并以此為依據，確定網絡工程專業涉及到的知識領域及對應的知識點，然后制定覆蓋各知識點的課程體系和教學計劃。
2用人單位對網絡工程專業人才技術、技能的要求
我們對國內外從事網絡設備設計、生產的科研院所和廠家的技術人員、從事網絡組網工程的系統集成公司的工程師、從事網絡運行管理與維護的軍政機關和企事業單位網絡管理員、從事網絡技術教育的高等院校教師等典型單位及相關工作崗位進行了關于網絡工程專業人才技術、技能要求的現狀和和發展方向的問卷調查和統計分析，得出結論，圍繞圖1所示的網絡工程生命周期，目前及未來五到十年網絡工程專業培養的人才主要分為科研型、工程型和應用型三個層次，且應具有以下五方面的技能。
(1) 網絡設備的設計與制造技術
掌握網絡交換機、路由器、防火墻、網絡存儲、網閘、網關等網絡設備的體系結構、工作原理、設計方法、制造工藝等相關技術，將來主要就業于科研院所和生產廠家的網絡硬件工程師崗位，從事網絡新技術、新設備的研發、設計與制造等的工作。
(2) 網絡協議的設計與實現技術
掌握包括局域網協議、廣域網協議、TCP/IP協議、網絡安全協議、網絡管理協議及其他網絡新應用協議等的工作原理、協議標準描述、協議分析與設計、協議實現、協議測試與驗證等相關技術，將來主要就業于科研院所和生產廠家的網絡系統軟件工程師崗位，與網絡硬件工程師一起從事網絡新技術、新設備、新協議的研發、設計與實現等工作。
(3) 網絡應用系統的設計與開發技術
掌握包括C/S模式和B/S模式的網絡編程技術、基于網絡的MIS系統的設計與開發技術、Web系統與技術、網絡多媒體技術、網絡分布處理技術、網格計算與云計算技術、網絡備份與恢復技術、P2P網絡技術、.NET技術、J2EE技術等在內的網絡應用系統設計與開發技術，將來主要就業于網絡應用軟件開發技術公司的網絡軟件開發系統分析員與工程師崗位，從事各行業網絡應用系統的設計與開發等工作。
(4) 網絡系統的規劃設計與施工技術
掌握網絡拓撲結構的設計、網絡路由的設計、網絡服務的部署、網絡可靠性與安全性方案的設計與實施、子網與IP地址的規劃、綜合布線方案、網絡施工方案以及網絡測試與驗收方案設計、論證等技術，將來主要就業于網絡系統集成公司的網絡工程師崗位，從事各行業網絡組網工程的方案設計與論證、工程實施與系統集成等工作。
(5) 網絡系統的管理與維護技術
掌握網絡設備與系統的配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、計費管理、網絡性能評價與優化、網絡安全防范等技術，將來主要就業于軍政機關、企事業單位的信息中心網絡管理與維護崗位，從事各單位網絡日常管理與維護等工作。
其中(1)、(2)屬于科學研究型人才，(3)、(4)屬于工程型人才，(5)屬于應用型人才。
3網絡工程專業人才培養方面存在的不足
從2002年起開設網絡工程專業到目前為止，開設網絡工程專業的高等院校已有兩百多所，即使未開設的院校在其計算機專業中也大量涉及到計算機網絡的教學，積累了較為豐富的辦學經驗和教學成果，但也暴露了一些問題，其中最主要的是網絡工程專業定位問題以及由此產生的課程體系建設問題。
在各個高校開設網絡工程專業之時，正是國內企事業單位網絡工程項目建設蓬勃發展的時期，當時人們對網絡工程專業人才培養的定位主要側重組網工程的建設者、網絡系統的管理與維護者，但隨著時間的推移，用戶單位對組網的需求增速放慢，同時網絡管理與維護的工作逐漸被一些大專、職高的學生占據，從而導致按上述定位培養的網絡工程專業本科畢業學生找工作困難的局面。究其原因，主要是當時對網絡工程專業的定位太低，網絡工程專業只關注了組網工程的建設環節，沒有涵蓋網絡工程生命周期中的全部環節，因而導致網絡工程專業的學生就業面窄、參與技術研發的后勁不足，進而使用人單位甚至院校本身對網絡工程專業培養的學生能力乃至網絡工程專業存在的必要性產生了懷疑。為此，許多有識之士建議提升計算機網絡的學科地位，從原來隸屬于系統結構下的三級學科提升為計算機科學技術下的二級學科，并更名為網絡技術(NI)，然后對網絡工程專業(或更名為網絡技術專業)人才培養進行重新定位，使該專業的教學內容覆蓋整個網絡工程的生命周期，并根據新的定位，研究并制定網絡工程專業的課程體系和實踐教學體系，以指導、規范網絡工程專業的教學與實踐，提高網絡工程人才培養的質量和水平。
4網絡工程專業人才培養目標
根據圖1所示的網絡工程生命周期和行業用戶對網絡工程專業人才技術、技能的要求，我們對網絡工程專業人才培養目標重新定位，包括以下五個目標或專業方向:(1)網絡硬件設備的設計與開發;(2)網絡協議的設計與實現;(3)網絡應用系統的設計與開發;(4)網絡工程設計、規劃與實施;(5)網絡系統的管理、維護與評估。
5網絡工程專業知識領域
為了達到網絡工程專業人才培養的新目標，在教學計劃中除了數學、物理等公共學科領域外，還需要包含以下知識領域(各領域涉及到的知識點由于篇幅關系，在此未列出):(1)電子科學與技術;(2)計算機科學與技術;(3)網絡與數據通信技術;(4)信息安全技術。
6網絡工程專業課程體系設計
圍繞網絡工程專業涉及到的知識領域和知識點，網絡工程專業課程體系由五模塊組成:公共基礎模塊、專業基礎模塊、專業必修模塊、專業選修模塊、專業實踐模塊。首先通過基礎課程、專業必修課程的學習，初步掌握本專業的基礎理論、關鍵技術;然后根據專業方向或自己將來準備從事的工作崗位選修相應的課程;最后通過專業實踐環節的綜合訓練，起到對所學知識和技能融會貫通的作用。具體來講，重點培養學生以下幾方面的能力:
(1) 網絡硬件設備研發方面的能力培養
通過電工與電路、模擬電子技術、數字電子技術、信號分析與處理、計算機原理、計算機體系結構、嵌入式系統、計算機系統工程、計算機接口與控制、VLSI技術及應用、人機交互技術等課程的教學與訓練，著重培養學生在網絡新技術、新產品的硬件方面的創新研究和設計制造的能力，以滿足科研單位和網絡設備廠家的硬件設計工程師工作崗位對網絡技術人才的需求。
(2) 網絡協議分析與設計方面的能力培養
通過計算機網絡、Internet協議分析、高級語言程序設計、匯編語言程序設計、數據結構、算法設計與分析、軟件工程等課程的教學與訓練，著重培養學生在網絡新技術、新產品的系統軟件方面的創新研究和設計的能力，以滿足科研單位和網絡設備廠家的系統軟件設計工程師工作崗位對網絡技術人才的需求。
(3) 網絡應用系統設計與開發方面的能力培養
通過高級語言程序設計、匯編語言程序設計、數據結構、算法設計與分析、軟件工程、操作系統、數據庫原理與技術、網絡計算技術、分布式系統導論、多媒體技術、人工智能導論等課程的教學與訓練，著重培養學生在網絡應用系統設計與開發方面的能力，以滿足行業軟件公司軟件工程師工作崗位對網絡技術人才的需求。
(4) 網絡工程規劃設計與實施方面的能力培養
通過網絡工程、信息系統集成、移動通信技術、通信系統、程控數字交換原理、接入網技術、網絡性能評價等課程的教學與訓練，著重培養學生在網絡工程規劃、技術方案設計與評估、組網工程實施等方面的能力，以滿足系統集成公司的網絡工程師工作崗位對網絡技術人才的需求。
(5) 網絡系統管理維護與評估方面的能力培養
通過網絡管理、網絡安全、網絡性能評價、網站設計與維護、計算機故障診斷與維護、信息安全法規等課程的教學與訓練，著重培養學生在網絡系統故障管理、配置管理、性能管理、安全管理等方面的能力，以滿足企事業單位網絡管理員工作崗位對網絡技術人才的需求。網絡工程專業課程體系。
7網絡工程專業課程體系實施計劃
在制定實施計劃時，需要考慮課程之間的依賴關系、各學期課時量平衡關系等問題。同時，為了讓學生集中精力完成必修課學習的同時又兼顧學生的專業方向，選修課程主要安排在第三、四學年秋。另外，為了更好地開展畢業實習和畢業設計工作，我們建議第四學年春不安排課程教學，如果需要可以適當安排2～3次專業講座。課程體系中各課程的學分、總課時、實驗課時、考試課時及教學安排。
8小結
隨著網絡技術的不斷發展，計算機網絡應用正在不斷向更廣的領域、更深的層次、更高的要求發展，用人單位對網絡技術各方面的人才要求也將不斷提高并向專業化方向發展。作為高等院校，必須適應時代需求，不斷修正網絡工程專業的培養目標，完善課程體系，實時調整課程教學計劃，只有這樣才能培出養掌握網絡及其相關技術的高素質人才，以滿足不同行業不同崗位的工作對網絡工程專業人才的技術需求。
［關鍵詞］計算思維；獨立學院；計算機基礎
計算機基礎教學在大學教育中地位非常重要，它對學生知識結構、思維方式以及創新能力的培養等有積極的作用。但近幾年在“狹義工具論”［1］的影響下，計算機基礎教學也暴露出一些問題。為了適應計算機科學技術發展的新趨勢，高等院校特別是獨立學院的計算機基礎教學更應該積極轉變教學思路，不能簡單地將如何使用計算機作為培養學生的最終成果，而是應該將具備以設計和構造為主要特征的計算思維能力的培養作為教學目標。這不僅為獨立學院的基礎教育開拓了新思路，也對著力于打造應用型本科人才的教育起到重要的作用。
一、獨立學院計算機基礎教學的目標及現狀
以江蘇省獨立學院為例，現階段計算機基礎教學的目標是使非計算機專業的學生不僅掌握計算機的操作使用方法，而且還要了解計算機信息處理的知識、原理與方法。南京師范大學中北學院具體的教學實施辦法是入學第一學期安排非計算機專業的學生接受計算機信息技術的基礎通識教育，第二學期在通識教育的基礎上，理科學生進一步接受程序設計課程的學習。學生在課程學習結束后統一參加江蘇省高等學校計算機等級考試，其中文科和藝術類專業學生參加一級考試，理科專業學生參加二級考試。筆者從事計算機基礎教學十幾年，深刻體會到此種教學模式在獨立學院中有其積極的一面，也不可避免地存在一些問題。
1.信息技術發展過快與教學內容之間存在矛盾。信息技術的飛速發展對教學內容的設計提出嚴峻的考驗。在有限的教學課時中過多地強調計算機理論知識會使學生失去學習的興趣和積極性，然而過多地講解前沿知識，又會使缺乏基礎知識支撐的學生產生無源之水、無本之木的疑惑。
2.計算機基礎教育的作用在教學中存在誤解。長期以來計算機和信息技術被社會看作高科技工具，這種狹隘的“工具論”完全忽略了計算機技術與其他學科之間的滲透融合，有些學生甚至有些教師簡單認為計算機基礎課程旨在教會學生如何使用一些軟件，與專業學習無關。因此有些高校錯誤地將計算機基礎課程壓縮課時，甚至安排學生自學完成。
3.學生入學時計算機基礎水平不一給統一課堂授課帶來困難。現階段隨著計算機的大量普及，學生接觸計算機的程度明顯加強，但由于我國地域經濟發展不平衡以及各地區中學對計算機教育重視程度不同，導致高等學校入學新生的計算機知識和操作使用能力參差不齊。如何彌合零起點和非零起點學生的知識與技能的差異，是教師在教學過程中需要著力解決的問題。
4.教學內容與學生所學專業之間無關聯使教學雙方產生教學困惑。在實際教學中，一方面由于教學課時有限而課程知識點繁多，教師在講授計算機基本知識時多半是講解復雜的概念和抽象的定義，根本無暇顧及所教學生的專業知識背景；另一方面授課教師一般是計算機專業出身，而所教的非計算機專業則涉及文、史、經濟、生化等各個學科，如何按照專業的不同需求分類分層次組織教學，也給授課教師帶來一定的困難。
二、計算思維的提出
計算思維的提出，為今后的計算機教學工作指明了新的方向。九校聯盟（C9）計算機基礎課程研討會上達成一致共識：要旗幟鮮明地把“計算思維能力的培養”作為計算機基礎教學的核心任務［2］。
（一）計算思維的概念
思維是在表象、概念（腦中所想事物）的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程。計算思維（ComputationalThinking）是2006年3月由時任美國卡內基.梅隆大學（CMU）計算機科學系主任、現任美國基金會（MSP）計算機和信息科學與工程部（CISE）主任的周以真（JeannetteMW）教授在美國計算機權威刊物CommunicationsoftheACM上首次提出的概念。他認為“計算思維是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類的行為。它包括了涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動”［3］。計算思維是指培養學生養成一種“像計算機科學家一樣思考”的能力，這種能力應該如同我們在成長過程中學會的掌握閱讀、寫作和算術（Reading，WritingandArithmetic——3R）能力一樣，作為人類進行問題求解的有效工具，具有普適性，即是每個人都應該掌握并學會使用的。具備這種以設計和構造為主要特征的思維能力，才能在今后的專業學習和工作中高效率地解決復雜和大規模的問題。
（二）計算思維的提出開拓了現階段計算機基礎教學的新思路
計算思維是具有普適性的思維訓練，將它引入計算機基礎教學，不僅可以避免由“狹隘工具論”帶來的錯誤思想，而且開拓了計算機基礎教學的新思路。隨著地區經濟與教育水平的不斷提高以及計算機信息技術在操作友好性方面的不斷改善，學生對于計算機具體操作方面的能力越來越強。如果大學計算機基礎教學還在重復簡單的操作教學，其實是在浪費寶貴的教學資源。1.計算機不再僅僅局限于計算工具，現階段它的廣泛應用不僅影響著我們的生活、思維方式和思維習慣，而且也深刻影響著我們的思維能力。培養學生具備計算思維能力，真正做到授人以漁，使受教育者掌握了“像計算機科學家一樣思考”的能力，才是計算機教學遵循的最高目標。2.計算思維能力是現階段人才培養不可或缺的組成部分。具備通用性的計算機信息技術以其飛快的發展速度推動了各個學科的不斷進步。同時，如同早期的數學學科一般，幾乎每個學科都會與計算機學科產生交集，發展交叉學科。所以，今后的人才培養不能僅局限于本學科的知識傳授，更需要塑造能涉及多門學科的全方面人才，其中計算思維能力是必備素質之一。3.計算思維的培養提供了計算機基礎教育的新內容。計算機技術發展之快令人始料未及，幾乎沒有哪所高校、哪本教材能夠完全跟上它的發展節奏，學校里傳授的知識總是滯后的。所以掌握最基本的計算機原理，培養計算思維能力，才是計算機基礎教學的核心任務所在。4.計算思維作為學生必須具備的素質，為其專業學習提供了更多的學習方法。當計算思維與學生專業知識背景有效地結合起來，可以使他們更有能力解決復雜的實際問題，進而激發學習熱情和創新能力，拓展對周圍世界的理解。
三、計算思維的培養需要對計算機基礎教育多個方面進行革新
計算思維概念的提出，使得計算機基礎教育摒棄了以往簡單地針對計算機理論和操作的教學思路，將培養學生形成持續地利用計算機學科中約簡、嵌入、轉化和仿真等方法，來解決今后工作學習中專業問題的思維習慣作為主要目標［4］。這需要在教學目標、內容、方法和考核方式等多個方面進行革新。
（一）轉變思想轉變思想，將計算思維能力的培養作為長期的教學目標
計算機技術教育的學科價值不僅是讓學生掌握必要的計算機知識和技能，更重要的是培養學生運用這些知識和技能解決實際問題的能力。思維的培養是個長期漸進的過程，不能局限于在大學計算機基礎一門課程中?！熬判Ｂ撁寺暶鳌敝兄赋觯骸皩⒂嬎闼季S能力培養作為計算機基礎教育的核心任務，是一個較為長期的過程，也是需要我們不斷探索、努力實踐的過程?！边@充分說明“培養學生計算思維能力”這個任務的長期性和艱巨性。多年以來，計算機基礎課作為本科教學的入門公共基礎課程被安排在高校非計算機專業的低年級科目中，課程結束后就鮮有與計算機相關的后續課程。但事實上培養學生形成一種運用計算機科學的基礎概念來求解問題、設計系統和理解人類行為的能力不是一學期一門課可以形成的，因此計算思維的培養應在計算機基礎課程的基礎上發展衍生課程，縱向貫穿于各個專業的通識教學階段。
（二）優化教學內容優化教學內容，引入計算思維的訓練
計算思維的培養具體來說可以分為學生的邏輯推理、算法思維、問題解決的設計和結構等方面能力的培養。筆者根據自身多年的教學經驗以及計算思維的指導思想，試探性地提出將計算思維的一般方法融入教學內容中，摒棄以往的概念理論式的說教，針對獨立學院學生的具體情況采用不同的教學側重點，將課程內容做相應的調整。獨立學院的學生入學時的分數線屬于本科招錄的第二批次，相對來說成績中等偏下。這部分學生往往基礎相對較弱，學習的主動性和自主性不強，因此在教學培養目標上應適當減弱對理論知識的研究，多重視學生解決實際問題能力的培養。第一門課強調的是思維訓練而不是具體實現［5］。針對大部分非計算機專業的學生，在現有的教學內容上適當壓縮刪減計算機復雜的理論知識和簡單的計算機操作練習，將整個系統學習分為兩個階段。第一學習階段保留最基本的計算機相關原理，引入計算思維培養與訓練；第二學習階段涉及少量的高級計算機應用，如編程、開發信息系統等，旨在提高計算思維的應用能力。由此大致分配教學側重點，以“大學計算機基礎”課程為例介紹具體教學內容和方法。
（三）教學方法需要轉變成為知識傳授加思維訓練的模式
將計算思維能力的培養作為教學的核心任務，需要一套適合思維訓練的教學模式，其中關鍵點是要激發學生的興趣，引導學生積極地參與思考和創新。就具體的課堂組織教學模式而言，教師可以采用任務驅動、翻轉課堂等方法，即在學生課前充分預習的基礎上，教師先拋出案例或者與知識點相關的問題，然后歸納、描述問題，接下來組織學生討論或者實踐來尋找解決問題的方法，討論完之后再由教師系統地介紹解決問題的方法和知識，最后進行方法和知識的推廣并滲透到其他知識領域中去。在教學過程中注重培養學生采用邏輯推理、算法設計等方法解決問題的能力。下面以第三章“計算機軟件”中操作系統的部分知識點為例說明引入計算思維培養的課程授課方法。1.教師在課堂授課環節中首先介紹操作系統的主要任務是“對計算機的軟硬件資源進行管理和調度”。2.拋出生活中的問題供學生思考討論，如“在超市排隊結賬過程中，如何安排顧客的先后順序比較高效？在強調效率的前提下如何兼顧公平？”“兩只山羊要從兩個方向過橋，如何才能讓它們不在橋上僵持？”等。3.由生活中的例子引申到操作系統中，學習操作系統中的作業管理、死鎖等知識點。4.學習作業調度算法、避免死鎖的銀行家算法等，并鼓勵學生根據問題設計自己的相關算法。5.教師歸納總結，針對不同學生的專業背景進行知識推廣和滲透。教師在授課過程中，由于不同專業學生有不同的學科背景，因此對學生計算思維的培養側重點也應有所不同。對于文科、經濟類學生，計算思維的培養可以傾向于數據的收集與挖掘，使其更多地掌握從數據中獲得知識和規律的方法；對于理科專業學生，可重點培養算法的學習與應用，使其在今后研究問題和解決問題時可以利用計算思維創建模型和進行模擬仿真。
（四）改革考核方式改革考核方式，將是否具備計算思維能力作為考核的重點
將計算思維的培養引入計算機基礎教學，就不能僅僅考查學生使用計算機的能力，而要考查學生是否具備了計算思維的能力。考查內容建議可以分為以下三個部分：第一部分為計算機相關知識考核，分值比例可以為20%-30%，考試形式可以為閉卷筆試或上機實踐。第二部分重點考查學生利用遞歸思維、抽象與分解、啟發式推理等方法具體解決實際問題的能力，分值比例可以為60%-70%，考試形式可以是論文闡述、課程設計、學習報告等形式。第三部分可以將每次課堂的討論與學生的算法設計作為考核的補充部分，分值比例可為10%-20%，用于激發學生的學習動力與創新能力。多種考核形式相結合，重點突出，難易相輔，既考查學生計算機基礎知識的掌握程度，又加入計算思維能力的評估，體現重視能力培養的多元化教學方針。
四、結語
【關鍵詞】 計算機勸導技術 倫理素養 倫理價值 政府治理
前言
具體技術是對“道德物化”最生動、最本質的演繹，“勸導技術”就是其中一種生動表現形式。“勸導技術”指的是對人的思維、價值、行為產生向導作用的交互式技術。目前，計算機勸導技術已經成為人類交往活動中不可獲取的一個部分?；ヂ摼W的不斷發展與普及，使得計算機交互性已經掙脫了時空的束縛，以強大的軟、硬件為基準，對交流對象行為特征、周圍環境進行感知與判斷，并依據輸入信息及對象實際需要自動進行行為調整，創新勸導方式，有效保障勸導效率和勸導能力的提高，由此催生計算機勸導技術。福戈定義指出，計算機勸導技術學主要任務是：基于引導人們思維觀念、行為習慣的良性走向，分析、研究及設計出專門的交互式計算機產品。
一、“勸導技術”的應用原則
“勸導技術”的有效實現需要遵循特定的原則。一般情況下，這些原則包括以下幾個方面：一是“因果” 原則；二是“社會學習” 原則，有人通過計算機技術獲得獎勵，那么其他人也會追隨這些計算機技術；三是“建議”原則，及時把握最佳時機，提出合適的建議；四是“隧道”原則，以一個程序為主導，引導使用者進行下去；五是“虛擬獎勵”原則，在虛擬空間中設置特定獎勵，刺激人們的操作欲望；六是 “量體裁衣”原則，根據興趣、需要、使用環境、個性等個體因素的不同，針對性進行設計，切實增強勸導功能。此外，“勸導技術”還有一種重要的表現形式――環境智能，環境智能能夠感知和判斷人的行為，并對此作出相應調整。例如，對老年人進行護理過程中，如若老人在病房內不慎摔倒，探測器便會迅速感知，并發出警報；智能廁所能準確感知人體健康狀況，并對健康問題提出針對性建議；智能冰箱能對冰箱里的東西進行自動識別，并且主人制定科學的購物單，并且監測主人飲食習慣存在健康隱患與否，提出科學的膳食安排參考。
基于這些情況，我們的行為會在自己毫無覺察的的情況下向良性方向轉化，很多情況下，我們甚至難以判斷自身的行為轉變是自身意識驅使還是外界環境的規范指導。這就跟計算機勸導技術的“內隱性”不謀而合。
二、計算機勸導技術面臨的倫理問題和解決思路
2.1計算機勸導技術之倫理問題
計算機勸導技術雖然存在自身不可復制的優點，但在實際應用過程中，受諸多因素的影響，也會引發一定的問題。如計算機勸導技術使用動機不純，在使用過程中違反道德規范、對個人自由造成影響，個人信息隱私受到侵犯、模糊了計算機勸導技術與人之間的界限，導致責任歸因復雜化。
2.2 計算機勸導技術倫理問題的解決思路
2.2.1有效介入倫理學為計算機勸導技術健康、穩定推行的前提
要有效介入倫理學，我們可以借鑒國外先進經驗。很多美國大學憑借自身技術優勢，跨學科建立起專門的研究中心，囊括了大批優秀倫理學者。而這些研究理論中最為核心便是倫理學者提出的“田野哲學”，該哲學以問題解決為出發點，打破學科之間的界限，跨學科構建事物完整的圖景，從倫理學角度深入分析現實生活中的熱點問題。至于如何將技術實踐介入實際生活之中，美國學者側重點雖然各有特色，互不相同，但在方法論層面上卻最終實現了融合，我國倫理學者在計算機勸導技術的介入環節可以參考這些理論。因此，2011年我國成立了5TU，也即是五所高校合力成立的科技倫理研究聯盟，并且努力取得與相關組織部的交流寫作，如荷蘭科技倫理研究中心就是5TU建立了深入、穩定的合作關系。這在某種程度上說明了我國在此方面邁出了大膽的一步，主動實踐探索、開拓創新。
2.2.2提高計算機勸導技術企業責任擔當意識
市場的核心和主體是企業，企業可以根據自身發展情況及對形勢的推斷，獨立制定決策和推行決策，決定了自身的技術發展力量。倫理學者和計算機程序員只是負責企業決策執行的行為主體，處于較為被動的地位。因此，現代企業不僅僅是經濟實體，還是倫理實體。面對社會利益和經濟利益之間的沖突和矛盾日益激發的現狀，要穩定、健康地推行計算機勸導技術，切實造福人們的社會生活，關鍵是要提高企業倫理意識，對分內的職責主動承擔。
2.2.3提高計算機勸導技術程序員倫理道德
計算機技術的不斷發展，不斷加快了我們信息化進程，社會群體在接受信心化帶來的滿足感時，自身的技術決定論思想也在悄然發展了改變，這種改變有時甚至不為自身所察覺。我們對技術進步的渴望過于強烈，一味追求發展技術，殊不知技術進步會不可避免地催生信息污染、能源危機、生態破壞和環境污染等問題，人們甚至在日益膨脹的信息社會里出現了社會道德的嚴重滑坡，精神家園失守，這些衍生出來的問題足以使我們汗顏。因此，為了有效解決這些問題，關鍵是強化科技倫理的教育，切實提高計算機勸導技術程序員倫理道德，讓科學發展真正以真、善、美的有效統一為前提。
2.2.4 充分發揮政府在計算機勸導技術治理上的功用
政府可以提供公共產品服務，優秀的計算機勸導產品如若真正體現了公共利益和公共價值，政府通過自身購買方式進行支持。為了保證計算機勸導技術發展方向的向善，政府可以通過加大財政補貼，減少稅收等方式來進行調節，有效引導計算機勸導技術朝著社會期許的方向發展。要有效貫徹這些治理方案，應該最大程度地統籌力量，讓政府、計算機企業、倫理學者、計算機程序員等有效聯結起來，面向大眾，收集大眾觀點，聽取大眾心聲，了解社會大眾真正的需求及期許，相互促進、相互補充，揚長避短，資源共享。這樣才能使得計算機勸導技術推行過程觸及的倫理問題得到最有效的解決，保證信息安全和信息化進程的穩定推行，真正提高人們的生活質量。
參 考 文 獻
[1]張衛，王前.勸導技術的倫理意蘊[J].道德與文明，2012（1）.
[2]顧磊.勸導技術及其設計評估的分析[J].電腦知識與技術，2008（3）.
[3]Peter - Paul Verbeek. Moralizing Technology： Understandingand Designing the Morality of Things[M]. Chicago and London：The University of Chicago Press，2011： 4.
[4]朱勤.技術中介理論：一種現象學的技術倫理學思路[J].科學技術哲學研究.2010，（1）.
[5]高穎，王雙陽.從現代設計人文關懷內涵的轉變看設計倫理的發展[J].文藝研究.2010，（11）.
[6]唐?伊德.讓事物“說話”[M].韓連慶，譯.北京：北京大學出版社，2008：103.
【關鍵詞】 仿真技術 高技術 產業化 知識經濟
引言
盡管仿真技術已經很快發展,但在若干問題上仍然存在不同的見解。
比如,有人說仿真技術是要花費很多錢,所以它的成果只是榮譽性的。這種看法與當今把每臺核電站仿真機以1000多萬美金,飛機仿真機以1500~2000萬美金的價格從美國、加拿大引進到中國的現實相矛盾,也具體說明了仿真技術的成果仍然形成了一個高價位的高科技產品和產業。
又如,有人說在市場經濟的環境里,仿真技術的產值搞不大,相關的市場在萎縮;也有人認為仿真技術是21世紀戰略性技術,仿真技術肯定會大發展。
當前,一場以高技術為中心的新的科技革命正在蓬勃發展,對整個社會經濟發展將產生重大影響。世界的經濟向知識(智力)經濟過渡,信息技術迅猛發展與知識經濟來臨之際,對仿真技術將有什么作用,仿真技術將會有什么地位,如何迎接機遇,都應盡快考慮,這是業界的大事。
鑒于上述,作者經過幾年的反復觀察、研究、分析和思考寫下本文。
1. 從仿真技術定義變化中考查
自從仿真概念出現以來,仿真的定義隨著技術和應用的發展不斷深化。
比如,牛津英文字典中初期的仿真定義是:"To imitate conditions of situation with a model for convenience or training"。后來變為:"The technique of imitating the
behavior of some situation or system (economic, mechanical, etc.) by means of an analogous model,
situation, or apparatus, either to gain information more conveniently or to train personnel"。
1993年7月,國內在《火炬計劃基本概念及相關名詞術語解釋》中,對仿真技術作了很詳細的定義,見參考文獻[7]。關于仿真技術的定義,到目前為止,就很難用簡單的語言描述。國內外學者從不同角度作了描述,可歸納如下幾點:
仿真技術是出自對系統的研究,是通過用系統模型對真實系統或設計中的系統進行試驗,以達到分析、研究和設計該系統的目的;
仿真技術是以計算機為基礎,計算機能力提高了,仿真技術水平也提高,使之有能力去描述更復雜的系統;
仿真技術隨需求發展,提出了大量共同性的理論、方法和技術問題,致使仿真逐步形成了一門獨立的學科;
仿真技術已成為計算機應用的一個重要的領域;
仿真技術應用范圍十分廣泛,無孔不入的一門綜合性學科,已廣泛應用于航空、航天、通信、船舶、交通運輸、軍事、化工、生物 、醫學、社會經濟系統等自然科學與社會科學的各個領域,其重要性已廣為人知;
仿真技術用于揭示已知對象和未知對象的內在特性、分系統之間的關系和運作規律,以研究已知和預測未知;
仿真技術是高技術領域中的關鍵技術之一。
2. 仿真技術主要研究的內容和成果分析
2.1 仿真技術主要研究的內容
仿真技術雖是計算機應用的一個重要的領域,但也有其自身作為一門專有技術的研究內容,有問題和難點,也有發展方向和規律,形成了仿真技術的主體技術。這些技術又在廣泛而豐富的需求中深化和發展。仿真技術的研究內容最少應包括總體技術、仿真支撐軟件技術與工具、建模技術和應用技術,表1歸納了這些仿真技術的研究內容:
表1:仿真技術的研究內容 總體技術 ①學科的理論研究;②仿真技術的發展與開拓;③仿真技術與支撐技術的關系;④系統的分析與劃分;⑤仿真技術在信息技術和產業中的地位研究;⑥大型仿真系統研究
仿真支撐軟件技術與工具 ①支撐軟件理論與方法;②仿真支撐軟件技術;③面向對象支撐技術;④面向各項領域的共性工具軟件;⑤專用的工具軟件;⑥軟件系統結構;⑦實時數據庫
建模技術 ①仿真對象與系統分析;②建模理論與方法;③仿真算法與語言;④驗證方法與標準
應用技術 ①應用領域開拓研究;②應用軟件系統;③應用的相關技術;④應用系統實現方法
2.2 從仿真技術的成果分析
近幾年來,國內外仿真技術領域取得了豐碩的成果,體現出重大的社會效益和經濟效益。主要的成果例舉如下:
2.2.1 仿真支撐系統的發展
70年代末,國際上一些國家在實現仿真技術產業化過程中,強化了仿真支持系統的概念。因此,仿真支撐系統已經不僅是仿真領域關鍵的技術之一,而且是"解放"仿真系統開發者和使用者的最重要手段。它不僅賦予仿真系統以生命力,同時也是實現仿真技術產業化的基礎。在應用過程中,它是實現仿真目標和解決問題的概括和總結,它支撐了仿真系統的整個生命周期,包括對仿真對象分析、仿真模型的表達、仿真模型的生成和運行、仿真過程的調試和修改、實時運行、仿真數據的存儲、恢復及跨平臺的聯合運行。因此,近幾年來,國內外已經十分重視對仿真支撐系統的研究,也出現了不少成果。從科技進步角度來分析,主要表現為:
(1)開放性和構件概念,包括:構件命名服務(Component Name Services)、構 件對象服務(Component Object Services)等為構件客戶服務。
(2)提供通用數據表示方法,讓集成工具之間共享信息。
(3)支撐范圍擴大,表示在支撐仿真應用在網絡上的實現。
(4)支撐多媒體技術的應用,使仿真系統的人機界面得以改善。
2.2.2 面向對象的仿真技術
近十幾年來,面向對象仿真(Object Oriented Simulation,簡稱OOS)研究、開 發和應用有很大的進展,在廣泛的領域里,各種各樣的模型是由OOS語言(或稱編程工具)和開發環境中出現。由于OOS為系統建模提供了靈活的方法,它的基本
特性使之不同于傳統的仿真方法,而且適用于大型的更為復雜更分散的仿真系統,以及基于網絡的仿真系統。而且,支撐OOS的工具已不少實現商品化了。例如:
(1)由于國際間多國合作的出現,對共享仿真環境的需求擴大,網絡仿真技術被用在基于共享的仿真環境,如虛擬工廠教學系統,它允許學生單獨工作或組成虛擬的隊、建造工廠、預測產品需求、計劃生產、制定日程進度等
(2)面向對象仿真在處理復雜系統模型時,是一個極好的工具。將這類模型分成幾個子模型,做到仿真程序結構與真實系統結構相似。如解決互相聯系的異步電動機組的仿真控制問題等。
3. 仿真技術應用領域的快速擴大
近幾年世界上應用仿真技術去解決科技、生產、社會各方面問題的事例層出不窮,使仿真技術的應用能力拓展,滲透性增加,無處不在,無孔不入。例舉幾項:
(1)仿真技術在工業系統的多種應用取得了巨大的社會和經濟效益;
(2)利用仿真技術來模擬人們不斷增加對海港、船舶的到達方式,海港運作方式的變化需求,用于實現海港現代化管理或新建海港選擇和投資考察;
(3)應用質量工程及仿真提高巨型計算機系統的性能。性能評估在計算機的設計、開發、配置、調節中是一個重要環節,應用質量工程和仿真技術來提高巨型計算機系統性能;
(4)應用仿真技術,開展語言系統研究,取得重要成果;
(5)仿真技術在制造業中應用和發展近幾年來在國內也取得很好的成果,仿真技術在制造業的應用是從產品設計到制造,以至測試維護的整個生命周期中,計算機仿真技術貫穿始終;
(6)虛擬現實技術的應用范圍擴大。它在醫療領域中開始應用,虛擬教學、虛擬會議系統等取得一定效果,虛擬現實技術與娛樂的結合更有廣泛市場。
4. 從軟科學技術發展展望仿真技術的作為
軟科學技術是為管理和決策服務的科學技術,或者可以定義為幫助人更直接、有效、全面和系統地使用迅速發展的各類科學技術知識,并進行科學管理和科學決策的科學。從軟科學技術的應用性表現來說,如果說科學的研究是基礎研究的話,軟科學技術則是應用研究,產生的專家系統則是技術開發。
醫學和工程領域管理決策的專家系統的研究成果幾年后將被投入使用。例如美國許多大公司都開始用人軟件,幫助做許多種經營工作。這意味著類似"仿真腦"的系列產品將要出現,仿真技術在管理和決策方面的應用將推向各個領域。在仿真各種管理與決策系統的過程中,仿真技術將快速發展,產業化的步伐將加快。
軟科學技術是有前途的。在人類知識每5年翻一番的情況下,任何人如果不*電腦處理事務,也就是說不*"看不見的頭",是無法妥善、有效處理的。如果說軟科學技術會成為21世紀的先導和骨干高科技,推動軟科學技術發展的仿真技術也是分析復雜問題,提示相互關系,仿真人腦管理和決策的骨干高科技之一。5. 仿真技術發展的特點和趨勢
近幾年,以計算機技術、通訊技術與傳感技術為主導的信息技術的飛快發展,為仿真技術的發展進入一個嶄新的環境打下了良好基礎。仿真技術的發展將出現新概念、新應用和新的地位。由目前發展情況分析,有如下值得注意的特點:
(1)仿真技術是一門獨立的學科,但它離不開計算機技術。只要計算機技術在飛快地發展,仿真技術就一定隨之快速發展;
(2)仿真技術作為信息技術族內的成員,它不僅自身發展快,而且與信息技術各項發展結合也快,它們永遠面對新問題、組織新技術、形成新的系統工程。因此,仿真技術是不斷研究新現象、分析新規律、揭示相關系統、找出解決方法的強有力工具;
(3)在知識經濟來臨、知識管理的形成和發展中,仿真技術是最好的工具。它將被更多人了解和掌握。美國很多大公司開始用"人軟件"代替人類做多種經營工作。預計類同"仿真腦"系列的產品將會被成批生產,用以代替人們進行管理和決策;
(4)仿真技術的應用領域越來越廣,在信息技術發展中,將出現獨特的地位;
(5)目前,在全世界軟件產業快速進展的環境中,仿真支撐軟件,各種工具軟件(包括專用仿真語言),乃至于通用的應用軟件、商品化的周期縮短;
(6)面向對象的技術和應用發展較快,一方面推動仿真概念變化,另一方面適應復雜、非線性應用的能力增大;
(7)由于網絡技術的發展,為異地、異國應用提供了可能,將對仿真技術提出新的挑戰,也推動了發展。預計仿真技術和網絡技術的結合,將出現新的概念,并擴大應用范圍;
(8)仿真技術在培訓領域中已有了豐碩的成果,比如:核電站、飛機的仿真機等都是培訓所必需的仿真系統產品。
6. 知識經濟的特征和仿真技術的地位
人類在經歷了漫長的農業經濟、工業經濟時代后,正迎接著知識經濟時代的來臨。1997年,人們第一次提出知識經濟的概念,大家認為它是建筑在知識和信息基礎上的經濟;以知識和信息的生產、分配和使用為直接依據的經濟;知識是提高生產率和實現經濟增長的驅動器。國內外學者對此也有各種說法。如:知識經濟是以智力資源的占有、配置,以科學技術為主的知識生產、分配和使用為最重要因素的經濟。又如:知識經濟所要表述的是一種新的復雜的經濟狀態,它是指以現代科學技術為核心,建立在知識和信息的生產、存儲、使用和消費之上的經濟。它有豐富的內涵和明顯的特征。只有通過對其內涵和特征的分析并與仿真技術及其應用、產業化社會效益、經濟效益比較,才能充分看到仿真技術在知識經濟環境中的地位。
(1) 知識經濟特征與仿真技術特點的切合。
(2) 仿真技術是推動知識經濟發展的關鍵技術。
(3) 仿真技術及其應用,形成知識產品和服務,以及產業化的效益推動知識經濟的增長。
7. 結論
通過考察和分析,我們看到知識經濟時代的來臨給仿真業界帶來了新的挑戰和機遇,仿真技術將因自身的特點而在知識經濟環境中快速發展,反之也推動知識經濟的發展。仿真技術與軟科學及其它相關技術的結合將加快高附加值產品的產業化進程,給整個社會帶來新的經濟增長點,仿真技術大有可為。
參考文獻
[1] 游景玉,實時仿真技術及其應用,珠海出版社,1997年
[2] 游景玉,論文"論仿真技術及其產業化", 珠海出版社,1999年
[3] 游景玉 吳芳輝,論文"仿真支撐系統技術的研究與發展",珠海出版社,1999年
[4] 游景玉 吳芳輝,論文"新世紀仿真技術展望", 珠海出版社,1999年
[5] 游景玉,論文"論仿真技術在高技術發展中的地位", 珠海出版社,1999年
關鍵詞：計算機教學 現狀 問題 方法
中圖分類號：G633.3文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)04(a)-0000-00
時值今日，科學技術的發展已經使得我們開始體驗到信息時代、網絡時代和數字時代的種種便利，而在這中間扮演主角的無疑是年輕而又蓬勃發展的計算機技術，它也以絕對的優勢廣泛普及到百姓生活的方方面面。中專計算機人才的培養成為中專教育中十分重要的組成部分，只有做好中專計算機教學，才能為社會和國家培養出專業的、應用性的計算機人才。因此，如何在學校中改進中專計算機教學，更多的培養對社會有貢獻的人，具備專業計算機技能的人才，成為當今社會中專教育的重要課題。本文首先從計算機專業及教學現狀進行分析，總結其目前存在的問題，以及針對問題、解決問題的策略方法。
1計算機專業及教學現狀分析
1.1人才培養與社會需求脫節
從事計算機工作或學習的人都深有體會，計算機知識涉及面廣，發展迅速，想要跟上時代的發展既要掌握之前的知識，還要時刻關注前沿發展技術。而作為培養人才的學校更應根據自身的發展特點設置合理的專業和合理的教學計劃。當前大多數學校設置的專業和課程大同小異，內容寬泛，不能結合學校和學生特點進行設置，并且課程設置明顯落后于當前計算機技術的發展，導致培養的學生一走出校門就發現自己所學的知識不能應用，而社會需要的又沒有學習。
1.2社會競爭激烈
社會上的各種計算機培訓機構也如雨后春筍般破土而出，其中的一些經過幾年的發展已經形成了一定的影響力，因為從他們那里出來的學生得到了用人單位的一致好評，這就出現一種現象，有些學生寧愿去這些培訓機構學習也不愿意去讀學校，甚至有些走出學校大門的學生“不得已”要選擇培訓機構進行“回爐”。
1.3師資隊伍參差不齊
教師是學校教育資源中最重要的組成部分，教師自身的素質對學生的培養起著至關重要的作用，而作為計算機專業的教師不僅應有較深的理論水平，更應該有較強的動手實踐能力，只有這樣才能高屋建瓴，合理安排教學進度，提前做好課程設計等。而當前由于教師所受教育的局限和學校缺乏對教師的進行合理及時的培訓，導致教師素質整體偏低，從而導致教學質量偏低等問題。
1.4教學計劃缺乏特色，教學方法不合理
很多學校忽略自身的發展狀況、發展定位、學生特點和人才培養目標，一味照搬重點名校的計算機專業教學計劃，學生對安排課程沒有學習興趣，教師教授起來也費勁頭疼，培養出來的學生每個學科都懂一點，但沒有一門是精通的。
另外，計算機教學不同于傳統學科，其很多課程需要進行動手實踐才能真正理解其中的原理和應用，而很多學校的教師在教學上依然采用傳統的灌輸式教學方法，“教學分離，學做分離”，往往是老師先在課堂上講解理論知識，過了一段時間才有上機實驗，等到實驗的時候學生基本上已經把老師之前講的內容忘記的差不多了，結果是，老師身心俱疲，學生卻還是一頭霧水。
2針對問題、解決問題的方法
從上面探討的幾點已經可以很明顯的看出，計算機專業教學中存在不少問題，下面針對這些問題，談談具體解決問題的方法。
改變傳統的在教室上課的教學環境，將教學的環境創設為與學生未來從事職業相關的生產車間或專業實驗室，比如工程機械類的可以搬到生產車間，計算機類的就搬到有計算機的專業機房。就這一方面來說首先要求學校要從硬件上提供強有力的支持，然后教師在教學過程中要能夠有效利用這些硬件資源，組織好課堂和學生進行合理的授課和練習。培養“拿來就用”型人才，應該加強市場調研、崗位需求分析；根據崗位特征、學生特征合理安排課程，少上一些空洞，不切合實際的理論課程。甚至可以讓用人單位來參與課程的設置，讓學生提前了解未來自己所從事職業的要求，真正實現與崗位接軌，與實際工作接軌。培養學生的動手和實踐能力，如果授課的老師本身沒有較強的實踐技能，那就無法對學生進行有效的引導，教學只能是“紙上談兵”，沒有說服力，教學效果自然可想而知。
建立計算機教師教學規范的約束機制，加強計算機學科的常規管理和評估工作，將計算機教師的業績納入到考核體系中來，在常規教學檢查中要給予充分的體現，以調動教師的教學積極性和主動性，確保教學效果。還應該對對現行的考試體系進行改革，使之能夠反映出信息技術、多媒體、網絡信息技能，尤其是各種常用軟件的應用。
從計算機學科本身來講包括信息科學技術，計算機應用、計算機系統結構、軟件工程四個方面。從中醫藥學科角度需要選哪些內容講，不同的專業方向對計算機課程設置的要求也不盡相同，本文的研究將注重其分層次、重實踐、有專業方向側重點的不同之處，在理論上充分體現“學科交叉、技術融合”的學術特點，主張多元化發展中醫教育。筆者認為在實際教學中，首先可以提高中醫院校學生利用計算機進行檢索、評估和有效地利用醫學信息的綜合能力，其次開設一些計算機程序設計、數據庫技術、多媒體技術、網絡技術課程讓學生自選，促進學生學習模式的轉變。
中醫院校計算機教育的整體規劃研究
研究目標是打破學科體系，融合專業內容，合理定位教學目標，選擇有效的教學內容和教學方法。充分利用計算機技術在中醫學科各專業中的應用，以達到提高教學質量和取得培養現代中醫復合型人才的教學成果。研究內容是圍繞著當代大學生應具備的計算機基本應用能力，結合中醫信息學、中醫知識工程、中醫大型數據庫、專家系統、中醫藥信息化等不同層面，不同角度交叉地研究計算機課程設置和教學內容與實踐模式。根據分析—設計—開發—實施—評價（對前各階段）的邏輯順序展開整體規劃的研究[1]。其中，分析包括：按不同專業確定計算機教學內容，再通過選修課與課外自學結合的教學方式解決學時數不夠的問題；確定通過教學想達到的目標（解決與中醫學科的交叉結合問題）；研究期間可以達到的目標，以及對進一步研究的預期。
設計包括：把目標轉換成課程教學的內容框架（制定教學大綱）；確定具體教學內容（選擇教材）；分解內容至各教學單元，并確定具體目標（確定開課時間，充分考慮到與學生所學的中醫學科課程的銜接問題）。開發包括：收集整理相關教學資料；根據設計編寫課程內容。實施包括：將開發的教學課程在中醫類相應專業使用；）隨時收集反饋信息。
評價包括：對前述各階段的工作進行評價；利用評價結果進行修訂。規劃方法是從國內各中醫院校進行學科設置調查，并從中醫人才培養方案調查著手，結合本校前期開展的教學經驗架構教學模型，建構教學內容和實踐模式。具體方法包括：文獻資料法。對課程的開發、教學的設計、評價的方法等進行相關理論學習與綜合分析。采用與兄弟院校交流、本校各學院學生座談，通過團委、學生會組織學生問卷等方式進行數據收集和分析。行動研究法。通過教學行動的實踐，獲得相關的反饋結果。
中醫院校各專業課程設置探討
傳統的計算機基礎課程內容已遠遠滿足不了當今中醫類學生對計算機技術的需求，應該針對不同的專業對象設置相應計算機應用課程。如在公共衛生管理專業中設置衛生信息資源的系列課程，包括計算機管理信息系統（MIS）、醫院管理信息系統（HIS）、電子病歷原理遠程醫療和中醫藥管理系統、醫學數據處理等課程；在臨床專業中設置臨床支持系統的系列課程、設置程序設計、醫學圖像處理課程、web應用等；在中藥學專業中設置信息系統與數據庫技術和網站建設等；在研究生中進行更高層次的、針對醫學某一應用領域的信息化理論的學習和研究課程，如醫學信息標準化的理論和規范、醫學多媒體技術、數據挖掘、軟件工程等，具體課程設置如表1所示。此表中選修分任選和限選，任選對全校學生開放，限選只針對指定專業學生。每門課程都有教學內容的介紹以及所學前期課程的要求，針對所開設的計算機課程，學生可以結合自己的學習時間在不同階段自由選修，滿足計算機課程的教學需求。
教學改革措施
堅持定期組織教研活動，討論教學內容、領會教學大綱要求、組織編寫適合本校學生水平且各專業有所側重的教材、建立與維護題庫、完善考試系統。重視師資力量的平衡，引入中醫學科的老師參與教學和共同承擔一些課題的研究，有利于教學質量的提高。對機房設備及相關人員的管理，要求機房管理滿足實用、先進、服務原則，相關人員熟悉計算機軟硬件技術，自覺維護和更新教學軟件，方便文件的上傳與下載、郵件收發與管理。開放計算機房試驗教學模式，為計算機課程的上機練習和學生自學創造條件。
完善教學方法。演示教學，要求有經驗的教師以演示的方式迅速講清每堂課知識點，交代重點和難點，提高學生學習效率；任務驅動教學，圍繞各專業相應熱點問題作為任務展開學習，利用計算機工具完成任務，用與本專業知識思考的方法進行對比，并檢驗和總結學習過程，使學生提高學習、思考、解決問題的能力[2]；項目分析教學，通過對項目的分析、討論、感悟和實踐，與所學專業聯系評價，借鑒項目反饋的策略，讓學生舉一反三，推廣應用；反饋教學，定期在相應學院舉辦教學座談會，把學生反饋的意見進行整理并及時調整教學內容，加強課堂教學的質量監控。
通過網絡平臺提供教學課件、課堂錄像、軟件光盤、直播課，開展網絡教學討論、網上答疑；查閱教學大綱、實驗內容、素材、案例等，進行課外練習；）課后分組，結合本專業完成課程設計，培養團隊合作精神的實踐模式。
計算機教育實踐模式
計算機知識與能力的培養離不開學生上機實踐與課外實踐，“平臺+資源+項目”模式是計算機教育實踐的重要環節[3]。引導學生利用計算機驗證實驗結果，向自己的專業領域進行創造性轉變，鼓勵學生去思考一些計算機課程與自己專業結合的問題，并想辦法解決。通過立項目讓學生把學到的計算機基礎知識、數據庫技術、網頁設計、應用程序、多媒體技術和計算機工具聯系起來，形成自己的知識體系。具體改革措施包括：建立和完善計算機教學網站，豐富網絡教學資源，建立題庫系統，支持學生自主學習，培養學生自學和解決問題的能力；針對不同課程設計有效的實驗方案，提供與課程內容相適應的實驗課程，從消化上課內容、拓展開發方法層面上綜合考慮；加入課程作品考核，培養學生利用計算機工具進行整體設計和開發的能力，從項目立題、項目分析、項目實時、項目測試、項目答辯等各方面激勵學生學習熱情，同時學生作品的匯集也豐富了教學資源[4]；組織學生參加國家級、市級計算機應用能力競賽，邀請部分優秀老師對學生進行參賽前的集訓，為大賽取得更好的成績打下一定基礎，在實踐中鍛煉學生計算機應用能力。
