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信息科学论文

时间:2022-03-29 10:46:38

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信息科学论文

信息科学论文:图书馆学信息科学教育研究

1CILIP认证

2002年英国图书馆协会和信息专业协会合并成立“图书信息专业协会”。CILIP主要职责之一是采用LIS专业知识与技能基础(ProfessionalKnowl-edgeandSkillsBase,简称PKSB)[7]对课程教育进行资质认定。作为认证的核心,PKSB以同心圆形式提出了图书馆、信息与知识专业的行业人员所必需掌握的技能范围(见图1)。伦理价值观是PKSB同心圆的中心,被视作从业人员实践的精神基石。专业技能具体包括知识与信息的组织、管理、开发与利用、研究能力、信息的治理与合规、文献的管理与归档、馆藏的管理与发展、信息素养与学习。通用技能包含领导与倡导、战略规划与管理、以用户为焦点服务设计与营销、信息技术与通讯。这些专业技能与通用技能要立足于更广阔的图书馆、信息与知识管理的行业背景以及更广阔的组织与社会环境背景中以保证从业人员对变化发展保持敏锐的触觉。

2调查设计

本文调查对象为CILIP认证的17所院校:阿伯里斯特维斯大学、伦敦城市大学、科隆应用科学大学、克兰菲尔德大学、格林多大学、伦敦国王学院、拉夫堡大学、曼彻斯特城市大学、诺森比亚大学、罗伯特戈登大学、伦敦大学学院、布莱顿大学、格拉斯哥大学、谢菲尔德大学、斯特拉斯克莱德大学、西英格兰大学、阿尔斯特大学[8]。笔者使用网页内容分析方法调查这17所院校44个专业教育课程的培养目标、培养模式、课程结构及具体内容。

3CILIP认证专业教育的现状

3.1培养目标

CILIP认证的17所院校教育无论在培养的学位、方向上类型都比较多元。培养学位类型有理学硕士、文学硕士、理学学士、文学学士。从数量上观察,硕士学位的培养是重点,占认证课程总数的75%。CILIP认证教育的培养方向主要有四个:(1)信息与图书馆研究方向,关注如何实现在实体与数字图书馆的信息获取与服务上的有效管理[9]。(2)信息管理,如信息管理与计算机学、信息管理与商务管理、数字化资产与媒体管理,该方向主要是针对组织的信息资源的开发利用调控,以实现信息最大价值获得竞争优势。(3)信息研究,如情报学、科学数据监护(DigitalCuration),使学生了解信息的本质及其各个方面。(4)其他与图书信息科学交叉的方向,如医学方面的健康信息学。英国认证的LIS教育紧贴时展和社会需求,适当添加学科领域新兴的课程,既推广了较前沿的专业知识又减小了教育与就业之间的差距。此外,CILIP认证相当注重相关学科、交叉学科整合的教育,如拉夫堡大学的信息管理与商务管理,谢菲尔德大学的健康信息学。

3.2培养模式

CILIP标准提出教学可以是全天和业余的形式,各种形式的质量要求应该一致。调查发现,认证的全日制学士学制一般为3年或4年,也有提供业余制5年的本科课程。硕士学制针对全日和业余的不同对象,规定了弹性的学制,一般分别为1-2年或2-5年。值得一提的是调查的业余教育多以远程在线课程的方式实现,如罗伯特戈登大学通过多种先进的网络传递方式和用户友好界面提供课程、讲座、在线辅导、实时交流、师生讨论组以及在线图书馆[10]。远程在线教育不但打破时间空间的限制,便利了受教育者无时无刻的学习,更是汇聚了世界各地的学生一同接受英国认证的教育。这种方式证明了CILIP认证教育具有国际化的特征,促进了全球化的专业教育交流。CILIP认证教育强调课程学习后成效,教学课程部分的评估主要是讲座、专题讨论、个人研究、实践、课程作业、正式考试等多种方式的混合,支持学生发挥主观能动性进行学习。完成教学课程部分的评估一般能获得资格证明。若要完成学位教育必须在以上基础上完成学位论文或参与项目。多数学校明确学位论文需在导师的监管指引下结合学生选择进行,导师在研究期间提供建议和指导。

3.3课程结构及具体内容

CILIP标准指出课程应该给学生提供一个结合学科及其社会发展的理论与实践的整体框架。认证课程大多采用模块化的教学,由核心模块与选修模块结合组成。据调查,对网站上列出的核心模块各个专题内容进行大致分类,见表1。核心模块的教学内容以学科基础核心内容为主,以专业基础与概论的专题带领学生入门,并培养科学研究、管理的通用技能,切实地反映了CILIP认证的核心PKSB关于专业技能与通用技能的教育目标。选修模块往往是核心模块的深化与拓展,拥有较好的灵活性,可根据社会发展、需求做出及时调整,与核心模块相辅相成。以西英格兰大学[11]为例,信息管理的核心模块包括信息环境、信息素养、知识组织、个人及组织管理,其选修模块的选择有信息构建与网页设计、用户体验设计、数据库系统管理等等,两者有较强的联系。

4CILIP认证专业教育的特点

经过以上调查分析,笔者归纳了CILIP认证的LIS教育的3个特点,职业性强、强调综合素质培养以及国际化。

4.1职业性强

由于CILIP负责职业资格认证,所以其对专业教育的认证也带有浓烈的职业色彩。首先,认证的课程内容以时展和社会需求为导向,尽量缩短和减小教育与就业之间的时滞与差距,利于行业的科学发展。其次,无论是认证课程的报读条件,还是教育过程,CILIP都强调实践的重要性。拥有一年的图书馆或信息服务行业的实践经验申请者享有优先报读课程的权利。而且教学中工作实习是重要的学习成效评估方式。再者,CILIP认证教育培养模式多元化且兼顾公平,是对继续教育与终生学习的支持。

4.2强调综合素质的培养

CILIP认证教育兼顾理论知识、专业技能、通用技能、动手实践能力四个方面的培养,强调学生的综合素质教育。微观上,课程多样,核心教学内容体现专业理论知识与信息技术的融合。从表1数据见到信息技术的应用教学贯穿整个课程体系,信息系统、信息技术的相关课程整体数量相当可观。相比只掌握专业理论知识的学生,参加CILIP认证教育的学生更能将专业知识结合专业技术应用于信息网络社会,更能适应职业生涯。此外,CILIP通过开设相关交叉学科的课程培养综合性人才,如健康信息学、商务信息管理等。宏观上,CILIP的培养目标既有文学方向又有理学方向,培养模式注重学生自主学习研究和实习实践。

4.3国际化

CILIP的认证是无国界的,因此其课程大多都提供这种面向世界,不分地区,不分种族,不分年龄,不分时间,不分学科背景的受教育机会。其依靠先进的网络技术,实现灵活的远程在线课程,提供丰富的学习材料,实时的交流辅导,多样的教学手段,友好的系统操作。如此高质量的远程教育无疑为英国CILIP认证的教育国际化提供有力保障,而且为LIS领域的国际交流提供了良好的平台,促进全球化合作。

5结语

英国CILIP利用其认证的核心PKSB对LIS教育课程进行认证,现有17所大学的44个课程获得认证。本文通过培养目标、培养模式、课程结构与具体内容三个角度分析研究英国图书馆学信息科学专业教育的现状,CILIP认证教育具职业性强、强调综合素质培养以及国际化三个特点,这些特点值得我国借鉴。我国LIS教育应着重以社会需求为导向的改革,强化学生的职业竞争力;由学术论文为重的培养转移到综合素质的培养;在提升大学专业教育质量同时,支持继续教育,努力将我国图书馆学信息科学人才推向国际化市场。

作者:黄丽珍 单位:广州市机电高级技工学校

信息科学论文:软件设计对光电信息科学能力培养

1.LihgToools软件光学设计平台对光电信息科学与工程专业

大学生职业能力的作用社会发展而日新月异,劳动者的素质及能力也必将随之提高。教高[2006]16文件进一步明确培养“高素质技能型专门人才”的目标。高素质技能型专门人才不仅是能够将所学专业知识、技能应用于所从事岗位的专门人才,更应是职业能力和素质都高的专门人才。因此职业能力是人们从事某种职业的多种能力的综合,是胜任某种职业岗位的必要条件。而LightTools专业光学软件的教学既是光电信息专业的教学特色,也是培养学生职业能力的有效途径之一。LightTools是一个全新的具有光学精度的交互式三维实体建模软件体系,提供最现代化的手段直接描述光学系统中的光源、透镜、反射镜、分束器、衍射光学元件、棱镜、扫描转鼓、机械结构以及光路设置。由于LightTools把光学和机械元件集合在统一的体系下处理,并配有“放置”光源、发射光线的非顺序面光线追迹的强大功能,使它在系统初步设计、复杂系统设计规划、光机一体设计、杂光分析、照明系统设计分析、单位各部门间学术交流和数据交换、课题论证或产品推广等各环节中均可发挥重要的作用,已是人们进行产品光学性能分析的必备工具之一。

2.使用LightTools专业软件进行案例教学方法的尝试

光电信息科学与工程专业大学生职业能力的全面培养与训练,涉及该专业培养目标的定位、专业课程设置、教学方法的选择等诸方面因素。然而,在软件教学中,通常是以介绍软件各种命令和操作步骤为主要课堂内容,一方面,易使学生因为枯燥的命令而失去学习兴趣和学习主动性。另一方面,也容易最后使学生学会了理论知识,但无法应用于实践,在培养学生的创新能力和创造性思维方面也有不足。因此,在多年的计算机辅助设计软件教学过程中,我们根据光电信息类工作岗位所需的职业能力要求,以服务为宗旨,就业为导向,以“必需、够用”为度,本着学以致用的原则,选取教学内容,发现采用案例教学法能够很好地解决了上述问题。在LightTools软件教学中,其教学计划分主要为两部分,第一部分是非成像光学理论知识的介绍,要求学生掌握非成像光学系统的设计思路、注意事项,评价标准等,以使学生在后续使用LightTools软件进行光学设计时能够在宏观上把握设计要领。这部分主要占总学时的5%。第二部分是案例设计,占总学时的95%。主要从最基本的案例(如导光管、手电筒设计)开始,逐渐过渡到较复杂光学系统的设计(如液晶显示器背光源系统、车灯系统、投影仪系统设计等)。由简到难,由浅入深的教学思路,能够使学生接受知识比较容易,同时学习情绪高涨,能够极大的调动学生的学习热情。另外案例的选择在LightTools教学中也是至关重要的。我们选取的案例通常是光学设计公司的培训案例,以及他们公司简单的一些设计实例。

3.结束语

使用LightTools软件进行光学设计的过程是大学生自主学习、积极研究、探索的过程,是学生综合运用所学知识、解决相关光学设计问题、提高专业技能的过程,更是学生适应光学设计类就业岗位需求、不断提升职业能力的过程。整个光学系统的设计包含大量的专业及非专业知识,如光源的选择,光学系统结构的设计,设计结果能否满足需求,及其设计系统的合理性,可加工性等等都是需要考虑的内容,最终学生设计的光学系统既反馈了LightTools软件课程的教学效果、教改的内容,反映了学生光学软件知识和软件基本技能掌握的程度,同时也能够较全面的反映学生知识、技能运用于实际的能力,以及创新能力。

作者:许孝芳 王庆伟 单位:江苏大学机械工程学院

信息科学论文:信息科学与技术课程思考

一、当前电子信息课程教学存在问题

1.中职学校在教育决策方面出现了失误,误导了电子信息课程教育方案的实施,影响了整个专业课程的教学成效。另外,学校对电子信息课程缺乏足够的条件支持,也是课程教育存在的主要问题。主要表现:一是观念。中职学校尚未认识到电子信息科技的重要性,没有将校内课程教学与市场人才需求相结合,对电子信息课程失去了正确的认识;二是设备。对新型课程教育缺少资金支持,教育资金过少而限制了教学活动的开展,使学生无法接受到最专业的教育。

2.对于任何一门专业课程教学来说,教师是学习的引导者,教师本身专业水平决定了后期的教学质量。目前,中职学校教师存在的问题包括:一是专业问题。教师的专业技能水平落后,与当前社会科技发展趋势不相符,部分教师依旧停留在过去信息技术的认识水平,课堂教学中无法引导学生高效率地学习专业知识;二是方法问题。电子信息属于科技类的专业课程,教师必须要为学生提供多元化的学习平台,才能使学生客观地理解和掌握课程知识,而实际教学中教师所用的方法不科学。

3.学生是课程教育中的主体,教师只有围绕着学生的需求拟定教学方案,才能更好地挖掘中专生的专业潜能。而中专生受到多方面因素的干扰,参与电子信息课程学习的积极性不高,直接导致了其专业课程水平的缺失。例如,当今社会是人才竞争的时代,中专生因自身学历较低,失去了与大专生、本科生、研究生等参与就业竞争的信心;对于电子信息课程缺少全面的认识,削弱了其学好电子信息课程的信心。

二、电子信息课程教学的建议

1.加强教师队伍培训。教师能力的高低是影响电子信息类专业教学质量的关键。若没有一支高水平的教师队伍,即使有良好的学校环境与先进的教学设备,也难以取得满意的教学成果。因此学校应将教师队伍的建设作为管理的重点,优化教师的知识结构,打造一支教学经验丰富、理论深厚、师德高尚的教师队伍。

2.调整教学内容,进行实践教学内容的改进。应着力改变过去教学重理论轻实践的现象。如果仅仅侧重理论的灌输,而与实际例子脱离,学生可能在经过很长时间的学习后,依然无法真正理解课程的实际作用,在学习兴趣培养上是不利的。为此,应结合电子信息专业发展现状,基于实践对教学内容进行大胆的调整,重点突出应用性更强的信息系统、电子电路、通信工程等方面知识的综合调配,将落后的知识或者没有应用价值的内容进行适当的删减,同时拓宽知识面,将信息论与编码、计算机网络等作为重要的专业基础纳入教学计划。把图像处理技术、数字语音、数字视频技术等信息前沿技术充实到教学体系中,使学生更加清晰地了解和掌握,专业当前的最新理论和技术发展趋势。在教学中,应坚持引导开发教学,适时采用多媒体将一些与专业密切相关的实例带到现场进行演示,让学生在演示和操作中提升兴趣,调动动手实践的积极性。

3.加强与企业的合作。校企合作是未来技术类专业教学的发展趋势。定期聘请电子信息专业的专家和工程技术人员到学校进行授课,使学生了解企业对于人才的需要以及最新的行业动态。同时与有关的企业建立校外实习基地。通过学生在企业内的实际学习增长学生的见识同时拓宽了视野,了解声场管理等业务,增强对社会的认识,学到在课堂上学不到的知识。

4.鼓励大家参加各种社团活动和竞赛。通过鼓励大家参加各种学科竞赛、相关社团和科技创作,可以提高大家的实践能力。这些科技活动主要包括专题的电子设计和制作、电器维修活动等课余科技活动,还包括学术活动,主要是在学生中选拔实践能力强的参加老师的科研课题,在学生中形成良好的科研风气;另外举行科技创业大赛,成立电子产品设计与制作团队,对外承接电子信息技术的设计任务。这都将对学生专业技能的提高起到极大地帮助作用。随着科学技术的不断进步,知识的不断更新,专业课程体系与专业培养计划也应及时更新。因此,课程体系改革是一项长期的工作,只有将科学技术进步的最新成果及时地融入专业教学中,才能为我国的经济建设培养出更多更好的专业技术人才。

作者:乔维 单位:江苏省泗阳中等专业学校

信息科学论文:地理信息科学专业建设与探究

1地理信息科学专业建设现状与思路

地理信息产业发展从20世纪90年代初期进入起步阶段。随着社会进步,地理信息产业不断发展,我国地理信息产业面对国际金融危机的冲击仍然保持了强劲的发展势头,“十一五”期间增幅超过300%,2011年产业总产值突破1500亿元,从业人员约80万人,从业机构超过2万家。国家测绘地理信息局推进地理信息产业的目标是到2015年年总产值超过3000亿元,到2020年年总产值达到10000亿元。1998年教育部颁布了我国新的《普通高校本科专业目录》,其中对高校本科专业行了调整,专业由原来的504个调整为294个,教育部特别增设了地理信息系统专业,这一点说明地理信息产业的特殊优势和生命力。2012年普通高等学校本科专业目录再次调整,将地理信息系统专业改名为地理信息科学专业。经各种资料的统计表明,2000年有37所院校设立了GIS专业,2003年有93个高校开设了GIS专业,2007年全国共有161所高校设置GIS专业,2012年全国共有168所高校设置地理信息科学专业[1-2]。从而促进地理信息产业不断发展壮大。

2地理信息科学专业发展面临的问题与分析

2.1教师专业素养迫切需要提高

目前状况是一些院校现有的地理信息科学专业教师是从相关学科转入地理信息科学专业的,大多数是从学校毕业又走入学校,并没有机会从事实际地理信息系统研究、开发和应用的经验[3]。而地理信息科学技术本身发展又很迅速,这使得一些教师很难胜任所承担的核心课程与专业课程教学任务。

2.2教材建设与培养目标脱节

由于软件的更新速度飞快,相应的实验教材很难跟上。据此有些人提出了要大胆尝试采用电子教材,某些部门或是软件出品单位不要只是将精力放在软件使用帮助上,也应当随之出品入门级或更高档次的电子实验教材,弥补实验教材陈旧落后更新慢的问题。理论教材内容更新滞后非常明显,与各人才培养层次与方向脱节,没有针对各个培养层次和方向的统一化、系统化的教材的建设[4]。

2.3课程体系及教学内容与社会需要脱节

各高校开办地理信息科学专业时,主要是依托已有相关专业构建课程体系,无论是学科基础课程,还是专业核心课程的设置,皆与地理信息系统专业培养目标及社会需求脱节[5]。大多是根据本校的师资和学生的素质来设置相应的课程。还有因师资不足,涉及地理信息新理论、新技术、新方法的课程不能开设,学生空间分析、地理信息系统技术二次开发与应用的能力上得不到锻炼,在工作中暴露出地理信息系统应用能力差的缺陷,直接影响到该学校地理信息科学专业人才培养的声誉[6]。

2.4专业目录名称与本学科内涵不相适应

随着形势的发展,逐渐暴露出一些问题。从地理信息科学专业分层次的培养来看,名称上存在不相称,一些专家建议,对于理科院校或从地理科学为基础发展起来的,完全可以称为地理信息科学专业,但对于工科院校或从测绘等方向发展起来的,可以改称为地理信息工程专业。笔者认为经过多年的磨合共融发展,也可能在将来二者会统一于新的名称。

2.5资金投放不足

目前,高校地理信息科学专业建设与人才培养,同样受到发展速度与投入增量不同步的影响,专业建设经费不足,仪器设备陈旧且不配套。特别是在一般本科类院校,在追求规模发展过程中,因资金不足与基础设施建设需要,对教学仪器设备与运行保障经费采取紧缩政策[7]。

2.6全国地理信息科学专业的发展没有一个统一的教育培养评价体系

对于这个专业培养的人才没有相应评价体系。尤其针对一般本院校来说,不论是以测绘为基础发展起来的,还是以地理科学为依托发展起来的地理信息科学专业,都没有真正融入到全国地理信息科学专业的大圈子里。要真正服务社会,不应靠少数顶级院校的科学进展,更多是发挥好全国各地的地理信息科学专业的教育资源,让地理信息科学的大众化教育与培养复合型人才可以落到实处,从而彰显地理视角。

3建议与发展策略

3.1地理信息科学教育应遵循应用科学的教育理念

这个专业无论是从测绘工科院校发展起来的还是从以地理学空间分析应用为主的理科发展起来的,大家都会认为本专业是理论实践相结合的学科。从现在本科生、研究生的招生就业情况来分析,本科阶段是扎实掌握基本理论的重要时期,研究生阶段可注重与实践相结合。大学本科阶段要遵循教育的基本理念,而不是一味地追寻市场,更不能成为步入社会的培训场所。大学本科教育是思想和认知善恶发育成型的阶段,让学生有能力去追求知识与真理,这是大学本科的教学核心。只有这样才能在以后的工作中具有更强的创新能力。

3.2培养空间思维的教学模式不能变

空间思维能力不只是让人知道东西南北,更多是分析和解决问题的空间维度。从另一个角度来看,地理信息科学的普及也是对全民空间思维能力的培养,比如ESRI在美国会对小孩子进行免费的地理知识讲解,使他们从小就能接触到地理空间的概念,启发了他们的空间想象力。

3.3人才培养上要在权威机构中划分出层次

从地理信息产业发展来看,地理信息科学学位教育应强化技能培训,这部分人才培养就落在一些以测绘为基础的工科院校发展起来的地理信息科学专业的培养上,突出地理信息科学技术的开发与应用。而另一类别是以地理学为基础发展起来的院校专业上应突出地学方面的应用。总之地理信息科学人才的培养既需要有能够创新思路的人才,也要培养具有扎实知识的技能型人才,这样才能共同推动地理信息科学和地理信息产业可持续发展。

3.4通过任教资格考试、技术水平认证来规范地理信息从业人员的水平

国家应有相应的政策法规来管理地理信息产业。规定必须要有相当水平的从业人员才能承接各种项目。原因就是地理信息产业的相关行业关系人类社会正常发展,如果政策法规跟不上,那么将会一片混乱。3.5为一线地理信息科学教育工作者申请教学或科研项目建立一种运行模式与保障机制笔者认为可以从政府层面上建立一种运行模式,保障地理信息科学教育工作者真正地申请到地理信息科学项目,如教育部科技司、国家测绘地理信息局、国家发改委高技术产业司等等或是中国测绘地理信息学会、中国地理信息产业协会等各级协会都可以组织建立保障机制并实施这种运行模式。

3.6分层次规范地理信息科学专业的课程体系

笔者认为,全国一流院校培养高级人才应侧重于地理信息科学技术研究的学术型人才;对于一般的工科院校来说,这个专业的课程设置应突出测绘或计算机及信息科学方面的应用,培养出具有优秀技能型人才;对具有地理学师资优势的一流综合理科院校,其专业课程设置应突出地学方面的应用,培养能够有创新思路的人才;那么对于一般的理科或职业院校,应该重点培养地理信息科学的大众化教育及具有高素质的技能型人才。

作者:孙百生 杨淑敏 李春和 单位:河北民族师范学院

信息科学论文:地理测绘下信息科学论文

1教材及课时存在问题及改进

1.1教材针对性不强

针对地理信息科学专业而言,测量成果是地理信息系统的主要数据源之一,测量学是采集和获取地球空间定位数据,建立基础地理信息库的一门测绘类课程,[3]但目前大部分有关测绘综合实习的教材都倾向于测绘类专业,没有针对地理信息科学专业的教材,且教学大纲和内容具有滞后性。因此,在教材方面应针对地理信息科学专业的特点制定测绘综合实习教学内容,着重强调对测量学理论知识的弥补与扩张,强调其与地理信息科学的对地观测体系、遥感、信息科学等方面的密切结合,更好地为数字地球、智慧城市建设服务。

1.2测绘实践实验课时数偏少

随着测绘科技的发展,新方法、新仪器都导致了教学内容的增加,从而导致本专业学生在有限的测绘实习课时内只能掌握基本仪器如水准仪、经纬仪的实战操作而对全站仪等先进电子测量仪器仅限于认识层面,造成许多学生不会操作全站仪。需增加测绘综合实习课时以便学生在充分了解水准仪、经纬仪的基本构造、原理的基础上具有熟练的实际操作技能,此外还能让学生有充分时间了解全站仪并熟练应用全站仪进行角度、高差等测量。

2教学观念和教学方法的改革

注重教学形式、教学内容及有效地组织教学活动可以最大限度发挥实践教学的成效,能更好地促进理论教学和培养社会需要的人才。[4]我校地理信息科学专业相关老师和领导非常重视企业平台等在测绘实践课程中的作用,积极与南方测绘、南通测绘院等企业建立校企联合,以这些企业为依托建立测绘产学研实践教学基地,以达到资源共享。这种校企联合办学的模式有效地解决了学校教学资源不足的缺点;同时在参观中学习是一种很好的教学方式,通过测绘实例展示和工程技术人员的现场讲解激发学生的专业兴趣。测绘综合实习采取了相对自由的教学形式,在实践教学方法上引入了引导式教学模式,学生由被动学习转为主动学习,强调学生的动手能力。

实践环节开始前,对全班学生进行分组,确定实践任务要求学生提前预习;老师主要是布置相关任务,介绍测绘工作流程和大致方法,讲解工作要领和注意事项。具体的测绘工作由实习小组独立完成,以提高学生之间的团队协作能力。在测绘实习过程中,指导老师进行现场指导并随时对学生提问,要求学生有针对性地回答教师提出的问题。此外,为了避免团队中个别学生的滥竽充数现象,在实践中要求每个学生都会使用测量仪器并熟练了解各项技术标准,直到满足技术要求为止,最终提交的实验报告要求每人独立完成。当测量结果误差超限时,鼓励学生独立思考分析误差产生的原因,应重测直到实验数据满足技术精度要求为止,达到提高学生分析问题、解决实际问题的能力并养成良好的测量习惯。

3综合实习成绩评定方法的改革

通过加强实践教学的管理和考核可以很好地提高实践教学的成效。测量学实验课是认识测量仪器和巩固理论知识的基础,通常是根据实验课时数与理论课时数的比例关系,确定实验课的考核评分办法确保每个学生具有单独进行仪器操作的机会。测绘综合实习主要过程是通过团队协作完成相应实际任务,是对学生测量技能的提高阶段,对学生进行分组,每组8人左右。在实行新的教学考核方式以前,实习成绩的评定往往是对每个小组进行整体打分,个人考核是由组长在小组内进行比较、权衡,这样缺乏纵向的、组与组之间的比较,且组长往往顾及同学情谊平均分配成绩,不能很好体现埋头苦干同学的付出。为了改善这种平均主义的现象,实习考核改变了以前以实习小组为单位考核的办法,考核对象细化到每位学生,按照其出勤、实习表现、分析测量误差的能力表现等多方面、多角度进行考核。同时,考核成绩与学生在测绘实习过程中团结协作、吃苦耐劳、勇于奉献的精神相结合,全面考核学生的测量业务能力和综合素质,具体评价指标为:出勤占10%,主要反映学生学习和参与的积极性;仪器操作能力、数据处理和分析能力、绘图能力考核占50%,该项考核指标是从学生的专业技能方面考虑;团结协作能力占20%,由小组组长和组员认定;实习报告占20%。学生的实习报告内容主要包括:实习技术总结和分析、实习心得体会和对实习及教学方式的意见与建议。考核机制的改革有效地促进了学生主动参与实习的积极性,动手能力和专业兴趣有了明显提高,增强了专业素养。通过目前2011级学生专业实习的效果和反馈情况看,这种考核有效地促进了学生的学习动力、巩固了学生测量技能。

4结语

实践教学是“测量学”课程教育的一个重要环节,针对我校地理信息科学专业测绘综合实习中存在的问题提出改进了的思路,成效明显:提高了人才培养质量和学生对测量领域的兴趣,测绘行业已成为本专业2013届、2014届毕业生的选择之一;学生动手能力有了明显改进,创新创业意识明显增强,得到了用人单位的肯定;测绘综合实习的教学质量得到了改善,学生的动手操作、分析和解决问题的能力有了提高。实践证明,本专业针对课程特点所进行的教学观念、教学方法改革有效地提高了学生积极认真完成的热情,实践教学基地有效地把学校的学术优势和社会生产实践优势结合起来,考核方式的改进提高了学生参与的积极性,所有这些对培养学生的创新能力和综合素养效果明显。

作者:钞振华 鲁凤 单位:南通大学地理科学学院

信息科学论文:未来的决策与信息科学论文

信息科学的未来和未来的决策是现代“未来研究”中的两个重要问题。人们通过实践,清楚地认识到,信息科学是一种取之不尽,用之不竭的资源,是人类可以开发利用的巨大财富;随着科学技术和经济社会的不断发展,决策活动已经越来越复杂,信息科学在决策活动中正在扮演越来越重要的角色。因此,我们必须经常地、不断地研究信息科学和决策的未来,提高我国在科学、技术、经济、社会等方面的决策水平,为实现四化、振兴中华服务。对信息科学未来和决策未来的探索,可以从不同的角度进行。这里,我们着重探讨信息科学这样两个问题:资源开发利用的发展前景,信息科学的未来和决策的关系。

信息科学资源开发利用的前景

尽管信息科学的奥秘迟至本世纪才由控制论、信息科学论等现代科学所揭示,但人类却一直生活在信息科学的海洋中。最近,笔者根据资料,把人在利用信息科学方面的几个重要历史时期整理成如下表格。表格说明,人类长期以来,一直在致力于发展收集、处理和传输信息科学的能力,以便快速、有效地利用信息科学资源。信息科学资源的发展状况是不同寻常的,专家学者们把它的迅速增长,称为“爆炸性增长”。他们指出,信息科学资源和传统的资源、能源不同,不是越使用越少,而是越使用越多,越消费越增长。日新月异的科学发现和层出不穷的技术发明。是新知识、新信息科学不断增加和出现爆炸性增长的主要原因。自1750年以来,科学知识约50年增加10倍,为世界人口增长速度的2.5倍。有人作过如下统计:到七十年代初为止,世界每年出版的科技图书达50万种,科技杂志4万多种,科技论文多达300万篇,此外还有大量的文集、研究报告、专刊文献等其他信息科学。在出现新技术革命以后的三十年中,新增加的知识和信息科学、占人类全部知识信息科学的90%。在利用信息科学资源方面,人类已经通过科学技术的发展、尤其是现代科学中的信息科学论、控制论、系统论等学科的诞生,使人类认识到信息科学是自然界的第三大资源,懂得了信息科学的巨大功能和价值。信息科学作为生产力、竞争力和经济成就的关键,也已日益为经济和社会的发展所证实。在这种情况下,人类迅速提高了利用信息科学资源的自觉性。这种自觉性,正是人类发展信息科学技术、提高利用信息科学资源能力的强大动力。在新的技术革命中,计算机、微电子、现代通信等信息科学处理和传递技术正在突飞猛进,信息科学革命已成为新技术革命的主要标志。从七十年代开始的第一次信息科学革命和八十年代开始的第二次信息科学革命,都是人类为提高利用信息科学资源的能力而作的努力。经过这两次信息科学革命,信息科学化已经由点发展到面,出现计算机和现代通信相结合的网络信息科学化和系统信息科学化。这样,就使信息科学资源可以更迅速、更有效、更准确地为人类所利用。根据上面的分析,我们可以对信息科学资源利用的诱人前景,作出如下预测性的描述:首先,在未来的技术革命和世界新的产业革命中,可以开发利用的信息科学资源将急剧增加,继续呈现爆炸性的增长,信息科学资源将在未来的科学技术和经济社会的发展中扮演更为重要的角色。其次,随着第二次信息科学革命继续向纵深发展,利用信息科学资源的处理和传递技术,将对经济社会的发展产生重大影响,如果一个国家信息科学技术落后,那么它必将在技术经济方面拉开和发达国家的差距。第三,由于开发利用信息科学资源的需要,信息科学科学技术必将得到迅速的发展。以信息科学为中心的新研究群和新知识群正在崛起。新的研究群和知识群将由信息科学科学、微电子学、信息科学处理、信息科学通信、系统论、决策论、信息科学经济学、信息科学通讯未来研究、信息科学技术评价、知识社会学、信息科学法学、信息科学管理等知识门类组成。第四,由于信息科学资源的重要性日益增强和信息科学化社会的形成,社会将有更多的人去研究信息科学资源开发利用问题和从事信息科学资源开发利用的实际工作。

未来的决策和信息科学决策学

信息科学资源利用的发展前景,在决策方面为我们提供了那些启示呢?可以说,没有信息科学的决策实际上是不存在的。

在未来研究专家们看来,任何决策除了必须以有关决策对象的过去和现状的资料为依据外,还必须更多地依靠有关决策对象发展趋势的未来信息科学。这样做的理由很简单,因为任何决策都是面向未来的,都是筹划未来的行动目标和行动的方案的。从这个意义上说,信息科学资源开发利用的前景给我们的启示,主要有以下四个方面:

一、制订有关信息科学资源开发利用的决策时,必须把这种前景作为决策的未来信息科学。

二、我们必须尽快地作出有利于发展信息科学技术的各种决策,使信息科学技术得到更快地发展。

三、与人才的培养有关,随着信息科学资源开发和利用范围的不断扩大,我国在这方面的人才必然奇缺。这就要求我们尽早地作出培养和训练信息科学人才满足未来需要的决策。这个问题,应当作为科研、教育等方面体制改革的重点来抓。

四、随着信息科学资源的不断增长,人们从大量的信息科学中迅速、有效、准确地选择决策所必须依据的信息科学的难度,也必然随着加大,这将迫使人们从理论上和方法上进一步研究信息科学和决策的关系问题,研究信息科学因素对决策成败的影响。

在这样的形势下,一门新的边缘学科———信息科学决策学必将应运而生。它作为信息科学学和决策学的交叉,作为以信息科学为中心的新知识群和新研究群的组成部分,必然会对信息科学资源开发利用方面的决策产生重要影响。我们应当把发展信息科学决策学,作为我们制订综合开发利用信息科学资源决策的一个组成部分。

作者:秦麟征

信息科学论文:美国图书馆学与信息科学教育论文

美国图书馆学与信息科学教育认可标准

1.认可标准重量更重质。认可标准不仅对受评院系的各个方面做出了定量的规定,如教师、设备,毕业要求学分等,还侧重于对受评院校的教育效益的评估。早期的美国图书馆院系重视对技术而非专业的教育和要求。在《1951年认可标准》被采纳之前,对图书馆员的技术教育秉承的是19世纪学徒式的教育方法。这段期间的图书馆学教育相对比较死板和单一。20世纪60~70年代美国图书馆学教育开始转变。《1972年认可标准》明确了以“质的评估”为基本原则;《1992年标准》和现行的《2008年标准》均按照此原则来制定。这种认可标准制定原则的变革适应了社会发展的需要,极大地促进了美国图书馆学与信息科学教育质量与水平的改进。

2.从“图书馆学”到“图书馆学与信息科学”。从《1992年标准》开始,认可制度的学科范围确定为“图书馆学与信息科学”,并延续至今。这种变革源于科学技术的快速发展及其在图书馆中的不断推广与应用。自1954年电子计算机技术在美国首先应用于图书馆后,1958年美国图书馆学院开始开设信息科学课程,1967年被ALA认可的44所学院中设有一门或一门以上信息科学、计算机科学方面课程的有25所学院,1968年增加到35所,未经认可的55所学院中设立此类课程的有l2所。到1982年10月,ALA认可的69所学院中有37所更名为图书馆学与情报学研究生院或图书情报管理学院,有的甚至更名为情报学院,或电子计算机与情报科学系。

3.从‘图书馆学院”到“图书馆信息科学硕士”。早期的认可对象包括各类型图书馆学院,分成3个等级:第一级包括5所大学:加州大学、哥伦比亚大学、密西根大学、伊利诺伊大学、芝加哥大学,各大学都提供图书馆学硕士学位,芝加哥大学并设有博士班;第二级的图书馆学院提供大约一年时间的课程,毕业时颁发图书馆学理学士(BS)学位;第三级是在一般大学的课程中安排图书馆学科目,授予文学士(BA)或理学士(BS)学位,图书馆学课时累计要有一学年以上。后来随着美国图书馆事业的快速发展,图书馆学院培养出的图书馆员的数量逐渐超过实际需求量;另一方面,随着社会的进步和科技的发展,社会大众对图书馆提供的服务在方式与范围上要求越来越广,在质量上要求越来越高。于是,从1951年起,许多美国高校取消了4年制的图书馆学本科教育,进入以培养图书馆学硕士研究生为主的阶段。从《1951年认可标准》开始,ALA只认可具有硕士学位授予权的院系。

4.认可标准的基本条款

(1)“任务与目标”条款:1972年、1992年和2008年的认可标准均确定了如下任务和目标:①本学科专业组织认可行政管理和教学中使用的政策与文献;②响应学校、社会等多方面的要求;③容纳和吸收相关新兴思想;④注重该学科与其他学科的交叉应用。《1992年标准》和《2008年标准》做了更为详细的阐述,列出了图书馆学与信息科学的研究范围,指出要应用专业领域中的哲学、原则及理论来促进本领域教学及服务的发展,强调任务和目标要体现本专业学科研究的重要性以及各专业课程应配合图书馆与信息服务业的要求。

(2)“课程”条款:《1972年认可标准》规定:“课程体系要体现图书馆学和相关学科的基础及应用研究的成果,应具有创新性并要受到持续的审查和修订”。《1992年标准》更加详细地规定了课程内容体系,如,信息和知识的创造、交流、辨识、选择、征集、组织与描述、储存与检索、保存、分析、解释、评估、综合、传播、管理等。

(3)“教师”条款:要求学院要有一定数量的且稳定的教师队伍,以满足教学和研究的需要和实现图书馆学院的任务及目标。要求教师具有高等学历和不同的学科背景,来自不同的学术机构,具有制定教学计划、规划和进行教学评估的能力。鼓励教师积极加入学术组织或参与相关学术活动,开展本领域的学术研究,并同本专业领域保持密切的联系。《1972年认可标准》规定了教师的资质,如教学兴趣与能力、教学效果、学术研究能力等。《1992年标准》和《2008年标准》对教师具有更强的指导性,要求教师应与其他学科人员进行沟通交流,努力营造优良的教学环境以实现专业课程的教学目标;对教师的评估包括其在专业教学领域及研究领域的实践和创新的能力。

(4)“学生”条款:《1951年认可标准》与《1972年认可标准》着重针对学生的录取做了规定,强调从申请入学者的智力、自我调节能力、对专业的认识及职业目标等方面进行综合评价。《l951年认可标准》明确提出了5年教学计划的早期学习要求,并对最后一年进行专业课程学习的学生资质做了规定。《1972年认可标准》要求学院制定完善的招生政策和程序。《1992年标准》和《2008年标准》要求学院制定学生录取、入学许可、学费辅助、就业指导等政策,及时公布相关教学信息及计划,为学生提供学习交流和参与政策或规定制定、修订的平台等,还对学生的录取资格、学习计划、学习成果等作出了明确规定。

(5)行政管理与经费支持条款:①图书馆学院或图书馆学与信息科学学院在其所属教学单位中应该是一个独立的学术单位,并可获得持续的、足够的经费支持;②对系主任的任用资格、管理职能做了规定,在要求其具有学术研究能力的同时,也要求其具有较强的行政管理能力;③强调行政人员及其他非教学人员在人数和能力上要达到要求。

(6)硬件资源及设备条款:《1951年认可标准》提出要为图书馆学院开展行政管理及教学提供足够的场地,包括教室和用于行政管理、具体工作、举行会议等的房间以及足够的图书馆设施与服务。《1972年认可标准》对行政管理和教学的场地、图书馆中的图书馆学相关文献资料、多媒体资源和多媒体设备管理人员做了规定《1992年标准》和《2008年标准》指明了相关的硬件资源及设备,如视听中心、多媒体资源检索服务中心、电脑及其他信息设备、支持独立研究及辅助媒体制作的设备等,强调对硬件资源及设备的不断更新以确保图书馆与信息学院的管理和教学质量得到不断改善。

美国图书馆学与信息科学教育认可标准给我国的启示

进入21世纪以来,我国图书馆学情报学教育为适应时代的发展、满足社会的需求,在学科体系、课程设置、教学评估等方面都做了一定的调整,但仍存在一些问题。美国图书馆学与信息科学教育认可制度的发展历程及其变革可以为我国图书馆学情报学教育的进一步发展提供如下几点启示。

1.注重和发展图书馆学与信息科学研究生教育。研究生教育的大力发展是美国图书馆服务能力在国际领先的一个重要原因。目前我国图书馆学研究生教育中硕士及博士的培养点少,招生比例也少,所培养出来的学生在数量上不能满足社会的需求。我国图书馆界应该大力发展图书馆学情报学研究生教育,努力提高研究生教学质量以及学术研究能力,以适应社会需求。

2.构建图书馆学与信息科学一体化学科。自1992年北京大学图书馆学系率先改为信息管理系后,国内几乎所有的图书情报教育机构都在90年代先后更名为“信息管理学院(系)”或“信息资源管理学院(系)”。然而,在一些更名后的图书馆学与信息科学(信息管理与信息系统)专业基本上还是在招生、教学组织、课程设置、教学内容上都自成体系,虽然有些院系为两个专业设置了若干共同的平台课程,但距离整合的要求还相差甚远。构建图书馆学与信息科学一体化学科可从调整培养目标、整合学科名称、改革课程设置和融合教学内容等方面着手进行。

3.提高图书馆学与信息科学教育的质量。我国图书馆学情报学教育中仍存在一些问题,如:课程中存在内容陈旧、脱离实际、偏重理论而忽视方法技术教育、学生的相关学科知识缺乏等弊端。为提高我国图书馆学情报学教育质量,可以借鉴美国成功经验,对教师学历、学科背景、教学能力、研究能力等做出明确规定并不断进行考核和评估;增设信息技术、网络技术等课程,强化课程内容的实用性,避免课程设置与实际需求相脱节;还要在教学方式上努力为学生提供更多实践机会和实习平台,提高学生解决问题的能力。

4.制定图书馆学与信息科学教育认可标准。为保证我国图书馆学情报学教育可持续地健康发展,应当建立我国图书馆学与信息科学教育认可标准。明确图书馆学与信息科学教育的任务、目标以及应达到的最低要求,在教学计划、课程设置、教师队伍素质、学院办学条件、学生入学条件与毕业条件、教学经费、教学资源与设备等方面做出具体的要求与规定。

作者:王智博 盛小平

信息科学论文:信息时代的信息科学论文

一、引言

20世纪80年代的不可回避的现实是对‘信息技术”作出了高度概括性的描述。传播媒介连篇累犊地给我们提供了一系列关于“信息革命”、“信息社会”和“信息经济”的报告,人们可以把这种高度的认识看作是信息科学成熟的标志,但情况似乎并非如此。本文要考察信息科学在这种“新”秩序中的作用和增强了的信息意识对信息科学的影响。可以把信息科学描绘成这样一种学科,它研究信息的性质,建立信息科学传播的模式,开发这一理论及其相关技术所产生的应用成果。既然我们认为信息科学所研究的是将及时、准确的信息传递给用户的手段的有关问题,那么,研究的要点就应包括信息的理论、技术与应用,以及用户的效益问题。这表明理论的、技术的和评价的方法是同等重要的组成部分。从某种意义上说,信息科学把体系的创立和效益的评估融为一体,所以,计算机应用和社会科学这两个方面处于均等地位。我们在考察信息科学在致力于生产和消费大量“信息”的世界中所起的作用之前,可以先来区分一下“数据,、“信息”、“知识”这几个常用的术语。心数据”,这是一个有点模糊的用语,它指的是对现实世界中发现的实体或事实的编码描述。诸如:“3”、“宙斯”、“92.5美元”。数据本身其实并没有真值。通讯系统传递数据。计算机处理数据,而档案贮存数据。“信息”指的是在某种情况下对数据的解释。例如:“现在的气温是3OC”。信息既可是陈述性的,如刚才提到的气温的读数,也可是程序性的,如制作糕饼所需要的步骤。象数据一样,信息并不包含对陈述或程序的真理性的评价。因此,将数据当作实体事例表使用的数据库管理系统(DBMS),实际上是处理信息的。然而,传统的信息检索系统一般是处理具有最小信息成份的系列数据。“知识”包括以某种有意义、有目的的方法处理或评价信息的能力。知识确实包含有对信息的评价,以确定其真伪。象信息一样,知识可以是陈述性的,如一个已被证实的判断(如3OC是个冷天),也可以是具有强制规定的程序性的,即有规定步骤的最低能力。举一个简单的例子,我们可以看出,具有如何烤制糕饼的信息和具有烤制糕饼的知识或能力。这两种情况并非同义。专家系统力求在某些特殊领域处理知识,如石油的开采和医学的诊断。

二、信息时代

最近,我们耳中一直充满了“后工业化社会”、“信息技术,、“信息时代”、“信息崇拜”和“信息经济”这类说法。我们且仔细考察一下这类“信息”用语,以阐明需要以科学方法来测定和评估新技术对社会的影响。批判性地评价信息技术在工作场所或在全社会中的影响不正是信息科学家的任务吗?“信息社会”是一个经常用于称谓“后工业社会,的用语(阿坦苇,1982年),在下列大量引用的引文中,奈斯比特(1982年)对之作了一番描述:“我们现在用我们曾经大量生产汽车的方法大量生产信息。在信息社会,我们已经使知识生产系统化,而且增强了我们的脑力。用一种工业方面的比喻来说,我们象在大量生产知识,而这种知识是我们经济的驱动力。人们不得不注意到,象其他人一样,奈斯比特也是在互换地使用“数据”、“信息”和“知识”这几个术语。作为信息社会标志的,应该是为社会福利而使用信息的能力,而不是生产大量数据的能力。而且,大量生产出的数据,其效能并不能与信息的大量生产相.司,也不是生产知识。在一份提交加拿大政府的报告中,塞拉芬尼和安德里尤(1980年)将“信息经济万描述为这样一种经济:在其中,与信息有关的活动起着越夹越大的作用,并且改变着劳动力的构成。尽管人们似乎一致认为,与信息有关的工作;,比例在日益增加,但我们需探究一下,这些数字当中究竟有多少可用来支持关于这种增长的绝对性的论断。如果我们把那些致力于创造、加工和传递信息为工作当介与信息有关的工作,那么,这个门类毫无疑问是处于增长之中。奈斯比特(1982年)提出这样泛论断:195丁年只有17%的工作与信息有关,而在80年代早期,已有多至60写如工介与信息有关。较为大量的这类工作包括牛员、会计、证券经纪人、管理人员、你险业人员、官员、律师和银行家。某些属丁于边际地位的工作,也可列为信息工作,包括下述人夕:节口编制人、教师、秘书和技术人员。还有些工作常常归类为与信息有关,但人.门一可能不同意将其定为此类,这些人员包括医生、工程师、建筑师、社会工作者、护士和牧师。人们可以轻易地把上述职业中的许多工作划分为服务行业。某种工作以前可能一直被认为是一门职业或是一种服务工作,那么现在是什么使这种工作成为一种“信息”工作了呢?罗扎克(1986年)把直接与信息打交道的经济部门定义为“信息经济,环境中沟“信息部门,,它包括信用社、数据营理人,直邮公司、公共舆论专家市场销售专家和人口统计专家。“依赖信息的部门”要包括那些在决策时利用信息的企业,例如很行、保险公司、经纪业机构和政府。托夫勒(1980年)所描述的“信息领域”具有与奈斯比特为“信息社会”和麦克卢汉的“全球村”(萨普雷南特,1985年)相似的含义,因为,所有“信息领域”指的是一种传递信息的通讯网。托夫勒认为,如果有一个适当的“信息领域”,信息就可以有效地大量生产和传递,就如同目前大量生产的货物之有效流通一样。问题不是在于能否做到这一点,而是在于该如何去做,以便提供适于利用目标的信息。有什么证据使托夫勒得出结沦说,“人们和组织不断地需求更多的信息,整个系统开始输送越来越大的数据流。”人们可能注意到托夫勒话中的含混之处,即一方面人们需要更多的信息,一方面系统又正在提供更多的“数据”。在这些大量的“信息”问题中,人们盼望能出现对业已确定的信息科学研究的作用的高度认识。为此,人们盼望看到信息科学杂志有所增加,大学的信息科学系有所增加,看到这一学科的学位教学大纲。

三、信息科学

(1)学科的演变

信息科学在沉年代后期开始作为一门学科获得承认,虽然可以溯源于战后对技术的热忱,最明显地表现在布什的著述中(1945年)。自二次大战以来,控制礼传播科学情报的兴趣一直有增无减,而且在SC年代中期第一批人造卫星发射之后更加提高(谢拉和克利夫兰,1977年)。把美国文献研究所易名为美国信息科学学会,标志着这一领域已形成为一门可以认同的学问。博克(1968年)对信息科学提出了下述定义,这个定义直到今天仍然是正确的:“信息科学是这样一门学科,它所研究的是信息的特性和作用,支配信息流的动力,以及处理信息,使之最便于获取并得以最佳应用的方法。信息科学所关注的是与信息的产生、收集、组织、存贮、检索、解释、传递、转换和利用有关的知识体系。”70年代对于实验性的和商业上可行的信息检索系统,以及理论基础的巩固都是重要的。这十年一直不断地热烈讨论信息科学是否应该被认为是一门真正的科学。谢拉和克利夫兰(1977年)作出了如下深刻的评论:讨论是什么构成信息科学基础的文章连篇累犊,逐篇进行仔细研究”•…就可以发现其中占主导地位的是一种哲学的思辨论调,于是造成一种印象,似乎人们在靠夸夸其谈来要人们承认信息科学是一门科学的学科。80年代涌见出大量约通讯技术和信息技术,实验系统转向以知识为基础的检索系统,出现了文献计量学并更加深人地探究信息的基础J到80年代中期,我们能够看到人们终于承认信息科学是一个研究领域(克切恩,1984年)。‘同时,权威人士宣布“信息时代”开始降临,并到处散布说“信息”是一种商品、一种资源、一种技术,甚至是一个第三世界(希鲁克斯,1033年)。从布什的技术“定位”论,经过能年代对信息科学概念的推出,再经过70年代书目系统的统治,进人80年代又出现了文献计量学人工智能技术—信息科学已经作为一门稳定的和可行的学科而形成了,只是还不能说已得到充分的承认。在经过20年的应用和研究之后,人们可能还会提出下列洁问:为什么信息科学家这么少?为什么只有这么少的信息科学部门?为什么出款资助信息技术,而不相应地资助信息研究?当大学提出信息技术是21世纪的浪潮时,这些间题求答之急迫更使人困惑不解。例如,H.C.克拉克(1989年)在他给校方的任职声明中写道:“我们必须对通讯、图书馆和信息研究、计算机应用和信息技术的教授、学习、著迷和其他形式给予特别的注意。”

(2)当前状况

根据对本专业杂志的数目、信息科学论著撰稿作者的“本门,学科和北美各大学中信息科学的现状的考察,我们对80年代末期信息科学的状况做一点非正式的评价。萨拉塞维克(1979年)对文献进行了考察,力求掌握信息科学本身规模的状况。通过对《信息科学文摘》(ISA),《图书馆学和信息科学文摘》(LISA)和《计算机评论》(CR)所复盖的杂志的考察,他测定《信息科学文摘》在45神杂志中与《图书馆和信息科学文摘》所选摘之文章甭迭,在31种杂志中与《计算机评论》重迭。他估计约有10种杂志专门研究信息科学,考察1986年《信息科学文摘》、《图书馆与信息科学文摘》和《计算机评论》重迭,也可得出对80年代末期信息科学生版物片类似月象。考察撰文作者的“本门万学科,可以表明信息科学的构成。对一项小型抽样调查的扫描表明,作者人数正在增加询是计算机科学家(或者,至少是计算机邹门的成员),尽管大多数信息科学课程设置在图书馆学淀。最后,让我们简单地考察一下北美大学中信息科学的状况,这里是大多数信息技术活动的发源地。人们立即得到的印象足:在这里信息技术的层次高,而信息科学‘几‘层次却很低。我们没有看到期待的那神信息科学系相应增加约情况。实际上,人沉必须煞费心机去寻找是否有所增加!相当普遍的情况是没立计算机和信息科学(不可靠的)系或图书馆与信息科学系。匹兹堡、德雷克塞尔和密苏里是少数几个有信息科学学院或信息科学系的大学。尽管信息科学是从通讯领域如信息理论与工程发展而来,而不是从图书馆学衍生出的副产品或分支,但其大部分学位课程今天仍设在图书学院。萨拉塞维克(1979年)一语揭示了底蕴,他说:“信息科学形成子软新型的通讯领域,而不是图书馆学或文献学的表象或变种。”今天,作为一门可以认证的学问的信息科学,主要是在图书馆学院的范围内实施教学和研究。如上所述许多论著作者从“太门”学科灼眼光看来,这是一种有趣的反常现象。需要提出以下问题:实际上有多少研究人员自认为或自称为是信息科学家呢?在以“信息经济”为基础的“信息社会”中,他们何以能为数很少呢?

(3)与计算机科学的比较

我们且将计算机科学的形成和信息科学的形成作一番比较。两者都土现于二次世界大战之后。两者都紧密依靠技术;都受到技术发展为强大推动;都是由其他学科的研究人员转行来研究的;都是主要着重于应用,而不是纯理论的研究,而且由于其应用的性质,两者都几乎涉及每一个其他的领域。当然我们看到,3c年后,实际上在每一个教育部门都没置了计算机科学系妥有了计算机科学学位灼毕业生,有为数众多的计算机科掌家,有专门的计算机科学研究领域。到60年代后期,有许多研究人员自称是计算机科学家,有具备各个档次的计算机科学学位的学生毕业。这些情况正是发生布关于计算机科学是否应该被认为是一门科学的不断争论之中。•通过比较可以看出,信息科学实际上没有学术部门;几乎没有信息科学的单独的学位,也几乎没有信息科学家。信息科学应用的学科交叉性(不要与信息技术混为一谈)似乎已经削弱了这一领域的特性,在某种程度上说,计算机科学并没有发生这种情况。霍普克拉夫特(1987年)所表明的计算机科学发展与确立的多方面情况也同样适用于信息科学。他指出,计算机科学的两个重要方面是:它借用了大量的思想来加以发展与推广,基础研究能够综合并逐步提高计算机应用•中的成就。他率直地指出:“科学基础的规模不足,也缺乏足够的研究人员来发展这门科学万。他恳求计算机科学的应用要更好地适用于信息科学:“..•…计算机科学的潜力如果能得到充分的挖掘和开发,将使我们在更高的程度上获得有关世界的知识。计算机科学将帮助我们更好地理解知识处理的问题。将使我们增强对学习过程、思维过程和推理过程的认识,•”…我们将开始探索概念、知识结构和语言的智能体系。

四、结论

既然我们承认信息在社会和经济两方面都有重要性,那么,我们就要承认需要有信息科学。需要的是这样一门学科,它既能促进作为一种资源的信息的发展,又能从社会和技术的观点来评价发展情况。人们肯定要l句:能兼顾这两方面作用的,是计算机科学或图书馆科学业已确立的学科,还是某一门社会科学呢?需要为共同目标一起工作的信息科学家从数据方面,也从信息和知识方面提供信息技术不断发展中的新观念和效果衡量方法。无疑,这一项工作将继续下去。但是,人们必定会思考:为什么在大学的机构中信息科学没有被认可是一门学科?如果信息科学是一门从属学科,那么,它应该从属于哪门学科?

作者:〔加拿大〕C.沃特斯

信息科学论文:从信息论到信息科学理论论文

(一)

在科学史上,对通讯的研究并不是什么新鲜事,甚至在牛顿以前,这类问题就在物理学中出现了,特别是在费尔马、惠更斯和莱布尼茨的著作中出现过。

然而,信息作为具有一般性质的科学概念的提出乃是近代科学史上的一个重大成就。它的提出可以追溯到19世纪。随着奥地利物理学家玻耳兹曼把统计学彻底地引人物理领域,使物理学家对客观世界中存在的不确定性和偶然性不得不加以考虑,从而把研究偶然性作为一种科学方法最早引入物理学。玻耳兹曼把嫡(H)函数引人统计物理学,对嫡首先作了微观解释,指出墒是关于一个物理系统分子运动状态的物理量,表示系统的混乱程度,并且首次把嫡和信息联系起来。在物理学领域中,把研究偶然性作为一种明确的科学方法,并且把嫡与信息联系起来,就为信息的料学概念的产生、信息量的测度提供了方法与理论前提,虽然他们的研究在当时已经涉及到有关信息方面的问题,但限于当时的科学技术水平,未能明确地定义信息概念。

在19世纪,除了物理学中引人统计方法外,在通信领域中,在处理编码问题上也包含有统计的思想,这就是1832年莫尔斯(5.F.B.M。rse)提出的点•划莫尔斯电码,当时有意识地引入一个新的因素,就是统计的观点。莫尔斯在设计他的电码时,将常用字的码编得短些,不常用字的码编得长些,这样可以节省传输时间,提高传输效率。不过当时未能对此进行科学的总结,未能应用相应的数学工具予以定量描述。

本世纪20年代奈奎斯特(H.Nyquist)与哈特莱(L.Hortley)最早研究了通信系统传输信息的能力,提出用对数作为信息量的测度。1924年,奈奎斯特发表了《影响电极速度的某些因素。。四年后(1928年),哈特莱发表了仅信息传输、,首次提出了消息是代码、符一号,它是具体的,代表着信息的具体方式。消息中载荷着信息,信息是包含在消息中的抽象量,从而区别出信息和消息在概念上的不同。并且提出用消息出现概率的对数来度量其中所包含的信息,如从s个符号中选出N个符号组成一则消息,则共有S”个可能性,其信息量用对数表示则为:H二NlogS。哈特莱的这一理论可以看作是现代信息理论的起源,从而为申农(c.sh。nn。n)的信息论奠定了思想基础。进人40年代后,随着雷达、无线电通讯和电子计算机、自动控制相继出现和发展,以及防空系统的需要,促使许多科技工作者在各自的工作岗位_L对信息问题进行了大量的研究,正是由于实践的推动,使得许多科学家能够从不同的角度对信息论中的一些概念和理论得出一致的结论。维纳在t控制论,一书中指出,单位信息量的思想差不多在同一时候由好几位科学家提了出来,其中有统计学家费希尔(R.A.Fisher)以及申农和维纳本人。可见,信息概念、信息量以及信息理论的产生有其历史的必然。

1948年申农发表了著名论文《通讯和数学理论》,1949年又发表了另一篇论文‘在噪声中的通信,。当时,申农在贝尔电话公司工作。在研究过程中,他为了对信息进行数学处理,就需要把通信系统中的信号、消息等等具体内容(如信息的语义)舍弃,把信源发生的信息仅仅看作一个抽象的量。同时,由于通信的对象—信息具有随机性的特点,因此申农把用于物理学中的数学统计方法移植到通信领域,从而提出了信息嫡的数学公式,从量的方面来描述信息的传输和提取的问题,并由此给出信息的定义,提出了信息量的概念。中农在,通信的数学理论》一文中,把信息定义为“两次不定性之差”,通信就是减少或消除通信者的某种不定性,而收信人被消除的不定性的大小就表示其所收到的信息量。对信源自身的信息量用什么名称表示呢?申农采用了嫡这一概念,在使用这一概念时,申农曾征求过著名数学家冯•诺意曼(J.v.Neumann)的意见,当时申农曾想把它称为‘不定性,,诺意艾建议可以称它为“嫡”,其理由之一是‘不定性,函数在统计力学中已经用在墒的概念下面。可见申农的信息嫡概念是从物理学中借用过来的。他用来表示信源信息量的墒公式与热力学嫡公式有一区别,在信息量公式中冠以负号,而热力学中则没有。维纳曾说过:“信息量是一个可以看作几率的量的对数的负数,实质上就是负墒。”①这一点恰恰说明,它与热力学公式所代表的方向相反,不是表示系统的无序状态,而是表示系统的有序程度,表示系统获得信息后,无序状态的减少或消除。除了上述贡献外,申农还提出了通信系统模型以及编码定理等方面有关信息理论的问题。申农的这两篇著作奠定了现代信息理论的基础,而申农也因此成为信息论的奠基人。此后,信息论就成为一门独立的边缘学科。

40年代通信工作所遇到的一个突出问题就是怎样从收到的信号中滤除各种噪声,以及在控制火炮射击的随动系统中如何跟踪一个具有机动性的活动目标,而噪声的瞬时值或射击目标位置的有关信息都是随机的,这样,也就要求用概率和统计方法进行研究,用统计模型进行处理。维纳正是在研究这些问题的基础上,差不多和申农同时发表了两本著作:《控制论,(1948年)与。平稳时间序列的外推、内插和平滑化,(1949年)。维纳从控制和通信的角度研究了信息问题,主要是从自动控制的观点研究信号被噪声干扰时的信号处理问题,建立了“维纳的滤波理论”(通信与控制中的滤波问题,指的是从获得的信号与干扰中尽可能地滤除干扰,分离出所期望的消息)。接着在1950年发表了,人有人的用处》一书。在上述著作中,维纳提出了测量信息量的数学公式,叙述了信息概念形成的思想前提,同时把信息的概念又进一步推广,认为信息不仅是通信领域的研究对象,而且与控制系统有密切联系。维纳正是抓住了通信与控制系统的共同特点,站在一个更为概括的理论高度,揭示了它们的共同本质,即通信与控制的共同特点的关键并不是环绕着电工技术,而是环绕着更为旅本的信息概念。因此维纳把信息概念在更为一般化的形式中概括为“信息是组织程度的度量”,“是负墒”,“是我们适应外部世界,并且在使这种适应为外部世界所感到的过程中,同外部世界进行交换内容的名称。”从维纳给出的信息定义中可以看出,维纳把信息的概念进一步扩大到控制论领域,把信息看作是人、动物或机器等控制系统与外界进行调节过程中相互作用、相互交换的内容。控制系统通过与外界交流信息,达到实现最佳控制的目的,因此信息论成为控制论的一个基础理论。美国的另一名统计学家R.A.费希尔则从古典统计的理论角度研究了信息理论,提出了单位信息量问题。

由上可知,申农、维纳、费希尔各自从不同的方面(申农从信息编码方面、维纳从滤波理论方面,费希尔则从古典统计理论方面)研究了信息概念、信息量以及其他信息理论问题。虽然角度不同,但却有着共同之处:他们认为通信的对象带有随机性,通信的目的在于消除收信人的不定性,因此信息就是消除不定性,即负嫡,要对消息作定量的研究,就必须略去其具体质的方面和相应的具体内容,把信号的共同特征抽取出来,单纯从量的方面进行度量,为此就要用统计平均信息的概念来量度它的概率分布,从而提出用统计数学方法处理通信的理论问题。维纳和申农各自证明,如果某事件具有n种独立的可能结果:x,,xZ,“一x。,这些结果出现的概率分别为p(x:),P(x:),“一p(x。),且有艺P(x;)=‘,则该事件所具有的不‘。l定性数量H(x)(嫡函数)为:.H(x)(嫡函数)一艺p(x、)‘ogp(x;)1.1当对数底为2时,H(x)的单位为比特(Bit)a信息量等于被消除的不定性的数量,这是申农等人信息理论最重要的结果之一。从此,通信科学就由定性阶段进人定量阶段,并为信.良论及信息科学的研究奠定了初步的理论基础。

申农、维纳等所提出的信息、信息量的概念及信息理论,只能对某些信息作定量的描述,而对信息的质和其他方面则未予考虑。如信源所发出的信息,它的语义(意义)如何:怎样对它定量描述r信宿收到信息后的效用如何,价值如何,怎样定量?这些问题涉及意义信息、有效信息、相对信息、主观信息等等问题,这些正是申农理论不足之处。正如韦弗尔(w.weover)于1949年在,通信的数学理论的近期成就,一文中所指出的,申农信息论所企图解决的是技术问题,不涉及意义问题和实效性问题。1953年哥尔德曼(5.Goldmon)也曾经指出过申农理论的缺点,提出申农的信息理论并没有考虑信息的内容以及接受者对它的使用价值和重要性。这些问题,申农当时虽然知道,但限干历史条件,却未能加以解决。

(二)

任何信息都包含三个方面,即从客观描述信息量的统计模型、语义(意义)信息和有效信息(信息价值)。早在1949年,韦弗尔与申农曾经共同提出过信息问题可分为三级:第一级即申农所研究的向题,称通信的技术问题,第二级是信息的意义问题;第三级是信息的实效性问题。由于历史条件的限制,申农的理论只是从通信的技术角度,解决信息的客观量度问题,而对第二级、第三级问题,即语义信息和有效信息,申农假定对任何观察者只是一个常数,未能予以研究。

进人70年代,申农的信息理论已经越过通信领域,而广泛渗人其他学科。特别是随着系统科学的进展,人们所研究的领域已经进入复杂系统、大系统、超大系统,如航天、人脑、社会经济、智能等各种复杂的大系统,这类系统不仅结构与功能复杂,涉及大量的参数与变量,而且具有模糊性,因而不能不考虑信息的产生、使用,从而涉及信息的语义和信息的效用,以及模糊信息等问题。所以仅仅研究给定的信源以及它所发出的信息统计特性是远远不够的。正是由于这种需要,即研究对象的扩张,因而对信息概念、信息嫡以及语义信息、有效信息等问题,要求有比以前更为确切的理解和更为一般性的理论,从而出现了信息科学。可见信息科学的提出是与大系统理论、系统工程的发展、系统科学的产生分不开的。它们在实质上都是以大系统和复杂系统作为研究对象。不过研究的角度不同,这意味着人类认识史和科学史已进入一个新的历史时期,要求在新的水平上重新对整体性的对象加以研究。

正是因为信息科学是在新的水平上以整体性的复杂系统作为自己的研究对象,因此它所研究的范围不只是通信领域中有关信息的获取、变换、传输、处理等问题,它必须克服原有的局限性,以已有的申农信息理论为基础,并与计算机和自动化科学技术、生物学、数学、物理学等各门学科紧密联系,加以发展,所以它所研究的领域要比申农信息论的范围广;同时要克服申农理论的缺陷,研究申农理论中未能解决的问题,如语义信息、有效信息、模糊信息等等。关于这方面的问题,目前也有一些人在进行研究。

语义(意义)信息是指信源发出的信息所包含的意义。任何物体所发出的信息必须具有一定的意义。如用语言表述,则指信息的语义。从广义方面看,人、动物、机器的行为和动作都有一定的意义,如体育教员的示范动作,蜜蜂的舞蹈,昆虫分泌信息素的气味等等都具有一定的含义。从信源发出的信息,如果只从客观的量的方面看,信息量可以相等,但是信息量相等的信息,其意义可以完全不同,比如人们发出“0”的声音,频率不变则没有意义;音调如有变化,当变成阳平(第二调)就表示“哦,怎么啦?”,这里带有疑问的含义,如再变为去声(第四调),那就表示“啊l我明白了l”,说明问题得到解决,同样三个“0”,其嫡(H)从客观方面看是相等的,但意义却不相同,而且这些不同意义的信息是否能够为信息接受者所理解,理解的程度又如何等等,也因信息接受者的不同而不同。所以关于信息的意义问题,涉及信息发送者发出消息的含义如何定量,同时也涉及信息接受者对发送者的意图的理解程度如何定量,因而涉及信息发送者与接受者双方的主观因素。

有效信息是指信源所发出的消息被收信人收到后所起的效果和作用(亦称信息、的价位)。同样的消息对于不同的对象,在不同的时间、地点和条件,其价值和效果可以完全不同,所以有效信息亦称相对信息。信源发出某一消息,其内容相同,信息墒(H)相等,但对不同的人具有不相等的价值。而同一条消息,对同一对象,在不同的时间、地点和条件,其价位也不一样。

1968年贝里斯(M.Belis)和高艾斯(s.Guia,u)①对信息的量和质(信息的效用)统一迸行考虑,首先提出信息的“量一质”统一量度。他们在已有的有关参量外引人新的参量,即在申农的信息结构中,引人表示实效性的“有效分布”u这一新的重要参量,U=(u、,u:”一u.),每一个u。是第i个事件出现的效果,有效信息的结构S为EUP。。。。。。E::::::…{E姚仇EulPIree..‘wesell‘﹄一一其中,E={El,E:,……En子代表抽象的随机事件集,p={pl,p:,上的概率分布。由此可以推导证明,得到有效信息I(P,U)为……pn蛋为遍于事件Em1(p;u)一k艺uip“ogp其中。会。,工p,一1,k的意义同于申农信息量公式中所用的,它是与选用的信息单位有关的常数,如取以2为底的对数时,单位为比特,则k二1o当系统对所有事件有效性之间的差别可以忽略不计时,则u、=u(对所有i),就有:n1(p;u)一ku艺Pi‘ogPi==uHj=1该式表示这时的有效信息是“量”的信息u倍。当有效性都是1个单位,即u,=u=1(对所有i),则I(P;U)=I(P)=H该式表示还原为申农的负嫡,可见“量”的信息是有效信息的特殊情况。①后来有人把贝里斯和高艾斯二人所提出的量质统一量度信息称为“有效信息”。

1977年加拿大的詹马利(G.Jumarie)研究了“相对信息”,他把信息、信源和信息使用者作为一个有机整体,统一地进行考虑,在数学上作为一个三元组进行处理,由此导出与观察者相关的四个变量以及相对于另一个观察者的相对信息。他认为,对于给定的某个实际总体U(它可以是生物总体、社会总体•一),给定的观察者R(即信息使用者),给定了观察者R的一个系统(SIR)—它是总体u的某个子集,系统(sIR)同它的环境(515)交换信息,可以由四个状态变量来描述:内嫡H;(sIR)一R拥有的关于s的内部结构的信息量,外嫡H。(sIR)一s拥有的关于它的环境(乳s)的内部结构的信息量,它具有相对论中的时间性质;目标V(sIR)一系统希望执行的目标,变换势W(SIR)一信息在系统内转换的效率。所有这四个变量都是相对的,因为它们都依赖于观察者R,被它所制约。这四个变量类似于相对论中的时空变量,因此可以对它们施行洛伦兹变换,由这个变换就得到另一观察者R‘的相对信息:内相对信息I,(SIRIR’)一由R提供给R’的关于s的内部结构的信息,外相对信息I。(sIRIR’)一由R提供给R’的关于S的外部结构的信息。同样可以进行多级变换,从而得到多级相对信息。他认为,在一定条件下,申农信息是相对信息的特殊情况,而模糊信息也可以看作是相对信息的特例。这样,对相对信息的描述就可以作为一种研究方法,对语义信息和主观信息(它们随观察者不同而不同)进行研究。②关于语义信息、有效信息、相对信息的研究,虽然进行了一定的工作,取得了某些进展,但总的说来,还不够成熟,尚未取得令人满意的结果。

模糊信息是指现实世界中有一类事物的信息其界限是模糊的,呈现出亦此亦彼性,没有明确的界限,如疾病信息:血沉快、心率慢、胆固醇高、血压低等等,这种快与慢,高与低的界限都是很不明确的。模糊信息对应的不定性是由消息本身内容与含义的模糊度的性质引起的,而模糊度则由模糊集的测度来定义。所以把建立在模糊集合论基础上,研究由于消息①王鼎昌:““量一质”信息与控制系统”,《信息与控制,,1981年第1期,第5一6页。②钟义信:“信息的现状与未来”,《北京邮电学院学报》,1978年第1期,第72一73页。本身内容与含义的模糊不确定性而引人的信息称为模糊信息。

1965年美国控制论学者(L.A.Zodeh)提出了模糊集的概念,开辟了模糊数学这一重要研究领域。1968年他在另一篇题为:《通信:模糊算法》中提出模糊数学可以用于信息处理。他说:“所要介绍的概念在性质上虽然是模糊的,而不是精确的,但最终将证明它在很多问题,例如信息处理、控制、系统辨别、人工智能,或是更一般地说,在包含不完全或不肯定的数据决策过程中都是有用的。”①以后不少学者对模糊信息进行了不少工作。1972年意大利人A.德路卡(A.Deluca)首先研究了纯模糊性所引入的不定性,将申农的概率嫡的概念移植到模糊集上,定义了建立在模糊集合上的非概率的模糊嫡。②由于模糊性与随机性在本质上是两类不同性质的不确定性,一般模糊性是指事件本身内容及含义的不确定性,而随机性则指事件是否发生的不确定性,在实际活动中,研究模糊信息是否发生,既要考虑消息本身内容的模糊不定性,又要考虑模糊事件是否发生的随机性上的不定性,有人把这种具有双重不定性的信源称为广义信源,其信源嫡称广义嫡,要用概率、模糊集合、模糊事件概率对其进行定量描述。③当然,在模糊集合论基础上建立起来的“嫡”和信息概念,前正处于发展的初期,许多方面并不统一,因此,要建立系统的模糊信息论,还需要做大量的工作。

作者:周桂如 王雨田 单位:北京邮电学院 中国社会科学院哲学研究所)

信息科学论文:信息科学体系及学生能力研究

1GIS专业学生能力指标体系设计

地理信息系统是一门集计算机科学、地理学、测绘科学、环境科学、空间科学以及管理科学等学科为一体的交叉学科,GIS专业的学生不仅要有扎实的理论基础,还应该具有较强的动手能力和软件开发能力,同时自主学习能力是学生适应未来学科发展和拓展应用领域的基础。对一个GIS本科生的基本要求是:熟练掌握一门计算机语言,能够开发简单的GIS应用模块,能够掌握二种以上的常见GIS软件,并至少具有一种二次开发的能力,尽最大可能让学生参与相关的科学研究与实用GIS工程项目的开发。由此可见,GIS专业学生能力除一般大学生所具备的能力和素质之外,更要突显以下七个方面的能力:专业基础理论与前沿技术、GIS软件使用与数据采集处理能力、空间数据建模与分析能力、GIS工程建设能力、GIS二次开发设计能力、自主学习能力以及GIS科研与创新能力等。基于这七方面的能力,可以构建地理信息科学专业学生能力指标体系的一级指标,各一级指标又可以进一步细分为多个二级指标,总共分为21个二级指标,如表1所示。

2GIS专业学生能力培养途径

学生能力培养应坚持知识、能力、素质、个性的协调发展和综合提高的原则,以努力培养宽基础、高素质、富有创新和实践能力的高水平人才。GIS专业学生能力培养应该从课程体系设置、教学团队建设、学生道德品质教育、实习基地建设、建立校企合作机制、加强实践性教学环节、利用现代化教学手段、采取合理的考核方法、鼓励参加竞赛活动、本科生导师制等十个途径进行实施。2.1合理的GIS课程体系设置GIS课程体系设置决定了学生的知识体系结构,因而在很大程度上决定了学生的能力培养。地理信息系统课程体系的设置应该既要满足GIS专业理论基础与基本技能的需要,同时应体现各学校专业服务领域的特点。有关课程体系的设置问题,王永兴教授对我国部分高校GIS本科课程体系进行了比较研究,黄杏元、盛业华、钱乐祥教授等对GIS课程体系进行过研究,提出了GIS课程的基本框架[4-7]。从课程的性质来看,可将GIS专业课程分为数理基础、测绘学、地球科学、计算机科学、GIS与RS共5大块。由于各学校开设GIS专业所依托的学科不同,学生培养目标也不尽相同,各块之间的比例关系会存在一定的差异,例如,以测绘学为依托的GIS专业,测绘学课程比例会高些;而依托计算机科学的GIS专业则会侧重计算机方面的课程。一般而言,突出专业特色的课程可以放在选修课中[8]。为使学生有更多的时间从事实践锻炼、提高动手能力,并使准就业工作尽可能前移,采取“3+1”培养模式来编写教学计划,即前三年为基础和专业课程学习和专业实验(实习)课学习时间,后一年主要是从事毕业实习和毕业设计时间,这样学生有连续较长的时间从事实际生产锻炼。此外还应注意三个方面的问题:一是GIS专业课程知识结构合理分布(比例);二是应根据各课程知识点和先导课程知识要求合理安排各专业课程的前后顺序;三是在实践性课程(含教学实习)安排方面,做到四年不断线,目的是使学生的动手能力做到循序渐进发展和提升。2.2注重加强教学团队建设师资队伍建设,是提高教学质量的基础,也是提高学生动手能力的重要保证。教学团队建设是培养合格专业师资队伍的重要途径。在团队建设过程中,年纪较大的教师应侧重专业理论知识的梳理、科研成果向教学成果的转化,组织开展教学研究,撰写高质量的教材和教研成果,青年教师则应突出实践教学,侧重学生动手能力培养和自身综合能力的提高。要有计划地派遣教师到国外访问进修,参与国内GIS软件企业组织GIS软件操作开发与工程应用的培训,或中国GIS行业协会教育与科普专业委员会组织的暑期青年教师培训。笔者所在的东华理工大学GIS专业有13位教师,其中有4位具有国外的工作或学习经历,3位教师参加过GIS软件企业培训,4位教师参加了暑期青年教师培训,两位青年教师参加全国青年教师讲课比赛并获奖。学校GIS专业于2010年申报成功“地理信息系统专业课程群教学团队”省级教学团队建设项目,为提升教师整体素质提供了良好的契机。2.3学生道德品质教育应贯穿每个教学环节合格的人才培养首先是培养学生如何做人,然后才是成才。道德品质的培养是要培养具有敬业、团结、诚信等品质的人才,这是一个循序渐进、潜移默化的过程。要求教师结合课程教学特点,把道德品质教育贯穿到每个教学环节,以良好的事例积极引导学生。例如空间信息的管理与共享是地理信息系统的目的,应该教育学生遵循共建共享、创新开发、热忱服务的道德准则。此外,教师应加强自身品德素质的修养,以身作则做学生的表率,学校及学院也要营造一个开拓、创新、诚信、团结的学习与学术氛围,例如,每年的9月15号是SuperMAPGIS软件公司发起的“GIS日”,学院可以组织开展活动,让学生增加GIS专业意识和自豪感;经常请GIS公司与企业的领导和专家来校作学术报告。2.4建设好课间与教学实习基地GIS专业学生动手能力,主要包括GIS软件的使用、二次开发、GIS应用与工程设计、航测与遥感图象处理软件和数据采集软件的使用等等。为了实现这一目标,学校需要建立相关的GIS实验室,并购置一些国内外常用的与GIS专业密切相关的(GIS)软件和相应的硬件设备,如ArcGIS,Super-MAP,ERDAS等。为使学生的理论学习与实际应用结合起来,加深对所学内容的理解,学校要与从事地理信息系统工程的单位或科研机构建立联系,并采取联合办学或互惠互利的方式建立教学实习基地。这样学校解决了教学实习的问题,生产单位也可以充分利用学生资源,从事空间数据的录入甚至应用模块的开发等工作,还可与高校教师联合共同完成某些GIS工程任务。这样的单位有省市级的基础地理信息系统中心、国土规划局、城市建设部门以及研究院所等。2.5建立校企合作机制“校企合作”是一种很好的培养企业人才的模式。目前,从事地理信息和测绘的单位有比较齐全的设备,生产任务比较多,缺少人手,尤其是近年国家和地方都在进行数字城市建设、天地图建设以及三权发证等大型工程项目,各测绘与地理信息部门需要大量的地理信息专业的人才,希望本科生到自己单位实习以弥补人才短缺,这一形势可以促成高校与企业建立良好的校企合作机制。对GIS技术含量比较高的企业,如GIS软件公司、从事测绘与地理信息的科研院所,高校可以采取与他们共建联合实验室方式进行合作。一方面,企业可以为高校提供仅计成本价的GIS应用软件,为高校进行GIS技术师资培训。另一方面高校在使用GIS软件过程中发现问题,提出新的用户需求,为企业GIS软件推广使用做贡献。2.6加强实践性教学环节、注重能力培养根据地理信息科学专业总体目标和课程体系规划GIS专业实践性教学环节,同时为实践性课程制定实纲、编制实习能力指标体系和相应的实习指导,以便让学生在刚开始上某门课时就知道自己学完该门课后应该达到怎样的要求。采取相应的措施调动学生参加实践性教学的积极性和提高学生开发创造性思维能力的自觉性。一门课程的实验实习内容应和专业应用知识紧密结合。例如开设数据结构课程时,应让学生对TIN的数据组织、网络分析等与GIS空间数据组织和空间分析相关的内容进行实习和编程。毕业实习与设计是培养学生创造性能力的重要环节,应尽可能地结合生产任务或科研项目进行,采取上文提到的“3+1”教学模式,可以增加毕业实习与设计的时间,使学生达到有效锻炼的目的。2.7应用现代化教学手段,丰富教学内容GIS是构建在信息技术基础之上的,大多数课程的教学内容很适合利用多媒体技术进行组织与教学,因此,GIS教学必须充分利用现代化信息技术中的多媒体、网络化教学手段,开发多媒体和网络课件。目前,Internet网上有关GIS教育的网址已有不少,互联网上的GIS教育为学生在校期间尤其是毕业后的自我教育提供了一种重要的学习方式。教学中,应充分利用国际互连网上国际学术组织、大学和著名GIS软件生产厂商创办的丰富的GIS领域的免费远程教育资源,使学生能更形象、快捷、多渠道、多方面接受专业知识,培养能力。教师应将国际互联网上比较典型的GIS网站告诉学生,教会学生如何到网上查找GIS资源。2.8采用灵活多样的考核方法为克服高分低能现象,培养学生创造性能力,应结合课程特点采取灵活多样的考核方法,例如笔试、口试、作业、论文、实习报告(成果)、动手能力考试等。一般来讲,对基础理论课程可以采用笔试+作业的方法;对专业课程采用笔试+作业或论文的形式;对实践性较强的课程可以采用实习报告(成果)+口试或动手能力考试的方法;对选修课程可以采用课程论文的考核方法。动手能力考试可以敦促学生自觉地完成每个实习环节,加深对教学内容的理解。2.9鼓励和引导学生参加老师的生产科研活动和参加各类竞赛活动产学研结合的教学方法是培养创新人才的有效途径之一,有利于学生分析问题、解决问题以及创新能力的培养[9,10]。学校应创造条件让学生参与实际生产项目,广泛开展学生科研活动,使学生在老师的指导下及早培养科研能力,如参加大学生挑战杯一类的比赛活动、让品学兼优的学生参加教师承担的科研项目等。学校测绘学院专业教师的生产项目,如地图数字化、GIS数据建库前的数据整理、GIS工程应用项目的开发等都可以让本科生和研究生参与,学生老师双赢,效果很好。目前GIS专业学生可以参加的各类竞赛活动包括:“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生测绘科技创新论文大赛、全国大学生测绘仪器操作大赛、各大型GIS软件公司等行业或单位举办的全国大学生GIS软件操作与开发大赛,以及校级创新基金活动。2.10实行本科生导师制本科生导师制是指学生进入学校的第一个学期就为每位学生指定一位专业导师,根据每届招收学生的多少每个导师一般指导5至10名学生,而多个研究方向相近的导师又可以组成一个导师组或教学团队,导师组内部实行以老带新。学生从大一到最后毕业实习与设计均由本科生导师负责。对于具有研究生导师资格的专业导师,导师可以安排研究生对本科生进行专业知识的传授和GIS行业软件使用与操作培训,本科生也可以帮研究生做一些基础性的资料整理工作。本科生导师制的设置可以让学生更早地与专业老师接触,有利于学生消除专业困惑,有机会参加导师的项目,加深学生对专业知识的理解和动手能力的提高。

3结束语

为培养适应社会市场需求的合格大学生,大学教育应该突出学生能力培养。GIS专业学生能力除一般大学生所具备的能力和素质之外,更要突显GIS专业基础理论与前沿技术、GIS软件使用与数据采集处理能力、空间数据建模与分析能力、GIS工程建设能力、GIS二次开发设计能力、自主学习能力以及GIS科研与创新能力。本文设计的GIS专业学生能力指标体系正体现了这七个方面的能力。GIS专业学生能力培养应该从课程体系设置、教学团队建设、学生道德品质教育、实习基地建设、建立校企合作机制、加强实践性教学环节、利用现代化教学手段、采取合理的考核方法、鼓励参加竞赛活动、本科生导师制等十个途径进行实施。实践表明,本文提出的GIS专业学生能力培养途径具有科学性和可操作性,在教学中取得了良好的效果。例如,据不完全统计,近年来学校组织学生参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生GIS应用技能竞赛、全国大学生测绘科技创新论文竞赛、全国大学生测绘仪器操作大赛等科技竞赛活动,获国家级奖17项,比以前有明显的进步。

作者:程朋根 陈晓勇 聂运菊 夏元平 李大军 刘波 单位:东华理工大学 测绘工程学院

信息科学论文:信息科学教学研究

一、WebGIS概念及其内涵

从语义上来说网络地理信息系统含义最广,可以涵盖一切基于网络环境下运行的GIS,包括基于C/S的网络GIS、基于B/S的网络GIS、基于Web服务的网络GIS、基于移动与嵌入式的网络GIS、基于网格的网络GIS,同时它也代表了这些不同类型网络GIS结合时的产物。[5]因此可以认为InternetGIS是基于B/S的一种网络GIS,它是以因特网作为网络环境,以TCP/IP作为信息传输协议,客户端表现为专门开发的GIS软件用户界面,文件协议有多种的网络地理信息系统。而WebGIS是在Internet平台上采用www协议,并嵌入HTTP和TCP\IP标准的应用体系一种InternetGIS,从范围上看三者之间是网络GIS>InternetGIS>WebGIS的一种关系。各高校自身对于网络GIS的理解以及对社会WebGIS人才能力素养需求的认识,对WebGIS课程以及人才培养方式起着指导作用,直接影响了WebGIS课程的教学。

二、WebGIS类课程教学现状及存在的问题

1.课程设置不同,大多数高校将WebGIS课程设置为选修课,不能适应WebGIS人才培养需求目前各高校根据自己的培养目标和教学条件,对WebGIS类课程的设置各不相同,从课程名上看,课程设置上大致分为两类,一类是网络地理信息系统课程,一类是WebGIS。此外课程设置的不同还体现在课程性质、学分、学时以及学期的安排上,如表1是通过在网络搜索工具获取到部分高校GIS本科专业培养方案后的统计结果。通过对表1中所示8所高校的GIS本科专业培养方案的分析比较可以看出:(1)6所高校将WebGIS或网络地理信息系统课程性质设置为选修课,专业限选课或分方向的选修课,如湖南师范大学、衡阳师范学院分方向选修WebGIS课程。课程性质决定了该课程在专业培养目标体系中的教学地位,WebGIS类课程的课程性质也体现了目前高校对WebGIS人才培养目标认识上的不一致性,体现了办学定位的不同。(2)在学时安排上也体现了不同的培养目标,如湖南师范大学、湖南城市学院、衡阳师范学院安排了较多的实践学时,河北联合大学该课程理论和实践课时均等,而其他几所学校则安排了较多的理论课时,如西南科技大学、吉林师范大学、中国地质大学。(3)课程名称不一致,课程教学内容也大不相同。网络地理信息系统课程内容比WebGIS课程内容要大而广,因此重点也不一致。(4)少部分高校在课程设置上为WebGIS课程的修学设置了前导课程和实践加强环节,而大部分学校的课程体系中未做此类安排。总体来看大多数高校将WebGIS课程设置为选修课,且未能从整体课程体系对WebGIS人才素质的培养做出相应的调整,不能适应目前WebGIS人才需求与人才培养目标的要求。2.WebGIS类教材少,实例少且部分教材内实例代码不够完整,不利于学生动手实践目前以WebGIS以及网络地理信息系统命名的教材和参考书也分为两类,一类以广义的网络地理信息系统为主要内容,内容涵盖了WebGIS、网格GIS、移动GIS、分布式GIS、GIS服务等相关的网络GIS基本原理和理论,理论体系完整,侧重基本理论基本思想的介绍,但对软件平台或应用实例鲜有涉及,无法给学生直观的映像,不利于学生对WebGIS实际工程的认识,不能很好地指导实践。另一类以WebGIS的基本概念理论为主,涉及WebGIS开发技术、软件平台及应用实例的介绍,如《WebGIS技术原理与应用开发》、《WebGIS原理及应用》等,都在WebGIS基本理论的基础上介绍了相关的WebGIS二次开发平台的使用方法或应用开发实例,但是部分此类教材中实例相关的代码不够完整。3.WebGIS涉及内容多,对学生计算机素质要求高,而学生前期的课程大都没有能够使其具备WebGIS开发的基础WebGIS课程教学涉及的内容多技术新,如笔者使用的教材《WebGIS技术原理与应用开发》,在WebGIS应用技术章节介绍了SVG、GeoVRML、遥感数据技术、Web服务;在软件平台方面介绍了ArcIMS、ArcGISserver及开源软件平台GeoServer;这些理论、技术和软件开发平台的学习都要求学生具有一定的网络及web基础。同时WebGIS是一门实践性很强的课程,从实践方面来说,若要上手进行WebGIS的开发,首先得需要学生了解基本的HTML语言,能够使用动态网页技术结合脚本语言进行客户端网页设计和功能的实现,能够理解服务器的概念,理解网络上空间数据和信息的组织和传输模式,熟悉至少一种服务器端开发方式。无论从理论学习还是实践能力培养方面来看,WebGIS课程的学习对学生的计算机技术提出了很高的要求。而纵观手头上各高校的培养方案中课程体系的设置,大部分都没有进行该课程的基础准备,进行调整的很少。4.WebGIS技术更新快,WebGIS软件较多,教学容易滞后于技术的更新WebGIS作为与计算机网络技术结合紧密的技术,其技术更新快,主流的商业软件厂商都开发设计了自己的WebGIS二次开发平台软件,如MapInfo公司的MapInfoProServer、Intergraph公司的GeoMediaWebMap、Autodesk公司的MapGuide、超图公司的SuperMapIS、中地公司的MapGISK9、ESRI公司的ArcIMS及ArcGISServer。不仅软件平台多,软件更新换代也快,如ESRI公司的服务器产品ArcGISServer的版本目前已经升级到10.2,因此WebGIS软件的教学常易出现软件平台滞后的现象。5.WebGIS课程教学对教师要求高,WebGIS师资力量不足WebGIS课程的特点决定了它需要能够快速接受新技术、具有相当开发经验的教师来承担,因此目前高校中承担这些课程的往往是青年教师或具备开发经验的老师。但是各校办学条件不一致,师资力量有限,很多青年老师是从高校直接走入高校的,缺乏实战开发经验,加上此类课程软件技术更新快,承担课程任务时可能对新的技术还没有彻底消化,会使教学效果打上折扣。

三、改革探索

1.课程体系和课程设置上进行调整为了适应社会对人才的需求,作为应用性本科院校应及时调整自己的课程体系,将人才的培养与社会需求对接,输送合格的GIS专业技术人才。首先应重视GIS程序设计与开发类课程,使学生知道GIS人才开发能力的培养是重要的;其次若高校定位于开设网络地理信息系统课程的情况下,应该增加WebGIS课程设计或移动GIS课程设计之类的课程,让学生不仅具备理论知识还具备实际开发和应用能力,使学生能够在以后的社会工作中理解WebGIS,应用和管理WebGIS,并具备基本的WebGIS开发素质。再次在部分将WebGIS定位于必修课程,要着重培养学生应用开发能力的院校,可以考虑调整课程体系,设置Web程序设计、C#程序设计课程、网络技术与原理等课程,为学生学习WebGIS打下基础。如目前湖南城市学院2012级GIS本科专业培养方案中增设了Web程序设计、C#程序设计课程,将WebGIS课程课时相对压缩,这样的分配以期为WebGIS课程的学习打下基础,以增强学生学习WebGIS信心,从而提高学习兴趣。2.重视教材的选取,教学内容尽量结合实例各教材都有自身的优缺点,任课教师在广泛阅读各相关教材和参考书的基础上,结合教学所用的平台软件,选择适合自己院校实际情况的教材,教材的选取应以有实际的例子为佳。如笔者近两年教学过程中充分使用教材[4]提供的实例进行讲解,如对ArcGISServer进行最短路径分析和缓冲区分析的例子进行详细讲解,可以帮助学生理解WebGIS功能实现过程。在讲授的过程中首先帮助学生分析该使用什么类型的GIS数据,该使用什么样的接口,在网站项目中需要引用到ArcGISServer平台的哪些程序集,最后分析功能具体的实现过程。实例的成功实现可以大大增强学生学习的信心。3.教学上以熟悉平台为具体目标,重视WebGIS开发流程的理解WebGIS技术更新快,相应软件升级快,在众多平台中,各平台都能满足部分特定的需求,因此教学上以着重使学生理解Web编程流程及方法为核心,以熟悉一门WebGIS相关软件为具体目标,结合相应的编程环境,掌握WebGIS编程的方法。在结合平台教学的情况下,应淡化特定平台特定软件版本的作用,突出Web编程总体思路。4.教师应积极提升自己,学校应加大师资投入WebGIS课程的特点对老师的要求很高,对老师而言,应该自身积极调整,主动学习和接受新技术,可以积极报名参加和使用一些公司提供的在线公开课,如ESRI中国技术公开课,[12]加快学习新技术的脚步。学校应该为技术更新快的专业提供多一些教师培训机会,加大经费投入;可以考虑引进在公司开发技术部门工作过,开发经验丰富的工程师作为教学和实验室老师。

四、结束语

WebGIS是地理信息科学专业随着技术发展和社会应用需求发展而来的一门课程。在应用型本科院校中它承担着学生WebGIS开发应用能力培养的重要任务。但是由于目前整个GIS大的教育体系下对该门课程的定位不一致,对该门课程的内容体系没有进行限定,各个高校都是根据自身的理解来开展教学。且由于WebGIS课程本身具有知识体系多,技术更新快,目前教材及师资力量都相对较少的特点,在这种情况下,为了使培养的学生与社会需求对接,进行课程体系设置时应遵循打好基础、提高能力的循序渐进学习模式进行课程体系的调整。在该模式下,教师应重视教材的选取,结合实例进行教学内容的展开,教学上重WebGIS开发流程,以熟悉平台为具体目标。同时学校应重视专业师资建设,加大师资投入。教师自身应积极提高自己的专业素养和教学方法手段,使自己具有较深刻的理论知识、宽广的知识面和丰富的GIS工程实践经验。

作者:龙岳红 薛云 熊立伟 吴德华 谭全元 单位:湖南城市学院市政与测绘工程学院

信息科学论文:信息科学教学内容研究

一、课程教学内容的设计与实施

1.依据教学大纲,整合最优教学内容依据课程教学大纲,对教学内容进行优化整合,进一步完善“地图学”课程知识体系。根据笔者所在学校地理信息科学专业的特点,结合专业培养目标,通过对2013级地理信息科学专业主要课程的设置(见表1)进行综合分析,同时考虑“地图学”课程的教学学时以及该课程与相关专业课程的前后衔接情况,确定该课程的具体教学内容,见表2。对“地图学”教学内容设计的几点说明:1)地图数学基础部分没安排椭球体基本常识的内容。在第2学年第2学期已开设大地测量学基础,因此仅在地图学教学中稍作提及,重点是地图投影、地图投影转换及几种常见投影的应用。2)地图数据源部分没安排数据采集的内容。地理信息科学专业开设相关课程(如:测量学、遥感原理及应用、卫星定位原理及应用等),因此仅安排数据处理内容,重点是数据预处理。3)教材的选用。目前国内公开出版的地图学高校教材普遍存在以下问题:①教材内容有一定的针对性和学科依托;②教材更新慢,难与学科的发展同步。因此,笔者认为地图学教材应由基础教材和补充教材组成。经过综合比较和分析,笔者认为《新编地图学教程》可作为基础教材。另外,根据专业学科背景和课程教学的需要编写补充教材。这样既可做到知识讲述的系统性;又可吸纳最新研究成果更新教学内容,优化学生知识结构,拓宽学生视野,拓展学生思维,提高其创新能力;还可紧跟社会需要,吸纳社会不同领域的需求,为学生将来就业做好知识储备[5]。2.结合不同教学模式,设计最适宜的教学方法教学的本质就是“教学生学”,教学生“乐学、会学、学会”[6],而教学方法则直接影响到学生学习的积极性和教学效果。因此,笔者在课程教学中十分重视多种教学方法的合理利用,体现在如下几点。(1)板书与多媒体相结合,加强对教学内容的理解课堂教学中,类似公式推导、计算等逻辑性强的内容采用板书方式讲解,以便学生能跟上思路,做到层层理解,如地图投影经典公式的推导。涉及概念、原理等内容则借助多媒体,一方面可以增加课堂信息量;另一方面可以利用大量的多媒体素材,增强学生对相关理论知识的感性认识,从而使学生能够更好地理解相关知识点,如地图色彩设计、地图版面设计等。(2)课堂教学与实际应用相结合,调动学生主动学习的积极性问卷调查结果反映学生普遍对将来“有用的”知识感兴趣。因此,在课堂教学中,采用启发式教学法,借助实际问题引出有待讲解的内容,使学生对课程知识的实际应用有全面的了解和认识,进一步激发学生主动学习的积极性,使学生“乐学”。如讲解地图投影变形及投影选择时,采取“(学生)阅读同一区域不同类型的专题图—(教师)启发提问—(学生)独立思考—(学生)小组讨论—(教师)讲解总结”的课堂组织形式,不仅有效调动了学生学习的积极性,还有助于提高学生“会学”的能力。(3)理论教学与实践教学相结合,培养学生知识运用和实际动手的能力地图学具有很强的实践性,许多内容须亲自动手实践,才能真正理解掌握[7]。为此,在教学活动中,“讲讲练练”的方法贯穿始终,使学生“思中学,做中学”,如为让学生全方位接触计算机制图的各个环节,在大板块的课堂教学结束之后,安排相应的实验,通过实验加深对相关知识的理解,培养学生利用理论指导实践的能力,提高实际动手能力。(4)课堂讲授与自学相结合,培养学生的自学能力自学能力是学习能力的最重要体现[6]。地理信息科学专业的“地图学”课程教学只有32学时,而课程理论基础较深、内容多。因此,在课堂讲授的基础上,选择部分难度适宜的内容以实验或作业的形式安排学生自学,以培养学生的自学能力。如地图符号化中图形视觉的心理效应,学生通过自学完全可以领悟。因此,要求学生自学,然后结合图形视觉心理效应具体分析地图的心理感受特点。(5)理论考试和实践考核相结合,注重知识和能力的双重评价为客观、真实地评价学生学习情况,鼓励学生用理论指导实践,在实践中加深理论知识的理解,更好地体现“学思结合、知行统一”。在课程评价中,理论考试成绩占70%,实践考核成绩占30%;另外,理论考试中适当增加与实践操作密切相关的知识点的考核,强调对基础理论和方法的理解与应用。

二、“地图学”课程实验的设计与实施

“地图学”课程实验教学对于巩固理论知识的学习,强化对理论知识的理解与应用,提高实际动手操作能力以及分析问题和解决问题的能力,进而培养初步的科研创新能力具有重要作用。因此,如何利用有限的实验教学课时达到培养技能和提高能力的目的,是实验教学环节需要着重考虑的问题[8]。1.结合教学目标,精选适宜的实验内容按照课堂教学与实验教学有机结合的原则,从知识点的系统性和整体性出发,并注意与GIS课程实习内容的差别,对理论知识和实验内容进行科学的分析和整合,确定实验教学内容,见表3[9]。表3中实验1、2借助多媒体完成;实验3、4、5借助计算机利用MapInfo软件完成。2.结合先进教学理念,巧妙设计实验教学方法在实验教学中,对于基础性内容,采用传输型教学模式与自主式教学模式相结合的方法。如地图的设色,课堂上通过大量阅读纸质和电子地图,结合教师的讲解,增强对地图色彩的感性认识;课下结合相关的内容搜集素材,自主完成地图的手工设色。对于理论知识在GIS系统中应用的内容,结合研究型教学模式,创设类似于科学研究的教学氛围,引导学生自主地发现问题、分析问题和解决问题,逐步完成整个实验内容[10]。如专题地图编制所涉及内容,设计大型实验,要求学生根据自己的知识积累搜集资料,撰写地图编制设计书,使用MapInfo软件完成整个专题图的制作。

三、结束语

本文结合笔者所在学校地理信息科学专业的学科背景,通过对“地图学”与主要专业课程的联系和前后衔接的综合分析,对该课程教学内容和教学实践进行了系统研究。教学内容的优化整合,进一步完善了课程的理论知识体系。先进的教学理念和适宜的教学方法,更加体现了高校教学的本质所在。在实验教学中,将理论知识、软件操作、专题地图的设计和制作与实际应用紧密结合,可提高学生运用所掌握的理论知识、技术和方法解决实际问题的能力,使学生真正体会到学习的意义,激发学生积极探索的热情,增强学生的创新意识,从而最终达到提高学生综合能力的目的。

作者:彭秀英 万剑华 单位:中国石油大学 地球科学与技术学院

信息科学论文:信息科学的调查分析

1问卷调查的设计

1.1期刊选择与列表随着地理学中传统的地图学与现代计算机技术的结合,以及实际应用对工具需求的驱动,RogerTomlison博士在20世纪60年代初提出地理信息系统(GeographicalInformationSystem,即GIS,或称GISys)概念并开发了最初的应用系统。几十年来,通过对GISys的延伸和扩展,逐渐发展形成了地理学中一个新的分支学科领域—GISci[19]。狭义的GISci以空间数据管理(包括空间数据模型)、空间分析、地图可视化为核心研究内容[19,20]。由于GIS先天的跨学科特点与工具特点,GIS与遥感、测绘等学科,以及计算机科学紧密结合,并在地理学乃至地学中的其他各种分支学科中都得到了广泛应用。因此,广义的GISci同时包含了狭义的GISci在这些相关学科中的延展。本次调查问卷中所列出的国际学术期刊一共有55种,不仅包括以狭义的GISci研究内容为主的期刊(如《InternationalJournalofGeographicalInformationScience》、《Geoinformatica》、《TransactionsinGIS》等,参考了Caron等(2008)所调查报告[18]),同时还包括了经常发表GISci方法研究及典型应用文章的一些地理学综合期刊(如《AnnalsoftheAssociationofAmericanGeographers》、《ProgressinPhysicalGeography》等),以及一些学科相关性强的期刊(如《EnvironmentalModelling&Software》、《RemoteSensingofEnvironment》等)。此外,部分近年创刊、或是我国GISci研究人员可能更为熟悉的GISci相关期刊(如《GeoscientificModelDevelopment》、《AnnalsofGIS》等)也被列出。本次调查问卷中列出的期刊按刊名字母排序,在列表的末尾留出空间供被访者给出其认为是被遗漏的GISci领域国际学术期刊。调查问卷中,我们选取一份期刊(《JournalofGeographicalSystems》),将其在期刊列表中重复出现一次(不在同一页面),供被访者进行重复评判,以此方式来评估所回收问卷中被访者为期刊分级的重现性。1.2期刊等级本次问卷调查中,被访者可对每一期刊从下列5个等级中择一作为评判:1—位于GISci领域国际学术期刊中的前15%;2—位于16%~50%;3—位于51%~100%,该期刊中的文章经有正规的同行评议;4—该期刊中的文章常常给读者以未经过正规同行评议的感觉;N—被调查人因不熟悉该期刊或者其他原因无法给出评价(该等级在Caron等的调查中没有,为本次调查增设)。

2被访者的选取

本次调查将被访者设定为中国(含港澳台地区)范围内,在高校或国立科研单位工作、职称为教授(研究员)或副教授(副研究员)的GISci领域科研人员。设定职称约束主要出于如下两点考虑:①总体而言,具有较高职称的科研人员具有相对较长期的科研经历,通常更了解本领域国际学术期刊的总体情况;②如果将被访者扩大到较低职称的科研人员或研究生,被调查的群体则可能过于庞大、且内部不同亚类间的群体规模相差过大,难以保证回收问卷的样本代表性。进一步假设科研人员如果近年来参加了GISci领域的一些国内外主要学术会议,则说明其科研活动较活跃,更可能对本领域国际学术期刊有较好的了解。据此,从2012年国内举办的GISci领域两次主要学术会议(香港中文大学举办的Geoinformatics国际会议和西南交通大学举办的“中国地理信息科学理论与方法学术年会”)的参会人员列表中选取了问卷发放对象。之后,通过互联网搜索,增补了一部分未能被上述问卷发放对象覆盖到的主要科研单位的本领域学者,以保证问卷发放对象的单位在地域分布上尽量覆盖全国各省、直辖市和地区。最终确定了129位问卷发放对象(其中内地87位,港澳台共42份)。

3回收问卷的结果及分析

3.1问卷回收的基本情况于2013年7月18日以电子邮件方式逐一向被调查人发放了问卷,2个月后共计回收了37份问卷(其中内地31份,港澳台共6份),问卷有效回收率为28.7%。3.2调查结果逐一统计了调查问卷中所列出每一份期刊的非“N”级评判数,以此计算被访者返回的该期刊评级的均值,排序得到本次所调查的期刊在我国本领域科研人员心目中的排位(表1),结果显示《InternationalJournalofGeographicalInformationScience》(简称《IJGIS》)在本领域无可争议地排名第一。将所得的期刊评级序列按照2.2节所述等级划分对应的期刊数比例进行了最终评级,结果显示(表1):等级1(前15%)期刊为《IJGIS》等8份期刊;等级2(位于16%~50%)期刊为《InternationalJournalofRemoteSensing》等20份期刊;等级3(位于51%~100%)期刊为《ProfessionalGeographer》等27份期刊;由于返回问卷中期刊评级均值最低者为3.18,因此没有期刊被归于等级4。3.3讨论本次调查结果与Caron等(2008)问卷调查评级结果相比,对《IJGIS》期刊在本领域排名第一、《PhotogrammetricEngineering&RemoteSensing》属于本领域前15%期刊的认识是一致的,但同时也有不少的差异(表1):(1)本次调查结果显示为前15%期刊的《RemoteSensingofEnvironment》、《AnnalsoftheAssociationofAmericanGeographers》、《IEEETransactionsonGeoscienceandRemoteSensing》、《LandscapeEcology》、《Computers,EnvironmentsandUrbanSystems》等5种期刊在Caron等(2008)调查结果中属于等级2的期刊。《ISPRSJournalofPhotogrammetryandRemoteSensing》期刊在Caron等(2008)调查中未予列出,本次调查结果显示为前15%期刊。(2)在Caron等(2008)调查结果中显示为前15%期刊的《InternationalJournalofRemoteSensing》、《Computers&Geosciences》、《TransactionsinGIS》、《Geoinformatica》、《Geomatica》等5种期刊中,前4种在本次调查结果则显示为等级2期刊,《Geomatica》在本次调查结果中归属于等级3的期刊。将本次问卷调查的结果与ISI的SCI/SSCI期刊影响因子相比照(表1),至少有如下几点发现:(1)总体上,本次调查结果显示为越高等级的期刊,越普遍地属于SCI/SSCI期刊。前15%期刊均为SCI/SSCI期刊;等级2的20份期刊中仅有1份不是SCI/SSCI期刊;等级3的27份期刊中则有9份不是SCI/SSCI期刊。这说明目前SCI/SSCI期刊较好地覆盖GISci领域的国际期刊。(2)SCI/SSCI期刊影响因子尚不能较好体现GISci领域国际学术期刊的等级。据ISI的2013年度JCR中的期刊影响因子,本领域排名第一的期刊《IJGIS》,其最新影响因子(1.613)不但明显低于本领域其他7份前15%期刊的影响因子,也低于本领域等级2中一半期刊的影响因子,甚至低于3种属于本领域等级3期刊的影响因子,以5年影响因子或2011年期刊影响因子(较2012年期刊影响因子有较大差异)来衡量,也有类似的现象。

4总结

作者力图通过本次问卷调查来了解中国(含港澳台地区)地理信息科学(GISci)领域科研人员对本领域国际学术期刊等级的总体看法。据所掌握的文献,本次问卷调查是首次面向我国全国范围内GISci领域科研人员的本领域国际学术期刊等级调查,而国际上此前公布的仅有的一次GISci领域国际学术期刊等级问卷调查中未有中国科研人员被访。通过电子邮件向在中国高校或国立科研单位工作、职称为教授(研究员)或副教授(副研究员)的GISci领域科研人员发放了129份问卷,问卷中列出了55种以GISci为主或密切相关的国际学术期刊,最终回收了37份问卷。汇总分析的结果表明:(1)在中国GISci领域科研人员心目中,《IJGIS》期刊在本领域排名第一,《PhotogrammetricEngineering&RemoteSensing》期刊属于本领域前15%期刊,这与Caron等(2008)问卷调查结果[18]一致。但在《Computers&Geosciences》、《Geoinformatica》、《Geomatica》、《TransactionsinGIS》、《IEEETransactionsonGeoscienceandRemoteSensing》等期刊是否属于本领域前15%期刊的认识上,本次针对国内学者的调查结果与Caron等(2008)针对国外学者的调查结果不一致。(2)总体上,ISI目前的SCI/SSCI期刊能较好覆盖GISci领域的国际期刊,但SCI/SSCI期刊影响因子尚不能较好体现GISci领域国际学术期刊的等级。、

作者:秦承志 陈旻 单位:中国科学院地理科学与资源研究所 香港中文大学

信息科学论文:信息科学的探索与实践

一、地理信息科学专业发展关键问题

如何提高学生的自身素质,而能更好地解决就业问题,笔者认为可从以下两个方面加以考虑。

1.学科定位不同的高校都有自己的学科定位,学生培养的目标不同,其课程设置及实践教学也有所不同。如何科学合理的进行专业的学科定位,是当前许多高校需要研究并解决的一个关键问题。2.实践教学体系设置由于GIS是一门应用性很强的学科。加之用人单位无一例外地都要求所聘毕业生要具有一定的动手能力,能够承担实际工作,胜任所聘工作岗位。因此GIS专业实践教学必须在注重“打好基础”的同时,注重“应用过关”,如何科学、有效地制定实践教学体系,是当前急需解决的问题。

二、地理信息科学专业发展的主要措施

建立和健全实践教学课程体系,提高学生对实践教学重要性的认识。深化实践教学管理,实施“实践教学导师负责制”,即每位教师分别负责几位学生,或每位教师按地域负责学生,如负责北京,负责上海,负责长春等实践教学基地,加强“实习+就业”培养模式,为毕业生就业提供良好的就业平台。

1.在课程结构上,要加大实践性教学的比重,把实践操作技能训练作为重要的教学内容。2.在理论课教学内容上,要与实践相结合。删减理论与实践脱节的内容,增加实用性内容,按市场需求,把新知识、新技术、新方法渗透到专业教学之中。3.在教学方法上,采用实践性教学,使理论课程的教学应用性和实践性大大增强。4.强化校内实训,成立兴趣小组,组织专业技能大赛。5.通过对专业实习基地调研,实训基地主要在一线城市,重点考虑北京、广州、上海等城市。6.确定实习基地,实习前动员,学生与实习基地双向选择,送学生到实习单位,检查学生实习情况,落实学生就业。

三、结语

通过对地理信息科学专业教学模式的探索与实践,采用专业基础理论教学和具体的职业技能实践活动相结合的方式,可以帮助学生积累实践工作经验,使学生具备扎实够用的专业理论知识来分析问题、解决问题。在教学实践中,实现提升学生职业道德、全面素质和综合职业能力的目标,增强学生的就业竞争力。

作者:刘家福 单位:吉林师范大学旅游与地理科学学院

信息科学论文:信息科学与技术人才培养诌议

作者:李敏君 王荣芝 杨昕卉 王淑玉 张梅恒 单位:牡丹江师范学院物理系

1(略)

2教学方法和教学手段的改革

2.1转变教学目的,重视培养学生的自学能力过去教育的目的主要是传授知识、只强调知识教育,忽视了学生创新思维和创新能力的培养,结果导致学生“读死书”、“死读书”,毕业后不适应社会,动手能力差,高分低能的现象非常普遍。为了培养学生的创新思维和创新能力,在课堂教学中,教师应培养学生独立思考问题的能力。如在模拟电路课程教学中,讲解放大电路的分析方法时,应把图解法和微变等效电路法做为重点来讲,并以共射放大电路为例讲解两种方法在分析电路时的具体应用,其他两种电路(共基和共集电极放大电路)分析,学生可以利用上述方法自行分析,然后进行总结归纳,和共射电路进行比较,找出各种电路的特点。这样做使学生既掌握了放大电路的两种分析方法,又记住了各种放大电路的特点,培养了学生运用基本理论、基本分析方法分析电路的能力。

2.2把握关键环节、搞好教学课堂教学的关键环节是要突出重点,抓住难点,解决疑点,攻下知识中的“堡垒”,融知识性、思想性、趣味性于一体。人类的知识如同浩瀚的大海,人们对知识的掌握,只能是重点掌握,重点运用。一本教材可讲的东西很多,这就要求根据教学目的和学生的实际有所侧重地进行安排,详略得当,对非重点内容要点到为止,舍得割爱;对重点内容则要精雕细刻,讲深讲透。重点与疑点,是学生在接受过程中难懂和容易混淆的地方。老师要设身处地为学生着想,分析难点在何处,预见到容易弄混的地方,讲课时要精辟入理,切中要害。

2.3应用信息化教学手段,追求最佳教学效果自2000年以来,我们不断总结教学经验,改进教学方式。我们现在90%以上的课程用多媒体进行教学。由于在教学中使用CAI课件,充分发挥了直观性、开放性和信息量大的优点。CAI课件把抽象、静态的教学内容转化为形象、动态的多媒体信息,引起学生的兴趣,使学生看的清、学的懂、记得下、会应用。注重学生主动思维和理论联系实际、动手实践能力的培养,加速知识的传递和转化,追求最佳的教学效果。

3实践教学的改革

实践教学在电子信息专业的教学中有着十分重要的地位和作用,它在培养学生的科学素质、实验技能、特别是创新意识和创新能力,以及应用现代技术手段,解决实际问题的能力等方面有着不可替代的作用。我们在教学改革中始终以应用型、创新型人才培养为出发点,将提高学生工程应用能力和创新能力贯穿于课程教学的各个方面,并以此理念指导教学改革和实践的全过程。

3.1加强电子信息第二课堂活动提高学生实践创新能力电子信息第二课堂活动可以提高学生的实践创新能力,给广大学生提供了一个展现个人才智和创造能力的机会,增强了学生就业的竞争能力,长期以来,我们始终把如何组织电子信息第二课堂活动作为我们教学改革的重要内容。通过精心设计活动内容,妥善安排活动日程,促使学生主动学习与应用密切相关的知识,极大的提高了学生学习的主动性和学习效率。通过让大学生参与课外科技活动,激发了学生主动学习的积极性,更好地提高他们的综合素质,促进创新教育及学生的个性化的发展。我们有计划、有组织的开展电子信息第二课堂的研究与实践,形成了包括教学安排计划、组织管理、条件保障、效果评估等在内的电子信息第二课堂实施方案。课余科技活动:内容包括自拟及专题电子设计与制作、实验设备与电器维修活动等。学术科研活动:在本科学生中选拔科研助手,参加教师科研课题、发表科技论文等,在本科生中初步形成科研风气。学生科技创业:成立电子产品制作小组,对外承接设计任务;建立销售网络信息平台,销售自制产品。由于第二课堂的推动,我院电子信息类毕业学生实践能力较强,就业形势良好。

3.2实验形式多样化,重视培养学生的创新能力如何把培养学生的创新精神、创造性思维和创新能力置于实验教学活动中,是我们从事电子技术实验的教师长期探讨的问题。改革后电子技术实验分为三个层次:基础性实验、设计性实验、综合性实验。基础性实验是电子技术课程的典型实验,重点培养学生的基本实验能力和实验方法,掌握电子技术基本的电参数的测试方法,要求学生必做。基础性实验可对过去的实验内容进行筛选,补充一些内容较新的实验,由学生在实验箱上完成。基础性实验占总实验课题数的50%左右。设计性实验重点培养学生运用所学知识的能力和解决实际问题的能力,给出基本单元电路,提出设计要求,由学生自已设计电路,焊接并调试。设计性实验的选题要尽量选择一些难度适宜、实用性、趣味性强的题目,这样可以激发学生的学习兴趣。设计性实验可占实验总数的30%。综合性实验的目的则是培养学生综合运用知识的能力和激发学生自身的创造性。学生可以自己提出实验内容,确定实验方法,独立完成实验的全过程。这部分实验并不要求每个学生都做,仅供有兴趣和潜力的学生选择,这部分实验可占实验总数的10%~20%。按照新的实验教学改革思路,我们在03电子04电子两个班级的电子技术实验教学中进行了初步尝试,改变了传统的电子技术实验只在实验箱上做的方法。增加了设计性、综合性实验题目,象晶体管挑选器、电子门铃、抢答器、直流电源等,通过这些电路的制作,使学生掌握了电路的制作、焊接和调试方法,培养了学生实践动手能力,收到了良好的效果。

3.3开放实验室为了充分发挥学生的主观能动性和学生的个性,应给学生提供开放性实验的场所。通过实验室的开放,给实验教学带来了生机,对于那些实验能力较强的学生来讲无疑为他们提供了一个发挥水平的机会,与此同时,那些平时实验能力较差的学生也会充分利用实验室开放时间积极进行预习,从而使实验教学步入良性循环的轨道。

4结语

实践证明,在以应用型、创新型人才培养为目标,培养学生的创新精神和创新能力,整合并优化了电子信息第一课堂内容基础上,以第一课堂为基础知识依托,以第二课堂为培养学生实践创新能力和个性发展的载体,形成了一二课堂良性互动,体系完整的一般院校应用性人才的培养模式,可以调动学生的学习积极性,培养学生的创新意识和创新能力,提高他们的综合能力,为进行毕业设计和将来从事实际工作打下良好的基础。

信息科学论文:信息科学与学生创新意识综述

作者:陈涛 单位:中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院

1(略)

2培养学生的学习兴趣,激发学生的创新潜力

教学有法,但无定法[2]。教学方法的使用是科学性和艺术性的统一,即教学方法既有科学成分又有艺术成分。其中科学性是指教师的教学活动应当有规律性和原则性可循,即有比较完善科学的教学方法;而艺术性是指教师在教学活动中应灵活和创造性的使用新的教学方法。因而,使用教学方法,应即能注重其科学性又能灵活性、创造性地使用。一个教师能否根据课程的内容和性质选择正确的教学方法,是影响其教学质量的关键问题之一[3]。从理论上讲,每个人都具有创新能力,而作为天之骄子的大学生更具有超于一般人的创新能力。人的创新能力平时多以潜在的形式存在着,因而,在地球信息科学与技术专业学生进行专业课学习后,教师在教学的过程中教学方法的选择应根据教学内容的特点、教学目标的不同而选择恰当的教学方法,并能在课程学习的过程中将理论与实践进行结合,这样更有利于培养学生的学习兴趣,从而提高学生的学习积极性和主观能动性,激发学生的创新潜力。

3提高教师的素质和能力,创造良好的教学创新环境

教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者,教师素质的高低直接影响学生创新能力的培养。地球信息科学与技术专业的老师,应当是具有扎实传统地质学基础,又系统掌握地球探测和信息技术的基本理论和技能,具备从事与地球探测相关的信息采集、处理、管理、分析、模拟和综合应用能力的复合型高科技人才。只有具有了这样的素质和能力,才能为地球信息科学与技术这个新兴专业的大学生们创造出良好的教学创新环境和氛围。在这里,我认为地球信息科学与技术专业的大学生教学可以参考研究生教学建立引导机制,这其中既包括鼓励学生在遇到问题时应当首先进行深入思考,而不是只知一味的去模仿而不求创新,并且能引导学生在平时学习中养成充分思考、勇于探索的习惯,培养学生对待问题的新见解、新思路以及独立分析与解决问题的能力;也包括给每个学生指定一个指导教师,由该指导教师对其所指导的学生进行单独指导,每个学生除在上课时从任课老师那获得知识外,还能从该指导教师那得到更加适合自己特点和发展的指导,此外,建议高校鼓励具有较深学术造诣和丰富教学经验的学者担任大学生创新活动的指导老师,引导学生正确运用求异思维,独立解疑,培养学生的探索精神和应变能力。

4鼓励学生多动手,提高学生的创新能力

实践与创新能力的关系非常密切,马克思主义观点认为:实践是检验认识正确与否的唯一标准。任何创新性的成果能否被社会接受,都要经过实践的检验。地球信息科学与技术专业的办学宗旨里就有一条,鼓励学生参加课外活动,提高学生的动手能力,综合分析能力、自学能力和创新能力,并且实践本身就是创新能力培养的一个重要途径。因此,我们应该多鼓励和组织大学生积极参加实践活动,在实践活动中提高自己、丰富自己,培养自己的创新能力。总之,地球信息科学与技术专业的教师应从培养符合现代化社会需要的高素质人才出发,通过种种有效方式,为本专业学生提供较好的刨造气氛和条件,培养学生的创新意识、创新兴趣及创新精神,使他们通过发挥自己的创新能力而得到锻炼和提高,这样才能实现地球信息科学与技术专业的培养目标,为现代化社会输送更多的创新性人才。

信息科学论文:信息科学与教学研讨

作者:徐红林 过榴晓 沈莞蔷 单位:江南大学理学院

1(略)

2教学内容的改革

2.1基础知识的纵向关联信息论本身是一门源于数学的学科,其中所含的定理和结论以严格的数学作为依据,利用数学的语言来描述和解决工程化的问题,比如说信息的度量可以作为研究非线性的工具,涉及了大量的推导和证明。因此在信息论的学习之前,必定涉及大量的先修知识:高等数学、概率论和随机过程、线性代数、数字信号处理、通信原理等[2]。部分学生对这些先修课程掌握的不够好就会影响信息论课程的学习。另外,部分先修课程在本科阶段讲授的内容还不足以用来理解信息论中的一些内容,例如对多变量的联合典型序列的理解。调查显示,上述先修知识要求是学生在学习中觉得困难的首要原因。这要求教师在先修课程的相关内容上进行基础知识和方法的引入,例如在信道容量的计算中,可先阐述高等数学中拉格朗日乘子法求条件极值以及数值计算中,采用交替极小化的思想进行的迭代算法,由理论算法自然过渡到工程应用中去,不仅简单明了,而且能帮助学生对多门课程进行更好的融合理解。此外,在讲授未接触过的知识之前,可以考虑从实际应用的例子出发,引导学生对原理的思考。比如在数据的压缩传输中,以音频数据为例,由多种压缩方式所得的不同格式的效果和数据量大小引入对数据的压缩传输的理论介绍,使学生自然接受新知识并激发探索的兴趣。

2.2应用内容的横向拓展从1949年仙农的《通信的数学理论》一文发表至今,信息论作为一门独立的学科一直在不断地发展[3],理论基础上的应用更是层出不穷,除了经典理论的讲授之外,信息论的教学应适当引入横向知识的介绍。例如在通信编码的安全问题讨论中,可引入密码学的方面的研究介绍,其中的许多度量性指标,如加密运算中的完全性、剩余度等指标与信息量密切相关。现今密码学已经成为信息安全的研究主体,对信息专业的学生而言有较大的研究与应用空间。在统计理论中,从线性问题向非线性问题转化的过程中,交互信息与传统的相互关系数的作用可进行对比讨论,此外,信息论方法在人工智能方向多种算法中有重要作用,特别对信息统计,数据挖掘等领域的发展有重要意义。又例如,人们发现仙农熵、柯尔莫各洛夫复杂度与豪斯道夫维数都是某种事物复杂性的度量,由于仙农熵、柯尔莫各洛夫与豪斯道夫位数的等价性在理论上已经得到证明,从而使信息论、计算机科学与分形理论都找到了它们的汇合点。它们在一定条件下可以相互等价转化。由这三种度量分别产生了信息论、计算机程序复杂度与分形理论,在本质上有共同之处。它们结合后所产生的新兴学科方向具有跨学科的特点,如算法信息论就是信息论与计算复杂性理论融合的新学科[4]。就信息论的发展而言,信息论是一门“大学科”,涵盖范围广,涉及的专业领域多、内容多样,无论是就业还是继续深造,对本科生而言都有很重要的意义,通过信息论的几个典型应用技术方向的介绍,让学生根据不同的信息技术方向并结合自己的兴趣,作进一步的努力,获取更深更广的知识。

3教学组织形式的改革

在对教学组织形式的研究中,笔者比较国内外“信息论”课程教学在课程设置、教学方法、课程实验及对学生的评价标准等方面的区别,总结发现目前国内外名校在该门课程上更趋向于应用性、开放性与差异性的教学模式。参照麻省理工学院信息论开放课程[EB/OL],发现他们的理论课的时间不到总课时的1/3,其余时间用于课堂讨论,小组课题研究,实验开发与设计,他们的考核成绩一般包括课堂表现(15%),习题解答(30%),期中测试(15%),期末考试(30%)和授课教师的个人评语(10%)[5]。同时结合哈佛大学“圆桌课堂”的教学方式,将课程分成多个专题,在围绕专题进行理论基础阐述的基础上,让学生围绕专题从各个领域来举例、讨论,这样的教学在原有理论的基础上拓展了很大范围,具有较强的开放性,学生学习也有了更多的自主性。此外,还加强了对课程的实验要求,在对已有算法的验证性实验基础上,引导学生进行综合性、仿真性实验的设计。比如对无失真和限失真信源编码、二进制信道和高斯信道容量的计算进行实验验证,甚至在压缩编码和信息安全方面自行设计一些实验,在学会使用Matlab、SystemView等仿真软件的基础上,应用VisualC、C++等程序语言进行开发性试验,以提高学生独立思维和动手能力。

4小结

布鲁纳研究和提倡发现学习,以问题解决过程为基础,旨在开展发现某种关系或规律的问题解决活动。在信息论教学改革的研究中,笔者通过重组教学内容,以提出问题和解决问题为基础,既加强本专业的课程之间的关联性,拓展了课程的深度与广度,又提高了课程的灵活性、实用性和趣味性,深入浅出地让学生同时掌握信息论的理论与应用,并通过改变课堂组织方式,改变以往沉闷的课堂气氛,通过互动和实践环节提升教学效果,对信息与计算专业的课程建设具有一定的积极意义,培养出更多适合信息时代的信息人才。

信息科学论文:电子信息科学技术发展趋势

摘要:随着社会的进步,人类所掌握的科技也在不断发展,电子信息科学技术作为新型技术,已经被越来越重视并被应用到各式各样的行业中,这不仅极大地改善了人们的生活,也推动了经济的发展,社会的进步,这一技术毫无疑问已经成为了当代和未来的一大热点。但需要注意的是,电子信息科学技术在应用时,仍然存在很多问题并需要解决。笔者在本文中将分析其中的一些关键问题并分析其今后的发展。

关键词:电子信息;科学技术;未来发展

第三次科技革命是信息技术的革命,电子信息科学技术在这一阶段取得了飞跃式的发展,也成为了推动一个国家进步发展的重要因素。这种技术虽然是一种新兴技术,但是却已经成为了决定未来走向的一大重要推动力。对于这种技术,它的概念较为宽泛,据专家学者的定义,它包括了电子科学技术,规模型集成电路,信息工程,通信互联网等技术。所以,中国应该紧随时代的步伐,大力发展这一新兴技术,但也因为时间较短,全世界在这一技术的应用上仍然存在许多问题,这是一个值得探讨的话题。

一、在应用中电子信息科学技术的存在问题

电子科学技术由于是一门新兴技术,起步较晚,因此,在当代和未来,包括中国乃至整个世界在其应用上仍然存在着许多问题,但主要存在于发展中国家,发达国家由于起步较早,利用其先进的技术仍然占据着优势和主导地位。关键主要包括以下几点内容。

1、人才培养问题

人才问题可以与教育问题划分为一类,由于整体起步较晚,虽然在各大院校都开设了与这一技术所相关的专业,这些院校所培养的人才大多只能从事较为低端的技术工作。而众所周知的是,电子信息科学技术需要不断进行开拓创新,这直接导致了院校中所培养的人才不能与相关技术发展实际需要相结合。这一问题较多地存在在发展中国家。因此,发展中国家必须向发达国家吸取经验,大力创新,培养高端的技术人才。

2、产业环境问题

这一问题主要体现在两个方面。第一,在市场经济的大环境下,市场竞争主要由市场经济这一只看不见的手所进行调节,电子信息科学技术代表着未来社会发展的方向,受到巨大利益的驱动,大量的资本和社会资源都投入到这一新兴行业的发展,这直接导致了不正当竞争的产生,也对这一行业的发展产生了诸多不利影响。第二,相关的法律法规仍然较为不健全,尤其是对知识产权的保护。一种新兴行业的发展必然伴随着相关政策和法律法规的完善,缺少了它们的保驾护航,这种行业的发展必然困难重重。

二、电子信息科学技术在未来的发展

1、物联网技术的发展

物联网又称为传感网,它的用途广泛,可用于教育、交通、生产等各个领域。随着物联网的逐步实现和发展,许多科幻电影中的场景得以实现,例如,借助一个遥控器,出行在外的人就可以控制家中的电器,环境等。因此人们的生活水平将得到巨大提高。在未来物联网将得到大规模普及,新的产业即将诞生,将会推动各个行业的更新换代。可以说,物联网技术是未来的焦点。

2、人工智能的不断发展

人工智能一直是社会的热点问题,它不仅关乎着科技,也与道德与伦理有着一定关联。但是随着社会的不断进步,人们的要求逐渐提高,人工智能也必然会走进千家万户,为人们的生活提供便利。目前,人工智能虽然已经经历了多年的发展,但依旧存在着许多技术瓶颈需要突破。计算机技术虽然发展较快,但如何实现人工智能仍然是一个难题,需要软件硬件的技术突破。近年来,我们已经享受到了人工智能技术的发展为我们带来的生活变化。智能手机,无人驾驶技术说明人工智能技术已经取得了一定的进步,在未来我们仍然任重而道远。

3、自主研发与集体合作研发相结合

集体合作研发是一种传统的研发方式,发展中国家与发达国家进行合作开发新技术。但不可否认的是,发达国家在电子信息科学技术上占据着主导地位,仍然掌握着核心技术。为了保持其优势,西方发达国家采取技术封锁的政策,在合作中也有所保留。而任何一种技术的发展又需要不断地进行开拓创新,因此,对于广大发展中国家来说,投入人力物力并大力推动技术的自主研发是十分必要的。中国作为最大的发展中国家,要利用好自身的优势,推动自主创新,只有这样才能成为科技强国,掌握主动权,在国际间的技术交流中占据主导地位,取得更大的利益。坚持自主研发,同时与其他国家保持良好的技术交流与合作,才是保障发展的正确道路。由此可见,在未来自主研发与合作研发将会成为一种新兴趋势,推动着电子信息科学技术在未来的发展。

4、互联网的进一步发展

互联网将更进一步普及到全世界各个角落,wifi实现全球覆盖。同时,网络速度和所能提供的服务进一步升级。云计算和大数据技术将得到广泛普及,无线传输将真正成为主流,互联网终端设备也将经历革命性的发展。互联网与现实将结合得更加紧密,两者互补,将极大便利人们的生活。

三、结束语

当代与未来社会是一个充满变革的社会,其中也蕴含着发展与进步的机遇和挑战。电子信息科学技术毫无疑问是人类社会进步的新的动力源泉,它的飞速发展将会带动其他领域的变革。而我们所要做的又是顺应时展的潮流,推动这一新兴技术的发展,抓住机遇并迎接挑战。在本文中,笔者分析了现在和未来这种技术所以仍然存在的问题,并在一定程度上预见了其在未来发展的趋势,希望能为这一技术的发展起到一定的推动作用。

作者:王宝科 单位:海南师范大学

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