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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇簡述教育基本要素及其關系范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
【中圖分類號】G633.91
在《普通高中生物課程標準》中提到必修模塊選擇的是生物科學的核心內容,在教師的教與學生的學習中對核心概念及概念間的相互聯系,不應是靜態的背誦和記憶,而應在動態的、自主、探究、合作的學習過程中建立和形成。
高中生物必修1《分子與細胞》第三章“細胞的基本結構”是該模塊的核心概念,怎樣幫助高一的學生理解掌握好這部分核心內容,是教師教學策略必須考慮的問題,基于第二輪使用新課標教材,從教材的整體設計來看,在必修1中多數章節的練習中都有概念圖出現,這就提示師生,概念圖是學習生物學知識、提升能力的一種學習形式。本人以“細胞的基本結構”為例,談幾點引導學生用概念圖歸納理解“細胞的基本結構”的做法。
一、概念圖及其繪制要領
美國教育心理學教授奧蘇伯爾提出的意義學習理論認為概念是有結構層次的,居于結構上層的為“上位概念”,指學習者對事物的整體認識;居于結構下層的為“下位概念”,指學習者對事物細節特征的認識。學生學習新的概念時,關鍵是掌握概念之間的相互關系,對習得的事實性知識和概念性知識進行重新排列、組織并轉換,所學的知識才有清晰的層次和邏輯性。
20世紀70年代美國康奈爾大學教授諾瓦克等人開發出概念圖,是一種用來組織和表征知識的工具。是一 種 關 于概念知識、思維過程或思維結果、系統結構、計劃流程等的圖形化表征方式,能有效呈現思考過程及知識的關聯,引導學生進行意義建構的教學策略。
概念圖包含4個基本要素:概念、命題、交叉連接和結構層次。概念是感知到的事物的規則屬性,通常用專有名詞或符號進行標記。 命題是對事物現象、結構和規則的陳述,在概念圖中,命題是兩個概念之間通過某個連接詞而形成的意義關系。 交叉連接表示不同知識領域概念之間的相互關系。層級結構有兩個含義: 一是指同一知識領域內的結構,即同一知識領域中的概念依據其概括性水平不同分層排布,概括性最強、最一般的概念處于圖的最上層,從屬的放在其下,具體的事例位于圖的最下層。 二是不同知識領域間的結構,即不同知識領域的概念圖之間可以進行超鏈接。某一領城的知識還可以考慮通過超級鏈接提供相關的文獻資料和背景知識。
繪制概念圖時需要確定概念并對概念的層次關系進行排序,再將概念之間的相互關系進行連線后寫上連接詞。這是程序性的知識,需要給學生范例(如圖1),讓學生加以揣摩、領悟和模仿。
學生活動:參照圖例,以生命活動離不開細胞為核心概念,嘗試制作概念圖。
要求:列出有關概念、連線將它們之間的關系表示出、標上必要的文字。
對學生作品和前面的范例作評講,可以使概念圖的制作規范和要求進一步得以內化。
二、教學內容分析與目標確定
“細胞的基本結構”是必修1第3章的內容,也是本模塊的核心內容,教學所用課時多,而周課時少,學習的時間長,教材依據亞顯微結構分為三部分,從系統學的角度闡述,將細胞作為一個系統,細胞膜――系統的邊界、細胞器――系統內的分工合作、細胞核――系統的控制中心。各部分知識的前后銜接,總結歸納顯得十分重要,具體教學目標為:
1.知識目標:簡述細胞膜的成分和功能;舉例說出幾種細胞器的結構和功能;簡述生物膜系統的結構和功能;闡明細胞核的結構和功能。
2.能力目標:制作臨時裝片用顯微鏡觀察葉綠體和線粒體;嘗試制作真核細胞的三維結構模型;進行實驗數據的解釋。
3.情感目標:體驗制備細胞膜的方法;認同細胞是基本的生命系統。
三、教學過程分析及實踐體會
1.細胞是最基本的生命系統,作為系統的邊界細胞膜對生命系統的意義是什么?要感知其作用首先要知道它的存在的事實、制作細胞膜的材料及方法、探究化學成分的手段有哪些?教學時采用問題探討,利用前邊顯微鏡觀察到的動物細胞的物象資料,認同細胞是有邊界的――細胞膜存在的事實。
如何獲得純凈的細胞膜?應該選取什么樣的材料制備細胞膜?依據是什么?學生通過比較提供的幾種材料特點,選取哺乳動物成熟的紅細胞作為制備細胞膜的材料。用什么方法制備?用提供的三種液體(清水、生理鹽水、高濃度食鹽溶液),將哺乳動物成熟的紅細胞分別放入這三種溶液中,將會發生什么變化?為什么?因此,制備細胞膜要選用哪種溶液?用什么方法將細胞膜分離出呢?原理是什么?
得到了純凈的細胞膜,怎樣知道它的化學成分?
提供資料:(1)科學家用蛋白酶處理細胞膜,細胞膜被破壞。說明什么?
(2)用磷脂酶處理細胞膜,細胞膜被破壞。說明什么?這些實驗事實可得出什么結論?
細胞膜作為系統的邊界,在生命活動中有哪些作用呢?利用視頻圖像“控制物質進出細胞”、“進行細胞間的信息交流”等,將細胞膜的功能形象直觀的介紹給學生,加深對細胞膜功能的理解。
課堂小結時采用什么樣的形式將這節課的主要內容歸納出,既能讓學生參與又能理解掌握,首選用概念圖的形式。提出制作概念圖的步驟:(1)將本節課的有關概念列出并確定它們之間的關系;(2)用連線連接起來;(3)兩個概念之間的關系用準確詞語表示出。(4)同桌相互檢查,是否有不當之處,并進行糾正。
展示學生制作的概念圖、投影教師備課用的概念圖,進行評講。
2.細胞器――細胞內部的分工合作,細胞的生命活動由哪些具體的結構執行?這些結構各有何特點?用投影展示細胞器的結構,用模型分析各細胞器的結構,滲透結構與功能相適應的觀點,重點分析了線粒體、葉綠體的結構及功能,并引導學生比較這兩個細胞器的結構和功能的異同,通過實驗顯微鏡觀察葉綠體和線粒體掌握這兩個細胞器。
細胞器之間的協調配合是怎樣進行的?通過資料分析“分泌蛋白的合成和運輸”引導學生思考討論:(1)要追蹤細胞內蛋白質的合成過程,可用什么方法?(2)分泌蛋白的合成部位是?初步加工部位是?進一步加工部位是?分泌到細胞外要通過的結構是?(3)合成、加工、分泌需要的能量由哪個細胞器提供?
小結:將分泌蛋白的合成、運輸、分泌過程用概念圖的形式表示出。
歸納:將所學的細胞器按照單層膜、雙層膜、無膜結構歸納出并用概念圖的形式表示出來。
選出兩位學生繪制的概念圖展示、與教師提供的概念圖對比,補充、糾正不當的地方。
3.細胞核――系統的控制中心,根據已有的生物學知識回答:沒有細胞核的細胞,能合成蛋白質嗎?能生長、能分裂嗎?有哪些事實可以說明細胞核的功能?
借助資料分析,引導學生獲取信息、推理,得出細胞核的功能――細胞核控制著細胞的代謝和遺傳。
觀察并閱讀教材P53圖3―10思考下列問題:
(1)細胞核的亞顯微結構包括哪些部分?各部分的作用是?
(2)控制代謝和遺傳中起重要作用的結構是?
(3)同種生物體內所有細胞的DNA相同嗎?不同生物體的DNA相同嗎?為什么?
歸納:將細胞核的亞顯微結構用概念圖表示出來。
展示學生繪制的概念圖并評講。
本章小結:借助上述三節繪制的概念圖,讓學生回顧所學知識,結合教材的本章小結的文字,引導學生將“真核細胞的基本結構”用概念圖表示出,以幫助學生深化知識,實現細胞的基本結構之間相關知識的聯系與綜合。
師生共同總結歸納,教師板書:“真核細胞的基本結構”概念圖。
從這章的教學內容和要求出發,本人認為,掌握細胞的基本結構,各部分的及時總結歸納,以及章末總結,采用概念圖策略,能促進學生學習使用概念圖,由于概念圖能清晰地呈現概念的整合過程和概念之間的相互關系,所以它既可以作為學習者學習的工具、交流的工具,又可作為教師教學的工具,在適合使用的地方大膽采用,可以培養學生的思維、歸納、整合知識的能力。
主要參考文獻
中圖分類號:C93 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2010)02-0026-02
1 管理研究活動的五階段
1.1 管理研究的基本要素確定階段
以博士(碩士)論文、學術論文和研究報告等形式反映管理研究成果,猶如構造建筑物離不開磚塊、基石、支柱和連接件等基本構件,它需要一些基本要素,包括概念、假設、理論、分類等。所以在進行一項研究活動前必須要確定這些基本要素。
1.1.1 概念
概念是指人們思維的產物。人們在現實生活中觀測和感受到一群相關聯現象具有某種共同屬性即同一性,于是將這種共性構造成一個概念并冠以一個名詞,供人們在溝通中使用。然而,這個概念名詞的本身并不存在,概念是通過概括和抽象而得到的。
管理研究要使用許多概念,如描述個人行為的“創造性”、“積極性”和“滿意度”等,描述群體行為的“活力”和“凝聚力”等。人們在聽到像創造性這類概念時,大腦中會自覺或不自覺地涌現出與此概念相關的一組具體現象,心理學稱此為思維心象。人們通過一組心象形成概念的過程稱作“概念化”過程。
1.1.2 定義
定義的含義是提示概念和名詞所表達的共同屬性的一種邏輯方法。在管理研究中,對概念和名詞的定義需要做到清晰、確切,而且在同一研究中一以貫之,不得做隨意的更換和置換。
1.1.3 變量
變量是指具有可測性的概念,其屬性在幅度的強度上的變化程度是可以衡量的。可測性既是變量的特征,又是設置變量需要滿足的要求。另外,變量值間的關系需要在研究中進行明確。
1.1.4 命題和假設
命題是對兩個或兩個以上概念關系的陳述。而假設是命題的一種,是對某種行為、現象或事件做出的一種合理的、嘗試性的并有待檢驗的解釋。提出假設之前必須查閱相關文獻;假設必須建立在可靠的理論基礎之上;要盡可能清晰和具體地表達變量值間的關系;必須是可以驗證的;已經被證實的假設,其適用范圍需要慎重設定。
1.1.5 理論
理論是一組結構化的概念、定義和命題,用來解釋和預測現實世界的現象。理論須由三個要素組成:概念框架、說明各種特性或變量間關系的一組命題、供驗證的背景。
理論探索的過程無疑是研究思考的過程。“反應起于刺激,思考啟自疑難”,一個人遇到疑難,就要思考去謀求解決。最初是一種單純判斷,逐漸問個為什么,追究其根據,產生“假設”,再求其證明。經過檢驗后,如果假設與事實相符則是確實可信,否則,放棄假設另立新假設。每輪思考可分為四部:感覺疑難、辨識疑難、提出假設和推理論證。
1.1.6 推理
推理則是從命題出發,邏輯地推出另一個命題;換言之,是遵循一定的邏輯規范,根據前提推導出結論。在這個過程中,嚴格的邏輯規范是推理的正確性和可信度的保證。推理研究包含對推理程序的研究。具體分為兩類:歸納和演繹推理。
亞里士多德最早提出了歸納―演繹方法,他主張,科學家應該從要解釋的現象里歸納出解釋性原理,然后再從包括這些原理的前提中演繹出關于現象的陳述。后來人們認為應該再補充一個步驟即假設檢驗。研究始于問題,而不是始于觀察和試驗,這是演繹模型的關鍵。也就是說,研究始于試探性的假說,它決定在科學研究指定的問題上應該收集什么事實材料,它是演繹模型的出發點。波普所發現的演繹模型則更極端。他強調科學發現不是來自對事實的歸宿。每次觀察都有期望或假說在先,它們給出一個有意義的觀察范圍。
達爾文以他的進化論為歸納法提供了強有力的支持。根據他的日記,他在進行觀察時,頭腦中并未存在假說的指導,倒是可以為尋找假說而進行觀察。在觀察中形成了理論。
事實上,歸納和演繹是科學發現過程中必不可少的兩個階段或方面。反觀管理研究過程,演繹和歸納總是相互交替運用。華萊士總結了科學研究過程的推理模型、理論、假設、觀測和經驗概括四要素形成沒有終端的研究工作循環。在T、H、O和E循環過程中,T-H-O表示演繹推理過程,先以某種理論為根據提出假設,而后通過觀測來驗證之。當然這里所說的觀測是在一定假說即假設引導下進行的事先的觀察也是不可或缺的。盡管華萊士模型中T-H-O過程沒有體現假說形成之前的觀察,但它確實是不可缺少的。而O-E-T則重在歸納過程,首先為檢驗前面的假設而觀察,進而進行經驗概括,最終提煉成理論。華萊士模型反映了研究工作的歸納和演繹的兩面,而在實際的管理研究中,歸納和演繹同樣會發揮各自的魅力。自泰勒的研究開始,行為科學研究、組織理論研究、領導理論研究、戰略管理研究等,無不存在歸納和演繹的身影。
1.1.7 分類
(1)分類是辨明概念外延的邏輯方法,需要遵守完備性、準則一致性、種的獨立性、不得跳躍邏輯等級等四個規則。
(2)管理研究設計階段。
研究設計是對研究課題的規劃,也是謀求新發展的策略。研究設計內容可以多種多樣,然而都圍繞兩個目的:辨析問題、提煉主題;論證和驗證主題。問題辨析的重要性在于明確一個問題域的研究視角和切入層面,并為尋找主題打下基礎。問題辨析階段需要明確以下內容:分析單位、研究的側重點、時間維度。主題是對主要問題的說明和研究者的主觀回答。管理研究必須有一個明確的主題,并且在研究開始之前就應該有一個主題,亦即“主題先行”。做到這一點,首先必須對研究的主要貢獻及研究結果是什么在心中有一個設想。而后續的研究工作則是深入和具體論證該設想的過程。這可以保證整個研究都是圍繞創新點而進行的。論證和驗證主題,需要將研究中的各種概念轉換成現實中的可觀可測的變量。
(3)數據觀測和收集階段。
確定主題、設計變量之后,就要著手論證所提出的主題,論證的途徑大致可以分為理論研究和實證研究,實證研究方法是建立在事實觀測的基礎上,通過一個或若干個具體事實或證據而歸納出結論。然而,研究工作中理論推理仍然很重要。實證研究又可進一步分類為實驗研究和非實驗研究。非實驗研究又可分為統計研究、實地研究和無干擾研究。每一種論證的路徑都有特定的規范。①實驗研究中,為了比較試驗組和控制組的狀態并確定試驗變量產生的影響,兩組的組成要素必須盡可能類似。可以采用配對和隨機化兩種方式來保證兩組的類似。實驗研究還需要注意內部效度和外部效度的問題。進行實驗設計時,應當注意排除歷程、成熟程度、測試經驗、測試工具等因素對內部效度的影響。為了保證外部效度,需要提高樣本的代表性,以及可以采取雙盲試驗的方式降低實驗環境效應。②統計調查研究要收集樣本或總體中所有成員規范化的定量信息,為了保證數據的可比性,應對所有被調查者提出同樣的問題。通過問卷法進行調查,問卷的設計質量至關重要。問卷設計應當盡可能遵循簡明、便于回答、有吸引力、不帶誘導性等原則,還要對問卷填寫做處必要的指導。③實地研究要考慮的一個問題是,研究者以何種身份進行觀測。也就是說,需要考慮研究者身份的暴露可能會對研究產生的影響。實地研究的缺點在于非規范性,觀察和研究結果取決于研究者個人的經驗和技能。對這種非規范性,還是盡可能加以抑制。④無干擾研究可分三類:文本分析、現有統計數據分析和歷程比較分析。文本分析借助各種文件報紙期刊和書籍等書面出版物發現和分析問題。現有統計數據分析則顧名思義,利用所能收集到的統計數據進行論證。歷程比較研究旨在從歷史記錄中掌握關鍵情節。
(4)數據分析階段。
數據分析根據不同的目的可以分為描述統計分析和推斷統計分析。分析方法的選擇必須結合研究目的和研究的假設、變量設計、觀測方法以及數據的內部效度和外部效度,考察問題闡明、變量輸出以及管理情景的可測性。考慮管理研究的信度及可靠性問題。關于系統科學方法論本身提供的研究方法,簡述如下:①系統分析法。運用系統原理進行目標、結構、功能、環境及其他變化規律的深入剖析,從中選擇達到預期目標的最誘惑最滿意方案。系統學派的理論和認識結構是系統分析法在管理研究中應用的一個例證。②信息方法。撇開對象的具體運動形態,把系統的運動過程抽象為信息過程,研究系統與環境之間的輸入輸出關系。組織管理、人員激勵、部門協調、市場經營等活動,都貫穿著信息在各要素之間的流動。撇開具體運動形態,簡化了研究。③黑箱方法。這是一種在不知道系統的內部結構的情況下,通過考察系統的輸入、輸出來認識系統的功能特性、行為方式、運動規律的控制方法。④絕熱消去法。快馳豫參量對系統的演化不起重要作用,為簡化研究,可忽略其影響而主要考慮慢馳豫參量的變化。⑤其他還有功能模擬法、系統模擬法、三維結構法等等。
(5) 研究論文的撰寫階段也有規范可循。
研究論文總體上要突出創新性,適宜采用創新點模式進行寫作,做到主題先行。摘要、緒論、論證章、結果和討論、參考文獻部分都分別要表達對應的內容,做到分工良好,呼應結合。①摘要部分必須突出創新點,并且具有單獨的可讀性。摘要中引導性和支持性的解釋詞句應盡量少;不能寫成目錄式;對論文價值的描述應采用陳述式;要寫明自己做出了什么。②緒論部分旨在闡明問題。從研究邏輯上,這是選題階段。選題應當做到“小題大做”,即選題狹窄而研究深入。要闡明問題,需要對問題實際背景進行描述,并對問題進行界定。闡明問題部分的文獻綜述旨在交代主題的理論背景,從而引出論文主題并襯托第一層次的創新點。假設的提出應該清晰表達主觀預期的變量之間的關系,并符合可供檢驗和驗證的要求,要落到變量層次,其內容要和創新點相一致。③論證章要明確研究對象和研究情景的定位,圍繞假設向深處和細處展開,并且知識性的內容越少越好。從研究邏輯上說,論證章涵蓋了管理研究的變量設計、數據收集、數據分析三個環節,從而,論證章的各個相應部分也還應當遵循各個環節的規范。論證章部分的綜述旨在襯托第二、三層次的創新點以及論證技術或工具的創新。④結果和結論。結果部分宜開門見山地列舉本文的主要創新點,側重對數據處理和分析結果的描述,并且應避免主觀的評議,強調論證過程的客觀和科學性。結論部分包括分析結果的理論和實際意義的討論,也可提出在本研究基礎上有待進一步研究的問題和建議。
2 結論
管理研究的方法論和管理研究工作是相互促進、相輔相成的,管理研究的進展需要管理研究方法論的支持,同時前者也會促進后者的發展。但是,這些方法大都是借鑒其他學科的方法體系,沒有形成一套適合管理學研究的一套獨特的切實可行的科學化的方法論體系。因此,我認為在進入21世紀后,管理學未來的發展應重點在以下兩個方面尋求突破:①夯實管理學理論體系;②形成管理學的一套獨特的方法論體系以及深化研究內容。
參考文獻
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[5]王輝.科學研究方法論[M].上海:上海財經大學出版社,2004.
[6]李懷祖.管理研究方法論[M].西安:西安交通大學出版社,2004.
[中圖分類號]G640 [文獻標識碼] A [文章編號] 1009 ― 2234(2014)11 ― 0145 ― 02
[收稿日期]2014 ― 09 ― 20
[作者簡介]黃志軍(1964―),男,海南文昌人。副教授,主要研究教育理論。
近年來,社會各界對高校教育質量的要求與日俱增,研究高等教育的學者們也一直在思考高校教育質量的提升問題,希望為高校教育質量提升做一點事情。不過,高校本身和高校研究者們往往忽略了從心理資本視角去構思提升高校教育質量的策略。殊不知現實的高校教育運行,大學生的心理狀況已經在很大程度和范圍上影響了高校教育質量的提高〔1〕,也影響了高校各大學科專業的教學及其改革發展進行。因此,從師生心理資本視角研討和解決高校教育質量問題具有十分重要的現實意義、學術價值和理論意義。筆者擬在挖掘心理資本與高校教育的關聯基礎上,簡要分析了當代高校大學生的心理發展狀況和心理資本開發培育現狀及其對高校教育的影響,提出了心理資本理論視角下提升高校教育質量的路徑與對策。
一、心理資本與高校教育的內在關聯
心理資本作為一個系統,具有自己完整的體系和豐富的構成成分,也有自己的作用機制和機理在其中發生作用。當代高校大學生的心理資本系統與高校教育存在非常多的內在關聯,大學生心理資本的良好發展是高校教育發展的重要條件,高校教育發展也是大學生心理資本健康運行的重要保障。
1.心理資本的構成與作用機理
一是心理資本系統的構成成分。關于心理資本構成,學界說法很多,不過比較通俗的說法,將一個人或者一個群體的心理資本當作一個系統來解構。按照眾多教育心理學家的說法,心理資本是指一個人積極健康的心理狀態,這種心理狀態具有不同于一般心理表現的特點,比如具有為完成具有挑戰性任務和項目的自我信任感,對現在和未來的發展保持一種積極向上的樂觀的心態,懷抱一種既定的目標和希望、夢想,具有持久以恒的毅力和意志等等。由此,一個人的心理資本系統,主要包括自我信任、樂觀向上、希望與理想、頑強的毅力等等構成。這些要素對一個人的心理健康作用巨大。凡是涉及到人的工作,不注重所有參與人的心理資本建設,都會影響完成任務和項目的效率。
二是心理資本發生作用的機制和機理。心理資本的諸多要素對一個任務和項目的完成發揮作用,就需要一定的作用機制,這些作用機制包括主效應型的、緩沖型、調節型、動態綜合型等機制。這些作用機制和機理都有待積極掌控和引導,否則,不利于工作的完成和質量的提高。
三是心理資本的類型。關于這一點,說法也非常多。就大學生來說,主要包括就業與職業心理、戀愛與情感心理、學習心理、網絡心理等等;也可以分為認知心理、情感心理和行為心理等,展現了大學生在不同領域和不同時段的心理資本形態,這些實際存在的心理資本形態在很大程度上影響著一個一段時間一些領域的心理健康運行和生活學習工作的發展質量。
2.大學生心理資本與高校教育的內在關系
大學生心理資本是高校教育質量的有力保障,高校教育發展為大學生心理資本的發展提供了各種各樣的平臺和可能的空間,具體關系如下:
一是大學生心理資本是高校教育質量提升的重要保障。影響高校教育質量的因素很多,其中一個最大的因素就是學生的積極性和主動性能否調動起來,而調動起學生的主動性和積極性一個關鍵的因素就是要求學生有良好的心理資本系統。根據很多專家的調研分析,心理資本影響大學生的心理機制運行,更是影響其學習方式和藝術的有限采用〔2〕。
二是高校教育質量的提高是大學生心理資本開發的重要渠道和平臺。高校教育發展情況如何對大學生心理發展也具有很大引導和促進作用。如果高校教育從教育價值取向、教育內容、教育模式和方式、教育效果和評估等方面重視大學生心理問題的解決和處理,那就會在很大程度上促進大學生心理健康發展;反之,則不能很好地對大學生心理問題進行干預和介入。
二、高校大學生的心理資本現狀及其影響
當前我國高校大學生的心理發展整體上不錯,但是不斷出現的大學生道德行為失范,影響了高校教育質量的提高。這些都表明了加大大學生的心理資本開發和培育,促進其心理健康發展勢在必行。
1.高校大學生的心理發展狀況
一是大學生的心理資本系統構成。按照心理資本理論的觀念,大學生心理資本基本要素也是樂觀、希望、信心和毅力等,如果按照學生面對不同的事情,可以拓展為就業心理、學習心理、網絡心理、婚姻情感心理和社交心理等等是其中重要構成部分〔3〕,這些對大學生的學習動力和模式方式都是有影響的。由此可見,大學生心理資本系統是非常復雜的,不僅僅是單一的幾個要素就了事。
二是當代大學生心理資本具有諸多的特點,對高校教育質量具有諸多的影響。大學生的心理資本差距性大,這主要表現在同一年齡段的學生面對同樣的問題,其心理資本中的樂觀、希望、毅力和信心都是非常不平衡的。同時,這些心理資本要素隨著科技的發達,其量化可能性大大增加,實用心理學的調研分析紛紛開展。大學生心理資本也具有多重性,積極的心理資本和消極的心理資本都有的,彰顯了一個人的心理資本具有很多正面和反面的一個影響。
三是大學生心理問題不斷,表明了其心理資本開發和培育工作嚴重不夠。由于當前社會的轉型和國家各項政策的變化,現在青年的壓力很大,面臨著就業與求職心理、網絡時代的網絡困惑與依戀問題、學業問題〔4〕、戀愛情感心理、社交心理等等諸多問題,這些問題一起構成當代青年學生巨大心理問題。這些心理問題都是非常不利于青年學生健康成長和高校教育質量提高。
四是大學生心理資本的機制機理發揮功能不夠。這主要體現在當代大學生自我心理調節調適能力很不高,尤其是在面對不同的挑戰和困難時,心理資本發揮的緩沖、調整和適應做得很不及時。這就是為什么當代大學生抑郁癥、孤獨癥、依戀癥等不斷出現的原因。
2.高校大學生的心理發展對高校教育的影響
高校教育如今面臨價值選擇與行為邏輯之間的困境、教育質量標準與現實要求的矛盾、自主發展與環境要求的困境嚴重影響了高校教育質量〔5〕。除此外,在很大程度上,就是學生心理素質、心態狀況等對高校教育質量提升具有很大的促進或者是降低作用。
一是影響了高校教育的價值取向與教育理念。這就是說高校大學生心理發展在很大程度上要求高校注重大學生本身的心智發展取向,建構起人性化的教育取向。這其實提出了高校教育的價值取向應該回歸到人本主義的價值取向。
二是影響了高校教育的工作內容和工作模式。大學生心理發展特殊性要求高校教育將之為高校工作的重要內容,加大對學生心理健康教育;同時要求改變單一的知識教育模式,應該更多注重學生情感教育。這其實提出了一個很重要的話題――高校學科教育應該將大學生心理資本的健康運行和培育納入其發展的視域。
三是影響了高校教育工作的實效性和時效性。這就是大學生各方面心理發展的情況對高校學科教育、思想政治教育、就業教育、心理健康教育本身等的效果影響很大。這其實提出了一個很重要的問題――如何將大學生心理健康教育與高校其他學科教育形成良性互動的發展態勢。
三、科學開發培育大學生心理資本,不斷提升高校教育質量
鑒于心理資本的巨大作用和高校目前師生的心理資本現狀,我們務必要抓住師生心理資本現狀,多維度積極開發和培育心理資本,形成強大的教育內在驅動力,從而不斷推動高校教育質量的提升。具體的路徑和措施如下:
1.切實解決高校學生面臨的各種實際問題,為大學生的心理資本開發和培育奠定堅實基礎。這就要求高校從學校層面到每一教職工要切實樹立起為學生服務的工作理念和價值取向,從各個層面解決大學生遇到的各種問題,推動高校教育各項工作科學發展。
一是學校應該多方面調研大學生對學校后勤服務、教育服務、學生工作、思想教育等各大模塊的訴求和意見,切實針對學生的困難,不斷解決學生面臨的實際問題,為大學生心理資本發展和培育提供良好的物質條件。
二是教師們應該積極分析學生遇到的學業困難、就業困難、網絡依戀癥和認同問題等等,將這些問題納入各大學科專業教育關注的視域,不斷豐富高校教育的內容和范疇體系,力求從各個層面解決當代大學生最關心的就業問題、專業教育問題和網絡文明問題。
2.科學介入大學生心理問題和危機,推動高校教育重視學生心理健康教育推動大學生心理健康成長,為心理資本開發提供良好的心理基礎,從而提升高校學生投入學習的良好心態的水平。鑒于大學生心理問題和心理資本發展的重要性,高校理應該納入其教育關注的視域,從認知途徑、情感途徑、行為途徑與價值途徑等層面,積極疏導好大學生的認知心理、情感心理和行為心理,努力引導學生建構起自我疏導和自我咨詢的心理教育機制〔6〕,從而提升大學生心理健康教育的水平和促進學生以積極向上的心態投入到學校的各項教育活動中去。
3.努力在師生之間建構一種良好的心理契約體系,推動高校師生互動教育模式不斷發展和拓展。這就要求高校教育要重視在教師和學生之間建構起一種彼此相互期盼和相互信任的心理契約機制〔7〕,為大學生心理資本系統的樂觀向上、希望理想和毅力等資本要素帶來更多的動力,從而提高大學生學習的主動性、積極性和創造性,推動高校教育更加個性化和人性化發展。
4.多維開發和培育大學生心理資本,不斷豐富高校教育視野和內容。這就要求教師們在開展教育工作時要努力積極從以下各個層面開發和培育好大學生的心理資本〔8〕,設計符合大學生心理特征的教育內容,采用學生喜歡的實踐活動教學方法,多采用激勵和鼓勵的辦法,讓學生在各種各樣的活動中增強對學業、就業和自身各方面的自信心,培育學生一種放眼未來和著眼現實的積極向上和不斷進取的樂觀心態;加大對學生克服各種困境能力和素質的指導和訓練,提升大學生克服困難的毅力與意志。
總之,心理資本理論為提升高校教育質量提供一種新的思路和新的視角。從高校大學生心理資本的開發與培育來提升高校教育質量是一項系統復雜的綜合性工程,這項工程需要學校層面、教師層面和學生層面等各個要素的齊心協力,從各個層面為這項工程做好準備,建構起高校大學生心理資本開發和培育的長效機制,從而為高校學科教育、思想政治教育與公民教育、心理健康教育、就業與職業教育等等提供一種良好的學生心態文化運行機制。
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隨著房地產管理事業的發展和土地使用制度、住房制度改革的進一步深化,人們對房屋建筑面積的質量要求也越來越高。房地產測繪部門測算的房屋建筑面積是作為房屋買賣和產權發證的依據。因此它將直接影響到房屋價格及相關費用,對廣大購房者來說,這是一個相當敏感的問題,很多有關房屋的糾紛也與房屋的建筑面積計算直接相關。因此,抓好房產面積測繪質量,是維護房產權利人合法利益、落實測繪法的一件大事。
一、房產測繪的重要意義
1. 保證業主利益的重要法律依據
房產測繪直接關系到業主的切身利益,房產測繪的全過程、面積計算及其測量精度都有嚴密的科學性,是產權產籍管理部門為產權人提供法律保護的重要依據,同時也為房屋所有權產生法律糾紛、審核違章建筑以及違章占地提供了可靠的憑據。這些數據是核發房屋所有權證重要組成部分,也是建房地產檔案的原始資料。
2 .有利于維護房產市場的正常秩序
房屋建筑面積的多少是我國建筑和房地產業中最重要的指標之一,也是我國房產測量中要測定的基本要素之一,建筑面積是我國城市規劃管理、產權登記、產籍管理、稅費征收、城市地價核算、房產交易、房屋拆遷安置和房屋面積統計等等中的計量單位,由于房屋面積的種類繁多,對于非專業人士而言,感覺高深莫測,特別在當前的商品房買賣中,部分開發商在利益的驅使下時常會打起面積的主意,有些中介總是偷換概念。誤導消費者。因此提高商品房銷售面積的準確性,減少商品房買賣雙方的糾紛,維護廣大消費者的合法權益,有利于維護房產市場的正常秩序。
二、影響房產測繪質量的原因
房產測繪的專業性、技術性很強,但是房產測繪領域的規范、標準卻不夠完善,對有些問題的規定過于簡單,范圍很廣泛,沒有具體的詳細的解釋,跟不上建筑形式的干變萬化和設計人員理念的不斷發展,使得許多新問題無法界定,無據可查,在實際操作中難以處理,容易引發爭議,因此現在有些大城市已制定了本地的房產測量實施細則,相對完善了測量標準,但絕大多數地方沒有這方面的細則,房產測繪單位及從業人員只能依靠自己對規范的理解在實際工作中來操作,這樣就給測繪質量帶來了很大爭議。
房產測繪特別是對復雜建筑的測繪,情況復雜,數據繁多,計算量巨大,測繪計算人員難以保證完全不會出錯,如果測繪單位的質量保證體系不健全,就極易產生質量差錯。測繪單位的資質等級、管理水平和從業人員的技術水平也是影響測繪成果質量的重要因素。
三、提高房產面積測繪質量的措施
1. 遵守“二級檢查、一級驗收”制度
在全面自查、互檢的基礎上,由公司測繪作業組的專職檢查人員對產品實行過程檢查,然后由質量檢查小組和專職檢查人員參照相關資料對測繪成果實行最終檢查,檢查無誤后由委托單位組織最終驗收。主要檢查的相關規定有:①各級檢查、驗收工作必須獨立進行,不得省略或替代。②檢查中如發現面積計算口徑或分攤方案等特殊問題沒有在《項目意見書》詳細說明或《項目意見書》的內容有不符合相關規定的情形時,需要及時提出處理意見,經過會辦簽字確認后方可進行重新辦理。③公司技術負責人員要對提交的成果、圖紙、質檢單等進行全面審查,發現問題后向具體作業人員(包括初審人員)進行批評教育并予以改正。④公司技術負責人員要定期對房產測繪過程中出現的典型案例進行討論、分析、總結,以提高測繪人員業務水平和測繪成果的質量,并通報本月質量檢查情況。⑤確定測繪單項產品質量等級并附于測繪檔案中。為了保證測繪產品的質量,除了業內檢查外,還應進行一定比例的外業檢查。主要檢查該房屋外立面是否與委托方提供的建筑施工圖紙相符,有無多或少某個建筑物等,確保現狀與所出具的成果報告相符。
2. 控制前期收件資料及圖紙的審查質量
為了確保房產面積測繪質量,前期的收件資料及圖紙審查中的質量控制是必不可少的,在房產項目建筑面積預測算時,要求委托方提供的建筑施工圖必須是經規劃部門審核通過的圖紙,在房產面積實測時,委托方應提供經規劃部門審核通過的建施圖紙,若有變更,還應提供相應變更圖紙或設計變更聯系單;委托方所提供的圖紙必須是一整套完整的建筑圖紙,其中包括建筑平面圖、立面圖、剖面圖、樓梯詳圖、陽臺及飄窗大樣圖等,所有圖紙應盡可能詳細,以便于在測繪過程中查閱相關尺寸數據。如陽臺護寬度在平面圖上標注不詳,只能在陽臺大樣圖上查閱,如坡屋頂房屋2.20m的范圍線確定,在平面圖上無法看出,只有在剖面圖上圖解三角形確定2.20m的范圍線。收件資料中必須包建設工程規劃許可證、建筑總平面圖、地名辦出具的門牌號及設計部門出具的房屋配套設施及用房功能部位,如水泵房、水池、發電機房、變配電室、制冷機房的使用說明及其他的有關資料。只有通過前期資料收集齊全并符合要求,才能確保房產面積測算各環節中的質量,對在以后做實測辦證時起到很大的幫助。
3. 房產面積測繪各關鍵環節中的質量控制
進行房產面積測繪,對我們房產測繪機構來說在增加了經濟收入的同時,又承擔更大的責任。針對日益高漲的房價,一旦工作疏忽發生了錯誤,造成的損失將是巨大的。因此,我們在房屋面積的測繪各環節中,應把質量控制放在首位。具體要做到四個準確:房屋計算面積部位認定要準確;房屋套型邊長數據要準確;房產要素要準確;房屋面積計算分攤要準確。
4. 采用工作流程技術實現生產過程控制
該技術是管理系統的核心技術,其監督、控制、協調整個業務過程的規范和完成,并對信息流進行跟蹤。為適應房產測繪工作的流程化、制度化、規范化,為了更好地進行過程控制,軟件采用流程化管理,根崗位職責進行角色權限設置,保證各項業務操作都在系統的監控之下進行,每個環節都會記錄下操作人員姓名、時間,實現了業務生產的過程控制和圖形數據的安全。
5. 對工作人員實行必要的相應的培訓
對測繪工作人員的培訓是提高房產測繪質量的必要前提。房產測繪人員包括外業測繪人員、內業計算和資料整理人員、檢驗人員,所有這些人員均應經過認真細致的培訓,培訓內容包括測繪質量管理法規、房產測繪法規、房產測繪質量檢查方法、房屋產權產籍管理知識、房產測繪檔案管理條例等,從而整體提高工作人員的計算水平、職業素質和職業道德。
四、結束語
總之,房屋建筑面積測繪工作只有按照國家標準規范實施標準化質量管理、監督,只有這樣才能切實提高房產測繪水平,才能更好的促進測繪事業不斷向規范化、科學化、現代化發展。
參考文獻:
作者簡介:孫伍琴(1962―),女,浙江寧波人,寧波大學商學院教授,研究方向:金融理論與金融投資。
中圖分類號:G633 文獻標識碼:A doi:10.3969/j.issn.1672-3309(s).2012.03.54 文章編號:1672-3309(2012)03-127-02
《國際金融》是我國金融學專業的經典課程,是學生由學科基礎平臺課程學習轉向專業基礎平臺課程學習的橋梁,在金融學本科專業課程中具有基礎、核心課程地位。但在學習過程中,大多數學生的感受是:“難”――學生尚沒有建立金融學科的知識框架,不好理解開放經濟條件下的內外均衡、匯率決定、貨幣危機等知識;“雜”――涉及內容包羅萬象,如國際收支、外匯與匯率、國際貨幣體系等;“遠”――大量內容都屬于宏觀現象,距離實際生活較遠,學生缺乏感性認識;“熱”――匯率、金融危機、國際貨幣體系改革等內容都是經濟熱點,學界、業界爭論不一,且又是國家宏觀經濟政策調節的重點。為了讓學生更好地掌握本課程的框架與邏輯,激發學生的學習熱情和主動性,本課程嘗試在課堂教學過程中探索PBL(Problem-Based Learning,簡寫為PBL)教學法,即以問題為中心的學習。
一、PBL教學法的內涵
PBL(Problem-Based Learning,簡寫為PBL)教學法,是以問題為導向的的教學方法,強調以學生為中心,通過課堂講授和小組討論,使學生獲得知識和解決問題的技能,從而培養學生自主學習的能力。
PBL教學法起源于20世紀50年代的美國醫學院的綜合課程教育,后來擴展到包括教育學院、商學院、工程學院的教學改革中,現已成為國際上較為流行的教學方法。
PBL教學法的基本要素包括:一是以問題為學習的起點;二是問題沒有固定的解決方法和過程;三是鼓勵小組合作學習和自主學習;四是以學生為中心,教師的職責是培養學生的學習能力;五是強調自我評價和小組評價。
不難理解,面對我國“以教師為主體,以講課為中心,采取大班全程灌輸,學生始終處于消極被動地位”的教學現狀,引入PBL教學法有利于貫徹以人為本的現代教學理念,促使教學過程完成以下替代:以學生為中心替代以教師為中心,以重能力培養替代重知識傳授,以小組討論和教師指導式教學方法替代傳統的課堂講授,培養學生的創新思維能力。
二、PBL教學法在《國際金融》中的應用
針對《國際金融》基礎、核心課程地位和“難”、“雜”、“遠”和“熱”等特點,嘗試的PBL教學法包括三個環節:一是設計核心問題;二是建立學習小組;三是開展小組討論。
1.設計核心問題
設計核心問題的目的在于為學生搭起課程的知識架構和內在聯系,便于自主學習。《國際金融》旨在研究一國如何同時實現內外部均衡,其內在的知識路線可圖示如下:
由上述知識路線可知,《國際金融》的內在邏輯可歸納為:以國際收支為切入點、匯率為核心、國際協調為條件,實現內外均衡,具體包括國際收支、外匯與匯率制度、內外均衡及其調節、國際資本流動與危機以及國際協調與合作等五大知識模塊。為此,在教學過程中,運用PBL教學法,設計了三大核心問題:(1)國際收支及其平衡;(2)外匯與匯率管理制度;(3)經濟全球化下金融危機與治理。
2.建立學習小組
建立學習小組的目的在于引導學生以小組為單位收集、分析相關資料,以感受和體驗知識的生產過程,從而進一步提高學生的學習能力和創新能力。學習小組要求自愿組合,每組5人左右,確定1名組長。根據課程設計的核心問題,小組成員合作查閱資料、撰寫小論文、制作PPT、參與課堂交流。
3.開展小組討論
小組討論圍繞核心問題展開。在課堂交流過程中,又將所有的小組分為發言小組和質疑小組。發言小組推薦一位同學先發言,小組其他成員作補充或總結;隨機抽取質疑小組的同學進行提問或點評。每次課堂討論結束后,由老師對討論主題內容、討論情況作點評和總結,各小組分別作出自評和互評。
三、《國際金融》PBL教學法實施效果
PBL教學法強調以問題為中心,以學生為中心。通過運用PBL教學法,《國際金融》教學改革的創新與特色有三:
一是通過設計核心問題為同學搭起了《國際金融》課程的知識架構和內在聯系。如開放經濟必然產生對外收入和支出國際收支和國際收支平衡表國際收支平衡與不平衡狀況國際收支不平衡的調節國際收支不平衡的調節會與內部均衡發生矛盾和沖突需要通過調節以期同時實現內外均衡……,從而啟發同學去感悟《國際金融》中因開放經濟引起的內外矛盾等難以理解的內容,利于解決《國際金融》“難”的問題;利用《國際金融》的內在邏輯,幫助學生理清內外均衡、內外均衡需要利用匯率作為調節手段、內外均衡的實現需要國際協調與合作等知識模塊之間的聯系,從而讓學生體會到內容龐雜的《國際金融》其實有跡可循,利于解決《國際金融》“雜”的問題。
二是通過學生自己收集、分析相關資料以感受和體驗知識的生產過程,從而進一步提高了學生的學習主動性和學習能力。以分析比較各國國際收支及其實現途徑為例,一方面通過小組合作學習,要求學生了解一國的國際收支狀況特征、動態變化趨勢及其綜合平衡實現模式;另一方面通過小組交流,還要求學生去認識和思考不同國家國際收支特征與該國實體經濟(資源稟賦變化、經濟發展階段、經濟發展戰略等)之間的關聯、儲備貨幣國與非儲備貨幣國之間的資金融通關系以及經濟全球化背景下國際收支結構的福利意義等等。這一過程不同于傳統教學法那樣,在課堂上向學生灌輸系統、連貫、完整的“絕對理論”,而是通過“問題”促使學生去閱讀大量的課外資料,啟發學生去思考本門課程的相關問題,進而通過交流與討論,鼓勵學生創造性地提出問題、闡述自己的見解和理由,最終理解和解決問題。小組合作學習一方面鼓勵學生去關心、理解大量離實際生活較遠的宏觀貨幣金融問題,利于化解《國際金融》“遠”的問題;另一方面通過交流與討論,使學生也關注到了國際經濟領域的熱點問題及其各國的應對策略,從而進一步激發學生的學習主動性,利于體會《國際金融》“熱”的問題。
三是通過建立學習小組和開展小組討論,在一定程度上培養了學生的團隊合作精神。小組中的每一同學一開始對同一問題的看法不一,從而解決問題的路徑也不同。在準備小組作業過程中,小組成員先要進行大量的閱讀,并通過多次研討形成共識。在小組討論過程中,小組成員必須群策群力,互相配合。
當然,由于中國學生長期習慣于以上課聽課記筆記、下課自己看書復習為途徑的個體學習,而要求他們以小組為單位開展合作學習,一下子還不是很適應,主要表現在很多應該由小組成員共同討論完成的學習環節,事實上落實到了個別同學身上,即存在“搭便車”現象。但要相信:學生正處于學習的好時光,且可塑性大,只要引導得當,并且給予鼓勵,PBL教學法將促使學生更加積極、主動地參與教學活動,真正實現“互動式教學”。
參考文獻:
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)35-0100-03
Abstract: This paper aims to integrate the network safety consciousness, real problem situation, professional quality concept into the college experimental teaching process under the strategy of network power, to stimulate students' enthusiasm and initiative, and guide students to find, analyze and solve the problem, to sum up the experiment in the form of lists. Ultimately, the "student oriented, supplemented by teachers" teaching ideas are reflected, and students' practical ability are enhanced.
Key words: ARP spoofing;network safety consciousness; problem situation; professional quality
1 引言
2014年來,中央網絡安全和信息化領導小組組長多次提出了“沒有網絡安全就沒有國家安全”以及“建設網絡強國”的重要論斷。2015年政府工作報告提出的“互聯網+行動計劃” 體現出信息化對網絡發展巨大推動作用和以網絡為載體的數據驅動巨大魅力的同時,也呼喚著人們通過網絡的進一步發展來不斷提升網絡安全的能力和意識。兩屆國家網絡安全宣傳周活動的開展也為加強全民網絡安全宣傳教育、提升網民的網絡安全防范意識和技能提供了良好的途徑。
網絡安全上升到國家戰略層面,各類網絡攻擊和竊取事件的頻發驅動信息安全需求急劇增加,目前網絡安全普遍存在的問題是信息安全意識不強、缺乏整體安全方案、沒有安全管理機制、系統本身不安全以及缺少必要的安全專才。
網絡安全意識比技術更重要。作為培養網絡專業技能人才的一線高校教師,在平常實驗教學中除了借助各種安全設備和環境完成實訓內容外,更重要的是提升學生的安全意識和處理安全事故的能力,在提高專業技能水平的同時培養學生的職業素質,因此設計好網絡安全實驗課程顯得尤為重要。本文以ARP欺騙攻擊與防范實驗教學為例,探索在真實網絡安全情境下,新型安全課程實驗教學模式的改革以及教學效果。
2 ARP欺騙攻擊原理
ARP協議是以太網等數據鏈路層的基礎協議,負責完成IP地址到硬件地址的映射。工作過程簡述如下:1)當主機或者網絡設備需要解析一個IP地址對應的MAC地址時,會廣播發送ARP請求報文。2)主機或者網絡設備接收到ARP請求后,會進行應答。同時,根據請求發送者的IP地址和MAC地址的對應關系建立ARP表項。3)發起請求的主機或者網絡設備接收到應答后,同樣會將應答報文中發送者的IP地址和MAC地址的映射關系記錄下來,生成ARP表項。從ARP工作機制可以看出,ARP協議簡單易用,但是卻沒有任何安全機制,攻擊者可以發送偽造ARP報文對網絡進行攻擊。偽造ARP報文具有如下特點:偽造的ARP報文中源MAC地址/目的MAC地址和以太網幀封裝中的源MAC地址/目的MAC地址不一致;偽造的ARP報文中源IP地址和源MAC地址的映射關系不是合法用戶真實的映射關系。目前主要的ARP攻擊方式有如下幾類:仿冒網關攻擊、仿冒用戶攻擊(欺騙網關或者其他主機)、泛洪攻擊。
3 問題情境設計
教學情境是課堂教學的基本要素,有價值的教學情境一定是內含問題的情境,它能有效地引發學生的思考。問題情境的創設,對于學生學習興趣的激發起著決定作用。因此,如何設計具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的場景,以激發學生一定的情感,就成為教學之初需要考慮的問題。
在一個沒有防御的園區網中爆發的ARP病毒會造成網絡丟包、不能訪問網關、IP地址沖突等問題,實驗室所有主機分配的是同一網段IP地址,接入交換機,預先在教師機上開啟Sniffer嗅探者軟件,運行數據包發生器,修改后的ARP廣播報文會持續被發送到當前局域網中,為學生建立一個真實園區網面臨的問題情境,接下來引導學生按照“發現問題-分析問題-解決問題”的順序完成實驗內容,提升自己的安全意識和實踐能力。
4 實施過程
4.1 實驗環境
實驗室所有主機處于同一網段,類似如下所示的拓撲圖環境:
4.2 問題情境的構造
教師機IP地址為172.16.75.105,在本實驗中充當攻擊者身份。首先構造用于攻擊的ARP欺騙報文,在Sniffer軟件上定義好過濾器后,開始捕獲報文,首先將教師機的ARP緩存清空,嘗試PING網關,停止捕獲并顯示結果如下圖所示,
發送當前的幀之前做如下修改:(1)更改源IP地址為網關IP地址;(2)更改源MAC地址為偽造的MAC 地址11-22-33-44-55-66;(3)更改目的IP地址為任一同網段主機IP地址;(4)更改目的MAC地址為全F值。設置為連續不斷地發送幀,啟動數據幀發生器,此時當前網段會充斥著此類ARP廣播報文。
4.3 問題情境的呈現
以4-5人為一組,以真實的網絡管理員遇到的企業局域網故障為案例,向學生說明經常受到的網絡攻擊來自于網絡內部,表現為訪問互聯網時斷時續,打開網頁或下載文件的速度明顯變慢,甚至無法訪問公司的Web服務器等資源,嚴重影響了企業辦公業務的正常運行,公司領導對此很不滿意,要求立刻徹底解決問題。要求在實驗報告上完成每步測試內容并填寫檢查結果。此環節注重引入職業教育理念,既要注重技能鍛煉,又要注意素質培養。立足本職崗位,敢于承擔責任,從工作中發現問題是什么,為什么到怎么做,同時培養學生的團隊意識。
4.4發現問題
此環節旨在讓學生運用已掌握的網絡維護技能發現當前局域網存在的問題,通過觀察學生在測試環節中采用的方法,可以了解到學生能否快速有效地定位網絡中的故障,在不投入新的設備情況下解決問題。
通過觀察,多數學生會按照如下測試步驟檢測網絡狀況:1)檢查本機網絡連接情況及IP地址是否有效;2)檢查與同一網段內其余主機連接情況;3)檢查與網關連接情況;4)檢查與DNS服務器連接情況;5)檢查與Web服務器連接情況。這一過程旨在幫助學生基于收集到的測試數據判斷問題癥結點的能力,只有在充分調查研究的基礎上具體問題具體分析,才能把存在的問題癥結點找準、找實、找透,才能開對方子,做到對癥下藥。
4.5分析問題
根據課堂反映來看,絕大多數學生在實施到第3步時發現PING網關IP地址不通,并且重啟機器后癥狀依舊,沒過多久又會產生丟包現象。不少學生通過使用ARP -a命令發現學習到的網關MAC地址是偽造的11-22-33-44-55-66,進而判斷出問題在于網關MAC地址被篡改,通過使用Sniffer軟件,可以嗅探到局域網內充斥著大量的ARP報文,并且通過抓包分析,發現源IP地址為172.16.75.254的網關的MAC地址為11-22-33-44-55-66。此時需要引導學生去思考兩個問題:一是為什么主機會無條件更新,二是如何防范此類錯誤。結合課本上提到的TCP/IP協議棧的脆弱性,部分同學會得出主機并不對收到的ARP報文進行檢查,從而導致PC主機更新本機ARP緩存里的網關MAC地址的結論。
這個分析問題的過程注重培養學生遇到問題的應變能力,這種能力的訓練對于今后可能從事的網絡運維崗位而言,是非常有必要的。
4.6 解決問題
明白了問題的原因,如何解決問題就是一個水到渠成的過程。通過幾分鐘分組討論的形式,最后總結了幾組的意見,歸納出兩種解決思路:一是主機對于收到的ARP偽造報文不進行更新操作,二是限制此類ARP廣播報文在局域網內的泛洪。此時,結合實訓指導書內容,教師提出兩種解決方案讓學生選擇,一是在局域網內各臺主機上靜態綁定正確的網關MAC地址,這樣即使主機收到了虛假MAC地址也不予以更新;二是在交換機各端口上設置單位時間內允許通過的ARP報文數量的閾值,超過閾值則關閉端口。同時讓學生分組討論,對這兩種方案的優缺點進行比較,最終得出如下的結論,方案一因為要在局域網內每臺主機上配置命令,工作量較大,網關MAC地址一旦改變又得重新配置,而且治標不治本,不能有效遏制網段內ARP報文造成的廣播風暴,網絡傳輸性能較低;方案二只需在交換機端口上進行配置,與網關MAC地址無關,如果再在端口上劃分好VLAN,將會進一步限制廣播報文的傳輸范圍。
4.7 實驗總結
總結既是自己對于實驗的理解歸納,也是對整個實驗過程的回放,既要總結有所收獲的地方,也要歸納出不足之處。通過將實驗全過程中涉及現象、情境及步驟列成問題清單,讓每位學生都能從實驗中總結出得與失。最后借鑒翻轉課堂的思想,邀請一位學生就實驗目的、方法、步驟進行口頭陳述,由其余學生進行補充,從而獲得更深層次的理解。
5 結語
通過網絡安全實驗課程的教學嘗試,以及學生的反映來看,收到了一定成效。總結起來達到了三個目的,一是探索網絡安全意識、網絡安全技能并重的新型網絡安全實驗教學方法,二是引導學生進入實際問題情境中,深入角色,積極主動地去發現、分析及解決問題,三是將個人責任感、團隊合作等職業化素質理念融入到教學過程當中,培養主人公意識。在教學過程中需要注意對于課堂進度以及時間的把握,如學生遇到難點應及時進行引導,推動進程。
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中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1引言
在本文中,將計算機科學與技術專業(應用型)學科簡稱為計算機應用型學科。
1.1計算機應用型學科產生背景
隨著計算機科學與技術的發展,社會對計算機人才的需求發生了巨大變化,凸顯了職業特征的計算機應用型學科異軍突起,迅速發展,倍受關注。
1.1.1當前計算機學科特點
計算機學科呈現學科內涵寬泛化、分支相對獨立化、社會需求多樣化、專業規模巨大化和計算教育大眾化的特點。
(1) 學科內涵寬泛化
當今社會趨向于信息化,計算機專業顯現動態和泛化的特性。動態是指知識體膨脹快,內容更新快。泛化是指大眾化。
(2) 分支相對獨立化
計算機科學與技術專業分解為更多的、更具體的分支。教育部本科招生目錄中的與計算機相關的專業有:計算機科學與技術、軟件工程、計算機軟件、網絡工程、信息安全、電子商務、信息與計算科學、智能科學與技術等。
(3) 社會需求多樣化
對計算機專業本科人才需求與信息化的目標和進程密切相關,學科的發展與應用的寬泛化導致人才需求的多樣化,計算機市場很大程度上決定了計算機人才的層次結構、就業去向、能力與素質等方面的具體要求。
陳明老師
(4) 專業規模巨大化
計算機科學與技術是信息化的核心技術,信息化建設需要大量人才,計算機專業是規模最大的專業,高校專業點最多771個(2005年);學生數最多44萬(2005年);計算機專業是情況最復雜的專業;學科涵蓋面和應用面寬、應用層次跨度大;辦學條件差異大;學生素質跨度最大。
(5) 計算機教育大眾化
計算機教育已由精英教育轉化為大眾化階段。這是學科發展的必然。
1.1.2教育定位
傳統的研究型計算機學科是以學術教育為基礎,以培養計算機精英為目的的計算機教育,但是,隨著知識經濟的產生與發展,科技迅速發展的需要,社會和行業對計算機高等教育人才需求迅速增大,尤其需要大量的計算機應用型人才。因此,計算機教育的定位發生了巨大分化,出現了以應用教育為基礎的計算機應用型學科。
1.1.3培養目標
計算機教育要面向市場和面向應用,以市場所需為導向的計算機教育是計算機應用型學科發展的推動力。不僅在人才的規模上增加巨大,而且培養目標也發生了根本的變化。強調對學生的知識、技能和適應力的培養。
1.1.4計算機學科
人類經過幾十年的研究與探索,致使現代的計算機系統功能強大、應用廣泛,效果顯著,對人類社會的發展做出了卓越的貢獻。應用是推動計算機學科發展的源動力。社會的發展需要大量的計算機應用型人才,研究和實施計算機應用型人才培養勢在必行。
1.1.5計算機企業
計算機企業已成為朝陽企業,軟件公司、網絡公司等IT企業需要大量的具有專門計算機技能的人才,因此,大學的單一的計算機精英型教育培養的人才已不能滿足實際需要,計算機應用型教育應運而生。
1.2計算機精英化教育與大眾化教育
美國高等教育社會學家馬丁•特羅在1973年提出高等教育從精英化向大眾化過渡是歷史的必然。并定義入學率在15%以下水平時是一種精英化教育;當入學率達15%水平時是一種大眾化教育;當入學率達到50 %水平時高等教育走向普及化。
在高等教育大眾化階段,呈現多元性,僅精英化的高等教育評價標準不能描述出現的各種類型的高等教育。
在科學研究成果上,從精英向大眾過渡的主要表現為理論研究向應用研究的轉向。
計算機科學與技術專業已成為我國高等教育本科中最大的專業,在校生已達到40余萬人,已進入大眾化教育發展階段。
1.3計算機應用型學科的職業性
1.3.1加強與企業合作
在知識經濟的影響下,知識的生產、流通、交易和培養具有核心知識的人才已上升到國家發展戰略的高度,加強了學校與管理部門、行業、企業的聯系和合作。
很多大型公司與企業將部分業務外包給高校,甚至在高校設置研究中心和開發機構;學校通過與企業的合作了解最新的業界動態、政策、技術和用人需求等,并通過分析這些信息來制定更有利于學生就業的教學計劃或課程體系。
1.3.2課程設置
為了滿足企業的需求,大學需要提供企業和行業急需的技術人才,這些人才從事計算機職業的工作,所以部分課程設置顯現職業性。
1.3.3教學模式
教學模式呈現了職業性。在培養面向知識應用和全面能力方面,出現了多種職業性教學模式。例如:網絡工程師、軟件工程師、動畫設計與制造、硬件工程師等教學模式。
1.4社會需求與培養定位
目前,針對社會的需求,計算機人才規格可分為下述三類。
1.4.1科學型
為了國家根本利益,培養從事基礎理論與核心技術的研究的科學型人才。主要從事以知識創新為基本使命,研究如何發現規律,什么能夠被有效地自動計算等。
1.4.2工程型
為大部分IT企業,培養從事開發滿足國家需求的產品的工程型人才。主要注重基本理論和原理的綜合應用,不僅要考慮系統的性能,還要考慮建造系統的代價以及可能帶來的副作用;可以是以硬件為主的系統,也可以是軟件系統(應用軟件、系統軟件)。研究如何構建系統、如何低成本和高效地實現自動計算等。
1.4.3應用型
為企事業、國家信息系統的建設與運行(主流需求)培養信息化技術型人才。本類型人才能承當信息化建設的核心任務,掌握各種計算機軟/硬件系統的功能和性能,善于系統的集成和配置,有能力管理和維護復雜信息系統的運行。研究如何實現服務,如何方便有效地利用系統進行計算等。
2培養目標與人才特征
培養目標是人才培養的基本出發點,是人才培養的抽象描述。計算機應用型教育已成為計算機教育體系中極重要的組成部分。研究計算機應用型人才的培養目標有重要意義。
2.1培養目標
2.1.1培養目標的概念
培養目標是根據教育目的,對教育活動的預期結果的描述,也是對各類各級學校的具體培養要求,培養目標是教育理論研究和實踐活動過程的的基石。培養目標決定了教育規范、教育質量和教育評價體系。
2.1.2培養目標的重要性
培養目標決定了培養人才類型的問題,只有在培養目標明確之后,才能進入到具體的教育活動,包括培養方式、教育方法、規格、標準,教學資源配置、師資隊伍、課程體系、教學內容、教學方法和教學手段、教學管理制度、教學質量評估等。
2.1.3知識、能力和素質
知識、能力和素質是培養目標的三個基本要素。知識處于基礎地位,而能力和素質位于其上;知識可以轉化為素質和能力;能力對知識具有反作用,促進知識的不斷增加。
知識可分為人文知識、社科知識、自然知識、工具知識和專業知識;能力分為研究能力、學習能力、創新能力、實踐能力和適應能力;素質分為思想素質、文化素質、身體素質、專業素質和心理素質等。
計算機應用型學科培養目標可以用知識、能力和素質描述如下:計算機應用型學科是培養具有計算機專業知識、能力、綜合素質及德、智、體、美全面發展,面向生產、建設、管理和服務第1線高級的計算機應用型專門人才。計算機應用型學科培養目標主要包括人才培養類型和人才的特征兩方面,
2.2計算機應用型人才特征
基于知識、能力、素質三方面的考慮,計算機應用型人才特征如下所述。
2.2.1知識
知識是基礎、載體和表現形式,從根本上影響著能力和素質。能力和素質的培養必須通過具體的知識傳授來實現,能力和素質也必須通過知識來表現。計算機應用型人才的知識主要分為素質性知識和專業性知識兩部分,素質性知識指人類、社會、自然發展及其規律的基本知識和基本理論;專業性知識指計算機學科的理論知識、經驗性知識和工作過程性知識。
2.2.2能力
能力是核心,是人才特征的最突出的表現。計算機學科人才應具備計算思維能力、算法設計與分析能力、程序設計與實現能力、系統能力(系統的認知、設計、開發、應用能力)。學習知識的目的是為了獲得能力和不斷地提升能力。計算機應用型人才的能力主要包括應用能力(專業能力)和關鍵能力。
(1) 應用能力
應用能力主要是指用計算機科學與技術專業知識解決實際專業問題的能力。
(2) 關鍵能力
關鍵能力是指跨職業能力,并不是具體的計算機專業能力和職業技能,而是對不同職業的適應能力,也就是即便當職業發生變更時,這些能力依然在從業者身上起作用。計算機應用型本科人才所應具備的三種關鍵能力是:學習能力、工作能力、創新能力。
(3) 能力和知識之間的關系
應用能力的培養需要計算機專業知識的支撐,并且在培養過程中還應該使學生得到更多與應用能力相關的學科性知識、經驗性知識和工作過程性知識。理論與實踐相結合可提高應用能力。
2.2.3素質
計算機應用型人才的應用能力與責任心、道德感、心理素質、意志品質等密切相關,并直接影響工作的效果與質量。因此,計算機應用型學科要避免重專業知識和能力、輕視非專業基本素質,在培養目標上,必須將素質作為重要組成部分之一,科學地構建素質內涵,并在培養過程中得到實現。
而基本素質是指具有良好的公民道德和職業道德,具有合格的政治思想素養,遵守計算機法規和法律,具有人文、科學素養和良好的職業素質等。計算機應用型學科人才素質主要是指工作的基本素質,要求在從業中必須具備責任意識;能夠對自己職責范圍內的工作認真負責地完成。
基本素質主要決定于校風、學風、人才培養方式、相應課程設計和實施以及教育教學思想。
2.3中國工程教育專業認證
中國工程教育專業認證的8點要求如下。從中可以看出基于知識、能力和素質的關系和特征。
(1) 人文素質、社會責任感和職業道德:具有較好的人文社會科學素養、較強的社會)責任感和良好的工程職業道德。
(2) 數學、自然科學、經濟管理知識:具有從事工程工作所需的相關數學、自然科學知識以及一定的經濟管理知識。
(3) 專業理論、知識、實驗技能、工程實踐等專業知識與能力:具有綜合運用所學科學理論和技術手段分析并解決工程問題的基本能力。掌握必要的工程基礎知識以及本專業的基本理論、基本知識;受到本專業實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法的基本訓練,具有創新意識和對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力。
(4) 文獻與資料獲取:掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法。
(5) 專業相關法律法規、認識工程對于客觀世界和社會的影響:了解與本專業相關的職業和行業的生產、設計、研究與開發的法律、法規,熟悉環境保護和可持續發展等方面的方針、政策和法津、法規,能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響。
(6) 組織管理、交往能力以及團隊能力:具有一定的組織管理能力、較強的表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力。
(7) 終身學習能力:具有對終身學習的正確認識和學習能力,具有適應發展的能力。
(8) 國際視野、交流、競爭與合作能力:具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力。
3計算機應用型學科的課程模式
課程是載體、是實現培養目標的重要手段。教育理念的實現必須借助于課程來完成。教育類型和教育層次的劃分實質上是課程內容和課程性質的劃分。因此,計算機應用型學科培養目標的實現關鍵在于課程體系的構建,即課程內容和課程性質的確定。
課程是教學科目和有計劃的教學活動,課程的范圍主要是指計算機學科的知識結構和知識內容。在知識體系中,要明確劃分各種科目,系統地選擇和設計學習內容,促使學生在計算機學科的各種能力上迅速地獲得提高和發展。
3.1課程模式
模式是指某種事物的標準形式。課程模式是根據某種思想和理論,選擇和組織教學內容、教學方法、教學管理手段以及制定教學評價原則而形成的一種形式系統。簡而言之,課程模式就是基于教育理論的、具有特定功能和結構的課程體系,一方面要規定課程的組成要素及其各個要素之間的相互關系,另一方面又要建立具有特定功能的結構。
3.1.1課程模式的特點
(1) 典型性
課程模式具有特征方面的典型性和功能方面的代表性;
(2) 抽象性
課程模式提供了一種理論模型或圖示的抽象;
(3) 規范性
課程模式規定了一系列的課程構建的約束和原則。
3.1.2計算機應用型學科課程模式含義
計算機應用型學科的培養目標是為經濟建設培養具有計算機專業知識、應用能力和綜合素質的計算機專門人才。實現這一培養目標,課程模式包含以下三層含義。
(1) 在課程研究中獲得的典型成果;
(2) 課程的組成要素和實施環節等關系的描述;
(3) 課程開發和組織及實施的基本原則。
3.2計算機應用型學科課程模式構建原則
3.2.1社會需求
計算機應用型學科是為經濟服務、并根據市場的需求來設置課程,具有明顯的職業性特征。應用型學科課程模式的構建,首先要對實際需要進行分析,將工作分解為多項工作任務,并確定完成各項工作任務所需要的能力,在能力分解的基礎上,以能力與知識的對應關系,將課程內容進行歸類、整合、安排,進而形成應用能力培養的課程模式。
3.2.2能力培養
應用型學科的課程模式是以培養應用型人才的應用能力為核心,將能力培養體現在課程模式的各環節中。在課程模式的授課方式上,更側重于從做中學,強調實踐教學環節的作用,尤其是一些綜合性的實踐環節,產、學、研合作教育是實現應用能力培養的基本方式。
3.2.3學科知識
計算機應用型學科的課程模式以學科知識為基礎,這些學科知識能夠滿足應用型人才所需的技術和技能的要求,應用型人才具有較寬的知識面和比較扎實的基礎理論及獲取新知識和技術的能力。在設計學科知識體系時需要考慮應用型人才職業性的需要及特點。
3.2.4過程性知識
計算機應用型學科的課程模式應具有系統性、完整性并達到計算機本科水平的理論課程,但這些理論課程與研究型培養規劃與設計能力的理論課程不同,要求具備在工作現場實施計算機系統及應用的設計和方案而必需的過程性知識。計算機應用型人才在工作現場必須具備解決實際問題的能力,這就要求理論課程是以計算機專業的工作過程性知識為重點,培養學生在實際的工作中如何做和如何做得更好。
3.2.5素質教育
隨著科學技術的飛速發展,工作環境呈現復雜化和多變化,變換工作的機遇大大增加,必須培養具有較高的素質和較強的應變能力的人才。另外,技術的更新往往表明一個全新領域的出現,而不是在原有基礎上的局部改進。這就要求計算機應用型人才具備可持續發展的潛力,能夠學會學習,掌握知識的知識,體現知識的知識才是力量的哲理,進而適應社會發展的需要。
3.3計算機應用型學科課程類型
計算機應用型學科課程類型有以下幾種。
(1) 通用課程
通用課程指通識教育課程,主要由一些素質類課程和工具類課程所組成,主要是培養計算機應用學科的人才應該具備的基本素質和基本能力。素質類課程主要是指政治類課程、人文素質類課程、體育類課程等;工具類課程主要是指外語類課程等。
(2) 基礎課程
① 數學基礎:高等數學、線性代數。
② 物理基礎:力學、電磁學和物理。
③ 程序設計基礎:計算機導論、C語言程序設計與實習、數據結構與實習。
④ 電子學基礎:電路基礎和電路基礎實驗。
(3) 專業核心課程
專業核心課程又稱為專業基礎課程,主要是由專業原理性知識構成的課程。專業核心課程主要由四個課程群組成,簡述如下。
① 軟件基礎課程群:編譯技術、編譯技術實習、操作系統原理、操作系統原理實習、程序設計語言原理。
② 硬件基礎課程群:數字邏輯設計、數字邏輯設計實驗、計算機組成原理、計算機組成原理實驗、計算機體系結構、計算機體系結構實驗。
③ 理論基礎課程群:離散數學、數理邏輯、概率統計、算法設計與分析。
④ 智能基礎課程群:人工智能導論、神經網絡模型等。
(4) 專業選修課程
主要包括下述課程群:軟件工程、計算機網絡、程序設計、數據管理、數字媒體技術、自然語言處理、計算機體系結構等。
(5) 應用課程
面向應用課程主要是指與某一特定的工作或某一類職業相關的課程,用來培養學生解決實際問題的能力。例如,網絡工程師方向的計算機網絡工程課程,軟件工程師方向的軟件測試技術、UML教程和信息化技術方向的SQL Server、Oracle等課程。
(6) 實驗課程
課程實驗是針對課程相關知識點設置的實踐教學活動,是課程教學的重要組成部分,對加深理論理解起著重要作用。課程實驗主要包括驗證性實驗和設計性實驗。
課程實驗是側重于課程中某一局部內容開展的實踐性教學過程,一門課程由多個實驗組成,驗證性實驗是通過實驗來驗證理論知識,而設計性實驗是運用學過的知識來求解問題,設計性實驗是實驗課程的主體。
(7) 實踐課程
將課程設計、專業實習和畢業設計歸為實踐課程。課程設計是指與課程相關的實踐環節,具有綜合性和設計性。課程設計可以以一門課程為主,也可是多門課程的綜合。
專業實習能夠使學生直接接觸專業的生產實踐活動,讓學生在真實的工作環境中,綜合而創造性地運用所學的知識和技能來完成具體的工作任務。應該選擇IT企業和大型研究機構作為專業實習的單位。
畢業設計能夠使學生以適當的課題研究為背景,進行科學研究,接受科學研究的全過程的訓練。
3.4計算機應用型學科課程體系
計算機應用型學科課程體系由五個平臺組成:公共基礎課程平臺、專業基礎課程平臺、專業選修課程平臺、應用能力課程平臺和基本素質課程平臺。
3.4.1公共基礎課程平臺
公共基礎課程平臺包括較寬廣的基礎課程,主要包括數學基礎、物理基礎、程序設計基礎和電子學基礎。
3.4.2專業基礎課程平臺
專業基礎課程平臺是依據計算機學科來設置課程,側重于培養專業基礎理論。專業基礎課程平臺主要包括專業核心課程和專業實驗課程。專業核心課程主要涉及計算機學科的基礎理論,提供必要的理論基礎、培養學生面向工作的應用能力和解決某些實際應用問題打下堅實理論基礎。
專業基礎課程平臺主要包括軟件基礎課程群、硬件基礎課程群、理論基礎課程群等。
3.4.3專業選修課程平臺
計算機應用型人才在知識結構上應具有知識面寬,基礎扎實,應用性強的特點。因此,專業選修基礎平臺課程的內容應該根據應用型人才的工作和職業的需要來加強課程內容的整合,突出理論教學的應用性,主要有專業選修課程組成。總體來說,專業選修基礎平臺的課程內容應該具有學科知識覆蓋面寬;理論深度適度降低;并能不斷把最新的與應用有關的學科知識加入到課程內容中,使用的案例應該結合實際不斷更新;學科知識的傳授要有應用的針對性。
專業選修課程平臺主要由軟件工程、計算機網絡、程序設計、數據管理、數字媒體技術、自然語言處理、計算機體系結構等課程群組成。
3.4.4應用能力課程平臺
應用能力課程平臺根據計算機行業的用人需求來構建、培養應用型專業人才所需要的應用能力,按照能力的要求設置職業課程和實踐課程。應用能力課程平臺是應用課程的集合,可以按照未來職業工作的不同來設置專業方向課程,應用能力課程平臺課程側重于特定的職業能力的培養。理論課程主要包括與應用能力培養相關的課程,而且尤其重視經驗性知識在理論課中的體現。應用能力課程平臺還應設置綜合性、任務性訓練和綜合項目實習等工作過程性實踐教學環節。因為應用能力課程平臺與職業工作直接相關,所以應該把職業工作要求作為課程開發的基礎,從行業向教育內部輻射,從事課程開發的人員應該由計算機企業代表和教師共同組成,這樣才能保證課程的設置符合需要,有較強的針對性和實用性。
應用能力課程平臺強調傳授過程性知識,課程的編排遵循做中學的教育理念,是以工作過程為基點,實現理論
知識與實踐的融合。在應用能力課程平臺中,對相關知識的掌握和技能的培養,可以由簡單到復雜,由易到難同步進行,并體現出關鍵能力培養。
3.4.5基本素質平臺
基本素質課程平臺側重于基本素質和職業道德的培養,以職業素質、職業道德的培養為目標。基本素質課程主要是指通用課程,包括英語、政治理論課、德育和體育等本科教育的必修課程,側重培養應具備的基本素質。職業素質和職業道德的培養也是基本素質課程平臺的另一部分任務,但職業素質和職業道德的培養不能單由基本素質課程完成。“兩課”應該成為培養職業素質和職業道德的主要環節。基本素質平臺課程涉及自然科學、人文、社科等多個學科門類;課程不是職業教育或專業教育,而是提高基本素質的普通教育。
4結束語
“他山之石,可以攻玉”,我們應學習和應用各種有關計算機應用型人才培養的先進理念和方法,探索計算機應用型人才培養之路。計算機科學與技術學科具有兩種品格,其一是工具品格,其二是文化品格。工具品格對應于應用,而文化品格對應于學科。計算機應用是將理論應用到實際中去的演繹過程,而計算機科學是從應用到理論的歸納過程。計算機科學與技術人才分為研究型、工程型和應用型,而且應用型人才數量巨大、涉及范圍廣,規格分類培養勢在必行,意義深遠而重大。在課程設置研究中,必須貫徹按知識點教學,并逐步走向按能力培養的道路。
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中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)18-5127-02
On the Application of Polyclimax Intelligence Theory in the Teaching of Information Technology
QIANG Ling-ling
(Nantong Higher Normal Institute, Mathematical Department, Nantong 226006, China)
Abstract: This article elaborates on the polyclimaxintelligence theory, polyclimaxintelligence theory is rich in meaning, Using polyclimaxintelligence theory to conduct information technology teaching can be diversity. And thus students’ talents will be promoted.
Key words: polyclimaxintelligence theory; information technology teaching; teaching measures
1 簡述多元智能理論
多元智能理論是由美國哈佛大學教育研究院的心理發展學家霍華德?加德納(Howard Gardner)教授于1983年提出。加德納教授從研究腦部受創傷的病人發覺到他們在學習能力上的差異,從而提出本理論。
加德納教授在1999年出版的新著《智力的重構:21世紀的多元智能》一書中將智力定義為:“在一種文化環境中個體處理信息的生理和心理潛能,這種潛能可以被文化環境激活以解決實際問題和創造該文化所珍視的產品”。以上的新定義,更明確的指出智力是指特定環境激發的個體解決實際問題或創造新產品的潛在能力。本文將就在信息技術教學中應用多元智能理論這一問題展開討論。
2 多元智能理論的基本要素
(1)語言 (Verbal/Linguistic) 智能主要是指有效地運用口頭語言及文字的能力,即指聽說讀寫能力,表現為個人能夠順利而高效地利用語言描述事件、表達思想并與人交流的能力。
(2)邏輯 (Logical/Mathematical) 智能指有效運用數字和推理的能力,從事與數字有關工作的人特別需要這種有效運用數字和推理的智能。
(3)空間 (Visual/Spatial)智能指感受、辨別、記憶和改變物體的空間關系并借此表達思想和感情的能力。
(4)肢體運作 (Bodily/Kinesthetic) 智能指善于運用整個身體來表達想法和感覺,以及運用雙手靈巧地生產或改造事物的能力。
(5)音樂 (Musical/Rhythmic) 智能主要是指人敏感地感知音調、旋律、節奏和音色等能力,表現為個人對音樂節奏、音調、音色和旋律的敏感以及通過作曲、演奏和歌唱等表達音樂的能力。
(6)人際 (Inter-personal/Social) 關系智能是指能夠有效地理解別人及其關系、及與人交往能力,包括四大要素:①組織能力;②協商能力;③分析能力;④人際聯系。
(7)內省 (Intra-personal/Introspective) 這種智能主要是指認識到自己的能力,正確把握自己的長處和短處,把握自己的情緒、意向、動機、欲望,對自己的生活有規劃,能自尊、自律,會吸收他人的長處。
(8)自然探索 (Naturalist,加德納在1995年補充) 能認識植物、動物和其它自然環境的能力。
3 運用多元智能理論優化信息技術教學
根據多元智能理論,教學中應努力發展學生各方面智能,改變由傳統的只強調學生在數學和語文智能兩方面的發展,教師要善于發現每個學生的優勢智能,調動和利用每個學生的優勢智能,從而促進每個學生各種智能的發展。
(1)言語智能
信息技術教學非常重視課堂實踐,但讓學生學會交流、探討同樣重要。比如讓學生充分利用網絡資源,收集與學習任務有關的資料,并對資料進行整理,課堂上進行交流,既可交流學習心得,亦可提出自學時的疑問,這樣可以更好的激發學生的學習興趣和言語智能。
(2)邏輯智能
邏輯智能包括計算、推理、可能性和科學性的分析。在信息技術教學中,引導學生學會去構建問題、發現問題,處理問題成為發展學生邏輯智能的關鍵。例如:在教授Excel中《函數》SUMIF()、COUNTIF()、IF()函數時,通過對同一個工作表“學生成績表”,分別設置三個不同的問題,讓學生帶著問題,體會這三個函數的不同用法,通過對比這三個函數的參數,總結出各函數的規律,培養學生進行數據分析、管理、統計和運用的能力。
(3)人際智能
人際交往智能是指與人交往合作,準確辨別、體驗和解讀他人的情緒、情感和意圖,并能據此做出適當反應的能力。在信息技術教學中開展研究性學習,為學生創設了積極的人際交往環境。建立研究性學習小組要讓學生自愿組合,根據不同性格、不同學習層次,甚至不同生活環境、不同愛好、不同性別、不同能力進行合理分工,充分發揮合作學習的優勢。這樣的學習形式強調把學生視為學習的主人,讓學生在整個學習過程中充滿生命的活力,有利于培養學生的人際交往智能。在信息技術課堂上,學生的活動是自由的,這種自由指學生與電腦的人機交互、學生與教師的交流、學生與學生之間的合作是自由的,運用信息技術有利于創設溝通、交流、合作的學習情境。例如:利用Word制作電子小報時,讓學生從小組自由組合、作品主題的選擇、素材的準備、作品的規劃、制作、展示、評價,每一個過程都需要學生與學生、學生與組員之間的溝通與交流,從而開發學生的人際智能。
(4)內省智能
自我認識智能是關于建構正確的自我知覺的能力。自我認識不僅是個人的思想需要,而且是一種高尚的精神活動,是精神產品的再生產,它包括引起思維的懷疑、躊躇、困惑及心智上的困難等狀態,以及尋找、搜索以求解決疑難、處理困惑的辦法。在信息技術教學中培養自我認識智能,首先要引導學生養成反思習慣,讓學生反思生活中的任何事。比如在信息技術教學中,解決一個問題有多種操作方法,如使用常用工具欄上的按鈕、或用菜單操作法、或右擊彈出快捷菜單操作法,信息技術課程標準中提出注重培養學生的實踐能力與創新能力,提高學生的操作技能需要學生在練習中總結與反思,在練習中發現問題、解決問題。除了學習方面,還要經常引導學生在生活中對自己所做的工作及對事物的認識等進行反思,鼓勵學生寫日記,進行自省自勵。
(5)音樂智能
學生對音樂是充滿熱情的,音樂能夠陶冶學生的性情,音樂還能使學生的情緒趨向平穩。在實際教學中,課前可以播放一種熱烈的音樂,學生進入課堂時播放一種平靜的音樂,學生這時將注意力逐漸集中到課堂上,課間可以播放一種舒緩的音樂,使學生的大腦得到放松。教師在講授音頻處理軟件時,可以讓學生品味音樂世界的美妙,提高學生的音樂智能。
(6)身體―運動智能
信息技術課對學生運動智能的培養雖沒有體育課及舞蹈課那樣的優勢,但信息技術課是一門實踐性強的課程,需要學生動手操作才能完成課堂任務,學生對計算機的操作可以發展學生精細的運動技能。
(7)空間智能與自然探索智能
在信息技術教學中,利用Flas制作軟件制作主題動畫,利用Photoshop圖像處理軟件進行封面設計、海報設計等,教師可以引導學生利用網絡資源了解有關大自然的各種信息,豐富學生的體驗,開發學生的空間智能和自然探索智能。
4 結束語
多元智能理論應用到信息技術教學中,是為了使學生的各項智能得到最大限度的發展,教師在教學中要善于發現學生的優勢智能,開啟學生的弱勢智能,真正做到這一點,還需教師不斷提高理論修養,進行研究總結。
參考文獻:
“哲學”一詞最早出自于古希臘,其拉丁語為 philosophia,即“philo”(喜愛)和“Sophia”(智慧),其含義是愛智慧。19世紀70年代,日本最早的西方哲學傳播者西周借用古漢語譯作“哲學”,1890年前后康有為等將日本的譯稱介紹到中國,后漸漸通行。但在西方特別歐洲,“中國哲學的合法性”一直受到質疑。其實,關于中國有沒有哲學,本來不能成為問題,在西方許多哲學著作中,如1687年巴黎就已經出版了《孔子與中國哲學》,1716年萊布尼茨出版了《關于中國哲學的信》,黑格爾也在其《哲學史講演錄》一書中列有“中國哲學”一節,盡管他極力貶低中國哲學。由于近代西方的強盛和興起,西方文化中心論主導了學者的心靈和思維,他們提出中國哲學尤其是古典哲學不具有體系的合法性的局限性思想。
中國自古就有追求智慧之精神,先哲們在尋求智慧的“道”,盡管沒有引用“哲學”名稱。但無論從體系形式還是研究探索的主要內容以及其特征、精神、本質、價值等方面都充分表現了哲學的存在,而且更能關注人類與自然之關系、關切人生之價值。先秦時期諸子百家爭鳴,思想極其豐富多彩,內容深刻精深。尤其是儒家思想在中國文化史上有著極其重要的地位和起著重要的影響,其所內容和形式完全可以證實中國哲學的存在和真實性。為了說明先秦儒家思想證實中國哲學的真實確切性,以下就幾個方面進行論證:
一、哲學的“合法性”的首要問題在于弄清哲學的確切定義及其研究內容
古今中外對哲學是什么探討甚多,也是哲學家們最感興趣卻最為頭痛的問題。每個哲學家都有著自己的界定。羅素在其《西方哲學史》一書中是如此下的定義:“哲學,就我對這個詞的理解來說,乃是某種介于神學和科學之間的東西,它和神學一樣,包含著人類對于那些迄今仍為確切知識所不能肯定的事物思考;但它又像科學一樣是訴之于人類的理性而不是訴之于權威的,不管是傳統的權威還是啟示的權威。一切確切的知識——我是這樣主張的——都屬于科學;一切涉及超乎確切知識以外的教條都屬于神學;但是介于神學與科學之間還有一片受到雙方攻擊的無人地域,這片無人地域就是哲學。”[1] 梯利在其著作中說到:“只有理性代替幻想,用智慧代替想像,擯棄超自然的動因作為解釋的原則,而以經驗的事實作為探究和解說的基礎,這時才產生哲學”。[2] 可以看出,梯利和羅素對哲學闡述是區別與科學和神學而言的,也就是說哲學不是純粹的研究自然科學,如果那樣,那就只能叫做科學;也不是一味地研究精神和幻想,如果那樣,那就只能叫神學。哲學應該是研究人之學,是研究與人發生一切關系的存在之學,研究的是人所處的世界是什么樣的、人與世界的關系怎么樣、人是什么樣的、人生的目的是什么以及人應該怎么樣去做等一切有關于人之問題。
在《中國哲學史大綱(上卷)》一書中開宗明義的給哲學下了個界定:“凡研究人生切要的問題,從根本上想,要尋一個根本的解決。這樣學問叫做哲學。”[3] 黑格爾在其書中把哲學比喻成“廟里的神”、“廝殺的戰場”、“花蕾、花朵和果實”、“密涅瓦的貓頭鷹”、“消化和生理學”、“同一句格言”、“動物聽音樂”。說明了哲學是靈光之學、批判之學、自我否定之學、反思之學、真理之學、體會情感之學、思維撞擊之學。如此說來,哲學應該是人反思人自身之智慧之學,是人關注人與自然、人與社會、人與自身之學,所要研究的是天地萬物從何而來、狀態如何(宇宙論),人生在世應如何、該如何實現自身價值(人生論),怎樣才可使人有知識、有思想(知識論)。 馮友蘭 先生也在《中國哲學史》一書中把哲學研究對象界定為:“宇宙論——目的在求‘對于世界之道理';人生論——目的在求‘對于人生之道理';知識論——目的在求‘對于知識之道理'”。
綜上而言,哲學的確切定義應是:哲學是愛智慧之學,是追求人生價值之學,關注人與周圍一切之學問。所研究的內容應是:天地萬物從何而來、與人關系怎么樣(宇宙論);人生在世應如何、歸宿何在、價值何處(人生論);人如何認識和處理人與自然、社會的的關系,怎樣提高知識、充實思想(知識論)。
那么,基于如此之定義和研究內容,中國哲學的正宗地位和真實合法性就是可以肯定而確切的,先秦儒家思想也以包含此內容證實了中國哲學的合法地位。
二、先秦儒家思想簡述
(一)先秦儒家思想中的宇宙論
人立于世,世界萬事萬物與人發生著各種聯系關系。人類產生發展之過程中,便面臨著認識自然、征服自然、改造自然的任務。眾多思想家也試圖從各方面來揭示洪荒宇宙之真實面目,先秦諸子百家也多有探索,儒家思想對此有著眾多的思考和探尋。
《易傳》關于宇宙論之基本概念是太極和陰陽。《系辭上、下》多有記載。《系辭上》曰:“易有太極,是生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦。”闡述了宇宙之根本,萬事萬物之發生發展過程。以宇宙變化之大歷程有所始,是為太極。太極幾至極無以復加之義,指最高無上之本始。由太極而生兩儀,兩儀即是陰陽;由兩儀生四象,四象即是四時;由四象生八卦,八卦是乾坤震巽坎離艮兌,也就是天地雷風水火山澤,是自然中八項最顯著的事物;[4] 是世界萬事萬物構成最基本要素。
孔子亦言天道,對宇宙之奧秘試圖探索。《論語·陽貨》曰:“天何言哉?四時行焉,百物生焉。天何言哉?”也就是說四時之行,百物之生,皆由于天意,天是一切之主宰。《論語·子罕》曰“天之將喪斯文夜,后死者不得與于斯文也。天之未喪斯文也,匡人其如予何!”《論語·八佾》曰“獲罪于天,無所禱也。”孔子所謂天,認為此蒼蒼之天即生成一切、統治一切之最高主宰。一切皆此天之所生,此天對于一切有主宰控制之力。孔子的天之觀念,可以說是由上帝之天到自然之天過渡。[5] 孔子可謂是中國宇宙論的先驅前導。
孟子也對天進行言道。《孟子·萬章》曰:“天子不能以天下與人。然則舜有天下也,孰與之?明與之。天與之者,浮浮然命之乎?曰否。天不眼,以行與事示之而已也。”又曰:“莫之為而為之著天下也。莫之致而圣之者命也。”認為非人力之所能為者,便是由天決定。同時孟子還認為,天是人性之本命,天是萬物之本原。
荀子論天之處甚多,并在儒家中最為特殊。他重的是“天人相分”,“明于天人之分,則謂至人矣”。在“天人之分”理論的基礎上,荀子在《荀子·天論》中提出,“大天而思之,孰與物畜而制之。從天而頌之,孰與制天命而用之”,荀子認為天是自然之天,能被人所用。《荀子·天論》指出“天行有常,不為堯存,不為桀亡。應之以治則吉,應之以亂則兇。強本而節用,則天不能貧;養備而動時,則天不能病;脩道而不貳,則天不能禍。故水旱不能使之饑渴,寒暑不能使之疾,襖怪不能使之兇。本荒而用侈,則天不能使之富;養略而動罕,則天不能使之全;倍道而妄行,則天不能使之吉。故水旱未至而饑,寒暑未薄而疾,襖怪未至而兇。受時與治世同,而殃禍與治世異,不可以怨天,其道然也。故明于天人之分,則可謂至人矣。……” 作為一位杰出的思想家,荀子的思想確實超出常人,從自然的角度對于“天”的深刻認識,確實是難得可貴的。
在當時,儒家思想的宇宙論已經豐富,盡管當時還未系統,但諸先哲在研究人生之過程已經充分思考到宇宙萬事萬物之奧秘、人與自然之關系,乃為后來的宇宙論的發展提供了先驅之導向。
(二)先秦儒家思想中的人生論
先秦儒家著重關注人世、關切人生、關懷人情,對人生倫常之學探索最為豐富。孔子曰成仁,孟子曰取義,荀子曰重禮。義利、德力、群己之辯十分激烈。
孔子其人生思想核心在于“仁”,其基本思想就是人與人相處,處理好人與人、人與社會的關系,不離人倫日用。從個人方面講,著重講個人修養,建立理想人格。推崇的是“忠恕”之道,推行的是“仁者愛人”的理想,遵循的是“克己復禮”的原則,講究的是“己所不欲,勿施與于人”,遵從的是“己欲立而立人,己欲達而達人”,追求的是“入則孝,出則悌,謹而信,泛愛眾而親仁”的目標。可以說孔子的人生論思想最具體系,內容最為豐富,影響最為深遠。
孟子重內省,講人的心、性。孟子主張性善“孟子道性善,言必稱堯舜”。孟子說人性本有四善端“惻隱之心,仁之端也;羞惡之心,義之端也;辭讓之心,禮之端也;是非之心,致之端也。人之有是四端,猶其有四體也。”提出了人性就是“人之所以異于禽獸者”,從而解決了人之所以為人的問題。孟子重“養吾浩然之氣”,其核心是“仁義”等道德觀念,其基本價值取向是重義、重精神修養,重人的主動精神。“盡其心者,知起性也。知其性,則知天也。”孟子對人生論的思想突出了人的文化特性、社會特性。強調的是人倫、人性、人文。
《易傳》在解釋乾坤二卦時提出:“天行健,君子以自強不息。”和“地勢坤,君子以厚德載物。”贊揚“剛健中正”之道,鼓勵人發揚自強不息和奮發有為的精神,強調人們既要有剛健的“德行恒易,以知險”,又要柔順的“德行恒簡,以知阻”。《易傳》倡導的這種奮發有為、積極進取的人生態度和精神氣質對整個中華民族產生了深遠的影響。
荀子主張性惡論,“不可學不可事而在于天者,謂之性;可學而能,可事而成而在人者,謂之偽。”提出了“隆禮重法”的思想,發展出一套完整的禮治體系,主張通過“化性起偽”的過程來使人向善,突出了人的主體性和自覺性,提高了人的價值地位,肯定了人的自我發展可能性。
先秦儒家經過幾百年的發展,逐漸形成了對人生論的看法,盡管在一些基本命題產生過不同看法,乃至出現過一些對立。但總的說來,先秦儒家在人性問題、人文關懷和道德本位問題以及人生修養問題皆形成了自己的體系,也深遠影響中國文化的發展。
(三)先秦儒家思想中的知識論
先秦儒家最注重人生,尤其是人性、人倫、人文、人道。但論人論天都在求知之中,“聞道之方”也即是“致知之方”。先秦儒家皆論及致知之道,尋求“教化之路”,亦多談知識論。
孔子極重教育,其致知方法之核心是“一以貫之”,而亦頗注重“博學之文”。可以說,一以貫之是第一原則,博學于文是第二原則。《論語》一書多次談到求真知之方法和態度:“蓋有不知而作之著,我無是也。多聞,擇其善者而從之,多見而識之,知之次也。”(《述而》)
“學而不思則罔,思而不學則殆。”(《為政》)“默而識之,學而不厭;誨人不倦,何有于我哉?”(《述而》)“子絕曰:勿意、勿必、勿固、勿我。”(《子罕》)孔子講正名,重視近的名詞之間的區別,注重使名實相應,使名符于實,實符于名。“必也正名乎!”、“故君子名之必可言也,言之必可行也。”(《子路》)
孟子著重言及道德的知識來源,“人之所不學而能者,其良能也;所不慮而知者,其良知也。”(《孟子·盡心》)在學思二者之中,比較注重思。孟子以為思是達到真理的主要道路。“耳目之官不思,而蔽于物,物交物,則引之而已矣。心之官則思,思則得之,不思則不得也。此天之所與我者。”(《孟子·告子》)思是心的機能。由感官不能得真知。欲求真知,須反求于心。思,便得到真理,不思則不能。孟子又說:“盡其心者,知其性也,知其性則知天矣。”(《孟子·盡心》)能盡量發明此心,即能知性,知性就能知天了。孟子的方法亦是一種直覺法。注重反省內求,用思的功夫,以自省其心。自省其心,以至于無不盡,便能知天了。[6] 孟子是主張由心的內省直覺以達到領會宇宙之根本原理、萬事萬物之根本知識。
荀子的知識論是中國文化的輝煌一頁,其反映論和認知方法以及邏輯思想極其系統。他說:“凡以知,人之性也;可以知,物之理也。“(《荀子·解蔽》)”所以知之在人者謂之知,知有所合謂之智。“(《荀子·正名》)明確指出,人對于外界的不同事物的認識,都起始于人的各種感官所有的不同的感覺(“緣天官”),“然而征知,必將待天官之當薄其類,然后可也。”(《荀子·正名》)并認為要得到正確的認識,必須使“心”保持“虛壹而靜”,要“解蔽”。荀子認為,“名聞而實喻,名之同也。”(《荀子·正名》)注重名實相符,著重研究了判斷和推理的性質和作用。
“辭也者,兼異實之名,以論一意也。辯說也者,不異實名,以喻動靜之道也。”(《荀子·正名》)荀子還指出當時邏輯謬誤:“惑于用名以亂名”、“惑于用實而亂名”、“惑于用名以亂實”、“凡邪說辟言之離正道而擅作者,無不類于之惑者也。”(《荀子·正名》)
《易傳》和《大學》亦有關于求知方法的思想。《易傳》的方法,以仰觀俯察為初步,以窮神知化為至極;由現象的觀察來獲得事物之規律,從而探知萬物之秘密。[7] “觀乎天文以察時變,觀乎人文以化成天下。”(《彖上傳》)“仰以觀于天文,俯以察于地理,是故知幽明之故。”(《系辭上》)“知變化之道者,其知神之所為也!”(《系辭上》)“夫《易》,圣人之所以極深而研幾也。” (《系辭上》)
周秦之際的儒家所作之《大學》,頗注重致知,《大學》認為“欲成其意者,先致其知。致知在格物。物格而后知至,知至而后意誠。”所謂致知在格物,在于求知必須與物之接觸,必須實際去考察物體,方才能獲得真知。[8]
先秦時期思想在中國文化發展中占著極其重要的地位,尤其儒家諸子的思想開始形成了有系統的思想體系。在整個先秦儒家思想中,注重探討人生論問題,重的是人性倫理,尋的是人生價值。但在宇宙論和知識論也充分展示其體系的一面,可以說,先秦儒家思想為以后二千多年里中國思想文化的發展奠定了基礎,指示了方向。先秦儒家思想所包含的宇宙論、人生論、知識論內容極其豐富,完全體現了哲學所在。
三、先秦儒家思想說明了中國哲學存在的真實確切性
哲學應是研究人類之智慧,關注的是人所處的世界怎樣,關心的是人怎樣生活,關切的是人如何完善自己。正如羅素所說:哲學是區別科學和神學的,哲學是大智慧,其價值在于是給予人們對生活的摯愛、對命運的關切、對境遇的思慮、對未來的期待。
哲學不是科學,也不是神學。如果依據科學研究來確立哲學體系的標準,依據科學的體系來核實中國哲學的“合法”與否,則是非常荒謬的,荒謬之處在于沒有充分理解哲學的定義和研究內容,更不知道哲學的價值所在;拿著西方的近代所謂的“方法”來說中國哲學“不合法”是極其錯誤的,錯誤之處在于沒有對中國哲學的特征、精神、內容以及地位進行充分了解。
中國哲學具有著哲學的普遍特征,那就是追求智慧,尋求真知;同時中國哲學又有著自己的體系、特征和豐富的內容,那就是更加的關注人的一切,更關切人生的真諦。先秦儒家思想所包含的豐富精神之內容和基本精神完全表現出中國哲學的精神和價值所在。重做人和重視道德,探究天人之際,求和諧的辯證思維,以群體為主、重視人的社會價值,自強不息、積極進取的精神,重視教育、尋求真知等基本精神都體現了哲學所有的本質所在。孔子之仁思想,孟子之義境界,荀子之禮思想,《易傳》之易理念,皆是著重對人世的關注、懷著人生終極關懷的情懷,表現出人生論之精華。孔孟論天人合一,荀子講天人相分“制天命而用之”,《易傳》思天地之產生變化之道,這都展現了宇宙論的體系。求真知,重和諧的辯證,從格物致知到修身養性,再到知天知人“觀天文、察地理、探幽明”皆涵蓋了知識論的精神。
所以說,中國哲學的存在是毫無可疑之處,先秦儒家思想以極其豐富的內容和精深的體系展現了哲學存在的一切可能,包容了人類智慧的所有精神。如果要分析所謂的“合法性”問題,中國哲學比西方哲學更“合法”,更是哲學。
參考文獻
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[4] 《中國哲學史新編》 馮友蘭 著 人民出版社。
[5] 《中國人學思想史》 李中華 主編 北京出版社。
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[7] 《西方哲學史》 梯利 著 伍德 補 商務印書館。
[8] 《簡明哲學通論》 孫正聿 著 高等教育出版社。
[9] 《先秦儒學》 錢遜 著 遼寧教育出版社。
[10] 《中華文學名著百部之論語·孟子·周易·荀子·禮記卷》 新疆青少年出版社。
注釋:
[1] 羅素: 《西方哲學史》上冊 商務印書館 2003 年版第 11 頁
[2] 梯利:《西方哲學史》 商務印書館 1995 年版第 6 頁
[3] 劉夢溪:《卷·中國哲學史大綱》河北教育出版社第 5 頁
[4] 張岱年:《中國哲學大綱》江蘇教育出版社第 46 頁
[5] 張岱年:《中國哲學大綱》江蘇教育出版社第 28 頁
中圖分類號 TP751 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)14-0155-02
隨著遙感傳感器的光譜分辨率不斷提高,許多隱藏的狹窄光譜區間的地物特征逐漸被發現,精細的光譜波段分割,寬泛的光譜探測范圍是高光譜遙感的重要特征。當前使用的航空航天成像光譜儀,其光譜探測能力有了很大的提高,覆蓋了可見光、近紅外、短波紅外、中波紅外和熱紅外的全部光譜區。高光譜遙感在國民經濟、國防建設等方面發揮了重要的作用,廣泛用于地表分類、目標探測、資源監測等。高光譜遙感影像分類的目的是給予每一像元唯一的類別標識。
1 高光譜遙感影像分類的主要策略
高光譜遙感影像分類的理論基礎是“同譜同物”,同種地物具有相似的光譜特征及空間特征,在影像上呈現高度的相似,基于這種相似,可以實現對地區的識別。在高光譜影像分類以每個像元的光譜矢量數據為基礎,一個像元可以看成是N個特征組成的N維空間中的一個點,同類地物的像元形成N維空間中的一個點群,不同地物會在N維空間中形成若干個點群,計算機分類就是根據這些點群的位置,分布規律等,確定點群的界限,從而完成分類任務。高光譜遙感分類主要策略如下:
1.1 監督分類與非監督分類 遙感影像分類最傳統的兩種實現策略是根據分類中是否引入了先驗已知類別的訓練樣本,將其劃分為監督分類與非監督分類,監督分類是利用已知的先驗訓練樣本,依據判定函數或判別規則,確定未知樣本的類別。非監督分類是在沒有先驗樣本的情況下,根據樣本本身的特征進行統計,直接進行類別劃分的方法。
1.2 基于分類判據的實現策略劃分 (1)直接利用原始高光譜數據分類,每個像元在各個波段的灰度值或反射率形成一個光譜向量,通過對光譜向量相似性的度量實現分類。(2)先對原始高光譜影像通過波段選擇或者特征提取進行降維處理,然后根據一定的準則選擇若干個降維后的分量,作為分類的判斷標準進行分類識別。(3)從原始的高光譜數據中提取其他特征(光譜特征,紋理特征等)或引入其他數據,綜合采用多維特征分類。
1.3 硬分類和軟分類 硬分類是通過統計每個類別的訓練樣本,得到該類別基本統計量,然后將每個像素與各個類別的統計量進行比較,取相似性最高的一個類別作為所處理的像素的最終類別。軟分類是針對一個像素往往是由實際地表上多個地物類別組成的情況,按照特定的分類算法計算某個單一像素與各個類別之間的關系,分類輸出的是該像素屬于每個類別的概率或者每一類別地物在該像素中的比例。目前最主要的軟分類有兩種:模糊分類和混合像元分解。
1.4 基于像素的分類和基于對象的分類 基于像素的分類是通過判斷每個像素的類別來實現影像的分類。近年來,基于對象的分類是集合臨近像元為對象識別感興趣的光譜要素。
1.5 單分類器和多分類器集成 早期的遙感影像分類是利用單一的分類器進行分類。模式識別和實踐都表明,沒有一個模式分類器在本質上由于其他分類器,因此在實踐操作中,往往需要引入多個分類器,把多個分類器的輸出結果聯合起來作為最終的分類結果。
2 高光譜圖像分類方法
2.1 常規監督分類 監督分類是利用已知的先驗訓練樣本,依據判定函數或判別規則,確定未知樣本的別。常規的監督分類有最小距離分類方法、最大似然分類法、平行多面體分類。(1)最小距離分類法首先由訓練樣本中得出每一類別的均值向量和協方差矩陣,然后以各個類別的均值向量作為該類別在多維空間中的中心位置,計算機比較各個像元到各類別中心位置的距離,到哪個類別中心位置的距離最小,該像元就屬于哪個類別。最小距離分類法通常使用3種距離判別函數,分別(上接155頁)是歐氏距離,馬氏距離和絕對值距離。(2)最大似然分類法認為每一類的概率密度呈正態分布,由每一類的均值向量和協方差矩陣可以得到在多維空間的多維正態分布密度函數。將未知像元代入各類別的概率密度函數,計算像元屬于各類別的歸屬概率,將未知像元歸屬到概率最大的類別中。(3)平行多面體分類是在多維特征空間中劃分若干個互相不重疊的平行多面體(特征子空間)。
2.2 基于光譜相似性度量的分類方法 基于光譜相似性度量的分類方法是指對每一類別確定其參考光譜,然后對每一待定類別進行光譜測試,計算其與參考光譜的相似性,待定類別屬相似性最高的一類。最常用的度量坐標包括光譜角、光譜信息散度、光譜互相關等。
2.3 人工神經網絡分類法 人工神經網絡是由大量處理單元(神經元)相互聯結形成的網絡結構,是模仿人的大腦進行數據接收、處理、儲存和傳輸的一類算法。人工神經網絡信息處理是由神經元之間的相互作用實現的,知識和信息的存儲表現為網絡結構分布式的物理聯系,網絡的學習和決策過程決定于各神經元連接權值的動態變化過程。它屬于非線性學科,具有強抗干擾、高容錯性、并行分布式處理、自組學習和分類精度高等特點[3,4]。人工神經網絡由三個基本要素構成:處理單元、網絡拓撲結構及訓練規則。
2.4 支持向量機分類 SVM是一種新的分類方法,它是利用統計學的原理,通過泛化性理論控制超平面的間隔度量抑制過擬合,用最優化理論提供的數學技術建立一個最優超平面[5]。在遙感影像分類過程中,通過對樣本的機器學習,可以建立地物類型和影像信息因子之間的支持向量機。
2.5 面向對象分類 面向對象的遙感圖像分類方法在分類時不僅依靠地物的光譜特征,更多的是利用其幾何信息和結構信息,圖像的最小單元不是單個的像素,而是對象,后續的圖像分析和處理也都是基于對象進行的。高光譜分類的基本步驟:獲取先驗數據與背景知識;對波段賦權重,進行多尺度分割得出不同的影像對象層,建立多邊形對象;將多邊形對象與先驗數據綜合,建立分類知識庫,選擇有效分類特征隸屬函數進行影像分類。
2.6 非監督分類 非監督分類是沒有先驗樣本,按照灰度值向量或者波普樣式在特征空間聚集的情況下劃分點群或類別,按照相似性把圖像中的像素分成若干類別。監督分類的目的是使屬于同一類別的像素之間的距離盡可能的小。非監督分類時不必獲取影像的先驗樣本,僅依靠圖像上不同類別地物光譜信息進行統計其特征來達到分類的目的,最后對給類別的屬性進行確認。常用的非監督分類方法有:K-均值聚類法及ISODATA分類法。
3 小結
本文主要介紹了高光譜圖像的分類策略及一些常用的高光譜影像分類方法。包括幾種常規的監督分類法(最小距離分類法、最大似然分類法和平行多面體分類法)、基于光譜相似性度量的分類方法、人工神經網絡分類法、支持向量機分類、決策樹分類、面向對象分類和非監督分類。雖然以上分類法都有各自的優越性,但是在一定程度上也都有各自的局限性,因此基于不同的應用需求,結合多種數據綜合考慮,選擇合適的分類法或者多種分類方法相互結合,以期達到最優的分類效果。
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