引論:我們?yōu)槟砹?3篇物聯(lián)網(wǎng)技術導論論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
一、引 言
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)又稱傳感網(wǎng),指的是將無處不在的末端設備和設施,包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和“外在使能”的各種資產(chǎn)、攜帶智能終端的個人與車輛等,通過各種無線或有線的通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通,從而提供安全可控乃至個性化的實時監(jiān)控、定位溯源、報警聯(lián)動、遠程控制、安全防范等管理和服務功能,實現(xiàn)任何智能物體間的“管、控、營”一體化。物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、涉及多個產(chǎn)業(yè)群的特點,其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。并且隨著科學技術的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術將催生新的產(chǎn)業(yè),形成新的經(jīng)濟增長點,其發(fā)展前景十分可觀。鑒于此,2010年8月,教育部審批通過了35所高校獲批開設物聯(lián)網(wǎng)相關專業(yè),新設專業(yè)將自2011年開始招生。在2011年,又有27所高校設置的“物聯(lián)網(wǎng)”專業(yè)通過了教育部的審批。
二、教學實踐與教學方法的初步探索
筆者所在的大學還未申報物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),但與物聯(lián)網(wǎng)技術相關的支撐專業(yè)門類比較齊全,如信息與通信工程、電子科學技術、計算機科學與技術、控制工程及測控技術及儀器等專業(yè)。基于此,筆者在2011年連續(xù)兩個學期開設了物聯(lián)網(wǎng)技術導論的公選課,學生選課非常踴躍,170人的選課規(guī)模每次都爆滿,從這可以看出當前本科生對物聯(lián)網(wǎng)等新生技術具有非常強的學習欲望。針對物聯(lián)網(wǎng)技術的特點,在現(xiàn)有教學技術的基礎上,對教學方案進行了初步探索。
1.合理選擇教材
筆者結合選課學生的特點:不僅有理工科學生,還有社會科學類學生,選擇了周洪波博士所編寫的《物聯(lián)網(wǎng)技術、應用、標準和商業(yè)模式》一書。此書以通俗易懂的方式,指導學生了解物聯(lián)網(wǎng)世界,且不需要較強的專業(yè)背景,適應不同專業(yè)的學生。
2.嚴格修訂教學大綱,合理安排教學內(nèi)容。
教學大綱不僅是進行教學內(nèi)容及進度的依據(jù),也是考試考查的依據(jù),更是教學質(zhì)量評估的依據(jù)。一個好的教學大綱,非常有利于教學質(zhì)量的提高。在教學內(nèi)容上,首先講述物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與機遇,讓同學們明白物聯(lián)網(wǎng)技術無論是在經(jīng)濟、生活以及國家戰(zhàn)略上都有非常重要的前景。讓同學們掌握互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及它們的區(qū)別與聯(lián)系,并了解基于四大技術的物聯(lián)網(wǎng)支柱產(chǎn)業(yè)群,分別為RFID從業(yè)人員、傳感網(wǎng)從業(yè)人員、M2M人群以及工業(yè)信息化人群;其次,著重講述物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,即Device、Connect以及Manage(DCM)三層系統(tǒng),或者也可稱之為感知層、網(wǎng)絡層和應用層。讓學生了解物聯(lián)網(wǎng)的通訊與連接,包括短距離無線通訊技術、長距離無線通訊技術、短距離有線通訊技術和長距離有線通訊技術。在物聯(lián)網(wǎng)應用方面,通過物聯(lián)網(wǎng)在城市市政管理、農(nóng)業(yè)園林、醫(yī)療保健、智能樓宇和交通運輸?shù)确矫婧屯瑢W們進行交流和探討。并通過介紹各種傳感器的原理與技術,讓同學們對整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有更進一步的了解。
3.教學方法和教學互動
物聯(lián)網(wǎng)是個實用性很強、發(fā)展前景很廣的技術。將來物聯(lián)網(wǎng)會發(fā)展到什么程度,對人類的科技和生活會產(chǎn)生什么影響,都是一個未知數(shù)。因而在教學過程中,筆者非常注意和學生互動,讓同學們發(fā)揮自己的想象力,盡量去描繪50年,甚至100年后因物聯(lián)網(wǎng)的存在,人們的生活所發(fā)生的翻天覆地的變化。在上課過程中,筆者既有講述的環(huán)節(jié),有和學生互動的環(huán)節(jié),更有讓學生分組討論的環(huán)節(jié)。筆者希望此課程是個開放的課程,學生不僅能學到知識,更能發(fā)揮自己的主觀能動性。同時,通過運用多媒體等途徑來呈現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)所存在的問題和發(fā)展前景,請同學們利用已有知識,并發(fā)揮自己的想象嘗試提出解決方案,設置懸念,然后抓住重點、熱點作深入分析,最后上升為理論知識。從而使課程生動形象,對錯分明,環(huán)環(huán)相扣,印象深刻,氣氛活躍。當然,這種講課方式有一個前提,那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎上。這種授課方式,就是師生間的相互溝通,實現(xiàn)這種溝通,理解是基礎,也即心靈交融,才能實現(xiàn)交往、溝通。
4.考核方式
為了適應物聯(lián)網(wǎng)技術應用型人才培養(yǎng)目標的要求,筆者在考核方式上突出強調(diào)學生對物聯(lián)網(wǎng)技術的基本概念掌握和發(fā)展前景設想,同時考查學生的論文寫作能力,從而實現(xiàn)對學習過程的督促與考核,客觀完整地評價學生的學習效果。在考核的評價標準上學生的成績由學生上課過程中的討論報告、出勤率和最終課程論文三個部分組成。其中討論報告占20%,出勤率占20%,最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學生進一步了解物聯(lián)網(wǎng)技術,又能發(fā)揮學生的想象力和主動性,并能讓學生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。
三、結束語
物聯(lián)網(wǎng)是一個新興的產(chǎn)業(yè)和技術,筆者依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的特點,結合我校應用型人才的培養(yǎng)目標,從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設置的現(xiàn)狀、教學內(nèi)容、教學方法和考核方式等方面進行了初步的探討。經(jīng)過幾個學期的教學探索,摸清了教學規(guī)律,優(yōu)化了教學過程,改進了教學方法,使學生具有合理的知識結構,理論與實踐相結合,從而具有解決實際問題的能力、開放的思維和協(xié)作能力,能夠暢想未來,把握經(jīng)濟、社會和科學發(fā)展的大趨勢,以適應社會經(jīng)濟和本科生教育信息化發(fā)展的需要,成為能夠適應21世紀新挑戰(zhàn)的復合型高端人才。
參考文獻
1 周洪波.物聯(lián)網(wǎng)技術、應用、標準和商業(yè)模式[M].北京:電子工業(yè)出版社,2010
2 康曉慧、羅霄鳳、張梅等.植物病理學方向研究生教學改革與探索[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2012(2):1225~1227
篇2
一、課程目標
物聯(lián)網(wǎng)作為國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),涉及電子科學與技術、智能科學與技術、通信工程、計算機科學與技術等眾多領域。本課程將介紹物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展現(xiàn)狀,闡釋物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術及特點,介紹物聯(lián)網(wǎng)技術的具體應用及相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。通過本課程的學習,學生要掌握物聯(lián)網(wǎng)的含義,理解物聯(lián)網(wǎng)的相關技術及應用現(xiàn)狀,了解物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的技術難題,把握物聯(lián)網(wǎng)的技術調(diào)整方向。
在實際教學中,要根據(jù)大一新生認知水平和思維方式對教學內(nèi)容進行適當增刪,讓學生宏觀把握住本課程基本內(nèi)容,掌握本專業(yè)學習重點和學習方法,講授內(nèi)容宜廣不宜深,盡可能地激發(fā)學生的學習興趣,為日后學習其他專業(yè)課程奠定良好基礎。
二、教學中存在的問題
1.學生基礎薄弱,認知理解能力有限。
“物聯(lián)網(wǎng)工程導論”課程面授對象是大學一年級學生,在此之前他們沒有進行過任何專業(yè)學習,沒有一點理論基礎,雖然充滿好奇心與求知欲,但學習起來有難度,尤其是學習一些抽象理論的時候,學生學習起來會很吃力。此外,在講課過程中提到一些名詞,如路由器,學生幾乎都聽過,但大多都沒見過實物,不利于學生學習。因此,要針對本課程開設相應的實驗課程,以便提高學生理解力。
2.實踐教學環(huán)節(jié)薄弱,實驗室建設有待加強。
本課程是一門實踐性很強的課程,學生實踐動手能力的培養(yǎng)很重要。一方面一些高校單純理論講解,沒有開設相關實驗課程,另一方面一些高校雖開設有相關實驗,但實驗條件簡陋,實驗場地、實驗設備數(shù)量不能滿足教學需求,無法強化對學生科研能力、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
3.學生學習方法存在誤區(qū),考核方式陳舊單一。
學生習慣了以往中學學習方式,一方面過于依賴老師,課后自主學習意識不強,查閱文獻資料少,另一方面死記理論,沒有理解其內(nèi)涵。這與傳統(tǒng)陳舊單一的考核方式不無關系,長期以來采用“期末成績+平時成績”的考評機制,學生為應付考試,背誦記憶,不利于發(fā)散思維,也不能有效檢測學生對知識的掌握程度。
4.學科建設不成熟,教師知識結構不完善。
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)作為一個開設不久的新專業(yè),存在學科建設不成熟、主干課程設置不合理的問題。物聯(lián)網(wǎng)是一門綜合叉學科,教師專業(yè)研究方向很難覆蓋物聯(lián)網(wǎng)的方方面面,這就需要教師通過自學、聽講座、學術交流等方式完善知識結構。另外,物聯(lián)網(wǎng)涉及眾多專業(yè),可以將一門課由幾名專業(yè)教師共同承擔,發(fā)揮各個教師專業(yè)優(yōu)勢,力爭提高教學質(zhì)量。
三、教學方法探究
1.優(yōu)化教學內(nèi)容。
“物聯(lián)網(wǎng)工程導論”課程內(nèi)容豐富,針對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)新生特點,教學中要注意以下幾點:(1)選擇教材時要考慮學生的接受能力,參考老教師的教學經(jīng)驗和建議,教材要難度適中,內(nèi)容結構合理,語言淺顯易懂,可以選擇一些實例較多的教材,有助于學生理解課程內(nèi)容和培養(yǎng)學習興趣,教材每章節(jié)后面要附有練習題與思考題,便于鞏固所學知識;(2)在開始每節(jié)課內(nèi)容之前,將本節(jié)課的知識體系講一下,讓學生對本節(jié)課的脈絡結構有一個宏觀認識,講課過程中注意知識點間的銜接貫通,幫助學生理清思路。內(nèi)容講完后,對本節(jié)課知識點進行串講回顧,強化記憶與理解;(3)講課過程中,少用專業(yè)詞匯,盡量用淺顯的語言進行描述,對于一些縮寫詞,如RFID(Radio Frequency Identification)、WSN(Wireless Sensor Network)等,要對縮寫詞原文進行說明,注重基本概念,開展基礎技術的學習。
2.豐富教學方式。
在新時代下,要采用多元化的教學方式,注重激發(fā)學生的學習熱情。(1)講課過程中多采用案例,如比爾?蓋茨最早提出了“物―物互聯(lián)”的設想,可以以比爾蓋茨智能家居為例,它實現(xiàn)了真正意義上的“物―物互聯(lián)”,不但可以激發(fā)學生的學習興趣,讓學生了解一些前沿技術,而且對物聯(lián)網(wǎng)概念有一個更深刻的認識。此外可以給學生多講一些前沿科技產(chǎn)品,如谷歌智能眼鏡,蘋果iwatch智能手表等,揭秘其中的技術奧秘,開闊學生眼界,發(fā)散學生思維。(2)講課過程中多與現(xiàn)實結合,如講傳感器時,可以結合智能手機,其中內(nèi)置了多種傳感器,包括方向傳感器、距離傳感器、光線傳感器和壓力傳感器等。講課中擴展一些課外知識,如教學生如何用手機控制電腦,這是通過現(xiàn)有一些簡單設備很容易實現(xiàn)的,學生對科技帶來的便捷會覺得神奇,也會有學習動力。(3)注重師生間的交流,建立平等師生關系,讓學生不畏懼老師,敢于在課堂發(fā)問,關于這門課的疑惑或現(xiàn)實中遇到一些難題都可以提問,老師要給予及時回答。
3.開展實驗教學。
物聯(lián)網(wǎng)涉及大量全新復雜的概念與技術,開展實驗教學有助于學生更好地理解一些抽象理論。(1)設計一些基礎實驗,如講解RFID時,可以利用RFID教學實驗箱進行RFID功能演示與學生;講解數(shù)據(jù)采集時,可以利用數(shù)據(jù)采集板卡,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集或利用開發(fā)軟件模擬數(shù)據(jù)采集與處理;講解無線區(qū)域網(wǎng)時,可以讓學生利用手機藍牙進行數(shù)據(jù)傳輸。(2)設計一些綜合性實驗,可以借助本?,F(xiàn)有資源,如我校農(nóng)學專業(yè)比較強,學校里有小麥中心研究基地,可以在小麥種植區(qū)部署一些傳感器節(jié)點,每隔一定時間檢測一次土壤濕度、溫度或有害物數(shù)量,這就是物聯(lián)網(wǎng)的一個典型實例,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)智能耕種。
4.完善考核機制。
傳統(tǒng)考核方式多為試卷考試,新形勢下新型專業(yè)考核機制要更合理全面。(1)課堂報告,不限題目,只要與該門課相關,學生可以根據(jù)自己的興趣點搜集資料,進行課堂匯報與展示,并對講解內(nèi)容組織課堂討論,對于積極參與的學生進行期末加分。(2)提交期中課程小論文,鼓勵學生課下自主學習,根據(jù)論文立意、內(nèi)容進行打分。(3)課程實踐設計,提交實驗報告,實驗報告要包含實驗目的、要求、設計內(nèi)容、實驗中問題、問題分析與解決。學生最終成績應該是這些成績的綜合考量。
四、結語
筆者根據(jù)個人教學經(jīng)驗,分析了“物聯(lián)網(wǎng)工程導論”教學中存在的若干問題,并從教學內(nèi)容、教學方式、實驗教學、考核機制四個方面給出詳細的解決方案與建議,希望改進和完善現(xiàn)有的課程教學,指導后續(xù)課程的學習,培養(yǎng)出高精尖物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才。
參考文獻:
篇3
論文將從公共選修課《物聯(lián)網(wǎng)導論》的課程定位入手,簡單探討教學內(nèi)容的選擇與設計、教案的設計和課件的制作、課堂教學技藝的選用、考試考核等幾個方面的問題,以使課程在人才培養(yǎng)中發(fā)揮其應有的功效。
1《物聯(lián)網(wǎng)導論》課程定位
《物聯(lián)網(wǎng)導論》作為我院公共選修課,其主要的面向?qū)ο笫侨翰环謱I(yè)不分年級的在校大學生。旨在通過該課程的開設拓寬學生的知識視野、提升學生的科學素養(yǎng)、建立合理的知識結構,同時滿足學生不同興趣、愛好與特長發(fā)展的需要,促進學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力、實踐能力的提高,實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標。所以,課程內(nèi)容不宜涉及過于專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)知識,而應結合學院整體教學規(guī)劃和選課學生的專業(yè)特點擬訂合適的教學內(nèi)容。
2 教學內(nèi)容的選擇與設計
教學內(nèi)容的選擇與設計,要結合課程的培養(yǎng)目標,適應選修學生的專業(yè)特點?!段锫?lián)網(wǎng)導論》的總體目標: 讓學生掌握物聯(lián)網(wǎng)概念、市場運作、關鍵技術、應用介紹、標準化進程等諸方面的基本知識。這門課程要求學生能夠了解掌握涉及國內(nèi)國際物聯(lián)網(wǎng)的各方面知識的同時,增強當代大學生對新興事物的了解; 以《物聯(lián)網(wǎng)導論》為載體,結合物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀,普及科學知識,提升學生科學素養(yǎng); 以《物聯(lián)網(wǎng)導論》為載體,結合物聯(lián)網(wǎng)科技的應用進程及展望,培養(yǎng)學生嚴密的科學思維方法和開放式分析問題、解決問題的能力、激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)新能力。具體包括: 知識、能力和素質(zhì)三個層面。
由于該課程面向全院所有專業(yè)的??茖W生開設,選課學生人數(shù)較多、專業(yè)各異,另外,學生背景參差不齊、選課目的各不相同,這就為教學內(nèi)容的設計提高了難度。結合課程的目標和學生的特點,教學內(nèi)容的選擇應遵循注意拓寬知識面、反映學科前沿、保持完整性等原則,同時還應加強知識性與趣味性,具有科學普及的特點。簡言之,課程內(nèi)容由具有物聯(lián)網(wǎng)技術的相關領域應用延伸到“智慧城市”、“智慧地球”,由日常生活中的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品延伸到軍事與國防領域中的高科技產(chǎn)品,讓學生在感興趣的案例中汲取物聯(lián)網(wǎng)世界相關知識。
3 教案的設計、課件的制作
教案是備課內(nèi)容簡要而有序的記錄,是教學過程中的參照系,可以提示教學內(nèi)容、重點、難點、目標、思路,幫助教師有效完成每一次教學。
教案的設計,首先要打破傳統(tǒng)教案的固定、僵化模式,允許教案因人、因課程、因教學內(nèi)容而異。其次,教案要開放、靈活。具體來說就是教案的設計和書寫體現(xiàn)出內(nèi)容上的概要性、形式上的模糊性和結構上的不確定性,以便能夠適應新情境、容納新內(nèi)容、確立新策略,擴散新思維,為教學中師生間的互動共振、互生新知、互建新情留有余地。再次,教案的設計要注意與問題驅(qū)動教學、案例教學、啟發(fā)式教學等課堂采用的教學方式相得益彰,結合學生的特點、選修課開設的目的,選取經(jīng)典案例體現(xiàn)教學內(nèi)容的趣味性、生動性和科學性。
課件制作的質(zhì)量直接關系到教學效果。一個優(yōu)秀的課件應該是好的內(nèi)容與美的素材的完美結合體。除了課程內(nèi)容本身的科學性,還應具備一定的技術性、藝術性。以“智能家居”的介紹為例,教學內(nèi)容已經(jīng)設定,即“智能家居”,然后根據(jù)“智能家居”課件腳本收集相關課件素材―――文本(智能家居的開發(fā)、性能、用途) 、圖像、視頻(智能家居的一些模擬應用以及所帶來的便捷效果),然后進行課件的編輯制作和展示。
4 課堂教學技藝的選用
選修課的性質(zhì)和任務決定了它的教學應有不同于必修課的特點。它不強調(diào)知識的系統(tǒng)性、完整性,而重視的是研究興趣的激發(fā)、最新科研動態(tài)的傳遞和評價以及學習和科研方法的引導。物聯(lián)網(wǎng)導論課程是針對全院學生開設的,教師主要采用了以下幾方面的教學方法:
4.1 案例教學法
案例教學是從培養(yǎng)學生的實踐能力和積極進取精神為目的出發(fā)推出的一種特殊的教學方法,它是在教師指導下,根據(jù)教學目標的需要,采用案例來組織學生進行學習、研究和鍛煉能力的方法。
在講解智能交通的特殊性能時,可以挖掘現(xiàn)實生活中的案例,比如以常州快速公交(BRT)設置案例,討論智能交通的特殊性能。案例教學法的優(yōu)點在于密切聯(lián)系實際,具有較強的針對性、目的性和時效性。在實際教學中運用案例教學法不僅有助于學生對課程內(nèi)容的理解,而且能夠改善課堂氣氛,增加學生的學習興趣和動力,為學生利用所學知識解決實際問題奠定基礎。
4.2 換位法教學法
所謂換位教學法,簡單地說,就是上課時教師和學生對換位置,由學生主講、教師聽,之后教師加以補充和修正的一種教學方法。換位教學法中教師是一位導演,甚至是一部“辭?!保粋€“資料索引”,指導學生表演,提供機會給學生翻閱、查詢資料。教師不僅教會學生掌握知識,更重要的是讓學生自己去獵取知識、研究問題,真正做到授之以“漁”。
在換位教學中,學生一般先要上網(wǎng)或去圖書館查找相關資料,然后實地觀察了解并制作課件,在課堂上將自己對該知識的理解和認識詳細地講給同學聽。
比如,可以將“二維碼技術在火車票中的應用”中的部分知識點作為換位教學的試點內(nèi)容,組織學生進行資料收集、課件制作,最后在課堂上進行講解。通過這樣的實踐活動,可以有效促進學生主體性的發(fā)展和提高學生的自主學習能力,能幫助學生了解各種二維碼技術的性能、特點和用途。
4.3 啟發(fā)式教學
啟發(fā)式教學就是指教師在教學過程中根據(jù)教學任務和學習的客觀規(guī)律,從學生的實際出發(fā),采用多種方式,以啟發(fā)學生的思維為核心,調(diào)動學生的學習主動性和積極性,促使他們深刻體會學習的一種教學指導思想。啟發(fā)式教學關鍵在于創(chuàng)設問題情境,根據(jù)教師所營造的問題引導學生思維,激發(fā)其學習熱情,培養(yǎng)獨立思考能力,真正地把學生的興趣和注意力引到課堂上來。
通過采取一定的選修課教學對策,選修課完全可以體現(xiàn)“以人為本”的教育思想,實現(xiàn)學生選課、上課的自主自由,達到培養(yǎng)學生個性,充分發(fā)揮學生潛能的目的。
5 考試考核方式
課程總成績按照平時成績( 出勤、作業(yè)) 和期末成績4:6 的比例嚴格執(zhí)行。由于選課人數(shù)較多,平時的出勤可采取隨機點名的方式,缺勤一次扣除相應的分數(shù)。平時成績包括課堂討論、案例教學的互動、課后習題等。期末考試采取調(diào)研報告。最終成績可按90~ 100分、80~ 89分、70~ 79分、60~ 69分、0~ 59分劃分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格5個等級, 一門課程考試成績等級應控制一定比例,例如優(yōu)秀約15%,良好約30%、中等約40%、及格和不及格共約15%。
6 結語
總之,積極的教、學意識及合適的教學方法能夠保證《物聯(lián)網(wǎng)導論》課程理論對實踐的有效指導,學生普遍反映學習這門課程后,學習到實用的知識比較多。不過,該課程開設過程中還存在一些問題,實驗設備不齊全,需要進一步完善。為了促進教學質(zhì)量的不斷提高,以使課程在人才培養(yǎng)中發(fā)揮其應有的功效,可以結合課程目標,豐富、更新教學內(nèi)容,制作精美的課件,選用合適的教學方法,進行合理的考核。通過教師主體、學生主體的共同努力,從而可以較好地實現(xiàn)選修課教學相長的良好態(tài)勢。
參考文獻:
[1]何,黃麗儀,黃樹林.公共選修課教學方法改革實踐初探[J].山西醫(yī)科大學學報:基礎醫(yī)學教育版,2010, 12(9): 903-905.
篇4
隨著計算機信息技術的發(fā)展,我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正在加快向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,而智慧農(nóng)業(yè)將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的趨勢。智慧農(nóng)業(yè)將農(nóng)業(yè)看成一個有機聯(lián)系的系統(tǒng),依托嵌入式技術、感知技術、互聯(lián)互通技術、智能化技術等綜合、全面、系統(tǒng)地應用到農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),使得農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)智能化、多功能,大力推進農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新。
智慧農(nóng)業(yè)所涉及的關鍵技術包括嵌入式技術、檢測技術、通信技術等。嵌入式是當前發(fā)展最快、應用最廣、最有發(fā)展前景的信息技術應用領域之一。目前,許多高等院校的計算機、電子、軟件等專業(yè)針對市場需求,開設了嵌入式系統(tǒng)相關課程,也在逐步完善適應社會需求的嵌入式系統(tǒng)的教學體系。本文基于智慧農(nóng)業(yè)背景,結合都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開設嵌入式課程的經(jīng)驗,對農(nóng)林院校嵌入式課程教學改革進行了探討。
1 智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)
智慧農(nóng)業(yè)是最近興起的一個概念,出現(xiàn)的時間很短,目前還沒有一個公認的定義。中國農(nóng)業(yè)大學李道亮教授認為: 智慧農(nóng)業(yè)是以最高效率地利用各種農(nóng)業(yè)資源,最大限度地降低農(nóng)業(yè)成本和能耗、減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境破壞以及實現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的整體最優(yōu)為目標,以農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)、全過程智能化的泛在化為特征,以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯(lián)網(wǎng)技術為支撐和手段,以自動化生產(chǎn)、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流和電子化交易為主要生產(chǎn)方式的高產(chǎn)、高效、低耗、優(yōu)質(zhì)、生態(tài)和安全的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式與形態(tài)。
要建設智慧農(nóng)業(yè),就要依托物聯(lián)網(wǎng)等先進的科學技術。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things,簡稱IOT)的概念是在1999年提出的,2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)的ITU互聯(lián)網(wǎng)報告,對物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義:通過二維碼識讀設備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。
智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)唯一的物聯(lián)源頭是嵌入式系統(tǒng)。隨著嵌入式系統(tǒng)的各個領域應用需求的多樣化,嵌入式技術已成為當今電子技術發(fā)展的主流。
本文基于嵌入式技術,針對農(nóng)林院校計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向課程體系的特點, 通過一系列教學嘗試,對計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向的課程體系建設進行了一些探索,使學生在保證專業(yè)原有課程的基礎上,根據(jù)專業(yè)方向的不同,側(cè)重點有所差別,將智慧農(nóng)業(yè)貫徹課程體系始終,使學生在軟件和硬件設計方面都得到很好的鍛煉,最終為都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)培養(yǎng)全方位的信息技術人才。
2 嵌入式課程體系建設
(1)我校計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向培養(yǎng)和教學目標。
我校計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向培養(yǎng)目標培養(yǎng)側(cè)重嵌入式軟件設計開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員。根據(jù)學生的接受能力,嵌入式系統(tǒng)的學習體現(xiàn)層次性、漸進性、注重實踐性,尤其側(cè)重培養(yǎng)在農(nóng)業(yè)領域中的嵌入式系統(tǒng)應用能力。(圖1)
嵌入式系統(tǒng)課程體系的設置體現(xiàn)“注重工程能力培養(yǎng)的嵌入式系統(tǒng)人才知識體系”,學習側(cè)重嵌入式軟件設計部分。嵌入式系統(tǒng)教學體系教學目標是掌握四個“1”,即“一種主流嵌入式微處理器、一門開發(fā)語言、一種嵌入式操作系統(tǒng)、一套開發(fā)工具”,嵌入式開發(fā)語言主要有匯編語言、C和C++語言、Java語言等;嵌入式操作系統(tǒng)主要有Windows CE、Linux等;集成開發(fā)工具主要有Windows CE開發(fā)工具、ADS等。
(2)嵌入式系統(tǒng)課程體系。
北京農(nóng)學院計算機與信息工程學院自2011年設置了計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向,根據(jù)自由選擇的原則在大學三年級實施特定方向培養(yǎng),同期購買了30套嵌入式開發(fā)實驗平臺設備,可實現(xiàn)每人一臺的教學環(huán)境。
嵌入式系統(tǒng)課程體系大致可分為:基礎課程、專業(yè)基礎課以及專業(yè)課。
基礎課程在大學一、二年級開設,主要學習理工科的一些基礎課程,如高等數(shù)學等。
專業(yè)基礎以及專業(yè)課的開設時間以及內(nèi)容如表1所示。需要特別說明的是根據(jù)我?!?+1”本科人才培養(yǎng)模式,大學前六個學期完成的是課內(nèi)學習,旨在掌握較寬厚的基礎知識和扎實的專業(yè)知識,最后一學年有計劃地到校內(nèi)外實調(diào)基地進行為期一年的實踐和實訓,所以第七學期和第八學期是專業(yè)實習和畢業(yè)設計實習環(huán)節(jié)。
嵌入式導論課程:介紹嵌入式的主要應用領域、嵌入式軟件開發(fā)的基本概念、嵌入式軟件開發(fā)的基本流程和基本方法、嵌入式系統(tǒng)的特點。
嵌入式操作系統(tǒng)課程:介紹嵌入式系統(tǒng)基本知識,嵌入式操作系統(tǒng)與通用操作系統(tǒng)的差別。結合典型的嵌入式操作系統(tǒng)對操作系統(tǒng)的基本構成、工作機制、系統(tǒng)移植剪裁和實時任務調(diào)度等內(nèi)容進行介紹。我校根據(jù)具體情況選擇、Linux、WinCE等嵌入式操作系統(tǒng)進行教學。
嵌入式程序設計基礎:介紹嵌入式系統(tǒng)體系結構、嵌入式系統(tǒng)設計的基本方法、軟件編程及設備接口和驅(qū)動等。通過該課程的學習,學生了解和掌握必要的嵌入式系統(tǒng)設計方法學的概念、方法和工具嵌入式程序設計基礎,掌握嵌入式系統(tǒng)的基本原理與設計開發(fā)思想,學生能完成簡單的嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設計。
JAVA開發(fā)語言:介紹Java語言的體系結構、Java語言的基本概念和程序設計的基礎知識、面向?qū)ο蟮某绦蛟O計的思路和方法。培養(yǎng)學生的編程能力,使學生能夠運用Java語言作為完成應用程序設計。
嵌入式接口技術:介紹鍵盤接口、LED顯示器接口、觸摸屏、通信接口、中斷接口、A/D和D/A轉(zhuǎn)換、ARM的JTAG接口。
嵌入式高級編程:介紹Android嵌入式開發(fā)環(huán)境搭建的方法,項目結構;Android的體系結構,嵌入式軟件開發(fā)流程;嵌入式特性開發(fā),多媒體開發(fā),數(shù)據(jù)存儲開發(fā),聯(lián)網(wǎng)開發(fā)等開發(fā)方法,學生通過實踐能達到獨立完成開發(fā)單機、網(wǎng)絡嵌入式軟件的能力。
3 嵌入式課程實踐教學
(1)層次化實驗實踐教學。
實驗室選用UP-Magic6410嵌入式實驗開發(fā)平臺,著重培養(yǎng)學生在該平臺下進行嵌入式Linux程序開發(fā)的相關環(huán)境搭建與軟件設計方法的能力。針對各模塊以及嵌入式系統(tǒng)的應用背景,按照由淺入深,不同課程層次對應不同實驗項目等原則,組織設計了三個層次的實驗,循序漸進,逐步提高,以滿足不同階段的實驗和實踐需求,分別為涉及嵌入式導論的基礎性實驗、涉及嵌入式程序設計基礎的實操性實驗、設計嵌入式高級編程的提高性實驗。基礎性實驗多以理論驗證為主,在于學習方法;綜合性實驗和提高性實驗則多以應用為主,在于提高能力。三個層次的實驗教學內(nèi)容,為學生提高了動手能力,進一步的實踐開發(fā)和畢業(yè)設計打下了良好的基礎。
(2)通過項目案例,強化實踐教學。
首先,依托教師實際的科研或工程項目,教師在實驗課程實施時,可以按照模塊化將案例的分解到各個部分,鼓勵學生對實例所采用的技術和方案進行不同角度的評價,變被動知識灌輸為主動探索思考,使教學理論知識與科研實踐有機地結合在一起。
其次,在設計綜合課程設計等綜合性實驗時,結合教師實際的科研或工程項目,在強調(diào)基礎性知識掌握的同時,鼓勵學生創(chuàng)新的綜合設計。使得學生既掌握了一些具體的通用的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法,也能發(fā)揮主觀能動性,獨立設計并實現(xiàn)較完整的嵌入式系統(tǒng),激發(fā)學習、創(chuàng)造熱情。在課程設計綜合實驗中,考慮到學生水平差異,按照“自由組合、自主選題”的原則,要求學生課外查找資料進一步地學習,引導學生進行主動性學習,對某些問題進行深入的分析研究,進而提出自己的設計思想,此環(huán)節(jié)中設計思想的原創(chuàng)性也將作為課程考核的重要內(nèi)容。
(3)鼓勵學生參與科研項目,注重培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
通過項目實踐來鍛煉和提高學生動手能力是非常重要的。我校實行導師制指導學生,在參與教師科研項目的過程中,本科生導師負責學生在整個科研期間從理論到具體操作的各個環(huán)節(jié)的指導工作,加強了指導力度。
學生在家禽食品安全追溯系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)應用項目中,教師組織學有余力的同學成立興趣小組,直接參與到前沿的課題和項目中去,將食品安全追溯系統(tǒng)按照生產(chǎn)鏈的六個環(huán)節(jié)分解成若干子題目,交由各興趣小組,模擬項目的形式實踐開發(fā),真正做到“在學中做,在做中學”,以務實的項目培養(yǎng)學生的實踐科研能力。
(4)鼓勵學生積極參與課外科技活動。
近年來,高等院校加大了學生的課外科技活動開展的力度,筆者指導的學生參與了北京市大學生科研計劃,利用嵌入式平臺,對溫室環(huán)境等參數(shù)檢測,進而對溫室大棚實現(xiàn)智能化控制,學生在該課題中,運用所學理論知識,系統(tǒng)的完成了整個項目,獲得了北京市大學生科研計劃成果二等獎,尤其值得一提的是,畢業(yè)的學生在擔任京郊村官期間,將課題成果應用于所服務的村鎮(zhèn),取得了良好的效果。實踐證明,鼓勵學生參與課外科技活動,將會拓展學生的知識體系,并學以致用,對進一步提高學習興趣以及培養(yǎng)合作精神發(fā)揮了至關重要的作用。
(5)做好畢業(yè)設計及畢業(yè)實習
我校實行的是采取“3+1”人才培養(yǎng)模式。以往學生在第八學期進行畢業(yè)論文和實習,部分學生在校內(nèi)機房根據(jù)教師給出的題目完成畢業(yè)實習和設計論文,學生如果不走出去。就無法完成理論與實踐的有機結合,部分同學雖然通過實習單位的學習完成畢業(yè)論文,但是畢業(yè)設計和論文的時間和質(zhì)量也難以保證。因此,我們將畢業(yè)論文提前到第七學期安排任務,進行設計、論文的前期準備及調(diào)試工作,既可以保證充分的畢業(yè)設計時間又可以提高學生專業(yè)課的學習興趣和主動性,做到有的放矢.提高設計.論文和專業(yè)課的學習質(zhì)量。
針對在校學生缺少行業(yè)背景知識這一缺點,在教學中大力開展了與企業(yè)的合作,直接把學生派到相關企業(yè)進行實習和畢業(yè)設計,使得培養(yǎng)的嵌入式人才能夠適應企業(yè)的需要,目前我院已經(jīng)建立了中軟、中國農(nóng)業(yè)科學院信息所等校外實習基地,并簽訂了相關的實習協(xié)議。一方面學生在實踐工程項目中完成畢業(yè)設計和論文,綜合能力得到極大的提升,另一方面用人單位在與學校合作辦學的過程中也為自己培養(yǎng)了急需的技術人才,實行了定單式培養(yǎng),最終構筑高校.學生和企業(yè)獲利的共贏平臺,從而實現(xiàn)人才培養(yǎng)和社會需求的無縫對接。從以往經(jīng)驗來看,選擇嵌入式系統(tǒng)開發(fā)課題并能按時保質(zhì)保量完成課題的的學生知識面更廣,就業(yè)面更寬,既可以從事軟件開發(fā),也可以適應硬件的開發(fā)工作。
4 結語
嵌入式系統(tǒng)作為應用性極強的課程,其教學體系建設是一項復雜而艱巨的任務,包括完整的課程設置體系結構、不斷的豐富實踐教學內(nèi)容,獲取更多的實踐項目等內(nèi)容。隨著嵌入式在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應用的迅猛發(fā)展,如何真正立足于農(nóng)業(yè)院校發(fā)展特色,培養(yǎng)高素質(zhì)嵌入式系統(tǒng)農(nóng)業(yè)信息化人才,將是我們今后教學的方向和努力目標。
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0 引 言
物聯(lián)網(wǎng)最先起源于1999年麻省理工學院(MIT)自動識別中心提出的網(wǎng)絡無線射頻識別(RFID)系統(tǒng)[1-2]。2005年ITU在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念,并了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng) 》。ITU報告中指出將任何時間、任何地點、連接任何人,擴展到連接任何物品,萬物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)[3]。
物聯(lián)網(wǎng)被提出之后引起了廣泛地關注,研究人員對其做了大量研究。從技術角度來看,文獻[4]針對物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)問題,提出了一種面向物聯(lián)網(wǎng)傳感器采樣數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)庫集群系統(tǒng)構架IoT-ClusterDB,為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲與查詢處理提供了一種可行的解決方案[4]。文獻[5]研究物聯(lián)網(wǎng)的安全與隱私問題,利用可信計算技術和雙線性對的簽密方法提出了一個物聯(lián)網(wǎng)安全傳輸模型,滿足了物聯(lián)網(wǎng)的ONS查詢及物品信息傳輸兩個環(huán)節(jié)的安全需求[5]。從應用角度來看,文獻[6]將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于購物引導系統(tǒng),大大提高了工作效率,為了顧客節(jié)省等待時間[6]。文獻[7]將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于電動汽車智能充換電服務網(wǎng)絡當中,實現(xiàn)了電動汽車電池高效有序的管理[7]。文獻[8]提出基于物聯(lián)網(wǎng)的遠程智能家居控制系統(tǒng),將家居中的電器產(chǎn)品連入網(wǎng)絡,真正實現(xiàn)了智能化[8]。文獻[9]針對多車道復雜車輛行駛狀況,借助物聯(lián)網(wǎng)解決方案提出利用改進邊緣勢場函數(shù)來描述車輛行駛中動態(tài)產(chǎn)生威脅關系的方法[9]。
隨著計算機技術和通信技術的發(fā)展,路燈系統(tǒng)的功能越來越完善,智能化程度越來越高。而路燈系統(tǒng)所使用的傳感器如光強度傳感器、微波車輛檢測傳感器,不需要在所有的路燈上都安裝或者不需要安裝在路燈上。路燈節(jié)點與在其周圍分布的傳感器相互通信,構成一個無線傳感網(wǎng)絡,適合用物聯(lián)網(wǎng)方案來解決。
1 物聯(lián)網(wǎng)路燈體系構架
物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)分為四層:感知識別層、網(wǎng)絡構建層、管理服務層和綜合應用層[10]。在物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)中,路燈節(jié)點(包括其中的各種檢測、報警裝置)、光傳感器、微波車輛檢測器、攝像頭構成了傳感層。ZigBee無線傳感網(wǎng)絡、GPRS網(wǎng)絡、Internet構成了網(wǎng)絡層。管理服務層包括數(shù)據(jù)中心、控制中心服務器、智能手機、平板電腦等。綜合應用層包括智能電網(wǎng)、智能交通網(wǎng)絡、智能路燈。
在感知識別層中,光傳感器用于檢測光照強度,對路燈進行光控。由于相鄰路燈的光照強度基本相同,不需要每盞路燈都安裝光傳感器,系統(tǒng)中將路燈覆蓋區(qū)域進行分區(qū),每區(qū)中安裝一個光傳感器即可。凌晨時車輛很少,系統(tǒng)用微博車輛檢測器檢測車輛的出現(xiàn),然后適時開啟路燈。路燈上的攝像頭采集道路交通信息,為智能交通提供數(shù)據(jù)支持。
網(wǎng)絡構建層主要利用ZigBee、GPRS接入Internet。ZigBee終端節(jié)點和路由器將信息發(fā)送給協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器通過RS232與GPRS模塊連接,GPRS通過網(wǎng)絡將信息上傳給服務器。
管理服務層包括服務器、手機、平板電腦,通過這些設備對數(shù)據(jù)進行處理,將大規(guī)模數(shù)據(jù)高效可靠地組織起來,為上層應用提供支持平臺。
在綜合應用層中,物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)與智能電網(wǎng)進行交互,按照智能電網(wǎng)能耗要求進行亮度調(diào)節(jié);同時系統(tǒng)將傳感器和攝像頭采集到的信息傳遞給交通管理系統(tǒng),對數(shù)據(jù)處理后用于交通管理。圖1為物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)的構架圖。
2 物聯(lián)網(wǎng)路燈控制策略
凌晨車輛較少時,路燈系統(tǒng)不需要像傍晚車流量大時全功率開啟工作,無車時可以以最低亮度進行照明;而當車輛出現(xiàn)時,由于車輛很少,也可以以低于標準的亮度進行照明以節(jié)約能源。本文綜合考慮照明亮度和智能電網(wǎng)的節(jié)能要求,提出了物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)的照明策略。
2.1 系統(tǒng)工作流程及相關參數(shù)計算
(1)確定節(jié)能要求
系統(tǒng)首先由智能電網(wǎng)根據(jù)城市節(jié)能要求提出路燈系統(tǒng)期望能耗要求W,然后根據(jù)城市歷史車流量情況確定時刻t。在t之前車輛較多,路燈常亮;在t時刻之后車輛較少,路燈智能調(diào)節(jié)亮度。最后根據(jù)道路照明要求確定路燈常亮時的亮度A,并通過轉(zhuǎn)換系數(shù)計算出能耗aA。
(2)智能調(diào)節(jié)時期期望能耗計算
t時刻之前路燈亮度不變,能耗也不變,路燈節(jié)能主要是在智能調(diào)節(jié)時期。定義W1為智能調(diào)節(jié)期間期望總能耗,定義T(n1,n2)為n1~n2時刻之間的時間長度。
(3)單車期望能耗計算
定義P為單車期望能耗,N為智能調(diào)節(jié)期間歷史平均車流量,Ni為第前n天智能調(diào)節(jié)時期總車輛數(shù)目。根據(jù)智能調(diào)節(jié)時期期望總能耗W1和車輛歷史數(shù)據(jù),可以確定智能調(diào)節(jié)期間每輛車經(jīng)過時期望的能耗。
(4)單車動態(tài)能耗計算
每天智能調(diào)節(jié)時期經(jīng)過的車輛一般與歷史平均數(shù)據(jù)不同,若車輛經(jīng)過時以單車期望能耗對應的亮度照明,最終無法達到智能電網(wǎng)的能耗要求,所以要動態(tài)地調(diào)節(jié)路燈亮度。調(diào)節(jié)思想是,若當天智能調(diào)節(jié)時期車輛較多,路燈亮度就低一點(不能低于下限);若車輛較少,路燈亮度就高一點,用第n輛車出現(xiàn)的早晚來預測當天車流量的大小。定義Q1為路燈亮度下限所對應的能耗,即出于安全考慮,路燈亮度不能低于Q1所對應的亮度。定義Q為單車動態(tài)能耗,Δ為波動調(diào)節(jié)參數(shù),tn為第n輛車出現(xiàn)的時刻。用當天的T(t, tn)與歷史平均數(shù)據(jù)TN (t,tn)比較,預測當天車流量情況。若當天車輛較多超出了歷史數(shù)據(jù),則超出的車輛以Q1對應的亮度進行照明。定義n{TN(t,tn)}為TN(t,tn)所對應n的值。
車輛數(shù)目不超過歷史數(shù)值
車輛數(shù)目超過歷史數(shù)值
2.2 能耗曲線
對于通過PWM方式調(diào)光的LED光源,其能耗正比于亮度,假設比例系數(shù)為a,智能電網(wǎng)對路燈系統(tǒng)能耗的要求為W,路燈從傍晚18點鐘點亮,一直持續(xù)到第二天早晨6點。18點到t點由于車輛較多,路燈以標準亮度A持續(xù)照明,t點到6點車輛很少路燈采取動態(tài)照明。當W、A、t確定后,t到6點時間段內(nèi)的能耗也可確定。無車時路燈以αA的亮度照明(α為無車狀態(tài)亮度下限系數(shù),0≤α
3 實驗與仿真
為測量物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)實際能耗與期望能耗之間的誤差,本文對這一系統(tǒng)進行了仿真測試。N=30,并且由于在智能控制期間車輛出現(xiàn)的時刻完全是隨機的,認為30天的平均數(shù)據(jù)汽車是等時間間隔出現(xiàn)的,則汽車出現(xiàn)的時刻為0.2,0.4,0.6,…,6。
每組實驗需要產(chǎn)生2次隨機數(shù),第一次產(chǎn)生隨機數(shù)n,表示當天智能控制期間出現(xiàn)的車輛數(shù),25
4 結 語
本文提出的應用于智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)路燈系統(tǒng)能夠根據(jù)車流量和智能電網(wǎng)能耗要求智能地調(diào)節(jié)路燈亮度,實驗仿真顯示系統(tǒng)的累計誤差較小,能夠符合實際的工程要求。論文提出的單車動態(tài)能耗計算公式中參數(shù)Δ取值分別為5%、10%、15%,后續(xù)的研究中可以嘗試對Δ進行動態(tài)取值,以求達到更好的調(diào)光和節(jié)能效果。仿真實驗當中,認為30天平均歷史數(shù)據(jù)中汽車是等時間間隔出現(xiàn),可能會與實際情況有所差別,接下來的實驗中可以對平均歷史數(shù)據(jù)汽車出現(xiàn)時刻進行隨機模擬,以更好地貼近實際情況。
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一、網(wǎng)絡游戲中人際互動的理論依據(jù)
1.社會行為理論
哈貝馬斯認為目的行為即“勞動”,是以行為者與客觀世界的關系為前提,指權衡各種手段并選擇一種對現(xiàn)實明確目標最適當?shù)氖侄蔚男袨椤1]網(wǎng)絡游戲中的行為都是圍繞游戲展開的,游戲者需要的是盡快進入游戲,體驗游戲的樂趣可以認為是一種特殊的目的行為。
2.擬劇論
網(wǎng)絡游戲交往的特殊性就在于它是一種以電腦為媒介的非面對面的人際交往,具有面具性和匿名性。[2]所以,網(wǎng)絡更像一個戲劇舞臺,不同的是傳統(tǒng)的戲劇是演別人,而網(wǎng)絡游戲則是演自己,游戲舞臺只是提供一些背景和道具,劇情如何發(fā)展,結局會是怎樣都是未知的。
二、個案探究――網(wǎng)游“龍之谷”中的人際互動
1.“龍之谷”中人際互動的構成要素
1.1玩家與角色
人在日常生活中扮演著不同的角色呈現(xiàn)出各種不同的形貌,在龍之谷這種角色扮演類游戲過程中也是如此,玩家們扮演著自己的角色和他人互動。網(wǎng)游提供匿名與他人互動的世界,透過扮演不同的角色,無論是與真實世界極為接近的真正自我,或是截然不同的虛擬角色,人們創(chuàng)造了自我的形象并找到其自我認同與角色定位,借此玩家可以在網(wǎng)游的世界中滿足現(xiàn)實生活中無法做到或不能做的欲望。
1.2規(guī)則
社會規(guī)則是規(guī)定出來供大家共同遵守的制度或章程,規(guī)則是因為得到每個社會公民承認和遵守而存在的。同樣網(wǎng)絡社會群體也有規(guī)則,它指以個體的網(wǎng)絡行為習慣和與他人的網(wǎng)絡心理契約為基礎形成的,在某一特定的網(wǎng)絡群體活動中被認為是合適的成員行為的一種期望,是網(wǎng)絡群體所確立的一種標準化的觀念。當網(wǎng)絡群體規(guī)則在網(wǎng)絡群體成員的共同生活中一經(jīng)形成,便具有一種公認的社會力量,并不斷內(nèi)化為網(wǎng)絡群體成員的心理尺度,既對網(wǎng)絡群體成員的行為產(chǎn)生約束力,又成為網(wǎng)絡群體成員之間對各種言行的判斷尺度。[3]
1.3情景
隨著虛擬現(xiàn)實技術和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡游戲在情境構造方面也日益完善,吸引玩家的不僅是那些逼真的景物,更具魅力的是由游戲所設計和激發(fā)的多重互動,這使得玩家?guī)缀跬业某两渲?。[4]一些現(xiàn)實社會因素如相關輿論等也會對游戲玩家的交往心理產(chǎn)生影響,從而影響到他們對其他玩家或交往行為的印象與看法,成為附加的隱性環(huán)境因素。
2.“龍之谷”游戲中的互動層次
2.1玩家與游戲世界的互動
首先,游戲滿足玩家需求。炫目的視覺效果和暢快的游戲體驗吸引玩家進入世界,游戲中采用的是在隨機產(chǎn)生的地下城與野外進行戰(zhàn)斗的方式,玩家可以體驗到商店、任務、NPC等的樂趣,同時,志同道合的4名玩家可以一同進入地下城進行組隊戰(zhàn)斗。其次,玩家可以對游戲二度創(chuàng)作。數(shù)以萬計的玩家群體中并非所有的人都會為游戲的改進做出貢獻,但是哪怕只有百分之一的人對產(chǎn)品做出創(chuàng)新,哪怕他們只是做出非常微小的、積累性的改動,加起來就是潛力無窮的萬人研發(fā)團隊、這正是赫茨所命名“百萬猴子法則”。
2.2玩家之間的互動
首先,玩家會因為游戲內(nèi)關系產(chǎn)生一種“社會壓力”。在對玩家的深度訪談中了解到,玩家反映說:“我要隨時關注我的公會的信息欄,一旦有戰(zhàn)役通知就必須馬上到場。否則將被工會領導以信譽不良除名,這對我的游戲升級是很大的損失?!睂τ谄胀ㄍ婕疑星胰绱?,工會領導者就更有“社會壓力”。其次,玩家之間的線上關系對其線下的社會互動有重要影響,反之亦然。游戲中大部分玩家都是與同一批游戲伙伴相見、溝通的,因此其所屬的游戲社區(qū)、公會也是相對固定的。
三、新型人際互動模式的現(xiàn)實意義
1.對個人的意義
1.1.滿足人際交往的需求
網(wǎng)游中的人際交往為個體情感宣泄提供了良好的途徑,雖然在網(wǎng)絡游戲中游戲者可以選擇不交往,但是要正好的享受游戲的樂趣,交往是必不可少的,并且還有助于游戲者在游戲世界中良好和諧的人際關系的建立。
1.2.提高在現(xiàn)實中人際交往的能力
現(xiàn)在的大型網(wǎng)絡游戲都是要團結合作下副本,交流顯得尤為重要。游戲在線的實時聊天幫助團隊作戰(zhàn),游戲人物可以自由交流,結為好友甚至結婚,有很多人在游戲中配合默契產(chǎn)生好感會在現(xiàn)實中相約見面,這就是的虛擬和現(xiàn)實有了交集,擴大了人們的交際圈,這在一定程度上提高了人們的交際能力。
2.對團體的意義
2.1.培養(yǎng)團隊合作精神
如今的大型網(wǎng)絡游戲都是講究團隊合作,如何在網(wǎng)絡游戲中既扮演好自己的角色又能配合隊友順利過關這成為每位玩家要思考的問題,人們常說不怕狼一樣的對手,就怕豬一樣的隊友,個人的單打獨斗是不能讓全隊通關的,有些關鍵人物如果沒發(fā)揮好自己角色的功能很容易造成滿盤皆輸?shù)木帧?/p>
2.2發(fā)揚奉獻精神,增強集體榮譽感
有些網(wǎng)絡游戲中的角色是輔助型的角色,需要奉獻自己保護隊友安全,只有這樣才能讓團隊打通副本過關,有時候有些玩家覺得自己能力不夠強時,也會有意識的為能力強的隊友保駕護航,保留隊友實力去對抗boss,這種奉獻精神都是為了整個團隊最后的勝利。
參考文獻
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篇7
1 現(xiàn)階段物流工程專業(yè)實驗教學存在的問題
1 .1 實驗教學內(nèi)容設計問題
目前,山東科技大學校物流工程專業(yè),有大量的專業(yè)課程都涉及實驗教學環(huán)節(jié),比如《物流設施設備》、《機電傳動與控制》、《電氣控制與PLC應用技術》、《物流自動化系統(tǒng)設計及應用》、《物流信息技術》、《物流管理信息系統(tǒng)》、《物聯(lián)網(wǎng)技術及應用》等專業(yè)課程,但受實驗設備的限制,傳統(tǒng)實驗內(nèi)容缺乏典型的設計,內(nèi)容相對零散,連續(xù)性和邏輯性不足,沒有形成基于問題或?qū)嵺`的整體導向。
1 .2 實驗考核制度問題
目前,物流專業(yè)實驗課程中實驗設備較為單一,多為仿真軟件和設備模型,因此,實驗中無法充分考核到每個學生的動手操作能力,以至于很多課程依然采用實驗報告作為唯一的考核方式,而單憑一紙報告書并不能準確反映學生具體的實驗過程。1 .3 學生積極性問題此前,由于陳舊的實驗設備和零散的實驗內(nèi)容,導致學生對實驗課程的重視程度不夠,認為實驗過程不重要,實驗結束后能夠完成實驗報告即可,因此,每次實驗大部分學生不會主動預習實驗流程,對每次實驗的目的、原理、過程了解很少甚至是一無所知,對實驗過程總是敷衍了事。
2 智能物流技術實驗室平臺簡介
為滿足物流工程專業(yè)實驗教學的需要,山東科技大學2019 年斥巨資建立了智能物流技術實驗室。該實驗室的硬件設備主要包含四大塊,如圖1 所示,分別是自動化立體倉庫模塊、智慧物流模塊、運輸與配送模塊、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺。其中,自動化立體倉庫模塊的主要設備有立體貨架、高速輕型堆垛機、出入庫分揀滾筒輸送鏈、出入貨臺、動態(tài)稱重機,三維測體積設備,條碼閱讀器,電子揀貨系統(tǒng),機器人碼垛系統(tǒng)。智慧物流模塊的主要設備有RFID閱讀器、RFID寫卡器、電子標簽、手持終端和條形碼打印機。運輸與配送模塊設備主要有激光導引移載式AGV小車、激光導引頂升貨架式AGV。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺包括了6 個獨立的展板,分別是圖像識別處理板塊、電機及驅(qū)動系統(tǒng)板塊、安全防護系統(tǒng)板塊、光電傳感器板塊、AGV模擬控制板塊、測距傳感器板塊。不僅如此,實驗室還配套其他物流設備,如動液壓搬運車、碼垛機器人、托盤等等;此外,與該物流設備配套的軟件資源主要有智能倉儲管理及監(jiān)控軟件、堆垛機控制系統(tǒng)軟件、移載式AGV控制系統(tǒng)軟件、頂升貨架式AGV控制系統(tǒng)軟件。圖1 智能物流技術實驗室平臺。
3 物流工程專業(yè)實驗教學改革的思考與設計
針對目前物流工程專業(yè)實驗教學中存在的問題,依托山東科技大學智能物流技術實驗室平臺,以培養(yǎng)創(chuàng)新應用型物流人才為目標,突出專業(yè)特色,從實驗教學內(nèi)容設計、實驗教學方法改進以及實驗考核體系構建三方面出發(fā),對物流工程專業(yè)實驗教學模式進行了研究與探索。
3 .1 基于智能物流技術實驗室平臺的實驗教學內(nèi)容設計
依托智能物流技術實驗室的硬件設備和軟件平臺,開設物流設備、物流信息技術、AGV導航與控制、PLC控制、碼垛機控制等多方面的實驗內(nèi)容,這些內(nèi)容可以按照對不同年級學生的培養(yǎng)目標劃分為四個層次:認知性實驗、專業(yè)基礎性實驗、綜合性實驗、創(chuàng)新性實驗,如圖2 所示。這些實驗項目可以有效支撐學校物流類課程《物流設施設備》、《物流系統(tǒng)規(guī)劃》、《物流倉儲設備選型與設計》、《物流自動化系統(tǒng)設計及應用》、《倉儲與配送管理》、《物流信息技術》、《物流管理信息系統(tǒng)》、《物聯(lián)網(wǎng)技術及應用》等專業(yè)課程的實驗教學及部分實踐課程教學任務。① 認知性實驗。該類實驗主要針對大一年級的學生開設,目的是使學生了解物流工程專業(yè)基礎知識。依托智能物流技術實驗室,針對《物流工程專業(yè)導論》、《物流設施設備》課程研究設計相關實驗。② 基礎性實驗。該類實驗主要針對大二年級學生開設。這個階段的課程設置主要以專業(yè)基礎課為主,如《電工學》、《計算機程序設計基礎》、《機械設計基礎》等,目的是為后續(xù)專業(yè)課程的開設提供相應的電路基礎,設計基礎和軟件基礎。因此,針對大二年級學生開設專業(yè)基礎性實驗,使學生可以掌握物流工程專業(yè)實驗的基本技能,熟悉物流裝備實際操作流程。③ 應用綜合性實驗。該類型的實驗主要是針對大三年級學生開設,其涉及較多的專業(yè)前沿內(nèi)容,重點是訓練學生的綜合、設計能力,主要由綜合性和設計性課程實驗組成;實驗中要求學生可以根據(jù)工程實際需求,完成設施設備的選擇、作業(yè)單元的設計、物流系統(tǒng)的整體布局。除此之外,還要求學生具備物流系統(tǒng)運行中對所遇故障的診斷、處理及維護的能力。④ 創(chuàng)新性研究性實驗。該類實驗主要是以“問題為中心”,以學生為主導,要求學生在教師的輔助下,自主探究并獨立完成,將所學的理論知識運用到實踐中。該類實驗主要面向大四學生開設,旨在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新能力,提升實踐能力,為步入工作崗位或是進一步的研究深造打下基礎。
3 .2 實驗教學方法的改進
根據(jù)實驗內(nèi)容的設計,對原有的注入式教學方法進行改進,通過實施多層次教學,讓學生成為實驗的主體,引導學生在所學理論基礎知識的前提下,根據(jù)自身掌握的實驗技能去獨立思考、設計并完成相關的實驗項目。在實驗教學過程中,對于認知性實驗和基礎性實驗,這兩類實驗主要由教師指導學生完成,通過這兩類實驗,使得學生能夠了解本專業(yè)涉及的前沿物流設施設備,掌握設備的使用方法,鍛煉基本的動手操作能力和工程實踐能力。對于應用綜合設計性實驗,則由教師針對不同的實驗項目提出相對應的設計要求,由學生根據(jù)所學專業(yè)課程的理論知識完成實驗方案的設計,目的是培養(yǎng)學生的綜合、設計能力。而對于創(chuàng)新研究類實驗,教師負責為學生提供可作為研究對象的實驗設備的型號參數(shù),擬定實驗題目以及該實驗中可研究的內(nèi)容,其中實驗內(nèi)容注重與最前沿的物流技術相結合,學生需要完成自主查閱文獻資料,自主選擇實驗項目,獨立研究實驗方案等工作,并最終完成實驗。在學生完成綜合設計性實驗和創(chuàng)新研究性實驗期間,對學生開放實驗室,讓學生可以有更多時間去自主調(diào)試研究實驗設備,驗證分析實驗方法。
3 .3 實驗考核體系構建
篇8
一、新媒體與大學生人際關系的變革
20世紀60年代,“ New Media(新媒體)”這一傳播概念由美國CBS技術研究所所長P·戈爾德馬克首次提出,用以指代和傳統(tǒng)印刷媒介不同的、基于電波和圖像傳輸技術的廣播、電視、電影等媒介形態(tài)。[1]P15隨著時展和科技進步,到了新世紀,新媒體的內(nèi)涵和外延已發(fā)生了極大變化。今天所指的新媒體,是相對于報紙、廣播、電視等傳統(tǒng)媒體而言的新的媒體形態(tài),包括網(wǎng)絡媒體、手機媒體、數(shù)字電視、觸摸媒體、博客、播客、維客、微博等,是指利用數(shù)字技術、網(wǎng)絡技術,通過互聯(lián)網(wǎng)、寬帶局域網(wǎng)、無線通信網(wǎng)以及衛(wèi)星技術等渠道,以計算機、手機、數(shù)字電視為終端,向用戶提供信息和娛樂服務的傳播形態(tài)。[2]P4以網(wǎng)絡、數(shù)字電視、手機媒體為主要代表的新媒體,與傳統(tǒng)媒體相比,主要具有以下三個方面的典型特征:跨時空性、強交互性、超虛擬性。[3]P10-11
互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及,引起整個社會生產(chǎn)、生活方式的深刻變化,互聯(lián)網(wǎng)形成了人的第二生存空間——“網(wǎng)絡社會”,也即構筑起了一個全球性、開放性、全方位性的“相互聯(lián)系的人們總體”。[4]這是一個與現(xiàn)實社會相對應的“虛擬社會”,它使人類社會以往的交往方式發(fā)生了革命性的變革,給人類的交往帶來了一個全新的時代。在當代,新媒體逐漸充斥著社會交往尤其是大學生人際交往的空間,大學生的思想觀念和行為方式已深深地打上了新媒體的烙印。新媒體以其信息資源的豐富和交流的便捷,已成為大學生獲取和交流信息的重要渠道,深受大學生的關注和喜愛,為當前大學生人際交往提供了新的平臺和良好的環(huán)境。但隨之而來的信息失控、人際關系脆弱等也給新時代大學生的人際交往帶來了諸多挑戰(zhàn)。
二、新媒體對大學生人際關系的影響
新媒體對大學生的人際交往帶來了雙重影響,在一方面帶來的人際關系全新變化的同時,其產(chǎn)生的消極影響也是顯而易見的。
(一)新媒體對“90后”大學生人際關系的正面影響
1、新媒體提供了全新化的交往方式
新媒體逐漸使人們擺脫了傳統(tǒng)的交往和獲取信息的方式,成為更貼近于現(xiàn)代信息時代的接收方式。充分調(diào)動了人們各種感官的自然平衡,使得接受信息變得越來越快捷,迎合了大學生對自由、自主、理想的生活方式的追求,更加符合大學生的交往需求。同時,數(shù)字化彰顯網(wǎng)絡科技魅力。這種數(shù)字化的交往方式,使信息的傳遞方式更具有時代性、時效性。信息通過網(wǎng)絡以超快的速度進行傳遞,使大學生的人際交往更加快速和便捷,大學生的校園文化生活也更加豐富。
2、新媒體豐富了人際交往手段
傳統(tǒng)的人際交流方式已經(jīng)不能適應當今人際交往的需要。網(wǎng)絡人際交往為大學生提供了一個便捷的交往方式,新媒體滲透在大學生學習生活的方方面面,網(wǎng)上聊天、購物、交友等,是大學生最常見的、使用最多的網(wǎng)絡交往形式,網(wǎng)絡不僅僅豐富了大學生們的學習和生活,還為大學生人際交往提供了便利的條件,極大的增強了大學生人際交往的熱情。
3、新媒體培養(yǎng)了人際交往的平等性和自主性
在網(wǎng)絡人際交往中,個體現(xiàn)有的社會身份、角色和地位等都可以得以隱藏。因此,網(wǎng)絡人際關系某種程度上實現(xiàn)了一種現(xiàn)實社會不可能實現(xiàn)的“虛擬”平等和心理平等。同時,在虛擬性的交往中,大學生的自主性顯著增強,相對于傳統(tǒng)的人際交往,個體更容易在新媒體的交往中表現(xiàn)自己的個性和自我形象。
(二)新媒體對“90后”大學生人際關系的負面影響
1、新媒體的弱監(jiān)控性助推大學生交往的信任危機
新媒體自身有虛擬性。 90后”大學生在交往中,由于缺乏豐富的人生閱歷和正確的科學理論的指導,更容易受到網(wǎng)上不良信息的腐蝕,助推了大學生道德品質(zhì)的滑坡。在虛擬的世界中,大學生可以伸縮自如地張揚自我,就導致了大量不負責任的言論,虛假信息等失范行為。網(wǎng)絡開啟了個性化的時代,在新媒體環(huán)境下,每一個公民都能擔當“記者”的角色,任何人都可以通過新媒體信息和發(fā)表評論,使信息源頭更廣而難以控制。[5]
2、網(wǎng)絡自律缺失導致大學生人格障礙頻發(fā),阻礙正?;娜穗H交往
大多數(shù)沉迷于網(wǎng)絡的大學生很容易形成人格發(fā)展障礙,他們在“現(xiàn)實中達不到自己的理想狀態(tài),滿懷失意。他們在網(wǎng)上尋找的是自己的理想,尋求的是一種虛擬的價值實現(xiàn)和幻想的成功,”“他們選擇的是逃避,選擇的是暫時的滿足。”[6]P105大學生長期處于這種心理狀態(tài),很容易誘發(fā)各種人格障礙,突出的有兩種:攻擊性人格障礙和雙重人格障礙。人格障礙問題反映到人際交往中,他們更容易選擇攻擊往以實現(xiàn)心理上的滿足;他們可能會在交往中模糊或者混亂自己的角色定位,出現(xiàn)交往沖突和人際關系障礙,甚至導致交往能力弱化或嚴重退化。
3、社交網(wǎng)站弱化大學生人際溝通能力,影響交際質(zhì)量
大學生處于一種渴求交往、渴求理解的心理發(fā)展時期,網(wǎng)絡社交的自主隨意性切合了大學生的心理需求,因此獲得了廣大學生的青睞。但是對于網(wǎng)絡社交方式的過度依賴,大學生對于現(xiàn)實社交的漠視和疏遠。不僅會引緒失落、喪失生活興趣、精神萎靡等身體和心理問題,更會弱化其人際交往溝通能力。美國斯坦福大學學者諾曼尼就曾經(jīng)指出:國際互聯(lián)網(wǎng)會創(chuàng)造一個全是孤單者的世界。[7]
三、新媒體視域下 “90后”大學生和諧人際關系的重塑
大學生人際關系主要包括網(wǎng)絡人際關系和現(xiàn)實人際關系,也可以簡單概括為網(wǎng)絡交往和現(xiàn)實交往。這兩種方式既有內(nèi)在聯(lián)系,又有明顯的區(qū)別。說到底,人際關系是在現(xiàn)實生活中形成的人與人之間的關系,傳統(tǒng)面對面之間的交流、溝通是其固有的特征和重要形式。同時,網(wǎng)絡人際交往作為建立人際關系的重要載體,也發(fā)揮著不可替代的作用。忽視任何一種交往形式,都會影響到大學生和諧的人際關系。
(一)積極引導,優(yōu)化網(wǎng)絡人際交往的形式和內(nèi)容
1、倡導“慎獨”精神,提高網(wǎng)絡交往道德水平
儒家思想提倡“慎獨”精神,它在本質(zhì)上講是一種自律精神。網(wǎng)絡具有自主性。在網(wǎng)絡環(huán)境中人們的道德呈現(xiàn)出了一種更少依賴特性和更多自主的性質(zhì),這種自主性必須呼喚“慎獨”精神。同時,網(wǎng)絡具有開放性,網(wǎng)絡道德也從封閉的道德走向開放的道德,更需要“慎獨”精神?!吧鳘殹本裥枰W(wǎng)絡主體的大學生首先培養(yǎng)自我意識。自我意識是他律向自律轉(zhuǎn)化的前提。其次,要強化責任意識。黑格爾認為,自由的實現(xiàn),必須在責任的限制內(nèi)發(fā)生?!柏熑我庾R是主體對自身所擔負的義務、職責、使命意識,它是主體自主地從事道德活動的內(nèi)在動力?!盵8]P322最后,還要加強規(guī)范意識,把“慎獨”精神貫穿于網(wǎng)絡交往中,培養(yǎng)良好的網(wǎng)絡道德。
2、優(yōu)化校園網(wǎng)絡育人環(huán)境,強化網(wǎng)絡交往的監(jiān)管和引導
優(yōu)化校園網(wǎng),營造安全的網(wǎng)絡交往環(huán)境。強化校園網(wǎng)技術控制,借助技術手段,提升網(wǎng)絡功能,建立防火墻,不斷更新殺毒軟件,屏蔽和阻擋不良信息的侵入,凈化網(wǎng)上環(huán)境。[9]P161-162同時要從源頭上減少、杜絕有害信息,強化正面引導,凈化媒體環(huán)境。
(二)、探索創(chuàng)新,重塑現(xiàn)實人際交往的平臺
1、建設高品位的校園文化
校園文化具有凝聚、引導、激勵和約束的功能。要積極組織各種形式新穎、為大學生喜聞樂見的校園活動,為大學生科技創(chuàng)新活動、文化體育活動提供平臺和條件,并逐漸形成豐富的校園文化。同時,在良好的校園生活中要注意滲透平等意識,積極鼓勵、吸引有網(wǎng)絡成癮傾向的大學生參加各種校園活動,組織各種社團或興趣小組,并定期開展活動,使他們獲得現(xiàn)實人際交往的成功體驗,這樣不僅可以幫助他們脫離虛擬的網(wǎng)絡世界,更可以使他們樂于現(xiàn)實生活,并逐漸提高自己適應環(huán)境的能力。
2、重塑和諧的校園人際關系
在大學校園里,師生關系、同學關系是大學生人際關系的重要組成單元。大學生人格障礙出現(xiàn)的原因很大程度上是人際關系處理不好,得不到老師的關心與關愛、得不到同學的認可與幫助,久而久之,使大學生產(chǎn)生自卑、孤僻的性格,影響其健康成長。所以,重塑和諧的校園人際關系,必須從這兩種關系抓起。因此,一方面要大力提倡師生平等,尊重和愛護學生,進一步建立互相平等、相互關愛的師生關系。另外,要引導和諧的同學關系。積極營造同學之間互幫互讓、團結和睦、友好和善的交往氛圍,構筑相互尊重、相互激勵、相互學習、平等互助的新型同學關系。
3、創(chuàng)新社會實踐活動,從“小社會”走向“大社會”
大學校園生活是整個社會的一個縮影,可以稱謂“小社會”。 學校內(nèi)部的人際關系相對比較簡單,教師與同學、同學與同學之間的相互交流目的比較單純,很少有根本利益和利害關系的沖突。正因為如此,大學生對人性的復雜性和社會的復雜性認識有限,更多的是從書本上學習和了解,實踐經(jīng)驗不足,適應社會的能力亟待加強。因此,要創(chuàng)新社會實踐的形式,為大學生提供社會實踐的平臺,讓更多的學生參加社會調(diào)研、社會志愿、社會公益活動等等,使更多的學生走出校園,以開放的胸懷、開闊的眼界走向“大社會”,磨練意志,砥礪品行。這樣可以使大學生在現(xiàn)實社會中豐富人際交往的經(jīng)驗,掌握更多的人際交往技能,在實踐中提高現(xiàn)實人際交往能力。
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篇9
在全球化趨勢不斷加強、國際競爭日趨激烈的今天,以文化和知識為核心的創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)在世界各地蓬勃興起。事實證明,創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模和程度已經(jīng)成為衡量一個國家和城市綜合競爭力水平高低的重要標志。伴隨著科技的進步和經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人們的消費觀念由物質(zhì)消費為主向文化消費為主轉(zhuǎn)變,在這種轉(zhuǎn)變過程中,創(chuàng)意成為經(jīng)濟增長的重要源泉。
近年來,我國創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)也有很大發(fā)展,上海、深圳、成都、北京等地積極推動創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,正在建立一批具有開創(chuàng)意義的創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)基地。本文從創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈角度出發(fā),探索解決福建省創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)面臨的問題,提出思考與對策。
2 創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈
2.1 創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)
從當前的研究來看,創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)主要從四個角度進行闡述。其一,從產(chǎn)權的角度進行闡述,認為創(chuàng)意活動是一項個體的創(chuàng)造力通過產(chǎn)權創(chuàng)造財富的活動。英國創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)特別工作組的籌劃文件(CITF)把創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)定義為:“源于個體創(chuàng)造力技能和才華的活動,而通過知識產(chǎn)權的生成和取用,這些活動可以發(fā)揮創(chuàng)造財富和就業(yè)的潛力”[1]。
其二,從產(chǎn)業(yè)化的角度進行分析,認為創(chuàng)意活動是將創(chuàng)造力產(chǎn)業(yè)化的過程。張京成(2006)將創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)定義為“那些具有一定文化內(nèi)涵,來源于人的創(chuàng)造力和聰明智慧,并通過科技的支撐作用和市場化運作可以被產(chǎn)業(yè)化的活動的總和”[2]。
其三,從集群化的角度,厲無畏(2006)認為凡是由創(chuàng)意推動的產(chǎn)業(yè)均屬于創(chuàng)意產(chǎn)業(yè),并把以創(chuàng)意為核心增長要素的產(chǎn)業(yè)或缺少創(chuàng)意就無法生存的相關產(chǎn)業(yè)稱為創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)[3]。
其四,從價值鏈的角度,潘瑾等人(2007)認為,創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)是指以創(chuàng)新思想、技巧和先進技術等知識要素為核心,通過一系列創(chuàng)意活動,引起生產(chǎn)和消費環(huán)節(jié)的價值增值,為社會創(chuàng)造財富和提供廣泛就業(yè)機會的產(chǎn)業(yè)[4]。
本文試圖通過創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈的角度,認為創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)就是以創(chuàng)新思想等知識要素,通過一系列的創(chuàng)意活動,包括創(chuàng)意生產(chǎn)、創(chuàng)意營銷等等,使得生產(chǎn)和消費環(huán)節(jié)的價值增值的產(chǎn)業(yè)。由于創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)是通過一系列創(chuàng)意過程的價值增值來體現(xiàn)的,創(chuàng)意的過程也就是價值鏈實現(xiàn)的過程。
2.2 創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈
創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈指從創(chuàng)意源到創(chuàng)意成果產(chǎn)業(yè)化的過程中,由創(chuàng)意主體通過系列創(chuàng)意活動形成增值鏈條的集合體。創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈是一個復雜的網(wǎng)絡系統(tǒng),企業(yè)、文化機構、研發(fā)機構、大學、投資機構(包括公共和私人投資機構)、政府、中介機構、推廣機構等若干創(chuàng)意主體在創(chuàng)意價值鏈的構建中分別承擔著不同的功能。借鑒黃剛等(2007)的相關研究,依據(jù)創(chuàng)意主體在創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈系統(tǒng)中的不同作用和地位,我們從邏輯上可以把創(chuàng)意價值鏈分解成創(chuàng)意源、原創(chuàng)構想、方案設計、試驗模型、初步市場化以及創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化等六類具有不同創(chuàng)意功能的組織節(jié)點。各組織節(jié)點具有不同的創(chuàng)意功能,所起的作用各不相同,具有不可替代性[5]。
3 創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈增值過程
3.1 創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈的構成
創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)是具有原創(chuàng)性、具備明顯知識經(jīng)濟特征和高度文化含量的一種產(chǎn)業(yè),它將原創(chuàng)性的文化創(chuàng)意規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化,使之產(chǎn)生經(jīng)濟效益;它以創(chuàng)意為核心,將抽象的文化直接轉(zhuǎn)換成具有高度經(jīng)濟價值的產(chǎn)業(yè)[6]。
內(nèi)容創(chuàng)意,即創(chuàng)意形成環(huán)節(jié)。參與的市場主體是文化內(nèi)容提供者,其中的關鍵人物是藝術家、設計師等,主要增值部分就在其原創(chuàng)性的知識含量中;生產(chǎn)制造,是將創(chuàng)意通過技術、工藝等生產(chǎn)流程批量生產(chǎn)創(chuàng)意產(chǎn)品;營銷推廣,是由商、策劃人、經(jīng)紀人、傳媒中介人和制作人等運用各種營銷模式將其價值和實用價值銷售讓渡給消費者;傳播渠道,是創(chuàng)意產(chǎn)品的銷售或發(fā)行通路,這是創(chuàng)意變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)的關鍵環(huán)節(jié);消費者對整個價值鏈具有反饋和互動的作用(厲無畏,2006)。
3.2 創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈的增值過程
針對創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈,不同的學者從不同的角度揭示了其價值增值的過程。從縱向的產(chǎn)業(yè)功能分工角度來看,技術研發(fā)與應用、文化創(chuàng)意產(chǎn)品的制作與傳播、衍生產(chǎn)品的制作與推廣等環(huán)節(jié)同樣具有價值增值功能,它們從產(chǎn)品或服務運作的邏輯過程考察產(chǎn)業(yè)的增值過程[7]。文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)涉及技術研發(fā)、策劃、生產(chǎn)制作、市場營銷等環(huán)節(jié),其價值鏈可以用“微笑曲線”來表示,結合創(chuàng)意在不同階段的表現(xiàn)形態(tài),表示如下圖:
第一階段,基礎開發(fā)與技術集成。應注重基礎研發(fā)對于技術集成的帶動作用,促進基礎研發(fā)成果的轉(zhuǎn)化和利用。在現(xiàn)有高新技術產(chǎn)業(yè)園區(qū)的基礎上推動技術集成是文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。這一階段是創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為作品的階段,人才的吸引、經(jīng)濟環(huán)境氛圍的支撐是創(chuàng)意增值形成的重要元素。
第二階段,內(nèi)容制作。內(nèi)容產(chǎn)業(yè)已成為文化經(jīng)濟傳播交流的“基礎的基礎”。第二階段是產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,這一階段主要是創(chuàng)意性工藝流程的運用,在價值鏈形成過程中缺少一些技術性含量,在微笑曲線中這個階段的利潤也是最低的,因此這個階段的增值幅度較小。
第三階段,產(chǎn)品運營。文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有賴于盈利模式的創(chuàng)新,其核心是為創(chuàng)意產(chǎn)品提供展示和傳播的平臺,同時,依托該平臺實現(xiàn)各種資源的整合,以創(chuàng)造經(jīng)濟價值。這個階段是創(chuàng)意產(chǎn)品通過營銷的手段再次增值的過程。在微笑曲線表示此階段仍有一定的利潤空間,創(chuàng)意性的營銷成為了產(chǎn)品增值的一大部分。
第四階段,版權貿(mào)易。除了通過產(chǎn)品運營以增加受眾之外,文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)還注重通過版權貿(mào)易來實現(xiàn)價值增值。通過搭建版權交易平臺,促進成果的授權和使用,有利于文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
4 福建省創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及對策
4.1 福建省創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
福建的產(chǎn)業(yè)集群主要集中分布在沿海的福州、廈門、泉州、漳州等城市,其中泉州的表現(xiàn)尤為突出,擁有南安石材、石獅服裝紡織、晉江旅游運動鞋等產(chǎn)業(yè)集群。據(jù)悉,在未來5年中,福建產(chǎn)業(yè)集群的布局將以電子、機械、石化等三大主導產(chǎn)業(yè)為重點,以傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)為基礎,以大型骨干企業(yè)為龍頭,以延伸產(chǎn)業(yè)鏈為主線,加快產(chǎn)業(yè)集聚的壯大,全面提升福建省產(chǎn)業(yè)綜合競爭力。
葉阿忠等人(2009)通過對科研、教育、采掘業(yè)、制造業(yè)、能源的生產(chǎn)與供應業(yè)等產(chǎn)業(yè)的科技投入產(chǎn)出進行研究,認為我省的科技投入無論是在經(jīng)費和人員上都明顯配備不足,分別僅占全國投入的2.2%和2.46%[8]。
4.2 思考及對策
根據(jù)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)鏈的構成結構而言,創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)要經(jīng)過內(nèi)容創(chuàng)意、生產(chǎn)制造、營銷推廣、傳播渠道和交換消費價值鏈的這五個環(huán)節(jié)的價值增值。作為海峽西岸經(jīng)濟區(qū)核心省份的福建,正以一個全新的面貌來迎接產(chǎn)業(yè)上的一次進步,積極地改變以往對福建的印象,大舉發(fā)展福建經(jīng)濟?,F(xiàn)今已經(jīng)開通了溫福高速鐵路、福廈高速鐵路,產(chǎn)業(yè)結構升級,產(chǎn)業(yè)鏈整合也成為了經(jīng)濟發(fā)展的重點,以下就福建目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況提出幾點意見:
4.2.1構建區(qū)域合作平臺
海峽西岸經(jīng)濟區(qū)戰(zhàn)略構想的提出是建立在跨越行政區(qū)劃約束的基礎之上,作為這一區(qū)域的核心省份――福建,應突破地理范圍的局限來思考福建文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。福建省應利用自身特殊的連接位置,以及相鄰臺灣的地理位置,創(chuàng)建文化產(chǎn)業(yè)區(qū)域間的合作平臺,如海峽兩岸文化產(chǎn)業(yè)博覽會,使得福建的文化產(chǎn)業(yè)既能夠“走出去”,又能將文化產(chǎn)業(yè)中優(yōu)秀的部分很好地“引進來’,從而促進海峽西岸經(jīng)濟區(qū)文化的繁榮[9]。
4.2.2營造寬松的文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)環(huán)境
目前福建文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)市場發(fā)育不完全,文化企業(yè)的市場主體地位沒有形成。而政府產(chǎn)業(yè)政策對文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)影響很大,要完善文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)政策法律,特別是知識產(chǎn)權保護;同時完善投融資渠道,允許民營資本、境外資本投資文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的相關領域,讓產(chǎn)業(yè)資本與金融資本實現(xiàn)融合,讓資本促進文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈各個環(huán)節(jié)的發(fā)展,最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價值鏈各個環(huán)節(jié)收益[10]。
4.2.3加強對創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)內(nèi)容的創(chuàng)造及營銷
作為企業(yè)本身而言,內(nèi)容的創(chuàng)造及營銷是決定這個項目成敗的關鍵。就目前的市場而言,這樣的市場是一個以消費者為主導的市場,不具備出奇出妙的點子是很難引得消費者的滿意的。就湖南電視臺的《天天向上》以及剛推出不久的《8090》都抓住了當代年輕人的心理,在辦好這兩個產(chǎn)品的同時,湖南電視臺也增加了其品牌的魅力。
而福建本土文化中包含有閩都三山文化、莆仙媽祖文化、閩南僑鄉(xiāng)文化、閩北理學文化、閩東畬族文化、閩西客家文化。同時,福建還是中國重要的工藝美術大省和戲曲大省。可以說,我省發(fā)展文化產(chǎn)業(yè)具有一定的資源優(yōu)勢和人文優(yōu)勢。因此在原有文化中加入新的元素,加上強有力的文化傳媒的推廣,扶持福建的創(chuàng)意文化產(chǎn)業(yè)。
4.2.4重視新技術對文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈的影響
完善的科學技術研究開發(fā)體系,為提高原創(chuàng)能力打下基礎。當前,各種新技術正在改變文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)組織結構和運作方式,特別是互聯(lián)網(wǎng)技術、移動通信技術和3G新技術對文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈產(chǎn)生了深遠影響。網(wǎng)絡游戲、手機彩鈴、手機電視和游戲成為文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)新的增長點,使產(chǎn)業(yè)價值鏈各環(huán)節(jié)有了新的增值收益。
5 結論
創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)鏈包括了內(nèi)容創(chuàng)意、生產(chǎn)制造、營銷推廣、分銷傳播、交換消費五個環(huán)節(jié)。該過程在創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)化進程中創(chuàng)造價值。創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)價值鏈分析為觀察產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了嶄新的視角。本文通過對福建省創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的分析,為政府和企業(yè)的戰(zhàn)略決策提供了有效的思維方法。
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篇10
鑒于電子計算機與人們是如此親密無間,電子計算機也就必然從高端科技演變成為人們的基礎知識。2006年3月,曾任美國卡內(nèi)基?梅隆大學(CMU)計算機科學系主任,現(xiàn)任美國基金會(MSP)計算機和信息科學與工程部(CISE)主任的周以真Jearmette M.Wing教授,在美國計算機權威刊物《Communicatons of the ACM》上,首次提出了計算思維的觀念。計算思維這一觀念提出后,立即得到美國教育界的廣泛支持,并引起了歐洲的極大關注。2007年9月19日,歐洲科學界、工業(yè)界和政府的一些領導者還在布魯塞爾皇家科學院召開了一次名為“思維科學――歐洲的下一個政策挑戰(zhàn)”的會議。
在國內(nèi),為了緊跟國際學術動態(tài),推動教學理念的更新,全國高等學校計算機教育研究會早在2003年10月31日,就在桂林電子工業(yè)學院主辦了全國“計算機科學與技術方法論”專題學術研討會,在熱烈的討論中,也萌發(fā)了計算思維的理念。本次會議有來自全國百余所高校的150余位代表參會,還吸引了哲學界、物理學界的學者參加,討論中不僅有相同的觀點共識,也有對立的論點交鋒,會議開得熱烈、成功。大會收到論文100余篇,其中64篇由核心刊物《計算機科學》雜志專輯發(fā)表。
5年之后的2008年10月31日,全國高等學校計算機教育研究會又在桂林電子科技大學召開了“計算思維與計算機導論”專題研討會,探討了科學思維與科學方法在計算機學科教學創(chuàng)新中的作用。來自全國80多所高校,包括70多位計算機學院院長、主管教學的副院長在內(nèi)的近百名專家出席了會議。在本次會議上,桂林電子科技大學董榮勝教授、武漢大學費定舟教授、國防科大李婷婷博士、著名計算機教育家蘇運霖教授、中國人民大學趙總寬教授等分別就有關計算思維與計算機導論、計算思維與計算機方法論、哲學思維、計算思維及科技創(chuàng)新、歷史上重大科學發(fā)現(xiàn)與技術創(chuàng)新中蘊含的計算思維、中國古代科學中蘊含的計算思維――算法化思想、計算思維在各學科領域的應用、計算思維在計算機學科各門課程中講授的經(jīng)驗和體會等內(nèi)容作了大會報告,探討了在教學過程中如何以課程為載體講授面向?qū)W科的思維方法,以及這種講授對國家科學與教育事業(yè)發(fā)展的作用等。
這兩次會議的核心宗旨是期望促使我國計算機教育界的同行們要更新思維,盡快適應計算機科學領域發(fā)生的根本性變革。
2008年6月29日至7月14日,中國國家科學基金委員會組織了計算機科學代表團,訪問了美國的lO所大學和美國國家科學基金會。訪問成員對“計算思維”有了更強烈的感受:中國工程院院士、國家自然科學基金委員會副主任、清華大學孫家廣教授說:“最具有基礎性和長期性的思想是‘計算思維’。這也給中國計算機科學技術的學科建設工作提供了很好的參考”。中國計算機學會理事、國家自然科學基金委員會信息科學部二處(計算機學科)處長劉克教授說:“在大學中推進‘計算思維’這一基本理念的教育與傳播工作也非常必要”。中國計算機學會高級會員、2007年中國計算機學會王選獎獲得者、中國科學院計算技術研究所研究員徐志偉總工程師說:“‘計算思維’就本人了解而言,這可能是近十年來最具有基礎性、長期性的學術思想。這個思想由美國國家科學基金會主管計算機與信息科學與工程學部的副主任珍妮特?文(Jeannette Wing)博士提出。簡言之:計算思維是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維方式,就像識字、做算術一樣;任務是在2050年以前,讓地球上每一個公民都具備‘計算思維’能力。換句話說,以前要‘掃盲’,是掃‘文盲’,在21世紀,要掃‘計算機盲’。當然,要做到這點,必須說清楚什么是計算思維?!彼终f:“計算思維這一思想也部分地給出了初步理論,可用于解釋為什么美國正在發(fā)生各種學科、教育、科研活動和機構變革的實踐。這也給中國計算機科學技術的學科建設工作提供了一個很好的參考。這個思想還應該更正面地理解,即計算思維的普及可以從科學界、研究界開始,給予科技人員一種新的視角和思維方式。”徐志偉總工程師最后總結說:“計算使人們能夠發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新CDI(Cyber Enabled Discovery and Innovation),是實現(xiàn)計算思維的第一個美國國家科學基金會的重大計劃。它的目的是,通過計算思維的創(chuàng)新和進步(包括概念、方法、模型、算法、工具和系統(tǒng)等),對科學與工程領域產(chǎn)生新理解、新模式,創(chuàng)造革命性的研究成果?!?/p>
從以上這些論述來看,在2050年以前,要讓地球上每一個公民都具備“計算思維”能力,要掃“計算機盲”。因此,應把計算思維看成是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維方式。國際上已經(jīng)在大聲疾呼了,我們中國的計算機教育工作者豈能坐視不理,我們應該結合國情,奮起直追!
2010年7月19日至20日,北京大學、清華大學、浙江大學、復旦大學、上海交通大學、南京大學、中國科技大學、哈爾濱工業(yè)大學、西安交通大學九所知名高校在西安交通大學舉辦了“C9高校聯(lián)盟計算機基礎課程研討會”。教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會主任陳國良院士親臨大會,作了“計算思維能力培養(yǎng)研究”的報告,并主持了該專題的討論,各有關高等學校計算機基礎課程教學負責人 及骨干教師出席了大會。經(jīng)大會研究討論后就增強大學生計算思維能力的培養(yǎng)發(fā)表了“C9高校聯(lián)盟計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明”。這是個好兆頭,作為全國高等學校計算機教育研究會,我們在表示積極支持的前提下,還要力爭在促進建立“計算思維”的觀念上作出貢獻。
那么,什么是計算思維?
周以真教授指出:“計算思維代表著一種普遍的認識和一類普適的技能,每一個人,而不僅僅是計算機科學家,都應熱心于它的學習和應用?!彼终f:“計算思維是每個人的基本技能,不僅僅是計算機科學家。我們應當使每個孩子在培養(yǎng)解析能力時不僅掌握閱讀、寫作和算術(Reading Writing and Arithmetic――3R),還要學會計算思維?!?/p>
中國科學院計算所李國杰院士說:“計算思維運用計算機科學的基礎概念求解問題、設計系統(tǒng)和理解人類行為,它選擇合適的方式陳述一個問題、對一個問題的相關方面建模,并用最有效的辦法實現(xiàn)問題求解?!崩顕茉菏窟€認為,計算機科學本質(zhì)上源自數(shù)學思維和工程思維。然而,計算思維遠遠不只是為計算機編程,它是抽象的多個層次上的思維,與“讀寫能力”一樣,是人類的基本思維方式。他強調(diào),“計算思維是每個人的基本技能,不僅僅屬于計算機科學家?!彼ㄗh,在培養(yǎng)孩子們的解析能力時,不僅要求其學會閱讀、寫作和算術,還要學會計算思維。
因此,我們可以這樣來認識計算思維:計算思維是運用計算機科學的基礎概念來進行問題的求解、系統(tǒng)的設計以及人類行為的理解等,它包括了涵蓋計算機科學廣度的一系列思維活動。計算思維是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維方式,就像閱讀、寫字、做算術一樣,成為人們最基礎、最普遍、最適用和不可缺少的基礎思維方式。
計算思維的普及可以從科學界、研究界開始做起,它能給科技人員一種新的視覺和思維方式。
在大學里推進計算思維這一基本理念的教育和傳播工作是十分必要的,建議面向所有專業(yè)的大學新生開一門“怎么像計算機科學家一樣思維”的課程。還應當讓沒有進入大學之前的學生接觸計算的方法和模型。要培養(yǎng)具有“計算思維”能力的中國計算機本科大學生,就需要制定出具有“計算思維”能力特色的教學計劃。因此,對我國現(xiàn)行教學計劃的創(chuàng)新改革已經(jīng)到了刻不容緩的時候了。我國計算機教育界同行已經(jīng)在審時度勢地審定和修改現(xiàn)行的教學計劃,發(fā)掘新特色,尋找新亮點。
在全民中有計劃、有步驟地進行計算思維觀念的宣傳和普及工作,也應當提上議事日程。美國人已經(jīng)提出,在2050年以前,要讓地球上每一個公民都具備“計算思維”能力,要掃“計算機盲”。因此,應該把計算思維看成是一種本質(zhì)的、所有人都必須具備的思維方式,激發(fā)人們對計算機領域科學探索的興趣,使計算思維成為一種常識。周以真教授說,“我特別需要抓住尚未進入大學之前的聽眾,包括教師、父母和學生,向他們傳送下面兩個信息:智力上的挑戰(zhàn)和引人入勝的科學問題依舊亟待理解和解決。這些問題的解答僅僅受限于我們自己的好奇心和創(chuàng)造力。”
結論應當是:當計算思維面向所有的人,所有的地方,真正融入人類活動的整體,不再表現(xiàn)為一種顯式哲學的時候,計算思維就將成為一種現(xiàn)實。
綜上所述,不妨把計算思維看成是“基礎的回歸”,把學習計算機科學看成像學習數(shù)學或英語一樣的基礎知識。主修數(shù)學或英語的人,可以從事各種各樣的職業(yè)。主修計算機科學的人,當然也可以從事各種各樣的職業(yè),比如,一個人在主修計算機科學以后,可以直接從事醫(yī)學、法律、商業(yè)、政治以及任何類型的科學和工程職業(yè),甚至藝術工作。也就是說,在原來的數(shù)、理、化、天、生、物六大基礎學科的基礎上,加上計算機科學而成為七大基礎學科。
這里還要闡明幾個概念:
計算思維是概念化,而不是程序化。因為計算機科學不只是為計算機編制程序,而是要像計算機科學家那樣去思維,進而要求在抽象的多個層次上思維。
計算思維是人的思維,是人類求解問題的一條途徑。計算機的思維方式也決不是要人類像計算機那樣去思考。計算機的工作非常機械、枯燥、沉悶,人類則聰穎并富有想象力,是人類創(chuàng)造了計算機,給計算機賦以智能和激情。當人類為自己配置了計算機系統(tǒng),人類就能夠用自己的智慧來解決那些在計算時代之前不敢嘗試的問題,進而實現(xiàn)“只有想不到,沒有做不到”的境界。
計算思維是數(shù)學思維和工程思維的互補與融合,和所有學科的形式化基礎都是建筑在數(shù)學之上一樣,計算機科學在本質(zhì)上也來源于數(shù)學思維。又由于人類建造的計算機系統(tǒng)是一個能夠與實際世界互動的系統(tǒng),計算機科學在本質(zhì)上又來源于工程思維。由于基本的計算機系統(tǒng)受到的限制,迫使計算機科學家必須進行計算性思考,不能只是單純地進行數(shù)學思考,而要開拓視野,用構建虛擬世界的自由來使人類能夠設計出超物理世界的各種系統(tǒng)。
計算思維是人類的思想活動,不是人造的物品,它不只是以人類生產(chǎn)的軟件、硬件等人造物的物理形式到處呈現(xiàn)并時刻融入人們的生活,更重要的是,它是人類用以接近求解問題、管理日常生活、建立與他人交流和互動的計算概念。因此,不能把計算機科學只等同于為計算機編制程序,也不能把主修計算機科學局限于狹窄的就業(yè)范圍,更不能認為計算機科學的基礎研究已經(jīng)完成,只剩下工程實現(xiàn)的問題了。當人們行動起來去改變這個領域的社會形象的時候,計算思維就是一個引導著計算機教育家、研究者和實踐者的宏大愿景了。
計算思維不僅是計算機科學家的思維,它已經(jīng)不局限于計算機領域,計算機科學家對各種學科都產(chǎn)生了興趣。例如,他們堅信生物學家能夠從計算思維中獲益,計算機科學也確實對生物科學作出極大貢獻,它不僅具有能夠從海量的序列數(shù)據(jù)中搜索尋找模式規(guī)律的本領,最終還能用體現(xiàn)數(shù)據(jù)結構和算法(指計算抽象和方法)自身的功能方式來表示蛋白質(zhì)的結構,計算生物學正在改變著生物學家的思考方式。類似的,計算博弈理論正在改變著經(jīng)濟學家的思考方式:納米計算正在改變著化學家的思考方式;量子計算正在改變著物理學家的思考方式。當然,計算思維不僅僅限于科學家,計算思維應該成為每個人的技能組合成分??梢赃@樣認為:普適計算之于今天就如計算思維之于明天。普適計算讓今天實現(xiàn)了昨天的夢想,而計算思維將是明天的現(xiàn)實。
計算思維是利用啟發(fā)式的推理尋求解答,它可以在不能確定的情況下進行規(guī)劃、學習和調(diào)度。實質(zhì)上就是搜索、搜索、再搜索。
計算思維是利用海量數(shù)據(jù)來加快計算,在時間和空間之間,在處理能力和存儲容量之間進行權衡。我們來看一些日常生活中的事例:當你的孩子早晨去上學時,他把當天所需的東西放進背包,這就是“預置和緩存”;當有人弄丟了自己的物品,你建議他沿著走過的路線去尋找,這就叫“回推”;在什么時候停止長期租用的物品而為自己買一個呢?這就是“在線算法”;在超市付費時,你應當去排哪一個隊呢?這就是“多服務器系統(tǒng)”的性能模型;為什么停電時你的電話仍然可以用呢?這就是“失敗的無關性”和“設計的冗余性?!碑斢嬎闼季S真正滲透到每一個人的生活之中的時候,“預置和緩存”、“回推”、“在線算法”、“多服務器系統(tǒng)”、“失敗的無關性”和“設計的冗余性”等專業(yè)詞匯也就成為人們的日常語言了。
計算思維既然與人們的工作和生活如此密切相關,計算思維理所當然地應當成為人類不可或缺的一種生存能力。當今的信息社會已經(jīng)離不開計算機了,未來的社會一定更需要計算機來加速實現(xiàn)美好的愿景。從事計算機科學技術研究和計算機教育的同行們,我們有責任首先成為具有計算思維能力的先驅(qū)者和促進者,大家首先要齊心協(xié)力地用計算思維的觀念和能力把自己武裝起來,再用自己的切身體會去培育更多的人們具有計算思維的觀念,再把計算思維的觀念提升到計算思維的能力。我堅信:通過大家的共同努力,一定能把國際上流行的“2050年全世界的每一個公民都應具有計算思維能力”的預言變成現(xiàn)實!
參考文獻: