时间：2022-03-29 12:21:35
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇人工智能导论论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
Abstract： In view of the characteristics of artificial intelligence curriculum， including abstract content and complex algorithm， and the actual needs of undergraduate teaching， combined with teaching practice， this paper discusses and sums up the teaching reform and innovation of undergraduate artificial intelligence curriculum from the teaching system， teaching content， teaching methods and assessment methods.
P键词： 人工智能；创新；本科
Key words： artificial intelligence；innovation；undergraduate
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）22-0230-02
0 引言
人工智能是计算机科学的一个分支，是当前科学技术中正在迅速发展、新思想、新观点、新理论、新技术不断涌现的一个学科，其属于一门边缘学科，同时也是多个学科交叉而成的一门学科，包括语言学、哲学、心理学、神经生理学、系统论、信息论、控制论、计算机科学、数学等[1]。当前人工智能已经是很多高校计算机相关专业的必修课程，它是计算机科学与技术学科类各专业重要的基础课程，其教学内容主要包括自然语言理解、计算智能技术、问题求解和搜索算法、知识表示和推理机制、专家系统和机器学习等，国内外很多大学都意识到了其重要性，纷纷对其展开了教学和研究。人工智能课程包含多个学科，具有内容抽象、理论性强、知识点多等特点，且算法复杂，但是多数高校采用的教学方式仍是传统的课堂教学方式，即“教师讲、学生听”的教学模式，这种信息单向传输教学模式以教师为主体，学生只是在被动的接收知识；存在过分重视理论教学，忽视实践活动教学的问题，导致教育内容无法和社会接轨；人工智能教材理论性过强，学生在学习过程中常常感到枯燥乏味，进而对学习该课程失去热情[2]，久而久之，不仅人工智能课程的教学质量和效果无法达到预期，甚至学生还会产生厌学心理。针对人工智能课程中现有的各项问题，本文作者结合自身丰富人工智能教学实践经验，参考人工智能课程特点和教学目标，从多个方面探讨和总结了人工智能，包括教学内容、教材选择、教学方法和考核形式等。
1 教学内容优化与更新
人工智能是一门崭新的学科。开设本课程首先是确定教学内容。通常来讲，人工智能学科的内容包括两个部分，具体：一是知识表示和推理；二是人工智能的应用。前者是人工智能的重要基础，后者主要介绍了几种人工智能应用系统，包括自动规划和机器视觉、机器学习、专家系统等。另外，课程内容中还包括了一些人工智能应用的实例，将实践和理论紧密结合起来[3]。
随着时代的发展和科技的进步，人工智能学科也取得了较大发展。基于此，人工智能学科也应该与时俱进，更新人工智能教学大纲，进一步完善其教学内容。修订后的人工智能教学大纲将人工智能分成两个部分，即基础部分和扩展应用部分。前者包括计算智能、搜索原理、知识表示等，后者包括智能机器人、智能控制、多智能体、自然语言理解、自动规划、机器学习、知识工程等。
教学内容的选择和确定应综合考虑多项因素，不仅要重视基础知识，也应注意推陈出新，随着科技的进步做到与时俱进，同时教学内容应符合现实的需求，能够与社会接轨，将理论和实践紧密结合起来，只有这样人工智能课程的教学质量和效果才能事半功倍。
2 教学策略及教学方法的改革创新
由于人工智能课程具有算法复杂、内容抽象、理论性强、 知识点多的特点，传统的教学模式已经无法满足人工智能课程的需求，教师应探索更加有效的教学模式和方法，确保人工智能课程能够取得良好的教学质量和教学效果。具体的改革和创新人工智能课程的手段和方法主要包括以下几个方面：
2.1 激发学生的学习兴趣 无论是经验还是常识都在告诉我们每个人最好的老师就是兴趣，学生只有对某门学科存在兴趣，才会更加主动积极的学习该门课程，从而获得良好的教学效果。比如，作者在课程的一开始先播放了一段著名导演斯蒂文・斯皮尔伯格的《Artificial Intelligence》的相关片段，由这个电影学生知道了世上存在人工智能的机器人，学生们随着电影情节的发展而深深感动，与此同时教师让学生思考和谈论人工智能是什么？研究人工智能的意义在哪里？实践发现，在课堂中加入电影因素，能够大大提升学生们的注意力，让学生更加专注在教学任务中，有效提高了学生探索人工智能的积极性和主动性。此外，在教学中还可以用动画、视频、图片等手段将反映人工智能最新研究和应用的成果展示出来，让学生更直观的感受人工智能的奥妙，从而投入更多热情学习人工智能课程。
2.2 面向问题的案例教学法 案例教学法是一种以案例为基础、以能力培养为核心的一种教学方法[11]。针对学校学生特点，我们采取了以下几种教学形式实施案例教学。①讲解式案例教学：这种案例通过教师的讲解，帮助学生理解抽象的理论知识点。案例的呈现有两种基本形式：一是“案例―理论”，即先给出教学案例，然后再讲解理论知识；二是“理论―案例”，即教师先讲解理论知识，再给出教学案例；通过情境体验与案例剖析激发学生认知的兴趣，引导学生对将要学习的内容产生注意，有利于教师导入新课。②讨论式案例教学：在课程初期将学生分成若干学习小组，每小组3～4人；教师将提前设计好的一题多解的教学案例以及收集的相关资料分配给每个小组，要求学生在课余时间通过自学和组内讨论的方式给出问题的不同解决方案。③辩论式案例教学：在课程后期，采取专题辩论的方式对综合应用案例进行讨论，能有效地启发学生全方位地思考和探索问题的解决方法，加深学生对人工智能的理解。
2.3 个性化学习与因材施教 在开展课程教育过程中应注意对学生进行个性化教学，结合学生特点因材施教。比如，在日常教学中多观察学生情况，鼓励那些应对教学任务后仍存在余力的W生深入探索较深层次的课程及相关知识，同时友善面对学习较差的学生，分析其学习过程中面对的困难，有的放矢地采取应对措施，帮助其不断进步；在教学过程中让学生以读书报告的形式多多思考，鼓励学生发散性思考问题，鼓励优秀学生进行深一步的探讨，并且教师应帮助具有新颖思想或论点的学生将其智慧以科技论文和发表文章的形式转化为成果。
2.4 注重综合能力培养 在研究型教学中任务驱动是一种常用的教学方法，其中心导向是任务，学生在完成任务的同时也在吸收和掌握知识。通常来讲，该教学方法的步骤是：教师提出任务师生共同分析以得出完成任务的方法和步骤适当讲解或自学、协作学习完成任务交流和总结。”[3]该教学模式不仅有利于培养学生的创新能力和创新意识，还能够培养学生解决实际问题的能力，提高其综合实力。不仅如此，由于该教学模式通常是以小组协作的方式进行，教师给出研究范围，学生自愿结组并选择具体的题目，经过分析和讨论后以程序设计或者论文的形式协作完成研究。由此可知，学生是在以团队的力量解决问题，这十分考验学生的团队协作能力，对于学生团队合作精神的培养至关重要，且在完成任务的过程中学生需要查阅大量的资料，久而久之学生收集资料和创新能力势必会得到提升。
2.5 采用启发式教学 人工智能的很多问题都较为抽象，对学生理解力的要求较高，因此，在实际的教学过程中教师应有意识的就课程内容提出相关问题，让学生自己独立思考，鼓励学生提出自己的想法和解决方案。然后回归到课程上，对比分析教材上的解决方案和学生自己的解决方案，如此不仅培养了学生独立思考的能力，也增加了学生参与教学活动的意识，提高了学生的学习热情。比如，在讲到较为抽象的“遗传算法”时，先提出一个问题，即“遗传算法如何用于优化计算？”，然后从“达尔文的生物进化论”入手，讨论“遗传”、“变异”和“选择”作用，之后举例分析，启发学生思考“遗传”、“变异”和“选择”的实现，最后师生一起导出遗传算法用于优化计算的基本步骤。如此既完成了教授遗传算法的目的，也锻炼了学生逻辑思维的能力，教学效果良好[4]。
3 作业和考核方式的改革创新
过去的课程作业都是单一书面习题作业，发展至今，课程作业形式已经发生了变化，更加丰富多样，包括必须交给教师评阅的书面家庭作业和不必交给教师的课外思考题目、口头布置的思考题或阅读材料以及大型作业等。其中通过网络就可以完成上交作业，并且教师批阅作业后也可以通过网络返回给学生，实现了网络化。课程的考核方式较之以前也发生了较大变化，加强了平时思维能力的考核，更加注重学生实验能力和动手能力的培养，不再是绝对的一次考试定成绩，而是在总评成绩中加入30%的平时成绩，如此不仅减轻了学生的期末负担，也迫使学生更加重视平时的学习思考，有利于课程教学质量的提升。
4 结束语
本文是以提高教学质量为目标，结合教学实践，从教学体系、教学内容、教学方法、考核方式等方面对本科人工智能课程的教学改革进行了探讨，总结了该课程在教学和实践方面的一些教改举措。这些举措符合二十一世纪高校教学的要求，可以支持教师提高教学手段现代化的水平，同时更贴合学生的学习需求。作为该课程的授课教师应始终保持对教学内容的不断更新、教学方法的多样化，才能激发学生的学习兴趣，培养他们的思维创新和技术创新的能力，最终提高本课程的教学质量。从学生的反馈来看，作者所总结的教学实践具有明显的教学效果。但仍有许多方面做得不够，今后将继续在教学过程中不断总结成功的经验，吸取失败的教训。
参考文献：
[1]蔡自兴.人工智能及其应用[M].三版.北京：清华大学出版社，2007.
[2]谢榕，李霞.人工智能课程教学案例库建设及案例教学实践[J].计算机教育，2014（19）：92-97.
[3]蔡自兴，肖晓明，蒙祖强.树立精品意识搞好人工智能课程建设[J].中国大学教学，2004（1）：28-29.
关键词:复杂工程问题;计算机科学与技术专业;课程设计
工程教育认证要求通过认证的工程专业不仅要深入理解和把握复杂工程问题，更要按照国际实质等效原则培养学生具有解决复杂工程问题的能力［1］。目前，针对计算机相关专业解决复杂工程问题能力培养的研究还处于探索阶段。许智宏等人认为可采用半开放式项目驱动教学方法达成目标［2］;尚凤军提出课程群建设面向复杂工程设计的方案［3］;黄永红等人认为可增设综合训练项目来达到培养目标［4］。刘秀平等人提出了分层实施方案，从知识、实践、设计的维度支撑了解决复杂工程问题的能力［5］。王宏宇等人提出了以学科竞赛主题为对象，遵循工程逻辑设计开发过程的课程建设改革方法［6］。许多研究成果对于分解落实解决复杂工程问题能力的培养缺乏深入探索，对于如何优化课程设计体系和内容来提高学生解决复杂工程问题的能力方面也缺乏深入研究。
1课程设计改革的意义
完备的实践教学体系主要包括课程实验、课程设计、实习、毕业设计(论文)等。通常，国内高校都将毕业设计(论文)环节作为实现解决复杂工程问题的重要载体。但近年来，毕业设计期间应聘、考研等挤占了学生很多时间和精力，设计内容往往弱化甚至忽略难以处理的学科交叉问题和非技术因素，且毕业设计往往采取一人一题，很难达到个人与团队的教学指标。课程实验往往随理论授课逐周分散进行，受学时限制以及学生知识掌握处于积累阶段等因素，一些深度型、探究型、综合型的实验往往很难开展。实习由于受到场地、经费、管理难度、企业技术保密等限制，往往缺乏理论指导下的实践。一些计算机类专业学生到实习单位后，只能接触一些前端页面或模块代码的机械性编写，无法接触软件或硬件的具体设计过程，有些专业实习甚至畸变为企业参观。《计算机类专业教学质量国家标准》要求计算机类专业学生4年的实验当量应不少于2万行代码。在课程设计方面，要求至少完成两个有一定规模和复杂度的系统的设计与开发。调研发现，实践教学体系中提高学生解决复杂工程问题的环节应保证时间的集中性，内容的规模和复杂度要达到国家标准中的要求，且应在理论的指导下开展，课程设计比较符合这一要求，应作为提升学生解决复杂工程问题能力培养的关键突破口。
2课程设计改革宗旨和研究方法
2.1课程设计改革宗旨
第一，以培养学生解决复杂工程问题能力为主线，突出工程技术应用能力的培养，强调自主学习和终身学习意识培养，全面提升学生的能力和素质。第二，使学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案，在设计环节中体现创新意识，实现多方案分析与评价，从而全面提升实践教学效果。第三，使学生深入掌握工程原理，结合工程实践，体现综合运用，提升解决复杂工程问题的能力。第四，分解落实解决复杂工程问题能力的培养，课程设计的持续改进逆向推进课程体系的整体优化。第五，构建计算机专业完善的实践教学体系和课程群体系，建立各项实践教学活动的持续改进机制。
2.2基本研究方法
第一，调研法。采取调研问卷调查和访谈的方式，对目前已毕业学生、在校生(包括计算机类专业本科生、研究生)、教师(包括教学管理、教学一线、教辅等多层面)开展调研。同时走访和调研部分高校、IT企业和专业培训机构等。第二，逆向研究法。从实践入手，逆向优化专业类知识体系教学。第三，分析建模法。对调研数据、教学环节统计与考核数据、质量保证监控数据进行科学分析，借助人工智能手段进行建模优化。第四，螺旋优化、研以致用法。杜绝纸上谈兵，形成的专业课程设计内容设置实施方案(含教改方案、教学大纲、课程标准、考核标准等)，直接实施于一线教学活动，并通过实施效果的反馈螺旋优化后续方案。
3课程设计改革实践
课程设计计划的实施要求指导教师明确课程设计对应于工程教育认证标准具体的毕业要求指标点，并要在课程设计过程中坚持实施。明晰课程设计对毕业要求指标点的支撑作用，为合理安排课程设计的内容明确了指导思想。本校计算机科学与技术专业培养方案以工程教育专业认证为背景，共设置11门课程设计。一类课程设计在前5学期开设，涉及专业类知识课程门数相对较少，具体包括以下7门课程设计:C语言程序设计课程设计、Java程序设计课程设计、数据结构与算法课程设计、数据库原理课程设计、计算机网络课程设计、C++程序设计课程设计、JavaEE编程技术课程设计。以上课程设计以语言开发为主，是培养学生计算思维、软件工程设计规范、计算机语言开发能力的基础。指导教师面向解决复杂工程问题培养，认真设定课程设计题目和内容。以学生为中心，强调基础性、技能性、应用性、工程性和创新性，采用问题驱动和求解渐进化方式不断提升学生解决复杂工程问题的能力。每门课程设计在具体实施中，指导教师始终探索课程设计如何解决承上(课程实验)启下(毕业设计和实习)，并不断思考和探索课程设计如何逆向优化专业类知识课程的教学活动。计算机科学与技术专业另一类课程设计在第6和第7学期设置，综合性较强(在某些高校或专业有时被称为“综合开发实训”或“综合训练项目”等，但通常拘泥于一种开发语言或技术)。综合类课程设计有4门:A.体系结构课程设计。专业类知识课程涉及体系结构、计算机组成原理、编译原理、汇编与接口技术、计算机网络等硬件类和系统类课程。B.操作系统课程设计。专业类知识课程涉及操作系统、Linux系统等系统软件类课程和部分高级语言类课程。C.软件开发综合课程设计。专业类知识课程涉及各种高级语言类课程(如Java、C、C++)、软件工程、数据结构与算法、数据库原理等软件开发类课程。D.Python与人工智能课程设计。专业类知识课程涉及各种高级语言类课程(如Python、Java、C、C++)、数据结构与算法、人工智能导论等课程。综合类课程设计涉及大量通识类知识和学科基础知识，具有较高的综合性，包含多个相互关联的子问题，体现问题和系统的规模、难度、复杂度、综合性。课程设计更强调培养学生的系统观，使学生能够站在系统的高度，以系统的视角去看问题，去适应错综复杂的应用场景，最终实现问题的系统化、科学化求解。“软件开发综合课程设计”综合了之前的.NET综合课程设计、Java综合课程设计等软件开发类课程设计。根据工程教育专业认证要求，这门课程设计并不拘泥于某一种语言或技术要求，要求学生能够针对复杂工程问题，选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具等设计开发一套软件系统，并通过对比得到有效结论。“Python与人工智能课程设计”以解决复杂工程问题入手，学生首先分析问题建立模型，然后给出解决方案和算法设计，通过Python语言及其扩展库编程实现系统，最后通过设计方案、模型、算法、开发语言等多个角度对比分析给出所设计系统的客观性评价。在2017版培养方案中该课程设计为“Python程序设计课程设计”，设计内容包含了软件开发、大数据、人工智能、深度学习等。2019版培养方案中，专业增设了1门48学时的人工智能导论理论课，Python程序设计和人工智能导论合并为1门2周的“Python与人工智能课程设计”。“体系结构课程设计”和“操作系统课程设计”是专业认真研究工程教育认证标准后于2019版人才培养方案中新设置的2门课程设计。在学时紧张的情况下，专业仍增设了这2门综合类课程设计，力图保证学生硬件系统、组成原理、体系结构、操作系统方面的综合设计能力培养质量，保证人才培养的系统性和专业性。课程设计具体实施过程中，指导教师以突破解决复杂工程问题能力培养为核心安排课程设计内容，使学生的能力培养达到工程教育认证标准的培养要求，反复思考和尝试解决以下关键问题:第一，课程设计内容重点覆盖了《华盛顿协议》7个特征中的哪些特征?课程设计的规模、难度、复杂度、综合性是否能满足工程教育认证背景下的解决复杂工程问题的要求?第二，课程设计中，如何运用深入的而不是浅显的工程原理，经过什么样的分析，而不是直接套用原理、公式来解决设计目标?第三，课程设计中学生在哪些理论指导下进行实践?加深对哪些原理的理解?第四，为了突出复杂工程问题的解决，与课程设计相关的一门或多门相关课程的讲授环节中，将对传统的授课方式、方法和内容采取哪些变化?与课程设计相关的理论知识讲授和基本实验环节能否为学生完成课程设计奠定扎实基础?第五，课程设计是否要引入混合式教学?如果引入，混合式教学将如何提高课程设计效果?第六，从以学生为中心的角度分析学生如何通过课程设计和相关理论的学习，实现从“学了”到“学会”再到“会应用”?第七，课程设计“能力培养”如何量化考核，“复杂度”如何评价?以产出为导向，如何建立持续的人才培养改进机制?通过指导教师的不断思考和改革尝试，使各门课程设计实现了设计理念的转变、从简单到综合的转变、从单一系统到增加对比分析、综合评价等突破常规的转变。
4课程设计改革效果
课程设计改革使计算机科学与技术专业逐步形成一套课程设计内容设置实施方案(含教改方案、教学大纲、课程标准、形成性考核标准等)，并直接实施于现有教学活动。通过培训和专家辅导讲座等形式，指导教师深刻理解了工程教育认证的本质和内涵，改变了传统的课程设计理念。以复杂工程问题的提出和解决为课程设计核心，突出产出导向，精心设计课程设计题目，优化课程设计考核指标，建立了课程设计持续改进机制。课程设计改革在人才培养方面取得了切实效果。第一，以培养学生解决复杂工程问题能力为主线，突出工程技术应用能力的培养，增强了学生自主学习和终身学习意识培养，设计理念更符合学科发展趋势。第二，使学生能够设计针对复杂工程问题的解决方案，在设计环节中体现创新意识，养成了多方案分析、对比和评价的设计习惯。第三，使学生逐步掌握深入的工程原理，结合工程实践，综合运用，提升了解决复杂工程问题的能力。第四，以课程设计内容设置为突破口，逆向推进课程体系设置整体优化，使学生通过实践逆向推动理论课学习的兴趣和动力，学生的理论素质进一步提升。课程设计改革首先在省级一流本科专业“计算机科学与技术”专业实施，并推广至软件工程、数据科学与大数据技术、物联网工程三个计算机类本科专业。与信息技术密切且相关的电子商务、电子信息工程、机器人工程等专业也逐步开展了面向复杂工程问题能力培养的课程设计改革，取得了切实有效的实施效果。
5结语
截至2018年，计算机类专业已达3349个专业点，培养学生复杂工程问题的解决能力，是工程教育专业认证对工程类专业人才培养的核心要求，也是一流本科专业建设的核心目标之一。随着工程教育认证的普及开展，面向OBE理念，突出解决复杂工程问题能力培养的课程设计改革越发迫切和必要。只有不断改革，建立持续改进机制，才能不断优化计算机教育教学工作，为信息技术产业培养更多优秀人才，推动我国信息技术产业的蓬勃发展。
参考文献:
［1］林健.如何理解和解决复杂工程问题:基于《华盛顿协议》的界定和要求［J］．高等工程教育研究，2016，(05):17－26，38.
［2］许智宏，李妍，董永峰，等.半开放式项目驱动复杂工程问题能力培养实践［J］．计算机教育，2019，(02):37－40.
［3］尚凤军.面向复杂工程问题的计算机人才创新能力培养体系研究［J］．计算机教育，2016，(09):70－73.
［4］黄永红，蔡晓磊，刘国海，等.电气类专业“复杂工程问题”的理解与实践［J］．电气电子教学学报，2018，40(06):15－18，22.
［5］刘秀平，韩丽丽，胡新煜，等.基于工程教育专业认证的自动化专业复杂工程问题实践探索［J］．中国现代教育装备，2021，(21):67－69.
经历了2011、2012年在国外的预热，现在，上MOOC学习，已经成为中国高知人群的一种潮流。
MOOC全称Massive Open Online Course，中文通常译作“大规模网络公开课”。它的迅速兴起，曾被《纽约时报》评为2012年横跨IT和教育界的革命性事件。领军的三大MOOC平台是Coursera，Udacity和EdX。
这里有世界上最好大学的最好课程。和此前的网络公开课不同的是，它提供了一个完整的全球化学习社区。不仅有老师、讲解视频和课本，定期开课，还有讨论区、作业和论文。当学员达到一定要求，结课时会拿到证书。
MOOC热始于2011年，当时美国斯坦福大学的塞巴斯蒂安·特龙（Sebastian Thrun）教授把研究生课程《人工智能导论》上传到互联网上，吸引了世界各地16万余名学生修读，其中2万人后来完成了课程。特龙后来成为MOOC教育公司Udacity 的创始人兼CEO。
MOOC的注册学员一直有超过70%来自美国以外国家，其中60%来自非英国国家。在Coursera注册的1600万学生中，中国学员占4%，这个比例在美国之外仅次于巴西和印度。
Coursera来到中国之初，是在一些白领和大学生比较集中的社区网站凭口碑推广开来的。知乎、果壳、译言、豆瓣等社区，都有不少出于兴趣专门对其进行介绍的。最活跃的是果壳网上的MOOC学院。
Coursera成立于2012年，到现在为止，已经是全世界最大的MOOC平台，有500多门课程，合作伙伴包括美国、欧洲和亚洲最顶尖的大学，在中国包括北大、上海交大、香港科大和香港中文大学等。
除了内容精良，方便易得，只需简单注册就可参加外，MOOC的另一大优点是，它可以是完全免费的，尽管如果愿意，你可以支付一定的费用，拿到一个具有更强证明意义的签名证书。
事实上，这种每门课程约30到60美元的自愿签名认证费用也是Coursera目前的主要收入。签名证书于2013年4月开始实行，到10月份约有150万美元收入。据测算，这个收入基本可以覆盖Coursera的成本。
虽然作为一个赢利性组织，有种种商业考量，但包括Coursera在内的MOOC目前更多表现的是一种较为理想主义的知识共享精神。Cousera的国际推广专员伊莱表示，希望在网上提供的课程永远是免费的，“将大学内容和所有愿意学习者联系在一起，这是我们的社会使命”。
严格讲，MOOC并没有技术上的开创性，提供的主要是一种服务，而这种服务目前也仍在起步阶段，即模仿传统教学方式，把传统大学课程放在网络上进行。至于进一步与大学合作，为学员提供相关大学的正式学分，被认为是一个敏感话题—大学靠学分生存，如果通过如此低廉的成本可以拿到学分，学生为什么要支付大量金钱和时间成本到大学校园去学习？
论文摘要：计算科学主要讲述了一种科学的思想方法，计算科学的基本概念、基本知识它的发展主线、学科分支、还有计算科学的特点、发展规律和趋势。
引言：随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生，和计算科学的快速发展以及取得的大量成果。计算科学这一学科也也应运而生。《计算科学导论》 正如此书的名字，此书很好的诠释了计算科学这一学科，并且指导了我们应如何去学好这一学科。使得我们收获颇多。并且让我深深的反思了我的大学生活。正如赵老师书中所讲的：“计算科学是年轻人的科学，一旦你选择了计算科学作为你为之奋斗的专业类领域，就等于你选择了一条布满荆棘的道路。一个有志于从事计算科学研究与开发的学生，必须在大学几年的学习中，打下坚实的基础，才有可能在将来学科的高速发展中，或在计算机产品的开发和快速更新换代中有所作为。
什么是计算科学和它的来历
计算科学主要是对描述和变换信息的算法过程，包括其理论、分析、设计、效率分析、实现和应用的系统研究。全部计算科学的基本问题是，什么能（有效的）自动运行，什么不能（有效的）自动运行。本科学来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究，形成于20世纪30年代的后期。
随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生，人类使用自动计算装置代替人的人工计算和手工劳动的梦想成为现实。计算科学的快速发展以也取得大量成果，计算科学这一学科也也应运而生。
计算科学的发展
a、首先先介绍图灵机
图灵机的发明打开了现代计算机的大门和发展之路。图灵机通过一条两端可无限延长的袋子，一个读写头和一组控制读写头的（控制器）组成它有一个状态集和符号集，而此符号集一般只使用0和1两个符号。而就是这个简洁的结构和运行原理隐含了存储程序的原始思想，深刻的揭示了现代通用电子数字计算机的核心内容。现在通用的计算机是电子数字计算机，而电子数字计算机的发展是建立在图灵机的基础之上。他的二进制思想使计算机的制作的简化成只需两个稳定态的元器件。这在今后的计算机制作上无论是二极管或集成电路上都显示了明显的优越性。
b、计算机带动的计算学科
1946年随着现代意义上的电子数字计算机ENIAC的诞生。掀起了社会快速发展的崭新一页。计算机工作和运行就摆在了人们的面前。
1、计算机语言
我们要用计算机求解一个问题，必须事先编好程序。因此就出现了最早的机器指令和汇编语言。20世纪50年代后，计算机的发展步入了实用化的阶段。然而，在最初的应用中，人们普遍感到使用机器指令编制程序不仅效率低下，而且十分别扭，也不利于交流和软件维护，复杂程序查找错误尤其困难，因此，软件开发急需一种高级的类似于自然语言那样的程序设计语言。1952年，第一个程序设计语言Short Code出现。两年后，Fortran问世。作为一种面向科学计算的高级程序设计语言，Fortran的最大功绩在于牢固地树立了高级语言的地位，并使之成为世界通用的程序设计语言。Algol60的诞生是计算机语言的研究成为一门科学的标志。该语言的文本中提出了一整套的新概念，如变量的类型说明和作用域规则、过程的递归性及参数传递机制等。而且，它是第一个用严格的语法规则——巴科斯范式（BNF）定义语言文法的高级语言。还有用于支持结构化程序设计的PASCAL语言，适合于军队各方面应用的大型通用程序设计语言ADA，支持并发程序设计的MODULA-2，支持逻辑程序设计的PROLOG语言，支持人工智能程序设计的LISP语言，支持面积对象程序变换的SMALLTALK、C等。
2、计算机系统和软件开发方法
现代意义上的计算机绝不是一个简单的计算机了而也包括了软件（系统软件、应用软件）。各种各样的软件使得计算机的用途大大增强。而软件开发也成为了一个重要课题和发展方向。软件开发的理论基础即是计算模型。随着计算机网络、分布式处理和多媒体的发展。在各种高级程序设计语言中增加并发机构以支持分布式程序设计，在语言中通过扩展绘图子程序以支持计算机图形学程序设计在程序设计语言中已非常的流行。之后，在模数/数模转换等接口技术和数据库技术的支持下，通过扩展高级语言的程序库又实现了多媒体程序设计的构想。进入20世纪90年代之后，并行计算机和分布式大规模异质计算机网络的发展又将并行程序设计语言、并行编译程序、并行操作系统、并行与分布式数据库系统等试行软件的开发的关键技术依然与高级语言和计算模型密切相关，如各种并行、并发程序设计语言，进程代数，PETRI网等，它们正是软件开发方法和技术的研究中支持不同阶段软件开发的程序设计语言和支持这些软件开发方法和技术的理论基础----计算模型
3、计算机图形学
在计算机的硬件的迅速发展中。随着它的存储容量的增大，也掀起了计算机的巨大改革。计算机图形学、图像处理技术的发展，促使图形化界面的出现。计算机图形学是使用计算机辅助产生图形并对图形进行处理的科学。并由此推动了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、计算机辅助信息处理、计算机辅助测试（CAT）等方向的发展。图形化界面的出现，彻底改变了在一个黑色的DOS窗口前敲代码输入控制命令的时代。同时也成就了一个伟大的公司Microsoft 。
4、计算机网络
随着用户迫切需要实现不同计算机上的软硬件和信息资源共享。网络就在我们的需求中诞生了。网络的发展和信息资源的交换使每台计算都变成了网络计算机。这也促进计算机的发展和广泛应用。
计算机学科的主线及发展方向
围绕着学科基本问题而展开的大量具体研究，形成学科发展的主流方向与学科发展主线和学科自身的知识组织结构。计算学科内容按照基础理论、基本开发技术、应用以及他们与硬件设备联系的紧密程度分成三个层面：
1、计算科学应用层
它包括人工智能应用与系统，信息、管理与决策系统，移动计算，计划可视化，科学计算机等计算机应用的各个方向。
2、计算科学的专业基础层
它是为应用层提供技术和环境的一个层面，包括软件开发方法学，计算机网络与通信技术，程序设计科学，计算机体系结构、电子计算机系统基础。
3、计算科学的基础层
它包括计算科学的数学理论，高等逻辑等内容。其中计算的数学理论涵盖可计算性与计算复杂性理论形式语言与计算机理论等。
计算机的网络的发展及网络安全
(1)计算机网络与病毒
一个现代计算机被定义为包含存储器、处理器、功能部件、互联网络、汇编程序、 编译程序、操作系统、外部设备、通信通道等内容的系统。
通过上面定义，我们发现互联网络也被加入到计算机当中。说明了网络的重要以及普及性。21世纪是信息时代。信息已成为一种重要的战略资。信息科学成为最活跃的领域之一，信息技术改变着人们的生活方式。现在互联网络已经广泛应用于科研、教育、企业生产、与经营管理、信息服务等各个方面。全世界的互联网Internet 正在爆炸性的扩大，已经成为覆盖全球的信息基础设施之一。
因为互联网的快速发展与应用，我们各行各业都在使用计算机。信息安全也显得格外重要。而随着计算机网络的发展，计算机网络系统的安全受到严重的挑战，来自计算机病毒和黑客的攻击及其他方面的威胁也越来越大。其中计算机病毒更是很难根治的主要威胁之一。计算机病毒给我们带来的负面影响和损失是刻骨铭心的，譬如1999年爆发的CIH病毒以及2003年元月的蠕虫王病毒等都给广大用户带来巨大的损失。
我们想更好的让计算机为我们服务，我们就必须很好的利用它，利用网络。同时我们也应该建立起自己的防护措施，以抵抗外来信息的侵入，保护我们的信息不受攻击和破坏。
( 2 )计算机病毒及它的防范措施：
计算机病毒是一组通过复制自身来感染其它软件的程序。当程序运行时，嵌入的病毒也随之运行并感染其它程序。一些病毒不带有恶意攻击性编码，但更多的病毒携带毒码，一旦被事先设定好的环境激发，即可感染和破坏。
、病毒的入侵方式
1．无线电方式。主要是通过无线电把病毒码发射到对方电子系统中。此方式是计算机病毒注入的最佳方式，同时技术难度也最大。可能的途径有：①直接向对方电子系统的无线电接收器或设备发射，使接收器对其进行处理并把病毒传染到目标机上。②冒充合法无线传输数据。根据得到的或使用标准的无线电传输协议和数据格式，发射病毒码，使之能够混在合法传输信号中，进入接收器，进而进人信息网络。③寻找对方信息系统保护最差的地方进行病毒注放。通过对方未保护的数据链路，将病毒传染到被保护的链路或目标中。
2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和软件中，然后把此硬件和软件直接或间接交付给对方，使病毒直接传染给对方电子系统，在需要时将其激活，达到攻击目的。这种攻击方法十分隐蔽，即使芯片或组件被彻底检查，也很难保证其没有其他特殊功能。目前，我国很多计算机组件依赖进口，困此，很容易受到芯片的攻击。
3．后门攻击方式。后门，是计算机安全系统中的一个小洞，由软件设计师或维护人发明，允许知道其存在的人绕过正常安全防护措施进入系统。攻击后门的形式有许多种，如控制电磁脉冲可将病毒注入目标系统。计算机入侵者就常通过后门进行攻击，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在这样的后门。
4．数据控制链侵入方式。随着因特网技术的广泛应用，使计算机病毒通过计算机系统的数据控制链侵入成为可能。使用远程修改技术，可以很容易地改变数据控制链的正常路径。
病毒攻击的防范的对策
1．建立有效的计算机病毒防护体系。有效的计算机病毒防护体系应包括多个防护层。一是访问控制层；二是病毒检测层；三是病毒遏制层；四是病毒清除层；五是系统恢复层；六是应急计划层。上述六层计算机防护体系，须有有效的硬件和软件技术的支持，如安全设计及规范操作。
2．严把收硬件安全关。国家的机密信息系统所用设备和系列产品，应建立自己的生产企业，实现计算机的国产化、系列化；对引进的计算机系统要在进行安全性检查后才能启用，以预防和限制计算机病毒伺机入侵。
3．防止电磁辐射和电磁泄露。采取电磁屏蔽的方法，阻断电磁波辐射，这样，不仅可以达到防止计算机信息泄露的目的，而且可以防止“电磁辐射式”病毒的攻击。
4．加强计算机应急反应分队建设。应成立自动化系统安全支援分队，以解决计算机防御性的有关问题。
很多公司都有因为电脑被入侵而遭受严重经济损失的惨痛经历，不少普通用户也未能避免电脑被破坏的厄运，造成如此大损失的并不一定都是技术高超的入侵者所为，小小的字符串带给我们的损失已经太多。因此，如果你是数据库程序开发人员、如果你是系统级应用程序开发人员、如果你是高级计算机用户、如果你是论坛管理人员......请密切注意有关字符漏洞以及其他各类漏洞的最新消息及其补丁，及时在你的程序中写入防范最新字符漏洞攻击的安全检查代码并为你的系统安装最新的补丁会让你远离字符带来的危险。经常杀毒，注意外来设备在计算机上的使用和计算机对外网的链接。也可以大大有效的避免计算机被攻击。
总结
在学了计算科学导论之后，让我更深入的了解了我将来要从事的学科。计算科学导论指导着我们该怎么学习计算机。让我更清楚的知道我们信息安全专业的方向。正如计算科学这座大楼一样，在不断的成长。信息安全也必将随着网络的进一步发展而更多的被人们重视。总之学习了这门课之后让我受益匪浅，也知道自己应该好好努力，争取在自己的专业领域上有所成就。
参考文献
1、《计算科学导论》（第三版），赵志琢著 ，科学出版社2004版
2、《计算机病毒分析与对抗》 傅建明 彭国军 张焕国编著武汉大学出版社2004版
3、《计算机应用于基础》（第三版） 丁爱萍 著 西安电子科技大学出版社 2006版
4、《软件工程》 萨莫维尔 著 机械工业出版社
关键词：空间信息与数字技术；海洋发展战略；专业定位；课程体系
0、引言
21世纪是海洋的世纪，不仅是人类全面认识、开发和保护海洋的世纪，更是培养高水平海洋科学人才的世纪。中国是一个具有漫长海岸线的发展中大国，随着世界经济逐步向海洋扩展，国内经济发展、科学研究的重点也逐渐面向海洋，朝着海洋大国的方向加速前进。海洋事业的建设对海洋资源开发与利用、国防与国家安全、海洋科学研究、海洋环境保护、海洋综合管理以及保证海洋经济可持续发展等方面具有十分重要的意义。随着3S技术（GIS、RS和GPS）的发展，传统的海洋科学发生了革命性的变化，如海洋卫星、各类浮标、海底观测网和沿海台站组成的全球海洋立体监测与数据获取系统等，使得海洋数据以海量、实时、动态、多类、多源等形式产生，这种变化要求空间信息技术与传统的海洋科学技术紧密结合，国内迫切需要面对海洋信息的各类专业人才。
空间信息与数字技术是运用计算机软件技术、通信技术，综合研究空间信息数字化、网络化、可视化和智能化的工程理论与技术科学，它将空间信息的各种载体向数字载体转换，通过网络通信技术加载到各个专业领域，支持各行业数字工程的实现，是一门集地理学、测绘科学、计算机科学、空间科学、信息科学和管理科学等多门学科为一体的综合集成学科，具有多学科交叉的显著特点。2004年，武汉大学首先开设并招收空间信息与数字技术专业的本科生。上海海洋大学根据国家海洋事业发展的需要，立足于上海的区位优势，于2010年率先在上海市开设了“空间信息与数字技术”专业。由于该专业是教育部本科专业目录的特设专业，该专业并没有指导性的人才培养方案，因此各开办院校根据实际，结合服务国家、地方和行业的经济发展，进行专业培养方案的制定和课程体系的建设。上海海洋大学根据国家海洋大国发展战略和把学校建设成为一所海洋、水产、食品等学科优势明显，理、工、农、经、文、管等多学科协调发展，在国际上有重要影响的教学科研型高水平特色大学的办学目标，明确了基于海洋事业需求的“空间信息与数字技术”专业的定位，进行专业培养方案的制定和课程体系的建设。
1、专业定位与特色
虽然在上海海洋大学开设“空间信息与数字技术”专业之前，武汉大学、西安电子科技大学、成都理工大学、厦门理工学院、山东农业大学已开设了该专业，但在上海地区的高校还没有设置该专业，特别是具有面向数字海洋特色的空间信息与数字技术专业。21世纪是海洋世纪，海洋已成为国家及上海未来经济发展的重点领域和新的增长点，中华人民共和国《国家海洋事业发展规划纲要》中明确提出海洋信息是国家未来海洋建设的重点，是国家的重要战略需求。规划中从战略高度确定“推进海洋创新体系建设，提高海洋科技创新能力”“加强海洋科技平台建设，提高海洋科技基础能力”“加强海洋科技教育，培养海洋科技人才”。海洋信息学科是国家重要的战略需求，在数字海洋建设、国家海域使用动态监管系统建设、近海海洋综合调查与评价、国家海洋防灾减灾能力建设等重大海洋专项中有充分体现。海洋信息化是海洋战略的优先发展领域，上海在这一战略中具有非常重要地位，作为唯一国家级“数字海洋”示范区，其学科研究和人才需求巨大。
上海海洋大学在借鉴其他高校“空间信息与数字技术”专业建设基础上，本着坚持高起点、高质量、高水平的建设方针，按照“聚焦、错位、合作”的思路，构建一个具有海洋特色的空间信息与数字技术人才知识培养体系和平台，为上海及长三角地区培养海洋信息技术人才，为上海“国际金融中心”和“国际航运中心”的建设，为长三角地区海洋经济可持续发展提供人才和技术支撑。我们的专业定位为：面向国民经济各行业特别是海洋领域数字化建设需要，培养具有良好的科学素养和创新意识，有扎实的软件工程基础与复合知识结构，具备大型数字工程设计和管理能力，能够对海洋、城市、农业、社会、经济等各类信息进行数字化的处理、网络化的传输、可视化的表达、智能化的决策的复合型人才。
2、专业培养目标
根据专业定位和特色，学院制定了相应的专业培养目标：培养具有良好的科学素养、创新意识，具有信息管理基础、海洋信息技术理论基础、计算机科学和技术基础以及应用能力，较好地掌握信息系统分析与设计方法、海洋大数据处理技术、地理信息系统等方面的知识能力，能适应海洋信息管理和开发以及其他企业、科研单位等部门从事海量数据库、海量信息处理以及GIS系统分析、设计、开发和评价等方面的高级专门人才。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力：①掌握海洋信息技术以及大型数据库的基本理论、基本知识；②掌握海洋地理信息系统以及相关的分析方法、设计方法和实现技术；③具有信息的组织与分析、检索与查询、传播与开发利用的基本能力；④具有运用所学知识，综合分析和解决问题的基本能力；⑤了解本专业相关领域的发展动态；⑥掌握文献检索、资料查询及收集的基本方法，具有―定的科研和实际工作能力。
3、课程体系建设
课程体系是高校人才培养的主要载体，是教育思想和教育观念付诸于实践的桥梁，课程体系设计的立足点在于人才培养目标的定位。结合学校“空间信息与数字技术”专业人才培养目标的定位，为使本专业能培养出掌握海洋空间信息技术和计算机技术的双向人才，从而拓宽毕业学生就业和继续深造的专业范围，综合考虑了地理信息系统、计算机科学和技术、信息管理和海洋科学专业的专业建设和课程体系建设，我们制定了本专业的课程体系。将所有课程分为以下4种素质培养环节课程，课程地图见图1-4。
专业素质培养理论教学环节课程包括：高等数学、大学物理、离散数学、数据库原理、数据结构、空间信息导论、数字工程的原理与方法、空间分析与应用、数字工程前沿技术、现代通信原理、程序设计语言A、网络与分布式计算、软件工程、人工智能、计算机图形学、遥感应用技术、地理信息系统、GPS原理与应用、海洋技术导论、海洋环境监测与评价、空间信息分析理论与方法、信息检索技术、电子商务与电子政务等课程。
综合素质培养实践教学环节课程包括：社会调查、C++课程设计、Java课程设计、空间信息应用基础、数据库课程设计、GIS系统开发实践，Oracle数据库实践、毕业设计和论文。
社会价值观及思想道德素质培养环节课程包括：基本原理概论、中国近代史纲要、思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概括、思想道德修养与法律基础、人文与社会科学、自然与技术科学、名师讲堂、“名师导航”系列讲座。
关键词：离散数学；基础；学习
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1672-5913 (2007) 24-0062-03
1引言
“离散数学课程”是介绍“离散数学”各分支的基本概念、基本理论和基本研究方法、研究工具的基础课程，现已成为计算机科学与技术专业的核心基础课程，IEEE&ACM的CC2001教程更是以十分显著的方式强调了这一点。离散数学课程所涉及的概念、方法和理论，大量地应用在"数字电路"、"编译原理"、"数据结构"、"操作系统"、"数据库系统"、"算法的分析与设计"、"软件工程"、"人工智能"、"多媒体技术"、"计算机网络"等专业课程以及"信息管理"、"信号处理"、"模式识别"、"数据加密"等相关课程中；它所提供的训练，十分有益于学生概括抽象能力、逻辑思维能力、归纳构造能力的提高，十分有益于学生严谨、完整、规范的科学态度的培养。这些能力与态度是一切软、硬件计算机科学工作者所不可缺少的。离散数学课程所传授的思想和方法，广泛地体现在计算机科学技术及相关专业的诸领域，从科学计算到信息处理，从理论计算机科学到计算机应用技术，从计算机软件到计算机硬件，从人工智能到分布式系统，无不与离散数学密切相关。
2离散数学的教学内容
由于计算机无论多么先进，都只能处理有限的离散数据，正因为如此，才使得离散数学和计算机有了莫大的联系。那么，是不是所有研究离散结构的数学都归于离散数学呢？基于各种原因，许多具有离散结构的数学，并不一定属于离散数学。离散数学可以说是和计算机一起发展起来的学科，是一门新兴的学科，对于究竟什么属于离散数学，人们也没有完全一致的看法。如同我们的教材，把数理逻辑、集合论、群论、图论都归为离散数学。另外，不少学者把组合学、计数、排列也归为离散数学。其实，数学本一家，精确划分没有必要。但我认为，离散数学的核心应是组合数学和图论。只可惜，我们的教材中几乎没有组合数学，这一点，实在是一大缺憾。
离散数学包括的教学内容，对每一个从事计算机技术的人都要求掌握和了解。因为在形式证明、验证、密码学的研究与学习中要有理解形式证明的能力；图论的概念被用于计算机网络、操作系统和程序设计语言的编译系统等领域；集合论的概念、关系代数等在软件工程和数据库中也会用到。总之，为了适应计算技术的要求及将来的发展，学生需要对离散结构有比较深入的理解。
3离散数学的教学方法
离散数学作为一门计算机专业的核心基础课，往往开设的比较早，所以很多同学在学习这门课的时侯还缺乏对其价值的认识。再加上对数学的敏感性，所以很排斥它。如何教好这门课，除了让学生对这些内容感兴趣外，还要让他们对其在计算机中的应用有些感性认识。因此，在介绍离散数学的每一分支时，都要分三步走：
第一，先要了解这一分支的悠久历史；
第二，学习它的基本概念、基本理论和基本研究方法；
第三，了解它在计算机科学中的应用。
(1) 各分支的悠久历史
数学推理与逻辑之间，有着密切的联系，早在两千多年前的古希腊，就有了逻辑学的萌芽。不过那时的逻辑称为古典逻辑，属于哲学的范畴。数理逻辑诞生于十九世纪中叶，源于古典逻辑。
群论诞生于十九世纪二十年代，由法国天才数学家伽罗华创立。有趣的是，他创立群论的目的是为了解决高次方程求根问题，如果他知道群论与现代的计算机学科联系如此紧密，一定会惊叹不已。
图论最早起源于一些数学游戏，相信对数学感兴趣的同学一定都听说过哥尼斯堡的七桥问题。图论与几何不同，几何讨论图的长短大小，而图论是讨论图的边和顶点之间的位置关系，正因为如此，莱布尼兹把她称为“位置几何学”。图论的问题非常有趣，往往答案很简单，但却非常非常难以想到。尤其是其分支拓扑学，更是如此。你知道九联环也是图论问题吗？
集合论起源于十六世纪末期，开始是为了追寻微积分的坚实基础，后来，德国的数学家康托教授发表了一系列有关集合论的文章，奠定了集合论的基础，集合论也从此发展起来。现在，集合论已经渗透到泛函、概率、函数论等各门学科。
(2) 各分支的基本概念、基本理论和基本研究方法
数理逻辑又名符号逻辑，是一门用数学方法研究推理过程的科学。主要目的在于探索出一套完整的规则，按照这些规则，就可以确定任何特定论证是否有效。这些规则，通常称为推理规则。在逻辑学中，与其说注重的是论证本身，不如说注重的是论证形式。
集合论主要研究了集合的基本概念和运算，关系的基本概念以及全序、偏序等概念，函数的定义与性质。重点研究了关系矩阵和关系图的表示，关系的性质及判别方法；复合关系和逆关系的概念及其求法，关系的自反、对称、传递闭包的概念及其求法；等价关系的判定与相关等价类的求法、偏序关系的判定以及哈斯图的表示法。
代数系统部分需要了解代数系统以及同态、同构的概念，掌握代数系统运算的性质及各种特殊元素，几种特殊代数系统的判定及其性质和简单运算。
图论部分了解有关图的基本概念、图的同构，掌握图的表示方法，欧拉图及哈密顿图的判别方法，最小生成树的求解方法。
(3) 各分支在计算机科学中的应用
数理逻辑的学习，可以在形式证明、验证、密码学的研究与学习中增强理解形式证明的能力；用关系代数、谓词逻辑研究数据库等。
集合论的概念、关系代数等在软件工程和数据库中也会用到。
图论的概念被用于计算机网络、操作系统和程序设计语言的编译系统等领域；近期，还研究用图论研究数据结构、操作系统的结构和死锁问题。
在计算机发展初期，利用命题逻辑，布尔代数理论研究开关电路，从而建立起一门完整的数字逻辑理论，对计算机的逻辑设计起了很大作用。在近期，利用代数结构研究编码理论，利用谓词逻辑研究程序正确性问题，利用能行性理论(如递归函数论)研究计算机中的可计算性理论。
4离散数学的学习
作为计算机系的一门课程，离散数学有与其它课程相通相似的部分，当然也有它自身的特点，现在我们就这门课的特点做一个简要的分析。
(1) 定义和定理多
离散数学是建立在大量定义上面的逻辑推理学科。因而对概念的理解是我们学习这门学科的核心。在这些概念的基础上，特别要注意概念之间的联系，而描述这些联系的实体则是大量的定理和性质。
离散数学的定义主要分布在集合论的关系和函数部分，还有代数系统的群、环、域、格和布尔代数中。一定要很好地识记和理解。
(2) 方法性强
离散数学的证明题中，方法性是非常强的，如果知道一道题用怎样的方法证明，很轻易就可以证出来，反之则事倍功半。所以在平常复习中，要善于总结，那么遇到比较陌生的题也可以游刃有余了。
(3) 有穷性
由于离散数学较为“呆板”，出新题比较困难，不管什么考试，许多题目是陈题，或者稍作变化得来的。“熟读唐诗三百首，不会做诗也会吟。”因此，要学好离散数学，就应该在平时多做些题目，强化对知识的理解。
5 结束语
以上是我关于离散数学这门课的一点教学心得，几轮的教学下来，我深深觉得我们要注意培养学生掌握获取知识、科学研究和发现新知识三种方法。在传授知识的过程中，要教会学生学习的方法和研究问题的方法，同时还要通过课内课外的各种教学活动来提高学生的能力，培养学生的素质。关于离散数学这门课程，可以让学生完成离散数学在计算机科学中的应用的相关论文，内容选择
• 可以是下列应用介绍之一:
C 群与编码.
C 鸽笼原理(pigeonhole principle)
C 传递闭包和Warshall 算法
C 布尔代数和电路设计
C 图和运输网
C 半群与机器简化
C 使用数论理论解释公共密钥技术(public key cryptography)
• 可以是离散数学难题, 如: 较难的思考题的解答
• 可以是与离散数学有关的趣味问题的考察
• 可以是任何您高兴研究的离散数学相关问题
这样，才能将僵化的知识与实践结合起来，才能激发学生的创造力，从而使学生真正认识到它的重要意义。
Talk About Discrete mathematical Teach And Study
Abstract: This paper discusses the important of Discrete Mathematics mainly from there aspects: teaching methods
teaching content and how to study. Based on this, Author proposes combine knowledge and ability, stimulating students' interest in learning and improves student’s creativity.
Keyboard:Discrete mathematics, base, study
参考文献
[1] 徐洁磐，惠永涛编著. 离散数学及其在计算机中的应用[M]. 北京：人民邮电出版社，1988.
[2] 徐洁磐. 离散数学导论[M]. 北京：人民教育出版社，1982.
[3] B.Kolman，R. C. Busby，S.C.Ross. Discrete Mathematical Structures, 4th[M]. 北京：高等教育出版社.
学校简介
伊利诺伊大学香槟分校是“十大”盟校（The Big Ten）之一，建立于1867年，一直是全美最优秀的大学之一，理工科在“十大”中更是排名第一。该大学排名全美前10名的研究生专业有物理学、化学、计算机科学、心理学、教育学、工程学、会计学、大众传播学、图书馆科学、音乐、数论、代数、逻辑学、微生物学。工程学院在全美闻名遐迩，其电子工程、计算机工程、土木工程、材料科学与工程、机械工程、原子工程、农业工程、环境工程等系科都排在全美前五位，化学工程、航空航天工程排在全美前十位。
该校的教授和校友有不少知名人士，比如历史上第一次在同一领域（固体物理学）中两次获得诺贝尔物理学奖的发明了晶体管并提出了低温超导理论（BCS理论）的巴丁教授；哈肯教授与阿佩尔合作在计算机完成了四色定理的证明；网络神童马克・安德森（Mark Anderson）在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校设计了因特网浏览器软件Mosaic及Netscape；身价一度超过比尔・盖茨成为世界首富的甲骨文公司（Oracle）董事长兼首席执官拉里・埃里森（Larry Ellison）曾在伊利诺大学香槟分校读书；AMD创始人兼首席执官杰里・桑德斯（Jerry Sanders）是伊利诺大学香槟分校电子工程学士；通用电气（GE）董事长兼首席执官杰克・韦尔奇（Jeck Welch）是伊利诺大学香槟分校化工博士。截至2003年，该大学共有二十位教授及校友荣获过诺贝尔奖，两位校友荣获过图灵奖，一位教授荣获过菲尔兹奖，二十一位教授及校友荣获过普利策奖，十一位教授荣获过美国国家科学奖章，现任教授中有两位普利策奖得主、二十六位美国国家科学院院士、二十九位美国国家工程院院士。
该校的计算机系创建于1972年，多年来在全美排名一直保持在Top5之内，一些事实也无可争辩地捍卫着这一地位：世界上最早的计算机Eniac诞生在这里；世界上第一个网络浏览器Mosaic诞生在这里；其毕业生所建立的公司（Netscape、YouTube、PayPal、Lotus和Sieble Systems）在计算机界赫赫有名；其国家超级计算机应用中心（NCSA）是全美国五大计算机研究中心之一。
课程设置
该校计算机系的课程设置乍一看上去和国内大学似乎没有什么大的区别。对本科生来说，“1”开头的系列基础课程，主要是包括计算机导论，离散数学等计算机基础课程；“2”开头的是更专业一些的课程，比如类似国内操作系统的System Programming、计算机体系结构和数据结构；“3”开头的目前仅有两门课：397 Individual Study和398 Special Topics in CS，主要是扩展学生的学习兴趣和能力。研究生的课程都是以“4”开头的专业基础课程和以“5”开头的专业课程，其中以598开头的为前沿学科讨论课程。学生也分为硕士和博士，但对硕士的要求不高，所以很多直接跟随教授做研究的学生都是博士。课程的要求也是作业、项目和最后的考试。但实质上，由于管理、研究水平等原因，这些设置还是有所不同。
该系目前提供三种类型的本科学位，一种是五年的本科和硕士生打通的学位，五年毕业后取得本科和硕士两个学位；另两种是计算机科学本科学位和软件工程学位。每一种根据对学生都有不同的学分和课程要求。比如对于第一种学位，要求选够120学分，其中理论（473 Algorithms或者475 Formal Models of Computation）、结构（431 Embedded Sys Arch and Software或者433 Computer System Organization）和软件（421 Programming Lang and Compilers或422 Programming Language Design或423 Operating Systems Design）必须按研究生学分选修。
研究生分论文和非论文两类。论文学位中和国内一样分硕士生和博士生。普通论文硕士要求28个课程学分和4个论文学分。博士生的总学分要求是96个课程学分，包括课程学分和论文学分，其中至少要求32个论文学分；学士直读的博士生要求96个课程学分。目前注册的研究生人数近450人。
从课程设置方面看，该系的课程分得很细，从和国内相类似的专业基础课，比如计算机导论、数据结构、软件体系结构、数据库系统、操作系统、软件工程；到很专业的课程，比如算法、密码学导论、程序验证、自主信息系统、形式化软件开发方法以及以598打头的带有主讲教师名字代号的扩展课程。尤其以研究生的课程设置最为细致。数一下他们的课程可以发现，学生有很多方向可以选择，本科生的课程多达77门，研究生的更是多达102门。当然有不少课程是两者都可以选修的。一般一门课程3~4个学分（根据是否完成Project区分），每周两次，一次75分钟。
讲授该课程的教师基本上都是该校专门从事这一方面研究的权威，有着多年的研究经验。比如我所选修的“程序验证”课程属于该系的研究生基础理论课程，任课教师Meseguer教授已经在这方面从事了近三十年的研究，而且目前也是这方面的权威。“数据挖掘”课程的教师是Han教授，也是数据挖掘的世界级权威。这保证了任课教师在讲授课程的同时贯穿了该课程在学科中的领先技术和知识。同时，比较明显的一点是课程结合实际动手的项目比较紧密。比如我所选修的“程序验证”课程虽然有很强的数学背景，介绍了等式逻辑和重写逻辑，但该课程辅以该实验室的Maude系统作为实践工具，所以所介绍的理论可以实实在在地在计算机上看到其作用和结果。“程序设计原理”这门课也使用了Maude系统作为高级程序语言的规格说明语言，这立刻就让本来很抽象的两门课有了感性认识的平台，学生可以立刻通过工具感受逻辑在计算机中的作用，可以使用该工具立刻设计出自己的新的程序语言。相比而言，国内类似的课程都缺乏相应的辅助工具，学生学理论不知道怎样用到计算机中，学程序语言设计多是看看别人设计的语言是怎样的，难以在短时间内自己动手设计一个。
开放性
这半年中我感受最深的当数该系信息资源的开放性。从课程上来说，每学期的每一门课程都能在系里的网络上找到相应的讲义、作业、项目以及阅读的参考资料。和课程相对应，每位教授都开设一个甚至多个专题讨论会，这些讨论会都有相应的MailList可以让学生或是研究人员加入。根据我的研究兴趣，我参加了Maude、Runtime Verification以及软件工程讨论小组。每一个讨论组由教授主持每周定时讨论一至两个小时，同时维护一个网站公布每次讨论的主题或是论文。所以，和国内的例会不同，这些讨论会除了教授自己的学生，往往会有一些感兴趣的学生或是像我这样访问学者参加。通过这样的方式，也有教授的介绍，我和目前我感兴趣的几个教授都交流过，他们都很细致地介绍自己的研究，包括介绍实验室开发的软件工具。而这些软件工具都放在他们自己实验室的网站上，有的是可以免费使用的，有的甚至是源码公开的，同时有他们公开发表的论文。有两位教授的实验室研究内容我比较感兴趣，但他们还没有源码，经过两次讨论后，他们都表示可以提供源码以便进行进一步的研究。同时，我找他们的学生询问相关工具的一些细节技术，他们都详细解答，有时甚至花费两个多小时。
其实这一点在我联系访问的Host Professor时就感受颇深：每一位教授都可以在他们的主页上找到非常详细的资料，他们的研究概况、发表的论文、教授的课程、所做的研究项目、学生、联系方式等等。对比国内同行，很多都没有自己的主页，有一些由于单位组织倒是有，但所找到的基本上都是仅仅一页的概述而已。这导致国内很多信息无法交流。当然，我想这也有一点客观原因，就该系的项目情况而言，纵向课题的资助就已经足够教授们完成研究，所以他们并不在乎把研究成果转化为实际产品，而是公开这些研究成果，让其他人尽量多地使用，让其他人或公司完成产品的转化工作。反之，国内很难找到根据研究成果完成的软件工具，因为一般如果做到工具，都希望更进一步做到产品化，能以此争取到横向课题的支持，以便弥补纵向课题经费的不足。由于横向课题讲求实用，有很多非前沿性，非研究性质的工作需要完成，直接影响了研究的深度。
开放性还反映在该系的研究领域交叉之中。该系的研究领域分为：算法和理论；人工智能；体系结构、并行计算机和系统；复杂生物及计算生物；数据库及信息系统；图形图像和人机界面；系统和网络；程序语言、形式化系统和软件工程；以及科学计算。但在我所参加的讨论中，经常可以看到多个实验室的教师和学生相互参与讨论。比如我上上周参加的形式化小组的讨论会上，就有体系结构实验室的学生；上一周的软件工程讨论会上，报告者是一个数据库实验室的学生，因为他的工作内容涉及到用数据挖掘和统计的方法进行软件调试，同时与会的还有该实验室的两位教授以及其他实验室的学生。同一个研究领域内的合作就更多，比如我所访问的教授专注于程序语言、形式化系统和软件工程领域，他自己的实验室和另外该领域的另一位教授Rosu的实验室相连，两人合作过多篇文章，Rosu的程序设计语言以及形式化软件开发方法课程中应用了Prof. Meseguer的形式化工具，甚至有一些讲义。我大致看过该系教授们的简历，非常少有本校毕业的学生，这说明相关合作并不是以前师生关系的继续。同时，这里常常有一些前沿讲座是由斯坦福、剑桥、伯克利和爱丁堡大学的教授和博士生开设（应聘的博士生都要公开做一个面试形式的讲座），也有微软和IBM这样的大公司的研究院或是一些著名公司的学者的讲座，这些讲座频率很高，常常可以在该系每周的日历上看到这些通知。
其实，访问学者这样的一个制度本身就是很开放的。半年一年的互访，带来了很多交互的信息。相比而言，国内有不少实验室虽然也设有客座教授、开放项目等，但是很难落到实处，很难有人真正是在实验室里交流这么长时间，更多的仅仅是每年几次的互访而已。不过，为每一位访问学者提供一间宽敞明亮的办公室，提供所有办公服务恐怕也是目前高校难以提供的紧缺资源。
风气
另一个让我感受比较深的地方是该系的学习风气。由于课程设置很细，很多课程选课的人并不多，一二十个学生的课堂是很常见的，有的课程仅仅4~5个学生。当然也有上百人的大课，这一般是本科和研究生共同选修的课程。我上学期选修的program verification课程共有12个学生，这学期选修的formal method software development也不过十七八个学生。但给我印象很深的一点是，从开学到学期末，学生数目基本上保持不变，可见很少有人缺课。上课的气氛很活跃，课堂上几乎没有见过学生打瞌睡，讲课中间学生随时提问，教师也是当时就回答。对于教师提出的问题，也几乎没有冷场没有人回答的情况，当然也不是每一次回答都正确。相比而言，国内大学目前缺课的现象相当严重，有的必修课程都有三分之一缺课的，选修课就更不用说了。这当然有教师的原因，目前教学普遍不受重视，所有职称的评定基本上由科研决定，这从前年上海交大的倍受学生欢迎的教师始终仅仅是一个讲师就可见一斑。而教学显然是很需要花费时间和精力的。
也不是说这里的教授上课都很好，也有底下学生反映讲课不好的，但无论是从教师的授课还是学生的学习，你可以明显感受到两个字：认真。研究生自己决定上什么课，一个学期一般也就选修2~3门。相比而言，国内硕士研究生一学期的课程多达七八门，其中不少都是必须选修的，学生的学习相对比较被动，很多学生就为拿学分，课堂上打瞌睡，学Tofel和GRE，复习考研的学生大有人在，课堂上很少看到学生主动提问。在我的一门电子商务的选修课上我就问过学生，他们是否愿意做我以项目的方式提供的考试，很多学生说很有兴趣，可是却没有时间。必修课和学位课的项目、作业已经让他们穷于应付，还要复习考研、考Tofel和GRE，实在是心有余而力不足。为此我还调整过项目完成时间，允许学生在第二个学期开学时交，可以看到效果要好一些，有一些学生利用假期完成了自己感兴趣的内容。可是随着教学管理的正规化，要求课程结束后一周内必须给成绩，刚开放一些的项目只好又恢复原状。
这些情况造成了恶性循环，学生老师相互认为对方不认真，老师认为学生既然不想学，花的时间精力又不值，何必认真。学生认为老师备课不认真，讲授的内容陈旧，学不到东西，没必要好好学。从作业方面看两者也有很大的差距。作为访问学者，我虽然选修了课程，但其实并没有学分，也没有在学校注册，充其量也就是旁听，但由于教授建议我做作业以加深理解，我也基本上按时完成了作业，一学期一共五次作业，有理论证明，也有系统的使用（实验室开放了根据他们的理论开发的软件工具）和编程，要求打印作业并提交。发还作业的时候，我看到所有学生，包括我自己在内的作业都被认真批改过。而我自己为了完成作业把讲义看了一遍又一遍，花了很多时间，但也从中发现很多深入的问题，如果不做作业还以为自己理解了，其实不然。询问其他学生，他们也花很多时间做作业。该系的学生鲜有抄作业的，一方面学校处理很严，大家都认为是很不光彩的行为；另一方面认为做作业时为自己能学到东西做的。相比之下，国内目前学生抄袭作业的现象非常严重，有的学生私下里说有的课程甚至超过90%的比例。我认为这一方面有社会风气的影响：君不见教授、学者的学术抄袭都时有曝光；另一方面是管理不严造成的。虽然国内的大学也有同样的制度说抄袭者要惩罚，可是国内大学一门必修课由于研究生扩招甚至达到三百多人，虽然也有助教制度，但如此高的学生教师比例势必造成作业、项目甚至试卷批改难以把关，从而进一步加剧了抄袭现象。
【关键词】教育技术学;实践能力;实践体系;实验中心建设
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2009)11―0131―05
引言
北京师范大学教育技术学作为二级学科在2001年入选国家重点学科,2007年再次通过了教育部国家重点学科考核评估,近年来在教育技术学科领域发挥了重要的引领作用。教育技术学是建立在实践应用基础上的学科,其人才培养的实践教学环境也是需要重点建设和致力发展的。坚持教育技术学的应用实践性,坚持人才培养方面理论与实践相结合的方向,在学科发展规划中具有非常重要的意义。
本研究针对在国家重点学科发展过程中人才实践能力培养与实践体系建设的各个主要环节,采用质的研究方法,研究者同时也参与到学科规划建设和实践教学活动中,在建设过程中收集第一手资料,对现象进行整体性探究,归纳分析以形成理论,通过与研究对象的互动,对其特征和意义获得解释性结论。
一 教育技术学科人才培养的实践能力体系
近年来,教育技术学专业人才培养方面已经形成了共识,即如华南师大徐福荫教授等[1]所述:为了提高教育技术专业人才培养质量,应重点加强学生实践能力和创新能力的培养。盐城工学院沈爱华[2]则进一步指出教育技术学科人才培养的实践能力体系可以归纳为如下三个层面的基本能力:
(1) 基础实践能力
教育技术学专业的人才首先必须具备包括:以媒体资源开发、信息技术应用等为核心的实验技能以及相关的实践操作与应用能力,以适应各级各类教育教学环境的基本技术技能要求。
(2) 专业实践能力
教育技术学专业的人才也应当具备包括:信息技术与课程整合为指导思想的教学设计能力及其引申出来的项目设计能力。也就是华南师大秦炜炜、徐福荫等[3]描述的:适应包括远程教育、企业培训在内的教学设计的应用实践能力。
(3) 科研与创新实践能力
教育技术学专业的人才还应当具备一定的科研能力,成为教育技术学学科基本理论发展与创新以及前沿应用的实践研究的有生力量。
上述三个层面的实践能力的培养综合体现在全部实践教学环节中。为提高学生的三层次实践能力,教育技术学专业的人才培养必须由实践教学环节入手,将验证性实验、基础性设计性实验和综合性实验合理配置并有机结合。此外,实践教学环节还应包括:课程教学设计、见习实习、社会实践、科研训练、毕业实习、毕业设计(论文)等多种形式。并可辅以创新训练的专门活动,如创新思维和创新方法、学科研究方法、大学生创新性项目等。
二 以实践能力培养为目标的实验新体系建设
北京师范大学教育技术学人才培养在多年的发展中坚持以实践能力培养为核心,逐步建立起在学科平台之上的“一体化、三层次、共享式”的教育技术学实践新体系。
(1) 建立在学科基础上的一体化实践能力培养体系
教育技术学学科专业人才实践能力培养必须采取一体化顶层设计,从社会人才规格需求调研入手,对北师大教育技术学教学计划中的实践教学活动和各种科研创新基金项目活动统筹规划,对人才实践能力培养综合设计,从宏观视角一体化考虑学生的实践能力体系结构和人才实践能力培养环境。改变过去的条块分割各自为政的规划和运作方式,有效地弥补人才实践能力培养过程中的结构性缺失和实验条件资源的不足。学院教学指导委员会和实验中心领导在充分沟通认真研讨的基础上达成共识,为人才实践能力培养的各个环节做了充分论证和详细规划,设计出一整套如图1所示的从本科实践教学活动与本科科研基金项目交叉配合的能力培养体系。
(2) 基础、专业和科研与创新三层次实践能力综合培养
教育技术学专业人才的培养应当体现知识、能力、素质的综合协调发展。专业教学知识体系中的知识领域、知识单元和知识点与实践体系中的实践领域、实践环节和技能点要相互紧密结合在一起。实践能力综合培养就是要以知识领域与实践领域为范畴,选择合适的基本知识点和技能点构建创新思维、创新方法、创新能力训练为一体的知识单元和实践环节。
在基础实践能力培养方面,北师大教育技术学专业的本科教学计划中媒体技术、资源开发和计算机应用等知识领域的课程都配有充足的实验学时,课堂面授课程与实验课程始终相伴开展。该类课程的修习过程中基础实践能力得到集中培养,从而奠定了人才培养过程中的最基本的实践能力。
在专业实践能力培养方面,学科基础课和专业方向课等基础理论课程对教学设计能力的培养同学院中部分学科带头人的科研项目实践有机结合在一起。创造条件参与中小学的教学改革试验,如:基础教育质量方面的跨越式发展、移动学习研究等实践活动,参与以信息技术与课程整合为指导思想的远程教育和教师培训的教学应用实践,从而使这种较高层次的实践能力的培养在实践活动中落实。
在科研与创新实践能力培养方面,在教育实习和专业实习以及毕业论文等环节,本科生参与学术团队的科研工作已经形成风气,实习中理论方向明确,实践活动落实。科研阅历和能力在实践中得到显著提升,为下一个阶段――研究生阶段的人才培养积蓄了充足的后备力量。
(3) 教学实验室与科研实验室联合共享
北师大教育技术教学实验室在学院2004年成立时基础相对薄弱,设备相对陈旧,其中许多设备还是十几年前世行贷款项目建设的。近三、四年来在学院领导和实验中心的努力下,获得学校教学实验室建设项目资助共计395万元,全部用于教学实验室设备购买和实验环境建设。但这距离人才创新实践能力培养的目标还相差甚远。考虑到近年来,“211”和“985”工程项目建设和数字学习与教育公共服务教育部工程研究中心的建设力度非常大,对此,学院从全局考虑统筹安排,将实验教学环境和科研环境综合利用,取长补短。本科生实践教学活动与科研活动有机结合在一起,资源共享和学研结合走出了一条适合学科专业发展的实际道路。学生课内与课外相结合,理论与实践相结合,知识技能学习与科研经验积累相结合,尤其是每年申请校级科研基金、北京市创新基金等项目收获颇丰;而科研实验室也由于有为数众多的本科生参与,科研队伍力量大大加强,就如北师大王一川教授[4]所描绘的:由导师、博士生、硕士生和本科生构成的从游人才培养模式形成了良性结构;同时也最大限度地利用和开发了现有教学实践资源,相得益彰。
三 实验中心是实践体系的基础建筑
教育技术教学实验中心建设是人才实践能力培养的主要环境,实验中心的硬件环境是近年来学院着力建设的重点工程之一。
实验中心下属8个教学实验室,分别隶属“信息技术教育应用”和“媒体与传播技术”两部。每学年承担教育技术学24门课程的450多学时的教学实验课程,共计4.5万人的学生实验课,具有综合性、设计性的实验达到83.3%。自2005年以来,学校方面对教学实验室建设进行了较大力度的投入支持。教育技术学院实验中心经认真规划,逐年落实经费实施。
(1) “信息技术教育应用”的实验室建设
信息技术教育应用类的实验室近几年来重点建设了远程教育实验室和教育软件实验室。远程教育实验室为学生创建完整的、多种类型的、真实的远程教育系统实验环境。专门添置了:视频录播系统多点控制器、卫星接收设备、视频会议系统和终端web服务器等高端设备,使学生熟悉和接触最具发展潜力的远程教学系统的系统架构。教育软件实验室也配置了路由器、两层及三层交换机、工作站等共计40台以及用于数据存储的磁盘阵列。不仅满足教育信息工程方向信息技术基础课程,还解决了专业方向课程:计算机与网络教育应用、教育软件开发技术、信息化教学环境建设、计算机网络编程、软件工程、信息系统设计与开发、游戏与教育、虚拟现实技术、人工智能导论等课程的需要。为今后毕业生走向教育领域参与教育信息化建设奠定了坚实的基础。
(2) “媒体与传播技术”的实验室建设
“教育视频制作实验室”的基础设施已经按照专业级要求购置了数字高清摄录机、编辑录像机、非线性编辑机等一定数量的先进设备。开设电视设备连接、室内外摄像、灯光照明、字幕特技编辑、配音配乐等小型实验以及节目制作、课件制作等综合性实验,学生们在完成上述实验之后,将独立制作一个15分钟左右的教学片供理论研究使用。“电声实验室”也按照专业级要求购置了混音控制台、数字音频工作站、MIDI接口、音频接口、软件效果插件360环绕声制作系统、非线性高标清编辑软件系统等,开设基本电声技术指标测试、采访机录音、音频编辑工作站及编辑软件的使用、分轨拾音后期合成制作等实验,学生还将完成综合实验:音频节目制作、音频混合制作等。此外在“摄影技术与艺术实验室”也购置了多台单反数码相机,解决了高档次摄影设备的实际操作问题。学生在实践教学中在媒体技术和数字资源建设的基础实践能力得到提高。
四 科研实验室是实践体系的高层建筑
实验中心的建设和实验环境的改善使学生基础实践能力在教育教学环节得到加强。但是必须看到,实验中心条件的改变还远未达到理想要求,正如河北师大王润兰等[5]指出的:学生专业实践能力和科研与创新实践能力的培养不能仅仅局限在教学活动范围内。北师大教育技术学院的研究所和研究中心承担了大量与国家教育科学发展相关的科研课题,这些课题真正接触学科发展和科研的前沿。在参与这些学术团队的活动中学生学以致用,得到真正的锻炼。学生参与人数最多且最典型的几个研究团队及其突出的科研活动如下:
(1) 现代化教育技术研究所在信息技术与课程整合的理论指导下利用现代信息技术开展传统课堂教学模式改革。在“211工程”支持下的“基础教育跨越式发展创新试验”不仅促进了学校一线教学改革实践、改善了人才培养质量、丰富和发展了教育理论和学习理论,更为我国基础教育信息化的深入发展奠定了重要的理论和方法基础。并在此产生了一大批有影响的支撑平台软件和优质学习资源。
(2) 知识科学与知识工程研究所探索的最新的学习模式和学习工具,以教育领域中的知识为研究对象,构建知识科学基本理论体系。在“计算机支持的协作学习基本理论体系”、“面向教育领域的知识抽取和演化研究”、“协作学习的在线交互文本分析及协作过程建模研究”以及“移动学习研究”等方面取得了系列原创性科研成果。
(3) 数字学习与教育公共服务教育部工程研究中心的研究领域有:面向终身教育的知识工程关键技术研究、数字教育公共服务平台研发以及数字教育公共服务典型示范与产业化运行等。
(4) 远程教育研究所在远程教育基本理论、数字环境与数字资源、在线学习与认知发展、远程教育经济与管理、企业E-Learning、远程教育资源建设技术规范和我国远程教育领域从业人员能力结构需求等七个方面进行了深入的研究与探索,取得了重要进展。
上述研究所和研究中心的实验室在“211”及“985”项目支持下条件极其优厚,而最重要的是其更接近学科发展的前沿实践,几年来我教育技术学院已经有大量的学生参与到这些研究所和研究中心的研究工作中,专业实践和科研与创新实践等高层次的能力发生了实质性的提升,同时也为研究生培养人才选拔提供了充足的后备力量。
五 以实践能力为目标的人才培养成果
在上述人才实践能力培养新体系的条件下,几年来学生在实践能力提升方面取得了一些标志性的成果。通过不断的创新教育和实践练习,我院学生获得学校资助的本科生创新科研基金项目成果显著。近年来获准本科生创新基金项目项,见表1:
上述项目的经费都在2000元以上,学生独立完成一个项目不仅要在教学实验室进行长时间艰苦复杂的实验活动,而且大多是项目都是具有科研背景的,学生在科研实验室和社会上进行紧密联系实际的研究工作,实践能力大大加强。
此外在这些实践活动中学生也获得了大量的奖项,最突出的就是我院2005级本科生许洋同学的论文《教育信息化环境下提高大学新生学习策略的调查研究》获得第十届挑战杯全国大学生课外学术科技作品二等奖。其它国内和北师大级别的奖项也非常丰富,见表2:
在科研活动中学生还发表了大量的高水平学术论文。据不完全统计,近三年来以北师大教育技术学院本科生为第一作者的核心期刊杂志论文、国际会议论文以及本学科领域的CSSCI论文将近50篇,这些论文几乎全部是实证性研究。进一步证明了学生基础实践能力、专业实践能力和科研与创新实践能力得到综合提升。
六 结论
教育技术学人才实践能力培养与实践体系建设需要从人才规格和学科专业发展的角度来全面审视,需要从教育教学、科学研究以及社会实践的全局来统一规划,需要从课内与课外、理论与实践、知识技能学习与科研经验积累等各个层面综合设计。北师大教育技术学院充分利用已有的资源提升教育技术人才的基础实践能力、专业实践能力和科研与创新实践能力做了一种探索和尝试,希望能够产生有意义的启示。
参考文献
[1] 徐福荫等.创建“三位一体”实践教学体系,促进教育技术学专业实践创新人才培养[J].电化教育研究,2008,186 (10):39-47.
[2] 沈爱华.论管理专业学生实践能力培养体系的构建[J].黑龙江高教研究,2007,153(1):151-153.
[3] 秦炜炜,徐福荫.中美教育技术学专业发展对比研究[J].开放教育研究,2008,14 (3):100-105.
庄子对技术的见解,可发见于其关于知识的论议。在区分假知与真知时,庄子曾以技
术为典型来说明后者。故将见庄子 的技术观,须检讨庄子的知识论及认识论。
在韩国学术界,对于庄子的认识论,存在着两种相反的评价。其一是肯定的评价,认
为出现在《庄子》中的各种言论,追从着他的形而上学见解,对语言的界限进行了批判,
提出超越日常的知识乃是语言之外的神秘知识;其二是否定的评价,认为出现在《庄子》
中的各种言论,虽然能够纳入其形而上学的固有体系,而且也符合语言的界限,但其中所
标榜的超越性和神秘的语言之外的知识,是绝不能肯定的。兹举例如下:
在老子与庄子看来,不即是知,不知即是真知。因为老庄之道,既然肯定了在先的
超越之存在,那么所要认识的是无规定的存在之知,而超越一体的知,即是超越的知、
无界限的知。否定知的,乃是否定知的知。而否定知的知本身也就内在地包涵着知道的
知,因而否定知的本身的知即是老庄所谓的真知。
故在老庄看来,真的意义的知,乃是不可言表的“知”。因之,引为“知者不言,
言者不知”。
他们(老子与庄子)所谓在言语之前的认识,是自明的事实。可是,其概念并无
意义。因为意识直接地碰到其对象的这种直观,只是一个现象,不过是自然现象内的
一种现象,决不能称作认识。任何对象只有在语言中被陈述为什么什么时,我们才能
说它之于认识。……即使让步百步……庄子的认识论值得给予高度评价,可是,对我
们的认识更重要的问题,是存在全体,即并非如何认识道的问题,而是明确地依据语
言来认识道之存在全体是如何组织的问题。
上述引文所征引的这些态度,看起来似乎只是特定研究者的立场。事实上,应该看到,
这些独自的评价起因于评价者所接受的认识论的态度。更具体地说,显然易见的是,那些
定向东方哲学的研究者,一般可能采取前者的立场,而定向西方哲学的研究者则是后一种
立场。
本篇文章的立场并列于前两种方向之间,试图提出第三种新的可能的理解方向,此方
向是以庄子对技术的见解本身为线索而得出来的。勿庸讳言,这篇文章所具有西洋哲学的
背景乃是不言自明的事实,故在倾向上接近后一种方向。然而它又异于西方哲学以理性为
中心的一般传统,而是以技术为中心展开讨论。因之,本文既基于西方哲学的议论,又多
少异于定向于西方哲学研究者的方向。此外本文还有一不同之处,即期在后者方向,加予
相当的具体性。根据这一具体性,这篇文章也要预料庄子的哲学在东方技术界的影响。兹
今,经过技术发展的负作用,我们有必要重新吟味庄子技术观的现实意义。
2.桓公和轮扁
桓公读书于堂上,轮扁斫轮于堂下,释椎凿而上,问桓公曰:“敢问,公所读为何
耶?”公曰:“圣人之言也。”曰:“圣人在乎?”公曰:“已死矣。”曰:“然则君之所读
者,故人之糟粕已夫!”桓公曰:“寡人读书,轮人安得议乎!有说则可,无说则死。”
轮扁曰:“臣也以臣之事观之。斫轮,徐则甘而不固,疾则苦而不入。不徐不疾,得之
于手而应于心,口不能言,有数存焉于其间。臣不能以喻臣之子,臣之子亦不能受之于
臣,是以行年七十而老斫轮。古之人与其不可传也死矣。然则君之所读者,古人之糟粕
已夫!”
在论及庄子的认识论时而常被引用的 这则寓言,就其字面意思来看,它尝试着探问,
我们通过语言文字,能不能把握前人的精神。勿庸置疑,其回答是否定的。就此而言,从
东方哲学传统来解释,大概是所谓“人之心不可表现于文字,精神的境界往往不可用固定
的方式传达,只能通过个人的体验来验证而已” 。反之,从西洋哲学来解释,则认为大
概“对产生过程,缺乏科学分析,例如一些道家术士虽然拥有根据经验的秘笈和妙技,但
他们却不能向其弟子说明这些。”
这两种解释都说到“不可以固定的方式传达”和“不可说明”,同时指示着技术传达
的不可能性。前一种解释的焦点集中在“精神的境界只能通过个人的体验而不可被验证”。
与此相反,后一种解释指示着,“对产生过程,缺乏科学分析”。然而,这两种方向的解释,
都存在着问题。
首先,轮扁的技术不是“精神的境界”,而是“得之于手而应于心”的手工。此外,
这一手工,如下所云,不是科学分析的对象。轮扁的技术是手工,换言之,是手练而非心
练,是身体的技术。把它看作理解超越的直观,看作精神的境界,或看作科学分析之对象,
都歪曲了庄子的真意。
桓公和轮扁对话的要旨在于,无论斫轮子的技术,还是治国的技术,都不是能够通过
书的字面而得来的,而是通过手或身体得来的。庄子的这一主张,按传统的知识观来看,
可视为革命性的。因为在脑里的知识,以语言的形式化为书,念其书时,知识从书移向脑
筋,这被认为是知识传达以及获得的一般途径。然而,庄子通过这则寓言主张,知识并不
是从脑筋到书、再从书到脑筋的,而是事与身相应时生出来的。如果失去身体的话,知识
就随之消灭。
如此看来,把庄子的认识论解释为否定语言,似可显出西洋意义上的认识论的局限。
事实上,我们只要从思维至上的认识论移向身体的认识论这一角度,庄子的认识论即可获
得解释。以是之故,庄子的认识论也不一定是以否定语言的以心传心或捻花示众的认识论
为超越的。由此可见,思维的认识论和不立文字的认识论之间,存在着以身体的认识论作
为认识论的庄子的认识论。
把庄子的认识论理解为既不是思维的,也不是不立文字的,而是身体的。这里,有必
要对思维的认识论和身体的认识论作更具体的区分。我们以美国技术哲学家德来夫斯的理
论来加以佐证。
3.五阶段获得之技术
在二十世纪后半期,出现了要制作自动机器人的努力,并试图制作更具人类智慧的电
脑。德来夫斯指出,这样的人工智能研究是不可能阻止的。实际上也的确如此。人类的智
能,有些可以传统的方式变化为电脑的程序,当然也有不可以的。 现今,从我们的构造
来看,有可以理解为计划性的、语言化的,反之也有不可以的。
德来夫斯指出,不可语言化的知识,就是身体的知识。例如为了易于理解骑脚踏车,
骑脚踏车的知识是必要的。但是,会骑脚踏车的人写了一本《骑脚踏车之法》,学习骑脚
踏车的人是不是只要念它就可以了呢?毫无疑问,这样一本书将是有相当帮助的,但却远
远不够。实际上,如果想要学会骑脚踏车,就应该亲身去练习。脚踏车与自身的体能相应
时,才能骑得恰当。读了“游泳之法”的教科书,并不能游泳。正是因此,轮扁不可把自
身的技术传给儿子,它无法用语言所表现的,正是这一身体的知识。
德来夫斯把这一身体的知识和思维的知识,分别称作“经验基础之方法的知识”和“规
则之事实的知识”。从西方哲学的传统看,直至二十世纪以来,仅把一般的事实的知识,
看作是唯
一的知识种类。此种立场,基于柏拉图以来的传统的知识观,即知识不是身体的
问题,而是精神的问题。
德来夫斯主张,仅此一事实的知识,并非唯一的知识。他指出,方法的知识,不但是
全部的人的身体的活动,如骑脚踏车和游泳之类,而且专门的活动境遇,如医生诊断病人,
经营者决定政策,也同样适用。因为,就专家而言,这两方面的知识都是要兼备的。
一方面,这些专门领域的事实之知识,是出现于教科书或研究论文的知识。另一方面,
启发式的知识(heuristic knowledge),是专门领域的课题或实行的知识。他说明了后者:
通过多年的作业,人获得“精彩的推测技术(the art of good guessing)而非经验的知识
(experiential knowledge) 。专家们所采取的正是后一种属于身体的知识 。再看桓公和
轮扁的对话,方法的知识被适用于木工斫车轮之事以及圣人治理国家之事。然而,事实的
知识和方法的知识不是完全独立
的存在之知识。如前所言,事实的知识如“骑脚踏车之法”,
人们在练习时,可以借助于这种方法的知识。只是一个人能骑脚踏车的话,那么他早忘掉
了“骑脚踏车之法”。如果总是想着“骑脚踏车之法”,那么他将永远留在初步者的水平上。
初步者与专家这种差异所具有的意义,可以在德来夫斯说明方法的知识时获得更具体
的确认。一些初步者(novice)学习关联新的机能、众多的事实和特征,而根据这些决定
行动的原则。指导的人或书则把这些事实、特征、原则分解开来,教给初步者。毫无疑问,
即使这样,也决不能完全使方法的知识还原为事实的知识。虽然我们知道并熟悉这些原则,
但我们并不能按照它去做。例如像“当汽车跑到二十公里时,转换为变速器的二控档”、“从
车炮马象卒的尉阶,与对方的兵力进行比较,当对方为高阶时,应当攻击”之类的助言。
如果初步者有实际经验,就会知道此类“跟脉络没有关系”(context-free)的原则,并没
有什么助益。这些原则必须更为洗练,例如“当引擎的回转声过度时,转换变速器”、“卒
子有时比另外的军事单位更重要”。这些原则在这成为一种智慧,使普通的初步者成为高
级初步者(advanced beginner)。
实际上,因为经验是不断累积的,须要考虑太多的状况和事态,所以不可能对所有的
要素一一考虑。这时,有必要赋予事物以次序,从自身固有的眼光来考虑。这样可使高级
的初步者变为能力者(competence)。能力者依据自身的眼光,对可能面临的后果,自身
负责任。与追求规则的人相比,他们追求的则是目标。他们所遵循的原则是自身建立的新
原则,诸如“为了以最短时间赶到目的地,可以不顾小事的危险”、“虽然会失去一些静止
不动的棋子,但为了压住敌将,必须不顾一切地攻击”之类。即使能力者的原则在初学者
看来是不合理的,但这些原则是趋向于达成最终的目标的,所以仍然是合理的。
能力者所采取的是通过意识的决定而向自身的目标达成的方式,而熟达者
(proficiency)在行动时则多出自经验,目标的选择也非有意识的决定,而是自动的浮上
(involved understanding)。再言之,比较分析二者对于目标的选择,会发现二者均为直观
的目标。然而在目标达成的方式上,熟达者则为分析的选择(detached deciding)。“在打
滑的弯路,要降低速度,考虑何为适当”、“通过直感判断形势,在将要攻击时,要计算所
有兵力”,遵循这样一些原则是熟达者的特征。
对于专家(expertise)来说,没有必要去选择目标。其达成目标的方式,来自于所积
累的经验。专家在做事时,没有分析的选择,而是以直观处理事情,自身做的事几乎不能
意识,只是在做而已。专家不需念“经过弯路要降低速度”,但会降低速度来通过弯路;
专家在与多人相对的围棋指导对局中,如果无法选择应付攻击的方法,他会干脆任其攻击。
正象我们在走路时,不会时刻念着“在路上要避开碰到的人”,如何避开行人呢?我们是
走路的专家。
的确,我们走得“自然”。轮扁自然地斫轮子,而桓公治理得却不自然。桓公不是通
过相应的事与身来学习治理国家,而是通过书册的字面来学习治理。从德来夫斯的意见来
看,如此通过字面来学习,决不可能成为专家,最多只是能力者而已。 如果一无所知,
那么倒不如庄子寓言中所讲的“糟粕”,但以“糟粕”来作专家显然是不够的,庄子与德
来夫斯都指出了这一点。
然而德来夫斯所说的“专家”,与庄子寓言的意义仍是大异其趣。因为德来夫斯讲求
专家的专门性、机械的效用性而不及其它,而庄子所讲的专家却涉及有道与否的问题。就
此,我们接下来予以分析。
4.子贡和耕耘的老人
子贡……见一丈人方将为圃畦,凿隧而入进,抱瓮而出灌,搰搰然用力甚多而见功
寡。子贡曰:“有械于此,一日浸百畦,用力甚寡而见功多,夫子不欲乎?”为圃者仰
而视之曰:“奈何?”曰:“凿木为机,后重前轻,挈水若抽,数如泆汤,其名曰槔。”
为圃者忿然作色而笑曰:“吾闻之吾师,有机械者必有机事,有机事者必有机心。机心
存于胸中,则纯白不备。纯白不备,则神生不定。神生不定者,道之所不载也。吾非不
知,羞而不为也。”子贡瞒然慙,俯而不对。
这段对话中所说的技术,即桔槔,是另外的技术,大异乎轮扁的技术。轮扁不能将自
身的技术传给儿子,但子贡却能仔细地说明其技术给第一次看到的老人。他愿意的话,当
场便能给老人使用其技术。将木头按一定的原理进行加工,成为桔槔。如此,语言能够用
于表现事实的知识,谁都能够使用这种发挥机能(普遍的机能)的技术,这种技术可以成
为产业社会的原动力,亦即成为机械的技术。
这种机械的技术存在的根据,就在于产业社会人们的基本态度,其实也就是子贡的态
度,即以最小的费用收到最大限度的效果(用力甚寡而见功多)的经济原则。子贡看来,
耕耘的老人并未遵循经济原则。可是,对于子贡的劝告,老人回答说,自身并不是不知道
机械,而是忧患以机械惹起机心,所以不使用桔槔。如此,我们便明白了庄子弃避机械的
技术的原因所在。
作为产业社会的一分子,我们莫不为庄子对于机械的技术的这一对应态度感到荒唐。
我们认为子贡似的效用原则是不可替换的最高原理。可是,这老人却以之为惭愧。那么,
耕耘的老人既知道机械的技术之效用性,可又拒绝机械的技术,这样的固执该如何理解呢?
这老人的固执类似爬山的人。相对于那种会有损身体的苦劳,有一些更有效的方法,
但爬山的人却不去使用机械,因为在他们看来,那样爬山便没有了爬山的真正意义。当他
终于一步一个脚印地到达山顶,并站立在山顶时,那是另有一番意味的。如果我们能够理
解爬山的人,至于耕耘的老人,不也是一样吗?
如此,我们再看这老人,他并不只是一个耕耘的人,而是以园艺为趣的人。不过,这
则寓言很难全部这般解释。那么,从总体上看,这老人所固执的究竟是什么呢?忧患着机
心,这老人的志向又是什么呢?
在现代技术里, 流行的是“脱离隐蔽的随机的邀请”,这是一种“无理的邀请”
(herausfordern),强迫自然拿出来,自然本身被采掘,成为可储藏的能量。这种现代的
技术与古代的技术大为不同。以古代的风车为例。风车的翼因风力而转,顺任自然
(anheimgeben)地直接地随风而转。风车不是为了储存气流的能量而开发的。……一些
农夫旧式的菜园子也不是。……农夫的事不是强要土地拿出来什么,而是顺任其自然的生
长力,播种,苗破土而出,保护苗儿好好地生长。可是,如今所耕耘的土地,却是在勉强
自然,完全是一种不同于以前的耕耘方法。耕耘只是被机械化的食品工业而已。
从被誉为“技术哲学的创始人”的德国哲学家海德格尔对于机械技术的诽难中,我们
也可理解老人拒否“勉强”的子贡的食品工业,而志向着“顺任自然” 的耕作。
5.身体的技术和机器的技术
轮扁的技术不可表现于语言,实际上,修练的人只能通过积累而发挥,它是身体的技
术;子贡的技术可以表现为语言,如有若干的经验,谁都可以来使用,它是机械的技术。
身体的技术和机械的技术,可以从叙述的可能性或使用的可能性上予以区分。另外还可以
同样进行区分的是技术的效用性。
身体的技术,充其量也只是在身体的限界之内,而机械的技术,从人类的经验看,已
远远超出了人的身体的限界。例如,人以筋肉的力量举起重物的限界,不过是体重的二三
倍,可是机械却能举起自身重量的二三百倍。在工具的帮助下,我们成为能干的技术者,
我们的作业更有效率。
机械技术超过身体的限界,这不仅适用于宏观世界,也适用于微观世界。产业革命以
后,机械技术普遍朝向宏观世界,焦点集中在人的能力的扩张。如今,我们所经历着的信
息革命,其向微观世界中扩
张人的能力的方向发展。在微观世界中,人即使最微细地操作,
也不能在半导体里划线,而机械却可以轻松地做到这一点。从前,人们发现了显微镜,使
人们接近了微观世界,如今,电子显微镜向我们呈现着更微观的世界。
若以子贡的桔槔取水为机械技术的象征,老人使用机械可以耕耘更多的菜园子,在市
场卖出剩余的菜。这样的话,老人可以拥有更多的桔槔,耕耘更多的菜园子。如此的方式
可以扩大再生产,通过如此的生产过程,可以积累资本。再进一步,说不定会发展出资本
主义。可是,老人并不如此。
如前所指,老人分明有理由使用机械,但老人却不肯为之。可是,实际上,表现于历
史的结果是,面对西欧技术文明的强大的生产力,东方的技术文化为之屈服。当然,这一
屈服不一定意味着东方技术文化的全盘的劣势。再言之,庄子的技术可以用来追求任何异
乎效用性的事物,这也就是艺术性。针对庄子的艺术的技术,我们可分解如下。
6.文惠君和庖丁
庖丁为文惠君解牛,手之所触,肩之所倚,足之所履,膝之所踦,剨然响然,奏然
騞然,莫不中音,合于桑林之舞,乃中经首之会。文惠君曰:“嘻,善哉!技何至此乎?”
庖丁释刀对曰:“臣之所好者道也,进乎技矣。始臣之解牛时,所见无非全牛者。三年
之后,未尝见全牛也。方今之时,臣以神遇而不以目视,官知止而神欲行。依乎天理,
批大郤,道大窾,因其固然,技经肯綮之未尝微碍,而况大軱乎!良庖岁更刀,割也。
族庖月更刀,折也。今臣之刀十九年矣,所解数千牛矣,而刀刃若新发于硎。彼节者有
间,而刀刃者无厚。以无厚入有间,恢恢乎其于游刃必有余地矣。是以十九年而刀刃若
新发于硎。虽然,每至于族,吾见其难为,怵然为戒,视为止,行为迟。动刀甚微,謋
然已解,牛不知其死也,如土委地。提刀而立,为之四顾,为之踌躇满志,善刀而藏之。”
文惠君曰:“善哉!吾闻庖丁之言,得养生焉。”
从换刀的期间来看,宰牛有三种屠夫:每一个月换一把刀的是普通的屠夫(族庖),
每一年换一把刀的是好的屠夫(良庖),也有宰牛十九年屠刀仍像在磨刀石上新磨的一样
而保持锋锐的(庖丁)。文惠君看到庖丁的能干,有“技何至此乎”的赞叹。他看破了庖
丁的能干,这种能干比得上才干,有一切值得溢美的因素。庖丁自身的能干合乎道。族庖
和良庖的技术只是才干,而庖丁的技术则合于道。故即使在身体的技术中,也有不过只是
才干的,此外还有至于道的。在庄子看来,后者才是真正的技术。
从处理对象的方式来看,从族庖到庖丁的境界要经过三个阶段:首先是以眼睛看到牛,
其次是以眼睛看不到牛,最次是以精神看到牛。可见在五官中,眼睛是最基本的,它象征
计量的思考,而精神超过五感,指的是非计量化的次元。如此可见,庖丁说“我所爱好的
是道,远比才干优越”(臣之所好者道也,进乎技矣),自身的技术不是五感的计量的技术,
而是非计量的第六感的技术,它的意义在于五感的技术之上。
庖丁的如此主张,与德来夫斯的论议颇为一致。若按德来夫斯的思想,计量化的技术
是能力者的技术。为了成为专家,应该超过如此计量化的水准。德来夫斯指出,没有分析
的选择而直观地处理业务之人,就是专家。正如以五感不看牛,六感处理之,庖丁方才是
解牛的专家。
但是,如前所示,庖丁的专门性不是任何意义上的效用性,而是趋向于艺术性。艺术
性有着众多的意义,与庄子相关联的包括以下三种意义:其一,艺术的身体性;其二,艺
术的创造性以及脱隐蔽性;其三,艺术的游戏性。
一般的艺术活动是以身体活动为特性的。艺术活动不是作为任何理论的活动,它通过
身体的活动而实现。一位死的艺术家,也就意味着他艺术能力的消灭。正如轮扁所说。可
是,身体的活动不一定都是艺术的活动。艺术活动所对艺术对象的表现,甚至比真实对象
本身更为真实。譬如,若为记录人的外貌,照片以机械的技术比画更有效果。可是,我们
说任何伟人的肖像画,比他的照片更逼真。画其肖像的画家,如若不是此人来画的话,恐
怕不能画得如此真实。画家不是摄影师,而是艺术家,他所画的是艺术作品。甚至,在摄
影师中也有艺术摄影师,不是其人来拍摄的话,就不会有如此的照片。如果他去逝的话,
我们会为不能再看到只有他本人才会创造出的新的艺术照片而惋惜。由此,我们可以看到
艺术的身体性和创造性。
然而,游戏性也是可与此相提并论的重要特征。庖丁完成自身的作业,远比任何事物
更能获得心满意足。正如马克思 所指出的那样,庖丁在作业时,自身不是自身,仅在作
业外,自身才是自身。虽然自身的作业是艰难而令人畏惧的,但在作业完成后,他却提以
心满意足。如此看来,这不是强制劳动,而是游戏。
然而,对庄子而言,最重要的是创造性以及脱隐蔽性。若是艺术家的新鲜的发明,则
为创造,它是受动的发见,将为脱隐蔽性。再次,从海德格关于艺术的技术具有脱隐蔽之
存在本质的见解来看, 牛的骨肉相连之处,在族庖或良庖看得不太清,而庖丁看到了间
隙,他 看到了别人看不到的空间,以刀入于空间,完全是循从天理而解牛,那么庖丁就是
呈现出这一天理的艺术家。
那么,如此呈现出天理而成的是什么?宰牛吗?庄子借文惠君之口明确地说:“好啊!
听了你的这番话,我得到养生的道理了。”文惠君发出了感叹,他知道了养生的方法。庄
子说出了达成自身的思想的穷极目标,那就是“生命的保存”。明白了此点,也就是悟“道”
了。为了悟“道”,就要象轮扁或庖丁,成为身体的技术者。
7.以明,心斋,坐忘
那么,如何至于道呢?庖丁何以至于解牛之道,我们何以至人生之道?我们何以为人
生的专家?若依庖丁之言,为人生专家的方法在于依乎天理。以身跟从天理,正在解牛的
庖丁,以没有厚度的刀,游刃于有间隙的骨节,那么活着的人生又当如何呢?庄子指出,
作为人生的技术的是以明、心斋、坐忘等。
所谓“以明”,《齐物论》中说:“不加于自己的判断,平常时顺着自然,这即是可以
依据的真的明智。”(为是不用而寓诸庸,此之谓以明) ,这方才是跟从天理的。首先,
不加自己的判断于被了解者。如此,自身只是跟从天理而描写外物的静态的镜子。“为圣
人之心的静态,照于天地与万物的镜子”, “至人之心其作用如同镜子,不加迎送,应
而无所隐藏。”
人生的技术也表现为不加自己的判断,如镜子反照于“人间世”,这也可叫做“心斋”,
不是祭祀的斋戒,而是心的斋戒。只要“心志专一”,“不用耳而用心去听,不用心而用气
去听,耳的作用止于听声,心的作用止于知晓内外的一致,气乃是空虚,可容纳一切外物。
真的道唯集于虚空里。而这空虚就是心斋。” 空虚得什么都可收入,这即是澄明的心境。
不加入自己的判断,如镜子反照一般,可能正是在这种虚心之中。
此虚心另外表现为心之遗忘,庄子谓之“坐忘”。“忘掉手足或身体,抛开耳目之作用,
离开形体,离弃知识,与彼伟大的道合而为一,这就是坐忘。” 忘掉了感性,也忘掉了
理性,以至于遗忘于道的途路。如此,则忘掉了好恶,不为偏执。庄子所提示的人生的技
术,也就是道的境地。
那么,知道了这一人生的技术,我们是否可以成为人生的专家?显然,具备如此明示
的人生技术,当苦德来夫斯所指出的,仅可成为人生的能力者,而不能成为人生的专家。
因这般的技术,仅可为参考,因为练习身体的技术,并不是身体的技术本身。所以,庄子
也自认,自身之教得其不足。请看:
知谓无为谓曰:“予欲有问乎若。何思何虑则知道?何处何服则安道?何从何道则
得道?”三问而无为谓不答也。非不答,不知答也…。知以之言也问乎狂屈。狂屈曰:
“唉!予知之,将语若,中欲言而忘其所言。…见黄帝而问焉。黄帝曰:“无思无虑始
知道,无处无服始安道,无从无道始得道。”知问黄帝曰:“我与若知之,彼与彼不知也,
其孰是耶?”黄帝曰:“彼无为谓真是也,狂屈似之。我与汝终不近也。夫知者不言,
言者不知。”
黄帝是在明示,通过以明、以斋、坐忘的概念,庄子提示的虚其心,要把一切彻底地
忘掉,不加自身的判断于事物,如镜子反照,如此至于道的途路,因而真正知道的人是不
知道的无为谓,知道而不能说明的狂屈次之,自认为知道并为之说明的,其实自身并不知
道。无不谓才是人生的专家,狂屈是人生的熟达者,黄帝只不过是人性的能力者而已。
我们不敢说自己是人生的专家,但起码可以说是走路的专家。我们不必去想脚步这样
那样走着,又不为自觉地走着脚步。我们只是走而已。这意味着我们是走的技术者,是走
的专家。可是,如果我们作为哲学家,我们却要意识到自己的脚步。正如我们为了教给机
器人如何走路,我们必须说明脚步走得这样那样。可以这么说,一般人是走的无为谓,哲
学家是狂屈,科学家则是黄帝。
知道者并不用语言说出来,说话的人不知道(知者不言,言者不知),这话在《老子》
中就已出现。若作一般的理解,仅仅是否定的意味,却不知道对于道的认识(知道)。
这么看来,人生的技术,是身体的技术,决不能还原为语言的事实的技术,而是以身练习
的技术,亦即体得的技术。
8.结论
在庄子那里,技术不是减轻身体的劳苦而充足欲望的量产财货的技术。庄子的技术不
是一般的技术,乃是不知道机械而留于身体的手工的技术。庄子的技术发现了顺应自然的
知识,并因之而以身练习。所以,庄子的知识是身体的知识、艺术的知识。
庄子的这一知识观对中国的文化大有消极的影响。他低调平价命题的、机械的、产业
的知识,而给予身体的、艺术的、手工的知识以很高的评价。这成为中国文化与西方文化
异向发展的一个契机。西方文化把技艺(art)区分为技术(technology)和艺术(fine art),
基于机械技术发展物质文明,达到着目的成就。而中国文化则因起源于庄子的对于机械文
明的过低评价,使其在物质的生产力上赶不上西方。
然而,庄子的这一技术观是必须予以否定的吗?当今,如此发问实有必要。庄子技术
观的目的是养生,即保存人生。针对西方文化的产业技术而产生的生态学反省说明,西方
文化虽然在物质文明上取得成功,但在保存人生方面,却没有那么成功。以是之故,西方
文化才担忧起养生,开始警戒机心。这里有意义的是,庄子的技术观可于此获得新的生命。
当今,在我们所面临的状况中,我们仍免不了机心。虽然庄子担心它,但我们的社会
还是历史地展开过来了。然则,我们正处于对庄子的技术观进行再评价的状况。那么,这
是否意味着庄子的见解对了,到此历史的展开,难道是按照错误的方向展开?对此无论如
何回答,我们都不能拒否我们所具有的机械文明,并且还在整体趋势上推进着机械文明。
在这种状况下,庄子的见解对我们有何种意义呢?
庄子的技术观无疑是阻碍现代机械技术的见解。与庄子的寓言不同的是,我们不能活
若耕耘的老人,而不外乎子贡式地活着。然而,我们人生的各个方面不是子贡之机械技术
的论理所能解决得了的。现在仍存在着比庄子看见的更小的领域,在此领域里人们仅依赖
身体的技术。德来夫斯指出,这些领域就是专家的领域。在这一领域中,我们以庄子的技
术哲学才能活着。现代的机械文明,它具有卓越的效用性,但却象海德格所指出的,它是
威胁人的存在目的和人的本性的,它损害了我们的养生。我们虽然部分地认定机械技术,
但要警戒机心。因此,在未来的技术开发中,我们应努力实现不勉强自然而顺应自然的原
则。例如,我们使用顺任自然的风力发电厂来代替勉强自然的火力发电厂。可以说,庄子
的技术哲学为我们指示着现代的机械技术的发展方向。
注:本文所论“庄子”,系指作为历史上一位人格体的庄子,统称着庄子及其弟子们。
参考文献:
宋恒龙,《东洋哲学的一些问题》,(汉城,骊江出版社,1987),P.61.
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商务印书馆,1975)。
宋恒龙,《东洋哲学的一些问题》,P.174;李康洙,《道家思想之研究》,(汉城,高丽大
学民族文化研究院,1985),P.109;李康洙,《老子与庄子:无为与逍遥的哲学》,(汉城,
路,1997),P.256;Needham, Science and Civilization in China, vol.2: History of Sciengific
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陈鼓应 着/崔珍锡 译,《老庄新论》,P.380.
Needham, Science and Civilization in China, Vol. 2: History of Scientific Thought, P123.
从庄子的话来看,现在我们所看《庄子》,也是庄子的渣滓。我们虽然在谈论着庄子的
智慧,但既然庄子本人已不复存在,那么我们只是抓住庄子的渣滓而认为庄子这样那样。
在此,我们虽然以《庄子》的字句为线索,但有理由勿纠缠于其字面。我们仅以字局为线
索而练身,才能尝试着庄子的智慧。
Hubert L. Dreyfus, What Computers Still Can't Do: A critique of Artificial Reason,
(Cambridge: MIT Press,1922);金圣东:“德来夫斯的人工智能批判”,《社会哲学大系·
四·技术时代与社会哲学》,《汉城:民音社,1988》,PP.55-83,PP.62-65.
Hubert L. Dreyfus & Stuart E. Drefus, Mind over Machine: The Power of Human Intuition and
Expertise in the Era of the Computer, (New York: Free Press,1986),P.19.
Ibid., P.104.
德来夫斯曾举一位飞机教练的例子。一位优秀的飞行员去作飞机教练,当自己的收音
机出问题时,他只能跟着教学生的内容而反映。当教练以前,他以专家对应其问题,执教
初步者之后,他倾向于事实的知识,在面临问题的刹那,他的反映仿佛初步者一样。Ibid.,P.17.
同样,桓公虽然也念了圣人的文章,但他最多只能做到似初步的圣人般的统治。
Ibid., pp.16-51.
“实际上,我们应该称所谓有专家体系为‘能力者体系’。因为,没有任何证据表明这
里所说的专家体系超过我们的技术模型的第三阶段。”Ibid., pp.102-3.
《庄子·天地》,pp.327-328.
海德格 着/李基相 译,《技术与转向》,(汉城,曙光社,1993),p.39-41.
如下所示,在庄子那里,顺任自然是至于真知的必要条件。
亚伊笛(Don. Ihde) 着/金圣东译,《技术哲学:敦·亚伊笛的技术和实践》,(汉城,
哲学与现实,1998)。
《庄子·养生主》,pp.106.
“劳动存之于劳动者之外。再言之,劳动不属劳动者的本质。故劳动者通过自身的劳
动,不是肯定自己自身,而是否定的,不是觉到幸福,而是觉到不幸,不能够自由开发身
体的精神的能量,而是鞭打自身的身体,荒废自身的精神。在劳动之外时,劳动者才有安
适感。劳动的时候,得到的是脱离自我的感觉。不作劳动的时候,他感到舒服;劳动的时
候,感到不舒服。总之,他的劳动不是自发的,而是强制的,亦即强制劳动。” 马克思 着
/金 译 《经济学-哲学手稿》,(汉城,理论与实践,1987),pp.58-59.
“在艺术作品中,存在者的真理拥抱着作品。” Heidegger, 'Der Ursprung des Kunstwerkes'
Holzwege (frankfurt a. M.:Vottorio Klostermann, 1950), p.25.
《庄子·齐物论》,p.75.
《庄子·天道》,p.371.
《庄子·应帝王》,p.250.
《庄子·人间世》,p.129.
《庄子·大宗师》,pp.226-27.
[关键词]平台 模块 人才培养 教育技术专业
[作者简介]曹育红（1967- ），女，吉林长春人，广东技术师范学院教育技术与传播学院，副教授，博士，研究方向为教育技术学、教育信息化、知识工程。（广东 广州 510665）
[基金项目]本文系2012年广东高校优秀青年创新人才培养计划项目“信息技术类卓越工程师产学研合作培养模式研究”的研究成果。（项目编号：2012WYM_0088）
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2014）26-0112-03
一、当代教育技术的发展呼唤“平台+模式”人才培养模式
（一）教育技术人才培养目标
1994年美国教育技术传播与技术协会（Association for Educational Communicational and Technology，AECT）发表教育技术领域定义（简称“AECT94定义”），即“教育技术是对学习过程和学习资源的设计、开发、运用、管理和评价的理论和实践”。2004年AECT对教育技术定义作了进一步修订，即教育技术是通过创建、利用、管理适当的技术过程和资源以促进学习与改进绩效的研究和实践。针对上述有关教育技术的定义，国内各高校纷纷制定教育技术人才培养目标。纵观各高校教育技术专业人才培养目标，宏观上，以科学发展观为指导，总体目标是培养德智体全面发展，系统掌握现代教育理论和现代信息技术，具备在信息化环境中从事教学媒体和教学资源系统设计、开发、利用、管理和评价能力，掌握数字教育媒体创作或教育软件开发技术的教育技术学科高级专门人才。微观上，从专业能力素质出发，以培养理论和技术并重的教育技术创新型人才为教育技术人才专业能力培养目标。其中，教学设计能力的培养目标要求掌握现代教学设计的基本理论和方法，完成教学系统的教学目标和任务的分析、教学过程中教学方法的选择、教学环境和资源的利用、教学思路和流程的设计等；教学资源开发能力的培养目标要求掌握各类教育信息获取、存储、传播、表达等信息处理技术，强化信息处理能力的训练；教学媒体开发能力的培养目标要求具有运用信息技术开展教学活动的能力，掌握教学过程中设计、开发、应用、管理、评价教学媒体和教学资源的能力。
教学技术涉及教育学、心理学和信息技术等多个学科，因此有必要研究符合社会发展需求、体现现代教育思想的教育技术人才培养模式，并建立与此相适应的课程结构体系。人才培养模式是构建学生的知识、能力、素质结构而采取的培养方式，目前国内教育技术人才培养模式相对单一，课程体系存在知识系统性强但知识互相渗透性差、知识的专业化和深度性强但知识面相对狭窄、理论知识和传统知识多但实践环节相对缺乏等问题，在学生的创新教育与创业训练方面缺乏重视和投入。“平台+模块”的人才培养模式在学科大类的基础上，设置“平台+模块”结构的课程体系，实施宽口径人才培养模式，采用“平台+模块”人才培养模式适合教育技术学科特点，有利于实现人才培养的多元化和培养模式的个性化，有利于教育技术人才培养目标的实现，课程体系是人才培养模式的具体表现和核心内容，因此，构建与“平台+模块”人才培养模式相适应的课程体系是实现教育技术人才培养目标的重要保证。
（二）“平台+模块”人才培养模式的优势
“平台+模块”人才培养模式以通识教育为平台基础，即教育技术人才培养方案中具有共性的必修基础课程；以专业教育为辅助模块，即教育人才培养方案中与专业发展方向相关的课程组块的集合。教学技术涉及教育学、心理学和信息技术等多个学科，教育技术人才培养模式以培养具有创新精神与实践能力的应用型、复合型人才为目标，采用“平台+模块”人才培养模式在培养具有厚基础、宽口径、强能力、高素质特征的教育技术人才方面具有明显的优势。
1.通识教育与专业教育的有机结合。“平台+模块”人才培养模式将通识教育与专业教育有机结合，根据教育技术学科特征建构科学的基础课程体系，以保证教育技术人才培养规格的统一性和学科专业发展的基础性；根据社会对教育技术人才专门知识的需求建构科学的专业课程体系，以保证教育技术人才达到“专”“尖”的水平，将通才教育与专才教育有机结合，以培养复合型教育技术人才。
2.满足学生个性发展和社会需要。“平台+模块”人才培养模式在实现共性发展培养目标的同时，充分考虑学生潜能、秉性、能力、志趣、特长等方面的差异以及学生个体差异对人才培养的影响，根据专业发展方向趋势、学生的个性发展要求、社会需要设置柔性专业方向模块，通过自由、自主地选择专业模块实现不同专业方向的多元化人才分流培养，实现知识的高度细化，有利于学生发挥特长，满足社会对各类教育人才的需求。
3.有助于实施素质与创新教育。为保证教育技术人才培养的基本规格，“平台+模块”人才培养模式平台除提供涉及专业知识结构的基础课程外，还基于素质教育的教育思想设置思想道德素质类公共课程，提高学生的文化素质，形成良好的文化人格；“平台+模块”人才培养模式的模块除提供专业知识结构的优化外，还设置创新类辅修课程，在保障教育技术人才培养的专业规格基础上，使学生个性的发展得到张扬，激发学生的创新性，突显知识经济的时代特征。
二、构建“平台+模块”人才培养模式下的教育技术专业课程体系
课程结构体系作为人才培养模式的核心对专业人才培养方案中课程构成、课程比例进行组织建设，集中反映教育思想和人才培养目标，最终以学生构建的知识、能力、素质结构作为检验标准。“平台+模块”人才培养模式下的教育技术专业课程体系由公共基础课程和专业基础课程构成通识教育平台，由专业方向课程和任意选修课程构成专业教育模块。
（一）平台
“平台+模块”人才培养模式结构体系中的平台设置依据学生的共性发展和学科特征要求，以必修课程的形式体现学科和专业的基础教育和共性教育，强调知识体系的综合性、基础性和全面性，满足教育技术人才培养的基本规格和层次要求。公共基础平台和专业基础平台是实现教育技术人才的基本预设目标的基础保障。公共基础平台提供的课程必须满足国家规定的素质要求，是保证教育技术人才培养规格的前提条件，主要包括提高学生道德素质的课程，如思想道德修养与法律基础、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、中国近代史纲要等；提高学生身体与心理素质的课程，如体育、大学生心理健康教育、形势与政策、职业生涯与发展规划、就业指导等；为学生掌握基础知识与培养基本能力而设置的通识教育课程，如大学英语、大学语文、高等数学、计算机应用基础等。专业基础平台提供教育技术领域和相关学科领域的基础课程，是为不同教育技术专业方向学生提供应该掌握的专业知识和基本技能而设置的基础课程，是教育技术学科门类中各专业方向学生达到专业知识要求的必修课程，为各专业方向的相通和发展奠定基础，培养学生从事教育技术领域理论研究与实践的基本能力，主要包括学科基础课程，如教育学、心理学、教学法、教师口语技能、现代职业教育教学论等；学科主干课程，如教育技术学导论、摄影技术、视觉传达设计、高级语言程序设计、多媒体技术基础、网络技术原理与应用等。
（二）模块
“平台+模块”人才培养模式结构体系中的模块由专业核心技术模块和专业拓展模块两部分组成，是根据教育技术专业的发展趋势和社会行业分工变化而设置的，实现不同专业方向的人才分流培养，拓宽教育技术人才培养口径，与社会需求衔接。学生在修完平台课程的基础上自主选择模块课程，模块课程的设置充分体现限选课程的方向性、灵活性和典型性，增强学生选择的灵活性，使学生个性得到充分发展，突出教育人才培养的多元性、整合性、创造性和可操作性。
专业核心技术模块由多个相互独立、知识融合的专业方向限选模块组成，体现教育技术专业特色和创新，包括专业课程和专业方向课程、学术科研项目、实习实验、研究论文、毕业设计等体现专业方向特色的课程，如教学系统设计、教育技术学研究方法、网站设计与开发、多媒体软件设计与开发、计算机动画原理与应用、电视摄像、电视编辑、教育技术项目实践等。针对教育技术专业的两个专业方向――数字媒体教育和教育软件工程，开设数字音频创作、教育电视节目编导与制作、三维动画设计与创作、影视后期包装等课程，支撑数字教育媒体专业方向的人才培养；开设数据结构、面向对象的编程与设计、计算机操作系统与安全技术、软件工程等课程，支撑教育软件工程专业方向的人才培养。
专业拓展模块根据学生的个性发展要求和综合素质教育要求设置任意选修课程群，如电视广告创作、信息检索与论文写作、手机媒体开发。中小型网络集成与维护、可视化程序设计、Flash高级交互编程技术、WEB编程、人工智能初步、流媒体技术及应用、网站编辑与营销、现代教育技术环境建设、DV创作、虚拟现实技术、网络教育应用、信息技术教学法、教育技术新发展讲座、教育技术学专业英语等。专业拓展模块课程的设置充分体现教育技术人才培养的知识综合性和学科交融性，有效增强教育技术专业的社会适应性，满足社会和市场对教育技术人才的需求，促进学生个性化发展。
三、“平台+模块”人才培养模式下教育技术人才培养实施策略
“平台+模块”人才培养模式下教育技术人才培养实施过程是不断探索、发展、认识和完善的过程，是教育思想和教育观念改革能否成功的关键。在统一思想的基础上，充分重视学生个体的存在，发挥“平台+模块”人才培养模式在教育技术创新人才培养中的作用，制订切实可行的、优化整合的具体实施方案，有效进行平台课程的分类与模块课程的组建，规范培养方案编制的操作程序，优化专业知识结构与完善人格化的个体知识。“平台+模块”人才培养模式下教育技术人才培养实施策略在按学科类别基础上，实施“2+2”分段培养方式，即学生入学后的第一学年和第二学年学习公共基础平台和专业基础平台课程，第三学年和第四学年学习专业核心技术模块课程和专业拓展模块课程，实现专业和专业方向的二次分流。
（一）平台设置
“平台+模块”人才培养模式中的平台建设以教育技术人才培养教育的时间周数安排活动，以表格的形式体现课程设置、学时和学分安排。
（二）模块设置
“平台+模块”人才培养模式中的模块设置建设以表格的形式安排教育技术人才培养模块课程的教学进度，体现其与课程对应的学时和学分的具体要求。
（三）大力开发选修课程
选修课程是对学生专才教育的拓展，其课程设置的质量和数量是“平台+模块”人才培养模式中的重要环节，要理顺限选课程与任意选修课程的关系，遵循课时短、内容新、难度适宜的原则开发设置合理的选修课程结构，使选修课程内容兼顾理论与实践，增强实践性教学环节，赋予学生更多的自主选择权，提高学习效率和学习兴趣，既强调教育技术学科专业教学，又注重学生个人专业特长和能力的培养。任意选修课程采用网上公选的方式进行；限选课程只允许学生选一个方向模块，其他方向模块可以作为任意选修课程由学生自由选择。影响选修课程开发的制约因素很多，如课程结构体系不健全、选修课比例偏低、教师教学水平限制、教学管理工作不到位等，因此学校要增加财力和物力的投入，积极挖掘校内外教师资源。依托校内教师层面进行选修课程的开发需要从课程和教师两个方面制定相应的配套制度。对于课程，既要建立相关的扶持激励政策来鼓励开设新的课程，又要建立相应的审核机制来保障课程的质量；对于教师，既要鼓励教师开发自身潜能，又要鼓励专业教师积极参与学术交流，不断吸收最新和最前沿的专业信息，积极参与企业社会实践活动，促进教学科研专业实践的结合。外聘教师是开发选修课程的宝贵资源，既可以解决师资问题，又可以弥补学科不足。要吸纳具有丰富实践经验的专业人才作为外聘教师，将教育技术的前沿科技带入选修课程。外聘教师开设的选修课程作为对校内教师开设课程的补充也要严格把关，贴近社会、对学生就业有帮助。
（四）实施自主选教
实施自主选教对学生来说能提高其学习自主性，对教师来说能起到督促作用，有助于教师改进教学方法、提高教学效果、调动教学积极性、增强竞争意识。对于平台课程可以全面推行自主选教，对于模块课程可以部分实施自主选教，在安排课程时尽量把自主选教的课程放在同一时间，采用一课多师的方式允许学生试听1～2周，学生试听结束，确定所选课程后，就必须按教学要求完成该课程的全部学习过程。
教育技术专业“平台+模块”的人才培养模式是对教育技术学科教学过程的积极探索，针对实施过程中存在的问题要加以完善，在思想观念上，将教育技术人才培养模式作为一个系统工程进行全面推进，制定相关政策，促进教育技术专业“平台+模块”人才培养模式的贯彻落实，把培养学生自主选择能力作为新型人才培养模式的一项重要任务，进一步完善。
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【关键词】教育软件；软件价值；ESVUM；评测
【中图分类号】G40057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097 (2008) 09―0120―05
一 教育软件
我国的教育软件，其外在形式一直紧跟技术发展的方向，追踪着最新的系统平台和开发技术，并已完成了从文字到图像，再到多媒体的转变[1], [2]，以Web方式的远程教育产品也有很多应用[3]。教育软件以其交互性强、信息量大，能进行快速检索，具有多媒体功能而备受教师、家长、学生的关注。关于教育软件的概念国内外对此一直没有清晰的定义和分类。随着教育软件领域逐渐成熟和普及发展，其基本定义越来越明确，本研究通过对我国教育软件的归纳和文献对比，对教育软件进行了详细的归纳定义并进行了分类。
从广义上讲，教育软件是基于计算机多媒体技术以服务于教育为目的的软件产品，包括计算机知识教育软件、语言教育软件、科普教育软件以及与学生课本内容紧密结合的学生教育软件等。此外，还包括为实现教育信息化、数字化开发制作的校园管理教学软件、学校行政办公软件等与教育行业相关的各类软件产品的总称。
狭义上的教育软件是指根据教学目标设计的，表现特定的教学内容，反映一定教学策略的计算机教学程序。它可以用来存贮、传递和处理教育的信息，当教师用这些程序进行教学时，称为教学辅助软件；当学习者使用它来达到学习目的时，称为自学辅助软件，如图1所示。狭义教育软件是一种具有特定教学内容和教学策略的计算机教育程序，是广义教育软件的子集。本研究是狭义教育软件的概念，是指可以提供知识教学功能的软件及相关的系统，包括支持课堂学习和自我学习的各种软件。这就是本研究界定的研究目标，即教育软件（Educational Software，简写为ES，以下所提到的教育软件均指狭义教育软件的概念）。
教育软件有三种属性：第一，软件的属性，包括软件的构造性和可靠性等各种软件特性；第二，教育的属性，即具有教育策略。是对学生、孩子和成人进行教育的工具，是信息智能化的工具，特别是那些与教材相配套的教育软件；第三，意识形态的属性，即具有教育内容。就是要有意义、要用正确的思想去教育人、用高尚的思想去陶冶人，教育软件是完成这种任务的载体。因此，教育软件不仅仅是一个普通计算机软件，还必须是具有教育内容和策略的适应现代教育体制和教学模式的软件产品，是为教育过程提供服务（包括学习、管理、评价、工具等）的计算机软件或软件产品总称。
有些研究认为课件（Courseware）就是教育软件[4]，九十年代的研究把教育软件和课件统一为相同的概念来进行研究[5]。课件有下列几种解释：是为进行教学活动，采用计算机语言、写作系统或其他写作工具所产生的计算机软件以及相应的文档资料，包括用于控制和进行教育活动的计算机程序，帮助开发维护程序的文档资料以及与软件配合使用的课本和练习册等[6]；是指根据教学目的、教学内容，利用程序设计语言，由教师编制的程序[7]。总之，课件是根据教学目标和教学内容而设计的反映计算机策略的计算机程序，通常称作计算机辅助教学软件[4]。随着互联网的发展，产生了网络课件（Network Courseware）的概念，网络课件是在网络环境下让不同地域、不同年龄、不同阶层的人通过网络途径在任何时段获取教学内容的教学工具，也是学生自主学习和获取信息的一种手段，其本质上是课件的范畴。
教育软件一般指软件开发者开发的或商业发行的用于教育的软件，它是可运行的程序，而课件一般是由教育工作者自己制作的用于课堂教学的程序或文件。有些课件以可执行文件呈现，脱离运行环境单独运行，也可以称作教育软件；而有些是需要运行环境的文件，如制作doc文档需要Word支持，ppt文档需要PowerPoint支持，avi和mpg文件需要媒体播放类软件支持，网页式课件需要有IE类的浏览器等。因此，课件是教育软件中的教学辅助软件中的一种形式，通常说教学辅助软件包括了课件。
另外一方面，教育软件与CAI的概念也不能混淆。CAI（Computer Assited Instruction），被译为“计算机辅助教学”，目前已基本得到教育界的认可[3], [8], [9], [10]。CAI是以计算机为中介，模拟教学活动中教师和学生之间的信息交流过程。关于CAI的定义有多种认识，希克（Hicks）和海德（Hyde）认为：CAI是一种直接运用计算机交谈模式来呈现教材，并控制个性化学习环境的教学过程。西柏（Sipple）的定义则是：CAI是一种将学生安置在已编写完成的计算机互动模式课程中的教育观念，计算机依照学习者先前的学习反应，选择下一个适当的主题或单元，并允许学习者按照自己的学习能力调整进度。应该说，计算机辅助教学是一个典型的依靠各种媒介传导信息，并帮助学习者对日益增长的知识进行条理化的过程。
当前，“计算机辅助教学”包含的范围为：计算机辅助教（CAI）；计算机辅助教育（CBE）；计算机辅助学（CAL）；计算机化教学（CBI）；计算机教育应用（IAC）。因此，CAI是计算机辅助教学中的一部分，教育软件则是对“计算机辅助教学”进行支撑的软件产品的界定。当前，教育软件发展的具体表现形式为：⑴ 基于Intemet网络环境的教育体制与教学模式；⑵ 多媒体化；⑶ 多媒体电子出版物；⑷ 教育技术理论基础的研究；⑸ 人工智能在教育中应用的研究；⑹ 教育技术应用模式的多样化。
结合知识管理（Knowledge Management，即KM）的层次模型还可以把教育软件归纳为三类：数据库类（Topic Database Software），教学辅助类（Assistant Teaching Software）和智能教育类软件（Intelligent Educational Software），如图2所示，从知识管理的方面对学习空间进行层次的数据（Data）、信息（Information）和知识（Knowledge）的转化过程，对应到教育软件方面则是三类对学习空间不同程度化的软件产品。此外，根据我国现有的教育软件产品的功能可以分为六大类：资源库类教育软件；教学课件类软件；教务类软件；题库类软件；平台类软件；个人学习类软件；而按照课程形式可以分为四类：学科课程，个别化学习，合作学习，网上学习。虽然对教育软件的分类不同，但是对教育软件进一步的功能抽象和特征提取，可以抽象为一种软件模型进行软件质量和价值的评测。
教育软件不同于其他软件，它除了可以商品化外，更为重要的它还是教育信息的载体。教育软件的设计思想，其核心是教学思想，外延则是信息化的表现手段，调整传统的教学模式，实践现代教学思想，最终达到“教”与“学”这对基本矛盾的和谐统一。现代科学研究表明，人在学习过程中的不同阶段对信息媒体有不同的需要。一般来说，文本擅长表现概念和刻画细节；图形信息擅长表达思想的轮廓，以及那些蕴含于大量数值数据内的隐性信息；视频媒体则适合于表现真实的场景；声音与视觉信息可以共同出现，用于进行效果的烘托。教育软件是上述元素的选择性集成，要能准确反映用户直接的交互意图和系统所做出的反馈，这则是软件的质量关注的问题。
二 教育软件价值
如图3所示为本研究基本概念的关系图，描述了教育软件质量和价值转化关系：软件质量和软件价值建立在教育软件基础上，通过对教育软件的使用，教育软件的质量转化为软件的价值，其转化的程度由用户的满意度具体体现出来。下面结合我国情况，对图中所示的基本概念进行详细阐述。
用户作为软件质量和价值的最终检验者和交付者，其核心地位已经为现代软件工程所确定[11]。生产者需要分析如何提高用户满意度的途径，抽取用户需求的属性特征，更有效地在现有资源约束下增强软件可用性的用户满意度，提高软件质量。目前，用户满意度（User Satisfaction）的研究主要局限于建立用户满意度评测指标体系和评测模型，用于客观地针对特定行业、开发者和软件进行用户满意度调查和评测[12]。
用户满意度研究的基本目的是创造满意的用户交互环境。增进的用户满意度可以提高未来的利润，降低软件开发方向错误造成的成本，增加软件用户的意愿和忠诚度[13], [14], [15]。Howard和Sheth（1969年）认为，满意是消费者对所付出与所获得收益是否合理进行评测的心理状态；Pfaff（1977年）认为，满意是产品组合的理想与实际差异的反映；Kotler（1995年）则认为，满意是一种人的感觉状态的水平，它来源于对产品或服务所设想的绩效或产出与人们的期望所进行的比较，Kotler进一步将这种心理性能用用户期望与用户感知之差的一个函数来表示。2000年版ISO 9000族标准的基本原理和术语中定义了用户满意：用户对某一项已满足其需求和期望的程度的意见[16]。用户的满意程度是软件质量的集中反映。对于以用户交互操作为特征的软件（如教育软件），用户更多的侧重需求是软件的可用性，软件可用性已经被更多的开发者和使用者所研究，面向用户的可用性作为软件质量的研究核心是切实可行的。
以软件的质量为基础，通过对用户满意度的刻划，进一步可以探讨教育软件对于用户所创造和实现价值。价值理解是评价的基础，对教育软件进行评测的基础是理解什么是教育软件价值，则需要首先了解价值。只有对价值和教育软件价值有深入的了解，才能建立对教育软件测试和评价有深层次研究的基础。
牛津词典把价值定义为“某个事物的品质、被渴望性和作用”（the worth，desirability or utility of a thing）。“价值”的概念与“需要”有着紧密的关联。“需要”（Need）指的是人脑对生理需求和社会需求的反映。它是主体在生存和发展过程中，由某种缺乏而引起的摄取状态，这种状态形成了主体生存和发展的客观依据。而客体在某种程度上满足了主体的需要，这就形成了客体对于主体的价值。所以，离开主体的需要去谈客体的价值是没有根据的，客体的价值即是由主体的满意度直接体现出来的。
价值（Value）是一个有多重含义的概念，每一个含义都可以在某种特定的或者独特的环境下适用。从经济学的角度看价值，价值是与其有用性或者说是效用相关的，是对某事物有用性衡量的标准；从政治学角度看，价值是个人的价值体系/道德规范；从企业管理看，价值又取决于组织外部环境的性质和程度，例如：竞争性、个体利益等，以及与组织有关的因素，如组织文化、经营模式、个体素质等[17]。很多时候对一个物品价值的正确衡量需要把这多个方面相结合，才能更加接近其实际价值。同时价值又是相对的，某物品的价值主要取决于要使用该物品的人员或组织机构的需要。
社会对教育的需要是一种特殊的需要，是社会在发展过程中由于人才或才能的缺乏而引起的摄取状态，这种摄取状态是教育的动力因素，也是推动教育发展的动机力量。这种需要有个体以及地区、国家对教育的需要组成。个体对教育的需要是人的基本需要中引起受教育动机的那部分，研究结果表明，这种需要几乎覆盖了人的基本需要的全部方面，这就形成了教育的个体价值；同样，国家和地区对教育的需要形成教育的社会价值。因此，教育相关因素和活动满足社会群体或个体需要的程度就是教育价值。
近年来，众多研究者纷纷给出了软件价值（Software Value）的定义[17], [18], [19]，软件价值就是最终用户对软件效用的一种主观判断，不同的情境、不同的理解都会导致完全不同的价值，并不是所有的价值都可以为最终用户所理解和感觉。软件价值并不是某个特定的软件系统所产生的局部范围的短期影响，其重心正渐渐向组织用户群体层面转移，正如Marguerite[20]定义的：软件价值是从整个组织的角度出发，考虑到所需要的资源耗费后，软件或系统为组织创造的持续价值。
因此，本研究强调从整个组织群体的角度来定义软件价值，在一个较高的层次上看某一软件系统所带来的价值与组织战略、以及群体原有的信息基础进行匹配之后所带来的综合价值。所以，教育软件的价值可以从相关干系组织（Stakeholders，如教育软件的开发商、学校、教师和学生）对教育软件价值综合理解来研究，这样也反映了教育软件在教育软件生存周期中与相关干系组织组成的体系中的综合地位。
三 教育软件价值统一模型ESVUM
当前应用教育软件的教学的方式主要有六类：传统教学软件模型；多媒体教学模式；虚拟大学模型；网络大学模型；移动教育模型；游戏教育模式。把不同教育模式下的软件价值干系群体进行分类和角色定位，如表1所示。
教育软件由生产者（如企业、厂商、开发机构等）根据用户需求和定义进行开发和生产，生产者保障软件产品质量，软件作为产品提交给交付者（如学校、家庭、软件决策机构等）；交付者作为决策参与者，通过价值收益进行决策判断，决定是否采用软件产品；交付者再把软件产品转移给使用者（如教师、学生等），使用者操作和使用软件产品，对工作效率进行提高，发挥软件产品的价值，对受用者（如学生、被培训目标等）进行教学工作；受用者接收教育并产生教育效果。需要特别说明的是，我国教育软件陡生产者除了企业等，还包括一些教育机构（包括教育信息化部门、中小学、高校和研究机构）。
基于ESHTri模型[21]和教育软件价值的分析，结合表1对教育软件价值干系组织的统一描述，本研究得到以软件价值链为主线的总体视图模型，即教育软件价值统一模型ESVUM（Educational Software Value Unique Model），如图4所示。ESVUM模型从四个维度对教育软件价值进行了全面地分析：生产；交付；使用；受用。生产者关注软件产品的生产过程，软件质量的保障和生产成本的控制是提高此阶段软件价值的途径；交付者关注软件产品的采购过程，软件购买的模式和投资收益是提高此阶段软件价值的途径；使用者关注软件产品的使用过程，提高工作效率和降低工作量是提高此阶段软件价值的途径；受用者关注软件产品的教育过程，内容的控制和教育效果是提高此阶段软件价值的途径。教育软件的使用过程本质上的目标是完成软件教育的过程，因此软件使用者和软件的受用者在应用教育软件的教学过程中达到价值的统一，作为一个整体进行研究。
四 基于ESVUM的ES价值评测框架
在图4中上层的矩形链式结构代表教育软件的价值链，也是教育软件生存周期中的四个角色，四个角色之间的关系不是各自分离的，而是相互连接的。每个角色对软件价值的侧重方面与其它角色交汇在教育软件产品上，互相为基础、互相支撑，构成一个完整的系统。基于ESVUM模型，可以建立对教育软件产品价值评测的基本框架，如表2所示。各个不同群体角色有其各自可选择测试过程和可选择评价过程，支持各自的价值评测过程。
1 面向受用者的教育软件价值
教育软件的受用者是以传统教学模式中的学生为基础延伸出来的群体，是教育软件传递教育信息的受动目标群体。对于受用者而言，教育软件的价值体现在软件所包含的思想和内容的约束上，其内容是否对认知学习规律具有更广泛的支持直接影响到受用者的学习效果。受用者关注软件产品的教育过程，内容的控制和教育效果是提高此阶段软件价值的途径。
2 面向使用者的教育软件价值
教育软件的使用者是以传统教学模式中的教师为基础延伸出来的群体，是教育软件传递教育信息的施动群体。对于使用者而言，教育软件的价值体现在软件对工作效率的约束上，其工作量和操作简单程度直接影响到使用者的工作效率。使用者关注软件产品的使用过程，提高工作效率和降低工作量是提高此阶段软件价值的途径。同时，由教育软件的受用者和使用者构成了基于教育软件的教学过程，作为一个共同整体进行分析。
3 面向交付者的教育软件价值
教育软件的交付者是以传统教学模式中的学校为基础延伸出来的群体，是教育软件购买的施动群体。对于交付者而言，教育软件的价值体现在软件对价值收益的约束上，其投资利用和购买方式直接影响到交付者的投资收益。交付者关注软件产品的采购过程，软件购买的模式和投资收益是提高此阶段软件价值的途径。
4 面向生产者的教育软件价值
教育软件的生产者是以传统教学模式中的软件开发者为基础延伸出来的群体，是教育软件研发和生产的施动群体。对于生产者而言，教育软件的价值体现在软件属性的约束上，其生产过程和生产成本直接影响到生产者的软件价值。生产者关注软件产品的生产过程，软件质量的保障和生产成本的控制是提高此阶段软件价值的途径。
五 总结
本研究基于ESHTri模型和教育软件价值的分析，综合不同教育模式中对教育软件价值干系组织的统一描述，提出了以软件价值链为主线的教育软件价值统一模型ESVUM。对不同教育模式中模型中各角色进行了归类。然后，基于ESVUM模型，提出了教育软件价值的评测框架，分别提出面向受用者、使用者、交付者和生产者的教育软件价值，对于提高教育软件的质量，评测教育软件的价值具有建设性指导意义。
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