發(fā)布時(shí)間：2023-03-17 18:01:28
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的信科專業(yè)導(dǎo)論論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：符號(hào)學(xué)導(dǎo)論；課程改革；教學(xué)模式
“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課程是高等院校面向新聞傳播學(xué)專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課，以提升大學(xué)生文化建構(gòu)與傳播能力為目標(biāo)。該課程講述符號(hào)的一般規(guī)律和基本原理，為各應(yīng)用領(lǐng)域提供研究意義的基本方法，具有鮮明的實(shí)踐性和較強(qiáng)的可操作性。近年來，隨著符號(hào)學(xué)在中國的迅速興起，其理論研究與應(yīng)用探索已然獲得較為豐富的成果，但在當(dāng)代符號(hào)學(xué)不斷發(fā)展和與各學(xué)派不斷融合的背景下，“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課程建設(shè)還擁有較大的空間。2018年教育部的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》，以“突出學(xué)生中心”“突出產(chǎn)出導(dǎo)向”“突出持續(xù)改進(jìn)”作為高等教育發(fā)展的理念，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，創(chuàng)新形式、改革教法、強(qiáng)化實(shí)踐，推動(dòng)本科教學(xué)從“教得好”向“學(xué)得好”轉(zhuǎn)變，主動(dòng)對(duì)接經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，科學(xué)合理地設(shè)置人才培養(yǎng)目標(biāo)，完善人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化課程設(shè)置，更新教學(xué)內(nèi)容。［1］由此可見，教育改革必須與時(shí)俱進(jìn)，有效促使學(xué)生在充分掌握符號(hào)學(xué)原理的同時(shí)，靈活運(yùn)用符號(hào)學(xué)基本理論分析并解決各種文化課題。
1“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課程的教學(xué)現(xiàn)狀
1.1課堂教學(xué)形式較為單一，學(xué)生普遍反映理論性過強(qiáng)
傳統(tǒng)教學(xué)形式較為單一，容易使教師與學(xué)生之間形成單向度刺激—反應(yīng)模式，學(xué)生在這種模式下只是被動(dòng)接受教學(xué)內(nèi)容的輸出，缺乏對(duì)抗式解讀。造成這一現(xiàn)狀的原因，一方面是教師在授課時(shí)往往忽視了媒介對(duì)教學(xué)效果的影響。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)作為學(xué)生獲取知識(shí)的主要途徑，師生之間的交流與溝通缺乏即時(shí)性，教師無法兼顧每位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，導(dǎo)致學(xué)生常常無法理解教師的意圖。另一方面是封閉式的單一課程使課程之間缺乏相互滲透。符號(hào)學(xué)作為一種方法論，交叉多個(gè)學(xué)科，如語言學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、敘述學(xué)等，綜合性強(qiáng)，其基本原理可推演至詩歌、社群、游戲、音樂、文學(xué)鑒賞、體育等領(lǐng)域，與現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系緊密。由于課堂授課脫離專業(yè)實(shí)踐，難以直觀形象地解釋紛繁復(fù)雜的人文現(xiàn)象，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)概念性知識(shí)的理解與實(shí)際情況脫節(jié)。
1.2教學(xué)方式上重講解、重結(jié)論，導(dǎo)致學(xué)生探究能力不強(qiáng)
“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課堂教學(xué)主要是對(duì)概念、原理的講解，教師是主要信息源，學(xué)生只是被動(dòng)接受現(xiàn)成觀點(diǎn)，不善于提問也不敢提問，缺乏質(zhì)疑精神。盡管該課程安排了6個(gè)實(shí)踐學(xué)時(shí)，還有議題討論、小組交流、學(xué)生PPT成果展示、問題導(dǎo)學(xué)、小論文等環(huán)節(jié)，但仍未能跳出以教師為主導(dǎo)的框架，學(xué)生對(duì)符號(hào)學(xué)基礎(chǔ)理論一知半解，符號(hào)學(xué)的實(shí)踐品格沒有轉(zhuǎn)化為認(rèn)識(shí)社會(huì)的有力工具，造成學(xué)生對(duì)符號(hào)學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握不夠扎實(shí)，探究能力不足。
1.3課堂教學(xué)與在線教學(xué)缺乏深度融合
隨著新媒體技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式由于受時(shí)間與空間的限制，已經(jīng)難以滿足學(xué)生日益多樣化的學(xué)習(xí)需求?，F(xiàn)階段，“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課程主要通過言語輸出，以傳授知識(shí)為目的，未能突出學(xué)生的主體作用，忽視了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。由于缺乏主動(dòng)探究能力，學(xué)生只能被動(dòng)接受，對(duì)語言符號(hào)、歷史、藝術(shù)、主體身份、音樂、建筑等文化層面的思考不足。面對(duì)新時(shí)代創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課程教學(xué)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，以開放性視野將在線教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課程、慕課等教學(xué)方式有機(jī)融入傳統(tǒng)課堂教學(xué)，使教師從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)容的引導(dǎo)者，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。
1.4考核方式與反饋評(píng)價(jià)較單一，學(xué)生研究文化課題的能力不足
“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課程采用“平時(shí)成績(jī)+能力測(cè)試+期末綜合測(cè)評(píng)”的考核方式。其中，平時(shí)成績(jī)占10%，由課堂互動(dòng)問答、課下作業(yè)、考勤等部分組成；能力測(cè)試占30%，采取實(shí)踐作業(yè)與課程小論文相結(jié)合的方式；期末綜合測(cè)評(píng)占60%，學(xué)生分小組匯報(bào)展示PPT，圍繞議題進(jìn)行發(fā)言。該考核方式與教學(xué)評(píng)價(jià)存在的問題有：一是評(píng)價(jià)手段單一，過于關(guān)注總結(jié)性評(píng)價(jià)，忽視了過程性評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力塑造的作用；二是考核方式偏重教師的教學(xué)評(píng)價(jià)，在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果上有所忽略，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)止步于分?jǐn)?shù)層面，例如在小論文撰寫中，部分學(xué)生照搬網(wǎng)上資源，不做思考，潦草應(yīng)付。為了提升“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課程的教學(xué)效果，應(yīng)基于創(chuàng)新理念，引入混合教學(xué)模式，積極推動(dòng)多元化的教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生解決人文課題的能力。
2“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課程教學(xué)改革策略
新媒體技術(shù)是創(chuàng)設(shè)多樣化課堂情景教學(xué)的載體之一，讓在線教學(xué)融入傳統(tǒng)課堂，將教材內(nèi)容延伸到課外，多途徑獲取信息資源，鼓勵(lì)學(xué)生參與知識(shí)共享，開闊學(xué)生視野，對(duì)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行歸納、整理和匯總，提煉出能夠引起學(xué)生關(guān)注的社會(huì)熱點(diǎn)議題，使理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力?！胺?hào)學(xué)導(dǎo)論”課程作為一門理論性較強(qiáng)的專業(yè)課程，在教學(xué)過程中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從聯(lián)想關(guān)系中觀察和發(fā)現(xiàn)各學(xué)科知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，將分散的知識(shí)點(diǎn)聚集起來，作為可供選擇的、隱性的潛藏元素，形成聚合軸。在課程實(shí)施過程中，需要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題對(duì)眾多信息進(jìn)行選擇、分類，注重以問題為導(dǎo)向。
2.1課程內(nèi)容建設(shè)
“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課程內(nèi)容涉及的知識(shí)面廣泛，與多學(xué)派相融合，以符號(hào)作為意義表達(dá)的載體和工具，旨在培養(yǎng)學(xué)生從符號(hào)學(xué)層面闡述文化的能力。倘若在教學(xué)過程中，教師忽略了符號(hào)學(xué)方法論的特征，即結(jié)構(gòu)主義方法、二元對(duì)立邏輯分析原則、組合聚合結(jié)構(gòu)關(guān)系、皮爾士三分法原理等，自始至終只是進(jìn)行概念灌輸，就難以促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與應(yīng)用。教師尤其要關(guān)注如何使學(xué)生通過符號(hào)學(xué)分析的方法，達(dá)到既能強(qiáng)化對(duì)符號(hào)的理解和運(yùn)用，又能提升對(duì)各部門符號(hào)域的研究能力和心靈感悟能力的目的?！胺?hào)學(xué)導(dǎo)論”課程體系的構(gòu)建以創(chuàng)新與發(fā)展作為總體思路，在課程內(nèi)容建設(shè)中須遵循兩個(gè)基本原則：（1）將思政教育融入“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”教學(xué)。指出：“要堅(jiān)持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面?！保?］教師不僅是知識(shí)的傳授者，更是大學(xué)生理想人格的塑造者。在講授過程中，教師應(yīng)立足于中國新聞傳播的基本準(zhǔn)則和價(jià)值底線，發(fā)揮引導(dǎo)作用，以對(duì)教材的情感評(píng)判為橋梁，把學(xué)生帶入對(duì)符號(hào)、修辭、敘述、身份等諸多問題的思考中，有意識(shí)地帶領(lǐng)學(xué)生從符號(hào)形式出發(fā)，探究其背后意義的生成，進(jìn)而了解社會(huì)焦點(diǎn)問題，并通過冷靜思考使師生間產(chǎn)生共鳴。（2）符合人文社科類專業(yè)系統(tǒng)性和共時(shí)性的特點(diǎn)。符號(hào)學(xué)作為系統(tǒng)的組成部分之一，充當(dāng)著“弱編碼”所屬各學(xué)科的銜接工具。在內(nèi)容設(shè)計(jì)空間上，各門課程雖然形式不同，但彼此相互覆蓋、相互滲透、相互影響。例如傳播學(xué)概論、新聞學(xué)概論、新媒體概論等課程，其意義行為無不依靠符號(hào)。因此，須有一定的符號(hào)學(xué)基本理論和規(guī)律作為指導(dǎo)，以點(diǎn)帶面、觸類旁通地將各課程聯(lián)系起來。符號(hào)學(xué)是“人文和社會(huì)科學(xué)所有學(xué)科的總方法論”［3］。
2.2交互形式的多樣化
課程內(nèi)容建設(shè)依賴恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)活動(dòng)。古希臘哲學(xué)家柏拉圖提出“寓學(xué)習(xí)于游戲”，強(qiáng)調(diào)“不要強(qiáng)迫孩子們學(xué)習(xí)，要教改教法用游戲的方法”［4］，在游戲中可以更好地了解每個(gè)人的天性，游戲是促進(jìn)兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展的重要渠道。中國宋學(xué)家朱熹也在《訓(xùn)學(xué)齋規(guī)》中主張讀書“三到”——心到、眼到、口到。這啟發(fā)教師要調(diào)動(dòng)多感官，給學(xué)生更豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)與交互。交互應(yīng)以“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念和沉浸式體驗(yàn)為原則，強(qiáng)化師生交流，包括學(xué)生與教師的交互、學(xué)生與學(xué)生的交互、教師與內(nèi)容的交互以及學(xué)生與內(nèi)容的交互。師生交互是“符號(hào)學(xué)導(dǎo)論”課程教學(xué)模式改革的關(guān)鍵。教師可嘗試新的教學(xué)方式，例如：使用翻轉(zhuǎn)課堂；采用任務(wù)法引導(dǎo)學(xué)生拓展閱讀；引入辯證法，鼓勵(lì)學(xué)生多層次、多視角分析問題；開展云端課堂，借助微信、QQ、釘釘直播等社交平臺(tái)實(shí)現(xiàn)即時(shí)溝通與反饋。一方面，教師設(shè)計(jì)與課堂內(nèi)容相關(guān)的互動(dòng)話題，引發(fā)學(xué)生關(guān)注，促使學(xué)生通過對(duì)當(dāng)今文化現(xiàn)象的分析，積累符號(hào)學(xué)知識(shí)，把所學(xué)理論知識(shí)自然地代入人文場(chǎng)景中去理解，從動(dòng)態(tài)的場(chǎng)景中看文本意義的闡釋與建構(gòu)。教師也可采用彈幕的形式組織學(xué)生討論，這樣可以活躍課堂氛圍，實(shí)時(shí)接收每位學(xué)生的反饋，掌握學(xué)生的解題思路與整體學(xué)習(xí)狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，讓學(xué)生與課程之間的交互感更強(qiáng)。另一方面，隨著課堂參與度的提高，學(xué)生話題的衍生內(nèi)容越發(fā)豐富飽滿。尤其在使用社交平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)成果展示的過程中，學(xué)生不只是知識(shí)的解碼者，還是信息的編碼者和構(gòu)建者。學(xué)生通過與話題的互動(dòng)、曬成果、對(duì)內(nèi)容重新編碼等不同形式，實(shí)現(xiàn)對(duì)課程內(nèi)容的再生產(chǎn)。在這個(gè)循環(huán)往復(fù)的過程中，學(xué)生完成了話題關(guān)注—參與互動(dòng)—討論探究—分享成果—二次創(chuàng)作等環(huán)節(jié)。
2.3自由開放的課堂教學(xué)活動(dòng)
長期的應(yīng)試教育造成高校學(xué)生思維僵化，形成人云亦云、亦步亦趨的思維方式。大學(xué)課堂應(yīng)突出學(xué)生的主體地位，以培養(yǎng)學(xué)生的自主性、創(chuàng)造性和全面發(fā)展為目標(biāo)，要求學(xué)生體驗(yàn)“跳一跳才能夠得著”的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)。打破定向思維，強(qiáng)化批判性思維，鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑問題，進(jìn)行合目的性、合規(guī)律性、辯證的理性反思，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。營造一種以學(xué)為本、自由開放的課堂氛圍，著力培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新獨(dú)立的學(xué)術(shù)精神?！胺?hào)學(xué)導(dǎo)論”課程偏重于通過符號(hào)學(xué)基本原理推演具體的研究領(lǐng)域，例如文學(xué)藝術(shù)中詩歌的理據(jù)性、民間歌曲聲音“擬態(tài)”的理據(jù)、衣著中具有標(biāo)出性實(shí)質(zhì)意義的“藍(lán)螞蟻”。在課堂活動(dòng)開始前，采用問題驅(qū)動(dòng)的互動(dòng)教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材內(nèi)容主動(dòng)尋找問題，加深學(xué)生對(duì)符號(hào)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解。對(duì)于問題，要求學(xué)生不是簡(jiǎn)單地贊同或否定，而是抱有質(zhì)疑精神，圍繞內(nèi)容進(jìn)行建設(shè)性探究，提升批判性思維能力。在課堂教學(xué)過程中，為了激發(fā)學(xué)生的理性思維與創(chuàng)造力，教師須從兩方面出發(fā)：一是采用辯證法，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)分析問題，樹立問題意識(shí)，敢于提問，善于提問，做出獨(dú)立判斷，并用較為全面的證據(jù)和理由支撐其觀點(diǎn)或立場(chǎng)；二是采用小組合作探究式討論法，探究與討論互為作用，設(shè)計(jì)多方參與的對(duì)話，根據(jù)問題進(jìn)行反復(fù)假設(shè)，促使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)原理和知識(shí)對(duì)產(chǎn)生的問題進(jìn)行分析和推理，使創(chuàng)造性思維貫穿整個(gè)課程活動(dòng)。
2.4反饋評(píng)價(jià)的多元化
良好的教學(xué)效果離不開學(xué)生及時(shí)、持續(xù)的教學(xué)反饋，學(xué)生的課堂體驗(yàn)是教師教學(xué)效果的體現(xiàn)之一。反饋評(píng)價(jià)不僅是教師個(gè)人對(duì)教學(xué)實(shí)踐的理性反思，還是學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)、優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展使各個(gè)網(wǎng)絡(luò)社交平臺(tái)成為教師和學(xué)生信息溝通、意見交互、情感交流的主要渠道。一方面，通過多樣化平臺(tái)，教師引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)各環(huán)節(jié)。另一方面，教師以動(dòng)態(tài)發(fā)展觀為指導(dǎo)，建設(shè)過程性評(píng)價(jià)反饋機(jī)制，將過程性評(píng)價(jià)與期末考核評(píng)價(jià)相結(jié)合，如利用Excel表格建立月考核評(píng)價(jià)，緊密結(jié)合實(shí)際，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的同步。也可以引導(dǎo)學(xué)生通過課堂小結(jié)的方式，對(duì)專題、模塊知識(shí)點(diǎn)、關(guān)鍵詞等進(jìn)行梳理，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)。教學(xué)評(píng)價(jià)反饋將教師的自我反思與學(xué)生的學(xué)習(xí)需求相結(jié)合，切實(shí)貫徹了“以學(xué)生為中心”的教育理念。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:算法設(shè)計(jì)與分析;教學(xué)研究;教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1引言
“算法設(shè)計(jì)與分析”是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的核心課程之一,受到越來越多的重視。對(duì)于一個(gè)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)好算法課是必要且是必須的?！八惴ㄔO(shè)計(jì)與分析”這門課程的主要目的不僅是講授計(jì)算領(lǐng)域中不同問題的標(biāo)準(zhǔn)算法,更重要的是分析其算法復(fù)雜度,并且在諸多可行算法中選擇一種時(shí)間或者空間效率最高的方法。美國著名算法大師Donld Knuth認(rèn)為“計(jì)算機(jī)科學(xué)就是算法的研究”,他主持設(shè)計(jì)的TeX排版系統(tǒng)被譽(yù)為是“不存在Bug的系統(tǒng)”,這是以大師嚴(yán)密的算法設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為保證的。前微軟高級(jí)副總裁李開復(fù)博士認(rèn)為“計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)質(zhì)是人工智能”,而人工智能則是模擬人類思維的一種算法科學(xué)。計(jì)算機(jī)算法的應(yīng)用已經(jīng)遍及人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,包括計(jì)算機(jī)軟硬件機(jī)器學(xué)習(xí)、電信及互聯(lián)網(wǎng)、一般制造業(yè)、經(jīng)濟(jì)與金融業(yè)等。算法技術(shù)不僅在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,而且在其它理工及社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域都有極其廣泛的應(yīng)用。任何問題的求解,都離不開一般性的算法設(shè)計(jì)原則,在筆者執(zhí)教的學(xué)校,數(shù)學(xué)和信息安全兩個(gè)非計(jì)算機(jī)專業(yè)已將該課程列為必修課程。因此,提高“算法設(shè)計(jì)與分析”課程教學(xué)水平有著極其深遠(yuǎn)的意義和重要的作用。
2教材選擇
近年來,國內(nèi)引進(jìn)了一些優(yōu)秀的國外教材,其中的《算法導(dǎo)論》是國際上被引用頻率最高而且知名度也最高的專著,但是由于它篇幅過長,在國外多用于兩個(gè)學(xué)期的教學(xué)課程,因此難以將該教材系統(tǒng)地用于學(xué)時(shí)有限的本科教學(xué);《算法設(shè)計(jì)與分析》是美國工程院院士UIIman等三位大師合著的優(yōu)秀教材,該書的目的是將算法領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究結(jié)果進(jìn)行綜合,重點(diǎn)在于對(duì)算法思想過程的理解,而不是算法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)和具體的編程技巧。但是該書內(nèi)容和習(xí)題難度都較大,因此更適合作為研究生教材。國內(nèi)的專家王曉東和周培德所編寫的教材也很優(yōu)秀。這些教材都被我們重點(diǎn)推薦給學(xué)生作為參考書。
出于上述考慮,我們最終選擇了沙特學(xué)者M(jìn).H.Alsuwaiyel所著的《算法設(shè)計(jì)技巧與分析》作為教材,該書基本覆蓋了傳統(tǒng)算法設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,此外還包含了概率算法和近似算法等一些基本內(nèi)容,這些內(nèi)容在傳統(tǒng)教材中并不多見,是一些高端算法經(jīng)常使用的方法。雖然該書不是歐美傳統(tǒng)名校教材,但作者在南加州大學(xué)攻讀獲得碩士和博士學(xué)位,因此該書吸收了歐美優(yōu)秀教材的風(fēng)格,且文筆簡(jiǎn)潔流暢。該書的內(nèi)容及習(xí)題難度適中,便于課堂教學(xué)及自學(xué),是一本適合本科教學(xué)的好書。
如果一個(gè)本科生能夠?qū)W好本教材,并在后面的碩士階段,學(xué)好UIIman的《算法設(shè)計(jì)與分析》,之后再將《算法導(dǎo)論》學(xué)習(xí)好,則必將打下堅(jiān)實(shí)的算法理論基礎(chǔ),為終身的職業(yè)生涯所受用。
3興趣培養(yǎng)
本課程的教學(xué)對(duì)象是大學(xué)理工科三年級(jí)學(xué)生,要求他們不僅具備數(shù)學(xué)分析、概率及線性代數(shù)的基礎(chǔ),而且具備離散數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。很多學(xué)生剛學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),翻開算法教材,有似曾相識(shí)的感覺。教材中確實(shí)有部分章節(jié)如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),排序算法,圖的遍歷等取材于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程。因此會(huì)有些學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高,認(rèn)為是在學(xué)習(xí)重復(fù)的課程。
針對(duì)這一情況,首先我們會(huì)教育學(xué)生兩課程的目的是不一樣的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的目的是教會(huì)學(xué)生如果對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的事物及對(duì)其信息處理過程建立數(shù)據(jù)模型;而算法設(shè)計(jì)課程的重點(diǎn)是算法的效率問題,其主題是算法的空間和時(shí)間復(fù)雜度,主要論述如何運(yùn)用算法技術(shù)改進(jìn)已有一些算法的效率,或者對(duì)復(fù)雜問題進(jìn)行求解。
近年來,計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)發(fā)展迅速,CPU、外存、內(nèi)存的性能在持續(xù)提高,價(jià)格卻大幅度下跌。因此有很多人認(rèn)為,軟件的效率已經(jīng)不再重要了,只要提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的配置就足夠了。這種觀點(diǎn)顯然是錯(cuò)誤的。
我們?cè)诘谝还?jié)的緒論課中引用《算法導(dǎo)論》的例子,深入淺出地闡明了算法效率的重要性。設(shè)有兩個(gè)排序算法:其一是插入排序,時(shí)間復(fù)雜度為c1 n*n, c1是一個(gè)不依賴于n的常數(shù);其二是歸并排序,時(shí)間復(fù)雜度為c2 nlog n,c2是一個(gè)不依賴于n的常數(shù),一般情況下c1< c2。n是待排序數(shù)列的長度。對(duì)于這兩個(gè)實(shí)質(zhì)上屬于不同數(shù)量級(jí)的算法,很多人并未真正感覺到log n比n優(yōu)化多少,甚至當(dāng)n較小時(shí),插入排序比歸并排序還要快速一些。但是我們必須認(rèn)識(shí)到,當(dāng)n逐漸增大到一定數(shù)值以后,無論c1比c2小多少,歸并排序均比插入排序快速。在大規(guī)模數(shù)據(jù)集上排序結(jié)果的對(duì)比,則效果更為顯著。假若在高性能計(jì)算機(jī)A(10億指令/秒)上運(yùn)行插入排序,而在低速計(jì)算機(jī)B(1千萬指令/秒)上運(yùn)行歸并排序。此時(shí)硬件條件是機(jī)器A比機(jī)器B快了近100倍;軟件先決條件是 c1值為2, c2值為50;數(shù)據(jù)集的規(guī)模n為100萬。
計(jì)算得到:
機(jī)器A運(yùn)行時(shí)間為2*(100萬*100萬)/10億=2000秒
機(jī)器B運(yùn)行時(shí)間為 50*100萬*lg(100萬)≈100秒
結(jié)果是驚人的,用了快100倍的機(jī)器處理相同的數(shù)據(jù)集,反而慢幾乎20倍。如果數(shù)據(jù)集大10倍為1000萬,那么機(jī)器A要算2.3天,機(jī)器B只要20分鐘,這一差距是令人震驚的。
事實(shí)上,算法技術(shù)的發(fā)展沒能跟上硬件的發(fā)展,其發(fā)展空間還很大,盲目崇尚硬件建設(shè)而忽視算法技術(shù)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。
在電信應(yīng)用中,雖然硬件和軟件技術(shù)發(fā)展很快,但是用戶的需求更是呈爆炸式增長。一個(gè)國家網(wǎng)內(nèi)就可能有成百萬實(shí)時(shí)在線用戶,每秒幾十萬次用戶交互發(fā)生,夜間有成千萬的話單記錄要處理。當(dāng)一臺(tái)內(nèi)存中存放近百萬用戶資料,則浪費(fèi)16個(gè)字節(jié)就是浪費(fèi)16M空間。如果記錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及處理算法設(shè)計(jì)不合理,則內(nèi)存很容易不夠用,大量工作任務(wù)會(huì)被拋棄。要在這樣的平臺(tái)軟件上構(gòu)建軟件,必須對(duì)每個(gè)字節(jié)空間、每個(gè)計(jì)算機(jī)指令的使用優(yōu)化到位。否則,即便有先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),一般的軟件技術(shù)是無法承受高性能、高容量計(jì)算的需要的。算法技術(shù)能支持開發(fā)人員在軟件設(shè)計(jì)階段從理論層面保障系統(tǒng)的效率達(dá)到最優(yōu)。
經(jīng)首次引論性教學(xué),絕大多數(shù)同學(xué)認(rèn)識(shí)了算法課程重要性,明確了學(xué)習(xí)目的,獲得了較好的教學(xué)效果。
4理論教學(xué)
課程教學(xué)組在教材內(nèi)容上選擇了以下內(nèi)容:
(1) 算法分析基本概念,數(shù)學(xué)預(yù)備知識(shí)。這些都是本課程工具性方法。
(2) 堆和不相交理論。介紹了能有效實(shí)現(xiàn)優(yōu)先隊(duì)列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
(3) 歸納法、分治、動(dòng)態(tài)規(guī)劃。介紹了計(jì)算機(jī)技術(shù)中十分重要的遞歸為主題的設(shè)計(jì)技術(shù),遞歸要求能夠?qū)⒋鈫栴}抽象為遞推表達(dá)式,確定初試值和遞推終止條件后就能將復(fù)雜問題化解為嵌套的簡(jiǎn)單問題。
(4) 貪心算法。介紹了如何求解最優(yōu)化問題。
(5)NP完全問題。介紹不確定性圖靈機(jī)在P時(shí)間內(nèi)能解決的問題,這類論題對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生將來思考問題復(fù)雜度是個(gè)導(dǎo)論。
(6) 回朔法。介紹有組織的窮盡搜索算法,對(duì)一些問題尤其是解空間很大的問題有效。我們介紹了3著色、8皇后等經(jīng)典問題。
(7) 概率算法和近似算法。一般性介紹近20年來算法研究迅猛發(fā)展的領(lǐng)域,以擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面,但不做考核要求。
其他內(nèi)容如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、圖遍歷等是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和圖論課的內(nèi)容,本課程內(nèi)不做講解,供學(xué)生預(yù)習(xí)課程時(shí)選讀;對(duì)于域指定問題的迭代改進(jìn)和計(jì)算幾何技術(shù)等高級(jí)課題,推薦學(xué)生根據(jù)興趣自學(xué)。
近年,越來越多的國內(nèi)高校主張雙語教學(xué)。我們也有這樣的規(guī)劃,但是考慮課程有一定深度,三年級(jí)本科生英語運(yùn)用還有限,為此達(dá)到最好的教學(xué)效果,在教學(xué)中先采用中文教學(xué)。但是我們鼓勵(lì)學(xué)生同步閱讀英文版教材,以更好地適應(yīng)未來科研和國際化軟件研發(fā)的需要。
5科研方法及實(shí)踐能力培養(yǎng)
科研式教育并不是新生事物。在二十年前,我國清華大學(xué)、中國科技大學(xué)等名校就對(duì)高年級(jí)學(xué)生講授研究生課程,并進(jìn)行導(dǎo)師制研教結(jié)合型教學(xué),使得很多學(xué)生讀研時(shí)就能取得優(yōu)秀的成果。作者所執(zhí)教的是重點(diǎn)工科院校,有很多有利的因素便于我們展開科研式教學(xué):一是有超過60%的學(xué)生主觀上有本科畢業(yè)后繼續(xù)深造的愿望;二是學(xué)校有豐富的圖書館資源,能全文檢索CNKI、碩博士論文、IEEE、ACM、ELSERVIER、SPRINGER等中外優(yōu)秀電子數(shù)據(jù)庫。在教學(xué)中,作者也將在科研中讀到的一些新穎實(shí)用且難度適中的論文摘錄下來介紹給學(xué)生,并將自己研究生階段的學(xué)習(xí)方法介紹給學(xué)生。除了閱讀教材,我們還鼓勵(lì)學(xué)生讀一些高端的雜志,例如計(jì)算機(jī)學(xué)科領(lǐng)域的四大學(xué)報(bào),ACM期刊,Software Experience and Practice,Information Processing Letter等刊物,從其中檢索感興趣的論題。讀核心期刊有幾點(diǎn)好處:這些刊物審稿嚴(yán)格,文章無論是學(xué)術(shù)性、前瞻性、理論正確性及寫作水平都有保證;減少檢索的開銷。讀者可以先在這些高水平雜志中找到自己感興趣的主題后,再廣泛檢索與主題相關(guān)的其它刊物或會(huì)議文章。引導(dǎo)學(xué)有余力的本科生讀高水平論文并不是過高要求,算法設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教材中大部分章節(jié)內(nèi)容其實(shí)也都是來源于前二十至五十年的國際知名算法學(xué)術(shù)期刊,其中選擇ACM、IEEE及ISAM雜志內(nèi)容的比例最高。現(xiàn)在的一些學(xué)術(shù)期刊中刊出的優(yōu)秀算法,過幾年就會(huì)被大量的引用或?qū)嶋H應(yīng)用,也許再過十至二十年后就會(huì)被引入未來的教材之中。
我們認(rèn)為,在本科高年級(jí)展開研究式教學(xué)對(duì)學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展有好處。對(duì)打算深造的同學(xué),可以潛移默化地引導(dǎo)他們思索自己未來的發(fā)展方向,有很多成功的學(xué)者就是在大學(xué)受到某門課程老師的影響而走上科研道路的。科學(xué)研究是一個(gè)漫長的過程,很多工科博士生學(xué)習(xí)到第三、四年后才開始發(fā)表一級(jí)論文,很多碩士生畢業(yè)前才急忙撰寫可發(fā)表成果。而同時(shí)有些博士生入學(xué)兩年就能取得豐碩的成果,很重要的因素是他們?cè)诒究聘吣昙?jí)階段就培養(yǎng)了研究型思維,為以后深造明確了方向并作好了理論準(zhǔn)備。如果本科階段就培養(yǎng)研究型學(xué)習(xí)方法,那么在日后深造過程中多出成果就是水到渠成的事。而如何培養(yǎng)學(xué)生良好的研究習(xí)慣,正是我們教師要不斷探索的論題。
重視理論而實(shí)踐不足,是我國高校普遍存在的問題。
在國際上,知名的軟件鮮有來自中國人的原創(chuàng)。所以我們要更加重視培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。
實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),我們布置了基本的排序、遞歸、貪心、回溯等論題的實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生用不同的編程語言實(shí)現(xiàn),不僅僅是單純的算法實(shí)現(xiàn),最好能夠編制出實(shí)用美觀的界面,將算法更友好地呈現(xiàn)出來。無論以后的工作或者深造,目標(biāo)是可應(yīng)用或者可發(fā)表的成果,都需要研發(fā)者具有較高的實(shí)踐能力。我們認(rèn)為實(shí)踐與理論教育是并重的。
6結(jié)束語
通過四年的教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生對(duì)此課程實(shí)踐的參與度越來越高。通過教育方法的不斷改進(jìn),學(xué)生的課程成績(jī)也一屆好于一屆。更為重要的是,通過啟發(fā)引導(dǎo)式教育,很多同學(xué)開始萌發(fā)研究型思維,課余經(jīng)常向老師提問,有的問題有較高難度,老師都要回去研究資料才能解答。在來自本校新入學(xué)的碩士生中,不少同學(xué)反映受益于此課,有些同學(xué)讀研究生后不久就在一級(jí)學(xué)報(bào)上發(fā)表了算法類論文,這也正是我們當(dāng)初所期待的。我們教師仍然要不斷提高自身科研水平,并將研究成果及方法引進(jìn)課堂,提高教學(xué)效果和質(zhì)量。
教學(xué)中,還發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象,數(shù)學(xué)系的學(xué)生比計(jì)算機(jī)系的考試成績(jī)要高一些。最簡(jiǎn)單的因素,是他們理論思維能力更強(qiáng),如何因材施教,改進(jìn)教學(xué)方法及增強(qiáng)工科學(xué)生學(xué)習(xí)本課程能力,是我們課程教學(xué)組今后要探索與研究的方向。
參考文獻(xiàn):
[1] M.H.AlsuwAIyel. 算法設(shè)計(jì)技巧與分析[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2004.
關(guān)鍵詞:美國;計(jì)算機(jī);基礎(chǔ)課程;教學(xué)大綱
2009年11月,作為國家示范教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)工作的一部分,國內(nèi)高校計(jì)算機(jī)教學(xué)單位組團(tuán),對(duì)美國中部幾所大學(xué)的計(jì)算機(jī)教育情況進(jìn)行了考察。本文對(duì)美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校(UIUC)和伊利諾伊理工學(xué)院(IIT)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育和美國大學(xué)非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育的指導(dǎo)方針進(jìn)行介紹和探討。
伊利諾伊大學(xué)香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign,UIUC)成立于1867年,學(xué)科專業(yè)設(shè)置齊全,共有近200個(gè)專業(yè),最好的學(xué)科是工程和商科,還有農(nóng)學(xué)院、法學(xué)院、教育學(xué)院、航空學(xué)院、工程學(xué)院、通信學(xué)院、獸醫(yī)學(xué)院、藝術(shù)學(xué)院、勞資關(guān)
系學(xué)院、企業(yè)管理學(xué)院、社會(huì)研究學(xué)院、人類學(xué)院、化學(xué)和化工學(xué)院、人文和家庭研究學(xué)院、應(yīng)用科學(xué)生命學(xué)院、哲學(xué)和理學(xué)院等20多所學(xué)院[1]。
UIUC的計(jì)算機(jī)科學(xué)系創(chuàng)建于1972年,經(jīng)歷30多年的發(fā)展,一直雄居全美前5名,僅次于Stanford、Berkeley、MIT和CMU[1]。UIUC的計(jì)算機(jī)科學(xué)(CS,Computer Science)課程體系規(guī)劃基本成形于1986年,并在此后的20多年間不斷完善。目前有57位教員(Faculty)[2],承擔(dān)著全部本科教學(xué)和科研工作。CS本科課程設(shè)置特點(diǎn)為廣、深結(jié)合,理論、實(shí)踐結(jié)合。課程覆蓋計(jì)算機(jī)理論、設(shè)計(jì)和應(yīng)用等領(lǐng)域[3]。
伊利諾伊理工學(xué)院(IIT)始創(chuàng)于1890年,坐落于芝加哥,是一所同時(shí)重視科學(xué)和工程學(xué)的學(xué)府,是美國知名的三大理工院校之一,下設(shè)7個(gè)學(xué)院和1個(gè)研究中心,即阿默工程學(xué)院(Armour College of Engineering)、芝加哥肯特法學(xué)院(Chicago-Kent College of Law)、建筑學(xué)院、文理學(xué)院、設(shè)計(jì)學(xué)院、心理學(xué)院、斯圖爾特商學(xué)院(Stuart School of Business)和職業(yè)發(fā)展中心[4]。IIT的CS系目前有16位教員,承擔(dān)著計(jì)算機(jī)本科教學(xué)和科研工作。
1計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)的特點(diǎn)
分類的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課是美國大學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的主要特色,不同類型的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課分別面向計(jì)算機(jī)專業(yè)、理工科專業(yè)和非理工專業(yè)。其中,根據(jù)美國本科教育的特點(diǎn),計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)課有非常顯著的針對(duì)性。非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課設(shè)計(jì)也很耐人尋味。
美國的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課一般有兩門,在UIUC分別是CS100 Freshman Orientation(新生指導(dǎo),1學(xué)分)和CS 125 Intro to Computer Science(計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論,4學(xué)分) [5]。在IIT分別是CS100 Introduction to Professions (職業(yè)生涯介紹,2學(xué)分)和CS201- Accelerated Introduction to Computer Science(簡(jiǎn)明計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論,4學(xué)分)[6]。
面向新生開設(shè)的CS100類課程不僅課時(shí)較少,內(nèi)容也比較簡(jiǎn)單,在國內(nèi)高校中較為少見。例如,IIT的CS100課程“作為一種(從事計(jì)算機(jī))科學(xué)和工程職業(yè)介紹,闡述應(yīng)用(計(jì)算機(jī))工程和科學(xué)解決問題的過程,強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科和國際化解決問題并需要評(píng)估計(jì)算、金融和社會(huì)制約因素下的解決方案[7]?！睂W(xué)習(xí)目標(biāo)定位在使學(xué)生“理解計(jì)算機(jī)科學(xué)基本概念,包括計(jì)算歷史、二進(jìn)制計(jì)算/邏輯/程序轉(zhuǎn)換、算法、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)等;展示使用偽代碼解決基本問題,如排序和遞歸;與計(jì)算機(jī)科學(xué)職業(yè)生涯有關(guān)的職業(yè)操守(ACM Ethics Code);利用圖書館資源研究和撰寫計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的研究論文;創(chuàng)建并進(jìn)行計(jì)算機(jī)科學(xué)理論的教學(xué)演示或計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)銷售演示[7]?！?/p>
這類課程在美國大學(xué)是非常有意義的。許多選擇計(jì)算機(jī)為職業(yè)方向的本科新生對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)課程和職業(yè)生涯并沒有真正了解,而這門課程就可以幫助這些學(xué)生了解計(jì)算機(jī)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)前景,然后再作決定。不少學(xué)生學(xué)完這門課后,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與自己想象的完全不同,就可以盡快轉(zhuǎn)到其他專業(yè)。另一種情況則相反,一些沒有專業(yè)方向的本科生(美國大學(xué)允許大學(xué)生沒有專業(yè)方向,但需要輔修若干小專業(yè))在選修了這門課程后,可能將計(jì)算機(jī)作為自己的主修或輔修專業(yè)。
UIUC的CS125計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論是以Java語言為主的編程入門課,涵蓋了一些算法的內(nèi)容,介紹與解決計(jì)算問題有關(guān)的基本概念和基本技術(shù),此外還有與之配套的實(shí)驗(yàn)課[2],擬作為計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的第一門課程。該課程與我們國內(nèi)多計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的第一門計(jì)算機(jī)課程有共同之處。
2非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)指導(dǎo)方針
美國大學(xué)的非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的指導(dǎo)方針出自美國國家科學(xué)研究委員會(huì) (National Research Council,NRC)1999年出版的報(bào)告《Being Fluent with Information Technology》[8]。在報(bào)告中,該委員會(huì)將現(xiàn)代高等教育中受教育者的計(jì)算機(jī)或信息技術(shù)應(yīng)用能力分別定義為智力性能力、信息技術(shù)的概念和信息技術(shù)技能3個(gè)方面,每個(gè)方面包含10項(xiàng)內(nèi)容,共30項(xiàng)。
這3個(gè)方面的具體內(nèi)容如下:
1)Intellectual capabilities(智力性能力,指在復(fù)雜和支撐性環(huán)境中應(yīng)用信息技術(shù))。
(1)Engage in sustained reasoning(持續(xù)運(yùn)用推理能力)。
(2)Manage complexity(管理復(fù)雜性)。
(3)Test a solution(測(cè)試解決方案)。
(4)Manage problems in faulty solutions(在失敗的解決方案中尋找并解決問題)。
(5)Organize and navigate information structures and evaluate information(組織和導(dǎo)出信息結(jié)構(gòu)并評(píng)估信息)。
(6)Collaborate(合作)。
(7)Communicate to other audiences(與他人溝通)。
(8)Expect the unexpected(準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)預(yù)料之外、情理之中的情況)。
(9)Anticipate changing technologies(預(yù)見技術(shù)的變化)。
(10)Thinking about information technology abstractly (關(guān)于信息技術(shù)的抽象思維)。
2)Information technology concepts(信息技術(shù)的概念)。
(1)Computers(計(jì)算機(jī))。
(2)Information systems(信息系統(tǒng))。
(3)Networks(網(wǎng)絡(luò))。
(4)Digital representations of information(信息的數(shù)字化表達(dá))。
關(guān)鍵詞：教育技術(shù)學(xué)，問題，解決策略
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的教育技術(shù)學(xué)受到各級(jí)社會(huì)和各級(jí)各類學(xué)校越來越多的關(guān)注，也取得了一定的成績(jī)，但教育技術(shù)學(xué)在發(fā)展過程中的也出現(xiàn)了不少問題，這些問題不僅涉及學(xué)科內(nèi)部，也是及其學(xué)科外部。因此，更深地了解教育技術(shù)學(xué)，并更好的解決教育技術(shù)學(xué)所存在的問題已成為教育技術(shù)科研工作者的當(dāng)務(wù)之急。
一、我國教育技術(shù)學(xué)發(fā)展面臨的問題
觀瞻我國教育技術(shù)研究30多年的滄海桑田，我國學(xué)者在教育技術(shù)學(xué)方面做出了許多研究：南國農(nóng)先生在電化教育的發(fā)展方面做出了很大的貢獻(xiàn)，他認(rèn)為運(yùn)用現(xiàn)代媒體，并與傳統(tǒng)教育媒體恰當(dāng)結(jié)合，在這方面下工夫就會(huì)實(shí)現(xiàn)教育的最優(yōu)化；劉美鳳教授認(rèn)為教育技術(shù)學(xué)的發(fā)展關(guān)鍵是對(duì)其理論知識(shí)和實(shí)踐隊(duì)伍的學(xué)科背景的研究以及素質(zhì)教育的提高。由于我國還處于社會(huì)主義初期，與西方一些國家相比經(jīng)濟(jì)還不算發(fā)達(dá)，還不完善，需要得到進(jìn)一步的改善。因此，在一些有關(guān)教育技術(shù)學(xué)的政策問題的認(rèn)識(shí)上還比較模糊，不能給出精確的答案，在這里我們進(jìn)一步對(duì)教育技術(shù)學(xué)學(xué)科管理者的認(rèn)知水平，教育技術(shù)研究隊(duì)伍的建設(shè)問題以及教育技術(shù)學(xué)學(xué)科性質(zhì)的定位問題進(jìn)行研究。論文大全，解決策略。
1管理者認(rèn)知水平的不足
著名管理大師愛迪斯認(rèn)為：“沒有管理就失去了正確的指引，向荒唐的目標(biāo)挺進(jìn)，我們一事無成，回過頭來才發(fā)現(xiàn)走得越遠(yuǎn)，越無知”[1]。不言而喻，管理對(duì)于教育技術(shù)學(xué)同樣重要。由于受到外國教育技術(shù)發(fā)展歷史的影響，我國政府也已經(jīng)認(rèn)識(shí)到教育技術(shù)在教育中的重要性，在以前，我國投入了大量的財(cái)力、人力，使電化教育出現(xiàn)了大好的發(fā)展局面。但在以后的一段時(shí)間教育技術(shù)卻停滯不前，究其原因，發(fā)現(xiàn)了不少問題，其中最重要的問題是管理干部的思想觀念問題。由于我國沒有對(duì)教育技術(shù)學(xué)得到充分的認(rèn)識(shí)，這方面的理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)非常少，因此，在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，教育技術(shù)只作為提供教室、電教設(shè)備、電教資料的服務(wù)機(jī)構(gòu)，在教學(xué)中的地位不受重視；教育技術(shù)的教學(xué)功能得不到發(fā)揮；大量的電教用房和設(shè)備在教學(xué)中得不到充分利用，造成資源的極大浪費(fèi)。
2教育技術(shù)研究隊(duì)伍的建設(shè)問題
教育的發(fā)展及世界經(jīng)濟(jì)一體化的趨勢(shì)，會(huì)加快世界經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)，因而也會(huì)激發(fā)教育發(fā)展內(nèi)部需求。教育需求的增加會(huì)促使更多的有關(guān)領(lǐng)域的研究人員關(guān)注“如何教育”的教育技術(shù)的研究與實(shí)踐，這正是當(dāng)前我國乃至世界各國教育的發(fā)展趨勢(shì)[2]。我國在20世紀(jì)80年代就陸續(xù)開始在中小學(xué)設(shè)置計(jì)算機(jī)的課程，目前，計(jì)算機(jī)信息教育又成為中小學(xué)生的一門必修課，因此，未來的學(xué)校教育和教師將不再是“多媒體或先進(jìn)媒體”盲；更多的其他學(xué)科人員也參與到軟件制作過程中來等。其實(shí)，目前我們國家的教育技術(shù)學(xué)的專業(yè)人員已經(jīng)感到了這種跡現(xiàn)象的存在，那就是，對(duì)于教育技術(shù)方面“競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”會(huì)越來越多。
因此，在這種形勢(shì)下，被定位于多媒體及其教育應(yīng)用的教育技術(shù)學(xué)專業(yè)優(yōu)勢(shì)正在不斷減弱，而我們目前自己的弱勢(shì)（心理學(xué)方面的訓(xùn)練）卻在新的需求和形勢(shì)下日趨明顯。這樣，目前的情況是：以多媒體作為定位的中國教育技術(shù)學(xué)專業(yè)的優(yōu)勢(shì)在不斷的減弱，而這個(gè)領(lǐng)域潛在的研究隊(duì)伍卻又分散在教育學(xué)院、心理學(xué)院、計(jì)算機(jī)中心、網(wǎng)絡(luò)中心或?qū)W院、教育技術(shù)學(xué)專業(yè)的各個(gè)地方[3]。如果當(dāng)前教育技術(shù)學(xué)專業(yè)仍停留在媒體研究方面，而不在廣義教育技術(shù)學(xué)定位上得以發(fā)展，那么，當(dāng)前教育技術(shù)學(xué)專業(yè)存在的危機(jī)就會(huì)就會(huì)更加凸顯。因此，我們要避開這些誤區(qū)去尋求教育技術(shù)學(xué)的更大發(fā)展。
3教育技術(shù)學(xué)學(xué)科性質(zhì)的定位問題
目前許多刊物、專著和論文對(duì)教育技術(shù)學(xué)學(xué)科的內(nèi)涵和學(xué)科內(nèi)許多術(shù)語的定義，有的還模糊不清，用法混亂。教育技術(shù)就出現(xiàn)許多稱謂，如現(xiàn)代教育技術(shù)、教育技術(shù)、電化教育、教育信息技術(shù)、遠(yuǎn)程教育等，對(duì)教育技術(shù)學(xué)學(xué)科的定位混亂。同時(shí)各校教育技術(shù)單位隸屬的領(lǐng)導(dǎo)單位也不同，有的屬于教育科學(xué)學(xué)院、網(wǎng)絡(luò)學(xué)院、遠(yuǎn)程教育學(xué)院，由于屬性有異，也會(huì)使人們對(duì)學(xué)科的性質(zhì)造成不同的體會(huì)。另外對(duì)其他學(xué)科的基本理論借用多，對(duì)特色的學(xué)科理論則論述少。再如對(duì)學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo)太廣泛，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)的課程體系還沒完全建立。
二、上述問題的解決對(duì)策
1教育觀念的轉(zhuǎn)變
從心理學(xué)上講，人們的意識(shí)決定他們的行為。對(duì)于教育技術(shù)學(xué)的管理者來說，只要他們能從過去的觀念中得到一定的改變，那么，教育技術(shù)學(xué)就會(huì)得到更進(jìn)一步的發(fā)展。教育觀念作為人們通過教育活動(dòng)的觀察、思考和實(shí)踐獲得的教育認(rèn)識(shí)或教育思想，對(duì)人們所采取的教育行動(dòng)具有指導(dǎo)意義和決定作用。目前我國的經(jīng)濟(jì)水平還不先進(jìn)，社會(huì)制度也不夠完善，應(yīng)試教育體系沒被打破，現(xiàn)代教育觀念就不可能會(huì)形成。比如，現(xiàn)在經(jīng)常有人提“上有政策，下有對(duì)策”。因此，只要管理者的教育觀念得到一定的改變。我國的教育技術(shù)學(xué)就會(huì)有更大的發(fā)展空間。
2培養(yǎng)一支具有多學(xué)科背景的專業(yè)隊(duì)伍
由于教育技術(shù)學(xué)的學(xué)科知識(shí)涉及許多專業(yè)理論，因此我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)其知識(shí)的結(jié)構(gòu)來調(diào)整教育技術(shù)學(xué)的課程設(shè)置，努力培養(yǎng)一批具有多學(xué)科背景的專業(yè)人才；除此之外，我們可以提出一些鼓勵(lì)性政策，吸引本專業(yè)與教育學(xué)、哲學(xué)、經(jīng)濟(jì)、心理學(xué)和社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域的研究者從事教育技術(shù)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的工作，使這些人員在實(shí)際的教學(xué)與研究中進(jìn)行很好的合作，把教育成果進(jìn)一步擴(kuò)大，最終達(dá)到研究隊(duì)伍的完美整合。
3理順教育技術(shù)學(xué)學(xué)科的基本概念、理論體系和培養(yǎng)目標(biāo)
正確的定位是每個(gè)學(xué)科賴以存在的前提條件，他不僅影響到該學(xué)科當(dāng)前的地位和作用的發(fā)揮，也影響到將來的健康發(fā)展[4]。論文大全，解決策略。首先，從發(fā)展歷史上看，教育技術(shù)學(xué)是在視聽教育及程序教學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，科學(xué)技術(shù)成果的引進(jìn)，使教學(xué)手段不斷得到更新和充實(shí)，促使教學(xué)方法不斷變化和豐富，從而形成多媒體技術(shù)這一領(lǐng)域。因而可以認(rèn)為，教育技術(shù)是多媒體技術(shù)發(fā)展到一定階段后從教學(xué)方法中獨(dú)立出來的學(xué)科。其次，從教育技術(shù)的有關(guān)學(xué)科內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)結(jié)構(gòu)來看，也屬于教育學(xué)科的內(nèi)容。論文大全，解決策略。再次，在我國國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)公布的學(xué)科專業(yè)目錄中，也是將教育技術(shù)學(xué)列入教育學(xué)科的分支學(xué)科。因此，可以將教育技術(shù)學(xué)列為教育科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)分支學(xué)科。因此，教育技術(shù)學(xué)是一門仍在形成和完善之中的新興交叉學(xué)科，學(xué)科本身還缺乏完成系統(tǒng)的理論體系和框架[5]。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)教育技術(shù)學(xué)學(xué)科性質(zhì)的定位問題，研究者從“電化教育”和“技術(shù)”兩方面進(jìn)行了分析。論文大全，解決策略。論文大全，解決策略。一部分學(xué)者認(rèn)為媒體在教育當(dāng)中的應(yīng)用，就是他們給教育技術(shù)學(xué)學(xué)科的定位。比如，張楚廷先生的著作《教學(xué)論綱》是這樣評(píng)定教育技術(shù)學(xué)的：教學(xué)中老師借助其他工具和手段，這是古之有之的。然而，近代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是當(dāng)代高新科技的突飛猛進(jìn)，使教學(xué)手段、教學(xué)媒體的種類越來越多。一門新型的教育學(xué)科―教育技術(shù)學(xué)迅速興起。另一部分學(xué)者則從“技術(shù)”的本質(zhì)來對(duì)教育技術(shù)學(xué)學(xué)科性質(zhì)進(jìn)行定位。我們應(yīng)當(dāng)盡可能發(fā)展廣義的教育技術(shù)學(xué)，既要運(yùn)用媒體，也不能缺乏技術(shù)，應(yīng)該吸取教育學(xué)，教育哲學(xué)，傳播學(xué)，心理學(xué)，認(rèn)知論，計(jì)算機(jī)科學(xué)等一系列學(xué)科的精華作為自己的特色理論與實(shí)踐方法。因此，我們并不能單獨(dú)從電化教育或技術(shù)的本質(zhì)來定位教育技術(shù)學(xué)學(xué)科的性質(zhì)，應(yīng)從不同方面充分認(rèn)識(shí)到教育技術(shù)學(xué)的應(yīng)用性、實(shí)踐性、綜合性、連接性的特性，以實(shí)現(xiàn)“促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)教育最優(yōu)化”為目標(biāo)，來更好的來定位教育技術(shù)學(xué)這門學(xué)科。
另外，教育技術(shù)理論研究脫離實(shí)踐的問題一直沒有得到很好的解決，不僅教育行政部門及學(xué)校教育工作者對(duì)此頗有微詞，連教育技術(shù)科研工作者自己也感覺到這種危機(jī)。誠如我們所知，教育技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其理論一方面根據(jù)教育技術(shù)事業(yè)本身的發(fā)展和教育改革實(shí)踐的深入，另一方面，作為教育技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高度概括，他又要指導(dǎo)教育技術(shù)的發(fā)展和教育技術(shù)實(shí)踐的進(jìn)步，并且在教育技術(shù)實(shí)踐中受到檢驗(yàn)。因此，對(duì)于這樣一種實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科研究，其理論脫離實(shí)際情況是不能任之長期存在下去的。只要這些問題能夠得到很好的解決，我國就會(huì)為教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)的學(xué)生提供更多的就業(yè)崗位和就業(yè)機(jī)會(huì)，這樣不僅會(huì)使教育技術(shù)學(xué)的就業(yè)前景一片光明，而且不會(huì)讓教育技術(shù)的人才大面積流失。同時(shí)由于在這方面的研究人才增多，我國的教育技術(shù)學(xué)水平就會(huì)大幅度的提高，進(jìn)而就會(huì)使我國的教育事業(yè)迅猛發(fā)展。
總之，任何事物都是發(fā)展變化的，教育技術(shù)及其學(xué)科的定位問題以及人們的教育觀念也正經(jīng)歷這樣一個(gè)發(fā)展過程。這個(gè)過程也給我們描繪出了教育技術(shù)學(xué)從狹義到廣義的發(fā)展，教育技術(shù)學(xué)基本理論從無到有、從不完善到完善的美好前景。論文大全，解決策略。我們應(yīng)該相信，通過我們的不斷努力，教育技術(shù)學(xué)必將發(fā)展成為一門成熟的學(xué)科。
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研究型學(xué)習(xí)與研究型教學(xué)是建設(shè)研究型大學(xué)的重要組成部分。盡管目前研究型教學(xué)已經(jīng)在我國高等教育諸多學(xué)科中得到廣泛應(yīng)用，但目前仍未被應(yīng)用于財(cái)政學(xué)課程中。將研究型教學(xué)方法引入財(cái)政學(xué)課程的教學(xué)過程中，既能夠幫助學(xué)生完成預(yù)定的專業(yè)學(xué)習(xí)任務(wù)，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的研究型學(xué)習(xí)能力。
關(guān)鍵詞:
財(cái)政學(xué);研究型教學(xué);教學(xué)改革
目前我國多所高校提出建設(shè)高水平研究型大學(xué)的目標(biāo)。研究型學(xué)習(xí)與研究型教學(xué)是建設(shè)研究型大學(xué)的重要組成部分。目前，研究型教學(xué)已經(jīng)在我國高等教育諸多學(xué)科中得到廣泛應(yīng)用。然而，通過對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行深度梳理后發(fā)現(xiàn)，研究型教學(xué)目前尚未被應(yīng)用于財(cái)政學(xué)課程的教學(xué)中。財(cái)政是國家治理的基礎(chǔ)和重要支柱。與財(cái)政在國家治理體系中的重要位置相對(duì)應(yīng)，財(cái)政學(xué)作為一個(gè)跨經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)、公共管理學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的綜合性學(xué)科，是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)于經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)的學(xué)生來說具有十分重要的意義。在財(cái)政學(xué)課程中開展研究型教學(xué)對(duì)于提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，提升經(jīng)濟(jì)管理類學(xué)生的研究型學(xué)習(xí)能力具有重要作用。
1研究型教學(xué)在我國高等教育各學(xué)科中的應(yīng)用情況
本文在中國知網(wǎng)(CNKI)檢索主題為“研究型教學(xué)”的論文，共檢索到論文2420篇(截止到2015年9月)。主題為“研究型教學(xué)”的論文最早出現(xiàn)于1996年，此后論文數(shù)量逐年增加，年均增長率超過35%，如圖1所示。這一現(xiàn)象說明研究型教學(xué)方法在我國課程教學(xué)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。其中，被引頻次最高的論文是張安富于2012年發(fā)表的“改革教學(xué)方法探索研究型教學(xué)”一文。文中提出“應(yīng)強(qiáng)化研究型教學(xué)的意識(shí)，轉(zhuǎn)變教學(xué)范式，這是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，造就創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)”［1］。從檢索結(jié)果看，研究型教學(xué)方法已被廣泛應(yīng)用于高等教育、外國語言文學(xué)、數(shù)學(xué)、教育理論與教育管理、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)軟件及計(jì)算機(jī)應(yīng)用、醫(yī)學(xué)教育與醫(yī)學(xué)邊緣學(xué)科等學(xué)科，如圖2所示。例如，于歆杰等在清華大學(xué)電路原理課中進(jìn)行研究型教學(xué)，認(rèn)為研究型教學(xué)強(qiáng)調(diào)在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和研究興趣［2］。
范欽珊等提出在基礎(chǔ)力學(xué)課程中實(shí)施研究型教學(xué)需做到“教學(xué)內(nèi)容重在學(xué)術(shù)深度、教學(xué)過程重在啟發(fā)與互動(dòng)、課外學(xué)習(xí)重在研究、考試考核方法重在刺激思維鼓勵(lì)創(chuàng)新、教育技術(shù)的應(yīng)用重在與課程整合、實(shí)驗(yàn)教學(xué)重在自主設(shè)計(jì)”。李桂娥借鑒劍橋大學(xué)研究型教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，從區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)出發(fā)，以創(chuàng)新教學(xué)理念為指導(dǎo)，以問題為導(dǎo)向，從課堂教學(xué)和課外指導(dǎo)兩個(gè)方面開展研究型教學(xué)［2］。范欽珊等指出清華大學(xué)自2001年就開始在“材料力學(xué)”“理論力學(xué)”“工程力學(xué)”等課程教學(xué)中進(jìn)行研究型教學(xué)的嘗試［3］，并取得了顯著的成效。陳侃等運(yùn)用課堂觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)本科課堂上實(shí)際體現(xiàn)的研究型教學(xué)主要表現(xiàn)為從討論和發(fā)表意見的氛圍、鼓勵(lì)批判和探索、以問題為中心激發(fā)探求欲、結(jié)合當(dāng)下應(yīng)用實(shí)際、介紹研究過程和成果等五個(gè)維度。然而，通過對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行深度梳理，發(fā)現(xiàn)“研究型教學(xué)”目前尚未被應(yīng)用于財(cái)政學(xué)課程的教學(xué)過程中。
2財(cái)政學(xué)課程教學(xué)過程中存在的主要問題
第一，教學(xué)手段單一。盡管目前本科財(cái)政學(xué)課程已采用多媒體方式教學(xué)，但是這種方式仍以教師為主，偏重對(duì)財(cái)政學(xué)基本理論知識(shí)的系統(tǒng)講授。如果片面地認(rèn)為使用了多媒體設(shè)備，就是進(jìn)行了教學(xué)方法的創(chuàng)新，那么多媒體教學(xué)不過是從黑板作為載體的“填鴨式”教學(xué)轉(zhuǎn)化為以計(jì)算機(jī)為載體的“填鴨式”教學(xué)，這樣的方式依舊難以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。為了提高課堂教學(xué)效果，部分教師在財(cái)政學(xué)課程中運(yùn)用案例教學(xué)法，例如任傳普、鄭潔［4－5］。然而，受限于本科生財(cái)政學(xué)課程案例教材的缺乏，案例教學(xué)效果目前仍難以保證。
第二，教學(xué)內(nèi)容滯后。在當(dāng)前的財(cái)政學(xué)課程教學(xué)過程中，教師過分強(qiáng)調(diào)學(xué)科的理論體系，過分強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)財(cái)政學(xué)基本理論的學(xué)習(xí)與掌握，缺乏對(duì)財(cái)政學(xué)研究前沿進(jìn)展的跟蹤，缺乏對(duì)當(dāng)前公共財(cái)政問題的深入分析與解釋，使得學(xué)生對(duì)財(cái)政學(xué)的理解浮在表面，不清楚政府為什么要在不同階段采取不同的財(cái)政政策，不理解政府為什么要采取不同的財(cái)政政策對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)行調(diào)控，不能做到理論與實(shí)際相結(jié)合，無法透過現(xiàn)象探索財(cái)政本質(zhì)，達(dá)不到揭示支配這些財(cái)政現(xiàn)象的規(guī)律的教學(xué)目的［6］。
3研究型教學(xué)方法在財(cái)政學(xué)課程中的應(yīng)用
針對(duì)目前研究型教學(xué)在我國高等教育各個(gè)學(xué)科運(yùn)用的情況以及財(cái)政學(xué)課程教學(xué)過程中存在的問題，將研究型教學(xué)方法引入財(cái)政學(xué)課程中，有助于彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)方法的不足，提升課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的研究型學(xué)習(xí)能力。第一，以研究型教學(xué)帶動(dòng)研究型學(xué)習(xí)為理念，以推進(jìn)課程論文寫作和PPT演示為手段，將“自主學(xué)習(xí)”與“合作學(xué)習(xí)”相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立研究能力和合作研究能力。在“導(dǎo)論”教學(xué)過程中增加中英文文獻(xiàn)的檢索方法、數(shù)據(jù)搜集方法等內(nèi)容的講授，并在該章內(nèi)容結(jié)束后列出若干課程論文選題供學(xué)生選擇，學(xué)生也可以依據(jù)自己的研究興趣自行選題，要求學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)、搜集數(shù)據(jù)、分析問題，并在課程結(jié)束后提交課程論文。根據(jù)學(xué)生的科研興趣，組建“財(cái)政學(xué)興趣小組”，由任課教師擔(dān)任興趣小組的指導(dǎo)教師，鼓勵(lì)學(xué)生自由報(bào)名參加，吸引部分具有科研潛質(zhì)的學(xué)生參與到興趣小組中來進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)。圍繞大家共同感興趣的財(cái)政問題，利用課余時(shí)間，通過QQ、微信等平臺(tái)進(jìn)行互動(dòng)和交流，開展科研訓(xùn)練，通過“干中學(xué)”提高學(xué)生的獨(dú)立研究能力。在財(cái)政學(xué)課程教學(xué)過程中開展合作學(xué)習(xí)，以“收入分配的衡量”為例，按照自然班級(jí)將學(xué)生分成若干小組，要求每組學(xué)生運(yùn)用所學(xué)方法圍繞“在校大學(xué)生貧富差距現(xiàn)狀”開展調(diào)查研究，并將調(diào)研結(jié)果制作成PPT在課堂上演示，演示結(jié)束后留出一定時(shí)間回答同學(xué)們的提問，如圖3。
第二，以研究型考核方式檢驗(yàn)研究型教學(xué)和研究型學(xué)習(xí)的效果，研究型考核方式側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際財(cái)政問題的能力。研究型教學(xué)和研究型學(xué)習(xí)的效果需要研究型考核方式來進(jìn)行檢驗(yàn)。課題組將通過課程論文質(zhì)量、課堂PPT演示效果、期末考試成績(jī)?nèi)齻€(gè)方面綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，杜絕死記硬背，鼓勵(lì)自由探索、提倡運(yùn)用所掌握的基本理論知識(shí)分析和解決實(shí)際的財(cái)政問題。課程論文質(zhì)量主要由任課教師從學(xué)習(xí)態(tài)度、任務(wù)量、創(chuàng)新性、內(nèi)容質(zhì)量和撰寫質(zhì)量等五個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià);課堂PPT演示效果采用德爾菲法，教師評(píng)價(jià)(權(quán)重60%)、學(xué)生自評(píng)(權(quán)重20%)與同學(xué)互評(píng)(權(quán)重20%)相結(jié)合的方式進(jìn)行評(píng)價(jià);期末考試成績(jī)將降低客觀題的比例，加大主觀題的比例，將客觀題比例控制在20%以內(nèi)。課堂PPT演示效果的教師評(píng)價(jià)以PPT演示前的準(zhǔn)備情況、PPT演示情況、PPT演示結(jié)束后的互動(dòng)交流情況三方面的考核相結(jié)合，合理分配各項(xiàng)權(quán)重。學(xué)生自評(píng)和同學(xué)互評(píng)均采用課題組設(shè)計(jì)的量規(guī)表進(jìn)行評(píng)價(jià)。量規(guī)表的設(shè)計(jì)側(cè)重學(xué)生提出問題的能力、解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、表達(dá)能力等四大項(xiàng)，每項(xiàng)再設(shè)計(jì)2～5個(gè)二級(jí)指標(biāo)，如圖4。
總之，將研究型教學(xué)方法引入財(cái)政學(xué)課程的教學(xué)過程中，既能夠幫助學(xué)生完成預(yù)定的專業(yè)學(xué)習(xí)任務(wù)，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的研究型學(xué)習(xí)能力，包括獨(dú)立研究能力和團(tuán)隊(duì)研究能力，同時(shí)通過課程論文寫作和PPT展示，提升了學(xué)生的文字表述能力以及口頭表述能力。
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論文關(guān)鍵詞：術(shù)語，雙語詞典，翻譯
1. 引言
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類知識(shí)積累的速度和知識(shí)總量急劇增長。新技術(shù)新產(chǎn)品、新思想的層出不窮，導(dǎo)致了新術(shù)語的不斷涌現(xiàn)，數(shù)量與日俱增，且分布極為廣泛。大量的現(xiàn)實(shí)表明，術(shù)語在科技發(fā)展、文化傳承和社會(huì)進(jìn)步中起著舉足輕重的作用。社會(huì)和文化的發(fā)展，以及科學(xué)進(jìn)步等方面的影響，現(xiàn)代人類社會(huì)的生活已經(jīng)離不開作為承載科學(xué)知識(shí)載體的術(shù)語。
探討科技術(shù)語與社會(huì)科學(xué)術(shù)語的異同十分必要，因?yàn)椴煌Z言以及不同研究領(lǐng)域中產(chǎn)生的思想、概念和術(shù)語之間存在著必然聯(lián)系，它們相互滲透和相互依存。而且一種思想或概念術(shù)語的不同翻譯勢(shì)必影響接受者的思維方式，甚至?xí)沟迷撍枷?、概念沿著不同的方向發(fā)展。術(shù)語翻譯得當(dāng)，可省除許多不必要的誤解。所以，我們必須從術(shù)語形成的特點(diǎn)出發(fā)，找出其自身規(guī)律，并對(duì)其翻譯方法進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范。
2. 科技術(shù)語和科學(xué)術(shù)語的產(chǎn)生的不同背景
為了表達(dá)明確，在雙語詞典中很有必要區(qū)分科技術(shù)語和科學(xué)術(shù)語。下面將從概念和背景兩方面對(duì)科技術(shù)語和科學(xué)術(shù)語進(jìn)行區(qū)分。
2.1 科技術(shù)語產(chǎn)生的背景
一般來說，隨著新技術(shù)、新事物、科技革命的產(chǎn)生，新概念、新思想得以形成，術(shù)語得以產(chǎn)生。術(shù)語的一個(gè)較為常見的構(gòu)成方式是將代表若干個(gè)簡(jiǎn)單概念的單詞聚集在一起，使其組合成一個(gè)表示該復(fù)雜概念的新術(shù)語，如space + ship =spaceship; hyper + text =hypertext 等。另一常見的方法則恰好與上一方法相反，即將一長串表達(dá)復(fù)雜概念的單詞組合依照英語構(gòu)詞法的規(guī)則予以簡(jiǎn)化。如“首字母縮略法”：GeneralPacket Radio Service 簡(jiǎn)化為GPRS; CodeDivision Multiple Access 簡(jiǎn)化為CDMA 等；又如“首字母拼寫法”：Wireless ApplicationProtocol 被簡(jiǎn)化為WAP，Network InformationCenter 簡(jiǎn)化為NIC 等；還有“合成法”：teleprinter + exchange 簡(jiǎn)化為telex，information + economics 簡(jiǎn)化為infonomics 等。一般說來，科技術(shù)語的生成具有一定的規(guī)律可循。
2.2 社會(huì)科學(xué)術(shù)語產(chǎn)生的背景
社會(huì)科學(xué)方面的術(shù)語詞匯隨社會(huì)的發(fā)展而豐富。社會(huì)科學(xué)方面的術(shù)語構(gòu)成一般有三種情況：一是普通詞語專業(yè)化或術(shù)語化。普通詞語一旦帶有專業(yè)色彩，就具有嚴(yán)格的定義界限。如“dumping”源于“dump”，其本意為“倒垃圾”，在商業(yè)領(lǐng)域被引申為“傾銷”。二是創(chuàng)造新詞畢業(yè)論文怎么寫，如“手機(jī)”“網(wǎng)民”“扶貧”“融資”“年薪”“聽證會(huì)”等。三是借用或引進(jìn)外來詞語。外來詞又分為外部借入和內(nèi)部借入兩種。外部借入的術(shù)語是指從外語中翻譯而來的詞語。如漢語政治術(shù)語“民主”“議會(huì)”“資產(chǎn)階級(jí)”等都是外來語。內(nèi)部借入既可指同種語言中普通詞語術(shù)語化，也可指同種語言中吸收方言詞語。改革開放以來，由于廣東、香港等地經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，粵語方言伴隨著經(jīng)濟(jì)浪潮大量進(jìn)入普通話。普通話吸收的港臺(tái)語有：傳媒、斥資、個(gè)案、轉(zhuǎn)型、廉政、構(gòu)想、認(rèn)同、按揭、整合、互動(dòng)、瓶頸、峰會(huì)等。其中吸收的不少詞語在普通話中已經(jīng)有了同義表達(dá)的詞語。另外，部分詞由于語言歸化的原因，其能指和所指有所改變。但也盡最大可能地保留了源語的基本特征：如“音借法”：radar 譯為“雷達(dá)”，EININO 譯為“厄爾尼諾”等；又如“形借法”：CEO 譯為“首席執(zhí)行官”，WTO 譯為“世界貿(mào)易組織”等。
3. 雙語詞典的特征
雙語詞典是溝通兩種語言的橋梁，也是學(xué)習(xí)外語的重要工具。近年來，隨著各國間政治、經(jīng)濟(jì)、文化交流日益頻繁，雙語詞典的需求也隨之升漲，編纂事業(yè)也相應(yīng)地蓬勃發(fā)展。直到目前，雙語詞典的研究已成為詞典學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，其基本理論構(gòu)架業(yè)已確立，各分支的探討和實(shí)驗(yàn)也方興未艾。
雙語詞典中，源語言和目的語經(jīng)常相互補(bǔ)充，前者往往通過諸如語法、詞源、參照、插圖等進(jìn)一步的輔助信息對(duì)后者的對(duì)等詞提供補(bǔ)充說明論文格式。這種基本呈現(xiàn)方式和輔助說明的結(jié)合幫助詞典用戶理解源語言詞條的真正含義。因此，在雙語詞典中，，詞典編纂者往往會(huì)采用源語言的這些輔助信息來更有效、更高效地解釋詞的意義。
由于雙語詞典的獨(dú)特語言特征，詞條的翻譯往往和例證獨(dú)立開來。詞條的翻譯被看作是“語言”，而非言語，因此遵循詞義上、風(fēng)格上、語用信息上、語法上的多層面對(duì)等原則。首先，漢語上不同詞類的同形異義詞可以被看作是同義詞，放在最常使用的詞類當(dāng)中，必要時(shí)，可輔以其它詞類的例證說明。其次，功能詞應(yīng)標(biāo)有詞類標(biāo)注加以解釋，同時(shí)附上解釋性的或意譯型的對(duì)等詞。
相對(duì)于語文雙語詞典來說，非語文雙語詞典提供的語言學(xué)信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于語文雙語詞典。翻譯百科詞和專科詞目的原則是力求規(guī)范性和科學(xué)性，要求譯名統(tǒng)一。而翻譯的方法則多種多樣，例如: 意譯法、音譯法、音兼意譯法、詞索義分析譯法、音雙關(guān)譯法等[1]。翻譯時(shí)切忌膠柱鼓瑟，編者需根據(jù)具體情況靈活運(yùn)用或整合各種翻譯手段，以保證譯名既真實(shí)反映源語含義，又易于理解和運(yùn)用。另外，根據(jù)雙語詞典翻譯中的特殊性，在翻譯術(shù)語時(shí)，應(yīng)做到：不同領(lǐng)域之間、語詞專家與學(xué)科專家之間必須緊密協(xié)作; 對(duì)于約定俗成及舊時(shí)譯名問題不能簡(jiǎn)單操作，要視具體情況處理; 不能統(tǒng)一的“一物多名”需保留幾種譯名，必要時(shí)還應(yīng)附以簡(jiǎn)略說明[2]。
4. 雙語詞典中術(shù)語的翻譯
雙語詞典的核心任務(wù)是在目的語中找到與源語言相應(yīng)的對(duì)等語[3]。需要承認(rèn)的是，有嚴(yán)復(fù)1898年提出的“信、達(dá)、雅”翻譯原則在某種程度上也同樣使用于雙語詞典的翻譯研究。不過，這一原則太廣義而難以應(yīng)用于雙語詞典中的無數(shù)實(shí)際例子。鑒于此，本文從雙語詞典的視角對(duì)術(shù)語的翻譯問題提出一種嘗試性的研究。
黃建華等在《雙語詞典學(xué)導(dǎo)論》中歸納了雙語詞典的十種基本釋義方式[4]: (一)等值對(duì)譯法—提供語義內(nèi)涵完全相等的目的語詞，如:supermarket---“超級(jí)市場(chǎng)”；(二)對(duì)應(yīng)選擇法---列舉各種對(duì)應(yīng)變體，如: “cut-”---切，割; 斬，截; 削，剪(發(fā))；(三)譯注法---譯義加注釋，如: Oxford shoes---牛津鞋 (一種足背系帶的淺口便鞋)；(四)譯音法---直接音借外來詞，如: copy---拷貝；(五)音義兼譯法---音義自然結(jié)合，如:tittup---踢踏舞; (六)譯形法---保留源語中的字母或相似字形，如: X-ray:---X射線;T-square---門-字尺; (七)同義對(duì)釋法---常用中性詞釋有語體色彩的詞，用標(biāo)準(zhǔn)語詞釋方言詞，用現(xiàn)代詞釋古舊詞，如: phono---[口], phonograph(留聲機(jī)); (八)替換法---用肯定式釋否定式，反之亦然，如: 倒霉---unlucky; staunch---不漏水的畢業(yè)論文怎么寫，不漏氣的;(九)構(gòu)詞釋義法---說明構(gòu)詞法，介紹詞與詞之間的關(guān)系，如: taken---take的過去分詞; (十)描述法---當(dāng)目的語中沒有對(duì)應(yīng)詞時(shí)以描述法揭示詞義，如: 何嘗---used in rhetorical questions or statements toemphasize negation。
雙語詞典中的術(shù)語翻譯除了提供詞條的對(duì)等之外，還要具有規(guī)范性和科學(xué)性，同時(shí)譯名要統(tǒng)一[5]。隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，新詞不斷涌現(xiàn)，原有的語詞語義范圍不斷擴(kuò)大，雙語詞典編纂者的首要任務(wù)是準(zhǔn)確地譯出那些專業(yè)性強(qiáng)、詞義固定、構(gòu)成復(fù)雜、形式多樣的?？萍皩Ｃg(shù)語，編纂者除了要具備良好的雙語語言功底之外，還必須掌握一定的專業(yè)知識(shí)。
結(jié)合以上的翻譯方法和術(shù)語的特征，我們可以總結(jié)出以下術(shù)語的翻譯方法。雙語詞典中的術(shù)語翻譯最好遵循以下釋義的原則：
1）意譯法
意譯法是與直譯并列的主要譯法之一。譯文內(nèi)容一致而形式不同謂之意譯[6]。意譯法既是翻譯語文雙語詞典詞典的主要手段也是翻譯非語文雙語詞典的重要方式，翻譯時(shí)必須透徹理解源語中該詞的命名理據(jù)，力求譯詞名副其實(shí)，揭示其事物的本質(zhì)屬性或特征[7]。如：beeppager---呼機(jī)；terminal---終端
2）音譯法
在翻譯一些外來事物的詞匯時(shí)，或因目的語中無對(duì)等詞匯，或因譯者對(duì)所譯對(duì)象尚不能完全把握，或因讀者對(duì)這些新事物頗感陌生，人們往往采取音譯法將其譯出。如：加油！--- Jiao You！音譯法是國際上翻譯術(shù)語的一種潮流，已有利于術(shù)語運(yùn)用在國際上的統(tǒng)一、有利于國際交流和人類知識(shí)的共享。
3）音兼意譯法
這種音、意義結(jié)合的方式一方面可以采用一半是音譯，一半是意譯的方式，如：topology---拓?fù)鋵W(xué)；motorboat---摩托艇。另外，還可以采用在音譯完詞條后加一些補(bǔ)充說明的所屬詞匯后綴，如：neon---霓虹燈。
4）諧音雙關(guān)譯法
在翻譯中利用“諧音雙關(guān)”修辭格，可以在讀音上保留與源語相近的讀音，但在詞義上不拘泥于源語語義，而是不脫離一定范疇的創(chuàng)造性詞義。實(shí)際上，很多術(shù)語詞都來自于這種翻譯方法。例如：休克---shock；威士忌---whisky；邏輯---logic。其中有些術(shù)語詞由于使用的廣泛性，已經(jīng)沒有了異族語的影子，成了本族語的一部分。
5. 結(jié)語
雙語詞典對(duì)于外語學(xué)習(xí)者來說是掌握一門外語的重要工具。詞典編纂者理應(yīng)關(guān)注科學(xué)技術(shù)術(shù)語的翻譯問題。盡管術(shù)語只占雙語詞典中的一小部分，我們決不能忽視。筆者在此希望以上這些術(shù)語的翻譯方法能對(duì)雙語詞典編纂者有所幫助。
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)；科學(xué)思維；學(xué)科結(jié)構(gòu)；教學(xué)改革；教學(xué)方法
0 引言
大學(xué)的主要任務(wù)是培養(yǎng)人才，特別是培養(yǎng)創(chuàng)新人才。培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基本途徑與方法有課程教學(xué)、參與科學(xué)研究與項(xiàng)目開發(fā)、對(duì)外學(xué)術(shù)交流等。然而傳統(tǒng)本科課程教學(xué)多注重傳授學(xué)科的系統(tǒng)理論等專業(yè)知識(shí)，不重視對(duì)知識(shí)產(chǎn)生原因、方法的介紹，如忽視思考解決學(xué)科基本問題的具體過程等，這會(huì)造成課程教學(xué)傳授知識(shí)與科學(xué)研究相脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷，不利于他們將來從事創(chuàng)新等研究工作。為配合計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)改革，根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的特點(diǎn)，筆者提出一種面向科學(xué)思維的教學(xué)新方法，它能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)本科課程教學(xué)的不足。
1 面向科學(xué)思維教學(xué)方法的基本要求
常見典型的教學(xué)方法有：結(jié)構(gòu)主義的教學(xué)方法、建構(gòu)主義的教學(xué)方法、問題（任務(wù)）驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法等。這3種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，一個(gè)好的教學(xué)方法最好能全面綜合這3種方法的優(yōu)點(diǎn)。面向科學(xué)思維的教學(xué)方法要求把思考問題的方法、系統(tǒng)分析與綜合的方法、科學(xué)研究的工作方法、查找資料與抽象的方法等知識(shí)產(chǎn)生的方法引入課程教學(xué)中，有效講解學(xué)科專業(yè)知識(shí)是根據(jù)發(fā)展需求、通過研究各種問題產(chǎn)生的；專業(yè)理論體系或與其學(xué)科結(jié)構(gòu)是由多項(xiàng)研究成果形成的，這些知識(shí)是科學(xué)研究與科學(xué)思維產(chǎn)生的結(jié)果。
結(jié)構(gòu)主義、建構(gòu)主義與面向科學(xué)思維教學(xué)方法的異同點(diǎn)見表1。
2 確立計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式
2.1 傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程教學(xué)改革的原因
2013年以前，國內(nèi)外傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程教學(xué)以講授圖形標(biāo)準(zhǔn)（顯卡驅(qū)動(dòng)與顯示圖形等子程序的集合）或CAD為主。這種CAD與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（即圖形標(biāo)準(zhǔn)）學(xué)科的劃分有問題，它只便于圖形標(biāo)準(zhǔn)的硬件實(shí)現(xiàn)，卻因基本概念不全導(dǎo)致這兩者均不能獨(dú)立講清三維真實(shí)感圖形的自動(dòng)生成原理以及計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律，更不能總結(jié)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研發(fā)成果與發(fā)展規(guī)律，不能滿足計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)科建設(shè)發(fā)展需求。
2.2 用系統(tǒng)分析與綜合的方法確立計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容
2.2.1 系統(tǒng)分析：從理論上確立實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程目標(biāo)的發(fā)展路線圖
本課程目標(biāo)是用計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)生成類似人眼觀察世界獲得的觀察圖像（亦為學(xué)科研究的基本問題，它適合作為建構(gòu)主義教學(xué)方法要求的教學(xué)環(huán)境需求問題）。為此至少要完成3個(gè)子任務(wù)：①掌握三維圖形的生成原理；②掌握生成三維動(dòng)畫等圖形的程序設(shè)計(jì)；③理順新課程教學(xué)內(nèi)容與圖形標(biāo)準(zhǔn)、CAD的相互關(guān)系。
1）第一個(gè)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法。
照相機(jī)生成照片遵循光線傳播生成三維圖形這一物理原理，計(jì)算機(jī)生成所有三維圖形（包括光線跟蹤算法、輻射度算法、投影、多邊形填充、紋理映射、陰影算法、圖像融合算法與二維直線的生成等）也應(yīng)遵循該原理。這是本課程知識(shí)理論體系的完備性與一致性的基本要求，它決定了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)種性質(zhì)與教學(xué)定位。
2）第二個(gè)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法。
用輻射度和光線跟蹤算法生成的三維真實(shí)感圖形等程序，是一類典型的顯示圖形的計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用程序。故計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的編程實(shí)現(xiàn)既遵循計(jì)算機(jī)仿真的基本原理，也遵循計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律。
計(jì)算機(jī)仿真遵循系統(tǒng)（決定被仿真對(duì)象的范圍與其行為特性）、建模（用數(shù)學(xué)模型描述仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)象）、仿真算法（計(jì)算機(jī)通過執(zhí)行該仿真算法，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)）與評(píng)估（檢驗(yàn)仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否與應(yīng)用需求保持一致）這一基本原理。
計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)應(yīng)遵循計(jì)算理論可計(jì)算性的實(shí)現(xiàn)前提對(duì)程序設(shè)計(jì)的規(guī)范要求：①待解問題被模型與系統(tǒng)形式化方法所描述；②這種描述要轉(zhuǎn)換成算法；③算法要有合理的復(fù)雜度。
這里，形式化描述指用數(shù)學(xué)符號(hào)、邏輯符號(hào)與流程圖描述并要求保持邏輯上的一致性。系統(tǒng)的概念被本文定義為軟件系統(tǒng)：它按解決問題的系統(tǒng)流程要求，編程實(shí)現(xiàn)數(shù)個(gè)模型描述數(shù)據(jù)與命令的輸入、存儲(chǔ)管理、運(yùn)算處理、輸出顯示4個(gè)過程，能直接達(dá)到自動(dòng)運(yùn)行軟件的設(shè)定目標(biāo)并具有完整動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的綜合程序。軟件系統(tǒng)的概念是國內(nèi)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)核心課程教學(xué)缺失的重要概念。
故三維圖形學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，主要用3組數(shù)學(xué)模型描述可視物體、燈光、照相機(jī)物理模型的物理特性（如用幾何模型、材質(zhì)模型與紋理模型描述可視物體；用光線幾何模型、顏色模型、照明模型、輻射度算法和光線跟蹤算法等描述點(diǎn)光源；根據(jù)類照相機(jī)的觀察參數(shù)，用陰影算法、圖像融合等算法描述照相機(jī)模型；對(duì)光線跟蹤算法，應(yīng)重構(gòu)照相機(jī)模型）；在物理仿真、數(shù)學(xué)建模與軟件系統(tǒng)概念的指引下，編程構(gòu)建三維圖形軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三維圖形的自動(dòng)顯示。物體運(yùn)動(dòng)與變形、燈光變幻、照相機(jī)運(yùn)動(dòng)可形成計(jì)算機(jī)動(dòng)畫。計(jì)算機(jī)游戲是用人機(jī)交互的操作方式并通過實(shí)時(shí)動(dòng)畫與聲音有效描述具有智能行為能力的人（或動(dòng)物）的多種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。
3）第三個(gè)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法。
計(jì)算機(jī)動(dòng)畫包含了傳統(tǒng)圖形標(biāo)準(zhǔn)與CAD的原理，所以在課程最后，可講解圖形標(biāo)準(zhǔn)OpenGL的原理與編程使用方法。同時(shí)圖形標(biāo)準(zhǔn)是游戲軟件的基石，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用不可缺少的基本配置。
2.2.2 系統(tǒng)綜合：介紹圖形學(xué)的基本原理與動(dòng)畫軟件的實(shí)現(xiàn)方法
這要求教師先查找資料、匯集前人發(fā)表解決以上問題的不同論文與教材（解決課程教學(xué)問題的先決條件），挑選材料編寫課程講義，詳細(xì)介紹完成該任務(wù)所需的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法，講義試用成熟后再編著出版教材。
教材按以下思路組織：用二維圖形學(xué)構(gòu)建軟件系統(tǒng)概念的教學(xué)，用三維圖形學(xué)構(gòu)建三維圖形數(shù)學(xué)建模的教學(xué)（直接用三維圖形構(gòu)建軟件系統(tǒng)概念的教學(xué)，會(huì)導(dǎo)致課程教學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜化）。在每章的開頭，均提出應(yīng)思考并解決哪些問題才能達(dá)到本章的教學(xué)要求，加強(qiáng)訓(xùn)練讀者思考問題的習(xí)慣。
學(xué)完本課程，學(xué)生要能勝任計(jì)算機(jī)動(dòng)畫軟件的設(shè)計(jì)與編程實(shí)現(xiàn)等任務(wù)。
2.3 歸納計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)
以上教學(xué)充分展示：由物理模型（化學(xué)模型、生物模型、社會(huì)發(fā)展需求模型等）數(shù)學(xué)模型（數(shù)據(jù)模型是數(shù)學(xué)模型的一種簡(jiǎn)單特例，其編程操作主要是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與檢索，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫軟件。根據(jù)數(shù)學(xué)模型“曲高和寡”的原理得知，數(shù)據(jù)庫軟件是應(yīng)用軟件中應(yīng)用面最廣的一類軟件；或用離散數(shù)學(xué)的方法、判斷規(guī)則與判據(jù)或可編程實(shí)現(xiàn)的自然語言與功能等描述解決問題的過程與步驟；或用通信協(xié)議描述數(shù)據(jù)通信過程要遵循的規(guī)則、約定等要求，這是網(wǎng)絡(luò)通信編程的基礎(chǔ)）軟件的系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)用算法語言實(shí)現(xiàn)程序編碼并形成算法軟件測(cè)試評(píng)估等過程所確立程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律。程序設(shè)計(jì)這一規(guī)律，能被雷達(dá)的設(shè)計(jì)與制造過程所佐證，如通過物理實(shí)驗(yàn)確立雷達(dá)原理用數(shù)學(xué)模型描述雷達(dá)的工作過程設(shè)計(jì)雷達(dá)系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)用電子技術(shù)制造雷達(dá)設(shè)備做好的雷達(dá)要通過測(cè)試評(píng)估才能交付使用等。
由此能用理論（物理原理、建模、軟件系統(tǒng)、仿真、程序設(shè)計(jì)）、工具（OpenGL、Direct3D、著色語言、ACIS、WebGL、OpenCL、3D游戲引擎等）與應(yīng)用（顯示圖形的應(yīng)用程序，如3D動(dòng)畫或CAD、地理信息系統(tǒng)（空間復(fù)雜性高而時(shí)間復(fù)雜性低）、游戲與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（時(shí)間復(fù)雜性高而空間復(fù)雜性低））3個(gè)學(xué)科形態(tài)描述計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)。
2.4 用科學(xué)研究的工作方法確立計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的教學(xué)模式
（1）選題（發(fā)現(xiàn)問題）：找任務(wù)、了解用戶需求、檢索閱讀資料并提出問題。自由選題要確立研究問題的科學(xué)性、目標(biāo)性、創(chuàng)新性和可行性，并找準(zhǔn)課題的申報(bào)渠道。提出問題是對(duì)任務(wù)深入思考或科學(xué)研究的前提。如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科屬性與教學(xué)內(nèi)容是否成熟，是此前國際計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教育界多年關(guān)注的教學(xué)疑難問題。
（2）分析問題：真實(shí)照片由照相機(jī)、可視物體與燈光3個(gè)主要因素決定，由此確立解決問題的方法。
（3）尋找解決問題的方法（提出假說）：首先用二維圖形建立軟件系統(tǒng)的概念；然后建立描述照相機(jī)、可視物體、燈光物理模型物理特性所需的數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建仿真光線在計(jì)算機(jī)場(chǎng)景與照相機(jī)模型中傳播，生成三維動(dòng)畫圖形。
（4）做實(shí)驗(yàn)解決問題（找尋證據(jù)支持假說）：針對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型，選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)算法，編寫程序源代碼并調(diào)試測(cè)試程序，構(gòu)建三維圖形軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖形的自動(dòng)顯示。
（5）取得新成果（查新驗(yàn)證）：改進(jìn)學(xué)科的系統(tǒng)理論與基本方法，發(fā)表研究論文，推廣該研究成果或論證申報(bào)新開發(fā)項(xiàng)目，推動(dòng)學(xué)科建設(shè)向前發(fā)展。當(dāng)我們解決好計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教學(xué)問題時(shí)，就為撰寫本文并申報(bào)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)國家規(guī)劃教材奠定了基礎(chǔ)。
由此構(gòu)建程序設(shè)計(jì)教學(xué)的完整過程，并把程序設(shè)計(jì)拓展成科學(xué)研究工作方法的一種形式與組成部分。
該教學(xué)模式不僅把教學(xué)與科學(xué)研究?jī)蓚€(gè)不同性質(zhì)的學(xué)術(shù)過程結(jié)合在一起，還說明圍繞課程教學(xué)思考問題的訓(xùn)練屬于科學(xué)研究領(lǐng)域思維活動(dòng)的一種基本形式。
3 在課程教學(xué)過程中合理安排思考問題的訓(xùn)練
教師在重點(diǎn)介紹、講解每個(gè)專題前，要考慮如何訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)學(xué)科的發(fā)展需求思考問題，這些問題是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中各種問題的來源。
3.1 用二維圖形學(xué)構(gòu)建軟件系統(tǒng)概念的教學(xué)
專題1：線段圖形的描述與生成?；締栴}：如何用數(shù)學(xué)的語言與方式（如描述函數(shù)）描述各種線段圖形的幾何形狀，以形成各種線段圖形的幾何模型？如何形成矢量漢字等子圖形高效率的描述方法？如何把這種描述函數(shù)轉(zhuǎn)換成算法，并根據(jù)其描述數(shù)據(jù)生成這些基本圖形？
專題2：實(shí)面積圖形的描述與生成?；締栴}：用什么方法描述實(shí)面積圖形的幾何形狀，以形成各種實(shí)面積多邊形的幾何模型？如何利用顯示設(shè)備的繪圖功能生成實(shí)面積圖形？如何實(shí)現(xiàn)直線圖形邊緣的反走樣顯示？
專題3：圖形的基本運(yùn)算?；締栴}：圖形運(yùn)算的目的是什么？如何用幾何變換矩陣的方式描述圖形幾何模型的幾何變換？若用實(shí)面積多邊形的布爾運(yùn)算構(gòu)建新的復(fù)雜圖形的幾何模型，則布爾運(yùn)算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是什么？如何實(shí)現(xiàn)其布爾運(yùn)算？
專題4：圖形的觀察運(yùn)算?；締栴}：如何把輸入到計(jì)算機(jī)中的圖形幾何模型描述數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成顯示設(shè)備坐標(biāo)系中的圖形幾何模型描述數(shù)據(jù)？并調(diào)用圖形的生成算法顯示各種圖形的幾何形狀？
專題5：圖形數(shù)據(jù)與命令的輸入?；締栴}：能用哪些方法把圖形模型描述數(shù)據(jù)與命令高效率地輸入到計(jì)算機(jī)中？如何利用輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入功能與顯示設(shè)備的圖形顯示功能，編程實(shí)現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的交互輸入？如何規(guī)劃應(yīng)用程序中的人機(jī)交互設(shè)計(jì)問題？
專題6：圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?；締栴}：圖形數(shù)學(xué)模型的種類與復(fù)雜、復(fù)合圖形的構(gòu)建方法，這些對(duì)保存圖形幾何模型的描述數(shù)據(jù)提出了哪些動(dòng)態(tài)管理上的要求？如何設(shè)計(jì)相應(yīng)圖形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，才能有效地保存、管理存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中的各種圖形描述數(shù)據(jù)（命令）？如何把圖形顯示區(qū)中的圖形描述數(shù)據(jù)編譯轉(zhuǎn)換成多種顯示設(shè)備能識(shí)別并運(yùn)行的顯示指令代碼，以實(shí)現(xiàn)圖形的顯示？為編程實(shí)現(xiàn)各種圖形的自動(dòng)顯示，需要確定編程處理圖形數(shù)據(jù)的基本流程和程序的功能與結(jié)構(gòu)，以形成軟件系統(tǒng)的概念。
3.2 用三維圖形學(xué)構(gòu)建數(shù)學(xué)建模的教學(xué)
專題7：照相機(jī)模型的建立與三維幾何圖形的顯示?；締栴}：如何用數(shù)學(xué)模型，特別是用矩陣的方法，描述照相機(jī)拍攝（投影顯示）三維直線圖形的物理過程？
專題8：平面物體幾何模型的構(gòu)建與圖形顯示?；締栴}：如何用直線與平面函數(shù)描述平面物體的幾何形狀？如何記錄這種描述所形成的幾何模型數(shù)據(jù)？如何構(gòu)建形狀復(fù)雜的平面幾何物體？如何顯示平面物體的幾何形狀與表面？
專題9：曲面物體幾何模型的構(gòu)建基礎(chǔ)與線框模型圖形顯示?；締栴}：用什么方法描述曲面物體的幾何形狀并構(gòu)建其幾何模型？如何顯示曲面物體的幾何形狀？
專題10：燈光模型的建立與光照物體的圖形顯示。基本問題：如何用數(shù)學(xué)模型的方法描述燈光的物理特性？如何描述在燈光照射條件下幾何物體的可視物理特性？如何顯示光照效果的曲面物體的表面與幾何形狀？如何更有效地描述光線傳播的物理特性與變化規(guī)律？
學(xué)生按照這一思路進(jìn)行選題，可考慮為實(shí)現(xiàn)像照片一樣自然景觀（如白光的薄膜干涉等現(xiàn)象）的圖像顯示，需研究哪些問題等，并發(fā)表其研究成果。課程教學(xué)內(nèi)容成熟完整后，才便于界定計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)科內(nèi)涵。
4 分析計(jì)算機(jī)專業(yè)主要課程的基本特點(diǎn)，提煉計(jì)算科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)
4.1 計(jì)算機(jī)教學(xué)此前無計(jì)算科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)概念的原因分析
現(xiàn)有權(quán)威資料和維基百科、百度百科表明，此前國內(nèi)外計(jì)算機(jī)教學(xué)均無計(jì)算科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)這一重要概念。以下3點(diǎn)是導(dǎo)致這一現(xiàn)象存在的重要原因。
4.1.1 對(duì)計(jì)算工具的分類作用認(rèn)識(shí)不足
盡管人們知道計(jì)算機(jī)是一種計(jì)算工具，計(jì)算機(jī)有廣泛的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)科學(xué)有自己的一套理論根據(jù)，但僅用“理論、工具與應(yīng)用”很難全面概括計(jì)算科學(xué)的研究全貌與多項(xiàng)用途。事實(shí)上，計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)工具對(duì)總結(jié)計(jì)算科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)非常重要。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)能對(duì)編程實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)模型與邏輯模型，進(jìn)行自動(dòng)解算與推理的通用計(jì)算工具。這決定了程序設(shè)計(jì)在編程使用計(jì)算機(jī)上的重要性。
操作系統(tǒng)是對(duì)計(jì)算機(jī)的各種硬件資源與軟件資源進(jìn)行程序管理，使計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行的系統(tǒng)工具軟件。同時(shí)，它能對(duì)用戶程序（命令）的輸入、存儲(chǔ)管理與自動(dòng)運(yùn)行提供服務(wù)（包括對(duì)通信進(jìn)程進(jìn)行有效監(jiān)管控制），并用人機(jī)交互與圖形界面的方式記載這種用戶程序與命令操作的運(yùn)行結(jié)果。
編譯系統(tǒng)是用高級(jí)語言編程必備的系統(tǒng)工具軟件，它可以把用戶用高級(jí)語言編寫的程序源代碼、編譯轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別并自動(dòng)執(zhí)行的機(jī)器語言程序代碼。
算法語言是用戶為編程使用計(jì)算機(jī)的各種計(jì)算功能，用類自然語言的方式與計(jì)算機(jī)相互交流思想的符號(hào)表達(dá)工具。
這些計(jì)算工具本身沒有直接解決數(shù)學(xué)計(jì)算與邏輯推理等應(yīng)用問題，該任務(wù)由編程解決。
這類計(jì)算工具是在實(shí)際應(yīng)用過程中總結(jié)、提煉的結(jié)果，工具本身一般不直接解決最終的應(yīng)用問題，這是工具的第一個(gè)特點(diǎn)。它的第二個(gè)特點(diǎn)是工具的制造具有遞歸性，即可用簡(jiǎn)單工具制造復(fù)雜工具。它的第三個(gè)特點(diǎn)是專業(yè)復(fù)雜工具的制造方法與技術(shù)具有封閉性與隱蔽性，但這不影響他人對(duì)工具的操作使用；且其隱蔽、封閉性是工具使用方便、高效的主要原因。
軟件系統(tǒng)與計(jì)算工具等概念的形成，是用抽象的方法（從眾多事物中總結(jié)提煉出具有共同本質(zhì)的特征、而舍棄其非本質(zhì)的特征等內(nèi)容）處理形成的結(jié)果。
4.1.2 傳統(tǒng)課程沒有講清計(jì)算機(jī)仿真的原理與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律
傳統(tǒng)計(jì)算科學(xué)的核心課程（計(jì)算機(jī)導(dǎo)論、計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、算法語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯系統(tǒng)與操作系統(tǒng)、軟件工程、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)庫和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）從未講清計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律與計(jì)算機(jī)仿真的基本原理。學(xué)生往往通過課后大量的編程訓(xùn)練，積累對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)仿真的認(rèn)識(shí)。這種程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)式教學(xué)培養(yǎng)模型，無助于學(xué)生總結(jié)并提煉計(jì)算科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)。相反，人們?cè)谒惴ㄕZ言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)上存在一些模糊認(rèn)識(shí)。例如，算法語言是用一組語法規(guī)則與功能約定的一種符號(hào)標(biāo)記系統(tǒng)，它讓人們掌握語言的符號(hào)約定、功能、特性以及用算法語句描述給定的數(shù)學(xué)計(jì)算與數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷等――即其教學(xué)主要是完成程序的編碼訓(xùn)練，由此形成算法；也為研制該語言的編譯系統(tǒng)做鋪墊。然而部分算法語言的教科書，只有一些算法驗(yàn)證性應(yīng)用實(shí)例，并把它們等同于計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)教學(xué)，這無助于初學(xué)者全面正確地掌握計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律，因?yàn)閷W(xué)習(xí)算法語言后，他們還是沒有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是研究用程序編碼的方式，在計(jì)算機(jī)中有效實(shí)現(xiàn)多種類型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)組織（形成線性、非線性、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形式以及靜態(tài)或動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法）、存儲(chǔ)管理、排序檢索與編程效率等任務(wù)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程有很多計(jì)算復(fù)雜性的案例，是培訓(xùn)人們掌握編程技巧的一種有效方法。因?yàn)榫帉懗绦蛩捎玫臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往決定了算法的編碼實(shí)現(xiàn)方法，更重要的是，CPU是根據(jù)保存在內(nèi)存各處程序代碼的邏輯次序、通過逐條讀取其指令代碼來完成用戶指定應(yīng)用程序（或命令）的執(zhí)行。如何規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)度與管理內(nèi)存的使用，這與數(shù)據(jù)的調(diào)度與管理原理類似，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)討論的問題之一（常在操作系統(tǒng)課程中介紹解決該問題的方法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)問題本質(zhì)上屬計(jì)算機(jī)內(nèi)存的動(dòng)態(tài)、合理使用與管理問題）。而該課程中所謂抽象數(shù)據(jù)類型，是指在指定的數(shù)據(jù)集上定義對(duì)該數(shù)據(jù)元素進(jìn)行多種加工等編程操作方法。這個(gè)數(shù)據(jù)集以及對(duì)其數(shù)據(jù)元素的加工方法（數(shù)據(jù)集與其加工方法均能遞歸定義），應(yīng)來源于人們用數(shù)學(xué)的方法描述解決實(shí)際應(yīng)用問題這一過程，該主次關(guān)系不能顛倒。沒有這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序編碼等基礎(chǔ)訓(xùn)練，初學(xué)者很難規(guī)劃好一個(gè)軟件的系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)。
由于傳統(tǒng)的算法語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教學(xué)無數(shù)學(xué)建模（它決定了解決多種應(yīng)用問題算法的來源）與軟件系統(tǒng)的概念，故傳統(tǒng)的算法語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程沒有講清程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律。
4.1.3 傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)課程存在教學(xué)問題
首先，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程存在教學(xué)問題，現(xiàn)已被本教學(xué)改革有效化解。
其次，軟件工程課程存在教學(xué)效果空洞抽象等困惑。若把新的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程作為軟件工程課程的教學(xué)實(shí)習(xí)對(duì)象，可以有效解決該教學(xué)困惑。由于新的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程可以講清程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律與計(jì)算機(jī)仿真的基本原理，這使軟件工程課程的教學(xué)從理論上能達(dá)到軟件全生命周期設(shè)計(jì)的教學(xué)目的。
第三，計(jì)算機(jī)導(dǎo)論與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程存在教學(xué)困惑。計(jì)算機(jī)導(dǎo)論應(yīng)對(duì)計(jì)算學(xué)科發(fā)展的全貌作整體介紹，并理順計(jì)算學(xué)科與其他學(xué)科之間的關(guān)系，引導(dǎo)讀者根據(jù)自己的需求有效選擇學(xué)習(xí)不同的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)。由于此前計(jì)算機(jī)課程存在以上問題，導(dǎo)致歷次獲國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)的計(jì)算機(jī)教學(xué)改革成果以通過有效載體進(jìn)入課程教學(xué)，致使計(jì)算機(jī)課程教學(xué)體系仍然不夠成熟。這往往是行業(yè)外人士選修計(jì)算機(jī)課程的迷惑。因?yàn)樽耘ｎD時(shí)代以來，用數(shù)學(xué)的語言描述自然科學(xué)取得的新進(jìn)展，是各自然學(xué)科之間相互交流學(xué)術(shù)思想與成果的通用方法；然而目前其他自然科學(xué)工作者學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)后，卻無法順利地用計(jì)算工具的方法來表達(dá)其各自學(xué)科建設(shè)研究成果的數(shù)學(xué)模型等。這種計(jì)算機(jī)課程教學(xué)不便于計(jì)算機(jī)教育與其他自然科學(xué)教育進(jìn)行對(duì)等有效的學(xué)術(shù)交流，并導(dǎo)致計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)出現(xiàn)危機(jī)。另計(jì)算機(jī)教學(xué)無計(jì)算科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)的概念，即人們沒有評(píng)判計(jì)算機(jī)導(dǎo)論教材好壞的客觀標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)改革取得的新成果――發(fā)現(xiàn)計(jì)算科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)的客觀存在，為重構(gòu)計(jì)算機(jī)導(dǎo)論與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程提供了重要借鑒。
最后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程存在不足。如該課程介紹網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議較多，卻較少介紹網(wǎng)絡(luò)通信工具的構(gòu)建與編程使用方法，以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信程序的編程實(shí)現(xiàn)，這不利于初學(xué)者承擔(dān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的重任。
4.2 借鑒計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的教改成果。歸納計(jì)算科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)核心課程缺少一門計(jì)算機(jī)的綜合運(yùn)用課程，以總結(jié)并提煉計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本規(guī)律與計(jì)算機(jī)仿真的基本原理。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程可以很好地承擔(dān)這一重任。有了計(jì)算工具的概念與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程后，可以重新分類、歸納已知計(jì)算機(jī)的多種應(yīng)用。
成熟的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)核心課程的教學(xué)，使計(jì)算科學(xué)理論（即計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)理論和專業(yè)知識(shí)。它需回答：什么能被工具有效地進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，用什么方法研究該命題并形成哪些結(jié)論、成熟的理論與發(fā)展方向；滿足何種條件的實(shí)物裝置能實(shí)現(xiàn)計(jì)算功能，計(jì)算裝置如何構(gòu)造實(shí)現(xiàn)并使其正常運(yùn)行、操作使用；可計(jì)算性的實(shí)現(xiàn)前提是什么，如何用該計(jì)算裝置實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)計(jì)算，如何保證計(jì)算結(jié)果的正確性和計(jì)算裝置運(yùn)行的安全穩(wěn)定，該計(jì)算裝置有多強(qiáng)大的計(jì)算能力；計(jì)算理論與計(jì)算機(jī)專業(yè)各課程的關(guān)系等）、工具（算法語言、編譯系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）與應(yīng)用（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索，數(shù)據(jù)計(jì)算、仿真、符號(hào)變換與推理，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信，數(shù)據(jù)獲取、輸出表達(dá)與控制即多媒體）3個(gè)學(xué)科形態(tài)得到完整展現(xiàn)。它們是形成計(jì)算機(jī)專業(yè)多個(gè)發(fā)展方向（如殺毒與網(wǎng)絡(luò)防火墻、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)與查詢、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)開發(fā)工具與網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，即時(shí)通信、流媒體與播放器、人工智能與專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)嵌入式應(yīng)用、計(jì)算機(jī)在通信與自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用等）與綜合（如3D網(wǎng)絡(luò)游戲）或研發(fā)計(jì)算機(jī)硬件（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與CPU設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)工程）的基礎(chǔ)。
因互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算有網(wǎng)絡(luò)理論（在通信理論的支持下，如何可靠、快速、方便、安全地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)信息描述數(shù)據(jù)的通信；網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的理論基礎(chǔ)與基本規(guī)則是什么，如何利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行有效的傳輸與計(jì)算）、網(wǎng)絡(luò)工具（計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)、路由器與交換機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、Java、html語言、瀏覽器、Socket、遵循HLA標(biāo)準(zhǔn)的分布式實(shí)時(shí)仿真工具RTI、網(wǎng)絡(luò)游戲引擎）與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用（如計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信與監(jiān)管、電子商務(wù)、社交網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)游戲、云計(jì)算、信息技術(shù)與信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用等）。
圖1顯示了計(jì)算科學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)。由計(jì)算機(jī)仿真的基本原理與可計(jì)算性的實(shí)現(xiàn)前提，可論證程序設(shè)計(jì)教學(xué)與計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)的一致性。
故計(jì)算作為一門學(xué)科（招生專業(yè)）的根據(jù)是：①它有自己獨(dú)立的研究領(lǐng)域。即什么能被有效地用工具進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算以及可靠、安全、快速地傳輸？②產(chǎn)生專業(yè)知識(shí)的方法?？茖W(xué)研究與科學(xué)思維是產(chǎn)生（創(chuàng)造）多種學(xué)科新知識(shí)的主要方法，這是研究生階段的主要學(xué)習(xí)任務(wù)。③由此形成的理論體系與其學(xué)科結(jié)構(gòu)。這是本科生學(xué)習(xí)階段應(yīng)掌握的專業(yè)知識(shí)。④傳授知識(shí)的法定機(jī)構(gòu)與辦學(xué)條件。⑤廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。
5 結(jié)語
論文摘要：計(jì)算科學(xué)主要講述了一種科學(xué)的思想方法，計(jì)算科學(xué)的基本概念、基本知識(shí)它的發(fā)展主線、學(xué)科分支、還有計(jì)算科學(xué)的特點(diǎn)、發(fā)展規(guī)律和趨勢(shì)。
引言：隨著存儲(chǔ)程序式通用電子計(jì)算機(jī)在上世紀(jì)40年代的誕生，和計(jì)算科學(xué)的快速發(fā)展以及取得的大量成果。計(jì)算科學(xué)這一學(xué)科也也應(yīng)運(yùn)而生。《計(jì)算科學(xué)導(dǎo)論》 正如此書的名字，此書很好的詮釋了計(jì)算科學(xué)這一學(xué)科，并且指導(dǎo)了我們應(yīng)如何去學(xué)好這一學(xué)科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學(xué)生活。正如趙老師書中所講的：“計(jì)算科學(xué)是年輕人的科學(xué)，一旦你選擇了計(jì)算科學(xué)作為你為之奮斗的專業(yè)類領(lǐng)域，就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個(gè)有志于從事計(jì)算科學(xué)研究與開發(fā)的學(xué)生，必須在大學(xué)幾年的學(xué)習(xí)中，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，才有可能在將來學(xué)科的高速發(fā)展中，或在計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)和快速更新?lián)Q代中有所作為。
什么是計(jì)算科學(xué)和它的來歷
計(jì)算科學(xué)主要是對(duì)描述和變換信息的算法過程，包括其理論、分析、設(shè)計(jì)、效率分析、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用的系統(tǒng)研究。全部計(jì)算科學(xué)的基本問題是，什么能（有效的）自動(dòng)運(yùn)行，什么不能（有效的）自動(dòng)運(yùn)行。本科學(xué)來源于對(duì)數(shù)理邏輯、計(jì)算模型、算法理論、自動(dòng)計(jì)算機(jī)器的研究，形成于20世紀(jì)30年代的后期。
隨著存儲(chǔ)程序式通用電子計(jì)算機(jī)在上世紀(jì)40年代的誕生，人類使用自動(dòng)計(jì)算裝置代替人的人工計(jì)算和手工勞動(dòng)的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。計(jì)算科學(xué)的快速發(fā)展以也取得大量成果，計(jì)算科學(xué)這一學(xué)科也也應(yīng)運(yùn)而生。
計(jì)算科學(xué)的發(fā)展
a、首先先介紹圖靈機(jī)
圖靈機(jī)的發(fā)明打開了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的大門和發(fā)展之路。圖靈機(jī)通過一條兩端可無限延長的袋子，一個(gè)讀寫頭和一組控制讀寫頭的（控制器）組成它有一個(gè)狀態(tài)集和符號(hào)集，而此符號(hào)集一般只使用0和1兩個(gè)符號(hào)。而就是這個(gè)簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理隱含了存儲(chǔ)程序的原始思想，深刻的揭示了現(xiàn)代通用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的核心內(nèi)容?，F(xiàn)在通用的計(jì)算機(jī)是電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，而電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)展是建立在圖靈機(jī)的基礎(chǔ)之上。他的二進(jìn)制思想使計(jì)算機(jī)的制作的簡(jiǎn)化成只需兩個(gè)穩(wěn)定態(tài)的元器件。這在今后的計(jì)算機(jī)制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優(yōu)越性。
b、計(jì)算機(jī)帶動(dòng)的計(jì)算學(xué)科
1946年隨著現(xiàn)代意義上的電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC的誕生。掀起了社會(huì)快速發(fā)展的嶄新一頁。計(jì)算機(jī)工作和運(yùn)行就擺在了人們的面前。
1、計(jì)算機(jī)語言
我們要用計(jì)算機(jī)求解一個(gè)問題，必須事先編好程序。因此就出現(xiàn)了最早的機(jī)器指令和匯編語言。20世紀(jì)50年代后，計(jì)算機(jī)的發(fā)展步入了實(shí)用化的階段。然而，在最初的應(yīng)用中，人們普遍感到使用機(jī)器指令編制程序不僅效率低下，而且十分別扭，也不利于交流和軟件維護(hù)，復(fù)雜程序查找錯(cuò)誤尤其困難，因此，軟件開發(fā)急需一種高級(jí)的類似于自然語言那樣的程序設(shè)計(jì)語言。1952年，第一個(gè)程序設(shè)計(jì)語言Short Code出現(xiàn)。兩年后，F(xiàn)ortran問世。作為一種面向科學(xué)計(jì)算的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言，F(xiàn)ortran的最大功績(jī)?cè)谟诶喂痰貥淞⒘烁呒?jí)語言的地位，并使之成為世界通用的程序設(shè)計(jì)語言。Algol60的誕生是計(jì)算機(jī)語言的研究成為一門科學(xué)的標(biāo)志。該語言的文本中提出了一整套的新概念，如變量的類型說明和作用域規(guī)則、過程的遞歸性及參數(shù)傳遞機(jī)制等。而且，它是第一個(gè)用嚴(yán)格的語法規(guī)則——巴科斯范式（BNF）定義語言文法的高級(jí)語言。還有用于支持結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的PASCAL語言，適合于軍隊(duì)各方面應(yīng)用的大型通用程序設(shè)計(jì)語言ADA，支持并發(fā)程序設(shè)計(jì)的MODULA-2，支持邏輯程序設(shè)計(jì)的PROLOG語言，支持人工智能程序設(shè)計(jì)的LISP語言，支持面積對(duì)象程序變換的SMALLTALK、C等。
2、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和軟件開發(fā)方法
現(xiàn)代意義上的計(jì)算機(jī)絕不是一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)了而也包括了軟件（系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件）。各種各樣的軟件使得計(jì)算機(jī)的用途大大增強(qiáng)。而軟件開發(fā)也成為了一個(gè)重要課題和發(fā)展方向。軟件開發(fā)的理論基礎(chǔ)即是計(jì)算模型。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式處理和多媒體的發(fā)展。在各種高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言中增加并發(fā)機(jī)構(gòu)以支持分布式程序設(shè)計(jì)，在語言中通過擴(kuò)展繪圖子程序以支持計(jì)算機(jī)圖形學(xué)程序設(shè)計(jì)在程序設(shè)計(jì)語言中已非常的流行。之后，在模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換等接口技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的支持下，通過擴(kuò)展高級(jí)語言的程序庫又實(shí)現(xiàn)了多媒體程序設(shè)計(jì)的構(gòu)想。進(jìn)入20世紀(jì)90年代之后，并行計(jì)算機(jī)和分布式大規(guī)模異質(zhì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展又將并行程序設(shè)計(jì)語言、并行編譯程序、并行操作系統(tǒng)、并行與分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等試行軟件的開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)依然與高級(jí)語言和計(jì)算模型密切相關(guān)，如各種并行、并發(fā)程序設(shè)計(jì)語言，進(jìn)程代數(shù)，PETRI網(wǎng)等，它們正是軟件開發(fā)方法和技術(shù)的研究中支持不同階段軟件開發(fā)的程序設(shè)計(jì)語言和支持這些軟件開發(fā)方法和技術(shù)的理論基礎(chǔ)----計(jì)算模型
3、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)
在計(jì)算機(jī)的硬件的迅速發(fā)展中。隨著它的存儲(chǔ)容量的增大，也掀起了計(jì)算機(jī)的巨大改革。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理技術(shù)的發(fā)展，促使圖形化界面的出現(xiàn)。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是使用計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)生圖形并對(duì)圖形進(jìn)行處理的科學(xué)。并由此推動(dòng)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）、計(jì)算機(jī)輔助信息處理、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）等方向的發(fā)展。圖形化界面的出現(xiàn)，徹底改變了在一個(gè)黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時(shí)代。同時(shí)也成就了一個(gè)偉大的公司Microsoft 。
4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
隨著用戶迫切需要實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)上的軟硬件和信息資源共享。網(wǎng)絡(luò)就在我們的需求中誕生了。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和信息資源的交換使每臺(tái)計(jì)算都變成了網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。這也促進(jìn)計(jì)算機(jī)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。
計(jì)算機(jī)學(xué)科的主線及發(fā)展方向
圍繞著學(xué)科基本問題而展開的大量具體研究，形成學(xué)科發(fā)展的主流方向與學(xué)科發(fā)展主線和學(xué)科自身的知識(shí)組織結(jié)構(gòu)。計(jì)算學(xué)科內(nèi)容按照基礎(chǔ)理論、基本開發(fā)技術(shù)、應(yīng)用以及他們與硬件設(shè)備聯(lián)系的緊密程度分成三個(gè)層面：
1、計(jì)算科學(xué)應(yīng)用層
它包括人工智能應(yīng)用與系統(tǒng)，信息、管理與決策系統(tǒng)，移動(dòng)計(jì)算，計(jì)劃可視化，科學(xué)計(jì)算機(jī)等計(jì)算機(jī)應(yīng)用的各個(gè)方向。
2、計(jì)算科學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)層
它是為應(yīng)用層提供技術(shù)和環(huán)境的一個(gè)層面，包括軟件開發(fā)方法學(xué)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)，程序設(shè)計(jì)科學(xué)，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)。
3、計(jì)算科學(xué)的基礎(chǔ)層
它包括計(jì)算科學(xué)的數(shù)學(xué)理論，高等邏輯等內(nèi)容。其中計(jì)算的數(shù)學(xué)理論涵蓋可計(jì)算性與計(jì)算復(fù)雜性理論形式語言與計(jì)算機(jī)理論等。
計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)安全
(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與病毒
一個(gè)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)被定義為包含存儲(chǔ)器、處理器、功能部件、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、匯編程序、 編譯程序、操作系統(tǒng)、外部設(shè)備、通信通道等內(nèi)容的系統(tǒng)。
通過上面定義，我們發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)也被加入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中。說明了網(wǎng)絡(luò)的重要以及普及性。21世紀(jì)是信息時(shí)代。信息已成為一種重要的戰(zhàn)略資。信息科學(xué)成為最活躍的領(lǐng)域之一，信息技術(shù)改變著人們的生活方式?，F(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于科研、教育、企業(yè)生產(chǎn)、與經(jīng)營管理、信息服務(wù)等各個(gè)方面。全世界的互聯(lián)網(wǎng)Internet 正在爆炸性的擴(kuò)大，已經(jīng)成為覆蓋全球的信息基礎(chǔ)設(shè)施之一。
因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)的快速發(fā)展與應(yīng)用，我們各行各業(yè)都在使用計(jì)算機(jī)。信息安全也顯得格外重要。而隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，來自計(jì)算機(jī)病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計(jì)算機(jī)病毒更是很難根治的主要威脅之一。計(jì)算機(jī)病毒給我們帶來的負(fù)面影響和損失是刻骨銘心的，譬如1999年爆發(fā)的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。
我們想更好的讓計(jì)算機(jī)為我們服務(wù)，我們就必須很好的利用它，利用網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)我們也應(yīng)該建立起自己的防護(hù)措施，以抵抗外來信息的侵入，保護(hù)我們的信息不受攻擊和破壞。
( 2 )計(jì)算機(jī)病毒及它的防范措施：
計(jì)算機(jī)病毒是一組通過復(fù)制自身來感染其它軟件的程序。當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，嵌入的病毒也隨之運(yùn)行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼，但更多的病毒攜帶毒碼，一旦被事先設(shè)定好的環(huán)境激發(fā)，即可感染和破壞。
、病毒的入侵方式
1．無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發(fā)射到對(duì)方電子系統(tǒng)中。此方式是計(jì)算機(jī)病毒注入的最佳方式，同時(shí)技術(shù)難度也最大?？赡艿耐緩接校孩僦苯酉?qū)Ψ诫娮酉到y(tǒng)的無線電接收器或設(shè)備發(fā)射，使接收器對(duì)其進(jìn)行處理并把病毒傳染到目標(biāo)機(jī)上。②冒充合法無線傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)得到的或使用標(biāo)準(zhǔn)的無線電傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，發(fā)射病毒碼，使之能夠混在合法傳輸信號(hào)中，進(jìn)入接收器，進(jìn)而進(jìn)人信息網(wǎng)絡(luò)。③尋找對(duì)方信息系統(tǒng)保護(hù)最差的地方進(jìn)行病毒注放。通過對(duì)方未保護(hù)的數(shù)據(jù)鏈路，將病毒傳染到被保護(hù)的鏈路或目標(biāo)中。
2．“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件（如芯片）和軟件中，然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對(duì)方，使病毒直接傳染給對(duì)方電子系統(tǒng)，在需要時(shí)將其激活，達(dá)到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽，即使芯片或組件被徹底檢查，也很難保證其沒有其他特殊功能。目前，我國很多計(jì)算機(jī)組件依賴進(jìn)口，困此，很容易受到芯片的攻擊。
3．后門攻擊方式。后門，是計(jì)算機(jī)安全系統(tǒng)中的一個(gè)小洞，由軟件設(shè)計(jì)師或維護(hù)人發(fā)明，允許知道其存在的人繞過正常安全防護(hù)措施進(jìn)入系統(tǒng)。攻擊后門的形式有許多種，如控制電磁脈沖可將病毒注入目標(biāo)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)入侵者就常通過后門進(jìn)行攻擊，如目前普遍使用的WINDOWS98，就存在這樣的后門。
4．?dāng)?shù)據(jù)控制鏈侵入方式。隨著因特網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使計(jì)算機(jī)病毒通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制鏈侵入成為可能。使用遠(yuǎn)程修改技術(shù)，可以很容易地改變數(shù)據(jù)控制鏈的正常路徑。
病毒攻擊的防范的對(duì)策
1．建立有效的計(jì)算機(jī)病毒防護(hù)體系。有效的計(jì)算機(jī)病毒防護(hù)體系應(yīng)包括多個(gè)防護(hù)層。一是訪問控制層；二是病毒檢測(cè)層；三是病毒遏制層；四是病毒清除層；五是系統(tǒng)恢復(fù)層；六是應(yīng)急計(jì)劃層。上述六層計(jì)算機(jī)防護(hù)體系，須有有效的硬件和軟件技術(shù)的支持，如安全設(shè)計(jì)及規(guī)范操作。
2．嚴(yán)把收硬件安全關(guān)。國家的機(jī)密信息系統(tǒng)所用設(shè)備和系列產(chǎn)品，應(yīng)建立自己的生產(chǎn)企業(yè)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的國產(chǎn)化、系列化；對(duì)引進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要在進(jìn)行安全性檢查后才能啟用，以預(yù)防和限制計(jì)算機(jī)病毒伺機(jī)入侵。
3．防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法，阻斷電磁波輻射，這樣，不僅可以達(dá)到防止計(jì)算機(jī)信息泄露的目的，而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。
4．加強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)急反應(yīng)分隊(duì)建設(shè)。應(yīng)成立自動(dòng)化系統(tǒng)安全支援分隊(duì)，以解決計(jì)算機(jī)防御性的有關(guān)問題。
很多公司都有因?yàn)殡娔X被入侵而遭受嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的慘痛經(jīng)歷，不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運(yùn)，造成如此大損失的并不一定都是技術(shù)高超的入侵者所為，小小的字符串帶給我們的損失已經(jīng)太多。因此，如果你是數(shù)據(jù)庫程序開發(fā)人員、如果你是系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用程序開發(fā)人員、如果你是高級(jí)計(jì)算機(jī)用戶、如果你是論壇管理人員......請(qǐng)密切注意有關(guān)字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補(bǔ)丁，及時(shí)在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統(tǒng)安裝最新的補(bǔ)丁會(huì)讓你遠(yuǎn)離字符帶來的危險(xiǎn)。經(jīng)常殺毒，注意外來設(shè)備在計(jì)算機(jī)上的使用和計(jì)算機(jī)對(duì)外網(wǎng)的鏈接。也可以大大有效的避免計(jì)算機(jī)被攻擊。
總結(jié)
在學(xué)了計(jì)算科學(xué)導(dǎo)論之后，讓我更深入的了解了我將來要從事的學(xué)科。計(jì)算科學(xué)導(dǎo)論指導(dǎo)著我們?cè)撛趺磳W(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)。讓我更清楚的知道我們信息安全專業(yè)的方向。正如計(jì)算科學(xué)這座大樓一樣，在不斷的成長。信息安全也必將隨著網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展而更多的被人們重視?？傊畬W(xué)習(xí)了這門課之后讓我受益匪淺，也知道自己應(yīng)該好好努力，爭(zhēng)取在自己的專業(yè)領(lǐng)域上有所成就。
參考文獻(xiàn)
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