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我國自解放以來一直用“科技”一詞來涵蓋科學(xué)與技術(shù)兩個方面,包括在國務(wù)院下屬部門中專管科學(xué)與技術(shù)的“科技部”以及許多單位中的“科技處”等等。毫無疑問,自然科學(xué)與技術(shù)有非常密切的關(guān)系;但是,也必須指出科學(xué)與技術(shù)雖然關(guān)系密切卻又區(qū)別明顯,在許多問題上還真不能混為一談。幾乎在所有情況下使用“科技”一詞把科學(xué)和技術(shù)合二為一,也許是我國的創(chuàng)造。鄒承魯在1999年應(yīng)《Science》編輯部邀請而寫的“ScienceinChina”一文中,談到了我國當(dāng)前有把科學(xué)與技術(shù)混為一談的傾向,而“科技”一詞就是混同科學(xué)與技術(shù)所創(chuàng)造的專用術(shù)語。李醒民同志在“科學(xué)無”一文中(見《科學(xué)時報》2002年7月19日B3版)提到,這個詞是有“中國特色”的。我們同意李醒民同志的意見,在我們多年國際科學(xué)活動中,也許除前蘇聯(lián)外,還很少見過別的國家有類似的提法。
科學(xué)與技術(shù)密切相關(guān)
科學(xué)僅指自然科學(xué)。科學(xué)和技術(shù)同樣以自然界為對象,但嚴(yán)格的說,自然科學(xué)研究的目的是為了認(rèn)識自然,包括認(rèn)識自然界發(fā)生的各種現(xiàn)象,剖析自然界存在的所有物質(zhì),揭示主宰自然現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律和相互聯(lián)系。大至宇宙中的日月星辰,小至組成一切物質(zhì)的基本粒子,都是科學(xué)認(rèn)識的對象。不僅要認(rèn)識其宏觀和外觀,還要認(rèn)識其內(nèi)部各個層次上的精細(xì)結(jié)構(gòu),運動特點及運動規(guī)律。而技術(shù)側(cè)重將我們對自然界的認(rèn)識去利用自然,向自然索取,改造自然以適應(yīng)人類越來越復(fù)雜、越來越高標(biāo)準(zhǔn)的生活的需要。李醒民同志指出:技術(shù)的發(fā)明和使用比科學(xué)的歷史久遠(yuǎn)得多,某些技術(shù)即使在今天也完全可以脫離科學(xué)自主發(fā)展。但是時至今日,技術(shù)上的進(jìn)步,總體來說基于科學(xué)的發(fā)展,科學(xué)上的每一個重大突破,不僅都將在一定時間內(nèi)導(dǎo)致影響人類生活的新技術(shù)的出現(xiàn),還必定極大地豐富我們進(jìn)一步認(rèn)識自然的技術(shù)手段;新技術(shù)的發(fā)展又促使我們認(rèn)識自然的實驗手段不斷增加、不斷提高,從而推動科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。
在20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)中,原子核結(jié)構(gòu)和DNA結(jié)構(gòu)的闡明無疑都是名列前茅的。19世紀(jì)末放射性元素的發(fā)現(xiàn),表明元素是可變的。20世紀(jì)初,用重粒子轟擊破碎原子核弄清了原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。這些方面的突破,影響了整個物理科學(xué)的發(fā)展。生命科學(xué)領(lǐng)域也同樣如此。生物學(xué)不僅研究自然界里所有的生物體,還要研究生命活動的各種表現(xiàn)形式,構(gòu)成生物體的所有物質(zhì),以及這些物質(zhì)在生命活動中所起的作用,揭示出生命活動的本質(zhì)和規(guī)律。構(gòu)成生物體的物質(zhì),最重要的是蛋白質(zhì)和核酸。生命活動主要由蛋白質(zhì)承擔(dān),而生物體的遺傳則以核酸為基礎(chǔ),或者說遺傳信息的世代相傳是依靠DNA分子的自我復(fù)制。1953年DNA分子雙股螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和闡明從根本上說明了這個問題。由于構(gòu)成DNA分子的四種核苷酸之間有嚴(yán)格的兩兩配對關(guān)系,根據(jù)雙股螺旋DNA分子的一個單股為模板合成另一個單股必然形成另一個和原來的DNA分子完全相同的雙股DNA分子,生物體的遺傳就是這樣實現(xiàn)的。這一發(fā)現(xiàn)改變了整個生物學(xué)的面貌,使生物學(xué)進(jìn)入了嶄新的分子生物學(xué)時代。
無論是原子核結(jié)構(gòu)還是DNA分子的雙股螺旋結(jié)構(gòu)的闡明,都是科學(xué)家研究自然所得到的重大認(rèn)識,屬于科學(xué)研究的范疇。而且在一段歷史時間內(nèi),并沒有與技術(shù)有直接的關(guān)系。但是這兩件在科學(xué)發(fā)展史上產(chǎn)生了劃時代突破作用的發(fā)現(xiàn),很快激發(fā)技術(shù)上的突飛猛進(jìn)。正因為對于原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了深入的科學(xué)認(rèn)識,才有可能利用原子核分裂所釋放的巨大能量為人類活動服務(wù),發(fā)展成為今天的核能工業(yè)。而根據(jù)對DNA作為遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)的認(rèn)識,在農(nóng)牧業(yè)上培育和改良物種,在醫(yī)學(xué)上有效地預(yù)防和治療大量疑難疾病,在工業(yè)上建立全新的基因工程產(chǎn)業(yè)。以上這些在技術(shù)上的發(fā)展,已經(jīng)對人類生活產(chǎn)生了巨大的影響。實際上我們今天所享用的改變了人類生活方式的所有重要技術(shù)成果,幾乎無一例外,全部都來源于科學(xué)發(fā)展史上的重大突破。
如果把技術(shù)分為實驗技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)兩個方面,上面說的是科學(xué)發(fā)展對生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生的巨大影響。在另一方面我們也不能不看到實驗技術(shù)對科學(xué)發(fā)展的巨大推動作用。沒有加速器的技術(shù),就不能進(jìn)行許多重要核物理研究的實驗。沒有X-射線衍射技術(shù),就無法測得DNA的雙股螺旋結(jié)構(gòu)。這兩項屬于20世紀(jì)最偉大的科學(xué)突破,就無法實現(xiàn)。如果我們縱觀一個世紀(jì)以來的諾貝爾獎的歷史就可以看到,以實驗技術(shù)上的成果而得獎的,特別是在物理獎和化學(xué)獎方面,占有相當(dāng)大的比例。包括2002年得獎的在質(zhì)譜和核磁共振方面的貢獻(xiàn)。科學(xué)與技術(shù)的本質(zhì)差異
雖然科學(xué)和技術(shù)如此密切相關(guān),但二者畢竟有所不同,而且有本質(zhì)的差異。科學(xué)以認(rèn)識自然、探索未知為目的。雖然自然科學(xué)的發(fā)展有其內(nèi)在的規(guī)律,但是卻有它的不可預(yù)見性。具體的發(fā)展途徑,哪一項突破在什么時間在哪個實驗室出現(xiàn),一般來說是不可預(yù)見的。科學(xué)發(fā)展史上的許多重大突破,以百年來的諾貝爾獎獲得者為例,相當(dāng)大的一部分是獲獎?wù)邚谋救说呐d趣出發(fā)而進(jìn)行工作的,有的甚至是工作中偶然的發(fā)現(xiàn),是原先完全沒有預(yù)料的事情。而按照預(yù)定的計劃,組織安排而最終獲得突破的反而只是極少數(shù)。好像還沒有哪一位諾貝爾獎獲得者是通過有目的的預(yù)先組織,精心安排、刻意培養(yǎng)而產(chǎn)生的。而技術(shù)是以對自然界的認(rèn)識為根據(jù),利用得到的認(rèn)識來改造自然為人類服務(wù)。由于它有了科學(xué)的根據(jù),就可以樹立目標(biāo),因此總體來說是可預(yù)見的,也是可以根據(jù)人們的需要和現(xiàn)實的可能,包括人力、資金和技術(shù)條件進(jìn)行規(guī)劃的。
建國初期所進(jìn)行的“科學(xué)規(guī)劃”(實際上是否應(yīng)該說是“技術(shù)規(guī)劃”)得到了巨大的成功。原子彈爆炸了,火箭上天了,半導(dǎo)體工業(yè)建立起來了。但是這些技術(shù)成就,畢竟都是國際上已經(jīng)實現(xiàn)了的,因此也是可以規(guī)劃的,可以指日實現(xiàn)的。然而當(dāng)時在科學(xué)方面的學(xué)科規(guī)劃呢,由于不像技術(shù)方面那樣有硬指標(biāo)可供檢查,就有些說不清楚了。當(dāng)然我國的科學(xué)在解放以后取得了巨大的進(jìn)展,但是國際上的科學(xué)家也不是在原地踏步,與建國初期相比,我們現(xiàn)在和國際上科學(xué)先進(jìn)國家的差距是縮小了,還是擴(kuò)大了,這可能是一個見仁見智的問題了。
這一事實至少從一個方面說明了科學(xué)是難以進(jìn)行規(guī)劃的。20世紀(jì)50年代的學(xué)科規(guī)劃只不過是規(guī)劃了應(yīng)該在哪些方面進(jìn)行工作。回想半個世紀(jì)以來科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)實,有許多重要發(fā)展是當(dāng)時沒有預(yù)見到的,例如這幾十年來出現(xiàn)了許多新興的分支學(xué)科。如果我們不注意這些新發(fā)展而完全按照當(dāng)時的學(xué)科規(guī)劃進(jìn)行工作,我們就會蒙受很大的損失,就不會有今天的局面。1978年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)建立25周年之際,英國《自然》雜志記者采訪克里克教授,要他預(yù)測到20世紀(jì)末生物學(xué)可能取得的成就。克里克回答說科學(xué)發(fā)展是不可預(yù)測的,過去的預(yù)言家大多是以失敗而告終。他只是說,“我們現(xiàn)在見到的生物學(xué)問題,到20世紀(jì)末都可以解決,但是那時又會有新的問題出現(xiàn)。”現(xiàn)在看來他的預(yù)言也沒有完全實現(xiàn),例如癌癥問題,當(dāng)時在美國還是屬于有一定程度組織安排并限期解決的問題,到現(xiàn)在仍然沒有解決。克里克教授也是一位失敗的預(yù)言家。
技術(shù)上的發(fā)展在一定程度上是可以預(yù)見的,也完全是可以規(guī)劃的。特別是國際上已經(jīng)實現(xiàn)的技術(shù),我們做一個具體的規(guī)劃,安排一定的力量,經(jīng)過努力在一定時間內(nèi)完成是可以做到的。我國在20世紀(jì)50年代所制定的科學(xué)規(guī)劃中有關(guān)技術(shù)部分,都屬于這種情況。80年代在四位院士倡議下制定的發(fā)展高技術(shù)規(guī)劃,也屬于同樣性質(zhì),在總體上也同樣順利實現(xiàn)了。但是要實現(xiàn)國際上還從未實現(xiàn)過的技術(shù),特別是那些包含科學(xué)上尚未解決的問題的技術(shù),就很難預(yù)見何時可以實現(xiàn)了,例如核聚變能量利用問題。雖然時見全世界媒體的炒作,迄今也無法斷言何時可以實現(xiàn)。
在這個意義上說,科學(xué)發(fā)展難以預(yù)見,因此也難以規(guī)劃。我們可以做的也無非是和半個世紀(jì)以前一樣,勾劃出各個學(xué)科中的主攻方向而已。但是如前所說,科學(xué)發(fā)展有一定的不可預(yù)見性,我們現(xiàn)在看見的主攻方向是根據(jù)當(dāng)前的科學(xué)發(fā)展態(tài)勢所認(rèn)定的重要方向,若干年后整個科學(xué)發(fā)生變化,重要方向也會隨之變化。如果我們硬性規(guī)定什么可以做什么不可以做,就必然失去機(jī)會。我們認(rèn)定的主攻方向也必須隨時修正以適應(yīng)形勢的變化。試想20世紀(jì)90年代初,人類基因組全序列的測定還沒有提上日程時,我們?nèi)绻诋?dāng)時制定規(guī)劃,在生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)我們能夠預(yù)見到蛋白質(zhì)組學(xué),能夠預(yù)見到生物信息學(xué)嗎?
以認(rèn)識自然為目標(biāo)的科學(xué)研究特別是基礎(chǔ)研究由于探索性強(qiáng),結(jié)果一般難以事先預(yù)見,原創(chuàng)性強(qiáng)的技術(shù)研究也是如此。因此除可以明確總體研究方向外,常常難以事先設(shè)定具體的研究目標(biāo),難以事先規(guī)定進(jìn)度,或強(qiáng)求完成的日期。毋庸置疑,自然科學(xué)史中眾多重大突破都是自由探索的結(jié)果。從物理學(xué)上牛頓力學(xué)的建立,電的發(fā)現(xiàn)和電學(xué)基本定律的建立;化學(xué)上門捷列夫周期律的建立;生物學(xué)上細(xì)胞的發(fā)現(xiàn),孟得爾遺傳定律的建立等,都是自由探索的結(jié)果,這些都已經(jīng)在實際應(yīng)用中產(chǎn)生了眾所周知的巨大影響。類似的例子實在是舉不勝舉。在20世紀(jì)內(nèi)所有諾貝爾獎獲獎人中絕大部分都是由于在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中的自由探索而獲獎的。20世紀(jì)一百項重大事件中名列前茅的,像青霉素、半導(dǎo)體和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),曾分別獲1945年、1956年和1962年諾貝爾獎,這些也都是少數(shù)科學(xué)家自由探索的結(jié)果。而它們在實際應(yīng)用上的巨大影響已經(jīng)深入到我們每個人的生活中。近年來獲諾貝爾獎的基礎(chǔ)研究成果,如超導(dǎo)現(xiàn)象和新高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn),膽固醇代謝調(diào)節(jié),癌基因的發(fā)現(xiàn)等,仍然是少數(shù)科學(xué)家自由探索的結(jié)果,這些發(fā)現(xiàn)必將對21世紀(jì)人類文明產(chǎn)生巨大影響。
科學(xué)與技術(shù)的不可預(yù)見性
我們不是完全否定規(guī)劃的重要性,而只是指出科學(xué)和部分含有原始性創(chuàng)新的技術(shù)都有相當(dāng)程度的不可預(yù)見性。我們在制定規(guī)劃時務(wù)必充分認(rèn)識這一特征,規(guī)劃可以一方面指出方向,而在另一方面也必須同時鼓勵自由探索,不要在科學(xué)上設(shè)立,并且在規(guī)劃中留有充分的余地,以便在形勢發(fā)展時可以隨時修訂。
當(dāng)前在我國科學(xué)界流行的追趕國際科學(xué)發(fā)展熱點,體現(xiàn)在對設(shè)定項目的高強(qiáng)度支持,這對我國科學(xué)努力追蹤和趕上世界發(fā)展潮流是重要的。但同時也必須看到,設(shè)定熱點項目的多數(shù)已經(jīng)是全世界科學(xué)家辛勤工作了多年,有的項目年數(shù)已在萬篇以上,超過我國全年發(fā)表全部SCI論文總數(shù),要在這些國際上已經(jīng)充分開放的領(lǐng)域中有所突破的可能性就微乎其微了。當(dāng)然這決不是說我們不應(yīng)該進(jìn)入熱點領(lǐng)域,熱點領(lǐng)域的研究往往對科學(xué)發(fā)展有重要作用,進(jìn)入熱點領(lǐng)域,在熱點領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行工作以積蓄力量,對發(fā)展我國科學(xué)還是有重要作用的,我只是想強(qiáng)調(diào)在熱點領(lǐng)域內(nèi)取得突破的艱巨性可能更大一些。我還想強(qiáng)調(diào)的是我們必須看到自然科學(xué)的發(fā)展有一定的不可預(yù)見性,因此既要重視熱點領(lǐng)域,又要鼓勵在那些目前雖還不是熱點卻有廣闊發(fā)展前景的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中去進(jìn)行自由探索,對自由探索中已經(jīng)取得有意義進(jìn)展的項目,不僅不能予以限制,還要給以鼓勵和支持。二者的關(guān)鍵都在于有自己創(chuàng)新的學(xué)術(shù)思想,這樣才能在根本上有所創(chuàng)新和取得重大突破。沒有自己原創(chuàng)性的學(xué)術(shù)思想,不僅進(jìn)行自由探索寸步難行,進(jìn)入熱點領(lǐng)域也只能永遠(yuǎn)模仿或重復(fù)前人的工作,最多也不過為前人成果錦上添花而已。
科學(xué)和原創(chuàng)性技術(shù)的發(fā)展需要長期積累。自然科學(xué)的發(fā)展經(jīng)常是波浪式前進(jìn)的。在一段平穩(wěn)發(fā)展的時期之后,會出現(xiàn)一件重大突破性貢獻(xiàn)而給有關(guān)領(lǐng)域帶來一個飛速發(fā)展的時期,引起大量在有關(guān)領(lǐng)域工作者的密切關(guān)注,并涌入這一領(lǐng)域工作,造成一哄而起的局面,形成科學(xué)中的熱點,這在國際上也是常有的事。當(dāng)然我們應(yīng)該看到,一些熱點領(lǐng)域?qū)τ诳茖W(xué)長遠(yuǎn)發(fā)展有其內(nèi)在的重要性。因此,對于一個國家的科學(xué)發(fā)展而言,從全面布局考慮,安排適當(dāng)力量去追蹤熱點是必要的。但是我們又必須認(rèn)識到,在一件突破性貢獻(xiàn)發(fā)表之后,一些較為重要的后繼性工作,往往已經(jīng)在同一研究集體,或有密切關(guān)系的研究集體中醞釀已久或者已經(jīng)在積極進(jìn)行,并且在一個不太長的時期內(nèi)就會陸續(xù)發(fā)表。外來者,即使急起緊跟,也已經(jīng)落后了一個位相,在多數(shù)情況下,只能拾取一些殘羹剩飯而已。
在另一方面,我們也必須看到,突破性進(jìn)展常常不是一個偶然事件,而是經(jīng)過長期艱苦努力,大量工作積累的結(jié)果。不用說佩魯茲和肯特魯關(guān)于蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)分析的工作是經(jīng)過長期努力才開花結(jié)果的,就是沃森和克里克關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的重大突破,看似突然,實際上如果沒有劍橋關(guān)于X-射線衍射研究幾十年的積累和威爾金森等人長期關(guān)于DNA衍射數(shù)據(jù)的收集,這一突破也不可能從天而降。
1.傳統(tǒng)科學(xué)實驗教學(xué)中,由于學(xué)校條件的限制,學(xué)生探求知識的欲望往往不能得到很好的滿足,在信息技術(shù)環(huán)境下,它為學(xué)生提供了“探索、研究”的有利條件。合理借助多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)軟件,可創(chuàng)設(shè)虛擬仿真環(huán)境,讓學(xué)生不斷的探究和體驗,能將學(xué)生從機(jī)械、簡單、繁瑣的數(shù)據(jù)處理過程中解脫出來,讓他們有更充沛的精力和更多的時間用在創(chuàng)造力的培養(yǎng)方面。由于現(xiàn)代教育技術(shù)表現(xiàn)手段有多樣化的特點,學(xué)生能在動態(tài)情景空間中讀取數(shù)據(jù)、觀察現(xiàn)象、探索和發(fā)現(xiàn)研究對象之間的數(shù)量變化關(guān)系。增添了學(xué)生自身的能動性、自覺性。喚起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。激活并訓(xùn)練了學(xué)生的探索研究的能力,既促進(jìn)了學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展,又改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。
2.農(nóng)村小學(xué)由于教育經(jīng)費不足,利用多媒體可以使教學(xué)過程得到控制。它使數(shù)據(jù)采集更精確、更理想、更智能化,還解除了實驗者繁重的勞動,同時解決了學(xué)校經(jīng)費的不足這一難題。
3.信息技術(shù)的應(yīng)用,更大程度的顯示了它的自由性和開方性,將學(xué)生帶入無比遼闊的世界。要使“靜”態(tài)變成“動”態(tài)、“微觀”變成“宏觀”、“高速”變“低速”、“連續(xù)”變“定格”,只有通過多媒體來實現(xiàn)。虛擬實驗、同步錄像,它能使許多看不見、摸不著的變化變成有“形”、有“聲”、有“色”的事物,能變抽象為直觀,變講不清道不明為“一目了然”。它可以多次重復(fù)模擬自然實驗過程,再次呈現(xiàn)自然現(xiàn)象。用慢鏡頭對科技實驗過程加以分析,既有實驗的真實性,又有頻閃照片的特征。在教學(xué)中,若將多媒體和真實的實驗有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生的科學(xué)研究活動不限于課堂上,實現(xiàn)學(xué)習(xí)空間的拓展。
二、信息技術(shù)與學(xué)科課程整合的方法
信息技術(shù)與科學(xué)課程整合的目的,它能給科學(xué)課堂教學(xué)帶來豐富的教學(xué)資源,拓展了教學(xué)模式。補(bǔ)充傳統(tǒng)教學(xué)的不足,它將過去傳統(tǒng)的、靜態(tài)的、封閉的課堂變成了現(xiàn)代的、動態(tài)的、開放的教學(xué)模式。但也不能應(yīng)完全丟掉傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢,更不能過多、無限制地使用信息技術(shù)手段取代科學(xué)實驗。
1.邊遠(yuǎn)山區(qū)的教育長期以來,受以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)得限制,束縛了學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)。尤其是抑制了孩子們的創(chuàng)新思想和創(chuàng)新能力。因此,利用信息技術(shù)整合學(xué)科課程,把培養(yǎng)創(chuàng)新思想和創(chuàng)新能力,促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展作為教育的基本出發(fā)點,建立一種能夠充分體現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知主體作用的新型教學(xué)結(jié)構(gòu)。因而,也改變了傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)。
2.將信息技術(shù)和傳統(tǒng)的教學(xué)有機(jī)結(jié)合,信息技術(shù)是提高課堂教學(xué)效果的有效手段。但不是簡單地把信息技術(shù)僅僅作為輔助教師用于演示的工具,而是要實現(xiàn)信息技術(shù)與教學(xué)的“融合”,更重要的是所表達(dá)的一種新的教育理念。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的科學(xué)教學(xué)如果僅停留在搜集、加工、交流信息這一層面,是永遠(yuǎn)不夠的。因此,我們必須把信息技術(shù)所具有的信息量大、方便快捷等優(yōu)勢與傳統(tǒng)教學(xué)的板書、面對面情感交流等長處有機(jī)地融合起來。為學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會展示學(xué)習(xí)成果。所以,要注重將“傳統(tǒng)”與“現(xiàn)代”有機(jī)地融合。
3.在教學(xué)過程中最核心問題是如何利用好教學(xué)資源,因為教師的自身知識和教材上呈現(xiàn)的教學(xué)資源是非常有限的,所以,現(xiàn)代信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)恰恰彌補(bǔ)這在一不足。它有豐富的教學(xué)資源可以利用,在互聯(lián)網(wǎng)上有著許多專門的科普宣傳、科技博覽等網(wǎng)站。它不但給我們提供了最新的研究成果和珍貴史料,而且向我們展示了古今中外的科學(xué)奧秘,以及過去、現(xiàn)在乃至未來科技發(fā)展動態(tài)等信息。這樣既豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容,拉近了科學(xué)與現(xiàn)實生活的距離,又增強(qiáng)了科學(xué)課教師教學(xué)引導(dǎo)作用以及學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。也就解決科學(xué)課程教材上的教學(xué)資源非常有限的問題。同時,也解決不受時空限制,資源共享,快速靈活的信息獲取,豐富多樣的交互方式。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境。打破地區(qū)界限的協(xié)作交流。
4.從演示實驗方面看,有些科學(xué)現(xiàn)象或科學(xué)過程無法直接用實驗演示,一些科學(xué)過程不能作定量研究,一定程度上造成學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象和過程沒有感性認(rèn)識,理解比較困難。信息技術(shù)可以突破傳統(tǒng)實驗儀器的局限性,對那些難以觀察到的、復(fù)雜、困難的實驗進(jìn)行模擬和再現(xiàn),成為常規(guī)實驗的補(bǔ)充,把兩者有機(jī)結(jié)合起來,教學(xué)會收到事半功倍的效果。擺脫實驗的局限性。
三、信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)整合的過程中應(yīng)注意的問題
1.整合過程中要實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)變,即教師角色的轉(zhuǎn)變和課堂教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,整合過程中首先要轉(zhuǎn)變教師的教育觀念。要打破以往以學(xué)科知識為中心的教學(xué)觀,改變教師講學(xué)生聽的固定教學(xué)方式及學(xué)生被動接受知識的學(xué)習(xí)方式。在整合過程中應(yīng)采用多種形式課堂教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和實踐能力。通過使用先進(jìn)的信息技術(shù)及多媒體網(wǎng)絡(luò),來提高教師教學(xué)熱情和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。形成教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間交互式的信息技術(shù)教學(xué)環(huán)境。
2、信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用,教師不忘其作用是輔助教學(xué),是利用它來揭示知識的形成及來龍去脈,讓人感到生動、形象、真實,讓學(xué)生易于接受。但不要過多的使用課件,使之成了講課的主體,而教師則成了課件的輔助工具,起的作用只不過是電腦的操作者。如果這樣其作用就本末倒置。在教學(xué)中教師要注意發(fā)揮學(xué)生的主動性和積極性,做到師生互動,人機(jī)交流。因此,電化教學(xué)手段不能完全替代教師,教師不是機(jī)械的操作者。
3.有效利用好多媒體,關(guān)鍵是一節(jié)課利用多媒體的教學(xué)形式,可以利用一個教學(xué)片斷,一個具體事例,解決一個知識點,一個具體問題,這樣的簡單課件也同樣是一個好課件。因為小學(xué)生在40分鐘的時間里,能夠接觸和理解的知識和要培養(yǎng)的能力是有限度的,如果超過了這個限度,更多的信息會造成學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的下降。因此,在教學(xué)中,要科學(xué)地控制信息量,將多媒體技術(shù)當(dāng)做達(dá)到教學(xué)目的的一個手段,來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī),圍繞教學(xué)重、難點,組織學(xué)生分組合作學(xué)習(xí)。從而找到信息技術(shù)與本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的最佳結(jié)合點。
4.在信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)整合過程中,學(xué)生主體性的發(fā)揮尤為重要。因此,教師在信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)整合的過程中,可根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計一定的信息量。只要增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的探究欲望,從而取得很好的教學(xué)效果。所以,信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)整合要注意體現(xiàn)學(xué)生的主體性。發(fā)揮各種設(shè)備的潛力,實施高質(zhì)量和高效率的教育教學(xué),從而實現(xiàn)教學(xué)過程的最優(yōu)化。
對于當(dāng)前社會的現(xiàn)實,其實與中國幾千年的社會變遷、歷史發(fā)展、文化氣息特點等哲理體系因素密不可分,更與在那長時間處于生產(chǎn)力相對低下,科技科研都十分匱乏的現(xiàn)實社會落后息息相關(guān)。在中國的漫長的歷史長河中,無論其怎樣改朝換代,孔孟之儒,老莊之道,諸子百家的哲理與思想貫穿其中,影響至今。尤以儒理之風(fēng)更盛。囊括概之,中國哲學(xué)思想我認(rèn)為更貼近于入世之說。在那個信息閉塞,交通不便,在相對缺少物資的農(nóng)耕經(jīng)濟(jì)社會時代,普通大眾更加注重于人倫與世務(wù),在哲人世賢的思想與價值體系中關(guān)注更多的是社會而非宇宙。人們談得更多的是政治,講得更多的是道德,行得更多的是仁義禮智信。普通平凡之人熱心于人倫日用,文達(dá)賢士更多傾注于禮義堯賢。古時的國人他們順應(yīng)自然,遵從自然,人們更多的是停留于現(xiàn)象的總結(jié),而缺少深入的系統(tǒng)研究。人們沉于其自然淳樸天真之中,很容易滿足。他們不想變化,也無從想象變化(相對西方而言)。
在古時的中國曾經(jīng)也有不少著名的創(chuàng)造發(fā)明,甚至更優(yōu)于且領(lǐng)先于西方,但我們常常看到,他們不是受到鼓勵,使這些創(chuàng)造發(fā)明推而廣之,反而認(rèn)為與世俗相悖,被認(rèn)為是有違于人倫,被當(dāng)成是異端邪說,從而導(dǎo)致在應(yīng)用過程中受到阻撓甚至處罰。千百年來形成的中庸思想又致使古人缺少西方那種敢于用科學(xué)與宗教神治進(jìn)行抗?fàn)幍木瘛R蚨谀锹L的歷史長河里,科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常緩慢,自給自足的農(nóng)耕社會形態(tài),以致于物資的相對稀少而平均。當(dāng)然也受制于君臣之禮,王宮達(dá)貴們的物欲橫流為世人之遙不可及。所以孔子曰:智者樂水,仁者樂山。所以在科技并不發(fā)達(dá)的情況之下,在那個時代即使沒有完備的制度體系,絕大多數(shù)人們都能在儒家文化的熏陶之下守綱常,更守得住道德的約束與底線,都能有良知的自我堅守與反省。中國近代,受制于自身千年封建思想桎梏,閉關(guān)自守,思想僵化,系統(tǒng)性的科學(xué)研究一片空白,技術(shù)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)狀況都十分落后,導(dǎo)致備受西方的,屈于鄰國的滋擾和欺侮。人們?yōu)榱巳粘5纳睿镜纳妫麄兡懶∨率拢鎭眄樖埽试概郏瑹o心抗?fàn)帯T谝欢翁厥獾臍v史環(huán)境里,甚至出現(xiàn)了君臣不分,夫妻可以反目,父子可以結(jié)仇等諸多違古之綱常今之道德的不正常社會形態(tài),這種對知識的不尊重,對科技的不重視,對社會的無綱無常之世風(fēng),對整個中華民族和每個國人都帶來了極大的傷害,對國人的精神世界和價值觀帶來極其巨大的沖擊,于至今天乃至未來較長一段時間仍有深刻的影響。
近三十年來,隨著國門的打開,改革開放政策堅持不懈的執(zhí)行,特別在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,科技領(lǐng)域不斷發(fā)展,使中國經(jīng)濟(jì)步入調(diào)整發(fā)展和擴(kuò)張階段,空前的發(fā)展速度和巨大的成就為世人所矚目。隨著信息互聯(lián)時代的來臨和知識經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展,使國人壓抑多年的創(chuàng)新創(chuàng)造激情和對財富的渴望爆發(fā)與追求,使中國的經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展進(jìn)入到了一個全新的時代。它的突然來到,使人們始料不及,讓人們對價值三觀與財富認(rèn)知受到了無比巨大的沖擊。這種過度的財富聚集與過快過熱的經(jīng)濟(jì)發(fā)展讓曾經(jīng)飽受落后與苦難的民族與國人無所釋從。導(dǎo)致人們的價值觀與認(rèn)知過度市場化、經(jīng)濟(jì)化、功利化,面對倒在路邊的老人、摔倒的小孩,有無動于衷的,有擔(dān)心做了好事被訛的,因此出現(xiàn)了沒人敢扶,沒人敢施于援手,即使扶了、救了也要尋找證人證實自己的行為是救人而非肇事者,這些事例在各個城市中早已屢見不鮮。這是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展之下,人們對財富過度狂熱和過快積聚而導(dǎo)致道德的淪喪,甚至人性的的泯滅。科學(xué)與技術(shù)發(fā)展催使了經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展,但與之配套滯后的社會制度、保障體系、監(jiān)督體系的不健全不完善,使人們的價值認(rèn)知形成了較大的反差。良知的喪失,信仰、誠與信的缺失造成了人們心態(tài)與思想的道德盲區(qū)。很多人為了成功,他們可以沒有原則,可以不擇手段,可以沒有底線。社會形態(tài)的不健康,人性的扭曲這總讓人感受到莫名失落與無奈。好在我們已開始有所覺解,正在樹立科學(xué)發(fā)展的觀念,反思當(dāng)下社會之形態(tài),反省當(dāng)下人們之作為。喚不再犧牲環(huán)境、呼不再浪費資源,根除盲目大搞形象工程,打破GDP片面崇拜,倡導(dǎo)綠色經(jīng)濟(jì),低碳發(fā)展。建立人與社會,人與環(huán)境與自然的和諧相處、持續(xù)健康有序發(fā)展。
過去,科學(xué)更多地是對自然現(xiàn)象的一種總結(jié)與歸納。時至今日,科學(xué)更多地去探索現(xiàn)象,去發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)與內(nèi)在的規(guī)律,更不斷加大對未知領(lǐng)域的研究與探索,以至于最終的是開發(fā)與利用。科技的發(fā)展與運用揭示了自然內(nèi)部與外部大宇宙的本質(zhì),用實踐與行為詮釋真理。當(dāng)前科技的綜合研究與開發(fā)利用前所未有,用科技去創(chuàng)造財富已是勢在必行,更是勢不可擋,而同時科技為我們揭示事物的本來面目提供依據(jù)。財富或許讓人心智有所變化,科技卻能使人回歸自然。人們運用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),科學(xué)的管理方式去創(chuàng)造無限的財富,也可以擁有與支配的絕對權(quán)力。但真正使用的時間與精力總是有限的,沒有了科學(xué)與技術(shù),社會的發(fā)展就會受到約束或停滯,在科學(xué)與技術(shù)不僅推動社會的發(fā)展與進(jìn)步,更讓我們看到事物的本身,也使人明德知事,使我們的內(nèi)心更加光明,使我們的認(rèn)知與價值真正回歸人性的自然。在當(dāng)今科學(xué)與技術(shù)飛速發(fā)展的今天,在當(dāng)今這個信息大爆炸的時代,在當(dāng)今這個大數(shù)據(jù)應(yīng)用時代,對于當(dāng)下的中國面對這樣一個突然突顯的特殊階段,是用文理引之?或以法律束之?給我們有太多的思考。王守仁在一段話中提到:人心是天淵,無所不賅,原是一個天,只為私欲障礙,則天之本體失了.....如念念致良知,將此障礙窒塞,一齊去盡,則本體已復(fù),便是天淵了。科技發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì),本質(zhì)使人了然于心。一個明德明世明了之人既覺解于已,更覺解于社會,其認(rèn)知與價值觀必將超越自我,必然正其義不謀其利,明其道不計其功也!
作者:周世海 單位:四川明星電力股份有限公司
1數(shù)據(jù)智能分析師培養(yǎng)
就業(yè)前景分析方面,谷歌首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家哈爾•瓦里安預(yù)計,未來即將出現(xiàn)一類新型的專業(yè)人才和職業(yè)崗位——數(shù)據(jù)科學(xué)家,當(dāng)然數(shù)據(jù)智能分析師也會應(yīng)運而生。現(xiàn)下時代是數(shù)據(jù)時代,甚至稱之為大數(shù)據(jù)時代,企事業(yè)單位面臨大量數(shù)據(jù)如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、醫(yī)療數(shù)據(jù)、能源數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)等,實際應(yīng)用中普遍遇到分析能力弱、噪聲數(shù)據(jù)多、缺少分析方法、分析軟件能力差、模型可信度低等問題,其主要原因在于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法不能滿足需要,而數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、模式識別技術(shù)、知識發(fā)現(xiàn)等智能技術(shù)可以為數(shù)據(jù)智能分析方法與工具提供技術(shù)支撐。2014年4月24日,百度高級副總裁王勁在第4屆“技術(shù)開放日”上正式宣布推出“大數(shù)據(jù)引擎”,數(shù)據(jù)智能概念由此產(chǎn)生。數(shù)據(jù)智能分析是指通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、模式識別與分析、知識發(fā)現(xiàn)等技術(shù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和挖掘,提取隱藏在數(shù)據(jù)中有價值的信息和知識,從而尋求有效解決方案及決策支持預(yù)測。目前社會急需懂得智能技術(shù)的各層次數(shù)據(jù)智能分析人才,可以預(yù)計,熟練掌握智能技術(shù)的數(shù)據(jù)科學(xué)家、數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)挖掘人員將有廣闊的用武之地。培養(yǎng)手段探索方面:①以“點—線—面”結(jié)合的方式橫向縱向設(shè)置課程群,面向數(shù)據(jù)智能分析,以案例為導(dǎo)向貫穿“線”上的各關(guān)節(jié)點課程,比如以數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課(線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、數(shù)學(xué)分析)大類專業(yè)課(程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫技術(shù))數(shù)據(jù)智能分析專業(yè)課(數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、多維數(shù)據(jù)分析)為主線,理論與實踐齊頭并進(jìn);②立足培養(yǎng)“計算技術(shù)+智能信息+知識技術(shù)”的高級數(shù)據(jù)分析師,理論學(xué)習(xí)—隨課實驗—集中實踐—科技活動—企業(yè)實習(xí)—畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)配合,“資格認(rèn)證—競賽獲獎—獎學(xué)資助”激勵培養(yǎng);③以大數(shù)據(jù)智能分析為契機(jī),積極培養(yǎng)本科生的大數(shù)據(jù)計算思維和認(rèn)知能力,使其掌握大數(shù)據(jù)智能分析方法、機(jī)器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘工具和開發(fā)環(huán)境。政策導(dǎo)向分析方面:建議中國計算機(jī)學(xué)會與中國商業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù)分析專業(yè)委員會等機(jī)構(gòu)緊密協(xié)調(diào)合作,設(shè)立適應(yīng)新時代社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“數(shù)據(jù)智能分析師”認(rèn)證[6],當(dāng)然將大數(shù)據(jù)智能分析納入計算機(jī)水平考試的可選項也是當(dāng)前的一種解決方案,提高智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)社會認(rèn)可度,增強(qiáng)本專業(yè)學(xué)生的歸屬感,更好地培養(yǎng)各層次的數(shù)據(jù)智能分析人才。
2創(chuàng)新型智能技術(shù)人才培養(yǎng)
智能科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展與計算機(jī)技術(shù)幾乎同時起步,但其進(jìn)展比計算機(jī)技術(shù)要慢許多,根本問題在于高級智能的載體——“人腦”是世界上最復(fù)雜的系統(tǒng),人類對它的認(rèn)識和了解仍然處于初級階段。近年來通過智能技術(shù)解決實際應(yīng)用問題有了長足進(jìn)步,國內(nèi)已相繼有20多所高校面向市場變化和未來需求,自2004年以來陸續(xù)開辦了智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)。盡管大多數(shù)智能技術(shù)的理論基礎(chǔ)還不完備,但實際應(yīng)用的強(qiáng)勁需求與問題解決能力超越了薄弱理論基礎(chǔ)的約束。本專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容與課程實踐都適合教師與學(xué)生以研究者的身份參與到“教”與“學(xué)”的活動之中。1)研究型教學(xué)。蓬勃發(fā)展中的智能技術(shù)需要教師啟發(fā)式、創(chuàng)造式、批判式地“教”,學(xué)生也要創(chuàng)造式、批判式地“學(xué)”。教與學(xué)要能夠從研究思維、問題探索、模型改進(jìn)、算法優(yōu)化、腦認(rèn)知和自然智能指導(dǎo)的角度推進(jìn)教學(xué)活動,進(jìn)行創(chuàng)新性教學(xué)和研究型學(xué)習(xí)。教學(xué)實踐活動中應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生半監(jiān)督式學(xué)習(xí)與自監(jiān)督學(xué)習(xí)為主導(dǎo),鼓勵引導(dǎo)深度學(xué)習(xí),經(jīng)典案例、前沿講座、討論探索貫穿課堂教學(xué),課程考核注重創(chuàng)新科技實踐、問題探索、課程內(nèi)容探索、課程研究性專題報告、以課程為基礎(chǔ)的作品開發(fā)等創(chuàng)新效果和教學(xué)效果。2)“研究型分組”培養(yǎng)。智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)開辦時間不長,成熟教材不多,課程體系需要不斷適應(yīng)學(xué)生和社會的需求做出調(diào)整,又加上智能科學(xué)專業(yè)課程本身的發(fā)展探索與實際應(yīng)用現(xiàn)在處于同步發(fā)展階段,決定了專業(yè)老師大力推進(jìn)“研究型班級教學(xué)”,在教學(xué)過程中實施“大班基礎(chǔ)講授”+“小班研究型討論”+“小組探索型課題實施與報告”的教學(xué)體系,同時來自相關(guān)研究方向的研究生也作為助教協(xié)助專業(yè)老師對小班(組)課題討論進(jìn)行引導(dǎo)。3)科研訓(xùn)練提高學(xué)習(xí)積極性。大類培養(yǎng)模式下實施科研訓(xùn)練引導(dǎo)學(xué)習(xí),大一、大二年級主要學(xué)習(xí)公共基礎(chǔ)課程和大類專業(yè)基礎(chǔ)課程,其中的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課,如線性代數(shù)、高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計、離散數(shù)學(xué)等,由于缺乏實際應(yīng)用案例支撐,很多學(xué)生會懷疑這些知識在將來本專業(yè)學(xué)習(xí)中的用處,課堂課后處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài),個別學(xué)生還會由于認(rèn)識滯后,產(chǎn)生厭學(xué)情緒甚至放棄基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí),以致于專業(yè)分流后表現(xiàn)為學(xué)習(xí)能力嚴(yán)重不足。通過吸收本科生參加科學(xué)創(chuàng)新實踐和科技活動,使他們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識能夠用來解決實際問題,有利于提高本科生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的積極性,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。同時,教師也能從中發(fā)現(xiàn)部分優(yōu)秀本科生的創(chuàng)新潛力和研究能力,激發(fā)他們科學(xué)研究的興趣,引導(dǎo)他們把智能科學(xué)技術(shù)作為研究方向并致力于攻讀相關(guān)方向碩士研究生、博士研究生,進(jìn)一步強(qiáng)化其科學(xué)創(chuàng)新能力,勢必會使其獲得高水平創(chuàng)新性成果。大類培養(yǎng)模式下強(qiáng)化專業(yè)教育與實踐,專業(yè)老師要積極主動引導(dǎo)學(xué)生,變被動地等待學(xué)生選專業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)槲齼?yōu)質(zhì)學(xué)生,以大二上學(xué)期為主要時間點,引導(dǎo)大類專業(yè)學(xué)生對特色專業(yè)的興趣,通過科學(xué)研究和學(xué)生科技活動吸引選拔學(xué)生進(jìn)科研團(tuán)隊,同時實施科研成果進(jìn)課堂、進(jìn)教材、進(jìn)學(xué)生活動。專業(yè)教師、班導(dǎo)師可宣講專業(yè)特色和就業(yè)前景,指導(dǎo)本科生申請大學(xué)生科研訓(xùn)練計劃、參加科技競賽、開發(fā)智能技術(shù)特色作品。大類培養(yǎng)模式下實施科研訓(xùn)練計劃,需要本科生積極主動地理解大類下各子專業(yè)的特點和特色,結(jié)合自己的興趣愛好和實際情況,在大類培養(yǎng)結(jié)束時分流到各特色專業(yè)。因此,本科生參加科研實踐和專業(yè)科技活動的時間點很重要,從大一結(jié)束后的暑假開始,一直延續(xù)到本科畢業(yè),同時實施“泛畢業(yè)設(shè)計”(即大二選方向并實施課題基礎(chǔ)儲備,大三實施課題,大四結(jié)合專業(yè)實習(xí)完善畢業(yè)設(shè)計)[3],這樣既充分利用了本科生大二大三充裕的課后時間,也緩解了大四本科生面臨就業(yè)、考研、出國等問題的突出矛盾。
3智能系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)
智能技術(shù)已成為當(dāng)前技術(shù)革命創(chuàng)新的源泉,智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等各領(lǐng)域,比如2014年11月2日開始處女航的皇家加勒比郵輪公司“海洋量子號”郵輪也因為大規(guī)模運用了高科技智能系統(tǒng)而號稱“世界上第一艘智能郵輪”。智能系統(tǒng)是建立在“智能技術(shù)+計算技術(shù)”基礎(chǔ)上,結(jié)合了控制技術(shù)、信息技術(shù)的軟硬件系統(tǒng)。智能系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)目標(biāo)是社會急需的智能系統(tǒng)開發(fā)工程師,其從事的工作主要包括智能系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、維護(hù)、運營、服務(wù)及相關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)。為了適應(yīng)智能系統(tǒng)開發(fā)人才的培養(yǎng),應(yīng)該建設(shè)智能終端實驗平臺、計算智能實驗平臺、腦認(rèn)知實驗平臺、高性能計算平臺等人才培養(yǎng)基地與實訓(xùn)基地,推進(jìn)實施智能終端軟件開發(fā)技術(shù)、智能系統(tǒng)應(yīng)用課程設(shè)計、智能系統(tǒng)與工程課程設(shè)計、智能游戲開發(fā)與設(shè)計、人機(jī)交互系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計等教學(xué)實踐活動。
4復(fù)合型智能技術(shù)人才培養(yǎng)
智能科學(xué)與技術(shù)是一門綜合學(xué)科,智能技術(shù)也廣泛應(yīng)用到智能交通、智慧城市建設(shè)、電子信息、信息安全、電子政務(wù)、電子商務(wù)、工業(yè)制造、教育、醫(yī)療、管理、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、國防現(xiàn)代化等眾多領(lǐng)域,需要大量復(fù)合型智能技術(shù)人才。筆者認(rèn)為,以下4條措施是智能科學(xué)與技術(shù)新興專業(yè)培養(yǎng)復(fù)合型人才切實可行的培養(yǎng)方案:①充分發(fā)揮大類培養(yǎng)特色明顯的人才培養(yǎng)優(yōu)勢,開放“全校特色專業(yè)選修課”,跨專業(yè)、跨學(xué)院科教團(tuán)隊,與大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃融合,重點培養(yǎng)學(xué)生的綜合性、復(fù)合性、應(yīng)用性;②引導(dǎo)并嚴(yán)格要求B學(xué)分課程學(xué)習(xí),特別是設(shè)計規(guī)劃實施好“科技創(chuàng)新”、“文體活動”、“技能認(rèn)證”、“企業(yè)實習(xí)”、“暑期社會實踐”等綜合能力提高計劃;③交叉融合辦好本科生二專業(yè),鼓勵學(xué)有余力的本科生對知識的渴求,允許學(xué)生在本專業(yè)的基礎(chǔ)上再輔修另一個專業(yè),并提供配套措施,保證二專業(yè)學(xué)生能獲得優(yōu)質(zhì)教育,發(fā)揮學(xué)科交叉融合優(yōu)勢,使本科生形成寬廣深厚的知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)有特色的智能科學(xué)技術(shù)專業(yè)復(fù)合人才;④通過與企業(yè)橫向合作,建立校企實訓(xùn)基地,緊跟企業(yè)和市場需求,與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用人才。
5結(jié)語
小學(xué)階段高年級學(xué)生的思維發(fā)展仍以形象思維為主,所以對較為抽象的科學(xué)概念、規(guī)律等往往感到難以理解;而利用信息技術(shù)的模擬功能,就可將一些抽象的科學(xué)概念模型化、具體化,很受學(xué)生的歡迎。例如,在“光的反射”教學(xué)中,可利用多媒體課件動態(tài)地展示平面鏡成像的過程。具體過程為:畫面上呈現(xiàn)從物某一點S射出兩柱光線到達(dá)平面鏡,再經(jīng)平面鏡反射形成反射光線進(jìn)入人眼,并生成兩柱反射光線,其反向延長線相交于一點,即為S的虛像S′。同理,物體上其他各點也分別像上面那樣生成虛像點,這些虛像點合在一起即在平面鏡中呈現(xiàn)出整個物體的虛像。這樣,就將較為抽象的平面鏡成像原理以課件形式形象而直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前,學(xué)生能輕松地認(rèn)識和理解平面鏡成像原理。上述做法能幫助學(xué)生降低想像思維難度,促其在腦中形成直觀的認(rèn)知模型和建立相關(guān)科學(xué)概念,從而增強(qiáng)對相關(guān)知識的認(rèn)識和理解。
二、利用“縮放”功能,實現(xiàn)對宏觀和微觀事物的有效觀察
對宏觀和微觀事物的觀察活動是小學(xué)科學(xué)教學(xué)不可或缺的內(nèi)容,而利用信息技術(shù)的“縮放”功能可以克服傳統(tǒng)教學(xué)觀察不全面、可見度不足的問題。例如,在“微小世界”教學(xué)中,若采用光學(xué)顯微鏡,則其放大倍數(shù)有一定限度;而改用多媒體投影儀將電子顯微鏡和掃描隧道顯微鏡拍攝的細(xì)節(jié)圖像呈現(xiàn)給學(xué)生,則其很容易就看清楚“微小世界”了。上述例證表明,信息技術(shù)可使學(xué)生對觀察對象有更全面、更清晰的認(rèn)識,從而收到好的教學(xué)效果。
三、利用“超時空”功能,創(chuàng)設(shè)科學(xué)教學(xué)情境
在小學(xué)科學(xué)課教學(xué)中,教師可利用信息技術(shù)的“超時空”功能,輕易地營造、呈現(xiàn)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生探究科學(xué)問題的熱情,達(dá)到震撼其內(nèi)心、改變其認(rèn)知的效果。例如,在進(jìn)行簡單電路教學(xué)時,教師可用多媒體呈現(xiàn)流光溢彩的城市夜景、璀璨迷人的圣誕樹,以利于激趣設(shè)疑;再用兩個設(shè)問(“是什么使夜間城市如此美麗?是什么使圣誕樹如此璀璨迷人”)引導(dǎo)學(xué)生直奔主題,從而將注意力集中到該節(jié)課的研究內(nèi)容上。
四、利用“快速信息反饋”功能,及時糾正學(xué)習(xí)中的偏差
在小學(xué)科學(xué)課教學(xué)中,利用信息技術(shù)“快速信息反饋”功能可實現(xiàn)及時的教學(xué)反饋,克服常規(guī)教學(xué)難以及時反饋的局限性。例如,在“觀察校園里的大樹”一節(jié)教學(xué)中,教師可收集一部分學(xué)生所畫大樹的簡圖,然后選擇幾幅典型畫圖加以展示、點評,這樣,就能使學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)觀察時的畫圖與美術(shù)畫圖是有區(qū)別的,即科學(xué)簡圖要盡可能地客觀反映事物的主要特征。
五、利用“漫長和瞬間”的時間轉(zhuǎn)換功能,能在短時間內(nèi)輕松呈現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)實中“漫長”的變化過程
在小學(xué)科學(xué)課教學(xué)中,利用信息技術(shù)制作的課件能在短時間內(nèi)將事物的變化過程快速地呈現(xiàn)給學(xué)生。例如,在進(jìn)行“植物的生長變化”教學(xué)時,學(xué)生經(jīng)歷的觀察周期都較長,往往受各種因素的干擾而產(chǎn)生觀察不連續(xù)、認(rèn)知缺失等問題。對此,利用課件就能在較短時間內(nèi)模擬展示出植物從種子發(fā)芽、生長發(fā)育、開花結(jié)果、衰老死亡的生命歷程,幫助學(xué)生對植物的生命周期有一個更全面且連續(xù)的認(rèn)知。
六、利用“因特網(wǎng)”功能,擴(kuò)充科學(xué)教學(xué)資源,因材施教,實現(xiàn)個性化發(fā)展
論文摘要:信息技術(shù)是一種技術(shù)手段,既應(yīng)用于教師的教,又適用于學(xué)生的學(xué)。如何將信息技術(shù)手段運用于教學(xué),我們就此進(jìn)行探討
一、信息技術(shù)與課程整合的內(nèi)涵
信息技術(shù)與課程整合的本質(zhì)與內(nèi)涵是要求在先進(jìn)的教育思想、理論的指導(dǎo)下,把計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具與情感激勵工具、豐富教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具,并將這些工具全面地應(yīng)用到各學(xué)科教學(xué)過程中,使各種教學(xué)資源、各個教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié),經(jīng)過整理、組合,相互融合,在整體優(yōu)化的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聚集效應(yīng),從而促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式的根本變革,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐能力的目標(biāo)。
信息技術(shù)是一種技術(shù)手段,既應(yīng)用于教師的教,又適用于學(xué)生的學(xué);既是輔助教學(xué)的演示工具,又是學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具。整合要以系統(tǒng)論的觀點為指導(dǎo),綜合應(yīng)用傳統(tǒng)媒體與信息媒體,使二者各揚其長、相互補(bǔ)充。整合要讓信息服務(wù)于課程,以更好地完成課程目標(biāo):又以學(xué)生個體符合時代需要的和諧發(fā)展為目的,讓學(xué)生充分接觸、使用信息技術(shù),以信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
二、信息技術(shù)與課程整合的基本要求
課程整合的教學(xué)模式是我國面向21世紀(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的新視點,它與傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)有一定的交叉性、繼承性、綜合性,并具有相對獨立特點的教學(xué)類型。它的研究與實施為學(xué)生主體性、創(chuàng)造性的發(fā)揮創(chuàng)設(shè)了良好的基礎(chǔ),使學(xué)校教育朝著自主的、有特色的課程教學(xué)方向發(fā)展。課程整合將信息技術(shù)看作是各類學(xué)習(xí)的一個有機(jī)組成部分,它主要在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)活動中有機(jī)結(jié)合使用信息技術(shù),以便更好地完成課程目標(biāo)。它強(qiáng)調(diào)在利用信息技術(shù)之前,教師要清楚學(xué)科教學(xué)的需求,設(shè)法找出信息技術(shù)在哪些地方能提高學(xué)習(xí)效果,使學(xué)生完成那些用其他方法做不到或做不好的事。其基本要求是:第一、課程整合是以各種各樣具體學(xué)科的任務(wù)或?qū)W科任務(wù)包含其中的真實性的情景問題開展信息技術(shù)與其他學(xué)科相聯(lián)系的橫向綜合的教學(xué),使學(xué)生置身于提出問題、思考問題、解決問題的動態(tài)過程中進(jìn)行學(xué)習(xí)。通過一個或幾個任務(wù),把相關(guān)的各學(xué)科知識和能力要求作為一個整體,有機(jī)地結(jié)合在一起。學(xué)生在完成任務(wù)的同時,也就完成了所需要掌握的學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)。但這一切都需精心構(gòu)思和設(shè)計。如何與信息技術(shù)整合,這是最值得討論的一個問題。例如,自然學(xué)科的教學(xué)與信息技術(shù)的整合就不同于其它學(xué)科在利用信息技術(shù)時可以利用豐富的視、聽等多媒體效果刺激學(xué)生的感官,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如果在教學(xué)中一味利用視聽刺激,久而久之學(xué)生必然產(chǎn)生厭倦情緒,反而不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。自然學(xué)科有其自身的魅力,也就在于探索學(xué)習(xí)者未知的知識領(lǐng)域,因此信息技術(shù)的利用,還需要教師不斷改進(jìn)教學(xué)設(shè)計,利用“問題”吸引學(xué)生,達(dá)到激發(fā)興趣的目的。
第二、課程整合要求學(xué)生學(xué)習(xí)的重心不僅僅放在學(xué)會知識上,而是轉(zhuǎn)到學(xué)會學(xué)習(xí)、掌握方法和培養(yǎng)能力上。學(xué)生利用信息技術(shù)解決問題的過程,是一個充滿想象、不斷創(chuàng)新的過程,同時又是一個科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、有計劃的動手實踐過程,它有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。所以在設(shè)計教學(xué)任務(wù)時就必須給予學(xué)生自由、獨立思考的時間。用粉筆加黑板的傳統(tǒng)教具,教師在黑板上板書是需要一定的時間的,這一段時間正是學(xué)生審題、思考的時間,利用信息技術(shù)后,往往出現(xiàn)這樣的情況:教師認(rèn)為把許多東西都呈現(xiàn)給學(xué)生了,很快就過去了,沒有給學(xué)生以思考的時間,表面上看整堂課信息量大,學(xué)生反映良好,其實由原來的“人灌”改為更高效的“機(jī)灌”。
第三、在課程整合的教學(xué)模式中,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性,要求充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動性、積極性和創(chuàng)造性。學(xué)生被看作知識建構(gòu)過程的積極參與者,學(xué)習(xí)的許多目標(biāo)和任務(wù)都要學(xué)生主動、有目的地獲取材料來實現(xiàn)。同時,教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者和咨詢者,教師的主導(dǎo)作用可以使教學(xué)過程更加優(yōu)化,是教學(xué)活動中重要的一環(huán)。但是不是就讓學(xué)生在計算機(jī)上瞎碰瞎撞?是不是每一個概念都要學(xué)生自己去建構(gòu)?教師的演講、解釋、傳授知識是不是都是多余的?這些問題都值得研究和探討,在教學(xué)中教和學(xué)是一個問題的兩個方面,片面地強(qiáng)調(diào)某一方面忽視另一方面都會走入極端。
第四、信息技術(shù)給我們提供了一個開放性的實踐平臺,可以采用多種不同的方法實現(xiàn)相同的目標(biāo)。同時,課程整合強(qiáng)調(diào)“具體問題具體分析”,教學(xué)目標(biāo)固定后,可以整合不同的任務(wù)來實現(xiàn),每一位學(xué)生也可以采用不同的方法、工具來完成同一個任務(wù)。這種個別化教學(xué)策略對于發(fā)揮學(xué)生的主動性和進(jìn)行因人而異的學(xué)習(xí)是很有幫助的。在現(xiàn)代學(xué)習(xí)中,尤其是一些復(fù)雜問題的解決、作品評價等認(rèn)識場所,要求多個學(xué)生能對同一問題發(fā)表不同的觀點,并在綜合評價的基礎(chǔ)上,協(xié)作完成任務(wù)。而網(wǎng)絡(luò)正為這種協(xié)作學(xué)習(xí)提供了很好的平臺。
三、信息技術(shù)與課程整合的基本模式和實施途徑
信息技術(shù)與課程整合是基于加強(qiáng)課程的綜合性和實踐性的一種課程模式,它是將計算機(jī)和其他信息技術(shù)作為認(rèn)知工具,以各學(xué)科知識為載體,以學(xué)生素質(zhì)提升和培養(yǎng)綜合能力為基本過程。下面,以活動《認(rèn)識垃圾》為例,談?wù)劸唧w實施的過程。首先,讓學(xué)生進(jìn)行有關(guān)垃圾的調(diào)查,考察周圍的垃圾處理站,并提出有一定價值的問題。然后,根據(jù)自己的喜好選擇研究的課題,查閱相關(guān)資料,瀏覽有關(guān)網(wǎng)站。第三,將自己收集到的資料和研究的成果在班上與老師、同學(xué)進(jìn)行交流。最后,評選出優(yōu)秀作品在班上、學(xué)校及社區(qū)進(jìn)行環(huán)保知識宣傳,并將部分優(yōu)秀作品發(fā)送到相關(guān)的網(wǎng)站上。
通過活動,使學(xué)生認(rèn)識到:“垃圾是放錯了地點和時間的資源。”而利用垃圾的前提是對垃圾進(jìn)行分類收集,培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和環(huán)保意識。同時讓學(xué)生在“玩”中學(xué)習(xí)科學(xué)知識,學(xué)習(xí)信息技術(shù),學(xué)會做事,學(xué)會做人。
現(xiàn)代教育技術(shù)包括視頻、課件、圖片,通過計算機(jī)、投影儀投放到大屏幕上,既直觀、形象,又使教學(xué)內(nèi)容豐富多彩,擴(kuò)充了教學(xué)容量,提升了教學(xué)效率。 以“食物鏈和食物網(wǎng)”一課為例,首先讓學(xué)生觀看一段《動物世界》,學(xué)生觀看的同時出示布置有學(xué)習(xí)任務(wù)的幻燈片,提出問題:動物世界里的動物如何生存?看完后請學(xué)生匯報,動物靠吃小動物或植物生存,具體是肉食動物吃食草動物,食草動物吃植物等。再次觀看《動物世界》,觀看的同時出示幻燈片,提出問題:具體的是誰吃誰?看完后再有學(xué)生匯報,教師則用箭頭表示出來。學(xué)生寫完之后,告訴他們生物之間像鏈環(huán)一樣的食物關(guān)系,就叫作食物鏈。
再出示幻燈片,布置學(xué)習(xí)任務(wù):以小組為單位請將所有關(guān)聯(lián)的動植物用箭頭連在一起。學(xué)生寫完后在展臺前使用投影儀匯報展示,相互交流。用幻燈片出示下一項任務(wù):你們有什么發(fā)現(xiàn)?學(xué)生匯報,同一種植物會被不同的動物吃掉,同一種動物也就可吃多種食物;把動物世界里的動植物連接起來就像一張網(wǎng)。此時,向?qū)W(xué)生解釋生物之間這種復(fù)雜的食物關(guān)系形成了一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),就叫食物網(wǎng)。順勢利用幻燈片出示學(xué)習(xí)任務(wù):生物之間是什么關(guān)系?學(xué)生能夠答出,生物之間相互依賴、相互影響。播放關(guān)于池塘和田野中視頻,讓學(xué)生觀察生物的生存情景。播放后,利用幻燈片出示任務(wù):讓學(xué)生找一找視頻中包括哪些食物鏈和食物網(wǎng)。播放視頻,進(jìn)而可以讓學(xué)生把學(xué)習(xí)的知識食物鏈和食物網(wǎng)充分應(yīng)用,加深理解生物之間的關(guān)系。
再利用幻燈片布置任務(wù):如果一種生物滅絕了,有什么影響?讓學(xué)生交流討論,最后得出“一種生物滅絕會影響其他生物,因此保護(hù)一種生物就等于保護(hù)了許多生物,應(yīng)該從保護(hù)每一種生物開始保護(hù)地球”的結(jié)論。該堂課,通過讓學(xué)生多次觀看不同的視頻,并利用幻燈片布置任務(wù),比只使用課本上的幾幅圖片學(xué)習(xí)更生動、合理。這樣做法使得課堂內(nèi)容豐富,在一定程度上拓展了學(xué)生視野,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提升了教師的教學(xué)效果。
二、解決生成性問題
小學(xué)科學(xué)學(xué)科涉及物理、化學(xué)、生物等多學(xué)科的知識,教師具備再豐富的知識和經(jīng)驗,也無法全部應(yīng)對學(xué)生在課堂上的提問。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以輔助解決這一問題。師生都無法解答的課堂生成性的問題可以通過網(wǎng)絡(luò)搜索答案,在一定程度上解決課堂教學(xué)生成性問題。例如,在講授“我們周圍的材料”內(nèi)容時,有學(xué)生提問“玻璃是由什么做成的?”。這并不是小學(xué)生必須掌握的知識,因此任課教師在沒有精心準(zhǔn)備的情況下很難解釋清楚。在這種情況下,教師可以通過網(wǎng)絡(luò)搜索“玻璃的成分”關(guān)鍵詞,找到相關(guān)答案,讓學(xué)生了解玻璃的主要原料、制作的工藝等內(nèi)容。
三、輔助實驗教學(xué)
小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中,在指導(dǎo)學(xué)生觀察時要提出明確的觀察方法,使學(xué)生集中注意力,按照一定的順序細(xì)致觀察。但是有些觀察方法教師難以表述,學(xué)生也很難理解并正確操作,這時利用教育技術(shù)“變抽象為具體,變模糊為清晰”就能較好地解決這一問題。例如,在講授“溫度表的讀寫時”內(nèi)容時,需要讓學(xué)生掌握“讀數(shù)時視線要與液柱頂端相平”的要領(lǐng)。教師可運用Flas形式讓學(xué)生觀看,再親身示范,矯正學(xué)生錯誤的讀數(shù)方法。有些實驗受時空限制,學(xué)生無法在課堂中完成,就需學(xué)生回家實踐,但學(xué)生的能力不同,有些學(xué)生不能獨立完成任務(wù),就會影響學(xué)習(xí)效果。因此,教師可以把實驗過程錄制成視頻片段,再進(jìn)行有機(jī)組合做成實驗視頻,讓學(xué)生觀察模仿實驗。以講授種子的發(fā)芽實驗為例,教師課前可以把種子每天發(fā)芽、生長的情況拍成視頻或照片,讓學(xué)生觀察。學(xué)生通過觀察實驗,也能獲知綠豆種子發(fā)芽的過程,其中包括綠豆芽莖、葉的顏色、莖的粗細(xì)以及植株的高度等,進(jìn)而得知綠豆發(fā)芽、生長需要的條件。教師的這種操作方法充分說明了教育技術(shù)具有實時、直觀、形象、實效的特點,可提升學(xué)生實驗探索的效率。
四、利于合作學(xué)習(xí)
學(xué)科建設(shè)是高校具有戰(zhàn)略性的基礎(chǔ)建設(shè)。學(xué)科的定位是學(xué)科健康發(fā)展的關(guān)鍵問題。教育技術(shù)學(xué)的定位首先要把握其學(xué)科地位,它是教育和技術(shù)的綜合交叉學(xué)科,伴隨教育的發(fā)展和信息技術(shù)的創(chuàng)新而產(chǎn)生。許多專家學(xué)者將其定位為“教育”、“技術(shù)”、“教育與技術(shù)”,“綜合性應(yīng)用學(xué)科”。但是爭論的核心問題仍在于教育與技術(shù)的分量,而且始終沒有離開“教育”和“技術(shù)”這兩個關(guān)鍵詞。教育技術(shù)學(xué)研究解決教育教學(xué)問題,其發(fā)展離不開技術(shù)的促進(jìn)作用,并隨技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展;教育技術(shù)學(xué)中教育與技術(shù)是并列的關(guān)系,應(yīng)是教育與技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。教育技術(shù)學(xué)是是應(yīng)用教育技術(shù)學(xué)的有關(guān)理論、手段來解析教學(xué)中的實際問題。此過程既離不開教育、技術(shù)兩個因素的作用,又離不開教育與技術(shù)結(jié)合的作用。因此,應(yīng)該將教育技術(shù)學(xué)學(xué)科定位為:教育為主導(dǎo),技術(shù)為主體,教育與技術(shù)有機(jī)整合。
1、教育為主導(dǎo)
教育技術(shù)學(xué)首先說明“是什么”的問題。教育技術(shù)學(xué)根據(jù)教育學(xué)的基本理論、基本方法,解決教育教學(xué)中的問題。教學(xué)技術(shù)是關(guān)于學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)過程的設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價的理論和實踐。所以,教育技術(shù)學(xué)的研究對象、研究范疇和研究領(lǐng)域都與教育教學(xué)過程及教育教學(xué)資源密切相關(guān),主要是為了提高教育教學(xué)效率,培養(yǎng)高層次人才。離開了教育的主導(dǎo)地位,也就談不上教育技術(shù)學(xué)。社會在發(fā)展,任何形式的教育總是不能脫離教育這個根本主導(dǎo)。
2、技術(shù)為主體
“技術(shù)”是要解決“如何做”的問題。教育系統(tǒng)中技術(shù)是最活躍的因素,能夠保證教育的實現(xiàn)。教育技術(shù)學(xué)應(yīng)該關(guān)注多種技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用。技術(shù)隨社會不斷發(fā)展創(chuàng)新,要將各種可能的技術(shù)轉(zhuǎn)化為教育的現(xiàn)實性,最終實現(xiàn)真正的教育技術(shù)。何克抗教授說,“教育中的技術(shù)”大部分技術(shù)還可應(yīng)用于如錄音機(jī)、電視機(jī)、教學(xué)、娛樂,不僅僅只是用于教育方面,但其本質(zhì)還是技術(shù)。技術(shù)為主體的“技術(shù)”,指廣義的技術(shù)。伴隨社會發(fā)展,內(nèi)涵也不斷豐富。教育技術(shù)學(xué)具有時代特點。教學(xué)首先就要做好教學(xué)設(shè)計,例如,上課——上好課——怎樣上好課,說的就是上課的技術(shù)及藝術(shù),所以,技術(shù)是離不開實踐的。
3、教育與技術(shù)有機(jī)整合方式與結(jié)果
要實現(xiàn)統(tǒng)一,只能以教育為主導(dǎo),技術(shù)為主體,教育與技術(shù)有機(jī)整合,才能讓教育技術(shù)學(xué)科長足發(fā)展。如果只強(qiáng)調(diào)教育,忽視技術(shù)的應(yīng)用,就會脫離時代特征,進(jìn)入純理論研究的怪圈;相反,將教育與技術(shù)分開,只強(qiáng)調(diào)技術(shù),忽視理論的指導(dǎo)意義,技術(shù)也只能是技術(shù),無法實現(xiàn)教育的目的。例如,南國農(nóng)先生的A×B=C,蕭樹滋先生的A+B=C(其中:A=現(xiàn)代教育思想理論,B=現(xiàn)代信息技術(shù),C=成功的教育技術(shù)專業(yè)),這些都是教育與技術(shù)相融合例子。
二、教育技術(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)的原則
所謂教育技術(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè),是指教育技術(shù)學(xué)科主體把握教育技術(shù)學(xué)學(xué)科規(guī)律,緊隨社會發(fā)展,結(jié)合教學(xué)實際,采取各種措施促進(jìn)教育技術(shù)學(xué)科進(jìn)步發(fā)展的一種教學(xué)實踐活動。整個學(xué)科的發(fā)展是宏觀層面,教育技術(shù)學(xué)科是從微觀層面進(jìn)行學(xué)科建設(shè)探討。
1、把握教育技術(shù)的規(guī)律和發(fā)展方向
此原則針對學(xué)科建設(shè)內(nèi)容,首先要理解教育技術(shù)學(xué)科的特點和發(fā)展規(guī)律,增強(qiáng)團(tuán)隊、平臺的建設(shè)和文化營造,努力培養(yǎng)人才,實現(xiàn)教育技術(shù)學(xué)科建設(shè)目標(biāo)。團(tuán)隊建設(shè)是學(xué)科建設(shè)最重要的方面。梅貽琦先生說,大學(xué)之大,不在于有大樓,而在于有大師。所以,大學(xué)管理的關(guān)鍵問題是組建教師團(tuán)隊,建立有效的運行機(jī)制,搭建學(xué)科平臺。教育技術(shù)學(xué)科實踐性、交叉性強(qiáng),以團(tuán)隊模式開展管理是合理的。團(tuán)隊的建設(shè)中學(xué)術(shù)帶頭人是核心,團(tuán)隊的為人處世、文化、組織與激勵機(jī)制是主要因素。
2、結(jié)合學(xué)校實際,創(chuàng)造自己的品牌效應(yīng)
每個學(xué)科建設(shè)都希望最終有自己的品牌效果。教育技術(shù)學(xué)科建設(shè)通過不斷調(diào)整,創(chuàng)造自己品牌最終會形成良性循環(huán)。首先,教育技術(shù)學(xué)科建設(shè)需要優(yōu)化資源配置過程,也就是分析各種影響因素,找到自身的比較優(yōu)勢,確定其學(xué)科發(fā)展重點,實事求是,辦出特色。其次,教育技術(shù)學(xué)科建設(shè)需要持之以恒,需要不斷探索和時間的積累,才會在學(xué)科發(fā)展中立于長青之地。
三、對教育技術(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)的展望
教育技術(shù)在時展大潮中不斷隨社會的發(fā)展而發(fā)展。在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中,“加快教育信息化進(jìn)程”要求被特別提出來。我國各種教育技術(shù)會議中提出的新的理論、觀點、方法,都展現(xiàn)了教育技術(shù)學(xué)的交融性、時代性、創(chuàng)新性。眾多的教育技術(shù)在繁榮的教育理論基礎(chǔ)上被引入教育教學(xué)。教育技術(shù)學(xué)學(xué)科機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,教育與技術(shù)需要被有機(jī)的結(jié)合,才能促進(jìn)教育技術(shù)的健康發(fā)展。新的歷史時期,不斷發(fā)展的教育技術(shù)學(xué)學(xué)科,還在逐漸借鑒吸收人文科學(xué)、自然科學(xué)、以及一些技術(shù)基礎(chǔ)、學(xué)科基礎(chǔ)、藝術(shù)基礎(chǔ)、哲學(xué)基礎(chǔ)、教育基礎(chǔ)等,并將其加以創(chuàng)新,使教育技術(shù)學(xué)科枝繁葉茂。教育技術(shù)學(xué)科應(yīng)該涵蓋教育技術(shù)的學(xué)習(xí)過程、理論、學(xué)校教育實踐以及各分支層面,生生不息。在教育技術(shù)學(xué)發(fā)展中,創(chuàng)新應(yīng)該是主導(dǎo),并作為一條紅線橫貫其中;在教育理論的主導(dǎo)作用下,使教育技術(shù)學(xué)朝前不斷發(fā)展;技術(shù)是教育技術(shù)學(xué)發(fā)展的根基,技術(shù)的升華與縱橫拓展是教育技術(shù)學(xué)科建設(shè)的巨大工程;實現(xiàn)教育與技術(shù)的有機(jī)整合,讓技術(shù)不斷地為教育服務(wù),加快教育技術(shù)學(xué)科的建設(shè)步伐和人的全面發(fā)展。
四、結(jié)語
作為新型的學(xué)術(shù)交流平臺,學(xué)術(shù)博客已引起了越來越多學(xué)者的關(guān)注。史新艷、肖仙桃綜述了國外對學(xué)術(shù)博客研究的角度、理論方法及其應(yīng)用;呂鑫等對國內(nèi)外的學(xué)術(shù)博客研究進(jìn)行了述評,從學(xué)術(shù)博客的定義、特性、交流作用、鏈接和應(yīng)用研究角度分析了學(xué)術(shù)博客的研究現(xiàn)狀,指出現(xiàn)有研究存在的問題。基于此,可看出當(dāng)前學(xué)術(shù)界主要從兩個方面對學(xué)術(shù)博客展開研究:一是關(guān)于學(xué)術(shù)博客自身的研究,包括學(xué)術(shù)博客的定義、特性、交流作用、鏈接分析研究等;二是學(xué)術(shù)博客應(yīng)用研究方面,如應(yīng)用于圖書館領(lǐng)域、教育領(lǐng)域等。本文從系統(tǒng)和用戶兩個角度梳理了學(xué)術(shù)博客中知識管理的相關(guān)研究:從系統(tǒng)的角度,主要研究學(xué)術(shù)博客平臺的信息組織;從用戶的角度,主要探討了學(xué)術(shù)博客用戶間的知識交流。
1.1學(xué)術(shù)博客的信息組織研究
目前,學(xué)者主要針對學(xué)術(shù)博客的信息組織模式、信息組織技術(shù)的應(yīng)用等展開研究。郎潔華針對搜索引擎、學(xué)科信息門戶、數(shù)字圖書館信息組織模式進(jìn)行對比分析研究,采用問卷調(diào)查法對學(xué)術(shù)博客的信息組織現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)學(xué)術(shù)博客信息組織模式存在一些問題,主要表現(xiàn)在信息資源質(zhì)量普遍不高、已有功能與服務(wù)存在操作不便等問題、功能與服務(wù)體系不夠豐富和完善等;胡娟等指出目前學(xué)術(shù)博客存在分類類目設(shè)置不全、標(biāo)簽使用不規(guī)范、知識組織脫離語義環(huán)境等不足,將主題圖技術(shù)應(yīng)用于學(xué)術(shù)博客知識組織模型的構(gòu)建,為學(xué)術(shù)博客知識組織提供有力的支持;吳丹等剖析了學(xué)術(shù)博客標(biāo)注的作用,以圖情領(lǐng)域為例,對中英文學(xué)術(shù)博客的社會標(biāo)簽與主題詞表進(jìn)行對比實驗,顯示社會標(biāo)簽與受控主題詞的重合率不高,為實現(xiàn)學(xué)術(shù)博客標(biāo)注的規(guī)范化需要編制規(guī)范詞匯列表、建立標(biāo)簽推薦系統(tǒng);湯亞芬等選擇圖情領(lǐng)域?qū)W術(shù)博客為研究對象,構(gòu)建了圖情博客領(lǐng)域本體,實現(xiàn)了對博客資源的語義描述和系統(tǒng)檢索。學(xué)術(shù)博客是一種網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)資源,其信息組織所要實現(xiàn)的規(guī)范標(biāo)簽、語義檢索等尚沒有實現(xiàn),還需進(jìn)一步的研究。
1.2學(xué)術(shù)博客知識交流研究
在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,知識交流是學(xué)術(shù)博客的首要目的,其具有相對開放性、“多對多”交互方式,這些特性在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)知識交流方式的缺陷,甚至和傳統(tǒng)知識交流方式相結(jié)合,共同為學(xué)術(shù)交流的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。在學(xué)術(shù)博客知識交流研究中,學(xué)者主要針對知識交流過程與動機(jī)展開了大量的研究。學(xué)術(shù)博客用戶間的交流是一種自發(fā)性的交流,是借助于網(wǎng)絡(luò)時代新生的信息傳遞技術(shù)與其他博主進(jìn)行的信息互動。謝佳琳、覃鶴以學(xué)術(shù)博客知識交流作為研究對象,闡述了學(xué)術(shù)博客知識交流的整體過程及其主要步驟,包括知識轉(zhuǎn)移、知識共享和知識創(chuàng)新;王學(xué)東等通過關(guān)系維和結(jié)構(gòu)維兩個維度構(gòu)建了學(xué)術(shù)博客知識交流網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法分析了學(xué)術(shù)博客的知識交流網(wǎng)絡(luò),并且通過收集科學(xué)網(wǎng)24位博主委員會成員的相關(guān)數(shù)據(jù)對此進(jìn)行了驗證。一直以來,用戶知識交流的動機(jī)是學(xué)者關(guān)注的一個重要問題。甘春梅等以社會資本理論、社會交換理論和公共物品理論為理論基礎(chǔ),探討了學(xué)術(shù)博客知識交流與共享行為的心理誘因;王偉軍等以科學(xué)網(wǎng)博客社區(qū)為研究對象進(jìn)行了實證研究,發(fā)現(xiàn)私欲、人際信任等顯著影響用戶的知識共享,這里的知識共享行為包括撰寫、瀏覽、評論;而黃原原則主要分析了影響學(xué)者發(fā)文的動力因素和阻力因素,動力因素包括交流的需要、自我能力展現(xiàn)、個人知識管理和開放存取意識,阻力因素包括知識產(chǎn)權(quán)問題、科研考評因素和網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。用戶參與學(xué)術(shù)博客主要是為了學(xué)術(shù)交流,除了和評論兩種交流途徑外,學(xué)術(shù)博客中的鏈接也不容忽視。鏈接類似于學(xué)術(shù)論文中的引文,Thelwall對此進(jìn)行了類比,發(fā)現(xiàn)了4類鏈接動機(jī):所有權(quán)、社會性、一般導(dǎo)航、無理由。學(xué)術(shù)博客促進(jìn)了知識轉(zhuǎn)移的實現(xiàn)。Zhao分析了博客中的知識分享網(wǎng)絡(luò)和知識轉(zhuǎn)移,討論了學(xué)術(shù)博客中知識轉(zhuǎn)移的實現(xiàn),發(fā)現(xiàn)知識在學(xué)術(shù)博客中轉(zhuǎn)移的可能性更大,學(xué)術(shù)博客的知識轉(zhuǎn)移也存在一定的障礙,內(nèi)容不規(guī)范、語言障礙等;胡昌平等認(rèn)為學(xué)術(shù)博客的博主與知識接收者應(yīng)該在雙向溝通基礎(chǔ)上實現(xiàn)知識的傳遞過程,有關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)對學(xué)術(shù)博客內(nèi)容的規(guī)范;張玥等則以圖書館學(xué)、情報學(xué)領(lǐng)域博客為例,通過核心-邊緣分析方法界定虛擬群落,描述群落結(jié)構(gòu),分析此群落中成員的彼此關(guān)系,認(rèn)為基于話題的聯(lián)系在節(jié)點的聯(lián)系中是一種相對較弱的聯(lián)系。雖然學(xué)者們逐漸趨于利用博客進(jìn)行專業(yè)方面信息的交流,但國內(nèi)外學(xué)者之間很少通過博客進(jìn)行交流,國內(nèi)與國外交流網(wǎng)絡(luò)的密度也存在明顯的差距。知識共享是知識管理的核心環(huán)節(jié)。劉楓探討了學(xué)術(shù)博客知識共享的模式,從網(wǎng)絡(luò)用戶行為的角度分析了網(wǎng)絡(luò)用戶對知識共享的影響,得出網(wǎng)絡(luò)用戶的知識共享障礙,為以后構(gòu)建基于學(xué)術(shù)博客的知識共享模式提供了理論基礎(chǔ),但還沒有對知識共享模式進(jìn)行實證研究。從現(xiàn)有研究可以看出,學(xué)者對學(xué)術(shù)博客知識交流、知識轉(zhuǎn)移、知識共享關(guān)注較多,也取得了豐碩的成果,但目前還沒有針對學(xué)術(shù)博客知識創(chuàng)新的研究,這為未來研究提供了重要的方向。
2個人知識管理在學(xué)術(shù)博客中的體現(xiàn)
2.1科學(xué)網(wǎng)博客
科學(xué)網(wǎng)博客社區(qū)是實施實名制的虛擬社會網(wǎng)絡(luò)社區(qū),博主身份主要是科研人員、高校教師、技術(shù)人員等高級知識分子,定期地在博客首頁推薦關(guān)注較多的話題,是典型的跨學(xué)科學(xué)術(shù)共同體。
2.2學(xué)術(shù)博客中的個人知識模塊
在學(xué)術(shù)博客中,用戶個人知識管理是對博客平臺的知識進(jìn)行獲取、存儲、吸收、分享等處理過程,包括自身外化的知識和從博客平臺獲取的知識。在大眾創(chuàng)造內(nèi)容并彼此交互的學(xué)術(shù)博客中,用戶處在一個多維的信息空間中,信息資源得到極大的豐富和補(bǔ)充,文字、圖片、鏈接等信息繁冗復(fù)雜,信息迷航很容易發(fā)生。在科學(xué)網(wǎng)博客中,網(wǎng)民在注冊為科學(xué)網(wǎng)用戶時,需填寫本人研究領(lǐng)域并進(jìn)行實名制注冊,博客服務(wù)提供商根據(jù)用戶的學(xué)術(shù)名片對其進(jìn)行聚類。
2.3學(xué)術(shù)博客用戶的個人知識管理過程
學(xué)術(shù)博客用戶的個人知識管理是指對自身所關(guān)注的知識在獲取、吸收等方面進(jìn)行管理。信息源的選擇是個人知識管理的出發(fā)點,博客用戶通常根據(jù)個人的研究領(lǐng)域、興趣等進(jìn)行信息源的選擇和過濾。博客服務(wù)商為用戶提供網(wǎng)站搜索,方便用戶根據(jù)自身已有的知識結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)工作需求、興趣愛好等自主地選擇所需信息源。在科學(xué)網(wǎng)博客中,用戶采用實名認(rèn)證的方式注冊,注冊時需要寫明自己的研究領(lǐng)域,形成自己的學(xué)術(shù)名片,博主之間可以相互建立好友關(guān)系,形成個人所選取的信息源。用戶通過學(xué)術(shù)博客獲取信息。博客屬于用戶交互式應(yīng)用,學(xué)術(shù)博客是學(xué)術(shù)用戶借助于博客平臺生成的內(nèi)容,網(wǎng)絡(luò)用戶可通過博文搜索、加為好友、學(xué)術(shù)名片等獲取自身所需信息。學(xué)科分類、群組等功能為學(xué)術(shù)博客用戶提供了更加廣泛的搜索與獲取信息的渠道。學(xué)術(shù)博客具有開放存取的特點,這恰好能滿足網(wǎng)絡(luò)用戶的需求,對促進(jìn)學(xué)術(shù)交流、資源共享和科學(xué)研究等具有重要意義。用戶對所獲取的信息進(jìn)行組織。信息組織是為了使隱性知識顯性化、顯性知識隱性化而對知識客體進(jìn)行收集、整理、分類、加工、揭示、控制等一系列組織化過程及其方法。在科學(xué)網(wǎng)博客中,有個人博客和機(jī)構(gòu)博客兩種類型,主要的信息組織方式是分組,用戶通過對好友分組,使具有同一興趣的好友或某領(lǐng)域的學(xué)習(xí)共同體聚合在一起,以劃分信息動態(tài)。博主也可根據(jù)自己的興趣愛好加入相應(yīng)的群組。博客好友之間的信息交流。博客是一種社交類平臺,交流互動是網(wǎng)絡(luò)用戶參與博客社區(qū)的決定性因素,也是博客社區(qū)賴于生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。在學(xué)術(shù)博客中,博主可用多種方式參與交流、分享知識,例如評論某條博文、發(fā)送消息給好友等,在交流溝通中強(qiáng)化與好友的聯(lián)系,保持知識的傳播效率。通過學(xué)術(shù)博客實現(xiàn)知識創(chuàng)新。網(wǎng)絡(luò)用戶個人知識管理的最終目標(biāo)是為了實現(xiàn)自身的知識創(chuàng)新。知識創(chuàng)新可能來自于知識擁有者之間的交流互動、知識共享以及自身對所獲取知識的內(nèi)化、外化的循環(huán)過程。博客社區(qū)的多重功能為知識的循環(huán)提供強(qiáng)大的支持,知識擁有者可通過發(fā)文、分享等自愿、無償貢獻(xiàn)自己的知識,比如用戶將所獲取的知識分享到QQ空間、微博、微信等其他社交平臺實現(xiàn)知識的再次分享,從而加快知識的流通;通過對同一博文展開評論而實現(xiàn)知識的交流互動,通過個人知識管理,基于自身的知識結(jié)構(gòu),對所獲取的知識進(jìn)行內(nèi)化、加工,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為個人所擁有的知識;最后,借助于博客平臺,用戶通過發(fā)文、討論等形式將自己所擁有的知識外化為新的知識而被傳播、共享。在這個循環(huán)過程中,知識貫穿于個人知識管理的始終,用戶最終是為了實現(xiàn)知識的創(chuàng)新。在學(xué)術(shù)博客平臺中,用戶利用信息的過程正是個人知識管理的過程,包括信息源選擇、信息獲取、信息組織、信息交流、知識創(chuàng)新。反映了網(wǎng)絡(luò)用戶在科學(xué)網(wǎng)博客中的信息行為。
2.4學(xué)術(shù)博客用戶個人知識管理的網(wǎng)絡(luò)社交關(guān)系分析
學(xué)術(shù)博客為博客用戶提供了全新的互動平臺,用戶間的知識共享是用戶在知識交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行的知識互動。邱均平采用了鏈接分析法和社會網(wǎng)絡(luò)分析法,通過博主-好友互鏈的二模網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)基于好友鏈接的互動關(guān)系廣泛存在,通過共鏈分析,發(fā)現(xiàn)好友群體中最具影響力的博主。在學(xué)術(shù)博客中,因博客知識是以用戶為載體進(jìn)行傳播的,故對社交群體的管理是對其個人知識管理的一個重要方面。在科學(xué)網(wǎng)博客中,用戶與信息是一個共同體,用戶間的互動是一種信息機(jī)制,借助于學(xué)術(shù)博客平臺得以有效運轉(zhuǎn)。在個人知識管理過程中,用戶要對所獲取的信息進(jìn)行管理,首先是對博客中的社交關(guān)系進(jìn)行合理的管理。科學(xué)網(wǎng)博客用戶知識互動主要通過加為好友、加入群組等功能來實現(xiàn)。加為好友是博客用戶根據(jù)自己的興趣愛好自發(fā)的行為,需要得到對方的審核通過才能發(fā)送消息。群組將具有共同研究領(lǐng)域或共同興趣的博客用戶聚集起來。博客注冊用戶之間通過成為好友實時地獲取信息。科學(xué)網(wǎng)博客中,網(wǎng)民要想成為博客用戶,需實名制注冊,每個用戶都擁有學(xué)術(shù)名片,一般來說,注冊用戶會根據(jù)其他用戶的學(xué)術(shù)名片選擇好友,比如情報學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)的用戶更傾向于關(guān)注本學(xué)科研究領(lǐng)域內(nèi)的用戶,即學(xué)術(shù)名片便于用戶定位個人所需信息。加為好友是科學(xué)網(wǎng)博客中最直接、最便捷的社交方式,也是知識獲取與傳遞最快速的手段,故有選擇性地加好友、加群組是在網(wǎng)絡(luò)社交過程中進(jìn)行知識管理的非常有效的方法。在科學(xué)網(wǎng)博客平臺中,注冊用戶均可信息,內(nèi)容更新速度迅速,信息繁榮復(fù)雜,信息質(zhì)量良莠不齊,因此,博客用戶根據(jù)自己的需求和興趣選擇最值得學(xué)習(xí)、最需要了解、最值得借鑒的博客用戶加為好友,對博客信息進(jìn)行有意識地篩選和過濾,節(jié)約獲取最有價值信息的成本。
3結(jié)語
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 省級期刊
上海世紀(jì)出版(集團(tuán))有限公司主辦
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中國建筑工業(yè)出版社主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 省級期刊
中共河南省委黨校;河南行政學(xué)院主辦
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中華人民共和國教育部主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 部級期刊
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)主辦
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江蘇省教育廳主辦