发布时间:2023-03-17 18:01:28
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关键词:符号学导论;课程改革;教学模式
“符号学导论”课程是高等院校面向新闻传播学专业开设的一门专业必修课,以提升大学生文化建构与传播能力为目标。该课程讲述符号的一般规律和基本原理,为各应用领域提供研究意义的基本方法,具有鲜明的实践性和较强的可操作性。近年来,随着符号学在中国的迅速兴起,其理论研究与应用探索已然获得较为丰富的成果,但在当代符号学不断发展和与各学派不断融合的背景下,“符号学导论”课程建设还拥有较大的空间。2018年教育部的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,以“突出学生中心”“突出产出导向”“突出持续改进”作为高等教育发展的理念,注重激发学生的学习兴趣和潜能,创新形式、改革教法、强化实践,推动本科教学从“教得好”向“学得好”转变,主动对接经济社会发展需求,科学合理地设置人才培养目标,完善人才培养方案,优化课程设置,更新教学内容。[1]由此可见,教育改革必须与时俱进,有效促使学生在充分掌握符号学原理的同时,灵活运用符号学基本理论分析并解决各种文化课题。
1“符号学导论”课程的教学现状
1.1课堂教学形式较为单一,学生普遍反映理论性过强
传统教学形式较为单一,容易使教师与学生之间形成单向度刺激—反应模式,学生在这种模式下只是被动接受教学内容的输出,缺乏对抗式解读。造成这一现状的原因,一方面是教师在授课时往往忽视了媒介对教学效果的影响。传统的课堂教学作为学生获取知识的主要途径,师生之间的交流与沟通缺乏即时性,教师无法兼顾每位学生的学习状况,导致学生常常无法理解教师的意图。另一方面是封闭式的单一课程使课程之间缺乏相互渗透。符号学作为一种方法论,交叉多个学科,如语言学、心理学、社会学、叙述学等,综合性强,其基本原理可推演至诗歌、社群、游戏、音乐、文学鉴赏、体育等领域,与现实世界联系紧密。由于课堂授课脱离专业实践,难以直观形象地解释纷繁复杂的人文现象,从而导致学生对概念性知识的理解与实际情况脱节。
1.2教学方式上重讲解、重结论,导致学生探究能力不强
“符号学导论”课堂教学主要是对概念、原理的讲解,教师是主要信息源,学生只是被动接受现成观点,不善于提问也不敢提问,缺乏质疑精神。尽管该课程安排了6个实践学时,还有议题讨论、小组交流、学生PPT成果展示、问题导学、小论文等环节,但仍未能跳出以教师为主导的框架,学生对符号学基础理论一知半解,符号学的实践品格没有转化为认识社会的有力工具,造成学生对符号学基础理论知识的掌握不够扎实,探究能力不足。
1.3课堂教学与在线教学缺乏深度融合
随着新媒体技术的产生与发展,传统的课堂教学模式由于受时间与空间的限制,已经难以满足学生日益多样化的学习需求。现阶段,“符号学导论”课程主要通过言语输出,以传授知识为目的,未能突出学生的主体作用,忽视了对学生创新精神的培养。由于缺乏主动探究能力,学生只能被动接受,对语言符号、历史、艺术、主体身份、音乐、建筑等文化层面的思考不足。面对新时代创新人才培养的要求,“符号学导论”课程教学应与时俱进,以开放性视野将在线教学、网络课程、慕课等教学方式有机融入传统课堂教学,使教师从知识的传授者转变为内容的引导者,帮助学生实现个性化学习。
1.4考核方式与反馈评价较单一,学生研究文化课题的能力不足
“符号学导论”课程采用“平时成绩+能力测试+期末综合测评”的考核方式。其中,平时成绩占10%,由课堂互动问答、课下作业、考勤等部分组成;能力测试占30%,采取实践作业与课程小论文相结合的方式;期末综合测评占60%,学生分小组汇报展示PPT,围绕议题进行发言。该考核方式与教学评价存在的问题有:一是评价手段单一,过于关注总结性评价,忽视了过程性评价对学生创新能力塑造的作用;二是考核方式偏重教师的教学评价,在动态监测学生学习效果上有所忽略,导致学生的学习止步于分数层面,例如在小论文撰写中,部分学生照搬网上资源,不做思考,潦草应付。为了提升“符号学导论”课程的教学效果,应基于创新理念,引入混合教学模式,积极推动多元化的教学改革,培养学生解决人文课题的能力。
2“符号学导论”课程教学改革策略
新媒体技术是创设多样化课堂情景教学的载体之一,让在线教学融入传统课堂,将教材内容延伸到课外,多途径获取信息资源,鼓励学生参与知识共享,开阔学生视野,对碎片化学习内容进行归纳、整理和汇总,提炼出能够引起学生关注的社会热点议题,使理论知识转化为实践能力。“符号学导论”课程作为一门理论性较强的专业课程,在教学过程中,应引导学生从联想关系中观察和发现各学科知识点之间的内在关联,将分散的知识点聚集起来,作为可供选择的、隐性的潜藏元素,形成聚合轴。在课程实施过程中,需要引导学生根据问题对众多信息进行选择、分类,注重以问题为导向。
2.1课程内容建设
“符号学导论”课程内容涉及的知识面广泛,与多学派相融合,以符号作为意义表达的载体和工具,旨在培养学生从符号学层面阐述文化的能力。倘若在教学过程中,教师忽略了符号学方法论的特征,即结构主义方法、二元对立逻辑分析原则、组合聚合结构关系、皮尔士三分法原理等,自始至终只是进行概念灌输,就难以促进学生对知识点的理解与应用。教师尤其要关注如何使学生通过符号学分析的方法,达到既能强化对符号的理解和运用,又能提升对各部门符号域的研究能力和心灵感悟能力的目的。“符号学导论”课程体系的构建以创新与发展作为总体思路,在课程内容建设中须遵循两个基本原则:(1)将思政教育融入“符号学导论”教学。指出:“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面。”[2]教师不仅是知识的传授者,更是大学生理想人格的塑造者。在讲授过程中,教师应立足于中国新闻传播的基本准则和价值底线,发挥引导作用,以对教材的情感评判为桥梁,把学生带入对符号、修辞、叙述、身份等诸多问题的思考中,有意识地带领学生从符号形式出发,探究其背后意义的生成,进而了解社会焦点问题,并通过冷静思考使师生间产生共鸣。(2)符合人文社科类专业系统性和共时性的特点。符号学作为系统的组成部分之一,充当着“弱编码”所属各学科的衔接工具。在内容设计空间上,各门课程虽然形式不同,但彼此相互覆盖、相互渗透、相互影响。例如传播学概论、新闻学概论、新媒体概论等课程,其意义行为无不依靠符号。因此,须有一定的符号学基本理论和规律作为指导,以点带面、触类旁通地将各课程联系起来。符号学是“人文和社会科学所有学科的总方法论”[3]。
2.2交互形式的多样化
课程内容建设依赖恰当的教学活动。古希腊哲学家柏拉图提出“寓学习于游戏”,强调“不要强迫孩子们学习,要教改教法用游戏的方法”[4],在游戏中可以更好地了解每个人的天性,游戏是促进儿童学习与发展的重要渠道。中国宋学家朱熹也在《训学斋规》中主张读书“三到”——心到、眼到、口到。这启发教师要调动多感官,给学生更丰富的学习体验与交互。交互应以“以学生为中心”的教学理念和沉浸式体验为原则,强化师生交流,包括学生与教师的交互、学生与学生的交互、教师与内容的交互以及学生与内容的交互。师生交互是“符号学导论”课程教学模式改革的关键。教师可尝试新的教学方式,例如:使用翻转课堂;采用任务法引导学生拓展阅读;引入辩证法,鼓励学生多层次、多视角分析问题;开展云端课堂,借助微信、QQ、钉钉直播等社交平台实现即时沟通与反馈。一方面,教师设计与课堂内容相关的互动话题,引发学生关注,促使学生通过对当今文化现象的分析,积累符号学知识,把所学理论知识自然地代入人文场景中去理解,从动态的场景中看文本意义的阐释与建构。教师也可采用弹幕的形式组织学生讨论,这样可以活跃课堂氛围,实时接收每位学生的反馈,掌握学生的解题思路与整体学习状态,激发学生的创造力,让学生与课程之间的交互感更强。另一方面,随着课堂参与度的提高,学生话题的衍生内容越发丰富饱满。尤其在使用社交平台进行学习成果展示的过程中,学生不只是知识的解码者,还是信息的编码者和构建者。学生通过与话题的互动、晒成果、对内容重新编码等不同形式,实现对课程内容的再生产。在这个循环往复的过程中,学生完成了话题关注—参与互动—讨论探究—分享成果—二次创作等环节。
2.3自由开放的课堂教学活动
长期的应试教育造成高校学生思维僵化,形成人云亦云、亦步亦趋的思维方式。大学课堂应突出学生的主体地位,以培养学生的自主性、创造性和全面发展为目标,要求学生体验“跳一跳才能够得着”的学习挑战。打破定向思维,强化批判性思维,鼓励学生敢于质疑问题,进行合目的性、合规律性、辩证的理性反思,实现个性化学习。营造一种以学为本、自由开放的课堂氛围,着力培养大学生创新独立的学术精神。“符号学导论”课程偏重于通过符号学基本原理推演具体的研究领域,例如文学艺术中诗歌的理据性、民间歌曲声音“拟态”的理据、衣着中具有标出性实质意义的“蓝蚂蚁”。在课堂活动开始前,采用问题驱动的互动教学模式,引导学生结合教材内容主动寻找问题,加深学生对符号学知识点的理解。对于问题,要求学生不是简单地赞同或否定,而是抱有质疑精神,围绕内容进行建设性探究,提升批判性思维能力。在课堂教学过程中,为了激发学生的理性思维与创造力,教师须从两方面出发:一是采用辩证法,鼓励学生主动分析问题,树立问题意识,敢于提问,善于提问,做出独立判断,并用较为全面的证据和理由支撑其观点或立场;二是采用小组合作探究式讨论法,探究与讨论互为作用,设计多方参与的对话,根据问题进行反复假设,促使学生运用所学原理和知识对产生的问题进行分析和推理,使创造性思维贯穿整个课程活动。
2.4反馈评价的多元化
良好的教学效果离不开学生及时、持续的教学反馈,学生的课堂体验是教师教学效果的体现之一。反馈评价不仅是教师个人对教学实践的理性反思,还是学生参与教学活动、优化教学环节的重要内容。互联网的发展使各个网络社交平台成为教师和学生信息沟通、意见交互、情感交流的主要渠道。一方面,通过多样化平台,教师引导学生积极参与教学各环节。另一方面,教师以动态发展观为指导,建设过程性评价反馈机制,将过程性评价与期末考核评价相结合,如利用Excel表格建立月考核评价,紧密结合实际,对学生的学习情况进行分析,实现发现问题与解决问题的同步。也可以引导学生通过课堂小结的方式,对专题、模块知识点、关键词等进行梳理,进一步培养学生的实践创新素养。教学评价反馈将教师的自我反思与学生的学习需求相结合,切实贯彻了“以学生为中心”的教育理念。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.介绍《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》有关情况[EB/OL].(2018-01-30).
[2]艾四林.《思政课是落实立德树人根本任务的关键课程》导读[J].思想教育研究,2020(9):3-5.
[3]赵毅衡.符号学原理与推演[M].南京:南京大学出版社,2011.
关键词:算法设计与分析;教学研究;教学质量
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
“算法设计与分析”是计算机科学与技术学科的核心课程之一,受到越来越多的重视。对于一个计算机专业的学生,学好算法课是必要且是必须的。“算法设计与分析”这门课程的主要目的不仅是讲授计算领域中不同问题的标准算法,更重要的是分析其算法复杂度,并且在诸多可行算法中选择一种时间或者空间效率最高的方法。美国著名算法大师Donld Knuth认为“计算机科学就是算法的研究”,他主持设计的TeX排版系统被誉为是“不存在Bug的系统”,这是以大师严密的算法设计基础为保证的。前微软高级副总裁李开复博士认为“计算机科学实质是人工智能”,而人工智能则是模拟人类思维的一种算法科学。计算机算法的应用已经遍及人类社会的各个领域,包括计算机软硬件机器学习、电信及互联网、一般制造业、经济与金融业等。算法技术不仅在计算机领域,而且在其它理工及社会科学领域都有极其广泛的应用。任何问题的求解,都离不开一般性的算法设计原则,在笔者执教的学校,数学和信息安全两个非计算机专业已将该课程列为必修课程。因此,提高“算法设计与分析”课程教学水平有着极其深远的意义和重要的作用。
2教材选择
近年来,国内引进了一些优秀的国外教材,其中的《算法导论》是国际上被引用频率最高而且知名度也最高的专著,但是由于它篇幅过长,在国外多用于两个学期的教学课程,因此难以将该教材系统地用于学时有限的本科教学;《算法设计与分析》是美国工程院院士UIIman等三位大师合著的优秀教材,该书的目的是将算法领域的基础研究结果进行综合,重点在于对算法思想过程的理解,而不是算法的实现细节和具体的编程技巧。但是该书内容和习题难度都较大,因此更适合作为研究生教材。国内的专家王晓东和周培德所编写的教材也很优秀。这些教材都被我们重点推荐给学生作为参考书。
出于上述考虑,我们最终选择了沙特学者M.H.Alsuwaiyel所著的《算法设计技巧与分析》作为教材,该书基本覆盖了传统算法设计的主要内容,此外还包含了概率算法和近似算法等一些基本内容,这些内容在传统教材中并不多见,是一些高端算法经常使用的方法。虽然该书不是欧美传统名校教材,但作者在南加州大学攻读获得硕士和博士学位,因此该书吸收了欧美优秀教材的风格,且文笔简洁流畅。该书的内容及习题难度适中,便于课堂教学及自学,是一本适合本科教学的好书。
如果一个本科生能够学好本教材,并在后面的硕士阶段,学好UIIman的《算法设计与分析》,之后再将《算法导论》学习好,则必将打下坚实的算法理论基础,为终身的职业生涯所受用。
3兴趣培养
本课程的教学对象是大学理工科三年级学生,要求他们不仅具备数学分析、概率及线性代数的基础,而且具备离散数学和数据结构等计算机专业基础知识。很多学生刚学过数据结构,翻开算法教材,有似曾相识的感觉。教材中确实有部分章节如数据结构,排序算法,图的遍历等取材于数据结构课程。因此会有些学生学习热情不高,认为是在学习重复的课程。
针对这一情况,首先我们会教育学生两课程的目的是不一样的。数据结构的目的是教会学生如果对现实世界中的事物及对其信息处理过程建立数据模型;而算法设计课程的重点是算法的效率问题,其主题是算法的空间和时间复杂度,主要论述如何运用算法技术改进已有一些算法的效率,或者对复杂问题进行求解。
近年来,计算机硬件和软件技术发展迅速,CPU、外存、内存的性能在持续提高,价格却大幅度下跌。因此有很多人认为,软件的效率已经不再重要了,只要提高计算机系统的配置就足够了。这种观点显然是错误的。
我们在第一节的绪论课中引用《算法导论》的例子,深入浅出地阐明了算法效率的重要性。设有两个排序算法:其一是插入排序,时间复杂度为c1 n*n, c1是一个不依赖于n的常数;其二是归并排序,时间复杂度为c2 nlog n,c2是一个不依赖于n的常数,一般情况下c1< c2。n是待排序数列的长度。对于这两个实质上属于不同数量级的算法,很多人并未真正感觉到log n比n优化多少,甚至当n较小时,插入排序比归并排序还要快速一些。但是我们必须认识到,当n逐渐增大到一定数值以后,无论c1比c2小多少,归并排序均比插入排序快速。在大规模数据集上排序结果的对比,则效果更为显著。假若在高性能计算机A(10亿指令/秒)上运行插入排序,而在低速计算机B(1千万指令/秒)上运行归并排序。此时硬件条件是机器A比机器B快了近100倍;软件先决条件是 c1值为2, c2值为50;数据集的规模n为100万。
计算得到:
机器A运行时间为2*(100万*100万)/10亿=2000秒
机器B运行时间为 50*100万*lg(100万)≈100秒
结果是惊人的,用了快100倍的机器处理相同的数据集,反而慢几乎20倍。如果数据集大10倍为1000万,那么机器A要算2.3天,机器B只要20分钟,这一差距是令人震惊的。
事实上,算法技术的发展没能跟上硬件的发展,其发展空间还很大,盲目崇尚硬件建设而忽视算法技术的观点是错误的。
在电信应用中,虽然硬件和软件技术发展很快,但是用户的需求更是呈爆炸式增长。一个国家网内就可能有成百万实时在线用户,每秒几十万次用户交互发生,夜间有成千万的话单记录要处理。当一台内存中存放近百万用户资料,则浪费16个字节就是浪费16M空间。如果记录的数据结构及处理算法设计不合理,则内存很容易不够用,大量工作任务会被抛弃。要在这样的平台软件上构建软件,必须对每个字节空间、每个计算机指令的使用优化到位。否则,即便有先进的计算机系统,一般的软件技术是无法承受高性能、高容量计算的需要的。算法技术能支持开发人员在软件设计阶段从理论层面保障系统的效率达到最优。
经首次引论性教学,绝大多数同学认识了算法课程重要性,明确了学习目的,获得了较好的教学效果。
4理论教学
课程教学组在教材内容上选择了以下内容:
(1) 算法分析基本概念,数学预备知识。这些都是本课程工具性方法。
(2) 堆和不相交理论。介绍了能有效实现优先队列的数据结构。
(3) 归纳法、分治、动态规划。介绍了计算机技术中十分重要的递归为主题的设计技术,递归要求能够将待解问题抽象为递推表达式,确定初试值和递推终止条件后就能将复杂问题化解为嵌套的简单问题。
(4) 贪心算法。介绍了如何求解最优化问题。
(5)NP完全问题。介绍不确定性图灵机在P时间内能解决的问题,这类论题对于培养学生将来思考问题复杂度是个导论。
(6) 回朔法。介绍有组织的穷尽搜索算法,对一些问题尤其是解空间很大的问题有效。我们介绍了3着色、8皇后等经典问题。
(7) 概率算法和近似算法。一般性介绍近20年来算法研究迅猛发展的领域,以扩展学生知识面,但不做考核要求。
其他内容如数据结构、图遍历等是数据结构和图论课的内容,本课程内不做讲解,供学生预习课程时选读;对于域指定问题的迭代改进和计算几何技术等高级课题,推荐学生根据兴趣自学。
近年,越来越多的国内高校主张双语教学。我们也有这样的规划,但是考虑课程有一定深度,三年级本科生英语运用还有限,为此达到最好的教学效果,在教学中先采用中文教学。但是我们鼓励学生同步阅读英文版教材,以更好地适应未来科研和国际化软件研发的需要。
5科研方法及实践能力培养
科研式教育并不是新生事物。在二十年前,我国清华大学、中国科技大学等名校就对高年级学生讲授研究生课程,并进行导师制研教结合型教学,使得很多学生读研时就能取得优秀的成果。作者所执教的是重点工科院校,有很多有利的因素便于我们展开科研式教学:一是有超过60%的学生主观上有本科毕业后继续深造的愿望;二是学校有丰富的图书馆资源,能全文检索CNKI、硕博士论文、IEEE、ACM、ELSERVIER、SPRINGER等中外优秀电子数据库。在教学中,作者也将在科研中读到的一些新颖实用且难度适中的论文摘录下来介绍给学生,并将自己研究生阶段的学习方法介绍给学生。除了阅读教材,我们还鼓励学生读一些高端的杂志,例如计算机学科领域的四大学报,ACM期刊,Software Experience and Practice,Information Processing Letter等刊物,从其中检索感兴趣的论题。读核心期刊有几点好处:这些刊物审稿严格,文章无论是学术性、前瞻性、理论正确性及写作水平都有保证;减少检索的开销。读者可以先在这些高水平杂志中找到自己感兴趣的主题后,再广泛检索与主题相关的其它刊物或会议文章。引导学有余力的本科生读高水平论文并不是过高要求,算法设计及数据结构教材中大部分章节内容其实也都是来源于前二十至五十年的国际知名算法学术期刊,其中选择ACM、IEEE及ISAM杂志内容的比例最高。现在的一些学术期刊中刊出的优秀算法,过几年就会被大量的引用或实际应用,也许再过十至二十年后就会被引入未来的教材之中。
我们认为,在本科高年级展开研究式教学对学生长远发展有好处。对打算深造的同学,可以潜移默化地引导他们思索自己未来的发展方向,有很多成功的学者就是在大学受到某门课程老师的影响而走上科研道路的。科学研究是一个漫长的过程,很多工科博士生学习到第三、四年后才开始发表一级论文,很多硕士生毕业前才急忙撰写可发表成果。而同时有些博士生入学两年就能取得丰硕的成果,很重要的因素是他们在本科高年级阶段就培养了研究型思维,为以后深造明确了方向并作好了理论准备。如果本科阶段就培养研究型学习方法,那么在日后深造过程中多出成果就是水到渠成的事。而如何培养学生良好的研究习惯,正是我们教师要不断探索的论题。
重视理论而实践不足,是我国高校普遍存在的问题。
在国际上,知名的软件鲜有来自中国人的原创。所以我们要更加重视培养学生实践能力。
实验环节,我们布置了基本的排序、递归、贪心、回溯等论题的实验,鼓励学生用不同的编程语言实现,不仅仅是单纯的算法实现,最好能够编制出实用美观的界面,将算法更友好地呈现出来。无论以后的工作或者深造,目标是可应用或者可发表的成果,都需要研发者具有较高的实践能力。我们认为实践与理论教育是并重的。
6结束语
通过四年的教学实践,学生对此课程实践的参与度越来越高。通过教育方法的不断改进,学生的课程成绩也一届好于一届。更为重要的是,通过启发引导式教育,很多同学开始萌发研究型思维,课余经常向老师提问,有的问题有较高难度,老师都要回去研究资料才能解答。在来自本校新入学的硕士生中,不少同学反映受益于此课,有些同学读研究生后不久就在一级学报上发表了算法类论文,这也正是我们当初所期待的。我们教师仍然要不断提高自身科研水平,并将研究成果及方法引进课堂,提高教学效果和质量。
教学中,还发现一个现象,数学系的学生比计算机系的考试成绩要高一些。最简单的因素,是他们理论思维能力更强,如何因材施教,改进教学方法及增强工科学生学习本课程能力,是我们课程教学组今后要探索与研究的方向。
参考文献:
[1] M.H.AlsuwAIyel. 算法设计技巧与分析[M]. 北京:清华大学出版社,2004.
关键词:美国;计算机;基础课程;教学大纲
2009年11月,作为国家示范教学实验中心建设工作的一部分,国内高校计算机教学单位组团,对美国中部几所大学的计算机教育情况进行了考察。本文对美国伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)和伊利诺伊理工学院(IIT)的计算机基础教育和美国大学非计算机专业计算机基础教育的指导方针进行介绍和探讨。
伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign,UIUC)成立于1867年,学科专业设置齐全,共有近200个专业,最好的学科是工程和商科,还有农学院、法学院、教育学院、航空学院、工程学院、通信学院、兽医学院、艺术学院、劳资关
系学院、企业管理学院、社会研究学院、人类学院、化学和化工学院、人文和家庭研究学院、应用科学生命学院、哲学和理学院等20多所学院[1]。
UIUC的计算机科学系创建于1972年,经历30多年的发展,一直雄居全美前5名,仅次于Stanford、Berkeley、MIT和CMU[1]。UIUC的计算机科学(CS,Computer Science)课程体系规划基本成形于1986年,并在此后的20多年间不断完善。目前有57位教员(Faculty)[2],承担着全部本科教学和科研工作。CS本科课程设置特点为广、深结合,理论、实践结合。课程覆盖计算机理论、设计和应用等领域[3]。
伊利诺伊理工学院(IIT)始创于1890年,坐落于芝加哥,是一所同时重视科学和工程学的学府,是美国知名的三大理工院校之一,下设7个学院和1个研究中心,即阿默工程学院(Armour College of Engineering)、芝加哥肯特法学院(Chicago-Kent College of Law)、建筑学院、文理学院、设计学院、心理学院、斯图尔特商学院(Stuart School of Business)和职业发展中心[4]。IIT的CS系目前有16位教员,承担着计算机本科教学和科研工作。
1计算机专业基础教学的特点
分类的计算机基础课是美国大学基础教学的主要特色,不同类型的计算机基础课分别面向计算机专业、理工科专业和非理工专业。其中,根据美国本科教育的特点,计算机专业的基础课有非常显著的针对性。非计算机专业的计算机基础课设计也很耐人寻味。
美国的计算机基础课一般有两门,在UIUC分别是CS100 Freshman Orientation(新生指导,1学分)和CS 125 Intro to Computer Science(计算机科学导论,4学分) [5]。在IIT分别是CS100 Introduction to Professions (职业生涯介绍,2学分)和CS201- Accelerated Introduction to Computer Science(简明计算机科学导论,4学分)[6]。
面向新生开设的CS100类课程不仅课时较少,内容也比较简单,在国内高校中较为少见。例如,IIT的CS100课程“作为一种(从事计算机)科学和工程职业介绍,阐述应用(计算机)工程和科学解决问题的过程,强调跨学科和国际化解决问题并需要评估计算、金融和社会制约因素下的解决方案[7]。”学习目标定位在使学生“理解计算机科学基本概念,包括计算历史、二进制计算/逻辑/程序转换、算法、计算机体系结构、操作系统等;展示使用伪代码解决基本问题,如排序和递归;与计算机科学职业生涯有关的职业操守(ACM Ethics Code);利用图书馆资源研究和撰写计算机科学技术的研究论文;创建并进行计算机科学理论的教学演示或计算机科学技术销售演示[7]。”
这类课程在美国大学是非常有意义的。许多选择计算机为职业方向的本科新生对计算机专业的培养目标、专业课程和职业生涯并没有真正了解,而这门课程就可以帮助这些学生了解计算机专业的培养目标和就业前景,然后再作决定。不少学生学完这门课后,发现现实与自己想象的完全不同,就可以尽快转到其他专业。另一种情况则相反,一些没有专业方向的本科生(美国大学允许大学生没有专业方向,但需要辅修若干小专业)在选修了这门课程后,可能将计算机作为自己的主修或辅修专业。
UIUC的CS125计算机科学导论是以Java语言为主的编程入门课,涵盖了一些算法的内容,介绍与解决计算问题有关的基本概念和基本技术,此外还有与之配套的实验课[2],拟作为计算机科学专业的第一门课程。该课程与我们国内多计算机专业开设的第一门计算机课程有共同之处。
2非计算机专业计算机基础指导方针
美国大学的非计算机专业计算机基础的指导方针出自美国国家科学研究委员会 (National Research Council,NRC)1999年出版的报告《Being Fluent with Information Technology》[8]。在报告中,该委员会将现代高等教育中受教育者的计算机或信息技术应用能力分别定义为智力性能力、信息技术的概念和信息技术技能3个方面,每个方面包含10项内容,共30项。
这3个方面的具体内容如下:
1)Intellectual capabilities(智力性能力,指在复杂和支撑性环境中应用信息技术)。
(1)Engage in sustained reasoning(持续运用推理能力)。
(2)Manage complexity(管理复杂性)。
(3)Test a solution(测试解决方案)。
(4)Manage problems in faulty solutions(在失败的解决方案中寻找并解决问题)。
(5)Organize and navigate information structures and evaluate information(组织和导出信息结构并评估信息)。
(6)Collaborate(合作)。
(7)Communicate to other audiences(与他人沟通)。
(8)Expect the unexpected(准备好应对预料之外、情理之中的情况)。
(9)Anticipate changing technologies(预见技术的变化)。
(10)Thinking about information technology abstractly (关于信息技术的抽象思维)。
2)Information technology concepts(信息技术的概念)。
(1)Computers(计算机)。
(2)Information systems(信息系统)。
(3)Networks(网络)。
(4)Digital representations of information(信息的数字化表达)。
关键词:教育技术学,问题,解决策略
随着经济的发展,我国的教育技术学受到各级社会和各级各类学校越来越多的关注,也取得了一定的成绩,但教育技术学在发展过程中的也出现了不少问题,这些问题不仅涉及学科内部,也是及其学科外部。因此,更深地了解教育技术学,并更好的解决教育技术学所存在的问题已成为教育技术科研工作者的当务之急。
一、我国教育技术学发展面临的问题
观瞻我国教育技术研究30多年的沧海桑田,我国学者在教育技术学方面做出了许多研究:南国农先生在电化教育的发展方面做出了很大的贡献,他认为运用现代媒体,并与传统教育媒体恰当结合,在这方面下工夫就会实现教育的最优化;刘美凤教授认为教育技术学的发展关键是对其理论知识和实践队伍的学科背景的研究以及素质教育的提高。由于我国还处于社会主义初期,与西方一些国家相比经济还不算发达,还不完善,需要得到进一步的改善。因此,在一些有关教育技术学的政策问题的认识上还比较模糊,不能给出精确的答案,在这里我们进一步对教育技术学学科管理者的认知水平,教育技术研究队伍的建设问题以及教育技术学学科性质的定位问题进行研究。论文大全,解决策略。
1管理者认知水平的不足
著名管理大师爱迪斯认为:“没有管理就失去了正确的指引,向荒唐的目标挺进,我们一事无成,回过头来才发现走得越远,越无知”[1]。不言而喻,管理对于教育技术学同样重要。由于受到外国教育技术发展历史的影响,我国政府也已经认识到教育技术在教育中的重要性,在以前,我国投入了大量的财力、人力,使电化教育出现了大好的发展局面。但在以后的一段时间教育技术却停滞不前,究其原因,发现了不少问题,其中最重要的问题是管理干部的思想观念问题。由于我国没有对教育技术学得到充分的认识,这方面的理论知识与实践经验非常少,因此,在相当长的一段时间内,教育技术只作为提供教室、电教设备、电教资料的服务机构,在教学中的地位不受重视;教育技术的教学功能得不到发挥;大量的电教用房和设备在教学中得不到充分利用,造成资源的极大浪费。
2教育技术研究队伍的建设问题
教育的发展及世界经济一体化的趋势,会加快世界经济的竞争,因而也会激发教育发展内部需求。教育需求的增加会促使更多的有关领域的研究人员关注“如何教育”的教育技术的研究与实践,这正是当前我国乃至世界各国教育的发展趋势[2]。我国在20世纪80年代就陆续开始在中小学设置计算机的课程,目前,计算机信息教育又成为中小学生的一门必修课,因此,未来的学校教育和教师将不再是“多媒体或先进媒体”盲;更多的其他学科人员也参与到软件制作过程中来等。其实,目前我们国家的教育技术学的专业人员已经感到了这种迹现象的存在,那就是,对于教育技术方面“竞争对手”会越来越多。
因此,在这种形势下,被定位于多媒体及其教育应用的教育技术学专业优势正在不断减弱,而我们目前自己的弱势(心理学方面的训练)却在新的需求和形势下日趋明显。这样,目前的情况是:以多媒体作为定位的中国教育技术学专业的优势在不断的减弱,而这个领域潜在的研究队伍却又分散在教育学院、心理学院、计算机中心、网络中心或学院、教育技术学专业的各个地方[3]。如果当前教育技术学专业仍停留在媒体研究方面,而不在广义教育技术学定位上得以发展,那么,当前教育技术学专业存在的危机就会就会更加凸显。因此,我们要避开这些误区去寻求教育技术学的更大发展。
3教育技术学学科性质的定位问题
目前许多刊物、专著和论文对教育技术学学科的内涵和学科内许多术语的定义,有的还模糊不清,用法混乱。教育技术就出现许多称谓,如现代教育技术、教育技术、电化教育、教育信息技术、远程教育等,对教育技术学学科的定位混乱。同时各校教育技术单位隶属的领导单位也不同,有的属于教育科学学院、网络学院、远程教育学院,由于属性有异,也会使人们对学科的性质造成不同的体会。另外对其他学科的基本理论借用多,对特色的学科理论则论述少。再如对学科的培养目标太广泛,结合学科特点的课程体系还没完全建立。
二、上述问题的解决对策
1教育观念的转变
从心理学上讲,人们的意识决定他们的行为。对于教育技术学的管理者来说,只要他们能从过去的观念中得到一定的改变,那么,教育技术学就会得到更进一步的发展。教育观念作为人们通过教育活动的观察、思考和实践获得的教育认识或教育思想,对人们所采取的教育行动具有指导意义和决定作用。目前我国的经济水平还不先进,社会制度也不够完善,应试教育体系没被打破,现代教育观念就不可能会形成。比如,现在经常有人提“上有政策,下有对策”。因此,只要管理者的教育观念得到一定的改变。我国的教育技术学就会有更大的发展空间。
2培养一支具有多学科背景的专业队伍
由于教育技术学的学科知识涉及许多专业理论,因此我们应当根据其知识的结构来调整教育技术学的课程设置,努力培养一批具有多学科背景的专业人才;除此之外,我们可以提出一些鼓励性政策,吸引本专业与教育学、哲学、经济、心理学和社会学等领域的研究者从事教育技术学相关领域的工作,使这些人员在实际的教学与研究中进行很好的合作,把教育成果进一步扩大,最终达到研究队伍的完美整合。
3理顺教育技术学学科的基本概念、理论体系和培养目标
正确的定位是每个学科赖以存在的前提条件,他不仅影响到该学科当前的地位和作用的发挥,也影响到将来的健康发展[4]。论文大全,解决策略。首先,从发展历史上看,教育技术学是在视听教育及程序教学基础上发展起来的,科学技术成果的引进,使教学手段不断得到更新和充实,促使教学方法不断变化和丰富,从而形成多媒体技术这一领域。因而可以认为,教育技术是多媒体技术发展到一定阶段后从教学方法中独立出来的学科。其次,从教育技术的有关学科内容及相关知识结构来看,也属于教育学科的内容。论文大全,解决策略。再次,在我国国务院学位委员会公布的学科专业目录中,也是将教育技术学列入教育学科的分支学科。因此,可以将教育技术学列为教育科学领域的一个分支学科。因此,教育技术学是一门仍在形成和完善之中的新兴交叉学科,学科本身还缺乏完成系统的理论体系和框架[5]。
经研究发现,对教育技术学学科性质的定位问题,研究者从“电化教育”和“技术”两方面进行了分析。论文大全,解决策略。论文大全,解决策略。一部分学者认为媒体在教育当中的应用,就是他们给教育技术学学科的定位。比如,张楚廷先生的著作《教学论纲》是这样评定教育技术学的:教学中老师借助其他工具和手段,这是古之有之的。然而,近代科学技术的迅猛发展,特别是当代高新科技的突飞猛进,使教学手段、教学媒体的种类越来越多。一门新型的教育学科―教育技术学迅速兴起。另一部分学者则从“技术”的本质来对教育技术学学科性质进行定位。我们应当尽可能发展广义的教育技术学,既要运用媒体,也不能缺乏技术,应该吸取教育学,教育哲学,传播学,心理学,认知论,计算机科学等一系列学科的精华作为自己的特色理论与实践方法。因此,我们并不能单独从电化教育或技术的本质来定位教育技术学学科的性质,应从不同方面充分认识到教育技术学的应用性、实践性、综合性、连接性的特性,以实现“促进学生学习,实现教育最优化”为目标,来更好的来定位教育技术学这门学科。
另外,教育技术理论研究脱离实践的问题一直没有得到很好的解决,不仅教育行政部门及学校教育工作者对此颇有微词,连教育技术科研工作者自己也感觉到这种危机。诚如我们所知,教育技术是一门实践性很强的学科,其理论一方面根据教育技术事业本身的发展和教育改革实践的深入,另一方面,作为教育技术实践经验的高度概括,他又要指导教育技术的发展和教育技术实践的进步,并且在教育技术实践中受到检验。因此,对于这样一种实践性很强的学科研究,其理论脱离实际情况是不能任之长期存在下去的。只要这些问题能够得到很好的解决,我国就会为教育技术学本科专业的学生提供更多的就业岗位和就业机会,这样不仅会使教育技术学的就业前景一片光明,而且不会让教育技术的人才大面积流失。同时由于在这方面的研究人才增多,我国的教育技术学水平就会大幅度的提高,进而就会使我国的教育事业迅猛发展。
总之,任何事物都是发展变化的,教育技术及其学科的定位问题以及人们的教育观念也正经历这样一个发展过程。这个过程也给我们描绘出了教育技术学从狭义到广义的发展,教育技术学基本理论从无到有、从不完善到完善的美好前景。论文大全,解决策略。我们应该相信,通过我们的不断努力,教育技术学必将发展成为一门成熟的学科。
参考文献
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[6]伊俊华.教育技术学导论[M],北京:高等教育出版社.1999.28.
研究型学习与研究型教学是建设研究型大学的重要组成部分。尽管目前研究型教学已经在我国高等教育诸多学科中得到广泛应用,但目前仍未被应用于财政学课程中。将研究型教学方法引入财政学课程的教学过程中,既能够帮助学生完成预定的专业学习任务,又能够培养学生的研究型学习能力。
关键词:
财政学;研究型教学;教学改革
目前我国多所高校提出建设高水平研究型大学的目标。研究型学习与研究型教学是建设研究型大学的重要组成部分。目前,研究型教学已经在我国高等教育诸多学科中得到广泛应用。然而,通过对现有文献进行深度梳理后发现,研究型教学目前尚未被应用于财政学课程的教学中。财政是国家治理的基础和重要支柱。与财政在国家治理体系中的重要位置相对应,财政学作为一个跨经济学、政治学、公共管理学等学科领域的综合性学科,是一门重要的专业基础课程,对于经济管理类专业的学生来说具有十分重要的意义。在财政学课程中开展研究型教学对于提高该课程的教学质量,提升经济管理类学生的研究型学习能力具有重要作用。
1研究型教学在我国高等教育各学科中的应用情况
本文在中国知网(CNKI)检索主题为“研究型教学”的论文,共检索到论文2420篇(截止到2015年9月)。主题为“研究型教学”的论文最早出现于1996年,此后论文数量逐年增加,年均增长率超过35%,如图1所示。这一现象说明研究型教学方法在我国课程教学中得到了越来越广泛的应用。其中,被引频次最高的论文是张安富于2012年发表的“改革教学方法探索研究型教学”一文。文中提出“应强化研究型教学的意识,转变教学范式,这是培养学生的创新意识和创新能力,造就创新型人才的关键环节”[1]。从检索结果看,研究型教学方法已被广泛应用于高等教育、外国语言文学、数学、教育理论与教育管理、物理学、计算机软件及计算机应用、医学教育与医学边缘学科等学科,如图2所示。例如,于歆杰等在清华大学电路原理课中进行研究型教学,认为研究型教学强调在教学过程中培养学生的研究能力和研究兴趣[2]。
范钦珊等提出在基础力学课程中实施研究型教学需做到“教学内容重在学术深度、教学过程重在启发与互动、课外学习重在研究、考试考核方法重在刺激思维鼓励创新、教育技术的应用重在与课程整合、实验教学重在自主设计”。李桂娥借鉴剑桥大学研究型教学的经验,从区域经济学的学科特点出发,以创新教学理念为指导,以问题为导向,从课堂教学和课外指导两个方面开展研究型教学[2]。范钦珊等指出清华大学自2001年就开始在“材料力学”“理论力学”“工程力学”等课程教学中进行研究型教学的尝试[3],并取得了显著的成效。陈侃等运用课堂观察数据进行研究,发现本科课堂上实际体现的研究型教学主要表现为从讨论和发表意见的氛围、鼓励批判和探索、以问题为中心激发探求欲、结合当下应用实际、介绍研究过程和成果等五个维度。然而,通过对现有文献进行深度梳理,发现“研究型教学”目前尚未被应用于财政学课程的教学过程中。
2财政学课程教学过程中存在的主要问题
第一,教学手段单一。尽管目前本科财政学课程已采用多媒体方式教学,但是这种方式仍以教师为主,偏重对财政学基本理论知识的系统讲授。如果片面地认为使用了多媒体设备,就是进行了教学方法的创新,那么多媒体教学不过是从黑板作为载体的“填鸭式”教学转化为以计算机为载体的“填鸭式”教学,这样的方式依旧难以提高学生学习的主动性和积极性。为了提高课堂教学效果,部分教师在财政学课程中运用案例教学法,例如任传普、郑洁[4-5]。然而,受限于本科生财政学课程案例教材的缺乏,案例教学效果目前仍难以保证。
第二,教学内容滞后。在当前的财政学课程教学过程中,教师过分强调学科的理论体系,过分强调学生对财政学基本理论的学习与掌握,缺乏对财政学研究前沿进展的跟踪,缺乏对当前公共财政问题的深入分析与解释,使得学生对财政学的理解浮在表面,不清楚政府为什么要在不同阶段采取不同的财政政策,不理解政府为什么要采取不同的财政政策对经济和社会进行调控,不能做到理论与实际相结合,无法透过现象探索财政本质,达不到揭示支配这些财政现象的规律的教学目的[6]。
3研究型教学方法在财政学课程中的应用
针对目前研究型教学在我国高等教育各个学科运用的情况以及财政学课程教学过程中存在的问题,将研究型教学方法引入财政学课程中,有助于弥补现有教学方法的不足,提升课程的教学效果,培养学生的研究型学习能力。第一,以研究型教学带动研究型学习为理念,以推进课程论文写作和PPT演示为手段,将“自主学习”与“合作学习”相结合,培养学生的独立研究能力和合作研究能力。在“导论”教学过程中增加中英文文献的检索方法、数据搜集方法等内容的讲授,并在该章内容结束后列出若干课程论文选题供学生选择,学生也可以依据自己的研究兴趣自行选题,要求学生自己查阅文献、搜集数据、分析问题,并在课程结束后提交课程论文。根据学生的科研兴趣,组建“财政学兴趣小组”,由任课教师担任兴趣小组的指导教师,鼓励学生自由报名参加,吸引部分具有科研潜质的学生参与到兴趣小组中来进行研究型学习。围绕大家共同感兴趣的财政问题,利用课余时间,通过QQ、微信等平台进行互动和交流,开展科研训练,通过“干中学”提高学生的独立研究能力。在财政学课程教学过程中开展合作学习,以“收入分配的衡量”为例,按照自然班级将学生分成若干小组,要求每组学生运用所学方法围绕“在校大学生贫富差距现状”开展调查研究,并将调研结果制作成PPT在课堂上演示,演示结束后留出一定时间回答同学们的提问,如图3。
第二,以研究型考核方式检验研究型教学和研究型学习的效果,研究型考核方式侧重培养学生分析和解决实际财政问题的能力。研究型教学和研究型学习的效果需要研究型考核方式来进行检验。课题组将通过课程论文质量、课堂PPT演示效果、期末考试成绩三个方面综合评价学生的学习成绩,杜绝死记硬背,鼓励自由探索、提倡运用所掌握的基本理论知识分析和解决实际的财政问题。课程论文质量主要由任课教师从学习态度、任务量、创新性、内容质量和撰写质量等五个方面进行综合评价;课堂PPT演示效果采用德尔菲法,教师评价(权重60%)、学生自评(权重20%)与同学互评(权重20%)相结合的方式进行评价;期末考试成绩将降低客观题的比例,加大主观题的比例,将客观题比例控制在20%以内。课堂PPT演示效果的教师评价以PPT演示前的准备情况、PPT演示情况、PPT演示结束后的互动交流情况三方面的考核相结合,合理分配各项权重。学生自评和同学互评均采用课题组设计的量规表进行评价。量规表的设计侧重学生提出问题的能力、解决问题的能力、团队协作能力、表达能力等四大项,每项再设计2~5个二级指标,如图4。
总之,将研究型教学方法引入财政学课程的教学过程中,既能够帮助学生完成预定的专业学习任务,又能够培养学生的研究型学习能力,包括独立研究能力和团队研究能力,同时通过课程论文写作和PPT展示,提升了学生的文字表述能力以及口头表述能力。
参考文献:
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[2]李桂娥.研究型教学在《区域经济学》教学中的应用[J].高等教育研究,2010,31(6):90-92.
[3]范钦珊,殷雅俊,陈建平,等.实施研究型教学的创新之路[J].中国高等教育,2013(5):23-25.
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[5]郑洁.案例教学法在财政学课程教学过程中的运用与优化[J].黑龙江教育学院学报,2012,31(9):53-55.
论文关键词:术语,双语词典,翻译
1. 引言
随着科学技术的迅猛发展,人类知识积累的速度和知识总量急剧增长。新技术新产品、新思想的层出不穷,导致了新术语的不断涌现,数量与日俱增,且分布极为广泛。大量的现实表明,术语在科技发展、文化传承和社会进步中起着举足轻重的作用。社会和文化的发展,以及科学进步等方面的影响,现代人类社会的生活已经离不开作为承载科学知识载体的术语。
探讨科技术语与社会科学术语的异同十分必要,因为不同语言以及不同研究领域中产生的思想、概念和术语之间存在着必然联系,它们相互渗透和相互依存。而且一种思想或概念术语的不同翻译势必影响接受者的思维方式,甚至会使得该思想、概念沿着不同的方向发展。术语翻译得当,可省除许多不必要的误解。所以,我们必须从术语形成的特点出发,找出其自身规律,并对其翻译方法进行统一规范。
2. 科技术语和科学术语的产生的不同背景
为了表达明确,在双语词典中很有必要区分科技术语和科学术语。下面将从概念和背景两方面对科技术语和科学术语进行区分。
2.1 科技术语产生的背景
一般来说,随着新技术、新事物、科技革命的产生,新概念、新思想得以形成,术语得以产生。术语的一个较为常见的构成方式是将代表若干个简单概念的单词聚集在一起,使其组合成一个表示该复杂概念的新术语,如space + ship =spaceship; hyper + text =hypertext 等。另一常见的方法则恰好与上一方法相反,即将一长串表达复杂概念的单词组合依照英语构词法的规则予以简化。如“首字母缩略法”:GeneralPacket Radio Service 简化为GPRS; CodeDivision Multiple Access 简化为CDMA 等;又如“首字母拼写法”:Wireless ApplicationProtocol 被简化为WAP,Network InformationCenter 简化为NIC 等;还有“合成法”:teleprinter + exchange 简化为telex,information + economics 简化为infonomics 等。一般说来,科技术语的生成具有一定的规律可循。
2.2 社会科学术语产生的背景
社会科学方面的术语词汇随社会的发展而丰富。社会科学方面的术语构成一般有三种情况:一是普通词语专业化或术语化。普通词语一旦带有专业色彩,就具有严格的定义界限。如“dumping”源于“dump”,其本意为“倒垃圾”,在商业领域被引申为“倾销”。二是创造新词毕业论文怎么写,如“手机”“网民”“扶贫”“融资”“年薪”“听证会”等。三是借用或引进外来词语。外来词又分为外部借入和内部借入两种。外部借入的术语是指从外语中翻译而来的词语。如汉语政治术语“民主”“议会”“资产阶级”等都是外来语。内部借入既可指同种语言中普通词语术语化,也可指同种语言中吸收方言词语。改革开放以来,由于广东、香港等地经济发展迅猛,粤语方言伴随着经济浪潮大量进入普通话。普通话吸收的港台语有:传媒、斥资、个案、转型、廉政、构想、认同、按揭、整合、互动、瓶颈、峰会等。其中吸收的不少词语在普通话中已经有了同义表达的词语。另外,部分词由于语言归化的原因,其能指和所指有所改变。但也尽最大可能地保留了源语的基本特征:如“音借法”:radar 译为“雷达”,EININO 译为“厄尔尼诺”等;又如“形借法”:CEO 译为“首席执行官”,WTO 译为“世界贸易组织”等。
3. 双语词典的特征
双语词典是沟通两种语言的桥梁,也是学习外语的重要工具。近年来,随着各国间政治、经济、文化交流日益频繁,双语词典的需求也随之升涨,编纂事业也相应地蓬勃发展。直到目前,双语词典的研究已成为词典学领域的一个研究热点,其基本理论构架业已确立,各分支的探讨和实验也方兴未艾。
双语词典中,源语言和目的语经常相互补充,前者往往通过诸如语法、词源、参照、插图等进一步的辅助信息对后者的对等词提供补充说明论文格式。这种基本呈现方式和辅助说明的结合帮助词典用户理解源语言词条的真正含义。因此,在双语词典中,,词典编纂者往往会采用源语言的这些辅助信息来更有效、更高效地解释词的意义。
由于双语词典的独特语言特征,词条的翻译往往和例证独立开来。词条的翻译被看作是“语言”,而非言语,因此遵循词义上、风格上、语用信息上、语法上的多层面对等原则。首先,汉语上不同词类的同形异义词可以被看作是同义词,放在最常使用的词类当中,必要时,可辅以其它词类的例证说明。其次,功能词应标有词类标注加以解释,同时附上解释性的或意译型的对等词。
相对于语文双语词典来说,非语文双语词典提供的语言学信息远远少于语文双语词典。翻译百科词和专科词目的原则是力求规范性和科学性,要求译名统一。而翻译的方法则多种多样,例如: 意译法、音译法、音兼意译法、词索义分析译法、音双关译法等[1]。翻译时切忌胶柱鼓瑟,编者需根据具体情况灵活运用或整合各种翻译手段,以保证译名既真实反映源语含义,又易于理解和运用。另外,根据双语词典翻译中的特殊性,在翻译术语时,应做到:不同领域之间、语词专家与学科专家之间必须紧密协作; 对于约定俗成及旧时译名问题不能简单操作,要视具体情况处理; 不能统一的“一物多名”需保留几种译名,必要时还应附以简略说明[2]。
4. 双语词典中术语的翻译
双语词典的核心任务是在目的语中找到与源语言相应的对等语[3]。需要承认的是,有严复1898年提出的“信、达、雅”翻译原则在某种程度上也同样使用于双语词典的翻译研究。不过,这一原则太广义而难以应用于双语词典中的无数实际例子。鉴于此,本文从双语词典的视角对术语的翻译问题提出一种尝试性的研究。
黄建华等在《双语词典学导论》中归纳了双语词典的十种基本释义方式[4]: (一)等值对译法—提供语义内涵完全相等的目的语词,如:supermarket---“超级市场”;(二)对应选择法---列举各种对应变体,如: “cut-”---切,割; 斩,截; 削,剪(发);(三)译注法---译义加注释,如: Oxford shoes---牛津鞋 (一种足背系带的浅口便鞋);(四)译音法---直接音借外来词,如: copy---拷贝;(五)音义兼译法---音义自然结合,如:tittup---踢踏舞; (六)译形法---保留源语中的字母或相似字形,如: X-ray:---X射线;T-square---门-字尺; (七)同义对释法---常用中性词释有语体色彩的词,用标准语词释方言词,用现代词释古旧词,如: phono---[口], phonograph(留声机); (八)替换法---用肯定式释否定式,反之亦然,如: 倒霉---unlucky; staunch---不漏水的毕业论文怎么写,不漏气的;(九)构词释义法---说明构词法,介绍词与词之间的关系,如: taken---take的过去分词; (十)描述法---当目的语中没有对应词时以描述法揭示词义,如: 何尝---used in rhetorical questions or statements toemphasize negation。
双语词典中的术语翻译除了提供词条的对等之外,还要具有规范性和科学性,同时译名要统一[5]。随着科学技术飞速发展,新词不断涌现,原有的语词语义范围不断扩大,双语词典编纂者的首要任务是准确地译出那些专业性强、词义固定、构成复杂、形式多样的专科及专名术语,编纂者除了要具备良好的双语语言功底之外,还必须掌握一定的专业知识。
结合以上的翻译方法和术语的特征,我们可以总结出以下术语的翻译方法。双语词典中的术语翻译最好遵循以下释义的原则:
1)意译法
意译法是与直译并列的主要译法之一。译文内容一致而形式不同谓之意译[6]。意译法既是翻译语文双语词典词典的主要手段也是翻译非语文双语词典的重要方式,翻译时必须透彻理解源语中该词的命名理据,力求译词名副其实,揭示其事物的本质属性或特征[7]。如:beeppager---呼机;terminal---终端
2)音译法
在翻译一些外来事物的词汇时,或因目的语中无对等词汇,或因译者对所译对象尚不能完全把握,或因读者对这些新事物颇感陌生,人们往往采取音译法将其译出。如:加油!--- Jiao You!音译法是国际上翻译术语的一种潮流,已有利于术语运用在国际上的统一、有利于国际交流和人类知识的共享。
3)音兼意译法
这种音、意义结合的方式一方面可以采用一半是音译,一半是意译的方式,如:topology---拓扑学;motorboat---摩托艇。另外,还可以采用在音译完词条后加一些补充说明的所属词汇后缀,如:neon---霓虹灯。
4)谐音双关译法
在翻译中利用“谐音双关”修辞格,可以在读音上保留与源语相近的读音,但在词义上不拘泥于源语语义,而是不脱离一定范畴的创造性词义。实际上,很多术语词都来自于这种翻译方法。例如:休克---shock;威士忌---whisky;逻辑---logic。其中有些术语词由于使用的广泛性,已经没有了异族语的影子,成了本族语的一部分。
5. 结语
双语词典对于外语学习者来说是掌握一门外语的重要工具。词典编纂者理应关注科学技术术语的翻译问题。尽管术语只占双语词典中的一小部分,我们决不能忽视。笔者在此希望以上这些术语的翻译方法能对双语词典编纂者有所帮助。
参考文献:
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关键词:计算机图形学;科学思维;学科结构;教学改革;教学方法
0 引言
大学的主要任务是培养人才,特别是培养创新人才。培养创新人才的基本途径与方法有课程教学、参与科学研究与项目开发、对外学术交流等。然而传统本科课程教学多注重传授学科的系统理论等专业知识,不重视对知识产生原因、方法的介绍,如忽视思考解决学科基本问题的具体过程等,这会造成课程教学传授知识与科学研究相脱节,导致学生的知识结构产生缺陷,不利于他们将来从事创新等研究工作。为配合计算机图形学课程的教学改革,根据计算机图形学课程的特点,笔者提出一种面向科学思维的教学新方法,它能有效弥补传统本科课程教学的不足。
1 面向科学思维教学方法的基本要求
常见典型的教学方法有:结构主义的教学方法、建构主义的教学方法、问题(任务)驱动教学方法等。这3种方法各有其优缺点,一个好的教学方法最好能全面综合这3种方法的优点。面向科学思维的教学方法要求把思考问题的方法、系统分析与综合的方法、科学研究的工作方法、查找资料与抽象的方法等知识产生的方法引入课程教学中,有效讲解学科专业知识是根据发展需求、通过研究各种问题产生的;专业理论体系或与其学科结构是由多项研究成果形成的,这些知识是科学研究与科学思维产生的结果。
结构主义、建构主义与面向科学思维教学方法的异同点见表1。
2 确立计算机图形学课程的教学内容与教学模式
2.1 传统计算机图形学课程教学改革的原因
2013年以前,国内外传统计算机图形学课程教学以讲授图形标准(显卡驱动与显示图形等子程序的集合)或CAD为主。这种CAD与计算机图形学(即图形标准)学科的划分有问题,它只便于图形标准的硬件实现,却因基本概念不全导致这两者均不能独立讲清三维真实感图形的自动生成原理以及计算机程序设计的基本规律,更不能总结计算机图形学的研发成果与发展规律,不能满足计算机图形学学科建设发展需求。
2.2 用系统分析与综合的方法确立计算机图形学课程的教学内容
2.2.1 系统分析:从理论上确立实现计算机图形学课程目标的发展路线图
本课程目标是用计算机程序自动生成类似人眼观察世界获得的观察图像(亦为学科研究的基本问题,它适合作为建构主义教学方法要求的教学环境需求问题)。为此至少要完成3个子任务:①掌握三维图形的生成原理;②掌握生成三维动画等图形的程序设计;③理顺新课程教学内容与图形标准、CAD的相互关系。
1)第一个任务的实现方法。
照相机生成照片遵循光线传播生成三维图形这一物理原理,计算机生成所有三维图形(包括光线跟踪算法、辐射度算法、投影、多边形填充、纹理映射、阴影算法、图像融合算法与二维直线的生成等)也应遵循该原理。这是本课程知识理论体系的完备性与一致性的基本要求,它决定了计算机图形学的学种性质与教学定位。
2)第二个任务的实现方法。
用辐射度和光线跟踪算法生成的三维真实感图形等程序,是一类典型的显示图形的计算机仿真应用程序。故计算机图形学的编程实现既遵循计算机仿真的基本原理,也遵循计算机程序设计的基本规律。
计算机仿真遵循系统(决定被仿真对象的范围与其行为特性)、建模(用数学模型描述仿真实验对象)、仿真算法(计算机通过执行该仿真算法,进行仿真实验)与评估(检验仿真实验的结果是否与应用需求保持一致)这一基本原理。
计算机程序设计应遵循计算理论可计算性的实现前提对程序设计的规范要求:①待解问题被模型与系统形式化方法所描述;②这种描述要转换成算法;③算法要有合理的复杂度。
这里,形式化描述指用数学符号、逻辑符号与流程图描述并要求保持逻辑上的一致性。系统的概念被本文定义为软件系统:它按解决问题的系统流程要求,编程实现数个模型描述数据与命令的输入、存储管理、运算处理、输出显示4个过程,能直接达到自动运行软件的设定目标并具有完整动态结构的综合程序。软件系统的概念是国内传统计算机核心课程教学缺失的重要概念。
故三维图形学的教学内容,主要用3组数学模型描述可视物体、灯光、照相机物理模型的物理特性(如用几何模型、材质模型与纹理模型描述可视物体;用光线几何模型、颜色模型、照明模型、辐射度算法和光线跟踪算法等描述点光源;根据类照相机的观察参数,用阴影算法、图像融合等算法描述照相机模型;对光线跟踪算法,应重构照相机模型);在物理仿真、数学建模与软件系统概念的指引下,编程构建三维图形软件系统,实现三维图形的自动显示。物体运动与变形、灯光变幻、照相机运动可形成计算机动画。计算机游戏是用人机交互的操作方式并通过实时动画与声音有效描述具有智能行为能力的人(或动物)的多种社会实践活动。
3)第三个任务的实现方法。
计算机动画包含了传统图形标准与CAD的原理,所以在课程最后,可讲解图形标准OpenGL的原理与编程使用方法。同时图形标准是游戏软件的基石,是现代计算机应用不可缺少的基本配置。
2.2.2 系统综合:介绍图形学的基本原理与动画软件的实现方法
这要求教师先查找资料、汇集前人发表解决以上问题的不同论文与教材(解决课程教学问题的先决条件),挑选材料编写课程讲义,详细介绍完成该任务所需的基本原理与实现方法,讲义试用成熟后再编著出版教材。
教材按以下思路组织:用二维图形学构建软件系统概念的教学,用三维图形学构建三维图形数学建模的教学(直接用三维图形构建软件系统概念的教学,会导致课程教学内容的复杂化)。在每章的开头,均提出应思考并解决哪些问题才能达到本章的教学要求,加强训练读者思考问题的习惯。
学完本课程,学生要能胜任计算机动画软件的设计与编程实现等任务。
2.3 归纳计算机图形学的学科结构
以上教学充分展示:由物理模型(化学模型、生物模型、社会发展需求模型等)数学模型(数据模型是数学模型的一种简单特例,其编程操作主要是数据的存储与检索,以实现数据库软件。根据数学模型“曲高和寡”的原理得知,数据库软件是应用软件中应用面最广的一类软件;或用离散数学的方法、判断规则与判据或可编程实现的自然语言与功能等描述解决问题的过程与步骤;或用通信协议描述数据通信过程要遵循的规则、约定等要求,这是网络通信编程的基础)软件的系统功能与结构用算法语言实现程序编码并形成算法软件测试评估等过程所确立程序设计的基本规律。程序设计这一规律,能被雷达的设计与制造过程所佐证,如通过物理实验确立雷达原理用数学模型描述雷达的工作过程设计雷达系统的功能与结构用电子技术制造雷达设备做好的雷达要通过测试评估才能交付使用等。
由此能用理论(物理原理、建模、软件系统、仿真、程序设计)、工具(OpenGL、Direct3D、着色语言、ACIS、WebGL、OpenCL、3D游戏引擎等)与应用(显示图形的应用程序,如3D动画或CAD、地理信息系统(空间复杂性高而时间复杂性低)、游戏与虚拟现实系统(时间复杂性高而空间复杂性低))3个学科形态描述计算机图形学的学科结构。
2.4 用科学研究的工作方法确立计算机图形学课程的教学模式
(1)选题(发现问题):找任务、了解用户需求、检索阅读资料并提出问题。自由选题要确立研究问题的科学性、目标性、创新性和可行性,并找准课题的申报渠道。提出问题是对任务深入思考或科学研究的前提。如计算机图形学的学科属性与教学内容是否成熟,是此前国际计算机图形学教育界多年关注的教学疑难问题。
(2)分析问题:真实照片由照相机、可视物体与灯光3个主要因素决定,由此确立解决问题的方法。
(3)寻找解决问题的方法(提出假说):首先用二维图形建立软件系统的概念;然后建立描述照相机、可视物体、灯光物理模型物理特性所需的数学模型,构建仿真光线在计算机场景与照相机模型中传播,生成三维动画图形。
(4)做实验解决问题(找寻证据支持假说):针对建立的数学模型,选择数据结构,设计算法,编写程序源代码并调试测试程序,构建三维图形软件系统,实现图形的自动显示。
(5)取得新成果(查新验证):改进学科的系统理论与基本方法,发表研究论文,推广该研究成果或论证申报新开发项目,推动学科建设向前发展。当我们解决好计算机图形学的教学问题时,就为撰写本文并申报计算机图形学国家规划教材奠定了基础。
由此构建程序设计教学的完整过程,并把程序设计拓展成科学研究工作方法的一种形式与组成部分。
该教学模式不仅把教学与科学研究两个不同性质的学术过程结合在一起,还说明围绕课程教学思考问题的训练属于科学研究领域思维活动的一种基本形式。
3 在课程教学过程中合理安排思考问题的训练
教师在重点介绍、讲解每个专题前,要考虑如何训练学生根据学科的发展需求思考问题,这些问题是任务驱动教学法中各种问题的来源。
3.1 用二维图形学构建软件系统概念的教学
专题1:线段图形的描述与生成。基本问题:如何用数学的语言与方式(如描述函数)描述各种线段图形的几何形状,以形成各种线段图形的几何模型?如何形成矢量汉字等子图形高效率的描述方法?如何把这种描述函数转换成算法,并根据其描述数据生成这些基本图形?
专题2:实面积图形的描述与生成。基本问题:用什么方法描述实面积图形的几何形状,以形成各种实面积多边形的几何模型?如何利用显示设备的绘图功能生成实面积图形?如何实现直线图形边缘的反走样显示?
专题3:图形的基本运算。基本问题:图形运算的目的是什么?如何用几何变换矩阵的方式描述图形几何模型的几何变换?若用实面积多边形的布尔运算构建新的复杂图形的几何模型,则布尔运算的数学基础是什么?如何实现其布尔运算?
专题4:图形的观察运算。基本问题:如何把输入到计算机中的图形几何模型描述数据,转换成显示设备坐标系中的图形几何模型描述数据?并调用图形的生成算法显示各种图形的几何形状?
专题5:图形数据与命令的输入。基本问题:能用哪些方法把图形模型描述数据与命令高效率地输入到计算机中?如何利用输入设备的数据输入功能与显示设备的图形显示功能,编程实现图形数据的交互输入?如何规划应用程序中的人机交互设计问题?
专题6:图形的数据结构。基本问题:图形数学模型的种类与复杂、复合图形的构建方法,这些对保存图形几何模型的描述数据提出了哪些动态管理上的要求?如何设计相应图形的数据结构,才能有效地保存、管理存储于计算机中的各种图形描述数据(命令)?如何把图形显示区中的图形描述数据编译转换成多种显示设备能识别并运行的显示指令代码,以实现图形的显示?为编程实现各种图形的自动显示,需要确定编程处理图形数据的基本流程和程序的功能与结构,以形成软件系统的概念。
3.2 用三维图形学构建数学建模的教学
专题7:照相机模型的建立与三维几何图形的显示。基本问题:如何用数学模型,特别是用矩阵的方法,描述照相机拍摄(投影显示)三维直线图形的物理过程?
专题8:平面物体几何模型的构建与图形显示。基本问题:如何用直线与平面函数描述平面物体的几何形状?如何记录这种描述所形成的几何模型数据?如何构建形状复杂的平面几何物体?如何显示平面物体的几何形状与表面?
专题9:曲面物体几何模型的构建基础与线框模型图形显示。基本问题:用什么方法描述曲面物体的几何形状并构建其几何模型?如何显示曲面物体的几何形状?
专题10:灯光模型的建立与光照物体的图形显示。基本问题:如何用数学模型的方法描述灯光的物理特性?如何描述在灯光照射条件下几何物体的可视物理特性?如何显示光照效果的曲面物体的表面与几何形状?如何更有效地描述光线传播的物理特性与变化规律?
学生按照这一思路进行选题,可考虑为实现像照片一样自然景观(如白光的薄膜干涉等现象)的图像显示,需研究哪些问题等,并发表其研究成果。课程教学内容成熟完整后,才便于界定计算机图形学的学科内涵。
4 分析计算机专业主要课程的基本特点,提炼计算科学的学科结构
4.1 计算机教学此前无计算科学学科结构概念的原因分析
现有权威资料和维基百科、百度百科表明,此前国内外计算机教学均无计算科学学科结构这一重要概念。以下3点是导致这一现象存在的重要原因。
4.1.1 对计算工具的分类作用认识不足
尽管人们知道计算机是一种计算工具,计算机有广泛的应用,计算机科学有自己的一套理论根据,但仅用“理论、工具与应用”很难全面概括计算科学的研究全貌与多项用途。事实上,计算机的系统工具对总结计算科学的学科结构非常重要。
计算机系统是一个能对编程实现的数学模型与逻辑模型,进行自动解算与推理的通用计算工具。这决定了程序设计在编程使用计算机上的重要性。
操作系统是对计算机的各种硬件资源与软件资源进行程序管理,使计算机正常运行的系统工具软件。同时,它能对用户程序(命令)的输入、存储管理与自动运行提供服务(包括对通信进程进行有效监管控制),并用人机交互与图形界面的方式记载这种用户程序与命令操作的运行结果。
编译系统是用高级语言编程必备的系统工具软件,它可以把用户用高级语言编写的程序源代码、编译转换成计算机能识别并自动执行的机器语言程序代码。
算法语言是用户为编程使用计算机的各种计算功能,用类自然语言的方式与计算机相互交流思想的符号表达工具。
这些计算工具本身没有直接解决数学计算与逻辑推理等应用问题,该任务由编程解决。
这类计算工具是在实际应用过程中总结、提炼的结果,工具本身一般不直接解决最终的应用问题,这是工具的第一个特点。它的第二个特点是工具的制造具有递归性,即可用简单工具制造复杂工具。它的第三个特点是专业复杂工具的制造方法与技术具有封闭性与隐蔽性,但这不影响他人对工具的操作使用;且其隐蔽、封闭性是工具使用方便、高效的主要原因。
软件系统与计算工具等概念的形成,是用抽象的方法(从众多事物中总结提炼出具有共同本质的特征、而舍弃其非本质的特征等内容)处理形成的结果。
4.1.2 传统课程没有讲清计算机仿真的原理与计算机程序设计的基本规律
传统计算科学的核心课程(计算机导论、计算机原理与系统结构、算法语言与数据结构、编译系统与操作系统、软件工程、离散数学、数据库和计算机网络)从未讲清计算机程序设计的基本规律与计算机仿真的基本原理。学生往往通过课后大量的编程训练,积累对计算机程序设计与计算机仿真的认识。这种程序设计经验式教学培养模型,无助于学生总结并提炼计算科学的学科结构。相反,人们在算法语言与数据结构课程的教学上存在一些模糊认识。例如,算法语言是用一组语法规则与功能约定的一种符号标记系统,它让人们掌握语言的符号约定、功能、特性以及用算法语句描述给定的数学计算与数据处理、逻辑判断等――即其教学主要是完成程序的编码训练,由此形成算法;也为研制该语言的编译系统做铺垫。然而部分算法语言的教科书,只有一些算法验证性应用实例,并把它们等同于计算机程序设计教学,这无助于初学者全面正确地掌握计算机程序设计的基本规律,因为学习算法语言后,他们还是没有数据结构的概念。
数据结构是研究用程序编码的方式,在计算机中有效实现多种类型数据的存储组织(形成线性、非线性、网状结构形式以及静态或动态结构形式的数据存储方法)、存储管理、排序检索与编程效率等任务的一门专业基础课程。数据结构课程有很多计算复杂性的案例,是培训人们掌握编程技巧的一种有效方法。因为编写程序所采用的数据结构往往决定了算法的编码实现方法,更重要的是,CPU是根据保存在内存各处程序代码的逻辑次序、通过逐条读取其指令代码来完成用户指定应用程序(或命令)的执行。如何规划、设计、调度与管理内存的使用,这与数据的调度与管理原理类似,是数据结构讨论的问题之一(常在操作系统课程中介绍解决该问题的方法。数据结构问题本质上属计算机内存的动态、合理使用与管理问题)。而该课程中所谓抽象数据类型,是指在指定的数据集上定义对该数据元素进行多种加工等编程操作方法。这个数据集以及对其数据元素的加工方法(数据集与其加工方法均能递归定义),应来源于人们用数学的方法描述解决实际应用问题这一过程,该主次关系不能颠倒。没有这些数据结构与程序编码等基础训练,初学者很难规划好一个软件的系统功能与结构。
由于传统的算法语言与数据结构课程教学无数学建模(它决定了解决多种应用问题算法的来源)与软件系统的概念,故传统的算法语言与数据结构课程没有讲清程序设计的基本规律。
4.1.3 传统计算机课程存在教学问题
首先,传统计算机图形学课程存在教学问题,现已被本教学改革有效化解。
其次,软件工程课程存在教学效果空洞抽象等困惑。若把新的计算机图形学课程作为软件工程课程的教学实习对象,可以有效解决该教学困惑。由于新的计算机图形学课程可以讲清程序设计的基本规律与计算机仿真的基本原理,这使软件工程课程的教学从理论上能达到软件全生命周期设计的教学目的。
第三,计算机导论与计算机基础课程存在教学困惑。计算机导论应对计算学科发展的全貌作整体介绍,并理顺计算学科与其他学科之间的关系,引导读者根据自己的需求有效选择学习不同的计算机专业知识。由于此前计算机课程存在以上问题,导致历次获国家级奖励的计算机教学改革成果以通过有效载体进入课程教学,致使计算机课程教学体系仍然不够成熟。这往往是行业外人士选修计算机课程的迷惑。因为自牛顿时代以来,用数学的语言描述自然科学取得的新进展,是各自然学科之间相互交流学术思想与成果的通用方法;然而目前其他自然科学工作者学习计算机后,却无法顺利地用计算工具的方法来表达其各自学科建设研究成果的数学模型等。这种计算机课程教学不便于计算机教育与其他自然科学教育进行对等有效的学术交流,并导致计算机基础课程教学出现危机。另计算机教学无计算科学学科结构的概念,即人们没有评判计算机导论教材好坏的客观标准。计算机图形学教学改革取得的新成果――发现计算科学学科结构的客观存在,为重构计算机导论与计算机基础课程提供了重要借鉴。
最后,计算机网络课程存在不足。如该课程介绍网络通信协议较多,却较少介绍网络通信工具的构建与编程使用方法,以及计算机网络通信程序的编程实现,这不利于初学者承担计算机网络计算的重任。
4.2 借鉴计算机图形学的教改成果。归纳计算科学的学科结构
传统计算机核心课程缺少一门计算机的综合运用课程,以总结并提炼计算机程序设计的基本规律与计算机仿真的基本原理。计算机图形学课程可以很好地承担这一重任。有了计算工具的概念与计算机图形学课程后,可以重新分类、归纳已知计算机的多种应用。
成熟的计算机图形学与传统计算机核心课程的教学,使计算科学理论(即计算机的系统理论和专业知识。它需回答:什么能被工具有效地进行自动计算,用什么方法研究该命题并形成哪些结论、成熟的理论与发展方向;满足何种条件的实物装置能实现计算功能,计算装置如何构造实现并使其正常运行、操作使用;可计算性的实现前提是什么,如何用该计算装置实现这种自动计算,如何保证计算结果的正确性和计算装置运行的安全稳定,该计算装置有多强大的计算能力;计算理论与计算机专业各课程的关系等)、工具(算法语言、编译系统、操作系统、计算机系统)与应用(数据存储与检索,数据计算、仿真、符号变换与推理,数据网络通信,数据获取、输出表达与控制即多媒体)3个学科形态得到完整展现。它们是形成计算机专业多个发展方向(如杀毒与网络防火墙、网络存储与查询、网页设计开发工具与网站建设、网络浏览器,即时通信、流媒体与播放器、人工智能与专家系统、计算机嵌入式应用、计算机在通信与自动控制系统中的应用等)与综合(如3D网络游戏)或研发计算机硬件(计算机系统结构与CPU设计、计算机工程)的基础。
因互联网的应用,计算机网络计算有网络理论(在通信理论的支持下,如何可靠、快速、方便、安全地实现计算机信息描述数据的通信;网络计算的理论基础与基本规则是什么,如何利用网络资源进行有效的传输与计算)、网络工具(计算机与互联网、路由器与交换机、调制解调器、Java、html语言、浏览器、Socket、遵循HLA标准的分布式实时仿真工具RTI、网络游戏引擎)与网络应用(如计算机数据通信与监管、电子商务、社交网站、网络游戏、云计算、信息技术与信息系统、物联网、大数据的应用等)。
图1显示了计算科学的学科结构。由计算机仿真的基本原理与可计算性的实现前提,可论证程序设计教学与计算机仿真教学的一致性。
故计算作为一门学科(招生专业)的根据是:①它有自己独立的研究领域。即什么能被有效地用工具进行自动计算以及可靠、安全、快速地传输?②产生专业知识的方法。科学研究与科学思维是产生(创造)多种学科新知识的主要方法,这是研究生阶段的主要学习任务。③由此形成的理论体系与其学科结构。这是本科生学习阶段应掌握的专业知识。④传授知识的法定机构与办学条件。⑤广泛的应用基础。
5 结语
论文摘要:计算科学主要讲述了一种科学的思想方法,计算科学的基本概念、基本知识它的发展主线、学科分支、还有计算科学的特点、发展规律和趋势。
引言:随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生,和计算科学的快速发展以及取得的大量成果。计算科学这一学科也也应运而生。《计算科学导论》 正如此书的名字,此书很好的诠释了计算科学这一学科,并且指导了我们应如何去学好这一学科。使得我们收获颇多。并且让我深深的反思了我的大学生活。正如赵老师书中所讲的:“计算科学是年轻人的科学,一旦你选择了计算科学作为你为之奋斗的专业类领域,就等于你选择了一条布满荆棘的道路。一个有志于从事计算科学研究与开发的学生,必须在大学几年的学习中,打下坚实的基础,才有可能在将来学科的高速发展中,或在计算机产品的开发和快速更新换代中有所作为。
什么是计算科学和它的来历
计算科学主要是对描述和变换信息的算法过程,包括其理论、分析、设计、效率分析、实现和应用的系统研究。全部计算科学的基本问题是,什么能(有效的)自动运行,什么不能(有效的)自动运行。本科学来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究,形成于20世纪30年代的后期。
随着存储程序式通用电子计算机在上世纪40年代的诞生,人类使用自动计算装置代替人的人工计算和手工劳动的梦想成为现实。计算科学的快速发展以也取得大量成果,计算科学这一学科也也应运而生。
计算科学的发展
a、首先先介绍图灵机
图灵机的发明打开了现代计算机的大门和发展之路。图灵机通过一条两端可无限延长的袋子,一个读写头和一组控制读写头的(控制器)组成它有一个状态集和符号集,而此符号集一般只使用0和1两个符号。而就是这个简洁的结构和运行原理隐含了存储程序的原始思想,深刻的揭示了现代通用电子数字计算机的核心内容。现在通用的计算机是电子数字计算机,而电子数字计算机的发展是建立在图灵机的基础之上。他的二进制思想使计算机的制作的简化成只需两个稳定态的元器件。这在今后的计算机制作上无论是二极管或集成电路上都显示了明显的优越性。
b、计算机带动的计算学科
1946年随着现代意义上的电子数字计算机ENIAC的诞生。掀起了社会快速发展的崭新一页。计算机工作和运行就摆在了人们的面前。
1、计算机语言
我们要用计算机求解一个问题,必须事先编好程序。因此就出现了最早的机器指令和汇编语言。20世纪50年代后,计算机的发展步入了实用化的阶段。然而,在最初的应用中,人们普遍感到使用机器指令编制程序不仅效率低下,而且十分别扭,也不利于交流和软件维护,复杂程序查找错误尤其困难,因此,软件开发急需一种高级的类似于自然语言那样的程序设计语言。1952年,第一个程序设计语言Short Code出现。两年后,Fortran问世。作为一种面向科学计算的高级程序设计语言,Fortran的最大功绩在于牢固地树立了高级语言的地位,并使之成为世界通用的程序设计语言。Algol60的诞生是计算机语言的研究成为一门科学的标志。该语言的文本中提出了一整套的新概念,如变量的类型说明和作用域规则、过程的递归性及参数传递机制等。而且,它是第一个用严格的语法规则——巴科斯范式(BNF)定义语言文法的高级语言。还有用于支持结构化程序设计的PASCAL语言,适合于军队各方面应用的大型通用程序设计语言ADA,支持并发程序设计的MODULA-2,支持逻辑程序设计的PROLOG语言,支持人工智能程序设计的LISP语言,支持面积对象程序变换的SMALLTALK、C等。
2、计算机系统和软件开发方法
现代意义上的计算机绝不是一个简单的计算机了而也包括了软件(系统软件、应用软件)。各种各样的软件使得计算机的用途大大增强。而软件开发也成为了一个重要课题和发展方向。软件开发的理论基础即是计算模型。随着计算机网络、分布式处理和多媒体的发展。在各种高级程序设计语言中增加并发机构以支持分布式程序设计,在语言中通过扩展绘图子程序以支持计算机图形学程序设计在程序设计语言中已非常的流行。之后,在模数/数模转换等接口技术和数据库技术的支持下,通过扩展高级语言的程序库又实现了多媒体程序设计的构想。进入20世纪90年代之后,并行计算机和分布式大规模异质计算机网络的发展又将并行程序设计语言、并行编译程序、并行操作系统、并行与分布式数据库系统等试行软件的开发的关键技术依然与高级语言和计算模型密切相关,如各种并行、并发程序设计语言,进程代数,PETRI网等,它们正是软件开发方法和技术的研究中支持不同阶段软件开发的程序设计语言和支持这些软件开发方法和技术的理论基础----计算模型
3、计算机图形学
在计算机的硬件的迅速发展中。随着它的存储容量的增大,也掀起了计算机的巨大改革。计算机图形学、图像处理技术的发展,促使图形化界面的出现。计算机图形学是使用计算机辅助产生图形并对图形进行处理的科学。并由此推动了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助教学(CAI)、计算机辅助信息处理、计算机辅助测试(CAT)等方向的发展。图形化界面的出现,彻底改变了在一个黑色的DOS窗口前敲代码输入控制命令的时代。同时也成就了一个伟大的公司Microsoft 。
4、计算机网络
随着用户迫切需要实现不同计算机上的软硬件和信息资源共享。网络就在我们的需求中诞生了。网络的发展和信息资源的交换使每台计算都变成了网络计算机。这也促进计算机的发展和广泛应用。
计算机学科的主线及发展方向
围绕着学科基本问题而展开的大量具体研究,形成学科发展的主流方向与学科发展主线和学科自身的知识组织结构。计算学科内容按照基础理论、基本开发技术、应用以及他们与硬件设备联系的紧密程度分成三个层面:
1、计算科学应用层
它包括人工智能应用与系统,信息、管理与决策系统,移动计算,计划可视化,科学计算机等计算机应用的各个方向。
2、计算科学的专业基础层
它是为应用层提供技术和环境的一个层面,包括软件开发方法学,计算机网络与通信技术,程序设计科学,计算机体系结构、电子计算机系统基础。
3、计算科学的基础层
它包括计算科学的数学理论,高等逻辑等内容。其中计算的数学理论涵盖可计算性与计算复杂性理论形式语言与计算机理论等。
计算机的网络的发展及网络安全
(1)计算机网络与病毒
一个现代计算机被定义为包含存储器、处理器、功能部件、互联网络、汇编程序、 编译程序、操作系统、外部设备、通信通道等内容的系统。
通过上面定义,我们发现互联网络也被加入到计算机当中。说明了网络的重要以及普及性。21世纪是信息时代。信息已成为一种重要的战略资。信息科学成为最活跃的领域之一,信息技术改变着人们的生活方式。现在互联网络已经广泛应用于科研、教育、企业生产、与经营管理、信息服务等各个方面。全世界的互联网Internet 正在爆炸性的扩大,已经成为覆盖全球的信息基础设施之一。
因为互联网的快速发展与应用,我们各行各业都在使用计算机。信息安全也显得格外重要。而随着计算机网络的发展,计算机网络系统的安全受到严重的挑战,来自计算机病毒和黑客的攻击及其他方面的威胁也越来越大。其中计算机病毒更是很难根治的主要威胁之一。计算机病毒给我们带来的负面影响和损失是刻骨铭心的,譬如1999年爆发的CIH病毒以及2003年元月的蠕虫王病毒等都给广大用户带来巨大的损失。
我们想更好的让计算机为我们服务,我们就必须很好的利用它,利用网络。同时我们也应该建立起自己的防护措施,以抵抗外来信息的侵入,保护我们的信息不受攻击和破坏。
( 2 )计算机病毒及它的防范措施:
计算机病毒是一组通过复制自身来感染其它软件的程序。当程序运行时,嵌入的病毒也随之运行并感染其它程序。一些病毒不带有恶意攻击性编码,但更多的病毒携带毒码,一旦被事先设定好的环境激发,即可感染和破坏。
、病毒的入侵方式
1.无线电方式。主要是通过无线电把病毒码发射到对方电子系统中。此方式是计算机病毒注入的最佳方式,同时技术难度也最大。可能的途径有:①直接向对方电子系统的无线电接收器或设备发射,使接收器对其进行处理并把病毒传染到目标机上。②冒充合法无线传输数据。根据得到的或使用标准的无线电传输协议和数据格式,发射病毒码,使之能够混在合法传输信号中,进入接收器,进而进人信息网络。③寻找对方信息系统保护最差的地方进行病毒注放。通过对方未保护的数据链路,将病毒传染到被保护的链路或目标中。
2.“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件(如芯片)和软件中,然后把此硬件和软件直接或间接交付给对方,使病毒直接传染给对方电子系统,在需要时将其激活,达到攻击目的。这种攻击方法十分隐蔽,即使芯片或组件被彻底检查,也很难保证其没有其他特殊功能。目前,我国很多计算机组件依赖进口,困此,很容易受到芯片的攻击。
3.后门攻击方式。后门,是计算机安全系统中的一个小洞,由软件设计师或维护人发明,允许知道其存在的人绕过正常安全防护措施进入系统。攻击后门的形式有许多种,如控制电磁脉冲可将病毒注入目标系统。计算机入侵者就常通过后门进行攻击,如目前普遍使用的WINDOWS98,就存在这样的后门。
4.数据控制链侵入方式。随着因特网技术的广泛应用,使计算机病毒通过计算机系统的数据控制链侵入成为可能。使用远程修改技术,可以很容易地改变数据控制链的正常路径。
病毒攻击的防范的对策
1.建立有效的计算机病毒防护体系。有效的计算机病毒防护体系应包括多个防护层。一是访问控制层;二是病毒检测层;三是病毒遏制层;四是病毒清除层;五是系统恢复层;六是应急计划层。上述六层计算机防护体系,须有有效的硬件和软件技术的支持,如安全设计及规范操作。
2.严把收硬件安全关。国家的机密信息系统所用设备和系列产品,应建立自己的生产企业,实现计算机的国产化、系列化;对引进的计算机系统要在进行安全性检查后才能启用,以预防和限制计算机病毒伺机入侵。
3.防止电磁辐射和电磁泄露。采取电磁屏蔽的方法,阻断电磁波辐射,这样,不仅可以达到防止计算机信息泄露的目的,而且可以防止“电磁辐射式”病毒的攻击。
4.加强计算机应急反应分队建设。应成立自动化系统安全支援分队,以解决计算机防御性的有关问题。
很多公司都有因为电脑被入侵而遭受严重经济损失的惨痛经历,不少普通用户也未能避免电脑被破坏的厄运,造成如此大损失的并不一定都是技术高超的入侵者所为,小小的字符串带给我们的损失已经太多。因此,如果你是数据库程序开发人员、如果你是系统级应用程序开发人员、如果你是高级计算机用户、如果你是论坛管理人员......请密切注意有关字符漏洞以及其他各类漏洞的最新消息及其补丁,及时在你的程序中写入防范最新字符漏洞攻击的安全检查代码并为你的系统安装最新的补丁会让你远离字符带来的危险。经常杀毒,注意外来设备在计算机上的使用和计算机对外网的链接。也可以大大有效的避免计算机被攻击。
总结
在学了计算科学导论之后,让我更深入的了解了我将来要从事的学科。计算科学导论指导着我们该怎么学习计算机。让我更清楚的知道我们信息安全专业的方向。正如计算科学这座大楼一样,在不断的成长。信息安全也必将随着网络的进一步发展而更多的被人们重视。总之学习了这门课之后让我受益匪浅,也知道自己应该好好努力,争取在自己的专业领域上有所成就。
参考文献
1、《计算科学导论》(第三版),赵志琢著 ,科学出版社2004版
2、《计算机病毒分析与对抗》 傅建明 彭国军 张焕国编著武汉大学出版社2004版
3、《计算机应用于基础》(第三版) 丁爱萍 著 西安电子科技大学出版社 2006版
4、《软件工程》 萨莫维尔 著 机械工业出版社