系統科學與工程導論范例6篇

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系統科學與工程導論

系統科學與工程導論范文1

系統法學是將系統科學與法學相結合而形成的一種法學思想、法學流派和法學理論,其核心思想是法或法律就是系統,任何法的現象都是具有系統意義的現象,可以運用系統科學方法加以解釋和說明。有觀點認為,嚴格意義上的法學與系統科學“合流”已經面臨急需解決的技術性問題,既不僅要在法學研究中運用系統科學的“一般原理、原則、概念和方法”,而且要利用系統技術學、應用學和科技成果來定量表述法律現象,構造法學研究、法制建設的新圖景。法學研究引進系統科學的技術性難題,反映了自然科學與社會科學統一合流的普遍性問題,這就是自然科學與社會科學之間存在著某些由來已久的“鴻溝”。這種鴻溝主要表現在:第一,兩者研究對象的差別,自然科學以某種相對穩定的自然現象或較為簡單的機能系統作為研究對象,而社會科學則主要以人和人類社會這一復雜的巨系統作為研究對象;第二,兩者理論體系的差別,這種差別主要表現在兩者的理論在可預言方面、可重復方面和清晰性方面的差別。

將自然科學和社會科學區別對待,在很大程度上確實存在上述觀點所說的“鴻溝”。由于系統科學主要來源于自然科學,而法學又屬于社會科學,上述觀點無疑隱含著認為系統科學和法學也存在“鴻溝”的觀點。這個隱含著的觀點無疑構成將系統法學引進到法學領域中的一個重大障礙。這里就涉及到一個如何認識系統科學與法學的關系的問題,或者說如何加深對系統科學方法的認識的問題。

提出量子論的普朗克(M.Planck)認為,“科學是內在的整體,它被分解為單獨的部門不是取決于事物的本質,而是取決于人類認識能力的局限性。實際存在著由物理學到化學、通過生物學和人類學到社會科學的連續的鏈條,這是一個任何一處都不能被打斷的鏈條”。 “系統”、“信息”、“概念”與一切哲學范疇一樣具有最廣泛、最深刻、最高度的概括性,它們不只是概括物質世界或思維中某一領域或某一比較狹窄的方面,而是概括了自然界、人類社會和思維領域的一切現象和一切過程所共有的東西,解釋這些現象和過程的一般規律?!耙韵到y論、控制論、信息論為中心的系統科學,用整體論的、嚴謹精細的綜合分析方法,將填平自然科學和社會科學之間的鴻溝,沖破因專業劃分過細而形成的學科間的屏障?!备鶕@個論斷,我們可以認為,那種認為法學研究中,必須在社會科學方法與自然科學方法作出明確的區分,必須在法學與其他社會科學方法之間化出一條界限的觀點是片面的和不成立的。在這里我們可以說,系統科學與法學不是同一層次的知識體系,法學的研究對象包含于系統科學的研究對象之中。因此,那種認為由于系統科學與法學存在研究對象的差別而構成系統法學研究的一個技術性難題的觀點,實質上是對系統科學方法以及系統科學與法學的關系的一種錯誤理解。

但是,我們還必須承認,相比于系統科學,目前的各種法學理論在理論的可預言方面、可重復性方面和清晰性方面是有距離的,有“鴻溝”的。在某種意義上,系統法學正是為了使傳統的法學理論在這幾方面有所改觀而興起的。如何使系統法學具有某種程度的可預言性、可重復性和清晰性,確實存在一定的技術性難題。如何解決這些技術性難題,我們可以從經濟學和社會學移植到法學研究中得到初步的啟示。經濟學和社會學與法學一樣同屬于社會科學,經濟學和社會學的研究對象在相當程度上和范圍內與法學的研究對象是重合的、相同的,而且經濟學和社會學中的一些基本概念和術語與法學中的一些概念和術語在直觀的形式上和實質的內容上具有很強的“親和性”,這使得經濟學和社會學相對容易地移植到法學研究中,并建立相應的法學理論。系統法學研究中,也應當參考這種思路。解決這些技術性問題的過程,也就是一種系統法學理論確立和完善的過程。

二、知識結構與研究方向

一個法學研究者的知識結構,決定著其對系統科學的理解和認識。而其對系統科學有怎樣的認識和理解,又決定著其如何將系統科學移植到法學,決定著其怎樣研究系統法學。系統科學,首先是我國系統科學界的科學研究成果,對于系統科學的具體內容和理論框架,我國系統科學界也有不同的認識。系統科學中包含了很多復雜的數學原理和公式,法學學者是很難到達充分了解和精通的程度的。也許有個別法學學者有這樣的能力,但是如果對系統法學不感興趣,對系統法學研究也沒有任何意義。作為法學研究,法學學者也不必對這些數學知識要到達充分了解和精通的程度。只要具備一定的自然科學知識,只要對系統科學的“一般原理、原則、概念和方法”有正確的和一定程度的認識和理解,就可以進行富有成果的系統法學研究。至于什么屬于系統科學的“一般原理、原則、概念和方法”,目前的系統科學學科本身并沒有明確的規定。作為法學研究者,在進行系統法學研究中,我們既應當尊重目前系統科學研究成果中的“共識”,也很有必要從系統科學研究成果中“各取所需”,充分發揮我們的想象力,形成我們自己的對系統科學的“一般原理、原則、概念和方法”的理解與認識。任何學科移植性的研究都不可能是簡單的生搬硬套,想象力是必不可少的。

每一個法學研究者都是在一定的知識結構背景下產生一些法學理論觀點的,這些觀點是先于他們的完整的法學理論而在頭腦中就形成了的。這些觀點可能是研究者們思辨的火花,也可能是受他人理論或觀點的激發而形成的靈感。這些觀點一旦確定,思維過程以及理論創新就必然受到相應的影響和指引,或者說受到相應的束縛和制約。在那一層次、那一角度形成這些觀點,就在相應的層次上、角度上展開思維。比如,將法的現象視為階級現象,就自然而然形成階級分析法學。系統法學也同樣對法形成了一個基本觀點或定義,既法或法律是系統。系統是個抽象的概念,同時也是容易理解的和接受的概念。因此,這種定義或這種思想,對法學研究的制約最小,為法學研究提供了極大的空間。如果我們在法學知識和自然科學知識兩方面到達相當精通的程度,我們的系統法學就可以在“法哲學”方向、“實證法學”方向和“社會法學”方向取得均衡的豐富的發展,使得系統法學成為一個內容極其豐富的理論體系,我們對系統科學方法的運用,我們的思維過程以及理論創新就會呈現出一種相當美妙的景象,可上,可下,可“軟”,可“硬”,可大、可中、可小,可定性描述,可定量描述,可局部描述,可整體描述。目前,在系統法學還沒有成熟的時候,在我國法學界整體上知識結構有所缺憾的時候,我國法學界系統法學的研究應當側重于作為系統法學基礎的“法哲學”研究方向和“實證法學”研究方向,在我看來,也就是運用系統科學的一般原理、原則、概念和方法進行系統法學研究。

已有的非屬于系統法學倡導者的學者的具有系統法學意義的研究成果,應當屬于系統法學的“法哲學”研究方向和“實證法學”研究方向。這些研究成果,相比一些倡導系統法學的學者的“定量分析”、“系統工程方法的應用”等研究方向的研究成果,顯然要具有更高的法學理論層次和法律實踐應用價值。這說明,系統法學研究,必須首先重視某種“法哲學”和“實證法學”方向的研究。系統法學長期沒有體現出其應有的理論地位和價值,沒有受到我國法學界的相當重視,我認為,那些倡導系統法學的研究者沒有在“法哲學”和“實證法學”研究方向上深入下去并取得一定成果,而是過多地側重“法制建設”、“定量分析”和“系統工程方法的應用”這類問題,是重要的原因之一。系統法學倡導者們所進行的很多系統法學研究,由于大量充斥“法制建設”、“定量分析”和“系統工程方法的應用”等內容,并運用一些數學模型來表述這些內容,這構成了我國整個法學界了解和認識系統法學的技術性障礙,實際上也降低了系統法學的理論層次,削弱了系統法學應當呈現的抽象性、概括性和思辨性,容易使我國法學界對系統法學誤解為只能研究一些細致末節的法的現象,甚至只是故弄玄虛。我認為,在系統法學研究中,運用系統科學的原理和基本概念解釋和說明法的現象,與應用系統工程方法解決或預測立法、司法、執法實踐活動中的一些具體問題,是應當區分考慮的。

三、誰會進行系統法學研究

作為一種事實情況,一個受過法學高等教育的人,沒有極特殊的情況,是不會繼續另一種自然科學方面的高等教育的,也不會去從事一種專業技術工作。目前我國法學界的中堅力量是在20世紀80年代初接受了法學高等教育,而后又直接從事法學教育和研究的一批中青年學者。其中很少有人具有相當的自然科學的知識,不少人還不能說對哲學以及歷史學、政治學、社會學等社會科學有相當程度的理解。我國確實有一些人受過自然科學方面的高等教育后來又接受了法學高等教育,或者從事了法律職業,這些人從事系統法學研究時非常適宜的。不過這一少部分人很少會有進行系統法學研究的動力,這又與我國學術研究的評價和激勵體制有關。系統法學研究是一件很辛苦的創造性工作,是一件相當耗費精力、時間和金錢的事情,是一件有風險的事情。“即使同時具備良好的自然科學知識和法學知識結構,也不一定在這一過程中做到實質性突破?!比绻凑諅鹘y的法學研究方法進行研究,對傳統的階級分析法學進行改造和完善,對西方法學流派進行探討,甚至是基本沒有思想的抄襲,都能獲得一定的學術名聲、職稱和經濟利益,那么一部分有潛力的研究者當然就會認為,沒有必要去辛苦地冒險地研究起初看起來注定是有些陌生和粗糙的系統法學。系統法學興起時,我國的法學理論和法學方法都很“貧困”,科學和科學技術受到國家的鼓勵和支持,強調按照科學和客觀規律辦事,那段時期也是我國改革開放初期,社會經濟發展和法治建設都面臨很多具體問題,可以說是“百廢待興”。在這些背景下,系統法學研究主要體現在“法治/法制系統工程”方面,是在所難免的,但是,在今天,系統法學研究沒有實質性的進展和成果,我們不得不說與我國法學界的總體上的知識結構和法學研究的評價體制有相當關系。

一個受過自然科學領域高等教育的工程技術人員進行適當的觀察與分析,就會發現法學研究本身、法律推理、人類設計的法律制度、法的實際運行、法律制度的演變等許多法的現象都體現了系統科學的原理,這些法的現象都可以進行系統科學的解釋。他會認為一些法的現象可以成為系統科學的很好的素材和例證。邏輯上如此,事實上也是如此,幾十年來,很多杰出的科學家從數學、物理學、生物學、計算機科學、經濟學等方面大大豐富和發展了系統科學,他們的很多關于系統科學的研究成果都論及了法和法律,只不過他們基本上是點到而止,一代而過,沒有展開論述。當然,系統科學的合理性與正確性也無需法學的參與和貢獻。法學是一個開放的領域,對所有學科的學者都開放,絕不僅僅是受過法學高等教育的人們的領地,其他學科的學者對法學研究作出了巨大的重要的貢獻的事情是很正常的,是常有的。如果我國法學界長期忽視和漠視系統法學,那么有一天,自然科學家、工程技術人員搞出了一個系統法學研究成果,也是很正常的。

作者email:lijingju@public.tpt.tj.cn

參考文獻

《系統科學》上??萍冀逃霭嫔?,許國志主編,2000年9月第1版。

《系統科學論著選(2)》,中國政法大學出版社,中國政法大學法治系統科學研究會編。

系統科學與工程導論范文2

關鍵字:計算機導論;課程體系; CCC2002

中圖分類號:G64文獻標識碼:B

文章編號:1672-5913(2007)04-0013-03

關于“計算機導論”課程內容,我國高校經歷了從“計算機基礎”或“計算機文化基礎”到“計算機科學與技術導引”的轉變。其實,這是兩類性質不同的課程,“計算機基礎”這類課程主要解決的是對計算機功能的工具性認識問題,其目的在于培養學生使用計算機的初步能力;而“計算機科學與技術導引”主要解決的則是學生對計算本質的認知問題,其目的在于以嚴密的方式將學生引入計算學科中各個富有挑戰性的領域,讓學生了解計算學科中那些富有智慧的核心思想及學科內涵,從而為培養學生的創新精神和創新能力打好基礎。

我們認為這兩類課程又是密不可分的,一個體現著學生對計算機的使用能力,一個體現著學生對計算科學的認知能力,二者缺一不可,所以,在“計算機導論”課程的內容上應既包含對計算本質的認知問題,又包含對計算機功能的工具性認識問題。

1課程體系的構建

目前我國許多高校的“計算機導論”課程采用理論講授與實驗相結合的方式,在理論講授中講解計算科學的問題,在實驗中練習一些工具軟件的使用。通過幾年的實踐,我們認為這種授課方式理論與實驗嚴重脫節,理論的內容一直停留在抽象知識的層次上,學生不能有效地理解與掌握,所以,對“計算機導論”課程內容如何組織能使學生更好地理解消化,如何合理地分配該課程有限的學時,讓理論與實驗有效地結合,同時兼顧知識和能力兩方面能力的培養成了急需解決的問題。

“計算機導論”課程是高校計算機科學與技術專業的一門非常重要的專業基礎課程,課程的理論性強、概念抽象、技術更新快。根據“中國計算機科學與技術學科教程2002(簡稱CCC2002)”中對該課程的解析,我們重新構建了“計算機導論”課程的課程體系。

“計算機導論”課程體系包括計算科學理論講授、實驗、實訓三大部分,該課程的理論知識36學時,實驗16學時,實訓為二周。

2理論講授

在“CCC2002”中,“計算機導論”課程作為計算機科學與技術學科專業l6門核心課程的第一門課程被提出,它包含了5個知識領域中的l2個知識單元的內容,根據“CCC2002”報告和對國內外計算機科學與技術與工程的發展現狀與趨勢的分析研究,我們認為“計算機導論”課程的內容應該是引導學生科學地、系統地認識計算學科的本質,了解本學科領域技術和文化的變化,明確整個學科核心知識單元和學習目標,初步具有認知本學科的能力和思想。因此,“計算機導論”課程應從學科特點、學科形態、歷史淵源、發展變化、典型方法、學科知識組織結構出發,從科學、哲學的角度回答“如何認識計算學科?”,“如何學好計算機科學?”等問題?!坝嬎銠C導論”課程理論講授涵蓋的內容應包含以下幾方面的內容:

(1)計算學科的發展史、定義和根本問題;

(2)計算學科中的科學問題(定義、意義、內容和方法);

(3)計算學科教學計劃與課程體系;

(4)計算學科的三個學科形態及相互關系;

(5)計算學科中的核心概念(硬件、軟件、程序、算法和數據結構);

(6)計算學科中的數學方法和系統科學方法;

(7)計算學科的應用技術和領域;

(8)社會和職業問題。

具體學時分配如表1所示。

3實驗

長期以來重理論輕實踐的觀念根深蒂固,認為教學的重心就是理論教學,一切圍繞理論轉,開課的順序必須是先理論課后實驗課,理論課上沒講的內容,絕對不會先做實驗,完全把實驗課看成是理論課的附屬,認為實驗課是為了輔助理論、驗證理論。在課程體系設置上,我們打破了這種觀念,把理論課教學和實驗課教學擺在同等重要的位置,我們認為兩者都是“計算機導論”課程體系中必不可少的相對獨立的環節,具有各自獨特的作用,實驗是理論講授的更進一步擴充,在實驗中,我們將某個知識點的內容展開,利用實例進行講解,使學生對抽象的理論知識有了更進一步的認識。我們設計的實驗如表2所示。

由于“計算機導論”課程的講授對象是新入學的大一學生,學生的基礎參差不齊,學生在實驗過程中會遇到很多沒有學過的新知識,所以,在實際教學中,我們加強對學生進行實驗課學習目的的教育,鼓勵學生在實驗課中進行自主學習,通過實驗課使學生能對計算機的各種知識做更進一步的學習;另外,我們重新編寫了實驗指導書,在實驗指導書別增加實驗原理的講解,對實驗中用到的原理做進一步的講解,使理論與實踐更緊密結合,而且特別增加了實例,通過實例使學生對該實驗中結合的理論有更進一步的理解。

4實訓

二周實訓主要是對學生進行計算機的使用能力的培養,根據多年的實踐經驗,我們將工具軟件的使用確定為實訓環節的教學目標。實訓的具體內容如下:

(1)掌握計算機的基礎知識,了解計算機的硬件系統和軟件系統;

(2)了解計算機網絡的基礎知識,掌握互聯網一般應用,主要掌握上網查詢信息和電子郵件技術;

(3)熟悉Windows操作系統,掌握其主要的操作方法及常用的DOS、Unix、Linux操作命令;

(4)掌握Word的基本操作,主要掌握系統提供的多種操作方法編輯文稿、制作表格。了解圖形處理,并且可以實現圖文混排;

(5)掌握演示文稿的創建、圖文編輯、動畫、放映、打印,主要掌握精美演示文稿的制作;

(6)掌握Access的基本操作,主要掌握表、查詢、窗體、報表的設計及創建;

(7)掌握Excel的建立、編輯、計算、顯示輸出等操作,進一步掌握電子表格中數據的排序、分類匯總等數據管理功能以及Excel特有的數據圖表化等功能。

具體學時分配如表3所示。

通過多年的實踐,我們總結出了實訓環節成績評定方法。

實訓成績單獨給出,成績包括平時檢查(包括出勤)、考試成績和實訓報告三個部分。由實訓指導教師科學評定成績,各項成績按比例累加得到實訓總成績。

實訓各項占總成績比例如下:

平時檢查:20%

考試成績:50%

實訓報告:30%

特別聲明,其中平時檢查和實訓報告具有一票否決權,其一不及格則總成績為不及格。

5總結

“計算機導論”課程是計算機科學與技術專業大一新生學習的第一門專業基礎課程,課程體系構建后,我們迅速投入運行,通過幾年的實踐,我們對此改革的效果進行了問卷調查。其中,55%的同學認為通過理論和實驗相結合的教學方式能牢固掌握知識,21%的同學認為不能牢固掌握,24%的同學認為理論知識不容易掌握,實驗內容相對容易;65%的同學認為這種教改方式能激起他們的學習興趣,28%的同學持否定態度,7%的同學認為一般,沒有特別的興趣;通過本門課的學習,45%的同學認為對本專業認識程度達到75%,34%的同學認為對本專業認識程度達到50%,21%的同學認為對本專業認識程度未達到50%;在調查中有66%的學生認為整個課程的學時分配合理,24%的學生認為學時較少,10%的學生認為對此沒有感覺,什么樣的安排都接受;在調查中有52%的學生認為實驗學時分配合理,41%的學生認為實驗學時較少,7%的學生沒有看法。

總之,我們對“計算機導論”課程體系仍在研究和探索,力求最大限度地激發學生的學習興趣,提高學生的學習效率。

參考文獻:

[1] 董榮勝.計算機科學與技術方法論[M] .北京:人民郵電出版社,2002.

[2] 中國計算機科學與技術教程2002研究組.中國計算機科學與技術學科教程[M].北京:清華大學出版社,2002.

[3] 趙致琢.計算科學導論[M].北京:科學出版社,2000.

系統科學與工程導論范文3

系統工程是工業工程專業的一門專業基礎課,通過學習該課程,學生應掌握系統工程的基本思想和方法論,并能初步運用系統工程的常用模型方法,定性分析與定量分析相結合,最終達到最優控制和最優管理,實現系統的綜合最優化。該課程在整體的課程體系中起到非常重要的基礎作用。我校工業工程專業將培養目標確定為:培養適應國家建設和科技發展需要的,既掌握扎實的機械工程技術和計算機應用技術,又掌握現代管理科學與系統科學的理論和方法,能熟練應用工業工程知識,對企業的生產系統進行規劃、設計、運作和管理,既懂技術又擅長管理的復合型高級工程技術人才。培養目標主要是面向生產制造業,培養的學生畢業后能從事工廠規劃設計和改善、產品制造工藝設計、生產制造過程管理等方面的技術和管理工作,具備經典工業工程的應用能力和現代工業工程的創新能力。針對培養目標,確定生產系統工程課程的教學內容,采用適當的教學及考核方法使學生掌握系統工程觀念,提高解決實際問題的能力,是本課程教學的目標。筆者以在三峽大學機械學院近4年對系統工程課程的教學實踐探索,從系統工程的特點、工業工程專業對本課程的需求出發,總結了理論講授+案例分析+課堂實例討論的教學模式,收到了良好的教學效果。

2.課程內容的確定

系統工程課程的特點是系統性、開放性和應用型,學習時不能孤立,應該前后聯系,系統思考,堅持問題導向,采用系統化方法;同時作為一門交叉學科,它延續與綜合很多學科領域,融合各種方法,應用面極廣,是多學科融合的課程;系統工程屬于應用科學層次,理論性和實踐性都非常強。在教學中應注重培養學生的應用能力,造就學生基于行業問題導向的管理能力。系統工程這門課程的教學目標是培養學生運用系統工程的思想和方法論解決實際問題的能力,而不是僅僅教會學生一些基本的諸如系統模型方法、層次分析法等已數學化的工具。如果教師對該學科整體結構沒有深刻的認識,按部就班地照教材上的章節講解,學生學完之后會產生系統工程就是一些模型和方法的誤解,因此,在教學中必須站在系統的觀點上準確把握本課程的整體結構,把握系統工程的精髓,優化教學內容,達到預期的教學目的。課程內容主要使學生全面了解、掌握系統工程的全貌。在學生學習完之后能夠對該課程有一個全面的了解,能從系統的、全局的角度分析問題,解決問題。因此課程的內容安排既要考慮一定的深度,也要照顧一定的廣度,盡量讓學生能掌握系統工程的原則和特點,了解系統工程在系統科學和分析決策科學中的地位和作用。我校工業工程專業采用的教材是陳宏民編著的《系統工程導論》,原書有七個章節,課時安排:理論講授34學時,討論課6學時。受課時限制,同時避免與其他相關課程內容重復,內容做了相應的刪減。七個章節內容及課時分配如下:第一章序言,2學時;第二章系統與系統工程,4學時;第三章系統工程方法論,6學時;第四章系統建模方法,6學時;第五章系統分析方法,8學時;第六章系統評價方法,6學時;第七章系統仿真,2學時。

3.多樣化教學模式的探索

基于對系統工程課程教學目的、教學內容的分析,緊扣工業工程專業教學和高等教育改革的要求,以尊重學生的主動性,培養學生的自主學習能力和解決實際問題的能力為主要目的,筆者通過近幾年的教學實踐總結了一套理論講授+案例分析+課堂討論的本課程教學模式。系統工程課程教學模式的特點是教學方法多樣化。系統工程課程內容繁多,其中系統工程的理念、方法的應用等是教學的重點和難點,學生不容易掌握。因此,在具體的教學中應徹底放棄機械的、填鴨式的教學方式,充分尊重學生的主動性,通過各種方式和方法引導學生改善自身的學習行為,由“以教師為主體”的傳統教學模式向“以學生為主體、教師為主導”的新型教學模式轉變,以提高教學質量,達到良好的學習效果。因此,筆者建議在系統工程課程教學中引入案例教學法和課堂討論教學法,使教學方法多樣化,完成從單一的課堂講授向課堂講授+課堂討論+案例教學的轉變。

3.1課堂講授法

高校雖然越來越注重學生實踐能力的提高,但講授法在高校課堂教學中仍然非常重要,是教師教學過程中運用最多的方法之一。但教師在運用過程中缺乏改進意識,講授法以“滿堂灌”為主,無法適應新時代的要求。因此,重新認識講授法,科學合理地有效運用是當前高校課堂所必需的。課堂講授法的優點:一是教師直接向學生呈現學科內容,根據學生的接受能力控制教學進度;二是課堂講授法有助于展示教師的人格魅力,教師以他淵博的知識、清晰的思路、流暢的語言感染學生,鼓勵學生的學習熱情;三是課堂講授法能夠給予學生更多的學習指導。關于課堂講授法的缺點是,在教學過程中學生的注意力會逐漸下降。因此,注意在課堂教學中創設問題情景,實施啟發式教學:根據教學內容,設置問題,收到較好的教學效果:一是激發了學生學習的積極性,由被動接受轉為積極思考,增強學習的獨立性和主動性;二是在講授和引導學生探索新知識的過程中,找出不同知識以及新舊知識之間的聯系,促進學生知識結構的整合和優化。

3.2案例教學法

案例教學是一種以學生為中心對現實問題和某一特定事實進行交互式的探索的過程。系統工程課程比較適合開展案例教學。在教學中要求學生掌握系統的思想理論,掌握解決問題的多種方法和手段,同時希望學生學到如何將所學知識和實際相結合,解決企業生產管理過程中遇到的相關問題。案例教學是培養學生分析問題,解決問題能力的一個有效途徑。在系統工程教學中,在涉及方法、技能的內容講授中,使用案例教學是特別有必要的。一個小小的案例包容了全部講授的信息,通過采取由表及里,由窄至寬,由淺及深進行系統分析的案例,讓學生完全領會講過的方法和手段及應用,達到傳授知識的目的,通過案例教學,使學生應用理論知識解決實際問題的能力得到提高。-在講授系統工程在生活中的應用時,以華羅庚的“泡茶問題”為例,說明系統工程在生活中有著廣泛的應用背景;-在講授系統工程發展時,講授了都江堰工程、黃帝內經、丁渭修復皇宮、阿波羅登月計劃的系統工程思想;-在講授霍爾系統工程方法時,以武漢-宜昌之間交通運輸方式的選擇為例,讓同學們查找資料,運用所學的方法和步驟給出自己的分析結果,同時充分運用頭腦風暴法,在課堂上各抒己見,總結出最佳結果;-在講授投入產出模型時,以某地區的計劃期內工業、農業、其他產業的投入產出模型為例,和同學們一起進行模型的分析和計算,以幫助理解投入產出模型的意義和用法;-在講授系統環境分析的方法時,以沃爾瑪、耐克的SWOT分析為例;-在講授頭腦風暴法時,先講了高壓線除雪的案例,然后讓同學們開動腦筋,踴躍發言,提出自己的方案,最后介紹美國人的解決方案,互相激發,看看同學們還能不能提出更適合的高壓線除雪方法……在講授的同時積極引導學生加入到案例的分析中,既加深了學生對所學知識的理解又掌握了運用方法,還保持了活躍的教學氣氛。

3.3課堂討論法

課堂討論能強化學習效果,激發學生的探索性和發現性思維。除了在介紹案例時引導學生積極加入討論外,本課程還專門開設了6個課時的討論課,分別安排在不同的授課內容完成之后開展,在討論課之前先把學生分成5~6個人一個小組,將討論的課題布置給學生,讓他們課后查找資料,以組為單位做好準備工作,討論課時每組推選一個代表,提出本組方案,展開討論。例如,在第一、二章講完之后,給學生提出討論課題———為什么說“城市交通問題是一個系統工程問題”,要求學生運用系統工程的特點進行分析;在講授系統工程方法論時,進行課堂討論:企業困難時裁員的利與弊;在講授系統評價指標體系時,進行課堂討論:評選優秀班集體時,如何建立一套評價指標體系等。通過討論,使學生弄清概念,熟悉步驟,掌握方法。課堂討論法能加深學生對知識的理解,拓寬學生的知識面,激發學生的興趣、發揮學生的主觀能動性,讓學生學會分析問題和解決問題,這對培養學生創新能力具有重要作用。

系統科學與工程導論范文4

1留學目的地:伊利諾伊大學

伊利諾伊大學是“莫里爾法案”(由林肯總統在1862年簽署)生效最初十年期間通過公用土地贈與方式創立的全美37所高校之一,于1868年正式開學。其座落于美國伊利諾伊州南部安靜幽雅的姊妹城鎮-厄巴納和香檳,占地1458英畝,擁有272座主要建筑。此外,學校還擁有一個機場、433英畝森林保留地以及占地1765英畝的阿勒頓公園。

經過近140年的發展,伊利諾依大學已經是全美國最好的大學之一,位居全美公立大學的前五位。該校擁有僅次于哈佛大學和耶魯大學的美國第三大大學圖書館,圖書資料達一千七百多萬冊。此外,學校還有自然史博物館、世界傳統文化博物館以及一個美術館和一個表演藝術中心。該校能提供一百五十多個專業方向領域的四千多門課程,每年授予一萬五千多個學位,其中每年授予的博士學位獲得者人數穩居全美前五名。目前,該校擁有近兩千名教授和四萬余名學生。其中,學生由近三萬名大學生和一萬一千余名研究生組成,含外國留學生近五千名。

伊利諾伊大學以理工科尤稱翹楚,穩居全美大學排名前六位。進一步講,有十余個本科專業位列全美前二十五名,其中會計學、材料學、農業工程、土木工程、環境工程、計算機科學、核工程、機械工程等并位居前五位;有超過六十多個研究生專業位列全美前三十名,其中圖書館學、土木工程、材料學、微生物學、計算機科學、計算機工程、無機化學、分析化學、冷凝物質、邏輯學、數論等并高居前五位。該校共有11位教師及校友榮獲過諾貝爾獎,18位教師及校友榮獲過普利策獎。其中,該校教授巴丁因發明晶體管和提出低溫超導理論而成為歷史上在同一領域(固體物理學)兩次獲得諾貝爾物理學獎的第一人。另外,尼龍的發明者卡羅瑟斯、集成電路的發明者杰克科勒比、第78屆奧斯卡金像獎最佳導演獲得者李安等均為該校畢業生,我國前著名科學家竺可楨早年也曾在該校攻讀農學。

非常幸運和特別值得一提的是,此番留學團隊組成成員的研究興趣或主攻方向均屬伊利諾伊大學的優勢學科方向,這為各位老師的學習和提高創造了非常重要的基礎和前提條件,同時也從側面反映了國家教育部留學基金委的工作非常到位和值得肯定。

2計算機學科課程設置的比較

我是北京交通大學計算機學院的一名專業基礎課程任課教師,主要講授本科“操作系統”和研究生“安全操作系統”,有幸被分派到久負盛名的伊利諾伊大學計算機科學系進行訪問學習。網絡神童馬克?安德森曾在那里設計了互聯網瀏覽器軟件Mosaic及Netscape,著名的微軟IE瀏覽器至今還是構建在Mosaic的基礎上。留學期間和回國后,我曾對伊利諾伊大學計算機學科課程設置進行了較為粗淺的分析和對比性研究。

伊利諾伊大學計算機科學系可提供三種不同的大學學位教育(即工學院的計算機科學專業理學學士以及文理學院的數學與計算機科學理學學士、統計學與計算機科學理學學士)、五年制本碩連讀學位教育、輔修計算機科學專業學位教育及軟件工程學歷證書。本科學位教育主要由校院教學要求和專業教學要求兩部分構成。前述計算機科學專業理學學士、數學與計算機科學理學學士、統計學與計算機科學理學學士的主要區別就在于學院要求和專業要求的不同。例如,工學院要求物理與化學,而文理學院則不要求,同時兩個學院的一般教學要求也略微有所不同。不同專業間的教學要求區別在于數學與計算機科學專業要求多上三門不同的數學類課程,同時又比計算機科學專業少上五門計算機科學類課程。統計學與計算機科學專業和數學與計算機科學專業的要求大致相同,只是用統計學類課程替代了某些數學類課程。對于三個專業來講,有15門數學類或計算機科學類課程是相同的,所以共性大于不同。需要指出的是,計算機科學類課程由計算機科學系負責開設和講授,課號、名稱及要求完全一致。這和國內的大學是不一樣的,至少北京交通大學是如此:和計算機專業較為相似的理學院的信息與計算科學專業的某些計算機類核心課程(如“操作系統”)的要求和講授就與計算機學院無關。此外,國內大學本科培養方案則由通識教育、學科門類教育、自主教育三部分教學要求構成,它們與伊利諾伊大學的學院級或專業級教學要求間的對應關系并不明晰。其中,通識教育由綜合基礎和基本技能組成,為面向全校本科生的公共要求(伊利諾伊大學在這點上似乎不太明確或較弱);學科門類教育由學科門類基礎課程、大類專業基礎課程和專業課程構成;自主教育包括全校通識教育與各學科門類教育課程與實踐、系列講座、競賽、證書、科研論文、自主和開放實驗、就業實踐、科研實踐等,是我國高校為加強實踐環節和推動就業競爭力而引入的具有中國特色的課程學分組成,國外自然無等同物。

具體以計算機科學專業培養方案為例對比來講,伊利諾伊大學總共要求128學分,含學院級要求39-51學分、專業要求76-85學分(參表1所示);北京交通大學總學分要求為190學分,含通識教育必修40學分和選修20學分、學科門類教育必修97.5學分和選修22.5學分以及自主教育選修10學分(參表2所示)。后者比前者高出62學分,主要包括必修類的英語16學分(國外對外語的要求為0-12學分,注意其并未指定特定語種)、選修類的自主教育10學分。國內通識教育綜合基礎部分(必修22學分、選修14學分)近似等同于國外的人文社會科學類課程(18學分),但多出18學分的教學要求。另外,國外大學專門設立寫作課程(含4學分寫作I、3學分高級寫作)來傳授和培養學生的寫作技巧與能力,國內大學則主要通過畢業設計環節的論文寫作(畢業設計共16學分)來達到相同的目標。國外大學把普通化學I和普通化學實驗I(共計4小學分)作為工科專業的公共基本要求,而國內大學如計算機科學專業在內的工科專業則可以不選修化學類課程;同時,國內大學設定數學、物理類課程同為學科門類基礎課程,而國外大學則把其中的微積分、概率論或統計學作為計算機科學專業的專業要求。

表1 伊利諾伊大學計算機科學本科專業培養方案

注:表中大類專業基礎理論與實踐(必修)主要包括計算機科學技術導論、電子技術類課程(電路分析基礎3學分、模擬電子技術3學分、模擬電子技術實驗1學分、數字電子技術3學分、數字電子技術實驗1學分)、計算機數學類課程(離散數學8學分)、計算機軟件類課程(數據結構4學分、高級語言程序設計4學分、操作系統4學分,編譯原理3學分)、計算機硬件類課程(計算機體系結構2學分、計算機組成原理3學分、計算機組成原理實驗1學分)等;專業主修(必修)課程主要包括數據庫系統原理、接口技術、計算機網絡原理、接口技術實驗、計算機網絡原理實驗、畢業設計等。專業特色課程(選修)則劃分為四個方向給出可選課程:1、計算機軟件類(軟件測試、統一建模語言、高性能計算導論、軟件工程、Web程序設計、Unix/Linux環境下程序設計、XML程序設計、軟件類綜合實踐);2、計算機硬件類(計算機控制技術、硬件類綜合實踐);3、計算機網絡類(計算機安全保密、網絡安全與管理);4、計算機應用技術類(人工智能、人機交互技術、計算機輔助造型與動畫設計、數字圖像處理)。

伊利諾伊大學要求學生學習和掌握數字計算機的理論、設計和應用的廣博深厚的知識。前兩年主要學習數學與物理以及入門性計算機科學基本原理。第三年完成基本的計算機科學課程,并要求選修和拓展學生的理論基礎。第四年鼓勵學生就自己感興趣的方向和課題進行學習和深入的理解(均為選修課)。進一步說,國外大學計算機科學專業關于計算機專業特色課程的公共要求簡單明晰,僅包括計算機科學導論、數據結構與軟件原理、計算機體系結構I/II、系統編程、大程序設計項目、計算理論入門,等,而多達24-27學分允許學生可按計算機科學、科學計算(計算機科學與工程)、數學三大方向分軌選課(參表3所示);而其中在計算機科學方向并給出系統、數據庫、圖形學、人機交互、編程語言、人工智能、信息安全、網絡等八個子方向,在科學計算方向上并給出航空宇宙工程、應用數學、天文學、大氣科學、生物學、生物醫學儀器、生物分子工程、化學工程、化學、控制、電子工程、工程機械學、環境工程學、遺傳學、地質學、制造工程、材料科學、機械工程、建模與仿真、神經系統科學、原子工程、運籌學、優化、物理學、等離子工程、心理學、放射學工程、機器人學、信號與圖像處理、統計學、結構工程等三十多個子方向上給出細化且較為明確的各6-分的選課指導和教學要求。

表3 伊利諾伊大學計算機科學專業按方向分軌選課

相比較之下,國內大學計算機專業設立的公共特色專業課程則較多,有時即便劃分出一些方向,要么方向太大,要么選課思路和教學要求不太明確。

3教學科研、學生素質培養及其他

在伊利諾伊大學,我主要選擇了三門與我在國內所授課程及研究方向關系密切的計算機科學專業課程(包括CS 423 Operating System Design“操作系統設計”,CS 523 Advanced Operating Systems“高級操作系統”和CS498DM Software Testing“軟件測試”)進行旁聽學習。

從專業課程教學內容組織安排及教學環節課堂組織可以看出,國外大學始終貫徹教學過程以“學生”為主體的宗旨和理念,強調學生的自主學習,要求學生在課前完成充分的預習準備、課后完成復習思考或上機作業,否則課堂根本就是聽天書,學不會是學生自己的事情且歸因于其自身的問題);授課教師在課堂上主要扮演組織者的角色,引領學生在操作系統設計概念原理或軟件測試基本理論與技術的知識海洋中暢游,或快速前行或停下來慢慢品嘗,或提出問題讓學生分組討論和自己給出答案,或啟發式般把教學話題引向研究前沿進而開闊學生的課程視野和激發學生的學習興趣與熱情。相比較之下,國內課程教學則把更多的責任賦予教師,要求教師關于課程教學內容組織的科學性并深入淺出地講清楚、講徹底,對學生的要求不是非常強調。

同時,國外大學授課教師關于課堂組織的自主性更為靈活多樣。其間,軟件測試授課教師并邀請了知名計算機軟件開發公司的資深測試師就軟件測試的公司組織運作方式和軟件測試技術及實用技巧,使學生實現了與社會公司及實用技術的零距離接觸;操作系統設計授課教師并委托她的兩個研究生分別就他們當前所作科研課題項目階段成果的主題報告,使學生對操作系統領域的研究前沿及自己將來可以利用本門課程所學知識在實業界有所作為的方向有了感性和更為明確的認識;高級操作系統授課教師更是針對研究生授課對象、采取自己在課程前后把關、指定不同主題和分發文獻資料由所有學生依次輪流課堂匯報的形式,既完成了課程內容的深度挖掘拓展及學生關于課程內容全面掌握的教學任務,又培養了學生的自主學習意識和鍛煉了學生的自主學習能力,還提高了學生的科研文獻閱讀水平、科研調研能力和演講報告能力。另外,我還在伊利諾伊大學強化英語學院參加了教學術語與教育學(Professional Language and Pedagogy, 簡稱PLP)和美國文化與交流( American Culture and Communication, 簡稱ACC)等兩門課程的學習,其課堂組織形式和授課方式則更為多樣化,或讓學生自己走上講臺實踐和體驗課堂講授和組織技巧,或實地參觀訪問當地圖書館、校園問路、到餐館點菜用餐、到咖啡屋品嘗咖啡,甚至安排了與當地居民配對、每周定時交流談話一次的環節,這對于日益國際化的國內大學的語言教學的開展無疑具有非常重要的借鑒作用。

從課程評分環節而言,國外課程強調實踐環節并以較高權重計入課程最終成績,鼓勵分組協作但應通過團隊演講或逐個交流等來細化組員得分等級,課程最終成績由期中考試成績、平時成績(考勤與平時作業)、實踐環節成績和期終考試成績綜合構成從而避免單純依靠期終考試成績計分機制可能造成的期末突擊風與無法真正掌握知識等弊端,其中平時成績、實踐環節得分和期中成績的計算充分利用和信任研究生助教,當然,從另一方面講也起到了培養研究生工作態度和能力的效應。國內大學特別是計算機專業關于課程實踐環節的教學要求也在逐步增強,但課程成績更多地取決于期末成績,大多數課程不在設立期中考試(這在一定程度上可歸因于近年來一直不斷擴招的客觀現實及由此引發的龐大工作量、教學資源等條件的限制),學生當中抱有憑借期末突擊過關心態的現象較為普遍,對教學質量和教學效果的負面影響不可忽視。

當然,這并不是說國外大學不重視課堂教學質量;相反,國外大學對課堂教學和成績考評的重視程度較之國內大學有過之而無不及(只不過其更遵循“學生”作為主體的客觀教學規律并據此開展課堂教學活動而已),這從其在各門課程最后一節課給學生分發和要求填寫課堂教學評價表、學年末由學生自主推選產生“我最敬愛的老師”以及學校專門常設有考卷測評研究機構等可見一斑。國內也有類似的課堂教學評測手段,只不過基于校園網在網上展開而已,同課堂分發為聽課者有份的評價機制相比,網上硬行要求每一位同學參與測評的方法存在部分不聽課同學隨意評價的問題。

另外,我覺得伊利諾伊大學同一專業課程(主要指本科高年級專業課程,如CS 423和CS498DM)在本科生和研究生之間打通的做法非常值得借鑒。一方面,研究生本來就存在跨專業報考和錄取的現實,自然而然地某些專業課程需要補修;另一方面,即便是本科和研究生讀的是同一專業,也可能由于興趣或研究方向的改變而使得需要選修某些本科階段就曾開過但不曾選修的專業課程。況且,國內為研究生和本科生開設的同一類型課程的教學內容往往也是大同小異,只是掌握深度和難度有所區別而已;而從實際技能與水平而言,本科高年級學生與課程學習階段的研究生本來就沒有什么大的區別。如果專業課程在本科和研究生之間打通,則可以節省教學資源并便于統一專業課程體系與教學安排。至于相關專業課程的本科與研究生要求的區別對待,則可采取補充針對研究生的課程要求、增強研究生實踐動手環節或論文演講環節等措施。同樣地,碩士研究生和博士研究生的專業課程(如CS523)同樣可以打通。

如前所述,伊利諾伊大學的科研實力是非常強的,科研氛圍自然也非常濃厚。另外,從整個校園、工學院乃至計算機科學系層出不窮、從不間斷的各種類型的學術報告、研討會或研討班,大廳或樓道里相關單位最新科研成果的展示、科研項目或相關人員的獲獎快報以及包括微軟研究院、谷歌、摩根斯坦利等參與的主題活動日與信息技術講座中也驗證和說明了這一點。

現今美國社會有其好的一面,也有其不好的一面,我們在改革開放的過程中應該學習其好的地方,但同時必須堅持自己好的方面。換句話說,應該在堅持自己的好的方面的基礎上吸收世界文化的精髓,而非完全拋棄自我和全盤吸收他國的無論精華還是糟粕。我國從古至今一直賦予教育機構道德教育的責任,這是非常重要和必要的,應予堅持、加強?!笆陿淠?,百年樹人”,無論家庭,學校還是社會,要關注青少年的道德教育,付出再大也不為過。

另外,我們還利用春假參觀了著名的哈佛大學和麻省理工學院,給我的深刻影響是哈佛校園(建設)非常一般,草坪光禿禿的居多,難道真的是老牌名校不在乎這些?不過,其諾貝爾獲獎者人數又是非常之多。果真是“山不在高,有仙則靈;水不在深,有龍則靈”吧!國內高校是否應該由此得到啟發,把本不富足的經費優先用于人才引進和真正的科研資助上,而非老是富麗堂皇的表象第一。

三月份的一個周末,伊利諾伊大學曾舉辦了一場規模龐大、全校各單位甚至外聯單位一并參與、面向全社會(老少與年輕人皆有“節目”可看)的學術活動節,展示了該校相關的科研學術成果、學生科技成果及與日常生活緊密相關的科普演示實驗等,活動節全體總動員和面向社會開放的舉措值得國內高校借鑒,這其實是拉近市民與高校距離,并向社會宣傳學校的一次大好機會。

參考文獻

[1] 北京交通大學教務處編制.北京交通大學本科教學一覽.2006.

系統科學與工程導論范文5

擺在工科高等院校面前的緊迫任務之一是如何培養適應建設新型國家的創新人才。教育部開展的工程教育專業認證標準對畢業生知識、能力與素質的基本要求中就有“具有創新意識和對新產品、新工藝、新技術和新設備進行研究、開發和設計的初步能力”;教育部的“卓越工程師教育培養計劃”旨在培養造就一大批適應經濟社會發展需要、創新能力強的高質量的各種類型工程技術人才,為建設創新型國家和人才強國戰略服務。該計劃的三個特點之一就是強化培養學生的工程能力和創新能力。可以說,工程教育的本質就是培養大學生的創新能力。受傳統文化、社會環境、思維方式和個體差異等的影響,我國工科大學生的創新思維和能力低于人們的期望值。這就需要探索培養和提高創新能力的方法。

高等工程教育中創新能力培養是一個系統的工程,強調實踐和社會需要,需要從創新環境、創新認識、創新方法、創新活動流程等多方面介入。其中,必須改變對傳統的高等教育專業培養中教師和學生的認識,對學生管理、教學計劃、教學方式、師生互動等進行改革。同時,還可以借鑒其他學科,如系統科學、管理科學、工程技術等的方法和理論,嫁接到高等工程教育中,形成新的高等工程教育方法和理論。本文由收集整理

筆者所在的專業為機械電子工程專業,通過借鑒管理科學中的知識集成思想,將專業培養中的教師和學生看成學習型組織中的成員,提出專業知識集成的設想。經過多年的實踐,發現專業知識集成對學生創新能力培養有明顯的促進作用。

一、專業知識集成的含義

進入21世紀以來,人們認識到一些先進技術及系統集成方法的使用和發展的關鍵都是以知識集成為核心。知識集成的目標是實現有效的知識利用,提高創新能力。知識集成是grant在1996年正式提出的,隨后國內外學者對于知識集成進行了大量的研究。目前關于知識集成的研究內容和成果沒有形成系統的學說,還沒有統一的定義。從其概念的演變過程看,其內涵越來越深刻。

綜合國內外的研究,一般認為知識集成的內涵是:知識集成的對象包括各種顯性和隱性知識,這些知識存在于組織內部各類人員、各協作單位以及不同組織之間;知識集成是顯性知識與隱性知識間的集成,也是個人知識、群體知識、組織知識和組織間知識的集成;知識集成活動包括識別、獲取、共享、綜合組織內外部知識,在此基礎上形成新的知識體系。

知識集成的本質是知識創新的動態過程,必須利用知識的集成成果進行自主創新,是螺旋上升的知識集成過程;知識集成是一個復雜的組織、技術、人力資源管理過程,集成主體必須發揮主動性和創造性;知識集成的目標就是打破知識壁壘,提高組織創新能力。知識集成的最終目的是構建組織核心競爭力。

機械電子工程是機械學、電子學、信息技術、計算機技術、控制技術等有機融合而形成的一門綜合性學科,核心是機電一體化,本質是機械自動化和智能化,在國民經濟各領域各行業應用廣泛。因此機械電子工程的學科特點是該學科隨科技的發展而發展,并且學科知識面廣,交叉性強。這就對機械電子工程專業培養的學生的基礎知識、素質和能力有較高的要求,特別是創新能力有要求。目前,機械電子工程專業同其他工程專業一樣,一般通過專業基礎課和專業課程的學習提高專業知識和素質,這些專業基礎課程包括機械類、電子技術類、控制類和信息類課程;通過課內實驗、課外科技活動、集中實踐環節(如課程設計、金工和電子實習、生產實習和畢業設計)等提高實踐能力和專業技能;通過選修人文社科類課程、參加文體活動和競賽等提高學生的文化素質和社會交往能力;通過少數幾門課(如筆者所在專業開設了“機電產品創新設計”等課程)、課外科技活動、學科競賽、和申報專利等提高創新能力。

這種培養模式對學生創新能力的提高作用有限。由于學習環境、傳統文化、教學管理、學生個性等因素的影響,導致學生基礎知識、素質和能力不盡如人意,最終影響學生的創新思維、創新能力及其轉化。[1]特別是學生對知識的學習,這是影響學生創新能力最重要的影響因素。筆者所在的機械電子工程專業培養中就曾經存在一些問題,如:機械電子工程專業知識源異質性強,學生對異質性強的知識理解和轉換不暢;機械電子工程專業的知識源是相對封閉的,如機械學、電子學和控制技術的知識相對封閉,學生對知識源的溝通不暢;對學生學習而言,知識源存在時間差等問題;機械電子工程專業的知識源對教師而言也存在很多問題,如缺失、割裂和不暢等問題。

為提高專業學生的創新能力,筆者所在的專業借鑒知識集成的方法和原理,將專業建設中的專業教師和學生看成學習型組織中的成員,提出專業知識集成的概念,重新審視機械電子工程專業的知識源,改變師生的知識源時空觀,最終提高學生的創新能力。

二、專業知識集成的實踐

1.機械電子工程專業學習型組織的建立

將機械電子工程專業的教師和學生視為學習型組織中的成員,通過分析組織的師生共同的愿景、個體差別、實現不斷學習的方式,如全員學習、全過程學習和團體學習等,構建扁平式組織結構的方法,保證師生溝通快捷和通暢,實現師生自主管理的途徑。專業教師對學習型組織這些特性統一了認識,認為在專業建設中教師和學生都是主體,教師和學生是學習型組織中的成員等。這些為機械電子工程專業知識集成的實現提供了基礎。

2.機械電子工程專業知識源的構成

專業組織教師對機械電子工程專業的顯性知識、隱性知識進行了分類和挖掘,總結了它們的特點,確定了知識源在組織中教師、學生間的流動和吸收的方式、途徑,評估了它們對學生創新思維和創新能力的影響。

知識集成理論認為知識可分為顯性知識(編碼型知識)和隱性知識(意會性知識)。由計算機處理的、可以度量的知識一般是顯性知識,如“知道是什么”和“知道為什么”的知識。隱性知識是頭腦中屬于經驗、訣竅和靈感的那部分知識(隱含經驗類知識),是難以編碼和度量的,并且是在不斷演變的。它可能以數據、信息的形式無序地存放在某些地方。在專業這個組織中,這些知識源異質性強,相對封閉,存在時間和空間的分離等問題。

從學生層面看,機械電子工程專業的顯性知識和隱性知識的來源主要有:

(1)課程。包括學科基礎課和專業教育課等,如機械類、電子技術類、控制類、信息類和專業類課程,如工程圖學、工程力學、機械設計基礎、電子技術、電路分析基礎、微機原理及其應用、自動控制理論、機電傳動控制、機電一體化系統設計等課程。

(2)實踐環節。包括課內實驗、課程設計、金工和電子實習、生產實習和畢業設計等。

(3)課外教育教學活動。包括科研實踐、文體活動、社會實踐和專業調研等。

(4)其他。如同學之間、同學和老師、同學和外界交流與意會的知識等。

從教師層面看,顯性知識和隱性知識除上述外還包括科研轉化的知識等。

3.機械電子工程專業知識集成的實現

針對機械電子工程專業組織特點和知識源構成,從以下幾個方面探索了專業知識的集成:改變師生對知識源的時空觀;通過制度規范、約束激勵、溝通交流、資源分配等方面實現知識的集成。這里所說的知識源的時空是指按傳統安排的知識源學習進程和地點,如課程學習的不同學期,理論學習和實踐在不同地方進行。通過有效方法集成知識源并進行實施,可以利用創新思維方法,如邏輯思維和非邏輯思維,激發師生的創新思維。例如,借鑒triz理論將機械電子工程專業的主要知識點匯編成冊,按“自頂而下”的設計方法對復雜機電系統所涉知識源解構,改變師生對知識源的時空觀。[2,3]

三、專業知識集成的效果和反思

1.專業知識集成的效果

機械電子工程專業知識集成自實現以來效果明顯。

首先,改變了師生對機械電子工程專業知識的認識。教師拓展了自己的知識面,明確了所教課程的教學地位和所教課程內容與其他課程內容的相互滲透。大一上學期的“專業導論”課程就介紹了機械電子工程專業知識集成的內容,學生了解到專業所涉及的不同知識源,在畢業設計階段就可以對畢業題目所涉及的知識點進行歸納和總結。

其次,促進了學生創新能力的提高。學生入學時就對機械電子工程專業知識集成形成系統概念,對知識的掌握更快、更全面、理解更深。在進行課外科技活動的過程中思維更開闊。如本專業已畢業的07機電2班37位同學中,獲得省級以上課外科技活動獎項8項,獲得實用新型專利32項、發明專利4項。09機電2班35位同學,有11位同學考取了研究生。10機電1班共有38位同學,截至第6學期為止共獲得12項省級以上課外科技活動獎,申請實用新型專利23項、發明專利2項。

系統科學與工程導論范文6

1.生態科學基礎知識和基本規律教育

生態科學基礎知識和基本規律教育是大學生所要掌握的基礎內容,也是大學生學習和培養生態文明教育后續幾大內容的基礎。這一內容核心包括生態學基本知識的教育,以及生物間相互依存與相互制約的互生規律、物質循環轉化與再生規律、物質輸入輸出的動態平衡規律、生物環境間相互適應與補償的協同進化規律、環境資源的有效極限規律等生態學基本規律的普及。

2.生態環境現狀教育

生態環境現狀教育能讓學生了解當前生態環境的現狀和發展趨勢,激發學生保護生態環境、參與生態文明建設的責任感和使命感。其教育內容主要包括地方、區域、國家乃至全球生態環境的現狀、存在的問題與發展形勢,地方、區域及我國現代化建設面臨的生態環境挑戰,大學生及社會民眾面臨的生態環境問題及壓力等。

3.生態文明觀教育

生態文明觀是由多個相互聯系、相互支撐的觀念構成的理論體系。這一理論體系可以用來指導我國的生態文明建設,因此,它也是地方高校教育的重點,具體包括生態價值觀教育、生態經濟觀教育、生態政治觀教育以及生態科技觀教育四大方面。

4.生態法制教育

生態法制教育可以起到約束大學生生態文明行為和生態文明意識的作用,使大學生懂法,并在法律的制約下更好地進行生態文明建設。因此,法制教育是整個教育體系中必不可少的一部分。其主要內容是讓大學生了解當前國際和國內有關生態環境方面的條約、法律、規范等,比如:《世界自然保護大綱》、《聯合國人類環境會議宣言》、《我國生態環境保護綱要》、《環境保護法》、《城市綠化條例》等。

5.生態文明行為能力培養

地方高校應該引導大學生將所學到的各種生態文明知識和思想觀念落實在行動中,使大學生能夠積極主動地保護環境、改善環境質量、改善人與自然的關系。其內容包括教導學生一系列提高踐行生態文明能力的知識技能與工具,發動學生積極開展綠色環保實踐活動等。

二、地方高校生態文明教育的現狀

近年來,在國家、教育部、教育廳的高度重視下,地方高校均紛紛加強了對生態文明教育相關課程和內容的設置和投入,包括:在思想政治課中給學生灌輸相關知識;開設多門與生態文明相關的公選課程,包括《遺傳學》、《生物學》、《普通生態學》、《地球科學導論》、《環境與健康》、《人與環境》、《環境危機與環境保護》、《環境工程導論》等,供學生選修;邀請生態文明方面的專家和教師來校舉辦講座宣講;組織各類生態文明實踐教育活動等??梢哉f,地方高校在這一方面已經進行了許多嘗試,獲得一些成效。但這還遠遠不夠,對于一個完整的高校生態文明教育體系來說,還存在眾多問題和不足。

1.重視度不夠

地方高校生態文明教育沒有專門的規劃和統一的安排,教育內容零散混亂不成體系,受教育的學生數量也相當稀少,其深度、廣度和重視度還遠遠不夠。這是由于首先,在我國,地方高校知名度與教育和科研密切相關,這導致地方高校管理層往往只重視本校的傳統專業教學和科學研究,忽視與知名度無關的其他教育和活動,這其中就包括生態文明教育。其次,教育部下達的關于普通高等學校本科教學評估方案中,未將生態文明教育方面的內容納入考核體系中,而且也未將生態學課程列為公共基礎必修課。因此,大多數地方高校都對生態文明教育不太重視,沒有動力也不愿意投入人力、物力和財力,花大力氣進行生態文明教育。即使部分高校開設相關課程或開展相關活動,也可能只是為了迎合當前的政策,并未將生態文明教育落到實處。

2.教育理念和教育形式不夠完善

首先,地方高校生態文明教育缺乏系統科學的教育理念。這一問題的存在主要在于本身在我國就還未建設這樣一個完整的體系,而且生態文明教育也才剛剛興起,相關研究不多且不夠深入。同時,作為一門涉及到多門學科和多種理論知識的交叉性學科,與其相配套的教材仍處于空白,使得地方高校也無合適的教材進行講授。不僅如此,不少地方高校的生態文明教育還比較粗淺,不夠深入全面。其次,在教育形式上重理論輕實踐。我國生態文明教育起步很晚,可供借鑒的經驗和成功的案例不多,大多數地方高校在進行生態文明教育時,均不約而同地選擇傳統簡單的理論教學方式和單一僵化的填鴨式教育方式,忽視學生對生態的情感體驗和判斷,缺少與之相關聯的實踐活動。即使有少數地方高校開展了與之相關的實踐活動,但也缺乏有效的宣傳、組織和延續性。而地方高校對生態文明教育的不重視和少投入也導致實踐教育活動的難以開展,影響了活動的持續性。另一方面,地方高校大學生也更習慣于這種傳統的理論教育方式,沒有積極主動地將理論知識轉化為實踐行動。

3.地方高校大學生生態意識淡薄滯后,生態文明素質不高

受當前國家和地區日益嚴峻生態環境的影響,地方高校大學生的生態保護意識雖然有一定程度的增強,對生態文明的相關科學知識有一定的涉獵,但尚集中在當前比較嚴重的生態環境問題上,停留在比較粗淺片面的感性認識階段。大部分學生尚未認識到生態文明的重要性,認為生態文明知識與自身專業和將來就業無任何關聯,不愿意花費時間接受生態文明教育。而地方高校對生態文明教育的不重視和不作為又進一步惡化了這一問題,使得大學生生態意識越發淡薄滯后。據現有的調查數據顯示,有近一半的學生并不知道環境保護是國家的基本國策之一。不僅如此,受當今社會崇尚物欲、金錢、奢華、過度消費等觀念以及經濟利益至上價值觀的負面影響,在父母溺愛中長大的許多大學生比較崇尚“享樂主義”、“消費主義”、“人本主義”,價值觀存在偏差,缺乏環境責任感,生態文明素質較低。這也致使校園內生態文明實踐活動無法順利開展,學生對實踐活動興趣不高。

4.生態文明教育師資力量薄弱

由于我國生態文明教育才剛剛起步,大多數教師沒有接受過專業而系統的生態文明方面知識的培訓和學習,對這方面的知識和理論知之甚少;不僅如此,作為一個交叉性較強的學科,生態文明研究學科歸屬尚不明朗,許多關于生態文明的研究成果不受重視,不少教師迫于職稱晉級的壓力,仍然專注于其原本所擅長的傳統研究領域,未對生態文明進行系統深入的研究。這導致了當前地方高校生態文明師資力量非常薄弱,大部分教師在課堂講授涉及到生態文明領域時,不能對具體內容進行深入的剖析,只能照本宣科,甚至回避掉這部分內容。

三、小結

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