现代科学技术成就范文

时间:2023-08-10 17:32:51

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现代科学技术成就

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关键词 翻转课堂;教学模式;现代教育技术

随着教育信息化改革的不断推进,网络新媒体的发展对传统教育产生巨大冲击。在全球促进信息化教育的背景下,传统的教学环境发生根本性改变,并以此不断推进教学模式的改革与创新。本文以北华大学现代教育技术公共课程为例,探讨分析翻转课堂教学模式在此类高校公共课程改革中的应用情况。

1 翻转课堂教学模式概述

翻转课堂教学模式是近些年来国外兴起的一种基于新媒体技术的新型教学模式,译于英文“Flipped Classroom”,

也称作“Inverted Classroom”。翻转课堂教学模式是指在整个学习过程中,学生掌握学习的主动权,由学生自主规划学习内容及学习方式,自主完成学习过程,课堂内外的时间被重新分配,教师不再占用课堂的时间来讲授教学内容,而是采用讲授法和协作法来满足学生学习的需要,使得学生通过实践获得更真实学习的过程。

翻转课堂模式是大教育运动的一部分,整个过程融合了自主学习、混合式学习、探究性学习等多种学习方法,最大限度地提高了学生学习的主动性,增强了学生学习的参与度。翻转课堂教学模式彻底颠覆了传统课堂教学结构与教学过程,引发了传统教学模式的教学手段、教学方法、教师角色转变等一系列变革。

2 现代教育技术公共课程现状分析

现代教育技术是北华大学师范专业公共基础课程之一。该课程的开设主要面对的是师范类学生,讲授现代教育技术基础知识,培养师范生基本的教育设备使用能力以及多媒体课件开发能力。在教学内容选择上,以基础教育技术理论、常用的教学设备操作、基本教学媒体软件使用为主要教学内容。教学内容适用于大部分师范专业,具有普遍性特征。

多年来现代教育技术课程在培养师范生的教育技术应用能力方面取得一定成效,但师范生在实际的教学工作中对信息技术的应用能力却不强。针对此种情况,通过分析,总结出目前该门课程中主要存在的几点问题。

学生对课程的重视度不强 学生知识基础的差异和对待专业课与公共课的态度差异,影响了师范院校学生电教技能的掌握效果。课程设置是面向所有专业师范生,所以专业针对性有所弱化,不能满足各专业学生学习需求。因此,学生对该门课程的重视程度不够。

课程内容设置庞杂、深入性差 现代教育技术涉及的内容丰富、知识范围广,而课堂教学时间有限,师生过多依赖于课堂学习,知识学习不深入,给学生系统地掌握课程知识技能带来一定阻碍。

课程教学手段陈旧 目前,该门课程的教学仍采用传统课堂授课教学模式进行,教学方法过于单一,不能调动学生学习的积极性和主动性。教育技术知识是随着信息技术发展,具有开放性、实践性特征的综合性学科知识,简单的讲练式教学很难把现代教育技术真正转化为教学生产力,阻碍学生教育技术技能的发展。

3 现代教育技术公共课程翻转课堂教学过程设计

教学过程设计原则

1)系统教学设计原则。在现代教育技术公共课程翻转课堂教学设计过程中,首先要对整个教学过程进行完整而系统的设计。首先需明确教学目标,要清楚学生通过课程教学后可以获取哪些知识技能,从而进行有针对性的教学设计。同时需做好前期学习者分析,了解学生原有知识水平和认知能力,以及不同专业学生对教育技术技能需求差等方面情况,以此作为教学设计的依据,从而进行与课程相关的教学资源和学习环境的设计。

2)完善学习支持系统原则。翻转课堂教学模式需要学生借助多种媒体资源进行前期学习,并自主掌控整个学习过程。但学生由于自身学习能力、媒体资源掌控技能方面限制,在整个学习过程中容易出现“学习信息迷航”情况,不能有效完成学习任务。因此,在翻转课堂教学模式开展之前,需完善学习支撑系统,明确每一阶段的学习任务,提供学生可参考借鉴的实验范例、操作步骤,或附有资源使用方法等帮文件,使得学生在自主学习中明确学习任务,有效使用媒体资源,完成自主学习内容。

3)优化学习环境原则。在翻转课堂教学模式中,教师作为学习过程的引导者、协助者存在,在学生学习过程中出现困难或疑惑时引导、协助他们完成学习过程。因此,在整个学习过程中需要优化、构建师生多向交互的环境,使得师生之间在该平台上能够进行无障碍交流、反馈及资源共享,促使学习过程有效进行。

课程预习模块设计 翻转课堂教学模式需要学习者在课程之前对所学课程内容进行预先学习。在课程预先模块设计中,主要包括两个环节,即观看教学视频和课前实验练习。学生通过校园网登录学校慕课系统,进入现代教育技术课程界面,通过观看课程相关教学视频或微课程,进行相应知识内容学习,并完成对应知识的课前练习。在整个预习过程中,学生可通过网络新媒体,如BBS、微信或QQ等媒体平台,与授课教师或同学进行相关学习内容的提问、交流。

1)观看教学视频。翻转课堂教学模式中,学生通常通过观看教师提供的教学视频来完成主体知识的学习,教师通过新媒体平台和学生进行相关知识的指导、交流。校园网上建有该门课程的慕课平台,而且还有该门课程多位优秀教师的授课视频,学习内容丰富而有针对性。此外,教师还会在开放的网络教育资源中,为学生寻找一些与课程内容相符的多媒体资源。学生通过观看教学视频、微课程等教学信息,自主学习相关学习内容,获得基础的信息理解和技能的积累,并通过网络新媒体与教师、同学交流学习经验。

2)课前实验练习。现代教育技术课程是一门操作性很强的课程,如教学媒体设备的使用、多媒体课件的编制等内容,需要学生在掌握相关理论知识的基础上进行实际的操作和实践。因此,在课程授课之前,教师需提前设计有针对性的实验练习内容,让学生在观看教学视频的基础上完成相关实验练习内容,以促进对所学知识的理解掌握。

课程教学模块设计 根据现代教育技术公共课程特点,应用翻转课堂教学模式,在学生已经进行课前预习的基础上,教师采用任务驱动教学法,给学生安排与教学内容相关的、具体的学习任务,以带动学生自主学习全过程。通过每节课的课堂教学活动设计,使学生在教师的引导下主动学习、完成知识内化,发挥学生的学习过程主体作用,激发起学生学习的积极性。

1)根据学生专业特点,进行有针对性的案例教学。北华大学现代教育技术公共课程面对的是学校所有师范专业学生。不同专业学生对于教育技术应用有不同的侧重点,如在多媒体课件制作环节,不同专业学生在制作与本专业相关的多媒体课件时,所需选用的教学软件也不同。因此,在实施翻转课堂教学模式时,需根据不同专业学生专业特点,制作、提供不同的教学视频及教学案例,以满足不同专业学习需要。并结合不同专业特点,安排与之相应的学习任务,使学生能学有所用。在学生进行前期自主学习时,教师应定时检查学生学习过程,了解学生的学习进度,对学习共性问题进行广播式指导,对学习个案问题进行单独指导,促使学生学习整体性前进。

2)发挥教师主导作用,培养学生自主学习能力。在现代教育技术公共课程中实施翻转课堂教学模式,能培养学生自主学习能力。在整个学习过程中,教师为学生提供与课程内容相关的视频、音频、多媒体课件、教学网页等学习资源,并利用思维导图提供完整的知识体现,明确提出学生学习任务,引导学生进行自主学习的方向。学生则根据教师布置的阶段性任务和指导,进行有针对性的自主学习,不断提高自主学习能力,培养探索精神。

3)进行任务驱动式教学,促进学生协作学习。在翻转课堂教学模式下可将现代教育技术课程分解成不同的学习项目,如摄影摄像、图形图像处理、Flash动画制作、多媒体课件制作、微课程制作等,由3~5人一组进行任务驱动型小组协作式学习。课堂上,教师指定小组成员汇报学习进程及结果;课堂下,对小组中每个人进行分工并参与协作学习,激发学生的学习兴趣,培养其团队协作意识。

4)构建反馈交流平台,共享学生学习成果。在课堂总结阶段,教师可以从学生经过自主探索、协作学习之后制作的成果中挑选出具有代表性的优秀作品,由学生或其团队在课堂上进行作品成果的演示介绍,分享学习心得及体验,提高学生学习积极性。除在课堂上演示之外,教师还可以协助学生翻转其演示过程,并将其演示^程及作品成果上传至BBS、QQ或微信等网络媒体平台上,共享学生学习成果。

4 课程实施效果评价及总结

基于翻转课堂教学模式的课程评价体系与传统教学模式课程评价体系有非常大的区别。在传统教学模式课程中,学生学习结果的评价占很大的比重,学生学习结果的差异往往只在最后期末考试成绩中体现。而在基于翻转课堂教学模式的课程评价体系中,学生学习结果的评价只占评价体系的一部分,整个教学过程更加注重对学习者学习过程的评价。教师在整个教学过程中记录每个学生的学习进程,通过网络新媒体交流平台对学生进行指导反馈,对学生整个学习过程的每个环节都需进行形成性评价和总结性评价,分析学生的学习情况,对教与学的内容与过程做出及时调整。在现代教育技术公共课程中实施翻转课堂教学模式,凸显了学生学习的主体地位,增强了学生学习的积极性、主动性,培养了学生的探究式学习能力和实践动手能力,使得北华大学师范生现代教育技术实践能力明显提高,取得良好的教学效果。

参考文献

[1]孙莹莹.基于数字媒体网络环境的自主学习方式初探[J].中国教育技术装备,2016(1):34-35.

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现代信息技术与课程整合可以认为最初来源于课程整合,课程整合意味着对课程设置、课程目标、教学设计、评价等要素做系统的考察与操作,也就是说要用整体的、联系的、辩证的观点,认识、研究教育过程中各种教育因素之间的关系[1-2]。2007年起开始笔者探索研究现代信息技术与中医学课程整合,并选取《中医内科学》课程作为现代信息技术与中医学课程整合研究的试点,经过半年的教学实践后统计分析,在此基础上以建构主义等现代教育理论为依据[3],设计出信息技术与中医学课程整合的初步方案,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

研究对象为河南中医学院第收集整理二临床医学院中医专业2006级中医本科1班110人为实验组,中医专业2006级中医本科2班111人为对照组。两个班属于同一水平的平行班,任课教师相同、学生的年龄、性别组成等也大体相同,差异无统计学意义。

1.2 实验设计

实验组作为实施现代信息技术与中医学课程整合教学的班级,结合学校的实际情况[4],主要采用以下教学手段、方法:授课前派授课教师进行为期7 d的多媒体课件制作培训班,学习比较专业的多媒体制作;要求授课老师课前做好教学课件,包括网络采集素材、相关教学医院收集相关典型病例录像、图片拍摄,学科为授课老师配备笔记本电脑、数码照相机等设备。授课时要求全程采用多媒体授课,包括教学录像播放、教学dvd光盘课后自学。要求学生积极浏览全国中医院校《中医内科学》精品课程网站;建议学生通过自学、网络远程学习提高信息素养。信息素养是一种可以通过教育所培育的,在信息社会中获得信息、利用信息、开发信息的修养与能力。它包含了信息意识与情感、信息伦理道德、信息常识以及信息能力多个方面。对照组采用传统教学,包括板书授课,不用幻灯,不播放相关教学录像,但是可以提及学生自愿上网浏览学习。

1.3 教学评价

通过1个学期的教学实践后进行综合评价。评价主要采取

学生期末考试成绩比较及调查问卷等形式进行,具体如下。(1)《中医内科学》课程授课结束后按照学院统一安排组织考试、统一判卷,将两班学生考试成绩进行比较。评价所有成绩按等级进行折算,其中≥90分为优秀,89~80分为良好,79~70分为中等,69~60分为合格,<60分为不合格。(2)制作简易学生兴趣调查问卷,根据总体评价分为非常感兴趣、比较感兴趣、感兴趣,不感兴趣4个等级。

1.4 统计学处理

两组数据均为等级资料,分析采用统计学方法ridit检验,p<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组学生考试成绩比较

两组成绩经ridit分析,u=2.60,p=0.009,差异有统计学意义。说明实验组学生成绩显著优于对照组。见表1。

2.2 简易学生兴趣调查问卷情况

实验组110例学生成绩中,对以现代信息技术与课程整合形式非常感兴趣者60例,占54.5%;比较感兴趣者35例,占31.8%;感兴趣者10例,占9.0%;不感兴趣者5例,占4.7%。通过以上数据可见绝大多数同学喜欢以现代信息技术与课程整合形式。

3 讨论

课题组通过半年的教学实践,统计分析现代信息技术与《中医内科学》课程整合结果,可以得到以下结论。

3.1 显著提高学生的学习成绩

通过ridit检验比较实验组和对照组的成绩,差异有统计学意义(p<0.01)。说明实验班学生成绩显著优于对照班。

3.2 提高学生学习本课程的兴趣

虽然《中医内科学》为考试课,但是先前学生由于考研、喜爱西医等原因兴趣不是特别大;进行实验授课后,兴趣调查显示绝大多数同学喜欢以现代信息技术与课程整合形式的授课方式。

3.3 现代信息技术与《中医内科学》课程整合具有的优势

(1)可以使课本知识多媒体化,延长知识的保持时间。多媒体技术使《中医内科学》这门课程变得形象化、可视化、动态化,使学生接受多种感官的刺激,因此延长了知识的保持时间。(2)可以提高学生的信息素养。(3)整合实验促进了学生之间、师生之间的关系,可以培养学生自主学习的能力,为终身学习打下良好的基础并改变学生的学习态度。

3.4 教学实践中的发现

信息素养与学习成绩无正相关性。部分信息素养好的学生学习成绩差,分析原因考虑为虽然他们具有很好的信息搜索能力,但是由于没有学好《中医内科学》知识,选择、整理信息的能力比较差。学习优秀的学生,信息素养偏低。信息素养高、学习成绩优异的学生太少,实验班名学生中只有几名学生信息能力强、学习成绩也好。

3.5 教学实践中的体会

不能把现代信息技术与课程整合强加给学生。在教学实践过程中,部分对这种学习方法比较认可的学生,不觉得浪费时间,而且感觉很快乐;对这种学习方法不认可的学生则没有热情,强迫他们完成作业只会使他们产生逆反心理,出现相反的效果。另外,学生的信息能力差距很大,尤其是一些信息能力较差的学生,会给他们造成很大的压力,不利于学习。整合过程不是一个急于求成的过程。

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论文关键词:现代教育技术;教师教育:课程改革

1课程教学改革与研究的背景

为了提高我国中小学教师教育技术能力水平,促进教师专业能力发展,教育部颁布《中小学教师教育技术能力标准(试行)》(以下简称《标准》)。这是建国以来国家颁布的第一个教师专业能力标准,它的颁布与实施是我国教师教育领域一件里程碑式的大事,必将对我国的教师教育事业产生重大而深远的影响。

教育部为贯彻落实该标准,专门启动“全国中小学教师教育技术能力建设计划”。这一项目包括培训、考试、认证等3个部分。培训内容是指达到教育技术能力标准所需要的知识与能力;考试内容和培训内容基本一致;认证是指按照审核认定的考试成绩授予教师相应等级的证书。关于这次教育技术能力培训,教育部师范司领导特别强调:这是新一轮国家级、强制性并涉及上千万中小学教师的全员培训。从这一发展形势看,由于教师教育技术能力标准的颁布与实施,对中小学教师教育技术能力的要求已大大提高,从而对职前的教师教育(师范教育)也产生较大的冲击与影响——师范院校的教育技术公共课从教学内容到教学方式都必须根据该《标准》的要求进行大胆的改革。

2课程教学改革与研究的主要内容

2.1课程大纲的修订与完善

传统的教育技术公共课往往只强调在校大学生与在职一线教师在学习特点上的差别(职前的在校大学生缺乏教学经验,较偏重于理论学习;在职的一线教师则有较多的教学经验,更强调理论联系实际),而忽视二者之间的联系,因而在课程的内容体系上比较理论化,并且严重脱离中小学的教学实际。

按照教育部颁布的《标准》,结合师范生学习水平和认知风格,对现行现代教育技术公共课程教学大纲和实验大纲进行修订和完善。修订和完善后的大纲以教育部颁布的《标准》为纲,既充分考虑在校大学生的学习特点,适当增加理论性与系统性;但又严格遵循《标准》所强调的教育技术能力要求,把一线教师所关注的内容通过“活动”和“案例”等形式融入教育技术公共课的教学内容中,从而在较大程度上改变原来“职前教学”与“职后培训”两张皮,“学”和“用”二者基本脱节的现象,使二者的内容体系既有区别,又存在有机联系,使“职前”“职后”基本打通,“学”和“用”二者较密切地结合起来。

2.2教学方式的改革与探索

在原有“2+2”学时的基础上,结合课堂讲授和实验教学,积极开展教学方式的改革和探索。在课程实施过程中,总结出以下几种信息技术环境下可行、有效的教学模式。

1)基于课堂的多媒体教学模式。多媒体教学是指运用多媒体计算机并借助于预先制作的多媒体教学软件来开展的教学活动过程。由于计算机具有人机交互、及时反馈的特点,多媒体技术在教学中的应用远远超过传统意义的录像、电视、幻灯等视听形象手段的结合,形成一种图、文、声、像并茂,人机交互的教学方式。在现代教育技术课程课堂教学部分,90%以上的教学内容都采用此种教学模式,取得良好的教学效果。

2)基于实验室的人机教学模式。人机教学模式是指人与教学设备(主要指计算机)之间以一定的交互方式为完成确定任务而进行的人机之间信息交换的过程模式。人机教学模式改变传统的教师讲、学生听,教师演示、学生观察的教学方法,通过师生共同探讨问题,协同操作,学生变被动学习为主动求知,实现教学过程信息互动,发展学生的思维能力、探究问题的能力和实际的动手能力。在现代教育技术课程实验教学部分,对每一个实验都指定明确的任务。在实验教学过程中,以完成一个具体的真实性任务为线索,把实验教学内容巧妙地隐含在每个任务之中,让学生自己提出问题,并经过自己的思考和教师的点拨,在与计算机交互的过程中解决问题。通过这种方式可以有效地提高学生的实际动手能力,完成实验教学的各项要求。

3)基于网络的资源型教学模式。教育技术实践领域学科的多样性与差异性,决定了该门课程的教学不能是一个封闭系统,现有的“2+2”教学安排远不能满足实际的教学要求。现代教育技术课程的教学需要也必须延伸到学生课堂教学之外。针对现在教学条件的实际情况,基于网络的资源型教学模式是解决教学内容繁多与课程学时不足矛盾的有效方式。

结合现代教育技术课程的实际情况,为学习者提供以下资源:现代教育技术网络课程、教育技术学cai实验室资源系统及其他网络资源。现代教育技术网络课程是基于网络的资源型教学高相关度资源,学习者可以通过它全面、详细地了解现代教育技术课程的体系结构及相关内容。教育技术学cai实验室资源系统是基于网络的资源型教学一般相关度资源,因为基于网络的资源型教学在某种意义上是学习者主动探究的过程,这个过程必然要突破课程的限制,寻求更加广泛的资源。现代教育技术课程涵盖的知识内容非常丰富,单单依靠课程本身的内容,远远不能满足学生学习的要求。为学生提供教育技术学cai实验室资源系统,必然会有效促进基于网络的资源型教学模式的开展。

2.3教学资源的设计和开发

按照教学大纲,本课程设计开发配套电子教案和相关教学资源。

1)配套电子教案的设计与开发。按照修改完善后的课程大纲,以张松副教授主编、高等教育出版社出版的《现代教育技术》一书为主要教材,设计开发配套电子教案。本套电子教案采用多种信息表现形式,使得学生的学习变得生动有趣,使得许多抽象的教学内容变得直观具体,有效地激发学生的学习兴趣,为基于课堂的多媒体教学模式的开展提供了良好的支持。

2)相关教学资源的设计与开发。同时为学习者提供以下资源:现代教育技术网络课程、教育技术学cai实验室资源系统及其他网络资源。它们包含文本、音频、视频、动画等多种媒体形式,具有内容丰、表现形式多样,交互性强等特点,有效地促进基于网络的资源型教学模式的开展。

2.4教学评价的改进和创新

原有现代教育技术课程在教学评价方面,教师是唯一的评价者,考试是评价的主要手段,评价内容单一,重视总结性评价和相对性评价,忽视形成性评价和绝对性评价。这种评价方式导致很多学生是为了考试而学习,为了学分而学习,其实践能力和创造能力的培养存在很多问题,面临巨大挑战。

针对这种情况,在保留原有笔试的基础上,逐步加大其他评价方式的开展。现在期末笔试成绩只占课程总成绩的50%,其他评价成绩占50%。改进后的课程评价中,教师不是唯一的评价者,评价需要师生的共同参与;考试不是评价的唯一手段,可以采用“档案袋”评价法、作品展示法等多种方法手段。评价的内容丰富,不仅评价学生是否掌握教科书上的知识,学生的实际动手能力甚至学生的学习态度、学习方法等都是评价的内容;重视过程性评价和学生自身的进步。

实践证明,改进后的课程评价可以有效地弥补传统评价方式的不足,尤其表现在对发挥学生学习的主动性,培养学生主动学习、主动探索的意识,培养学生合作精神和与人协作交流的能力以及创新精神、创新能力方面的促进作用。

3课程教学改革与研究总结

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长期以来,我国研究生教学普遍存在偏重理论知识讲解,缺乏理论与工程实践的结合,导致研究生毕业以后进入工作单位,不能灵活运用所学理论知识解决具体工程实践问题。因此,近年来,国家大力提倡高校应加强应用型人才培养,交通运输工程学科作为一门应用性非常强的学科,研究生动手能力的培养就显得尤为突出,如何能促进研究生将理论知识与道路设计、建设、养护中遇到的具体工程问题,成为研究生培养中亟待解决的难题[1-3]。

案例教学法是由美国哈佛商学院所倡导,起初是采用一种很独特的案例形式的教学,在教学中所采用的案例大部分都来源于商业管理过程中的真实事件,通过此種教学方法,能够培养和发展学生主动参与课堂讨论,在实施案例教学之后,取得了很好的教学成果。

工程案例教学是指在专业课教学中,依据专业理论讲解需要,围绕某个具体工程实践场景,选取具有代表性的工程案

例[4-6],教师和学生所学专业基础知识,对具体工程问题进行分析,制定解决方案,加深学生对基本原理的理解,提高学生解决实际工程问题能力的一种教学方法[7-8]。

本文依托交通运输工程专业特色基础课程《现代道路检测与维护技术》,探索工程案例教学,促进本专业研究生全面掌握本专业基础知识与实践技能。

2   课程背景

《现代道路检测与维护技术》是一门依据我校交通运输工程专业特色研究方向设置的一门专业课程,主要讲授落锤式弯沉仪、探地雷达、路面摩擦系数仪、高聚物注浆技术等现代道路检测与修复新技术。本课程涉及了电磁学、材料学、土木工程、交通运输工程等多个学科,是一门多学科交叉融合的特色专业课程。在实际教学过程中,由于学生学科背景普遍为道路与铁道工程、岩土工程等土木交通学科,对电磁学、信号处理等专业基础理论了解不深,如专注于检测修复原理讲解,学生反映学科差距大,难以全面掌握;此外,该门课程实践性非常强,仅通过课堂讲授,学生难以掌握检测以及修复设备操作技能。本文针对课程中水泥混凝土路面无损检测与非开挖修复专题,探索工程案例教学途径,提升研究生实际动手能力。

3   工程案例教学举措

3.1 制作检测与修复原理讲解视频

针对文字讲解不够直观生动问题,学习枯燥的问题,制作探地雷达、落锤式弯沉仪检测水泥混凝土路面病害和高聚物注浆非开挖快速修复原理动画,并现场录制和原理对照的检测和修复视频,使学生能够生动形象的了解新型道路无损检测设备的检测原理以及快速修复过程,能够将理论与实践更好的结合在一起。

3.2 参与足尺模型试验检测与修复

利用学校综合试验场,修建一个足尺水泥混凝土高速公路模型,将落锤式弯沉仪和探地雷达检测设备拉到学校,带领同学们对足尺模型进行弯沉测试,分别在不同温度条件下对路面板进行弯沉测试,总结不同温度条件下水泥混凝土路面弯沉测试值的变化规律;利用探地雷达对混凝土板下部脱空进行探测,分析脱空路面和完好路面探地雷达图谱反映规律,最后对水泥混凝土路面进行现场注浆试验,针对不同弯沉进行不同量的注浆试验,观察不同注浆量对注浆后水泥混凝土路面弯沉测试值的影响。

3.3 工程实践讲解

依托云南实体水泥混凝土路面检测修复工程,介绍落锤式弯沉仪、探地雷达检测流程,分析落锤式弯沉仪和探地雷达实际检测数据,判断道路病害类型及程度。讲解高聚物注浆修复工艺流程,依据检测结果制定维修方案,利用大量现场照片及视频,真实还原修复现场。

4   工程案例教学优点

采用案例教学,教师讲述的不再是复杂繁琐的理论公式,而是生动形象的动画以及实际工程项目,能够极大提高学生的学习兴趣。

学生不再是被动的接受知识,而是可以主动参与实际工程中去,利用实际工程数据,采用理论知识进行解答,提高了学生的实践动手能力。

通过足尺模型,可系统掌握检测修复技术操作要点,为毕业后工作打下坚实基础。

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关键词:新型人才培养;现代交换技术;教学改革;教学模式

【中图分类号】G640

随着我校新型人才培养方案和课程标准的实施,针对信息通信工程合训学员的培养目标和定位,如何对主干课程《现代交换技术》的教学内容、教学模式和教学方法进行改革,如何从创新指挥军官人才培养模式的角度,切实提高合训学员的工程素养,实现合训学员知识、能力和素质的全面提升,是摆在课程教学组面前的重要课题。本文结合课程组多年来承担通信网与交换类课程教学任务的体会,对《现代交换技术》课程的建设思路和教学模式改革进行研究和探讨。

一、课程的定位与特点

"交换"是通信网的核心,"现代交换技术"是构建下一代网络和栅格化信息网的关键技术。本课程是我校传统优势学科信息与通信工程专业的经典必修课程,内涵丰富、应用广泛,理论与实践结合紧密,是构建学员通信专业背景的主干课程,在课程体系中起着承上启下的重要作用。本课程是揭示了通信网组网原理和信息传递控制过程的技术基础,融通信、电子、计算机和网络等相关知识于一体,概念抽象、逻辑性强,理论与实际结合紧密,系统性和实用性强。由于40学时的限制,在教学过程中必须做到点面结合、重点突出,既要有充足的授课信息量,又要引导学员耐心细致地研读典型范例和主要技术细节。此外,还要积极拓展知识面的宽度和关联度,适当增加学科前沿内容,引导学员主动关注当前网络技术的发展和应用情况。在课堂教学过程中充分运用多媒体、信息资源和网络平台等现代教学手段,提高课堂效率和授课效果。

二、以往课程教学中存在的问题

(一)教学模式单一,教学方法单调

学生是学习的主体,而以往的教学过于重视教员对教学活动的主导作用,经常采用偏重于叙述性为主的课堂讲授教学模式,忽视了学生在学习后的主动性、积极性。这种"灌输式"的教学方法让学生感到概念空洞、原理抽象、算法复杂、难以理解、记忆和形成知识体系,甚至产生厌学心理,影响了教学效果。事实上,网络的强大功能和广泛应用已经使学员产生了浓厚的兴趣,因此教员的挑战在于如何改变以往"填鸭式"的教学方式,采用多样化的教学方法,进一步激发并正确引导学员的学习热情。

(二)课程内容陈旧,知识结构缺乏主线

近年来,通信网交换技术发生了深刻而复杂变化,新技术、新概念层出不穷,新系统、新体系不断涌现,面对技术发展带来的海量知识和军事教育转型的教学需求,以往教学内容的选取已显陈旧,重点也不突出,难以达到新型军事人才培养的要求。这种内容的陈旧不但体现在知识点上,更多的体现在知识体系的构建上。对具有一百多年历史的通信网交换技术,如果只对现有的各种交换技术进行罗列式陈述,不对通信网发展演进的规律进行揭示,不对各种交换技术之间的共性与个性进行总结分析,不对各种技术的产生背景、最佳应用场合,以及技术间的关联性进行阐述,则很难帮助学员从全程全网的角度对信息交换过程乃至通信网有一个完整而深刻的理解。

(三)课程衔接不畅,教学重点不突出

目前,我校信息与通信工程学历教育合训专业先后开设了《计算机网络》和《现代交换技术》课程。在以往的课程标准和教学中,没有很好地理顺这两门课程的衔接关系,虽然两门课程均有各自的侧重点,也都各成体系,但在课程内容设置上存在很多重叠部分,具有一定的局限性。《现代交换技术》课程着重描述电路交换、分组交换、ATM交换、IP交换技术等网络交换技术,但在协议体系结构、广域网等章节和知识点与《计算机网络》课程有重叠。由于通信网发展的历史原因,传统电信网采用的交换技术和计算机网络采用的路由技术相互割裂。这种割裂现实也反映在课程教学上,先修课程的教学设计和教学内容没有充分考虑后续课程的需要,而后续课程缺乏与先修课程相关知识的呼应和联系,这使得学员对相关概念的理解出现困难,无法构建完整的知识体系。

三、课程改革与实践探索

(一)课程改革的总体设计

在教学内容方面,课程根据交换技术的产生和发展历程,以军事和民用通信网为应用背景,以信令和协议为纽带,以信息传递控制过程为主线,揭示各类交换技术的基本概念和基本原理;同时,注重把握基本概念的理解和重要概念间的联系,以建立交换系统和交换式通信网的整体概念;通过典型的范例分析,加深理解交换与传输、交换与路由、交换与网络的关系;注重培养全程全网的思维意识和从组网角度组织运用通信系统的能力。通过对各类交换技术的理解和对比分析,使学员对通信网的认识由点、线、面的平面视图,进一步升华到分层的立体视图。同时,注重充实具有军事特色的教学内容,利用交换技术理论和方法分析和探讨军事通信网的控制和应用问题。

在教学方法手段方面,采用多媒体和板书相结合的形式,全方位、多角度地阐述教学内容,揭示和还原知识的产生过程。如利用多媒体动画、仿真实验系统,介绍交换和协议的工作原理,呼叫控制的工作过程,使其更为形象、直观,以提高学员的学习兴趣和求知欲。强化教员与学员的互动互学,深入开展问题引导式、启发式、讨论式、案例式等多种教学方法,进一步强化"五个结合",即理论教学与实践教学相结合、课堂教学与辅导答疑相结合、传统教学手段与信息化教学手段相结合、共性教学与个性教学相结合、正面教学与反面教学相结合。积极搭建实践训练平台,鼓励学员开展创新课题研究,增强自主学习兴趣;利用校园网实现教学资源的共享、及时解答学员在学习过程中遇到的各种问题,了解学员的学习状态,建立不受时空限制的课外教学互动。

在课程考核评价方面建立综合考核评价体系,重视教学过程各环节,特别是讨论交流环节中的表现。课程的最终评价成绩包括闭卷考试成绩、小论文成绩、平时成绩三个部分。因此,教员在整个教学过程中必须重视观察记录学生的表现,包括记录课堂听课情况、发言提问表现、作业完成情况、撰写报告论文、参加创新实践等方面的情况。

(二)教学模式的探索

1.激发学员学习兴趣,调动学员自主学习的积极性

兴趣是最好的老师,当学员不再只为考试而死记硬背,而是带着浓厚的兴趣去学习时,自然就有了学习的动力和自主学习的主动性,从而达到事半功倍的效果。在多年的教学实践中,我们体会到第一次课是十分重要的,通过对本课程的简介引导学员将专业课程与岗位任职联系起来,将理论知识与实际应用结合起来,可以激发学员的学习兴趣和求知欲。例如,结合学员对通信和网络的初步认识和日常应用体会,以问题引导的方式提出"什么是交换?为什么要在通信网中要引入交换?交换技术在实际网络中有哪些应用和发展?"引起学员的强烈关注,然后结合交换技术的发展和在军事以及民用通信网的广泛应用,介绍交换的基本概念和交换技术的产生、发展历程,从而完成相关知识的讲授,同时使学员清楚地认识到所学内容的应用价值和课程的重要性,树立学好该课程的坚定信念,同时也激发了学员的学习兴趣。

2.把握课程内容,注重基础理论

教学内容是衡量人才培养质量高低的关键因素,正确把握教学内容是提高教学质量、保证教学效率的前提。正确把握课程的教学内容,必须紧跟通信网与交换技术的发展动态,了解学科技术发展前沿,处理好教材与教学内容、教学内容与课程标准之间的关系;对教材内容进行适当的增减,把当前的新技术、新知识和交换领域的热点研究课题和研究方向及时充实到教学中;同时加强教学内容与工程实际、理论教学与实践教学之间的联系,使学员更好地掌握交换技术原理和知识主线。

现代交换技术包括电路交换、分组交换、ATM交换、IP交换等多种技术,虽然它们的原理和技术特点各不相同,看似各成体系、不易掌握,然而了解和掌握了它们各自的产生背景和基本原理、抓住其交换的本质所在,就容易理解和掌握这些内容。因此,教学中我们把重点放在交换技术的基本原理、基本概念的理解上,然后通过对各种技术的对比分析,总结各种交换技术的特点,理解交换技术发展的技术推动力,了解交换技术的发展动态,突出重点,注重主、次,着力把课程标准要求的重点和难点内容讲清讲透。

3.丰富教学方法,提高教学质量

在教学实践中,教员围绕着技术背景、知识点及联系、知识拓展及应用等三个层面展开。简言之,首先引入技术产生的背景来启发新知,继而深化所学相关的知识点,最后了解在实际中的应用,并将应用中的问题和成果作为新知,并为下一环节的教学进行铺垫。显然,这个教学方法遵循了教育认知和实践探索的自然规律,且层层深入,循序渐进,适合学员对多种交换技术的学习。

对于每种交换技术的教学,首先采用"问题引导式"的导课方法,教员根据教学内容的背景和目标,站在学员的角度提出问题。问题主要来源于三方面,一是以旧带新引入,立足于已学知识,从课堂提问或知识回顾中发现新问题;二是从提供给学员的大量课外学习资料作为课堂内容的铺垫和延伸;三是从课堂教学未涵盖或粗略了解的内容中,提出新问题,成为学习的新目标。

在课程的讲授阶段,可根据实际情况采用丰富多彩的教学手段,比如,对于要求课前预习的教学内容部分,采用"问题引导式"法,以设问方式贯穿课堂始终。对于问题的提出教员应注意技巧,哪些问题由学生自愿回答,哪些问题点名回答,哪些问题集体回答,预先要做好精心设计,才能有效地检查学员的预习情况,使整个课堂气氛即紧张,又愉快,充满了互动性。学员在同教员的对话中学到了知识,运用了知识,并锻炼了自己。对于叙述性较强的理论教学内容,为避免平铺直叙,可采用先"问题引导",开门见山提出要讲解的几个问题,指出听课的思路,讲解过程中,采用"启发式"教学方法进行互动。

在拓展提高阶段,主要以"讨论式"教学方法为主,教员在总结了相关技术的特点及应用后,有意识地组织课堂讨论与交流,拓宽每一次课的知识面,通过适当的提问和提示,建立新旧知识之间联系,使学员在教员的引导下积极思考,使讨论朝有利于解决问题的方向发展,一步步加深学生对所学内容的理解,不断诱导学员自已去发现规律、解决问题、升华认识。整个教学过程中,要把发挥学生的主体作用贯穿于始终,使学员真正成为学习的主体。

4.加强理论与实际结合,提高教学效果

在课堂教学中,将书本知识与实际通信网密切联系起来,引导学员从生活实际中感受交换技术发展对社会信息化建设的重要作用。教学中注意引导学员运用课程理论知识来解释实际生活中出现的问题,例如,在讲述到电路交换接续过程时,交换机检测到用户摘机要向用户发送拨号音,此时学员对拨号音的理解并不深刻,接着提问"固定电话拨打不通,是否一定是电话机坏了,应该如何处理?",此时学员会积极思考,他们会关注到原来每次拨打电话是在收到拨号音后才能拨号,这时对拨号音的作用理解更深刻,对呼叫处理过程也更清楚。另一方面,教学中引导学员从生活实践中发现问题,启发他们对此问题做深入分析,从而引出新的教学内容,例如,提出案例,在打电话时有时会听到自己的声音,你有没有这种经历?它会影响你的通话过程吗?产生这个现象的原因是什么?通过分析此案例引出对模拟用户接口电路的介绍,打电话时听到自己的声音正是通信中的回波现象,而解决这个问题的措施是回波抵消器。这样学员不仅认识了模拟用户接口电路的功能,也知道如何运用交换理论去解释生活现象,学习热情也有了极大提高。《现代交换技术》课程是一门实践性很强的专业课,教学中要特别注意引导学员理论联系实际,从中培养他们发现问题、分析问题、解决问题的能力,实现我们的培养目标。

四、结束语

在近3年的教学实践中,我们依据《现代交换技术》课程改革的总体思路,重点对课程的教学模式和教学方法的改革进行了探索,并取得了较好的成效。具体做法主要是从激发学员兴趣、把握课程内容、丰富教学方法、加强理论与实际结合等几个方面进行改革,使教学过程从"知识传授"为主向"知识获取"为主转变,使教员角色从教学的"主演者"向激发学员探索创新的"主导者"转变。同时,创造有利于学员自主学习的氛围和条件,使学员学习从被动式学习向主动学习转变;从单一课堂教学向课内、外多渠道教学转变,从而形成了一套适合军校学员特点的教学模式和方法。但我们坚信:只要坚持教育以人为本,通过教学双方的不懈努力,一定能够获得良好的教改成效,为实现科技强军培养出更多高素质的新型军事人才。

参考文献:

[1]邹逢兴等.《关于学历合训专业课程体系和教学模式的研究》.高等教育研究学报[J].长沙.2009

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“活到老,学习到老,前进到老”是钱学森对科学、对真理孜孜以求的精神境界。钱学森博学多识,从应用力学到工程控制论,从工程控制论又走到系统工程、系统科学、大成智慧学,直至现代科学技术体系及其中的各个学科,几乎都有自己的学术见解和论述。他一生的科学思想最为显著的特点是“系统思想”,而其“系统思想的形成和发展”的明显时间线索,在《钱学森文集》得到充分体现。他在耄耋之年,将以控制为中心的航天工程演绎为多学科、多专业的复杂巨系统,从现代科学技术推及哲学,不仅有学科的深度,更有跨学科的高度和广度。尽管现代科学技术发展很快,门类纷繁,但钱学森却用他的系统观点给我们理出了清晰的科学技术结构图。这张图镶嵌在《钱学森文集》的封面上(本是亲手绘制的,此处是重新排过的),既是对6卷内容的高度概括,又是理论精华的总结。

20世纪80年代,钱学森借用北大老哲学家熊十力的观点,把智慧分为“性智”、“量智”。他说:“人的智慧有两大部分:量智和性智。缺一不成智慧!此为‘大成智慧学’。”他认为,“量智”是侧重对事物从微观到宏观、从局部到整体、从量变到质变的发展过程去探索其本质和规律的学问;“性智”是侧重对事物从宏观到微观,从整体的、形象的感受上,从事物的“质”上入手去探索其本质和规律的学问。数学科学、自然科学、系统科学、军事科学等十大科学技术部门的知识是“性智”、“量智”的结合,主要表现为“量智”;而文艺创作、文艺理论、美学以及各种文艺实践活动,也是性智与量智的结合,但主要表现为“性智”。“有丰富的知识是必要的。但也要说清楚,不是有了知识就自然而然地有智慧了。这里有一个运用知识的问题。中国从前就笑话那些‘老学究’,说明有知识不会用,也不能达到智慧。”“大成智慧学教我们总揽全局,洞察关系,所以促使我们突破障碍,从而做到大跨度的触类旁通,完成创新。”钱学森如是说。

科学理论的价值不仅在于能解释一大堆凌乱无序、错综复杂的现象,更贵于它能预言现象。钱学森具有广阔的未来视野,他以前瞻者的视角站在现代科学技术之巅,从大至宏观、宇观,小至微观、渺观分析认识物质世界,阐述了现代科学技术的特点,构建出一个现代科学技术体系,奏响了巅峰上的交响乐。他的科学思想和理论不仅在过去几十年的社会发展中得到了证实,而且也将对我国当下和将来的发展依然有重要的指导作用。

音乐是一种能够表现人类内心最深处的本性的艺术。当我们把导弹、火箭、航空等与钱学森联系在一起的时候,经常忽略了与这位科学大师如影随形相伴的音乐、绘画、摄影、文学等艺术世界。钱学森特别喜欢贝多芬创作的乐曲,尤其喜欢贝多芬震撼人心的命运交响曲、英雄交响曲和第九交响曲。这些艺术作品里所包含的诗情画意和对人生的深刻的理解,带给钱学森勇气和力量,丰富了他对世界的认识,使他学会了艺术的广阔思维方法。在《钱学森文集》中钱学森不仅畅谈了导弹、火箭、航空等尖端科技,还带领我们进入了哲学、思维、文学、美学、音乐、园林、建筑等学科领域。有人说,理性和感性相结合,才是全部意义上的哲学。钱学森的科学思想具有浓厚的人文精神,人文思想中又体现出自然科学家严谨务实的态度,他以理性的智慧和感性的浪漫在科学世界和艺术世界中自由遨游,得出了科学思想家和人文科学家独到精辟的见解,同时取得了卓著的成就和真正的快乐。因此,他呼吁:“让科学与艺术联姻吧,那将会创造奇迹!”

美国著名原子物理学家韦斯科夫(V.Weisskopf)认为,尽管从科学上可以成功地了解大自然的一切领域,但是仅仅这一点还远远不足以历尽人类经验的每个方面。叔本华说:大思想家真是凤毛麟角,千万人里未必能择出一个大思想家来,他们是人类的灯塔;如果没有他们,人类就要流落在茫茫无际的大海里。钱学森的思想理论已超出自然科学技术范围,驰骋在自然科学和社会科学相结合的广阔领域。他的科学思想、创新思想、民主思想、人文思想,不仅在中国,而且在世界,不仅在当代,而且在未来,都将产生深刻的影响。

人,人类,人类文明之旅,按其本质都是历史的,隔断这种历史的继承性,我们就会倒退到洪荒原始时代。《钱学森文集》像一幅现代科学技术知识的“清明上河图”,以长卷的形式,以深入浅出的笔法,将科学技术、文艺理论和哲学思想等认识世界和改造世界的学问呈现给我们,启示我们更深刻地认识现实各种复杂的事物,包括认识我们自己、人和人的精神等本质和规律。同时,科学的观点、科学的精神和科学的道德还可以塑造我们的思想、情操,培养我们高尚的品德和美好的心灵,以至影响我们的行为,实现人与自然的和谐发展,让世界更美好、人类更幸福,如同贝多芬在《欢乐颂》中表达的理想:“人类同享幸福与欢乐,在这美丽的大地上”。

钱学森,用奔涌的智慧照亮一段历史,以卓越的灵魂感动一个民族。他出类拔萃的品格,让他挑得起历史的千斤重担,放得下个人的利害得失。贫弱的祖国、复兴的大志、国重于家的宽广胸怀赋予他恢弘的未来视野、冲天的豪情斗志,让他成为“大家中的大家”。《钱学森文集》以史学家的智慧,文学家的才情,数学家的缜密,逻辑修辞的严谨,描述深刻的自然科学、社会科学、系统科学、思维科学、军事科学、地理科学、建筑科学、人体科学、行为科学、文艺理论等,鸿论深入浅出却切中事机,学贯中西又文采斐然。它是迄今为止收录钱学森中文文稿最为系统、全面的个人文集,能够全面系统地反映钱学森一生丰富多彩的科学思想和令人崇敬的科学精神;是胸怀祖国的赤子的思想史、博学多才科学家的学术人生、着眼未来前瞻者的智慧结晶,更是研究者、学习者攀登高峰的进步阶梯。

这是一部启迪智慧、净化心灵的巨著;这是一笔不能用金钱衡量的财富,藏之于室,开卷有益。

作者简介:

邢海鹰,国防工业出版社总编辑。

邢海鹰同志始终倡导并积极推进以原创内容为主体的学术著作出版。担任责任编辑的图书曾获得中国出版政府奖图书奖提名奖1次,中国人民图书奖2次、图书奖提名奖2次,省部级图书奖5次,入选“三个一百”原创图书出版工程2次;发表了《用系统工程思想指导图书质量建设》等一系列学术论文。

孙慧波,国防工业出版社副总编辑。

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著名物理学家、诺贝尔奖得主李政道教授指出:“科学与艺术是一枚硬币的两面,谁也离不开谁。”随着艺术的发展和科学的迅猛进步,艺术与科学联袂上演着一出出效果佳质量好的艺术大戏,魅力着辉煌着吸引着痴迷的艺术家们。奥运会徽的设计,奥运场馆的设计就是艺术与科学的智慧结晶,3DSMAX的开发与研制,给艺术家提供了展示设计理念的艺术与科学的艺术平台,在这个平台上他们大显身手,巨作连连,美不胜收。

科学也是人类社会的一种重要文化现象,它与艺术在本质上有许多一致之处,同时在发展中也有一定的区别。现代科学技术为艺术提供了新的物质技术手段、传播手段,并促使新的艺术形式的产生和美学观念的变化。艺术也对科学的发展具有重要的影响。

科学与艺术一样也是人类掌握世界的方式之一。科学与艺术的关系,有着一个漫长的发展过程。在远古时代,人们对自然规律还没有科学的认识,因而产生了神话,以此借助想象以征服自然力。“随着这些自然力的实际上被支配,神话也就消失了”,而别的艺术也随之得到了繁荣。在欧洲的文艺复兴时期,艺术与科学出现了融合与和谐,达・芬奇等人的作品充分体现了这一点。现代科学的发展对艺术发生了有力的冲击,包括艺术观念、艺术对象、艺术手段、艺术作品及艺术家等方面都遇到了挑战,并且逐渐发生了嬗变,科学与艺术呈现出既分裂,又并存,且互补的复杂局面。其实在高度发展的现代科学,虽然给艺术带来了某些消极的影响,但它对艺术发展的积极推动作用也是显而易见的,即使它对艺术活动各方面的冲击,也并非对艺术的扼杀,而是从另外角度推进了艺术的发展。比如潜意识的追求从再现到表现的转化,某些科技手段的利用,高科技手段的出现,都丰富了艺术表现的对象、空间、媒介、技巧,使艺术得以拓宽和发展。事实上科学的发展和艺术的发展从来都不是对立的,而是并行不悖。摄影艺术的出现得益于光学的进步,电影电视的相继诞生更仰赖于光学、力学、化学、电子技术等多学科的力量,特别是由于电视成为大众化的传播媒介,迫使电影艺术也不得不向更高的层次发展;绘画艺术已大量吸收了摄影的某些效果和手段;电子琴已成为乐器大家族的重要成员;电子科学也促进影响了传统乐器的改造;电子、激光等综合科技手段的运用,使戏剧舞台发生了重大的变化。总之在现代科学技术的推动下传统的艺术形式受到了严重的冲击和挑战,有的甚至将渐趋走向没落和衰亡,新的艺术形式也将不断出现和兴起,从而取代旧的艺术样式。人们的审美意识、观念也随之而变化,就连艺术家的价值、地位及创作手段也逐渐发生了变化。这正是科学对艺术的推动,使艺术能够适应现代人类的审美需求。

3DSMAX的诞生,取代了手绘,在效率和效果上都得到了改观,令人感叹。你想到的它也想到了,你没想到的它也替你想到了,这就是科学的魅力所在。

随着当代科学的迅猛发展,各个科学领域的成就还将对人们的艺术观念及艺术活动发生更深刻的影响,这种影响主要表现以下几个方面:

第一,艺术的科学化。一是指对艺术活动及艺术本体的研究和管理将大量采取现代科学的成果,使艺术始终处于更新的科学观念及技术的指导推动之下。信息论、系统论、控制论等学科的渗入,已经使艺术研究有了更多科学的和自觉的因素,今后的艺术活动和艺术研究将会更多地接受现代科学的输入,势必引起人们对艺术观念及艺术形态更快、更新的变异;二是指体现在艺术美感形式表现科学哲理的主题,如相对论、有限与无限、层次性、对称性,空间的性质与结构……这在当代艺术中已见端倪。

第二,科学的艺术化。主要体现在作为科技的实体,一切的科学研究、发明、创造的实体,都要在不违背科学规律的前提下按着美的规律进行设计和造型,这既是科学与艺术的和谐与互补,也是人们审美意识和艺术观念的增强及普及,它意味着人类的生活及生存环境能够将更趋向于自由、美好与理想的境界。

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自从1609年伽利略发明天文望远镜以来,天文学的观测和理论研究使得人类在探索宇宙奥秘的漫长道路上取得了辉煌的成就,带来了人类宇宙观的数次重大飞跃,促进了基础物理学理论的建立,并确立了“恒星的内部结构与演化”和“宇宙大爆炸标准模型”两大理论框架。在此过程中,天文学的研究还获得了超过十个诺贝尔物理学奖。(诺贝尔本人并没有设立诺贝尔天文学奖,因此天文学的研究成果只能根据其对其它学科的重要程度获得其它学科的诺贝尔奖。)其中最近的三次分别为2002年、2006年和2011年,这显示了天文学这一古老学科的强大生命力。

随着观测和探测能力的进步,在人类永无止境地探索宇宙的进程中,新的天文发现有着井喷般的趋势,比如暗物质、暗能量、黑洞、类星体、脉冲星、星际有机分子、宇宙伽马射线暴、引力波、引力透镜、太阳系外行星等的发现,有力地刺激并推动了天文学自身及相关学科的发展。目前天文学的重大问题可以被概括为“一黑、两暗、三起源”,也就是黑洞、暗物质和暗能量、宇宙和天体以及生命的起源,其中“一黑和两暗”构成了宇宙的“骨架”,而“三起源”则构成了宇宙的“血肉”。同时黑洞、暗物质和暗能量也是基础物理学的重大研究问题,而“地外生命”的探索则涉及了包括化学、生命科学和哲学在内的多个学科。因此天文学再度成为新现象、新思想和新概念的源泉。

中国的古代天文学曾经世界领先,但是中国天文学对于现代天文学的发展却贡献甚微。同样,中国古代的技术和生产力曾经世界领先,比如直到时期,清王朝统治下的中国GDP还是世界第一,但是中国对现代科学与技术的贡献却非常之少。一个几乎人所共知、但最令人不愿接受的事实,就是几乎从中学到研究生的所有理工科教科书的知识都来自于西方。因此从至今,中国一直是科学和技术的知识“消费”国,而不是“贡献”国。

现代科学和技术是人类文明的重要组成部分,中国作为世界上现存最大的文明古国,在这个方面对人类文明的贡献却可谓微不足道,这很值得我们深刻反省。造成中国在现代科学和技术上全面落后于西方的原因是多方面的,但我本人认为中国文化中缺乏基本的科学精神是一个重要原因。

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关健词:研究生 中医药教育 科学融合 教育思路 

    100多年前,马克凋、就曾预言:“自然科学往后将会把关于人类科学总括在自己下面,正如同关于人类的科学把自然科学总括在自己下面一样:它将成为一个科学。”这一过程将是自然科学与社会科学融合的过程。

    从科学发展的历史可以看出,在人类科学发展的初期,自然科学和社会科学本来就是一个统一的整体,直到巧世纪下半叶,在欧洲文艺复兴运动的推动下,社会进步和生产发展,才促使科学分化为自然科学与社会科学两大体系,这一分化直到现在仍在进行,并形成了门类众多的各种学科。这种分化,对于人类来讲,纯属迫于无奈,它既是科学上的进步,又反映认识上的局限。自然科学和社会科学经过长期分门别类的独立发展,在各自领域已逐渐成熟,但是以栖牲对整体的把握为代价的。正如著名物理学家普朗克指出:科学是内在的整体,它被分解为单独的整体不是取决于事物的本身,而是取决于人类认识能力的局限性。”各学科之间实际上存在的有机联系,任何时候都不能被截然分开。只有将各学科的研究综合集成起来,才可能取得对客观世界的全面正确认识。随着科学的发展和进步,摆在人类面前的很多问题已经不是单一学科所能解决,必须通过学科间的融合和跨学科研究,才能开辟当今人类前进的道路。祖国传统的中医药学也面临着与现代自然科学和现代人文社会科学最新成就的融合及跨学科的研究,它自身的各个学科也面临着相互融合的问题。在这个过程中、学科间的类比和借鉴往往引发创新和发明,这是不争的事实。

    中国的大学教育基本上沿袭了西方的教育模式,中医药教育吸收西方医药教育诸多科学管理方式的同时,放弃了体现自己民族特色和深刻哲理的一体化思想,把中医药分门别类地组成独立的中医、中药、针灸、推拿等系,下面又分成各种学科:中医药密不可分的关系被人为割断,这种弊端持续至今已近半个世纪。这样就造成了学药的不懂医,他们有的到医院药房去捡药、配方,有的到行政部门去从政,只有部分到药厂、药检、科研部门去做研究工作。学医的虽能看病,但却被封闭在狭小的专业知识空间。特别是研究生专业范围更窄‘这种现状令人优虑。纵观历代有成就的医家,中医药研究生应该向他们学习,通晓经典,遍涉医文史哲,深究先秦诸子,宋明理学。经、史、子、集无不披览,具有扎实的国学功底,再加必要的现代科学技术手段,拓宽思路,引进和借鉴现代科学的最新成果,从而验证中医药理论哲学基础的科学性,先验性。实践一再证明,这是一条成功的经验。然而相当一部分研究生就连中医原著都读得不多,中医原著《伤寒论》‘考金匾》‘《温病》、《内缈‘《医古文》各50学时,最后医古文照样过不了关,这就没有把根留住,没有学术源泉、怎能深人发展?

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“中国科学技术大学校友文库”是国家“十一五”规划重点图书选题,书稿内容要求是针对现代科学技术某一领域的基础理论或前沿问题的研究成果,标志我国乃至国际该领域的科技创新水平。丛书由中国科学技术大学校长、中科院院士侯建国教授任主编,编委会成员包括吴文俊、王志珍、谷超豪、朱清时等45位科学家。选题经过各系、各学院、学校、编委会层层筛选,从100多个选题中挑选了50个涉及数学、物理、化学、生物、天文地理等基础学科以及工程、信息科学等新兴学科。筛选的标准首推书稿本身的质量,其次是作者的学术地位。

丛书作者队伍强大,有十多位院士,包括陈霖、陈、刘嘉麒、陈立泉、宋澄谦、唐靖宇(与魏宝文院士合编)、石耀林、钟万勰(与林家浩校友合编)、李崇银、白志东(第三世界国家院士)、徐华(与蔡祖聪院士合著)等。其他作者都是教授或研究员,还有多位IEEE Fellow。如中科院高能物理所前所长郑志鹏主编了《正负电子物理・北京谱仪Ⅱ》,中科院地球物理所前所长徐文耀编著了《地球电磁现象物理学》等。作者群中海外校友的阵容也很强,为此部分书目还计划出英文版。

从文库的书稿质量、编校质量到用纸、工艺、装帧、印制等各环节,中国科学技术大学出版社的工作人员都是精益求精、精雕细琢。书稿交稿后,科大社邀请了兄弟院校和中科院的著名学者以及科大本校的资深专家进行审读,对书稿提出宝贵意见,然后返回给作者进行适当的修改。

丛书的版式设计、封面设计、装帧设计由清华美院的吕敬人教授打造,总体上来讲,很淡雅、朴实无华。

文库已于2008年启动出版,由于这套丛书规格高,书稿质量好,取得了不错的社会效益和经济效益。有鉴于此,出版社决定,除了于2009年上半年出齐首批50种图书外,还将把本套丛书做成长期的中科大校友学术专著出版平台,以后每年拟精心打造10本左右。二期组稿工作已经启动,校友赐稿踊跃。为此,科大社专门成立了“精品教材与学术专著室”,专著室将于近期挂牌。

“精品教材与学术专著室”主任肖向兵博士也是科大校友,说起这套丛书的作者们――他所敬佩的学长们的故事时,激动不已:“校友们非常支持文库的出版工作。有的校友年事已高,身体不是很好,依旧坚持写作;有的校友要兼顾自己的手头工作,放弃自己的休息时间,利用早晨和晚上以及周末的时间完成书稿创作;有的校友为了加入到文库中来,不惜推迟或取消与别的出版社的稿约;有的作者为了确保书稿质量,不辞辛劳地往返合肥;更多的校友们在出版前和出版后帮助出版社在各学术领域内进行宣传,使得有的书还没出,订单就高达千册;不少校友作者把稿费捐了出来,回流给校友文库出版基金,用于这一平台的长期运作。”作者们在前言后记里写着的对学校的感情,深深地打动了读者。除了德高望重的老校友的作品,这套文库里还包含张亚勤、袁睿翕等科大少年班校友的作品。