時間：2023-08-28 09:23:43
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世界科學技術、經濟和文化的重心在美國和歐洲，科學技術、經濟和文化的傳播方式從來就是從中心向邊緣地帶擴散。中國是發展中國家，處于邊緣地帶。在相當長的時期內，我們必須加強英語學習，才能夠較快地學習和掌握發達國家的先進科學知識和科學技術。
隨著我國科學技術水平提高和經濟的快速發展，科技產品和物資的進出口總額位居世界前列，中國要在世界開展大量的交流活動，就需要大量的“專業+外語”人才，才能保證我國在世界各個方面的份額，北京大學生命科學學院的昌增益教授認為，當今世界最為通用的語言是英語，科技交流語言更是英語。用英語教學能使我們更好地檢索、利用最新、最先進的科技文獻，因為從20世紀中后期以后高水平科技文獻絕大多數都是英文的，和專著、國際會議一般使用的也是英文。用英語掌握科學與技術能使中國學生更為自信地走向世界，更為有效地了解世界和參與國際交流，從而使中國在全球化過程中輕松地“引進來和走出去”。
開展計算機雙語教學的背景
隨著世界經濟全球化的加快和我國加入WTO，社會面臨著嚴峻的人才競爭。社會越發達，科技越進步，地球就變得越小，中國人與外國人、外國書的接觸就越頻繁，特別是計算機這個人類已經離不了的工具，在世界范圍內具有很強的通用性。缺乏“外語＋計算機”的復合性人才，國家信息技術猶如缺少了千里眼、順風耳、飛毛腿和科技巨人，要想成為軟件大國、計算機強國便是一句空話。目前社會急需大批高素質和復合型的人才，以“雙語教學”的形式培養既懂計算機專業又能熟練使用外語的人才正是時代的要求。而目前的狀況卻是許多大學生盡管學了多年專業和英語，也拿到了該拿的“通行證”，但實際應用時卻是“瞎子”“啞巴”。網上內容讀不懂，英文資料不會查，計算機出現的提示信息看不明白，解讀程序代碼不知道什么意思，與外國人交流開不了口，這實在是一種尷尬的局面。
一個國家使用本國的語言無疑是獨立的象征，但英語作為一種銜聯科技和財富的工具卻使雙語國家的印度成為繼美國和俄羅斯之后的第三科技大國，其軟件生產量現已占世界總量的16.7％，從而在某種意上講正是因為雙語才使其快速地走上更高層次的獨立。難怪比爾?蓋茨驚呼“印度將會在21世紀成為軟件的超級大國”，這不能不引起人們的思考。鑒于目前狀況，教育部在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》中提出：“為適應經濟全球化和科技革命的挑戰，本科教育要創造條件使用英語等外語進行公共課和專業課教學。對高新技術領域的生物技術、信息技術等專業，以及為適應我國加入WTO后需要的金融、法律等專業，更要先行一步，力爭三年內，外語教學課程達到所開課程的5％-10％?！边@是國家首次將雙語教學提高到重要位置。
計算機雙語教學中要解決的問題及應采取的對策
1.在計算機雙語教學中教師是關鍵。計算機專業教師用英語準確表達計算機的專業概念，對大多數教師來說有一定的困難，那么讓英語教師來進行計算機雙語教學是否得心應手呢？其實不然，因為師范大學的外語系畢業生所學的都是生活英語而非計算機專業英語。這與會漢語卻不一定能懂高等數學、流體物理是一樣的道理。
教師素質和使用雙語的能力是開展雙語教學的先決條件。為此，可以從如下幾點考慮：首先，要讓專門從事計算機專業教育的人精通計算機專業英語。尤其是年輕教師，要鼓勵他們報考研究生、進修、出國深造、有計劃地提高計算機外語水平，不把外語做專業，而要把外語做工具。另外鼓勵計算機專業教師提高外語口語表達能力和專業詞匯量。也可以采取走出去、請進來的辦法，學習、參考國內外的成功經驗，并將其應用于自己的教學當中，以適應、熟練計算機雙語教學的需要。還可以制訂一些相關政策，給有志于學外語的計算機專業人員創造合適的環境，從多方面努力，力求盡早培養出大批合格的、優秀的、能勝任計算機雙語教學任務的雙師型教師。雙語教學能否順利開展，師資力量起著十分關鍵的作用。教師只有真正熱愛教育事業，同時具備較高的專業水平和外語水平才能夠勝任這項工作。而且雙語教學課程教師的備課、組織教學、批改作業等的工作量常常大于母語教學，需要付出更多的心血和精力。因此，這項工作對教師的職業道德和業務素質都提出了更高的要求。
雙語課程的開設數量及質量取決于師資力量，師資培養是推進雙語教學工作的重要內容。沒有一支高素質的計算機雙語教學隊伍，計算機雙語教學就永遠掛在口頭上。
2.在計算機雙語教學中學生是根本。計算機雙語教學和其他教學一樣，也要遵循“因人而異，因材施教”的原則，在保證學生有較強的外語能力的同時，還要保證學生對計算機學科知識有一定的接受能力。這在雙語教學的試行中顯得尤為重要。如果學生的外語水平尚未達到一定程度，就盲目地進行雙語教學，無異于拔苗助長，將會事倍功半。要想辦法培養學生在學習專業知識的同時學好外語的興趣，營造良好的雙語學習環境，加大對雙語特別是英語的投入，逐漸形成用外語學習計算機各門學科知識的習慣和氛圍， 培養和造就雙語人才。
3.課程的選擇是載體。計算機雙語教學分為三個層次：第一是簡單滲透，計算機雙語教師上課時用外語講述計算機的重要理論和關鍵詞等，使學生在學習中形成一種外語環境；第二是整合層次，計算機教師講課時交替使用中英文，讓學生學會如何用英語表達中文內容；第三是雙語思維層次，讓學生學會用母語和英語來思考和解答問題。要達到這三個層次，并使學生能聽得懂、跟得上、學得會，就需要選擇一門計算機課程，使其能夠實現上述三個層次的要求。除了教師的精講多練外，還要充分利用多媒體及網絡資源，使計算機雙語教學與課堂教學有機結合，達到師生互動。筆者所在的課題組在教學實踐中，選擇了《C程序設計》《計算機基礎》和《計算機網絡》三門課程進行計算機雙語教學，并且對上述的三個層次分別進行實踐，擇優棄劣，效果較好。
4.教材是保證。計算機雙語教學的正常開展，必須依托優秀的計算機專業外語教科書和教學參考用書。沒有原版計算機專業外語教科書和教學參考用書，教師和學生都無法接觸到“原汁原味”的專業外語。更重要的是，教師在使用原版教材時，可以從中借鑒國外現代的教學理念、先進的教學方法和手段，學到新的教育思想和與國際接軌的人才培養新體系，更容易了解到計算機科學發展的最新動態。
選用教材需中外結合，不可一味的求洋，若外文原版教材內容、教育理念確實很新，主講教師在進行挑選比較中，要選用，有些我國自己編寫出版的專業外語教材已經站在世界前沿，也要選用。同時，還要鼓勵高水平教師自主編寫教材，編寫出符合我國高等教育的實際教材，并開發出具有獨立知識產權的多媒體教學配套軟件，以保證計算機雙語教學的效果。
5.評估是措施。從目前情況看，各校開設的計算機雙語教學課程多為本校的重點課程，從事計算機雙語教學工作的教師基本上都是本學科的年輕骨干教師，他們的業務水平和英語水平都比較高。但他們的雙語教學究竟達到一個什么樣的水平，是否取得預期效果，尚無法進行衡量，這就牽扯到一個評估的問題?，F在令教師們困惑的是，究竟由誰來對雙語教學成效進行評估，誰又有資格和能力評估雙語教學？
專業水平高的教師或許英語水平有欠缺，英語水平高的教師或許學科水平又遜一籌。專業老師達不到語言要求和語言老師達不到專業要求的問題普遍存在。此外，許多雙語教學課程多為近幾年才剛剛開設的課程，要在短期內對教學效果作出客觀準確地評估還不太切合實際。再有，不同的學校條件和水平不盡相同，當以什么樣的標準來評估，這些都是有待探索和探討的問題。
鑒于此，國家教育行政主管部門的有關專家應與部分高校的專家一起盡快拿出對計算機雙語教學的評估方案，以保證各個高校在進行計算機雙語教學的準確評估。與此同時，各個高校也應成立相應的評估機構，以國家的評估方案為基礎，聯系本學校的教學實際進行計算機雙語教學的評估，通過評估促使計算機雙語教學上檔次、上水平。
6.培養目標要明確。計算機雙語教學雖然目前處于探索研究階段，但雙語教學究竟要達到什么目標？必須要有一個量的考評標準，在此培養目標的要求下，能夠為國家、為社會培養出一大批高水平的計算機雙語人才。
從20世紀90年代中期以來，浙江大學計算機系(學院)進入了快速發展的軌道。在科學研究上，注重基礎理論研究、高技術研究和關系到國計民生的重大科技攻關，在人工智能與應用、計算機圖形學、計算機輔助設計與集成制造等主要研究領域基礎上，進一步凝煉學科方向，大力發展網絡與多媒體、產品創新設計、數據庫、嵌入式系統、網絡分布計算等具有特色的新型學科方向?？蒲薪涃M大幅度增長，2006、2007連續兩年學院科研經費突破1億，名列全校前列。2004年潘云鶴院士負責的“面向區域經濟發展的高技術產品開發系統”成果獲國家科技進步二等獎；2007年，陳純教授負責的“紡織品數碼噴印系統及其應用”成果獲國家技術發明二等獎。
一、計算機教育的基礎研究
計算機公共課程的開展傳統的基礎學科有共同性，需要同學進行課程談論與教學來的研究，由于計算機課程對于專業人才知識結構具有很大的價值性，等同于其他基礎學科的課程。學者可以立足計算思維本質與計算機科學技術在大學知識結構中的地位與作用進行探究，分析各個領域的學者應用計算機課程的程度，基于計算機的應用而設計課程，符合計算機公共課程體系的設計，計算機課程在與其他課程相融合的過程中，必然要針對計算機課程的教學目標、教學資源建設、課程設計、教學方法進行探究，以研究出其教育方法，供課程教學模式與教學方法研究、教學資源建設作為基礎研究。計算機專業人才與相關教育專業人才共同組成了計算機教育的基礎研究團隊，其中研究者需要對計算機以外的領域有所涉足，并且掌握其研究方法。在研究過程中需要分析不同課程的教育目的與內部結構，并且要深入計算機學科的知識體系結構，根據其專業所需的人才條件實現新型的人才定制，以開設計算機公共基礎課與選修課培養方案。
二、計算機基礎教育教學研究現狀和存在的問題
（一）計算機受到的重視不夠
現如今各個高校的院系都開設了計算機公共課，其經過教務部門與計算機中心進行統一課程開設，結合計算機公共課團隊與計算機專業院系，并且根據其專業背景對其計算機公共課進行合理的教學階段劃分。面對大學對于計算機基礎課程的開展，相關計算機公共課的任教教師指出高校對于計算機公共課程沒有做到足夠的重視，并且計算機基礎教學論文在整個科研論文業績評估與職稱中處于劣勢。
（二）計算機教育水平較低
1990年開始，我國的各大高校都在推進計算機公共課程，經過二十年的發展，教師的經驗已經積累得足夠豐富。教師在工作崗位上的付出與對學生的奉獻，但是其教育事業的發展仍需要很多問題，現如今計算機教育教學研究程度與計算機科學研究程度仍存很大的差距。
（三）計算機教學研究工作不到位
分析現代計算機教育與課程教學，繼而得出一系列結論與經驗，即使已經獲得一些教學效果，然而仍然需要進一步的完善與系統化，優化教育學理論以支持課程內容組織、教學模式設計的研究。針對其觀念與方法兩個角度出發：第一是由于觀念的認識度不到位，也涉及到教育個人的看法與政策導向問題，政策導向問題站在主導問題，比較科研與教學研究的經費投入與激勵機制已然非常明顯，第二是缺乏教育學理論以支持其研究，無法實現跨學科合作。
三、途徑
（一）采用科學的研究方法
探究研究方法是極具價值性的問題。教育科學是人文性質，計算機教育屬于自然性質，進行人才培養必然要經過科學化培養，所以結合多元化科研方式的特征，創造出高質量的計算機教育研究方法。自然科學、人文社會科學、教育學等學科研究方法已經能夠互相結合。比如，針對學習過程中的數據進行研究、挖掘，探究教學模式、教學方案、課程內容、學生基礎、學習效果、學習行為等因素之間的關系，得出過去沒有接觸到的規律與現象?；谡n程的特點實現教學研究，能夠更好的把握其研究方法，從而針對研究方法進行選擇、評估以及論證，在選擇研究方法過程中需要注意其理論依據與實踐意義。研究方法進行時必然要保證嚴謹的態度，并且探究其問題尋找根源。若是分析出傳統方法所存在的缺陷，則必然要進行再次評估、選擇與優化研究方法。
（二）落實和推廣研究成果
研究都是為了推動了社會的進步，計算機教育研究結果需要實現全社會共享，想要實現其價值性需要將其投放到教育中。成果能夠從教學模式、教學方案、課程體系等模式進行表現，主要的表達方式以課程為主，能夠促進應用與宣傳，可以實現羅列課程、資源、大綱等，同時也涉及到具體實施方案、詳細論證與課程的全部教學課程、教學效果分析、能夠推廣應用的配套教學資源；教材能夠體現其研究成果，同時還包含教材的相關內容、課程教學方案、可共享的教學資源、教學理念以及示范課程，在技術宣傳方面應該推廣到各個學校與教學機構，應有具體實施的計劃；成果體現在論文、分析評估報告，能夠供給教學改革進行經驗討論，以及帶動教育研究熱潮。
1995年,美國麻省理工學院教授兼媒體實驗室主任尼葛龐蒂的新作《數字化生存》問世,數字化隨后成為信息化時代的稱謂,數字化校園、數字化醫院、數字化圖書館、數字化城市成為耳熟能詳的名詞。隨著醫學和計算機科學技術的迅猛發展,形成了以數字技術為核心,信息技術、計算機技術、通信技術、電子技術、人工智能和虛擬現實等技術為基礎,全方位與醫學科學技術相結合的數字醫學技術?，F代肝膽外科學的發展與科學技術的發展及其在醫學上的應用密不可分,特別是由于肝內膽管結石的復雜性及肝內外管道系統的變異性使大部分手術仍具有較大風險和較高復發率,為將手術效果達到最佳而手術風險降至最低,單純依靠傳統的技術和培訓手段,恐怕難有根本改變,而數字醫學技術的出現則有可能為這種突破指明方向。
1 數字醫學的概念及應用
1.1 數字醫學的概念
顧名思義,數字醫學的“數字”就是指數字化技術,指計算機科學、信息技術已經發展到了數字化的水平和階段;“醫學”就是指計算機科學、信息技術、數字化深入滲透應用的具體領域,是經過數字化時代的革命性變化、以數字化技術武裝與再造的新醫學科學和新醫療技術。
從廣義上來說,數字醫學包括數字化醫療設備的研發與應用、醫療管理信息系統和臨床信息系統的開發與實施、數字化醫院的建設與管理、臨床醫療技術的數字化、區域醫療協同與信息資源共享、遠程醫療會診與遠程醫學教育、基礎醫學各個分支學科的數字技術應用、疾病預防控制與公共衛生管理的數字化等等廣大醫學科技領域。從狹義上來說,數字醫學主要是指在臨床醫學范圍內充分運用計算機科學、數字化手段進行新的探索和創造。
1.2 數字醫學的應用
1.2.1 數字醫學檢測技術。數字醫學檢測技術是依托數字化、自動化檢測儀器設備,利用計算機自動控制和分析技術,對臨床生化、免疫、微生物、病理生理、電生理信號、分子生物等進行檢測的技術。
1.2.2 數字醫學診斷技術。數字醫學診斷技術主要是利用數字醫療設備為疾病的早期發現、準確診斷提供技術支持,如數字化聲音診斷儀器,磁共振成像(MRI)、數字x線攝影技術(DR)和數字減影血管造影技術(DSA)等。
1.2.3 數字醫學治療技術。數字醫學治療技術是利用數字醫療設備或裝置為疾病提供精確治療的技術,如機器人輔助顯微外科系統,可以精確完成心臟瓣膜修復手術和癌變組織切除手術,又如智能藥物釋放膠囊,可通過感應消化道內不同部分的酸堿度來確定施藥部位,并根據預置程序將藥物精確輸送到病患部位,達到精確治療的目的。
1.2.4 數字醫學康復技術。數字醫療康復技術是綜合運用現代物理運動康復和臨床治療康復方法及計算機技術與人工智能等技術,實現康復動態檢測、治療跟蹤和結果評估。在康復治療方面,利用數字技術、人工智能和虛擬現實等信息技術,廣泛應用于功能測定、物理療法、作業療法、心理康復和臨床康復,以消除或減輕病、傷、殘者身心、社會功能障礙,達到和保持生理、感官、智力精神和(或)社會功能上的最佳水平,改變其生活,增強自立能力,使病、傷、殘者能重返社會,提高生存質量。
2 數字醫學技術在肝膽外科的應用探究
2.1 數字醫學技術在肝癌外科治療中的臨床應用
隨著影像學技術的發展及免疫生化等輔助檢查臨床廣泛應用,能否運用現代醫學技術對肝癌進行定位診斷,直接影響到手術的難度及肝癌肝葉、段切除的術前評估。方馳華等收集了2008年2月至7月南方醫科大學珠江醫院肝膽外科收治的11例原發性肝癌患者的64排螺旋CT掃描數據(其中,肝細胞癌9例。膽管細胞癌2例),并將收集的數據輸入自主研發的醫學圖像處理系統進行程序分割、三維重建,然后把重建的三維模瓔導人到FreeForm ModelingSystem進行平滑,利用系統的力反饋設備進行肝癌的手術治療及肝動脈化療泵放置的仿真研究。結果顯示,數字醫學有助于充分了解肝臟血管變異情況及肝臟管道與肝癌的空間結構關系,有助于肝癌切除的徹底性,又可最大限度地保留正常肝組織,減少術中出血.降低手術風險及并發癥。
2.2 數字醫學在肝膽管結石診治中的臨床應用
隨著計算機科學技術的高速發展，系統仿真技術和計算機技術緊密的融合在一起。目前，有的高校采用多媒體技術和虛擬現實技術進行系統仿真的教學。
仿真技術是利用計算機并通過建立模型進行科學實驗的技術。它具有經濟、可靠、實用、安全、可多次重用的優點，是利用模型對系統進行研究的一門多學科綜合性技術。
現代仿真技術的發展是與控制工程、系統工程及計算機技術的發展密切相關聯的?？刂乒こ毯拖到y工程的發展促進了仿真技術的廣泛應用，而計算機技術則為仿真提供了強有力的手段和工具。因此，計算機仿真在仿真中占有越來越重要的地位。
一、仿真學科的理論體系
1.相似理論
相似理論是研究事物之間相似規律及其應用的科學，是仿真科學的基本理論。其基本內容包括相似定義、相似定理、相似類型和相似方法。
2.模型論
模型論是以各應用領域內的科學理論為基礎，建立符合仿真應用要求的、通用的、各領域專用的各種模型的理論和方法。
3.仿真系統理論
研究和論述構建符合應用需求的仿真系統理論和技術。包括仿真系統的體系結構和構成，仿真系統的設計及其公共關鍵技術，仿真系統的研制和運用仿真系統的規范、標準等。
4.仿真方法論
結合各應用領域的不同要求，研究仿真基本思想和方法，包括定量仿真方法和理論、面向對象仿真方法；智能仿真方法等。
5.仿真的可信性理論
表述仿真過程及結果評價、控制的概念和方法的基本理論、研究仿真環境和真實環境的相似性理論和方法，研究提高仿真可信性的各種方法、技術和規范。
6.仿真科學和技術的應用理論
論述仿真運行實驗設計、仿真管理、仿真過程的可視化、仿真及其結果綜合分析的理論。
二、幾種主要的仿真技術
1. 仿真建模
仿真建模是一門建立仿真模型并進行仿真實驗的技術。建模活動是在忽略次要因素及不可測量變量的基礎上，用物理或數學的方法對實際系統進行描述，從而獲得實際系統的簡化或近似反映。
2.面向對象的仿真
面向對象仿真是當前仿真研究領域中最引人關注的研究方向之一，面向對象仿真就是將面向對象的方法應用到計算機仿真領域中，以產生面向對象的仿真系統。
3.智能仿真
智能仿真是把以知識為核心、人類思維行為作背景的智能技術引入整個建模與仿真過程，構造智能仿真平臺。智能仿真技術的開發途徑是人工智能與仿真技術的集成化。仿真技術與人工智能技術的結合，即所謂的智能化仿真；仿真模型中知識的表達。
4.虛擬現實技術
虛擬現實技術是現代仿真技術的一個重要研究領域，是在綜合仿真技術、計算機圖形技術、傳感技術等多種學科技術的基礎之上發展起來的，其核心是建模與仿真，通過建立模型，對人、物、環境及其相互關系進行本質的描述，并在計算機上實現。
5.分布仿真技術
分布仿真技術作為仿真技術的最新發展成果，它在高層體系結構上(HLA，high level architecture)，建立了一個在廣泛的應用領域內分布在不同地域上的各種仿真系統之間實現互操作和重用的框架及規范。HLA的基本思想就是使用面向對象的方法設計，開發及實現系統不同層次和粒度的對象模型，來獲得仿真部件和仿真系統高層次上的互操作性與可重用性。
三、仿真的一般步驟
仿真過程的三個主要活動是“系統建?！?、“仿真建?！?、“仿真實驗”，而聯系這些活動的要素是“系統”、“模型”、“計算機”。其中：系統是研究的對象，模型是系統的抽象，仿真是通過對模型進行實驗來達到研究的目的。
要對一個系統或對象實施計算機仿真，首先必須把握系統的基本特征，抓住主要的因素，引入必要的參量，提出合理的假設，進行科學的抽象，分析各參量間的相互關系，選擇恰當的數學工具，然后在此基礎上建立相應的數學模型。仿真建模的過程是在已有的一些先驗知識的基礎上，試探地寫出研究對象所滿足的或近似滿足的數學規律，再結合實際的研究目的，對猜測性的數學關系進行反復修改和優化，從而得到既符合客觀實際又易于在計算機上實現的數學模型。
四、仿真技術的應用及發展
仿真技術來自于軍事領域，但它不僅用于軍事領域，在許多非軍事領域也到了廣泛的應用。例如：在軍事領域中的訓練仿真；商業領域中的商業活動預測、決策、規劃、評估；工業領域中的工業系統規劃、研制、評估及模擬訓練；農業領域中的農業系統規劃、研制、評估，災情預報、環境保護；在交通領域中的駕駛模擬訓練和交通管理中的應用；醫學領域中的臨床診斷及醫用圖像識別等。
隨著現代信息技術的高速發展，仿真技術也得到了飛速的發展，在軍用和民用領域中更深更廣的應用也促進了仿真技術的進步。分布仿真技術作為仿真技術發展的最新成果，在國民經濟建設和國防建設中發揮了更大的作用。目前，國際上許多國家在“仿真是迄今為止最有效的綜合集成方法，是推動科技進步的戰略性技術”這一觀點上已達成了共識。21世紀仿真技術的研究與應用將取得更大的發展。
參考文獻:
［1]賈連興:仿真技術與軟件[M].北京:國防國業出版社,2006
1背景
隨著科學技術地進步和計算機技術的深入發展，在以大數據為主的背景下，以培養學生計算機應用能力為目標的教學要求，已經遠遠不能滿足現在的社會需求。取而代之的是培養學生的思維模式，讓學生具備解決問題的能力和創新能力。由計算機應用能力培養轉變到思維方式培養，這給高校計算機教學提出了一個更高的目標和要求。計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學廣度的一系列思維活動。思維教育是一種思維模式的培養和訓練，采用傳統的教學內容和方式顯然是行不通的，要在傳授知識的基礎上，更加注重能力的培養和思維的訓練，培養學生嚴謹的科學態度和思維習慣。因此，為更好地步入計算機基礎課程教學的快車道，為人才培養奠定堅實的基礎，有必要深入探討一下以計算思維能力培養為導向的大學計算機基礎課程的教學理念、課程內容設置、教學方法、考核評價方法和實驗室建設等方面的問題。
2以計算思維能力培養為導向的大學計算機基礎課程教學理念
新的人才培養模式不再是僅僅的傳授知識和培養應用能力，而是在此基礎上提出了更高的要求。因此，大學計算機基礎課程應該是集基本知識、能力培養和思維訓練于一體的大學通識教育課程。從這點出發，計算機基礎課程的理念應當立足于培養學員思維方式和解決問題的能力。計算思維的本質是抽象和自動化，一個重要的體現是利用計算機解決計算問題，即如何將實際問題通過分析、抽象和構造，最終轉化為可利用計算機自動執行解決的過程。因此，將大學計算機基礎課程的教學理念設定為：立足于學生未來職業發展的需要，結合學生崗位專業的特點，以計算思維能力培養為導向，以培養計算機素養為目標，按照學為主體、教為主導的教學思路，鼓勵學生自主學習，引導學生利用計算思維解決問題，培養良好的學習習慣，為將來崗位任職打下堅實的基礎。
3以計算思維能力培養為導向的大學計算機基礎課程教學內容的設置
3.1課程定位
融合培養模式下，課程內容既要體現通識教育的需要，又要結合學科專業的特點。大學計算機基礎課程在原有知識內容的基礎上，通過重新組織和與安排，形成層次遞進、有所側重的內容組織形式。首先使學生了解信息技術對人們工作、生活和學習方式所帶來的變化。了解信息技術與自然科學、工程技術、人文社科等相互滲透、交叉融合；其次使學生理解和掌握計算科學的基礎知識和基本方法，掌握基本的信息技術應用能力，掌握利用計算工具解決專業領域問題的思路和做法：最后要求學生掌握計算思維能力解決專業領域問題的思路和做法【3】。因此，教學內容不僅緊緊圍繞計算機基礎知識展開，更要突出計算思維訓練的內容，體現計算機學科培養的本質——計算思維與能力。
3.2課程內容組織與安排
以計算思維為導向的課程內容應突出利用計算機解決問題能力的培養?？偟膩碚f主要包括計算機基礎知識和計算思維兩大部分，其特點是知識體系覆蓋面廣，內部包含的知識點多。因此，要在有限的學時內達到預期的教學目的，需要將課程的教學內容重新進行組織和調整。(1)教學內容突出主線。教學內容的組織以計算思維作為主線，重新組織知識內容，突出與計算思維訓練相關的知識點。以計算思維為導向的課程內容應包括：Python語言，可以實現計算機問題求解自動化的工具；信息編碼和數據表示，最基本的問題對象的組成，也是問題求解的基礎；計算機工作原理，是計算機問題求解的關鍵，要利用計算機解決問題首先要懂計算機，知道計算機組成，及計算機工作的原理；計算機網絡、數據庫和多媒體技術，既是計算機應用的部分，也是計算機問題求解的對象。（2）融合專業實例。在教學中適當地引用跨學科、跨專業內容，也是培訓和訓練計算思維的一種措施。在課程教學內容中加入涉及專業領域的實例內容，讓學生切實體會如何用計算機解決專業中的實際問題，在學習用計算思維解決專業領域問題的方法過程中，體會計算思維、培養計算思維、訓練計算思維。（3）擴展課程資源。為了達到培養計算思維的目的，教學內容可以不停留在計算機學科本身，可以跨專業、跨學科，那么學生獲取學習資源的渠道也應該不再是僅限于書本、教材，而應該面向于更廣的范圍，比如已有的優秀網絡課程、微課、慕課等開放的多媒體資源，作為課堂學習的拓展，滿足不同學員個性化自學需要,同時為教員開展信息化教學提供資源。
4以計算思維能力培養為導向的大學計算機基礎課程教學方法
首先，把計算思維作為教學的主線貫穿在整個教學過程中，要讓學員明確每一部分課程內容具體的計算思維體現在什么方面，讓學員切身體會到計算的魅力，養成計算思維的習慣。具體做法可以是以通過計算思維引入課堂內容，結合計算思維講解知識點、總結過程中突出計算的應用等。其次，突出學員的主體性，以學員為本，關注學員自主學習能力培養，
4.1以計算思維為核心的問題式教學模式
（1）提出問題，設計教學實例。在問題式教學模式中，教師將教學內容以問題的形式呈現給學生。教師以培養計算思維為出發點設計教學實例問題，以問題為核心來組織開展教學活動，學生以問題為牽引，通過自主學習、分析和解決問題來獲得知識、鍛煉技能和培養解決問題的思維能力。（2）解決問題，培養學生思維能力。學生是分析和解決問題的主體，教師則是負責設計問題、構建問題情境、組織問題分析和引導問題解決。首先，教師將解決問題涉及的知識內容等相關輔助信息布置在課前預習當中，并對問題的重點和難點提示給學生，引導學生在解決問題的過程中運用計算思維的相關概念和方法，讓學生體會到整個過程是在學習解決問題的方法，而不是單純的解決一個問題。在學生運用計算思維解決問題過程中遇到的困難，教師給予指導和幫助，從而幫助學生更好地提升自身解決問題的能力和水平。（3）拓展問題，提升學生創新能力。在問題設計環節，教師可以有傾向性的將問題向其他學科或者專業領域傾斜，直接讓學生學習如何應用計算思維解決實際問題。和其他學科或專業領域融合的問題設計，已經超出了計算機課程的基礎性教育內容，是在原有內容上的拓展，而在此類問題的解決過程中，學員不僅可以使自身應用計算思維解決問題的能力得到提高，也會大大提升學生的創新能力和水平。
4.2以自主學習為主體的開放式學習
大學計算機基礎課程改革后面對的主要問題是教學內容覆蓋面大，知識點多，而教學學時又進行了壓縮，按照以前傳統的以教師為主體的教學模式展開教學，顯然是不可行的，也無法實現教學大綱規定的教學目標。在當今網絡課程、慕課、微課等信息化教學資源非常豐富的時代，以自主學習為主體的開放式學習則是一種最佳的教學模式之一。在自主學習過程中，學生是主體，不再受傳統教學模式的限制，可以根據自己的需求通過可利用的各種渠道獲取學習資源，遇到困難問題可以通過學習小組開展交流討論，一起解決問題，使學生形成團隊協作意識。為了保證學生自主學習的質量和效果，自主學習的內容同為大綱要求的學習內容，并同時將自主學習過程和成果納入考核評估范圍。
5考核評估更加重視形成性考核
1 引言
結構力學是固體力學的一個分支，主要是研究在各種荷載、支座位移、溫度變化等因素作用下，計算工程結構的剛度，穩定性以及強度的一種計算方法以及其組成規律的一門學科。傳統力學有一定局限性，含義比較狹窄。在計算機出現之前，結構力學只能通過一些數學方程式，簡化計算方法，進行大量實驗來得到使用公式。而當第一臺計算機在美國出現，這一切都發生了巨大的改變并使結構力學得到了迅速的發展。
計算結構力學在各種大型結構上都非常有用，可以整體分析各種工程結構，還可以不再被動地對其進行優化，二次設計，并提高了計算分析的正確性。可以說在工程科學中，計算結構力學的發展具有劃時代的革命性意義。
飛機是人類在20世紀所取得的最重大的科學技術成就之一?，F代飛機是一項極為復雜的工程系統，綜合運用了各個方面最新的工程技術，力學在飛機設計中，是最為重要的一項工具之一。20實際60年代計算機的發明，使其可以計算更加復雜的程式，使飛機的各項設計更加精確和優化，并且與其他各種設計工藝相結合，產生了基于計算機的一體化設計方案。航空技術迅猛發展，對飛機的設計也有了更高的要求，要遵循結構上的耐久性和損傷容限設計，還需更安全，更輕量化。結構要達到飛機可以承受的應力水平外，細部的抗疲勞能力也是決定飛機壽命的一項重要因素。
2 計算結構力學在飛機強度領域的發展
2.1 發展歷程
在航空界，計算結構力學主要作用于以下幾個方面。輔助材料設計，結構試驗和優化，復雜現象機理以及預計真實環境下飛機的性能和壽命等。
國際上，從五十年代起步，計算結構力學大概可以分為四個發展階段。第一階段主要是用簡單的力法和二維三維位移有限元法來開發結構分析程序；第二階段，目前市場中廣泛運用分析軟件如MARC、NASTRAN等都是在60年代開發出來并投入市場的，技術上，使用數值求解器使得線性靜力等問題也得到了解決；第三階段，計算機技術又發展到了一個新的階段，各種處理軟件，優化技術以及輔助設計系統都得到了完善和擴充；第四階段，90年代至今，網絡時代的迅速發展，使得各項綜合科學技術都得到了全面的發展提高。
在國內，航空領域從70年代末起步就立刻快速發展起來，設計人員先后開發出如HAJIF、VEP等不遜于國外的結構分析軟件，進入90年代，“計算機輔助分析系統CATAS”的問世，更是大大縮短了計算結構力學與國際上的差距，計算機進一步發展，可輔助試驗設計，進行分析評估實驗數據，并在分析結構破壞等方面都起著不可忽視的作用。
2.2 結構優化設計
結構優化設計在計算結構力學中是很重要的一環，廣泛應用于航空領域?，F代飛機制造的要求越來越高，在使用壽命，重量，機動性等方面的標準也越來越嚴格，為達到要求，各種適用于各個階段機身制造的尺寸優化軟件應運而生，使優化設計發展的尤為迅速。在概念設計階段，結構優化主要是形式、材料等來進行布局優化設計，關鍵點在于參數化建模。主要是通過分析各種材料結構的彈性模型，計算其參數的變化，從而修正模型結構。
研制新型飛機的過程中，為了使分析與優化達到一體化程度，發展結構多層次細節的優化設計是非常重要的。根據飛機的航程、升限、飛行速度等性能的要求，在總設計中要綜合考慮到多方面的情況，初步布局好相應的幾何結構，然后按照此結構布局，進一步優化截面尺寸，對結構的有限元進行計算其在外載荷下的響應，并且對于一些細節部分，需要特別著重關注，對其關鍵部位進行進一步的優化分析。
飛機的設計是先進而復雜的，航空領域的結構優化設計已經從單一學科發展成融合多個學科的綜合性優化設計。目前有三種方法。第一種方法適用于交叉學科研究。通常在涉及到兩到三個交叉學科時，以其中一個為主，其他為輔。第二種方法是利用簡單的分析工具，用一個計算機程序集成分析不同學科的設計內容，從而減少計算難度。第三種方法是改變單學科程序，綜合優化設計整個系統。如利用我國自主研發的COMPASS系統為平臺，進行氣動彈性剪裁，就是第一種方法。第三種方法主要用于結構和啟動學科的耦合設計。這要求設計者必須具備全面綜的綜合考慮各個學科之間的耦合關系的能力，根據其耦合關系，分解系統，調控框架，從而進行全局優化。
本質上，協同優化就是把一個多學科綜合的復雜的設計問題分解為各個學科內的問題，然后通過某種辦法來協調解決各個學科的設計結果。原有的問題被協同優化為兩級。一個系統級和多個學科級，學科級之間并行。學科級應滿足其自身所要求的約束條件，并且達到與系統級分配的目標函數差距最小的要求，經過學科級優化以后，再回傳給學科級。從而使各個學科級子系統的差異性越來越小，達到最后最一致的設計結果。
3 飛機結構虛擬試驗及展望
飛機結構強度虛擬試驗是飛機制造中非常重要的一個環節。計算機結構技術使飛機結構分析技術得到了迅猛的發展，CAD/CAE等技術使傳統的飛機制造流程得到了改變。有限元技術可以在設計飛機數字模型的時候，隨時對結構進行性能評估并做出修改，不用進行花費較大的結構試驗，大幅降低了設計成本。使用虛擬技術進行試驗，進行結構認證，減少結構認證的時間。
早在1984年，英國NAFEMS就提出了在航空極其相關領域開展仿真實驗的設想，歐洲在20世紀80年代也做過相應嘗試。近年來，美國Boeing建立了協同虛擬實驗并采用了積木式的虛擬驗證方法，開發了如GENOA等高保真的破壞分析軟件。
在航空領域，結構虛擬試驗已經取得了巨大的發展，已經成為了結構分析必不可少的一部分，但還需進一步加強其可靠性，并進一步降低成本，加強細節。
積木式的認證策略被廣泛應用于分析和試驗各種飛行器，各種復雜程度不同的結構均可適用。通常從比較小的開始，再開始試驗結構元件，組合件，最后再試驗全尺寸，從而完成對整個飛行器的結構的檢測分析認證。
如何準確預測結構破壞的強度，并分析出其評估數值，是虛擬實驗技術的核心技術。需要建立多層次魯棒性的結構模型，模擬破壞進程，采用迭代式的分析方法，進行相應評估，從而達到強度虛擬實驗的目的。要達到此目的，需要基于大量試驗結構數據作為分析要素。
結構虛擬試驗軟件是開放式的，通過對比方針數據和物理試驗結果，可以不斷的補充和完善軟件功能，提高可信度。
4 結束語
計算結構力學在飛機強度領域已經得到了越來越廣泛的應用。隨著航空業的發展，飛機的低周期成本及飛機使用的多樣化已經成為飛機發展的一個趨勢。計算機結構力學順應這種趨勢，已經成為飛機制造的一項不可或缺的重要工具。結構優化設計和結構虛擬實驗是計算結構力學在飛機強度領域的兩個發展重點。通過集成化的結構設計軟件，分析數據，優化設計，結合虛擬試驗，構建模式，從而降低成本，縮短周期。
參考文獻：
[1]張立豐，姚衛星，鄒君.模塊化飛機結構優化設計的等效多工況法[J].航空學報，2015（03）.
據悉，今年1月召開的國務院學位委員會第三十二次會議審議通過了該評估結果，國務院副總理劉延東在會上強調，要健全授權審核機制，實現常態化授權審核，健全授權點動態調整和強制退出機制。
根據通知，評估結果為“不合格”、被撤銷學位授權的學位授權點，5年之內不得重新申請。2016年招生工作結束后不得招生，在學研究生按原渠道培養、授予學位。評估結果為“限期整改”的學位授權點，自發文之日起進行為期2年的整改，2016年招生工作結束后暫停招生。整改結束后將接受復評，復評結果為“合格”的恢復招生，復評結果達不到“合格”的撤銷學位授權。限期整改和撤銷授權的博士學位授權點，其同一學科的碩士學位授權點繼續行使碩士學位授權并招收碩士研究生。
2014年1月，國務院學位委員會、教育部制定《學位授權點合格評估辦法》，要求學位授權點合格評估是我國學位授權審核制度的重要組成部分，每6年進行一輪，獲得學位授權滿6年的學術學位授權點和專業學位授權點，均須進行合格評估。
學位授權點合格評估分為學位授予單位自我評估和教育行政部門隨機抽評兩個階段，以學位授予單位自我評估為主。每一輪評估的前5年為自我評估階段，最后1年為隨機抽評階段。隨機抽評的學位授權點按專家評議意見認定，即：1/3（含1/3）至1/2（不含1/2）的參評專家認為“不合格”的學位授權點屬于限期整改的學位授權點；1/2（含1/2）以上的參評專家認為“不合格”的學位授權點屬于不合格學位授權點。未抽評的學位授權點按學位授予單位自我評估結果認定。自我評估為“合格”的學位授權點屬于合格學位授權點；自我評估為“不合格”的學位授權點屬于限期整改的學位授權點。
教育部表示，學位授權點專項評估是學位授權點合格評估的重要內容，是我國研究生教育質量監督的重要手段，對保證學位授權點和研究生教育質量具有重要作用。該專項評估由國務院學位委員會辦公室負責，委托國務院學位委員會學科評議組和全國專業學位研究生教育指導委員會組織實施，主要檢查學位授權點的研究生培養體系完備性，包括師資隊伍、人才培養和質量保證等。
2014年學位授權點專項評估結果（不合格名單）：
一、博士學位授權學科
東北大學：統計學；同濟大學：法學；中國科學技術大學：公共管理；華南理工大學：法學。
二、碩士學位授權學科
首都師范大學：新聞傳播學；黑龍江科技大學：數學；聊城大學：管理科學與工程；西安財經學院：管理科學與工程。
三、專業學位授權類別
北京交通大學：公共管理碩士；中國科學院大學：工程博士（領域：電子與信息）；河北農業大學：工程碩士（領域：項目管理）、公共管理碩士；河北醫科大學：護理碩士；遼寧大學：工程碩士（領域：計算機技術）；遼寧醫學院：口腔醫學碩士；遼寧師范大學：工程碩士（領域：計算機技術）、工程碩士（領域：化學工程）；大連大學：工程碩士（領域：環境工程）；吉林大學：教育碩士；北華大學：翻譯碩士；佳木斯大學：工程碩士（領域：材料工程）、口腔醫學碩士；哈爾濱商業大學：工程碩士（領域：計算機技術）；南京航空航天大學：公共管理碩士、藝術碩士；河海大學：法律碩士；廈門大學：教育碩士；福建師范大學：工程碩士（領域：環境工程）、農業碩士；江西農業大學：工程碩士（領域：計算機技術）；濟南大學：臨床醫學碩士；山東師范大學：工程碩士（領域：環境工程）；曲阜師范大學：農業碩士；山東財經大學：工程碩士（領域：項目管理）；煙臺大學：工程碩士（領域：電子與通信工程）；河南農業大學：工商管理碩士、公共管理碩士；河南大學：工程碩士（領域：環境工程）；信陽師范學院：工程碩士（領域：化學工程）；武漢紡織大學：工程碩士（領域：環境工程）、工程碩士（領域：項目管理）、工商管理碩士；華南理工大學：藝術碩士；四川大學：教育碩士；成都理工大學：工商管理碩士；貴州師范大學：工程碩士（領域：環境工程）；昆明理工大學：農業碩士；云南師范大學：工程碩士（領域：化學工程）；西北大學：教育碩士；長安大學：旅游管理碩士。
學位授予單位主動提出放棄授權的學位授權點名單：
一、碩士學位授權學科
中國地質大學：農業資源與環境；新疆大學：光學工程。
二、專業學位授權類別
一、創意產業交叉學科的興起
20世紀中后期，隨著科學技術的飛速發展及人類思想的進步，各學科間形成了相互交叉、相互滲透的新模式，同時也產生了一系列新興學科、交叉學科與綜合性學科。在近萬個獨立學科中，接近一半屬于交叉學科。目前較成熟的學科門類大約有5550門，其中交叉學科約有2600門，占全部學科總數的46.8%。百年諾貝爾獎，有41.02%的獲獎者屬于交叉學科，由此可見，交叉學科的發展對人類進步起著非常重要的作用。①
近些年，隨著計算機及互聯網技術的增速發展，數字技術與各學科間的相互交叉越來越多。在藝術學科，形成了新媒體藝術、數字藝術、交互設計等一系列藝術與技術相結合的交叉學科，其中，數字藝術的產生對于世界藝術史更是一場劃時代的革命，也讓人們對藝術有了不一樣的理解。如今，設計軟件的大量出現，讓更多非藝術專業人員可投身于藝術設計與創意產業，使藝術學科與其他學科形成交叉，并把藝術思想滲透至各行各業。在這期間，創意產業得到了空前絕后的發展機會，更拉近了藝術與各學科間的距離。
上世紀60年代，便攜式攝影攝像設備逐漸普及，藝術家使用該技術用于藝術表現，新媒體藝術也隨之產生。隨著數字技術的快速發展，新媒體藝術形式更加豐富，2001年，由麻省理工學院媒體實驗室開發的Processing語言，把計算機、藝術和設計三個領域融合到一起，提出了電子藝術概念。近些年，世界各國的藝術家將其概念運用到各個領域，不乏有優秀作品出現。
電子游戲的出現是數字技術與藝術的又一次碰撞。上世紀70年代，隨著電子計算機技術與計算機可視化技術的發展，產生了電子游戲。雖然當時的計算機計算能力及圖形顯示設備遠沒有現在強大，但這種人機交互模式與非常簡陋的圖形效果足以證明數字藝術的產生，并奠定了電子游戲作為第九藝術的基礎?，F今的電子游戲，已不僅僅是計算機技術與藝術相結合的產物，其融合了文學、理學、工學、歷史學、經濟學，是多學科相互交叉、相互滲透的新興領域。
在創意產業高速發展的今天，新一代藝術家和設計師不能僅停留在設計軟件應用的層面，更應該了解其他學科的相關知識，從中找尋方法和靈感，運用到自己的藝術作品中。只有這樣，才能夠支持與推動我國創意產業的進步。
二、貝桑松大學多媒體學院人才培養模式
近些年，我國大力發展交叉學科建設，國內一些重點院校及科研機構，都創建了交叉學科，并培養了一批具有交叉學科背景的優秀人才。但相比國外的教育機構，我國交叉學科建設相對較晚，建設方向也不明確。尤其在文化創意產業的學科交叉型人才培養中，我國與歐美國家存在一段差距。本文列舉了法國貝桑松大學多媒體學院課程設置，并分析其人才培養模式及方法。
貝桑松大學多媒體學院成立于2001年，研究方向為多媒體產品的制作方法及未來趨勢，是法國較早開設與創意產業相關的交叉學科。2004年，法國高等院校進行LMD教育體制改革（LICENCE等同中國本科學位，MASTER等同中國碩士學位，DOCTORAT等同中國博士學位）。貝桑松大學多媒體學院根據其學科定位，僅開設本科教育最后一年課程及碩士課程，并創建2個媒體實驗室，可授予博士學位。
該學院對申報入學的學生專業有一定要求，應具備一定的藝術學科或理工學科基礎才可申報。入學后，學生除了學習基礎理論課程外，還需根據自身的知識背景選擇適合的學科方向進行學習，其細分為三類――Arts numériques（數字藝術）、Intégration multimedia（多媒體集成）、Musique et son pour le multimedia（多媒體音樂與聲音）。最后一年，三個方向的學生匯集到一起，制作多媒體綜合項目或完成綜合研究課題（如圖1所示）。
完成綜合項目或綜合研究課題后，學生可根據自身情況選擇去企業工作或繼續攻讀博士研究生。據該學院統計，因其碩士畢業生具有交叉學科知識背景，所以畢業后直接參加工作學生的職業方向多達27種，大部分從事與創意產業相關的領域，并有多人擔任企業中層管理以上職位。畢業后攻讀博士的學生，同樣根據其研究方向申請學院下設的2個實驗室，進行與多媒體專業相關的科學技術與藝術研究。
綜上所述，貝桑松大學多媒體學院的學科交叉型人才培養模式不局限于培養多媒體產品制作的應用型人才，而是先吸收具有一定專業基礎，不同專業背景的優秀人才，并根據其之前所學知識在多媒體領域中的用途，合理分配專業方向。之后，通過綜合項目或研究課題，使各專業方向的學生相互交流、學習，以達到學科交叉型人才培養目的。最后，該學院畢業的學生普遍具有較強的多學科知識整合能力，并對多媒體專業有更深層次的認識，在工作或研究中具有很強的解決實際問題與發現新問題的能力。
國內院校是否可借鑒其方式培養學科交叉型人才？筆者對高等院校學生做了調查問卷及分析。問卷調查被調查者的年級、是否想接觸其他學科知識、是否了解企業用人需求三個問題。問卷總共24人參與，二年級或三年級學生9人，畢業年級學生15人。對于是否想接觸其他學科這個問題，有15人想去了解其他學科知識，其中畢業年級8人，二年級或三年級7人。有3人想專攻本學科知識，其中畢業年級2人，二年級或三年級1人。有6人視情況而定是否學習其他學科知識，其中畢業年級5人，二年級或三年級1人。對于是否了解企業的用人需求問題，僅有一位二或三年級學生對企業用人需求非常了解。12人對企業用人需求有一些了解，其中畢業年級9人，二年級或三年級3人。（轉第頁）（接第頁）11人對企業用人要求完全不了解，其中畢業年級6人，二年級或三年級5人。
根據調查數據，可明顯看出大部分學生想了解其他學科知識。尤其處于二年級或三年級的學生，其有一定的本專業基礎，又不滿足于現在的知識量，因此對其他學科的求知欲望非常強烈。
三、創意產業學科交叉型人才培養的重要性
為調查創意產業對學科交叉型人才的需求，筆者對從事創意產業的員工做關于學科交叉型人才培養的調查問卷。問卷調查被調查者在企業中的職位、從事崗位應具備的條件、學科交叉型人才培養能否促進中國創意產業發展三個問題。
本次企業員工問卷總共17人參與，經調查普通員工13人，中級管理3人，高級管理1人。3人且均是普通員工認為從事其崗位應具備過硬的單一學科知識或技能。4人認為從事其崗位應具備跨學科知識背景，其中3位普通員工及1位中層管理。10人認為從事其崗位除了有跨學科背景外，還應具備多學科間相互交叉、融會貫通的能力，其中7位普通員工，2位中層管理及1位高層管理。有14人認為學科交叉型人才培養能促進創意產業發展，3人且均為普通員工，對學科交叉型人才培養能促進創意產業發展持懷疑態度。
根據企業調查數據，可明顯看出無論是企業中的普通員工或中高層管理人員，都需要了解其他學科的相關知識，尤其處于企業金字塔頂端的管理人員，除了要熟悉其他學科知識，更需要具備多學科知識融會貫通的能力。
結語
隨著科學技術的發展及人類認知水平的提高，未來還會有更多的交叉學科出現。尤其創意產業的主要目的就是產生新思想及新事物，而這些新的東西并不是與生俱來的，其需要大量多學科知識的積累及融會貫通。根據貝桑松大學多媒體學院人才培養模式分析及對幾家從事創意產業的員工調查問卷，可以看出兩點：其一，只有科學地建設交叉學科，才能培養出對創意產業起支持和推動作用的學科交叉型人才；其二，創意產業不但需要有跨學科知識背景的人才，更需要具備能把多學科知識融會貫通的優秀學科交叉型人才。
注釋：
①馮一瀟.諾貝爾獎為何青睞交叉學科[N].科學時報，2010―2―2.
參考文獻：
[1]金銀.交叉學科的設計藝術學研究[J].高教發展與評估，2006（6）.
[2]趙文華，程瑩，陳麗，劉念才.美國促進交叉學科研究與人才培養的借鑒[J].中國高等教育，2007（1）.
中圖分類號:S717 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 01-0000-01
地理信息系統GIS(GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM)是從20世紀60年代中后期發展起來的一個新興的科學技術領域。利用計算機存貯、處理地理信息的一種技術與工具,是一種在計算機軟高程基準、硬件支持下,把各種資源信息和環境參數按空間分布或地理坐標,以一定格式和分類編碼輸入、處理、存貯、輸出,以滿足應用需要的人機交互信息系統。它通過對多要素數據的操作和綜合分析,方便快速地把所需要的信息以圖形、圖像、數字等多種形式輸出,滿足各應用領域或研究工作的需要。
一、GIS的發展概況
地理信息系統概念的提出,要追溯到50年代。1956年,奧地利測繪部門利用電子計算機建立了地籍數據庫,隨后各國的土地測繪和管理部門都逐步發展土地信息系統(LIS)用于地籍管理。
1963年,加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先提出地理信息系統這一術語,并建立了世界上第一個GIS--加拿大地理信息系統(CGIS),用于自然資源的管理與規劃。
70年代,GIS技術朝實用化方向發展。一些發達國家建立了許多專業性的土地管理信息系統和地理信息系統。與此同時,GIS技術受到政府部門、商業公司和大學的普遍重視,成為一個引人注目的領域。
80年代是GIS普及和推廣應用的階段。隨著圖形工作站和PC機性能價格比的大為提高,計算機和空間信息系統在許多部門被廣泛應用。GIS軟硬件的發展使GIS應用從空間數據管理向空間決策支持分析邁進。GIS軟件研制和開發也取得了很大成績,涌現出一些有代表性的GIS軟件。
90年代,主要是制定GIS互操作與數據共享標準;利用RDBMS存儲GIS數據;GIS系統正迅速走向構件化。
二、GIS種類及迅速發展狀況
1.GIS種類
(1)全國性的綜合系統。是以一個國家為研究和分析對象的系統,如日本的“國土信息系統”、加拿大的“國家地理信息系統”等,都是按全國統一標準、存貯包括自然地理和社會經濟要素的全CCD像機(數字像機)面信息,縮處理后,形成在內容、幾何精度和色彩上與地形圖保持一致的柵格文件。
(2)區域性的信息系統。它是以某個地區為其研究和分析對象的系統。
(3)專題性信息系統。它是以某個專業、問題或對象為主要內容的系統,也是發展最多、最為普遍的系統。
2.GIS的迅速發展
因遙感、遙測等新技術的應用和迅速發展,使資源與環境信息的數量激增。社會上對這些信息的需求日趨迫切,對質量的要求也越來越高。從定性分析發展到定性、定量和定位相結合,從單一要素發展到多要素、多時空的綜合分析,傳統的方法已不能適應資源與環境信息科學管理和綜合開發的需要,必須充分從現代科學技術中吸取營養。
因信息科學、計算機科學、網絡技術、人工智能特別是數據庫技術的發展,促進了數字測圖技術和制圖自動化技術的發展,使資源與環境信息的數字化采集、存貯、處理、顯示和自動輸出成為可能。
隨著信息時代以多學科跨領域為特征的科學思維的發展,使社會發展和國家宏觀決策更趨向于從縱觀全局的高度進行系統分析,必須把自然界和人類社會作為一個整體,將資源與環境作為一個巨大的系統來對待。這就促進了各種類型的經濟信息系統與自然環境信息系統相結合的綜合性信息系統的相繼建立。
地理信息系統的廣泛運用,大大提高了資源與能源的利用率,帶來了巨大的經濟效益和社會效益。
國際上有關學術組織的誕生,也是促進GIS迅速發展的重要原因之一。
三、GIS在森林資源上的應用
(一)GIS技術在森林防火中的應用現狀
隨著氣象科學、遙感技術、電子計算機、激光、通訊和航空航天技術的蓬勃發展,加上現代科學管理的滲透,都為森林防火提供了先進的手段和技術條件。如林火監測、火險預報、林火行為研究以及計算機林火管理系統等新技術的應用,為有效地控制森林火災的發生,把森林火災的損失降低到最低限度提供了保證。近年來,計算機技術也正在逐漸向我國森林防火管理中滲透。防火工作已逐步由經驗型向科學管理型轉變,并制定全國森林火災評估辦法,完成全國森林火險等級區劃,試驗和應用飛機化學滅火、生物防火等。這些研究和開發為GIS在森林火災管理中的應用做出了積極的探索。
(二)ArcGIS系列軟件
ArcGIS系列軟件是由美國環境系統研究所公司(ESRI,Environmental Systems Research Institute)所開發的地理信息系統平臺。ArcGIS是一個完整的地理信息系統軟件產品家族,其軟件產品構成了一個完整的GIS。它基于一個稱為ArcObjects的共享GIS軟件組件公共庫。ArcObjects是獨立于平臺的組件集,用C++編寫的,提供支持桌面系統肥客戶端和瘦客戶端應用以及服務器應用等開發服務。ArcGIS系列軟件主要分為四部分。
圖1 ArcGIS軟件結構圖
基于ArcGIS Serve的企業級GIS系統可以分為3個主要層次:表示層,應用層和數據層。見圖2所示。
圖2ArcGIS Server系統的體系結構圖
(三)功能設計
系統主要實現六個子模塊,即基本地圖操作、火點定位、火場蔓延、輔助決策、綜合查詢和業務分析,功能架構如圖3所示。
圖3 功能架構
系統對林火行為模擬、火場損失預評估和最佳撲火路徑的分析,實現科學的輔助林火撲救、決策工作。系統充分體現了GIS領域中的客戶機/服務器技術、空間數據庫管理技術和COM開發技術,實現多用戶實施操縱、海量地理數據的管理,使先進的信息技術較好的服務與森林防火項目。GIS與WEB相結合應用于林火預測預報(主要有林火防御和林火行為預測)已成為研究熱點。GIS、RS及GPS集成在林火探測與撲救和林火損失評估方面上的應用受到關注。系統可以全天候實時監測林火狀況,并可以預測林火行為,提供關于火情的遙感圖像信息以及撲救現場的實時圖像信息,為森林火災撲救指揮工作作出科學的決策。
四、結論
在GIS基礎上建立森林防火專家系統市林業系統一個嶄新的研究領域,GIS的作用是管理,存貯空間數據,進行空間分析;專家系統是對只是表示和利用知識進行推理。從而實現有傳統的管理模式向科學管理模式的轉變,全面提升火災撲救工作的科學化和智能化。為我國林火管理科學技術的進步起到了推進作用。
參考文獻:
[1]趙霈生,楊崇俊.WebGIS的設計與實現,中國圖形圖像學報,2000,1
中圖分類號：TP3-4文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2012) 02-0000-02
Continuous Independent Innovation of the Construction of Computer Hardware Disciplines in the Process of Information
Gong Kun
(Guangdong AIB Polytechnic,Guangzhou510507,China)
Abstract:At present,China's information industry is also in constant rapid development of the process of development of information technology,computer hardware disciplines to join the ranks of its development,and has long adhered to the sustainable development of the innovation concept.This paper first introduces the process of development of information technology,and then analyze the main principles of construction of the discipline of computer hardware innovation,adhere to the last clear exposition of the discipline of computer hardware,the positive measures taken by the continuing innovation in the construction of
Keywords:Information technology processes;Discipline of computer hardware;Industrialization industry;Continuous innovation
一、信息化進程的概況
信息化的概念主要產生在19世紀末二十世紀初，它主要開始應用在財稅的信息方面，國家財政部和國稅總局根據工作實際， 已經構建和完善了政府財政（稅收）管理信息系統，即“金財工程”和“金稅工程”。我國的信息化經過多年的發展以來，財稅信息化建設取得顯著的成績，初步建立起了電子財稅，整體化，以“集中收支”和稅友征管軟件為核心，以大型數據庫為基礎，電子化科學管理，更高效，推動信息化時代的新的篇章。
隨著網絡時代的到來，計算機硬件學科已經不斷的更新換代，并融合到了企業的生產和經營管理中，信息化的進程中計算機硬件也在此發揮著越來越重要的作用，給人們的生活也帶來更多的便利。
從圖表1中我們能看到計算機硬件學科的發展趨勢，同時也反映了信息化的促進作用，為計算機硬件學科的持續的自主創新提供了應有動力。
圖標1：計算機硬件學科的發展趨勢
二、計算機硬件學科建設要遵循的原則
（一）創新發展原則
創新發展是轉型升級新動力。要學會對信息化創新發展的學習，要堅持計算機硬件學科創新的發展原則，以創新發展來促進計算機硬件的學科建設、為計算機的學科建設的提供更好的創新的原則和理念。
（二）低碳發展原則
低碳發展是構建工業化產業發展的必備因素。把節能減排作為信息化與工業化融合的重要切入點，加快低碳發展原則的不斷深入、計算機硬件的學科建設發展也會不斷的推進，逐漸完成低消耗、可循環、可持續計算機硬件學科建設歷程，保證信息化高速發展進程中的計算機硬件的不斷持續發展的步伐。
（三）智能發展原則
智能發展是現代企業生產的新體系。如何把智能發展原則更好的貫徹到計算機硬件學科建設中，是我們應該努力做到的事情。加強智能化的發展為企業發展提供了更多的智力支持和智能保證。計算機硬件的要持續發展就必須堅持智能發展原則。
（四）和諧發展原則
和諧發展是推動計算機硬件建設的有利環境。要認真的發展企業的引導作用，指引企業將計算機硬件建設作為企業發展策略的重要組成部分，要切實的發揮和調動方方面面的作用，保證和諧原則的落實。提高信息化進程中計算機硬件建設發展的步伐。
三、計算機硬件學科建設長期發展的措施
（一）推進創新“兩化”深度融合
推進創新“兩化”深度融合是堅持自主創新長期發展的措施之一，要建立創新“兩化”深度融合的工作機制，完善企業的計算機硬件設施，合理的對企業的計算機硬件系統進行升級，堅持中央企業首席信息官制度，完善企業計算機硬件的領導機構，構建和諧的有效的企業計算機硬件學科機制。不斷地鼓勵國家的各個企事業單位計算機硬件機制的合理的創建，要不間斷地指引國家的各個企事業單位，根據自己地區的特殊情況確立計算機硬件系統的完善。引導和支持民營企業的創新“兩化”深度融合。堅持自主創新長期發展，就要推進創新“兩化”深度融合，才能更好的加快計算機硬件建設明天發展的歷程。
（二）開展典型示范工作
開展典型示范工作是計算機硬件學科堅持自主創新長期發展的措施之二。在國家新型工業化產業示范基地建設中，圍繞改造提升傳統產業，加強開展典型示范工作。特別是發展生產業和促進計算機硬件學科的發展，推進“兩化”深度融合典型示范發展的路線。組織開展以促進“兩化”深度融合為主題的活動，大力宣傳各地區、各行業和典型企業的成功經驗和有效做法。積極通過媒體、網上展示和博覽會等形式擴大推廣計算機硬件學科的范圍和深度。
（三）完善計算機硬件學科體系
完善計算機硬件學科體系是堅持自主創新長期發展的措施之三。要積極的組織，行業的計算機硬件學科培訓和發展計算機硬件學科的規劃和計算機硬件學科建設的實施、系統運維和專業培訓為一體的計算機硬件學科創新發展體系。發展和完善一批面向工業行業的低成本、安全可靠的計算機硬件學科建設平臺。組織實施企業計算機硬件學科建設，提升行計算機硬件學科建設中的解決方案。開展“兩化”融合帶動國產硬件發展試點示范工作。堅持自主創新長期發展，就要完善計算機硬件學科建設體系，才能更好的加快計算機硬件建設信息服務的健全發展。
（四）培養創新性人才
培養創新性人才是計算機硬件學科建設的持續自主創新的必要前提。不同的時代造就不同的人才，在現代計算機普遍高速發展的時代，伴隨著信息技術的不斷更新發展，有些企業提出了人才培訓的措施，不斷的培養創新性人才，使其為企業的經濟有新的發展?？茖W修訂信息領域國家職業技能鑒定標準，積極推進行業職業技能鑒定工作和高技能人才選拔工作。鼓勵開展信息技術聯合創新、應用示范、人才培訓和評估認證等領域的國際交流與合作，支持國內相關組織和企業參與相關領域國際標準的制修訂。
（五）強化信息化和生產業的融合
強化信息化和生產業的融合，就要建立實用、高效的計算機硬件學科數據庫等公共服務項目，提高資源共享的計算機網絡平臺。鼓勵企業工業化生產的規劃發展，企業要加對工業化生產的引導。推動計算機硬件的在工業化生產中的應用。合理的整合計算機硬件學科建設的資源，完善信息化和生產的融合，不斷的發展數控系統、制造執行系統、保證信息化市場的為計算機硬件設備發展中提供更多信息技術來源。強化信息化和生產業的融合也會為計算機硬件學科建設的持續自主創新提供更好的技術支援。
（六）推動計算機硬件學科建設發展
推動計算機硬件學科建設是信息化進程中的持續自主創新的主要任務。強化計算機硬件學科建設規劃方案，提高計算機硬件學科建設中的培訓，其是為了更好地推動計算機硬件學科建設，完善計算機硬件學科建設的發展。計算機硬件學科建設的持續自主創新的服務功能相對落后，要明確對其計算機硬件學科建設發展方向，大力支持計算機硬件學科建設，在服務領域的技術的廣泛運用，以此同時，要規范信息化領域服務的招投標行為，為計算機硬件學科建設的持續自主創新提供一定的信息支持和保障。
（七）不斷強化物聯網的使用
積極推動云計算和物聯網應用是計算硬件技術研發取得突破，積極面向新的國際化發展和經濟發展的不斷的需求、不斷地為推動云計算和物聯網的應用提供了發展平臺。主要針對基礎設施、工業化發展、物流事業各個領域的應用，進行物聯網應用示范。提高物聯設置、智能技術、傳感器等其他的應用系統的研究以及其產業化。積極推動云計算和物聯網應用，為計算機硬件學科建設的持續自主創新奠定基礎。
四、總結
信息化進程中計算機硬件學科建設的持續自主創新，我們以工業的信息化發展為例，提出了創新“兩化”深度融合推進機制、組織廣泛開展典型示范工作、加快發展和完善行業信息化服務體系、加強人才隊伍建設和國際交流、加強信息化與生產業融合發展、加強信息化與生產業融合、加快和規范信息服務業發展、積極推動云計算和物聯網應用等七個方面的措施。隨著信息化進程的推進，創新能力成為高層次人才的必備的基礎素質。學校作為高層次人才的培養基地，要重點對人才的培養建立計算機學科建設，只有具備了一流的學科水平，才能培養和造就高素質的創造性人才，才能促進相關學科的科學技術水平的研究；為了計算機學科建設在信息化進程中創新的持續發展，就必須認真的遵守計算機硬件學科建設的原則，就必須采取堅持自主創新長期發展的措施，才能更好的為計算機硬件學科建設的不斷持續發展。
參考文獻：
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