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论文摘 要:本文以计算机辅助教学为研究内容，界定和分析了计算机辅助教学的概念及与传统教学相比的优势所在，同时通过对计算机辅助教学发展过程中存在的一些主要问题分析，展望了计算机辅助教学技术的发展趋势。
1 计算机辅助教学概念的界定
所谓计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction，简称CAI)是指“用计算机帮助和代替教师执行部分教学任务，传递教学信息，向学生传授知识和训练技能，直接为学生服务”。随着计算机网络技术、虚拟现实等技术的发展，计算机辅助教学的深度和广度还在不断发展。计算机辅助教学模式也称“信息化教学模式”。到了20世纪80年代以后，由于建构主义学习理论在教育技术中的应用和多媒体技术的发展，国际上计算机辅助教学模式强调以学为中心。20世纪90年代以后，由于网上教育的兴起，出现了计算机支持的协作学习。
2 计算机辅助教学与传统教学相比的优势
在传统的教学模式中，教师通常使用文字、动作等表达方式把知识传授给学生。为了直观起见，有时教师会借助一些实物、教学仪器和插图等辅助教学工具来演示和阐述需要讲解的内容。这些教具在教学中当然足不可缺少的，但它们也有其局限性。如天体运行或分子的热运动，无法用实物展示。而计算机辅助教学弥补了以上所述教具之不足。计算机辅助教学的优势主要体现在以下几个方面:第一，有利于突出重点、突破难点、化抽象为直观。采用多媒体，把一些抽象、复杂的动态变化过程真实化、形象化，化抽象为直观，化难为易，突出重点;第二，有利于增大课堂容量，提高课堂效率。计算机辅助教学能够提高学生能力，有利于培养学生的科学方法，从而全面完成素质教育的任务;第三，有利于优化课堂结构，加强指导教材中的一些重要内容。
3 计算机辅助教学发展过程中存在的主要问题
3.1 计算机辅助教学变成计算机教学替代问题
现在计算机辅助教学已经比较普遍了，大部分都取得了好的效果，但有的教师上课时往往让计算机完全代替自己去教学，教师充当了操作员的角色，学生跟着计算机被动地学习，听课变成了自学。很显然，这种做法使师生双方缺少沟通。改进方法:计算机辅助教学，可以利用计算机强大的信息处理能力和技术模拟教师的教学行为，完成教师的部分工作。但它作为教学的一种手段，只能起辅助教学的作用，不能完全代替教师的教学。因此，教学过程是一个复杂的活动过程，是教师“教学”和学生“学习”相结合的活动，只有在师生共同参与下才能实现有效地教学。
3.2 学生基础参差不齐问题
学生是成为教学的主体，必须掌握必要的计算机技术。但目前，我国学校计算机及信息科学的教育非常不平衡，学生的计算机掌握程度受地区、学校差异的限制。在一些边远地区，很多学生都没有上过计算机课，甚至还有的学生从都没有见过计算机。而经济发达地区的学生一般都受过较好的计算机教育，其中一部分学生的计算机基础操作非常熟练。由于新生的计算机基础水平参差不齐，计算机辅助教学在教师和课件等方面也存在问题，这种状况在未来将会持续相当长的一段时间。因此，教师在课常上要同时兼顾基础好的学生和基础差的学生，如果忽视这种差异，则会出现基础好的学尘不想听，基础差的学生跟不上的状况。
3.3 教师信息素养问题
首先，教师的计算机水平有限。目前大多数学校，只有教计算机课的教师懂计算机，其他任课教师对计算机知之甚微。其次，教学方式方法的形式化。计算机辅助教学与传统教学相比的一个明显区别，就是直观形象，使用方式也更多样。一些教师只追求课件的丰富多样或新颖美观，忽视了计算机辅助教学的首要目的应是服务于教和学，导致了学生注意力的分散。而一些有效的传统教学手段不再被采用，有些教师在上课时可以没有一次板书，师生问沟通大大减少。实践表明，某些简单的图画由教师一笔勾成或贴上简单的面具，可能更亲切、更利于师生互动。
3.4 算机辅助教学中的硬件问题
在计算机辅助教学系统中所用到的所有设备装置都称为硬件。硬件是计算机辅助教学的物质基础。在我国计算机辅助教学发展的硬件问题是硬件缺乏和硬件设施配置的形式化。其中，从硬件方面看，各地区、学校之间差距较大，发展不均衡，多数学校硬件设施不完善，无法保证实施现代教育技术所需的最基本硬件条件，客观上影响了教师运用计算机辅助教学进行教学改革的积极性。与此同时，硬件设施配置的形式化。某些地区计算机辅助教学投入了大量资金，却不能有效地利用，造成了资源的极大浪费。
4 计算机辅助教学技术发展趋势
4.1 基于网络的计算机辅助教学
网络的计算机辅助教学具有自身的优势。计算机辅助教学的发展是学生和教师通过计算机网络进行课题内容的学习、讲授、练习和测试。它的主要优点是不受地域的限制，能够方便地做到大量资源共享、软件运行速度快和易于研制。网络的计算机辅助教学有3个组成部分，即网络多媒体课件系统、网络多媒体教室系统和网络远程教学系统。通过校园网和远程工作站相连，开展远程教学活动。
4.2 虚拟现实技术的应用发展
虚拟现实技术的应用，为学生创建更接近真实的学习环境。虚拟现实技术是20世纪兴起的一门综合性信息技术，它融合了数字图像处理、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术。虚拟现实技术生成的视觉环境和音效在教育领域内有着极其巨大的应用前景。虚拟现实学习坏境有利于激发学生的学习兴趣。与此同时，虚拟现实技术应用于教学过程后，可以有效促使教学手段向科学化方向发展，其变化可以体现在互动启发式教学、发现式教学、协同工作式教学和情境式教学等方面。
4.3 人工智能技术使计算机辅助教学更加智能化
计算机辅助教学的发展首先是智能化的CAI(Intelligence Computer Assisted Instruction，ICAI)，它将人工智能技术应用于计算机辅助教学。智能化的CAI(ICAI)根据学生的认知模型提供的详细信息，通过智能系统的搜索与判断，生成适合于个别化教学的内容与教学策略。目前，智能计算机辅助教学系统可以分为智能导师系统(ITS)和人工智能化的学习环境(AIBLE) 两类。ICAI系统从以下四个方面必然会对教育、教学产生深刻的影响:有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥;有利于知识的获取与保持;可实现对教学信息最有效的组织与管理;可作为认知工具实现最理想的学习环境。
参考文献
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网络环境 情感缺失 英语教学 情感策略
一、引言
顺应国际信息化教育潮流趋势与国内英语多模态教学改革需求，网络与外语课程整合的“立体型”教学模式在中国高校呈现蓬勃发展态势，但Michael Herczeg指出：“由于近年来网络教育发展比心理学研究发展超前，从建构主义视角出发，将计算机技术引进英语教学，对于学习者情感来说，是一种很大的挑战[1]”。Compbel & Cleveland进一步表明：“在传统教学课堂上，学生的英语学习效能是以学生的学习能力为主要的预测指标的，而在网络英语教学课堂中，全身心地投入到学习中的水平则是其最主要的预测指标。网络学习者如果适应能力差、自控能力薄弱、情绪波动大、易产生焦虑和孤独感则会造成了网络英语学习的失败[2]”。新模式下，一方面，学生通过网络注册课程、下载授课讲义、完成网络作业与测试、进入课堂讨论区交流等活动，体验到前所未有的新颖和现代化学习乐趣；另一方面，网络自主学习同时对学生提出很高要求――自我信息识解、自我任务管理和自我监控约束等，而能否以良好的情感全身心地投入到网络自主学习中，则成为网络英语自主学习成败的关键所在。网络自主学习的核心是“以学生为中心”，使“因材施教”成为可能，但由于它出现的时间不长，不可避免地产生一些问题和弊端，因而对人机交互学习中“情感缺失”这一先天不足的缺点进行分析并构建有效应对策略，这对新模式下的英语效能提高有其积极意义。
二、“情感化”教学理念的阐释与运用
布鲁姆在上世纪50年代提出教学目标“情感分类”理论，认为“认知、情感、心理活动是教学要实现的整体目标的三个重要领域[3]”。哈佛大学心理学教授丹尼尔・戈尔曼（1995）在《情感智力》一书中指出：“‘情感智力’包括：自我意识感、冲动控制、毅力、热情和自我动机、移情和社会敏感，如果个人要成功，这些都是必须的基本能力[4]”。虽然情感目标和情商（EQ）属于社会心理学领域，但与教学设计的成功也息息相关：它们能激励和改进师生、同伴的协作关系，使学习者从逆境中奋起，度过困难和失意期，实现问题的最终解决。此外，唐纳德・诺曼在《情感化设计》中把“情感化”目标设计为三个层次：“本能层（visceral level）、行为层（behavior level）、反思层（reflective level）”[5]。诺曼的书主要针对如何将情感效果融入工业产品的设计，但他的理念启发了本研究对网络“情感化”教学目标的定位与策略研究视野的锁定，即本能判断、行为加工和反思评价三个维度。
三、网络英语教学的特点与弊端
网络英语教学的运用彻底改变了以教师为中心、信息流单向、知识与实际运用相割裂的情形，教师的作用和功能、学生学习的方式都有质的改变。虽然信息技术使教学结构发生了革命性的变化，但是信息技术解决不了外语学习中的所有问题。因为，英语的听说读写译和跨文化交际能力不是孤立存在的，它们之间是相互作用、互为依存的。此外，在庞大的信息资源库中，学习者如果自控性差，在网海中无目的冲浪，极易迷航，反而制约甚至降低了英语学习的效能。实践证明，语言的交际性、人文性等社会特征决定教师与学生进行面对面的交流具有合理性，人机交流不能取代人际交流[6]。认知与情感是学习过程中两个相互关联的领域，在网络英语教学中，不能是偏重了一半，却牺牲了另一半的教育。
四、“情感缺失”成因分析
1.一项验证性实证研究
情感因素对英语学习有显著的作用和影响，是不言自明的。然而，重认知轻情感的网络教学现状，致使Michael Herczeg将网络学习比喻成“知识的装配线”，只注重知识的传递，却忽略了特殊生产品的情感诉求[7]。国内张伟健等在《网络学习心理机制》一文中指出最常见的两个问题：一是，“见树木不见森林”，二是，“蜻蜓点水”[8]。为了验证该问题并发现新症结，笔者借鉴了罗红卫等[9]和陈彦等[10]的调查问卷，根据所在学校学生自身特点增删一些题项，编制了《网络英语教学情感缺失学生调查问卷》。学生人数为189名。此外，还从中随机抽取16名学生分成四组，进行质性访谈，其目的是对某些问题作进一步了解，并力图使研究方法和数据能相互印证和互为补充。
2.三项成因分析与阐释
（1）“情感在场”缺失
“情感在场”是Compbel等在2005年根据Anderson等2000年提出的“在线学习三个领域：认知在场，教学在场和社会在场”观点发展而来的。他们认为情感作为一种变量对网络学习的过程和结果起关键作用，是社会在场的鲜明特点，应作为第四在场出现[11]。本部分从“情感在场”的和内因两个维度进行剖析和论证。量化问卷问题涉及：人文关怀、鼓励表扬和评价肯定三个因子。调查发现来自教师的情感浸入对学生网络自主学习的过程和效果有很大影响。
由于“情感在场”主要描述学习过程中人的心理状态和变量程度，质性访谈能更好地了解这种情感变化的复杂性。该部分访谈提纲由网络自主学习模式适应度和负性情绪产生原因两个方面构成。从访谈中了解到多数学生喜欢这种较独立的学习方式也认可其对英语能力培养的作用，但对于如何运用好这种新型学习方式却一筹莫展：如“不会操作”“易于情绪化”，甚至谈到“不会自学”。通过量化和质性调查对“情感在场”缺失的原因可以归纳为以下两个方面：首先，源于建构主义思想发展而来的网络教学，其理念认为学习是能动建构的，相比传统课堂教学，它更重视掌握知识的程序和方法，却忽视了该如何对学习者的学习主动性进行循循善诱。其次，让学生使用学习软件或系统进行语言认知的同时，忽略了他们作为人的社会性特点。受调学生多为理工科背景，学业繁重及竞争激烈已使他们备受心理压迫和煎熬，再加上机器的冰冷、教师的放任，使他们在网络自学时更易于不在状态。
（2）师生、生生交互缺乏
基于师生、生生交互缺乏的量化调查涉及交互意愿、交互心态、交互程度、交互效果四个维度。结果反映学生在网络自主学习中交互状态出现意愿、心态、程度和效果由高到底的走势。
通过质性访谈进一步了解到在交互意愿和心态上，多数学生希望在网络自主学习时，通过网络在线工具与他人进行沟通，如“交流更放松自由”“更即时快捷”等理由。但是，师生、生生在交互程度和效果上却不强烈，其原因可能是“不好意思单独提问”“在线时间不固定”，“不善言辞”和“麻烦，没时间”等。从质性与量化分析看，师生、生生交互缺乏的主要症结为：首先，尽管师生间可以利用在线网络工具进行沟通交流，但是网络间接性的特点造成师生交流的准分离状态。其次，程序化设计的学习软件或系统致使学生无形中受到网络信息和学习任务的奴役，专注于计算机屏幕，而忘却了与教师和同学和谐相处、互帮互助、互相倾诉、互相鼓励等人际交流。最后，从文化差异视角看，希伯拉底的西方教学论与孔夫子的东方学习观在‘以学生为中心’的网络自主学习中导致师生、生生“交流断裂”。与西方学生相比，中国学生更依赖教师，在彼此交流互动中提供建设性或批评性的建议意愿较西方学生低[12]。
（3）监控手段匮乏
本部分质性和量化分析以网络自主学习监控是一种智能活动为框架，问卷问题由“他控”、“自控”、“调节”和“反馈”四个维度组成。从量化分析可以看出监控和监控手段明显力量不足，学生在自控和调节能力方面也十分薄弱。
访谈进一步解释了量化的结果，如“监控只限于考试和在线时长”“网络考试可以请外援”“不擅长自我调节”“只有成绩的反馈”等。此外，多数学生认为在线时长和学习痕迹的监控形同虚设，因为他们可以利用漏洞或请他人代劳。网络自主学习监控手段匮乏的主因是：首先，过度相信和依赖网络技术和系统的力量而忽略了人在这种智能活动中的主体地位。其次，网络自主学习监控路径不明确和监控手段单一而机械化。最后，忽视了调节与反馈也是监控的重要组成部分，导致因“监”而“控”的僵化运作。
监控似乎与情感没有直接的关联性，但它确是情感与管理策略的重要组成部分，并决定着网络自主学习的成败。《学记》曾云：“道而弗牵，强而弗抑，开而弗达[13]”。但以网络为载体的语言学习设计却忽略了“要我学”到“我要学”教学理念，是值得学界深思和修缮的。
五、“情感缺失”应对策略阐释
1.学习策略研究
O’Malley等认为元认知策略包括：事先计划；指导注意力；功能准备选择注意力；自我管理；自我监控；自我评估。而情感策略则可以帮助学习者降低焦虑度、鼓励自己和了解自己的情感状态。资源管理策略主要体现为：时间管理，目标设置，努力管理和寻求他人的支持[14]。文秋芳等将学习策略分为管理策略和语言学习策略两大类，其中管理策略主要是指在外语学习过程中用于管理外语学习的认知和情感过程的策略；管理策略处于语言学习策略之上，并对语言学习策略的使用具有制约作用，主要包括：确立学习目标、制定学习计划、选择学习策略、进行自我监控、自我评价、自我调整等[15]。此外，张红玲认为语言学习策略培训与外语教学应融合一体，策略培训的目的并不是为了教会学生掌握学习策略本身，而在于提高他们的策略意识、锻炼和培养他们自我监控和自我调节的能力[16]。随着人工智能、数字化、网络化在外语教学环境中的迅猛发展，如何帮助学生采取合理的网络学习策略是最为突出、最亟待解决的问题。
（1）“舵手式”导航策略
网络自主学习过程中，由于个性和学习习惯差异，学生在面对难易程度不同且庞大的学习资源和任务时，必然会产生焦虑、迷茫、彷徨和注意力迁移等心理起伏变化。第一，制定以教师为网络学习中领航者的导学策略，其内容包括：时间管理、任务计划与情感支持。访谈中，学生网络学习效率低的主因之一是时间管理不善，因此教师可以循序渐进地对学生在网络自主学习中时间的概念、分配、效度导航培训。第二，在自主任务计划的设计上，教师应吸取传统课堂的有效精髓，如主题调查、主题思辨等，并结合网络自身特点，制定一份目的明确且结构合理的任务计划书，为受孔夫子东方学习观影响的学生拨云见日并减轻他们的自主学习压力。
（2）“网际交互”优化策略
目前师生、生生的主要交互形式有网络系统平台讨论区、BBS公告区、QQ群、E-mail等，它们各有利弊，需要教师和学生智慧地加以善用。第一，优化师生、生生交互频率。网络自主学习不意味着教师对学生的完全放手，但也不是交互得越多，就越能达到知识扩张的效果。太多导致学生过于忙碌，太少则又使学生陷入孤立的学习状态，两个极端都将致使交互的失败。第二，教师还应善于把握学习者的个性特征与学习风格，利用适合的方式来增加人际交流，如进行小组话题辩论、角色扮演、知识竞赛、同伴协作等使学生对学习任务和材料有更好识解的同时，增进情感和友谊。第三，丰富交互内容，激发学习动机。交互不仅局限于解惑答疑层面上，还可以基于主题进行学习内容或资源共享，如文字、声音、图像、视频、动画等的上传或超链接。第四，厘清电子交流手段，提高交互效果。学生网络能力存在个体化差异的现实，要求教师辨明各种交互形式的利弊，从而提高彼此间交互的效率。平台讨论区、公告区、QQ群等即时工具具有快捷便利的特点，如发帖者与跟帖者的信息传递速度很快，适合约定时间使用，但该手段缺乏隐私保护和话题更改度太快等缺点。教学资源平台可方便师生同时各种共享学习资源，具有稳定、安全和长期保存的特点，但它的互动交流功能差。在线视频和语音交流工具弥补了网络学习中师生不能近距离看到相互表情变化的缺憾，但多数情况只能一对一进行。此外，电子邮件的优点在于保护隐私且不打扰他人。
（3）“自控”与“他控”相融共生策略
网络自主学习的监控路径可以分为自控和他控两部分。第一，“自控”可按学习阶段分为学前自控、学中自控和学后自控。学前自控包括确定学习内容和方式、合理安排学习时间和调节好情绪与精力。学中监控涉及懂得并运用学习策略和控制并排除干扰因素。学后监控为自主检查与评价和自主目标、方法与策略修正。“他控”是指由学习实践活动他人来进行调节管理，如教师（包括班主任及辅导员）、学习同伴、网络学习平台管理员及教学管理部门进行干预、管理和约束。第二，在内外监控元素中，教师和学生始终是监控核心主体，是他控向自控实现融合转变的关键所在。在监控过程中教师和学生的角色将呈多元化发展：组织者（organizer），资源提供者（supplier），创造着（creator），传授者（instructor）和评价者（evaluator）等。第三，监控过程中，形成性评估可以隐性地将“自控”与“他控”巧妙融合，以调节和反馈的形式呈现监控的结果[17]。形成性评估具体可以根据教学目标，采取多种形式，如机器、教师、生生、自我、（教务和网络中心）等进行记录、反馈和给出调节建议。第四，丰富监控记录的手段。目前常用的监控记录方式多为网络学习平台后台记录，它一般只能提供单一的考试成绩和在线时长等记录。教师还可以利用学习档案记录法、网络学习日志记录法、评估性问卷记录法以及访谈或座谈会记录法采集监控数据，从而全面认知学生在网络自主学习时真实的学习情感变量和学习效果。
监控的最高境界是张向葵等提出的“无痕监控”法[18]，它能发挥教师的灵活性和创造性，使教与学、监与控富有春风化雨、润物细无声的诗情美感。
顺应“要我学”到“我要学”的情感化教学理念设计，本文对网络英语教学中情感缺失等问题进行分析研究，这既可以满足网络英语学习者的情感需求，又是一项赋予网络英语教学者的创新性任务。将情感教学策略融入网络上机辅助教学中，既是一种个性化、人性化相交融的教学策略，又是一种和谐的教学设计。本文旨在通过对网络英语教学情感缺失问题的分析，找出一些有效的网络教学策略帮助学生适应网络英语的自主学习。
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参考文献
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[10] 陈彦、伍杏英.网络环境下英语学习目的实证调查.中国教育学刊，2011（4）.
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[17] 何明霞.基于网络环境的大学英语自主学习监控理论与实践.上海：上海外国语大学，2012.
人工智能课堂利弊范文3
关键词:离散数学;教学改革;教学方法;教学手段
离散数学是现代数学的一个分支,它从不同的角度出发,研究各种离散量的结构及其相互之间数与形的关系。计算机科学迅速发展,其相关领域提出了许多有关离散量的问题,需要某些数学工具作出描述和深化[1]。离散数学把计算机科学中所涉及到研究离散量的数学知识综合在一起,其基本理论和研究成果全面系统地影响、推动着计算机科学与技术的发展[2]。学习这门课程,可以培养学生的抽象思维能力和严格逻辑推理能力,使学生掌握处理计算机科学离散结构研究所必须的描述工具和方法。但离散数学内容多、概念多、理论性强、抽象、解题方法灵活、解题思路严谨、应用广泛,在实际教学中学生兴趣不高,教学效果不理想。因此,改革离散数学教学内容、教学手段和方法等以提高离散数学课程的教学质量,对学生后续课程的学习和科研工作有重要的意义。
1离散数学课程教学中存在的问题
分析离散数学课程的特点,在课程教学实践中常常存在以下问题:
(1) 离散数学内容丰富,包括数理逻辑、集合论、代数系统、图论、组合数学等多个彼此独立的数学分支,离散数学将这些知识有机组合成为合理、完善的体系。这些知识具有或多或少的联系,但又自成体系,致使学生感觉各部分内容联系不大,对课程学习的目的不明确。学生甚至觉得这门课程和计算机科学联系不起来,从而缺乏学习兴趣。
(2) 由于离散数学课程内容的广泛性,其定义和定理特别多,又抽象难懂,学生一时难以理解和记忆,并且对定义和定理之间的联系缺乏一定的概括能力。
(3) 离散数学授课主要以定理证明和逻辑推理为主,方法性强,但由于内容多、定理多,学生常常对很多解题方法混淆不清。
(4) 离散数学内容多,课时少,一般高校将课时由144学时减少到90或72或64学时。课堂教学大多采用传统的“黑板+粉笔”教学手段,课堂教学的信息量受到一定的限制;也有采用多媒体教学手段的学校,但在实际教学过程中教师往往过多地依赖多媒体,大多点到为止,学生的思路追不上教师的讲课速度,只记住结论或结果,掌握不了方法和思路,这样的离散数学教学是失败的[3]。
针对实际教学中存在的问题,主要提出以下改革措施。
2教学内容的有机整合
离散数学内容多,教材各异,但一般都至少包含4个主要部分的内容:数理逻辑、集合论、代数结构和图论。按“以够用为尺度,以有利于培养学生解决问题的能力和应用为目的”的原则,我们认为在教学中应以数理逻辑、代数结构和图论为重点,以图论为核心,在保证基本理论完整的基础上,降低抽象推理的难度,本着“精、广、实用”的原则组织教学内容,对教学内容进行有机的整合。
(1) 注重教学内容的结构化和系统性。整合那些最能体现离散数学基础知识、联系实际应用、能培养学生抽象和逻辑思维能力以及解决问题能力的那些内容。注重内容的科学性和先进性,逐步渗透学科研究的前沿知识,充分体现精品课程的先进性。
(2) 注重教学内容的趣味性。教师在授课时可以列举一些有趣的例子,如“理发师问题”、“哥尼斯堡七桥问题”、“四色问题”等来说明离散数学的用处,以提高学生学习的兴趣。
(3) 注重教学内容与后续课程的联系。计算机科学的发展与离散数学的主要内容有非常密切的联系,如数理逻辑是研究推理的学科,在人工智能、程序理论、数字电路等研究中有重要应用;集合与关系的内容与数据库原理、数据结构、形式语言与自动机等课程有密切的联系;代数结构是研究关于运算及其规则的学科,代数方法被广泛应用于可计算性与计算复杂性、密码学、网络与通信理论等;图论为数据结构和数据表示理论等奠定了数学基础和描述方法。教师在授课中应帮助学生认知所学知识与后继课程知识的衔接,帮助学生建立知识网,使学生体会到所学知识的作用,对所学知识产生兴趣。
(4) 离散数学内容多、课时少,因此内容设计应以“够用”为原则,不仅要涵盖离散数学所有知识要点,还要确保计算机科学与技术专业学生应有的数学知识、素质和能力。因此,教师要合理分配教学课时,注意各个教学环节教学内容的合理搭配。
(5) 在教学内容中适当加入实验。例如,要求学生设计实验求出主析(合)取范式、实现Warshall算法求出传递闭包、判断一简单图是否为二分图或欧拉图、实现Dijkstra算法等。当然,针对教学时数较少的情况,这些实验可以在课后完成,不占用上课学时。学生通过对指定实验题目上机实践,可以更好地理解离散数学相关知识,并能提高自身分析问题和解决问题的能力。
3教学手段的改进
3.1综合利用多种教学手段,提高授课质量和效率
传统教学手段和多媒体教学手段各有优势和不足,应互补而非对立,我们应避开其缺点,发扬其优点,采用二者灵活结合的多媒体辅助教学方式。如离散数学中有很多的概念、公式和定理由教师在课堂上板书,势必占用大量宝贵的授课时间,若借用多媒体显示出来,教师就有更多的时间进行讲解,这样不仅可以加大课堂教学的信息量,还可以将离散数学在计算机各领域中的应用做成专题片给学生演示,使课堂教学生动活泼,大大激发学生的学习热情。数理逻辑中的推理理论、定理的各种证明方法等不适合用多媒体教学方式,这些知识的讲解使用传统的教学方式能使学生更清楚证明的思路和过程,有助于培养学生的逻辑思维能力和推理能力。教师在教学中应针对不同的教学方法采取不同的教学手段,这样才能发挥各种教学方法的综合功能,取得最佳教学效果。
3.2建设网络课程,利用网络辅助教学
在计算机网络飞速发展的今天,网络技术为突破传统的教育手段、教育观念提供了契机,基于以“教师为主导,学生为主体”的教学模式,教学网站作为多媒体教学手段的必要补充,其作用不容忽视。我们将本课程的教学大纲、知识结构、难点、重点以及典型例题的思路、解法和电子教案、考试要求、考试范围等所有学生关注和能够帮助学生更加有效进行自主学习的内容都以电子文稿的方式到教学网站上,方便学生通过网络进行自学。还可以将涉及离散数学在各个领域广泛的应用和离散数学方面的著名科学家介绍放在教学网站上,以增加趣味性,调动学生学习的热情。当然,在教学网站上还可以增加一些网站链接,让学生了解有关离散数学更多的网站,拓宽知识面。利用网络学习离散数学网络精品课程,可以极大地改善教学中存在的问题,为学生提供丰富的网络资源,方便学生自主学习,有利于学生个性的发挥。
利用多媒体和教学网站辅助教学,不仅是教学模式、教学手段的更新,更重要的是教学观念的转化,将多种教学手段引进离散数学课堂进行教学是必然的发展趋势。
4教学方法的改革
离散数学不同于其他计算机课程的教学,该课程定义多、定理多、理论性强、抽象性强;也不同于数学课程的教学,该课程不能只是片面强调数学演绎推理,教师应充分认识到离散数学是计算机领域的一门课程。因此,要想教好这门课程,对不同的教学内容应采用不同的教学方法,传统“满堂灌”的教学方法需要改革。
4.1应用示例教学,培养学生的学习兴趣
离散数学知识在计算机专业中的应用或“分散”或“隐含”,可以说是无处不在[4],但在教学过程中,很多学生对该课程兴趣不浓。为了培养学生的学习兴趣,在前几堂课的教学中,教师可以通过一些实际的例子来说明离散数学的用处,如“一笔画问题”、“四色问题”、“Hamilton回路与旅行商问题”等,让学生充分认识到离散数学与计算机科学其他课程之间的密切联系及对计算机科学发展的促进作用。
在课堂教学中,也可以穿插一些适当的问题,以便建立理论和实际工作的联系。如等价关系和划分建立了一一对应关系,一般是用模n同余关系[5]作为示例,理论上较严谨。在教学中我们不妨考虑生活中的例子,如:定义“人”集合上的关系 有相同的性别。显然, 是等价关系,于是具有相同性别的人是等价的,据此可以将人划分为两类,性别为男性的人构成的集合和性别为女性的人构成的集合。如果要研究人的性别特点,可以从这两个集合中各选一人(元素)作为代表,这个人所产生的等价类就是他所在的集合,即与他有相同性别的所有人的集合。这样的示例不仅易懂,而且也能说明对集合进行划分的目的,体现出对目标进行归类研究的方法。
4.2使用类比方法教学,降低学习难度
离散数学内容庞杂,但有些看起来不相干的东西,实际上有着惊人的相似之处,在教学中可以采用类比的方法,揭示出它们相同的内涵,找出它们之间的联系,从而减少学生学习的困难。
例如,在教学内容上可以类比。如命题定律与集合运算律可类比记忆,命题中有析取 、合取 、否定 ,命题逻辑中其他运算可转化为这三种运算。集合运算有并运算 、交运算 、求补运算～,集合中其他运算也可转化为这三种运算。我们将 与 、 与 、 与～、全集E与真值T、空集 与真值F类比,发现命题定律与集合运算律除了含义不同外,形式上完全一样。离散数学中可联系、能比较的内容较多,有些类比也可以让学生去做,这样有助于提高他们的思维能力。
又如,在教学方法上也可以类比。例如命题逻辑与谓词逻辑两部分的内容几乎是平行的,这就为教学提供了可类比的方法,如两者合式公式的定义形式非常相似,通过类比,两个概念的异同就显而易见了,教师只要对量词加以强调,学生就能在前一个概念的基础上很好地理解后一个概念。在离散数学中教学方法还有许多是可以类比的,这就要求教师多分析比较,以学生易于接受的生动的方式进行教学。
4.3推行研究型教学方式,培养学生创新思维和综合能力
研究型教学模式是指融学习与研究为一体的教学体系和方法,其理论基础是美国学者布鲁纳提出的“发现学习”教学模式。在教学中通过讲解知识的来龙去脉,将学科的基本方法、计算机问题求解应考虑的问题要点、研究方法和思路传授给学生,引导学生挖掘深层次的东西,培养学生的创新思维和综合能力。
在研究型教学中,教师的工作是设计“问题”以激发学生思考、设计、总结和报告,问题的选择和编排是非常重要的,必须难度适中、具备足够的挑战性、还应该有利于知识的学习和积累,这样才能引起学生的学习兴趣。此时,学生由被动的学习者转变为主动学习者。在教学中要鼓励学生质疑以培养学生分析问题和解决问题的能力,鼓励学生一题多解以激发学生的创新思维。例如,在命题逻辑中判断推理是否正确允许学生用多种方法去判断,如主析(合)取范式、真值表法、等值演算法等多种方法,然后要求学生分析这些方法的利弊,从而思考哪种推理结构采用哪种方法来解。
4.4注重归纳小结,使知识条理化和系统化
离散数学的内容看似多而散,实际上,每一章均有一条主线,因此,归纳小结是教学中一个非常重要的环节。通过教师课堂上或学生课后对所学内容的归纳小结,理清其内在联系,将这些内容有机地联系起来,使知识条理化和系统化。同时,归纳小结可加强学生对知识的理解和掌握,达到对所学知识融会贯通、举一反三的目的。
5结语
离散数学是计算机科学重要的基础理论课程之一,它的思想和方法渗透到计算机应用的许多领域,所以如何提高离散数学的教学水平和质量,如何为计算机专业后续课程打好基础,如何培养学生解决问题的能力和科研素质,是值得教师在教学实践中不断研究的课题。教学改革和探索是没有止境的,今后,我们还需要在离散数学课程教与学的实践过程中不断探索、集思广益,合理调整教学内容、改进教学手段和教学方法,使离散数学课程教学质量和水平不断得到提高。
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Exploration and Practice of Discrete Mathematics Teaching Reform
WEN Hai-ying1, LIAO Rui-hua2,WEI Da-kuan1
(puter and Information Scientific Department, Hunan University of Science and Engineering ,
Yongzhou 425000, China; 2. Hunan First Normal University, Changsha 410205, China)
人工智能课堂利弊范文4
关键词：知识产权；产权制度；大学
中图分类号：G640
文献标识码：A
文章编号：1672-0717（2013）03-0003-09
收稿日期：2013-01-25
基金项目：国家社科基金教育学一般课题“高校学科建设的理论研究”（BIA110064）。
作者简介：王建华（1977-）南京师范大学教育科学学院教授、博士生导师，教育部文科重点研究基地南京师范大学道德教育研究所研究员，主要从事高等教育基本理论研究。
知识的生产与激励是一个复杂的社会问题。大学作为高深知识生产的制度性场所，在知识生产与激励方面有自身的特殊性。作为产权制度的一部分，知识产权制度的兴起对于大学的知识生产与激励造成了巨大的影响。一方面，知识产权制度的建立改变了大学科研的努力方向，既增强了大学服务经济社会的能力，也激起了“知识就是金钱”的欲望；另一方面，专利活动的增多也直接导致了高深知识的私有化，影响了高深知识的自由生产与传播，进而也阻碍了基础研究的原始创新。在“由知识产权制度支撑的新的‘全球知识秩序’中，非常引人关注的方面是知识密度方面的巨大地区差异，从而导致了‘知识沙漠’和‘知识绿洲’的产生”[1]（P6）。国家与国家之间如此，大学与大学之间、学科与学科之间也是如此。在知识产权制度框架下，大学之间、学科之间中心与边缘的格局将进一步被固化。处于中心地位的大学和学科会乘机强化自身的学术竞争优势，处在边缘位置的大学和学科由于长期无法进入科学的前沿，甚至会丧失作为大学和学科的资格。作为学术共同体，大学必须坚守自身以及知识的公共性，尽力阻止那些单纯为获得经济利益或学术竞争优势而主动隔离知识的行为。在知识产权制度的框架外，以同行评价为基础，大学必须建立对于知识创新者的合理奖励制度，不断提升大学在知识社会中的核心竞争力。
一、作为一种激励的知识产权
生产者对于其所生产的知识拥有产权是一种比较晚近的观念，至少不是从来如此。作为知识产权的重要组成部分，专利的历史可以追溯到中世纪。“中世纪的修道院都是通过授予专利权来回报其支持者的。到15世纪，统治者也为那些同意引进新技术的外国人提供专利。到16世纪，法国地方当局已经使用类似的体制来鼓励国内发明者。最终，专利变成了一种创新回报制度”[2]（P9）。几百年来，在不同国家和地区专利制度经过了不断的反复。今天作为知识产权制度的核心要件，专利申请与保护已成为个人或组织主张知识财产权利的重要法律程序被确定下来。“绝大多数科学家都不赞成这样做”。“在公共资金的资助下开展工作，依靠学生的思想和双手，然后带着这些工作成果来到专利局。可以说，教授这样做，毫无诚信可言”[2]（P24）。但在一片反对声中，专利制度仍侵入了大学。历史上，科学家对于专利制度的排斥并非因为大学的保守，而是因为大学的逻辑与专利的逻辑彼此相冲突。知识产权并非一种天然的权利，也不是一种自然的权利，而是一种法律经济学的建构，其背后的根本逻辑乃是投资与回报。因此，“认真反思知识产权赖以存在的哲学基础是非常重要的。知识产权不是一个自然事实，它是要来争取的——它是特权而不是权利”[3]（P110）。从短期效果看，知识产权制度似乎符合法律经济学的预期，促进了知识的创新和技术的进步。但若从长期的历史进程来看，真正对于整个人类具有原创意义的成果从来不是在产权制度的激励下取得的。即便在商业贸易的层面上也同样如此。“早期，知识产权保护充其量被看作是不可避免的坏事，并且与自由贸易是矛盾的。在此背景下，将知识产权视为‘推动自由贸易’的观点显然是缺乏说服力的”[4]（P6）。今天，由于知识的复杂性不断增加，很多发明创造都需要许多学科不同学者的通力协作和付出，知识的所有权归属变得愈来愈复杂。在私人化逻辑下，由于知识的自由传播与分享被交易的契约所取代，传统的知识产权制度会造成巨大的负外部性，即权利所有人可能获得的经济收益可能要远远小于整个社会因为这些知识的使用和传播受到阻碍所付出的巨大代价。因此，即便大学里的专利活动在经济意义上是划算的，但社会成本的高昂仍然会让民众对其持批评态度。因此，在大科学时代的今天贸然将新知识的绝对权利完全授予某个人或某个组织是没有道理的。大学里的知识生产更是如此。作为人类高深知识的主要发源地，大学有责任将最前沿的知识传递给学生，并通过对学生的培养最终惠及整个社会。如果大学将其所发现的最新知识和技术都申报成为专利或以其他形式加以保密，在知识产权制度的保护下，这些最有价值的知识将会无法进入高等教育的过程中，高等教育将因此失去“高等”和“教育”的含义。因此，大学制度与知识产权制度之间必须保持必要的距离和张力。对于高深知识而言，大学制度的核心是自由与包容，知识产权制度强调的则是垄断与专制。如果大学里毫无节制地渗透进知识产权的逻辑，如果大学成为专利集团或跨国公司的共谋，那么大学自身以及知识本身的公共性将受到严峻的挑战，整个高等教育也将彻底失败，沦为专利工厂。
事实上，知识产权从建立的那一天起，其作为一种激励制度就备受争议。“近几十年来，版权制度的投资保护倾向不断增强——我们所指的是大规模投资，给予更长的保护期限和更宽的保护范围。换来的，却是公共领域遭受进一步的私有化和腐蚀”[5]（P18）。值得注意的是，长期以来对于知识产权制度，支持与反对的声音不是此消彼涨，而是互成正比。反对的声音有多强，支持的声音就有多强。近百年来，知识产权制度正是在一片反对声中渗透进了人类生活几乎所有的领域，并成为未来知识社会的支柱性制度之一。但由于分歧巨大，一个有争议的伦理问题也不可避免地摆在我们面前：“世界是否正在变成一个过度保护知识的经济，从而可能实际上导致公共领域知识的减少，进而阻碍‘知识的增长’？或者知识产权制度为全球的福祉创造了一个能够有利于促进合法、公平、公正使用受保护的知识环境”[1]（P42）。对于这个棘手的伦理问题，知识产权制度的支持者和反对者肯定会有截然相反的回答和应对。作为一项无法回避的激励制度，现代大学当然也难以逃脱知识产权的影响，无法回避制度伦理的挑战。换言之，今天大学面临的选择不是要不要知识产权制度的激励，而是要一个什么样的知识产权制度。传统的知识产权制度植根于市场经济投资与回报的逻辑，强调产权人的垄断利益，高深知识不可避免地成为少数有钱人谋取更大利益的工具。Bekelman.Li和Gross（2003）通过相关研究已指出，“赞助研究得出的结论很可能和其赞助商的利益是一致的”[2]（P220）。其结果，在知识产权制度的激励下，获利的只能是那些科学企业家或学术资本家，受损的则是整个社会的公共利益。在未来的知识社会中，公众的利益应该居于公司或私人私益之上，对于创新的追求也应该超越投资回报的商业规则和资本逻辑。新的知识产权制度应该考虑并尊重大学的特殊性，允许大学成为高深知识的自由王国。当然，大学自身也应该禁得住利益的诱惑，主要致力于公共知识的生产与传播，至少要避免基础知识的专利化或私人化。如果放任专利活动从工业化知识向基础知识的任意扩张，那么大学教育将会面临高深知识枯竭的危机。知识产权制度不但不能激励科研的原始创新，反而会阻碍高深知识的进步。
实践中，知识产权制度的合法性主要有两个来源，一个是投资需要回报，另一个是创新需要激励。但投资需要回报不能成为少数人利用公共知识谋利的借口，创新需要激励也不意味着“学术”可以走向“资本主义”。除了要考虑大学的历史和传统，以及知识的经济和社会意义之外，人类社会对于知识产权制度的评判还必须增加伦理和道德的考量。大学作为“天下之公器”，虽然主要是理智的而不是道德的机构，但是对于理智美德的培养与追求仍然是大学存在的主要目的。至今，默顿所提出的普遍主义、公有性、无私利性、有组织的怀疑主义和独创性仍然是大学知识生产的最基本的规范结构，大学仍然是最具“科学的精神特质”的制度性场所[6]。因此，除非知识产权制度的引入有利于、至少是不妨碍大学公共性的实现，否则这种制度的合理性就应受到广泛质疑。作为非营利组织，大学的存在与发展有赖全社会（包括政府）的资助，几乎所有人都是大学的利益相关者。政府举办大学，民众信任大学，彼此间有一个宽泛的心理契约和知识契约，这就是大学要通过知识的生产与传播为全社会的公共利益服务。由于大学的科研主要接受公共财政或非营利基金的资助，其研究成果理应自由传播，为全社会所共享。如果大学主动放弃了这种使命与责任，从基础研究走向技术开发，通过专利转让主动为营利性企业或投资人“效劳”，那么现代大学的本质将发生根本性的变化，即从传统的模式-1型大学转向模式-2型大学[7]。模式-2型大学实际上就已突破了传统大学的底线。在模式-2型大学里，知识的应用居于主导地位，专利的申请和转让成为大学服务社会和维持自身运转的主要财政性工具。但现在问题的吊诡之处在于，一方面专利体制会极大地束缚大学里“教”的自由和“学”的自由，也会限制高深学问的生产与传播。而另一方面，在21世纪里信息技术的发展将缔造一个知识自由分享的新世界。“技术自由使整个社会共享知识和自由”[3]（P114）。这将会使得传统的知识产权制度彻底丧失理论合法性和现实可行性。
作为经济全球化的重要一环，完备的知识产权立法是各国加入WTO的必要条件。今天随着相关立法的完善，在复杂的知识产权法律体系中，大学将面临相互矛盾的选择。一方面，不引入知识产权制度，不重视专利的申请与转让，大学将失去大量外部的资助，错过发展的机遇；另一方面，若深度卷入这种专利体制，大学的知识生产与传播将失去自由，以大学自治与学术自由为核心的历史传统将会丧失殆尽。在日常科研活动中，伴随法律审查的日常化，知识产权律师将成为大学学术活动实际游戏规则的制定人。对于大学而言，过于严格的知识产权保护将会导致大学所生产的知识无法自由流通，从而影响社会公共利益的实现；而同时无视知识产权激励也可能会导致大学知识生产的平庸化以及过度的投机行为。面对知识产权体制中的这种困境，大学最好的选择似乎是“在占有规则和传播规则之间找到平衡”，即在允许私人占有知识的同时还不影响知识的自由传播[8]（P13）。但事实上，在知识产权体制下创新成果的占有与传播之间存在明显的矛盾。大学要想在占有规则与传播规则之间求得平衡非常困难。“知识产权在朝着错误的方向发展。因为它经常导致赞助商禁止出版，直到他们的知识产权安然无恙为止”[2]（P225）。因此，面对知识产权的激励，大学如何权衡利弊并做出战略性抉择将至关重要。毕竟“知识产权激励并非总是优于或劣于公共资助，且选择应该取决于研究环境”[2]（P55）。比如，在应用性强的领域，知识的商业价值明显，专利制度可能是比较好的选择；但在基础研究领域，知识的应用前景尚不明朗，采用公共资助的方式可能更为优越。
总之，作为一项激励制度，知识产权制度不是知识社会学的问题而是法律经济学的问题。知识社会学探究知识生产与传播的社会条件，法律经济学关注的则是知识产权与贸易的关系。当前在“经济正确”的前提下，加之财政危机的蔓延，知识产权制度很容易在大学里获得合法性。但我们绝不能因为眼前的利益就天真地以为知识产权制度是专门为大学而发明，大学可以凭借知识产权富甲一方；更不应随声附和产业界对于加强知识产权保护制度的鼓吹。相反，知识产权制度在本质上是反大学的。产权制度视野中的知识总是私人化的、垄断性的，而大学里的知识则必须是具有公共性和教育性的，必须可以自由地传播。如果像产业界一样，对于科学研究的结果普遍进行专利保护或保密处理，那么大学将根本无法存在。在本质上，知识产权制度是更为广泛的私人产权制度的一部分，它是国际和国内贸易的副产品，是私人财产权在知识领域的延伸，更多的是对于投资回报的工具理性的诉求而不是对于创新的激励。表面上看，“在知识经济中，专利制度是最成功、最重要的制度要素，且扮演着关键角色。”但根本上，由于“知识经济遍及全球，而专利本质上却总是区域性的。这与一个泛全球化的世界存在着潜在的不相称”[3]（P11）。“颇具讽刺意味的是，不到百年以前，所有的知识都可自由获取，不收取任何费用，发达国家得以发展起来。可现在，贫穷或赤贫国家亟需的知识几乎全部被专利屏蔽起来。发展即使成为可能，也变得异常艰难”[5]（P91）。在知识产权体制下，穷国与富国的关系如此，高水平大学与低水平大学的关系也同样如此。尤其是在经济全球化的今天，知识产权制度已经成为了“更广泛的地缘政治背景下的一种谈判筹码”[3]（P85）。近年来，在WTO框架下，高等教育已经成为一种服务贸易，通过《与贸易有关的知识产权协定》（TRIPs），大学制度以及学科内部的知识生产制度已经与知识产权制度“捆绑”或镶嵌在了一起。在这种高度复杂的知识产权法律体系里，大学的知识生产与激励将面临从未有过的挑战。
二、大学的知识生产与激励
知识产权制度原本是大学之外的发明，大学历史上的知识生产原本没有财产权利的观念。求知是人的天性，知识生产并非一定要金钱的刺激。由于私有产权观念和制度的不断普及，知识产权制度开始进入作为公共机构的大学。在增强大学为经济社会发展服务能力的名义下，获得专利的多少甚至与大学的财政拨款挂钩。实践中，对于将知识产权作为一种激励方式，大学与产业界并非没有矛盾。“大学作为学术机构，希望获得同行的认可则坚持公开发明结果，也许是在提交专利申请以后。产业界可能不愿在如此早的阶段将发明的细节向公众披露。必须达成战略性的交易。学术界和产业界的合作的途径必须改进，以符合学术界的专业与发展需求和产业界的商业竞争利益”[1]（P16）。但是由于知识产权的排他性，要协调好学术界与产业界的矛盾并非易事。在法律地位上，大学可能会有公立和私立之别，但在知识生产与传播方面，所有的大学都是为了公共利益。历史上，大学虽然也曾依附于教会或政府，但是在大学内部高深知识的自由传播从来都是普适的价值。如今，知识产权制度的兴起可能会使“大学成为新的殖民地”[8]（P235）。在知识产权制度下，大学将不再是自己知识的主人，而是知识商人或专利集团的“代工机构。”由于知识的获取直接与金钱挂勾，财力薄弱的大学在学术竞争中将处于更加不利的地位，甚至会被驱逐出知识生产领域，丧失作为大学的资格。此外，为了能够获得更多的资助，大学的知识生产也将更多地考虑那些资助人的利益而不是公众的利益。因此，“大学自己出卖专利是件坏事”[8]（P222），将专利纳入大学的奖励系统会破坏大学的学术传统，阻碍其公共目的的实现。在大学知识生产与激励的历史上，知识产权绝对是一个“异数”。大学里知识的生产与传播主要建基于人类的求知本性之上。大学作为高深知识生产的制度性场所，从未声称对于所生产的知识拥有产权。相反，大学的理想一直是有教无类，尽可能地将知识惠及更多的人。尽管有精英主义的传统，但现代大学更多还是一个民主机构。无论哪一社会阶层的子弟都可以凭能力在大学里接受同等的教育，分享同样的知识。事实上，即便是在大学之外，对知识的产权保护也不是一直如此。“对专利体制的认识在历史上是一个周而复始的过程——从垄断保护的要求到抵制其对竞争和自由贸易的影响摇摆不定。如今，这种循环似乎在朝向更负面的认识发展”[3]（P25）。知识产权制度之所在今天会成为一个社会问题，甚至会威胁大学的存在，根本的原因就在于人类社会从知识产权制度中既获得了好处，但也受到了伤害。换言之，正是由于不断加强知识产权保护使得知识产权制度开始走下坡路。作为一种利弊参半的制度安排，人们对于知识产权的作用、功能与重要性远远缺乏共识。既得利益者支持加强知识产权的保护，并建立更加严格的知识产权保护制度，而普通民众则害怕过度的知识产权保护会直接损害自己的利益，对盗版和“山寨”自然情有独钟。正所谓“强者有强者的逻辑，弱者有弱者的武器。”今天在市场规则的支配下，大学期待凭借知识的优势通过产权交易和专利转让在知识经济的大潮中有所斩获。虽然不排除有部分精英大学在专利转让和产权交易中获利颇丰，但现实的情况是，更多的大学将成为知识产权制度的受害者。最明显的就是，在现有的版权制度下，大学自己生产的知识还要自己出钱购买才能合法使用。那些支付不起相关费用的大学就被排除在了相关知识的使用者之外。
知识产权之所以成为大学知识生产与激励的制度选择是由更大的社会背景所决定。因为，无论何种制度都“受制于更广泛的社会性因素”[2]（P7）。对于大学而言，学院科学一直是其知识生产的主体。科学的精神特质和人的求知本性一直是激励大学从事高深知识生产与传播的主要动力。近年来，知识产权制度作为一种新兴的激励方式适应并促进了大学里的知识生产从学院科学向后学院科学的转型。因此学院科学向后学院科学的转变与其说是知识性质的变化，倒不如说是支撑知识生产的社会制度的变化。因为知识的性质在根本上是由知识生产的制度所决定的，有什么样的知识生产制度就会有什么样的知识。正是在“更广泛的社会性因素”的作用下，知识产权制度成了以后学院科学为代表的新的知识生产制度的催化剂。在后学院科学中，金钱而不是荣誉，物质而不是精神成为了大学知识生产与激励的主要内容。在以知识为基础的社会中，知识成为了利润的重要来源，企业的核心竞争力就集中在了知识产权上。为了能够拥有更具市场优势的知识产权，大学成为了企业最佳的合作伙伴，知识产权是大学回报企业的重要筹码。今天通过知识产权制度从大学获益最多就是企业的研发投资。作为高深知识生产的主要制度性机构，大学聚集了丰富的人力资源和先进的科研设备。企业的研发投资以较小的投入，就垄断了与研发课题相关知识的全部产权。而事实上，这些知识的生产与大学里其他知识的生产密不可分，其权利关系原本也十分复杂。“在同一所大学实验里，私人基金和公共基金常常混在一起，因此转移给私人企业的知识产权部分是由公共基金支付的”[2]（P220）。客观上，在大学、课题研究者与研发投资人之外，对于某种知识拥有权利的人很多。但现有的知识产权制度只能按法律程序简单地将知识的所有权赋予某个专利所有人。这样一来，其他许多人的知识投入与努力都被忽视。如果说对于企业的直接资助，大学回报以知识产权还勉强符合资本的逻辑的话，那么政府通过公共财政对于大学的资助就必须保证其将研究成果公之于众。对于大学里那些具有极大商业前景的研究成果在申请专利保护时也应充分考虑公众的利益，通过税收或其他机制使这些研究成果所产生的经济利益能够为全民所分享，否则对于大学科研的公共资助就失去了合理性。
当前大学正在引入市场规则主导的知识产权制度，而这种知识产权制度本身却处在急剧变化中。地缘政治、权力格局、社会利益以及技术进步都可能成为未来新的知识产权制度的主导者。最终的结果可能就是，当市场规则下的商业开始驾驭大学的知识生产之时，大学之外的知识生产可能早已抛弃市场规则，选择了其他更为有效的制度方案。当前的知识产权制度的游戏规则为西方发达国家所制定，这种制度无疑更符合西方国家的利益。“当今的发达国家在知识产权方面享有很大的规则制定权。”世界贸易组织体制已经剥夺了“民族国家对于产权规则的制定权”[5]（P25）。在这种市场规则主导的知识产权框架内，西方的大学也处在知识生产的中心位置，享有巨大的竞争优势，完全主导着学术世界的话语权。但游戏的规则不可能永远不变，地缘政治格局的变化必然会导致新的参与者为了自身的利益而挑战传统的体制。加之，信息技术飞速发展，社会对于知识的需要剧增，产权制度对于某些知识的垄断将不可避免地受到普遍的批评和抵制。大学作为一个公共机构，本不应有自身特殊的利益诉求，更不能利用知识牟取私利。大学生产的知识必须是公共的，这种公共性从根本上源于民众通过政府与大学达成的心理契约和知识契约。“传统观点认为，高等学府与研究机构从事基础研究，而工商企业应用其研究成果，使产品获得专利。然而，1980年美国颁布的贝-多尔法案（Bayh-Dole Act）以及世界各地相似的立法鼓励非营利组织（如高等学府）保护它们的知识产权”[3]（P20）。自此以后，在世界范围内商业因素开始越来越多地介入到大学的知识生产与激励过程中。原本应自由分享的知识被合同科研中的保密条款所禁锢，成为被交易的对象。论文的公开发表与商业的利益垄断在一场力量相差悬殊的较量中注定一败涂地。
当然，由于知识产权制度进入学术界的时间尚短，加之大学有自己的传统，总体上今天专利与版权还只是现代大学知识生产与激励中的一种次要形式，大学的学者更多还是选择或著作出版来公开披露其最新的研究成果，并接受同行的评价。“在商业环境下，最终进展的回报是知识产权。在学术环境下，这也许是终身教职和赞赏，或者甚至是诺贝尔奖”[2]（P235）。至少在表面上，当前大学的学者所看重的仍是职业发展，金钱的刺激可能相对仍是次要的。“原则上，大学科学家主要的激励是对知识本身的追求。但是，他们也必须关心发表和其他科学家的认可，这样才可以获得终身教职，取得更多进步。这种体系的好处在于它鼓励科学开放”[2]（P218）。理论上，无论是否申请专利保护，学者对于自己发表的研究成果都拥有知识产权，但事实上，这些没有申请专利的知识基本上是公共的，通过纸质或电子方式可以被全社会自由传播并免费分享。今天这种制度安排对于现代大学的科研创新有着举足轻重的作用，但大学知识生产与激励中潜在的危机同样不能忽视。由于大学科研奖励系统的不当诱导，学者为经费而竞争的现象越来越普遍。为了满足资金赞助者的要求，越来越多的本应公开的知识处在了保密状态。原本属于大学或学者的知识产权被以专利的形式为那些研发资金的提供者所垄断。在这种情况下，学者的自由研究越来越少，科研活动日益成为了一种获利的生意。在这一过程中，大学以及学者所能获得的外部经费资助以及专利转让费与那些垄断了研发成果专利所有权的外部赞助者的获利相比是微不足道的。针对这种情况，“大学通过给予学者们时间、资金以及追求自发研究的激励——而不是来自于某些赞助者选择的研究计划”，部分地解决这一问题[2]（P11）。但要从根本上解决是不可能的。因为大学的科研资助已不可逆转地由政府转向了产业。来自产业界的资助虽然比例尚小，但其影响巨大。“美国研究机构几乎没有纯公共的、纯学术的，或者甚至完全产业化的研究实验室或资金资助机制。合成制度将公共资金和知识产权合为一体，它是20世纪关于研究资金的‘全新创意’”[2]（P21）。近年来，很多大学已模仿美国模式，强化专利申请与转让，设置开放的专利转让办公室。“尽管大多数大学许可办公室不会公开表明它们会追求利润最大化，但它们经常会利用一些相近指标来衡量其成功程度，诸如颁发专利数量或许可数量。它们还倾向于进行排他性许可。排他性许可使许可方避免竞争，结果就是大学可以通过使用费分享最终的垄断利润。当大学认为不存在其他选择的时候，就会采取非排他性授权许可”[2]（P219）。由此可见，在不断增多的专利活动中，大学行政部门关注的更多的还是经济利益而不是研究成果的自由传播。
三、知识产权体系中大学的危机
无论过去还是现在，保密都是高深知识生产中的大忌，开放科学一直是大学的理想。在实现开放科学的过程中，公开发表制度和知识产权制度扮演着不同的角色。虽然“的动机，如同利润动机一样，可能妨碍知识分享”[2]（P235）。但二者的区别还是比较明显。公开发表制度一直是实现科学开放的重要举措。在公开发表制度下，大学里对于知识生产者最大奖励不是金钱而是同行的承认。对于大学而言，科学的精神特质而不是新教伦理，才是其制度的根基。知识产权制度的引入改变了知识承认的传统方式，专利活动取代了同行评价，金钱的奖励取代了荣誉的授予。“知识就是金钱”成为了“知识就是力量的”最新注脚。在专利活动最为活跃的美国大学里，发明专利的申请已经成为科学研究的重要目的。在知识产权制度下，“虽然产业对大学研发资金的贡献只有7%，但它们对科学行为的影响却可能很大”[2]（P221）。在商业利益的诱导下，暂时没有收益或收益较少的基础研究逐渐会无人问津，越来越多的资源被投入到了有可能带来巨大商业利益的应用研究中，比如生物技术；而那些应用研究的成果一旦做出毫无例外的会被申请为专利加以保护。如此以来，公共知识的供给必然会受到威胁，大学教育的“材料”面临枯竭。
作为一种建构，知识产权是一种特权，无论在认知还是社会层面都缺乏充分的合法性。在认知层面，人类的知识具有整体性，分科制度反映的是人的理性和认知的局限，而不是知识存在的真实状态。长期以来，大学的理想就是作为知识共同体的精神家园。在社会层面，产权制度下的专利活动使本已分割的知识领域又相互封闭，最终在学术资本主义之外又造成了“信息封建主义”。“信息封建主义是一种不具有经济效益的知识产权机制，同时，它无法在奖励创新和传播创新之间达成权利平衡。这种制度使民主制度下的公民成为侵权者，而他们侵犯的本来是属于人类共同遗产的知识，这些知识本应属于他们生来就该享有的受教育权的范围内”[8]（P255）。在知识产权体制下，专利的本质就在于通过垄断创新成果以奖励产权所有人对于知识的投资；但由于垄断本身阻碍了最新知识的自由传播，延迟了社会的进步，会损害更广泛的社会利益。分科制度下大学里的学院与学科设置本来就具有“学术封建主义”的特征，但由于高深知识一直可以作为公共物品自由流通，这种“封建主义”并没有损害大学以及知识的公共性。知识产权制度的介入使得大学里传统的分科制度极有可能从理智层面上被进一步体制化，作为公共物品的知识被私人化，知识的自由分享将被市场交易所取代。
在认知和社会层面上，知识产权制度面临的另一困境是知识复杂性的增加。无论哪个知识领域，也无论是科学还是非科学，知识的复杂性都在增加。大学里原本界限分明的学科现在无不面临跨学科的挑战。科学发展的趋势表明，小科学时代已经结束，任何一个学科或领域的知识突破都不再是一个人或一个组织能够完成的。在今天的大学里，科学天才或学科英雄出现的概率急剧降低。即便那些获得世界最高科学奖励（如诺贝尔奖）的科学家也不意味着他一个人完成了其赖以获奖的科研成果。无论哪一项伟大的科学发现，总是许多科学家共同投入知识和努力的结果，最终有资格获奖的总是远远少于真的获奖的。知识产权制度也是一样。任何一项发现、发明或技术，都离不开前人的不断积累和付出，但最终获得专利权的却只有极少数人或某一个人。知识的产权制度违背了科研活动的基本规律。科研的积累强调站在巨人的肩膀上，“以微小的渐进变化促进发明创造”[3]（P21），产权制度则意味着成果和收益的私人化，赢者通吃。“伴随着更大的开放性，知识产权正使更多的知识私有化。知识产权正在制约着人们获取知识，扼杀其创造力”[3]（P47）。目前知识的各个领域为了克服知识产权体制的束缚，以互联网为基础，各种分享知识的技术正在被开发。在网络平台上，每一个人都可以参与知识的生产与传播。大学作为一个专门从事高深知识生产与传播的组织，更不应受缚于知识产权体制，成为营利性的知识企业，而应投身到知识社会的建设当中，通过各种途径（如开放课堂、开放图书馆、开放科学）使更多的人成为知识的创造者、传播者和获益者。
跨学科是大学应对知识复杂性显著增加的重要手段，但跨学科的出现绝不仅是一个认知层面的事情，它也与技术的发展密不可分。在人类知识的历史上，跨学科的学科很早就有，比如哲学。但跨学科从知识问题上升为社会问题则与技术的发展息息相关。如果仅仅是在理智层面跨越学科的界限扩大个体认知的范畴，其影响将十分有限，更难上升为一种制度安排。信息技术的飞速发展使得学科互涉不再是某些天才的特权，而是一件寻常的事。这是因为在互联网的环境下，知识的超文本链接十分普遍，不同学科的知识可以同时呈现，相互印证。而事实上，互联网技术本身就是一个跨学科的产物，需要许多不同学科的学者和不同学科的知识共同投入和努力。“在许多技术领域（比如软件），知识常常经由一个积累或系列发展过程而得以创造，这个过程的特点就是，新的创新吸收以往的知识。知识创造也更多是多学科相互交叉——创造出多学科交叉的技术，比如以信息技术（NBIC）为基础的纳米、生物和认知技术的结合体”。“三个系统的相互作用会促使新知识和新技术激增，引发电脑通信革命、纳米生物和信息革命”[3]（P48）。未来随着网络的进一步普及，原先以理性分割为特征，建立于印刷文明基础上的分科制度必将被电子文明平台上的跨学科制度所替代。在网络平台上，学科的物理界限被消解，由于信息交流和文献获取的便利，人类知识生产的速度与总量可能是史无前例的。但对于大学而言，知识生产速度和总量的快速增加却不完全是个好消息。作为一个教育机构，大学更加关注的是知识的教育性和公共性。如果快速生产出来的知识都只是为了快速地被消费或交易而无法进入高等教育过程，那么对于大学而言，这种知识生产就是失败的。即便引入产权制度，在知识的教育性、公共性之外增加经济性的指标，这种快速知识生产的背后同样存在巨大隐忧。这是因为知识产权制度与大学里的分科制度一样都是印刷文明的产物。“创新的加速与知识产权机构的变化并不匹配。专利审批时间（审批时间指从申请到专利授予的时间段）通常很长，巴黎标准（审批时间减少到3年）常常并没有被遵守。面对飞速发展、新思想层出不穷的世界，知识产权体制需要勇敢面对一些巨大的挑战”[3]（P42）。面对着电子时代的严峻挑战，传统的知识产权体制简单地通过减少审批时间并不能从根本上解决问题。无论如何，专利审批的速度都远远小于新知识生产的速度。更何况，我们只不过刚刚经历了信息时代的初级阶段。表面上看，当前信息技术的发展已十分迅速，但事实上若干年后回头看也许会发现，可能正是由于知识产权体制的束缚，今天技术的发展太过缓慢才无法应对人类发展所要面对的种种问题。在此背景下，如何处理大学的知识生产与知识产权体制间的关系至关重要。大学是保持一种知识自由市场的体制还是嵌入知识产权体制将直接影响大学制度以及学科制度的走向。如果大学坚守知识自由的立场，在网络环境平台的支撑下，分科制度向跨学科制度的转变将顺理成章，以跨学科制度为基础的跨学科大学也来日可期。如果大学的学科制度被嵌入知识产权体制，如果大学的知识生产与激励被专利制度所“绑架”，那么大学将会失去高等教育功能，成为纯粹的知识工厂或专利公司。
在知识产权制度下，大学里不同学科的知识面临不同的挑战。对于那些以发现为目的自然科学而言，专利可能是对其知识进行保护的重要形式。而对于人文社会科学而言，专利的保护较弱，与知识产权制度有关的更多的是版权问题。与那些技术上有用的专利需要研究者转让不同，人文社会科学的研究者并不拥有完全的版权，所能获得只能是“稿费”或“版税”。这种学科的差异也导致了今天的大学里，学者与学者之间的贫富差距正在迅速扩大。在一些高新科技领域，譬如生物技术、微电子、制造业、材料科学，以及人工智能领域，将大学研究作为产业投资已成为普遍的趋势。为了“招揽”生意，拿下巨额的研究合同，很多大学成立了专门的研究机构。这些机构通常不承担本科生的教学任务，专门为企业提供高科技的研发服务。在大多数交易中，为最终研究成果申请知识产权都被大学作为对于产业界的慷慨承诺，即便这些知识产权的研发资金并不完全是产业赞助[2]（P26）。此外，以专利权作为智力资本投入，近年来以学科为基础的公司正在世界各地出现。这些公司既类似于大学的实验室，但又是独立法人，与大学之间的界限非常模糊。一方面这些公司可以将大学里的专利转化为产品，另一方面大学里的科学家也可以在公司里从事可以申报专利的研究开发工作。对于大学引入知识产权制度，举办学科型公司，有支持者，也有批评者。表面上看，借助知识产权制度，通过转利申请、转让或开发，大学可以利用自身的科学研究成果实现“盈利”，缓解财政危机。但事实上，“近一个世纪以来，从学术性研究中获得利润的前景从来没有改变过”[2]（P222）。真正通过专利体制垄断知识产权而获得利润的只会是那些企业赞助商而不是大学。对于大学而言，在知识产权制度下，来自外部的资助确实有所增加，学科公司也的确可以实现盈利，但大学的财政危机状况并没有因此明显好转。相反，在利益的诱惑下，大学却要面临基础研究任务的转移，高深知识自由传播的受阻以及公共性和教育性的危机。
今天，由于知识生产制度处在变动之中，大学制度以及学科制度的未来都充满不确定性。大学作为西方文明的产物，其内部的学科建制完全植根于西方文明。在经济全球化的过程中，随着新的驱动力（全球本土化）的出现，传统的大学制度以及学科制度将会变得越来越复杂，越来越难以预测。尽管经济全球化的趋势不可逆转，但由于“知识悖论”的存在，全球知识产权制度能否统一仍然充满变数。在专利体制中，由于高深知识的本质和用途发生了变化，大学的合法性基础必将受到质疑。同时，在信息技术时代，由于知识传播和复制的极大便利，以印刷文化为基础的版权制度也面临挑战。过度的知识产权保护反倒会违背专利体制的初衷，产生负的外部效应。“专利体制经过几百年的发展，为工业化的世界提供了支持。如今，必须调整其以满足明天的后工业时代的需要”[3]（P9）。在后工业社会，当知识产权制度与现代大学制度及学科制度相互镶嵌在一起时，大学所挑选知识的标准应是教育价值还是经济价值？是为了公共利益还是私人利益？大学是转型成为知识的工厂、专利的公司，还是重建为真正的高等教育机构？这些问题都亟待回答。历史上看，虽然对于“什么知识最有价值”不同时代有不同的说法，但大学对于知识的挑选始终有着不变的标准，即大学里的知识要具有教育性，要有利于理想人格的培养，即大学教育要使人成为人。但今天由于功利主义盛行，大学里高深知识的教育性，尤其是人文教育的价值在不断被削弱。在专利体制下，知识的经济性以及应用性显著增强，教育不再是一个高级词汇[9]，科研活动却成了实现个人价值的最佳舞台。科研经费的多少，而不是知识生产的质量，逐渐成为大学科研评价的指标。这种做法极其危险。大学对于外部经费的追逐很容易超越必要的限度。科研的创新固然需要经费的支持，但经费的多寡绝不能直接决定知识生产的创新性。除经费最大化外，专利化是大学科研评价中的另一个误区。专利制度的建立的确为大学带来了外部资源，但同时也损害了大学的公共性。专利体制“分散大学本应在公共知识方面做出的努力，”“转而致力于有益于出资人的秘密研究”[8]（P221）。专利体制对于大学知识生产的影响在短期内也许很难看出，但一旦这种体制在大学中生根，大学的公共性将不可逆转地被侵蚀。大学将成为私人的“知识企业”，高深知识将成为可交易的“商品”，科学家将成为学术资本家或知识掮客。
总之，传统上大学因为没有特殊的利益冲突，被认为能够更多地从社会利益的角度出发开展科学研究。这也是大学自治与学术自由能够被政府允许的最为重要的社会学理由。但在市场化的影响下，大学组织的自利性逐渐凸显，知识的公共性逐渐被私人化所取代。在知识产权制度下，如果不加控制，现代大学会逐渐沦为知识企业。虽然以知识自身为目的不再可能，但放任知识以利益为目的也非常可怕。如果说早期知识的生产是为了有闲阶级，那么今天的知识生产则是为了有钱阶级。有闲阶级掌握知识主要是为了真理，有钱阶级占有知识则只是为了利润。今天全球范围内金钱逐渐控制了知识的生产，真理也不再是大学存在的主要目的，“专利权被视为共享知识的催化剂”[3]（P3）。在这种背景下，大学以及知识的本质、作用和价值都会发生很大的改变。以专利为核心的知识产权制度是否符合大学以及社会的总体利益、知识产权体系中产权制度对大学知识生产的激励是否有效都尚未可知。不过可以肯定的是，如果知识产权带给大学的仅仅是会计学意义上的经济利益而损害了其公共性；如果产权制度下传统学科制度的瓦解没有促进知识的原始创新反而加剧了科学的技术主义和学术的资本主义，那么这种新的知识生产制度就必须受到质疑。
参考文献
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