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计算机学科方法论范文1
关键词：关于计算机教学论文
阐述了计算学科中数学方法和系统科学方法的基本概念、特点和方法;揭示了教学方法,系统科学方法与计算机教学研究的内在联系;给出了数学方法、系统科学方法在计算机教学研究中的应用;旨在更好地借鉴其他学科现有的科学方法,自然运用到计算机教学研究中。
进入21世纪以来，计算机与网络技术的运用快速浸透于社会的各行各业战争常百姓的日常生活。一日千里的变化使人们苏醒认识到：计算机技术是信息社会的主要技术。不控制计算机学问和根本技艺，将难以在现代信息社会中有效地工作和生活。“电脑要从娃娃抓起”，信息科技课程曾经成为学校必不可少的课程之一。
现代教育强调注重学生的主体性作用，教员的作用要表现在引导上。面对丰厚多彩的计算机世界，每一个学生可能都会有不同的想法和喜恶。而作为一名计算机教员又必需在有限的课时内完成较繁重的教学任务。那么如何统筹二者停止高职计算机的教学呢？我在几年来从事计算机教学过程中停止了一些尝试，总结了一些较适用有效的教学形式和教学办法。
一、教学形式
1.边讲边练，精讲多练
计算机学科的理论性很强，强调学生操作才能的培育。假如采用传统的教学办法，“纸上谈兵”，学生容易感到单调乏味。而自觉的上机练习也难以保证学习效率。所以每当学习新的操作内容时，一堂课中我普通只布置15分钟左右停止解说、示范。讲一个问题时就让学生同步操作，然后关键的一步就是布置相似的练习让学生入手理论。等他们控制以后再讲一个学问点。这样每堂课讲授的学问学生们都能应用于理论并得到稳固，最终到达纯熟控制。有时能够依据学生的实践程度恰当调整讲课内容，精讲重点、难点、疑点，把时间最大限度的留给学生去操作实习。关于一些重要的、较为烦琐复杂的操作，尽可能天时用多媒体教学网络，一边演示一边解说。这种直观、共同的教学方式常常能惹起学生的留意力，激起起他们本人尝试的兴味，这样，既缩短了教学时间，又进步了教学效率。几年来的理论证明，学生在本人操作时提出的问题远比被动承受教学时要多得多，而且对这些问题的了解、控制更为结实。这样也有效地促进了学生作为学习主体操作主动的考虑。
2.耐烦辅导、培育兴味
“兴味是最好的教师”一个人只要对某个问题产生兴味，对会启动思想，才会主要去寻觅处理它的方法，才会主动获取相关的学问，将“要我学”变为“我要学”。兴味是激起学生学习积极性的动力，也是激起发明力的必要条件。因而，在计算机教学过程中，如何激起学生的学习兴味无疑是教员的重要任务之一。每当我接手一些新班级，总会发现其中有一局部学生从未运用或极少运用过计算机，基本不具备根本的计算机学问和操作才能，完完整全是个“电脑盲”。在操作过程中经常会呈现各种各样的问题，绝大多数十分简单，以至令人发笑。但是我深知：作为教员，不能因而而讪笑、怒斥学生。一定要留意倾听学生提出的每一个问题，并针对不同问题做出不同的解答。有的能够开门见山的答复，有的演示一遍操作过程，有的和他们做简短的讨论，有的则用另一个问题将学生的考虑引向深化。在辅导过程中，我留意与他们站在对等的角度，当心维护他们心中萌生的兴味之芽，并用恰当的鼓舞和褒扬树立他们胜利的自信心、决计。
3.因材施教，分层教学
现代教育供认个体的差别，对不同程度的学生，施行因材施教，分层教学就显得尤为重要。因而我在接手班级时，首先做好了这方面调查，在此根底上对学生的上机座位停止布置。在讲授一些常见的学问点时，如：汉字的输入、资源管理器的操作等，并支持他们停止感兴味的一些操作，如：电脑绘图、打字游戏。此外我还鼓舞他们自学课本上的选学模块，并作一定的辅导。这样就有了较多时间对根底差的同窗多指导，使他们能顺利地完成我布置的根本教学任务或操作锻炼。
高职计算机教学主要目的是激起学生学习和运用计算机的兴味，稳固学生学习计算机的热情，让学生初步控制计算机的根本操作技艺并应用于理论，注重培育学生的信息素质和创新思想以及自学才能。在有限的条件下，依据学生目前的实践状况应用这样的办法停止多样化的教学还是有其可行性的。
二、教学办法
“教无定法”。只需能促进学生了解、控制顺应就是一个好的教学办法。
1.比喻阐明法
计算机课程中有相当一局部是根底理论学问，关于学生来说有时较单调。假如在讲课时恰当地运用比喻，就会有助于学生对学问的了解和控制。比方：在讲网络中的域名和IP地址时，能够这样讲：世界上的人很多，我们怎样来辨别彼此呢？我们能够经过用本人的名字和用身份证号两种途径，我们能够运用身份证号来独一的指定某人，但是，身份证号太难记了，日常生活中，我们用名字来指定某人。网络中的计算机也一样，为了辨别彼此，他们也有“名字”～我们称之为域名，同样他们也有本人的“身份证号”～IP地址，IP地址能够独一的指定一台计算机，但是，记住它不太容易，平常，我们只用域名来指定网络中的计算机。这样，学生们很轻松地就揭去了域名、IP地址的神秘面纱。
2.高兴教学法
众所周知，汉字输入锻炼是一项机械、单调的教学内容。有的学生常常在学会了输入办法之后不愿花时间重复练习，这样就不能到达请求的输入速度。如何激起学生的学习兴味呢？创设一种高兴的环境，让学生在玩中学，在练中学不失为一种好办法。首先停止指法锻炼。对照实物让学生认识键盘，并解说键位及指法请求，接下来我为每一台学生装置打字游戏软件。形形的打字游戏马上惹起学生的浓重兴味。经过几次游戏，学生很快就能记住指法与键位。然后就能够教会学生汉字输入办法，进入实践锻炼。以后能够再装置上汉字输入的测速软件，搞几次分组或全班学生的输入竞赛，调动起学习的热情。
计算机学科方法论范文2
关键词：教学策略分层次教学任务驱动
《计算机应用基础》是广东省职业技术院校的一门公共必修课，是一门集理论、技能、实训于一体的课程。我们经常说一个不识字的人是“文盲”，而在这样一个信息时代里如果不能熟练的使用操作计算机，可以说是一个“半文盲”了。因而在我省就要求所有职业技术院校毕业的学生必须达到一定的计算机操作能力方能正式毕业，也是顺应了这个时代要求，所有的职业技术院校学生必须要参加全省组织的统一考试，通过考试取得了相应计算机操作等级证后方能正式毕业。
通过这门课程的学习，使学生掌握在信息时代中工作、学习和生活所必须具备的计算机基本知识与基本操作技能；系统地、正确地建立计算机相关概念和微型计算机的操作技术；熟练地掌握在互联网搜集和获取信息的能力；为今后进一步学习和掌握计算机知识和技术打下良好的基础。
本人多年从事《计算机应用基础》这门课的教学工作，对于这门课程的教学颇有心得，在此进行一下论述，探讨教育方式方法。
一、摸清学生情况，因材施教
俗话说“知己知彼，百战不殆”，在教学中这一原则也是适用的，只有对学生情况有一个深入细致的了解，才能在教学中做到有的放矢，否则学生学不好，老师上课又非常辛苦，事倍而功半，得不偿失。
一个班级的学生，素质不同，学习能力不同，有的学生有一定的计算机操作水平，有的学生也许以前从来没有摸过计算机，这些情况都是有的。那么首先就要摸清楚一个班级的学生情况，从而确定自己的教学方法与策略。如果班级学生明显水平参差不齐，就考虑采用分层次教学法，如果班级学生水平比较接近，则进行同步教学。
分层教学法的理论依据古已有之，如“因材施教”、“量体裁衣”等，在国外也有一些代表性的学者，如著名心理学家、教育家布卢姆提出的“掌握学习理论”，他主张“给学生足够的学习时间，同时使他们获得科学的学习方法，通过他们自己的努力，应该都可以掌握学习内容”“不同的学生需要用不同的方法去教，不同的学生对不同的教学内容能持久地保持注意力”，为了实现这个目标，就应该采取分层教学的方法。我的具体做法是先对学生进行分组，根据学生的知识基础、思维水平及心理因素，在调查分析的基础上将学生分成若干个组，每个组具有不同的教学内容和教学目标。随着教学情况的完成情况，分组也不是固定不变的，要及时进行调整，最后尽量使整个班级步调一致，最终完成教学任务。
这样的一个教学过程，对教师要求就比较高，主要做好以下几个方面的工作：
1、分层次备课
分层次备课是实施分层次教学的前提，确定不同层次的教学目标，把握住哪些是基本要求，是所有学生应掌握的，哪些属于较高要求，然后，设计分层教学的全过程。其中，要特别关注如何解决学习困难学生的困难和特长学生潜能的发展。
2、分层次授课
分层次授课是实施分层教学的中心环节。教学过程要遵循“学生为主体，教师为主导，训练为主线，能力为目标”的教学宗旨，让所有学生都能学习，都会学习，保证分层次教学目标的落实。
3、分类指导
分类指导是实施分层次教学的关键。教师在教学过程中对不同层次的学生采取不同方法进行有效的帮助和指导。在这个环节，要使较落后的小组能够尽快的掌握学习内容，从而使他们有较明显的进步。
在实施教学过程中，教师的工件量加大了，如备课环节内容加大，教学时要照顾到所有的学生，虽然难度增加了，但学生学习起来更方便更有效了。避免了以前“一刀切”教学所造成的“优生吃不饱、中等生吃不好、学困生吃不了”的结果
二、立足学生未来，知行结合
俗话说“知易行难”，学生学习了相应的知识，如何去应用，也是在教学过程中必须要加以考虑的问题。
根据以往毕业学生的情况反馈，很多学生到了工作岗位后，存在着不能立即将所学知识转化为工作能力的情况。有的学生甚至连一个简单的会议通知都不能顺利的完成。
根据这种情况，在教学中可以考虑采用“任务驱动”教学法。所谓“任务驱动”就是将所要学习的知识隐含在一个或几个任务之中，学生通过对所提的任务进行分析、讨论，明确它大体涉及哪些知识，在老师的指导、帮助下找出解决新问题的方法，最后通过任务的完成而实现对所学知识的巩固与衍生。
根据我校的实际情况是这样来设计相关任务的，第一层次是最基本任务，要求十分明确，它包含了要学的新知识、新方法，教师有一个具体的实例。只要学生能按照样例做出来，就初步把握了任务中所包含的新知识、新技能。第二层次是开放性的任务，教师只给出一些要求，其内容和形式完全由学生自己去组织和布置，这比较适合综合性练习。比如摘要：WORD的综合练习，可以让学生设计制作一份小报，要求有图、有文、有艺术字、有分栏等，其内容和版面完全由学生自由发挥。对于这类综合性任务，学生可以按座位或通过网络等分成小组，共同完成任务。通过合作解决新问题、小组讨论、意见交流、辩论等形式，学生可发现“任务”的不同侧面和找到不同的解决办法和途径，对知识产生新的理解。
第一层次的任务，不仅使学生学掌握相关的知识内容，也使他们在完成相关任务后能够顺利通过最后的全省统考，第二层次的任务，使学生知道如何去运用所学的知识，为以后工作创造了便利，实现与将来工作的无缝连接，达到知行合一的目的。
计算机学科方法论范文3
关键词 计算构建哲学
1 引言
计算学科的飞速发展，改变着人们的生活、工作、学习和交流方式。计算意味着什么？计算学科意味着什么？这些都成为哲学工作者和从事计算机研究、开发的人员必须面对的重大的元问题。建构计算学科根本问题的理论框架，形成计算学科的元理论――计算学科中的哲学问题就成为当务之急。“计算学科中的哲学问题”的提出是在计算机日益成为人们生活重要组成部分时，从哲学的层面对计算机文化现象与计算学科的重新定位和反思。
2 计算学科中的哲学问题提出的客观依据
2.1 计算学科的发展要求从哲学高度对计算学科进行理论阐释
计算学科包括算法理论、分析、设计、效率、实现和应用的系统的研究。全部计算学科的基本问题是，什么能（有效地）自动进行，什么不能（有效地）自动进行，它来源于对数理逻辑、计算模型、算法理论、自动计算机器的研究，形成于20世纪30年代后期。经过几十年的发展，计算学科业已形成了一个庞大的知识体系。主要体现在三大层面：
（1）计算学科的应用层。它包括人工智能应用与系统，信息、管理与决策系统，移动计算、计算可视化、科学计算等计算机应用的各个方向。
（2）计算学科的专业基础层。它是为应用层提供技术和环境的一个层面，包括软件开发方法学、计算机网络与通信技术、程序设计科学、计算机体系结构和电子计算机系统基础。
（3）计算学科的基础层。它包括计算的数学理论、高等逻辑等内容。
还有支撑这三个层面的理工科基础科目，包括物理学（主要是电子技术科学）和基础数学（含离散数学）等。
从计算学科这一庞大知识体系中不难发现，它欠缺计算学科中的哲学问题支撑。计算学科的进一步发展需要从哲学层面对计算学科中的根本问题、重大问题进行理论阐述、分析和评价。因而提出计算学科中的哲学问题就成为计算学科发展的必然趋势。
2.2 计算教育的现状催化计算学科中的哲学问题
ACM和IEEE/CS是美国在计算教育研究领域最有影响的组织。在1989年ACM提交的《Computing as a Discipline》报告中，它不仅第一次规定了计算学科的定义，回答了计算学科中长期以来一直争论的一些问题，更重要的在于它为计算教育创建了一个“新的思想方法”（a new way of thinking），这种“新的思想方法”是对计算教育科学几十年来的概括和总结，也是美国ACM和IEEE/CS联合发表的《Computing Curricula 1991》报告（简称CC91）以及《Computing Curricula 2001》报告（简称CC2001）的基本指导思想，其实这种“新的思想方法”的实质就是计算学科中的哲学问题的内容。
在国内是结合我国的实际情况进行研究，以ACM和IEEE/CS的报告为依据进行分析研究的。中国计算机学会教育委员会和全国高等学校计算机教育研究会组织了“Computing as a Discipline”以及“CC91”的系列研讨活动，对CC2001进行跟踪研究，并分别推出中国“计算机学科教学计划1993”和《中国计算机科学与技术学科教程2002》，提出和完善了具有哲学性质的核心概念的思想。
然而，所有这一切关于计算学科的研究还停留在计算学科方法论层面，没有进一步站在哲学的高度，从新的视角，实现计算机和哲学的有机结合。
3 构建计算学科中哲学问题的现实意义
3.1 计算学科中的哲学问题有助于计算学科的发展
（1）计算学科中的哲学问题有助于确立正确的思想原则，把握正确的研究方向
计算学科中的哲学问题及其方法论是在科学哲学和一般科学技术方法论的指导下建立的，它直接面对和服务于计算学科的认识过程，使人们对计算学科的认识逻辑化、程序化、理性化和具体化，它有助于我们在计算学科的研究中确立正确的思想原则，把握正确的研究方向。
（2）计算学科中的哲学问题有助于计算学科的建设和人才培养
学科建设和培养高素质人才，是一个永恒的话题。计算学科中的哲学问题有助于解决这个问题。计算学科中的哲学问题从学科的核心概念、学科的形态、学科的根本问题、学科的方法等方面出发，深刻地揭示了计算学科的本质，提升对计算学科的认识，从而有助于计算学科的建设。计算学科中的哲学问题对培养计算专业人才也有重要作用。它可以提高抽象思维能力和逻辑思维能力，培养发现问题、解决问题的素质，掌握正确的思维方法，加速其成才。
3.2 计算学科中的哲学问题提供一种独特的研究领域和创新方法
（1）计算学科中的哲学问题代表一个独立的研究领域
计算方法、概念、工具和技术已经开发出来了，而且在许多哲学领域得到了应用，这才是它的迷人之所在。再就是以模型为基础的科学哲学、科学哲学的计算方法论等以阐释科学知识的方法论为目的的领域；最后还有成为当今社会的“显学”的计算伦理学、人工伦理学等哲学问题。
（2）计算学科中的哲学问题能为哲学话题提供一种创新的方法
计算正在改变着哲学家理解那些哲学基础和概念的方式，计算学科中的哲学问题也为哲学提供了令人难以置信的丰富观念，为哲学探究准备新颖的主题、方法和模式提供新的哲学范式，为传统的哲学活动带来了新的机遇和挑战。
4 构建计算学科中哲学问题的基本框架
4.1 计算学科中哲学问题的定义
计算学科中的哲学问题，是个很古老的话题，但在思想史上，成为独立的研究领域却是非常晚的事。计算学科中的哲学问题是从哲学高度对计算学科的重要问题、根本问题进行理论分析、阐释和评价的。它像数学哲学一样，是一种元理论方法。它具有哲学方法论的批判功能。因而计算学科中的哲学问题可以定义为批判性研究的哲学领域，它涉及到计算的概念、本质和基本原理以及对计算学科方法论的提炼和应用，目的是为计算学科的概念基础提供系统论证，从而建立新的理论框架。
4.2 计算学科中哲学问题的基本框架
它包括四个层次和七大方面。
（1）四个层次
①寻求统一计算理论，是计算学科中哲学问题研究纲领的“硬核”。其基本问题就是对计算本质进行反思；同时对计算学科的发展和应用进行分析、解释和评价，重点关注计算学科发展的未来走向。
②创新。其主要目的是为各种计算理论提供哲学方法。创新是计算学科中的哲学最具特色的，也是使计算学科中的哲学问题得以在哲学殿堂确立地位的关键所在。
③体系。利用计算的概念、方法、工具和技术来对传统和新的问题进行建模、阐释和提供解决方案，为上述创新目标的各个分支提炼理论分析框架。
④方法论。这一目标属于传统的科学哲学，它以创新为基础，对计算学科及其相关学科中的概念、方法和理论进行系统梳理，为其提供元理论分析框架。
（2）七大方面
计算学科中的哲学问题除四大层次外，还应包括以下七大方面。
①计算学科的本质探讨。包括：计算是不是一门学科？学科的本质是什么，学科的根本问题是什么？核心是什么？等等。
②计算学科的思维方式。使用计算机解决问题的过程基本上是模拟人类大脑解题的过程，因此有必要分析人类是如何解决问题的，以及在解决问题的过程中人类是如何进行思维活动的。
③计算学科的基本问题、重大问题和未来走向。基本问题是反映计算学科本质的，能对计算学科各分支领域中的核心问题所具有的共性进行高度概括。重大问题是计算学科中的重要的理论模型的瓶颈问题及其未来走向。
④计算学科的创新及其素质要求。计算学科的创新，就是要围绕计算学科的基本问题、重大问题、走向问题、热点问题以及阻障问题进行理性分析、深入探讨和哲学评价，以期推动计算学科的可持续发展。由此就提出对从事计算职业人员的素质要求的研究。
⑤计算学科的方法论分析。计算学科方法论是关于计算领域认识和实践过程中的一般方法的含义、性质、特点、内在联系和变化发展的系统研究。
⑥计算学科的价值原则、伦理原则。价值原则和伦理原则是指对从事计算职业的人员的价值观要求以及道德规范的研究。
⑦计算学科重大成果的哲学分析。如人工智能的哲学问题，现实世界与虚拟空间的哲学问题，语言与知识、信息与内容、形式语言和超文本理论的哲学问题等。
5 小结
计算学科中哲学问题的重点是计算学科的本质探讨，如寻求统一的计算理论，对计算本质的理论反思等。计算学科中的哲学问题的难点是创新，是利用计算的概念、方法、工具和技术来对传统和新的问题进行建模、阐释和提供解决方案，为上述创新目标的各个分支提炼理论分析框架以及计算学科发展中的重大问题的哲学分析等。（本文获“2005年全国青年教师计算机教育优秀论文评比”三等奖）
参考文献
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17郭玉刚，范辉.论计算学科方法论的作用及构建. 山东工商学院学报，2004，3
计算机学科方法论范文4
关键词：计算机学科；学科交叉融合；商业智能；经济变革
中图分类号：G647
随着互联网、物联网、云计算等技术的快速发展，以及视频监控、智能终端、应用商店的广泛普及，全球数据量出现爆炸式增长，大数据时代即将到来，学科之间表现出既高度分化又高度综合的大趋势，学科的交叉与融合已成为科学发展的创新源泉和时代特征。积极推动多学科交叉，渗透与融合为高等学校的学科发展[3]创造了一个良好的机遇，也是高等学校实现新跨越的必由之路。
商业智能（business intelligence）简称BI是个概括性术语，它包括构架、工具、数据库、分析工具、应用和方法论。所以商务智能的含义意味着对待不同的人有着不同的含义。就是将企业中现有的数据转化为知识，它是将计算机领域研究与经济管理相结合，将大数据通过计算机云计算分析与汇总，提取所需的数据信息，帮助企业做出明智的业务经营决策的工具。
数据包括来自企业业务系统的订单、库存、交易账目、客户和供应商等，企业所处行业和竞争对手的数据以及企业所处的其他外部环境中的各种数据。而商业智能利用这些庞大的数据量进行数据挖掘??，辅助企业进行业务经营决策。为了将数据转化为知识，需要利用数据仓库、联机分析处理（OLAP）工具和数据挖掘基于大数据的云计算[2]等技术。
1 多学科交叉的研究现状
21世纪，以计算机网络信息化经济管理[4]为特征的为特征的信息革命正蓬勃发展，掀起了数字化、网络化、智能化等信息化浪潮，信息革命推动了经济和社会转型。经济结构由劳动密集型产业转向信息技术密集型产业。这其中以云计算与物联网技术为标志代表着新的网络多学科的大数据交叉融合时代的到来，
交叉学科[1]是指不同学科之间相互交叉、融合、渗透而出现的新兴学科。交叉学科可以是自然科学与人文社会科学之间的交叉而形成的新兴学科，也可以是自然科学和人文社会科学内部不同分支学科的交叉而形成的新兴学科，还可以是技术科学和人文社会科学内部不同分支学科的交叉而形成的新兴学科。近代科学发展特别是科学上的重大发现，国计民生中的重大社会问题的解决等，常常涉及到不同学科之间的相互交叉和相互渗透。
计算机科学作为一门学科在二十世纪最后的三十年间里，取得了大量的成绩，从曾被认为仅是一门编程的单一课程扩展到包括从抽象的算法分析、形式化语法等等，到更具体的主题如编程语言、程序设计、软件和硬件的一门独立学科。而以计算机科学与许多学科诸如电子工程、数学、经济学和语言学等等联系密切。这些学科之间有明显的交叉领域，因此产生了许多新的交叉学科：人工智能、电子商务、计算机图形学等等[3]。
2 计算机学科及商业智能多学科交叉的意义
2.1 多学科交叉是单科独立发展与多科学术对话相结合。商业智能处于信息化与知识经济的时代，商业智能技术及相关工具已经成为了日益重要的商业决策支持工具。商业智能在金融、财务、投资、营销、客户关系管理、人力资源管理、物流与供应链、质量控制等诸多领域均有重要的应用价值；在银行业、证券业、保险业、通信业、零售业、制造业、运输业等行业已经有了广泛的应用，并且将来在这些行业中的应用还会进一步的深入和扩展。
2.2 多学科的交叉体现学术宽容与学术规范，发挥专家见识与集体智慧。学术研究有多元化的权力，有多学科的观点，不同学科观点不同学者要有学术宽容。同时又通过相互解释与集体研究确立一定的学术规范。
2.3 信息革命加剧了许多学科日益向纵深、广阔两个方向全面展开，既高度分化又高度综合，许多学科之间相互渗透。其结果必将推进经济的发展和人类文明的进步。
3 多学科交叉融合是当今科技发展的主要趋势
从当今科技发展看，科学研究在深度和广度上不断拓展，研究更加精细和深入，新兴科学不断涌现。科学的重大突破，以及重大原创性科技成果的产生，是与多学科交叉融合分不开的。因此，多学科交叉融合既是新兴学科的生长点和优势学科的发展点，也是重大科技创新的突破点。
随着社会科学问题的复杂性不断被人们所认识，关于当代大科学时代社会科学研究方法论体系也正在新的意义下形成。学科的交叉与融合更加广泛和深刻，并且日趋向一些传统的学科领域渗透。在一定意义上，这可以认为是当代社会科学研究方法论发展的必然趋势。近年来，集社会科学、数学、信息科学等形成的人工社会与计算实验方法应运而生，并在社会科学研究中发挥了重要作用。计算实验是社会科学领域研究方法论的重要创新，它以综合集成方法论为指导，整合系统科学、数学与信息科学等，通过计算机技术，在计算机上再现社会科学问题的基本情景、微观主体之间的相互关联以及系统宏观行为的整体“涌现”，并在此基础上分析社会现象和问题的各种复杂行为和揭示其演化规律。
以计算机技术为代表的信息技术革命对人类社会产生深远的影响。知识增长的速度极为惊人，现在提出的大数据时代就是典型的代表。BI在其本质上就是较高层次的管理信息系统，它的功能很大部分是供财经管理人员（如企业的CFO）使用的。随着对决策功能支持、分析处理综合性复杂性问题的能力等要求，渐渐出现后期的高级管理人员信息系统和决策支持系统，最终出现商业智能系统。
21世纪是以创新为特征的时代，不同学科间的交叉、融合将更为深刻与广泛。许多热门技术的应用都是从多学科的角度，运用多种知识、理论和方法才能够得到解决。商业智能的引入正是这种信息时代的客观要求，因此，以商业智能为基础开展多学科交叉领域的教学将会成为的一个重要研究方向。
4 结束语
近年来，科学技术以前所未有的速度向前发展，自然科学和社会科学各学科之间相互渗透、相互交叉的趋势日益明显，无论是未来从事科学研究，还是直接参加社会工作，知识复合型人才都具有相当的优势。商业智能已经成为最具有前景的信息领域，尤其是基于大数据的云计算[2]和数据挖掘技术更是极其重要，是当前企业最为关注的技术热点。随着越来越多的企业对商业智能价值的肯定，势必造成对相关人才的极大需求。在当前的就业形势巨大压力之下，培养符合社会要求的人才极为重要。
参考文献：
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作者简介：缪宁（1983-），男，讲师，PASS Tianjing会员，研究方向：数据挖掘、商务智能；沈鸣（1955-）.副教授.硕士生导师，研究方向：数据统计；鲁明（1977-），讲师；裴胜利（1977-），讲师。
计算机学科方法论范文5
钟老师，您已经研究了几十年的信息科学。《信息科学原理》一书已经重印到第五版。您能否给读者们讲一讲，信息科学是什么？有什么特点？
钟义信：简要地说，信息科学就是研究信息及其运动规律的科学。具体地说，信息科学是“以信息为研究对象、以信息运动规律为研究内容、以信息科学方法为研究指南、以扩展人的智力能力（它是信息能力的有机整体）为研究目标”的一门新兴横断科学。
武健：从概念、定义来看，信息科学与计算机科学并不完全一样。因为信息科学是以信息运动规律为研究内容的，研究内容既不专指计算，也不是专指计算机。从这个角度思考，信息科技课程与计算机课程的内容将有很大的区别。这对于一线信息技术教师来说，了解信息科学就更加重要了。您能否给我们讲一讲信息科学的核心内容是什么？它对于整个社会能发挥什么作用？
钟义信：信息科学的概念（定义）也可以通过它的基本模型来表现（见下页图1）。
这个模型也可以简化为以下更直观一些的模型（见下页图2）。
考察信息科学的定义和它的基本模型（以及简化模型）可以知道：
信息科学最大的特点是研究“信息”（而不是物质和能量）。
它的核心内容就是研究“信息运动规律，即信息-知识-智能转换的规律”。
世间一切物质的运动都会产生信息。人类正是通过研究信息，才能认识世界（包括自然和社会）。因此，信息科学的研究目标，就是“扩展人类的智力能力，也就是扩展人类认识世界和改造世界的能力”。这就是信息科学对于整个社会的作用所在。
武健：我记得您曾经讲过信息分成主客体关系，那么我们理解基本模型与简化模型也是一步步地发展出来的。从简到繁是否可以这样理解？（如下页图3）
从信息定义的基本模型中，还可以看到信息科学在特别关注着策略，尤其是人的策略。从这个角度来看，信息科技课程中会有着一批以前没有的教学内容。技术课中的学习计算机操作的教学目标是学会操作。而信息科技框架下的课程则需要以应用技术，挖掘其中的问题解决策略，了解信息科学概念与原理为主要目标了。
每个学科都会有一批本学科的科学家，像牛顿对于物理，哈勃对于天文，欧姆对于电学……信息科学是一门新兴的横断科学，那么您认为这门学科中有代表性的信息科学家有哪些人？
钟义信：横断科学，是在概括和综合多门学科的基础上形成的一类学科。它不是以客观世界的某种物质结构及其运动形式为研究对象，而是从许多物质结构及其运动形式中抽出某一特定的共同方面作为研究对象，其研究对象横贯多个领域甚至一切领域。所以，信息科学家、信息技术专家会有自己的领域，但会在共同的信息方向有突出贡献。
如香农（Shannon）在1948年发表了论文“通信的数学理论”，奠定了“通信信息论”;维纳（Wiener）在1948年出版了著作《控制论》，奠定了随机控制理论，贝塔朗菲（Bertalanffy）在20世纪60年代出版了《一般系统论》，建立了系统论。西蒙（Simon）对功能模拟的人工智能理论做出了奠基性的贡献，费根鲍姆（Feigenbaum）是人工智能专家系统的开拓者，闵斯基（Minsky）对人工神经网络和认知理论有突出的贡献，查德（Zadeh）创建了支持信息科学研究的模糊集合和模糊逻辑， 柯尔莫戈洛夫（Kolmogorov）对信息理论和控制理论都有杰出贡献，等等。这些人都在信息科学领域有过不同方面的重要建树，都可以称之为信息科学家。
由于我国只有各种信息技术的学术机构而没有专门的信息科学的学术机构，很少纯粹信息科学方面的交流机会，因此很难确定谁是信息科学家。不过，由于我国信息化建设的迅猛发展，确实出现了不少在信息科学技术方面做出重要贡献的人员。
武健：信息科学是一门新兴的学科。既然是“新兴”，那么它一定在发展，甚至是快速发展。您认为信息科学主要研究的方向与进展如何？现阶段出现了什么样的困难？
钟义信：相对而言，信息科学是一门非常年轻的学科。因此，它的主要研究方向应当是信息科学的基础理论，研究信息的基本运动规律。其中包括信息理论、知识理论、智能理论，特别是信息、知识、智能之间的转换理论（一体化理论）。
经过半个多世纪的研究和探索，我们在这些基础研究方面取得了可喜的进展，具体表现在：建立了超越与拓展传统信息论的“全信息理论”，发现了“知识的生态学规律”，创建了“机制模拟的人工智能理论”，实现了“结构主义、功能主义、行为主义人工智能理论”的统一，还创建了“基础意识―情感―理智三位一体的高等人工智能”，特别值得提到的是，发现了意义重大的“信息转换与智能创生定律”。
在取得这些进展的过程中，发现物质科学（代表性科学是物理科学）的科学观（还原论）和方法论（分而治之）不适用于信息科学（和智能科学）研究，总结并提出了适用于信息科学研究的新的科学观和方法论。
面临的主要困难是：由于信息科学和智能理论的研究对象多数是非常复杂的问题，因此现有的数学工具不敷应用，特别是其中的逻辑理论还相当单薄，不足以支持这些复杂问题的创新研究。这是当前信息科学发展中的“瓶颈”。
武健：信息科学关系到的方法论可以分成信息科学研究的方法论和信息技术应用的方法论。根据这样的观点，在信息科技课程中，需要以完整的信息综合活动展开教学，而不适合片面地学习信息获取、信息处理某一个片段。因为信息科学方法论更强调从整体到局部，不建议从信息运动中的某一细节去理解典型的信息过程。
信息科技的方法论分成理论研究层级和技术应用层级。您认为在信息科学研究中，常用的方法与手段有哪些？
钟义信：与物理科学研究方法最大的不同，是不再采用“分而治之，各个击破”这种流行了数百年之久而且一直行之有效的传统科学研究方法论，而是改为运用全新的“信息转换与智能创生”方法论。
原因是：“分而治之”方法论在把系统分解为若干子系统的时候，必定会丢失各个子系统之间相互联系相互作用的信息，而这些信息正是复杂信息系统的生命线。就像研究人脑思维奥秘的时候，如果采用“分而治之”的方法把人脑分解为若干部分进行研究，即使把每个部分都研究好了，也无法揭示人脑思维的奥秘，因为分解之后的这些人脑部分根本无法复原为活的人脑。
“信息转换与智能创生”方法认为，信息系统是一个生态系统：由信息生成知识进而生成智能（策略），从而按照策略解决问题。它强调信息、知识、智能（策略）之间的相互联系和相互作用，强调信息、知识、智能（策略）之间的生态联系，根据外部世界客体的信息和认识主体的目的，可以通过学习创生解决问题的智能策略。
至于具体的研究工具，基本也是硬件试验和软件仿真（包括虚拟现实）。
武健：在信息科学体系中，您认为这个领域中最基本的概念和原理是什么？
钟义信：信息科学最基本的概念包括信息、知识、智能。人们往往把信息科学技术仅仅局限在“信息”范畴，这其实是对信息科学技术严重的。经过这样的信息科学技术的作用，就大大被削弱了。
信息科学最基本的原理则是：信息―知识―智能转换原理。正确运用这个基本原理，人们就可以在具体的环境中求出解决问题、而且保证实现“主客双赢”的智能策略，从而满意地解决问题。
武健：一般人都知道，现代科学与技术有着不可分割的密切关系。一方面，很多人还不知道什么是信息科学，另一方面，还不能想象信息科学与信息技术之间有什么关系。您认为两者有什么样的区别与联系？
钟义信：信息科学与信息技术是一对孪生的概念，信息科学是信息技术的理论基础，信息技术是信息科学理论的具体实现。两者相互联系，相互促进。
武健：很多人认为信息技术就是计算机技术加上网络技术，信息技术就是能够用计算机上网。这部分人觉得，信息技术就是信息技术，不是什么“关于信息的技术”。关于这些观点您是怎么看的？从信息科学的角度来看信息技术应当包含什么内容？
钟义信：只要对照信息科学的简化模型，就可以很明确地回答：信息技术不等于计算机技术和网络技术，因为这个说法很不全面，忽略了传感技术，忽略了控制技术，特别是忽略了人工智能技术。
实际上，在以往，关于“信息技术”的概念，确实曾经流行过很多各不相同的说法。其中比较出名的包括：
1C说――认为“信息技术就是Communication技术”，理由是：信息论就是通信论;也有一些人认为“信息技术就是Computer技术”，理由是：计算机就是用来处理信息的技术。
2C说――认为“信息技术就是Computer+ Communication技术”。
3C说――认为“信息技术就是Computer+ Communication + Control技术”。
但是，对照信息科学的简化模型就可以明白，这些说法都属于“以偏概全”的认识，都是不全面的认识。
从信息科学的简化模型可以非常清晰地了解到具体的信息技术内容，包括实现信息获取功能的“传感技术”，实现信息传递和策略传递功能的“通信技术”，实现信息预处理功能的“计算机技术和存储技术”，实现信息认知功能和智能决策功能的“人工智能技术”，实现策略执行功能的“控制技术”，以及实现反馈学习和策略优化的“信息系统自组织技术”等。
武健：您认为未来20～30年，信息科技最有意思的发展可能是什么？
钟义信：根据“科学技术拟人律”，未来20～30年，信息科学技术最有意义的发展将是人工智能技术。
对照信息科学简化模型就知道，扩展感觉器官功能的传感技术、扩展传导神经系统的通信技术、扩展思维器官预处理功能的计算机技术以及扩展效应器官功能的控制技术都是相对而言的技术，扩展思维器官认知功能和决策功能的人工智能技术才是核心技术。目前信息技术已经得到长足的发展（未来当然还会继续发展），这就为核心信息技术的发展打好了基础，也产生了需求。因此，未来20～30年间，人工智能科学技术必然成为发展的主导潮流。
武健：您认为学习信息科技的知识对于中小学生来说有何意义？有没有哪一部分内容需要在现阶段特别强调的？
钟义信：中小学生绝对应当学习基本的信息科学知识，掌握信息技术的基本能力。当今的时代是信息时代，不学习信息科学技术，就会成为落伍的一代，被淘汰的一代。这是非常危险的。
当然，中小学生学习信息科学技术应当遵循“循序渐进”的认知规律和“兴趣引导”的教学方法。事实上，信息科学技术本身的发展就是循序渐进的，如图4所示。
武健：您对中小学的信息科学与技术课程（不等同于计算机课程）有何期望与要求？
钟义信：根据“信息科学技术”的定义，“计算机科学技术”只是“信息科学技术”的一个组成部分。部分不等于全体，部分不能代替全体。所以，不能用“计算机”课程代替“信息科学技术”课程。
中小学的信息科学技术教育是一个极其重要的问题，又是一个十分复杂的问题。我们不能就事论事孤立地讨论中小学的信息科学技术课程，而应当把它作为“国家信息科学技术教育系统工程”来统筹考虑：小学阶段学什么？中学阶段学什么？大学阶段学什么？硕士研究生阶段学什么？博士研究生阶段学什么？等等。
按照“信息科学技术教育系统工程”的思路，中小学生应当通过“学习最为基础的信息科学概念”和“掌握最为基本的信息技术能力”形成“最浅层（然而又是准确的）的信息科学技术观念和浓厚的兴趣”。其中，“观念和兴趣”是最重要的，而“概念和能力”则是支撑这种“观念和兴趣”的支柱。
武健：钟老师，感谢您的指导。您认为2010年后，学科基本研究才逐步成熟起来。一门学科从成熟到走进基础教育往往需要十多年的工作，而信息科技课程的发展将是长期的。希望您以后能够经常关注基础教育中的信息科技课程发展，给我们更多指导。
附录：
计算机学科方法论范文6
【关键词】计算机辅助应用系统 形态 特点 发展趋势
1 数字时代背景下的计算机辅助应用，发展与衍变
“计算机辅助应用模式也称信息化应用模式。从认识论和价值观两个维度来考察辅助应用模式，提出了信息化模式的分类框架。”，计算机辅助应用模式（Computer Assisted Instruction，简称 CAI）意指“用计算机帮助和代替人工执行部分智能任务，传递信息，向他人传授知识和训练技能，直接为他人服务”。但是随着信息网络技术和3D虚拟数字技术等的发展，计算机辅助应用的意蕴和框架变得更加富有深度。计算机辅助应用模式具有由个体化向集体化，以人工为重点向智能为重点趋势的衍变：受众有“学会”到“会学”，巧妙利用多媒体技术进行思维的拓展和表达能力的提高；从“重现知识”到“框架建构”的转变。
基于数字技术于一身的计算机辅助应用正是价值构建的最佳介质，通过多媒体手段和技术的搭建，引导人们学以致用，完成“框架建构”的意义。CAI技术和理论体系元素的发展历程是传播手段介质的飞越和提升，计算机技术实现了从电子管，晶体管向集成电路的发展取得了巨大进步。计算机辅助应用的“行为主义”理论即把学习看做是行动行为改变的结果，行为主义理论为实现众人获取常规技能提供了保障却没有上升到知识的理解层面，从而导致人认识世界的主动性往往受到限制。
80年代随着大众网络的发展和信息技术的普及，以美国为中心掀起了一场被称为“高等教育的计算机革命”运动的计算机热潮引领着计算机辅助应用的行业潮流。信息大爆发时代，计算机辅助应用主张发挥人们的主观能动性，引导受众向着再现真实的意境，整合多种资源营造知识的框架建构。实现人们“行为主义”的学习向“认知和建构”方向发展。
2 不同时代背景下，计算机辅助应用系统的形态以及特点
人们利用计算机来开发自己的思维拓展能力，不断向众人进行思维方面的开发启示，让受众在实际的思考中改变思维方法有效的帮助其建立正确的学习规则，与传统学习模式相比具有明显的优势。计算机的模拟功能不仅可以模拟场景还可以再现现实生活状态，很大程度上改变人们群体的生活状态：首先，分布式客户管理系统和信息通讯软件不断升级到模式化和对象化软件的技术水平，由散户小众群体发展到服务器的层次，计算机的存储容量和运行速度以及可靠性又有了很大的提高，并且机型开始向巨型机和微型机两个层面分化发展。与之相适应的认知学习理论愈发的超越行为主义学习理论的价值基础。为利用开发更高水平的计算机辅助软件奠定了良好的根基。从认知理论的角度来分析，计算机不再局限于对众人进行知识的传递，而是通过一系列卓尔有效的方法论为人们的学习创造良好的学习环境和合适的学习策略，把人们的积极主动性发挥到最佳的水平。认知理论运用在计算机辅助设计的领域中能很好的鼓励人们始终处于一种积极主动的学习生活状态之中，计算机模型思维的形成很好的提高了人们处理解决问题的能力，还可以形成高等专业教育的信息化处理方式和思维过程。正是由于计算机教学在高等教育中的个性化运用，大大提高了教育思想和方法论的更新，更符合现在素质教育的要求。
基于网络运营的计算机应用辅助系统可以对信息实现实时高效的采集，加工与传播，实现网络信息资源和设备的共享，增加了人们的自主选择性。“架构主义理论”将计算机理论上升到学者主动构建心理内部特征的高度，即包括知识的结构性而且又蕴含了丰富的非结构性实践背景。架构主义理论主张发挥人们的主动性，整合优势资源为其自主学习创造最大的便利性。在架构主义理论的指导下衍生了很多学习原则指导计算机设计和环境的设计。在实际的运行过程中形成了以支架式计算机模拟理论，随机接触理论和抛锚式理论等新颖的计算机运营理论模式，为计算机辅助应用的软件设计开创了指导性模型。
3 基于多媒体网络与虚拟现实技术的计算机辅助应用系统发展趋势
多媒体技术的发展以及网络技术和INTERNET的应用创造了良好的界面交流机制，从而彻底改变了传统上以文字为表达介质的单调局面。而INTERNET网络为人们尤其教育人员通过网络获取更多有价值的更完善的服务提供了保障。人工智能技术和虚拟现实技术在计算机辅助范畴中的运用也同样得到加强和完善。利用人工技能和虚拟现实技术，人们可以与虚拟的现实真实互动，交流分享，充分发挥学生的主动创造性和自觉选择性。许多地区都进行了虚拟现实技术到实际的计算机实践中，并取得了很好的实验效果。
具有高度交互能力，集图文画面、音视频为一体的功能开发灵活方便、软件运行速度快和易于研制的多媒体计算系统为计算机技术在众多学科领域的应用开辟出崭新的发展空间；实现传统信息向超媒体非线性教学信息组织方式过度。INTERNET网络的快速发展实现了CAI 逐步转向 NBCAI 网络计算机辅助应用系统的转变。基于 Client/Server 的计算机辅助应用系统是艺术，金融，信息，理工等诸多学科通过各自的客户端软件，组织教学内容和学习课程知识。
4 结语
中国的计算机辅助应用系统和西方发达国家总体上呈现一定的关联性，经历了开始阶段硬件和理论的引进阶段，多元化发展阶段和独立研制与开发阶段等时期。开始阶段由于理论研究基础薄弱，硬件配置和系统的学习发到国家的先进成果和实践经验成为首要问题。同时，学习理论和应用模式的多元化发展促进了我国计算机辅助应用系统模式的转变和多元化发展。当前国际社会范例多有发达国家主导制定，架构主义强调国家的主观能动性可以创造并影响国际体系结构，怎样通过自身实践活动积极参与到国家架构规范建设中，是我们面临的一大课题。
参考文献
[1]张建平.现代教育技术―理论与应用[M].高等教育出版社，2003（94）.
[2]施良方.学习论[M].北京：人民教育出版社，2000（14）.
