系统科学与工程导论范例6篇

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系统科学与工程导论

系统科学与工程导论范文1

系统法学是将系统科学与法学相结合而形成的一种法学思想、法学流派和法学理论,其核心思想是法或法律就是系统,任何法的现象都是具有系统意义的现象,可以运用系统科学方法加以解释和说明。有观点认为,严格意义上的法学与系统科学“合流”已经面临急需解决的技术性问题,既不仅要在法学研究中运用系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”,而且要利用系统技术学、应用学和科技成果来定量表述法律现象,构造法学研究、法制建设的新图景。法学研究引进系统科学的技术性难题,反映了自然科学与社会科学统一合流的普遍性问题,这就是自然科学与社会科学之间存在着某些由来已久的“鸿沟”。这种鸿沟主要表现在:第一,两者研究对象的差别,自然科学以某种相对稳定的自然现象或较为简单的机能系统作为研究对象,而社会科学则主要以人和人类社会这一复杂的巨系统作为研究对象;第二,两者理论体系的差别,这种差别主要表现在两者的理论在可预言方面、可重复方面和清晰性方面的差别。

将自然科学和社会科学区别对待,在很大程度上确实存在上述观点所说的“鸿沟”。由于系统科学主要来源于自然科学,而法学又属于社会科学,上述观点无疑隐含着认为系统科学和法学也存在“鸿沟”的观点。这个隐含着的观点无疑构成将系统法学引进到法学领域中的一个重大障碍。这里就涉及到一个如何认识系统科学与法学的关系的问题,或者说如何加深对系统科学方法的认识的问题。

提出量子论的普朗克(M.Planck)认为,“科学是内在的整体,它被分解为单独的部门不是取决于事物的本质,而是取决于人类认识能力的局限性。实际存在着由物理学到化学、通过生物学和人类学到社会科学的连续的链条,这是一个任何一处都不能被打断的链条”。 “系统”、“信息”、“概念”与一切哲学范畴一样具有最广泛、最深刻、最高度的概括性,它们不只是概括物质世界或思维中某一领域或某一比较狭窄的方面,而是概括了自然界、人类社会和思维领域的一切现象和一切过程所共有的东西,解释这些现象和过程的一般规律。“以系统论、控制论、信息论为中心的系统科学,用整体论的、严谨精细的综合分析方法,将填平自然科学和社会科学之间的鸿沟,冲破因专业划分过细而形成的学科间的屏障。”根据这个论断,我们可以认为,那种认为法学研究中,必须在社会科学方法与自然科学方法作出明确的区分,必须在法学与其他社会科学方法之间化出一条界限的观点是片面的和不成立的。在这里我们可以说,系统科学与法学不是同一层次的知识体系,法学的研究对象包含于系统科学的研究对象之中。因此,那种认为由于系统科学与法学存在研究对象的差别而构成系统法学研究的一个技术性难题的观点,实质上是对系统科学方法以及系统科学与法学的关系的一种错误理解。

但是,我们还必须承认,相比于系统科学,目前的各种法学理论在理论的可预言方面、可重复性方面和清晰性方面是有距离的,有“鸿沟”的。在某种意义上,系统法学正是为了使传统的法学理论在这几方面有所改观而兴起的。如何使系统法学具有某种程度的可预言性、可重复性和清晰性,确实存在一定的技术性难题。如何解决这些技术性难题,我们可以从经济学和社会学移植到法学研究中得到初步的启示。经济学和社会学与法学一样同属于社会科学,经济学和社会学的研究对象在相当程度上和范围内与法学的研究对象是重合的、相同的,而且经济学和社会学中的一些基本概念和术语与法学中的一些概念和术语在直观的形式上和实质的内容上具有很强的“亲和性”,这使得经济学和社会学相对容易地移植到法学研究中,并建立相应的法学理论。系统法学研究中,也应当参考这种思路。解决这些技术性问题的过程,也就是一种系统法学理论确立和完善的过程。

二、知识结构与研究方向

一个法学研究者的知识结构,决定着其对系统科学的理解和认识。而其对系统科学有怎样的认识和理解,又决定着其如何将系统科学移植到法学,决定着其怎样研究系统法学。系统科学,首先是我国系统科学界的科学研究成果,对于系统科学的具体内容和理论框架,我国系统科学界也有不同的认识。系统科学中包含了很多复杂的数学原理和公式,法学学者是很难到达充分了解和精通的程度的。也许有个别法学学者有这样的能力,但是如果对系统法学不感兴趣,对系统法学研究也没有任何意义。作为法学研究,法学学者也不必对这些数学知识要到达充分了解和精通的程度。只要具备一定的自然科学知识,只要对系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”有正确的和一定程度的认识和理解,就可以进行富有成果的系统法学研究。至于什么属于系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”,目前的系统科学学科本身并没有明确的规定。作为法学研究者,在进行系统法学研究中,我们既应当尊重目前系统科学研究成果中的“共识”,也很有必要从系统科学研究成果中“各取所需”,充分发挥我们的想象力,形成我们自己的对系统科学的“一般原理、原则、概念和方法”的理解与认识。任何学科移植性的研究都不可能是简单的生搬硬套,想象力是必不可少的。

每一个法学研究者都是在一定的知识结构背景下产生一些法学理论观点的,这些观点是先于他们的完整的法学理论而在头脑中就形成了的。这些观点可能是研究者们思辨的火花,也可能是受他人理论或观点的激发而形成的灵感。这些观点一旦确定,思维过程以及理论创新就必然受到相应的影响和指引,或者说受到相应的束缚和制约。在那一层次、那一角度形成这些观点,就在相应的层次上、角度上展开思维。比如,将法的现象视为阶级现象,就自然而然形成阶级分析法学。系统法学也同样对法形成了一个基本观点或定义,既法或法律是系统。系统是个抽象的概念,同时也是容易理解的和接受的概念。因此,这种定义或这种思想,对法学研究的制约最小,为法学研究提供了极大的空间。如果我们在法学知识和自然科学知识两方面到达相当精通的程度,我们的系统法学就可以在“法哲学”方向、“实证法学”方向和“社会法学”方向取得均衡的丰富的发展,使得系统法学成为一个内容极其丰富的理论体系,我们对系统科学方法的运用,我们的思维过程以及理论创新就会呈现出一种相当美妙的景象,可上,可下,可“软”,可“硬”,可大、可中、可小,可定性描述,可定量描述,可局部描述,可整体描述。目前,在系统法学还没有成熟的时候,在我国法学界整体上知识结构有所缺憾的时候,我国法学界系统法学的研究应当侧重于作为系统法学基础的“法哲学”研究方向和“实证法学”研究方向,在我看来,也就是运用系统科学的一般原理、原则、概念和方法进行系统法学研究。

已有的非属于系统法学倡导者的学者的具有系统法学意义的研究成果,应当属于系统法学的“法哲学”研究方向和“实证法学”研究方向。这些研究成果,相比一些倡导系统法学的学者的“定量分析”、“系统工程方法的应用”等研究方向的研究成果,显然要具有更高的法学理论层次和法律实践应用价值。这说明,系统法学研究,必须首先重视某种“法哲学”和“实证法学”方向的研究。系统法学长期没有体现出其应有的理论地位和价值,没有受到我国法学界的相当重视,我认为,那些倡导系统法学的研究者没有在“法哲学”和“实证法学”研究方向上深入下去并取得一定成果,而是过多地侧重“法制建设”、“定量分析”和“系统工程方法的应用”这类问题,是重要的原因之一。系统法学倡导者们所进行的很多系统法学研究,由于大量充斥“法制建设”、“定量分析”和“系统工程方法的应用”等内容,并运用一些数学模型来表述这些内容,这构成了我国整个法学界了解和认识系统法学的技术性障碍,实际上也降低了系统法学的理论层次,削弱了系统法学应当呈现的抽象性、概括性和思辨性,容易使我国法学界对系统法学误解为只能研究一些细致末节的法的现象,甚至只是故弄玄虚。我认为,在系统法学研究中,运用系统科学的原理和基本概念解释和说明法的现象,与应用系统工程方法解决或预测立法、司法、执法实践活动中的一些具体问题,是应当区分考虑的。

三、谁会进行系统法学研究

作为一种事实情况,一个受过法学高等教育的人,没有极特殊的情况,是不会继续另一种自然科学方面的高等教育的,也不会去从事一种专业技术工作。目前我国法学界的中坚力量是在20世纪80年代初接受了法学高等教育,而后又直接从事法学教育和研究的一批中青年学者。其中很少有人具有相当的自然科学的知识,不少人还不能说对哲学以及历史学、政治学、社会学等社会科学有相当程度的理解。我国确实有一些人受过自然科学方面的高等教育后来又接受了法学高等教育,或者从事了法律职业,这些人从事系统法学研究时非常适宜的。不过这一少部分人很少会有进行系统法学研究的动力,这又与我国学术研究的评价和激励体制有关。系统法学研究是一件很辛苦的创造性工作,是一件相当耗费精力、时间和金钱的事情,是一件有风险的事情。“即使同时具备良好的自然科学知识和法学知识结构,也不一定在这一过程中做到实质性突破。”如果按照传统的法学研究方法进行研究,对传统的阶级分析法学进行改造和完善,对西方法学流派进行探讨,甚至是基本没有思想的抄袭,都能获得一定的学术名声、职称和经济利益,那么一部分有潜力的研究者当然就会认为,没有必要去辛苦地冒险地研究起初看起来注定是有些陌生和粗糙的系统法学。系统法学兴起时,我国的法学理论和法学方法都很“贫困”,科学和科学技术受到国家的鼓励和支持,强调按照科学和客观规律办事,那段时期也是我国改革开放初期,社会经济发展和法治建设都面临很多具体问题,可以说是“百废待兴”。在这些背景下,系统法学研究主要体现在“法治/法制系统工程”方面,是在所难免的,但是,在今天,系统法学研究没有实质性的进展和成果,我们不得不说与我国法学界的总体上的知识结构和法学研究的评价体制有相当关系。

一个受过自然科学领域高等教育的工程技术人员进行适当的观察与分析,就会发现法学研究本身、法律推理、人类设计的法律制度、法的实际运行、法律制度的演变等许多法的现象都体现了系统科学的原理,这些法的现象都可以进行系统科学的解释。他会认为一些法的现象可以成为系统科学的很好的素材和例证。逻辑上如此,事实上也是如此,几十年来,很多杰出的科学家从数学、物理学、生物学、计算机科学、经济学等方面大大丰富和发展了系统科学,他们的很多关于系统科学的研究成果都论及了法和法律,只不过他们基本上是点到而止,一代而过,没有展开论述。当然,系统科学的合理性与正确性也无需法学的参与和贡献。法学是一个开放的领域,对所有学科的学者都开放,绝不仅仅是受过法学高等教育的人们的领地,其他学科的学者对法学研究作出了巨大的重要的贡献的事情是很正常的,是常有的。如果我国法学界长期忽视和漠视系统法学,那么有一天,自然科学家、工程技术人员搞出了一个系统法学研究成果,也是很正常的。

作者email:lijingju@public.tpt.tj.cn

参考文献

《系统科学》上海科技教育出版社,许国志主编,2000年9月第1版。

《系统科学论著选(2)》,中国政法大学出版社,中国政法大学法治系统科学研究会编。

系统科学与工程导论范文2

关键字:计算机导论;课程体系; CCC2002

中图分类号:G64文献标识码:B

文章编号:1672-5913(2007)04-0013-03

关于“计算机导论”课程内容,我国高校经历了从“计算机基础”或“计算机文化基础”到“计算机科学与技术导引”的转变。其实,这是两类性质不同的课程,“计算机基础”这类课程主要解决的是对计算机功能的工具性认识问题,其目的在于培养学生使用计算机的初步能力;而“计算机科学与技术导引”主要解决的则是学生对计算本质的认知问题,其目的在于以严密的方式将学生引入计算学科中各个富有挑战性的领域,让学生了解计算学科中那些富有智慧的核心思想及学科内涵,从而为培养学生的创新精神和创新能力打好基础。

我们认为这两类课程又是密不可分的,一个体现着学生对计算机的使用能力,一个体现着学生对计算科学的认知能力,二者缺一不可,所以,在“计算机导论”课程的内容上应既包含对计算本质的认知问题,又包含对计算机功能的工具性认识问题。

1课程体系的构建

目前我国许多高校的“计算机导论”课程采用理论讲授与实验相结合的方式,在理论讲授中讲解计算科学的问题,在实验中练习一些工具软件的使用。通过几年的实践,我们认为这种授课方式理论与实验严重脱节,理论的内容一直停留在抽象知识的层次上,学生不能有效地理解与掌握,所以,对“计算机导论”课程内容如何组织能使学生更好地理解消化,如何合理地分配该课程有限的学时,让理论与实验有效地结合,同时兼顾知识和能力两方面能力的培养成了急需解决的问题。

“计算机导论”课程是高校计算机科学与技术专业的一门非常重要的专业基础课程,课程的理论性强、概念抽象、技术更新快。根据“中国计算机科学与技术学科教程2002(简称CCC2002)”中对该课程的解析,我们重新构建了“计算机导论”课程的课程体系。

“计算机导论”课程体系包括计算科学理论讲授、实验、实训三大部分,该课程的理论知识36学时,实验16学时,实训为二周。

2理论讲授

在“CCC2002”中,“计算机导论”课程作为计算机科学与技术学科专业l6门核心课程的第一门课程被提出,它包含了5个知识领域中的l2个知识单元的内容,根据“CCC2002”报告和对国内外计算机科学与技术与工程的发展现状与趋势的分析研究,我们认为“计算机导论”课程的内容应该是引导学生科学地、系统地认识计算学科的本质,了解本学科领域技术和文化的变化,明确整个学科核心知识单元和学习目标,初步具有认知本学科的能力和思想。因此,“计算机导论”课程应从学科特点、学科形态、历史渊源、发展变化、典型方法、学科知识组织结构出发,从科学、哲学的角度回答“如何认识计算学科?”,“如何学好计算机科学?”等问题。“计算机导论”课程理论讲授涵盖的内容应包含以下几方面的内容:

(1)计算学科的发展史、定义和根本问题;

(2)计算学科中的科学问题(定义、意义、内容和方法);

(3)计算学科教学计划与课程体系;

(4)计算学科的三个学科形态及相互关系;

(5)计算学科中的核心概念(硬件、软件、程序、算法和数据结构);

(6)计算学科中的数学方法和系统科学方法;

(7)计算学科的应用技术和领域;

(8)社会和职业问题。

具体学时分配如表1所示。

3实验

长期以来重理论轻实践的观念根深蒂固,认为教学的重心就是理论教学,一切围绕理论转,开课的顺序必须是先理论课后实验课,理论课上没讲的内容,绝对不会先做实验,完全把实验课看成是理论课的附属,认为实验课是为了辅助理论、验证理论。在课程体系设置上,我们打破了这种观念,把理论课教学和实验课教学摆在同等重要的位置,我们认为两者都是“计算机导论”课程体系中必不可少的相对独立的环节,具有各自独特的作用,实验是理论讲授的更进一步扩充,在实验中,我们将某个知识点的内容展开,利用实例进行讲解,使学生对抽象的理论知识有了更进一步的认识。我们设计的实验如表2所示。

由于“计算机导论”课程的讲授对象是新入学的大一学生,学生的基础参差不齐,学生在实验过程中会遇到很多没有学过的新知识,所以,在实际教学中,我们加强对学生进行实验课学习目的的教育,鼓励学生在实验课中进行自主学习,通过实验课使学生能对计算机的各种知识做更进一步的学习;另外,我们重新编写了实验指导书,在实验指导书别增加实验原理的讲解,对实验中用到的原理做进一步的讲解,使理论与实践更紧密结合,而且特别增加了实例,通过实例使学生对该实验中结合的理论有更进一步的理解。

4实训

二周实训主要是对学生进行计算机的使用能力的培养,根据多年的实践经验,我们将工具软件的使用确定为实训环节的教学目标。实训的具体内容如下:

(1)掌握计算机的基础知识,了解计算机的硬件系统和软件系统;

(2)了解计算机网络的基础知识,掌握互联网一般应用,主要掌握上网查询信息和电子邮件技术;

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

(4)掌握Word的基本操作,主要掌握系统提供的多种操作方法编辑文稿、制作表格。了解图形处理,并且可以实现图文混排;

(5)掌握演示文稿的创建、图文编辑、动画、放映、打印,主要掌握精美演示文稿的制作;

(6)掌握Access的基本操作,主要掌握表、查询、窗体、报表的设计及创建;

(7)掌握Excel的建立、编辑、计算、显示输出等操作,进一步掌握电子表格中数据的排序、分类汇总等数据管理功能以及Excel特有的数据图表化等功能。

具体学时分配如表3所示。

通过多年的实践,我们总结出了实训环节成绩评定方法。

实训成绩单独给出,成绩包括平时检查(包括出勤)、考试成绩和实训报告三个部分。由实训指导教师科学评定成绩,各项成绩按比例累加得到实训总成绩。

实训各项占总成绩比例如下:

平时检查:20%

考试成绩:50%

实训报告:30%

特别声明,其中平时检查和实训报告具有一票否决权,其一不及格则总成绩为不及格。

5总结

“计算机导论”课程是计算机科学与技术专业大一新生学习的第一门专业基础课程,课程体系构建后,我们迅速投入运行,通过几年的实践,我们对此改革的效果进行了问卷调查。其中,55%的同学认为通过理论和实验相结合的教学方式能牢固掌握知识,21%的同学认为不能牢固掌握,24%的同学认为理论知识不容易掌握,实验内容相对容易;65%的同学认为这种教改方式能激起他们的学习兴趣,28%的同学持否定态度,7%的同学认为一般,没有特别的兴趣;通过本门课的学习,45%的同学认为对本专业认识程度达到75%,34%的同学认为对本专业认识程度达到50%,21%的同学认为对本专业认识程度未达到50%;在调查中有66%的学生认为整个课程的学时分配合理,24%的学生认为学时较少,10%的学生认为对此没有感觉,什么样的安排都接受;在调查中有52%的学生认为实验学时分配合理,41%的学生认为实验学时较少,7%的学生没有看法。

总之,我们对“计算机导论”课程体系仍在研究和探索,力求最大限度地激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率。

参考文献:

[1] 董荣胜.计算机科学与技术方法论[M] .北京:人民邮电出版社,2002.

[2] 中国计算机科学与技术教程2002研究组.中国计算机科学与技术学科教程[M].北京:清华大学出版社,2002.

[3] 赵致琢.计算科学导论[M].北京:科学出版社,2000.

系统科学与工程导论范文3

系统工程是工业工程专业的一门专业基础课,通过学习该课程,学生应掌握系统工程的基本思想和方法论,并能初步运用系统工程的常用模型方法,定性分析与定量分析相结合,最终达到最优控制和最优管理,实现系统的综合最优化。该课程在整体的课程体系中起到非常重要的基础作用。我校工业工程专业将培养目标确定为:培养适应国家建设和科技发展需要的,既掌握扎实的机械工程技术和计算机应用技术,又掌握现代管理科学与系统科学的理论和方法,能熟练应用工业工程知识,对企业的生产系统进行规划、设计、运作和管理,既懂技术又擅长管理的复合型高级工程技术人才。培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造过程管理等方面的技术和管理工作,具备经典工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力。针对培养目标,确定生产系统工程课程的教学内容,采用适当的教学及考核方法使学生掌握系统工程观念,提高解决实际问题的能力,是本课程教学的目标。笔者以在三峡大学机械学院近4年对系统工程课程的教学实践探索,从系统工程的特点、工业工程专业对本课程的需求出发,总结了理论讲授+案例分析+课堂实例讨论的教学模式,收到了良好的教学效果。

2.课程内容的确定

系统工程课程的特点是系统性、开放性和应用型,学习时不能孤立,应该前后联系,系统思考,坚持问题导向,采用系统化方法;同时作为一门交叉学科,它延续与综合很多学科领域,融合各种方法,应用面极广,是多学科融合的课程;系统工程属于应用科学层次,理论性和实践性都非常强。在教学中应注重培养学生的应用能力,造就学生基于行业问题导向的管理能力。系统工程这门课程的教学目标是培养学生运用系统工程的思想和方法论解决实际问题的能力,而不是仅仅教会学生一些基本的诸如系统模型方法、层次分析法等已数学化的工具。如果教师对该学科整体结构没有深刻的认识,按部就班地照教材上的章节讲解,学生学完之后会产生系统工程就是一些模型和方法的误解,因此,在教学中必须站在系统的观点上准确把握本课程的整体结构,把握系统工程的精髓,优化教学内容,达到预期的教学目的。课程内容主要使学生全面了解、掌握系统工程的全貌。在学生学习完之后能够对该课程有一个全面的了解,能从系统的、全局的角度分析问题,解决问题。因此课程的内容安排既要考虑一定的深度,也要照顾一定的广度,尽量让学生能掌握系统工程的原则和特点,了解系统工程在系统科学和分析决策科学中的地位和作用。我校工业工程专业采用的教材是陈宏民编著的《系统工程导论》,原书有七个章节,课时安排:理论讲授34学时,讨论课6学时。受课时限制,同时避免与其他相关课程内容重复,内容做了相应的删减。七个章节内容及课时分配如下:第一章序言,2学时;第二章系统与系统工程,4学时;第三章系统工程方法论,6学时;第四章系统建模方法,6学时;第五章系统分析方法,8学时;第六章系统评价方法,6学时;第七章系统仿真,2学时。

3.多样化教学模式的探索

基于对系统工程课程教学目的、教学内容的分析,紧扣工业工程专业教学和高等教育改革的要求,以尊重学生的主动性,培养学生的自主学习能力和解决实际问题的能力为主要目的,笔者通过近几年的教学实践总结了一套理论讲授+案例分析+课堂讨论的本课程教学模式。系统工程课程教学模式的特点是教学方法多样化。系统工程课程内容繁多,其中系统工程的理念、方法的应用等是教学的重点和难点,学生不容易掌握。因此,在具体的教学中应彻底放弃机械的、填鸭式的教学方式,充分尊重学生的主动性,通过各种方式和方法引导学生改善自身的学习行为,由“以教师为主体”的传统教学模式向“以学生为主体、教师为主导”的新型教学模式转变,以提高教学质量,达到良好的学习效果。因此,笔者建议在系统工程课程教学中引入案例教学法和课堂讨论教学法,使教学方法多样化,完成从单一的课堂讲授向课堂讲授+课堂讨论+案例教学的转变。

3.1课堂讲授法

高校虽然越来越注重学生实践能力的提高,但讲授法在高校课堂教学中仍然非常重要,是教师教学过程中运用最多的方法之一。但教师在运用过程中缺乏改进意识,讲授法以“满堂灌”为主,无法适应新时代的要求。因此,重新认识讲授法,科学合理地有效运用是当前高校课堂所必需的。课堂讲授法的优点:一是教师直接向学生呈现学科内容,根据学生的接受能力控制教学进度;二是课堂讲授法有助于展示教师的人格魅力,教师以他渊博的知识、清晰的思路、流畅的语言感染学生,鼓励学生的学习热情;三是课堂讲授法能够给予学生更多的学习指导。关于课堂讲授法的缺点是,在教学过程中学生的注意力会逐渐下降。因此,注意在课堂教学中创设问题情景,实施启发式教学:根据教学内容,设置问题,收到较好的教学效果:一是激发了学生学习的积极性,由被动接受转为积极思考,增强学习的独立性和主动性;二是在讲授和引导学生探索新知识的过程中,找出不同知识以及新旧知识之间的联系,促进学生知识结构的整合和优化。

3.2案例教学法

案例教学是一种以学生为中心对现实问题和某一特定事实进行交互式的探索的过程。系统工程课程比较适合开展案例教学。在教学中要求学生掌握系统的思想理论,掌握解决问题的多种方法和手段,同时希望学生学到如何将所学知识和实际相结合,解决企业生产管理过程中遇到的相关问题。案例教学是培养学生分析问题,解决问题能力的一个有效途径。在系统工程教学中,在涉及方法、技能的内容讲授中,使用案例教学是特别有必要的。一个小小的案例包容了全部讲授的信息,通过采取由表及里,由窄至宽,由浅及深进行系统分析的案例,让学生完全领会讲过的方法和手段及应用,达到传授知识的目的,通过案例教学,使学生应用理论知识解决实际问题的能力得到提高。-在讲授系统工程在生活中的应用时,以华罗庚的“泡茶问题”为例,说明系统工程在生活中有着广泛的应用背景;-在讲授系统工程发展时,讲授了都江堰工程、黄帝内经、丁渭修复皇宫、阿波罗登月计划的系统工程思想;-在讲授霍尔系统工程方法时,以武汉-宜昌之间交通运输方式的选择为例,让同学们查找资料,运用所学的方法和步骤给出自己的分析结果,同时充分运用头脑风暴法,在课堂上各抒己见,总结出最佳结果;-在讲授投入产出模型时,以某地区的计划期内工业、农业、其他产业的投入产出模型为例,和同学们一起进行模型的分析和计算,以帮助理解投入产出模型的意义和用法;-在讲授系统环境分析的方法时,以沃尔玛、耐克的SWOT分析为例;-在讲授头脑风暴法时,先讲了高压线除雪的案例,然后让同学们开动脑筋,踊跃发言,提出自己的方案,最后介绍美国人的解决方案,互相激发,看看同学们还能不能提出更适合的高压线除雪方法……在讲授的同时积极引导学生加入到案例的分析中,既加深了学生对所学知识的理解又掌握了运用方法,还保持了活跃的教学气氛。

3.3课堂讨论法

课堂讨论能强化学习效果,激发学生的探索性和发现性思维。除了在介绍案例时引导学生积极加入讨论外,本课程还专门开设了6个课时的讨论课,分别安排在不同的授课内容完成之后开展,在讨论课之前先把学生分成5~6个人一个小组,将讨论的课题布置给学生,让他们课后查找资料,以组为单位做好准备工作,讨论课时每组推选一个代表,提出本组方案,展开讨论。例如,在第一、二章讲完之后,给学生提出讨论课题———为什么说“城市交通问题是一个系统工程问题”,要求学生运用系统工程的特点进行分析;在讲授系统工程方法论时,进行课堂讨论:企业困难时裁员的利与弊;在讲授系统评价指标体系时,进行课堂讨论:评选优秀班集体时,如何建立一套评价指标体系等。通过讨论,使学生弄清概念,熟悉步骤,掌握方法。课堂讨论法能加深学生对知识的理解,拓宽学生的知识面,激发学生的兴趣、发挥学生的主观能动性,让学生学会分析问题和解决问题,这对培养学生创新能力具有重要作用。

系统科学与工程导论范文4

1留学目的地:伊利诺伊大学

伊利诺伊大学是“莫里尔法案”(由林肯总统在1862年签署)生效最初十年期间通过公用土地赠与方式创立的全美37所高校之一,于1868年正式开学。其座落于美国伊利诺伊州南部安静幽雅的姊妹城镇-厄巴纳和香槟,占地1458英亩,拥有272座主要建筑。此外,学校还拥有一个机场、433英亩森林保留地以及占地1765英亩的阿勒顿公园。

经过近140年的发展,伊利诺依大学已经是全美国最好的大学之一,位居全美公立大学的前五位。该校拥有仅次于哈佛大学和耶鲁大学的美国第三大大学图书馆,图书资料达一千七百多万册。此外,学校还有自然史博物馆、世界传统文化博物馆以及一个美术馆和一个表演艺术中心。该校能提供一百五十多个专业方向领域的四千多门课程,每年授予一万五千多个学位,其中每年授予的博士学位获得者人数稳居全美前五名。目前,该校拥有近两千名教授和四万余名学生。其中,学生由近三万名大学生和一万一千余名研究生组成,含外国留学生近五千名。

伊利诺伊大学以理工科尤称翘楚,稳居全美大学排名前六位。进一步讲,有十余个本科专业位列全美前二十五名,其中会计学、材料学、农业工程、土木工程、环境工程、计算机科学、核工程、机械工程等并位居前五位;有超过六十多个研究生专业位列全美前三十名,其中图书馆学、土木工程、材料学、微生物学、计算机科学、计算机工程、无机化学、分析化学、冷凝物质、逻辑学、数论等并高居前五位。该校共有11位教师及校友荣获过诺贝尔奖,18位教师及校友荣获过普利策奖。其中,该校教授巴丁因发明晶体管和提出低温超导理论而成为历史上在同一领域(固体物理学)两次获得诺贝尔物理学奖的第一人。另外,尼龙的发明者卡罗瑟斯、集成电路的发明者杰克科勒比、第78届奥斯卡金像奖最佳导演获得者李安等均为该校毕业生,我国前著名科学家竺可桢早年也曾在该校攻读农学。

非常幸运和特别值得一提的是,此番留学团队组成成员的研究兴趣或主攻方向均属伊利诺伊大学的优势学科方向,这为各位老师的学习和提高创造了非常重要的基础和前提条件,同时也从侧面反映了国家教育部留学基金委的工作非常到位和值得肯定。

2计算机学科课程设置的比较

我是北京交通大学计算机学院的一名专业基础课程任课教师,主要讲授本科“操作系统”和研究生“安全操作系统”,有幸被分派到久负盛名的伊利诺伊大学计算机科学系进行访问学习。网络神童马克・安德森曾在那里设计了互联网浏览器软件Mosaic及Netscape,著名的微软IE浏览器至今还是构建在Mosaic的基础上。留学期间和回国后,我曾对伊利诺伊大学计算机学科课程设置进行了较为粗浅的分析和对比性研究。

伊利诺伊大学计算机科学系可提供三种不同的大学学位教育(即工学院的计算机科学专业理学学士以及文理学院的数学与计算机科学理学学士、统计学与计算机科学理学学士)、五年制本硕连读学位教育、辅修计算机科学专业学位教育及软件工程学历证书。本科学位教育主要由校院教学要求和专业教学要求两部分构成。前述计算机科学专业理学学士、数学与计算机科学理学学士、统计学与计算机科学理学学士的主要区别就在于学院要求和专业要求的不同。例如,工学院要求物理与化学,而文理学院则不要求,同时两个学院的一般教学要求也略微有所不同。不同专业间的教学要求区别在于数学与计算机科学专业要求多上三门不同的数学类课程,同时又比计算机科学专业少上五门计算机科学类课程。统计学与计算机科学专业和数学与计算机科学专业的要求大致相同,只是用统计学类课程替代了某些数学类课程。对于三个专业来讲,有15门数学类或计算机科学类课程是相同的,所以共性大于不同。需要指出的是,计算机科学类课程由计算机科学系负责开设和讲授,课号、名称及要求完全一致。这和国内的大学是不一样的,至少北京交通大学是如此:和计算机专业较为相似的理学院的信息与计算科学专业的某些计算机类核心课程(如“操作系统”)的要求和讲授就与计算机学院无关。此外,国内大学本科培养方案则由通识教育、学科门类教育、自主教育三部分教学要求构成,它们与伊利诺伊大学的学院级或专业级教学要求间的对应关系并不明晰。其中,通识教育由综合基础和基本技能组成,为面向全校本科生的公共要求(伊利诺伊大学在这点上似乎不太明确或较弱);学科门类教育由学科门类基础课程、大类专业基础课程和专业课程构成;自主教育包括全校通识教育与各学科门类教育课程与实践、系列讲座、竞赛、证书、科研论文、自主和开放实验、就业实践、科研实践等,是我国高校为加强实践环节和推动就业竞争力而引入的具有中国特色的课程学分组成,国外自然无等同物。

具体以计算机科学专业培养方案为例对比来讲,伊利诺伊大学总共要求128学分,含学院级要求39-51学分、专业要求76-85学分(参表1所示);北京交通大学总学分要求为190学分,含通识教育必修40学分和选修20学分、学科门类教育必修97.5学分和选修22.5学分以及自主教育选修10学分(参表2所示)。后者比前者高出62学分,主要包括必修类的英语16学分(国外对外语的要求为0-12学分,注意其并未指定特定语种)、选修类的自主教育10学分。国内通识教育综合基础部分(必修22学分、选修14学分)近似等同于国外的人文社会科学类课程(18学分),但多出18学分的教学要求。另外,国外大学专门设立写作课程(含4学分写作I、3学分高级写作)来传授和培养学生的写作技巧与能力,国内大学则主要通过毕业设计环节的论文写作(毕业设计共16学分)来达到相同的目标。国外大学把普通化学I和普通化学实验I(共计4小学分)作为工科专业的公共基本要求,而国内大学如计算机科学专业在内的工科专业则可以不选修化学类课程;同时,国内大学设定数学、物理类课程同为学科门类基础课程,而国外大学则把其中的微积分、概率论或统计学作为计算机科学专业的专业要求。

表1 伊利诺伊大学计算机科学本科专业培养方案

注:表中大类专业基础理论与实践(必修)主要包括计算机科学技术导论、电子技术类课程(电路分析基础3学分、模拟电子技术3学分、模拟电子技术实验1学分、数字电子技术3学分、数字电子技术实验1学分)、计算机数学类课程(离散数学8学分)、计算机软件类课程(数据结构4学分、高级语言程序设计4学分、操作系统4学分,编译原理3学分)、计算机硬件类课程(计算机体系结构2学分、计算机组成原理3学分、计算机组成原理实验1学分)等;专业主修(必修)课程主要包括数据库系统原理、接口技术、计算机网络原理、接口技术实验、计算机网络原理实验、毕业设计等。专业特色课程(选修)则划分为四个方向给出可选课程:1、计算机软件类(软件测试、统一建模语言、高性能计算导论、软件工程、Web程序设计、Unix/Linux环境下程序设计、XML程序设计、软件类综合实践);2、计算机硬件类(计算机控制技术、硬件类综合实践);3、计算机网络类(计算机安全保密、网络安全与管理);4、计算机应用技术类(人工智能、人机交互技术、计算机辅助造型与动画设计、数字图像处理)。

伊利诺伊大学要求学生学习和掌握数字计算机的理论、设计和应用的广博深厚的知识。前两年主要学习数学与物理以及入门性计算机科学基本原理。第三年完成基本的计算机科学课程,并要求选修和拓展学生的理论基础。第四年鼓励学生就自己感兴趣的方向和课题进行学习和深入的理解(均为选修课)。进一步说,国外大学计算机科学专业关于计算机专业特色课程的公共要求简单明晰,仅包括计算机科学导论、数据结构与软件原理、计算机体系结构I/II、系统编程、大程序设计项目、计算理论入门,等,而多达24-27学分允许学生可按计算机科学、科学计算(计算机科学与工程)、数学三大方向分轨选课(参表3所示);而其中在计算机科学方向并给出系统、数据库、图形学、人机交互、编程语言、人工智能、信息安全、网络等八个子方向,在科学计算方向上并给出航空宇宙工程、应用数学、天文学、大气科学、生物学、生物医学仪器、生物分子工程、化学工程、化学、控制、电子工程、工程机械学、环境工程学、遗传学、地质学、制造工程、材料科学、机械工程、建模与仿真、神经系统科学、原子工程、运筹学、优化、物理学、等离子工程、心理学、放射学工程、机器人学、信号与图像处理、统计学、结构工程等三十多个子方向上给出细化且较为明确的各6-分的选课指导和教学要求。

表3 伊利诺伊大学计算机科学专业按方向分轨选课

相比较之下,国内大学计算机专业设立的公共特色专业课程则较多,有时即便划分出一些方向,要么方向太大,要么选课思路和教学要求不太明确。

3教学科研、学生素质培养及其他

在伊利诺伊大学,我主要选择了三门与我在国内所授课程及研究方向关系密切的计算机科学专业课程(包括CS 423 Operating System Design“操作系统设计”,CS 523 Advanced Operating Systems“高级操作系统”和CS498DM Software Testing“软件测试”)进行旁听学习。

从专业课程教学内容组织安排及教学环节课堂组织可以看出,国外大学始终贯彻教学过程以“学生”为主体的宗旨和理念,强调学生的自主学习,要求学生在课前完成充分的预习准备、课后完成复习思考或上机作业,否则课堂根本就是听天书,学不会是学生自己的事情且归因于其自身的问题);授课教师在课堂上主要扮演组织者的角色,引领学生在操作系统设计概念原理或软件测试基本理论与技术的知识海洋中畅游,或快速前行或停下来慢慢品尝,或提出问题让学生分组讨论和自己给出答案,或启发式般把教学话题引向研究前沿进而开阔学生的课程视野和激发学生的学习兴趣与热情。相比较之下,国内课程教学则把更多的责任赋予教师,要求教师关于课程教学内容组织的科学性并深入浅出地讲清楚、讲彻底,对学生的要求不是非常强调。

同时,国外大学授课教师关于课堂组织的自主性更为灵活多样。其间,软件测试授课教师并邀请了知名计算机软件开发公司的资深测试师就软件测试的公司组织运作方式和软件测试技术及实用技巧,使学生实现了与社会公司及实用技术的零距离接触;操作系统设计授课教师并委托她的两个研究生分别就他们当前所作科研课题项目阶段成果的主题报告,使学生对操作系统领域的研究前沿及自己将来可以利用本门课程所学知识在实业界有所作为的方向有了感性和更为明确的认识;高级操作系统授课教师更是针对研究生授课对象、采取自己在课程前后把关、指定不同主题和分发文献资料由所有学生依次轮流课堂汇报的形式,既完成了课程内容的深度挖掘拓展及学生关于课程内容全面掌握的教学任务,又培养了学生的自主学习意识和锻炼了学生的自主学习能力,还提高了学生的科研文献阅读水平、科研调研能力和演讲报告能力。另外,我还在伊利诺伊大学强化英语学院参加了教学术语与教育学(Professional Language and Pedagogy, 简称PLP)和美国文化与交流( American Culture and Communication, 简称ACC)等两门课程的学习,其课堂组织形式和授课方式则更为多样化,或让学生自己走上讲台实践和体验课堂讲授和组织技巧,或实地参观访问当地图书馆、校园问路、到餐馆点菜用餐、到咖啡屋品尝咖啡,甚至安排了与当地居民配对、每周定时交流谈话一次的环节,这对于日益国际化的国内大学的语言教学的开展无疑具有非常重要的借鉴作用。

从课程评分环节而言,国外课程强调实践环节并以较高权重计入课程最终成绩,鼓励分组协作但应通过团队演讲或逐个交流等来细化组员得分等级,课程最终成绩由期中考试成绩、平时成绩(考勤与平时作业)、实践环节成绩和期终考试成绩综合构成从而避免单纯依靠期终考试成绩计分机制可能造成的期末突击风与无法真正掌握知识等弊端,其中平时成绩、实践环节得分和期中成绩的计算充分利用和信任研究生助教,当然,从另一方面讲也起到了培养研究生工作态度和能力的效应。国内大学特别是计算机专业关于课程实践环节的教学要求也在逐步增强,但课程成绩更多地取决于期末成绩,大多数课程不在设立期中考试(这在一定程度上可归因于近年来一直不断扩招的客观现实及由此引发的庞大工作量、教学资源等条件的限制),学生当中抱有凭借期末突击过关心态的现象较为普遍,对教学质量和教学效果的负面影响不可忽视。

当然,这并不是说国外大学不重视课堂教学质量;相反,国外大学对课堂教学和成绩考评的重视程度较之国内大学有过之而无不及(只不过其更遵循“学生”作为主体的客观教学规律并据此开展课堂教学活动而已),这从其在各门课程最后一节课给学生分发和要求填写课堂教学评价表、学年末由学生自主推选产生“我最敬爱的老师”以及学校专门常设有考卷测评研究机构等可见一斑。国内也有类似的课堂教学评测手段,只不过基于校园网在网上展开而已,同课堂分发为听课者有份的评价机制相比,网上硬行要求每一位同学参与测评的方法存在部分不听课同学随意评价的问题。

另外,我觉得伊利诺伊大学同一专业课程(主要指本科高年级专业课程,如CS 423和CS498DM)在本科生和研究生之间打通的做法非常值得借鉴。一方面,研究生本来就存在跨专业报考和录取的现实,自然而然地某些专业课程需要补修;另一方面,即便是本科和研究生读的是同一专业,也可能由于兴趣或研究方向的改变而使得需要选修某些本科阶段就曾开过但不曾选修的专业课程。况且,国内为研究生和本科生开设的同一类型课程的教学内容往往也是大同小异,只是掌握深度和难度有所区别而已;而从实际技能与水平而言,本科高年级学生与课程学习阶段的研究生本来就没有什么大的区别。如果专业课程在本科和研究生之间打通,则可以节省教学资源并便于统一专业课程体系与教学安排。至于相关专业课程的本科与研究生要求的区别对待,则可采取补充针对研究生的课程要求、增强研究生实践动手环节或论文演讲环节等措施。同样地,硕士研究生和博士研究生的专业课程(如CS523)同样可以打通。

如前所述,伊利诺伊大学的科研实力是非常强的,科研氛围自然也非常浓厚。另外,从整个校园、工学院乃至计算机科学系层出不穷、从不间断的各种类型的学术报告、研讨会或研讨班,大厅或楼道里相关单位最新科研成果的展示、科研项目或相关人员的获奖快报以及包括微软研究院、谷歌、摩根斯坦利等参与的主题活动日与信息技术讲座中也验证和说明了这一点。

现今美国社会有其好的一面,也有其不好的一面,我们在改革开放的过程中应该学习其好的地方,但同时必须坚持自己好的方面。换句话说,应该在坚持自己的好的方面的基础上吸收世界文化的精髓,而非完全抛弃自我和全盘吸收他国的无论精华还是糟粕。我国从古至今一直赋予教育机构道德教育的责任,这是非常重要和必要的,应予坚持、加强。“十年树木,百年树人”,无论家庭,学校还是社会,要关注青少年的道德教育,付出再大也不为过。

另外,我们还利用春假参观了著名的哈佛大学和麻省理工学院,给我的深刻影响是哈佛校园(建设)非常一般,草坪光秃秃的居多,难道真的是老牌名校不在乎这些?不过,其诺贝尔获奖者人数又是非常之多。果真是“山不在高,有仙则灵;水不在深,有龙则灵”吧!国内高校是否应该由此得到启发,把本不富足的经费优先用于人才引进和真正的科研资助上,而非老是富丽堂皇的表象第一。

三月份的一个周末,伊利诺伊大学曾举办了一场规模庞大、全校各单位甚至外联单位一并参与、面向全社会(老少与年轻人皆有“节目”可看)的学术活动节,展示了该校相关的科研学术成果、学生科技成果及与日常生活紧密相关的科普演示实验等,活动节全体总动员和面向社会开放的举措值得国内高校借鉴,这其实是拉近市民与高校距离,并向社会宣传学校的一次大好机会。

参考文献

[1] 北京交通大学教务处编制.北京交通大学本科教学一览.2006.

系统科学与工程导论范文5

摆在工科高等院校面前的紧迫任务之一是如何培养适应建设新型国家的创新人才。教育部开展的工程教育专业认证标准对毕业生知识、能力与素质的基本要求中就有“具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力”;教育部的“卓越工程师教育培养计划”旨在培养造就一大批适应经济社会发展需要、创新能力强的高质量的各种类型工程技术人才,为建设创新型国家和人才强国战略服务。该计划的三个特点之一就是强化培养学生的工程能力和创新能力。可以说,工程教育的本质就是培养大学生的创新能力。受传统文化、社会环境、思维方式和个体差异等的影响,我国工科大学生的创新思维和能力低于人们的期望值。这就需要探索培养和提高创新能力的方法。

高等工程教育中创新能力培养是一个系统的工程,强调实践和社会需要,需要从创新环境、创新认识、创新方法、创新活动流程等多方面介入。其中,必须改变对传统的高等教育专业培养中教师和学生的认识,对学生管理、教学计划、教学方式、师生互动等进行改革。同时,还可以借鉴其他学科,如系统科学、管理科学、工程技术等的方法和理论,嫁接到高等工程教育中,形成新的高等工程教育方法和理论。本文由收集整理

笔者所在的专业为机械电子工程专业,通过借鉴管理科学中的知识集成思想,将专业培养中的教师和学生看成学习型组织中的成员,提出专业知识集成的设想。经过多年的实践,发现专业知识集成对学生创新能力培养有明显的促进作用。

一、专业知识集成的含义

进入21世纪以来,人们认识到一些先进技术及系统集成方法的使用和发展的关键都是以知识集成为核心。知识集成的目标是实现有效的知识利用,提高创新能力。知识集成是grant在1996年正式提出的,随后国内外学者对于知识集成进行了大量的研究。目前关于知识集成的研究内容和成果没有形成系统的学说,还没有统一的定义。从其概念的演变过程看,其内涵越来越深刻。

综合国内外的研究,一般认为知识集成的内涵是:知识集成的对象包括各种显性和隐性知识,这些知识存在于组织内部各类人员、各协作单位以及不同组织之间;知识集成是显性知识与隐性知识间的集成,也是个人知识、群体知识、组织知识和组织间知识的集成;知识集成活动包括识别、获取、共享、综合组织内外部知识,在此基础上形成新的知识体系。

知识集成的本质是知识创新的动态过程,必须利用知识的集成成果进行自主创新,是螺旋上升的知识集成过程;知识集成是一个复杂的组织、技术、人力资源管理过程,集成主体必须发挥主动性和创造性;知识集成的目标就是打破知识壁垒,提高组织创新能力。知识集成的最终目的是构建组织核心竞争力。

机械电子工程是机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性学科,核心是机电一体化,本质是机械自动化和智能化,在国民经济各领域各行业应用广泛。因此机械电子工程的学科特点是该学科随科技的发展而发展,并且学科知识面广,交叉性强。这就对机械电子工程专业培养的学生的基础知识、素质和能力有较高的要求,特别是创新能力有要求。目前,机械电子工程专业同其他工程专业一样,一般通过专业基础课和专业课程的学习提高专业知识和素质,这些专业基础课程包括机械类、电子技术类、控制类和信息类课程;通过课内实验、课外科技活动、集中实践环节(如课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计)等提高实践能力和专业技能;通过选修人文社科类课程、参加文体活动和竞赛等提高学生的文化素质和社会交往能力;通过少数几门课(如笔者所在专业开设了“机电产品创新设计”等课程)、课外科技活动、学科竞赛、和申报专利等提高创新能力。

这种培养模式对学生创新能力的提高作用有限。由于学习环境、传统文化、教学管理、学生个性等因素的影响,导致学生基础知识、素质和能力不尽如人意,最终影响学生的创新思维、创新能力及其转化。[1]特别是学生对知识的学习,这是影响学生创新能力最重要的影响因素。笔者所在的机械电子工程专业培养中就曾经存在一些问题,如:机械电子工程专业知识源异质性强,学生对异质性强的知识理解和转换不畅;机械电子工程专业的知识源是相对封闭的,如机械学、电子学和控制技术的知识相对封闭,学生对知识源的沟通不畅;对学生学习而言,知识源存在时间差等问题;机械电子工程专业的知识源对教师而言也存在很多问题,如缺失、割裂和不畅等问题。

为提高专业学生的创新能力,笔者所在的专业借鉴知识集成的方法和原理,将专业建设中的专业教师和学生看成学习型组织中的成员,提出专业知识集成的概念,重新审视机械电子工程专业的知识源,改变师生的知识源时空观,最终提高学生的创新能力。

二、专业知识集成的实践

1.机械电子工程专业学习型组织的建立

将机械电子工程专业的教师和学生视为学习型组织中的成员,通过分析组织的师生共同的愿景、个体差别、实现不断学习的方式,如全员学习、全过程学习和团体学习等,构建扁平式组织结构的方法,保证师生沟通快捷和通畅,实现师生自主管理的途径。专业教师对学习型组织这些特性统一了认识,认为在专业建设中教师和学生都是主体,教师和学生是学习型组织中的成员等。这些为机械电子工程专业知识集成的实现提供了基础。

2.机械电子工程专业知识源的构成

专业组织教师对机械电子工程专业的显性知识、隐性知识进行了分类和挖掘,总结了它们的特点,确定了知识源在组织中教师、学生间的流动和吸收的方式、途径,评估了它们对学生创新思维和创新能力的影响。

知识集成理论认为知识可分为显性知识(编码型知识)和隐性知识(意会性知识)。由计算机处理的、可以度量的知识一般是显性知识,如“知道是什么”和“知道为什么”的知识。隐性知识是头脑中属于经验、诀窍和灵感的那部分知识(隐含经验类知识),是难以编码和度量的,并且是在不断演变的。它可能以数据、信息的形式无序地存放在某些地方。在专业这个组织中,这些知识源异质性强,相对封闭,存在时间和空间的分离等问题。

从学生层面看,机械电子工程专业的显性知识和隐性知识的来源主要有:

(1)课程。包括学科基础课和专业教育课等,如机械类、电子技术类、控制类、信息类和专业类课程,如工程图学、工程力学、机械设计基础、电子技术、电路分析基础、微机原理及其应用、自动控制理论、机电传动控制、机电一体化系统设计等课程。

(2)实践环节。包括课内实验、课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计等。

(3)课外教育教学活动。包括科研实践、文体活动、社会实践和专业调研等。

(4)其他。如同学之间、同学和老师、同学和外界交流与意会的知识等。

从教师层面看,显性知识和隐性知识除上述外还包括科研转化的知识等。

3.机械电子工程专业知识集成的实现

针对机械电子工程专业组织特点和知识源构成,从以下几个方面探索了专业知识的集成:改变师生对知识源的时空观;通过制度规范、约束激励、沟通交流、资源分配等方面实现知识的集成。这里所说的知识源的时空是指按传统安排的知识源学习进程和地点,如课程学习的不同学期,理论学习和实践在不同地方进行。通过有效方法集成知识源并进行实施,可以利用创新思维方法,如逻辑思维和非逻辑思维,激发师生的创新思维。例如,借鉴triz理论将机械电子工程专业的主要知识点汇编成册,按“自顶而下”的设计方法对复杂机电系统所涉知识源解构,改变师生对知识源的时空观。[2,3]

三、专业知识集成的效果和反思

1.专业知识集成的效果

机械电子工程专业知识集成自实现以来效果明显。

首先,改变了师生对机械电子工程专业知识的认识。教师拓展了自己的知识面,明确了所教课程的教学地位和所教课程内容与其他课程内容的相互渗透。大一上学期的“专业导论”课程就介绍了机械电子工程专业知识集成的内容,学生了解到专业所涉及的不同知识源,在毕业设计阶段就可以对毕业题目所涉及的知识点进行归纳和总结。

其次,促进了学生创新能力的提高。学生入学时就对机械电子工程专业知识集成形成系统概念,对知识的掌握更快、更全面、理解更深。在进行课外科技活动的过程中思维更开阔。如本专业已毕业的07机电2班37位同学中,获得省级以上课外科技活动奖项8项,获得实用新型专利32项、发明专利4项。09机电2班35位同学,有11位同学考取了研究生。10机电1班共有38位同学,截至第6学期为止共获得12项省级以上课外科技活动奖,申请实用新型专利23项、发明专利2项。

系统科学与工程导论范文6

1.生态科学基础知识和基本规律教育

生态科学基础知识和基本规律教育是大学生所要掌握的基础内容,也是大学生学习和培养生态文明教育后续几大内容的基础。这一内容核心包括生态学基本知识的教育,以及生物间相互依存与相互制约的互生规律、物质循环转化与再生规律、物质输入输出的动态平衡规律、生物环境间相互适应与补偿的协同进化规律、环境资源的有效极限规律等生态学基本规律的普及。

2.生态环境现状教育

生态环境现状教育能让学生了解当前生态环境的现状和发展趋势,激发学生保护生态环境、参与生态文明建设的责任感和使命感。其教育内容主要包括地方、区域、国家乃至全球生态环境的现状、存在的问题与发展形势,地方、区域及我国现代化建设面临的生态环境挑战,大学生及社会民众面临的生态环境问题及压力等。

3.生态文明观教育

生态文明观是由多个相互联系、相互支撑的观念构成的理论体系。这一理论体系可以用来指导我国的生态文明建设,因此,它也是地方高校教育的重点,具体包括生态价值观教育、生态经济观教育、生态政治观教育以及生态科技观教育四大方面。

4.生态法制教育

生态法制教育可以起到约束大学生生态文明行为和生态文明意识的作用,使大学生懂法,并在法律的制约下更好地进行生态文明建设。因此,法制教育是整个教育体系中必不可少的一部分。其主要内容是让大学生了解当前国际和国内有关生态环境方面的条约、法律、规范等,比如:《世界自然保护大纲》、《联合国人类环境会议宣言》、《我国生态环境保护纲要》、《环境保护法》、《城市绿化条例》等。

5.生态文明行为能力培养

地方高校应该引导大学生将所学到的各种生态文明知识和思想观念落实在行动中,使大学生能够积极主动地保护环境、改善环境质量、改善人与自然的关系。其内容包括教导学生一系列提高践行生态文明能力的知识技能与工具,发动学生积极开展绿色环保实践活动等。

二、地方高校生态文明教育的现状

近年来,在国家、教育部、教育厅的高度重视下,地方高校均纷纷加强了对生态文明教育相关课程和内容的设置和投入,包括:在思想政治课中给学生灌输相关知识;开设多门与生态文明相关的公选课程,包括《遗传学》、《生物学》、《普通生态学》、《地球科学导论》、《环境与健康》、《人与环境》、《环境危机与环境保护》、《环境工程导论》等,供学生选修;邀请生态文明方面的专家和教师来校举办讲座宣讲;组织各类生态文明实践教育活动等。可以说,地方高校在这一方面已经进行了许多尝试,获得一些成效。但这还远远不够,对于一个完整的高校生态文明教育体系来说,还存在众多问题和不足。

1.重视度不够

地方高校生态文明教育没有专门的规划和统一的安排,教育内容零散混乱不成体系,受教育的学生数量也相当稀少,其深度、广度和重视度还远远不够。这是由于首先,在我国,地方高校知名度与教育和科研密切相关,这导致地方高校管理层往往只重视本校的传统专业教学和科学研究,忽视与知名度无关的其他教育和活动,这其中就包括生态文明教育。其次,教育部下达的关于普通高等学校本科教学评估方案中,未将生态文明教育方面的内容纳入考核体系中,而且也未将生态学课程列为公共基础必修课。因此,大多数地方高校都对生态文明教育不太重视,没有动力也不愿意投入人力、物力和财力,花大力气进行生态文明教育。即使部分高校开设相关课程或开展相关活动,也可能只是为了迎合当前的政策,并未将生态文明教育落到实处。

2.教育理念和教育形式不够完善

首先,地方高校生态文明教育缺乏系统科学的教育理念。这一问题的存在主要在于本身在我国就还未建设这样一个完整的体系,而且生态文明教育也才刚刚兴起,相关研究不多且不够深入。同时,作为一门涉及到多门学科和多种理论知识的交叉性学科,与其相配套的教材仍处于空白,使得地方高校也无合适的教材进行讲授。不仅如此,不少地方高校的生态文明教育还比较粗浅,不够深入全面。其次,在教育形式上重理论轻实践。我国生态文明教育起步很晚,可供借鉴的经验和成功的案例不多,大多数地方高校在进行生态文明教育时,均不约而同地选择传统简单的理论教学方式和单一僵化的填鸭式教育方式,忽视学生对生态的情感体验和判断,缺少与之相关联的实践活动。即使有少数地方高校开展了与之相关的实践活动,但也缺乏有效的宣传、组织和延续性。而地方高校对生态文明教育的不重视和少投入也导致实践教育活动的难以开展,影响了活动的持续性。另一方面,地方高校大学生也更习惯于这种传统的理论教育方式,没有积极主动地将理论知识转化为实践行动。

3.地方高校大学生生态意识淡薄滞后,生态文明素质不高

受当前国家和地区日益严峻生态环境的影响,地方高校大学生的生态保护意识虽然有一定程度的增强,对生态文明的相关科学知识有一定的涉猎,但尚集中在当前比较严重的生态环境问题上,停留在比较粗浅片面的感性认识阶段。大部分学生尚未认识到生态文明的重要性,认为生态文明知识与自身专业和将来就业无任何关联,不愿意花费时间接受生态文明教育。而地方高校对生态文明教育的不重视和不作为又进一步恶化了这一问题,使得大学生生态意识越发淡薄滞后。据现有的调查数据显示,有近一半的学生并不知道环境保护是国家的基本国策之一。不仅如此,受当今社会崇尚物欲、金钱、奢华、过度消费等观念以及经济利益至上价值观的负面影响,在父母溺爱中长大的许多大学生比较崇尚“享乐主义”、“消费主义”、“人本主义”,价值观存在偏差,缺乏环境责任感,生态文明素质较低。这也致使校园内生态文明实践活动无法顺利开展,学生对实践活动兴趣不高。

4.生态文明教育师资力量薄弱

由于我国生态文明教育才刚刚起步,大多数教师没有接受过专业而系统的生态文明方面知识的培训和学习,对这方面的知识和理论知之甚少;不仅如此,作为一个交叉性较强的学科,生态文明研究学科归属尚不明朗,许多关于生态文明的研究成果不受重视,不少教师迫于职称晋级的压力,仍然专注于其原本所擅长的传统研究领域,未对生态文明进行系统深入的研究。这导致了当前地方高校生态文明师资力量非常薄弱,大部分教师在课堂讲授涉及到生态文明领域时,不能对具体内容进行深入的剖析,只能照本宣科,甚至回避掉这部分内容。

三、小结