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1.當(dāng)前海洋地質(zhì)計(jì)算機(jī)制圖中存在的問題
1.1制圖人員缺乏對海洋地質(zhì)圖的了解
因?yàn)榇蟛糠值挠?jì)算機(jī)制圖人員都擔(dān)任過繪圖員的工作,很多人在進(jìn)行海洋地質(zhì)制圖過程中依然沿襲著那種描圖時(shí)的工作方式,而且他們對海洋地質(zhì)制圖方面的了解也不夠。海洋地質(zhì)圖的制作復(fù)雜,特別是一些相關(guān)聯(lián)的圖,比如說地質(zhì)剖面圖和地質(zhì)切面圖,有著平剖對應(yīng)關(guān)系的圖件,在制作過程中,如果一種圖件進(jìn)行了修改,那么另外的一個(gè)圖件也必須進(jìn)行相應(yīng)的修改,不然兩種圖件之間就會出現(xiàn)不吻合的情況。
1.2計(jì)算機(jī)海洋制圖降低成為海洋地質(zhì)描圖
因?yàn)檎嬲挠?jì)算機(jī)海洋制圖有著相對較高的難度,專用的海洋地質(zhì)制圖軟件計(jì)算還不夠成熟,更多的計(jì)算機(jī)海洋制圖實(shí)際上海處在一個(gè)計(jì)算機(jī)描圖的階段,大部分的海洋地質(zhì)圖的繪制都離不開手繪,在計(jì)算機(jī)海洋制圖的過程中還經(jīng)常使用數(shù)字化儀進(jìn)行手繪圖的掃描,然后存進(jìn)計(jì)算機(jī)中,再利用各種技術(shù)進(jìn)行海洋地質(zhì)圖件的美化和中文的重新輸入。這樣的海洋地質(zhì)制圖方式實(shí)際上就變成了印刷稿。并沒有從根本上解決掉海洋地質(zhì)制圖中質(zhì)量不足、效率不高的弊病,反而增加了海洋地質(zhì)制圖工作的工作量。
1.3專業(yè)的海洋地質(zhì)制圖軟件不完善
這些年,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,在制圖方面也出現(xiàn)了很多的軟件,但是海洋地質(zhì)制圖方面的軟件卻還不完善,專業(yè)的海洋紙質(zhì)制圖軟件的不完善,不但包括了海洋地質(zhì)制圖軟件本身的不完善,還包括了海洋地質(zhì)制度軟件的售后培訓(xùn),海洋海洋地質(zhì)制圖軟件在使用過程中的反饋信息以及軟件的升級不完善。
海洋地質(zhì)制圖軟件本身的不完善是因?yàn)樵谲浖拈_發(fā)過程中,缺少了專業(yè)的、長期從事海洋地質(zhì)工作的工程技術(shù)人員的參與,在軟件開發(fā)的過程中,往往是憑借幾個(gè)懂得計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的人員,加上一些剛才學(xué)校畢業(yè)不久或者是從事過短期的海洋地質(zhì)工作的工作人員來進(jìn)行軟件的開發(fā),這樣開發(fā)出來的軟件往往很難適應(yīng)海洋地質(zhì)制圖工作的各種需要。其結(jié)果就是開發(fā)出來的制圖軟件不能符合海洋地質(zhì)制圖工作人員的需求和習(xí)慣,海洋地質(zhì)制圖人員在使用過程中就覺得不好用。另外海洋地質(zhì)制圖人員急需解決的海洋地質(zhì)制圖功能沒有得到開發(fā),或者是開發(fā)起來難度較大。在目前,不光是海洋地質(zhì)制圖方面的軟件有著這樣的問題,其他專業(yè)的地質(zhì)制圖軟件同樣存在著這樣的問題。
而在海洋地質(zhì)制圖軟件的售后方面方面也存在著嚴(yán)重的問題。因?yàn)槿肆臀锪Φ南拗?,軟件的升級速度緩慢,在制圖軟件中出現(xiàn)的漏洞,也遲遲得不到及時(shí)的修改和更正,從海洋制圖方面反饋出來來的對于制圖軟件功能方面的要求也得不到及時(shí)的開發(fā),或者說是沒有能力開發(fā)。售后服務(wù)的技術(shù)培訓(xùn)方面也因?yàn)榉N種原因,不能得到有效的開展,這就導(dǎo)致了專業(yè)的海洋地質(zhì)制圖軟件在海洋地質(zhì)制圖人員中仍然不能普遍使用。
2.常用的海洋地質(zhì)制圖軟件特點(diǎn)
2.1AutoCAD
在海洋地質(zhì)制圖中,大多數(shù)都采用了AutoCAD系列軟件,AutoCAD系列軟件是美國Autodesk公司開發(fā)出來的。在AutoCAD系列軟件中提供了很多的基本圖元,如直線、圓弧、多段線等,可以通過鍵盤和屏幕上的菜單以及各種快捷方式進(jìn)行點(diǎn)和命令的輸入,輸入方便。AutoCAD系列軟件還擁有很強(qiáng)的標(biāo)記功能,能夠?qū)D紙進(jìn)行縮放、擦出、復(fù)制、插入、移動鏡像等多種變換,繪制好的圖形也能夠通過輸出設(shè)備,直接輸出成圖。
2.2MapGIS
MapGIS系統(tǒng)擁有主版權(quán)的工具型地理信息,基礎(chǔ)是傳統(tǒng)的編圖原理和方法,以計(jì)算機(jī)的圖形輸入和輸出設(shè)備,還有編圖軟件作為工具進(jìn)行制圖的新技術(shù)。開發(fā)自中國地質(zhì)大學(xué)武漢中地信息工程有限公司。在目前來說,能夠適應(yīng)很多海洋地質(zhì)制圖的要求。該系統(tǒng)采用的是柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)混合結(jié)構(gòu),在數(shù)據(jù)共享上解決了信息來源多種多樣和數(shù)據(jù)類型各不相同的矛盾。在數(shù)據(jù)的管理和組織上,采用圖形數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng),進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理和存儲,以及數(shù)據(jù)的標(biāo)記、輸入、入庫、誤差校正等操作。利用屬性數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)中的屬性數(shù)據(jù)描述圖元特征進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)文件的儲存和文件結(jié)構(gòu)的建立、編輯以及修改等操作。再通過土元內(nèi)部的標(biāo)號把圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)連接起來。按照類型把MapG1S中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分層,再按照比例尺進(jìn)行分幅。通過數(shù)據(jù)的分層和分幅,讓顯示速度和系統(tǒng)處理能夠滿足制圖的校企,同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)、操縱以及更新都比較容易。
3.專業(yè)制圖軟件的二次開發(fā)
對于專業(yè)的海洋地質(zhì)制圖,AutoCAD等一些通用性的制圖軟件雖然擁有很強(qiáng)的實(shí)用性,但是仍然存在這一些不足,不能提供海洋地質(zhì)制圖中某些領(lǐng)域的繪制工具。但這些通用的繪圖軟件提供了程序應(yīng)用接口,能夠讓設(shè)計(jì)人員使用各種計(jì)算機(jī)語言編輯出特殊性的應(yīng)用程序。因此海洋地質(zhì)制圖工作者要使用VB、SP等一些計(jì)算機(jī)編程語言,對這些通用的制圖軟件進(jìn)行二次開發(fā),自己開發(fā)出實(shí)用性更加強(qiáng)的海洋制圖程序。比如在成都理工大學(xué)聯(lián)合托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院進(jìn)行了地質(zhì)剖面自動繪制系統(tǒng)的二次開發(fā),其中包括了建立數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)的錄入,導(dǎo)入數(shù)據(jù)文件的系統(tǒng),具體編測各種繪圖模塊還有加載運(yùn)行菜單文件等等。比如在巖性花紋土里庫中導(dǎo)入了常用的巖性圖例,同時(shí)還能夠根據(jù)自己的需要,進(jìn)行這些巖性圖例的刪增。而系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化、計(jì)算和輸出功能又能夠讓制圖過程變得更加的智能化。
4.對專業(yè)海洋地質(zhì)制圖軟件開發(fā)的幾點(diǎn)建議
4.1立足于海洋地質(zhì)制圖的實(shí)際
如果要制定一個(gè)衡量專業(yè)的海洋地質(zhì)制圖軟件的好壞的標(biāo)準(zhǔn),那么就可以看它是否能夠方便海洋的紙質(zhì)圖工作人員的使用。就以海洋地質(zhì)制圖中剖面圖的繪制為例,但多數(shù)的專業(yè)制圖元件都是通過測點(diǎn)的3個(gè)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)來進(jìn)行圖件的繪制。從表面上來講,這樣的繪圖方法能夠讓圖件的繪制變得更加精準(zhǔn),但在進(jìn)行實(shí)際的操作中會出現(xiàn)很多不方便的地方,比如如果出現(xiàn)斷層點(diǎn),如果依然使用這種繪圖方法,就顯得很不方便,在實(shí)際的繪圖工作中,也不可能真正的把斷層點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算出來以后,在使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行制圖。另外在進(jìn)行實(shí)際的海洋地質(zhì)觀察點(diǎn)傷也沒有測點(diǎn)控制,在實(shí)際的測量中,往往是工作人員利用各種工作測算出各種數(shù)據(jù)。因此在進(jìn)行專業(yè)海洋質(zhì)地制圖軟件的開發(fā)時(shí),可以開發(fā)出具有手繪功能的軟件,這樣才能夠符合海洋地質(zhì)制圖的實(shí)際和工作習(xí)慣。可以使用手寫版來繪制參數(shù)不全的斷層等等。當(dāng)然,在專業(yè)軟件功能中還要提供比例尺和量角器等,方便制圖時(shí)進(jìn)行使用。
4.2完善圖層管理功能
包括AUTOCAD等一些通用的地質(zhì)制圖軟件,都擁有圖層管理功能,完善圖層管理功能,并進(jìn)行充分的利用能夠有效的提高海洋地質(zhì)制圖的效率,同時(shí)還能夠讓海洋地質(zhì)的分析效率得到很大的提高。在海洋地質(zhì)圖中,很多的地質(zhì)圖之間都有聯(lián)系,如果進(jìn)行了一個(gè)圖件的修改,那么其他的圖件就必須進(jìn)行相應(yīng)的修改。而完善圖層管理功能,能夠讓圖件的修改更加方便。同時(shí)能夠讓圖紙的更新同步。
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程在不同高校的課程設(shè)置有很大的不同。有的高校側(cè)重于以計(jì)算機(jī)為主線,著重討論直接數(shù)字控制系統(tǒng)、以及現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。有的高校側(cè)重于硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真,而對軟件卻是一帶而過。有的高校針對的是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的數(shù)學(xué)描述及控制算法。應(yīng)該說各個(gè)高校在教材的選取和教學(xué)環(huán)節(jié)的進(jìn)行中都有自己的獨(dú)到之處,但是對于針對本校學(xué)生的實(shí)際情況,這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在經(jīng)歷了若干個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)和實(shí)踐中,我對計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門課程的教學(xué)改革的方法和實(shí)踐有自己的一些認(rèn)識。
2課程教學(xué)改革的方法和實(shí)踐
2.1教學(xué)環(huán)節(jié)突出側(cè)重點(diǎn)
針對本校學(xué)生的實(shí)際水平,在教學(xué)環(huán)節(jié)中突出側(cè)重點(diǎn)。由于本課程的第一部分主要涉及計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)知識、數(shù)學(xué)模型及控制原理和分析方法。這一部分內(nèi)容在前期的自動控制原理、復(fù)變函數(shù)中都有所講述,那么在本課程的學(xué)習(xí)中主要是針對課程內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)和總結(jié),而不作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講授。而第二部分中,講述的是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的算法和應(yīng)用以及系統(tǒng)仿真的算法。該部分是眾多學(xué)科實(shí)踐與應(yīng)用的理論支撐,包括了經(jīng)典控制算法如PID控制算法及其改進(jìn)等,復(fù)雜控制算法如最少拍控制及達(dá)林算法等以及數(shù)字濾波等數(shù)據(jù)處理方法,同時(shí)包括了系統(tǒng)仿真算法。這一部分作為重點(diǎn)內(nèi)容講授。而第三部分是控制系統(tǒng)的MATLAB仿真和SIMULINK仿真。該部分需要學(xué)生動手實(shí)踐來完成,實(shí)際應(yīng)用也很廣泛,在講授中同樣以舉例的方式讓學(xué)生能親身體會到軟件方面的使用。
2.2教學(xué)與教材有機(jī)結(jié)合
針對《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程的特點(diǎn),現(xiàn)有的高校教材可謂是形形,各有各的特點(diǎn),那么如何使學(xué)生更好的學(xué)習(xí)課程內(nèi)容而又不依賴于教材呢?或者說如何使學(xué)生更好的理解教材內(nèi)容而更深入的學(xué)習(xí)課程知識呢?這就要求將教學(xué)與教材有機(jī)的結(jié)合起來。針對本校學(xué)生特點(diǎn),不能拘泥于一本教材來學(xué)習(xí)本課程,因此,在教學(xué)過程中,第一部分內(nèi)容也就是前期的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)模型等內(nèi)容,主要針對學(xué)生現(xiàn)有教材以及自動控制原理等教材進(jìn)行講解,第二部分內(nèi)容主要是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的算法和應(yīng)用以及系統(tǒng)仿真的算法。該部分的內(nèi)容想對比較難,計(jì)算量大,因此既應(yīng)用現(xiàn)有教材,還參考于海生等編著的《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》以及湯楠等編著的《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》等教材,針對算法的部分,結(jié)合不同教材的例題,使學(xué)生更好的理解算法的來源。第三部分即控制系統(tǒng)的MATLAB仿真和SIMULINK仿真,該部分更多的需要學(xué)生自己動手操作,那么在上課的過程中針對例題給學(xué)生通過多媒體演示的方法,引入知識點(diǎn)來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
2.3有效利用實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這門課程不但有獨(dú)立的理論和方法,而且有相當(dāng)強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。因此,要學(xué)好這門課程,必須有效的充分的利用實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。本門課程安排在第六學(xué)期開設(shè),該課程的實(shí)驗(yàn)的設(shè)置充分結(jié)合課堂內(nèi)容,考慮以實(shí)際應(yīng)用為主,主要安排了數(shù)字濾波器、數(shù)字PID控制算法、最小拍控制、大林控制算法等等。并為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及拓展學(xué)生的知識面,還安排了選做的步進(jìn)電機(jī)控制、溫度控制系統(tǒng)等現(xiàn)實(shí)中廣泛應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。
2.4重視教學(xué)中的考核方式
考核是評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)、了解教師教學(xué)效果的一個(gè)重要杠桿。而僅僅通過期末考試的方法來對學(xué)生進(jìn)行考核的話,有可能使學(xué)生平時(shí)不注重學(xué)習(xí),期末搞突擊,考后知識還給老師。我們把考核分為了4種:
①課堂作業(yè)。每次作業(yè)計(jì)10分,按照作業(yè)次數(shù)折合成滿分10分的平時(shí)成績。
②課堂表現(xiàn)。針對學(xué)生的課堂狀態(tài)以及回答問題的正確率和積極性,計(jì)10分平時(shí)成績。
③實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。針對各個(gè)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)過程中的參與情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度來評價(jià),滿分計(jì)10分。
④期末考試。期末考試成績折合成70%,再加上以上3項(xiàng)的成績即為學(xué)生的總體考核成績。這樣分配更加合理,也充分調(diào)動了學(xué)生的積極性。
3結(jié)語
在初中計(jì)算機(jī)教學(xué)中,學(xué)生好似沉默于課本的操作中,但通常在教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐內(nèi)容結(jié)束后,學(xué)生的90%總感覺到一無所獲呢?學(xué)生總是對今天所學(xué)知識明天再說起時(shí)總忘卻的太多呢?就這種教學(xué)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象,彼人作以如下小議:
(1) 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入自學(xué)特別應(yīng)該注意的是“自學(xué)”即學(xué)生自主的學(xué)習(xí),而不在教師的引導(dǎo)下學(xué)習(xí),教師應(yīng)努力做到一個(gè)臨時(shí)顧問的角色。這樣做是因?yàn)?,給學(xué)生留足個(gè)人空間,在自己尋找課本知識的時(shí)候,不因有教師的引導(dǎo)在思維上有太多的禁錮,學(xué)生就會對課本的上的操作有所探尋,會經(jīng)常性的提出一些課堂中與教師認(rèn)為的“重點(diǎn)”不同的知識點(diǎn),這樣可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。這樣無形地增加了課堂的容量,一些所謂的重點(diǎn),在這里就可以放棄了。
(2) 學(xué)無定法,教無定式。一切的學(xué)法與教法無非是達(dá)到學(xué)生所有所獲、學(xué)以致用、學(xué)有所成的目標(biāo)。在課堂中盡量的讓學(xué)生走上學(xué)的最前列,無論你所使用的是啟發(fā)式、探究式、興趣式等,學(xué)生應(yīng)該對學(xué)習(xí)的內(nèi)容首先有一個(gè)最首要的了解,因?yàn)橹R是學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)和任務(wù),學(xué)生思維的方式不一定與教師的相同,而某一固定的教法和學(xué)法往往有一定框架結(jié)構(gòu),于是教師常常提醒學(xué)生進(jìn)入相應(yīng)的“目標(biāo)”,而為實(shí)現(xiàn)教師所謂的目標(biāo),課堂就會一下子變成了教師的“一言堂”;45分鐘短暫的時(shí)間就會一下被教師占用完。學(xué)生走在學(xué)的最前列,要求教師在課前對課堂的所有細(xì)節(jié)做以深刻的思考,以應(yīng)學(xué)生不時(shí)之需。例如:某學(xué)生在學(xué)習(xí)POWERPOINT時(shí),我首先讓學(xué)生自己看書,自己上機(jī)操作,然后將兩節(jié)課中學(xué)生遇到的問題在專門的一節(jié)課中解決,學(xué)生操作了,有了許多發(fā)言的權(quán)力,教師則成了其學(xué)習(xí)的顧問,當(dāng)?shù)谒墓?jié)課學(xué)生上機(jī)操作時(shí),學(xué)生就會及時(shí)的對教師的解答進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)POWERPOINT學(xué)完之后,回頭我讓該學(xué)生替作了一節(jié)課的課件,學(xué)生能夠運(yùn)用自如,而且有些方面,是我使用常規(guī)教學(xué)法所教班級學(xué)生根本就不會操作的。
以上小小見解,在我教學(xué)過程中使用了很多次,而許多人認(rèn)為:此教學(xué)法無軌可尋,課堂太亂,讓人看了好似一團(tuán)亂麻。固本人在此只是讓大家去嘗試一下,感覺一下,是否有價(jià)值還請各位同事指點(diǎn)更正。
英文名稱:Journal of Frontiers of Computer Science and Technology
主管單位:中華人民共和國工業(yè)和信息化部
主辦單位:華北計(jì)算技術(shù)研究所
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:16開
國際刊號:1673-9418
國內(nèi)刊號:11-5602/TP
郵發(fā)代號:82-560
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:2007
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽(yù):
聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);研究生教育;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)模式
根據(jù)2002―2010年我國學(xué)位與研究生教育發(fā)展的總體目標(biāo),到2010年,全國在校研究生總數(shù)將達(dá)到碩士生120萬,博士生15萬,中國將成為名副其實(shí)的研究生教育大國[1-2]。國家的信息化進(jìn)程,帶動了對計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用人才的需求,計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用人才需求量每年增加100萬[3]。
研究生教育是我國培養(yǎng)高層次人才的主要途徑,已成為我國社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的人才資源庫,而研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)人才教育的核心所在。針對浙江省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新驅(qū)動和產(chǎn)業(yè)集聚等特征,近年來,浙江工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院與機(jī)械工程學(xué)院進(jìn)行了研究生聯(lián)合指導(dǎo)培養(yǎng)方式的探索,依托浙江區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)學(xué)研合作,與中國科學(xué)院遙感研究所、地理研究所、美國辛辛那提大學(xué)、比利時(shí)魯汶工程技術(shù)學(xué)院、瑞典布萊金厄工學(xué)院、IBM公司、杭州國家軟件基地、杭州國家動畫基地、杭州國家數(shù)字娛樂產(chǎn)業(yè)基地、公安部第三研究所等在科研和聯(lián)合培養(yǎng)研究生方面開展合作,結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生培養(yǎng)的特點(diǎn),提出了研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)理念,進(jìn)行了研究生創(chuàng)新能力教育模式實(shí)踐探索,把提高研究生教育質(zhì)量放在首位,努力培養(yǎng)能夠引領(lǐng)、推動浙江乃至全國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)精英人才。
1創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維
常順英研究員將研究生的創(chuàng)造性定義為:能夠產(chǎn)生獨(dú)特的、現(xiàn)實(shí)的、有社會價(jià)值產(chǎn)品的多種能力與優(yōu)良人格特征的整合[4]。它包括研究者的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造性想象、創(chuàng)造性人格等,其中創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造性的核心因素。沒有創(chuàng)造性思維就產(chǎn)生不了創(chuàng)造性活動,更談不上創(chuàng)造性成果,所以創(chuàng)造性的培養(yǎng),關(guān)鍵在于創(chuàng)新意識,創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。
創(chuàng)新思維是為解決實(shí)踐問題而進(jìn)行的具有社會價(jià)值的新穎而獨(dú)特的思維活動?;蛘哒f,創(chuàng)新思維是以新穎獨(dú)特的方式對已有信息進(jìn)行加工、改造、重組從而獲得有效創(chuàng)意的思維活動和方法,是一種不同于他人的批判性思維方式。研究生有了創(chuàng)新意識,才能抓住創(chuàng)新機(jī)會,啟動創(chuàng)新思維。在培養(yǎng)研究生創(chuàng)新思維過程中,還應(yīng)注重獨(dú)立性思維品質(zhì)的訓(xùn)練,如愛因斯坦所言:“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要。因?yàn)榻鉀Q問題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已,而提出新的問題,卻需要有創(chuàng)造性的想像力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?!笨梢?在科技研究活動中,研究生要敢于懷疑,敢于提出研究問題及解決問題的方法。
2計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)研究生教育
2.1計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)設(shè)置
浙江工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以培養(yǎng)德智體全面發(fā)展,具有堅(jiān)實(shí)的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)理論、知識全面的計(jì)算機(jī)高級應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)[5]。主要研究方向有軟件開發(fā)環(huán)境與軟件中間件技術(shù),多媒體技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí),電子商務(wù)技術(shù),智能技術(shù)與應(yīng)用及制造業(yè)信息化。研究生通過專業(yè)學(xué)習(xí),具備計(jì)算機(jī)硬件、軟件和應(yīng)用技術(shù)的專門知識,深入了解計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,具有獨(dú)立從事科學(xué)研究、工程技術(shù)開發(fā)的能力,有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神,能夠研究和解決與本學(xué)科有關(guān)的科學(xué)和技術(shù)問題。
2.2研究生創(chuàng)新能力的現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在讀研究生生源主要為應(yīng)屆生。應(yīng)屆生是從學(xué)校到學(xué)校,大多數(shù)人較少直接參加科研實(shí)踐,缺乏生產(chǎn)和科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),研究目標(biāo)不明確,不具備獨(dú)立從事科研工作的能力,更談不上創(chuàng)新能力。很多研究生還是用本科階段的學(xué)習(xí)方法,習(xí)慣于接受、掌握現(xiàn)有的知識和在固定的框架中思考問題,缺乏獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新思維。
導(dǎo)致研究生創(chuàng)新能力低下的原因是多方面的。首先,中國傳統(tǒng)應(yīng)試教育影響研究生創(chuàng)新能力教育。在教學(xué)和科研過程中,往往顯示出因循守舊的保守思想,喜歡以既定的、現(xiàn)存的規(guī)則來解釋新的現(xiàn)象,而不擅長通過新的現(xiàn)象來思考原有規(guī)則存在的不合理性,并且通過思考與實(shí)踐來它。其次,研究生教育階段學(xué)科專業(yè)狹窄,學(xué)科之間的交流、滲透很少,出現(xiàn)所謂的“隔行如隔山”。其結(jié)果往往限制了學(xué)生的視野,縮小了研究生想象的空間和相互借鑒的機(jī)會。再次,研究生教育對研究生個(gè)性釋放的誘導(dǎo)不足,從培養(yǎng)方案到教學(xué)方法和科研過程,研究生能獨(dú)立從事研究的機(jī)會不多,這必然會束縛研究生創(chuàng)新能力的發(fā)展。因此,對研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)成為迫在眉睫的任務(wù)。
3研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式
研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程。培養(yǎng)研究生的科研創(chuàng)新能力需要一個(gè)合理的培養(yǎng)過程。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),主要從培養(yǎng)計(jì)劃、課堂教學(xué)、專題研討、企業(yè)實(shí)踐、跨學(xué)科研究生指導(dǎo)進(jìn)行研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的探索。
3.1個(gè)性化培養(yǎng)計(jì)劃
在研究生的培養(yǎng)過程中,需要一個(gè)多樣的、有利于學(xué)術(shù)個(gè)性成長的環(huán)境。個(gè)性化的培養(yǎng)計(jì)劃是研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有利保障。個(gè)性化的培養(yǎng)計(jì)劃是導(dǎo)師與研究生共同制定的,每個(gè)學(xué)生都有自己的教學(xué)計(jì)劃。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)在課程設(shè)置上,設(shè)置了必修課和選修課,在教學(xué)大綱上列出多部相關(guān)教材及學(xué)科前沿著作等,使研究生和導(dǎo)師在教學(xué)計(jì)劃的制定上有更多的選擇余地,制定出更加適合自己的培養(yǎng)計(jì)劃。同時(shí)針對沒有工作經(jīng)歷的研究生,可設(shè)置企業(yè)實(shí)踐必修環(huán)節(jié),研究生利用假期時(shí)間完成。導(dǎo)師在指導(dǎo)研究生的過程中,既要對個(gè)性化研究生培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督、檢查,更加重要的是要對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),發(fā)現(xiàn)并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
研究生個(gè)性培養(yǎng)計(jì)劃中,第一學(xué)年主要完成相關(guān)課程必修學(xué)位課和選修課的理論學(xué)習(xí),學(xué)會創(chuàng)新科學(xué)思維及方法。第二學(xué)年是關(guān)鍵的一年,主在通過大量文獻(xiàn)閱讀、企業(yè)實(shí)踐、廣泛收集資料,熟悉本專業(yè)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究動態(tài);在導(dǎo)師指導(dǎo)下,擬定研究課題,進(jìn)行課題的研究工作。在這一年中,專業(yè)導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)要負(fù)責(zé)嚴(yán)格的選題把關(guān)和中期考核篩選。中期篩選考核包括學(xué)位課和選修課學(xué)分及科研實(shí)踐能力是否達(dá)標(biāo),學(xué)位論文的選題是否具有原始創(chuàng)新性等,合格者進(jìn)入第三學(xué)年的學(xué)位論文研究工作,不合格者要終止學(xué)習(xí)可肄業(yè)處理。學(xué)位論文研究階段是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵階段。
3.2研討性教學(xué)過程
筆者作為博士生和訪問學(xué)者在香港城市大學(xué)、香港浸會大學(xué)、德國漢堡大學(xué)等國際性較強(qiáng)的高校進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流,期間主講了計(jì)算機(jī)三維視覺,指導(dǎo)了多門智能技術(shù)相關(guān)課程,也旁聽了國外教授主講的人工智能等研究生課程,發(fā)現(xiàn)許多專業(yè)課程沒有統(tǒng)一的教材,但有大量的參考書目。學(xué)生上課前必須先瀏覽該課程的課程網(wǎng)站,了解上課內(nèi)容和下載相關(guān)資料。課堂上,主講教授經(jīng)常先以一個(gè)典型案例(常為最新的研究論文)說明知識點(diǎn),再留出時(shí)間與學(xué)生討論,學(xué)生基本上是帶著問題來,再帶著新問題跑圖書館或上網(wǎng)學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方法針對案例問題展開學(xué)習(xí)與討論,著眼于發(fā)展研究生的創(chuàng)造力以及解決問題的能力,使學(xué)生在討論中獲得知識,創(chuàng)造性地提出新的解決問題的辦法。這種研討會形式的教學(xué)過程給了我們啟示,為了培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力,我們導(dǎo)師把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力作為課堂教學(xué)的主旨,刪除部分內(nèi)容陳舊的研究生課程,引進(jìn)反映學(xué)科新技術(shù)、新成果,反映專業(yè)領(lǐng)域熱點(diǎn)和研究進(jìn)展的教學(xué)內(nèi)容。課堂教學(xué)不僅注重啟發(fā)研究生思維,引導(dǎo)研究生積極思考,參與討論,還要求研究生就自己感興趣的課題進(jìn)行自我課堂教學(xué),學(xué)生當(dāng)老師,充分調(diào)動學(xué)生的研究熱情。同時(shí)根據(jù)課程特點(diǎn),增加自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課程。這種創(chuàng)造性教學(xué)活動,不僅營造寬松的學(xué)術(shù)研討氛圍,而且使學(xué)生們在良好的學(xué)術(shù)氛圍中,互相學(xué)習(xí),共同提高。幾年來的教學(xué)實(shí)踐表明,這種教學(xué)方式能夠發(fā)揮學(xué)生的主動性,激發(fā)其創(chuàng)新性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐研究能力,強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.3多樣化專題討論
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)研究生多來自不同專業(yè),如機(jī)械制造、自動化控制。在研究生學(xué)習(xí)階段,在對本專業(yè),本領(lǐng)域內(nèi)的理論全面掌握的基礎(chǔ)上,引入計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行專業(yè)研究。對每一位研究生而言,其他同學(xué)的研究都是新的研究領(lǐng)域。為此,結(jié)合本學(xué)科的研究方向,學(xué)科定期組織專題講座會。專題討論會相當(dāng)于為學(xué)生提供一個(gè)交流平臺,來自不同專業(yè)的研究生在這一平臺內(nèi)分享學(xué)習(xí)成果、探討問題、分享學(xué)習(xí)資源,營造良好活躍的學(xué)習(xí)氣氛。研究生經(jīng)過獨(dú)立思考后提出的創(chuàng)新課題是否具有創(chuàng)新性和可行性,在討論會中提出來,導(dǎo)師和同學(xué)一起研究討論。一方面加深研究生對課題的理解認(rèn)識,另一方面從不同角度審視和思考問題,提高學(xué)生研究問題和解決問題的能力。
3.4企業(yè)實(shí)踐選題
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)應(yīng)用已經(jīng)滲透到各行各業(yè),這為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)研究生提供了大量企業(yè)實(shí)踐平臺。低年級研究生利用假期到軟件公司、企業(yè)工作實(shí)習(xí),將理論學(xué)習(xí)應(yīng)用到實(shí)踐,同時(shí)通過實(shí)踐,了解目前技術(shù)瓶頸,從中提煉出研究課題。學(xué)生所選的課題為公司企業(yè)研發(fā)實(shí)踐中存在的實(shí)際問題,學(xué)生通過到企業(yè)實(shí)踐,不僅可以培養(yǎng)獨(dú)立工作能力、分析解決問題能力、創(chuàng)新能力,而且又可以解決企業(yè)運(yùn)作過程中的實(shí)際問題。所培養(yǎng)的研究生具有獨(dú)特的創(chuàng)新工作能力和團(tuán)隊(duì)合作精神,深受企業(yè)歡迎,有的研究生畢業(yè)后就留在公司工作,實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)與工作的無縫連接。經(jīng)過幾年的實(shí)踐,我校建立了一批穩(wěn)定的研究生實(shí)踐基地。
3.5研究生導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)
研究生導(dǎo)師在研究生培養(yǎng)全過程中始終處于主導(dǎo)地位,導(dǎo)師個(gè)人的學(xué)術(shù)水平、研究能力對其研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。為了適應(yīng)新興學(xué)科、交叉學(xué)科研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),在實(shí)踐中,我們以導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)方式指導(dǎo)學(xué)生。團(tuán)隊(duì)中的導(dǎo)師來自不同學(xué)科,有不同的學(xué)術(shù)研究背景,主要導(dǎo)師都有國外留學(xué)或訪問研究的經(jīng)歷,有著豐富的研究生指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。
導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)內(nèi)的研究生如有學(xué)術(shù)上的問題,可以咨詢導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的其他導(dǎo)師,尋求問題的研究方案,團(tuán)隊(duì)導(dǎo)師對學(xué)生的研究問題給予必要的指導(dǎo)。導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)定期交流,討論研究生學(xué)習(xí)進(jìn)展,交換指導(dǎo)意見。導(dǎo)師以團(tuán)隊(duì)方式指導(dǎo)研究生,是一種集體意識和團(tuán)隊(duì)合作精神的體現(xiàn),能夠準(zhǔn)確把握學(xué)科發(fā)展的脈絡(luò)。這種方式,一方面避免導(dǎo)師個(gè)人學(xué)術(shù)水平、知識面、時(shí)間安排等方面的局限性,影響研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);另一方面,充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神,準(zhǔn)確把握學(xué)科發(fā)展的前沿動態(tài),拓寬研究生創(chuàng)新思維,讓研究生更加主動關(guān)注其他領(lǐng)域的知識創(chuàng)新,為科研創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。
4結(jié)語
本文結(jié)合國內(nèi)外學(xué)校在相關(guān)研究生培養(yǎng)方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢,分析了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)方法,進(jìn)行研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的實(shí)踐探索。在內(nèi)容上,主要從培養(yǎng)計(jì)劃、課堂教學(xué)、專題研討、企業(yè)實(shí)踐和研究生導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)等方面進(jìn)行了探討。
創(chuàng)新才能進(jìn)步。我國的學(xué)生在總體上基礎(chǔ)扎實(shí),但創(chuàng)新能力較弱;計(jì)劃內(nèi)的課程成績較好,但主動研究的積極性不高。研究生作為我國從事科學(xué)技術(shù)研究的最具活力的人才隊(duì)伍,所具有的實(shí)際創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,事關(guān)國家和民族在今后國際上的興衰和地位。高校的教育工作者應(yīng)該對研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)引起高度重視并投入相應(yīng)的精力,切實(shí)做好研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)工作。
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Research and Practice for Development of Postgraduate Innovation Ability
CHEN Sheng-yong1, YAO Chun-yan2, XU Xin-li1, WANG Ming-huan2, PENG Wei2
(1.College of Computer Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310023, China;
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