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序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇简述教育基本要素及其关系范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
【中图分类号】G633.91
在《普通高中生物课程标准》中提到必修模块选择的是生物科学的核心内容,在教师的教与学生的学习中对核心概念及概念间的相互联系,不应是静态的背诵和记忆,而应在动态的、自主、探究、合作的学习过程中建立和形成。
高中生物必修1《分子与细胞》第三章“细胞的基本结构”是该模块的核心概念,怎样帮助高一的学生理解掌握好这部分核心内容,是教师教学策略必须考虑的问题,基于第二轮使用新课标教材,从教材的整体设计来看,在必修1中多数章节的练习中都有概念图出现,这就提示师生,概念图是学习生物学知识、提升能力的一种学习形式。本人以“细胞的基本结构”为例,谈几点引导学生用概念图归纳理解“细胞的基本结构”的做法。
一、概念图及其绘制要领
美国教育心理学教授奥苏伯尔提出的意义学习理论认为概念是有结构层次的,居于结构上层的为“上位概念”,指学习者对事物的整体认识;居于结构下层的为“下位概念”,指学习者对事物细节特征的认识。学生学习新的概念时,关键是掌握概念之间的相互关系,对习得的事实性知识和概念性知识进行重新排列、组织并转换,所学的知识才有清晰的层次和逻辑性。
20世纪70年代美国康奈尔大学教授诺瓦克等人开发出概念图,是一种用来组织和表征知识的工具。是一 种 关 于概念知识、思维过程或思维结果、系统结构、计划流程等的图形化表征方式,能有效呈现思考过程及知识的关联,引导学生进行意义建构的教学策略。
概念图包含4个基本要素:概念、命题、交叉连接和结构层次。概念是感知到的事物的规则属性,通常用专有名词或符号进行标记。 命题是对事物现象、结构和规则的陈述,在概念图中,命题是两个概念之间通过某个连接词而形成的意义关系。 交叉连接表示不同知识领域概念之间的相互关系。层级结构有两个含义: 一是指同一知识领域内的结构,即同一知识领域中的概念依据其概括性水平不同分层排布,概括性最强、最一般的概念处于图的最上层,从属的放在其下,具体的事例位于图的最下层。 二是不同知识领域间的结构,即不同知识领域的概念图之间可以进行超链接。某一领城的知识还可以考虑通过超级链接提供相关的文献资料和背景知识。
绘制概念图时需要确定概念并对概念的层次关系进行排序,再将概念之间的相互关系进行连线后写上连接词。这是程序性的知识,需要给学生范例(如图1),让学生加以揣摩、领悟和模仿。
学生活动:参照图例,以生命活动离不开细胞为核心概念,尝试制作概念图。
要求:列出有关概念、连线将它们之间的关系表示出、标上必要的文字。
对学生作品和前面的范例作评讲,可以使概念图的制作规范和要求进一步得以内化。
二、教学内容分析与目标确定
“细胞的基本结构”是必修1第3章的内容,也是本模块的核心内容,教学所用课时多,而周课时少,学习的时间长,教材依据亚显微结构分为三部分,从系统学的角度阐述,将细胞作为一个系统,细胞膜――系统的边界、细胞器――系统内的分工合作、细胞核――系统的控制中心。各部分知识的前后衔接,总结归纳显得十分重要,具体教学目标为:
1.知识目标:简述细胞膜的成分和功能;举例说出几种细胞器的结构和功能;简述生物膜系统的结构和功能;阐明细胞核的结构和功能。
2.能力目标:制作临时装片用显微镜观察叶绿体和线粒体;尝试制作真核细胞的三维结构模型;进行实验数据的解释。
3.情感目标:体验制备细胞膜的方法;认同细胞是基本的生命系统。
三、教学过程分析及实践体会
1.细胞是最基本的生命系统,作为系统的边界细胞膜对生命系统的意义是什么?要感知其作用首先要知道它的存在的事实、制作细胞膜的材料及方法、探究化学成分的手段有哪些?教学时采用问题探讨,利用前边显微镜观察到的动物细胞的物象资料,认同细胞是有边界的――细胞膜存在的事实。
如何获得纯净的细胞膜?应该选取什么样的材料制备细胞膜?依据是什么?学生通过比较提供的几种材料特点,选取哺乳动物成熟的红细胞作为制备细胞膜的材料。用什么方法制备?用提供的三种液体(清水、生理盐水、高浓度食盐溶液),将哺乳动物成熟的红细胞分别放入这三种溶液中,将会发生什么变化?为什么?因此,制备细胞膜要选用哪种溶液?用什么方法将细胞膜分离出呢?原理是什么?
得到了纯净的细胞膜,怎样知道它的化学成分?
提供资料:(1)科学家用蛋白酶处理细胞膜,细胞膜被破坏。说明什么?
(2)用磷脂酶处理细胞膜,细胞膜被破坏。说明什么?这些实验事实可得出什么结论?
细胞膜作为系统的边界,在生命活动中有哪些作用呢?利用视频图像“控制物质进出细胞”、“进行细胞间的信息交流”等,将细胞膜的功能形象直观的介绍给学生,加深对细胞膜功能的理解。
课堂小结时采用什么样的形式将这节课的主要内容归纳出,既能让学生参与又能理解掌握,首选用概念图的形式。提出制作概念图的步骤:(1)将本节课的有关概念列出并确定它们之间的关系;(2)用连线连接起来;(3)两个概念之间的关系用准确词语表示出。(4)同桌相互检查,是否有不当之处,并进行纠正。
展示学生制作的概念图、投影教师备课用的概念图,进行评讲。
2.细胞器――细胞内部的分工合作,细胞的生命活动由哪些具体的结构执行?这些结构各有何特点?用投影展示细胞器的结构,用模型分析各细胞器的结构,渗透结构与功能相适应的观点,重点分析了线粒体、叶绿体的结构及功能,并引导学生比较这两个细胞器的结构和功能的异同,通过实验显微镜观察叶绿体和线粒体掌握这两个细胞器。
细胞器之间的协调配合是怎样进行的?通过资料分析“分泌蛋白的合成和运输”引导学生思考讨论:(1)要追踪细胞内蛋白质的合成过程,可用什么方法?(2)分泌蛋白的合成部位是?初步加工部位是?进一步加工部位是?分泌到细胞外要通过的结构是?(3)合成、加工、分泌需要的能量由哪个细胞器提供?
小结:将分泌蛋白的合成、运输、分泌过程用概念图的形式表示出。
归纳:将所学的细胞器按照单层膜、双层膜、无膜结构归纳出并用概念图的形式表示出来。
选出两位学生绘制的概念图展示、与教师提供的概念图对比,补充、纠正不当的地方。
3.细胞核――系统的控制中心,根据已有的生物学知识回答:没有细胞核的细胞,能合成蛋白质吗?能生长、能分裂吗?有哪些事实可以说明细胞核的功能?
借助资料分析,引导学生获取信息、推理,得出细胞核的功能――细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
观察并阅读教材P53图3―10思考下列问题:
(1)细胞核的亚显微结构包括哪些部分?各部分的作用是?
(2)控制代谢和遗传中起重要作用的结构是?
(3)同种生物体内所有细胞的DNA相同吗?不同生物体的DNA相同吗?为什么?
归纳:将细胞核的亚显微结构用概念图表示出来。
展示学生绘制的概念图并评讲。
本章小结:借助上述三节绘制的概念图,让学生回顾所学知识,结合教材的本章小结的文字,引导学生将“真核细胞的基本结构”用概念图表示出,以帮助学生深化知识,实现细胞的基本结构之间相关知识的联系与综合。
师生共同总结归纳,教师板书:“真核细胞的基本结构”概念图。
从这章的教学内容和要求出发,本人认为,掌握细胞的基本结构,各部分的及时总结归纳,以及章末总结,采用概念图策略,能促进学生学习使用概念图,由于概念图能清晰地呈现概念的整合过程和概念之间的相互关系,所以它既可以作为学习者学习的工具、交流的工具,又可作为教师教学的工具,在适合使用的地方大胆采用,可以培养学生的思维、归纳、整合知识的能力。
主要参考文献
中图分类号:C93 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2010)02-0026-02
1 管理研究活动的五阶段
1.1 管理研究的基本要素确定阶段
以博士(硕士)论文、学术论文和研究报告等形式反映管理研究成果,犹如构造建筑物离不开砖块、基石、支柱和连接件等基本构件,它需要一些基本要素,包括概念、假设、理论、分类等。所以在进行一项研究活动前必须要确定这些基本要素。
1.1.1 概念
概念是指人们思维的产物。人们在现实生活中观测和感受到一群相关联现象具有某种共同属性即同一性,于是将这种共性构造成一个概念并冠以一个名词,供人们在沟通中使用。然而,这个概念名词的本身并不存在,概念是通过概括和抽象而得到的。
管理研究要使用许多概念,如描述个人行为的“创造性”、“积极性”和“满意度”等,描述群体行为的“活力”和“凝聚力”等。人们在听到像创造性这类概念时,大脑中会自觉或不自觉地涌现出与此概念相关的一组具体现象,心理学称此为思维心象。人们通过一组心象形成概念的过程称作“概念化”过程。
1.1.2 定义
定义的含义是提示概念和名词所表达的共同属性的一种逻辑方法。在管理研究中,对概念和名词的定义需要做到清晰、确切,而且在同一研究中一以贯之,不得做随意的更换和置换。
1.1.3 变量
变量是指具有可测性的概念,其属性在幅度的强度上的变化程度是可以衡量的。可测性既是变量的特征,又是设置变量需要满足的要求。另外,变量值间的关系需要在研究中进行明确。
1.1.4 命题和假设
命题是对两个或两个以上概念关系的陈述。而假设是命题的一种,是对某种行为、现象或事件做出的一种合理的、尝试性的并有待检验的解释。提出假设之前必须查阅相关文献;假设必须建立在可靠的理论基础之上;要尽可能清晰和具体地表达变量值间的关系;必须是可以验证的;已经被证实的假设,其适用范围需要慎重设定。
1.1.5 理论
理论是一组结构化的概念、定义和命题,用来解释和预测现实世界的现象。理论须由三个要素组成:概念框架、说明各种特性或变量间关系的一组命题、供验证的背景。
理论探索的过程无疑是研究思考的过程。“反应起于刺激,思考启自疑难”,一个人遇到疑难,就要思考去谋求解决。最初是一种单纯判断,逐渐问个为什么,追究其根据,产生“假设”,再求其证明。经过检验后,如果假设与事实相符则是确实可信,否则,放弃假设另立新假设。每轮思考可分为四部:感觉疑难、辨识疑难、提出假设和推理论证。
1.1.6 推理
推理则是从命题出发,逻辑地推出另一个命题;换言之,是遵循一定的逻辑规范,根据前提推导出结论。在这个过程中,严格的逻辑规范是推理的正确性和可信度的保证。推理研究包含对推理程序的研究。具体分为两类:归纳和演绎推理。
亚里士多德最早提出了归纳―演绎方法,他主张,科学家应该从要解释的现象里归纳出解释性原理,然后再从包括这些原理的前提中演绎出关于现象的陈述。后来人们认为应该再补充一个步骤即假设检验。研究始于问题,而不是始于观察和试验,这是演绎模型的关键。也就是说,研究始于试探性的假说,它决定在科学研究指定的问题上应该收集什么事实材料,它是演绎模型的出发点。波普所发现的演绎模型则更极端。他强调科学发现不是来自对事实的归宿。每次观察都有期望或假说在先,它们给出一个有意义的观察范围。
达尔文以他的进化论为归纳法提供了强有力的支持。根据他的日记,他在进行观察时,头脑中并未存在假说的指导,倒是可以为寻找假说而进行观察。在观察中形成了理论。
事实上,归纳和演绎是科学发现过程中必不可少的两个阶段或方面。反观管理研究过程,演绎和归纳总是相互交替运用。华莱士总结了科学研究过程的推理模型、理论、假设、观测和经验概括四要素形成没有终端的研究工作循环。在T、H、O和E循环过程中,T-H-O表示演绎推理过程,先以某种理论为根据提出假设,而后通过观测来验证之。当然这里所说的观测是在一定假说即假设引导下进行的事先的观察也是不可或缺的。尽管华莱士模型中T-H-O过程没有体现假说形成之前的观察,但它确实是不可缺少的。而O-E-T则重在归纳过程,首先为检验前面的假设而观察,进而进行经验概括,最终提炼成理论。华莱士模型反映了研究工作的归纳和演绎的两面,而在实际的管理研究中,归纳和演绎同样会发挥各自的魅力。自泰勒的研究开始,行为科学研究、组织理论研究、领导理论研究、战略管理研究等,无不存在归纳和演绎的身影。
1.1.7 分类
(1)分类是辨明概念外延的逻辑方法,需要遵守完备性、准则一致性、种的独立性、不得跳跃逻辑等级等四个规则。
(2)管理研究设计阶段。
研究设计是对研究课题的规划,也是谋求新发展的策略。研究设计内容可以多种多样,然而都围绕两个目的:辨析问题、提炼主题;论证和验证主题。问题辨析的重要性在于明确一个问题域的研究视角和切入层面,并为寻找主题打下基础。问题辨析阶段需要明确以下内容:分析单位、研究的侧重点、时间维度。主题是对主要问题的说明和研究者的主观回答。管理研究必须有一个明确的主题,并且在研究开始之前就应该有一个主题,亦即“主题先行”。做到这一点,首先必须对研究的主要贡献及研究结果是什么在心中有一个设想。而后续的研究工作则是深入和具体论证该设想的过程。这可以保证整个研究都是围绕创新点而进行的。论证和验证主题,需要将研究中的各种概念转换成现实中的可观可测的变量。
(3)数据观测和收集阶段。
确定主题、设计变量之后,就要着手论证所提出的主题,论证的途径大致可以分为理论研究和实证研究,实证研究方法是建立在事实观测的基础上,通过一个或若干个具体事实或证据而归纳出结论。然而,研究工作中理论推理仍然很重要。实证研究又可进一步分类为实验研究和非实验研究。非实验研究又可分为统计研究、实地研究和无干扰研究。每一种论证的路径都有特定的规范。①实验研究中,为了比较试验组和控制组的状态并确定试验变量产生的影响,两组的组成要素必须尽可能类似。可以采用配对和随机化两种方式来保证两组的类似。实验研究还需要注意内部效度和外部效度的问题。进行实验设计时,应当注意排除历程、成熟程度、测试经验、测试工具等因素对内部效度的影响。为了保证外部效度,需要提高样本的代表性,以及可以采取双盲试验的方式降低实验环境效应。②统计调查研究要收集样本或总体中所有成员规范化的定量信息,为了保证数据的可比性,应对所有被调查者提出同样的问题。通过问卷法进行调查,问卷的设计质量至关重要。问卷设计应当尽可能遵循简明、便于回答、有吸引力、不带诱导性等原则,还要对问卷填写做处必要的指导。③实地研究要考虑的一个问题是,研究者以何种身份进行观测。也就是说,需要考虑研究者身份的暴露可能会对研究产生的影响。实地研究的缺点在于非规范性,观察和研究结果取决于研究者个人的经验和技能。对这种非规范性,还是尽可能加以抑制。④无干扰研究可分三类:文本分析、现有统计数据分析和历程比较分析。文本分析借助各种文件报纸期刊和书籍等书面出版物发现和分析问题。现有统计数据分析则顾名思义,利用所能收集到的统计数据进行论证。历程比较研究旨在从历史记录中掌握关键情节。
(4)数据分析阶段。
数据分析根据不同的目的可以分为描述统计分析和推断统计分析。分析方法的选择必须结合研究目的和研究的假设、变量设计、观测方法以及数据的内部效度和外部效度,考察问题阐明、变量输出以及管理情景的可测性。考虑管理研究的信度及可靠性问题。关于系统科学方法论本身提供的研究方法,简述如下:①系统分析法。运用系统原理进行目标、结构、功能、环境及其他变化规律的深入剖析,从中选择达到预期目标的最诱惑最满意方案。系统学派的理论和认识结构是系统分析法在管理研究中应用的一个例证。②信息方法。撇开对象的具体运动形态,把系统的运动过程抽象为信息过程,研究系统与环境之间的输入输出关系。组织管理、人员激励、部门协调、市场经营等活动,都贯穿着信息在各要素之间的流动。撇开具体运动形态,简化了研究。③黑箱方法。这是一种在不知道系统的内部结构的情况下,通过考察系统的输入、输出来认识系统的功能特性、行为方式、运动规律的控制方法。④绝热消去法。快驰豫参量对系统的演化不起重要作用,为简化研究,可忽略其影响而主要考虑慢驰豫参量的变化。⑤其他还有功能模拟法、系统模拟法、三维结构法等等。
(5) 研究论文的撰写阶段也有规范可循。
研究论文总体上要突出创新性,适宜采用创新点模式进行写作,做到主题先行。摘要、绪论、论证章、结果和讨论、参考文献部分都分别要表达对应的内容,做到分工良好,呼应结合。①摘要部分必须突出创新点,并且具有单独的可读性。摘要中引导性和支持性的解释词句应尽量少;不能写成目录式;对论文价值的描述应采用陈述式;要写明自己做出了什么。②绪论部分旨在阐明问题。从研究逻辑上,这是选题阶段。选题应当做到“小题大做”,即选题狭窄而研究深入。要阐明问题,需要对问题实际背景进行描述,并对问题进行界定。阐明问题部分的文献综述旨在交代主题的理论背景,从而引出论文主题并衬托第一层次的创新点。假设的提出应该清晰表达主观预期的变量之间的关系,并符合可供检验和验证的要求,要落到变量层次,其内容要和创新点相一致。③论证章要明确研究对象和研究情景的定位,围绕假设向深处和细处展开,并且知识性的内容越少越好。从研究逻辑上说,论证章涵盖了管理研究的变量设计、数据收集、数据分析三个环节,从而,论证章的各个相应部分也还应当遵循各个环节的规范。论证章部分的综述旨在衬托第二、三层次的创新点以及论证技术或工具的创新。④结果和结论。结果部分宜开门见山地列举本文的主要创新点,侧重对数据处理和分析结果的描述,并且应避免主观的评议,强调论证过程的客观和科学性。结论部分包括分析结果的理论和实际意义的讨论,也可提出在本研究基础上有待进一步研究的问题和建议。
2 结论
管理研究的方法论和管理研究工作是相互促进、相辅相成的,管理研究的进展需要管理研究方法论的支持,同时前者也会促进后者的发展。但是,这些方法大都是借鉴其他学科的方法体系,没有形成一套适合管理学研究的一套独特的切实可行的科学化的方法论体系。因此,我认为在进入21世纪后,管理学未来的发展应重点在以下两个方面寻求突破:①夯实管理学理论体系;②形成管理学的一套独特的方法论体系以及深化研究内容。
参考文献
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[5]王辉.科学研究方法论[M].上海:上海财经大学出版社,2004.
[6]李怀祖.管理研究方法论[M].西安:西安交通大学出版社,2004.
[中图分类号]G640 [文献标识码] A [文章编号] 1009 ― 2234(2014)11 ― 0145 ― 02
[收稿日期]2014 ― 09 ― 20
[作者简介]黄志军(1964―),男,海南文昌人。副教授,主要研究教育理论。
近年来,社会各界对高校教育质量的要求与日俱增,研究高等教育的学者们也一直在思考高校教育质量的提升问题,希望为高校教育质量提升做一点事情。不过,高校本身和高校研究者们往往忽略了从心理资本视角去构思提升高校教育质量的策略。殊不知现实的高校教育运行,大学生的心理状况已经在很大程度和范围上影响了高校教育质量的提高〔1〕,也影响了高校各大学科专业的教学及其改革发展进行。因此,从师生心理资本视角研讨和解决高校教育质量问题具有十分重要的现实意义、学术价值和理论意义。笔者拟在挖掘心理资本与高校教育的关联基础上,简要分析了当代高校大学生的心理发展状况和心理资本开发培育现状及其对高校教育的影响,提出了心理资本理论视角下提升高校教育质量的路径与对策。
一、心理资本与高校教育的内在关联
心理资本作为一个系统,具有自己完整的体系和丰富的构成成分,也有自己的作用机制和机理在其中发生作用。当代高校大学生的心理资本系统与高校教育存在非常多的内在关联,大学生心理资本的良好发展是高校教育发展的重要条件,高校教育发展也是大学生心理资本健康运行的重要保障。
1.心理资本的构成与作用机理
一是心理资本系统的构成成分。关于心理资本构成,学界说法很多,不过比较通俗的说法,将一个人或者一个群体的心理资本当作一个系统来解构。按照众多教育心理学家的说法,心理资本是指一个人积极健康的心理状态,这种心理状态具有不同于一般心理表现的特点,比如具有为完成具有挑战性任务和项目的自我信任感,对现在和未来的发展保持一种积极向上的乐观的心态,怀抱一种既定的目标和希望、梦想,具有持久以恒的毅力和意志等等。由此,一个人的心理资本系统,主要包括自我信任、乐观向上、希望与理想、顽强的毅力等等构成。这些要素对一个人的心理健康作用巨大。凡是涉及到人的工作,不注重所有参与人的心理资本建设,都会影响完成任务和项目的效率。
二是心理资本发生作用的机制和机理。心理资本的诸多要素对一个任务和项目的完成发挥作用,就需要一定的作用机制,这些作用机制包括主效应型的、缓冲型、调节型、动态综合型等机制。这些作用机制和机理都有待积极掌控和引导,否则,不利于工作的完成和质量的提高。
三是心理资本的类型。关于这一点,说法也非常多。就大学生来说,主要包括就业与职业心理、恋爱与情感心理、学习心理、网络心理等等;也可以分为认知心理、情感心理和行为心理等,展现了大学生在不同领域和不同时段的心理资本形态,这些实际存在的心理资本形态在很大程度上影响着一个一段时间一些领域的心理健康运行和生活学习工作的发展质量。
2.大学生心理资本与高校教育的内在关系
大学生心理资本是高校教育质量的有力保障,高校教育发展为大学生心理资本的发展提供了各种各样的平台和可能的空间,具体关系如下:
一是大学生心理资本是高校教育质量提升的重要保障。影响高校教育质量的因素很多,其中一个最大的因素就是学生的积极性和主动性能否调动起来,而调动起学生的主动性和积极性一个关键的因素就是要求学生有良好的心理资本系统。根据很多专家的调研分析,心理资本影响大学生的心理机制运行,更是影响其学习方式和艺术的有限采用〔2〕。
二是高校教育质量的提高是大学生心理资本开发的重要渠道和平台。高校教育发展情况如何对大学生心理发展也具有很大引导和促进作用。如果高校教育从教育价值取向、教育内容、教育模式和方式、教育效果和评估等方面重视大学生心理问题的解决和处理,那就会在很大程度上促进大学生心理健康发展;反之,则不能很好地对大学生心理问题进行干预和介入。
二、高校大学生的心理资本现状及其影响
当前我国高校大学生的心理发展整体上不错,但是不断出现的大学生道德行为失范,影响了高校教育质量的提高。这些都表明了加大大学生的心理资本开发和培育,促进其心理健康发展势在必行。
1.高校大学生的心理发展状况
一是大学生的心理资本系统构成。按照心理资本理论的观念,大学生心理资本基本要素也是乐观、希望、信心和毅力等,如果按照学生面对不同的事情,可以拓展为就业心理、学习心理、网络心理、婚姻情感心理和社交心理等等是其中重要构成部分〔3〕,这些对大学生的学习动力和模式方式都是有影响的。由此可见,大学生心理资本系统是非常复杂的,不仅仅是单一的几个要素就了事。
二是当代大学生心理资本具有诸多的特点,对高校教育质量具有诸多的影响。大学生的心理资本差距性大,这主要表现在同一年龄段的学生面对同样的问题,其心理资本中的乐观、希望、毅力和信心都是非常不平衡的。同时,这些心理资本要素随着科技的发达,其量化可能性大大增加,实用心理学的调研分析纷纷开展。大学生心理资本也具有多重性,积极的心理资本和消极的心理资本都有的,彰显了一个人的心理资本具有很多正面和反面的一个影响。
三是大学生心理问题不断,表明了其心理资本开发和培育工作严重不够。由于当前社会的转型和国家各项政策的变化,现在青年的压力很大,面临着就业与求职心理、网络时代的网络困惑与依恋问题、学业问题〔4〕、恋爱情感心理、社交心理等等诸多问题,这些问题一起构成当代青年学生巨大心理问题。这些心理问题都是非常不利于青年学生健康成长和高校教育质量提高。
四是大学生心理资本的机制机理发挥功能不够。这主要体现在当代大学生自我心理调节调适能力很不高,尤其是在面对不同的挑战和困难时,心理资本发挥的缓冲、调整和适应做得很不及时。这就是为什么当代大学生抑郁症、孤独症、依恋症等不断出现的原因。
2.高校大学生的心理发展对高校教育的影响
高校教育如今面临价值选择与行为逻辑之间的困境、教育质量标准与现实要求的矛盾、自主发展与环境要求的困境严重影响了高校教育质量〔5〕。除此外,在很大程度上,就是学生心理素质、心态状况等对高校教育质量提升具有很大的促进或者是降低作用。
一是影响了高校教育的价值取向与教育理念。这就是说高校大学生心理发展在很大程度上要求高校注重大学生本身的心智发展取向,建构起人性化的教育取向。这其实提出了高校教育的价值取向应该回归到人本主义的价值取向。
二是影响了高校教育的工作内容和工作模式。大学生心理发展特殊性要求高校教育将之为高校工作的重要内容,加大对学生心理健康教育;同时要求改变单一的知识教育模式,应该更多注重学生情感教育。这其实提出了一个很重要的话题――高校学科教育应该将大学生心理资本的健康运行和培育纳入其发展的视域。
三是影响了高校教育工作的实效性和时效性。这就是大学生各方面心理发展的情况对高校学科教育、思想政治教育、就业教育、心理健康教育本身等的效果影响很大。这其实提出了一个很重要的问题――如何将大学生心理健康教育与高校其他学科教育形成良性互动的发展态势。
三、科学开发培育大学生心理资本,不断提升高校教育质量
鉴于心理资本的巨大作用和高校目前师生的心理资本现状,我们务必要抓住师生心理资本现状,多维度积极开发和培育心理资本,形成强大的教育内在驱动力,从而不断推动高校教育质量的提升。具体的路径和措施如下:
1.切实解决高校学生面临的各种实际问题,为大学生的心理资本开发和培育奠定坚实基础。这就要求高校从学校层面到每一教职工要切实树立起为学生服务的工作理念和价值取向,从各个层面解决大学生遇到的各种问题,推动高校教育各项工作科学发展。
一是学校应该多方面调研大学生对学校后勤服务、教育服务、学生工作、思想教育等各大模块的诉求和意见,切实针对学生的困难,不断解决学生面临的实际问题,为大学生心理资本发展和培育提供良好的物质条件。
二是教师们应该积极分析学生遇到的学业困难、就业困难、网络依恋症和认同问题等等,将这些问题纳入各大学科专业教育关注的视域,不断丰富高校教育的内容和范畴体系,力求从各个层面解决当代大学生最关心的就业问题、专业教育问题和网络文明问题。
2.科学介入大学生心理问题和危机,推动高校教育重视学生心理健康教育推动大学生心理健康成长,为心理资本开发提供良好的心理基础,从而提升高校学生投入学习的良好心态的水平。鉴于大学生心理问题和心理资本发展的重要性,高校理应该纳入其教育关注的视域,从认知途径、情感途径、行为途径与价值途径等层面,积极疏导好大学生的认知心理、情感心理和行为心理,努力引导学生建构起自我疏导和自我咨询的心理教育机制〔6〕,从而提升大学生心理健康教育的水平和促进学生以积极向上的心态投入到学校的各项教育活动中去。
3.努力在师生之间建构一种良好的心理契约体系,推动高校师生互动教育模式不断发展和拓展。这就要求高校教育要重视在教师和学生之间建构起一种彼此相互期盼和相互信任的心理契约机制〔7〕,为大学生心理资本系统的乐观向上、希望理想和毅力等资本要素带来更多的动力,从而提高大学生学习的主动性、积极性和创造性,推动高校教育更加个性化和人性化发展。
4.多维开发和培育大学生心理资本,不断丰富高校教育视野和内容。这就要求教师们在开展教育工作时要努力积极从以下各个层面开发和培育好大学生的心理资本〔8〕,设计符合大学生心理特征的教育内容,采用学生喜欢的实践活动教学方法,多采用激励和鼓励的办法,让学生在各种各样的活动中增强对学业、就业和自身各方面的自信心,培育学生一种放眼未来和着眼现实的积极向上和不断进取的乐观心态;加大对学生克服各种困境能力和素质的指导和训练,提升大学生克服困难的毅力与意志。
总之,心理资本理论为提升高校教育质量提供一种新的思路和新的视角。从高校大学生心理资本的开发与培育来提升高校教育质量是一项系统复杂的综合性工程,这项工程需要学校层面、教师层面和学生层面等各个要素的齐心协力,从各个层面为这项工程做好准备,建构起高校大学生心理资本开发和培育的长效机制,从而为高校学科教育、思想政治教育与公民教育、心理健康教育、就业与职业教育等等提供一种良好的学生心态文化运行机制。
〔参 考 文 献〕
〔1〕赵德慧.大学生心理资本对学习绩效影响实证探究〔J〕.现代商贸工业,2014,(06):97-98.
〔2〕张阔.心理资本、学习策略与大学生学业成绩的关系〔J〕.心理学探新,2011,(01):48-53.
〔3〕王海燕,吴国薇.大学生心理资本构成研究〔J〕.黑龙江高教研究,2013,(10):109-113.
〔4〕 陈兰.转型期大学生学习心理分析与研究〔J〕.教育与职业,2005,(11):46-48.
〔5〕盛云,杨连生.高等教育价值困境探微〔J〕.社会科学辑刊,2014,(04):60-63.
随着房地产管理事业的发展和土地使用制度、住房制度改革的进一步深化,人们对房屋建筑面积的质量要求也越来越高。房地产测绘部门测算的房屋建筑面积是作为房屋买卖和产权发证的依据。因此它将直接影响到房屋价格及相关费用,对广大购房者来说,这是一个相当敏感的问题,很多有关房屋的纠纷也与房屋的建筑面积计算直接相关。因此,抓好房产面积测绘质量,是维护房产权利人合法利益、落实测绘法的一件大事。
一、房产测绘的重要意义
1. 保证业主利益的重要法律依据
房产测绘直接关系到业主的切身利益,房产测绘的全过程、面积计算及其测量精度都有严密的科学性,是产权产籍管理部门为产权人提供法律保护的重要依据,同时也为房屋所有权产生法律纠纷、审核违章建筑以及违章占地提供了可靠的凭据。这些数据是核发房屋所有权证重要组成部分,也是建房地产档案的原始资料。
2 .有利于维护房产市场的正常秩序
房屋建筑面积的多少是我国建筑和房地产业中最重要的指标之一,也是我国房产测量中要测定的基本要素之一,建筑面积是我国城市规划管理、产权登记、产籍管理、税费征收、城市地价核算、房产交易、房屋拆迁安置和房屋面积统计等等中的计量单位,由于房屋面积的种类繁多,对于非专业人士而言,感觉高深莫测,特别在当前的商品房买卖中,部分开发商在利益的驱使下时常会打起面积的主意,有些中介总是偷换概念。误导消费者。因此提高商品房销售面积的准确性,减少商品房买卖双方的纠纷,维护广大消费者的合法权益,有利于维护房产市场的正常秩序。
二、影响房产测绘质量的原因
房产测绘的专业性、技术性很强,但是房产测绘领域的规范、标准却不够完善,对有些问题的规定过于简单,范围很广泛,没有具体的详细的解释,跟不上建筑形式的干变万化和设计人员理念的不断发展,使得许多新问题无法界定,无据可查,在实际操作中难以处理,容易引发争议,因此现在有些大城市已制定了本地的房产测量实施细则,相对完善了测量标准,但绝大多数地方没有这方面的细则,房产测绘单位及从业人员只能依靠自己对规范的理解在实际工作中来操作,这样就给测绘质量带来了很大争议。
房产测绘特别是对复杂建筑的测绘,情况复杂,数据繁多,计算量巨大,测绘计算人员难以保证完全不会出错,如果测绘单位的质量保证体系不健全,就极易产生质量差错。测绘单位的资质等级、管理水平和从业人员的技术水平也是影响测绘成果质量的重要因素。
三、提高房产面积测绘质量的措施
1. 遵守“二级检查、一级验收”制度
在全面自查、互检的基础上,由公司测绘作业组的专职检查人员对产品实行过程检查,然后由质量检查小组和专职检查人员参照相关资料对测绘成果实行最终检查,检查无误后由委托单位组织最终验收。主要检查的相关规定有:①各级检查、验收工作必须独立进行,不得省略或替代。②检查中如发现面积计算口径或分摊方案等特殊问题没有在《项目意见书》详细说明或《项目意见书》的内容有不符合相关规定的情形时,需要及时提出处理意见,经过会办签字确认后方可进行重新办理。③公司技术负责人员要对提交的成果、图纸、质检单等进行全面审查,发现问题后向具体作业人员(包括初审人员)进行批评教育并予以改正。④公司技术负责人员要定期对房产测绘过程中出现的典型案例进行讨论、分析、总结,以提高测绘人员业务水平和测绘成果的质量,并通报本月质量检查情况。⑤确定测绘单项产品质量等级并附于测绘档案中。为了保证测绘产品的质量,除了业内检查外,还应进行一定比例的外业检查。主要检查该房屋外立面是否与委托方提供的建筑施工图纸相符,有无多或少某个建筑物等,确保现状与所出具的成果报告相符。
2. 控制前期收件资料及图纸的审查质量
为了确保房产面积测绘质量,前期的收件资料及图纸审查中的质量控制是必不可少的,在房产项目建筑面积预测算时,要求委托方提供的建筑施工图必须是经规划部门审核通过的图纸,在房产面积实测时,委托方应提供经规划部门审核通过的建施图纸,若有变更,还应提供相应变更图纸或设计变更联系单;委托方所提供的图纸必须是一整套完整的建筑图纸,其中包括建筑平面图、立面图、剖面图、楼梯详图、阳台及飘窗大样图等,所有图纸应尽可能详细,以便于在测绘过程中查阅相关尺寸数据。如阳台护宽度在平面图上标注不详,只能在阳台大样图上查阅,如坡屋顶房屋2.20m的范围线确定,在平面图上无法看出,只有在剖面图上图解三角形确定2.20m的范围线。收件资料中必须包建设工程规划许可证、建筑总平面图、地名办出具的门牌号及设计部门出具的房屋配套设施及用房功能部位,如水泵房、水池、发电机房、变配电室、制冷机房的使用说明及其他的有关资料。只有通过前期资料收集齐全并符合要求,才能确保房产面积测算各环节中的质量,对在以后做实测办证时起到很大的帮助。
3. 房产面积测绘各关键环节中的质量控制
进行房产面积测绘,对我们房产测绘机构来说在增加了经济收入的同时,又承担更大的责任。针对日益高涨的房价,一旦工作疏忽发生了错误,造成的损失将是巨大的。因此,我们在房屋面积的测绘各环节中,应把质量控制放在首位。具体要做到四个准确:房屋计算面积部位认定要准确;房屋套型边长数据要准确;房产要素要准确;房屋面积计算分摊要准确。
4. 采用工作流程技术实现生产过程控制
该技术是管理系统的核心技术,其监督、控制、协调整个业务过程的规范和完成,并对信息流进行跟踪。为适应房产测绘工作的流程化、制度化、规范化,为了更好地进行过程控制,软件采用流程化管理,根岗位职责进行角色权限设置,保证各项业务操作都在系统的监控之下进行,每个环节都会记录下操作人员姓名、时间,实现了业务生产的过程控制和图形数据的安全。
5. 对工作人员实行必要的相应的培训
对测绘工作人员的培训是提高房产测绘质量的必要前提。房产测绘人员包括外业测绘人员、内业计算和资料整理人员、检验人员,所有这些人员均应经过认真细致的培训,培训内容包括测绘质量管理法规、房产测绘法规、房产测绘质量检查方法、房屋产权产籍管理知识、房产测绘档案管理条例等,从而整体提高工作人员的计算水平、职业素质和职业道德。
四、结束语
总之,房屋建筑面积测绘工作只有按照国家标准规范实施标准化质量管理、监督,只有这样才能切实提高房产测绘水平,才能更好的促进测绘事业不断向规范化、科学化、现代化发展。
参考文献:
作者简介:孙伍琴(1962―),女,浙江宁波人,宁波大学商学院教授,研究方向:金融理论与金融投资。
中图分类号:G633 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1672-3309(s).2012.03.54 文章编号:1672-3309(2012)03-127-02
《国际金融》是我国金融学专业的经典课程,是学生由学科基础平台课程学习转向专业基础平台课程学习的桥梁,在金融学本科专业课程中具有基础、核心课程地位。但在学习过程中,大多数学生的感受是:“难”――学生尚没有建立金融学科的知识框架,不好理解开放经济条件下的内外均衡、汇率决定、货币危机等知识;“杂”――涉及内容包罗万象,如国际收支、外汇与汇率、国际货币体系等;“远”――大量内容都属于宏观现象,距离实际生活较远,学生缺乏感性认识;“热”――汇率、金融危机、国际货币体系改革等内容都是经济热点,学界、业界争论不一,且又是国家宏观经济政策调节的重点。为了让学生更好地掌握本课程的框架与逻辑,激发学生的学习热情和主动性,本课程尝试在课堂教学过程中探索PBL(Problem-Based Learning,简写为PBL)教学法,即以问题为中心的学习。
一、PBL教学法的内涵
PBL(Problem-Based Learning,简写为PBL)教学法,是以问题为导向的的教学方法,强调以学生为中心,通过课堂讲授和小组讨论,使学生获得知识和解决问题的技能,从而培养学生自主学习的能力。
PBL教学法起源于20世纪50年代的美国医学院的综合课程教育,后来扩展到包括教育学院、商学院、工程学院的教学改革中,现已成为国际上较为流行的教学方法。
PBL教学法的基本要素包括:一是以问题为学习的起点;二是问题没有固定的解决方法和过程;三是鼓励小组合作学习和自主学习;四是以学生为中心,教师的职责是培养学生的学习能力;五是强调自我评价和小组评价。
不难理解,面对我国“以教师为主体,以讲课为中心,采取大班全程灌输,学生始终处于消极被动地位”的教学现状,引入PBL教学法有利于贯彻以人为本的现代教学理念,促使教学过程完成以下替代:以学生为中心替代以教师为中心,以重能力培养替代重知识传授,以小组讨论和教师指导式教学方法替代传统的课堂讲授,培养学生的创新思维能力。
二、PBL教学法在《国际金融》中的应用
针对《国际金融》基础、核心课程地位和“难”、“杂”、“远”和“热”等特点,尝试的PBL教学法包括三个环节:一是设计核心问题;二是建立学习小组;三是开展小组讨论。
1.设计核心问题
设计核心问题的目的在于为学生搭起课程的知识架构和内在联系,便于自主学习。《国际金融》旨在研究一国如何同时实现内外部均衡,其内在的知识路线可图示如下:
由上述知识路线可知,《国际金融》的内在逻辑可归纳为:以国际收支为切入点、汇率为核心、国际协调为条件,实现内外均衡,具体包括国际收支、外汇与汇率制度、内外均衡及其调节、国际资本流动与危机以及国际协调与合作等五大知识模块。为此,在教学过程中,运用PBL教学法,设计了三大核心问题:(1)国际收支及其平衡;(2)外汇与汇率管理制度;(3)经济全球化下金融危机与治理。
2.建立学习小组
建立学习小组的目的在于引导学生以小组为单位收集、分析相关资料,以感受和体验知识的生产过程,从而进一步提高学生的学习能力和创新能力。学习小组要求自愿组合,每组5人左右,确定1名组长。根据课程设计的核心问题,小组成员合作查阅资料、撰写小论文、制作PPT、参与课堂交流。
3.开展小组讨论
小组讨论围绕核心问题展开。在课堂交流过程中,又将所有的小组分为发言小组和质疑小组。发言小组推荐一位同学先发言,小组其他成员作补充或总结;随机抽取质疑小组的同学进行提问或点评。每次课堂讨论结束后,由老师对讨论主题内容、讨论情况作点评和总结,各小组分别作出自评和互评。
三、《国际金融》PBL教学法实施效果
PBL教学法强调以问题为中心,以学生为中心。通过运用PBL教学法,《国际金融》教学改革的创新与特色有三:
一是通过设计核心问题为同学搭起了《国际金融》课程的知识架构和内在联系。如开放经济必然产生对外收入和支出国际收支和国际收支平衡表国际收支平衡与不平衡状况国际收支不平衡的调节国际收支不平衡的调节会与内部均衡发生矛盾和冲突需要通过调节以期同时实现内外均衡……,从而启发同学去感悟《国际金融》中因开放经济引起的内外矛盾等难以理解的内容,利于解决《国际金融》“难”的问题;利用《国际金融》的内在逻辑,帮助学生理清内外均衡、内外均衡需要利用汇率作为调节手段、内外均衡的实现需要国际协调与合作等知识模块之间的联系,从而让学生体会到内容庞杂的《国际金融》其实有迹可循,利于解决《国际金融》“杂”的问题。
二是通过学生自己收集、分析相关资料以感受和体验知识的生产过程,从而进一步提高了学生的学习主动性和学习能力。以分析比较各国国际收支及其实现途径为例,一方面通过小组合作学习,要求学生了解一国的国际收支状况特征、动态变化趋势及其综合平衡实现模式;另一方面通过小组交流,还要求学生去认识和思考不同国家国际收支特征与该国实体经济(资源禀赋变化、经济发展阶段、经济发展战略等)之间的关联、储备货币国与非储备货币国之间的资金融通关系以及经济全球化背景下国际收支结构的福利意义等等。这一过程不同于传统教学法那样,在课堂上向学生灌输系统、连贯、完整的“绝对理论”,而是通过“问题”促使学生去阅读大量的课外资料,启发学生去思考本门课程的相关问题,进而通过交流与讨论,鼓励学生创造性地提出问题、阐述自己的见解和理由,最终理解和解决问题。小组合作学习一方面鼓励学生去关心、理解大量离实际生活较远的宏观货币金融问题,利于化解《国际金融》“远”的问题;另一方面通过交流与讨论,使学生也关注到了国际经济领域的热点问题及其各国的应对策略,从而进一步激发学生的学习主动性,利于体会《国际金融》“热”的问题。
三是通过建立学习小组和开展小组讨论,在一定程度上培养了学生的团队合作精神。小组中的每一同学一开始对同一问题的看法不一,从而解决问题的路径也不同。在准备小组作业过程中,小组成员先要进行大量的阅读,并通过多次研讨形成共识。在小组讨论过程中,小组成员必须群策群力,互相配合。
当然,由于中国学生长期习惯于以上课听课记笔记、下课自己看书复习为途径的个体学习,而要求他们以小组为单位开展合作学习,一下子还不是很适应,主要表现在很多应该由小组成员共同讨论完成的学习环节,事实上落实到了个别同学身上,即存在“搭便车”现象。但要相信:学生正处于学习的好时光,且可塑性大,只要引导得当,并且给予鼓励,PBL教学法将促使学生更加积极、主动地参与教学活动,真正实现“互动式教学”。
参考文献:
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)35-0100-03
Abstract: This paper aims to integrate the network safety consciousness, real problem situation, professional quality concept into the college experimental teaching process under the strategy of network power, to stimulate students' enthusiasm and initiative, and guide students to find, analyze and solve the problem, to sum up the experiment in the form of lists. Ultimately, the "student oriented, supplemented by teachers" teaching ideas are reflected, and students' practical ability are enhanced.
Key words: ARP spoofing;network safety consciousness; problem situation; professional quality
1 引言
2014年来,中央网络安全和信息化领导小组组长多次提出了“没有网络安全就没有国家安全”以及“建设网络强国”的重要论断。2015年政府工作报告提出的“互联网+行动计划” 体现出信息化对网络发展巨大推动作用和以网络为载体的数据驱动巨大魅力的同时,也呼唤着人们通过网络的进一步发展来不断提升网络安全的能力和意识。两届国家网络安全宣传周活动的开展也为加强全民网络安全宣传教育、提升网民的网络安全防范意识和技能提供了良好的途径。
网络安全上升到国家战略层面,各类网络攻击和窃取事件的频发驱动信息安全需求急剧增加,目前网络安全普遍存在的问题是信息安全意识不强、缺乏整体安全方案、没有安全管理机制、系统本身不安全以及缺少必要的安全专才。
网络安全意识比技术更重要。作为培养网络专业技能人才的一线高校教师,在平常实验教学中除了借助各种安全设备和环境完成实训内容外,更重要的是提升学生的安全意识和处理安全事故的能力,在提高专业技能水平的同时培养学生的职业素质,因此设计好网络安全实验课程显得尤为重要。本文以ARP欺骗攻击与防范实验教学为例,探索在真实网络安全情境下,新型安全课程实验教学模式的改革以及教学效果。
2 ARP欺骗攻击原理
ARP协议是以太网等数据链路层的基础协议,负责完成IP地址到硬件地址的映射。工作过程简述如下:1)当主机或者网络设备需要解析一个IP地址对应的MAC地址时,会广播发送ARP请求报文。2)主机或者网络设备接收到ARP请求后,会进行应答。同时,根据请求发送者的IP地址和MAC地址的对应关系建立ARP表项。3)发起请求的主机或者网络设备接收到应答后,同样会将应答报文中发送者的IP地址和MAC地址的映射关系记录下来,生成ARP表项。从ARP工作机制可以看出,ARP协议简单易用,但是却没有任何安全机制,攻击者可以发送伪造ARP报文对网络进行攻击。伪造ARP报文具有如下特点:伪造的ARP报文中源MAC地址/目的MAC地址和以太网帧封装中的源MAC地址/目的MAC地址不一致;伪造的ARP报文中源IP地址和源MAC地址的映射关系不是合法用户真实的映射关系。目前主要的ARP攻击方式有如下几类:仿冒网关攻击、仿冒用户攻击(欺骗网关或者其他主机)、泛洪攻击。
3 问题情境设计
教学情境是课堂教学的基本要素,有价值的教学情境一定是内含问题的情境,它能有效地引发学生的思考。问题情境的创设,对于学生学习兴趣的激发起着决定作用。因此,如何设计具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景,以激发学生一定的情感,就成为教学之初需要考虑的问题。
在一个没有防御的园区网中爆发的ARP病毒会造成网络丢包、不能访问网关、IP地址冲突等问题,实验室所有主机分配的是同一网段IP地址,接入交换机,预先在教师机上开启Sniffer嗅探者软件,运行数据包发生器,修改后的ARP广播报文会持续被发送到当前局域网中,为学生建立一个真实园区网面临的问题情境,接下来引导学生按照“发现问题-分析问题-解决问题”的顺序完成实验内容,提升自己的安全意识和实践能力。
4 实施过程
4.1 实验环境
实验室所有主机处于同一网段,类似如下所示的拓扑图环境:
4.2 问题情境的构造
教师机IP地址为172.16.75.105,在本实验中充当攻击者身份。首先构造用于攻击的ARP欺骗报文,在Sniffer软件上定义好过滤器后,开始捕获报文,首先将教师机的ARP缓存清空,尝试PING网关,停止捕获并显示结果如下图所示,
发送当前的帧之前做如下修改:(1)更改源IP地址为网关IP地址;(2)更改源MAC地址为伪造的MAC 地址11-22-33-44-55-66;(3)更改目的IP地址为任一同网段主机IP地址;(4)更改目的MAC地址为全F值。设置为连续不断地发送帧,启动数据帧发生器,此时当前网段会充斥着此类ARP广播报文。
4.3 问题情境的呈现
以4-5人为一组,以真实的网络管理员遇到的企业局域网故障为案例,向学生说明经常受到的网络攻击来自于网络内部,表现为访问互联网时断时续,打开网页或下载文件的速度明显变慢,甚至无法访问公司的Web服务器等资源,严重影响了企业办公业务的正常运行,公司领导对此很不满意,要求立刻彻底解决问题。要求在实验报告上完成每步测试内容并填写检查结果。此环节注重引入职业教育理念,既要注重技能锻炼,又要注意素质培养。立足本职岗位,敢于承担责任,从工作中发现问题是什么,为什么到怎么做,同时培养学生的团队意识。
4.4发现问题
此环节旨在让学生运用已掌握的网络维护技能发现当前局域网存在的问题,通过观察学生在测试环节中采用的方法,可以了解到学生能否快速有效地定位网络中的故障,在不投入新的设备情况下解决问题。
通过观察,多数学生会按照如下测试步骤检测网络状况:1)检查本机网络连接情况及IP地址是否有效;2)检查与同一网段内其余主机连接情况;3)检查与网关连接情况;4)检查与DNS服务器连接情况;5)检查与Web服务器连接情况。这一过程旨在帮助学生基于收集到的测试数据判断问题症结点的能力,只有在充分调查研究的基础上具体问题具体分析,才能把存在的问题症结点找准、找实、找透,才能开对方子,做到对症下药。
4.5分析问题
根据课堂反映来看,绝大多数学生在实施到第3步时发现PING网关IP地址不通,并且重启机器后症状依旧,没过多久又会产生丢包现象。不少学生通过使用ARP -a命令发现学习到的网关MAC地址是伪造的11-22-33-44-55-66,进而判断出问题在于网关MAC地址被篡改,通过使用Sniffer软件,可以嗅探到局域网内充斥着大量的ARP报文,并且通过抓包分析,发现源IP地址为172.16.75.254的网关的MAC地址为11-22-33-44-55-66。此时需要引导学生去思考两个问题:一是为什么主机会无条件更新,二是如何防范此类错误。结合课本上提到的TCP/IP协议栈的脆弱性,部分同学会得出主机并不对收到的ARP报文进行检查,从而导致PC主机更新本机ARP缓存里的网关MAC地址的结论。
这个分析问题的过程注重培养学生遇到问题的应变能力,这种能力的训练对于今后可能从事的网络运维岗位而言,是非常有必要的。
4.6 解决问题
明白了问题的原因,如何解决问题就是一个水到渠成的过程。通过几分钟分组讨论的形式,最后总结了几组的意见,归纳出两种解决思路:一是主机对于收到的ARP伪造报文不进行更新操作,二是限制此类ARP广播报文在局域网内的泛洪。此时,结合实训指导书内容,教师提出两种解决方案让学生选择,一是在局域网内各台主机上静态绑定正确的网关MAC地址,这样即使主机收到了虚假MAC地址也不予以更新;二是在交换机各端口上设置单位时间内允许通过的ARP报文数量的阈值,超过阈值则关闭端口。同时让学生分组讨论,对这两种方案的优缺点进行比较,最终得出如下的结论,方案一因为要在局域网内每台主机上配置命令,工作量较大,网关MAC地址一旦改变又得重新配置,而且治标不治本,不能有效遏制网段内ARP报文造成的广播风暴,网络传输性能较低;方案二只需在交换机端口上进行配置,与网关MAC地址无关,如果再在端口上划分好VLAN,将会进一步限制广播报文的传输范围。
4.7 实验总结
总结既是自己对于实验的理解归纳,也是对整个实验过程的回放,既要总结有所收获的地方,也要归纳出不足之处。通过将实验全过程中涉及现象、情境及步骤列成问题清单,让每位学生都能从实验中总结出得与失。最后借鉴翻转课堂的思想,邀请一位学生就实验目的、方法、步骤进行口头陈述,由其余学生进行补充,从而获得更深层次的理解。
5 结语
通过网络安全实验课程的教学尝试,以及学生的反映来看,收到了一定成效。总结起来达到了三个目的,一是探索网络安全意识、网络安全技能并重的新型网络安全实验教学方法,二是引导学生进入实际问题情境中,深入角色,积极主动地去发现、分析及解决问题,三是将个人责任感、团队合作等职业化素质理念融入到教学过程当中,培养主人公意识。在教学过程中需要注意对于课堂进度以及时间的把握,如学生遇到难点应及时进行引导,推动进程。
参考文献:
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中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
在本文中,将计算机科学与技术专业(应用型)学科简称为计算机应用型学科。
1.1计算机应用型学科产生背景
随着计算机科学与技术的发展,社会对计算机人才的需求发生了巨大变化,凸显了职业特征的计算机应用型学科异军突起,迅速发展,倍受关注。
1.1.1当前计算机学科特点
计算机学科呈现学科内涵宽泛化、分支相对独立化、社会需求多样化、专业规模巨大化和计算教育大众化的特点。
(1) 学科内涵宽泛化
当今社会趋向于信息化,计算机专业显现动态和泛化的特性。动态是指知识体膨胀快,内容更新快。泛化是指大众化。
(2) 分支相对独立化
计算机科学与技术专业分解为更多的、更具体的分支。教育部本科招生目录中的与计算机相关的专业有:计算机科学与技术、软件工程、计算机软件、网络工程、信息安全、电子商务、信息与计算科学、智能科学与技术等。
(3) 社会需求多样化
对计算机专业本科人才需求与信息化的目标和进程密切相关,学科的发展与应用的宽泛化导致人才需求的多样化,计算机市场很大程度上决定了计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求。
陈明老师
(4) 专业规模巨大化
计算机科学与技术是信息化的核心技术,信息化建设需要大量人才,计算机专业是规模最大的专业,高校专业点最多771个(2005年);学生数最多44万(2005年);计算机专业是情况最复杂的专业;学科涵盖面和应用面宽、应用层次跨度大;办学条件差异大;学生素质跨度最大。
(5) 计算机教育大众化
计算机教育已由精英教育转化为大众化阶段。这是学科发展的必然。
1.1.2教育定位
传统的研究型计算机学科是以学术教育为基础,以培养计算机精英为目的的计算机教育,但是,随着知识经济的产生与发展,科技迅速发展的需要,社会和行业对计算机高等教育人才需求迅速增大,尤其需要大量的计算机应用型人才。因此,计算机教育的定位发生了巨大分化,出现了以应用教育为基础的计算机应用型学科。
1.1.3培养目标
计算机教育要面向市场和面向应用,以市场所需为导向的计算机教育是计算机应用型学科发展的推动力。不仅在人才的规模上增加巨大,而且培养目标也发生了根本的变化。强调对学生的知识、技能和适应力的培养。
1.1.4计算机学科
人类经过几十年的研究与探索,致使现代的计算机系统功能强大、应用广泛,效果显著,对人类社会的发展做出了卓越的贡献。应用是推动计算机学科发展的源动力。社会的发展需要大量的计算机应用型人才,研究和实施计算机应用型人才培养势在必行。
1.1.5计算机企业
计算机企业已成为朝阳企业,软件公司、网络公司等IT企业需要大量的具有专门计算机技能的人才,因此,大学的单一的计算机精英型教育培养的人才已不能满足实际需要,计算机应用型教育应运而生。
1.2计算机精英化教育与大众化教育
美国高等教育社会学家马丁•特罗在1973年提出高等教育从精英化向大众化过渡是历史的必然。并定义入学率在15%以下水平时是一种精英化教育;当入学率达15%水平时是一种大众化教育;当入学率达到50 %水平时高等教育走向普及化。
在高等教育大众化阶段,呈现多元性,仅精英化的高等教育评价标准不能描述出现的各种类型的高等教育。
在科学研究成果上,从精英向大众过渡的主要表现为理论研究向应用研究的转向。
计算机科学与技术专业已成为我国高等教育本科中最大的专业,在校生已达到40余万人,已进入大众化教育发展阶段。
1.3计算机应用型学科的职业性
1.3.1加强与企业合作
在知识经济的影响下,知识的生产、流通、交易和培养具有核心知识的人才已上升到国家发展战略的高度,加强了学校与管理部门、行业、企业的联系和合作。
很多大型公司与企业将部分业务外包给高校,甚至在高校设置研究中心和开发机构;学校通过与企业的合作了解最新的业界动态、政策、技术和用人需求等,并通过分析这些信息来制定更有利于学生就业的教学计划或课程体系。
1.3.2课程设置
为了满足企业的需求,大学需要提供企业和行业急需的技术人才,这些人才从事计算机职业的工作,所以部分课程设置显现职业性。
1.3.3教学模式
教学模式呈现了职业性。在培养面向知识应用和全面能力方面,出现了多种职业性教学模式。例如:网络工程师、软件工程师、动画设计与制造、硬件工程师等教学模式。
1.4社会需求与培养定位
目前,针对社会的需求,计算机人才规格可分为下述三类。
1.4.1科学型
为了国家根本利益,培养从事基础理论与核心技术的研究的科学型人才。主要从事以知识创新为基本使命,研究如何发现规律,什么能够被有效地自动计算等。
1.4.2工程型
为大部分IT企业,培养从事开发满足国家需求的产品的工程型人才。主要注重基本理论和原理的综合应用,不仅要考虑系统的性能,还要考虑建造系统的代价以及可能带来的副作用;可以是以硬件为主的系统,也可以是软件系统(应用软件、系统软件)。研究如何构建系统、如何低成本和高效地实现自动计算等。
1.4.3应用型
为企事业、国家信息系统的建设与运行(主流需求)培养信息化技术型人才。本类型人才能承当信息化建设的核心任务,掌握各种计算机软/硬件系统的功能和性能,善于系统的集成和配置,有能力管理和维护复杂信息系统的运行。研究如何实现服务,如何方便有效地利用系统进行计算等。
2培养目标与人才特征
培养目标是人才培养的基本出发点,是人才培养的抽象描述。计算机应用型教育已成为计算机教育体系中极重要的组成部分。研究计算机应用型人才的培养目标有重要意义。
2.1培养目标
2.1.1培养目标的概念
培养目标是根据教育目的,对教育活动的预期结果的描述,也是对各类各级学校的具体培养要求,培养目标是教育理论研究和实践活动过程的的基石。培养目标决定了教育规范、教育质量和教育评价体系。
2.1.2培养目标的重要性
培养目标决定了培养人才类型的问题,只有在培养目标明确之后,才能进入到具体的教育活动,包括培养方式、教育方法、规格、标准,教学资源配置、师资队伍、课程体系、教学内容、教学方法和教学手段、教学管理制度、教学质量评估等。
2.1.3知识、能力和素质
知识、能力和素质是培养目标的三个基本要素。知识处于基础地位,而能力和素质位于其上;知识可以转化为素质和能力;能力对知识具有反作用,促进知识的不断增加。
知识可分为人文知识、社科知识、自然知识、工具知识和专业知识;能力分为研究能力、学习能力、创新能力、实践能力和适应能力;素质分为思想素质、文化素质、身体素质、专业素质和心理素质等。
计算机应用型学科培养目标可以用知识、能力和素质描述如下:计算机应用型学科是培养具有计算机专业知识、能力、综合素质及德、智、体、美全面发展,面向生产、建设、管理和服务第1线高级的计算机应用型专门人才。计算机应用型学科培养目标主要包括人才培养类型和人才的特征两方面,
2.2计算机应用型人才特征
基于知识、能力、素质三方面的考虑,计算机应用型人才特征如下所述。
2.2.1知识
知识是基础、载体和表现形式,从根本上影响着能力和素质。能力和素质的培养必须通过具体的知识传授来实现,能力和素质也必须通过知识来表现。计算机应用型人才的知识主要分为素质性知识和专业性知识两部分,素质性知识指人类、社会、自然发展及其规律的基本知识和基本理论;专业性知识指计算机学科的理论知识、经验性知识和工作过程性知识。
2.2.2能力
能力是核心,是人才特征的最突出的表现。计算机学科人才应具备计算思维能力、算法设计与分析能力、程序设计与实现能力、系统能力(系统的认知、设计、开发、应用能力)。学习知识的目的是为了获得能力和不断地提升能力。计算机应用型人才的能力主要包括应用能力(专业能力)和关键能力。
(1) 应用能力
应用能力主要是指用计算机科学与技术专业知识解决实际专业问题的能力。
(2) 关键能力
关键能力是指跨职业能力,并不是具体的计算机专业能力和职业技能,而是对不同职业的适应能力,也就是即便当职业发生变更时,这些能力依然在从业者身上起作用。计算机应用型本科人才所应具备的三种关键能力是:学习能力、工作能力、创新能力。
(3) 能力和知识之间的关系
应用能力的培养需要计算机专业知识的支撑,并且在培养过程中还应该使学生得到更多与应用能力相关的学科性知识、经验性知识和工作过程性知识。理论与实践相结合可提高应用能力。
2.2.3素质
计算机应用型人才的应用能力与责任心、道德感、心理素质、意志品质等密切相关,并直接影响工作的效果与质量。因此,计算机应用型学科要避免重专业知识和能力、轻视非专业基本素质,在培养目标上,必须将素质作为重要组成部分之一,科学地构建素质内涵,并在培养过程中得到实现。
而基本素质是指具有良好的公民道德和职业道德,具有合格的政治思想素养,遵守计算机法规和法律,具有人文、科学素养和良好的职业素质等。计算机应用型学科人才素质主要是指工作的基本素质,要求在从业中必须具备责任意识;能够对自己职责范围内的工作认真负责地完成。
基本素质主要决定于校风、学风、人才培养方式、相应课程设计和实施以及教育教学思想。
2.3中国工程教育专业认证
中国工程教育专业认证的8点要求如下。从中可以看出基于知识、能力和素质的关系和特征。
(1) 人文素质、社会责任感和职业道德:具有较好的人文社会科学素养、较强的社会)责任感和良好的工程职业道德。
(2) 数学、自然科学、经济管理知识:具有从事工程工作所需的相关数学、自然科学知识以及一定的经济管理知识。
(3) 专业理论、知识、实验技能、工程实践等专业知识与能力:具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的基本能力。掌握必要的工程基础知识以及本专业的基本理论、基本知识;受到本专业实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练,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。
(4) 文献与资料获取:掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。
(5) 专业相关法律法规、认识工程对于客观世界和社会的影响:了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律、法规,熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规,能正确认识工程对于客观世界和社会的影响。
(6) 组织管理、交往能力以及团队能力:具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力。
(7) 终身学习能力:具有对终身学习的正确认识和学习能力,具有适应发展的能力。
(8) 国际视野、交流、竞争与合作能力:具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。
3计算机应用型学科的课程模式
课程是载体、是实现培养目标的重要手段。教育理念的实现必须借助于课程来完成。教育类型和教育层次的划分实质上是课程内容和课程性质的划分。因此,计算机应用型学科培养目标的实现关键在于课程体系的构建,即课程内容和课程性质的确定。
课程是教学科目和有计划的教学活动,课程的范围主要是指计算机学科的知识结构和知识内容。在知识体系中,要明确划分各种科目,系统地选择和设计学习内容,促使学生在计算机学科的各种能力上迅速地获得提高和发展。
3.1课程模式
模式是指某种事物的标准形式。课程模式是根据某种思想和理论,选择和组织教学内容、教学方法、教学管理手段以及制定教学评价原则而形成的一种形式系统。简而言之,课程模式就是基于教育理论的、具有特定功能和结构的课程体系,一方面要规定课程的组成要素及其各个要素之间的相互关系,另一方面又要建立具有特定功能的结构。
3.1.1课程模式的特点
(1) 典型性
课程模式具有特征方面的典型性和功能方面的代表性;
(2) 抽象性
课程模式提供了一种理论模型或图示的抽象;
(3) 规范性
课程模式规定了一系列的课程构建的约束和原则。
3.1.2计算机应用型学科课程模式含义
计算机应用型学科的培养目标是为经济建设培养具有计算机专业知识、应用能力和综合素质的计算机专门人才。实现这一培养目标,课程模式包含以下三层含义。
(1) 在课程研究中获得的典型成果;
(2) 课程的组成要素和实施环节等关系的描述;
(3) 课程开发和组织及实施的基本原则。
3.2计算机应用型学科课程模式构建原则
3.2.1社会需求
计算机应用型学科是为经济服务、并根据市场的需求来设置课程,具有明显的职业性特征。应用型学科课程模式的构建,首先要对实际需要进行分析,将工作分解为多项工作任务,并确定完成各项工作任务所需要的能力,在能力分解的基础上,以能力与知识的对应关系,将课程内容进行归类、整合、安排,进而形成应用能力培养的课程模式。
3.2.2能力培养
应用型学科的课程模式是以培养应用型人才的应用能力为核心,将能力培养体现在课程模式的各环节中。在课程模式的授课方式上,更侧重于从做中学,强调实践教学环节的作用,尤其是一些综合性的实践环节,产、学、研合作教育是实现应用能力培养的基本方式。
3.2.3学科知识
计算机应用型学科的课程模式以学科知识为基础,这些学科知识能够满足应用型人才所需的技术和技能的要求,应用型人才具有较宽的知识面和比较扎实的基础理论及获取新知识和技术的能力。在设计学科知识体系时需要考虑应用型人才职业性的需要及特点。
3.2.4过程性知识
计算机应用型学科的课程模式应具有系统性、完整性并达到计算机本科水平的理论课程,但这些理论课程与研究型培养规划与设计能力的理论课程不同,要求具备在工作现场实施计算机系统及应用的设计和方案而必需的过程性知识。计算机应用型人才在工作现场必须具备解决实际问题的能力,这就要求理论课程是以计算机专业的工作过程性知识为重点,培养学生在实际的工作中如何做和如何做得更好。
3.2.5素质教育
随着科学技术的飞速发展,工作环境呈现复杂化和多变化,变换工作的机遇大大增加,必须培养具有较高的素质和较强的应变能力的人才。另外,技术的更新往往表明一个全新领域的出现,而不是在原有基础上的局部改进。这就要求计算机应用型人才具备可持续发展的潜力,能够学会学习,掌握知识的知识,体现知识的知识才是力量的哲理,进而适应社会发展的需要。
3.3计算机应用型学科课程类型
计算机应用型学科课程类型有以下几种。
(1) 通用课程
通用课程指通识教育课程,主要由一些素质类课程和工具类课程所组成,主要是培养计算机应用学科的人才应该具备的基本素质和基本能力。素质类课程主要是指政治类课程、人文素质类课程、体育类课程等;工具类课程主要是指外语类课程等。
(2) 基础课程
① 数学基础:高等数学、线性代数。
② 物理基础:力学、电磁学和物理。
③ 程序设计基础:计算机导论、C语言程序设计与实习、数据结构与实习。
④ 电子学基础:电路基础和电路基础实验。
(3) 专业核心课程
专业核心课程又称为专业基础课程,主要是由专业原理性知识构成的课程。专业核心课程主要由四个课程群组成,简述如下。
① 软件基础课程群:编译技术、编译技术实习、操作系统原理、操作系统原理实习、程序设计语言原理。
② 硬件基础课程群:数字逻辑设计、数字逻辑设计实验、计算机组成原理、计算机组成原理实验、计算机体系结构、计算机体系结构实验。
③ 理论基础课程群:离散数学、数理逻辑、概率统计、算法设计与分析。
④ 智能基础课程群:人工智能导论、神经网络模型等。
(4) 专业选修课程
主要包括下述课程群:软件工程、计算机网络、程序设计、数据管理、数字媒体技术、自然语言处理、计算机体系结构等。
(5) 应用课程
面向应用课程主要是指与某一特定的工作或某一类职业相关的课程,用来培养学生解决实际问题的能力。例如,网络工程师方向的计算机网络工程课程,软件工程师方向的软件测试技术、UML教程和信息化技术方向的SQL Server、Oracle等课程。
(6) 实验课程
课程实验是针对课程相关知识点设置的实践教学活动,是课程教学的重要组成部分,对加深理论理解起着重要作用。课程实验主要包括验证性实验和设计性实验。
课程实验是侧重于课程中某一局部内容开展的实践性教学过程,一门课程由多个实验组成,验证性实验是通过实验来验证理论知识,而设计性实验是运用学过的知识来求解问题,设计性实验是实验课程的主体。
(7) 实践课程
将课程设计、专业实习和毕业设计归为实践课程。课程设计是指与课程相关的实践环节,具有综合性和设计性。课程设计可以以一门课程为主,也可是多门课程的综合。
专业实习能够使学生直接接触专业的生产实践活动,让学生在真实的工作环境中,综合而创造性地运用所学的知识和技能来完成具体的工作任务。应该选择IT企业和大型研究机构作为专业实习的单位。
毕业设计能够使学生以适当的课题研究为背景,进行科学研究,接受科学研究的全过程的训练。
3.4计算机应用型学科课程体系
计算机应用型学科课程体系由五个平台组成:公共基础课程平台、专业基础课程平台、专业选修课程平台、应用能力课程平台和基本素质课程平台。
3.4.1公共基础课程平台
公共基础课程平台包括较宽广的基础课程,主要包括数学基础、物理基础、程序设计基础和电子学基础。
3.4.2专业基础课程平台
专业基础课程平台是依据计算机学科来设置课程,侧重于培养专业基础理论。专业基础课程平台主要包括专业核心课程和专业实验课程。专业核心课程主要涉及计算机学科的基础理论,提供必要的理论基础、培养学生面向工作的应用能力和解决某些实际应用问题打下坚实理论基础。
专业基础课程平台主要包括软件基础课程群、硬件基础课程群、理论基础课程群等。
3.4.3专业选修课程平台
计算机应用型人才在知识结构上应具有知识面宽,基础扎实,应用性强的特点。因此,专业选修基础平台课程的内容应该根据应用型人才的工作和职业的需要来加强课程内容的整合,突出理论教学的应用性,主要有专业选修课程组成。总体来说,专业选修基础平台的课程内容应该具有学科知识覆盖面宽;理论深度适度降低;并能不断把最新的与应用有关的学科知识加入到课程内容中,使用的案例应该结合实际不断更新;学科知识的传授要有应用的针对性。
专业选修课程平台主要由软件工程、计算机网络、程序设计、数据管理、数字媒体技术、自然语言处理、计算机体系结构等课程群组成。
3.4.4应用能力课程平台
应用能力课程平台根据计算机行业的用人需求来构建、培养应用型专业人才所需要的应用能力,按照能力的要求设置职业课程和实践课程。应用能力课程平台是应用课程的集合,可以按照未来职业工作的不同来设置专业方向课程,应用能力课程平台课程侧重于特定的职业能力的培养。理论课程主要包括与应用能力培养相关的课程,而且尤其重视经验性知识在理论课中的体现。应用能力课程平台还应设置综合性、任务性训练和综合项目实习等工作过程性实践教学环节。因为应用能力课程平台与职业工作直接相关,所以应该把职业工作要求作为课程开发的基础,从行业向教育内部辐射,从事课程开发的人员应该由计算机企业代表和教师共同组成,这样才能保证课程的设置符合需要,有较强的针对性和实用性。
应用能力课程平台强调传授过程性知识,课程的编排遵循做中学的教育理念,是以工作过程为基点,实现理论
知识与实践的融合。在应用能力课程平台中,对相关知识的掌握和技能的培养,可以由简单到复杂,由易到难同步进行,并体现出关键能力培养。
3.4.5基本素质平台
基本素质课程平台侧重于基本素质和职业道德的培养,以职业素质、职业道德的培养为目标。基本素质课程主要是指通用课程,包括英语、政治理论课、德育和体育等本科教育的必修课程,侧重培养应具备的基本素质。职业素质和职业道德的培养也是基本素质课程平台的另一部分任务,但职业素质和职业道德的培养不能单由基本素质课程完成。“两课”应该成为培养职业素质和职业道德的主要环节。基本素质平台课程涉及自然科学、人文、社科等多个学科门类;课程不是职业教育或专业教育,而是提高基本素质的普通教育。
4结束语
“他山之石,可以攻玉”,我们应学习和应用各种有关计算机应用型人才培养的先进理念和方法,探索计算机应用型人才培养之路。计算机科学与技术学科具有两种品格,其一是工具品格,其二是文化品格。工具品格对应于应用,而文化品格对应于学科。计算机应用是将理论应用到实际中去的演绎过程,而计算机科学是从应用到理论的归纳过程。计算机科学与技术人才分为研究型、工程型和应用型,而且应用型人才数量巨大、涉及范围广,规格分类培养势在必行,意义深远而重大。在课程设置研究中,必须贯彻按知识点教学,并逐步走向按能力培养的道路。
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中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)18-5127-02
On the Application of Polyclimax Intelligence Theory in the Teaching of Information Technology
QIANG Ling-ling
(Nantong Higher Normal Institute, Mathematical Department, Nantong 226006, China)
Abstract: This article elaborates on the polyclimaxintelligence theory, polyclimaxintelligence theory is rich in meaning, Using polyclimaxintelligence theory to conduct information technology teaching can be diversity. And thus students’ talents will be promoted.
Key words: polyclimaxintelligence theory; information technology teaching; teaching measures
1 简述多元智能理论
多元智能理论是由美国哈佛大学教育研究院的心理发展学家霍华德?加德纳(Howard Gardner)教授于1983年提出。加德纳教授从研究脑部受创伤的病人发觉到他们在学习能力上的差异,从而提出本理论。
加德纳教授在1999年出版的新著《智力的重构:21世纪的多元智能》一书中将智力定义为:“在一种文化环境中个体处理信息的生理和心理潜能,这种潜能可以被文化环境激活以解决实际问题和创造该文化所珍视的产品”。以上的新定义,更明确的指出智力是指特定环境激发的个体解决实际问题或创造新产品的潜在能力。本文将就在信息技术教学中应用多元智能理论这一问题展开讨论。
2 多元智能理论的基本要素
(1)语言 (Verbal/Linguistic) 智能主要是指有效地运用口头语言及文字的能力,即指听说读写能力,表现为个人能够顺利而高效地利用语言描述事件、表达思想并与人交流的能力。
(2)逻辑 (Logical/Mathematical) 智能指有效运用数字和推理的能力,从事与数字有关工作的人特别需要这种有效运用数字和推理的智能。
(3)空间 (Visual/Spatial)智能指感受、辨别、记忆和改变物体的空间关系并借此表达思想和感情的能力。
(4)肢体运作 (Bodily/Kinesthetic) 智能指善于运用整个身体来表达想法和感觉,以及运用双手灵巧地生产或改造事物的能力。
(5)音乐 (Musical/Rhythmic) 智能主要是指人敏感地感知音调、旋律、节奏和音色等能力,表现为个人对音乐节奏、音调、音色和旋律的敏感以及通过作曲、演奏和歌唱等表达音乐的能力。
(6)人际 (Inter-personal/Social) 关系智能是指能够有效地理解别人及其关系、及与人交往能力,包括四大要素:①组织能力;②协商能力;③分析能力;④人际联系。
(7)内省 (Intra-personal/Introspective) 这种智能主要是指认识到自己的能力,正确把握自己的长处和短处,把握自己的情绪、意向、动机、欲望,对自己的生活有规划,能自尊、自律,会吸收他人的长处。
(8)自然探索 (Naturalist,加德纳在1995年补充) 能认识植物、动物和其它自然环境的能力。
3 运用多元智能理论优化信息技术教学
根据多元智能理论,教学中应努力发展学生各方面智能,改变由传统的只强调学生在数学和语文智能两方面的发展,教师要善于发现每个学生的优势智能,调动和利用每个学生的优势智能,从而促进每个学生各种智能的发展。
(1)言语智能
信息技术教学非常重视课堂实践,但让学生学会交流、探讨同样重要。比如让学生充分利用网络资源,收集与学习任务有关的资料,并对资料进行整理,课堂上进行交流,既可交流学习心得,亦可提出自学时的疑问,这样可以更好的激发学生的学习兴趣和言语智能。
(2)逻辑智能
逻辑智能包括计算、推理、可能性和科学性的分析。在信息技术教学中,引导学生学会去构建问题、发现问题,处理问题成为发展学生逻辑智能的关键。例如:在教授Excel中《函数》SUMIF()、COUNTIF()、IF()函数时,通过对同一个工作表“学生成绩表”,分别设置三个不同的问题,让学生带着问题,体会这三个函数的不同用法,通过对比这三个函数的参数,总结出各函数的规律,培养学生进行数据分析、管理、统计和运用的能力。
(3)人际智能
人际交往智能是指与人交往合作,准确辨别、体验和解读他人的情绪、情感和意图,并能据此做出适当反应的能力。在信息技术教学中开展研究性学习,为学生创设了积极的人际交往环境。建立研究性学习小组要让学生自愿组合,根据不同性格、不同学习层次,甚至不同生活环境、不同爱好、不同性别、不同能力进行合理分工,充分发挥合作学习的优势。这样的学习形式强调把学生视为学习的主人,让学生在整个学习过程中充满生命的活力,有利于培养学生的人际交往智能。在信息技术课堂上,学生的活动是自由的,这种自由指学生与电脑的人机交互、学生与教师的交流、学生与学生之间的合作是自由的,运用信息技术有利于创设沟通、交流、合作的学习情境。例如:利用Word制作电子小报时,让学生从小组自由组合、作品主题的选择、素材的准备、作品的规划、制作、展示、评价,每一个过程都需要学生与学生、学生与组员之间的沟通与交流,从而开发学生的人际智能。
(4)内省智能
自我认识智能是关于建构正确的自我知觉的能力。自我认识不仅是个人的思想需要,而且是一种高尚的精神活动,是精神产品的再生产,它包括引起思维的怀疑、踌躇、困惑及心智上的困难等状态,以及寻找、搜索以求解决疑难、处理困惑的办法。在信息技术教学中培养自我认识智能,首先要引导学生养成反思习惯,让学生反思生活中的任何事。比如在信息技术教学中,解决一个问题有多种操作方法,如使用常用工具栏上的按钮、或用菜单操作法、或右击弹出快捷菜单操作法,信息技术课程标准中提出注重培养学生的实践能力与创新能力,提高学生的操作技能需要学生在练习中总结与反思,在练习中发现问题、解决问题。除了学习方面,还要经常引导学生在生活中对自己所做的工作及对事物的认识等进行反思,鼓励学生写日记,进行自省自励。
(5)音乐智能
学生对音乐是充满热情的,音乐能够陶冶学生的性情,音乐还能使学生的情绪趋向平稳。在实际教学中,课前可以播放一种热烈的音乐,学生进入课堂时播放一种平静的音乐,学生这时将注意力逐渐集中到课堂上,课间可以播放一种舒缓的音乐,使学生的大脑得到放松。教师在讲授音频处理软件时,可以让学生品味音乐世界的美妙,提高学生的音乐智能。
(6)身体―运动智能
信息技术课对学生运动智能的培养虽没有体育课及舞蹈课那样的优势,但信息技术课是一门实践性强的课程,需要学生动手操作才能完成课堂任务,学生对计算机的操作可以发展学生精细的运动技能。
(7)空间智能与自然探索智能
在信息技术教学中,利用Flas制作软件制作主题动画,利用Photoshop图像处理软件进行封面设计、海报设计等,教师可以引导学生利用网络资源了解有关大自然的各种信息,丰富学生的体验,开发学生的空间智能和自然探索智能。
4 结束语
多元智能理论应用到信息技术教学中,是为了使学生的各项智能得到最大限度的发展,教师在教学中要善于发现学生的优势智能,开启学生的弱势智能,真正做到这一点,还需教师不断提高理论修养,进行研究总结。
参考文献:
“哲学”一词最早出自于古希腊,其拉丁语为 philosophia,即“philo”(喜爱)和“Sophia”(智慧),其含义是爱智慧。19世纪70年代,日本最早的西方哲学传播者西周借用古汉语译作“哲学”,1890年前后康有为等将日本的译称介绍到中国,后渐渐通行。但在西方特别欧洲,“中国哲学的合法性”一直受到质疑。其实,关于中国有没有哲学,本来不能成为问题,在西方许多哲学著作中,如1687年巴黎就已经出版了《孔子与中国哲学》,1716年莱布尼茨出版了《关于中国哲学的信》,黑格尔也在其《哲学史讲演录》一书中列有“中国哲学”一节,尽管他极力贬低中国哲学。由于近代西方的强盛和兴起,西方文化中心论主导了学者的心灵和思维,他们提出中国哲学尤其是古典哲学不具有体系的合法性的局限性思想。
中国自古就有追求智慧之精神,先哲们在寻求智慧的“道”,尽管没有引用“哲学”名称。但无论从体系形式还是研究探索的主要内容以及其特征、精神、本质、价值等方面都充分表现了哲学的存在,而且更能关注人类与自然之关系、关切人生之价值。先秦时期诸子百家争鸣,思想极其丰富多彩,内容深刻精深。尤其是儒家思想在中国文化史上有着极其重要的地位和起着重要的影响,其所内容和形式完全可以证实中国哲学的存在和真实性。为了说明先秦儒家思想证实中国哲学的真实确切性,以下就几个方面进行论证:
一、哲学的“合法性”的首要问题在于弄清哲学的确切定义及其研究内容
古今中外对哲学是什么探讨甚多,也是哲学家们最感兴趣却最为头痛的问题。每个哲学家都有着自己的界定。罗素在其《西方哲学史》一书中是如此下的定义:“哲学,就我对这个词的理解来说,乃是某种介于神学和科学之间的东西,它和神学一样,包含着人类对于那些迄今仍为确切知识所不能肯定的事物思考;但它又像科学一样是诉之于人类的理性而不是诉之于权威的,不管是传统的权威还是启示的权威。一切确切的知识——我是这样主张的——都属于科学;一切涉及超乎确切知识以外的教条都属于神学;但是介于神学与科学之间还有一片受到双方攻击的无人地域,这片无人地域就是哲学。”[1] 梯利在其著作中说到:“只有理性代替幻想,用智慧代替想像,摈弃超自然的动因作为解释的原则,而以经验的事实作为探究和解说的基础,这时才产生哲学”。[2] 可以看出,梯利和罗素对哲学阐述是区别与科学和神学而言的,也就是说哲学不是纯粹的研究自然科学,如果那样,那就只能叫做科学;也不是一味地研究精神和幻想,如果那样,那就只能叫神学。哲学应该是研究人之学,是研究与人发生一切关系的存在之学,研究的是人所处的世界是什么样的、人与世界的关系怎么样、人是什么样的、人生的目的是什么以及人应该怎么样去做等一切有关于人之问题。
在《中国哲学史大纲(上卷)》一书中开宗明义的给哲学下了个界定:“凡研究人生切要的问题,从根本上想,要寻一个根本的解决。这样学问叫做哲学。”[3] 黑格尔在其书中把哲学比喻成“庙里的神”、“厮杀的战场”、“花蕾、花朵和果实”、“密涅瓦的猫头鹰”、“消化和生理学”、“同一句格言”、“动物听音乐”。说明了哲学是灵光之学、批判之学、自我否定之学、反思之学、真理之学、体会情感之学、思维撞击之学。如此说来,哲学应该是人反思人自身之智慧之学,是人关注人与自然、人与社会、人与自身之学,所要研究的是天地万物从何而来、状态如何(宇宙论),人生在世应如何、该如何实现自身价值(人生论),怎样才可使人有知识、有思想(知识论)。 冯友兰 先生也在《中国哲学史》一书中把哲学研究对象界定为:“宇宙论——目的在求‘对于世界之道理';人生论——目的在求‘对于人生之道理';知识论——目的在求‘对于知识之道理'”。
综上而言,哲学的确切定义应是:哲学是爱智慧之学,是追求人生价值之学,关注人与周围一切之学问。所研究的内容应是:天地万物从何而来、与人关系怎么样(宇宙论);人生在世应如何、归宿何在、价值何处(人生论);人如何认识和处理人与自然、社会的的关系,怎样提高知识、充实思想(知识论)。
那么,基于如此之定义和研究内容,中国哲学的正宗地位和真实合法性就是可以肯定而确切的,先秦儒家思想也以包含此内容证实了中国哲学的合法地位。
二、先秦儒家思想简述
(一)先秦儒家思想中的宇宙论
人立于世,世界万事万物与人发生着各种联系关系。人类产生发展之过程中,便面临着认识自然、征服自然、改造自然的任务。众多思想家也试图从各方面来揭示洪荒宇宙之真实面目,先秦诸子百家也多有探索,儒家思想对此有着众多的思考和探寻。
《易传》关于宇宙论之基本概念是太极和阴阳。《系辞上、下》多有记载。《系辞上》曰:“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”阐述了宇宙之根本,万事万物之发生发展过程。以宇宙变化之大历程有所始,是为太极。太极几至极无以复加之义,指最高无上之本始。由太极而生两仪,两仪即是阴阳;由两仪生四象,四象即是四时;由四象生八卦,八卦是乾坤震巽坎离艮兑,也就是天地雷风水火山泽,是自然中八项最显著的事物;[4] 是世界万事万物构成最基本要素。
孔子亦言天道,对宇宙之奥秘试图探索。《论语·阳货》曰:“天何言哉?四时行焉,百物生焉。天何言哉?”也就是说四时之行,百物之生,皆由于天意,天是一切之主宰。《论语·子罕》曰“天之将丧斯文夜,后死者不得与于斯文也。天之未丧斯文也,匡人其如予何!”《论语·八佾》曰“获罪于天,无所祷也。”孔子所谓天,认为此苍苍之天即生成一切、统治一切之最高主宰。一切皆此天之所生,此天对于一切有主宰控制之力。孔子的天之观念,可以说是由上帝之天到自然之天过渡。[5] 孔子可谓是中国宇宙论的先驱前导。
孟子也对天进行言道。《孟子·万章》曰:“天子不能以天下与人。然则舜有天下也,孰与之?明与之。天与之者,浮浮然命之乎?曰否。天不眼,以行与事示之而已也。”又曰:“莫之为而为之着天下也。莫之致而圣之者命也。”认为非人力之所能为者,便是由天决定。同时孟子还认为,天是人性之本命,天是万物之本原。
荀子论天之处甚多,并在儒家中最为特殊。他重的是“天人相分”,“明于天人之分,则谓至人矣”。在“天人之分”理论的基础上,荀子在《荀子·天论》中提出,“大天而思之,孰与物畜而制之。从天而颂之,孰与制天命而用之”,荀子认为天是自然之天,能被人所用。《荀子·天论》指出“天行有常,不为尧存,不为桀亡。应之以治则吉,应之以乱则凶。强本而节用,则天不能贫;养备而动时,则天不能病;脩道而不贰,则天不能祸。故水旱不能使之饥渴,寒暑不能使之疾,袄怪不能使之凶。本荒而用侈,则天不能使之富;养略而动罕,则天不能使之全;倍道而妄行,则天不能使之吉。故水旱未至而饥,寒暑未薄而疾,袄怪未至而凶。受时与治世同,而殃祸与治世异,不可以怨天,其道然也。故明于天人之分,则可谓至人矣。……” 作为一位杰出的思想家,荀子的思想确实超出常人,从自然的角度对于“天”的深刻认识,确实是难得可贵的。
在当时,儒家思想的宇宙论已经丰富,尽管当时还未系统,但诸先哲在研究人生之过程已经充分思考到宇宙万事万物之奥秘、人与自然之关系,乃为后来的宇宙论的发展提供了先驱之导向。
(二)先秦儒家思想中的人生论
先秦儒家着重关注人世、关切人生、关怀人情,对人生伦常之学探索最为丰富。孔子曰成仁,孟子曰取义,荀子曰重礼。义利、德力、群己之辩十分激烈。
孔子其人生思想核心在于“仁”,其基本思想就是人与人相处,处理好人与人、人与社会的关系,不离人伦日用。从个人方面讲,着重讲个人修养,建立理想人格。推崇的是“忠恕”之道,推行的是“仁者爱人”的理想,遵循的是“克己复礼”的原则,讲究的是“己所不欲,勿施与于人”,遵从的是“己欲立而立人,己欲达而达人”,追求的是“入则孝,出则悌,谨而信,泛爱众而亲仁”的目标。可以说孔子的人生论思想最具体系,内容最为丰富,影响最为深远。
孟子重内省,讲人的心、性。孟子主张性善“孟子道性善,言必称尧舜”。孟子说人性本有四善端“恻隐之心,仁之端也;羞恶之心,义之端也;辞让之心,礼之端也;是非之心,致之端也。人之有是四端,犹其有四体也。”提出了人性就是“人之所以异于禽兽者”,从而解决了人之所以为人的问题。孟子重“养吾浩然之气”,其核心是“仁义”等道德观念,其基本价值取向是重义、重精神修养,重人的主动精神。“尽其心者,知起性也。知其性,则知天也。”孟子对人生论的思想突出了人的文化特性、社会特性。强调的是人伦、人性、人文。
《易传》在解释乾坤二卦时提出:“天行健,君子以自强不息。”和“地势坤,君子以厚德载物。”赞扬“刚健中正”之道,鼓励人发扬自强不息和奋发有为的精神,强调人们既要有刚健的“德行恒易,以知险”,又要柔顺的“德行恒简,以知阻”。《易传》倡导的这种奋发有为、积极进取的人生态度和精神气质对整个中华民族产生了深远的影响。
荀子主张性恶论,“不可学不可事而在于天者,谓之性;可学而能,可事而成而在人者,谓之伪。”提出了“隆礼重法”的思想,发展出一套完整的礼治体系,主张通过“化性起伪”的过程来使人向善,突出了人的主体性和自觉性,提高了人的价值地位,肯定了人的自我发展可能性。
先秦儒家经过几百年的发展,逐渐形成了对人生论的看法,尽管在一些基本命题产生过不同看法,乃至出现过一些对立。但总的说来,先秦儒家在人性问题、人文关怀和道德本位问题以及人生修养问题皆形成了自己的体系,也深远影响中国文化的发展。
(三)先秦儒家思想中的知识论
先秦儒家最注重人生,尤其是人性、人伦、人文、人道。但论人论天都在求知之中,“闻道之方”也即是“致知之方”。先秦儒家皆论及致知之道,寻求“教化之路”,亦多谈知识论。
孔子极重教育,其致知方法之核心是“一以贯之”,而亦颇注重“博学之文”。可以说,一以贯之是第一原则,博学于文是第二原则。《论语》一书多次谈到求真知之方法和态度:“盖有不知而作之着,我无是也。多闻,择其善者而从之,多见而识之,知之次也。”(《述而》)
“学而不思则罔,思而不学则殆。”(《为政》)“默而识之,学而不厌;诲人不倦,何有于我哉?”(《述而》)“子绝曰:勿意、勿必、勿固、勿我。”(《子罕》)孔子讲正名,重视近的名词之间的区别,注重使名实相应,使名符于实,实符于名。“必也正名乎!”、“故君子名之必可言也,言之必可行也。”(《子路》)
孟子着重言及道德的知识来源,“人之所不学而能者,其良能也;所不虑而知者,其良知也。”(《孟子·尽心》)在学思二者之中,比较注重思。孟子以为思是达到真理的主要道路。“耳目之官不思,而蔽于物,物交物,则引之而已矣。心之官则思,思则得之,不思则不得也。此天之所与我者。”(《孟子·告子》)思是心的机能。由感官不能得真知。欲求真知,须反求于心。思,便得到真理,不思则不能。孟子又说:“尽其心者,知其性也,知其性则知天矣。”(《孟子·尽心》)能尽量发明此心,即能知性,知性就能知天了。孟子的方法亦是一种直觉法。注重反省内求,用思的功夫,以自省其心。自省其心,以至于无不尽,便能知天了。[6] 孟子是主张由心的内省直觉以达到领会宇宙之根本原理、万事万物之根本知识。
荀子的知识论是中国文化的辉煌一页,其反映论和认知方法以及逻辑思想极其系统。他说:“凡以知,人之性也;可以知,物之理也。“(《荀子·解蔽》)”所以知之在人者谓之知,知有所合谓之智。“(《荀子·正名》)明确指出,人对于外界的不同事物的认识,都起始于人的各种感官所有的不同的感觉(“缘天官”),“然而征知,必将待天官之当薄其类,然后可也。”(《荀子·正名》)并认为要得到正确的认识,必须使“心”保持“虚壹而静”,要“解蔽”。荀子认为,“名闻而实喻,名之同也。”(《荀子·正名》)注重名实相符,着重研究了判断和推理的性质和作用。
“辞也者,兼异实之名,以论一意也。辩说也者,不异实名,以喻动静之道也。”(《荀子·正名》)荀子还指出当时逻辑谬误:“惑于用名以乱名”、“惑于用实而乱名”、“惑于用名以乱实”、“凡邪说辟言之离正道而擅作者,无不类于之惑者也。”(《荀子·正名》)
《易传》和《大学》亦有关于求知方法的思想。《易传》的方法,以仰观俯察为初步,以穷神知化为至极;由现象的观察来获得事物之规律,从而探知万物之秘密。[7] “观乎天文以察时变,观乎人文以化成天下。”(《彖上传》)“仰以观于天文,俯以察于地理,是故知幽明之故。”(《系辞上》)“知变化之道者,其知神之所为也!”(《系辞上》)“夫《易》,圣人之所以极深而研几也。” (《系辞上》)
周秦之际的儒家所作之《大学》,颇注重致知,《大学》认为“欲成其意者,先致其知。致知在格物。物格而后知至,知至而后意诚。”所谓致知在格物,在于求知必须与物之接触,必须实际去考察物体,方才能获得真知。[8]
先秦时期思想在中国文化发展中占着极其重要的地位,尤其儒家诸子的思想开始形成了有系统的思想体系。在整个先秦儒家思想中,注重探讨人生论问题,重的是人性伦理,寻的是人生价值。但在宇宙论和知识论也充分展示其体系的一面,可以说,先秦儒家思想为以后二千多年里中国思想文化的发展奠定了基础,指示了方向。先秦儒家思想所包含的宇宙论、人生论、知识论内容极其丰富,完全体现了哲学所在。
三、先秦儒家思想说明了中国哲学存在的真实确切性
哲学应是研究人类之智慧,关注的是人所处的世界怎样,关心的是人怎样生活,关切的是人如何完善自己。正如罗素所说:哲学是区别科学和神学的,哲学是大智慧,其价值在于是给予人们对生活的挚爱、对命运的关切、对境遇的思虑、对未来的期待。
哲学不是科学,也不是神学。如果依据科学研究来确立哲学体系的标准,依据科学的体系来核实中国哲学的“合法”与否,则是非常荒谬的,荒谬之处在于没有充分理解哲学的定义和研究内容,更不知道哲学的价值所在;拿着西方的近代所谓的“方法”来说中国哲学“不合法”是极其错误的,错误之处在于没有对中国哲学的特征、精神、内容以及地位进行充分了解。
中国哲学具有着哲学的普遍特征,那就是追求智慧,寻求真知;同时中国哲学又有着自己的体系、特征和丰富的内容,那就是更加的关注人的一切,更关切人生的真谛。先秦儒家思想所包含的丰富精神之内容和基本精神完全表现出中国哲学的精神和价值所在。重做人和重视道德,探究天人之际,求和谐的辩证思维,以群体为主、重视人的社会价值,自强不息、积极进取的精神,重视教育、寻求真知等基本精神都体现了哲学所有的本质所在。孔子之仁思想,孟子之义境界,荀子之礼思想,《易传》之易理念,皆是着重对人世的关注、怀着人生终极关怀的情怀,表现出人生论之精华。孔孟论天人合一,荀子讲天人相分“制天命而用之”,《易传》思天地之产生变化之道,这都展现了宇宙论的体系。求真知,重和谐的辩证,从格物致知到修身养性,再到知天知人“观天文、察地理、探幽明”皆涵盖了知识论的精神。
所以说,中国哲学的存在是毫无可疑之处,先秦儒家思想以极其丰富的内容和精深的体系展现了哲学存在的一切可能,包容了人类智慧的所有精神。如果要分析所谓的“合法性”问题,中国哲学比西方哲学更“合法”,更是哲学。
参考文献
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[3] 《卷·中国哲学史大纲》 刘梦溪 主编 河北教育出版社。
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[6] 《西方哲学史》 罗素 著 商务印书馆。
[7] 《西方哲学史》 梯利 著 伍德 补 商务印书馆。
[8] 《简明哲学通论》 孙正聿 著 高等教育出版社。
[9] 《先秦儒学》 钱逊 著 辽宁教育出版社。
[10] 《中华文学名著百部之论语·孟子·周易·荀子·礼记卷》 新疆青少年出版社。
注释:
[1] 罗素: 《西方哲学史》上册 商务印书馆 2003 年版第 11 页
[2] 梯利:《西方哲学史》 商务印书馆 1995 年版第 6 页
[3] 刘梦溪:《卷·中国哲学史大纲》河北教育出版社第 5 页
[4] 张岱年:《中国哲学大纲》江苏教育出版社第 46 页
[5] 张岱年:《中国哲学大纲》江苏教育出版社第 28 页
中图分类号 TP751 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)14-0155-02
随着遥感传感器的光谱分辨率不断提高,许多隐藏的狭窄光谱区间的地物特征逐渐被发现,精细的光谱波段分割,宽泛的光谱探测范围是高光谱遥感的重要特征。当前使用的航空航天成像光谱仪,其光谱探测能力有了很大的提高,覆盖了可见光、近红外、短波红外、中波红外和热红外的全部光谱区。高光谱遥感在国民经济、国防建设等方面发挥了重要的作用,广泛用于地表分类、目标探测、资源监测等。高光谱遥感影像分类的目的是给予每一像元唯一的类别标识。
1 高光谱遥感影像分类的主要策略
高光谱遥感影像分类的理论基础是“同谱同物”,同种地物具有相似的光谱特征及空间特征,在影像上呈现高度的相似,基于这种相似,可以实现对地区的识别。在高光谱影像分类以每个像元的光谱矢量数据为基础,一个像元可以看成是N个特征组成的N维空间中的一个点,同类地物的像元形成N维空间中的一个点群,不同地物会在N维空间中形成若干个点群,计算机分类就是根据这些点群的位置,分布规律等,确定点群的界限,从而完成分类任务。高光谱遥感分类主要策略如下:
1.1 监督分类与非监督分类 遥感影像分类最传统的两种实现策略是根据分类中是否引入了先验已知类别的训练样本,将其划分为监督分类与非监督分类,监督分类是利用已知的先验训练样本,依据判定函数或判别规则,确定未知样本的类别。非监督分类是在没有先验样本的情况下,根据样本本身的特征进行统计,直接进行类别划分的方法。
1.2 基于分类判据的实现策略划分 (1)直接利用原始高光谱数据分类,每个像元在各个波段的灰度值或反射率形成一个光谱向量,通过对光谱向量相似性的度量实现分类。(2)先对原始高光谱影像通过波段选择或者特征提取进行降维处理,然后根据一定的准则选择若干个降维后的分量,作为分类的判断标准进行分类识别。(3)从原始的高光谱数据中提取其他特征(光谱特征,纹理特征等)或引入其他数据,综合采用多维特征分类。
1.3 硬分类和软分类 硬分类是通过统计每个类别的训练样本,得到该类别基本统计量,然后将每个像素与各个类别的统计量进行比较,取相似性最高的一个类别作为所处理的像素的最终类别。软分类是针对一个像素往往是由实际地表上多个地物类别组成的情况,按照特定的分类算法计算某个单一像素与各个类别之间的关系,分类输出的是该像素属于每个类别的概率或者每一类别地物在该像素中的比例。目前最主要的软分类有两种:模糊分类和混合像元分解。
1.4 基于像素的分类和基于对象的分类 基于像素的分类是通过判断每个像素的类别来实现影像的分类。近年来,基于对象的分类是集合临近像元为对象识别感兴趣的光谱要素。
1.5 单分类器和多分类器集成 早期的遥感影像分类是利用单一的分类器进行分类。模式识别和实践都表明,没有一个模式分类器在本质上由于其他分类器,因此在实践操作中,往往需要引入多个分类器,把多个分类器的输出结果联合起来作为最终的分类结果。
2 高光谱图像分类方法
2.1 常规监督分类 监督分类是利用已知的先验训练样本,依据判定函数或判别规则,确定未知样本的别。常规的监督分类有最小距离分类方法、最大似然分类法、平行多面体分类。(1)最小距离分类法首先由训练样本中得出每一类别的均值向量和协方差矩阵,然后以各个类别的均值向量作为该类别在多维空间中的中心位置,计算机比较各个像元到各类别中心位置的距离,到哪个类别中心位置的距离最小,该像元就属于哪个类别。最小距离分类法通常使用3种距离判别函数,分别(上接155页)是欧氏距离,马氏距离和绝对值距离。(2)最大似然分类法认为每一类的概率密度呈正态分布,由每一类的均值向量和协方差矩阵可以得到在多维空间的多维正态分布密度函数。将未知像元代入各类别的概率密度函数,计算像元属于各类别的归属概率,将未知像元归属到概率最大的类别中。(3)平行多面体分类是在多维特征空间中划分若干个互相不重叠的平行多面体(特征子空间)。
2.2 基于光谱相似性度量的分类方法 基于光谱相似性度量的分类方法是指对每一类别确定其参考光谱,然后对每一待定类别进行光谱测试,计算其与参考光谱的相似性,待定类别属相似性最高的一类。最常用的度量坐标包括光谱角、光谱信息散度、光谱互相关等。
2.3 人工神经网络分类法 人工神经网络是由大量处理单元(神经元)相互联结形成的网络结构,是模仿人的大脑进行数据接收、处理、储存和传输的一类算法。人工神经网络信息处理是由神经元之间的相互作用实现的,知识和信息的存储表现为网络结构分布式的物理联系,网络的学习和决策过程决定于各神经元连接权值的动态变化过程。它属于非线性学科,具有强抗干扰、高容错性、并行分布式处理、自组学习和分类精度高等特点[3,4]。人工神经网络由三个基本要素构成:处理单元、网络拓扑结构及训练规则。
2.4 支持向量机分类 SVM是一种新的分类方法,它是利用统计学的原理,通过泛化性理论控制超平面的间隔度量抑制过拟合,用最优化理论提供的数学技术建立一个最优超平面[5]。在遥感影像分类过程中,通过对样本的机器学习,可以建立地物类型和影像信息因子之间的支持向量机。
2.5 面向对象分类 面向对象的遥感图像分类方法在分类时不仅依靠地物的光谱特征,更多的是利用其几何信息和结构信息,图像的最小单元不是单个的像素,而是对象,后续的图像分析和处理也都是基于对象进行的。高光谱分类的基本步骤:获取先验数据与背景知识;对波段赋权重,进行多尺度分割得出不同的影像对象层,建立多边形对象;将多边形对象与先验数据综合,建立分类知识库,选择有效分类特征隶属函数进行影像分类。
2.6 非监督分类 非监督分类是没有先验样本,按照灰度值向量或者波普样式在特征空间聚集的情况下划分点群或类别,按照相似性把图像中的像素分成若干类别。监督分类的目的是使属于同一类别的像素之间的距离尽可能的小。非监督分类时不必获取影像的先验样本,仅依靠图像上不同类别地物光谱信息进行统计其特征来达到分类的目的,最后对给类别的属性进行确认。常用的非监督分类方法有:K-均值聚类法及ISODATA分类法。
3 小结
本文主要介绍了高光谱图像的分类策略及一些常用的高光谱影像分类方法。包括几种常规的监督分类法(最小距离分类法、最大似然分类法和平行多面体分类法)、基于光谱相似性度量的分类方法、人工神经网络分类法、支持向量机分类、决策树分类、面向对象分类和非监督分类。虽然以上分类法都有各自的优越性,但是在一定程度上也都有各自的局限性,因此基于不同的应用需求,结合多种数据综合考虑,选择合适的分类法或者多种分类方法相互结合,以期达到最优的分类效果。
参考文献
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