融合技术论文范文

时间:2023-09-18 21:12:21

融合技术论文

融合技术论文篇1

通信技术与活动自人类出现之初就已出现。人们总是在尝试运用不同的手段与方法加强相互间的交流与沟通,其中,语言与文字的产生,促使这种沟通交流形式变得更为频繁。在以往战争中主要是通过人力与马匹进行各种情报和信息的传递,紧接着出现了邮驿通信制度,当今的邮政制度就是从这一制度发展而来的。从宏观层面看通信技术的发展历史,能够发现其业务范围十分广泛且类目繁多,与此同时,通信技术与通信方式也在随之持续推进与完善。不论是任何发展阶段的通信技术变革,将所有信息真实的进行转移是其永恒不变的基本内涵,换而言之,通信技术就是把各种信息通过网络通信的传播方式,将多种信息方便、精准、安全、快捷的在信息的收发者之间进行传递。随着当代通信行业的快速进步与发展,通信技术得以不断的完善,传播途径的多样化发展越来越显著。尤其是数据传输技术的同步、多路、复用、调制以及频带输送等方面的发展更是日趋成熟。人们的日常生活随着通信技术的发展也在不断改变。例如,视频电话、IP电话、移动电话、无线通信、数字媒体、网络等技术的发明和使用。这些新兴的通信技术使得人们的生活、学习以及工作等更加的方便与快捷,也促使人与人之间的交流与沟通的方式更为多样。

二、计算机技术与通信技术的融合发展

计算机技术与通信技术的融合发展是现代化通信技术的一个主要标志。在信息科学技术的研发过程中,计算机技术是最为常用的一种技术,这就使得计算机技术在持续进步的同时也推动了通信技术的快速发展,从而为人类提供更加丰富、多样、质量更优的现代化通信服务。计算机技术与通信技术的融合发展主要表现在三个方面:

(一)计算机通信技术

计算机技术的高速推进催生了一种新型的技术形式———计算机通信技术。作为通信技术与计算机技术的融合结晶,计算机通信技术的主要探索方向是多媒体通信与计算机通信网络这两种技术的研究。换而言之,计算机通信是指计算机条件下的通信技术,主要是通过计算机相互间或者计算机与打印机、终端等其他外部设备间所进行的各种数据信息之间的交换过程。计算机通信的目标是对数据进行二进制形式的表示,因此,从某种程度去分析,计算机通信也可以说是计算机数据化通信。信息的形式多种多样,包括图形、语音、电子表格、音乐、文件、文本等等。把这一系列信息转化成二进制表现形式的数据之后,就能够运用计算机实施通信了。

(二)信息技术

信息技术是当今科技发展的核心,现代化的信息技术范围特别广、内容也比较复杂。随着目前信息技术的日益成熟,其应用领域也愈来愈广泛。信息技术是所有计算机技术的主导与中心,计算机是将所有信息资源收集、整合与加工的过程。因此,从一定角度去看,计算机也是一个庞大的加工厂。一般所指的信息技术可以说是内涵极其丰富,只要和信息研发、收集、储存、输出、处理等相关的科学技术,都能称之为信息技术。当然,信息技术对社会经济发展所做出的贡献也是巨大的,从实际调查结果显示,信息技术拉动经济提升的作用正在逐年增加。

(三)蓝牙技术

蓝牙技术是低成本、短距离、无线通信技术的代称。其能够在十几米范围内进行单点与多点的声音传递和无线数据传输,其所运行的数据宽带甚至能够达到1Mbps。蓝牙技术有两个主要部分构成,即蓝牙专门使用的IC与蓝牙通信技术的协议栈。当前社会生活中对蓝牙技术的应用主要是手机、汽车等行业与领域,而且随着这一技术的日臻完善与逐步发展,其用途与范围将会进一步拓展,影响力也将进一步加大。

三、结语

综上所述,伴随着世界经济全球化的不断发展,计算机技术与通信技术的融合发展必定会成为未来社会科技发展的主导方向。因此,从事这两种行业或者与其相关的工作人员需要不断的加强学习,强化自身的基础知识储备,提高专业素养与综合能力,深入探究这两种科学技术,进而推进科技的发展、社会的稳定以及经济的提升,为广大群众提供更为优质、高效的服务。所以,针对计算机技术与通信技术的分析与研究是具有重要现实意义与价值的事情。

融合技术论文篇2

【关键词】信息技术教育;课程整合;信息素养

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,以多媒体和网络技术为核心的信息技术的不断发展,正在越来越深刻地改变着我们的生产方式、生活方式、工作方式和学习方式。“信息技术的发展,使人们的学习和交流打破了过去的时空界限,为人类能力的提高和发挥作用带来了新的空间。”加强信息技术与其他课程的“整合”,对于实施素质教育,培养创新人才具有重要意义,数学教师必须进一步从自己学科的角度来研究如何使用计算机来帮助自己的教学,把计算机技术有机地融入到小学数学学科教学中——就象使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然、流畅,才能更好地适应时代的要求。

那么,该如何实现信息技术与小学数学学科的整合呢?本文就信息技术与小学数学学科整合的研究与实践,作一些初步的探讨。

一、信息技术与小学数学学科教学内容的整合

新课程标准提出“数学要贴进生活”、“数学问题生活化”,事实上,学生也更容易理解和掌握他们有一定生活基础的数学知识,并且对此更感兴趣。然而由于客观条件的制约,现行的小数教材教学内容明显偏旧,落后于时代的发展。而当今世界上最鲜活的、具有明显时代特征的数学学科教学素材和教学内容,很难及时在教材中反映出来。这在统计知识方面表现得尤为明显,在教材很多地方还经常出现九十年代(甚至更久远)统计的信息。因此,数学学习材料的选择应注意联系学生生活实际,注重实效性。我们可以利用信息资源丰富、时效性强的特点,将信息技术与小学数学科教学内容有机整合,充分利用各种信息资源,引入时代活水,与小学数学学科教学内容相结合,使学生的学习内容更加丰富多彩,更具有时代气息、更贴近生活和现代科技;同时也可使教师拓展知识视野,改变传统的学科教学内容,使教材“活”起来,让数学学习更贴进生活。

比如我校有位教师在小学数学第十册《简单的统计》的教学时,事先拍下了一段反映327国道路通状况的录像,然后引导学生从这一生活实例中来学习统计知识、研究统计问题,还在课前就班级同学的“视力”、“体重”、“身高”、“年龄”、等情况做了一些调查,粗加工制作成了网页提供给学生,让他们选择一个自己感兴趣的话题进行统计研究。注意从学生熟悉的现实生活中寻找数学知识的“原型”,依靠学生对感性材料的直接兴趣,激发学生创新。

二、信息技术与小学数学课堂教学形式的整合

随着小班化教育的开展,信息技术与数学学科的有机整合为我们的教学增加新的形式。基于这一思考,我有意识让学生自己去查阅资料或进行社会调查,把学习数学由课内延伸到课外,不仅开阔学生的知识视野、丰富了课余知识,并且培养学生自主探求知识的能力,提高学生搜集和处理信息的能力。

《长方形、正方形和平形四边形》是九年义务教育课本小学数学第五册的知识。这节课的知识目标是认识长方形、正方形和平形四边形,并知道它们的特点。能力目标是培养学生的逻辑思维,空间想象能力,培养学生创新的能力和自主学习的能力。为了将教师的教学设计转化为学生的生命活动实践的一个互动,尽一切可能激发学生的主动参与,为此我在练习部分设计了互动式的游戏教学——拼图游戏,电脑给出一些三角形、四边形及其它认识的图形,学生可随意拖曳图形拼出形状各异的美丽图案,然后在利用多媒体演示,交流自己的作品。

再如:在《角的初步认识》的教学中,我设计了找角、摸角、折角、画角、玩角五个环节,从引导学生观察实物开始,逐步抽象出所学几何图形。其中在画角这一环节中,我改变了以往的教学形式,老师不示范画角的步骤,而是设计了这样一个动画,先出示一点,接着点闪烁几下,出示“顶点”两字,然后动画演示两条边的画法,边再闪烁两下,出示“边”,这样主要是在感知的基础上清楚明了地抽象出角的图形,接下来,再让学生自己画一个好看的角,效果就较好。

运用现代化信息技术的手段开展教学,利用网络信息丰富、传播及时、读取方便等特性,促进课堂模式的转变,既丰富了教学形式,也提高了学生学习的主动性和对学习的自我控制能力。

三、信息技术与小学数学学科教学方法的整合

当前与时代的发展和实施素质教育的要求相比,学生学习方式较单一、被动,缺少自主探索、合作学习,独立获取知识的机会。然而网络环境下的教学过程却是:学生的学习开放性、全球化;学习过程具有交互性;内容形式呈现多媒体化。改革现行的学科教学方法,使其适应信息环境下的学习要求。

如在教学《有余数的除法》一节课时,我安排了课堂练习。练习中,计算机将正确、错误的评价以及提示、指导、建议等信息及时反馈给学生。对学生的不同解题过程,通过网络在屏幕显示,起到了交互作用。不仅使学生很快地了解自己的学习情况,加深学习体验,而且教师也可从中获得教学反馈信息,及时采取补救措施,使教学过程向教学目标靠近,实现真正意义上的分层教学和个性化教学。

又如在教学第七册《常用的计量单位》整理和复习一课时,利用网络教室,要求小组合作,内容是:把常用的计量单位分类整理,比一比哪个小组整理的又清楚、又完整、又有特色。从而改变以往运用传统的教学手段,学生在练习纸上整理数据,教师很难了解到学生整理数据的全过程,教学的实效性很难把握等结果。而网络环境的互动性,大信息量传载功能正可以解决这些问题,使师生及时地掌握各小组整理的全过程,有利于学生在自主探索的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法,同时获得广泛的数学活动经验。

四、信息技术和小学数学教学相整合,提高小学生的信息素养

以信息技术解决问题的能力应在解决问题的过程中培养,信息技术与课程整合的实质是以信息技术解决课程和课程学习中的各种问题,通过信息技术与课程整合,可以有效地培养学生用信息技术解决问题的能力,可以有效地培养学生的信息素养。

1.通过信息技术课程,培养学生的思维能力

数学教学,其核心是培养学生的思维,而思维能力的培养,需要有一个实践——认识——再实践——再认识的过程。在实践中应用、学习、完善。学生的信息技术操作技术也是这样,根据小学生的年龄特点和知识基础,计算机课以及信息技术基础课教学只是为学生应用打下一个基础,在应用信息技术进行学习的过程中,往往会遇到新的技术上的问题,需要在数学教学过程中,帮助学生扫清障碍。这样,会更实际,也更能体现信息技术与数学教学的融合。

如利用计算机我们可以创设远比传统教学更富启发性的教学情境,能设计让学生动手做数学的数学实验环境,能灵活自如地进行变式教学;利用计算机能更有效地使学生领悟数学思想和数学方法,启发学生更积极的思维活动,引导学生自己发现和探索,同时能使学生交流、小组讨论与“一对一”的个别化教学有机地结合起来。以此来提高小学生的思维能力。

2.通过信息技术课程发挥学生的主体作用

在教学过程中,学生才是认知的主体。充分发挥教师为主导、学生为主体的教学结构:在课程整合的教学模式中,强调学生的主体性,要求充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性,才能有效地认识,学生被看作知识建构过程的积极参与者,学习的许多目标和任务都要学生主动、有目的地获取材料来实现。利用多媒体计算机创造交互式学习环境,学生按照自己的学习基础,学习兴趣来选择需要学习的内容,和适合自己水平的练习,使学生有主动参与的可能,每个学生通过这种个性化的练习,各得其所,各得其乐,从而真正体现出学生认识主体的地位。

在信息技术引入数学课之后,计算机手段与传统教学完美的结合十分重要。不是计算机用的越多就越好,传统教学的优势应该保留,如教师的示范作用、教师与学生之间富于人情味的及时交流,教师组织起来的探讨问题的活跃氛围等等。理想的教学应该是把教师与信息技术的优势同时充分发挥出来,把计算机辅助教学与传统教学完美地结合在一起,为此就需要教师全新的教学设计。有了计算机,学生的活动丰富了,教师能以更有效的方式表达了,同时在课上教师和学生之间、学生和学生之间,学生和计算机之间信息交互的机会增多了。在进行教学设计时,教师要处理的是课本、教师、学生和教育技术的关系,要考虑怎样组织起学生有效的学习活动,教学计划可以面对班级的所有学生而制定,充分体现学生的主体作用。

3.通过信息技术课程,培养小学生的自主学习能力和合作精神

小学信息技术课程的一个很重要的教学目标,就是培养学生的自主学习能力以及与他人协同作业的合作精神,现代教育思想指导下的数学课堂教学,应是以学生发展为本,以思维训练为核心,以丰富的信息资源为基础,以现代信息技术为支撑,通过学生自主探究,合作研讨,主动创新,获得知识技能上的提高,满足兴趣、情感等方面的需要,提高数学素质和信息素养。信息技术在数学教学中的合理运用,使得数学课堂教学的改革获得了生机,使得我们许多美好的愿望得以实现。而信息技术与数学教学的整合,使得我们对信息技术的运用更加科学合理,使得我们有机会觅得更好的数学教学改革的最佳方案。可以通过网上合作学习和小组协同作业来培养学生的合作学习的能力,这样,学生在使用各种信息手段进行学习的同时,也提高了自主学习与合作学习的能力。

信息技术与小学数学学科的整合有多种途径和方法,不拘一格,其效果是传统教育技术难以比拟的。总的来说,信息技术与小学数学课程整合无疑将是信息时代中占主导地位的课程学习方式,务必将成为21世纪学校教育教学的主要方法。因此,我们积极倡导和探索信息技术和课程整合的教学,力求在最短的时间里找出最佳途径。让我们共同努力吧!

【参考文献】

[1]章剑卫:《基于课程整合的新型信息技术课程模式》,浙江教学研究,2000.

[2]王跃:《数字技术与学科课程整合的三种途径》,中国电化教育,2002.4

融合技术论文篇3

关键词:数据融合传感器无损检测精确林业应用

多传感器融合系统由于具有较高的可靠性和鲁棒性,较宽的时间和空间的观测范围,较强的数据可信度和分辨能力,已广泛应用于军事、工业、农业、航天、交通管制、机器人、海洋监视和管理、目标跟踪和惯性导航等领域。笔者在分析数据融合技术概念和内容的基础上,对该技术在林业工程中的应用及前景进行了综述。

一、数据融合

1.1概念的提出

1973年,数据融合技术在美国国防部资助开发的声纳信号理解系统中得到了最早的体现。

70年代末,在公开的技术文献中开始出现基于多系统的信息整合意义的融合技术。1984年美国国防部数据融合小组(DFS)定义数据融合为:“对多源的数据和信息进行多方的关联、相关和综合处理,以更好地进行定位与估计,并完全能对态势及带来的威胁进行实时评估”。

1998年1月,Buchroithner和Wald重新定义了数据融合:“数据融合是一种规范框架,这个框架里人们阐明如何使用特定的手段和工具来整合来自不同渠道的数据,以获得实际需要的信息”。

Wald定义的数据融合的概念原理中,强调以质量作为数据融合的明确目标,这正是很多关于数据融合的文献中忽略但又是非常重要的方面。这里的“质量”指经过数据融合后获得的信息对用户而言较融合前具有更高的满意度,如可改善分类精度,获得更有效、更相关的信息,甚至可更好地用于开发项目的资金、人力资源等。

1.2基本内容

信息融合是生物系统所具备的一个基本功能,人类本能地将各感官获得的信息与先验知识进行综合,对周围环境和发生的事件做出估计和判断。当运用各种现代信息处理方法,通过计算机实现这一功能时,就形成了数据融合技术。

数据融合就是充分利用多传感器资源,通过对这些多传感器及观测信息的合理支配和使用,把多传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某些准则进行组合,以获得被测对象的一致性解释或描述。数据融合的内容主要包括:

(1)数据关联。确定来自多传感器的数据反映的是否是同源目标。

(2)多传感器ID/轨迹估计。假设多传感器的报告反映的是同源目标,对这些数据进行综合,改进对该目标的估计,或对整个当前或未来情况的估计。

(3)采集管理。给定传感器环境的一种认识状态,通过分配多个信息捕获和处理源,最大限度地发挥其性能,从而使其操作成本降到最低。传感器的数据融合功能主要包括多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测。

根据融合系统所处理的信息层次,目前常将信息融合系统划分为3个层次:

(l)数据层融合。直接将各传感器的原始数据进行关联后,送入融合中心,完成对被测对象的综合评价。其优点是保持了尽可能多的原始信号信息,但是该种融合处理的信息量大、速度慢、实时性差,通常只用于数据之间配准精度较高的图像处理。

(2)特征层融合。从原始数据中提取特征,进行数据关联和归一化等处理后,送入融合中心进行分析与综合,完成对被测对象的综合评价。这种融合既保留了足够数量的原始信息,又实现了一定的数据压缩,有利于实时处理,而且由于在特征提取方面有许多成果可以借鉴,所以特征层融合是目前应用较多的一种技术。但是该技术在复杂环境中的稳健性和系统的容错性与可靠性有待进一步改善。

(3)决策层融合。首先每一传感器分别独立地完成特征提取和决策等任务,然后进行关联,再送入融合中心处理。这种方法的实质是根据一定的准则和每个决策的可信度做出最优的决策。其优点是数据通讯量小、实时性好,可以处理非同步信息,能有效地融合不同类型的信息。而且在一个或几个传感器失效时,系统仍能继续工作,具有良好的容错性,系统可靠性高,因此是目前信息融合研究的一个热点。但是这种技术也有不足,如原始信息的损失、被测对象的时变特征、先验知识的获取困难,以及知识库的巨量特性等。

1.3处理模型

美国数据融合工作小组提出的数据融合处理模型,当时仅应用于军事方面,但该模型对人们理解数据融合的基本概念有重要意义。模型每个模块的基本功能如下:

数据源。包括传感器及其相关数据(数据库和人的先验知识等)。

源数据预处理。进行数据的预筛选和数据分配,以减轻融合中心的计算负担,有时需要为融合中心提供最重要的数据。目标评估。融合目标的位置、速度、身份等参数,以达到对这些参数的精确表达。主要包括数据配准、跟踪和数据关联、辨识。

态势评估。根据当前的环境推断出检测目标与事件之间的关系,以判断检测目标的意图。威胁评估。结合当前的态势判断对方的威胁程度和敌我双方的攻击能力等,这一过程应同时考虑当前的政治环境和对敌策略等因素,所以较为困难。

处理过程评估。监视系统的性能,辨识改善性能所需的数据,进行传感器资源的合理配置。人机接口。提供人与计算机间的交互功能,如人工操作员的指导和评价、多媒体功能等。

二、多传感器在林业中的应用

2.1在森林防火中的应用

在用MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)数据测定森林火点时的20、22、23波段的传感器辐射值已达饱和状态,用一般图像增强处理方法探测燃烧区火点的结果不理想。余启刚运用数据融合技术,在空间分辨率为1000m的热辐射通道的数据外加入空间分辨率为250m的可见光通道的数据,较好地进行了不同空间分辨率信息的数据融合,大大提高了对火点位置的判断准确度。为进一步提高卫星光谱图像数据分析的准确性与可靠性,利用原有森林防火用的林区红外探测器网,将其与卫星光谱图像数据融合,可以使计算机获得GPS接收机输出的有关信息通过与RS实现高效互补性融合,从而弥补卫星图谱不理想的缺失区数据信息,大大提高燃烧区火点信息准确度和敏感性。

2.2森林蓄积特征的估计

HampusHolmstrom等在瑞典南部的试验区将SPOT-4×S卫星数据和CARABAS-IIVHFSAR传感器的雷达数据进行了融合,采用KNN(knearestneighbor)方法对森林的蓄积特征(林分蓄积、树种组成与年龄)进行了估计。

KNN方法就是采用目标样地邻近k个(k=10)最近样地的加权来估计目标样地的森林特征。研究者应用卫星光谱数据、雷达数据融合技术对试验区的不同林分的蓄积特征进行估计,并对三种不同的数据方法进行误差分析。试验表明,融合后的数据作出的估计比单一的卫星数据或雷达数据的精度高且稳定性好。

2.3用非垂直航空摄像数据融合GIS信息更新调查数据

森林资源调查是掌握森林资源现状与变化的调查方法,一般以地面调查的方法为主,我国5年复查一次。由于森林资源调查的工作量巨大,且要花费大量的人力、物力和资金。国内外许多学者都在探索航空、航天的遥感调查与估计方法。

TrevorJDavis等2002年提出采用非垂直的航空摄影数据融合对应的GIS数据信息实现森林调查数据的快速更新,认为对森林资源整体而言,仅某些特殊地区的资源数据需要更新。在直升飞机侧面装上可视的数字摄像装置,利用GPS对测点进行定位,对特殊地区的摄像进行拍摄,同时与对应的GIS数据进行融合,做出资源变化的估计或影像的修正。

试验表明,融合后的数据可以同高分辨率矫正图像相比,该方法花费少,精度高,能充分利用影像的可视性,应用于偏远、地形复杂、不易操作、成本高的区域,同时可避免遥感图像受云层遮盖。

三、数据融合在林业中的应用展望

3.1在木材检测中的应用

3.1.1木材缺陷及其影响

木材是天然生长的有机体,生长过程中不可避免地有尖削度、弯曲度、节子等生长缺陷,这些缺陷极大地影响了木材及其制品的优良特性,以及木材的使用率、强度、外观质量,并限制了其应用领域。在传统木制品生产过程中,主要依靠人的肉眼来识别木材缺陷,而木材板材表面缺陷在大小、形状和色泽上都有较大的差异,且受木材纹理的影响,识别起来非常困难,劳动强度大,效率低,同时由于熟练程度、标准掌握等人为因素,可能造成较大的误差。另外在集成材加工中,板材缺陷的非双面识别严重影响了生产线的生产节拍。因此必须开发一种能够对板材双面缺陷进行在线识别和自动剔除技术,以解决集成材加工中节子人工识别误差大、难以实现双面识别、剔除机械调整时间长等问题。

3.1.2单一传感器在木材检测中的应用

对木材及人造板进行无损检测的方法很多,如超声波、微波、射线、机械应力、震动、冲击应力波、快速傅立叶变换分析等检测方法。超声技术在木材工业中的应用研究主要集中在研究声波与木材种类、木材结构和性能之间的关系、木材结构及缺陷分析、胶的固化过程分析等。

随着计算机视觉技术的发展,人们也将视觉传感器应用于木材检测中。新西兰科学家用视频传感器研究和测量了纸浆中的纤维横切面的宽度、厚度、壁面积、壁厚度、腔比率、壁比率等,同时准确地测量单个纤维和全部纤维的几何尺寸及其变化趋势,能够区分不同纸浆类型,测定木材纤维材料加固结合力,并动态地观察木材纤维在材料中的结合机理。

新西兰的基于视觉传感器的板材缺陷识别的软件已经产业化,该软件利用数码相机或激光扫描仪采集板材的图像,自动识别板材节子和缺陷的位置,控制板材的加工。该软件还具有进行原木三维模型真实再现的计算机视觉识别功能,利用激光扫描仪自动采集原木的三维几何数据。

美国林产品实验室利用计算机视觉技术对木材刨花的尺寸大小进行分级,确定各种刨花在板中的比例和刨花的排列方向;日本京都大学基于视觉传感器进行了定向刨花板内刨花定向程度的检测,从而可以通过调整定向铺装设备优化刨花的排列方向来提高定向刨花板的强度。

在制材加工过程中,利用计算机视觉技术在线实时检测原木的形状及尺寸,选择最佳下锯方法,提高原木的出材率。同时可对锯材的质量进行分级,实现木材的优化使用;在胶合板的生产过程中,利用计算机视觉技术在线实时检测单板上的各种缺陷,实现单板的智能和自动剪切,并可测量在剪切过程中的单板破损率,对单板进行分等分级,实现自动化生产过程。Wengert等在综合了大量的板材分类经验的基础上,建立了板材分级分类的计算机视觉专家系统。在国内这方面的研究较少,王金满等用计算机视觉技术对刨花板施胶效果进行了定量分析。

X射线对木材及木质复合材料的性能检测已得到了广泛的应用,目前该技术主要应用于对木材密度、含水率、纤维素相对结晶度和结晶区大小、纤维的化学结构和性质等进行检测,并对木材内部的各种缺陷进行检测。

3.1.3数据融合在木材检测中的应用展望

单一传感器在木材工业中已得到了一定程度的应用,但各种单项技术在应用上存在一定的局限性。如视觉传感器不能检测到有些与木材具有相同颜色的节子,有时会把木板上的脏物或油脂当成节子,造成误判,有时也会受到木材的种类或粗糙度和湿度的影响,此外,这种技术只能检测部分表面缺陷,而无法检测到内部缺陷;超声、微波、核磁共振和X射线技术均能测量密度及内部特征,但是它们不能测定木材的颜色和瑕疵,因为这些缺陷的密度往往同木板相同。因此,一个理想的检测系统应该集成各种传感技术,才能准确、可靠地检测到木材的缺陷。

基于多传感器(机器视觉及X射线等)数据融合技术的木材及木制品表面缺陷检测,可以集成多个传统单项技术,更可靠、准确地实时检测出木材表面的各种缺陷,为实现木材分级自动化、智能化奠定基础,同时为集裁除锯、自动调整、自动裁除节子等为一身的新型视频识别集成材双面节子数控自动剔除成套设备提供技术支持。

3.2在精确林业中的应用

美国华盛顿大学研究人员开展了树形自动分析、林业作业规划等研究工作;Auburn大学的生物系统工程系和USDA南方林业实验站与有关公司合作开展用GPS和其他传感器研究林业机器系统的性能和生产效率。

目前单项的GPS、RS、GIS正从“自动化孤岛”形式应用于林业生产向集成技术转变。林业生产系统作为一个多组分的复杂系统,是由能量流动、物质循环、信息流动所推动的具有一定的结构和功能的复合体,各组分间的关系和结合方式影响系统整体的结构和功能。因此应该在计算机集成系统框架下,有效地融合GPS、GIS、RS等数据,解决这些信息在空间和时间上的质的差异及空间数据类型的多样性,如地理统计数据、栅格数据、点数据等。利用智能DSS(决策支持系统)以及VRT(可变量技术)等,使林业生产成为一个高效、柔性和开放的体系,从而实现林业生产的标准化、规范化、开放性,建立基于信息流融合的精确林业系统。

南京林业大学提出了“精确林业工程系统”。研究包括精确林业工程系统的领域体系结构、随时空变化的数据采集处理与融合技术、精确控制林业生产的智能决策支持系统、可变量控制技术等,实现基于自然界生物及其所赖以生存的环境资源的时空变异性的客观现实,以最小资源投入、最小环境危害和最大产出效益为目标,建立关于林业管理系统战略思想的精确林业微观管理系统。

[参考文献]

[1]高翔,王勇.数据融合技术综述[J].计算机控制与测量,2002,10(11):706-709.

融合技术论文篇4

[关键字]媒介融合 技术逻辑 制度逻辑 组织逻辑 文化逻辑

“媒介融合”的概念最初由马萨诸塞州理工大学教授I·浦尔(Ithiel de Sola Pool,1984)于《自由的技术》中提出,当时,浦尔教授将媒介融合表述为“各种媒体呈现出一体化多功能的发展趋势”。在该定义中,媒介融合的本质被认为是不同技术上的融合,是两种或者更多种技术融合后形成的某种新的传播技术,“由融合产生的新传播技术和新媒介的功能大于原先各部分的总和。”

继浦尔教授之后,美国新闻学会Andrew Nachison在技术的基础之上将媒介融合定义为“印刷的、音频的、视频的、互动性数字媒体组织之间战略的、操作的、文化的联盟。”更强调了媒介融合不仅仅是技术平台上的融合,更重要的是媒介之间的合作模式。随着web 2.0技术出现的社会化网络,高度的互动性和参与性的特征呈现,不仅是对新闻行业操作方式的改变,对整个的传媒行业,包括电视、报纸、广播、广告等各分支领域在内的行为模式乃至思考方式都进行了巨大的改观。

Andrew Nachison实际上深化了浦尔教授的概念。浦尔教授的媒介融合停留在技术结合的基础层次,媒介融合将以技术的融合作为基础和导向,而Andrew Nachison则看到媒介在更深层次也就是社会层面的融合。但无论媒介融合进行到了何种程度,技术总是作为基础而存在的。在媒介融合的进程中,技术的逻辑作为基础的逻辑也应该在社会历史发展序列中被首先考量。

一、媒介融合:研究与实践进程的四种逻辑

学者Dahlgren Peter曾经定义和重构在新媒介环境下的新闻和出版行业,以媒介逻辑的形式提出了一个框架。而作为定义这个框架的媒介逻辑(media logic),Dahlgren将其描述为媒介的特殊的制度化组成因素、整体的技术和组织构成以及用户的文化能力,这三者共同作用于媒介之中所呈现的内容,以及这些内容从产生到呈现的过程(Dahlgren,1996)。学者Mark Deuze在对多媒体进行理解和分析时沿用了Dahlgren的框架,也从制度、组织和技术以及用户三个视角进行了研究,并对Dahlgren的理论进行了扩展,但前后两者的研究都仅限于新闻行业,更多的是基于新技术出现后产生的多媒体(multimedia)对新闻业的影响。而基于电子信息和通信技术发展的媒介融合,已不仅仅只是技术层面的改变,更多的牵涉到了社会的各个层面,是一个社会化的过程。本文认为,研究者的视角需要超越基于数字化和多媒体技术所带来的新闻行业的改变,超越媒体所存在的个体组织,将其放到社会历史的变迁序列中考量,才能更好地对媒介行业内出现的现象进行深层次的探究。因此,本文通过对文献研究和实践案例的分析,部分沿用并扩展了Dahlgren和Mark Deuze用以分析新闻出版行业和多媒体的逻辑框架,试图从技术、组织、制度及文化四重逻辑方面对媒介融合进行研究和分析,并通过现实案例的对照分析,来回答上文所提出的问题。

二、媒介融合的技术逻辑

1.内容共享与渠道统一

在新的、融合的媒介中,相对于媒介融合的其他方面,媒介的技术和组织的整体属性能够更明确地为人所观察和定义。特别是现今的媒介组织越来越依赖于多媒体的内容管理系统(CMS),类似系统被新闻行业组织所广泛使用。这种类型的系统在生产方面有两个来源:一是媒介行业内的开放资源交换。这种交换和在以往媒介融合的早期的第四个阶段(内容共享阶段)理论界的论述异曲同工,是基于技术发展之上的内容行业内的交互,但更多的不同是凸显在技术层面的,网络技术和数据传输通讯技术为内容资源的共享提供了更加快捷的途径。另一个是在商业软件市场上购买。这种在商业软件市场上购买的网页编辑语言(如XML)可以自动在同一个对外的渠道运用,包括声音、视频以及文本在内的各种平行的数据库资源。因此,从单纯的技术角度来说,媒介融合的技术逻辑更多的是指在媒介内容搜集、提供方式与手段、共享途径方面的计算机技术、互联网(主要指网页和网络编辑、数据库、应用程序、通信及交互等)技术使得更多的媒介内容表现形式以一种统一的姿态为受众呈现媒介试图表达的内容。这种技术的变迁在三个方面具有突出的特征,并左右着技术变迁所带来的媒介制度的变迁。

2.融合技术的特点:存储、传输及多媒体

第一个特点:超大容量存储。这类型的存储主要体现在两个方面,一是无网络连接前提下的存储形态,如移动硬盘、U盘等;其次是借助互联网的存储,它在互联网的高速信息传输速度的基础上将信息存储于异地的介质空间,用户需要时借助网络即可调用。早期多为网盘存储的形式,而现在出现了云存储,如苹果公司的产品icloud。这两种存储方式互补,将整个社会基于数字技术的存储空间无限放大。本地存储的容量扩展带来了单机任务处理的扩展;而基于网络技术的信息调取则提供了信息编辑存储、传输、处理的社会化渠道,推动了信息的集约化批量处理。产业规模经济理论认为,批量生产带来的是成本的降低和效率的提高,因此,这样的技术转变使得媒介的运作更符合现代产业社会的运转规律。

第二个特点:超大信息量的双向传输。在传统媒介时代,虽有一定的受众反馈渠道及形式,但总体来说,大众传播还是以单向度的传播为主,反馈的信息及渠道并不属于大众传播系统。随着数字技术取代模拟技术成为大众传播系统的主流技术,信息从传播者到受众及其反向的过程时差几乎缩减为零。各种社会化网络,如facebook、twitter中,传播者几乎在的同时即可收到受众的反馈信息,甚至和其进行讨论。在模拟技术条件下的传播系统中,信息反馈渠道异于信息传播渠道;而在数字技术条件下的信息传输及反馈渠道则合二为一。此外,数字信息传输的渠道容量远超模拟技术时代。扩展的网络带宽使得信息真正的“高速传播”成为可能。

第三个特点:多媒体融汇。这项特性最为显著为大众传播系统中的个体所体验,并成为基于数字技术的新技术的强大融合力量。多种媒介形式被数字技术统一于一种平台,但同一种信息形式却有多种不同格式,并且每种格式都有着相对应的操作软件。例如,宽带文件下载时,有RMVB、AVI、MKV多种不同格式;在手机等移动媒体中,又有MP4、3GP 等格式。多媒体融汇的背后是复杂性逐步增强的兼容控制体系,因此,现代社会的数字世界里每天都有众多的插件汇入网络,软件升级周期也逐步缩短。

3.聚合的新闻

业界对媒介融合的可能及发展方式在技术支持下的探索始于20世纪70~80年代,结构化的具有融合特性的多媒体信息组织兴起于上个世纪90年代。这些多媒体信息组织囊括了遍及全球的分支系统,而每个分支系统都至少包含了一种以上的媒介形式(Mark Deuze,2004)。所有的媒介组织都或多或少开始考虑或选择跨媒介合作的形式,使得在这种迹象出现之前原本相对独立的新闻工作人员、新闻编辑组织或新闻机构的部门进行协同工作。随着时间的推进,媒介融合不再仅仅局限于不同功能媒介组织间的跨媒介合作和不同部门的协同工作,而出现了新的局面,同时,媒介融合作为一个新的概念,在现实的媒介组织的实践中也逐渐清晰。在早期,各种不同的媒介如广播、印刷等媒介和网络进行了在线的物理组织的联合。如英国的财经时代(Financial Times)的在线网站,美国的《芝加哥论坛报》(Chicago Tribune)、WGNTV/Radio和CLTV的联合经营(Boczkowski,2003;Gentry,2003;Stone and Bierhoff,2002)。2001年,国际媒介创新咨询集团(Innovation International media consulting group)的创始人Juan Antonio Giner在国际报纸市场营销组织(INMA)学刊中表示(Giner,2001),超过7成的报纸总编表示他们的记者在其他不同于报纸的媒体中经历过至少一年的体验学习。报纸开始成为“24小时的信息传播机器(24 hour information engines)”。广播媒介,如CNN,在当年也开始成为24小时的信息提供者。同时,Giner(Innovation,2001)也认为,媒介鲜明的分类已经成为过去,数字融合(digital convergence)已经成为现在,而多媒体的组合(Multi-media integration)则是未来。INMA的主编Earl Wilkinson也在2001年新加坡报业会议中表示,全球主流的报业公司已经普遍接受未来报纸将以多媒体、宽带为导向的信息形式为主的观念(quoted in Giner 2001b)。

三、媒介融合的组织逻辑

1.组织变革:来自于技术的推动

在讨论媒介融合技术逻辑的基础之上,本文考虑将技术逻辑和组织逻辑放在一起论述。因为这场“信息技术革命”所带来的变化,都是以技术作为先导的,即技术的变化带动了技术所牵涉到的社会的各个层面的变化,和技术变迁紧密相连而受到技术变迁最直接的影响的,不论是现代社会的其他行业,还是媒介行业,都是产品的生产方式,和其他行业所不同的是,媒介行业的产品是包含了社会动态、公众意见等内容在内的各方面信息。因此,在信息社会的技术条件下,信息从源起,到经过媒介,再由媒介到达受众,并由受众反馈给媒介乃至信源的整个过程,以及不论是在这个过程中作为个体或群体而存在的“把关人”或媒介组织,还是受众及传播途径本身,都深刻地打上了技术变迁的烙印,构成媒介组织的“人”的部分和“物质”的部分,也包含在内。Mark Deuze等学者在对多媒体新闻业的研究中已经展现了媒介从业者工作方式和思维模式的转变,肯定新技带来的内容管理系统(CMS)和数据库等技术为新闻行业及其从业者带来的转变,工作变得更加及时而方便,内容和信息的呈现形式更加立体。而这些生产方式的变化和企业组织紧密相连。随着不同媒介组织之间物理联合程度的加强,媒介融合的业界实践也不仅仅止步于多种不同媒介形式的联合生产经营,媒介逐步走上了集团化乃至全球化的进程。新闻集团就是一个典型的范例。

N——新技术条件下的媒介组织

CNN是全球著名的新闻组织。考察CNN的经营结构,便不难发现美国媒体强强联手、实现集约经营的特征。CNN新闻集团(CNN Newsgroup)经营有十几项新闻业务,而它本身从属于特纳广播公司(Turner Broadcasting System,TBS),母公司特纳广播不仅经营有线电视网,还包括电影公司、家庭录像、音乐、出版等。

CNN旗下新闻业务有新闻频道(CNN)和焦点新闻频道(CNN Headline News)等10项,而其中6项为卫星有线电视网项目,另有2项为广播业务。这10项业务都在互联网上设立了网站并进行电脑间的传送。此外还有政治新闻、个人订阅(My CNN)两个,为订户提供高度个性化的服务。整个集团在网上共设置12个网站,相互链接,用户可以为一项信息迅速跳转至相关内容所在网站,整个系统传播新闻迅速有效,形成了合力的组织优势。

参照CNN的组织构架与相关资料,可以了解CNN在管理及运作方式上的特色,这就是:细密的专业分工和整体协调是CNN高效管理的两个方面,人力资源和信息资源共享是24小时滚动播出新闻的重要保证。CNN派出的报道组,要为CNN的所有频道提供报道,而不仅仅是为某一个特定节目作报道,以避免同一组织内部不同部分在同一事件中冲撞。

此外,在集团下的CNN从业人员,和国内按权力层级划分体系不同的是,CNN的组织结构呈现出扁平的网状,记者按区域分工,负责其所在区域所有新闻事件从发生到传播的完整过程,其余工作人员(如电视制片等)按照职能划分工作,并分化出针对互联网进行工作的工种,各种不同职能部门的人员相互连结,发挥团队效用,形成组织合力。除其网状结构之外,CNN总部设置了一个国际国内任务台,一端连接新闻采集,一端连接各种需求,相当于是这个职能部门而非个人成为整个组织的运转核心。

通过透视这个现代社会最大的新闻组织的组织架构和管理方式可以看出,建立在融合的媒介技术上的专业分工和整体协调保障了4000人运转一个庞大组织的可能性。不同于传统媒介时代,媒介从业人员的工作相对独立,新技术推动了不同部门之间进行协同合作(包括营销、销售、运作节奏、人员及管理等层面);在组织而非个人成为管理者后,制定预算、战略和时间进程也开始逐步统一;而组织微观层面的其他方面,包括为保障竞争力所提供的培训和人员配置(包括雇佣和解雇),都开始由于个体从业人员的工作方式的转变带动了整个组织工作方式的转变而开始一系列变革。

四、媒介融合的制度逻辑

如果说技术逻辑源于技术形式特有的规定性,那么,制度逻辑则充分体现着人类作为技术的开发者和使用者对工具的支配态度。

反映到媒介自身的变化,融合的多媒体新闻组织出现在20世纪90年代中叶,在此期间,全球的媒介公司都开始在原本独立的雇员、编辑部及其他部门中选择至少某种形式的跨媒介合作或协同作业。在2001年的一项对200名媒介总监的调查中,超过四分之三的公司在当时正计划或已实施整体合作战略。因此,这段时期的媒介多处于物理上的联合状态,例如使用不同技术或内容提供方式的媒介组织面对新形势尝试联合经营,形成大的媒介集团。因此,基于对现实社会中媒介实践的观察,各种理论都倾向于认为世界各地的媒介组织都越来越多地选择使用超过一种渠道来提供他们的核心新闻产品。

而对新闻记者的调查研究显示,越来越多的记者缓慢但逐步习惯于他们的“媒介母本(mother-medium)”以在线的形式存在,而这一现象和在线记者的独立角色意识增长紧密相关(Deuze and Paulussen,2002;Singer,2003)。同时,也有专家学者研究给出了20世纪90年代中叶融合的最优模式(optimal model),即线下的媒介母本通常在线上伴随有网络的副本。

这些业界呈现的变化表明,技术所带来的媒介行业操作上的变化使得Manuel Castells所说的“以知识和信息为基础的合能效果”得以发挥,而在这种效果发挥的基础上,技术发展的影响由使早期简单的操作发生变化开始渗透到媒介企业的各个层面。在技术和组织形态产生变迁的基础上,媒介的利益群体、利益认同、组织构成等各方面都相应发生了变化。美国南加州大学的Jonathan D。Aroson教授在其论文《因特网革命的原因与结果》中用一个图例展示了电信/信息技术全球化的动力模式。在其模式中,不同领域(包括技术、营销、经济等方面)的变化带来了包括政治、经济、化及社会各方面的变化,这些社会整体结构的重要组成部分和社会其他结构彼此勾连,共同维持社会的基本特征和可持续运行,面临挑战时又进行适度调整。由此可见,在技术和组织变迁的基础上,媒介融合在社会的整体层面上又上升到了新的维度。

五、媒介融合的文化逻辑

1.书写和视听的整合:“超文本”和“元语言”

自古以来,人类文明的载体便被认为是语言和文字。这种载体也造就了人类沟通中的书写系统和视听系统。在第三次信息技术革命中,各种沟通模式通过“超文本(hypertext)”和“元语言(meta-language)”的形成而整合到了一个系统中。这种变化将文本、意象和声音整合进入同一个系统,在公众可以轻易获得读取路径且开放的条件下,在任何时间和任何地点都可以在全球网络上互动。这种改变确实改变了以往社会技术条件下沟通的特性。

2.媒介融合的文化逻辑

“融合文化” 一词最初由美国学者Henry Jenkins(2004)提出,随后Mark Deuze(2007)的研究呼应了这种新提法,但是,他们当时并未清晰地界定融合文化。纪莉(2009)认为,融合文化的概念须从融合文化的文本、传播主体以及结构三个方面切入探讨。在此,由受众参与和互动生产而带来的新兴社会文化形态的意义上讨论融合文化。在融合文化概念提出后,有关媒介融合的文化逻辑探讨大致围绕着三个方面展开:1)新型媒介形态中,传播过程中的个体,与传统媒介时代相比,传播者和受众的界限已不再明显;2)媒介活动与商业媒介权力;3)媒介融合前景:融合文化范式与集体智慧管理。

媒介融合中的融合文化以受众参与和互动生产为特征,本质上是一种参与式文化和互动式文化。受众的参与和互动是融合文化的生产方式。受众参与和互动的媒介文本生产,打破了印刷出版、电影、广播、音乐、电视和电脑之间的分际,是一种综合文字、图像、声讯和视讯的丰富的多媒体形式的网络出版,从而生产和创造了融合文化。由于受众的参与和互动具有广泛性, 融合文化还是一种大众文化或通俗文化,或曰“草根文化”。维基百科、百度知道、博客、播客、社交网、威客等,都是融合文化的表征。受众参与和互动以生产融合文化是由传播新技术驱动的,传播新技术为受众的参与和互动提供了前提和保障。

在对数字媒体时代媒介融合的研究中,美国学者Henry Jenkins 被认为是具有代表性的重要学者。他针对媒介融合的著作《融合文化:新旧媒体碰撞之地》、《粉丝、博客主和游戏玩家:探索参与式文化》,以及个人博客“一个学者粉丝的告白”等,在学界和普通读者中都引发了广泛关注和强烈反响。作为最早研究数字化时代受众身份转变的媒介学者之一,Henry Jenkins在理解参与式媒体活动对社会、政治和文化影响方面处于最活跃的前沿领域。而在Henry Jenkins的理论中,根据新媒体所带来的不同的媒介接触和解读媒介内容方式的新特点,媒介融合的文化逻辑主要表现在以下4个方面:1)媒介融合中出现的新的消费者和传统的内容生产者;2)媒介消费者的行为及其权力的构建;3)新型的全球媒介活动及商业媒体权利的消失;4)集体智慧的管理和融合文化范式。

首先,媒介融合不只是一个商业机遇(corporate branding opportunity);它代表的是媒介力量的重组和媒介经济学的重塑。在过去的几十年里,新媒体资源的扩张导致“混合媒体生态”(hybrid media ecology)的出现。在这样的媒体生态中,商业的、业余的、政府的、非盈利的、教育的、激进的和其他类型参与者以更复杂的方式与他者互动。这其中的任何一类参与者都有能力生产和传播他们的媒体内容,同时也被这种新型媒体生态所赋予的新能力和新责任所改变。在这一过程中,对于单个消费者的关注已经转移到生产和消费的社会网络之上。这种情况下,谈论个人化的媒体已经没有意义,更应该讨论的是社会化的媒体(socialized media)。YouTube, Second Life, Wikipedia, Flickr, 以及MySpace,等等,都可以看做是草根创造力群体的汇集空间,他们追求自己的目标,同时塑造共同的媒体环境。因此,面对这样的转变,传播过程中作为“人”的主动角色而存在的个体也开始呈现新的特征。

互联网带来的权力扁平化与权力分散化。相较于以往,受众在媒介融合背景之下的传播过程中的地位更加凸显。在媒介融合中,没有任何主体会主动地赋权或授权(给)受众,受众通过参与和互动生产融合文化而实现自我赋权,这个过程同时是在与“传者生产”的博弈中实现的。在现阶段的信息社会,规定权力和财富性质的游戏规则已然改变,信息即权力。而运用知识权力的一个重要方面就是努力控制信息的生产与流通。知识和信息的分配必然影响权力的分配。美国未来学家阿尔文·托夫勒认为,知识重新分配后,建立在知识上的权力也将重新分配。因此,受众参与和互动生产的融合文化,必然引发附着于其上的权力发生转移:受众相对地分享了原来由垄断媒介文本和媒介文化生产的“传者”所牢牢掌控的媒介文化权力。辩证地分析,融合文化中受众的自我赋权过程也是媒介文化权力转移或下移的过程,也即“传者生产”的分权过程。

融合技术论文篇5

关键词: 信息技术教学 关键节点 评价指标

信息技术与课程整合长期以来都备受教育工作者的高度重视,是教育技术应用于教育实践的主要形式之一。随着信息技术与课程整合的深入发展,许多学者提出了推动信息技术与教学深度融合,以加快推动信息技术的融合应用。这无疑对教师在课堂中使用信息技术提出了更高的要求,然而,信息技术在课堂中的融合应用还没有形成一个标准体系并确立关键节点。

一、国内外研究现状

国外评价信息技术与教学融合的研究相对比较成熟,国际教育技术协会已经从官方出台了一些评价工具,而且有些评价工具已经可以在线免费使用。国外对信息技术与教学融合的评价研究近几年文献数量相对较多,这是因为国外在教育信息化这一研究领域本身比国内起步早,进入常态化教学的时间自然也较早。国外的研究相对比较关注课堂,研究比较细致,给出的评价指标比较详细,存在的问题是理论支撑不足,国外多数是教育技术领域的组织和机构出台的评价指标体系,其理论依据没有详细阐述[1,2]。但是不可否认,国外研究给出的许多关于信息技术与学科融合的具体指标和指标内涵非常具有说明性,即能够把课堂内部的因素考虑得比较全面和细致,这些指标非常具有参考价值。

信息技术与教学融合关键节点的识别、分析、确认研究在国内外都鲜有报道,但关键节点对信息技术与教学融合的控制起到关键的作用,需要我们进行深入的研究。

二、信息技术与教学深度融合的关键节点及评价指标的确定

(一)信息技术与教学深度融合的评价指标的确定

本文从我国高校信息化教学的实际出发,在研究大量相关文献资料和专家访谈的基础上,提取影响我国高校信息化教学质量的因素。以发展性评价理论、后现代评价理论、多元智能理论、形成性评价理论为基础,并结合信息化教学质量评价的原则,采用文献研究、专家评议相结合的方法[3],确定信息技术与教学深度融合的评价指标及权重,包括一级指标4项、二级指标9项和三级指标21项,具体内容如下表所示。

表 信息技术与教学深度融合的评价指标及权重

为了便于表达,用A1表示一级评价指标的权重表识,用A2表示二级评价指标的权重表识,用A3表示二级评价指标的权重表识,满足的原则如下:

1.0

2.各项一级指标的权重标识之和为1,隶属于同一个一级评价指标的所有二级评价指标的权重标识之和为1,隶属于同一个二级评价指标的所有三级评价指标的权重标识之和为1。

3.指标权重计算方法如下:

一级评价指标的权重=该评价指标的权重标识;

二级评价指标的权重=它隶属的一级评价指标的权重标识×该二级评价指标的权重标识;

三级评价指标的权重=它隶属的一级评价指标的权重标识×它隶属的二级评价指标的权重标识×该三级评价指标的权重标识;

要对信息技术与教学深度融合进行合理、科学和全面的评价,对不同的评价指标都应该选择合适的评价主体和评价方法。根据多元智能理论,多元评价是更科学合理的教学评价,笔者根据教学的实际情况,把信息化教学的评价主体定为:学生、教师和教学管理者。

对于信息技术与教学深度融合的评价结果计算:先为三级指标评分(学生评价×0.5+教师评价×0.3+教学管理者×0.2),二级指标得分由其下的每个三级指标得分乘以相应的权重,加权求和而得,一级指标得分与二级指标得分的获得方法是相同的,即一级指标下的每个二级指标乘以相应权重,加权求和而得。最后得出不同的评价主体的评价结果。各项指标的评分标准按优秀5分、良4分、中3分、合格2分、不合格统计。

(二)信息技术与教学深度融合的关键节点的确定

在信息技术与教学深度融合的评价指标中,评价的一级指标基本都比较全面,涵盖教学的基本环节。评价的一级指标包括信息资源、教学设计、教学过程和教学效果。信息资源是基础,权重0.2;教学设计是前提,权重0.2;教学过程是关键,权重0.4;教学效果是验证,权重0.2。

由上述指标和权重可以发现,在教学环节中,教学过程是关键节点,教学过程包括3个二级指标,分别为:信息化手段,权重0.3;学习互动,权重0.4;内容组织,权重0.3。相比较而言,学习互动这个过程更重要一点,因为教与学之间应建立良好的沟通才能取得良好的教学效果。

学习互动又包括3个三级指标,分别为:学生与信息技术的交互,权重0.4;教师与学生通过信息技术交互,权重0.3;教师通过信息技术与教学资源的交互,权重0.3。相比较而言,学生与信息技术的交互这一过程更重要一点,因为学生是信息化教学过程中学习的主体,需要充分激发学生的兴趣、调动学生的主观能动性,才能顺利完成“学”的过程,并取得良好的效果。

三、结论与建议

经文献研究和专家评议,确定信息技术与教学深度融合的评价指标及权重,包括一级指标4项、二级指标9项和三级指标21项。在信息技术与教学深度融合的评价指标中,评价的一级指标基本涵盖教学的基本环节。据权重值确定了关键节点,在教学环节中,教学过程是关键节点,其中学习互动在教学过程比较关键,在学习互动中学生与信息技术的交互这一环节尤为关键。

根据以上结果,对信息技术与教学深度融合的关键节点及评价建议如下:

1.在建立信息技术与教学深度融合的关键节点及评价体系时,要以相关的教育评价理论为依据,各项评价指标要含义清晰、科学准确,而且指标的采集、处理方便、科学。

2.充分体现以学生为本的理念,把学生的主动性、积极性、创造性充分发挥出来,使学生的创造精神与实践能力的培养真正落到实处。

3.教师从信息化技术与教学质量评价的反馈中了解自己在教学中存在的问题,对自己的教学活动及时反思和改进,促进自己教学水平的发展,提高教学质量。

参考文献:

[1]岳秋.从整合到融合:信息技术环境下中小学课堂教学评价指标体系研究[D].华东师范大学,2014.

[2]梁洁,马秀芳.信息技术与课程融合视角下的教学互动[J].教育信息技术,2014(2):3-8.

融合技术论文篇6

[关键词]计算机技术;机械电子技术;融合发展

中图分类号:V586 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0029-01

计算机技术的发展,推动了我国很多领域的进步,对我国多方面的科学研究起到了促进的作用,同时也给人们的生产和生活带来了很大的便利。随着信息技术的改革,很多技术已经趋于智能化和自动化,这些先进的技术提升了生产的效率,实现了技术的优化,促进了我国国民经济的发展。而当前技术的发展趋势是多种科学技术的融合,其中计算机技术和机械电子技术的融合,就是很多研究者关注的一个重点项目。这两种技术的融合,会扩大其应用的范围,并促进经济的发展。

1 计算机技术发展历程研究

计算机的技术的发展首先经历了计算机的控制理论阶段,在该阶段,计算机控制理论是在采样理论、差分理论变换理论等理论的基础上逐渐形成的,在控制理形成的基础上,又产生了计算机控制系统,这是计算机的核心系统。在形成计算机控制系统之后,又将预测控制理论、模糊控制理论、鲁棒控制理论等融入了计算机控制系统中,使计算机技术逐渐应用到工程生产的过程控制中,并取得了很好的效果。

20世纪60年代,计算机技术应用到化工生产中,对生产中的过程数据的参数进行处理,并逐渐由过程控制发展成为数字控制。之后经过多年的发展,计算机系统变成以CPU为核心的分层控制系统,逐渐实现了对生产过程的监控、管理、调节等,大大的提高了生产的效率,同时应用的范围也更加广阔。

2 机械电子技术发展历程研究

传统生产中主要采用手工制造的方式,这种生产方式效率比较低,在对过程参数控制时也不智能,只能借助老式的仪表工作,操作误差较大。另外,在实际的生产过程中,还需要做好对生产压力以及速度等机械操作的控制,传统的生产方式无法满足。因此,机械电子技术应运而生。机械电子技术是在机械原理的基础上发展起来的,机械原理的产生,以及计算机控制系统的引入,就能够实现对生产过程中各项参数的控制,也就产生了机械电子技术。当前,机械电子技术在制造业的应用范围非常广泛,也叫做机电一体化技术,该技术的应用,使得机械生产更加智能化和自动化,大大的提高了生产的效率。机械电子技术包含的内容比较多,如PID控制技术、模糊控制理论、变结构控制理论等,这些理论的融入,使机械电子技术在进行过程控制时,更加的精密、合理,满足了当代大量生产的需求,同时也促进了经济的进步。

3 机械电子技术与计算机技术融合发展研究

3.1 机械电子技术和计算机技术融合的概述

机械电子技术和计算机技术的融合就是采用一定的技术原理,将两种技术结合在一起,形成一个有机的整体,也就是机电一体化。机电一体化的系统能够充分的利用和发挥机械电子技术和计算机技术的优势,不仅能够增加电子技术的动力功能,同时也能实现过程的智能化控制,过程控制的数据可以通过计算机技术进行信息处理,更将处理的结果反馈到操控中心。另外,还可以利用相关的软件,对机械装置进行配置,形成机电一体化的系统,处理生产过程中的复杂内容,实现过程控制的自动化处理。机电一体化的系统可以实现过程控制的自动化和智能化,同时还能够对过程控制进行优化,寻求最佳的控制方式。该技术的应用范围也越来越广,给人们的生产活动带来了很大的便利。

3.2 机电一体化系统的应用

机电一体化系统的产生,给人们的生产、生活带来了很大的便利。它应用的范围十分广阔,主要应用在柔性制造系统中。举例来说,橡塑机械的生产就属于柔性制造,它是最早使用机电一体化技术进行生产的通用机械行业,在大连首先研发成功,之后又在上海、四川等地不断的完善。该制造系统中主要包括了计算机系统、传输系统、数控机床、自动化仓库等,该系统能够满足不同的生产需求,根据具体情况,可以进行分批大量生产。计算机技术和机械电子技术的融合,并逐渐实现了技术的优化,通过编程操作实现柔性制造,大大的提高了生产的效率,同时也改善了原有生产系统中存在的很多问题。另外,机电一体化还在轧钢生产中应用比较广泛,生产过程中,采用交流传动的系统,能够实现平滑可逆调速,这样生产过程就不会受到电动机容量大小的影响,大大的提高了生产的效率。除此以外,机电一体化系统的产生,还实现了可编程控制器的操作,该控制器改善了原有继电接触器的各种缺陷,能够对不同的需求进行不同的编程操作,实现个性化的生产。可编程控制器还具有数据的采集、存储、监控等功能,在实际的生产中应用范围非常广。

3.3 机械电子技术与计算机技术融合的未来发展趋势

随着技术的不断改革和发展,机械电子技术和计算机技术之间的融合与联系会更加紧密,充分的发挥两种技术的优势,并能够应用到更广阔的空间中。两种技术的融合在未来的发展中,会实现更多的功能,同时引入原有的动力系统,使功能更加的智能化和自动化,提高生产的效率以及机电一体化的技术质量。在未来的发展中,会产生智能机器人,来帮助人们完成一些高难度的生产任务以及危险性极高的工作,有效的提高生产的效率,同时也降低人力成本,促进我国国民经济的不断发展。

4 总结

综上所述,计算机技术和机械电子技术的融合已经趋于成熟,并在很多应用领域取得了很好的效果,对我国的工业生产起到了很大的促进作用。在未来的发展中,两种技术的联系会更加紧密,提高智能化和自动化生产的程度,从而提高生产的效率,以促进我国工业生产的健康发展。

参考文献

[1] 丁志建.当前机械电子技术与计算机的融合探讨[J].河北农机,2016,(12):62.

[2] 闫海.浅析计算机与机械电子技术的融合发展[J].橡塑技术与装备,2016,(16):49-51.

融合技术论文篇7

关键词:技术创新;融资;风险投资;距离型融资模式;关系型融资模式;技术研发

中图分类号: F275

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2012)15-0003-04

以亚当斯密为代表的古典经济学家都认识到新产品与新工艺的采用是社会经济发展的主要源泉。奥地利经济学家熊彼特(Schumpeter,1912)在其名著《经济发展理论》中指出经济增长最重要的动力和根本源泉在于企业的创新活动。在熊彼特的创新理论中,他特别强调了金融制度对技术创新的重要性。他认为恰当的金融制度可以为企业家们从事创新活动创造机会,提供他们在创新过程中所需的资本,肯定了金融安排与技术创新之间的正相

关性。

技术创新是一项高投入活动,有无足量的技术创新资金,往往是制约企业能否顺利实现技术创新的重要约束。技术创新投入的不足,一方面是与技术创新本身面临的不确定性较多和风险程度较大等因素相关,另一方面是与技术创新融资特性的研究不充分从而造成政策可操作性不强、技术创新融资动力不足等相关。本文对国外技术创新融资的相关问题进行梳理与评价。

1 技术创新融资模式

国外技术创新的融资模式虽然不尽相同,主要有以英美等国家为代表的以证券市场为主导的融资模式(距离型融资模式)和以日德等国家为代表的银行导向型的融资模式(关系型融资模式)。两大模式都有健全的信贷担保机构、信息服务体系和严密的法律法规,同时实现资本市场的创新,如美国的NASDAQ、韩国的KODASQ、马来西亚的MESDAQ、日本的CTC、新加坡的SESDAQ等。戴淑庚(2003)以美国高科技产业融资模式为研究对象,分析认为美国技术创新过程中的融资基本遵循“啄序理论”,且在技术创新或企业发展的不同阶段由于均以资本市场为主导,故而高科技企业一般均具有较为优化的资本结构,从而有效推动技术进步和企业

发展。

2 政府在技术创新融资中的作用

发达国家经济的发展表明,政府在技术创新中扮演着十分重要的角色。这些国家政府在技术创新中的推动作用的共同特点表现为:大力扶持高技术企业的技术创新,注重营造创新融资的外部环境,大力发展风险投资,解决技术创新的资金问题。

Dominique & Brune(2000)对OECD的17个国家或地区1981~1996年的政府科技投入对企业R&D支出的影响进行了研究,他们认为政府对企业R&D活动进行财政资助和提供税收优惠政策将刺激企业增加其R&D支出,政府每资助企业研发1美元企业将增加0.7美元的研发支出。同时,他们也指出政府直接资助和政府税收优惠的作用可相互替代。T.J.Klette和A.Raknerud(2005)认为大部分技术创新失败都是由于投资不足引致的,而通过微观层面的进一步实证分析可得出结论——政府对技术创新本身或技术创新投资主体进行适度补贴将有利于推动技术创新的成功。Vergrat & Brown(2007)指出,政府可以通过政策、制定激励和补贴制度、投资基础设施,并给予企业以必要的引导和组织来刺激企业自主创新。还有学者专门从税收优惠的角度研究了政府投入对企业技术创新的影响。如:Klassen(2004)通过比较美国和加拿大两个国家,发现美国和加拿大的政府都倾向于选择合适的税收优惠政策来促进企业对R&D的投资,并将其优惠措施更多地定位于小企业。Sener(2008)构建了一个无标度的内生成长模型,并研究了研发政策优化的决定因素。他认为当创新是中等规模时对R&D进行补贴是最优的,此外,当补贴的比率在5%~25%间变动时效果是积极的。

3 风险投资与技术创新的耦合关系

风险资本是技术创新重要的融资方式之一,风险资本(Venture capital,VC)是一种私募股权资本,它主要用于有较高增长潜力公司的早期投资。国外学者针对企业技术创新资金支持的相关研究取得了较为丰硕的成果,他们大多将注意力集中在风险投资基金方面,且研究结论一般认为其能较好地满足技术创新融资的需要,如:Samuel 和 Josh(1998)、Hellmann和Puri(2002)等研究了风险投资对技术创新的影响作用。Hellmann和Puri(2002)对硅谷内受到风险投资基金支持的企业和通过其他路径获得融资的技术创新企业发展速度进行了实证分析,结论认为,受到VC支持的企业发展一般较快且稳健。Ueda 和 Hirukawa(2003)从资源互补性角度认为,资本是企业技术创新不可或缺的要素,风险投资恰好适应了技术创新的特点,同时风险投资也能满足创新企业的管理经验需要,因而理所当然地成为中小企业技术创新的首选融资形式。20世纪90年代风险资本机构为美国沙山路和硅谷的刚刚起步IT类高新技术产业筹集了充裕资金,对美国信息产业的高速增长立下汗马功劳。但也有部分研究指出风险投资的作用若考虑其他相关因素则不是很显著,认为由于风险投资进入和退出被投资企业或项目的交易成本较高,已导致风险投资基金在技术创新融资过程中的作用受到了相当程度的限制。正如Gompers和Lerner(2001)所说,验证风险投资与技术创新之间的因果关系是一项非常有挑战性的经验工作,作为一个新的研究领域,还有许多问题和空白需要研究和探索。

4 技术创新R&D投入与绩效

技术创新过程主要可分为R&D阶段、科技成果转化阶段和工业化大生产阶段,其中R&D阶段无疑处于基础性阶段。R&D意为研究与实验发展,又称为研究与开发,是国际上通用的属于科学技术领域的术语。联合国教科文组织(UNESCO)对R&D的定义为:R&D是指增加知识总量,以及运用这些知识去创造新的应用而进行的系统性创造活动。与该定义相联系的国际通用的R&D三阶段划分标准是:R&D由基础研究、应用研究和技术开发三项活动

组成。

Zvi.Griliches(1986)的研究表明,大公司通常可以在长期内对基础性研究进行持续投资,并从中获取巨大的收益。Kafouros(2008)证实了R&D可以显著提高企业投资回报率,且低技术企业可以通过构建适当的R&D战略提升R&D的投资回报率。Nalin Kulatilaka 和Alan J.Marcus等研究了R&D项目资本投资中的实现选择权价值问题,认为实际选择权的存在提高了投资项目的价值。一个R&D项目的价值可以视为按通常方法所计算出的净现值与有关选择权价值之和。

近年来Grenadier等人将实物期权理论与博弈论结合起来形成期权博弈理论,用以研究企业的战略投资决策,他们从理论上广泛分析了企业间的专利竞赛、R&D的合作与非合作行为、R&D战略联盟等。Dutta(1997)将R&D资金的分配拓展到动态的过程,他研究了无竞争条件下企业R&D资金在研发各阶段的最优分配问题。Kurt等(2003)提出了一种基于计算机模拟的动态R&D资金管理方法,这种方法不仅考虑了资金在各项目之间的分配,而且还考虑了R&D资金在不同时间上的安排,使得R&D资金分配更为合理。

5 技术创新投融资的风险评价

技术创新投融资风险与技术创新的成败关系密切。针对技术创新投融资的风险评价,侧重于对其成败影响因素方面的研究。S.A.Zahra(1996)对技术创新与财务状况关系进行了研究,认为应通过全面管理控制财务风险状况,制定和执行创新战略,实行长期稳定投资,以及充分利用外部创新成果等方法降低技术创新风险。Onno Lint and Enrico Pennings(1997)应用实物期权方法分析了产品创新过程中的投资决策问题。

国外有些学者对技术创新与投融资关系方面的研究更为细化,如P.B.Bos以燃料电池商业化过程中的风险为研究对象,认为不仅应考虑技术创新本身的风险,同时也应该考虑到融资过程中的各种可能冲击。Winston T.H.Koh研究了恐怖主义对技术创新路径变更及投融资风险状态的影响机

制等。

6 相关启示

政府在技术创新融资过程中,可以直接通过宏观调控机制对技术创新及其融资活动进行宏观调控,特别是在市场机制无法发挥作用的地方,如制定有利于企业技术创新融资的政策、引导其他投资者进行投资等。同时,世界上许多国家和地区都注重从法律法规层面上加强对技术创新的主体——企业的保护和扶持,以保障科技进步对经济发展的强大推动作用。我国应制定《风险投资法》、《技术创新法》等相关法律法规,以法律的形式对技术创新的相关内容进行规定,从法律层面提升技术创新的可操作性和约束力,使技术创新融资真正得到保护和支持。

国外对风险资本融资有一套完整的法律框架,从对风险投资资本市场的监管,到对风险投资业的税收优惠、财政补贴以及信用担保等,都有明确的规定,有许多地方值得我们借鉴。风险投资是企业技术创新的首选融资形式,是技术创新融资体系的重要组成部分,我们有必要认真分析我国国情,借鉴国外经验,根据实际情况,形成具有中国特色的风险投资模式,为发展我国的技术创新提供有效的资金支持。基于技术创新的专业要求,我国可以建立和完善专门面向技术创新的银行金融机构,如科技银行(或科技信用社),以期通过科技银行这种专业化金融机构,在内部体制上,以科技人才与金融人才的结合和科技管理与金融管理的结合,促进实现科技与金融的结合,为企业技术创新提供信贷支持。

技术创新的基本要求是技术和资金的有机结合,但技术所有者与资金所有者往往并不是同一个主体,因此,需要我们创新信息网络建设、推进产学研合作等多种途径以有效解决技术创新投融资过程中的信息不对称问题。建立起“资金来源多元化,资金筹措市场化,以政府资金流向为引导,以市场直接融资和间接融资为主导”的技术创新融资体系。

参考文献

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[22] Winston T. H. Koh.Terrorism and Its Impact on Economic Growth and Technological Innovation[J].Technological Forecasting & Social Change,2007,(74).

[23] Zahra S. A.Technology Strategy and Financial Performance:Examining the Moderating Role of the Firm''s Competitive Environment[J].Journal of Business Venturing,1996,(11).

基金项目:本文系江苏省高校哲学社会科学研究基金资助项目(项目批准号:2010SJB790033)研究成果之一。

融合技术论文篇8

关键词:理工融合;复合型人才;大学教育;综合素质

作者简介:李大威(1980-),男,河北武强人,中北大学计算机与控制工程学院,讲师;杨风暴(1968-),男,山西临汾人,中北大学理学院,教授,博士生导师。(山西 太原 030051)

基金项目:本文系山西省高等学校教学改革重点项目(项目编号:2012057)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0018-03

提高人才的培养质量是高等教育的永恒主题,也是我们进行教育教学改革的根本目的。那么人才培养质量的高低如何评价,我们要培养具备什么能力的人才呢?评价尺度包含两个方面,一种是学校内部的尺度,即学校培养出来的学生是否达到学校规定的专业培养目标的要求。另一种是学校外部的尺度,即毕业生群体能否更好地适应国家、社会、市场的需求。[1]随着我国经济科技的迅速发展,传统的人才培养模式逐渐暴露出它的弊端,培养出来的学生知识面较窄,适应能力和创新能力有一定的不足。我们剖析传统的人才培养模式,并不是要全盘否定过去,而是要在更新教育思想观念的基础上,改革人才培养模式。[2-3]2000年,北京邮电大学率先进行了理工融合培养模式的研究,提出了“理工同校,相得益彰”、“工借理势、理势工发”、“理工交叉、亦理亦工”的理念。[4]此外还有诸多学校与机构进行了多种形式的探索,取得了很多研究成果。

在深化高等教育教学改革的过程中,我们不仅仅需要研究理工融合理念,更重要的是将其深入地付诸实践,积极探索和推行理工融合的教育模式。而理与工要实现真正的融合与发展,需要将理工融合的理念融入大学教育各个环节,培养复合型人才,需要具有理工融合思想的复合型人才将严谨的理论思维与务实的工程思维相结合。[5]本文介绍了理工融合理念和复合型人才的基本特征,详细阐述了理工融合理念对培养复合型人才的作用(可视为相对静态的角度)、理工融合在高校教复合型人才培养过程中实践的探索(可视为相对动态的角度)。

一、复合型人才的基本特征

“复合”一词从字面意义上理解是指不同的两者的合成,或者是两个以上的合成。以大家熟悉的名词复合材料为例,所谓复合材料是指结合两种或两种以上不相同的物质以物理方式结合而成,汲取各组成成分的优点,以构成需要的特定结构材料。该类材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料,而且还可能具有单独组成成分所不具有的独特性能。

我们把“复合型人才”类比“复合材料”,是人才培养上的一种高级的“复合”。国内众多学者已对复合型人才含义进行了探讨和研究。吴向明等认为,跨学科复合型人才是指具有宽厚基础理论和广博的知识面,基本掌握两门或两门以上学科的理论、知识和技能,富有跨学科意识和创新精神的人才。[6]朱砚认为复合型人才是指具有两个或两个以上专业 (或学科)的基本知识和基本能力的人才。[7]孟庆研指出,所谓复合型人才就是基础扎实、知识面宽、知识运用能力强、有科学创新精神、通晓国际惯例、具有脚踏实地的工作作风和良好的语言文化交流能力的人,即一专多能的人。[8]魏斌认为,复合型人才是指具有并且能融合两个或两个以上专业(或学科)的基本知识、基本技能和基本素质的人才。复合型人才不是一种简单的“1+1=2”,而是在更高起点上的质的飞跃;复合型人才不仅是学习并掌握两个或两个以上专业(或学科)的基本知识、基本技能和基本素质的人才,更是将所学进行很好的整合应用的人才。[9]

当然,除了上述学者对复合型人才的概念观点外,还有很多观点存在,这里不再赘述。综合以往学者和研究机构的种种观点,可总结延伸出复合型人才应具有的几个基本特征:

(1)基础知识宽厚、扎实。复合型人才要基本通晓两个(或两个以上)专业或学科的基础理论知识和基本技能。

(2)知识和能力交叉融合,具有持续学习的能力。复合型人才具有多学科的知识,但这些知识绝不是松散、没有联系的,而是相互交叉、融合的,同时在知识交叉融合过程中形成自主学习,持续学习的能力。

(3)综合素质较强。复合型人才不仅要有过硬的专业知识,同时还要有良好的知识结构,并且具备持之以恒的精神和创新的精神。

二、理工融合对培养复合型人才能力的作用

理工融合和复合型人才培养是息息相关的。进行理工融合的研究和实践,能够很好地培养人才的综合能力和素质,促进复合型人才基本特征的形成,最终实现适应时代经济建设需要培养复合型人才的目标。

1.理工融合可以拓宽学生的知识面,使学生基础更加扎实

随着科学技术的发展,大学学科、专业的设置越来越细,新兴、交叉学科越来越多,虽然这些学科、专业的理论课程有所区别,但是很多内容是相通的。基于此,理工融合不仅融合学生所学专业基础知识和技术应用知识,而且加入相关或相近专业的理论知识和技术应用。各个专业的具体教学便可根据本专业的特点和教学大纲要求选择相关的教学内容,建立不同的教学结构。而课堂教学未涉及的内容有必要指导学生自主学习,从而扩充学生的知识面,使学生具有更宽的知识面和宽厚的基础,从而为多学科知识的融会贯通提供条件,也为不同专业知识的学习和能力的培养提供良好的基础。

2.理工融合促进学生知识和能力的交叉融合,培养学生持续学习的能力

现代科学技术发展的一个显著特点是信息爆炸和知识、技术的飞速更新,并且综合程度日益加深。这些特点使得人们在从事一项工作或转移到另一个新的工作领域时,需要不断学习和吸收新的知识。如果只具有多专业松散的知识、能力,没有很好地进行相互交叉、融合,则人才就不能适应更高的社会要求,与单一人才比较也没有明显优势。

学科知识能够融合并综合地发挥作用是复合型人才必须具备的素质。理工融合将已有的、成熟的理论和技术应用知识整合在一起,并且加入新的理论研究和技术发展的成果,将科研和教学结合起来,引导学生学习、掌握、运用综合知识去发现问题、分析问题,找到解决问题的方法。同时,增强学生基本技能的训练,包括专业的基本实验和研究技能等,从而促进学生的知识相互交叉、融合,形成新的知识,并成为新的思维方法和综合能力的起点,培养学生持续学习的能力。

3.理工融合可以培养学生理论联系实践的能力和创新精神

理工融合不仅系统地阐释相应学科和专业的基础知识和技术应用,更重要的是将理论与工程实践结合,将不断发现问题、解决实际问题的理念融合在教学过程之中。更进一步地,理工融合可适时引入基础理论在工程实践中的应用甚至目前工程中不能很好地解决的实际问题,使学生带着问题学习,带着问题钻研,从而培养学生的理论联系实践的能力,让学生更加清楚理解理论与实践相结合的意义,这样便更能调动学生学习的主动性,更好地吸收基础理论知识,提高学生的综合素质。

创新是通过理论与工程实践的反复磨合来实现的,机会稍纵即逝。理工融合对理论和技术应用的有机整合,对多学科知识的融入,使学生获得扎实的知识基础,时刻准备着,能够适合更多的工作要求,尤其适合创新型交叉领域的工作岗位,将自己掌握的知识、能力交融形成综合能力,尤其表现为很强的实践能力。同时将新的理论与技术融入其中,尽快地跟上理论和技术发展的趋势,使学生在学习过程中体验到创新发展的思想,培养创新发展的思维方式,培养学生的创新精神和能力。

三、在高校复合型人才培养过程中实践理工融合的探索

理工融合理念可以渗透融入高校教育教学的各个方面,可以从多个方面促进复合型人才的培养,提高人才的培养质量。下面从几个比较重要的方面简单论述。

1.人才培养模式

转变教育思想、更新教育观念是人才培养模式改革的思想基础。理工分离的人才培养模式下培养的学生要么有较充实的理论知识,但技术应用能力比较弱;要么有一定的操作能力,但没有非常扎实的理论作支撑,后劲不足,很可能会走弯路。在这种情况下,经过多年的探索与实践,理工融合的思想理念已经被高校和社会广泛关注和重视,很多高校已经进行了深入的探索和实践,并取得了很好的成效。

在教育教学过程中很多高校采取了多种多样的培养模式,都不同程度地体现了理工融合的思想。

(1)双学位制:在本科学习期间完成两个跨学科专业的学习,获得两个专业的本科学历或学士学位。中北大学对理科专业如物理学、数学、化学专业等开设计算机、化工、信息类等第二学位课程,加强学生的综合素质。

(2)选修课制:在以工为主的学校,设立了跨学院的数学建模、算法设计、近代物理等理科性全校性选修课,建立学科或专业选修课,有利于学生比较系统地学习某一学科或专业的知识,加深对该学科或专业的了解和认识。另外,现在大学的教学都是开放式的,学生可以根据兴趣和专业的需要选择相关课程,虽然不获取学分,但可以拓宽思路。

(3)理工科实验班:许多学校已开设理工科实验班多年,在低年级安排大量理科性基础课程,夯实学生的理科基础,使其积攒充足的发展后劲,在高年级采用导师制的办法为其量身定做学生自选工科专业的培养计划,进行工科知识的强化学习和实践动手能力的培养,形成了“理科基础硬、工科能力强、发展后劲足、适应能力强”的高素质复合型人才培养的特征。

当然,在取得成绩的同时,我们也应清晰地意识到目前培养模式离理想目标还有一定的差距,很多模式还有待进一步探索和完善。

2.课程设置

在课程设置中,应当以培养目标和教学大纲为准绳,着重考虑让学生在掌握主专业技能的同时,再掌握一些相关专业的知识和技能,注重对学生实际操作能力的培养。[10]而这与建立科学的人才培养模式的目的也是一致的。目前在大学教育阶段开设的主要课程包括:共同基础课,即各专业的共同必修课,包括政治思想素养、计算机基础、外语、基础数学等;主修专业课,包括专业基础课、专业课、专业实践课等;选修课,包括语言表达能力、兴趣培养、跨学科知识等,在学校的适当指导下由学生根据自己的爱好和特长选择。

理工融合注重将本学科、本专业以及跨学科的理论与技术应用结合起来,使教学内容更加系统全面,有利于学生知识面的拓宽与综合素质的提高。其中一些专业的课程设置较好地体现了理工融合的思想,如光信息科学与技术专业、电子信息科学与技术专业等。中北大学的光信息科学与技术专业是山西省特色专业,主要培养具有较高思想道德、文化修养、敬业精神和社会责任感,具有健康的体魄和良好的心理素质,具备光电信息科学与工程方面知识和能力的宽基础、高素质、有创新意识和实践能力的工程科学人才。使学生在光电信息科学与工程领域的光电子方向、光电信息方向和技术光学方向具有宽厚的理论基础、扎实的专业基础知识、熟练的实验技能,并具有综合运用光学科学理论和技术分析解决工程问题的基本能力。开设的主要专业课程包括应用光学、物理光学、光电检测技术、光学零件加工技术、通信原理、光通信技术、光电子技术及器件、光学信息处理技术及相应课程的工程实践环节等等。开设的课程不仅包括了专业基础理论课程,而且还包含较广泛的学科前沿技术与实践环节,体现了理论与实践、理工融合的基本思想。

3.教学过程

教学应该是一个教师和学生共同进行、共同发展的过程。教师应善于精选教学内容,抓住重点,创新教学方法,更新教学形式,提高学生分析问题和解决问题的能力。高校培养复合型人才,教师是关键。学校应培养一批具备理工融合理念,具有复合型知识结构和能力的教师梯队。这就要求一线教师在专长一两门学科知识的同时,还应拥有广博的相关学科知识,并融会贯通,互为所用。教师还应具有相当的创新能力,具备高超的教学技巧和教学能力。[11]

教学过程中,阐述基本理论进行理论推导的同时,应在教学内容中加入与基础理论相关的工程技术应用,这样既可以充实教学内容,使内容更加生动具体,也使学生在学习理论知识的同时能够直观地体验到技术应用的背景和领域。具体来说,理科学生学习时,可以拓展专业相关的技术应用知识,增强其对基本理论的理解。而在工科学生学习时,加强理论基础,使技术应用能力在扎实的理论基础上得到进一步发展。教学过程采取启发式、讨论式、参与式等多种教学方式,使教学方法、途径、目的和内容都表现出灵活性和多样性。重视对学生实践能力的培养,加强教学实践环节,坚持理论联系实际,挖掘学生的创造能力,从而提高对未来工作的适应能力。

四、总结

理工融合和复合型人才培养是在高等教育教学改革环境下产生的两个重要的概念,它们的发展和实现能够适应时代对教育和复合型人才培养的要求。将理工融合理念融入大学教育教学和人才培养过程,能够拓宽学生的知识面,能培养学生理论联系实际解决问题的能力和自主学习、持续学习和创新的能力,全面提升学生综合素质,对社会和经济发展培养合格的复合型人才起到了重要的作用。

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