应用化学专业概述范文

时间:2024-01-31 11:21:26

应用化学专业概述

应用化学专业概述篇1

关键词:石油勘探 领域本体 构建

石油勘探开发领域包括勘探、采油等二十多个专业,这些专业在相互协同的基础上囊括了勘探与开发的全部业务流程。由于各专业之间缺乏统一的信息标准,要实现跨专业信息共享和应用集成就会面临着很多问题。要解决上述问题,需要采用统一的方法来对油田领域知识进行描述,这是目前为止最为有效的途径。目前,在医学、电子政务、图书情报、军事等领域已开展了构建领域本体等方面的研究,但在石油勘探开发领域,只对个别专业进行了局部领域本体的研究。因此,对石油勘探开发领域本体的构建方法进行研究具有十分重要的现实意义。

一、领域本体的概念

本体理论主要研究特定领域知识的对象分类、属性及对象之间的关系,在描述领域知识的时候为其提供术语。在信息技术领域,本体具有明确化、形式化、概念化和共享性的特点。其目标则是为了捕获领域内的知识,对领域内共同认可的词汇进行确认,并从形式化模式上给出明确定义。而石油勘探开发领域本体则主要描述石油勘探开发领域中各种知识的概念及这些概念之间的相互联系、领域活动和该领域的特性和规律,简称Petro-Onto。而实现油田多学科信息和知识集成是Petro-Onto的目的,主要有以下几个方面的作用:明确各专业术语及相互关系的同时使其形式化;在人与人、人与机器之间实现共享;实现该领域知识的复用。由于各自学科领域及具体工程的情况不一样,构建本体的方法也各不相同,目前在知识本体构建方面尚没有一套标准的方法。构建领域本体的用用方法主要有:TOVE法、KACTUS法、METHONTOLOGY法、IDEF5法、SENSUS法、骨架法、和七步法等。

二、 Petro-Onto的构建方法

1.确定需求

石油勘探与开发是油田企业的核心业务,Petro-Onto以捕获石油勘探开发领域知识为目的,为实现信息共享及应用集成服务。因此,构建Petro-Onto应满足以下两个方面的需求:业务和信息需求。业务需求主要围绕勘探、测井、钻井、录井、采油等核心业务开展工作,在建模过程中,进行业务梳理的目的是为了实现跨专业领域知识的标准化。在信息需求方面,则主要围绕油田企业信息共享和应用集成的需要进行建模。国内外的石油勘探开发领域建立了包括专业数据库和应用软件在内的信息系统,而构建Petro-Onto可为信息系统之间实现数据自动交换和集成提供帮助。

2.建立框架

建立Petro-Onto的框架主要是指建立Petro-Onto的顶层本体以及概念分类体系。

3.确定参照体系

在长期的信息化建设中,石油勘探开发领域已开发了大量的应用软件,同时也建立了大量的业务及数据模型,这些信息系统已包含了主要的领域知识,可以之作为参照源模型,经过分析和处理之后,自动构建Petro-Onto。

4.进行规范化定义

从参照体系中捕获的本体往往只是—个较为粗糙的本体模型,因此需要对其进行进一步的定义,使其更为精确和规范。在对本体模型进行规范化定义时,需要借助于本体建模工具的支持,在对捕获的概念进行相应的分析和设计之后,应用本体描述语言来描述本体,形成具体的本体文件。在构建Petro-Onto的过程中,一开始获取的概念多达20000多个,对本体模型中的类进行规范之后可减少到3000个以下,而个体概念在2000个左右。

三、基于参照体系的本体自动构建

1.基于业务模理的慨念抽取

1.1划分业务

因为石油勘探开发过程涉及到很多专业,所以建立业务模型时必须依赖各专业领域内的专家,依靠他们的专业知识进行建模。由于这些专业的知识和业务存在着相互重叠的情况,因此,合理划分专业、确定建模单元是非常必要的。通常情况下,划分业务就是对整个业务过程进行分解,这种划分的逻辑性很强,与基于业务的组织机构存在着一定的差异。在业务划分过程中,单一业务的子活动不重叠和不遗漏业务是其基本原则。所以,相对于特定应用建立的业务模型来说,这个更为全面。

1.2对业务活动进行规范化描述

为了规范描述结果,可以对参与活动的角色、时间、地点、方式、作用对象、所使用的资源进行定义,以此来描述活动与活动、活动与组织机构以及活动与对象之间的关系。由于每一项内容填写的概念很少,业务人员的工作量不大,可直接由计算提取名称并进行转换。与基于流程的业务模型相比,企业非IT业务人员进行业务描述时候应选择基于模板的业务活动的规范化描述,他们不需要了解整个流程,也不需要掌握专门的工具,只要描述好自己的工作即可。

2.基于数据模型的领域概念抽取

从业务模型中可难以获得对象与特性、对象与对象之间的关系,而从数据模型中就可以获得。数据模型是蕴涵领域知识的重要载体。国际上的PPDM及国内的各种数据模型均为关系数据模型,有文献提出了使用关系数据库模型映射成本体结构的方法,转换规则包括关系映射、关联映射、属性映射以及约束映射。由于这种方法要求数据模型满足3NF,但在具体应用中关系数据模型往往难以难以这样的要求。即使数据模型可以满足3NF的要求,但在语义上仍然会存在间接依赖的关系。因此,要精确提取本体概念,需要仔细分析数据项的语义。可采用数据元的语义描述方法来分析数据项的语义。数据元是通过定义、表示、标识及允许值等属性描述的数据单元,在特定的语义环境中它被认为是不能再分的最小数据单位。在信息系统中数据元是描述数据的标准术语。通常情况下,—个数据元只有—个特性词,—个特性词被—个对象词限定,但反过来却不是如此。正是由于对象词之间的限定关系才使数据项与主键之间得以建立相应的依赖关系。通过分析数据项的语义,可以提取出对象词、特性词及相互之间的关系,然后将其加入到领域本体中。

四、总结

国内外针对石油勘探开发领域本体的研究才刚刚起步,石油勘探开发领域本体是油田数据集成、智能化信息搜索、企业知识管理等方面应用与研究的基础。与其它领域相比,石油勘探开发领域的信息化建设也有属于自己的特点。结合这些特点,本文对石油勘探开发领域本体的构建方法进行了研究,也介绍了Petro-Onto的框架结构及自动获取本体慨念的方法。目前,Petro-Onto已在中石化、中石油等企业的信息搜索、数据集成及标准化等方面得到了应用。

参考文献

[1]文必龙,张莉石油勘探开发领域本体的构建方法研究计算机工程与应用,2009(34).

[2]邓小亚石油领域本体库的构建研究电子设计工程,2011(20).

[3]袁国铭,陈殊聪,辛盈,邓小亚本体构建理论在石油领域的应用研究计算机技术与自动化,2011(3).

应用化学专业概述篇2

关键词:本体;构建方法;螺旋模型

中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)24-5913-04

Research on Domain Ontology Building Method

YIN Mei

( Institute of Information Engineering, Lianyungang Technical College, Lianyungang 222000, China)

Abstract: This paper introduces the basic concept of the domain ontology, domain ontology construction method and some problems in Constructing Ontology; introduced the software engineering spiral development model. Through drawing lessons from the other domain ontology construction method and a spiral development model, put forward a kind of new project of domain ontology construction meth od.

Key words: ontology; construction method; spiral model

1本体构建方法

本体原本是哲学上的一个概念,主要探讨现实世界的基本特征。近年来,人工智能、语义web相关领域的学者也开始将本体论的观念用在知识表达上,使其成为一种能在语义和知识层次上描述信息系统的概念模型的建模工具。目前Ontology已经被广泛应用到包括计算机科学、电子商务、数据挖掘、智能检索等在内的诸多领域。特别是做为语义Web的关键技术之一,本体及其相关技术已成为研究热点。领域本体描述的是特定领域(医学、地理、生物等)中的概念及概念之间的关系。

本体的构建主要有三种模式:一是人工模式,由领域专家借助工具完成本体构建;二是半自动模式,基于大量领域数据,在领域专家的协助下完成本体构建;三是自动模式,运用数据挖掘、人工智能等方法,基于大量的领域数据完成本体构建。上述三种模式各有优劣,人工模式代价较大,所构建的本体灵活性不足;自动模式构建的本体实施难度较大、准确性不高;而半自动模式可行性较好,已有不少专家提出不同的构建方法。目前业界公认的,为大家所熟知的本体构建方法[1]有:

1)IDEF-5方法

1980年美国空军公布ICAM工程中首次使用IDEF名称,是在结构化分析和设计方法为基础上发展的一套系统分析和设计方法。IDEF-5是其中一个版本,它通过图表语言和细化说明语言两种语言形式来获取某个领域的本体,通过过程流图和对象状态移动网图两种图表来获取、管理和显示过程[2]。基本流程如下:组织并确定范围;数据收集;数据分析;初始化本体建立;本体的精炼与确认。

2)Skeletal Methodolody骨架法(Uschold方法)

Mike Uschold & Micheal Gruninger的骨架法(Skeletal Methodology),专门用来创建企业本体,是相关商业企业间术语和定义的集合。基本流程如下:确定本体应用目的和范围;建设本体;评价;文档化。

3)Methontology方法

Methontology方法是Mariano Fernandez & GOMEZ-PEREZ等的人在开发马德里大学人工智能图书馆时提出的一种更为通用的本体建设方法。它结合了骨架法和GOMEZ-PEREZ方法,更接近软件工程开发方法。基本流程如下:规格说明书;知识获取;概念化;集成;实现;评价;文档化。

4)循环获取法

Alexander Maedche等的循环获取法是一种类似环状的结构。基本流程如下:资源选取;概念学习;领域集中;关系学习;评价;如此循环。

5)七步法

该方法由斯坦福大学医学院开发的主要用于领域本体的构建。基本流程(七个步骤)如下:确定本体的专业领域和范畴;是否可以复用现有本体;列出本体中的重要术语;定义类和类的等级关系;定义类的属性;定义属性的分面;创建实例[3]。

不管是哪种构建方法,领域专家在构建本体时都应遵循以下原则[4]:术语清晰、推理一致、可扩展性、最小编码、本体约定最小。

2目前本体构建中存在的问题

目前的领域本体构建还处于探索性研究阶段,在这个过程中还存在许多问题,主要问题有:

1)手工构建,自动化程度不高。

目前本体的构建方法主要依赖领域专家与本体研究小组的手工构建,多数起源于某一具体的开发项目,如Methontology方法、七步法等。开发代价较大,所构建本体只适用于特定项目范围,灵活性及自动化程度不高。

2)无统一构建标准,本体难以重用和共享。

目前每个本体开发团队都有自己的本体建模标准、开发指导原则、设计标准,难以实现本体的共享和重用。知识工程界定义统一本体构建标准,已成为研究重点。

3)无统一评价标准。

目前尚无统一的评价方法和工具,国内外专门对于本体评价的理论研究也相当少。而在本体构建的每个生命周期都应进行合理的评价,有助于本体在下一周期的进化。

3螺旋开发模型

螺旋模型[5]是一种演化软件开发过程模型,它兼顾了快速原型的迭代的特征以及瀑布模型的系统化与严格监控。它的每一个周期都包括需求定义、风险分析、工程实现和评审4个阶段,由这4个阶段进行迭代。软件开发过程每迭代一次,软件开发又前进一个层次。采用螺旋模型的软件过程如图1所示。

图1采用螺旋模型的软件过程

螺旋模型沿着螺线进行若干次迭代,图中的四个象限代表了以下活动:

1)制定计划:确定软件目标,选定实施方案,弄清项目开发的限制条件;

2)风险分析:分析评估所选方案,考虑如何识别和消除风险;

3)实施工程:实施软件开发和验证;

4)客户评估:评价开发工作,提出修正建议,制定下一步计划。

螺旋模型支持用户需求的动态变化,为用户参与软件开发的所有关键决策提供了方便,有助于提高目标软件的适应能力。其生命周期的不断进化和本体的构建过程是非常相似的。

4工程化的领域本体构建方法

我们详细研究了上述几种本体构建方法,发现骨架法主要提供了本体开发的指导思想,对细节描述较少,七步法更多描述的是怎样形式化表示知识,对前期知识的收集、分析以及开发人员与领域专家怎样合作表述不够详细[6]。而在实际工作中,如果得不到领域专家的指导,开发人员往往不能按计划完成任务。因此该文结合上述本体构建方法及参照软件工程的螺旋开发模型的迭代特点,得出适合工程化的领域本体的构建方法所图2所示,在得不到领域专家的指导的情况下,由开发人员先快速开发出原型本体,在通过后续的进化工作进化本体,同时在构建的过程中考虑该领域本体库中是否有现有本体可以共享和重用[7]。我们以构建高校教务管理领域本体为例,通过它来具体实现工程化的领域本体构建方法。

图2本体开发过程

第一步本体领域设定。主要包括确定本体将覆盖的专业领域、应用目标、作用范围、系统维护者与应用对象。在此过程中要注意把握领域范围的大小,一味扩大本体范围会增加开发成本及工程开发难度;本体范围太小无法满足实际需求,所以应尽量使本体在较小范围内最大满足实际需求。高校教务管理领域本体主要是把现实世界中有关教务管理的活动(课程、学生、教师、教学资源等之间的关系)抽象为一组概念及概念之间的关系。构建该本体的作用是方便教务管理者统一、合理的分配教学资源并为优化教学资源提供决策。本体的系统维护者是教务处的工作人员,应用对象是最终用户,即广大教职工和在校学生。

第二步确定概念、关系等。这一步主要包括列出本体中的重要术语、概念;定义领域中概念及概念之间的关系;定义类的属性;定义本体的层次结构。在此过程中重点是确定领域本体的核心概念,要保证核心概念及其关系一定是该领域相关的并且可以用精确的术语表达出来。下面列出教务管理领域本体的重要术语、概念、概念之间的关系、类的属性、层次结构。

1)重要术语、概念。概念所代表的客观事物可以是具体的,也可以是抽象的。在教务管理领域本体中包括的重要术语、概念有:课程;教师;学生;所选课程;成绩;教学日历;教学考核;教师培训;教学设备;教材等。

2)概念及概念之间的关系。概念及概念之间的关系主要有四种:part-of;kind-of;instance-of;attribute-of。我们通过分析,在教务管理领域概念及概念之间的关系主要有:

part-of:表达概念之间部分与整体的关系。例如:教学资源是整体概念,教学设备,教材,教室是教学资源的一部分。

kind-of:表达概念之间的继承关系。例如:教学日历与教学材料是继承关系;教学考核,教师培训与教务过程是继承关系。

instance-of:表达概念的实例与概念之间的关系。例如:20020206019是学号的一个实例;陈芳是教师姓名的一个实例。

attribute-of:表达某个概念是另一个概念的属性。例如:课程代号是课程的一个属性;教工号是教师的一个属性。

3)类的属性。类的属性主要有数据属性和对象属性。数据属性主要描述类实例与RDF文字或XMLschema[7]数据类型间的关系;对象属性描述两个类的实例间的关系。例如:学号,姓名是学生的数据属性;教室,教材是教学资源的对象属性。

4)类的层次结构。通过层次结构,形成了一个领域知识的框架体系。类是本体中最主要的知识单元,用以对概念明确的、格式化描述[8]。类具有继承性并有一定的层次结构。层次结构的设计一般有自顶向下法、自底向上法或综合法三种方法。我们采用的是自顶向下的方法。先定义顶级类,而后通过添加子类将这些概念细化。

第三步建立本体模型,这一步主要包括选择合适的构建本体的开发工具。目前开体开发工具有数十种,其中较著名的有:Protégé、Ontolingua、OilEd等。该文选用的是Protégé工具(Protégé3.4.4版本),构建的本体模型(部分)[9]如图3所示。

第四步对领域本体进行编码、形式化。通过适当的本体描述语言对领域本体进行形式化编码。这是非常重要的一环,为了让机器可理解,需要用形式化定义的方式对本体的术语进行编码。编码的方法主要有:OWL、RDF、XML等等。在这一步中,要检查是否符合形式化、便于机器处理的要求。在建模过程中,如果出现类缺失、矛盾等情况,使其不能明确的表示,无法组成严格的逻辑关系,需要返回上一步,重新定义概念或进行求证。

第五步进行本体的测试和评价。在很多本体的构建方法中,经过上面几个步骤,已经意味着本体构建的完成。事实上在成熟的软件工程的开发方法中,系统测试是非常重要的一步,因此本体也需要测试和评价。本体测试的内容主要包括:是否满足用户的需求;是否遵守本体的构建原则;是否清晰地定义了本体中的概念或术语;概念是否全面,概念之间的关系是否完整等。

第六步本体建立。建立的本体原型在使用的过程中不断进化,可以通过集成新的本体、由专家定义新的概念和关系、通过机器学习等方法进化。

共享和重用是本体的一个主要特点,进化的本体也可以存入本体库,加以重用。重用已建好的本体时,重点是选择和自己概念模型中语义和实现一致的术语定义。

5结束语

目前领域本体构建尚无一个统一、完善的标准,该文通过对当前几种常用的本体构建技术的分析比较,结合螺旋开发模型,初步提出一种在无领域专家参与情况下的工程化的本体构建方法,并通过构建简单的教务管理领域本体模型(部分)对其进行有效性检验。

参考文献:

[1]张囡囡.面向语义网的领域本体半自动构建方法的研究[D].大连:大连海事大学,2008.

[2]鞠可一.基于本体的企业状态数据模型研究[D].镇江:江苏科技大学,2007.

[3] Uschold M,Gruninger M.Ontologies:Principles,Methods and Applications[J]. Knowledge Engineering Review,1996,11(2):93-155.

[4] Suryanto H.Discovery of Ontologies from knowledge bases[C].British Columbia:Proceedings of the 1st Internationl Conference on Knowl? edge Capture,2001:171-178.

[5]维基百科[EB/OL]..

[6]韩韧,黄永忠,刘振林,等.OWL本体构建方法的研究[J].计算机工程与设计,2008,29(6):1397-1399

[7]李勇,张志刚.领域本体构建方法研究[J].计算机工程与科学,2008,30(5):129-131.

[8]官冰,党德鹏.财务管理领域本体的构建[J].计算机应用与软件,2011,28(2):10-13

应用化学专业概述篇3

    从中国知网搜索的文献来看,研究财务管理本科专业教材存在问题的学者寥寥无几,到目前为止,研究的学者有郭冰,郭泽光(2003)、祝建军(2008)、李冬姝(2011)等。他们认为财务管理专业教材存在以下问题:教材理论背景与国情存在差异;教材体系以理论知识传授为主,缺乏对能力的培养;教材内容更新速度慢,与实践脱节严重等。对于应用型财务管理本科教材的研究只有王东、王伟(2012),他们在“应用型财务管理人才培养模式探讨”一文中提到了我国现有应用型财务管理专业大多借用普通本科教材,存在着内容多、理论深、实践性弱、教材内容与财务管理工作实际脱节等问题。这些研究在一定程度上揭示了财务管理专业教材和应用型本科财务管理专业教材的问题。经过研究发现,应用型财务管理本科专业教材还存在以下问题。

    (一)内容结构是普通本科教材的“浓缩本”或者是“翻版”

    通过对标明应用型本科字样教材的调查,我们发现许多应用型财务管理本科专业教材无论从章节结构还是每一章节的具体内容基本上都是普通本科教材的“浓缩本”或者是翻版。目前标明应用型本科的院校并不多,我们随机选择了有财务管理专业的10所非“211”、“985”大学,①研究他们的专业课程开设情况。笔者发现,10所院校全部开设了《财务管理学》这门课程,于是,我们选择《财务管理学》教材作为研究对象。由于目前还没有官方或者学者公认的应用型本科财务管理专业代表性教材,我们选用了两本标明为应用型本科教材《财务管理学》和标明普通高校的教材进行了分析研究。比较的教材中一本为著名财会出版社立信出版社2010年8月出版,其封面标明“21世纪应用性经济管理规划教材”,以下简称立信版;另一本为浙江大学2010年7月出版,其封面标明为“应用型本科规划教材”,以下简称浙大版;普通院校的教材为人民大学出版社2009年9月出版,其封面标明“部级优秀教学成果奖、普通高等教育‘十一五’部级规划教材、教育部推荐教材”,以下简称人大版。

    人大版共有八个知识模块,第一模块为财务管理基础知识,讲述财务管理的概念、目标、企业组织形式与财务经理、财务管理环境、货币时间价值、风险与收益以及证券估价等;第二模块为财务分析,分别讲述财务分析基础、财务能力分析、财务趋势分析以及财务综合分析;第三个模块为财务战略与预算,分别讲述财务战略、全面预算体系、筹资数量的预测以及财务预算;第四个模块为财务管理筹资,分别讲述长期筹资概述、股权性筹资、债务性筹资、混合型筹资、资本结构的理论、资本成本的测算、杠杆利益与风险的衡量、资本结构决策分析、短期资产管理、短期筹资政策、自然性融资、短期借款筹资以及短期融资券;第五个模块为财务管理运营资金,分别讲述营运资本管理、现金管理、短期金融资产管理、应收账款管理、存货规划及控制;第六个模块为财务管理投资,分别讲述长期投资概述、投资现金流量的分析、折现现金流量方法、非折现现金流量方法、投资决策指标的比较、现实中现金流量的计算、项目投资决策、风险投资决策以及通货膨胀对投资分析的影响;第七个模块为财务收益分配,讲述股利及其分配、股利理论、股利政策及其选择以及股票分割与股票回购;第八个模块分两章介绍为公司并购管理和公司重组、破产和清算等知识。

    立信版和浙大版均没有第八大模块的并购重组模块,其他模块与人大模块大同小异,除章节及三级标题名称、顺序有所区别外,其知识点和文字字数也基本相同。经过仔细对比分析,我们认为两本应用型财务管理本科教材只是普通大学教材的简单删减或重排,并没有实质性差别。

    (二)教材内容可操作性不强

    现有应用型财务管理专业教材与普通本科教材基本一样,都侧重于对概念、作用、原理以及决策工具和分析工具等知识的介绍,对于实际工作的流程、方式方法以及与工作岗位直接相关的法律法规等很少涉及或一笔带过,更缺乏对实际工作过程中重点、要点、难点及注意事项等知识介绍。学生学完以后既没有得到“鱼”,也没有得到“渔”,从而无法在实际工作中加以运用。

    《财务管理学》的几个模块除基础知识模块外,其他模块应该都是应用性很强的知识模块,是培养学生动手能力和解决财务实际问题的基础。然而,现有所谓应用型教材与普通院校教材基本一样,都是以介绍基本理论、分析工具、决策工具等为主,可操作性不强。我们以立信版和浙大版的融资模块及其中的长期借款为例予以说明。

    立信版第四章为筹资模块,共分为四节,分别讲述筹资概述、资本成本、杠杆价值的利用和资本结构决策。长期借款为其筹资概述中“筹资方式”标题下的一个知识点。该书用800字左右篇幅对长期借款概念、种类、条件、偿还方式、偿还计划以及长期借款的优缺点六个方面进行了介绍,没有提到长期借款的程序和其他知识点。

    浙大版筹资模块由其第三、四章和第二章的第三节组成。该模块共十节分别讲述资金成本观念、筹资概述、权益资产筹资、长期债务筹资、短期资金筹资、期权工具筹资、杠杆原理、资本结构、资本结构决策方法。“长期借款”为其“长期债务”节中的一个子标题。该书用500多字对长期借款概念、种类、程序以及长期借款优缺点四个方面进行了介绍,其中长期借款程序仅用“长期借款通常按照以下步骤进行:提出申请、履行审批手续;审批贷款;签订借款合同;使用贷款;归还贷款。”一句话概括。此外,没有其他知识点。

    可见,两本教材都缺乏“应用性”。一是缺乏对不同资金来源特点的分析介绍,不能告诉学生可以从哪里融资;二是没有或者基本没有对筹资的条件和操作程序进行系统、详细的介绍,不能告诉学生怎样筹资;三是没有结合具体融资方式介绍相关的法律法规和监管机构,不能培养学生合法融资的理念;四是没有真实完整的实际案例分析,既不能让学生通过案例了解实际融资的完整过程,也不能帮助学生掌握理论与实际结合的要领,更不能帮助学生掌握融资的难点、要点和注意事项;五是课后习题和思考题局限于对课本知识的理解和巩固 ,缺乏对能力拓展和分析能力、动手能力等训练,不能达到让学生举一反三、触类旁通的效果。教材这些缺陷的存在,学生学完后自然就无法胜任融资任务,也就没有达到动手操作能力的培养目的。

    (三)教材内容不能与时俱进

    随着市场经济的发展,财务管理的环境和内容在不断发生变化,各种财务工具和手段也在不断创新。然而,现有应用型财务本科专业教材却不能及时反映这些变化,进行知识更新,与时俱进。如并购重组等是我国经济转型时期非常重要的财务工具,也是市场经济条件下常用的财务手段。2009年人大版对此已经安排了两章篇幅进行专门介绍,而2010年出版的立信版和浙大版均没有这部分内容。又如,中小企业融资是我国多年来的一大难题,为此进行的金融创新如中小企业集合债券等,立信版和浙大版也都没有介绍。

    二、应用型本科财务管理教材存在问题的原因

    有学者认为应用型本科教材存在问题的原因是教学管理制度不健全缺乏对教材编写质量的监控,①以及教材建设是一项艰巨复杂的工程,从规划、立项、编写到出版发行,需要较长的时间。②笔者认为除了这些原因之外,还有以下两个方面的原因。

    (一)对应用型财务管理本科的定位认识不到位

    对应用型财务管理本科专业的人才培养定位不明确,对“应用性”没有引起足够的重视是原因之一。目前对于应用型财务管理本科人才培养的定位有不少学者进行了研究,如徐行、张红认为本科院校应用型人才培养的目标定位是以培养将高新科技转化为生产力(包括管理能力、服务能力)的应用性高级专门人才。王成、甘亚蓉、唐玮认为独立学院应该树立“应用型市场化人才”培养目标。黄嘉涛,张德鹏,韩小花认为应用型人才的培养应直接适应地方经济社会发展,能够补充和完善区域经济发展的人才结构,适应区域经济发展对人才多样化的需要。朱开悉认为财务管理专业建设目标是具备“宽、厚、强、高、熟”,具有财务管理专业能力素质要求的财务管理专业执业人才的培养,财务管理专业的大学本科教育应以素质为基础、以知识为主体、以技能为手段、以能力素质提高为目的。以上学者对应用型本科人才培养定位的认识都有一定的道理,都肯定了“应用型”的意义。但应用型财务管理本科的定位过于宽泛、抽象,对于“应用性”的实现方式与途径还没有形成共识。因而很难有公认的应用型本科教材面世。

    (二)编写教材的教师缺乏实践经验

    应用型财务管理本科专业是一门实践性很强的专业,没有实际工作经验和扎实的理论基础,很难写出高质量的专业教材。在企业单位从事实际工作的财务管理工作人员不乏有丰富的实际工作经验者,然而他们往往缺乏对理论的兴趣或缺乏编写教材的动力和压力。因而现阶段教材基本上由学校教师编写。由于应用型本科办学时间不长,教师队伍还比较薄弱,稳定性也差,缺乏实际工作经验,学校又缺乏对编写优秀教材的激励机制。一些民办院校的财务管理本科院校更是如此。尽管学校中也有一些双师型教师,但多数是徒有虚名,他们没有实际工作经验,只是通过考试取得“会计师”等职称而已。多数教师编写教材是迫于职称的压力,一旦没有这种压力,也就没有编写教材的动力。有些教师确实来自企业财务管理工作岗位,但年轻、稳定性差,理论功底欠扎实,教师没有精力也没有能力编写出满足培养应用型人才的教材。另外一部分既有实践经验也有教学经验的老教授,由于没有职称评定的需要,以及精力等原因,因而也没有参与应用型教材编写的动力和压力。从而参与编写教材的教师有些虽然有着扎实的理论功底,但是没有经过企业实践的锤炼也就不能很好地将理论与实践联系起来。即使有实务内容,所谓的实务内容往往缺乏可操作性,没有真正深入企业的具体业务。

    三、我国应用型财务管理本科专业课教材建设的构想

    (一)以“培养具有一定的理论基础和分析能力的操作性人才”为教材建设的核心理念

    “一定的理论基础”是指教材全面、系统、扼要的介绍该门课程的基本理论知识,为实务知识的学习奠定基础,同时有利于培养学生的分析能力和持续学习能力。

    “一定的分析能力”是指教材内容的安排和教学方式既要让学生知其然,又要知其所以然,能起到触类旁通、举一反三的作用,便于培养学生思考和探索的习惯与能力。

    “操作性”是指通过课程的学习培养学生解决实际问题的能力,包括了解工作过程中应遵循的法律法规、掌握工作流程、要点、难点以及应对可能出现的问题等能力。

    (二)教材建设的基本思路:以理论概述为先导,以实际操作流程为主线,以实际案例及评析为支撑,以课后作业作为巩固与扩展

    “以理论概述为先导”是指介绍实务内容前首先扼要介绍相关理论知识。理论概述由两部分组成,即全书的理论章和实务章中的理论节。理论章主要介绍本门课程的基本概念、相关的理论、发展趋势等以及本课程的基本内容、结构与其他课程的关系等;理论节部分为实务章的第一节,主要介绍每一章的基本概念,原理、特点,与其他章的关系以及创新等业务内容。

    “以实际操作流程为主线”是指以实际财务业务的工作流程为顺序介绍每种财务业务的工作内容、工作方法与工作标准,以及特点、要点。由于每一大类财务业务又可以分为不同的小类,而不同的工作类别的工作流程又有差异,因此选择具有代表性的业务流程进行介绍尤为重要。

    每一实务章,通过一个真实完整的案例展示整个工作内容的实际操作流程,并进行评析。首先,通过案例展示让学生进一步加深对实际操作流程的理解,有助于学生对基本概念等理论知识的理解和巩固。其次,通过对案例点评,能帮助学生更好地把握要点、难点和注意事项,有助于培养学生分析问题的能力和探究的习惯。最后,通过案例分析,解决学生学习过程中理论枯燥乏味、学生学习积极性不高的问题。

    每一章节后面的思考题作为补充,拓展学生触类旁通、举一反三的能力。例如,要求学生查找工商银行和中国银行所有贷款的种类、流程,并进行比较,通过这个练习题既强化了学生对信贷融资的理解,同时又锻炼了学生查阅资料、归类整理和分析比较的能力。

    (三)编写队伍的组成

    教材最好由专职教师和财务管理实务工作人员共同编写,并由具 有高级职称的双师型教师担任主编或实际负责人。专职教师应该具有扎实的财务管理理论基础、较强的科研能力,较丰富的教学经验和教材编写经验,同时具有一定的财务管理相关的工作经验。专职教师主要负责理论部分、案例分析、能力拓展、课后作业等内容的编写工作。从事实务工作的作者必须具有较扎实的财务管理理论基础和丰富的财务管理实务工作经验,熟悉相关财务管理工作流程、要点和难点,负责业务流程、案例提供与整理等编写工作。

    (四)按照“调查了解企业需求—征求意见—编写试用教材—校内试用、评估、修订—正式出版”的流程编写教材

应用化学专业概述篇4

Abstract: The necessity education reform is presented from application background and theory according to "Automatic Control Theory",the teaching reform and innovation attempt are put forward from the five aspects of the course content,teaching methods,combining theory and experiment,project examples of teaching.

关键词:自动控制原理;教学方法;教学改革

Key words: automatic control theory;teaching methods;teaching reform

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)09-0203-01

0引言

自动控制理论是研究自动控制共性规律的技术科学,是自动化专业本科和研究生课程的基础课程,因此,它是自动化类专业很重要理论基础和技术课程。自动控制理论主要包括经典控制理论、现代控制理论,以及自20世纪80年代逐渐形成的大系统理论和智能控制理论。这里主要探讨一下经典控制理论部分――“自动控制原理”的本科教学。

1教学方法改革

对于这门难度很高的课程,教学时应注重概念,弱化计算。只有掌握了基本的概念,有了充分的感性认识,学生才有进一步自我深化的可能。而同时感性认识获得的方法莫过于实际的例子。例如:在第一章基本概念中讲解自动控制系统的定义和组成的时候,首先需让同学们明白系统的控制过程,因此我分别举了一个人工水位控制系统和自动水位控制系统来对比讲解。由于比较贴近生活,同学们对于这个人工系统的自动运行原理基本都能自发自然的理解,所以稍加引导,就很容易理解控制对象,被控量,给定值,反馈元件,执行机构等概念。

另外在不同的章节尽量研究同一个问题,举熟悉的例子,这样有利于理解新的概念,有利于巩固学过的知识,有利于将不同章节中的知识融会贯通。

2课程内容改革

自动控制原理的教学过程应突出本门课程具有的方法论特点,使学生建立系统的观点,培养学生对控制系统的分析能力和初步的控制器设计能力,为专业课的学习和参加控制工程实践提供必要的理论基础。采用“模块化”教学改革方案。理论教学内容主要由四大部分组成,即控制系统基本概念与数学描述、分析方法、设计方法、验证与应用四大块。其中对具有基础属性尤其是学习后续课程不可缺少的基础内容应该重点详细讲解。同样,控制系统频域及时域校正方法也可以选择性地讲解,因为这部分内容完全可以采用matlab方法完成。

3理论与实验相结合

实验是对理论的应用,有助于学生把枯燥抽象的理论形象化,从而加深对理论知识的理解。实验由两部分组成,结合教学进度完成分为验证性实验和设计性实验。配备自动控制理论实验箱和小功率随动系统装置。小型验证性实验在自动控制理论实验箱上进行。实验箱配有上位机Labview仿真平台,通过在控制系统的模拟装置上搭建系统,调整系统参数和计算机仿真,把之前用理论分析出的结果形象直观的表达出来,加强了学生对物理概念的掌握,将抽象的数学模型与实际系统参数联系起来,提高学生的分析能力和实际操作能力。综合性实验则安排在课程基本内容学习结束之后,要求学生能综合运用所学知识,进行系统分析和设计,使系统达到预定的性能指标。

4从实际控制系统入手进行教学,强调工程和物理概念

“自动控制原理”是一门理论性较强的课程,涉及知识面广,信息量大,所涉及的数学基础较为广泛,从微积分、复变函数、离散数学到矩阵理论。学生觉得难学,教师觉得难教。如果在教学过程中只注重一般的数学论证,缺乏工程和物理概念的阐述,学生学后不知用在哪里,如何运用。学生在课堂上忙于做笔记,课后忙于根据公式作大量的习题,考完试后,公式忘掉了,脑子里一片空白。这样的学习效果为后续专业课程的学习、毕业设计以及就业工作等带来许多问题。

在知识的传授中,注重控制思想和工程背景。本课程的设置目的不仅是对这门学科知识的掌握,更重要的是在各行业中的具体工程应用。因此在教学的全部过程中必须注重课程在工程的具体情况,并将工程的分析、设计实现方法渗入课程的教学中,如PID参数的整定及工程整定,可以通过直流电动机转速控制来实例讲解,并且借助于计算机辅助方法Matlab仿真。

5“自动控制原理”与“信号与系统”有机结合,拓宽学生的知识面

自动化专业开设的“自动控制原理”和“信号与系统”两门课,都是作为专业基础课开设,两门课程在内容上存在一定的重复。将两门课的内容有机的结合在一起,做到一加一等于二,甚至大于二。“信号与系统”和“自动控制原理”是不同性质的专业基础课,虽然在内容上存在重复,但在思想体系及出发点上不同。“信号与系统”偏重于弱信号的处理与传输,为通信系统的学习做准备。而“自动控制原理”则侧重系统的应用。因此在“自动控制原理”的教学过程中,注重对基本概念、基本理论和基本方法的阐述,使学生等到一定的工程应用概念。在选用例子时,尽量选用实际控制系统的例子,这样能够使学生在很少的时间内理解一般系统的控制规律,掌握控制系统的有关概念。而在讲述数学模型中的信号流图,采样系统中的z变换和差分方程的求解等内容时,由于这部分内容与“信号与系统”中的部分内容相重复,就可简单讲解。在“自动控制原理”中不重点讲述的脉冲响应函数和卷积的概念,而在“信号与系统”中作为重点进行阐述,这样可以拓宽学生的知识面,为第三学年学生选专业奠定了基础。

6结语

“自动控制原理”是有关自动化专业的一门基于实践的理论基础课。各个相关高校都非常重视这门课的教学改革与创新,并取得了很大的成绩。但在教学中还存在着诸如学生的学习积极性和实验条件的限制等问题。随着时代的进步,、教学手段的更新也会与时俱进。只有不懈地努力,坚持理论与实践相结合的原则、坚持以培养学生的解决实际问题的能力为基准,就一定能进一步提高教学质量。

参考文献:

[1]罗冀,程桂芬,等.控制工程与信号处理[M].北京:化学工业出版社,2004.

[2]鄢景华.自动控制理论[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2000.

[3]胡寿松.自动控制原理[M].第四版.北京:科学出版社,2002.

[4]郑君里,应启珩,等.信号与系统[M].第二版.北京:高等教育出版社,2000.

应用化学专业概述篇5

关键词:技工院校 “一体化双师型”教师 队伍建设

20世纪90年代初,天津职业技术师范学院(现天津工程师范大学)首次提出了“一体化”师资培养的概念。1995年,原国家教委在《关于开展建设示范性职业大学工作的通知》中首次明确采用了“双师型”教师的表述。此后,我国职业教育推行“一体化”或“双师型”师资队伍的建设,迄今为止,已经持续了20余年。在国家政策的支持下,国内技工院校师资队伍逐步改变了过去师资能力结构单一、学历达标率低、业务能力普遍不高的状况,教师综合素质也逐步提高。但是,随着教育研究的深入,单一的 “一体化”或“双师型”教师的表述已不能全面概括技工教育教师队伍建设的内涵和方向,整合二者概念形成的“一体化双师型”教师更符合当前技工院校师资建设的形势要求。

一、 “一体化双师型”教师的内涵

“一体化”和“双师型”两种提法由来已久。劳动系统下发的文件经常使用“一体化”教师的概念。“双师型”教师的概念则常常出现在教育系统下发的文件中。两种概念最初的划分和界定不尽相同。2002年,人社部在《关于加强职业培训教师队伍建设的意见》中提出“既能讲授专业理论又能指导生产实习的‘一体化’教师”的解读,界定了“一体化”教师的范围。“双师型”教师的内涵表述则早在1999年国务院下发的《中共中央国务院关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》中解读为“兼有教师资格和其他专业技术职务的‘双师型’教师”。这是早期业界普遍认可的概念界定。发展至今,“一体化”和“双师型”概念均无明确统一的定义。目前,主流观点认为“一体化”教师的主要特点是同时具备理论教学和实践教学两种能力。随着时代的发展和社的进步,近年来,越来越多的业内学者认为“一体化”教师和“双师型”教师的本质是一致的,其内涵和形式不应独立存在、非此即彼,而应进一步整合统一,改称为“一体化双师型” 教师。所谓“一体化双师型”教师,是指既具有教师系列职称,又具有在相关专业、行业领域实际工作的背景、经验及表征其水平的专业技术职务,集理论教学能力和实践教学能力于一体的专业课教师。在21世纪科教发展网络化的今天,“一体化双师型”概念的提出,符合新形势下技工教育的发展方向,有利于技工院校师资队伍的建设和培养,是顺应时展的产物。

二、制约“一体化双师型”教师发展的因素

1.“一体化双师型”认识的误区

“双师型”概念最初是教育部针对职业教育师资建设提出的。尽管技工院校也在中等职业教育范畴,但从当时的实际和后来的发展情况来看,其要求的重点明显倾向于教育部所属的中等职业教育和高等职业教育。这是由于长期以来隶属于劳动行政部门的技工院校本身就已存在一支完善的“双师型”教师队伍。技工院校教师历来就有“文化理论”和“实习指导”教师之分。二者的属性、能力结构和职责有明显区别,并在教师培养方面形成了完整系统的理论体系和实践操作模式。针对这种现象,劳动行政部门要求建立的“一体化”教师队伍,很大程度上是基于技工院校这支成熟的“双师型”队伍之上,进一步培养一批兼具“理论教学”和“实践能力”的“一体化双师型”教师队伍。

但是,这并不是笼统地将理论和实践合二为一。现今很多研究论文、报道忽略了技工院校的实际,盲目整合教师队伍,采取一刀切的方式,将“文化理论”和“实习指导”教师纳入“一体化”管理,甚至将职业院校的“双师型”理论直接照搬到技工院校中,不仅颠覆了技工院校原有的优势,还造成了原有教师体系的混乱。

2.教师自身发展的局限性

教师个人发展除了受个体态度、兴趣、动力以及主观努力程度等因素的影响,还受到本身所具备的能力素质限制。在技工院校师资队伍建设中,“文化理论”和“实习指导”教师都有可能发展成为“一体化双师型”教师。这些教师能力结构并不均衡,有的偏重于理论型,有的偏重于实践型。理论型教师的发展需要挖掘其专业技能,实践型教师的发展则寻求于培养其理论教学能力和科研能力。受多方面因素的影响,在后天培养的过程中,并不是所有教师都能发展成为“一体化双师型”教师。

3.缺乏相关标准和评价体系

目前,学术界对“一体化双师型”教师的定义和标准的认识并没有达成一致。劳动行政部门和教育行政部门亦没有相关表述的规范文件。这使不同的区域和省份,甚至不同的学校,对于“一体化双师型”教师的表述和理解各不相同,师资建设理念也各有区别。在技工教育研究越来越深入的今天,认证标准的缺失,评价体系的缺乏,进一步制约了“一体化双师型”教师的发展。

三、 新形势下“一体化双师型”队伍的培养方向

1.发挥优势,有机整合教师队伍

技工院校本身业已存在的“双师型”教师队伍是其相较于职业教育师资的最大优势。当前形势下,我们应当充分发挥这种优势,在现有的教师分工基础之上,挖掘教师的潜力,整合师资队伍,优先发展一批具有教师系列职称,同时理论教学能力和实践教学能力俱全的教师队伍。在实际操作中,可以利用技工院校教师实践能力普遍较强的特点,优先建设一批综合素质强的实践型“一体化双师型”师资队伍。

2.结合实际,重质而非量

“一体化双师型”教师的本质特征决定了其职业专业性和实践性比普通教师更高、更繁琐。因此,技工院校建设“一体化双师型”师资队伍应注重质量而不是数量,应着眼于部分教师而不是所有教师。“一体化双师型”教师的培养是一个长期的、持续性的过程,发展教师队伍不仅要结合个人意愿和特点,还要有一定的选择性。此外,专业领域的不同造成不同偏重型的教师对理论知识和技能要求不尽相同。不同专业方向的理论型教师和实践型教师应结合自身特点,优化专业理论和实践操作的配比,建立不同的培养体系。

3.明确教师队伍结构,建立评价标准

近年来,随着“一体化双师型”教师理念得到越来越多业内人士的认同,与之密切相关的评价体系和标准也逐步开始探索建立。何应林等认为,技工教育“一体化双师型”教师队伍应自成系统,分为初、中、高三个级别,每个级别都要求具备相应的理论教学能力、实践教学能力、技术应用实践、教师系列职称和专业技术职称五个方面的技能水平。级别越高,标准越高。教师可针对自身特点,确定不同的发展目标。目前,该标准已经在国内职业教育中得到了部分认同和推广。

参考文献:

[1]何应林,卢双盈.技工教育“一体化双师型”教师资格标准初探[C].中国职业技术教育学会2008年学术年会论文集,2008.

[2]张德刚.技工院校“双师型”教师队伍建设的误区及其原因分析[C].中国职协2013年度优秀科研成果获奖论文集,2013.

应用化学专业概述篇6

关键词:物理专业;高等数学;数学思想;教学

作者简介:唐果(1957-),女,湖南湘潭人,湖南科技大学数学与计算科学学院,副教授。(湖南 湘潭 411201)

基金项目:本文系2011年湖南省教育厅教学改革研究资助项目、湖南省教育厅学位与研究生教育教改重点课题(项目编号:JG2011A019)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)19-0125-02

“高等数学”是物理专业学生必修的一门重要基础课程,是学生学习物理各专业课程的基础。目前国内外很多学者认为高等数学的任务是为学生学习物理各专业课程以及今后的工作提供必要的高等数学基础知识。[1,2]数学严格的逻辑性、高度的抽象性、语言的简明性,使数学具有培养学生逻辑推理能力、抽象思维能力和空间想象能力的独特功能。[3]因此,高等数学的任务除了为学生学习物理各专业课程以及今后的工作提供必要的高等数学基础知识之外,应该还具有培养学生逻辑推理能力、抽象思维能力和空间想象能力的任务。而物理学中的问题,就是利用数学严密的推理、高度的抽象及空间想象建立模型,最终经过实践检验,求得其理论。[4]因此,培养物理专业学生逻辑推理能力、抽象思维能力和空间想象能力就显得尤为重要,也是物理专业“高等数学”教学责无旁贷的任务。如何在物理专业“高等数学”教学中培养学生逻辑推理能力、抽象思维能力和空间想象能力是每位教师必须思考的问题。

一、数学思想简介

数学思想是数学产生以及数学发展过程中必须依赖的基本思想,是人们在谈论数学时,总要谈及到的独特素质。数学思想是由三种基本思想,即抽象、推理和模型思想组成。抽象思想是把外部世界与数学有关的东西抽象到数学内部,其素质表现为抽象能力强;推理思想是逻辑推理促进数学内部的发展,其素质表现为逻辑能力强;模型思想是沟通数学与外部世界的桥梁,其素质表现为应用能力强。

数学中的抽象主要包括两方面的内容:数量与数量关系的抽象、图形与图形关系的抽象。其中关系是重要的,正如亚里士多德所说:数学家用抽象的方法对事物进行研究,去掉感性的东西剩下的只有数量和关系。对于数学研究而言,线、角,或者其他的量,不是作为存在而是作为关系,通过抽象得到数学的基本概念,从而把现实生活中的与数学有关的东西引入数学的内部。这些基本概念包括数学的研究对象的定义,刻画对象之间关系的术语和符号,还包括刻画对象之间关系的运算方法。这种抽象是一种从感性具体上升到理性具体的思维过程,但这样的抽象只是第一次抽象。在此基础上,还能凭借想象和类比进行第二次抽象,其特点是符号化,得到那些并非直接来源于现实的数学概念和运算方法,比如实数和高维空间的概念,极限和四元数的运算。第二次抽象是此理性具体扩充到彼理性具体的思维过程,在这个意义上,数学并非仅仅研究那些直接来源于现实生活的东西。

数学主要依赖的是逻辑思维,逻辑思维的集中表现是逻辑推理,人们通过推理,能够深刻地理解数学研究对象之间的逻辑关系,并且可以用抽象了的术语和符号清晰地描述这种关系。所谓推理,是指一个命题判断到另一个命题判断的思维过程。所谓推理有逻辑,是指所涉及的命题内涵之间具有某种传递性。在本质上,只存在两种形式的推理,一种是归纳推理,一种是演绎推理。人们通过推理形成各种命题、定理和运算法则。随着数学研究的不断深入,根据研究问题的不同,数学逐渐形成各个分支,而且数学各个分支得到的结果之间却是相互协调的。为此,人们不能不为数学的这种整体一致性感到惊叹:数学似乎蕴含着类似真理那样的合理性。

数学模型是用数学的概念、原理和思想方法描述现实世界中规律性的东西。所以数学模型是指用数学的语言描述现实世界所依赖的思想。数学模型使数学走出数学的世界,是构建数学与现实世界的桥梁,通俗地说,数学模型借用数学的语言讲述现实世界的故事。数学模型的出发点不仅是数学,还包括现实世界中的那些将要讲述的东西。并且,研究手法也不是单向的,需要从数学和现实这两个出发点开始,规划研究路径、构建描述用语、验证研究结果、解释结果含义,从而得到与现实世界相容的、可以描述现实世界的结论。数学模型也必然有其适用范围,这个适用范围通常表现于模型的假设前提、模型的初始值、模型参数的某些限制。

由数学思想的概念可以看到,培养物理专业学生逻辑推理能力、抽象思维能力和空间想象能力就是要在物理专业“高等数学”教学中提高学生的数学思想。

二、提高物理专业学生数学思想的“高等数学”教学途径

对于物理专业的学生,提高了逻辑推理能力、抽象思维能力和空间想象能力,即数学思想,也就增强了他们的创新能力、数学应用能力、可持续发展能力和终身学习能力,才能使培养出来的学生真正做到知识、能力、素质三者并重。下面结合笔者 长期物理专业“高等数学”教学的实践,针对教师在“高等数学”教学的过程中如何提高物理专业学生数学思想谈谈体会和具体做法。

1.教师自身必须具有较高数学思想和数学方法论的素养

由于数学思想蕴含于高等数学的各部分内容之中,只有教师具有了较高的数学思想素质,才能挖掘出高等数学各部分内容之中的数学思想,才能做到在高等数学的讲授中,善于向学生传授这些思想以及寓数学思想于平时的教学中,因此教师自身要加强对数学史和数学方法论的学习与研究。

2.教师必须具有较好的物理素质

由于高等数学中的概念和定理只反映数量关系和空间形式,没有具体的描述对象,而物理中的概念和定理则有具休的描述对象,比如,向量在高等数学中是一个抽象概念,但是在物理中则用来表示力、速度等具体的概念。另外,高等数学中的很多概念和定理是科学家们在研究物理问题时抽象出来的,例如:微积分就是牛顿在研究力学问题时首先提出,并为解决各种力学问题而日益丰富起来的。因此教师具有了较强的物理素质后,一方面与物理专业的学生有更多的“共同语言”,可以使用在实践中看得到的现象解释十分抽象的数学概念和定理,提高学生学习高等数学的积极性;另一方面,可以利用物理实例引入高等数学的概念和定理,培养学生的数学思想。所以,教师自身应加强物理知识的学习。

3.教师要善于将高等数学各部分内容中的数学思想挖掘并系统地分类

教师在备课时要深入研究教材,结合教材的知识点,查阅其发生发展过程,把握住有关概念和定理的来龙去脉,抓住数学知识与数学思想的结合点,挖掘出蕴含于教材每章节中的数学思想,在教学中做到统筹安排,有目的、有计划和有要求地进行数学思想的教学。

4.教师应针对不同的教学内容,通过多种途径设计数学思想教学

由于同一教学内容可以蕴含多种数学思想,而同一数学思想又分布在不同的教学内容中,所以教师应根据不同的教学内容,选择不同的教学手段和方法开展数学思想的教学。选择的原则为有利于学生领悟和掌握数学思想,例如:在遇到反映推理数学思想的教学内容时,可以采用探究式和启发式教学方法进行教学。特别是对于物理专业的学生,教师应充分利用其对物理现象熟悉和物理问题理解的特点,首先提出问题,然后学生在教师的引导和启发下模拟科学家解决问题的过程,或支持学生从多角度以不同方式对问题进行思考,最后让学生自己得出结果。在遇到反映抽象数学思想的教学内容时,可以采用发现式教学方法进行教学,教师可以利用高等数学中的很多概念和定理是科学家们在研究物理问题时抽象出来的特点,结合教学内容,向学生展示该教学内容的形成和演变过程,使学生体验抽象数学思想的作用和巨大价值;或采用案例式教学方法进行教学,由于抽象是从许多不同事物中提取的共同点,因此教师可以从许多领域收集既体现数学的本质,又通俗易懂,引人入胜的例子,然后根据教学内容适当地提炼一些最新的有趣的例子作为应用案例,从这些案例中提取共同点得出结论。在遇到反映模型数学思想的教学内容时,可以采用启发式教学方法进行教学。由于数学建模是对实际问题进行合理抽象和量化,利用数学公式进行模拟和验证的一种处理方法,因此教师可以结合教学内容适当选择一些实际应用问题,然后引导学生加以分析,通过抽象、简化、假设、建立和求解数学模型,从而解决实际问题;或采用实验教学方法进行教学,教师首先设计出注重数学思想的剖析、数学技术的灵活性和数学理论的实用性的实验项目,然后在教师的指导下,学生亲自动手建立和求解数学模型,从而解决问题。当遇到同一教学内容蕴含多种数学思想的情况,可以同时采用多种教学方法进行教学。

5.教师要充分认识到学生掌握数学思想是一个反复认识、训练和运用的过程

由于学生对于蕴含在具体数学知识中的数学思想开始只能形成初步的感性认识,只有经过多次反复后,在较为丰富的感性认识的基础上,才能逐步抽象、概括而形成理性认识,再在实践活动中反复检验和运用,才能加深这种理性认识。因此,学生对每种数学思想的认识都是在反复理解和运用中形成的,其间有一个由低级到高级的螺旋上升过程。所以教师应该将高等数学各个内容中的数学思想形成为具有一定结构的系统,对于某一种数学思想而言,所串连的具体数学知识也必须形成自身的体系。由此明确每一种数学知识的教学中可以进行哪些数学思想的教育,并设计好对每种数学思想进行反复认识、训练和运用的过程。由于绪论课一般都要讲述知识产生的背景,发展简史,研究对象,基本和主要的问题,研究的思想和与其他各章知识的联系等,教师可抓准时机在绪论中直接简述有关数学思想,而在复习课中则可顺势总结概括本章用到的数学思想,这也可以形成学生对数学思想系统的反复认识。

三、结束语

数学思想是数学的精髓和灵魂,是知识转化为能力的桥梁。数学教育的目的不仅要使学生掌握基本的数学知识与技巧,更要重视发展学生的能力,全面提高综合素质。因此本文就如何在“高等数学”教学中提高物理专业学生数学思想,培养学生逻辑推理能力、抽象思维能力和空间想象能力,提高他们的创新意识和创新能力,根据多年的教学实践谈了一些认识、体会和具体做法,希望能起到抛砖引玉的作用。

参考文献:

[1]余天培.提高物理系高等数学教学质量初探[J].西北师范学院学报,1987,(4):86-88.

[2]左东林,滑超伦.高等数学在物理中的应用举例[J].淮阳教育研究,1994,(4):18-21.

[3]曾月新,刁雅云.物理系高等数学教学方法改革的几点思考[J].天津师大学报(自然科学版),1999,19(4):71-73.

应用化学专业概述篇7

【关键词】中职数学; 新教材; 困惑; 方法

一、前 言

对于当前中职数学教学所用的教材来说,虽然正在不断改进、不断完善,进一步优化了教材的形式和内容,但是教材基本延续了普通高中数学的教材结构,基本与普通高中的数学教材保持一致,包括概念、定理、公式及课后习题等,缺乏对实际生活、职业教育的针对性运用,没能突出中职教育的特色,不利于学生理论与实践相结合,同时也遏制了学生的动手能力、思维能力及创新能力.对于中职学校来说,与普通高中存在差别,因此在数学知识需求方面也有所不同,如果采用一致的教材,必然存在不适应性.因此加快新教材的开发与完善,具有重要意义.

二、中职数学新教材的困惑与思路

以中职数学教学的实际情况来看,存在的问题与优化思路分析如下:

(1)对于不同的专业发展来说,所需的数学知识有所不同,因此新教材的设置应该与学生专业紧密相连.根据教学内容的难易,给不同的专业设置选修课或者专业课,改变以往专业课与文化课的界限限制,将数学内容渗透到职业教育中,更好地为学生专业提供服务.

(2)有关教材中的知识目标,应分层次设置.对于中职学生的数学学习来说,普遍存在基础知识薄弱问题,那么在编写教材时,就应该针对例题、习题等采取分层设置方法,增强教材的梯度,满足不同专业、不同层次学生的学习需求,更利于学生的后续发展.

(3)课程内容与信息技术相结合.当前,计算机技术与信息技术广泛投入使用中,在教学过程中运用学习软件等工具,可更好地帮助学生了解抽象的概念或公式,锻炼数学思维,用数学解决实际问题.因此注意教材与教学手段的配合,进一步强化学生的数学能力水平与专业素养.

三、中职数学新教材的改进方法

1.复杂的概念简单化

在原有的数学教材中,往往过多的语言描述概念,烦琐而又复杂,学生很难掌握并理解,只有通过死记硬背,但是不能真正运用到实际中.以函数为例,先讲解映射、一一映射,然后引入函数概念,这就要求学生必须理解了映射和一一映射之后,才能理解函数的概念,这就需要同时掌握2个概念,然后引出第3个概念,无形中增大了学生的压力;而对于定义域、值域这两大概念来说,需要在集合、原像集合的基础上进行描述,而函数的概念也是其中较为重要的内容.在新教材中对这一概念进行重新概括和描述:在一个变化过程中存在x和y两大变量,将变量x的取值范围设置为数集D,如果在D中的每一个x,都可遵循对应法则f,并且具有唯一与之对应的值,则x称为自变量,y就是x的函数,即y=f(x);数集D则称作函数的定义域,而函数集的集合{y|y=f(x),x∈D},即函数的值域.在这一简洁明了的概括中,理清了自变量x与函数之间的关系,并利用对应法则f将二者联合起来,同时融入定义域、值域两个概念,更便于掌握和记忆.

2.烦琐的知识生活化

在旧教材中,涉及很多的公式推导内容,但是过多地描述公式来源问题,在实际教学中学生难以接受或理解,因此在新教材中,只需要推导重要公式,尽量确保推导的过程简单易懂、突出重点,让学生能够一目了然;另外,在新教材中应注重公式的实际运用,选择与日常生活密切相关的例题,既可激发学生学习兴趣,也可提高教学效率.例如,在学习等比数列过程中,可以提出有关银行贷款和还贷的内容,这些都是日常生活中常遇到的问题,而分段函数的运用还可计算出租车的计费情况等.这些知识与学生的生活实际密切相关,更利于调动学生的参与热情,增强课堂学习效率,对学习效果起到事半功倍的作用.

3.抽象的知识具体化

对于数学概念来说,具有抽象化特征,因此不利于中职学生的理解.在新教材中,应该以实际问题为着眼点,通过简单、易懂的方法解决实际问题,提高学生对公式运用的能力.例如,在学习“向量的数量积”过程中,一些学生不能理解“向量数量积”的意义,因此在运用过程中存在障碍.在新教材中,则给出了直观的图像,并提出了具体的应用问题:假设水平地面上有一辆小车,甲用200 N的力沿着水平线45°方向拉动小车,小车前进了50 m,则此人用了多少功?在讲解这一问题时,教师可引入学生了解的案例,如热播电视剧《小姨多鹤》中,小姨多鹤拉煤上坡的场景恰与该题相似,以此吸引学生注意力,引发他们的讨论与思考.在解答这一问题过程中,就涉及向量的数量积问题.由于W=F·s=|F||s|cos45°,接下来引入公式:a·b=|a||b|cosθ,(0°≤θ≤180°).在这一解题过程中,逐渐由感性过渡到理性,在掌握基本公式的前提下进行计算,然后将理性认识回归到感性认识中,让学生做到“知其然,知其所以然”.

对于中职院校教学来说,在机械、电子等诸多专业知识学习中都涉及向量的数量积运用,因此具有一定应用价值,在新教材中加强重视并引入生活化情境,将原本复杂的知识简单化、直观化,更利于学生的接受和理解,并可运用到专业或者生活中,可谓一举多得,具有重要的现实意义.

应用化学专业概述篇8

[关键词]日本概况课 定位 架构 改革

[中图分类号]H36 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2015)06-0156-03

新世纪,随着中日经济力量的变化、中日领土争端、历史问题等,导致了中日关系低迷。随之而来的是,日语专业面临前所未有的挑战:生源减少,质量下降;有的学校的日语专业甚至面临停招;同时,日语专业的毕业生就业压力变大。因此,日语专业教学也应随着时事变化而做出相应的调整。

一、日本概况课的课程定位依据

外指委指出①,经过十余年的探索,我们对“复合型外语人才”和“应用型外语人才”的认识更加清晰。今后,我们有必要更加深入地探讨“作为人文教育的外语教育”“作为学科教育的外语教育”“语言与内容融合式教学”(或“内容依托式教学”)“思辨能力培养”“跨文化能力培养”“区域和国别研究人才培养”等重要命题,促进外语专业人才培养模式创新和多元发展。②由此可知,今后日语人才培养的方向是要更加注重人文教育;思辨能力的培养;跨文化能力的培养,特别是对于区域和国别研究能力的培养。

另外,日语专业教学质量国家标准(简称国标)在2014年12月重新制定。与以往的国标不同,此次新制定的国标更重视人文教育、跨文化交际能力。在国标中,日本概况课被定为专业核心课程。③日语核心课程,顾名思义就是日语专业的底线、基础。我认为在日语专业的课程设置中,日本概况课之所以被设定到这么重要的位置上,是因为从课程内容上看,日本概况课的教学,基本可以实现外指委、国标所提出的崭新的人才培养目标(教学预期目标与要求)。

日本概况的课程内容设置一般包含以下内容:

(1)日本的国土与自然:日本地理、日本行政区域划分、日本气候;(2)日本的社会:日本政治、日本教育、日本经济;(3)日本人的衣食住:和服、日本料理、日式房间;(4)日本人的风俗与习惯:一年中的风俗习惯、法定假日与休息日、婚礼与葬礼;(5)日本的传统文化:传统艺能、传统艺术、传统运动、日本宗教;(6)日本的历史:原始时代、古代、中世、近世、近代与现代。

首先,了解日本国情,如风俗习惯等,是跨文化交际能力养成的第一步,更是先决条件。其次,对日本文化背景以及历史知识的丰富是培养区域和国别研究能力人才的基础。有了这一基础后,才能做到用日语讲述日本,更能讲述中国,讲述世界。最后,他国的文化犹如一面镜子,只有了解他国的文化后,才能有所比较,才能更好地理解本国文化,成为具有思辨能力的人。此了解、思辨的过程乃是人文教育的精髓所在。

二、日本概况课的定位

综上所述,根据目前日语专业面临的种种挑战与外指委、国标中提出的新型日语人才培养方向,结合日本概况课的自身课程特点,可以将日本概况课在日语专业教学中的定位可概括为6个“以”,即以学生为中心;以全面实施素质教育为定位;以培养具有人文精神,适应社会发展需要的人才为导向;以建立丰富日本国情知识体系为基础;以培养具有中国文化底蕴的区域、国别研究能力的人才为核心;以培养具有跨文化交际能力的人才为重点。简而言之,在新制定的国标中,同为专业核心课程的基础日语和高级日语课程,在日语专业教学中定位若是学生的日语语言能力的培养的话,那么,日本概况课的定位则为学生综合人文素养的养成。这种综合人文素养,使学生更适应社会的发展;更懂得如何与日本人交流,作为一名社会人如何与他人交流;了解日本文化,而不盲从日本文化;可以从中国人的视角审视日本文化,审视世界;使学生成为一名被社会需要的、智慧的、有责任感的中国人。

三、日本概况课的构架

为了实现以上定位,日本概况课程必须重新架构,在教学目标、教学内容、教学方法、教师的教学能力方面进行相应的改革。

(一)教学目标的改革

教学目标就是将课程定位具体化、深入化。日本概况课的教学定位发生改变,教学目标也理应发生变化。从以知识传授为主要教学目标的教学,转化为以培养学生综合人文素养为目标的教学活动。这就要求所制定的教学目标更具有可操作性、明确性、具体性,而不能是形式化、机械化、盲目化。可以采取5w1h分析法使教学目标的制定变得简单、明确、可操作。5w1h分析法,即what,教学任务是什么?why,为什么完成这项任务?where,在哪里完成?who,谁来参与任务的完成?when,完成任务所需要的时间?how,怎样完成这一任务?这里以日本的日式房间为例,来具体演示关于教学目标的改革。

根据教学大纲,日本概况课一节课一般为90分钟。由于条件的限制,现在大多日本概况课多在多媒体教室完成。关于日本日式房间的讲解基本上是大二下学期开设,所教授学生的日语平均水平在N3-N2④之间。这样关于时间与地点、参与教学对象水平基本确立。教学内容是:(1)关于日式房间的结构;(2)关于日式房间的陈设;(3)日式房间与日本人的生活。此内容的设定可以理解为5w1h分析法中的what。之所以会设定这样的教学内容,是因为让学生更好的理解日本文化。这一点可以理解为why。为了实现以上教学内容,我设置了以下教学环节,即how。(1)在向学生展示日式房间内部结构的同时,让学生思考为什么会有这样的独特内部构造。例如:传统的日式房屋中为什么会设置外走廊。⑤(2)让学生观察日式房间有的陈设,并与中式房间进行对比,让学生观察中日房间的不同点和相似点。(3)通过文化体验的形式,让学生了解日式房间中的种种规矩。例如:如何在日式房间坐、立、行。如何礼貌地进入日式房间,等等。

综上所述,日式房间的教学目标如下表所示。

(二)教学内容的改革

传统的日本概况课教学内容常常被诟病为抽象的日本百科全书。其原因在于,日本概况的内容过于丰富,并且比较抽象,无重点难点;知识结构层次复杂,缺乏关联性;学生接受起来比较困难。因此在明确日本概况课的定位之后,重新审定教学内容,根据除旧加新、化繁为简、保留特色、中国视野、贴近生活的原则,对已有的教学内容,进行如下的删减、补充、更新。

(1)日本的国土与自然:日本地理、日本行政区域划分、日本气候;(2)日本的社会:日本政治、日本教育、日本经济、日本人口与社会保障、日本交通通信;(3)现代日本人的生活:日本人的衣食住、现代日本人生活、日本人的娱乐;(4)日本人的风俗与习惯:一年中的风俗习惯、法定假日与休息日、婚礼与葬礼、礼仪与人情往来;(5)日本的传统文化:传统艺能、传统艺术、传统运动、日本宗教;(6)中日交流史:原始时代、古代、中世、近世、近代与现代。

单从内容标题的罗列上看,改革后的日本概况课内容,在第二部分的日本社会中新增了日本人口与社会保障以及日本交通通信的两个章节。这是因为这两部分内容是最近日本社会的热门话题。根据贴近日本生活的原则,将第三部分做了巨大的调整,除了保留日本人的衣食住外,还新增了现代日本人的生活和日本人娱乐两个章节。根据培养学生中国视野的原则,将原有的日本历史一章,变更为中日交流史。虽然从下级小标题中,并没有看出太多的变化,但在课程讲授的过程中,教学重点发生了根本性的转移。

另外,根据日本概况课的新定位以及其内容设定的原则,在具体讲授概况课的过程中,其各个章节的内容也有了天翻地覆般的变化。以日本的茶道为例。传统的日本茶道的教学内容大体包括:茶道的历史、茶道的流派、茶道的作法、茶道的美意识、茶道的精神。改革后的教学内容摒弃了茶道历史、茶道流派、茶道美意识、茶道精神的灌输式的讲述,把教学内容的重点放在日本茶道体验和中日茶道的比较认知上,并且通过比较认知,以中国人的视角审视日本茶道中的美意识、日本茶道中所包含的茶道精神。

(三)教学方法的改革

传统的以教师为中心的教学方法是不能实现日本概况课的新定位的,日本概况课教学法的改革势在必行。

根据爱德加・戴尔的学习金字塔理论,用讲授法教授学生,两周后学生对于所学习的内容只剩下5%;用阅读法教授学生,学生可保留10%;用视听结合法教授学生,学生可以保留20%;用于演示法教授学生,学生可以保留30%;用小组讨论法,学生可以记住50%的内容;用做中学或实际演练的方法,学生的记忆率可达到75%;用教给他人或直接应用的教学法,学生可记住90%。这一组理论的实验数据,为教学法的选择提供了科学的数据依据。

另外,在实践教学中以及对先行研究的研读可知,现行的日本概况课的教学法有讲授教学法、讨论教学法、实验教学法、实践教学法(观摩、技能训练)、案例教学法、基于指导的自学法、基于项目教学法(包含基于问题教学)、混杂教学法(blended learning)。

笔者认为,虽然关于日本概况的教学法的改革,诸多教学前辈已经做出多种探索,但是教学方法的选择,归根到底还是要根据教学目的与教学内容而定。不能因为某种教学法有利于学生的接受,就不论教学目的与内容的盲目应用;也不能因为某种教学法是传统的教学法,而无原则地摒弃。总之,因内容而施法,方为上策。

(四)教师教学能力的培养

对于教师自身的语言能力,与日本人的实际交流能力等综合素养培养不谈,身为概况课的一线教师,首先要转变教学理念,打破以教师为中心的教学模式。特别是作为教授语言的教师,在教学中,由于学生要面临大量的新词,所以往往会使概况课的教学陷入到精读课或阅读课的教学模式当中。因此,教学理念的改变至关重要,明确日本概况课的重点是学生综合人文素养的养成,而不是个别语言点、语法点的习得问题。

另外,需要担任日本概况课教学的教师注意的是,要安排符合人的记忆理解规律的教学。日本概况内容庞大,课时量又很少(一般每周一节,90分钟)。所以这种状况容易诱导教师采取“满堂灌”的教学,不给学生参与和思考的空间。这样虽然提高了知识的传播效率,但教学效果差强人意,也违背了日本概况课的教学目的设置的初衷。所以在传授知识的过程中,一定要遵循阶段性、适度性、科学性的原则。以讲解日本的行政划分为例。日本行政区被划分为1都,1道,2府,43个县。若想让学生在一节课中记住以上47个行政区名称与位置,显然是不科学的。因此笔者在讲授此内容时,只要求学生了解上面的内容,用游戏和多媒体等教学手段,帮助学生记忆1都,1道,2府和属于东北地方的6个县。其余的教学内容则以考试或游戏的形式,分别在以后的多堂教学中考察。总之,对于日本概况课的教学绝不可以本着一蹴而就的思想,而要灵活地运用教学资源与课时,甚至可以打破课节的限制,利用新媒体,最终完成教学目的。

最后,作为概况的教师要建立终身学习的意识,同时自身要有辩证地对待日本社会与日本文化的能力,只有这样才能不断更新知识,完善自我。

注释:

①全称:教育部高等学校外语专业教学指导委员会.

②钟美荪,孙有中.以人才培养为中心,全面推进外语类专业教学改革与发展――第五届高等学校外国语言文学类专业教学指导委员会工作思路[J].外语界,2014(01):4.

③在国标中日本概况的被称为日本国家概况.

④N3是指日语能力考试3级;N2是指日语能力考试2级。上述考试通常用于评价学生的日语能力水平.

⑤外走廊用日语叫做F龋àà螭わ).

【参考文献】

[1]钟美荪.孙有中.以人才培养为中心,全面推进外语类专业教学改革与发展――第五届高等学校外国语言文学类专业教学指导委员会工作思路[J].外语界,2014(01).

[2]王越.新编日本国家概况[M].东南大学出版社,2012.

[3]詹桂香.跨文化教育中的《日本概况》教学研究[J].日语学习与研究,2007(06).

[4]葛建敏.对当前日本概况课教学现状的几点认识[J].考试周刊,2008(34).

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