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序論:在您撰寫科學論文論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
高中新教材中展示了大量的生物科學史的內容,對于學生科學素養的培養是一個非常重要而且可行的途徑.其作用主要體現在以下幾個方面:第一,激發學生對科學的好奇心,幫助學生深刻理解生物學知識.生物學史的內容展示了科學家所處的時代背景,科學家對生命現象的研究過程,各種觀點的碰撞和論爭過程,同時也蘊含了許多生物科學的基本概念、基本原理、基本規律等生物科學知識.教學中合理地進行生物學史的教學,不但可以增加生物教學的趣味性,激發學生學習高中生物的興趣,還有助于學生對生物學知識更好的理解和掌握.第二,體驗科學探究的歷程,培養學生的科學精神.恩格斯在談到科學家的科學精神時,曾指出:“懷疑———批判”的頭腦是科學家的一個“主要儀器”.在教學中合理地開展生物學史的教學,通過重演和再現知識的發生過程,不僅能使學生了解科學結論的由來,還能使學生體驗科學家思維發生發展的軌跡,體驗科學知識及其理論體系的演變和完善過程,從而使他們學會用發展的、批判的眼光審視現有的科學知識.第三,有助于訓練學生的思維能力,進行科學方法的教育.生物科學史不僅揭示了生物知識的探究歷程,更重要的是揭示了科學家在這一過程中的思維的火花、求知的態度、探究的方法,通過讓學生體會當時的場景進行探究實驗設計和模擬實驗,對學生滲透科學方法教育.
二、利用生物科學史滲透科學方法教育的基本途徑
科學方法往往寓于具體科學知識的認識過程中,只有把認識過程合理地展現出來,學生才能領會科學方法是如何提出的,從什么角度,用什么方法解決問題,從而掌握科學方法.而在當前中學生物課堂教學過程中,很多教師只是把生物史作為一種知識,附加在生物知識教學內容上,而忽略了生物史的科學探究過程,疏于從思想與方法的歷史角度去對學生進行科學方法的教育.因此,在應用生物學史開展科學方法教育的課堂教學組織過程中,我們應從課堂教學的各個環節入手,把握好“科學史”與“科學方法”這兩條主要線索,組織“探究性學習”,讓學生在“體驗生物科學史”的過程中,實現對“科學方法”的教育.下面結合植物生長素的發現教學過程談談滲透科學方法教育的基本途徑.
1.利用生物科學史創設情境,激發學生科學探究的興趣
“興趣是最好的老師”.上課伊始階段,教師將生物科學史上引發科學家對某一問題研究的生物學現象作為問題情境呈現給學生,一方面能可以激發他們的學習興趣,創設學習情境,更重要的是讓學生切身感受什么是科學發現,怎樣提出問題,并在他們腦海中留下深刻印象.教師可以采用幻燈片、講故事、文字展示或角色扮演等形式,再現生物學現象,然后啟發鼓勵學生提出問題.在學習“植物生長素的發現”時,教師先展示同學們熟悉的日常生活中植物向光性的圖片,再播放達爾文觀察植物向光性的動畫引發學生思考,提出問題“植物向光性的原因是什么?”“單側光和尖端在植物的向光性現象中都起了什么樣的作用呢?”問題情境的創設使學生很自然地邁出了科學探究的第一步.
2.沿著科學史的發展軌跡,體會科學研究的方法———假說、演繹推理法
在生物科學史中,一般都展示科學家在研究過程中出現的問題和解決的方法,生物學史的學習過程就等于學生沿著科學家的發現思路作了一次思維的探究.針對上面所提的問題,教師引導學生對達爾文的幾組實驗進行比較分析提出自己關于向光性原因的假設或猜想,并請他們用自己的方式進行表達.然后教師再引入科學史中達爾文的假說,讓學生結合當時的達爾文所處的歷史背景討論思考為什么達爾文會有這種假設,再思考自己所做的假設是否合理,這樣可以使學生在心理上和情感上更接近科學研究,并能體會達爾文得出結論所采用的具體科學方法———假說法.假說的結論是否正確呢?我們如何來驗證?自然地引出詹森和拜爾的實驗,從不同角度驗證達爾文的假說.然后師生一起分析詹森、拜爾的實驗思路、結論:尖端產生的刺激可以透過瓊脂片傳到下部,彎曲的原因是尖端產生的刺激在下部分布不均勻.提出假說:尖端產生的刺激可能是一種化學物質.該假說是否正確呢?科學家繼續探索的步伐前進到了溫特的實驗:讓接觸過尖端的瓊脂塊放在切掉尖端的胚芽鞘上結果胚芽鞘生長或彎曲生長了,從而驗證了假說的正確性.生長素的發現,是眾多科學家利用多種科學方法共同合作的結晶,通過該過程的學習既讓學生理解了實驗設計原則與方法,又在這一過程中,體驗了科學家的探索精神,在現有手段的基礎上對于事物本質不斷探索的精神,使學生體會科學家在做出猜想和假設時所用的具體科學方法,從而實現滲透具體科學方法教育的目的.
3.模擬科學史中的實驗探究過程,學會科學研究的方法———實驗法
生物學是一門以實驗為基礎的科學,生物學史中科學家的實驗都包含著一定科學方法,在科學史的教學中,通過讓學生模擬生物學史中典型實驗并對設計原理、思路、試驗方法和結論進行分析,讓學生學會科學家的科學研究方法,滲透科學方法教育.在生長素的發現這一生物學史的教學中,除了需要學生學會達爾文的實驗設計方法和做出實驗設計分析外,溫特的實驗也是一個培養學生進行實驗科學研究的典例,因此在溫特探究實驗的教學中,可以結合前面科學家的假說(尖端產生的刺激可能是一種化學物質),先讓學生自己設計,然后相互討論分析所設計實驗的可行性,再和溫特的實驗設計做比較,分析實驗的原理、對照的意義、實驗設計的注意點,然后根據實驗現象得出結論.通過這一實驗設計的訓練、操作和詳盡分析不但加深了學生對這一知識的再認識,也使他們較好地掌握了實驗這一科學研究方法.另外,我們還可以通過讓學生設計驗證植物激素極性運輸的實驗幫助他們對對照實驗這一科學方法進行了較好的鞏固.
【關鍵詞】SCI論文要求;公管本科生;論文寫作能力;培養
1背景
近年來,大學生畢業論文對于學術道德與學術規范不重視,都以過關為目的,因此,抄襲、剽竊、拼裝、組接之風盛行[1-5]。要改變這種風氣,需要改變教學目標、教學理念、教學方法和對學生的道德修養的要求[6-8]。筆者讀博士期間曾發表過幾篇SCI論文,在畢業后的幾年本科教學中開始把其原則應用到本科生的論文寫作能力的培養上來,收到良好效果,故此想探討如何提高本科生論文的寫作能力問題。
SCI論文是學術界公認的論文,其特點一在于規范化,如其論文格式包括摘要、關鍵詞、前言、材料與方法、結果、討論、結論、政策建議、參考文獻等;特點二在于科學性,如:其數據采集需要注意樣本的代表性、數據分析需要采用合理的的統計學分析方法等;特點三還包括創新性,強調不重復他人研究,研究新問題,使用新方法,或采用新視角等。
2問題現狀及成因
我院公管本科生寫論文普遍存在質量不高,抄襲嚴重,缺乏創新。這些問題與我們本科論文教學的過程存在直接聯系。首先是我們的論文教學目標不明確,究竟本科生寫的論文達到什么標準,在每一門課上都未直接講明,并有針對性地訓練過,也許我們老師自己也不清楚應該達到什么要求;其次我們的教材,注重理論體系的系統性和完整性,缺乏對學生實踐性能力的培養要求,因此,老師照教材講,照教材考試,學生記背應付考試已成定式,造成了學生寫論文時也抄襲組裝他人論文成為一種習慣;最后,本科生課程設置太多,而且不是按模塊進行,所有的科目都是一上一個學期,期末考試。由于每門課程都是兩節連排,一周分散為幾次上,老師沒有充足的時間帶領學生參加社會實踐活動,直接后果是在醫學院大家都認為公管理專業是務虛不務實的一個專業。
公共管理專業果真是務虛不務實的專業嗎?其實并非如此。公共管理專業與實際生活密切相關,雖不像醫學專業關注個體,以把單個病人的病治好為目的,但是本專業關注社會實際問題的解決,其重要程度也不亞于醫學其他專業。如,社會保障關注養老保險、醫療保險、工傷保險、失業保險、生育保險、貧困救助、法律援助等密切與社會民生相關的問題;而衛生事業管理關注醫療領域的問題,比如衛生政策的制定的評估與實施的評價,衛生資源管理中的經濟資源的配置與使用、人力資源管理、衛生信息管理,衛生系統管理中的醫療服務管理、公共衛生管理、婦幼衛生管理、社區衛生服務管理等等,這些方面中又有很多值得關注和急待探索和解決的實際問題,了解其在本地區的現狀還需要做實地調查;而要解決這些問題我們需要依據理論,形成假設,并進行調查,如調查群眾的對該問題的知曉程度,滿意程度以及改進意見等;而且很多實際問題的解決沒有最好的標準答案,這需要問計于民,然后根據現有的人財物的資源情況,拿出自已的解決辦法,因此,學會對本專業知識學以致用必然要有創新性。
3論文寫作能力的培訓建議及常見的問題
3.1論文寫作能力的培訓建議
公管專業的這些特點其實完全可以滿足SCI論文寫作的要求。那么,我們如何在教學過程中對學生論文的規范性、科學性以及創新性進行培訓呢?筆者通過自己的教學實踐活動認為對學生論文寫作的培訓應該從低年級到高年級逐漸增加要求難度:
(1)在低年級,如一、二年級,可以著手培養學生寫文獻綜述。此項訓練可以養成學生在搞研究前先去查閱文獻的能力,學會了解該問題的研究現狀,學會在文中引用他人文獻,找到不雷同他人研究的新問題、新視角和新方法;
(2)在高年級,如三年級,應該開始培養培養學生設計調查問卷以及實地展開小范圍調查的能力。首先,培養學生掌握論文的內容取決于問卷設計的內容。培養學生通過查閱文獻對研究問題,了解別人的研究,建立指標條目庫,并根據自已的研究問題篩選、設計指標,從而學會問卷設計的一些技能,如設計多少指標條目合適,對指標條目進行歸類;其次,需要培訓學生進行實地調查、采集數據并建立數據庫的相關技能,以及進行質量監控的能力;最后,需要培養學生根據自己調查數據的特征,進行正確的統計學分析方法的選擇的能力。
(3)在四年級上學期就應該培訓學生撰寫規范完整的論文的能力。通常學生寫的論文會像中學生的論文,夾敘夾議,但是科學論文有自已嚴格的格式要求,不允許混在一起寫,而且這些格式全世界的學者都共同遵守,因此我們必須要求學生掌握并達到科學論文的格式要求。嚴格按照摘要、關鍵詞、前言、材料與方法、結果、討論、結論、政策建議、參考文獻這幾部分來寫。
3.2論文寫作的常見的問題
通過幾年指導學生寫畢業論文,發現學生按這種規范寫論文的各部分,常會遇見以下這些問題:
3.2.1前言部分容易與文獻綜述混淆。前言中含有濃縮的文獻綜述,但是還需要指明的不僅有研究背景與現狀,還有研究目的,研究意義,以及研究需要填補的空白,即使很簡練但是必不可少的內容。
3.2.2材料與方法部分最常見的問題是學生寫的太簡單。此部分需要學生具體介紹其調查與分析的每一步,如:調查的時間是什么?在哪里調查,調查地有什么特點?研究內容是什么?指標是如何選擇的?問卷內容包括什么?如何選擇的調查樣本,為什么只選這些樣本?樣本的代表性如何,是否符合統計學原理?做數據分析的統計學的方法選擇哪些?為什么選擇這種統計學方法等。
3.2.3結果部分最常見的問題是和討論部分混在一起,夾敘夾議。結果部分內容要求單純報告調查指標獲得的數據是什么,不需要解釋說明其意義,而且也不是把圖或表中所有的數據都做匯報,只匯報那些具有趨勢性的數據,如增大或減少某趨勢的數據,即那些可以幫助你說明得出后面結論的有意義的數據。而討論部分是解釋或說明在結果部分匯報的那些數據的意義,以及解釋得出這樣結果的原因,該部分可以引用文獻去說明解釋原因。
3.2.4結論部分最常見的問題是太長,常會出現一些沒有前文數據支持的結論。此部分只需要對討論的內容進行簡單總結,不需要長篇大論;對前文未提及的或沒有數據支持的內容不能在此部分做專題討論。
3.2.5政策建議最常見的問題是跟自已的調查數據結果毫不相關的建議。此部分所提的建議是跟討論和結論部分的內容一致的,很多同學脫離了前面的內容,不著邊際的建議了一番,而很多建議在前文中找不到任何依據。
因此,SCI論文講究文章各部分之間的前后邏輯的嚴密性,環環相扣,不能天馬行空,想寫什么就寫什么,這對于訓練學生邏輯思維的嚴密性大有裨益。
3.2.6參考文獻部分最大的問題是格式不統一。尤其是卷、期、頁碼,或下載的網站及日期沒有明確標明,使讀者無法追溯文中所引用的文獻。
以上這些問題經過老師3-5次的修改都可以得到有效避免。
4結論
通過以上探討可以看出,高質量的大學生畢業論文論文需要我們在本科各年級的教學過程中制定明確論文教學目標和計劃,并逐年級展開對學生的論文寫作能力的訓練,這樣才可以打好寫出合格的高質量畢業論文的基礎。
雖然這樣做可能對學校和老師要求有些高,比如,首先教師自己要會寫科學論文才會對科研論文的撰寫有深刻認識;其次比上常規課費勁大;并且改變學生在中學養成的“填鴨式”學習習慣可能不被很多學生理解,但是這樣做確實可以改變學生對本專業的錯誤觀點,并且關注并解決實際問題還可以起到改變學生不良的的人生觀和價值觀,使他們能夠關注學以致用,解決社會問題,認識自己未來從事的職業對改變社會和群眾生活所起肩負的社會責任。
參考文獻:
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本文受河南省第第八批重點學科公共管理學科建設經費支持;河南省第二批特色專業衛生事業管理學科建設經費支持;以及河南中醫學院博士基金支持
一、方法與語料
為了盡可能真實準確地考察該四類模糊限制語在摘要中的使用與分布,課題自建多樣本語料庫。本自建語料庫所選用的語料是從鄭州大學圖書館中文與外文電子資源收錄的Cambridge,Ox-ford,EBSCO,Elsevier.Springer等數據庫中影響因子較高的權威核心期刊隨機抽取,如:《中國社會科學》、《教育發展研究》、《心理發展與教育》、《哲學研究》、《HumanResourceManagement》、《PopulationandDevelopmentReview》、《JournalofInternationalTrade&EconomicDevelopment》(Rout-ledge,Taylor&FrancisGroup),出版時間跨度為2008-2010(包括2008,2009,2010三年);共計504篇中英文摘要,代表了近年社會科學最新的研究成果與研究趨勢。所有語篇使用GL_MMAX2軟件進行標注并使用MICROSOFTEXCEL進行整理統計?;赟wales提出的語步—步驟模型理論框架,首先對語篇的五語步宏觀模式IPMRC(Introduction–Purpose–Method–Results-Conclusion)對英文摘要進行標記;然后采用Princeetal.(1982)的分類方法,對模糊限制語在社會科學學術論文摘要的不同語步中的分布進行統計分析,歸納總結四類47個常見模糊限制語在五個語步中出現的特點與規律,探索摘要中模糊限制語分布特點。
二、統計與分析
(一)模糊限制語在SCE(中文摘要英譯)與SEE(英文摘要)語步中的分布
通過對504篇論文摘要中模糊限制語的使用調查統計,我們發現:SCE(中文摘要英譯)與SEE(英文摘要)使用的模糊限制語總數相當,分別為274次與302次。不同的是,SCE中限制語的使用主要集中在摘要的背景、結果與結論語步,分別為60、114和60次;而目的與方法語步限制語的使用較少,僅分別為19和21次。SEE中限制語使用最突出的是結果語步,為97次,方法、結論與目的語步其次,分別為60、55和53次,背景語步最少,為37次。除結果語步外,其他四個語步的差異不太大,在背景、目的、方法、結果與結論語步中的分布懸殊不太大,依次為21.9%、6.93%、7.66%、41.61%和21.9%。這說明中文論文作者在對結果的討論上注重保護自己,結果也不是絕對的,留有商榷的余地,體現了模糊限制語自我保護的語用功能。但目的與方法語步則較為主觀,忽視了“仁者見仁智者見智”與“條條道路通羅馬”的辯證關系。英文論文作者在措辭上更為模糊,模糊限制語在背景、目的、方法、結果與結論語步中的分布懸殊不太大,依次為12﹪、18﹪、20﹪、32﹪和18﹪。他們也更懂得全方位做好自我保護,尤其在目的與方法語步,他們不排斥不同的觀點與方法,“一箭雙雕”或一箭多雕的情況都是存在的,歡迎其他同行采用不同的視角研究同一個問題。體現了模糊限制語的禮貌原則的語用功能。針對模糊限制語在SCE(中文摘要英譯)與SEE(英文摘要)語步分布呈現的異同,我們可以發現中英文作者同樣重視模糊限制語在論文摘要中的使用,中文作者需要向英文作者學習怎樣更客觀地表達研究目的和表述研究方法。
(二)四類模糊限制語在五語步中的分布統計與分析
為了進一步了解SCE與SEE在語步中使用模糊限制語的異同,筆者對四類限制語在摘要語步中的分布進行細化。統計發現,無論是在SCE或SEE的任一語步中,直接與間接緩和型限制語出現的次數最少,接近于零,SCE較SEE出現的次數略高。程度和范圍變動型限制語在摘要中出現的頻次較高。這是因為范圍變動型限制語在測量事物時經常使用,與數字的搭配較多,使用范圍變動型限制語的原因是作者不想把數字說得太死,以免與事實有距離,或無法說出準確數字,當作者綜述前人成果時,他們雖竭盡全力收集資料,仍不可能涵蓋全部文獻,所以通常使用范圍變動型限制語使自己不至于把數字說得太絕對。這也能很好地解釋為什么SCE語篇中范圍變動型限制語在背景與結果語步出現最多,分別為44次和90次,結論語步中出現38次,目的與方法語步分別為16與13次。社會科學學術論文更強調語言的客觀性與準確性,而非程度的高低,所以并不常用程度變動型限制語,例如kindof,moreorless,some,tosomeextent等模糊限制詞,只在背景、結果與結論語步少量出現,目的與方法語步幾乎為零。SEE語篇中范圍變動型限制語在結果語步出現最多,為81次;目的、方法與結論語步其次,分別出現41、50與42次;最少的是背景語步,只出現21次。各語步中出現的程度變動型限制語比SCE中出現的次數略多,分布較為平均。通過對比四類限制語在兩類摘要語步中分布的異同可以發現中英文作者在結果語步更多地使用變動型限制語給自己留有較大的空間接受不同意見的沖擊。英文作者較中文作者對自己收集的背景資料的權威性與豐富性更為自信,所以較少適用模糊限制語。此外,模糊理論與模糊限制語的提出最開始是在國外,近水樓臺先得月,英文作者具有得天獨厚的優勢;而中文作者更應利用機會加強與外界的交流,比如引進更多的關于模糊限制語的評論與研究。
(三)各類模糊限制語高頻詞統計與分析
即使同一類各個模糊限制語在語步中使用的頻次也不盡相同。經過數據統計發現,各類模糊限制語中有些詞高頻使用,出現一邊倒之勢。程度變動詞在SCE的五個語步中,出現在背景、結果與結論語步的次數稍多,分別為:14、17、10,而some次數分別為10、6、4,kindof次數分別為2、7、2。Some與kindof成為程度變動語的高頻詞。例如,SCE的背景語步中程度變動語出現14次,而some則出現10次,some成為程度變動語的高頻詞;范圍變動語出現44次,而also和somethingbetweenxandy則分別出現22次和18次,其他限制語則成為萬綠叢中一點紅的零星點綴。Somethingbetweenxandy成為各語步范圍變動語的高頻詞,緊隨其后的是also。以程度變動詞為例,SCE共計使用5個詞匯,它們從高到低的排序是some(20次),kindof(13次),tosomeextent(5次),almost(4次),quite(1次),其中kindof出現在全部五個語步中;SEE共計使用5個詞匯,它們從高到低的排序是some(35次),tosomeextent(8次),kindof(5次),entirely(3次),almost(1次)。SCE中在五個語步均有出現的是kindof,而SEE中,五個語步均有使用的是some。兩類摘要不約而同地首選some把不肯定完全正確的話說得更得體,以免遭到質疑,惹到不必要的麻煩。范圍變動語在各語步中的使用是最多的,也反映出SCE與SEE的一些不同之處,SCE中,共計使用9個詞,它們從高到低的排序是somethingbe-tweenxandy(96次),also(67次),morethan(12次),about(11次),around(5次),atleast和lessthan并列4次,over和approximately并列1次。SEE中,共計使用11個詞,它們從高到低的排序是somethingbetweenxandy(107次),also(56次),about(31次),over(17次),morethan(9次),lessthan(5次),atleast(4次),around和approximately并列2次,essentially和roughly在SCE中未使用,它們并列出現1次。somethingbe-tweenxandy和also是范圍變動語中最常用和最常見的限制詞。緩和限制詞在各語步中出現最少。兩類文件中幾乎都沒有使用直接模糊語,偶爾使用時,選用的詞匯以seem居多。SCE只使用了一個間接緩和語詞匯即accordingtoone'sestimates,而SEE除此之外還使用的有itisassumedthat…,asiswell-known等詞匯。通過統計和對比范圍變動語和間接緩和語分別在SCE與SEE文件中的使用可看出中文摘要英譯作者在模糊限制語的選詞上與英文作者差距不大,整體水平得到提升;英文作者在選詞上范圍較廣,SEE比SCE中使用的模糊限制詞更為豐富,一定程度上體現了語言豐富性。
三、結語
1.是美學與科學分化的階段,是從1750年到19世紀末20世紀初。在這個階段里又包含了三個時期:康德—拉普拉斯時期、達爾文—麥克斯韋時期和中國近代時期。在1543年,波蘭天文學家哥白尼發表了他的著作《天體運行論》,這一著作的發表使自然科學從神學和美學分化出來獲得了很大的發展。而在康德——拉普拉斯時期,康德于1755年和拉普拉斯于1796年各自提出關于太陽系起源的星云學說。天文學的不斷發展和進步開始將美學和科學分化,將這兩者之間用架構的區別來界定開來。在達爾文—麥克斯韋時期,達爾文提出的生物進化論學說和麥克斯韋的電磁場理論的經典巨著《電磁學通論》,也是在逐步的將科學和美學分開的發展階段。而在1750年德國美學家鮑姆嘉通第一次提出了“美學”這一名詞,成為在這一時期美學與哲學正式分化的標志。此時,人們已經完全將美學作為一門獨立的學科了,而不再將她和科學聯系在一起進行研究。
2.是美學與科學趨于綜合的一個階段。它是從19世紀末20世紀初開始,一直到現在。它包含了三個時期:愛因斯坦時期、DNA時期和中國現代時期。在這一時期,就已經有很多偉人開始不斷的走上科學與美學之間的橋梁,并且享受科學與美學帶來的別樣的樂趣。愛因斯坦這位偉大的物理學家就認為科學與美學的關系是密切的,這在他文集中可以找到。在“論科學”一文中,他說:“至于藝術上和科學上的創造,那末,在這里我完全同意叔本華的意見,認為擺脫日常生活的單調乏味,和在這個充滿著由我們創造的形象的世界中尋找避難所的愿望,才是它們的最強有力的動機?!边@些都為科學和美學提出了許多問題和值得深入研究的素材。人們對各種科學知識都進行了深入的研究,包括對人類基因的研究。與科學方面DNA的結構、功能、性質相比,從美學的角度來看我們又會發現另一番韻味,我們能看到它的雙螺旋結構具有的特殊的美感,它所表現出來的生命曲線的審美。這種帶著美學的眼光探討科學上的自然美和諧美又是在另一個角度上體現出科學與美學的綜合關系。這一個階段是美學與自然科學逐步趨于綜合的一個時期,它超脫了第一階段的直觀、猜測,進入了用數學公式來表現審美價值,開始尋求科學中所帶來的美學上的審美價值?;仡櫭缹W與科學合合分分的歷史進程,我們可以發現,科學與美學總是牽連在一起的,不管是分化還是綜合,他們兩者之間始終存在著聯系,他們的關系始終沒有中斷過?,F代的科學技術在飛速的成長,不僅是科學家能從科學創造本身體驗到科學美,不從事科學活動的人們更是非常頻繁的在日常生活中接觸到形形的現代化科學設施和科學產品的美,譬如一個新興材料設計的椅子,嫦娥二號發射過程中給我們帶來的氣勢宏大的美感,給我們帶來的美景等等。我們在觀賞這些創意設計、發射裝置時,會產生類似欣賞音樂、繪畫和其它藝術品時所體驗到的那種愉悅感和美感。
二、科學與美學的關系帶來的歷史意義
論文摘要:計算科學主要講述了一種科學的思想方法,計算科學的基本概念、基本知識它的發展主線、學科分支、還有計算科學的特點、發展規律和趨勢。
引言:隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生,和計算科學的快速發展以及取得的大量成果。計算科學這一學科也也應運而生?!队嬎憧茖W導論》 正如此書的名字,此書很好的詮釋了計算科學這一學科,并且指導了我們應如何去學好這一學科。使得我們收獲頗多。并且讓我深深的反思了我的大學生活。正如趙老師書中所講的:“計算科學是年輕人的科學,一旦你選擇了計算科學作為你為之奮斗的專業類領域,就等于你選擇了一條布滿荊棘的道路。一個有志于從事計算科學研究與開發的學生,必須在大學幾年的學習中,打下堅實的基礎,才有可能在將來學科的高速發展中,或在計算機產品的開發和快速更新換代中有所作為。
什么是計算科學和它的來歷
計算科學主要是對描述和變換信息的算法過程,包括其理論、分析、設計、效率分析、實現和應用的系統研究。全部計算科學的基本問題是,什么能(有效的)自動運行,什么不能(有效的)自動運行。本科學來源于對數理邏輯、計算模型、算法理論、自動計算機器的研究,形成于20世紀30年代的后期。
隨著存儲程序式通用電子計算機在上世紀40年代的誕生,人類使用自動計算裝置代替人的人工計算和手工勞動的夢想成為現實。計算科學的快速發展以也取得大量成果,計算科學這一學科也也應運而生。
計算科學的發展
a、首先先介紹圖靈機
圖靈機的發明打開了現代計算機的大門和發展之路。圖靈機通過一條兩端可無限延長的袋子,一個讀寫頭和一組控制讀寫頭的(控制器)組成它有一個狀態集和符號集,而此符號集一般只使用0和1兩個符號。而就是這個簡潔的結構和運行原理隱含了存儲程序的原始思想,深刻的揭示了現代通用電子數字計算機的核心內容?,F在通用的計算機是電子數字計算機,而電子數字計算機的發展是建立在圖靈機的基礎之上。他的二進制思想使計算機的制作的簡化成只需兩個穩定態的元器件。這在今后的計算機制作上無論是二極管或集成電路上都顯示了明顯的優越性。
b、計算機帶動的計算學科
1946年隨著現代意義上的電子數字計算機ENIAC的誕生。掀起了社會快速發展的嶄新一頁。計算機工作和運行就擺在了人們的面前。
1、計算機語言
我們要用計算機求解一個問題,必須事先編好程序。因此就出現了最早的機器指令和匯編語言。20世紀50年代后,計算機的發展步入了實用化的階段。然而,在最初的應用中,人們普遍感到使用機器指令編制程序不僅效率低下,而且十分別扭,也不利于交流和軟件維護,復雜程序查找錯誤尤其困難,因此,軟件開發急需一種高級的類似于自然語言那樣的程序設計語言。1952年,第一個程序設計語言Short Code出現。兩年后,Fortran問世。作為一種面向科學計算的高級程序設計語言,Fortran的最大功績在于牢固地樹立了高級語言的地位,并使之成為世界通用的程序設計語言。Algol60的誕生是計算機語言的研究成為一門科學的標志。該語言的文本中提出了一整套的新概念,如變量的類型說明和作用域規則、過程的遞歸性及參數傳遞機制等。而且,它是第一個用嚴格的語法規則——巴科斯范式(BNF)定義語言文法的高級語言。還有用于支持結構化程序設計的PASCAL語言,適合于軍隊各方面應用的大型通用程序設計語言ADA,支持并發程序設計的MODULA-2,支持邏輯程序設計的PROLOG語言,支持人工智能程序設計的LISP語言,支持面積對象程序變換的SMALLTALK、C等。
2、計算機系統和軟件開發方法
現代意義上的計算機絕不是一個簡單的計算機了而也包括了軟件(系統軟件、應用軟件)。各種各樣的軟件使得計算機的用途大大增強。而軟件開發也成為了一個重要課題和發展方向。軟件開發的理論基礎即是計算模型。隨著計算機網絡、分布式處理和多媒體的發展。在各種高級程序設計語言中增加并發機構以支持分布式程序設計,在語言中通過擴展繪圖子程序以支持計算機圖形學程序設計在程序設計語言中已非常的流行。之后,在模數/數模轉換等接口技術和數據庫技術的支持下,通過擴展高級語言的程序庫又實現了多媒體程序設計的構想。進入20世紀90年代之后,并行計算機和分布式大規模異質計算機網絡的發展又將并行程序設計語言、并行編譯程序、并行操作系統、并行與分布式數據庫系統等試行軟件的開發的關鍵技術依然與高級語言和計算模型密切相關,如各種并行、并發程序設計語言,進程代數,PETRI網等,它們正是軟件開發方法和技術的研究中支持不同階段軟件開發的程序設計語言和支持這些軟件開發方法和技術的理論基礎----計算模型
3、計算機圖形學
在計算機的硬件的迅速發展中。隨著它的存儲容量的增大,也掀起了計算機的巨大改革。計算機圖形學、圖像處理技術的發展,促使圖形化界面的出現。計算機圖形學是使用計算機輔助產生圖形并對圖形進行處理的科學。并由此推動了計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助教學(CAI)、計算機輔助信息處理、計算機輔助測試(CAT)等方向的發展。圖形化界面的出現,徹底改變了在一個黑色的DOS窗口前敲代碼輸入控制命令的時代。同時也成就了一個偉大的公司Microsoft 。
4、計算機網絡
隨著用戶迫切需要實現不同計算機上的軟硬件和信息資源共享。網絡就在我們的需求中誕生了。網絡的發展和信息資源的交換使每臺計算都變成了網絡計算機。這也促進計算機的發展和廣泛應用。
計算機學科的主線及發展方向
圍繞著學科基本問題而展開的大量具體研究,形成學科發展的主流方向與學科發展主線和學科自身的知識組織結構。計算學科內容按照基礎理論、基本開發技術、應用以及他們與硬件設備聯系的緊密程度分成三個層面:
1、計算科學應用層
它包括人工智能應用與系統,信息、管理與決策系統,移動計算,計劃可視化,科學計算機等計算機應用的各個方向。
2、計算科學的專業基礎層
它是為應用層提供技術和環境的一個層面,包括軟件開發方法學,計算機網絡與通信技術,程序設計科學,計算機體系結構、電子計算機系統基礎。
3、計算科學的基礎層
它包括計算科學的數學理論,高等邏輯等內容。其中計算的數學理論涵蓋可計算性與計算復雜性理論形式語言與計算機理論等。
計算機的網絡的發展及網絡安全
(1)計算機網絡與病毒
一個現代計算機被定義為包含存儲器、處理器、功能部件、互聯網絡、匯編程序、 編譯程序、操作系統、外部設備、通信通道等內容的系統。
通過上面定義,我們發現互聯網絡也被加入到計算機當中。說明了網絡的重要以及普及性。21世紀是信息時代。信息已成為一種重要的戰略資。信息科學成為最活躍的領域之一,信息技術改變著人們的生活方式?,F在互聯網絡已經廣泛應用于科研、教育、企業生產、與經營管理、信息服務等各個方面。全世界的互聯網Internet 正在爆炸性的擴大,已經成為覆蓋全球的信息基礎設施之一。
因為互聯網的快速發展與應用,我們各行各業都在使用計算機。信息安全也顯得格外重要。而隨著計算機網絡的發展,計算機網絡系統的安全受到嚴重的挑戰,來自計算機病毒和黑客的攻擊及其他方面的威脅也越來越大。其中計算機病毒更是很難根治的主要威脅之一。計算機病毒給我們帶來的負面影響和損失是刻骨銘心的,譬如1999年爆發的CIH病毒以及2003年元月的蠕蟲王病毒等都給廣大用戶帶來巨大的損失。
我們想更好的讓計算機為我們服務,我們就必須很好的利用它,利用網絡。同時我們也應該建立起自己的防護措施,以抵抗外來信息的侵入,保護我們的信息不受攻擊和破壞。
( 2 )計算機病毒及它的防范措施:
計算機病毒是一組通過復制自身來感染其它軟件的程序。當程序運行時,嵌入的病毒也隨之運行并感染其它程序。一些病毒不帶有惡意攻擊性編碼,但更多的病毒攜帶毒碼,一旦被事先設定好的環境激發,即可感染和破壞。
、病毒的入侵方式
1.無線電方式。主要是通過無線電把病毒碼發射到對方電子系統中。此方式是計算機病毒注入的最佳方式,同時技術難度也最大。可能的途徑有:①直接向對方電子系統的無線電接收器或設備發射,使接收器對其進行處理并把病毒傳染到目標機上。②冒充合法無線傳輸數據。根據得到的或使用標準的無線電傳輸協議和數據格式,發射病毒碼,使之能夠混在合法傳輸信號中,進入接收器,進而進人信息網絡。③尋找對方信息系統保護最差的地方進行病毒注放。通過對方未保護的數據鏈路,將病毒傳染到被保護的鏈路或目標中。
2.“固化”式方法。即把病毒事先存放在硬件(如芯片)和軟件中,然后把此硬件和軟件直接或間接交付給對方,使病毒直接傳染給對方電子系統,在需要時將其激活,達到攻擊目的。這種攻擊方法十分隱蔽,即使芯片或組件被徹底檢查,也很難保證其沒有其他特殊功能。目前,我國很多計算機組件依賴進口,困此,很容易受到芯片的攻擊。
3.后門攻擊方式。后門,是計算機安全系統中的一個小洞,由軟件設計師或維護人發明,允許知道其存在的人繞過正常安全防護措施進入系統。攻擊后門的形式有許多種,如控制電磁脈沖可將病毒注入目標系統。計算機入侵者就常通過后門進行攻擊,如目前普遍使用的WINDOWS98,就存在這樣的后門。
4.數據控制鏈侵入方式。隨著因特網技術的廣泛應用,使計算機病毒通過計算機系統的數據控制鏈侵入成為可能。使用遠程修改技術,可以很容易地改變數據控制鏈的正常路徑。
病毒攻擊的防范的對策
1.建立有效的計算機病毒防護體系。有效的計算機病毒防護體系應包括多個防護層。一是訪問控制層;二是病毒檢測層;三是病毒遏制層;四是病毒清除層;五是系統恢復層;六是應急計劃層。上述六層計算機防護體系,須有有效的硬件和軟件技術的支持,如安全設計及規范操作。
2.嚴把收硬件安全關。國家的機密信息系統所用設備和系列產品,應建立自己的生產企業,實現計算機的國產化、系列化;對引進的計算機系統要在進行安全性檢查后才能啟用,以預防和限制計算機病毒伺機入侵。
3.防止電磁輻射和電磁泄露。采取電磁屏蔽的方法,阻斷電磁波輻射,這樣,不僅可以達到防止計算機信息泄露的目的,而且可以防止“電磁輻射式”病毒的攻擊。
4.加強計算機應急反應分隊建設。應成立自動化系統安全支援分隊,以解決計算機防御性的有關問題。
很多公司都有因為電腦被入侵而遭受嚴重經濟損失的慘痛經歷,不少普通用戶也未能避免電腦被破壞的厄運,造成如此大損失的并不一定都是技術高超的入侵者所為,小小的字符串帶給我們的損失已經太多。因此,如果你是數據庫程序開發人員、如果你是系統級應用程序開發人員、如果你是高級計算機用戶、如果你是論壇管理人員......請密切注意有關字符漏洞以及其他各類漏洞的最新消息及其補丁,及時在你的程序中寫入防范最新字符漏洞攻擊的安全檢查代碼并為你的系統安裝最新的補丁會讓你遠離字符帶來的危險。經常殺毒,注意外來設備在計算機上的使用和計算機對外網的鏈接。也可以大大有效的避免計算機被攻擊。
總結
在學了計算科學導論之后,讓我更深入的了解了我將來要從事的學科。計算科學導論指導著我們該怎么學習計算機。讓我更清楚的知道我們信息安全專業的方向。正如計算科學這座大樓一樣,在不斷的成長。信息安全也必將隨著網絡的進一步發展而更多的被人們重視??傊畬W習了這門課之后讓我受益匪淺,也知道自己應該好好努力,爭取在自己的專業領域上有所成就。
參考文獻
1、《計算科學導論》(第三版),趙志琢著 ,科學出版社2004版
2、《計算機病毒分析與對抗》 傅建明 彭國軍 張煥國編著武漢大學出版社2004版
3、《計算機應用于基礎》(第三版) 丁愛萍 著 西安電子科技大學出版社 2006版
4、《軟件工程》 薩莫維爾 著 機械工業出版社
據調查,在3000多萬的中國網民中,青少年網民就達600萬。據天津市教育科學研究院對全市中小學生的抽樣調查顯示,64%的中小學生有上網經歷。面對紛繁的網絡世界,作為家長應當冷靜地分析孩子上網的利與弊,這當是父母對待孩子上網問題的基本態度。
不同的游戲對人有不同的作用,三國志大航海時代等歷史地理相關類的游戲可以豐富人們的知識,競技對戰類的游戲可以增強人們的競爭意識,其它休閑類的小游戲則可以使人們身心放松網絡游戲可以讓人擺脫現實中的煩惱,投入到另一世界。我們站在客觀立場上正視電腦游戲的諸多益處:它對于喜歡它的人來說可以有緩解壓力,增加生活樂趣的功效,對于喜歡它的青少年來講可以使他們增加反應力,幫助提高智商系數,還能使他們對與電腦游戲相關的電腦技術產生莫大的興趣,起極大的啟蒙作用。如浙江省某市第一中學的高三學生尹科,因玩電腦游戲而成為軟件高手,被多家企業聘為總經理顧問。這便是在玩中學, 可見游戲對學習有積極的影響。
但是也不是任何人都能靠游戲取得成功的,這需要付出一定的辛勞,而且不是把游戲當成消遣來玩,是要對其有專業性的研究和發現的。
當然玩電腦游戲確實有一些反面效果,其焦點在于“沉迷”二字。據調查分析發現:電腦游戲是事先設計好的控制程序,是一種固定模式的大腦定型訓練,這種重復刺激會使大腦活動趨于條件反射,其靈活性下降,而且玩電子游戲只能刺激腦部主管視覺與行動兩塊的發展,但不能代替所有的東西而使人腦得到全面的發展。長期沉迷于游戲,必定對學習產生不利的影響。由此可見,我們不能忽略基礎數學,閱讀寫作而讓孩子沉迷于電腦游戲里。
應當說,任何事物都有兩重性,電子、電腦游戲也不例外,由于它對多數國人來講還算是個新生事物,相比于其他娛樂方式又有其特殊性,因此,負面影響是難免的,我們只能盡量減少游戲的消極作用,而關鍵還是看玩家控制自我的能力的強弱,能否控制自己不沉迷其中,而是從游戲的積極作用中獲益,我們認為,這才是一種正確的態度。還是那句話:很多事情都是兩面性的,游戲對中學生學習的影響既有積極的, 又有消極的, 問題是在于如何利用, 如何把握。莊子曾經說過“至樂無樂”,過度放縱便無法得到歡樂。所以我們要倡導同學們在平時的娛樂中把握好自己的心態,注意娛樂的分寸, 注意平衡游戲與其他方面的關系,掌握分寸,好好利用電子游戲的益處,而不是讓游戲成為我們生活的全部.
但是,電腦游戲是每個家長非常擔心的,因為通常孩子坐在那里就走不開了。孩子要多去戶外運動,孩子每天不流一次大汗,是長不大的,身體是新新人類的本錢。青少年無限制使用網絡, 大腦因為長期受單一的刺激,使他們的社會交往減少,變得孤獨,為擺脫孤獨又不斷上網,這種惡性循環的和社會生活脫節,造成孩子的心靈不健康發展。另外,過多地玩電腦游戲造成身體上最惡劣的影響就是——視力直線下降,我想孩子們沉溺于電子游戲大概是因為孩子的興趣太少,所以他就只把他的興趣放在電子游戲上面,家長的責任就是培養孩子其他方面的興趣。大人們最好用平常心去對待這個新生事物,就象對待網絡一樣,以揚長避短的眼光去看待它,怎么樣?
電腦游戲可以玩,但要玩得適度!適度的玩,他不僅可以開放智力,還可以緩解沉重的學習壓力!如何掌握這個“度”?我的建議就是在不影響學習,全部都完成作業的情況下,而且學習成績應該是呈上升的趨勢,周末和節假日每天在電腦前玩不要超過2個小時。
據《新聞晨報》報道,明略策劃有限公司曾對上海市11所中學344名中學生進行調查,結果表明4成以上的中學生熱衷于上網聊天,有自己的固定網友。孩子們為什么這樣喜歡上網聊天,也許我們可以從兩個中學生的談話中找到答案。上海市一位中學生說:“我渴望結交朋友,向知心者傾訴自己的喜怒哀樂,并且了解別人的世界。而現實生活中,老師和父母都不可能成為傾訴對象。除了同學,我幾乎沒有朋友。”廣州市桂花崗某中學一名經常玩QQ的男生說:“在QQ,沒有人知道我是誰,我可以罵人,可以歡呼,可以發泄,可以說平時不敢說也說不出的話。”正是網上聊天的這種“魅力”,使許多孩子上網聊天成癮,不僅浪費了大量的時間,影響了學業,還容易引發其他問題。
有一些家長看到網絡是大勢所趨,就鼓勵孩子上網,但同時又與孩子訂下合理而且清楚的上網約定,包括每周上網的時間和適合訪問的網站,并注意適時督促、提醒孩子,要遵守約定。這樣,時間一長,家長和孩子就會相互信任。事實表明,這種做法對多數家庭來說是成功的。
1.1什么是問題
對現實問題的觀察我們會發現,大凡問題可分為兩類:第一是有現成答案(相對于已知者),第二是沒有現成答案的。從教學角度看主要研究第一類問題。若對第一類問題再做劃分,又可將問題分為事實性問題和思考性問題。問題教學法中的問題不是指“事實性問題”,而是指“思考性問題”,否則問題限于“事實性問題”,那么讓學生回答的只是是與否,涉及到不確定信息,難以引起學生思維的活動,且這樣的問題教學將會成為簡單的或形式上的問答式教學。
1.2如何創設問題
隨著時代進步,人們對自然、社會和自身的認識不斷深化,各門科學各個學科所研究的對象,總是在不斷深化和擴大,由不知到知,由知之甚少到知之較多,在這一過程中總是伴隨問題的提出與解決。因此創設或提出問題是研究任何一門學科首先遇到的。從教學角度看,多半面對有現成答案的問題,而不是漫無邊際的問題,即有一定的限制性。
1.3如何解決問題
當問題較明確提出后,教師估計學生已具備解決此問題的背景知識或信息時,要留有時間,由學生獨立嘗試著“發現”解決問題的各種方法,調動學生思維活動,進行發散性思維,并由他們逐一進行論證。教師在學生解決問題的過程中充當助手和組織者,力爭在教師的組織引導下,由學生去“發現”解決問題的原則、方法、方案、程序及其利弊優劣,并最終得出正確結論。
2問題教學法的運用
2.1加工提煉教材,創設問題情境
一般來說,教科書是按照某一學科的內在邏輯體系編寫的,其中事實性問題與思考性問題同時交錯在一起,使得問題的邏輯性不太鮮明。所以,加工提煉教材,做到將此兩類問題分開(相對而言),以思考性問題為主線,也是創設問題的原材料。以思考性問題為講課主線,往往不是教科書里現成的東西,需要教師進行提煉加工,并需要做恰當的表述,它構成了講課的主線。
2.2提供必要的背景知識,讓學生占有資料
事實性問題是講課過程的輔助線,是學生解決思考性問題的必要知識或信息,有必要做清楚講述和交待。當然這種講述和交待并非機械性的和集中性的,而是服務于問題的提出和問題的解決,是貫穿于問題解決之中的,是教師引導和啟發思維的重要手段。
2.3激發學生思維,多方尋求答案
這一過程應以學生為主,由他們通過已有知識對未知的問題進行合理推理、猜測,做到廣開思路,暢所欲言。不要給他們以任何的限定,讓思路盡可能發散開來。教師輔之以必要的歸納分類,以形成條理清晰的解決問題的方案或辦法。如果學生因缺乏背景知識使解決問題“卡殼”,可及時給予必要幫助。
2.4評價方案,歸納總結,提出結論
在學生的發散性思維中,可能提出對問題的多種解決方案,這些方案可能是停留在理想層次,要回到現實中,找出最好或次優的現實解決方案。這一過程的思維表現為集中性思維。考慮到現實中的各種約束條件,從而得到較滿意或可接受的方案。教師要對各種方案的利弊得失做出正確的評價。
3運用“問題教學法”中應注意的幾個問題
3.1吃透教材,設計好問題
設計問題情境的好壞是問題教學法能否取得成功的關鍵,創設的問題應具有思考性、情境性和適當性。問題表述比較清楚易懂,具有一定思維空間,問題難度適當。吃透教材是指對教材做二次加工,不能完全按章節順序。圍繞某一問題可作一些順序的變動,以問題為中心安排講授內容。
3.2精確講解,提供必要信息
對于某些問題的解決,不是學生思維力達不到,而是學生占有的資料信息不夠。而且此類問題屬于事實信息類問題,表現為“是什么”,可以精確講授傳達給學生,為學生深入思考做好準備。由此看來,問題教學法不等于每一節課都能較好地運用,因為在提供必要信息的事實性問題的課中難以展現問題教學法的風采,而只能作為問題教學法的一個必經的階段,且是必不可少的階段。
3.3留有充分時間,讓學生推測發散,并見機做恰當引導
當問題提出之后,學生有一思考過程,應留空隙,教師不能急于回答。此外,在學生發散思維過程有“偏向”或卡殼沉悶時,要及時給予必要的引導。
3.4做好評價,歸納總結,得出結論