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世界科学技术、经济和文化的重心在美国和欧洲，科学技术、经济和文化的传播方式从来就是从中心向边缘地带扩散。中国是发展中国家，处于边缘地带。在相当长的时期内，我们必须加强英语学习，才能够较快地学习和掌握发达国家的先进科学知识和科学技术。
随着我国科学技术水平提高和经济的快速发展，科技产品和物资的进出口总额位居世界前列，中国要在世界开展大量的交流活动，就需要大量的“专业+外语”人才，才能保证我国在世界各个方面的份额，北京大学生命科学学院的昌增益教授认为，当今世界最为通用的语言是英语，科技交流语言更是英语。用英语教学能使我们更好地检索、利用最新、最先进的科技文献，因为从20世纪中后期以后高水平科技文献绝大多数都是英文的，和专著、国际会议一般使用的也是英文。用英语掌握科学与技术能使中国学生更为自信地走向世界，更为有效地了解世界和参与国际交流，从而使中国在全球化过程中轻松地“引进来和走出去”。
开展计算机双语教学的背景
随着世界经济全球化的加快和我国加入WTO，社会面临着严峻的人才竞争。社会越发达，科技越进步，地球就变得越小，中国人与外国人、外国书的接触就越频繁，特别是计算机这个人类已经离不了的工具，在世界范围内具有很强的通用性。缺乏“外语＋计算机”的复合性人才，国家信息技术犹如缺少了千里眼、顺风耳、飞毛腿和科技巨人，要想成为软件大国、计算机强国便是一句空话。目前社会急需大批高素质和复合型的人才，以“双语教学”的形式培养既懂计算机专业又能熟练使用外语的人才正是时代的要求。而目前的状况却是许多大学生尽管学了多年专业和英语，也拿到了该拿的“通行证”，但实际应用时却是“瞎子”“哑巴”。网上内容读不懂，英文资料不会查，计算机出现的提示信息看不明白，解读程序代码不知道什么意思，与外国人交流开不了口，这实在是一种尴尬的局面。
一个国家使用本国的语言无疑是独立的象征，但英语作为一种衔联科技和财富的工具却使双语国家的印度成为继美国和俄罗斯之后的第三科技大国，其软件生产量现已占世界总量的16.7％，从而在某种意上讲正是因为双语才使其快速地走上更高层次的独立。难怪比尔・盖茨惊呼“印度将会在21世纪成为软件的超级大国”，这不能不引起人们的思考。鉴于目前状况，教育部在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中提出：“为适应经济全球化和科技革命的挑战，本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学。对高新技术领域的生物技术、信息技术等专业，以及为适应我国加入WTO后需要的金融、法律等专业，更要先行一步，力争三年内，外语教学课程达到所开课程的5％-10％。”这是国家首次将双语教学提高到重要位置。
计算机双语教学中要解决的问题及应采取的对策
1.在计算机双语教学中教师是关键。计算机专业教师用英语准确表达计算机的专业概念，对大多数教师来说有一定的困难，那么让英语教师来进行计算机双语教学是否得心应手呢？其实不然，因为师范大学的外语系毕业生所学的都是生活英语而非计算机专业英语。这与会汉语却不一定能懂高等数学、流体物理是一样的道理。
教师素质和使用双语的能力是开展双语教学的先决条件。为此，可以从如下几点考虑：首先，要让专门从事计算机专业教育的人精通计算机专业英语。尤其是年轻教师，要鼓励他们报考研究生、进修、出国深造、有计划地提高计算机外语水平，不把外语做专业，而要把外语做工具。另外鼓励计算机专业教师提高外语口语表达能力和专业词汇量。也可以采取走出去、请进来的办法，学习、参考国内外的成功经验，并将其应用于自己的教学当中，以适应、熟练计算机双语教学的需要。还可以制订一些相关政策，给有志于学外语的计算机专业人员创造合适的环境，从多方面努力，力求尽早培养出大批合格的、优秀的、能胜任计算机双语教学任务的双师型教师。双语教学能否顺利开展，师资力量起着十分关键的作用。教师只有真正热爱教育事业，同时具备较高的专业水平和外语水平才能够胜任这项工作。而且双语教学课程教师的备课、组织教学、批改作业等的工作量常常大于母语教学，需要付出更多的心血和精力。因此，这项工作对教师的职业道德和业务素质都提出了更高的要求。
双语课程的开设数量及质量取决于师资力量，师资培养是推进双语教学工作的重要内容。没有一支高素质的计算机双语教学队伍，计算机双语教学就永远挂在口头上。
2.在计算机双语教学中学生是根本。计算机双语教学和其他教学一样，也要遵循“因人而异，因材施教”的原则，在保证学生有较强的外语能力的同时，还要保证学生对计算机学科知识有一定的接受能力。这在双语教学的试行中显得尤为重要。如果学生的外语水平尚未达到一定程度，就盲目地进行双语教学，无异于拔苗助长，将会事倍功半。要想办法培养学生在学习专业知识的同时学好外语的兴趣，营造良好的双语学习环境，加大对双语特别是英语的投入，逐渐形成用外语学习计算机各门学科知识的习惯和氛围， 培养和造就双语人才。
3.课程的选择是载体。计算机双语教学分为三个层次：第一是简单渗透，计算机双语教师上课时用外语讲述计算机的重要理论和关键词等，使学生在学习中形成一种外语环境；第二是整合层次，计算机教师讲课时交替使用中英文，让学生学会如何用英语表达中文内容；第三是双语思维层次，让学生学会用母语和英语来思考和解答问题。要达到这三个层次，并使学生能听得懂、跟得上、学得会，就需要选择一门计算机课程，使其能够实现上述三个层次的要求。除了教师的精讲多练外，还要充分利用多媒体及网络资源，使计算机双语教学与课堂教学有机结合，达到师生互动。笔者所在的课题组在教学实践中，选择了《C程序设计》《计算机基础》和《计算机网络》三门课程进行计算机双语教学，并且对上述的三个层次分别进行实践，择优弃劣，效果较好。
4.教材是保证。计算机双语教学的正常开展，必须依托优秀的计算机专业外语教科书和教学参考用书。没有原版计算机专业外语教科书和教学参考用书，教师和学生都无法接触到“原汁原味”的专业外语。更重要的是，教师在使用原版教材时，可以从中借鉴国外现代的教学理念、先进的教学方法和手段，学到新的教育思想和与国际接轨的人才培养新体系，更容易了解到计算机科学发展的最新动态。
选用教材需中外结合，不可一味的求洋，若外文原版教材内容、教育理念确实很新，主讲教师在进行挑选比较中，要选用，有些我国自己编写出版的专业外语教材已经站在世界前沿，也要选用。同时，还要鼓励高水平教师自主编写教材，编写出符合我国高等教育的实际教材，并开发出具有独立知识产权的多媒体教学配套软件，以保证计算机双语教学的效果。
5.评估是措施。从目前情况看，各校开设的计算机双语教学课程多为本校的重点课程，从事计算机双语教学工作的教师基本上都是本学科的年轻骨干教师，他们的业务水平和英语水平都比较高。但他们的双语教学究竟达到一个什么样的水平，是否取得预期效果，尚无法进行衡量，这就牵扯到一个评估的问题。现在令教师们困惑的是，究竟由谁来对双语教学成效进行评估，谁又有资格和能力评估双语教学？
专业水平高的教师或许英语水平有欠缺，英语水平高的教师或许学科水平又逊一筹。专业老师达不到语言要求和语言老师达不到专业要求的问题普遍存在。此外，许多双语教学课程多为近几年才刚刚开设的课程，要在短期内对教学效果作出客观准确地评估还不太切合实际。再有，不同的学校条件和水平不尽相同，当以什么样的标准来评估，这些都是有待探索和探讨的问题。
鉴于此，国家教育行政主管部门的有关专家应与部分高校的专家一起尽快拿出对计算机双语教学的评估方案，以保证各个高校在进行计算机双语教学的准确评估。与此同时，各个高校也应成立相应的评估机构，以国家的评估方案为基础，联系本学校的教学实际进行计算机双语教学的评估，通过评估促使计算机双语教学上档次、上水平。
6.培养目标要明确。计算机双语教学虽然目前处于探索研究阶段，但双语教学究竟要达到什么目标？必须要有一个量的考评标准，在此培养目标的要求下，能够为国家、为社会培养出一大批高水平的计算机双语人才。
从20世纪90年代中期以来，浙江大学计算机系(学院)进入了快速发展的轨道。在科学研究上，注重基础理论研究、高技术研究和关系到国计民生的重大科技攻关，在人工智能与应用、计算机图形学、计算机辅助设计与集成制造等主要研究领域基础上，进一步凝炼学科方向，大力发展网络与多媒体、产品创新设计、数据库、嵌入式系统、网络分布计算等具有特色的新型学科方向。科研经费大幅度增长，2006、2007连续两年学院科研经费突破1亿，名列全校前列。2004年潘云鹤院士负责的“面向区域经济发展的高技术产品开发系统”成果获国家科技进步二等奖；2007年，陈纯教授负责的“纺织品数码喷印系统及其应用”成果获国家技术发明二等奖。
一、计算机教育的基础研究
计算机公共课程的开展传统的基础学科有共同性，需要同学进行课程谈论与教学来的研究，由于计算机课程对于专业人才知识结构具有很大的价值性，等同于其他基础学科的课程。学者可以立足计算思维本质与计算机科学技术在大学知识结构中的地位与作用进行探究，分析各个领域的学者应用计算机课程的程度，基于计算机的应用而设计课程，符合计算机公共课程体系的设计，计算机课程在与其他课程相融合的过程中，必然要针对计算机课程的教学目标、教学资源建设、课程设计、教学方法进行探究，以研究出其教育方法，供课程教学模式与教学方法研究、教学资源建设作为基础研究。计算机专业人才与相关教育专业人才共同组成了计算机教育的基础研究团队，其中研究者需要对计算机以外的领域有所涉足，并且掌握其研究方法。在研究过程中需要分析不同课程的教育目的与内部结构，并且要深入计算机学科的知识体系结构，根据其专业所需的人才条件实现新型的人才定制，以开设计算机公共基础课与选修课培养方案。
二、计算机基础教育教学研究现状和存在的问题
（一）计算机受到的重视不够
现如今各个高校的院系都开设了计算机公共课，其经过教务部门与计算机中心进行统一课程开设，结合计算机公共课团队与计算机专业院系，并且根据其专业背景对其计算机公共课进行合理的教学阶段划分。面对大学对于计算机基础课程的开展，相关计算机公共课的任教教师指出高校对于计算机公共课程没有做到足够的重视，并且计算机基础教学论文在整个科研论文业绩评估与职称中处于劣势。
（二）计算机教育水平较低
1990年开始，我国的各大高校都在推进计算机公共课程，经过二十年的发展，教师的经验已经积累得足够丰富。教师在工作岗位上的付出与对学生的奉献，但是其教育事业的发展仍需要很多问题，现如今计算机教育教学研究程度与计算机科学研究程度仍存很大的差距。
（三）计算机教学研究工作不到位
分析现代计算机教育与课程教学，继而得出一系列结论与经验，即使已经获得一些教学效果，然而仍然需要进一步的完善与系统化，优化教育学理论以支持课程内容组织、教学模式设计的研究。针对其观念与方法两个角度出发：第一是由于观念的认识度不到位，也涉及到教育个人的看法与政策导向问题，政策导向问题站在主导问题，比较科研与教学研究的经费投入与激励机制已然非常明显，第二是缺乏教育学理论以支持其研究，无法实现跨学科合作。
三、途径
（一）采用科学的研究方法
探究研究方法是极具价值性的问题。教育科学是人文性质，计算机教育属于自然性质，进行人才培养必然要经过科学化培养，所以结合多元化科研方式的特征，创造出高质量的计算机教育研究方法。自然科学、人文社会科学、教育学等学科研究方法已经能够互相结合。比如，针对学习过程中的数据进行研究、挖掘，探究教学模式、教学方案、课程内容、学生基础、学习效果、学习行为等因素之间的关系，得出过去没有接触到的规律与现象。基于课程的特点实现教学研究，能够更好的把握其研究方法，从而针对研究方法进行选择、评估以及论证，在选择研究方法过程中需要注意其理论依据与实践意义。研究方法进行时必然要保证严谨的态度，并且探究其问题寻找根源。若是分析出传统方法所存在的缺陷，则必然要进行再次评估、选择与优化研究方法。
（二）落实和推广研究成果
研究都是为了推动了社会的进步，计算机教育研究结果需要实现全社会共享，想要实现其价值性需要将其投放到教育中。成果能够从教学模式、教学方案、课程体系等模式进行表现，主要的表达方式以课程为主，能够促进应用与宣传，可以实现罗列课程、资源、大纲等，同时也涉及到具体实施方案、详细论证与课程的全部教学课程、教学效果分析、能够推广应用的配套教学资源；教材能够体现其研究成果，同时还包含教材的相关内容、课程教学方案、可共享的教学资源、教学理念以及示范课程，在技术宣传方面应该推广到各个学校与教学机构，应有具体实施的计划；成果体现在论文、分析评估报告，能够供给教学改革进行经验讨论，以及带动教育研究热潮。
1995年,美国麻省理工学院教授兼媒体实验室主任尼葛庞蒂的新作《数字化生存》问世,数字化随后成为信息化时代的称谓,数字化校园、数字化医院、数字化图书馆、数字化城市成为耳熟能详的名词。随着医学和计算机科学技术的迅猛发展,形成了以数字技术为核心,信息技术、计算机技术、通信技术、电子技术、人工智能和虚拟现实等技术为基础,全方位与医学科学技术相结合的数字医学技术。现代肝胆外科学的发展与科学技术的发展及其在医学上的应用密不可分,特别是由于肝内胆管结石的复杂性及肝内外管道系统的变异性使大部分手术仍具有较大风险和较高复发率,为将手术效果达到最佳而手术风险降至最低,单纯依靠传统的技术和培训手段,恐怕难有根本改变,而数字医学技术的出现则有可能为这种突破指明方向。
1 数字医学的概念及应用
1.1 数字医学的概念
顾名思义,数字医学的“数字”就是指数字化技术,指计算机科学、信息技术已经发展到了数字化的水平和阶段;“医学”就是指计算机科学、信息技术、数字化深入渗透应用的具体领域,是经过数字化时代的革命性变化、以数字化技术武装与再造的新医学科学和新医疗技术。
从广义上来说,数字医学包括数字化医疗设备的研发与应用、医疗管理信息系统和临床信息系统的开发与实施、数字化医院的建设与管理、临床医疗技术的数字化、区域医疗协同与信息资源共享、远程医疗会诊与远程医学教育、基础医学各个分支学科的数字技术应用、疾病预防控制与公共卫生管理的数字化等等广大医学科技领域。从狭义上来说,数字医学主要是指在临床医学范围内充分运用计算机科学、数字化手段进行新的探索和创造。
1.2 数字医学的应用
1.2.1 数字医学检测技术。数字医学检测技术是依托数字化、自动化检测仪器设备,利用计算机自动控制和分析技术,对临床生化、免疫、微生物、病理生理、电生理信号、分子生物等进行检测的技术。
1.2.2 数字医学诊断技术。数字医学诊断技术主要是利用数字医疗设备为疾病的早期发现、准确诊断提供技术支持,如数字化声音诊断仪器,磁共振成像(MRI)、数字x线摄影技术(DR)和数字减影血管造影技术(DSA)等。
1.2.3 数字医学治疗技术。数字医学治疗技术是利用数字医疗设备或装置为疾病提供精确治疗的技术,如机器人辅助显微外科系统,可以精确完成心脏瓣膜修复手术和癌变组织切除手术,又如智能药物释放胶囊,可通过感应消化道内不同部分的酸碱度来确定施药部位,并根据预置程序将药物精确输送到病患部位,达到精确治疗的目的。
1.2.4 数字医学康复技术。数字医疗康复技术是综合运用现代物理运动康复和临床治疗康复方法及计算机技术与人工智能等技术,实现康复动态检测、治疗跟踪和结果评估。在康复治疗方面,利用数字技术、人工智能和虚拟现实等信息技术,广泛应用于功能测定、物理疗法、作业疗法、心理康复和临床康复,以消除或减轻病、伤、残者身心、社会功能障碍,达到和保持生理、感官、智力精神和(或)社会功能上的最佳水平,改变其生活,增强自立能力,使病、伤、残者能重返社会,提高生存质量。
2 数字医学技术在肝胆外科的应用探究
2.1 数字医学技术在肝癌外科治疗中的临床应用
随着影像学技术的发展及免疫生化等辅助检查临床广泛应用,能否运用现代医学技术对肝癌进行定位诊断,直接影响到手术的难度及肝癌肝叶、段切除的术前评估。方驰华等收集了2008年2月至7月南方医科大学珠江医院肝胆外科收治的11例原发性肝癌患者的64排螺旋CT扫描数据(其中,肝细胞癌9例。胆管细胞癌2例),并将收集的数据输入自主研发的医学图像处理系统进行程序分割、三维重建,然后把重建的三维模璎导人到FreeForm ModelingSystem进行平滑,利用系统的力反馈设备进行肝癌的手术治疗及肝动脉化疗泵放置的仿真研究。结果显示,数字医学有助于充分了解肝脏血管变异情况及肝脏管道与肝癌的空间结构关系,有助于肝癌切除的彻底性,又可最大限度地保留正常肝组织,减少术中出血.降低手术风险及并发症。
2.2 数字医学在肝胆管结石诊治中的临床应用
随着计算机科学技术的高速发展，系统仿真技术和计算机技术紧密的融合在一起。目前，有的高校采用多媒体技术和虚拟现实技术进行系统仿真的教学。
仿真技术是利用计算机并通过建立模型进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、可多次重用的优点，是利用模型对系统进行研究的一门多学科综合性技术。
现代仿真技术的发展是与控制工程、系统工程及计算机技术的发展密切相关联的。控制工程和系统工程的发展促进了仿真技术的广泛应用，而计算机技术则为仿真提供了强有力的手段和工具。因此，计算机仿真在仿真中占有越来越重要的地位。
一、仿真学科的理论体系
1.相似理论
相似理论是研究事物之间相似规律及其应用的科学，是仿真科学的基本理论。其基本内容包括相似定义、相似定理、相似类型和相似方法。
2.模型论
模型论是以各应用领域内的科学理论为基础，建立符合仿真应用要求的、通用的、各领域专用的各种模型的理论和方法。
3.仿真系统理论
研究和论述构建符合应用需求的仿真系统理论和技术。包括仿真系统的体系结构和构成，仿真系统的设计及其公共关键技术，仿真系统的研制和运用仿真系统的规范、标准等。
4.仿真方法论
结合各应用领域的不同要求，研究仿真基本思想和方法，包括定量仿真方法和理论、面向对象仿真方法；智能仿真方法等。
5.仿真的可信性理论
表述仿真过程及结果评价、控制的概念和方法的基本理论、研究仿真环境和真实环境的相似性理论和方法，研究提高仿真可信性的各种方法、技术和规范。
6.仿真科学和技术的应用理论
论述仿真运行实验设计、仿真管理、仿真过程的可视化、仿真及其结果综合分析的理论。
二、几种主要的仿真技术
1. 仿真建模
仿真建模是一门建立仿真模型并进行仿真实验的技术。建模活动是在忽略次要因素及不可测量变量的基础上，用物理或数学的方法对实际系统进行描述，从而获得实际系统的简化或近似反映。
2.面向对象的仿真
面向对象仿真是当前仿真研究领域中最引人关注的研究方向之一，面向对象仿真就是将面向对象的方法应用到计算机仿真领域中，以产生面向对象的仿真系统。
3.智能仿真
智能仿真是把以知识为核心、人类思维行为作背景的智能技术引入整个建模与仿真过程，构造智能仿真平台。智能仿真技术的开发途径是人工智能与仿真技术的集成化。仿真技术与人工智能技术的结合，即所谓的智能化仿真；仿真模型中知识的表达。
4.虚拟现实技术
虚拟现实技术是现代仿真技术的一个重要研究领域，是在综合仿真技术、计算机图形技术、传感技术等多种学科技术的基础之上发展起来的，其核心是建模与仿真，通过建立模型，对人、物、环境及其相互关系进行本质的描述，并在计算机上实现。
5.分布仿真技术
分布仿真技术作为仿真技术的最新发展成果，它在高层体系结构上(HLA，high level architecture)，建立了一个在广泛的应用领域内分布在不同地域上的各种仿真系统之间实现互操作和重用的框架及规范。HLA的基本思想就是使用面向对象的方法设计，开发及实现系统不同层次和粒度的对象模型，来获得仿真部件和仿真系统高层次上的互操作性与可重用性。
三、仿真的一般步骤
仿真过程的三个主要活动是“系统建模”、“仿真建模”、“仿真实验”，而联系这些活动的要素是“系统”、“模型”、“计算机”。其中：系统是研究的对象，模型是系统的抽象，仿真是通过对模型进行实验来达到研究的目的。
要对一个系统或对象实施计算机仿真，首先必须把握系统的基本特征，抓住主要的因素，引入必要的参量，提出合理的假设，进行科学的抽象，分析各参量间的相互关系，选择恰当的数学工具，然后在此基础上建立相应的数学模型。仿真建模的过程是在已有的一些先验知识的基础上，试探地写出研究对象所满足的或近似满足的数学规律，再结合实际的研究目的，对猜测性的数学关系进行反复修改和优化，从而得到既符合客观实际又易于在计算机上实现的数学模型。
四、仿真技术的应用及发展
仿真技术来自于军事领域，但它不仅用于军事领域，在许多非军事领域也到了广泛的应用。例如：在军事领域中的训练仿真；商业领域中的商业活动预测、决策、规划、评估；工业领域中的工业系统规划、研制、评估及模拟训练；农业领域中的农业系统规划、研制、评估，灾情预报、环境保护；在交通领域中的驾驶模拟训练和交通管理中的应用；医学领域中的临床诊断及医用图像识别等。
随着现代信息技术的高速发展，仿真技术也得到了飞速的发展，在军用和民用领域中更深更广的应用也促进了仿真技术的进步。分布仿真技术作为仿真技术发展的最新成果，在国民经济建设和国防建设中发挥了更大的作用。目前，国际上许多国家在“仿真是迄今为止最有效的综合集成方法，是推动科技进步的战略性技术”这一观点上已达成了共识。21世纪仿真技术的研究与应用将取得更大的发展。
参考文献:
［1]贾连兴:仿真技术与软件[M].北京:国防国业出版社,2006
1背景
随着科学技术地进步和计算机技术的深入发展，在以大数据为主的背景下，以培养学生计算机应用能力为目标的教学要求，已经远远不能满足现在的社会需求。取而代之的是培养学生的思维模式，让学生具备解决问题的能力和创新能力。由计算机应用能力培养转变到思维方式培养，这给高校计算机教学提出了一个更高的目标和要求。计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学广度的一系列思维活动。思维教育是一种思维模式的培养和训练，采用传统的教学内容和方式显然是行不通的，要在传授知识的基础上，更加注重能力的培养和思维的训练，培养学生严谨的科学态度和思维习惯。因此，为更好地步入计算机基础课程教学的快车道，为人才培养奠定坚实的基础，有必要深入探讨一下以计算思维能力培养为导向的大学计算机基础课程的教学理念、课程内容设置、教学方法、考核评价方法和实验室建设等方面的问题。
2以计算思维能力培养为导向的大学计算机基础课程教学理念
新的人才培养模式不再是仅仅的传授知识和培养应用能力，而是在此基础上提出了更高的要求。因此，大学计算机基础课程应该是集基本知识、能力培养和思维训练于一体的大学通识教育课程。从这点出发，计算机基础课程的理念应当立足于培养学员思维方式和解决问题的能力。计算思维的本质是抽象和自动化，一个重要的体现是利用计算机解决计算问题，即如何将实际问题通过分析、抽象和构造，最终转化为可利用计算机自动执行解决的过程。因此，将大学计算机基础课程的教学理念设定为：立足于学生未来职业发展的需要，结合学生岗位专业的特点，以计算思维能力培养为导向，以培养计算机素养为目标，按照学为主体、教为主导的教学思路，鼓励学生自主学习，引导学生利用计算思维解决问题，培养良好的学习习惯，为将来岗位任职打下坚实的基础。
3以计算思维能力培养为导向的大学计算机基础课程教学内容的设置
3.1课程定位
融合培养模式下，课程内容既要体现通识教育的需要，又要结合学科专业的特点。大学计算机基础课程在原有知识内容的基础上，通过重新组织和与安排，形成层次递进、有所侧重的内容组织形式。首先使学生了解信息技术对人们工作、生活和学习方式所带来的变化。了解信息技术与自然科学、工程技术、人文社科等相互渗透、交叉融合；其次使学生理解和掌握计算科学的基础知识和基本方法，掌握基本的信息技术应用能力，掌握利用计算工具解决专业领域问题的思路和做法：最后要求学生掌握计算思维能力解决专业领域问题的思路和做法【3】。因此，教学内容不仅紧紧围绕计算机基础知识展开，更要突出计算思维训练的内容，体现计算机学科培养的本质——计算思维与能力。
3.2课程内容组织与安排
以计算思维为导向的课程内容应突出利用计算机解决问题能力的培养。总的来说主要包括计算机基础知识和计算思维两大部分，其特点是知识体系覆盖面广，内部包含的知识点多。因此，要在有限的学时内达到预期的教学目的，需要将课程的教学内容重新进行组织和调整。(1)教学内容突出主线。教学内容的组织以计算思维作为主线，重新组织知识内容，突出与计算思维训练相关的知识点。以计算思维为导向的课程内容应包括：Python语言，可以实现计算机问题求解自动化的工具；信息编码和数据表示，最基本的问题对象的组成，也是问题求解的基础；计算机工作原理，是计算机问题求解的关键，要利用计算机解决问题首先要懂计算机，知道计算机组成，及计算机工作的原理；计算机网络、数据库和多媒体技术，既是计算机应用的部分，也是计算机问题求解的对象。（2）融合专业实例。在教学中适当地引用跨学科、跨专业内容，也是培训和训练计算思维的一种措施。在课程教学内容中加入涉及专业领域的实例内容，让学生切实体会如何用计算机解决专业中的实际问题，在学习用计算思维解决专业领域问题的方法过程中，体会计算思维、培养计算思维、训练计算思维。（3）扩展课程资源。为了达到培养计算思维的目的，教学内容可以不停留在计算机学科本身，可以跨专业、跨学科，那么学生获取学习资源的渠道也应该不再是仅限于书本、教材，而应该面向于更广的范围，比如已有的优秀网络课程、微课、慕课等开放的多媒体资源，作为课堂学习的拓展，满足不同学员个性化自学需要,同时为教员开展信息化教学提供资源。
4以计算思维能力培养为导向的大学计算机基础课程教学方法
首先，把计算思维作为教学的主线贯穿在整个教学过程中，要让学员明确每一部分课程内容具体的计算思维体现在什么方面，让学员切身体会到计算的魅力，养成计算思维的习惯。具体做法可以是以通过计算思维引入课堂内容，结合计算思维讲解知识点、总结过程中突出计算的应用等。其次，突出学员的主体性，以学员为本，关注学员自主学习能力培养，
4.1以计算思维为核心的问题式教学模式
（1）提出问题，设计教学实例。在问题式教学模式中，教师将教学内容以问题的形式呈现给学生。教师以培养计算思维为出发点设计教学实例问题，以问题为核心来组织开展教学活动，学生以问题为牵引，通过自主学习、分析和解决问题来获得知识、锻炼技能和培养解决问题的思维能力。（2）解决问题，培养学生思维能力。学生是分析和解决问题的主体，教师则是负责设计问题、构建问题情境、组织问题分析和引导问题解决。首先，教师将解决问题涉及的知识内容等相关辅助信息布置在课前预习当中，并对问题的重点和难点提示给学生，引导学生在解决问题的过程中运用计算思维的相关概念和方法，让学生体会到整个过程是在学习解决问题的方法，而不是单纯的解决一个问题。在学生运用计算思维解决问题过程中遇到的困难，教师给予指导和帮助，从而帮助学生更好地提升自身解决问题的能力和水平。（3）拓展问题，提升学生创新能力。在问题设计环节，教师可以有倾向性的将问题向其他学科或者专业领域倾斜，直接让学生学习如何应用计算思维解决实际问题。和其他学科或专业领域融合的问题设计，已经超出了计算机课程的基础性教育内容，是在原有内容上的拓展，而在此类问题的解决过程中，学员不仅可以使自身应用计算思维解决问题的能力得到提高，也会大大提升学生的创新能力和水平。
4.2以自主学习为主体的开放式学习
大学计算机基础课程改革后面对的主要问题是教学内容覆盖面大，知识点多，而教学学时又进行了压缩，按照以前传统的以教师为主体的教学模式展开教学，显然是不可行的，也无法实现教学大纲规定的教学目标。在当今网络课程、慕课、微课等信息化教学资源非常丰富的时代，以自主学习为主体的开放式学习则是一种最佳的教学模式之一。在自主学习过程中，学生是主体，不再受传统教学模式的限制，可以根据自己的需求通过可利用的各种渠道获取学习资源，遇到困难问题可以通过学习小组开展交流讨论，一起解决问题，使学生形成团队协作意识。为了保证学生自主学习的质量和效果，自主学习的内容同为大纲要求的学习内容，并同时将自主学习过程和成果纳入考核评估范围。
5考核评估更加重视形成性考核
1 引言
结构力学是固体力学的一个分支，主要是研究在各种荷载、支座位移、温度变化等因素作用下，计算工程结构的刚度，稳定性以及强度的一种计算方法以及其组成规律的一门学科。传统力学有一定局限性，含义比较狭窄。在计算机出现之前，结构力学只能通过一些数学方程式，简化计算方法，进行大量实验来得到使用公式。而当第一台计算机在美国出现，这一切都发生了巨大的改变并使结构力学得到了迅速的发展。
计算结构力学在各种大型结构上都非常有用，可以整体分析各种工程结构，还可以不再被动地对其进行优化，二次设计，并提高了计算分析的正确性。可以说在工程科学中，计算结构力学的发展具有划时代的革命性意义。
飞机是人类在20世纪所取得的最重大的科学技术成就之一。现代飞机是一项极为复杂的工程系统，综合运用了各个方面最新的工程技术，力学在飞机设计中，是最为重要的一项工具之一。20实际60年代计算机的发明，使其可以计算更加复杂的程式，使飞机的各项设计更加精确和优化，并且与其他各种设计工艺相结合，产生了基于计算机的一体化设计方案。航空技术迅猛发展，对飞机的设计也有了更高的要求，要遵循结构上的耐久性和损伤容限设计，还需更安全，更轻量化。结构要达到飞机可以承受的应力水平外，细部的抗疲劳能力也是决定飞机寿命的一项重要因素。
2 计算结构力学在飞机强度领域的发展
2.1 发展历程
在航空界，计算结构力学主要作用于以下几个方面。辅助材料设计，结构试验和优化，复杂现象机理以及预计真实环境下飞机的性能和寿命等。
国际上，从五十年代起步，计算结构力学大概可以分为四个发展阶段。第一阶段主要是用简单的力法和二维三维位移有限元法来开发结构分析程序；第二阶段，目前市场中广泛运用分析软件如MARC、NASTRAN等都是在60年代开发出来并投入市场的，技术上，使用数值求解器使得线性静力等问题也得到了解决；第三阶段，计算机技术又发展到了一个新的阶段，各种处理软件，优化技术以及辅助设计系统都得到了完善和扩充；第四阶段，90年代至今，网络时代的迅速发展，使得各项综合科学技术都得到了全面的发展提高。
在国内，航空领域从70年代末起步就立刻快速发展起来，设计人员先后开发出如HAJIF、VEP等不逊于国外的结构分析软件，进入90年代，“计算机辅助分析系统CATAS”的问世，更是大大缩短了计算结构力学与国际上的差距，计算机进一步发展，可辅助试验设计，进行分析评估实验数据，并在分析结构破坏等方面都起着不可忽视的作用。
2.2 结构优化设计
结构优化设计在计算结构力学中是很重要的一环，广泛应用于航空领域。现代飞机制造的要求越来越高，在使用寿命，重量，机动性等方面的标准也越来越严格，为达到要求，各种适用于各个阶段机身制造的尺寸优化软件应运而生，使优化设计发展的尤为迅速。在概念设计阶段，结构优化主要是形式、材料等来进行布局优化设计，关键点在于参数化建模。主要是通过分析各种材料结构的弹性模型，计算其参数的变化，从而修正模型结构。
研制新型飞机的过程中，为了使分析与优化达到一体化程度，发展结构多层次细节的优化设计是非常重要的。根据飞机的航程、升限、飞行速度等性能的要求，在总设计中要综合考虑到多方面的情况，初步布局好相应的几何结构，然后按照此结构布局，进一步优化截面尺寸，对结构的有限元进行计算其在外载荷下的响应，并且对于一些细节部分，需要特别着重关注，对其关键部位进行进一步的优化分析。
飞机的设计是先进而复杂的，航空领域的结构优化设计已经从单一学科发展成融合多个学科的综合性优化设计。目前有三种方法。第一种方法适用于交叉学科研究。通常在涉及到两到三个交叉学科时，以其中一个为主，其他为辅。第二种方法是利用简单的分析工具，用一个计算机程序集成分析不同学科的设计内容，从而减少计算难度。第三种方法是改变单学科程序，综合优化设计整个系统。如利用我国自主研发的COMPASS系统为平台，进行气动弹性剪裁，就是第一种方法。第三种方法主要用于结构和启动学科的耦合设计。这要求设计者必须具备全面综的综合考虑各个学科之间的耦合关系的能力，根据其耦合关系，分解系统，调控框架，从而进行全局优化。
本质上，协同优化就是把一个多学科综合的复杂的设计问题分解为各个学科内的问题，然后通过某种办法来协调解决各个学科的设计结果。原有的问题被协同优化为两级。一个系统级和多个学科级，学科级之间并行。学科级应满足其自身所要求的约束条件，并且达到与系统级分配的目标函数差距最小的要求，经过学科级优化以后，再回传给学科级。从而使各个学科级子系统的差异性越来越小，达到最后最一致的设计结果。
3 飞机结构虚拟试验及展望
飞机结构强度虚拟试验是飞机制造中非常重要的一个环节。计算机结构技术使飞机结构分析技术得到了迅猛的发展，CAD/CAE等技术使传统的飞机制造流程得到了改变。有限元技术可以在设计飞机数字模型的时候，随时对结构进行性能评估并做出修改，不用进行花费较大的结构试验，大幅降低了设计成本。使用虚拟技术进行试验，进行结构认证，减少结构认证的时间。
早在1984年，英国NAFEMS就提出了在航空极其相关领域开展仿真实验的设想，欧洲在20世纪80年代也做过相应尝试。近年来，美国Boeing建立了协同虚拟实验并采用了积木式的虚拟验证方法，开发了如GENOA等高保真的破坏分析软件。
在航空领域，结构虚拟试验已经取得了巨大的发展，已经成为了结构分析必不可少的一部分，但还需进一步加强其可靠性，并进一步降低成本，加强细节。
积木式的认证策略被广泛应用于分析和试验各种飞行器，各种复杂程度不同的结构均可适用。通常从比较小的开始，再开始试验结构元件，组合件，最后再试验全尺寸，从而完成对整个飞行器的结构的检测分析认证。
如何准确预测结构破坏的强度，并分析出其评估数值，是虚拟实验技术的核心技术。需要建立多层次鲁棒性的结构模型，模拟破坏进程，采用迭代式的分析方法，进行相应评估，从而达到强度虚拟实验的目的。要达到此目的，需要基于大量试验结构数据作为分析要素。
结构虚拟试验软件是开放式的，通过对比方针数据和物理试验结果，可以不断的补充和完善软件功能，提高可信度。
4 结束语
计算结构力学在飞机强度领域已经得到了越来越广泛的应用。随着航空业的发展，飞机的低周期成本及飞机使用的多样化已经成为飞机发展的一个趋势。计算机结构力学顺应这种趋势，已经成为飞机制造的一项不可或缺的重要工具。结构优化设计和结构虚拟实验是计算结构力学在飞机强度领域的两个发展重点。通过集成化的结构设计软件，分析数据，优化设计，结合虚拟试验，构建模式，从而降低成本，缩短周期。
参考文献：
[1]张立丰，姚卫星，邹君.模块化飞机结构优化设计的等效多工况法[J].航空学报，2015（03）.
据悉，今年1月召开的国务院学位委员会第三十二次会议审议通过了该评估结果，国务院副总理刘延东在会上强调，要健全授权审核机制，实现常态化授权审核，健全授权点动态调整和强制退出机制。
根据通知，评估结果为“不合格”、被撤销学位授权的学位授权点，5年之内不得重新申请。2016年招生工作结束后不得招生，在学研究生按原渠道培养、授予学位。评估结果为“限期整改”的学位授权点，自发文之日起进行为期2年的整改，2016年招生工作结束后暂停招生。整改结束后将接受复评，复评结果为“合格”的恢复招生，复评结果达不到“合格”的撤销学位授权。限期整改和撤销授权的博士学位授权点，其同一学科的硕士学位授权点继续行使硕士学位授权并招收硕士研究生。
2014年1月，国务院学位委员会、教育部制定《学位授权点合格评估办法》，要求学位授权点合格评估是我国学位授权审核制度的重要组成部分，每6年进行一轮，获得学位授权满6年的学术学位授权点和专业学位授权点，均须进行合格评估。
学位授权点合格评估分为学位授予单位自我评估和教育行政部门随机抽评两个阶段，以学位授予单位自我评估为主。每一轮评估的前5年为自我评估阶段，最后1年为随机抽评阶段。随机抽评的学位授权点按专家评议意见认定，即：1/3（含1/3）至1/2（不含1/2）的参评专家认为“不合格”的学位授权点属于限期整改的学位授权点；1/2（含1/2）以上的参评专家认为“不合格”的学位授权点属于不合格学位授权点。未抽评的学位授权点按学位授予单位自我评估结果认定。自我评估为“合格”的学位授权点属于合格学位授权点；自我评估为“不合格”的学位授权点属于限期整改的学位授权点。
教育部表示，学位授权点专项评估是学位授权点合格评估的重要内容，是我国研究生教育质量监督的重要手段，对保证学位授权点和研究生教育质量具有重要作用。该专项评估由国务院学位委员会办公室负责，委托国务院学位委员会学科评议组和全国专业学位研究生教育指导委员会组织实施，主要检查学位授权点的研究生培养体系完备性，包括师资队伍、人才培养和质量保证等。
2014年学位授权点专项评估结果（不合格名单）：
一、博士学位授权学科
东北大学：统计学；同济大学：法学；中国科学技术大学：公共管理；华南理工大学：法学。
二、硕士学位授权学科
首都师范大学：新闻传播学；黑龙江科技大学：数学；聊城大学：管理科学与工程；西安财经学院：管理科学与工程。
三、专业学位授权类别
北京交通大学：公共管理硕士；中国科学院大学：工程博士（领域：电子与信息）；河北农业大学：工程硕士（领域：项目管理）、公共管理硕士；河北医科大学：护理硕士；辽宁大学：工程硕士（领域：计算机技术）；辽宁医学院：口腔医学硕士；辽宁师范大学：工程硕士（领域：计算机技术）、工程硕士（领域：化学工程）；大连大学：工程硕士（领域：环境工程）；吉林大学：教育硕士；北华大学：翻译硕士；佳木斯大学：工程硕士（领域：材料工程）、口腔医学硕士；哈尔滨商业大学：工程硕士（领域：计算机技术）；南京航空航天大学：公共管理硕士、艺术硕士；河海大学：法律硕士；厦门大学：教育硕士；福建师范大学：工程硕士（领域：环境工程）、农业硕士；江西农业大学：工程硕士（领域：计算机技术）；济南大学：临床医学硕士；山东师范大学：工程硕士（领域：环境工程）；曲阜师范大学：农业硕士；山东财经大学：工程硕士（领域：项目管理）；烟台大学：工程硕士（领域：电子与通信工程）；河南农业大学：工商管理硕士、公共管理硕士；河南大学：工程硕士（领域：环境工程）；信阳师范学院：工程硕士（领域：化学工程）；武汉纺织大学：工程硕士（领域：环境工程）、工程硕士（领域：项目管理）、工商管理硕士；华南理工大学：艺术硕士；四川大学：教育硕士；成都理工大学：工商管理硕士；贵州师范大学：工程硕士（领域：环境工程）；昆明理工大学：农业硕士；云南师范大学：工程硕士（领域：化学工程）；西北大学：教育硕士；长安大学：旅游管理硕士。
学位授予单位主动提出放弃授权的学位授权点名单：
一、硕士学位授权学科
中国地质大学：农业资源与环境；新疆大学：光学工程。
二、专业学位授权类别
一、创意产业交叉学科的兴起
20世纪中后期，随着科学技术的飞速发展及人类思想的进步，各学科间形成了相互交叉、相互渗透的新模式，同时也产生了一系列新兴学科、交叉学科与综合性学科。在近万个独立学科中，接近一半属于交叉学科。目前较成熟的学科门类大约有5550门，其中交叉学科约有2600门，占全部学科总数的46.8%。百年诺贝尔奖，有41.02%的获奖者属于交叉学科，由此可见，交叉学科的发展对人类进步起着非常重要的作用。①
近些年，随着计算机及互联网技术的增速发展，数字技术与各学科间的相互交叉越来越多。在艺术学科，形成了新媒体艺术、数字艺术、交互设计等一系列艺术与技术相结合的交叉学科，其中，数字艺术的产生对于世界艺术史更是一场划时代的革命，也让人们对艺术有了不一样的理解。如今，设计软件的大量出现，让更多非艺术专业人员可投身于艺术设计与创意产业，使艺术学科与其他学科形成交叉，并把艺术思想渗透至各行各业。在这期间，创意产业得到了空前绝后的发展机会，更拉近了艺术与各学科间的距离。
上世纪60年代，便携式摄影摄像设备逐渐普及，艺术家使用该技术用于艺术表现，新媒体艺术也随之产生。随着数字技术的快速发展，新媒体艺术形式更加丰富，2001年，由麻省理工学院媒体实验室开发的Processing语言，把计算机、艺术和设计三个领域融合到一起，提出了电子艺术概念。近些年，世界各国的艺术家将其概念运用到各个领域，不乏有优秀作品出现。
电子游戏的出现是数字技术与艺术的又一次碰撞。上世纪70年代，随着电子计算机技术与计算机可视化技术的发展，产生了电子游戏。虽然当时的计算机计算能力及图形显示设备远没有现在强大，但这种人机交互模式与非常简陋的图形效果足以证明数字艺术的产生，并奠定了电子游戏作为第九艺术的基础。现今的电子游戏，已不仅仅是计算机技术与艺术相结合的产物，其融合了文学、理学、工学、历史学、经济学，是多学科相互交叉、相互渗透的新兴领域。
在创意产业高速发展的今天，新一代艺术家和设计师不能仅停留在设计软件应用的层面，更应该了解其他学科的相关知识，从中找寻方法和灵感，运用到自己的艺术作品中。只有这样，才能够支持与推动我国创意产业的进步。
二、贝桑松大学多媒体学院人才培养模式
近些年，我国大力发展交叉学科建设，国内一些重点院校及科研机构，都创建了交叉学科，并培养了一批具有交叉学科背景的优秀人才。但相比国外的教育机构，我国交叉学科建设相对较晚，建设方向也不明确。尤其在文化创意产业的学科交叉型人才培养中，我国与欧美国家存在一段差距。本文列举了法国贝桑松大学多媒体学院课程设置，并分析其人才培养模式及方法。
贝桑松大学多媒体学院成立于2001年，研究方向为多媒体产品的制作方法及未来趋势，是法国较早开设与创意产业相关的交叉学科。2004年，法国高等院校进行LMD教育体制改革（LICENCE等同中国本科学位，MASTER等同中国硕士学位，DOCTORAT等同中国博士学位）。贝桑松大学多媒体学院根据其学科定位，仅开设本科教育最后一年课程及硕士课程，并创建2个媒体实验室，可授予博士学位。
该学院对申报入学的学生专业有一定要求，应具备一定的艺术学科或理工学科基础才可申报。入学后，学生除了学习基础理论课程外，还需根据自身的知识背景选择适合的学科方向进行学习，其细分为三类――Arts numériques（数字艺术）、Intégration multimedia（多媒体集成）、Musique et son pour le multimedia（多媒体音乐与声音）。最后一年，三个方向的学生汇集到一起，制作多媒体综合项目或完成综合研究课题（如图1所示）。
完成综合项目或综合研究课题后，学生可根据自身情况选择去企业工作或继续攻读博士研究生。据该学院统计，因其硕士毕业生具有交叉学科知识背景，所以毕业后直接参加工作学生的职业方向多达27种，大部分从事与创意产业相关的领域，并有多人担任企业中层管理以上职位。毕业后攻读博士的学生，同样根据其研究方向申请学院下设的2个实验室，进行与多媒体专业相关的科学技术与艺术研究。
综上所述，贝桑松大学多媒体学院的学科交叉型人才培养模式不局限于培养多媒体产品制作的应用型人才，而是先吸收具有一定专业基础，不同专业背景的优秀人才，并根据其之前所学知识在多媒体领域中的用途，合理分配专业方向。之后，通过综合项目或研究课题，使各专业方向的学生相互交流、学习，以达到学科交叉型人才培养目的。最后，该学院毕业的学生普遍具有较强的多学科知识整合能力，并对多媒体专业有更深层次的认识，在工作或研究中具有很强的解决实际问题与发现新问题的能力。
国内院校是否可借鉴其方式培养学科交叉型人才？笔者对高等院校学生做了调查问卷及分析。问卷调查被调查者的年级、是否想接触其他学科知识、是否了解企业用人需求三个问题。问卷总共24人参与，二年级或三年级学生9人，毕业年级学生15人。对于是否想接触其他学科这个问题，有15人想去了解其他学科知识，其中毕业年级8人，二年级或三年级7人。有3人想专攻本学科知识，其中毕业年级2人，二年级或三年级1人。有6人视情况而定是否学习其他学科知识，其中毕业年级5人，二年级或三年级1人。对于是否了解企业的用人需求问题，仅有一位二或三年级学生对企业用人需求非常了解。12人对企业用人需求有一些了解，其中毕业年级9人，二年级或三年级3人。（转第页）（接第页）11人对企业用人要求完全不了解，其中毕业年级6人，二年级或三年级5人。
根据调查数据，可明显看出大部分学生想了解其他学科知识。尤其处于二年级或三年级的学生，其有一定的本专业基础，又不满足于现在的知识量，因此对其他学科的求知欲望非常强烈。
三、创意产业学科交叉型人才培养的重要性
为调查创意产业对学科交叉型人才的需求，笔者对从事创意产业的员工做关于学科交叉型人才培养的调查问卷。问卷调查被调查者在企业中的职位、从事岗位应具备的条件、学科交叉型人才培养能否促进中国创意产业发展三个问题。
本次企业员工问卷总共17人参与，经调查普通员工13人，中级管理3人，高级管理1人。3人且均是普通员工认为从事其岗位应具备过硬的单一学科知识或技能。4人认为从事其岗位应具备跨学科知识背景，其中3位普通员工及1位中层管理。10人认为从事其岗位除了有跨学科背景外，还应具备多学科间相互交叉、融会贯通的能力，其中7位普通员工，2位中层管理及1位高层管理。有14人认为学科交叉型人才培养能促进创意产业发展，3人且均为普通员工，对学科交叉型人才培养能促进创意产业发展持怀疑态度。
根据企业调查数据，可明显看出无论是企业中的普通员工或中高层管理人员，都需要了解其他学科的相关知识，尤其处于企业金字塔顶端的管理人员，除了要熟悉其他学科知识，更需要具备多学科知识融会贯通的能力。
结语
随着科学技术的发展及人类认知水平的提高，未来还会有更多的交叉学科出现。尤其创意产业的主要目的就是产生新思想及新事物，而这些新的东西并不是与生俱来的，其需要大量多学科知识的积累及融会贯通。根据贝桑松大学多媒体学院人才培养模式分析及对几家从事创意产业的员工调查问卷，可以看出两点：其一，只有科学地建设交叉学科，才能培养出对创意产业起支持和推动作用的学科交叉型人才；其二，创意产业不但需要有跨学科知识背景的人才，更需要具备能把多学科知识融会贯通的优秀学科交叉型人才。
注释：
①冯一潇.诺贝尔奖为何青睐交叉学科[N].科学时报，2010―2―2.
参考文献：
[1]金银.交叉学科的设计艺术学研究[J].高教发展与评估，2006（6）.
[2]赵文华，程莹，陈丽，刘念才.美国促进交叉学科研究与人才培养的借鉴[J].中国高等教育，2007（1）.
中图分类号:S717 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 01-0000-01
地理信息系统GIS(GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM)是从20世纪60年代中后期发展起来的一个新兴的科学技术领域。利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具,是一种在计算机软高程基准、硬件支持下,把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标,以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出,以满足应用需要的人机交互信息系统。它通过对多要素数据的操作和综合分析,方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出,满足各应用领域或研究工作的需要。
一、GIS的发展概况
地理信息系统概念的提出,要追溯到50年代。1956年,奥地利测绘部门利用电子计算机建立了地籍数据库,随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统(LIS)用于地籍管理。
1963年,加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出地理信息系统这一术语,并建立了世界上第一个GIS--加拿大地理信息系统(CGIS),用于自然资源的管理与规划。
70年代,GIS技术朝实用化方向发展。一些发达国家建立了许多专业性的土地管理信息系统和地理信息系统。与此同时,GIS技术受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视,成为一个引人注目的领域。
80年代是GIS普及和推广应用的阶段。随着图形工作站和PC机性能价格比的大为提高,计算机和空间信息系统在许多部门被广泛应用。GIS软硬件的发展使GIS应用从空间数据管理向空间决策支持分析迈进。GIS软件研制和开发也取得了很大成绩,涌现出一些有代表性的GIS软件。
90年代,主要是制定GIS互操作与数据共享标准;利用RDBMS存储GIS数据;GIS系统正迅速走向构件化。
二、GIS种类及迅速发展状况
1.GIS种类
(1)全国性的综合系统。是以一个国家为研究和分析对象的系统,如日本的“国土信息系统”、加拿大的“国家地理信息系统”等,都是按全国统一标准、存贮包括自然地理和社会经济要素的全CCD像机(数字像机)面信息,缩处理后,形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格文件。
(2)区域性的信息系统。它是以某个地区为其研究和分析对象的系统。
(3)专题性信息系统。它是以某个专业、问题或对象为主要内容的系统,也是发展最多、最为普遍的系统。
2.GIS的迅速发展
因遥感、遥测等新技术的应用和迅速发展,使资源与环境信息的数量激增。社会上对这些信息的需求日趋迫切,对质量的要求也越来越高。从定性分析发展到定性、定量和定位相结合,从单一要素发展到多要素、多时空的综合分析,传统的方法已不能适应资源与环境信息科学管理和综合开发的需要,必须充分从现代科学技术中吸取营养。
因信息科学、计算机科学、网络技术、人工智能特别是数据库技术的发展,促进了数字测图技术和制图自动化技术的发展,使资源与环境信息的数字化采集、存贮、处理、显示和自动输出成为可能。
随着信息时代以多学科跨领域为特征的科学思维的发展,使社会发展和国家宏观决策更趋向于从纵观全局的高度进行系统分析,必须把自然界和人类社会作为一个整体,将资源与环境作为一个巨大的系统来对待。这就促进了各种类型的经济信息系统与自然环境信息系统相结合的综合性信息系统的相继建立。
地理信息系统的广泛运用,大大提高了资源与能源的利用率,带来了巨大的经济效益和社会效益。
国际上有关学术组织的诞生,也是促进GIS迅速发展的重要原因之一。
三、GIS在森林资源上的应用
(一)GIS技术在森林防火中的应用现状
随着气象科学、遥感技术、电子计算机、激光、通讯和航空航天技术的蓬勃发展,加上现代科学管理的渗透,都为森林防火提供了先进的手段和技术条件。如林火监测、火险预报、林火行为研究以及计算机林火管理系统等新技术的应用,为有效地控制森林火灾的发生,把森林火灾的损失降低到最低限度提供了保证。近年来,计算机技术也正在逐渐向我国森林防火管理中渗透。防火工作已逐步由经验型向科学管理型转变,并制定全国森林火灾评估办法,完成全国森林火险等级区划,试验和应用飞机化学灭火、生物防火等。这些研究和开发为GIS在森林火灾管理中的应用做出了积极的探索。
(二)ArcGIS系列软件
ArcGIS系列软件是由美国环境系统研究所公司(ESRI,Environmental Systems Research Institute)所开发的地理信息系统平台。ArcGIS是一个完整的地理信息系统软件产品家族,其软件产品构成了一个完整的GIS。它基于一个称为ArcObjects的共享GIS软件组件公共库。ArcObjects是独立于平台的组件集,用C++编写的,提供支持桌面系统肥客户端和瘦客户端应用以及服务器应用等开发服务。ArcGIS系列软件主要分为四部分。
图1 ArcGIS软件结构图
基于ArcGIS Serve的企业级GIS系统可以分为3个主要层次:表示层,应用层和数据层。见图2所示。
图2ArcGIS Server系统的体系结构图
(三)功能设计
系统主要实现六个子模块,即基本地图操作、火点定位、火场蔓延、辅助决策、综合查询和业务分析,功能架构如图3所示。
图3 功能架构
系统对林火行为模拟、火场损失预评估和最佳扑火路径的分析,实现科学的辅助林火扑救、决策工作。系统充分体现了GIS领域中的客户机/服务器技术、空间数据库管理技术和COM开发技术,实现多用户实施操纵、海量地理数据的管理,使先进的信息技术较好的服务与森林防火项目。GIS与WEB相结合应用于林火预测预报(主要有林火防御和林火行为预测)已成为研究热点。GIS、RS及GPS集成在林火探测与扑救和林火损失评估方面上的应用受到关注。系统可以全天候实时监测林火状况,并可以预测林火行为,提供关于火情的遥感图像信息以及扑救现场的实时图像信息,为森林火灾扑救指挥工作作出科学的决策。
四、结论
在GIS基础上建立森林防火专家系统市林业系统一个崭新的研究领域,GIS的作用是管理,存贮空间数据,进行空间分析;专家系统是对只是表示和利用知识进行推理。从而实现有传统的管理模式向科学管理模式的转变,全面提升火灾扑救工作的科学化和智能化。为我国林火管理科学技术的进步起到了推进作用。
参考文献:
[1]赵霈生,杨崇俊.WebGIS的设计与实现,中国图形图像学报,2000,1
中图分类号：TP3-4文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 02-0000-02
Continuous Independent Innovation of the Construction of Computer Hardware Disciplines in the Process of Information
Gong Kun
(Guangdong AIB Polytechnic,Guangzhou510507,China)
Abstract:At present,China's information industry is also in constant rapid development of the process of development of information technology,computer hardware disciplines to join the ranks of its development,and has long adhered to the sustainable development of the innovation concept.This paper first introduces the process of development of information technology,and then analyze the main principles of construction of the discipline of computer hardware innovation,adhere to the last clear exposition of the discipline of computer hardware,the positive measures taken by the continuing innovation in the construction of
Keywords:Information technology processes;Discipline of computer hardware;Industrialization industry;Continuous innovation
一、信息化进程的概况
信息化的概念主要产生在19世纪末二十世纪初，它主要开始应用在财税的信息方面，国家财政部和国税总局根据工作实际， 已经构建和完善了政府财政（税收）管理信息系统，即“金财工程”和“金税工程”。我国的信息化经过多年的发展以来，财税信息化建设取得显著的成绩，初步建立起了电子财税，整体化，以“集中收支”和税友征管软件为核心，以大型数据库为基础，电子化科学管理，更高效，推动信息化时代的新的篇章。
随着网络时代的到来，计算机硬件学科已经不断的更新换代，并融合到了企业的生产和经营管理中，信息化的进程中计算机硬件也在此发挥着越来越重要的作用，给人们的生活也带来更多的便利。
从图表1中我们能看到计算机硬件学科的发展趋势，同时也反映了信息化的促进作用，为计算机硬件学科的持续的自主创新提供了应有动力。
图标1：计算机硬件学科的发展趋势
二、计算机硬件学科建设要遵循的原则
（一）创新发展原则
创新发展是转型升级新动力。要学会对信息化创新发展的学习，要坚持计算机硬件学科创新的发展原则，以创新发展来促进计算机硬件的学科建设、为计算机的学科建设的提供更好的创新的原则和理念。
（二）低碳发展原则
低碳发展是构建工业化产业发展的必备因素。把节能减排作为信息化与工业化融合的重要切入点，加快低碳发展原则的不断深入、计算机硬件的学科建设发展也会不断的推进，逐渐完成低消耗、可循环、可持续计算机硬件学科建设历程，保证信息化高速发展进程中的计算机硬件的不断持续发展的步伐。
（三）智能发展原则
智能发展是现代企业生产的新体系。如何把智能发展原则更好的贯彻到计算机硬件学科建设中，是我们应该努力做到的事情。加强智能化的发展为企业发展提供了更多的智力支持和智能保证。计算机硬件的要持续发展就必须坚持智能发展原则。
（四）和谐发展原则
和谐发展是推动计算机硬件建设的有利环境。要认真的发展企业的引导作用，指引企业将计算机硬件建设作为企业发展策略的重要组成部分，要切实的发挥和调动方方面面的作用，保证和谐原则的落实。提高信息化进程中计算机硬件建设发展的步伐。
三、计算机硬件学科建设长期发展的措施
（一）推进创新“两化”深度融合
推进创新“两化”深度融合是坚持自主创新长期发展的措施之一，要建立创新“两化”深度融合的工作机制，完善企业的计算机硬件设施，合理的对企业的计算机硬件系统进行升级，坚持中央企业首席信息官制度，完善企业计算机硬件的领导机构，构建和谐的有效的企业计算机硬件学科机制。不断地鼓励国家的各个企事业单位计算机硬件机制的合理的创建，要不间断地指引国家的各个企事业单位，根据自己地区的特殊情况确立计算机硬件系统的完善。引导和支持民营企业的创新“两化”深度融合。坚持自主创新长期发展，就要推进创新“两化”深度融合，才能更好的加快计算机硬件建设明天发展的历程。
（二）开展典型示范工作
开展典型示范工作是计算机硬件学科坚持自主创新长期发展的措施之二。在国家新型工业化产业示范基地建设中，围绕改造提升传统产业，加强开展典型示范工作。特别是发展生产业和促进计算机硬件学科的发展，推进“两化”深度融合典型示范发展的路线。组织开展以促进“两化”深度融合为主题的活动，大力宣传各地区、各行业和典型企业的成功经验和有效做法。积极通过媒体、网上展示和博览会等形式扩大推广计算机硬件学科的范围和深度。
（三）完善计算机硬件学科体系
完善计算机硬件学科体系是坚持自主创新长期发展的措施之三。要积极的组织，行业的计算机硬件学科培训和发展计算机硬件学科的规划和计算机硬件学科建设的实施、系统运维和专业培训为一体的计算机硬件学科创新发展体系。发展和完善一批面向工业行业的低成本、安全可靠的计算机硬件学科建设平台。组织实施企业计算机硬件学科建设，提升行计算机硬件学科建设中的解决方案。开展“两化”融合带动国产硬件发展试点示范工作。坚持自主创新长期发展，就要完善计算机硬件学科建设体系，才能更好的加快计算机硬件建设信息服务的健全发展。
（四）培养创新性人才
培养创新性人才是计算机硬件学科建设的持续自主创新的必要前提。不同的时代造就不同的人才，在现代计算机普遍高速发展的时代，伴随着信息技术的不断更新发展，有些企业提出了人才培训的措施，不断的培养创新性人才，使其为企业的经济有新的发展。科学修订信息领域国家职业技能鉴定标准，积极推进行业职业技能鉴定工作和高技能人才选拔工作。鼓励开展信息技术联合创新、应用示范、人才培训和评估认证等领域的国际交流与合作，支持国内相关组织和企业参与相关领域国际标准的制修订。
（五）强化信息化和生产业的融合
强化信息化和生产业的融合，就要建立实用、高效的计算机硬件学科数据库等公共服务项目，提高资源共享的计算机网络平台。鼓励企业工业化生产的规划发展，企业要加对工业化生产的引导。推动计算机硬件的在工业化生产中的应用。合理的整合计算机硬件学科建设的资源，完善信息化和生产的融合，不断的发展数控系统、制造执行系统、保证信息化市场的为计算机硬件设备发展中提供更多信息技术来源。强化信息化和生产业的融合也会为计算机硬件学科建设的持续自主创新提供更好的技术支援。
（六）推动计算机硬件学科建设发展
推动计算机硬件学科建设是信息化进程中的持续自主创新的主要任务。强化计算机硬件学科建设规划方案，提高计算机硬件学科建设中的培训，其是为了更好地推动计算机硬件学科建设，完善计算机硬件学科建设的发展。计算机硬件学科建设的持续自主创新的服务功能相对落后，要明确对其计算机硬件学科建设发展方向，大力支持计算机硬件学科建设，在服务领域的技术的广泛运用，以此同时，要规范信息化领域服务的招投标行为，为计算机硬件学科建设的持续自主创新提供一定的信息支持和保障。
（七）不断强化物联网的使用
积极推动云计算和物联网应用是计算硬件技术研发取得突破，积极面向新的国际化发展和经济发展的不断的需求、不断地为推动云计算和物联网的应用提供了发展平台。主要针对基础设施、工业化发展、物流事业各个领域的应用，进行物联网应用示范。提高物联设置、智能技术、传感器等其他的应用系统的研究以及其产业化。积极推动云计算和物联网应用，为计算机硬件学科建设的持续自主创新奠定基础。
四、总结
信息化进程中计算机硬件学科建设的持续自主创新，我们以工业的信息化发展为例，提出了创新“两化”深度融合推进机制、组织广泛开展典型示范工作、加快发展和完善行业信息化服务体系、加强人才队伍建设和国际交流、加强信息化与生产业融合发展、加强信息化与生产业融合、加快和规范信息服务业发展、积极推动云计算和物联网应用等七个方面的措施。随着信息化进程的推进，创新能力成为高层次人才的必备的基础素质。学校作为高层次人才的培养基地，要重点对人才的培养建立计算机学科建设，只有具备了一流的学科水平，才能培养和造就高素质的创造性人才，才能促进相关学科的科学技术水平的研究；为了计算机学科建设在信息化进程中创新的持续发展，就必须认真的遵守计算机硬件学科建设的原则，就必须采取坚持自主创新长期发展的措施，才能更好的为计算机硬件学科建设的不断持续发展。
参考文献：
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[2]杨晔.未来计算机的发展趋势展望[J].黑龙江科技信息,2007,04
[3]曹宝亮.浅析计算机硬件日常维护和硬件发展[J].科技创新论坛,2011,02
