信息科学技术论文(精选8篇)
信息科学技术论文篇1
[关键词]信息技术;初中教学;信息技术教材。
大数据时代的到来,让信息技术成为社会关注的焦点,信息技术课程编入初中教学任务中,对于我国信息产业的长远发展具有重要意义。初中的信息技术教育并没有太过深入讲解,旨在培养学生的信息素养,传授信息技术的理论与应用基础,为学生今后的信息技术学习打下基础。初中信息技术教材的适用性和正确性,对学生今后是否深入学习信息技术的相关知识起着决定性作用。
一、 初中信息技术教材中存在的问题
1、教材理论与技术陈旧
随着科技的进步与发展,信息技术这个将计算机技术与信息科学结合在一起学科,逐渐走进了人们的生活。信息技术产业是一个新兴的产业,信息技术的快速发展,决定了初中信息技术的教材必须要保证新颖和有实用的价值。信息技术作为一门学科,它与传统的语文、数学及物理等学科有所不同,信息技术的学习不具有传统学科的连续型学习的特点,它要求学生学习最先进、最前沿的相关理论和技术。但当前我国的初中信息技术教材的理论内容陈旧、重复,没有及时进行更新和调整,失去了原本信息技术的教育意义。当前的初中教材已经不能反映出信息技术理论的最新成果,它的一些观点已经被时代淘汰。同时,初中信息技术教材的技术内容也比较落后,大多数软件已经更新换代,旧有的软件功能已经不符合当代社会发展的需求,新的理论和技术才是信息技术最有价值的内容,也是学生学习后应该掌握的主要内容。
2、教材内容的实用性差
初中信息技术教育基本上是教给学生浅显、易懂的部分,旨在让学生了解基础的信息技术,培养对信息技术的兴趣。当前,我国初中信息技术的教材还存在着实用性差的问题。教材的知识体系不连贯,不利于学生掌握信息技术知识的规律,也不利于学生将学习到的信息技术知识系统性的储存、记忆,到最后学习到的知识在应用于实践时往往会遇到困难。初中的信息技术教材还存在着一个问题,教材上给学生的列出的学习内容部分偏难,特别是一些信息技术的计算机软件和应用的部分,教材上的相应步骤列举繁琐,如果学生原本没有计算机软件方面的基础,在具体操作时就会容易出现问题和错误,还有一些软件的相关操作过程中运用的一些知识也是初中生未接触到的,学习时就会给学生带来困难和阻碍。在学生学习过后,不仅对知识容易忘记,还不能实际掌握信息技术方面的计算机操作,缺乏实际意义,容易让学生失去对信息技术深入学习的兴趣,更不利于初中生普遍学习信息技术的热情。
3、教材忽略信息人文的教育
信息技术在发展中逐步形成自己的学科特点,它与传统的的学科不同。信息技术在信息理论和计算机技术方面逐渐发展的同时,还应该注重人文方面的发展。当前我国初中信息技术教材重视信息理论和计算机操作的教育,但是忽略了信息人文和道德方面的教育,这不利于初中生信息素养的全面发展。当前,黑客等扰乱网络信息安全的人,通过邮件或网页等的手段来传播木马病毒,盗取别人电脑设备中的信息,还有人利用信息技术制造、散布各种虚假信息,给人们带来恐慌,引起网络的混乱。对于这些缺乏信息素养、缺少信息人文道德的人,部分原因是由于教育不全面的问题。所以信息技术的人文和道德教育至关重要,初中生正是人生观、价值观、世界观的形成阶段,对于是非对错的判断能力还不成熟,初次接触信息技术,极有可能因为好奇心强、自控能力差而做出危害信息安全的错误行为。
二、对初中信息技术教材中存在的问题的思考
1、要及时的更新、调整教材内容
学生是未来科技进步与发展的主力军,也是国家发展的接班人,掌握信息技术的相关理论知识和基本操作是当前初中教育的基本要求。初中信息技术的学习是学生初步接触信息技术,培养信息素养的时期,对学生的信息技术兴趣的培养有着重要的意义。当前,我国的教育工作者务必要解决初中信息技术教材的陈旧与过时的问题,保证教育工作跟上时展的步伐。信息技术教材内容的落后,主要是最新的理论成果没有纳入到教材里,造成了学生学习信息技术理论的滞后。教育工作者应及时收集信息技术的最新理论成果,同时选取一些符合信息技术发展趋势的内容编入教材,让学生及时的学习信息技术最前沿的研究成果。对于信息技术相关的计算机技术,要选择当前社会正在使用的一些软件和各种应用,必要时可以选择未普及的最新技术适当编入教程,增加教材内容的适用性。教师应该及时的学习最新的理论知识,掌握具有前瞻性的信息技术软件及应用,在教材未及时更新时,适当的增添和补充一些最新的信息技术内容,拓展教材以外的新知识、新内容。初中信息技术教材的编写者及教育工作者们要认识到信息技术教材对学生教育的重要性,删除初中信息技术教材的陈旧部分,及时更新,确保初中生可以更好的掌握信息技术,为今后的信息技术的深入学习打下坚实的基础。
2、信息技术发展好实用教育
信息技术教育在发展中或多或少会遇到一些问题,当前的教育工作者务必要意识到教育实用性的问题,学生不能一直在象牙塔中困顿,必须将教育的实用性作为教材编写的重点。对于当前初中信息技术教材缺乏实用性的问题,我们要正确规划教材的教学重点,在教材的理论编写方面要做到将最新理论的基础编入,再循序渐进的介绍相关的理论依据和成果,尽量用浅显易懂的语言来编写教材,保证初中生可以了解并熟记知识,避免过多的专业术语出现,影响学生对教材内容的理解,将教材知识的系统性、连贯性作为编写过程中的原则,让学生可以形成自己的知识构架和体系,以便今后对信息技术的有效运用。同时,我们要严格规划教材中关于信息技术的计算机操作方面的内容,选择当前社会正在使用的一些软件和应用,必要时可以介绍前沿性的一些技术软件。当前,教育工作者要调整我国初中信息技术教材的不实用部分,将教材的理论内容建立系统、连续的知识体系,将信息技术的计算机操作繁琐、偏难的部分重新编写,甚至删除,确保初中信息技术教材让学生学到可以运用到实际中的知识,更好的发展信息教育。
3、教材包含信息人文教育
信息技术的人文教育正如信息技术的第一颗扣子,扣好这颗扣子才能更好的继续学习信息技g的理论知识和计算机技术。信息技术这门学科发展时间短,教育的方向和教育的重点都还在实践摸索当中,对于我国的信息技术教育,必须要在理论和实践操作的教育同时,加强信息人文的教育。教材可以编入信息技术的相关案例,将信息安全与信息责任的重要性教授给学生,提醒学生注意自己的个人信息安全,同时让学生树立正确的信息技术的相关社会责任和人文素养,扣好学生学习信息技术的第一颗扣子。教材可以编入一些信息技术的活动任务,让教师和学生一起完成关于信息技术安全的相关练习,教育学生对网上的垃圾信息的抵制,使学生在利用信息技术时可以做到遵守信息技术道德、遵守网络法规。信息技术的道德修养关乎我国的信息技术发展和进步,初中信息技术教材的内容是否有信息人文、道德的教育,关乎新一代信息技术人才的培养。
教育是民族发展的基石,是人才成长的关键。信息技术是当代中国研究、发展的重中之重,要更好的培养初中生的信息素养和信息技术水平,才能为学生将来更好的学习信息技术、融入信息化社会打好基础。因此,解决初中信息技术教材中存在的问题刻不容缓,提高初中信息技术教材的价值更是当务之急。所以我们要认真思考、努力钻研,完善初中的信息技术教育,更好的培养新一代的信息技术人才。
参考文献:
[1]蔡广艳、初中信息技术课程中存在的问题与对策研究[J]、阴山学刊,2014,(3)、
信息科学技术论文篇2
钟老师,您已经研究了几十年的信息科学。《信息科学原理》一书已经重印到第五版。您能否给读者们讲一讲,信息科学是什么?有什么特点?
钟义信:简要地说,信息科学就是研究信息及其运动规律的科学。具体地说,信息科学是“以信息为研究对象、以信息运动规律为研究内容、以信息科学方法为研究指南、以扩展人的智力能力(它是信息能力的有机整体)为研究目标”的一门新兴横断科学。
武健:从概念、定义来看,信息科学与计算机科学并不完全一样。因为信息科学是以信息运动规律为研究内容的,研究内容既不专指计算,也不是专指计算机。从这个角度思考,信息科技课程与计算机课程的内容将有很大的区别。这对于一线信息技术教师来说,了解信息科学就更加重要了。您能否给我们讲一讲信息科学的核心内容是什么?它对于整个社会能发挥什么作用?
钟义信:信息科学的概念(定义)也可以通过它的基本模型来表现(见下页图1)。
这个模型也可以简化为以下更直观一些的模型(见下页图2)。
考察信息科学的定义和它的基本模型(以及简化模型)可以知道:
信息科学最大的特点是研究“信息”(而不是物质和能量)。
它的核心内容就是研究“信息运动规律,即信息-知识-智能转换的规律”。
世间一切物质的运动都会产生信息。人类正是通过研究信息,才能认识世界(包括自然和社会)。因此,信息科学的研究目标,就是“扩展人类的智力能力,也就是扩展人类认识世界和改造世界的能力”。这就是信息科学对于整个社会的作用所在。
武健:我记得您曾经讲过信息分成主客体关系,那么我们理解基本模型与简化模型也是一步步地发展出来的。从简到繁是否可以这样理解?(如下页图3)
从信息定义的基本模型中,还可以看到信息科学在特别关注着策略,尤其是人的策略。从这个角度来看,信息科技课程中会有着一批以前没有的教学内容。技术课中的学习计算机操作的教学目标是学会操作。而信息科技框架下的课程则需要以应用技术,挖掘其中的问题解决策略,了解信息科学概念与原理为主要目标了。
每个学科都会有一批本学科的科学家,像牛顿对于物理,哈勃对于天文,欧姆对于电学……信息科学是一门新兴的横断科学,那么您认为这门学科中有代表性的信息科学家有哪些人?
钟义信:横断科学,是在概括和综合多门学科的基础上形成的一类学科。它不是以客观世界的某种物质结构及其运动形式为研究对象,而是从许多物质结构及其运动形式中抽出某一特定的共同方面作为研究对象,其研究对象横贯多个领域甚至一切领域。所以,信息科学家、信息技术专家会有自己的领域,但会在共同的信息方向有突出贡献。
如香农(Shannon)在1948年发表了论文“通信的数学理论”,奠定了“通信信息论”;维纳(Wiener)在1948年出版了著作《控制论》,奠定了随机控制理论,贝塔朗菲(Bertalanffy)在20世纪60年代出版了《一般系统论》,建立了系统论。西蒙(Simon)对功能模拟的人工智能理论做出了奠基性的贡献,费根鲍姆(Feigenbaum)是人工智能专家系统的开拓者,闵斯基(Minsky)对人工神经网络和认知理论有突出的贡献,查德(Zadeh)创建了支持信息科学研究的模糊集合和模糊逻辑, 柯尔莫戈洛夫(Kolmogorov)对信息理论和控制理论都有杰出贡献,等等。这些人都在信息科学领域有过不同方面的重要建树,都可以称之为信息科学家。
由于我国只有各种信息技术的学术机构而没有专门的信息科学的学术机构,很少纯粹信息科学方面的交流机会,因此很难确定谁是信息科学家。不过,由于我国信息化建设的迅猛发展,确实出现了不少在信息科学技术方面做出重要贡献的人员。
武健:信息科学是一门新兴的学科。既然是“新兴”,那么它一定在发展,甚至是快速发展。您认为信息科学主要研究的方向与进展如何?现阶段出现了什么样的困难?
钟义信:相对而言,信息科学是一门非常年轻的学科。因此,它的主要研究方向应当是信息科学的基础理论,研究信息的基本运动规律。其中包括信息理论、知识理论、智能理论,特别是信息、知识、智能之间的转换理论(一体化理论)。
经过半个多世纪的研究和探索,我们在这些基础研究方面取得了可喜的进展,具体表现在:建立了超越与拓展传统信息论的“全信息理论”,发现了“知识的生态学规律”,创建了“机制模拟的人工智能理论”,实现了“结构主义、功能主义、行为主义人工智能理论”的统一,还创建了“基础意识―情感―理智三位一体的高等人工智能”,特别值得提到的是,发现了意义重大的“信息转换与智能创生定律”。
在取得这些进展的过程中,发现物质科学(代表性科学是物理科学)的科学观(还原论)和方法论(分而治之)不适用于信息科学(和智能科学)研究,总结并提出了适用于信息科学研究的新的科学观和方法论。
面临的主要困难是:由于信息科学和智能理论的研究对象多数是非常复杂的问题,因此现有的数学工具不敷应用,特别是其中的逻辑理论还相当单薄,不足以支持这些复杂问题的创新研究。这是当前信息科学发展中的“瓶颈”。
武健:信息科学关系到的方法论可以分成信息科学研究的方法论和信息技术应用的方法论。根据这样的观点,在信息科技课程中,需要以完整的信息综合活动展开教学,而不适合片面地学习信息获取、信息处理某一个片段。因为信息科学方法论更强调从整体到局部,不建议从信息运动中的某一细节去理解典型的信息过程。
信息科技的方法论分成理论研究层级和技术应用层级。您认为在信息科学研究中,常用的方法与手段有哪些?
钟义信:与物理科学研究方法最大的不同,是不再采用“分而治之,各个击破”这种流行了数百年之久而且一直行之有效的传统科学研究方法论,而是改为运用全新的“信息转换与智能创生”方法论。
原因是:“分而治之”方法论在把系统分解为若干子系统的时候,必定会丢失各个子系统之间相互联系相互作用的信息,而这些信息正是复杂信息系统的生命线。就像研究人脑思维奥秘的时候,如果采用“分而治之”的方法把人脑分解为若干部分进行研究,即使把每个部分都研究好了,也无法揭示人脑思维的奥秘,因为分解之后的这些人脑部分根本无法复原为活的人脑。
“信息转换与智能创生”方法认为,信息系统是一个生态系统:由信息生成知识进而生成智能(策略),从而按照策略解决问题。它强调信息、知识、智能(策略)之间的相互联系和相互作用,强调信息、知识、智能(策略)之间的生态联系,根据外部世界客体的信息和认识主体的目的,可以通过学习创生解决问题的智能策略。
至于具体的研究工具,基本也是硬件试验和软件仿真(包括虚拟现实)。
武健:在信息科学体系中,您认为这个领域中最基本的概念和原理是什么?
钟义信:信息科学最基本的概念包括信息、知识、智能。人们往往把信息科学技术仅仅局限在“信息”范畴,这其实是对信息科学技术严重的。经过这样的信息科学技术的作用,就大大被削弱了。
信息科学最基本的原理则是:信息―知识―智能转换原理。正确运用这个基本原理,人们就可以在具体的环境中求出解决问题、而且保证实现“主客双赢”的智能策略,从而满意地解决问题。
武健:一般人都知道,现代科学与技术有着不可分割的密切关系。一方面,很多人还不知道什么是信息科学,另一方面,还不能想象信息科学与信息技术之间有什么关系。您认为两者有什么样的区别与联系?
钟义信:信息科学与信息技术是一对孪生的概念,信息科学是信息技术的理论基础,信息技术是信息科学理论的具体实现。两者相互联系,相互促进。
武健:很多人认为信息技术就是计算机技术加上网络技术,信息技术就是能够用计算机上网。这部分人觉得,信息技术就是信息技术,不是什么“关于信息的技术”。关于这些观点您是怎么看的?从信息科学的角度来看信息技术应当包含什么内容?
钟义信:只要对照信息科学的简化模型,就可以很明确地回答:信息技术不等于计算机技术和网络技术,因为这个说法很不全面,忽略了传感技术,忽略了控制技术,特别是忽略了人工智能技术。
实际上,在以往,关于“信息技术”的概念,确实曾经流行过很多各不相同的说法。其中比较出名的包括:
1C说――认为“信息技术就是Communication技术”,理由是:信息论就是通信论;也有一些人认为“信息技术就是Computer技术”,理由是:计算机就是用来处理信息的技术。
2C说――认为“信息技术就是Computer+ Communication技术”。
3C说――认为“信息技术就是Computer+ Communication + Control技术”。
但是,对照信息科学的简化模型就可以明白,这些说法都属于“以偏概全”的认识,都是不全面的认识。
从信息科学的简化模型可以非常清晰地了解到具体的信息技术内容,包括实现信息获取功能的“传感技术”,实现信息传递和策略传递功能的“通信技术”,实现信息预处理功能的“计算机技术和存储技术”,实现信息认知功能和智能决策功能的“人工智能技术”,实现策略执行功能的“控制技术”,以及实现反馈学习和策略优化的“信息系统自组织技术”等。
武健:您认为未来20~30年,信息科技最有意思的发展可能是什么?
钟义信:根据“科学技术拟人律”,未来20~30年,信息科学技术最有意义的发展将是人工智能技术。
对照信息科学简化模型就知道,扩展感觉器官功能的传感技术、扩展传导神经系统的通信技术、扩展思维器官预处理功能的计算机技术以及扩展效应器官功能的控制技术都是相对而言的技术,扩展思维器官认知功能和决策功能的人工智能技术才是核心技术。目前信息技术已经得到长足的发展(未来当然还会继续发展),这就为核心信息技术的发展打好了基础,也产生了需求。因此,未来20~30年间,人工智能科学技术必然成为发展的主导潮流。
武健:您认为学习信息科技的知识对于中小学生来说有何意义?有没有哪一部分内容需要在现阶段特别强调的?
钟义信:中小学生绝对应当学习基本的信息科学知识,掌握信息技术的基本能力。当今的时代是信息时代,不学习信息科学技术,就会成为落伍的一代,被淘汰的一代。这是非常危险的。
当然,中小学生学习信息科学技术应当遵循“循序渐进”的认知规律和“兴趣引导”的教学方法。事实上,信息科学技术本身的发展就是循序渐进的,如图4所示。
武健:您对中小学的信息科学与技术课程(不等同于计算机课程)有何期望与要求?
钟义信:根据“信息科学技术”的定义,“计算机科学技术”只是“信息科学技术”的一个组成部分。部分不等于全体,部分不能代替全体。所以,不能用“计算机”课程代替“信息科学技术”课程。
中小学的信息科学技术教育是一个极其重要的问题,又是一个十分复杂的问题。我们不能就事论事孤立地讨论中小学的信息科学技术课程,而应当把它作为“国家信息科学技术教育系统工程”来统筹考虑:小学阶段学什么?中学阶段学什么?大学阶段学什么?硕士研究生阶段学什么?博士研究生阶段学什么?等等。
按照“信息科学技术教育系统工程”的思路,中小学生应当通过“学习最为基础的信息科学概念”和“掌握最为基本的信息技术能力”形成“最浅层(然而又是准确的)的信息科学技术观念和浓厚的兴趣”。其中,“观念和兴趣”是最重要的,而“概念和能力”则是支撑这种“观念和兴趣”的支柱。
武健:钟老师,感谢您的指导。您认为2010年后,学科基本研究才逐步成熟起来。一门学科从成熟到走进基础教育往往需要十多年的工作,而信息科技课程的发展将是长期的。希望您以后能够经常关注基础教育中的信息科技课程发展,给我们更多指导。
附录:
信息科学技术论文篇3
关键词:智慧;智能;人类智能;人工智能
0引言
不久前刚结束的围棋人机大战,使人工智能受到人们空前广泛的关注。它一方面表明智能科学与技术的发展极为迅速,同时也激起了社会对智能科学技术及其人才培养十分强烈的期待。人们对“中国大脑”计划的热议达到了前所未有的程度,“中国制造2025”计划正在快速推进,我国自主研制的智能服务机器人正在走向服务领域的许多行业,国内许多企业自发兴起的“机器换人”浪潮正高歌猛进。国务院政府工作报告中提出的“互联网+”虽然被人们解释为互联网向各领域的强势渗透,但是更多的有识之士却把“+”理解为“升级”,即“计算机互联网络”向“人工智能互联网络”的升级,而这正好与“中国大脑”计划相呼应!
为了适应这种发展的需要,努力办好“智能科学与技术”专业,北京邮电大学智能科学与技术研究中心曾经对设置了本专业的全国各主要高校做了一次普遍性的专业调查,结果发现,各校对于“智能科学与技术”专业的理解差异非常巨大。最狭义的理解,是把本专业看做是“计算机科学与技术的一个分支”;最广义的理解,是把它看做是“从理工到人文和社会几乎无所不包的综合学科”。
从科学研究和长远发展的观点来看,这样发散的理解会有利于人们解放思想,激励创新,把本学科的研究做深做透做到位。不过,从当前的本学科教育教学来说,这样分散的理解可能使“智能科学与技术”学科的人才培养工作迷失方向。
1基本模型
为了准确理解“智能科学与技术”学科,首先需要建立“智能科学与技术”学科的基本模型,这样才能从学科整体上厘清它的基本概念、基本原理和基本规律,规制过于宽泛和过于狭窄的偏差。图1就是为此而设计的基本模型。
在图1中,底部的椭圆代表外部环境的客体事物,也就是需要研究的“问题”;其上的整个部分代表主体及其与客体相互作用的过程:主体接受来自客体所产生的“本体论信息”,经过主体思考之后产生与客体交互的“智能行为”反作用于客体,解决问题。就在这个主客相互作用的过程中,主体充分展现了自己的智慧能力。其中的主体可以是人类个体,也可以是人类群体。因此,这是研究“智能科学与技术”的基本模型。
不断提升自己生存与发展的水平,这既是人类与生俱来的目标,也是人类永不枯竭的动力。为了实现这个目标,人类就要运用自己的智慧和知识不断去发现应当解决而且可能解决的问题,在此基础上努力去解决所发现的问题,不断前进。
人类的这种智慧能力包含两个相互联系相互作用相辅相成的部分:其一是根据人类所追求的目标和现有的知识去发现问题、定义问题和预设问题求解目标的能力,这是人类在长期实践过程中积累起来的一种内隐性的智慧能力,所以称为隐性智慧;其二是在隐性智慧所确定的工作框架内,在求解目标的引导下,运用相关信息和知识去生成解决问题的策略,成功解决问题实现求解目标的能力,这是一种外显性和操作性的智慧能力,所以称为显性智慧。
在图1的模型中,隐性智慧具体表现为“主体所定义的问题、主体的知识库里已经拥有的知识、主体为求解问题所预设的求解目标(也存在知识库内)”,这三者就构成了主体为求解问题所设置的初始工作框架。显性智慧则具体表现为图1中的“感知、认知、基础意识、情感生成、理智生成、综合决策、策略执行、效果检验以及反馈学习优化”所代表的问题求解过程。
由于隐性智慧是人类内隐性的智慧,需要明确的目标、足够的知识、很强的直觉能力、丰富的想象能力、甚至需要灵感和顿悟能力,才能创造性地发现值得解决的问题,所以,隐性智慧难以用人造机器去模拟。然而,由于显性智慧具有外显性和操作性特征,主要具备获取信息、生成知识、生成和执行策略的能力,因此,显性智慧有可能被人造机器所模拟。在约定俗成的学术语汇中,“智慧”比较抽象,带有形而上的色彩;而“智能”则比较具体,带有形而下的特点。于是,人类的显性智慧也常常被称为“人类智能”。
鉴于人类显性智慧与隐性智慧之间存在不可分割的深刻内在联系,人们就把研究和探索“人类隐性智慧和显性智慧奥秘”的科学技术称为“智能科学技术”,而把其中着重研究和模拟“人类显性智慧(人类智能)能力”的科学技术称为“人工智能”科学技术,或者就简称为“人工智能”。换言之,人工智能是“智能科学与技术”的一部分。
图1的基本模型及其相关解释启示我们:“智能科学与技术”的内涵既具有极强的基础性,涉及与物质资源同样基础的信息资源;又具有极强的深刻性,涉及人类创造性智慧的深邃奥秘;还具有极强的应用性,涉及极其广泛的应用领域。
因此,为了研究与学习“智能科学与技术”,人们应当具备人文社会科学、基础自然科学和应用技术科学的知识与能力,应当自觉遵循“文理交互,理工融通”的交叉科学理念。虽然我国高校仍有文科、理科、工科之分,但是,为了培养有发展能力和创新能力的人才,还是要在发挥各校特色的同时努力贯彻“文理交互,理工融通”的方针。这是智能科学与技术学科的鲜明特点,需要引起教学与研究人员的高度关注。
2基本方法
概念是学科的基石。从图1的基本模型可以看出,“智能科学与技术”包含了许多重要的新概念。除了上面已经讨论过的隐性智慧和显性智慧的基础概念之外,还有信息(包括本体论信息和认识论信息,特别是其中的语法信息、语义信息和语用信息)、知识(包括本能性知识、经验性知识、规范性知识、常识性知识、知识的内部生态系统和外部生态系统)、基础意识、情感、理智、智能策略、智能行为等一系列基本概念。
考虑到本文篇幅的限制,同时也考虑到读者可以很容易从现有文献中详细了解到这些概念,因此,这里只予以列举,而不准备展开具体的讨论。有需要的读者可以参阅相关文献。
这里需要特别关注的,是研究和学习“智能科学与技术”所需要确立的新的科学观和方法论问题。只有掌握了这些新的科学观和方法论,才能准确地理解“智能科学与技术”的基本概念、基本内容和基本规律。
有比较才能有鉴别,事物总是相比较而存在。了解“智能科学与技术”所需要的科学观和方法论的便捷方法之一,就是把它们同读者已经熟悉的“物质科学与技术”的科学观和方法论进行对比。众所周知,智能系统是一类开放的复杂信息系统,因此,这里的比较对象也要选择相对比较复杂的物质系统。表1就是这种比较的一些结果。
由表1可知,“物质科学技术”所采用的科学观包括(1)物质观:认为研究的对象是物质的;(2)结构观:认为研究的关注点应当是物质的结构;(3)孤立观:认为所研究的物质对象是与其它对象没有关联的;(4)静止观:认为所研究的物质对象是静止的,至少在研究期内是静止的。
基于这样的科学观,在处理比较复杂的物质对象的时候,物质科学技术所采用的方法论就是“分解一分析”,更具体地说就是“分而治之,各个击破,直接还原”。也就是人们所熟悉的“还原论”。
和“物质科学与技术”的情形不同,“智能科学与技术”的科学观包括(1)信息观:认为所研究的对象是信息;(2)系统观:认为研究的关注点应当是系统化的信息,即必须同时关注信息的形式、内容和价值;(3)生态观:认为信息不是孤立的或静止的,而是生长发展的;(4)机制观:认为信息的生长发展必然存在一定的机制。
基于这样的科学观,“智能科学与技术”所采用的方法论就是“转换―创生”。更具体一些说,就是“智能科学与技术”基本模型(图1)所展示的“信息转换与智能创生定律”。其中,“信息转换”是手段,“智能创生”是目的。
十分清楚,“物质科学与技术”的“分而治之”方法论体现了它的“物质观、结构观、孤立观和静止观”;“智能科学与技术”的“转换创生”方法论体现了它的“信息观、系统观、生态观和机制观”。
这个对比告诉我们,由于研究对象不同,导致学科的性质也不相同,我们不能把自己所熟悉的“物质科学与技术”的科学观和方法论统统照搬到“智能科学与技术”学科领域。虽然在研究局部细节问题的时候,这两种科学观和方法论的差异表现的不是很明显,但是在研究系统全局问题的时候,这种差别就会变得十分显著。这也是值得“智能科学与技术”的研究者和学习者特别关注的特点。
事实上,“人工智能”的研究就经历了一场方法论的变革。按照“分解―分析”的方法论思想,人工智能被分解为结构模拟(人工神经网络)、功能模拟(物理符号系统)和行为模拟(感知动作系统)三大学派,结果长期不能互相融通。20世纪末和21世纪初,一些研究人员提出“新的集成”和“现代方方法”试图找到三者融通的具体方法,但是都没有取得成功。2007年,本文作者按照“转换―创生”方法论思想提出了机制模拟的智能生成方法,结果发现:结构模拟(人工神经网络)、功能模拟(物理符号系统)和行为模拟(感知动作系统)分别是机制模拟的A、B、C型,从而实现了人工智能模拟方法的统一,见表2。
由此可见,以往人们把人工神经网络课程、物理符号系统课程(即普遍流行的人工智能和专家系统课程)、感知动作系统课程(即智能机器人或智能体课程)分开讲授或者只讲授其中一门或两门课程的做法是不合理的。
同时,我们一直把图1的模型称为“智能科学与技术的基本模型”。不过,如果注意到“智能科学与技术”的科学观一信息观,系统观,生态观和机制观,那么,我们也可以把图1称为“生态意义上的信息科学与技术基本模型”。这是因为,虽然在经典意义上的信息科学与技术基本模型只能覆盖到图1模型中的信息层次,但在生态学意义上,知识和智能都是信息的生态学产物,因此生态学意义上的信息科学与技术基本模型就覆盖了图1模型的全体。在生态学的意义上,“智能科学与技术”基本模型与“信息科学与技术”基本模型就合二为一:自顶向下观察,图1就是“智能科学与技术”的基本模型;自底向上观察,图1就是“信息科学与技术”的基本模型。于是有:
智能科学与技术=生态学意义的信息科学与技术
如果把“智能科学与技术”模型中的“由信息转换为知识”和“由信息、知识和目标转换为智能”这两个核心部分命名为“核心智能科学与技术”,把非生态学意义上的信息科学与技术命名为“常规信息科学与技术”,那么,也可以有:
智能科学与技术=核心智能科学与技术+常规信息科学与技术
在我国教育部的学科目录中,“智能科学与技术”其实就是“核心智能科学与技术”,目录中的“信息科学与技术”其实就是“常规(非生态学意义的)信息科学与技术”,后者又被划分成“通信”、“计算”、“自动化”、“物联网”、“信息安全”这样一些更加狭窄而且相互交叠的二级学科,显然有待进一步合理化。
3基本课程
北京邮电大学智能科学与技术研究中心最近实施的全国高校智能科学与技术专业教学计划调查表明,我国多数学校的教学计划确实体现了“计算机科学与技术的一个分支学科”的特点,很少学校的教学计划能够表现“文理相交,理工融通”的交叉科学精神。这就提出了一个尖锐的问题,如果真的把“智能科学与技术学科”办成“计算机科学与技术学科”的一个分支学科,那么,这样的“智能科学与技术学科”还有存在的理由吗?
由以上分析的“智能科学与技术”的基本模型和基本方法可以知道,为了学习、理解和掌握“智能科学与技术”学科,人们的知识结构必须包含社会科学、人文科学、基础科学、应用技术的基础知识与综合能力。
为此,由中国人工智能学会教育工作委员会和清华大学出版社计算机分社共同组建的“全国高校智能科学与技术专业系列教材规划与编审委员会”(以下简称编委会)提出了如下的本学科核心课程和相应的核心教材。
(1)一年级第一学期的课程智能科学与技术导论是一个引导型课程,旨在以准确而通俗的概念、全面而浅近的思路、亲切而富有感染力的语言,引导刚刚踏入校门的新生了解:什么是“智能科学与技术”?为什么要学习“智能科学与技术”?怎样才能学好“智能科学与技术”?
(2)二年级第一学期的课程脑与认知科学基础是本学科特需的自然科学基础(脑科学)和社会科学基础(认知科学),旨在为学生提供关于人类智能的脑科学基础知识和人类认知能力的科学知识,特别是关于“脑结构如何产生认知能力(物质如何生成精神)”的科学机理。
(3)二年级第二学期的课程不确定性数学引论是本学科特需的数学基础知识课程,旨在为学生提供关于“智能科学与技术”领域必然涉及到的各种不确定性(包括随机不确定性、模糊不确定性、粗糙不确定性以及非线性引起的混沌不确定性)的描述与处理知识,特别要阐明这些不确定性的根源、相互关系、描述和处理方法。
(4)三年级第一学期的课程机器智能是本学科的专业基础课程,旨在用“智能科学与技术”的方法论阐述人类智能的各种模拟方法(包括结构模拟、功能模拟、行为模拟和机制模拟),以及这些不同模拟方法之间的相互关系和统一的途径,为学生学习机器(人造系统)智能奠定理论和方法的基础。
(5)四年级第一学期的课程《科技史与方法论》,由于智能科学技术本身富有科学观和方法论的特色,因此这是一门具有本学科特色的总结性课程,旨在为学生提供关于科学技术发展史(特别是智能科学技术发展史)所展现的科学观和方法论知识,使学生能够从“智能科学与技术”的学科知识基础上站立起来,具有纵观和把握智能科学技术发展规律的能力,使学生的学术眼界能够“形成于课堂,而又远远超越课堂”。
编委会认为,这些核心课程的综合(加上各个学校的人文社会科学通识课程和各有特色的专业课程),将为学习者提供必要的“文理相交,理工融通”的交叉学科思维素质和能力。无论是理科型学校还是工科型学校,都要在保证上述核心课程优质教学的基础上努力发挥自己的特色,而不应当削弱这些核心课程的教学质量。
5结语
信息科学技术论文篇4
【摘 要 题】理论纵横
【关 键 词】理论图书馆……
1 21世纪理论图书馆学的理论起点与历史任务
21世纪理论图书馆学的理论起点,应当是系统总结19~20世纪世界图书馆学的理论成果,在准确把握当代图书馆学理论研究历史基础的同时,确定新世纪图书馆学学科体系的理论基础建设——理论图书馆学研究的学术使命,而建立21世纪图书馆学的理论体系。为21世纪图书馆学学科体系建设奠定科学的理论基础,则是21世纪理论图书馆学责无旁贷的历史任务。
理论图书馆学的基本任务一般可归纳为3个组成部分:建立一套完整系统的关于图书馆的理论系统:建立一套完整系统的关于图书馆学的理论系统;通过建立起上述两个系统间的内在联系和互动机制,构筑图书馆学完整的理论体系。
1、1 关于图书馆的理论系统
(1)图书馆的理论系统应具有如下理论功能:
①准确把握并系统阐述图书馆的哲学本质
对图书馆的名称与概念的准确把握是对其哲学本质理论把握的前提。关于图书馆在不同历史阶段的社会称谓,各国有各自不同的情况。关于图书馆的概念,各国也往往根据各自的文化背景和不同的认识方式,从不同的角度对图书馆的概念加以定义。这些具有不同民族和历史文化特征的社会称谓和定义不仅直接反映了图书馆的社会生存环境的实际状态,而且对特定社会生态环境中图书馆的社会组织形态具有直接的社会影响。就图书馆的社会称谓而言,在中国历史上就有“院”、“馆”、“楼”、“阁”等一系列名目繁多、各具细微语义差别的社会称谓[1]。就图书馆的概念而言,不同的国家在不同的历史时期又往往从不同的角度对图书馆的概念加以定义。大体而言,世界各国对图书馆概念的定义基本上有3种不同的角度。其一是从图书馆的内容角度加以定义,指“为阅读、研究和参考而收集的一批书”;其二是从图书馆作为一种具有藏书和阅读功能的建筑和场所的角度加以定义;其三是从图书馆作为一个具有文献收藏和利用功能的社会机构的角度加以定义[2~7]。然而,无论是从哪个角度所作出的定义,伴随社会的进步、图书馆的发展和人们对图书馆认识的深化,其结果都是殊途同归,将关于图书馆概念的最终认识统一在分别从上述三个角度所作出的定义的统一之上。
根据以上对图书馆概念的认识,图书馆的哲学本质是:通过一定的信息技术,记录、承载于一定物质载体和社会载体并传输于相应传通媒介的人类知识的集合。即图书馆的本质是其知识本质、技术本质与社会本质三者的统一。这三合一的统一体由作为精神层的知识本质、物质层的技术本质和社会层的社会本质三个层次结构而成。就是说,图书馆作为人类的文明成果,不仅有其精神内容,而且有其物质存在手段和物质存在形式,同时还有其社会存在手段和社会存在形式。即图书馆不仅仅是一种精神存在,而且是一种物质存在,更是一种社会存在。在精神、物质、社会这三者关系中,图书馆精神层面的知识本质是图书馆本质即其内在规定性的哲学基础与核心要素,即图书馆本质的核心层;图书馆物质层面的技术本质是图书馆的知识本质赖以物质性存在的技术手段,是人类知识的物质外壳,是人类精神与物质相互作用的形式,这一形式是图书馆本质的中间层;而图书馆社会层面的社会本质则是图书馆的知识本质与技术本质的统一体赖以社会性存在的社会手段,是以信息技术为表现手段的人类知识的社会外壳,是人类精神、信息技术与具有相应时代特征和文化特征的现实人类社会相互作用的形式,这一形式是图书馆本质的外层。这三个层次相互联系、相互作用,构成了一个统一的不可分割的关于图书馆本质的整体。吴慰慈教授所提出的图书馆中介性的本质,其深层意义即应是以这一由精神、物质和社会这三层要素所构成的整体性综合性很强的哲学本质为基础的[8]。图书馆就是在此基础之上实现其中介性这一本质特性,以信息和知识为内容,以信息技术和一定的社会组织形式为手段,在人类历史上有效发挥着精神媒介、物质媒介和社会媒介的传通作用。
②把握并阐明基于上述哲学本质所确定的图书馆的知识本质。图书馆的知识本质是:与具有一定历史文明特征的技术形态和社会组织形态相联系的人类知识的集合。这一知识集合是表现为人类知识的历史文明形态。
③把握并阐明基于上述哲学本质所确定的图书馆的技术本质。图书馆的技术本质是:关于人类知识、信息的记录、存储、传输技术的社会应用形式即信息技术的社会应用形态。
④把握并阐明基于上述哲学本质所确定的图书馆的社会本质。图书馆的社会本质是:人类知识的社会载体;知识传通的社会媒介;知识资源开发利用的社会组织机构,即人类知识资源的整序、存储、传通、开发利用的社会组织管理形态。
⑤阐释构筑在上述知识本质、技术本质和社会本质基础之上的社会属性(基本属性和一般属性)的社会功能。
⑥阐释图书馆社会功能的社会实践形态——社会职能。
⑦阐释图书馆社会职能的具体的社会实现形式。
⑧揭示通过上述知识系统的内在联系所反映出来的由图书馆和图书馆事业内在的社会生存依据、社会发展基础和社会发展动力所构成的关于图书馆生存与发展的内在运动规律。
⑨揭示图书馆在与其社会环境、历史条件、时代背景这些外在因素的互动过程中,通过这些外部联系所构成的图书馆的社会运动规律。
⑩揭示通过上述内在规律与其社会规律的互动与融合所形成的关于图书馆本质与其事业发展的总规律[9~10]。
(2)在阐述图书馆事业发展总规律的过程中,特别是在阐述其社会运动规律的过程中,其理论关键是在准确把握图书馆本质的基础上,把握以下图书馆与相关社会要素的互动原理。
①图书馆与其知识本质的现实基础——人类知识的互动。
知识是人类智慧的表现和存在形式,是图书馆社会实践活动的直接对象,是图书馆社会生存与发展的根本依据,其发展和发达程度是人类文明在一定的历史阶段内所达到的历史水平的历史标志。人类知识发展的直接结果对图书馆而言就是其本质和内涵的深化。而图书馆本质和内涵的深化反过来又为人类知识创新的社会实践提供源源不断的可再生资源。二者之间这一相互作用、相互促进、相互转化、同步发展的循环与互动过程构成了具有人类文明进步的本质意义的重要一环。在信息时代和知识经济的历史条件下,人类社会的信息、知识资源已成为社会发展和历史进步的基础性战略资源。与此同时,作为人类社会信息、知识资源系统的社会标志的图书馆与人类知识创新的社会实践二者之间这一相互作用、相互促进、相互转化、同步发展的循环与互动过程便成为知识经济时代社会发展的决定因素,构成了人类社会信息化知识化进程的核心内容。图书馆与人类知识以及人类文明三者内在的统一与一致以及这种统一与一致对当代人类社会的决定性作用是准确把握21世纪图书馆本质与其发展规律的科学依据。
②图书馆与其技术本质的现实基础——信息技术的互动。
图书馆是信息技术历史发展的产物。这是图书馆的技术本质所揭示的无可争议的历史事实。因此,图书馆与信息技术具有天然的和本质的内在联系。正因其如此,在人类文明史上,人类信息技术的每一次变革与飞跃,无不引发图书馆事业的历史性剧变与进步。而图书馆作为信息技术,特别是现代信息技术的最主要的社会应用领域,在其不断发展的过程中,通过对信息技术的应用,不断促进信息技术向更高层次发展。当然,在图书馆与信息技术的互动过程中,同时交织着图书馆与人类知识发展的互动。图书馆与信息技术互动与同步发展的历史事实一次又一次地证明了这样一个历史规律:信息技术的变革与飞跃所引发的历史效应决非图书馆的消亡,而恰恰相反,是人类社会的图书馆实践活动在新的技术背景下的迅速发展与历史深化。在现代信息技术特别是网络技术正在给传统图书馆带来根本性冲击的今天,全面而准确地把握这一历史规律意义重大。
③图书馆与其社会本质的现实基础——社会生态环境的互动。
在人类历史进程中,图书馆作为人类知识的社会载体、知识传通的社会媒介和知识资源开发利用的社会组织机构在与其社会环境,具体而言,与其社会历史文化环境、社会组织环境和社会管理环境相互作用、相互影响的互动过程中,在不同的国度、不同的历史阶段和不同的历史文明条件下,形成了具有不同民族特色和历史文化特征的对人类知识资源进行整序、存储、传通和开发利用的社会组织形态。在不同的国度、不同的历史阶段和不同的历史文明条件下所形成的图书馆社会组织形态的发展演变过程,构成了图书馆社会组织形态的历史沿革。
图书馆的知识本质、技术本质和社会本质反映在社会表象上,相应表现为具有一定社会历史文化特征的知识形态、信息技术形态和社会组织管理形态。这三种性质不同却相互联系不可分割的特质形态的结合与统一构成了特定社会生态环境下图书馆的社会形态。即图书馆的社会形态是其具有一定历史时代特征、民族文化特征和社会现实特征的知识形态、信息技术形态和社会组织管理形态的统一。
在人类文化史上,由于历史条件的不同和各国民族文化背景的差异,不同历史条件、社会环境和文化背景下的图书馆往往呈现为各具特色的社会形态。
以电子计算机网络技术为代表的现代信息技术构成了当代人类社会和图书馆的信息技术形态。以此为基础形成了人类客观知识得以空前活跃与便捷的方式生存与交流的虚拟空间。这一虚拟的知识空间,启动了人类客观知识虚拟化的历史进程,结束了人类客观知识只能固化在物质实体之上的历史,从根本上改变了人类社会和图书馆的知识形态——由单一的物质实体形态转变为实体形态与虚拟形态相互依存、相互促进、相互消长的互动形态。图书馆信息技术形态与知识形态的质变,必然引发其组织管理形态的变革。目前世界各国尤其是大国和发达国家所十分重视并竞相实施的数字图书馆计划,已经启动了这一变革的历史进程。这样,21世纪图书馆的社会形态,尤其是其社会组织管理形态的变革趋向不仅仅是理论图书馆学所面临的重大理论问题之一,也是当前和今后相当长一段历史时期内世界图书馆界所十分关心和密切关注的现实问题。
上述三个方面的互动构成了图书馆与其生存环境——人类社会的互动原理。对这一原理的准确把握,是把握图书馆发展规律的理论前提。与人类文明相始终,与人类社会的发展相协调,与历史进步的方向相一致是图书馆发展的基本规律。
1、2 关于图书馆学的理论系统
以知识和知识时代的社会发展为基础构建21世纪图书馆学的理论体系,应考虑以下研究内容:
(1)世界图书馆学学术思想史
通过对世界图书馆学学术思想形成与发展的历史回顾与总结,结合对图书馆本质及其发展规律的把握,把图书馆学的学术思想与知识和知识时代的社会发展建立起内在联系,构筑21世纪理论图书馆学的历史基础。
(2)21世纪理论图书馆学的科学基础和理论基础
基于图书馆的知识本质,以图书馆为基本研究对象的图书馆学,必须把其研究工作深入到关于图书馆的本质——人类知识的研究。这样就必须把哲学及其分支认识论和科学哲学作为其核心层次——哲学层次的理论基础。图书馆学对知识的研究,不仅关注人类个体认识和个体知识的形成规律,以探索图书馆在促进人的个体发展中的社会作用,同时更十分关注作为社会群体的社会认识和社会知识的形成规律,以探索图书馆在促进人类整体发展中的社会作用。这样,社会学与其分支知识社会学、科学社会学及其相关学科知识学、社会认识论必然是其第二个层次即与其核心层次相对应的社会知识层次的理论基础。基于图书馆的信息技术本质,图书馆学必然十分关注信息技术与社会特别是与图书馆之间互动关系与相互影响。这样,科学学、信息科学便构成了当代图书馆学科学技术层次的科学与理论基础。基于图书馆作为人类知识的社会载体、知识传通的社会媒介、知识资源开发利用的社会组织机构即人类知识资源的整序、存储、传通、开发利用的社会组织管理形态这一社会本质,传播学和与之相关的知识交流学、文献交流学、情报学、档案学、知识社会学等,以及文化学,管理学,经济学等学科分别从社会知识信息交流、社会经济、社会管理乃至社会文化诸方面为图书馆学提供了社会与文化理论层次的科学基础。
在知识经济和信息时代的历史条件下,信息知识资源是社会发展的战略基础。在这一形势下,越是高层次的社会竞争,越体现为对社会信息知识资源组织管理与开发利用的科学水平上的竞争。因此,信息知识资源管理便构成了当代社会管理的核心领域。与此同时,以信息知识资源管理为主要研究对象的信息管理科学便顺理成章地成为当代社会管理学学科群的核心研究领域。从研究对象角度加以分析,21世纪的图书馆学显然是信息管理科学群的一个分支学科[11~13]。基于整体大学科群与小学科群乃至具体分支学科的关系,社会管理学和信息管理科学从不同角度、不同学科层次和理论层次构成了21世纪图书馆学的科学基础和理论基础。
如上所述,在信息和知识时代的历史条件下,图书馆学与众多学科建立了各种复杂的内在联系,通过这些联系,图书馆学在当代人类科学体系中确立了不可替代的学科地位。图书馆学应在与上述各相关学科的交流与互动中,一方面及时吸收这些学科所提供的源源不断的理论营养,一方面用自己的学术思想促进这些学科不断向纵深发展,进而推动当代科学的整体发展。就是说,21世纪的理论图书馆学应该发展成为上述众多学科交叉研究的综合成果,形成21世纪综合性最强,最能代表本世纪科学整体发展趋势的最具活力的学科之一。
(3)21世纪图书馆学的基本问题
信息科学技术论文篇5
论文关键词:信息技术网络课堂,教学模式
一、课题提出的背景
2007年山东省开始考基本能力;,其中信息技术首次纳入高考科目。这需要我们转变观念,解放思想,探索更好的课堂教学模式,提高课堂效率,培养学生的自主、探究、合作学习的能力,提高他们的信息素养。
传统的教学模式一般为:创设情境----展示目标----教师讲解----学生练习-----反馈纠正-----教师总结;六个环节,这一教学模式与赫尔巴特的理论相一致的,但仍然无法突出以学生为主体;,只能体现以教师为主导;。
这种教学模式,充分体现了教师为主导,相当于齐步走,教学任务落实得比较好,但学生只是模仿,动脑的地方少,不能充分锻炼学生的自主学习能力,很难实现分层教学,这样导致基础差的有点累,基础好的吃不饱,而且学的东西有点死。
由此我校提出了基于中学信息技术学科网站的网络课堂教学模式;。
二、概念的界定
信息技术(IT:Information Technology)涉及的范围十分广泛,一切与信息的获取、加工、表达、交流、管理和评价等有关的技术都可以称之为信息技术。[1]
网络课堂,从教学实践的视角来看,定义网络课堂要从学习方式入手,将网络技术作为构成新型学习环境的有机因素,以自主、探究和合作学习作为主要学习方式的课堂教学活动。
教学模式可以定义为:从教学的整体出发,根据教学的规律原则而归纳提炼出的包括教学形式和方法在内的具有典型性、稳定性、易学性的教学样式。
三、理论依据
杜威提出了以儿童为中心;的做中学;为基础的实用主义教学模式。这种教学模式打破了以往教学模式单一化的倾向论文服务,弥补了赫尔巴特教学模式的不足,强调学生的主体作用。
建构主义者指出,学习不是被动接受一定知识,而是学习者主动在内部建构知识意义的过程。学生是积极主动的学徒式学习者;。因此,教学不应由外而内;的注入,而应是由内而外;的主动吸收。
在当代教学模式的研究中,越来越重视引进现代科学技术的心理论、新成果。因此我校提出了基于中学信息技术网站的网络课堂教学模式;,可概括为:确定任务----网上学习(自主探究、组内合作交流)----展示与点拨----巩固练习;四个环节。
四、教学模式的各个环节
1、确定任务
任务导引是该方法的关键所在。在此阶段,教师要进行任务设计。一个好的任务设计至少要符合以下原则:任务大小要适当。一个问题可以分解成若干个子任务,这些任务可能是在同一时间内由不同的角色去分别完成,因此,各个任务的大小要适当,不宜出现任务过大或者任务过小的情况。任务覆盖的知识点要适当。在设计任务时,不能孤立地去设计某一任务,而要考虑各个任务之间的有机联系,任务和任务之间应该呈现正互赖性;的特点。任务表述要明确。任务的完成最终要落实到具体、可操作的层面上,任务完成要达到什么目标,符合什么标准,采用什么表现形式等等,都要作出详细说明。角色分配要合理。角色是与任务直接联系的。从合作小组的形成到组内各成员担任角色,都需要从任务出发,作出全面考虑。这种角色分配既可以学生自由组合,自由选择,也可以由教师根据学生特征而替代学生去组合和选择。任务导引的目的在于通过任务驱动的方式,激发学生的学习动机。
2、 网上学习
已建成的信息技术学科网站,包括学习专题、网络课程、相关资源、在线测试、在线聊天室、作品展示、互动评价等。根据学习任务和老师的点拨,选择合适的课程,然后根据自己的实际,选择适合自己的学习目标,由简到难,逐步提高,从而实现了分层教学的目标。网上学习主要包括以下两个环节:
(1)自主探究
学生有一种与生俱来的,以自我为中心的探索性学习方式,他们的知识经验是在与客观世界的相互作用中逐渐形成的。为此,在教学中必须从学生的已有生活经验出发,提供给学生活动和交流的机会。在学生自主探索的过程中,最初教师的帮助可以多一些,以后逐渐减少,让学生自己去探索。
考虑到学生的基础的差异性,我们注重分层教学。在网站设计和开发的过程中,应根据不同学生基础的层次选择自主学习,以突破信息技术的难关。我们按照学生分层、目标分层、教学内容分层、教学方法分层、作业分层、评价分层的思路进行信息技术网站的设计开发和施教。[2]
(2)组内合作交流
合作学习是利用任务驱动学习,同一小组内各成员或者各小组针对同一问题的不同方面进行探索,担任不同角色,合作交流,最终完成任务,共同解决问题。教师将教学内容精心设计为各个任务,学生以小组的形式一起进行学习,各自担当一定的角色,共同完成某一任务或解决某一问题。在此过程中,学生之间为了实现学习目标,个体之间可以采用直接对话或通过论坛、聊天室等形式进行讨论交流,对问题进行充分论证论文服务,从而达到兵教兵,兵练兵,兵强兵;的效果,以期获得学习目标的最佳途径。
3、展示与点拨
萧伯纳说:你有一个苹果,我有一个苹果,彼此交换,我们每个人仍只有一个苹果;如果你有一种思想,我有一种思想,彼此交换,我们每个人就有了两种思想,甚至多于两种思想。;根据学习的具体摘要善于运用诱导的语言,紧扣目标,引导学生逐层深化,激活学生的思路。
4、巩固练习
要锻炼学生对知识的灵活应用,必须进行一定量的练习。为了减轻学生的课业负担,在一节课的最后至少留出15分钟左右的时间让学生做练习(即平时所说的课后作业),题目不能偏、怪,要适度,同时题目分层次,即有必做题和选做题,以满足不同层次的学生做。同时要求他们独立完成作业,绝对不能抄袭。
五、反思
教学模式即是进行课堂教学设计的基本思路框架和技术方法与范式,是长期的实践经验和理论实验研究的总结和概念化,也是课堂教学取得最佳效果的技术保障。灵活运用和善于总结教学模式特别是课堂教学模式,有针对性地进行教学工作,既是一个教师的成功保障,也是一个教师成熟的体现。在今后教学中,我们要不断完善优化我校提出的针对信息技术学科的教学模式,希望它能更加丰富多彩。
[参考文献]
[1]李艺、普通高中课程标准实验教科书信息技术基础(必修)、北京:教育科学出版社,2004:6、
[2]唐志根、专题学习网站在信息技术分层教学中的实践、中小学信息技术教育,2007、07-08、
信息科学技术论文篇6
论文摘要:信息技术是一种技术手段,既应用于教师的教,又适用于学生的学。如何将信息技术手段运用于教学,我们就此进行探讨
一、信息技术与课程整合的内涵
信息技术与课程整合的本质与内涵是要求在先进的教育思想、理论的指导下,把计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富教学环境的创设工具,并将这些工具全面地应用到各学科教学过程中,使各种教学资源、各个教学要素和教学环节,经过整理、组合,相互融合,在整体优化的基础上产生聚集效应,从而促进传统教学方式的根本变革,达到培养学生创新精神与实践能力的目标。
信息技术是一种技术手段,既应用于教师的教,又适用于学生的学;既是辅助教学的演示工具,又是学生学习的认知工具。整合要以系统论的观点为指导,综合应用传统媒体与信息媒体,使二者各扬其长、相互补充。整合要让信息服务于课程,以更好地完成课程目标:又以学生个体符合时代需要的和谐发展为目的,让学生充分接触、使用信息技术,以信息技术促进学生的全面发展。
二、信息技术与课程整合的基本要求
课程整合的教学模式是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点,它与传统的学科教学有一定的交叉性、继承性、综合性,并具有相对独立特点的教学类型。它的研究与实施为学生主体性、创造性的发挥创设了良好的基础,使学校教育朝着自主的、有特色的课程教学方向发展。课程整合将信息技术看作是各类学习的一个有机组成部分,它主要在其他学科的学习活动中有机结合使用信息技术,以便更好地完成课程目标。它强调在利用信息技术之前,教师要清楚学科教学的需求,设法找出信息技术在哪些地方能提高学习效果,使学生完成那些用其他方法做不到或做不好的事。其基本要求是:第一、课程整合是以各种各样具体学科的任务或学科任务包含其中的真实性的情景问题开展信息技术与其他学科相联系的横向综合的教学,使学生置身于提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中进行学习。通过一个或几个任务,把相关的各学科知识和能力要求作为一个整体,有机地结合在一起。学生在完成任务的同时,也就完成了所需要掌握的学习目标的学习。但这一切都需精心构思和设计。如何与信息技术整合,这是最值得讨论的一个问题。例如,自然学科的教学与信息技术的整合就不同于其它学科在利用信息技术时可以利用丰富的视、听等多媒体效果刺激学生的感官,激发学生的学习兴趣。如果在教学中一味利用视听刺激,久而久之学生必然产生厌倦情绪,反而不利于学生学习兴趣的激发。自然学科有其自身的魅力,也就在于探索学习者未知的知识领域,因此信息技术的利用,还需要教师不断改进教学设计,利用“问题”吸引学生,达到激发兴趣的目的。
第二、课程整合要求学生学习的重心不仅仅放在学会知识上,而是转到学会学习、掌握方法和培养能力上。学生利用信息技术解决问题的过程,是一个充满想象、不断创新的过程,同时又是一个科学严谨、有计划的动手实践过程,它有助于培养学生的创新精神和实践能力。所以在设计教学任务时就必须给予学生自由、独立思考的时间。用粉笔加黑板的传统教具,教师在黑板上板书是需要一定的时间的,这一段时间正是学生审题、思考的时间,利用信息技术后,往往出现这样的情况:教师认为把许多东西都呈现给学生了,很快就过去了,没有给学生以思考的时间,表面上看整堂课信息量大,学生反映良好,其实由原来的“人灌”改为更高效的“机灌”。
第三、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。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。同时,教师是教学过程的组织者、指导者和咨询者,教师的主导作用可以使教学过程更加优化,是教学活动中重要的一环。但是不是就让学生在计算机上瞎碰瞎撞?是不是每一个概念都要学生自己去建构?教师的演讲、解释、传授知识是不是都是多余的?这些问题都值得研究和探讨,在教学中教和学是一个问题的两个方面,片面地强调某一方面忽视另一方面都会走入极端。
第四、信息技术给我们提供了一个开放性的实践平台,可以采用多种不同的方法实现相同的目标。同时,课程整合强调“具体问题具体分析”,教学目标固定后,可以整合不同的任务来实现,每一位学生也可以采用不同的方法、工具来完成同一个任务。这种个别化教学策略对于发挥学生的主动性和进行因人而异的学习是很有帮助的。在现代学习中,尤其是一些复杂问题的解决、作品评价等认识场所,要求多个学生能对同一问题发表不同的观点,并在综合评价的基础上,协作完成任务。而网络正为这种协作学习提供了很好的平台。
三、信息技术与课程整合的基本模式和实施途径
信息技术与课程整合是基于加强课程的综合性和实践性的一种课程模式,它是将计算机和其他信息技术作为认知工具,以各学科知识为载体,以学生素质提升和培养综合能力为基本过程。下面,以活动《认识垃圾》为例,谈谈具体实施的过程。首先,让学生进行有关垃圾的调查,考察周围的垃圾处理站,并提出有一定价值的问题。然后,根据自己的喜好选择研究的课题,查阅相关资料,浏览有关网站。第三,将自己收集到的资料和研究的成果在班上与老师、同学进行交流。最后,评选出优秀作品在班上、学校及社区进行环保知识宣传,并将部分优秀作品发送到相关的网站上。
通过活动,使学生认识到:“垃圾是放错了地点和时间的资源。”而利用垃圾的前提是对垃圾进行分类收集,培养学生的动手实践能力和环保意识。同时让学生在“玩”中学习科学知识,学习信息技术,学会做事,学会做人。
信息科学技术论文篇7
1、创设直观教学情境,提高课堂效率。教师可以充分利用多媒体的直观性,将有时用语言难以完整而准确地表达的一些抽象的理论、复杂的实验过程等通过多媒体进行呈现,创设出生动直观的学习情境,化抽象为直观。例如:在《神奇的能量》一章中,由于能量看不见、摸不着,学生理解会有一定的难度,利用多媒体直观演示,用信息技术将抽象的知识形象化,帮助学生理解能量的存在和转换。
2、突出重点、化解难点。教师应该根据实际情况合理地运用现代信息技术,精心策划每一节科学课程的设计与实施,突出重点、突破难点,提高课堂效率。在《化石告诉我们什么》一课中,教学重点是了解化石的形成过程以及化石的作用。我通过收集当地特有的树化石给学生进行实物展示,让学生亲眼看、亲手摸,同时播放化石形成的视频。让学生亲身的感受化石的真实形态并观看了化石形成所经历的漫长过程,取得了很好的效果。
3、利用多媒体技术,讲一些抽象或者不好讲的内容。现代信息技术可以更好的表现出传统教学技术所不能表述的内容,取得传统教学手段所不能达到的效果。如:在《探索宇宙》这一单元,关于宇宙、星座和银河等知识内容比较抽象,也很难找到相关的教具帮助学生理解。如果采用多媒体技术,利用动画视频给学生播放,学生比较容易理解。
4、充分利用展示台,为教学活动提供便利。教师应利用多媒体展台来展示学生作业、图表、考试卷、一些比较微小不易观察的物品或标本等,以便于学生观察。例如:在《馒头发霉了》一课中,课本中用图片出示了霉菌的三种形态:绒毛状、蛛网状和絮状。由于霉菌分布的不规则,通过显微镜,很难观察到三种形态的典型样本。这时通过大屏幕出示图片,可以给学生一个非常形象的比较,加深记忆。
二、利用现代信息技术,优化实验教学
实验是科学教学中最常用和最重要的教学手段,现代信息技术对促进实验教学同样起着很重要的辅助作用。由于目前实验室条件有限,实验教学的科学性、直观性、探索性和操作性的特点在教学中很难充分体现。把现代教育技术中的多媒体技术应用于实验教学,不仅能克服实验条件的限制,还能提高实验的演示可见度,加强实验操作的规范性、正确性,为丰富学生的实验知识和经验发挥巨大作用。
三、利用多媒体技术,实现自我检测
信息科学技术论文篇8
〔关键词〕信息技术;文献计量学;科学计量学;信息计量学;网络计量学;替代计量学
DOI:10、3969/j、issn、1008-0821、2016、02、006
〔中图分类号〕G250、252 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2016)02-0032-06
〔Abstract〕Bibliometrics is finding wider and wider application and development because of information technology progress、This article explained the impacts of information technology on methods and contents of bibliometrics、The conclusions were that as being outes of modern information technology advances,scientometrics,informetrics,webometrics and altmetrics inherit theoretical foundations and methods and enrich the subject system of bibliometrics,and form their own unique branch characteristics、Bibliometrics in China was also deeply influenced by information technology,especially in measuring methods,studying objects,research contents and applications which have followed the international trend、However,theoretical studying was still needed to be improved and quantitative analysis in the network environment remains to be strengthened、
〔Key words〕information technology;bibliometrics;scientometrics;informetrics;webometrics;altmetrics
由于人为因素,很多文献难以定量化,特别是文献系统高度的复杂性和不稳定性,使得有效信息难以得到足够获取,也就无法揭示文献的宏观规律。信息技术的发展与进步,推动了数学计算工具和统计学的应用与发展,依赖数学工具和统计学技术的文献计量学顺势得到更快的发展与应用。因此,信息技术进步是文献计量学发展的保障。本研究以信息技术发展脉络为序,对文献计量学在不同时期和技术条件下的发展进行文献梳理和观点总结,以期理清两者的关系,并为相关研究者提供参考。
1 文献计量学的提出
1911年,俄国化学家、院士瓦尔金使用引文分析研究化学家对化学的贡献[1],被认为是文献计量学的开端。1917年文献学家科尔(Cole F、T、)和伊尔斯(Eales N、B、)使用“比较解剖学的历史――对文献的统计分析”,介绍了目前仍在沿用的书目计量技术――对出版物按出版国家和学科进行计量与分类[2]。1923年英国图书馆学家霍姆(Hulme E、W、)在科尔等人的研究基础上提出“书目统计学”[3]。1926年美国洛特卡(Lotka A、J、)论述了科学生产率的经验规律,旨在通过对发表论著的统计来探明科技工作者的生产能力及对科技进步和社会发展的贡献[4],称为“洛特卡定律”。1934年英国著名文献学家布拉德福(Bradford B、C、)率先提出描述文献分散规律的经验定律[5]。1949年,美国哈佛大学教授齐普夫(Zipf G、K、)提出词频分布定律[6];1955年,加菲尔德(Gaifield E、)系统提出引文索引和引文技术的概念,以及检索科技文献的方法,打破分类法和主题法在检索中的垄断地位[7]。
直到1969年,英国情报学家阿伦・普里查德(Alan Britchard)才正式提出“文献计量学”(Bibliometrics)这一术语[8],标志着文献计量学的正式诞生,开始从学科角度来研究文献计量问题,并将其定义为“把数学和统计学用于图书和其他文字通讯载体的科学”[9]。随着信息技术在文献检索中的应用,以及1963年《科学引文索引》(Science Citation Index,SCI)创刊,以及《社会科学引文索引》(SSCI)和《艺术和人文科学引文索引》(A&HCI)相继在1973年和1978年出版,为文献计量研究在图书馆和情报界奠定了坚实的基础。
在此阶段,由于技术条件的限制,文献计量学的大部分工作为人工统计,研究者无法同时处理过多的数据,文献计量学的应用不太普遍。文献计量学的发展基本围绕以上几个著名的定律展开,一方面是检验、修正这些经验规律并使之完善和更加具有普遍性(即理论发展方向);另一方面是将这些规律应用于图书馆、情报机构文献管理的具体工作(即实践发展方向)。为了加速文献计量学的普及进程,1980年,国际文献联合会(FID)设立情报计量学委员会并制定近期计划,1982年,在捷克斯洛伐克召开会议研究文献计量学的课程设置。
2 现代信息技术是文献计量学赖以存在和发展的基础 文献计量学是用数学和统计学方法来定量分析一切知识载体的交叉学科。计算机的发展促进了统计方法的普遍有效应用,也使数学计算方法和手段取得突破性进展。实践证明,信息技术的飞速发展直接推动了文献计量学的发展,许多有用的技术手段和方法成为文献计量学创新的核心动力。信息技术进步对文献计量学的影响主要表现在文献计量学研究基础支撑的变化、研究方法的改进,以及文献计量学科体系的完善上。
2、1 现代信息技术的应用促进文献计量研究基础支撑的变化 随着信息技术的不断发展,文献计量学已经突破对篇、册、本为单位的文献计量,深入到文献内部知识单元和相关信息上,基础数据和技术支撑越来越丰富和多样:
2、1、1 文献资源建设
信息技术的应用,促进文献载体和传播渠道的多样化。文献资源建设促进了文献信息的收集整理以及文献数据的开发利用。在现代信息技术面前,文献资源的地域分布和院校机构的馆藏多少不是问题的关键,文献数据资源的存取利用与服务能力才是至关重要的。
2、1、2 检索语言与检索系统
文献计量的检索语言从文献分类发展到主题法、引文索引、内容分析等,检索效率和效果的提高得益于计算机技术在机器语言上的应用。从信息技术出发,网络搜索引擎提高了检索的时效性;人工语言与机器语言的结合,提高了查全率和查准率[10]。
2、1、3 软件工具与技术实现
随着计算机性能的不断改进,从数据的收集、整理到统计分析,计算机辅助文献计量分析软件与工具的出现,包括MATLAB、SAS、SPSS、EViews、Incites、JCR、DA等,使得文献计量分析的内容越来越广泛。
2、2 现代信息技术促进文献计量研究方法的改进
从最初的资料收集到数据的分析处理,现代信息技术为文献计量研究的每一阶段都提供了研究方法上完善改进的机会:从最初的文献统计扩展到数学模型分析、链接分析、系统分析、矩阵分析、网络分析等。现代信息技术使得文献计量学与计算机科学、系统学、广义信息科学等紧密联系,使得文献计量学向个性化、集成化、模型化和智能化方向发展。其应用也从原来的核心期刊评价、信息收藏管理与利用,扩大到研究科学发展特点、评价学科竞争力、预测学科发展等方面,从而迅速发展成为一门重要的应用学科。
2、3 现代信息技术促进文献计量学科体系的完善
在现代信息技术影响下,文献信息呈现多种状态与存在形式,其计量分析的研究领域和途径也发生了巨大的变化,文献计量学的传统研究领域发生重心的转移,一些新领域、新分支开始出现:科学文献评价的出现,催生了科学计量学;依托信息测度和信息论,信息计量学应时而生;网络信息资源的即时利用,产生了网络计量学;在线科研环境的出现,促进了替代计量学的出现。科学计量学、信息计量学、网络计量学和替代计量学等分支学科的出现,丰富和完善了文献计量学的学科体系(如图1所示)。
3 信息技术催生文献计量学出现众多新分支
由于文献计量学家来自情报学、图书馆学、科学学、社会学、化学、心理学、物理学、经济学等学科,信息技术进步促使“文献”概念不断扩展,国际文献计量分析迅速发展并成为图书情报领域最活跃的分支学科。“引文关系”既是文献、科学,又是情报,对引文关系的计量分析,使得利用相似信息技术的文献计量学、科学计量学和情报计量学等成为具有“相同血缘关系”的近亲,在许多方面具有相似、相近甚至完全重合的地方。作为文献计量学的新发展,它们在研究对象、研究目的等方面各有特色[11]。为此,本研究对信息技术发展催生的文献计量学各分支进行了阐释。
3、1 科学计量学
科学文献的迅速增长,使得研究者对科学进行定量研究,开创了科学计量学。1968年,苏联学者纳利莫夫和穆利钦科首次提出科学计量学(Scientometrics)术语。1978年匈牙利学者布劳温(Braun T、)创办《科学计量学》杂志,主要发表有关科学学、科学交流和科学政策的定量研究成果,探讨科学计量学的各种方法,并为科学计量学研究者提供学术交流平台。2001年温克勒(Vinkler P、)给出基础的科学计量及其学术领域的专业术语[12]。
科学计量学主要用于学术期刊影响研究、学科或机构的论文与引文分析、国家和地区研究与发展状况计量及科技政策研究、各种定律与分布的揭示等,以及对新数据库建构和数据处理方法的创新、新描述性和解释性模型建立、科研绩效评估等方面[13]。一般来说,它与文献计量学的方法非常相似,有时完全一致,但在研究对象和目的上仍有所区别。文献计量学把图书、期刊等视为正规的有形文献,主要目的是定量分析图书馆等藏书和文献服务活动,增进科学文献、科学情报和科学交流的影响力;科学计量学则分析科学情报(信息)产生、传播和利用的量的规律性,以更好地理解科学研究(作为一项社会活动)的机制[14]。科学计量学不仅可用于学科评价,也可用于经济和社会等方面的评价研究[15]。
随着信息技术的迅速发展,Internet和Intranet上的超文本链接和应用链接产生了知识地图,突破了以往只是对地理分布的知识地图界限的描述,逐渐演化为知识图谱。知识图谱理论与方法是近年来科学计量学最前沿,将应用数学、图形学、信息可视化技术及计算机科学等学科理论方法与传统科学计量学引文分析方法结合起来,用可视化图谱形象展示科学学科的结构与发展。因此,科学知识图谱是在信息技术推动下,新近发展出来的科学计量学新领域。主要用途是学术共同体及其网络研究,学科领域发展研究,研究课题的衍生、渗透与扩散,作者、机构、出版物与期刊等之间的关系等[16]。
3、2 信息计量学
随着信息技术的快速发展和信息领域研究的不断深入,信息论研究出现了回归为信息的量和质、语法和语义、传输和使用相统一的变化趋势,不仅克服了申农信息论(即狭义信息论)的局限,而且推动广义信息论的形成与发展,这为信息计量学发展提供了重要的理论支持和详尽的计量方法。信息计量学最早由德国学者昂托・纳克(Otto Nacke)在1979年提出,他呼吁将数学方法用于测度信息现象,提出信息计量学是与信息科学有关的信息测度科学,并不断宣传术语Informetrics。同时,信息科学家说服国际文献联合会设立“信息计量学委员会”,拟定一个长期的信息计量学教学与研究工作计划。1988年布鲁克斯提出用信息计量学(Informetrics)代替文献计量学(Bibliometrics),原因是文献计量学仅拘泥于“数目的计量”,已不适用于现代电子化载体文献的计量。我国最初在1981年将Informetrics译为情报计量学,1992年才将其改译为“信息计量学”。
信息计量学有广义和狭义之分,“广义信息计量学”主要探讨以广义信息论为基础的广义信息的计量问题,“狭义信息计量学”主要研究情报信息或文献情报的计量问题,即应用数学、统计学等定量方法来分析和处理信息过程中的矛盾,从定量角度分析和研究信息的动态特性并找出内在规模[17]。但目前对信息计量学的研究主要侧重于“狭义信息计量学”,还带有较浓厚的基于文献情报的文献计量学色彩。在未来的发展中,信息计量学将更加依赖现代计算技术和更深层次的数学分析,探索信息的本质以及信息计量的基本模式、方法技术、模拟验证等方面[18]。
3、3 网络计量学
随着计算机与信息科学技术如数据挖掘、信息可视化、Web2、0、云计算等发展,网络学术信息传播体系得到快速发展与完善,国内外学术期刊和专著以网络为媒介的信息传递已经成为信息交流的重要形式,使得文献计量学的测度方法、研究对象和研究内容又发生了巨大变化。1997年阿尔明(Almind T、C、)和英沃森(Ingwersen P、)描述了一系列进行Web信息分析的方法和参数,以丹麦和其他北欧国家为案例,提出信息计量方法完全可用于万维网,只不过将万维网看作引文网络,传统引文由Web页面取代,首次使用“Webometrics”并将其定义为包括所有使用信息计量和其他计量方法对网络通信有关问题的研究[19]。1998年英沃森(Ingwersen P、)提出将期刊影响因子用于网页评价,为文献计量学的经典概念和研究方法成功用于网络信息分析开创了新的研究思路[20]。2004年本杰伯恩(Bjrneborn L、)和英沃森(Ingwersen P、)构建了一个较为全面的网络计量学概念体系,标志着网络计量学开始进入发展的成熟阶段[21]。2004年,《美国信息科学技术学会学报》专门出版网络计量学专刊,2005年,《信息科学技术年评》出版了“Webometrics”专题。英国、比利时、加拿大、新西兰、荷兰等国的学者分别从不同的角度和方面推动了网络计量学的发展[22]。
从某种意义上说,网络计量学是信息计量学在网络上应用的一门学科,信息计量学构成了网络计量学的学科基础。网络计量学研究的理论问题主要是网络信息分布的集中与离散规律、著者规律、词频规律、增长和老化规律、引证规律、多媒体信息规律,以及这些规律的理论解释和数学模型研究等。其研究对象不仅包括网上信息本身,还包括网上文献、文献信息及其相关特征信息,以及网络结构单元的信息计量问题,应用范围越来越广泛。网络计量学已经引起了足够重视,且与文献计量学传统领域的联系很强,未来具有巨大的发展空间[23]。
3、4 替代计量学
随着学术出版数量和方式的增加,发现和选择最相关资源的难度越来越大。基于文献计量学的传统同行评议和引文检索,已经无法满足现代研究者的需要。利用社会媒体、追踪学术产出的在线科研环境,促进替代计量学的产生。2010年,北卡罗来纳州大学教堂山分校图书情报博士生普里姆(Priem J、)首次在Twitter上使用Altmetrics,随后在网站上发表宣言[24],正式提出“Altmetrics”术语。2011年起不仅召开研讨会,而且在社交网站上建立讨论组和发表博文,充分讨论替代计量学的理论与实践意义,以及论文层面计量、科研成果计量、科研发现计量等相关研究内容。2013年,皮沃瓦(Piwowar H、)认为替代计量学会给科研影响力带来全新的变化[25],Elsevier等机构也对替代计量学表示公开支持。到目前为止,不仅理论上对众多指标进行了有效性及关系分析,而且对Mendeley、PLOS、Peer Evaluation、CiteULike、Twitter等网站数据进行实证检验,同时,开发了ImpactFactory、TotalImpact、Altmetrics等应用平台用于搜集和分析网上各大社交网站和开放存取平台的数据,提供替代计量学指标。
替代计量学研究处在良好的开放存取和开放科学的大环境中,通过建立“研究对象”、“科学发现”等新的计量单元,采用复用率、解答问题程度、使用频率、CoRank-LinkCount、基于点击流数据知识图谱等新型计量指标,充分利用Twitter等在线科研交流网站来收集数据和分析,为替代计量提供坚实的数据源和基础,因此,替代计量的数据并不缺乏。但是,要从政策、过程、技术整体来控制数据质量仍有很大的难度。同时,尽管替代计量学有着很好的前景,仍然会受到学者遵循小数定律和注意力空间限制规律的影响,增加同行评议的复杂性[26]。替代计量的研究和发展框架已初步形成,随着新一代学者在网络环境下的成长,在线科研交流将超越线下科研交流成为主体,替代计量学的地位将日益凸显,在图书馆文献服务中的作用也会越来越强大[27]。
4 信息技术进步与中国文献计量学的发展
中国文献计量学发展相对较晚,20世纪60年代开始出现介绍国外文献计量学的论文。1964年,《综合科技动态・第二分册?"情报工作》的两篇文章翻译介绍了美国的“科学引文索引”[28-29],这是国内最早介绍文献计量学研究[30]。1979年,沈中和再次介绍了“科学引文索引”,大力提倡使用的种种好处[31];赵红州提出科学家最佳年龄定律和科学劳动智力常数,其著作《科学能力学引论》为我国科学计量学的杰出代表作品[32]。
20世纪80年代出现了介绍性和应用性论文,如刘植惠1980年撰文向国人介绍了文献计量学的研究对象(即社会实践中不断产生和利用的各种文献)和具体应用(即估测某一学科或知识领域的发展动向及其前景;探索文献资料的增长率;确定核心期刊等)[33];王崇德将文献计量与情报预测结合起来进行研究[34]。1983年胡昌平和邱均平对科技文献的分析和研究方法进行了探讨[35],并以化学文献为例进行了分析与推断[36]。邱均平对文献计量学的理论方法及应用、发展过程及术语界定[37]给出了自己的认识,并编辑了武汉大学图书情报学院教材《文献计量学》。
同时,为推动学科建设发展,《情报科学》和《情报学刊》在1980年创刊,1982年《情报学报》问世,1983年以专门介绍国外情报科学动态的《国外情报科学》编辑出版,带动了国内文献计量学的发展。总之,这一时期主要是相关专家学者向国内介绍文献计量学的相关知识和学科内容,论文数量比较少(1979-1989年有关文献计量学研究的文章仅有547篇),研究基础相当薄弱,缺乏自主性系统研究和综合性研究。
20世纪90年代以来,国内学者紧跟国外研究前沿与发展趋势,开始了相关基础理论的研究。王崇德等人在《情报理论与实践》上连续发文,对文献计量学的演变和发展进行了深入的探讨。邱均平等人对文献计量学、科学计量学、情报计量学的发展进行了介绍[38]。1995年梁立明的《科学计量学――指标・模型・应用》,1999年庞景安的《科学计量研究方法论》、罗式胜的《科学技术指标与评价方法――科学计量学应用》和娄策群的《社会科学评价的文献计量理论与方法》,以及2000年蒋国华的《科研指标与指标》是科学计量学的重要理论研究成果。1999年,徐久龄等最早向国内介绍网络计量学[39],2000年邱均平对网络计量学进行了系统、全面的研究。同时,对分析方法和应用领域的研究越来越侧重,邱均平等2008年对文献计量内容分析法进行了探讨[40],2013年蒋颖对人文社科领域的文献计量学发展进行了解读[41]。
随着信息技术主要是计算机利用及其广泛普及,我国自主开发的计算机应用系统及软硬件产品的商品化程度不断提高,计算机辅助的文献计量分析发展加速,文献计量学处于快速发展阶段。计算机辅助文献计量学研究在理论分析的基础上,着重进行计算机辅助文献计量软件的设计与开发,特别是大批数据库数字化的研究与出版,也为文献信息的自动化统计和分析提供了必要的工具和条件。目前在国内的应用与发展,主要是期刊评价、数据库的建设等。北京大学图书馆第一版《中文核心期刊要目总览》在1992年启动编制,是期刊定量评价在国内全面推进的重要标志,全面拉开国内大规模期刊定量统计与评价工作的序幕。此后,中国科学院文献情报中心推出“中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊”,中国科学技术信息研究所出版“中国科技论文统计源期刊”,南京大学中国社会科学研究评价中心“中文社会科学引文索引(CSSCI)来源期刊”,中国社会科学院文献信息中心推出“中国人文社会科学核心期刊”,清华大学图书馆和中国学术期刊(光盘版)电子杂志社出版“中国引文数据库”等等。期刊评价是信息“膨胀”的结果和必然,随着文献计量学的发展,期刊评价更加具有国际化、信息化、网络化和自动化等特点[42]。另一重要方向是将文献计量学指标用于评价科学生产率,评价科技人才、成果质量、科研机构乃至整个国家的科技水平与影响力等,使得决策者能够进行有效的定量管理和分析[43]。
伴随着数据挖掘、可视化等信息技术的快速发展,国内文献计量学学者更加重视可视化研究与应用。陈定权、李运景等人对可视化技术与工具进行介绍[44-45],周萍等人利用国外软件和国内数据进行深入分析,使用可视化方法揭示深层内容[46]。科学知识图谱是显示科学知识的发展过程与结构关系的图形,大连理工大学对知识图谱与可视化方法进行系统研究,并出版《科学计量学知识图谱》、《科学学知识图谱》、《管理学知识图谱》、《隐性知识计量与管理》和《专利计量与专利制度》等专著。CiteSpace、Pajek等免费开放的可视化软件的广泛应用,使得文献计量分析应用越来越普遍。在高校,为了定量衡量学校教师、学生和科研人员的学术成果影响,机构知识库也在不断改进计量方法,借助替代计量学等指标进行更广范围的影响力评价。
从对1991-2000年我国文献计量学的研究论文(共2 069篇)分析来看,研究论文主要是文献或引文的统计与分析等应用领域,对于基础理论、经典定律的讨论相对较少。尽管文献计量学研究出现了新领域,如网络计量学、科学计量学等,但大量研究是对已有理论、方法的检验或简单套用,创新较少[47]。从2001-2014年的期刊论文来看,使用“篇名”或“关键词”检索出含有“文献计量”或“计量分析”的论文共1 713篇,发文量较上世纪90年代有所减少。但其新的研究领域,如科学计量学、网络计量学、信息计量学、替代计量学的文章则呈现大幅增长的趋势。
5 结 语
随着计算机与网络等信息技术水平的提高,文献统计逐渐摒弃枯燥、繁琐、低效的人工统计方法,开始实现自动化和智能化,文献计量学得以快速发展,并在信息服务中发挥越来越重要的作用。科学计量学、信息计量学、网络计量学和替代计量学是在特定信息环境和技术条件下,由文献计量学逐步演进而来,它们继承了文献计量学的理论基础和基本方法,丰富了文献计量学的学科体系,又形成了自己独特的分支学科特征。
在网络信息技术环境下,我国的文献计量学发展在短短50年时间里取得了突飞猛进的发展,文献计量学的测度方法、研究对象、研究内容以及应用范围已经发生了重大变化,但理论研究仍有待深化,对网络环境下的计量分析有待加强。可以预见,信息化和网络化是文献计量学未来发展的新趋势。随着网络信息技术的发展与进步,全球视野下的学术合作与资源共享,必将推动我国文献计量学的新发展。
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