计算机发展历史论文十篇

时间:2023-03-27 12:47:38

计算机发展历史论文

计算机发展历史论文篇1

关键词:中学历史课;计算机辅助教学;改进方法与设想

计算机的问世,将人类文明推进到信息时代,也必将引起教育领域深刻的革命。这场教育大变革不仅仅是教育形式和学习方式的重大变化,更重要的是将对教育的思想、观念、模式、内容和方法产生深刻影响。计算机为历史教学提供广阔的前景。陈至立在全国中小学信息技术教育工作会议上的讲话中指出:“信息技术是最活跃、发展最迅速、影响最广泛的科学技术领域之一。……信息技术极大地拓展了教育时空界限,空前地提高了人们学习的兴趣、效率和能动性。”但是,目前中学历史教学中计算机功能的发挥是极其有限的,而且热了一阵子之后,逐渐趋于降温。本文着重论述目前中学历史 (A1 教学中的主要缺陷,提出改进的措施,以期推动计算机技术与新课标下的历史教学的整合,促进历史 CAI 教学的研究,推进中学历史多媒体教学的深入发展。

一、中学历史课计算机辅助教学的现状

计算机辅助教学可分为初级阶段和高级阶段。初级阶段主要是框面型课件计算机辅助教学,高级阶段是系统型人工智能软件计算机辅助教学。目前国内中学历史课计算机辅助教学尚处于初级阶段。

国外自 20 世纪 50—60 年代,美国的哈佛大学、 IBM 公司的沃斯顿研究中心、伊利诺斯大学和斯坦福大学等开始程序教学 (Programmed Instruction) 以来, 70 年代微型计算机的研制成功,为多媒体教学的普及提供了条件。除美国外,法国、英国、加拿大、日本等国很快开展计算机教育。 80—90 年代多媒体技术与网络技术以及卫星通讯技术迅速发展。各国的中小学掀起计算机辅助教学的新高潮。出现了以“教”为主的美国计算机辅助教学 (Computer Assisted Instruction ,简称 CAI) 、英国以 “ 学 ” 为主的计算机辅助教学 (Computer Assisted Learning 简称 CAL) 。目前,各国的计算机技术已应用到教育系统的各个领域,除了上述的教学以外,还应用于教育行政管理和教学管理。

80 年代,我国的计算机辅助教学开始起步。北京大学、清华大学、华东师范大学、浙江大学等高校都投入研究开发工作,推出了 BASIC 语言系统、方正奥斯等一批研究成果。 80 年代中期,计算机辅助教学得到推广。我国中小学计算机辅助教学起步虽晚,但发展甚快,与国际水平的差距日益缩小。我国经济发达地区的中小城市的中小学普遍开展多媒体教学,其教师也大多掌握多媒体教学技术,能够运用 PowerPoint 、 Authorware 、 Director 等多媒体写作工具,制作出能够脱机运行的教学课件。一批中学建立校园网,实现了辅助教学、教育行政管理和教学管理三位一体的计算机辅助教育 (CBE) 。这些学校的计算机辅助教学在教育教学诸多方面收到了显著的效益。为进一步开展计算机辅助教学奠定了基础。但是,由于起步晚,经验不足,也存在着许多问题,如:首先,没有从本质上突破旧的课堂教学模式,只是把板书制成多媒体教学框面,加上一些音像、声响等多媒体;其次,缺乏新理念的指导,计算机辅导教学仍然依据斯金纳 (B . F . Skinner) 的学习理论为基础的行为主义教学理论;第三,教师计算机技术不娴熟,在制作课件时往往故弄悬虚,中问设置了许多超级链接,把教学课件搞得机关重重,上时经常出现技术问题;第四,课件交互性欠强,教师与学生之间、学生与学生之间的交流都难以在课件教学中实现,更不用说人机交互了;第五,缺少因材施教、随机应变的教学灵活性,一旦生成课件就只能运行,无法修改,不利于教师因材施教和临场发挥。因此,历史教师必须学习先进理念和熟知优秀教学课件的基本要求,并掌握一定的计算机教学技巧和尝试人工智能软件教学。

二、计算机辅助教学的改进方法与设想

计算机技术在中学历史教学中应用与拓展,需要科学理论的支持,需要先进理念的指导、先进教学方法的采用与计算机技术的支持。笔者在教学实践中得出一些改进方法,并提出新的设想:

1 .学习先进教育理念

目前历史计算机教学存在诸多问题的根本原因是教师缺乏科学理论和先进理念作为理论基础。对中学历史计算机辅助教学的改进具有指导意义的有:

(1) 三大传播理论。 “ 四大要素决定论 ”—— 贝罗 (D . K . Berlo) 认为,传播过程有四个大要素:信源、信息、通道、受者。传播的效果是由四个要素以及它们之间的关系共同决定的。“传授双向互动论”——施拉姆 (W . Sehramm) 认为,传播过程是一种双向互动的过程,传者和受者都是传播的主体。受者不仅接受信息而且对信息做出积极的反应。“传播五 W 论”——拉斯威尔 (H . D . Lasswall) 认为:要描述什么叫做传播,可以概括成五 W : wh0 ,传播者是谁; What ,传播内容说什么; Which Channel ,传播的通道是么途径; TO whom ,接受者是谁,即对谁说; With What Effect ,传播达到什么效果。

(2) 两种学习理论。 “ 认知主义学习理论 ” 与 “ 建构主义”,代表人物有皮亚杰、纽厄尔等,基本观点: a .学习是认知结构的形成,要通过学习者的主观作用来实现。新学习的知识必须附着在原有知识结构的“附着点”上。只有学习者将外来的刺激同化于原有的认知结构中,才能发生有效的学习。 b .学习凭智力与理解,绝非盲目的尝试。 c .学习过程是信息加工过程,人脑好似电脑,应建立学习过程的计算机模型。认知理论认为新知识一定要以旧知识为附着或抛错点,认知的发展过程是同化、顺应、平衡。 [2] 这两种新教学理论要求历史教师开发教学课件时做到 a .利用多媒体优势,帮助学生建立新旧知识的联系。历史教学软件必须引导学生把已学的历史知识与将要学习的历史新知识建立起紧密地联系。 b .对旧历史知识的整理科学越明晰,越有利于新知识附着,使计算机多媒体辅助教学优势充分发挥。 c .教师以引导者的身份发挥教学的主导作用,参与学生的知识建构过程。除帮助学生建立与旧有知识的关系 ( 同化 ) 外,还要在课件中揭示新旧历史知识的矛盾,如新航路开辟带有中西文化的冲突,资本主义萌芽与商业危机的矛盾,旧商路与新航道反差等等,并逐个问题加以解决,使学生知识结构改变 ( 顺化 ) ,最后进行整合,达到平衡。

2 .确定制作优秀 CAL 教学课件的基本要求

运用计算机技术开发优秀历史课件必须具备如下优点:

(1) 优良的教育功能:即特效性、领先性、科学性。历史是过去的陈迹,我们无法把学生带入过去的历史时代,但历史总会遗留下一些文字资料,实物等遗迹,通过计算机技术一定程度上可以“再现”历史,起到特有的、无以取代的历史教学效果: a .特效性。能为历史教学提供一种最佳的、多维的表示,传递和处理历史信息的方法和技术的途径,使学生进入了视听并用,抽象逻辑思维与具体形象思维共同参与学习过程的多维动态环境。突破抽象逻辑思维的难点,用虚拟现实的概念与技术,把已过去的学生难以能及的历史现象带到学生面前,使教学活动更加符合人的自然思维,从而获得特别优良的历史教学效果。 b .科学性。教学内容能准确地反映历史发展的客观规律,突出重点。具体表现为教学目标明确恰当。对历史大纲 ( 课程标准 ) 、教材 ( 课本 ) 与学生 ( 教学对象 ) 三者的关系处理恰当,各种媒体信息都必须为了表现某一个历史知识内容,为达到某一层次的教学目标而设计。符合教学规律。优秀历史课件必须符合历史教学的一般规律,处理好教学内容的难度、深度、广度三者之间的关系。 c .领先性。体现当代教育观念、教学思想和多媒体课件发展方向。

(2) 娴熟的计算技术:即技术性、艺术性、智能性。创作一个历史教学软件,要特别注意课堂教学的效率与效果,不可因计算机技术问题,影响了历史教学的效度。 a .技术性。课的可用性与可靠性。程序有较强的交互能力,保证教学过程不受干扰,不因学生错误操作而产生错误甚至停止运行。课件使用方便、教师调整灵活,学生控制灵活。能较好地利用计算机软硬件资源,软件容易维护,人机交互有较高水平,课件安装或下载使用方便。 b .艺术性。具有友好人机交互界面。窗口、菜单、按钮、图标及快捷键都必须美观并符合历史教学规律。另外,教与学都是紧张的脑力劳动,尽量做到简洁清新,切忌罗列繁烦复杂的知识条目。 c .智能性。具有诊断、评价和反馈能力。

3 .掌握一定的计算机教学技巧

教师扎实的专业知识和先进的教学理念都必须落实到计算机技术之上。计算机技术主要体现在课件设计、采集资料、制作等各个环节。

(1) 课件的设计。课件的设计是课件开发的重要阶段,是按课件的历史教学需要及软件工程的方法对课件进行综合全面的设计。主要是设计课件制作方案,课件演示方案。包括教学目的、流程的教学方案。 a .设计好历史教学方案。教学流程设计要体现历史教学的规律,要历史教学内容划分成若干教学单元,各单元之间或按历史事件时间顺序或按历史时件的逻辑顺序绘制出教学单元的流程图。要考虑通过课件的教学能否在突出重点,突破难点,增强记忆,启发思维方面收到传统教学不能达到的效果。同时还要设计出在什么时候使用声、文、图、动画多种媒体的合理组合,使这些多媒体资料为教学服务。 b .设计课件制作方案。首先要考虑所开发的最后产品是什么。是用于班级课堂教学交互性教学,还是网上自学;是模拟演示还是资源积件。其次是考虑课件的结构类型,是固定结构型、生成型,还是智能型结构,控制策略是线性型、分支型还是混合型。

(2) 素材的收集与编采。资料的搜集可以到图书馆、校园网、因特网、电视台、校电教中心、 VCD 光盘及其他磁盘、自制数码摄影,甚至于超市等收集。如要做中国民族资本主义的发展的教学课件,可以“ A 日擒雕牌 ” 炼乳为例,这只商标是近代温州民族资本家吴百亨同英商争夺浙江市场中产生的,对中国民族资本主义产生的背景、民族资本家的革命性都很有说服力。历史资料收集的主要网站有:人民教育出版社 ( 教材及大纲 )www . pep . tom . cl /。中学历史教学 http : //www . yb2hs . com . cn / teacher / net / his/。中学历史教学资源网 http ://ajl . teacher . 100point . corn /。资料的采集指对已收集的资料进行加工制作。声音素材对采样频率,量化位数、声道板进行选择。动态视频图像须对这些素材进行混合、反向、回音、调节音量、修改频率、转换格式、修改声道、移动割拼、添加文字等编辑。历史课件会使用大量的原始图片、图表、录象,这些素材的制作加工,尤要精美细致。

(3) 课件的制作与开发。课件设计和资料采集完成之后,就进入课件制作与开发阶段。根据历史教学需要选用多媒体写作工具。由于历史课件需要展示大量的历史图片等资料,又加上时间紧迫,所以平时教学可用使用简便、制作方便的页面式卡片为基础的幻灯型课件制作软件,如 toolbook 。如果教学内容复杂,课件结构联接较为复杂的课件,比如树型结构,可以用以图标为基础的流程图型 Authorware 和以时间为基础的时基型软件,如 Director 、 Action 。用于网上,可用远程多媒体课件制作工具 Frontpage 。

(4) 课件的美工修改。历史课件最终都是以界面、框面的形式展示给学生。要把死的历史变活,很大程度上处决于历史软件的界面与框面美感教学效果,因此,界面、框面的设计必须遵循美学法则。人的美感来源于视觉与听觉。而视觉、听觉效应往往与人的生理、心理、情绪、文化素养有着紧密的联系,课件的图像、动画、音像通过视觉与听觉反映于神经中枢,使学生感到友好、亲切,产生美感,所以必须美学工艺知识同心理学知识紧密结合对课件修改。

(5) 尝试人工智能软件教学。只有开发人工智能教学软件,才能使我国中小学的历史计算机教学进入一个新阶段。人工智能教学软件是指计算机能够利用历史史实等教学信息,生成教学问题,用较强的自然语言理解能力和逻辑推理能力回应学生提出的历史问题的教学工具。

基于人力、物力、时间和计算机技能因素,笔者只做了极为肤浅的尝试,介绍如下:

借助 Frontpage 作为基础,研制提供学生学习、教师教学的双向互动和人机交互的计算机历史教学环境。它分成学生学习模块与教师教学模块:在线学习的学生可以随时打开教师教学模块作为课堂教学的辅助与补充,教师可以随时打开学生模块,察看、监控学生学习历史的过程与结果。

整个过程是学生选定目标,查看教师提供的学习建议,完成学习内容,提交教师布置作业,分析计算机作出作业批改,最后上传到教师模块。

教师教学模块把教学目标也分为三等,系统会根据历史教学目标提议教学策略,并给出相应的历史教学内 容。教师可对教学内容任意增减。教学资料是根据课堂教学实际情况选用的资料。全部系统工作可通过计算机清晰地显示给学生,体现出历史教学过程中教师与计算机、教师与学生、学生与学生及学生与计算机的互动。

此外,还可以利用国外较为成熟的智能计算机教学软件智能导师系统 (ITS) 和人工智能化教学环境 (AIBLE) 在历史教学中进行尝试,等等。

参考文献:

计算机发展历史论文篇2

关键词:信息技术 自主学习 信息素养 课程整合

当前教育信息技术的飞速发展,我们进入了一个数字化的时代。教育信息技术的应用已经对传统的教学产生冲击,教育信息技术的引入,使课堂教学模式发生了很大的变化。教学中适时地利用多媒体传递教学信息,调动学生的多种感官参与课堂教学活动,为学生创造轻松、交互、动态、开放的教学环境,充分发挥学生的主体作用,改变传统教学中对学生主体地位不够重视的情况。以多媒体计算机为核心的信息技术在教育领域的应用突出表现在开展CAI(Computer AidedInstruction简称CAI)教学,CAI使学科教学整合了信息技术,创设了多媒体化的认知氛围,是全面提高学生素质,提高教学质量,发展学生智力和能力的有力工具和形式。本文从教学结构、教学原则和方法、教学实践和意义几方面进行探讨。

一、信息技术的整合改变了传统的课堂教学结构

传统的教学结构是由教师、学生和教材这三个要素构成的,它的特点就是由教师通过讲授、板书及教学媒体的辅助,把教学内容传递给学生或者灌输给学生。老师是整个教学过程的主宰,学生则处于被动接受老师灌输知识的地位。在这样一种结构下,老师是主动的施教者,学生是被动的外部刺激接受者,即灌输对象,媒体是辅助老师向学生灌输的工具,教材则是灌输的内容。而随着多媒体计算机和网络通信技术的迅速崛起和高速发展,现代化课堂教学结构主要由:教师、学生、教材、媒体四要素构成,它们彼此联系,相互作用形成一个有机的整体。教师应当在教学过程中应采用全新的教学原则、全新的教学方法和全新的教学设计思想。

二、应用计算机整合技术进行初中历史教学的原则和方法

1.自主性原则

根据心理学的研究证明,初中学生好奇心强,若给与更多的鼓励、启发和诱导,有利于学生的健康成长。根据初中学生身心发展水平、计算机网络的特点和历史教学的要求,历史学科课件的设计,首先应该立足于指导学生自主学习,在网上向学生提供明确的学习目标,提供可以选择的学习方法、学习资源、检测练习,由学生根据自身的学习情况自主选择。

2.启发式原则

在教育部《关于深化教育改革全面推进素质教育》一文中指出:“教育工作要转变教育观念,改革人才的培养模式,积极实行启发式和讨论式的教学,激发学生独立思考,切实提高教学质量。要让学生感受、理解的产生和发展的过程。”设计历史教学软件应特别注意教学内容的启发性,给学生留下足够的空间去思维,坚决避免网上的“满堂灌”。

3.合作性原则

建构主义认为,协作,应该贯彻于整个学习活动中。师生之间、同学之间的协作,对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证,学习进程的自我反馈和学习结果的评价以及意义的最终建构都有十分重要的作用。协作学习的过程就是交流的过程,每个学习者的想法都为整个学习群体所共享。

4.开放性原则

心理学认为:初中学生的思维具有由具体到抽象的过程,因而教学需要严密的遵循这个过程并将清晰的展示在课件上,要多和学生讨论。设计历史学科的课件时合理运用信息技术创设最佳历史教学情境,要给学生创设思考的空间,对一些问题鼓励学生各抒己见。

三、应用计算机整合技术进行初中历史教学的实践

应用计算机整合技术进行初中历史教学的实践过程,是教师本身的教学技术水平的提高过程,也是教学艺术展示的唯一依据。它不同与以往的教学过程,教育传统技术经历了漫长的历程,包括从教育技术的产生到十九世纪末期的教育技术。这一时期的教育技术就是指教育者所运用的技巧、技能和操作方法。主要包括:口语(演讲技能)、文字、黑板、粉笔、图片、模型、实物等等。教师只是把书本上的信息通过一张嘴,一块黑板,一支粉笔来传递给学生,这样教师被视为“传声筒”。教育媒体技术时代直到19世纪末才姗姗迟来,这一时期的教育技术以各种现代教育媒体的使用为标志,起初仅仅注重硬件,后来逐渐重视软件。主要包括:摄影、幻灯、投影、无线电广播、电影、电视、语言实验室等等。而今教师的备课实质上是具有真正意义的教学设计和教学创作过程,它需要教师对知识的深加工,需要融进教师的个性、思想、理念和方法,最大限度的体现教师作为一个有个性的思考者所具有的一切本领,经过这一准备过程的教学,不仅使学生受益匪浅,而且有利于教师的成长与进步,使教师更好地扮演自己的角色,履行自己的职责。信息技术为历史教学提供的学习环境,极大地拓展了师生的实践活动空间。它使学生通过丰富的活动而不仅仅是依赖语言来建构对知识的理解提供了可能,从而产生了更多的学习方式。时代赋予教育培养实践能力和创新精神的使命,从学生的生活经验和学习经验出发,培养学生多层面思考,提高学生信息素养和创造能力。在实践中创造性地完成学习任务,认识历史,评述历史。

四、应用计算机整合技术进行初中历史教学的意义

1.有利于学生的发展

运用计算机进行历史教学大大拓展了学生的知识面。学生在能够直接获取来自网络的原始文字、图片和音像资料,学生可根据本人的学习水平自主地选择学习资源,在较短的时间内获取大量的知识。运用计算机进行历史教学有助于发展学生的多种能力。学生在自主学习的过程中,不是简单的记忆结论,而是更多地接触到原始的文字、图片和音像资料。通过对原始材料的阅读、分析、运用,有助于学生收集处理信息能力的提高和历史阐释能力的发展,使学生逐渐掌握知识的形成过程。学生可以通过网络与他人交流,进行学术辩论,共同完成某项作业,借鉴别人的学习方法,求解疑难问题。运用计算机进行历史教学有助于学生心理的健康发展。以计算机为工具的学习环境减轻了学生的心理压力,发挥了互助精神,使学生具有更强的自尊心和成就感。

2.有利于教育水平的提高提高教学效益

运用计算机网络进行历史教学更有利于因材施教。在有限的教学时间内,使每个学生都在原有的基础上得到发展,在掌握历史学科知识的同时,培养了学生的学习能力。

总之,信息技术在教学中的运用是现代化教育技术的重要组成部分。信息技术融入历史教学后,具有传统历史教学手段所无法比拟的优势。在历史教学与信息技术整合中,教师应注意信息技术的力量,调整自身的角色定位,努力培养学生的信息素养等,从而达到信息技术与历史学科整合的最优化。

参考文献:

[1]论计算机辅助教学中现代教育思想的正确题材的理论基础和以学为中心的课件设计.

计算机发展历史论文篇3

【关键词】计算机;辅助;历史课;教学

近几年来,计算机辅助教学发展十分迅速,计算机辅助教学手段的运用,一改往日在教学中枯燥、乏味、呆板的理论说教和单纯语言讲解的教学模式,有利于将较多的知识信息,以较丰富的感观形式再现于课堂教学中,它大大增强了课堂教学的直观性、感染力、信息量,提高了教学效果。下面是我在高中历史教学中运用计算机辅助教学的体会如下。

1. 计算机辅助历史课教学的现状

计算机辅助教学可分为初级阶段和高级阶段。初级阶段主要是框面型课件计算机辅助教学,高级阶段是系统型人工智能软件计算机辅助教学。目前国内中学历史课计算机辅助教学尚处于初级阶段。上世纪80年代,我国的计算机辅助教学开始起步。80年代中期,计算机辅助教学得到推广。我国中小学计算机辅助教学起步虽晚,但发展甚快,与国际水平的差距日益缩小。我国经济发达地区的中小城市的中小学普遍开展多媒体教学,其教师也大多掌握多媒体教学技术,能够运用 PowerPoint 、 Authorware 、 Director 等多媒体写作工具,制作出能够脱机运行的教学课件。这些学校的计算机辅助教学在教育教学诸多方面收到了显著的效益,为进一步开展计算机辅助教学奠定了基础。但是,由于起步晚,经验不足,也存在着许多问题,如:首先,没有从本质上突破旧的课堂教学模式,只是把板书制成多媒体教学框面,加上一些音像、声响等多媒体;其次,缺乏新理念的指导;第三,教师计算机技术不娴熟,在制作课件时往往故弄悬虚,中问设置了许多超级链接,把教学课件搞得机关重重,上时经常出现技术问题;第四,课件交互性欠强,教师与学生之间、学生与学生之间的交流都难以在课件教学中实现,更不用说人机交互了;第五,缺少因材施教、随机应变的教学灵活性,一旦生成课件就只能运行,无法修改,不利于教师因材施教和临场发挥。因此,历史教师必须学习先进理念和熟知优秀教学课件的基本要求,并掌握一定的计算机教学技巧和尝试人工智能软件教学。

2. 计算机辅助历史教学的作用

(1)激发兴趣,活跃课堂。

计算机辅助教学手段的新颖性、多样性、生动性、趣味性,是吸引学生注意、激发学习动机和提高学习积极性的重要条件。“兴趣和爱好是最好的老师。”上历史课也如此,一段声形并茂的历史画面很容易引起学生历史的欲望。运用多媒体技术可以使本来看不见的历史时间变成看得见的东西,本来看不清的历史空间变成看得清的东西,从而有效地缩短时空差距,帮助学生形成清晰的时空表象和时空概念,形象地再现历史情景。例如:将电影《北洋舰队》中的某些画面,将电影《上甘岭》中的一些片段,将《大决战》、《开国大典》中的精彩镜头等制作到历史课件中去,有的一分钟,有的几分钟,有的是场景,把它们分别用于历史课“甲午战争”、“抗美援朝”、“人民解放战争”、“新中国的成立”等章节的课堂教学,这些内容重现了生动传神的历史画面,行之有效地激发学生的求知欲,强化学生的注意力,取得了很好的教学效果。

(2)容量增多,省时省力。

历史知识丰富多彩,包罗万象。历史学科有着比其它学科更多的图片、图像等文献资料,中学历史课本中所涉及到的历史事件仅是众多历史事件的一部分,另外,课本中有一些历史事件只用几句话或几个字一带而过,而这些历史事件又需要被学生了解的。此时若利用在制作多媒体课件中收集到的音像资料、教育软件等,就可以弥补课本的不足,进而丰富课堂容量,增加课堂教学密度,使学生在丰富的声像结合中扩充了自己的视野,而且教师用于板书和讲授的时间也可大大减少,把更多的时间让给学生自悟、自问、自查。这样,教师教的轻松,学生学的愉快。例如,在讲授“抗日战争的爆发和国共联合抗日”一节中“七七事变”这一内容时,提问学生“为什么把七七事变作为中华民族全面抗战的开始”,此时,出示投影:《中国共产党为日军进攻卢沟桥通电》、《对于卢沟桥事件之严正表示》、《国民政府自卫抗战声明书》,播放《义勇军进行曲》,如此通过引用课外丰富的相关文献资料,加深学生认识七七事变是怎样刺激了中华民族的政治、经济、文化总动员的,这样,即丰富了课堂内容,又提高了学生分析阅读材料的能力。

(3)解决难点,培养能力。

计算机发展历史论文篇4

在我国很多学者做了相关BIM的研究并取得了成果。例如,清华大学的张建平教授完成了“基于IFC的建筑工程4D施工管理系统”的研究,并成功地将其应用到了国家体育场等大型的项目中;另外,清华大学和中国建筑科学研究院合作了国家“十一五”项目“建筑设计与施工一体化信息共享技术研究”和“基于BIM技术的下一代建筑工程应用软件研究”,侧重于BIM应用软件的研究,正在推出基于BIM技术的建筑设计、建筑成本预测、建筑节能设计、建筑施工优化、建筑工程安全分析以及建筑工程耐久性评估等一系列应用软件[9]。在鸟巢、水立方这些近年来举国瞩目的项目上,已经运用了BIM。在水立方的设计中,设计人员用BentleyStructural和MicroStationTriForma有效实现了维伦第尔式空间梁架(Vierendeelspaceframe)的建模和计算,2005年赢得了美国建筑师学会(AIA)颁发的建筑信息模型奖。然而国人似乎更加津津乐道于这些建筑具有震撼力的表皮和外国建筑大师对中国文化的借鉴。其实,这些建筑留给中国建筑界的最大财富,可能正是信息时代以数字信息模型为基础的全新工作方式。从历史建筑的数字化保护研究领域来看,随着数字技术的发展,历史建筑保护也跨入了信息时代,数字技术开始应用于建筑遗产的保护研究。信息化技术在历史建筑保护与管理中的运用越来越广泛。特别是地理信息系统(GIS)、三维激光扫描、信息化建模、虚拟现实等技术的应用,给传统的历史建筑保护模式带来了新的技术手段[10]。文化遗产保护工作进入了一个新的信息时代,数字化遗产成为世界各国的共识和共同推进的目标,遗产的数字化、可视化和信息化等技术正在文博部门广泛开展。世界各国成立专门的机构将数字技术应用于历史建筑保护研究。1992年,联合国教科文组织开始推动“世界的记忆”项目,用现代信息技术使文化遗产数字化,这是信息技术与文化遗产结合的关键时期。虚拟现实系统成为人们承载历史记忆的方式之一[11],1995年英国巴斯举行了虚拟遗产会议(VirtualHeritage)展示历史建筑的虚拟现实系统。1997年在芬兰的倡议下,欧盟国家就开始为信息社会“第二发展阶段”描绘蓝图,文化遗产数字化是其基本内容之一。美国对文化遗产数字化建设非常重视,国家投入巨额资金开展“美国记忆”项目,各方协调合作将其珍贵的历史文献资源发展为数字资源库,并通过互联网向全球传播。同时一些硕博士论文和专著开展数字技术在历史建筑保护领域的理论研究,探讨信息技术对于建筑遗产的管理与运行机制[12];研究可视化等数字技术对文化遗产的冲击和影响[18]。同时也有一些研究是针对BIM技术在遗产保护领域的实际应用,如PrabhuVenkatesh以多伦多市区历史建筑改造为例探讨BIM技术在文物建筑整体改造过程中的实际应用[13]。Kim,J和Jeon,BH提出用BIM和参数化建模等技术复原传统的韩屋构造[14]。国内历史建筑保护与信息技术结合最早是从故宫和敦煌开始数字化遗产保护。随着GIS软件功能及GIS数据处理方法信息技术的推广,GIS在地理信息系统领域得到广泛应用[21],这些信息技术对文化遗产保护起到重要的辅助作用。清华大学建筑学院人居环境研究中心进行了GIS技术在北京旧城保护研究。

南京大学城市与资源学系也开展了基于GIS技术的苏州古城规划。2000年联合国教科文组织与东南大学建筑学院合作成立了GIS中心,并编制国内第一个专门用于历史街区保护的信息管理系统(镇江西津渡历史街区)[15],胡明星和董卫老师翻译联合国教科文组织地理信息系统手册[16],并开展GIS应用于历史街区的现状调查、保护规划编制、保护和管理的全过程研究。武汉大学建筑系在历史建筑保护方面也做了相关探索和研究,把GIS技术和历史建筑价值评估等现状研究工作紧密结合(图1)。另外,有一些国内院校的硕士论文集中在数字化、GIS等技术手段与历史建筑保护的结合,研究构建古村落文化遗产资源管理信息系统[17]、探讨利用GIS技术分析旧城区土地性质、面积、空间分布等变化[18]、利用现代信息技术(3S)手段构建文化遗产保护工程管理综合信息平台,通过该系统为文物日常管理、抢救性保护以及修复实施和管理监测工作提供支撑[19]。另外也有一些研究集中在根据古建筑的模式化特征,分析研究应用参数化技术的方法,尝试将参数化技术应用到古建筑的设计过程,建立古建筑的参数化模型,选用GDL(GeometricDescriptionLanguage)参数化技术研究中国古建筑大木的参数化设计[20]。以及建立参数化古建筑构件库来实现古建筑三维模型的精确重建,实现古建筑的数字化存档,为古建筑工程的复原、修复提供技术支持[21]。并探讨参数化在建立单个古建筑模型时的技术实现。计算机领域也有研究通过对实体扩展数据的研究和对ESTL文件的定义,利用面向对象技术、ObjectARX和OpenGL等开发技术,研发古建筑的三维建模组件和虚拟仿真平台[22]。在实际建造案例中,目前所能找到的将设计的具体信息公开的案例有鸡足山佛塔寺项目,此设计中用BIM完整地做了一套重檐歇山顶仿古建筑模型,并运用于施工。清东陵景陵修缮设计方案中也探讨了建筑信息模型在古建筑修缮过程中的实际应用[23]。研究历史建筑的结构、表皮以及设备管线等模型信息分“层”复原,扩充建筑数据采集的任务量与最终成果的信息涵盖量[24]。可见国内历史建筑数字化技术与实践已经迈出了可喜的一步。但由于我国起步较晚,历史建筑的各类信息和基础数据仍然不能及时准确地获取、分析、共享,也无法解决面临海量信息处理的难题。历史建筑的知识库不仅数据量大,而且根据时间的推移和技术的革新变化很快,需要建立追踪监测机制。

2历史建筑保护工作纳入云服务平台的可能性

历史建筑保护一直以来是城市规划、建筑学的研究重点之一,也是城市规划和政府决策必不可少的一部分。然而目前历史建筑保护工作和信息时代的差距仍然较大,历史建筑信息大多数仍停留在纸质文档,或者是单个计算机的电子文档,这些文档没有形成统一规范的数据库,不能很好地满足用户对相关数据和资料的查询需求;传统的测绘及保护手段不能满足人们管理与保护古建筑的需求,二维的观测也不能满足人们对于古建筑的全方位认知。随着计算机科学和激光技术的发展,地理信息系统(GIS)、三维激光扫描和虚拟现实技术的应用,我们可以清楚地看到在历史建筑保护领域里全方位引入现代信息工具已经迫在眉睫。

2.1历史建筑保护工作的数字化和信息化

目前的历史建筑保护开始运用数字化技术,BIM则可以统筹这些数字化技术,加速文物建筑的数字化、信息化进程。其实BIM的内涵及外延早已超出了模型的范畴,也延伸出了建筑行业,甚至到整个工程行业。因此BIM的实用性十分适用于历史建筑保护的工作。从时展的脉络来说,BIM把以2D图纸为基础的保护手段转变为3D模型为基础的保护手段(图2)。目前历史建筑保护管理系统还只能局限于一个单位内部,无法做到所有参与方的协同合作,数据可视化和关联性差,技术层级不够,迫切需要形成统一规范的数据仓库,在海量信息中自动搜集到相关的信息。BIM为历史建筑保护的协同合作提供了很好的平台。BIM的应用对于实现文物建筑保护及文物建筑管理,提高文物建筑保护的科学技术水平,促进文物建筑保护全面信息化和现代化,具有巨大的应用价值和广阔的应用前景。如何利用BIM,往下统筹历史建筑的各项数字化保护技术,往上整合到云服务平台,很多技术细节迫切需要立项深入开展研究。

2.2历史建筑保护工作的海量数据分析

历史建筑的数字化保护已经将建筑学和计算机学科紧密结合。而近年来云计算的风起云涌给我们带来了服务模式与技术上的创新思想和理念。云计算的设计思想就是把分散的计算任务分布在大量计算机系统构成资源上,使各种应用系统能根据需要获取计算力、存储空间和各种服务。云服务是基于云计算的各种服务,在基于云计算的云服务平台中,计算压力从客户端转移到服务终端,应用服务也由技术商提供远程支持。这种新型的计算资源组织、分配和使用模式,有利于合理配置计算资源并提高其利用率,实现绿色计算。云计算为城市信息化建设提供了有效手段,通过云计算平台提供的“云服务”经由网络可以提供给包括城市管理部门、行业部门以及大众用户各种资源信息[25]。云服务技术与云服务系统使智慧城市时空信息云平台与城乡规划的协同研究符合城乡规划的发展趋势[26]。数字地球和智慧城市为历史建筑的数字化保护指明了方向,基于云服务平台的建筑信息模型为历史建筑保护工作实现实时、动态、高效的时空信息管理提供了技术支撑。引入云计算技术统一化的数据访问和开发技术,实行各种不同系统信息之间的互联互通,保障信息的有效沟通和整合,从而实现海量数据的快速获取与更新功能,实现真三维动态建模与可视化功能,使得历史建筑向智能化、智慧化、语音化、真实化方向发展。

3基于云服务系统的历史建筑管理信息系统

历史建筑保护地域性强,需要强大的数据库支撑,而且根据时间的推移和技术的革新变化很快。历史建筑保护的先进技术包括虚拟复原技术需要进行大量的数据处理;历史建筑保护的材料选购、价格计算也需要数据分析;历史建筑的分类、寿命分析预测也需要运用数学模型。这些工作需要强大的数据分析工具。同时,依托历史建筑综合数据库,规划设计、文物保护和相关管理部门需要及时掌握各种能反映现状的动态资料,建立一定的监测机制。目前历史建筑的数字化保护技术多限于GIS、数字化测量、虚拟现实系统等方面,GIS可以对历史建筑模型的空间信息进行有效的组织和处理,参数化技术可以解决历史建筑信息数据的数字提取,数字化测量技术解决了传统历史建筑测绘方式不可比拟的存储和传递优势,虚拟仿真平台的交互性、沉浸感和构想性在建筑的多媒体展示方面更显其优越性,这些技术信息都是针对历史建筑保护过程的某个片段,不能实现历史建筑保护过程的全生命周期管理,缺乏在历史建筑保护全生命周期中对历史建筑的现状、变化规律及发展趋势做出完整的分析和评估的研究。BIM模型中包含的建筑信息可以被用于模拟历史建筑保护更新中的状态和变化,其普及与完善将对历史建筑保护工作产生变革式的飞速发展。历史建筑管理信息系统是以历史建筑数据库为核心,将计算机技术、通信技术、网络技术、地理信息系统技术、遥感技术、城市规划及系统科学、历史建筑资源管理和保护的理论和方法,综合应用于历史建筑保护与管理事务的图文一体化技术集成系统。

3.1基于建筑信息模型的历史建筑保护模式

从历史文化角度对城市中的历史建筑进行保护和再利用已成共识,但仍需要着眼于拓宽视野,从历史建筑的生态观、历史文化观、法制观和经济价值观等方面,对当今城市建设的可持续发展性进行了较为全面的研究,从更广阔长远的视角挖掘当今的城市建设中历史建筑的价值并提出相应的数字化保护对策。这种价值发现和挖掘是系统的过程,其模式与方法研究能够最大限度地发挥历史建筑所蕴含的各种价值,提高现代城市的核心竞争力。在历史建筑实体的保护层面,将基于数字技术研究方式进一步发展成为能支持对于历史建筑的协同研究过程、管理过程和保护实施过程的新型研究和保护模式。根据文物建筑保护方案建立和维护BIM模型,使用BIM平台汇总各项目团队所有的维护相关信息,将得到的信息结合三维模型进行整理和储存,以备项目全过程中各相关方随时共享。探索数字测图和各种检测技术在历史建筑实体保护应用中的可能性,通过调研和测试,用相关技术对历史建筑遗产保护的适用性进行评估和总结。将历史建筑信息管理系统与历史知识库等进一步集成,借助计算机网络化管理,使历史建筑研究过程、管理决策过程、以及实施优化过程进一步制度化、规范化,从而有效地提高历史建筑的研究和保护水平。

3.2基于云服务的历史建筑空间数据库和数据分析技术

历史建筑的空间数据库的构建对于数字化保护至关重要。这其中要运用扫描技术、CAD技术、3dsmax建模技术、VRML虚拟现实技术、PhotoShop后期处理等。按照前期信息建模研究所确立的建构标准和方法,分别建构建筑遗产单体数据库、维修历史档案库以及既往研究案例库中。以“三库”中蕴藏的大量建筑遗产知识为研究对象,运用人工智能原理分析知识间相互关系、知识的表达方式和检索方式,从中总结出基本规律,从而建构数据库框架模型。采用云计算技术,建立历史建筑云数据中心,以在线信息服务的方式支撑历史建筑保护相关专题信息系统建设。系统集成多源、多维、多尺度、多时态的信息,通过这个数据库可以显示历史建筑的相关数据及属性,特别是其现状影响信息,包括平、立、剖面,通过虚拟建造、信息化建模实现建筑的可视化和信息数据的可查询化,并对其进行统计和分析,满足多领域、多部门的应用需求。历史建筑转化为数字信息后需要的是信息方面的技术,包括信息建模技术(XML)、数据库技术(SQLServer)、虚拟现实技术(VRML)、信息集成技术(Internet)等。海量基础数据全过程统计分析、方法选定、特征归纳、维护分类等需要功能强大的、能根据需要及时更新的、实现集群计算的动态数据分析软件。在历史建筑转化为数字信息的研究基础上,引入数学和计算机理论,研究多维矩阵分析理论对一些涉及时序和PanelData的经典模型以及我们自己提出或改进的一些模型,对演化计算及其收敛性证明过程,实现数学模型的多维矩阵表达。进一步研究并实现基于多维矩阵理论的算法的程序表达,同时尽可能多地实现多维数据可视化。使用户直观地理解、分析数据,最终能多角度、多侧面地观察数据,深入地了解包含在海量历史建筑BIM数据中的信息和内涵。

计算机发展历史论文篇5

谨就如下问题谈些许个人看法,就教于同行。

一、对在历史教学中贯彻和落实素质教育的认识

在基础教育中要贯彻和落实素质教育是当前教育改革的核心任务,中学历史教学亦是如此。但是,坦率地说,在已经过去的一段时间里,在历史教学中的实践效果并不明显。笔者认为,这是由于我们对涉及素质教育的一些问题缺乏足够的认识所致。

首先,是对什么是素质教育认识不够。

在历史教学实践中,有的看法似乎认为取消或削弱考试就是素质教育了;又有的看法似乎认为在教学中学生多活动就是素质教育了;还有的看法似乎认为削减教学内容即“减负”就是素质教育了,等等。其实,要搞清楚什么是素质教育,就必须对素质教育的本质有足够的认识。与应试教育是一种片面教育相对立而言,素质教育是一种全面教育,其至少有两方面含义:一是对学生个体来说,成熟发展要全面;二是对学生群体来说,要使每一个人都能够成熟发展。在教学中,如果不能在这两个方面取得明显效果,那么贯彻和落实素质教育就成为一句空话。因此,在中学历史教学中,真正做到贯彻和落实素质教育,就要使教学的各个环节有利于切实落实两个“全面成熟发展”。

其次,是对素质教育下的历史教学目标缺乏必要的科学认识。

长期以来,在我国的中学历史教学中,教学的目标有三项:传授历史基础知识、培养发展学生的能力、思想道德教育。在教学实践中,我们越来越感到这样的一个目标体系有很大的局限性,特!别是在贯彻落实中,存在着诸多矛盾,至今未能妥善地解决。因此,在素质教育下,如何改造和重新构建适合历史教学发展的更科学的教学目标体系,已经成为刻不容缓的一项工作。

当前,在重新构建历史教学目标体系时,有三个问题需要科学论证:一是素质教育都有哪些具体内容。对这个问题的认识,目前虽然不完全统一,但在主要的方面已经接近达成共识,即素质教育的基本内容大致包括:身体素质教育、心理素质教育、思想素质教育、政治素质教育、道德素质教育、文化素质教育等。这是构建新的历史教学目标体系的基础和出发点。二是怎样完善新的历史教学目标体系。从素质教育的要求来看,传统历史教学目标的内容不够全面,各项具体目标之间矛盾尖锐,缺乏一种和谐、有机的联系。在教学实践中,这种状况的长期存在,严重影响了历史教学的质量。如,在传统历史教学目标中,心理素质教育的内容几乎一直空白,道德素质教育的内容与思想教育、政治教育混同,以至长期得不到加强。又如,在传统历史教学目标中,知识教育和能力培养一直处理不好,使之长期对立,直接影响了教学的发展。三是新的历史教学目标如何体现层次性,以适应落实基础教育培养总目标的需要。素质教育要求使每一个学生都得到发展,考虑到个体学生发展之间客观存在的差异性,教学目标极有必要分出层次。当前,不少历史教师在自己的教学中尝试“目标分层教学”,这不能说不对,但笔者认为,“目标分层”不是教师个人所能完成的一项工作。真正实现科学的历史教学“目标分层”,是制定教学目标时应该解决的问题。

再次,是对在历史教学中,贯彻落实素质教育的途径认识不足。

长期以来,在“应试”教育下,课堂传授越来越成为了历史教学的惟一途径。受其影响和束缚,不少同仁在贯彻落实素质教育的过程中,仍将着眼点集中在课堂教学上,视其为教学的惟一途径,简单地以为改革好课堂教学,贯彻落实素质教育的任务就可以圆满完成了。因此,在当前历史教学改革的实践中,对课堂传授以外教学途径探究的重视程度与对课堂教学探究的重视程度比较,相差甚远。在这里,笔者想说明的是,贯彻落实素质教育是需要开辟多条途径的,如果仅仅抱着课堂传授一条途径,到头来只会在历史教学中严重地影响素质教育的落实。

二、对历史教学内容改革的认识

要正确地认识历史教学内容的改革,首先必须明确什么是历史教学内容。在当前的中学历史教学实践中,普遍存在的一个认识认为:历史教科书即是历史教学内容,历史教学内容即是历史教科书。较长的一个时期以来,我国的中学历史教学就是在这样一种认识的指导下进行的,所以就出现了上课老师教教科书,学生背教科书,考试考教科书这样一个缺乏活力和生气的教学模式。因而,谈论历史教学内容和历史教学内容的改革,就需要从历史教科书与历史教学内容的关系这一话题展开。

第一,谈一谈历史教科书在历史教学内容体系中的地位。

历史教科书在历史教学内容中处于重要的位置,这是无庸置疑的。但是构成中学历史教学内容的不应该仅仅只有历史教科书,即不仅只是书本知识的内容,还应该有书本以外的各种知识的内容。因此,对历史教学内容的改革,就不应该仅仅着眼于历史教科书的改革上,而应该注重完善历史教学内容的体系,并在此基础上确定和落实历史教科书的位置。历史教学内容应该包括哪些部分呢?主要地说,应该包括书本知识的内容和书本以外知识的内容。书本知识的内容一般包括历史教科书以及其它一些相关历史书籍的内容;书本以外知识的内容一般包括生活当中遇到并与之密切相连的诸多内容,例如,各种形式和种类的历史遗址、历史遗迹、历史遗物等等。在完善的历史教学内容体系中,书本知识的内容和书本以外知识的内容应该构成一个比例合适的整体,在这个整体中,历史教科书占据主导位置,它需要其它部分知识内容的配合,离开了这些知识内容,历史教科书就会失去主导的位置,而教科书的这种主导位置一旦失去,把它变成惟一的历史教学内容,那么,其在历史教学内容中的地位不会得到加强而是削弱,其应有的作用便不能充分发挥出来,这也是当前我国中学历史教学实践改革不能取得明显实质性进展的原因之一。

第二,谈一谈历史教科书自身的建设和发展。

谈论历史教科书与历史教学内容的关系,不能不涉及到另一个问题,即历史教科书自身的发展。当前历史教科书自身的建设备受人们的关注。但是,这种关注往往被自觉或不自觉地限制在了一个狭窄的范围里:就教科书论教科书。例如,教科书的科学性、教科书的具体内容组成(课文大小字、插图、习题等)、教科书的形式等等。应该说这些问题都属于历史教科书的重要问题。但是,对这些问题的研究不能够就事论事,而应该从历史教科书在历史教学内容体系中的地位、作用这样一个更高的层面上加以认识,如果做到这一点的话,我们可能就会从新的视角、用新的思维方式,对诸如历史教科书的体系和结构、历史教科书的科学性、历史教科书的具体编写形式等等诸多问题,有全新的认识。而只有到了这时候,历史教科书的建设才会取得实质性的进展。

第三,谈一谈如何构建历史教学内容体系的问题。

长期以来,中学历史教学内容的体系大体上是依照历史学通史内容的体系而建的。近年来虽然有所变化,但更多地表现为量上的增减损益。笔者在两三年前,曾经和一位在中外古史研究方面造诣很深并一直关注基础教育历史教学的历史学家,就这个问题进行过一次探讨。我还记得,这位先生曾形象地说:我们国家的历史教学,长期以来,基本就是小学小故事,中学中故事,大学大故事,研究生老故事,不同阶段的历史教学至今没有形成各自应有的体系,从长远看,这种状况不利于我国历史教学的发展。他的这段话,我始终不能忘记,并经常引导我围绕着这个问题进行思考。目前,中学历史教学内容过分“科学化”的具体表现为:没有建立起相对独立、适合教学全面需要的体系、结构;使本来活生生的历史成为缺乏生气、远离生活,使学生大都不感兴趣、不愿意接受的内容。因此,在教学中各种形式的灌输(在上述情况下,无论使用何种手段、方法,其效果大都如此),就成为了最好、最有效的教学方式。

要改变这种状况,尽快建立起全面适合中学教学需要的历史教学内容体系,必须要做到:以历史学为依托,改变长期以来“压缩史学”的历史教学内容模式,真正从学生的历史意识、历史认知的特点和有利于学生全面、生动地了解和掌握人类历史的基本过程出发,通过对基础史实的选择、对其结构的适当处理,最大限度地“复原”和“再现”不同历史时代人类生活的场景。只有这样的历史教学内容,才是学生历史思维活动得以真正展开的必要前提和条件。

三、对历史课堂教学中学生活动的认识

在当前的中学历史课堂教学中,学生的活动越来越受到重视,甚至于不少地方出现了人为规定历史课堂上必须要拿出多少时间来进行学生活动的现象。笔者并不反对在历史课堂上加强学生的活动,但是当前许多历史课堂上的学生活动存在着明显局限,笔者以为至少有以下两点需要深入理解和进一步澄清。

首先是科学地理解历史教学中学生活动的性质和涵义。在中学历史教学中,对学生活动的性质可以从不同的角度进行分类。一种是从教育本身进行分类,大致可以分为两类:一类教育活动属于教育内容,例如杜威的活动课程中的活动,就属于此类;一类教育活动属于教育方式,例如目前我们的中学历史课堂上的学生活动,大都属于此类。这两类教育活动虽然在形式上有着一些相通,但在本质上却差异很大,并且这两类活动的作用在历史教学中有很大不同。在教育中,前一类活动往往主要通过课程的设计体现出来,如在课程改革中,将活动课程同学科课程、综合课程进行有机的组合,就可以设计出带有不同特色的各种课程体系;后一类活动往往主要体现在教学过程中对教学方式、方法的运用上,如在课堂教学中,将学生的讨论、阅读、回答问题等与教师的讲授及其它教学方式进行恰当的组合,就可以设计出不同风格的课堂教学样式。对这一点,我们必须要有足够的认识,在历史教学实践中不能将二者随意混淆。一种是从活动本身分类,大致也可以分为两类:一类是动手活动;一类是动脑活动。虽然这两类活动之间有着密切的联系,但其各自又带有很强的独立性,在本质上亦具有很大的差异,不能相互替代。历史课堂教学中,在设计学生的活动时,教师必须根据所要达到的目标,在这两类活动中间进行科学的选择和恰如其分的运用。

其次是在历史课堂上如何正确地开展活动。坦率地说,在当前的中学历史课堂上,许多所谓学生的活动,在很大程度上只是一种形式,而且有逐渐地向模式化发展的倾向,尤其应该引起我们注意的是,不少这样的实例正被当作历史课堂教学改革的范例而加以推广。其实,在历史课堂教学中,调动学生活动必须要注意这样几点:一是要有明确的目的性,即开展学生的活动,必须有利于全面落实教学目标,而不能为了活动而活动。二是在历史课堂上,学生思维的活动是活动的核心,因此,学生的动手活动一般应为学生动脑即思维活动的展开服务。三是在历史课堂上调动学生动手活动要适度,要与教师的讲授及其它教学方式相互配合。

四、对历史教学中运用现代教育技术的认识

当前,以计算机技术为核心的现代教育技术在基础教育中的运用,正在飞速地推广着。在中学历史教学中,计算机多媒体和计算机网络的运用不仅越来越普遍受到人们的关注,并且越来越深入。然而,在实践过程中也出现了一些过分夸大计算机作用的现象。这种情况如果不能及时得到纠正,将可能会在不远的将来对历史教学产生负面的影响。笔者不仅不反对在历史教学中运用计算机,反而认为在历史教学中计算机运用的前景广阔。然而,问题的复杂性在于:计算机这一高科技的直接产物,作为一种全新的手段,在属于人文社会基础科学领域的历史教学中应该怎样使用,才能充分发挥出其应有的作用?要解决这个疑问,可能需要弄清楚诸多复杂又难以弄清的问题,但就目前而言,我们需要正确地认识并处理好以下问题。首先,我们需要全面认识计算机技术在历史教学中的作用。关于这一点,历史学家的经验和认识可供我们借鉴:“……电子计算机基本上承担了两方面的功能,那就是贮存资料、建立‘资料库’和进行资料检索……”(杰弗里·巴勒克拉夫:《当代史学主要趋势》。上海译文出版社1987年版,第308页。)当然历史教学与历史研究是有很大差别的,但是作为二者所面对对象内容的历史是一致的、相通的。因此,在计算机的运用上,两者之间的一致远远大于差别。也就是说,在历史教学中,计算机仍然是在资料的处理方面起着重要作用。如果是这样的话,我们就可以明显地看到,计算机在历史教学中的作用与其在许多其它学科教学中的作用之间的一个质的差别,即在许多学科教学中计算机可以直接模拟内容,而在历史教学中却不能。这样一来,我们不能不接受一个现实,计算机在历史教学中的作用是存在着明显局限的。说明这一点,不是为了否认计算机在历史教学中能发挥巨大而独特的作用,而恰恰是为了在历史教学中更科学地运用计算机。

计算机发展历史论文篇6

许化宁 徐州师范大学历史系

CAI(Coputer Assisted Instruction的缩写)意即计算机辅助教学,其狭义的定义是指教师将计算机用作教学媒体,为学生提供一个学习环境,学生通过与计算机的交互对话进行学习的一种形式。20世纪50年代美国IBM公司设计了第一个计算机教学系统,并逐步展示了现代科学技术发展对教育的推动作用,特别是随着70年代微型计算机和智能计算机辅助教育的出现,80年代末90年代初多媒体计算机的诞生,为CAI的发展开拓了广阔的前景,在我国CAI的研究和发展方兴未艾,在历史学科教学中的应用还没有得到广泛推广。但我们认为教育现代化必须以实现教育技术的现代化作为基础,现代教育技术是现代教育不可或缺的重要组成部分。同时历史学科教学的特征和要求与多媒体计算机信息处理能力的谋合,使历史教学领域更有理由和可能应用这种先进的教学媒体,发展CAI技术,推动历史课堂教学改革。所以,CAI在历史教学领域的应用无疑会引起传统历史教学思想的变更、旧的教学模式的更新和教育目标的优化,必定会成为今后历史课堂教学改革的方向。

一、历史知识特征与CAI多媒体性的对应

CAI是通过课件的固化成果显示出来的,而CAI课件一个最基本的特征就是它的多媒体性。它可以集文字、声音、图象、动画数字电影等多种媒体材料于一体,使课件的内容丰富多采,在有限的时间内显现大量的信息,这是传统的历史课堂教学无法比拟的,更重要的是这种富于创造性的CAI多媒体教学课件的功能与历史教学的诸多特征与要求相一致,实现了课堂教学中诸多媒体的系统组合,充分地显示出教师对历史课堂教学的主体设计作用。将教师的教学设计空间引向无限,为教学方法创新提供了条件,并突破了原有的知识教学形式,使学生对历史知识的认知整合更加有序、合理。也就是说历史教学更适合使用CAI多媒体教学。

历史知识教学必须充分地体现历史学科的专业特色,认真研究传授历史知识的具体特征,这是历史教师进行历史课堂教学设计,提高教学效果,完成教学目标的出发点。这些基本特征包括历史知识的过去性、具体性、综合性和因果联系性。

历史知识的过去性是历史知识一个最显著和最基本的特征,它是指历史是一种过去的历程,“泛指一切事物的发展过程,包括自然史和社会史,通常仅指人类社会的发展过程。”历史知识的过去性即它的不可重复性。历史过程发生过以后便是事过境迁,过眼烟云,它无法象物理、化学实验那样,再次让我们去经历和体验,但历史学习者又必须尽量全面地去认识它,这是历史学习中的一个困难问题。我们只能凭借前人遗留下来的间接的历史材料来认识历史过程(包括历史遗址、历史文物、文字记载、照片以及实录性的音像材料),但无论如何我们都面临这样一个切实的问题,即前人遗留下来的历史材料是及其珍贵的,而包含各个层次的众多的历史学习者欲全面地接触这些材料则是无法想象的。例如半坡遗址系统地反映了原始社会母系氏族公社的生活景象,但要使那么多的历史学习者都能莅临参观是不现实的,这必然造成很多历史学习者对这一历史事物认识的欠缺,对形成准确的历史概念是不利的。但是CAI教学可以利用其多媒体性特征,在一定程度上解决这些问题。例如历史文物或历史遗址可以摄制成录象片或拍成照片,录象片以视频采集的形式转化为AVI数字电影模式的文件,照片也可以扫描成各种图片文件(用数码相机操作则更简单),根据需要进行适当的剪辑。并配以说明性的文字或录音,编制在CAI课件中。目前,在文化市场上有关历史过程实录或历史遗址介绍的VCD碟片也很多,这可以通过视频压缩将其转化成AVI数字电影模式的文件,在保证其客观真实性的前提下,根据需要进行编辑。加之教师的艺术性加工,形成具有系统性的CAI课件。这样学生可以在历史课堂教学中观看到大量的与历史教学内容相关的形象材料,可以最大限度地利用现代化的信息处理技术复原历史形象的原貌,这对于学生形成清晰、准确的历史认识是很有好处的。

历史知识的具体性特征是指历史知识包含生动、具体的内容,历史过程通过具体的历史现象和历史事件表现出来,而具体的历史事件和历史现象又包含具体的人物、时间、地点、条件等要素,历史人物同样也被赋予了具体的时代特征,具体性特征包括了人类历史的全部内容,它是一个包含复杂关系,具有丰富形态和情感变化的有机整体;因此历史知识并不是单纯、机械枯燥的文字表述,也决不是仅仅靠教师的侃侃而谈所能表达清楚的。即使教师有很好的表达能力,也不可能使本身缺乏形象认识的学生在头脑里产生真实的历史表象,也就是说不如拿一个真实的东西让学生看一看,结合教师的语言引导,使学生对这一历史事物有一个真实而固定的认识,即本事物就是本事物而非其他,在此基础上抓住历史事物的本质,形成历史概念,即本历史事物区别于其他历史事物的内在的本质属性,而众多包含因果联系的历史概念交织则构成了概念体系,从而认识到历史发展的规律。捷克教育家夸美纽斯很早就论证了教学的形象性原则,他认为越是依赖感官的知识越可靠,并宣布这是教学中的一条金科玉律。因此,采用CAI进行历史课堂教学,其多媒体特征可以使历史知识的呈现声形并茂。情景交融,充分展示历史知识的个别属性,让学生用感官全方位接触历史事物。这是突出历史知识具体性的最佳方式,我深信这在历史教学中具有重要的作用。

历史知识的因果联系性是指历史知识构成的复杂性与结构性。涵盖了人类社会发展的所有层面和领域,包括政治、经济、文化、军事等诸多方面,它们各自形成专门的知识体系,同时,这些方面的知识又存在着互为因果的联系,它们的相互作用构成了完整的历史知识系统,形成宏阔的历史发展过程,所以,历史教学必须为学生提供完整的知识体系,

深刻分析各知识板块之间的结构联系。传统的教学方法是通过板书图表或语言表达的方式来讲解历史知识体系复杂的关系,但限于教学时间和板书篇幅,不可能揭示的淋漓尽致,但是运用CAI教学就完全可以做好,因为CAI课件的制作就必需建构在一个完整的历史知识的结构框架之中,同时,在电脑所显示的结构性图表或内容中,可以设置热字或其他热对象,从而激活包含在各个知识结构层次中的具体内容(包括视频、动画、图片、文字等),在历史知识框架中包含具体内容;使复杂而抽象的知识联系形象清晰,构成一个完整的有机体,这是在传统的教学手段下难以做到的,因为计算机完全可以通过对教学材料的编辑来充分地反映教师的教学思路,达到教学过程的形象化,使学生对抽象的历史思维过程更加清晰、完整。这无疑解决了传统教学中的一个难点问题。

历史知识的综合性特征反映了历史作为一门社会科学其知识的广泛性。历史知识是一个纷繁复杂的知识体系,他包含了人类社会发展过程中所有层面的内容,涉及到人类文明的各个方面,是一个跨学科、跨领域的知识的复合体,其体系广博无限,所以学好历史必须具有宽广的知识面。在教学中,我们不但要学生理解教科书上的知识和观点,课外更要博览群书。另外,教师在课堂教学中无疑也需要进行相应的知识的延伸和拓展,以丰富学生的知识面,加深对教学内容的理解。CAI教学可以在有限的时间内呈现相对多的知识量,将属于不同领域的内容,以各种不同的现代化表现方式展现出来,形象具体、同时,CAI技术中,便利而博大的信息存储技术,为多领域、多学科、多种类的教学材料的编辑运作提供了条件。教学可以以科学的理论为指导,以自身教学优势为基础,充分展开教学过程,拓展知识的深度和广度,以较大的知识量进一步激发学生的求知欲。

通过以上分析,我们可以认识到:正是由于历史知识的专业特征,造成了在传统的教学方式下难以克服的历史教学问题(如形象教学问题,兴趣教学问题,死记硬背,准确历史概念的形成等),而CAI教学以其强大的多媒体显示功能,可以有针对性地在一定限度内解决这些问题,进一步改变历史课堂教学的面貌,带来历史教学的发展。

二、在历史教学中使用CAI的相关问题及探讨

根据具体的教学内容而制作的CAI课件是一个完整的知识体系。它将众多的媒体材料进行科学地组合,清晰地反映了历史教师的教学思想及要求,形成了全新的教学过程,所以,它不同于教师传统意义上的教案,而是一个更具复杂性和稳定性的产品。它体现了教育技术的先进性和学科知识的科学性,所以,它具有更高的要求。

1. 艺术创造性

既然CAI的编制成果作为一种固化的产品,那么,其内部的各个环节都体现了制作者(教师)的艺术创造水平,它是教师自身知识、修养、能力、个性创造力的外在体现。反映了教师对教学过程的创造和追求。同时,CAI也的确为教师提供了无穷无尽的艺术(包括教学)创造空间。这样就给历史教师的教学提出了一个严峻的问题:即在使用CAI的教学中,历史教师除具备厚实的专业知识外,还必须具备较强的技术鉴赏力和创造力,以及对计算机的操作技术 这无疑是教育现代化发展对新时期教师素质的要求,它需要教师不断地学习和创新,成为一专多能、具有优良的意志品格和个性的教师,否则,在新的教育技术面前会手足无措,或者做出的CAI课件粗劣俗气,也会影响知识的传授效果,所以,CAI是科学的教学设计和高度的艺术创造的结合体 二者不可偏废。“由教育技术编制的教材软件,把声、像和文字结合起来,增加了教材的艺术感染力。”历史教学有着广泛的适用教学的素材,在保证材料客观性的同时,为历史教师CAI课件的艺术儿编制提供了有利的条件。在这里我不同意有些研究者将专业CAI课件的编制工作推委给专业计算机人员或形成二者嫁接的观点,因为课件的编制的前提,就是教师必须深刻地理解和具体设计教学内容,这必须具备深厚的专业知识功底,而专业计算机操作人员未必能够理解教师的教学意图,这无疑会影响其教学效果,同时,我也不同意所有教师都应用一种课件的做法,因为这会使教师的教学个性及能力得不到很好地发挥,长此以往必将导致历史教学的机械、呆板,所以我们提倡教师自编CAI课件,在教学实践中,不断完善,不断发展。

2. CAI的应用将优于传统电化教学手段的使用效果

计算机发展历史论文篇7

一、历史教学与网络计算机的相互应用之现状

(一)教学理念的更新

网络计算机技术带给历史教学以新的生机,最直接的体现就是教学理念变化,教师在课堂当中的地位和角色出现了裂变。这样的裂变有三种主要的方向,那就是:教师成为课堂上的培训者;学生成为课堂上的研究者;课堂成为教学的多媒体平台提供者。例如:在处理《秦的统一》一课时,教师应该从自己的角色出入,利用网络上的丰富资源,从百度、谷歌等门户网站搜集资料制作成情景故事,围绕学生对于“统一必然性”的认知目标,设计课堂教学的每一个环节。因而,以统一为主题设计“图片”“音乐”“文字”等形式的情景,让学生在多媒体展示平台上以情入境、体验故事,可以带来巨大的实际教学效果。在整个过程中,教师始终以培训者自居,全程服务学生的学习和研究,使得学生在模拟历史的情景当中,将网络计算机技术提供的资源进行细致而深入的研究,最终完成教学目标实效的达成。

(二)教学模式的转变

计算机技术是人类20世纪最伟大的发明,而网络技术则是计算机技术发展史上最伟大的变革,这项变革带来人类生活方式的转变,远超过过去任何一项发明。对于历史教堂教学模式而言,计算机技术出现后已经建立起了丰富的教学展示平台,加上借助网络的力量,更多更好的资源开始与日常教学“零距离接触”。当下,全国各地兴起的“网班”教学,以网络技术为联结,计算机服务中心为平台,将名校课堂教学实时呈现给教育落后地区的学生,很好地优化了落后地区的教学模式。例如:在上初中历史课时,教师可以利用现有的多媒体技术条件,选择优秀的远程历史教学课程在课堂上给学生播放,并适时关注学生的动态反应,认认真真地分析历史教学名师的特点和长处,并结合自身的教师风格,加以有效融合便可以将自己的教学水平提升到一个更高台阶。学生在利用远程课程学习时,往往能够产生许多新的认识而见解,对于不同教师上课的风格,产生认知错位。在面对这种情况时,教师现场有效的讲解与疏导,对于学生及时解决现有问题,化解潜在知识冲突作用十分明显。

(三)教学工具的丰富

课堂教学除了教师和学生之外,教学工具就是第三位重要的因素了。然而,传统历史课堂教学中教师使用最多的教具,大多难以适应新时代学生的审美和学习需要,诸如:黑板、粉笔等。传统教学必备工具逐渐被现代化的网络计算机取代,计算机强大的信息处理和平台展示功能,使得教学工具不单单是有形的物件,更出现了许多无形的“软件”。历史课前备课时,教师制作PPT最需要的便是计算机软件,借助网络连接的平台,这些常用软件极大地丰富了课堂教学工具的门类。例如:历史教师在课堂教学最常用的软件——PPT,利用它教师不仅可以将多样的历史图片、历史文献呈现出来,还可以根据自己的需要对文字、图片格式、大小、颜色进行调节,产生各种美轮美奂的效果,极好地吸引学生的注意力,提高学生对于历史课的兴趣。

二、历史教学在网络计算机的相互应用之问题

(一)网络计算机的技术性束缚

实效性性束缚是人类对于网络计算机技术的最大诟病,出于信息共享的目的,但是科学性严重不足,严重制约着学生对于历史知识的理解。例如:教师在讲解中国近代的社会生活变化时,通常会遇到一幅人物图,那就是北洋军阀的照片,教材上有了样图而网络上更多的是跟风的资源,使得教师很难辨别真伪。在向学生传达知识时,教师极有可能利用错的人物图片,让学生形成错误的认识,而对于人物图片的误解则会相伴于学生终生。

(二)网络计算机的实效性束缚

计算机发展历史论文篇8

【关键字】自然辩证法

计算机语言 计算机技术 编程语言 因特网

面向对象正文一九九三年美国的克林顿政府提出了“信息高速公路”计划,从而在这十多年间在全球范围内引发了一场信息风暴,信息技术几乎触及了现代生活的方方面面,毫不夸张的说没有了信息技术,现代文明的生活将无从谈起;作为信息技术中最重要的部分,计算机技术无疑是其发展的核心问题,而我们知道计算机只是一台机器,它只能按照计算机语言编好的程序执行,那么正确认识计算机语言的过去和未来,就是关系到计算机发展的重中之重;以自然辩证法的观点认识和分析计算机语言的发展历程,将有助于更加全面地推动计算机技术的发展,有助于更加准确地掌握计算机语言发展趋势。一、科学认识大门的钥匙--当代自然辩证法自然辩证法,是马克思主义对于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识自然改造自然的一般方法的科学,是辩证唯物主义的自然观、科学技术观、科学技术方法论。它主要研究自然界发展的总规律,人与自然相互作用的规律,科学技术发展的一般规律,科学技术研究的方法。马克思、恩格斯全面地、系统地概括了他们所处时代的科学技术成功,批判吸取了前人的合理成分,系统地论述了辩证唯物主义自然观、自然科学发展过程及其规律性,以及科学认识方法的辩证法,以恩格斯的光辉著作《自然辩证法》为标志,创立了自然辩证法继续发展的广阔道路。自然辩证法是马克思主义哲学的一个重要组成部分。在辩证唯物主义哲学体系中,自然辩证法与历史唯物论相并列。它集中研究自然界和科学技术的辩证法,是唯物主义在自然界和科学技术领域中的应用,它的原理和方法主要适用于自然领域和科学技术领域。学习和运用自然辩证法将有助于我们搞清科学和哲学的关系,从而更加清楚地认识科学的本质和发展规律,更加全面的观察思考问题,只有加深了认识,我们才能更好地发挥主观能动性,迎接新的科学技术的挑战。下面我将以自然辩证法的观点来分析计算机语言的发展历程。二、计算机语言的发展历程和发展趋势计算机语言的发展是一个不断演化的过程,其根本的推动力就是抽象机制更高的要求,以及对程序设计思想的更好的支持。具体的说,就是把机器能够理解的语言提升到也能够很好的模仿人类思考问题的形式。计算机语言的演化从最开始的机器语言到汇编语言到各种结构化高级语言,最后到支持面向对象技术的面向对象语言。1、计算机语言的发展历史: 二十世纪四十年代当计算机刚刚问世的时候,程序员必须手动控制计算机。当时的计算机十分昂贵,唯一想到利用程序设计语言来解决问题的人是德国工程师楚泽(Konrad Zuse)。几十年后,计算机的价格大幅度下跌,而计算机程序也越来越复杂。也就是说,开发时间已经远比运行时间来得宝贵。于是,新的集成、可视的开发环境越来越流行。它们减少了所付出的时间、金钱(以及脑细胞)。只要轻敲几个键,一整段代码就可以使用了。这也得益于可以重用的程序代码库。随着C,PASCAL,FORTRAN,等结构化高级语言的诞生,使程序员可以离开机器层次,在更抽象的层次上表达意图。由此诞生的三种重要控制结构,以及一些基本数据类型都能够很好的开始让程序员以接近问题本质的方式去思考和描述问题。随着程序规模的不断扩大,在60年代末期出现了软件危机,在当时的程序设计模型中都无法克服错误随着代码的扩大而级数般的扩大,以至到了无法控制的地步,这个时候就出现了一种新的思考程序设计方式和程序设计模型-----面向对象程序设计,由此也诞生了一批支持此技术的程序设计语言,比如EIFFEL,C++,JAVA,这些语言都以新的观点去看待问题,即问题就是由各种不同属性的对象以及对象之间的消息传递构成。面向对象语言由此必须支持新的程序设计技术,例如:数据隐藏,数据抽象,用户定义类型,继承,多态等等。2、计算机语言的发展现状:目前通用的编程语言有两种形式:汇编语言和高级语言。汇编语言的实质和机器语言是相同的,都是直接对硬件操作,只不过指令采用了英文缩写的标识符,更容易识别和记忆。用汇编语言所能完成的操作不是一般高级语言所能实现的,而且源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小,而且执行速度很快。

高级语言是目前绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比,它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令,并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节,例如使用堆栈、寄存器等,这样就大大简化了程序中的指令。同时,由于省略了很多细节,编程者也就不需要有太多的专业知识。

高级语言主要是相对于汇编语言而言,它并不是特指某一种具体的语言,而是包括了很多编程语言,如目前流行的VB、VC、FoxPro、Delphi等,这些语言的语法、命令格式都各不相同。

高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别,必须经过转换才能被执行,按转换方式可将它们分为两类: 解释类和编译类。3、计算机语言的发展趋势:面向对象程序设计以及数据抽象在现代程序设计思想中占有很重要的地位,未来语言的发展将不在是一种单纯的语言标准,将会以一种完全面向对象,更易表达现实世界,更易为人编写,其使用将不再只是专业的编程人员,人们完全可以用订制真实生活中一项工作流程的简单方式来完成编程。下面是一张计算机语言发展图表,从中不难得出计算机语言发展的特性: ² 简单性提供最基本的方法来完成指定的任务,只需理解一些基本的概念,就可以用它编写出适合于各种情况的应用程序² 面向对象提供简单的类机制以及动态的接口模型。对象中封装状态变量以及相应的方法,实现了模块化和信息隐藏;提供了一类对象的原型,并且通过继承机制,子类可以使用父类所提供的方法,实现了代码的复用² 安全性用于网络、分布环境下有安全机制保证。² 平台无关性与平台无关的特性使程序可以方便地被移植到网络上的不同机器、不同平台。三、面向未来的汉语程序设计语言:从计算机诞生至今,计算机自硬件到软件都是以印欧语为母语的人发明的。所以其本身就带有印欧语的语言特征,在硬件上CPU、I/O、存储器的基础结构都体现了印欧语思维状态的"焦点视角",精确定义,分工明确等特点。计算机语言也遵照硬件的条件,使用分析式的结构方法,严格分类、专有专用,并在其发展脉络中如同他们的语言-常用字量和历史积累词库量极度膨胀。实际上,计算机硬件的发展越来越强调整体功能,计算机语言的问题日益突出。为解决这一矛盾,自六十年代以来相继有500多种计算机语言出现,历经五代,至今仍在变化不已。汉语没有严格的语法框架,字词可以自由组合、突出功能的整体性语言。在计算机语言问题成为发展瓶颈的今天,汉语言进入计算机程序设计语言行列,已经成为历史的必然。1、 发展汉语程序设计语言的理由:1)计算机语言问题解决,只能从人类语言中寻找解决方案;

2)计算机语言的现存问题是形式状态与功能需求的矛盾;

3)计算机硬件的发展已为整体性语言-汉语进入计算机程序设计语言提供了条件2、 汉语程序设计语言的技术特点:1)汉文字的常用字高度集中,生命力极强,能灵活组合,简明准确地表达日新月异的词汇,这些优点是拼音文字无法企及的。

2)汉语言的语法简易灵活,语词单位大小和性质往往无一定规,可随上下语境和逻辑需要自由运用。汉语言的思维整体性强,功能特征突出。

3)汉语程序设计语言的发明者采用核心词库与无限寄存器相结合的方法,实现了汉语言的词素自由组合;将编译器与解释器合一,使汉语程序设计语言既能指令又能编程;以独特的虚拟机结构设计,将数据流与意识流分开,达到汉语程序设计语言与汉语描述完全一致,通用自如。具有汉语言特性的汉语程序设计语言的出现,打破了汉语言不具备与计算机结合的条件而不能完成机器编码的神话。还为计算机科学与现代语言学研究提出了一条崭新的路径,它从计算机语言的角度,从严格的机械活动及周密的算法上,向世人证实汉语的特殊结构状态,及其特殊的功能。四、计算机语言之父——尼盖德尼盖德帮助因特网奠下了基础,为计算机业做出了巨大贡献。

尼盖德是奥斯陆大学的教授,因为发展了Simula编程语言,为MS-DOS和因特网打下了基础而享誉国际。克里斯汀·尼盖德于1926年在奥斯陆出生,1956年毕业于奥斯陆大学并取得数学硕士学位,此后致力于计算机计算与编程研究。1961年~1967年,尼盖德在挪威计算机中心工作,参与开发了面向对象的编程语言。因为表现出色,2001年,尼盖德和同事奥尔·约安·达尔获得了2001年A.M.图灵机奖及其它多个奖项。当时为尼盖德颁奖的计算机协会认为他们的工作为Java,C++等编程语言在个人电脑和家庭娱乐装置的广泛应用扫清了道路,“他们的工作使软件系统的设计和编程发生了基本改变,可循环使用的、可靠的、可升级的软件也因此得以面世。”尼盖德因其卓越的贡献,而被誉为“计算机语言之父”,其对计算机语言发展趋势的掌握和认识,以及投身于计算机语言事业发展的精神都将激励我们向着计算机语言无比灿烂的明天前进。五、结束语用科学的逻辑思维方法认识事物才会清楚的了解其过去、现在和未来,计算机语言的发展同样遵循着科学技术发展的一般规律,以自然辩证法的观点来分析计算机语言,有助于我们更加深入地认识计算机语言发展的历史、现状和趋势,有了自然辩证法这把开启科学认识大门的钥匙,我们将回首过去、把握现在、放眼未来,正确地选择计算机语言发展的方向,更好的学习、利用和发展计算机语言。六、致谢首先感谢张老师,张老师幽默的讲解和精炼的内容使我受益匪浅,使我对以后的工作和生活有了更深刻的认识。另外要感谢本文所参考的文献的作者和相关网站。最后还要感谢在我写论文过程中提供无私帮助的人们,以及给我支持的家人和朋友。

参考文献

1.《计算机语言与计算机程序发展历史》博客中国网

2.《计算机发展史》 上海科学技术出版社

3.《软件发展与社会进步》蔡希尧

4.《自然辩证法概论》 北京航空航天大学出版社

计算机发展历史论文篇9

关键词:苏联史学;计量史学;史学理论

中图分类号:K512.56文献标志码:A文章编号:1008-0961(2008)02-0073-04

1956年2月苏共二十大之后,苏联学术界强调其中心任务是努力改变社会科学研究局限于对《联共(布)党史简明教程》中个别原理作通俗化解释的状况,苏联历史科学开始了新的发展阶段。60―80年代中期的苏联史学的确存在许多严重问题,但也不能对其取得的成绩完全抹杀。认为苏联史学实现了全面繁荣,或者长期处于停滞状态的观点,显然都不符合实际情况。苏联史学一方面呈现逐渐发展的趋势,计量方法和比较研究方法得到广泛应用,经济史、社会史、人口史等领域都取得长足进步,涌现了一批关于本国史和世界史的佳作;另一方面早已形成的僵化、教条化的研究模式并未彻底改变,仍然制约着历史科学的发展。

一、如何评价20世纪60―80年代中期的苏联史学

上世纪80年代末,苏联史学的发展及取得的成就遭到全面否定,60―80年代亦被称为史学研究“停滞期”。一些人甚至强调,苏联史学是极度政治化、意识形态化的产物,对其评价,不仅应该作为体制的批评者,更应该是社会主义、苏联政权、马克思主义的批评者[1]。值得注意的是,这些批评的声音中既有以往的苏联史学反对者(所谓的“修正主义者”),还包括曾经立场坚定的苏联史学家(资产阶级史学批判者),其中不乏苏联时期享有很高声望的学者。对苏联国家的全面否定,同样在史学界上演。除了以时局和意识形态的激变来解释这种现象外,历史学家的科研工作长期受到限制,形成的鄙视和厌恶心理也是这种非此即彼的评价的一个原因。面临如何重建俄罗斯史学,评价这一时期苏联史学的时候,人们还未来得及深入了解和把握这20年的史学研究的得失。这种缺乏理智思考的评价一方面源于剧烈的时局变换,同样带有政治色彩;另一方面缺乏对这一时期苏联史学发展过程全面而深入的研究,缺乏理性分析所取得的成就、不足、失误及其产生的原因和影响因素。显然,用意识形态化和政治化来彻底否定苏联史学是不足取的。人们对历史科学的认知是一个发展变化的历程,历史学同其他学科一样,不可能完全自由发展,总要受到很多因素的限制和影响,诸如科研投入、社会需求、出版条件等客观因素,甚至完全摆脱意识形态的影响也是不可能的。

客观评价60―80年代苏联史学,至少应从以下几方面加以考察:1.国家意志和相关文教机构多大程度上左右了历史科学,这种影响的结果如何。2.历史科学的发展多大程度上契合现实需求、苏联史学发展方向以及史学现代化的可能性。3.形成了什么样的史学理论和方法论,相关概念和观点以及重建史学的尝试。4.历史学家之间,学术团体之间,一般研究者和学术精英之间,历史学研究者和出版机关、信息服务部门(档案馆,图书馆)之间的关系问题。5.学术精英、科研机构、学术团体研究成果的学术价值及其反响。

战后苏联对斯大林的个人崇拜达到了登峰造极的程度,意识形态领域、思想文化上的专制主义、教条主义和形而上学盛行,哲学、历史、文化、自然科学等领域的批判运动使学术活动严重停滞。人们的思想受到严重束缚和禁锢,理论探索和科学创造的精神受到压抑和摧残。1956年2月苏共二十大之后,苏联学术界强调其中心任务是努力改变社会科学研究局限于对《联共(布)党史简明教程》中个别原理作通俗化解释的状况,历史科学进入新的发展阶段。历史研究一方面呈现恢复和重建的趋势,另一方面早已形成的僵化、教条化的研究模式并未彻底改变。60―70年代,指令性的科研体制和意识形态对史学研究影响很大。在苏联各高校的历史系,科研能力参差不齐的“职业历史家”主持科研工作;苏联科学院历史研究所及其分所主导本国史和世界史研究的诸多领域。国家文教机构的意识形态和监督检查职能阻碍了科学的发展,史学研究也不例外:研究项目和研究方法都受到限制,20世纪党史、社会思想史、革命运动史的研究更是如此。

客观评价60―80年代苏联史学,除分析影响史学发展的社会因素外,还有一些更为重要和复杂的因素,即苏联历史科学的理论和方法论基础。关于史学研究的观念问题,正是评价苏联史学最为棘手的问题。20年代中期,托洛茨基等人从马克思、恩格斯、列宁创立的经典著作中提炼出解读社会发展进程的方法论,开始应用于史学研究。30 年代《无产阶级革命》杂志事件之后,苏联开始了对史学界的“反自由化”和“重塑运动”。1938年联共(布)中央特设委员会编著、经联共(布)中央审定的《联共(布)党史简明教程》出版,成为苏联史学中以论代史和公式化、简单化的重要思想来源。意识到历史理论和历史哲学存在问题之后,60年代初苏联史学界开始指责以往史学的缺点,认为应该以“客观性”、“ 历史主义”、“党性”为原则治史,尤其是有关20世纪的历史研究。事实上,他们并没有做到重建和革新史学。30年代史学面临的这些观念问题和理论问题,60―80年代没有发生实质性的改变。值得一提的是,时至今日,俄罗斯的历史研究者可以自由选择自己的研究领域,可以利用新的档案资料和外国文献研究具体问题。遗憾的是,尽管他们的著作和论文中经常论及苏联史学理论和方法论问题,然而依旧极少有人进行深入探讨。面对俄罗斯学者对60―80年代苏联史学的种种评价,还有一个因素不可忽视,即当时的历史研究者中有相当一部分人如今还在从事历史研究,有些人还是学术精英,享有很高声望。这种情况下,无疑更要慎重对待60―80年代苏联史学的赞誉和指责。我们评价这一时期的苏联史学,必须避免简单的照搬和模仿。

二、20世纪60―80年代中期苏联史学的得失

60―80年代中期,苏联建立了许多新的史学研究机构,出版了一批多人参编的大部头著作。为加强史学研究机构的建设,苏联先后成立了拉丁美洲研究所(1961年)、国际工人运动研究所(1966年)、军事史研究所(1968年)、美国研究所(1968年,1974年更名为美国和加拿大研究所)、远东研究所 (1966年)等。1968年苏联科学院历史研究所分为苏联史研究所和世界史研究所[2]。在这一阶段,历史学的研究领域进一步扩大。多卷本的集体著作相继问世,是这一时期苏联史学发展的一个显著特征,如12卷本的《苏联史》、六卷本的《苏联共产党史》、《卫国战争史(1941―1945)》、《二战史(1939―1945)》、《苏联历史科学文集》、《历史百科全书》等。80年代中期前后,对这些史学著作的评价也是从完美无瑕到一无是处。这些史学著作显然带有意识形态化和官方史学的特点,但是不能因此就完全否定其学术价值。

与此同时,在国家拨款资助下,一些历史学杂志相继创刊,如《苏共党史问题》、《近现代史》、《苏联历史》等,政治书籍出版社、思想出版社、科学出版社和一些高校出版社也增加了资金投入,为历史研究者提供了更多的阵地,这一时期关于本国史和世界史的著作和文章数量很多,其中不乏有学术价值的专著和论文。这一时期苏联出版的大量历史文献中,反映出历史学家对俄罗斯20世纪各个发展阶段的认知和具体的科研实践。对20世纪历史的许多问题的阐述带有明显的片面性,学者们在科研活动中有意避开诸多敏感问题,关于苏共党史、工业化、集体化、政治文化的研究无疑存在失真现象,缺乏客观真实的评价。80年代中期以前关于苏联史学研究的评价,缺乏批评的声音,是否符合“总路线”成为当时科研活动和科研成果的评定标准,史学取得的“成就”归功于国家对史学发展的关注和支持,然而事实上,正是科学部的建议、指令和规定阻碍了苏联史学的发展。受赞誉良多的史学作品恰恰需要重新评价。相反,许多创新性的、有助于学科发展的、富含学术价值的科研成果却未能受到重视。对苏联史学研究夸大其辞的颂扬,同时忽视对真正具有学术价值的成果的客观评价,严重阻碍了苏联史学的发展。80年代中期“改革与新思维”和“历史热”兴起之前,全面否定代替全面肯定评价之前,苏联史学并不是完全停滞,也不是全面危机,而是在困境中前行。

苏共二十大之后,即结束斯大林个人崇拜对历史科学的影响之后,认为苏联史学迎来了春天,或者完全处于停滞状态的观点,显然都不符合实际情况。苏共二十大以后,苏联史学界为了破除斯大林“个人崇拜”对历史科学的影响,加强了对列宁思想的研究,确立了马克思主义史学的研究方法。1957 年苏共中央委员会关于《历史问题》杂志的决议,强调历史科学应以客观性和党性为原则。苏联史学界出现了相对自由的研究氛围,在诸多研究领域取得了长足进步。60―80年代,各种形式的学术研讨会的频繁召开是苏联史学发展的一个显著特点。比如纪念三次革命、列宁诞辰召开的全国性会议,以及一些大型专题会议,议题包括历史编纂学,苏共党史,工业、农业发展史等。会议资料和论文集表明,这些学术会议的召开无疑对苏联史学的发展产生重要影响。一方面,使得学术氛围更加自由,对苏联历史学家们交流学术思想、探讨一些具体问题的研究方法不无益处;另一方面,尽管一些苏联历史学家意识到历史科学的困境,尝试寻找史学发展的道路,但是时代特点决定了他们关于史学理论和方法论的探讨必须遵从早已教条化了的原理和原则。

50年代中期,关于亚细亚生产方式问题再次引起了学者们的兴趣,并引发了一次新的大争论。这次大争论,从世界范围来说,在60年代趋于高潮,而在苏联讨论的规模最大,仅1964年与1965年里就进行过五次大规模的专题讨论。其中,瓦尔加撰写的《资本主义政治经济学大纲》(1964年)一书,对司徒卢威等人所持的古代东方奴隶制社会理论提出异议;戈杰里耶撰写的《亚细亚生产方式概念和马克思主义的社会发展公式》(1965年)一文,认为亚细亚生产方式是指从没有阶级社会向有阶级社会过渡的一个阶段,它在世界各个地区都经历过;瓦西里也夫等撰写的《前资本主义社会产生和进化的三种模式》(1966年)一文,认为亚细亚生产方式指的是“亚细亚公社”发展而来的奴隶制和封建制的混合社会[3]。关于亚细亚生产方式的争论显然具有鲜明的时代特征,不同程度受到意识形态的影响,但是也从不同角度丰富了人们对亚细亚生产方式的认识。

60年代中期,“新方向”史学家试图重新解读列宁著作及其形成过程,探讨20世纪初俄国的社会状况,包括社会结构、经济发展水平、农业和农民等一些具体问题。部分学者开始质疑一些现有观点,质疑马克思、恩格斯等西方马克思主义者阐述世界历史发展进程的理论。70年代初,这些“新派”史学家的代表被定性为修正主义和背离马克思主义的“异端学说”。不仅从事科研受到限制,禁止公开发表著述,而且部分人受到行政惩罚,比如调往别的科研部门甚至是开除。由于未能意识到客观评价60―80年代苏联史学的重要性和迫切性,许多人忽略史学发展的继承性,批评苏联史学一无是处,苏联史学家在面对困境时毫无作为,因为“方法论”上的错误,导致没有什么可以研究的。值的庆幸的是,这种简单而草率的虚无主义评价没有得到职业历史学家们的普遍认同。

在深入研究十月革命的历史先决条件的问题上,鲍维金、沃洛布耶夫、塔尔科夫斯基、西多罗夫着手研究十月革命前俄国的经济状况,尤其是关于俄国财政资本的研究取得很大成就。安菲莫夫、杜布罗夫斯基等人关于帝俄时期农业制度、农业发展水平以及如何解释列宁关于俄国资本主义发展的两条道路进行了有益的探讨。阿夫列赫、帕夫洛娃、波克罗夫斯基、特罗伊茨基等人就俄国专制制度和俄国帝国主义特点展开争论,在研究视角的转换和方法论上有所突破,一些质量较高的研究成果应运而生。

70年代以后,苏共中央加强了史学研究的意识形态限制,提出加强苏联史,尤其是党史问题的研究。同时,苏联科学院发起批判“新方向”史学家的号召,揭露非马克思主义历史观和方法论的危害,强调必须以马克思主义学说为基础研究历史观和方法论问题。著名的历史学家科瓦利琴科、德鲁日宁、鲍维金、萨哈罗夫、特罗伊茨基、特拉佩兹尼科夫、赫梅列夫、切列普宁等人受到批判。关于俄罗斯金融资本的形成,垄断资本主义的发展、专制制度演化及特点等重要问题的探讨归于平静。苏联史学研究队伍的大部分力量用在诸如关于十月革命、新经济政策、农业集体化等20世纪的重大事件的研究上。应该说,70―80年代苏联历史学家对上述问题的研究,不同程度地反映出意识形态的影响,存在一定程度的低水平重复和欠缺理论深度,但取得的成就也是有目共睹的。探究苏联史学的发展过程,对如何保持历史学本位的立场,尤为值得吸取教训。与此同时,关于20世纪以前的历史研究虽然科研投入有限,但是很多问题的研究取得突破性进展。比如奥克拉德尼科夫、雷巴科夫、托尔斯托夫、利哈乔夫关于古罗斯物质文化和精神文明的研究,阿尔齐霍夫斯基、亚宁关于诺夫哥罗德考古研究,诺索夫、斯克伦尼科夫、季霍米罗夫、施密特关于俄罗斯中世纪社会结构和中央集权形成问题的研究。

1964年1月3―6日,苏联科学院主席团举行扩大会议,讨论历史科学的方法论问题。会议的主要报告人费多谢耶夫和弗兰采夫院士,波斯别洛夫、康斯坦季诺夫院士,科德罗夫、古雷科、格列泽尔曼、斯捷潘宁、约夫丘克、卡马尔等人分别作了大会发言。值得一提的是,他们不是从事史学发展问题研究的职业历史学家,而是哲学家。费多谢耶夫和弗兰采夫院士的报告中提出,当前苏联史学处于最重要的发展阶段,最近十年历史学家的研究环境和条件得到彻底改变,我们已经克服了斯大林时代“个人崇拜”的影响,苏联史学恢复了列宁主义指导思想,从而进入新的发展阶段。当前最重要的任务是运用列宁主义研究现实问题,把注意力转向解决有关意识形态斗争的历史问题。苏联科学院哲学所所长康斯坦季诺夫院士指出:哲学需要和历史学、经济学联系起来,没有直接的联系和密切的合作,相关学科就只能是无本之木。我们的社会学和哲学如果与历史学脱节,就不能顺利发展。历史学如果缺乏哲学的分析和指导,就无法满足复杂革命形势的需要。康斯坦季诺夫院士的发言一方面强调了各学科间的相互关系,另一方面也表达了历史学必须服务于革命实践的功用。关于史学发展问题的讨论虽然没有跳出政治化、意识形态化的樊篱,缺乏对苏联史学现状的客观评价,但是哲学家们的建议很快在史学界达成共识,为史学理论、方法论的研究创造了必要条件。

以格弗杰尔为代表的职业历史学家们对苏联史学现状和前景不无担忧。他认为,史料的挖掘和利用程度,是否提出了新的思想、新的推断、新的概念是评价苏联史学的关键,只有认清史学发展的现状才能推动史学的进步[1]。类似的观点反映了苏联史学迫切需要解决的问题,把注意力转向史学理论和方法论,无疑有助于促进苏联史学的发展。遗憾的是,60年代许多苏联历史学家仍然致力于同资产阶级史学作斗争,很多更有价值的研究领域仍然不受重视,学术资源浪费严重。70年代以后,苏联社会科学研究一体化趋势明显加强。苏联学者开始吸取当代科学发展中的重要成果,加强了相关学科的联系,客观上促进了历史认识论研究的发展。

与此同时,苏联史学理论和方法论研究迅速发展,有关著作陆续出版。史学通过与自然科学、社会科学等其他学科的交叉和渗透,出现了计量史学、历史社会学、历史人口学、心理历史学、比较史学等新的分支学科。随着史学方法论研究的发展,苏联史学家也十分重视对自然科学、技术科学以及社会科学等其他学科的理论和方法的借鉴。对西方的现代科学理论也注意认真研究,而不是简单地否定。尤其是苏联计量史学取得的成就,不仅在苏联史学界确立了重要地位,而且在国际史学界得到普遍承认和重视,是苏联史学发展的一个亮点。 1956年《苏联历史》杂志第二期发表了专论《让新计算技术为历史科学服务》一文,肯定了计算方法在历史研究中的可行性、有效性,同时向历史学家和数学家发出呼吁,加强合作以发展这种新的历史研究方法。帝俄时期的史料是极为丰富的,在十多万份规定农民摆脱农奴依附地位条件的法定文书和赎身证明中,包括地主和农民经济的各种各样的信息。在资本主义时代,俄国的统计计算已形成了一定的制度,并因此积累了大量的统计材料。土地、农业、工业和其他方面的调查统计的数据资料[4],为计量史学的发展提供了丰富的物质基础。

60年代初,乌斯季诺夫开始尝试运用计量方法进行历史分析,发表了一系列科研成果,引起历史学家和数学家的兴趣。1964年以后,苏联计量史学蓬勃发展起来,涌现了一批杰出的计量史学家,他们的研究成果开始对各自的史学研究领域产生影响,从而奠定了苏联计量史学全面发展的基础。1968年,苏联科学院历史学部成立了在历史研究中运用数学方法和电子计算机委员会,进一步推动了苏联计量史学的发展。卡赫克、科瓦利琴科、乌斯季诺夫、利金等人在历史研究中运用数学方法的尝试,受到国际同行的重视。同60年代相比,70年代的计量史学研究方法拓展了研究领域。60年代经济史研究领域计量方法的成功运用和扩展,涌现了极富学术价值的研究成果,使得其他研究领域的历史学家们受到震动和启迪。1977年由在历史研究中运用数学方法和电子计算机委员会编辑出版的论文集《经济史和文化史研究中的史学方法》,总结了这一时期苏联历史学家在文化史研究领域的成果。政治史文献基本为叙述性资料,能否运用计算方法进行研究,在计量史学的发展中是最富有争议和最受关注的问题。70年代苏联史学家开始了这方面的探索,并且取得了令人瞩目的成就。80年代,苏联计量史学进入稳定、成熟、提高的发展阶段,出版的学术著作无论在数量上还是质量上都高于70年代。与此同时,苏联计量史学家更加重视理论方法的探索[5]。著名历史学家科瓦利琴科是苏联计量史学卓越的开拓者、组织者和领导者,他的著作反映了他对苏联计量史学发展历程的深刻理解。1987年,科瓦利琴科发表了专著《历史研究方法》。该书总结了苏联史学研究的实践和成就,着重阐述了历史科学中运用计量方法的优点和弱点,阐释了计量研究方法与其他历史研究方法之间有机的、不可分割的联系和不可取代的地位。毋庸讳言,苏联计量史学的理论成就和丰富的研究成果为我们研究俄国史和苏联史提供了宝贵财富。

60―80年代中期苏联史学存在的主要缺点在于:1.经济主义。热衷于研究经济因素,以至于忽略了对许多客观现象的研究。2.先验论。历史研究受到僵化模式的限制,比如人类历史是革命史、阶级斗争无处不在等。3.僵化的唯物主义。概念和理论的僵化,导致历史学家忽视社会思想的研究,忽略历史发展进程中诸多个人因素、主观因素。4.普遍主义。因此缺乏对不同国家民族、文化、宗教特点的区别研究。5.意识形态和政治化意识浓烈。以致不能及时吸取西方历史科学的发展经验。80年代中后期至今,20年过去了。对苏联时代历史科学的反思和各种评价从未停息。无论对俄罗斯历史学家,还是对中国历史学家而言,研究俄国史和苏联史学都无法避开60―80年代的苏联史学留下的糟粕和财富。如何客观评价苏联史学,正确判断和选择苏联时期的研究成果,对于俄国史和苏联史研究无疑具有重要意义。

参考文献:

[1]阿列克谢耶娃.20世纪俄罗斯的历史科学[M].莫斯科,1997:295.

[2]涅齐金诺伊.苏联史学史文集[M].莫斯科:科学出版社,1985:52.

[3]张广智.苏联史学输入中国及其现代回响[J].社会科学,2003,(12).

计算机发展历史论文篇10

关键词:CCC2002;课程教学;计算科学;科学史

1引言

随着计算机的诞生和计算机科学技术的发展,计算技术作为现代技术的标志,已成为世界各国许多经济增长的主要动力,计算领域也已成为一个极其活跃的领域。计算学科正以令人惊异的速度发展,并大大延伸到传统的计算机科学的边界之外,成为一门范围极为宽广的学科,人们对计算学科的认识,已从知识层面上升到了方法论的高度[1]。

1989年1月,美国计算机学会(简称ACM)和美国电气和电子工程师学会计算机分会(简称IEEE-CS)联合攻关组在《ACM通讯》杂志上刊登了他们历经4年的研究成果——“作为学科的计算科学”的报告[2]。该报告围绕计算机的主要现象,从学科的三个基本形态,即理论、抽象和设计入手,结合科学与工程科学两大学科门类的基本特征,完成了计算学科的“存在性”证明,首次给出了计算学科的定义,为“计算”作为学科及其以后的发展奠定了基础。如今,计算已不再是一个一般意义上的概念,它已成为“各门科学研究的一种基本视角、观念和方法,并上升为一种具有世界观和方法论特征的哲学范畴”[3]。在长期的社会生产实践中,计算科学的内涵与外延从学科的角度得到进一步诠释,ACM和IEEE-CS以及计算机界关于计算学科认知问题的研究不断取得重要成果,其中,CC1991(“计算学科教程1991计划”的简称)和CC2001(“计算学科教程2001计划”的简称)报告为计算学科建立了现代课程体系。随着计算科学的不断发展,其课程体系也在不断完善,2004年11月,ACM、AIS和IEEE-CS又联合公布了新的计算学科教程CC2004,文[4]对该课程体系做了分析与思考。

随着信息技术行业人才需求的与日俱增,世界上绝大多数高等院校均设立了计算科学或与之相关的专业,国内的高等院校也不例外。为了有效地推行国内的计算机科学与技术教育,同时又能与国际接轨,中国计算机科学与技术学科教程研究组于2002年提出了“中国计算机科学与技术学科教程2002”(ChinaComputingCurricula2002,简称CCC2002)[5],该教程从计算机学科教学计划的发展、计算机学科的定义、计算机学科本科生能力培养、计算机学科知识体系演变、计算机学科课程体系结构、计算机学科课程的教学计划与组织方法等方面全面阐述了计算机科学与技术学科知识与课程体系的外延与内涵,进一步明确了新形势下计算机科学与技术学科本科生能力与素质培养的基本要求,为国内高校计算机科学与技术学科制定培养方案和形成具有自身特色的课程体系提供了指南,对中国高校计算机科学与技术学科教育的改革和发展具有重要的参考价值和积极的推动作用。CCC2002给出了中国计算学科课程体系的描述,但如何围绕这一课程体系概括的知识领域和知识点来组织知识内容仍然具有随机性,特别是在幅员辽阔、经济和文化发展水平存在地区差异的中国,这种随机性尤为突出。因此,我们必须深入分析CCC2002的特点,理解其精神实质,根据地区的特点和各高校自身发展的水平与特色合理选择或组织各类课程的教学内容,积极开展教学改革,不断强化课程建设,只有这样,才能为课程目标的实现建立良好基础。

2CCC2002的基本特点

CCC2002的特点在于,它既有对国外研究成果的借鉴,又融合了国内计算机科学与技术学科教育研究成果;由体系到课程,自顶向下进行课程体系设置,按基础课程(包含部分核心知识单元)、主干课程(包含大部分核心知识单元)、特色课程(发挥各校特长,培养学生个性,体现地区特色),提出了课程分级实施策略;指出在知识领域、知识单元、知识点的描述及核心课程的设计方面,应充分体现“课程体系设计组织与学生能力培养和素质提高密切相关”的理念。CCC2002强调教学过程中实践的重要性,同时又要注重创新精神和能力的培养。值得一提的是,该教程提倡研究型教学,进一步明确了教学向教育转变的重要思想。

在CC2002教程的引导下,国内从事计算机科学与技术学科教育的广大学者对计算机科学与技术学科教育的诸多问题,如培养计划、课程设置、教学类型、教学计划、教学实施、实践设计、教学评价等进行了广泛而有益的探讨[6,7,8,9],并根据学科体系要求,编写出版了一大批教材,丰富了计算学科课程体系教材建设的内容,推动了计算学科课程教学改革的进程。然而,一个不容忽视的现象是,虽然我们一直都在强调课程与教学的目的是提高学生的综合素质,但是究竟什么是当代学生经过学科课程教育应当具有的综合素质,仍然是一个值得探讨和研究的问题。就目前国内较为普遍存在的教育理念而言,近代课程与教学理论凯洛夫(N.A.Kaiipob)的“捷径主义”思想仍旧占据着主导地位,受这一思想的影响,教材内容通常比较“经典”,教学过程各个环节围绕这些经过验证的、可靠的和基本成型的知识而进行,至于这些知识的形成与发展却少有问津。所谓“捷径主义”认为“学生学习的是科学上可靠的知识而不负有发现真理的任务,走的是教师引导的捷径而避免前人在历史上曾走过的弯路”[10]。虽然这一思想“发扬了传统教学论的优点,纠正了适用主义教育忽视系统知识偏向”,在目前高校教育的某些方面仍然具有积极作用,但就总体而言,它与CCC2002倡导的研究型教学、教学向教育转变理念有不相协调的方面。因此,高校计算学科课程教学内容的改革理当受到人们的关注。

3基于知识与知识背景的课程教学

随着教育理念的不断更新,教育教改研究与实践的不断发展,人们已越来越清楚地认识到学生实践与创新能力培养的重要性,越来越注重学生在知识点掌握基础上知识结构的形成,越来越感受到学生关于学科综合素养的内涵,在理工学科课程体系中引入越来越多的与学科有关的人文科学的内容,可以说是适应时代要求和发展的一种进步,是教学向教育转变的一种必然。然而,要真正做到教学向教育转变,仍然有许多值得研究和探索的工作要去完成。其中,如何根据计算学科教程描述的学科知识领域、知识单元和知识点,在教材或教学过程的知识内容安排与讲授过程中,打破传统方式,在现有基础上推陈出新,就是一项非常有意义的工作。我们是否可以做这样一种尝试,在课程知识的组织与传授过程中,把知识的来源即知识产生的背景有机地融入其中,使之成为教材内容的一部分或补充,让学生在学习课程知识的同时,了解知识的背景和来源,更多地知晓与学科知识有关的人和事,更深地理解知识的内涵,更好地把握知识的运用与发展趋势,使学生在学习、理解和掌握知识的同时,学科意识和学科素养得到培养与发展。这样的做法无疑是有益的但却并非易事,有大量值得研究和探索的课题和实践活动,其中以教学内容改革为先导的课程教学改革将成为学科教育改革的主要内容,它涉及教育理念的更新、教学方式与方法的运用,教学组织形式的变化、教学评价体系的构建等等,同时对教师队伍的知识结构也将产生新的要求。它不仅要求人们具备学科知识,而且还要有学科思想史和学科方法论的知识。因此在学科教育中应该有更多的教育工作者关注科学和学科思想史研究。就计算学科而言,计算学科思想史研究是基于背景知识计算学科课程教学改革的基础。

3.1计算科学思想史研究

现代计算科学在理论和应用方面取得的伟大成绩,是人类长期从事社会生产实践的结果,是无数致力于计算科学研究与实践的工作者们共同智慧的结晶。计算科学是整个科学体系的一个重要组成部分,是研究计算知识、计算理论及其应用的科学,是关于计算学科知识体系和与之相关领域知识及其相互间关系的总和。而计算科学思想史则是研究计算科学的形成与发展过程的科学,其研究的目的在于通过对计算科学发展过程中各个事实、各种现象和思想的分析,总结计算科学的历史经验,揭示计算科学的发展规律,促进计算科学的发展。计算科学思想史的研究对象并非计算科学本身,它是以哲学、历史学的观点和方法来分析计算科学的发展历史。

作为一门科学,计算科学思想史研究有其自身的理论体系,这一理论体系涉及计算科学、工程学、哲学、历史学、心理学、社会科学等诸多学科领域的知识。计算科学思想史是以计算科学理论与实践的形成与发展为基础,以辩证唯物主义和历史唯物主义为指导,以科学思想史研究的基本原理为依据,分析人类历史上计算科学重要成果和重要学术理论的诞生过程,其思想与方法的形成过程以及它们的科学与哲学意义。计算科学思想史研究将随着计算科学的发展和人类进一步的发明与发现而不断变化并日趋完善,是一门极富发展性的科学。文[11]中,作者对计算科学思想史研究的特点、内容、方法等问题进行了探讨。

3.2基于知识背景的课程教学

所谓基于知识的课程教学就是把学科知识与知识背景有机结合,使之成为课程教学内容的统一体进行施教与学习的过程。其教学目的是让学生在了解和掌握学科知识的同时,了解知识产生的背景,感知知识背后隐藏的思想与方法,为学生提供更为广阔的想象与思维空间,培养学生的学科意识,提高学生学科文化水平。

知识背景的内容可以是对知识产生过程的叙述,也可以是对学科知识未来发展前景的展望;可以是直接的背景知识,如与学科知识有关的知识进程、事件、理论、思想方法和人物等,也可以是与学科密切关联的相关学科的知识;可以是正史中真实的故事,也可以是传说和轶事;可以是知识成功应用的经典,也可以是正在实践中的探索。

知识背景组织形式可以采用课程设置的方法整体阐述学科的形成与发展以及思想与方法,如计算机科学与技术导论、计算机科学与技术方法论等;也可以是针对具体课程的知识背景叙述,如关于课程的导论、绪论、前言等;还可以是关于课程单元知识背景的描述,如每个章节的前序、引导等;甚至可以是涉及知识点的知识背景,如有关概念的形成,概念与概念之间的关联等等。

把知识背景作为课程教材的内容,或在教学过程中适当地介绍与课程知识相关的知识背景,在目前高校的计算学科课程建设和课程教学中或多或少地受到人们的关注并加以应用,但这并非真正意义上的基于背景知识的课程教学。从基于课程知识的教学到基于知识与知识背景有机统一的课程教学,并非一门计算学科导论所能解决的问题,它涉及整个计算学科课程内容的组织,课程教学计划安排,课程教学模式设计,课程教学方法运用,课程教学评价机制建立等一系列与课程建设和课程改革有关问题的研究、探索与实践,是一项需要广大的计算学科以及相关学科的教育工作者共同参与和共同努力才能够有效实施并不断取得进展的系统工程项目。

如果说基于知识的计算学科课程教学是围绕计算科学的知识体系及其发展过程中不断取得的最新成果而进行的知识与技能传授,那么基于背景知识的课程教学则是在此基础上的学科意识培养和学科素养教育,至少有以下几个方面的作用。

(1)将有利于学生对课程知识学习兴趣的提高

教育心理学认为,学习兴趣是指人们探究事物的心理倾向和获得知识的原动力。古今中外的教育学家们对在教学过程中培养和激发学生的学习兴趣都是极为重视。中国古代教育大师孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”德国近代教育家第斯多惠(F.A.W.Diesterweg)在其倡导的“全人教育”理念中就阐述了教育的任务主要是发展学习者自身的能动性思想,认为:“我们的教育艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。”瑞士现代著名心理学家皮亚杰(J.Piaget)更加强调个体在认知生长过程中的积极作用,并明确指出:“所有智力方面的工作都依赖于兴趣。”由此可见,学习兴趣是学生学习的情感意向和动力,是学习积极性和自觉性的核心,在全面推行以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育的今天,培养学生学习兴趣尤为重要。

影响学生学习兴趣的因素很多,如教学方法、教学手段、教学风格、教学态度、教学评价等等,其中教学内容的组织安排也不失为一重要因素。教学实践结果表明,学生对“知识背景”感兴趣的程度要比对“知识”本身更高。因此,如果能够在课程教学内容编排中将与课程知识有关的人物、事件以及相关的理论与方法实例有机的融入其中,就能够在教学的实施过程中不断地“激励”和“唤醒”学生的学习兴趣,并通过兴趣的延伸,使学生在不知不觉中获取并掌握知识。

(2)将有利于学生对课程学习知识内容的理解

学生对知识的认识、理解和掌握过程,应遵循人们认识客观世界的一般规律,即是一个从感性认识到理性认识的过程。感性认识是人们通过感官与认知事物接触而形成的关于事物生动和直接的映像,包括事物的具体特性、表面现象、各个片面及其外部的联系等;理性认识是人们在感性认识的基础上,进行抽象和概括而形成的对认知事物的本质和内部联系的认识,通常有概念、判断和推理三种基本形式。在课程学习过程中,我们往往会强调对概念的理解,对知识点的掌握等,这样的认知应属理性认识范畴。基于知识的课程教学内容组织通常是按照概念的引入、概念到概念、例题分析、实际应用举例,习题练习等步骤顺序进行,而课程内容的选择通常是经过实践检验或严格论证的知识的精华部分,是已经上升为理性认识的产物。让学生在对认识的事物尚不具备“自然经验”和“社会经验”的基础上,去“理性”地把握事物的本质,只能是“填压式”的知识灌输,于是在我们的课程教学中就有了许多“先记忆再慢慢理解”的东西。基于背景知识的课程教学将经过提炼的前人对事物认识的自然经验和社会经验呈现在学生面前,在一定程度上可以弥补学生在对事物感性认识方面的不足,帮助学生更好地理解和掌握课程的学习内容。

(3)将有利于学生对课程知识体系的把握

在高等教育中,学科领域的知识体系通常是以课程体系来描述的,而课程的知识体系是由课程涵盖的知识主题及其相互间的关系来刻画的。基于知识的课程教学往往只注重课程知识主题或知识点的教学而忽略课程之间、主题之间、知识点之间内在联系的阐述,使得学生在学习过程产生难以知识联想,对知识的认识是“只见树木,不见森林”。例如,很少有学生能够将平面中的“点”、集合论中的“集合”、命题逻辑中的“命题”等概念统一进行思考的,也很少有学生能够准确地回答在线性代数课程中学习向量空间和向量运算真正目的等等。基于知识背景课程教学的目的之一,就是通过知识背景的阐述,将课程知识的初始本质及其相互间的关系呈现出来,为学生营造知识联想与知识探究的学习情境,更加全面地把握课程的知识体系。

(4)将有利于学生创新能力培养与提高

指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”而“教育是知识创新、传播和应用的主要基地。也是培养创新精神和创新人才的摇篮。”因此,在实施素质教育过程中,着力培养学生的创新精神与创新能力应成为我国教育改革和发展的当务之急。CCC2002竭力倡导的研究型教学以及教学向教育转变的根本目的之一,就是要在学科课程教育过程中,不断强化学生创新素质的培养。创新的过程是知识综合运用与发展的过程,对知识体系的全面掌握是创新的基础。创新能力培养受到教学内容和教学方法的影响。基于课程知识的教学通常以传授知识为主,教学方法也以课堂讲授为主,这种教学往往使学生思维固化,知识活力得不到发挥,很大程度上影响了学生创新能力的发展。而基于知识背景的课程教学不仅能够大力开发学生的想象力和直觉思维,拓宽学生的学科视野,同时还能够有效地运用案例教学、活动教学、讨论教学、探索性学习等各种方法,促进学生个性发展,使学生独立思考、批判思维、严密分析、从不同视角看问题等多方面能力得到培养和提高。

(5)将有利于学生学科文化素养的提高

科学技术的发展导致学科和专业的发展,使得分科教育成为目前我国高校人才培养体制的主流。分科教育很显然是为了造就专门人才,但狭窄的专门训练往往不利于培养学生的创新意识和创造力。在经历了长期的教育实践之后,人们已认识到分科教育在某些方面的严重不足,提出了新形势下“通才教育”观念,并以某些高校作为试点开展“大类培养”教学模式的实践与探索。如今的社会是信息社会,对IT本科生的知识结构提出了新的要求,除了要求他们掌握专业知识外,还要求他们具有数学、物理及相关领域知识,更有人文社会科学知识的要求,既能够适应专业的变化和拓展,又要有敏锐的专业拓展意识。总而言之,现代人才培养过程更加强调的是学科素养,它涵盖了对学科知识的掌握,对学科过程与方法论的认识和对学科的理解与情感。正如专家指出的那样,在人才教育与培养过程中,“大多数人真正需要的是领会科学的精神、掌握学科的方法、树立恰如其分的科学形象,以便在这个科学时智地对待科学、对待社会、对待生活。”[12]如果我们将这样的理念带入学科教育过程就不难发现,仅仅靠基于知识的课程教学是无法实现这一要求的,而基于知识背景的课程教学至少可以从两个方面弥补其不足:首先,基于知识背景的课程教学以发展和进化的观点反映学科知识进程,能够有效地避免课本知识的“神圣化”与“教条化”,将批判与继承的有机统一贯穿学生知识获取过程;其次,基于知识背景的课程教学以学科与相关学科分支领域知识相互联系的思想展现学科知识内容,能够有效地克服对学科知识掌握的“孤立性”和“片面性”,是学生的学科意识与学科素养得到进一步培养与提高。

4结束语

计算学科不只是简单的一些课程汇总,而是一个庞大的知识体系,它对人类社会的发展与进步有着重要而深刻的影响。目前,全国几乎所有高校都开设了计算机专业,有些计算的概念和知识还下放到了中小学课程之中。在此情形之下,如何构建我国计算科学的教育体系,培养什么样的信息技术人才,如何让全社会更深刻地认识计算科学的内涵,更全面了解计算科学的发展规律无疑是一件十分有意义的工作。基于背景知识的课程教学是一种理念、思想和方法,也是一种实践,虽然它不是一个什么新的提法,已或多或少地被人们认识并加以应用,但总体上仍然未形成一种趋势。基于知识背景的课程教学应有它的理论体系、方法体系和实施体系,这些都是需要研究、探讨和实践的,可能还需要一个较长的过程。然而,当我们面对计算学科教育改革中出现的种种问题和在计算学科人才培养中面临的种种困惑时,首先应该想到的是作为计算科学的教育工作者应当作些什么。

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