時(shí)間:2023-12-06 11:09:51
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)的認(rèn)識(shí)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
JeannetteWing指出,計(jì)算思維能力是人們?cè)陂喿x、寫(xiě)作、算數(shù)基本思維能力以外的一種思維能力。閱讀、寫(xiě)作、算數(shù)其實(shí)就是系統(tǒng)思維的組成:語(yǔ)言、數(shù)學(xué)和邏輯。系統(tǒng)思維是通過(guò)感知、注意、記憶、分析、解決問(wèn)題等自然思維能力學(xué)習(xí)語(yǔ)言、數(shù)學(xué)、邏輯形成的系統(tǒng)思維能力。在系統(tǒng)思維的三個(gè)組成部分之上,通過(guò)知識(shí)思維中的計(jì)算思維內(nèi)容的學(xué)習(xí)形成了以計(jì)算思維形式為本質(zhì)的系統(tǒng)思維層面的計(jì)算思維。JeannetteWing認(rèn)為科學(xué)正在積極應(yīng)用計(jì)算方法、計(jì)算手段、計(jì)算思維推進(jìn)科學(xué)具體學(xué)科的發(fā)展,特別是在生物學(xué)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與科學(xué)結(jié)合不僅僅是使用計(jì)算方法、計(jì)算手段、計(jì)算思維促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展,而是正在給科學(xué)帶來(lái)一場(chǎng)深刻的進(jìn)化。
計(jì)算認(rèn)知正在成為傳統(tǒng)思維語(yǔ)言認(rèn)知、數(shù)學(xué)認(rèn)知、邏輯認(rèn)知之后的第四個(gè)認(rèn)知成分;計(jì)算機(jī)正在成為傳統(tǒng)思維語(yǔ)言認(rèn)知、數(shù)學(xué)認(rèn)知、邏輯認(rèn)知的大腦認(rèn)知器官之后的第四個(gè)認(rèn)知器官。感覺(jué)器官的感覺(jué)能力自400年前的科學(xué)革命以來(lái),已經(jīng)有了來(lái)自科學(xué)、技術(shù)方面的許多延伸。認(rèn)知器官的認(rèn)知能力自20世紀(jì)40年代產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)和20世紀(jì)60年代產(chǎn)生的計(jì)算機(jī)科學(xué)以來(lái),也已經(jīng)有了質(zhì)量和數(shù)量的延伸。在21世紀(jì),計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)科學(xué)帶來(lái)的認(rèn)知能力的延伸正在給相容邏輯維度上的認(rèn)識(shí)論的知識(shí)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)帶來(lái)科學(xué)的變化。計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)科學(xué)延伸了感知、注意、記憶、分析、解決問(wèn)題的自然思維,以計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為內(nèi)容的計(jì)算認(rèn)知和計(jì)算思維增加了語(yǔ)言、數(shù)學(xué)、邏輯的系統(tǒng)思維維度。自然思維的延伸和系統(tǒng)思維維度的增加正在引起科學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的深刻變化。新型科學(xué)不斷形成,人們習(xí)慣和熟悉的科學(xué)正在成為同計(jì)算科學(xué)結(jié)合形成的新型科學(xué)的子集。
2教育學(xué)中的計(jì)算思維與計(jì)算思維的教育
2012年9月11日至12日,在英國(guó)曼徹斯特舉行的英國(guó)學(xué)習(xí)技術(shù)協(xié)會(huì)(AssociationforLearningTechnology,ALT)的年會(huì)上,AaronSloman作了“什么是計(jì)算思維?誰(shuí)需要計(jì)算思維?為什么需要計(jì)算思維?計(jì)算思維可以學(xué)習(xí)嗎?計(jì)算思維可以教嗎?”的演講。JeannetteWing提出計(jì)算機(jī)科學(xué)的計(jì)算思維概念之后不到十年的時(shí)間,愛(ài)爾蘭的國(guó)立愛(ài)爾蘭大學(xué)(NationalUniversityofIreland)梅努斯分校的計(jì)算機(jī)科學(xué)系便設(shè)立了計(jì)算思維的本科教育,有完整的大綱和課程設(shè)置。這個(gè)本科教育大綱和課程設(shè)置直接回答了AaronSloman演講中5個(gè)問(wèn)題的后兩個(gè)問(wèn)題:計(jì)算思維可以學(xué)習(xí),計(jì)算思維可以教授。國(guó)立愛(ài)爾蘭大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系這個(gè)專(zhuān)業(yè)的目標(biāo)是集成和統(tǒng)一計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和哲學(xué),課程是從現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)科學(xué)課程、數(shù)學(xué)課程和哲學(xué)課程中挑選、重新組合形成的一個(gè)課程集合。從知識(shí)系統(tǒng)的角度看,沒(méi)有一門(mén)新的課程屬于計(jì)算思維課程。
計(jì)算思維是一個(gè)橫跨思維和知識(shí)的涉及多個(gè)學(xué)科的組合概念,從事計(jì)算機(jī)相關(guān)工作的專(zhuān)家和學(xué)者率先感覺(jué)到了計(jì)算思維的存在,并從自己熟悉的眼前的第一步開(kāi)始進(jìn)入計(jì)算思維這個(gè)領(lǐng)域。對(duì)計(jì)算思維在不同學(xué)科的不同認(rèn)識(shí)和描述并不影響人們對(duì)計(jì)算思維的感知和在教育中對(duì)計(jì)算思維的培養(yǎng)。對(duì)計(jì)算思維本質(zhì)的認(rèn)識(shí)已經(jīng)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范圍,但這并不影響在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域?qū)τ?jì)算思維規(guī)律的認(rèn)識(shí)和在教育學(xué)領(lǐng)域?qū)τ?jì)算思維的培養(yǎng)。關(guān)鍵是要在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域認(rèn)識(shí)計(jì)算思維,要在教育學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用計(jì)算思維進(jìn)行計(jì)算思維的培養(yǎng),對(duì)計(jì)算思維的觀察必須從科學(xué)哲學(xué)和哲學(xué)的角度出發(fā)。計(jì)算思維的教育主要在計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算思維和計(jì)算機(jī)應(yīng)用計(jì)算機(jī)思維領(lǐng)域,通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)系統(tǒng)的教學(xué)和學(xué)習(xí)進(jìn)行。計(jì)算機(jī)科學(xué)從20世紀(jì)60年代成為獨(dú)立學(xué)科以來(lái)已經(jīng)有完整的知識(shí)系統(tǒng)和相應(yīng)的教育體制。計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)體系也在發(fā)展變化中,有關(guān)計(jì)算思維的課程也在甄別和抽象形式化的過(guò)程中。人們都知道認(rèn)識(shí)論中有認(rèn)識(shí)主體、認(rèn)識(shí)客體、知識(shí)系統(tǒng)三個(gè)基本組成部分。對(duì)于計(jì)算思維來(lái)說(shuō),認(rèn)識(shí)的主體是人的大腦中認(rèn)識(shí)計(jì)算思維所需要的智力和思維能力,認(rèn)識(shí)的客體是客觀存在的計(jì)算思維,認(rèn)識(shí)結(jié)果的知識(shí)系統(tǒng)是計(jì)算思維知識(shí)系統(tǒng)。同一般清晰可見(jiàn)的認(rèn)識(shí)對(duì)象的認(rèn)識(shí)主體、認(rèn)識(shí)客體、知識(shí)系統(tǒng)分別是三個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)不同,計(jì)算思維的認(rèn)識(shí)主體、認(rèn)識(shí)客體、知識(shí)系統(tǒng)三個(gè)系統(tǒng)之間相互交織、關(guān)系重疊。原因是計(jì)算思維既是認(rèn)識(shí)的主體,又是認(rèn)識(shí)的客體,同時(shí)還是認(rèn)識(shí)結(jié)果的知識(shí)系統(tǒng)。
3計(jì)算機(jī)大賽中的計(jì)算思維能力培養(yǎng)
目前,對(duì)于如何在大學(xué)的計(jì)算機(jī)課程中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力,國(guó)內(nèi)學(xué)者已提出了一些很好的構(gòu)想。陳國(guó)良院士認(rèn)為大學(xué)第一門(mén)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是計(jì)算思維培養(yǎng)的一個(gè)關(guān)鍵。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的戰(zhàn)德臣教授認(rèn)為,大學(xué)第一門(mén)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程必須強(qiáng)化思維性教學(xué)改革,強(qiáng)調(diào)可實(shí)現(xiàn)思維的教授與培養(yǎng)。浙江大學(xué)的何銘欽教授等在對(duì)九校聯(lián)盟(C9)聯(lián)合聲明的解讀中提出,一方面要突出相應(yīng)領(lǐng)域問(wèn)題求解的核心思路和基本方法,另一方面要通過(guò)小規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),使學(xué)生領(lǐng)悟應(yīng)用系統(tǒng)級(jí)的問(wèn)題求解方式。因此計(jì)算思維能力的培養(yǎng)不僅僅局限于大學(xué)的計(jì)算機(jī)課程,更應(yīng)貫穿于計(jì)算機(jī)課程的課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)大賽等綜合實(shí)踐活動(dòng)中,通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)逐步啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽是大學(xué)生綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)和計(jì)算思維的一個(gè)創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng),大賽作品本身就是計(jì)算機(jī)知識(shí)和計(jì)算思維應(yīng)用的表現(xiàn)。學(xué)生通過(guò)對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行理論建模和工程實(shí)施,不但運(yùn)用了計(jì)算機(jī)知識(shí)和計(jì)算思維,同時(shí)拓展了計(jì)算機(jī)知識(shí),增強(qiáng)了計(jì)算思維能力。大賽內(nèi)容包括軟件應(yīng)用與開(kāi)發(fā)、微課(課件制作)、數(shù)字媒體設(shè)計(jì)、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化微電影、中華民族文化元素、動(dòng)漫游戲創(chuàng)意設(shè)計(jì)、軟件服務(wù)外包及計(jì)算機(jī)音樂(lè)創(chuàng)作8大類(lèi)別。從問(wèn)題求解的角度來(lái)看,每一類(lèi)作品都需要對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的具體應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行抽象和模型化,并通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)來(lái)展現(xiàn)。通過(guò)講解這些實(shí)際問(wèn)題的解決思路,可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)進(jìn)行問(wèn)題求解的計(jì)算思維。完成作品的過(guò)程涉及從作品策劃、構(gòu)思、設(shè)計(jì)到開(kāi)發(fā)、的各個(gè)階段,大賽作品是由設(shè)計(jì)者通過(guò)計(jì)算機(jī)模型化出來(lái)的虛擬世界,展示了設(shè)計(jì)者如何利用計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)、方法和模型進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和人類(lèi)行為理解的整個(gè)計(jì)算思維過(guò)程。學(xué)生在作品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,逐步培養(yǎng)了運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識(shí)、方法和模型進(jìn)行抽象、自動(dòng)化的計(jì)算思維能力。
在指導(dǎo)學(xué)生參賽的過(guò)程中,教師通過(guò)大賽引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)的學(xué)習(xí),在實(shí)踐活動(dòng)中有意識(shí)地逐步培養(yǎng)學(xué)生個(gè)人的計(jì)算思維。數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、程序設(shè)計(jì)的基本概念、原理和方法都體現(xiàn)著計(jì)算機(jī)科學(xué)家的計(jì)算思維,在指導(dǎo)教師有意識(shí)地引導(dǎo)和系統(tǒng)規(guī)劃下,學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和程序設(shè)計(jì),能夠了解計(jì)算的方法和模型,建立起利用計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的基本思路,站在計(jì)算思維的高度觀察和處理問(wèn)題,從而改變舊的思維方式和工作方式,有意識(shí)地培養(yǎng)計(jì)算思維。例如,在大賽作品的設(shè)計(jì)中,關(guān)注點(diǎn)分離是控制和解決復(fù)雜問(wèn)題的一種思維方法,該方法先將復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行合理的分解,再分別研究問(wèn)題的不同側(cè)面(關(guān)注點(diǎn)),最后綜合得到整體的解決方案,在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的典型表現(xiàn)即“分而治之”。在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、龐雜的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中,經(jīng)常采用“分而治之”的思想。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)采用軟件工程的思想,自頂向下將設(shè)計(jì)任務(wù)劃分為多個(gè)階段,每個(gè)階段有各自相對(duì)獨(dú)立的任務(wù),相鄰階段又互相聯(lián)系、互相承接,共同完成整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù);面對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)管理和維護(hù)任務(wù),也進(jìn)一步分解為數(shù)據(jù)恢復(fù)、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)完整性和安全性的保護(hù)、數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行維護(hù)等多個(gè)子任務(wù),由不同的子系統(tǒng)負(fù)責(zé),并相互協(xié)作保護(hù)數(shù)據(jù)在運(yùn)行過(guò)程中的正確性和有效性;在進(jìn)行基于數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)中,模塊化是最常用的最有代表性的一個(gè)分解方法。這些數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)點(diǎn)都充分體現(xiàn)了計(jì)算思維的方法。信息化教學(xué)為大學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源:微課、優(yōu)秀大賽作品和計(jì)算思維專(zhuān)題,創(chuàng)設(shè)環(huán)境,鼓勵(lì)大學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí),培養(yǎng)計(jì)算思維能力。我們?cè)诖筚惢顒?dòng)中充分尊重學(xué)生的主體性,通過(guò)教學(xué)方法的改革和對(duì)學(xué)生主觀能動(dòng)性的開(kāi)發(fā),創(chuàng)建了以培養(yǎng)計(jì)算思維為核心的協(xié)作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)模式。指導(dǎo)教師把計(jì)算模型、算法、并行計(jì)算、云計(jì)算這些計(jì)算思維的思想融入到計(jì)算機(jī)大賽活動(dòng)中,與專(zhuān)業(yè)課程的知識(shí)點(diǎn)緊密銜接起來(lái),進(jìn)行深入細(xì)致的實(shí)例分析,使學(xué)生不再覺(jué)得計(jì)算思維是懸空抽象的概念,而是實(shí)實(shí)在在的思維方法,從而真正做到了教學(xué)與科研的互補(bǔ)與相互促進(jìn)。
目前,檢察機(jī)關(guān)不同程度地使用了計(jì)算機(jī)作為辦公或辦案的工具,但是應(yīng)用水平普遍不高,大部分是單項(xiàng)應(yīng)用,系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、通用性和易用性都較低,與檢察業(yè)務(wù)聯(lián)系不緊密、聯(lián)網(wǎng)功能和保密功能不理想。產(chǎn)生這種情況的一個(gè)重要原因是我們對(duì)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)缺乏一個(gè)科學(xué)、正確和統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。這直接影響了檢察機(jī)關(guān)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的建設(shè)工作。究竟什么是計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng),這一點(diǎn)在理論上和實(shí)際工作中都沒(méi)有精確的定義,而檢察機(jī)關(guān)在不斷改革發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在飛速發(fā)展,這一概念的內(nèi)涵也在隨之相應(yīng)豐富和變化。本人認(rèn)為,計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是檢察業(yè)務(wù)系統(tǒng)與以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)在檢察系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。從不同的學(xué)科角度來(lái)認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)會(huì)有不同的側(cè)重。
一方面,從檢察業(yè)務(wù)系統(tǒng)的角度看,計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是采用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)原有檢察業(yè)務(wù)工作進(jìn)行的改進(jìn)、提高和發(fā)展,對(duì)檢察工作相關(guān)信息進(jìn)行收集、加工、處理、存貯、傳輸、綜合分析,以便更加準(zhǔn)確、高效、方便地服務(wù)于檢察工作。是用信息科學(xué)和管理科學(xué)的方法對(duì)現(xiàn)有檢察工作流程及機(jī)構(gòu)設(shè)置進(jìn)行科學(xué)分析,并在此基礎(chǔ)上建立的一套計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)絕不僅僅是有幾臺(tái)電腦處理一般文書(shū)或者建立一個(gè)局域網(wǎng)就做到的。目前很多檢察機(jī)關(guān)對(duì)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)仍停留在非常膚淺的水平上,對(duì)現(xiàn)有檢察業(yè)務(wù)沒(méi)有形成系統(tǒng)科學(xué)的認(rèn)識(shí),只注重業(yè)務(wù)工作的具體事務(wù),不注重從信息科學(xué)的角度分析問(wèn)題。事實(shí)上,檢察機(jī)關(guān)作為國(guó)家法律監(jiān)督部門(mén),其職能的實(shí)現(xiàn)不僅具有嚴(yán)格的法律程序和很強(qiáng)的政策性,而且檢察機(jī)關(guān)內(nèi)部與外部的信息流轉(zhuǎn)具有內(nèi)在的規(guī)定性,具有一般信息系統(tǒng)的基本特點(diǎn)。用系統(tǒng)科學(xué)的方法分析計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是當(dāng)前檢察機(jī)關(guān)開(kāi)展計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作所急需樹(shù)立的基本觀點(diǎn)。對(duì)這一問(wèn)題的種種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)直接導(dǎo)致了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作和應(yīng)用推廣工作的困難。比如有的單位領(lǐng)導(dǎo)雖然很重視計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作,但往往直接要求技術(shù)部門(mén)實(shí)現(xiàn)某一具體的功能,而沒(méi)有系統(tǒng)的規(guī)劃,結(jié)果不僅應(yīng)用成果難以聯(lián)網(wǎng),而且標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化都很低,甚至存在嚴(yán)重的安全隱患。有的同志甚至把辦公自動(dòng)化與檢察信息系統(tǒng)相混淆。一般認(rèn)為,廣義的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)包含計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng),檢察信息系統(tǒng)是辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng);狹義的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)僅指以文書(shū)處理為核心的辦文系統(tǒng)。
本人認(rèn)為,計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的內(nèi)容包括與檢察機(jī)關(guān)相關(guān)的辦公及業(yè)務(wù)處理的全過(guò)程,具體包括案件管理、文書(shū)處理、人事管理、設(shè)備管理、檔案管理、行政財(cái)務(wù)管理等子系統(tǒng),各子系統(tǒng)均具有統(tǒng)計(jì)、檢索、共享、聯(lián)網(wǎng)等功能特性。其中案件管理子系統(tǒng)是核心內(nèi)容,與其他子系統(tǒng)有機(jī)聯(lián)系。根據(jù)檢察工作的發(fā)展情況,還應(yīng)逐步增加預(yù)防信息管理系統(tǒng)。檢察業(yè)務(wù)是計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的核心,計(jì)算機(jī)只是工具,過(guò)分依賴(lài)技術(shù)設(shè)備或者輕視技術(shù)手段的看法都是不可取的。只有用系統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng),才能從根本上改變以往檢察機(jī)關(guān)開(kāi)展計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用工作的被動(dòng)局面,徹底跳出不斷開(kāi)發(fā)不斷否定以及重硬件不重軟件、硬件不斷更新卻一直不夠用、軟件不停開(kāi)發(fā)卻一直不好用的怪圈。
檢察機(jī)關(guān)的工作具有嚴(yán)格的法律程序,具有信息處理的連續(xù)性、網(wǎng)絡(luò)性、保密性等特點(diǎn)。機(jī)構(gòu)設(shè)置在相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)也在不斷改革發(fā)展之中。只有用系統(tǒng)科學(xué)和管理科學(xué)的方法認(rèn)識(shí)檢察工作,才能有效建立高效靈活適應(yīng)變化的計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)。對(duì)現(xiàn)有檢察工作特別是業(yè)務(wù)工作進(jìn)行科學(xué)抽象、綜合分析,是正確理解計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的前提。由于對(duì)檢察工作缺乏系統(tǒng)科學(xué)和管理科學(xué)以及信息科學(xué)方面的認(rèn)識(shí),所以我們?cè)诮⒂?jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)時(shí)會(huì)不自覺(jué)地把這項(xiàng)工作簡(jiǎn)單地認(rèn)為是使用計(jì)算機(jī)的幾項(xiàng)功能,從而造成計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作難以形成系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,甚至造成局部效率提高了,整體效率反而降低的結(jié)果。
另一方面,從計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的角度看,計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的信息技術(shù)在檢察工作中的具體應(yīng)用。
利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理是計(jì)算機(jī)的重要應(yīng)用方面,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的基本特征。計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,正在深刻影響著社會(huì)生活的各個(gè)方面。計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能早已超出了數(shù)值計(jì)算、控制、設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,與各行業(yè)的結(jié)合使得傳統(tǒng)行業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式發(fā)生深刻的變化。計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在檢察機(jī)關(guān)的應(yīng)用,不僅是發(fā)揮一般性的文字處理功能,更重要的是發(fā)揮出計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等功能。計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是綜合了軟件工程、數(shù)據(jù)庫(kù)、局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、信息安全技術(shù)、多媒體技術(shù)等多種技術(shù)而在檢察工作中的系統(tǒng)化應(yīng)用,是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的新領(lǐng)域,檢察工作的特點(diǎn)直接影響著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)。檢察機(jī)關(guān)具有不同于其他部門(mén)的特點(diǎn),工作具有法定的程序,不僅系統(tǒng)信息具有很強(qiáng)的保密要求,而且系統(tǒng)內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)過(guò)程甚至開(kāi)發(fā)過(guò)程都有很強(qiáng)的保密要求,這在開(kāi)展計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作時(shí),對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員提出了新的要求。所以在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí),對(duì)各開(kāi)發(fā)階段的管理控制具有其特殊性。從計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的角度正確認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)對(duì)于成功地建立計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是致關(guān)重要的。
二。如何開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)
開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的工作涉及面很廣,是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。這里主要就當(dāng)前普遍存在的幾個(gè)突出問(wèn)題進(jìn)行分析:
1.正確認(rèn)識(shí),科學(xué)規(guī)劃。對(duì)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的內(nèi)容和特點(diǎn)要有正確全面的認(rèn)識(shí),不僅檢察機(jī)關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)部門(mén)要有正確認(rèn)識(shí),廣大干警也要對(duì)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)有充分的認(rèn)識(shí)。對(duì)建立計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)后,檢察工作的新情況新要求要有足夠的準(zhǔn)備。
對(duì)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)既要長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,又要具有動(dòng)態(tài)性,用發(fā)展的眼光辯證地對(duì)待規(guī)劃。一個(gè)好的規(guī)劃對(duì)順利建立和運(yùn)用計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。規(guī)劃工作包括系統(tǒng)建設(shè)的各個(gè)方面,對(duì)將來(lái)可能發(fā)生的變化要有足夠的適應(yīng)性。要避免因檢察機(jī)關(guān)的人員調(diào)整而影響系統(tǒng)建設(shè)。建設(shè)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)不僅是一個(gè)技術(shù)性的工作,這項(xiàng)工作在一定程度上反映出檢察工作的政策傾向。應(yīng)盡量減少因個(gè)人喜好對(duì)規(guī)劃工作的影響。
對(duì)于計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的建設(shè)周期,要統(tǒng)籌規(guī)劃,既與正常的檢察工作相適應(yīng),又要立足長(zhǎng)遠(yuǎn),避免短期行為。
2.重在應(yīng)用。這是檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn),要避免過(guò)份強(qiáng)調(diào)技術(shù)的先進(jìn)性,也要避免不尊重技術(shù)的傾向或者形式化的建設(shè)。技術(shù)工作不是形象工程,也不是門(mén)面工作。計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的效果最終要通過(guò)實(shí)際應(yīng)用來(lái)檢驗(yàn)。檢察機(jī)關(guān)廣大干警對(duì)檢察業(yè)務(wù)很熟,但對(duì)技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)用能力相對(duì)較弱。是否易用、實(shí)用在很大程度上影響系統(tǒng)的實(shí)施和推廣。技術(shù)人員對(duì)此要有足夠的認(rèn)識(shí),避免單純從技術(shù)的觀點(diǎn)處理問(wèn)題。
3.經(jīng)濟(jì)適中,適當(dāng)超前。計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是一項(xiàng)投資較大的系統(tǒng)工程。包括硬件費(fèi)用、軟件費(fèi)用、網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用、管理及培訓(xùn)費(fèi)用。不僅有建設(shè)費(fèi)用,而且有運(yùn)行費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用。檢察機(jī)關(guān)經(jīng)費(fèi)普遍比較緊張,不可能只選擇最先進(jìn)的設(shè)備及開(kāi)發(fā)運(yùn)行方式,另一方面,計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,檢察工作也在不斷改革,也沒(méi)有必要設(shè)想建立一個(gè)一勞永逸的系統(tǒng)。條件好的單位可以盡量選擇生命周期長(zhǎng)的硬件、軟件及運(yùn)行方式。運(yùn)行方式要盡量超前,但設(shè)備配置要逐步增加。根據(jù)信息技術(shù)的發(fā)展規(guī)律,硬件每半年就出現(xiàn)一代新產(chǎn)品,同時(shí)價(jià)格在不斷下降。所以在選型上要適當(dāng)超前,配備時(shí)分步實(shí)施。
4.合理組織和管理開(kāi)發(fā)隊(duì)伍。計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)涉及到檢察工作的方方面面以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的多個(gè)領(lǐng)域,根據(jù)檢察機(jī)關(guān)的實(shí)際情況,基層檢察院最好由檢察長(zhǎng)全面負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的建設(shè)工作,以便在重大問(wèn)題上協(xié)調(diào)、把關(guān)、及時(shí)決策。由檢察機(jī)關(guān)各職能部門(mén)的業(yè)務(wù)骨干、技術(shù)部門(mén)的專(zhuān)業(yè)人員、專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)單位的人員共同組成開(kāi)發(fā)組。各類(lèi)人員既有側(cè)重,又相互配合。其中參與開(kāi)發(fā)的檢察干警和技術(shù)人員可以由區(qū)級(jí)檢察院和市級(jí)檢察院共同組成。
不能把技術(shù)部門(mén)變成軟件開(kāi)發(fā)部門(mén),盡管有些基層檢察院具有相當(dāng)強(qiáng)的開(kāi)發(fā)實(shí)力,但完全由檢察系統(tǒng)內(nèi)部的技術(shù)人員開(kāi)發(fā)存在一系列問(wèn)題,技術(shù)斷升級(jí)、人員培訓(xùn)及系統(tǒng)維護(hù)等都是專(zhuān)業(yè)性系統(tǒng)性的工作,如果完全由技術(shù)部門(mén)進(jìn)行開(kāi)發(fā),技術(shù)人員的精力及主要工作重點(diǎn)將發(fā)生變化,出現(xiàn)其他一系列問(wèn)題。目前一些條件好的檢察院已經(jīng)逐步把檢察機(jī)關(guān)部分后勤服務(wù)等工作交由社會(huì)化服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行,以便使檢察干警更好地履行法律監(jiān)督職能及其他檢察工作。檢察技術(shù)部門(mén)也應(yīng)在職能定位上逐步達(dá)到有關(guān)法律要求,不能把檢察技術(shù)部門(mén)當(dāng)成單純的技術(shù)開(kāi)發(fā)部門(mén)。
發(fā)揮技術(shù)與檢察業(yè)務(wù)兩用人才的作用是成功的關(guān)鍵,要讓他們參加全部開(kāi)發(fā)過(guò)程的工作。目前有相當(dāng)一部分基層檢察院的技術(shù)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)只懂法律知識(shí)、不懂技術(shù)知識(shí),不能以行政職務(wù)級(jí)別的高低當(dāng)作技術(shù)水平的高低。破除權(quán)威迷信,不懂技術(shù)的同志更容易迷信權(quán)威,這些現(xiàn)象現(xiàn)在在機(jī)關(guān)單位仍相當(dāng)普遍。要充分發(fā)揮技術(shù)與檢察業(yè)務(wù)兩用人才的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。技術(shù)與檢察業(yè)務(wù)兩用人才不是檢察業(yè)務(wù)人員學(xué)習(xí)一點(diǎn)計(jì)算機(jī)知識(shí)或者計(jì)算機(jī)技術(shù)人員知道一些法律知識(shí)就夠的,而是要精通檢察業(yè)務(wù)的同時(shí)精通計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)不同于對(duì)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單使用,要具備專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)和開(kāi)拓創(chuàng)新能力才行。不僅要懂技術(shù)理論和檢察理論,更要懂檢察實(shí)務(wù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。技術(shù)與檢察業(yè)務(wù)兩用人才是檢察機(jī)關(guān)的保貴財(cái)富,一定要充分發(fā)揮他們的作用,人盡其才。
在是否聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)單位的問(wèn)題上,一直存在幾種不同的看法。我認(rèn)為,各單位的情況不同,不能一概而論。只要能夠組成上面所述的開(kāi)發(fā)組就可以。至于聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)單位是否就一定有技術(shù)保證、一定會(huì)帶來(lái)保密、后續(xù)服務(wù)等問(wèn)題,這些都要具體分析。各種開(kāi)發(fā)人員的構(gòu)成方式都存在優(yōu)缺點(diǎn),關(guān)鍵是要樹(shù)立系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn),對(duì)開(kāi)發(fā)工作采取正確的管理方法,而不要在具體形式上過(guò)分糾纏。
有人認(rèn)為直接購(gòu)買(mǎi)商品化的軟件系統(tǒng)是最簡(jiǎn)便高效的方式,我認(rèn)為這種看法并不正確。一方面,基層檢察院的機(jī)購(gòu)設(shè)置與職能劃分不盡一致,商品化的軟件系統(tǒng)在具有通用性的同時(shí)必然缺少針對(duì)性,甚至好看不適用。另一方面,軟件只是計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的一部分內(nèi)容,計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)不僅包括軟件,還包括硬件、網(wǎng)絡(luò)、相應(yīng)的管理制度、人員配備、與上下級(jí)的聯(lián)網(wǎng)等內(nèi)容。商品化的軟件系統(tǒng)可以作為局部子系統(tǒng),但不能代替整個(gè)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的建設(shè)工作。比如可以適當(dāng)選用閱文系統(tǒng)軟件,人事管理軟件。要注意現(xiàn)成商品化軟件與整個(gè)系統(tǒng)的接口問(wèn)題、數(shù)據(jù)一致性與數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,還要特別注意對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行安全性檢驗(yàn)。如何有效檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)程序在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的安全性是目前計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域的一項(xiàng)新課題。直接購(gòu)買(mǎi)商品化的軟件系統(tǒng)在一定時(shí)期內(nèi)或某個(gè)具體應(yīng)用項(xiàng)目上是可行的,但不能過(guò)分依賴(lài)商品化軟件系統(tǒng)。事實(shí)上,我們只有在財(cái)務(wù)系統(tǒng)等少數(shù)幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化較強(qiáng)的領(lǐng)域較好地發(fā)揮了商品化的軟件系統(tǒng)的作用。
5.嚴(yán)格遵循軟件工程的方法
在軟件開(kāi)發(fā)階段要嚴(yán)格遵循軟件工程的方法。按照軟件生存周期各階段的要求進(jìn)行工作。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析、軟件項(xiàng)目計(jì)劃、需求分析、軟件設(shè)計(jì)、編碼、軟件測(cè)試和軟件維護(hù)幾個(gè)步驟。不論系統(tǒng)規(guī)模的大小,都應(yīng)在開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中嚴(yán)格遵循軟件工程的方法,這不僅有利于開(kāi)發(fā)工作,更有利于維護(hù)升級(jí)工作和系統(tǒng)文檔管理,既可以有效保證系統(tǒng)質(zhì)量,還能減低因人員變動(dòng)、環(huán)境變化引起的系統(tǒng)改變的工作量。
目前,檢察機(jī)關(guān)不同程度地使用了計(jì)算機(jī)作為辦公或辦案的工具,但是應(yīng)用水平普遍不高,大部分是單項(xiàng)應(yīng)用,系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、通用性和易用性都較低,與檢察業(yè)務(wù)聯(lián)系不緊密、聯(lián)網(wǎng)功能和保密功能不理想。產(chǎn)生這種情況的一個(gè)重要原因是我們對(duì)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)缺乏一個(gè)科學(xué)、正確和統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。這直接影響了檢察機(jī)關(guān)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的建設(shè)工作。究竟什么是計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng),這一點(diǎn)在理論上和實(shí)際工作中都沒(méi)有精確的定義,而檢察機(jī)關(guān)在不斷改革發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在飛速發(fā)展,這一概念的內(nèi)涵也在隨之相應(yīng)豐富和變化。本人認(rèn)為,計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是檢察業(yè)務(wù)系統(tǒng)與以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是管理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)在檢察系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。從不同的學(xué)科角度來(lái)認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)會(huì)有不同的側(cè)重。
一方面,從檢察業(yè)務(wù)系統(tǒng)的角度看,計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是采用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)原有檢察業(yè)務(wù)工作進(jìn)行的改進(jìn)、提高和發(fā)展,對(duì)檢察工作相關(guān)信息進(jìn)行收集、加工、處理、存貯、傳輸、綜合分析,以便更加準(zhǔn)確、高效、方便地服務(wù)于檢察工作。是用信息科學(xué)和管理科學(xué)的方法對(duì)現(xiàn)有檢察工作流程及機(jī)構(gòu)設(shè)置進(jìn)行科學(xué)分析,并在此基礎(chǔ)上建立的一套計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)絕不僅僅是有幾臺(tái)電腦處理一般文書(shū)或者建立一個(gè)局域網(wǎng)就做到的。目前很多檢察機(jī)關(guān)對(duì)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)仍停留在非常膚淺的水平上,對(duì)現(xiàn)有檢察業(yè)務(wù)沒(méi)有形成系統(tǒng)科學(xué)的認(rèn)識(shí),只注重業(yè)務(wù)工作的具體事務(wù),不注重從信息科學(xué)的角度分析問(wèn)題。事實(shí)上,檢察機(jī)關(guān)作為國(guó)家法律監(jiān)督部門(mén),其職能的實(shí)現(xiàn)不僅具有嚴(yán)格的法律程序和很強(qiáng)的政策性,而且檢察機(jī)關(guān)內(nèi)部與外部的信息流轉(zhuǎn)具有內(nèi)在的規(guī)定性,具有一般信息系統(tǒng)的基本特點(diǎn)。用系統(tǒng)科學(xué)的方法分析計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是當(dāng)前檢察機(jī)關(guān)開(kāi)展計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作所急需樹(shù)立的基本觀點(diǎn)。對(duì)這一問(wèn)題的種種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)直接導(dǎo)致了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作和應(yīng)用推廣工作的困難。比如有的單位領(lǐng)導(dǎo)雖然很重視計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作,但往往直接要求技術(shù)部門(mén)實(shí)現(xiàn)某一具體的功能,而沒(méi)有系統(tǒng)的規(guī)劃,結(jié)果不僅應(yīng)用成果難以聯(lián)網(wǎng),而且標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化都很低,甚至存在嚴(yán)重的安全隱患。有的同志甚至把辦公自動(dòng)化與檢察信息系統(tǒng)相混淆。一般認(rèn)為,廣義的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)包含計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng),檢察信息系統(tǒng)是辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng);狹義的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)僅指以文書(shū)處理為核心的辦文系統(tǒng)。
本人認(rèn)為,計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的內(nèi)容包括與檢察機(jī)關(guān)相關(guān)的辦公及業(yè)務(wù)處理的全過(guò)程,具體包括案件管理、文書(shū)處理、人事管理、設(shè)備管理、檔案管理、行政財(cái)務(wù)管理等子系統(tǒng),各子系統(tǒng)均具有統(tǒng)計(jì)、檢索、共享、聯(lián)網(wǎng)等功能特性。其中案件管理子系統(tǒng)是核心內(nèi)容,與其他子系統(tǒng)有機(jī)聯(lián)系。根據(jù)檢察工作的發(fā)展情況,還應(yīng)逐步增加預(yù)防信息管理系統(tǒng)。檢察業(yè)務(wù)是計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的核心,計(jì)算機(jī)只是工具,過(guò)分依賴(lài)技術(shù)設(shè)備或者輕視技術(shù)手段的看法都是不可取的。只有用系統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng),才能從根本上改變以往檢察機(jī)關(guān)開(kāi)展計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用工作的被動(dòng)局面,徹底跳出不斷開(kāi)發(fā)不斷否定以及重硬件不重軟件、硬件不斷更新卻一直不夠用、軟件不停開(kāi)發(fā)卻一直不好用的怪圈。
檢察機(jī)關(guān)的工作具有嚴(yán)格的法律程序,具有信息處理的連續(xù)性、網(wǎng)絡(luò)性、保密性等特點(diǎn)。機(jī)構(gòu)設(shè)置在相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)也在不斷改革發(fā)展之中。只有用系統(tǒng)科學(xué)和管理科學(xué)的方法認(rèn)識(shí)檢察工作,才能有效建立高效靈活適應(yīng)變化的計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)。對(duì)現(xiàn)有檢察工作特別是業(yè)務(wù)工作進(jìn)行科學(xué)抽象、綜合分析,是正確理解計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的前提。由于對(duì)檢察工作缺乏系統(tǒng)科學(xué)和管理科學(xué)以及信息科學(xué)方面的認(rèn)識(shí),所以我們?cè)诮⒂?jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)時(shí)會(huì)不自覺(jué)地把這項(xiàng)工作簡(jiǎn)單地認(rèn)為是使用計(jì)算機(jī)的幾項(xiàng)功能,從而造成計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作難以形成系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,甚至造成局部效率提高了,整體效率反而降低的結(jié)果。
另一方面,從計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的角度看,計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的信息技術(shù)在檢察工作中的具體應(yīng)用。
利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理是計(jì)算機(jī)的重要應(yīng)用方面,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的基本特征。計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,正在深刻影響著社會(huì)生活的各個(gè)方面。計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能早已超出了數(shù)值計(jì)算、控制、設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,與各行業(yè)的結(jié)合使得傳統(tǒng)行業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式發(fā)生深刻的變化。計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在檢察機(jī)關(guān)的應(yīng)用,不僅是發(fā)揮一般性的文字處理功能,更重要的是發(fā)揮出計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等功能。計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是綜合了軟件工程、數(shù)據(jù)庫(kù)、局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、信息安全技術(shù)、多媒體技術(shù)等多種技術(shù)而在檢察工作中的系統(tǒng)化應(yīng)用,是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的新領(lǐng)域,檢察工作的特點(diǎn)直接影響著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)。檢察機(jī)關(guān)具有不同于其他部門(mén)的特點(diǎn),工作具有法定的程序,不僅系統(tǒng)信息具有很強(qiáng)的保密要求,而且系統(tǒng)內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)過(guò)程甚至開(kāi)發(fā)過(guò)程都有很強(qiáng)的保密要求,這在開(kāi)展計(jì)算機(jī)應(yīng)用工作時(shí),對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員提出了新的要求。所以在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí),對(duì)各開(kāi)發(fā)階段的管理控制具有其特殊性。從計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的角度正確認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)對(duì)于成功地建立計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是致關(guān)重要的。
二。如何開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)
開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的工作涉及面很廣,是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。這里主要就當(dāng)前普遍存在的幾個(gè)突出問(wèn)題進(jìn)行分析:
1.正確認(rèn)識(shí),科學(xué)規(guī)劃。對(duì)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的內(nèi)容和特點(diǎn)要有正確全面的認(rèn)識(shí),不僅檢察機(jī)關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)部門(mén)要有正確認(rèn)識(shí),廣大干警也要對(duì)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)有充分的認(rèn)識(shí)。對(duì)建立計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)后,檢察工作的新情況新要求要有足夠的準(zhǔn)備。
對(duì)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)既要長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,又要具有動(dòng)態(tài)性,用發(fā)展的眼光辯證地對(duì)待規(guī)劃。一個(gè)好的規(guī)劃對(duì)順利建立和運(yùn)用計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。規(guī)劃工作包括系統(tǒng)建設(shè)的各個(gè)方面,對(duì)將來(lái)可能發(fā)生的變化要有足夠的適應(yīng)性。要避免因檢察機(jī)關(guān)的人員調(diào)整而影響系統(tǒng)建設(shè)。建設(shè)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)不僅是一個(gè)技術(shù)性的工作,這項(xiàng)工作在一定程度上反映出檢察工作的政策傾向。應(yīng)盡量減少因個(gè)人喜好對(duì)規(guī)劃工作的影響。
對(duì)于計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的建設(shè)周期,要統(tǒng)籌規(guī)劃,既與正常的檢察工作相適應(yīng),又要立足長(zhǎng)遠(yuǎn),避免短期行為。
2.重在應(yīng)用。這是檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn),要避免過(guò)份強(qiáng)調(diào)技術(shù)的先進(jìn)性,也要避免不尊重技術(shù)的傾向或者形式化的建設(shè)。技術(shù)工作不是形象工程,也不是門(mén)面工作。計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的效果最終要通過(guò)實(shí)際應(yīng)用來(lái)檢驗(yàn)。檢察機(jī)關(guān)廣大干警對(duì)檢察業(yè)務(wù)很熟,但對(duì)技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)用能力相對(duì)較弱。是否易用、實(shí)用在很大程度上影響系統(tǒng)的實(shí)施和推廣。技術(shù)人員對(duì)此要有足夠的認(rèn)識(shí),避免單純從技術(shù)的觀點(diǎn)處理問(wèn)題。
3.經(jīng)濟(jì)適中,適當(dāng)超前。計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)是一項(xiàng)投資較大的系統(tǒng)工程。包括硬件費(fèi)用、軟件費(fèi)用、網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用、管理及培訓(xùn)費(fèi)用。不僅有建設(shè)費(fèi)用,而且有運(yùn)行費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用。檢察機(jī)關(guān)經(jīng)費(fèi)普遍比較緊張,不可能只選擇最先進(jìn)的設(shè)備及開(kāi)發(fā)運(yùn)行方式,另一方面,計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,檢察工作也在不斷改革,也沒(méi)有必要設(shè)想建立一個(gè)一勞永逸的系統(tǒng)。條件好的單位可以盡量選擇生命周期長(zhǎng)的硬件、軟件及運(yùn)行方式。運(yùn)行方式要盡量超前,但設(shè)備配置要逐步增加。根據(jù)信息技術(shù)的發(fā)展規(guī)律,硬件每半年就出現(xiàn)一代新產(chǎn)品,同時(shí)價(jià)格在不斷下降。所以在選型上要適當(dāng)超前,配備時(shí)分步實(shí)施。
4.合理組織和管理開(kāi)發(fā)隊(duì)伍。計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)涉及到檢察工作的方方面面以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的多個(gè)領(lǐng)域,根據(jù)檢察機(jī)關(guān)的實(shí)際情況,基層檢察院最好由檢察長(zhǎng)全面負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的建設(shè)工作,以便在重大問(wèn)題上協(xié)調(diào)、把關(guān)、及時(shí)決策。由檢察機(jī)關(guān)各職能部門(mén)的業(yè)務(wù)骨干、技術(shù)部門(mén)的專(zhuān)業(yè)人員、專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)單位的人員共同組成開(kāi)發(fā)組。各類(lèi)人員既有側(cè)重,又相互配合。其中參與開(kāi)發(fā)的檢察干警和技術(shù)人員可以由區(qū)級(jí)檢察院和市級(jí)檢察院共同組成。
不能把技術(shù)部門(mén)變成軟件開(kāi)發(fā)部門(mén),盡管有些基層檢察院具有相當(dāng)強(qiáng)的開(kāi)發(fā)實(shí)力,但完全由檢察系統(tǒng)內(nèi)部的技術(shù)人員開(kāi)發(fā)存在一系列問(wèn)題,技術(shù)斷升級(jí)、人員培訓(xùn)及系統(tǒng)維護(hù)等都是專(zhuān)業(yè)性系統(tǒng)性的工作,如果完全由技術(shù)部門(mén)進(jìn)行開(kāi)發(fā),技術(shù)人員的精力及主要工作重點(diǎn)將發(fā)生變化,出現(xiàn)其他一系列問(wèn)題。目前一些條件好的檢察院已經(jīng)逐步把檢察機(jī)關(guān)部分后勤服務(wù)等工作交由社會(huì)化服務(wù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行,以便使檢察干警更好地履行法律監(jiān)督職能及其他檢察工作。檢察技術(shù)部門(mén)也應(yīng)在職能定位上逐步達(dá)到有關(guān)法律要求,不能把檢察技術(shù)部門(mén)當(dāng)成單純的技術(shù)開(kāi)發(fā)部門(mén)。
發(fā)揮技術(shù)與檢察業(yè)務(wù)兩用人才的作用是成功的關(guān)鍵,要讓他們參加全部開(kāi)發(fā)過(guò)程的工作。目前有相當(dāng)一部分基層檢察院的技術(shù)部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)只懂法律知識(shí)、不懂技術(shù)知識(shí),不能以行政職務(wù)級(jí)別的高低當(dāng)作技術(shù)水平的高低。破除權(quán)威迷信,不懂技術(shù)的同志更容易迷信權(quán)威,這些現(xiàn)象現(xiàn)在在機(jī)關(guān)單位仍相當(dāng)普遍。要充分發(fā)揮技術(shù)與檢察業(yè)務(wù)兩用人才的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。技術(shù)與檢察業(yè)務(wù)兩用人才不是檢察業(yè)務(wù)人員學(xué)習(xí)一點(diǎn)計(jì)算機(jī)知識(shí)或者計(jì)算機(jī)技術(shù)人員知道一些法律知識(shí)就夠的,而是要精通檢察業(yè)務(wù)的同時(shí)精通計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)不同于對(duì)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單使用,要具備專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)和開(kāi)拓創(chuàng)新能力才行。不僅要懂技術(shù)理論和檢察理論,更要懂檢察實(shí)務(wù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。技術(shù)與檢察業(yè)務(wù)兩用人才是檢察機(jī)關(guān)的保貴財(cái)富,一定要充分發(fā)揮他們的作用,人盡其才。
在是否聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)單位的問(wèn)題上,一直存在幾種不同的看法。我認(rèn)為,各單位的情況不同,不能一概而論。只要能夠組成上面所述的開(kāi)發(fā)組就可以。至于聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)單位是否就一定有技術(shù)保證、一定會(huì)帶來(lái)保密、后續(xù)服務(wù)等問(wèn)題,這些都要具體分析。各種開(kāi)發(fā)人員的構(gòu)成方式都存在優(yōu)缺點(diǎn),關(guān)鍵是要樹(shù)立系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn),對(duì)開(kāi)發(fā)工作采取正確的管理方法,而不要在具體形式上過(guò)分糾纏。
有人認(rèn)為直接購(gòu)買(mǎi)商品化的軟件系統(tǒng)是最簡(jiǎn)便高效的方式,我認(rèn)為這種看法并不正確。一方面,基層檢察院的機(jī)購(gòu)設(shè)置與職能劃分不盡一致,商品化的軟件系統(tǒng)在具有通用性的同時(shí)必然缺少針對(duì)性,甚至好看不適用。另一方面,軟件只是計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的一部分內(nèi)容,計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)不僅包括軟件,還包括硬件、網(wǎng)絡(luò)、相應(yīng)的管理制度、人員配備、與上下級(jí)的聯(lián)網(wǎng)等內(nèi)容。商品化的軟件系統(tǒng)可以作為局部子系統(tǒng),但不能代替整個(gè)計(jì)算機(jī)檢察信息系統(tǒng)的建設(shè)工作。比如可以適當(dāng)選用閱文系統(tǒng)軟件,人事管理軟件。要注意現(xiàn)成商品化軟件與整個(gè)系統(tǒng)的接口問(wèn)題、數(shù)據(jù)一致性與數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,還要特別注意對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行安全性檢驗(yàn)。如何有效檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)程序在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的安全性是目前計(jì)算機(jī)安全領(lǐng)域的一項(xiàng)新課題。直接購(gòu)買(mǎi)商品化的軟件系統(tǒng)在一定時(shí)期內(nèi)或某個(gè)具體應(yīng)用項(xiàng)目上是可行的,但不能過(guò)分依賴(lài)商品化軟件系統(tǒng)。事實(shí)上,我們只有在財(cái)務(wù)系統(tǒng)等少數(shù)幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化較強(qiáng)的領(lǐng)域較好地發(fā)揮了商品化的軟件系統(tǒng)的作用。
5.嚴(yán)格遵循軟件工程的方法
當(dāng)前,以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主的信息技術(shù)正全面而深刻地影響著世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程,先進(jìn)的信息技術(shù)推動(dòng)著國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展.因此,信息技術(shù)的發(fā)展水平、教育水平和應(yīng)用水平的高低,已經(jīng)成為推動(dòng)和制約社會(huì)發(fā)展的重要標(biāo)志。眾所周知,計(jì)算機(jī)科學(xué)既是一個(gè)知識(shí)更新快,新技術(shù)、新器件和新方法不斷涌現(xiàn)的科學(xué),又是一門(mén)實(shí)踐性應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已滲透到社會(huì)的各行各業(yè)和各個(gè)領(lǐng)域,而且任何一個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用都會(huì)在中學(xué)生中普及和開(kāi)展計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)是適應(yīng)社會(huì)的需求,也是21世紀(jì)對(duì)人才的基本要求。如何保證教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)能力,是每一位教育者研究的方向和命題。但是,從現(xiàn)實(shí)中,不難看出,開(kāi)展這項(xiàng)教學(xué)工作還存在一些問(wèn)題,解決問(wèn)題成為教師深入研究并不斷改進(jìn)、制定最佳方案的根由,筆者認(rèn)為,唯有此,才能不斷提高中學(xué)生的信息技術(shù)能力和教師自身的專(zhuān)業(yè)水平。
一、存在問(wèn)題
(一)傳統(tǒng)教學(xué)模式與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)學(xué)的實(shí)踐教學(xué)模式的矛盾。多數(shù)學(xué)校的授課教師由于受到應(yīng)試傳統(tǒng)教育模式的影響,在計(jì)算機(jī)授課的過(guò)程中往往按照傳統(tǒng)的應(yīng)試教育方法進(jìn)行授課,這樣一來(lái)計(jì)算機(jī)的課程很難對(duì)學(xué)生有吸引力,即使現(xiàn)在很多學(xué)校有了自己的多媒體教室、計(jì)算機(jī)機(jī)房,但是計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展瞬息萬(wàn)變,很難滿(mǎn)足學(xué)生知識(shí)的個(gè)性化需求。
(二)應(yīng)試教育的局限性導(dǎo)致,很多重要性考試的科目中計(jì)算機(jī)課程的分值幾乎為零。由于計(jì)算機(jī)的科技知識(shí)瞬間性,很多學(xué)校對(duì)計(jì)算機(jī)課程安排相對(duì)較少。大部分學(xué)校認(rèn)為,和其它教學(xué)科目相比,計(jì)算機(jī)科目課程相對(duì)不太重要,課程安排不僅時(shí)間短,而且教材內(nèi)容呆板,長(zhǎng)期不變,不能及時(shí)更新,直接影響到中學(xué)生的信息技術(shù)教育。
(三)教學(xué)內(nèi)容陳舊,教學(xué)方法落后。在教學(xué)內(nèi)容、課程體系和培養(yǎng)模式上存在問(wèn)題.難以滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)行業(yè)應(yīng)用的需要。
(四)壓縮計(jì)算機(jī)信息與技術(shù)課程,教學(xué)時(shí)間不充足。學(xué)生上計(jì)算機(jī)信息與技術(shù)是一種游戲心態(tài),不重視,不進(jìn)取。
(五)教育經(jīng)費(fèi)投入不足。教學(xué)設(shè)備數(shù)量少、質(zhì)量差,尤其是硬件設(shè)備更差,并且實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新緩慢,教育設(shè)施缺乏,學(xué)生難以得到較先進(jìn)的綜合型訓(xùn)練。
(六)教師學(xué)歷層次、職稱(chēng)結(jié)構(gòu)不合理,教學(xué)水平相對(duì)偏低。
二、對(duì)策
(一)學(xué)校方面要認(rèn)識(shí)到重要性。面對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)存在的問(wèn)題,首先學(xué)校要有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),認(rèn)識(shí)到本門(mén)學(xué)科的重要性,從而在制定總體教學(xué)計(jì)劃時(shí),綜合考慮到計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)課的授課時(shí)間,解決硬件問(wèn)題,配備齊全計(jì)算機(jī),并能夠?qū)⑵浼{入到必考學(xué)科之中,引起教師的重視和學(xué)生心中的重要性。要通過(guò)培訓(xùn)等,讓計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)的教師定期出外培訓(xùn)學(xué)習(xí),提高專(zhuān)業(yè)水平,適應(yīng)教育的需要,滿(mǎn)足學(xué)生的需求。
(二)教師要認(rèn)識(shí)到教學(xué)的重要性
1.教師的認(rèn)識(shí)帶動(dòng)學(xué)生的認(rèn)知。針對(duì)不少學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程目的不明確以及初中計(jì)算機(jī)課程不受重視這一問(wèn)題,教師應(yīng)該首先明確計(jì)算機(jī)課程的重要性,無(wú)論是對(duì)于教師自己,還是學(xué)生,都要明確計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)的必需。現(xiàn)代科技迅速發(fā)展,知識(shí)總量以前所未有的速度增加,計(jì)算機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ),是現(xiàn)代信息社會(huì)的主要技術(shù)之一,它已被廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的影響,正在并將繼續(xù)改變?nèi)祟?lèi)的學(xué)習(xí)方式、工作方式和生活方式。因此,計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘9ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中的必備工具,計(jì)算機(jī)能力也成為衡量一個(gè)人綜合素質(zhì)的重要指標(biāo)。中學(xué)計(jì)算機(jī)教育是一項(xiàng)面向未來(lái)的現(xiàn)代化教育,是中小學(xué)素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。計(jì)算機(jī)課程將逐步成為中小學(xué)的一門(mén)獨(dú)立的知識(shí)性與技能性相結(jié)合的基礎(chǔ)性學(xué)科,并為學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代信息社會(huì)中的學(xué)習(xí)、工作和生活方式打下必要的基礎(chǔ)。因此,初中教師要從思想上首先重視計(jì)算機(jī)教育,認(rèn)真?zhèn)湔n,在日常教學(xué)中多進(jìn)行教法研究與教學(xué)交流,以促進(jìn)初中計(jì)算機(jī)教學(xué)效果的提高。
中圖分類(lèi)號(hào):G642
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1引言
密碼學(xué)能有效保障信息的機(jī)密性、認(rèn)證性、完整性和不可否認(rèn)性,是信息安全的核心技術(shù)之一,為信息安全提供了深刻的理論依據(jù)和豐富的應(yīng)用實(shí)踐基礎(chǔ)。目前各大高校已為信息安全專(zhuān)業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程和信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的本科生或研究生開(kāi)設(shè)了密碼學(xué)課程,如北京大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、武漢大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、電子科技大學(xué)等,也有一些教研[1-4]。然而,對(duì)于更多的高校,密碼學(xué)課程的教學(xué)卻處于探索階段。
公立函館未來(lái)大學(xué)(Future University-Hakodate)位于日本北海道函館市龜田中野町,始建于2000年,是一所以信息科學(xué)為特色的公立大學(xué)。該校有兩大學(xué)院(系統(tǒng)信息科學(xué)研究科和系統(tǒng)信息科學(xué)專(zhuān)業(yè))和三學(xué)部(信息建筑學(xué)科、復(fù)雜系統(tǒng)學(xué)科和系統(tǒng)信息科學(xué)部)。學(xué)校研究與教育涵蓋了以硬件為中心的計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與復(fù)雜系統(tǒng)。雖建校不久,但該校的密碼學(xué)學(xué)科卻取得了驕人的成績(jī),在高木剛(Tsuyoshi Takagi)教授的帶領(lǐng)下,在雙線(xiàn)性配對(duì)運(yùn)算方向已到達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。筆者在公立函館未來(lái)大學(xué)從事博士后研究期間,旁聽(tīng)了高木剛教授面向計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)碩士生開(kāi)始的密碼學(xué)課程,并和他交流了教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及學(xué)術(shù)思想,感觸頗深。本文就該校密碼學(xué)課程設(shè)置與教學(xué)方法進(jìn)行了描述和討論。
2密碼學(xué)課程的特點(diǎn)
作為信息安全和其他信息科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,密碼學(xué)課程具有以下特點(diǎn)[4]:
(1) 作用和地位十分重要。密碼學(xué)是實(shí)現(xiàn)保密通信和信息系統(tǒng)安全的主要技術(shù)手段和工具,信息安全的保密性、認(rèn)證性、完整性和不可否認(rèn)性等屬性都需要用密碼學(xué)的工具來(lái)完成。隨著計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在軍事、政務(wù)、金融、商業(yè)等部門(mén)的廣泛應(yīng)用,社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴(lài)越來(lái)越大,如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全受到破壞,將導(dǎo)致社會(huì)的混亂并造成巨大損失。因此,確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全已成為世人關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題并成為信息科學(xué)的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。密碼技術(shù)是信息安全的關(guān)鍵技術(shù)之一,幾乎所有的信息安全技術(shù)都應(yīng)用到密碼技術(shù)。
(2) 覆蓋的內(nèi)容多,涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)多。由于發(fā)展歷史較長(zhǎng)和研究問(wèn)題的特殊性質(zhì),密碼學(xué)從基礎(chǔ)理論到實(shí)用算法,形成的內(nèi)容和分支較多。例如,數(shù)字簽名體制就分為簽名體制、盲簽名體制、環(huán)簽名體制、群簽名體制等10余種簽名體制。同時(shí),密碼學(xué)還涉及較多的數(shù)學(xué)知識(shí),如數(shù)論、抽象代數(shù)、概率論、組合數(shù)學(xué)、計(jì)算復(fù)雜性和信息論等方面的知識(shí)。
(3) 與其他學(xué)科聯(lián)系廣泛。密碼學(xué)與其他學(xué)科具有廣泛聯(lián)系,這些學(xué)科包括應(yīng)用數(shù)學(xué)、通信、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息處理等。從應(yīng)用數(shù)學(xué)的角度看,密碼學(xué)是數(shù)論、抽象代數(shù)等理論的一種應(yīng)用;從通信的角度看,密碼學(xué)是實(shí)現(xiàn)保密通信的一種技術(shù)手段;從計(jì)算機(jī)科學(xué)的角度看,密碼學(xué)是數(shù)據(jù)安全、計(jì)算機(jī)安全和網(wǎng)絡(luò)安全的研究?jī)?nèi)容;從信息處理的角度看,密碼是信息處理的一種形式。密碼學(xué)的研究?jī)?nèi)容決定了它的交叉性和廣泛性,這使得人們能從不同方面去研究密碼學(xué),從而推動(dòng)密碼學(xué)學(xué)科的不斷發(fā)展。各種數(shù)學(xué)和其他學(xué)科研究的新成果也會(huì)很快地應(yīng)用于密碼學(xué)當(dāng)中,例如基于橢圓曲線(xiàn)的加密和簽名方法、量子密碼和數(shù)字水印等。
(4) 實(shí)踐性很強(qiáng)。密碼學(xué)的研究目的就是解決實(shí)際生活當(dāng)中的信息安全問(wèn)題,例如提供保密性、認(rèn)證性、完整性和不可否認(rèn)性,這些屬性是信息社會(huì)中不可或缺的重要屬性,它們隨著計(jì)算機(jī)的普及,借助于密碼學(xué)的各種算法得以實(shí)現(xiàn)。因此,密碼學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。只有理論聯(lián)系實(shí)際,才能把這門(mén)課程學(xué)好。
3密碼學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置
公立函館未來(lái)大學(xué)的密碼學(xué)課程分為以下幾部分:
(1) 數(shù)學(xué)基礎(chǔ):該部分講述整除、同余、模運(yùn)算、歐幾里得算法、擴(kuò)展的歐幾里得算法、歐拉函數(shù)、群、環(huán)、域和概率論等的基本概念。該部分的教學(xué)目的是使學(xué)生對(duì)密碼學(xué)所需的數(shù)學(xué)知識(shí)有個(gè)大概的了解,為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
(2) 密碼學(xué)基本概念:該部分講述密碼學(xué)的歷史、加密和隱私概念、密碼學(xué)的目標(biāo)、攻擊模型、密碼協(xié)議和可證明安全性等。該部分的教學(xué)目的是使學(xué)生對(duì)密碼學(xué)有個(gè)總體的認(rèn)識(shí),為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
(3) 對(duì)稱(chēng)密碼體制:該部分講述了流密碼和分組密碼體制。流密碼只是介紹了一些基本概念。分組密碼是本章的重點(diǎn),主要講述了DES、AES和分組密碼的工作模式。該部分的教學(xué)目的是使學(xué)生對(duì)對(duì)稱(chēng)密碼體制,尤其是分組密碼體制有深刻的認(rèn)識(shí),了解分組密碼設(shè)計(jì)原理和特點(diǎn)。
(4) 公鑰密碼體制:該部分講述公鑰密碼體制的概念、RSA公鑰密碼體制、ElGamal公鑰密碼體制、Rabin公鑰密碼體制、基于橢圓曲線(xiàn)的密碼體制和基于身份的密碼體制。該部分的教學(xué)目的是使學(xué)生對(duì)公鑰密碼體制有個(gè)深刻的理解,了解公鑰密碼體制與對(duì)稱(chēng)密碼體制的區(qū)別。
(5) 數(shù)字簽名:該部分講述數(shù)字簽名的基本概念、RSA數(shù)字簽名、ElGamal數(shù)字簽名、數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)DSS、群簽名、簽名、盲簽名和環(huán)簽名等。該部分的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握常用的數(shù)字簽名體制,掌握數(shù)字簽名體制的設(shè)計(jì)原理和特點(diǎn),對(duì)特殊的數(shù)字簽名,如群簽名、簽名、盲簽名和環(huán)簽名有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。
(6)Hash函數(shù):該部分講述Hash函數(shù)的基本概念、MD5、SHA、基于分組密碼的Hash函數(shù)和Hash函數(shù)的應(yīng)用。該部分的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握Hash函數(shù)的設(shè)計(jì)原理和要求,對(duì)MD5和SHA兩種重要Hash函數(shù)有個(gè)深刻理解。
(7) 密碼協(xié)議:該部分講述密鑰分配和密鑰交換、認(rèn)證體制、零知識(shí)證明、電子選舉和電子現(xiàn)金等。該部分的教學(xué)目的是使學(xué)生對(duì)密碼應(yīng)用有深刻的理解,對(duì)如何根據(jù)應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)密碼協(xié)議有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。
(8) 可證明安全性:該部分講述公鑰密碼和數(shù)字簽名的可證明安全性。包括公鑰加密體制的安全性概念、數(shù)字簽名體制的安全性概念、隨機(jī)預(yù)言模型、RSA-OAEP等。該部分的教學(xué)目的是使學(xué)生對(duì)可證明安全性知識(shí)有個(gè)初步認(rèn)識(shí),能夠?qū)€加密體制和數(shù)字簽名體制進(jìn)行形式化證明。
4密碼學(xué)課程的教學(xué)方法
通過(guò)筆者在公立函館未來(lái)大學(xué)密碼學(xué)課程的學(xué)習(xí),總結(jié)出如下教學(xué)方法:
(1) 注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)的講解。學(xué)習(xí)密碼學(xué)需要用到很多數(shù)學(xué)知識(shí),教師在教學(xué)中很重視數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授,在第一章中專(zhuān)門(mén)講授了密碼學(xué)需要的數(shù)學(xué)知識(shí)。此外,教師在講授其他章節(jié)內(nèi)容時(shí)也常常介紹一些數(shù)學(xué)知識(shí),如在講授RSA算法時(shí)講授了模運(yùn)算和復(fù)雜性理論。
(2) 注重講清各部分的區(qū)別與聯(lián)系,以便于學(xué)生掌握和記憶。密碼學(xué)課程涉及到很多概念,這些概念很難記憶。教師在教學(xué)中注重講解各種概念的區(qū)別與聯(lián)系,如對(duì)稱(chēng)密碼體制和公鑰密碼體制的區(qū)別和聯(lián)系、公鑰加密體制和數(shù)字簽名體制的區(qū)別和聯(lián)系、分組密碼體制和流密碼體制的區(qū)別和聯(lián)系。通過(guò)這些講解,學(xué)生掌握和理解這些知識(shí)就容易多了。
(3) 注意講述歷史知識(shí),激發(fā)學(xué)生興趣。密碼學(xué)涉及到很多有趣的歷史知識(shí)。在講授密碼的起源時(shí),教師介紹了公元前五世紀(jì)斯巴達(dá)人使用的一種叫“天書(shū)”(Skytale)的器械。它用一根木棍,將羊皮條緊緊纏在木棒上,密信自上而下寫(xiě)在羊皮條上,然后將羊皮條解開(kāi)送出,只有把羊皮條重新纏在一根同樣直徑的木棍上,才能把密信的內(nèi)容讀出來(lái)――這是最早的一種移位密碼。在講解公鑰密碼概念時(shí),他們講解了Diffie和Hellman這兩位公鑰密碼開(kāi)創(chuàng)者的生平,并將這兩位學(xué)者的照片給學(xué)生看。通過(guò)這些歷史知識(shí)的講解,學(xué)生對(duì)密碼學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。
(4) 注重與科研工作相結(jié)合。教師在教學(xué)中很注重與科研工作相結(jié)合。他們常常講到自己的科研項(xiàng)目與經(jīng)歷,也常常將最新的研究成果帶到課堂,將最新的論文發(fā)給學(xué)生研讀,使學(xué)生對(duì)最新的研究方向有個(gè)初步認(rèn)識(shí)。
(5) 注重總體理解。某些密碼學(xué)算法涉及的步驟很多,理解比較困難。如DES就涉及到了16輪變換,每輪都有置換和代換運(yùn)算。教師在介紹該算法時(shí)注重總體算法的把握,先讓學(xué)生對(duì)該算法有個(gè)總體的認(rèn)識(shí),然后再講述每一步驟的詳細(xì)算法。
5結(jié)束語(yǔ)
本文介紹了日本公立函館未來(lái)大學(xué)面向計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)碩士生開(kāi)設(shè)的密碼學(xué)課程的具體情況,包括課程內(nèi)容設(shè)置與教學(xué)特點(diǎn)。希望能對(duì)我國(guó)密碼學(xué)課程有一定的啟發(fā)。
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LIFa-gen
(School of Computer Science and Engineering, University of Electronic Science and
【中圖分類(lèi)號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674—4810(2012)16—0130—02
一 導(dǎo)論
2011年教育部最新修訂版《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在其基本理念部分明確提出,現(xiàn)代信息技術(shù)已對(duì)數(shù)學(xué)教育方式產(chǎn)生重大的影響,初中數(shù)學(xué)課程設(shè)計(jì)應(yīng)將其作為強(qiáng)有力的工具并充分運(yùn)用。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為基于計(jì)算機(jī)和軟件技術(shù)發(fā)展起來(lái)的新的教學(xué)手段,正是信息技術(shù)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的理想工具。初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,將一部分內(nèi)容(如函數(shù)、幾何和概率統(tǒng)計(jì)等),組織成數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的形式,不僅可以提高學(xué)生實(shí)踐和參與數(shù)學(xué)活動(dòng)的積極性,同時(shí)更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),提高自主探索能力的有效方式。
二 計(jì)算機(jī)輔助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn):一種新的學(xué)習(xí)方式
自20世紀(jì)40年代計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)邏輯的基礎(chǔ)上被創(chuàng)立起,之后整個(gè)計(jì)算機(jī)科學(xué)的歷史就是數(shù)學(xué)與之不斷融合、相互促進(jìn)的歷史。數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心,而計(jì)算機(jī)技術(shù)又反過(guò)來(lái)推動(dòng)數(shù)學(xué)的發(fā)展:計(jì)算圓周率、證明四色定理等不一而足,兩者聯(lián)系之緊密甚至超過(guò)了數(shù)學(xué)與自然科學(xué)。計(jì)算機(jī)科學(xué)的許多奠基性工作由數(shù)學(xué)家完成,如被稱(chēng)作計(jì)算機(jī)科學(xué)之父的馮諾依曼(J. von Neumann)與圖靈(A. M. Turing)。在許多高等院校的建制中,數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)隸屬于同一個(gè)院系。
生活在21世紀(jì)的人,對(duì)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)之間的聯(lián)系有更為深刻的體會(huì)。中學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí),同時(shí)學(xué)習(xí)信息科學(xué),用Excel處理數(shù)據(jù),用幾何畫(huà)板作三角形的全等變換,用Visual Basic編寫(xiě)一元二次方程程序,兩門(mén)學(xué)科同時(shí)為對(duì)方服務(wù)。對(duì)于學(xué)生而言,從小學(xué)教育之后進(jìn)入初中,在直觀的認(rèn)識(shí)上數(shù)學(xué)與信息科學(xué)便是相伴而來(lái)。當(dāng)他們升入高中、大學(xué)乃至工作以后,繼續(xù)使用數(shù)學(xué)的時(shí)候,大多的情況是用Office軟件處理表格和繪制函數(shù),用Mathematica推導(dǎo)微積分,用Matlab做矩陣運(yùn)算,用R語(yǔ)言作統(tǒng)計(jì)應(yīng)用,用有限元軟件進(jìn)行工程數(shù)值模擬。新世紀(jì)中學(xué)生所面臨的事實(shí)是,數(shù)學(xué)與信息科學(xué)的融合是自始至終,并且再?zèng)]有彼此分割的可能。
因此,新時(shí)期的教育者必將不能滿(mǎn)足于簡(jiǎn)單地將一些多媒體技術(shù)引入教室,而必須從更深層次發(fā)掘數(shù)學(xué)與信息技術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系,一方面,為了讓學(xué)生能對(duì)將來(lái)的應(yīng)用技術(shù)有更充分的準(zhǔn)備;另一方面,借助于計(jì)算機(jī)工具,為學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)踐、增進(jìn)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣的平臺(tái)。正如新課程標(biāo)準(zhǔn)中所指出的:“有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)不能單純地依賴(lài)模仿與記憶。”學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的內(nèi)容是現(xiàn)實(shí)而有意義的,絕不是空泛的。學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)時(shí),學(xué)生應(yīng)當(dāng)能從生活中得到抽象或從知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中找到基礎(chǔ)。否則,認(rèn)知過(guò)程便會(huì)有一個(gè)階梯缺失,造成難以逾越的障礙。此時(shí),幫助學(xué)生進(jìn)行自主探索、獲取更廣泛的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的角色便應(yīng)由教師來(lái)完成。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)正是教師提供給學(xué)生發(fā)揮主體精神、做數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)主人翁的理想舞臺(tái)。數(shù)學(xué)是思維的藝術(shù),計(jì)算機(jī)為之提供了動(dòng)手的可能。傳統(tǒng)的教師板書(shū)學(xué)生抄筆記的教學(xué)方式變革為教師提出問(wèn)題學(xué)生在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中解決問(wèn)題,由此數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)也得到了豐富。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在許多大學(xué)中都已是十分成熟的課程,將其引入初中教學(xué)尚是全新的嘗試。通過(guò)精心的課程安排,完全可以不必借助于超出中學(xué)教學(xué)范疇的大型計(jì)算軟件而從計(jì)算機(jī)核心的數(shù)值處理和圖形能力出發(fā),便能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,正如計(jì)算機(jī)的使用淡化了花哨的計(jì)算技巧而使本質(zhì)和樸素的數(shù)學(xué)思想得到彰顯一樣。
三 計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn):獲取數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)與認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)本質(zhì)——以概率實(shí)驗(yàn)為例
數(shù)學(xué)概念的形成是高度抽象的結(jié)果,這就意味著數(shù)學(xué)概念并不一定能從現(xiàn)實(shí)的具體的存在中得到經(jīng)驗(yàn);即或存在于生活經(jīng)驗(yàn),也常常不是直觀的,認(rèn)識(shí)它們需要辨析和洞察。初中數(shù)學(xué)所涉及的是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)性概念,如何幫助學(xué)生從本質(zhì)上理解其定義是教師所關(guān)心的問(wèn)題。本文以概率為例介紹計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)對(duì)概念學(xué)習(xí)的幫助。
概率統(tǒng)計(jì)是數(shù)學(xué)的重要分支,在現(xiàn)代社會(huì)的各行各業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。企業(yè)需要概率統(tǒng)計(jì)人才對(duì)市場(chǎng)和消費(fèi)者行為作調(diào)研分析,為經(jīng)營(yíng)決策提供建議;工廠(chǎng)需要概率統(tǒng)計(jì)監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量,優(yōu)化生產(chǎn)流程。雖然概率統(tǒng)計(jì)與生活息息相關(guān),但卻不如四邊形等概念那樣易于從生活經(jīng)驗(yàn)中抽象出來(lái)。
課本對(duì)概率概念的引入是從重復(fù)投擲硬幣與骰子這兩個(gè)學(xué)生可以直接接觸的事物入手的,先介紹什么是隨機(jī)事件,繼而用大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)中事件A的頻率在某個(gè)常數(shù)p附近,來(lái)定義事件A的概率為p。不難發(fā)現(xiàn),這個(gè)定義本身就是實(shí)驗(yàn)性的。硬幣投擲是數(shù)學(xué)史上最廣為人知的實(shí)驗(yàn)之一,操作簡(jiǎn)單而意義卻深刻。除了在課堂上組織學(xué)生分組投擲硬幣并記錄結(jié)果之外,此次實(shí)驗(yàn)與探究課還可以設(shè)計(jì)為上機(jī)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)1:創(chuàng)建一個(gè)N個(gè)步長(zhǎng)的循環(huán),每一步利用計(jì)算機(jī)生成一個(gè)0~1之間的隨機(jī)數(shù)x,當(dāng)?shù)玫降膞滿(mǎn)足0
數(shù)變量Q加1。循環(huán)結(jié)束,計(jì)算投擲結(jié)果正面頻率 與反面
頻率 。令N分別等于5,10,20,50,100,1000,10000,
重復(fù)實(shí)驗(yàn),記錄每次的頻率。
一、前言
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的研究有一定的歷史發(fā)展,但是高校中的研究一直處于較為緩慢的發(fā)展?fàn)顩r。首先是因?yàn)楦咝5慕虒W(xué)投入有一定的限制,所以呈現(xiàn)出的硬件條件不能滿(mǎn)足發(fā)展的需要,缺乏對(duì)現(xiàn)成教學(xué)軟件的認(rèn)識(shí)等都是較為主要的原因。另外也有對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用了解較少而導(dǎo)致的誤解,使得計(jì)算機(jī)與大學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的開(kāi)發(fā)使用無(wú)法在實(shí)踐中發(fā)揮應(yīng)該具有的價(jià)值。
二、計(jì)算機(jī)在大學(xué)生物科學(xué)研究中的現(xiàn)狀
生物科學(xué)的空前發(fā)展決定著大學(xué)生物科學(xué)課程必將面臨著一系列科學(xué)的變革,當(dāng)下的生物科學(xué)知識(shí)類(lèi)別空前復(fù)雜,專(zhuān)業(yè)研究更加深入,成果信息也在不斷隨著社會(huì)發(fā)展更新。大學(xué)生在生物科學(xué)教育中迫切需要解決的問(wèn)題是如何更好地掌握整個(gè)生物科學(xué)的知識(shí)體系,了解到科學(xué)研究的成果,在主動(dòng)把握專(zhuān)業(yè)方向的過(guò)程中,擁有生物科學(xué)研究和應(yīng)用的技術(shù)與能力。目前,計(jì)算機(jī)在高校中的普及程度已經(jīng)有了飛躍般的發(fā)展,但是計(jì)算機(jī)在教學(xué)上的應(yīng)用還是會(huì)被誤解成較為復(fù)雜的程序設(shè)計(jì),以及具體的操作程序會(huì)非常復(fù)雜。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用實(shí)際上是對(duì)老師的講解起一定的輔助作用,所以最終的課程教學(xué)依舊離不開(kāi)老師,于是在推行過(guò)程中認(rèn)為其存在的價(jià)值與付出的成本無(wú)法平衡,于是領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)識(shí)不足便也成為阻礙其發(fā)展的又一層阻力。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)中的應(yīng)用有利于直接與用戶(hù)端建立聯(lián)系,用戶(hù)在人際互動(dòng)的使用中,獲取相應(yīng)的知識(shí)信息,所以實(shí)際上對(duì)教學(xué)內(nèi)容的重視程度不僅不減,還能提高傳達(dá)知識(shí)信息的多樣化展現(xiàn)方式。當(dāng)下的教學(xué)手段應(yīng)用較為廣泛的是幻燈片等,因?yàn)橹谱鬏^為簡(jiǎn)單,成本低廉,對(duì)使用的技能要求也較低,所以長(zhǎng)期占據(jù)使用功能的重要地位。但是在使用過(guò)程中,也表現(xiàn)出不易儲(chǔ)存、對(duì)使用技能的要求較低且形式單調(diào)等問(wèn)題,學(xué)生如果在制造等方面的能力欠缺,便不能主動(dòng)參與其中,所以對(duì)學(xué)生的能力要求實(shí)際上是進(jìn)一步的加大。計(jì)算機(jī)在教學(xué)過(guò)程中大量應(yīng)用的好處就是,可以基本上取代和彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)手段以及課堂教學(xué)的不足,大大豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),加快知識(shí)更新?lián)Q代的速度。
三、計(jì)算機(jī)在大學(xué)生物科學(xué)研究中的應(yīng)用
根據(jù)當(dāng)下高校在實(shí)踐中的應(yīng)用方式分析,由于硬件設(shè)施尚有欠缺等,計(jì)算機(jī)在生物科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮的作用主要有以下幾點(diǎn):
1.信息的處理
計(jì)算機(jī)的信息來(lái)源主要是計(jì)算機(jī)自身存儲(chǔ)的信息資料,通過(guò)各種存儲(chǔ)器對(duì)外接收的設(shè)備或者是終端及網(wǎng)絡(luò)在拓寬人們視線(xiàn)的過(guò)程中,搜集到的各種教學(xué)科研的信息。其中可能是使用者自身存儲(chǔ)的整理過(guò)的文檔或者是圖片等,也有可能是實(shí)驗(yàn)中利用其他存儲(chǔ)裝置產(chǎn)生的圖文等,這些都是在教學(xué)過(guò)程中可以使用的材料。許多網(wǎng)站上有專(zhuān)門(mén)為生物科學(xué)教學(xué)科研服務(wù)的信息,在講述理論知識(shí)的過(guò)程中,可以利用視頻等,不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)于理論的認(rèn)識(shí),也可以使得學(xué)生更好的進(jìn)入情景中獲得知識(shí)。特別是在高校的教學(xué)過(guò)程中,利用計(jì)算機(jī)可以拓展學(xué)生的閱讀資料,實(shí)現(xiàn)各個(gè)學(xué)校之間的信息交流,對(duì)整個(gè)國(guó)家的教育都是有力的推動(dòng)。
2.編寫(xiě)電子教案
生物科學(xué)的學(xué)科教學(xué)要結(jié)合時(shí)代的發(fā)展,因?yàn)檠芯康某晒荚谌招略庐惖娘w速發(fā)展,所以相應(yīng)的要求也會(huì)不斷變化,生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生需要將自己的內(nèi)容進(jìn)行不斷地更新。傳統(tǒng)的教學(xué)方式中,教室都是利用筆和紙對(duì)教學(xué)提綱的記錄和設(shè)計(jì),所以一旦觀點(diǎn)發(fā)生變化,進(jìn)行修改等都非常麻煩,不僅費(fèi)時(shí)間還費(fèi)精力。但是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué),就可以將教學(xué)的資料進(jìn)行數(shù)字化存儲(chǔ),不斷的修改也容易簡(jiǎn)單。在進(jìn)行課程陳述的時(shí)候,也可以將回執(zhí)的圖片等利用幻燈片等形式進(jìn)行播放,便于學(xué)生了解到教學(xué)的意義,也可以使得學(xué)生明白整個(gè)教學(xué)的具體安排,提前做好規(guī)劃,保持教案的體系完整性,也使得教案發(fā)揮更大的價(jià)值。
3.課堂的教學(xué)方式
計(jì)算機(jī)在生物科學(xué)教學(xué)中應(yīng)用,表現(xiàn)最為明顯的便是課堂教學(xué)方式。一般進(jìn)行教學(xué)的應(yīng)該是專(zhuān)門(mén)的教學(xué)軟件,但是當(dāng)下部分教學(xué)軟件依舊在不斷完善的過(guò)程中,制作或者是獲得一份完整的課件是一件非常困難的事情,適合課堂教學(xué)的高質(zhì)量的軟件制作所需要的人才也存在一定的限制,所以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行基本的小課件等制作還是有著明顯的意義的。
4.實(shí)踐的具體模擬
生物科學(xué)中的大量研究都需要對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行長(zhǎng)期的觀察,觀察整個(gè)研究的生命活動(dòng)的全過(guò)程。但是可能只有實(shí)驗(yàn)者才有機(jī)會(huì)看見(jiàn)整個(gè)過(guò)程的神奇之處,也使得傳統(tǒng)的教學(xué)中學(xué)生缺乏代入的情景,學(xué)習(xí)興趣較低。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué),可以將整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行再現(xiàn),如“活動(dòng)”的研究對(duì)象植株的生長(zhǎng)、血液的循環(huán)以及物質(zhì)的新陳代謝等,都可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行一定的再現(xiàn),方便學(xué)生可以自己觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化,明白生物科學(xué)研究中的有趣之處。在記錄研究數(shù)據(jù)的過(guò)程中,也可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)分子的專(zhuān)業(yè)等進(jìn)行研究,讓學(xué)生理解和接受,利用計(jì)算機(jī)繪制出的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖等也更加生動(dòng)直觀,對(duì)于后期的數(shù)據(jù)分析和研究都有著非常重要的意義。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,自動(dòng)化教學(xué)在教育界的普及是教學(xué)隨著時(shí)展的重要表現(xiàn),也可以縮短教學(xué)的時(shí)間,提高整個(gè)教學(xué)的效率和學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量,擴(kuò)大教學(xué)的容量,方便知識(shí)的擴(kuò)充和更新,刺激學(xué)習(xí)者多角度獲得教學(xué)成果。當(dāng)今時(shí)代是知識(shí)信息的時(shí)代,新概念以及新技術(shù)等都層出不窮,只有通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)才能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)這些事物做出回應(yīng),引導(dǎo)著現(xiàn)代教學(xué)手段變革的方向。
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培養(yǎng)學(xué)生的信息能力、提高學(xué)生的信息素養(yǎng)是信息技術(shù)教育的根本目標(biāo)。信息技術(shù)教育是一種以培養(yǎng)學(xué)生信息能力,提高學(xué)生的信息素養(yǎng)為目標(biāo)的學(xué)科教育。信息技術(shù)教育的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)包括以下的三個(gè)方面:
1.對(duì)信息科學(xué)的理解
通過(guò)信息技術(shù)、信息科學(xué)的基本理論和方法的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)能深入地理解各種信息手段的我,深入理解各種信息技術(shù)的基本原理和具體方法,能對(duì)給定的信息進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚⒛軐?duì)各種信息的活用進(jìn)行評(píng)價(jià)和完善。
對(duì)信息科學(xué)的理解不是單純理論上的,知識(shí)內(nèi)容上的理解。應(yīng)能通過(guò)信息科學(xué)的理論,指導(dǎo)信息活用時(shí)合理地選擇信息手段和信息處理的方法,并能對(duì)它們進(jìn)行有效地評(píng)價(jià),用以完善信息活用和信息處理的過(guò)程。以信息科學(xué)的理解是信息活用的基礎(chǔ)和條件,沒(méi)有對(duì)信息科學(xué)的基本理解,不可能實(shí)現(xiàn)有效的信息活用。對(duì)信息活用的評(píng)價(jià)和完善是指導(dǎo)信息科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的重要根據(jù)。
2.信息活用的實(shí)踐能力
信息活用的實(shí)踐能力是指對(duì)于給定的課題、目的、問(wèn)題,能合理地使用一定的信息手段,對(duì)必要的信息,自主地或與人協(xié)同地進(jìn)行收集、分析、處理和創(chuàng)造,并能根據(jù)情況,信息、傳遞信息。信息活用的實(shí)踐能力是以信息技術(shù)的方法解決問(wèn)題的能力。
我們?cè)?jīng)碰到過(guò)這樣的問(wèn)題。為了求解某一問(wèn)題,進(jìn)行某種決策,需要大量地收集信息、理解信息、分析信息,并將有關(guān)的信息送入計(jì)算機(jī),以一定的處理軟件對(duì)信息進(jìn)行處理,最后,根據(jù)處理的結(jié)果,作出相應(yīng)的決策。這是一種以信息技術(shù)求解問(wèn)題的過(guò)程。在根據(jù)處理的結(jié)果決策問(wèn)題時(shí),發(fā)現(xiàn)這種決策與邏輯的分析,與以其它方法進(jìn)行決策的結(jié)果相矛盾。經(jīng)過(guò)反復(fù)評(píng)價(jià)、研討,發(fā)現(xiàn)基于計(jì)算機(jī)處理的決策是錯(cuò)誤的。顯然,計(jì)算機(jī)的操作、軟件的使用方法是完全正確的,產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因在信息的收集、信息的理解和信息的分析。
3.對(duì)信息、信息社會(huì)的認(rèn)識(shí),態(tài)度與參與
對(duì)信息、信息社會(huì)的認(rèn)識(shí)和態(tài)度包括對(duì)信息社會(huì)的認(rèn)識(shí);對(duì)信息在信息社會(huì)中的作用、對(duì)人們生活的影響的認(rèn)識(shí);對(duì)信息的情感、對(duì)信息的道德與倫理、對(duì)信息的責(zé)任與態(tài)度以及信息安全與信息犯罪的認(rèn)識(shí)與態(tài)度。
在信息技術(shù)教育中,應(yīng)處理好幾個(gè)關(guān)系:
(1)基本知識(shí)、基本理論的學(xué)習(xí)與技能的掌握
信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)必須涉及大量機(jī)器的操作,軟件的使用,有些人甚至認(rèn)為信息技術(shù)就是機(jī)器和軟件的操作技術(shù),這是一種錯(cuò)覺(jué)。各種機(jī)器的操作、軟件的使用,應(yīng)基于一定的理論指導(dǎo)下予以選用。信息技術(shù)教育中,應(yīng)特別重視基本知識(shí)、基本理論的學(xué)習(xí),應(yīng)在一定理論的指導(dǎo)下去選擇,去完成一定的具體操作。沒(méi)有一定的理論知識(shí)的學(xué)習(xí),就不可能對(duì)操作的結(jié)果進(jìn)行有效的評(píng)價(jià),就不可能完善具體的操作過(guò)程。某種操作技能只有在一下的理論指導(dǎo)下才能發(fā)揮作用。
(2)解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)與對(duì)機(jī)器、軟件操作能力的訓(xùn)練
信息技術(shù)教育中,我們特別重視信息活用能力的培養(yǎng),即以信息技術(shù)的方法解決問(wèn)題的能力的培養(yǎng)。為了解決問(wèn)題,需要使用計(jì)算機(jī),需要使用一定的軟件,這些只是解決問(wèn)題的工具,我們不能以工具的操作代替解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。在解決問(wèn)題過(guò)程中,如何分析問(wèn)題,如何根據(jù)問(wèn)題的分析去尋求解決問(wèn)題的算法,如何評(píng)價(jià)與完善解決問(wèn)題的過(guò)程比工具的掌握更為重要。工具的使用是在解決問(wèn)題算法的指導(dǎo)下進(jìn)行的。信息活用能力的培養(yǎng)中,與具體機(jī)器、軟件操作能力相比較,應(yīng)更注重分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。
(3)完成任務(wù)與驅(qū)動(dòng)知識(shí)的學(xué)習(xí)
信息技術(shù)教育中應(yīng)彩任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法實(shí)現(xiàn)信息科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)信息活用能力的培養(yǎng)。在信息技術(shù)教育中,我們表應(yīng)只看到任務(wù)的完成,不看是否驅(qū)動(dòng)了知識(shí)的學(xué)習(xí)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)是信息技術(shù)課程的一種學(xué)習(xí)方法,這是一種問(wèn)題解決式、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)的方法,讓學(xué)生在求解問(wèn)題的過(guò)程中去探索知識(shí),發(fā)現(xiàn)知識(shí)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)是讓學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中,去探索、去發(fā)現(xiàn)有關(guān)的信息科學(xué)的知識(shí)。如果不在完成任務(wù)的過(guò)程中注重知識(shí)的學(xué)習(xí)、掌握,這一次的任務(wù)完成了,下一次同樣的任務(wù)可能完成不了,因?yàn)樗麤](méi)有將任務(wù)的完成變?yōu)橐环N在一定理論指導(dǎo)下的自覺(jué)行為。任務(wù)驅(qū)動(dòng)中,既要完成任務(wù),更要注意通過(guò)完成任務(wù)應(yīng)驅(qū)動(dòng)的知識(shí)學(xué)習(xí)。
一、計(jì)算主義視角簡(jiǎn)介
對(duì)于意識(shí)的認(rèn)識(shí)是長(zhǎng)久以來(lái)一直困擾人們的問(wèn)題。意識(shí)的本質(zhì)究竟是什么?意識(shí)的運(yùn)行機(jī)制是什么?這些問(wèn)題一直沒(méi)有解決。無(wú)論是哲學(xué),心理學(xué),自然科學(xué),都為解決意識(shí)問(wèn)題進(jìn)行了深刻而持久的研究。隨著科技手段的進(jìn)步,意識(shí)問(wèn)題的自然科學(xué)研究取向逐漸成為主流,而其中,計(jì)算主義的研究取向,是認(rèn)知科學(xué)研究最基本的方向。
計(jì)算主義取向是伴隨著當(dāng)代計(jì)算機(jī)科學(xué)迅猛發(fā)展而出現(xiàn)的一種新的研究范式,計(jì)算主義的基本思想是將意識(shí)、心智的本質(zhì)以及行為與計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行類(lèi)比,提出“認(rèn)知的本質(zhì)就是計(jì)算”這樣的基本假說(shuō),當(dāng)前信息、算法和計(jì)算這些計(jì)算主義的基本概念已成為當(dāng)前理解人的生命及意識(shí)本質(zhì)的重要概念。[1]
這種思潮,隨著人工智能、生物信息學(xué)、量子計(jì)算、元胞自動(dòng)機(jī)理論等的產(chǎn)生和發(fā)展,開(kāi)始廣泛的滲透到各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域,繼而發(fā)展為一種哲幾乎遍及所有科學(xué)和哲學(xué)領(lǐng)域的超范式,即構(gòu)成物質(zhì)世界的基本要素是計(jì)算或信息流,世界的全部?jī)?nèi)容是信息從一個(gè)部分傳遞到另一個(gè)部分的過(guò)程。
計(jì)算主義實(shí)際上已經(jīng)滲透到宇宙學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)乃至經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)科學(xué)等諸多領(lǐng)域。計(jì)算或者算法不僅成為人們認(rèn)識(shí)自然、生命、思維和社會(huì)的一種普適的觀念和方法,而且成為一種新的世界觀。[2]
科技傳播是基于傳播學(xué)而集中研究科學(xué)技術(shù)傳播的學(xué)科,以計(jì)算主義的視角,對(duì)科技傳播進(jìn)行認(rèn)識(shí)和研究,在一定程度上,可以拓展和加深對(duì)科技傳播的最根本的理解。
二、科技傳播的四個(gè)要素
傳播是人類(lèi)社會(huì)廣泛存在的現(xiàn)象,可以說(shuō),自人類(lèi)出現(xiàn),傳播就一直存在于人類(lèi)社會(huì)之中。傳播現(xiàn)象也許是人類(lèi)認(rèn)識(shí)索要面對(duì)的最為復(fù)雜的對(duì)象之一。以傳播為研究對(duì)象的傳播學(xué)是20世紀(jì)出現(xiàn)的社會(huì)科學(xué),傳播學(xué)的研究范圍十分廣泛,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,傳播相關(guān)的歷史研究,心理學(xué)研究,社會(huì)學(xué)研究,乃至傳播方式的物理學(xué)研究以及上升到哲學(xué)高度的語(yǔ)言哲學(xué)研究等,與傳播相關(guān)的領(lǐng)域的研究幾乎已經(jīng)面面俱到,而科技傳播的研究因?yàn)榫窒抻趥鞑タ萍贾R(shí),較人類(lèi)的一般傳播要簡(jiǎn)單一些,雖然科技傳播具有不同于傳播學(xué)研究領(lǐng)域的特殊性,但是作為一種傳播的過(guò)程,傳播學(xué)的基本理論還是適用的。
人類(lèi)的傳播是一種交流和交換信息的行為。一個(gè)基本的傳播過(guò)程由傳播者、傳播內(nèi)容、傳播渠道與傳播媒體和受傳者四個(gè)要素構(gòu)成。[3]信息在四要素之中的傳遞,構(gòu)成了一個(gè)傳播的過(guò)程。對(duì)這四大要素的分析是認(rèn)識(shí)、理解和研究科技傳播活動(dòng)和科技傳播現(xiàn)象的出發(fā)點(diǎn)。而如果要做一個(gè)最根本的認(rèn)識(shí),需要先對(duì)信息進(jìn)行解讀。
在人類(lèi)的社會(huì)傳播過(guò)程中,信息是符號(hào)和意義的統(tǒng)一體。符號(hào)簡(jiǎn)要的說(shuō),是信息的外在形式和物質(zhì)載體,而意義本身是抽象和無(wú)形的,但可以通過(guò)如語(yǔ)言及其他符號(hào)得到表達(dá)和傳遞,一個(gè)符號(hào)和其攜帶的意義構(gòu)成信息。人類(lèi)最基本和最主要的符號(hào),就是語(yǔ)言。
語(yǔ)言是一套完整和較完善的符號(hào)體系。在計(jì)算主義的視角下,可以這樣認(rèn)為,語(yǔ)言的符號(hào)體系是一種人類(lèi)意識(shí)可以理解的算法,人類(lèi)實(shí)際上通過(guò)這樣一種算法,來(lái)理解和處理信息所包含的意義。而只有在這樣一種人類(lèi)可以理解的算法內(nèi),意義才得以存在。比如一個(gè)徹底陌生的自然物,我們不妨利用數(shù)學(xué)的方式定義為x,對(duì)于人類(lèi)而言,在認(rèn)識(shí)它的形狀和與外界的作用之前,它毫無(wú)意義,而認(rèn)識(shí)它并認(rèn)識(shí)它與外界的作用,實(shí)際上經(jīng)歷了將這些關(guān)系編譯為人類(lèi)可以理解的形式,比如,稱(chēng)之為“費(fèi)米子凝聚態(tài)”,這不僅是一個(gè)單純的符號(hào),這個(gè)符號(hào)承載了對(duì)應(yīng)物的信息,也就是人類(lèi)對(duì)它的認(rèn)識(shí)。這個(gè)過(guò)程發(fā)生的,可以說(shuō)是人類(lèi)建立了一套算法,來(lái)認(rèn)知這個(gè)東西。同樣的,所有的信息,只有經(jīng)過(guò)人類(lèi)可理解的算法處理之后,才具有對(duì)人類(lèi)而言的意義。為什么經(jīng)過(guò)這樣的過(guò)程,信息就可以被理解?傳播學(xué)中,認(rèn)為語(yǔ)言的理解是一種語(yǔ)義契約,基于這種達(dá)成的共識(shí),語(yǔ)言得以被普遍理解。這其實(shí)可以理解為一種算法。可以借用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)常見(jiàn)術(shù)語(yǔ),格式化。在計(jì)算機(jī)中,硬盤(pán)經(jīng)過(guò)格式化才能作系統(tǒng)識(shí)別,這一過(guò)程,與人類(lèi)的認(rèn)知過(guò)程有些類(lèi)似。
那么,傳播的四個(gè)要素,分別在這種理解中是怎樣的呢?
傳播者是指信息的提供者,亦即向受眾傳播信息的一方。在科技傳播中,傳播者的地位極其特殊,尤其是科技知識(shí)最初的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明者,這個(gè)角色的特殊在于,他首先使對(duì)本對(duì)人類(lèi)毫無(wú)意義的東西,進(jìn)入到人類(lèi)的可理解的范圍中,也可以說(shuō),是建立了一種新的算法,將信息進(jìn)行了編碼。
科技傳播中的傳播者一般分為兩種基本類(lèi)型,職業(yè)化的傳播者和非職業(yè)化的傳播者。本文認(rèn)為,傳播者可以分為兩種,傳播內(nèi)容的首創(chuàng)者和首創(chuàng)者之外的傳播者。二者的區(qū)別將在后面闡述。
傳播內(nèi)容是流動(dòng)在科技傳播過(guò)程中的科技知識(shí)信息。在本文中可以理解為包含了科技知識(shí)意義的算法。
傳播渠道與傳播媒體涉及到傳播的具體過(guò)程和傳播媒介,實(shí)際上,是可以認(rèn)為是信息的等價(jià)變換,后文將闡述。
受傳者又稱(chēng)為受眾,是與傳播者相對(duì)的信息接受者。受傳者最重要的特點(diǎn)是學(xué)習(xí)能力。在本文的語(yǔ)境中,學(xué)習(xí)能力是指解碼的能力,通過(guò)對(duì)符號(hào)的解碼,得到符號(hào)所攜帶的意義。
一個(gè)科技傳播的過(guò)程,具體是怎樣發(fā)生的呢?
三、科學(xué)傳播的模式
對(duì)于傳播的模式,在傳播學(xué)史上,學(xué)者們?cè)⒘撕芏喾N模式。但這些模式都是基于上述四個(gè)要素的。本文結(jié)合拉斯韋爾的5w模式、奧斯古德與施拉姆的循環(huán)模式和賴(lài)?yán)驄D的系統(tǒng)模式提出一種稍作改進(jìn)的模式,見(jiàn)圖1。
最初的傳播者將沒(méi)有意義的信息進(jìn)行編碼,也就是從無(wú)意義進(jìn)入到人類(lèi)語(yǔ)言中,使之變?yōu)樵谌祟?lèi)的語(yǔ)言契約下能夠理解的形式,這一過(guò)程實(shí)際是一中算法的等價(jià)變換,換句話(huà)說(shuō),這些信息的意義,也就在于傳播者進(jìn)行了怎樣的編碼。
在語(yǔ)義契約的約束下,傳播內(nèi)容傳遞給了受眾,如果受眾繼續(xù)傳播,那么他就是其他傳播者,所謂的職業(yè)傳播者,也就是專(zhuān)職負(fù)責(zé)再次傳遞信息的受眾,他們的信息來(lái)源于最初的傳播者。受眾在接觸到信息后,實(shí)際上是用語(yǔ)義契約進(jìn)行了一個(gè)解碼,提取了其中的意義。[4]而其他傳播者可以將接受到的信息原封不動(dòng)的傳播出去,但是,由于他們的專(zhuān)業(yè)背景,認(rèn)識(shí)能力,和理解程度,尤其是職業(yè)傳播者,面對(duì)特定的受眾,通常會(huì)將接受的信息進(jìn)行新的編碼,再次傳播。所謂新的編碼并沒(méi)有脫離語(yǔ)義契約。語(yǔ)言系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。由于人們的教育程度,認(rèn)識(shí)能力,專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的區(qū)別,往往趨向于形成在語(yǔ)義契約內(nèi)的子系統(tǒng)。比如一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)者和一個(gè)化學(xué)學(xué)者,他們雖然都處于一個(gè)大的語(yǔ)義契約下,但是由于專(zhuān)業(yè)原因,對(duì)于對(duì)方專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的信息往往接觸不多,這使得他們的專(zhuān)業(yè)相對(duì)封閉。那么,經(jīng)濟(jì)學(xué)者們要了解某一項(xiàng)化學(xué)成果,往往需要進(jìn)行多次的編碼解碼,使最初的專(zhuān)業(yè)化的信息變得能夠被他們?nèi)菀椎睦斫狻?/p>
這個(gè)傳播的過(guò)程是如此繼續(xù)下去的,直到受眾不再傳播。當(dāng)然,這里的受眾和其他傳播者,并不是指單一的個(gè)體,而是符合定義的人或組織的集合。
傳播的媒介,是得到傳播學(xué)著重研究的領(lǐng)域,媒介起到一個(gè)信息傳遞中介的作用,信息無(wú)論是以文字還是聲音還是圖像的形式得到傳播,其目的是使最初的信息能夠有效的傳播,但是,從最初的信息到媒介所包含的信息再到受眾接收到攜帶信息的媒介,這一個(gè)過(guò)程需要經(jīng)過(guò)多次的解碼和編碼,由于傳播者和受眾的原因,信息也許會(huì)發(fā)生變化,其含義與最初的含義可能不同,如何確保信息的失真度最低,是科學(xué)傳播研究的問(wèn)題之一。[5]
四、總結(jié)
上述分析著重強(qiáng)調(diào)了在科技傳播中編碼和解碼的重要作用。從計(jì)算主義的視角,對(duì)科技傳播中“科技知識(shí)信息通過(guò)跨越時(shí)空的擴(kuò)散而在不同個(gè)性間實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享”[4]這樣一個(gè)最核心的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。通過(guò)上述分析,可以看到,由于科技研究事業(yè)相對(duì)于人類(lèi)社會(huì)來(lái)說(shuō),是相對(duì)較小和相對(duì)封閉的系統(tǒng),即使是科技研究事業(yè)內(nèi)部,不同領(lǐng)域和專(zhuān)業(yè)也相對(duì)封閉,這使得科技傳播的過(guò)程,需要更多的努力才能成為有效的傳播,在本文的語(yǔ)境中,也就是需要更多的算法的變換或編碼解碼的過(guò)程。本文試圖從最根本的層次上分析知識(shí)、信息、共享、傳播這些概念的含義,以及在科技傳播過(guò)程中它們的意義,雖然可能這種努力現(xiàn)在還是有些粗糙和簡(jiǎn)陋,但是在科技傳播研究的方法上,希望能夠提供一種新的角度。
參考文獻(xiàn):
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【中圖分類(lèi)號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2014)10-0008-02
信息與計(jì)算數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)是高校本科數(shù)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè),其專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)技能的綜合型人才。實(shí)際上,不同的高校對(duì)專(zhuān)業(yè)的定位還可以有很大的自由度來(lái)創(chuàng)建自身的特色。不管主要方向是以培養(yǎng)研究型人才還是應(yīng)用型人才為主,信息與計(jì)算科學(xué)不應(yīng)是理論數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)操作的拼盤(pán),而應(yīng)在科學(xué)計(jì)算方法設(shè)計(jì)上充分發(fā)揮數(shù)理邏輯思想的優(yōu)勢(shì)。教師在專(zhuān)業(yè)模塊課程建設(shè)上應(yīng)重視這一點(diǎn)。
一 計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生與信息與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的比較
信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)有很大一部分畢業(yè)生走向了與IT行業(yè)相關(guān)的工作崗位。有人說(shuō),信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生就業(yè)是在搶計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的飯碗,其實(shí)不然。從就業(yè)崗位情況上看,至少表面上信息與計(jì)算科學(xué)的畢業(yè)生確實(shí)與計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生一樣,從事計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)等工作的較多,但是若干年以后會(huì)發(fā)現(xiàn),他們的發(fā)展方向有所區(qū)別,他們的工作能力特長(zhǎng)是不一樣的。我所執(zhí)教的杭州電子科技大學(xué)是一所以電子信息為特色的普通高校,因擔(dān)任數(shù)學(xué)建模課程以及全國(guó)競(jìng)賽的指導(dǎo)工作,我有機(jī)會(huì)認(rèn)識(shí)和了解一些來(lái)自我們學(xué)校數(shù)學(xué)、通信、電子信息、計(jì)算機(jī)軟件與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息安全、財(cái)經(jīng)和管理類(lèi)的學(xué)生。他們都是所在學(xué)院成績(jī)優(yōu)秀的大二、大三的本科生。在研究如何利用數(shù)學(xué)方法解決大數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題時(shí),我發(fā)現(xiàn)大二學(xué)生已經(jīng)具備了一些具有專(zhuān)業(yè)性的特色差異:將計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生與信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生作比較發(fā)現(xiàn):計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)生思路很活躍,搜索現(xiàn)代科技學(xué)術(shù)成果能力較強(qiáng),重視一種方法的計(jì)算實(shí)現(xiàn),具有較強(qiáng)的編程能力。他們比較注重計(jì)算結(jié)果的好壞,也比較喜歡拿程序作為研究成果,對(duì)數(shù)學(xué)方法原理的理解往往不夠深入,算法選擇的隨機(jī)性較大。而信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生由于大規(guī)模數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)現(xiàn)能力的訓(xùn)練不足,面臨著長(zhǎng)無(wú)所用的問(wèn)題。得益于基礎(chǔ)數(shù)學(xué)邏輯思維訓(xùn)練,信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生數(shù)學(xué)方法的邏輯表述強(qiáng)于計(jì)算機(jī)類(lèi)學(xué)生,更注重于解決問(wèn)題方法的合理性和數(shù)學(xué)方法本身的質(zhì)量,但是能把比較復(fù)雜的算法編程實(shí)現(xiàn)的學(xué)生很少,對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取方法、算法設(shè)計(jì)技巧往往缺少足夠的了解。也就是說(shuō),該拿的學(xué)分都拿了,學(xué)了不一定真正理解,也不會(huì)應(yīng)用。而事實(shí)是,掌握計(jì)算實(shí)現(xiàn)能力的學(xué)生有能力解決實(shí)際問(wèn)題,而只有解決問(wèn)題的思路卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)計(jì)算的學(xué)生,沒(méi)有別人的合作無(wú)法完成一個(gè)能解決大數(shù)據(jù)問(wèn)題的算法實(shí)現(xiàn)。
二 信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)建設(shè)應(yīng)重視算法設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)
信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)究竟要培育什么樣的專(zhuān)業(yè)特色?畢業(yè)生將從事的研究或應(yīng)用領(lǐng)域在什么方向?不同類(lèi)別的學(xué)校可以根據(jù)自身?xiàng)l件來(lái)設(shè)計(jì)自己的專(zhuān)業(yè)特色。在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理已成為通信、商業(yè)、交通管理、軍事等領(lǐng)域的必要手段的今天,快速、有效的算法設(shè)計(jì)方法研究及計(jì)算實(shí)現(xiàn)凸顯了算法在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要位置。我們從算法設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的相關(guān)性、社會(huì)效益與可行性等方面,來(lái)討論專(zhuān)業(yè)建設(shè)在這一方面的必要性與現(xiàn)實(shí)意義。
1.專(zhuān)業(yè)相關(guān)性
強(qiáng)化算法設(shè)計(jì)能力可以使數(shù)學(xué)方法與現(xiàn)代計(jì)算工具的使用有效結(jié)合,這一目標(biāo)與信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)完全一致。算法設(shè)計(jì)能力的提升不僅僅有利于培養(yǎng)數(shù)學(xué)方法在科學(xué)計(jì)算方向的應(yīng)用型人才,以研究算法效能為目標(biāo)的人才培養(yǎng)也是一個(gè)值得建設(shè)的專(zhuān)業(yè)模塊。
2.專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)認(rèn)知
算法設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)有利于提升信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)定位的認(rèn)知度。了解自己專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)與長(zhǎng)處,明確自己的努力目標(biāo),可以對(duì)自己的發(fā)展建立一個(gè)適合于自身?xiàng)l件的規(guī)劃,有利于激發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)熱情。應(yīng)讓我們的教育對(duì)象真正認(rèn)識(shí)到所學(xué)專(zhuān)業(yè)是現(xiàn)代社會(huì)有用和有很大發(fā)展空間的專(zhuān)業(yè),有了正確的認(rèn)識(shí)和定位,才能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和研究的興趣和動(dòng)力。
3.科學(xué)計(jì)算是信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的特色方向
強(qiáng)化算法設(shè)計(jì)訓(xùn)練可以促使數(shù)學(xué)理論到生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題計(jì)算實(shí)現(xiàn)的有效結(jié)合,大數(shù)據(jù)綜合問(wèn)題的計(jì)算方法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究可以加深學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)計(jì)算原理的認(rèn)識(shí)和理解,從而激發(fā)科學(xué)計(jì)算方法的研究興趣。有效的算法設(shè)計(jì)訓(xùn)練能使信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的研究方向多元化,學(xué)生的軟件開(kāi)發(fā)能力也更具備數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的特色與潛在優(yōu)勢(shì)。在專(zhuān)業(yè)模塊課程設(shè)置中,加強(qiáng)算法設(shè)計(jì)的理論與實(shí)踐可以使專(zhuān)業(yè)理論課程與實(shí)踐課程結(jié)合得更加緊密,從而更有效地實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。
4.社會(huì)效益
現(xiàn)代社會(huì)處于國(guó)際化大市場(chǎng)、大信息環(huán)境,不管是通信、交通、生產(chǎn)、管理還是軍事及安全部門(mén)都需要能及時(shí)處理大量錯(cuò)綜復(fù)雜的各類(lèi)數(shù)據(jù),提煉有用的信息與情報(bào),并依此做出正確的判斷與決策的計(jì)算機(jī)人才。從社會(huì)需求角度看,當(dāng)前許多企業(yè)及行政管理機(jī)構(gòu)的市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)管理與決策都需要大量這方面的人才。高校輸出符合社會(huì)需求的畢業(yè)生將對(duì)高校的就業(yè)以及所產(chǎn)生的社會(huì)效益都將產(chǎn)生積極作用。從一些優(yōu)秀畢業(yè)生的反饋情況來(lái)看,與證券業(yè)或銀行以及IT行業(yè)相關(guān)工作的畢業(yè)生中,有相當(dāng)一部分從事計(jì)算機(jī)算法研究有關(guān)的工作。
5.可行性
目前全國(guó)設(shè)立信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的高校多數(shù)都有計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè),只要制訂培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)校相關(guān)部門(mén)以及分院真正認(rèn)識(shí)到算法設(shè)計(jì)在專(zhuān)業(yè)建設(shè)的必要性。我們通過(guò)師資培訓(xùn)以及增進(jìn)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)與計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的師資融合與交流,隨著計(jì)算機(jī)的普及,強(qiáng)化編程實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)充分具備。
從已經(jīng)畢業(yè)工作若干年的畢業(yè)生發(fā)展情況來(lái)看,很多在工作崗位上表現(xiàn)得十分出色,有從事投資與證券分析、電子商務(wù)網(wǎng)搜索算法設(shè)計(jì)、金融行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理、市場(chǎng)分析與生產(chǎn)管理方面的各種工作的畢業(yè)生來(lái)自信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)。我們的專(zhuān)業(yè)特質(zhì)和潛在能力有待于社會(huì)發(fā)現(xiàn),是因?yàn)檫@些優(yōu)秀人才在社會(huì)上的影響力還沒(méi)有形成規(guī)模。有很多單位提出要我們推薦一些數(shù)學(xué)能力與計(jì)算機(jī)編程都比較強(qiáng)、不經(jīng)過(guò)培訓(xùn)就可以直接上崗的畢業(yè)生,我們發(fā)現(xiàn)這方面的社會(huì)需求缺口很大,有些IT行業(yè)對(duì)算法設(shè)計(jì)能力有比較高的要求,甚至帶著算法設(shè)計(jì)試卷到學(xué)校招聘。
經(jīng)過(guò)我們對(duì)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置和實(shí)踐環(huán)節(jié)系統(tǒng)的加強(qiáng),以及增加一些必要和有效的訓(xùn)練,相信信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)會(huì)辦得更有質(zhì)量,不僅僅是幫助本科生直接就業(yè),對(duì)于進(jìn)入研究生學(xué)習(xí)階段的學(xué)生來(lái)說(shuō),良好的算法設(shè)計(jì)能力對(duì)于進(jìn)一步研究數(shù)學(xué)的現(xiàn)代計(jì)算方法也是必不可少的。當(dāng)畢業(yè)生在社會(huì)各行業(yè)和部門(mén)起到主導(dǎo)作用時(shí),信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)將獲得社會(huì)的普遍認(rèn)可。從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的角度考慮,在理論課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)中強(qiáng)化信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)算法設(shè)計(jì)訓(xùn)練作為專(zhuān)業(yè)特色切合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),操作上可行,同時(shí)符合社會(huì)需求和廣大學(xué)生的利益。
三 實(shí)踐課程要從基礎(chǔ)抓起
信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)設(shè)立至今經(jīng)歷了時(shí)間的檢驗(yàn),培養(yǎng)目標(biāo)大框架是教育部制定的,學(xué)校的課程設(shè)置雖各有所側(cè)重,但基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都得到了普遍重視。問(wèn)題是計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)能力在學(xué)生中的差異往往超過(guò)其他任何理論課程。不少學(xué)生計(jì)算機(jī)語(yǔ)言課程考試成績(jī)不差,但不能真正獨(dú)立完成編程和計(jì)算實(shí)現(xiàn)。我們的教法是傳統(tǒng)課堂講解,作業(yè)和考試幾乎都是在紙上。俗話(huà)說(shuō):“萬(wàn)事開(kāi)頭難。”我們?nèi)鄙僭趯W(xué)生剛剛接觸計(jì)算機(jī)語(yǔ)言時(shí)給予操作上的必要指導(dǎo),或在最初需要實(shí)踐指導(dǎo)時(shí)教學(xué)環(huán)境沒(méi)有及時(shí)跟上,現(xiàn)實(shí)存在的課程體系分工太明確,理論課歸理論課,實(shí)踐課就是實(shí)踐課,缺少一種過(guò)渡過(guò)程的訓(xùn)練和氛圍。像福州大學(xué)將數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)合在一起設(shè)立學(xué)院是相當(dāng)有遠(yuǎn)見(jiàn)的,該校數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的本科畢業(yè)生在社會(huì)上就很受歡迎。
杭州電子科技大學(xué)信息與計(jì)算科學(xué)教研室除專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)外,還成立了一個(gè)攀峰工作室,由若干年輕教師負(fù)責(zé)在課外對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一的計(jì)算機(jī)編程技術(shù)、圖像處理、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析等傳幫帶工作,這一項(xiàng)工作已經(jīng)開(kāi)展了許多年,教師的付出是巨大的,學(xué)生受益面很大,學(xué)生還可以再帶學(xué)生,一年級(jí)第二學(xué)期開(kāi)始跟隨攀峰工作室的老師直到畢業(yè)的三年多時(shí)間,這些學(xué)生群體在就業(yè)方面很受歡迎,工作后個(gè)人發(fā)展空間比較大。
當(dāng)前高校理工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)普遍重視數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的背景下,數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的不少學(xué)生卻對(duì)專(zhuān)業(yè)前景比較悲觀,在普通高校,一些學(xué)生們感覺(jué)數(shù)學(xué)難學(xué),認(rèn)為自己不是做研究的料,而計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力又比不上計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的,不知道自己將來(lái)可以做什么。信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生應(yīng)充分利用自身良好的數(shù)學(xué)背景,在新生入學(xué)階段學(xué)會(huì)基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)編程技術(shù),對(duì)算法設(shè)計(jì)與分析有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)對(duì)計(jì)算科學(xué)的研究興趣,從而提升對(duì)信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的認(rèn)知度。正確的專(zhuān)業(yè)認(rèn)知能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,確立個(gè)人的努力方向和奮斗目標(biāo),在本科階段打下良好的研究基礎(chǔ),為今后的發(fā)展做好準(zhǔn)備。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看,強(qiáng)化算法設(shè)計(jì)能力不但有利于提升信息與計(jì)算科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,更有利于拓寬將來(lái)的職業(yè)發(fā)展空間。