時間:2023-03-20 16:07:11
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇信息學(xué)論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
(1)重視實(shí)用性課程實(shí)驗的開設(shè)是藥學(xué)信息學(xué)課程體系創(chuàng)新與實(shí)踐的重要特點(diǎn)。藥學(xué)信息學(xué)專業(yè)計算機(jī)基礎(chǔ)課程實(shí)驗設(shè)計的目標(biāo)是使學(xué)生能夠達(dá)到在藥學(xué)研究領(lǐng)域掌握計算機(jī)應(yīng)用的專業(yè)背景知識及能力。藥學(xué)信息應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的藥學(xué)信息學(xué)課程體系的實(shí)驗內(nèi)容包括“計算機(jī)基礎(chǔ)”、“程序設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用”以及高級課程“計算機(jī)在藥學(xué)中的應(yīng)用”等三個方面的具體實(shí)施項目。(2)根據(jù)藥學(xué)專業(yè)對計算機(jī)人才的需求及應(yīng)用,結(jié)合計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的具體內(nèi)容及多年的教學(xué)實(shí)踐,將藥學(xué)信息學(xué)課程體系試驗設(shè)計分為三組典型實(shí)驗:①計算機(jī)基礎(chǔ)操作典型實(shí)驗;②計算機(jī)程序設(shè)計典型實(shí)驗;③計算機(jī)綜合應(yīng)用典型實(shí)驗。三組實(shí)驗的設(shè)計與實(shí)施具有層次鮮明、條理清晰、結(jié)構(gòu)完善、循序漸進(jìn)等特點(diǎn)。
構(gòu)建課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)
2從概念比較
中醫(yī)藥信息學(xué)是基于動態(tài)現(xiàn)象運(yùn)動規(guī)律理論,遵循整體準(zhǔn)則和動態(tài)準(zhǔn)則,運(yùn)用計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究中醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域信息現(xiàn)象和信息規(guī)律,對中醫(yī)藥信息進(jìn)行表示、管理、分析、模擬和傳播,以實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥信息的獲取、轉(zhuǎn)化與共享,提示中醫(yī)藥信息的實(shí)質(zhì)與內(nèi)在聯(lián)系的一門科學(xué)[2]。醫(yī)學(xué)信息學(xué)是探討生物學(xué)、醫(yī)學(xué)或者更廣義健康數(shù)據(jù)的采集、存儲、交互和展現(xiàn)過程的科學(xué),探討如何利用信息科技來優(yōu)化這些過程的科學(xué),以及探討如何利用這些數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)信息和知識層次各種應(yīng)用的科學(xué)[3]。
2.1研究對象不同中醫(yī)藥信息學(xué)以中醫(yī)藥信息為研究對象,強(qiáng)調(diào)以“人”為中心,包括健康的、疾病的及其相互轉(zhuǎn)換的,并且是在時間、空間維度及背景方面的綜合多維信息;醫(yī)學(xué)信息學(xué)是以生物學(xué)的、醫(yī)學(xué)的或者更廣義的健康數(shù)據(jù)為研究對象,強(qiáng)調(diào)以“病”為中心,主要針對實(shí)驗室疾病數(shù)據(jù)的防病抗病信息。
2.2研究內(nèi)容不同中醫(yī)藥信息學(xué)以中醫(yī)藥領(lǐng)域信息動態(tài)現(xiàn)象運(yùn)動規(guī)律為研究內(nèi)容;醫(yī)學(xué)信息學(xué)是以生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的信息采集、存儲、交互、展現(xiàn)及優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)信息和知識層次的各種應(yīng)用為研究內(nèi)容。中醫(yī)藥領(lǐng)域信息強(qiáng)調(diào)動態(tài)的天地人三才一體的整體觀,說明中醫(yī)藥領(lǐng)域的信息主要反映人與自然、社會、人文及其相互關(guān)系的人體整體動態(tài)功能變化及其規(guī)律,所以中醫(yī)藥信息學(xué)與醫(yī)學(xué)信息學(xué)研究內(nèi)容有著根本的不同。
2.3研究方法不同中醫(yī)藥信息學(xué)與醫(yī)學(xué)信息學(xué)研究對象、內(nèi)容迥異,必然導(dǎo)致研究方法的不同。醫(yī)學(xué)信息學(xué)以信息科學(xué)方法論為研究方法,運(yùn)用信息觀點(diǎn)分析和處理信息流程。中醫(yī)藥信息學(xué)也模仿和借鑒其研究方法,但中醫(yī)藥強(qiáng)調(diào)功能和整體準(zhǔn)則,以中醫(yī)藥理論和經(jīng)驗作為分析和處理人體生命過程中出現(xiàn)的問題,不側(cè)重人體解剖結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動形態(tài)的改變。所以,在研究方法上需結(jié)合自身特點(diǎn)應(yīng)用醫(yī)學(xué)信息學(xué)方法并予以升華。如研究時需要中醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)I(yè)知識平衡語義關(guān)系存在用自然語言描述時的多義性與用形式化語言描述的確定性之間的矛盾;需要領(lǐng)域?qū)<覍χR的準(zhǔn)確理解和內(nèi)涵外延的精確把握;需要結(jié)合時間維度體現(xiàn)哲學(xué)、自然科學(xué)和社會文化背景的專業(yè)知識等。
3從知識框架比較
中醫(yī)藥信息學(xué)知識框架與醫(yī)學(xué)信息學(xué)知識框架可概括如下。兩圖中從左至右分為四列,左起第一列為中醫(yī)藥信息或醫(yī)學(xué)信息研究的對象,第二列為由基本信息轉(zhuǎn)化專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)學(xué)科,第三列為兩種信息學(xué)均由相關(guān)專業(yè)學(xué)科組成,第四列為兩種信息學(xué)的知識結(jié)構(gòu),說明兩者都是交叉學(xué)科,涉及到一些中間領(lǐng)域?qū)W科的知識門類。雖然二者構(gòu)建模式相通,但研究內(nèi)容不同,因此其研究領(lǐng)域及方向必然不同。
4研究方向比較
中醫(yī)藥信息學(xué)研究范疇可概括以下3個方面:一是基礎(chǔ)領(lǐng)域研究,如中醫(yī)藥信息論、中醫(yī)藥知識整合論、中醫(yī)藥信息學(xué)原理等;二是技術(shù)領(lǐng)域研究,如中醫(yī)藥信息的收集、存儲、處理及輸出等技術(shù);三是應(yīng)用領(lǐng)域研究,如中醫(yī)藥信息標(biāo)準(zhǔn)化研究包括信息表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)化、信息交換標(biāo)準(zhǔn)化、信息處理及流程標(biāo)準(zhǔn)化等,中醫(yī)藥知識體系計算機(jī)表示與模擬研究包括功能診斷信息系統(tǒng)、整體數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、臨床決策支持系統(tǒng)等、醫(yī)院管理系統(tǒng)、電子病歷、圖像處理等、中藥質(zhì)量控制、中藥藥效評價、中藥優(yōu)化設(shè)計與研發(fā)、中藥知識發(fā)現(xiàn)與管理等,中醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析與利用研究包括利用文本挖掘方法、關(guān)聯(lián)分析方法、信息計量方法等對中醫(yī)藥研究中獲得的數(shù)據(jù)與信息及科技文獻(xiàn)信息進(jìn)行分析與利用研究等,中醫(yī)藥文獻(xiàn)信息資源研究包括中醫(yī)藥文獻(xiàn)信息資源的獲取、保護(hù)、存儲、處理、傳播等,中醫(yī)教育科研研究包括多媒體教育、網(wǎng)上教育、遠(yuǎn)程教育等[2]。醫(yī)學(xué)信息學(xué)研究范疇可概括以下4個方面:一是原始健康數(shù)據(jù),如影像、微陣列、生理數(shù)據(jù)等。涉及到的研究包括數(shù)據(jù)采集和集成,如實(shí)時的生理信號分析、語音識別、傳感器采集、條形碼掃描等;二是從原始健康數(shù)據(jù)中分析出來的有組織的綜合數(shù)據(jù)庫,如基因分類及其外在表現(xiàn)形態(tài)。涉及的研究主要是數(shù)據(jù)整合及數(shù)據(jù)處理,如數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)模型、語義網(wǎng)絡(luò)、本體論、數(shù)據(jù)儲存、提取、可視化及圖像處理等;三是從數(shù)據(jù)庫中抽象出來的知識庫,如詞表、術(shù)語學(xué)、本體庫、語義網(wǎng)等。涉及到的研究主要是推理及知識管理,如自然語言處理、信息抽取、數(shù)據(jù)挖掘、文本產(chǎn)生、統(tǒng)計處理、自動學(xué)習(xí)及知識表達(dá)、知識模型等;四是從知識庫中驗證出來的可直接應(yīng)用的知識結(jié)晶和理論,如協(xié)議、臨床實(shí)用手冊、概論等,涉及到的研究主要是知識獲取及知識應(yīng)用,如機(jī)器學(xué)習(xí)、文本解釋、知識工程、決策理論及診斷、治療、預(yù)防等。綜上,中西醫(yī)在對待臨床信息的觀念、臨床信息的放置位置、采集內(nèi)容、采集方法,尤其是臨床信息模型以及信息分析方法等均有很大區(qū)別。目前中醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)廣為應(yīng)用,用中醫(yī)電子病歷來保存臨床中醫(yī)病案,用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來整理及查詢電子病歷等。中醫(yī)醫(yī)院已經(jīng)普遍吸納了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的診療方法,如電子病歷在受到中醫(yī)學(xué)自身發(fā)展規(guī)律的約束之外,也必然兼容有西醫(yī)學(xué)的許多內(nèi)容,體現(xiàn)著中西醫(yī)的有機(jī)結(jié)合。當(dāng)然還存在一些有待提升的空間,如中醫(yī)專家系統(tǒng)進(jìn)入了低潮期,中醫(yī)的四診信息還未達(dá)到客觀化、規(guī)范化,對于人工智能的研究還在起步階段等。
推薦系統(tǒng)(RecommenderSystem)[1]是個性化信息服務(wù)的主要技術(shù)之一,它實(shí)現(xiàn)的是“信息找人,按需服務(wù)”;通過對用戶信息需要、興趣愛好和訪問歷史等的收集分析,建立用戶模型,并將用戶模型應(yīng)用于網(wǎng)上信息的過濾和排序,從而為用戶提供感興趣的資源和信息。生物信息學(xué)(Bioinformatics)[2,3]是由生物學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)相互交叉所形成的一門新型學(xué)科;其實(shí)質(zhì)是利用信息科學(xué)的方法和技術(shù)來解決生物學(xué)問題。20世紀(jì)末生物信息學(xué)迅速發(fā)展,在信息的數(shù)量和質(zhì)量上都極大地豐富了生物科學(xué)的數(shù)據(jù)資源,而數(shù)據(jù)資源的急劇膨脹需要尋求一種科學(xué)而有力的工具來組織它們,基于生物信息學(xué)的二次數(shù)據(jù)庫[4]能比較好地規(guī)范生物數(shù)據(jù)的分類與組織,但是用戶無法從大量的生物數(shù)據(jù)中尋求自己感興趣的部分(著名的生物信息學(xué)網(wǎng)站NCBI(美國國立生物技術(shù)信息中心),僅僅是小孢子蟲(Microsporidia)的DNA序列就達(dá)3399種),因此在生物二次數(shù)據(jù)庫上建立個性化推薦系統(tǒng),能使用戶快速找到自己感興趣的生物信息。特別是在當(dāng)前生物信息數(shù)據(jù)量急劇增長的情況下,生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)將發(fā)揮強(qiáng)大的優(yōu)勢。
1推薦系統(tǒng)的工作流程
應(yīng)用在不同領(lǐng)域的推薦系統(tǒng),其體系結(jié)構(gòu)也不完全相同。一般而言,推薦系統(tǒng)的工作流程[5]如圖1所示。
(1)信息獲取。推薦系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)是用戶信息。用戶信息包括用戶輸入的關(guān)鍵詞、項目的有關(guān)屬性、用戶對項目的文本評價或等級評價及用戶的行為特征等,所有這些信息均可以作為形成推薦的依據(jù)。信息獲取有兩種類型[6],即顯式獲取(Explicit)和隱式獲取(Implicit),由于用戶的很多行為都能暗示用戶的喜好,因此隱式獲取信息的準(zhǔn)確性比顯式高一些。
(2)信息處理。信息獲取階段所獲得的用戶信息,一般根據(jù)推薦技術(shù)的不同對信息進(jìn)行相應(yīng)的處理。用戶信息的存儲格式中用得最多的是基于數(shù)值的矩陣格式,最常用的是用m×n維的用戶—項目矩陣R來表示,矩陣中的每個元素Rij=第i個用戶對第j個項目的評價,可以當(dāng)做數(shù)值處理,矩陣R被稱為用戶—項目矩陣。
(3)個性化推薦。根據(jù)形成推薦的方法的不同可以分為三種,即基于規(guī)則的系統(tǒng)、基于內(nèi)容過濾的系統(tǒng)和協(xié)同過濾系統(tǒng)?;谝?guī)則的推薦系統(tǒng)和基于內(nèi)容過濾的推薦系統(tǒng)均只能為用戶推薦過去喜歡的項目和相似的項目,并不能推薦用戶潛在感興趣的項目。而協(xié)同過濾系統(tǒng)能推薦出用戶近鄰所喜歡的項目,通過用戶與近鄰之間的“交流”,發(fā)現(xiàn)用戶潛在的興趣。因此本文所用的算法是基于協(xié)同過濾的推薦算法。
(4)推薦結(jié)果。顯示的任務(wù)是把推薦算法生成的推薦顯示給用戶,完成對用戶的推薦。目前最常用的推薦可視化方法是Top-N列表[7],按照從大到小順序把推薦分值最高的N個事物或者最權(quán)威的N條評價以列表的形式顯示給用戶。
2生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)的設(shè)計
綜合各種推薦技術(shù)的性能與優(yōu)缺點(diǎn),本文構(gòu)造的生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能是在用戶登錄生物信息學(xué)網(wǎng)站時,所留下的登錄信息通過網(wǎng)站傳遞到推薦算法部分;推薦算法根據(jù)該用戶的用戶名從數(shù)據(jù)庫提取出推薦列表,并返回到網(wǎng)站的用戶界面;用戶訪問的記錄返回到數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)定時調(diào)用推薦算法,對數(shù)據(jù)庫中用戶訪問信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算,形成推薦列表。
本系統(tǒng)采用基于近鄰的協(xié)同過濾推薦算法,其結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步細(xì)化為如圖3所示。算法分為鄰居形成和推薦形成兩大部分,兩部分可以獨(dú)立進(jìn)行。這是該推薦系統(tǒng)有別于其他系統(tǒng)的優(yōu)勢之一。由于信息獲取后的用戶—項目矩陣維數(shù)較大,使得系統(tǒng)的可擴(kuò)展性降低。本系統(tǒng)采用SVD矩陣降維方法,減少用戶—項目矩陣的維數(shù),在計算用戶相似度時大大降低了運(yùn)算的次數(shù),提高了推薦算法的效率。
(1)信息獲取。用戶對項目的評價是基于用戶對某一個項目(為表示簡單,以下提及的項目均指網(wǎng)站上的生物物種)的點(diǎn)擊次數(shù)來衡量的。當(dāng)一個用戶注冊并填寫好個人情況以后,系統(tǒng)會自動為該用戶創(chuàng)建一個“信息矩陣”,該矩陣保存了所有項目的ID號以及相應(yīng)的用戶評價,保存的格式為:S+編號+用戶評價,S用于標(biāo)記項目,每個項目編號及其評價都以“S”相隔開;編號是唯一的,占5位;用戶評價是用戶點(diǎn)擊該項目的次數(shù),規(guī)定其范圍是0~100,系統(tǒng)設(shè)定當(dāng)增加到100時不再變化。這樣做可防止形成矩陣時矩陣評價相差值過大而使推薦結(jié)果不準(zhǔn)確。(2)信息處理。信息處理是將所有用戶的信息矩陣轉(zhuǎn)換為用戶—項目矩陣,使用戶信息矩陣數(shù)值化,假設(shè)系統(tǒng)中有M個用戶和N個項目,信息處理的目的就是創(chuàng)建一個M×N的矩陣R,R[I][J]代表用戶I對項目J的評價。
(3)矩陣處理。協(xié)同過濾技術(shù)的用戶—項目矩陣的數(shù)據(jù)表述方法所帶來的稀疏性嚴(yán)重制約了推薦效果,而且在系統(tǒng)較大的情況下,它既不能精確地產(chǎn)生推薦集,又忽視了數(shù)據(jù)之間潛在的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)不了用戶潛在的興趣,而且龐大的矩陣增加了計算的復(fù)雜度,因此有必要對該矩陣的表述方式做優(yōu)化,進(jìn)行矩陣處理。維數(shù)簡化是一種較好的方法,本文提出的算法應(yīng)用單值分解(SingularValueDecomposition,SVD)技術(shù)[8],對用戶—項目矩陣進(jìn)行維數(shù)簡化。
(4)相似度計算。得到降維以后的用戶矩陣US,就可以尋找每個用戶的近鄰。近鄰的確定是通過兩個用戶的相似度來度量的。本文采用Pearson相關(guān)度因子[9]求相似度。(5)計算用戶鄰居。該方法有兩種[10],即基于中心的鄰居(Center-BasedNeighbor)和集合鄰居(AggregateNeighbor)。本系統(tǒng)采用了第一種方法,直接找出與用戶相似度最高的前N個用戶作為鄰居,鄰居個數(shù)N由系統(tǒng)設(shè)定,比如規(guī)定N=5。
(6)推薦形成。推薦形成的前提是把當(dāng)前用戶的鄰居ID號及其與當(dāng)前用戶的相似度保存到數(shù)據(jù)庫中,而在前面的工作中已找出各用戶的鄰居以及與用戶的相似度,推薦形成部分只需要對當(dāng)前登錄用戶進(jìn)行計算。推薦策略是:對當(dāng)前用戶已經(jīng)訪問過的項目不再進(jìn)行推薦,推薦的范圍是用戶沒有訪問的項目,其目的是推薦用戶潛在感興趣的項目;考慮到系統(tǒng)的項目比較多,用戶交互項目的數(shù)量很大,所以只篩選出推薦度最大的N個項目,形成Top-N推薦集,設(shè)定N=5。
3生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
生物信息學(xué)推薦系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可以用圖4來表示。數(shù)據(jù)庫部分主要存儲用戶信息和項目信息,用SQLServer2000實(shí)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)訪問層實(shí)現(xiàn)了與用戶交互必需的存儲過程以及觸發(fā)器,也使用SQLServer2000,主要完成以下功能:初始化新用戶信息矩陣;插入新項目時更新所有用戶的信息矩陣;用戶點(diǎn)擊項目時更新該用戶對項目的評價;刪除項目時更新所有用戶的信息矩陣。用戶訪問層主要涉及網(wǎng)頁與用戶的交互和調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層的存儲過程,在這里不做詳細(xì)的介紹。
推薦算法完成整個個性化推薦的任務(wù),用Java實(shí)現(xiàn)。(1)數(shù)據(jù)連接類DataCon。該類完成與SQLServer2000數(shù)據(jù)庫的連接,在連接之前必須要下載三個與SQLServer連接相關(guān)的包,即msutil.jar、msbase.jar和mssqlserver.jar。
(2)數(shù)據(jù)操作類DataControl。該類負(fù)責(zé)推薦算法與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換,靜態(tài)成員Con調(diào)用DataCon.getcon()獲得數(shù)據(jù)庫連接,然后對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各種操作。把所有方法編寫成靜態(tài),便于推薦算法中不創(chuàng)建對象就可以直接調(diào)用。
(3)RecmmendSource與CurrentUserNeighbor。這兩個類作為FCRecommand類的內(nèi)部類,RecmmendSource用于保存當(dāng)前用戶的推薦列表,包括推薦項目號和推薦度;CurrentUserNeighbor用于保存鄰居信息,包括鄰居ID號、相似度及其訪問信息。
(4)協(xié)同過濾推薦算法FCRecommand。該類實(shí)現(xiàn)了整個推薦算法,主要分為鄰居形成方法FCArithmetic和推薦形成方法GenerateRecommend。
下面給出方法FCArithmetic的關(guān)鍵代碼:
Matrixuser_item=this.User_Item_Arry();//獲取用戶—項目矩陣
user_item=this.SVD_Calculate(user_item);//調(diào)用SVD降維方法
Vectorc_uservector=newVector();//當(dāng)前用戶向量
Vectoro_uservector=newVector();//其他用戶向量
Vectorc_user_correlate_vector=newVector();
//當(dāng)前用戶與其他用戶之間相似度向量
for(inti=0;ifor(intj=0;jc_uservector.addElement(user_item.get(i,j));
//1.獲得當(dāng)前用戶向量
for(intk=0;ko_uservector.clear();
for(intl=0;lo_uservector.addElement(user_item.get(k,l));
//2.獲得其他用戶的向量
//3.計算當(dāng)前用戶與其他用戶的相似度
usercorrelativity=this.Correlativity(c_uservector,o_uservector);
c_user_correlate_vector.addElement(usercorrelativity);
}
//4.根據(jù)當(dāng)前用戶與其他用戶的相似度,計算其鄰居
this.FindUserNeighbor(i,c_user_correlate_vector);
}
根據(jù)鄰居形成方法FCArithmetic,可以得到每個用戶的鄰居。作為測試用例,圖6顯示用戶Jack與系統(tǒng)中一部分用戶的相似度,可以看出它與自己的相似度必定最高;并且它與用戶Sugx訪問了相同的項目,它們之間的相似度也為1,具有極高的相似度。
4結(jié)束語
在傳統(tǒng)推薦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)前生物信息學(xué)網(wǎng)站的特點(diǎn),提出一個基于生物信息平臺的推薦系統(tǒng),解決了傳統(tǒng)生物信息網(wǎng)站平臺信息迷茫的缺點(diǎn),為用戶推薦其感興趣物種的DNA或蛋白質(zhì)序列。
優(yōu)點(diǎn)在于協(xié)同過濾的推薦算法能發(fā)現(xiàn)用戶潛在的興趣,能促進(jìn)生物學(xué)家之間的交流;推薦算法的鄰居形成與推薦形成兩部分可以單獨(dú)運(yùn)行,減少了系統(tǒng)的開銷。進(jìn)一步的工作是分析生物數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及生物數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,增加用戶和項目數(shù)量,更好地發(fā)揮推薦系統(tǒng)的優(yōu)勢。
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0引言
全息技術(shù)是物理學(xué)中一重要發(fā)現(xiàn),越來越多的應(yīng)用于各個行業(yè)。伴隨著CCD技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,全息技術(shù)也得到一次質(zhì)的飛躍,從傳統(tǒng)光學(xué)全息到數(shù)字全息。傳統(tǒng)光學(xué)全息將物光和參考光干涉得到全息照片來記錄光的振幅和相位信息,而數(shù)字全息則用CCD記錄物光和參考光的干涉,形成數(shù)字全息圖,再通過計算機(jī)圖像處理技術(shù)處理全息圖。因此,影響數(shù)字全息技術(shù)發(fā)展有兩個重要方面:CCD技術(shù)和計算機(jī)圖像處理技術(shù)。本文將從計算機(jī)應(yīng)用方面闡述圖像處理技術(shù)在全息中的應(yīng)用。
1圖像處理技術(shù)
圖像是現(xiàn)代社會人們獲取信息的一個主要手段。人們用各種觀測系統(tǒng)以不同的形式和手段獲得圖像,以拓展其認(rèn)識的范圍。圖像以各種形式出現(xiàn),可視的、不可視的,抽象的、實(shí)際的,計算機(jī)可以處理的和不適合計算機(jī)處理的。但究其本質(zhì)來說,圖像主要分為兩大類:一類是模擬圖像,包括光學(xué)圖像、照相圖像、電視圖像等。它的處理速度快,但精度和靈活性差。另一類是數(shù)字圖像。它是將連續(xù)的模擬圖像離散化后處理變成為計算機(jī)能夠辨識的點(diǎn)陣圖像。從數(shù)字上看,數(shù)字圖像就是被量化的二維采樣數(shù)組。它是計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,具有精度高、處理方便和重復(fù)性好等特點(diǎn)。
圖像處理就是將圖像轉(zhuǎn)化為一個數(shù)字矩陣存放在計算機(jī)中,并采用一定的算法對其進(jìn)行處理。圖像處理的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué),最主要任務(wù)就是各種算法的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。目前,圖像處理技術(shù)已經(jīng)在很多方面有著廣泛的應(yīng)用。如通訊技術(shù)、遙感技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)、計算機(jī)科學(xué)等等。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同要求,可以將圖像處理技術(shù)劃分為許多分支,其中比較重要的分支有:①圖像數(shù)字化:通過采樣和量化將模擬圖像變成便于計算機(jī)處理的數(shù)字形式。③圖像的增強(qiáng)和復(fù)原:主要目的是增強(qiáng)圖像中的有用信息,削弱干擾和噪聲,使圖像清晰或?qū)⑥D(zhuǎn)化為更適合分析的形式。③圖像編碼:在滿足一定的保真條件下,對圖像進(jìn)行編碼處理,達(dá)到壓縮圖像信息量,簡化圖像的目的。以便于存儲和傳輸。④圖像重建:主要是利用采集的數(shù)據(jù)來重建出圖像。圖像重建的主要算法有代數(shù)法、傅立葉反投影法和使用廣泛的卷積反投影法等。⑤模式識別:識別是圖像處理的主要目的。如:指紋鑒別、人臉識別等是模式識別的內(nèi)容。當(dāng)今的模式識別方法通常有三種:統(tǒng)計識別法、句法結(jié)構(gòu)模式識別法和模糊識別法。⑥計算機(jī)圖形學(xué):用計算機(jī)將實(shí)際上不存在的,只是概念上所表示的物體進(jìn)行圖像處理和顯現(xiàn)出來。
2計算機(jī)圖像處理技術(shù)在全息學(xué)中的應(yīng)用
圖像處理技術(shù)在全息中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在:一是計算全息,基于計算機(jī)圖形學(xué)將計算機(jī)技術(shù)與光全息技術(shù)結(jié)合起來,通過計算機(jī)模擬、計算、處理,制作出全息圖。因此它可以記錄物理上不存在的實(shí)物。二是利用圖像的增強(qiáng)和復(fù)原,圖像編碼技術(shù)等對數(shù)字全息圖像質(zhì)進(jìn)行提高以及實(shí)現(xiàn)的各種算法。它的應(yīng)用大致可以分為兩大類,即空域法和頻域法:①空域法:這種方法是把圖像看作是平面中各個像素組成的集合,然后直接對這一二維函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的處理??沼蛱幚矸ㄖ饕邢旅鎯纱箢?一是領(lǐng)域處理法。其中包括梯度運(yùn)算(GradientAlgorithm),拉普拉斯算子運(yùn)算(LaplacianOperator),平滑算子運(yùn)算(SmoothingOperator)和卷積運(yùn)算(ConvolutionAlgorithm)。二是點(diǎn)處理法。包括灰度處理(greyprocessing),面積、周長、體積、重心運(yùn)算等等。②頻域法:數(shù)字圖像處理的頻域處理方法是首先對圖像進(jìn)行正交變換,得到變換頻域系列陣列,然后再施行各種處理,處理后再反變換到空間域,得到處理結(jié)果。這類處包括:濾波、數(shù)據(jù)壓縮、特征提取等處理。
3模擬實(shí)驗
本文運(yùn)用matlab軟件,利用圖像處理技術(shù),編寫了程序,以模擬計算全息和實(shí)現(xiàn)全息圖像的濾波。圖1是計算全息實(shí)現(xiàn)流程圖。
本文將運(yùn)用matlab程序設(shè)計語言實(shí)現(xiàn)計算全息的制作、再現(xiàn)過程。標(biāo)有“涉”一字,圖像尺寸為1024像素×1024像素;。模擬實(shí)驗中用到的參數(shù)為:激光模擬了氦氖激光器,波長為638.2nm;再現(xiàn)距離為40cm;因為原始物圖的尺寸用像素為單位表示,所以像素分辨率為1。:
從模擬實(shí)驗中可以看出,數(shù)字全息的處理過程其實(shí)就是計算機(jī)圖像處理在全息技術(shù)的應(yīng)用過程。利用計算機(jī)圖像處理技術(shù)對全息圖進(jìn)行了記錄,將物光和參考光干涉得到了全息圖。并利用圖像的增強(qiáng)和復(fù)原對圖像進(jìn)行了處理,以消除噪聲,得到更好的全息再現(xiàn)象。
本文僅模擬了計算全息的實(shí)現(xiàn)和再現(xiàn)過程,其實(shí),計算機(jī)圖像處理在全息技術(shù)中的應(yīng)用是全方位的,用實(shí)驗方法得到的全息圖中包含了更多的其他無用信息(噪聲),圖像處理技術(shù)在這里就顯得尤為重要。隨著計算機(jī)圖像處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,全息技術(shù)必然會迎來新的一輪發(fā)展和飛躍。
參考文獻(xiàn):
[1]周燦林,亢一瀾.數(shù)字全息干涉法用于變形測量.光子學(xué)報,2004,13(2):171-173.
一、信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究任務(wù)和發(fā)展前景
信息經(jīng)濟(jì)學(xué)可以同時作三種理解:信息的經(jīng)濟(jì)研究、信息經(jīng)濟(jì)的研究、信息(學(xué))與經(jīng)濟(jì)(學(xué))關(guān)系的研究。信息的經(jīng)濟(jì)研究可以囊括信息的費(fèi)用與效用、價值與使用價值、信息資源的分配與管理、信息系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)評價等研究;信息經(jīng)濟(jì)的研究可以囊括信息產(chǎn)業(yè)、信息市場、信息經(jīng)濟(jì)規(guī)模及其確定、信息技術(shù)對經(jīng)濟(jì)的影響、信息基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)濟(jì)問題、國民經(jīng)濟(jì)信息化等研究,信息(學(xué))與經(jīng)濟(jì)(學(xué))的關(guān)系研究則可以囊括非信息對稱條件下市場參加者的經(jīng)濟(jì)關(guān)系、信息在資源配置中的作用、信息與經(jīng)濟(jì)的相互作用、信息學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉結(jié)合等研究。
在我國改革開放和社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中,有許多問題需要信息經(jīng)濟(jì)學(xué)去參與研究,并從中提高信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的水平和加快信息經(jīng)濟(jì)學(xué)發(fā)展。信息經(jīng)濟(jì)學(xué)是一門新型的經(jīng)濟(jì)學(xué)科,它適應(yīng)信息社會的需要,體現(xiàn)信息經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,最能充分反映經(jīng)濟(jì)活動中信息及其交流的特征。
二、信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究對象
信息經(jīng)濟(jì)學(xué)研究目前正處于發(fā)展階段,學(xué)者們從不同的角度闡明了信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究對象。如馬費(fèi)成教授認(rèn)為,信息經(jīng)濟(jì)學(xué)是把信息和信息活動當(dāng)作普遍存在的社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象來加以研究的學(xué)科。烏家培認(rèn)為信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究對象是信息活動的經(jīng)濟(jì)問題和經(jīng)濟(jì)活動的信息問題。陳禹認(rèn)為信息經(jīng)濟(jì)學(xué)是一門研究經(jīng)濟(jì)活動中的信息現(xiàn)象及其規(guī)律的經(jīng)濟(jì)學(xué)??傊?,學(xué)者們對信息經(jīng)濟(jì)學(xué)研究對象的認(rèn)識是圍繞信息活動中的經(jīng)濟(jì)問題及經(jīng)濟(jì)活動中的信息問題展開的。
三、信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究內(nèi)容
1、信息經(jīng)濟(jì)學(xué)基本理論問題研究。
任何一門學(xué)科,由于其研究領(lǐng)域中的矛盾特殊性所規(guī)定,都有自己獨(dú)特的研究對象,并按照自己所研究的對象來建立不同于其他學(xué)科的理論體系。要學(xué)習(xí)、研究信息經(jīng)濟(jì)學(xué),不了解信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究對象,不知道信息經(jīng)濟(jì)學(xué)圍繞什么內(nèi)容來研究,不清楚信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的學(xué)科體系和地位,就不可能進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和研究,就會降低研究效率,甚至?xí)绊懶畔⒔?jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展。在基本理論研究中,主要包括信息經(jīng)濟(jì)的涵義、信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究對象和內(nèi)容、信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究方法、學(xué)科體系、學(xué)科地位、學(xué)科性質(zhì)以及其發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和趨勢。
2、信息資源的研究。
如果說物質(zhì)資源是“第一資源”,那么信息資源可稱為“第二資源”。隨著社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的逐漸變革,信息資源完全可能成為“第一資源”。如果信息資源開發(fā)利用的好,不僅物質(zhì)資源能充分發(fā)揮作用,信息資源本身也可以轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大的物質(zhì)力量。在信息資源的研究中,主要包括信息資源的涵義、信息資源的類型與特征,信息資源提高經(jīng)濟(jì)決策水平、提高生產(chǎn)力、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的功能,信息資源共享的前提——信息資源的有效配置及配置的機(jī)制,作為信息資源主體的信息產(chǎn)品的性質(zhì)、生產(chǎn)過程、生產(chǎn)方式,信息生產(chǎn)力的相關(guān)內(nèi)容。
3、信息市場的研究。
信息市場是作為信息形態(tài)獨(dú)立存在的商品,在流通領(lǐng)域傳遞交流中形成的一種特殊流動方式,也是信息商品買賣雙方進(jìn)行交易或交流,使之?dāng)U散、應(yīng)用、滲透到生產(chǎn)領(lǐng)域,轉(zhuǎn)化為直接生產(chǎn)力的過程。在信息市場中我們主要研究信息市場形成的歷史及其作用,信息市場的基本類型與功能,信息市場的基本特點(diǎn)及其運(yùn)行機(jī)制,信息市場的價格水平極其運(yùn)動變化規(guī)律。4、信息產(chǎn)業(yè)的研究。
信息產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的核心內(nèi)容。信息產(chǎn)業(yè)的研究對國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展有巨大作用。這部分主要研究信息產(chǎn)業(yè)涵義、分類、產(chǎn)生過程與發(fā)展,信息產(chǎn)業(yè)的特征、作用,信息產(chǎn)業(yè)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展前景,信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的涵義、形態(tài)、演進(jìn)的特點(diǎn)和規(guī)律,信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)、基本思路和調(diào)節(jié)方式,信息產(chǎn)業(yè)的投入產(chǎn)出分析,信息產(chǎn)業(yè)與信息經(jīng)濟(jì)規(guī)模以及與信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的政策措施等。
5、信息化的研究。
信息化是當(dāng)今社會的熱門話題,什么是信息化,烏家培認(rèn)為,信息化是信息活動(包括信息的生產(chǎn)、傳播和利用等)的規(guī)模相對擴(kuò)大及其在國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的作用相對增大的過程,它是一種社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。從這個角度來講,信息化一定要成為信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究內(nèi)容。信息化的直接作用在于提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,可見,研究信息化的意義重大。
6、信息系統(tǒng)的研究。
信息系統(tǒng)按信息種類的不同可以分為經(jīng)濟(jì)信息系統(tǒng)、科技信息系統(tǒng)、社會信息系統(tǒng)等。而經(jīng)濟(jì)信息系統(tǒng)無疑具有舉足輕重的地位,其他任何信息系統(tǒng)功能的發(fā)揮,都離不開經(jīng)濟(jì)信息系統(tǒng)的幫助。信息系統(tǒng)的研究主要也是側(cè)重于經(jīng)濟(jì)信息系統(tǒng),包括信息系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展,國家、地區(qū)、企業(yè)信息系統(tǒng)的基本任務(wù),信息系統(tǒng)的費(fèi)用與效益的比較,對信息系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的評價和評價方法,信息系統(tǒng)的運(yùn)行、反饋、控制、監(jiān)督等有關(guān)理論。
隨著生物科學(xué)的發(fā)展,只有定性的結(jié)論已不能滿足實(shí)踐的需要,實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)結(jié)論定量化是人們長期追求探索的目標(biāo);生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)科定量化的重要分析理論與方法,生物統(tǒng)計學(xué)是生物學(xué)科應(yīng)具備的基本知識和素質(zhì),與生命活動有關(guān)的各種現(xiàn)象中普遍存在著隨機(jī)現(xiàn)象,大到森林陸地生態(tài)系統(tǒng),小至分子水平,均受到許多隨機(jī)因素的影響,表現(xiàn)為各種各樣的隨機(jī)現(xiàn)象,而生物統(tǒng)計學(xué)正是從數(shù)量方面揭示大量隨機(jī)現(xiàn)象中存在的必然規(guī)律的學(xué)科。因此,生物統(tǒng)計學(xué)是一門在實(shí)踐中應(yīng)用十分廣泛的工具學(xué)科,它是生命科學(xué)各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,對后續(xù)生命科學(xué)課程學(xué)習(xí)和生物科研有重要作用。
同時,生物統(tǒng)計作為數(shù)理統(tǒng)計在生本論文由整理提供物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,是教學(xué)難度較大的一門課程。因此,在生物統(tǒng)計學(xué)精品課程建設(shè)過程中,針對各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位,因材施教,更新教育理念,加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行改革和大膽探索。
二、二十一世紀(jì)對生物統(tǒng)計學(xué)課程的重新定位
(一)新世紀(jì)對生物統(tǒng)計學(xué)課程提出的新要求。
二十世紀(jì)上半葉農(nóng)業(yè)和遺傳統(tǒng)計學(xué)首先獲得了發(fā)展,在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物統(tǒng)計學(xué)、統(tǒng)計流行病學(xué)、隨機(jī)化臨床試驗學(xué)已經(jīng)成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀(jì)里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀(jì)人類基因組,基因芯片等實(shí)驗科學(xué)產(chǎn)生出的巨量數(shù)據(jù),需要新工具來組織和提取重要信息。
將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息需要統(tǒng)計理論和實(shí)踐本論文由整理提供方面的洞察力、技術(shù)和訓(xùn)練。
未來的生物統(tǒng)計學(xué)將會與信息技術(shù)密切結(jié)合,較少側(cè)重傳統(tǒng)數(shù)理統(tǒng)計,而會更多注意數(shù)據(jù)分析,尤其是大型數(shù)據(jù)庫的處理。生物統(tǒng)計學(xué)越來越不同于其它數(shù)學(xué)領(lǐng)域,計算機(jī)和信息科學(xué)工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統(tǒng)計學(xué)對大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的作用。
生物統(tǒng)計學(xué)的一個重要特點(diǎn)就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結(jié)論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統(tǒng)計分析的基本特點(diǎn),因此在生物統(tǒng)計課程的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學(xué)試驗的結(jié)果。
生物統(tǒng)計學(xué)是通過個別的試驗研究得出其一般性結(jié)論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學(xué)歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學(xué)的研究中絕大多數(shù)涉及到的是隨機(jī)事件,因此,生物統(tǒng)計學(xué)不僅是試驗設(shè)計與統(tǒng)計方法的教學(xué),更重要的還是大學(xué)生思維方式的培養(yǎng),這對提高大學(xué)生的素質(zhì)很有必要。
生物統(tǒng)計學(xué)包括試驗設(shè)計和統(tǒng)計方法兩個有機(jī)聯(lián)系的組成部分。通過試驗設(shè)計的教學(xué)可提高大學(xué)生設(shè)計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設(shè)計方法等方面的內(nèi)容。通過統(tǒng)計方法的教學(xué)除讓學(xué)生弄清各種統(tǒng)計方法的內(nèi)涵外,還需要使學(xué)生能夠正確地選擇最適合的統(tǒng)計方法,以揭示資料潛在的信息,達(dá)到研究的最終目的,從而提高大學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
(一)加強(qiáng)電子課件及網(wǎng)絡(luò)平臺本論文由整理提供建設(shè)。
生物統(tǒng)計學(xué)是應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理研究生物界數(shù)量變化的學(xué)科,而概率統(tǒng)計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學(xué)時的減少(由原來的60-70學(xué)時,降到現(xiàn)在的40學(xué)時左右),如何深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生入門,并使學(xué)生在了解概率統(tǒng)計思想的基礎(chǔ)上,掌握常用統(tǒng)計分析方法的應(yīng)用及使用條件是課程的教學(xué)難點(diǎn)。為此,我們利用多媒體技術(shù),制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內(nèi)容形象化與直觀化,收到了良好教學(xué)效果。建設(shè)了一個生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)支撐平臺,現(xiàn)有課程簡介、教學(xué)大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統(tǒng)計學(xué)》教材、課程錄像、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、在線測試題、參考文獻(xiàn)、其它教學(xué)資源等欄目,免費(fèi)向全校師生開放。
(二)將多媒體教學(xué)優(yōu)勢與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律有機(jī)結(jié)合,用較少的學(xué)時得到良好的教學(xué)效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律相結(jié)合,多媒體教學(xué)就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內(nèi)容多,幻燈片變換快,由照本宣科變?yōu)檎掌列?,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內(nèi)容以展示為主,缺乏啟發(fā)性;(3)教學(xué)內(nèi)容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內(nèi)容給學(xué)生講解,失去了傳統(tǒng)教學(xué)方法,老師邊講邊板書能給學(xué)生留下比較深刻印象的特點(diǎn),缺乏吸引力。
而多媒體在教學(xué)中只能充當(dāng)工具的角色,在教學(xué)過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點(diǎn)與學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律緊密結(jié)合在一起。在制作課件時,采用啟發(fā)式教學(xué)方式,精煉教學(xué)內(nèi)容,模仿傳統(tǒng)教學(xué)書寫板書的過程,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學(xué)內(nèi)容的動畫方式。在課堂教學(xué)中,老師仍然保持傳統(tǒng)教學(xué)方法的教姿教態(tài),在授課的過程中與學(xué)生保持互動,根據(jù)學(xué)生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內(nèi)容的速度,必要時輔以板書進(jìn)行講解。這樣做既發(fā)揮了多媒體教學(xué)的特點(diǎn),又充分照顧到學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在內(nèi)容沒本論文由整理提供有縮減,學(xué)時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學(xué)效果。
(三)長期堅持教育教學(xué)方法及教學(xué)規(guī)律的研究。
生物統(tǒng)計學(xué)的理論基礎(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計,從這個層面上講,它有非常濃的數(shù)學(xué)味道,但是它又有別于概率論與數(shù)理統(tǒng)計,生物統(tǒng)計學(xué)更主要強(qiáng)調(diào)的是概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想和方法在解決生命科學(xué)中一些具體問題的應(yīng)用。因此在教學(xué)過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數(shù)理統(tǒng)計的原理講得太多,一是學(xué)時不允許,二是學(xué)生難以消化,得不到好的教學(xué)效果;如果只注重方法的講解,學(xué)生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經(jīng)過將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)掌握統(tǒng)計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導(dǎo)。在教學(xué)內(nèi)容的安排上采用“保干削枝”,即在學(xué)時減少很多的情況下,將一些次要的統(tǒng)計方法去掉,也要保證有足夠的學(xué)時講授理論分布與抽樣分布、統(tǒng)計假設(shè)測驗等方面的內(nèi)容,讓學(xué)生掌握生物統(tǒng)計學(xué)中所蘊(yùn)含的概率論及數(shù)理統(tǒng)計的思想精髓,從而避免學(xué)生亂套統(tǒng)計公式。
(四)密切跟蹤生命科學(xué)發(fā)展的前沿動向,探索生物統(tǒng)計學(xué)解決前沿問題的理論與方法。
統(tǒng)計學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用已有長遠(yuǎn)的歷史,本論文由整理提供許多統(tǒng)計的理論與方法也是自生物上的應(yīng)用發(fā)展而來,而且生物統(tǒng)計是一個極重要的跨生命科學(xué)各研究領(lǐng)域的平臺?,F(xiàn)在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)的蓬勃發(fā)展,使得生物統(tǒng)計在這些突破性生物科技領(lǐng)域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設(shè)中,隨時注意納入生物統(tǒng)計學(xué)在前沿領(lǐng)域研究應(yīng)用的內(nèi)容,增強(qiáng)課程的活力,提高教師和學(xué)生面向生物產(chǎn)業(yè)主戰(zhàn)場解決實(shí)際問題的能力。
四、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生能力培養(yǎng)
生物統(tǒng)計學(xué)要不要開實(shí)驗課,怎樣開實(shí)驗課,一直存在爭議,在此認(rèn)為生物統(tǒng)計學(xué)不僅應(yīng)該開設(shè)實(shí)驗課,而且還要將實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)放在計算機(jī)技術(shù)和統(tǒng)計軟件的應(yīng)用上,讓學(xué)生不僅掌握統(tǒng)計方法,而且加深對原理的認(rèn)識,獲得就業(yè)或升學(xué)的必備計算機(jī)統(tǒng)計技能,提高解決復(fù)雜問題的能力。
(一)開展統(tǒng)計軟件的實(shí)習(xí),擴(kuò)大學(xué)生的視野,提高學(xué)生素質(zhì)。
20世紀(jì)20年展起來的多元統(tǒng)計方法雖然對于處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題具有很大的優(yōu)越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計分析方法一開始并沒有能夠在實(shí)踐中很好推廣開來。而電子計算機(jī)技術(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,所以充分利用現(xiàn)代計算技術(shù),通過計算機(jī)軟件將統(tǒng)計方法中復(fù)雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統(tǒng)計輸出結(jié)果與有關(guān)解釋,從而使統(tǒng)計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學(xué)時數(shù)與達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)所需完成的教學(xué)內(nèi)容相比還是不足的。為此,可以通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計軟件的教學(xué)實(shí)習(xí)來達(dá)到以點(diǎn)帶面,擴(kuò)大學(xué)生視野,提高學(xué)生素質(zhì)。超級秘書網(wǎng)
為此我們建立了一個專用于實(shí)習(xí)教學(xué)的生物統(tǒng)計電腦實(shí)驗室?,F(xiàn)共有50余臺電腦,并連接到校園網(wǎng)。實(shí)驗室配備有指導(dǎo)教師,負(fù)責(zé)對上機(jī)的學(xué)生答疑。除按教學(xué)計劃進(jìn)行的正常實(shí)習(xí)教學(xué)外,實(shí)驗室還對優(yōu)秀學(xué)生免費(fèi)開放,鼓勵他們結(jié)合教師的科研活動,應(yīng)用所學(xué)生物統(tǒng)計學(xué)知識,學(xué)習(xí)新的生物統(tǒng)計學(xué)知識,掌握應(yīng)用計算機(jī)解決生物統(tǒng)計學(xué)問題的技能。
(二)全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,必須將本課程的實(shí)踐教學(xué)活動延伸到課堂教學(xué)外,開展全方位、多層次的實(shí)踐教學(xué)。
在原綿陽農(nóng)專期間,主要在作物育種、作物本論文由整理提供栽培、動物營養(yǎng)等課程實(shí)驗與實(shí)習(xí)中,根據(jù)相關(guān)內(nèi)容加入了試驗設(shè)計方法以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的相關(guān)內(nèi)容。
組建了西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院以后,由原來的單一農(nóng)科專業(yè)變成了理、工、農(nóng)三大學(xué)科均有專業(yè)的格局。雖然專業(yè)的學(xué)科歸屬不同,但有一點(diǎn)是相通的,其內(nèi)涵均屬于生命科學(xué)的范疇。以科學(xué)研究的方法進(jìn)行劃分,均屬于實(shí)驗科學(xué)。
掌握正確的實(shí)驗設(shè)計方法,從不確定性數(shù)據(jù)中挖掘事物的客觀規(guī)律,是實(shí)驗科學(xué)工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農(nóng)科專業(yè)上延伸實(shí)踐教學(xué)的作法推廣到全院的所有專業(yè),結(jié)合實(shí)驗課教學(xué)的改革,對發(fā)酵工藝學(xué)實(shí)驗、植物細(xì)胞工程實(shí)驗、食用菌實(shí)驗、微生物學(xué)實(shí)驗等課程的內(nèi)容全部或部分改為用生物統(tǒng)計學(xué)指導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計,把過去單一的實(shí)驗流程、樣品觀察或檢測實(shí)驗改變?yōu)樵囼灄l件的優(yōu)化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設(shè)計、單因素試驗設(shè)計、多因素試驗設(shè)計、正交試驗設(shè)計、均勻試驗設(shè)計,對試驗結(jié)果要求學(xué)生使用統(tǒng)計學(xué)的方法對進(jìn)行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實(shí)驗教學(xué)改革起到了一箭雙雕的作用,從專業(yè)基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課的角度看,改驗證性實(shí)驗為設(shè)計型、綜合性實(shí)驗,增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力;從生物統(tǒng)計學(xué)角度看,將課程的教學(xué)實(shí)踐延伸到課程外,彌補(bǔ)了學(xué)時的不足,更重要的是學(xué)生將自己學(xué)到的統(tǒng)計學(xué)知識,轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,知識得到很好的內(nèi)化。
此外,在學(xué)生課外科技活動中指導(dǎo)學(xué)生選用正確的實(shí)驗設(shè)計和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業(yè)論文(設(shè)計)中要求學(xué)生采用恰當(dāng)?shù)纳锝y(tǒng)計學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計與分析,寫出高質(zhì)量的畢業(yè)論文(設(shè)計)。
通過這樣的教學(xué)實(shí)踐,訓(xùn)練了學(xué)生的統(tǒng)計思維能力,使學(xué)生充分認(rèn)識到掌握生物統(tǒng)計學(xué)這一工具的重要性和必要性,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好用好這門工具的信心,提高了學(xué)生從復(fù)雜的生命現(xiàn)象中挖掘事物客觀發(fā)展規(guī)律的能力。
在準(zhǔn)備開展信息素養(yǎng)教育之前,有必要對國內(nèi)外信息素養(yǎng)教育的研究與實(shí)踐情況開展前期調(diào)研。調(diào)研的目的主要在于把握信息素養(yǎng)教育的發(fā)展脈絡(luò)與現(xiàn)狀,了解信息素養(yǎng)的技能要求和相關(guān)能力標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo),分析并借鑒成功案例實(shí)踐,同時對讀者的信息素養(yǎng)狀況進(jìn)行摸底調(diào)查,以便制定符合特定讀者信息素養(yǎng)教育要求的培養(yǎng)目標(biāo)、技能標(biāo)準(zhǔn)、教育模式和課程計劃等。具體內(nèi)容包括:信息能力標(biāo)準(zhǔn)既是信息素養(yǎng)教育的目標(biāo),又是對教育效果進(jìn)行評價的依據(jù),因此應(yīng)該作為首要調(diào)研目標(biāo)。國內(nèi)目前尚沒有統(tǒng)一的信息素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),只有2003年到2005年間,北京圖書館學(xué)會的“北京地區(qū)高校信息素質(zhì)能力示范性框架研究”項目[3],制訂了“北京地區(qū)高校信息素質(zhì)能力指標(biāo)體系”,分為七個評價維度,19個評價指標(biāo),61個執(zhí)行指標(biāo)。此外,還可以參考國外的相關(guān)研究成果,作為制訂信息素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的參照。梳理下來,比較有代表性的信息素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)有:2000年,美國大學(xué)與研究圖書館協(xié)會(ACRL)制定的“高等教育信息素養(yǎng)能力標(biāo)準(zhǔn)”方案[4]。該方案包括5項標(biāo)準(zhǔn)、22項執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和87項效果指標(biāo),其中5項標(biāo)準(zhǔn)分別是:(1)能夠確定所需信息的性質(zhì)和范圍;(2)能夠有效地檢索所需信息能夠正確鑒別信息來源;(3)能將所選擇的信息融入自身的知識體系和評價系統(tǒng)中;(4)作為個人或群體中的一員,能有效利用信息完成一個具體任務(wù);(5)能了解與利用信息相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、法律和社會問題,合理、合法地檢索和利用信息。該方案主要針對高等教育的讀者制定,標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和評價效果指標(biāo)有較強(qiáng)的針對性和可操作性,適合高校圖書館開展信息素養(yǎng)教育時進(jìn)行參考。2001年,澳大利亞和新西蘭制訂了信息素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)《澳大利亞和新西蘭信息素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系:原理、標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)踐》(AustraliaandNewZealandInstituteforInformationLiteracy,簡稱AN-ZIIL),并于2004年做了修訂[5]。ANZIIL包括6個一級指標(biāo),19個二級指標(biāo),67個三級指標(biāo),其中六個一級指標(biāo)的內(nèi)容是:(1)識別信息需求;(2)快速有效地找到所需要的信息;(3)評價信息和信息獲取過程;(4)對產(chǎn)生及搜集到的信息進(jìn)行管理;(5)應(yīng)用新的信息來構(gòu)建新概念;(6)了解使用信息所涉及到的文化、倫理、經(jīng)濟(jì)、法律、社會等問題。ANZIIL標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容簡練,易于操作,澳洲和新西蘭很多大學(xué)圖書館,如新西蘭奧克蘭大學(xué)圖書館等,都采用該標(biāo)準(zhǔn)開展信息素養(yǎng)教育。
此外還有一些信息素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的個案研究項目,例如:1996年,馬薩諸塞州大學(xué)的5個圖書館開展聯(lián)合項目“Informa-tionLiteracyProject:DefineCompetencies”[6];1998年,賓夕法尼亞州立大學(xué)圖書館[7],1999年,加州大學(xué)洛杉磯分校圖書館的“UCLALibrary’sInformationCompetenciesSurvey”[8],1997年,紐約州立大學(xué)(SUNY)圖書館館長委員會項目“InformationLit-eracyInitiative”[9]等,都分別制訂了所在學(xué)校的信息素養(yǎng)能力指標(biāo)體系。除了上述標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)項目,還有一些可以參考的標(biāo)準(zhǔn),例如:IFLA的國際信息素質(zhì)指南(InternationalGuidelinesonIn-formationLiteracy)[10];1997年,由新加坡教育部出版的《信息素養(yǎng)指南》中包含了評估與評價、學(xué)生執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等;1998年,美國學(xué)校圖書館協(xié)會(AASL)和教育交流協(xié)會(AECT)出版了《信息能力:建立學(xué)習(xí)的伙伴關(guān)系》一書,包括從幼兒園到高中學(xué)生的信息素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn);[11]1999年,英國的國家和大學(xué)圖書館標(biāo)準(zhǔn):SCONUL(SocietyofCollege,NationalandUniversityLibraries)[12],由7個一級指標(biāo),18個二級指標(biāo)組成,等等。經(jīng)過30余年的發(fā)展,信息素養(yǎng)教育已經(jīng)積累了豐富的案例,對這些實(shí)踐案例進(jìn)行分析和總結(jié),可以對信息素養(yǎng)教育的開展提供范本。國內(nèi)清華大學(xué)圖書館的信息素養(yǎng)教育成績顯著,目前已經(jīng)形成10個專題系列,并全部作為學(xué)校學(xué)分課程。同時利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教育平臺開發(fā)的信息素養(yǎng)教學(xué)資源,包括步進(jìn)教程、習(xí)題與答疑,知識查詢、網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航、常用檢索系統(tǒng)、素材庫和實(shí)習(xí)訓(xùn)練模塊,教師和學(xué)生可以互動討論,是值得借鑒的典范[13]。復(fù)旦大學(xué)開發(fā)的信息檢索與利用課的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,網(wǎng)上課堂采用Powerpoint、Authorware、Flash、Producer、MediaPlayVoD視頻等軟件制作教學(xué)內(nèi)容的動畫演示,同時,按照學(xué)科專業(yè)特點(diǎn),開發(fā)了醫(yī)科版、理科版和文科版電子教案[14]。
在地方綜合性大學(xué)中,南通大學(xué)開發(fā)了信息檢索專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站,幫助學(xué)生獲得第一手信息素養(yǎng)教學(xué)資源,對學(xué)生學(xué)習(xí)前的基礎(chǔ)情況和學(xué)習(xí)后的提高情況進(jìn)行測試,針對不同的測試個體給出具體、詳細(xì)的信息素養(yǎng)分析報告,幫助用戶實(shí)現(xiàn)信息意識的形成。國外更不乏形式新穎、內(nèi)容多樣的案例實(shí)踐,由美國德州大學(xué)奧斯汀分校開發(fā)的基于web的信息素質(zhì)教育在線指南TILT(TexasInformationLiteracyTutorial),以其設(shè)計形式和內(nèi)容的創(chuàng)新性和互動性得到普遍認(rèn)可,并在遵守公開發(fā)行許可(OpenPublicationLicense)協(xié)議的前提下允許全球范圍的圖書館使用,因此被許多圖書館使用。該指南根據(jù)學(xué)生檢索和利用信息的一般規(guī)律,設(shè)計了選擇(Selecting)、檢索(Searching)、評價(Evaluat-ing)三個核心模塊。提供交互性的操作練習(xí),在線測驗和即時反饋,同時,提供在線幫助、多途徑導(dǎo)航和個性化服務(wù)[15]。新西蘭奧克蘭大學(xué)(TheUniversityofAuckland)和澳大利亞昆士蘭大學(xué)圖書館的信息素養(yǎng)教育都各具特色,并開發(fā)了基于Web的信息素養(yǎng)管理平臺。瑞典的菲埃爾勃蘭特信息素養(yǎng)教育方案根據(jù)不同的讀者類型,制訂了三個階段的內(nèi)容及目標(biāo),分別是第一階段以大學(xué)生為對象的導(dǎo)向教育,第二階段以三四年級大學(xué)生進(jìn)行的信息檢索入門教育,第三階段以研究生為對象進(jìn)行的信息素養(yǎng)高級課程教育。由美國圖書館學(xué)會(ALA)發(fā)起的PRIMO(Peer-ReviewedInstructionalMaterialsOnline)項目,在項目網(wǎng)站上的“PRIMODatabase”里有由全球各地的同行和專家評選的信息素養(yǎng)最佳課程,可以詳細(xì)了解課程的具體內(nèi)容[16]。
除了對同行的信息素養(yǎng)教育研究與實(shí)踐進(jìn)行調(diào)研,了解教育對象的信息素質(zhì)現(xiàn)狀和實(shí)際需求,對于開展有的放矢的信息素養(yǎng)顯得更為重要,但以往多忽視了這方面的調(diào)查,以致開展的信息素養(yǎng)教育針對性和適用性不強(qiáng)。以南通大學(xué)信息素養(yǎng)培養(yǎng)為例,學(xué)生按類型可劃分為本科生、研究生、教師;按學(xué)科可劃分為理工、工科、人文科學(xué)、法律、經(jīng)濟(jì)、醫(yī)學(xué)等。由于不同類型的學(xué)生需具備的信息能力不同,因而對不同學(xué)生群體信息素養(yǎng)能力的培養(yǎng)目標(biāo)也應(yīng)有所差別。調(diào)查要分階段、分層次進(jìn)行,并進(jìn)行科學(xué)地組織、分析和備案。常用調(diào)查方法有問卷測量、訪談法和經(jīng)驗法,其中問卷調(diào)查是最常使用的方法,設(shè)計時注意問題項、指標(biāo)項、樣本數(shù)、置信度等決定調(diào)研結(jié)果的關(guān)鍵要素。對于樣本的選取要結(jié)合抽樣技術(shù),根據(jù)具體情況,采取簡單隨機(jī)抽樣、分層隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)隨機(jī)抽樣、等距隨機(jī)抽樣、整群抽樣等方法。在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,還有必要擬訂統(tǒng)一的“信息素養(yǎng)教育”的指導(dǎo)性課程計劃。指導(dǎo)計劃中主要明確與“信息素養(yǎng)教育”有關(guān)的共性問題,包括:基礎(chǔ)知識、教育目標(biāo)、技能要求、課程體系與設(shè)計、內(nèi)容與方法、組織與實(shí)施建議、效果評價、案例模板等。在此基礎(chǔ)上,培訓(xùn)教師根據(jù)特定讀者的類型、信息素養(yǎng)現(xiàn)狀及要求,制定和實(shí)施具體的培訓(xùn)和教育課程計劃,形成培訓(xùn)的常規(guī)化、系列化、規(guī)范化。
不同媒介和途徑互動,加強(qiáng)對信息素養(yǎng)教育的宣傳
“信息素養(yǎng)”是現(xiàn)代人適應(yīng)信息社會的一種基本能力,是學(xué)習(xí)型社會實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)的必備技能,被列為繼“英語素養(yǎng)”、“計算機(jī)素養(yǎng)”之外的另一個高素質(zhì)人才的重要標(biāo)志。美國“教育技術(shù)論壇”在2001年第4季度報告中指出,21世紀(jì)人才的能力素質(zhì)包含五個方面,分別是:“基本學(xué)習(xí)技能,信息素養(yǎng),創(chuàng)新思維能力,人際交往與合作精神,實(shí)踐能力”。盡管信息素養(yǎng)已經(jīng)日益受到重視,但讀者和信息學(xué)生對此并沒有足夠的認(rèn)知。僅從學(xué)生對不同信息來源的質(zhì)量判斷來看,OCLC于2005年年底推出《對圖書館與信息資源的認(rèn)知:給OCLC成員的報告》[17],通過對6個國家3300名信息學(xué)生的調(diào)查顯示:“大多數(shù)學(xué)生不清楚圖書館有豐富的高質(zhì)量電子資源,對搜索引擎和圖書館信息的信任度幾乎相同”?!靶畔⑺仞B(yǎng)”作為一項新的技能,學(xué)生對其認(rèn)知度及重要性了解有限,因此,更要積極宣傳信息素養(yǎng)教育的意義和作用?!靶麄鳌币辉~在《辭源》中的解釋為:個人或團(tuán)體借助于各種媒介表達(dá)自己的觀念和主張,以影響群眾的態(tài)度和思想的社會行為活動。由宣傳者、宣傳內(nèi)容、傳播媒介、宣傳對象諸多因素構(gòu)成,具有目的性、社會性、依附性等特點(diǎn)。宣傳的目標(biāo)可以歸結(jié)為兩方面:一方面是拓展傳播途徑,提高廣泛知曉度,即“讓每個人都知道”;另一方面是引起受眾的興趣,提高吸引力,即“讓每個人都想聽”。由此看來,針對宣傳對象選擇適當(dāng)?shù)膫鞑ッ浇?,并精心設(shè)計宣傳內(nèi)容是至關(guān)重要的。為了實(shí)現(xiàn)“讓每個人都知道”的目標(biāo),就要善于利用各種宣傳渠道和載體相結(jié)合,進(jìn)行互動和補(bǔ)充,使學(xué)生在耳濡目染中,增強(qiáng)對信息素養(yǎng)意義的認(rèn)知。南通大學(xué)具體宣傳渠道包括:問卷調(diào)查、圖書館主頁、海報、宣傳欄、館刊???、學(xué)校廣播站等媒體、學(xué)生管理委員會、讀者社區(qū)(BBS、Blog、MSN、QQ)、建立郵件列表、群發(fā)郵件、其它學(xué)生集中的地點(diǎn)或團(tuán)體等。為了實(shí)現(xiàn)“讓每個人都想聽”的目標(biāo),最重要的是對信息素養(yǎng)教育的主題和內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計,注意實(shí)用性和針對性。實(shí)踐證明,一般情況下,基于特定專業(yè)學(xué)科開展的專題信息素養(yǎng)教育,比基于資源類型的授課更受歡迎。還有一些實(shí)用性強(qiáng)的內(nèi)容,例如,針對碩士生、博士生撰寫畢業(yè)論文開展的“學(xué)位論文專題”,針對專利申請等開展的信息技能教育,都在實(shí)踐中被證明是專指性強(qiáng)、廣受歡迎的選題。此外,還要注意利用廣告效果進(jìn)行宣傳,用內(nèi)容凝練且說服力強(qiáng)的廣告增強(qiáng)感染力。根據(jù)不同的教育受眾特點(diǎn),常見的廣告用語有說理型、活潑型等。
信息素養(yǎng)教育的開展
發(fā)展簡史
心理學(xué)作為一門科學(xué)只有很短的歷史,但卻有一個漫長的過去。心理學(xué)可以追溯到古代的哲學(xué)思想,哲學(xué)和宗教很早就討論了身和心的關(guān)系以及人的認(rèn)識是怎樣產(chǎn)生的問題。古希臘哲學(xué)家如柏拉圖、亞里士多德等,中國古代思想家荀子、王充等都有不少關(guān)于心靈的論述。
在西方,從文藝復(fù)興到19世紀(jì)中葉,人的心理特性一直是哲學(xué)家研究的對象,心理學(xué)成為哲學(xué)的一部分。這段時期,英國的F.培根、T.霍布斯、J.洛克等人,以及18世紀(jì)末法國的百科全書派思想家都試圖糾正中古時代被神學(xué)歪曲了的心理學(xué)思想,并給予符合科學(xué)的解釋。培根的歸納科學(xué)方法論對整個近代自然科學(xué)的發(fā)展起了很大作用,霍布斯提出人的認(rèn)識來源于外在世界,洛克最早提出聯(lián)想的概念,這都推動了心理學(xué)的發(fā)展。法國百科全書派J.O.拉梅特里在《人是機(jī)器》一書中干脆把人說成是一架機(jī)器。這些雖然不免有機(jī)械唯物論的觀點(diǎn),但都有進(jìn)步意義。19世紀(jì)中葉,由于生產(chǎn)力的進(jìn)一步發(fā)展,自然科學(xué)取得了長足的進(jìn)步,科學(xué)的威信在人們的頭腦中逐步生根。這時,作為心理學(xué)孿生科學(xué)的生理學(xué)也接近成熟,心理學(xué)開始擺脫哲學(xué)的一般討論而轉(zhuǎn)向于具體問題的研究。這種時代背景為心理學(xué)成為一門獨(dú)立的科學(xué)奠定了基礎(chǔ)。
現(xiàn)代心理學(xué)是在1879年建立的。這一年,W.馮特在萊比錫建立了世界上第一個心理學(xué)實(shí)驗室,心理學(xué)從此宣告脫離哲學(xué)而成為獨(dú)立的科學(xué)。馮特是一位哲學(xué)家兼生理學(xué)家,他的心理學(xué)實(shí)驗室主要研究感知覺心理過程,所用的主要是生理學(xué)的實(shí)驗技術(shù),所以他稱自己的這種研究為“生理心理學(xué)”,也稱為“實(shí)驗心理學(xué)”。從此,現(xiàn)代心理學(xué)經(jīng)歷了110多年的歷史。在這期間關(guān)于心理學(xué)研究對象的討論有過幾次大的反復(fù)。最初,馮特認(rèn)為心理學(xué)是研究人的直接經(jīng)驗或意識的科學(xué),復(fù)雜的心理活動是由簡單的單元構(gòu)成的。心理學(xué)的任務(wù)就是把心理活動分解為一些心理元素。例如,對一本書的知覺是由長方的形狀、一定的大小、綠色的書皮等感覺成分相加而成的。這種看法無疑受到當(dāng)時化學(xué)發(fā)展的影響?;瘜W(xué)采取了分析的方法,化學(xué)元素才不斷被發(fā)現(xiàn)。正因為如此,后人才把馮特的心理學(xué)體系稱作元素心理學(xué)或構(gòu)造心理學(xué)。馮特晚年還開展了民族心理學(xué)的研究,這是現(xiàn)代社會心理學(xué)的先導(dǎo)。馮特在萊比錫招收了歐美各國大批進(jìn)修生,他們學(xué)成歸國后,分別建立心理學(xué)系和心理學(xué)實(shí)驗室,使這門新興的科學(xué)得到迅速推廣。
馮特所創(chuàng)立的心理學(xué)只興盛了三、四十年就遇到困難。問題出現(xiàn)在“心理學(xué)是研究意識的科學(xué)”這個定義上。因為要承認(rèn)這個定義,首先就要求承認(rèn)意識的存在。但是,這不是心理學(xué)界所有的人都能同意的。1913年美國心理學(xué)家J.B.華生首先向馮特的心理學(xué)提出挑戰(zhàn)。華生指出,心理學(xué)如果要成為一門科學(xué),能和自然科學(xué)其他學(xué)科處于平等地位,就必須來一場徹底的革命,就要放棄意識作為心理學(xué)的研究對象。華生說意識是主觀的東西,誰也看不見、摸不到,更不能放到試管里去化驗,這樣虛渺的東西決不能成為科學(xué)的研究對象。他認(rèn)為科學(xué)的心理學(xué)要建立在可以客觀觀察的東西上面。人和動物的行為是可以客觀觀察的,因而行為才是心理學(xué)研究的對象。心理學(xué)是研究行為的科學(xué),它要探討一個刺激使有機(jī)體發(fā)生了什么反應(yīng),在什么環(huán)境下產(chǎn)生了什么行為。至于頭腦內(nèi)部發(fā)生的過程,由于只能推測,不能肯定,所以不必給予理會。華生在心理學(xué)界掀起了一場影響深遠(yuǎn)的行為主義運(yùn)動。行為主義心理學(xué)對在美國的中國早期留學(xué)生也產(chǎn)生了影響。例如,郭任遠(yuǎn)回國后便推行了行為主義,索性要把心理學(xué)改名為“行為學(xué)”。
20世紀(jì)40年代前后出現(xiàn)了新行為主義,強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗操作的基礎(chǔ)上研究人和動物的行為。新行為主義者B.F.斯金納最大膽的嘗試是把行為主義原理用于改造社會。他寫過一本小說《沃爾登第二》,是以日記的形式描寫一個烏托邦式的理想社會。這是一個集體農(nóng)莊,它有極完善的社會組織,用工分計勞動報酬,完全用行為主義原理來培養(yǎng)訓(xùn)練兒童。在這個社會里沒有競爭和剝削,人與人之間都能和睦相處,互相友愛,人們根本不知道什么是自私和欺詐。這樣一個事先設(shè)計好的社會體制避免了現(xiàn)代資本主義各種弊病。斯金納把這種社會設(shè)計稱作“行為工程”,并把這樣一個社會的實(shí)現(xiàn)寄托于中國。20世紀(jì)60年代,美國卷入越南戰(zhàn)爭,社會危機(jī)四起,人們開始懷疑美國的社會制度,向往一個理想社會,于是這本書便不脛而走。
行為主義在美國影響很大,從20年代到50年代,行為主義一直統(tǒng)治著美國心理學(xué)?,F(xiàn)在看來,行為主義的理論太簡單化和絕對化了,不能因為頭腦中的活動看不見,就否認(rèn)人的思維和意識的存在。同樣,在物理學(xué)中,原子、分子、電子也不能被肉眼見到,但仍可以用儀器或其他工具進(jìn)行研究。人的思維等心理活動同樣可以通過技術(shù)手段進(jìn)行客觀的研究。心理學(xué)畢竟要研究人的心理的內(nèi)部過程。再者,人的社會活動極為復(fù)雜,不是簡單的行為工程所能闡明的。
在行為主義興起的同時,在歐洲又出現(xiàn)了兩大心理學(xué)派別,一個是格式塔學(xué)派,另一個是精神分析學(xué)派。格式塔心理學(xué)誕生于德國,它反對馮特的構(gòu)造心理學(xué)的元素主義,其代表人物是M.韋特海默、K.科夫卡和W.克勒。格式塔是德語Gestalt的音譯,意思是整體、完形。這個學(xué)派主張心理學(xué)研究人腦的內(nèi)部過程,認(rèn)為人在觀察外界事物的時候,所看到的東西并不完全決定于外界,而是在人的頭腦中有某種“場”的力量把刺激組織成一定的完形,從而決定人看到的外界東西是什么樣的。當(dāng)時,物理學(xué)中正流行著“場”的理論,格式塔學(xué)派則認(rèn)為人的大腦是物質(zhì)世界的一部分,所以物理規(guī)律可以同樣適用于人腦的活動。格式塔心理學(xué)還對猿猴的智力進(jìn)行了研究??死沼^察猿猴如何把幾只木箱疊起來,爬到木箱頂上拿到懸掛在屋頂上的香蕉。猿猴還能把棍棒連起來取得被欄桿擋住的食物。格式塔心理學(xué)家認(rèn)為人和動物解決問題是靠突然發(fā)生的“頓悟”。格式塔學(xué)派反對馮特學(xué)派只強(qiáng)調(diào)分析的做法,而認(rèn)為心理現(xiàn)象是一個整體,整體決定其內(nèi)在的部分。這種強(qiáng)調(diào)整體和綜合的觀點(diǎn)對以后心理學(xué)的發(fā)展是有益的??茖W(xué)研究不應(yīng)只從分析的觀點(diǎn)看問題,整體中的相互關(guān)系是更重要的一面。
精神分析學(xué)派來源于精神病學(xué)。它給予心理學(xué)以巨大的沖擊,以致在討論心理學(xué)對象的時候不能不提到它。奧地利醫(yī)生S.弗洛伊德利用催眠術(shù)和自由聯(lián)想法讓精神病患者回憶往事,以找出致病的原因。他發(fā)現(xiàn)患者的幼年經(jīng)驗,特別是兒童與父母的情感關(guān)系非常重要。他還發(fā)現(xiàn)做夢往往反映出一個人的內(nèi)在心理矛盾,所以分析病人的夢也是一種治療方法。弗洛伊德認(rèn)為,一方面人的內(nèi)在生物性的是最基本的沖動;另一方面人的社會習(xí)俗、禮教和道德又約束著這種原始沖動的發(fā)泄,將其壓抑到無意識中去。意識的內(nèi)容是理智的、自覺的;無意識的內(nèi)容多是與理智、道德相違背的。當(dāng)理智與無意識的矛盾激化,就造成神經(jīng)癥。為了治病就需要對病人的無意識進(jìn)行心理分析。這就是精神分析。精神分析學(xué)派認(rèn)為,心理學(xué)是研究“無意識”的作用。其主要興趣在于探討人在生活中基本的心理動機(jī)。認(rèn)為人的根本心理動機(jī)都是無意識的沖動。正是這種強(qiáng)有力的“無意識”的心理活動在人的生活中起著決定性的根本作用。至于有意識的心理過程則只是顯露在表面的一些孤立的片斷。近年的新精神分析已不再那么強(qiáng)調(diào)生物沖動的作用,而更為重視人際間的社會關(guān)系。在西方社會中精神病發(fā)病率很高,許多病因都與道德墮落有關(guān),所以精神分析理論很容易被接受。
在心理學(xué)的發(fā)展上,蘇聯(lián)心理學(xué)同以美國為代表的西方心理學(xué)是有原則性區(qū)別的。沙皇時代的俄國心理學(xué)最初也是從西歐國家引進(jìn)的。但是俄國的一些生理學(xué)研究為今天的蘇聯(lián)心理學(xué)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。И..謝切諾夫以大腦的反射為心理學(xué)的基本概念,稍后的В..別赫捷列夫?qū)懥恕斗瓷鋵W(xué)》一書。接著,И.П.巴甫洛夫?qū)iT研究了條件反射。他的條件反射學(xué)說促進(jìn)了美國行為主義的興起。巴甫洛夫?qū)W說對蘇聯(lián)心理學(xué)產(chǎn)生了巨大的影響,成為其理論基礎(chǔ)之一,也直接影響了以后我國以及一些東歐國家的心理學(xué)。然而,在蘇聯(lián)對巴甫洛夫?qū)W說的學(xué)習(xí)曾一度出現(xiàn)過絕對化的傾向,排除了對其他先進(jìn)科學(xué)思想的吸收。在十月革命勝利以后不久,蘇聯(lián)心理學(xué)者就主張要把心理學(xué)建立在辯證唯物論的基礎(chǔ)之上,試圖從反映論的角度來說明心理現(xiàn)象。這種理論認(rèn)為心理是腦的功能,是對客觀現(xiàn)實(shí)的反映,心理的反映功能是有主動性的,表現(xiàn)為心理活動的選擇性。在人的心理發(fā)展中,勞動和社會交往起著決定性的作用。
在中國,現(xiàn)代心理學(xué)開始于清代末年改革教育制度、創(chuàng)辦新式學(xué)校的時候。在當(dāng)時的師范學(xué)校里首先開設(shè)了心理學(xué)課程,用的教材多是從日本和西方翻譯過來的。1907年王國維從英文版重譯丹麥H.霍夫丁所著《心理學(xué)概論》。1918年陳大齊著《心理學(xué)大綱》出版,這是中國最早以心理學(xué)命名的書籍。1917年北京大學(xué)建立心理學(xué)實(shí)驗室,1920年南京高等師范學(xué)校建立中國第一個心理學(xué)系。1921年成立了中華心理學(xué)會,張耀翔任會長。1929年中央研究院設(shè)立心理研究所,唐鉞任所長。這時,構(gòu)造心理學(xué)、行為主義心理學(xué)、格式塔心理學(xué)、精神分析等都被介紹到中國來,中國也開始有了自己的心理學(xué)研究。在30年代前后,郭任遠(yuǎn)的鳥類胚胎行為研究,黃翼的兒童繪畫研究,孫國華的新生兒行為研究,艾偉、沈有乾等人的漢字研究,陸志韋、蕭孝嶸等人的心理測驗研究,盧于道、汪敬熙等人的生理心理學(xué)研究,陳立、周先庚等人的工業(yè)心理學(xué)研究等都做出了成績。1937年爆發(fā)后,北方和沿海地區(qū)的多數(shù)大學(xué)遷到西南,心理學(xué)的教學(xué)雖然繼續(xù)進(jìn)行,但是研究工作幾乎停頓。1945年勝利后,各大學(xué)遷回原址復(fù)校,心理學(xué)研究才得以恢復(fù)。此時,全國約有10余所大學(xué)設(shè)有心理學(xué)系,其教學(xué)與研究主要受美國心理學(xué)的影響。
1949年中華人民共和國建立后,1951年便成立了中國科學(xué)院心理研究所,曹日昌為第一任所長。在幾所大學(xué)和各師范院校設(shè)立了心理學(xué)專業(yè)和教研室。當(dāng)時中國心理學(xué)的主要任務(wù)是建立辯證唯物主義的心理學(xué),同時學(xué)習(xí)蘇聯(lián)心理學(xué)和巴甫洛夫?qū)W說,開展條件反射和高級神經(jīng)活動的心理學(xué)研究。中國心理學(xué)家認(rèn)為心理是腦的功能,是對客觀現(xiàn)實(shí)的反映,實(shí)踐活動是人的心理發(fā)生發(fā)展的源泉。此時,還展開了對心理學(xué)的對象、任務(wù)和方法的討論,以及對西方心理派別的評述。潘菽提出建立具有中國特色的心理學(xué)。60年代初期,中國心理學(xué)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向聯(lián)系社會主義建設(shè)實(shí)踐,結(jié)合中國的情況,在發(fā)展心理學(xué)、教育心理學(xué)、勞動心理學(xué)方面都進(jìn)行了探討。
然而,中國心理學(xué)的發(fā)展不是一帆風(fēng)順的,曾一度因所謂“生物學(xué)化”而受到錯誤的批判,在“”期間又被作為偽科學(xué)而取消,直到70年代初才恢復(fù)其科學(xué)地位,重新受到重視。
80年代前后,中國先后在北京大學(xué)、北京師范大學(xué)、杭州大學(xué)、華東師范大學(xué)、華南師范大學(xué)設(shè)立了心理學(xué)系。許多師范大學(xué)也成立了心理學(xué)專業(yè)和心理研究所。中國心理學(xué)會的會員增至2600余人。1982年成立了中國社會心理學(xué)會,陳元暉任會長。在生理心理學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、發(fā)展心理學(xué)、理論心理學(xué)、教育心理學(xué)、醫(yī)學(xué)心理學(xué)、工業(yè)心理學(xué)等領(lǐng)域內(nèi)取得了豐碩的研究成果,開展了社會心理學(xué)的研究,共創(chuàng)辦了十幾種刊物,出版了上百種書籍。社會主義現(xiàn)代化建設(shè)也不斷為心理學(xué)提出新的任務(wù)??梢灶A(yù)見,中國的心理學(xué)面臨著極為美好的前景。
當(dāng)代心理學(xué)
幾十年來,心理科學(xué)獲得了迅速的發(fā)展。這從參加這一領(lǐng)域的科學(xué)家和從業(yè)者的人數(shù),以及基礎(chǔ)研究和應(yīng)用課題的數(shù)目日益增長便可以明顯看到。這種發(fā)展的一個值得注意的特點(diǎn)是心理學(xué)各派之間的爭論已經(jīng)不再激烈,而是趨向,各家的合理思想被保留下來,使它們之間的區(qū)別縮小了。這種在心理學(xué)對象、方法問題上爭論的減弱表明心理學(xué)逐漸走上成熟的道路,心理學(xué)家把更多的精力致力于專門問題的研究,在具體問題上展開學(xué)術(shù)爭鳴。心理學(xué)問題被劃分得更為精細(xì),以便于更深入地加以探討。當(dāng)代心理學(xué)的另一個特點(diǎn)是它的跨學(xué)科和多學(xué)科性質(zhì)。心理學(xué)和一些鄰近學(xué)科的重疊,已使它們的某些部分難于區(qū)別。心理學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一門分支眾多、邊界模糊的科學(xué)。心理學(xué)是兼有自然科學(xué)和社會科學(xué)兩種屬性的科學(xué)。一方面,它與生物科學(xué)結(jié)合,探討心理活動的生理基礎(chǔ)。它伸展到技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域,與計算機(jī)科學(xué)相聯(lián)系,促進(jìn)了認(rèn)知科學(xué)的發(fā)展。心理學(xué)還研究人類個體的發(fā)生發(fā)展,提供了關(guān)于人的認(rèn)知能力和個性社會化的發(fā)展觀。另一方面,心理學(xué)與社會科學(xué)結(jié)合,研究社會、政治、經(jīng)濟(jì)、文化的影響,以及人際交往中的社會心理現(xiàn)象。時至今日,心理學(xué)發(fā)展得更加寬廣龐雜,這就要求從哲學(xué)的高度對它進(jìn)行理論概括。理論心理學(xué)就是從宏觀上探討心理學(xué)的思想體系。
由于心理學(xué)的研究范圍相當(dāng)廣闊,不同復(fù)雜程度的心理活動可能需要不同的理論模式和研究手段,因而當(dāng)代心理學(xué)是把人和動物的復(fù)雜心理活動分成不同的層次,在不同的水平上加以研究的。心理學(xué)問題概略地分為以下幾個層次。
生理心理學(xué)生理心理學(xué)從生理學(xué)的水平研究各種心理現(xiàn)象。在早期,巴甫洛夫用條件反射方法研究動物的學(xué)習(xí)活動,提出人的心理活動的高級神經(jīng)活動學(xué)說?,F(xiàn)代的生理心理學(xué)用神經(jīng)生理學(xué)、生物物理學(xué)和生物化學(xué)的手段來研究感知、學(xué)習(xí)、記憶、思維、情緒等過程,目的是闡明各種心理活動的生理機(jī)制。由于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,這方面的研究取得了很大成績。D.H.休伯爾和T.N.維厄瑟的感受野研究,K.W.斯佩里的割裂腦的研究最為著名。休伯爾和維厄瑟在動物的大腦視覺皮層的細(xì)胞上插入微電極,當(dāng)視網(wǎng)膜的某一部位接受光刺激時,便引起與之相聯(lián)系的大腦皮層細(xì)胞的興奮,產(chǎn)生微弱的電活動,經(jīng)過放大而被記錄在儀器上。他們的研究發(fā)現(xiàn),大腦皮層細(xì)胞對視覺刺激有精細(xì)的分工,某些細(xì)胞感受明暗刺激,另一些細(xì)胞感受圓形、尖角、邊界等刺激,還有些細(xì)胞感受有一定方向的線條刺激等。與這些皮層細(xì)胞相聯(lián)系的不同視網(wǎng)膜部位稱為感受野。斯佩里通過割裂兩側(cè)大腦半球方法治療癲癇病人對大腦心理功能的研究,發(fā)現(xiàn)左半球主要負(fù)責(zé)言語和思維活動,右半球主要負(fù)責(zé)圖形、音樂知覺和身體的運(yùn)動。以上兩項研究曾在80年代初獲得了諾貝爾獎。
在記憶方面,人們相信既然經(jīng)驗可以在頭腦中長久地保存下來,那么大腦的生理結(jié)構(gòu)必定發(fā)生了某種物質(zhì)變化,或遺留下某種痕跡。人們還設(shè)想,在識記時大腦的某些神經(jīng)通路會不斷地傳導(dǎo)神經(jīng)沖動,因而在這條通路上的神經(jīng)元與神經(jīng)元的接觸處──突觸膜上,必然發(fā)生生理的和結(jié)構(gòu)的變化,而降低了神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)阻力。研究發(fā)現(xiàn),在記憶時隨著突觸的電傳導(dǎo)的次數(shù)增多,細(xì)胞內(nèi)的核糖核酸也增多,由于突觸膜受體的蛋白質(zhì)合成與核糖核酸的變化有關(guān),于是認(rèn)為核糖核酸就是要尋找的記憶物質(zhì)。研究還發(fā)現(xiàn),能促進(jìn)蛋白質(zhì)合成的藥物可以加速學(xué)習(xí)過程,抑制蛋白質(zhì)合成的藥物則阻止長時記憶的發(fā)展。這些關(guān)于記憶的腦化學(xué)研究增進(jìn)了對心理過程的了解。80年代以后,中國心理學(xué)家也研究了記憶的大腦機(jī)制,以及應(yīng)激狀態(tài)下的腦化學(xué)變化。
生理心理學(xué)主要用動物做實(shí)驗,有時也結(jié)合醫(yī)療實(shí)踐進(jìn)行臨床研究。它采用生物科學(xué)的通用研究方法,主要是在控制條件下實(shí)施手術(shù)或使用藥物的實(shí)驗法。從事這一領(lǐng)域的研究者不只有心理學(xué)家,還有神經(jīng)生理學(xué)家、生物物理和生物化學(xué)家等。生理心理學(xué)有時也被列為神經(jīng)科學(xué)的一個分支。
認(rèn)知心理學(xué)這是20世紀(jì)60年代新興起的心理學(xué)方向。認(rèn)知心理學(xué)是從反對行為主義發(fā)端的,同時繼承了格式塔心理學(xué)的觀點(diǎn)。前面已經(jīng)談過,行為主義心理學(xué)認(rèn)為只能研究可觀察的行為,不能研究人腦的內(nèi)部過程。這種觀點(diǎn)長期阻礙了人們對人的心理過程的了解,使心理學(xué)幾乎陷于停滯狀態(tài)。認(rèn)知心理學(xué)突破了這一限制,以研究高級心理活動,特別是記憶、思維和問題解決為主要目標(biāo)。這一點(diǎn)正是格式塔心理學(xué)的主張。
認(rèn)知心理學(xué)是心理學(xué)以外的其他科學(xué)對心理學(xué)發(fā)生影響的典型例子。第二次世界大戰(zhàn)期間迅速發(fā)展起來的通信技術(shù),特別是信息論和控制論的出現(xiàn),使心理學(xué)家看到人類認(rèn)識過程與通信系統(tǒng)有一定的相似性,于是借用通信工程師描述信息通道的概念來描述人的認(rèn)識過程。人的認(rèn)知過程被看成是信息通道的輸入、編碼、譯碼、存儲、提取、輸出等處理信息的過程。另外,行為主義關(guān)于語言是條件反射學(xué)習(xí)的看法,經(jīng)受不住后來興起的心理語言學(xué)的沖擊,以致一敗涂地。心理語言學(xué)的代表人物N.喬姆斯基認(rèn)為語言有某種先天的內(nèi)在規(guī)律,是由遺傳決定的。兒童所表現(xiàn)出學(xué)習(xí)語言的驚人的能力,就足以證明這一點(diǎn)。認(rèn)知心理學(xué)在心理語言學(xué)的基礎(chǔ)上,研究言語理解和智力操作,無疑擴(kuò)大了傳統(tǒng)心理學(xué)的研究范圍。
認(rèn)知心理學(xué)利用一切可能利用的方法來研究人的認(rèn)知過程。除了應(yīng)用反應(yīng)時測量、記憶測驗等一般實(shí)驗心理方法外,還對口語記錄進(jìn)行分析,以了解心理活動的內(nèi)部過程。認(rèn)知心理學(xué)根據(jù)研究結(jié)果,建立關(guān)于心理活動的認(rèn)知模型。認(rèn)知模型只是關(guān)于內(nèi)部過程的一種假設(shè),并不一定代表腦中的真實(shí)生理機(jī)制。1967年,美國心理學(xué)家U.奈瑟寫出第一本以《認(rèn)知心理學(xué)》為名的書籍,心理學(xué)界以此作為這一新方向的開始。
認(rèn)知心理學(xué)的主要理論是信息加工理論,所以又稱為信息加工心理學(xué)。50~60年代,A.紐厄爾和H.A.西蒙把人類所具有的概念、觀念、表征等腦的內(nèi)部過程看作是物理符號過程。人腦是一個物理系統(tǒng),腦內(nèi)的活動是對這些符號的操作。計算機(jī)也是一個物理系統(tǒng),其工作原理是對磁場的模式或符號的操作。任何物理事件只要能用符號形式表示,就能用計算機(jī)模擬出來。因此,人類思維中的概念和符號操作可以比擬一個計算機(jī)物理系統(tǒng)對符號的加工處理。這就是當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)中極為重要的物理符號系統(tǒng)假設(shè)。這一假設(shè)在人腦的思維活動和計算機(jī)的信息操作之間架起了一座橋梁,從而在信息加工心理學(xué)的研究基礎(chǔ)上,可以設(shè)計計算機(jī)程序來模擬人的心理過程,特別是思維、問題解決等高級心理活動。認(rèn)知心理學(xué)和計算機(jī)科學(xué)相結(jié)合,產(chǎn)生了人工智能這一新學(xué)科。80年代初期以來,中國心理學(xué)家開始認(rèn)知心理學(xué)的研究,對漢字的學(xué)習(xí)記憶過程有了一定的認(rèn)識。李家治等在機(jī)器理解漢語的人工智能研究方面取得了結(jié)果。80年代后期,認(rèn)知心理學(xué)與神經(jīng)科學(xué)相結(jié)合,提出認(rèn)知的平行分布加工模型,可能給人工智能研究帶來驚人的突破。這一學(xué)科的發(fā)展前景將是會振奮人心的。當(dāng)然,這不是說對認(rèn)知心理學(xué)的方法論就沒有爭議了。
發(fā)展心理學(xué)發(fā)展心理學(xué)研究人從出生到老年不同時期的心理特點(diǎn)和規(guī)律。人的身體和心理在時間進(jìn)程中表現(xiàn)出量和質(zhì)兩方面的變化。人的發(fā)展在量的方面的變化是明顯的。隨著年齡的增長,兒童的身高體重會增加,詞匯量不斷擴(kuò)大,知識范圍越加廣闊,這些都是可以計量的。人的發(fā)展在質(zhì)的方面的變化就更為復(fù)雜,也難于定量測量。人的思維、言語、情緒等心理過程都有發(fā)展的階段性。發(fā)展心理學(xué)研究各種心理活動的年齡特征,并試圖找出學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵期。例如兒童的言語和技能都有最佳的學(xué)習(xí)時期,一旦超過一定的年齡階段,再學(xué)習(xí)就會更加困難了。青春期的青少年會表現(xiàn)出明顯的心理和行為的改變。人的心理發(fā)展,不論是在量的方面還是在質(zhì)的方面的變化,總是受內(nèi)在生理因素和外在環(huán)境因素的影響。人的發(fā)展既有連續(xù)性,又有階段性,它是一個前進(jìn)而不可逆轉(zhuǎn)的過程。
人的心理發(fā)展是一個復(fù)雜的過程,從心理學(xué)研究角度可以把人的發(fā)展分為身體、智力和人格發(fā)展三個方面。這種劃分是人為的,因為每一方面的發(fā)展都會影響其他方面的發(fā)展,而且人的發(fā)展又有個別差異??偟膩砜?人的心理發(fā)展是有規(guī)律性的。J.皮亞杰提出的認(rèn)知發(fā)展階段論是一種有代表性的理論。每一發(fā)展階段都有其特有的智力行為特點(diǎn)。人格的發(fā)展主要是社會化的過程。這方面的發(fā)展更為復(fù)雜,主要受社會環(huán)境和人際交往的影響。
發(fā)展心理學(xué)是當(dāng)代心理學(xué)比較活躍的一個分支。由于采用了新的研究方法和儀器設(shè)備,特別是錄音和錄像記錄的使用,使得這個領(lǐng)域的研究獲得了許多新的發(fā)現(xiàn)?,F(xiàn)在認(rèn)為,兒童在嬰幼兒期已經(jīng)具備了一定水平的認(rèn)知能力,如1歲幼兒已有很高的知覺辨認(rèn)能力,3歲兒童已具有很強(qiáng)的語言表達(dá)能力等。人們還發(fā)現(xiàn)嬰幼兒會進(jìn)行許多過去認(rèn)為是不能完成的活動。在長久以來進(jìn)行的遺傳和環(huán)境相對重要性的爭論上,這些發(fā)現(xiàn)無形中造成了對先天遺傳因素的重視。中國的兒童發(fā)展研究具有悠久的傳統(tǒng),從20世紀(jì)上半期開始便開展了比較深入的研究。近期朱智賢、劉范等結(jié)合中國的特點(diǎn),進(jìn)行了兒童智力和思維的研究,取得了一些成果。在國際上,兒童心理發(fā)展的理論研究也有很大進(jìn)展,形成了兒童心理發(fā)展的幾個重要理論體系。這些理論體系不僅支配著研究工作的方向,而且在更廣闊范圍上影響著人們對心理發(fā)展的看法。
自從19世紀(jì)人們把兒童發(fā)展作為一門科學(xué)探討以來,雖然都知道發(fā)展是指從胚胎一直到死亡的歷程,但是以往的人類發(fā)展研究卻只局限于研究某一發(fā)展階段,很少著眼于整個生命過程。今天許多心理學(xué)家認(rèn)識到,發(fā)展貫穿于人的一生之中,生命的每一階段都受前一時期的影響,同時又影響到以后的發(fā)展。一個稱作畢生發(fā)展心理學(xué)的新的研究方向正在形成。它從人的生命的全程發(fā)展著眼,研究從產(chǎn)前到死亡的全部心理和行為變化。由于許多國家的人口都趨向老年化,老年心理問題日益突出,因而這方面的研究受到重視。
社會心理學(xué)它研究個體和群體在社會相互作用中的社會心理和社會行為的發(fā)生和變化的規(guī)律。社會心理學(xué)在兩個水平上對人際關(guān)系進(jìn)行分析,即個體和社會群體的水平。就個體來說,人從一出生就處于一定的自然和社會環(huán)境之中,環(huán)境對兒童產(chǎn)生各種影響。兒童也對環(huán)境作出反應(yīng)。兒童在與周圍環(huán)境的相互作用中發(fā)展成為社會的人。社會心理學(xué)研究人的心理發(fā)展的社會化過程,包括兒童的交往,言語的發(fā)展,伙伴、家庭、居住環(huán)境以及學(xué)校對人的影響,這些影響以什么規(guī)律起作用;在成人個體的交往中,又有什么社會心理規(guī)律起作用。社會心理學(xué)中的歸因理論就是說明在人際交往中,人是如何為某種行為找出解釋原因的。歸因問題是當(dāng)前社會心理學(xué)研究的中心課題之一。
人屬于一定的團(tuán)體、階層、民族、國家。在各種各樣的群體中,人相互交往和影響,使其心理活動帶有某一群體所特有的傾向性。人在群體生活中所產(chǎn)生的社會心理現(xiàn)象,如群體內(nèi)部的交往結(jié)構(gòu)、無形的群體規(guī)范、態(tài)度、種族偏見、侵犯行為等,都是社會心理學(xué)所要研究的問題。例如,社會心理學(xué)中所謂的集體就是成員比較多的一種大群體,它們具有一些共同特征,如在這種群體中成員間不一定有直接的接觸和交往,而是通過某種共同的活動聯(lián)合在一起的。在大群體中,風(fēng)俗、習(xí)慣、傳統(tǒng)觀念對行為發(fā)揮著特殊的調(diào)節(jié)作用。大群體又分為無組織的和穩(wěn)定的兩種。前者是偶然地自發(fā)產(chǎn)生的,存在的時間相當(dāng)短。在一定場合集聚起來的大規(guī)模群眾動亂,足球比賽場上觀眾的騷動,都是這一類大群體行為的典型例子。在相當(dāng)長時期中存在的穩(wěn)定的群體有職業(yè)、社會階層、民族、種族的群體。它是由具體的社會關(guān)系體系決定的,或是在社會歷史發(fā)展進(jìn)程中形成的。這兩類大群體中的社會行為規(guī)律,都是社會心理學(xué)研究的問題。
幾十年以來心理學(xué)一直朝著科學(xué)化的方向發(fā)展,它以物理學(xué)、生物科學(xué)以致技術(shù)科學(xué)為榜樣來建立自己的理論體系。這就不可避免地帶來一定程度的還原論和機(jī)械決定論的傾向。正在這個時期,西方文化中流行的人道主義社會思潮滲入心理學(xué),出現(xiàn)了社會心理學(xué)中的人本主義心理學(xué)。人本主義心理學(xué)的代表人物A.馬斯洛和C.羅杰斯等人反對心理學(xué)中的機(jī)械決定論,認(rèn)為傳統(tǒng)的走自然科學(xué)道路的心理學(xué)不足以解決更復(fù)雜的人類心理學(xué)問題,特別是涉及價值觀和信仰的問題。人本主義心理學(xué)以研究意識經(jīng)驗為出發(fā)點(diǎn),探討人格發(fā)展與社會生活的關(guān)系。他們認(rèn)為人在自然進(jìn)化過程中已獲得一些高于一般動物的潛能,包括友愛、自尊、創(chuàng)造性以及對價值的追求等。這些潛能表現(xiàn)為高級需要,它們在人的生理需要和安全需要得到滿足以后可能成為支配人的動機(jī)和行為的力量。自我實(shí)現(xiàn)能使人的這些潛能得到充分的發(fā)揮,精神病態(tài)是社會環(huán)境不良影響使人脫離自我實(shí)現(xiàn)的一種異化表現(xiàn)。心理學(xué)的任務(wù)就是促進(jìn)人的健康成長和潛在美德的實(shí)現(xiàn)。
人本主義心理學(xué)強(qiáng)調(diào)人的動機(jī)的作用,它把人的特殊性和人的價值加以拔高,強(qiáng)調(diào)發(fā)揮人的本性,促成自我實(shí)現(xiàn);然而事實(shí)上它所強(qiáng)調(diào)的仍然是人性的自然因素的一面,相對忽視了社會因素的作用。在我們看來,所謂的人性決不是什么脫離社會環(huán)境影響的人的內(nèi)在自發(fā)力量。這種心理學(xué)是否真正找到了所謂人類自我改善的途徑,還是有疑問的。人本主義心理學(xué)把心理學(xué)引上了一條完全人文科學(xué)的道路,并不一定能最后解決心理學(xué)的問題。
社會心理學(xué)與社會學(xué)有非常密切的關(guān)系,它們所研究的是同一社會現(xiàn)象的不同方面。社會學(xué)從比較宏觀、概括的水平上研究社會問題,社會心理學(xué)則是從比較具體的、微觀的水平上研究人際交往活動。由于人的社會生活的極端復(fù)雜性,雖然社會心理學(xué)的研究工作存在著許多困難,但是從人的心理的社會制約性出發(fā),必定能總結(jié)出人的社會心理學(xué)規(guī)律。
理論心理學(xué)它是從哲學(xué)的高度探討心理學(xué)的方法論問題,包括討論心理學(xué)的對象和方法,意識的起源和發(fā)展,身與心的關(guān)系,以及評述心理學(xué)的思想體系等。廣大的中國心理學(xué)家堅持發(fā)展辯證唯物主義的心理學(xué),特別重視理論心理學(xué)的研究。他們試圖從宏觀上總結(jié)心理學(xué)的發(fā)展歷史,研究心理學(xué)的現(xiàn)況,并引導(dǎo)心理學(xué)沿著正確的方向前進(jìn)。潘菽對于發(fā)展中國的理論心理學(xué)作出了貢獻(xiàn)。高覺敷等人編寫了中國和西方心理學(xué)史的著作。
辯證唯物主義的心理學(xué)認(rèn)為心理活動不是物質(zhì)世界以外的純精神的活動,也不是某種物質(zhì)實(shí)體。它的實(shí)質(zhì)可以由四個方面去認(rèn)識:①心理活動是腦的功能或作用,腦是心理活動的物質(zhì)器官。世界是物質(zhì)構(gòu)成的,物質(zhì)的組織又是由低級到高級,由簡單到復(fù)雜不斷演進(jìn)和發(fā)展的。物質(zhì)的組織發(fā)展到較高級階段就會出現(xiàn)新的功能。心理現(xiàn)象是物質(zhì)世界長期發(fā)展和演化的產(chǎn)物。它的產(chǎn)生和發(fā)展與腦的發(fā)展演化密切聯(lián)系著。人腦是高度組織起來的物質(zhì),心理功能是在腦的生理功能的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。人腦是能夠思維的物質(zhì)。②心理活動是由客觀事物所引起的主觀反映。心理是腦的功能是指產(chǎn)生心理活動的生理基礎(chǔ)而言的。心理活動同時又是由作用于人的客觀事物引起的??陀^事物作用于人,人便以它特有的心理活動以及相應(yīng)的行為給予回答。沒有客觀世界中種種事物的影響和作用,人的心理活動便無從產(chǎn)生。另一方面,人們對事物的反映和行為并不是被動的,人是一個積極活動的主體,他與周圍世界的相互作用總是受以往在一定的生活條件下形成的知識經(jīng)驗和技能等個性特征所制約。③心理活動是一種主觀活動,同時它和生理功能一樣又是一種客觀事物,具有主觀和客觀的二重性。說它是主觀的,首先因為它總是屬于一定的主體,沒有獨(dú)立于任何人之外的心理活動。再則,客觀事物與它所引起的心理活動是處在相對地位的。具體的客觀事物和它在人頭腦中的主觀映象確是不同的。另一方面,人們的心理活動又確實(shí)具有客觀性,因為心理活動終歸是人的活動,人又終歸是客觀世界的一部分,所以它是客觀存在的。當(dāng)我們觀察一個小孩的心理活動時,他的心理活動就成為我們認(rèn)識的客觀對象了。可見,人的心理活動在同客觀事物相對比時是主觀的,當(dāng)把它看作是客觀事物的一部分時就具有客觀性了。④心理活動與人們的生活實(shí)踐有著不可分割的關(guān)系。心理活動是因生活實(shí)踐的需要而產(chǎn)生的。在生活實(shí)踐中,客觀事物作用于人、影響著人。人一方面接受這種作用和影響,同時也以自己的方式作用于客觀事物,這就是認(rèn)識它、變革它。這樣,人們便產(chǎn)生了對事物的感覺、知覺、思維以及對它們采取這樣或那樣的態(tài)度、意圖以及行動??梢?,人的心理活動對生活實(shí)踐起著調(diào)節(jié)和指導(dǎo)的作用,從而使人具有自覺能動性。人的心理活動還要在生活實(shí)踐中不斷地受到檢驗并得到發(fā)展。當(dāng)人們在一定的認(rèn)識指引下從事實(shí)踐活動時,如果取得成功,達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo),那就證明這種認(rèn)識基本上是正確的。反之,行動沒有取得成功,則證明很可能是認(rèn)識有偏差,或者是由于什么別的原因。這時就需要修正自己的認(rèn)識使之符合實(shí)際。在這樣反復(fù)的實(shí)踐過程中,人的心理活動也就得到了發(fā)展。正是因為人類有高度發(fā)展的心理活動,才有自覺能動性,這是人類區(qū)別于并高出于動物而成為“萬物之靈”的本質(zhì)特征所在。
心理學(xué)的應(yīng)用
心理學(xué)與人類生活關(guān)系密切,它對人類生活起著越來越大的作用,其應(yīng)用范圍也在不斷地擴(kuò)大。心理學(xué)家能參加解決教育、醫(yī)療、工業(yè)、商業(yè)、軍事及各種社會問題。下面列舉的就是心理學(xué)在一些應(yīng)用領(lǐng)域中所形成的分支學(xué)科:
教育心理學(xué)教育心理學(xué)研究教育過程中的心理活動規(guī)律,揭示教育過程和心理發(fā)展的關(guān)系,把發(fā)展心理學(xué)的研究成果應(yīng)用到教育實(shí)踐中去。教育心理學(xué)的主要研究內(nèi)容包括受教育者知識和技能的掌握,心理的個別差異,道德品質(zhì)的形成,教育者應(yīng)有的心理品質(zhì)等。教師根據(jù)兒童心理發(fā)展的年齡特點(diǎn)和學(xué)習(xí)規(guī)律,合理安排教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法。學(xué)科教學(xué)心理學(xué)研究語文、算術(shù)等課程的內(nèi)容和教法,也屬于教育心理學(xué)的范圍。德育心理學(xué)研究兒童道德動機(jī)、道德判斷的形成過程,探討培養(yǎng)優(yōu)秀道德品質(zhì)、正確信念和理想的有效途徑。教育心理學(xué)的研究直接關(guān)系到教育改革和人材培養(yǎng)的重大任務(wù)。近年來,中國心理學(xué)工作者進(jìn)行的一些教學(xué)改革實(shí)驗,如語文和數(shù)學(xué)的自學(xué)輔導(dǎo)教學(xué)法等,對于教學(xué)實(shí)踐具有積極的作用。
醫(yī)學(xué)心理學(xué)它是關(guān)于疾病和健康的心理學(xué)研究,探討心理因素在維護(hù)健康和致病方面的作用,并研究在醫(yī)療中醫(yī)護(hù)人員與病人的行為特點(diǎn)。醫(yī)學(xué)心理學(xué)家在綜合醫(yī)院、??漆t(yī)院,特別是在精神病醫(yī)院中發(fā)揮作用,他們用心理測驗診斷病人,找出心理障礙的原因。醫(yī)學(xué)心理學(xué)還研究精神藥物的作用,探討心理治療的方法。病人的康復(fù)過程也是醫(yī)學(xué)心理學(xué)的研究內(nèi)容,目的是調(diào)動病人的心理因素,使他盡快恢復(fù)健康。醫(yī)學(xué)心理學(xué)家也從事心理咨詢和心理衛(wèi)生工作,對促進(jìn)人的身心健康提供指導(dǎo)與幫助。醫(yī)學(xué)心理學(xué)近年來在中國發(fā)展較快,心理測驗已在臨床診斷中應(yīng)用。目前,全國的精神病醫(yī)院和部分綜合醫(yī)院都開設(shè)了心理咨詢門診。
工業(yè)心理學(xué)主要包括工程心理學(xué)和管理心理學(xué)。工程心理學(xué)研究現(xiàn)代工業(yè)中人與機(jī)器的關(guān)系,又稱人機(jī)系統(tǒng),這是在工程設(shè)計中使設(shè)備適應(yīng)人體的活動特點(diǎn),從而使工作效率達(dá)到最高。工廠的溫度、照明和工作條件,航空工業(yè)中飛機(jī)座艙的儀表顯示,車船駕駛系統(tǒng)的合理性都是工程心理學(xué)研究的課題。它還研究工業(yè)勞動中,職工心理活動的特點(diǎn)和規(guī)律。管理心理學(xué)研究職工的選拔、訓(xùn)練、評價、使用等人事組織問題,還研究工作動機(jī)、鼓勵手段、意見溝通、組織結(jié)構(gòu)、領(lǐng)導(dǎo)行為等心理學(xué)問題。這些研究的目的是調(diào)動人的積極性,充分發(fā)揮人的潛在能力,形成和諧的工作氣氛和提高工作效率。中國的工業(yè)心理學(xué)有比較久的歷史,近年來在工程心理學(xué)和管理心理學(xué)方面做了大量工作,特別是結(jié)合照明、顯示器設(shè)計、交通信號,以及工業(yè)企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)行為等方面進(jìn)行了研究,取得了良好效益。
商業(yè)心理學(xué)研究商業(yè)活動中人的心理活動及其規(guī)律,運(yùn)用心理學(xué)知識和方法解決商品流通過程中有關(guān)的行為問題。它包括市場心理學(xué)、消費(fèi)者心理學(xué)和廣告心理學(xué)。市場心理學(xué)研究市場供求關(guān)系中心理因素的作用。消費(fèi)者心理學(xué)研究商品生產(chǎn)、商品流通,以及服務(wù)行業(yè)中消費(fèi)者的心理規(guī)律,包括購買動機(jī)的分析、購買行為的特點(diǎn)等。廣告心理學(xué)研究商標(biāo)、包裝、廣告的設(shè)計,其心理效果的評價等。商業(yè)心理學(xué)的研究在以市場經(jīng)濟(jì)為主的國家里很受重視,成為商業(yè)競爭的重要手段。中國這方面的工作尚待開展。
二、贛南醫(yī)學(xué)院圖書館的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)信息資源優(yōu)勢
贛南醫(yī)學(xué)院圖書館作為本地醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)信息資源中心,其在醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)信息資源方面的優(yōu)勢,是本地區(qū)其他信息服務(wù)機(jī)構(gòu)所無法比擬的。贛南醫(yī)學(xué)院圖書館藏有大量的醫(yī)學(xué)專業(yè)文獻(xiàn)信息資源,有高素質(zhì)的文獻(xiàn)信息服務(wù)人員,有先進(jìn)的管理設(shè)備和服務(wù)技術(shù),有豐富的信息素養(yǎng)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗,利用這些優(yōu)勢能為本地基層醫(yī)務(wù)工作者及時有效地獲取醫(yī)學(xué)信息提供極大的便利。1.豐富的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)信息資源目前,贛南醫(yī)學(xué)院圖書館所藏的醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)信息資源主要集中于三個方面:(1)醫(yī)學(xué)及相關(guān)專業(yè)的各種紙質(zhì)文獻(xiàn)資料,共有圖書70余萬冊,期刊980余種,報刊數(shù)十種,此類資源比較全面、系統(tǒng),種類較為豐富;(2)大量的電子資源,含220余萬冊電子圖書、30余個中外文數(shù)據(jù)庫等,這類資源不僅豐富,而且依靠現(xiàn)代化的信息技術(shù)使用起來也非常方便;(3)與其他兄弟院校建立的數(shù)字圖書館聯(lián)盟,這種基于資源共享而建立的館際聯(lián)盟,大大豐富了贛南醫(yī)學(xué)院圖書館的文獻(xiàn)信息資源。2.專業(yè)化的文獻(xiàn)信息服務(wù)、管理人才贛南醫(yī)學(xué)院已有70余年的辦學(xué)歷史,贛南醫(yī)學(xué)院圖書館在長期的服務(wù)教學(xué)、科研工作實(shí)踐中,培養(yǎng)了一大批高素質(zhì)的專業(yè)文獻(xiàn)信息服務(wù)、管理人才。人員涵蓋圖書情報、醫(yī)學(xué)、英語、中文、計算機(jī)等各學(xué)科專業(yè)范圍,知識結(jié)構(gòu)合理,形成了一支多層次多學(xué)科的圖書情報隊伍。他們中既有文獻(xiàn)開發(fā)、情報加工及咨詢服務(wù)方面的專家,也不乏計算機(jī)應(yīng)用與開發(fā)方面的人才,他們能熟練地查找醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)信息、加工信息、傳遞信息,并能根據(jù)需要開發(fā)特色數(shù)據(jù)庫資源。3.先進(jìn)的管理設(shè)備和多樣化的服務(wù)贛南醫(yī)學(xué)院圖書館既是學(xué)校文獻(xiàn)信息中心,又是學(xué)校信息網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)的樞紐。目前,贛南醫(yī)學(xué)院圖書館擁有金盤圖書集成管理系統(tǒng),全面實(shí)現(xiàn)了信息資源管理、辦公自動化。在服務(wù)方面,贛南醫(yī)學(xué)院已形成以紙質(zhì)、電子、網(wǎng)絡(luò)等多型式并存的結(jié)構(gòu)服務(wù)體系,為讀者提供參考咨詢、文獻(xiàn)傳遞、科技查新、信息檢索等多樣化服務(wù)方式。
信息技術(shù)與學(xué)習(xí)的整合,是指以計算機(jī)多媒體技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)在教學(xué)中運(yùn)用,改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和交流方式,實(shí)現(xiàn)了真正意義的數(shù)字化學(xué)習(xí)。信息技術(shù)與學(xué)習(xí)方式的整合,主要體現(xiàn)在如下幾個方面:
1、信息技術(shù)促進(jìn)他主學(xué)習(xí)向自主學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變
根據(jù)學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)的控制程度,學(xué)習(xí)可分為自主學(xué)習(xí)和他主學(xué)習(xí)。自主學(xué)習(xí)一般是指個體自覺確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、制定學(xué)習(xí)計劃、選擇學(xué)習(xí)方法、監(jiān)控學(xué)習(xí)過程和評價學(xué)習(xí)結(jié)果的學(xué)習(xí),體現(xiàn)了人的主體性、能動性和獨(dú)立性的一面。他主學(xué)習(xí)則與之相反,是由他人(教師)確定教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)步驟和教學(xué)過程并進(jìn)行測評的學(xué)習(xí),體現(xiàn)了人的客體性、受動性和依賴性的一面。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)了學(xué)習(xí)方式由他主學(xué)習(xí)向自主學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。網(wǎng)絡(luò)課程提供了豐富的課程資源,加上互聯(lián)網(wǎng)本身具有信息資源龐大、易于查詢和便于檢索等特點(diǎn),給學(xué)習(xí)者構(gòu)建了一個能夠充分發(fā)揮主觀能動性去進(jìn)行意義建構(gòu)和創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境。在這種學(xué)習(xí)環(huán)境中,學(xué)習(xí)者不依賴或很少依賴教師和他人,而是獨(dú)立自主地開展學(xué)習(xí)活動,沒有外界的壓力和要求,沒有直接的社會監(jiān)督,學(xué)習(xí)成敗取決于自己的主動探索、積極自我監(jiān)控程度。學(xué)習(xí)過程可以隨意進(jìn)退,可以隨意獲取其他與學(xué)習(xí)無關(guān)的信息,甚至學(xué)習(xí)沒有固定的路徑。學(xué)習(xí)的全過程都是開放的,體現(xiàn)了主動性、獨(dú)立性和開放性的特點(diǎn)。
2、信息技術(shù)促進(jìn)個別學(xué)習(xí)向協(xié)作學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變
就組織形式而言,學(xué)習(xí)可以劃分為個別學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)。協(xié)作學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者為了完成某個共同任務(wù),在明確責(zé)任分工的基礎(chǔ)上以小組或團(tuán)隊的形式進(jìn)行的學(xué)習(xí)。小組成員的協(xié)同工作是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的有機(jī)組成部分,學(xué)習(xí)者個體的活動之間是一種有機(jī)的關(guān)系:一方面學(xué)習(xí)者需要獨(dú)立完成自己的工作,另一方面要與其他學(xué)習(xí)者保持融洽的關(guān)系、相互合作的態(tài)度,共享信息資源,共同擔(dān)負(fù)學(xué)習(xí)責(zé)任,完成學(xué)習(xí)任務(wù)。個別學(xué)習(xí)則是指個體獨(dú)立進(jìn)行的學(xué)習(xí),其不足之處是缺少交流和合作。
信息技術(shù)的發(fā)展,特別是多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,促進(jìn)了個別學(xué)習(xí)向協(xié)作學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變,并使協(xié)作學(xué)習(xí)在協(xié)作手段、方式、環(huán)境、范圍、程度和水平層次上都發(fā)生了變化,具體表現(xiàn)為:
(1)便于學(xué)習(xí)者之間更好的交互,提高溝通效率,進(jìn)行更為有效的信息組織。通過網(wǎng)絡(luò),學(xué)習(xí)者可以實(shí)現(xiàn)范圍更廣、質(zhì)量更高的協(xié)作學(xué)習(xí)。
(2)使學(xué)生的分組方式更為靈活、多樣。學(xué)生不僅可以在班集體內(nèi)自由地進(jìn)行組合,而且可以與網(wǎng)絡(luò)上的其他學(xué)習(xí)者協(xié)作交流。
(3)可以培養(yǎng)學(xué)生的信息能力、學(xué)習(xí)能力和社會交往能力,有助于學(xué)生適應(yīng)校外學(xué)習(xí)和現(xiàn)代遠(yuǎn)程學(xué)習(xí),培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的素養(yǎng)。
(4)可以充分發(fā)揮教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的作用。在借助于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作學(xué)習(xí)中,教師更多的作用是學(xué)習(xí)向?qū)Ш蛯W(xué)習(xí)監(jiān)控者,而學(xué)生可以充分地發(fā)揮學(xué)習(xí)的能動性。
3、信息技術(shù)促進(jìn)了接受學(xué)習(xí)向探究學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變
按學(xué)習(xí)的內(nèi)容的呈現(xiàn)形式,學(xué)習(xí)可以劃分為接受學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)。在接受學(xué)習(xí)中,學(xué)習(xí)內(nèi)容是以定論的形式直接呈現(xiàn)出來的,學(xué)生是知識的接受者。在探究學(xué)習(xí)中,學(xué)習(xí)內(nèi)容是以問題形式直接呈現(xiàn)出來的,學(xué)生是知識的探究者。
信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,促進(jìn)了接受學(xué)習(xí)向探究學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?;谛畔⒓夹g(shù)環(huán)境的探究學(xué)習(xí),在發(fā)現(xiàn)問題、協(xié)作探究、探究成果的展示和探究評價等方面都發(fā)生了巨大變化,具體表現(xiàn)為:
(1)網(wǎng)絡(luò)資源特別是互聯(lián)網(wǎng)上豐富的信息資源,包括經(jīng)濟(jì)、政治、社會、文化、科技、教育和生活等各個方面,應(yīng)有盡有,有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出一些既具有研究價值、又適合學(xué)生進(jìn)行研究的問題,如地球沙漠化問題、沙塵暴問題、空氣污染問題和水污染問題等。
(2)在探索和研究階段,則更要充分利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和作用:一是學(xué)生要上網(wǎng)查找、收集研究的文獻(xiàn)資料。二是利用網(wǎng)絡(luò)突破時間和空間的限制,進(jìn)行協(xié)作、交流。這一過程需要計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供通信的工具和交流的環(huán)境。
(3)學(xué)生以計算機(jī)多媒體作品演示或制作、多媒體網(wǎng)站等形式展示研究成果,并收集反饋意見,以便進(jìn)一步修改和完善。
(4)計算機(jī)的數(shù)據(jù)采集、存儲和處理功能,為探索、研究過程和結(jié)果的記錄評價提供了科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)。既能對結(jié)果進(jìn)行評價,也能將評價引入探索過程,進(jìn)行多元化的評價。在信息技術(shù)環(huán)境下,接受學(xué)習(xí)退出主導(dǎo)地位,而探究學(xué)習(xí)的特征得到彰顯。
4、信息技術(shù)促進(jìn)適應(yīng)性學(xué)習(xí)向創(chuàng)新性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境和資源使教師有條件發(fā)現(xiàn)和使用不同的教學(xué)方法和教學(xué)方式,實(shí)施因材施教、超越傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的適應(yīng)性學(xué)習(xí),使教學(xué)充滿活力和創(chuàng)造力,促使學(xué)生的個性發(fā)展。個性的發(fā)展引發(fā)創(chuàng)新性,個性化的學(xué)習(xí)就是創(chuàng)新學(xué)習(xí)。信息技術(shù)促進(jìn)了學(xué)習(xí)方式由繼承性、適應(yīng)性學(xué)習(xí)向創(chuàng)新性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
二、信息技術(shù)和學(xué)習(xí)方式整合的策略
1、實(shí)現(xiàn)信息化環(huán)境和資源的統(tǒng)一
實(shí)現(xiàn)信息化環(huán)境和資源的統(tǒng)一是信息技術(shù)優(yōu)勢的具體化,是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)習(xí)方式整合的基本條件。實(shí)現(xiàn)信息化環(huán)境和資源的統(tǒng)一,目前需要解決的問題主要有:
一是資源分散的問題。目前的教育應(yīng)用軟件往往從單一學(xué)科、單一功能角度進(jìn)行設(shè)計,各學(xué)科、各功能之間不能相互結(jié)合,而且分散于各個地區(qū)、各個學(xué)校和各個學(xué)科中,無法實(shí)現(xiàn)資源共享。
二是資源可用性不高的問題。目前大部分學(xué)校仍將目光放在“收集更多資源”上,資源的內(nèi)容和質(zhì)量于教學(xué)實(shí)際需求還有一定差距,造成資源的可用性不高。
三是資源的更新問題。由于目前的教育應(yīng)用軟件多采用固化的方式,當(dāng)教與學(xué)發(fā)生改變時,原有的資源庫結(jié)構(gòu)會變得不適用。解決方案是:通過統(tǒng)一的區(qū)域性資源系統(tǒng)管理平臺將分散于各個地區(qū)、各個學(xué)校和各個學(xué)科的學(xué)習(xí)資源整合在一塊,實(shí)現(xiàn)資源共享;從教學(xué)的整體出發(fā),結(jié)合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的特點(diǎn),提供適合實(shí)際應(yīng)用的資源;利用開放式的資源庫結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整設(shè)置的功能,實(shí)現(xiàn)隨時調(diào)整和更新。
2、實(shí)現(xiàn)主體性和主導(dǎo)性的統(tǒng)一
要把信息技術(shù)的優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的優(yōu)勢,就要發(fā)揮學(xué)生和教師兩方面的主動性,實(shí)現(xiàn)主體性和主導(dǎo)性的統(tǒng)一。在信息技術(shù)環(huán)境下,學(xué)生除了得到本地教師面對面的指導(dǎo),還可能通過網(wǎng)絡(luò)于遠(yuǎn)程的專家、教師進(jìn)行對話,從而獲得對課程學(xué)習(xí)的幫助。
但根據(jù)調(diào)查,目前中小學(xué)教師的信息技術(shù)普及率還比較低,而且水平差異很大,能掌握計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的人數(shù)比率不到10%,懂得利用計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)的教師就更缺乏。因此,對廣大中小學(xué)教師進(jìn)行現(xiàn)代教育技術(shù)培訓(xùn)是當(dāng)務(wù)之急。
要提高學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力,關(guān)鍵要普及信息技術(shù)教育,提高信息素養(yǎng):面對非常豐富的可用知識、資源,知道哪里有特定的知識;具備搜尋、選擇和收集知識時的篩選能力且具有判斷力;知道面對所需知識時應(yīng)用的情感和態(tài)度,有豐富的知識加工經(jīng)驗;知道如何把已經(jīng)掌握的知識用較好的方式表達(dá)出來等等。在知識海洋里高效率地找到自己所期望的知識內(nèi)容,需要有兩個前提:
一是學(xué)習(xí)者要有專一的求知欲望,有較好的心理素質(zhì)。其中刻苦學(xué)習(xí)的意志培養(yǎng),依舊是學(xué)習(xí)過程中最為重要的學(xué)習(xí)任務(wù)。
二是學(xué)習(xí)者要有必要的技術(shù)把握,尤其是要熟悉搜索路徑和獲取方法。不具備前者,就會在五光十色的信息面前迷失方向;不具備后者,就會在信息的大海中手足無措,糊里糊涂地浪費(fèi)大量時間,汲取不到自己所需的特定知識。
3、實(shí)現(xiàn)自主性和協(xié)作性的統(tǒng)一
實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)和學(xué)習(xí)方式的整合,既要以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題的能力,促進(jìn)學(xué)生的自主發(fā)展;又要培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)能力,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、情感、態(tài)度與技能等方面的和諧發(fā)展。在自主發(fā)展和協(xié)作發(fā)展的基礎(chǔ)上,促進(jìn)學(xué)生探究能力的發(fā)展。
4、實(shí)現(xiàn)多種學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢互補(bǔ)
實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)習(xí)方式的整合,并不意味著以一種學(xué)習(xí)方式徹底否定另一種學(xué)習(xí)方式。因為任何一種學(xué)習(xí)方式都是客觀存在的,也都有其存在的合理性。例如:強(qiáng)調(diào)探究學(xué)習(xí)旨在通過讓學(xué)生親歷并體驗探究過程,在深入思考和交流討論中獲得感悟與深入理解;但它并不排斥接受學(xué)習(xí)方式,接受學(xué)習(xí)對于促進(jìn)學(xué)生的身心發(fā)展也是有效和必要的,因為學(xué)生所需的大部分知識不可能通過探究學(xué)習(xí)獲得,而是通過直接的接受學(xué)習(xí)獲得。信息技術(shù)與學(xué)習(xí)方式的整合,力求因時、因地、因人制宜,實(shí)現(xiàn)多種學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢互補(bǔ)和學(xué)習(xí)方式的最佳組合狀態(tài),以求更好地促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。
參考書目:
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3、趙建華、李克東:《協(xié)作學(xué)習(xí)及協(xié)作學(xué)習(xí)模式》,載《中國電化教育》,2000.(10)
4、謝舒瀟、李景培:《網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于問題的協(xié)作學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建與應(yīng)用》,載《電化教育研究》,2002(8)
5、王奕標(biāo):《現(xiàn)代教育技術(shù)與研究性學(xué)習(xí)的整合研究》,載《中小學(xué)電教》,2002(8)