人体工程学理论(6篇)
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人体工程学理论篇1
【关键词】工程管理;科学定位;创新;技术;发展;工程科学
1工程管理的科学定位
当今时代,科学发展已成为具有历史高度、全球角度的战略思想,在环境与资源的压力同步增长的环境中,科学发展必然要依靠科学技术的进步与创新,而科学发展的理念也会进一步加快工程管理的创新步伐,进入经济建设和社会发展的各阶段。
我国是以投资建设为主要推动力的发展中国家,投资的规模巨大,投资的结构和效益直接影响到国民经济和社会的持续发展,指导投资建设的工作管理体系,因此有着非常重要的地位与作用。所以,按科学发展观要求,创新工程管理的理论和方法,是在经济建设实践中深入、贯彻落实科学发展观的必要途径和重要的组成部分。
工程管理是一门新兴的工程技术管理交叉复合性学科。近年来,随着全球一体化的发展,尤其是中国入世以后,工程项目管理渐渐成为行业热点。做好一个项目的工程管理需要管理人员具有工程师和经济师的双重专业素质的要求,而且由于工程管理责任重大,除具有相应的专业知识外,还要有良好的身体素质和心里素质,知识构架需要涵盖工程项目管理、房地产管理经营、工程投资与造价管理、国际工程承包等几个方向。这样就需要我们这些工程管理人员成为复合型的高级管理人才,把这些多方面的知识都掌握好,并能熟练运用于实际工作之中。
2工程管理创新的方向与途径
现代社会生产越来越要求复合型的人才,即常说的“T”型人才。单纯的具有管理技能,或者单纯的具有工程技术的人才,已经不能适应社会的发展。工程管理需要的正是“T”型人才的典范,懂技术,又懂得管理,恰好适合社会所需。工程管理需要我们掌握具备管理学、经济学和土木工程技术的基本知识,掌握现代管理科学的理论、方法和手段,能在各类工程建设领域从事项目决策和全过程的管理工作。
因为工程管理本身的特性,它对我们工程管理人员也提出了相应更高更加新型的要求。根据科学发展的思想和工程管理技术的发展趋势,未来的工程管理理念可以概括为三点:
(1)将不仅仅局限于项目的效益与风险,还应兼顾项目与社会、环境的辨证关系;
(2)微观管理不仅仅局限于项目的实施过程,还要扩展到项目的外部和相关的环境中,从传统的刚性管理发展为辨证的柔性管理;
(3)形成完整,量化的方法理论体系,从难以重现的“精英管理”模式转变为结构化的“制度管理”模式。
科学方法论是关于科学的一般研究方法的理论,探索方法的一般结构,阐述它们的发展趋势和方向,以及科学实践中各种方法的相互关系问题,它在工程管理创新中起着重要的作用。科学方法论进一步显示出它在科学认识中确立新的研究方向、发展规律、提示科学思维的基本原理和形式的作用,并以方法论的理论研究为基础,形成了现代工程科学的体系结构。
在工程科学的形成过程中,实践的需求和方法论的研究,应用支持了这一学科的不断发展,并在微观管理领域中,通过对产生技术方法的规律、标准和工具等的理论提升,逐渐形成了“方法体系”的研究与应用。
方法体系从词义可以简单解决为“产生方法的方法(平台)”。到目前为止的工程管理领域,对于方法体系的研究和应用仍比较薄弱,以一种普遍的现象为例,人们学到的项目管理知识难以在实践中直接应用,或者表现为项目经理们在不同的项目实践中的差异较大。在科学研究领域,不能得到重复结果的过程往往意味着理论方法的缺陷,并认为这是判断“科学理论”的基本标准之一。对于项目管理这类以实践应用为主的学科,缺少方法体系将难以形成一个完整、可操作的理论体系框架。
我认为,研究,建立和推广工程管理中的方法体系,应是实践科学发展观、实现工程管理创新的过程中必须解决的重要课题。
3工程科学管理的创新与发展
科学发展观是科学的认识论和方法论,在经济建设领域实现科学发展应该从实践出发,在实践中得到体现和验证。所以,以科学发展的方法论为依据和出发点,实现理论的创新与应用是工程管理创新的主要方向、内容和目标。但方法论决不是具体方法的集合和简单叠加,而是依托长期实践,经过高度的理论升华形成的基本理论。随着科学方法论的不断完善,现代的科学技术、特别是工程科学正在快速发展,工程科学在大规模应用的过程中,逐渐超越自然科学的范畴,融合社会、人文、管理、政治等学科因素,并通过投资建设转化为巨大的生产力,影响和决定着人类、社会、环境、经济、文化的快速、持续发展。
工程科学是现代科学技术在经济建设中的全面、综合应用,是科学技术发展的标志性阶段,也是自然科学与管理科学、社会科学交叉、融合的重要领域。
工程科学大致由工程技术和工程管理技术两大部分构成。工程技术带动生产力的快速发展,但是也可能附带产生出资源、环境问题,需要通过工程管理技术进行有效、合理的控制,指导和控制工程技术的使用方向、决定工程建设整体效果。相对于工程技术的高度发展水平,目前工程管理理论和应用均处于相对滞后的阶段,这体现了工程管理的复杂性和不确定性。工程管理涉及管理科学和社会科学的诸多领域,同时必须形成与工程技术的有效结合,并可能在不同的经济体制和历史时期中,呈现不同的实际效果。所以,工程管理的技术理论目前仍处于一个不断发展、期待创机关报的阶段。以理论的创新、发展带动工程管理水平的提高、是落实科学发展观、推动投资建设领域全面、均衡、持续发展的关键途径。
工程管理技术可以大致分为宏观管理和微观管理的两个层面;宏观管理主要针对工程建设和自然、社会、宏观经济的关系,寻求,揭示工程建设的外在规律,并提出相应的应对方法和政策措施,宏观管理还要关注工程项目之间的协调,结构关系,关注重大项目的决策和过程监管。宏观管理技术的主要形式有法律、政策、区域和行业的监管等。微观管理主要包括具体项目的项目管理和项目过程的咨询,主要从方法理论的研究和应用角度,从提高执行力的角度,对工程项目的实施过程进行控制、评价和组织监督。微观管理的主要形式为市场化的专业服务形式,在国内外以往的实践中,微观管理主要关注于提高具体项目的投资收益,减少建设风险。
人体工程学理论篇2
【关键词】能力达成;测绘工程;课程体系
我国积极开展工程教育专业认证,于2013年加入《华盛顿协议》。实施工程教育专业认证,是我国高等学校推进工程教育改革的重要举措,也是工程教育国际化的重要标志。目前,许多地方本科高校毕业生就业率、专业对口率以及就业质量不高,推动地方本科高校的转型发展已经成为社会普遍关注的热点问题。地方本科高校转型发展基本思路就是“参考国外的应用技术大学的办学经验,立足地方、明确定位,校企合作、开放办学,成就学生、服务社会”。工程教育专业认证是实现工程教育与工业界对接,提升工程人才培养质量的有效途径。
辽宁科技学院于2004年升格为本科院校。2015年12月,学校结合教育部、辽宁省高校转型指导意见,制定了《辽宁科技学院转型发展实施方案》,明确将测绘工程专业列为进行工程认证的转型试点专业,学校将支持该专业进行工程教育专业认证的探索与实践。认证标准体系强调以学生为中心,以培养目标和毕业要求为导向,以课程体系、师资队伍、支持条件为实现途径,实现培养适应社会需求的人才为目的的认证理念,与学校向应用技术型教育转型的思路一脉相承。探索工程教育专业认证视阈下的工程教育改革,对于推进地方新建本科高校的应用型转型发展具有重要的现实意义。
工程教育专业认证通过规范学生的知识、技能与道德标准,为其进入工程专业领域提供了前瞻性的引导。为确保毕业生质量,工程教育专业认证提出了工程知识、问题分析、研究、使用现代工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队沟通、项目管理、终身学习等12条通用毕业要求,认证专业必须通过评价证明所培养的学生达到这些毕业要求。毕业要求的达成主要是通过课程设置、工程实践活动、社会实践活动等保障体系。课程体系是高等教育育人活动的指导思想,是培养目标和培养要求的具体化,它规定了培养目标实施的规划方案,按照工程教育专业认证的标准设置课程体系,同时结合专业发展现状、学校定位、专业定位优化课程体系,能够充分保证学生能力达成。
一、作测绘专业理论课程体系分析
作为新建地方院校,相对老本科,资源配置不高。測绘工程专业是重点专业,多年来形成了“产学研结合、注重能力培养”的专业特色,形成了专业教学理念和有效理论教学相结合的方法,强化实践教学的有效环节。学生通过在学校接近实际工程环境的实习训练,以及在生产单位的工程测量实践,培养的学生理论扎实,动手能力和数据处理能力强,毕业生深受用人单位的好评。但是在理论课程体系的设置上存在一些问题,主要体现在以下几方面。
(1)虽然在培养方案中体现了工程测量、矿山测量人才培养的一些特色,但是,特色不明显,应考虑充分根据学校应用型人才培养的定位,立足行业、地方,兼顾原有冶金矿山的特色,错位生存,在人才培养目标、服务面向、教学体系等方面发展自己的特色,提高专业的知名度。
(2)虽然在2013级、2014级、2015级人才培养方案中按照知识、能力、素质三方面提出了人才培养的要求,但是,课程体系还是过于强调理论知识。无法满足工程教育以学生能力培养为本位的要求;课程体系设置上以教师教为主,无法培养学生自学能力,从而无法培养学生的终身学习能力。
(3)随着测绘学科的发展,各测绘企业越来越需要掌握一定新测绘技术的本科毕业生,但当前的课程体系难以满足。
(4)课程体系的课程设置紧密度不够。课程设置过于松散,相关度不强,无法培养学生解决实际问题的综合能力。
因此,在工程教育专业认证背景下,开展测绘工程专业的理论课程体系优化研究具有重要意义,要基于能力达成构建测绘工程专业课程体系。
二、基于能力达成的课程体系
经过测绘行业发展分析、毕业生调研分析,虽然测绘工程专业学生就业面广,毕业生主要就业的岗位群为:各测绘公司、各行各业的工程局、各矿山公司、铁道部工程局、建筑公司和路桥公司等。结合学校定位、专业定位和毕业生就业岗位群,基于测绘工程专业认证标准,结合信息化测绘的特点和要求,对接注册测绘师制度对人才培养的要求,从公共课、基础课、专业课和实践课四方面构建了基于能力达成的测绘工程专业课程体系,课程体系学时分配表如表1所示。
(一)公共课
公共必修课(为人文社会类通识教育模块)主要包括:政治类课程(其中课程实践在课余时间进行)、英语(实习分级教学)、体育(实习体育俱乐部形式,不占用理论教学时间)、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要和中国传统文化等。
公共选修课主要包括:自然科学类、人文社科类、艺术类和生态环境类等课程。
(二)基础课
基础课包括:数学与自然科学类模块、工程基础类模块和专业基础类模块三个模块。
数学与自然科学类模块包括:高等数学A(1)、高等数学A(2)、线性代数A、概率论与数理统计、大学物理B(1)、大学物理B(2)、计算机应用I(A)、VB程序设计、数据结构和地球科学概论等。
工程基础类模块包括:工程制图与AutoCAD(3)、土木工程概论、采矿工程概论和计算机图形学等。
专业基础类模块包括:测绘学概论、测绘学基础、数字测图原理与方法、地图制图学、控制测量学、误差理论与测量平差基础、测绘数据处理及程序设计、GNSS原理与应用、测绘管理与法律法规、遥感原理与应用和摄影测量学等。
(三)专业课
专业必修课主要包括:工程测量1(工程测量学基础)、工程测量2(线路工程测量)、工程测量3(工程变形监测与预报)、矿山与地下工程测量学、测绘专业外语、地籍与房产测量、地理信息系统原理与应用等。
专业选修课主要包括:高等测量平差、测绘技术规范、道路勘测设计、数字地球概论、测量仪器学、测绘案例分析、三维激光扫描仪、土木工程计量与计价、不动产管理概论、精密工程测量、资源环境与可持续发展、海洋与水体测量、城市规划原理、市政工程规划概论、工业测量原理与应用、低空飞行器摄影测量等。
(四)实践课
实践课包括:工程(专业)实践类模块和素质教育模块两个模块。
工程(专业)实践类模块包括:专项实习1-地形测量实习、专项实习2-数字测图实习、专项实习3-地形图编制实习、专项实习5-测绘数据处理应用实习、专项实习6-控制测量实习、专项实习7-GNSS测量实习、综合应用实习1-工程测量模拟实习、综合应用实习2-矿山与地下工程测量仿真实习、综合应用实习3-不动产数据采集与数据库仿真实习、生产实习1-测绘地理信息类企业文化实习、生产实习2-测绘地理信息工程项目综合实习、毕业实习和毕业设计。
素质教育模块包括:入学教育、大学生国防教育、军事技能训练、公益劳动、思政实践模块A、心理健康教育、大学生健康教育、毕业教育、文献检索与利用、职业发展与就业指导等课程和创新创业教育模块。创新创业教育模块,鼓励学生参加科研活动,参加各类科技竞赛,如数学模型竞赛、测绘技能大赛、测绘程序设计比赛和测绘科技论文创新大赛等比赛项目。鼓励学生参加测绘各个工种的职业技能鉴定。使学生受到科学研究和科技开发方法的基本训练,培养学生的创新能力、组织实施能力和较强的实践能力。鼓励学生参加学术讲座、获得各类等级证书,申报大学生科技创新项目、大学生实践创新项目等。组织学生利用假期,参加各种社会实践活动,进一步加强培养学生的项目申报能力、协调能力和沟通能力等。
注:各比例計算的分母皆为总学分。数学与自然科学类至少占15%;工程基础、专业基础、专业课至少占30%;工程实践与毕业设计(论文)至少占20%;人文社会科学类通识教育课程(至少占总学分的15%)。
基于能力达成,按照模块化构建课程体系。具体构建课程体系时,根据每个大模块内不同阶段不同方面的任务目标的分析将其分解成由浅入深、环环相扣小模块;每个小模块对应不同的能力要素;能力要素封装后为成为一个个的教学模块。并按照一定的教学规律分布在整个人才培养方案中。在模块化课程体系基础上,结合就业岗位群,打破学科领域的界限,以跨学科的方式选择课程内容,组织和整合课程体系,达到“厚基础、宽口径、重实践”的目的,具体实施方案如下。
首先,根据测绘工程专业人才培养的实际情况,紧密结合历年毕业生就业单位的大数据分析,以培养测绘工程生产一线的应用型人才为目标,按照工程认证毕业生能力要求体系设置课程体系。
其次,基于能力达成为目标对已开设课程进行归类。由能力达成与所需支持公共课、基础课、专业课和实践课构建关联矩阵,确定课程所培养的能力。将培养相近能力的课程归类,明确教学内容与能力达成之间的关系。构建专业特色明显的课程体系。对具有相近教学内容的课程进行整合,做到课程内容规划不重复、不遗漏,课程设置优化,课程内容体系特点明显。
再次,课程内容的教学安排调整。根据测绘工程实际生产过程,按照基于工作过程理念安排教学,遵守认知过程的自然规律,对教学安排进行合理调整,解决现在专业课内容与专业基础课联系不紧密的问题。在课程安排上要遵循“先基础知识,后工程应用”的原则。
最后,新课程开发与创新。结合测绘学科的发展和企业的需求,定义新能力指标,由企业界人士与教育界人士共同参与课程的开发、审查和评估及其实施过程。在此过程中,根据现代课程理论实现课程与课程体系在保持相对稳定的基础上努力求新、求变,实现可持续发展。
三、结论
人体工程学理论篇3
关键词:一般系统论;工程系统论;软件
0引言
将应对软件危机作为机会,以此得到的软件工程理论创立于上世纪六七十年代,到现在也有了三十多年历史并已成为了一门独立学科。在发展中必然会遇到一些问题,其中最为突出的两个问题是:第一,已有的理论成果还是不能够跟上实践需求;第二,软件工程要得到发展,必须建立在现有理论基础上,同时还需要对软件工程基础的框架和体系进行深入的研究。要鼓励创新,让理论基础能够变得更加扎实,且多用一些新的看问题的角度来对问题进行研究。如果想要让难题很快地得到解决,就需要将一般系统论以及工程系统论中联立到实际的软件工程研究上来,建立好完善的科学体系和基本理论。
1工程系统论介绍
在上个世纪末期,国内学者在一般系统论基础上,利用自己的努力创造了工程系统论。他们建立的理论中有着和工程系统有关的规律,该理论是将一般系统论和实践结合在一起得到的理论,它能够对所有的领域中的工程起到作用。关于工程的具体定义,指的就是依据某组设想目标,并且通过科学知识以及相关的技术来让人以组织的形式开展活动,能够让现有的实体转变成为一个有着价值的产品涉及到的整个过程。在实际的工程活动中包含有九个基本要素,主要就是资源、用户、行动者、方法、目标、时间、过程、活动以及环境。将环境排除在外,剩余的八个要素在一个框架之内,同时还有着紧密的联系,是一个完全的整体。我们将这个整体叫做工程系统。在研究工程系统论的过程中,研究的目标就是不同的工程系统,研究的目的就是为了找到工程系统里面存在的所有共有规律。工程系统论在整个学科体系里面处于最中间的层次。相较于一般系统论,工程系统论、社会系统论以及生物系统论这三者能够组合形成派生科学。也就是说工程系统论的概念、原理方法都会被一般系统论限制。和具体工程系统论相比,它属于工程元科学,也就是说它是综合性更强的一门学科,能够对所有的工程学科进行讨论。由于工程系统论具备特殊的处于中间层次的特点,能够使得它作为一般系统论的知识来源,同时它还能够给具体工程系统论提供更加广阔的发展空间。具体工程系统论主要的内容中必须含有软件工程系统论这一内容。工程系统论有着十分科学合理的思想,再加上辩证的理论,能够帮助指导复杂系统中的操作以及方法论。原本系统工程技术存在很多的局限,不过工程系统论在这方面有着很大的突破,它有了更大的范围,能够跨越很大的时空来对人工系统的发展进行操控。同时工程系统论没有对以前的内容进行抛弃,里面还是涵盖了系统工程等方面有效的技术以及措施,在这个基础上,添加了顶层指导,因此它有着宏观性以及普适性,可以被广泛地运用在复杂的人工系统中,有着很光明的未来。
2研究软件工程系统论的重要性
因为网络技术得到了很大的发展,进行网络开发的工具也越来越先进,使得软件开发的整体环境出现了很大的提升和变化,和软件开发有关的概念也有了很不一样的定义。现在在进行对象程序设计的过程中,有了新的方法,一些传统的面向过程以及结构方法都已经被摒弃,如今更加注重的是面向角色程序设计的方法。在设计角色的技术上,每个不同的部分都会有所侧重,但是整体必须要做到协调。现在的技术强调的一点就是对即将被开发出来的系统进行分析时,需要做到更加规范化以及自然。这种更为系统化的分析模式和工程系统论基本的思维模式十分契合,因此也能够用到复杂系统的开发过程中。现在软件开发十分重要,而且在发展的过程中,是一定需要有着理论依据来支持的。与此同时,还需要有在软件出现问题时,对这些问题进行解决的理论工具,平时不仅要研究新的开发方法和工具,同时更加重要的就是找到新方法来对软件工程进行指导。这样的情况之下,建立起一个基本的框架和体系就显得很必要。
3软件工程系统论的研究内容以及可行性
3.1软件工程系统论相关研究内容
3.1.1软件工程系统的一般结构软件工程系统有着一定的发展规律,也兼具复杂性,它发展是有着基础部分,并且能够对复杂的情况进行处理;系统基本组成部分有着自己的特性,并且其功能与空间和时间都有着分不开的联系;环境因素也是影响软件结构、功能、状态等的原因。
3.1.2软件工程系统的层次结构软件工程系统层次结构主要有系统化的层次以及不同层次之间的联系等部分。还包括系统基层性质、特别性质;层次结构上有着无限性、协调平衡性以及相对性。
3.1.3软件工程系统的协调性和复杂性此块内容有着系统复合过程的分类、状态等;处于复合状态时具备的协调性以及协同性;能够对系统目标、方法以及特征进行适应的内容。
3.1.4软件工程系统的突现性该部分主要突出了软件工程系统有着突现性的特点;同时还有环境对于系统突现性的影响;刻画了突现性的具体内容,并且突现性在整体与部分两者间的关系。
3.1.5软件工程系统的无序性以及有序性该部分涉及了无序性、有序性分别发生的原因、表现以及特点;使得无序性变成有序性需要的条件等。
3.2软件工程系统论研究的可行性
首先,软件工程与系统科学之间有着分不开的联系,软件工程中,理论方面最主要的基础就是系统开发设计系统以及数学模型,在软件工程的方法和技术上,都突出了系统并且科学的基本思想。在软件工程系统中,比较重要的方法有结构化方法以及面向对象方法等,这些其实都对系统科学思想方法进行了延续。软件工程中,进行支配的核心思想就是用不一样产品的方式来处理软件产品,这就是指在进行软件生产的过程中需要将监督、审核以及研究可行性等内容纳入其中,这样才能够确保质量、经费达到具体的标准,让最终的目标得到实现。因此引进工程系统论原理以及相关的方法实行的可行性很大。第二,系统相对复杂,在开发软件工程的过程里面会有很多的任务,同时指标十分庞大,涉及了很多方面的知识以及学科类型,需要很长的研究周期,再有人员素质、运行机制以及环境等多种因素对其的影响,因此软件工程里面一定要多利用工程系统论里面的科学思想,找到内在隐含着的规律,提升整个系统开发时的总体设计的水平。第三,自从系统论有关的思想推行很久之后,能够促进软件工程向前发展,使得人们对软件工程上需要用到的原理以及方法有着更多的了解。除此之外,我国现在从事相关软件开发的人员变得越来越多,这些人员基本都能够具备很多的理论知识以及科研开发背景,他们能够提供好的工程例子来让工程相关人员进行专门的理论研究。因此研究以及建立这两个层面上,软件工程系统论都能够将原本的障碍给攻破。
4开展软件工程系统论的研究势在必行
软件工程的定义就是能够对计算机软件的开发以及维护起到指导作用的学科。开发软件工程的整个过程有着很鲜明的特点,也就是项目生命周期存在的阶段性、复杂性以及系统性。早在上世纪六七十年代,国外的很多学者就开始研究起了软件工程,他们主要集中在对基本原理、方法等方面进行研究,具体可分为过程模型、方法技术、工具环境以及标准规范等内容,并且他们在研究中得到了一些很好的开发方法,对后世有着很大的影响。比方说结构化方法、面向对象方法、净室方法等,都是很有影响力的。虽然这些方法也并不是很完善,有着很多的缺点和不足,不过这些方法都是能够推动整个软件工程进行发展的有利因素。图灵机模型以及冯-诺依曼体系是现代计算机发展的理论支撑。图灵机中涉及的想法主要就是将问题细化,让其成为机械求解,有着很多步骤的过程,计算机语言则是作为辅助思想进行表现的一个形式。对软件进行开发其实就是通过程序员的操作,将求解问题域变得更加形式化的一个阶段。对于求解的问题,程序员需要先进行分析,知道它的主要特征,然后建立起相关的模型,找到合适的算法,用设计语言来描述这一程序,最后能够顺利的得到想要的结果。按照人们的一贯理解表达方法来看,冯-诺依曼的程序具体执行的过程是与其相悖的,存在着很大的差别,而且程序员一般都会关注怎么实现目标、怎么进行编程这些方面,对问题的认识还不够深入,同时思维上也有一定的惯性。在软件管理以及设计上面,人们一般都会用非系统的思维来应对,这就使得设计结果不具备系统性以及整体性。比方说,程序员关注点一般在工程流程以及步骤上,但是整个系统特点也是需要进行注意的部分,这方面不注意,就会带来问题;程序员只关注局部而没有这种协调整体;过分关注程序模块以及设计上的优化,并没有关注全局优化以及结构分析的部分;进行工程开发的时候没有进行合理的沟通和协调,使得系统设计架构不够完整,软件设计上存在着很多的矛盾和不足;软件自身也存在一定的特点,这会使得工程开发时很容易缺少沟通,只是各自忙自己的。特别是一些大软件的开发过程中,包含了很多的小项目,分工很细,并且包括了很多的层次,时间上要求很高,很容易出现将大系统分成不相干的一些小系统的情况,这样很难对系统性和完整性进行把控。在系统工程方法的具体应用方面,也是国外学者的脚步更快。Win2stonW.Royce博士最初提出了“软件系统工程”这个词语[5]。他们的观点为,一个项目若是没有系统工程方法,那么就会使得软件不能够适配于硬件,导致软件不能够一直使用下去。开发产品时,没有注意系统方面的相关工作,就会让软件危机加剧。美国的RichardH.Thayer等学者对完善了软件系统工程的具体定义。他们的观点为,软件系统工程其实和系统工程十分相似,需要技术以及管理这两个方面。软件系统工程并不是指一项任务,它其实是一个理念或者可以说是一个过程。最高层需要在软件工程的实施里面用到这个理念。在对软件系统工程以及软件工程之间的关系进行研究时,他们还提到,在初期开发软件的时候,软件系统工程主要就是对软件需求进行具体的分析,并且设计具体的结构。软件系统最终进行测试和系统功能的部分也是包括在软件系统工程中的。很明显,总体来说他们的观点认为软件系统工程是软件工程的一个部分。因为每个学者研究时的目标以及角度都是不同的,所以本文的软件工程系统与这些学者提出的团建系统工程并不是同一个概念,但是这两者都能够体现出和系统论有关的思想。全球另外还有许多学者研究了软件工程开发这一方面的内容。比方说,Wooldridget等学者提出了GAIA方法,它能够对主题进行分析以及设计,他们认为工程中应该多用到MASE和MAS-Commonkads;高翔等学者对应用角色模型中用到的设计方法进行了研究;张志军等学者在软系统方法这个基础之上,提出了具体的开发技术;冯栅等学者提出了建立在智能体系之上的方法。这之前提到的所有方法都是能够结合实际工程方法,来反映出现在软件工程方面到底遇到了什么问题。美国有关的学者提出的软件工程系统理论并不能够运用到系统论的整体过程里,它只能够符合某些特定阶段的要求。而且这里面不具备工程系统论内容,同时还没有运用工程系统论有关思想来对软件工程科学体系进行研究和考察。基于现在的文献搜索情况以及互联网使用情况,能够知道现在全球所有报道中提到工程系统论在软件工程上运用的方法理论。网络技术得到了很大的发展,同时开发的工具也变得越来越先进,这些原因就是推动软件开发环境变化的主要因素,同时也对人们在时空观念、生命周期以及软件方式等方面产生了影响。角色技术在程序设计上出现了更为侧重的现象,并且能够做到各部分之间都有着很好的协调,用更加规范化以及自然的方法来对即将要开发的系统进行描述,能够让开发的效率变得更高,并且和一些专家之间建立很好的联系。在现代软件工程的发展过程中,就必须要所有的科学都具有理论上的基础,软件危机一直存在使得我们必须研究出很好的理论武器来进行治理,在研究一些新型的开发工具和整个开发过程里面,最为重要的就是需要将研究的领域和新技术结合到一起,并且对软件工程发展的指导用到新的方法论。所以,对一般系统论和工程系统论对软件工程系统规律进行研究,以此来建立起一个更为科学化的软件工程系统体系,并且得到软件工程系统论的基本方法。就是因为这些研究是建立在一个新角度上的,所以能够对贯彻系统科学思想有利,将研究软件工程的起点提升,让对软件工程的基础研究变得更加系统、全面和科学,同时也能够为另外的信息工程学发展提供一定的借鉴。
5软件工程系统论的学科地位、研究内容及可行性
其实从大方向来说,也就是从整个科学范围内来讲,软件工程系统理论应该是在一般工程理论下一个层次的,也在一般系统理论之下,这就是说,软件系统理论的应用应该是在两者应用的前提下,对软件系统的应用起到一定的约束作用。当然这种关系也在随着应用领域的不同而不断发生变化,比如说在机电领域,细化还可以说在航天领域、汽车领域等,他们的关系是平等的,但是其应用却是交叉的。对于软件工程的研究,可以参照一般工程研究的方法,也就是可以把软件工程的研究分成几大部分,比如软件工程管理、软件工程技术系统、软件工程过程系统、软件工程对象系统、软件工程支持系统、软件工程组织系统等六大子系统,在这些原理的实现过程中,又包含着在相关工程中的应用,例如性能工程、质量工程、架构工程、测试工程等,这些相关工程包括很多,其中会涉及到很多软件工程领域的应用,在对软件工程做研究的时候也会结合这些相关工程做出不同分析,这里简要举例说明,关于软件工程系统理论研究,应该从以下几方面出发:(1)结构角度:结构角度的出发点就是软件的一般结构,从软件工程应用的环境、状态、结构及一些规律;在系统组成角度来说,这些要素在功能匹配、空间利用等方面都有一些规律,都需要结合一些性状;我们平常所说的系统的复杂性就是在这些领域面对这种复杂问题、复杂规律时所用的处理办法及途径等问题,当然考虑这些因素也是为了在最大程度上保证软件工程的严谨性。(2)系统层次角度:软件系统在建立过程中是分层次建立的,其中每个层次又都有着千丝万缕的联系,其中就包括层次之间的协调及平衡性,软件系统的的无限性及相对性不能一概而论,要视应用领域而定。(3)协调性及复合型:首先说复合性,需要从复合内涵、分析过程、分类方式及过程方式等角度考虑;然后协调性就是要从系统的特征方法、目标种类等方面来看;协调性还包括对协调度的把握及衡量。(4)突显性:软件工程在这方面的的表现很突出,同时也是因为具备了一些突出性的条件;在系统的内各部分只见的关联部分也有其对整体的作用;同时还必须考虑的一点就是该工程对软件应用环境整体有无影响。(5)无序性及有序性:这个角度需要从有序无序的根源出发,也就是其发生原因、因素等一些初始方面考虑;还有两者的相互转化条件等。(6)范式:软件系统一般都会有一般范式,但是这种范式的角度,需要从范式的标准、组成构成、分类等方面考虑。(7)信息角度:信息与软件工程有很多联系,在软件工程中有一定地位;软件工程的基本特征及相关衡量问题;模糊性信息、信息反馈及其对系统稳定性的影响、随机性信息、未确知性信息的分析与处理。(8)全局化:顾名思义,就是对整个工程的把握,包括对整体的优化,对其中某一部分、某一环节的优化;还包括全局中的分类、特点、方式等。全局工作如果能够做好,那么应该可以在我国软件工程领域开启新的篇章了,因为目前我国的软件工程在全局掌控方面很差,空白之处还有很多,这项工作做好,就会在理论和实践上都有很大提高,也会还会发展很多分支出来。首要说的就是软件工程与各方科学工程有着很多联系。软件工程从底层来说就是数学模型的建立,一些数学算法的解决,数学模型的建立等。其实在系统科学的建立过程中,软件工程的思维技术都是贯穿始末的,这也使得面向对象式的软件工程在不断发展,也因此使得这些进步都是围绕着系统科学思想的。这个过程需要工程审核、工程需求、工程计划联系在一起来考虑,这么做的原因也是为了能够保证工程进展的有序性和保质保量,这个过程在综合进程、经费、质量等多方面因素后才能保证工程最后的结果,这些不确定性也导致了系统科学工程的思想能够应用在软件工程上的结果。另一方面,软件工程的开发过程和人力及人的思想是分不开的,也可以这样说,整个软件工程就是一个大型人工智能系统,这个开发过程经历思索、设计、开发等较长周期后,使得整个工程在经济投入、运行时间都有很大的变动,而且在这期间很多因素都会影响软件工程的进展。在客观上来讲,这个过程需要实时的进行评价、评估,而且是对各个方面,比如说管理方面,解决问题原则方面,把握发展思路方法方面,借此来提高软件系统工程的整体水平。再者,软件工程的发展已经有些年份了,而且已经经历了软件的推广,这个过程也有二三十年了,这个发展的结果就是,逐渐大众化,越来越多的人对这个工程及相关软件的应用都有了很多认识,更有一部分人通过学习逐渐变成相关专业人员,这个队伍在逐渐扩大,而且这些人的理论知识都是相当扎实丰富的,这个软件工程在建立过长中基本上是不用担心知识瓶颈或者技术难题的。
6结语
通过上述总结可以达到对软件工程及其开发研究过程概括的结果,再者期间会有很多实际问题涌现出来,更重要的是很多学术问题会被发现,当然这个过程会随着应用领域的不同而不同,随之而来的就是一些技术难题。但是软件系统的建立也有它的短处,就是软件系统是离散的,这种结构使得如果其中的某一个环节出现了轻微偏差,那么就会造成结果发生较大的偏差。还有就是软件工程的建立属于高等知识类型的,这中类型的定位也是它不容易管理的原因之一,也是不容易实现规范化的原因。这方面的管理必须有相应的专业管理人员进行相关工作,要求了工作人员应具备很高的协调管理能力、人才规划管理能力,其实这也可以成为一门艺术,这条艺术之路走对了就是使得整个工程井井有条,但是从当前软件工程的发展来看,这条艺术之路还很长,我们仍须努力。
参考文献:
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人体工程学理论篇4
【关键词】cdio工程教育大纲;理论力学;教学改革
【中图分类号】g642.42【文献标识码】a【文章编号】1009-5071(2011)05-0014-021
引言
面对经济全球化和知识经济时代,工程师的培养和职业发展面临国际化的挑战。我国现行的工程教育模式与现代工业实践对高级工程人才的要求不相适应,其存在的问题主要有以下几点:一是重理论轻实践。学科教育与工业实践脱节是我国当前高等教育面临的一个重大问题,有报告显示,我国2005年毕业的约60万工程类毕业生中不足10%的人能适应国际化公司的工作,产生这种现象的原因之一在于我国当前的工程教育重理论轻实践,学生接受到项目和团队工作的实际训练较少。二是专业设置口径窄。长期以来,专业的定向型培养体制及学生重授课轻自学的思想造成了学生的知识面窄,专业口径狭窄使得学生的学习能力、自主性和创造性难以得到充分的发挥,培养出来的学生缺乏很强的适应性和竞争力。三是工程教育缺乏系统规划。因此,我国高等工科教育的迫切任务是尽快培养与国际接轨的中国工程师,应按照国际工程教育大纲改革现有的人才培养模式,逐步解决目前工程教育中存在的重课程轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作能力、重视知识学习而轻视创新能力培养等问题,满足全球化经济环境下对创新型人才的需求。
cdio工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。cdio是由麻省理工学院连同瑞典三所顶尖工业大学共同倡导,集多国工程教育精英耗资数百万美元所建立的一整套工程教育理念和实施体系,这种模式注重培养学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识,在此基础上通过贯穿于整个人才培养过程的团队设计和创新实践环节的训练,培养既有过硬的专业技能,又有良好的职业道德的国际化工程师[1]。cdio国际工程教育组织提出的新型的工程教育大纲在美国麻省理工学院等前沿的工程大学得到了很好的检验和应用[2-3]。国内外的经验都表明cdio“做中学”的理念和方法是先进可行的,适合工科教育教学过程各个环节的改革。
《理论力学》研究物体机械运动的一般规律,是高等院校工科专业的一门核心技术基础课程之一,是与工程实际紧密联系的课程。教学内容是以伽利略和牛顿总结的基本定律为基础,系统介绍静力学、运动学与动力学的基本概念、基本原理以及处理问题的基本方法,属于古典力学的范畴。不仅为《材料力学》、《机械原理》、《机械设计》、《弹性力学》、《塑性力学》等后续课程的学习打下基础,更在于培养学生逻辑思维、抽象思维的能力[4-7]。因此,近年来对于它的教学改革和教学研究引起了学术界的广泛关注。为了培养与国际接轨的创新型人才,我们引入cdio工程教育大纲,并据此进行理论力学的教学改革与实践。
2将cdio工程教育大纲应用于理论力学教学改革
cdio代表构思(conceive)、设计(design)、实现(implement)和运作(operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。cdio培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
就理论力学课程本身而言,具有一些对激发学习兴趣和培养创新人才不利的因素。其一,理论力学的发展历史悠久,传统性知识所占比例极大,内容大多几代沿袭,知识陈旧,力学模型过于抽象,工程背景不够明显,和学生普遍觉得它枯燥、乏味,又难以掌握。其二,受传统观念的束缚和影响,与其它基础课程一样,无论是教材还是教学内容,都重理论,轻应用。其三,理论力学的一般研究方法多为演绎法,反映在教材和教学中均是从已知的基本公理或定律出发,进行理论分析,导出一些定理和推论,由此来对力学问题做出预示[8-10]。这样,学生在课程中很少接触归纳法和发散性思维的训练,这对学生创新思维的培养极为不利。理论力学课程的教学创新迫在眉睫。
改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,吸收世界先进的工程教育理念,建立符合国际工程教育共识的课程体系。培养目标是使学生具有:较强的项目开发、设计和建造的能力;较强的创新能力;较强的团队精神和领导能力;较强的沟通能力;较强的、英语语言表达能力。
3理论力学教学改革的主要内容
主要包括以下几个方面:
(1)革新教学手段,提高教学质量:依据cdio教学大纲,教学内容上注重先进性、科学性,力求与工程实际相结合,借助多媒体视听素材,集文字、声音、图片、动画等信息于一体,进行图文并茂、生动形象的课堂教育。如利用动画技术,显示各种机构的运动过程,让学生在感性认识的基础上加深对基本概念的理解,提高条理性分析问题的能力。开创新的教学模式,给学生营造一种立体的、全面的、动态的学习情境,使一些抽象的概念、理论变得直观明了;使一些难以言传的知识形象化,使学生对教学内容吸收得快,理解得深,激发他们学习的兴趣和积极性,增强教学效果。
(2)注重实验教学:《理论力学》实验课是让学生通过实验掌握某种测试方法或研究某类具体工程结构的实验方法。长期以来,对实验课不够重视。因此,开设紧密联系科技新动态的力学实验,是培养学生实际动手能力和综合素质的重要手段之一。结合学科的具体情况实施再创造,对理论力学的静力学、运动学及动力学三大部分分别安排相关的实验,切实抓好学生实验报告的完成质量,对于加强学生对理论知识的深入理解有很大的帮助,同时,对于他们的动手能力、创新能力及团队协作能力的培养也非常重要。
通过理论教学与实验操作相结合的教学模式,提高学生的综合能力,培养学生运用课程知识分析和解决实际问题的能力。在这里,教师不再是传统教学的“传道授业解惑”角色,而是在引导、帮助学生了解解决问题的基本思路,鼓励学生自己探究解决问题。
(3)研究型力学建模综合实践(3-4人团队完成):建模能力是cdio工程教育大纲中的重要内容。建立力学模型是用力学知识分析新的工程实际问题的第一步。基于理论力学课程的力学建模与分析从选题开始,然后进行考察、查阅资料、分析研究、到写结题报告,此过程就是进行科学研究的过程。参加这样的实践不仅使学生对科学研究的全过程有了初步的感受和认识,还能培养学生研究分析问题的能力,提高学生电子文稿的表达与沟通能力。开展基于理论力学课程的建模与分析实践教学活动,具体要求和内容如下:
1)从身边的生活和工程实际问题中,提炼、抽象出一个力学模型,确定约束链接方式,并画出力学模型的简图;
2)对力学模型进行受力分析,包括对主动力的简化和约束力的分析计算;
3)对力学模型进行运动分析,确定自由度,建立坐标系等;
4)根据力学模型的受力情况和运动情况选择动力学定理,建立动力学方程;
5)选定若干个参数进行分析;
6)有条件的可对分析的结果进行实验测量分析;
7)完成并提交电子版的小论文。
通过学生主动实践,发现问题,提出解决问题的方法,进行讨论与交流,培养学生分析归纳、沟通与交流等方面的能力。通过上述训练,引导学生在团队协作的环境里,通过与人有效地沟通、交流,体验合作开发产品/系统的“构想-设计-实施-操作”的全过程的学习,把“高智能型学生”转化为“高创造型学生”,培养具备一定专业级别的知识、能力和素质协调发展的创新型工科毕业生,使他们具备在现代工程环境下赖以生存和成长的团队协作精神、交流沟通能力和多学科、大系统掌控能力。
(4)评价方法的改革:学生学习《理论力学》的效果如何,传统的检查方法主要是基于期末考试学生的成绩,这也从很大程度上影响了学生参与实践学习的积极性,造成了学生平时不学习,临考前搞突击的学习态度,更无法保证与国际接轨的高层次、创新型人才的培养。要改变这种状态,只有改革考核方法。把作业成绩、实验成绩、小论文的成绩作为课程最终成绩的一部分,作业成绩(10%)、实验成绩(10%)、小论文的成绩(20%)、考试成绩(60%),这种考核机制可帮助提高作业、实验及小论文的完成质量,充分调动学生学习的主动性和积极性,培养学生解决实际问题的能力及团队协作能力。
(5)人文精神的熏陶:在理论力学教学中渗透物理学史料,既可以增加教学内容的亲和力。又可以对学生进行人文教育。因为物理学史中充满了唯物论与辩证法的思想,充满了科学家们追求真理、献身科学的事例与典范,体现了物理学家求实、求真、开拓创新精神,揭示了解决问题的途径和方法。通过介绍牛顿、伽利略、开普勒、傅科、拉格朗日、达朗贝尔、哈密顿等科学家的研究历程、研究方法、科学贡献等史料,可以渗透物理知识和理论的产生、发展背景,把物理学家的创造过程展示给学生,能使学生获得科学思想、科学精神、科学观念和创新精神的熏陶和培养,避免学生对物理概念、规律的绝对化和模式化理解。树立正确的科学价值观。
同时,在基于cdio进行教学改革的同时,强调职业道德的重要性,注重职业道德与构思-设计-实现-运作进行有机结合、并在培养过程中注重人文精神的熏陶,从而使培养出的工程师具备优秀的职业道德。
4结束语
本文提出了基于cdio工程教育大纲的理论力学教学改革的思想,并就如何实现这一思想提出了具体的改革内容和方法,通过引入cdio工程教育大纲,推行研究型教学等先进教学模式,强调基础教育应同与工程实际相结合,以培养工科大学生自主创新、沟通、协调及团队合作的能力。
参考文献
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人体工程学理论篇5
管理科学系统工程是在20世纪系统科学理论兴起条件下日益走入研究者和社会大众视野的,体育系统工程是系统科学在体育领域中的具体应用。回顾和总结系统科学的历史变迁与时展,探究系统工程理论与方法在体育领域中的应用领域,展望其发展前景,具有一定的理论意义和现实价值。
1系统思想的历史与现当代系统研究的热潮
1.1系统思想与实践的历史考察系统思想源远流长,系统实践在人类文明史上写下了不胜枚举的光辉篇章。古希腊的“Syn—histanai”一词,意为归拢起来使之站立,已经具有“系统”的涵义,亚里士多德(Aristotle)“整体大于部分之和”则是其具有整体论和目的论内涵的系统观的高度概括。德谟克利特(Democritus)的系统思想通过其对宇宙构成的认识表达得十分清晰,他认为独立,不变,不可分的“原子”是组成宇宙系统的基本粒子,柏拉图(Plato)则赋予系统以完美的静止状态或永恒的“理想”形式之内涵。中国的《黄帝内经》中,也已包含有朴素的系统思想。《内经》通过对经络、脉象、穴位等的研究,深化了对人体“系统”的认识。中药的“辨症处方”,则是系统思想的集中体现。一付中药一般由“君、臣、佐、使”4个部分组成,“君药”对主病起主要治疗作用,用量较大;“臣药”辅助“君药”加强治疗作用;“佐药”用来抑制“君药”可能产生的副作用;“使药”对各种药物起调和作用。“君、臣、佐、使”合理配伍,一付中药就是一个具有“健身除病”功效的药物“系统”。中国古代的系统思想在老子的《道德经》中得到高度概括和提炼,《道德经》中的“道”或“一”超越了时空界限,“独立而不改,周行而不殆,可以为天下母”,老子认为,只有按照“道”的原则,才能实现即定的目标。“天得一以清,地得一以宁,神得一以灵,谷得一以盈,万物得一以生,候王得一以为天下正”。这里的“道”或“一”在某种意义上可以和“系统”划等号。公元前250年,中国战国时期的秦蜀郡太守李冰设计并主持修建的都江堰大型水利工程,由都江鱼沮、飞沙堰和宝瓶口三大工程配套而成,都江鱼咀建于岷江中心,把岷江水一分为二,内江灌溉,外江分洪;飞沙堰建于内江西岸,用于溢洪排沙;宝瓶口位于内江东岸,配合飞沙堰调节水量。三项工程混然一体,巧妙地控制了岷江激流,兼收防洪、灌溉之利,都江堰渠道总长1165公里,共有520多条支渠,2200多道分渠,灌溉农田300多万亩。这项2000多年前中国人系统实践的伟大成果,至今仍在发挥其防洪、灌溉的功效。公元1015年,中国宋朝皇宫毁于火灾,宋真宗命丁谓主持修复工程。为解决工程中烧砖和填地基用土及大量建筑材料运输难题,丁谓令工役当街开沟取土,烧砖填地基;同时取土开挖的大沟,与汴河接通,船队可将各种建筑材料一直运到皇宫门前,节省了大量劳力。完工后再把废弃砖石填入沟内,复原街道。取土烧砖、材料运输、余土处理一举三得,堪称人类运用系统思想组织大型建筑工程施工的光辉典范。
1.2现当代系统研究的热潮
1.2.120世纪中叶兴起的系统运动1925年,美籍奥地利生物学家贝塔朗菲(Lud-wigvonBertranffy)提出了系统论的思想,他的视野很快超出了生物学,于1937年提出一般系统论原理,为系统论奠定了理论基础。1954年,贝塔朗菲与持有相同观点的另外三位著名学者:经济学家鲍尔丁(KennethBoulding)、生物学家杰拉德(RalphGerard)和生物数学家拉波波特(AnatolRapoport)发起成立了“一般系统研究会”,此4人被认为是系统运动之父。他们在加利福尼亚帕罗奥托行为科学高等研究中心合作共事,提出了系统科学研究的4个主要目标:(1)研究不同科学领域中概念、规律、模型的相似性,并致力于从一个领域向另一个领域移植;(2)鼓励理论探索;(3)尽可能减少不同领域中的重复研究;(4)促进科学家之间的交流,强化科学研究的协调性。研究会每年组织召开一次年会,出版一本年刊,吸引大批科学家,在西方学术界产生很大影响。五、六十年代,西方国家先后建立了一大批专门的系统科学研究机构,许多高等学校竞相开办系统科学系或专业,出版机构积极支持系统科学著作的出版,创办了一批系统科学学术刊物。据从1950到1980年30年的资料统计,系统科学论著每4年翻一番。随着系统运动的发展,各国学者联合成立了国际性的系统科学组织。大批具有系统科学头脑的高级人才进入管理、研究和工程技术领域,使人类应付和处理高度复杂的的组织、决策、工程项目等问题的能力大大增强。如美国国家航空航天局组织完成的阿波罗计划,耗资300亿美元,动员了120所大学、2万家工厂和公司的42万名科学家和工程师参加研究。如此庞大的工程,必须运用系统科学的思想、方法进行组织管理。该计划从总体目标出发,首先把整个计划划分成许许多多的子系统,如飞船系统、火箭推进系统、飞行制导系统等,每个子系统再细分成若干次级子系统。各级子系统协调配合,完成计划总目标。人类成功地登上月球,并安全返回地球,可以说是当代系统实践的伟大成果。
1.2.2西方的系统观与主要流派由于人们所处的领域不同,看问题的视角不同,因而在系统运动中形成了各种不同的系统观。主要有以下几种:(1)类比系统观———把系统视为抽象结构,即象在数学、逻辑学、统计、计算机科学和自然科学中那样,把系统定义为“具有某种关系的集合”。这种系统观相当普遍。(2)行为逻辑系统观———把系统看成是由机能,控制论和互联反馈过程说明的范例。这是控制论专家和系统动力学家的观点。(3)生物学系统观———把系统及其部分划分为有机确定的子系统。这是米勒(JamesGrierMiller)的观点,被称为“生命系统论”。(4)方法论系统观———把系统看成系统化的方法,即在“问题求解”、管理等过程中应用的方法。许多“软系统方法论”的支持者持这种观点。(5)形态学系统观———用结构、形式、机器及其各部分之间的关系表示系统,把系统定义为具有某种属性的事物和事物及其属性之间关系的集合。工程界、“系统分析”及传统“一般系统论”的支持者持这种观点。(6)技术系统观———把系统视为由几个相互联系的部分、特别是以计算机作为其组成部分而构成的装置。这种观点目前在实业界和整个大众文化中最为流行。(7)目的论系统观———认为系统是根据人类的目的、价值、前提等确定边界、执行计划的途径。目的系统论者持此观点。除此之外,还有辩证系统观、生态系统观、认识系统观、观念逻辑系统观、本体论系统观、心理学系统观、符号系统观、社会系统观、拓朴学系统观等等,不下二十余种,都是从不同的视角,不同的学科对系统描述,可见系统确是一个客观存在的,同时又是人们主观划分的由各要素(子系统)组成的一个相对庞大的集合。在系统运动中,西方出现了许多不同的系统流派,主要包括:以麦萨罗维克(M.Mesorovic)为代表的数学系统学派;以霍尔(ArthurD.Hall)等人为代表的系统分析学派;以阿考夫(RussellAckoff)为代表的运筹学派;特洛卡勒(LenTrocale)创立的耦合命题学派;福雷斯特(JayW.Forrester)创立的系统动力学派;以艾伦(PeterAllen)为代表的复杂系统进化论派;普利高津(I.Pringogine)创立的耗散结构理论学派;哈肯(HermannHakenn)创立的协同论学派;托姆(R.Thom)创立的突变论学派。
1.2.3中国的系统工程研究与应用前景20世纪50年代中期,钱学森和许国志把运筹学从西方带到中国,他们在中国科学院力学研究所组建了中国最早的运筹学研究组。此后,钱学森又开创并领导了中国的国防系统分析研究工作。50年代末期,中国科学家开始将运筹学应用于国民经济发展。华罗庚从运筹学方法中提炼出可直接用来解决系统管理、优化问题的“优选法”和“统筹法”。他带领一批青年科学家在全国范围内推广“双法”,指导工农业生产实践,取得了巨大的社会效益和经济效益,同时还总结出“图上作业法”、“打麦场设计法”等中国独特的系统科学方法。70年代,在钱学森、宋健等人的大力倡导下,中国出现了新的系统科学研究热潮。一批在数学、工程、经济等领域有影响的专家率先转入系统科学研究。到80年代,中国科学院及有关部委相继组建了系统科学或系统工程研究所,不少高等学校如清华大学、天津大学、西安交通大学、上海交通大学、华中理工大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学等设置了系统工程或管理工程专业,建立了研究机构,并开始招收、培养系统工程、管理工程专业的本科生、硕士生和博士生。同时,组建了中国系统工程学会、中国优选法统筹法与经济数学研究会、中国未来学会、中国科学学与科技政策研究会、中国自然辩证法研究会等学术团体。系统科学思想和系统工程方法应于中国各级管理决策、发展战略、区域规划及重大建设工程项目的论证,取得了一批重要成果。同时,中国的系统科学方法论研究也有较大的发展,其中包括运筹学、系统工程和软系统方法论等。华罗庚提出的解决经济大范围优化问题的“产综正特征矢量法”,钱学森提出的“综合集成方法”,都极大地丰富了系统科学方法论。70年代末80年代初,中国学者创立了一批系统科学新学科,其中邓聚龙创立的“灰色系统理论”、吴学谋提出的“泛系理论”和蔡文创立的“物元分析”,都在国际上产生了一定影响。尤其是“灰色系统理论”,不但思想是全新的,而且以其能够解决各领域科研、生产实际问题的独特方法,获得大范围的推广、应用,并为国际系统科学界所接受。人类已经进入信息社会,科学技术的知识量极大,内涵精彩纷呈,是过去任何时期都无法比拟的。科技活动构成了一个错综复杂的庞大系统,不同的科学技术领域,水融,科技前沿的重大突破越来越依赖于具有系统思维头脑的科学家。系统科学思想在人类社会实践中的应用,将使人们能够自如地应付复杂多变的社会结构。人们的社会、经济生活和行为方式将随着系统科学的发展而不断变化。每一个社会组织都必须按照系统思想的要求进行运作,其技术、程式、结构都必须随外部环境演化发生越来越广泛、越来越频繁的变化,同时对快速反应的要求也越来越高。一个具有自我发展能力的社会组织,必须能够根据环境变化建立相关系统模型,并运用这些模型进行预测、及时作出正确决策,实现组织目标动态优化,其结果必然是社会对系统科学及其专门人才的需求大大增加。
2系统科学与系统工程理论、方法在体育领域的应用
2.1体育系统工程的概念与基本思路从生物体运动与体能增进的角度看,体育是一种促进机体结构改变、功能改善的中介手段,可以沿着“用进废退”的路线实现其独特价值;从体育管理科学的角度看,系统论思想与方法是实现现代体育管理活动走向科学化的有效手段,有利于管理人员不断优化应对日益复杂的体育管理活动的思路与方法。体育作为社会现象,是人类社会生活的一部分。随着社会经济的发展,体育作为一个复杂的社会巨系统,不但拥有众多的组成要素,而且其组成结构复杂,同时又时刻受到千变万化的环境影响。如何对这样一个系统实施有效地组织管理,使其健康、快速地发展,则是摆在人们面前的一项现实问题。体育在人类文化生活中所扮演的角色将越来越重要。体育系统工程是以系统思想和理论为指导,有机地结合体育科学、技术科学和工程科学的相关专业知识,大量应用系统工程理论与方法,借助计算机技术等方法手段来研究解决体育系统中的各种复杂性问题一种技术。这就决定了体育系统工程的学科特点在于学科复杂性与技术集成性,强调多学科的结合与融会。鉴于体育系统工程的技术性特点,对其理论和方法体系进行研究有重要意义。在对系统工程的概念基本了解的基础上,结合体育自身特点,体育系统工程可定义为:体育系统工程是从系统的观点出发,多学科地思考问题,应用系统理论和工程的方法,去研究、解决和处理体育系统中的名种系统问,以实现体育系统目标整体最优化的一种科学方法。自上世纪90年代中期至今的10多年时间里,体育系统工程的理论和方法研究逐年增多,但与其他成熟的技术性学科来相比而言,尚未形成自己特色的技术理论和方法体系,这在很大程度上制约了体育学科的科学化进程。体育系统本身固有的动态性、随机性和非线性性,己使体育系统工程的方法研究向着定性方法与定量方法更进一步统一的方向发展。如何把人的思维、思维的成果、人的经验、知识、智慧以及各种情报、资料和信息有机系统的集成起来,并从多方面的定性认识上升到定量认识,就需要技术的理论与方法适应科学研究,进行多技术学科综合集成。因此,深入探讨多技术结构影响下的现代体育系统工程技术理论与方法,是体育系统研究中不可回避的重大问题。
人体工程学理论篇6
关键词:网络工程;社会需求;实践教学环节;课程体系;校企结合
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1006-8228(2013)05-59-03
Cultivatingtalentinnetworkengineeringprofessionalbasedonsocialneeds
WangLifang1,WangJingguang2,LiYurong3
(1.CollegeofElectronicsandComputerScienceTechnology,NorthUniversityofChina,Taiyuan,Shanxi030051,China;
2.LogisticsServicesGroup,NorthUniversityofChina;3.SoftwareCollege,NorthUniversityofChina)
Abstract:Aimingattheproblem"heavytheoryandlightpractice"existingincultivationofprofessionaltalentsinnetworkengineering,aslogan"twomainlines,twounified,twobinding"isproposedasatalentcultivationtarget.Aroundthistarget,acoursesystemofnetworkengineeringisestablishedtocombinepracticeteachingandschool-enterpriseintegration.Thepracticeshowsthatthisplanoftalentcultivationenhancesthestudents'practiceabilityandimprovesthequalityoftalentcultivation.
Keywords:networkengineering;socialneeds;practiceteachinglink;curriculumsystem;combinationofschoolandenterprise
0引言
网络工程专业是教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》之外的专业,教育部从2001年开始增设该专业以来[1],培养了大批网络工程专业的毕业生,但由于网络工程人才的培养模式滞后于产业发展,工程教育存在“学术化”取向,导致高校培养出来的毕业生普遍缺乏实践动手能力,难以有效满足社会的用人需求,造成了企业需求旺、毕业生供给旺,但同时企业招聘难、毕业生就业难的“两旺两难”现象[2]。因此,在校期间让学生得到足够的实践锻炼,掌握必要的技能,提升职业能力,使学生能够在毕业后较快胜任工作已成为培养网络工程人才的要求[3]。众多高校纷纷提出了“工学交替型”、“订单式”等培养模式[4]。
中北大学(以下简称“我校”)是国家“2011计划”协同院校、教育部“卓越计划”建设高校、工信部和山西省共建的省属重点大学,从2003年开始招生网络工程专业的学生,至今已培养了6届近600余名毕业生,虽然我校不断加强学生的实践能力,但从近几届毕业生就业反馈信息来看,在实践教学中仍存在实践内容设计性、综合性和创新性不足,缺乏特色,与企业网络工程人才的需求关联不紧密等问题。为了满足社会的需求,我校于2011年对网络工程专业的实践教学体系及人才培养方案进行了一系列的改革,并取得了较好的效果。
1网络工程专业的人才培养目标
我校是被列为第二批卓越工程师教育培养计划的高校,为了贯彻落实教育部的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2022年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2022年)》[5]中的人才培养方针,结合我校的办学特色和山西省区域经济发展的实际要求,提出了“两条主线、两个统一、两个结合”的培养目标:两条主线是一条主线培养学生的网络软件的编程开发能力,一条主线是培养学生的网络规划与管理能力[6];两个统一是理论教学与实践教学相统一;两个结合是校内教学环境与企业相结合;使学生掌握计算机网络基本的理论、方法和技术,具备网络管理与维护、系统集成、网络规划设计与部署、网络编程与应用开发等基本能力,具有较强创新意识的计算机网络工程技术人才。
2围绕“两个主线”的课程设置
我校网络工程专业的课程设置主要围绕两条主线,一条是培养学生的网络规划与管理能力,一条是培养学生网络软件的编程开发能力。网络软件的编程开发能力要求学生精通1~2门网络编程开发语言,掌握Web应用技术、网页设计与网站开发、网络信息安全等方面的知识[7]。网络规划与管理能力要求学生掌握网络系统规划设计、综合布线、网络软硬件设备集成、网络故障处理、网络安全管理、网站管理与维护等内容。课程结构大致分为:基础通识课程、专业基础课程和专业课程三个层次。基础通识课程主要是工科院校必学的一些公共基础课程,主要培养学生的基础能力和人文素质;专业基础课程主要是网络工程专业的核心基础课程,是学习专业课程的基础,主要培养学生的专业基础能力;专业课程是进一步提高学生的专业素养和专业能力,体现专业特色的系列课程。我校网络工程专业的课程结构如表1所示。主干课程和双主线的对应关系如表2所示。
表1网络工程专业的课程结构
[课程
结构\&课程名称\&理论
学时\&实验
学时\&基础通识课程\&大学英语、高等数学、大学物理、马克思主义基本原理、中国近现代史纲要、思想品德修养及法律基础、计算机科学导论、C语言程序设计、线性代数、概率论与数理统计、公共任选课、体育、思想和中国特色社会主义理论体系概论\&1024\&72\&专业基础课程\&离散数学、数据结构、电路分析基础、电子技术基础、计算机网络、操作系统、微机原理与汇编语言、网络管理与维护、数据库原理及应用、JAVA程序设计基础、软件工程、面向对象程序设计\&640\&302\&专业课程\&专业外语、数值分析、网络安全技术、网络设备与集成、网络通讯程序设计、.net程序设计、动态网站开发、VC++程序设计、J2EE程序设计、Linux实用技术、工业以太网、无线通信技术、无线传感器网络、结构化综合布线\&452\&212\&]
表2主干课程与双主线的对应
[课程名称\&对应主线\&C语言程序设计、数据结构、数据库原理及应用、JAVA程序设计基础、软件工程、面向对象程序设计、.net程序设计、VC++程序设计、J2EE程序设计、Linux实用技术、网络通讯程序设计、动态网站开发\&网络软件
编程开发\&计算机网络、网络管理与维护、网络设备与集成、网络安全技术、工业以太网、无线通信技术、无线传感器网络、结构化综合布线\&网络规划
与管理\&]
从表1可以看出,专业基础课程和专业课程的实验学时占理论学时的27.7%,在强调理论的同时通过增加实验学时来突出实验的重要性,强化学生的基础实践能力。从表2可以看出,专业基础课程和专业课程都是紧紧围绕培养学生的网络软件的编程能力和网络规划与管理能力而开设,通过对学生这两种能力的培养,能够满足教育、科研、服务业和企业等单位对网络管理、设计和网络软件开发相关的职业的人才需求。
3围绕“两个统一”的实践环节
理论教学与实践教学的关系源于理论与实践的关系,在理论与实践的关系上,实践是理论的基础,又是理论的出发点和归宿,实践对理论起决定作用;理论必须与实践紧密结合,接受实践的检验,为实践服务,并随着实践的发展而发展[8]。高等教育培养的人才,既要有指导社会实践的理论功底,又要有在实践中运用和发展理论知识的能力,因此,理论教学与实践教学共同组成高等教育的教学体系,实现不同的教育功能,人才培养目标的大系统内,彼此间是相辅相成、相互统一的关系[9]。
由于受传统教育模式的影响,目前网络工程专业教育存在重理论轻实践的现象,培养的网络工程人才动手能力差、实践经验不足、不能满足社会经济发展的需求。针对社会经济发展条件下就业市场对网络工程专业人才的实践能力提出的新要求,结合我校的实际情况,我们构建了融合理论教学和实践教学的实践教学环节。该实践教学环节由课程实验、课程设计、教学实践及实习和毕业设计四部分组成。图1为我校网络工程专业实践教学环节的构成。
在图1所给出的课程实验中,为了使实验内容和理论内容相统一,在教学中努力从内容和形式上使理论和实验相互融合。在教学内容上,理论教学过程中对理论知识所涉及的现实情况或实践环节进行介绍;在实验课上介绍实验所涉及的理论背景知识。例如在讲授计算机网络中传输媒体双绞线时,介绍双绞线的当前的制作标准(如:EIA/TIA标准)及每一种标准的典型应用;在做双绞线实验时,介绍EIA/TIA的布线标准的原理。在教学形式上,理论教学的过程中使用多媒体演示、课堂互动、亲手操作、课后作业等手段让学生观察、体验,从而加深学生对理论知识的掌握。在做实验时,要求学生先对实验原理、操作步骤等理论知识进行学习,做完实验后,要求学生运用所学理论知识解释实验结果。在整个课程实验中,理论教学中存在实验教学的因素,实验教学中也存在理论教学的因素,两者相互渗透、相互融合、相互统一。
[实践教学环节][课程实验][C语言程序设计
计算机网络
计算机组成
操作系统
微机原理与汇编语言
数据库原理及应用
JAVA程序设计基础
面向对象程序设计
.net程序设计
动态网站开发
VC++程序设计
J2EE程序设计
Linux实用技术][数据结构课程设计
数据库课程设计
动态网站开发课程设计
组网课程设计
][“两课”综合社会实践
军训(含军事理论)
公益劳动
社会实践
电子工艺实习
网络工程实用技术实践
毕业实习][教学实践及实习][课程设计][毕业设计]
图1实践教学环节
课程设计环节是对课程实验的进一步巩固和深入,可以从深度、广度和实用性上对实验教学进行扩展,更进一步地让学生理解和掌握所学的理论知识[10]。我校网络工程专业的课程设计如图1所示,其中数据结构课程设计和数据库课程设计,要求学生利用所掌握的程序设计语言对数据库及数据结构课程中的基本理论通过自拟题目或结合教师科研的实际项目,以小组的形式完成题目的需求、设计、编码和测试,使学生体会软件开发的过程,培养学生的软件开发能力。动态网站开发课程设计要求学生在学习动态网站开发之后,利用所学的开发方法和相关技术,开发一个实际的网站,使学生熟悉网站开发的过程,锻炼网站开发实践能力。组网课程设计要求从需求分析、网络逻辑结构设计、系统布线、网络安全、硬件设备选型到网络管理和维护,最终组建一个局域网或广域网。通过课程设计实践,来拟补仅凭课程实验无法验证或解释的理论知识,课程设计实践过程中也需要理论知识来补充,两者互为补充,以实现人才培养的目标。
教学实践及实习所包含的内容如图1所示,主要是培养学生的思想政治修养、爱国情怀、身体素质、社会公德及相关的专业技能。“两课”――综合社会实践是在学生寒暑假期间,到一些贫困山区的中小学支教的形式培养学生的思想品质;军训是在新生入学后由学校聘请教官对学生进行军事训练,培养学生的爱国精神和增加学生的军事理论知识;公益劳动是学校统一安排,让学生参加校内的绿化、卫生清洁等工作,培养学生的奉献精神和社会公德;电子公益实习和网络工程实用技术实践主要在校内的工程训练中心进行,培养学生的工程能力和团队合作精神;毕业实习由教师带领学生到与我系常年合作的北京渥瑞达科技发展有限公司、洛阳巨龙科技有限公司、安博教育中心进行实习,增加学生对所学知识的感性认识,锻炼学生的实践能力和综合性训练能力,为学生将来就业做准备。
毕业设计在大四第二个学期进行,为期六个月,要求学生利用大学期间所学的理论知识和实践技能,在教师指导下每人独立完成一个实际项目的开发,学生也可以融入教师的科研项目,进行一些学科前沿的研究,通过学生对实际项目中问题的解决,培养学生的创新精神和科学研究能力。教师通过对教学实践、实习和毕业设计过程的再认识,进一步补充理论教学,深化对理论教学的再认识,达到理论教学和实践教学的统一。
4围绕“两个结合”的校企合作
教学体系本身不是封闭系统,是一种面向社会的开放系统,以适应社会人才培养的需要[9]。衡量一所高校教学体系的成功与失败,人才培养质量的高低,不能仅仅采用高校内部教学体系的评价方法,而应该通过实践来检验,社会对这所高校所培养人才的欢迎程度是对该校人才培养质量最直接、最真实和最客观的反映[11]。因此,培养能适应经济发展和社会需求的人才,需要学校和企业之间建立紧密的、广泛的联系。通过相互协同、优势互补、相互结合,可以使高校深入、系统地了解企业对人才在能力构成、知识体系和素质结构等方面的具体要求,明确人才培养的质量标准,培养出满足社会需求的合格人才,实现社会需求和人才培养的无缝衔接。同时,企业的管理和技术人员可以到高校从事理论教学和实践教学工作,使学生置身于理论与实践相互结合的环境中,提升人才培养的质量。
我校2011年实行了“网络工程专业卓越工程师教育培养计划”,整合了北京渥瑞达、洛阳巨龙等企业优势资源,由企业和学校共建师资队伍,共同参与人才培养方案和教学计划的制定,企业人员和我校教师一起承担理论教学和实践教学工作。通过近一年的实践,我校培养出100多名网络工程专业的毕业生,经就业单位反馈的信息表明,这批学生理论基础扎实、实践动手能力强、整体素质高,不需岗前培训就能胜任企业的工作,满足了社会对网络工程人才的需求。
5结束语
近年来,随着社会经济的发展和技术条件的变化,企业对网络工程专业人才提出了新的要求,而目前,大部分本科院校在网络工程人才培养方面,存在“学术化”现象,使培养的人才不能满足社会的需求,为了适应这种变化,我校提出了“两条主线、两个统一、两个结合”的网络工程人才的培养目标,围绕这一目标构建了网络工程专业的实践教学环节,通过一年多的教学实践证明,网络工程专业学生的实践能力得到了很大的提升,受到用人单位的欢迎。下一阶段,我们将进一步研究企业和学校资源整合,加强人才管理等方面的制度建设,充分发挥校企结合的优势。
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