计算机科学技术前沿精选(九篇)

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第1篇：计算机科学技术前沿范文

关键词：计算机基础课程 数字化教学 研究 实践

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（b）-0212-01

1 大学计算机基础课程

目前，在我国高等院校中，计算机基础课程是非计算机专业的重要公共课程。在计算机基础课中，大学生们学习的重点分为理论和实践操作两部分，理论部分主要让学生掌握现代信息技术和计算机的基础理论知识，实践操作部分则是让学生掌握一些计算机实际应用，让学生将理论知识转化为实践。

在高等院校的计算机基础课程中，数字化教学能够很好地帮助教师进行教学，提高教学有效性，同时帮助学生提高学习效率。通过数字化教学平台的应用，教师既可以减轻教学负担，也可以在一定程度简化学生的学习程序，减轻学生学习负担。

2 大学计算机基础课程的数字化教学

高校计算机基础课程的数字化教学可以分为考试系统数字化、作业系统数字化、评价系统数字化和辅导系统数字化四大部分。通过这四个部分构建成一个整体的数字化教学平台，由此促进高校计算机基础课程提高教学有效性，减轻教师和学生负担。

2.1 考试系统

目前，我国绝大部分高等院校都已经实现了考试系统的数字化。通过建立数字化考试系统平台，一个高校不同校区和专业的学生能够实现同时在线考试，系统能够根据学生提交的试卷进行后台分数计算，直接给出考试得分，减轻了教师批卷负担。我国的数字化考试系统可以分为两部分，即理论考试部分和实践操作部分，由于理论课程和实践操作的教学目标和教学内容不同，建立两套相对独立的考试系统能够很好地保障每一部分教学目标的实现。

（1）理论考试，在目前的计算机基础课程理论考试中，基于Internet的数字化考试系统能够实现多校区高校同时考试，满足高校的考试需求。在理论考试中，试卷多以题库的方式出现，根据各个高校根据不同专业的需求构建包括Visual FoxPro程序设计、Visual C++程序设计、Visual Basic程序设计、JAVA语言程序、当代信息技术等多门课程的题库，在几千道考题的题库中实现试卷随即抽取，避免出现作弊、押题等现象，促使学生在平时认真学习备考。数字化理论考试系统支持多种视频、音频、图片格式，支持填空、选择、问答等多种题型，完美的简化的传统试卷考试的程序，学生只需要一台能够连接网络的电脑就能够实现在线答题，即节省资源也能够节省时间。

从技术上来看，数字化理论考试系统的特点主要有以下四种：支持大型题库随机抽题、支持后台批卷和多人流水式阅卷、有效地防止作弊系统、实现封闭式阅卷。

（2）实践操作考试，实践操作考试系统是数字化考试系统中非常重要的一部分。由于现在越来越多的学校重视学生的实际操作能力，高效的数字化实践操作系统能够很好的检验学生的学习效果，帮助他们进步和提高。在高校中，根据课程设置的不同，实践操作考试可以分为两部分，一部分是当代信息技术，包括word、excel、ppt等软件操作，在师范类院校或专业还会进行课件制作的实践操作考试，另一部分是程序设计编程，根据各校开展的课程不同，也可以分为Visual FoxPro程序设计、Visual C++程序设计、Visual Basic程序设计、JAVA语言程序等程序编程操作考试。实际操作考试系统也可以建立题库，从中随机抽取试题进行考试，根据实践操作考试的课程内容不同，采取不同的阅卷方式，对于当代信息技术，一般根据学生最终提交结果进行评阅，而编程操作则对学生的具体编程程序进行评阅。

在实践操作考试中，一般考察学生处理相关文件、制作文档的能力和简单编程能力，通过数字化考试平台能够有效的指出学生学习中存在的问题，一般来说，学生可以在提交考卷的之后马上看到自己的成绩和错误，从而在一定程度上给予学生学习和思考的动力。

2.2 作业系统

由于计算机课程的特殊性，计算机作业系统数字化能够极大减轻教师和学生的负担。教师可以通过作业系统直接在网上公布作业，学生则通过此系统按时提交自己作业，此系统能够帮助教师了解学生完成作业情况，便于教师掌握学生情况，学生也可以通过这个系统及时了解教师所布置的作业和自己需要完成的时间和内容。

数字化作业系统的优势除了可以节省教师和学生的时间，便于教师和学生掌握课业完成情况，从另一方面来说，也能够便于教师对学生的学习进行监督和管理。数字化作业系统一般采用一个学生一个账号的形式，每个学生只有通过自己单独的账号才能进入到系统中，而教师可以在该系统中一些共享资源，学生将自己的作用通过自己账号提交到系统中，教师就可以对学生的学习情况有一个直观的了解。

2.3 辅导系统

由于一些高校学生数量众多，校区分布比较广，一些学生在学习计算机基础课程时发现问题不能及时找到教师咨询，这时，数字化辅导系统就可以很好地解决这个问题。数字化辅导系统是指学生运用自己的账号在系统中将问题提交给教师，教师则直接在系统中给予学生指导和解答，同时，在系统中可以将常见的问题进行汇总，方便学生学习和掌握。

3 结语

大学计算机基础课数字化教学是计算机基础课程发展的必经之路，通过建立数字化平台，能够帮助教师及时掌握学生学习动态，学生也能够通过这个平台不断学习，同时，数字化教学平台对于节省师生时间、提高教学效率方面都有突出贡献。不久的将来，数字化教学不单单只应用于计算机基础课程，还应该应用在大学的其他课程教学中，从而提高大学的整体教学效率，节省教学时间。

参考文献

[1] 陈松.大学计算机基础课程教学改革探讨[J].滨州职业学院学报，200，5（6）：12-14.

第2篇：计算机科学技术前沿范文

关键词:数据库课程;个体差异;分类教学实践模式

同济大学计算机科学与技术专业作为国家教育部第三批高等学校特色专业建设点,秉承“夯实基础、面向应用、培养创新、国际接轨”的办学宗旨,在创造性的“一体两翼”人才培养模式下,完善了本科教育课程体系,完成了学科方向布局、分类分层培养课程体系建设[1]。基于总的学科发展与各级各类专业人才培养规划的目标,我们对主干课程之一的数据库课程进行了教学模式的研究与探索。

数据库技术是计算机信息系统中的核心和基础,是应用最广泛的技术之一,也是计算机科学技术发展最快的领域之一。数据库课程不仅是计算机科学与技术专业、信息安全专业、信息管理专业等的必修课程,也是大部分非计算机专业的选修课程。通过数据库课程的教学,学生应掌握数据库系统的基础理论、基本技术与实践技能。在同济大学计算机系的本科专业必修课数据库课程的教学实践中,一方面由于学科发展和分类分层培养目标的确立,使得该课程的教学实践模式与体系需要进行新的规划与设计;另一方面,数据库课程相关的教学和实践环节中,学生所表现出来的学习兴趣、知识背景、创新能力以及未来的就业取向等多方面的差异,也对于传统的课堂教学模式提出了新的挑战和研究课题。要取得好的教学与实践效果,让学生更好地发挥所长,需要不断的研究与探索课程的教学实践模式。

基于计算机系学科发展与专业人才培养总体规划,根据数据库课程自身的特点、数据库相关研究和应用技术的发展,并参考国际、国内一些主要大学数据库课程的教学资源和科研文献,我们提出一种数据库课程分类分层教学模式:根据培养目标、学习兴趣、知识背景和创新能力的不同将学生分为3种类型,有针对性地调整和完善课程的教学内容和实践环节,对不同类型的学生采用不同的教学方式,侧重不同的教学与实践内容,更好地体现该课程教学的基础性、科学性、先进性与实用性。

1课程的教学对象分类

计算机科学与技术本科专业的培养目标为:培养具备良好的科学素养,系统地掌握计算机科学与技术,包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法,能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级专门人才[2]。

但是,同一年级同一专业学生的学习兴趣、知识背景和创新能力并不完全相同,如有的学生数学基础好、擅长理论分析,有的学生编程能力强、喜欢软件开发,有的学生则倾向于计算机应用系统的管理。因此,基于计算机科学与技术专业和信息安全专业的人才培养总体规划,根据学生的个体差异,我们将数据库课程的教学对象与培养目标分为以下3种类型:

1) 理论强化型。学生通过课程学习将具备坚实深入的数据库理论知识,掌握扎实的实验技能,具有良好的科学素养和较强的创新能力,能独立开展科研和实际工作。

2) 工程研发型。学生通过课程学习将掌握数据库基础理论和主流数据库软件产品,以及数据库系统分析和设计方法,具备较扎实的研究与开发数据库应用系统的技能,成为国内乃至国际认可的高级研发型工程技术人才。

3) 应用管理型。学生通过课程学习将掌握数据库系统基础理论,以及数据库系统开发与管理的基本方法,熟悉主流数据库软件产品,能较好地设计、管理与评估数据库项目方案。

目前,国内已有许多高校,以不同形式的实验班或培训课程,对不同类型的学生分别培养。如清华大学的“计算机科学实验班”、北京大学的“元培计划实验班”、同济大学的“图灵班”和“卓越工程师班”等。在数据库课程分类教学与实践模式研究探索中,我们把计算机系特色教学的“图灵班”、“卓越工程师班”和其他学生分别作为数据库课程教学的理论强化型、工程研发型和应用管理型对象。

2课程的分类教学与实践模式

对于上述3种不同培养目标的学生,我们在数据库课程的教学总纲基础上,有针对性地设计不同的教学方案,调整课堂授课内容的广度和深度,选用不同教材,安排不同的课程实验与课程设计,开展不同的课后活动,引导学生研究与解决不同的开放思考问题,尽量充分调动不同类型学生的学习积极性和主动性,使学生能根据自身的发展目标、研发能力和学习兴趣等在各自擅长和需要拓展的领域内得到更充分的发展。

2.1分类调整授课内容

数据库课程的基本教学内容主要包括:数据库基本概念、关系数据库基础理论、关系数据库标准语言SQL、数据库安全性、数据库完整性、关系查询处理和查询优化、数据库恢复技术、并发控制、数据库设计与实现以及数据库技术的新进展等。对于不同类型的学生,我们有针对性地拓展和加强不同部分的知识。

1) 对于理论强化型学生,拓展和加强关系数据库理论知识,强化数据库管理系统(DBMS)原理与相关算法实现,如存储、索引、查询处理及其优化、事务处理、并发控制、数据库恢复等的机制与主要算法。教材上倾向于国外原版教材,即《Database System Concepts》[3] 辅之以《Database Management Systems》[4]和《Database Systems: The Complete Book》[5]。

2) 对于工程研发型学生,在关系数据库理论知识基础上,强化DBMS的底层算法实现与数据库系统工程设计方法,介绍基于一种主流数据库产品的应用系统设计与实现。教材上使用国内经典教材结合国外原版教材,即《数据库系统概论》[6] 辅之以《Database System Concepts》[3]和《Database: Principles, Program- ming, and Performance》[7]。

3) 对于应用管理型学生,则在关系数据库理论知识基础上,强化关系数据库的查询优化技术、数据库事务处理技术、数据恢复和并发控制技术、DBMS的安全技术和完整性检查技术,介绍基于主流数据库产品的应用系统设计、开发与管理技术。教材上使用国内经典教材,即《数据库系统概论》[6]辅之以《Database System Concepts》[3]和《数据库系统原理》[8]。

2.2分类安排课程实验

数据库课程的实验内容主要包括:数据库安装与配置、数据库使用、SQL语言使用、数据库安全性、数据库完整性和数据库编程等。对于不同类型的学生,我们在课程实验中有针对性地安排了不同的内容。

1) 对于理论强化型学生,课程实验将完成6～8个DBMS底层算法的研究与实现,主要包括存储、索引、查询处理、查询优化、事务处理、并发控制、数据库恢复等算法,另外还有一个理论方法探索或实际应用系统研发的综合大作业。

2) 对于工程研发型学生,课程实验将完成4～5个DBMS底层算法的实现,如存储、索引、查询处理与优化等的算法,完成1～2个通过ODBC访问数据库、数据库设计与应用开发实验,一个实际系统工程研发相关的综合大作业。

3) 对于应用管理型学生,课程实验将完成6～8个数据库应用系统设计与管理相关的部分实验,主要包括安装了解DBMS、SQL数据定义与查询、SQL更新与视图,数据库事务处理、数据恢复与并发控制、数据安全性与完整性以及一个实际应用开发管理相关的综合大作业。

2.3分类进行课程设计

数据库课程设计的目的是让学生加深对数据库系统基础理论知识的理解,提高数据库应用系统设计与开发的实践能力,全面拓展数据库原理课程相关的综合研发能力。通过课程设计实现一个实际的数据库应用系统,熟悉并能灵活运用所学基础理论,掌握数据库应用系统的设计方法、开发技术,提高分析问题和解决问题的能力,强化动手能力,进一步了解和研究分析DBMS的体系结构与主要技术,并在一定程度上把握课程相关的理论技术发展与前沿动态。数据库课程设计的主要内容包括3个方面。

1) 数据库应用系统的研发:综合运用数据库理论与技术方法设计一个较完善的有实际意义的数据库;掌握流行数据库管理系统SQL Server/ORACLE/ DB2等的应用与开发技术;利用高级语言开发完整的数据库应用系统。

2)DBMS研究分析以及功能实现与扩展:以开源代码的DBMS为基础熟悉并研究分析DBMS的体系结构、基本功能及其实现,完成一些系统功能的实现和进行相应的可扩展性研发,形成系统分析报告、算法实现软件包和技术文档。

3) 领域研究综述与热点问题研究探讨:跟踪数据库相关领域的理论与技术发展,完成相关的前沿研究或技术问题的综述,对领域热点问题开展研究探讨,形成综述报告、技术报告或研究论文。

对于不同类型的学生,我们开展不同主题的课程设计,有不同的考查侧重:

1) 对于理论强化型学生,课程设计更强调在开源代码的数据库系统如Postgres上,针对DBMS底层实现做进一步研究与扩展,以3～5人的课题小组为单位,分析开源DBMS的体系结构和主要的技术方法,并对其中某方面进行重点研究与扩展实现;此外,强调对领域前沿的了解,对某方面理论与技术研究的综合把握与研究分析,并能对一些领域热点问题展开研究探讨,完成领域某方面的综述报告和研究论文。

2) 对于工程研发型学生,课程设计强调在Oracle或SQL Server等数据库产品基础上,以实际应用为背景,以3～5人的课题小组为单位,设计一个中等规模的数据库应用系统,并要求对系统研发过程中的各个设计与技术实现环节能够有较全面的把握;此外,强调对领域技术动态的了解,并能对领域技术和应用有较全面的认识和分析,对实际系统研发能形成有效的技术方案和分析报告。

3) 对于应用管理型学生,课程设计将以3～5人的课题小组为单位,在Oracle或SQL Server等数据库产品基础上,构建一个实用的数据库系统,强调数据库的设计方法和过程的全面把握,以及对项目研发过程中各个实践环节的全面调度与管理;此外,强调对领域研究与技术动态的了解,对系统开发与应用相关的知识体系和管理模式有较全面的认识和分析,能对实际项目开发与管理形成有效的方案和分析评估报告。

2.4分类开展课后活动

数据库课程以各种形式的课后活动,培养不同类型学生对课程的学习兴趣,是对课堂教学的有益补充。

1) 对于理论强化型学生,增加一些相关的领域研究现状和动态的介绍,提出一些开放思考问题,引导学生更深入、广泛地了解相关理论与技术的研究和发展现状,培养学生对本学科的学术前沿的研究热情和研究能力。由教师引导学生去找寻一些课程相关的理论与技术热点或难点问题,主要追踪数据库领域的重要国际会议与国际期刊,国际会议如SIGMOD/PODS、VLDB、ICDE等,国际期刊如ACM Transactions on Database Systems (TODS)、IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering (TKDE)、VLDB Journal等,以及追踪国际国内一些著名的数据库研究小组,学生以自由组合小组形式展开针对某个主题的研究探讨,完成领域综述以及研究论文,并在讨论课上做口头报告;更进一步鼓励学生加盟数据库相关领域导师的实验室和课题组,参与相关的实际科研项目的研究。

2) 对于工程研发型学生,增强数据库前沿理论研究与应用技术的介绍,培养学生对本学科的理论与技术前沿的研究探索热情和研发能力,由教师或企业研发人士引导学生去探讨一些相关的理论与技术热点问题,完成领域技术分析报告以及研究或技术型论文,并在实验课上做口头报告;鼓励学生参与相关导师的实验室和课题组,具体开展一些相关实际课题的研发;引导学生在小学期的企业实习期间有效地参与和完成实践项目的调研和分析设计与实现工作。

3) 对于应用管理型学生,加强数据库软件产品和应用案例的介绍,培养学生对本学科技术前沿的研究探索热情和应用管理能力,邀请企业数据库工程师举行讲座,引导学生去思考一些相关的技术热点问题,完成领域综述以及数据库系统开发案例分析报告,并在实验课上做口头报告;鼓励学生参与相关导师的实际项目研发;引导学生在小学期的企业实习期间有效地参与相关企业项目的研发与管理实践的调研分析。

3结语

数据库课程分类教学与实践模式是计算机本科专业课程教学的一种新模式的探索,通过对学生个体

差异的分析,有针对性地分类采用不同的教学内容、集中实验以及课程设计和课外辅导,因材施教。在数据库课程教学研究与实践中,我们针对计算机科学与技术专业和信息安全专业的本科生探索和逐步应用分类教学和实践模式,在课堂教学、实验教学、课程设计、课外实践等多方面进行了探索,从学生们的课程作业、实验报告、技术分析报告、应用系统设计、DBMS分析报告、领域综述报告、研究或技术论文、参与相关导师的研讨班与课题工作、期中和期末考试等情况来看,分类教学和实践模式在较大程度上激发了学生的学习和研究的热情与潜力,大部分同学取得了较好的学习和实践效果。当然,我们还需要不断研究数据库课程教学与实践各个环节,特别是课程自身的体系与数据库日益发展的相关领域的研究与技术应用间的关联,以探索更合理、更优化的教学实践模式。

参考文献:

[1] 蒋昌俊,苗夺谦,王晓国,等.“一体两翼”的创新人才培养模式[EB/OL]. [2009-02-19]. 高教教学参考,2009,3(1):1. /Model1024.asp?id=1425.

[2] 同济大学计算机科学与技术系. 计算机科学与技术专业培养计划(2006修订)[EB/OL]. [2009-09-30]. cs.tongji. /prog/InforWeb/publish/newsdetail.jsp?newsno=904.

[3] Abraham Silberschatz,Henry F. Korth,S. Sudarshan. Database System Concepts(影印版)[M]. 5th ed. New York:McGraw- Hill,2006.

[4] Raghu Ramakrishnan,Johannes Gehrke. Database Management Systems[M]. 3rd ed. New York:McGraw-Hill,2002.

[5] Hector Garcia-Molina,Jeffrey D. Ullman,Jennifer D. Widom. Database Systems:The Complete Book[M]. New Jersey: Prentice Hall,2002.

[6] 王珊,萨师煊. 数据库系统概论[M]. 4版. 北京:高等教育出版社,2006.

[7] Patrick O’Neil,Elizabeth O’Neil. Database:Principles,Programming,and Performance[M]. 2nd ed. San Fransisco: Morgan Kaufmann,2001.

[8] 李建中,王珊. 数据库系统原理[M]. 2版. 北京:电子工业出版社,2004.

Classified Teaching and Its Practice Model for Database System Course

GUAN Ji-hong1, WEI Qing-ting1, 2

(1.Department of Computer Science and Technology, Tongji University, Shanghai 201804, China;

2.School of Software, Nanchang University, Nanchang 330046, China)

第3篇：计算机科学技术前沿范文

关键词：智能科学与技术；专业建设；科研建设；人才培养

1背景介绍

智能科学与技术专业是一门新兴的交叉型学科[1]。随着信息化的进一步深入以及IBM“智慧地球”、我国“感知中国”等战略的实施，智能科学技术正在成为关系国民经济、社会发展和国家安全的一个重要领域。因此，智能科学与技术相关专业的建设也引起了国内外高校的重视。国外许多著名高校都设立了人工智能专业，并授予智能科学专业学位；世界多数知名理工类院校都设立有人工智能研究所或实验室，进行智能科学专业的科学研究和人才培养。

相对而言，国内智能科学与技术专业的起步较晚。2004年，北京大学信息科学技术学院经教育部正式批准设立了全国第一个智能科学与技术本科专业。之后，国内许多高校也相继设立了这一专业，有些高校还成立了相应的系。现在智能科学与技术专业已经从计划外专业变成计划内专业，标志着该专业的建设在国内已逐渐形成气候。

厦门大学是国内较早设立智能科学与技术系的高校之一。基于在智能科学与技术领域多年的研究积累和师资储备，厦门大学于2006向教育部申请并获批设立了智能科学与技术本科专业，之后又于2007年6月6日成立了智能科学与技术系[2]。建系以来，厦门大学智能科学与技术系一直坚持以“科研带动教学、教学促进科研”的办学理念。一方面，我们以系里的科研实力、科研特色为基础，在人才培养过程中发挥优势，为人才培养服务，更好地完成专业培养的目标；另一方面，优秀人才的培养也为我系的科研提供了有生力量和储备力量，反过来促进系里的科研发展。

从2007年成立至今，我系完成了首届本科生完整的一轮培养，因此我们希望能将4年来的专业建设的情况做一次梳理，为下一步的工作提供参考。作为一个新兴专业，各高校对于智能科学与技术专业的建设也都处在探索阶段，因此我们也希望这些工作梳理能对其他院校的专业建设起到参考作用。

我们对专业建设的梳理从两个方面展开：一是科研与学科建设的进展情况；二是教学与人才培养的进展情况。

2科研与学科建设进展

2007年以来，我系科研与学科建设取得了很大进展，下面从凝练科研方向和科研平台与学科点建设两个方面来介绍。

2.1凝练科研方向

在智能科学与技术系成立之前，厦门大学在人工智能领域已经有了不少积累，在心脑计算、艺术认知和自然语言处理等领域形成了一定的优势。

2007年建系以后，我们结合自身研究特色和学术发展前沿，进一步凝练了研究方向，基本上确定了四个重点发展的方向，并成立相应的研究室。

1) 艺术认知与计算方向。

主要围绕人类艺术活动的脑机制，特别是有关诗歌、音乐与舞蹈的审美与创作方面，开展相关的认知与计算研究工作。

2) 智能多媒体方向。

主要从事有关多媒体信息处理方面的关键技术研究和应用系统的研发，涉及视频图像处理与运动目标检测、基于内容的多媒体信息检索、智能中医信息处理等方面的研究。

3) 自然语言处理方向。

主要从事机器翻译、实体关系抽取、跨语言信息检索、语音识别与合成等方面的理论研究和相关应用系统开发。

4) 仿脑智能计算方向。

主要开展有关机器人认知计算引擎的基础性研究工作，目标是开发一个具有普适性的认知推理引擎，并将其嵌入到机器人中，使机器人具有综合的意识、视觉、语言和动作能力。

方向的凝练很好地促进了我系研究队伍的整合，也使系里的人才引进工作有了更好的针对性。经过四年的建设，以上四个方向均逐步形成了一支结构合理的研究团队，如表1所示，科学研究也相应的取得了一些进展。2007-2010年间，我系教师承担国家自然科学基金项目、国家863计划项目、省级课题、企业委托横项课题等各类科研课题近50项，每年新立项的项目数量如表2所示。同时，我们在《Neuroscience Letters》、《Journal of Vision》、《Computational Intelligence》、《中国科学》、《软件学报》及《电子学报》等国内外重要学术期刊和国际会议上发表学术论文200余篇，其中EI/SCI检索论文150余篇。这些方向的发展为我们的人才培养奠定了良好的科研基础。

2.2科研平台与学科点建设

科研平台是学科发展的重要载体，是科技创新的重要源头，是聚集和培养高层次人才的重要场所。因此，科研平台建设是学科建设的重要内容。

一直以来，我们就很重视科研平台的建设，也形

成了较好的基础。2003年，我们建立了一个跨专业的校内科研平台――厦门大学语言技术中心；2005年，我们获批建设了“智能信息技术福建省高校重点实验室”。依托这两个平台，并基于我们对科研方向的进一步凝练，我们最终于2009年获批建设“仿脑智能计算福建省重点实验室”。该重点实验室的建设以人工大脑研究为中心，并包含仿脑计算、智能语言处理、视听感知和机器人及其行为控制等方面的研究，更有利于我系进一步整合和优化科研结构。

学科点建设也是学科建设的重要内容之一。拥有学科点一方面反映了相关领域的学科建设水平，另一方面又能为高层次人才培养提供必要保障。

智能科学与技术至今还未被列为一级学科，因此智能科学与技术专业的研究生目前只能依托其他相关专业进行招生和培养。建系之前，我们已经依托厦门大学“数学”一级学科，自主设立了“人工智能基础”二级学科博士点，具有了培养本专业博士层次研究生的基本保证。2010年，我系与厦门大学计算机系、厦门大学软件学院共同合作成功申报了“计算机科学与技术”一级学科博士点，在此一级学科下设的10个方向中，我系将负责建设其中的数字媒体艺术、信息安全技术、自然语言处理以及模式识别与智能计算等4个方向。该博士学位授予点将于2012年正式招生，这为我们在博士层次上培养智能科学与技术专业人才奠定了更好的基础。

3教学与人才培养进展

下面从本科生和研究生两个层次的学生培养介绍我系教学与人才培养的进展情况。

3.1本科生培养

在本科生方面，厦门大学智能科学与技术系的目标是培养有效和系统地掌握本学科的理论基础，比较深入地理解智能科学与技术理论；具有一定的分析、综合和创新能力，能够承当智能信息系统设计、开发和智能科学与技术学科教学任务的，德、智、体全面发展的科学技术工作者。为了实现这一目标，我们遵循“宽口径、厚基础、抓关键、重实践”四项基本原则，制定了较合理的教学计划，并特别注重学生实践能力的培养，采取了增设实用技术类课程、增设本科生进研究室参与课题研究的“课题实践”环节、组织学生参加企业实习等若干措施，加强学生的实践能力培养[3]。

目前，我系在本科生培养方面已经初具成效，具体体现在两个方面。

1) 多组本科生团队获批立项大学生创新性实验项目。

2009年，我系本科学生组成的创新实验团队中的3支获得了国家级创新性实验项目资助；1支获得了校级创新性实验项目资助；今年的创新性实验项目初评中，我系本科生团队又有3支入选。

2) 首届学生就业形式喜人。

2007级本科生是我系的首届学生，共计31人，其中2/3的学生入学都是经专业调剂的，因此学生入学之初对本专业多是不了解甚至是不感兴趣的。经过4年的学习，他们都能很好地完成学业，多数学生逐渐喜欢上了本专业，部分学生更是将本专业作为其未来进一步学习和工作的方向。今年7月，我系2007级本科生毕业，毕业率和就业率均为100%，毕业去向情况如图1所示。

图1厦门大学智能科学与技术系2007级本科毕业生去向

其中，11名学生进一步升学攻读研究生；4名学生选择了到美国、中国香港的高校深造；其他16名学生则进入企业就业。

3.2研究生培养

我系的研究生培养以加强创新能力的培养为核心，以加强基础课、专业课、实验实践教学、论文创新写作、促进理论与实践相结合为重点，包含硕士研究生和博士研究生两个层次。在硕士研究生方面，有3个学术型硕士学位授予专业(人工智能基础、模式识别与智能系统、计算机应用技术)和1个“计算机技术”工程硕士培养方向(智能工程及网络安全方向)；在博士研究生方面，目前有1个二级学科博士学位授予专业(人工智能基础)。

为了培养研究生的创新能力，我们主要依托系里所承担的科研项目，特别是国家级科研课题。学生们参与到课题研讨中，接触最新的学术前沿问题，并在不断讨论、实验过程中逐步提高独立科研能力。

为了促进学生将理论与实践相结合，我们积极加强与企业的联系，建立联合实验室或联合培养基地，例如，我们与深圳名人公司建立了机器翻译联合实验室，与北京德威特电力系统自动化有限公司建立了电力自动化软件联合实验室，与厦门中资源有限公司建立了智能反垃圾邮件联合研究中心，与厦门东南融通系统工程有限公司建立了计算机软件与理论研究生教育创新基地等。这些基地的建立使学生能够参与企业的实际课题，在提高实践能力的同时也促进了就业。

目前，我系的研究生培养也取得了一些可喜的成果。学生们参加各种竞赛或展示均取得了优异的成绩。例如，2010年，仿脑智能系统方向研究生研发的社交机器人――“文博之星NAO”项目获得第三届海峡两岸(厦门)文化产业博览交易会最佳创意产品铜奖；自然语言处理方向研究生研发的汉语句法分析器和汉语人名消歧系统分别参加2009中文信息学会句法分析评测(CIPS-ParsEval-2009)和2010中文信

息学会与SIGHAN联合会议(CIPS-SIGHAN 2010)的人名消歧评测，均荣获第二名。

4反思

智能科学与技术专业作为一个新兴专业，虽然得到国内许多高校的重视并有良好的发展势头，但目前仍存在一些发展的制约因素。第一，智能科学与技术未能被列为一级学科，因此各高校的智能科学与技术学科建设只能依附于其他相关专业，导致该专业的发展缺少必要的学科保障，高层次人才(博士层次)的培养也受到严重制约；第二，智能科学与技术在国内尚未形成明显的产业群，因此该专业毕业生就业的行业特色不明显，目前各高校智能科学与技术专业毕业生的就业行业与计算机科学与技术、自动化、电子科学与技术等相关专业学生的就业领域基本相近，这导致该专业的特色无法被正确理解，也影响了专业招生。

在这种状况下，我们认为智能科学与技术专业要大力发展，应突出两点。首先，要加强智能科学与技术的科学研究，这一方面可以促进人才培养，另一方面也能通过展现高水平成果进一步扩大专业的学科影响力；其次，要加强智能科学与技术专业学生的实践能力培养，以此提高专业学生的就业竞争力，进而增强专业的吸引力。

参考文献：

[1] 钟义信. 设置“智能科学与技术”博士学位一级学科：必要性、可行性、紧迫性[J]. 计算机教育,2009(11):5-9.

[2] 东,李绍滋, 潘伟. 厦门大学“智能科学与技术”专业建设介绍[J]. 计算机教育,2009(11):46-48.

[3] 东,李绍滋. 智能科学与技术专业学生实践能力培养若干探索[J]. 计算机教育,2010(19):61-63.

Specialty Construction of Cognitive Science in Xiamen University

CHEN Yidong, LI Shaozi, PAN Wei

(Department of Cognitive Science, School of Information Science and Technology, Xiamen University, Xiamen 361005, China)

第4篇：计算机科学技术前沿范文

【关键词】空间信息技术；3S；矿山测量

0 前言

空间信息技术是20世纪80年展起来的，其核心和主体是“3S”技术，即遥感、全球定位系统、地理信息系统，作为一项综合性的技术已构成当代高技术的一个重要组成部分。与传统的对地观测手段相比，它的优势在于能够提供全球或大区域精确定位的高频度宏观影像 ，扩大了人类的视野，加深了对地球及其变化的了解。目前，空间信息技术已在全球与区域通信、导航定位、资源调查、灾害和环境的动态监测、区域和城市规划等领域得到了广泛应用[1]。

近年来，中国空间信息技术发展取得一系列重要进展，其中，遥感信息技术方面，已建立资源卫星数据服务体系，形成一定市场规模，相应遥感数据生产加工市场潜力巨大，相关企业也正在迅速发展与壮大。此外，卫星定位技术方面已得到广泛应用，并形成相当规模的产业群体[2]。矿山测量应用于矿区生产与管理的各个环节，矿山测量技术经过几十年的发展，在理论和技术上基本能够满足矿山开采生产的要求，但信息时代的矿山测量面临的是新的任务和要求，近十几年来空间信息技术在矿山测量界取得了较大进展，其理论研究和实际应用不断发展和完善，这些先进技术已经在一些矿区得到广泛应用，并取得了显著的经济效益。

1 空间信息技术在矿山测量中的应用

以“3S”集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学（Geoinformatics或Geomatics）新的技术体系和工作模式，其先进性、时效性明显。以空间信息技术为技术支撑，现代测绘仪器、技术正处于快速的发展之中。空间信息技术是矿山测量实现其现代任务的重要的技术支撑和保证，以“3S”技术和其他测量仪器技术的有机结合为基础的矿区资料环境信息系统就是空间信息技术在矿山测量中应用的综合性成果[1]。

1.1 遥感及其在矿山测量中的应用

遥感依据不同的物体的电磁波特性不同来探测地表物体对电磁波的反射和发射，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感包括卫星遥感和航空遥感，航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用，卫星遥感用于测图也正在矿究之中并已取得一些意义重大的成果，基于遥感资料建立数字地面模型（DTM）进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。

遥感科技正在走向定量化 、自动化与实用化。遥感观测技术向多传感器、多平台、多角度和三高（高分辨率、高光谱、高时相）的方向发展；1m及更高空间分辨率的多光谱遥感数据已商品化；具有几十、上百个光谱段的高光谱遥感正在从航空向航天平台迈进，它能够鉴定矿物岩石的成分及土壤的物化性质；合成孔径雷达图像处理与应用发展喜人；无地面控制遥感影像定位技术，国际上已达到15m甚至更高的精度[3]。

遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验。应用遥感资料，可获取矿区实时、动态、综合的信息源，对矿区环境进行监测，为矿区环境保护提供决策支持，在进行找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面也已得到应用。合成孔径雷达干涉（InSAR）测量技术是近年来微波遥感发展的一个重要方向，InSAR 利用雷达信号的相位信息提取地球表面的高精度三维信息，可以测量地面点的高程变化，是目前空间遥感技术中获取高程信息精度最高的一项技术，由于它可以获得全球高精度的（毫米级）、高可靠性的（全天时、全天候）地表变化信息，因此能够有效地监测由自然和人为因素引起的地表形变。

1.2 全球定位系统及其在矿山测量中的应用

全球定位系统（GPS）是20世纪70年代由美国国防部批准，陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务。全球定位系统共三部分构成：空间部分、地面控制部分、用户装置部分等。GPS的主要特点是全天候、全球覆盖、三位定速定时高精度、快速省时高效率及应用广泛。未来几年中，GPS和俄国研制的GLONASS两个卫星导航定位系统的技术水平、精度和抗干扰能力将会大幅度提高。有中国参与的欧洲Galileo 卫星导航定位系统 2005年已进入实质建设阶段，将于 2010年前后建成，其精度和性能将大大优于目前的 GPS系统，从而打破美国GPS在全球的垄断局面[2]。

GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术，已经成为大地测量的主要技术手段，也是最具潜力的全能型技术，在矿山测量、控制测量、工程测量、环境监测、防灾减灾以及交通运输工具的导航方面发挥着重要的作用。由于GPS不仅具有全天候、高精度和高度灵活性的优点，而且与传统的测量技术相比，无严格的控制测量等级之分，不必考虑测点间通视，不需造标，不存在误差积累，可同时进行三维定位等优点，在外业测量模式、误差来源和数据处理方面是对传统测绘观念的革命性转变。

目前，在矿山测量中，主要应用GPS技术建立区域性或局域性的大地测量GPS控制网，进行矿区地表移动监测等等。其中，定位精度比 DGPS高100倍的GPS-RTK实时载波相位差分技术，以其高精度、全天候、高效率等优势，在大地测量和工程测量中，显示出巨大的潜力和广阔的前景。传统的定位和施工放样，不仅仪器种类繁多，需要人员多，而且精度容易受施工作业现场影响。GPS-RTK 综合了其他测量仪器的功能，提高了作业效率，对于图形的数字化管理和使用也起到了促进作用，利用 GPS-RTK 测量手段可以得到每一个测点的三维坐标，并采用数据、图形和位置等不同的表现形式反映到不同的应用环境中，解决了图形不能统一到国家坐标系中这一问题。GPS-RTK 在矿山测量中的应用，使得代表着当今尖端科学水平的3S技术在矿山测量中成功实现突破[3]。

1.3 地理信息系统及其在矿山测量中的应用

GIS是近20年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、Internet、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析与输出地理图形及其属性数据。这样，就可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于使用。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是现代测绘技术的重大技术支撑。GIS正在向地理信息科学或空间信息科学的方向发展，并与计算机技术、信息技术相互借鉴、渗透，将成为一门独特的影响广泛的空间信息科学技术。

地理信息系统在地质、矿产领域的应用可以概括为三个方向：GIS技术建立多源数据找矿模型、矿山地理信息系统（Mine GIS，MGIS）和三维矿山[4]。目前虽然在我国矿山资源勘查、开发和生产管理中已经有多种GIS软件系统发挥了作用，但是由于许多原因如地下矿产资源数据获取不易性、不完整性及矿山地下采掘空间动态性等等，使得这些软件在矿山不完全实用，因此致力于研发适宜矿山特点的矿山地理信息系统是十分必要的，十几年来国内外的科技人员特别是矿业界的科技人员在MGIS的基本理论、技术体系、方法及实用软件开发方面做了大量的工作，取得了可喜的成果；三维矿山是矿山客观实体的一个模型描述， 通过三维矿山的建设，地质、矿业界人士能够更直观、更精确地圈定矿体边界，了解不同矿体分布的三维形态，准确地解译和圈定地下地质体，借以指导矿业开发和深部找矿预测，现在三维矿山已成为地学与信息科学的交叉技术前沿和热点。

2 结语

随着计算机技术、空间信息技术的发展，平面模型在向空间模型转化，数值记录在向数字模型转化 ，测绘科学也正逐步发展为内涵更为丰富的地球空间信息学，以“3S”集成技术为主导的空间信息技术虽然还在起步阶段，但其对于矿山测量的发展所起到的促进作用是不可估量的，在空间信息技术技术的推动下，矿山测量学正在演绎着深刻的变革，朝着“矿山空间信息学”的方向前进。

【参考文献】

[1]3snews中国地理空间产业门户网站[OL].http：///.

[2]郭达志.论“矿山空间信息学”：矿山测量的现展[J].测绘工程，2006，15（3）.

第5篇：计算机科学技术前沿范文

1、生物技术在农业生产中具体应用

现代生物技术是一门集多项顶尖技术与工程原理、信息科学等为一体的综合性学科。一般来说现代生物技术主要包括以下七项技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术、生物芯片技术。上述七项技术彼此之间是相互联系，相互渗透的。其中基因工程是核心技术，它能带动其他技术的发展。因此本研究以基因工程在农业中具体应用为例进行系统研究。

（1）基因工程在植物遗传改良中的应用

我国基因工程在植物遗传改良中的应用现状主要包括抗逆作物育种、品质改良育种和固氮育种等。例如在转基因水稻新品种培育、转基因玉米新品种培育和转基因棉花的研究与产业化等方面都取得了较好的成绩。在我国每年植物因病毒、细菌及真菌、害虫、杂草、旱寒盐、高温等因素给粮食作物、园艺作物及经济作物造成了巨大的损失。随着我国现代农业生物技术的发展，以上问题也正在一步步解决之中。目前我国已相续培育并成功推广种植了一些转基因抗病毒作物、转基因抗细菌及真菌作物、转基因抗虫作物、抗除草剂作物、抗盐碱作物、抗旱作物、抗寒作物、抗高温作物等。例如在抗盐碱作物方面，刘岩、玉慧中等将抗逆基因mtlD和gutD基因转入植物，获得了烟草、玉米、水稻等植物的耐盐碱转基因株系；在抗旱作物方面，我国科学家把美洲拟碟抗冻蛋白基因转入番茄，得到转基因抗寒番茄。此外我国还成功培育了烟草、马铃薯、黄瓜、番茄等抗病毒作物和将Bt杀虫剂晶体蛋白基因与豇豆胰蛋白酶抑制剂基因复合在一起的双价抗虫棉。在抗逆作物的培育和推广方面，可以说我国处于世界领先地位。

（2）基因工程在利用农作物生产食品中的应用

利用基因工程技术作用于农作物生产食品和食品添加剂主要包括三方面：改进食品原料的品质、改善果蔬采收后的贮藏保鲜性能和开发新型功能性食品。利用基因工程技术可对植物的蛋白质、油脂、淀粉、糖类、维生素等品质性状进行改良，也可延长果实储存期和改良食品风味。

2、生物技术在农业生产应用中存在的问题

（1）生物技术研究方面存在的问题

首先，基础研究比较薄弱。其主要原因：一是由于基础研究的直接性和可见性成果不是很显著，所以很多科研人员不愿意扎深根认真从事基础理论的研究；二是由于绝大多数人都没有认识到基础研究的重要性、基础性和长远性，所以我国在基础研究方面的投入更是微乎其微。由此可知我国在基础研究方面无论是其重视程度还是资金投入和相关政策体制都存在很多问题。其次，应用研究还很欠缺。一方面是由于基础理论研究的薄弱决定了基础应用研究的缓慢发展。同时基础应用研究自身也存在很多问题。比如在植物基因工程育种方面存在如下问题：分离植物目的基因困难，导入外源基因的过程及其控制较为复杂。还有基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术各分支领域的结合度不高。第三，某些前沿领域的研究相对滞后。虽然我国在转基因抗虫棉、转基因水稻及家蚕基因方面处于国际领先地位，也参与了一些国际重大的基因组破译计划。但是我国所真正拥有自主知识产权保护的专项领域还是比较少的。这主要是由于我国的生物技术前沿领域研究较美欧等发达国家相对滞后。比如说在生物固氮领域研究得不够深入，影响转基因效率的各种因素、植物光合作用机理等重大问题的研究尚未突破，特别是生物技术与信息技术、神经科学等学科的交叉综合研究还没有引起足够的重视。

（2）生物技术应用所导致的一些问题

首先，对生态的负面影响。现代生物技术的发展和广泛应用，为我们解决了许多重大的环保问题，同时也研发出了不少的新型高效环保产品。但是不可否认，由于其技术本身的发展历程和科学技术在大自然面前的卑微，生物技术的应用也可能引发一些新的环境问题。此外随着全球未来人口数量的继续增加，利用抗逆作物转基因品种扩大农业耕地面积的同时，氮素等农业资源的使用量也随之加大，造成氮素等矿质营养物质生物化学循环的改变，对水体的富营养化可能具有潜在的促进效应，产生不利于人类和动植物生存和可持续发展的不利后果。可见，生物技术在农业生产中的应用也可能引起降低生物多样性程度、改变土壤结构、污染环境等导致生态失衡的一系列问题。其次，对食物安全的影响。转基因食品的安全性问题是潜在性的。主要表现在三方面：一是转基因食品的毒性问题。在这方面，目前只有一些相关的试验报道，尚无人体的研究报告。研究者用转基因食物喂养大鼠，结果有的试验显示大鼠的免疫系统受到破坏，有的试验显示对大鼠没有影响。二是转基因食品的过敏反应问题。假如供体基因的作物具有使某一部分人产生过敏的过敏源，那么将此作物的基因转移到其他作物，这种转基因作物便具有引发过敏的能力。三是转基因食品中的标记基因对抗生素的抵抗作用问题。在这方面，相关研究显示可能性是比较小的，但是我们也不容忽视。

（3）人才紧缺

根据孟弘等人在《对我国生物技术人才问题的几点思考》一文中介绍据2012年统计，我国设生物科学、生物技术和生物工程三大专业的高校已从2011年的978所上升至1058所，招生人数在2011年就超过8万人。目前估计我国生物专业在校生总人数不低于45万，每年毕业的人数5—7万。估计到2020年，我国培养的生物专业大学毕业生总数不少于40万，我国生物技术发展已经具有了很好的技术人才储备。可知我国生物技术方面人才的储备还是很充足。可是仍然存在以下问题：一方面人才培养的速度远远跟不上人才的需求量；另一方面从国外引进的农业生物技术高端人才更是稀缺。还有我们国家派出到国外学习借鉴的人才也显得不足。同时在我国，培养既懂科研技术，也知道生产和市场动向的复合型人才体系尚未建立。此外食品安全评估体系人才的培养方案和模式的构建尚未提上议事日程。再者虽然我国生物技术人才的储备已经很充足了，但是这些从高校培养出来的生物技术人才其毕业后从事农业生物技术方面工作的人占整个生物技术领域的比重比较小。

二、改进生物技术在农业生产应用中采取的措施

1、加强农业生物技术的研究

（1）加强生物技术的基础研究

由于现代生物技术涉及的领域广、范围宽。所以，针对我国在农业生物技术基础理论研究方面的薄弱，我们应该继续加强分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫生物学、人体生理学、动物生理学、植物生理学、微生物生理学、生物化学、生物物理学、遗传学等生物科学基础理论的研究，同时也要加强与生物技术紧密相关的化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学等基础理论的研究。

（2）注重生物技术的应用研究

在生物技术领域，基础理论研究的目的是为了更好的服务于基础应用的研究。所以我们必须将基础理论的研究与基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术的基础应用研究相结合，进行紧密而系统的研究。进而将这些基础理论与基础应用的研究同计算机科学、信息科学和微电子技术等相结合而后应用于生物技术育种、生物饲料、基因工程疫苗和功能性食品的开发等农业生物技术重大领域的研发。从基因组测序的研究转向基因功能探测和蛋白质功能探测的研究。例如，在生物固氮方面，在我国农区的布局上，氮含量高的区域实行豆、禾、经济作物间套轮作，可缓解和排除氨阻遏的障碍，发挥根瘤菌的固氮作用，实现两种作物互惠和高产；在有条件的草地发展一定面积的豆、禾、牧草混播种植制度。

2、采取措施避免应用生物技术所导致的负面影响

（1）现代性与传统性相结合

除了加强生物技术本身的研究、完善相关体制与法规、加大人才培养和资金投入以解决生物技术在农业生产应用中所带来的一些不良后果、环境问题等，我们还应该把农业生物技术的应用与生态学相结合，把生物技术育种与传统育种相结合，把生物技术作物种植、养殖与传统作物种植、养殖相结合。做到充分利用现代高科技术的同时，又顺应大自然本身的发展规律。

（2）建立健全转基因食品安全评估体系

针对转基因食品对我们人体健康的影响是潜在的和隐性的，我国应建立健全转基因食品安全评估体系。为此，我们要确立科学客观的评价原则，既不能以偏概全，夸大威胁，也不能漠然视之，回避转基因产品可能存在的潜在危险。应投专款、定专人，将安全性问题设立为一项重要课题。从食品安全、生态安全着手，实事求是地个案评估，作出科学的评价，尽快制订和完善国家生物安全管理的法律、法规体系。使转基因食品的安全评估落到实处，使老百姓对转基因食品买得放心、用得安心。一方面我们要科学合理地应用生物技术，建立健全相应的法律、法规体系和管理机构，加强转基因生物的进出口管理。另一方面我们要加强、扩大科普宣传，提高全民对转基因食品的安全意识。

3、加大人才的培养

第6篇：计算机科学技术前沿范文

近半个世纪以来，随着人类知识的增长、信息交流的便利，以及科学共同体的开放态度，使得交叉学科(或跨学科)的研究越来越呈现出加速发展的趋势。与此同时，关于交叉学科或跨学科观念、理论和方法方面的研究也日益受到学术界的普遍关注。特别是对交叉学科研究的认识论基础和方法论问题的探讨，更是几成显学。对于以人文学科、社会科学为中心的交叉学科的认识论与自然科学、技术科学和人文社会科学间的相互作用的认识论的理解构成了本文的主题，文中的讨论将在科学哲学和知识社会学的范围内进行。

一、交叉学科的本质及研究意义

在剖析交叉学科现象的本质之前，有必要先界定一下交叉学科的定义。按照我国著名科学家、交叉学科研究的倡导者路甬祥的说法:所谓交叉学科，就是指两门或两门以上学科融合而形成的一种“新的综合理论或系统学问”［1］。应该说明的是，这种学科之间的交叉或融合并非简单机械地拼凑，而是依据学科间存在的内在逻辑关系而联结和渗透的结果。一言以蔽之，是各个学科间“有机的融合”。一般说来，学科交叉过程中的诸学科都是要纳入到特定的社会化的科学结构里的。现代科学结构包含了传统的基础科学(如物理学可分为原子核物理、高能物理、凝聚态物理、等离子体物理等)、综合科学(如哈尔滨工业大学的优势学科———空间科学、材料科学、能源科学、资源与环境科学、建筑科学、灾害科学等及其衍生科学)、横断科学(如控制论、信息论、复杂性科学等)和在上述三类科学基础上形成的交叉科学。通常交叉学科有不同的分类标准。但大体上可分为“大交叉”和“小交叉”两大类:前者指学科亲缘关系较远的学科之间的交叉，比如人文科学、社会科学与自然科学、技术科学之间的交叉;后者是指学科亲缘关系较近的学科之间的交叉，如自然科学内部、技术科学内部或是人文科学内部、社会科学内部各学科之间的交叉。当然，这都是相对而言的，在归纳时切不可过于拘泥学科的性质。著名刊物《第欧根尼》中所选论文就属于人文科学、社会科学间的学科交叉，以及人文学科、社会科学与自然科学、技术科学间的研究(涉及哲学、经济学、历史学、文学、社会学、心理学、管理学与生态学、地理学、建筑学、环境科学、交通科学、计算机科学、医学、计量学等传统学科及相应的交叉学科)。具体说来，当代学术界的交叉学科群落既包括诸如文学哲学、文学人类学、历史社会学、哲学社会学、社会人类学、城市美学、犯罪心理学、开放经济政治学、政治哲学、政治经济学、中国少数民族美学、文艺法学、知识管理学、虚拟人类学、国际经济学、技术经济学等“小交叉”研究的论文，也包括像经济物理学、时间经济学、视觉人类学、工程法学、社会工程学、科学社会学、工业设计、环境艺术、城市生态学、空间法学、媒体艺术、生态行政学、知识计量学、计量经济学、社会运筹学、网络社会学、航天医学工程学、电子政务学、交通美学、古生物考古学、神经语言学、认知心理学、石油金融学、世界睡眠医学、药物经济学、技术管理学、社会统计学、环境社会学、市政工程学、生物信息学、水文社会史等具有“大交叉”特征的边缘研究。如此等等，不一而足。可以毫不夸张地说，在科学发展高度分化和整合的今天，交叉学科如“雨后春笋”般涌现出来。这种因交叉学科或交叉学科群的衍生而导致的学科进化的趋势里，包含着深刻的科学意蕴和时代精神。从本质上说，学科交叉现象的背后隐藏着一个规律性的问题。那就是世界万物是相互融合、相互作用的。而这种事物的演进过程中，还存在着动态性的“无序”或“涌现”现象。科学哲学家劳丹认为，科学或学科发展的“无序”性是普遍的、永恒的，有序是暂时的、个别的。“无序”的根源就在于科学研究“从本质上是解决问题的活动”［2］。换句话说，这些问题的解决不仅依赖于单一学科的研究，而且更寄希望于交叉学科或边缘学科的学者的共同努力和学术突破。学科的界限并不重要，关键是问题的提出和解决的过程是否具有原创性和富有成果。因此，这就是科学自主发展的内在动力和外部动力所在［3］。交叉学科或边缘学科的研究领域的划分，在很大程度上关乎学者所采用的研究路径。美国科学学专家夏皮尔提出的“域”理论模式对于我们理解交叉学科的性质很有助益。夏皮尔认为，三个世纪以来，我们的科学研究的主要路向就是将特定的对象孤立起来加以考察。他把这种特定的、孤立的研究专题称之为“域”(domain)。这种“域”大体相当于学科研究的领域或跨学科的领域和研究课题。因而，所谓的科学发展就表现在各个学科领域的增加减少或删除合并的变化上。领域的变化往往会引发学科交叉现象的产生。科学也由此被内在地划出大小不等的界限来［4］。科学史上的范式革命也常常产生在交叉学科丛生的科学领域里。这一点已得到了证实。通过对百余年来诺贝尔奖的分析发现，该奖普遍存在着学科交叉现象。如果以二级交叉、三级交叉为标准的话，那么，几乎所有的物理学、化学、生理或医学奖都是学科交叉的产物［5］。这些原创性的重大成果大都集中于量子力学、基因工程、超导物质与理论、化学热力学、电化学、化学动力学、生物化学、分子生物学、遗传工程学等跨学科的领域及相关的基础学科中。可以说，未来的中国科学界和教育界在参与国际竞争过程中也必须将发展交叉学科视为国家和一流大学发展的战略。时至今日，交叉学科研究的意义已无须赘言。

二、人文—社会认识论

众所周知，人类的认识历程是跟人类知识的发生与增长的过程相应的。从中国的先秦思想家(如孔子、老子、墨子、公孙龙子等)、古希腊哲学家(如泰勒斯、柏拉图、亚里士多德、毕达哥拉斯等)直至西方近代以来的思想家(康德、休谟、笛卡尔、培根、卢梭、孟德斯鸠、孔德、斯宾塞、马克思、涂尔干、韦伯、维特根斯坦、海德格尔等)，都曾经为提出和完善古典认识论做出了不可磨灭的贡献。进入20世纪以来，卡尔•波普尔、托马斯•库恩、保罗•费耶阿本德、汉斯•莱辛巴哈，以及狄尔泰、伽达默尔、舍勒、曼海姆、舒茨、卡尔纳普、德里达、巴恩斯、布鲁尔等人则为认识论做出了新的智力工作。应该说，他们的认识理论在试图解决现代知识增长问题和科学精确化以及跨学科研究等方面都是非常有价值的。因此，批判地考察上述认识论理论资源和成果将是有意义的，同时也对我们深化认识交叉学科的本质不无益处。所谓“人文—社会认识论”是指在人文科学与社会科学领域内的认识论取向。它对解释和理解在人文学科与人文学科间、人文学科与社会科学间、社会科学与社会科学间的三组跨学科研究的认识过程及其本质，具有预设的认识论价值。这是一个笔者首次提出的将人文认识和狭义的社会认识融合或整合起来的一个新概念，比以往的“社会认识论”提法更接近于人文社会的事实，具有更突出的人文性和社会性的二元合一特质。从学科发生和发展的规律及知识点的分布来看，诸如文学批评、艺术理论、历史学、文化研究、元哲学、人类学、语言学等人文学科都存在着不同于一般社会科学学科的特质。但是，长期以来或者不很认同人文学科的科学性，或者将其简单地归并于社会科学范围之内。实践表明，这样做的结果一定有助于人文与社会科学的边缘研究。瑞士儿童心理学家皮亚杰，曾经在《人文科学认识论》一书中提出了“人文科学认识论”的概念，并指出人类和社会科学研究将出现融合发展的趋势。他对于人文(社会)科学认识论所做的思考，直到现在对我们还很有启发意义。当然，以其发生认识论为理论基础、拓展其整个认识论的逻辑，也有其明显的局限性。他反对在“社会科学”与“人文科学”之间做出本质的区分，因为在他看来，一切社会现象都取决于人类的生理、心理和社会过程。这种看法带有强烈的发生心理学的味道。为此，他将人文科学简单地分成四种类型:一是“正题法则科学”(即探索“规律”的科学，如科学心理学、社会学、人种学、语言学、经济学、人口统计学等);二是“人文历史科学”(主要是以重现和理解时间长河中展开的人类社会发展史、生活史为中心的历史科学);三是法律科学;四是哲学学科［6］。以人类学为例，它也必须遵循人文科学认识论。比如，人种学和认知人类学以及文化技术学都可以视为特定意义上的人类认知领域的学问［7］。尽管在一般人看来，属于比较认识论的范畴。人文科学还必须具有一种能把科学领域的理论与关于理论的知识联系起来的主题意识，这一点不容忽视。毫无疑问，社会认识论的主题意识乃是指向社会认知过程的。它的核心议题是根据某些社会科学学科和社会认知科学而分析出的社会文化语境中的社会知识与经验。俄罗斯科学院哲学研究所社会认识论研究室主任伊利亚•卡萨文教授认为，现代社会认识论植根于康德、恩格斯、卡尔纳普等人的认识论思想，其知识要素是由社会客体、社会主体和社会认知条件三者所决定的。每一个因素都具有社会知识来源的作用。古典认识论突出了社会客体，将知识置于研究的重点。相反，对来自于主体的知识或者视为一种阻碍，或者视为主体的基础［8］。诚然，作为一种社会决定的现象的知识问题，其在人文与社会科学及其交叉学科的发展过程中的意义是显而易见的。在文化与人类学、传播与符号学、社会与制度等社会文化语境的社会认知模式中，都存在着强烈的人类社会本质的影响。其中，也包含了知识社会学和社会建构理论所关注的意涵。这一切在维特根斯坦、巴赫金、曼海姆、舍勒、米德、默顿、普里查曼、格尔茨、加芬克尔和卢曼等人的相关人文社会科学的跨学科研究中，都有全面的展现。

三、科学—技术认识论

这里的科学—技术认识论，是将科学哲学界的科学认识论和技术认识论融合或整合起来的结果。一方面，可以避免笔者不喜欢使用的“科技”一语;另一方面，则可以将技术纳入到科学的“大家庭”里，以及将科学视为一种技术的“物化”过程的科学基础。其实，从本质上来说，科学只有一个，就是“科学”。科学是科学，技术也是科学。我们发现，诺贝尔科学奖中有90%以上的奖项授予了基础理论方面的重大创新科学成就，而极少给予技术产品的发明人。比如，世界著名的卡文迪什实验室之所以不断获奖就是因为它始终处于分子生物学的基础理论研究的国际学术前沿位置上，并在此基础上将生物学、物理学、化学、医学、数学和工程学紧密地结合起来的多学科研究结果。学科交叉的绝对性和现代性，使学术研究呈现出“去单一化”的态势。交叉性、边缘性已成为科学难以拒绝的选择。“元科学”与交叉学科的融通，已变成学者的一种基本责任。纵观20世纪以来的科学技术哲学，我们很容易看到，它正是科学认识、技术认识变革的理论基础，是人们认识世界的方法论变革的前提和基本路向。科学认识论，可以说是始于古希腊哲学家、科学家亚里士多德的归纳解释法和英国哲学家休谟的怀疑主义的［9］。但归根结底，我们了解到的科学认识论的基础就是归纳法和演绎法。这一点几乎是不容置疑的科学和技术认识论的铁律。应该说，人类对科学技术的认识过程是十分漫长的。近代科学技术兴起至今，已经历了至少五个世纪的时间。直到波普尔、库恩、费耶阿本德和海德格尔等人为止，才算是有了一个比较清晰的认识图景。根据波普尔的观点，科学知识表现为某种关于世界、世界的秩序、规律和规律的理论或描述。在他看来，只有理论知识才能发现真理，才能实现对世界(即客观物质世界、主观意识世界和客观知识世界3个世界)的具有真正价值的猜测。然而，理论知识永远不可能被证实或确认是真实的，尽管它可以接受严格的批判性检验。科学发现的逻辑就是，科学发现始终得到理论的指导，而理论却不是由于观察而得到的发现。说起来这似乎像是一个科学认识的怪圈，但事实上科学发现的过程的确是异常复杂的，对其本质的认识也不可能是一蹴而就的。与波普尔不同，库恩则认为，科学知识的作用是在一种总的观点即一种世界观的范围内形成一种观点，这种观点知道我们如何看待现实，各种理论可以接受或摒弃的标准是什么，或者什么时候可以认为理论是可以被证伪的。科学界的这种观点是由各种实例和各个学科间的矩阵形成的。前者是被科学界视为范式的解决各种问题的具体方法;后者则是“科学共同体”的“普世”基础或共同义务、信念和价值的观念［10］。按照库恩的思想，科学的变化过程基本上是革命的和不连续性的，会带来深远的认识论后果。由此，他将科学分成正常的科学和特殊的科学。交叉学科很类似于这种可以随心所欲地研究的特殊科学，它不需要受到更多的学科矩阵的约束。在科学认识论和技术认识论上，费耶阿本德和海德格尔分别强调“怎么都行的”科学经验主义及技术异化论。人类科学技术史表明，科学(基础科学)理论的提出和完善对技术发明及应用往往会产生基石的作用。没有基础科学理论的突破，就谈不上普遍的技术进步。反之，如果一直缺乏技术上的支撑，也不会进一步为基础科学理论的创新提供“人工物”或技术实践上的验证。这是现代科学技术认识论的本质特征的体现和互动规律。理论化知识和技术性知识的相互作用，不仅可以避免科学进步的停滞不前，而且也可以促进新颖、创新的方法论的被采用，从而有助于实现破旧立新和建立科学技术新秩序的根本目标。科学技术的跨学科研究作为一种知识增长的方法论选择，其合理性也将隐藏于上述目标之中。