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關鍵詞教育測驗教育測量教育評價
教育評估、教育評價是20世紀30年代在美國興起,60年代興盛于西方世界并傳入我國。這些學科雖然在我國大力已有20余年,但
的進展不大,學科的成熟度不高,與我國廣泛開展的教育評價活動很不適應.我國各省市都有院(中心),也成立了許多評估、評價機構,廣泛展開了對教育測評估評價活動。而與此相應的教育測驗、教育統計、教育測量、教育評估、教育評價理論很不成熟.尤其值得重視的是教育評價與教育研究和發展,以及對教育評價實踐的指導.鑒于此,本文對與教育評價相關概念進行簡述和辨析.
一.關于教育評價相關概念簡述
教育測驗:即為考試,它是對人的知識、技能和能力以及某些心理特征的測量。考試是教育評價的一種手段。考試是個系統,它由主考、
被考(考生)、試卷(試題的集合及其評分標準)、考分四要素組成。考試的過程就是主考組織編制試題,通過試題作用于被考,將正確答案、評分標準與被考的反應(答案)相比較,然后給出考分的過程。考試從宏觀上可分為考試和教育考試兩大類。教育考試又可分為校內考試和校外考試兩類。按考試分數的解釋與使用,可分為常模參照性考試和標準參照性考試。按考試對象分,有學業的成就考試、學術能力傾向測驗(其目的在于測量考生的潛在能力、發展傾向,如能力傾向測量)、人格測驗(如測量態度、興趣、情緒、性格等).按測驗人數分,有個別測驗、團體測量.接測驗方式分,有紙筆測驗(用筆時試卷作答)和非紙筆測驗(如口試、實驗操作、表演等)。其它可分為難度測驗、速度測驗、性測驗、診斷性測驗以及大規模測驗(其成績的使用有權威性,要求嚴格,標準化程度高)、教師自編測驗(即教師自編用于課堂教學的測驗)等.[1]
教育統計(學):運用數理統計學的原理和研究教育現象中的數量關系的一門學科。它通過數據的和處理,準確地掌握教育
情況,為制定教育方針、政策提供依據,為開展教育科學研究,探索教育,制定教育方案,檢查教育效率提供科學方法,也為教育管理和教育評價提供有效的工具.它分為兩大類:一是描述統計學,研究簡縮數據和描述這些數據,二是推斷統計學,用數據進行統計檢驗,統計分析和非參數統計法作出決策。前者只是分析某一樣本的特點,而后者則是通過抽取母體的一個樣本,并以此樣本為根據來分析母體的特點.它是在教育的研究中,描述樣本,分析樣本,分析樣本與總體的關系,從而進行教育科學推論的一種原理和方法.其研究方法一般有:大量觀察法、統計分組法、綜合指標法、統計資料檢驗法、統計資料圖示等。[2]
教育測量(學):研究如何測量學生的學業成績、學習能力、興趣愛好、思想品德以及教育效益等問題的一門教育學科。它運用各種測量
手段和數理統計方法等數學工具,根據教育目標或教學計劃的要求,研究如何測量和評價教育效果,如何編制測量計劃,各種類型試題的優缺點,衡量一個學業成績測驗好壞的數量指標,如何進行測驗結果的統計分析,測驗分數的解釋和評價等.其主要包括:測量原理、項目分析、效度、信度、標準化測驗、測驗的設計和編制、測驗的常模、測驗的實施和評分、測驗結果的解釋等。[3]
教育評估:是一種有系統地去尋找并搜集資料,對評估對象作預測性、估計性的評判,以便協助教育決策者從若干種可行的策略中擇一而
行的過程.在我國教育評估與教育評價不作嚴格區別,在實踐中具體運用時,不同的范圍和場合有不同的習慣用法.如高等教育中多用評估,在督導部門也稱督導評估,而在普通教育領域多用教育評價不過兩個概念是有一定區別的.評估有估價的含義,較為模糊粗略,而評價相對而言是較為精確的價值判斷,評估多用于群體或單位的狀態及效果的估價,而評價則既有對群體和單位的價值判斷,也有對個人的判斷.教育評估的一個重要目的就是為教育決策提供重要依據,國家教育管理部門要根據教育評估的結果,及時調整教育的決策。教育評估的結果對國家、對學校都是一份咨詢材料,而不是行動綱領.[4]
教育評價(學):以教育為對象,研究各類教育目標與相應的教育現象之間的關系,并給予一定的價值判斷的學科.它的研究范圍可劃分
為:宏觀教育評價(研究教育思想評價和教育制度評價)和微觀教育評價(研究學校教育系統內部各類教育思想和教育活動的評價,如學校辦學思想、學校領導管理質量、教師教育和教學質量、學生德智體全面發展質量的評價等)。它的基本范疇是:教育評價的對象,教育評價的范圍,教育評價的模式,教育質的規定性評價,教育量的規定性的評價,教育質和量變化的度的評價,教育評價的指標體系,教育評價的類型.其研究的基本原則有:客觀性原則、理論聯系實際原則、發展性原則和聯系性原則.其種類包括目標評價、過程評價、條件評價、貢獻評價等.[5]
教育評價(學):教育評論學是研究教育評論現象和教育評論活動規律的科學.或者說它是研究教育評論的、現狀,教育評論現象的
本質聯系,教育評論工作的性質、任務和作用,以及教育評論工作的原則、方法的科學.教育評論學是與教育理論、教育史并列的一門教育學科.要建立教育評論學的學科體系,必須解決兩大難題,即建立教育評論學的范疇體系和概念體系,并給予科學的揭示和闡述,使這些概念和范疇形成一個有機整體.同時,還要運用這些概念、范疇及其所固有的內在聯系,采取科學的方法論證教育評論活動中最普通、最一般的科學原理;從而揭示出整個教育評論活動及其形成和發展的基本規律。教育評論學的研究對象和任務,從根本上規定了教育評論學的學科性質和范疇.首先,教育評論活動是一種教育科研活動,它的直接結果是鑒別、評判教育文化的優劣,進而對教育界產生社會輿論導向作用;而教育文化本身及其所產生的依附于受教育者身心的精神產品,都屬于意識形態范疇,可見教育評論家屬于研究意識形態和揭示教育評論活動的本質規律,建立完整的教育評論學學科體系。所以,教育評論學也屬于基礎理論學科。再次,教育評論學的研究對象決定了教育評論學涉及整個教育領域,內涵十分豐富。也可從不同視角,針對不同范疇建立多部門、多層次的分支學科(如:教育理論評論學、教育史評論學、教育行政評論學、教育家評論學等),所以教育評論學又是一門綜合性的學科[6]
二、關于教育評價相關概念與教育評價的關系
教育評價與教育測驗的關系:教育測驗是對人的知識、技能和能力以及其他某些心理特征的檢測,是教育評價的一種手段,確切地說它是
教育評價獲得評價信息的工具之一.教育評價獲取信息的測驗法就是來自于教育測驗.
教育評價與教育統計的關系:教育統計是運用數理統計的原理和方法研究教育現象中的數量關系,通過數據的分析和處理確切地掌握教育
情況,也是教育評價的一種手段和工具。教育評價中獲取信息的統計法就來自于教育統計。
教育評價與教育測量的關系:教育測量通過對學生知識的掌握、智能的發展、思想品德的變化、體質的狀況以及教育活動的各個方面的測
定,為教育評價提供依據,是教育評價信息的主要來源.如果沒有教育測量提供的資料,教育評價將成為無源之水,失去了作價值判斷的依據,其科學性、準確性便無從談起。另外,教育測量的結果只有通過教育評價才能獲得實際意義,成為改進教育工作有價值的信息.[7]
教育評價與教育評估的關系:教育評價與教育評估是非常相近的兩個概念,在許多場合是通用的。評價是精確的價值判斷;而評估是估計
的、預測性的價值判斷。在我國從政府的文件到學者的文章論著,以及教育實踐都把評估與評價混用。我個人傾向于把教育評估的對象限定在以宏觀、中觀的復雜教育系統的戰略性、預測性估價方面,對于微觀的較簡單的教育系統的過去和現存實態則作為教育評價的對象。
教育評價與教育評論的關系:教育評論是對教育文化的反思和展望,它的對象是以教育文化中的精神文化和制度文化為主的,以真善美作
為評論標準的觀念活動。嚴格講它與教育評價雖只一字之差,但它與教育評價分屬于教育科學的不同領域,有著重大區別。比如,教育評價是一種管理活動,而教育評論則為觀念活動;教育評價由評價機構按嚴密的程序實施,而教育評論則由教育評論家個人采用靈活多樣的方式方法評述;教育評價有明確的指標體系并要求量化,而教育評論無需指標體系更不用量化,教育評價的對象是具體的可控的,而教育評論的對象是抽象的,不可控的;教育評價的結果多用于改進工作,而教育評論的結果則多用于改變觀念;等等。這不是說教育評價與教育評論一點關系都沒有,它們的關系表現在教育評價的結果可以成為教育評論的論據教育評論,而教育評論的結果可以作為教育思想觀念影響教育評價所依據的教育價值觀。
三、從價值論角度看與評價相關概念的區別
唯物主義的價值論認為,價值判斷和事實判斷是人們把握客觀世界和兩種不同方式。兩者反映的對象、意義和參加的心理成份都有著質的
區別。事實判斷是以客體的本質和為對象的,它探討客體“是怎樣的“、”是什么“,探討事物的現象、本質和規律等實體屬性,即以理性認識這種抽象思維形式反映客體的本質及其規律。而價值判斷是以客體與主體需要的關系為對象,它探討客體的價值屬性,即客體的意義------對社會需要意味著什么,它以多種意識形式-----認識(價值與事實判斷)、情感(對價值的態度體驗)、意志(對價值的自覺保證)等諸種形式的綜合來反映客體與主體需要的關系。
從前面的可以看出,教育評價對評價的對象不僅要借助教育測驗、教育統計、教育測量進行量的測定和分析,而且要進行質的分析,
把所有考查績效的材料和分析綜合起來,在多大程度上達到了預期的目的作出價值判斷。從這里可以看出,教青評價行為是建立在事實判斷基礎上的價值判斷.教育評價中的事實判斷在于診斷與鑒別教育的性狀,價值判斷則是對診斷鑒別而得的結果或結論,按其價值取向進行合乎目的的推斷和判斷;事實判斷是價值判斷的基礎,價值判斷是事實判斷的目的性追求。而教育評論是依據一定的教育價值觀和教育價值取向,對教育的一種價值判斷。從教育測驗到教育評論是一個由事實判斷向價值判斷的變化過程,我們不能說教育測驗絲毫沒有價值判斷,如在測驗什么不測驗什么的上是有價值判斷的;同樣,我們也不能說教育評論就無點滴的事實判斷,教育評論需要通過事實判斷的真憑實據作論據。
四、對教育評價學及其學科群的建議
教育評價學經過幾十年的已初步形成了學科體系,盡管概念、體系有待完善,但已為下一步的研究打下了堅實的基礎。與此相應的考
試學(研究教育測驗的學科)、教育統計學、教育測量學、教育評估學、教育評論學都已有相應的發展,形成了一個共生的教育評價學科群。21世紀,要使這個學科群得到良好的發展,我認為首先對各個學科的研究范圍有個明確的劃分,尤其是對教育評價學要有合理的定位,不要再把學、教育統計學、教育測量學的納入自己的努力范圍,要讓它們以獨立的學科更好地為教育評價學服務。另外,教育評價學還要把屬于教育精神文化、制度文化類的抽象的,教育評價無力評價的范圍還給教育評論學,讓教育評論學更快地發展.同時,要把教育評估與教育評價的關系處理好,可將兩者合二為一,形成統一的學科.其次,各學科要明確自己的研究對象,形成概念體系和學科體系,把一些已成熟的概念和約定俗成穩定下來,逐步形成相對穩定的學科知識和概念體系。第三,要處理好理論與實踐的關系,加強理論研究,使其適應實踐的要求,要積極實踐經驗并升華為新的理論,豐富和發展教育評價學學科體系.第四,要處理好引進與消化吸收的關系問題。無論是從國外引進的教育評價學理論,還是從教育界以外引人教育的評價理論都要結合我國的教育理論和教育實踐,進行修正使其“本土化”和“教育化”。
綜上所述,搞清教育評價相關概念的關系,對理清教育評價學科群內各學科的關系,促進該學科群的發展,為豐富和發展教育科學,加快
教育事業的發展有重大的理論和實踐意義。
[1][5]見李冀主編·《教育管理辭典》(第二版)·海南出版社·1997年版·第216頁、第167頁
[2]參見曹延亭編著·《教育統計學基礎》·遼寧人民出版社·1984年版·第2--5頁
[3]見李冀主編·《教育管理辭典》(第二版)·海南出版社·1997年版·第216頁
[4]參見許茂祖編著·《高等教育評估理論與》·鐵道出版社·1997年版·第16--27頁
[6]見劉堯著·《教育評價學》·中國文聯出版社·2000年版·第7--23頁
但我們必需清楚地認識到,這一切一切的安全問題我們不可一下全部找到解決方案,況且有的是根本無法找到徹底的解決方案,如病毒程序,因為任何反病毒程序都只能在新病毒發現之后才能開發出來,目前還沒有哪能一家反病毒軟件開發商敢承諾他們的軟件能查殺所有已知的和未知的病毒,所以我們不能有等網絡安全了再上網的念頭,因為或許網絡不能有這么一日,就象“矛”與“盾”,網絡與病毒、黑客永遠是一對共存體。
現代的電腦加密技術就是適應了網絡安全的需要而應運產生的,它為我們進行一般的電子商務活動提供了安全保障,如在網絡中進行文件傳輸、電子郵件往來和進行合同文本的簽署等。其實加密技術也不是什么新生事物,只不過應用在當今電子商務、電腦網絡中還是近幾年的歷史。下面我們就詳細介紹一下加密技術的方方面面,希望能為那些對加密技術還一知半解的朋友提供一個詳細了解的機會!
一、加密的由來
加密作為保障數據安全的一種方式,它不是現在才有的,它產生的歷史相當久遠,它是起源于要追溯于公元前2000年(幾個世紀了),雖然它不是現在我們所講的加密技術(甚至不叫加密),但作為一種加密的概念,確實早在幾個世紀前就誕生了。當時埃及人是最先使用特別的象形文字作為信息編碼的,隨著時間推移,巴比倫、美索不達米亞和希臘文明都開始使用一些方法來保護他們的書面信息。
近期加密技術主要應用于軍事領域,如美國獨立戰爭、美國內戰和兩次世界大戰。最廣為人知的編碼機器是GermanEnigma機,在第二次世界大戰中德國人利用它創建了加密信息。此后,由于AlanTuring和Ultra計劃以及其他人的努力,終于對德國人的密碼進行了破解。當初,計算機的研究就是為了破解德國人的密碼,人們并沒有想到計算機給今天帶來的信息革命。隨著計算機的發展,運算能力的增強,過去的密碼都變得十分簡單了,于是人們又不斷地研究出了新的數據加密方式,如利用ROSA算法產生的私鑰和公鑰就是在這個基礎上產生的。
二、加密的概念
數據加密的基本過程就是對原來為明文的文件或數據按某種算法進行處理,使其成為不可讀的一段代碼,通常稱為“密文”,使其只能在輸入相應的密鑰之后才能顯示出本來內容,通過這樣的途徑來達到保護數據不被非法人竊取、閱讀的目的。該過程的逆過程為解密,即將該編碼信息轉化為其原來數據的過程。
三、加密的理由
當今網絡社會選擇加密已是我們別無選擇,其一是我們知道在互聯網上進行文件傳輸、電子郵件商務往來存在許多不安全因素,特別是對于一些大公司和一些機密文件在網絡上傳輸。而且這種不安全性是互聯網存在基礎——TCP/IP協議所固有的,包括一些基于TCP/IP的服務;另一方面,互聯網給眾多的商家帶來了無限的商機,互聯網把全世界連在了一起,走向互聯網就意味著走向了世界,這對于無數商家無疑是夢寐以求的好事,特別是對于中小企業。為了解決這一對矛盾、為了能在安全的基礎上大開這通向世界之門,我們只好選擇了數據加密和基于加密技術的數字簽名。
加密在網絡上的作用就是防止有用或私有化信息在網絡上被攔截和竊取。一個簡單的例子就是密碼的傳輸,計算機密碼極為重要,許多安全防護體系是基于密碼的,密碼的泄露在某種意義上來講意味著其安全體系的全面崩潰。
通過網絡進行登錄時,所鍵入的密碼以明文的形式被傳輸到服務器,而網絡上的竊聽是一件極為容易的事情,所以很有可能黑客會竊取得用戶的密碼,如果用戶是Root用戶或Administrator用戶,那后果將是極為嚴重的。
還有如果你公司在進行著某個招標項目的投標工作,工作人員通過電子郵件的方式把他們單位的標書發給招標單位,如果此時有另一位競爭對手從網絡上竊取到你公司的標書,從中知道你公司投標的標的,那后果將是怎樣,相信不用多說聰明的你也明白。
這樣的例子實在是太多了,解決上述難題的方案就是加密,加密后的口令即使被黑客獲得也是不可讀的,加密后的標書沒有收件人的私鑰也就無法解開,標書成為一大堆無任何實際意義的亂碼。總之無論是單位還是個人在某種意義上來說加密也成為當今網絡社會進行文件或郵件安全傳輸的時代象征!
數字簽名就是基于加密技術的,它的作用就是用來確定用戶是否是真實的。應用最多的還是電子郵件,如當用戶收到一封電子郵件時,郵件上面標有發信人的姓名和信箱地址,很多人可能會簡單地認為發信人就是信上說明的那個人,但實際上偽造一封電子郵件對于一個通常人來說是極為容易的事。在這種情況下,就要用到加密技術基礎上的數字簽名,用它來確認發信人身份的真實性。
類似數字簽名技術的還有一種身份認證技術,有些站點提供入站FTP和WWW服務,當然用戶通常接觸的這類服務是匿名服務,用戶的權力要受到限制,但也有的這類服務不是匿名的,如某公司為了信息交流提供用戶的合作伙伴非匿名的FTP服務,或開發小組把他們的Web網頁上載到用戶的WWW服務器上,現在的問題就是,用戶如何確定正在訪問用戶的服務器的人就是用戶認為的那個人,身份認證技術就是一個好的解決方案。
在這里需要強調一點的就是,文件加密其實不只用于電子郵件或網絡上的文件傳輸,其實也可應用靜態的文件保護,如PIP軟件就可以對磁盤、硬盤中的文件或文件夾進行加密,以防他人竊取其中的信息。
四、兩種加密方法
加密技術通常分為兩大類:“對稱式”和“非對稱式”。
對稱式加密就是加密和解密使用同一個密鑰,通常稱之為“SessionKey”這種加密技術目前被廣泛采用,如美國政府所采用的DES加密標準就是一種典型的“對稱式”加密法,它的SessionKey長度為56Bits。
非對稱式加密就是加密和解密所使用的不是同一個密鑰,通常有兩個密鑰,稱為“公鑰”和“私鑰”,它們兩個必需配對使用,否則不能打開加密文件。這里的“公鑰”是指可以對外公布的,“私鑰”則不能,只能由持有人一個人知道。它的優越性就在這里,因為對稱式的加密方法如果是在網絡上傳輸加密文件就很難把密鑰告訴對方,不管用什么方法都有可能被別竊聽到。而非對稱式的加密方法有兩個密鑰,且其中的“公鑰”是可以公開的,也就不怕別人知道,收件人解密時只要用自己的私鑰即可以,這樣就很好地避免了密鑰的傳輸安全性問題。
五、加密技術中的摘要函數(MAD、MAD和MAD)
摘要是一種防止改動的方法,其中用到的函數叫摘要函數。這些函數的輸入可以是任意大小的消息,而輸出是一個固定長度的摘要。摘要有這樣一個性質,如果改變了輸入消息中的任何東西,甚至只有一位,輸出的摘要將會發生不可預測的改變,也就是說輸入消息的每一位對輸出摘要都有影響。總之,摘要算法從給定的文本塊中產生一個數字簽名(fingerprint或messagedigest),數字簽名可以用于防止有人從一個簽名上獲取文本信息或改變文本信息內容和進行身份認證。摘要算法的數字簽名原理在很多加密算法中都被使用,如SO/KEY和PIP(prettygoodprivacy)。
現在流行的摘要函數有MAD和MAD,但要記住客戶機和服務器必須使用相同的算法,無論是MAD還是MAD,MAD客戶機不能和MAD服務器交互。
MAD摘要算法的設計是出于利用32位RISC結構來最大其吞吐量,而不需要大量的替換表(substitutiontable)來考慮的。
MAD算法是以消息給予的長度作為輸入,產生一個128位的"指紋"或"消息化"。要產生兩個具有相同消息化的文字塊或者產生任何具有預先給定"指紋"的消息,都被認為在計算上是不可能的。
MAD摘要算法是個數據認證標準。MAD的設計思想是要找出速度更快,比MAD更安全的一種算法,MAD的設計者通過使MAD在計算上慢下來,以及對這些計算做了一些基礎性的改動來解決安全性這一問題,是MAD算法的一個擴展。
六、密鑰的管理
密鑰既然要求保密,這就涉及到密鑰的管理問題,管理不好,密鑰同樣可能被無意識地泄露,并不是有了密鑰就高枕無憂,任何保密也只是相對的,是有時效的。要管理好密鑰我們還要注意以下幾個方面:
1、密鑰的使用要注意時效和次數
如果用戶可以一次又一次地使用同樣密鑰與別人交換信息,那么密鑰也同其它任何密碼一樣存在著一定的安全性,雖然說用戶的私鑰是不對外公開的,但是也很難保證私鑰長期的保密性,很難保證長期以來不被泄露。如果某人偶然地知道了用戶的密鑰,那么用戶曾經和另一個人交換的每一條消息都不再是保密的了。另外使用一個特定密鑰加密的信息越多,提供給竊聽者的材料也就越多,從某種意義上來講也就越不安全了。
因此,一般強調僅將一個對話密鑰用于一條信息中或一次對話中,或者建立一種按時更換密鑰的機制以減小密鑰暴露的可能性。
2、多密鑰的管理
假設在某機構中有100個人,如果他們任意兩人之間可以進行秘密對話,那么總共需要多少密鑰呢?每個人需要知道多少密鑰呢?也許很容易得出答案,如果任何兩個人之間要不同的密鑰,則總共需要4950個密鑰,而且每個人應記住99個密鑰。如果機構的人數是1000、10000人或更多,這種辦法就顯然過于愚蠢了,管理密鑰將是一件可怕的事情。
Kerberos提供了一種解決這個較好方案,它是由MIT發明的,使保密密鑰的管理和分發變得十分容易,但這種方法本身還存在一定的缺點。為能在因特網上提供一個實用的解決方案,Kerberos建立了一個安全的、可信任的密鑰分發中心(KeyDistributionCenter,KDC),每個用戶只要知道一個和KDC進行會話的密鑰就可以了,而不需要知道成百上千個不同的密鑰。
假設用戶甲想要和用戶乙進行秘密通信,則用戶甲先和KDC通信,用只有用戶甲和KDC知道的密鑰進行加密,用戶甲告訴KDC他想和用戶乙進行通信,KDC會為用戶甲和用戶乙之間的會話隨機選擇一個對話密鑰,并生成一個標簽,這個標簽由KDC和用戶乙之間的密鑰進行加密,并在用戶甲啟動和用戶乙對話時,用戶甲會把這個標簽交給用戶乙。這個標簽的作用是讓用戶甲確信和他交談的是用戶乙,而不是冒充者。因為這個標簽是由只有用戶乙和KDC知道的密鑰進行加密的,所以即使冒充者得到用戶甲發出的標簽也不可能進行解密,只有用戶乙收到后才能夠進行解密,從而確定了與用戶甲對話的人就是用戶乙。
當KDC生成標簽和隨機會話密碼,就會把它們用只有用戶甲和KDC知道的密鑰進行加密,然后把標簽和會話鑰傳給用戶甲,加密的結果可以確保只有用戶甲能得到這個信息,只有用戶甲能利用這個會話密鑰和用戶乙進行通話。同理,KDC會把會話密碼用只有KDC和用戶乙知道的密鑰加密,并把會話密鑰給用戶乙。
用戶甲會啟動一個和用戶乙的會話,并用得到的會話密鑰加密自己和用戶乙的會話,還要把KDC傳給它的標簽傳給用戶乙以確定用戶乙的身份,然后用戶甲和用戶乙之間就可以用會話密鑰進行安全的會話了,而且為了保證安全,這個會話密鑰是一次性的,這樣黑客就更難進行破解了。同時由于密鑰是一次性由系統自動產生的,則用戶不必記那么多密鑰了,方便了人們的通信。
七、數據加密的標準
最早、最著名的保密密鑰或對稱密鑰加密算法DES(DataEncryptionStandard)是由IBM公司在70年展起來的,并經政府的加密標準篩選后,于1976年11月被美國政府采用,DES隨后被美國國家標準局和美國國家標準協會(AmericanNationalStandardInstitute,ANSI)承認。DES使用56位密鑰對64位的數據塊進行加密,并對64位的數據塊進行16輪編碼。與每輪編碼時,一個48位的"每輪"密鑰值由56位的完整密鑰得出來。DES用軟件進行解碼需用很長時間,而用硬件解碼速度非常快。幸運的是,當時大多數黑客并沒有足夠的設備制造出這種硬件設備。在1977年,人們估計要耗資兩千萬美元才能建成一個專門計算機用于DES的解密,而且需要12個小時的破解才能得到結果。當時DES被認為是一種十分強大的加密方法。
隨著計算機硬件的速度越來越快,制造一臺這樣特殊的機器的花費已經降到了十萬美元左右,而用它來保護十億美元的銀行,那顯然是不夠保險了。另一方面,如果只用它來保護一臺普通服務器,那么DES確實是一種好的辦法,因為黑客絕不會僅僅為入侵一個服務器而花那么多的錢破解DES密文。
另一種非常著名的加密算法就是RSA了,RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法是基于大數不可能被質因數分解假設的公鑰體系。簡單地說就是找兩個很大的質數。一個對外公開的為“公鑰”(Prblickey),另一個不告訴任何人,稱為"私鑰”(Privatekey)。這兩個密鑰是互補的,也就是說用公鑰加密的密文可以用私鑰解密,反過來也一樣。
假設用戶甲要寄信給用戶乙,他們互相知道對方的公鑰。甲就用乙的公鑰加密郵件寄出,乙收到后就可以用自己的私鑰解密出甲的原文。由于別人不知道乙的私鑰,所以即使是甲本人也無法解密那封信,這就解決了信件保密的問題。另一方面,由于每個人都知道乙的公鑰,他們都可以給乙發信,那么乙怎么確信是不是甲的來信呢?那就要用到基于加密技術的數字簽名了。
甲用自己的私鑰將簽名內容加密,附加在郵件后,再用乙的公鑰將整個郵件加密(注意這里的次序,如果先加密再簽名的話,別人可以將簽名去掉后簽上自己的簽名,從而篡改了簽名)。這樣這份密文被乙收到以后,乙用自己的私鑰將郵件解密,得到甲的原文和數字簽名,然后用甲的公鑰解密簽名,這樣一來就可以確保兩方面的安全了。
八、加密技術的應用
加密技術的應用是多方面的,但最為廣泛的還是在電子商務和VPN上的應用,下面就分別簡敘。
1、在電子商務方面的應用
電子商務(E-business)要求顧客可以在網上進行各種商務活動,不必擔心自己的信用卡會被人盜用。在過去,用戶為了防止信用卡的號碼被竊取到,一般是通過電話訂貨,然后使用用戶的信用卡進行付款。現在人們開始用RSA(一種公開/私有密鑰)的加密技術,提高信用卡交易的安全性,從而使電子商務走向實用成為可能。
許多人都知道NETSCAPE公司是Internet商業中領先技術的提供者,該公司提供了一種基于RSA和保密密鑰的應用于因特網的技術,被稱為安全插座層(SecureSocketsLayer,SSL)。
也許很多人知道Socket,它是一個編程界面,并不提供任何安全措施,而SSL不但提供編程界面,而且向上提供一種安全的服務,SSL3.0現在已經應用到了服務器和瀏覽器上,SSL2.0則只能應用于服務器端。
SSL3.0用一種電子證書(electriccertificate)來實行身份進行驗證后,雙方就可以用保密密鑰進行安全的會話了。它同時使用“對稱”和“非對稱”加密方法,在客戶與電子商務的服務器進行溝通的過程中,客戶會產生一個SessionKey,然后客戶用服務器端的公鑰將SessionKey進行加密,再傳給服務器端,在雙方都知道SessionKey后,傳輸的數據都是以SessionKey進行加密與解密的,但服務器端發給用戶的公鑰必需先向有關發證機關申請,以得到公證。
基于SSL3.0提供的安全保障,用戶就可以自由訂購商品并且給出信用卡號了,也可以在網上和合作伙伴交流商業信息并且讓供應商把訂單和收貨單從網上發過來,這樣可以節省大量的紙張,為公司節省大量的電話、傳真費用。在過去,電子信息交換(ElectricDataInterchange,EDI)、信息交易(informationtransaction)和金融交易(financialtransaction)都是在專用網絡上完成的,使用專用網的費用大大高于互聯網。正是這樣巨大的誘惑,才使人們開始發展因特網上的電子商務,但不要忘記數據加密。
2、加密技術在VPN中的應用
關鍵詞:梯度功能材料,復合材料,研究進展
TheAdvanceofFunctionallyGradientMaterials
JinliangCui
(Qinghaiuniversity,XiningQinghai810016,china)
Abstract:Thispaperintroducestheconcept,types,capability,preparationmethodsoffunctionallygradedmaterials.Baseduponanalysisofthepresentapplicationsituationsandprospectofthiskindofmaterialssomeproblemsexistedarepresented.ThecurrentstatusoftheresearchofFGMarediscussedandananticipationofitsfuturedevelopmentisalsopresent.
Keywords:FGM;composite;theAdvance
0引言
信息、能源、材料是現代科學技術和社會發展的三大支柱。現代高科技的競爭在很大程度上依賴于材料科學的發展。對材料,特別是對高性能材料的認識水平、掌握和應用能力,直接體現國家的科學技術水平和經濟實力,也是一個國家綜合國力和社會文明進步速度的標志。因此,新材料的開發與研究是材料科學發展的先導,是21世紀高科技領域的基石。
近年來,材料科學獲得了突飛猛進的發展[1]。究其原因,一方面是各個學科的交叉滲透引入了新理論、新方法及新的實驗技術;另一方面是實際應用的迫切需要對材料提出了新的要求。而FGM即是為解決實際生產應用問題而產生的一種新型復合材料,這種材料對新一代航天飛行器突破“小型化”,“輕質化”,“高性能化”和“多功能化”具有舉足輕重的作用[2],并且它也可廣泛用于其它領域,所以它是近年來在材料科學中涌現出的研究熱點之一。
1FGM概念的提出
當代航天飛機等高新技術的發展,對材料性能的要求越來越苛刻。例如:當航天飛機往返大氣層,飛行速度超過25個馬赫數,其表面溫度高達2000℃。而其燃燒室內燃燒氣體溫度可超過2000℃,燃燒室的熱流量大于5MW/m2,其空氣入口的前端熱通量達5MW/m2.對于如此大的熱量必須采取冷卻措施,一般將用作燃料的液氫作為強制冷卻的冷卻劑,此時燃燒室內外要承受高達1000K以上的溫差,傳統的單相均勻材料已無能為力[1]。若采用多相復合材料,如金屬基陶瓷涂層材料,由于各相的熱脹系數和熱應力的差別較大,很容易在相界處出現涂層剝落[3]或龜裂[1]現象,其關鍵在于基底和涂層間存在有一個物理性能突變的界面。為解決此類極端條件下常規耐熱材料的不足,日本學者新野正之、平井敏雄和渡邊龍三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1],即以連續變化的組分梯度來代替突變界面,消除物理性能的突變,使熱應力降至最小[3],如圖1所示。
隨著研究的不斷深入,梯度功能材料的概念也得到了發展。目前梯度功能材料(FGM)是指以計算機輔助材料設計為基礎,采用先進復合技術,使構成材料的要素(組成、結構)沿厚度方向有一側向另一側成連續變化,從而使材料的性質和功能呈梯度變化的新型材料[4]。
2FGM的特性和分類
2.1FGM的特殊性能
由于FGM的材料組分是在一定的空間方向上連續變化的特點如圖2,因此它能有效地克服傳統復合材料的不足[5]。正如Erdogan在其論文[6]中指出的與傳統復合材料相比FGM有如下優勢:
1)將FGM用作界面層來連接不相容的兩種材料,可以大大地提高粘結強度;
2)將FGM用作涂層和界面層可以減小殘余應力和熱應力;
3)將FGM用作涂層和界面層可以消除連接材料中界面交叉點以及應力自由端點的應力奇異性;
4)用FGM代替傳統的均勻材料涂層,既可以增強連接強度也可以減小裂紋驅動力。
圖2
2.2FGM的分類
根據不同的分類標準FGM有多種分類方式。根據材料的組合方式,FGM分為金屬/陶瓷,陶瓷/陶瓷,陶瓷/塑料等多種組合方式的材料[1];根據其組成變化FGM分為梯度功能整體型(組成從一側到另一側呈梯度漸變的結構材料),梯度功能涂敷型(在基體材料上形成組成漸變的涂層),梯度功能連接型(連接兩個基體間的界面層呈梯度變化)[1];根據不同的梯度性質變化分為密度FGM,成分FGM,光學FGM,精細FGM等[4];根據不同的應用領域有可分為耐熱FGM,生物、化學工程FGM,電子工程FGM等[7]。
3FGM的應用
FGM最初是從航天領域發展起來的。隨著FGM研究的不斷深入,人們發現利用組分、結構、性能梯度的變化,可制備出具有聲、光、電、磁等特性的FGM,并可望應用于許多領域。FGM的應用[8]見圖3。
圖3FGM的應用
功能
應用領域材料組合
緩和熱應
力功能及
結合功能
航天飛機的超耐熱材料
陶瓷引擎
耐磨耗損性機械部件
耐熱性機械部件
耐蝕性機械部件
加工工具
運動用具:建材陶瓷金屬
陶瓷金屬
塑料金屬
異種金屬
異種陶瓷
金剛石金屬
碳纖維金屬塑料
核功能
原子爐構造材料
核融合爐內壁材料
放射性遮避材料輕元素高強度材料
耐熱材料遮避材料
耐熱材料遮避材料
生物相溶性
及醫學功能
人工牙齒牙根
人工骨
人工關節
人工內臟器官:人工血管
補助感覺器官
生命科學磷灰石氧化鋁
磷灰石金屬
磷灰石塑料
異種塑料
硅芯片塑料
電磁功能
電磁功能陶瓷過濾器
超聲波振動子
IC
磁盤
磁頭
電磁鐵
長壽命加熱器
超導材料
電磁屏避材料
高密度封裝基板壓電陶瓷塑料
壓電陶瓷塑料
硅化合物半導體
多層磁性薄膜
金屬鐵磁體
金屬鐵磁體
金屬陶瓷
金屬超導陶瓷
塑料導電性材料
陶瓷陶瓷
光學功能防反射膜
光纖;透鏡;波選擇器
多色發光元件
玻璃激光透明材料玻璃
折射率不同的材料
不同的化合物半導體
稀土類元素玻璃
能源轉化功能
MHD發電
電極;池內壁
熱電變換發電
燃料電池
地熱發電
太陽電池陶瓷高熔點金屬
金屬陶瓷
金屬硅化物
陶瓷固體電解質
金屬陶瓷
電池硅、鍺及其化合物
4FGM的研究
FGM研究內容包括材料設計、材料制備和材料性能評價。FGM的研究開發體系如圖4所示[8]。
設計設計
圖4FGM研究開發體系
4.1FGM設計
FGM設計是一個逆向設計過程[7]。
首先確定材料的最終結構和應用條件,然后從FGM設計數據庫中選擇滿足使用條件的材料組合、過渡組份的性能及微觀結構,以及制備和評價方法,最后基于上述結構和材料組合選擇,根據假定的組成成份分布函數,計算出體系的溫度分布和熱應力分布。如果調整假定的組成成份分布函數,就有可能計算出FGM體系中最佳的溫度分布和熱應力分布,此時的組成分布函數即最佳設計參數。
FGM設計主要構成要素有三:
1)確定結構形狀,熱—力學邊界條件和成分分布函數;
2)確定各種物性數據和復合材料熱物性參數模型;
3)采用適當的數學—力學計算方法,包括有限元方法計算FGM的應力分布,采用通用的和自行開發的軟件進行計算機輔助設計。
FGM設計的特點是與材料的制備工藝緊密結合,借助于計算機輔助設計系統,得出最優的設計方案。
4.2FGM的制備
FGM制備研究的主要目標是通過合適的手段,實現FGM組成成份、微觀結構能夠按設計分布,從而實現FGM的設計性能。可分為粉末致密法:如粉末冶金法(PM),自蔓延高溫合成法(SHS);涂層法:如等離子噴涂法,激光熔覆法,電沉積法,氣相沉積包含物理氣相沉積(PVD)和化學相沉積(CVD);形變與馬氏體相變[10、14]。
4.2.1粉末冶金法(PM)
PM法是先將原料粉末按設計的梯度成分成形,然后燒結。通過控制和調節原料粉末的粒度分布和燒結收縮的均勻性,可獲得熱應力緩和的FGM。粉末冶金法可靠性高,適用于制造形狀比較簡單的FGM部件,但工藝比較復雜,制備的FGM有一定的孔隙率,尺寸受模具限制[7]。常用的燒結法有常壓燒結、熱壓燒結、熱等靜壓燒結及反應燒結等。這種工藝比較適合制備大體積的材料。PM法具有設備簡單、易于操作和成本低等優點,但要對保溫溫度、保溫時間和冷卻速度進行嚴格控制。國內外利用粉末冶金方法已制備出的FGM有:MgC/Ni、ZrO2/W、Al2O3/ZrO2[8]、Al2O3-W-Ni-Cr、WC-Co、WC-Ni等[7]。
4.2.2自蔓延燃燒高溫合成法(Self-propagatingHigh-temperatureSynthesis簡稱SHS或CombustionSynthesis)
SHS法是前蘇聯科學家Merzhanov等在1967年研究Ti和B的燃燒反應時,發現的一種合成材料的新技術。其原理是利用外部能量加熱局部粉體引燃化學反應,此后化學反應在自身放熱的支持下,自動持續地蔓延下去,利用反應熱將粉末燒結成材,最后合成新的化合物。其反應示意圖如圖6所示[16]:
圖6SHS反應過程示意圖
SHS法具有產物純度高、效率高、成本低、工藝相對簡單的特點。并且適合制造大尺寸和形狀復雜的FGM。但SHS法僅適合存在高放熱反應的材料體系,金屬與陶瓷的發熱量差異大,燒結程度不同,較難控制,因而影響材料的致密度,孔隙率較大,機械強度較低。目前利用SHS法己制備出Al/TiB2,Cu/TiB2、Ni/TiC[8]、Nb-N、Ti-Al等系功能梯度材料[7、11]。
4.2.3噴涂法
噴涂法主要是指等離子體噴涂工藝,適用于形狀復雜的材料和部件的制備。通常,將金屬和陶瓷的原料粉末分別通過不同的管道輸送到等離子噴槍內,并在熔化的狀態下將它噴鍍在基體的表面上形成梯度功能材料涂層。可以通過計算機程序控制粉料的輸送速度和流量來得到設計所要求的梯度分布函數。這種工藝已經被廣泛地用來制備耐熱合金發動機葉片的熱障涂層上,其成分是部分穩定氧化鋯(PSZ)陶瓷和NiCrAlY合金[9]。
4.2.3.1等離子噴涂法(PS)
PS法的原理是等離子氣體被電子加熱離解成電子和離子的平衡混合物,形成等離子體,其溫度高達1500K,同時處于高度壓縮狀態,所具有的能量極大。等離子體通過噴嘴時急劇膨脹形成亞音速或超音速的等離子流,速度可高達1.5km/s。原料粉末送至等離子射流中,粉末顆粒被加熱熔化,有時還會與等離子體發生復雜的冶金化學反應,隨后被霧化成細小的熔滴,噴射在基底上,快速冷卻固結,形成沉積層。噴涂過程中改變陶瓷與金屬的送粉比例,調節等離子射流的溫度及流速,即可調整成分與組織,獲得梯度涂層[8、11]。該法的優點是可以方便的控制粉末成分的組成,沉積效率高,無需燒結,不受基體面積大小的限制,比較容易得到大面積的塊材[10],但梯度涂層與基體間的結合強度不高,并存在涂層組織不均勻,空洞疏松,表面粗糙等缺陷。采用此法己制備出TiB2-Ni、TiC-Ni、TiB2-Cu、Ti-Al[7]、NiCrAl/MgO-ZrO2、NiCrAl/Al2O3/ZrO2、NiCrAlY/ZrO2[10]系功能梯度材料
圖7PS方法制備FGM涂層示意圖[17](a)單槍噴涂(b)雙槍噴涂
4.2.3.2激光熔覆法
激光熔覆法是將預先設計好組分配比的混合粉末A放置在基底B上,然后以高功率的激光入射至A并使之熔化,便會產生用B合金化的A薄涂層,并焊接到B基底表面上,形成第一包覆層。改變注入粉末的組成配比,在上述覆層熔覆的同時注入,在垂直覆層方向上形成組分的變化。重復以上過程,就可以獲得任意多層的FGM。用Ti-A1合金熔覆Ti用顆粒陶瓷增強劑熔覆金屬獲得了梯度多層結構。梯度的變化可以通過控制初始涂層A的數量和厚度,以及熔區的深度來獲得,熔區的深度本身由激光的功率和移動速度來控制。該工藝可以顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱及電氣特性和生物活性等性能,但由于激光溫度過高,涂層表面有時會出現裂紋或孔洞,并且陶瓷顆粒與金屬往往發生化學反應[10]。采用此法可制備Ti-Al、WC-Ni、Al-SiC系梯度功能材料[7]。
圖8同步注粉式激光表面熔覆處理示意圖[18]
4.2.3.3熱噴射沉積[10]
與等離子噴涂有些相關的一種工藝是熱噴涂。用這種工藝把先前熔化的金屬射流霧化,并噴涂到基底上凝固,因此,建立起一層快速凝固的材料。通過將增強粒子注射到金屬流束中,這種工藝已被推廣到制造復合材料中。陶瓷增強顆粒,典型的如SiC或Al2O3,一般保持固態,混入金屬液滴而被涂覆在基底,形成近致密的復合材料。在噴涂沉積過程中,通過連續地改變增強顆粒的饋送速率,熱噴涂沉積已被推廣產生梯度6061鋁合金/SiC復合材料。可以使用熱等靜壓工序以消除梯度復合材料中的孔隙。
4.2.3.4電沉積法
電沉積法是一種低溫下制備FGM的化學方法。該法利用電鍍的原理,將所選材料的懸浮液置于兩電極間的外場中,通過注入另一相的懸浮液使之混合,并通過控制鍍液流速、電流密度或粒子濃度,在電場作用下電荷的懸浮顆粒在電極上沉積下來,最后得到FGM膜或材料[8]。所用的基體材料可以是金屬、塑料、陶瓷或玻璃,涂層的主要材料為TiO2-Ni,Cu-Ni,SiC-Cu,Cu-Al2O3等。此法可以在固體基體材料的表面獲得金屬、合金或陶瓷的沉積層,以改變固體材料的表面特性,提高材料表面的耐磨損性、耐腐蝕性或使材料表面具有特殊的電磁功能、光學功能、熱物理性能,該工藝由于對鍍層材料的物理力學性能破壞小、設備簡單、操作方便、成型壓力和溫度低,精度易控制,生產成本低廉等顯著優點而備受材料研究者的關注。但該法只適合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]
4.2.3.5氣相沉積法
氣相沉積是利用具有活性的氣態物質在基體表面成膜的技術。通過控制彌散相濃度,在厚度方向上實現組分的梯度化,適合于制備薄膜型及平板型FGM[8]。該法可以制備大尺寸的功能梯度材料,但合成速度低,一般不能制備出大厚度的梯度膜,與基體結合強度低、設備比較復雜。采用此法己制備出Si-C、Ti-C、Cr-CrN、Si-C-TiC、Ti-TiN、Ti-TiC、Cr-CrN系功能梯度材料。氣相沉積按機理的不同分為物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)兩類。
化學氣相沉積法(CVD)是將兩相氣相均質源輸送到反應器中進行均勻混合,在熱基板上發生化學反應并使反映產物沉積在基板上。通過控制反應氣體的壓力、組成及反應溫度,精確地控制材料的組成、結構和形態,并能使其組成、結構和形態從一種組分到另一種組分連續變化,可得到按設計要求的FGM。另外,該法無須燒結即可制備出致密而性能優異的FGM,因而受到人們的重視。主要使用的材料是C-C、C-SiC、Ti-C等系[8、10]。CVD的制備過程包括:氣相反應物的形成;氣相反應物傳輸到沉積區域;固體產物從氣相中沉積與襯底[12]。
物理氣相沉積法(PVD)是通過加熱固相源物質,使其蒸發為氣相,然后沉積于基材上,形成約100μm厚度的致密薄膜。加熱金屬的方法有電阻加熱、電子束轟擊、離子濺射等。PVD法的特點是沉積溫度低,對基體熱影響小,但沉積速度慢。日本科技廳金屬材料研究所用該法制備出Ti/TiN、Ti/TiC、Cr/CrN系的FGM[7~8、10~11]
4.2.4形變與馬氏體相變[8]
通過伴隨的應變變化,馬氏體相變能在所選擇的材料中提供一個附加的被稱作“相變塑性”的變形機制。借助這種機制在恒溫下形成的馬氏體量隨材料中的應力和變形量的增加而增加。因此,在合適的溫度范圍內,可以通過施加應變(或等價應力)梯度,在這種材料中產生應力誘發馬氏體體積分數梯度。這一方法在順磁奧氏體18-8不銹鋼(Fe-18%,Cr-8%Ni)試樣內部獲得了鐵磁馬氏體α體積分數的連續變化。這種工藝雖然明顯局限于一定的材料范圍,但能提供一個簡單的方法,可以一步生產含有飽和磁化強度連續變化的材料,這種材料對于位置測量裝置的制造有潛在的應用前景。
4.3FGM的特性評價
功能梯度材料的特征評價是為了進一步優化成分設計,為成分設計數據庫提供實驗數據,目前已開發出局部熱應力試驗評價、熱屏蔽性能評價和熱性能測定、機械強度測定等四個方面。這些評價技術還停留在功能梯度材料物性值試驗測定等基礎性的工作上[7]。目前,對熱壓力緩和型的FGM主要就其隔熱性能、熱疲勞功能、耐熱沖擊特性、熱壓力緩和性能以及機械性能進行評價[8]。目前,日本、美國正致力于建立統一的標準特征評價體系[7~8]。
5FGM的研究發展方向
5.1存在的問題
作為一種新型功能材料,梯度功能材料范圍廣泛,性能特殊,用途各異。尚存在一些問題需要進一步的研究和解決,主要表現在以下一些方面[5、13]:
1)梯度材料設計的數據庫(包括材料體系、物性參數、材料制備和性能評價等)還需要補充、收集、歸納、整理和完善;
2)尚需要進一步研究和探索統一的、準確的材料物理性質模型,揭示出梯度材料物理性能與成分分布,微觀結構以及制備條件的定量關系,為準確、可靠地預測梯度材料物理性能奠定基礎;
3)隨著梯度材料除熱應力緩和以外用途的日益增加,必須研究更多的物性模型和設計體系,為梯度材料在多方面研究和應用開辟道路;
4)尚需完善連續介質理論、量子(離散)理論、滲流理論及微觀結構模型,并借助計算機模擬對材料性能進行理論預測,尤其需要研究材料的晶面(或界面)。
5)已制備的梯度功能材料樣品的體積小、結構簡單,還不具有較多的實用價值;
6)成本高。
5.2FGM制備技術總的研究趨勢[13、15、19-20]
1)開發的低成本、自動化程度高、操作簡便的制備技術;
2)開發大尺寸和復雜形狀的FGM制備技術;
3)開發更精確控制梯度組成的制備技術(高性能材料復合技術);
4)深入研究各種先進的制備工藝機理,特別是其中的光、電、磁特性。
5.3對FGM的性能評價進行研究[2、13]
有必要從以下5個方面進行研究:
1)熱穩定性,即在溫度梯度下成分分布隨時間變化關系問題;
2)熱絕緣性能;
3)熱疲勞、熱沖擊和抗震性;
4)抗極端環境變化能力;
5)其他性能評價,如熱電性能、壓電性能、光學性能和磁學性能等
6結束語
FGM的出現標志著現代材料的設計思想進入了高性能新型材料的開發階段[8]。FGM的研究和開發應用已成為當前材料科學的前沿課題。目前正在向多學科交叉,多產業結合,國際化合作的方向發展。
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由系統管理員管理的結構化計算機環境和只有一臺或幾臺孤立計算機組成的計算機環境的主要區別是什么呢――服務!這種只有幾臺孤立計算機的典型環境是家庭和那些很小的非技術性的辦公室,而典型的結構化計算機環境則是由技術人員操作大量的計算機,通過共享方便的通信、優化的資源等服務來互相聯結在一起。當一臺家用電腦通過互聯網或通過ISP連接到因特網上,他就是使用了ISP或其他人提供的服務才進入網絡的。
由系統管理員管理的結構化計算機環境和只有一臺或幾臺孤立計算機組成的計算機環境的主要區別是什么呢――服務!這種只有幾臺孤立計算機的典型環境是家庭和那些很小的非技術性的辦公室,而典型的結構化計算機環境則是由技術人員操作大量的計算機,通過共享方便的通信、優化的資源等服務來互相聯結在一起。當一臺家用電腦通過互聯網或通過ISP連接到因特網上,他就是使用了ISP或其他人提供的服務才進入網絡的。辦公室環境也能提供同樣甚至更多的服務。
典型的辦公室環境包含很多服務,主要有DNS、電子郵件、認證服務、聯網以及打印等等。這些服務非常重要,一旦沒有了這些服務會對你產生很大的影響。其它典型的服務還包括各種遠程接入方法、網絡證書服務、軟件倉庫、備份服務、連接因特網、DHCP、文件服務等等。如此多的服務確實令人厭倦,但這也證明了系統管理員團隊所創造并維護的服務是如此之多。你給用戶的每一個技術支持都包含了系統管理員團隊提供的服務在里面。
提供一個服務絕不僅僅是簡單的把硬件和軟件累加在一起,它包括了服務的可靠性、服務的標準化、以及對服務的監控、維護、技術支持等。只有在這幾個方面都符合要求的服務才是真正的服務。
系統管理員的主要職責之一就是為用戶提供他們所需要的服務,這是一項持續性的工作。隨著技術的進步和用戶工作的開展,用戶的要求也會越來越高,結果系統管理員就必須花費大量的時間來設計并創建新的服務,創建的新服務的質量決定了以后系統管理員們對它們提供技術支持時所花費時間和精力的多少,同時也決定了用戶的滿意程度。
一、服務的基本問題
創建一個穩定、可靠的服務是一個系統管理員的重要工作。在進行這項工作時系統管理員必須考慮許多基本要素,其中最重要的就是在設計和開發的各個階段都要考慮到用戶的需求。要和用戶進行交流,去發現用戶對服務的要求和預期,然后把其它的要求如管理要求等列一個清單,這樣的清單只能讓系統管理員團隊的人看到。在這樣一個過程中"是什么"比"怎么樣"更重要,否則在具體執行時很容易就會陷入泥潭而失去目標。
服務應該建立在服務器級的機器上而且機器應該放在合適的環境中,作為服務器的機器應當具備適當的可靠性和性能。服務和服務所依賴的機器應該受到監控,一旦發生故障就發出警報或產生故障記錄清單。
大多數服務都依賴其它服務,通過進一步理解服務是如何進行的,會使你洞悉這個服務所依賴的其它的服務。例如,幾乎所有的服務都依靠域名服務(DNS)。要給一個服務配置機器名或域名,要靠DNS;要想在日志文件中包含所使用服務或服務訪問過的主機名,要用到DNS;如果你進入一臺主機通過它的服務聯系別的機器,也要用到DNS。同樣,幾乎所有的服務都依靠網絡,其實網絡也是一種服務。DNS是依靠網絡的,所以所有依賴DNS的服務也依靠網絡。有一些服務是依靠email的(而email是依賴DNS和網絡的),還有別的服務依靠訪問其它計算機上的共享文件,也有許多服務也依靠身份認證和授權服務來對人們進行區分,特別是在那些基于認證機制而又具有不同級別服務權限的環境中。某些服務如DNS的故障,會引起所有依賴DNS的其它服務的一連串的失敗。所以在構建一個服務時,了解它所依賴的其它服務是非常重要的。
作為服務一部分的機器和軟件應當依賴那些建立在相同或更高標準上的主機和軟件,一個服務的可靠性和它所依賴的服務鏈中最薄弱環節的可靠性是相當的。一個服務不應該無故的去依賴那些不是服務一部分的主機。
為了可靠性和安全性,對服務器的訪問權限應當進行限制,只有系統管理員才能具有訪問權限。使用機器的人和機器上運行的程序越多,發生內存溢出或突然出現其它故障、服務中斷的機會就越大。用戶使用計算機時總喜歡多裝點東西,這樣他們就能方便的存取自己需要的數據和使用其它的服務。但是服務器應該是盡可能的簡單,簡單化可以讓機器更加可靠,發生問題時更容易調試。服務器在滿足服務運轉正常的前提下應當安裝最少的東西,只有系統管理員們具有安裝權限,而且系統管理員們登錄服務器時應該也只是為了維護。從安全的角度來看,服務器比普通的臺式機更敏感。入侵者一旦獲得了服務器的管理員權限,他所能做的破壞比獲得臺式機管理員權限所能做的破壞大的多!越少的人具有管理員權限,服務器運行的東西就越少,入侵者獲得權限的機會就越小,入侵者被發現的機會就越大。
系統管理員在構建一個服務時必須要作幾個決策,比如從哪個廠家買設備、對于一個復雜的服務用一臺還是多臺服務器、構建服務時要留多大的冗余度。一個服務應該盡可能的簡單,盡可能小的依賴性,這樣才能提高可靠性和易維護性。
另一個使服務易于維護的方法是使用標準硬件、標準軟件、標準配置以及把文件放在標準位置,對服務進行集中管理。例如,在一個公司中,用一個或兩個大的主要的打印服務器比零星分布的幾百個小服務器使服務更容易得到支持。最后,也是非常重要的是在執行一些新服務時,服務所在的機器在用戶端配置時最好使用基于服務的名字,而不是用真實的主機名,這樣服務才會不依賴于機器。如果你的操作系統不支持這個功能,那就去告訴你的操作系統銷售商這對你很重要,同時要考慮是否使用別的具有這個功能的操作系統。
一旦服務建好并完成了測試,就要逐漸轉到用戶的角度來進行進一步的測試和調試。
1.用戶的要求
建立一個新服務應該從用戶的要求開始,用戶才是你建立服務的根本原因。如果建立的服務不合乎用戶的需要,那簡直就是在浪費精力。
很少有服務不是為了滿足用戶的需求而建立的,DNS就是其中之一。其它的如郵件服務和網絡服務都是明顯為了用戶的需求建立的。用戶需要他們的郵件用戶端具備某些功能,而且不同的用戶想要在網絡上作不同是事情,這些都依靠提供服務的系統設置情況。其它的服務如電子購物系統則更是以用戶為導向的了。系統管理員們需要理解服務怎樣影響用戶,以及用戶的需求又如何反過來對服務的設計產生影響。
搜集用戶的需求應該包括下面這些內容:他們想怎樣使用這些新服務、需要哪些功能、喜歡哪些功能、這些服務對他們有多重要,以及對于這些服務他們需要什么級別的可用性和技術支持。如果可能的話,讓用戶試用一下服務的試用版本。不要讓用戶使用那些很麻煩或是不成功的系統和項目。盡量計算出使用這個服務的用戶群有多大以及他們需要和希望獲得什么樣的性能,這樣才能正確的計算。
2.操作上的要求
對于系統管理員來說,新服務的有些要求不是用戶直接可見的。比如系統管理員要考慮到新服務的管理界面、是否可以與已有的服務協同操作,以及新服務是否能與核心服務如認證服務和目錄服務等集成到一起。
系統管理員們還要考慮怎樣規劃一個服務,因為隨著公司規模的增長,所需要的服務當然也會比當初預期的有所增長,所以系統管理員們還得想辦法在增長服務規模的同時不中斷現存的服務。
一個相對成熟的方法是升級服務的路徑。一旦有了新版本,如何進行升級呢?是否得中斷現在的服務呢?是否要觸及桌面呢?能不能慢慢地逐漸升級,在整個公司發生沖突之前先在一些人中進行測試呢?所以要盡量把服務設計得容易升級,不用中斷現有的服務就能升級,不要觸及桌面而且能慢慢地逐漸升級。
從用戶期望的可靠性水平以及系統管理員們對系統將來要求的可靠性的預期,系統管理員們就能建立一個用戶期望的功能列表,其內容包括群集、從屬設備、備份服務器或具有高可用性的硬件和操作系統。
系統管理員們需要考慮到由服務主機位置和用戶位置而引起的網絡性能問題。如果遠程用戶通過低帶寬、高等待時間連接,那這樣的服務該怎么完成呢?有沒有一種方法可以讓各個地方的用戶都獲得好的或比較好的服務呢?銷售商很少測試用他們的產品連接時是否高等待時間的――即RTT值是否比較大――每個人從程序員到銷售員都忽略了這個問題。人們只是確信內部測試的結果。
3.開放的體系結構
一個新服務,不管在什么情況下,只要可能,就應該建立在使用開發式協議和文件格式的體系結構上。特別是那些在公共論壇上記錄成文的協議和文件格式,這樣銷售商才能依據這些標準生產出通用的產品。具有開放體系結構的服務更容易和其它遵循相同標準的服務集成到一起。
開放的反義詞是私有,使用私有協議和文件格式的服務很難和其它產品共同使用,因為私有協議和文件格式的改變可以不通知,也不要求得到協議創造者的許可。當銷售商擴展到一個新領域,或者試圖保護自己的市場而阻止創造一個公平競爭的環境時,他們會使用私有協議。
有時銷售商使用私有協議就是為了和別的銷售商達成明確的許可協議,但是會在一個銷售商使用的新版本和另一個銷售商使用的兼容版本之間存在明顯的延遲,兩個銷售商所用的版本之間也會有中斷,而且沒有提供兩個產品之間的接口。這種情況對于那些依靠它們的接口同時使用兩種產品的人來說,簡直是一場惡夢。
商業上使用開放協議的例子很簡單:它使你能夠建立更好的服務,因為你可以選擇最好的服務器和用戶端軟件,而不必被迫地選擇,比如在選擇了最好的用戶端后,又被迫選擇不是最理想的服務器。用戶想要那些具有他們需要的功能,而又易于使用的應用程序,而系統管理員們卻希望服務器上的應用程序易于管理,這兩個要求常常是沖突的。一般來說,或者用戶或者系統管理員們有更大權利私下做一個另對方驚奇的決定。如果系統管理員們做了這個決定,用戶會認為他們簡直是法西斯,如果用戶做了這個決定,這會成為一個難以管理的包袱,最終使得用戶自己不能得到很好的服務。一個好的解決方法就是選擇基于開放標準的協議,讓雙方都能選擇自己的軟件。這就把用戶端應用程序的選擇同服務器平臺的選擇過程分離了,用戶自由的選擇最符合自己需要、偏好甚至是平臺的軟件,系統管理員們也可以獨立地選擇基于他們的可靠性、規模可設定性和可管理性需要的服務器解決方案。系統管理員們可以在一些相互競爭的服務器產品中進行選擇,而不必被囿于那些適合某些用戶端應用程序的服務器軟件和平臺。在許多情況下,如果軟件銷售商支持多硬件平臺,系統管理員們甚至可以獨立地選擇服務器硬件和軟件。
我們把這叫做用戶選擇和服務器選擇分離的能力。開放協議提供了一個公平競爭的場所,并激起銷售商之間的競爭,這最終會使我們受益。
開放協議和文件格式是相當穩定的,不會經常改動(即使改動也是向上兼容的),而且還有廣泛的支持,能給你最大的產品自主選擇性和最大的機會獲得可靠的、兼容性好的產品。
使用開放系統的另一個好處是和其它系統連接時不再需要額外的網關。網關是不同系統能連接在一起的黏合劑。雖然網關能節省你的時間,但使用開放協議的系統徹底避免了使用網關。網關作為一項額外的服務也需要計劃、設計、監測以及本章所講的其它關于服務的每一樣東西,減少服務可是一件好事。
當下次有銷售人員向你推銷一些忽略IETF(因特網工程任務組)標準和其它工業標準的產品,如日歷管理系統、目錄服務等的時候,想想這些教訓吧!雖然銷售商會承諾再賣給或者免費送給你性能優越的網關產品。使用標準協議就是使用IETF的標準,而不是銷售商的私有標準,銷售商的私有協議以后會給你帶來大麻煩的。
4."簡單"的價值
在建立一個新服務時,簡單是首先要考慮的因素。在能滿足所有要求的解決方案中,最簡單的才是最可靠、最容易維護、最容易擴展以及最易于和其它系統集成到一起的。過度復雜將導致混亂、錯誤、使用困難以及明顯的運行速度下降,而且使安裝和維護的成本增加。
當系統規模增長的時候,還會變得更復雜,這是生活常識。所以,開始盡可能的簡單可以避免系統過早出現"太復雜"的情況。想一想,如果有兩個銷售人員都打算推銷他們的系統,其中一個系統有20個功能,另外一個有40個功能,我們就可以認為功能多的軟件可能會有更多的錯誤,它的銷售商就更難以有時間維護他的系統代碼。
有時,用戶或系統管理員們的一兩個要求就會使系統的復雜度增加很多。如果在設計階段遇到這樣的要求,就值得去尋找為什么會有這種要求,并估價其重要性,然后向用戶或系統管理員們解釋,這樣的要求能夠滿足,但要以降低可靠性、支持水平和可維護性為代價。根據這些,再讓他們重新決定是堅持這樣的要求,還是放棄。
三、其它需要考慮的問題
建立一個服務除了要求可靠、可監測、易維護支持,以及要符合所有的我們基本要求和用戶的要求外,還要考慮到一些特別的事情。如果可能的話,應該讓每個服務使用專門的機器,這么作可以讓服務更容易得到支持和維護,也能減少忘記一些服務器機器上的小的服務的機會。在一些大公司,使用專門的機器是一條基本原則,而在小公司,由于成本問題,一般達不到這個要求。
還有一個觀念就是在建立服務時要以讓服務完全冗余為目標。有些重要的服務不管在多大的公司都要求完全冗余。由于公司的規模還會增長,所有你要以讓所有的服務都完全冗余為目標。
1.使用專門的機器
理想的情況,服務應該建立在專門的機器上。大網站應該有能力根據服務的要求來調整到這個結構,而小網站卻很難做到。每個服務都有專門的機器會使服務更可靠,當發生可靠性問題是也容易調試,發生故障的范圍更小,以及容易升級和進行容量計劃。
從小公司成長起來的大網站一般有一個集中管理的機器作為所有重要服務的核心,這臺機器提供名字服務、認證服務、打印服務、郵件服務等等。最后,由于負荷的增長,機器不得不分開,把服務擴展到別的服務器上去。常常是在這之前,系統管理員們已經得到了資金,可以買更多的管理用的機器,但是覺得太麻煩,因為有這么多的服務依賴這機器,把它們都分開太難了。當把服務從一臺機器上分開時,IP地址的依賴最難處理了,有些服務如名字服務的IP地址都在用戶那里都已經記得很牢固了,還有一些IP地址被安全系統如路由器、防火墻等使用。
把一個中心主機分解到許多不同的主機上是非常困難的,建立起來的時間越長,上面的服務越多,就越難分解。使用基于服務的名字會有所幫助,但是必須整個公司都使用標準化的、統一的、始終如一的名字。
2.充分的冗余
充分的冗余是指有一個或一系列復制好的服務器,能在發生故障的時候接管主要的故障設備。冗余系統應該可以作為備份服務器連續的運行,當主服務器發生故障時能自動連上線,或者只要少量的人工干預,就能接管提供服務的故障系統。
你選擇的這類冗余是依賴于服務的。有些服務如網頁服務器和計算區域,可以讓自己很好的在克隆好的機器上運行。別的服務比如大數據庫就不行,它們要求連接更牢固的崩潰恢復系統。你正在使用的用來提供服務的軟件或許會告訴你,冗余是以一種有效的、被動的、從服務器的形式存在的,只有在主服務器發生故障并發出請求時,冗余系統才會響應。不管什么情況,冗余機制必須要確保數據同步并保持數據的完整。
如果冗余服務器連續的和主服務器同步運行,那么冗余服務器就可以用來分擔正在正常運行的負荷并能提高性能。如果你使用這種方法,一定要注意不要讓負荷超出性能不能接受的臨界點,以防止某個服務器出現故障。在到達臨界點之前要為現存系統增加更多的并行服務器。
有些服務和網站每時每刻的功能都集成在一起,所以它們在網站建立的早期就做到充分冗余了。別的仍然被忽視,直到網站變得很大,出現了一些大的、明顯的故障。
名字服務和認證服務是典型的、首先要充分冗余的服務。這么做的部分原因是軟件就是設計得要有輔助服務器,部分原因是它確實很重要。其它重要的服務如郵件服務、打印服務和網絡服務,在以后才能被考慮到,因為要為它們作完全冗余會更復雜而且很昂貴。
在你做每一件事的時候,都要考慮到在哪兒作完全冗余才能讓用戶最受益,然后就從那兒開始吧。
冗余的另一個好處就是容易升級。可以進行滾動升級。每次有一臺主機被斷開、升級、測試然后重新開始服務。單一主機的故障不會停止整個服務,雖然可能會影響性能。如果你真的搞雜了一個升級那就關掉電源等你冷靜下來再去修它。
概念體系不僅是理論體系的重要組成部分,而且是建立某種理論體系的起點。
秘書學作為一門新興的學科,近幾年來呈現出令人鼓舞的局面。但是,從總體來看,我認為秘書學的建設,目前尚處在它?quot;學前階段",即前科學時期。
目前,在秘書學概念體系的研究中,存在的主要問題是:1.概念體系的研究對象和范圍不確定。2.基本概念的研究沒有擺脫直觀感性經驗的趨向。3.某些概念的抽象不是采取邏輯的方法,沒有揭示其內涵和外延,以至出現恩格斯早已指出的"生命就是生命"的惡性循環的錯誤。4.借用日常概念和經驗概念較多,而且缺乏必要的揚棄。
由于秘書學一系列基本概念尚未進入科學體系,就給秘書學的教學帶來許多困難和不便。因此,我的第一個結論是:加強對秘書學概念體系的研究勢在必行!
二、研究秘書學校念體系的內容和重點
研究秘書學的概念體系,應包括四個方面的內容;1.基本概念。這是構成秘書學理論體系的基本知識單元,它決定著秘書學理論體系的結構、功能和發展。2.一般概念。這是構成秘書學理論體系中各組成部分的重要知識單元,它直接關系到各項原理、原則和法則的建立,以及某項理論的發展。3.術語。這是秘書學科的一系列專門用語,它們都有嚴格規定的含義。4.各種概念相互間的聯系和區別,即它們的邏輯結構。
任何一門學科,都有自己的一系列概念。
關于"秘書"這一概念,目前國內不下五家之說。雖然各家之說不無一定道理,但是否揭示出事物的本質、事物的整體、事物內部聯系,即上升為理論概念,尚待探討和商榷。據我的認識,秘書是掌管公文并全面輔助領導者管理日常工作的人員。我認為,這個概念初步揭示了目前我國各級各類秘書人員的本質特征,即它的可讀性、輔、服務性和多能性,從而使秘書人員同其他行政工作人員有了質的區別。
我們從這個基本概念出發,就可以進一步去結構秘書學的體系框架,比如以掌管公文、輔助決策、溝通信息、協調關系、處理事務和保守秘密等為內容的秘書職能論;以一般工作方法、特殊工作方法和未來工作方法等為內容的秘書方法論;以秘書組織、秘書人事、秘書制度和秘書素養等為內容的秘書管理論。然后,我們再去深入研究秘書職能論、秘書方法論和秘書管理論的概念、原理、定律和一般理論結論,把秘書學的理論體系逐步加以完善和充實。這樣,一門嶄新的學科--具有社會主義特色的秘書學,就會在我國應運而生,因此,秘書學的建設,必須以基本概念為重點突破口,這是我的第二個結論。
三、研究秘書學概念體系的方法和途徑
概念作為一種思維形式,一種科學抽象的產物,它反映了人們在不同認識階段的不同思維水平。
我們在研究秘書學科的概念時,首先就要充分占有秘書工作和秘書管理方面的經驗材料,包括日常概念和經驗概念。在此基礎上,嚴格遵守揭示概念內涵和外延的邏輯方法,特別是下定義的全部規則,精心地進行科學抽象,從中制定出一系列理論概念。這應當成為我們研究秘書學概念體系的基本方法。其具體途徑,大體有以下幾種:
(一)現有的科學概念。
(二)移植其他學科的概念。
(三)改造流行的普通概念。
(四)創造秘書學科的新概念。
數學概念是構成數學知識的基礎。概念教學在整個數學教學中起著舉足輕重的作用。筆者在三年的實驗研究中,從概念創造性教學的教學目標、教學原則和教學方法這三方面進行了一些探索。本文就在進行概念的創造性教學時,所要遵循的創造性教學的教學原則,可以采用的創造性教學的教學方法和要完成的創造性教學的教學目標作一簡要論述。
小學數學概念的創造性教學是指教師結合所要教學的數學概念,遵循創造性教學原則,運用創造性教學方法,以激發學生的創造動機,發揮學生的創造潛能,培養學生的創造性思維能力為目的而進行的教學活動。下面就小學數學概念創造性教學的教學目標、教學原則和教學方法談點兒自己的看法和做法。
一、小學數學概念創造性教學的教學目標
教學目標是教學工作的目標,是教學的根本。進行小學數學概念的創造性教學首先要完成一般的教學目標,如使學生能正確地理解概念、牢固地掌握概念、正確地運用概念等一些有關基礎知識、基本技能的教學目標,完成這些基本的教學目標是實現創造性教學的首要前提。在此基礎上,還要完成以下幾項教學目標:
1.培養學生的發現能力
概念教學的基本目標是幫助學生形成概念,而學生形成概念的關鍵是發現事物或形的本質屬性或規律。發現是創造的一種重要形式。現代著名心理學家布魯納認為:“發現不限于那種尋求人類尚未知曉的事物的行為,正確地說,發現包括著用自己的頭腦親自獲得知識的一切形式。”由此可以看出,小學生用自己的頭腦去親自獲得知識也是一種發現。因此,在數學教學中,教師要努力創造條件,給學生提供自主探索的機會,給學生充分的思考空間,讓學生在觀察、實驗、歸納、分析的過程中去理解數學概念的形成和發展過程,進行數學的再發現、再創造,培養學生的發現能力。
2.培養學生的創新精神
創新精神是創造力發展的靈魂和動力。培養學生的創新精神是開發學生創造力最主要和最有效的措施。一個人的創造力能被開發到什么程度,能否為社會做出創造性的貢獻,在很大程度上取決于他是否具備創新精神。如果一個人不想去創造,即使他的智力水平再高,創造力再高,一切也都等于零;而如果他具有愿意為科學和人類進步獻身的高尚品德,那就會給他的創造力發展提供巨大的精神動力,他就可能會為社會做出創造性的貢獻。因此,在進行數學概念的創造性教學時,要特別注意對學生創新精神的培養。例如可以通過多媒體手段進行教學,使學生對要學的新概念、新知識感興趣,以激發學生的求知欲和好奇心;通過有效的激勵手段,鼓勵學生大膽質疑問難,大膽進行聯想和猜測,以培養學生的挑戰性和冒險性;通過思想教育,使學生樹立為社會進步做出貢獻的遠大理想,培養學生愛祖國、愛人民的優良品質等。
3.培養學生的實踐能力
創造是一種實踐活動。實踐為創造提供要求,為創造提供成功的可能,為檢驗創造成功與否提供檢驗的標準,因此可以說實踐是創造的基礎和源泉。只有積極參與實踐,才能發現新問題,提出新見解、新思想、新方法,才能把握創造的機會進行成功的創造,提高創造能力。同樣,創造力的提高,會促使一個人把新的思想、新的見解落實到實際中去,在創造活動中養成實踐的習慣,進一步提高創造能力。由此可以看出,培養學生的實踐能力對于提高學生的創造力起著至關重要的作用。這就要求在教學過程中,教師必須要抓住一切機會去培養學生的實踐能力,從而達到提高學生創造力的目的。例如可以引導學生從已有的知識出發去探究新的數學知識;可以讓學生通過實際操作發現新概念;可以讓學生用學到的數學概念解決日常生活中的實際問題等。
以上各教學目標不是孤立的,而是互相聯系、相輔相成、不可分割的。基礎知識、基本技能是創造性教學的基礎,創造性教學的目標則是雙基目標發展的結果。因此在概念的創造性教學中,除了要確定雙基目標外,還要確定培養創造力的目標,做到在打基礎中學創造,在學創造中鞏固基礎,提高創造力。
二、小學數學概念創造性教學的教學原則
教學原則是教學工作中必須遵循的基本要求。進行概念的創造性教學首先必須要遵循基本的教學原則,如科學性和思想性統一的原則、面向全體和因材施教的原則、傳授知識和發展智力相結合的原則等,這是因為它們是指導教師開展有效的教學工作,提高教學質量的一般性原則。其次還要遵循以下幾項教學原則:
1.主體性原則
主體性原則,就是要尊重學生的主體地位,發揮教師的主導作用,在創造性教學過程中充分發揮教師和學生各自的主體精神和主體作用,教師創造性地教,學生創造性地學,使教、學的主體共同參與整個教學過程。教學是師生雙方的共同活動,從知識水平、學生的思想品德教育、對學生心理特點的掌握和教學規律的運用來說,教師是教的主體;從教學是為了實現學生知識、能力、思想品德的轉化來說,學生是學的主體。教學中如果沒有學生主動的感知、思維,單憑教師的灌輸,學生的認識無法實現;如果只有學生主動的感知、思維,而沒有教師的引導,學生的認識同樣無法實現。因此在進行創造性教學時必須遵循主體性原則,因為它是實現創造性教學的的前提。實施主體性原則要注意:教師要盡量控制自己的活動量,盡可能多地為學生提供獨立活動的機會、時間和空間;要鼓勵學生積極參與,激發學生創造性學習的主動性和積極性;要尊重學生的人格,喚起學生的主體意識,強化學生的自主精神,是學生真正成為學習的主人,進而使學生潛在的創造力得到發展。
2.探索性原則
探索性原則,就是教師要努力使教學活動富有探索性,為學生創設進行觀察、探索、發現的學習環境,鼓勵學生質疑問難,大膽聯想,激發學生的學習興趣和創造興趣,引導學生通過親身體驗獲取新知,把教學過程轉化為學生自覺進行探索新知的過程,使學生積極主動地在學習中體驗探索的樂趣。探索性原則是創造教育培養創造型人才的根本目的決定的。這是因為,傳統的教學活動以傳授為主,以“告訴”的方式讓學生“占有”人類已有的知識經驗,造成了置學生于被動地位,只能形成對講授傳播的依賴性和被動性,無法經歷探索發現的過程,沒有求異思維、馳騁想象的機會,抹殺了學生在求知過程中主動探索、積極思維的潛在能力。而兒童本身存在著創造潛能,需要親歷大膽懷疑、多方設想、探索發現、獨立分析和解決問題的過程,才能將創造潛能轉化成現實的創造能力。實施探索性原則要注意:教師要精心設計問題,引導學生進行觀察、實驗、討論、發現;要給予學生充分的思考時間,重視學生的思維過程;要鼓勵學生大膽進行聯想和猜測,發展學生的直覺思維。
3.實踐性原則
實踐性原則,就是在教學中要重視理論聯系實際,要結合實例進行教學,鼓勵學生動口、動腦、動手,讓學生參與到數學概念的形成過程;要組織有效的練習,引導學生運用所學到的知識去解決實際問題,使學生獲得運用知識的能力。實踐性原則是創造性教學的目的所決定的。創造性教學是為了培養學生的創造力,而創造力是與實踐活動密不可分的,創造力在實踐活動中得以表現,在實踐活動中得到發展。只有積極參與實踐,才能提高自己的創造力。實施實踐性原則要注意:在教學中要把所講授的數學概念同學生的生活和社會實際結合起來,引導學生聯系實際的去理解和掌握概念,引導學生運用所學到的知識去解決實際問題;在教學過程中,要想方設法給學生提供實踐的機會,鼓勵學生觀察、思考、質疑、想象、動手;特別要注意,凡是學生能自己想出來的、能講出來的、能做出來的,教師決不能包辦代替。
4.激勵性原則
激勵性原則,就是要幫助學生實現成功,讓學生在學和做中能經常感受到成功的喜悅和愉悅,認識到自身的價值,以此來激勵學生的求知欲和成就感,從而培養學生的自尊心和自信心,增強學生的創造動機和創造熱情,使學生能不斷地追求新知,積極進取,勇于創新。成功是一個人的基本需要之一。對小學生來講,成功對他樹立自信心是非常重要的。心理學實驗表明:“一個人只要體驗一次成功的欣慰,便會激起多次追求成功的欲望。”教學中經常激勵學生并幫助他們經常體驗成功,能使他們形成積極進取的心態,激發他們的創造熱情,堅定他們的創新意志,進而形成穩定的創造動機。這也是在進行概念的創造性教學時要遵循激勵性原則的原因。實施激勵性原則要注意:教師要積極尋找學生的成功和進步,發現其閃光點,并及時給予鼓勵;對學生的不足之處,要采取寬容態度,不要過多指責;要容忍學生幼稚的或不成熟的想法,尊重并激勵學生的創新精神;要創造機會使學生能經常體驗成功,使學生認識到自己的創造潛能。
以上各教學原則是一個密切聯系的統一的整體。在創造性教學過程中,一定要深刻理解這些教學原則的內在涵義,結合學生和教材的特點,互相配合,發揮這些原則的整體作用。三、小學數學概念創造性教學的教學方法
(一)引入概念的教學
概念的引入是概念教學的第一步,它是形成概念的基礎。引入這個環節設計、組織的好,后面的教學活動就能順利展開,學生就會對教師所提供的感性材料進行分析、比較,繼而順利地形成概念。
1.引入概念的方法
(1)實例引入
實例引入是指利用學生的生活實際和所熟悉的事物及實例,從具體的感知引出概念。數學是對客觀世界數量關系和空間關系的一種抽象,因此在教學中要盡可能的使抽象的數學概念用學生所接觸過的、恰當的實例進行引入。如教學“分數的意義”時,由于這個概念比較抽象,因此不能直接給出“分數”的定義,必須從具體到抽象幫助學生逐步形成“分數”的概念。教學時,可以通過列舉大量的、學生所熟悉的日常生活中平均分配物品的實例,如平分一張紙、一個圓、一條線段、4個蘋果、6面小旗等,來說明“單位1”和“平均分”,然后再用“單位1”和“平均分”引出“分數”這個概念。
(2)舊知引入
舊知引入是指利用學生已掌握的概念引出新概念。數學概念之間有著非常密切的聯系,許多新概念是建立在已有概念的基礎上,是舊概念的延伸和發展。利用學生已有概念引申、推導出新概念,可以強化新舊知識間的內在聯系,幫助學生弄清知識的來龍去脈和前因后果,幫助學生建立概念體系,使學生學到的知識是系統的、完整的。利用這種方法引入,還能充分調動學生學習的積極性、主動性。如講小數乘以整數或分數乘以整數的意義時,可以從整數乘法的意義引入;講公約數、最大公約數的概念時,可以從約數這個已有概念引入。
(3)計算引入
計算引入是指通過計算發現問題,通過計算引出概念。教材中有些概念既不便用實例引入,又與已有概念聯系不大,就可以通過對運算的觀察分析,發現其中蘊含的本質特征,揭示數量或形的本質屬性,達到引出概念的目的。如教學“倒數的認識”時,可以先給出幾個乘積是1的兩個數相乘的算式,如“3/8×8/37/15×15/73×1/31/80×80”,讓學生計算出結果,再觀察、分析,從中發現規律,繼而引出“倒數”定義。
(4)聯想引入
聯想引入是指依據客觀事物之間的相互聯系,由一事物想到另一事物的引入方法。由于數學知識間存在著類似、平行、遞進、對比、從屬、因果等關系,這就使學生的大腦能將兩個看似互不相及的知識聯系起來,使學生的思維像展翅的雄鷹在知識的天空中翱翔。教學中啟發學生展開豐富的想象,引發多端的聯想,會使學生的創造性思維能力在自由聯想的天地中獲得最大發展。如在教學“百分數”時,上課伊始就給學生提出這節課要學習“百分數”,要求學生根據課題進行聯想,學生依據自己的直覺大膽想到“百分數與分數有關”、“百分數與百有關”、“百分數可能是一種特殊的分數”等,然后再引導學生學習新課。這樣引入,既可提高學生的學習興趣,又能使學生的創造性思維得到發展。
2.引入概念的教學中應注意的問題
(1)引入概念不能局限于某一種方法,要依據教材的內容特點和學生的認知規律,選擇適當的引入方法。引入概念,它的任務并非是單一的,所起的作用也不是唯一的,因此在教學中所采用的引入方法往往是各種方法的協調運用。如教學“分數的基本性質”,既可以用“舊知引入”,即根據除法與分數之間的關系,利用“商不變的規律”引入;也可以用“計算引入”,即讓分數的分子和分母都乘以或都除以相同的數(零除外),通過計算,發現分數的大小不變,從而達到引入的目的;又可利用“聯想引入”,讓學生對課題展開聯想,引入新課;還可以先采用“聯想引入”,再采用“舊知引入”。
(2)要適當的運用變式。變式就是變換概念的非本質屬性,突出本質屬性,從而促進學生對概念的正確理解。在進行概念的引入教學時,往往由于教師所提供的感性材料的某些片面性,會使學生忽略對事物本質屬性的認識,影響學生數學概念的形成。這就要求教師在舉例或使用教具時,要適當的運用變式。如使用角、三角形、平行四邊形、長方形、正方形、梯形、長方體、正方體、圓柱體、圓錐體等教具時,不能總是固定在一般位置上,而要采取變式的方法,變換教具的方位,然后再引導學生分析不同事物的各種性質,找出同類事物的共同的本質特征,這樣學生才能不受事物的非本質屬性(方位不同)的影響,正確的理解和掌握概念。
(二)形成概念的教學
形成概念的教學是整個概念教學過程中至關重要的一步。概念的形成是通過對具體事物的感知、辨別而抽象、概括出概念的過程,因此學生形成概念的關鍵就是發現事物或形的本質屬性或規律。
1.形成概念的方法
(1)比較發現
比較發現是指通過比較事物之間的相同點和不同點,從而總結出本質屬性或規律。這種方法是針對事物之間的異同點進行探索,能提供對事物較為全面的認識,是一種重要的科學發現方法。運用這種方法可以使學生正確認識數學知識間的異同和關系,防止知識間的割裂與混淆,使學生更好的理解和掌握數學概念。
如教學“質數和合數”時,先給出一些自然數,讓學生分別找出這些數的所有約數,在比較每個數的約數的個數;然后根據約數的個數把這些數進行分類,①只有一個約數的,②只有1和它本身兩個約數的,③除了1和它本身,還有別的約數的,即約數有三個或三個以上的;最后引導學生根據三類數的不同特點,總結出“質數”和“合數”的定義。
(2)類比發現
類比發現是指根據兩個或兩類事物在某些屬性上都相同或相似,聯想或猜想它們的其他屬性也可能相同或相似,繼而得到新的結論。它是依據客觀事物或對象之間存在的普遍聯系━━相似性,進行猜測得到結論的發現方法,它可以使學生明確知識間的聯系,建立概念系統。教學中適當地對學生進行“類比發現”的訓練,是培養學生創造性思維的一種重要手段。
例如:教學“比的基本性質”時,引導學生根據比與分數和除法之間的關系,即比的前項相當于分數的分子或除法中的被除數,比號相當于分數線或除號,后項相當于分母或除數,比值相當于分數值或商;再根據學習分數時學到了分數的基本性質和除法中有商不變的規律,大膽進行猜測,在“比”這部分知識中是不是也有一個比值不變的規律;最后通過驗證,得到“比的基本性質”。
(3)歸納發現
歸納發現是指引導學生對大量的個別材料進行觀察、分析、比較、總結,從特殊中歸納出一般的帶有普遍性的規律或結論。歸納發現是一種不完全歸納,但它仍能從特殊事例中發現該類事物的一般規律,因此這種方法也是一種具有創造性的發現方法。教學中可以引導學生通過對具體實例的直接觀察,進行歸納推理,得出結論;也可以讓學生對實際例子進行分析,歸納出結論。
例如在講“乘法分配律”時,先讓學生計算:
①(32+25)×432×4+25×4
②(64+12)×364×3+12×3
計算后很容易發現每組中兩個算式的結果相同。再引導學生觀察、分析,可以看出左邊算式是兩個數的和與一個數相乘,右邊算式是兩個加數分別與這個數相乘,再把兩個積相加。雖然兩個算式不同,但結果相同,然后就可以引導學生歸納總結出“乘法分配律”。
(4)操作發現
操作發現是指講授新的知識前,教師要求學生制作或給學生提供學具,上課時學生按照教師的要求進行操作、實驗,使學生主動地、獨立地發現事物的本質屬性或規律。操作是一個眼、手、腦等多種器官協調的活動。讓學生動手操作去發現概念,可以開發學生的右腦功能,使學生的左腦和右腦協調發展;利用操作發現還能充分體現以學生為主體,教師為主導的教學思想;能使學生經歷知識產生與發展的過程,使學生經過親身實踐,在探求知識的過程中揭示規律,建立概念,掌握新知。
如講解“三角形的面積計算公式”時,讓學生那出課前準備好的不同的三角形(任意三角形、直角三角形、直角等腰三角形等),分組進行實驗操作,拼擺出平行四邊形、長方形或者正方形,然后找出原來三角形與所拼成圖形各部分之間的關系,再根據它們的關系和所拼成圖形的面積計算公式,就可以推導出“三角形的面積計算公式”。
(5)嘗試發現
嘗試發現是指在教學過程中,教師不直接把現成的結論告訴學生,而是在教師的指導下,讓學生進行嘗試活動,使學生在嘗試中學習,在嘗試中發現,在嘗試中成功。嘗試是人們認識客觀事物尤其是未知事物的一種方式。許多發明創造都是通過嘗試而成功的。教學中讓學生嘗試著去進行發現,成功了可以使學生了解知識的產生發展過程,更好的理解和掌握概念;如果失敗,則可引導學生發現自己的錯誤,使學生了解錯誤產生的根源,為下一步的嘗試成功打下基礎。
如教學“帶分數乘法”時,出示“”,讓學生進行嘗試計算,學生運用已有知識做出了以下幾種解答:
然后讓學生對幾種方法進行評價,發現每種方法的優點及不足,最后總結出一般的帶分數乘法的計算法則。
2.形成概念的教學中應注意的問題
(1)要適當運用對比。對于容易混淆的新舊概念,要通過分析、對比找出它們的異同點,既要找到它們的內在聯系,又要找到它們的根本區別。例如,在學習“反比例”的意義時,“正比例”的意義往往影響學生對“反比例”意義的理解;也可能出現學生學習了“反比例”的意義后,而干擾學生對“正比例”的理解與掌握。這就需要及時地引導學生對這兩個概念進行對比,找出兩個概念的相同點(它們都是表示兩個數量之間的一種關系),以及它們的不同點(“正比例”是在比值一定的情況下兩個數量之間的關系,“反比例”則是在積一定的情況下兩個數量之間的關系),這樣學生就能清晰地建立“反比例”的概念,而不會與“正比例”產生混淆。
(2)要及時作出言語概括。數學中的有些概念是給予了科學的定義,而有些概念則不給定義,是通過描述或舉例說明的方法給出的。在形成概念的教學過程中,需要把所學概念準確、精煉、及時地概括出來,使其條理化,便于學生記憶。在進行言語概括時,注意要讓學生動腦總結,教師不要包辦代替;總結準確的要加以肯定,予以表揚,不準確的要及時糾正,予以鼓勵。進行言語概括還要注意適時,要根據知識的內在聯系和學生的認知水平,在學生豐富了感性認識后,順水推舟地揭示概念,如過早地概括出概念,學生就會對概念死記硬背,使概念的掌握流于形式;過晚就起不到組織、整理概念的作用,達不到傳授知識、培養能力的目的。
(三)運用概念的教學
概念的形成是一個由個別到一般的過程,而概念的運用則是一個由一般到個別的過程,它們是學生掌握概念的兩個階段。通過運用概念解決實際問題,可以加深、豐富和鞏固學生對數學概念的掌握,并且在概念運用過程中也有利于培養學生思維的深刻性、靈活性、敏捷性、批判性和獨創性等等,同時也有利于培養學生的實踐能力。
1.運用概念的方法
(1)復述概念或根據概念填空。例如:
①什么叫做比的基本性質?(復述比的基本性質)
②把單位“1”()分成若干份,表示()的數,叫做分數。(填關鍵詞語)
(2)運用概念進行判斷。例如:
①判斷正誤:
a.含有未知數的式子叫做方程。
b.“32+X=69”是方程。
②選擇:下面哪些方程,哪些不是方程?為什么?
4+3X=106+2X7-X>3
17-8=98X=018÷X=2
(3)運用概念進行推理。例如:
①填空:
a.如果a和b的最小公倍數是ab,那么a和b是()。
b.奇數+奇數=()奇數×奇數=()
奇數+偶數=()奇數×偶數=()
偶數+偶數=()偶數×偶數=()
②判斷:
a.如果ab=7,那么a和b成反比例。
b.一個自然數,不是質數就是合數。
2.運用概念的教學中應注意的問題
教學中主要是通過練習達到運用概念的目的的。練習是使學生掌握基礎知識和技能,培養和發展學生思維能力的重要手段。練習時需要注意以下幾點:
(1)練習的目的要明確。在練習時必須明確每項練習的目的,使每項練習都突出重點,充分體現練習的意圖,做到有的放矢,使練習真正有助于學生理解新學概念,有利于發展學生的思維。如為了幫助學生鞏固新學概念和形成基本技能,可以設計針對性練習;為了幫助學生克服定式的干擾,進一步明確概念的內涵和外延,可以設計變式練習;為了幫助學生分清容易混淆的概念,可以設計對比練習;為了幫助學生擴展知識的應用范圍,加深學生對新學概念的理解,培養學生的創造性思維,可以設計開放性練習;為了幫助學生溝通新學概念與其他知識的橫向、縱向聯系,促進概念系統的形成,培養學生綜合運用知識的能力,可以設計綜合性練習等。
(2)練習的層次要清楚。小學生認識事物不能一次完成,需要一個逐步深化和提高的過程。因此練習時要按照由簡到繁、由易到難、由淺入深的原則,逐步加深練習的難度。如學過“商不變的規律”后,可以安排以下三個層次的練習:
a.90÷30=(90×)÷(30×2)15600÷1300=156÷
這一層是基本練習,它是剛學完新課之后的單項的、帶有模仿性的練習,它可以幫助學生鞏固知識,形成正確的認知結構。
b.根據72÷9=8,說出下面各題的結果:
720÷90=7200÷900=72000÷9000=
這一層是發展練習,它是在學生已基本掌握了概念和初步形成一定的技能之后的練習,它可以幫助學生形成熟練的技能技巧。
c.填空:
(1200×4)÷(400×)=3
(1200÷5)÷(400)=3
(1200)÷(400)=3
這一層是綜合練習,它可以使學生進一步深化概念,提高解題的靈活性,培養學生的數學思維能力,實現由技能到能力的轉化。
(3)要注意引導學生形成概念系統。數學是一門結構性很強的學科,任何一個數學概念都存在于一定的系統之中,并與其它有關概念有著區別與聯系。因此在進行運用概念的教學時,要注意引導學生將所獲得的每一新概念及時地納入相應的概念系統,這樣新舊概念才能融會貫通,才能真正透徹地理解新概念,才能使相關聯的概念形成概念系統。這樣做也有利于學生所獲得的概念的保持與運用,有利于學生概念系統的形成,有利于學生認知系統結構的形成。如在學過圓柱體體積計算公式后,可以通過練習,聯系以前學過的長方體、正方體等形體的體積計算公式,通過對比,可以發現這些形體的體積計算公式可概括為“底面積×高”。這樣就溝通了知識間的內在聯系,鞏固了這一類概念的系統知識。
一.概念隱喻的基本理論
自lakoff & johnson(1980年)的著作《我們賴以生存的隱喻》出版以來,隱喻的認知語言學研究受到越來越多的關注。隱喻是跨概念域的系統映射;映射遵循恒定原則。lakoff和johson(1996:3)認為,我們賴以思考和行動的概念系統就本質而言都是隱喻性的,他們(1996:ix)明確指出,“無論在哲學和語言學領域,傳統的做法都把隱喻的研究邊緣化了,而我們卻直觀地覺得它是個中心問題,可能是解釋理解能力的關鍵”。在大學英語專業英美文學課堂上,學生不僅需要學習語言,更需要了解英美國家的文化。如果想要更好的了解文學作品,學生就需要解讀好其中隱喻的使用,也就是說要讓學生把隱喻作為英美文學學習的橋梁,從隱喻的角度理解文學作品語言,培養他們的跨文化意識,提英語專業學生高英美文學欣賞水平。
二.概念隱喻對大學英語專業英美文學教學的影響
1、概念隱喻對詞匯教學的影響 詞語的發生和成長都具有隱喻性,概念隱喻對詞匯的理解和記憶具有指導性的意義。隱喻是人類締造新辭書主要的手段,人類早期的象形文字就是經由隱喻過程發生的。很多復合詞和派生詞都是通過隱喻產生的,如漢語中:鵝卵石、杏眼、柳眉、面包車、黃金時代等等,同樣英美文學作品中也本文由收集整理有很多詞匯是由隱喻組成的。如:dog-tired、crystal-clear、knee-deep、shoulder-high等等。詞語成長的隱喻性是指詞匯的多義性得益于隱喻,隱喻是詞義成長、轉變和引申的主要手段。在講解多義詞時,老師可以幫助學生理解多義詞之間的聯系,讓他們知道隱喻是詞義發展和延伸的重要手段。教師應該把隱喻意義的教學作為英語詞匯教學的有機結合起來。
2、概念隱喻對翻譯教學的影響
在英美文學作品中,隱喻翻譯效果的好壞對整部作品譯文效果的影響很大,隱喻翻譯占有極其重要的地位。教師在隱喻翻譯過程中,培養學生轉化喻體形象、把隱喻轉換為明喻、把喻體形象進行加注、或者省略喻體形象、添加喻體形象等方法進行隱喻的翻譯。由于英漢兩種語言的用法差異,在漢語中不能一一找到與英語對應的詞語。例1. that man is another shylock.那個家伙是又一個夏洛克, 為人吝嗇。因為夏洛克是文學作品中吝嗇的形象角色。所以在翻譯文學作品隱喻的過程中,譯者可本著上述“映射對等”原則結合文本具體語境靈活地選擇翻譯方法,包括音譯法、音譯加注法、字面直譯法、直譯加注法、意譯法、用譯語中的文化意象轉換源語喻體以及擴展源文隱喻的喻體以補充喻體的蘊涵等方法。例2.張培基先生所譯茅盾的《白楊禮贊》:“白楊不是平凡的樹。它在西北極普遍,不被人重視。就跟北方農民相似;它有極強的生命力,磨折不了,壓迫不倒,也跟北方的農民相似” (茅盾《白楊禮贊》)“white poplars are no ordinary trees. but these common trees in northwest china are as much ignored as our peasants in the north. however, like our peasants in the north, they are bursting with vitality and capable of surviving any hardship or oppression. ” (張培基,1999:197~ 201)對整個語篇的隱喻性,需要根據具體的語境,選擇適當的翻譯方法。隱喻作為最常見的文學創作手段要求人們更加注重文學作品中隱喻翻譯的研究,教師應當在隱喻翻譯研究的必要性的前提下,讓學生理解好文學作品中隱喻的翻譯。
3、概念隱喻對語篇教學的影響
研究中發現,英美文學作品語篇中包含了隱喻性的表達。篇章從一句話,到一整篇著作,都蘊含了大量的隱喻成分。概念隱喻理論為人們提供了一個深入觀察篇章內部結構的立足點,使篇章研究與認知研究有效地結合起來,深化了人們在篇章銜接連貫以及篇章理解方面的認識。
例如:詩歌《未選擇的路》是弗羅斯特詩集《山間》中的經典詩歌之一,這首詩表現了詩人對人生哲學的深刻思考和對現實的抉擇。詩歌《未選擇的路》中運用了大量的的隱喻、象征等寫作技巧。在這首詩中,“life is a journey” 就是用了隱喻的表達方法,作者把 “roads” 作為論述的主體,用“路”來 比喻人生的里程。再如詩中的一些詞或者句子的使用 “travel”, “stood”, “looked down as far as i could”, “to where it bent in the undergrowth”, “passing there”, “how way leads on to way”, “come back”, “took the one less travelled by”。作品中“roads”“travel”“way”“journey”“travel”等詞的銜接,使詩歌在表達上看似簡單,實則包含智慧與賢言。所以在分析這首詩的意思時,要幫學生理解好“沒有走過的路”的潛在的意思。作者用路徑選擇來比喻人生。隱喻是有助于表達詩歌主題的有效手段,可以使哲學在其深層含義滲透。在語篇中,概念隱喻的使用能夠保證語篇的連貫,同時能夠使語篇描寫更加形象生動,從而更容易理解。將隱喻的理論知識應用于英美文學篇章銜接及連貫功能的分析對英語專業學生的教學顯得尤為重要。
關鍵詞是科技論文的文獻檢索標識,是表達文獻主題概念的自然語言詞匯。科技論文的關鍵詞是從其題名、層次標題和正文中選出來的,能反映論文主題概念的詞或詞組。
關鍵詞是為了適應計算機檢索的需要而提出來的,位置在摘要之后。早在1963年,美國Chemical Abstracts從第58卷起,就開始采用電子計算機編制關鍵詞索引,提供快速檢索文獻資料主題的途徑。在科學技術信息迅猛發展的今天,全世界每天有幾十萬篇科技,學術界早已約定利用主題概念詞去檢索最新發表的論文。作者發表的論文不標注關鍵詞或敘詞 ,文獻數據庫就不會收錄此類文章,讀者就檢索不到。關鍵詞選得是否恰當,關系到該文被檢索和該成果的利用率。
1 關鍵詞分類
關鍵詞包括敘詞和自由詞。?
1) 敘詞——指收入《漢語主題詞表》、《MeSH》等詞表中可用于標引文獻主題概念的即經過規范化的詞或詞組。
2) 自由詞——反映該論文主題中新技術、新學科尚未被主題詞表收錄的新產生的名詞術語或在敘詞表中找不到的詞。
2 關鍵詞標引
為適應計算機自動檢索的需要,GB/T 3179—92規定,現代科技期刊都應在學術論文的摘要后面給出3~8個關鍵詞(或敘詞)。關鍵詞的標引應按GB/T 3860-1995《文獻敘詞標引 規則》的原則和方法,參照各種詞表和工具書選取 ;未被詞表收錄的新學科、新技術中的重要術語以及文章題名的人名、地名也可作為關鍵詞標出(自由詞)。
所謂標引,系指對文獻和某些具有檢索意義的特征如:研究對象,處理方法和實驗設備等進行主題分析,并利用主題詞表給出主題檢索標識的過程。對文獻進行主題分析,是為了從內容復雜的文獻中通過分析找出構成文獻主題的基本要素,以便準確地標引所需的敘詞。標引是檢索的前提,沒有正確的標引,也就不可能有正確的檢索。科技論文應按照敘詞的標引方法標引關鍵詞,并盡可能將自由詞規范為敘詞。
3 標引關鍵詞應遵循的基本原則
3.1 專指性原則
一個詞只能表達一個主題概念為專指性。只要在敘詞表中找到相應的專指性敘詞,就不允許用詞表中的上位詞(S項)或下位詞(F項);若找不到與主題概念直接對應的 敘詞,而上位詞確實與主題概念相符,即可選用。例如:“飛機防火”在敘詞表中可以找到相應的專指詞“專機防火”,那么就必須優先選用 。不得用其上位詞“防火”標引,也不得用“飛機”與“防火”這兩個主題詞組配標引。?
3.2 組配原則
敘詞組配應是概念組配。概念組配包括2種類型:?
交叉組配。系指2個或2個以上具有概念交叉關系的敘詞所進行的組配, 其結果表達一個專指概念。例如:“噴氣式垂直起落飛機”,可用“噴氣式飛機”和“垂直起落飛機”這2個泛指概念的詞確切地表達敘詞表中沒有的專指概念;“腎結石”可用“腎疾病”和“結石 ”這2個敘詞表示一個專指概念。?
方面組配。系指一個表示事物的敘詞和另一個表示事物某個屬性或某個方面的敘詞所進行的組配,其結果表達一個專指概念。例如:“信號模擬器穩定性”可用“信號模擬器”與 “穩定性”組配,即用事物及其性質來表達專指概念;“彩色顯像管熒光屏涂履”,可用“ 彩色顯像管”、“熒光屏(電子束管)”和“涂覆”3個詞組配,即用事物及其狀態、工藝過程3個方面的敘詞表達一個專指概念。
在組配標引時,優先考慮交叉組配,然后考慮方面組配;參與組配的敘詞必須是與文獻主題概念關系最密切、最鄰近的敘詞,以避免越級組配;組配結果要求所表達的概念清楚、確切,只能表達一個單一的概念;如果無法用組配方法表達主題概念時,可選用最直接的上位詞 或相關敘詞標引。
3.3 自由詞標引
下列幾種情況關鍵詞允許采用自由詞標引。?
a.主題詞表中明顯漏選的主題概念詞。?
b.表達新學科、新理論、新技術、新材料等新出現的概念。?
c.詞表中未收錄的地區、人物、產品等名稱及重要數據名稱。
d.某些概念采用組配,其結果出現多義時,被標引概念也可用自由詞標引 。自由詞盡可能選自其他詞或較權威的參考書和工具書,選用的自由詞必須達到詞形簡煉、概念明確、實用性強。采用自由詞標引后,應有記錄,并及時向敘詞表管理部門反映。?
4 關鍵詞的標引步驟?
首先對文獻進行主題分析,弄清該文的主題概念和中心內容;盡可能從題名、摘要、層次標題和正文的重要段落中抽出與主題概念一致的詞和詞組;對所選出的詞進行排序,對照敘詞 表找出哪些詞可以直接作為敘詞標引,哪些詞可以通過規范化變為敘詞,哪些敘詞可以組配成專指主題概念的詞組;還有相當數量無法規范為敘詞的詞,只要是表達主題概念所必需的 ,都可作為自由詞標引并列入關鍵詞。
關鍵詞:畢業論文 選題 教學管理 實踐
[中圖分類號]G64 [文獻識別碼]A [文章編號]1004-7069(2011)-02-0172-01
本科畢業論文(設計)是高等學校應屆畢業生按照教學計劃在畢業前必須完成的反映學生綜合知識水平和代表學生見解、實踐應用能力及成果的論文,是實現培養目標和檢驗教學質量的關鍵環節。其質量的高低反應了學生學習水平的高低及整個學校教學水平的高低。
根據畢業論文撰寫的要求,首先要確立題目,選題就是關鍵。做哪方面的論文,還是設計,題目如何選擇能更好的結合自己的專業及所學的知識,這些都是需要考慮的。本篇文章就我校2008年至2010年畢業論文(設計)的選題情況進行了統計分析。在這6713篇文章中,學生選題大多來源于自選,論文和設計的比例也相差很遠。對于反映學生四年專業學習水平的畢業論文(設計)來說,有些題目不太合適。現對選題情況進行分析,希望對以后的畢業論文工作有所幫助。
一、論文選題的概念分析
所謂選題,顧名思義,就是選擇畢業論文的論題,即在寫論文前,確定所要研究論證的問題。要能夠正確而恰當地選題,首先要明確選題的原則。明確了選題原則,就能比較容易地選定一個既有一定學術價值,又符合自己撰寫水平的題目。其次,題目應同自己的專業知識緊密結合,反應自己專業中最強的優勢特點。運用所學的基本理論、基本知識和基本技能,分析解決社會經濟、文化建設、工程設計中實際問題等。
二、論文選題的現實意義
畢業論文的題材十分廣泛,可以來源于社會生活、工程或生產實踐、教師科研等各個方面,在論文選題問題時,我們首先應當把課題、論題、題目三個概念搞清楚。這三者同屬于某一學科中的學術問題,但又有所區別。首先,論題不同于課題。課題通常是指某一學科重大的科研項目,它的研究范圍比論題大得多。比如,社會主義精神文明建設就是一個大課題,其中包括許多論題,如精神文明的地位和作用,精神文明的內容和特點,精神文明和物質文明的關系,精神文明中的文化、教育、科學的發展,思想道德的建設,等等。其次,論題又不同于題目。題目是指論文的標題,它的研究范尉一般比論題要小。我們要結合自己專業學習的特點,運用所學知識,選擇一個正確而又合適的題目,來撰寫畢業論文。通過選題,可以大致了解學生學習水平和研究問題的方向。科學家愛因斯坦曾經說過,在科學面前,“提出問題往往比解決問題更重要”。提出問題是解決問題的第一步,選準了論題,就等于完成論文寫作的一半。題目選得好,可以起到事半功倍的作用,做起后面的文章來也就得心應手。
三、選題決定論文的價值分析
畢業論文的成果與價值,最終當然要由文章的最后完成和客觀條件來評定,但選題對其有重要的作用。選題不僅僅是給文章定個題目和簡單地規定個范圍,選擇畢業論文題目的過程,就是初步進行科學研究的過程。選擇一個好的題目,需要經過作者多方思索、互相比較、反復推敲、精心策劃等一番努力。題目一經選定,也就表明作者頭腦里已經大致形成了論文的輪廓,已經有了論文的雛形。所以,在確定論文題目的同時就已經基本確定了論文的主體結構,做到心中有數。畢業論文(設計)的題目要盡可能的反應自己的優勢,展示自己學習效果,最終體現論文的價值。
我們強調論文選題的實用價值,并不等于急功近利的實用主義,也絕非提倡選題必須有直接的效益作用。對于文科類論文,一般說來,它由論點、論據、論證三大要素構成,文章要以邏輯思維的方式為展開的依據,在事實的基礎上展開嚴謹的推理過程,得出令人信服的結論。它著重探討和研究事物發展的客觀規律。闡述自己對這些規律的了解與認識,給人以認識上的啟迪。因此,選擇現實性較強的題目,還要考慮其有無理論和認識上的價值,即有無普遍性的意義,能否能進行理論的分析和綜合,從個別上升到一般,從具體上升為抽象。有些題目也并不一定直接與現實掛鉤或有直接的實際用途,但從發展的眼光看,這些題材能夠表示某種趨勢。或對現實有借鑒的作用,因而也就具有理論價值,這樣的題目當然是較好的。對于設計類選題,更多的需要作者把握全局,對每個環節都要設想到,在實際的設計過程中不斷實踐、改進,達到最佳效果。理論與實際相結合,調研可行性方案,保證設計的順利進行。
參考文獻:
[1]陳海燕,淺談如何指導學生做好畢業論文選題[J],教育與職業,2007(5)