天文學學科評估精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的天文學學科評估主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：天文學學科評估范文

關鍵詞：微分方程；模型；應用

對于現(xiàn)實世界的變化，人們關注的往往是變量之間的變化率，或變化速度、加速度以及所處的位置隨時間的發(fā)展規(guī)律，之中的規(guī)律一般可以寫成一個（偏）微分方程或方程組。所以實際問題中，有大批的問題可以用微分方程來建立數(shù)學模型，涉及的領域包括物理學、化學、天文學、生物學、力學、政治、經(jīng)濟、軍事、人口、資源等等。

一、微分方程數(shù)學原理解析

在初等數(shù)學中，方程有很多種，比如線性方程、指數(shù)方程、對數(shù)方程、三角方程等，然而并不能解決所有的實際問題。要研究實際問題就要尋求滿足某些條件的一個或幾個未知數(shù)方程。這類問題的基本思想和初等數(shù)學的解方程思想有著許多的相似之處，但是在方程的形式、求解的具體方法、求出解的性質等方面依然存在很多不同的地方，為了解決這類問題，從而產(chǎn)生了微分方程。

微分方程是許多理工科專業(yè)需要開設的基礎課程，微分方程與微積分是同時產(chǎn)生的，一開始就成為人類認識世界和改造世界的有力工具，隨著生產(chǎn)實踐和科學技術的發(fā)展，該學科已經(jīng)演變發(fā)展為數(shù)學學科理論中理論聯(lián)系實際的一個重要分支。隨著數(shù)學建?；顒拥娜找婊钴S，利用微分方程建立數(shù)學模型，成為解決實際問題不可或缺的方法與工具。

而數(shù)學模型是對于現(xiàn)實世界的一個特定對象，一個特定目的，根據(jù)特有的內在規(guī)律，做出一些必要的假設，運用適當?shù)臄?shù)學工具，得到一個數(shù)學結構.簡單地說：就是系統(tǒng)的某種特征的本質的數(shù)學表達式（或是用數(shù)學術語對部分現(xiàn)實世界的描述），即用數(shù)學式子（如函數(shù)、圖形、代數(shù)方程、微分方程、積分方程、差分方程等）來描述（表述、模擬）所研究的客觀對象或系統(tǒng)在某一方面的存在規(guī)律。

二、微分方程模型應用于實際問題的方法和流程總結

在研究實際問題時，常常會聯(lián)系到某些變量的變化率或導數(shù)，這樣所得到變量之間的關系式就是微分方模型。微分方程模型反映的是變量之間的間接關系，因此，要得到直接關系，就得求微分方程。

一般用于求解微分方程的方法或形式有三種，分別是求解析解、求數(shù)值解（近似解）和定性理論方法。而建立微分方程模型的方法通常也有三種，其一是利用數(shù)學、力學、物理、化學等學科中的定理或經(jīng)過實驗檢驗的規(guī)律等來建立微分方程模型；其二是利用已知的定理與規(guī)律尋找微元之間的關系式，與第一種方法不同的是對微元而不是直接對函數(shù)及其導數(shù)應用規(guī)律；其三是在生物、經(jīng)濟等學科的實際問題中，許多現(xiàn)象的規(guī)律性不很清楚，即使有所了解也是極其復雜的，建模時在不同的假設下去模擬實際的現(xiàn)象，建立能近似反映問題的微分方程，然后從數(shù)學上求解或分析所建方程及其解的性質，再去同實際情況對比，檢驗此模型能否刻畫、模擬某些實際現(xiàn)象。

在建立數(shù)學微分方程的流程上，我們通常第一步是對具體實際問題進行分析，找出問題中的變化量和變量關系，接著進行模型假設，將實際問題的元素用數(shù)學概念代替，然后進行符號設定，簡化計算，從而建立模型，進行求解，最后用求解的結果對之前的問題分析和模型假設進行驗證，驗證合理后進行模型的應用和評估。

三、微分方程模型應用領域歸納和具體案例分析

從應用領域上講，微分方程大方向上的應用領域主要分社會及市場經(jīng)濟、戰(zhàn)爭微分模型分析、人口與動物世界、疾病的傳染與診斷和自然科學這五個方面，如果細致來講，其中社會及市場經(jīng)濟方面又包括綜合國力的微分方程模型、誘發(fā)投資與加速發(fā)展的微分方程模型、經(jīng)濟調整的微分方程模型、廣告的微分方程模型、價格的微分方程模型；戰(zhàn)爭微分模型包括軍備競賽的微分方程模型、戰(zhàn)爭的微分方程模型、戰(zhàn)斗中生存可能性的微分方程模型、戰(zhàn)爭的預測與評估模型；人口與動物世界領域包括單種群模型及進行開發(fā)的單種群模型、弱肉強食模型、兩個物種在同一生態(tài)龕中的競爭排斥模型、無管理的魚類捕撈模型、人口預測與控制模型；疾病傳染與診斷領域包括艾滋病流行的微分方程模型、糖尿病診斷的微分方程模型、人體內碘的微分方程模型、藥物在體內的分布與排除模型；自然科學領域包括人造衛(wèi)星運動的微分方程模型、航空航天器翻滾控制的微分方程模型、非線性振動的微分方程模型、PLC電路自激振蕩的微分方程模型和盯梢與追擊問題的微分方程模型等。

盡管從上述微分方程應用領域的羅列和總結上，我們會覺得比較復雜，其實所有微分方程建模問題的流程都是嚴格按照問題分析、模型假設、符號設定、建立模型、模型求解和驗證模型這一流程進行的，下面就結合一個案例來具體分析：

比如弱肉強食微分方程模型。生活在同一環(huán)境中的各類生物之間，進行著殘酷的生存競爭。設想一海島，居住著狐貍與野兔，狐吃兔，兔吃草，青草如此之豐富，兔子們無無食之憂，于是大量繁殖；兔子一多，狐易得食，狐量亦增，而由于狐貍數(shù)量增加吃掉大量兔子，狐群又進入饑餓狀態(tài)而使其總數(shù)下降，這時兔子相對安全，于是兔子總數(shù)回升。就這樣，狐兔數(shù)目交替地增減，無休止的循環(huán)，遂形成生態(tài)的動態(tài)平衡。那么，如何用建立數(shù)學模型描述并預測下一階段情況呢？在這個問題上，某一時刻兔子數(shù)量和狐貍數(shù)量就存在變量關系：

其中ax表示兔子的繁殖速度與現(xiàn)存兔子數(shù)成正比，-bxy表示狐兔相遇，兔子被吃掉的速度；-cy表示狐貍因同類爭食造成的死亡速度與狐貍總數(shù)成正比；dxy表示狐兔相遇，對狐貍有好處而使狐貍繁殖增加的速度。

四、結語

微分方程模型的應用讓很多現(xiàn)實中難以具體計算的問題迎刃而解，通過對事物發(fā)展規(guī)律的掌控進行科學建模，是數(shù)學應用于生活的發(fā)展趨勢，作為廣大在校進行數(shù)學專業(yè)學習的同學來說，掌握好專業(yè)基本功，是將來就業(yè)工作，實現(xiàn)自身價值的重要途徑。

參考文獻：

[1]肖靜宇. 幾類分數(shù)階微分方程的數(shù)值方法研究[D].哈爾濱工業(yè)大學，2013.

[2]付樹軍. 圖像處理中幾何驅動的變分和偏微分方程方法研究[D].北京交通大學，2008.

第2篇：天文學學科評估范文

【關鍵詞】《統(tǒng)計學》 發(fā)展趨勢 EXCEL軟件

一、《統(tǒng)計學》的發(fā)展趨勢

1、《統(tǒng)計學》與實質性學科相結合的趨勢

《統(tǒng)計學》是一門通用方法論的科學，是一種定量認識問題的工具。統(tǒng)計方法只有與具體的實質性學科相結合，才能夠發(fā)揮出其強大的數(shù)量分析功效。從統(tǒng)計方法的形成歷史看，現(xiàn)代統(tǒng)計方法基本上來自于一些實質性學科的研究活動，例如：最小平方法與正態(tài)分布理論源于天文觀察誤差分析，相關與回歸源于生物學研究，抽樣調查方法源于政府統(tǒng)計調查資料的搜集。歷史上一些著名的統(tǒng)計學家同時也是生物學家或經(jīng)濟學家，不少生物學家、天文學家、經(jīng)濟學家、社會學家、人口學家、教育學家等都在從事統(tǒng)計理論與方法的研究，他們在應用過程中對統(tǒng)計方法進行創(chuàng)新與改進。另外，從學科體系看，《統(tǒng)計學》與實質性學科之間的關系絕對不是并列的，而是相交的。統(tǒng)計方法與相應的實質性學科相結合產(chǎn)生了相應的《統(tǒng)計學》分支，如《統(tǒng)計學》與經(jīng)濟學相結合產(chǎn)生了經(jīng)濟統(tǒng)計，與教育學相結合產(chǎn)生了教育統(tǒng)計，與生物學相結合產(chǎn)生了生物統(tǒng)計等，而這些分支學科都具有“雙重”屬性：一方面是《統(tǒng)計學》的分支；另一方面也是相應實質性學科的分支。所以經(jīng)濟統(tǒng)計學、經(jīng)濟計量學不僅屬于《統(tǒng)計學》，同時屬于經(jīng)濟學，生物統(tǒng)計學不僅是《統(tǒng)計學》的分支，也是生物學的分支。這些分支學科的存在主要不是為了發(fā)展統(tǒng)計方法，而是為了解決實質性學科研究中的有關定量分析問題，統(tǒng)計方法則在這一應用過程中得以完善與發(fā)展。因此，《統(tǒng)計學》與各門實質性學科的緊密結合，不僅是歷史的傳統(tǒng)，更是《統(tǒng)計學》發(fā)展的必然模式。實質性學科為《統(tǒng)計學》的應用提供了基地，為《統(tǒng)計學》的發(fā)展提供了契機。21世紀的《統(tǒng)計學》依然會采取這種發(fā)展模式，且更加注重應用研究。

2、《統(tǒng)計學》與計算機科學相結合的趨勢

縱觀統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理手段的發(fā)展歷史，經(jīng)歷了手工、機械、機電、電子等數(shù)個階段，數(shù)據(jù)處理手段的每一次飛躍都給統(tǒng)計實踐帶來革命性的發(fā)展。上個世紀40年代，第一臺電子計算機的誕生給《統(tǒng)計學》方法的廣泛應用創(chuàng)造了條件。20年展起來的多元統(tǒng)計方法雖然在處理多變量的種類數(shù)據(jù)問題上有很大的優(yōu)勢，但由于計算工作量大，使得這些有效的統(tǒng)計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好地推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發(fā)展，使得復雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易，那些計算繁雜的統(tǒng)計方法得以推廣與應用?！督y(tǒng)計學》越來越離不開計算機技術，而計算機技術應用的深入也同樣離不開統(tǒng)計方法的發(fā)展與完善。充分利用現(xiàn)代計算技術，通過計算機軟件將統(tǒng)計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來，讓用戶直接看到統(tǒng)計輸出結果與有關解釋，從而使統(tǒng)計方法的普及變得非常容易。所以，對于財經(jīng)類專業(yè)的學生來說，一方面要學好統(tǒng)計方法，另一方面更要學會利用統(tǒng)計軟件包解決實踐中的統(tǒng)計數(shù)量分析問題。學好計算機信息系統(tǒng)開發(fā)的基本思想與基本程序設計，能夠將具體單位的統(tǒng)計模型通過編程來實現(xiàn)，以建立起統(tǒng)計決策支持系統(tǒng)。

二、《統(tǒng)計學》課程教學中存在的問題

1、教學內容多

長期以來，在我國存在兩門相互獨立的《統(tǒng)計學》――數(shù)理統(tǒng)計學和社會經(jīng)濟統(tǒng)計學，分別隸屬于數(shù)學學科和經(jīng)濟學學科，而且社會經(jīng)濟統(tǒng)計學又形成了許多分支。20世紀 80 年代以來，建立包括數(shù)理統(tǒng)計學和社會經(jīng)濟統(tǒng)計學在內的大《統(tǒng)計學》，逐步成為我國《統(tǒng)計學》界的共識 。隨著大統(tǒng)計學思想的建立和統(tǒng)計學在實質學科中的應用需要，大多數(shù)學校和老師在財經(jīng)類專業(yè)的本、?？茖I(yè)統(tǒng)計學教學過程中，除了保留社會經(jīng)濟統(tǒng)計學原理中仍有現(xiàn)實意義的內容，如《統(tǒng)計學》的研究對象、方法、統(tǒng)計的基本概念、統(tǒng)計數(shù)據(jù)的搜集整理、平均及變異指標、總量指標、相對指標、抽樣調查、時間序列、統(tǒng)計指數(shù)等，同時也系統(tǒng)地充實了統(tǒng)計推斷的內容，如統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分布特征、假設檢驗、方差分析、相關與回歸分析、統(tǒng)計決策等。這一變化使得《統(tǒng)計學》的內容更適合相關實質學科的發(fā)展需要，同時也增加了《統(tǒng)計學》的教學內容。

2、學習難度大

首先，《統(tǒng)計學》的課程概念多而且它們之間的關系十分復雜，公式多且計算有一定難度，如果學生不做必要的課外閱讀、課前預習、課后練習和實踐活動，是很難理解和掌握的。其次，對于財經(jīng)類專業(yè)的本、?？茖W生來說，其本專業(yè)的課程體系要求決定了學生的數(shù)學或者數(shù)理統(tǒng)計的基礎不是特別扎實，對于?？茖W生來說更是如此，學習起來非常困難。再次，《統(tǒng)計學》作為專業(yè)基礎課，一般安排在一年級或二年級第一學期，在這個學習時段也是大多數(shù)?？粕捅究粕τ谟嬎銠C課程和英語課程的考證時段，如果以犧牲授課內容和降低要求來減輕學生的學習負擔，顯然有悖于《統(tǒng)計學》課程的教學和相關專業(yè)的發(fā)展要求。

3、教學難度加大

授課內容越來越豐富，課程難度太大可能導致學生興趣下降；在倡導學生自主性學習的背景下，授課時數(shù)大為減少（一般安排一個學期17～19教學周，每周2～3課時）；高等教育擴招后，大多數(shù)學校學生人數(shù)激增，班級專業(yè)增加，由于師資力量一時沒有跟上，直接導致教師教學工作量加大，負擔加重，而且一個教師經(jīng)常跨越不同專業(yè)授課。這要求授課教師必須深刻領會授課內容，學會控制和駕馭課堂教學，激發(fā)學生的興趣以及注重《統(tǒng)計學》在不同專業(yè)領域的具體應用。

三、《統(tǒng)計學》課程教學的發(fā)展方向

1、教學重點應從數(shù)學計算技巧轉向數(shù)據(jù)分析

在計算機及計算機網(wǎng)絡非常普及的今天，《統(tǒng)計學》教學的重點不再是統(tǒng)計計算技術，而是統(tǒng)計思想、統(tǒng)計應用。現(xiàn)代統(tǒng)計方法的實際應用離不開現(xiàn)代信息處理技術。統(tǒng)計軟件的使用不僅使統(tǒng)計數(shù)據(jù)的計算和顯示變得簡單、準確，而且使統(tǒng)計教學由繁瑣抽象變得簡單輕松、由枯燥乏味變得趣味盎然。所以，在統(tǒng)計教學過程中，大量的內容只需要給學生講清楚統(tǒng)計的基本思想、計算的原理和正確應用的條件、正確解讀計算的結果，而對大量復雜具體的計算可以交給計算機去完成。比如方差分析，手工計算量非常大，沒有計算機軟件的支撐，是很難教授實際問題分析的。現(xiàn)在我們只要講清楚方差分析要做什么，為什么方差分析要解決的中心問題是判斷有無條件誤差，而原假設在K種不同水平下總體的理論均值是否相等，檢驗結果表示什么等問題就可以了，大計算量的工作則讓計算機去完成。

2、教與學要與參加統(tǒng)計實踐相結合

以學生為中心，通過課堂現(xiàn)場教學，引導學生先讀后議、模擬實驗、利用課余時間完成項目，利用假期參加學校組織的某些團隊、小組或自己組織去開展一些與專業(yè)有關的活動，如社會調查、專題研究、提供咨詢、參與企業(yè)管理等。通過實踐全方位地激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的專業(yè)能力、實用能力和社會能力。比如在同學們設計調查問卷和調查方案的基礎上，讓他們組成若干調查小組（如以寢室為單位），在校園內進行一次統(tǒng)計調查活動，從具體調查對象和單位的確定，樣本的抽?。ú灰欢ㄒ艽螅?，問卷的發(fā)放、回收與審核，數(shù)據(jù)輸入與資料整理，估計與分析，一直到調查報告的編寫，調查總結或體會的形成，全部由學生自己來完成。這樣，學生就能親身參與統(tǒng)計調查、統(tǒng)計整理和統(tǒng)計分析（含統(tǒng)計推斷）的整個過程。

3、在課堂教學和引導學生實踐中廣泛采用各種統(tǒng)計分析軟件

專業(yè)的統(tǒng)計分析軟件SPSS、SAS、BMDP、SYSTAT功能雖然強大，但是在沒有開設《統(tǒng)計學》專業(yè)的院校，這些軟件并不常用，因此微軟公司開發(fā)的EXCEL軟件是較好的選擇。這是一款優(yōu)秀的表格軟件，比專業(yè)統(tǒng)計軟件易學易用、便于掌握，在Windows操作系統(tǒng)中極為普遍。在教學內容上，可以依據(jù)EXCEL的函數(shù)、電子表格和數(shù)據(jù)分析功能，結合統(tǒng)計學原理的基本理論和方法，整合教學內容。比如現(xiàn)有《統(tǒng)計學》教材在講根據(jù)整理的數(shù)據(jù)計算平均數(shù)時，都采用加權平均的方法，當用組距式變量數(shù)列計算平均數(shù)時，用組中值作為各組的代表值進行計算。組中值作為各組的代表值是假定各組變量值在組內是均勻分布的，如果實際數(shù)據(jù)與這一假定相吻合，計算結果比較準確，否則誤差比較大。事實上，實際數(shù)據(jù)往往不是均勻分布的，因此用組中值計算的平均數(shù)都是近似的，而且相同資料編制的不同變量數(shù)列計算的平均數(shù)還不相等。其實為了編制變量數(shù)列，我們必須輸入原始數(shù)據(jù)，EXCEL的有關程序可以得到準確平均數(shù)，那么還有沒有必要按加權算術平均的方法計算近似的平均數(shù)，有沒有必要編制變量數(shù)列、特別是組距式變量數(shù)列，有沒有必要按加權的方法計算平均數(shù)。我們認為有必要，但是組距式變量數(shù)列的主要功能不再是提供計算資料了，而是用于表現(xiàn)資料的分布狀況和進行分析用。加權平均方法主要是介紹和要求學生掌握加權平均的思想，用于綜合評價分析。

4、引入案例教學

案例教學法不僅可以將理論與實際緊密聯(lián)系起來，使學生在課堂上就能接觸到大量的實際問題，而且對提高學生綜合分析和解決實際問題的能力大有幫助。結合學生所學專業(yè)精選案例教學，比如金融專業(yè)的學生可以設計用幾何平均數(shù)計算投資的平均收益率、運用標志變異指標考察投資組合的風險大小。對于經(jīng)管專業(yè)的學生，可以精選抽樣推斷、假設檢驗、方差分析對于控制產(chǎn)品質量、經(jīng)營決策等方面的案例，深入淺出地介紹這些方法的基本思想，并用EXCEL進行分析。這樣既能激發(fā)學生的興趣，又擴大了學生的視野。

第3篇：天文學學科評估范文

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.003

美國教育系統(tǒng)實行的是分權制的管理系統(tǒng)，分為聯(lián)邦政府、州政府、學區(qū)三個級別。新世紀以來，美國各州立足實證研究并結合本州實際對已有科學課程標準進行修訂與豐富，呈現(xiàn)出多元文化的特質。其中，德克薩斯州位于美國南部，幅員遼闊、經(jīng)濟發(fā)達、人口眾多、文化多元而繁榮，其教育在美國諸州中是比較領先的。因此，本文參閱德州的2010年8月最后修訂的課程標準《德州科學基本知識與技能（高中）》（Texas Essential Knowledge and Skills for Science （High School））[1]，介紹其中高中化學課程部分，以此來探析德克薩斯州高中化學課程教育設計與實施特色，以期為我國高中化學教育改革及課程標準修訂提供有價值的啟示。

一、德州高中化學課程設置簡介

德州從幼兒園階段就開始開設科學課程，其中高中科學課程內容最為豐富，難度也最大。高中科學課程可劃分為4個一級科目，8個二級科目；二級科目以選修形式滿足不同學生的需要：部分課程適合低年級學生選擇，如“生物學”、“綜合物理與化學”，部分課程要求有其他科目的知識基礎，適合高年級學生選擇，比如“化學”、“天文學”等（詳見表1）。

化學是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段，現(xiàn)已成為生命科學、材料科學、環(huán)境科學、能源科學、信息科學等領域的重要基礎，在解決人類社會發(fā)展過程中面臨的有關問題、提高人類的生活質量、促使人與自然和諧相處等方面發(fā)揮著越來越重要的作用，化學教育在整個國民教育體系中占據(jù)著舉足輕重的作用。德州高中階段所涉及的化學課程是其高中科學體系的重要組成部分，是在初中科學的基礎上加以延伸、拓展，并且為未來學習與工作奠定基礎，具體包括“綜合物理與化學（Integrated Physics and Chemistry）”、“化學（Chemistry）”、“大學預科化學（AP Chemistry）”、“國際學位化學（IB Chemistry）”。

現(xiàn)將各具體化學課程的特色介紹如下：

（1）綜合物理與化學――該課程供低年級（9年級或10年級）學生選擇，以化學和物理的基本概念為基礎，旨在讓學生初步理解生活中的物理、化學現(xiàn)象，培養(yǎng)學生最基本的化學、物理素養(yǎng)，建立起科學與社會相互關聯(lián)的理念，如“清楚在日常生活中的能量轉移和節(jié)能減排的影響”、“了解物質的變化影響著人們每日的生活”。本課程作為學生進一步學習物理學、化學的基礎課程，學生學完后可以在未來從事如土壤化學與物理、原子與分子物理、理論化學、工程化學、核物理等專業(yè)的工作。

（2）化學――該課程供中高年級（10-12年級）學生選擇，以最基本的化學學科知識為載體，旨在培養(yǎng)學生最基本的化學素養(yǎng)，且對數(shù)學的要求比較高，如“學生必須花40%以上的學習時間在實驗室里用安全的、環(huán)保的、人性的方式進行科學探究”、“運用批判思維、科學推理來解決各種問題”。本課程為學生未來學習、從事如法醫(yī)、環(huán)境分析、化學教師、醫(yī)學與藥物化學、材料化學研究、生物化學研究、大氣化學與氣候、土壤化學與物理等化學相關專業(yè)作準備。

（3）大學預科化學――該課程適合對化學有興趣的高年級學生選擇（建議學生已修完“化學”和“代數(shù)2”兩門課程），目的是提供與大學化學一年級相當?shù)膶W習經(jīng)驗，內容包括大學化學課程中規(guī)定的課題，化學計算和公式、原理的理解，豐富多樣的學生實驗等。本課程為學生進入高等院校學習化學及相關專業(yè)奠定堅實基礎，未來適合從事如無機化學研究、有機化學研究、物理化學研究、高分子化學研究、高水平化學教師等相關專業(yè)的工作。

（4）國際學位化學――該課程適合有意向去世界各地學校深造的高年級學生選擇（建議已學完兩年的高中科學實驗課程），目的是為在快速全球化的環(huán)境下培養(yǎng)人才。該課程的綜合性很強，主要著重科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，學生未來可以從事與化學相關的國際化工作，如在世界頂尖大學開展化學研究、在國際著名化工、食品、醫(yī)藥、電子等公司進行產(chǎn)品?_發(fā)與生產(chǎn)、在國際學校承擔化學教學工作等。

二、德州高中化學課程內容微探

《德州科學基本知識與技能（高中）》（Texas Essential Knowledge and Skills for Science （High School），以下簡稱“德州高中科學課標”）是德州教育廳依據(jù)“K-12科學教育框架”的思想，自己研制的中小學科學課程標準，由州教育委員會（The State Board of Education，SBOE）授權通過，該課標的相關要求將對學校的課程與教學提供指導性建議。

德州高中科學課標基本要素涉及三個方面：“總體要求（General requirements）”、“前言（Introduction）”、“知識與技能（Knowledge and skills）”，這是對標準整體框架所作的宏觀說明（圖1）。其中，“總體要求”從宏觀上介紹課程的學分、學習要求以及開設年級等整體狀況；“前言”部分扼要說明了科學學習的內容主題及科學本質、科學探究、科學與社會道德、科學系統(tǒng)的相關內容；“知識與技能”部分具體描述了學生學習每部分內容將要達到的目標，可以作為教師教學與學生學習的依據(jù)；上述三個要素蘊含著“課程理念”、“課程目標”、“課程內容”、“教學建議”以及“課程評價”等方面的具體要求，這些則直接指向學生科學素養(yǎng)的提升。

本文將重點探析德州高中科學課標涉及化學課程部分的特點：

1. 課程理念

德州高中化學課程理念在課程標準中并沒有直接的描述，而是滲透于“前言”和“知識與技能”兩要素中。表2從科學素養(yǎng)、科學本質、科學探究方法、科學與社會倫理、評估方式等角度總結概括了“綜合物理與化學”和“化學”這兩門課程的基本理念。

對比我國高中化學課程標準[2]，不難得出以下認識。

兩者間的相同之處：

（1）兩者在文本中分別提到了“著眼于提高21世紀公民的科學素養(yǎng)”、“在科學素養(yǎng)上達到一定的水平”，表明兩者均注重學生科學素養(yǎng)的提高；

（2）兩者都鼓勵開展多種探究活動，從而“使學生體驗科學研究的過程，激發(fā)學習化學的興趣，促進學習方式的轉變”；

（3）兩者均注重從實際出發(fā)學習科學，讓學生意識到化學與社會生產(chǎn)、生活是緊密相連的；

（4）兩者均強調評估要多向度，如我國課標明確提出“積極倡導學生自我評價、活動表現(xiàn)評價等多種評價方式”，德州則在評估方法、評估內容上作了具體的說明，這都將激勵每一位學生走向成功。

德州課程理念獨特之處：

（1）德州高中化學課程始終堅持“以人為本”，基于學生未來發(fā)展的需要設置多個科目，而且指向性更加地明確，不同需要的學生根據(jù)自身可以作出適合自己的選擇；

（2）德州高中化學課程在具體內容選擇時刻體現(xiàn)著“職業(yè)生涯教育”這一教育思想，這不僅有利于學生進一步接受高等教育，也有利于學生進入未來的工作崗位；

（3）德州高中化學課程更注重學生對科學史內容的學習，這更有利于讓學生將“嚴苛的科學世界”與“豐富的生活世界”兩者有機統(tǒng)一起來，逐步加深對科學本質的理解。

2. 課程目標

德州高中化學課程構建了三層次的目標體系：高中科學總目標、化學類課程目標、具體課程內容目標（圖2）。其中，化學類課程詳細描述了綜合物理與化學、化學兩個學科的課程目標（表3）。

對比我國高中化學課程標準[2]，不難得出以下認識。

兩者間相同之處：

（1）兩者都提出“理解基本的化學概念和原理”、“學習科學探究的基本方法”，表明兩者都注重“雙基”；

（2）兩者都非常重視科學探究過程，并強調在過程中?煉自主學習能力，這是考慮學生終身學習的需要；

（3）兩者都非常注重化學與社會生活的關系，充分體現(xiàn)了STS的教育思想；

以上內容體現(xiàn)了兩者均關注到了學生的“四基”發(fā)展，即不僅掌握“雙基”，更要在活動中學習“雙基”，形成基本的學科思想，最終指向于科學素養(yǎng)的提升。

德州課程目標獨特之處：

（1）德州高中化學課程目標沒有集中描述，而是根據(jù)不同課程模塊分別描述，更具有針對性、靈活性，可供不同未來需要的學生自由選擇；

（2）“職業(yè)生涯教育”已經(jīng)成為常態(tài)教育，綜合培養(yǎng)學生的“人際交往能力”、“文獻查閱技能”、“數(shù)據(jù)整合能力”、“批判性思考能力”等，要求“學生用批判性思維、科學推理對課堂內部和課堂以外出現(xiàn)的問題作出明智的決定”，具體要求進一步細化為“在科學的各個領域，通過分析、評估、經(jīng)驗證據(jù)、邏輯推理和實驗，包括科學解釋和科學證據(jù)各方面來批判科學的解釋”、“學會溝通，并學會從各種來源，如時事、新聞報道、出版的期刊文章和市場營銷材料中提取科學信息”?！奥殬I(yè)生涯教育”克服了知識的學習與運用在時間和空間上的局限性，在所學知識與個人職業(yè)生涯之間起到了很好的過渡作用，有利于學生進一步接受高等教育，走向職業(yè)生活。

3. 課程內容

美國高中科學以綜合的形式出現(xiàn)在課程體系當中，“化學課程內容”是其實現(xiàn)提升學生科學素養(yǎng)的一個重要載體，所有內容均為選修，現(xiàn)從宏觀、中觀、微觀三個層面來簡述其體系構建。

宏觀上看，美國高中化學課程由綜合物理與化學、化學、大學預科化學與國際學位化學四個部分組成：“綜合物理與化學”是在初級階段所學物理和化學知識的基礎上有所提升，培養(yǎng)公民所具備的基本科學素養(yǎng)；“化學”則介紹高中階段最基本的化學學科知識，培養(yǎng)學生須具備的最起碼的化學素養(yǎng)；“大學預科化學”和“國際學位化學”更進一步深化化學素養(yǎng)有專攻的方向，與職業(yè)生涯教育相關。

中觀上看，內容以“主題式”推進學習，如“化學”的主題包括“科學的定義和方法”、“化學實驗及實地調查中的安全操作”、“科學與社會環(huán)境”、“化學與職業(yè)生涯”、“物質的性質”、“元素周期表的發(fā)展與應用”、“原子理論的發(fā)展”、“化學鍵”、“化學計量學”、“氣體定律”、“溶液化學”、“熱化學”、“核化學”等。

微觀上以“化學”課程中的“化學鍵”主題為例，其內容要求細分為以下幾點：①采用IUPAC規(guī)定的命名規(guī)則命名離子化合物、共價化合物、酸、堿；②會書寫常見的多原子離子、離子化合物、共價化合物、酸、堿的化學式；③會用電子式表示離子鍵、共價鍵；④會描述金屬鍵的性質，并將其用于解釋金屬的導熱性、導電性、延展性；⑤會用VSEPR理論預測分子的結構。

綜合來看，德州化學課程內容選擇呈現(xiàn)出以下幾個特點。

（1）體系中的四大化學類課程，分別適合于不同階段、不同需要的學生，注重培養(yǎng)學生的實際能力，為學生的職業(yè)生涯發(fā)展奠定基礎。如“化學”部分中的“化學鍵”主題要求“使用VSEPR理論預測分子的結構”，這體現(xiàn)了專業(yè)學習的深度。

（2）提供給有興趣的學生學習“大學預科化學”和“國際學位化學”的機會，讓學生擁有更廣闊的時間、空間視野，鼓勵學生將化學學習與個人終身發(fā)展相聯(lián)系。

（3）更重視實驗安全知識的學習，如要求“學生必須花40%以上的學習時間在實驗室里用安全、環(huán)保和人性的方式進行科學探究”，讓學生在真實體驗中去感受化學安全常識。

4. 教學建議

德州高中化學課程標準中涉及教學建議的內容融合于知識與技能板塊，主要體現(xiàn)如下：

（1）依據(jù)化學學科特點，重視實驗教學

將“化學實驗及實地調查中的安全操作”主題列為“化學”課程的第一主題，并多次提及“用于實驗室和實地調查的教學時間至少為40%，須展開安全、環(huán)境友好、符合道德準則的教學活動”、“恰當使用安全淋浴器、洗眼器、護目鏡和滅火器”等實驗室基本技能；化學課程的其他主題要求學生在掌握理論知識的前提下“通過實驗和實地調查，獲得樣本數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)應用于理論公式、定理，驗證公式、定理的正確性”。

（2）遵循科學探究規(guī)律，關注方法培養(yǎng)

該課程標準提出要培養(yǎng)學生多種探究方法，如實驗法、描述法、對比法等等，鼓勵學生批判性思考問題。科學探究活動要求學生“規(guī)劃和實施調查程序，包括提出問題，制訂可檢驗的假設，并選擇設備和技術”、“收集數(shù)據(jù)，并做準確度和精密度的測量”、“采用科學和數(shù)學規(guī)定表達數(shù)據(jù)，包括多維分析法、科學計數(shù)法，突出化學量的數(shù)字化”、“整理，分析，評估數(shù)據(jù)，作出推論，預測數(shù)據(jù)變化趨勢”、“交流，得到以數(shù)據(jù)為支持的結論”。

（3）關注學生未來發(fā)展，體現(xiàn)生涯教育

該課程標準明確要求“學生用批判性思維、科學推理對課堂內部和課堂以外出現(xiàn)的問題作出明智的決定”、“在科學的各個領域，通過分析、評估、經(jīng)驗證據(jù)、邏輯推理和實驗，包括科?W解釋和科學證據(jù)各方面來批判科學的解釋”、“學會溝通，并學會從各種來源，如時事、新聞報道、出版的期刊文章和市場營銷材料中提取科學信息”，這種學習形式的開展不僅有助于學生認識到化學與實際生活的聯(lián)系，更體現(xiàn)了“貫徹職業(yè)生涯教育”的主旨。

5. 評價特色

德州高中化學課程標準中涉及評價的內容也融合于知識與技能板塊，主要體現(xiàn)如下：

（1）豐富的評估內容

成績不再是衡量學生學習情況優(yōu)劣的唯一標準，學生參與科學學習的情況也納入評估內容，若某一學生積極參加科學活動并表現(xiàn)出眾，他將取得較高的綜合成績。這樣的做法有利于改善目前學生被動學習的狀況，激發(fā)學生科學探究的興趣，培養(yǎng)學生的參與意識、合作精神、探究能力和批判性思考能力等。

（2）多樣的評價方法

評價方法包括傳統(tǒng)的紙筆測試、操作表現(xiàn)、撰寫調查報告和書面論文、口頭測試等。如在開展科學探究活動時，可以采取撰寫調查報告、口頭報告等的評價方法，這不僅豐富了課堂內容，也培養(yǎng)了學生的文獻摘錄能力、口頭表達能力、小組合作能力等；在開展實驗室和實地調查學習時，“學生是否恰當使用化學儀器、是否安全操作、是否合理搭置實驗裝置”都將成為操作表現(xiàn)評價法的評估內容。

（3）采用學分制，進行綜合評定

德州高中化學課程屬于選修，其中化學、綜合物理與化學課程在修完后將被分別授予1個學分，大學預科化學、國際學位化學在修完后將分別被授予1-1.5個學分。在具體評定時，要根據(jù)學生在相應課程中的紙筆測試、操作、調查報告和書面論文、口頭測試等中的表現(xiàn)進行綜合評定，并計量學生參與科學學習的機會，以決定學生是否獲得相應課程的學分。

三、德州高中化學課程特色分析

德州高中化學課程標準中有關教育理念的體現(xiàn)、學習層次的設置、學習形式的引導、評估方式的選定以及學生職業(yè)生涯的規(guī)劃等方面值得我們深入研究與借鑒。

1. 教育理念人本化

德州高中化學課程理念的第一條就是“每個學生都應該有接受科學教育的機會和權力，并在科學素養(yǎng)上達到一定的水平”，體現(xiàn)了教育理念中的人性平等。整個科學教育課程的課程理念的具體內容一直在遞進變化，但始終貫穿著“追求人性化”的思想，體現(xiàn)了“以學生為主體”的課程理念，注重學生科學素質的培養(yǎng)。我國在今后的教學實際中應需加強落實這一理念，以適應化學課程學科特點、時展的需要、新課程改革的訴求。

2. 學習層次進階化

德州高中化學課程目標根據(jù)不同課程設置，四大課程中前兩類課程為基礎、后兩類課程為拓展，具有更強的針對性和可操作性，更加貼切學生，循序漸進、相輔相成，更具有進階性。這樣的課程目標具體、豐富，不易產(chǎn)生歧義，且實用性強，便于直接實施。我國在新一輪的課程改革中，可以借鑒這一作法，充分考慮到不同學習層次的需要，為不同學生的未來發(fā)展奠定基礎。

3. 學習形式多樣化

德州高中化學課程要求將學生學習看作一個主動學習的過程，以“動手做”的方式開展教學活動，在課堂教學、實驗室實驗、實地調查過程中進行“合作與交流”，既能使學生更加主動、積極和自信，也將加深學生與學生、學生與教師之間的情感，讓學習充滿生機與活力。因此，我國要一改以往“灌輸式”教學方式，采取多樣化的學習方式，既能鞏固已學知識，又能將理論與實踐真正結合。

4. 評價方式多元化

德州高中化學課程十分重視外部效度，即“真實評估”，參考因素不再局限于理論考試，更關注學生知識的實踐應用能力，更加靈活地考查學生的學習狀況。我國目前的考試氣氛依然十分濃厚，很大程度上影響了課程改革的實施，課程標準中倡導的評價理念和方法并沒有得到很好的落實。因此，德州的評價做法對我國改變其“一考定終身”制度、轉向多元評價具有很強的參考價值。

5. 生涯教育常態(tài)化

第4篇：天文學學科評估范文

[關鍵詞] H指數(shù)；R指數(shù)；傳統(tǒng)計量指標；人才評價

科學計量學憑借其客觀的數(shù)學方法和數(shù)量工具，已經(jīng)廣泛應用于各個學科領域，特別是在科研評價方面發(fā)揮了重要、獨特的作用，人們也常使用此方法來達到評估和比較科研人員個人績效的目的。本文采用“H指數(shù)”來對農(nóng)業(yè)煙草專業(yè)人員的個人績效進行刻畫和描述，并輔之以R指數(shù)及傳統(tǒng)計量指標，以期更好地說明農(nóng)業(yè)煙草專業(yè)人員研究工作的影響力。

一、數(shù)據(jù)來源

本文的研究對象為國內農(nóng)業(yè)煙草專業(yè)的研究人員，選擇CNKI 引文數(shù)據(jù)庫為統(tǒng)計源，檢索式為：（（被引題名＝（煙草+烤煙）+（被引關鍵詞）＝（煙草+烤煙））*被引時間＝（1997-2006)，檢索范圍限定在“農(nóng)業(yè)”專輯的“期刊類型引文”中，檢索時間為2007年11月，共檢出論文5998篇，總被引次數(shù)為26372次，論文的篇均被引次數(shù)為4.3968次。

二、結果分析

1.H指數(shù)

Hirsch指數(shù)(簡稱H指數(shù))是由Jorge E．Hirsch提出的旨在評價個人成就的一種指標，Hirsch定義H指數(shù)為：一個科學家的分值為H，當且僅當在他／她發(fā)表的Np篇論文中有H篇論文每篇獲得了不少于H次的引文數(shù)，科學家剩下的(Np-H)篇論文中每篇論文的引文數(shù)都小于H次。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，筆者計算出農(nóng)業(yè)煙草專業(yè)科研人員的H指數(shù)（表中列出了H指數(shù)在4以上的75位著者），由表1可看出，75位著者的H指數(shù)分布在4～15之間，H指數(shù)為15和8的各1人，H指數(shù)為9的3人，為7和6的各4人，為5的有23人，為4的達39人。若從全部統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，本專業(yè)著者的H指數(shù)普遍較低，主要集中在1～3之間（有2791人，占著者總數(shù)(3317)的84.14%），其中， H指數(shù)為1的達2229人（占著者總數(shù)的67.20%），H指數(shù)最高的為15（韓錦峰），均值為1.17。但由于H指數(shù)帶有很強的學科特點，如當選為2005年美國國家科學院生物學和生物醫(yī)學領域的36名院士的H指數(shù)均值為57；當選2005年美國國家科學院物理和天文學領域的院士的H指數(shù)均值為44；而科學計量學領域高產(chǎn)

和高影響力的普賴斯獎獲得者的H指數(shù)均值僅為13.9。因此，不同科學領域之間的H指數(shù)沒有可比性。

2.R指數(shù)

由于H指數(shù)相同著者的論文被引頻次、篇均引文、被引論文數(shù)等指標均存在較大差異，因此，H指數(shù)不能反映出各著者的個人績效差異。金碧輝提出了用R指數(shù)作為補充指標，R指數(shù)是指H指數(shù)劃定的績效核內總被引頻次的平方根。如表中H指數(shù)相同的著者排名均相同，但從R指數(shù)卻能看出排名差異。如按H指數(shù)排名在第4位的四位著者（宮長榮、劉衛(wèi)群、汪耀富、許明輝）按R指數(shù)排名時則分別排在16位，12位，6位和7位。由此可見，用R指數(shù)作補充就解決了H指數(shù)不能區(qū)分科研人員科研績效水平高低的問題。

3.其他傳統(tǒng)計量指標

(1)總引文數(shù)

為了區(qū)分研究對象的影響力，鼓勵科研人員在提高產(chǎn)出能力的同時提高產(chǎn)出質量，通常是用被引總次數(shù)（即總引文數(shù)）作為評價指標之一，論文的被引次數(shù)越多，說明該論文的質量越高，含原始創(chuàng)新的成分越多。有人統(tǒng)計:獲諾貝爾科學獎的論文，大體被引次數(shù)均在l000次以上，而農(nóng)業(yè)煙草專業(yè)單篇論文被引次數(shù)最高的僅為97次（梁崢等人撰寫的“菠菜甜菜堿醛脫氫酶基因在煙草中的表達”），且還有部分論文未被引用過；而從總引文數(shù)來看，排名第一的是韓錦鋒（被引539次），其次是胡國松（被引273次）。另外，還有447位著者，被引總次數(shù)為0。

(2)篇均引文

篇均引文是總引文數(shù)除以論文總數(shù)。篇均引文數(shù)能夠對從事科研時間不同的科學家進行比較，從表1中可看出，篇均引文數(shù)較高的著者一般不是和被引論文最多的高產(chǎn)著者，與被引論文數(shù)均排第一的韓錦鋒，以篇均引文排名則排第十三位，篇均引文排名第一的是和被引論文數(shù)均為4篇的賓金華。因此，篇均引文會在某種程度上鼓勵低產(chǎn)作者而低估高產(chǎn)作者。

(3)被引論文總數(shù)

被引論文總數(shù)可以反映出科研人員論文的總體質量，被引論文越多，說明其的質量越高。被引論文數(shù)最多的是43篇（韓錦鋒），最少的為0。有447位著者（占著者總數(shù)的13.48%）發(fā)表的480篇論文（占論文總數(shù)的8%）從未被引用過，這說明煙草專業(yè)部分科研論文的質量還有待進一步提高。

三、H指數(shù)與其他計量指標之間的相關關系

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可計算出H指數(shù)與R指數(shù)、總引文數(shù)、被引論文數(shù)、篇均引文數(shù)之間的回歸方程及相關系數(shù)(見圖1～-圖4)，由此可見，H指數(shù)與R指數(shù)、總引文數(shù)、被引論文數(shù)呈顯著正相關關系，相關系數(shù)分別為0.7528，0.8678，0.5921，如H指數(shù)排名前9位的，R指數(shù)有7人排在前9位，總被引次數(shù)有8人排在前9位，被引論文數(shù)有6人排在前9位；但H指數(shù)與篇均引文數(shù)呈弱相關關系，相關系數(shù)為0.0793，H指數(shù)排名前9位的篇均引文數(shù)只有3人排在前9位。從圖1～圖4的散點圖及趨勢線也可看出其相關性。

四、小結

用H指數(shù)評價科研人員績效最大的優(yōu)點就是可以遏制片面追求論文數(shù)量的不良傾向，同時又能激發(fā)科研人員探索深層次科學問題的熱情。但缺點是:H指數(shù)不能分辨H指數(shù)相同而被引頻次相差較大的情況；H指數(shù)不會超過論文總數(shù)的界線，因此，可能出現(xiàn)的情況是發(fā)表少數(shù)高被引論文的作者其H指數(shù)偏低；H指數(shù)是一個相對穩(wěn)定性、累積型指標，一方面不論是排在引文高端(即被引次數(shù)大于H指數(shù))的論文獲得新的被引還是被引次數(shù)小于H指數(shù)的論文的數(shù)量增加都不會使H指數(shù)增加，因此不能反映這兩種代表作者影響力和產(chǎn)出的變化；等等。而總論文數(shù)卻能克服H指數(shù)不會隨被引次數(shù)小于H 的論文數(shù)的增加而增加的情況，R指數(shù)、總引文數(shù)可以克服H指數(shù)不能分辨H指數(shù)相同但是影響力不同的科學家的缺點，篇均引文能夠彌補H指數(shù)不利于評價低產(chǎn)但高影響作者的缺陷；但是，單獨用傳統(tǒng)計量指標中的任一個作為評價指標也存在各自的缺點。如：由于引用有自引和他引兩種，而CNKI引文數(shù)據(jù)庫在統(tǒng)計時并不區(qū)分二者。雖然自引次數(shù)與論文的影響力毫無關系，但不能排除有些科研人員故意頻繁自引，從而制造論文被引次數(shù)和篇均引文均高的假象。因此，總引文數(shù)與篇均引文均不能較好地評價科研人員的科研績效水平。但若用H指數(shù)、R指數(shù)以及總引文數(shù)三項指標配伍，卻能較好地說明科研人員的績效水平。從表1中的計算結果來看，前5位著者的前三項指標（H指數(shù)、R指數(shù)、總引文數(shù)）排名沒有位次變化，第六位～第十位著者的前三項指標排名位次的變化在1位～5位，從第十一位著者開始，前三項指標位次變化絕大多數(shù)也在1位～15位以內（只有個別例外，如劉國順、許美玲位次變化達30位以上）。但第四項指標（被引論文數(shù)）、第五項指標（篇均引文數(shù)）排名與前三項指標（H指數(shù)、R指數(shù)、總引文數(shù)）排名相比較，著者位次變化大多數(shù)都在20位～30位，最高的達50位左右（如劉衛(wèi)群，前四項指標排名在7位～12位，篇均引文排名為58位，賓金華前三項指標排名9位～11位，被引論文數(shù)排在69位，篇均引文排在第1位，等）。因此，從H指數(shù)與R指數(shù)和傳統(tǒng)計量指標之間的相關性（H指數(shù)與總引文數(shù)的相關系數(shù)最大（0.8678），其次是與R指數(shù)的相關系數(shù)（0.7528），與被引論文數(shù)的相關系數(shù)較小（0.5921），與篇均引文的相關系數(shù)最小（0.0793）），以及各指標的實際計算結果從表來看，用前三項指標（即H指數(shù)、R指數(shù)、總引文數(shù)）配伍，基本能較好地反映科研人員的科研績效水平。由此可見，在農(nóng)業(yè)煙草專業(yè)，科研績效水平最高的是表中的前5位著者（他們的前3項指標排名均在前5位），可以認為，這5位著者是國內農(nóng)業(yè)煙草專業(yè)最核心、最權威的著者。

參考文獻:

[1]J．E．HirscH，衡量科學家個人成就的一個量化指標[J].科學觀察，2006，1(1)

第5篇：天文學學科評估范文

關鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；數(shù)據(jù)預處理；挖掘算法；Web挖掘；個性化推薦

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1672-5913(2007)14-0027-03

1引言

數(shù)據(jù)挖掘是一門綜合性的交叉學科，它融合了概率統(tǒng)計學、數(shù)據(jù)庫技術、數(shù)據(jù)倉庫、人工智能、機器學習、信息檢索、數(shù)據(jù)結構、高性能計算、數(shù)據(jù)可視化以及面向對象技術等，在保險業(yè)、電信業(yè)、交通業(yè)、零售業(yè)、銀行業(yè)正在被越來越廣泛深入地使用，同時在生物學、天文學、地理學等領域也逐漸顯現(xiàn)出技術優(yōu)勢，特別是在客戶關系管理系統(tǒng)、個性化網(wǎng)站設計、電子商務系統(tǒng)、搜索引擎等方面數(shù)據(jù)挖掘技術顯示出了獨特的魅力。數(shù)據(jù)挖掘技術正在以一種全新的概念改變著計算機應用的方式。

從最近計算機技術的發(fā)展以及學生就業(yè)方面來看，對本校的應用性本科生開設“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程迫在眉睫。但數(shù)據(jù)挖掘給人的感覺就是“高深莫測”，當前數(shù)據(jù)挖掘領域主要是博士生、碩士生研究的領域，數(shù)據(jù)挖掘課程也只在一些重點大學的研究生或高年級的本科生中開設，應用型本科院校以及一些高職高專幾乎都沒有開設此類課程。這限定了數(shù)據(jù)挖掘作為一門既有理論又有實踐價值學科的應用和推廣，筆者認為很可惜。從計算機專業(yè)的學生的畢業(yè)設計以及就業(yè)角度分析，相當多的同學以后會從事電子商務類軟件的開發(fā)，而這類應用目前都漸漸基于Web作為應用平臺，面對的是海量的數(shù)據(jù)信息，因此讓學生掌握數(shù)據(jù)挖掘的思想和方法對提高計算機素養(yǎng)很有必要。即使將來從事控制、通信、游戲、圖像處理等軟件開發(fā)，數(shù)據(jù)挖掘的思想和方法也很容易找到用武之地。

2數(shù)據(jù)挖掘課程開設的可行性分析

從計算機技術發(fā)展以及學生就業(yè)反饋的信息，筆者覺得數(shù)據(jù)挖掘的思想、方法以及算法對應用型本科生是很重要的，并且讓學生掌握好這門課程也是完全可能的。我校從1998年以來一直在高年級本科生中開設了“人工智能”課程，但從教學效果上來看，很不理想?！皵?shù)據(jù)挖掘技術”這門課程在不少地方很像“人工智能”，“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程中的一些思想就是從“人工智能”中發(fā)展過來的，但是“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程與“人工智能”課程有一個本質的區(qū)別，就是數(shù)據(jù)挖掘從誕生的一開始就是面向大量的、實際的數(shù)據(jù)庫信息，因此，具有極強的應用性，如果將“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程看做是“數(shù)據(jù)庫技術”課程的自然延伸，同時充分利用數(shù)據(jù)結構、人工智能、面向對象技術與方法、Web技術、概率統(tǒng)計等課程的基礎，就能夠將“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程開設好。于是兩年前，筆者在應用型本科生中做了嘗試，就是取消原來的“人工智能”課程，取而代之的是“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程，從兩年的教學實踐以及教學效果上看，行之有效。并且在教學中發(fā)現(xiàn)，雖然數(shù)據(jù)挖掘技術要用到人工智能的一些思想和方法，但沒有“人工智能”課程作為前導課程，沒有任何影響，因為，數(shù)據(jù)挖掘中的一些人工智能思想在“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程的教學中是自成體系的，并且是以比“人工智能”中的方法更加簡單、更加直接、更加面向應用的方式。開設“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程必須以下列的課程作為基礎(前導課程)，當然這些課程都是一些常規(guī)課程。

1) 必須深入學習一門程序設計語言，通過這門語言的學習可以掌握程序設計的基礎知識，并且掌握面向對象思想開發(fā)的精髓，能夠進行可視化程序設計。學習程序設計絕不是記住程序設計語言的語法就行了，而要努力做到將應用中的思想變?yōu)槌绦?。這一點是計算機專業(yè)學生的基本素養(yǎng)。這一環(huán)節(jié)沒有做好，其余的計算機專業(yè)的專業(yè)課程，如數(shù)據(jù)結構、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、編譯原理、軟件工程等就無法學習，即使學了，也不能真正掌握。筆者從計算機發(fā)展和應用角度，推薦學習C/C++和Java，要求對C++的模板以及STL或Java的數(shù)據(jù)結構類(在Java的util包中)能夠較好掌握。

2) 掌握“數(shù)據(jù)結構”課程，特別是“數(shù)據(jù)結構”課程中的樹的特點和應用。在“數(shù)據(jù)結構”課程中，樹主要以二叉樹為主，對于一般的樹，在當前的“數(shù)據(jù)結構”課程的教學中都是將一般的樹轉化為二叉樹來進行處理的，但是在數(shù)據(jù)挖掘中這樣不太方便。數(shù)據(jù)挖掘中的很多算法都涉及到樹的應用，并且大多都是不太規(guī)則的樹，在數(shù)據(jù)挖掘中，采用樹的思想與Java中的數(shù)據(jù)結構類或C++中的STL相結合的方法，能夠得到很好的效果。

3) 掌握“數(shù)據(jù)庫技術”課程中數(shù)據(jù)庫操作的特點和應用。數(shù)據(jù)挖掘的對象主要是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，但作為數(shù)據(jù)挖掘對象的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息量往往很大，因此，為了提高挖掘的效率，需要建立數(shù)據(jù)倉庫，或者需要在算法上加工，盡量減少掃描數(shù)據(jù)庫的次數(shù)。

4) 掌握“Web技術”。這是因為Internet已經(jīng)廣泛應用并且深入人心，未來的軟件相當多的都是基于Web平臺之上，因此，對于Web挖掘不僅重要，而且具有直接的應用價值。當前Internet上的軟件如一些知名網(wǎng)站、搜索引擎以及一些電子商務系統(tǒng)，采用了數(shù)據(jù)挖掘技術，得到了很多有價值的信息或提高了個性化能力，大大增強了企業(yè)的競爭力。因此，掌握“Web技術”課程對Web挖掘很有裨益。

5) 熟悉“概率統(tǒng)計”課程中的思維方式，對各種分布以及條件概率能夠熟練掌握，在數(shù)據(jù)挖掘中的分類、關聯(lián)規(guī)則等領域很多挖掘方法都靈活運用了概率統(tǒng)計中的思想和方法。

從“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程的教學實踐中明顯看出，主要需要以上幾門課程，并且教學結束后發(fā)現(xiàn)，學生不僅能夠掌握數(shù)據(jù)挖掘的思想、方法以及算法，通過對一些主要的挖掘算法的實現(xiàn)，對“數(shù)據(jù)庫技術”、“程序設計語言”、“數(shù)據(jù)結構”、“Web技術”以及“概率統(tǒng)計”掌握得更加深刻，將“數(shù)據(jù)挖掘技術”作為“數(shù)據(jù)庫技術”的自然延伸，是“程序設計語言”、“數(shù)據(jù)結構”、“Web技術”以及“概率統(tǒng)計”的綜合運用得到良好效果。

3 “數(shù)據(jù)挖掘技術”課程的設置

一門課程的設置，不僅要根據(jù)當前計算機技術的發(fā)展，同時也要根據(jù)當前學生的就業(yè)需求，充分考慮到應用型本科學生的特點。兩年前，經(jīng)過多方面的考慮以及參考了各種國內國外數(shù)據(jù)挖掘的教材以及論文后決定，“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程教學學時定為32課時，講課22學時，上機實驗10學時。在這個總的學時定下來之后，就是對“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程的內容設計，這是最重要的環(huán)節(jié)。精選出的內容不僅要反映數(shù)據(jù)挖掘的特點以及最新發(fā)展，還要結合應用型本科生的特點，要具有很強的針對性，重點要突出，要能夠“學以致用”。最后“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程的教學內容如下：

1) 數(shù)據(jù)挖掘綜述2學時。本講側重于從兩、三個具體應用領域進行分析得出采用數(shù)據(jù)挖掘技術的重要性與必要性，可以選取客戶關系管理、體育競技、信息安全和商業(yè)欺詐等作為案例，然后給出完整的數(shù)據(jù)挖掘定義和數(shù)據(jù)挖掘技術的分類，以及數(shù)據(jù)挖掘需要的一些前導課程的知識要點。

2) 數(shù)據(jù)挖掘過程及當前數(shù)據(jù)挖掘的軟件工具2學時。數(shù)據(jù)挖掘的過程是數(shù)據(jù)抽取與集成、數(shù)據(jù)清洗與預處理、數(shù)據(jù)的選擇與整理、數(shù)據(jù)挖掘以及結論評估。本講重點講解挖掘的過程，強調數(shù)據(jù)預處理對挖掘的重要意義，對于缺省的值、殘缺的值等的處理方法。讓學生對數(shù)據(jù)挖掘的整體過程有清楚的理解。然后介紹一下當前流行的商品化數(shù)據(jù)挖掘軟件如IBM的IntelligentMiner和加拿大Simon Fraser 大學的DBMiner。

3) 關聯(lián)規(guī)則挖掘與序列模式挖掘6學時。在介紹關聯(lián)規(guī)則原理的基礎上，主要介紹著名算法Apriori及其改進、FP_Tree算法、用于序列模式挖掘的AprioriSome算法。每個算法需要2學時，對每個算法要進行徹底分析，不僅能夠理解算法的原理、思想以及過程，還要分析算法提出人為什么會提出這種算法，在日常生活中的含義是什么，算法的優(yōu)點和缺點是什么，以及如何用Java或C++來編程實現(xiàn)該算法。最后，對多層次關聯(lián)以及數(shù)量關聯(lián)規(guī)則挖掘做個簡單介紹即可。

4) 分類技術4學時。介紹分類的原理，主要講解ID3和C4.5、樸素貝葉斯分類，簡單介紹一下BP神經(jīng)網(wǎng)絡的分類。對于C4.5要求能夠從原理上把握整個算法，能夠進行連續(xù)值的離散化處理，理解C4.5比ID3的優(yōu)勢所在；對于樸素貝葉斯分類，要深刻理解該分類的原理以及貝葉斯信念網(wǎng)絡的工作原理。特別的，對于FP_TREE以及C4.5算法的實現(xiàn)，需要用到不規(guī)則樹，提出用C++或Java解決這種不規(guī)則樹的方法。

5) 聚類技術4學時。在介紹聚類的重要性和分類的基礎上主要介紹劃分聚類PAM算法思想以及基于密度聚類DBSCAN，對于當前重要的聚類STING和CLIQUE做個簡單介紹。最后，比較聚類和分類的不同之處。

6) Web挖掘與個性化推薦技術4學時。對于Web挖掘從內容挖掘、訪問行為挖掘和結構挖掘三個方面進行講解，重點講解個性化技術。對基于最小關聯(lián)規(guī)則集的個性化推薦以及基于協(xié)作篩的個性化推薦作深入剖析，并指出在當今網(wǎng)站設計中的重要意義。

7) 上機實驗設計。精選五個上機實驗。第一個實驗是關聯(lián)規(guī)則的Apriori算法或FP_Tree算法的實現(xiàn)，兩個任選一個，如果選擇Apriori的話，需要采取一些效率改進措施；第二個實驗是序列模式挖掘中的AprioriSome算法；第三個實驗是分類技術中的ID3或C4.5算法，這兩個算法的主體相同，任做一個即可；第四個實驗是聚類中的PAM或DBSCAN算法，兩個任選一個；第五個實驗是利用協(xié)作篩進行個性化網(wǎng)站的智能推薦。以上五個實驗每個實驗2學時，建議編程語言采用Java或C++，最后挖掘結果具有可理解性。

當然，以上的課程內容設計會隨著數(shù)據(jù)挖掘技術的發(fā)展，不斷進行微調，以適應不斷變化的計算機技術發(fā)展與社會需求。

4 “數(shù)據(jù)挖掘技術”教學實踐總結

兩年前，雖然已對“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程作了充分準備，但在剛開設這門課程的時候，很擔心這門“高深莫測”的課程的教學效果。但經(jīng)過兩年的教學實踐發(fā)現(xiàn)，這門課程的教學效果比預想的還要好。通過對該門課程的學習，學生不僅基本掌握了數(shù)據(jù)挖掘的基本原理和算法，同時對以前的一些主干課程如數(shù)據(jù)結構的理解和運用有了非常深刻的認識。更為重要的是，本課程的五個實驗都是數(shù)據(jù)挖掘領域中最經(jīng)典、最重要的算法，通過對這些算法的編程實現(xiàn)，不僅理解了數(shù)據(jù)挖掘關鍵算法的精髓，同時，這些數(shù)據(jù)挖掘算法實現(xiàn)的程序經(jīng)過不斷改進、加工，性能不斷提高，由于都是源代碼，可以將這些算法應用到一些實用的軟件系統(tǒng)如客戶關系管理系統(tǒng)、個性化網(wǎng)站中去，收到良好效果。此外，在網(wǎng)上的一些數(shù)據(jù)挖掘論壇中，經(jīng)常看到一些初學數(shù)據(jù)挖掘的研究生或技術人員很想看一看數(shù)據(jù)挖掘經(jīng)典算法的具體程序實現(xiàn)，我們也將這兩年不斷改進的程序源代碼作為免費資源贈送給了不少同行，也為數(shù)據(jù)挖掘的推廣應用貢獻了微薄之力。

5結束語

“數(shù)據(jù)挖掘技術”課程的教學嘗試目前主要針對的是本校應用型計算機專業(yè)本科生，雖然收到了良好的效果，但“數(shù)據(jù)挖掘技術”絕不僅僅是計算機專業(yè)學生才需要掌握的課程，對于我校通信系、電力系、自動化系等工科專業(yè)，經(jīng)濟系、管理系甚至一些文科類的學生也很有價值，因此，怎樣在非計算機專業(yè)的應用型本科生中開設好這門新興課程，甚至在高職高專學生中也開設好這門課程，則是需要作進一步的探索和嘗試。

參考文獻：

[1] 毛國君. 數(shù)據(jù)挖掘原理與算法[M]. 北京：清華大學出版社,2005.

[2] 陳文偉. 數(shù)據(jù)挖掘技術[M]. 北京工業(yè)大學出版社,2002.

[3] 余力. 電子商務個性化[M]. 北京：清華大學出版社,2007.

A Test to Applied College Students on Teaching Data Mining

XU Jin-bao

(Dept. of Computer Engineering, Nanjing Institute of Technology,

Nanjing 211100,China)

Abstract:Data mining becomes more and more important in nowadays. To applied college students, mastering the basics and methods of data mining technology demands immediate attention. This article gives some suggestions on how to teach these students well. The content of data mining technology course and experiments are selected elaborately. Mining technologies such as association rule , data classification, clustering , web mining and personalized recommendation are emphasized.

第6篇：天文學學科評估范文

關鍵詞:理性認知；技巧；直覺；布洛克式

中圖分類號：G642.4文獻標識碼：A

一、設計教育認知理念的錯位與反思

從印象派發(fā)端，相繼野獸派、立體派、蒙德里安（Mondrian）“冷抽象”、馬列維奇（Malevich）“極簡主義”、“硬邊”(Hard Edge)主義等，眾多現(xiàn)代主義流派的啟發(fā)推動下，使得格羅皮烏斯主導的包豪斯（Bauhaus）現(xiàn)代設計理念，在世界的范圍內聲名遠播，對西方逾半世紀的建筑、平面及工業(yè)設計的性質和風格，產(chǎn)生了深刻而持久的影響。從20世紀下半葉開始，隨著以信息技術為代表的網(wǎng)絡社會的普及，信息時代無處不在的圖像符號，以各種方式搶占都市中各個視覺高地。

信息時代的圖像強勢，帶給了我們充分的角色機遇，拓展了在設計上一展身手的空間，卻又常常不得不以當局者的身份，陷入了周而復始的視覺形態(tài)的壅塞與復雜性中難以脫身。久而久之，如果我們不能清醒的站穩(wěn)立場，明辨是非曲直，那么對于從事設計產(chǎn)業(yè)鏈上的業(yè)者來說，必定會給社會大眾造成傳播學意義上的誤導甚至混亂?？v然終不至成為終日幻想重溫傳統(tǒng)詩學溫情與浪漫的所謂“懷舊主義”者，卻極容易滑入到“科技享樂”主義者的陣營，徒為消費社會用金錢武裝欲望的奢靡之風推波助瀾。所以，在以人的倫理教化、知識傳播和人力生產(chǎn)為主要功能高校學院教育中，施教者尤其應該站穩(wěn)立場結合時代特點，對受教者針對性地進行與專業(yè)有關的倫理和思維認知教育。培養(yǎng)學生獨立認知、判斷、處理復雜視覺形態(tài)的能力。

就藝術本體而言，在創(chuàng)作中對感性直覺的依賴是毋庸置疑的。既便是以邏輯見長的數(shù)學思維，也不可能完全排除直覺的介入?？档拢↖mmanuel Kant）甚至認為沒有人的先天直覺，人就不可能有把握數(shù)學知識的能力。自九十年代初以來，大規(guī)模學院式的移植或拷貝國外現(xiàn)有的教育模式，使國內高校設計專業(yè)在短期內，得以建立較為完備的教學體系。但是，我們不得不承認在師資、理念和方法等方面還處在初級階段。特別是概念化的偏執(zhí)于即成的理性知識（定程思維Algorithmic thinking教育），而忽略直覺等非理性因素在藝術創(chuàng)作中的作用，客觀上削弱了學生的創(chuàng)新潛能。上世紀初《包豪斯宣言》倡導的革命性十足的現(xiàn)代設計理念，無疑是進步和開拓性的，但那畢竟是上個世紀初的事了，時代在變，時展階段與主題也在變，我們必須揚長避短，抓住后發(fā)優(yōu)勢在較高的起點上與時俱進，辯證的反思傳統(tǒng)學院式的設計教育利弊得失。既要創(chuàng)新性的挖掘現(xiàn)代性藝術的豐富內涵，在構成主義、抽象主義等現(xiàn)代經(jīng)典中尋找靈感。又要吸收性批判學院教育體制中，過于注重解剖學、材料學、透視學和色彩學等教條，逐步扭轉以往理比創(chuàng)造力重要，引經(jīng)據(jù)典的解決問題,變得比個人的直覺體驗和自由探索能力更為重要的僵化局面。

《周易?系辭》云：“形而上者謂之道，形而下者謂之器?！弊韵惹匾詠?，把造物活動歸屬于形而下范疇，在文化觀念上“重道輕器”思想歷代并不鮮見，但當下的藝術教育中“重器輕道”現(xiàn)象卻相當普遍。把設計簡單歸結為“造物文化”，并排除在人文學科之外，一方面由于過于強化對設計專業(yè)學生技法訓練（包括設計上的電腦依賴癥），而造成的直覺與理性判斷的雙重缺失，另一方面，由于缺乏必要的史學、倫理學及人文知識的儲備，學生畢業(yè)之后在設計價值取向上，要么固執(zhí)、膚淺；要么缺乏明辨、一味跟風，更談不上利用豐富的本土文脈資源，在自己的作品表達傳統(tǒng)倫理訴求與文化價值觀。

設計專業(yè)基礎課也相當薄弱，有的學生入校后仍沿襲著高考前的作畫方式，依靠圖解說明及教師個人經(jīng)驗的傳授，或者過于依靠印刷品層層轉述而獲得的，語焉不詳?shù)乃^間接經(jīng)驗，屏蔽了活生生的“生活體驗”，忽略了知識理解和認知過程，長此以往意圖破解頭腦中根深蒂固的既成圖式或僵化概念，嘗試包括“輻合思維”（Convergentthinking）、“擴散思維”（Divergent thinking）及“試探思維”（Heuristic thinking）認知類型的努力就會變得愈加的困難。

因此，筆者認為在靈活采用多元化認知的基礎上，在教學實踐中有意識整合“理性修養(yǎng)”、“直覺體驗”與“技巧訓練”，這三個不可或缺的重要環(huán)節(jié)入手，是破解當前教學方法僵化、教學理念落后的關鍵。那么如何將這三個方面有機地結合在一起，并落實在具體基礎教學上呢？在筆者看來有二大基本路徑：一是創(chuàng)新教學方法；二是開放教學理念。教學方法就像一個個“珠子”，教學理念就是那根將珠子串起來的“紅線”，二者缺一不可。我們無法設想當初包豪斯學院沒有康定斯基、蒙德里安、約翰內斯?伊頓、保羅?克利、奧斯卡?施萊默這樣的“紅線”教師會是什么樣子。

二、直覺、理性與技巧

色彩風景寫生也好，還是色彩空間構成練習也好，對藝術實踐來說，長期練就的純熟技巧，常常使人在創(chuàng)作過程中產(chǎn)生信馬由韁的，甚至會導致創(chuàng)作過程的某種不確定性。不少畫家十分癡迷于此，坐上一班連自己都不知道去哪兒的火車當然很刺激，但長此以往會產(chǎn)生二種負面的效果：一是唯技法論，作品本身藝術修養(yǎng)和作者本人的內省力容易喪失殆盡；二是理性規(guī)劃或美學觀念的介入會受到抑制，“手”指揮“腦”而非“腦”控制“手”，直覺因沒有導向而變得飄忽不定。其實正因為技巧的稚嫩或缺失，特別是大一新生常常缺乏自信并伴有挫折感，他們又對技巧訓練的艱苦性和長期性缺乏合理的評估，久而久之大大降低習得的自我效能（self-efficacy）感。

從事藝術創(chuàng)作的人都強調“直覺”的重要性，不管是繪畫還是對設計而言。哲學家盧梭（Jean-Jacqes Rousseau）堅持認為：“直覺和感覺是高于理性的”，因為他認識到“人的存在只是通過感官察覺到的一系列時刻”。他甚至把笛卡爾的名言“我思，故我在”翻造成“我感覺，故我在”。[注：參見列奧納多?史萊因著，暴永寧、吳伯澤譯《藝術與物理學》，吉林人民出版社，2001年版。]既然“直覺”是如此的重要，它與“技巧”、“理性”在藝術創(chuàng)作中是如何互動的呢？我們不妨從印象派大師文森特?凡高那里得到些啟示。這個不停變換職業(yè)的荷蘭人，直到近三十歲才拍板當畫家，他從沒受過系統(tǒng)的學院教育（如素描、解剖、透視等），凡高通常被視為缺乏理性、單憑直覺的藝術家典型，在繪畫技巧上公認的具有某種“蠻橫”的成分，那么他又是如何彌補這種缺陷并使之成為一種風格的？在一封致他弟弟提奧信中使我們感到他的創(chuàng)作過程恍如數(shù)學家般的慎密：

“……不要認為我愿意故意拼命工作，使自己進入一個發(fā)狂的狀態(tài)。相反，請記住，我被一個復雜的演算所吸引，演算導致了一幅幅快速揮就的畫作的迅速產(chǎn)生，不過，這都是事先經(jīng)過精心計算的?！盵注：參見歐文?斯通著《凡高傳》，北京出版社，2004年版。]

布拉克曾精確地概括了凡高的精神：“我熱愛法則，法則可以糾正情感?！狈▌t當然是理性的，理性不僅可以糾正情感，也可以監(jiān)控直覺甚至彌補技巧的不足。至此，如果你覺得蒙德里安“冷抽象”過于“理性”、康定斯基的畫作技巧性過重、馬利維奇“至簡主義”刻意排斥任何“技藝”參與痕跡又顯極端，而你又很難企及凡高復雜的色彩演算能力的話――那么，你可能會很自然的想到美國抽象主義大師布洛克（Jackson Pollock）。在他的畫作里“理性”“直覺”“技巧”可以不露聲色融合在一起，顯得和諧、神秘而優(yōu)美。其作畫過程被一種非無意識的直覺所控制。他說：

“我作畫不用素描或色彩速寫稿，我是直接畫的……繪畫的方法從需要中自然產(chǎn)生出來。我要求表達我的感情，而不是去描繪它們。技巧只是達到敘述的手段。作畫時我對自己有一個總的概念。我能夠控制顏料的流動：沒有頭，沒有尾，也沒有意外的事故”[注：參見矯蘇平編著《國外現(xiàn)代畫家與作品》，人民美術出版社，2002年版。]。

由于布洛克式的構圖沒有中心、沒有起點、沒有終點，色彩最本質的特性和能量，被毫無遮蔽的顯露出來。整個作畫過程通過無障礙的色彩滴灑，以及圖形不規(guī)則運動記錄了畫者某種心理軌跡，激活了我們對色彩本質最純粹的認知，及對色彩語法的最本質的穎悟。因此，我們不妨鎖定布洛克的作畫方式，研究這個后來紅得發(fā)紫的美國天才，如何利用地心引力宣泄他對色彩的靈感。就具體的色彩構成教學而言，如何借鑒布洛克的方式，運用理性卻和理性保持距離，依從直覺并使之處于創(chuàng)作過程的主體地位，卻又置于理性的導向之下，建立起“意識－無意識－意識”三級創(chuàng)作梯次，有計劃階段性懸置技巧在創(chuàng)作過程中的作用，進而達成身體、大腦與畫面之間的共時節(jié)奏，保持人與畫面之間自由、開放式的互動關系，最終有計劃地、有步驟將這種理念貫徹到具體的色彩學教學中，正是本文接下來要闡述的布洛克式色彩抽象構成分段教學過程。

三、布洛克式色彩抽象構成教學的實施步驟

色彩構成是包豪斯創(chuàng)立的現(xiàn)代設計基礎教學體系（包括結構素描、平面構成、立體構成、材料分析、多媒體等）的主干課程之一，是研究色彩的物理性質、色彩生理，色彩心理、色彩調和及組合規(guī)律，從而形成科學化、系統(tǒng)化的色彩訓練方式，是從色彩語法的角度，探索對色彩美的構成形式和規(guī)律的達成理性認知的一門學科。筆者認為色彩學教學的關鍵，不在于你掌握了多少色彩學的知識，而在于如何有能力你對色彩語匯的“體認與理解”，在創(chuàng)作需要的時候無障礙的釋放出來。所以，波洛克式色彩抽象構成教學目的正在于此。教學在時段安排上一般適合在課程的前期（少或沒有知識儲備）和末期（有了知識儲備）二次進行。并對二次作業(yè)進行并置對照評講，要求學生之前對二次作業(yè)反差的直觀體驗寫出相應的分析報告。

1、主題設定

由于設計功能指向性極強，學生必須始終圍繞主題，對未來出現(xiàn)的效果進行理性的預期和準備。創(chuàng)作主題可由教師指定也可個人自由選擇，首先色彩與主題之間的分析，文字參與思維的表述有助于把腦子里飄忽不定的色彩感覺確定下來。主題可以根據(jù)色彩的心理、歷史及文化等維度，通過“具象聯(lián)想”、“抽象聯(lián)想”及“共感聯(lián)想”等方式的來設定。例如，取《都市節(jié)奏》和取《秋韻》作為主題的學生，在色彩準備的方向上是不同的。對一個設計師來說，對將要出現(xiàn)的視覺效果作理性的預期和把握是極有必要的。

這里以《夢與未來》抽象標題為例，做一例選項之一的主題色彩文字分析如下：

1）主題分析

夢境是隱喻的、非邏輯和非線性的，根據(jù)弗洛伊德的精神分析學說，夢境是“本我”意識受到壓抑后在夢境中的自然釋放。因此，在“孟塞爾”色立體為分析構架內，將紫系作為主調，紫色具有幽深、含蓄、綿軟之感。夢境又是“自我”與“本我”之間是抑制與反抑制的力的妥協(xié)，在色彩上必然要表達出相互沖突的一面，因此將選用一定量在色相環(huán)上與紫色呈180度補色：即黃系（如5Y8/12）。未來是即將發(fā)生的現(xiàn)在，具有無限開放特征，根據(jù)愛因斯坦狹義相對論描繪的光速旅行的情景，未來呈藍色，遠去的呈紅色，即天文學中所謂的“紅移”和“藍移”效應，決定將主調藍色相環(huán)上逆時針旋轉約30度，呈籃紫系（如5BP3/2）。另外，盡管夢境本身是潛意識中不清晰和極微妙的影像，但大致分為愉快或驚厥之夢，因此除了已定基色為籃紫色之外，還將選用一定比例的玫紅色系使主調并列呈一定暖色傾向。少量的點或線狀黑系色的參與，一是為了增加二維向度畫面色彩疊層的透視感，二是為了襯托其它色系的色相力度。另外，少量土紅、冷灰、湖藍的隨機加入增加了畫面的豐富性，前提是對所有參與的色系的明度和純度關系，在創(chuàng)作之前進行調配處理。所有這些前期理性準備工作都是在為了能在下一步，像布洛克那樣只需專注于肢體動作與畫面生長，而暫時懸置所有和顏色有關的概念與計劃――創(chuàng)造條件。

2、材料準備及調色

A、調色，一般為水質顏料（如丙烯顏料、水彩或水粉顏料等），有條件的也可選用布洛克作畫用的油彩和油漆。對選用的每一種顏料的純度和明度反復調和直至達到你滿意的效果，當然，保持某種顏色的高純度或明度也是選項之一，一切根據(jù)自己理解的主題需要而定。在量上若以10為整，那么紫、土黃、玫紅、湖藍、煤黑、土紅、冷灰的面積比大致為3.5[KG*2]∶1.5[KG*2]∶1.5[KG*3]∶1.5[KG*3]∶1.0[KG*3]∶0.5[KG*3]∶1.0。

B、將調好的顏料裝在準備好的容器里，色彩面積控制可以在調制顏料，并裝入容器時進行數(shù)量上的設定，為了增加畫面機理感細沙、塑形膏或棉麻織物等可根據(jù)需要酌情使用。

C、紙張，白色或黑色的卡紙、水彩紙，有條件的話也可用表面處理過的平整的油畫布或油畫紙。這里要注意的是在最后二次構圖階段，完成的作品要在紙張上面積尺幅大于最后的成品，一般在1/2或2/3幅度范圍內調整，總之二者差值越大，二次構圖的選擇余地就越大，偶然性就越強。

D、約1m規(guī)格的直尺、美工刀、畫筆、刷子、鏟子、木棒等。

3、無意識行動與控制

在所需的材料都備好之后（根據(jù)主題調好的顏料、畫筆和平整的畫紙），在行動作畫之前，在計劃上有二點允許的選項。A、除了用布洛克那樣揮、滴、甩、潑等行動方式外，可用畫筆直接作用于畫面，以顯示“意識”參與畫面生長的痕跡。B、由于調好的顏色明度的不同，對于不同顏色介入畫面的順序和時間預先做出大致的安排，以不同明度色的疊加呈現(xiàn)的色彩透視效果，如布洛克的《薰衣草》系列就運用這種方法。

此階段可完全遵照布洛克的行動方式――即在“無意識”的狀態(tài)中專注于感覺和肢體動作。布洛克對自己的作畫過程，曾做過如下敘述：

“我的畫不是在畫架上完成的……我喜歡堅實的墻或地面……用地面時我最舒服。這時我可以繞著它走，可以從四面八方作畫，還可以進入畫內，我感覺自己就是畫的一部分?！?/p>

這個階段的魅力在于作畫者可暫時懸置所有理性意識，讓時間和方位感隱退，完全將自己置于一種激情的狀態(tài)。布洛克接著描述這種狀態(tài)：

“在我剛來到自己的畫前時，并不知道自己要做什么，經(jīng)過一段“熟悉期”，才能意識到自己都干了些什么。我不怕改動作品，不怕弄毀了圖形什么的，原因我的畫自有它自己的生命，我要做的就是讓這一生命表現(xiàn)出來。只有當我同我作品失去聯(lián)系時，結果才會一塌糊涂，否則，畫上永遠是一片和諧，隨你增，隨你減，畫的本身總是美好的”。[注：參見列奧納多?史萊因著，暴永寧、吳伯澤譯《藝術與物理學》，吉林人民出版社，2001年版。]

這個階段是讓人興奮的，利用地心引力不斷降落在畫面上的圖形，是畫者將色彩能量轉化為視覺圖像的內心狀態(tài)的原始紀錄。

4、二次構圖

A、剪切：在畫面呈現(xiàn)出自己滿意的效果之后，剪切階段和布洛克方式有所不同，類似于在一堆沙粒中將金子撿出來，該階段是艱難而又關鍵的，視覺的“完形”（Visual Whole）作用表面上是借助眼睛來完成，實際上人的直覺、理性的判讀與計算、人的個性、品味與修養(yǎng)都不露聲色的參與進來，面對畫面各種積聚、交叉、透疊、散落、復疊以及明度、色相、純度變化產(chǎn)生的奇異的色彩空間效果，我們不一定像布洛克那樣常常坐在人字梯上向下俯視，但須不停要在視域中改變遠近的位置，進行圖底、色域大小、角度、形狀、方向等視覺能量的檢視。整個過程眼睛充當主角，意識又重新回來審視想要截取的畫面，如同一個未來的農(nóng)場主坐著飛機俯視大地，決定哪塊將是他要買的認為最好的耕地。這有助于培養(yǎng)自己進入形態(tài)和結構中心，去處理形色關系的能力。

B、重構：這是一種再創(chuàng)造過程。有時原畫面平淡無奇或者不盡人意，但經(jīng)過二次構圖之后頓然煥發(fā)出了藝術生命。（當然，如果原畫面本來就很出色，不經(jīng)過剪切也是選項之一）面對一張已經(jīng)完成的“對開”卡紙作品，可剪切出小于對開面積的矩形、正方形、環(huán)形、扇形、圓或者橢圓，甚至可以整個畫面切成眾多小的正方形、圓、三角等“打散重構”，分離、剪切、組合、拼接做二方或四方連續(xù)的排列等。

C、裝裱：裝裱屬于后期處理階段，很多學生往往草草了之，因此要讓學生明白，裝裱實際上和畫面內在結構同等重要的、是畫面不可分割的有機組成部分（這里不贅述）。

至此，一幅讓學生自己都驚訝的色彩作品在冒險和愉快的氣氛中產(chǎn)生。整體過程可用四個課時完成，教師在現(xiàn)場如同導演，進行合理閾限下的指導與監(jiān)控。有的學生調的顏色不過關而被建議重新試調，或對顏色理解與主題相差甚遠而重新調整。至于畫面最終的結構和效果，則取決于學生的前期準備、個人能力、臨場發(fā)揮和對“成品”或“半成品”的后期處理。

四、美學內涵和效能分析

當然在這樣的語境中，借鑒布洛克方式進行的色彩抽象構成可以理解為一種教學方法和訓練手段。趁熱打鐵借助本次作業(yè)的直觀體驗過程為契機，從藝術史的角度對作品本身的美學內涵和效能分析，是進行課后總結的重要一環(huán)。分析“直覺”、“理性”與“技巧”在藝術創(chuàng)作中的互動關系，會取得良好效果。特別是對技巧而言，藝術家一旦掌握了熟練技巧，就可能在創(chuàng)作中流暢而無障礙表達內心的存在，但對于學生來說技巧以及理解力可能是他最為欠缺的一項。因此，在本課程里有二點彌補了特別是低年級學生在這方面的缺陷：

A、語言的抽象化。杜桑說：“人們一旦開始將思維化為字句，一切就都畸變了。語言真不是個好東西――我用它是不得已，但我從來就不信任它。人們永遠不會相互理解?！盵注：同上。]當我們專注于畫面抽象的形色之間的關系時，就可暫時擺脫了詞語的“糾纏”，從而規(guī)避了不當?shù)男揶o、詞語的誤讀或邏輯的詭辯，進而規(guī)避了任何用言辭而不是體驗領會藝術語義的嘗試。

B、能力補償技巧。技巧有二個含義，一是可以用文字表述的有關創(chuàng)作法則；二是實施這些法則熟練及創(chuàng)造性程度。而能力在心理學上可定義指人為順利完成活動而在個體經(jīng)常、穩(wěn)固地表現(xiàn)出來的心理特點。能力的自然基礎是先天的素質（稟賦）。能力當然不能替代技巧，卻是通向技巧的基石和出發(fā)點，是激活各種未來存在的各種可能選項的前提條件，能力強也有助于學生掌握技巧的“動態(tài)性質”。（指對技巧操作速度、熟練程度和鞏固強度等）。

彼得羅夫斯基說：“人的能力對于熟練的技能和知識來說表現(xiàn)為某種可能性……可能性是否變?yōu)楝F(xiàn)實，則取決于許多條件”。[注：參見彼得羅夫斯基主編《普通心理學》，人民教育出版社，1981年版。]筆者認為，這些條件包括先天的資稟、外在的機遇以及理性指導下對自我行為成效的預測與控制等，當然還包括影響人們掌握、理解與支配知識技能的活動外力導向（如教師的引導）。視覺創(chuàng)作是以形象思維為主，兼有多種思維形式一體化的特征。就抽象藝術而言，通過對物理空間色彩相貌及形態(tài)的間隔、重疊、透疊、并列、交錯等，來匹配多種性質的心理空間聯(lián)想，以此尋求物理空間和心理空間的對應關系。

歐文?潘諾夫斯基（Erwin Panofsky）認為，透視原理只不過是諸多可能性中的一種而已。長久以來，我們作畫習慣上往往先要將畫紙（布）支到畫架上，從學畫的第一天起就被告之，在構圖上第一筆便要定上下與左右的方位。而布洛克作畫是四面八方一起來，放棄了透視原理，從根本上否定了西方美術中，從歐幾里德平面空間取向的做法，將畫面的三維向度減少到二個；此外，以往的畫家作畫時用畫筆直接接觸畫布，畫家的意圖和畫面效果之間直接形成了“因果關聯(lián)”，在時間上仍保持著“線性特征”，而布洛克刻意讓他的手和畫面保持距離，把直接的涂抹改之以墨色的滴灑，拆解了時間的“線性特征”，借用純粹的形色的大小、長短、粗細、濃淡、深淺等，來表現(xiàn)出音樂般的節(jié)奏與韻律。

中國的“潑墨山水”始于抽象的墨跡，日本的“墨象書法”也給了西方抽象藝術形成的最初啟示。抽象藝術的關鍵在于發(fā)現(xiàn)自我，發(fā)現(xiàn)精神最內在的本質，即借助適當?shù)募挤?，去表現(xiàn)蘊藏在我們內心深處的東西。盡管沒有證據(jù)說布洛克的靈感，是來自于日本的“墨意”還是中國的“大潑墨寫意”。但可以肯定某種程度的“東學西漸”，也表現(xiàn)在了繪畫方面。西方自文藝復興以來，自從阿爾貝蒂從數(shù)里上奠定了“透視法”，畫家們能為在畫布上逼真再現(xiàn)外部世界而激賞不已時，東方繪畫大師卻認為，如實地模仿自然是幼稚而愚蠢的，中國古代畫家沒有發(fā)明線性的透視幾何原理，但同樣找到了將空間聯(lián)結整合的有效方式。

東方藝術家傾注的是借助對物的意寫來修身或明志，以文人的方式表達個體的修養(yǎng)和雅韻，“以形寫神”而“氣韻生動”之。人們在觀賞年代久遠的中國畫作時，無論是草、蟲、樹、魚，還是花、鳥、竹、石，你鮮有隔絕之感，因為畫面主題是不帶時間性的，或者說是凌駕于時間之上。在東方的山水畫中，畫者和觀者都放進了景物之中，而非那種由外向內的張望，“飽游沃看”而“天人合一”之，不像西方畫作中刻意表現(xiàn)“特定時間”中的“特定事件”。布洛克以前的畫家一般用畫筆接觸畫布，畫面效果和畫家意圖之間形成了直接的關聯(lián)，畫家內心的意愿直接轉化為外在的圖式，這體現(xiàn)了西方哲學“因果律”的根本，頭腦在“意識”的控制下，點向畫面的是“因”，落筆之處便是“果”。而布洛克和畫面之間刻意保持著距離，屏蔽了直接的接觸，在“激情”狀態(tài)下利用地心引力的作用，色滴完成穿越空間的過程。因此，布洛克的作畫方式某種程度上，暗合了東方“天人合一”觀念而更具東方意味。當霍夫曼指責布洛克不法自然時，他不假思索地回答“我就是自然”。不難推測布洛克并不知曉愛因斯坦的相對論，或者海森伯的量子力學，但他的作品卻在視覺上復述了科學上最前沿的真理――“場”比“粒子”更為重要，“過程”比“物體”更為根本！