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计算机技术学科评估

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计算机技术学科评估

计算机技术学科评估范文第1篇

论文摘要摘要:劝导技术是利用计算机、设备及应用软件来影响人类想法及行为的技术。该文对劝导技术的发展及其目前状况进行了综述,并着重对劝导技术的可信度及其三类劝导技术应用结果通过心理学的角度进行了分析。系统生命周期是现代设计方法理念的一个重要概念,该文介绍了系统生命周期,并介绍了基于系统生命周期中的劝导技术的设计评估行为。该文为劝导技术产品探究设计分析提供了系统的理论的指导。

1引言

在CHI97(ConferenceonHumanFactorsinComputingSystems1997)上,计算机技术作为劝导技术而首次被介绍[Dillard,J.%26amp;Pfau,M.,2002。劝导技术是指设计及应用计算机系统、设备或软件用于影响使用者的想法或行为[Berdichevsky%26amp;Neunschwander,1999。劝导技术最初出现于七十年代及八十年。劝导技术是一门包含心理学和计算机科学跨学科技术。根据实际项目的不同,更多的学科包含在劝导技术应用中。因此劝导技术是一门多领域学科交叉合并而成的一门新型学科。尽管许多劝导技术产品应用于商业、教育界、健康新问题预防及经济领域,其实际应用有着巨大的潜能,但本学科的探究还处在初级阶段。本学科前瞻性的创始人麻省理工大学B.J.Fogg博士创立了一个新名词“计算机劝导学/Captology”用于描述此学科,计算机劝导学是一个基于英文词组“用于劝导的计算机技术/ComputersasPersasiveTechnologyies)”的合成词。计算机劝导学是一门致力于设计、探究和和分析以改变产品使用者观念、态度或行为为使用目的的互动性计算机技术产品的的学科。

劝导技术的载体一般分为两大类摘要:一类是个人电脑,另一类是利用计算机技术的电子设备。计算机有三个功能使之成为优秀的劝导者摘要:

1)计算机在使用过程中作为工具计算并引导使用者。

2)当计算机作为媒介,利用仿真技术模拟真实环境为使用者来提供信息及经验。通过仿真信息,计算机可以劝导使用者改变想法和行为。

3)计算机可作为社会行为者,利用互动技术对使用者做出回应。

利用计算机技术劝导有两种途径摘要:一种是以有意以劝导为目的,另一种无意劝导使用者而产生了劝导效果。本文所探索的是第一类劝导技术应用,即产品设计的目的是使使用者接受或改变某种想法或行为。例如SkillTek1开发的软件模拟了特定的工作环境来劝导使用者对改变对某些行业工作者如医疗工作者或重型机械操作员的偏见。

2劝导技术的可信性

劝导技术的可信性是劝导技术特有的品质,这种品质在计算机提供仿真环境时格外重要。可信性共有四种不同类型摘要:感知型、据称型的、表面型的以及经验型的[Tseng,S.%26amp;Fogg,B.J.,1999。感知型的可信性描述了感知者相信某人或者某种事物的程度基于感知者的普遍假设。例如,相对生疏的营销员,人们会更相信自己的好友。通常计算机都被认为是高度可信的。据称型的可信性描述了感知者相信某人或者某种事物的程度基于第三方的描述。

根据可信性的类型,有不同变量用于使用者评估劝说技术产品的可信性。

1)假如使用者熟悉产品某些的内容,使用者可根据自己的专业知识。假如有错误出现,使用者会认为该产品不可信。但当使用者不熟悉产品,他们可能会认为该产品是可信的。

2)假如使用者非常需要某类信息,那么他们更可能接受该产品提供的此类信息,并认为该产品是可信的。

只有在使用者有恰当的专业知识并进行客观的评估时,可信性的评估结果才是可接受的。对于劝说技术产品的设计者来说,任何时候保证产品的可信性都是至关重要的。

3劝导力/Persuasibility

劝导力/Persuasibility在传统的字典里是找不到的,但是在网络字典(http摘要:///dictionary/persuasibility)中,可以看到它的解释为摘要:劝导的能力。

劝导力是劝导产品设计固有的特性。当今,对于软件易用性系统化的设计及评估方法已经非常成熟了。但是,作为软件易用性的一个要素,劝导力的系统设计及评估仍然是探究领域的一片空白。因此笔者在本文中率先将以生命周期为导向的系统化理论和方法用于计算机仿真软件产品劝导力的设计及评估。

4劝导产生的行为上的结果

劝导的探究曾经被界定在非常有限的背景下,例如公共场合的演讲和政治性的传媒。今天,劝导已经非常普遍的用于人际交往、商业、广告和许多其他领域。学术界对劝导的探究喜好的出现是由于劝导潜在的社会意义。通过劝导会产生三种不同的的行为上的结果,区别这三种不同的行为上的结果是非常必要的,这三种结果并不是相互排斥的,而往往会相互交叉重叠。根据不同的劝导结果,劝导力的评估会产生并侧重不同评估标准。

4.1想法及行为塑造过程

这种情况下,使用者在使用产品之前,有非常有限的相关知识。想法及行为塑造往往不被认为成典型的“被说服”。劝导在这种情况下实际是一种学习过程。传统上,有关劝导的文献将这一过程称为“想法形成”而非“想法改变”。儿童学习过程可以视为想法及行为塑造过程。但此过程并不局限于儿童。例如,在使用婴儿仿真模拟器之前,使用者可能完全不了解如何照顾婴儿。所以使用过程也是学习过程并通过学习接受劝导。

4.2想法及行为强化过程

许多劝导过程实际上是强化感知者的固有想法或行为而使之抵制改变。在我们的社会里,许多劝导过程都是想法及行为强化过程。因而许多劝导技术产品不仅仅用于改变使用者想法,而是让使用者保持并强化原本的想法且拒绝改变。例如,假如青少年使用者在使用婴儿仿真模拟器之前就认为成为少年父母是不合适的,那么通过使用模拟器,会强化使用者原本的想法并拒绝改变。

5基于产品生命周期的劝导力设计及评估

在概念性预设阶段,设计者必须对产品劝导力要求进行质化及量化的确定及分析。劝导力设计评估的计划流程必须在此阶段确定。产品设计者及潜在的用户在此阶段必须清楚的理解该产品的劝导力要求。在预设计阶段,产品劝导力设计要求需要分配至产品的产品的子系统中。正式的劝导力设计在此阶段必须被在产品为单元的层次上审核以确保达到设计使用的要求。

5.1细节设计研发阶段

在细节设计研发阶段,设计者确定具体的细节化的设计需求,分析劝导力的需求以支持产品设计。产品劝导力的猜测行为是反复的并穿插于整个系统生命周期的来辅助劝导力的评估。同时,产品劝导力的自我评估也为产品设计者提供了修正劝导力设计的指导方向。如在概念性预设计阶段一样,正式的劝导力设计审核也是必要的,但此阶段,设计的主要工作已转移到产品子系统的层次,以产品细分之后的子系统的层次上进行设计及评估。而这一工作在子系统生命周期中也是重复进行的。

5.2生产阶段

在生产阶段,根据设计要求,劝导技术进入了实施阶段。正式的劝导力设计及评估在这一阶段展开。用户必须参和此阶段的产品测试。设计者收集并分析相关的数据及信息。假如产品的测试评估表明产品没有达到预期的劝导要求,设计者必须实施有必要的产品修正工作以确保产品达到预期的劝导效果。

5.3使用及废弃阶段

在此阶段,对产品劝导力的数据信息收集,分析及评估是非常必要的,这些信息可以为产品的改进和升级提供有效的帮助。如有必要的修正和改进,设计者将会对此备案,用于将来系统升级以及进一步的探究工作使用。

计算机技术学科评估范文第2篇

关键词:基础课程;教学改革;课程体系;教学理念;课程目标

中图分类号:G642

文献标识码:B

1引言

面向高等学校非信息类专业的“计算机基础教育课程”,从1990年开始已经经历了18年的历史。这18年来,计算机基础教育直接为大学复合型人才培养做出了显著贡献,而且间接地促进了计算机技术在其他学科中的应用,促进了学科间的交叉与融合。

随着计算机技术发展越来越快,各个学科的研究和工程中对计算机技术的需求越来越广泛,计算机基础教育系列课程正面临着前所未有的新挑战:如何在基础课中体现前沿性与实用性?解决这个问题要从三个方面着手:教学理念、课程体系、课程内容。而教学理念在其中起着根本作用,它主导着课程体系与课程内容的设计。

我们既要重视基础,又要紧跟前沿,注重课程的实用性和学生创新能力、创新意识的培养。于是矛盾的关键就是,在非常有限的学时中,如何组织课程体系结构,如何选择和安排教学内容。我们传统的教学,讲究知识结构的严密性,内容的循序渐进,但是知识爆炸的时代对我们传统的教学观点提出了挑战。

非信息类专业的课程计划中,安排给计算机类课程的学时很少,有的专业可能只学两门计算机课:大学计算机基础、计算机程序设计基础。这样,我们规划课程内容的时候,既很困难,于是认为,在这么少学时的基础课中,不大可能介绍很多的前沿和实用技术。的确,在如此少的课时中,似乎也只能循序渐进地打一点基础,甚至连打基础都不够。但是,从另一个角度考虑问题,就会得出不同的结论。这个角度就是目标导向,就是首先要明确我们计算机基础教育的根本目的是什么,然后围绕这个目标来制定课程体系和教学内容。

2课程目标的变化

由于计算机科学和技术本身的发展,以及其他学科对计算机技术的需求的变化、人才知识结构要求的变化,导致了计算机基础教育课程目标的变化。

2.1学科交叉融合的现状

目前各学科的科学研究中,已经不仅以计算机为工具,而是将计算机科学与其他学科进行融合,出现大量跨学科的研究,这就对人才培养提出了新的要求:非计算机专业的学生不仅要能够以计算机技术为工具,而且要了解计算机科学,及其研究方法,能够从事跨学科的综合性研究。这就要求我们的课程中不仅要介绍技术,还要将整个计算机专业的主要研究方向、原理、方法、技术都做一个概要性的介绍,为学生以后的深入学习及交叉学科研究奠定基础、打开通路。

2.2从普及知识到复合型人才培养

由于计算机技术的日益普及、硬件价格的降低,使得计算机已经不再是专业人员的专属工具,而是进入了每个家庭,进入到了工作、生活、娱乐的每个角落。普及计算机知识的任务也已经下放到中小学,大学本科的计算机课程要以符合型的研究和应用人才培养为目标。因此不能再以技能和操作入门,而应该以计算机学科的全面介绍为引导,使学生对学科概况、研究方法、与其他学科的交叉融合关系有一个科学、全面的认识,作为今后学习的引导与基础。这也正式目前各校普遍将原来的“计算机文化基础”课改为“大学计算机基础”的目的。

2.3从基本编程技能到应用能力和研究能力

计算机在诞生之初,就是为了辅助人们进行科学计算的,到目前者仍然是计算机的最基本用途之一。但是由于科学的发展,各个学科研究的内容及方法已经发生了很大变化。对计算机技术的要求已经从最基本的,编写代码处理实验数据、用计算支持理论推导,发展为应用计算机技术进行复杂的模拟与分析。更有将生物学、数学与计算机科学相结合的交叉学科研究。相应地,对学生的能力要求,也由能够逐行编写代码形成中小规模计算程序,发展到需要利用平台、工具、软件包进行更为复杂的建模与分析。

我们传统的基础教给学生的逐行自己编写代码,效率与可靠性都低,不可能开发真正有用的大型系统,无法适应科学研究中的复杂需求。正确地选择和应用开发平台、软件构件库、服务,是现在和将来开发实用系统必须的能力。我们应该培养学生具有系统的观点,具有应用平台和工具进行构件组装的能力。

3教学理念的变化

课程目标的变化给我们带来的最大挑战是:在有限的学时内,有太多“应该”讲的内容。这几乎成了我们课程改革的瓶颈,好像很自然的结论就是:这么点学时只能打打基础。果真应该得出这样的结论吗?

实际上,不仅是计算机基础课程,所有专业、所有课程都面临这样的问题。科学发展到了目前的知识爆炸时代,我们在有限的学时内应该教给学生什么,这是一个需要重新思考的问题。当然,我们知道要教给学生能力与方法,而不仅是知识。授人以渔已经是一个古老的话题了,但是如何做到,却永远是一个新的课题。下面分别就培养目标的两个方面,以及知识结构的完整性方面谈教学理念的变革

3.1应用能力的基础

具体地,以计算机程序设计类课程为例。我们大多数的基础课都在将重点放在教学生如何一行一行地写程序,尤其以讲C语言的居多。但是学生在他本专业的学习和工作中有多少时候会需要以C语言写程序呢?他工作中需要的计算机软件又有多少是靠少数几个人用C语言可以写出来的呢?这两个问题的回答是非常明确的:很少。这也是我们普遍认识到的。那么如何应对呢?这就需要我们从根本上转变教学理念。我们习惯的“循序渐进”、传统意义上的“打好基础”是否应该有新的诠释?

我们知道目前大型的软件开发平台,以及面向对象程序设计、泛型程序设计等程序设计方法都已经从新技术、新方法变成了常规技术、主流方法,而我们的基础课中还在花大量时间反复训练学生如何用指针、结构体写链表程序,如何自己实现各种各样的查找与排序方法,如何以各种技巧更有效地利用内存空间,如何小心翼翼避免数组越界、非法指针操作等等。有限的、不够用的学时都大量的用在这些曾经的“基础”内容中了。

我们很多老师,包括我自己都曾认为这些是必须的基础,如果不讲这些,学生就不懂得程序设计的底层原理,就不能写很好的程序。过去这些的确是必须的基础,因为任何一个程序中这些细节都必须由编程者一行一行亲自写。但是计算机软件已经开始进入产业化时代,与制造业一样,工业化生产和细化的分工使得应用软件的开发者必须能够利用平台工具和预先开发好的框架、组件来快速开发稳定、高效的软件。因此,对于非信息类专业的学生来说,由于他们的任务不是研究和开发基础软件,因而软件工程的系统观点、需求工程方法、建模方法和工具、大型开发平台的使用、各种库(类库、构件库、服务库)的使用才是现在必须的基础。

那么,没有很强的基础编码能力,能够使用平台和组件来开发软件吗?这是我们很多老师的疑问。如果我们借鉴一下制造业和计算机硬件行业,这个问题就迎刃而解了。当我们出于应用的目的需要一台计算机时,我们需要去研究计算机的原理、数字电路的原理、……然后自己从头设计制造一台机器吗?当然不需要,我们首先考虑的是基于对我们自己需求的准确理解和对计算机系统及其性能指标的概要理解,选择购买一台整机。如果现有的机型不能满足我们的需求,我们通常会按照需求用现成的组件、框架去定制(自己动手或者由厂家生产)。大多数人使用这些组件时并不清楚其中大规模集成电路的原理,但是并不影响他成功地使用。计算机硬件的发展也经历过软件发展同样的道路,现在薄薄一个笔记本电脑的性能远远超过了当初玻璃房子里一大群机柜、控制台、磁鼓等等设备。那时候的计算机的确不是谁都能组装的,它的设计、制造者需要懂得全部的底层原理,亲自设计和实现所有细节。现在的软件产业化进程虽然远远落后于硬件,但是也早已经过了必须从底层起步去写每一个应用程序的时代了。

所以,在计算机基础课程中,什么是“基础”应该值得重新考虑了。

3.2跨学科研究能力的基础

要具有跨学科的研究能力,就不仅仅是将计算机技术作为工具,而是需要对计算机科学有深入的理解,能够将计算机科学与他它学科进行融合。学生要达到这样的能力,决不是几门基础课可以解决的问题,这需要不同的学科在专业课设置上进行结合、在培养方案中体现融合,这不是本文主要讨论的问题。但是我们计算机基础教育课程要负责给各个专业的学生展示计算机科学的全貌,要使学生初步但是全面地认识计算机科学及其研究方法、关键技术、发展方向。现在各个学校的计算机系或者信息学院普遍都开设了“概论”课,其实对全校各专业来说,也都需要一门更为浅显但不失全面的“概论”课,为学生选择今后的研究方向、研究方法奠定一个通识的基础。

目前各校正在进行的“大学计算机基础”课程改革就正在承担着这一任务。

3.3知识体系结构的完整性问题

传统的教学要求“循序渐进”,但是知识爆炸的时代如果过于强调课程与课程之间、课程内各知识点之间的严格逻辑,就必然要牺牲对前沿知识、最新技术的引入,牺牲学生主动探索获取知识的能力。西方学校的教学也是经历了这种观念变化的。实际上大学的课程其知识结构中可以“断点”,尤其是我们针对非信息类专业开设的课程,除了讲授必备的基础知识以外,应该将重点放在开设一些具有实用性、前沿性的课程。学习这些课程可能需要一些基础,这些基础应该体现在教科书中,而不必都在课堂上讲。所以针对非专业的教材与专业教材的最大不同点应该是知识体系更完整,在每本书中尽量提供一个完整的知识体系,包含必要的基础知识,这样老师课上可以只讲主要内容,可以让知识点是跳跃的,而教科书的内容起到连接跳跃点的功能。

4课程体系改革的措施与规划

上述的观点我们在清华大学的计算机基础教育系列课程中也是刚刚开始尝试,远没有达到谈及“经验”的地步,这里我简要地将我们目前正在建设的课程体系做一个介绍。

清华大学面向全校的计算机基础教育课程体系包含公共基础系列课程、应用专题系列和应用延伸系列课程,见图1。

通识教育核心课程包括:计算机程序设计基础、大学计算机基础两个系列。建设原则是:重组基础、分类分层,设置了多元化选修课。

其中程序设计课程涵盖了面向过程和面向对象的多种程序设计语言,旨在培养学生运用程序设计技术对各专业科学计算问题进行建模、分析的能力。

大学计算机基础系列课程包括计算机文化基础和应用专题课程。计算机文化基础课程为非计算机专业的学生普及计算机科学与技术的基础知识,使学生初步了解计算机科学的概况和发展动态,为进一步学习计算机相关课程作准备。

应用专题课程的主要目的是为一部分计算机操作技能不足的学生补基础,使入学时基础薄弱的学生能够掌握基本技能,适应信息化的学习、研究环境。

应用延伸系列目前开设的课程有:

面向理工科院系高年级本科生的并行计算基础,课程目标是:为了适应计算技术发展趋势,将并行计算技术作为一种通用计算技术介绍给非计算机专业的同学,促进其在专业计算中的应用,重点是掌握并行程序开发方法和重要并行程序工具。

面向工科院系高年级本科生的嵌入式系统设计与应用,课程目标是:介绍嵌入式系统基本知识,学习嵌入式系统的一般设计和实现方法,掌握嵌入式系统的原理性应用。

5结束语

计算机基础教育在培养学生跨专业的综合应用能力、研究能力方面起着举足轻重的作用,如何将计算机科学与技术的最新成果、发展方向及时纳入课程中,不仅是课程本身的事情,更关系到众多其他学科的人才培养,是一个值得深入研究和实践的课题。

计算机技术学科评估范文第3篇

关键词: 中职教育 计算机实践 重要性

引言

随着社会经济的不断进步,技术人才面对的就业竞争更激烈,面对社会多元化的技术人才需要形势,促进了中职教育不断发展,而计算机教育在中职教育中占有非常重要的教学地位,尤其是对于学生实践能力培养的重视,不仅能够培养学生对于计算机技术方面知识的掌握,而且能够达到用人单位对于人才的相应要求。教师通过对于学生学习特点的研究,针对中职学生的特点,激发学生的学习兴趣,使学生认识到掌握计算机实践的重要性。

对于一门学科的掌握,不仅要对知识体系详细了解,而且要提高对于实践能力的认识,实践也是能够作为是否掌握一门学科的重要评价标准。对于中职教育而言,对于人才的培养不仅仅局限于知识体系的了解,还要具有较好的实践能力,这样才能为学生步入社会做好铺垫,所以计算机实践是对学生计算机能力掌握程度的重要衡量标准。对于中职教育而言,计算机教育中的实践是非常重要的。中职计算机教育中实践的重要性主要体现在以下三个方面:

一、实践是衡量计算机掌握程度的重要标准

随着社会化进程的不断加快,在社会的方方面面中都可以应用到计算机,而只有真正掌握实际操作要领,才能衡量出对于计算机掌握的程度,尤其是职业教育,是为社会培养技术操作人员,这对于计算机的实践能力方面提出更高要求。只有掌握实践操作,才能评价出是否对于计算机技术有所掌握,知道学生实践情况,从而综合分析出学生对于计算机掌握的程度如何,实践成为衡量学生对计算机技术掌握程度的重要标准。

二、实践是用人单位作为选择人才的衡量标准

中职教育最直接目的就是培养适合用人单位需要的技术人才,学生通过中职教育的培养,在社会上寻找到适合自己的工作岗位,实现自我的人生价值,对于计算机技术而言,学生仅仅掌握知识体系是不能满足教育要求的,要做好中职教育工作,就必须提升教学质量,使人才的培养满足用人单位的需要,符合社会发展趋势。

当前的社会形势对于人才的需求,不再仅仅局限于书面的理论系统,而是要求人才具有独立实践的能力,拥有独立的工作能力,这些都需要通过培养学生的实践技能才能实现。中职学校在教学过程中,必须重视实践方面的培养,激发学生在实践技能方面的掌握需求,激发学生在学习过程中的实践兴趣,从而保障学生在实践方面的掌握,更好地掌握计算机操作能力,毕业后迅速适应。

用人单位所需要的人才,是具有独立操作能力的,面对激烈的人才竞争形势,如何保证学生的工作能力,就要看对于实际工作的完成情况,这就需要在人才的选择方面注重对实践能力的衡量,所以,实践是用人单位评估人才的重要衡量标准。

三、实践对于中职计算机教育具有重要意义

1.实践对于中职具有的衡量意义。

中职教育不同于其他教育体系,对于中职教育中的各个专业教育而言,不仅需要掌握技术理论,同时需要对于实践能力方面有所重视。就中职计算机教育而言,不仅需要掌握计算机的理论系统,而且需要有很强的实践能力。这是教师在课程教学过程中非常重要的思想,也是计算机教育中非常重要的教学目标。

2.实践对于社会而言,具有获得社会认可的意义。

中职计算机教育需要接受社会各界的衡量的,学生的实践能力,是教育成果的展现形式,同时是中职学校对于自身教学方式的内部评价标准。中职学校要得到社会认同,就必须做好实践教学工作。

3.实践对于教师而言具有评价教学成绩的意义。

教师的教学过程不再单纯依靠传授书本知识,这种效率比较低的传统教学方式,已经被注重实践的教学思想所代替,教师不断通过教学模式转变,实现高质量的教学,培养学生较强的实践能力。教师在教学过程中,应把实践作为衡量教学成绩的重要标准。

4.实践对于学生而言具有自我评价的意义。

学生对于自身掌握知识的综合能力评价是需要借助于对实践的评估,只有在学生操作计算机的时候,才能够了解自己对于计算机知识的掌握情况。只有通过不断实践才能了解自身的学习情况,了解自己的学习优势及掌握不够的地方,从而有针对性地加强。学生只有不断通过计算机学习情况评估,才能对自己的学习方向有所了解,而这种评估就是通过实践过程做到的。

结语

中职计算机教育仅依靠理论传授是远远不够的,只有通过不断实践,才能真正掌握计算机知识,形成人机对话的直接工作能力,依靠不断的实践提高,才能达到社会对于人才的要求,从而促进社会发展。中职教育对计算机教育实践的重视是非常必要的。对于学校、社会、教师、学生而言,计算机实践教育都非常重要。

参考文献:

[1]陶树平,等.计算机科学技术导论.高等教育出版社,2002.

计算机技术学科评估范文第4篇

1.计算机辅助技术在医学领域的应用

计算机辅助外科是集医学、机械、材料学、计算机技术、信息管理、网络技术、通讯技术等诸多学科为一体的新型交叉研究领域,它已成为当今国内外医学生物技术领域中日益重要的带头学科。计算机技术由于可精确处理数据信息的优点,已被应用于基础医学的相关研究,近年来也被广泛应用于神经外科、口腔领面外科、骨科等多个学科,涉及模拟手术过程、骨关节重建、假体制造、骨软骨模型重建等多个方面。

1.1计算机辅助技术在基础医学上的应用

利用计算机技术,可以进行分子水平的精确计算,这对于细微生物结构、细胞学和基因学的研究非常有效。Daniel等就尝试利用显微计算机控制下的人工合成基因转录与表达的回路技术和克隆技术在活细胞中进行研究,并且得益于该技术对基因表达的精细控制,此项研究对疾病诊疗的新方法的产生提供了无限可能,受到了医学界广泛关注。另一方面,Aslanidi等利用磁共振技术重建了三维虚拟人心房模型,并且研究了心房颤动时心肌细胞兴奋传播的三维过程,成功搭建了一个研究心律失常的新平台,为今后其他更为复杂类型的心律失常的研究奠定了坚实的基础。在药理学方面,国外一项关于多奈哌齐治疗轻中度阿尔茨海默病作用的研究中,利用计算机量化的适用于人类的莫里斯水迷宫法测量多奈哌齐的疗效,结果证实,此方法具有评估疗效的潜能,这一结果表明,计算机辅助技术用于药理学的研究同样具有很大价值。

1.2 计算机辅助技术在临床医学上的应用

通过计算机采集数字化的影像信息,通过媒介体输入计算机工作站,经运算处理后重建三维模型影像,可便于手术医师在此影像基础上进行术前计划并模拟手术进程,动态观察各方位的手术入路以及相关参数。利用重建的模型,不仅可以用于观察、学习,更能在大量相关数据及软件技术支持下进行医学行为的模拟,甚至是高危手术的模拟。钟柳花等提出利用磁共振体层图像可重建包含复杂内容的人体三维模型,相较于几何法重建模型,建模速度快,且等效程度相当,而市场上常用的医学仿真软件可以同时完成模型计算与重建,无疑更增加了建模效率。在所有人体复杂架构的模型重建中,骨关节相关的模型重建技术已经比较成熟,这也正是模型重建最能发挥作用的方面,即不但可以模拟正常骨关节的运动情况,又可以模拟损伤或病变后的运动情况,进而制订治疗计划,甚至模拟不同治疗方案处理后的骨或关节活动情况。关于模型重建在高危手术中的应用,殷文聪和乔爱科就利用计算机辅助手段建立升-腹和锁-腹两种方式的旁路移植模型,进行流固耦合数值模拟计算,最后得出升-腹旁路移植方式对通腔和盲腔两种假腔型式主动脉夹层有更好的治疗效果,借助数值模拟的结果可以更好地解释旁路移植手术对主动脉夹层的影响,并确立旁路移植手术的科学有效性和临床实用性,而借助血流模型可以分析动脉血管里瞬间变化的血流动力学,模拟出多种极为接近生理状态下血流动力学的状态。由此可见,借助模型重建可以进行许多正常情况下很难完成的研究,具有很重要的意义和巨大的发展潜力。利用全数字超声引导可视人工流产系统行高危人工流产术,可以减少出血量、避免吸宫不全、穿孔及减少不良反应,特别是减少对子宫内膜的损伤和远期并发症,为基层医务人员在行高危妊娠人工流产手术中的提供了安全保障。而将3D打印技术与计算机辅助模型重建技术相结合,可以重建极为接近真实的人体器官或组织模型,将该模型运用于临床教学,尤其是在骨科教学中,可以更加直观地展现骨关节的结构特点,讲解手术骨钉的进钉点、角度、方向等。在口腔医学牙冠的模拟和定性分析中,基于计算机技术的三维定量、定性分析技术相较于二维复制技术,无信息丢失,并且完整地保留了牙冠表面结构,而利用计算机辅助技术设计制作光弹模型的方法用于义齿种植,可方便地将模型用于分析种植体-骨界面应力变化分布,相较于传统技术有很大发展空间。可见,计算机辅助技术无论在基础医学还是在临床医学,运用都非常广泛,并且有效、实用。

2.困难气道评估方法及现状

困难气道是指,一个受过正规培训的有资历的临床麻醉医师,在面罩通气和(或)气管插管时遇到困难的一种临床情况。据国外有统计资料显示,气管插管失败率为(5~35)/1000;插管失败而无法用面罩通气发生率为(0.01~2.0)/1000;因插管技术操作不当或错误,导致插管期间严重缺氧和二氧化碳蓄积,并继发心室纤颤或心搏骤停、脑缺氧而死亡者,约占麻醉死亡总例数的30%。此外,即使有很好的喉部暴露视野,仍然有气管插管失败的可能。所以对于困难气道的早期预测和评估显得尤为重要。

2.1 困难气道的评估方法

目前较常用的困难气道评估方法包括:①张口度;②上下唇咬合试验;③甲颏间距;④胸颏间距;⑤下领骨长度;⑥颈部活动度;⑦马氏分级;⑧科马克-利汉试验;⑨威尔逊综合评估法;⑩身高-甲颏间距比例等,此外,气道相关病史、麻醉插管史、家族史状况及相关影像学检查也应考虑在内。尽管有如此多的困难气道预测方法,但是每一种预测方法都有其局限性。早在2005年就有一项来自于美国的荟萃分析,针对35个临床研究50760例无气道相关疾病的手术患者,通过一定的手段预测困难气道,预测手段包括马氏分级、甲额距离、张口度、威尔逊综合评估法等多个预测方法,结果表明各指标单独用于预测困难气道的成功率非常有限。近年来国内也有运用多种困难气道预测方法进行术前预测的研究,得出的结论是,上下唇咬合试验的敏感性和阳性预测值在几神评估方法中是最高的,但仍有较大误差,临床应用仍需要多种方法联合使用。但是综合评估法并不一定能提高困难气道的准确率——一项在美国休斯敦城赫尔曼纪念医院进行的研究表明,运用含多种困难气道评估指标的综合评估方法对低年资麻醉住院医师进行培训,仍无法有效提高其对困难气道预测准确率。此外,急诊患者的气道管理更为紧急,对困难气道的评估必须要作出及时、有效的判断,并且做好充足的应对准备,因为一旦第一次插管失败,接下来的气管插管成功率会显著降低。可见,目前临床常用的困难气道预测方法或者繁琐,或则不够准确,或者不利于对于低年资医师的培训,仍存在很大安全隐患,并且对于科研、教学的价值非常有限。

2.2 新的困难气道评估方法

近年来也不断有新的困难气道评估方法产生,各有其优势和不足。其中改良的马氏评估法是比较流行的评估方法,但是国外一项对177088例患者的研究表明,改良的马氏评估法单独用于困难气道预测的价值非常有限,仍需要其他评估方法配合,但这无疑又增加了评估的繁琐性。而对于急诊患者常用的LEMON法(Look,Evaluate,Mallampatiscore,Obstruction,Neckmobility)也有了改良,并且已被研究证实,改良后的LEMON法对于预测急诊患者困难气道具有高的敏感性和阴性预测价值,但并未证实此法的普遍使用性。来自韩国的一项研究设计了一个包含7个主要评估指标在内的综合气道评分,得出结论:当综合气道评分>6或上唇咬合试验(upperlipbitetest,ULBT)分II级是预测困难气道的有效指标,但是该评估过程过于繁琐。Cuendet等通过采集人类面部信息设计出一套自动的困难气道识别系统,该系统是将人类面部信息扫描后输入电脑,除去不必要的组织重新构图,通过计算机分析分类对比,从而得出来一个自动化的人类面部信息分析系统来预测困难气道。尽管其精确性还未得到广泛认可,但也是新的困难气道预测方法的探索,并且引入了“全自动”的概念,这也表达了人们对于简便易行且易用的困难气道预测方法的迫切需要。新的困难气道评估方法逐渐展现其优势,这也表明人们对于困难气道的理解越来越全面,而逐渐兴起的计算机辅助技术在困难气道的研究中也逐渐展现出独特的优势。

3.计算机辅助技术于困难气道评估的优势

人体气道最直观的形态学特点可以利用影像学技术得到清晰的表现,无论X线、B超、CT、磁共振等,都可以不同程度地表现出人体气道不同方面的特点。计算机技术辅助下的困难气道的研究,主要原理是将数字化的影像学信息通过软件分析和计算,逆向重建包括口、咽、喉、气管及周围软组织在内的气道模型。

3.1 建立气道三维有限元模型

有限元法是计算力学中的一种重要的方法,基本原理是将一个由无限个质点构成并且有无限个自由度的连续体划分成有限个小单元体所组成的集合体,单元之间以节点相连,单元之间的相互作用力通过节点传递,称节点力,每个单元的物质特性及节点的载荷、边界条件明确后,通过节点位移与节点力之间的关系式计算出每个单元的刚度矩阵。若干个单元的刚度矩阵集合成构件的总刚度矩阵,并通过数学形式表达出来。

Honda等利用磁共振对人体软组织很强的识别能力的优势重建了气道三维有限元模型,详细描述了包括声门上咽腔、梨状隐窝及下咽腔在内的咽喉部组织特性及解剖学特点,无论对于人类的发声还是困难气道的研究,都有很高的借鉴价值。耿清胜等利用CT重建了模拟气管插管下的气道模型,直接测量相关指标进行困难气道的预测,并以威尔逊综合评分法做参照,最终得出口腔截面积、咽腔截面积、上气道总面积的95%置信区间最小值,是预测困难气道的有效定量指标。这种量化的客观指标相较于常规的评估方法,排除了主观干扰,并且有望成为新的困难气道评估方法。但是缺陷也比较明显,①对于软组织的识别和成像,磁共振有着绝对的优势,单使用CT技术无法精确的重建喉周软组织,将基于CT重建的气道模型应用于困难气道的研究,本身就存在限制;②成人气道在喉咽部及会厌上下有很大的可变性,正常和最大限度头后仰位(即气管插管时的)时气道的形态结构都会发生变化,仅仅研究单一下的影像学三维模型,很难做到全面评估困难气道;③该实验中所使用的三维模型重建方法是利用CT自有程序进行体积重建,并非专业的三维模型重建工具,所得模型质量不高。这些都有改进的空间,也为今后更为完善的气道三维有限元模型重建奠定了基础。

3.2 基于气道三维有限元模型的困难气道分析

利用气道三维有限元模型,可以最大限度重现人体气道的解剖结构,麻醉医师可以根据直接获得的图像进行多种方法的测量、分析和评价,对患者气道状况作出全面的评估;可以从模型中获得气道各层面的横断面、矢状位、冠状位的图像,真正做到全面评价气道;可以直接进行结构力学仿真分析,模拟在各种负荷或外力(如气管插管、颈部包块压迫等)条件下的各方向应力、应变分布,是一种简单高效的实验方法,可为临床应用提供科学的评价依据和新的思路。其优势在于,一般的力学研究手段不能直接应用于人体,因此所获得的实验结果并不能很精确,而三维有限元模型可以突破这一障碍,通过计算机软件设计更精确地分析生物力学,对于气道容积分布、手术操作过程的模拟和手术方案的优化有着重要作用。

4.小结

计算机技术学科评估范文第5篇

【关键词】计算机 工程硕士 质量保障 认证体系

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2015)09C-0057-03

一、我国计算机学科工程硕士教育概况

信息产业是20世纪以来世界关注的焦点,也是我国经济中的发展重点,其关键技术的研究开发及业务创新已经成为提高我国核心竞争力的关键环节。推进我国信息产业自主创新基础能力建设,实现我国信息产业结构的战略调整,创新计算机学科领域人才培养模式,为信息产业提供相当数量的高层次研究型人才支撑,已成为当务之急。

为满足信息产业的人才需求,我国在培养学术型人才的同时大力开展专业学位教育,目前全国在包括计算机技术和软件工程等40个工程领域开设了专业学位。专业学位人才培养与学术性人才培养是高层次人才培养中的两个重要方面。经国务院批准,1997年至今教育部先后授权北京大学、清华大学、上海交通大学等178所高校为计算机技术专业工程硕士的培养单位,还授权中国人民大学、华中科技大学等119所高校作为软件工程专业工程硕士的培养单位。

在计算机学科工程硕士教育规模日渐扩大的同时,其教育质量也受到了来自经济社会各个领域的关注。高等教育的质量保障体系一般分为内部质量保障和外部质量保障:内部质量保障一般在各培养单位内部开展,其标准和程序的制定、实施、监管都由培养单位的教职人员做出判断并进行管理;而外部质量保障主要由政府的教育主管部门和其他社会中介机构负责。根据我国学者陈玉琨和陆震的研究,我国的高等教育属于政府占绝对主导地位的“大陆模式”,因而本研究主要针对我国计算机学科工程硕士教育的外部质量保障体系展开研究。

二、我国计算机学科工程硕士教育认证体系现状

我国计算机学科工程硕士教育的认证机构――全国工程教育专业认证专家委员会成立和应用时间较短,但已形成了一套明晰的组织架构,制定了较完备的认证标准和程序。

(一)组织结构

全国工程教育专业认证委员会是经教育部等行政主管部门授权,负责全国工程教育专业认证工作的组织机构,其下主要设有全国工程教育专业认证专家委员会及其秘书处、监督与仲裁委员会和各专业认证分委员会(试点工作组)。根据2007年出台的《全国工程教育专业认证试点办法》整理其总体组织结构如图1所示。

图1 全国认证专家委员会组织结构图

我国工程教育认证专家委员会组织结构采用了企业组织中的职能型结构,这种组织是以工作方法和技能作为部门划分依据的,每一个职能部门所开展的工作将为整个组织服务,同时专业人员属于同一部门,有利于知识和经验的交流,有助于技术问题获得创造性的解决。

(二)认证标准

目前我国的计算机学科工程硕士教育专业认证遵照根据全国工程教育专业认证专家委员会2008年制定的《工程教育专业认证标准(试行)》进行,认证标准分为通用标准和专业补充标准两部分。如表1所示。

为了突出各专业的针对性和可操作性,我国计算机学科工程教育专业认证标准的制定从一般标准落实到特定专业的具体标准,通过从共同到专业标准的不断提高,使教育的质量也不断提高,以保证学生学习输出质量满足社会需求。

通用标准是各工程教育专业应该达到的基本要求,涵盖7项指标,认证分委员会(试点工作组)就7项指标下共18个方面的内涵,按照认证标准给予是否合格的判定;专业补充标准则从两个方面同时进行:一是考查学校的输出结果,即学校是如何根据自己的办学宗旨制定专业培养目标的,学生学成以后是否达到了专业培养目标,毕业生及用人单位对毕业生的评价;二是考查教学过程,即教学计划和教学过程是如何设计和实施,是否能够根据本专业特点从适用范围、课程体系、实践及毕业设计或毕业论文等几个方面来保障培养目标的实现。

表1 计算机学科工程教育专业认证标准

(三)认证程序

根据《全国工程教育专业认证试点办法》相关规定,我国计算机学科工程硕士教育专业认证工作的基本程序包括6个阶段,大致流程及时间安排如图2所示。

图2 中国认证专家委员会认证流程

(四)认证结论

通过工程教育专业认证流程,最终得出的结论可能有四种情况,而认证状态的保持又分为两种情况。根据《全国工程教育专业认证试点办法》相关内容整理如表2所示:

表2 我国认证专家委员会认证结论及状态保持情况表

认证过程中遭遇不受理申请或者未通过认证的,则认证专家组向申请单位说明理由,认证工作到此停止,申请单位须在达到申请认证的基本条件后重新申请认证。

认证结论为通过认证的,申请单位应在有效期内针对认证专家组的认证意见以及本校专业建设方面的新进展定期向秘书处提交一次改进报告。在有效期内如对课程体系做重大调整,或师资、办学条件等发生重大变化,应立即向认证分委员会(试点工作组)申请对调整或变化部分进行重新认证。重新认证通过者,可继续保持原认证结论至有效期届满;否则,终止原认证的有效期。重新认证工作参照原认证程序进行,但可以视具体情况适当简化。

三、我国计算机学科工程硕士教育质量认证体系存在的问题

我国计算机学科工程教育的专业认证试点工作于2006年启动,试点工作以提高实践能力为导向,以学习产出评估和教育过程评估并重,以评估研究与评估实践相结合,变单纯的教育系统评估为社会评估,规范学校管理和鼓励办学特色相统一,至今已取得了显著的成效,但同时也存在以下问题。

(一)相关法规建设滞后

目前我国学位设置及相关教育发展的指导法规仍然是1981年颁布的《中华人民共和国学位条例》,至今已有30多年时间,随着经济社会及专业学位研究生教育的发展,其显然已经不能适应现阶段的需求,越来越多的问题日益凸显。

(二)社会参与角色缺失

我国的计算机学科工程教育专业认证机构――全国工程教育专业认证委员会是由教育部等行政主管部门授权的,是从属于政府机构的组织,独立性较差,政府的主导性和权威性较强,这直接导致我国工程教育专业认证结论较为缺乏说服力。而在社会参与方面,虽然我国有一些事业单位性质的、具有独立法人资格的社会评估机构,但多数还是直属于相应的教育部门,对于我国专业学位的外在约束和鞭策力相当有限,也使专业学位研究生教育质量缺乏可靠的约束机制。

(三)评估标准有待加强

我国计算机学科工程硕士教育的评价指标没有提出可量化的、可操作的、全面的指标体系。另一方面,目前我国计算机学科工程硕士教育认证的标准是2007年8月颁布的试行标准,其在制定时很大程度上参考了美国ABET(Accreditation Board for Engineering and Technology)工程专业认证标准中的内容,ABET评估标准的一大特点是尤其强调持续改进,每隔几年时间都会重新预测未来的工程教育质量要求,并对认证标准进行大范围的修订,这是尚处于试点阶段的中国工程教育专业认证体系短期内难以达到的。

(四)国际认可程度不高

目前我国计算机工程硕士教育认证尚缺乏国际互认的概念,并没有一个专门的组织或机构代表国家参与国际工程评估组织开展交流与合作,从评估标准中也没有看到与国际评估标准衔接的导向。同时我国现有的计算机学科工程教育质量评估只是合格评估,结果仅分为合格与不合格两种情况,各培养单位绝大多数只追求及格,按照全国统一的评估标准来进行,而不太会主动追求特色化、国际化的工程硕士教育质量。

四、完善我国计算机工程硕士教育认证体系的对策

为了加强本国工程教育专业认证制度的建设,建立健全相关标准和程序,推动我国高等工程教育质量的持续改进和完善,促进工程教育界、产业界和行业协会的沟通和协调,同时推进工程教育学位和工程师资格的国际互认,可以从如下几方面着手。

(一)完善相关法规,准确定位专业学位

在专业学位研究生教育已经得到初步发展并且还将有更大发展的背景下,要解决专业学位教育目前存在的问题,首要的是转变思想观念,将专业学位放在与其他学位同样的教育地位来办,还需要进一步健全学位制度。目前国务院学位办正在积极起草《学位法》,以取代1980 年颁布的《学位管理条例》,其中将把专业学位与传统的学术性学位并列为我国研究生教育的主体,还将给予专业学位研究生教育的各专业学科一个规范的专业目录,这将为改变专业学位的地位提供强有力的制度保障。

(二)转变政府定位,发挥中介机构作用

计算机学科工程教育专业认证是需要政府、教育界、工业界、行业协会都参与的系统工程,政府应逐步转变定位,从直接参与向间接指导、从微观具体事务到中宏观政策制定过度。举办“高校排名”的民间组织、用人单位和新闻媒体等中介机构都是保障专业学位研究生教育质量的重要力量,对专业学位研究生教育的发展有着不可低估的影响。中介机构在政府教育管理部门的监督和宏观管理下独立进行评估和研究,评估和研究的结果既可以为有关政府管理部门和高校提供参谋意见,也可以向公众提供咨询服务

(三)强化质量理念,强调持续改进概念

追求卓越的良性循环是认证标准、认证机构的生命源泉,尤其对于计算机类更新速度快、周期短的学科,只有质量跟上了时代的要求,与企业和社会的需要齐步,认证机构才有存在的价值和意义。应该发现落伍的坚决抛弃,察觉不全的及时丰富补充,尤其是认证标准要具有前瞻性,保证与社会经济发展并行,真正做到持续性改进。

(四)加强国际合作,拓宽认证适用范围

伴随着全球社会经济的发展,对工程教育专业人才的要求也不断提高,国际工程教育认证的标准也会不断调整,因此我们必须时刻关注和研究国际认证标准的变化与发展趋势。认证机构内部应单独设置一个国际交流合作的窗口,专门负责和关注世界范围的认证工作交流和相关协议(如《华盛顿条约》等)的谈判等事务。还应对认证标准进行不断地修订和完善,使我国的认证标准与世界其他发达国家的认证水平相当,使我国计算机学科工程教育的质量得到国际同行的承认,为我国的信息产业走向世界创造积极的条件。

【参考文献】

[1] 陆震.政府视角下的研究生教育质量再造[D].同济大学,2008

[2]周远清.积极发展专业学位研究生教育,培养更多高层次应用型专门人才[J].学位与研究生教育,2001(5)