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系统科学信息论精选(九篇)

系统科学信息论

第1篇:系统科学信息论范文

1地理科学在科学体系中的地位

钱学森在20世纪80-90年代逐步完成了总结全人类研究的科学体系。概括起来分11个门类、5大巨系统、4项建设(图1、图2、图3、表1),下面分别表述原著与解解的内容。

附图

图1钱学森论人类的知识体系

Fig.1ThestatementofhumanknowledgesystembyQianXuesen

钱学森将当今人类对科学知识的体系,分为数学科学、自然科学、地理科学、社会科学、建筑科学、军事科学、人体科学、思维科学、行为科学、系统科学与美学11个体系。对上述人类知识体系解读,可以将自然科学、社会科学和地理科学作为客体世界的主要研究对象;而人体科学、思维科学和行为科学作为人类主体的主要研究对象;建筑科学界于客体与主体科学之间;军事科学实际上是指谋略科学(包括经济、政治、军事等),是在掌握所有科学基础上的智慧较量;美学是纵贯于各个学科的;数学科学与系统科学是横贯于各个学科的。因此有以下的科学分类网络系统(图2)。

附图

图2科学分类的网络体系

Fig.2Thenetworksystemofscienceclassification

在五个开放的、复杂巨系统中(图3),地理系统与星系系统、社会系统、人体系统、人脑系统并列,其中的物理、地理、事理、人理、脑理中的“理”都是指研究的“规律”。

钱学森提出的社会主义总体设计部(表1)中,除了政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设外,特别提出地理建设,笔者将其修改为地理系统工程,并增加了人口、科教、城镇、资源、灾害、产业。

表1社会主义建设的系统结构(略有修改)

TablelThesystemstructureofsocialismconstruction

附图

2地理信息科学

20世纪70年代以来,随着航天技术的迅猛发展,来自外层空间的遥感、遥测、定位、通讯信息海量地增加;随着计算机技术的迅猛发展,处理与解决这些海量数据的能力大幅度地提高。地理信息系统、地理专家系统、管理信息系统、辅助决策系统应运而生,使得地理信息科学首先获得发展的机会。正是地理信息科学这门用高新技术武装起来的技术科学的发展,带动了整个地理科学的建立与发展。

附图

图3五个开放的复杂巨系统

Fig.3Fiveopencomplexgiantsystem

地理信息科学的主要内容就是天地信息一体化网络系统,包括航天信息网络系统(外层空间卫星之间的信息网络)、地面的网络系统、天地之间的网络系统三部分,是有线网络与无线网络连通的一体化网络系统。1998年笔者发表了“航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用”的论文[5],2002年又发表了“论地理信息科学的发展”[6]一文。两篇论文基本上代表了地理信息科学的创始与发展,当前各行各业都在进行数字化或信息化的建设,实际上都是天地信息一体化网络中的部分子网络或子系统。地理信息科学中最重要的原创性的成果是遥感信息模型与地理信息编码模型。

随着遥感信息的大量获取,数学家以模式识别为工具对遥感信息进行图像处理与分类,使用的数学工具主要是数理统计的方法,把遥感信息看成是没有成因关系的随机变量;物理学家则把获取遥感的物理过程视为遥感信息的成因,因此采用反演的方法,使用辐射传输方程为主的数学工具,事实上不承认地理现象的不确定性;大多数地理学家将遥感信息当成系列成图的基础信息,快速、准确地制作系列地图。地图是符号系统,其信息量远不可与遥感信息量比较,地图学家把遥感信息转化成符号系统的系列图谱。遥感信息模型则是将地理复杂现象中的非遥感信息转变为归一化的影像信息,与遥感信息一起用方程、统计与相似准则结合,也即演绎逻辑、归纳逻辑与类比逻辑结合;确定性与不确定性(包括随机的不确定性、模糊的不确定性、灰色的不确定性、分形的不确定性)辩证统一;图像与方程(一个像元或一个图斑、一个方程)耦合;抽象思维与形象思维互动而建立起来的一种地理复杂信息模型[7-9]。这种信息模型只有在遥感技术的推动下才有可能产生。这种信息模型是遥感信息与地理信息连接的纽带。

地理信息系统本来就是为了制作地图而创建的,因此地图学家将从遥感中提取的系列地图存入地理信息系统,是顺理成章的。但是这种地理信息系统无论空间分析功能多么强大,也不可能进行模型计算,外挂、内嵌种种方式都不可能解决直接进行模型计算问题。系列地图存入计算机的图形库时,信息又是冗余的,因此带来一系列与计算机技术发展格格不入的疑难,最为典型的是数据挖掘,数据挖掘说明存在数据库中的信息有冗余。遥感信息模型的运算要求地理信息系统可以直接进行模型计算,由此地理信息编码模型应运而生[10,11]。传统的地理信息系统以图形的叠合(Overlay)为主;而能够进行遥感信息模型运算的地理信息系统则以像元或图斑中的多位编码的抽取(Extract)为主。这又是完全相反的途径。地理信息编码模型还是地理定量信息与定性信息转化的纽带,也是地理信息系统中属性库与地理专家系统中知识库联系的桥梁。

总之,天地信息一体化网络系统是开放的复杂巨系统,研究这个巨系统的地理信息科学的内容远远超过了3S(RemoteSensing,GlobalPositioningSystem,GeographicalInformationSystem)的范围,而是以天地信息一体化网络系统为核心的天—地—人—机系统。地理信息科学虽然是从属于地理科学的技术科学,但是地理信息科学的诞生与发展是引领地理科学成长的核心力量,因此本刊更名时,将地理信息科学与地理科学相提并论,突出了地理信息科学的重要性。

3地理系统工程

地理系统工程当前尚未被广泛认识,已经认识到的也仅仅是系统工程在地理学中的应用。当地理信息科学中的模型在实践中应用时,必然会涉及地理系统工程的可操作性。地理遥感复杂信息模型的建立,可以进行定量预报和回溯,因此为地理系统工程打下了工程的基础。国民经济的主战场主要包括人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等8个方面,这8个方面是互动的。中国的人口问题、西部开发问题、21世纪水资源问题、能源问题、洪旱灾害问题、环境问题、生态农业问题、城镇体系问题、基建布局问题、产业结构动态调整问题以及相互之间的协调发展问题,无不属于地理系统工程。

地理现象是复杂现象,地理系统是开放的复杂巨系统。当研究西部开发时,如果国家各个部门各行其是,石油开发只考虑石油开采与输送管道;交通只考虑公路建设;铁路只考虑铁路建设;水利只考虑南水北调问题;城镇建设只考虑城市规划等,那么整体的西部地区有可能产生许多事倍功半的现象,例如修了公路没有物资运输;城市居民结构不尽合理;劳动力与产业结构不配套等。钱学森的社会主义总体设计部就是要把地理系统工程与政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设系统地结合起来,地理系统工程仅是其中的一个子系统。而人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业是地理系统工程中的子系统。人口中的数量、素质、结构、分布是人口系统中的要素;资源中的矿产资源、水资源、生物资源、土资源、大气资源等又是资源系统中的子系统;大气环境、水环境、土环境、生物环境、地质环境是环境系统的子系统;交通、铁路、航运、航空、供排水、供电、供气、供暖、电讯、电视、计算机网络是基础建设系统的子系统等。系统嵌套系统,分层次子系统与交叉子系统,构成完整的、开放的、复杂的巨系统。

研究开放复杂巨系统的方法,首先是将系统分解为多层次的子系统,明确其中的交叉子系统;其次是从定性到定量地确定子系统中各个要素与指标体系;第三是根据指标(相似准则)建立模型进行预测预报;最后是检验该巨系统的效益与效率。当前大多数是分别研究人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等子系统,在一个地区全面研究区域地理系统工程的有效实例不多,区域经济地理的研究还远远够不上地理系统工程。笔者曾在2000年底提出中国水资源、水灾害、水环境、生产用水、生活用水统一解决的洪水充分利用,全国水系网络化与渤海淡化的地理系统工程,中国科技报曾进行报道,之后笔者在“21世纪黄河系统工程方略”一文中进行阐述,首先所能进行的研究是虚拟地理系统工程。全国水系网络化与渤海淡化是21世纪的世纪工程,尚需有识之士共识,广泛地深入研究,进一步的论证。

如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑,研究复杂的地理系统工程就是空想,然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术,地理系统工程的实践指日可待。

4理论地理科学

地理信息科学一方面可以进一步为地理系统工程提供研究方法与手段;另一方面又为理论地理科学提供技术基础。从遥感信息模型发展到地理复杂信息模型再到地理数学[8],为理论地理科学奠定了坚实的基础。

理论地理科学中首要的是建立开放的复杂巨地理系统的理论;其次是地理类比的广义相似理论[13];第三是一般地理复杂模型理论与地理数学;第四是地理数学在部门地理—部门子地理系统工程与区域地理—区域地理系统工程中的应用。理论地理科学如果不能指导部门子地理系统工程的研究和区域地理系统工程的研究,那么就失去了理论意义。

如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑,研究理论地理科学也是空想,然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术,理论地理科学的建立指日可待。

5地理科学在可持续发展信息社会中的作用

地理学的发展经历了“地理环境决定论”、“人类中心主义”,然后达到了地理科学的可持续发展的阶段。地球上人类消耗的资源、能源是极其不平衡的,按照发达国家的水平,一个地球是满足不了全人类的需求的。可持续发展只有在信息社会中才能实现,人类一方面需要依靠科学技术开发资源,如太阳能的利用,靠基因工程使绿色植被更多地利用太阳辐射,靠纳米技术直接转化太阳能为电能;另一方面是靠信息技术节省资源、能源,如天地信息一体化网络系统就是信息社会的重要支柱之一,靠航天技术获取外层空间信息源,靠计算机技术建立信息网络。由此可见,地理信息科学在可持续发展信息社会中的作用[14]。随着地理信息科学的发展,地理系统工程与理论地理科学的发展,将为国民经济的主战场做出重要的贡献。

由上分析,可见地理科学与地理信息科学已经被广泛共识,地理系统工程与理论地理科学的发展尚不够充分,因此本刊更名为“地理与地理信息科学”是适时的,是既有继承性又有发展性的;是既有前瞻性又有现实性的。在这里我们希望地理科学界的同仁,切不要轻视技术,高新技术恰恰是新理论、新应用的强大推动力。

【参考文献】

[1]钱学森,等.论地理科学[M].杭州:浙江教育出版社,1994.1-325.

[2]钱学森.发展地理科学的建议[J].大自然探索,1987,6(19):36-46

[3]钱学森.就“地理科学”答《地理知识》记者问[J].地理知识,1990,(1):90-93.

[4]马蔼乃.论地理科学的发展[J].北京大学学报(自然科学版),1996,32(1):120-129.

[5]马蔼乃.航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用[J].北京大学学报(自然科学版),1998,34(4):533-541.

[6]马蔼乃,等.论地理信息科学的发展[J].地理学与国土研究,2002,18(1):1-8.

[7]马蔼乃.遥感信息模型[M].北京:北京大学出版社,1997.1-165.

[8]马蔼乃.遥感信息模型与地理数学[J].北京大学学报(自然科学版),2001,37(4):521-529.

[9]马蔼乃.遥感地理信息模型[J].地理学报,1996,51(3):266-271.

[10]马蔼乃.地理信息编码模型[A].地理科学与地理信息科学论[C].武汉,武汉出版社,2000.283-302.

[11]马蔼乃.地理知识的形式化[A].地理科学与地理信息科学论[C].武汉,武汉出版社,2000.261-274.

[12]马蔼乃.21世纪黄河系统工程方略(首届黄河论坛暨王化云治黄思想研讨会)[N].黄河报(转载),2002.

第2篇:系统科学信息论范文

【 关键词 】 信息管理与信息系统;专业方向;学习目标;方法;就业导向

Discussion on Awareness of Information Management and Information System Specialty

Yang Kai-qian

(Shanxi University of finance ShanxiTaiyuan 030000)

【 Abstract 】 Since 1998 the national ministry of education issued the ordinary university undergraduate course catalogue, and formed a \"information management and information system\" that a new major, because information management and information system professional involves multiple disciplines cross fusion, the students are common to the professional confused, I in the information management and information system in the process of professional study in study direction, target, content, method, employment to put forward some personal superficial understanding.

【 Keywords 】 information management and information systems; professional direction; goals; methods; employment guidance

1 信息管理与信息系统专业目前的状况

1.1 课程设置不集中,专业目标不清晰

信息管理与信息系统专业所设课程约36门,涉及经济、管理、计算机及网络,属三个不同的社会领域。在学习的过程中需要进行学科之间的知识联系,但往往是联系不起来。时常会发生前一节课刚刚建立起的模糊概念,在下一节课时串联,联系起来一头雾水。学完一门课,理论考试成绩很好,但自问:就这点知识可以应用到社会中吗?心里就会十分忐忑。

1.2 理论学习任务重,社会实践认识少

信息管理与信息系统专业普遍存在着理论学习和社会实践不协调现象,实践活动太少,造成学生只懂理论,不懂实践,理论到实践的转化较难实现。学习形式往往是从书本到书本,从理论到理论,对学生的评价往往是以能否掌握书本知识的角度评判,而忽视了实践学习的重要性。理论和实践不能较好的融合,这样培养具有较高信息专业素质学生的可能性也会大大降低。

1.3 学习方法单一,新技术适用性差

在当今信息社会下,对信息专业新的学习方法探索不多,多数学生的学习方法基本上都是“被灌输式”和过分偏重照书师讲生授的传统的学习模式,而缺乏生动有吸引力的学习方法和手段,如案例的讨论学习等。

1.4 行业需求不显著,就业导向不明确

信息管理与信息系统专业在社会管理部门、企事业单位,大家不知道具体是什么岗位?社会需求是什么?社会管理部门及企事业单位有搞软件开发的,所学专业为软件工程;搞网络的,所学计算机专业;搞财务的有财务、会计专业;搞管理的有工商(行政)管理专业。

我们学信息管理与信息系统专业的,很多单位不了解,不认为对单位有什么帮助。而且大学刚毕业就安排做管理工作的机会很少,很多学生是根据用人单位需求,临时改变自己求职专业的,而真正走上工作岗位,又感到所学专业知识的匮乏。

2 造成学习信息管理与信息系统专业困惑的原因

2.1 专业特性因素

信息管理与信息系统专业作为一门覆盖信息科学、计算机科学、系统科学和管理科学等领域的横向新学科,其目标是培养具备现代管理学理论基础、计算机科学技术知识及应用能力,掌握系统思想和信息系统分析与设计方法以及信息管理等方面的知识与能力,能在国家各级管理部门、工商企业、金融机构、科研单位等部门从事信息管理以及信息系统分析、设计、实施管理和评价等方面的高级专门人才。而这种“广而全”的课程体系必然使信息管理专业面临一个严峻问题,那就是学生对信息管理的专业性质、理论体系感到玄妙莫测,不知道如何安排学习计划,把握好理论体系,如何有效地确定学习目标,以及重点提高哪些素质或能力等。

2.2 对现代信息管理的认识不足

信息管理与信息系统专业目前处在一个尴尬的地步,企业管理与计算机相结合,本应该是一个很有竞争力的专业,但是恰恰是这个专业的定位造成了学生所学知识面的广泛和不精的后果。由于信息管理与信息系统专业是边缘性学科,就是学的很多、很广、很泛,在学校一般性地学习基本上没有什么作用,可是在工作以后,就会发现哪一门课程也有用,但不如其他专业专攻的精。

目前的社会环境以及企事业单位对信息管理与信息系统专业人才的认识还停留在计算机专业或一般的企业管理专业之中,主要是需要干活的(学计算机专业),并不认为自身管理存在问题,更谈不上需要信息管理了。信息管理与信息系统专业的意识就更为模糊,简单的认为就是计算机专业的另命名。单位录用后就是网管,要不就是IT企业,很少搞企业信息管理。

2.3 学习重点与学生的自身兴趣有关

信息管理与信息系统专业主修管理学和计算机,它的优势和劣势一样明显。比学管理的多计算机,比学计算机的多管理。但是没有学计算机的专业好,管理学没有学管理的好,这就要看在大学里自己如何努力了,学这个专业必须学的更精彩才会有好的工作。从毕业生就业情况看:信息管理与信息系统专业搞信息化建设是对口专业,考研是主流,主要看个人爱好、发展方向较为广泛。

为适应当前社会需求,学生在学习中往往是根据自己的兴趣单向发展,就是说喜欢编程的走编程的路,想做网管的就走网管的路,喜欢企业管理的专攻市场营销、会计等管理专业,想考研、考公务员的就注重基础课和对应专业的学习。这种现象的出现与社会大环境有关,更与学生对专业的认识及社会就业定位有关,没有真正认识到信息管理与信息系统专业的实际内涵。按个人兴趣单科的学习就不如直接转到单科专业去,那样学习效果更为有效率。

2.4 理论学习与实践活动不融合

信息管理与信息系统专业作为一门新的学科,在信息化社会下,对新的学习方法和探索不够,理论学习和实践不能有机的结合。体现在:首先学习方法单一,以老师 “讲授式”的传统学习模式为主,缺乏生动有吸引力的学习方法和手段,如案例学习和讨论学习等。对优秀学生的评价还停留在高中阶段的考试分数制,而忽视了实践活动在大学学习中的重要性。其次,信息技术没有真正的应用到学习实践中去,对多媒体的利用率不高,也没有真正发挥多媒体在专业学习中的优势。理论学习和实践活动不能相得益彰,实践活动太少,理论学习和实践活动没有较好的融合起来,不能有效地互动、互证。造成信管专业学生只懂理论,不懂实践。

3 解决问题的方法及思路

3.1 明确专业培养目标,树立大专业概念

信息管理顾名思义就是对信息进行管理,信息管理的活动包括获取、整理、存储、加工、传输和输出等,管理的目的是让人们在需要时及时获得所需的信息。信息系统是为了实现管理的目的而建立的一套工作系统,它的组成包括信息、管理信息的人、管理信息的规程、管理信息的设备等。信息管理与信息系统是随信息而产生的,自古就有,只是到了上世纪60年代,由于计算机科学技术的发展,才发生了革命性的变化。近几十年来,基于计算机的信息系统应运而生,并且随着信息技术的飞速发展、日新月异,信息系统就是应用计算机进行信息管理的系统。

信息管理与信息系统专业是对信息进行分类、管理、以及研究如何应用的科学,是从信息中发掘财富。因此,信息管理与信息系统专业必须树立大专业的理念,以管理学科为基础,以数据库和计算机知识为手段,用管理信息系统分析与设计的方法来确立专业培养目标。

现代社会正是信息化社会,大量纷繁的信息如何管理,并且从中获得有效的信息是信息管理科学的研究重点,与计算机相结合,使计算机成为工具,信息管理更加有效和实用。例如:民航、铁路订票系统就是对机票、车票这种信息的查询和管理系统,可以说软件开发最主要采用的客户就是帮助企业制作良好的信息管理系统。

随着科技发展和信息化的普及,人们将会越来越强烈地感受到信息管理在企业与生活中的重要作用,将会意识到信息管理与信息系统这门专业不仅仅是计算机技术与管理学的结合,更包含了对信息处理的新型技术与方法。

3.2 现代行业的发展分析,确定就业市场空间

当今社会是信息化的社会,谁占有了信息就占有了先机。任何行业竞争的实质就是信息的竞争,由于计算机的普遍使用人们对信息提出了更高的要求。信息管理与信息系统专业正是为满足社会各界对信息的需求而设立的。

信息管理与信息系统专业是一个管理学与计算机科学相交叉的专业,所学的课程一般包括管理学相关课程、信息检索相关课程和计算机相关课程。现在一个普遍现象是管理专业不懂技术、计算机专业不懂管理。而信息管理与信息系统专业正是为社会培养既懂经济管理又懂计算机技术的复合型人才,只要学好本专业,必然体现出我们竞争的优势。

3.3 强化社会实践,开阔学习视野

信息管理与信息系统专业是实践性强,信息量大,多学科融合的专业。构建信息管理与信息系统学习体系,必须参与相应的实践活动,如果条件允许也应设计一些综合性的实践环节,以加强动手能力的培养。强化对基础理论的理解与应用,提高学习掌握系统思想和信息系统分析与设计方法以及信息管理等方面的知识和能力的综合素质。

在信息管理与信息系统课程学习中,案例学习是被公认的一种有效而生动的学习方法。案例学习法不拘泥于严格的理论定义和精确的推理,采用事实说话的方法,收集大量现实的例子来说明问题。在此基础上,还可以进行师生、学生间讨论,提出解决问题的各种可行性方案,从而强化认识问题的深度和广度,指导今后的学习及发展。有条件时还可以参与社会实践,走出去,通过“眼见为实”的方法来理解开设各门专业课程的必要性和重要性。

4 结论

信息管理与信息系统专业是为了适合社会对各类信息管理人才的需求而设立的,其学习过程中的问题也是随着社会发展对信息管理人才的需求的变化而不断出现的,我们在学习过程中必须明确无论什么样的人才都是为适应社会需要的。在今后的学习过程中,我们必须不断地调整学习目标、学习方法、学习模式,及时地解决在学习过程中出现的问题,只有这样,才能成为对社会有用的信息管理人才。

参考文献

[1] 殷晓永,杨帆,唐全.信息管理与信息系统专业创新人才培养的探索.Computer Era, N o.11 2005.

[2] 郑荣.基于多学科融合的信息管理与信息系统专业[J].情报科学.

第3篇:系统科学信息论范文

关键词信息管理学研究对象研究内容研究体例研究流派

1、引言

“信息管理学”,作为一门学科的名称和一门课程的名称,在20年前的中国图书情报界还是个新概念和新研究课题。20年过去了,随着信息科学、管理科学的发展,特别是随着全球信息化浪潮的冲击,信息管理学教育的普及程度越来越高。自1995年国家教委在信息管理与信息系统专业中确立信息管理学这门课程为核心课程以来,全国目前有600家大学开设了信息管理和信息系统专业,信息管理学人才队伍迅速壮大,信息管理学研究也取得了相当多的成果。由于信息管理学专业在我国主要由5个专业合并而成,各个专业都有其学科背景和学科特色,在这样的发展背景和研究氛围中,国内学者对信息管理学进行的研究不仅成果丰硕,而且由于对信息管理学的研究对象、研究内容、研究体例和研究方法等的理解不同,已经形成了不同的体例和流派。本文拟围绕这些问题展开论述。

2、信息管理学研究着作的出版概况

根据中国国家图书馆的opac进行了粗略统计,中国上世纪80年代信息管理学著作仅有3种。最早出版的是1986年黑龙江人民出版社出版的《现代信息管理学》,作者为张醒初。其余两种分别是1987年中国财政经济出版社出版的陈德维和柳思维合著的《商业信息管理学》,1988年陕西人民出版社出版的李崇华的《实用信息管理学》。

近20年来,国内学者编撰的信息管理学研究著作已经达到35种,其中绝大多数是1995年以后的研究成果。从出版时间来看,2000年以后出版的占绝对数量,说明中国信息管理学理论研究的成果主要是最近10年间取得的。收录了以信息管理学或者信息管理学概论、信息管理学基础等为书名的著作。收录了专门领域的信息管理学著作。

在文献调研的基础上,笔者对信息管理学著作的主题词进行了调查和分析,进而探讨了中国特色的信息管理学研究的发展历程和基本轮廓。

收录了24种通论性信息管理学著作,收录11种专门领域的信息管理学著作。可以看出,通论性信息管理学著作占信息管理学著作的67.65%,以企业信息管理学为代表的专门的信息管理学著作占信息管理学著作的32.35%。

3、关于信息管理学的研究对象和学科基本概念

关于信息管理学的研究对象的探讨,在和列举的著作中可谓众说纷纭。岳剑波在《信息管理学基础》中指出:“信息管理学是以信息资源和人类的信息活动为研究对象,研究信息管理的基本原理、通用方法和运用规律的科学。”他的观点影响了很多后来的信息管理学研究者和信息管理学著作。

李兴国、左春荣等主编的《信息管理学》认为:信息管理学是研究科学地组织信息管理工作的理论与应用方法的一门学科。从这个基本概念出发,其理论体系可以分为宏观、中观、微观三个层次。

伴随着信息管理学研究对象的探讨,学者们无法回避一个根本问题,那就是信息管理学大厦的基石之一——学科的基本概念问题。这些著作都探讨了信息、信息资源、信息科学、信息技术、信息活动、信息政策与法规、信息环境、信息系统和信息管理等这些无法回避的概念。

4、关于信息管理学的研究体例

所调查的著作都认为:信息管理学的理论基础是信息科学和管理科学,信息管理学是这两门科学相结合而产生的综合性交叉学科。不同的是,这些著作对老三论和新三论的理论和方法、管理学理论、信息技术和方法的论述有所取舍和侧重,均探讨了信息管理学的研究对象、研究内容和研究范畴,进而构建自己的信息管理学体系。

这些著作对信息管理系统、信息管理方法、信息管理技术、信息管理的基本原理的探讨都占据了大量篇幅。对信息管理活动的外在环境,比如信息法规政策等都不同程度地有所涉及。很显然,信息管理的基本原理、普遍规律和通用方法是信息管理学的核心内容,也是信息管理学著作普遍论述的主要内容。

所列的著作,许多还从信息管理学研究的特点和基础出发,分别论述了信息管理实践的发展阶段,借鉴了古今中外特别是美国等发达国家信息管理的理论和思想,形成了中国特色的信息管理理论研究框架。较之于信息管理学的姐妹学科信息资源管理,信息管理学虽然起源于国外,但国人著作中翻译的痕迹却不多,很少生搬硬套国外信息管理学的理论。这反映了国内学者对中国特色信息管理学研究的积极探索精神,同时也说明了信息管理学具有很强的理论和实践相结合的学科属性。

有典型代表意义的著作还有:李兴国、左春荣等主编的《信息管理学》在编辑体例中明确地将信息管理学的研究内容分成两大板块:理论信息管理学和应用信息管理学。该书2003年出版,2007年再版。作为普通高等教育“十一五”部级规划教材,它主要以信息为研究对象,从管理的五项职能出发展开核心研究内容。应用信息管理学则直接面向信息管理的主要实践领域展开。该书的出版也标志着国内学者对信息管理体系研究取得的新成就。

此外,一些著作还就政府信息管理、电子政务、企业信息管理等进行了论述。这样,对上述内容的论述基本形成了中国信息管理类著作的主要研究体例。这个体例很明显,一般包括信息管理学的基础理论、信息管理的方法与过程(包括信息技术与信息管理系统)、信息环境与具体实践领域(比如企业信息化、电子政务和政府信息资源管理等)。或者是信息管理理论篇和信息管理应用篇(包括宏观、中观、微观的信息管理)。

5、关于信息管理学的研究内容和范畴

关于信息管理学的研究内容,上述著作从不同的信息管理的研究对象出发,对信息管理学的研究内容做了不同的归纳和概述。

岳剑波在《信息管理基础》一书中指出:信息管理学以广义的信息资源和人类的信息活动为研究对象。人类的信息活动可以分为微观、中观和宏观三个方面。信息管理学的研究内容主要包括四个方面:信息管理的基础理论、信息系统管理、信息产品管理、信息产业(人类信息活动的体现)管理。而濮小金、刘文、师全民等在《信息管理学》一书中指出:信息管理学的研究内容包括信息管理学理论研究、宏观信息管理学和微观信息管理学。微观信息管理主要是具体信息产品的生产和管理,涉及到信息的搜集、加工、处理、信息技术与信息系统多个方面。宏观信息管理主要围绕宏观信息资源的配置和管理展开。这两部著作对信息管理的研究内容和范畴的理解可以认为比较一致,对信息管理学的理论做的探讨比较深入和扎实,并且对信息管理活动的诸要素,比如信息系统、信息技术、信息产品的加工、信息 人才的培养、信息政策与法规等问题也都有比较全面的论述。

王明明的《信息管理概论》、周贺来等的《信息管理基础》,主要围绕信息管理的理论问题、信息管理活动的关键要素诸如技术问题、包括体现先进管理理念的各个类型的信息系统、信息法规、信息人才等要素进行研究。比较简洁明快直抒胸臆。类似这样的著作在列举的23种著作中占了很大比例,限于篇幅不再一一列举。

6、关于信息管理学的研究流派

从列举的信息管理学的著作来看,由于信息管理学在我国发展的特定背景和研究氛围,可以分成三大流派,列举的著作很多是信息管理学的综合性、概论性的著作,作者很多是国内知名大学的科研和教育工作者。他们的著作多以深厚而坚实的理论研究见长,对信息管理学的理论、信息活动的环境、信息管理的具体方法、过程等,包括信息法规、信息人才等都进行了全面和深刻的阐述,人文积淀深厚,显示了学院派作者的学风和学术水准,可以称为学院派。

列举的是专门信息管理学的著作,所列举的著作之间的关系或许可以比喻为信息管理学的干流和支流的关系。从对这些专门的信息管理学著作的研究主题和内容来分析,他们在信息管理的原理、方法上基本和学院派研究的结果是一致的,但是他们更专注于信息管理本身,对信息管理技术、信息管理系统等核心关键问题研究得更深入。他们以用信息管理的理论技术方法解决具体的信息管理的实践问题见长。也会涉猎到信息技术和管理学相结合的理论和技术部分。他们的特色是更偏重技术和信息系统,可以称为理论和技术相结合的学派。

第4篇:系统科学信息论范文

1 地理科学在科学体系中的地位

钱学森在20世纪80-90年代逐步完成了总结全人类研究的科学体系。概括起来分11个门类、5大巨系统、4项建设(图1、图2、图3、表1),下面分别表述原著与解解的内容。

附图

图1 钱学森论人类的知识体系

Fig.1  The  statement  of  human  knowledge  system  by  Qian  Xuesen

钱学森将当今人类对科学知识的体系,分为数学科学、自然科学、地理科学、社会科学、建筑科学、军事科学、人体科学、思维科学、行为科学、系统科学与美学11个体系。对上述人类知识体系解读,可以将自然科学、社会科学和地理科学作为客体世界的主要研究对象;而人体科学、思维科学和行为科学作为人类主体的主要研究对象;建筑科学界于客体与主体科学之间;军事科学实际上是指谋略科学(包括经济、政治、军事等),是在掌握所有科学基础上的智慧较量;美学是纵贯于各个学科的;数学科学与系统科学是横贯于各个学科的。因此有以下的科学分类网络系统(图2)。

附图

图2 科学分类的网络体系

Fig.2  The  network  system  of  science  classification

在五个开放的、复杂巨系统中(图3),地理系统与星系系统、社会系统、人体系统、人脑系统并列,其中的物理、地理、事理、人理、脑理中的“理”都是指研究的“规律”。

钱学森提出的社会主义总体设计部(表1)中,除了政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设外,特别提出地理建设,笔者将其修改为地理系统工程,并增加了人口、科教、城镇、资源、灾害、产业。

表1 社会主义建设的系统结构(略有修改)

Tablel  The  system  structure  of  socialism  construction

附图

2 地理信息科学

20世纪70年代以来,随着航天技术的迅猛发展,来自外层空间的遥感、遥测、定位、通讯信息海量地增加;随着计算机技术的迅猛发展,处理与解决这些海量数据的能力大幅度地提高。地理信息系统、地理专家系统、管理信息系统、辅助决策系统应运而生,使得地理信息科学首先获得发展的机会。正是地理信息科学这门用高新技术武装起来的技术科学的发展,带动了整个地理科学的建立与发展。

附图

图3 五个开放的复杂巨系统

Fig.3  Five  open  complex  giant  system

地理信息科学的主要内容就是天地信息一体化网络系统,包括航天信息网络系统(外层空间卫星之间的信息网络)、地面的网络系统、天地之间的网络系统三部分,是有线网络与无线网络连通的一体化网络系统。1998年笔者发表了“航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用”的论文[5],2002年又发表了“论地理信息科学的发展”[6]一文。两篇论文基本上代表了地理信息科学的创始与发展,当前各行各业都在进行数字化或信息化的建设,实际上都是天地信息一体化网络中的部分子网络或子系统。地理信息科学中最重要的原创性的成果是遥感信息模型与地理信息编码模型。

随着遥感信息的大量获取,数学家以模式识别为工具对遥感信息进行图像处理与分类,使用的数学工具主要是数理统计的方法,把遥感信息看成是没有成因关系的随机变量;物理学家则把获取遥感的物理过程视为遥感信息的成因,因此采用反演的方法,使用辐射传输方程为主的数学工具,事实上不承认地理现象的不确定性;大多数地理学家将遥感信息当成系列成图的基础信息,快速、准确地制作系列地图。地图是符号系统,其信息量远不可与遥感信息量比较,地图学家把遥感信息转化成符号系统的系列图谱。遥感信息模型则是将地理复杂现象中的非遥感信息转变为归一化的影像信息,与遥感信息一起用方程、统计与相似准则结合,也即演绎逻辑、归纳逻辑与类比逻辑结合;确定性与不确定性(包括随机的不确定性、模糊的不确定性、灰色的不确定性、分形的不确定性)辩证统一;图像与方程(一个像元或一个图斑、一个方程)耦合;抽象思维与形象思维互动而建立起来的一种地理复杂信息模型[7-9]。这种信息模型只有在遥感技术的推动下才有可能产生。这种信息模型是遥感信息与地理信息连接的纽带。

地理信息系统本来就是为了制作地图而创建的,因此地图学家将从遥感中提取的系列地图存入地理信息系统,是顺理成章的。但是这种地理信息系统无论空间分析功能多么强大,也不可能进行模型计算,外挂、内嵌种种方式都不可能解决直接进行模型计算问题。系列地图存入计算机的图形库时,信息又是冗余的,因此带来一系列与计算机技术发展格格不入的疑难,最为典型的是数据挖掘,数据挖掘说明存在数据库中的信息有冗余。遥感信息模型的运算要求地理信息系统可以直接进行模型计算,由此地理信息编码模型应运而生[10,11]。传统的地理信息系统以图形的叠合(Overlay)为主;而能够进行遥感信息模型运算的地理信息系统则以像元或图斑中的多位编码的抽取(Extract)为主。这又是完全相反的途径。地理信息编码模型还是地理定量信息与定性信息转化的纽带,也是地理信息系统中属性库与地理专家系统中知识库联系的桥梁。

总之,天地信息一体化网络系统是开放的复杂巨系统,研究这个巨系统的地理信息科学的内容远远超过了3S(Remote  Sensing,Global  Positioning  System,Geographical  Information  System)的范围,而是以天地信息一体化网络系统为核心的天—地—人—机系统。地理信息科学虽然是从属于地理科学的技术科学,但是地理信息科学的诞生与发展是引领地理科学成长的核心力量,因此本刊更名时,将地理信息科学与地理科学相提并论,突出了地理信息科学的重要性。

3 地理系统工程

地理系统工程当前尚未被广泛认识,已经认识到的也仅仅是系统工程在地理学中的应用。当地理信息科学中的模型在实践中应用时,必然会涉及地理系统工程的可操作性。地理遥感复杂信息模型的建立,可以进行定量预报和回溯,因此为地理系统工程打下了工程的基础。国民经济的主战场主要包括人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等8个方面,这8个方面是互动的。中国的人口问题、西部开发问题、21世纪水资源问题、能源问题、洪旱灾害问题、环境问题、生态农业问题、城镇体系问题、基建布局问题、产业结构动态调整问题以及相互之间的协调发展问题,无不属于地理系统工程。

地理现象是复杂现象,地理系统是开放的复杂巨系统。当研究西部开发时,如果国家各个部门各行其是,石油开发只考虑石油开采与输送管道;交通只考虑公路建设;铁路只考虑铁路建设;水利只考虑南水北调问题;城镇建设只考虑城市规划等,那么整体的西部地区有可能产生许多事倍功半的现象,例如修了公路没有物资运输;城市居民结构不尽合理;劳动力与产业结构不配套等。钱学森的社会主义总体设计部就是要把地理系统工程与政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设系统地结合起来,地理系统工程仅是其中的一个子系统。而人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业是地理系统工程中的子系统。人口中的数量、素质、结构、分布是人口系统中的要素;资源中的矿产资源、水资源、生物资源、土资源、大气资源等又是资源系统中的子系统;大气环境、水环境、土环境、生物环境、地质环境是环境系统的子系统;交通、铁路、航运、航空、供排水、供电、供气、供暖、电讯、电视、计算机网络是基础建设系统的子系统等。系统嵌套系统,分层次子系统与交叉子系统,构成完整的、开放的、复杂的巨系统。

研究开放复杂巨系统的方法,首先是将系统分解为多层次的子系统,明确其中的交叉子系统;其次是从定性到定量地确定子系统中各个要素与指标体系;第三是根据指标(相似准则)建立模型进行预测预报;最后是检验该巨系统的效益与效率。当前大多数是分别研究人口、资源、生态、环境、灾害、城镇、基建、产业等子系统,在一个地区全面研究区域地理系统工程的有效实例不多,区域经济地理的研究还远远够不上地理系统工程。笔者曾在2000年底提出中国水资源、水灾害、水环境、生产用水、生活用水统一解决的洪水充分利用,全国水系网络化与渤海淡化的地理系统工程,中国科技报曾进行报道,之后笔者在“21世纪黄河系统工程方略”一文中进行阐述,首先所能进行的研究是虚拟地理系统工程。全国水系网络化与渤海淡化是21世纪的世纪工程,尚需有识之士共识,广泛地深入研究,进一步的论证。

如果没有以高新技术武装起来的地理信息科学的支撑,研究复杂的地理系统工程就是空想,然而所幸的是人们已经掌握了地理信息科学的许多关键技术,地理系统工程的实践指日可待。

第5篇:系统科学信息论范文

关键词:高职院校;科研管理;信息系统

1 背景介绍

随着科技的日益发展,高校的科研活动和科研能力成为反映高校综合实力的重要指标,而通过信息化的手段对日常科研工作进行管理,整合科研工作流程,为决策层提供真实有效的依据,是提升科研管理水平的有效途径,也是当今高校科研管理的大势所趋。

目前大多数高校科研管理工作,很大程度上还是依赖人工来进行,通过Excel、word等办公软件来处理大量的数据,这种方式难以及时有效的掌握最新的科研情况,为科研管理增加许多工作量,为领导进行科学决策带来一定的影响。同时科研处和广大科研人员之间缺少一种快捷高效的沟通方式。所以科研管理信息化平台项目(以下简称平台)的构建是非常必要的,该平台服务于学校科研工作,为辅助领导进行科研管理决策提供有利的信息支持,有助于学校整体科研工作管理水平的提高。

通过科研管理信息化平台,可以实现科研工作的网络化管理,形成一个及时更新的科研数据中心和科研管理沟通平台,全面、实时、准确地提供学校的有关科研信息,为学校领导有关科研决策提供辅助支持,为学校教师开展科研活动提供方便、快捷的服务,为科研管理人员开展工作提供极大的便利。

2 建设目标

结合本人的科研工作经历和系统设计经验,总结出高职院校科研信息系统的建设目标主要有以下几点:

⑴全方位的科研管理。面对从事科研活动的校内外的老师、学生,多级用户,完全兼容社科类和理工类;平台应该服务所有从事科研活动的科研人员,为科研人员提供一个管理个人科研活动的网络空间,实现个人科研申报、成果登记、查询网络化,免除了填写各种统计报表的麻烦,节省工作时间,提高工作效率。

⑵辅助院系的科研负责人或科研秘书管理本单位科研工作。借助平台,院系领导可以及时掌握、了解本单位教师的科研情况,科研处可以方便地完成有关的科研管理任务,如项目申报组织、项目中检等工作。

⑶平台还可以将各种数据进行汇总分析,形成直观的分析图标,进行横向和纵向的比较,从而为领导提供学校各类科研信息,为科学决策提供支持。

⑷定制考评平台:建立科学合理考核体系,定义各种分类评价指标。以考核为推动力,拉动全体科研人员的积极性,使科研有序、高效,使平台成为日常工作中的科研平台。

⑸全面、实时、准确地提供学校的有关科研信息。通过教师个人填报、科研秘书审核后,全校的科研项目、科研论文、科研著作、学术活动、工作量统计和科研考核结果等数据信息即可在平台上显现,全体教职工均可以登录查询,通过不同的权限设置,还可以对其中的数据进行修订和审核,保证数据的准确、真实性,从而让大家通过平台随时掌握学校最新的科研情况。

⑹实现全面的网络化管理,实现网上办公。提供了文件传送(发文)、Email、手机短信等多种通讯手段;实现项目申报和评审、中检、终结的网络化,从而实现无纸化办公目标。

3 系统需求分析

3.1 系统管理需求

系统管理需求主要包括用户,权限,以及科研项目、科研课题等管理。

系统管理员可对系统用户进行增加、修改、删除以及查询等操作。用户在创建时被定义成系统角色,并拥有相应角色权限,从而进行使用系统功能,一个用户只能归属于一个角色,一个角色可以对应多个用户;系统管理员能够按照登录账号、角色名、姓名等对用户基本资料进行查询,其中用户基本信息的管理项目包括登录账号、真实姓名、性别、联系电话、邮件地址等基本资料。同时对遗忘登录口令的用户,系统管理员在检验有关证明材料后可以为该用户恢复指定的初始口令;系统在创建用户时,允许给用户分派系统角色,每一个系统角色拥有相应系统权限,从而实现管理人员即系统用户的分工。具体包括,系统管理员,普通用户等系统角色;系统管理员应该具有整个系统最高权限,负责对整个系统的稳定运行进行维护、普通用户只对其权限范围内的信息有查询权利,并且某些具体业务,有提出申请权利。

3.1.1 用户基本信息管理

高校科研管理系统是针对本校教职工物理信息进行管理。系统提供对教职工信息的增加、修改、删除、查询等操作。系统管理员或者具有相应权限用户,能够对用户基本信息管理模块操作而开展其管理工作。主要包含用户信息查询和信息添加。

3.1.2 科研项目申报审核

系统设计针对系统内各个注册用户的项目申报进行审核管理功能。系统管理员可以对注册用户的科研项目申报进行审核,审核通过之后,申请用户会得到相应的奖励积分,最后通过对积分的分数,对申请者进行年度考核,并据此进行年终奖金发放。具体包括审核科研项目申请审核,项目申请信息删除,项目信息查看、年度考核信息查询等功能。

3.1.3 奖励审核

本系统针对注册用户年度科研奖励进行审核管理功能,针对不同职称、不同的考核标准分别进行审核。系统管理员或者相应权限用户审核用户年度奖励,其中包括初级职称、中级职称、副高级职称、正高级职称的审核。系统提供针对用户信息提供了的详细匹配查询以及模糊查询。

3.1.4 个人信息管理

个人信息管理主要提供的是系统管理人员对管理账户的密码修改的管理、管理员基本信息的维护。

3.2 用户管理需求

用户管理模块,提供给注册用户查询、维护个人信息、申报科研信息、查询科研申报信息功能,是整个科研信息管理系统的重要模块,用户通过用户管理模块,实现个人信息的科学管理,科研项目信息的及时申报,奖励考核信息的准确提交,保证高校科研管理信息的高效性、实时性。

3.2.1 个人信息维护

个人信息维护模块提供了注册用户个人基本信息的增加、删除、更新等基本维护功能,用户的个人信息包括:真实姓名、性别、职称、联系电话、详细地址、联系邮箱、联系电话、QQ、籍贯、备注信息等,当然也提供了注册用户的登录密码修改功能已经注册用户注销个人信息功能,注销个人信息之后用户的所有信息都将从系统中删除,如需再次使用本系统,必须重新注册系统。

3.2.2 科研项目申报

科研项目申报模块提供了注册用户申请科研项目申报的功能,注册用户根据项目的申报的要求填写相关信息之后,将会自动提交给系统管理人员或者科研管理部门进行审核,科研项目申报包括:学术专著、、课题研究、转载转摘、编译编撰五个基本的子模块,每个申报子模块都包含必须的填写的字段,比如专著名称,每个申报子模块又有独立的字段,比如申报的期刊级别、论文是否在国外发表、期刊名称等。

3.2.3 科研申报信息查询

科研申报信息查询子模块主要提供了用户查询科研申报信息的功能,注册用户通过此模块能查询的科研申报信息填写是否正确以及科研申报信息是否通过管理员的审核、审核信息等。

3.2.4 数据库设计与实现

根据用户系统需求分析,将系统的实现直接定位在更好的适合各层次人员的需求和操作,系统的所有初始化数据均采用界面录入的方法,由各部门工作人员分工完成。根据我院的实际情况,设计过程中我们将科研人员基本信息、论文信息、科研项目信息、成果信息、获奖情况信息等作为系统的初始化数据,为个人和院系查询、统计、打印,科研处操作、加工、管理、集成等工作提供基本的数据平台。主要数据表格设计如下:

科研人员信息表(职工号,姓名,性别,职称,出生日期,所学专业,现从事专业,学历,学位,工作时间,所在部门,备注)。

论文信息表(序号,论文名称,刊物名称,刊物类别,刊物级别,主办单位,作者,职工号,发表时间,刊号,备注)。

论著信息表(序号,著作名称, 图书编号,著作类别,出版社,学科类别,作者,职工号,出版时间,版次,备注)。

科研项目表(序号,项目编号,项目名称,项目来源,项目类别,完成单位,负责人,课题组成员,立项时间,拟定期限,经费金额,是否鉴定,鉴定时间,鉴定单位,备注)。

科研成果表(序号,成果名称,成果类别,成果经费,完成时间,负责人,完成单位,是否投入生产,经济效益,备注)。

科研奖励表(序号,获奖人员,项目名称,奖励名称,授予单位,时间,备注)。

校级项目管理表(项目编号,项目名称,课题名称,负责人,所在部门,职务或职称,联系电话,申报表,申报时间,申报经费,是否批准,批准日期,批准经费,合同时间,合同内容,是否结题,结题时间,鉴定技术负责人,项目成果效益,备注)。

校级鉴定专家表(序号,姓名,性别,出生日期,工作单位,学历,学位,所学专业,现从事专业,职称职务,备注)。

在上述表格中,科研人员信息表选择(职工号,姓名)作为主键,考虑到姓名经常作为查询、操作条件,并在相关表中作为科技人员的重要描述和限制;为了避免数据录入的无序状况,数据库表之间建立了严格的参照完整性,并且对所有表都分配了操作权限,并将错误信息及时反馈给操作人员,科研人员信息表、论文信息表、论著信息表通过“职工号”建立参照完整性关系,在录入论文、论著时,作者必须是本单位职工,如果科研人员信息表不存在该员工,便给出错误提示,提示检查是否是合法职工,如果是,便可以在科研人员信息表中添加该员工信息后录入论文、论著信息,否则,拒绝录入,“职工号”又为组合查询提供了连接条件支持;同时将科研项目表、科研成果表、校级项目管理表中“负责人”和科研人员信息表中的“姓名”建立主键、外键参照完整性关系,校级课题的申报负责人也必须是本单位某部门的职工;获奖人员,必须是科研人员信息表中某一职工;将校级鉴定专家表和校级项目管理表通过“鉴定技术负责人”、“姓名”建立参照完整性管理,限定了鉴定技术负责人必须是本校专家表中的专业人员;所有表的主键设置都加上“姓名”字段,目的是为了符合人们的常规习惯,常以某个专业人员姓名作为操作、查询条件,科研人员信息表与其他相关表格建立参照完整性为了限制科研、论文、论著、成果、奖励等信息的科学合法性,同时有利于统计和查询;只有完善的参照完整性,才能使得数据库中数据具有一致性和互操作性。

[参考文献]

[1]罗超理,李万红.管理信息系统原理与应用.清华大学出版社,2005.

[2]艾德才.计算机信息管理基础.中国水利水电出版社,2005.

第6篇:系统科学信息论范文

关键词:信息系统;论文;写作研究;设计与开发

中图分类号:G232.1 文献标识码:A

Abstract:Information system development project has been on the high proportion among the selecting topics for undergraduates in information specialty.After the design and development of the system,the next is step for students the thesis's writing with high efficiency.This paper mainly focuses on the structure of the kind of thesis's writing of the information system and illustrates the main points required in each part of the thesis.In recent 3 years.The paper writing of undergraduates in college of information engineering in Xianyang Teacher's Normal University,basically in accordance with article written,can improve the efficiency and quality of writing,and for their further research work as well.

Keywords:information system;papers;writing research;design and development

1 引言(Introduction)

本科毕业设计(论文)是学生综合运用所学知识和技能,学习科学研究或工程设计基本方法,培养实践能力、创新能力、科学精神和创业精神的重要实践教学环节,也是学生将所学知识深化和升华的重要过程[1]。它既是对学生素质与综合能力的一次全面检验,又是对学生的毕业资格和学位资格认证的重要依据[2]。

通过对我院近几年信息管理与信息系统专业、软件工程专业以及计算机科学与技术专业本科生的毕业设计选题内容调查统计后,发现信息系统开发类选题占90%以上。为规范和提高我院信息系统开发类论文的撰写工作,并根据《中华人民共和国国家标准科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》(国标GB7713-87)的规定,本文给出了撰写信息系统开发类论文的框架结构,以及在论文框架每个部分的写作方法和要点。

2 论文章节结构(The structure of the kind of thesis's writing)

本科毕业生在选择了信息系统开发类毕业设计后,首先利用自己所学信息系统开发的方法、工具、技术等设计和开发一个完整的信息系统,然后就要整理开发过程中的各类文档完成论文的撰写。依据国标GB7713-87的规定、信息系统开发过程,以及结合多年指导本科毕业生论文写作实践经验,信息系统开发类论文结构一般包括:摘要、正文、结论、谢辞、参考文献和附录,其中正文部分包括:绪论、开发工具技术介绍、需求分析、概要设计、详细设计与实现和系统测试。

(1)摘要

摘要是整篇论文的关键内容,是设计与开发工作的缩影,通过摘要了解研究的问题、角度、方法、目的和观点[3,4]。摘要内容杜绝阐述背景信息,应该直奔目的、方法、结果、结论。目的主要说明设计与开发的前提、目的和任务,所涉及的主题范围,或本文主要解决的问题。方法是说明在设计开发过程中所用的原理、理论、工具、技术等。结果是设计开发了一个什么样的系统,即说明系统实现的功能。结论要说明设计与开发的某个(类)信息系统,对企业或者商家的实际应用价值。信息系统开发类摘要可归纳总结为一种格式,“为了什么目的;设计开发了一个什么样的系统;使用了什么工具、技术、设计与开发思想如何做的;实现了信息系统的哪些功能;所开发的系统对企业或商家有哪些利弊。”

(2)正文

①绪论

此部分主要说明设计与开发的背景和意义、国内外研究现状、论文的组织与结构。

开发背景和意义主要说明为什么要做这样的一个信息系统,也就是说,传统的人工信息管理方式或者目前存在的此类信息系统在管理信息时有哪些问题、弊端、不足之处等,一定要针对存在的问题具体说明,切忌用大量的通用性语言来说明。国内外现状就是开发背景中存在问题在国内外是如何研究和解决的,即就是此信息系统目前在国内外的研究情况,一般描述国内的要多一些,最好找到具体的实例系统用数据加以说明。论文的组织与结构是阐述论文的框架结构,说明论文包括哪些章节,每个章节都叙述了什么。

②开发工具技术介绍

本节中说明设计与开发信息系统时,用到的主要开发环境、工具、技术、原理知识等的介绍,每类可以用一个小标题来说明。写作此部分的要点:一是说明该工具技术的主要作用是什么;二是与同类工具技术相比的优势在哪里;三是在本信息系统中是如何应用的;四是切忌用大量语言描述其功能和特点。另外,此部分与其他论文的重复率高,应该尽量用自己的语言重新组织。

③系统分析

此部分主要阐述两个方面的内容,一是系统的可行性研究;二是系统的需求分析。

可行性研究是指在当前具体条件、环境、知识等具备的情况下,信息系统的研制工作是否已具备必要的资源及其其他条件。一般从技术可行性、经济可行性、社会可行性分析三个方面说明。技术可行性主要是指构建和运行信息系统所必需的硬件、软件及相关技术对系统功能实现的支持分析;经济可行性主要指构建与运行系统的投入与产出的效益分析;社会可行性是指企业组织内外是否具备接受和使用该信息系统的条件。

需求分析一般可以从功能分析、业务流程分析、数据流程分析等三个方面说明。功能分析可以从前台用户和后台管理员操作功能,如电子商务购物系统前台用户操作功能一般包括:查询商品信息、购买商品、查看订单信息以及修改个人信息等,后台管理人员需求主要表现为:对商品类型、商品信息、订单信息、用户信息的管理等。业务流程分析是系统中主要功能业务的操作流程说明,一般通过业务流程图来表示,如用户购买商品业务、购物车操作业务、后台信息管理业务等。数据流程分析是将信息系统中的数据流动情况抽象地独立出来,单从数据流动过程来考察实际业务的数据处理模式,一般通过数据流程图来表示,如购物车数据流程。

④概要设计

此部分主要包括三个内容,一是系统总体结构设计,二是数据库设计,三是系统开发与运行环境设计。

系统总体结构设计主要是从实现功能方面,说明系统包括的前台功能和后台功能模块,如购物系统前台主要指用户的购物功能,后台主要是管理人员操作管理基本信息的功能,分别画出前台和后台功能模块图。

数据库设计是指设计信息系统的数据逻辑模式和物理结构,并据此建立高效的数据库,以服务于信息系统。在论文中一般说明数据库的概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计。数据库概念结构设计是说明信息系统中包括的数据以及之间的关系,具体可以通过E-R建模图来表示,在绘制E-R图时,可以先给出单个数据实体的实体属性图,然后画出系统总体的E-R图,总体E-R图不包括单个实体的属性,只包括实体及其联系和联系的属性。数据库逻辑结构设计是在概念结构设计的基础上,选择关系数据模型抽象出数据库的关系数据模式,具体抽象时E-R图中的一个实体对应一张二维数据表,实体之间联系为多对多时,联系单独也要抽象成一张二维表。数据库的物理结构设计是数据库如何存储,具体采用什么数据库访问技术来访问数据库。

系统开发运行环境的设计是指以系统开发环境是如何配置的,系统运行的软硬件详细配置是什么。

⑤详细设计与实现

此部分重点说明信息系统重要功能模块是如何设计与实现的。具体要分别对每个核心功能单独说明,先用文字语言详细叙述功能的算法步骤以及实现方法,然后再画出每个功能的算法实现流程图。要注意两点,一是功能的算法步骤不要写成业务操作过程;二是说明功能实现时可以放置核心代码,但是不要将放整个实现函数或者模块代码。

⑥系统测试

系统测试是为了发现信息系统中的错误而执行程序的过程。在写此部分时,首先说明系统测试有哪些常用方法,在本系统的测试中使用了什么测试方法。然后,选择系统中核心功能来测试,在测试时,先要以表格形式给出具体的测试用例,然后给出相应测试结果图以说明测试过程。

(3)结论

结论先叙述使用了什么设计思想,开发了一个什么样的信息系统。然后重点叙述三个方面内容:一是设计、开发过程中遇到了哪些问题(典型的、可借鉴的),并且是如何解决的;二是系统目前的不足之处,有没有解决方案;三是系统还需要改进、完善的方面是什么。

(4)谢辞

简要叙述在整个毕业设计过程中,向曾帮助过你的组织和人以致谢。请注意言辞要恳切,要根据实际情况,尽量减少大话、客套话。

(5)参考文献

此部分是在写论文的过程中,按照章节以及参考的文献资料顺序,逐个列出所有参考的文献资料。重点要注意不同类型参考资料的著录方式,可以参考国家《文后参考文献著录规则2005》[5]中列出的著录格式。所有文献资料列出后,要在前面论文章节引用位置处添加引用点。

(6)附录

如果在论文中使用了大量的公式、图、表等,可以统一整理后放置在此部分。

3 结论(Conclusion)

本文论述了信息系统设计与开发过程,信息系统开发类本科毕业设计论文的写作问题,着重叙述了信息系统开发类论文的结构,以及论文中每个部分的写作要点。本文的研究为计算机类相关专业本科毕业生完成信息系统开发类论文的写作提供了指导性的依据,为学生走向工作岗位的科研工作奠定了基础。

参考文献(References)

[1] 艾武,等.信息与计算科学专业学年论文实践教学探讨[J].教育教学论坛,2015,4:129-130.

[2] 张清泉,等.电子信息专业毕业论文写作研究[J].科技信息,2008,28:338-339.

[3] 杜兴梅.学术论文摘要与关键词的写作及其格式规范[J].韩山师范学院学报,2008,29(2):82-86.

[4] 王晓华,等.科技论文中文摘要写作要点分析[J].编辑学报,2010,22(2):53-54.

[5] 牛晓勇,等.科技论文内参考文献规范标注问题研究[J].太原师范学院学报,2014,3(13):79-82.

作者简介:

段 群(1980-),女,硕士,讲师.研究领域:计算机教学,图像处理.

第7篇:系统科学信息论范文

关键词:概率统计;信息科学;结合

作者简介:付建军(1956,8-),男,汉族,北京交通运输职业学院普通课教研室主任,高级讲师,研究方向:课程开发

数学学科作为所有自然学科的基础,对科学技术的各个领域有着极强的推动作用,而信息科学作为新时代的主流技术,也已经逐渐渗透到人们生产生活的方方面面。当然,二者在发展中还面临着许多的挑战和阻力,对于概率统计与信息科学二者的结合研究,其意义就在于加强学科间的渗透从而给各个学科带来更加广泛的运用,给学科自身发展探究带来便捷。

1简介概率统计与信息科学的发展

1.1关于概率统计学

概率与统计是一门从数量方面研究随机现象规律性的数学学科,概率与统计的概念被广泛运用到各个领域及部门。概率统计学的运用及其广泛,随机事件的研究结果对于当代各类数据分析整合都有着重要的作用。与此同时,概率与统计的学科特点也决定了其研究的难度较大,概率与统计的结论得出往往建立在大量的实验与实践基础上。作为一门应用型数学学科,其广泛性必将为未来科学技术和人们生活水平带来不可估量的影响,而其自身研究条件的局限性,尤其是实验条件的不足,将直接影响到未来自然科学发展,也势必会减慢人类在科技创新之路的发展进程。

1.2关于信息科学

信息科学主要包含信息论、控制论、计算机理论、人工智能理论和系统论,其中,信息论、控制论和系统论在信息科学中占有主要地位,而计算机理论是数学研究中的应用重点。信息科学的兴起直接带领人类走向了信息化时代,对于人类文明的有着不可估量的作用。信息科学发展到今天,其作用已经不仅仅针对于学科本身以及信息行业,在信息化趋于高度发达的今天,将会为人们的生活带来质的飞跃,对于不同的行业领域,都将有信息科学的推动,信息化带来的是未来自动化和智能化的飞速前进。而信息科学自身也在不断地发展完善,数学学科作为自然科学的基础理论学科,对于信息科学的发展也不例外,只有从基础上进行完善和补充,才能帮助信息科学走上更加成熟更加美好的未来之路。

2信息科学与概率统计学的内在联系

在信息科学已经逐步成熟的今天,其所包含的各项技术已经为人们的生活带来了更加智能化、便捷化的体验。当然,信息科学是建立在数学基础上的学科,其技术须有数学理论、数学方法的支持与论证。[1]概率统计对于现代数学更有着重要的意义,其所涉及的随机规律的研究将更加符合生产生活的需求,而随机规律的运用在信息科学中体现的更淋漓尽致,信息科学的大多数结果都需要建立在庞大计算与实践的基础上,这就需要对结果的普遍性进行概率与统计的研究分析,同样,对于概率统计学科的发展,信息科学能够很大程度的减少研究过程的繁冗,加速概率统计学的发展和进步。由此可见,这两个科学领域存在紧密的内在联系,将概率统计与信息科学整合研究对于其自身发展以及整个应用型科学的发展都有着重要的意义。

3信息科学与概率统计学的整合策略

3.1重视对二者探究观念的结合

信息科学的发展带来了许多先进的生产技术,将其应用于概率学的研究探讨可以带来事半功倍的效果,而如何将二者更加紧密的结合在一起,创造出更大的社会价值,首先就要要求在思想观念上将概率统计学与信息科学联系起来。例如,在对于概率统计的研究或者论证中,根据其研究特点将概率统计中的数学模型抽象出来,针对其特点进行信息化的整合,力求将繁冗的步骤简化,减少人力物力的过度消耗。同样,对于信息科学,要在对其先进性进行发展改进时考虑到概率统计的运用,利用概率与统计的结果和普遍性规律对信息科学技术进行改良与进化,使得信息科学在实际中的应用更具有合理性。科学具有广泛的共同性,并且都不是单一存在的,只有建立起学科间穿插研究、互相渗透的观念,才能在科学技术的发展进程中更大程度的的实现多样化,挖掘出自然科学更大的潜力。[2]

3.2重视将整合后的理论用于实践

理论是实践的基础,而实践才使得理论具有意义,这句话对于各个领域,尤其是自然科学的探究上有着重要的意义。对于概率统计与信息科学的渗透发展,仅仅局限于“敢想”是不够的,在充分的思考后,要将想法勇于实践才能真正的实现二者的结合发展。而如何将理论用于实践,不知是需要专业知识的支持,还需要对环境因素、人为操作因素、结果预估等等进行全方位的统计,在推行到实践的过程中,始终保持科学严谨的态度,把控每一个环节,抓好每一个细节,才能更好的将理论运用于实践中去,才能赋予学科间渗透结合更完整的意义。

3.3重视对实践结果的推广

成熟的技术需要进行推广才能创造更大的效益,众所周知,概率统计学的研究过程面临着庞大的实验数据,要将这些数据分析并不是人力所能承受的,这就需要在对此学科的研究中大力推行计算机科学以及信息科学的技术。将二者充分的结合渗透,研究出兼具科学性、合理性和操作性的技术模式,为研究人员、教师和学生都创造出极大的便利,也为其自身技术水平的先进化和自然科学的整体发展水平提升做出了杰出贡献。

4结束语

概率统计学发展至今,其所研究的随机规律已经带给了人们许多便利,为人们的生产生活创造了可观的经济效益,信息科学也是如此。在时代的要求下,二者的结合渗透已经成为了突破自身发展瓶颈的必要途径,加强二者在研究观念上的结合、在实践应用中的结合、在技术推广上的结合将会在未来创造出更加优异的成绩。当然,在二者的结合发展中还将会面临各种各样的难题,要努力将专业知识与实践经验结合在一起,多角度的考虑问题,解决问题,势必会为科学的进步添上其浓墨重彩的一笔。

参考文献

[1]曾祥霖,张绍文.论信息技术与课程整合的内涵层次和基础[J].电化教学研究,2012,1l.

第8篇:系统科学信息论范文

[论文摘 要] 本文分别从专业性质与培养目标、信息管理理论与学科基础、行业与岗位以及技术等角度,探讨了信息管理与信息系统专业的定位。指出信息管理与信息系统专业应该定位于信息管理与信息系统的实施与管理,应该是组织中系统开发的参与者和中间人,更主要的,应做好数据(资料)的分析工作。

1998年,教育部整合了分属于不同学科领域的经济信息管理、科技信息学、管理信息系统、信息学、林业信息管理等5个专业,设立了信息管理与信息系统专业(以下简称“信管专业”),经过10多年的发展,该专业取得了长足的进步,形成了不同的发展方向和流派,出现了各式各样、各具特色的信管专业。在这些已开设的专业中,有偏重于计算机方面的,有偏重信息情报的,还有偏重经济信息管理的,所开设的课程也多种多样。那么,信息专业应该培养什么样的人才,其专业到底应该如何定位?本文尝试从以下4个方面对其进行探讨。

1 专业性质与培养目标

一般认为,信管专业是多学科交叉的边缘性学科,涉及管理科学、计算机科学、经济学、行为科学、运筹学、社会学等多学科的内容。同时,该专业强调学生的实践能力和服务能力。在课程设置上,还需要注意课程的更新问题,这些都使得该专业有很多有别于其他专业的特点。

在教育部1998年的专业目录中,对信息管理与信息系统专业的培养目标是这样确定的:“培养具备现代管理学理论基础、计算机科学技术知识及应用能力,掌握系统思想和信息系统分析与设计方法以及信息管理等方面的知识与能力,能在国家各级管理部门、工商企业、金融机构、科研单位等部门从事信息管理以及信息系统分析、设计、实施管理和评价等方面工作的高级专门人才。”

从上面的论述中我们至少可以看出,信管专业是一个边缘性学科,且是多学科交叉的,强调实践性和动手能力。那么,其实践性和动手能力又体现在何处呢?所从事的信息管理与信息系统方面的工作是其全部还是部分?是组织领导还是具体实施?这些,都值得我们去思考。

2 从理论与学科角度看

信管专业的基本理论是什么?其学科基础又是什么呢?如果说它的主要研究对象是信息的话,那么,信息的概念又如何界定呢?同时,信息这一过于抽象化的概念又如何在具体的环境条件下体现呢?信管专业是由信息管理和信息系统两部分组成的,目前,对信息管理的理论的研究比较多,但也很乱,没有一个统一的意见。

信管专业是计算机专业吗?显然不是。信管专业是管理学科吗?至少不全是。所以,我们说信管专业是学科交叉的产物。那么,交叉点在哪儿呢?假定是计算机与管理的交叉,那么,是把计算机作为工具,用于管理领域,还是用计算机来实现管理?是偏重计算机,还是偏重管理,还是不偏不倚,走中间路线?反映在教学上,就是什么都开,什么都学,最后什么也不知道。

如果把信息科学作为信管专业的学科基础,那么,信管专业是侧重于哪一方面呢?是信息生成、信息加工处理、噪声控制、信息展示还是全部?还有一个比较有意思的现象,作为信管专业的专业概论课,有开“信息管理基础”或是“信息管理概论”的,也有开“信息资源管理”的,我们又需要研究信息管理与信息资源管理的区别与联系了。

笔者认为,信息管理与信息系统是一个多学科交叉的边缘性学科,其核心是多学科的融合。我们应该坚定地走融合之路,把这些理论或是学科基础真正地融合在一起。这样,这个专业才会发展壮大,才会逐步形成自己所特有的理论。

3 从行业及岗位角度看

按教育部设定的培养目标,信管专业是适合于全行业的。至于岗位,“从事信息管理以及信息系统分析、设计、实施管理和评价”等方面的工作。这也就是说,本专业可以做系统分析工作,系统设计工作,系统实施管理或者评价、评估等工作。那么,系统分析工作、系统设计工作是不是就是我们所说的系统分析员、系统设计员或者程序员呢?

我们换一个角度来探讨这个问题,即该专业的人在一个组织或者单位中的角色,是系统开发,还是系统使用。如果是系统开发,目前自行开发系统的组织已经很少了,多数通过专门的软件公司来开发,这时,信管专业的角色应该是开发公司与本组织之间的中间人。况且,不论是在软件公司里做开发,还是在本单位做开发,与软件专业的、计算机专业的人相比,信管专业的人是没有优势的。基于此,信管专业更多的是系统的使用。准确地说,信管专业在组织中的角色应该是信息分析与处理(也可称为数据分析与处理)。

总之,作为系统的使用者,信管专业所应承担的是现有系统的管理、使用以及数据的整理、分析和挖掘,新系统需求的提出等工作,是系统分析和设计的参与者,而不是主导者。

我们认为,就岗位而言,信管专业应该是“一文一武”的。“一文”指的是信息管理,主要是现有信息资料的整理、分析等;“一武”指的是系统的使用者和系统开发的中间人。

4 从技术角度看

信管专业有什么技术?信息管理与信息系统需要什么样的技术?是计算机技术、网络技术、多媒体技术,还是什么?如果单从信管专业的课程来看,上述这些都是信管专业的技术。但不论在授课过程中还是学生的学习过程中,我们都会有这样的疑问,这与计算机专业有区别吗?

我们认为,信管专业主要是对信息进行加工处理的。对于组织而言,这更多地是对现有的资料进行归纳整理和加工,而对于一个计算机系统来说,它更多地应该是对数据的操作。具体说,就是对数据的规范化处理,即数据预处理、索引的建立,然后按一定的格式存储起来,这是初级技术也是信管专业的基本技术,信管专业高级一点的技术应该是对数据处理后的分析、规律的探寻甚至是模型的建立。至此,我们是不是可以这样说,信管专业与计算机相关,但更着重于对数据的处理,而不是整个系统的完整的开发。

如果从手工和计算机操作两个不同的角度来看信息处理,也许可以把问题看得更清楚一点。

手工过程:信息搜集整理(预处理)加工处理(建索引)保存(建目录等)使用。

计算机处理过程:数据输入(导入)加工处理(格式的统一,包括建索引、排序)存储查询检索。

如果从一个管理信息系统的开发过程来看,其过程是:需求分析总体设计详细设计系统开发系统实施。信管专业在这其中应该做的是:需求分析中向开发单位提供本组织最基本的需求,并在此过程中与之反复交流和沟通,以确定需求。总体设计中能够起到辅助作用,详细设计中应侧重于数据库及数据问题,开发过程积极参与,系统实施中验收通过。上述是从一个组织的系统开发过程来看的。需要强调的是,不是说信管专业的学生不能学习计算机语言,不能去做系统开发,而是说,信管专业应主要侧重于数据处理,对其他的知识,可以了解,掌握基本的技能,但谈不上精通。

5 结 论

综上所述,不论是从专业性质与培养目标、理论及学科基础,还是从行业及岗位,以及技术等多个角度看,信息管理与信息系统都是一个多科学交叉的边缘性学科,信管专业本身应定位在企事业单位从事信息管理与信息系统的实施和管理工作,做好组织内系统开发的参与者和中间人,并充分利用所掌握的数据处理方面的专业技能,做好数据(资料)的分析工作;更进一步,可以做一些数据模型的建立工作。

主要参考文献

[1] 唐志豪,王衍,等. 财经类院校信息管理与信息系统特色专业建设的思考[j]. 中国管理信息化,2010,13(15):112-114.

[2] 张广钦. 信息管理教程[m]. 北京:北京大学出版社,2005.

第9篇:系统科学信息论范文

Abstract: Information theory is a course for students majoring in information engineering and communication system. With the advent of the information age and the continuous improvement of artificial intelligence, aiming at the main problems in the teaching of information theory, this paper presents some methods to optimize the teaching plan according to the current popular learning methods of knowledge graph theory, and makes the teaching content more systematic Perfect, can greatly enhance students interest in learning information theory of this course, while improving students' self-learning ability of knowledge, so as to achieve the purpose of teaching.

Key words: information theory; knowledge Graph theory; artificial intelligence; teaching plan

1 研究的背景和目??

信息论是研究信息传输和信息处理的一般规律的科学。追溯到1948年和1949年,在《贝尔系统技术杂志》(Bell System Technical Shannon)上,美国数学家C.E.香农发表了信息论的奠基性论文《通信的数学原理》(A Mathematical Theory of Communication),该论文的发表标志着信息论这一新学科的诞生,并于第二年发表了著名的论文《噪声下的通信》(Communicationin The Presence of Noise),这两篇论文是信息论科学的奠基性著作,香农在文章中深刻地阐明了关于通信的一系列基本问题。 在无失真或允许一定失真(限失真)的条件下,如何实现噪声信道中信息的有效传输,文章中运用数学概率论的知识,对信息这一抽象概念进行了定量度量的定义,并给出了信息熵的定义。信息熵是对随机事件可变性的度量,其公式如下:

[HX=Elog2X= x∈Xpxlog2(1p(x))]

其中X为有限个事件 x 的集合,X是定义在X上的随机变量。

信息论虽然只有短短的几十年的发展历程,但随着通信科学的不断进步,它对学术界的研究和通信领域的发展产生了重要的影响力。自2010年以来,人工智能得到了快速发展,交叉学科的应用趋势越来越受科研人员的重视,信息论的研究内容也不再局限于通信单个领域,逐渐的拓展到其他科学领域,如语义学、模式识别、神经生理学、遗传学、金融投资学等与信息技术息息相关的方向。在通信系统中,信息以消息的形式传递,经过系统接收处理,掌握信号传递规律和处理规律,进而做出调整,以提高通信的时效性和平稳性,最终达到系统的最优化。

目前,在全国高等院校的信息工程和通信系统等各类专业中,基本上都开设了信息论这一学科。信息论是信息科学的理论基础,是一门新兴的横断学课,其涉及知识点繁多且复杂,作为通信的数学原理,应用到了线性代数、随机过程、概率论与数理统计等中的大量数学知识。由此可见,真正掌握和学好信息论这一课程,对学生的数学基础和思维能力有着更高的要求。

如何能让学生更好地掌握和应用信息论的知识,正确的教学方案是关键。基本理论的学习是基础,实践与应用是对能力进一步的提升。随着信息论对多学科领域和社会经济发展的推动,更应该重视其产生的影响,并更好地加以学习,信息型人才是将来社会发展所不可缺少的。对传统的教学模式进行适当的创新,根据知识图谱理论,建立思维导图,让学生更好地掌握这一门课程,这是本次教学改革研究的重点。

2 教学中存在的主要问题

信息论的主要内容是通信的数学定理,广泛应用了理工科学生本科所修读的大部分数学学科的理论,对一些非数学专业的本科学生来说,课程内容涉及未学的数学知识,面对复杂的公式推导证明和抽象的内容概念,这无疑是教学和学习中的难点。在传统的信息论教学中,课程的大部分时间用来进行公式的推导证明及理论的讲解,没有合理的知识拓展分析及相关应用,造成学生最后不能有效的理解和学习。

教学中缺乏对理论知识的实践与应用,不能将信息论与现代信息技术的相关应用很好地结合起来。随着信息技术和互联网的快速发展,对隐马尔可夫模型、信道容量的迭代算法、无失真信源编码、有噪信道编码、限失真信源编码、图像的离散余弦变换等知识点的应用越来越多,而信息论教科书中继续沿用之前的例子,存在不能做到与时俱进,缺乏与现代应用实例的结合,应用与学习者专业相关性不大的问题,从而不能调动学习者的兴趣和学习积极性。

另外,信息论的教学学时在逐渐削减,从而导致教学过程中,只是介绍经典信息论的内容,没有涉及过多的分支。以“教”为中心的教学,缺乏自主创新意识,由于教学内容比较复杂,教学模式不新颖,未能调动学习者进修的能动性,学习者很难产生学习兴趣,对这一课程很好的学习。

3 优化教学方案主要内容

在信息论的教学过程中,如何运用知识图谱的理念呢? 教学模式的改革应该顺应形势发展的要求,引入知识图谱理论,构建信息知识体系,将信息论知识点与交叉学科信息融合, 同时结合当今的技术应用,建立多个完整系统的图谱,更好地去讲解这一学科。

3.1 识图谱理论的相关介绍

3.1.1 知识图谱的概念及发展

随着大数据时代的到来和人工智能的迅速发展,人们越来越重视对相关知识点的交叉和系统融合,知识图谱成为当前互联网领域一个重要的研究分支。

知识图谱(Knowledge Graph)于2012年加入Google搜索,其作为一个知识库,使用语义检索功能从多种途径中网罗信息,进而提升搜索的质量。Google网络中的知识图谱,一方面罗列了重要信息的链接路径,另一方面提供了相关信息的结构化属性及关于主题的详细信息。通过构建系统完整的知识图谱,用户将能够使用相关功能提供的信息以快速地解决查询的问题,大大地提升了查询效率,减少查问者对相关问题的不必要搜索。知识图谱的构建主要是为了获得大量可供计算机处理的数据,包括重要知识点的基本内容及其交叉相关的知识。

知识图谱又称为科学知识图谱,是展示知识发展进程与结构联系的一系列各种差异的图像,是一个有序的、完整的思维导图体系。知识图谱是将应用数学、图形学、信息可视化技术、信息科学等课程的理论与方法与计量学引文分析、共现分析、自然语言理解等方法相结合,并利用可视化的图进行直观地展示学科的层次结构、发展过程、发展方向、最新研究成果及整体知识架构,以此实现多课程融合目的的当代搜索方法。

3.1.2 如何构建知识图谱

知识图谱的构建过程就是从各种结构化、半结构化或非结构化数据中,采用自然语言理解等相应技术抽取实体,实体属性及实体之间的联系,将各实体之间的属性有规律地连接起来,组成一张图。构建的知识图谱可以体现真实世界的相关信息,显示实体间的相关性及交叉拓展的信息。获取实体信息,需要实现实体识别、消歧 (重名,别名) 、实体关系挖掘等,以构建完善的知识图谱。

从图1可以看出,知识图谱涉及的技术非常多,并且每一项技术都值得去深究。

3.2 信息论教学中如何运用知识图谱理念

3.2.1 信息论中的教学重点难点及解决办法

在信息论学科的教学中,使用到了大量的数学理论,包含高等数学、线性代数、离散数学、概率论与数理统计、随机过程以及数值分析等,而数学本身就存在着许多重难点,再加上众多数学知识点的融合,对学生数学基础能力的要求更进一步加大。使用知识图谱教学理念,构建思维导图体系,建立知识点之间的联系,将信息论与数学理论结合,同时与其他的外延学科相结合,实现一个完整的系统学习。例如,在信源熵的数学特征计算中,对连续性和离散性进行结构化分类,一方面要用到高等数学中的积分运算对连续信源的概率密度进行求解,另一方面使用多元函数的条件极值来求离散信源熵的最值问题

通过多知识点实体的连接,构建端到端之间的联系,将抽象的概念和宽泛的理论,转化成相对应的熟悉的各学科知识点,依靠学科间知识点的贯通,在教学中不断引申,学生能够很好地掌握并进行各知识点的自学。例如,在对哈夫曼编码的学习中,以哈夫曼编码为实体中心,拓展与其相关的交叉学科分支,建立图谱体系。很多专业课程都涉及了对哈夫曼编码的应用,包括在数据结构课程中,如何从算法的角度解决二叉树的生成和遍历的最优化问题;在多媒体技术课程中,如何处理对图像、声音、视频等数字信息的压缩和加解密问题;在计算机体系结构科目中,如何处理计算机指令操作码的优化问题等。

将应用工程实例及实践加入知识图谱之中,强调对知识本质的理解与应用拓展,突出核心内容,加强应用型引申,结合当今信息产业发展现状,引出并讲解相应的应用,以增强学生的学习兴趣。例如将无失真信源编码应用到计算机文件的压缩中,面对庞大的数据存储问题,应用信息论相关压缩算法,当今已经达到的压缩技术能在保证文件不失真的情况下,存储量只占原来的三分之一;将有噪信道编码应用到模拟话路中,使调制解调器的数据传输速率提高到尽可能接近理论极限的水平;将限失真信源编码应用到语音信号的压缩,使编码速率可以远远低于奈奎斯特采样定律和量化噪声理论中的编码速率。

建立信息论教学知识图谱,划分侧重点,构建重要实体之间的框架,减少对次重要和不重要知识点的讲解时间,及对其中知识点进行压缩。例如教学的侧重点应当顺应形势发展的要求,当前的信息处理和编码技术已普遍?底只?,在讲习内容安排方面,应恰当删减连续信源理论、连续信道容量等相关内容,对离散信号知识点的讲解应该比连续性信号更加详细, 同时要减少对相关公式的推导与证明过程,侧重离散概念,带动连续信号的分析,建立起二者的系统概念图,建立对比与应用分析。

3.2.2 教学方案的改革

信息学科是一个新型的学科,而且是一个逐渐发展和深入的科目。构建合理的课程体系,在课程章节讲解上有条理地分配相应的时间,考虑到学习者自我学习和思考的能力所在,合理的分配课后作业和思考题,以提高学生自我学习能力。鼓励学习者将书本知识转化为解决工程问题的方法,并将实践所获得的知识与经验,有效运用于理解书本知识,鼓励学生提出假设与否定。

在备课过程中,从教学资源数据库及网络中,获取大量课程相关的授课素材,将信息论中的定理证明和推导过程, 结合其所包含的物理含义及应用能力反复强调出来。在授课时,对本课程与其他专业相关联的内容,进行总结归纳和拓展,建立课程之间的交叉联系,将不同科目的相关理论综合起来,联系实际应用,多举实例展现,以提升学习者的学习兴趣。

在教学过程中,注意适时提出一些问题,指引学习者更深入和更全面的理解。增加师生互动,转变师生角色,让基础扎实并对信息论知识点熟练的学生,站在老师的位置,给其他同学进行讲解,老师做出总结拓展并纠正错误。鼓励学生进行小组讨论,课堂上进行小组间的自我学习,搭建知识图谱,从而增强课堂的活跃性,激发学生的学习兴趣,加深对信息论课程的理解。