思维导图科研工作计划范文1
关键词 ：设计 思维 创新
引言
暖通设计进入日新月异的时代，新技术、新结构、新工艺的广泛应用，新思想、新理念正在改变着人们的空间观念和工作模式。创造有中国特色的暖通设计，暖通设计应自觉吸收地域文化技术，处理好时代精神与弘传统暖通设计的关系，寻求传统文化与现代生活的结合点，创造有拟时代品位的暖通作品，暖通设计与可拓学、创新学、思维科学相交叉，以可拓学提出的菱形思维模式、逆向思维模式、共轭思维模式、传导思维模式的这四种创新思维模式为核心，可以研究其在暖通设计创新中的应用，逐步形成基于可拓学的暖通设计创新的理论与方法。可拓学的性质、特点和长处，恰恰是暖通设计领域长期以来一直缺少的东西和不足之处。暖通设计领域在城市、建筑、室内、景观等诸方面的设计及建设过程中，会遇到一些看似不相容的矛盾问题。
1. 暖通设计的基本方法
结合暖通专业在建筑设计中的特点及国内设计院的实际，通常暖通设计的基本方法可分四阶段进行。
1.1 方案讨论设计阶段。根据建筑工程初步方案，收集工程相关信息，包括：工程所在地区、区域;建筑面积与工程大体费用;建筑物使用功能、高度、防火等级;是否有市政热网接入及热网参数等等。通过收集信息，初步研究讨论暖通方案，包括：冷热源的选择;末端设备的选择、通风方式、防火排烟措施等。必要时应将结果整理，交与相关专业进行参考讨论，确定出最终采暖与制冷方式。
1.2 绘制方案底图，开始初步设计阶段。此阶段要根据建筑方案图，讨论研究相关事宜（包含：制冷机房的大小、空调机房的位置、冷热水管线的敷设问题、风管的布置、设备大小、功率和重量等等）。达到各专业相互协调，随后结合甲方要求开始设计，出方案底图，让大家对要做的项目有一个初步的认识。具体设计步骤：①估算负荷来划分出本专业的机房位置，制冷站、换热站、锅炉房、空调机房、新风机房、冷却塔的位置及面积。②进行负荷的详细计算。③选择制冷设备，绘制制冷、供热的原理图，大致布置冷热源的机房。④根据房间负荷，选择末端。如果是空调，先画风系统平面。⑤水力计算，后依据计算结果画水系统平面，标注相应的管径。⑥根据水力计算结果，选择水泵，布置机房。⑦绘制相应的系统图，大样图与剖面图。如果选择的是散热器采暖，应根据实际情况，选择热源，包括：锅炉房，直接接市政热网，换热站换热等。总之，各建筑工程情况不尽相同，设计时要根据工程特点做出合理方案。
1.3输出施工图，设计深化阶段。施工图是工程项目实施的依据，它是在初步设计的基础上完成的。通常是按照初步设计时形成的思路进行深化设计。万一实际情况变动（建筑方案做大的调整、实际情况和初步设计时不同、业主要求新变化），则需要重新去考虑整个暖通设计过程，根据变更，及时对设计进行调整，标明变更内容。总之，设计深化阶段要时刻保持与各专业的联系，及时对出现的问题进行协调应对，在保证暖通设计质量的前提下，尽量协调其他专业的设计。另外，设计说明与施工说明应与设计图纸一致，应对设计意图做出明确的解释，方便大家理解设计意图和顺利进行施工组织。
1.4 设计完成，收尾阶段。 收尾阶段就是对整个设计过程细节检查，合理完善阶段。就拿施工图来讲，对图面细节的细致处理包括：字号、字高、图层颜色、线宽、图框、会签栏、打印效果等等，图纸仔细处理后，还需要交予内部进行校对、审核和审定，确保图纸在交给业主时万无一失。 由暖通设计的基本方法可知：暖通设计是一项系统而有规律的工作。设计时牵涉的计算和分析选择比较多，的确是比较沉闷而缺乏活力，但作为设计者应该投身设计中去，在工作中刻苦钻研，不断发现乐趣，突破固有的设计思路，寻找新的设计创新点，才能使设计更新颖，更能满足人们对舒适人居环境的需求。
2、在暖通设计实践的应用
暖通策划工作的成果一般以设计概念图、功能关系图、空间组织图、交通流线图表、往来频度示意图等图示思维的方式来体现。另一方面，在暖通计划学中由于引进了概率与数理统计等数学方法，使暖通学科在数学应用的道路上迈进了一大步。现在常用的暖通设计方法，是在长期的暖通设计实践中总结出来的，一般靠自然语言解释和看图说话。如果能够运用可拓学进行分析、评价、构思，相信会得到更好的建筑策划与设计。这给暖通学科带来了新的学术生长点。从实质上说，暖通设计方案就是设计师的产品，其顾客就是建筑的使用者和欣赏者。 首先确定暖通设计的功能特征，包括使用功能特征和精神功能特征。“可拓学的理论和方法可以使暖通设计师掌握一种理性的设计方法与思考指向。“可拓学基于对事物的发散性、可拓性、相互性、蕴涵性、共轭性的科学认识，提出发散树、分合链、相关网、蕴涵系、共轭对等理性的设计方法和逻辑的设计程序，为创意的生成指出了向内、向外或平行的开拓思考方向。”
3、暖通设计理论研究
将可拓学与暖通设计方法相交叉，针对暖通设计方法进行可拓学研究。研究在暖通设计中的应用方法。研究可拓变换理论在暖通设计中的应用方法。将可拓学、创新学、思维科学、建筑学相交叉，以菱形思维模式、逆向思维模式、共轭思维模式、传导思维模式为核心，研究其在暖通设计创新中的应用。逐步形成基于可拓学的暖通设计的理论与方法。
4、与相关学科的应用
运用可拓学对暖通设计设计所涉及的条件、矛盾问题和非矛盾问题、各种相互关系进行形式化的表达，可以对设计思维过程作形式化推导，帮助设计师师选择创新思维的方向，形成具有创意的暖通计划与设计。，我们认为可拓学将给暖通教育带来一场教学形式语言方面的革命，由以往的“自然语言+图式语言”转变为“自然语言+图式语言+可拓模式语言”。具体说来，可拓变换、可拓推理、可拓分析、可拓评价等方法的应用，可以使暖通设计分析、暖通设计评价、暖通设计思维、暖通设计创新增添一种更加科学的、形式化的表达工具，弥补传统暖通设计教育的不足。
5、结 语
应用四种可拓思维模式（菱形思维模式、逆向思维模式、共轭思维模式、传导思维模式。），将四种可拓思维模式应用于暖通设计实践，非常有助于暖通设计创新的思维和实践。可以说没有一种是始于可拓学，但却是可拓学对其进行了较为深入的研究和总结，对于暖通策划与设计的理论与方法研究;对于可拓学的计算机暖通辅助设计的研究;对于可拓学的暖通设计教育理论与方法研究。在暖通设计领域应用可拓学的目的只有一个：运用可拓学的理论和方法，利用可拓分析和可拓模型描述和解决暖通设计中的矛盾问题，实现暖通设计创新。为市民提供舒适的环境。
参考文献：
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关键词：大学计算机；素质教育；计算文化；计算科学；计算思维
从教育学意义上讲，素质主要指人在先天生理的基础上，在后天通过环境影响和教育培训所获得的内在的、相对稳定的、长期发挥作用的身心特征及其基本品质（Character）。古人对素质的重要性早就有论述：“有出格见地，方有千古品格；有千古品格，方有超方学问；有超方学问，方有盖世文章。”[1]当前，大学生素质教育的具体内涵就是要培养学生高尚坚定的人格、理性辩证的思维以及对科学精神的追求。为此，大学的通识教育应注重传递科学精神和人文精神，体现不同文化和不同学科的思维方式和魅力。相应地，大学计算机素质教育的基本要素就是传承计算文化、弘扬计算科学和培养计算思维。
一、传承计算文化
计算文化（Computational Culture）就是计算的思想、方法、观点等的演变史。它通过计算和计算机科学教育及其发展过程中典型的人物与事迹，体现了计算对促进人类社会文明进步和科技发展的作用以及它与各种文化的关系。
通过计算文化的教育，可以让高校学生了解计算科学与人类社会发展的关系，为学生展现计算之美，从而使学生对计算科学产生兴趣。
1.对计算文化的理解要建立在对计算本质的认识上
计算文化是指“计算”这个学科所蕴涵的文化，我们理解计算文化首先要对计算的本质有清晰的认识。人类对计算本质的认识经历了三个阶段。
第一个阶段是计算手段器械化。计算手段的器械化是“计算”学科的基本属性。在古代，人类社会最早使用手指、结绳、算筹等方式进行计算。公元11世纪中国人发明了算盘（Abacus）。1275年西班牙的R. Lullus发明了旋转玩具，可以将初始符号串通过机械变换得到另一个所希望的字符串。1614年法国的B. Pascal受钟表齿轮传动装置的影响，制造了能够进行加法和减法运算的“加法机”。1673年德国人G. W. Leibniz设计制造了能够进行加、减、乘、除的计算轮（Calculating Wheel），为手摇计算机的发展奠定了理论基础。到了19世纪30年代，英国人C. Babbage设计了能用于计算对数、三角函数等的分析机。以上这些计算工具的特点都是机械式的，无法实现自动计算。到了20世纪，美国人V. Bush研制了能求解微分方程的电子模拟计算机；20世纪40年代，德国人K. Zuse和美国人H. Aiken研制了用继电器作为部件的二进制机电式程序控制计算机；到了20世纪四五十年代，美国研制了所谓第一代电子管数字计算机ENIAC和EDVAC。
第二个阶段是计算描述形式化。人类对计算本质的真正认识，取决于对计算过程的形式化描述。形式化方法和理论研究起源于数学的基础研究。首先Russell发现了Cantor集合论的逻辑矛盾，即“罗素悖论”；接着，Hilbert提出了形式逻辑系统的完备性，即Hilbert纲领。但G?del指出了形式系统的不完备性，Hilbert纲领的失败启发了后人应避免花费大量精力去证明那些不能判定的问题，而应把精力集中于解决问题的“可计算求解性”。在Hilbert纲领失败的启发下，图灵从计算一个数的一般过程入手，将可计算性与机械程序和形式化系统的概念统一起来，从而真正开始了对计算本质的研究。图灵计算就是计算者（人或机器）对一条两端可以无限延长的纸带上的0和1符号执行操作，一步一步地改变纸带上的0或1值，经过有限步骤最终得到一个满足预先要求的符号变换。在研究问题的可计算性时，图灵是从一种简单的数学机器出发来研究计算概念的，通过引入机器状态，使用了本质上具有指令特点的程序运算操作。这种数学机器虽不是一台具有现代意义上的计算机，但它却是一种操作十分简单且运算能力很强的计算装置，它就是著名的图灵机。
第三个阶段是计算过程自动化。当计算机执行的过程能实现自动化时，它才能真正发挥强大无比的计算能力。冯・诺依曼提出了存储程序的概念，将机器所执行操作的步骤（即所谓程序）和操作对象（即数据）一样都存入计算机的存储器中，这是一个很大的进步，在计算机发展历史上具有革命性的意义。一旦有了存储程序的概念，运算对象（数据）和运算指挥者（指令）都一视同仁地存放于存储器中，通过程序计数器，机器就可自动连续运行，无需操作员干预，从而实现了计算过程的全部自动化。
2.计算机发展的历史是计算文化的生动载体
在计算机发展的历程中，出现了一些对计算机发展具有重大意义的事件及人物[2]，对计算学科的发展产生了深远的影响。例如，计算理论的奠基者阿兰・图灵，为计算机科学做出了重大贡献。ACM专门设立了图灵奖来纪念这位卓越的科学家，图灵奖已经成为计算机科学界的诺贝尔奖。又如，提出了“存储程序式电子数字计算机”概念的冯・诺依曼，被誉为“计算机之父”。现在各种各样的计算机仍然采用他提出的体系结构，从而又被统称为“冯・诺依曼计算机”。
这样的人物还有很多，他们的事迹是计算文化的生动载体，从中我们可以得到很多启示。例如，不少计算机科学家都很喜欢甚至痴迷物理，和诺贝尔物理学家私交甚深，也有很多计算机科学家似乎对生物学普遍感兴趣，认为计算机智能的下一个大进展将来自于生物学；重视学科交叉是计算机科学家取得很多创新性成果的重要因素。又如，科学研究同时也是冒险之旅，科学家要取得成就必须要有牺牲精神，著名结构大师D. Lenat在做项目研究时曾说过：“作为研究人员，我们其实就是在拿自己生命中的三十年进行。”这些启示对于有志于从事科学研究的大学生都是很重要的。
二、弘扬计算科学
从计算的视角，计算科学（Computational Science）是一种研究数学建模、定量分析以及利用计算机来分析解决问题的研究领域；从计算机的视角，计算科学（Computing Science）是一种利用高性能计算能力预测和了解现实世界物质运动或复杂现象演化规律的研究领域。
随着时代的发展和技术的进步，人们对计算科学的概念有了更深一步的认识和理解。
1.伟大的计算原理（Great Principles of Computing）[3]
P. J. Denning曾指出：计算不仅仅是一门人工的科学，还是一种自然的科学。计算不是“围绕计算机研究现象”，而是研究自然的（Natural）和人工的（Artificial）信息处理，计算机是工具，而计算是原理。
一个领域的原理（Principle）实际上就是讲述一组交织在一起的有关该领域中的诸元素（术语）的结构（Structure）和表现方式（Behavior）的故事。而P. J. Denning将计算原理描述为运行（Mechanics）原理和设计（Design）原理：前者指计算的结构和行为运转方式，后者指对系统和程序等进行规划和组织等。他着重研究了运行原理，将其归纳为要素：（1）计算。关注点是什么能计算，什么不能计算；其核心概念就是可计算性与计算复杂性理论等。（2）抽象。关注点是对计算问题的归约、转换及建模；其核心概念是概念模型与形式化模型，抽象层次，归约、分解与转换等。（3）自动化。关注点是信息处理算法与智能化；其核心概念是算法设计，迭代与递归，人工智能与群体智能等。（4）设计。关注点是可靠和可信系统的构建；其核心概念是模型、抽象、模块化，一致性和完备性，安全可靠等。（5）通信。关注点是不同场点间信息可靠移动；其核心概念是编码、传输，接收与发送，通信协议等。（6）协同。关注点是多个计算间步调一致；其核心概念是并发、同步、死锁、仲裁等。（7）存储。关注点是信息的表示、存储和恢复；其核心概念是存储体系、绑定、命名、检索等。（8）评估。关注点是计算系统的性能与可靠性评价；其核心概念是模型、模拟方法、基准测试程序等。
2.计算透镜（Computational Lens）[4]
R. M. Karp在计算透镜一文中提出：（1）很多自然的、工程的和社会的系统中的过程（Processes）自然而然是计算的（Computational），计算就是执行信息的变换。（2）很多不同的学科领域（物理学，社会学等），传统的研究过程（或处理）都是基于物质变换和能量变换，但它们也可自然地视为计算，就此意义上讲，这些过程（或处理）动态地执行以数字或数据表示的信息变换。（3）通过计算透镜，我们可以根据计算要求和变换信息的方式来看待自然的或工程的系统。这些允许我们运用计算机科学的概念产生新的理解和新的思维方式，而计算可作为通用的思维方式。
化学家H. Davy曾指出：没有什么比应用工具更有助于知识的发展。在不同的历史时期，人们取得的业绩与其说是天赋智能所致，倒不如说是他们拥有的工具特征和软资源不同所致。如今，计算科学已经成为各个学科研究中不可或缺的理论方法与技术手段。计算科学、理论科学和实验科学并列成为科学发现三大支柱。美国PITAC（总统信息技术咨询委员会）报告认为[5]：21世纪科学上最重要的、经济上最有前途的前沿研究都有可能利用先进的计算技术和计算科学而得以解决。所以弘扬计算科学，应该成为我国高校学科教育的重要组成部分。
三、培养计算思维
计算思维是运用计算的基础概念求解问题、设计系统和理解人类行为的一种方法[6]。计算思维是一种解析（Analytical）思维，它共用了数学思维、工程思维和科学思维。计算思维的两个核心概念是抽象（Abstract）和自动化（Automation）。计算是抽象的自动执行，自动化隐含着需要某类计算机去解释抽象。
培养创新人才的一个重要内容就是要潜移默化地培养他们的计算思维。无论哪个学科，具有突出的计算思维能力都将成为新时期拔尖创新人才不可或缺的素质。高校应该旗帜鲜明地把培养具有计算思维能力的高级人才的作为一项重要的长期任务[7]。
1.计算思维在美国
计算思维的提出与2005年6月美国PITAC（总统信息技术咨询委员会）致美国总统报告《计算科学：确保美国竞争力》有关。为了落实PITAC报告，美国NSF组织召开了一系列会议，选择了以计算思维为突破口的行动方案，启动了两个重大的国家科学基金计划：一个是2007年启动的CPATH计划，另一个是2008年启动的CDI计划。
CPATH计划针对的是以计算思维为核心的大学计算机教育改革，目标是促进造就具有基本计算思维能力的、在全球有竞争力的美国劳动大军，确保美国在全球创新企业的领导地位。CDI计划针对的则是科学研究领域方面的创新，目标是通过多学科方法，使用计算思维在计算概念、方法、模型、算法、工具与系统等方面的创新与进步，对科学与工程领域产生新理解、新模式，从而创造革命性成果。CPATH计划最初的目标是大学本科的计算机教育改革，随着计划的实施，美国人认为这种思维方式还应该向中小学延伸，为此，2011年美国NSF又启动了CE21（21世纪计算教育）计划，目的在于促进美国K-14（中小学和大学一、二年级）教师与学生计算思维能力的提升。
与中国类似，在计算思维方面，美国也召开了一系列研讨会，仅CDI计划启动前的会议就有12次。2008年5月后，美国国家研究会更是召集了来自美国科学院、工程院、医学研究院的代表对计算思维的本质进行了近两年的讨论，2010年会议的研究报告Report of a Workshop on The Scope and Nature of Computational Thinking由美国国家科学院出版发行。
2.计算思维在我国
计算思维在中国高等教育领域与科学研究领域都得到了高度重视，并在近几年的时间里得到全面推进和发展。
教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会最早在2010年关注到计算机计算能力培养的重要性，在两年的时间里面组织了十多次各种范围的工作会议，对计算思维的内涵以及如何将计算思维融入大学计算机课程进行了交流，逐步形成了以计算思维为切入点全面改革高校计算机基础课程的思路。2012年，教育部开展了“大学计算机课程改革项目”的立项工作，力图在理论层面上丰富和完善计算思维的内涵，在操作层面上把计算思维能力的培养体现在课程、教学和教材中，从而正式确立了高校计算机基础课程的改革方向。在教育部项目的支持和教指委的具体指导下，很多高校开展了各种形式的教学改革与实践活动。在教指委主办的三届“计算思维与大学计算机课程教学改革研讨会”上，很多高校展示了课程改革的成果，充分体现了在高校普及计算思维教育的重要性与有效性。
国家自然基金委也非常重视计算思维的研究工作，先后多次在全国各地召开专题会议，研讨、部署、推进此项工作，并对计算思维进行专题立项研究[8]。科技部在信息技术领域备选项目推荐指南中，有关基础研究的先进计算，对计算思维及其支持机理也推荐立项开展研究。在职业教育数字化教学公共服务技术研发及应用示范项目中，也支持计算思维能力培养及职教技能评测关键技术研究。
计算思维源于西方、兴于东方。我们不应将培养计算思维简单地作为口号，但是应该在学科研究、在人才培养中不遗余力地引导学生去理解、体会、落实计算思维。这不仅仅是计算机专业教育的使命，同样也是面向全体大学生的计算机基础教育的使命。
参考文献：
[1] q益. 灵峰宗论[M]. 北京：北京图书馆出版社，2005.
[2] 刘瑞挺. 计算机名校风采录[M]. 北京：中国铁道出版社，2010.
[3] P. J. Denning. Great principles of Computing [J]. Communications of the ACM， 2003， 46（11）.
[4] K. M. Karp. Understanding Science through the Computational Lens[J]. Journal of Computer Science and Technology， July 2011， 26（4）： 569-577.
[5] President's Information Technology Advisory Committee. Computational Science： Ensuring America’s Competitiveness[EB/OL].http：//nitrd.gov/pitac/reports/ 20050609_computational/computational.pdf， June 2005.
[6] J. M. Wing. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM， 2006.
[7] 九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明[J]. 中国大学教学，2010（9）.
思维导图科研工作计划范文3
【关键词】课程 计算机视觉 图像检索
1.课程设置、建设与改革自述
1.1 综合基础与应用，精选教研内容
从专业学位教育的高层次应用型人才培养目标出发，我以学生专业应用能力的培养作为教研的重点，同时，考虑到“计算机视觉”是一门数学要求较高、理论性较强的专业基础课程。课程的基础理论教研十分重要，我在规划教案时，综合安排基础理论与应用实践的教研内容。
1.2 强调学生应用能力，优化教研方法
将启发式教研方法融入到整个教研过程中，将课堂讲授的重点放在问题由来、概念形成、研究思路与方法上，并通过介绍人工智能与计算机视觉学科交叉中出现的最新研究与应用。把新理念、新思路、新方法和新问题引入课堂，调动学生学习的积极性和主动性，拓宽他们视野和思路。
通过较为熟悉的分析，“计算机视觉”课程中的教研方法较为新颖，使他们从一开始就建立了所学理论与实际工程控制问题的联系。
按“计算机视觉”的基础理论和知识内容分环节来实施教研，每个环节以实际工程问题开始，以理论学习为基础，各教研环节之间既是工程问题的系统化深入，也是理论知识体系的循序推进。
按“计算机视觉”的基础理论和知识内容分环节来实施教研。每个环节，以理论学习为基础，以提出和解决实际实验案例中的识别问题为结束，各教研环节之间既是三维重建问题的系统化深入，也是理论知识体系的循序推进。
他们都十分赞同我以强调学生自主学习和应用能力为目的的启发式和交互式教研方法。尤其是以论文报告和答辩形式提交作业。强调了理论和应用的结合。每一次的作业贯穿整个教研环节，使他们对问题的发现、理解和解决成为一个逐渐明确、细化和深入的过程，因此。虽然作业要求较高、工作量较大，但做起来并不会感到压力和困难。同时，他们大多之前没有撰写科研论文和报告的经历，通过作业也可以使他们在这方面的能力得到锻炼和提高，最后考试结业。
与此同时。研究生们也畅谈了他们对课程教研中一些问题的看法.研究生们十分重视专业应用能力和实际动手能力的培养与提高。也非常看重扎实理论基础的必要性，都认为理论学习与专业应用能力培养应该没有矛盾，但在有限的2年时间内，如何实现两者的全面提高，他们大多存在疑虑。同时，他们也认为目前大多数的课程教研具有明显的理论或实践的偏向性，缺乏科学合理的平衡。
针对我在教研中所提出的案例和问题，学生们反映，尽管十分熟悉，但对问题的本质和要求仍只是停留在理性认识上。无法建立与实际对象的对应关系。另外，他们提出，案例仅从单一课程角度讲授，在有限课时内难以从多学科的角度介绍滤波，三维重建，运动恢复，图像检索案例，虽然是实际科研项目，但课堂不可能展示整体实物，学生缺乏工业现场的实际感受。使得学生对案例的整体理解难以跳出课堂的思维界域。
针对此，我计划在加强现代化教育手段方面进行一些建设与探索，努力向学生提供信息容量大、表现形式丰富的综合性辅助认识手段。考虑到“计算机视觉”通常需要运用计算机技术解决工程问题，我们将在以后教研中，增加计算机辅助教研的功能。如利用Matlab工具对所学内容及实际视觉问题进行可视化仿真演示。我们也将用虚拟仪器工具搭建案例的虚拟系统，试图通过这样的虚拟系统，向学生提供有利于启发思维的灵活的认识与实践环境。增强学生的感性认识；同时，尽管采用了多媒体教研。计划在以后的教案中增加更多的现场视频材料以及图形和图像资料，使学生更容易理解和记忆，增强抽象理论的可接受性。这些工作都需要我们在教研和科研工作之余投入大量的热情和精力。
2.教研手段（课程建设中积极营造数字化、信息化环境和外语教研环境，网络教研和网上教研资源的开发与建设情况）
2.1本课程的主要特色
体现机器视觉与机器听觉融合。①机器视觉：图像处理、图像与视频压缩、模式识别和机器学习、生物特征识别、三维视觉信息处理。②机器听觉：听觉计算模型、语音信号处理、口语信息处理。此外还在同济大学开设计算机视觉，和图像处理方面课程，该课程构成本课程基础， 及对大量应用实例介绍设计方法，系统性能，并对结果进行祥细分析和点评。学生通过听课可以跟随教师本人了解和掌握计算机视听觉。充分领略数字技术用于语音通信这一广阔的领域神奇魅力。脑、 机接口的研究有广阔的应用前景， 正成为脑科学、康复工程、神经工程及人机交互（ puter interface， HCI） 领域的一个研究热点。
2.2本课程的建设总目标和成果
以后开展图像，图形，语音处理，多媒体的内容的检索，三维景物物体的重建，自然语言理解的研究方向：视觉与听觉的生理学和心理学基础，从生理与心理学的角度探索视觉与听觉的感觉和知觉机理，为视觉与听觉信息处理提供基本理论和方法，完成同济大学研究生精品课程建设。以近几年为研究生讲授“计算机视觉”课程讲义的电子教案为基础，结合开发科研项目，并参考相关文献资料和最新动态编写计算机视听觉电子教案，和教材。
机器视觉：图像处理、图像与视频压缩、模式识别和机器学习、生物特征识别、三维视觉信息处理。
机器听觉：听觉计算模型、语音信号处理、口语信息处理、自然语言处理、智能人机交互。
2.3 本课程的建设分年度目标和步骤
教材内容：针孔摄像机，辐射学术语；局部影调模型，点，线和面光源，光度学体视；颜色；线性滤波器，平滑抑制噪音，边缘检测；纹理，用滤波器输出表示统计量，纹理量，纹理合成，由纹理推断形状；基本的多视角几何，立体视觉；用聚类实现分割；拟合直线与曲线，用最大似然率进行拟合，鲁棒性；隐变量与EM；用卡尔曼滤波来跟踪，数据相关；摄象机标定；使用特征对应和摄像机标定的基于模型的视觉；使用分类器的模版匹配；基于关系的匹配；在数字图书馆中检索图像，基于图像的绘制。
准备离散时间语音信号处理的原理，介绍语音信号处理研究及其应用方面的最新动态，其中包括语音处理，语音时频分析以及非线性声学语音产生模型，而这些讲授内容在以往任何一本语音信号处理教科书都不曾提及，深入介绍以下内容：语音编码，语音增强，语音综合，说话人识别，语音信号恢本复，动态范围压缩语音信号处理基础，语音的时域的分析语音信号频域分析，语音信号线性预测分析，矢量量化，语音编码，语音合成，语音增强，说话人识别。
3.构建研究实践型模式，探究研究生指导
通过研究生指导模式的学习，两种指导方式之一是对传统面对面的与基于网络两种指导方式的混合。师生之间定期与不定期面对面的交流对于保证研究生指导质量提高有着重要关系。互联网突破时空限制为高校师生提供一个开放的、共享、个性化、多维交互的教与学的平台。我提供优秀研究资源，学生也可以通过网络共享研究资源。师生都可以Web对于优化研究资源的共享、促进师生之间的社会互有着重要作用使得研究生指导模式充分发挥面对面指导。研究生指导主要注重科研素养培养。研究生培养根本目标发展能力。课程学习对于系统提高研究生对专业关心课程学习状况必要，要为学生提供学习方法指导与建议，要鼓励学生结合课程学习进行相关讨论。
基于自主与协作的探究性学习是研究生学习的主体地位，发挥作用。我在教研中培养研究生发现问题、分析问题、解决问题的能力正是为了支持研究目标在于获得亲身参与研究探究体验：培养“教研模式中”包括个人理解专业研究领域相关问题的内涵与特征。旨在使学生能够切实掌握专业与研究领域所涉及基本原理与能够利用这些原理与方法分析确定方案实施、“know“know 是相互交织相互作用的层面，主要是为了增强指导以便根据不同层包括若干个问题常常需投人较多的精力与时间。应该安排较长时间且要充分利用网络技术平台支持。提升研究质量有效地避免传统指导误区。在指导时过于强调研究生所获取学术成果而忽视指导过程体现在两方面：一目标评价标准单一往往给研究生层面：①面向研究生个体的“个别指导”；②面向小组集中：③自主调控评价，必须与教师、同伴、专家进行交流、协作才有可能真正地提高效率，实现学习目标，培养学团队意识，其次要帮助研略，在各层面都有明确的目标相应指导内容，并要注意这三个层面整合。使之过程得到全面发展。养成科学态度和科学道德。“科研能力发展、轻综合素质培养”，研究生导师不但应该是研究生的指导者。指导教师可以按“科研项目一要问题一具体任务”的层次。以教师的、助学促学”尽可使每个研究生都能达到预期培养目标。评价要更关注总结性评价”与“过程性评价”工具以丰富研究生指导过程中教研交互的教育学中社会互。传统环境下的社会互往往是面对面的交互。网络平台可以利用构建社会网络支持社会交互。强调的研究科研成果而深层次交流方式不同指导目标、不同指导层次整合，指导教师角色转变，变革评价方式，丰富指导教师来促进“自主一协作”探究学习，对研究生“混、他评”与“自混评关注教研评价的。”教研模式下网络技术与内涵表现在：①利用技术促进教研资源的整合，优化教研资源管理，教研资源共享，促进师生与教研内容的交互；②利用Web工具，有效地整合现实交互空间虚拟交互空间另外还地加速或加强人际联系，帮助师生了解探究式应用实践探索。
研究生是否发表了高水平的科研成果，研究生入学初期，以Web的应用为核心的互联网络不但为高校师生的交流提供了新的沟通与互动方式。以独特高校师生的思维方式生存方式发生了系列改变。也成为高校师生教研与生活中的重要信息工具为研究生指导提供了丰富的资源与多维立体环源。网络平台也用于共享、深化面对面交流中所总结形成相关观点与资料。要求其他每位学生都至少要提一个问题所提出问题进行进一步的讨论。了解专业研究领域的基本问题、核心问题与前沿问题研究生自己在调研基础上提出研究进行独立自主的探究。所以除了关注在专业领域内研究能力的发展之外还要注意教育科研能力的培养引导学关注“专业发展”。 用于规划了解学生的已有基础，以帮助后期制定更为合理个别指导计划：第二，通过召开定期的讨论会、师生个别交流，包括两种类型：①旨在提高新生适应研究生学习与生活的适应性：②面向科研任务的研究小组。面向任务方式冲击着高校师思维方式与文化理念，非常重视网络平台研究指导中的应用，建立了向团队公用资源平台教研主要采用研究式教研方法， 要求研究生自学其基本原理， 然后利用实际数据，由导师提供或从期刊文献中获取，完成数据预处理、计算、结果表达、解释的全过程， 并以论文形式提交给教师， 同时在课堂上向大家介绍自己的研究成果。这样做一方面提高了学生应用知识的能力以及研究成果的文字组织和语言表述能力。 另一方面， 研究生的每篇习作就是一个很好的实例， 教师可以从中发现学生对知识理解的偏差， 及时予以纠正， 使学生对方法的掌握更加准确和牢固。将网络共享平台中上传所有研讨记录训练，将研究分个层面：①选择专业研究内的基本问题或重要问题或热点问题对之进行深入探究。掌握本专业领域基本研究方法；②以自己课体依托，在课题下设置子课根据研究与研究兴趣跨年级构建小组，每个小组负责不同的子课题与任务③鼓励研究途径。一年级开始参与课题研究，二年级学期要求开始提出自己一些问题或鼓励结合确定毕业论文选题使他们在更大程度职业能力发展；推荐专业相关资料；对（共8人）进行指导，效果较明显。在学习方面，24名本科生通过毕业答辩。研究生八人以学生身份公开发表学术科研论文。 他们在这方面的能力得到锻炼和提高。
通过"混合型-探究式"研究生指导模式的学习实践三个维度的"混合"：对传统面对面的与基于网络的两种指导方式的整合，对提升研究生课程学习绩效、促进研究生科研能力发展、促进研究生职业能力发展三个指导目标的整合，对个别指导、小组集中指导、团队集中指导三个指导层面的整合；说明了该模式中三个层面的"探究"：对专业问题的探究，对专业与研究领域内基本原理的探究，对综合科研任务的探究；同时介绍了在实践层面应用"混合型-探究式"研究生指导模式的实际效果。以重点学科为依托，吸取国内外大学研究生培养经验，对创新型研究生培养模式方法进行探索，在研究生培养模式改革中，提出“四个转变”的指导思想，即变“单人指导”为“团队指导”，变“单一培养模式”为“多元培养模式”，变“以教师为中心”为“以学生为中心”，变“面向培养结果”为“面向培养过程”。形成以研究生为中心的培养模式，突出研究生探索精神、科学思维、创新意识的培养。切实 行的措施 引导 究生遵守科学 道德，保持科学冲动，增强创新意识，提高科学能力。
考虑到“计算机视觉教研探究研究生指导”通常需要运用计算机技术解决工程问题，我将在以后教研中，增加计算机辅助教研的功能。如利用Matlab工具对所学内容及实际视觉问题进行可视化仿真演示。我也将用虚拟仪器工具搭建案例的虚拟系统，试图通过这样的虚拟系统，向学生提供有利于启发思维的灵活的认识与实践环境。增强学生的感性认识；同时，尽管我采用了多媒体教研。我计划在教案中增加更多的现场视频材料以及图形和图像资料，使学生更容易理解和记忆，增强抽象理论的可接受性。
参考文献：
[1]David A.Forsyth and Jean Ponce ， Computer Vision-A modern Approach
[2]贾云得.机器视觉.电子工业出版社，1999
[3]Thomas F.Quatieri离散时间语音信号-原理与应用，电子工业出版社，2004
[4]Shapiro.L.G and stockmen，G.C，计算机视觉.北京-机槛工业部，2001
[5]Haralick，R.，1992/1993 Computer and Robot vision ，volume I and II
[6]张雄伟，陈亮等.现代语音处理技术及应用.机械工业出版社，2003
[7]Thomas F.Quatieri离散时间语音信号-原理与应用，电子工业出版社，2004
[8]郑燕林等“混合型-探究式”研究生指导模式的构建与实践，学位与研究生教育，2010
思维导图科研工作计划范文4
关键词：3D打印技术；创新能力；大学生创新创业能力
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1671-7503（2015）17-0024-04
在高速发展的信息时代，创新已经成为社会发展的驱动力，创新人才培养已成为我国高校人才培养的核心目标。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》（2010-2020年）指出，要适应国家和社会发展需要，遵循教育规律和人才成长规律，深化教育教学改革，创新教育教学方法和拔尖创新人才培养模式，培养一批拔尖创新人才，产生一批国际领先的原创性成果，为提升我国综合国力贡献力量[1]。教育部高等教育司司长张大良指出，在新发展阶段全面提高本科教育质量的举措之一就是把创新创业改革作为突破口，以转变高校教育观念为先导，以培养全体学生的社会责任感、创新精神、实践能力和创业意识为要义，在人才培养的全程融入创新创业教育理念，大力推动高校更加重视和做好创新创业教育工作[2]。创新教育是信息时代学校教育的必然选择。加快创新人才培养鼓励大学生自主创业不仅仅是国家发展和时代的要求而且是解决高校毕业生就业问题的有效途径。近年来，3D打印技术作为一种新兴可视化技术，在医学、工业设计、建筑、航空航天等领域已经取得了一定的成就，将3D打印技术引入到高校教育领域能够对大学生创新创业能力培养起到重要的作用。
一、大学生创新创业能力概述
创新是指人们运用所掌握的知识或技能去解决某个问题，在这个过程中突破常规的思维方式，产生了新的结果[3]。创新能力是指在前人发现或发明的基础上通过自身的努力创造性的提出新发现、发明或改进革新方案的能力[4]。创新能力本质上是人重新认识和解决问题的能力表现，从心理学角度来说是人普遍具有且可以激发的能力。创业是指创业主体将自己已有的知识和经验运用于社会实践，从而实现自我价值。大学生创业包括创业意识、创业能力和创业潜能三大要素。创业能力是创业的核心要素，创业潜能是创业成功的保障。研究者们对创新创业能力没有给出具体的定义，但是对于“什么是创新创业教育”有统一的看法。创新和创业有着密切的关系，创新是创业的基础，创业实践离不开创新，创新教育的成败需通过大学生未来创业实践检验，因此把创新教育和创业教育合在一起称为创新创业教育[5]。创新创业能力强调的是学生的基本素质、创新精神和创造性思维，同时，注重学生的理论知识和实践能力，尤其是自我创业意识和创新操作能力，具备能够独立自主发现问题、解决问题并提出自己的新观点的能力，同时，又具备创业意识，对创业有所追求的能力[6]。
大学生创新创业能力是指大学生既具备创新能力，同时又能把握机遇，善于利用和创造条件，使自己的创新能力在创业实践中发挥作用的一种综合性能力，包括坚实的理论基础和过硬的技术水平、创新创业意识、创新思维和创业潜能。培养大学生创新创业能力是新时代教育工作长期且艰巨的使命，开展创新思维培养并在创新意识的驱动下激发大学生的创业潜能是其唯一路径。在具备扎实理论知识和技术的基础上培养大学生的创新思维，为创新实践奠定基础。在创新创业意识的驱动之下，激发大学生的创业潜能，使其投身于实践，将创新融入实践开展创业活动。
二、3D打印技术在大学生创新创业训练项目中的应用
1.3D打印技术概述
3D打印技术，又称三维打印技术，是一种快速成型技术，它以数字化模型为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式构造物体[7]。3D打印技术可将人们构想的虚拟物体转化为可穿戴可展示的实体，是一种通用技术。3D打印技术适合需要快速制作模型的领域因此在在工业制造、建筑设计及医疗中已得到广泛应用，在正式和非正式学习活动中也逐渐得到了推广。
与传统技术相比，3D打印技术有其独特的优势。首先，通过3D打印机可直接将计算机中的三维图形快速形成任何形状的物体，实现个性化设计；其次，在3D打印技术的支持下，可以将设计转化为可展示的实物，拓展思维和想象空间；更重要的是3D打印机可打印学生们设计的原型产品，有助于他们改善自己的设计，并更好地理解他们的创作过程。将3D打印技术应用于教育，是为教学提供思想、智慧和科技相融合的最佳路径，通过将技术与教育有机整合拓展人的感觉和知觉，促进思维能力的发展，提高学生创新能力。
2.3D打印技术在大学生创新创业训练项目中的应用
大学生创新创业训练项目是我国“十二五”规划期间教育部决定实施的一项工作计划。教育部在“大学生创新性实验计划”实施5年的基础上，将原来的“大学生创新性实验计划”更名为“大学生创新创业训练计划”。项目形式由原来的“创新训练项目”拓展为“创新训练项目、创业训练项目、创业实践项目”。
大学生创新创业训练计划的目标是通过该项目促进高等学校转变教育观念，改革人才培养模式，强化创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才。部级创新创业训练计划内容包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践类项目三类。
创新训练项目是本科生个人或团队在导师指导下，自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果（学术）交流等工作。 创业训练项目是本科生团队，在导师指导下，团队中每个学生在项目实施过程中扮演一个或多个具体的角色，通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行、参加企业实践、撰写创业报告等工作。
创业实践项目是学生团队在学校导师和企业导师共同指导下，采用前期创新训练项目的成果，提出一项具有市场前景的创新性产品或者服务，以此为基础开展创业实践活动[8]。根据“地方高校部级大学生创新创业训练计划项目名单”中的项目名称和对应的项目简介，对2012年到2014年的大学学生创新创业训练计划立项课题数量及所属学科领域进行分类归纳，统计处理数据，分析了3D打印在大学生创新创业训练项目中的应用情况。
图1 2012-2014年大学生创新创业训练项目总量
与应用3D打印的项目总量对比图
图2 应用3D打印的项目
在大学生创新创业训练项目中所占比例图
如图1、图2所示，图1是2012年到2014年每年大学生创新创业训练项目的项目总量折线图与使用3D打印技术的项目对比图，图2是应用3D打印的项目在大学生创新创业训练项目中所占比例图。从中可以看出申请大学生创新创业训练项目总量在逐年大幅度的增加，这反映了国家越来越重视大学生创新创业教育。党的十八大报告中也提出“创业带动就业，提高创业能力；鼓励青年成长，支持青年创业；创业中离不开创新”等关于创新创业教育问题。当前，把促进就业摆在突出的位置上，如何实现就业和创造更多的就业岗位是国家、社会以及个人需要思考和解决的问题。这种趋势表明高等学校正在转变观念，开始重视大学生创新创业能力的培养，人才培养模式也有所变化，学校由单纯接受性教育向创新性教育转变。在信息技术快速发展、科学技术高度发达的今天，在教学中恰当地运用现代教育教学方法和技术是信息社会对教育的紧迫要求。3D打印技术是一种新兴技术，被认为是第三次工业革命的标志，随着技术的成熟和其价格的下降，逐渐应用到各个领域。3D打印技术在教育领域发挥着重要作用，尤其是在大学生创新创业能力培养中。
图3 大学生创新创业训练项目中3D打印的应用比例
3D打印在大学生创新创业训练项目各个学科领域中所占比例如图3所示。在大学生创新创业训练项目中，3D打印主要应用于3D打印机的研发、个性化产品的制作、工业设计、医疗领域和模型模具打印等五方面。根据对大学生创新创业训练项目中3D打印应用比例的统计，如图3发现研发3D打印机的项目所占比例最大。在创新创业训练项目中32.86%的项目在研发3D打印机及3D打印耗材，这种现象揭露出3D打印机自身存在的问题即3D打印机的打印耗材种类少且价格昂贵，只有部分经济发达地区的学校以及企业集团有能力采购。只有开发更多可打印材料，制作出体积小且方便使用的3D打印机，才能做到更大范围的推广，进而引入到教育领域，真正发挥3D打印技术在教育教学中的作用。使用3D打印机制作个性化产品所占比例22.86%，在工业设计领域占18.57%。个性化产品制作和工业设计领域都是重在设计。个性化产品的制作中，3D打印提供个性化的需求服务，消费者可以根据自己的需求设计产品并将其打印出符合个性化需求的成品。在这个过程3D打印技术创设了创新的条件和技术支持，不仅仅是研究者，普通用户和消费者也能参与创新设计中。工业设计中，利用3D打印机快速打印形状复杂的机械零部件，大大缩短产品生产周期，提高生产效率。3D打印技术在模型模具制作中的应用12.86%，用3D打印技术快速制造出的模型或样件可直接用于新产品设计验证、功能验证、外观验证、工程分析等，有利于优化产品设计。
在大学生创新创业训练项目中，3D打印技术在设计领域包括个性化产品的设计和工业设计应用比较广泛，所占比例高达42%。设计的关键就是要创新，这说明3D打印技术在大学生创新能力培养中发挥着重大作用。
三、3D打印技术在大学生创新能力培养中的优势分析
1.为培养大学生创新思维创设良好的条件
在创新创业能力中理论知识和技术水平是大学生创新创业能力培养的前提；创新创业意识是大学生创新创业能力培养的动力；创新思维是大学生创新创业能力培养的核心；创业潜能是是大学生从事创新创业活动的保障。戴尔的“经验之塔”理论强调先从具体的经验入手，逐步进入抽象经验。在教学过程中，要善于用各种媒体，要学会把一些先进技术引用到教育，使教学活动更具体，利用一些媒体与一些先进技术来弥补各种直接经验的不足，为抽象经验奠定基础。3D打印作为一种快速成形技术，能打印各种复杂形状的产品。3D打印技术在本质上是多媒体技术的延伸，是虚拟现实技术的延伸，它拓展了人的知觉和感觉，促进了思维能力的进一步发展[9]。将3D打印引入实践教学，能够为学生创新能力训练创设良好教学的情景。通过大胆设计，建立三维模型，3D打印机就能将三维模型打印为可触摸可展示的实体。3D打印技术在把模型转化为实物的过程中激发了学生创新的勇气和创新思维。
2.激发学生的创新动机
创新动机是推动人们从事创新活动的内部动力，是创新行为的发端。兴趣是引起学生学习动机的内部因素之一，3D打印技术能够将设计的模型呈现成立体直观的实物，这种快速成型技术能够充分调动学生的学习积极性，激发学生的创新动机。例如：在通用技术课程的建筑及其设计教学中，通常教师是利用多媒体图片、动画和视频等为学习者创建一种信息化学习环境，但这种教学缺乏对真实事物探索实践机会。3D打印技术的出现变革了传统讲授演示的教学方式，学生成为探究实践的主体。可视化的3D打印技术，将学生的设计模型打印成立体实物，营造更逼真的学习环境，给学生带来强烈的现场感，能够显著提高学生的学习兴趣和创新意识。3.提高学生的实践能力，激发创新创业潜能
创业潜能包括创业者的个人素质和各方面的能力如学习能力、协作能力和交际能力等是大学生从事创新创业活动的保障。使用3D打印机打印一个物体的流程分为三个步骤：提出有创意的设计、建立三维模型和打印。学生参与到每一阶段当中，通过一系列活动，能够提高学生观察能力、协作能力和实践动手能力。实践是提高知识内化和掌握程度的主要途径，同时，实践能力也是学习者发展研究能力和创新能力的基石[10]。实践和创新有着密切的联系，实践促进创新，创新引导实践。创新能力训练就是让受训者在实际生活中能应用学校所学的技能，其目标就是激发受训者创新意识并能够有意识地运用创新方法。
四、结束语
根据对2012-2014年部级大学生创新创业训练计划项目分析可以看出，3D打印技术在部级大学生创新创业训练计划项目中呈现逐年增加态势。3D打印技术作为一种新兴信息技术，在培养大学生创新思维和创新实践能力方面具有重要的应用前景。
参考文献：
[1] 《教育改革和发展规划纲要》关于培养拔尖创新人才方面的摘 要[EB/OL].http：//g12e.org/sfci/yaowenc8.shtml.
[2] 高校人才培养呈现三大亮点——访教育部高等教育司司长张 大良[N].中国教育报，2014-11-13.
[3] 何俊敏.高中创新意识培养问题的分析及其教育对策[D].武汉： 华中师范大学，2014.
[4] 何静.大学生创新能力开发与应用[M].上海：同济大学出版社， 2011：5-6.
[5] 韩孟洁.加强大学生创新创业教育的思考和实践[J].电子科技 大学学报，2009，（05）：2.
[6] 欧阳泓杰.面向创新创业能力培养的高校实践教学体系研究 [D].武汉：华中师范大学，2014：17-18.
[7] 李青.3D打印：一种新兴的学习技术[J].远程教育杂志，2013， （04）：6.
[8] 教育部关于做好“本科教学工程”部级大学生创新创业训练 计划实施工作的通知[EB/OL]. 本文由wWw.DyLw.NeT提供，第一论 文 网专业教育教学论文和以及服务，欢迎光临dYlw.nET
http//moe.gov.cnpublicfilesbusinesshtmlfilesmoes59722014 04xxgk_166881.html，2012-3-21.
[9] 童宇阳.3D打印技术在中小学教学中的应用研究[J].现代教育 技术，2013，（12）：2.
思维导图科研工作计划范文5
一、思维导图与高中地理教学整合的优势
1.思维导图能直观地表达思维
思维导图是人脑表达自己思维过程的有效图形工具。使用思维导图可以帮助学生在表达时理清思路，把握全局，使讲解和学习流畅自然、重点突出。有了思维导图的帮助，学生就不需要阅读大量文字资料，而是边听边对照思维导图进行思考，从整体上体会讲解内容，将注意力集中于感兴趣的内容上。如教学“地球的圈层结构”一节时，将思维导图作为先行组织者，由学生依据所给资料和教科书内容，首先通过小组合作共绘地球的圈层结构图，从而有效地、直观地表达学生的思维过程，而后通过师生互动，共同完善地球的圈层结构图，取得了良好的效果。
2.思维导图有利于信息加工和意义建构
思维导图的优点之一是层次隶属关系十分清晰，可以帮助学生进行信息的加工和整理。根据建构主义的学习理论，每个学生在学习的过程中都会构建自己的认知图式，完成知识的“意义建构”，这个过程也是学生个体内部的信息加工过程。如“地球的圈层结构”一节的教学中，学生自绘地球的圈层结构图，就是对相关资料和教科书内容的有意义的建构，同时也符合维果茨基的“最近发展区”理论，学生在原有的认知结构（鸡蛋的圈层结构）中找到与新的知识点（地球的内部圈层）产生联系的已有知识，从而掌握了新的学习内容。
3.思维导图可有效加强师生、生生间的交流，促进合作学习
利用思维导图，可以从一定程度上改善师生交流障碍的状况。教师可从学生的思维导图作品中，发现学生的知识结构是否有问题，了解学生对课程内容的理解和认识程度；教师也可从每张作品中了解学生个性化的知识结构，从而做到在关注整体教学质量的同时，也能够关注个体，关注不同层次学生的成长，针对每个学生的特点做到因材施教。同样，学生也可以互相观看各自绘制的思维导图，互相提出修改意见。在应用思维导图进行教学的过程中，教师要积极调动学生的学习兴趣，充分发挥每个学生的主观能动性，采用“头脑风暴”的教学策略，大家就同一个主题尽可能多地说出自己的看法，不需要追求想法的系统性和合理性。
4.思维导图可有效地进行归纳、分析、总结及计划
在完成了某一单元或某科课程的学习后，学生可以利用思维导图把学习心得和成果展示出来，对学习内容进行有效的归纳、分析和总结，同时还可以检查自己的认知结构是否合理，从而起到自我测评的作用。教师和学生可以利用思维导图分析问题、提出解决方案和计划。在进行分析和计划时，教师和学生可以先以思维导图结点的形式罗列出所有需考虑的因素，包括目标、局限、后果、可行性等，再将所有因素按重要程度进行重组，把所有想到的观点绘制出来，最后整理成清晰的计划表。
5.以思维导图为主轴的教学设计与教学资源的融合
思维导图可以有效地辅助教学设计过程。教师在利用思维导图进行教学设计时，可以把一堂课、一章节、一学期需要考虑的每一个要素作为一个结点，再分别考虑每个要素的细节，逐级扩展下去。每节课的教学设计都可以用思维导图来表示，若再将每节课的教学设计作为一个个结点汇聚起来，就形成了一个单元的教学设计，每个单元汇聚起来就形成了一个学期的教学设计。这样教师可以将积累起来的所有教案、课件等组建成个人资料库，以备后续教学的参考，需要调整教学设计时，可以直接在原来的思维导图上修改，非常方便。这会大大地提高教师的备课效率，从而真正使教学资源达到整合和有效利用的目的。
二、思维导图在高中地理教学中的应用
教师设计教学环节时，可使用思维导图将本节课内容进行有效整理，从而使本节的教学流程和需要解决的重点、难点内容清晰可见。如我在设计“城市历史景观的保护”教学时，利用思维导图将教学内容进行重新组合，找准需要解决的重点和难点知识――城市历史景观的保护措施，而在此之前必须引导学生明确什么是城市历史景观，它有什么特色，“特”在哪里，保护的重要意义是什么。在构建了这些背景知识后，师生再来共同探讨城市历史景观的保护措施。
课堂教学环节中，教师要根据教学内容合理使用思维导图。导入新课时，教师可以将思维导图作为先行组织者，从而使学生明确本节课要解决的问题是什么，从而激发学生的问题探究意识；思维导图还可以作为本节课最直观的脉络，引导学生深入思考所学知识和内容，从而培养学生的思辨能力；思维导图可以作为本节课的归纳和总结，从而形成完整的知识体系。
课后教学反思中，教师可以充分利用思维导图对教学过程中的问题进行归纳和总结，使自己的反思过程和需要解决的问题清晰明了地展现在自己面前，这对提高教师的教育教学水平和能力具有重要作用。
三、思维导图应用于高中地理教学的注意事项
首先，思维导图是一种有效的工具，但并非所有的教学内容都适用于使用思维导图这一教学工具。教师在教育教学过程中，要根据教学内容，合理使用思维导图。从学生反馈来说，思维导图在学生自主学习时使用，效果更加突出，学生通过绘制单元知识思维导图可以检验自己的单元知识结构是否完整有效，教师也可从学生的单元知识思维导图中，发现学生在学习中是否存在漏洞。
思维导图科研工作计划范文6
关键词 景观辅助软件；风景园林专业；软件教学；岗位实操能力
中图分类号：G642.44 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）27-0125-03
Facing Practical Operation Ability： Research of Practical Teaching of Landscape Assisted Software of Landscape Architecture Discipline//Zhao Putian， Yuan Shengyuan， Bi Yifei
Abstract In this paper， focus that the landscape assistive software practical teaching in university， as the capability requirements of employment for college students positions for practical operation. Surrounding the training scheme of Landscape Architecture， actual teaching problems， combined with the other institutions of the landscape assistive software curriculum and teaching arrangements to study. In order to by this research to improve the practical ability of students， and promote the teaching reform of landscape assisted software teaching of Landscape Architecture discipline in university.
Key words landscape assistive software； landscape architecture discipline； software teaching； practical operation ability
1 引言
风景园林专业是一个非常广阔的专业领域，从城市花园及其他小尺度的景观工程到大地生态规划、城乡规划、城市绿地系统规划等，都是它的研究范围。随着人类活动的不断增强，城市的不断发展，人们对景观环境的设计和要求日渐提高，社会对风景园林专业的相关专门人才的需求量也日益增长。由于风景园林学科属于应用类学科，对景观设计中实际操作能力的要求比一般专业更加严格，而景观设计实际操作能力的学习和培养主要体现在景观辅助软件课程的教学中，故风景园林专业景观辅助软件课程体系的研究和构建意义重大。因此，如何使风景园林专业景观辅助软件课程体系的构建更加系统和科学，成了摆在高校风景园林专业教研改革面前的一个重要课题。
2 风景园林景观辅助软件课程在学科中的地位
在风景园林专业的课程体系中，设计课是学习和实践的核心。其着重设计技能培养，广泛涉及与景观规划设计相关领域的技术与知识[1]。风景园林专业的核心课程往往包含设计课，其包含课程设计、专业实践活动等应用内容。而景观辅助软件的熟练掌握是良好开展风景园林专业设计课和核心课的基础和前提，学生科学地学习和掌握景观辅助软件意义重大。如哈佛大学的风景园林专业把设计课分为三个层次[2]，由浅入深，即：
初级：这一层次上的教育以引导学生进入风景园林专业为目的；
中级：涉及风景园林专业的核心内容；
高级：常有独立研究性的内容，为硕士阶段的独立研究和博士开设。
而计算机辅助设计（4学分，专业限选）这门课程就作为其初级课程中的一门，目的就是把其作为一门风景园林的基础课，扎实地掌握辅助软件操作技术，奠定坚实的实际操作能力，并为中级和高级课程的学习尤其是需要大量实际操作并要求体现出成果的设计课程打下坚实的基础。
3 风景园林景观辅助软件课程在学科中的作用
风景园林设计项目内容广泛而又具体，具有明显的阶段性（步骤性）。如：景观设计项目可分为概念设计（方案初步设计）、总体设计、局部设计、园林施工图设计等；园林规划阶段大体可分为总体规划、控制性详细规划、修建性详细规划等。每个阶段对成果的要求也不同，包含了效果图、概念图、施工平立面图、分析图甚至是漫游动画等，包含了从二维到三维、从黑白到色彩、从图片到动画的创建。种类繁多的成果需求也要求学生在学习景观辅助软件中熟练掌握各种软件的操作。
风景园林专业本科生在景观辅助软件课程中，必须熟练掌握CAD、Photoshop、SketchUp等基本的常用软件。在初期的学习中，应囊括园林平面图制作与分析、平面图（彩平图）的制作与修改、简单的三维模型的创建及分析（如建筑的日照分析与年采光分析、建筑之间的遮挡关系、场地模型竖向分析、路线系统、模拟可能在设计中发生的问题）。在高级课程中，主要由学生依据自身的需要和兴趣进行选择，包含复杂的三维创建、渲染、漫游动画的制作（如3DSmax、Lumion、V-ray等软件的运用），要求学生修满高级课程之后能够熟练地进行场地创建，渲染照片级效果图，进行景观的虚拟三维漫游动画的制作，使其达到风景园林行业计算机辅助软件的行业要求。
4 风景园林景观辅助软件课程在实际教学中出现的问题
4.1 在教学内容上出现断层
通过大量调查诸多各地院校风景园林专业计算机辅助制图课程及相关类似课程，发现如今许多院校的课程体系安排中软件的教学是相对孤立的，没有形成一种科学的课程系统，但是风景园林辅助软件的应用是相互交叉配合的。如在CAD里出平面图之后在SketchUp或3DSmax中创建模型，在3DSmax中创建模型之后再在VUE或Lumion中进行环境场景的创建、贴图、渲染动画等，之后再进行后期调整等（如Photoshop、Premiere等）。但在实际教学中，由于种种原因，大多数的辅助软件课程仍不能构成体系，表现为只教授某种软件或二维制图软件结课后，经过很长一段时间才能接触到三维软件，这时候学生由于长期不使用二维软件，知识出现遗忘或断层，导致不能很好地与三维软件的学习进行衔接。这种课程安排是不合理的，尤其是在从事风景园林行业的具体项目中是远远不够的。
4.2 景观辅助软件课程的应用和学习的成果在专业教学中得不到重视
在风景园林专业其他相关课程（如规划类课程、景观设计类课程）的教学和作业中，教师为了避免学生抄袭或部分抄袭网络上已有的图纸材料，往往直接禁止学生使用软件作图，必须使用手绘。在高校教师中也存在技术“停滞论”，即：随着规划设计行业的发展、内容重点的转换，计算机辅助设计技术已经完成了“历史使命”，计算机不可能替代设计师，计算机辅助设计已经不重要了[3]。就如公司里面的首席设计或设计部负责人根本不可能直接用电脑一点一点地绘制。然而，这种片面的理解成为部分高校在专业课程体系构建中忽视景观电脑辅助软件课程系统教学的一种惯性思维。这种想法会极大地阻碍学生对学习风景园林计算机辅助制图课程的积极性，降低学生心目中学习计算机辅助制图的价值量。
4.3 学生不了解学习景观辅助软件的意义，缺乏学习的主动性和积极性
景观辅助软件课程与风景园林专业的其他课程不同，不但要求学生掌握一定的理论知识，而且要求学生在有限的时间内完成相关的计算机设计图纸。对于早已习惯在课堂上被动接受知识的学生来说，学习操作类课程的难度很大[4]。由于长期处于课本学习的层次，使其产生极为严重的思维惯性，一旦脱离课本或书面的学习媒介，就产生较多问题。表现为：学习目的的偏差（只关注是否能通过考试，与考试无关的一概不考虑）；自主学习方法的缺失（最初接触软件学习的时候，很少有学生思考如何在互联网上寻找解决问题的方法和一些课本上没有的实用技巧）；缺乏学习主动性，不明白学习软件操作的目的性（只是被动地接触知识，往往不主动思考问题，尤其是在已经上了相当长时间的课程之后，部分学生还不了解软件学习的目的和意义），从而使学习效果大打折扣。
5 风景园林景观辅助软件课程教学问题的改革
针对上述问题，结合教学实际情况、课程性质和风景园林专业培养方案等不难看出，景观辅助软件课程是归属于基础课的，其目的是通过风景园林行业应用软件的学习，提高学生的学习和设计创作能力，进而辅助和推动风景园林专业核心课程的教学和相关练习。
5.1 使景观辅助软件课程的课程结构成为一个完整的体系
在知识的内容上应按照风景园林学科要求和社会行业需求进行组织，覆盖二维施工图表现、三维建模、照片级效果图渲染、场景漫游动画制作、视频后期处理等内容（图1），使学生了解景观设计的完整程序和内容，深化对设计类课程的理解。在此基础上，强化软件教学的系统性，应做到从易到难、从二维到三维、从单帧到漫游的程序，但是要求这个程序之间要存在联系，不出现时间上的断层。同时要强化不同软件之间的联系，要使学生理解为什么要相互导入，能够增强多少设计效果，节省多少设计时间等。
5.2 转变思想，正视景观辅助软件实际操作的基础性作用
重视景观辅助软件的课程地位，转变思想，引导学生将计算机辅助园林制图的相关技巧融会贯通到课程设计和专业实践中去。不应为了避免学生可能相互抄袭或引用互联网上的资源就因噎废食，使景观辅助软件的作用在设计类课程的练习中被一刀切掉。
诚然，在规划设计类课程中，手绘的地位和作用是重要的，而又显而易见的，作为设计者应更多地采用徒手画去捕捉设计灵感，强调自己的创意，而不是匠气。电脑是工具而不能代替思维[5]，这种理解是正确的，但是作为电脑辅助的作用是将设计师的思维完整又清晰地传达给施工方和业主（图2），以准确的施工图、精彩的效果图和动画表现出来，真实地体现出设计的形态、效果并指导施工。所以，景观辅助软件的实际操作能力同样是重要的，也是应该在高校教学中引起重视的。
5.3 引导学生，创造兴趣点，优化教学效果
引导学生寻找风景园林景观辅助软件学习的兴趣点，以及这一兴趣点与风景园林设计学习关联程度和可能的发展，最重要的是使学生理解系统地学习景观辅助软件的意义、必要性和重要性，使学生彻底理解学习软件是为什么、能够做什么、为何要这么做这三个问题。学生在学习本门课程之前先修过手绘基础、工程制图、园林美学理论、园林史论、景观设计史论等相关课程，掌握一定的表现方法、制图理论、美学基础的知识和技能的基础之上，学习景观辅助软件课程会相对顺利很多。
在实际教学中，笔者发现学生对三维课程的兴趣和接纳速度往往比二维教学更加迅速，虽然三维建模的操作比二维的更加困难。这是因为三维的模型效果更加直接，特别是照片级效果图的制作更加能够引起学生的注意，所以兴趣才是最好的老师。
5.4 将风景园林景观辅助软件教学与实际项目或生产实习相结合
在地方院校的风景园林景观辅助软件的教学过程中，将看书、上课、听讲座、思考学习，课程实践，社会实践（靠阅历、经历去逐步积累以达到融会贯通）三种方法并行，方可达到良好的实际操作技能教学效果[6]。
使景观辅助软件课程体系与风景园林专业的相关课程实习和生产实习相结合，使学生通过学习景观辅助软件之后，将自己的所学运用在设计类核心课的设计作业中，进行案例设计。同时选拔成绩突出的学生参与实习基地的具体项目，引导成绩优异的学生参与实际的风景园林建设项目，运用所学知识和技能，参与实际项目的招投标文件编制、设计和规划的各类图纸和文本的绘制和编写，按学生的实际工作量给予一定的经济补偿。这样在实际教学中可以形成一种良性的竞争机制，又可以提高学生自主学习的积极性，通过参与实际项目，强化景观辅助软件的操作能力。同时在学习阶段就参与实际项目，可极大地提高学生的岗位实际操作能力，使学生在毕业后更加迅速地适应社会需要。
6 结语
在新的时代背景下，社会对高校毕业生的能力要求越来越高，尤其是地方性高等院校教学中，更应该立足于学生岗位实操能力的培养，目的是培养能够从事地方性建设工作，理论与实践技能并重的高级专门人才。风景园林专业景观辅助软件教学在新课改中也应该立足于此，选择正确的教学方法、合理的课程安排，强化学生在实际课题（项目）中的实际动手能力，促进学生研究能力和实践能力的平衡发展，以实现科研和人才培养并重、知识与技能兼得，能够为新时期地方建设贡献力量的地方性高等教育目标。
参考文献
[1]俞孔坚.哈佛大学景观规划设计专业教学体系[J].建筑学报，1998（2）：58-61.
[2]Kirkwood N G.塑造21世纪：哈佛设计学院的风景园林方向[J].孙晓春，钟惠城，译.风景园林，2005（1）：11-18.
[3]庞磊，杨贵庆.C+A+D：城市规划计算机辅助设计课程教学探索[J].城市规划，2010（9）：32-33.
[4]胡海辉，耿美云，王金刚.园林计算机辅助设计课程教学初探[J].东北农业大学学报，2005（3）：70-72.
