云计算学习方向精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇云计算学习方向范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词　软件工程　实验　设计　创新

软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理来开发计算机软件的工程科学，它的教育培养目标是让学生了解和掌握软件开发中的方法学和工程学知识，并应用于实践。

今天，软件工程的教学正面临着计算学科发展规范所提出的更高质量要求，同时也面临着大众化高等教育背景下所带来的客观问题。软件工程教育应当给予学生“工程”的概念，以软件生命周期为主线，构建知识结构，将科学与工程有效结合，实施技术与管理的能力和素质培养。因此，对软件工程实验教学进行精心设计与创新发展至关重要。

1CC2004与规范对软件工程课程的要求

IEEE/ACM一直在跟踪工业界对计算领域人才需求和教育界对人才教育培训的状况、发展和存在的问题，并于2004年6月1日公布了“计算教程CC2004”。CC2004将计算学科分为计算机科学 (CS) 、计算机工程 (CE) 、软件工程 (SE) 、信息技术 (IT) 和信息系统 (IS) 等五个专业方向，各个专业都针对本科生教育提出了相应的知识领域、知识单元和知识点，并给出了相应的参考教学计划和课程设置。

IEEE/ACM强调工程教育的基本要求，包括：

1) 系统观点：熟悉系统设计、构造和分析过程。

2) 知识的深度和广度：知识面要宽，但具体领域方向上要能够深入。

3) 设计经验：参与设计活动，具有项目 (工程) 概念。

4) 工具使用：能够使用计算机软、硬件工具，分析和解决实际问题。

5) 职业训练：了解职业 (行业) 需求，具有“产品”(如软件、系统、行业和应用服务等) 意识。

6) 交流技巧：能够以合适的形式 (如书面、口头、可视化等) 进行交流和沟通。

为指导我国计算机本科专业的发展，教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会了“战略研究报告”，并制定了《计算机科学与技术本科专业 (软件工程方向) 规范》(以下简称《规范》) 。如今，软件工程已经由最初的一个学科方向，发展成为以计算机科学技术为基础的一个新兴交叉学科，在当今的信息社会中占有重要的地位。

软件工程强调采用工程化的方式开发软件，要求培养的软件工程师能够胜任如研究、开发、设计、生产、测试、构造、操作、管理，以及销售、咨询和培训等多种角色，并能在软件工程过程中选择和使用合适的软件工程设计与开发工具。《规范》要求，软件工程课程要培养学生熟练掌握软件工程知识与技能，具备作为软件工程师从事工程专业所需的能力。其实践教学体系需要重点培养学生以下方面的能力：工具的使用与实验、工程设计与实现、评审与测试、团队协作与沟通、过程管理与控制等；实践教学的形式包括：课程实验、综合设计、项目实践、企业实践、毕业设计等。

2软件工程课程改革所面临的问题

我国的普通高等教育从1999年开始连年扩招，在教学规模上有了迅速发展，从精英教育迅速走入了大众化教育环境。但是，传统的精英教育模式即使仍然优秀与先进，也不能完全适应普及化高等教育的需要，新的高等教育形势呼唤新的教学方法、新的教材和新的教学模式。另一方面，传统的计算机教学模式在实践环节上的缺乏与不足与今天社会人才市场的需求远远不相适应。长期以来，我们培养的计算机专业的学生存在着“什么都学过 (却) 什么都不会”的尴尬处境，专业教育、教材与应用需求严重脱节。事实上，学生就业难并不是就业市场不需要计算机人才，其根源还是计算机教学的现状所致。

软件工程课程虽然一直都有实验教学的要求，但常常只是停留在组织学生编写软件项目若干设计文档这个单一环节上。然而，由于中等教育过早和长期的文理分家，理工科学生的文档编写能力是个“软肋”，他们不感兴趣；而且，由于教学时间有限，要真正完成软件工程各阶段文档的编写事实上也没有可能。此外，由于学生甚至连任课教师也缺乏软件开发的实践经验和感性认识，使一门应用性很强的工程科学却常常被当成理论课来开展，课堂教学必然枯燥、乏味。因此，作为一门重要的计算机专业课程，如何开展软件工程的实验教学，如何保证软件工程实验环节的效果一直是个问题。

软件工程课程要让学生学以致用，为市场培养适用的应用型软件工程专业人才；软件工程课程要“因材施教”，通过加强实验实践环节促进学生对学科理论知识的理解和学习热情。因此，迫切需要优秀的软件工程实验教材和对软件工程综合实践的精心设计。

3关于解决问题的思考

教育的一个重要原则是“因材施教”。通过对计算学科教学现状和对培养对象的分析，我们认识到：

1) 大众化高等教育背景下人才的培养，应该体现到教材建设上。尤其是应用型大专院校的教材建设不仅要做好减法――适当地降低理论要求，也要做好加法――增加探究性实验并在实践环节中有突破性的创新。

2) 要根据学生求知欲望强的特点扩大学生的知识面，要利用学生动手能力强的特点来提高学生的实践能力、创新能力和就业竞争能力，努力形成一个“什么都学过什么都会点”的积极局面。

3) 实验内容的建设要有可操作性、趣味性和适当的难度。可操作性保证学生都能完成实验而促进学生学习信心的建立，在一定程度上减少学生抄袭的理由，克服实验数据普遍抄袭的弊病；趣味性体现“寓教于乐”以提高学生完成实验的积极性；而适当的难度有助于激发优秀学生进一步钻研的斗志。

4) 实验内容应覆盖软件工程学科的各个主要环节，覆盖软件生存周期的各个阶段，使学生通过实验加深对学科理论知识的理解。但也要避免“喧宾夺主”，冲击或淡化相应理论课程的学习。实验内容要形式多样，例如可以是实验、论文、课程设计等不同环节，并且各种实验内容应该得到严肃认真的设计，使实验产生适当的节奏感。同时，在积极发展实验教育的同时，要保证必要的理论教学水平。

4实验的创新与成果

根据以上思考，我们在实验内容的选择、实验步骤的设计和实验文档的组织等方面都做了精心的考虑和安排，尝试为软件工程课程编写并出版了《软件工程学实验》教材。该实验教材依据课程教学大纲，充分理解课程的大多数主教材，遵循课程教学的规律和节奏，体现了实验的可操作性，帮助学生有效地把握本课程的知识内涵和提高理论与实践的水平。

《软件工程学实验》通过一系列学习软件工程工具的实验练习，把软件工程的概念和理论知识融入到实践当中，从而加深对软件工程的认识和理解。实验内容涉及到软件生存周期的各个阶段，如表1所示。

实验1：软件工程工具与环境。主要通过因特网搜索与浏览等，让学生熟悉软件工程的技术支持环境，了解软件工程工具以及支持环境对于开展软件工程实践的意义，了解主流的软件工具和软件开发环境产品及其发展与应用状况，尝试通过专业网站的辅助与支持来开展软件工程应用实践。

实验2：软件工程标准化。了解支持国家标准和其他相关标准信息的专业网站。熟悉和掌握软件工程标准化的概念、内容及其意义。系统地了解与软件工程相关的国家标准，重点熟悉和掌握国家标准GB/T8567-1988，掌握软件项目规模与软件文档实施关系的处理方法，掌握软件文档管理的基本要求。

实验3：软件开发绘图工具Visio。了解Visio工具软件的功能特色和工作环境，掌握应用Visio工具绘制软件开发图形的基本操作；了解开发Visio解决方案的基本概念，通过UML模型图、网络图、机架图和网站图等图形的绘制，熟悉Visio绘图操作。

实验4：软件分析与建模工具PowerDesigner。了解PowerDesigner的4个模型：业务处理模型(BPM)、概念数据模型(CDM)、物理数据模型(PDM) 和面向对象模型(OOM)及其相互关系与作用；初步了解系统分析和建模工具PowerDesigner的概念和操作界面；学习运用PowerDesigner工具进行简单系统分析建模操作，学习建立BPM、CDM、PDM和OOM的方法等。

实验5：软件自动化测试。学习自动化测试的原理和方法，结合软件生命周期，了解自动测试工具的类型以及测试步骤和自动测试用例设计基础，了解测试自动化的优点和限制，掌握MI WinRunner功能测试等工具的基本操作。

实验6：软件项目管理Project。了解IT项目管理的基本概念和项目管理核心领域的一般知识，初步掌握项目管理软件Microsoft Project的一般操作界面和基本操作。

实验7：软件配置管理VSS。学习软件配置管理的基本概念、分类、工具集成和相关技术，初步了解Visual SourceSafe 配置管理工具的使用方法。

每个实验中都包含背景知识介绍、所需的工具与准备工作，以及详细的实验步骤指导等，以帮助学生加深对课程教材中所介绍概念的理解以及掌握一些主流工具或应用的基本使用方法。每个实验完成后，要求学生根据个人体会完成实验总结。

实验总结：软件工程实验总结。全部实验完成后，要求学生回顾所有实验内容，进行系统的概括、评价和总结，以巩固通过实验所了解和掌握的软件工程相关知识和技术。师生通过“实验总结”和“教师评价”部分，交流对学科知识、实验内容的理解与体会。每个实验单元设计了“实验单元的学习评价”，全部实验完成之后的实验总结部分还设计了“课程学习能力测评”等内容，书后则提供了“实验成绩记录”，以此方便师生交流对学科知识、实验内容的理解与体会，方便老师对学生实验成绩的记录和管理，以及对学生学习情况进行必要的评估。

课程设计：根据实验进度，分别要求完成的两个课程设计作业是：

1) 指定或自选项目需求分析与概要设计文档；

2) PowerDesigner项目设计――物业管理系统。

5学生的体会与评价

《软件工程学实验》教材编写和出版以来，已经在全国范围内得到了广泛的应用，师生们大都给予了很高的评价。

教师们说：

＊很高兴看到一本非常优秀、实用的软件工程实验教材，对我的教学很有帮助，弥补了软件工程实验的空缺。

＊得到《软件工程实验》一书很受启发，特别是通过这段时间的阅读、操作与理解，感到这本书确实很好，有拨云见日的感觉。该书的各部分都很有特点，对软件工程课程各部分的学习也很有帮助。

一些学生的实验总结摘录如下。

＊这组实验是辅助我们学好软件工程的重要实践课程。通过实验，我们真正领会了课程所介绍的概念、原理、方法和技巧等。实验充分地结合了课本，效果非常好，大家对学好软件工程有了强大的信心和兴趣，让人感到学以致用。用一句话来总结软件工程实验：学软件工程可以没有实验，但学好软件工程则必须要有实验。

＊软件工程课是唯一一门让我觉得学得还不够，课时还不够多的一门课程。较其他计算机课程，这门课多的是快乐和轻松，少的是无奈和郁闷，如此惬意地完成，其中又不缺少知识的灌溉。……

6后记

我们高兴地看到，软件工程课程实验教学中所做的设计与创新尝试，较好地符合了CC2004和《规范》的相关要求，同时，也得到了学生与教师的好评。我们要认真研究“专业发展战略研究报告”和CC2004的相关报告，积极进取，继续完善已经获得的成果。

在软件工程实验课程成功设计的基础上，我们正在考虑下一步以软件开发小组为基本模型，设计“软件工程项目沙盘模拟系统”作为软件工程课程设计环节，组织学生以一定的竞技方式开展软件工程项目的设计活动，使学生能综合应用软件工程知识，充分运用软件工程工具，很好地实践和完成软件工程项目，从中感性地理解和把握软件工程活动。

参考文献

[1] 教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会.中国计算机本科专业发展战略研究报告.2004，8.

[2] 周苏，王文等.大学计算机专业基础课程实验教学的改革与创新.北京：高等教育出版社，大学计算机基础课程报告论坛论文集,2005，194-198.

[3] 周苏等.电子商务实验教学的创新与发展.北京：万国学术出版社，第三届中美电子商务高级论坛论文集，2006:585-588.

[4] 周苏，王文等编著.软件工程学教程 (第二版).北京：科学出版社，2004.

篇(2)

[关键词]软件工程；云计算；实训平台；架构；模块

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097（2013）01-0107-06 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.01.023

一、引言

软件工程是一门综合应用学科，软件工程专业具有实践性、工程性、实用性等特征。学生不可能靠听讲软件工程的理论学会开发一个实际的软件，而是在“动手做”和“真正练”中体会和掌握软件工程的思想，软件工程专业实训环节尤为重要。近年来，诸多学者提出采用校企合作培养模式、项目教学法，增加实验、实训比例，以增强学生理论与实践的联系，提高动手能力、思维能力和创新能力。但目前大部分高校存在资金来源有限、实验设备老化、实验实训资源不足等问题，且校企合作实习基地建设滞后，学校与实习基地之间缺乏互动，均影响学生实践能力的培养。应用云计算技术建立软件工程实训平台，不但学生可以在“云”中进行真实项目训练，体验企业工作环境，提高实训效果，而且可以降低高校实训基地的投资与运行成本，提高办学效益。

二、文献综述

1.云计算

云计算是一种商业计算模型，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使用户能够按需获取计算力、存取空间和信息服务。云计算是并行计算（Parallel Computing）、分布式计算（Distributed Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，是虚拟化（Virtualization）、效用计算（Utility Computing）、基础设施即服务（Infrastructure aS a service，IaaS）、平台即服务（Platform as a service，PaaS）、软件即服务（Software as a service，SaaS、等概念混合演进并跃升的结果。云计算的基本原理是用户所需的应用程序运行在大规模服务器集群中，数据也保存在互联网的数据中心，其管理与维护由提供云计算服务的公司负责，用户终端的功能被大大简化，而诸多复杂的功能都转移到终端背后的网络上去完成。云计算具有虚拟化、超大规模、高伸缩性、高可靠性、高通用性、按需服务、极其廉价等特征。

Google、Amazon、IBM、Yahoo、Vlware等大公司是云计算的先行者。2006年，Google启动了“Google101”计划，引导大学生进行“云”系统的程序开发。2007年10月，Google与IBM联合宣布，把全球多所大学纳入类似Google“云计算”平台之中。Google是最大的云计算技术使用者，典型的云计算平台还有Amazon的弹性云、微软的云+端、软件+服务的云计算服务、IBM的蓝云（Blue Cloud）计划等等。2008年，IBM先后在无锡和北京建立了云计算中心。2009年，云计算走进了教育界，黎加厚教授正式提出了“云计算辅助教学”（Cloud Computing Assisted Instructions，CCAI）概念，即学校和教师利用“云计算”提供的服务，支持教师的教学和学生的学习，提高教学质量。“云计算”可以应用于教学管理、学生交流与管理、实验室建设与管理等方面。

2.云计算辅助教学研究

随着云计算技术引入我国，诸多学者对云计算辅助教学相关领域进行了探讨：（1）云计算辅助教学的可行性与作用研究。Armando Fox（2009）等认为云计算应用到教学中是可行的，还可以帮助学生了解云计算技术和工具：金苗苗、周跃良（2009）、曹大有（2011）等认为云计算的共享性、协作性可以提高学生的学习兴趣，培养学生的探索研究能力，并且最小化终端设备的要求，大大减少学校为维护和升级操作系统和应用软件的费用；张林（2011）等认为应用云计算技术可以搭建个性化的学习环境；林瑜华（2011）认为通过公共云服务平台提供完善的网络教学功能和运行环境，具有更好的易用性和实用性；黎加厚（2010）、杨滨王、文霞（2010）则提出应用“云服务”能实现教育活动低碳化。（2）云计算协作学习与网络学习策略研究。杨滨（2009）以Google sites为例阐述了网络协作平台的使用；何双泉（2010）探讨了云计算辅助教学环境中协作学习的特点与活动策略：张洁、裴芳（2012）等提出了基于世界大学城的云计算辅助教学下的协作学习方案；林瑜华（2011）研究了基于云计算的实验教学环境、改革模式及协作学习模式；于莉（2011）探讨了使用百会在线办公平台辅助课堂教学策略。（3）云计算教学资源平台的构建研究。马强、付艳茹（2011）等讨论了国内典型云平台及Google App Engine“公共云”平台的接入技术；俞建华（2011）、李伟林、陈戍（2012）等设计了基于云计算的在线远程教学平台及运作模式；黄晓玲、赵生慧（2011）设计了通用的实验教学平台：杨曼（2011）以分布式计算框架Hadoop为基础，阐述了在学院网络实验室中搭建云计算平台Hadoop教学环境的过程与方案；张向阳（2012）探讨了建设我国“云计算”教学资源平台的构架与应用功能；张怀南、杨成（2012）则探讨了基于云平台的区域性高校数字教学资源共建、共享体系与模式；张家贵、罗龙涛（2011）、陈巧、胡新平（2011）等提出基于云服务的教学资源大平台建设思路，认为在大平台支持下，教学单位无需提供硬件设备、教学资源及技术人员，即可快速构建基于海量教学资源的特色教学资源平台，促进优质教学资源的共建共享。

现有研究多以云计算技术构建远程学习、协作学习等虚拟平台与实验教学资源平台为对象，以降低教学成本、提高学生学习兴趣与教学效果为目的，以高校教育资源平台的共享共建、教学资源的利用、教学条件的改进等为重点进行了研究。而结合软件工程专业的具体特征，如何运用云计算技术，校企合作共建真实的企业实训平台与环境，学生不受时空限制接受真实项目训练，现有研究成果较少。

三、软件工程专业云计算实训平台架构的设计

软件工程专业云计算教学资源平台的建设需要有强大的底层技术支撑，同时需要开发符合本专业要求的功能模块，其技术体系与服务体系构架如图1所示，云计算技术体系由物理资源层、资源池层、管理中间件和面向服务体系（Service-Oriented Architecture，SOA）的构建层组成。物理资源层包括所有的硬件资源，资源池层通过虚拟化技术将底层硬件如网络系统、数据库系统和操作系统等集成起来，虚拟为一个大的资源池，管理中间件层负责管理云计算资源，并为SOA构建层提供支持与服务，SOA构建层将云计算能力封装成标准的Web Services服务。

云计算技术体系从根本上决定了服务体系模式，云计算强调各种资源的共享和随需分配，其服务模式划分方法较多，通常分为三个层次：最底层是基础层，由硬件或虚拟机资源构成，是整个服务体系的基础，通过虚拟资源池为学校与合作企业提供计算、存储、带宽等按需的动态云基础设施服务（IaaS）：第二层为在线开发平台层（PaaS），构建在基础设施层之上，对资源的抽象层次更进一步，为软件项目开发与教学虚拟资源的建设提供接口与环境，通过分布式计算环境和分布式存贮环境提供海量文件系统、海量数据库系统、大规模消息系统等服务，在线云通过在线开发平台将操作系统、应用开发环境等平台级产品以Web服务的方式提供给高校师生、合作企业开发人员等，方便高校与合作企业对教学资源的开发和使用；第三层为实训资源应用服务层（SaaS），位于最上层，是用户与云服务体系的接口，直接为合作企业开发人员、高校师生等提供实训应用软件服务，如作品展示、开发文档输出、资源设计、软件检测以及项目管理等等。合作企业开发人员、高校师生可以在任何时间、任何地点使用PC电脑、3G手机或其他移动终端设备访问“云”端，接受云计算各层次提供的服务。

云计算供应商提供的服务收费低廉，有的甚至免费。对于单个高校或少数高校联盟建立云计算实训中心，高校不必建设云计算基础设施及其技术体系，只需购买或租用“云服务”供应商提供的云计算服务，按使用付费，按需自助服务，校企合作的重点是建设虚拟教学资源，这样，可以节省实训中心初期投资与维护运行成本。而对于全国高校联盟建设云计算实训中心，可采用主管部门或高校联盟主导，云服务开发企业参与，公有云与私有云相结合方式，共同建立云计算基础设施、服务体系与虚拟教学资源。

四、软件工程专业校企合作云计算实训平台模块的设计

软件工程专业实训是指学生通过直接参与软件项目开发，提高实践能力与职业素质的训练过程。实训基地的建设应符合真实性、高技术性和通用性原则，体现真实的职业环境，接触新技术、新工艺[2…。实训体系要求做到三个“真实”：“真实的企业项目”、“真实的企业化管理要求”和“真实的企业环境标准”。因此，学生实训平台的建设离不开软件企业的参与，校企深度合作是企业实训的基础与前提，第二，学生能否进行真实的软件企业项目开发与指导是软件工程专业实训的核心，第三，如何通过构建虚拟环境做到三个“真实”是保证云计算实训平台实训效果的必要条件。软件工程专业云计算实训平台功能模块关系如图2所示，黑色虚线框A表示软件开发的全过程，是实训平台的核心模块，绿色虚线框B为实训资源模块，包括实训环境与教学资源开发功能模块，红色虚线框c为实训管理模块，包括校企合作、学生管理、团队管理、项目管理、系统管理模块，蓝色虚线框D为实训评估模块，主要有作品展示、实训报告、成绩生成及所有项目文档模块。

1.软件开发模块

（1）软件开发模块的功能

构建软件工程专业实训平台的目的之一是学生可以不去企业，不受时空限制，在学校的软件工程实验室或其他任何地方，只要有上网的电脑，登陆至学校的云计算实训平台就能进行真实的软件项目开发训练，并且学生在开发软件的过程中，能得到企业老师与学校老师（以下简称“双师”）的适时指导、动态监控。学生可通过以下方式参与企业实际项目开发：一是企业直接在云平台上进行项目开发，企业老师担任项目经理，分配任务并指导学生在同一平台上共同完成项目开发，起到“工学结合、顶岗实习”的作用。二是企业老师挑选已开发过的软件项目，在云平台上建立项目库、案例库，通过云计算实训平台指导学生在该平台上进行项目开发，或者学生分组完成软件项目开发全过程。软件项目开发过程主要包括项目规划、需求分析、系统设计（软件架构设计、数据库设计、界面设计、模块设计）、代码编写、软件测试等过程，每一个过程应能输出相应的项目文档，并且通过软件开发平台可以实现师生适时互动，提高学生实训效果。

（2）云计算软件开发平台构架

为了更好地满足个性化、多样性、复杂性软件开发需求，解绍词等（2011）提出了基于MDA（ModelDrivenArchitecture）的云计算软件开发平台模型，这种模型是面向服务、面向软件的开发方式，称之为“软件业务化定制”模式。如图3所示，云计算软件开发平台模型架构主要分布于云计算环境的平台层与应用层，云端平台层提供构件支持、环境支持、开发工具支持，将平台无关模型（Platform Independent Model，PIM）自动转换为一个或多个特定平台模型（Platform Specific Model，PSM），然后再生成代码，最终进行系统测试与。模型交换和变换交换总线是联系整个开发平台的技术纽带，以面向服务的体系结构（service-Oriented Architecture，SOA）方式对外提供统一开放的应用程序编程接口（Application Programming Interface，API），其他模块通过API进行交互。应用层向用户提供软件业务化定制接口，满足用户个性化软件开发需求。对于传统的个体开发模式更为简单，直接通过云计算系统平台层将软件研发的平台、开发环境作为一种服务向用户提供，应用层为用户提供各种应用软件服务，即用基于云计算的实训资源平台为师生提供各种可靠的、经济的在线应用软件服务。

2.实训资源模块

实训资源模块包括实训教学资源模块与实训环境资源模块。软件工程专业实训教学资源主要包括：软件开发环境；企业实际软件项目库、案例库；实训教材；软件开发的基础理论资料；软件开发专用技术资料；重点、难点讲解资料及相关文档、模版等，这是应用型软件人才培养的基础和保障，是可教学化实训体系的核心。软件开发环境主要指进行软件开发的各种技术和软件工具，还包括相关的帮助文档、开发文档，软件开发环境应该符合IT业界使用的主流技术和开发工具。软件开发环境是云计算服务提供商根据高校及其合作企业的要求，通过云计算在线开发平台层（PaaS）提供。校企合作双方共同在“云”端研发实训教材及配套的课件、主流软件、具体实训项目的实际代码、视频等，共同制定《实训教学大纲》、《实训教学安排与日志》、《实训教学要求及方法》、《实训项目开发计划》等一系列实训教学指导文件并上传至“云”端，以企业为主高校配合的方式建设Java、嵌入式、.NET等在内的实训项目体系，企业将已经完成的软件工程项目进行需求与技术分析，按照软件项目管理的基本要求进行可教学化的项目改造，在应用层建立实际软件项目库，不断补充修订实训项目文档，完善实训内容，在“云”端构建可教学化的实训教学资源。

实训环境模拟即软件企业工作环境模拟，就是让学生通过云计算实训平台亲身体验企业的“真实”环境、工作压力、管理制度与企业文化，对于提高学生实训的积极性与主动性具有重要作用。在“云”端通过交互式的可视化工具将企业真实工作现场、学生实际训练现场、企业工作流程、企业考勤制度等可视化内容与逻辑内容进行有效地集成，再配以声音效果，对实训环境构件进行可视化设计，构建虚拟元件。虚拟元件的构建主要包括外观特性和内部特性的设计，外观特性主要是可视化设计，内部特性主要是进行内部仿真模拟的逻辑运算。如在“云”端构建虚拟元件，设计虚拟打卡机或指纹考勤机，严格管理上下班出勤，设置专门的虚拟会议室供各个小组讨论和评审，并配备虚拟会议桌、投影仪、白板等附属设施，高度仿真企业的工作环境，让学生有一种身临其境的感觉，增加新鲜感，提高实训效果。

3.实训管理模块

没有严格的管理，即使技术体系再先进，也难以保证每个开发小组高效地完成开发任务。尽管大学生对新知识、新技术比较渴望，但诸多大学生缺乏吃苦耐劳的精神，责任心不强，所以，严格管理对提高学生实训效果也不容忽视。软件工程专业的实训过程主要是学生开发软件项目的过程。实训管理体系应以软件项目开发过程管理为中心，以系统管理、学生管理、团队管理、校企合作管理等为支撑的一体化管理体系。

（1）项目管理模块

云计算项目管理模块主要对软件项目生命期的五个阶段即启动阶段、计划阶段、实施阶段、控制阶段和收尾阶段进行的控制与管理，涉及项目的整合管理、范围管理、质量管理、进度管理、成本管理、资源管理、风险管理、采购管理、沟通管理等九大知识领域，其中，质量管理、进度管理、成本管理为项目管理的核心领域，成为“双师”监控的重点。在实训中，学生将在项目组内承担的开发和管理任务、项目完成进度及遇到的问题在实训项目管理子平台上，“双师”登陆高校云计算实训项目管理子平台，对学生开发项目的全过程进行监控、阶段评价与引导；学生将各阶段的开发文档与软件产品经项目文档输出模块与作品展示平台进行输出与展示，“双师”通过项目管理子平台及时检查每一开发过程的项目文档，通过互动交流平台及时解决学生的疑问。

（2）系统管理模块

系统管理模块是对云计算实训平台的运行、维护、应用软件的二次开发、教学资源库的动态更新、系统登录权限设置等的管理。实训平台系统管理员应为高校指定的老师，负责基础信息维护、通讯簿管理、系统用户管理、模板管理、日志管理、数据备份与恢复等管理。使用者涉及高校老师、学生、合作企业老师三方，可分别以其三个身份进行登录使用。实训平台向用户提供统一的接口，任何一个授权用户都可以通过标准的接口来登录云计算实训平台提供的服务。为了方便用户使用，在线云可借助Web2.0技术中的B/S结构，高校师生、合作企业老师只需要使用浏览器便可进行访问。高校老师主要将实训计划与要求到云计算实训平台，企业老师按学校的要求在平台上上传软件开发项目及相关指导文件，高校老师提供学生登录账号，高校与合作企业老师均可对实训学生的信息进行审核并分组管理。

（3）学生管理模块

学生管理是为了实现实训目标，在实训期间以学生为管理对象的各种计划、组织、领导、控制活动，是取得实训成功的重要条件。如图4所示，云计算学生管理模块包括学校管理、企业管理与学生自我管理子模块。学校教学管理部门、学生工作部门、实训指导老师分工协作，通过学校入口登陆云计算学生管理平台对学生进行职能管理。教学管理部门主要检查学生实训计划完成、实训过程的资料存档等情况，学生工作部门主要对学生信息、请假、考勤与学习态度进行检查与考核，实训指导老师主要对学生实训项目的选择、实训效果检查、实训过程的指导、考核与评价。企业指导老师从企业入口登陆云计算学生管理平台，对学生的实训全过程进行指导、监控、评价。学生从学生入口登陆云计算学生管理平台进行自我管理，如学生个人考勤、学生自评、组长申请、小组成员管理、小组评估。

（4）团队管理模块

为了提高软件项目开发效率与实训效果，开发小组采取团队工作方式。开发团队以自由组合的方式，由5-6名学生组成一个开发小组，根据学生对专业知识的掌握程度、项目开发的技能、经验与兴趣，学生自行推选出项目经理与任务角色分配，如开发经理、计划经理、测试经理、技术支持经理等角色，还可以自行决定岗位轮换方式。小组成员在登陆至云计算软件开发平台以后，各司其职，协调配合地开展工作。“双师”通过团队管理模块了解开发小组的分工，监视团队的运行情况，同时，通过团队管理模块，激励团队成员的士气和工作热情，鼓励团队之间开展竞争，提高工作压力。

（5）校企合作管理模块

项目库、案例库、实训教材等实训资源的建设，企业真实工作环境的模拟，学生实训过程的指导与管理等等均离不开学校与企业的通力合作，因此，校企深度合作是云计算实训平台成功的前提条件。通过建设云计算校企合作交流与管理平台，加强学校与企业之间的沟通，明确双方的职责、任务与权限，构建人才共育、过程共管、资源共享、优势互补、责任共担、互利互惠的合作机制，提高实训质量。

4.实训评估模块

实训评估既是对学生实训效果、校企双方合作成效的检查，又是对云计算实训平台的考验，是进一步完善与改进的实训体系与教学管理体系的依据，同时，也是一种牵引和导向，促使学生了解自己在各阶段努力的方向。评估体系是一个多维考核评价系统，包括专业技能、综合能力和职业素养三个维度，其对象包括团队评估和个人评估，其过程包括阶段计划评估和终结绩效评估。实训评估模块由项目文档输出、作品展示、实训报告、成绩生成等模块组成。

项目文档输出模块能展示项目开发全过程的所有文档，是“双师”作为项目过程控制与质量控制的重要控制点，也是专业技能、综合能力和职业素养的直观表现。作品展示模块为学生提供作品、个人基本信息、院校评价的展示，是实训考核优异者的舞台，也是学生评互，实现协作学习、共同提高的平台，如果对学生就业面试单位开放，让用人单位进一步地了解学生，还可以提高学生的就业竞争力。实验报告是学生对全部实训过程的总结与提高，实训成绩是学生实训的综合表现。各阶段项目文档输出、软件测试报告、学生实验报告及学生自评等构成实训成绩评定的依据。实训评估模块记录学生的日常开发工作与团队表现，给出定量评价并汇总，做到全程实训全程评价。

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关键词：计算思维；计算机课程：非计算机专业

自上世纪九十年代开始，在大学内进行了计算机基础教育，应用教育等两个关于计算机的学习阶段。随着对计算机知识的不断加深，关于计算机专业的学时、计算机教学内容的选择以及计算机理论和应用的平衡发展等问题逐渐浮出水面。针对这些有关问题的不断出现，教育部等和各高校都召开研讨会讨论有关“计算思维”的问题，许多大学也先后开展以计算思维为主题的课程改革，并获得了成功也为之后的改革奠定了基础。对于大学生计算机课程的教育重点，都形成了“计算思维”的核心理念，达成了课程改革以计算思维为主题的共识，但是计算思维如何体现计算思维，其他专业的学生如何实现计算思维？本文对此提出了见解。

一、计算思维的含义与发展

大学课程中计算机课程的选择要考虑以下问题：何为计算思维的授课内容？计算机课程中的核心计算思维有哪些？非计算专业的学生如何培养计算思维？计算思维是伴随着计算系统出现的，自计算机出现以来，计算机系统也随之像大树一样不断发展。

1. 计算系统根基性理论

计算系统的根基性理论对于现在的计算技术以及未来的计算技术都有着不可忽视的指导作用。其中的“0和1”思维、“程序”以及“递归”思维尤其重要。

（1）0和1是计算的基础，世界上的各类信息都可转化为0和1的问题。0和1也可以转化为各种信息满足人类的需求。0和1先转化复杂的运算为简单的逻辑运算，随后运用各种晶体元件实现运算，晶体管再组合成复杂的元件，最后组合成最为复杂的计算机系统。将复杂化为简单，从0到1的转换，就是一种重要的计算思维。

（2）简单的部件和动作系统可合成一个复杂的系统，所以系统的控制可以通过控制基本的部件和动作来完成，而基本指令的组合就能形成一个程序。通过程序的控制来实现系统的控制，正是计算机的运行原理，所以程序也是计算思维的一种。

（3）递归是一种利用有限完成无限的思维方法，是自身对自身进行调动，从高到低来解决问题的思维，也是重要的计算思维。

2. 计算系统的发展

研究计算系统发展过程中蕴含的计算思维对于计算专业的研究以及计算技术的应用有着非凡的意义。计算系统的发展主要有一下几个方面。

（1）冯诺曼依结构计算机的运行原理是，信息先在存储器里春树，随后控制器通过读取和分析数据，经行运算执行。运行思维是程序的存储和执行，冯诺曼依结构计算机对于程序的执行和设计有着重要的指导作用。

（2）PC是由硬件和软件系统组成，一种能独立运行，完成特定功能的设备。PC是操作系统和程序共同协作完成存储，最后由硬件进行信息执行的细微体现。

（3）并行和分布的计算是一种多个中央处理器和磁盘组成的计算环境。一般在局域或广域网内运行，是硬件协同系统共同执行程序的思维体现。

（4）多CPU和大容量的磁盘可构成云计算。这种计算体现了一种按照需求实现信息计算的思维。

通过计算思维的发展，可以看出计算思维其本质就是抽象化与自动化的结合。

3. 社会和自然与计算思维结合

计算学科包含了各种细小的分支学科，这些分支学科又能与社会或自然学科结合，形成新的边缘学科。这些新学科的形成是计算机学科融合的体现，也使计算学科的研究成为了具有更广博范围的研究。

随着计算技术的不断发展，网络会从简单的局域广域网络发展到更深层次曾大范围的，充满人类智慧网络。如今的网络已经不只是单纯的计算机网络，物质对象形成的物联网、人脉关系形成的社交网等，都是网络发展的体现，未来的计算机网络更是可以和社会与自然结合，形成更大更具体的网络。

4. 算法和计算系统的计算思维

算法是计算系统的精神所在，它是计算规则和问题解决方式的集合。算法则普遍存在于计算系统中，系统是一个包含自然方面和社会方面各种问题的整体，其间具有种种联系与作用，也具有不可替代的功能。如果要开发一个新的系统或软件，就需要一个整体和科学的思维系统，然后运用算法，起到画龙点睛的效果。

二、计算机以外其他专业计算思维的重要性

计算思维不仅对计算机专业的人员有影响，对其他专业的人才也会有作用，通过一个例子，我们来谈一下其他专业中计算思维的成功运用。

其中一个成功的例子就是1982年获得诺贝尔化学奖的约翰波普。他在研究化学的过程中成功运用了计算机，如今化学界常用的量子化学也是他建立的。他开发的“Gaussian 量子化学综合软件包”可进行多种化学研究，在为化学的研究更广阔开闸提供了很大的便利。约翰波普的案例成功证明了计算思维在其他领域的影响：可以将不同的思维转换为可计算的对象；研究过程利用计算思维中的算法，形成一个系统；将数据汇集起来形成一个数据库，然后进行性质的总结；利用计算思维转换物理为信息。所有这一切都离不开计算思维。

3. 计算思维对其他专业人员的必要性

从波普的实例能看出，其他专业人员同样需要计算思维，可以将从事的工作与计算机联系起来。

（1）学科专业的研究可以利用计算机进行。以往使用的专一手段可能在事业未来的发展中受限，所以计算机的利用可以为学科信息等的获得提供新的更加便利的可能。

（2）通过计算机进行计算的革新。有些需要用到计算的非计算机专业，结合本专业的固有思维和计算，利用计算机进行计算方法的革新，对于一些专业非常必要。自己的专业结合计算机专业的知识，这种新型人才正是未来所需要的。

4. 其他专业的人员利用计算思维可完成新的思维跳跃

其他专业的学生只对计算机的一般应用技能进行学习，很难应付未来的专业需求。这时就需要计算思维的加入，计算的思维与本学科固有的思维融会贯通，完成新思维的跳跃，在专业领域获得更广博的见解。知识可能会随着时间被忘却但思维模式是不会忘记的，计算思维模式为非计算专业学生提供了灵活的思维模式，将计算思维与其他学科结合，激发创新能力是学生所真正需要的。

三、以计算思维为核心的计算机课改之路

综上所述，针对计算机专业和其他专业课程的选择，应当以计算思维培养为核心，可考虑以下的改革建议。

（1）通过直接对计算思维比较专业和典型理论以及实例的讲解，使学生更加升入了解和体会计算思维，并能与生活相结合，形成新的丰富的思维。

（2）也可以先从较简单常见的计算机运用讲起，然后由浅入深引入计算思维，然后通过案例加深了解。第一次计算机课程最好先讲述理论，然后其他的课程可以帮助训练计算思维。

计算思维有着坚定的计算体系与技术支持，由丰富的系统和各种算法构成，能够与社会与自然紧密结合形成新的内容。对于非不同专业的学生来说，计算思维都是帮助专业创新和思维跳跃的重要工具。大学生思维的培养以及新课程的改革，计算思维都是正确且重要的方向。

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破译两大密码震惊世界

早在2005年初，王小云教授的人气指数沿着互联网在全世界急速飚升。2月15日，在美国召开的国际信息安全RSA研讨会上，来自中国山东大学的王小云提交了自己和尹依群、于红波三人的论文，本论文描述了如何使得两个不同的文件产生相同的SHA-1散列值，而计算复杂度比以前的方法更低，在理论上证明了SHA-1被破解。这是继2004年8月王小云教授破译MD5之后，国际密码学领域的又一突破性研究成果。

2004年8月的国际密码学会议的总结报告这样写道：“我们该怎么办？MD5被重创了，它即将从应用中淘汰。SHA-1仍然活着，但也见到了它的末日。现在就得开始更换SHA-1了。”

然而，更让密码学界震惊的是，仅仅半年的时间，SHA-1也宣告被破解，而且破译者是同一个人领导的研究小组。一贯被认为固若金汤的两大世界密码算法戏剧性地走到了尽头。

MD5、SHA－1是国际通行的两大密码标准，两大算法是目前国际电子签名及许多其它密码应用领域的关键技术，广泛应用于金融、证券等电子商务领域。二者的广泛应用源自人们对其安全性的充分信赖。从理论上讲，它们是“计算不可能的”，以SHA-1为例，密码学家一度认为，即使使用目前世界上最强大的计算机也需要数百万年时间才能找到这样一组“碰撞”。

加固密码堡垒

王小云的研究成果公布之后，许多朋友都跟她开玩笑：“随便破译个密码，银行的钱不就哗哗地流进腰包？”诚实淳朴的她信以为真，忙不迭地为自己辩解。

其实，王小云教授的研究成果对SHA-1的研究仍是理论上的破解，并未像MD5那样已经有实际应用的例子。使用这个理论方法，要找到SHA-1的一个碰撞，需要的计算能力大约相当于用5万台超级计算机工作100年，这已经超出了现有计算资源的能力范围。所以现在还没有必要过多地忧虑银行存款之类的安全问题。但王小云的担心是：“没有立即的威胁出现并不表示会一直太平无事，现在就应该考虑提前将SHA-1换成更安全的算法了”。

MD5和SHA-1相继被破解，在世界范围内引起了轩然大波。其破解的意义可以简单喻证为：在最快速度下，普通PC机只需几分钟时间就能找到MD5的“碰撞信息对”。这不仅意味着数字签名安全性的降低，也意味着其它一些基于Hash函数的密码应用安全性降低的可能，必须及时添加限制条件，或者重新选用更为安全的密码标准，以保证电子商务的安全。

美国国家标准与技术研究院随即表示，为配合先进的计算机技术，美国政府5年内将不再使用SHA-1，并计划在2010年改用先进的SHA-224、SHA-256、SHA-384及SHA-512的密码系统。此外，微软、SUN和Atmel等几家知名公司的专家也发表了他们的应对之策。

事实证明，破解密码的影响已经超过了王小云她们的预料，业界一片忙乱。既然两大密码已经失守，很多厂商首先要考虑的是更换算法问题，尤其是在数字签名中应用了MD5算法的产品，升级已势在必行。但要更换这些算法，就意味着更换产品，企业对产品的前期投入成为浪费，成本随之增加。

不过，王小云本人倒是愿意从另一个角度来看待自己的发现，那就是呼唤更先进的函数，使网络信息更加安全。作为一个学者，她更注重的是学术的探索与交流。“有攻有防，世界密码算法才能在不断的更换中变得更加安全。” 与同行们在一起，王小云最乐意做的就是和他们探讨密码的“破”与“立”，有时竟为对某个问题的不同意见争得面红耳赤，同门师兄弟也不例外。

目前，王小云正致力于安全计算学的研究，她仍将分析国际密码算法标准作为密码理论研究的重点。在这个特色领域里，王小云充满了信心。

不可思议的女子团队

让很多密码学界的专家认为“不可思议”的是，在国际上通用了15年的两大密码算法，最终被一位中国女学者带领的女子团队的无情地击倒，而且过程看起来似乎并不复杂，SHA－1的破解只用了两个多月的时间。

20世纪80年代末，国际上开始研究密码算法。当时在山东大学师从著名数学家潘承洞教授、于秀源教授攻读解析数论研究生的王小云，转攻密码学方向， 1993年获得山东大学数论与密码学专业博士学位后留校任教。她成功将数论知识应用到密码学中，从1996年开始进行Hash函数的研究。

当时，在公钥密码算法里，大多数密码体系都是用HASH函数确立的，其中一个非常重要的应用是HASH函数是用来保证电子签名安全的一个关键技术。一些密码学家尝试破译，均是有花无果，无功而返。由此HASH函数被认为是近15年来密码学研究中最不活跃的领域。就是在这样一个领域里，王小云潜心钻研，屡有突破。

王小云实话实说，研究Hash函数算法之初，她并没有想去破解，只是好奇地想弄清楚：Hash算法为什么如此安全？它果真像大家认为的那样牢不可破吗？

回忆起那个令她难忘的过程，王小云说：“一开始，我也觉得很难，破不了，但是后来从数学的角度来思考，慢慢地发现了很多规律，影响其安全性。这个过程是一点点积累，一步一步解决的。而一旦养成了这种思维方式，数字在我们眼中就变成了美妙的音符，我们的研究就像音乐创作一样有趣。”

令她非常欣慰的是，自己的学生在这个领域也学有所成。由于现代密码算法是新兴起的专业，应用密码学难以找到合适的教材，这对当时留校任教的王小云是一个很大的考验。“这课到底该怎么上？”不断的探索之后，王小云选择了自己的办法：让学生学习经典的文章，经过思考，抓住一个研究方向，从这个方向找到突破点。她说，要让学生自己去发现创新点，研究生就要成为一个独立的研究者。而现在，她的研究生在密码学领域表现出的非常的才能已经体现于现实，在破解密码算法的工作中，弟子们功不可没，多人是其课题研究小组的成员。

真实的王小云

1966年出生于山东潍坊市的王小云，讲起话来依是浓浓的乡音，朴实而平和。同事们给她的评价是“不急功近利”、“先做后说”。王小云一鸣惊人后，不仅外国专家感到不可思议，连周围的同事和朋友也无法理解：平时看起来柔柔弱弱的她从哪里迸发出如此巨大的能量？

能够做成别人难及之事，王小云有着与众不同的天分。美国科学院院士、美籍华人密码学专家姚期智先生说她“具有一种直觉，能从成千上万的可能性中挑出最好的路径”。王小云自己则认为这是一种“幸运”――幸运找对了思路，从俯拾皆是的数学规律中找到了自认为合适的那个，刚好是解开密码的钥匙。

但在天分和幸运的背后，是王小云20年的深厚积累，10年的不懈探求。

在浩若繁星的数字堆里找到正确的碰撞路线，其难度不亚于大海捞针。为破解算法，王小云领导她的团队投入了全部的精力，没有节假日和双休日，没有8小时工作概念，不分昼夜，通宵达旦，能吃上一顿可口的饭菜，成了她们奢望。于是，每完成一次攻坚，王小云就忙中偷闲在家里做上一桌饭菜，犒劳一下自己的团队。

紧张的工作让王小云养成了“吝啬”时间的习惯，她可以边做饭边思考问题，甚至一手抱着孩子，一手在键盘上敲击新算法。“我的科研就是抱孩子抱出来、做家务做出来、养花养出来的，我从不避讳这一点。” 王小云买家具电器从来都要质量最好的，为的是避免坏了维修浪费时间。

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关键词：算经十书，传统数学思想，新理解

Abstract:Exploringandstrivingfortheconstantlyimprovingmethodsandtechniquesofcalculation,stressingtheexplicitthinkingbasis,andconcentratingonitsflexibleandwideapplicationisthepithofthemathematicideasofSuanjingshishu,thethreadofwhichisadvancingalongtheexploration,improvementanddevelopmentoftuibu(thescienceofcalculatingtheastronomiccalendar).Itcombinescalculationwithanalogy,andthus,formsitsuniquetraditionalstyleandmethod.

KeyWords:SuanJingShiShu,TraditionalMathematicalThinking,newunderstanding

在世界科学史中，中国传统数学是一颗灿烂的明珠。在中国传统数学中，“算经十书”是典型的代表。所谓“算经十书”，指的是中国十部古算书：《周髀算经》、《九章算术》、《孙子算经》、《五曹算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《海岛算经》、《五经算术》、《缀术》（元丰年间已失传，后来以《数术记遗》代之）、《缉古算经》。唐代时期，国子监内设算学馆，置有博士、助教，指导学生学习数学，规定这十部书为课本。许多人为这十部算书作注释，作增补删改，历代华夏子孙学习它，研究它，中国数学也因它而形成自身的传统并将此传统继承和发扬。“算经十书”就其内容来说，属于初等数学；就其数学思想和数学方法来说，则是十分高深的。下面，我们阐述其数学思想。

1.探索和追求精益求精的计算方法和技巧

就数学内容而言，“算经十书”以善于计算而见长，并且这一长足的发展还被推进到让世界其他各国都望尘莫及的地步，这已是中外中算史家的共识。“算经十书”能如此辉煌耀目，是跟它着力探索和追求精益求精的计算方法和技巧分不开的。

“算经十书”中最早的一种《周髀算经》，其第一章叙述了西周开国时期（约公元前1100年）周公与商高的一段问答。从这段问答中，我们可以见到我国早期数学思想的一些初步端倪。当周公问商高“夫天不可阶而升，地不可得尺寸而度。请问数安从出？”时，商高答道：“数之法出于圆方，圆出于方，方出于矩。矩出于九九八十一。”接着，商高还说：“故折矩以为句广三，股脩四，径隅五。既方其外，半之一矩，环而共盘，得三、四、五。两矩共长二十有五,是谓积矩。故禹之所以治天下者，此数之所由生也。”这里，我们可以清新地见到，我们祖先在早期“定天下”、“治天下”时，已经看到了数学的重要性（如大禹、周公）；而掌握到一些数学知识的人（如高商），是注意数学思想和数学方法的。比如，我们从上述商高答问中，就可以看到，古人理解“数之所由生”，是将形与量结合起来考察的。圆和方都是形，而形是有数量关系的，从考察形可以探讨到“数之法”，但这形中又包含着丰富的数量关系，特别是平方关系（九九八十一）。数之法是从圆形和方形开始的。圆是内接正多边形经过无数次的倍边之后所得到的正多边形的极限（我国最早的极限思想，是不是来自于这种“圆出于方”的观念，希望读者引起注意）。矩是木匠用的曲尺，形如L，方中的直角，非矩不能作，所以说方出于矩。矩形的面积又不外于二数相乘，也就是说，要算出来。我国古代算法好凭口诀，而乘法口诀是从“九九八十一”起的，古人用“九九”作为乘法口诀的简称，故有“矩出于九九八十一”。这里所包含的用数的性质来研究形的性质的思想，与古希腊的数学思想旨趣相映。古希腊的毕达哥拉斯定理：a2+b2=c2。而当a=b=1时，则

c=，这既不是自然数，也不是自然数之比，所以不能是可接受的正常的数，被称为无理数，导致了第一次数学危机，从此古希腊数学发展的方向产生了大改变，“几何化”占了主导地位。[1]商高提出了著名的“句三股四弦五”这个勾股定理（也称勾股弦定理、商高定理），是从“折矩”而来然后得“积矩”的，3，4，5及其平方的关系可以体现出勾股定理，但中国并没有由此而产生数学危机，也没有发生发展方向的大改变，反而为“几何代数化”[2]这个中国传统数学发展主导方向奠定了很好的基础。中国早期讲究以算的方法去解决实际数学问题，是“数之所由生”的重要思想。

在古代，不管是西方国家或中国，数学的发展都跟勾股定理结下不解之缘，这不是偶然的历史巧合，而是不同渊源和发展脉络的科学认识的一种必然交汇，其原因是由人们的实践活动决定的。作为人类早期的数学研究活动，很自然地会碰到考察形的性质及数量关系，直角三角形成为关注的对象是在情理之中。正如赵爽所说的，早期先人们（如大禹）能掌握有关的数学知识是“乃勾股之所由生也”。但不同民族的不同思维方式会导致数学发展的不同朝向，至少在初等数学领域内是存在的。古希腊在数、形简单和谐的观念被打破之后发生大转向，从重算发展到重证，发展到重视几何证明，往后的趋势就是有了这种发展趋势和成果的集大成标志——欧氏几何的产生，它是西方国家初等数学体系确立的标志，而中国此时并不发生方向的大改变，而是沿着算的道路继续前进，往广度和深度上延伸发展，导致的是中国传统数学体系的形成——《九章算术》的出现。《九章算术》中有许多具有世界意义的成就，如负数计算、分数计算、联立一次方程解法等，正是沿着探索计算的方法和技巧前进的结果。可贵的是，我们的祖先在此数学思想的指导之下，并不以原有的结果为满足，没有停留在原有的水平上裹足不进，而是精益求精地深入下去。如《九章算术》246道题，有解题方法202“术”，在当时有如此辉煌成绩已难能可贵，但三国魏晋时期的刘徽，就在《九章算术》的基础上，仔细作注，不但为《九章》提供了系统的理论依据，而且大力向前推进，提出了许多创见，将探讨和讲究精益求精的计算方法和技巧这种数学思想，提到一个更高的水平，并对后世的发展带来了深刻的实际影响，如他发现的割圆术，为后来祖冲之求得更精确的π值奠定了基础，唐李淳风注《九章算术》时说：“刘徽特以为疏，遂乃改张其率，但周径相乘数难契合。祖冲之以其不精，就中更推其数。”刘徽本人告诫人们他所得到的“徽率”太小，后人也正是沿着刘徽的思想方法再继续前进，将π值愈推愈精确。在求积问题上，刘徽也有突破，他提出了推求球体积的著名的“牟合方盖”理论，之后，祖暅在刘徽研究的基础上，精益求精，得到了闻名于世的“祖暅定理”，并具体求出了“牟合方盖”。这长江后浪推前浪，一浪更比一浪高的中国高超的算法技巧，正是在一条清晰的传统思维途径――探索和讲求精益求精的计算方法和技巧中进行和取得成就的。如《张丘建算经》自序中这样写道：“其夏侯阳之方仓，孙子之荡杯，此等之术皆未得其妙。故更造新术推尽其理。”在探索精益求精的算法道路上更上一层楼，就是《张丘建算经》的数学指导思想，正是在此思想的指导之下，出现了举世闻名的“百鸡问题”。

2．讲究明确的思想依据

数学思想研究的是数学产生和发展的思想方法和思想依据。“算经十书”不仅在数学知识上光彩耀目，在数学思想上也独树一帜，其显著的特点是对于作为每项有意义的数学成果，都讲究其明确的思想依据。

刘徽精细地注释了《九章算术》，从而确立了中国传统数学理论体系。刘徽的数学思想和方法，对后世影响极深。如王孝通在《上缉古算经表》中云：“徽思极毫芒，触类增长。”说刘徽的思想方法是“一时独步”。而刘徽对自己所接触和研究的数学，是十分讲究明确的思想依据的。“算经十书”中有二部与他密切相关。《九章算术》由于有了刘徽注，从此中国传统数学有了自己的理论体系；他在注《九章算术》时补撰“重差”，其单行本即《海岛算经》。刘徽注《九章算术》时，十分讲究数理之道要有明确的思想依据。在《九章算术》注原序中，刘徽说：“徽幼习《九章》，长再详览。观阴阳之割裂，总算术之根源，探赜之暇，遂悟其意。是以敢竭顽鲁，采其所见，为之作注。事类相推，各有攸归，故枝条虽分而同本干者，知发其一端而已。又所析理以辞，解体用图，庶亦约而能周，通而不黩，览之者思过半矣。”在“圆田术”注中，刘徽写道：“不有明据，辩之斯难”，于是，他在创造“割圆术”的同时，还告诉人们此种创造是有依据的：“谨接图验，更造密率。恐空设法，数昧而难譬。故置诸检括，谨详其记注焉。”在“开立圆”（由球的体积以开立方的方法求其直径）注中，刘徽创立了“牟合方盖”理论，他不仅介绍了有关方法，而且还言明思想依据，“互相通补，……观立方之内，盒盖之外，虽衰杀有渐，而多少不掩。判合总结，方圆相缠，浓纤诡互，不可等正。”但他又担心依据不足，惟恐理法相违，专门作了交待，以待后人获得更严密的依据：“欲陋形措意，惧失正理。敢不阙疑，以俟能言者”。从中我们不仅见到先哲们对探讨数理的思想依据的重视，也深深领悟到他们治学严谨的高尚风范。在谈到将割圆术作为解决有关极限问题的工具时，刘徽也阐述了其思想依据：“数而求穷之者，谓以情推，不用算筹”（“阳马术”注）。意思是说，数学中凡解决有关无穷之类问题时，不必用算筹去计算，应当用数学思想去把握。再拿《海岛算经》来说，刘徽为什么要写《海岛算经》呢？其思想依据是什么?在《九章算术》刘徽注原序中，刘徽清楚的说明“苍等为术犹未足以博尽群数也”，于是“辄造重差，并为注解，以究古人之意，缀于句股之下”，“以阐世术之美”。而造“重差”此术的思路是：要测量不可到达目的物的高和远时，一次测望不够，于是采用二次测望、三次测望、四次测望，即“度高者重表，测深者累矩”（“重表”或“累矩”就是用表或矩测望两次）、“孤离者三望”、“离而又旁求者四望”。更为深刻的是，刘徽并不是勉强、被动地去考究数学知识之思想依据的，他认为数学思想与数学知识之间本身具有非常紧密的联系，他用庖丁解牛来阐述此层道理：“更有异术者，庖丁解牛，游刃理间，故能历久其刃如新。夫数犹刃也，易简用之则动中庖丁之理，故能和神爱刃，速而寡尤”（《九章算术》方程术注）。

自刘徽之后，“算经十书”的著者都较注意阐述算理要有明确的思想依据，如四库总目提要中称：《张丘建算经》之体例，皆设为问答，以参校而中明之，简奥古质，与近求不同，而条理精密，实能深究古人之意。正因为此书注意讲究数学的思想依据，因而对掌握数学知识的来龙去脉很有益处，“故唐代颁之算学，以为专业”。就是在我国近年的中学数学课本中，还列有《张丘建算经》的题目。

此外，“算经十书”中关于数学证明的部分，也讲究要有明确的思想依据。[3]

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【关键词】  生理学；双语教学；英语

双语教学是指利用两种语言进行的教学，其实际内涵因国家、地区不同而存在着差异。生理学是研究机体正常生命活动规律的科学，是医学专业的重要基础课之一，生理学的学习直接影响到学生对后继医学课程的学习和理解。采用英汉双语进行生理学教学不仅能赋予学生一个更为广阔的英语学习空间，提高学生医学英语听说读写的能力，同时也能推动其他学科双语教学的发展。为此笔者在生理学教学中进行了双语教学的尝试与探索，并取得了较好的效果。

    1对象与方法

    1.1  对象

    我校2007级三年制英语护理专业1班和2班，均为标准班，每班100人，全部为女生，经过高考统招入学。

    1.2  方法

    1班为实验班，2班为对照班，两个班的生理学课程均由同一名老师担任。中文教材使用刘玲爱主编，人民卫生出版社出版的《生理学》教材，实验班采用的是任课老师自行编制的英文教学讲义。对照班采用传统的教学方法进行教学；实验班采取多种形式的双语教学。

    学期结束后，实验班和对照班均由教务处统一命题组织考试，全体生理学任课老师流水评卷，比较实验班和对照班的考试成绩，并分为60分以下、60～79分、80～89分、90～100分几个分数段，统计两个班各分数段的学生人数，以此除以该班的学生总数计算学生百分比，然后统计分析。并对实验班进行关于双语教学的问卷调查，了解学生对生理学双语教学的意见和建议。

    2结果

    2.1各班级考试成绩统计及分析

    结果显示，实验班和对照班各分数段人数及平均成绩均无显著性差异（p＞0.05），说明在我校英语护理专业开展生理学双语教学是可行的，从而也为其他学科开展双语教学提供了依据。实验班和对照班期末生理学成绩统计及分析

2.2实验班问卷调查

    学生普遍认为生理学双语教学对自身专业英语水平的提高具有明显的促进作用，89%的学生认为生理学双语教学有助于提高英语水平，91%的学生认为双语教学对自己未来的发展有益，说明大多数学生对生理学双语教学是赞同的。

    3讨论

    生理学是一门医学的重要基础学科，涵盖了很多与医学相关的专业英语词汇，因此，生理学专业英语的学习是掌握和运用医学术语的关键之一，也是医学发展的必然趋势。

    3.1开展生理学双语教学的必要性及好处对教师而言，通过阅读英文原版教材，可以学习先进的教学理念，提高专业英语水平和英语口语能力。对学生而言，通过双语教学提高其掌握生理学最新知识及跟踪科技前沿信息的能力，在学习生理学专业知识的同时，可以逐步适应专业英语教学，逐渐提高专业领域的英语沟通、学习和学术交流能力，为今后的工作和学习创造必要的条件。

    3.2生理学双语教学存在的问题尽管生理学双语教学不影响生理学的学习并能提高英语水平，但目前仍存在一些问题。首先，双语教学无合适的英文教材，英文原版教材对于大多数学生来讲还很晦涩，价格昂贵，因此需要开展双语教学的学校组织教师参考国内外资料，编译适合目前教学现状的双语教材。其次，大多数教师缺乏“双语”教学经验，专业英语水平不是很好，在教学中还不能达到真正意义上的“双语”教学。因此，必须培养一支高素质的双语教学的教师队伍，不仅要精通生理学专业知识，而且要能用准确、流利的英语讲解知识，及时解答学生的疑问。另外，学生英语整体水平较差，个体差异大；英语阅读能力相对较好，听说能力相对较差；公共英语相对较好，专业英语相对较差。双语教学要求学生在有限的时间内用英语听懂并用英语思维本来就生疏难懂的医学专业知识，这对他们来说难度很大；但学生普遍认为生理学双语教学对自身专业英语水平的提高具有明显的促进作用，说明英语护理专业学生对双语教学充满信心及希望，也必将加倍努力，使生理学双语教学收到好的教学效果。

    总之，在生理学教学中开展双语教学对教学双方都提出了更高的要求，但双语教学是生理学教学发展的必然方向。如何营造良好的双语教学气氛，更新教学教育观念，更好的进行双语教学，各方仍在苦苦思索，双语教学的定位必须基于实践，以不影响生理学专业教学为前提而确定双语教学的内容和形式；必须开展广泛而深入的研究与实践，不断反思双语教学的经验与教训，使双语教学稳步发展。

【参考文献】

  1 刘国艺,温海霞等.生理学双语教学浅析[j]. 山西医科大学学报,2006, 8(3):249-250.

2 颜君,张英华等.护生对双语教学认知情况的调查与对策[j]. 现代临床护理,2006, 5(2):55-56.

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[关键词]关联主义：“云”计算：设计学习：个人知识管理：学习资源：理念与策略

[中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008（2012）05-0082-06

教育部《教育信息化十年（2011-2020年）发展规划》（以下简称《发展规划》）依据当前迅猛发展的数字与网络技术，描绘了我国未来十年的教育信息化蓝图。指出“信息技术对教育发展具有革命性影响”，强调了充分利用信息化手段对于我国教育发展的重要性和必然性，提出了在各学科推动信息技术与教育双向融合创新的实施要求。《发展规划》无疑极大地促进了我国教育改革的发展，各学科基于“云”计算技术的泛在学习正在悄然兴起，由“云”计算支持的泛在学习，代表着当代科技进步与方法创新的有效学习模式，成为当前教学改革的全新方向。泛在学习呼唤着与此对应的学习策略，数字时代的关联学习理论为当代设计学科洞开了学习策略研究的全新视角。

一、“云”计算一设计学科关联学习的坚实技术基础

“云”是一种隐喻。指代基于Internet的公共服务系统平台。实质上，它是基于当代数字技术的网络数据存储和应用服务中心。在“云”的背后，整合着大量分布式计算机集群、计算软件、计算存储设备和网络基础设施等计算资源。“云”计算充分体现了其公共服务的宗旨：用户可以随意通过个人数字助理PDA或3G手机等任何终端设备，方便地接入互联网传输信息，快捷地获取来自“云”的信息和服务，既不必关心硬件更新或软件升级，也无须关注数据存储——一切计算与存储都在“云”中进行，无论产品设计、服装设计或是环境艺术设计的相关信息资源，都能够从“云”计算池中轻松地得到。

“云”体现了一种整合资源、集中服务、应用共享的系统思想，以它高智能的计算进化能力，完全颠覆了获取信息资源、接受计算服务与人际沟通的既有方式，标志着整合一切信息资源智能服务于个性化泛在学习时代的来临。“云”计算催生了方便学习者在任何时间、任何地点、以任何形式完成自己学习任务的泛在学习，也催生了供个性化泛在学习共享开放的“云”计算学习资源，“云”计算已成为实现设计学科关联学习的坚实技术基础。

（一）共享开放的“云”计算学习资源

个性化泛在学习首先需要相应开放的学习教育资源。“开放教育资源是指通过Internet免费、公开提供给教育者、学生、自学者可反复使用于教学、学习和研究的高质量的数字化材料。近年来，全球各学科共享开放的“云”计算智能学习资源已进入广泛的开发阶段。例如，美国Rice大学开发融资源共创、评价与重用于一体的跨学科开放教育资源系统，为学习者免费开放使用。我国国家开放大学（筹）数字化学习资源中心也已整合普通高校、电大系统、中高职院校、社会培训机构、教育软件商、研发机构、港台及欧美教育机构，包括设计学课程在内的优质数字化学习资源20TB，视频时长40万分钟，这些学习资源为泛在学习提供了大量的教育信息。同时，由于智能感知识别和芯片嵌入技术高度发展，“云”服务器被赋予了智能干预学习的能力，学生只需持轻便的个人移动终端（如图1）通过网络识别验证，便可远程无线访问“云”中的资源信息库和自己个人的信息存储空间，轻而易举地获取各类共享开放的学习资源和相应的专业指导。

（二）基于云的“学习元”组织资源

学习元（Learning Cdl）是一种基于“云”计算的“具有可重用特性支持学习过程信息采集和学习认知网络共享，可实现自我进化发展的微型化、智能性的数字化学习资源”。Cell-的本质指的是学习元的智能性、生成性、进化性和适应性，学习元能够自动智能生成和进化学习资源。学习过程中，学习元聚合模型不仅可以把零散的学习素材聚合成学习元。还能够将已聚合的学习元汇聚成更大结构的学习元：学生只要输入明确的主题，学习元本体便能够自动地联结相同或相似领域的学习元而促成信息交互共享。学习元的信息无限生成性，能够在知识信息的使用过程中不断智能生成新信息，所有信息都可以文本、图片、视频、音频、动画等各种不同的文件格式保存，这些新生成的资源还可以为所有进入系统的学习者所共享。

关联主义学习理论认为，学习是知识网络结构中某种关系和节点的重新建构，学习是一个知识的联结过程，学习元除了可以作为独立学习单元外还具有关联性，每个学习元都可以作为资源网络中的一个节点。彼此可以按照某种规则建立连接。学习元所具有的这些技术特性，毫无例外地适合于设计学科的学习应用需要，成为设计学关联学习的可靠基础资源。

二、数字时代的设计学习理念——能动关联

设计学是一门与社会生活与经济技术紧密相关的应用性学科，学科知识与社会发展同步，更新频繁。尤其进入数字时代以来，知识渠道多样、知识信息激增，知识更新周期与半衰期日益缩短，尤其基于“云”资源泛在学习的兴起，使设计知识的学习图景发生了根本性的改变，传统以课堂为主的学习，已悄然转向更多倾向于e Learning形式的泛在学习。既往的行为主义、认知主义和建构主义认知理论，已难以有效诠释设计知识获取的发动机制，适应数字时代学习需求的关联主义（connectivism）十分贴切地为设计学科的知识建构所需要，通过能动地关联与连接。以知识管理有效地获取、评价、整合、交流和利用信息，已成为数字时代每一个设计学习者必须掌握的基本学习理念与学习策略。

（一）依据关联主义理论的设计学习原则

依据关联主义学习思想，设计学习需要遵循以下基本原则：（1）设计知识存在于多样性的观点中，设计学习发生在对这些观点的研究之中；（2）将设计学习视为一个连接相关节点和信息源的过程；（3）知识不仅直接获取于信息源，学习也可在工具、参考数据库等人工物和心智模式、思维方法、文化符号等意识维度中实现；（4）可持续学习的能力比掌握当前设计知识的能力更重要：（5）促进持续学习需要建立和保持各种相关连接；（6）需要洞察本学科和交叉学科领域以及这些领域中不同观点和不同概念之间的内在联系：（7）因为设计创造是需要与时俱进的，因此，精确掌握最新知识信息是设计学习活动的根本宗旨；（8）决策也是一种学习，需要根据不断变化的现实来选择“学什么”、“怎样学”和“如何理解新信息的意义”。关联主义思想的以上八项学习原则，无不强调了知识学习活动的关联性与能动性，它直接关系到设计创造意识与能力的培养和养成。

（二）遵循关联主义学习理论的设计学习观

1，知识观

作为边缘叉学科，设计学科的知识是一种多学科知识的结构组织，是由诸多相关要素按照一定方式相互联系而成的知识系统。既往的知识组织呈现为相对静态的层级和结构。在数字化时代。设计学科的知识组织日益凸显出动态网络的生态性特征。关联主义创始人、加拿大阿萨巴斯卡大学教授乔治·西蒙斯（George Siemens）将知识的类型分为：知道是什么（Knowing about）、知道如何做（Knowing to do）、知道成为（Knowing to be）、知道在哪里（Knowing where）和知道怎样转变（Knowing to transform），这一理论尤其对应于设计学科的知识学习。“知道成为”（需要什么）、“知道在哪里”找到知识以及“知道怎样转变”将成为数字时代设计学科愈来愈重要的知识和能力。关联主义引入Internet概念。认为知识分布也呈现网络的性状，知识网络也像数字网络一样由节点（Nodes）和连接（connections）组成。并且认为，知识不仅存在于个体的头脑中，还存在于个体之外外部世界的组织、社群、数据库等中，这些外部的存在体都是链接知识网络的节点，这一知识观与设计学科的系统认识观高度弥合，设计过程就十分强调对设计目标相关因素的深入调研，充分理解与系统把握设计构成要素。关联主义知识观下的设计学习活动尤为强调知识的现时性，由于设计需要体现现时的时效性，因此，只有通过知识不断流动和更新，才能掌握最新知识以实现设计创新。

2.学习观

设计活动需要多学科的知识结构构成，相关知识是以碎片化的形式分布于知识网络或社会网络的各个节点上的，因此，关联主义认为学习就要把分散的各个节点连接关联起来，学习是一种从节点关系中掌握知识的“分布式认知”过程。当今时代知识信息海量产生。我们既不可能也无须事先掌握所有与设计相关的知识，“‘我把知识储存在朋友处’诠释的正是一种通过创建人际网络汇聚群体智慧来获取知识的公理。由于“云”计算技术使大量的设计知识信息在“云”中聚集储存。因此。设计学习活动也是人际网络与Internet双重连接的关联过程。

3.能力观

关联主义认为鉴于知识激增并且速衰，当代人需要适应不断变化的世界。终身学习是别无选择的不二法门。因此，个人使用多样方法实现有效学习的能力尤为重要。关联主义视角下设计学科终身学习的能力包括：个人智商与情商相互启迪激励设计创新的能力；不断应用新知识、新技术、新材料、新工艺等从事设计创新的能力：连接专门节点或信息资源的关联能力：“知道从何处寻找信息”的搜寻能力：充分利用徒手图和各种设计软件表达自己设计意图，与他人进行交流、共享智慧的分布式学习能力：生成集体智慧的团队协作学习能力；运用信息工具，获取、处理、生成和创造信息，以及发挥信息效益、善于信息协作和坚守信息伦理的信息素养；能兼收并蓄将相关因素构成具有内在联系整体的设计造物能力：利用知识管理工具进行知识生成、知识编码和知识转移的知识管理与应用能力；根据不断变化的社会需求选择学什么、怎样学和理解新信息意义的判断与决策能力。总之。应变能力、问题求解能力、迁移能力、沟通交流能力、批判性思维和持续学习与发展的高阶能力。都是关联主义视域下设计学习所需要关注的学习能力范畴。

三、知识管理—关联主义视域下的设计学习策略

（一）个人知识管理的作用与意义

个人知识管理（Personal Knowledge Management，PKM）是一种概念框架，指个人组织和集中片段信息转化为可系统性应用并以此扩展个人知识建构的信息策略。

个人知识管理策略包括以下内容：明确自己的信息需求；制定知识获取计划；设定信息优先级，确定哪些信息可以丢弃，哪些信息需要收取；确定如何和何时处理信息；为需要归档和保存的知识建立规范：创建个人的文件系统，可以兼顾管理自己的学习、生活和其它知识活动；为不同用途建立信息目录、书签和索引；经常评估，评价所存储信息和目录的价值，并适时更新。

综上所述，尽管个人知识管理有各种版本的定义，其实质却都在于帮助个人整合信息资源，提升学习效率和知识竞争力。作为一种数字时代的知识管理的理念和方法，从应用的角度来定义。知识管理指个人通过使用工具收集、吸收和创新知识。从而完善个人知识体系的建构过程。即是指将个人随手采集的各种资料、信息，经由管理使之成为具有系统价值的知识，以方便个人在短时间内快速有效地索取、甄别和处理大量的信息，获取所需知识，准确地应用知识。提高学习效率和工作能力。最终提高自己的工作、学习和生活质量。通过对个人知识的管理，还可以养成良好的学习习惯，增强信息素养，完善自己的专业知识体系。提高个人的综合竞争能力，为实现个人价值和可持续发展奠定知识基础。

（二）设计学科中个人知识管理的基本元素

个人知识管理（PKM）是关联主义视域下设计学习的方法与策略，是为满足个性化学习需要，通过建构个体自身及外部人际与信息资源管理知识网络，实现以“云”资源等信息技术为基础的知识选择、获取、编码、交流分享、使用和创新的过程。

在关联主义看来，知识建构就是形成或创建网络，网络由节点和连接两个基本元素组成，节点与节点的连接形成网络。知识流动在建立连接的节点之间传递知识信息，形成知识流。由于几乎所有的事物都存在着一定的相互联系。因此。一个事物如果不是一个节点，便是一个连接。以下关联主义视域下设计知识管理的节点、连接、网络、知识流和工具等基本元素，被赋予了设计学科的性质特色。

1.节点

根据关联原理，学习和知识不仅存在于多样性的价值观点中。还存在于各类人工制品中。因此。关联主义将人际交往、个人通讯、个人时间管理、个人网络、个人知识库等五类资源视为个人知识网络的节点。这些节点又可区分为人际节点和知识节点两类，对于设计学科而言，需要管理的人际节点除了学习伙伴、专家学者、学习组织及社群等之外，设计定位的目标人群也是需要关注的人际节点：由于设计创造所需要的知识不仅限于设计本学科的知识域，因此，设计学习的知识节点除包含学习资源库、网络学习系统、相关知识链接、数字图书馆、主题网站等之外，还需涉及大量为具体目标设计所需要的知识节点，如环境艺术设计要涉及到环境中的地貌元素、建筑元素、植物元素、水体元素、风元素和人文元素等，产品造型设计则需要市场、技术、材料、工艺、结构构造等诸多交叉学科的知识节点。

2.连接

节点需要连接才能构成网络，学习正是一个连接专门节点或信息资源的过程。因而，“知道知识在哪里”并与之及时建立连接的能力，将成为数字时代设计学习必须掌握的一项基本能力。关联主义视域下，设计知识管理的连接关系主要有以下三种：（1）人际节点之间的连接，即人与人之间的联系，如设计学习伙伴通过共同的学习定位和学习兴趣建立的同学联系、与专业教师和各类跨学科专家建立的学导联系，以及与设计实践相关的人际节点联系等；（2）人际节点与知识节点的连接，即学习个体为获取外部设计知识与信息的各类连接；（3）知识节点间的连接，指个体知识结构中已有知识之间的连接及与外部新知识之间的连接，设计学的知识节点连接还包括本专业知识与目标设计学科知识的连接。

3.网络

关联主义知识网络的节点是学习者个体，设计学习个体的知识建构是一个无网络。这个知识网络被编入各自相应的组织和机构，反过来组织与机构的知识又回馈给个人网络。这种个人对网络和组织的知识发展循环，使得学习者通过他们所建立的连接在各自的领域保持与时俱进地发展。在日常学习中，学习者主要借助于“云”计算穿行于各类网络之中而获得新的节点和形成新的连接，聚合到更大的网络或者分解成更小的结构。随着经济全球化的深入发展，设计所对应的市场日渐国际化，设计师需要在不断的学习和适应中与周围的世界进行动态的交互，因此设计学习的网络也必须国际化。这样的设计学习不断地在人际和知识的交互中发展，学习成为一个不断适应和连接新网络节点、动态发展的知识探索过程。

4.知识流

知识流是网络的一个重要功能，建立网络不仅有利于知识信息在各节点间流动而使关联者相互受益，还有益于提升个体建立网络的能力。设计知识管理的最终目的是为了不断更新和完善设计学习者的专业知识体系，获取更多有用的知识实现设计创新。鉴于数字时代知识激增并且速衰，这就要求设计知识管理不仅仅是存储设计知识，而更需要通过建立知识网络使相关知识在不同的节点之间流动，借助于“云”计算技术在共享开放资源知识库等更为广泛的设计知识共享中创新知识。设计知识流动创新的效果是与设计学习者的知识结构、心智模式、思维方式紧密相关的。为此，设计学习者需要以良好的专业知识基础、清晰的专业知识结构和能动突破固有认知模式的心智能力，来促进专业知识的流动与创新（如图2）。

5.工具

当今高度发达的数字技术在带来了“知识激增与速衰”挑战的同时，各种社会性软件的兴起，也为设计学习提供了相应解决问题的工具和途径，为实施设计知识管理提供了技术条件。如前所述，关联主义个人知识管理视角下需要管理的不仅是知识网络，还包括人际网络。因此，设计知识管理工具也相应具有知识工具与社交工具两种属性。除了百度、Google等常用知识搜索工具之外，其他如QQ、MSN、Gtalk、SNS、Blog、E-mail等诸多工具都具有这样的双重属性，在“云”计算技术的支持下，当前已开发可以实现个人知识管理的专门应用软件。

（三）设计学科PKM的基本方法与技能

1.设计学科PKM的知识类别

设计学科知识管理基本包括以下四个类别知识。首先是事实知识（Know-what），包括既有的设计方法、程序、规范和技术、材料、工艺等本学科知识和相关学科知识；其二是原理知识（Know-why），指的是学科基本理论原理等可指导创造发挥的元知识；其三是技能知识（Know-how），指的是为实现设计创造所必需的表现技能与方法等专业基础知识：第四是人际知识（Know-who），对于设计学科来说不仅限于直接获取和交流的人际知识，还需要设计目标客户端的人际知识，即消费群体的人际知识。从认知角度出发，这些知识又可以分为显性知识（Explicit Knowledge）和隐性知识（TacitKnowledge）。显性知识可以通过文件、形象或其他精确的物质沟通过程来呈现，但隐性知识的获得却只能依赖于自身的体验、直觉和洞察力。对于设计学科而言，事实知识和原理知识属于显性知识，技能知识和人际知识属于隐性知识。但显性知识和隐性知识之间可能发生相互转化。动态循环：个人可以管理的知识不仅是指书本和文献中的有形内容，而且更是指信息，是指从原始材料中组织并系统化了的数据。个人知识管理的重点在于对隐形知识的管理。只有实现显性知识和隐性知识共享，才能更好地提高学习能力、应变能力和创新能力。

综上所述，关联主义将学习视为形成“连接”、创建“网络”的过程。依据这一理念，设计知识管理即是由设计学习个体为促进学习高阶能力的形成，选择人际与知识节点建立连接。构建人际与知识网络。实现各种人际和知识节点连接的管理、流动与创新过程。依此需要，个人知识管理的方法则可分解为：为知识需求选择节点；由各类工具建立连接获取知识：掌握组织连接要素对知识个性化整理存储并吸收内化：保持知识流动。综合并实现知识更新。

2.PKM的基本方法

（1）以需要选择节点。选择节点首先需要明确建构中的知识结构需要，设计知识管理的前提是依据个体的学习需要选择节点，以便有效地获取知识信息。对知识的不同需求决定了不同个体设计知识管理的差异化与个性化。学习者要依据各自的知识建构需要而确定自身对知识资源的需求。对于设计学习个体来说，还需要习惯依照设计定位过滤节点和选择连接。并且，所选择的知识须有一定的深度与前沿性，否则获取的知识只是常识，而常识是无助于提升知识竞争力的。

这一阶段可以针对个体特定的知识结构或领域，运用Mind Manager、Mind mapper等可视化思维导图工具进行语义网络表征，分析已有知识基础与目标知识建构定位及学习兴趣特征，明确自己需要获取的知识内容和期望达到的认知程度，使节点与目标知识建构保持一致。

（2）建立有效连接。明确了自身的设计知识需要，也即是设置了人际和知识节点的“过滤器”，这样就能保证有效地建立连接，有助于设计学习中随时了解并掌握所关注领域的最新知识动态。“云”计算等当代网络与数字技术，为建立连接提供了广阔的空间，我们既可以通过搜索网站建立与设计领域专家学者间的联系，还可通过社会性网络关注设计领域的知识动态，包括创新理论、学术交流、专业展会等动态信息，通过各种即时通讯工具与之建立连接。

对设计知识节点的认识，需要有足够的国际开放视野，不仅需要获取不同国家的设计网站等开放性共享节点，还需要建立国际性的校际协作学习与相互开放的学习资源节点：在“云”计算技术和“云”信息资源的支持下，个人知识网络的人际节点可以是全球任何地区、任何国家的设计专业学生、教师乃至学界的设计名人或知名设计组织。也可以是任何一类与设计相关的信息资源库。

（3）掌握组织连接要素。通过建立连接获得而未经组织的知识只是无序的知识碎片，还不能成为知识的实体系统或实体关系。因此，需要知识接受者整理加工，按照不同性质或作用进行个性化分类编码储存，进而理解内化为应用于设计创造的能力。即实现设计知识组织连接时。知识才会实现它应有的价值。

影响设计知识组织连接的主要因素有如下方面：①既有知识结构：个体既有知识结构是形成知识组织连接的基础，学习者已有的知识结构与新知识观念间有意义的连接，才有助于个体迅速内化知识而建立新的知识认知结构。设计学科的知识本身是处在与时俱进的不断更新之中的，加之当前知识半衰期缩短和更新周期加快。这就要求学习者不断加固自身知识基础，持续获取新知识并更新知识结构，能动地适应社会发展的变化需要。②个体心智模式：心智模式（Mental Models）先入为主地影响我们认识外部世界采取行动的假设、成见，抑或图像、印象，是对周围世界如何运转的既有认知。在知识接受的过程中，心智模式受习惯性思维及已有知识结构的局限，影响理解吸收新的知识观念和对问题的准确判断决策。因此，与时俱进地调整心智模式有助于个体组织连接与促进知识内化。调整心智模式需要“理性思维”，即需要掌握深层次理解和迁移运用知识的信息加工方法，善于运用分析、提问、归类、排序、比较、对照、精细加工、评价、推测、解释、测量、观察、运作、范型、预测、总结、综合、确证、联系、交流等研究方法对信息进行思维加工。

（4）促进知识流动更新提高学习成效。关联主义的知识节点是个人。每个学习者个体都是更大网络中的一个节点和连接，知识流在各节点间的连接中流动，可能在某些节点间增强，也可能在某些节点间衰减或消失。这就意味着建立设计知识连接并不等于已经掌握知识。保存在各种连接中的设计知识只是静态的知识储存，只有使设计知识流在连接之间保持高效的流动。与学习协作伙伴、专家学者及相关组织形成交流分享，获取更多来自他人或其他社群的知识和能力，才可能促进隐性知识显性化和个性知识社会化。

设计学科既往的知识交流主要依靠专题讲座、学术年会等形式，学生参与其中只是一个单向的接受者。而当今基于数字网络的交流形式则可以是随时随地、实时交互的平等获取，从节点选择、建立连接、形成网络，各个阶段都是一种相互渗透、生态循环的知识流动过程。设计知识在这样的动态管理中循环创新。因此，设计学习者尤其需要利用“云”计算技术充分整合利用其他节点知识。尤其需要与设计发达地区建立人际网络，以期更好地促进知识流动更新而不断地提高学习成效。

3.PKM的基本技能

在实际操作过程中，PKM涉及创建、分类、索引、检索、分发以及重新使用知识的价值评估，其中检索信息、评估信息、组织信息、分析信息、表达信息、保证信息安全和信息协同等七项知识管理技能，是数字时代实现个人知识管理所必须具备的。

（1）检索信息的技能。检索信息时，首先要确定信息来源。根据个人的信息需求选择合适的信息检索方法。在PKM中，检索信息的技能包括技术要求很低的提出问题然后获取回答的技能，更包括充分利用互联网的搜索引擎、电子图书馆的数据库和其他相关数据库查找信息的技能。为充分掌握检索信息的技能，个人必须对搜索概念和搜索技能等有充分的了解。

（2）评估信息的技能。这一技能不仅指个人能够判断信息与自己所遇问题的相关程度，而且还必须能即时判断信息的质量。个人并不必去了解计算机评估信息的机理，评估主要从可信度、准确度、合理性及相关支持等方面来进行。可信度一般根据作者的可信度、质量保证依据、元信息等来判定。准确度可从时间界限、综合全面性、信息面向的对象及其使用目的、合理性等方面来确定。相关支持则是指信息文本的索引目录、参考文献等。

（3）组织信息的技能。组织信息即整理过滤无用和相关不紧密的信息资源，有效地归类信息并建立信息之间的联系，方便随时查找和使用。有效组织信息的目的是便于有效地利用，这种技能会牵涉到用不同的工具把各种信息组织起来。在手工操作的环境中，我们会用文件夹、文件柜或其他传统的方法来组织管理信息。在数字技术环境中，即用电子文档、数据库和网页。或者用专门的知识管理软件来组织管理信息。

（4）分析信息的技能。信息分析须涉及如何对数据进行分析并从中得出有用的归纳结论。常用的信息分析方法是建立和应用模型，通过大量的数据分析从而得出信息间的关系。电子表格、统计软件、数据挖掘软件等提供了分析信息的方法，建立各种分析软件模型的工作需要具备相关的专门知识。

（5）表达信息的技能。信息表达是为了实现隐性知识向显性知识的转化，使个人知识在交流和共享中得到创新和提升。信息表达方法和途径很多，无论是通过PowerPoint、网站还是通过文本，其工作的核心原则应是如何让他人理解、接受并能与自己产生互动。

（6）保证信息的安全。保证信息安全的技能与个人知识管理中其他的六种技能有所不同。数字时代的信息安全非常重要。保证信息安全涉及到开发与应用各种信息安全存储的方法和技能，常用到的密码管理、备份、档案管理都是保证信息安全所常用的方法。

（7）信息协同的技能。信息技术为协同工作提供了强有力的技术支持，如设计团队攻关、团队组织学习，在教师与学生、学生与学生的讨论与交流的基础上对具体问题协同探讨，交流和共享彼此的观点和知识。有效地利用这种技术不仅要求充分理解协同工作的各种原则及其内容，还需要会使用各类交流工具。

以上七种知识管理方法，实际上是处理日常工作中“知识维度”的系列连续操作，并可以根据需要相互结合使用。例如，可能是在对信息进行评估后才发现仍然需要进一步检索信息等，并无固定的顺序和绝对的分类可言。除了以上七项外，个人知识管理的内容还应该包括时间管理、基础设施管理和组织性工作等方面的技能。具体指的是时间控制、快速阅读、资料研究、备案、文档管理与信息设计等，即判别哪些信息有用或哪些信息无用的知识与信息过滤技能、有目的写作的技能、对PC与IT等知识与信息处理设备的管理技能等。

4.PKM的应用工具软件

个人知识管理将有赖于软件工具，依据个人知识管理特点，协助个人方便地管理文件，养成个人知识管理的习惯。在数字技术条件下，PKM可以充分利用各种随手可得的主流软硬件工具。结合使用其他方便的辅助小工具来实现个人知识管理。例如微软Office、MS Outlook、Lotus Notes与ICQ、MSN等常用软件，以及概念地图、心智地图、网络日志weblog和维基百科Wiki等辅助小工具。硬件有手机、笔记本Pc、PDA等个人数字工具。

常见的PKM工具软件则是按照内置网页编辑器原理开发的，如My base、Note Express、资料收藏大师、PKM2、紫轩资料管理大师等，它们和Office文档基本没有关系而只作为附件；但“针式PKM”、“Word文档一资料管理系”等少数管理软件是基于Office文档的。PKM软件链接广泛，包括基于互联网的“为知”个人知识管理软件；针式个人知识库管理系统；magic flu免费中文信息知识管理平台；Microsoft One Note；My Base；Ever note；网文快捕CyberArticle；网博士Web saver；资料收藏大师：资料收集管理器Collector；My data资料管理器；Essential PIM；Mind Manager；91剪报等。

对个人来说，针对不同的信息可以采用不同的工具，不需要采用统一的入口，只要适合应用。比如邮件管理、通讯录管理。这是最常见的PKM的一部分。专业知识内容的管理无论采用高度相关性的Wiki还是个性化的Blog，都可以帮助我们在一个社群内共同收集、创作某领域的知识，大家都关心和感兴趣的话题，建立起有效的知识连接。