地理信息科学理论范文精选
地理信息科学理论范文第1篇
1.1地理信息科学专业学风建设的劣势
1)缺少有影响力的学术带头人。地理信息科学专业的青年教师占多数，基本上都是从学校毕业就直接来校任教，缺少教学、科研的经验与积累，在教学与科研的双重压力下负担较重。因为地理信息科学专业没有知名度较高的学术带头人，在教学上未能形成鲜明的专业特色，与专业的办学历史不符，在科研上也没有确定某一明确的方向，各位教师各自为政，单打独斗，不能形成具有战斗力的教学科研团队，无法实现1+1>2的整体涌现性。
2)生源质量不高，师生双向不满。地理信息科学专业与城乡规划、土木工程等专业相比，录取分数线较低，由于社会大众对该专业不熟悉，往往招收的大部分学生都是在其他专业录满后调剂过来的低分生，生源的质量较差。因此，学生从入学开始就对专业不认同，缺少学习动力，这样在某种程度上也影响了教师的上课热情。学生抱怨教师工作不敬业，教学不投入、能力差，教学手段单一，讲课不生动。教师抱怨学生学习不认真，没有明确的学习目标，学习态度不端正。
3)课程设置不科学。地理信息科学是依托测绘工程而创办的专业，地理信息科学和测绘的专业课程各占50%，虽然拓展了学生的就业面，由于课程之间衔接不紧密，学生所学的地理信息科学专业课程不完整，尤其是开发类课程较少，使得地理信息科学专业的学生与测绘工程专业的学生相比，在测绘能力方面处于劣势，与中南大学、湖南科技大学等高校的地信专业学生相比，开发能力较弱，学生容易产生厌学情绪。毕业后绝大部分学生只能胜任数据处理工作，只有少数学生能够从事GIS开发方面的工作，限制了学生的全面发展。
1.2地理信息科学专业学风建设的机会
1)社会对高素质地理信息科学专业技术人才需求迫切。随着地理信息产业的高速发展，我国地理信息产业的总产值以30%以上的速度增长，到2012年就已突破2000亿元。产业的发展，促进了社会对地理信息科学专业人才的需求，特别是即懂技术又懂应用的中、高端人才。
2)院校领导重视。近两年，地理信息科学专业得到了学校、学院各级领导的重视，学校成立了湖南省城市规划信息技术高校重点实验室，地理信息科学专业的教师都是实验室成员，将地理信息科学专业的发展与城市规划相结合，为地理信息科学专业学风建设提供了平台。
1.3地理信息科学专业学风建设的威胁
1)社会环境影响。市场经济的发展为学生学习提供了优越的物质条件，但是也带来了一些负面影响，“读书无用”、“一切向钱看”等思想在大学生中普遍存在，使得一部分学生在学校虚度时光，沉溺于网络游戏中的虚幻世界，没有学习目标。
2)校园氛围影响。湖南城市学院是一所处于转型期的地方二本院校，学校在教学与管理方面并不能完全适应社会需求和学生的发展。校园的学习氛围不强，“功利主义”、“拜金主义”、“享乐主义”在校园中广泛存在，这些不良风气影响了部分学生的学习情绪，改变了一些学生的价值观，阻碍了优良学风的形成。
2学风建设改革措施
学生是学风建设的主体，教师在学风建设中起主导作用，而专业是学生学习的基本单位，专业学风对学校、学院和班级学风，以及学生个人都有非常大的影响。因此，可从如下几个方面进行地理信息科学专业学风建设改革。
2.1以思想教育为切入点，确定学生的主体地位学风建设的关键是解决学生学习的思想问题，通过主题班会、一对一交谈等思想教育形式帮助学生树立正确的人生观和价值观。
2.2做好入学教育，培养学生的专业认同感新生对专业不了解，大部分学生并没有将地理信息科学专业作为第一志愿填报，因此，在入学教育时将专业介绍和学风建设的教育作为重点，使学生从了解专业到热爱专业，以积极的心态面对学习。班主任、辅导员和专业教师应根据不同的学生，采用具体的方式，尽快确定学习目标，以激发学生对专业的学习兴趣。
2.3以科学的管理制度，促进专业学风建设制定具有可操作性的奖惩制度、考试管理制度、计划管理制度、教学过程管理制度、质量管理制度等，保证地理信息科学专业的教学工作有步骤、有计划地进行。通过这些制度规范师生的行为，做到有章可循，更利于形成公平竞争的环境和良好学风。
2.4深化教学改革，培养学生的创新意识地理信息科学是一门交叉学科，知识更新快，应按其知识体系设置专业课程，厘清各门课程的关系，保证本专业的学生能够掌握数据采集、数据处理、系统开发与应用等不同环节的知识。把握社会对技术更新的需求，及时调整教学内容，将市场急需的、先进的科学技术传授给学生。通过大学生导师制，以大学生创新性项目和开放性实验为载体，培养学生的创新意识和学习主动性。
2.5加强师资队伍建设，以教风促学风通过引进有影响力的学者作为地理信息科学专业的学术带头人，在科研和教学方面确定方向，指导年轻教师快速成长，在较短的时间内形成战斗力和协同竞争的良好氛围。教师教学水平的不断提高和严谨的治学态度，在教学中将直接影响到学生的学习态度。
2.6开展积极向上的文化活动，营造良好的学习氛围围绕学科专业，开展丰富多彩的文化活动，如GIS文化节、GIS技能大赛、学术讲座等，让学生尽快融入到大学生活中来，同时也拓展了学生的视野，激发了学习的热情。
3结论
地理信息科学理论范文第2篇
1.1教材针对性不强
针对地理信息科学专业而言,测量成果是地理信息系统的主要数据源之一,测量学是采集和获取地球空间定位数据,建立基础地理信息库的一门测绘类课程,[3]但目前大部分有关测绘综合实习的教材都倾向于测绘类专业,没有针对地理信息科学专业的教材,且教学大纲和内容具有滞后性。因此,在教材方面应针对地理信息科学专业的特点制定测绘综合实习教学内容,着重强调对测量学理论知识的弥补与扩张,强调其与地理信息科学的对地观测体系、遥感、信息科学等方面的密切结合,更好地为数字地球、智慧城市建设服务。
1.2测绘实践实验课时数偏少
随着测绘科技的发展,新方法、新仪器都导致了教学内容的增加,从而导致本专业学生在有限的测绘实习课时内只能掌握基本仪器如水准仪、经纬仪的实战操作而对全站仪等先进电子测量仪器仅限于认识层面,造成许多学生不会操作全站仪。需增加测绘综合实习课时以便学生在充分了解水准仪、经纬仪的基本构造、原理的基础上具有熟练的实际操作技能,此外还能让学生有充分时间了解全站仪并熟练应用全站仪进行角度、高差等测量。
2教学观念和教学方法的改革
注重教学形式、教学内容及有效地组织教学活动可以最大限度发挥实践教学的成效,能更好地促进理论教学和培养社会需要的人才。[4]我校地理信息科学专业相关老师和领导非常重视企业平台等在测绘实践课程中的作用,积极与南方测绘、南通测绘院等企业建立校企联合,以这些企业为依托建立测绘产学研实践教学基地,以达到资源共享。这种校企联合办学的模式有效地解决了学校教学资源不足的缺点;同时在参观中学习是一种很好的教学方式,通过测绘实例展示和工程技术人员的现场讲解激发学生的专业兴趣。测绘综合实习采取了相对自由的教学形式,在实践教学方法上引入了引导式教学模式,学生由被动学习转为主动学习,强调学生的动手能力。
实践环节开始前,对全班学生进行分组,确定实践任务要求学生提前预习;老师主要是布置相关任务,介绍测绘工作流程和大致方法,讲解工作要领和注意事项。具体的测绘工作由实习小组独立完成,以提高学生之间的团队协作能力。在测绘实习过程中,指导老师进行现场指导并随时对学生提问,要求学生有针对性地回答教师提出的问题。此外,为了避免团队中个别学生的滥竽充数现象,在实践中要求每个学生都会使用测量仪器并熟练了解各项技术标准,直到满足技术要求为止,最终提交的实验报告要求每人独立完成。当测量结果误差超限时,鼓励学生独立思考分析误差产生的原因,应重测直到实验数据满足技术精度要求为止,达到提高学生分析问题、解决实际问题的能力并养成良好的测量习惯。
3综合实习成绩评定方法的改革
通过加强实践教学的管理和考核可以很好地提高实践教学的成效。测量学实验课是认识测量仪器和巩固理论知识的基础,通常是根据实验课时数与理论课时数的比例关系,确定实验课的考核评分办法确保每个学生具有单独进行仪器操作的机会。测绘综合实习主要过程是通过团队协作完成相应实际任务,是对学生测量技能的提高阶段,对学生进行分组,每组8人左右。在实行新的教学考核方式以前,实习成绩的评定往往是对每个小组进行整体打分,个人考核是由组长在小组内进行比较、权衡,这样缺乏纵向的、组与组之间的比较,且组长往往顾及同学情谊平均分配成绩,不能很好体现埋头苦干同学的付出。为了改善这种平均主义的现象,实习考核改变了以前以实习小组为单位考核的办法,考核对象细化到每位学生,按照其出勤、实习表现、分析测量误差的能力表现等多方面、多角度进行考核。同时,考核成绩与学生在测绘实习过程中团结协作、吃苦耐劳、勇于奉献的精神相结合,全面考核学生的测量业务能力和综合素质,具体评价指标为:出勤占10%,主要反映学生学习和参与的积极性;仪器操作能力、数据处理和分析能力、绘图能力考核占50%,该项考核指标是从学生的专业技能方面考虑;团结协作能力占20%,由小组组长和组员认定;实习报告占20%。学生的实习报告内容主要包括:实习技术总结和分析、实习心得体会和对实习及教学方式的意见与建议。考核机制的改革有效地促进了学生主动参与实习的积极性,动手能力和专业兴趣有了明显提高,增强了专业素养。通过目前2011级学生专业实习的效果和反馈情况看,这种考核有效地促进了学生的学习动力、巩固了学生测量技能。
地理信息科学理论范文第3篇
1．1教材针对性不强
针对地理信息科学专业而言，测量成果是地理信息系统的主要数据源之一，测量学是采集和获取地球空间定位数据，建立基础地理信息库的一门测绘类课程，［3］但目前大部分有关测绘综合实习的教材都倾向于测绘类专业，没有针对地理信息科学专业的教材，且教学大纲和内容具有滞后性。因此，在教材方面应针对地理信息科学专业的特点制定测绘综合实习教学内容，着重强调对测量学理论知识的弥补与扩张，强调其与地理信息科学的对地观测体系、遥感、信息科学等方面的密切结合，更好地为数字地球、智慧城市建设服务。
1．2测绘实践实验课时数偏少
随着测绘科技的发展，新方法、新仪器都导致了教学内容的增加，从而导致本专业学生在有限的测绘实习课时内只能掌握基本仪器如水准仪、经纬仪的实战操作而对全站仪等先进电子测量仪器仅限于认识层面，造成许多学生不会操作全站仪。需增加测绘综合实习课时以便学生在充分了解水准仪、经纬仪的基本构造、原理的基础上具有熟练的实际操作技能，此外还能让学生有充分时间了解全站仪并熟练应用全站仪进行角度、高差等测量。
2教学观念和教学方法的改革
注重教学形式、教学内容及有效地组织教学活动可以最大限度发挥实践教学的成效，能更好地促进理论教学和培养社会需要的人才。［4］我校地理信息科学专业相关老师和领导非常重视企业平台等在测绘实践课程中的作用，积极与南方测绘、南通测绘院等企业建立校企联合，以这些企业为依托建立测绘产学研实践教学基地，以达到资源共享。这种校企联合办学的模式有效地解决了学校教学资源不足的缺点;同时在参观中学习是一种很好的教学方式，通过测绘实例展示和工程技术人员的现场讲解激发学生的专业兴趣。测绘综合实习采取了相对自由的教学形式，在实践教学方法上引入了引导式教学模式，学生由被动学习转为主动学习，强调学生的动手能力。
实践环节开始前，对全班学生进行分组，确定实践任务要求学生提前预习;老师主要是布置相关任务，介绍测绘工作流程和大致方法，讲解工作要领和注意事项。具体的测绘工作由实习小组独立完成，以提高学生之间的团队协作能力。在测绘实习过程中，指导老师进行现场指导并随时对学生提问，要求学生有针对性地回答教师提出的问题。此外，为了避免团队中个别学生的滥竽充数现象，在实践中要求每个学生都会使用测量仪器并熟练了解各项技术标准，直到满足技术要求为止，最终提交的实验报告要求每人独立完成。当测量结果误差超限时，鼓励学生独立思考分析误差产生的原因，应重测直到实验数据满足技术精度要求为止，达到提高学生分析问题、解决实际问题的能力并养成良好的测量习惯。
3综合实习成绩评定方法的改革
通过加强实践教学的管理和考核可以很好地提高实践教学的成效。测量学实验课是认识测量仪器和巩固理论知识的基础，通常是根据实验课时数与理论课时数的比例关系，确定实验课的考核评分办法确保每个学生具有单独进行仪器操作的机会。测绘综合实习主要过程是通过团队协作完成相应实际任务，是对学生测量技能的提高阶段，对学生进行分组，每组8人左右。在实行新的教学考核方式以前，实习成绩的评定往往是对每个小组进行整体打分，个人考核是由组长在小组内进行比较、权衡，这样缺乏纵向的、组与组之间的比较，且组长往往顾及同学情谊平均分配成绩，不能很好体现埋头苦干同学的付出。为了改善这种平均主义的现象，实习考核改变了以前以实习小组为单位考核的办法，考核对象细化到每位学生，按照其出勤、实习表现、分析测量误差的能力表现等多方面、多角度进行考核。同时，考核成绩与学生在测绘实习过程中团结协作、吃苦耐劳、勇于奉献的精神相结合，全面考核学生的测量业务能力和综合素质，具体评价指标为:出勤占10%，主要反映学生学习和参与的积极性;仪器操作能力、数据处理和分析能力、绘图能力考核占50%，该项考核指标是从学生的专业技能方面考虑;团结协作能力占20%，由小组组长和组员认定;实习报告占20%。学生的实习报告内容主要包括:实习技术总结和分析、实习心得体会和对实习及教学方式的意见与建议。考核机制的改革有效地促进了学生主动参与实习的积极性，动手能力和专业兴趣有了明显提高，增强了专业素养。通过目前2011级学生专业实习的效果和反馈情况看，这种考核有效地促进了学生的学习动力、巩固了学生测量技能。
4结语
地理信息科学理论范文第4篇
【关键词】信息技术教育教学 地理学科 整合 反思
随着2005年农村中小学现代远程教育工程的实施,农村中小学的教育教学方式也经历了一次历史性的变革。信息技术的推广与普及对教育的均衡发展具有极大的推动作用,它成为教学中超大容量的信息库,解决了长期困扰师生的几大难题:资源缺乏和单调,传统教学手段无法给予学生更为直观、生动的展现,学生掌握知识不牢,学习兴趣不高,导致整个教学质量低下。作为一名初中地理教师和远程教育工程项目管理员,笔者特别注重将信息技术同地理学科予以整合,加强应用,作好推广。
一、信息技术与地理课程的整合,丰富了教学资源,改变了教与学的方式
作为一门自然学科,中学地理学科的教学内容,牵涉到方方面面,都是以一定空间分布作为基础的。教学中牵涉到某个地理事实、地点或者地区,无论其大小,应该在落实在地理空间上,也就是地图中。通过地图,判断其地理位置的特点、周围的环境及其相互影响。中学地理学科还具有通过地图、地球仪、虚拟地球、地理信息系统等表现出来的“空间性”,所以学生感觉得很难。地理教学需要海量的各类资源,用以给予学生更为直观的感受。若仅仅依靠课本和教师的空洞讲解,学生的感知是枯燥和单一的。课堂上由于缺乏必要生动的辅助资源,教师的课堂通常是满堂灌,把课本说完了事。久而久之,学生对地理学科的兴趣就会丧失,一门本来很精彩的学科却变成了最难学的科目,从本校前几年调考的情况来看,学生的合格率仅为40%,优秀人数更是不足10%,广大地理教师也很困扰。信息技术特别是农村中小学远程教育工程实施以来,给广大师生的课堂带来了福音,通过电脑,资源丰富了,形式多样了,利用声音、光影,学生能够很直观地看到世界各地的景观;通过动画演示,对于经纬线的原理、各种地形、气候的成因就有了生动形象的掌握,学生的印象也很深刻。记得在上《地球与地球仪》这课时,笔者给学生展示了Google Earth,课堂惊呼了,学生一下子就搞清楚了地球的形状、大小、经纬网、海陆分布,完成了课时计划,直到下课,学生还不让走。这若是在以前,可能需要三四课时的教师个人表演,空洞描述,学生的掌握情况也不是很好。通过现代教育手段,直观展示,课堂效率自然得到了提高。立体全方位的感官刺激也让学生的学习兴趣自然得到激发。
在教学中,个体差异是普遍存在的,每一个学生在学习期望、发展潜力、学习风格、学习状态和学习水平等各方面都有自身的特点和要求。传统的教学方式,数十名学生面对同一个老师,听同样的课、看同样的书、做同样的题。这种教学在满足了学习基本需要的同时,必然抹杀了学生个体的发展。每个学生的学习都是不充分的。地理同时也是一门探索学科,课堂的延展性也很强。由于资源丰富,能够使学生根据自己的学习情况通过自己上网,查找相关资源,选择资源强化训练或是拓展提高,有效解决了传统课堂上学习成绩好的学生吃不饱、学习能力欠缺的学生吃不了的现状,这也体现了因材施教的理念,能够培养学生勇于探索的科学精神。
二、信息技术与地理课程整合促进了农村中学地理教师的专业成长
以多媒体和网络为标志的信息技术革命,正以惊人的速度改变着人们的生产方式、工作方式、生活方式和学习方式。地理教学与多媒体网络的友好结合,也在改变着地理教师的工作方式。在实践中,若把传统与现代的教学方式进行对比,不难看出:过去,地理教师备课总要依赖教科书和教学参考书。现在,备课除了教材以外,还要花大量时间上网查找各种资料、制作课件;过去地理教师上课,凭的是一支粉笔一张嘴,一本书一张图,充当演员或导演。而现在的地理教师更多的是培养学生获得信息的能力,充当学生的协作者和合作伙伴。地理教师的主要任务是为学生的学习创设学习情境和进行指导。地理教师的行为将由单一的演示讲解,变为演示讲解、指导、引导、激励、组织等。
在农村中,学地理是个薄弱学科,没有专任教师,很多是由其它主要学科的教师兼任的,而由于地理教学专业性强,地理教师的专业素养亟待提高。一方面苦于没有专业的培训,另一方面又由于是兼任,时间不允许教师潜下心来去做专业的研究。信息技术特别是远程教育工程给地理教师相关学科素养的提高创造了有利条件,地理教师通过专题学习网站、远程学科培训,边教边学,不断加强自我素质的提高,以适应新环境下的地理教学,一批半路出家的地理教师也迅速成长起来了。
三、信息技术与地理学科的整合要避免走向几个误区
现代化的教育教学手段让课堂更充满生机,教师更省事,学生学习也很轻松,但是对于信息技术与地理学科的整合,笔者认为,要避免走入以下几个误区。
1.不能以在线演示代替实物展示
信息技术环境下的资源演示很低方便,也很生动立体,但总是一种视觉的表面,如果学生不能有一些亲身的感受,对于知识的掌握仍然只停留在表层上。比如Google Earth在演示地球的形状及经纬网方面的确方便,但如果仅仅这样,学生对于地球仪及经纬网的掌握就不能落实到实物上,所以即使各种课件对于演示相关知识形象生动,但在这样的课程中,像实物地球仪仍然是不可缺少的。
2.不能以资源的信息展示代替师生的动手实践
地理学科中有很多对于我们生活的现象予以阐述解释的内容,如气候的成因,人们的生活习惯,经济的特色等等。如若仅仅课堂上资源的讲授,不让学生去亲身感受自己生活的环境,学生对此的掌握也始终停留在字面上,同时也背离了地理这门学科与实践相结合特色。如等高线的理解,就应该让学生通过动手、观察模型,去感知并形成同实物相结合的认知感受,这才有利于学生对此类知识掌握得更为牢固。
3.不能用信息技术代替传统的教学方式
地理信息科学理论范文第5篇
1．1医学信息学教学与医学实践需求脱节
医学信息学的教学体系应该从医学信息的上、中、下“三游”来加以组织。医学信息学上游主要是指传授医学信息的本质、特征、类型、产生机制与机构、传播等知识。医学信息学中游主要是指传授医学信息的搜集、整理、鉴定、组织与分析，以及医疗信息化背景下的医学信息的描述与信息库、卫生信息系统、医学信息的储存、检索和深加工等知识。医学信息学下游主要是指传授医学信息资源开发、利用与服务及其文化传承等知识。笔者认为医学信息学是一门应用型较强的课程，对于医学专业的学生需要根据未来所从事的职业性质研修相应的“三游”知识。如临床专业的学生需要研修病案管理学、病案信息资源管理学、医院信息系统、电子病历等课程。但是就笔者所在的南京医科大学进行调研发现，在医学学生的教学计划中，只有卫生信息管理与信息系统专业与医疗保险专业开设了医学信息学的相关课程，而作为未来医学信息的产生者——医生，临床专业的医学生教学计划中没有医学信息学的相关课程。这种医学信息学教学与医学实践需求之间的脱节，直接导致临床专业的医学生在大学期间没有培养良好的医学信息学素养，进而导致这些医学生在未来成为医生之后对医学信息不重视，甚至为医学信息产生、收集、整理而烦恼。
1．2医学信息学学科发展不深入
长春工业大学继续教育学院对开设医学信息学专业(或方向)的高校进行了排名，其顺序是复旦大学、中山大学、中南大学、中国医科大学、首都医科大学、四川大学、北京大学、南方医科大学、山西医科大学、浙江大学、华中科技大学、西安交通大学、石河子大学、吉林大学、重庆医科大学、哈尔滨医科大学、山东大学、杭州师范大学、南京医科大学、泰山医学院、河北医科大学、南昌大学、天津中医药大学、福建医科大学、武汉大学、上海交通大学、青岛大学、天津医科大学、延边大学、浙江中医药大学、新乡医学院、南华大学和大连医科大学等33所高校。笔者在南京医科大学图书馆网站利用“题名=医学信息或卫生信息，文献类型选择‘中文书籍’进行检索，返回结果为51本与医学信息相关，14本与卫生信息相关的文献。在51本与医学信息相关的检索结果中涉及医学信息检索的文献为31本，涉及到医学信息学基础教程的结果为8本。其余主要包括医学信息研究、医学信息资源组织与管理、医学信息系统、医学信息学决策与支持系统和医学信息分析等。综观这些检索结果基本上是针对不同对象的大学课程教科书。在14本与卫生信息相关的检索结果中涉及卫生信息管理的结果为8本，涉及卫生信息系统的结果为2本，涉及卫生信息化的有2本，涉及卫生信息技术与卫生信息资源的各1本。从检索结果可以得出在医学信息学学科发展过程中存在创作重复现象。如在检索结果中涉及到的知识点雷同多，书本编排应急就章，重复建设，后出版之书不仅没有超过前者，有的反而出现倒退现象。除刘冰、黄玉玲主编的《医学信息研究》之外，主要用于医学信息学专业教学教材。在这些教材中除了丁宝芬教授的《医学信息学》、罗爱静教授的《卫生信息管理概论》和《卫生信息管理学》作为普通高等教育国家级教材规划教材之外，其余教材鲜有得到国际或国内同行普遍认同。有些著作虽然注重吸收图书情报与档案管理学的学科知识，但是没有能够与医学信息学有效融合，移植现象比较明显。当然笔者在此无意于简单否定医学信息学界与出版界同行的工作，但我国33所医学信息学相关专业的高等院校应该反思，应考虑利用范式理论指引学科发展，加强知识横向与纵向的传承与发展，引进图书情报与档案管理学、经济学和管理学等理论，弥补国内医学信息学学科的空白和不足，提升学科地位。
2医学信息学范式研究是解困之举
随着全球化进程的加剧，医学信息学也将与其他学科更加相融，医学信息学的发展必将走向开放与合作，医学信息学学科发展问题将会成为一个国际性课题。因此我国医学信息学共同体利用范式理论作为研究手段，从国外学科研究成果和研究方法中汲取有益成分，使之为解决国内医学信息学的学科发展之瓶颈成为应然解困之举。
2．1范式研究有助于医学信息学学科的深化与拓展
医学信息学要想从宏观上和根本上提升学科地位，需要在元科学领域的研究上投入更多精力。元科学理论，即关于科学的科学，医学信息学元科学即是指关于医学信息学的科学。当医学信息学发展到一定阶段的时候，医学信息学共同体会对学科的本质、规律及其相关元问题进行分析与探究，便产生了“学中之学”、“科学之科学”的研究取向，笔者认为可以将这类的医学信息学分支学科称之为“医学信息学元科学”。医学信息学共同体会遵循学科发展史的轨迹，即经验研究、方法论研究和理论研究，具体发展走向为病案管理、医学信息检索、卫生信息管理学、卫生信息化、卫生法律法规、医学信息保护技术学、医院信息系统、卫生信息系统、电子病历、区域医疗合作和医学信息学史等。在此基础之上，医学信息学科分支中会产生医学信息学概论(卫生信息管理概论)——以“揭示医学信息学现象本质和规律为研究目的”的学科。医学信息学范式研究就是关于医学信息学学科自身的深化与拓展，医学信息学共同体立足于宏观抽象层面，从根本上认识医学信息学的元问题和本质规律。现阶段我国的医学信息学研究已具备一定的规模和水平，其研究领域已经从医学知识表达、卫生信息系统、生物信息学、医学信息学教育与培训l等传统领域向面向语义互操作的知识体系构建、跨系统和跨应用的互操作标准制定、网格与云环境下的应用、转化医学、人体模型建设、临床决策和认知学领域深入发展。尽管医学信息学的发展已经进入了一个全新的发展领域，具有较快的发展速度，但是对元问题层面的挖掘探讨仍对学科的发展是至关重要的。以医学信息学元科学代表“医学信息学概论”或“卫生信息管理概论”为例，现有的文献仅有一本，即卫生部“十一五”规划教材——《卫生信息管理概论》。笔者认为作为医学信息学元科学的《卫生信息管理概论》应当注重对医学信息学生存环境、发展史和共同体的研究，应从医学信息学本身的问题出发建立起本学科研究问题的独特视角，而不宜将大量的篇幅放在对“对象性事物”的描述和阐述上。基于元科学的重要性，医学信息学理应将更多的空间设定在元科学领域的研究上，才能从根本上提升该学科地位。医学信息学范式研究理应针对医学信息学自身的探讨和分析，立足于宏观抽象层面认识医学信息学基本问题和本质规律的研究。鉴于此，笔者认为医学信息学范式研究与医学信息学发展的要求是一致的，它是医学信息元科学研究的最佳切入点，它是以医学信息学发展史为研究主线，不仅涉及到医学信息学未来的发展方向，还需要研究医学信息学学科共同体主体作用、医学信息范式变迁与学科外在环境因素之间的关系等。
2．2范式研究是医学信息学汲取外学科精华的典型尝试
较之于医学信息学内部各分支学科之间的互相融合，医学信息学对其他学科理论和技术应用的吸收、引进、消化、渗透、移植等将不断推进医学信息学的发展。即使医学信息学在解谜过程中出现不可通约性，分歧未能达成一致意见，医学信息学也会在反复的推敲和质疑中逐渐成熟。因为在外学科理论引入医学信息学的磨合期中所产生的碰撞、摩擦和火花，可能为医学信息学的发展提供争论的焦点和学术的创新点。医学信息学范式研究正是基于这一思考与目的。美国社会学家米尔斯在《社会学的想像力》中论及：“将自己的领域当作独立的王国，而忽略它与其他领域，诸如经济、政治等方面的联系，造成了归纳的一般性无法演变成演绎的精确性，演绎的精确性又无法上升到归纳的一般性。最终的结果就是，个人困扰没有成为公共论题，甚至于渐行渐远。人文精神的组织力进化成为科学精神的机械性，而概念和方法则成为了问题的主导因素，这不禁有本末倒置之嫌。加之于我们对社会本身是如何形成的一无所知，而只是无意识地接受了其存在的合法性，这更容易加深身处其中人的无力和无助感。”医学信息学范式从本质上说就是社会学理论进入医学信息学领域的一大尝试。医学信息学由单一研究方向向多重研究方向发展，从病案管理学向病案学、医学信息检索、卫生信息系统、医学决策支持系统、认知学和医学伦理与监管等方向发展，医学信息学专业呈现日益增多，学科日趋分化的趋势。从医学信息学的发展趋势来看，符合人类的认识发展规律。初期关于医学信息学的知识是从病案管理实践着手，对于学科还没有一个完整、清晰的认识，随着研究活动的深入、认识的推进，与学科内外发展动力因素的影响，对医学信息学进行逐块逐层的分解研究，于是出现了整体知识的不断吸收、引进、消化、渗透、移植等，在学科组成上表现为学科不断分化成病案学、医学信息学、卫生信息系统等分支学科(或专业)。医学信息学的发展理应汲取外学科的精华充实与强化本学科内涵建设，来解决医学信息学科建设中的热点、难点与焦点问题。因此，为了医学信息学的科学发展，我们需要的是深刻剖析与之存在学科依赖关系及其运作原则，并结合其他学科的研究成果来探讨此情境下的医学信息学的学科发展问题，而不是脱离其中任何一方。我国的医学信息学发端于2O世纪80年代初的医学图书情报学，研究体系不够完整和成熟，研究领域也不平衡，例如重视文献信息管理、技术路线和微观实践，但是对于理论研究和学科RESEARCHONLIBRARYSCIENCE19建设研究不够深入，标准规范建设滞后，信息共享不足、缺乏系统规划，人才数量不足、质量有待提高、结构不尽合理。新时期的医学信息学又面临学科外的政治环境、经济环境的影响，与计算机技术、网络技术、社会学、伦理学、认知学和人工智能技术的应用与渗透，意味着医学信息学已经沿着范式理论的轨迹，发展成为一门综合各学科精华的边缘交叉学科。在医学信息学研究呈现多样化趋势的今天，借鉴社会学方法有助于分析医学信息学的发展方向、分支学科，或许会让我们发现原来的封闭视野所不能看到的演进过程与规律；也有助于当我们习惯于现有学科思维框架下的医学信息学发展之余，换之以外学科的视角重新审视和考察医学信息学的发展和演变，给学科的发展与建设输入新的血液。
3医学信息学学科范式内涵探微
“范式(Paradigm)”一词是托马斯•库恩首先在《科学革命的结构》一书中用于科学研究的，他在该书中指出：“范式通常是指那些公认的科学成就，他们在一段时间里为实践共同体提供典型的问题和解答。可以用来解释科学历史发展轨迹及其科学知识增长模式的社会学概念。”“范式的主要表现为‘符号概括’、‘信念’、‘价值’和‘范例’等。”在解读与理解库恩关于范式的阐述的基础上，笔者认为，医学信息学范式是医学信息学共同体在医学信息生产和管理实践活动中所共有的世界观、方法论、理论成果和共同遵守的行为准则(即范例)等成分，是指医学信息学共同体公认的“模式”。共同体、世界观、方法论、理论成果和范例等是医学信息学范式的重要组成成分，其虽不可能涵盖医学信息学范式全部的“应有之义”，但可以把这些当作医学信息学范式的核心内容。
3．1共同体
科学共同体简称为共同体，最早运用可以追溯到1942年，英国物理学家、哲学家波朗尼(Polanyi)在其论文《科学的自治》中使用了这一概念。库恩在《科学革命的结构》中把“共同体”理解为科学范式的承载体——“一个科学共同体由共有一个范式的人组成”。学科共同体是以上一切成分元素的执行者，也是经常被忽略的研究主体。科学共同体研究在范式研究中的地位毋庸置疑，医学信息学科共同体正因为有了共同的范式才能集中在相同的研究领域内，不受时间和空间的限制，进行交流和互动。因此在研究医学信息学范式时，首先要明确医学信息学共同体的概念。传统的医学信息学学科主要研究的是医学信息学的对象、方法论、理论标准，而很少涉及医学信息学的认识主体——医学信息学共同体。医学信息学共同体可理解为发展医学信息学范式的主体，研究医学信息学范式主体，拥护同一医学信息学范式的主体。医学信息学共同体由授受相应的医学信息学教育背景和学科训I练的学者构成，他们以发展医学信息学为使命，具有共同的价值理念，遵循共同的学术规范和维护共同的学术尊严。医学信息学科共同体通常遵循医学信息学学科发展规律，致力于医学信息学科学研究、教育教学、实践，是医学信息学学科的主体。医学信息学共同体可以是相对稳定的正式组织形式，也可以是自由组合的非正式组织形式。前者具有相对稳定的组织机构、成员、规范和活动方式。如中国医院管理学会下的病案管理委员会、医学信息学会，全国33所开设医学信息学相关专业(或方向)的院校教师组成的同事式组织、导师与学生组成的师徒式组织，以及其他医学信息科研、实践机构组成的固定团队等。后者一般不具备严格意义上传统固定的组织形式、规模和稳定人员构成等内容。如因课题立项而临时组建的课题组形式，各地组织的拥有固定主题的学术研讨会、学术论坛、博士论坛，同一学科领域或分支学科的共同爱好者等。从医学信息学共同体发挥的作用来看，非正式组织形式的学科共同体不仅是学科建设与发展的生力军，也是正式组织形式医学信息学科共同体的补充力量。当他们的自身作用和地位日益得到社会及统治阶层认可时，自组织形式随时有可能转化为有组织形式。
3．2世界观
世界观，又称为宇宙观，是哲学的朴素形态。由于医学共同体所处的社会地位、观察问题的角度不同形成不同的医学信息学世界观，这种观点是共同体自身医学信息学工作、学习和生活实践的结果，往往是自发形成的，需要医学信息学的相关研究者对其进行自觉地概括和总结并给予理论上的论证，才能成为指导学科发展的哲学。医学信息学共同体的世界观是形而上的部分，是共同体对整个医学信息学学科，以及共同体与医学信息学之间的总的看法和根本观点，简而言之即医学信息学共同体对于医学信息学这一学科的总体认识，对医学信息学的共识，包括医学信息学科共同体所共有的基本信念、价值取向、思维方式等，是本体论、认识论层面的承诺，以及对自身在医学信息学学科中的地位和作用的看法。医学信息学共同体的世界观可作为指导思想，指导医学信息学共同体开展医学信息学研究。医学信息的世界观往往决定着一个学科的自身定位和发展方向，表现在医学信息学范式研究中则是要解决“如何看待医学信息学专业研究对象”的问题。当认为医学信息体现为一种历史记录属性时，要维护的是学科历史有机联系；当认为医学信息体现为一种知识属性时，要实现的是学科最大效益。
3．3方法论
医学信息学方法论是医学信息学共同体在医学信息学学习、实践和研究中所自觉沿袭的一般方法。医学信息学方法论是以解决医学信息学中的问题为目标的一种体系或系统，通常涉及问题分析、任务工具和方法技巧等方面的论述。方法论体现在世界观、自然观、社会历史观、伦理观、审美观、科学观之中，可以是由模式、方式、方法、手段等组成的经验研究成果、案例和实用技术方法。医学信息学方法论会对一系列具体的方法进行分析研究、系统总结并最终提出较为一般性的原则。医学信息学学科的发展范式按照库恩的科学范式为一般原则，即从前科学——常规科学——反常与危机——科学革命——新的常规科学为医学信息学的学科发展线索，并利用历史主义方法构建医学信息学范式理论；在经验层面，方法论是理论适用的方式，如在病案科整理病历资料时，利用来源原则与事由原则进行归档管理；在医学信息学安全和实用技术中则是一些纯事实性和操作性方法，如利用原型法指导医院进行信息系统开发建设。医学信息学方法论是用以指导医学信息学进行学术研究和实践活动的路径与纲领，解决的是“医学信息学如何从事专业学术活动”的问题。如研究方法中的历史主义研究方法、实证主义方法、论证方法、比较方法和调查研究方法等。
3．4理论成果
医学信息学理论成果是指对医学信息学范式形成并起着决定作用的共有医学信息学理论。理论需要寻求解释，而范式则提供了寻找解释的方法。医学信息学理论在成为共有认识之后可以上升到范式层面，达到范式层面的理论成果同一般的理论成果有联系，也有区别。联系在于，范式层面的理论来自于一般理论而又高于一般理论，它是医学信息学共有的概论、命题及其推理。概念是思维的基本单位，是反映事物本质属性的思维形式。作为医学信息学理论逻辑出发点的概念是基本概念。共有概念是对医学信息学学科共有基本元素的约定，而这些概念必须是以医学信息学学科的本源概念的面貌出现。如“病历”、“医嘱”和“病案”。命题是表明判断结果的陈述语句，有真假意义的语句才是命题。如病案的本质属性是原始医疗记录性——这是对病案本质属性的肯定判断，是一个可以做真假检验的语句。共有命题是指医学信息学学科理论中类似自然科学中定理、定律性质的命题。推理是指一判断借以另一判断推出的思维功能。共有推理是由共有命题中引申而来的。如从病案的原始性可能推理出病案具有凭证性。虽然范式层面的理论已经得到充分的论证，成为共同体内部约定俗成的公理，但是医学信息学共同体不会因为具体理论的不完善而影响范式共有理论的存在，对于共有理论，也不会因为研究主体的不同阐释而影响其范式指导作用。虽然处于同一学科共同体的成员往往引用同样的理论成果，得出类似的理论观点，医学信息学共同体能够同意确认一个范式，但不会同意对范式的完整诠释或合理化。缺乏标准诠释或不能得出一致同意的规则并不会阻止范式指导研究。
3．5范例
地理信息科学理论范文第6篇
卫生信息学基础理论研究现状
缺失特色理论一门学科的特色理论至少有两方面的作用:一是代表本学科的科研水平与发展趋势，成为学科发展的里程碑标志;二是对专业特有概念和特有规则从理论的角度进行系统解释，使本学科区别于其他学科。笔者认为，现阶段还没有一套成熟的基础理论能够明确标志卫生信息学成熟与完善程度，即卫生信息学尚缺乏较为系统的特色理论。究其原因，一是卫生信息学现有特色理论研究有待进一步的深化研究，理论阐述本身系统性欠缺，不能充分凸现卫生信息学的存在特征和发展需要;二是，卫生信息学的特色研究之间的关联研究不够。卫生信息学由于其是一门新兴边缘学科，主要由信息学、图书馆学和档案学在卫生领域的应用而产生，因此，生命周期理论、核心价值理论、价值理论、全宗理论和价值鉴定理论被看作为卫生信息学基础理论。但是卫生信息学有其本身学科特色，也有其特有的概念，这些特有的概念引伸出与卫生信息工作相符合的卫生信息工作规则与规律。如果简单地把信息学、图书馆学和档案学的理论套用到卫生信息学中，将会妨碍对卫生信息学自身理论特色理论深层面的挖掘。简单套用现象从信息学、图书馆学和档案学中“套用”其原理和方法应用于卫生信息学学科是现阶段该学科的主要研究方法。卫生信息学中涉及情报学、信息学、图书馆学和档案学等学科，它们之间的界限日趋模糊，套用信息学、图书馆学和档案学的原理和方法，并移植于卫生信息学，能够为本学科开拓出许多新的研究领域。然而这种方法容易造成简单套用信息学等相关学科理论，使得卫生信息学基础理论产生生搬硬套、生吞活剥的套用现象，失去学科生命力。笔者认为，应在卫生信息学研究中灵活运用信息学、图书馆学和档案学相关学科的概念、理论、公式，并使之与卫生信息学进行有机融合，使套用而来的理论根植于卫生信息学学科，使卫生信息学学科理论更精巧、理论理解更简便，并在此基础之上发展卫生信息学的特色基础理论。理论与应用脱节对卫生信息学进行理论与应用的研究有利于适应高科技带来的新现象、新方法、新经验。卫生信息学既是来源于实践，又反作用于实践。现阶段卫生信息领域的现状是基础理论研究远落后于应用实践。如电子病历，由于卫生信息领域的特殊要求，信息技术、标准、电子签名技术、数据库技术等运用与信息学学科是相一致的，但是其理论研究却远落后于信息学学科，进而造成电子病历的理论研究与实际操作相互隔阂，阻碍了电子病历信息资源的进一步开发与利用。另外，在卫生信息学基础理论研究中，对新事物、新技术不敏感，人云亦云，甚至生搬硬套外国卫生信息学者的研究，或把外国卫生信息学者的某些言论作为金科玉律。如对电子病历的研究，其中有些研究者并不精通信息技术、计算机技术、通信技术与网络技术方面的知识，对国外文献不能领会其意，因此其研究成果让人不知所以［3］。无庸讳言，如果这种情形得以存续，卫生信息学基础理论研究将很难深入。
卫生信息学基础理论研究思考
明确学科意义，调整理论研究的思维方式研究卫生信息学基础理论的前提是明确什么是卫生信息学学科。卫生信息学学科是一个门类繁多、层次分明、结构复杂的知识系统，在这个系统中，不仅包括自然科学、技术科学和社会科学方面的知识，而且也包括在这三大领域之间由于门类交叉、学科交叉、知识交叉、方法交叉所产生的知识。但是任何科学知识，都有自己发育的过程，都有自己的演化历史。卫生信息学学科知识也经历了四个演化阶段:准科学、前科学、常规科学、后科学［4］。该学科现阶段仍处于前科学阶段，它是研究者从各个不同侧面观察和研究事物表现效应的结果，因而对同一卫生信息实践现象有着多种不同的认识和看法。前科学阶段的批评或反驳对方的批评，无论怎么激烈，谁也难以取代谁。前科学阶段，科学存在的形式乃是“多重态”的科学，不可能形成排斥异己的所谓“科学共同体”。这个阶段的卫生信息学研究对象的众说纷纭，卫生信息学内容结构划分方法的各异，卫生信息学理论研究现状的不同评价，片面追求学科分支的逻辑增长，过量移植相关学科的理论与方法等等。这是大科学观正确认识某一学科的思维方式，这种思维方式，是以解放思想超越自身有限经验的局限为前提，以人类卫生信息活动的全部历史和实践为对象的开放型思维，这一开放型思维是开展卫生信息学理论研究的思想基础。拓展研究范畴，探寻理论研究生长点探寻卫生信息学学科新的知识生长点是面对新的信息环境研究卫生信息学基础的重要课题，不研究这些新课题，卫生信息学基础理论就没有生命力，卫生信息学学科也就可能萎缩。研究卫生信息学基础理论必须掌握卫生信息学学科坚实、宽广的基础理论和系统深入的专业知识，必须掌握与本学科研究领域有关的相关学科的理论知识和先进的技术方法，只有如此才能创新性研究卫生信息学基础理论。卫生信息学基础理论的研究范畴，始终处于不断更新和拓展的过程中，没有更新就没有发展，没有局部的拓展就没有全局的进步。在这方面，既不可墨守陈规，也不可人为地设置和障碍。不能只强求“同”，而不谋求“和”。应更加注重学科和学者的多样化，更加关注学科的融合，探求卫生信息学基础理论多元发展模式［5］。卫生信息学研究不能仅从病案、医院等实体来进行研究，而是要顺应跨学科研究的趋势，将现代信息技术与卫生信息学理论结合起来开展前沿性课题的研究。探寻学科新的知识生长点与加强卫生信息学理论研究不是矛盾的，而是有助于卫生信息学理论的创新。信息环境新变化和卫生事业的变革为卫生信息学基础理论研究创造了发展的良机。在理论发展的前科学阶段，卫生信息学基础理论研究更多地是研究学科对象、性质、内容、结构、相关学科、研究方法等方面;而当卫生信息学处于整体变革这一特殊阶段时，基础理论研究应关注变革中出现的新问题，总结变革中出现的新理念和新方法，推动卫生事业变革的进行;要审时度势，注重学科新的框架建构，为新理论、新方法的发展提供可容纳的空间;还要关注卫生信息学应用领域中的基础理论问题，离开了应用领域中具有普遍意义问题的研究，卫生信息学基础理论就将成为无源之水。理论与技术融合，促进学科发展优势融合理论与技术，创造学科发展新优势，是卫生信息学基础理论研究的一个新趋向。当前现代信息技术突飞猛进，卫生信息产业快速发展。卫生信息学特有的分类、编目、索引、文摘、检索语言等专业理论和方法仍然占有重要的地位，卫生信息学在虚拟知识空间中并没有失去继续存在和发展的机会。信息技术专家主要考虑怎样提供一种智能化、自动化、高效率的信息存取机制，而卫生信息学专家更多地考虑卫生信息内容本身的合理逻辑性，寻求科学的知识建构、组织和控制的途径。这两者应该相互补充和支持，因为卫生信息学是技术敏感型的学科，在卫生信息学发展史上，信息技术总是渗透到其业务工作和技术设备之中，并武装了卫生信息管理员，成为卫生信息管理领域中最重要的生产力因素。在卫生信息学研究中，应用性技术研究无疑占有相当重要的地位。卫生信息学理论和方法必须与现代信息技术紧密地结合起来，只有这样才能创造交叉发展的学科优势，并继而使之转化成为资源优势，在虚拟知识空间中产生显著的效益。理论与技术相融合的关键，在于正确处理基础与应用的关系。重应用轻基础乃至否定基础研究的价值，这是当前卫生信息学研究中应该反对的一种思想倾向。基础理论和应用技术既相对独立而又不可分割，应用技术的发展与完善是以相应的理论和方法为条件的;没有基础理论的指导，便没有应用技术的发展，也无法解决卫生信息实践所提出的现实问题。
地理信息科学理论范文第7篇
关键词 信息科学；信息技术课程；基础教育
中图分类号：G423 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2013）03-0016-03
Basic Framework of Information Science and Hierarchical Structure of Information Technology Curriculum//Wang Rongliang
Abstract This paper examined the history of the development of information science in the past 100 years， and analyzed the basic framework of the disciplines of information science. Information science is composed of Theoretical Informatics and Applied Informatics. We described the relationship between Tool Information Science and Field Information Science in the Applied Informatics. We described three-level frame about tools， information and people， and explained the core content of information science curriculum.
Key words information science； information technology curriculum； basic education
在基础教育信息类课程中，信息技术课程是从计算机课程发展而来的年轻课程，仅10余年历史；上溯到计算机课程，也只有近30年历史。作为一门年轻课程，学什么、教什么，一直在探索与实践。本文从信息科学发展视角讨论信息科学学科的基本框架和中小学信息技术课程的核心内容。
1 信息科学发展历史考察
信息科学就是研究信息问题及其规律的科学。信息科学是以信息为主要研究对象，以阐明信息过程的机制和规律为主要研究内容，以扩展人的信息功能特别是其中的智力功能为主要研究目标的一门科学[1]。
在信息科学的发展史中，香农（C.E.Shannon）于1948年发表《关于通信的数学理论》是现代信息科学开端的标志性事件。尽管“信息”一词早已有之，但人们开展系统研究是从20世纪20年代开始的，当时为实现讯号通信而发现效益与可靠性之间存在一种理论上的极限，电讯通信的实践促使相关数学理论的发展。1928年，哈特莱（R.V.L.Hartley）提出有可能用信号数的对数来作为信息的度量，信息是可测的，可以用数学方法对信息从数量上加以测度。香农以“信源—信道—信宿”为模型，提出信息传输和度量的数学描述，也有力地支持了通信技术的发展。当然，香农的信息论是狭义的信息论，只考虑了信息的形式与消除不确定性的范围；只涉及统计信息与信息传递，不考虑信息的含义与价值；不分析模糊现象与非统计信息；未揭示更广泛更重要的其他信息过程的原理和规律[2]。信息论有待进一步发展。
与香农狭义信息论几乎同步发展的计算机技术，因其对数据处理具有高速、自动等特征，能够有效地完成信息的传输、存储、加工、控制等功能，成为信息处理工具。至20世纪50年代，计算机开始应用于科研、军事以及社会生产生活等各领域，信息学研究也涉及多方面的应用领域。典型的应用有：20世纪50年代DNA发现后，以计算机技术为手段和工具，同时采用数学、统计学的模型、模拟研究方法开展研究，促进生物信息学高速发展；60年代，计算机在文献检索方面闪露曙光，极大地刺激了图书馆学的发展；70年代出现了以医学信息为主要研究对象，以医学信息的运动规律及其应用方法为主要研究内容，以计算机为主要研究工具，以扩展医务工作者的信息功能为主要研究目标的医学信息学。
人们在解决信息处理的“个性”应用时，也开始研究对一切信息现象、对每一门信息学科都适用的公共理论，以通用于解决每一个具体领域的信息理论问题，成为信息科学的基础和核心。1959年，美国宾夕法尼亚大学莫尔电子工程学院首次提出“信息科学”的概念，用来代表一组计算机方面的课程，计算机走进课堂，并用来解决各领域内各种具体的信息处理问题。这一概念既包含了信息理论，也包含了信息技术。
20世纪80年代，在香农信息论的基础上，美国哈佛大学的雷斯尼科夫（L.H.Resnikoff）和我国北京邮电大学的钟义信教授等学者先后创立了自己的信息科学理论，分别在模糊信息、概率与非概率信息、语法信息、语义信息、语用信息等方面做了大量的工作。随着信息技术的进步，人工智能问题被突出，人类尝试用电子装置去完成人脑的某些信息处理、认识和思维过程，人的因素引入到信息理论研究之中，使得信息问题的研究更加普遍化和复杂化。
信息论的另一创始人维纳（N.Wiener）在20世纪40年代就提出了超越狭义信息论的经典命题：“信息既不是物质，也不是能量，信息就是信息。”第一次将信息论映射在哲学上。20世纪80年代以后，邬焜教授等学者开展对信息哲学的研究，从而使信息的知识体系形成一个庞大的学科群，包含了信息科学和信息哲学两个大的类别。
考察信息科学发展历程，可以发现，现代信息科学主要经历了以下过程：信息通信、信息工具、多领域信息应用、信息理论、信息哲学。其中，各过程也是交替发展。
2 信息科学框架分析
归纳信息科学的发展历程，可以把信息科学分为两大部门：理论信息学和应用信息学。理论信息学是对一切信息现象、对每一门信息学科都适用的公共理论，它能用于解决每一个具体领域的信息理论问题，是信息科学的基础和核心。
在应用信息学中，信息科学几乎涉及所有的学科应用领域，所以也可以把这些具体领域的应用统称为领域信息学。随着应用的拓展，领域信息学也在不断扩容。同时，计算机科学、控制理论和通信理论地位特殊，因为这些学科是以信息处理为研究目标的，同时又在其他学科领域中得到应用，使相应的学科信息化、智能化。因为三个学科具有信息处理工具属性，可归为工具信息学范畴，所以应用信息学可分为领域信息学和工具信息学（图1），工具信息学与领域信息学中每个领域有交叉。
纵观完整的信息科学体系，由信息哲学、理论信息学、应用信息学三部分组成其学科群，按学科抽象程序的高低和发展的先后顺序，形成如图2所示知识体系层。
分析信息科学基本框架，可能得出下面的结论。
结论1：应用信息学是在理论信息学之前发展起来的信息学科，它主要是信息技术及其在特定领域中的具体应用的知识体系。信息理论学是信息科学的理论核心，是回答“为什么”的问题，往往是抽象的，而信息技术与相关应用都属于应用领域，是回答“怎么样”或“如何做”的问题，通常是具象的。应用信息学的发展需要理论信息学的指导和支持，并促进了理论信息学的发展。研究信息科学领域的学者非常清楚理论信息学和应用信息学的关系，以及信息科学与计算机技术、通信技术的关系。在高校院系设置中，基于一般理论和方法研究的信息学专业并不设立在信息学院，而信息学院下设的计算机系、通信系等都属于应用信息学特别是工具信息学的范畴。在基础教育中，因从计算机课程到信息技术课程的演变过程，造成相关人员认为计算机技术就是信息科技的误解。
结论2：信息科学是研究信息领域中信息的个性特征和运动变化的特殊规律，以及贯穿一切信息领域的信息共性和共同规律。工具信息学的发展促进领域信息学的发展，并形成应用信息学。领域信息学涉及生产、生活各方面，并不断拓展。因此，信息科学技术已不再是与数、理、化、天、地、生平行的一门学科，不再是主要以研究信息获取、存储、处理为主的一门单独的学科，而是更加强调与社会、健康、能源、材料等其他领域的紧密联系，它的外延涉及各个学科[3]。
结论3：工具信息学所研究的是信息在机械中的存在、传输、变换、行为及处理规律，工具即处理信息的机械。在工具信息学中，通信只是控制和计算的基础，目的是控制，信息过程的核心是计算。通信机械的主要目的在于信息的传输和再现，计算机技术的主要目的在于信息的处理和再生。同时，具备通用性和智能化的计算机，可以依据通信理论和控制理论，实现信息的通信和控制。显而易见，在三个学科中，计算机科学处于核心地位。
3 信息技术课程的内容层次架构
基础教育的信息类课程是以培养学生在信息社会中自如地获取、加工、管理、表达、交流信息的能力为主要目标的，应该在信息科学基本框架下结合学生的认知特点和实际需求构建相应课程。源于信息科学的信息技术，恰好能够有效地实现信息的获取、加工、管理、表达和交流。
根据学生认知特点和解决实际问题的需要以及结论1可知，在具体的应用信息学和抽象的理论信息学之间，信息技术课程除了涉及少量的、必须的信息科学基础知识以外，应聚焦应用信息学。
根据结论2可知，由于领域信息学种类繁多，且需要相关专业知识背景，信息技术课程宜聚焦具有通用属性的工具信息学，并以学生学习生活作为领域应用背景。工具或信息处理机械是信息技术课程的关注重点。
根据结论3，所谓工具是指实施信息通信、计算和控制的电子装置及其相关规则和程序，计算机和网络是典型的、通用的信息通信、计算和控制工具，也是信息技术课程的学习对象和载体。
由此，信息技术课程主要是围绕人、信息、工具三者的关系展开（图3），信息是研究的对象，人是主体，可以处理信息，工具位于人与信息之间，在一定程度和范围内帮助和替代人处理信息。信息技术课程可以围绕以下三个层次展开教学：人是如何处理信息的；人是如何运用工具处理信息的；工具是如何处理信息的。
第一层次，“人是如何处理信息的”反映了人与信息的最基本关系，也是信息技术课程需要解决的根本问题。该层次属于人类信息学范畴。人类信息学是研究信息在人类社会成员之间传递、传播和交流规律，人类信息学所关注的信息是迄今为止所有类型信息中人们使用得最多的一种，涵盖了信息的一切原始含义[4]。信息技术课程只能涉及其中一小部分，由于人们处于信息社会庞杂的信息包围之中，信息技术课程要求学生掌握信息处理的一般方法以后，更主要的是解决第二层次“人是如何运用工具处理信息的”，以提高信息处理的效率和质量。
第二层次反映了人用工具高效处理信息的基本技能以及有效使用工具的意识。目前，国内以信息素养培养为课程目标的信息技术课程主要就是反映了第二层次的学习要求。
站在认识论的视角理解信息，人作为主体处理信息，具有一定智能的工具也能处理信息。第三层次，“工具是如何处理信息的”反映了工具信息学的学科思想和方法论。在信息技术课程中体现第三层次的教学要求有三方面的好处：其一，其学科思想可以迁移至其他应用；其二，有利于应对信息技术的飞速发展；其三，为将来从事信息技术专业发展的学生提供基础。当然，第三层次的深度值得探索。
4 结语
信息技术作为一门新兴课程，探索其课程的核心内容是有意义的。本文从信息科学的发展历程构建信息科学的基本框架，并以此为基础提出信息技术课程的内容层次结构。从三层次内容结构，可以推导信息技术课程的核心内容：
1）人处理信息的一般方法。由于人们关于信息处理的一般知识与技能的习得是渐进的、多渠道的，信息技术课程对这部分内容并不具有独占性，也很难像数学、物理课程一样系统论述。
2）常用信息处理工具使用方法。这是信息技术课程的主体学习内容，也是信息社会的公民应该具备的基本技能。由于信息技术的飞速发展，这部分学习内容最不稳定，这也是信息技术课程的困惑所在。
3）信息技术工具的工作原理。通过对原理的追求可以接近信息技术学科的核心，这是信息技术课程中这部分内容学习的价值所在。尽管信息技术操作学习是低门槛的，但原理学习是高起点的，这就要求合理选择学习内容，使其既适合学生学习，又体现学科思想。
信息技术作为一门发展迅速的学科，探索其相对稳定的教育价值是必须的。例如，算法思维作为一种解决问题的过程性思维方式，就是信息技术的最基本的思维方式[5]；在信息技术课程中，相比算法思维，工程思维有两个特点：其一，更具有普遍性，涉及信息技术课程中更多的学习领域；其二，更关注技术和工具，强调用信息技术工具有效地解决问题[6]。算法思维和工程思维都是从“信息技术工具的工作原理”视角体现信息技术课程的教育价值。关于从信息技术课程三层次学习内容演绎学科思维和方法论，还有待进一步研究。
近年来，信息科学在当代基础科学和复杂性科学的发展中扮演了十分重要的角色，这是因为信息科学的概念和方法为现代科学的发展提供了一个新的科学范式、一套新的研究方法，并成为现代科学发展的现实逻辑[7]。在信息科学中，无论是为信息建模提供的方法和工具，还是更深层次的虚拟现实方法，都会对传统研究领域的方法论产生影响。从信息科学视角探索信息技术课程的学科思维和教育价值是很有必要的，尽管对信息在各学科领域进化过程中，以及在人类社会的进化过程中所起的作用需要一个更完整的了解，但有理由相信，人们对信息科学乃至信息技术的了解和掌握的需求越来越大，也更需对信息技术教育开展深入研究。
参考文献
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[2]黄小寒.从信息本质到信息哲学[J].自然辩证法研究，2001（3）：15-19.
[3]李国杰.信息科学技术的长期发展趋势和我国的战略取向[J].中国科学，2010（1）：128-138.
[4]闫学杉.关于21世纪信息科学发展的一些见解[J].科技导报，1999（8）：3-6.
[5]王荣良.信息技术课程中算法学习的价值探索[J].中国电化教育，2008（8）：79-81.
地理信息科学理论范文第8篇
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,下面分别表述原著与解解的内容。
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。
在五个开放的、复杂巨系统中,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。
2、地理信息科学
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。
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。
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。
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;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。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.
地理信息科学理论范文第9篇
钟老师，您已经研究了几十年的信息科学。《信息科学原理》一书已经重印到第五版。您能否给读者们讲一讲，信息科学是什么？有什么特点？
钟义信：简要地说，信息科学就是研究信息及其运动规律的科学。具体地说，信息科学是“以信息为研究对象、以信息运动规律为研究内容、以信息科学方法为研究指南、以扩展人的智力能力（它是信息能力的有机整体）为研究目标”的一门新兴横断科学。
武健：从概念、定义来看，信息科学与计算机科学并不完全一样。因为信息科学是以信息运动规律为研究内容的，研究内容既不专指计算，也不是专指计算机。从这个角度思考，信息科技课程与计算机课程的内容将有很大的区别。这对于一线信息技术教师来说，了解信息科学就更加重要了。您能否给我们讲一讲信息科学的核心内容是什么？它对于整个社会能发挥什么作用？
钟义信：信息科学的概念（定义）也可以通过它的基本模型来表现（见下页图1）。
这个模型也可以简化为以下更直观一些的模型（见下页图2）。
考察信息科学的定义和它的基本模型（以及简化模型）可以知道：
信息科学最大的特点是研究“信息”（而不是物质和能量）。
它的核心内容就是研究“信息运动规律，即信息-知识-智能转换的规律”。
世间一切物质的运动都会产生信息。人类正是通过研究信息，才能认识世界（包括自然和社会）。因此，信息科学的研究目标，就是“扩展人类的智力能力，也就是扩展人类认识世界和改造世界的能力”。这就是信息科学对于整个社会的作用所在。
武健：我记得您曾经讲过信息分成主客体关系，那么我们理解基本模型与简化模型也是一步步地发展出来的。从简到繁是否可以这样理解？（如下页图3）
从信息定义的基本模型中，还可以看到信息科学在特别关注着策略，尤其是人的策略。从这个角度来看，信息科技课程中会有着一批以前没有的教学内容。技术课中的学习计算机操作的教学目标是学会操作。而信息科技框架下的课程则需要以应用技术，挖掘其中的问题解决策略，了解信息科学概念与原理为主要目标了。
每个学科都会有一批本学科的科学家，像牛顿对于物理，哈勃对于天文，欧姆对于电学……信息科学是一门新兴的横断科学，那么您认为这门学科中有代表性的信息科学家有哪些人？
钟义信：横断科学，是在概括和综合多门学科的基础上形成的一类学科。它不是以客观世界的某种物质结构及其运动形式为研究对象，而是从许多物质结构及其运动形式中抽出某一特定的共同方面作为研究对象，其研究对象横贯多个领域甚至一切领域。所以，信息科学家、信息技术专家会有自己的领域，但会在共同的信息方向有突出贡献。
如香农（Shannon）在1948年发表了论文“通信的数学理论”，奠定了“通信信息论”;维纳（Wiener）在1948年出版了著作《控制论》，奠定了随机控制理论，贝塔朗菲（Bertalanffy）在20世纪60年代出版了《一般系统论》，建立了系统论。西蒙（Simon）对功能模拟的人工智能理论做出了奠基性的贡献，费根鲍姆（Feigenbaum）是人工智能专家系统的开拓者，闵斯基（Minsky）对人工神经网络和认知理论有突出的贡献，查德（Zadeh）创建了支持信息科学研究的模糊集合和模糊逻辑， 柯尔莫戈洛夫（Kolmogorov）对信息理论和控制理论都有杰出贡献，等等。这些人都在信息科学领域有过不同方面的重要建树，都可以称之为信息科学家。
由于我国只有各种信息技术的学术机构而没有专门的信息科学的学术机构，很少纯粹信息科学方面的交流机会，因此很难确定谁是信息科学家。不过，由于我国信息化建设的迅猛发展，确实出现了不少在信息科学技术方面做出重要贡献的人员。
武健：信息科学是一门新兴的学科。既然是“新兴”，那么它一定在发展，甚至是快速发展。您认为信息科学主要研究的方向与进展如何？现阶段出现了什么样的困难？
钟义信：相对而言，信息科学是一门非常年轻的学科。因此，它的主要研究方向应当是信息科学的基础理论，研究信息的基本运动规律。其中包括信息理论、知识理论、智能理论，特别是信息、知识、智能之间的转换理论（一体化理论）。
经过半个多世纪的研究和探索，我们在这些基础研究方面取得了可喜的进展，具体表现在：建立了超越与拓展传统信息论的“全信息理论”，发现了“知识的生态学规律”，创建了“机制模拟的人工智能理论”，实现了“结构主义、功能主义、行为主义人工智能理论”的统一，还创建了“基础意识―情感―理智三位一体的高等人工智能”，特别值得提到的是，发现了意义重大的“信息转换与智能创生定律”。
在取得这些进展的过程中，发现物质科学（代表性科学是物理科学）的科学观（还原论）和方法论（分而治之）不适用于信息科学（和智能科学）研究，总结并提出了适用于信息科学研究的新的科学观和方法论。
面临的主要困难是：由于信息科学和智能理论的研究对象多数是非常复杂的问题，因此现有的数学工具不敷应用，特别是其中的逻辑理论还相当单薄，不足以支持这些复杂问题的创新研究。这是当前信息科学发展中的“瓶颈”。
武健：信息科学关系到的方法论可以分成信息科学研究的方法论和信息技术应用的方法论。根据这样的观点，在信息科技课程中，需要以完整的信息综合活动展开教学，而不适合片面地学习信息获取、信息处理某一个片段。因为信息科学方法论更强调从整体到局部，不建议从信息运动中的某一细节去理解典型的信息过程。
信息科技的方法论分成理论研究层级和技术应用层级。您认为在信息科学研究中，常用的方法与手段有哪些？
钟义信：与物理科学研究方法最大的不同，是不再采用“分而治之，各个击破”这种流行了数百年之久而且一直行之有效的传统科学研究方法论，而是改为运用全新的“信息转换与智能创生”方法论。
原因是：“分而治之”方法论在把系统分解为若干子系统的时候，必定会丢失各个子系统之间相互联系相互作用的信息，而这些信息正是复杂信息系统的生命线。就像研究人脑思维奥秘的时候，如果采用“分而治之”的方法把人脑分解为若干部分进行研究，即使把每个部分都研究好了，也无法揭示人脑思维的奥秘，因为分解之后的这些人脑部分根本无法复原为活的人脑。
“信息转换与智能创生”方法认为，信息系统是一个生态系统：由信息生成知识进而生成智能（策略），从而按照策略解决问题。它强调信息、知识、智能（策略）之间的相互联系和相互作用，强调信息、知识、智能（策略）之间的生态联系，根据外部世界客体的信息和认识主体的目的，可以通过学习创生解决问题的智能策略。
至于具体的研究工具，基本也是硬件试验和软件仿真（包括虚拟现实）。
武健：在信息科学体系中，您认为这个领域中最基本的概念和原理是什么？
钟义信：信息科学最基本的概念包括信息、知识、智能。人们往往把信息科学技术仅仅局限在“信息”范畴，这其实是对信息科学技术严重的。经过这样的信息科学技术的作用，就大大被削弱了。
信息科学最基本的原理则是：信息―知识―智能转换原理。正确运用这个基本原理，人们就可以在具体的环境中求出解决问题、而且保证实现“主客双赢”的智能策略，从而满意地解决问题。
武健：一般人都知道，现代科学与技术有着不可分割的密切关系。一方面，很多人还不知道什么是信息科学，另一方面，还不能想象信息科学与信息技术之间有什么关系。您认为两者有什么样的区别与联系？
钟义信：信息科学与信息技术是一对孪生的概念，信息科学是信息技术的理论基础，信息技术是信息科学理论的具体实现。两者相互联系，相互促进。
武健：很多人认为信息技术就是计算机技术加上网络技术，信息技术就是能够用计算机上网。这部分人觉得，信息技术就是信息技术，不是什么“关于信息的技术”。关于这些观点您是怎么看的？从信息科学的角度来看信息技术应当包含什么内容？
钟义信：只要对照信息科学的简化模型，就可以很明确地回答：信息技术不等于计算机技术和网络技术，因为这个说法很不全面，忽略了传感技术，忽略了控制技术，特别是忽略了人工智能技术。
实际上，在以往，关于“信息技术”的概念，确实曾经流行过很多各不相同的说法。其中比较出名的包括：
1C说――认为“信息技术就是Communication技术”，理由是：信息论就是通信论;也有一些人认为“信息技术就是Computer技术”，理由是：计算机就是用来处理信息的技术。
2C说――认为“信息技术就是Computer+ Communication技术”。
3C说――认为“信息技术就是Computer+ Communication + Control技术”。
但是，对照信息科学的简化模型就可以明白，这些说法都属于“以偏概全”的认识，都是不全面的认识。
从信息科学的简化模型可以非常清晰地了解到具体的信息技术内容，包括实现信息获取功能的“传感技术”，实现信息传递和策略传递功能的“通信技术”，实现信息预处理功能的“计算机技术和存储技术”，实现信息认知功能和智能决策功能的“人工智能技术”，实现策略执行功能的“控制技术”，以及实现反馈学习和策略优化的“信息系统自组织技术”等。
武健：您认为未来20～30年，信息科技最有意思的发展可能是什么？
钟义信：根据“科学技术拟人律”，未来20～30年，信息科学技术最有意义的发展将是人工智能技术。
对照信息科学简化模型就知道，扩展感觉器官功能的传感技术、扩展传导神经系统的通信技术、扩展思维器官预处理功能的计算机技术以及扩展效应器官功能的控制技术都是相对而言的技术，扩展思维器官认知功能和决策功能的人工智能技术才是核心技术。目前信息技术已经得到长足的发展（未来当然还会继续发展），这就为核心信息技术的发展打好了基础，也产生了需求。因此，未来20～30年间，人工智能科学技术必然成为发展的主导潮流。
武健：您认为学习信息科技的知识对于中小学生来说有何意义？有没有哪一部分内容需要在现阶段特别强调的？
钟义信：中小学生绝对应当学习基本的信息科学知识，掌握信息技术的基本能力。当今的时代是信息时代，不学习信息科学技术，就会成为落伍的一代，被淘汰的一代。这是非常危险的。
当然，中小学生学习信息科学技术应当遵循“循序渐进”的认知规律和“兴趣引导”的教学方法。事实上，信息科学技术本身的发展就是循序渐进的，如图4所示。
武健：您对中小学的信息科学与技术课程（不等同于计算机课程）有何期望与要求？
钟义信：根据“信息科学技术”的定义，“计算机科学技术”只是“信息科学技术”的一个组成部分。部分不等于全体，部分不能代替全体。所以，不能用“计算机”课程代替“信息科学技术”课程。
中小学的信息科学技术教育是一个极其重要的问题，又是一个十分复杂的问题。我们不能就事论事孤立地讨论中小学的信息科学技术课程，而应当把它作为“国家信息科学技术教育系统工程”来统筹考虑：小学阶段学什么？中学阶段学什么？大学阶段学什么？硕士研究生阶段学什么？博士研究生阶段学什么？等等。
按照“信息科学技术教育系统工程”的思路，中小学生应当通过“学习最为基础的信息科学概念”和“掌握最为基本的信息技术能力”形成“最浅层（然而又是准确的）的信息科学技术观念和浓厚的兴趣”。其中，“观念和兴趣”是最重要的，而“概念和能力”则是支撑这种“观念和兴趣”的支柱。
武健：钟老师，感谢您的指导。您认为2010年后，学科基本研究才逐步成熟起来。一门学科从成熟到走进基础教育往往需要十多年的工作，而信息科技课程的发展将是长期的。希望您以后能够经常关注基础教育中的信息科技课程发展，给我们更多指导。
附录：
地理信息科学理论范文第10篇
关键词：信息；科学；哲学；问题；评介
中图分类号：B08 文献标识码：A 文章编号：1000－2731(2012)02－0023－05
在2010年8月召开的第四届国际信息科学基础大会(FIS 2010，北京)上，我很荣幸地认识了俄罗斯科学院信息科学问题研究所首席研究员，康斯坦丁・科林(KOHCTaHTl4H Koz_rm)先生。他为大会提交的英文论文的题目是“Philosophy of informationand fundamental problems of modelTl Informatics”(《信息哲学与现代信息科学的基本问题》)，而这样的研究方向正是我所感兴趣的。在进一步的接触中，我们了解到，科林先生在信息哲学和信息科学中的哲学问题的方向上已经研究了20多年，是信息哲学和社会信息科学领域的著名专家，取得了丰硕的研究成果。从科林先生的介绍中，我们还了解到，俄罗斯学者在信息哲学和信息科学中的哲学问题的方向上的理论研究已经有40多年的历史，其中有相当一批学者都对这一研究领域十分重视，并作出了一系列开创性的成果。
另外，自上个世纪90年代以来，俄罗斯科学院和俄罗斯的一些大学还开创性地在大学生和研究生中开设了关于信息科学与哲学方向的通识课程和学位课程，其中举办较为成熟的课程有《信息科学中的哲学问题》和《社会信息科学》。而科林先生正是这两门课程的积极倡导者和重要设计者。
在会议期间我们还了解到，科林先生有一本新书将以俄文和英文两种语言同时出版，而这本新书既是一本专著，又是为配合《信息科学中的哲学问题》的研究生课程而编写的教材。会后征得科林先生的同意，我将这本新书从俄文译成了中文，该译本即将由中国社会科学出版社出版。
本书是一本关于信息科学的性质、研究对象和范围、学科地位、体系结构、领域和方法，信息科学教育，信息的科学观和哲学观，信息社会与人类文明的发展，以及信息科学发展的历史、现状和未来前景的学术专著。全书论域之宽泛、理论之深入、观点之明确、论述之简明，都已达到了很高的水平。如此体例和内容的学术专著尚未见到。
全书的立论是建立在作者对信息的本质及其存在范围和普适性规律的认识的基础之上的。
在关于信息的本质和信息的存在范围的认识上历来颇多争议。科林先生坚持从世界客观本体的层面上对信息的本质和存在范围做出相应的规定。他写道：“在最广泛意义上，信息是现实世界的客观属性，它是物质和能量在空间和时间中分布的差异性(不对称)的表现，这些表现存在于所有自然发生的生命界、无生命界，以及人类社会和意识活动的非平衡过程之中”(第三章第三节)。这样的认识无疑在两个方面是十分成功的：一是把信息看作是所有事物中普遍存在的现象，即是说，信息具有最为普遍性的存在论品格；二是用信息显现和表征的“差异性(不对称)”来解读信息的本质，这就在某种程度上看到了信息存在方式和物质、能量的存在方式的区别。
但是，在这里我们还是要提请注意，仅仅用“差异性(不对称)”来标明信息的本质，还只是看到了信息活动外在表现的方面。固然信息必须通过“差异性(不对称)。”来显现和规定自身，然而，这种“差异性(不对称)”本身却不是信息最本质层面的规定性，因为，人们完全可以把“差异性(不对称)”看作是物质世界自身存在的一种方式、一种关系。另外，任何“差异性(不对称)”都还必须通过信息的对应性显现才能表征自身的存在。如此看来，信息只能是在显现、表征的意义上才可能构成自身区别于物质世界的独特存在方式。这样，要真正揭示信息区别于其他存在形式的本质，还有必要从信息独特的存在方式的层面上继续探讨。但是，无论如何，科林先生已经把对信息本质的规定设置在了客观自然关系的尺度上，这就离我们关于信息本质真谛的认识不远了。
科林先生的理论的更为深刻之处还在于，他基于他对信息的本质和信息存在范围的认识，提出了一个关于世界二重化存在的理论。他写道：“我们面对世界的现实结构具有二重化的性质，因为，这个世界同时包括两个主要的组成部分：物理现实和理想现实。这两个部分都是客观存在的，并且是相互作用的，因而它们具有相互反映的特性”(第三章第二节)。由此出发，我们便可以建立一种全新的哲学本体论学说，从而打破传统的关于世界是由物质和精神构成的二元对立的哲学观念，这在实质上就是建立了一种全新的世界观。
在科林先生那里，信息的科学观和世界观是统一的，并且，信息的世界观是以信息的科学观为其科学基础和依据的。这种信息的科学观就集中体现在科林先生对信息的性质和作用的认识之中。在科林先生看来：“信息贯穿于我们周围世界的有组织的物质和能量的各个层次，它是物质和能量运动的首要的原因，并决定着它们在空间和时间中运动的方向”；“信息是进化的决定性因素，它决定着自然和社会进化过程的发展方向”；“信息是现实世界中的多方面的现象，它以某种特定的方式体现于自然的生命界和无生命界的各种信息环境之中，体现于信息活动过程的不同条件之中”；“可以假定，在这些一般的信息流程、现实对象，以及任何形式的过程和现象中，都体现着某些基本的信息规律”(第三章结论)。
正是基于这样的一种科学观和哲学观，科林先生才确立了他关于信息科学的性质、研究对象和范围，以及其在现代科学中的学科地位的理论。他特别强调“信息是现代科学的基本概念”，信息科学是“一门基础科学”，并具有“跨学科性质”(第二章第一节)。他写道：“信息现象乃是信息科学的最重要的研究对象，根据信息概念的规定以及信息活动的规律，在生物领域和无生命的自然领域，也包括人类创建的人工技术系统之中，应当有一个共同的信息活动的基础”(第一章结论)；“正是信息的基本概念，以及信息在生命和非生命的自然发展过程中所起的关键性作用，使信息科学推动了基础科学发展的水平，同时也使信息科学自身发展成为一门独立的科学知识领域”(第二章结论)。“作为基础科学的信息科学的研究对象是信息的基本性质、自然和社会相互作用中的信息活动过程的规律，以及这些活动过程在技术、生物和社会系统中的组织方法”(第三章结论)。
由于科林先生认为信息科学具有基础科学和跨学科的性质，所以，在论及信息科学的体系结构和领域方法时，科林先生也应用了从基础科学到分支科学和应用科学的跨学科的系统综合集成的方法。科林先生写道：“信息科学研究的并不仅仅是在计算机通讯和其他技术系统中收集、存储、处理和传递信息的仪器和技术方面的问题，而且还包括在自然的生命界和无生命界，以及在人类社会中存在的信息活动过程”；“把不同科学领域(物理、化学、生物学、心理学、计算机科学)的科学家们汇聚起来，对生物系统，以及无生命的自然过程中发生的信息显示的特征进行研究乃是一件特别重要的事情。毕竟，这些研究结果可能会导致科学家们揭示出某些一般性的规律，这些规律对于不同性质的信息环境中发生的各类信息活动过程都具有解释的有效性”(第三章结论)。
早在1990年科林先生就提出了一个信息科学的体系结构，它包括四个主要的部分：理论信息科学；技术信息科学；社会信息科学；生物信息科学。后来，他又根据俄罗斯科学院信息科学问题研究所的相关研究成果增加了一个部分――物理信息科学。科林先生认为上述的五个部分可以分为两个层次：一个是处于上层的理论信息科学，它研究的是信息过程的一般性质和规律；另一个是处于较低层次的四个并列的部分――技术信息科学、社会信息科学、生物信息科学和物理信息科学，它们研究的是在某一特定类型的信息领域中实现的相应的信息过程(第一章第三节)。
我们有理由把这样一个学科体系结构看作是最基本层面的结构划分，在其之下一定还可能细分出大量的分支性和应用性学科。由此，也可以显示当代信息科学发展的跨层次的学科群的特征。其实，由于信息已经成为构成世界的基本要素，所以，从理论上来说，所有的传统科学学科在对其研究对象进行研究时，都不可能回避这些对象的信息特征以及其中现实发生的信息活动过程。另外，我们还应当在上述体系结构的顶端再增加一个更为一般和综合的层次――信息哲学。毕竟，信息科学的发展已经有迹象把人类的哲学思维和科学思维重新统一起来。并且，要建构统一的信息科学理论，必须对信息的本质以及信息的一些最基本层面的规定进行综合而统一的解释，而这样的一种解释，只有在哲学的层面上才能最终实现。
正是基于这样的认识，我才在北京1995年召开的一次关于信息科学和社会发展理论的学术研讨会上提出了“科学的信息科学化”的理论，并给出了一个包含六大层次的信息科学的体系结构：信息哲学、一般信息理论、领域信息学、门类信息学、分支信息学、工程技术信息学。领域信息学又包含三大并列的学科――自然信息学、社会信息学、智能信息学，分支信息学还可以再行分化出多级分支学科。两相比较，我们可以看出，科林先生所划分的信息科学的体系与我所划分的信息科学体系的一般信息理论、领域信息学的层次基本对应，而其所提出的技术信息科学则对应于我所划分体系中的工程技术信息学的层次。
虽然，科林先生仅只给出了两个层级的信息科学体系的划分，但是，他的信息科学的体系却并不具有封闭于这两个层次的性质。因为他同样关心和注重讨论了向上的信息哲学问题的方向，以及向下的分支信息科学的方向。
在这本书中，科林先生反复强调了信息科学的历史和哲学问题方面的重要性，并对那些只关注信息科学中的工具性和技术性问题的做法的狭隘性提出了批评。科林先生在其自拟的关于本书内容的《简介》中明确地表示：“本书的目标是要建立信息科学的哲学和科学方法论的基本理论，并对这一理论所具有的越来越重要的跨学科的基础科学的性质，以及其在意识形态和社会经济中的重要作用进行讨论”。
在本书“第一章”的“结论”中科林先生曾经这样写道：“信息科学正在实现它作为一种系统的科学知识而发挥其整合功能的作用……信息科学基础知识的进一步发展具有重要的哲学和科学的方法论意义”；“当前，一个非常值得关注的问题是信息科学的哲学基础的发展，这一问题是建立在对信息本质的新的哲学理论形成的基础之上的”(第一章结论)。
从上面我们提到的科林先生关于信息的本质、信息存在范围，以及世界的二重化存在的理论中，我们也可以清晰地看到，科林先生关于信息科学的整体认识其实是以他提出的信息哲学理念为前提的。在书中他还明确强调：已经“形成了一个新的认识世界的信息方式和信息世界观，这一新的观念从根本上改变了当代以物质一能量为标准模式的世界图景、科学范式和科学研究方法”(第四章第一节)。
当然，信息哲学的研究内容并不仅限于科林先生所论及的部分，因此我们还是应当强调，信息哲学应该成为信息科学中的一个独立的研究层次，它也应当有它自己的具体研究领域，如，信息本体论、信息认识论、信息进化论、信息价值论、信息方法论，等等。
从科林先生所揭示的信息科学的跨学科的性质出发，在科林先生所论述的信息科学体系的第二个层次的四大信息科学的研究领域之下再派生出众多分支性和应用性的信息科学学科同样具有合理性和必然性。这也与科林先生在书中的相关论述和所介绍和讨论的相关信息科学学科的具体领域和方向的内容完全吻合。
科林先生写道：“信息科学的跨学科的性质主要表现在，信息科学的研究方法越来越多的被应用于自然科学的各个领域：量子物理学、天文学、生物学、遗传学、地质学、矿物学等。另外，信息科学的研究方法还越来越多的、频繁的开始被应用于人文学科领域：经济学、社会学、心理学和语言学。虽然，在信息科学自身的方法论研究领域，以及在信息科学的各种应用性研究领域，现在仍然有许多工作要做。”“信息科学的学科领域正在迅速扩展”(第二章结论)。
在论及信息科学的现状及其未来发展前景的时候，科林先生具体介绍和讨论了大量信息科学的分支性和应用性学科。其中主要包括：经济信息科学、网络信息经济、信息政治经济学、信息科学的脑科学、社会信息技术、社会信息理论、心理信息科学、教育信息科学、医疗信息科学、计算机图形学、纳米信息科学、量子信息科学，等。其实，就目前信息科学的发展而言，由于本书目的所限，已有的大量信息科学的分支性和应用性学科都未进入本书的视野，此外，尚有更多的信息科学的应有的学科或者是正在酝酿形成之中，或者是连一个基本的概念都还未能提出。
值得指出的是，科林先生对量子信息科学的科学和哲学意义给以了相当高的评价。他认为：正是量子信息科学的产生和发展“从根本上改变了人类科学和实践的面貌，它使人类对物质自组织的信息问题的定性认识上升到了一个新的量子层级的水平，人们在这一水平上达到的认识乃是人们对各级自然和人工系统的性质进行认识的基本原则。”“这一基本原则的揭示不仅能够作为科学技术发展进步的一种新突破的标志，而且还能够作为人类文明过渡到一个新的质的发展水平的标志”(第六章第八
节)。
科林先生对量子信息科学所作的这一评价是毫不过分的。其实，无论是量子信息科学，还是纳米科学，或是虚拟现实科学的领域都是最能集中体现信息科学理论的最有发展前途的前沿性领域。因为，正是这些领域的发展把信息科学的码元、码元序的组织结构、关系模式建构，演化程序、过程模式展示的基本科学理念和技术方法贯彻到了自然原子、分子结构的构造，以及数码人工技术实现的层次和水平。从而以科学的名义实现了信息系统复杂综合的世界图景，并最终导致人类的科学观念和科学思维方式、哲学观念和哲学思维方式的根本性变革。
除了理论阐释的清晰性和深刻性之外，该书的另外一个鲜明的特点就是它的实践指向性。这一方面的特点主要体现在该书对社会信息科学，以及实施信息科学教育原则的设计之中。该书的“第四章新的现实信息与社会信息科学”“第五章信息科学与教育”，以及关于《信息科学中的哲学问题》《社会信息科学》两门课程的教学大纲的两个附录，涉及的都是这方面的内容。
科林先生强调说：“全球信息社会的发展为人类生存条件的根本改变提供了新的机遇和新的挑战，而我们的现代教育体系仍然不能适应这一发展，需要从根本上进行现代化的改造……因此，迫切需要建立发展教育的国家标准”(第五章结论)。“我们必须用信息科学提升我们各级教育系统课程教学的内容”(第三章第一节)，并“把教育方式转变到对信息科学的新原则进行学习的方向上来”(俄文版内容简介)。有必要提出一个“十分重大的、具有前瞻性的全新教育原则：把信息科学的教学纳人基础自然科学和通识教育的具体科目”(第一章第二节)。
科林先生还进一步指出，由于信息科学的发展所导致的人类社会的全方位的变革，致使“人类现有的教育哲学的观念将不得不在很大程度上予以改变，人们必须对信息社会的进程，以及形成的新的信息现实进行必要的反思。”“现在，必须对俄罗斯的科技人员进行系统培训，使他们能够对信息科学的历史问题和哲学问题进行研究”(结束语)。“我们对作为一门基础科学的信息科学的发展前景进行展望，就是要为进一步加强自然科学和人文科学的融合创建一个共同的框架。然而，自然科学和人文科学目前的相互割裂的状态，不能为人们提供关于自然和社会的全面知识，因此，有必要实行全面的教育和塑造全面的人格”(第六章结论)。
正因为有了如此明确的认识，科林先生才致力于俄罗斯教育理念、教育体制、教学内容和教学方式的改革，并长期努力投入具体实践。
科林先生和他的俄罗斯同事们以信息科学和信息社会的发展为背景，对当代教育理念和体制所进行的反思，对俄罗斯教育所进行的改革实践，不仅是合理的、现实的，而且还是超前的。目前，在我国的教育界，相关的理论探索十分薄弱，更谈不上实践方案的制定和落实。如此看来，科林先生所代表的俄罗斯学者的相应研究和工作，一定会给我们以启发，实在值得我们借鉴。