时间:2023-03-22 17:45:58
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由于受到种种因素的影响,学生的发展水平不尽相同。有些家庭条件较好的学生早在小学阶段就已经接触过计算机,掌握了初步信息技术技能;而有些学生则在进入初中后才首次接触信息技术。所以教师要正视学生的认知基础、个性品质和认知风格等方面存在的差异性,对症下药地组织教学。据心理学研究发现,学生的学习类型一般可分为全优型、认真型、松散型和全劣型。认真型学生在学习方面十分刻苦,但喜好采用死记硬背的学习方式,导致学习成绩跟不上;松散型学生的学习能力比较强,但学风不够踏实,知识基础不够扎实,导致学习成绩不够稳定;全优型和全劣型则是两个极端。教师针对不同类型学生要采取个性化的教学方式,促使松散型学生夯实信息技术理论知识基础;为认真型学生传授一些行之有效的学习方法;鼓励全优型学生再接再厉;督促全劣型学生端正思想,改进态度,上课要认真听讲,必要时还要给全劣型学生“开小灶”,使他们跟上教学进度。通过这样的个性化教学,力求促进学生牢固掌握信息技术技能,获得较好的学习成绩。
二、构建“学习方法资源包”,提升学生的元认知能力
毫无疑问,信息技术是一门快速发展的技术,个中所包含的知识日新月异,称其为“计划赶不上变化”一点也不为过。所以教师将学习方法传授给学生,远比将具体信息技术知识传授给他们来得更重要。“授人以鱼,不如授人以渔”。初中信息技术课程个性化教学要让学生明白自己的学习基础,确定自己的学习兴趣,以此为基础,引导学生制定适合自己个性的学习策略,提高自主学习能力,不断探索新知识和技能。比如教师可以引导学生利用精加工学习策略巩固自己学过的理论知识,这是通过将所学新知识与已有知识有机联系起来,以此增添新信息的意义,使新信息更容易理解的学习策略,可以帮助学生达到事半功倍的学习效果。也可以将笔记策略传授给学生,即教会学生如何在课堂上记笔记,以便课后复习。教师要告诉学生记笔记时应该用尽可能少的字表达尽可能多的重要信息,尽量用自己的话概括新信息,这样可以使学习材料变得尤为有意义,从而加深对新知识的理解。平时,教师要多指导学生建立学习方法的资源包,并根据实际情况不断充实,逐步提高学生的元认知水平。
三、采用分层次教学法,促进学生的全面发展
学生的学习基础不尽相同,如果采用“一刀切”的教学方法,必然会出现“好学生吃不饱、差学生吃不好”的现象。如此,教师可以在信息技术教学中采用分层次教学法,即根据学生的现有基础将他们分为“好、中、差”三个层次,对各层次学生安排不同教学目标和教学内容。对于好学生,可以安排难度较大的教学内容,激发他们的好胜心理,促使他们不断提升信息技术水平;对于“中、差”两个层次的学生,教师安排的教学内容要符合他们的接受能力,同时也要高于他们的现有水平,使学生达到“跳一跳、够得着”的学习效果。当这两个层次的学生完成学习任务后,教师要及时给予他们表扬和肯定,尤其是对后进生,更要加大表扬力度,以此树立他们的学习自信心,满足他们的学习成就感,再接再厉,再创成绩。
四、结语
建国以来,师范专科学校和中等师范学校是我国中小学教育师资培养的主要阵地,在专业课程体系中有很多合理的地方,例如:注重培养学生具有“一口普通话,一手好书法,一笔好文章,一套好教法”的教学基本功,同时我们在保持传统教师教育学科的优势,巩固高师院校特色学科的基础上,应该根据基础教育改革发展的实际需要,积极培养有高信息技术能力的教师。虽然高校已经普遍开设了计算机类课程,但将计算机类课程与现代教育技术课程整合,构成师范生信息技术能力培养的体系,对以培养合格教师为己任的师范院校是一个历史的挑战。
从目前我国高师院校对师范生信息技术教育方面的培养现状来看,反映出对其重要性和意义认识不足,在设置的课程体系中,信息技术和实践性环节课程所占比例较少,基本上仍只是作为师范专业的公共课来实施。再者,单纯地将计算机基础代替信息技术教育。在效果上,计算机课老师培养学生的计算机技能,没有贯穿将技术整合到教学中的理念,学生隔靴搔痒的理论和知识学了不少,但解决实际问题的能力却提高不大,所以学生不能很好地将信息技术应用于未来教学中,不能满足基础教育信息技术和实践性教学的需要。最后,在培养模式上,与基础教育需求脱节。在培养过程中,重点都放在了传授基本理念和基本操作,学生很难感受到运用信息技术会带来教学质量和教学效率的提高,因此在今后踏上教学岗位后,也就难以自觉自发地运用信息技术。
因此,在对师范生的信息技术能力的培养模式上应采取相应的变通。首先,改变传统的教育技术课程的教学内容和模式。增设信息技术和活动类课程,强化信息能力和实践能力。重点涉及信息在教育运用中的理论和实施,通过学习各种教学媒体、教学课件,将信息技术和各种基础课程相结合,并在教师的指导下通过学习和操作实践逐步熟悉它们。在实习期间尝试性地运用这些技术。其次,建立与中小学合作的培养机制,加重实习力度,使学生有更多的时间在真实的学校环境中运用信息技术,以提高信息化技术应用技能。
二、中小学教师信息技术职后培训的现状分析
信息技术能力成为信息时代教师教学能力结构中的有机组成部分,培训工作也得到了较为广泛的开展,但是从信息技术的培训内容、方式方法及效果上进行分析,还存在一些带有普遍性的问题。
1.培训方式单一
目前的培训方式多采用以知识传授为主的专家讲授式培训。一些地方把全员培训称为教师集中面授,“大呼隆”上课,这使得操作技能极强的信息技术培训只能流于形式。原认为教师学习了信息技术的知识,就能自行将这些知识恰当运用于课堂教学实际场景。但这种单一的培训模式对于教师自觉地坚持使用教育技术于自己的学科教学中,效果十分有限。
2.只注重技术层面的培训
由于教师的计算机操作能力存在较大的差异,教师参加培训时的兴趣集中于计算机的操作,对于理论内容的学习不太感兴趣。因此,就出现了信息技术能力培训的重心转移到讲授操作技术,而忽视了对于教师的教学设计能力、信息技术与课程整合的能力的培训现象。他们在培训中只是单纯模仿。再加上各学科教学内容的差异,对学科教师的技能要求不同,若采用这种偏重信息技术技能训练,忽略了教育专业素质发展的培训方法,会致使有的教师认为培训内容与自己所教课程关系不大,兴趣就大大降低,培训效果也打了“折扣”。
3.忽视教师已有的教育观念
在以往的中小学教师信息技术培训中,常忽视了教师已有的教育观念,认为只要把观念和技术传授给他们,自然能被他们认同,并成为指导他们教育行为的准绳。但实际上教师作为成年人,其思维方式已经基本定型,接受新事物比较缓慢,而且他们在自己的学科领域都有一定的理论功底,习惯于用自己学科固定的思维方式来处理新问题。
4.培训难以产生持续的作用
教师通过培训接触到一些新的教育理念、教育方式方法都会产生认可,觉得培训者讲得很有道理,并且积极地尝试着实践。但当受训教师回到自己的工作岗位后就会发现现实与所学内容之间的矛盾与差距,很多教师又回到了原有的工作轨迹中,教育技术培训持续效用难以发挥,使许多培训流于形式。
基于以上分析不难看出,信息技术的培训还存在许多值得探索与思考的问题。我们需要探索新的模式和授课方
法,将信息技术合理地融入到教学活动中,促进学科教学质量的提高。
三、中小学教师信息技术培训模式中授课方式的探讨
教师继续教育往往容易成为限制其发展的瓶颈,加强信息技术教师培训模式研究,是当前开展中小学信息技术教育极为关键的课题之一。
在现代信息技术培训中,授课方式是由多种教学方法和手段组成的一个动态系统。在实际培训授课中,选择不同的基本方法和手段相结合,并使其在培训过程的各个阶段动态地发挥作用,是提高培训实效的关键。经过实践摸索、查阅资料总结,我归纳出以下几种授课方式:
1.以理论为主的讲授方式
讲授法是指教授者通过口头语言系统地向受训教师传授知识,发展智力的方法。这种模式是以教师口头讲授为主,辅之以演示、问答等方法。应包含两个过程:了解和内化。了解信息技术系统的基本组成、产生、发展、我国信息技术教育的历程等理论内容。以介绍整体培训内容及学生所需完成的任务为主,其目的是更新课程观与学习观,浏览课程的整体结构。至于理论的内化与应用则是在以后的培训和实践中逐渐进行的。
2.以课件制作为主的辅助教学方式
这种模式是采用CAI课件,将培训内容以图、文、声、像等表现形式有机结合起来,创设生动、形象的教学情景,使教师在学会各种工具软件的过程中掌握计算机的应用,后来逐步深入到掌握基于资源的课程设计。实践证明,以课件开发作为任务驱动,是提高教师信息技术能力的有效途径。教师具有了较强的信息技术能力,就能使信息技术与学科教学自然有机地相互融合,为学生提供丰富多彩的学习形式。
3.以操作为主的练习方式
现代信息技术是实践性极强的学科,不实践操作学了也没有用。那么培训教学就应该“面向应用”,以实践为主,精讲多练。“精讲”是指教师要讲出内容的基本知识点和精华;“多练”是指让学生有足够的上机时间,进行有目标、有实际效果的操作。我们要培养教师的信息技术操作意识和应用意识,不能搞“纸上谈兵”和“无机教学”。
4.以课题研究为主的方式
由于每个学生的基础、层次水平和学习需求不同,用整齐划一、一成不变的教学目标是行不通的,我们可以采用以课题研究为主的方式——任务驱动法,学生可以在教师的指导下,在协作、协商中探索,在完成所设定的任务中学习,在不稳定性之中激发学生的创造性潜能,从而学会学习、学会研究、学会与人合作,充分体验自主学习、研究性学习、探究性学习及自组织的过程。在培训告一段落后,联系教师所从事的教学给其布置有一定难度的“工作任务”,要求在一定的期限内借助现代信息技术工具完成,然后组织交流、讨论,让他们在完成“任务”的过程中掌握现代信息技术知识与技能。
总之,对于中小学教师信息技术能力的培养、培训一体化,每个环节都应该环环相扣。职前培养中,高师院校要合理地设置信息类课程,探索师范院校学生信息能力的培养体系。职后培训中,要切合实际,采用多种培训方法和手段,不断加强各中小学教师关于信息技术的培训,推动信息技术应用于教学的进程。
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以上论证说明:人工智能技术可以在人类隐性智慧定义的工作框架内模拟人类显性智慧(人类智能)生成知识,创建主客双赢的策略解决各种复杂问题。而这是现今其他各类技术做不到的。不过,由于在人工智能系统工作的基本过程中,(1)中客观存在各种不确定性,人类给定的知识未必能够理想地体现客观规律,也未必能够完全满足求解问题的需要,(2)中人类预设的求解目标也不见得完全合理,(3)中人工智能系统各个环节必然存在各种不理想性。因此,人工智能系统对人类显性智慧能力的模拟不可能完全到位,人工智能系统提供的问题解答也有可能不如人类自己求出的解答。换言之,人工智能系统所模拟的人类显性智慧能力,原则上不可能超过人类自己的显性智慧能力。如果说人工智能系统确实也有超人的地方,那主要是它的工作速度、工作精度、持久能力等因素,而不可能是显性智慧中的智慧品质。至于一些人所宣传的机器超越人类甚至机器淘汰人类的说法,是没有根据的。无论是人工智能系统,还是其他各种机器系统,它们共同的问题之一是:机器没有生命,没有目的,不可能自主发现应当解决的实际问题,不可能自主形成机器的智慧,尤其不可能无中生有地形成超越人类和淘汰人类的荒唐愿望,因此更不可能产生淘汰人类或灭绝人类的行为。
2人工智能与信息技术的关系
图2的人工智能系统模型表明,完整的人工智能技术系统必须具有如下环节:信息获取(感知)、信息传递(通信)、信息处理(计算)、知识生成(认知)、策略创建(决策)、策略执行(控制)以及反馈学习优化等基本技术系统,这正像“人”这个智能系统必须具有感觉器官(信息获取)、传输神经系统(信息传递)、思维器官(信息处理、知识生成、策略创建)以及执行器官(策略执行)。 其中传感(感受信息)、通信(传递信息)、计算(处理信息)、控制(执行信息)等技术属于信息技术。可见,人工智能系统是一个全局整体,其中包含着传感、通信、计算、控制等信息技术环节;这正像人这个智能系统是一个全局整体,其中包含感觉器官、传输神经、丘脑和执行器官这些信息器官。如果把人工智能系统称为完整的人工智能系统,而把其中的知识生成和策略创建称为核心人工智能系统,那么,则有:完整的人工智能系统=核心人工智能系统+信息技术系统其中,核心人工智能系统处于完整人工智能系统的核心,处理知识和智能层次的问题;信息技术系统处于完整人工智能系统的外周,处理信息层次的问题,同时担任核心系统与外部环境之间的两端接口:一端是从环境获取本体论信息(传感),另一端是对环境施加智能行为(控制)。这就表明,信息技术系统提供给人类的服务主要是方便快捷的信息共享,而不可能提供如何认识事物本质的服务(因为这需要知识),更不可能提供如何解决问题的服务(因为这需要智能策略)[2]。
3“新型”信息技术
近十多年来,先后出现了大数据、云计算、物联网、移动互联网以及各种互联网的应用技术。人们把它们称为“新型”信息技术或“新一代”信息技术。深入分析可以发现,这些新型信息技术的核心技术正是核心人工智能系统的知识生成和策略创建技术。不妨以大数据技术为例加以说明。图3表示了大数据技术系统的工作流程。由于有着多种来源、多种背景以及多种格式,大数据通常是病态结构或不良结构的大规模数据集合,其中可能包含垃圾、病毒和黑客攻击程序。因此,如图3所示,大数据技术的第一个环节就是智能分类:把无用的数据识别分类出来加以过滤和抑制,把有用的数据按照某些特征进行分类,再分门别类地送到恰当的云计算(和云存储)系统,进行相应的信息处理,为知识生成(知识挖掘)做好必要的准备。通过知识挖掘生成了足够的知识之后,才可以把这些知识(结合求解目标)转换成为用来解决问题的智能策略。其中,智能分类、知识挖掘和策略创建都是人工智能的基本技术。可见,如果没有这些人工智能技术,大数据就只能是数据,而不可能转换成为有用的知识和可以用来解决问题的智能策略。
由此可知,大数据技术的核心就是人工智能技术,可以把它比较确切地称为面向大数据的智能技术。而把它称为新型信息技术则没有真正抓住大数据技术的要害和本质,模糊了人们对大数据技术和人工智能技术的认识,不利于大数据技术的研究和发展,也不利于人工智能的研究和应用。真正的智能物联网模型不是别的,正是图2所示的模型。如图2所示,只要在综合知识库内设置“对物控制的目标”,那么“外部世界的物”的信息就经由传感器获得,经过通信系统传送到计算系统并在这里进行必要的处理即把信息变成适用的信息,接着由认知系统转换成为知识,然后由决策系统根据控制目标把信息和知识转换成为智能策略,智能策略再经通信系统传到执行系统之后转换成为智能行为反作用于所关注的“物”,使它的状态符合预设的目标。近来人们在密切关注着“互联网+”。其实,“互联网+”可以有两种不同的理解。一种理解是当前人们所关注的互联网推广,这里的“+”就相当于信息化的“化”,就是互联网的各种应用。另一种更有意义的理解则把“互联网+”理解为互联网升级,就是把以计算机为终端的现有互联网升级为以人工智能系统为终端的智能互联网。这就是2015年全国两会期间全国政协委员的“中国大脑”提案。应当认为,互联网推广,即把互联网应用到各行各业是完全必要的,这是信息化建设的正常要求。但是,从信息化建设的发展大势来看,互联网升级即把当前常规互联网升级为智能互联网则更为必要,这将为中国信息化建设注入更为强大的新活力,是转变经济发展方式的需要,是国民经济产业升级的需要。综上所述,大数据技术、云计算技术、智能物联网技术,其实都是人工智能技术的相关具体应用。可以这么说,如果没有人工智能技术,单凭信息技术很难有效地应对大数据和物联网以及未来更多更复杂的技术挑战。
4结束语
论文摘要:本文通过个别调查法和座谈法,对本校05级教育技术学生的信息能力作了一个初步调查,通过调查结果的统计分析,发现大部分学生目前的信息能力不容乐观,并提出了一些相应的对策。
在科技发展的今天,知识的转化速度加快,教育技术学专业的学生应该比其它专业的学生具有更强的信息应用能力,特别是在教学方面的应用,需要具有对信息的查找和创新能力。
1信息能力的含义
息能力是对各种信息技术的理解和活用的能力,即对信息的获取、理解、分析、加工、处理、传递的理解和活用能力。信息能力是一种基本的信息素养,它是一种在技术层面、操作层面和能力层面上的素养,是个体在主动选择和运用信息及信息手段的基本素质。信息能力的构成,主要包括获取信息的能力,处理信息的能力,生成信息的能力,创造信息的能力,信息交流的能力。获取信息是指人们通过对自然的感应、人际交流和大众传媒,利用一定的信息技术获取信息的能力,是人们能够利用信息的最基本能力。信息处理能力是指能对搜集的信息进行理解、归纳、分类、存储记忆、批判、鉴别、遴选、分析综合、抽象概括和表达等。其中信息理解能力、信息分析综合能力和信息批判能力尤其重要。在信息搜集、选择、理解和批判的基础上,能准确地概述、综合、改造和表述所需要的信息,使之简洁明了通俗流畅并且富有个性特色。围绕同一目的,在多种多样的信息交合作用的基础上,迸发创造思维的火花,产生新信息的生长点,从而创造新信息,达到搜集、选择、理解和批判信息的终极目的。信息交流就是人们将自己拥有的信息,通过各种形式纳人统一的、正规的信息交流渠道的能力。其中信息意识是基础;准确的判断能力是关键。
2教育技术学专业学生信息能力现状分析
2.1研究的对象、内容及方法
该次主要是针对陕西理工学院05级教育技术学本科专业的71位学生展开的一项小范围调查。通过座谈法,访问法,观察法和问卷调查法了解学生目前获取信息,处理信息和创造信息的能力。这些信息的能力分散到该专业主要体现在计算机基础应用能力,程序编写能力,多媒体课件制作能力和计算机网络建设能力上。
2.2现状分析
2.2.1基于计算机机基础的应用能力现状
在计算机的基础能力掌握方面,我们教育技术学专业学生主要涉及到的是计算机基本技能(Word,ExceI,PPT)的掌握,该项能力是要求所有专业的学生都掌握,只不过是要求我专业学生能够更进一步。它们的主要作用在于提高教技学生的能力素养,是一种基础性的能力,要求每一个人都能够熟练掌握应用。
通过对40个学生(其中男20,女20)进行小范围调查,统计发现,对于WORD的应用,20位女生中,有19人能够基本掌握,1人对此根本不熟悉,其中13人能够熟练掌握;20个男生中,全部学牛都能够基本掌握该项能力.16人对此应用特别熟练。
对于该项能力的掌握,大部分认为只需要会打字,会进行简单的排版就可以了。但是我们需要明白的是,文本的编辑和处理能力是较打字能力重要的多。文字的编辑能力应该包括文字的录人,排版,编辑以及图文处理。在这个模块中,文字的录人是没有问题的,而在图文的综合处理方面,女生的能力则较男生次之。
对于EXCEL的应用,主要对20个男生和30个女生进行了小范围的访谈,通过谈话,我从中了解到,有18个男生能够基本掌握该能力,12人达到熟练,2人不熟悉;在30位女生中有21名基本掌握,15人达到熟练,其他9人基本不接触。
对于该项能力的掌握,明显低于对WORD的掌握要低得多,这项能力主要是要求学生能够具有较强的信息处理能力,即就是处理数字信息的能力,如对数字做进一步的计算,排序,以及插入图表图片等。
对于PPT的应用现状,主要是通过观察法来调查实现的。通过整体的浏览和观察发现,基本上所有人都能够基板掌握该项技能,能够作出比较简单的少页数量的作品。但是若要完成比较复杂或者连贯的多页数的作品,则没有多数人能够顺利的完成。并且从完成作品的质量上来看,大多数人存在页面设计不合理、缺少实质性的内容等问题。
综合上面三种能力,我们不难发现,在信息的获取能力和处理能力方面,男生有明显的强势。信息的获取能力主要体现在获取文字信息,图文图像信息上,这一点在文字编辑和PPT制作方面体现的较多,这也就要求我们教育技术专业的学生不仅要具有普通的文字和图片图像处理能力,还必许具有过硬的图文处理能力,这也就是说我们还应提高自身的信息处理能力及在生成信息的能力:数字信息的获取能力主要用与EXCEL中基本信息的得到,基本信息的获得有利于后期的再利用,体现在该项目上主要就是数据的处理。任何一种技能的习得,都不是孤立存在的,获取信息的同时我们实际也是在进行某些信息的处理和在加工。
2.2.2程序编写能力的现状分析
较计算机专业的同学而言,我们学习程序的编写主要应用与教学系统设计和开发上,不是单纯的对其进行掌握和了解后就可以的。而是要求学生能够熟练的掌握,并能够通过对所获的基本信息进行生成和创新,开发设计一些教学辅助软件。
在该项调查中,主要是对20个男生和10个女生的C语言及VB语言的应用现状进行的。通过访谈得到如下数据,从数据中可以比较清楚的看到学生能力的不足
从这两个图表中,我们不难看出,学生对这两种语言的掌握程度普遍偏低,能力的获取和应用都在百分之六十以下,更谈不上信息的生成,创新和交流。基于这种情况,通过与学生的了解发现,大部分学生反应听不懂或者是原本有信心后来却力不从心等等。总结起来,更多的问题还是在学生自己的身上。不能从老师的讲解中获取知识,说明信息的获取能力较差,不能根据自己的发展情况制定自己的发展方向,并且不能将已有的信息资源转化为一种动力,不能理解消化信息,不能生成新的信息,对信息的利用意识不够。
2.2.3多媒体课件的制作能力的现状
多媒体课件制作能力体现在教育技术学专业学生的能力应用上主要是能够熟练的运用Authorware软件制作适合个科教学实用的教学课件。那么,我校该专业05级学生是否能达到熟练制作出优秀的课件呢?通过调查发现,实际的现状并不能达到要求。
在这项调查中,我们发现,女生在应用发面的能力微微优于男生的发展。在该项软件的应用实际上主要体现学生生成信息和再创造的能力,因为我们知道,一个优秀的课件不光需要文字的录人,同时需要配有相关的图片,图像,动画以及其它有助于教学进行的各种媒体,不单单要求具有计算机的操作技能,还需要制作者能够充分发挥自己的主观能动性,将课件制作的比较具有人情味儿。在这一点上,刚好发挥了女生比较感性的优势,由此,女生将注意力投人的比男生多,所取得的成果也较男生显著。
3提高学生信息能力的对策
通过对现状的分析,我们发现,学生信息能力的获得较实际需要还有很大的一段距离,要想改变这一现状,提高学生的信息能力,我们应从国家、学校、老师和学生四个角度着手考虑。
国家在政策上应该向西部偏远地区、经济不发达地区予以倾斜,加大扶持力度,保证这些地区信息渠道畅通,信息软硬件资源充足。陕西理工学院地处经济不发达的陕西,且位居秦巴山地,交通不便,信息闭塞,发展缓慢,信息资源不足,硬件基础不够完善,不利于在校大学生信息能力的提高和发展。
学校应该提供给学生大量的实践操作时间,培养学生的动手能力,而不能依旧如高中教学那样,只注重理论知识的学习,还应该提供充足的软硬件资源供在校学生使用。
论文摘要:信息社会飞速发展,信息技术日新月异,具备终身学习的能力是信息时代的信息技术教师保持可持续发展的前提条件。信息社会是一个学习社会,信息技术教师应该成为终身学习的典范。学习知识提高能力是一方面,更重要的是要有观念的转变,只有这样才能适应新形势下的信息技术教学工作的需要和新一轮信息技术课程改革的要求。
一、适应性自我学习
余胜泉教授指出“适应性学习系统主要由‘知识媒体’所组成,它可以为远程学习提供更为优越的前提条件,可以以不同于传统的方法使远程学习更为简单、更为高效、更具有个性化。在这种适应性学习系统支持下的学习,我们称之为适应性学习。”(这里的“知识媒体”是指计算机、远程通信及认知科学相结合的“知识媒体”。)与“适应性学习”相呼应,“自我学习”主要是强调学习者这一方的主动性,学习者要充分利用一切现有的可以利用的资源进行学习。“自我学习”指学习者具有主动学习的意愿并能够自己制仃学习计划,监控学习过程,评价学习结果。“自我学习”还指学习者知识的自我建构。建构主义理论认为,知识不是教师教给学习者的,而是学习者在与资源、他人等的交互过程中自我意义建构的结果。“自我学习”第三点是指学习的个别化,每个“我”的具体情况都不尽相同,所以学习者要根据自己的情况选择合适的学习内容和学习方法。“适应性学习”和“自我学习”是不能割裂的,二者紧密联系、相互配合、融为一体,组成一个大的学习生态系统。这些都是为了满足信息社会和个人对“终身学习”的需求。
二、终身学习
我国学者陈东瑜认为:终身教育既不是一个教育体系,也不是现有各种教育形式的简单拼凑,而是建立一个从婴幼儿教育到高等教育到老年教育,从家庭教育、学校教育到社会教育的一体化教育框架结构的指导思想和原则。也就是说,终身教育是所有教育的一种组织原则。各级各类教育都应在终身教育思想的原则指导下完成自身这一部分的工作,并随时随地地为每个人的一生提供最适合的学习条件。按照终身教育的概念,教育应当是伴随人生到终点的过程,而不是一生中某个阶段的结果。
由此可见,“终身学习”并不像我们想像的那样简单,它的内涵是十分丰富的。教师只有深刻地理解它,才能灵活地运用它。自己首先要树立终身学习的观念,还要将这种观念潜移默化地传授给学生。“如果最初的教育提供了有助于终身继续在工作之中和工作之外学习的动力和基础,那么就,可以认为这种教育是成功的。”
三、终身学习的意义
1.信息技术的迅猛发展,更要求信息技术教师不断地更新知识
以信息技术为代表的知识加速了社会的发展,人们所掌握的知识每五至七年就要老化一半,信息技术知识的老化速度更远远高于这个比例。计算机界有个著名的“摩尔定律”:计算机的速度每18个月增长一倍,价格则是每18个月下降一倍。正是这个定律推动着信息技术以难以想像的速度迅猛普及和飞速发展,从字符界面的DOS操作系统到图形界面的Windows操作系统,从单机操作到国际互联网,等等;还有一连串的新名词、新技术,比如虚拟现实,Flas,MP3音乐,等等—社会发展不断地提出新的学习内容,个人为了增强对社会和技术适应性,必须不断地学习新的内容。所以说终身学习既是信息社会发展的必然需求,也是个人发展的必然需求。
2.传统教育面临巨大挑战,终身学习成为信息技术教师的首要任务
面对迅速发展的信息社会,传统教育出现了不适应症状,于是课程改革轰轰烈烈地展开了。新一轮的课程改革,提出许多新的思想,要求信息技术教师要学习领会,更新观念,并运用到实际工作中。比如以前指导我们教学的主要是行为主义的理论,强调以教师为中心,认为知识的掌握过程就是教师传授知识的过程。随着后现代主义思潮的兴起,建构主义学习理论逐步受到重视。建构主义强调以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。也就是说,学生的知识不是教师教的,而是学生在与包括学习材料、教师、学伴等情境的交互过程中自己建构的。由此可见,教师的角色发生了很大变化,由原来的处于中心地位的知识传授者变为学生学习的组织者,学生主动意义建构的促进者,要引导学生选择研究主题、查找所需资源、开展小组讨论、共享学习经验并完成课程的学习。教师还要注重培养学生的信.息素养和创造性思维。
要突破传统,就要创新,创新就需要科研,科研是转变观念的动力,是一个不断学习并运用知识的过程。未来需要的不是照本宣科的“教书匠”,而是能创造性解决问题的“教育家”,我们每天都在面对一个不断变化的崭新的世界,教育对象是生动的,教育内容是变化的,教育手段是新的,教学方法也要相应更新,诸如此类,不胜枚举。教师必须要研究新问题,解决新问题,在这个过程中,既提高了教师的自身素质,又提高了教育教学质量。科研已经成为教师工作的有机组成部分,而不是可有可无的东西,所以教师要努力成为“研究型教师”,进而成为“教育家”。
成为“教育家”,首先要学会独立思考,有自己的独特见解。面对不断出现的新事物,我们该如何去认识它,比如什么是应试教育,什么是素质教育,各有什么优缺点,素质教育是否一定比应试教育好?计算机教育,信息教育,有什么本质的区别?行为主义,认知主义,建构主义,都是什么含义,是一个比一个好吗?这些实践中的问题和理论上的问题都需要进一步地研究和探讨。学习知识是一方面,关键是要学会思考,通过系统的思考促进观念的转变。否则,又会重复以前的错误。比如那种“满堂灌”式的课堂,以前是“人灌”,有了电化教育手段,就变成了“电灌”,现在有了计算机,又变成“机灌”—整堂课都用计算机播放多媒体课件,教师成了旁观者。这些并不是技术的过错,而是观念没有跟上,滥用了先进的教学手段。
四、终身学习的内容
一、现代信息技术应用对管理会计的影响。
(一)现代信息技术的应用使企业管理进入新的模式。一方面,各部门业务的信息将统一起来。财务、生产、进销存、人事、研发等各部门生成的原始数据被统一存放,保证数据的一致性和共享性;另一方面,企业的结构在逻辑上统一起来,建立一体化的结构。从地理上来说,各部门、各分销点是离散分布的,变动也是频繁的。通过信息系统使用,可以在逻辑上将它们集成一体。这将使企业的反应速度大大得高,决策时间大大缩短,这是适应瞬息万变的外部环境的有力手段。
(二)现代信息技术的应用极大改进了管理会计已有的领域。比如成本核算。以往的成本核算,是在生产活动发生完毕之后,根据所记载的资料,计算、分配成本,分配差异。由于核算的滞后性,以及原始资料的间接性和粗略,使成本计算不及时并且不够准确。在信息系统环境下,由于物流与信息流是同步的,在生产进行的同时,成本信息随着物料的移动自动卷积,生产完成时,成本信息随之自动得出。这样不仅能够及时得到成本信息,而且由于减少了分配成本的环节,成本结果将更接近实际。再如预算编制,以往编制预算周期较长,改动不易。如果外部环境变动较大,将会使预算与实际出现很大的差异,从而失去了预算的指导意义。信息系统可以自动地生成预算,只要给出目标,设定好预算模型,就能在极短的时间里得到结果。这样,就可以将预算周期缩短,从而采用滚动预算的方式来应变环境的变化。
(三)信息系统的使用还使管理会计的新领域成为可能,比如作业成本。作业成本是根据成本动因来分配产品共有成本。在手工方式下是不可能支持详细的动因分析的。
如果成本动因设置过于简单,将失去作业成本相对精确的优点。动因设置复杂则会使计算量极大,这样就必须借助信息系统来完成。又如战略管理会计,它所需的信息和所处理的信息都比常规管理会计要大,必须通过信息系统来完成。
(四)信息技术的应用,使管理会计人员从底层的数据处理中解放出来,将繁琐的计算交给系统去做。从而能将更多的精力投入到高层的需求模式上,研究决策模型,为不同角度的需求建立模型,设计原始数据要求,设定系统处理模型等等。
二、现代信息技术的发展促使企业对管理会计提出新要求。
(一)管理会计的决策管理职能应进一步加强。会计的职能之一就是提供信息。但是,由于信息技术的发展,信息获取渠道增多,取得成本降低,许多管理者不再满足现有的会计系统所提供的信息,而还要从其他信息系统中获取信息。传统的会计信息之所以在管理决策中只是起到辅助作用,或者是对决策方案形成的参考性作用,究其原因可以讲基本上是由于会计师们长期以来只是消极地提供信息所造成的。因此,企业要求当今会计师们必须在保持自身提供信息的传统优势的同时,深入研究企业经营环境的演变,充分利用新技术不断进行管理创新,积极参与到企业决策中去,以真正成为企业管理层的重要组成部分。
(二)管理会计必需由微观走向宏观,会计师的视角应当突破企业内部的限制。当前社会正逐步走向网络化,这使得企业在技术的支持下与他们的客户、供应商、合作单位甚至还须与他们的竞争对手建立起联系,企业的界限因而变得非常模糊。此时,原先的“价值链”变成了“价值网”。网络直接将会计核算及监控的视角拉入一个更加广阔的范围,在增加会计业务与经营风险的同时,极大地丰富会计业务的形式,使会计发生质的变化。在逐步复杂化的关系网面前,管理会计必须将眼光投向整个价值网络,从而为企业提供战略决策服务。
三、加快信息技术在战略管理会计中应用的几点思考。
(一)提高对管理会计作用的认识。
我国管理会计电算化工作开展缓慢,主要原因是会计人员及管理人员对管理会计作用的认识及重视程度不够。
认为只要编制一些财务指标分析、成本费用控制、预算计划等报表就是管理会计了,然而管理会计可以完成的工作远非这些。在信息经济时代,战略管理会计从更高的起点,丰富了管理会计的内涵。所以,应提高认识更新观念,才能适应市场需求和市场竞争的变化以及企业管理观念的变化。
(二)需要企业决策者的支持。
传统管理会计资料来源少,分析工具(包括硬件、软件)落后,使得许多管理会计方法不能有效使用,会计核算数据闲置浪费。只有通过现代信息技术,通过互联网以及先进的计算机软件技术,使财务会计电算化与管理会计电算化成为统一的系统,会计核算信息才能与其他相关数据建立联系,变成管理会计所需的资料,发挥管理会计电算化的优势。然而,企业建立网络需要投入大笔资金,而且电算化工作的成效很难量化评价,因此这项工作需要企业决策者的支持。
(三)企业本身的管理水平有待于提高。
只有当企业各部门管理工作规范而不孤立,企业本身目标明确,成为一个信息系统(会计系统只是其中的一个子系统),此时管理会计的各种信息才会对企业管理有用,企业各其他部门的信息才会被管理会计使用。
将差错学习能力、差错知识能量、技术创新绩效3者联系起来并整合为一个研究框架,形成不同类型的差错学习能力经由差错知识能量的孕育进而影响技术创新绩效的概念模型,如图1。在此模型中,差错知识能量是企业差错学习能力与技术创新绩效的主要中介变量,且具有部分中介的效果,即企业差错学习能力不仅直接影响技术创新绩效,且通过不同的差错知识能量积蓄方式对技术创新绩效产生间接影响。
二、研究数据与方法
(一)变量操作性定义和测量
借鉴国内外成熟的测量量表,采用Likerts 5点计分,让受访者根据测量题项的表述与企业实际情况的符合程度,在“完全不同意”“不同意”“一般”“同意”“完全同意”之间进行选择,对应分值为1~5。1)因变量为技术创新绩效。根据蔡启通(1997)[23]、林义屏(2001)[24]、谢洪明(2007)[25]的衡量量表,将技术创新定义为在产品、工艺和设备方面的创新,将技术创新绩效视为3个构面:①产品创新绩效。②工艺创新绩效。③设备创新绩效。设计17个题项,其中产品创新绩效包含4个题项,工艺创新绩效包含8个题项,设备创新绩效包含5个题项。2)自变量为差错学习能力。衡量指标以Rybowiak(1999)的Error Orientation Questionnaire(EOQ)为基础,参考王重鸣等的研究,差错学习能力由3个指标衡量:①差错掌握能力;②差错预测能力;③差错抗压能力。设计16个题项,其中差错掌握能力5个题项,差错预测能力4个题项,差错抗压能力7个题项。3)中介变量为差错知识能量。差错知识能量包括差错知识解读、差错知识获取、差错知识流通3个维度,设计14个题项,其中差错知识解读、差错知识获取的测量题项主要源于Huber(1991)[26]和Teece(1997)[19],分别为3个题项和5个题项;差错知识消化的测量题项主要源于谢洪明(2007)[26]和韩子天(2008)[27]等的研究,为6个题项。
(二)样本的获取
采用问卷调查方法,问卷发放对象主要是创新相对活跃的地区的企业,如珠三角、长三角、华北、华中地区等,一方面利用亲友在制造业、高新技术业等行业的人脉,另一方面利用天津大学和安徽大学MBA班学员,采用纸质问卷和电子问卷2种方式。首先,对初步设计的调查题项的维度指标进行讨论,分析其适用性与有效性,确定指标范围并进行查缺补漏工作,消除初始指标问项的不明确和歧义之处,形成初始的问卷草案。其次,选取上海、武汉、安徽、广东的12家企业展开小样本预调查,对被调查人员和专家的反馈意见加以整理,并对问卷填写情况和统计结果进行初步分析,在此基础上修正优化初始问卷,相应调整题项与题量设置、问卷结构和问题表述,这些可以保障量表具有较好的内容效度。正式问卷发放和回收时间是2014年8月3日到8月19日,共发出问卷350份,回收问卷237份,回收率67.71%;其中填答不全的无效问卷39份,有效问卷198份,有效率为83.5%。利用SPSS19.0软件对样本数据进行检核、预处理与分析,样本情况如表1.
三、实证分析
(一)量表信度效度检验
1、差错学习能力参照张正堂(2006)测量量表结构效度的方法[28],使用SPSS19.0对差错学习能量量表进行探索性因子分析,KMO系数0.881>0.8,Bartlett球体检验的x2统计值显著性为0.000,说明研究样本数据具有高的相关性,适合因子分析。对16个题项进行主成分分析、正交旋转、特征根大于1的方法抽取公因子,按照因子载荷大于0.5的原则,删去EHA5题项,共萃取3个主成分因子,累计方差解释率达到60.238%,分析结果与王重鸣(2000)[10]等的研究结果一致,命名3个公因子分别为差错掌握能力、差错预测能力、差错抗压能力。内部一致性信度系数Cronbach’sα分别为0.764、0.719、0.890,问卷信度较好;各题项载荷因子均大于0.5,说明问卷具有较好的结构效度。2、技术创新绩效使用SPSS19.0对技术创新绩效进行探索性因子分析,KMO系数0.915>0.8,Bartlett球体检验的x2统计值显著性为0.000,小于0.01,说明研究样本数据具有高的相关性,适合因子分析。对17个题项进行主成分分析、正交旋转、特征根大于1的方法抽取公因子,共萃取3个因子,累计方差解释率达到60.723%,分析结果与蔡启通(1997)[23]等的研究结果一致,命名3个公因子分别为产品创新绩效、工艺创新绩效、设备创新绩效。内部一致性信度系数Cronbachsα分别为0.881、0.833、0.822,问卷信度较好;各因子载荷量均大于0.55,说明问卷具有较好的结构效度。3、差错知识能量使用SPSS19.0软件对差错知识能量进行探索性因子分析,KMO值为0.883>0.8,Bartlett球体检验的x2统计值显著性为0.000,小于0.01,说明研究样本数据具有高的相关性,适合因子分析。对14个题项进行主成分分析、正交旋转、特征根大于1的方法抽取公因子,共萃取出3个因子,累计方差解释率达到62.206%,命名3个公因子分别为差错知识解读、差错知识获取、差错知识消化。内部一致性信度系数Cronbach’sα分别为0.796、0.794、0.872,问卷信度较好;所有题项因子载荷大于0.50,说明差错知识能量量表符合要求。整体上,各量表的信度水平均超过Nunnally(1978)建议可接受的0.7[29](P35-56)。
(二)假设检验
1、相关性分析本研究样本中各变量的信度、效度均达到可接受的水平,可以单一衡量指标取代多重衡量指标,如以差错掌握能力、预测能力、抗压能力题项得分的均值衡量差错学习能力指标。表3显示,差错学习能力对技术创新绩效、差错知识解读、差错知识获取、差错知识流通有显著正向影响。差错知识解读、差错知识获取、差错知识流通对技术创新绩效有显著正向影响。可见,研究结果支持假设H1,假设H2a,H2b,H2c,假设H3a,H3b,H3c。
2、企业成立年限、企业性质对技术创新绩效的差异性分析为了解企业成立年限和企业性质对技术创新绩效的差异性,对企业成立年限和性质进行单因素方差分析和趋势检验,并以LSD多重比较法探索差异性。表4表明,成立年限变量的离差平方和为80.438,趋势检验分解组内方差:技术创新绩效可被成立年限线性解释的变差值为9.767,不可被成立年限线性解释的变差值为1.540。若只考虑成立年限单个因素的影响,则技术创新绩效总变差中,成立年限可解释的变差为11.308,抽样调查引起的变差为69.131,方差分别为2.827和0.358,获得的F统计量为7.892,对应的概率P值近似为0,小于显著性水平,因此在置信度为95%的情况下,企业成立年限对技术创新绩效产生显著影响。其中,成立年限为5年、4年对技术创新绩效的影响优于成立1年、2年、3年,这可能是由于较成熟的企业更有实力进行深层次、宽领域的创新,形成相对完善的创新路径和管理模式,创新过程中不易出现常规性错误,减少不必要的损失。但是,企业性质对技术创新绩效无显著影响,变量显著性概率P值大于0.05。
3、层次式多元回归分析为了进一步研究企业差错学习能力对技术创新绩效的影响,以及差错知识能量对企业差错学习与技术创新绩效关系的中介作用,本研究在相关分析基础上,运用多元回归分析,建立回归模型,来检验差错学习能力对企业技术创新绩效的影响及强度。Baron&Kenny(1986)认为以回归模式验证中介效果时,中介效果成立的3项条件包括:一是自变量与中介变量均与因变量间存在显著关系;二是自变量与中介变量间存在显著关系;三是将中介变量引入回归方程,自变量与因变量的相关或回归系数显著降低。若自变量与因变量的回归系数下降至零,是完全中介(full mediation);若自变量与因变量的回归系数降低但不为零,是部分中介(partial mediation)[30]。以一般制造业和高新技术产业为控制变量,每个回归方程自变量采取强制进入的方式,结果见表5.
结果显示:(1)从表5差错学习能力与3类技术创新绩效的回归分析结果可以看出:①模型二中判定系数调整后的R2为0.360,回归方程的解释力度为36%,即技术创新绩效的变动36%可以由差错学习能力解释(R2值不是太高,产生这种情况的原因可能是存在未考虑到的其他影响企业技术创新绩效的因素)。模型的F统计量为56.305,显著性水平为0.000,具有显著解释力,说明自变量与因变量之间确实存在线性回归关系。同时,差错学习能力与技术创新绩效的回归系数0.666,显著性水平小于0.001,说明差错学习能力对技术创新绩效有显著的正向作用。②差错学习能力对产品创新绩效、工艺创新绩效、设备创新绩效的回归系数都达到统计学上的显著性水平,回归系数分别为0.691、0.687、0.620;模型的F统计量分别为39.998、42.790、29.877,显著性水平为0.000,说明差错学习能力对产品创新绩效、工艺创新绩效、设备创新绩效都有显著的正向影响。H1a,H1b,H1c均得到验证。此外,比较回归系数的大小可以发现,差错学习能力对产品创新绩效的影响强于对工艺创新绩效和设备创新绩效的影响。(2)从表5差错学习能力与差错知识能量3个环节的回归分析结果可以看出,差错学习能力与差错知识能量3个环节的回归系数都达到统计学上的显著性水平,回归系数均为正,分别为0.789、0.679、0.656。模型的F统计量为45.764、27.306、39.998,显著性水平均为0.000,显著水平小于0.001,说明差错学习能力与差错知识能量3个环节均存在线性回归关系。其中,差错学习能力对差错知识解读的影响尤为显著。因此,H2a,H2b,H2c得到验证。(3)从表5差错知识能量3个环节与技术创新绩效的回归分析结果可以看出,差错知识解读、差错知识获取、差错知识消化对技术创新绩效的回归系数都达到统计学上的显著性水平,回归系数均为正,分别为0.314、0.621、0.478,表明差错知识能量3个环节对技术创新绩效均有显著的正向影响,其中差错知识获取的影响尤为显著。因此,H3a,H3b,H3c得到验证。(4)模型6、模型7、模型8是在模型2的基础上,分别以差错学习能力与差错知识能量3个环节为自变量,技术创新绩效为因变量置入方程。与模型2相比,在其新增解释变异的能力上达显著水平(调整后的R2增加量=0.009、0.182、0.132,P<0.01),显示新加入的3项差错知识能量变量对于“技术创新绩效”变异的解释能力显著地增加0.9%、18.2%、13.2%。此外,差错学习能力与差错知识能量的回归系数均具有显著性,差错学习能力与技术创新绩效之间有显著的正向线性关系,当它们之间分别加入中介变量差错知识能量3个环节后,差错学习能力对技术创新绩效的影响仍然显著,但是差错学习能力与技术创新绩效之间的回归系数明显降低(偏回归系数由0.666分别降为0.586、0.350、0.449),可见差错知识能量3个环节在差错学习能力和技术创新绩效之间均起到部分中介作用,中介效应与总效应之比分别为0.1197、0.4748、0.3253,直接效应与总效应之比分别为0.8803、0.5252、0.6747,中介效应与直接效应之比依次为13.60%、90.40%、48.21%。因此,差错知识能量3个环节在差错学习能力影响企业技术创新绩效的过程中均起着不完全中介作用,H3d成立。由此,本研究所有假设均得到了验证。
四、结语
关键词 军队信息化文化 功能 建设途径
中图分类号:G640 文献标识码:A
军队信息化文化是随着世界新军革浪潮的兴起,与军队信息化建设相伴而生的。军队信息化文化在一定程度上代表着信息化军队的军事软实力。关注军队信息化文化,重视信息化文化建设,发挥信息化文化的功能,推进军队信息化文化建设,对推动、保障军队信息化建设具有重要作用。
1 军队信息化文化对推动、保障军队信息化建设有重要作用
所谓军队信息化文化,是指人们在军队信息化过程中所形成的军事创新能力、军事活动方式以及创造的精神成果(包括物质成果中的精神因素),包括军队信息化建设的指导思想、价值观念、思维方式、伦理道德、科学技术、教育训练思想与方法以及各种相关的军事理论、军事思想、法律法规制度、文学艺术、作风习惯等。①文化影响人,改造人,文化能够成为人们一种难以动摇的思考习惯,一种身不由己的行为方式。军队信息化文化亦是如此。军队信息化文化是伴随着军队信息化建设产生的,是人们在军队信息化建设过程中形成的精神成果,但是它又能反作用于军队信息化实践,影响军队信息化建设,它是实现军队信息化的文化保障。判断一支军队信息化建设的程度,应当将信息化文化作为重要指标来考察。军队信息化文化具有目标导向功能,依靠军队信息化文化的熏陶、影响,能够帮助官兵坚定听党指挥、能打仗、打胜仗的政治信念,确立强调信息的主导价值、以制信息权为思维中心、注重军事理论创新、重视信息化人才为核心观念的信息化时代军事价值观,引领官兵朝向信息主导、系统集成、联合一体、科学发展的信息化军队的发展目标努力奋斗。军队信息化文化具有军队信息化建设促进功能,依靠军队信息化文化的熏陶、影响,能够帮助官兵认清信息化条件下军队建设和作战的理论,探索中国特色军革之路,推进信息主导的军队信息化价值文化建设、系统集成的军队信息化思维文化建设、数字化、智能化的军队信息化科技文化建设、科学、高效、一体的军队信息化制度文化建设以及自主、协同、创新的军队信息化行为文化建设,从而全面促进军队信息化建设。军队信息化文化具有精神动力生成功能,依靠军队信息化文化的熏陶、影响,能够促使人们探索基于信息系统的体系作战条件下的战斗力生成模式转变,激发信息化时代军人的“忠”“智”“仁”“勇”四者结合联动、相互协作支持的科学战斗精神,军队信息化文化既是战斗力生成模式转变的推进器,又是信息化时代战斗精神培育的催化剂。军队信息化文化具有行为规范功能,信息化制度文化是军队为实现信息化目标对军队成员的行为给予一定限制的文化,它具有强有力的行为规范要求,依靠军队信息化文化的熏陶、影响,一方面,能够按照信息化战争和信息化军队的要求规范军队整体运作,另一方面,也能够按照信息化战争和信息化军队的要求规范官兵个体行为。信息化文化还具有军事人才培育功能,依靠军队信息化文化的熏陶、影响,能够提升官兵的军事价值观念、军事思维方式、军事科技素质、军事伦理素质,尤其是创新素质,包括创新知识、创新精神和创新能力,以及信息素质,包括信息意识、信息知识和获取、整理、利用信息的信息能力等。因此,一方面,军队信息化建设如何,取决于军队信息化文化的质量和含量;另一方面,军队信息化建设的成果要保持、发扬,离不开先进的军队信息化文化的保障。通过建设发展军队信息化文化推进军队信息化建设进程,是军队信息化建设必须重视的一个重要方面。
2 军队信息化文化建设的主要内容
军队信息化建设是推进中国特色军革的核心内容,涉及范围广、建设周期长、技术要求高、资金投入大,需要各级党委加强组织领导。军队信息化文化建设作为军队信息化建设的有机组成部分,对军队信息化建设有重要的牵引、催化和保障作用。加强军队信息化文化建设,是建设信息化军队打赢信息化战争的的紧迫要求,是各级党委和政治机关的重要责任,是政治工作的主要内容,必须纳入军队信息化建设的全局统筹规划,做好顶层设计,加强组织领导,健全工作机制,明确工作责任,抓好具体落实,保证军队信息化文化建设的快速发展。
军队信息化文化建设的主要内容主要有六个方面:第一,培育军队信息化观念文化。通过宣传教育等各种方法、渠道,倡导信息主导的观念、科技推动的观念、以人为本的观念、综合创新的观念、资源共享的观念、信息安全的观念,从而牢固确立军队信息化观念。第二,发展信息化制度文化。要加强军队信息化制度的顶层设计,完善军队信息化的制度体制,按照军队规模小型化、军队结构科学化、部队编组模块化、指挥机制扁平化的要求抓好军队体制编制建设,按照管理体制由垂直管理向矩阵管理发展、管理要素由物流管理向信息管理倾斜、管理效果从粗放管理向精确管理转变、管理手段由人工管理向自动化管理拓展的要求,抓好军队指挥管理制度建设。第三,优化信息化行为文化。按照交流快捷化、交往平等化、思维非线性化、道德多元化、生活个性化的要求,强化官兵信息化条件下的道德行为文化、理智行为文化、审美行为文化、法制行为文化。第四,开发信息化文化资源。信息化文化资源是信息化文化建设的核心,要积极开发利用好文献文化资源、网络文化资源、装备文化资源,缺乏信息化文化资源,信息化文化建设便会成为无源之水、无本之木。第五,营造信息化文化环境。包括理论先导环境,法制保障环境和群众性文化环境。要加强军队信息化文化建设理论研究,对信息化文化建设的实践经验从理论上加以研究提炼。理论是行动的先导,没有体系完整的理论作指导,信息化文化建设将是盲目的,难以取得整体效益。要加强信息化文化建设的法规制度建设,保证信息化建设的有序有效展开。要开展群众性信息化文化建设活动,使得信息化文化深入基层、深入人心。第六,加快培养信息化文化建设人才。人才是政事之本,军队信息化文化建设必须有一支高素质的信息化文化建设人才队伍。要把信息化文化人才培养作为一项紧迫任务来办。
3 要积极创造推进军队信息化文化建设的条件
由于军队信息化文化是新生事物,目前信息化文化尚处于初步发展阶段。相当一部分官兵知道信息化军队和信息化战争,但是不知道信息化文化。对信息化文化的实质、内容、作用、结构和信息化文化建设的目标、任务、步骤、路径等的认知,就更是无从谈起。这都影响到军队信息化文化建设的发展,特别是影响到信息化文化在基层官兵中入脑入心。思想是行动的先导。必须加强教育引导,帮助官兵激发在信息化文化建设方面积极主动、有所作为的动力。
关键词:单片机通信性能分析
引言
现代信息网络技术的一个突出特点,就是使工业控制系统6中的所有设备连接成网,从而在一个核心软件管理下工作(这个软件可能是分布式的操作系统,也可能是嵌入式操作系统),形成一个有机的整体。这种整体网络方式的现代工业控制系统具有传统独立控制系统所无法比拟的先进性,不仅能极大地提高工业设备的生产效率,还可以大大提高系统的安全性和可靠性。
目前,为了实现网络化系统,工业设备都必须以网络终端的形式出现在系统中,而这种网络终端大多用单片机或数字信号处理来实现。由于工业控制系统设备的多样性和分布性,智能模块方式的单片机终端已经成为主流设备控制方式。随着信息和电子技术的发展,各种工业控制系统网络不断改进,这就对单片机通信功能的要求不断增加。特别是对各种现场总线技术中通信接口和通信协议,更是提出了新的通信要求:不仅能适应某一个通信协议,还希望能成为一种通信协议自动转换的智能终端。因此,单片机通信功能是否满足设计目标要求是必须设计中的一个关键问题。
在单片机应用技术中,需要有一个对单片机通信性能进行分析评价的理论方法,只有这样才能解决对单片机通信性能进行评价和设计的问题。本文的目的就是通过研究讨论,提出一个对单片机通信性能的分析和评价方法。
本文从单片机通信接口的物理结构和固件特性两个方面对单片机通信接口进行了分析,提出了接口电路物理性能分析模型和通信特性定量评价分析的参数。
一、串行通信口的物理特性
对单片机的通信性能可以从通信接口性能和软件处理能两个方面进行考虑。通信接口性能主要表现在与通信有关的电路物理性能上;而软件处理性能则与单片机的指令系统和CPU性能直接有关,所以,软件处理性能可以用单片机的固件特性来表示。
单片机串行通信接口一般分为两种,一种是同步串行通信接口(SPI),另一种是异步串行通信接口(SCI)。SPI具有串行通信速度高的特点,但一般需要1条发送和1条接收串行数据通信线、1条通信目标选择线和1条同步时钟线,一共需要4条通信线(占用单片机的4个I/O引脚)。SOC虽然数据传输速度低于SPI,但一般只需要2条数据线和1条地线即可,也就是只需要3根通信线(占用单片机的3个引脚)。
SPI和SCI串行通信接口的基本电路结构如图1和图2所示。
从图中可以看到SPI和SCI的物理结构有很大差别:SPI的通信速率和信号接收正确率由时钟和接口物理特性决定;SCI的通信速率和信号接收正确率由物理接口和时钟分频率决定。
通信接口接收的是数字电平信号,因此,存在电平判别的问题。如果输入电路的物理特性对输入电平波形有影响,则会直接影响接收信号的正确性。因此,要求接收和发送电路的物理特性必须满足波形的要求。
通信息的物理特性还与通信介质和连接状态有关。图3是通信接口电路和驱动电路之间的待效电路图。
当数据传输速率远小于电路电压跟踪速度时,可认为每一位数据的电平保护足够长的时间。根据图3可以得到输出和输入信号的阶段响应:
u=U(1-e-at)(1)
式中,u是数字信号高电平,a=1/[R(C1+C2)]是上升时间常数。图4是数字信号受到分布参数影响后的波形。
根据式(1)可知,在5V电源电压条件下,通信信号电平幅度上升到判别电压幅度(TTL高电平或CMOS高电平)所需时间是T=-R(C1+C2)ln0.46(对TTL电路)或T=-R(C1+C2)ln0.72(对CMOS电路)。如果信号的波特率为fb,为确保正确接收,信号上升时间应当为信号脉冲宽度的1/4~1/10。
由此,当数字信号为TTL电平时,要求单片机接口电路的分布参数范围是
当数字系统为CMOS电平时,要求单片机接口电路的分布参数范围是
如果单片机的物理分布参数已经确定,则式(2)和式(3)就是最高通信速率的限制条件。
通过以上分析可以看出,单片机通信接口的物理特性对通信性能直接影响,主要反映在接口电路分布参数对数字信号波形的影响,进而引起接口电平判别失误。
二、单片机串行通信接口的固件特性
所谓单片机串行通信接口的固件特性,是指单片机串行通信接口的控制和支持硬件在串行通信时所具有技术特性。固件特性包括两个方面问题,一个方面是软件行为对硬件的要求条件,另一个是硬件电路所能提供的结构和功能特性。
1.单片机通信接口功能的控制方式
>单片机串行通信接口功能的控制是在单片机内部硬件结构支持下的软件操作。单片机是面向寄存器的工作方式,因此,对于通信接口的控制是通过一系列的寄存器操作实现的。基本控制步骤如下:
(1)设置必要参数(如通信速率、时钟源、终端方式等);
(2)设置数据结构(对于异步通信口);
(3)通过向发送寄存器写入数据,启动发送/接收——读取数据。
每一次通信(发送一个字节)都需要重复最后一个步骤。
由此可知,单片机串行通信接口寄存器的操作会直接影响通信接口的功能和性能。由于单片机的每一步骤操作都是执行1条指令,所以,单片机串行通信的真正发送时间,是向发送寄存器写数据指令结束的时刻。
2.单片机串行通信接口基本固件特性
单片机串行通信接口一般包括发送数据、接收数据、发送时钟、接收时钟、线路监测、碰撞处理、波特率设置、帧结构设备等。这些固件的特性有一个共同的特点,就是全部以寄存器为操作对象,并在每一个操作指令结束时执行寄存器操作,通过寄存器的输出电路实现相应的功能。由此可知,寄存器操作的特性,就是单片机串行通信接口固件的特性。
(1)次序固定的固件特性。单片机串行以通信接口操作中,必须先进行相应的设置,才能实施通信。这种固定的次序是单片机串行通信接口的重要固件特性,如果忽略了这种次序特性,必然会导致通信失败。
(2)协议相关的固件特性。通信协议是有效利用单片机串行通信接口的基本保证之一。如果在单片机的通信协议执行过程中出现问题,则通信功能就会丧失。
(3)隐含协调性。所谓隐含协调性指隐含在通信指令集中的协议规定,如发送方与接收方的等待协议规定等。
由此,可以把单片机的固件特性用3个不同集合之交表示:设有通信接口的操作次序集合A、相关协议集合B和隐含规约集合C。A中的每一个元素都是一种正确的通信接口操作次序;B中每一个元素都是一种体现相关协议的通信接口操作要求;C中每一个元素都是一种隐含规约,则符合要求的通信接口控制固件必然是三者之交:
Y=A∩B∩C(4)
由此可知,要检查单片机串行通信接口的基本固件特性,可以使用式(2)进行判别;如果不能满足式(2),就表明单片机串行通信接口的固件特性有问题,会引起通信失效。
三、单片机通信性能分析
上述对单片机串行通信接口的物理特性和因件特性的分析,提供了单片机通信性能分析的基础。单片机通信性能分析包括比特吞吐特性分析、有效性分析和数据安全性分析。
1.比特吞吐特性分析
比特吞吐特性,是指单片机执行通信任务时单位时间内发送和接收的比特数目。比特吞吐特性不能用串行特性的波特率代替。比特吞特性不仅与波特率有关,更与单片机的固件特性有关。不同的通信协议会引起不同的通信操作,形成不同的操作固件。这种固件操作的有效性才是决定比特吞吐特性的关键。
在处理一组数据时,设通信协议处理数据的时间为tp,串行通信发送数据的时间为tc,则总的通信时间为t=tp+tc,因此,串行通信接口的比特吞吐特性可用如下函数表示:
ξ=fctc/(tp+tc)(5)
式中,ξ叫做比特吞吐系数,fc是固件设备的串行通信波特率。可见,在fc固定的条件下,要提高比特吞吐特性,就必须尽量减少tp+tc并增加tc。在tp=0这种极端情况下,比特吞吐系数才能等于通信波特率。
利用比特吞吐系数可以方便地检查单片机的串行通信能力能否满足应用系统的要求。例如,应用系统要求每秒钟内传输10个字节数据,相当于要求每秒钟的比特吞吐系数为80K。这里K是数据帧格式有效系数:异步串行通信中K>1;同步串行通信中K=1。根据这个要求,可以对应用系统所设计的软件结构进行核实,如果不能满足,则说明应用系统不能满足对通信的要求,必须进行调整。
2.有效性分析
所谓有效性,是指对包括通信协议在内的整个通信过程的有效性。设单片机应用系统发送和接收的控制信息数据是随机函数y=P(x),其中x代表单位时间内的数据传输量。Y的数据期望是:
σ=E[y]=E[P(x)](6)
σ叫做单片机串行通信系统的数据传输有效性系数。显然,在满足应用系统功能的前提下,σ的值小,说明数据传输的有效性高;反之,系统数据传输量大,说明系数控制信息的有效性差。必须注意,这里只考虑控制信息,并不包括必要的数据采集。
有效性分析就是要根据系数数据传输的随机分布,估计系统数据的有效性。可以直接利用有效性系数作为检验的标准。
此外,数据识别率也是衡量单片机通信效果和应用系统固件特性的一种重要参数。
数据识别率是指对接收到的数据语义理解的速度。设单片机接收到能代表完整意义的X个字节所需要的时间是tx,语义理解(翻译和判别)需要的时间为tY,则数据识别率为
η=X/(tx+ty)(7)
数据识别率表示了单位时间内单片机通信的效果,η值越大,表明单片机的整体固件特性越好,通信效率越高。
3.数据完全性
数据安全性不仅与系统的串行通信物理特征有关,更主要的是与应用系统通信的固件特性有关,尤其是通信协议中的应用层,直接关系系统的数据安全。
数据安全性可以用通信稳定性和数据识别率表示。
通信稳定性与通信线路和物理接口的侵入和干扰状态有关。对于单片机通信系统来说,当多个单片机采用串行连接的方法连接在1条总线上时,通信线路的侵入状态由通信协议直接确定。如使用令牌通信方式时,基本上没有侵入状态;但如果用客户/服务器方式,侵入状态将随线路上单片机数量的增加而恶化。这是比较复杂的通信系统行为特性分析问题,本文不再分析。
结论
本文对单片机通信接口的物理特性和固件特性进行了分析。指出了确定物理接口电路分布参数的分析方法,并导出了在不考虑传输线电感(PCB板)条件下电路分布参数与保证通信可靠条件之间的关系计算公式。这些计算表明,接口电路的分布参数是限制通信速度的主要因素之一。
通信接口控制的固件特性对单片机通信性能有重要影响。通信接口控制的固件特性需要用通信接口操作次序集合A、相关协议集合B和隐含规约集合C的交集进行检查。选择一组合适的固件结构组合,以保证通信系统通信接口控制性能固件的正确性。