信息科学范文第1篇
生物信息学的定义及兴起
对于生物信息学的定义，一直以来都有不同的看法。目前援引最多的定义是美国卫生部给出的(http://www.bisti.nih.gov/)：生物信息学是一门针对生物、医学、行为和健康方面数据的发掘，而为相关的计算工具及方法进行研究、开发及应用的学科，其研究范畴包括对这些数据的采集、表达、描述、储存、分析和图形显示（“research, development, or application of computational tools and approaches for expanding the use of biological, medical, behavioral or health data, including those to acquire, represent, describe, store, analyze, or visualize such data”）。这一定义很具有概括性，并能长期使用。目前生物信息学主要研究的对象还是在生物和医学的数据方面，特别是在分子水平上，包括蛋白质和核酸的分析。
生物信息学的兴起是与人类基因组的测序计划分不开的，人类基因组又被称为是我们生命的蓝图，因为它作为遗传的载体，标志着人类与其他物种的不同，另外，我们每个人的基因组的差异在很大程度上决定了个体的容貌和健康状况（例如容易得什么病）。从计算机科学的角度，我们可以把人类基因组想象成由三十亿个字符串（序列）组成，代表了人体所有约三万个基因。可以想见，分析这样复杂的序列没有计算机是不可能的，再加上世界上万千变化的无数动物、植物、微生物，其中数以百计的物种人们已经完成了它们的测序工作，数万物种的测序任务将在今后十年内完成。不过序列只是一个开端，基因组给出的只不过是一个类似“元素周期表”的基本单元,正如少数几十种化学元素可以组成丰富多彩的化学世界, 基因的表达、修饰及其相互作用, 成为生命现象多彩多姿,奇妙深奥的一个基础。由于有了基因组这样一个“周期表”，人们可以用系统的方法, 例如基因芯片(Microarray)、蛋白组学(Proteomics)、代谢组学（Metabolomics）等手段来跟踪一个物种内所有基因与其产物的活动及作用，这些数据比序列来说又不知要大多少。正是这一“数据爆炸”使得生物学成为一门高度量化的科学，并带来了生物信息学的繁荣。
计算机科学与生命科学的相互作用
生物学的“数据爆炸”为计算机科学带来了巨大的挑战和机遇，传统的计算机科学一般处理的数据要远远小于这一规模，如何处理、储存、检索、查询这些庞大的数据并非易事。另外，许多生物数据中的误差较大，信噪比甚低，为分析数据带来了很大的困难。更为主要的是，生物系统比一般的物理，工程系统要复杂得多，如何从各类数据中发现复杂的生物规律和机制，建立有效的计算模型，并以这些模型来进行快速的模拟和预测，指导生物学的实验，辅助药物设计，改良物种用于造福人类可以说是计算生物学中最赋有挑战性并最具有影响力的任务。正是这些挑战给计算机科学带来了新的机遇，带动了计算机科学大部分领域在生物信息学中的研究，包括数据库、数据发掘、人工智能、算法、图形计算、软件工程、平行计算、网络技术等都被用于生物计算的研究。特别是对一些发展趋于瓶颈的领域，例如模式识别和机器学习，带来了全新的生命和生长点，使得这些领域更有用武之地。因此，美国大多数研究型的计算机系都招聘了以生物信息学为主的师资，并且开设这方面的课程及专业。
计算机科学通过生物信息学对生命科学的影响日益受到重视，特别值得一提的是生物信息学在人类基因组测序中所起的作用。Gene Myers等计算机科学家运用巧妙的算法，使得对人类基因组进行全基因鸟枪测序（Whole genome shotgun sequencing）成为可能，并使之成为各种基因组测序的通用方法，大大降低了基因组测序的成本。Gene Myers本人也因此成为美国科学院院士，他的贡献得到科学界的公认。今天，大量生物信息学的软件，数据库已在生物学中得到广泛应用，例如BLAST, 一个序列比较的软件，已经成为在生物学中常识性的名词。生物信息学已经是生物学中不可或缺的一个重要组成，在许多情况下，生物数据的产生变得相对容易，而对这些数据的分析变得日趋重要和复杂。当然，数据的分析在很多的情况下并不是仅靠计算工作就可以完成的，往往需要进行多学科的合作，比如有时需要由计算工作者来发现数据中一些特征和规律，由统计工作者来分析这些特征规律的可靠性，并由生物学工作者来判断并作实验来验证这些发现。
生物信息学前沿中与计算机科学紧密相关的研究方向很广，笔者在此仅举两个例子。第一个例子是计算系统生物学（Computational systems biology），计算系统生物学综合分析各种数据，把生物体当成一个系统来进行研究，这其中一个重要的课题是如何从已有的广泛数据里面，特别是基因表达、蛋白相互作用、基因组序列等数据中，建立信息传导路径及基因调控网络的模型。另外，如何模拟生物化学分子的代谢过程，预测在一个物种中基因改变对其代谢过程的影响也是计算系统生物学的研究课题。计算系统生物学界和实验科学结合可以直接帮助预测一个人得某种病的可能性，根据病人分子水平的数据进行对症下药，设计基因工程以改造植物提高其产量，增强其抗旱抗病的能力，改造微生物来生产有益人类的药物和能源物质（如氢气或乙醇）。第二个例子是信息的开发，现在科研人员越来越难以掌握层出不穷的文献资料，经常无法了解到一些对自己研究课题有价值的信息，而生物信息学可以在分子水平上对数百万的论文进行快速的检索和查询，比如两个基因的名称经常出现在同一个论文中，就可以推测这两个基因可能有某种相关性或相互作用。信息开发的另一途径是语义网(Semantic Web)，它使计算机可解释在网络上的文件及数据中的内容，并提供一种网站之间信息传递的共同机制，这一任务在生物信息学中可以通过基因本体论（Gene ontology）（一套可控的基因功能词汇）等手段来实现。语义网可以使广大的生物信息学数据库和服务器为单一用户共同提供资源。
事实上，计算机科学对生物学的影响并不是单向的，计算机领域中广泛使用的很多方法，如人工智能、神经网络、遗传算法等都是起源于生命科学的概念。随着对生命科学的不断深入发展，这类方法还将不断涌现。比如蚁群算法（Ant colony algorithm）利用蚂蚁群觅食的规律来解优化问题就是一个新的发展。更为有趣的是人们正在研究蚂蚁通过身体接触及气味来传递信息的机制，并试图运用这些机制来有效地管理互联网的运作（见《自然》杂志，2003年5月1日刊）。还值得一提的是DNA计算（DNA computing），运用DNA及酶的生物化学反应来解决计算问题，能极大地提高计算的速度和信息储存量。
生物信息学的入门及深造
生物信息学，由于其巨大的潜力，无论是作为基础研究还是技术应用，对于有志攻关的青年学子，特别是在校的学生，都不失为一个好的事业选择。生物信息学中等待攻克的难题要比已解决的问题多得多，例如虽然人类基因组的序列已经得到，但这三十亿个字符串在很大程度上对科学家来说还是一部“天书”，其中绝大部分的奥秘还有待包括生物信息学工作者在内的多学科科研人员的共同努力来发现。另外，生物信息学的研究当前还主要集中在蛋白质和核酸的分析，在亚细胞、细胞、生物组织、生物体和生态，以及分子水平的数据与生物表型、行为的关系等方面的研究还刚刚起步，未来生物信息学将发展出的新技术，其应用潜力也是巨大的。同时，由于生物信息学课题的多样性和复杂性，常常使研究和开发工作者乐得其中。但另一方面也应看到，并不是所有计算机专业的学生都适合选择生物信息学作为自己今后发展的方向。曾几何时，略懂些生物信息学皮毛的人就可以受到重金聘请，但生物信息学通过这十几年的发展，门槛也随之越来越高，像其他成熟的学科一样，要是没有扎实的功底，在生物信息学领域发展今后也会越来越难。如果没有对生命科学有很大的兴趣，或者对多学科广泛学习的动力，生物信息学未必是一个合适的事业取向。
至于如何培养生物信息学的专业人才，目前尚存在着诸多争议。在美国，设置生物信息学专业的方式有若干种, 有些学校，例如匹兹堡大学（University of Pittsburg），成立专门生物信息学方向的系，而多数学校，包括笔者所在的密苏里大学哥伦比亚分校（University of Missouri-Columbia），则成立跨系的中心或学院，其中的师资由各系的教授来兼任。另外也有不少学校则由单一系科派生出生物信息学专业，这些系包括计算机系、生物系、医学院、物理系、生物工程系、统计系、数学系等。这些设置生物信息学专业的模式在实际运作中各有长短，选择哪一种往往由一个学校的具体情况来定，这些模式会在今后很长一段时期共存。另一方面我们看到，生物信息学自身也在日趋成熟，已逐渐形成一整套的理论基础及方法论，在保持着交叉学科特色的同时，生物信息学也被广泛认识到是一门独立的学科，在这一点上，其发展的轨迹很类似生物物理学。
作为在生物信息学上发展的学生，无论是出于什么样的专业设置，除了生物信息学的专业课程，也应打下广泛的相关基础。多数学者认为，一个能够独立工作的生物信息学研究开发人员，应该具备计算机、生物和统计三方面的良好基础。也许有些读者觉得这样要学的内容太多，当然一个对生物信息学很支持的专业设置在一定程度上可以减轻一些课业，比如计算机系里并非所有传统课程都与生物信息学有很大关系，编译器、操作系统等课程或许生物信息学方向的学生可以免修。即使这样，生物信息学方向的学生还是要比其他一般专业的学生要多学不少知识，这些知识一部分可以通过系统的选课来获取，但更多的则需要由自学，读文献，听报告，实际做项目来实现。就拿笔者为例，我是物理科班出身，计算机、生物和统计的知识主要都是在长期从事生物信息学研究中积累的。经过这十几年，我不但从事生物信息学方法的研究，还可以做生物上的具体应用问题，也在一个计算机系里承担算法、编程、软件工程等计算机基础课程的教学任务。这并不是说课程学习不重要，课程学习的确可以让人少走弯路，但由于生物信息学及其相关领域日新月异的突飞猛进，再全面的课程设置也不能涵盖生物信息学科研所需的所有知识，保持一个“活到老，学到老”的精神是非常重要的。
展望
计算机科学和生命科学可以说是本世纪对人类影响最大的领域，生物信息学发展于两者之间能起的作用是潜力巨大的。生命科学的发展目前是如火如荼，新的技术层出不穷，生物信息学也随之迅猛发展，不过这仅是一个开始，更为广泛的应用还在后面。对应计算机领域的发展，直到20世纪80年代第一台个人电脑的出现，才使许多成熟的理论和技术得以广泛的使用。在生命科学中，这样的“第一台个人电脑”还没有来临，不过这也许不会太远了。目前科学界正在积极研究所谓的“一千美金基因组”的测序机，也就是说，只需花一千美金就可以将任何一个人，任何一个物种的基因组全部测出，这样的测序机预计在今后十年就可能开发出来。到那时，基因组序列这样的高科技就可以像个人电脑一样走入寻常百姓家，普通人就可以在自己家中的个人电脑上看基因组的序列，并用生物信息学的工具去分析基因组的序列来了解自己和家人, 这样的发展对社会各方面的影响之大是无法想象的。
国内这几年在生物信息学方面有了长足的发展，许多大学纷纷建立生物信息学专业，很多大学和科研机构积极开展了广泛的生物信息学的研究。更为可喜的是，近几年在国际生物信息学主流杂志上不断有来自国内的论文发表，生物信息学的研究正在对国内医学及农业的发展产生重大的影响，也为信息产业带来了机遇。目前印度的一些公司已开始为欧美提供生物信息学的软件及服务，我国在这方面起步较晚，但应当能够后起直追来扩大这方面的市场份额。据估计，生物信息学科占到生物技术市场的8%～10%，而目前全球生物技术的市场已达到300～400亿美元，并以每年约25%的增长速度在发展，可见生物信息学作为高科技其商业价值也是不可低估的。
许东，博士，密苏里大学哥伦比亚分校计算机系“James Dowell”副教授，“Christopher S. Bond”生命科学中心研究员。研究方向：生物信息学。
信息科学范文第2篇
【关键词】地理信息科学 合作学习 专业英语教学
高等教育人才的外语能力关系到国家的政治、经济、科技等领域的发展，随着中国参与国际交流合作与竞争的不断深入，提高国民的专业英语素质和竞争力水平势在必行。各个行业专业英语的要求越来越高，大学专业英语课程设置成为目前国内大学各个专业教学比较关注的问题之一。专业英语不仅是专业科技工作者进行学术研究与交流的重要工具，而且也是大学在校学生提高专业英语书刊和文献阅读能力的重要途径。同时，教育部在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中指出要“积极推动使用英语等外语进行教学”，并明确提出要优先在高新技术领域的生物技术、信息技术等专业开展外语教学。尽管教育部门十分重视专业英语教育，但是目前大学专业英语的教育状况却令人不满意，专业英语课程成了可有可无的一门课程，其课程设置与适应中国经济快速发展及国际接轨的要求相差甚远。
地理信息科学研究地理信息在处理、存储、提取以及管理和分析过程中所提出的一系列基本问题，如数据获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达以及空间分析等相关内容，研究技术主要包括地理信息获取技术(其中包括遥感技术和全球定位技术)、地理信息传输技术以及地理信息分析技术等。这些技术已经形成了成熟的软件，运用到社会各个行业中。地理信息科学的关键技术和现有的软件主要来源于英语国家，目前许多功能强大的地理信息系统、遥感软件及二次开发平台，如ArcInfo、Erdas、MapX、MapObjects等都是英文版。在引进时，往往受到语言障碍的制约，严重影响到对新技术的及时理解和应用。因此，地理信息系统、遥感和全球定位系统等相关专业的学生只有掌握了地理信息科学专业英语，才能快速操作软件并有效使用专业软件的帮助文档，熟练掌握运用地理信息科学专业知识。
笔者根据近几年的地理信息科学专业英语的教学经验，在对目前专业英语教学现状分析的基础上，从教材选取、教学方式以及教学内容等方面，谈谈地理信息科学专业英语教学与改革的一些体会。
一 地理信息科学专业英语教学现状
1.重视程度不够，课时有限
由于对专业英语教学的重视程度不够，专业英语教学的组织管理比较松散，而且将地理信息科学专业英语定为选修课程，无形中影响了学生对此课程重要性的认识程度。地理信息科学专业英语是英语语言运用与地理信息科学基础知识紧密结合的课程，但是多数人认为它是专业基础课程的一门附属课程，并且逐步压缩课时，目前一般设置为30～50个课时。事实上，由于地理信息科学是多学科的交叉学科，需要掌握有关地理信息系统、遥感和全球定位系统等基础知识较多，在总课时有限的情况下，专业英语不能占用过多的课时，与教学大纲规定的100～120个学时相差甚远，使得教学难以展开。在有限的课时内，只能对地理信息科学技术的某个部分进行教学，或对全部内容大致介绍，教学内容无法一一深入讲解;同时，课堂实践教学时间比较短，如几乎无法开展由学生自主研习专业英文文献和地理信息科学专业软件的帮助文档课堂翻译，这样就无法突出专业英语教学实践性强的特点，教学效果明显降低。
2.以自编讲义为主，内容参差不齐
由于地理信息科学内容覆盖面广，涉及地理信息系统、遥感和全球定位系统的基础理论和技术，目前多数大学都开设了这三项技术的相关课程，但由于没有正式出版的涵盖上述内容的专业英语教材可以使用，任课教师只能根据教学要求和课时安排，自编讲义。从内容上讲，讲义内容只注重地理信息系统、遥感和全球定位系统三者中一个部分的相关内容与词汇，未涵盖其余两个部分，讲义内容无法满足学生教学实践的需求。从自编教材内容选取上看，这些自编讲义多来自原版英语书籍的片段或网络相关科普知识，内容差别比较大，有些内容不加筛选，有些句子结构复杂又没有相应的汉语解释，令人费解。根据现状，笔者和其他两位老师编著了国内第一本《地理信息科学专业英语》，弥补了国内地理信息科学专业无专业英语教程的缺陷。
3.教学模式陈旧，学生差异明显
就课堂教学而言，调查显示目前60%以上的专业英语教师只能在有限的课时内以课堂上逐字逐句讲解课文为主，在这种教学模式下，整个教学过程以教师为中心，教师扮演知识传授者的角色，学生扮演知识接受者的角色，学生的主动性和积极性受到了抑制，听、说、写等综合运用英语的能力也不能得到提高。同时，地理信息科学专业英语授课班级学生的英语基础存在明显的个体差异，有些学生英语基础较好，可以听懂授课内容;有些学生英语基础薄弱，再加上专业知识掌握得不牢固，在一定程度上难以理解所讲授内容，教学效果难以在短时间内得到提升。
二 地理信息科学专业英语教学改革
要有效培养学生地理信息科学专业英语的综合运用能力，就必须在足够的教学课时内，研究以“自主探究、合作学习”为主的教学模式，进行地理信息科学专业英语教学改革与实践。
1.注重专业英语教学
首先，地理信息科学是多学科的交叉学科，需要掌握的基础知识较多，在专业英语课程设置过程中，要有足够的教学课时开展教学内容;其次，关注专业英语教材的建设工作，由于目前适合中国各个高校地理信息科学专业学生的教材很少，多是任课老师自选的专业文献，缺乏逻辑性，同时也出现一些语法和翻译错误，致使其参考性降低。只有高质量的地理信息科学专业的教材才可以确保教学质量，弥补授课教师的不足;强化专业英语课程的重要性，提高学生的认识。同时，任课老师不但要有扎实的基础专业背景知识、较强的口语能力，也要有深厚的英文文献阅读、撰写和翻译能力。
2.研究“自主探究、合作学习”教学模式
“自主探究、合作学习”的教学模式，就是在教学中充分调动学生的积极性，真正把教学过程当成学生自主学习，师生双向互动、合作交流和共同研究的过程，从而使课堂教学形成“自主探究、合作学习”的新局面。教师除了向学生讲解地理信息科学专业术语、句式翻译技巧和专业内容之外，还要讲解学生经过思考仍然没有解决的问题。同时，小组形式的合作学习也能有效发挥学生的主体性，激发学生的学习热情，促进师生之间的交流。就地理信息系统讲授内容而言，教师不但要教授地理信息系统专业术语、复杂句式翻译技巧等内容，还应让学生以小组方式浏览并下载欧美大学教师教授地理信息系统课程的内容，包括和授课教师之间的远程交流。熟悉地理信息系统的专业教材、期刊文献和软件，了解地理信息系统技术的最初形成和最新发展，以授课内容或期刊文献为例，以小组方式进行讨论、课堂翻译以及内容讲授。
参考文献
[1]付春风、贺亚平、赵春艳.地理信息系统专业英语教学模式研究[J].科教导刊，2011(21)
[2]袁博、邵进达、李明峰.地理信息系统专业双语教学的实践与探索[J].矿山测量，2006(4)：70～72
[3]芮燕萍、赵睿、王志波.专业英语教学现状及改革前景的调查研究[J].华北工学院学报(社科版)，2004(3)：80～82
〔责任编辑：庞远燕〕
信息科学范文第3篇
前苏联情报学家米哈依洛夫在《科学交流与情报学》第二章中这样说道:“交流——这是各个体之间借助于他们共同的符号系统 (对人类来说就是口语、手势、文字等等) 进行情报交流。人类社会中提供、传递和获取科学情报的种种过程是科学赖以存在和发展的基本机制, 这些过程的总和称之为科学交流。”虽然米哈依洛夫所用“科学交流”这一称呼与所下定义具有一定的认识作用, 但并非最后裁决, 当不同的研究者在接触这个研究领域时会采用不同的概念, 也会下不同的定义, 从而造成同一种实践活动出现不同理论定义的局面。关于科学信息交流, 曾经使用过的术语称呼有, 科学交流、学术交流、科学传播、学术传播、学术出版等。徐丽芳在专著《数字科学信息交流研究》中比较了与科学交流容易混淆的几对概念:科学交流与科学传播、科学交流与学术交流、科学交流与科学出版。在本文中, 笔者倾向于使用“科学信息交流”这一术语。冯惠玲、张辑哲主编的《档案学概论》第一章中有这样一句话:“现实中的一个颇有启示性且具讽刺意味的事实是:尽管人们在定义上纷争不已, 但谁心里都清楚所定义的事物是什么。谁也没有把图书当成档案来管;也没人把行政规章当做法律去执行。因为人的思维深处具备直接把握事物本质并达成一致的本能与默契。”
科学信息交流是信息交流的下位类概念, 它所交流的信息范围要小于信息交流。虽然已经存在了很多不同的定义, 但是并没有完全反映出客观的科学信息交流实践。因此, 笔者也提出一个科学信息交流的概念, 以供参考。科学信息交流是指科学研究信息从研究者到达用户, 并且可以从用户到达研究者之间的一种沟通与反馈过程。这里的科学研究信息包括正式的科学研究信息, 比如专著、论文等形式, 也包括非正式的科学研究信息, 比如科学研究者之间的直接对话、互相访问交流等形式。
二、科学信息交流的研究
本文把科学信息交流的发展划分为三个阶段, 第一个阶段是“小”科学时代的科学信息交流;第二个阶段是“大”科学时代的科学信息交流;第三个阶段是开放存取环境下的科学信息交流。
(一) “小”科学时代的科学信息交流。“小”科学时代指得是1650到1940年这一时期。在“小”科学时代, “用于科学研究的费用少得可怜, 从事科学研究的科学家也为数不多, 他们的劳动成果很少逾越大学和学院的围墙, 科学家劳动生产率的提高不曾是具有重大社会意义的问题。”“科学研究实验室人员工资的开支曾比这些人员所需的仪器设备的开支要大得多。”在这一时期, 科学信息交流的工具有学会、书信交换、定期出版物如期刊等。其中, 定期出版物是科学交流的主要工具。威廉·E·迪克写道:“从17世纪开始, 定期刊物是报道新发明和传播新理论的主要工具。我甚至说, 假设没有定期刊物, 现代科学当会以另一种途径和缓慢得多的速度向前发展, 而且科学和技术工作也不会成为如同现在一样的职业。”
随着科学信息交流活动的不断发展, 科学出版物的数量日趋庞大起来, 结果是一方面使得科学研究者要面对的文献量偏大;另一方面造成了文献查找的困难。解决办法是编制文摘、索引、综述等二三次文献, 还有就是出现了研究型图书馆、情报中心等科学信息交流的中介机构。同时, 还逐渐出现了一种单方面重视非正式科学交流的局面。代表人物是J.D. 贝尔纳 (John Desmond Bernal) 。
(二) “大”科学时代的科学信息交流。米哈依洛夫在《科学交流与情报学》一书中总结了“大”科学时代的十个基本特点, 有助于加深对“大”科学时代的理性认识:“1.由于研究的复杂性迅速增加, 因而采用很多复杂的和很昂贵的设备。2.科学研究工作的费用迅速增加。在最发达的国家中, 科研工作的费用占国民总产值的显著部分。3.职业科学家大军迅速扩大。4.在科学中按所利用的方法 (理论工作者和实验工作者) 和按所完成的功能 (研究人员、情报工作人员、组织者) 进行社会劳动分工。5.科学创造具有集体性。6.国家越来越多地参与科学研究拨款和扩大对科学研究方法的监督。7.主要的研究从高等学校转移到专业化的科学研究机构。8.科学的组织原则发生变化:在保留把科学传统划分成各个部门的同时, 越来越多地按课题的原则进行科学的组织工作。9.科学研究的地理区域在扩大。现在, 全世界几乎所有国家中都在规模或大或小地进行着科学研究。10.科学成果应用到实践中去的时间迅速缩短。”
在“大”科学时代, 科学信息交流的研究者主要有苏联的米哈依洛夫, 美国的H·门泽尔、兰开斯特、Derek de Solla Price、格里菲思、加维、M·H·发哈尔伯特、R·L·阿克夫、R·罗森布拉姆、F·沃利克、W·M·卡尔森等人。这一时期, 主要的理论焦点有:正式科学交流系统的效率、非正式科学信息交流的重要价值、UNISIST等科学交流模型的提出与应用、新的科学技术在科学信息交流中的应用等。“二战”后到20世纪70年代, 这段时期是科学信息交流的繁荣阶段, 之后直到90年代, 该领域的研究却比较零落。当时间进入到20世纪90年代以后, 信息技术的发展越来越快, 特别是互联网的普及与应用大大改变了科学信息的环境, 于是, 科学信息交流研究开始重新抬头, 并一直持续到现在。
(三) 开放存取时代的科学信息交流。无论是“小”科学时代的科学信息交流, 还是“大”科学时代的科学信息交流, 都或隐或现地始终贯穿着正式科学信息交流和非正式科学信息交流两种交流途径的地位升降, 也都主要是使用着纸质文献的交流载体, 科学交流的效率虽有不断地提高, 但是都远远没有达到人们理想中的那种境界, 存在着种种不可回避的问题。如上所说, 科学信息交流的研究在20世纪90年代以后, 随着信息技术的深入应用而重新开始发展起来, 但是并没有达到“二战”后到70年代这段时期的繁荣景象, 甚至时不时地有倒退现象。而开放存取运动的兴起则仿佛是激活了濒临衰退的传统科学信息交流研究领域。
武汉大学信息管理学院用了几年时间出版了《数字时代图书馆学情报学研究论丛》, 共有三个研究进展系列:学科年度进展、个人学术专著和研究报告系列。里面很多文章是211项目和985项目研究成果。其中没有一篇是直接谈及科学信息交流的, 只有开放存取。笔者在CNKI中进行检索, 年限选择1980到2010, 检索项选择“主题”, 检索词输入“开放存取”, 匹配模式选择“精确”, 得到706条记录;其他条件不变, 把检索项换为“篇名”, 则得到386条记录。同等条件下, 检索项选择“篇名”, 检索词输入“科学信息交流”, 得到12条记录;检索词不变, 检索项选择“主题”, 也仅得到57条记录。研究者主要以图书馆和高校相关院系为核心。众多研究者在论述开放存取的内容时往往割断了开放存取与传统科学信息交流之间的联系, 没有认识到开放存取是科学信息交流发展的第三阶段。
1962年, 托马斯·库恩的《科学革命的结构》一书出版。该书提出了一个科学发展的模式:前科学——常规科学——科学革命——新常规科学。对应为内在机理的范式, 即前范式阶段——范式主导阶段——范式危机阶段——新范式形成阶段。科学信息交流研究本身是一门科学。从库恩的科学发展模式理论角度来看, 这门科学目前处于哪个发展阶段呢?笔者认为, 从“二战”后到20世纪70年代是科学信息交流研究的范式主导阶段, 因为研究者主要围绕得是正式交流和非正式交流来思考问题的;而从该领域研究不景气的70年代到90年代可以看成是范式危机阶段, 因为人们对旧有范式已经渐渐淡漠, 而又没有提出学科理论发展的新理论;从20世纪90年代以来, 开放存取运动不断发展, 从国外慢慢波及到世界各国, 以开放存取研究为核心, 一个新的科学信息交流研究范式正在酝酿之中。开放存取的研究当前处于“百家争鸣”状态, 相信经过一段时间的整合与发展, 科学信息交流的研究会走向一个新的稳固的“研究共同体”。
三、科学信息交流的分类思考
米哈依洛夫在《科学交流与情报学》一书中提到, “基本上由科学家和专家自己来完成的那些过程属于科学交流的非正式过程”, “借助于科学技术文献进行科学情报交流的过程, 是科学交流的正式过程”。正式交流途径的主要特点是间接性;非正式交流途径的主要特点是直接性与个体性质 (即主要由研究者自己去完成) 。许志强在《情报“正式交流过程”新探》中从新的角度对科学信息交流的正式交流过程和非正式过程进行内涵界定。“所谓情报的正式交流过程就是指有‘守门人’参与的情报交流过程。所谓情报的非正式交流过程就是指没有‘守门人’参与的情报交流过程。换句话讲 , 就是指‘情报的生产者与利用者之间直接进行的情报交流’。”
不过, 据笔者看来, 科学交流正式过程和非正式过程的划分根据不够科学, 他凭什么断定某种方式是正式或非正式?需要打破这种科学交流划分巨大作用的神话, 提出新的划分方法, 以适应新的科学信息交流实践。因此, 笔者试图重新做一个理论说明。如果科学家或专家的研究成果能够作为自身学术水平、研究成果科学性评定依据的, 那么, 这种科学交流过程就可以看成是正式过程, 否则就是非正式过程。
正式交流途径是指能够表明研究者学术水平与影响力, 能够为研究者学术研究成果提供鉴定依据;非正式交流途径最主要的特征是不能为研究者学术研究成果提供鉴定依据, 当然这种交流途径在一定程度上也可以表明研究者的学术水平与影响力。
摘要：本文介绍了科学信息交流的概念, 把科学信息交流划分为三个阶段, 并对科学交流的正式过程和非正式过程作了新的区分。
关键词：开放存取,知识产权,信息资源共享,网络出版
参考文献
信息科学范文第4篇
【关键词】信息技术;小学科学;整合;方法
一、信息技术与小学科学整合教学的现状
小学科学虽然和音乐、美术一样，无是在课时安排上，还是内容设计上，教师都不太重视，学生也很难在小学科学课堂上学到真正的科学知识。而随着时代的发展，教育者已经发现单一的知识型教学，对于孩子潜能的发掘、智力的开发和提升都有一定的限制。因此在新课标提高学生综合能力，实施发展性教学的倡议下，小学科学摇身一变，成了能全面开发学生发散性思维，挖掘学生潜力和增长学生见识的学科，一下子引起了教师、家长和学生的关注。在教学中，除了选用传统教学方法的精华，还运用了信息技术，使小学科学教学更加轻松、多化，也更加直观、生动，让每一个知识点都能被学生看到、感知、理解。但遗憾的是，在调查研究中笔者发现，虽然信息技术与小学科学整合教学已有一段时间，可惜在运用中，好多教师并没有把信息技术的优势发挥出来，最多运用信息技术让学生看一些图片、视频，对于一些复杂的实验或者抽象内容，还是没有借助信息技术先进功能呈现给学生。由于教师对技术的不熟练，使小学科学教学无法真正从传统单一的教学中解脱出来。一些教师还没有认识到，信息技术在小学科学上的运用，不仅仅只是多了一种教学方法，而是要用新的模式、新的课堂构成，创新教学，改变小学科学的教学现状，从而结合21世纪小学生的学习需求，也改变他们的学习方法，进而实现小学科学发展式教学、开式发教学，真正提高小学科学的教学效率。
二、信息技术与小学科学整合教学的意义
在信息时代，小学科学教学再也不像以前，教师只靠教材上的内容为学生上课了，也不会仅仅用讲授式给学生传授知识。教师把信息技术与小学科学教学内容结合起来，不但内容变得更加丰富，而且教学过程也更加简洁、直观，为教与学的互动创造了条件，同时极大地改善了课堂教学，实现了效率的最大化。其次，激发了学生科学兴趣。科学虽然是一门比较丰富的学科，但是如果采用讲解式的教学，不但使科学知识变得枯燥，而且学生对科学的兴趣也得不到培养。而把科学与信息技术整合起来进行教学，信息对知识的呈现方式，还有新媒体上各种各样的科学趣味小知识、科学故事等，能为学生打开了解科学、学习科学的另一扇窗，能彻底激活学生的兴趣，使学生真正爱上科学，在科学课堂上能用心学习，获得新知。
三、提高教师专业知识和信息化操作的技能
在多年的小学科学教学中我发现，好多小学的副课教师，比如音乐、美术等，大多数副课教师专业知识欠缺。由于认识上的原因，学校把这些所谓的副课给课时少的教师，以拉近教学任务或者课时的距离，对于学生的需求考虑不周。再加上一些教师对于先进的教学设备了解不足，不能熟练、灵活运用，也在一定程度制约了小学科与信息技术整合的教学发展，成为小学科学教学质量得不到提升的主要原因之一。
研究表明，在新时代要想改变小学科学的教学质量，一定要提升教师的专业素养和信息技术的应用技能，要壮大科学课的专业教师队伍。第一，在吸引教师和建设教师队伍的时候，一定要考虑教师更多专业方面素养，招收一些科学方面的专业人才，加强小学科学的教学力量;第二，在一些师范类毕业生中，招收科学教育专业的学生，让他们用专业的知识充实小学科学的教师队伍;第三，学校可以根据情况，定期为教师开展专业培养、信息技术应用讲座，让教师有针对性地学习，提高自己的专业水平;第四，教师要重视自身专业知识和教学水平的提升，要积极参加一些专业培训，并熟练掌握信息技术，或者充分利用网络上丰富的进修资源，提升自己的专业知识和信息技术操作能力，达到与时俱进的目的，使小学科学课的教学得到质的飞跃，促进其有效发展。
四、信息技术与小学科学整合教学的方法
（一）在实验类教学中把内容与信技进行整合
小学科学有很多实验课，这些实验课虽然都是基本的常见小型实验，但是对于学生动手能力科学观念的培养是不可缺少的。尤其在小学科学实验中，能实现素质教育对于学生全面发展的教育目的，如学生的分析能力、发现与提出问题的能力、创新精神、科学态度和实践能力等，都能通过科学课的有趣实验得到有效培养。比如，在《点亮小灯泡》的教学中，我首先让学生通过多媒体看到了很多黑暗中闪闪发光的小灯泡，然后通过信息技术的功能，给学生局部展现了灯泡内部的结构，并讲解了小灯泡之所以发亮的原因，再让学生看一个《点亮小灯泡》的实验小视频，接着让学生分成小组，自己动手进行《点亮小灯泡》的实验。学生通过科学的实验操作步骤、观察实验变化，了解了电视与电线还有灯泡的关系，提前知道了初中才会学到的正极、负极，以及它们相互工作的原理等。通過有趣的实验，有的小组实验成功了，点亮了小灯泡，也有的小组实验失败了，但是无论是成功还是失败，学生都亲自动手实验过了，对知识的了解会更深入。除了教师对于失败原因的分析、点拨，还有学生对于成功实验的总结、分享，大大提高了学生的实验兴趣，增加了小学生的科学知识，使小学科学教学更有成效。
（二）在观察类的教学中将内容与信息技术进行整合
以前由于教学条件的限制，在小学科学教学中教师对于一些观察类的内容不够明确，不引导学生观察，是对科学教学的不严谨，也不利于学生科学态度、科学精神的培养。由于条件的限制，无法让学生真正细致地观察一些科学知识演变的过程，靠近知识的内核，导致观察课程成了形式，难以达到预期效率。现在随着信息技术的发展，小学科学教学思维活了，条件优越了，尤其是信息技术与小学科学的整合，使小学科学中一些观察类的课程，能更生动、直观、细致地展现在学生面前，让学生发现更多科学的秘密，了解世界万物的神奇魅力。
五、结语
总之，小学科学的丰富性、创新性、研究性，对于小学生思维的拓展是非常重要的。作为小学科学教师，要借助信息技术与科学整合的教学模式，牢牢把小学生的注意力吸引在课堂，并运用信息技术先进的教学方式，为学生打开科学知识的另一扇窗，让学生走进更丰富的科学世界，学习科学知识，提高科学素养。
信息科学范文第5篇
一、专业名称：
幼儿教育专业
二、学制：
3年
三、课程名称：
社会科学基础知识
四、课程性质：
必修课
五、使用教材：
《社会科学基础知识》《综合文科》
六、课程安排：
一学年(每周2课时)
七、 培养目标：
幼儿教育专业学生了解哲学、史学、地理学、科学学等人文社会科学学科的综合基础知识。帮助学生开拓科学文化视野，逐步建立合理的知识结构，为学生了解人文社会科学的基础知识和各学科的发展的最新成果，提升自身的人文素质有着重要作用。
八、就业范围：
信息科学范文第6篇
摘要：随着信息化的发展趋势，信息化教学方式出现在小学科学课堂中，信息技术的应用，既提升小学科学教学效率，又提高学生信息素质，帮助学生综合能力的发展。通过在小学科学教学课堂上信息技术应用，实现信息化教学模式。
关键字 信息技术;小学科学;应用教学
新课改的教育改革，使小学科学教学模式发生改变，突破传统教学模式，以培养学生综合能力，提高学生思想素质为目的。小学生思维能力较强，为奠定学生扎实的基础，教师应优化教学方法，拓展教学思路，综合课程资源。运用信息技术，制定以学生为主体地位的教学模式，从而达到全面性教学的目标。
一、信息技术对小学科学教学作用
小学科学的知识内容丰富，传统的教学模式以无法实现当下的教学目标，需要运用信息技术来实现认知教学和教学资源的综合。使用信息化教学模式，将原本枯燥的学习氛围变得活跃，还可以运用多媒体方式将教学内容以课件的形式展现在屏幕中。比如，教师在教授首师大版小学科学五年级上册第一单元，第五课《云、雾和雨》时，云、雾和雨属于自然现象，在课堂上无法用科学的方法将云、雾和雨呈现出来，所以教师需要运用信息化的教学模式，通过多媒体设备将教师所收集的云、雾和雨的形成过程以及转变规律展示给学生，通过生动的演示过程，使学生了解到云、雾和雨是如何产生的，了解自然界物质变化和变化规律。运用这种方式，既能激发学生的学生兴趣，又能够加固学生学到的知识。运用信息技术，不仅扩展了学生的知识面，还培养学生综合能力。在教授小学科学四年级下冊第二单元，第四课《叶的组成》时，教师可以通过信息技术，将叶片结构呈现出来，教师通过收集不同树叶资料，让同学对树叶进行观察，寻找树叶的组成部分，找出不同树叶的共同特征，由里到外的对树叶进行观察，了解树叶内部结构以及表面结构。传统的教学方式，只是将书本上的内容教授给学生，为了满足现阶段的教学目的，拓展教育方式，完善教育内容，是每位小学科学教师需要做的工作。因此，在小学科学教学过程中运用信息技术，充分体现了信息化教学模式的优势，达到小学科学教学的教学目的。
二、丰富教学内容，拓展学生知识层面
小学科学的教学内容需要连接实际生活，注重实践教学。信息资源的丰富性和时效性不仅能够与小学科学教学内容相结合，丰富学生的学习内容，使教学内容贴近生活，贴近实际。教师通过信息资源拓展知识视野，更新传统的科学教学内容，通过生动的教学内容，让科学学习更加贴近生活。比如在教授首师大版小学科学三年级上册第二单元，第三课《保护植物》时，通过多媒体设备将教师所收集的植物资料显示出来，让学生能够了解我国珍稀植物种类。通过自然科学等视频将人类与植物之间的关系展现出来，让学生能够了解植物的重要性，从而使学生产生保护植物的思想，教师要抓住教育时机，教授学生如何保护植物，并鼓励学生从小事做起，从最基本的保护环境做起。通过教育短片扩展了教学内容，丰富了关于植物的知识内容，不在受课本的限制，达到良好的教学效果。在小学科学教学中，为了扩展学生知识面，使用信息技术是最好的选择。通过多媒体教学，增添多层次，多角度的教学内容，不仅强化学生对知识的理解能力和记忆力，还缩短了学生学习知识时间，拓展学生的知识面，提高学生自主学习的积极性，提高教学效率。比如在教授首师大版小学科学三年级上册第五单元，第十八课《土壤》时，通过信息技术，运用多媒体设备将土壤的构成以及土壤的种类教授给学生，通过直观、形象的表达方式，加深学生对土壤的了解。教师将土壤的结构以动画短片的形式分层展示，使学生详细的了解，土壤的构造是由砂、黏土、水、空气和生物残体等成分构成。通过对土壤多种方式的讲解，不仅能够加深对知识的记忆力，还能够激发学生的学习兴趣。多媒体课件信息丰富，信息量较大，通过这种教学方式不仅丰富小学科教的教学内容，也让学生获取了感性知识，弥补小学科学教学资源的不足，增长学生见识，开阔眼界。
三、活跃课堂气氛，激发学生学习兴趣
（一）活跃课堂氛围
传统小学科学教学方法以无法激起学生的求知欲望，无法形象直观的将小学科学教学内容展现出来，尤其是贴近实际的教学内容。在小学科学教学中，运用信息技术，让小学生能感受科学的魅力，打破沉闷的教学氛围，唤起学生的学习欲望。通过教授首师大版小学科学六年级上册第二单元，第五课《幼苗与阳光》时，小学科学课堂上无法实现幼苗的成长过程，运用信息技术，将幼苗的成长过程用动画短片的形式展现出来，小学生对于动画短片有着浓厚的兴趣，运用动画的形式，生动形象的呈现出幼苗与阳光之间的联系。不仅活跃了课堂气氛，也达到了小学科学的教学效果。通过短片让学生了解了阳光对幼苗的作用，也加深了对于阳光的了解。
（二）激发学生学习兴趣
在教授小学科学时，通过信息技术，收集学生感兴趣的科学实践，丰富教学内容，将形象具体的科学知识呈现出来，使学生感受最直观的教学内容，激发小学生学习兴趣。例如，教授首师大版小学科学六年级下册第一单元，第二课《制作简易显微镜》时，教师通过信息技术，用动画短片的形式，将制造简易显微镜过程直观的显示出来。让学生明确的了解显微镜制作的步骤，减少学生制作时所出现的错误。用生动的动画短片激发学生学习兴趣，让学生能够积极参与显微镜的制作中。既提升了学生动手制作能力，又激发了学生学习科学兴趣。通过信息技术不仅能够直观的将科学知识展现出来，也能够辅助教学，提升教学质量，从而达到小学科学的教学效果。
四、培养学生自主学习能力
运用信息技术，让学生直观的感受科学的魅力，达到小学科学教学效果。通过信息技术实现科学实践目的，模拟科学实验过程，培养自主学习能力，提高学生学习兴趣，提升小学生的信息技术水平，在教授首师大版小学科学六年级下册第二单元，第八课《制作机器模型》时，教师通过信息技术，将自行车的制造过程编织成小游戏，将自行车制作零件打乱，在学生动手操作的过程中，通过不断的尝试，制作出完整的自行车。小学生对于游戏十分热爱，用游戏的形式，展现教学内容，激发学生的学习兴趣，提升学生的动手能力，培养学生自主学习的乐趣。
教师将某些小学科学课题让学生自主进行探索，通过网络查询资料，了解科学实现过程，将资料收集起来，教师根据学生所找寻到资料的进行教学，并适当的对内容进行扩充。通过这种教学方法，不仅提升学习自主学习的积极性，丰富了学习内容，培养学生自主学习能力。例如教授首师大版小学科学六年级上册第一单元，第四课《人类的进化》时，在课前教师要让学生通过网络查找关于人类的进化过程，并收集起来。在讲《人类的进化》课程时，先让学生将自己查找的，关于人类进化的过程进行描述，教师要鼓励学生展现自我，积极踊跃的发言，营造出活跃的课堂气氛。让学生当一回小老师，提升学生参与课堂活动积极性，培养学生自我表达能力。教师最后再根据学生所将的内容进行补充，保证教学内容的完整性。通过这种方式，不仅培养了学生自主学习的能力，提高学生学习科学的兴趣，又提升了学生自我表现能力。
五、开创学生思维能力
（一）培养学生思维创造性
教师在教授小学科学的过程中，融入信息技术，使学生形成信息意识，培养学生思维逻辑性和扩散性。例如教授首师大版小学科学五年级上册第二单元，第六课《生锈》时，让学生了解金属生锈与哪些因素有关，什么样的环境会使金属生锈速度加快，由于实际条件，无法将科学的实现过程展现给学生，使学生不能够充分了解金属生锈的过程，通过多媒体设备将科学分组实验详细过程显示出来，使学生在观察过程中直观的感受科学，在观察过程中，让学生对于实验的结果进行猜测，猜测金属在空气、水、酸中的生锈速度，从而了解金属生锈过程。教师通过学生的回答进行模拟实验，验证学生的思想，实现科学多样性，从而培养学生创造性思维能力。
（二）培养学生开放性思维
运用信息技术，丰富小学科学教学内容，通过不同的实现过程开拓学生视野，培养学生开放性思维，比如教授首师大版小学科学三年级上册第二单元，第七课《拯救野生动物》时，教师通过多媒体设备，播放一些关于野生动物的图片，以及野生动物生活的短片，让学生对野生动物有一定了解，从而使学生对野生动物灭绝的原因自然因素、人为因素以及野生动物现在所面临的问题进行探讨，更好地回答教师所提出的问题。通过这种方式，学生对于如何保护野生进行探讨，在平时生活中应该采取哪些措施，保证野生动物的正常繁殖。给小学灌输爱护动物、帮助动物、不虐待动物思想，增加学生保护动物的责任感，让学生逐步养成爱护动物、保护动物自觉行为。
（三）培养学生三维学习能力
传统教学方式，通过实验教学去验证小学科学的知识内容，从而培养学生的二维思维空间。为了让学生直观的了解科学内容，培养学生的三维思维能力，教师运用信息技术，将实验过程在三维空间里进行实现，通过生动直观的影像，了解科学，学习科学。比如在教授首师大版小学科学六年级下册第一单元，第三课《微生物》时，因为微生物是肉眼所无法观察的，教师通过信息技术，将微生物的形态以及活动情况呈现出来，让学生进行观察，通过三维立体的影像展示，学生能够全面的了解微生物形态、运动状态。更好的了解关于微生物的知识内容，加深学生记忆力。通过这种方式不仅能够培养学生的三维学习能力，又能提升学生的学习兴趣。
六、打破陈规
传统的教学模式无法达到小学科学的教学目的。为了实现小学科学教学的多样化，运用信息技术显得尤为重要。传统的教学模式受局限性影响，某些科学实验过程直观的展现在学生面前。通过信息技术，实现小学科学实验过程，达到教学目的。比如在教授首师大版小学科学六年级上册第四单元《地球运动》，第十三课《地壳的运动》时，传统教学方式，只是按照书本的内容教授学生，学生不能够直观的了解地壳运动规律，课堂氛围较为枯燥。教师通过信息技术，用多媒体设备将地壳运动，以短片的形式展示出来，了解大陆的漂移、海洋的扩张和板块的运动，加深学生对科学探索的感受，让学生根据地壳运动规律，了解地壳运动对地球表面造成的变化，对地壳运动引起的地形变化进行探讨。改变传统的教学模式，将地壳运动变化形象生动的展现出来，让小学生了解地壳运动的对地球表面的影响。通过这种方式不仅提升了教学氛围，也提升了学生学习兴趣，提高了学生的学习效率。
七、实现安全教学
有些科学实验实现起来较为危险，威胁学生的人身安全。为了实现教学效果，教师可以通过信息技术，模拟实验过程，达到教学目的的同时，又能够保证教学环境的安全。比如教授首师大版小学科学五年级上册第一单元，第二课《给水加热》时，传统方式是用酒精灯对水进行加热，小学生活动能力较强，在实验的过程中，容易打翻酒精灯，对学生的人身安全造成伤害，所以教师要应用信息技术，将给水加热的过程以视频短片的形式呈现出来，既能让学生了解水加热的全过程，又有保证了学生的人身安全，达到了教学的目的。
八、与家长进行沟通
（一）消除家长的担忧
将信息技术融入到小学科学的教学中，大部分家长是不赞同的。教学中运用信息技术，容易让学生对网络产生依赖感，降低学生的求知欲望，从而也降低了学生的动脑能力，而且长时间的运用计算机对学生的视力会造成一定的伤害。这种情况需要教师与家长进行沟通，将信息技术优点展现在家长面前，使家长对信息技术教学模式的观点进行改变。对于还不是很放心的家长，学校可以让家长到学校进行听课，让家长能够直观的了解信息技术教学模式的优点。在听课过程中上，家长能够了解信息技术对学生学习兴趣的影响，消除对信息技术教学的担忧。在学校运用信息技术教学的同时，家长需要协助学校，帮助学生通过信息技术更好的进行学习，对学生进行监督，尽可能的阻止学生运用信息技术进行玩乐。利用信息技术教学模式，将知识的拓展形式扩大到最大化。
（二）协助教学
教师在小学科学课堂上，给学生留一些课后作业，让学生和家长共同来完成。运用互联网信息，了解小学科学实验过程，以孩子为主体，家长在旁进行协助，将科学结果呈现出来。运用网络信息将学生将要进行的实验过程呈现出来，让学生按照实验过程对其进行操作，观察每一步的实验反应是否与网络显示的实验反应相同，从而判断实验操作过程是否错误。家长在旁对其进行引导，帮助学生完成实验，完成小学科学作业。比如教师在教授首师大版小学科学五年级上册第一单元，第四课《冰》时，学生在课堂上了解了什么是冰，冰又如何形成的。教师可以给学生留课后作业，运用网络技术，根据冰的特性，在不用冰箱的情况下制作冰棍，让家长与孩子共同完成。在孩子做实验的过程中，让家长在旁进行拍摄，拍摄完毕之后再运用网络传送给教师。通过这种方式，不仅培养了学生自主学习能力，加近了孩子与家长之间的距离，也使教师能够了解学生在做实验过程中的每一个步骤，从学生的实验过程中了解学生对知识的熟悉程度。
结束语
在小学科学教学过程中，利用信息技术，实现信息化教学，达到教学效果。能够将枯燥的教学内容变得生动有趣，从而激发学生学习兴趣，提升学生学习积极性。通过多种信息技术的实现，使学生自主学习能力得到提升，培养学生思维能力，让学生感受科学带来的乐趣。
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