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計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究方向范文第1篇

見到陽振坤是在一個(gè)陽光明媚的上午,瘦高個(gè),簡(jiǎn)單的條紋T恤,腳蹬運(yùn)動(dòng)鞋,裝著電腦的黑色背包已顯陳舊。他是坐地鐵來的,從北京北五環(huán)的家到東三環(huán)的公司,來回兩個(gè)多小時(shí),每天如此。

典型的技術(shù)人員的范兒。

“我的手機(jī)就是在淘寶上買的?！闭f起淘寶,45歲的陽振坤晃起了手里的手機(jī)。

5月中旬,陽振坤成為淘寶1400多名技術(shù)人員中的一員。他在淘寶網(wǎng)的主要工作,是設(shè)計(jì)和開發(fā)面向淘寶網(wǎng)的海量信息存儲(chǔ)與實(shí)時(shí)檢索系統(tǒng),優(yōu)化和提升淘寶網(wǎng)的軟件基礎(chǔ)設(shè)施。

“淘寶最吸引我的地方在于,它擁有一個(gè)全國(guó)最大、在全球排名也非?？壳暗暮Ａ繑?shù)據(jù)庫(kù),它的海量數(shù)據(jù)的挖掘、共享和開放,對(duì)技術(shù)人員而言是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。”陽振坤說。

2010年3月31日,淘寶網(wǎng)正式宣布,面向商家、企業(yè)及消費(fèi)者開放來自淘寶全網(wǎng)的海量原始數(shù)據(jù)。截至8月20日,淘寶上的近兩萬賣家開始通過淘寶的“數(shù)據(jù)魔方”進(jìn)行參考決策,140天的時(shí)間總計(jì)數(shù)據(jù)調(diào)用260萬次。對(duì)如此海量的數(shù)據(jù)的解讀,無疑需要一個(gè)極大的云計(jì)算平臺(tái)去支撐――于是,對(duì)相關(guān)人才的需求更是迫在眉睫。

陽振坤正是那種人。

一個(gè)不斷破格的人

淘寶是陽振坤經(jīng)歷的第5家公司。在此前,他歷任方正技術(shù)研究院副院長(zhǎng)、北大計(jì)算機(jī)研究所副所長(zhǎng)、聯(lián)想研究院首席研究員、微軟亞洲研究院主任研究員、百度高級(jí)科學(xué)家。

他的經(jīng)歷是令人羨慕的。1984年考入北京大學(xué)數(shù)學(xué)系,碩士師從本系的張恭慶院士,后又轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,博士師從計(jì)算機(jī)系的王選院士。1993年博士畢業(yè)后不久,即破格提拔為計(jì)算機(jī)系副教授。

需要強(qiáng)調(diào)的是,陽振坤修完大學(xué)課程只用了3年,碩士只用了一年多,24歲就成為王選老師的博士生。在讀博期間,陽振坤就擔(dān)任柵格圖象研究室的主任,領(lǐng)導(dǎo)一批青年科研骨干,于1993年完成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)支持電子出版系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)PostScript Level 2的柵格圖象處理器,并很快商業(yè)化,在海內(nèi)外大量銷售,取得了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。1995年方正電子出版系統(tǒng)獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),陽振坤位列第四。

已故中科院院士、北大方正科技研究院院長(zhǎng)王選老師這樣評(píng)價(jià)他:陽振坤研制了我國(guó)第一個(gè)頁面語言解釋器,在新一代RIP(路由信息協(xié)議)的總體設(shè)計(jì)、軟件結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵算法等方面作出了關(guān)鍵性貢獻(xiàn)。

盡管在電子出版領(lǐng)域獲得了許多榮譽(yù),但有著強(qiáng)烈憂患意識(shí)的陽振坤卻并不滿足于此?！拔乙裁悦＿^?！标栒窭ふf,大學(xué)時(shí)他原本以為,選定一個(gè)合適的研究方向,就一輩子鉆研下去。但上博士后,逐步接觸到一些國(guó)外學(xué)者,發(fā)現(xiàn)他們其實(shí)并非大多如此,更傾向于選擇有益于社會(huì)發(fā)展的研究方向。

從此,陽振坤更加注重研究方向的價(jià)值?！?999年,王選老師就建議我,能不能去做信息安全方向的研究。當(dāng)時(shí),信息安全的重要性也已經(jīng)凸顯出來了,我就同意了。然后就鉆到信息安全領(lǐng)域做了3年研究,現(xiàn)在信息安全是北京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究所最重要的方向之一?！?/p>

而到了2002年,陽振坤再次決定轉(zhuǎn)變方向,加想研究院擔(dān)任首席研究員,負(fù)責(zé)無線通信領(lǐng)域的研究,他花了3年的時(shí)間,使得聯(lián)想的無線關(guān)聯(lián)投影儀從原型到小批量最后量產(chǎn)上市。

“2005年,無線投影儀產(chǎn)品成熟了,我又開始尋找新的研究方向。這時(shí)我第一次接觸到Google的GFS和MapReduce等云計(jì)算的基本思想,一下就被吸引住了。”陽振坤說,“在當(dāng)時(shí),處理幾百個(gè)GB的數(shù)據(jù)就很嚇人了,但通過云計(jì)算,你可以輕易處理幾百TB的數(shù)據(jù),也不需要讓每個(gè)人都去學(xué)并行計(jì)算或分布式計(jì)算。”

2006年,陽振坤去了微軟亞洲研究院,擔(dān)任主任研究員?！爱?dāng)時(shí),微軟研究院對(duì)云計(jì)算方向有一定的支持,我對(duì)云計(jì)算有了比較深刻的理解;2007年秋天,我加入百度,在百度的兩年多時(shí)間里,我有機(jī)會(huì)把云計(jì)算提升到生產(chǎn)使用階段,也體會(huì)了云計(jì)算在海量數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的巨大價(jià)值?！?/p>

理想要結(jié)合現(xiàn)實(shí)

2010年5月,陽振坤正式到淘寶上班。

在對(duì)外的新聞稿中,淘寶這樣描述:“陽博士是我們期待已久的人才,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)、海量信息處理、算法設(shè)計(jì)等諸多方面都有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。深信陽博士和團(tuán)隊(duì)通力合作,一定能為淘寶網(wǎng)打造一個(gè)高性能、高可靠、低成本、面向大流量大規(guī)模電子商務(wù)的專用計(jì)算平臺(tái),為支撐十億消費(fèi)者、十萬億交易額提供所需要的基礎(chǔ)技術(shù)?！?/p>

加入淘寶之后,相比以前長(zhǎng)居北京的工作,陽振坤要北京、杭州兩地跑,“這星期在北京,下星期就在杭州?！泵慨?dāng)去杭州的那個(gè)星期,陽振坤總是趕周一早上8點(diǎn)的飛機(jī)去杭州,再坐周五晚上的飛機(jī)回北京,利用周末陪陪家人。

但他樂此不疲,他知道身上的責(zé)任――淘寶的數(shù)據(jù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了單個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)所能支撐的最大規(guī)模且仍然在快速增長(zhǎng)之中?！皩?duì)淘寶來說,研發(fā)海量數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)不僅僅是出于成本的考慮,因?yàn)?如果不采取這些技術(shù),可能很快無法支撐下去?！标栒窭ふf。

但是,“海量數(shù)據(jù)庫(kù)在業(yè)界并沒有成熟的解決方案”,他坦言,在淘寶做海量數(shù)據(jù)庫(kù),與許多其他企業(yè)一樣,最大的壓力來自于,如何盡快讓團(tuán)隊(duì)的同事、兄弟部門的同事理解和信任海量數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)方案,并在最短時(shí)間內(nèi)完成研發(fā),以支撐業(yè)務(wù)的快速發(fā)展。

“企業(yè)畢竟不像高?；蚩蒲性核?可以花好幾年,甚至十年八年的時(shí)間研究一個(gè)了不起的系統(tǒng),而是要在最短的時(shí)間內(nèi),做出一個(gè)最適合目前業(yè)務(wù)的系統(tǒng)?！彪m然有十幾年的高校研究員經(jīng)歷,但陽振坤卻很注重結(jié)合眼前利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益?！榜R總不也說過,做企業(yè)要把理想主義和現(xiàn)實(shí)主義高度結(jié)合,沒有理想主義不能走向未來,沒有現(xiàn)實(shí)主義就活不過今天”。

盡管壓力很大,陽振坤仍對(duì)未來充滿信心,這個(gè)信心來自于淘寶開放的文化、淘寶的強(qiáng)凝聚力,以及有長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光的管理層和優(yōu)秀的工程師。論年齡,在淘寶,陽振坤算“老人”,和他共事的技術(shù)人員,多半是“80后”,和45歲的陽振坤隔了兩個(gè)10年?！疤詫毶踔烈呀?jīng)開始有“90后”的技術(shù)人員了,和他們?cè)谝黄鸸ぷ鞲杏X非常棒,大家都很有拼勁,知識(shí)面也能相互補(bǔ)充。”

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究方向范文第2篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)；技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 17-0000-02

1 計(jì)算機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)

移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)是一種能夠支持移動(dòng)式計(jì)算環(huán)境的數(shù)據(jù)庫(kù)，它的數(shù)據(jù)在物理上呈分散形式而在邏輯上呈集中形式，涉及了多門學(xué)科，比如數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、分布式計(jì)算技術(shù)等，和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)相比，它具備了移動(dòng)性、頻繁斷接性、內(nèi)核結(jié)構(gòu)微小、位置相關(guān)性、網(wǎng)絡(luò)通訊不對(duì)稱性、數(shù)據(jù)同步機(jī)制較為完善、能夠?yàn)槎喾N連接協(xié)議提供支持等特點(diǎn)。

移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)通常是由三類主機(jī)組合而成：移動(dòng)主機(jī)、移動(dòng)支持站點(diǎn)、固定主機(jī)。其中的固定主機(jī)指的就是通常含義上的計(jì)算機(jī)，通過高速固定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接工作，不能管理移動(dòng)設(shè)備。移動(dòng)支持點(diǎn)擁有無限通訊接口，能夠和移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信程序。而移動(dòng)支持站點(diǎn)和固定主機(jī)之間是通過固定網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行通信的。一個(gè)移動(dòng)支持站點(diǎn)所覆蓋的地區(qū)被稱為信元，在同一個(gè)信元之內(nèi)的移動(dòng)主機(jī)能夠通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)和被覆蓋區(qū)域的移動(dòng)支持站點(diǎn)進(jìn)行通訊操作，進(jìn)而完成信息數(shù)據(jù)的檢索程序。

2 計(jì)算機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 復(fù)制和緩存技術(shù)。復(fù)制技術(shù)指的就是維護(hù)若干個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)備份，主要包括內(nèi)容是各個(gè)服務(wù)器之間的復(fù)制和移動(dòng)計(jì)算機(jī)保存數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)制等，其目的是著力提升高分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的訪問性、實(shí)用性、可靠性。為了保持若干個(gè)復(fù)制點(diǎn)數(shù)據(jù)的一致性，復(fù)制和緩存技術(shù)選用的是保持復(fù)制同一性手段。復(fù)制協(xié)議通常情況下劃分為嚴(yán)格一致協(xié)議和弱一致協(xié)議，前者嚴(yán)格要求所有的數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制在任何情況之下都應(yīng)該維持一致性，后者要求相對(duì)寬松，一定程度上是準(zhǔn)許各個(gè)復(fù)制短時(shí)間內(nèi)不一致的情況，但是必須是將其不一致控制在一定范圍內(nèi)，整體上還是應(yīng)當(dāng)維持一致性的。

2.2 數(shù)據(jù)廣播技術(shù)。數(shù)據(jù)廣播指的就是利用從服務(wù)器到移動(dòng)客戶機(jī)的下行帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于從移動(dòng)客戶機(jī)到服務(wù)器的上行帶寬的這種網(wǎng)絡(luò)費(fèi)不對(duì)稱性，將大多數(shù)移動(dòng)用戶頻繁訪問的數(shù)據(jù)組織起來，以周期性的廣播形式提供給移動(dòng)客戶機(jī)。其最大的優(yōu)勢(shì)就是客戶的數(shù)量不會(huì)給廣播開銷帶來實(shí)質(zhì)性的影響，而移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)還能夠利用數(shù)據(jù)廣播自行解決自身所存在的斷接問題。

2.3 位置管理技術(shù)。移動(dòng)客戶的位置管理主要是集中在以下兩個(gè)方面：一是明確移動(dòng)用戶當(dāng)前的具置；二是儲(chǔ)存、管理、更新移動(dòng)用戶的位置信息。用戶可以利用移動(dòng)計(jì)算機(jī)在自己的宿主服務(wù)器上作永久等級(jí)，這樣一來，當(dāng)它移動(dòng)到其他區(qū)域的時(shí)候，也會(huì)向宿主服務(wù)器通報(bào)當(dāng)前的具置。

2.4 查詢處理及優(yōu)化技術(shù)。查詢處理及優(yōu)化技術(shù)指的就是依靠過去分布式數(shù)據(jù)庫(kù)查詢處理及優(yōu)化的技術(shù)，通過有效方法消除寬帶多樣性等因素造成的各種不利影響，進(jìn)而逐步實(shí)現(xiàn)利用目前網(wǎng)絡(luò)條件優(yōu)化查詢引擎的目的，并針對(duì)移動(dòng)計(jì)算機(jī)電源有限的特征，合理協(xié)調(diào)了數(shù)據(jù)庫(kù)管理和訪問等操作，以此來起到有效節(jié)能的作用，重要數(shù)據(jù)的可用時(shí)間也得到了一定程度的延長(zhǎng)。

2.5 移動(dòng)事務(wù)處理技術(shù)。移動(dòng)事務(wù)處理技術(shù)通常情況下被應(yīng)用于維護(hù)數(shù)據(jù)一致性的工作方面，并且還能夠?yàn)槎鄠€(gè)客戶的并發(fā)訪問提供科學(xué)合理的支持，以此來保證客戶數(shù)據(jù)庫(kù)更新和查詢的安全性、可靠性。其主要特點(diǎn)為：移動(dòng)性、異構(gòu)性、易錯(cuò)性、長(zhǎng)事務(wù)。

3 計(jì)算機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要應(yīng)用

目前計(jì)算機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要應(yīng)用大概可以分為兩類，一類是水平應(yīng)用，二類是垂直應(yīng)用，前者指的是只需要進(jìn)行一定程度上的定制性修改，就可以將一個(gè)應(yīng)用方案適用于不同行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，而垂直應(yīng)用指的是針對(duì)特定行業(yè)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)處理擁有自己獨(dú)特的特點(diǎn)。水平應(yīng)用和垂直應(yīng)用相比，后者應(yīng)用行業(yè)更具特色，在應(yīng)用上存在著顯而易見的差別，而且結(jié)果表現(xiàn)和服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理也不一樣，其所涉及的行業(yè)主要有保險(xiǎn)業(yè)、銀行業(yè)、航班等。

3.1 物流領(lǐng)域。近些年來，物流領(lǐng)域正向信息化方向迅速發(fā)展，物流信息化能夠及時(shí)地獲取正確的物理信息，尤其是有利于其在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、銷售等方面的工作，能夠有效地降低庫(kù)存量和資金積壓。在運(yùn)輸工作方面，物流行業(yè)可以將移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和車輛信息系統(tǒng)連接起來，然后通過數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的科學(xué)合理調(diào)整來管理車輛的運(yùn)行情況。在儲(chǔ)存工作方面，移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)也能夠發(fā)揮相當(dāng)大的作用，它能夠利用無線通信將信息傳送到中央數(shù)據(jù)庫(kù)，從而及時(shí)正確的獲取相關(guān)信息，進(jìn)一步地提升員工的工作效率，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化和管理物流的目的。在配送工作方面，移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠依靠無線網(wǎng)絡(luò)將有關(guān)信息傳送到中央數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，這樣用戶才能隨時(shí)查看物品的具體投遞狀況。

3.2 移動(dòng)銀行領(lǐng)域。當(dāng)前，最具有消費(fèi)潛力的群體是移動(dòng)用戶，在這番背景之下，移動(dòng)銀行應(yīng)運(yùn)而生，各大銀行以移動(dòng)用戶作為對(duì)象研發(fā)有關(guān)產(chǎn)品，其市場(chǎng)潛力是相當(dāng)巨大的，而且它在一定程度上還能夠推動(dòng)電子商務(wù)的發(fā)展。用戶利用借助了移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的移動(dòng)銀行，即使在異地也能夠快速方便地查詢到自己的所需信息，這樣一來不僅省時(shí)省力，而且成本比較低，安全性、可靠性也得以保障。對(duì)于用戶而言，便無需麻煩地來回跑銀行，可以利用移動(dòng)銀行隨時(shí)隨地進(jìn)行交易，節(jié)約時(shí)間，提高效率，即便在外旅游也能夠享有全面的銀行服務(wù)。

3.3 實(shí)地工作領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用于實(shí)地工作領(lǐng)域中比較有代表性的例子是煤氣、水電等公共事業(yè)檢查員的數(shù)據(jù)檢查檢驗(yàn)工作。就當(dāng)前此類工作的現(xiàn)狀而言，大多數(shù)工作人員選用的都是手動(dòng)記錄檢查數(shù)據(jù)形式。若是將計(jì)算機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用于有關(guān)工作當(dāng)中，工作人員便能夠利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄和傳送，一旦發(fā)生糾紛矛盾，就可以便捷快速地進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢，這必將會(huì)很大程度地提高我國(guó)公共事業(yè)收費(fèi)工作的整體效率。

4 結(jié)語

本文首先給出計(jì)算機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的定義，簡(jiǎn)要地描述了移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)，然后較為詳細(xì)地分析了計(jì)算機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)，即復(fù)制和緩存技術(shù)、數(shù)據(jù)廣播技術(shù)、位置管理技術(shù)、查詢處理及優(yōu)化技術(shù)以及移動(dòng)事務(wù)處理技術(shù)，最后探討了當(dāng)前計(jì)算機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要應(yīng)用，其在物流領(lǐng)域、移動(dòng)銀行、實(shí)地工作領(lǐng)域中已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用。我們也應(yīng)該始終堅(jiān)信伴隨著計(jì)算機(jī)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展，其必然會(huì)在未來社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域占據(jù)更為重要的地位。

參考文獻(xiàn)：

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計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究方向范文第3篇

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)；三維建模；OpenGL；三維漫游

1.引言

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，拓寬和深化了計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)采集和信息處理方面的應(yīng)用，尤其是人與信息科學(xué)相結(jié)合的高新技術(shù)——可視化（Visualization）與虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR）給計(jì)算機(jī)的應(yīng)用帶來了新的活力。在計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)造的三維虛擬環(huán)境中，用戶可直接參與并探索仿真對(duì)象在所處環(huán)境中的作用與變化，可視化及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展必將成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究的重要手段并將對(duì)信息的處理及提高信息的利用率產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在礦業(yè)領(lǐng)域中由于新技術(shù)和新設(shè)備的不斷引入，增強(qiáng)了礦業(yè)對(duì)于安全高效、自動(dòng)化的要求，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為滿足這一需求提供了有效手段。因此虛擬現(xiàn)實(shí)的研究開發(fā)無疑對(duì)提高煤礦安全生產(chǎn)、礦工安全保護(hù)意識(shí)和系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)等具有重要的實(shí)用價(jià)值。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，它通過多種傳感設(shè)備使用戶“沉浸”到該環(huán)境中，是實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù)。實(shí)際上它就是一種先進(jìn)的人機(jī)接口，通過給用戶同時(shí)提供諸如視、聽、觸等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段，最大限度地方便用戶操作，從而減輕用戶的負(fù)擔(dān)，提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以完全徹底地轉(zhuǎn)化人們的想象力，在計(jì)算機(jī)中產(chǎn)生另一種境界，將境界的有關(guān)信息傳給人的感覺器官，使人們獲得一種全新的感受，讓人覺得其的確是在另外一個(gè)三維世界中。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一項(xiàng)綜合集成技術(shù)，涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域，它用計(jì)算機(jī)生成逼真的三維視覺、聽覺、味覺等感觸，使人作為參與者通過適當(dāng)?shù)奶摂M現(xiàn)實(shí)設(shè)置，自然的對(duì)虛擬世界進(jìn)行體驗(yàn)和交互作用。

2.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征

1）多感知性

除了一般計(jì)算機(jī)所具有的視覺感知外，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)還具有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、味覺感知和嗅覺感知等。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)應(yīng)具有人的一切感知功能，目前由于傳感器技術(shù)的限制，現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所能提供的感知功能僅限于視覺、聽覺、力覺和觸覺等。

2）用戶投入性

這是VR系統(tǒng)的核心，是指用戶進(jìn)入到計(jì)算機(jī)生成的虛擬場(chǎng)景中的能力，用戶在虛擬場(chǎng)景中有身臨其境之感。

3）用戶與虛擬場(chǎng)景的交互性

指用戶與虛擬場(chǎng)景中各種對(duì)象相互作用的能力。它是人機(jī)和諧的關(guān)鍵因素。交互性包括對(duì)象的可操作程度及用戶從環(huán)境中得到反饋的自然程度、虛擬場(chǎng)景中對(duì)象依據(jù)物理學(xué)定律運(yùn)動(dòng)的程度等。VR是自主參考系，即以用戶的視點(diǎn)變化進(jìn)行虛擬交換，這個(gè)過程中最重要的因素是實(shí)時(shí)性，實(shí)時(shí)性是指計(jì)算機(jī)能夠響應(yīng)用戶的輸入并立即改變虛擬場(chǎng)景狀態(tài)的能力。虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)用戶與終端的接口，而且可使用戶沉浸在虛擬環(huán)境中獲取新知識(shí)，提高感性和理性認(rèn)識(shí)，從而產(chǎn)生新的構(gòu)思并輸入到系統(tǒng)中去，系統(tǒng)會(huì)將處理后的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示或由傳感裝置反饋給用戶。

3.OPENGL三維模型構(gòu)建

OpenGL（Open Graphics Library）是美國(guó)SGI公司開發(fā)的三維圖形設(shè)計(jì)軟件，獨(dú)立于操作系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的圖形開發(fā)系統(tǒng)的通用接口，被認(rèn)為是高性能圖形和交互式視景處理的標(biāo)準(zhǔn)，是計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)領(lǐng)域的集大成者。在三維仿真建模、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等領(lǐng)域，OpenGL發(fā)揮著重要的作用。OpenGL突出的特點(diǎn)是與平臺(tái)無關(guān)，它適用UNIX，Windows95/98，MacOS，WindowsNT等多種操作系統(tǒng)，而且在Visual C++2。0及以上版本中都封裝了OpenGL圖形庫(kù)。它包括100多個(gè)圖形函數(shù)，開發(fā)者可以用這些函數(shù)構(gòu)造出接近光線跟蹤的高質(zhì)量的三維景物模型、進(jìn)行三維圖形實(shí)時(shí)交互軟件的開發(fā)。OpenGL提供的基本功能有：模型繪制、模型觀察、光照處理、色彩處理、位圖和圖像處理、紋理映射、實(shí)時(shí)動(dòng)畫、物體運(yùn)動(dòng)模糊處理、交互技術(shù)等。因此利用OpenGL與Visual C++結(jié)合可以開發(fā)出完美的3D圖形產(chǎn)品。

OpenGL實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整功能的圖形處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是：底層為圖形硬件，依次向上為操作系統(tǒng)、窗口系統(tǒng)、OpenGL和應(yīng)用軟件。其基本工作流程如圖1所示。

4.三維幾何建模方法研究

OpenGL提供對(duì)2D、3D圖形的基本操作，但并不提供描述復(fù)雜幾何物體及建立復(fù)雜物體模型的手段，即它僅提供繪制復(fù)雜幾何物體本身的機(jī)制而非描述復(fù)雜物體本身的方法，因而，必須尋找自身的三維建模方法才能繪制出適合需要的真實(shí)世界。

（1）分割重組法

分割重組法生成一個(gè)宏觀物體，需要拆分和重組兩個(gè)步驟。拆分過程是將物體人為地細(xì)節(jié)化，而重組則是將己拆分的圖形片元按一定規(guī)律組裝起來，是拆分的逆過程。下面是這兩個(gè)步驟的具體過程。

l）拆分

考慮一個(gè)宏觀物體，從各個(gè)方向?qū)⑵淝蟹?，切分原則應(yīng)保證每?jī)汕忻嬷g的形狀為方形、圓形或兩者的結(jié)合。應(yīng)根據(jù)物體的形狀，選擇恰當(dāng)?shù)那蟹贮c(diǎn)，使切分后的物體比較簡(jiǎn)單、規(guī)則。采用這一切分原則可以較為細(xì)致地刻畫出物體的每個(gè)細(xì)節(jié)，因而方便了圖形的重新組織工作。對(duì)物體進(jìn)行切分之后，可得到由基本幾何形狀組成的切分面（多邊形、圓、方形等），對(duì)圓形切面以相近多邊形擬合，獲得合適的多邊形之后，確定重組物體所需的長(zhǎng)方體側(cè)面數(shù)。為方便計(jì)算，常取8、16、32、64多邊形來逼近某一曲面。

2）重組

重組的過程也是尋找圖形對(duì)象點(diǎn)、線、面關(guān)系的過程。還以上述的物體為例，將各部分分別編號(hào)并按順序連接兩面對(duì)應(yīng)點(diǎn)，從而形成所需模型。

（2）曲面合成法

在實(shí)際的礦井系統(tǒng)仿真中，經(jīng)常會(huì)遇到制作光滑曲面、閉合曲面的情形，如彎道、交叉口以及機(jī)械構(gòu)件等實(shí)物造型。為了很好的實(shí)現(xiàn)曲面建模，可采用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中較為成熟的Bezier、NURBS等樣條曲一面理論，同時(shí)借助OpenGL語言的強(qiáng)大功能來完成曲面設(shè)計(jì)方法。利用Bezier曲線的形狀（有一組多邊折線的頂點(diǎn)唯一地確定）可以畫出十分光滑的曲線，在多邊形多個(gè)頂點(diǎn)中，只有第一個(gè)和最后一點(diǎn)在Bezier曲線上，第一條和最后一條折線的方向是Bezier曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)的切線方向，而其余的頂點(diǎn)則用于定義曲線的形狀。改變多邊折線的頂點(diǎn)和改變曲線的形狀有著形象直觀的聯(lián)系。

5.煤礦井下三維漫游

5.1 煤礦井下三維漫游總體結(jié)構(gòu)

三維漫游系統(tǒng)是包括一個(gè)逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，它是一個(gè)真實(shí)空間或假想空間的實(shí)時(shí)仿真虛擬空間，用戶借助一定的裝備以自然的方式在該虛擬空間中漫游，從任意角度對(duì)環(huán)境中的虛擬對(duì)象進(jìn)行觀察，從而產(chǎn)生親臨其境的真實(shí)感覺，同時(shí)也可以對(duì)其中的物體進(jìn)行操作獲取反饋。在構(gòu)建煤礦虛擬現(xiàn)實(shí)模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步建立相應(yīng)的模型數(shù)據(jù)庫(kù)，通過該數(shù)據(jù)庫(kù)可以構(gòu)建不同虛擬現(xiàn)實(shí)礦井，以便適應(yīng)不同的煤礦需求。利用目前比較成熟的Vega虛擬現(xiàn)實(shí)軟件開發(fā)工具，結(jié)合煤礦虛擬現(xiàn)實(shí)模型，實(shí)現(xiàn)煤礦的漫游功能。在漫游功能的基礎(chǔ)上，能夠?qū)ΦV工進(jìn)行礦井地圖識(shí)別訓(xùn)練、礦井搜索訓(xùn)練等任務(wù)，使礦工在虛擬環(huán)境下能對(duì)礦井有所熟悉，并且對(duì)各種安全設(shè)施所在的方位了如指掌，增加礦工在災(zāi)變環(huán)境下的逃生能力。三維虛擬漫游系統(tǒng)的總框圖如圖2所示。

系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)、三維可視化子系統(tǒng)和礦井三維虛擬環(huán)境子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)與管理，能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)的記錄進(jìn)行添加、刪除、修改、查詢及表格顯示。三維可視化子系統(tǒng)主要對(duì)礦井實(shí)物采用三維的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示。礦井虛擬環(huán)境模塊采用一系列的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬的礦井環(huán)境，使用戶產(chǎn)生身臨其境的感覺，并能與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。礦井下漫游主要包括：

1）巷道漫游模塊

用戶在巷道里進(jìn)行自由漫游，并且把控制權(quán)交到用戶手中，使其具有很強(qiáng)的漫游感，了解主要巷道的情況，在不下井的情況下清楚地了解到井下巷道的布置狀況，為以后的工作生產(chǎn)以及安全培訓(xùn)提供了優(yōu)越的條件。

2）開采工作面模塊

動(dòng)態(tài)模擬出開采工作面的工作情況，使用戶了解礦山穿孔、爆破等階段的情況，起到教學(xué)培訓(xùn)的作用

3）運(yùn)輸作業(yè)模塊

動(dòng)態(tài)模擬出電機(jī)車運(yùn)輸?shù)教嵘藁\，以及提升的過程。在這個(gè)過程中，用戶可以從各種角度觀察整個(gè)過程，并且通過鍵盤來控制各個(gè)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)。

5.2 三維視景驅(qū)動(dòng)引擎

Vega是Multigen—Paradigm公司推出的應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、實(shí)時(shí)仿真及其它可視化領(lǐng)域的高性能軟件環(huán)境。它能夠?yàn)橛脩籼峁┨幚韽?fù)雜仿真事件的便捷手段，用戶可以簡(jiǎn)單迅速地創(chuàng)建、編輯、運(yùn)行復(fù)雜的仿真應(yīng)用。Vega主要包括2個(gè)部分：其一是被稱為L(zhǎng)ynx的圖形用戶界面工具箱；另外一個(gè)是基于C語言的函數(shù)庫(kù)。

本系統(tǒng)在Vega體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采用2層軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，底層為Vega/OpenGL Performer虛擬現(xiàn)實(shí)功能的實(shí)現(xiàn)，上層為程序界面和數(shù)據(jù)庫(kù)查詢。這兩層通過公共結(jié)構(gòu)g_pVrInterface實(shí)現(xiàn)信息交換，軟件結(jié)構(gòu)清晰明了，增強(qiáng)了程序的健壯性。

6.井下巷道三維顯示實(shí)例

井下巷道繪制的實(shí)現(xiàn)步驟是：①首先從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取繪制井下巷道的控制數(shù)據(jù)（如控制巷道斷面形狀的參數(shù)、巷道中心線等）；②根據(jù)讀取的巷道控制數(shù)據(jù)，利用OpenGL語言繪制出井下巷道（其中包括巷道法向量的計(jì)算、巷道紋理坐標(biāo)的計(jì)算等）。

根據(jù)淮南礦業(yè)集團(tuán)某礦井下巷道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，依據(jù)上述煤礦井下三維幾何模型構(gòu)建方法，繪制出了該礦井下巷道的三維視圖，如圖3所示，圖4是模擬井下瓦斯抽放的三維圖。由其三維幾何模型數(shù)據(jù)庫(kù)，采用成熟的Vega虛擬現(xiàn)實(shí)軟件利用VC調(diào)用函數(shù)庫(kù)對(duì)Lynx生成的ADF文件進(jìn)行編程構(gòu)建了煤礦井下虛擬現(xiàn)實(shí)情景的漫游畫面和煤礦井下虛擬工作面，分別如圖5和圖6所示。

7.結(jié)束語

本文將三維可視化技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在復(fù)雜的煤礦井下環(huán)境中，對(duì)煤礦三維建模方法進(jìn)行了研究，采用OpenGL對(duì)煤礦井下情景進(jìn)行三維建模，并設(shè)計(jì)了煤礦井下三維漫游系統(tǒng)，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)、有效管理、高效運(yùn)行等提供了一種新的思路。

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計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究方向范文第4篇

【關(guān)鍵詞】交叉學(xué)科 ； 高等教育 ； 人才培養(yǎng) ； 國(guó)際化

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）27-0344-02

隨著傳統(tǒng)學(xué)科的不斷融合和滲透，新興交叉學(xué)科為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，近年來科學(xué)新理論、新發(fā)明的產(chǎn)生和新型工程技術(shù)的出現(xiàn)，往往都是在學(xué)科的邊緣或交叉點(diǎn)上，因此交叉學(xué)科越來越受到各國(guó)政府的重視。2004年美國(guó)國(guó)家科學(xué)院協(xié)會(huì)經(jīng)過全面系統(tǒng)調(diào)研， 發(fā)表了《促進(jìn)交叉學(xué)科研究》的報(bào)告，明確了交叉學(xué)科研究的定義、特征和推動(dòng)力，提出了研究人員、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、資助機(jī)構(gòu)、專業(yè)學(xué)會(huì)等促進(jìn)交叉學(xué)科研究的建議。國(guó)內(nèi)外高校和研究機(jī)構(gòu)也積極倡導(dǎo)文、理、工學(xué)科間相互滲透結(jié)合，紛紛建立面向世界科學(xué)前沿和國(guó)家重大需求的各類跨學(xué)科計(jì)劃、項(xiàng)目和研究平臺(tái)。隨著學(xué)科發(fā)展的深入，如何建立有利于一流交叉學(xué)科人才培養(yǎng)，尤其是作為科研主干力量的研究生培養(yǎng)管理模式就成為當(dāng)前迫切需要解決的難題。

一、交叉學(xué)科人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)90年代初，為了培養(yǎng)現(xiàn)代科技和社會(huì)發(fā)展所急需的創(chuàng)新型交叉學(xué)科人才，德意志研究聯(lián)合會(huì)推出了博士研究生培養(yǎng)模式改革的重要舉措，經(jīng)歷了20多年的發(fā)展和不斷調(diào)整、補(bǔ)充和完善，如今取得了巨大成功。德國(guó)博士生院是高校用來培養(yǎng)科研后繼人才的臨時(shí)性機(jī)構(gòu)，由各州高校向德意志研究聯(lián)合會(huì)申請(qǐng)，經(jīng)評(píng)議、復(fù)審等甄別程序后建立。每所高校可以申請(qǐng)多個(gè)博士生院，但每個(gè)博士生院都必須由相關(guān)交叉學(xué)科共同組建。博士生院不僅可以是由德國(guó)高校內(nèi)部、高校之間、高校和研究機(jī)構(gòu)共同申請(qǐng)組建，也可以是由德國(guó)某一高?；蛘呖蒲袉挝粻款^，由德國(guó)境外伙伴單位參與組建。德意志研究聯(lián)合會(huì)對(duì)批準(zhǔn)建立的博士生院資助，并定期進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)估和考核。博士生院不是一個(gè)長(zhǎng)期機(jī)構(gòu)，德意志研究聯(lián)合會(huì)規(guī)定最長(zhǎng)可資助年限為9年，資助期滿以后，無論效益和成果如何，該研究生院必須撤出，重新尋找新的交叉領(lǐng)域和合作伙伴。[1]

美國(guó)的學(xué)科專業(yè)目錄在2002年最新一次的修訂文稿中，單獨(dú)設(shè)置了“交叉學(xué)科”和“綜合學(xué)科”2個(gè)學(xué)科群，占所有學(xué)科群的比例為7%。如美國(guó)密歇根大學(xué)早在1999年就成立了交叉學(xué)科專家委員會(huì)， 向?qū)W校提交了《對(duì)交叉學(xué)科發(fā)展遠(yuǎn)景的建議報(bào)告》。南加州大學(xué)在2006年公布了《美國(guó)南加州大學(xué)交叉學(xué)科研究發(fā)展規(guī)劃建議》， 它們?cè)谠O(shè)立交叉學(xué)科專家委員會(huì)、通過學(xué)院內(nèi)或跨學(xué)院的聯(lián)合聘任教授、完善交叉學(xué)科考核評(píng)價(jià)體系、建立交叉學(xué)科激勵(lì)機(jī)制、建立經(jīng)費(fèi)保障措施、促進(jìn)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)等方面均進(jìn)行了積極、有益的實(shí)踐。[2]

2.國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》、《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》等重要文件中，對(duì)交叉學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)模式改革均作出了重要戰(zhàn)略部署。國(guó)內(nèi)眾多高校等近年來紛紛成立了橫貫生物醫(yī)學(xué)、自然科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等多學(xué)科的交叉學(xué)科研究所或研究中心。如北京大學(xué)成立的跨學(xué)科類組織機(jī)構(gòu)：元培學(xué)院、前沿交叉學(xué)科研究院、分子醫(yī)學(xué)研究所等，清華大學(xué)成立的交叉信息研究院，西安交通大學(xué)成立的前沿科學(xué)技術(shù)研究院，這些交叉學(xué)科研究所或研究中心集中了生物學(xué)家、物理學(xué)家和化學(xué)家等不同學(xué)科專家的智慧以促進(jìn)學(xué)科的交叉和滲透，并進(jìn)行交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)教育。[3] [4]

二、上海交通大學(xué)在交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)道路上的探索

近年來上海交通大學(xué)一直將發(fā)展醫(yī)工交叉、醫(yī)理交叉科學(xué)作為主要戰(zhàn)略之一，于2007年11月成立了主要從事轉(zhuǎn)化型醫(yī)工（理）交叉科學(xué)研究的Med-X研究院，該研究院依托上海交通大學(xué)豐富的臨床醫(yī)學(xué)資源和強(qiáng)大的理工科優(yōu)勢(shì)，以解決臨床醫(yī)學(xué)問題為目標(biāo)導(dǎo)向，進(jìn)行前沿性醫(yī)學(xué)科學(xué)研究，開發(fā)高尖端領(lǐng)先性醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品，同時(shí)在交叉學(xué)科人才培養(yǎng)模式上積極探索，取得了一定成。效。

1.完善課程體系

Med-X研究院依托“生物醫(yī)學(xué)工程”學(xué)科，著力培養(yǎng)在生物、醫(yī)學(xué)、工程技術(shù)領(lǐng)域中具有開展交叉研究能力的有創(chuàng)新精神的交叉學(xué)科人才。生物醫(yī)學(xué)工程研究領(lǐng)域范圍非常廣泛，包括醫(yī)學(xué)影像信息學(xué)、生物醫(yī)學(xué)儀器、生物材料、生物力學(xué)、組織和基因工程、康復(fù)工程、系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)與工程等，這種鮮明的交叉與復(fù)合特性需要學(xué)生能綜合應(yīng)用物理、材料、化學(xué)、信息、工程等領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)解決生命科學(xué)問題，因此原先單一學(xué)科的課程體系和研究方式已無法使交叉學(xué)科人才滿足“具備合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，廣博專一協(xié)調(diào)統(tǒng)一”的專業(yè)要求。

Med-X研究院在結(jié)合學(xué)科領(lǐng)域建設(shè)設(shè)置專業(yè)課的基礎(chǔ)上，充分利用夏季小學(xué)期、學(xué)術(shù)講座等階段邀請(qǐng)眾多兼職教授參與授課，其中既有附屬醫(yī)院的臨床醫(yī)生，又有國(guó)際知名學(xué)者，建立起一支醫(yī)、理、工高水平師資隊(duì)伍。同時(shí)利用附屬醫(yī)院的臨床資源，建立與基礎(chǔ)課程相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)體系，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)動(dòng)手操作與創(chuàng)新研發(fā)能力。學(xué)院也積極鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科選課，逐步實(shí)現(xiàn)本碩博課程貫通模式，以滿足不同專業(yè)背景學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。為探索研究生課程質(zhì)量考核和控制體系，在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科嘗試建立適合于本校的研究生課程質(zhì)量保障辦法和系統(tǒng)，并聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專家評(píng)教，對(duì)授課教師給出指導(dǎo)建議和意見，定期召開研討會(huì)。

2.建立制度保障

由于受僵化學(xué)科模式的影響，我國(guó)長(zhǎng)期以來傳統(tǒng)的單學(xué)科觀和學(xué)科分類體制占據(jù)著主導(dǎo)地位，為突破現(xiàn)有交叉學(xué)科人才培養(yǎng)體制不完善的缺陷，上海交通大學(xué)做了一系列改革。如針對(duì)中國(guó)現(xiàn)有的研究生招生名額問題，上海交通大學(xué)自2012年起在博士生招生計(jì)劃中依托“生物醫(yī)學(xué)工程”和“統(tǒng)計(jì)學(xué)”兩個(gè)一級(jí)學(xué)科，單獨(dú)設(shè)立了支持交叉學(xué)科博士生招生培養(yǎng)的專項(xiàng)招生指標(biāo)，為從事交叉學(xué)科研究的導(dǎo)師提供生源保證。另外，為了避免交叉學(xué)科課程的臨時(shí)性和拼盤性，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科的融合，Med-X研究院成立了多個(gè)臨床交叉平臺(tái)，如國(guó)家教育部數(shù)字醫(yī)學(xué)工程中心、Med-X-瑞金醫(yī)院小動(dòng)物PET/CT研究中心、Med-X-仁濟(jì)醫(yī)院臨床干細(xì)胞研究中心；Med-X-第九人民醫(yī)院生物材料轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心等，實(shí)現(xiàn)以問題為中心從事交叉學(xué)科研究的項(xiàng)目模式。在項(xiàng)目開展的過程中讓研究生作為項(xiàng)目參與人或研究助手自然地進(jìn)入到學(xué)習(xí)與研究的過程，一個(gè)學(xué)科跨度大的科研項(xiàng)目，項(xiàng)目實(shí)施的過程本身就是學(xué)科交叉和培養(yǎng)人、訓(xùn)練人的過程。[5]

3.加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流

當(dāng)今科技迅猛發(fā)展，新思想、新方法層出不窮，光靠一個(gè)教師指導(dǎo)學(xué)生是不可能使學(xué)生全面了解學(xué)科發(fā)展并取得高水平研究成果的[3]，因此在交叉學(xué)科人才培養(yǎng)模式中除了完善的課程體系外，活躍的學(xué)術(shù)氛圍和緊密的國(guó)際交流也是必不可少的。上海交通大學(xué)Med-X研究院70%以上的指導(dǎo)老師具備在國(guó)外一流大學(xué)從教和指導(dǎo)研究生的經(jīng)歷，與國(guó)外高校和研究院所長(zhǎng)期保持著合作關(guān)系，因此學(xué)院每周邀請(qǐng)本學(xué)科國(guó)內(nèi)外知名教授做學(xué)術(shù)講座，并建立了上海交通大學(xué)徐匯-閔行跨校區(qū)講座視頻體系，介紹最新科研動(dòng)態(tài)，鼓勵(lì)師生交流，使研究生深入了解當(dāng)前科研動(dòng)態(tài)和研究熱點(diǎn)，拓寬學(xué)術(shù)視野，激發(fā)創(chuàng)新熱情。同時(shí)定期舉辦醫(yī)-理（工）交叉學(xué)科系列學(xué)術(shù)活動(dòng)，如研究生學(xué)術(shù)論壇、研究生學(xué)術(shù)日等，已形成了一定品牌效應(yīng)，為研究生創(chuàng)新思維、科研前瞻性、表達(dá)能力的培養(yǎng)提供了良好平臺(tái)。Med-X研究院已與多所國(guó)外院校簽訂了人才聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目，如與德國(guó)海德堡大學(xué)、美國(guó)西北大學(xué)、瑞典皇家工學(xué)院、美國(guó)Drexel大學(xué)等國(guó)際著名高校建立了雙碩士、雙博士學(xué)位項(xiàng)目。此外，為了解本院研究生學(xué)位論文在國(guó)際本領(lǐng)域的位置及存在差距，2012起開始試點(diǎn)進(jìn)行博士生學(xué)位論文國(guó)際評(píng)審和答辯，每份博士生論文邀請(qǐng)2-3名國(guó)際相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行評(píng)審，每位國(guó)際評(píng)審專家的海外評(píng)審報(bào)告將反饋給相關(guān)導(dǎo)師和學(xué)生參考。

4.重視師資建設(shè)

交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的成功與否很多程度上決定于教師的參與程度，導(dǎo)師的學(xué)術(shù)水平、綜合素質(zhì)、對(duì)學(xué)科前沿的洞察力以及與同行和其他學(xué)科學(xué)者交流溝通的能力對(duì)交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)有重要的影響。[3]由于交叉學(xué)科會(huì)同時(shí)涉及到兩個(gè)或多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，所以單一學(xué)科的教師很難同時(shí)滿足不同學(xué)科的需求，交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的過程也是教師自我學(xué)習(xí)的過程。[6]因此，在交叉學(xué)科人才培養(yǎng)建設(shè)中要重視加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，加大對(duì)中青年教師的培養(yǎng)力度，營(yíng)造有利于教師成長(zhǎng)和發(fā)展的良好環(huán)境與氛圍，確保人才培養(yǎng)的教學(xué)質(zhì)量。[7] Med-X研究院結(jié)合自身學(xué)科特色，引進(jìn)國(guó)外知名教授和附屬醫(yī)院臨床醫(yī)生參與教學(xué)，重視年輕教師的培養(yǎng)，支持有潛力的青年教師到海外具有合作關(guān)系的學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)習(xí)國(guó)際知名高校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和方法，推動(dòng)教學(xué)質(zhì)量的提高，建立起一支醫(yī)、理、工高水平師資隊(duì)伍。

三、交叉學(xué)科人才培養(yǎng)中的壁壘

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，目前我國(guó)交叉學(xué)科教育和科研尚處于起步階段，以單一學(xué)科為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教育模式仍占主導(dǎo)地位，在交叉學(xué)科人才培養(yǎng)過程中不可避免的會(huì)遇到各種問題。

1.現(xiàn)有高校管理機(jī)制的制約

我國(guó)高校中院系管理體制堅(jiān)固，教學(xué)與科研人員的管理也在定崗定編制度的約束下嚴(yán)格地保持著一個(gè)蘿卜一個(gè)坑的人事管理體制，師資聘用、職稱評(píng)定、成果認(rèn)定、業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)和資源分配等都嚴(yán)格地執(zhí)行著所屬單位責(zé)任制，人員在校內(nèi)不同院系間的流動(dòng)都難以實(shí)現(xiàn)，跨學(xué)校、跨部門、跨地區(qū)的流動(dòng)更是難以實(shí)現(xiàn)，這種管理機(jī)制極大地打消了學(xué)者們進(jìn)行交叉學(xué)科研究的熱情和勇氣。

2.交叉學(xué)科人才培養(yǎng)理念有待加強(qiáng)

大多數(shù)導(dǎo)師涉叉學(xué)科研究?jī)H僅是為了完成一個(gè)特定的交叉學(xué)科研究課題，且多來自不同學(xué)院的專業(yè)教師，因此他們對(duì)交叉學(xué)科的人才培養(yǎng)投入時(shí)間和精力都比較有限，很少能有意識(shí)地去思考交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)模式，也沒有站在改善學(xué)生思維方式和能力結(jié)構(gòu)的立足點(diǎn)上試圖去改善傳統(tǒng)教學(xué)方式。此外，鑒于國(guó)家和各高校紛紛推出各項(xiàng)鼓勵(lì)措施以推交叉學(xué)科的發(fā)展，部分導(dǎo)師借以交叉學(xué)科的名義去爭(zhēng)取更多的項(xiàng)目基金和學(xué)生生源，而并非真正從事交叉學(xué)科科學(xué)研究和人才培養(yǎng)。

3.國(guó)內(nèi)交叉學(xué)科領(lǐng)域劃分尚未明確

美國(guó)的學(xué)科專業(yè)目錄充分考慮學(xué)科的發(fā)展性， 在名稱和代碼設(shè)置上為交叉學(xué)科、新興學(xué)科留有充分的發(fā)展空間，在學(xué)科大類中單獨(dú)設(shè)有“交叉學(xué)科”，[2]其中包括生物與自然科學(xué)、和平與對(duì)抗研究、系統(tǒng)科學(xué)與理論、數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)、老年醫(yī)學(xué)、文理綜合等22個(gè)學(xué)科小類。此外，在其他36個(gè)學(xué)科群中均設(shè)置了末尾帶有“綜合”或“其他”的學(xué)科名稱。相比之下，我國(guó)交叉學(xué)科領(lǐng)域劃分和學(xué)科專業(yè)設(shè)置尚未明確，在2011年新修訂的《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄》中13個(gè)學(xué)科門類中，以及各高校的學(xué)科建設(shè)和教育部的學(xué)科評(píng)估中均未涉及交叉學(xué)科，很大程度上制約了交叉學(xué)科的發(fā)展。

在高度交叉融合已成為當(dāng)代學(xué)科發(fā)展的重要趨勢(shì)下，在此新的教育發(fā)展時(shí)代下，迅速提升高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和整體競(jìng)爭(zhēng)力已成為學(xué)科發(fā)展的重中之重，因此針對(duì)我國(guó)開展交叉學(xué)科人才培養(yǎng)方面存在的問題，我們應(yīng)合理借鑒國(guó)外高校促進(jìn)交叉學(xué)科研究與人才培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)，建立交叉學(xué)科的教師聘任和評(píng)價(jià)體系，引導(dǎo)和鼓勵(lì)新興學(xué)科研究與建設(shè)，完善交叉學(xué)科資助體系，積極營(yíng)造有利于交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的文化氛圍，從而形成適合我國(guó)國(guó)情的多元化人才培養(yǎng)模式。

參考文獻(xiàn)

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[3]徐琴 葉明，對(duì)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的認(rèn)識(shí)與思考，牡丹江教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（6），72-73

[4]郭圣文 吳效明，理工類院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐，中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2013，第30卷第2期，4084-4088

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