高端计算机网络共享系统支撑的科学和工程革新——美国国家科学基金会信息基础设施高级咨询组报告介绍

科学和工程研究被计算、信息和通讯技术的持续进步推动着,被今天自身研究增加的复杂性、范围和尺度的挑战拉动着。数字计算、数据、信息和网络以及计算机模拟技术的应用,正在形成替代和拓展理论/分析、实验/观察2个经典的研究方法去创建新的学科的趋势。近来多种趋势表明一个如何创造、传播和存储科学和工程知识更伟大、更迅速的真正变革即将到来,美国应当把握这个机遇、承担责任,去整合和拓展数字革命的成果,服务于下一代的科学和工程研究及相关教育。高端计算机网络共享系统的关键在于将数据、信息、工具、仪器,包括超级计算、存储以及交流等综合性的知识资源完全服务于具体的研究群体,提供新的途径,使研究人员在发现和探索研究上获得更多更好的信息,使得研究小组跨时间、区域、部门甚至学科间实现共享和协作。坚持美国学术研究团体所使用的高端科学计算必须是最先进的,国际科学基金会与其它适当团体机构间的合作应该为创造和维持现代数据驱动科学研究所必需的重要数据资料档案库负主要责任2个原则,并通过建立NSF内部组织、科学和工程组织来保障系统的实施。这是美国国家科学基金会(NSF)信息基础设施(Cyberinfrustructure)高级咨询组的报告《通过信息基础设施促进科学和工程的革命》的主要内容。

美国《新一代科学教育标准》的设计理念及启示

美国《新一代科学教育标准》为全美未来的科学教育指明了方向。该标准以课程愿景为基点,以学生在实践中的具体表现为评价取向,分单元目标和具体目标两个层次表述学习目标。在结构上,每个单元包括单元目标框、三个维度的具体目标框和联系框三部分。课程内容聚焦有限的核心概念,以"学习进阶"为导航,整合实践和跨学科概念来系统化设计。其设计理念对我国科学课程的设计和科学教学的实施具有借鉴价值。

论科学原理向技术原理的转化

所谓科学原理,在这里我们是指自然科学的原理,它是对自然界本质关系及其普遍规律的理论表征。关于技术原理到目前还是一个有争议的概念,我们在这里把它定义为是关于技术客体内部功能过程及其内在规律的理论描述。

中国工程院教育委员会在京成立

1998年11月25日,中国工程院在中国科技会堂召开中国工程院教育委员会成立大会.会议由中国工程院朱高峰副院长主持.国家教育部副部长、工程院院士韦钰,国家人事部党组成员、中国继续工程教育协会理事长庄毅,清华大学前校长、两院院士张维,工程院院士、北京工业大学校长左铁镛应邀在会上作了相关的学术报告.有关方面的代表100余人参加了大会.

美国量子人才战略举措、特征与挑战

美国政府高度重视量子科学技术人才的培养,在2018年实施《国家量子计划法案》后发布了一系列战略报告和技术报告推动该法案的落实。通过对美国相关报告深度解析,介绍《国家量子计划法案》启动背景和基本内容,呈现美国为发展量子信息科学技术所采取的有关人才方面的举措,分析相关举措的特征及其面临的可能挑战。《国家量子计划法案》主要包括四方面内容,量子人才战略包括5个子目标,目的是确保美国在量子信息科学及其运用中的领导力,为所有美国人创造新机会,其中教育系统所承担的使命是促进量子信息科学技术的发展和培养量子智能劳动力。系列报告显示,美国量子人才战略中的教育举措主要包括:通过招揽国际量子科技人才,提高相关研究领域的竞争力;在早期教育阶段提升学习者量子信息科学技术的教育意识,在高等教育阶段提供与量子信息科学技术相关的课程、学科和学位,培养掌握量子信息科学技术的研究者和量子智能劳动力。其特征为教育系统与政府、企业形成紧密的创新生态系统,坚持“科学优先”原则,注重推动量子工程学、量子机械学及材料学等多学科交叉融合,发挥科学、技术、工程和数学(STEM)等基础传统学科在量子工程中的基石作用。其挑战主要为相关人才对科技成果转化的时间焦虑、学术晋升与终身教职的冲突和“文化迁移”。

确定性网络技术综述

确定性网络的提出是为了满足如音/视频、工业控制、电力保护等业务的大带宽、低时延、高可靠性等需求。新型业务如虚拟/增强现实、云游戏等的兴起,丰富了确定性网络的应用场景,同时也扩展了确定性网络技术的应用范围。针对当前应用场景、技术标准以及产业发展的全局考虑,分析了面向不同场景的强弱确定性需求和特性,以及对应的科学性和工程性确定性网络技术,提出了多样化确定性网络发展路径,并展望了面向6G、算力网络的确定性网络组合技术发展。

省属院校环境专业本科生就业调研与问题对策刍议

为调研省属院校环境专业本科生就业情况,以吉林师范大学环境科学与工程学院102名历届毕业生作为样本进行了匿名调研。分析结果发现,环境专业就业前景较好,但也暴露出毕业生专业内就业率仍有待提高;毕业生就业心态差异大;毕业生发展潜力与前景差异大等问题。提出强化在校生专业认知教育、突出学校专业发展特色和构建全新教学体系,改革教学模式和方法,强化毕业生职业能力,提升毕业生就业层次与职业发展潜力。

高等工科院校应普及MATLAB语言

目前高等工科院校学生在基础课的学习中,通常学习了BASIC语言、FORTRAN语言、C语言等程序设计语言,但这些编程语言均为通用程序设计语言,对在工程中常常遇到数值计算及模拟仿真等问题的解决显得非常繁琐,编程效率很低,而应用MATLAB语言进行编程,则一切变得十分方便。现在,在欧美发达国家的工科院校非计算机专业的学生中,最流行的编程语言不是BASIC、C、PASCAL,而是MATLAB。

一种带有亚稳态消除电路的TDC设计方案

时间间隔测量技术在原子物理、激光测距、定位定时等方面有着重要的应用,因此,高精度的时间数字转换电路TDC(Time-to-Digital Converter)在科学研究和工程实践中扮演着重要的角色;本次提出的TDC设计方案功耗为400μW,工作在512MHz,实现了250 ps的测量精度和1μs的测量范围,但是TDC在进行时间间隔测量量化时往往受到亚稳态制约。通过加入相位判断逻辑,TDC的积分非线性降低到0.25 LSB,而差分非线性降低到了0.5 LSB,可以完全消除TDC量化时间间隔时遇到的亚稳态问题。

设计:美国工程教育的新方向老观点

当代国际著名学者,1978年诺贝尔经济奖得主西蒙(Simon,H.A.)在其名著《人工科学》(1962年初版)中认为,设计是一种“以将现存情形改变成想望情形为目标而构想行动方案”的过程,它是。将专业(Profession)和科学区分开的主要标志,是工程、建筑、商业、医疗、法律、教育等一切专业学科的核心”。然而,在科学至上的年代,西蒙的见解并没有为专业教育界尤其是工程教育界所重视。战后美国工程教育由于价值取向失衡,加之“冷战”期间受战略武器竞赛影响,在实践中出现了重“分析性教学”(科学教学)轻“综合性教学’(设计教学)的偏向,在一定意义上致使美国制造业在国际竞争中丧失优势地位。80年代初美国工程教育界开始认真反思战后工程教育的利弊得失。随后,在国际“商战”的不断刺激下,美国为了振兴经济,谋求制造业在国际竞争中的优势地位,提出了“为竞争的优势而设计”的口号,进而引发了关于工程教育改革和工程设计教育复兴的一系列讨论和试验。本文就是在这一背景下回顾了50年代初以来美国工程(设计)教育的演变历程,并对期间一系列有影响的工程教育研究报告要求增加设计教学份量的建议及其在实施中屡屡受挫作了精辟的分析。本文对于了解战后美国工程教育的历史演变和发展动向,对于加快和深化我国专业教育尤其是?

中国管理学30年：在实践沃土中茁壮成长

改革开放以来,我国管理学在实践中不断发展,初步形成了比较适合我国国情的管理学学科体系,本文对管理学学科体系的发展进行了追溯和概括。