教学设计理论的新发展
一、引言
目前的主要教育体制(学校教育体制)和教学模式(以教师为中心的班级授课模式)基本上是在300多年前的工业化社会初期形成的，当时的生产力水平较低，社会节奏和社会发展步伐迟缓，知识的增长较慢，教学手段落后、单一。原来的教育体制和教学模式与这种状况是比较适应的。到了工业化高度发达，甚至开始进入信息化社会以后，社会节奏与知识增长速度大大加快。据联合国教科文组织的统计：人类近30年来所积累的科学知识，占有史以来积累的科学知识总量的90%，而在此之前的几千年中所积累的科学知识只占10%。英国技术预测专家詹姆斯·马丁的测算结果也表明了同样的趋势：人类的知识在19世纪是每50年增加一倍，20世纪初是每10年增加一倍，70年代是每5年增加一倍，而近10年大约每3年增加一倍。可见，知识总量在以爆炸式的速度急剧增长，老知识很快过时，知识就象产品一样频繁更新换代。显然，低速率的传统教育体制与教学模式难以适应信息社会中知识爆炸式增长并且迅速更新换代的教育需求。按照传统的教学模式与落后的教学方法，许多知识还没等到学生把它学会，可能就已经过时了。知识爆炸式增长并且迅速更新换代这种现象，还对几百万在职教师的继续教育
与培训提出了全新的、紧迫的要求。“谁来教育教师？”“怎样教育老师？”已成为全社会的强烈呼吁。
随着21世纪的日益临近，如上所述的学校教育改革和教师继续教育与培训的问题将日益紧迫地提到我们面前。这两方面问题的彻底解决是一项庞大而艰巨的系统工程，有赖国家教育行政部门制订正确方针和教育战线全体人员的共同努力才能完成。对于教育技术领域来说，根据我们的经验，在各级各类学校教师中(尤其是在中小学教师中)大力普及有关“教学设计”(Instructional Design，简称ID)的理论知识，尽快提高他们在教学设计方面的能力素质，对于以上两方面问题(教育改革问题和教师培训问题)的解决将起至关重要的作用。事实上，近二、三十年来，特别是八十年代以来，教学设计(ID)理论研究已有了很大的进展，而这些进展就是在信息时代对教育改革和教师培训强烈需求的推动下取得的。
据安德鲁斯(Andrews)和古德森(Goodson)在1980年的统计，当时见诸文献的ID模型只有40个，到了1991年这个数字就增大到数百个。不仅ID模型多种多样，令人目不暇接，其理论基础也在花样翻新，不断发展。目前从世界范围看，ID领域可谓流派纷呈，百花齐放，这种学术繁荣景象令人鼓舞。但是模型太多，难免鱼龙混杂。正象Begona Gros 等人所指出的[1]：“有些模型看起来是新的，却对ID的发
展没有什么贡献”。不少学者甚至为此忧虑，发出“ID模型已经过多、过滥，急需完善和提高现有模型”的呼吁[1]。可见，ID模型大量涌现，尽管从一个侧面说明对教学设计理论与方法的研究已成为当前教育技术理论研究的一个主要热点，但这并不一定是件大好事，因为它有可能鱼目混珠，使我们陷入模型的迷宫之中，以致抓不住要领。因此，为了能借鉴国外真正有用的经验，能吸收国际上ID理论的精华，以便为我国教育的深化改革服务，为我国教师的继续教育与培训服务，我们认为，对20多年来，国外在教学设计领域的主要研究进展作一总结并加以评述，指出其中最有价值的成果，对于我们是富有启迪意义的，是必不可少的。
认真总结多年来国外在教学设计领域的研究，尽管模型的名目繁多，但从其理论基础看，不外乎朝：以“教”为中心的ID理论和以“学”为中心的ID理论这两个方向发展。下面就围绕这两个方向的新发展作一概括的评述。
二、以“教”为中心的ID理论的发展
从60年代后期开始逐步发展起来的ID理论绝大部分都是以“教”为中心、即面向教师的“教”，其基本内容是研究如何帮助教师把课备好、教好，而很少考虑学生“如何学”的问题。这种以“教”为中心的ID理论(也称传统ID理论)是目前的主流。由于它经过20多年众多专家的深入研究与发展，已形成一套比较完整、严密的理论体系而且可操作性
强。其优点是有利于教师主导作用的发挥，有利于按教学目标的要求来组织教学，因而这种理论在各级各类学校的教学领域中有很大的影响；不足之处是，按这种理论设计的教学系统中学生的主动性、积极性往往受到一定的限制，难以充分体现学生的认知主体作用。
⒈以“教”为中心的ID的理论基础
通常认为以“教”为中心的ID的理论基础包括四个组成部分，即系统论、学习理论、教学理论和传播理论。由于学生是认知主体，任何教学的目的都是为了促进学生学习质量与学习效率的提高，因此研究人类学习过程内在规律的学习理论，显然在教学设计过程中起着关键性的指导作用，即学习理论应当是四种理论中最重要的理论基础。另外，在这四种理论中，系统论、教学理论和传播理论的研究内容和理论体系近30年来的发展相对稳定，因而对ID理论发展的影响也比较稳定(20多年中这三种理论对ID的发展均起过较大推动作用，但从60年代末至今，这种影响没有太大变化)。唯有学习理论，由于自50年代以来，历经行为主义、认知主义和建构主义等不同发展阶段，因而对ID理论发展的影响特别显著，特别引人注目。早期ID在学习理论方面主要是基于斯金纳的操作性条件反射，所谓操作性条件反射是指非已知刺激诱发出的联结反应(已知刺激所诱发出的联结反应则称为“条件反射”)。在操作条件的作用下，当联结反
应被诱发之后，若随即给予强化，即可形成“刺激-反应”联结，这就是行为主义的联结学习理论或曰刺激-反应(S-R)学习理论。由于这种理论强调认识来源于外部刺激，并可通过行为目标检查、控制学习效果，在许多技能性训练或作业操练中刺激-强化又确实有明显的作用，因而在50年代至70年代这种学习理论曾风行一时，对早期ID的发展有很大影响。但是由于这种学习理论只强调外部刺激而完全忽视学习者内部心理过程的作用，对于较复杂认知过程的解释显得无能为力。认知主义学习理论的观点则与此相反，它认为人的认识不是由外部刺激直接给予的，而是由外部刺激和认知主体内部心理过程相互作用的产物。于是随着认知学习理论的发展，单纯建立在行为主义联结学习理论基础上的ID逐渐受到批评。在此背景下，美国著名教育心理学家罗伯特·M·加涅吸收行为主义和认知主义两大学习理论的优点，提出一种折衷观点，即所谓“联结-认知”学习理论。这种理论主张既要重视外部刺激(条件)与外在的反应(行为)，又要重视内部心理过程的作用，即学习的发生要同时依赖外部条件和内部条件，教学就是要通过安排适当的外部条件来影响和促进学习者的内部心理过程，使之达到更理想的学习效果。在目前流行的以“教”为中心的教学设计模型中绝大部分都是采用这种折衷的学习理论作为其理论基础。
⒉ID1与ID2的划分原则
对于传统的ID(即以“教”为中心的ID)通常有第一代(ID1)和第二代(ID2)之分。为了更好地理清ID理论发展的轨迹，我们不能不对ID1和ID2的划分依据有一个清楚的认识。80年代后期，人们鉴于ID领域多年来没有新的突破，因而强烈希望开发出新一代的ID模型。1990年梅瑞尔( )等人在分析了传统ID的种种弊端之后，首次提出了建构新一代ID模型的设想[3][4],并称之为ID2，而把在此之前的所有其它ID模型称之为ID1，这是国际上有关ID分代的最早提法。令人遗憾的是，尽管梅瑞尔等人历数了ID1的各种缺点，却并未能打中其要害。例如在他们列出的有关ID1的九条主要缺点中，有5条是属于缺乏系统论观点(如批评ID1对教学内容的分析、组织和讲授都缺乏整体性，批评ID1的理论体系是一个封闭系统，并且教学开发的各个阶段彼此互不相关而没有很好结合)；有两条涉及教学理论(一条批评ID1没有交互性是被动式教学，另一条批评ID1对课程内容的组织不理想)；有一条涉及开发效率(批评ID1是劳动密集型，投入产出比为200:1效率极低)；另外一条批评ID1对知识获取只作了有限的描述。如果是直接对知识如何获取进行讨论这本来是学习理论的范畴，但现在是讨论如何对知识获取过程进行描述或说明，所以并未涉及学习理论的实质内容。由此可见，在以上所列出的有关ID1的诸多缺点中，没有一条真正涉及到学习理论。如前所述，学习理论对ID模
型的发展有特别显著的影响，而且是ID最重要的理论基础。对ID模型的研究只有紧紧抓住学习理论，才有可能理清ID 模型发展的脉络，不致陷入各种模型所罗列的烦琐教学事件和具体细节之中，也才有可能真正对ID模型的发展作出科学的分代。梅瑞尔等人正是忽视了这一点，结果抓了一大堆“芝麻”，却丢掉了“西瓜”。列举了ID1的不少缺点，却未能抓住关键。在这样的认识前提下所建构的ID2模型只能是对ID1的局部改良，而不可能有本质上的飞跃，即不可能跳出ID1的“窠臼”。这就是梅瑞尔的ID2模型自1990年提出以来，一直得不到教育技术界承认和支持的根本原因。但是梅瑞尔等人的贡献是不可磨灭的，因为是他们第一次提出“要对ID模型的发展进行分代”这一重要的理论问题。尽管他们未能给出理想答案，但却促进人们认真去思索、去寻求真正的答案，从而有力地推动了ID理论研究的发展。
我们认为，传统ID模型的发展确实经历过两代，而且每一代都有自己的鲜明标志。第一代ID模型的主要标志是：在学习理论方面它是以行为主义的联结学习(即刺激-反应)作为其理论基础，第二代ID模型的主要标志则是以加涅的“联结-认知”学习作为其理论基础。这是因为，在传统ID 的四种理论基础中，除学习理论之外的其余三种(即系统论、教学理论和传播理论)对所有ID模型的影响基本相同，只有学习理论在不同ID模型中的体现才有显著的差异，加上学
习理论对ID有最重要的指导意义，因此只有以学习理论作为ID模型发展的“分代原则”才是真正抓住了事物的本质。
应当指出，加涅提出的“联结-认知”学习观点，无疑是对教学设计理论的研究与发展起了重要的推进作用。但是令人遗憾的是，他本人并未能在其自身理论的基础上提出新一代的ID模型。相反，在他先后4次再版的、广为流传的“教学设计原理”一书中，直至1992年的最新版仍是直接引用第一代ID中有较大影响的“狄克-柯瑞模型”作为该书的理论框架，并由此展开他关于ID理论观点的阐述。这表明，加涅在学习理论方面尽管主张“联结-认知”，但是在实际的教学过程中和在实际的教学设计中，其指导思想却仍是行为主义占主导地位，认知方面的因素虽然也有不少考虑(例如比较注意学习者特征分析，尤其是学习者的学习动机、认知策略和智力技能的分析)但体现得远不如行为主义因素那么充分，尤其是关于教学内容的组织，应如何考虑认知结构和认知策略的需要这样一个重要问题，被完全忽视了，换句话说，加涅对于认知学习理论的贯彻，在教学系统的四个要素(教师、学生、教学内容、教学媒体)中比较注重“教学对象”(学生)这一个要素，对于教师和教学媒体这两个要素也有一定程度的考虑，而对于“教学内容”这另一个要素则被完全忽略了。可见，加涅对于认知学习理论的坚持是不够彻底的。这正是他未能提出新一代ID模型的根本原因。
下面我们就按照刚才提出的新分代原则对ID1和ID2中的代表性模型分别进行剖析。应当特别强调指出的是，今后我们所提到的ID2，都是指按我们的上述分代原则所划分出的ID2，而不是指梅瑞尔所构想的ID2，因为这两种ID2模型的真实内涵是很不相同的。
⒊第一代教学设计(ID1)的代表性模型--“肯普模型”
ID1的代表性模型应推“肯普模型”，它是由肯普( )在1977年提出，后来又经过多次修改才逐步完善(见图1)[5]。该模型的特点可用三句话概括：在教学设计过程中应强调四个基本要素，需着重解决三个主要问题，要适当安排十个教学环节。
⑴四个基本要素：是指教学目标、学习者特征、教学资源和教学评价。肯普认为，任何教学设计过程都离不开这四个基本要素，由它们即可构成整个教学设计模型的总体框架。
⑵三个主要问题：肯普还认为，任何教学设计都是为了解决以下三个主要问题：
①学生必须学习到什么(确定教学目标)；
②为达到预期的目标应如何进行教学(即根据教学目标的分析确定教学内容和教学资源，根据学习者特征分析确定教学起点，并在此基础上确定教学策略、教学方法)；
③检查和评定预期的教学效果(进行教学评价)。
⑶十个教学环节：是指①确定学习需要和学习目的，为此应先了解教学条件(包括优先条件和限制条件)；②选择课题与任务；③分析学习者特征；④分析学科内容；⑤阐明教学目标；⑥实施教学活动；⑦利用教学资源；⑧提供辅助性服务；⑨进行教学评价；⑩预测学生的准备情况。
为了反映各环节之间的相互联系、相互交叉，肯普没有采用直线和箭头这种线性方式来连接各个教学环节，而是采用图1所示的环形方式来表示ID模型。图中把确定学习需要和学习目的置于中心位置，说明这是整个教学设计的出发点和归宿，各环节均应围绕它来进行设计；各环节之间未用有向弧线连接，表示教学设计是很灵活的过程，可以根据实际情况和教师自己的教学风格从任一环节开始，并可按照任意的顺序进行；图中的“形成性评价”、“总结性评价”和“修改”在环形圈内标出，这是为了表明评价与修改应该贯串在整个教学过程的始终。
图1、肯普模型(ID1的代表性模型)
由图1可见，在十个教学环节中有九个环节(即①、②、③、④、⑤、⑦、⑧、⑨、⑩)皆由教师自己完成，另有一个环节⑥是在教师主讲或起主导作用的前提下由师生共同完成。整个教学过程主要靠教师向学生传递(灌输)知识，教师处于教学过程的中心地位，其指导思想就是通过教师的教
来促进和实现“刺激-反应”联结，学生是教师所提供的外部刺激的被动接受器，在学习过程中其主动性、积极性较难发挥。显然，这是一个典型的以“教”为中心的、以行为主义学习理论为指导的ID模型。
以四个要素、三个问题和十大环节为标志的肯普模型，尽管因为基于行为主义而带来较大的局限性，但是由于它具有较强的实用性和可操作性，加上它允许教师按自己意愿来安排教学的各个环节，即具有灵活性，所以多年来，它在世界范围内产生过较大影响，并成为第一代教学设计模型的代表作。事实上，肯普模型的核心思想，即以四个基本要素作为ID模型的总体框架，并把解决三个主要问题作为ID追求目标的构想都是很卓越的，不愧为真知灼见。这些光辉的思想不仅成为所有ID1模型的基础，并且至今仍在ID2模型中得到继承与发扬。
⒋第二代教学设计(ID2)的代表性模型--“史密斯-雷根模型”
按照上面确立的“分代原则”并考虑近十多年来教学设计理论研究方面的进展，我们认为，ID2的代表性模型应推“史密斯－雷根模型”(见图2)[6]，它是由和于1993年提出，并发表在他们两人合著的“教学设计”一书中。该模型是在第一代教学设计中有相当影响的“狄克-柯瑞模型”的基础上，吸取了加涅在“学习者特征分析”环节中注意对
学习者内部心理过程进行认知分析的优点，并进一步考虑认知学习理论对教学内容组织的重要影响而发展起来的。由于该模型较好地实现了行为主义与认知主义的结合，较充分地体现了“联结-认知”学习理论的基本思想，并且本人又是美国AECT现任的理论研究部主席，是当代较著名的教育技术与教育心理学家，因此该模型在国际上有较大的影响。
⑴史密斯-雷根模型的主要特点
由于史密斯-雷根模型是在狄克-科瑞模型基础上发展起来的，为了更深入地理解该模型的特点，我们不妨将二者作一比较，为此下面给出狄克-柯瑞模型(见图3)[7]。
由图3可见，狄克-柯瑞模型可以划分为三个模块(在图3中三个模块用两条垂直虚线隔开)。与图2比较不难看出，图3中的左、中、右三模块正好与图2的上、中、下三模块相当，而且各模块中方框的内容也大致相同。二者的差别或者说史密斯－雷根模型的改进之处在于：
①、在图3中把“教学分析”与“确定学生初始行为及特征”(即“学习者特征分析”)分成两部分，并把二者分析的结果用更具体的“行为目标”表述；而在图2中则把“学习者特征分析”和“学习任务分析”(包括“教学目标分析”和“教学内容分析”两部分)都归入“教学分析”模块中，并对这一模块补充了“学习环境分析”框，与此同时，还取消了图3中较为具体、琐细的“行为目标”表述框。显然，
这一改进不仅使图2的“教学分析”模块内容更充实，而且在结构上也显得更为简洁、合理。
图2、史密斯-雷根模型
图3狄克-柯瑞模型
②、在图3中有关教学策略部分只笼统地提到要“开发教学策略”，至于开发哪一类教学策略并未说明；而在图2中则明确指出应设计三类教学策略：
·教学组织策略：指有关教学内容应按何种方式组织、次序应如何排列以及具体教学活动应如何安排(即如何作出教学处方)的策略；
·教学内容传递策略：为实现教学内容由教师向学生的有效传递，应仔细考虑教学媒体的选用和教学的交互方式。传递策略就是有关教学媒体的选择、使用以及学生如何分组(个别化、双人组、小组或是班级授课等不同交互方式)的策略；
·教学资源管理策略：在上面两种策略已经确定的前提下，如何对教学资源进行计划与分配的策略。
在上述三类策略中，由于“教学组织策略”涉及认知学习理论的基本内容(为了使学生能最快地理解和接受各种复杂的新知识、新概念，对教学内容的组织和有关策略的制订必须充分考虑学生的原有认知结构和认知特点)，所以对这一模块的扩充就不仅仅是对图3模型在内容上的补充，而且
将使该模型在性质上发生改变--由纯粹的行为主义联结学习理论发展为“联结-认知”学习理论。
③、在图3中对教学的“修改”并未放在评价模块中，这是不合理的，因为修改必须以评价所得到的反馈为依据；在图2中对此作了调整--不仅把“修改教学”框置于教学评价模块中而且是在“形成性评价”之后，这一改进就使图2的模型显得更为科学。
除了以上三点差别以外，图2和图3的其余部分基本相同。各方框中所涉及的概念，除“组织策略”部分以外，其余都是在ID1的许多教材或专著中反复论述过的，因而都是人们所熟知的。例如学习任务分析(包括教学目标分析和教学内容分析)、学习者特征分析、学习环境分析、编写测验项目(即编写出用于衡量学生能否达到教学目标所要求能力的测验项目)、教学资料的选择与开发(或教学资料的编写与制作)、形成性评价、总结性评价……等等。所有这些概念在ID1和ID2中都基本相同，唯一有差别的是“学习者特征分析”：在ID1中学习者特征分析仅仅考虑学习者的学习基础和知识水平；而在ID2中除此以外，还应考虑学习者的学习动机、认知策略与智力技能。由于对学习者特征的分析，在加涅等人的有关教学设计的著作中已有许多论述，因此，为了对图2所示的史密斯-雷根模型有较深刻的理解，一般只需对“组织策略”部分作较深入的解剖即可达到目的。至
于“传递策略”和“管理策略”部分，由于仍属于行为主义学习理论范畴--更有效地传递教学内容和更有效地管理教学资源，其目的都是为了向学生提供更有效的外部刺激，以便更快、更牢固地建立“刺激-反应”联结，从而达到预期的学习效果--即仍属于第一代教学设计所研究的内容，所以这里就不多谈了。下面我们仅就教学组织策略部分进行剖析：
按照著名教育技术学家瑞奇鲁斯( )的观点[8],有四种教学策略对于教学设计有特别重要的意义。这四种教学策略是：教学组织策略、教学传递策略、教学管理策略和激发学生动机的策略。不难发现，史密斯-雷根模型之所以能成为ID2的代表性模型，正是由于它很好地吸收了瑞奇鲁斯的教学策略分类思想，并把重点正确地放在教学组织策略上。而这点正是该模型能在行为主义基础上引入认知主义，从而体现“联结-认知”学习理论的关键所在。
教学组织策略通常可进一步分成“宏策略”和“微策略”两类。宏策略组织教学的原则是要揭示学科知识内容中的结构性关系，也就是各个部分之间的相互作用及相互联系；微策略则强调按单一主题组织教学，其策略部件包括定义、例题和练习等。在实际教学中，宏策略用来指导对学科知识内容的组织和对知识点顺序的排列，它是从全局来考虑学科知识内容的整体性以及其中各个部分之间的相关性；微策略则
为如何教特定的知识内容提供“处方”，它考虑的是一个个概念或原理的具体教学方法。
经过十多年的努力，对于教学组织不论是在宏策略或微策略方面都已取得显著进展，其中最具影响力的成果是细化理论(ET)和成分显示理论(CDT)。前者为教学内容的组织提供符合认知学习理论的宏策略；后者则为具体知识点的教学提供行之有效的、可操作的微策略。
⑵教学组织的宏策略--细化理论(ET)
细化理论(Elaboration Theory,简称ET)的最早提出者是瑞奇鲁斯，该理论的基础是认知学习理论。众所周知，新知识的获取与保持在很大程度上取决于学习者的原有认知结构。奥苏贝尔是这种观点的最早提出者之一，他因提出包容(Subsumption)和同化(Assimilation)理论以及“先行组织者”教学策略而著名。该理论是建立在两个关于认知结构的假定的基础之上：
·知识按层次结构组织，抽象程度较高的知识处于较高层次，随着抽象程度降低，其所处层次也逐步降低；
·认知结构中的知识是相互作用、相互联系的。
如果学习者能通过“同化”或“固定”(anchoring)作用把新知识合并到原有认知结构中，则新知识的获取将比较容易而且保持得也更好。根据奥苏贝尔的观点，认知结构的层次组织是把更广泛、更一般的概念放在较高层次。把这种
层次组织应用于教学设计就要求将概念按照“由一般到特殊”的顺序呈现，这正是ET组织教学内容的基本原则。ET 的另外一个鲜明特点是关注学科内容的各个部分如何彼此相关，以及各个部分和整个学科之间的关系，显然，这又与奥苏贝尔关于认知结构的第二个假定相吻合。
①细化理论的内容[9]
细化理论的基本内容可用“一二四”概括。即：一个目标、两个过程、四个环节。
一个目标：是指ET的全部内容都是为了达到一个目标--按照认知学习理论实现对教学内容(即当前所教学科知识内容)最合理而有效的组织。
两个过程：是指ET主要通过两个设计过程来实现上述目标，这两个设计过程一是“概要”设计，二是一系列细化等级设计。
概要设计是指从学科内容中选出最基础和最有代表性的学习任务作为初始概要。学科知识内容通常可划分为三种类型：概念性内容(说明“是什么”)、过程性内容(说明“如何作”)和理论性内容(说明“为什么”)。所有这三种内容都可通过适当方式呈现给学生，但在某个教学单元之中占优势的往往只是其中的一种，因此我们就可以从这种内容中选出初始概要。如果当前选出的知识内容是概念性的，则初始概要应包含一个概念定义、若干个概念实例和把概念应用于
新情境的练习；如果当前选出的知识内容是过程性的，则初始概要应包含该过程的基本功能及主要实施步骤；如果当前选出的知识内容是理论性的，则初始概要应包含该理论的最基本原理及最主要观点。如果某个概念或原理很抽象或者较难理解，就要利用形象化的比喻或多媒体技术来辅助讲解。任何学科内容都可按照细化理论的方法加以组织和排序，而不管这些内容是概念性、过程性或是理论性的。
一系列细化等级的设计，要求对选出的初始概要不断进行逐级细化，细化的复杂程度和精细程度逐级加深。等级为1的细化是指对初始概要按照上述“由一般到特殊”的原则作适当的扩充，使之变得更充实和更具体一些；等级为2的细化除了是对等级为1的细化结果作进一步细化(而不是对初始概要细化)以外，其它过程和等级1相同。换句话说，每一级细化都是前一级呈现内容的深入与扩展--通过每一次细化，使教学内容越来越具体、深入、细致。如此继续下去，直至达到教学目标所要求的学科内容复杂程度为止。
以Wedman和Smith设计“照相机工作原理”教学单元为例，他们确定该教学单元的“概要”是理论性的，其内容包含光圈大小、快门速率和胶卷型号(与感光速率有关)三者之间的定性关系。例如，若胶卷型号固定，为了保持同样的爆光，当光圈较大时，快门的速率就要提高。这时先不考虑定量关系即先不考虑快门的速率值、光圈的大小值以及胶卷
的感光速率值。在“概要”学习阶段，要求学习者运用所学到的一般原理(即上述定性关系)去解决实际问题，例如回答以下练习题：“如果灯光改变，而快门速率要求不变，应该怎么做？”
设计完“概要”和有关练习后，就要转入一系列精细程度不断加深的细化等级设计。仍以上述“照相机工作原理”教学单元为例，在细化的第一级应向学习者呈现关于光圈大小、快门速率和胶卷感光速率等方面的细节内容；在细化的第二级则应介绍有关这几方面的更深入知识，例如让学习者了解景深与光圈大小的关系以及物体动作与快门速率之间的关系等。……[6]。
由以上分析可见，每一级的细化结果都是其下一级细化的“概要”。这是细化过程的一个重要特点。事实上细化过程就是对初始概要不断完善与深化的过程。
由以上分析还可看到，一方面，在同一等级上可以对不同的教学内容进行细化(其复杂程度相同)；另一方面，也可对同一教学内容在相继的等级中不断细化(其复杂程度不同)。这就使按ET建立的教学系统有较大的灵活性：既可通过横向(同一细化级)了解学科内容各部分当前的细化情况，又可通过纵向穿过一系列细化等级而达到对某一知识点的深入了解。这种在知识网络中既可横向移动又可纵向移动的灵活性是细化过程的另一重要特点，这种特点对于超媒体教
学系统的设计与实现是特别有利的。事实上，考虑知识之间的相互联系是ET的基础，而超媒体则允许我们建立起这种联系并可实际应用。换句话说，ET提供关于如何建立知识结构模型的理论框架，而超媒体则提供把这种理论框架付诸实践的环境与手段。
为了更深刻地理解上述细化过程(这是ET的核心)，我们可以把细化作用和“可变焦距镜头的照相机”相对比：这照相机开始用广角镜头(相当于“概要”)；然后通过变焦进入逐级细化的过程(可以循环往复)，以观看整幅画面中的各个子部分(细化后的教学内容)；接着变焦距镜头移出以便回顾、复习学过的全部内容和确定各部分知识之间的联系。将变焦距镜头移入和移出的调节过程要反复进行，一直到整幅画面的所有各个部分都已按照所要求的精细等级被考察过为止。
四个环节：是指为保证细化过程的一致性和系统性，必须注意四个教学设计环节的密切配合。这四个环节是“选择”(Selection)、“定序”(Sequencing)、“综合”(Synthesizing)和“总结”(Summarizing)，简称4S。
选择是指从学科的知识内容中选出为了达到学习目标和单元或课程的教学目标所要教的各种概念和知识点，从而为概要设计作好准备，这是ET的初始设计任务。
定序的目的是要使教学内容(学科知识内容)按照“从一
自动控制技术现状及发展趋势 发表时间：2017-11-03T16:38:49.533Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：孔德磊[导读] 摘要：自动控制技术是一项综合性技术，目前被广泛地应用于企业生产及人们的日常生活中，极大地提高了企业的生产效率及人们的生活质量。本文通过对目前我国自动控制技术的现状及其发展进行了详细的分析，从而指出自动控制技术正在向智能化、网络化、微型化以及集成化等方面发展，自动控制技术是现代化生产的基础，是提高生产效率的关键。 （河南理工大学河南焦作 454000）摘要：自动控制技术是一项综合性技术，目前被广泛地应用于企业生产及人们的日常生活中，极大地提高了企业的生产效率及人们的生活质量。本文通过对目前我国自动控制技术的现状及其发展进行了详细的分析，从而指出自动控制技术正在向智能化、网络化、微型化以及集成化等方面发展，自动控制技术是现代化生产的基础，是提高生产效率的关键。关键词：自动控制技术；现状；发展趋势一、目前我国自动控制技术的现状分析就目前我国在自动控制领域的实际情况来看，虽然自动控制技术得到了长足的发展以及比较广泛地实际应用，但是这与国外发达国家的自动控制技术水平及应用程度还有很大的差距。我国想要提高自动控制技术的水平，就必须加大投资与科研的力度，对新型的生产线要科学合理地对其进行自动化的设计及未来发展的预设，要特别注重自动化信息流的作用，从而提升我国自动控制水平及应用，进而提高我国企业的国际竞争力。从目前我国自动控制技术在应用领域中的作用来看，主要是为提高设备的运行效率。根据我国发展的具体情况，研制开发自动控制技术，从而避免研制自动控制技术的盲目性。但是，还是存在自动控制技术在研发过程中缺乏宏观层面上的明确指导，在投入实际生产中所获得的经济效益比较低的现象，在我国自主研发的自动化设备上还存在精确度比较差、可靠性比较低以及实用性比较差的现象。随着手工制造业在国家经济建设中逐渐丧失了优势地位，自动化生产在社会生产中日益显示出其生产操作简单、产品质量高及生产效率高等特点，成为企业生产中的主要模式。在我国自动控制技术的发展也是非常不平衡的，大部分生产领域的自动化程度还非常低，例如，玩具、服装等。 我国想要提高自动控制水平并不是很容易，这即需要对新的自动控制技术的研发，也要对原有企业的生产设备进行自动化改造，这样不但能够提高生产效率而且还能起到降低成本的作用。可以通过数控技术等自动控制技术改造原有机械设备，提高传统机械设备的自动化程度，从而提高设备的使用率和生产率。在机床上通过控制技术的改造，充分发挥计算计技术的优势，实现设备及生产线的自动化的改造，从而提高生产效率。 二、我国自动控制技术的发展趋势分析（一）智能化自动控制技术的发展自动控制技术水平的发展是现代化生产不断推进的动力和基础力量，在自动化生产的开始阶段，控制系统比较简单，控制规律也很简单，因此，采用常规的控制方法就可以完成作业。智能化是自动化控制技术发展的更高水平，智能化主要表现在控制的功能多样化和用途多样化，智能化是未来制造业发展的方向。随着科学技术的不断进步，现代化生产的发展方向逐步向人工智能与自动控制技术相结合应用的趋势。人工智能理论向自动控制技术领域的渗透，不但理论上而且在实践上都是新的发展途径，为智能化的自动控制技术，提供了新的思想和方法。人工智能与自动控制技术相结合，能够根据生产过程中的变化情况，对系统采取更为有效的控制。在目前许多生产领域都采用了智能化控制技术应用于生产系统中，智能化控制技术的水平和应用程度关系到企业现代化生产自动化水平及程度的高低。（二）网络化、微型化自动控制技术的发展从自动控制技术的发展历程来看，在比较长的时期内，自动控制技术都是在工业生产领域内进行的。自动控制技术为工业生产所需的各种机械设备，提供了可靠性及性能都非常高的控制设备。在科学技术快速发展的当下，各领域之间都不是独立发展进行的，而是相互借鉴促进甚至结合发展成为新的发展领域。自动控制技术的发展当然也离不开对其他领域的借鉴与冲击，其中来自工业PC的影响最为严重。网络化及微型化是将来自动控制技术发展的必然趋势，在自动控制技术系统发展的初期，其形态非常的大而且价格又非常的高。自动控制技术未来发展的方向必然也离不开网络化，网络技术在现代化生产中具有重要的作用。尤其是对生产过程中信息数据的传递以及分析起到了关键作用，对自动控制系统发现安全问题采取合理的处理措施，预防故障的发生等都起到行之有效的作用。随科学技术的不断进步，发展到现在它与以前相比已经改变了很多，正在向微型化发展而且在价格上也在逐步的下降。随着自动控制系统的控制软件的进一步的完善和发展，未来能够安装控制系统软件的市场份额将会逐步呈上涨趋势。（三）综合化自动控制技术的发展在现代化自动控制技术领域中已经建立模糊控制、智能控制及专家系统等控制技术的发展方向，这些方向自动控制技术的主要特点就是综合性。这些特殊方向性的控制系统都是以自动控制技术理论为基础，从而对整个设备或流程进行综合控制。其中涉及的理论知识比较多，不在是单一的自动控制技术知识，还包括电子技术、计算机技术、机械技术等等。自动控制技术要想得到快速的发展，从而适应并促进社会的进步，就必须把自动控制技术与相关技术相结合进而发展成为一个新的方向，这样才能够给自动控制技术领域注入新鲜养分与活力，才能提高自动控制技术的可靠性、精确性与高效性。不断发展各项自动控制技术，例如，各种控制系统、专用计算机等自动控制技术的基础技术，不断引进多个领域的新知识、新理论及新技术。对原有的自动控制技术进行不断地改进与发展，这就需要大量的新理论、新方法以及新技术对其进行补充，更需要高水平的专业人才对其进行研究与开发。随着自动控制技术的不断发展，对普通工人以及经验与技能的要求会越来越低，而对知识的要求会越来越高，相关工作人员必须具备较高的知识层次才能更好地完成自动控制技术的相关工作。当自动控制设备发展到非常高的水平后，会因为技术及管理上的原因，使得产品的废品率比较高。造成这种现象的主要原因不是设备的问题而是工作人员素质的问题，所以要大力培养适合自动控制设备工作的新型技术人才，这需要相关人员必须掌握各种与自动控制设备的新方法、新原料以及操作方法等。在自动控制技术领域只有拥有了大量的专业技术人才或相关技术的综合型人才，才能够实现对自动控制技术的有力推广，从而提高我国自动控制技术的水平。参考文献：
工程项目管理的现状、发展趋势及对策 作者：张玮1杨哲2 (1.江苏伟信工程咨询有限公司江苏南京210029;2.河南高速公路发展有限责任公司商丘分公司河南商丘476000) 【摘要】本文从工程项目管理的基本原理出发,具体探讨了,工程项目管理的理论与实践新进展,以及项目管理在我国国情下的具体现状以及存在的问题,针对这些问题,并根据项目管理的发展趋势提出了目前我国项目管理工作应该努力的方向。从而有利于加快我国的工程项目 管理发展的步伐,把我国的建筑市场培育发展得更加完善。 【关键词】工程;项目管理;现状;对策 1.工程项目管理的基本原理 工程项目管理是按客观经济规律对工程项目建设全过程进行有效地计划、组织、控制、协调的系统管理活动。从内容上看,它是工程项目建设全过程的管理,即从项目建议书、可行性研究设计、工程设计、工程施工到竣工投产全过程的管理。从性质上看,项目管理是固定资产投资管理的微观基础、其性质属投资管理范畴。工程项目建设是利用投资完成具有一定生产能力或使用功能的建筑产品的过程,是国
民经济发展计划的具体化,是固定资产再生产的一种具体形式。它通过项目的建成投产使垫付出去的资金回收并获得增值。 2.工程管理现状 2.1理论与实践新进展作为传统的实行项目管理的工程建设领域,近几年来在工程项目管理理论和实践上也取得了较大的发展。 建立了项目管理知识体系;实行项目管理资格认证制度; 项目管理组织模式的创新:Partnering模式、动态联盟模式、伙伴关系模式。 项目管理技术的发展:项目风险管理技术、项目集成化和结构化管理技术、项目管理可视化技术、项目过程测评技术、项目回顾和项目管理成熟度评价思想与方法、大型项目管理和多项目管理方法。 2.2现阶段工程管理中存在的问题 应该说十多年来我国的项目管理取得的成绩是显著的。但目前质量事故,工期拖延,费用超支等问题仍然不少,特别是近两年来出现的多起重大工程质量事故,不仅给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失,同时也造成了不良的社会影响。这些事故无一例外的都是与项目管理有关,都是由于
几种常见的教学设计模式及其比较 教学设计理论是在其他相关学科理论如学习理论、教学理论、传播理论、系统理论等研究的基础上建立并发展起来的。但是，更为重要的是进一步扩展到实践应用的领域，用正确的理论指导实践。许多教学设计专家把教学设计的理论应用到实践中，形成一系列过程设计模式。这些模式一方面综合了理论与技术等各方面的因素，另一方面简化了复杂的教学理论以及教学过程各要素之间的关系，因此，设计过程模式也成为教学设计理论的重要组成部分。 传统教学设计观念把教学设计过程看作纯粹是个人经验的产物，缺少一定的理论基础。现代教学设计模式则已经跳出这种传统框架，反映了现代教学设计理论与实践的状况，重点不再限于描述教学设计的具体步骤，而成为连接理论研究与实践操作之间的桥梁，其主要功能是便于教学理论在教学设计中的运用。 教学设计在实践上大致经历了四个不同阶段，体现了不同的教学理念。第一阶段把教学设计看成是应用科学。以行为主义心理学为基础，认为任何学习的结果都是由一系列预先设置的学习目标所导致，教学设计的主要任务就是把学习分解成各种类型的行为目标，根据这些行为目标选择适当的媒体和方法，为教学提供一种可行的教学序列。其倡导者大多是心理学家，如斯金纳、梅格、加涅等。第二阶段倾向于用美学的方法对教学进行设计，重视美学形式对学生的影响，强调用美学效果吸引学习者的兴趣。其倡导者是一些富有创造性的媒体制造者。这一阶段人们已经认识到教学中学习者情感尤其是兴趣的发展。第三阶段教学设计侧重于解决问题的方法和过程。主张教学设计不应该根据预先确定的目标制定机械的教学步骤，因为学习并不都是像行为主义学习理论描述的那样可以通过简单的刺激-反应过程进行。学习应通过学习者自行探究和解决问题而进行，因而强调设计的探究、协作和创造性。这种教学设计过程确立了更为复杂的学习目标，以使学习者成为可以解决问题的探究者。第四阶段，教学设计强调学习是一个动态的建构过程。尤其是进入九十年代以来，教学设计者和教师们逐渐意识到学习往往是个人的事情，学习是否成功与学习者先前已有的知识和经验有关，而且学生获取知识和经验的范围不断增加和扩展，更新和变化的速度也大大加快。教学设计目的不再是建立一系列学习步骤，更重要的是帮助学生建构自己的知识和世界。教学设计者和教师分别变成了学习背景的设计者和说明者。 以上可以看出教学设计过程模式的总的发展趋势是由原来的单一的应用科学形式转向了多样性的综合化形式。但不论怎样变化，教学设计过程都必须清楚地解决四个基本问题，一是学习者的特点是什么？二是教学的目标是什么？三是教学资源和教学策略是什么？四是怎样评价和修改？对这四个基本问题的处理和展开发生不同，就形成了众多的教学设计过程模式。 1．迪克—凯瑞的系统教学设计模式 迪克—凯瑞（W. Dick & L. Carey）的教学设计过程模式最为突出，是典型的基于行为主义的教学系统开发模式，该模式从确定教学目标开始，到终结性评价
华东交通大学理工学院 Institute of Technology. East China Jiaotong University 课程（论文） 题目工业过程控制系统发展与趋势 分院：电信分院 专业：电力牵引与传动控制 班级：12电牵1班 学号： 学生姓名： 指导教师：李杰 起讫日期：2015.11-2015.12
摘要 工业自动化技术的应用与发展，是工业技术改造﹑技术进步的主要手段和技术发展方向。本文主要介绍了工业自动化技术的特点及其对现阶段我国产业结构优化升级的重大推动作用。 关键词：工业自动化技术；技术进步；产业结构
Abstract The application and development of industrial automation technology is the main method and technology development direction of industrial technological transformation and technological progress. This paper mainly introduces the characteristics of industrial automation technology and its important role in promoting China's industrial structure optimization and upgrading at present. Key words: industrial automation technology; technological progress; industrial structure
1.自动化专业简介 自动化是指装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲，自动化还包括模拟或在现人的智能活动。自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展、放大人的功能和创造新功能，极大地提高了劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 总的来说，自动化专业是一个口径宽，适应面广的专业，具有明显的跨学科的特点，对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化，对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。 2.自动化发展历史 1946年，美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词，并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。 50年代，自动调节器和经典控制理论的发展，使自动化进入到以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。 60年代，随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。 70年代，自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进自动化的理论、方法和手段的革新，于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制。 3.自动化技术展望 自动化技术发展至今应经达到了一个相当高的水平，然而它从未停下发展的脚步它的未来仍然在不断地开拓者。展望自动化的未来，虽然不能完全预测出以后的自动化技术将会发展成什么样，但是它的一些发展方向还是比较明确的。首先，机器人技术将会是自动化技术发展的前沿，从上个世纪机器人的产生，到如今，机器人的发展可谓日新月异，它已经成为先进制造业不可缺少的自动化装备，
过程控制系统及工程综述报告 摘要：本文主要介绍了过程控制的发展史，回顾了计算机过程控制的发展状况以及未来的发展趋势，并且对过程控制和现代控制理论做了详细的论述 关键词: 过程控制、控制理论、控制工程、鲁棒控制等 1.过程控制的发展史 1.1 前沿 过程控制是工业自动化的重要分支。几十年来，工业过程控制取得了惊人的发展，无论是在大规模的结构复杂的工业生产过程中，还是在传统工业过程改造中，过程控制技术对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。 1.2 发展过程 在现代工业控制中, 过程控制技术是一历史较为久远的分支。在本世纪30 年代就已有应用。过程控制技术发展至今天, 在控制方式上经历了从人工控制到自动控制两个发展时期。在自动控制时期内，过程控制系统又经历了三个发展阶段, 它们是：分散控制阶段, 集中控制阶段和集散控制阶段。 从过程控制采用的理论与技术手段来看，可以粗略地把它划为三个阶段：开始到70 年代为第一阶段，70 年代至90 年代初为第二阶段，90 年代初为第三阶段开始。其中70 年代既是古典控制应用发展的鼎盛时期，又是现代控制应用发展的初期，90 年代初既是现代控制应用发展的繁荣时期，又是高级控制发展的初期。第一阶段是初级阶段，包括人工控制，以古典控制理论为主要基础，采用常规气动、液动和电动仪表，对生产过程中的温度、流量、压力和液位进行控制，在诸多控制系统中，以单回路结构、PID 策略为主，同时针对不同的对象与要求，创造了一些专门的控制系统，如：使物料按比例配制的比值控制，克服大滞后的Smith 预估器，克服干扰的前馈控制和串级控制等等，这阶段的主要任务是稳定系统，实现定值控制。这与当时生产水平是相适应的。 第二阶段是发展阶段，以现代控制理论为主要基础，以微型计算机和高档仪表为工具，对较复杂的工业过程进行控制。这阶段的建模理论、在线辨识和实时控制已突破前期的形式，继而涌现了大量的先进控制系统和高级控制策略，如克服对象特性时变和环境干扰等不确定影响的自适应控制，消除因模型失配而产生不良影响的预测控制等。这阶段的主要任务是克服干扰和模型变化，满足复杂的工艺要求，提高控制质量。1975 年，世界上第一台分散控制系统在美国Honeywell 公司问世，从而揭开了过程控制崭新的一页。分散控制系统也叫集散控制系统，它综合了计算机技术、控制技术、通信技术和显示技术，采用多层分级的结构形式,按总体分散、管理集中的原则，完成对工业过程的操作、监视、控制。由于采用了分散的结构和冗余等技术，使系统的可靠性极高，再加上硬件方面的开放式框架和软件方面的模块化形式，使得它组态、扩展极为方便，还有众多的控制算法(几十至上百种) 、较好的人—机界面和故障检测报告功能。经过20 多年的发展，它已日臻完善，在众多的控制系统中，显示出出类拔萃的风范，因此，可以毫不夸张地说，分散控制系统是过程控制发展史上的一个里程碑。第三阶段是高级阶段，目前正在来到。 1.3 过程控制策略与算法进度 几十年来，过程控制策略与算法出现了三种类型：简单控制、复杂控制与先进控制。 通常将单回路PID控制称为简单控制。它一直是过程控制的主要手段。PID控制以经典控制理论为基础，主要用频域方法对控制系统进行分析与综合。目前，PID控制仍然得到
自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业,未来的十年将面临着市场与能源;清洁生产与环境保护;高效与规范;负责与协调的挑战。节能、环保、安全、高效就是每一个企业必须要面对的课题,而自动化技术与这四大目标又就是紧密相连,本文将就当今自动化领域内 的最新发展趋势做一简述,以便为我国工业发展,搭建更为广阔的交流与沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业,以信息化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”就是将信息技术、网络技术与现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化与资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)与改善环境(E),从而提升企业的市场的应变能力与竞争能力,与此想适应开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。 国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下,也 紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,如国内某冶金集
团近几年来,在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时,在现场级与过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES )层,并正在策划与运作ERP,即企业资源规划与管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统与综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术与先进的控制技术相结合, 已不再停留在理论与实验阶段。如模型预测、神经元与神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应与自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点就是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念,Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”,“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整,也更完美。 二、自动化技术的互补与渗透 DCS,PLC,IPC就是自动控制领域的三大支柱,它们之间竞争激烈,但又取长补短与相互渗透,相互融合,因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS,某咨询集团把其称
教学设计研究发展趋势的探讨 曾祥翊 国外的教学设计研究从 20 世纪 60 年代起步，至 90 年代，涌现出加涅的“学习条件理 论”、罗米索斯基的 “知能结构论” 、梅里尔的 “成分显示论” 、赖格卢特的 “精细加工论” 、巴纳斯的“宏观教学设计论”、史密斯和雷根的“教学系统设计论”等一批富有特色的教学 设计理论。 这些研究趋向于从不同角度， 运用多种研究方法， 尤其是用系统方法来探索教学设计问题， 它们的共同特点是从整体上综合考虑教学过程的各种因素。 虽然这些理论都是各自独立地发展， 但却得出相类似的结论。 因此，梅里尔等人将这些理论称为 “第一代教学设计理论”，简称 ID1。 我国的教学设计研究起步较迟。大约在 20 世纪 80 年代后期，开始翻译介绍了一些国 外教学设计理论和方法的研究成果， 在此基础上， 出版了一些研究专著， 其中较有影响的是 《多媒体组合教学设计》 （李克东、 谢幼如编著， 1992）和《教学设计》（乌美娜主编， 1994） 两书。可以说，这两本书已成为指导我国教学设计实践活动的主要理论依据。 90 年代中后期，我国 的教学设计研究者更多地转向教学设计的应用和实践研究。在 1994 年，教育部启 动了九五国家级课题“语文四结合教改试验研究”。在何克抗、李克东教授的主持下，该项 目的试验范围已覆盖 22 个省市的近 600 所学校。素质教育思想、信息技术和建构主义理论 是推动项目研究向深度和广度发展的主要推动力。 其研究成果 “主导──主体” 教学设计方法的提出是我国教学设计研究的理论性突破。 如何更好地把握国内外教学设计研究的发展脉络？本文拟从教学设计观、学习心理学的影响、科学技术的作用等方面作抛砖引玉性的分析与推断。 一、系统观和设计观 教学设计的思维方式主要来自于系统观念的贡献。教学设计的根本目的是为解决教学 实际问题而创设一个有效的教学系统。 从教学设计角度看， 理解和解决教学问题的主要方法，长期以来采用的是系统方法。 这一观点充分反映在对教学设计的定义和设计教学的系统方法 模型的认识方面。 美国学者肯普给教学设计下的定义是：“教学设计是运用系统方法分析研究教学过程 中相互联系的各部分的问题和需求。 在连续模式中确立解决它们的方法步骤， 然后评价教学成果的系统计划过程”。 教学设计的代表人物加涅对教学设计的定义较为简洁， “计划教学系统的系统过程，称之为教学设计”。我国教学设计专家乌美娜认为， “教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标， 建立解决教学问题的策略方案、 试行解决方案、 评价试行结果和对方案进行修改的过程” 。这个定义在我国有较大的影响面，但不难看出， 它与 肯普、加涅的定义是一脉相承的。 如果加以分析和概括， 可以得到教学设计的两个重要特征： 系统方法和系统计划过程（通常用模型描述）。 系统方法作为一种综合方法，强调整体性和反馈性，对教学设计的启示是：如何对教学系统的各个要素、 结构和功能进行整体研究， 从而揭示出教学要素之间必然的、联系， 使教学效果最优化；如何在教学系统中，使教与学之间的信息与反馈正常进行， 规律性的 达到
目前电力系统市场发展中的自动控制技术趋向于控制策略的日益优化，呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注重对多机模型的问题处理，且广泛借助现代控制理论及工具实现综合高效的控制。在实践控制手段的运用中合理引入了大量的计算机、电子器件及远程通信应用技术。而在研究人员的组合构建中电力企业本着精益求精、综合适用的原则强调基于多功能人才的联合作战模式。在整体电力系统中，其工作方式由原有的开环监测合理向闭环控制不断发展，且实现了由高电压等级主体向低电压丰富扩展的安全、合理性过度，例如从能量管理系统向配电管理系统合理转变等。再者电力系统自动化实现了由单个元件到部分甚至全系统区域的广泛发展，例如实现了全过程的监测控制及综合数据采集发展、区域电力系统的稳定控制发展等。相应的其单一功能也实现了向多元化、一体化综合功能的发展，例如综合变电站实现了自动化发展与提升。系统中富含的装置性功能更是向着灵活、快速及数字化的方向发展;系统继电保护技术实现了全面更新及优势发展等。依据以上创新发展趋势电力系统自动化市场的发展目标更加趋于优化、协调与智能的发展，令潮流及励磁控制成为市场新一轮的发展研究目标。因此我们只有在实践发展中不仅提升系统的安全运行性、经济合理性、高效科学性，同时还应注重向自动化服务及管理的合理转变，引入诸如管理信息系统等高效自动化服务控制体系，才能最终令电力系统自动化市场的科学发展之路走的更远。 电力系统自动化市场科学发展前景 经过了数十年的研究发展，我国先进的计算机管理技术、通信及控制技术实现了跨越式提升，而新时期电力系统则毋庸置疑的成为集计算机、通信、控制与电力设备、电力电子为一体的综合自动化控制系统，其应用内涵不断扩充、发展外延继续扩展，令电力系统自动化市场中包含的信息处理量越来越庞大、综合因素越来越复杂，可观、可测的在数据范围越来越广阔，能够合理实施闭环控制、实现良好效果的控制对象则越来越丰富。由此不难看出电力系统自动化市场已摒弃了传统的单一式、滞后式、人工式管理模式，而全面实现了变电站及保护的自动化发展市场、调度自动化市场、配电自动化市场及综合的电力市场。在变电站及保护的自动化市场发展中，我国的500千伏变电站的控制与运行已经全面实现了计算机化综合管理，而220千瓦变电站则科学实现了无人值班看守的自动化控制。当然我国众多变配电站的自动化控制程度普及还相对偏低，同时新一轮变电站自动化控制系统标准的广泛推行及应用尚处在初级阶段，因此在未来的发展中我们还应继续强化自动化控制理念的科学引入，树立中小变电站的自动化控制观念、提升大型变电站的自动化控制水平，从而继续巩固电力自动化系统在整体市场中占据的排头兵位置，令其持之以恒的实现全面自动化发展。 电力调度及配电自动化市场的前景发展 随着我国电力系统自动化市场的不断发展电力调度自动化的市场规模将继续上升，省网及地方调度的自动化普及率将提升至近一半的比例，且市场需求将不断扩充。电力调度系统
教学设计发展的新趋势 教学设计发展的新趋势为了更好地进行学习和教学，就产生了对教学进行设计的需求。不论在西方还是在东方，教学设计(instructional design)、教学开发(instructional development)和教学技术(instructional technology)这些术语的定义一直缺乏惟一性，这三个术语之间存在着密切的联系，有时还互换使用。通常认为，教学设计就是用系统方法对有效的教学进行计划、设计、创建、执行和评价，这是一个比较通用的说法，而具体的教学设计模型则各不相同。可以说，进行教学设计的目的是为了支撑学习过程。 西方的教学设计研究可以说从1950年代起步，在1960年代进入大发展时期。当时主要的进展是对教学系统各成分及其系统特性的明确认识。最早对系统进行探讨的人中就有格拉泽(Robert Glaser)和加涅(Robert Gagne)。1962年，格拉泽使用了教学系统一词，并分析了其中的成分。当时，他很清楚地描述了对学习和教育实践的心理学研究与教学技术专业人才的需求之间存在的裂痕。1965年，加涅出版了《学习的条件(The Conditions of Learning)》，[1l该书对学习目标进行了细致分析，并设计了为符合教学设计而制定的不同层次的学习目标，堪称里程碑式的著作。教学设计
逐渐成为专门领域，当时其主要的根源是：系统工程学和行为主义理论，后者为编制教学过程提供了一系列的规则，但历史地看，前者对教学设计的影响更为深远，因为教学设计的根本目的是创设一个有效的教学系统，为达成预期目标服务。 在1970年代，加涅提出了教学设计的五个基本假设：[，)教学设计的目的在于帮助个体学习；教学设计是分阶段的，阶段有即时的也有长期的；系统设计的教学能极大地影响个人的发展；教学设计应该以系统的方式进行；教学设计必须基于人们如何学习的知识。在随后的20年中，教学设 计的理论和模式得到了检验和优化。这个时期，教学设计领域研究的重点主要是对主题的描述。是以“教学程序”和“计算机辅助教学”的形式进行教学设计。加涅的教学设计原则、梅里尔(M．Merrill)的成分显示理论(Component Display Theory)、赖格卢斯(C.Reigeluth)的精制化理论(Elaboration Theory)以及斯堪杜拉(J．Seandura)的结构学习理论(Structural Learning Theory)是这个时期的代表性成果。此 间发生在教学设计领域里的诸多变化，暗示了一种新的设计隐喻的萌生——“计算机即人脑”，该隐喻同以加涅教学设计 理论模型为代表的“人脑即计算机”的教学设计隐喻恰好相反。在1980年代接近尾声的时候，该隐喻开始凸显，教学设计
机械自动控制技术现状与未来发展趋势梁晓莹 发表时间：2019-06-10T10:59:48.047Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：梁晓莹 [导读] 摘要：机械自动控制技术和工业形成了高新技术产业和高端产业扩展的根基，也是最基础的设备，各个国家在发展通讯产业、生物、航天、基建等高端工业，都普遍利用机械自动控制技术来增强制造效率和层次，增强在市场上的适配程度以及竞争能力。 （身份证号码：44128319870222xxxx） 摘要：机械自动控制技术和工业形成了高新技术产业和高端产业扩展的根基，也是最基础的设备，各个国家在发展通讯产业、生物、航天、基建等高端工业，都普遍利用机械自动控制技术来增强制造效率和层次，增强在市场上的适配程度以及竞争能力。本文首先对机械自动控制技术加以概述，并在此基础上，剖析了机械自动控制技术的发展现状与发展趋势。 关键词：机械自动控制技术；应用现状；发展趋势 机械自动控制技术的应用有着其自身的优势，在这一技术的应用下，能大大降低劳动的强度，从整体上提高工作效率以及节约能源等。机械自动控制技术的应用也是未来发展的重要趋势。通过从理论层面对机械自动控制技术研究分析，就能对其理论进行丰富。 1机械自动控制技术应用现状 依照我国经济发展的水平以及我国重点建设工程的实际要求，建造研究“高、精、尖”的重大机械自动控制系统装备，突破外国的技术封锁和限制，自主掌握相关的关键技术，打造出中国机械自动控制系统机床领军品牌，提升市场份额，是整体增强我国机械自动控制技术行业竞争力的重点问题。同时机械自动控制技术也是目前在制造业领域最关键的技术之一。 我国在机械自动控制技术方面的研究进行的相对较晚，伴随着计算机技术的持续进步，以往的传统制造业早已无法满足经济发展的需求，也跟不上时代的脚步。机械自动控制技术作为一项集高新技术于一身的技术手段受到越来越多的重视。当今的机械自动控制技术逐渐朝着通用型的趋势发展，例如系统逐渐变小、变得轻便，能够在工作的时候自动修正参数。在网络技术逐渐成熟的当前，未来能够通过机床联网的方式来将中央集中控制展开加工操作变为可能。 2 机械自动控制的关键技术 2.1 PCC技术 可编程计算机控制器技术（PCC）是一种基于 PLC 和 IPC 结合形成的全新机械自动控制技术，从其实际应用表现出来的性能来看，PCC 集合了PLC 和IPC 二者的优点，表现出较高的可靠性、扩展性以及计算处理能力。相较于以往传统的 PLC 而言，在计算处理能力方面得到大幅度提升，在实时性和开放性上有更大的提升。现代机械设备在运转的过程中常常存在多个不同的项目部分，而且这些不同的项目部分在功能上存在着较大的差异，为实现对不同项目部分的统一性管理，可将 PCC 技术应用于其中。通过 PCC技术为不同项目部分设置对应的模块，通过对模块单独编程，以保证机械设备运行满足实际功能需要。同时在运行的过程中各模块之间会产生出大量的运行数据，这些数据统一传输到 PCC 的 cpu中，经过计算处理后实现整体的协调控制，从而保证机械设备不同项目部分能够高效并行运转，满足实际运行所需。 2.2 运动控制卡技术 运动控制卡技术在具体的功能上主要包括：脉冲输出、数字输入/输入等。该技术在运用的过程中，会根据设置的编程程度发出连续的脉冲串，而在控制上主要通过改变发出脉冲的频率和数量来实现，通过控制脉冲频率可实现对电机运转速度的调节，通过控制脉冲发出的数量可实现对电机位置的调节，再加上脉冲计数功能，可以准确的反馈机器所在的位置，然后对运动过程中产生的误差做出调整，使其在控制上保持较高的精度。该项技术在运用上表现出较高的开放性，也因此适用于许多类型的机械设备，从目前应用现状来看，国外对该项技术应用更为普遍，而国内在这方面发展较晚，所生产制造的产品性能与国外还存在加到的差距。 2.3 直线电机驱动技术 在以往的机床进给系统中，主要采用的是旋转电动机传动方式，在这种传动方式中存在着较多的中间传动环节，也因此在控制上影响到响应速度、控制精度等。而在直线电机驱动技术中，将原来传动过程中的中间环节省去，将传动链长度缩短为零，也因此该项技术被称之为“零传动”技术。从直线电机驱动技术的实际使用情况来看，其主要表现出以下一些优势：高响应性、高灵敏性、高精度、传动刚度高、行程长度不受限制、效率高、噪音低。在实际发展中也正因为该项技术表现出较多的优势，在国外机床行业发展中得到非常高的关注。 3 机械自动控制技术的具体应用 3.1 装载机中的机械自动控制技术 一般情况下，装载机的自动控制技术是由电源、微电子控制器、传感器和电磁比例阀组成。这样一整套系统使得装载机的配置达到了最佳状态，能够很好地按照规定程序完成作业，操作简单，机动性强。时装载机中的位置传感器就会介入，在工作人员对机械进行操作时，传感器就会根据工作人员的指令自动停止在设定的位置，自动选择和切换指令下达的位置，最终完成指令要求，安全、可靠、精准。 3.2 起重机中的机械自动控制技术 起重机的自动控制可以由很多种办法来实现，例如在起重机上配备自动控制变速箱、装备反力传感系统等都可以实现起重机的自动控制。其中装有电子微速控制器的起重机能够完成高精度的起重作业。起重机的电子监控系统由显示器、中央演算器和其他多种传感器组成，在工作过程中，吊装物的重量、臂展的长度、起重臂的斜度、吊钩升起的高度等等都可以以数字的方式显示在显示器上，方便工作人员了解起重器的状态，便于操作。 4 机械自动控制技术的发展趋势 4.1 数字化 机械自动控制技术会向着数字化的趋势发展，这是通过将计算机技术以及制造技术和网络技术等进行综合应用的发展方向。机械制造企业的发展就需要有先进技术作为支持，生产中的各种图形以及数据等信息，都是数字形式呈现，通过网络技术的传递才能提高信息的分析处理能力。数字化的发展目标实现，就能从整体上提高机械自动控制的程度，最终实现优势互补的发展效果。 4.2 虚拟化 机械自动控制技术的发展会逐渐向着虚拟化方向迈进，虚拟技术的应用是未来技术应用的重点，电子计算机技术以及网络通讯技术的应用不断成熟，在对电子计算机技术的应用下，能实现模拟操作大量工作，并借助网络技术将信息数据实施传递，这样就能实现虚拟的操
计算机控制技术的发展及趋势 张赟枫 自动化1304 0901130425 一、计算机控制技术的发展 1、第一代工业计算机控制技术 第一代工控机技术起源于20世纪80年代初期，盛行于80 年代末和90年代初期，到90年代末期逐渐淡出工控机市场，其标志性产品是STD总线工控机。STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的8位工业I/O总线，随后发展成16位总线，统称为STD80，后被国际标准化组织吸收，成为IEEE961标准。国际上主要的STD总线工控机制造商有Pro- Log、Winsystems、Ziatech等，而国内企业主要有北京康拓公司和北京工业大学等。STD总线工控机是机笼式安装结构，具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低、PC兼容等特点，并且设计、开发、调试简单，得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用，国内的总安装容量接近20万套，在中国工控机发展史上留下了辉煌的一页。 2、第二代工业计算机控制技术 1981年8月12日IBM公司正式推出了IBM PC机，震动了世界，也获得了极大成功。随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源，于80年代末期开始进军工业控制机市场。美国著名杂志《CONTROL ENGINERRING》在当时就预测“90年代是工业IPC的时代，全世界近65%的工业计算机将使用IPC，并继续以每年21%的速度增长”。历史的发展已经证明了这个论断的正确性。IPC在中国的发展大致可以分为三个阶段：第一阶段是从20世纪80年代末到90年代初，这时市场上主要是国外品牌的昂贵产品。 90年代末期，ISA总线技术逐渐淘汰，PCI总线技术开始在IPC中占主导地位，使IPC工控机得以继续发展。但由于IPC工控机的结构和金手指连接器的 限制，使其难以从根本上解决散热和抗振动等恶劣环境适应性问题，IPC开始逐渐从高可靠性应用的工业过程控制、电力自动化系统以及电信等领域退出，向管理信息化领域转移，取而代之的是以CompactPCI总线工控机为核心的第三代工控机技术。值得一提的是，IPC工控机开创了一个崭新的PC-based时代，对工业自动化和信息化技术的发展产生了深远的影响。 3、迅速发展和普及的第三代工控机技术 PCI总线技术的发展、市场的需求以及IPC工控机的局限性，促进了新技术的诞生。作为新一代主流工控机技术，CompactPCI工控机标准于1997年发布之初就倍受业界瞩目。相对于以往的STD和IPC，它具有开放性、良好的散热性、高稳定性、高可靠性及可热插拔等特点，非常适合于工业现场和信息产业基础设备的应用，被众多业内人士认为是继STD和IPC之后的第三代工控机的技术标准。采用模块化的CompactPCI总线工控机技术开发产品，可以缩短开发时间、降低
国外教学设计研究现状与发展趋势 教学设计过程所产生的问题的讨论、教学设计研究的发展趋势等方面对国外教学设计研究的现状与发展趋势进行了系统阐述。 随着科学技术的发展，心理学、教育学理论研究的深入，教学设计近年来成为国内外教育界关注的课题之一。考察国外教学设计的研究成果，对我们深化课堂教学改革，全面推行素质教育，提高教学效率将有莫大的启发。 一、国外教学设计研究的现状 如何提高课堂教学质量和教学效率一直是教学研究的核心问题。为了解决这个问题，许多教育工作者或从改变教学媒体、方法，或从精选教学内容，或从改进评价方式和课堂管理等进行深入的研究，但同时他们又感到单一方面的改革其效果不能令人满意。因此，他们开始重新思考教学设计的问题，并借鉴认知理论、技术学等新成果；从更为系统的角度探索问题，以找到在整体上提高教学效益的突破口。 1．学设计的概念 什么是教学设计？为了更清楚的理解这个概念，让我们先了解什么是教学和设计。美国的教育学家史密斯（P.L. Smith ）和拉根（T. J.Ragan）认为，教学就是信息的传递及促进学生达到预定、专门学习目标的活动。它是教育的一个分支，包含了学习、训练和讲授等活动。所谓设计，是指在进行某件事之前所作的有系统的计划过程或为了解决某个问题而实施的计划，它可以从精确性、细致性、系统性等方面去判断其效果的好坏。设计者必须以高度的精确和谨慎态度，具有系统计划一个方案的才能进行设计，否则，会导致时间的误用、资源的浪费甚至无效、沉闷和缺乏动机的学习。因此，设计应考虑许多可能影响实施计划或受计划实施所影响的因素。如，设计者要考虑可能影响教学成功的因素，通过上课，把预先设计好的视觉、听觉及其他传递形式的信息传递出去。所以，教学设计的特点除上面谈到的精确、细致和系统之外，还应有形象性、创造性、工艺性、扩展性和自然性等特点。由此可见，教学设计就是把教学原理转换成教学材料和教学活动计划的系统过程，是指为了达到预期教学目标而运用系统观点和方法，遵循教学过程基本规律，对教学活动进行系统计划的过程，是教什么（课程和内容等）与怎么教（组织、方法、策略、手段及其他传媒工具的使用等）的过程。具体来说，一方面它象工程那样需要以过去成功的原理为基础来计划他们的工作，不仅在功能方面，而且以生动的、吸引人的方式来设计事情或活动，建立用以指导他们决策、解决问题的程序。另一方面，这个系统过程是以一种书面的形式把将要完成的事情或活动的结果写下来，而不是变成实际的产品或结果。因此，当教学媒体不仅仅是教师时，系统的计划就显得尤其重要。好的教师有能力根据学生的需要马上调节教学。但当教学媒体不能迅速加以调节时（如印刷体的材料、录像材料、以电脑为基础的教学），以教学原理为基础的设计就显得相当重要。所以，教学设计过程主要依据三个方面进行设计：第一，教学的目标是什么？第二，教学策略和教学媒体有哪些？第三，我们如何检验所达到的结果？如何评价和修改教学材料？ 韦斯特（Charles K. West ）等人则从认知科学的角度来探讨教学设计。他们认为教学就是以系统的方式传授知识，是关于技术程序纲要或指南的实施。它也是指教师的行动、实践或职业活动。设计是计划或布局安排的意思，是指用某种媒介形成某件事情的结构方式。所以教学设计的研究应从以下几个方面出发：（1）在当今复杂的社会里，人们需要学会如何学习。这种需要大大地扩大了教学的目标，它应该包括学习者将能够了解并适当地运用认知策略；（2 ）教学设计应该使用认知策略作为教学的手段；（3 ）教师将充当教学传递活动中运用认知策略和奖励认知策略运用的模范；（4）把认知策略的知识、适当的应用以及对认知策略
国内外项目管理现状及发展趋势 在人类跨入21世纪的今天,世界经济已开始进入知识经济时代,也就是把知识转化为效益的经济时代。而项目管理正是实现这种转化的重要方法和手段。所以,项目管理作为管理科学的最新分支,无论在研究还是在应用方面都正在迅速发展。为使有兴趣于项目管理者了解当前国内外项目管理现状和发展趋势,特综合编写此文,以供大家参考。 1何为项目与项目管理 所谓项目是指为创造唯一的产品或服务而进行的临时性活动。这里的“临时”是指每一个项目都有明确的始点和终点,而“唯一”是指其产品或服务在一些识别方法上与其他项目的产品或服务都有不同。 而项目和管理则是指将相关的知识、技能、方法和技术应用于项目活动以满足项目要求。项目是由过程构成的,项目管理属于典型的过程管理,可以通过过程,如启始过程、策划过程、执行过程、控制过程和结束过程来完成项目管理。 2项目管理发展历史与阶段划分 项目管理的历史最早起源于美国,二战期间美国研制原子弹的曼哈顿计划和20世纪60年代的阿波罗登月计划最早采用了项目管理方法并取得了成功,由此而风靡全球。20世纪80年代以后,随着信息时代的到来,项目管理得到了广泛的应用。目前在美国白宫的行政办公室、世界银行、IBM、ABB、摩托罗拉、诺基亚等核心部门都采用项目管理。 我国项目管理的实践起步较晚,20世纪70年代,通过13套大化肥的引进,我们对西方公司的项目管理,特别是设计管理模式有了初步的认识,80年代通过世界银行贷款项目,如1984年的鲁布革水电站项目,开始实行项目管理,到90年代初开始倡导创建国际型工程公司,直到后来推行项目法人负责制、建设监理制和招标制等对项目管理的发展起了很大的促进作用。但与国际先进的项目管理水平相比差距仍然很大,