关键词：公司治理结构 法律 作用 缺陷 对策
中图分类号：F270
文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2016）09-085-02
一、相P概念界定
（一）公司治理结构的涵义
公司治理结构（corporate governance），狭义地讲是指有关公司董事会的功能、结构、股东权力等方面的制度安排，广义地讲是指有关公司控制权和剩余索取权分配的一整套法律、文化和制度性安排。这些安排决定公司的目标、谁在什么状态下实施控制、如何控制、风险和收益如何在不同企业成员之间分配等这样一些问题。
就法学意义上而言，公司治理结构是一组调整公司内外各相关利益主体的权利义务关系的法律规范的总称，其根本目的在于通过这种法律制度安排，达到相关利益主体之间的权力、责任和利益的相互制衡，实现效率和公平的合理统一。一般而言，公司治理结构所涉及到的法律关系主体主要包括：股东、经理层、董事会、监事会以及债权人、雇员等。
（二）构建有效公司治理结构的法学理论基础
从一定意义上而言，法律制度及其规范的设计是各相关利益均衡、妥协的产物，公司治理结构制度及其规范的设计也是如此。构建有效的公司治理结构，就是构建一种有效的权利义务关系，使各相关利益主体的利益在法律上和现实中都得到有效的均衡实现。
二、法律在公司治理中的作用
首先，法与市场经济有极其密切的关系，市场经济的发展可以推动立法的进步，可为法律的发展提供新的课题，为执法提供更多的保障；治理作为推动市场经济发展的重要一环，同样需要法律的调控和渗透。
其次，除了经济效益，效率、平等、正义、交易安全、相关利益者的利益都是公司治理的目标。传统的公司治理偏向于内部治理，即通过法人治理实施的活动，法人治理的核心是公司内部的公司治理机构及其权力分布，常见的公司治理机构包括股东大会、董事会、执行机构、监事会等。通过这一系列机构的设置，来合理地配置所有者与经营者之间的权、责、利关系。随着发展，公司已经不仅仅涉及投资者（公司所有者）的利益，而是越来越多地与社会的其他主体关联起来。股东与管理者的委托问题只是诸多利益相关者冲突中的一种，公司内部治理也仅仅维护了股东，并且主要是大股东的利益，对其他利益相关者如小股东、职工、债权人等照顾得不够。于是，利益相关者理论应运而生。该理论颠覆了股东至上主义的前提，认为公司不仅仅是由股东所有，其他对公司做出特殊投资的相关主体也应该从公司得到回报。公司治理的功能应是获得一套科学的决策机制，从而保证公司各方面的利益相关者都能利益最大化。在这套机制中，传统的股东大会，董事会，监事会等机构之间需要制衡，但不是为了利益平衡而制衡，最终的目的应是获得科学的决策方式和途径，能使公司有效运行，各方公司参与人的利益得到维护和满足。实践中如何将这一利益相关者理论变为可以落地的制度，可以从立法层面设计。法律不仅能设计股东会、董事会和管理层互相制衡的机制，还能设计相关利益者的保护机制，通过赋予相关方权利和义务来实现制衡。
三、公司治理结构法律层面的缺陷
（一）信息披露制度不够透明
虽然在《公司法》、《证券法》等相关法律对公司的信息披露有规定，但整体看来这些原则性的规定很难适应公司治理的需要。一方面，这些规定散落在各个条文之中、缺乏系统性，并且深度不够，甚至在很多地方存在盲点与矛盾之处。另一方面，惩戒机制的规定原则性太强，不易操作，实际处罚力度不够，违法企业经过一段时间的重新包装，就能再次进入市场。
（二）董事和董事会制度方面的不足
1.法人董事的任职资格和董事职务的解任未明确。表现在，第一，对法人能否担任公司董事未明确；第二，《公司法》中对董事、监事和高级管理人员的任职资格作了具体规定，但对不符合任职资格的法律后果、解任程序等问题的规定不够完善。
2.独立董事制度运行现状不容乐观。表现在，独立董事提名受大股东操控现象严重；独立董事人员构成不理想；独立董事的实际运作仍待改进。
（三）对中小股东权益保护不足
1.中小股东知情权被侵害。我国上市公司并没有严格按照法律法规进行信息披露，维护股东的知情权。部分上市公司存在主观违规和非主观违规两类情况：主观违规是上市公司故意隐瞒信息；而非主观违规则是上市公司在信息管理方面的制度不健全，集中表现在临时公告中对应该披露的信息披露不充分、不及时以及披露程序不妥。另外，股东在完成出资后，已不可能再对公司的财产享有最直接的支配权，尤其弱小的中小股东不能直接参与公司经营管理，对公司经营状况渐渐陷入模糊不清的状态。
2.派生诉讼制度未能有效实施。虽然法律确立了针对大股东侵犯小股东利益的诉讼制度，实践中也出现了一些股东诉讼案例，但由于案件本身的影响力有限，不能真正触及大股东及相关公司高管的“痛处”。同时，我国许多上市股份公司由国有企业改制而成，上市公司中国有股一股独大，在大股东控制下，公司的管理层成了大股东的代言人，而国有股的主体虚位又使其几乎不受任何人的监督，内部人控制现象非常严重；在实践中，大部分股东因派生诉讼的收益小且诉讼成本太大的特征而不愿意为公司利益提起派生诉讼。
3.中小股东的参与决策权很难实现。从目前实际情况看，中小股东的权力行使空间实际很小，在股东大会上提出临时提案和提议召开董事会临时会议是股东在必要的情况下行使股东权力、纠正管理层行为的两个重要渠道，但这一愿望目前还难以实现。
（四）职工参与制度不完善
1.对职工代表大会的权限没有明确的规定。虽然《公司法》也规定公司通过职工代表大会参与企业民主管理，但是对于职工代表大会的权限却没有明确规定，仅指出职工代表大会有权选举职工董事和职工监事参与企业的经营和管理，对于不设置职工代表大会的企业，《公司法》没有规定惩罚措施。换言之，公司可以设置职工代表大会，也可以不设置。这势必会导致大量的私营公司不设置职工代表大会，或者设置了职工代表大会也不能够真正履行职责，从而使公司法的规定沦为一纸空文。
2.职工董事和职工监事制度的立法缺陷。在职工董事的规定上，只规定公司可以设置职工董事，但是没有做出强制性的规定，也就是说仅仅为职工董事出现在董事会中增加了可能性，至于是否真正会出现，则要看股东们的选择。同时，公司法中没有明确规定职工董事和职工监事与其他的董事和监事法律地位。另外职工董事和职工监事的权利保障和权利救济的相关规定缺失。
四、构建有效公司治理结构的法学对策
（一）建立完善透明的信息公开制度
信息披露是公司治理的决定性因素之一，而公司治理框架又直接影响着信息披露的要求、内容和质量。尤其是上市公司，在信息披露上的公开透明程度应该更高。只有将财务制度和审计制度更好地公开，才能促进公司在阳光下运行。这就要求在《证券法》、《公司法》等法律中进一步具体规定信息披露的细节。公司治理的信息披露应包括三个层次：一是经营管理者（经理层）向董事会进行信息披露；二是董事会向股东会进行信息披露或说明责任；三是公司向社会各利害相关者进行信息披露。
（二）完善股东会、董事会、监事会制衡机制
公司治理主要由内外部环境构成，股东会、监事会、董事会是内部环境的重要参与者。在资本多数决定的大背景下，很多地方存在大股东武断决定公司事务，小股东发言权太弱的问题。这就需要实现大股东和小股东之间的制衡，让更多的小股东真正参与到公司治理与经营。为此，笔者建议，首先要进一步强调股东平等的原则，原有的一股一权只是形式上的平等，而非真正的实质平等。《公司法》中应同时体现追求实质平等与形式平等的条款。其次，应规定大股东对小股东承担更为严厉的民事责任，加强其滥用表决权损害小股东利益时的惩罚力度。再次，还可将社会公众股股东表决的机制合理引入，同时建立有利害关系股东的表决权排除制度。另外，关于监事会方面的制度完善，笔者建议从财务、职权设置方面进行改善，保障监事会的独立性，同时强调监事任职的专业性并加强监事会的问责性。
（三）完善职工参与制度
拓宽、完善职工代表大会的参与形式。职工代表大会是最能体现具有中国特色的现代企业管理制度的参与形式，这一传统的职工参与形式符合我国的基本国情，但限于我国现有法律中关于对职工代表大会参与形式的限制在国有企业，应加以拓宽和完善要在公司制等其他企业形式中确定职工代表大会制的职工参与企业管理的基本形式，并规定凡企业达到一定规模和人数的都要建立职工代表大会制；职工代表大会制的组织、活动方式给予明确规定，使这种参与形式有具体的可操作性；规定职工代表大会参与的职权、程度及侵犯参与权的保障措施。对于参与的范围应界定在关于职工切身利益领域的工资、奖金、劳动保护、奖惩办法等规章制度；职工福利基金、选举罢免职工代表的权力等，由此与股东大会和公司管理者的职权相区别。同时增加职代会对破产等重大营决策的审议决定权，对企业中国有资产的增殖保值行使财务监督权，增加对国有资产的运作定期向职代会报告制度，防止企业国有资产流失。对职工代表大会行使决定权时，人身、财产及职务应受到法律的保障；增加违反职工代表会制度法律责任追究制度，规定没有建立职代会和违反职代会制度所作出的行为无效，经指出仍不设置和违反规定的，企业将被处罚，直接责任人要承担法律责任。
公司治理是一系列的制度设计和权责利的分配安排，充分体现顶层设计的智慧。为了促进我国公司这一现代企业制度的健康持续发展，促进资本市场的繁荣兴盛，我国立法者需要在关于公司治理的法律体系中充分体现权利制衡原则，通过具体有效的制度规范，使公司在法律的框架下实现良好治理。
参考文献：
[1] 周天舒.中国公司治理法律规则发展模式的再探讨：一个路径依赖的视角[J].中国法学，2013（04）：99-107
[2] 赵万一，华德波.公司治理问题的法学思考――对中国公司治理法律问题研究的回顾与展望[J].河北法学，2010（09）：2-21
【关键词】化学灌浆法 混凝土 裂缝
0绪言
地铁主体结构出现裂缝后，地下水就可以直接渗入到地铁的主体结构内，不仅影响到地铁结构的正常使用，而且严重地危害到地铁结构的寿命。因此，地铁主体结构—旦出现裂缝，就必须对其进行治理。
天津地铁一号线工程全长26．2km，该工程利用了7．4km的天津地铁既有线。既有线建成于1984年，经过近20年运营，其主体结构出现了不同程度的缺陷与病害，例如：混凝土结构裂缝、局部剥落、露筋、沉降缝防水失效、结构渗漏水等等。因此，在天津地铁一号线工程实施过程中，就必须对既有线主体结构出现的缺陷与病害进行全面彻底的治理。为此，天津地铁公司与天津大学合作，在市建委立题《天津地铁既有线主体结构性能检测及病害治理措施的应用研究》，目的就是针对天津地铁既有线主体结构出现的不同病害，提出具体可行的治理办法，为天津地铁既有线的改造寻求最优的改造方案。关于结构裂缝的治理，我们通过在天津地铁工程现场试验，确定化学灌浆法是治理天津地铁既有线结构裂缝的较优方法。
化学灌浆法是修补和补强混凝土结构缺陷或裂缝的常用方法之一，它是通过专用设备，向裂缝中注入高分子化学浆材，经聚合、交联等化学反应生成高聚物，使被处理的部位胶结、增强与加固并形成整体，达到防渗、堵漏和加固的目的。目前，化学灌浆法已被广泛地应用于大坝坝基基础加固和防渗、地下隧道开挖、混凝土缺陷修复等诸多工程领域。
1 化学灌浆法的特点
根据灌浆的目的和用途，化学灌浆法可分为两类：一类为补强灌浆，可向裂缝中灌人环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类等灌浆材料。另一类为防渗堵漏灌浆，可向裂缝中灌入丙烯酰胺类、木质素类等灌浆材料。
化学灌浆的特点是：可灌性好、渗透力强；充填密实，防水性好，浆材固结后强度高，且固化时间可以任意调节，能够保证灌浆操作顺利进行。
2 化学灌浆法修补裂缝工艺流程与效果检测
2.1工艺流程
现场裂缝调查凿缝清缝布孔埋管封缝灌浆封孔
(1)现场裂缝调查
在进行化学灌浆前，应首先进行现场调查，了解裂缝的成因、地下水的渗漏情况、环境条件、地质情况等，充分掌握现场第一手资料和数据，以利于施工。
将裂缝周围的渗漏水排走或用棉纱吸擦干，以确定裂缝的准确位置、宽度、深度等情况。裂缝的宽度可用精确钢尺进行测量，也可用读数显微镜进行量测。裂缝的深度一般用钢丝和放大镜进行探测。对于混凝土结构重要部位的裂缝，应通过钻孔取样进行室内试验，以确定其深度与走向。复杂条件下，可用钻孔摄像、钻孔电视或超声波等方法进行检查。
(2)凿缝
人工除去裂缝周围砂浆保护层，将裂缝开凿成u型槽，槽深3-5cm，槽宽应以将松软漏水的混凝土清除为原则，宽度宜为2～3cm。
(3)清缝
将糟内的残碴清除，并用棉纱擦干或用氧乙炔气烘干，严禁缝槽内有水或残碴。
(4)布孔埋管
在裂缝两侧布置注浆孔，注浆孔位置预埋一定长度的注浆管，注浆孔的数量按裂缝越宽间距越大的原则布置，每条缝不得少于两个注浆孔。
(5)封缝
埋好注浆管后，用水泥水玻璃混合浆液浸缝，然后再用混凝土砂浆(或环氧树脂砂浆等)将裂缝封顶抹平。
(6)灌浆
在灌浆前，应首先选择灌浆材料，按工程需要将灌浆材料的粘度、固结体硬度及固化间的指标通过试验调整到最佳，用注浆泵(也可用手压泵或注缝器等)把浆材压灌入裂缝中。为了提高裂缝灌浆的质量，可采用真空灌浆技术，它是在裂缝的一端用真空泵对裂缝抽真空，使裂缝内产生0．1MPa的真空度，然后用注浆泵将灌浆材料从裂缝的另一端灌人。该工艺的技术优点是可以提高裂缝灌浆的饱满度、密实度和耐久度。
(7)封孔
灌浆达到要求后，切除高出混凝土表面的注浆管，并进行表面修整处理。
2．2效果检查
(1)盖帽检查法
在埋好注浆管12-24h后，用胶管套盖在注浆管头上，再用铁丝捆扎，然后观察周边是否还有水渗漏，即可判定埋管和封缝质量。
(2)表观检查法
在灌完浆24h后，用肉眼或手触摸补灌混凝土结构的干爽情况，即可定性检查灌浆质量。
3 化学灌浆法在天津地铁工程中的试验情况
天津地铁工程某段主体结构工后出现数道裂缝，宽度为0．2-0．4mm，长度为0．8-1．8m，多发生在结构侧墙，少量裂缝为贯穿裂缝，且已出现了不同程度的渗漏情况。对于出现的裂缝，我们采取先观察后修补的原则进行处理，即先观察裂缝的发展情况，待裂缝发展较为稳定后再进行灌缝修补。试验采用丙凝、氰凝为主要材料对裂缝进行了灌浆处理，取得了较好的效果。
施工采取的具体方法是：采用真空泵吸水降低裂缝处水压，并对裂缝进行凿缝处理，形成“u”型槽，然后在“u”型槽中按方案设计的位置下注浆管(亦做导水管用，将裂缝渗出的水引走)，然后 用快硬性水泥砂浆将“u”型槽抹平。注浆按由下至上顺序进行，当裂缝中的水被全部排出、上部注浆管流出新鲜浆液时停止灌浆，然后进行下一施工段的灌浆工作。由于是地下工程，灌浆过程中采取了通风措施。
4 结束语
实践表明：化学灌浆法是修补地铁混凝土结构裂缝较优方法，它具有简单、方便、快速、有效等诸多优点，不仅可以起到防渗堵漏的作用，而且还有一定的结构补强加固作用。此外，灌浆材料的选择是保证裂缝修补效果的关键，合理的灌浆顺序为先灌渗水量小的后灌渗水量大的；先灌的后灌内部的；允陕速后慢速；先低压后高压；稳压时间利、于15～30min为宜。渗水量较大的裂缝，其防渗堵漏工作难度较大，应多次重复灌浆效果较为理想。 参考文献
【1】 黄月文，区晖．高分子潲浆材料应用研究进展高分子通报，2001(4)：71—76
几何知识不仅可以解决问题，认识现实世界，同时被认为是训练人们思维的极好素材，而培养空间观念是训练人们思维的必经之路。
我国在1988年提出发展学生的空间观念，并将其编入教学大纲。此后，对于空间观念的要求不断详细与深入。尽管由于研究视角以及分析方式的差异，对于概念的界定有所不同，但都无不承认空间能力的重要地位，以及培养学生空间能力的价值。
小学阶段的学习是其空间观念形成、发展、建立空间想象力的重要阶段。然而，在我们多年的教学实践中，学生学习几何时会感到困难，想象不出来物体的形象，空间表象能力差，空间组合复杂时不能顺利建立映像。导致这种现象的原因除了课程自身的特点，学生个体特征等因素外，还取决于教师在几何图形教学过程中对培养学生空间观念的方法与策略密切相关。于是，我们把视线放在学习的主体――学生、知识的载体――新课标教材和教学实施者――教师等三个因素之中。对在校学生的空间观念进行一系列的调查研究，希望从教学内容、教学实施、影响因素等方面了解现在小学生的空间发展的现状，得到相关的资料，并竭尽所能探索有效培养小学生空间观念的方法与策略，为数学的教育教学服务。为发展学生的空间观念提供有益参考。
二、核心概念
1.图形教学
《义务教育数学课程标准》2011版（以下简称《标准》）中图形与几何部分的主要内容有：空间和平面基本图形的认识，图形的性质、分类和度量；图形的平移、旋转、轴对称、相似和投影；平面图形基本性质的证明；运用坐标描述图形的位置和运动。本课题研究中的图形教学是教师以上述内容为基础所进行的教学活动。
2.空间观念
《标准》中的空间观念主要表述为：根据实物特征抽象出几何图形，根据几何图形想象出所描述的实际物体；想象出物体的方位和相互之间的位置关系；描述图形的运动和变化；依据语言的描述画出图形。据此，课题组约定：本课题研究相关“空间观念”包含人脑空间知觉形成物体表象及在形成表象过程中所进行的分析、抽象、概括等一系列思维活动。
三、国内外研究现状
对于空间观念，国内外相关学者进行了大量的理论与实践研究。比如：心理学加德纳论证到，空间能力是人类智力中的一种。空间观念对于科学思维是必不可少的。建构主义教育学家皮亚杰、英海尔德在他们的实验研究中认为儿童通过不断地、积极地内化自身行为，积累组织有意义的结果，进而形成自身的运算系统，从而形成儿童的空间观念。
上个世纪90年代我国开始了对活动化的研究。比如孙晓天《空间观念的内容及意义与培养》认为，空间观念是从现实生活中积累的丰富几何知识体验出发，从经验活动的过程中逐步建立起来的，发展学生空间观念的基本途径应当是多种多样.但无论何种途径，都应以学生的经验为基础。刘晓玫博士在《小学生空间观念的发展规律及特点研究》中从课程的角度出发，比较系统地揭示了小学生空间观念发展的规律和特点。认为，对于学生来说，发展牢固的空间观念，掌握几何的概念和语言，不仅可以较好地为学习数和度量概念做准备，还可以促进其他数学课程的进一步学习。
四、研究目标及主要内容
本课题旨在通过对小学阶段《标准》下“图形与几何”这一领域中有关空间观念知识点的教学状况的分析，结合小学生空间观念发展的现状，探索小学数学教学中空间观念培养的教学策略和方法，为行之有效地进行小学生空间观念的培养提供一些参考。主要解决以下几个问题。
（1）小学阶段，作为发展学生空间观念的媒介――几何与图形不同学段知识点分布状况如何，有什么联系？
以教育部2013年审定的北师大版数学教材为蓝本，以目标要求中的关键词“了解、理解、掌握、运用、经历、体验、探索”为标准，对小学阶段“图形与几何”领域的知识内容进行分类，梳理，形成知识结构体系图；
（2）学生空间观念发展状况是怎样的？
按照上述标准，合理设计样题，对学生进行测评。了解学生在空间观念方面的现状水平，找出目标与现状之间的差距，分析产生差距的原因。
（3）针对不同学段关于空间观念发展的目标要求及学生空间发展现状，探索行之有效的教学策略和方法，让学生的空间观念得到更好的发展。
结合课程目标以及学生空间观念发展现状，探索行之有效的教学策略和方法，让学生的空间观念得到更好的发展。
五、主要研究方法
（1）调查问卷法。合理设计样题，对学生进行测评，了解学生空间观念发展现状，找出目标与现状之间的差距，分析产生差距的原因。
（2）行动研究法。组织进行教学评比活动，通过实践――总结反思――再实践――再总结反思的过程，提高研究水平。
（3）个案研究法。选取典型课例，通过案例分析方法策略的合理性。
六、研究进度安排
1.准备阶段
加强理论学习，进行文献综述，了解与本课题相关的国内外研究现状，明确课题组成员的分工和任务，撰写开题报告。
2.实施阶段
（1）梳理教材，全面了解图形与几何知识内容与目标要求。
以教育部2013年审定的北师大版数学教材为蓝本，以目标要求中的关键词“了解、理解、掌握、运用、经历、体验、探索”为标准，对小学阶段“图形与几何”领域的知识内容进行分类，梳理，形成《小学阶段图形与几何知识结构图及特点》报告
（2）调查、分析小学阶段图形教学空间观念发展状况。
按照上述标准，合理设计样题，对学生进行测评。了解学生在空间观念方面的现状水平，找出目标与现状之间的差距，分析产生差距的原因。形成《学生空间观念发展现况》报告。
（3）查阅文献、反复实践与反思，探索适合小学图形教学中发展空间观念的教学策略和方法。
依据前述两个报告，查阅文献，开展图形与几何类研究课教学展示，反复实践与反思，探索适合小学图形教学中发展空间观念的教学策略和方法。形成《小学数学图形教学中发展空间观念的教学策略和方法》论文。
近年来，我们在多门计算机课程的教学实践中，摸索出一套“把实验实践环节与理论教学相融合，抓实验实践教学促进学科理论知识学习”的教学方法，有效地提高了学生的学习兴趣，以此来提高大众化高等教育背景下计算机专业课程的教学效果和教学质量。这个教学方法可以简单地概括为“先做后说”。这里的“先做”，就是教师依据相关课程的知识体系和教学要求精心设计前导实验，学生在实验设计的指导下，通过实验方法来了解和实践课程知识；这里的“后说”，就是在学生具备了一定的感性认识的基础上，在课堂教学环节中答疑解惑，系统地提高学科知识的理论水平。本文中，我们结合“数据结构与算法”(以下简称“数据结构”) 课程来探讨新的教育形势下计算机课程教学方法的改革。
1“数据结构”的教学现状
任何实际问题只有建立了数学模型才可以被计算机计算，而数据结构就是实际问题中元素的数学抽象，算法则是建立和解决数学模型的方法。
“数据结构”这个术语在整个计算机科学与技术领域得到广泛使用，它被用来反映一个数据的内部构成，即一个数据由哪些成分数据构成，以什么方式构成，呈什么样的结构等。数据结构是数据存在的形式，也是信息的一种组织方式，其目的是为了提高算法的效率，它通常与一组算法的集合相对应，通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作。
“数据结构”是计算机以及相关专业的一门核心课程，具有承上启下的地位和作用，“程序设计语言”(例如C或C++) 和“离散数学”是它的先导课程，“操作系统”、“数据库原理”、“软件工程”等则是它的后续课程。“数据结构”课程既有相当的理论抽象性，又有鲜明的应用特色，是专业基础课程中的一门有一定教与学难度的课程。
“数据结构”课程一向都有上机实验的要求，但主体通常还是课堂教学，无论是实验设计还是实验强度都远远不够，带有强烈的“验证性”色彩。但是鉴于以下原因：(1) 由于低年级程序设计语言教与学所存在的问题，学生普遍不能顺利地运用程序设计语言工具；(2)对于应用型院校以及许多专业的学生来说，学习数据结构与算法的主要目的应该是在理解的基础之上更好地从事计算机软件的设计与运用。因此，“数据结构”课程的教师必须决定其课程是集中于问题和理论，还是为学生提供一个能够对其进行充分实验的环境，让学生在实践的环节中增加感性认识，产生对相关理论知识的需求。
2教学内容的分层次设计
从1999年开始，经过几年的大规模扩张，人们对大面积扩招后形成的新的高等教育态势进行了重新认识，并把普通高等学校一般地分为研究型大学、教学科研型大学、教学型本科院校、高等专科院校和高等职业院校等几种办学类型。随着高等教育大众化、普及化时期的到来，初步形成了各类大学相对稳定的分层次办学的格局。
根据教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员会的“中国计算机本科专业发展战略研究报告”，我们至少可以认为：所在院校的办学类型不同、培养目标不同、所在地及其周边地区社会需求的不同，这些计算机专业的教学内容应该有所不同。作为一门重要的计算机的专业基础课程，针对不同院校不同的教学目的，“数据结构”应该有不同的，分层次的教学设计。
我们认为：对于大多数计算机专业以及IT相关专业的学生，尤其是非研究性院校的学生，应该把数据结构的学习定位在理解、熟悉和能够灵活运用的基础上，而把那些“考研”所需要的更深层次理论性内容放在选修或者考研复习阶段来解决。从长远看，应该对各层次院校的计算机专业所开设的“数据结构”课程的教学内容进行研究，对其教学方法进行积极的探索。
数据结构与算法的应用面广，涉及技术领域宽泛，也被人们赋予了很高的期望值，对于计算机及其相关专业的一般学生和读者来说，肯定是需要掌握的重要专业基础知识之一。另一方面，虽然全部计算机应用技术都有实践性的要求，但数据结构与算法对于应用基础理论来指导开发实践却有着特别的需求，单凭课堂教学和一般作业，要真正领会数据结构与算法课程所介绍的概念、原理、方法和技巧等，是很困难的。因此，要让学生真正理解数据结构与算法的基本知识，具备将数据结构知识应用于社会实践的能力，积极加强数据结构课程的实验环节是至关重要的。
3教学改革、实验创新与成果
根据以上思考，我们在教学内容的安排、实验项目的选择、实验步骤的设计和实验文档的组织等诸方面都做了精心的考虑和安排，尝试为“数据结构与算法”课程编写了主要用于实验也可用于课堂教学的教材《数据结构与算法实验教程》。该教材依据课程教学大纲，充分理解课程的大多数主教材，遵循课程教学的规律和节奏，体现了实验的可操作性，帮助学生切实把握本课程的知识内涵和理论与实践的水平。
《数据结构与算法实验教程》采用C语言作为描述语言，通过一系列与课程单元知识密切相关的实验练习，把数据结构的概念、理论知识与技术融入到实际应用中，从而加深对本课程的认识和理解，逐步熟悉和掌握结构化程序设计方法，提高编程能力和综合分析能力，并为今后学习面向对象程序设计作一些铺垫。实验练习覆盖了“数据结构”课程教学的各个方面，内容涉及数据结构和算法分析基础、线性表、栈和队列、串、树和二叉树、图，以及查找与内部排序等，全书共16个实验练习、1个实验总结和1个附录实验，如表一所示。
实验1：数据结构和算法分析基础。包括数据结构和算法的计算环境、抽象数据类型的表示和实现、算法和算法分析等实验。通过实验来理解抽象数据类型的特点、定义方法和在C语言环境下实现的方法；掌握算法的主要特征和描述方法；尝试通过具体的算法结构，计算算法的时间复杂度和空间复杂度，并对算法进行定性或定量评价。
实验2：线性表。包括线性表的顺序表示和实现、线性表的链式表示和实现等实验。通过实验，掌握顺序表和链表的存储结构定义；实现基本操作算法的描述和分析；进一步理解实现复杂操作的C语言程序的结构，从而更深入理解结构化程序设计的方法；与此同时，加深理解C语言中函数和结构体的结构、语法和使用方法。
实验3：栈和队列。包括栈、队列和递归算法等实验。通过实验，掌握顺序栈和链式栈、顺序队列和链式队列的存储结构定义；掌握栈和队列基本操作的过程及实现的方法；理解递归算法的思路、使用条件以及设计方法，并且了解由递归算法到非递归算法的转换过程中栈的作用；通过实例，进一步加深对栈和队列特点的理解，并区别这两种结构在解决实际问题时的区别，从而更合理地选择适当的数据结构解决实际运用。
实验4：串。包括串的3种常见的存储结构定义、在具体的定义下串的基本操作和实现。通过这个实验，加深理解串这种常见的数据结构的特点和存储结构定义方法；掌握串的基本操作算法的描述，并根据算法的结构评价算法；理解串操作的实现方法，理解一个合理的存储结构定义对具体操作实现的重要性，并注重提高算法的健壮性，从而能更好理会一个好算法所需要的各种综合因素。
实验5：树和二叉树。包括二叉树及其基本操作、哈夫曼树和哈夫曼编码等实验。通过实验，掌握二叉树的不同存储结构定义，并理会在具体的应用中采用合理的存储结构的思路；理解二叉树的先序、中序及后序三种遍历的递归与非递归算法实现过程，加深理解递归算法的设计思路，体会栈在递归算法中的作用，以及在非递归算法中栈和队列的作用；理解哈夫曼树的特点和存储结构的定义思路、哈夫曼树建立的算法和实现，并在此基础上体验哈夫曼编码的特点和设计过程，弄清实现哈夫曼编码程序的结构，从而加深对C语言中字符串和指针的理解和灵活运用。
实验6：图。包括图的表示和实现、图的应用、贪心算法等实验。通过实验，掌握图的各种存储结构的定义方法，从而更进一步理解如何根据实际问题设计合理的数据结构；掌握图的两种遍历方法，即图的深度优先搜索和广度优先搜索，并根据这两种操作的实现过程确定算法中所需要采用的辅助数据结构；能根据实际问题选择图的类型，并采用合理的存储结构，理解解决最小生成树、拓扑排序、关键路径和最短路径等实际应用的算法描述，并能根据算法写出相应的程序代码。根据贪心算法的核心思想理解贪心算法的特点，并学会设计简单的贪心算法。
实验7：查找与内部排序。包括查找、内部排序等实验。通过实验，掌握查找表的特点，并能根据具体的查找方法定义合理的查找表的存储结构；掌握各种查找表的实现思路，能根据查找思路写出算法的描述，并对算法进行评价；掌握哈希查找的特点和影响哈希查找的因素，从而构造合理的哈希函数、采用适当的解决冲突的方法，加深理解C语言中指向函数的指针的具体应用。通过实验，熟悉各种排序方法的特点，并能根据具体的实现方法定义合理的待排序数据的存储结构；掌握各种排序方法的实现思路，能根据排序思路写出算法的描述，并对相应算法进行时间复杂度和空间复杂度计算；体会各种排序算法在最好情况下和最坏情况下的算法评价，并能根据待排序数据的实际分布，制订相应的排序方法。
实验8：数据结构与算法实验总结。全部实验完成后，要求学生回顾所有实验内容，进行一次系统的概括、评价和总结，以巩固通过实验所了解和掌握的数据结构与算法相关知识和技术。
附录：算法描述绘图工具Visio实验。学会在Visio环境下制作算法的程序流程图和N-S图等。
各个实验练习的难易程度不同，实验练习之间的难度不断增加，循序渐进，学生在实验中遇到困难，还可以搜索更早的实验来帮助解决问题。每个实验完成后，要求学生根据个人感受完成实验总结；师生通过“实验总结”和“教师评价”部分，交流对学科知识、实验内容的理解与体会。
4认识与提高
[关键词]海洋区域经济；管理专业；法学专业；专业结构优化
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.51.134
1 问题的提出
1.1 研究背景
专业是高校与区域经济联系的桥梁和纽带，高等教育是否适应社会需求，要通过所设置专业以及所培养出的专业人才体现出来。大力发展与当地区域经济发展相适应、与产业发展相衔接的专业教育，发挥其专业服务社会的优势，对于提高专业建设，推动区域经济社会发展具有重要意义。
2015年12月，中共辽宁省第十一届委员会第十二次全体会议审议通过《关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》（简称《建议》），《建议》提出：推进沿海经济带开发建设和积极主动融入国家“一带一路”建设，成为未来5年辽宁推动海洋区域经济发展的重要举措，坚持陆海统筹，提高海洋资源开发能力，发展海洋新兴产业。
在辽宁海洋区域经济发展过程中，建设与区域经济发展相适应的专业，进一步优化高校专业结构。专业结构优化通过整合资源，对专业发展方向、专业招生人数、生源结构、新专业申报等方面进行调整。
1.2 国内外研究现状
通过对中国知网数据库进行检索，发现从2001年至2016年，共有70篇论文的题名涉及“区域”和“专业结构”。国内学者对于专业结构跟随区域经济结构调整的相关研究较多，但是对于海洋经济视阈下的专业结构优化的研究则较为少见。因此，课题通过针对辽宁海洋区域经济发展对于管理类与法律类人才的需求，进一步优化管理类与法律类专业结构，整合教育资源，调整专业结构。课题的研究对于加强专业建设、提升专业适应海洋区域发展的综合能力，提高辽宁海洋区域经济发展优秀管理类与法律类人才质量具有重要的意义。
2 辽宁海洋区域经济视阈下管理类和法学类专业结构存在的问题
（1）从管理学与法学学科关联度分析。法学和管理学都是与社会各个领域密切相关的两大科学体系，法律与管理都是基于组织目标，使组织更加有序化，因此，管理学和法学学科的关联度较高。
（2）辽宁海洋区域经济视阈下急需管理类与法学类，跨专业复合型人才。
海洋战略性新兴产业法务人员、海上执法人员、涉海企业法务人员、涉海企业劳动关系管理专员都在辽宁省重点企业紧缺人才目录中，这些人才的共同特征有以下几点：①海洋区域经济发展背景下产生人才需求；②熟悉管理知识；③熟悉法律知识。
（3）管理类和法学类专业建设也必须与海洋区域经济发展相适应。
在专业综合评价中，专业结构是否适应区域发展需求、社会发展需要是衡量专业综合能力的重要标准之一。因此，为了进一步发挥管理类和法学类专业社会服务优势、推动我省海洋区域经济发展，必须根据我省海洋区域经济发展的要求，优化专业结构。
因此，辽宁海洋区域经济视阈下管理类和法学类专业结构优化包括三大模块的内容：管理类专业结构优化、法学类专业结构优化以及管理与法学跨专业结构优化。课题针对辽宁海洋区域经济发展对管理类与法律类人才的需求，进一步优化管理类与法律类专业结构，整合教育资源，调整专业结构。课题的研究对于加强专业建设、提升专业适应海洋区域发展的综合能力，为辽宁海洋区域经济发展输送优秀管理类与法律类人才具有重要的理论意义与现实意义。
理论层面，课题的研究对区域经济变革与专业结构调整之间关系的相关理论进行完善，同时对于专业发展理论进行了有益的补充；实践层面，课题对于辽宁省管理类与法学类专业的结构调整实践、提高管理类与法律类专业的区域经济发展的适应能力、促进辽宁海洋区域经济发展具有非常重要的意义。
3 辽宁海洋区域经济视阈下管理类和法学类专业结构优化策略
3.1 建立管理类和法学类专业方向优化方案
在辽宁海洋区域经济视阈下，以人力资源管理专业、行政管理、法学专业为例，可将管理类与法学类专业方向进行如下调整：人力资源管理专业设置海洋企业人力资源管理专业方向与海洋公共部门人力资源管理专业方向；法学专业分为海洋行政法专业方向与海洋执法专业方向；行政管理专业分为渔政与渔港监督管理专业方向与海洋行政管理专业方向。
3.2 专业招生人数与生源优化策略
根据辽宁海洋区域经济发展对管理类与法学类专业人才需求情况，并结合辽宁省专业综合评价的结果，对管理类与法学类专业招生人数进行调整，并进一步对生源情况进行调整。此外，对于辽宁省海洋区域经济发展急需紧缺人才，在整合学校资源的基础上，高校申报适应辽宁省海洋区域经济发展需求的新专业，新专业可为管理类与法学类交叉学科。
3.3 构建管理类和法学类专业结构优化的支撑体系
（1）优化教学内容和课程体系
根据辽宁海洋区域经济发展对管理类与法学类专业人才知识与能力的需求情况，构建相应的课程体系，修订教学大纲。课题体系包括公共必修课、学科基础课、专业课、集中实践模块。其中海洋企业人力资源管理专业方向设置海洋企业战略管理、海洋企业人力资源管理、海洋企业员工流动管理等课程；海洋执法专业方向设置海洋行政案件查处、海上犯罪侦查实务、海上治安案件查处、治安管理处罚法等课程。与此同时，还应包括微课、资源共享课的建设等。
（2）优化实践教学体系
①验教学方面。根据专业结构调整的要求，管理类与法学类专业可共享实验教学软件，并且根据海洋区域经济发展需求，配置相应的实验教学软件。
②实践课程方面。专业结构调整过程中，增加海洋与渔业认识实践、渔政与渔港监督管理实务、海洋文化认识实践等实践课程。
③实践基地建设方面。积极拓展涉海企业、事业单位作为管理类与法学类专业实践基地。
（3）加强教材的建设
根据辽宁省海洋区域经济视阈下需求，建设管理类与法学类教材，按照专业方向，教材体系可分为海上执法系列、海洋管理系列等。
（4）师资队伍建设
为了符合专业结构优化的需求，必须加强对师资队伍的建设工作，具体包括高水平教师的引进方案、教师的校本培训方案，教师实践能力培养制度等。
参考文献：
[1]李春林，丁波，吴彪.产业结构调整与地方院校专业结构优化分析[J].黑龙江工程学院学报，2016（2）：58-61.
[2]钟德仁，国海，郝世棉.基于区域经济视域下安徽省地方高校专业结构设置与优化研究[J].长春理工大学学报：社会科学版，2015（12）：152-155.
关键词: 荷载与结构设计方法课程 对策 教学方法改革
20世纪末教育部对土木工程专业进行了新的划分,原建筑工程专业、交通土建专业、地下工程专业及矿山建设专业合并为土木工程专业,其课程体系设置也作了相应调整,增设了荷载与结构设计方法这门专业基础课。但是,几年来在荷载与结构设计方法课程的教学过程中,我们发现该课程的设置存在一些问题,使其教学过程面临困难。为解决这些问题,我们作了相关的探讨和实践。
一、荷载与结构设计方法课的内容及要求
荷载与结构设计方法属于专业基础课程。教学内容主要可分为两部分[1-2]:第一部分是结构在使用年限内可能遇到的各种荷载及其相应的计算方法,包括重力引起的竖向荷载计算、侧压力计算、风荷载计算、地震荷载计算、其他作用计算等。这部分内容主要是各种荷载的作用机理和计算公式的推导以及计算作用在结构上产生的荷载效应,要求学生掌握各种荷载的计算方法。第二部分是介绍结构设计方法,包括荷载统计分析、抗力统计分析、结构可靠度分析及概率极限设计方法,要求学生掌握满足可靠度的结构设计方法。因此,该课程的学习效果对于学生掌握专业基础知识,深入学习后继专业课程具有重大影响[3]。但是第二部分内容不再涉及各类荷载的计算,因此这两部分内容在概念体系上不是充分相关的。
二、荷载与结构设计方法课面临的困难
要完成荷载与结构设计方法课的教学任务,我们先要分析该课程的前修课程有哪些[4]。
重力引起的竖向荷载计算包括结构自重荷载、土的自重荷载、雪荷载、车荷载、楼屋面活荷载及行人荷载。在结构自重荷载、雪荷载、楼屋面活荷载及行人荷载的计算中,往往要将这些荷载计算到不同构件层次上。为此,我们需要知道建筑物的构造方法、结构体系及力的传递路径,而这些知识有赖于房屋建筑学、各类结构设计与板壳力学的知识。
侧压力计算包括土的侧压力、水压力、波浪荷载、冻胀力等。土的侧压力是以土的材料性能和强度理论为基础,我们必须学习土力学和弹性力学才能很好地理解和掌握。水压力和波浪荷载计算需要以流体力学为基础。
风荷载计算需要知道空气流体的特性,以及结构的动力响应特性,需要流体力学和结构动力学的知识支撑。
地震荷载计算较难,涉及到地震基本知识、结构地震设防和结构的动力响应特性等,不先学习结构抗震工程和结构动力学是不可能做到的。
其他作用中的爆炸作用需要空气动力学课的知识,而本专业一般不开设该课,因此只能直接介绍爆炸作用的计算公式。预加力涉及到预应力知识,主要在混凝土结构设计原理和施工技术里讲解。
荷载的统计分析和结构抗力的统计分析涉及到概率与统计知识。
综上所述,荷载与结构设计方法的前修课程有概率与统计、房屋建筑学、结构力学、弹性力学、土力学、流体力学、结构抗震工程、结构动力学、混凝土结构设计原理和施工技术等课程,特别是概率与统计、土力学、结构动力学和建筑抗震工程。没有这些前修课程的支撑,要学好荷载与结构设计方法课中的第一部分内容犹如空中建楼,是不可能实现的。由于荷载与结构设计方法课是专业基础课,在教学计划中这些课程不可能全部安排在该课程之前,否则不利于教学活动的组织。混凝土结构设计原理、结构抗震工程和施工技术等课程一般安排在大学后期学习。
另外,荷载与结构设计方法课的很多内容与其他专业课程重复,如土的侧压力与土力学知识重复,地震作用与结构抗震工程内容重复,水压力与流体力学内容重复,等等。由于该课程学时有限,内容涉及面广,但又没有相关课程内容讲的深入,教师只能点到为止,不能深入其里,学生容易产生混淆和负迁移。我们在课堂教学过程和学生的问卷调查中均发现,学生在学习第一部分内容时新鲜感大打折扣;而第二部分内容理论性强,没有具体结构作为讲解载体,学习起来较为枯燥乏味。这就使得教学效果不理想,教学过程面临困难。
三、问题与对策
荷载与结构设计方法课对前修课的要求及其与现有教学计划的矛盾属于教学计划层面上的结构性矛盾,其根本解决思路应从结构调整上入手。我们在教学实践经验基础上,对这问题作了探讨,认为要解决这个问题,可以取消荷载与结构设计方法课,把该课程的教学内容拆分,再重组到相应的课程上讲解。
第一部分内容不再强调荷载的作用机理和计算公式的推导,致力于从应用层面上讲解各种荷载的计算。把与土有关的荷载在土力学课上讲解,与水有关的荷载在水力学课上讲解;地震作用在结构抗震工程上讲解;风荷载和爆炸作用可在流体力学课上讲解;雪荷载、结构自重荷载和楼屋面荷载相对比较简单,可以在混凝土结构设计大作业或课程设计中讲解;温度作用和变形作用可以在结构力学中讲解。如此一来,既能使学生学习各种荷载的计算方法,又能解决荷载与结构设计方法课这部分内容所面临的矛盾。
第二部分内容是结构设计方法,不再涉及各类荷载的具体计算,混凝土结构设计课程也涉及到结构设计方法。因此可以把两门课程的这部分内容结合起来,放在混凝土结构设计课程中讲解。把结构可靠度设计理论和结构设计方法应用到具体结构的设计上,从应用层面上来讲解,直观形象,学生感觉这部分内容学来即用,比单纯的理论学习效果要好。
把荷载与结构设计方法教学内容拆分重组,既可以保证教学计划的系统性,又可以避免教学内容上的重复。现在有不少学校在实践这种方法,如东南大学将荷载与结构设计方法和混凝土结构设计两门课程结合起来,统称为工程结构设计原理。
四、教学方法改革
在课程体系尚未执行,不能从教学计划上作调整时,为了提高教学效果,权宜之计是在教学方法方面进行改革。我们发现,在教学中若过于重视荷载的产生机理和计算公式的推导,很容易使学生陷入概念、符号、公式系数中,产生畏惧感,丧失信心、失去兴趣。因此教学方法改革很有必要。
1.创设启发式、讨论式教学氛围。
为调动学生学习的主动性,促使其养成勤于思考的习惯,教师在一开始就要形成问题情景,启发学生进行初步探索,激发学生的探究心理,调动学习积极性。我们采用课前、课中、课后提问,将问题情景贯穿教学全过程。在讲授教学内容前提出问题,学生大都能积极思考、预习,因为学生有思考和准备,所以回答问题很踊跃,自然形成了讨论式、师生互动的氛围。而课前提问即是将要进行课堂教学内容的关键、核心所在,所以教师是在引导学生积极思考、与自己同步思维,在回答问题的过程中使教学层层深入,最终解决问题。提出课后问题以帮助学生进一步理解、吸收所学知识。教师在精心创设的问题情景中,对每个问题都不是单向灌输,学生在回答问题的过程中也在体会学习的方法、解决问题的方法。
2.以工程实例为载体,授课方法以知识应用型为主。
教师在课程中,应积极引进案例、提出需要完成的任务,在授课中注重教学互动,并利用校内实训场进行现场模拟教学,特别是典型恶性事故的讲解、观察分析身边工程结构思考开放性问题、录像、大作业训练、课程设计、参观实习等,在整个教学过程的各个环节中多侧面、多角度将理论联系实际,帮助学生加深对理论知识的理解,增强工程意识,尽量缩短理论与实践之间的差距。在可能的环节中尽量让学生动手参与,使他们成为课堂上的主体[5]。这样的教学方式能够激发学生强烈的求知欲望,强化他们的创造性思维能力。
3.提供网络平台,为学生课外学习营造良好环境。
教师可以充分利用现代教学手段与方法,建立荷载与结构设计方法的课程网站,通过网络平台承载更多的信息,上传多媒体课件、工程图片、作业习题,对一些难点和重点进行知识延伸和链接,解决课程内容多、学生感性认识少、平面表达难度大的问题,教学课件与大量工程资料图片、录像结合,利用分析软件模拟工程结构工作状态与动画演示,等等,加大信息量,可以激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
4.建立从“整体到局部”的教学模式。
长期以来荷载与结构设计方法遵循“从局部到整体”的教学模式,即由各种荷载计算到荷载组合,两部分内容相互割裂,缺乏联系,任何结构不可能只承受一种荷载,而总是同时有几种荷载作用在结构上。从单个荷载出发的教学模式,一开始就缺乏整体感,没考虑到学生能否自己完成把各种荷载组合成结构的受力状态,其结果是学生孤立地学习了一些荷载知识,却未建立起较清晰的整体结构荷载概念,不清楚基本工程结构在多种荷载作用下的工作性能、受力特点,更不清楚一个工程结构应承受和传递哪些荷载,以及为保证传递过程的完成而应采取的各种措施。教师在教学过程中,从整体结构出发展开教学,易于以工程应用为目的直接面向工程,实现理论与实践相结合,将工程实例贯穿教学始终,使学生充分理解其工程背景和目标。由于面对的是整体,考虑问题必须从整体出发,分析解决问题需考虑各种枝节问题,学生整体思维能力、整体结构概念及工程意识、综合分析及解决工程问题的能力能得到培养,思维品质会得到提升。
参考文献:
[1]柳炳康.荷载与结构设计方法[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003.
[2]白国良,刘明.荷载与结构设计方法[M].北京:高等教育出版社,2003.
[3]张小刚,林小嵩.适应大土木要求的荷载与结构设计方法知识点讲解研究[J].高等建筑教育,2006,15,(4):74-78.
关键词：规范场论 理论结构 数学结构
正如江天骥先生总结的，“狭义的科学哲学(即一般科学方法论)主要研究以下三大问题：(1)经验科学理论的性质与结构，(2)经验科学理论的语义学，(3)理论之间的关系与理论变化。过去往往把科学理论简单地看作一个全称陈述(或几个全称陈述的合取)，第一个问题便不需要加以专门研究……但是，要能够很好地解决理论评价问题也好，理论选择问题也好，都必须首先弄清楚什么是科学理论。以往归纳逻辑或科学方法论教科书所举的简单的科学理论的例子(例如：‘一切天鹅都是白的’或‘所有行星都按椭圆形轨道运动’)作为说明某一逻辑要点的例子是可以的，作为说明科学家如何评价，选择理论的例子，就完全失真。”[1](P1-2)可见，科学理论的结构问题是科学方法论中其它问题的基础 ，科学理论结构问题的研究一定要结合具体的科学理论进行。那么，作为最能体现本义上的自然科学的纯粹部分的规范场论[2]，对科学理论的结构和性质问题一定有重要的科学方法论意义。
一、 科学哲学中的科学理论结构观
在现代西方科学哲学中，随着相对论和量子力学的建立，特别是用分析哲学的方法，加上现代数理逻辑的工具，在经验论的基础上，先后发展了四种关于科学理论结构的主要观点：理论结构的“公认观点”、语义学的理论观、结构主义的理论观和科学理论的模型。
1、理论结构的“公认观点”
理论结构的“公认观点”(the received view)是逻辑经验主义对科学理论结构的形式化构造，正如萨普介绍的“出于对物理学进展的回应，到二十世纪二十年代科学哲学界已熟知，把科学理论构造成公理运算就可通过对应规则给出部分可观察的解释，这种分析通常被称为关于理论的公认观点，(‘公认观点’这个名称最初由Putnam[1962]引入)。”[3](PⅤ)事实上，坎贝尔在1920年出版的《物理学原理》一书中，为了把所谓的科学理论同日常语言中对理论一词的各种用法区别开，他指出“一个科学理论就是命题的一个连通集(a connected set of propositions)，它包括两组命题：一组由关于这个理论所持有的一类观念的陈述组成，即后来哲学家所谓的‘理论陈述’；另一组由关于这些观念和其它性质不同的观念之间关系的陈述组成，就是所谓‘对应定义’(赖兴巴赫)或“符合规则”(对应规则)(卡尔纳普)。”[1](P3)坎贝尔当时把前一组命题总称为假说，把后一组命题称为“词典”，并强调“类比”在理论应用时的重要性。坎贝尔对理论结构的看法，被卡尔纳普，赖欣巴哈，内格尔和享佩尔等逻辑经验主义者授受并发展成所谓理论结构的“公认观点”(或标准观点)。按照内格尔的区分，科学理论有三个主要部分：(1)一种抽象的演算，(2)一套规则，(3)对抽象演算的解释或模型。这套理论后来被享佩尔精致化为内在原理、桥接原理和导出原理三部分，并由于科学理论只是被部分地解释，而称之为科学理论的部分解释观。
这种“公认观点”最大的问题是，把科学理论中的名词严格地分为“理论名词”和“观察名词”不能截然分开，并且“因为它对观察和理论区别的依赖使得它模糊了科学理论结构的一些认识论上重要并且具有启示性的特征。”[1](P108)另外，公认观点“困难的一个来源是这个可疑的假设：科学理论在其对象语言中含有一类语法对象(符合规则)，它们具有特殊的语义学的和方法论的功能(给予理论名词的解释)。” [1](P5)还有就是，“存在由汉森、库恩、费伊阿本德和其它马上起来反对‘公认观点’的人所提出的科学哲学理论替代品，以及为其它理论观和科学知识观所作的争辩。” [3](P4)而使这种观点一蹶不振。
2、语义学的理论观和结构主义理论观
语义学的理论观和结构主义理论观都可统称为语义学的理论观(the semantic conception of theories)，相比之下，“公认观点”由于主要集中于理论的语法分析，又称为语法学(语形学或句法学)的理论观。贝斯、范弗拉森和萨普的语义学理论观(这是他们对自己观点的称谓)和苏佩斯，史尼德，施太格缪勒的结构主义(这也是他们对自己观点的称谓)都有一个共同的中心思想：“理论并不是演绎地相连通的语句或命题的集合，而是由数学结构(‘理论结构’)组成的，这些结构作为同实在的或物理地可能的现象处于某种表象关系而被提出来。” [1](P6)
在对“公认观点”的批判过程中，语义学理论观和结构主义理论观逐渐明确“理论并不是命题或陈述集，而是可被大量不同语言形式描述或刻画的超语言实体。” [3](P77)范弗拉森把理论结构看作构形相空间(confabulated state space)，认为理论结构的语义学理论观中，重点应讨论诸模型及它们的逻辑空间，以及理论结构与世界关系。[1](P173-P187)也就是说，理论结构与经验结构之间的关系是同构关系，这是通过把理论看作一簇模型，模型又是与世界结构同构而达到的。正如萨普后来总结的，“语义学观点把理论等同于某种抽象的理论结构（比如构形相空间），这种理论结构是建立在与现象的映射关系之中，理论结构和现象的关系是理论的语言形式系统的所指。其基本思想就是理论结构与合适地连通的模型簇等同。”[4]( PP: S105)
受布尔巴基数学结构主义思想的启迪，在亚当斯(E.Adams)尤其是苏佩斯(P.suppes)的二十世纪五十年代集合论公理化思想的影响下，史尼德在1971年出版的《数学物理学的逻辑结构》标志着结构主义理论观的建立，后来施太格缪勒和巴泽尔(Bazler， W)等人作了很大的修改和应用，并与库恩合作用以解释科学理论之间的发展问题。这种观点试图用集合论谓词作为公理化的形式，将科学理论中多种函项，各种关系用谓词表达出来，先展示出理论的内在数学结构，由核心(core)K和期望应用(intended application)I所组成的对偶(KI) 理论元素(theory element)，在此基础上形成理论网络(theory-nets)，理论网络又连成理论整体(theory-holon)[5]( P13)。结构主义理论观和范弗拉森、萨普的语义学理论观一样，认为理论并不等同于提出理论时的命题集，而是语言外的理论结构，不过结构主义认为理论结构是可以用一个集合论谓词来加以公理化的集合论对象，也就是说，结构主义所使用“模型”是一个集合论的谓词。
3、科学理论的模型
从逻辑经验主义到语义学的理论观和结构主义的理论观，都涉及到“模型”，但它们中的“模型”互相不同，与“科学理论的模型”也有差异。在逻辑经验主义中，也常为了直观起见，建立一个已被完全解释了的体系(也可称为模型)，用来说明通过对应规则而被完全解释了的形式体系，它与部分解释了的形式体系的区别在于认识论结构方面，前者是逻辑上居先的命题决定出现在它下面的层次中的术语(或命题)的意义，也正因如此而有解释作用。而语义学的理论观和结构主义的理论观中的“模型”主要是指理论的一种逻辑演算的形式，正如“范弗拉森认为的，‘模型’一词的用法是从逻辑与元数学中派生出来的，模型一词指的是‘模型类型’”。[6] (P91)事实上，逻辑经验主义时代之前的模型一直处于被漠视的地位，直到语义学理论观那里，模型才开始得到应有的重视。R.B.Braithwaite 在《经验科学中的模型》开始认为模型具有与理论不同的认识论结构，而语义学理论观和结构主义理论观中的“模型”也得到重视，几乎达到与理论同等地位看待。到语义学理论观阶段，已有“理论是模型集”的口号[4]( PPS111)。但是总体上来说，模型在科学哲学仍然被看作“是逻辑经验主义者的传统”[7]( P34)。
近年来，在科学哲学中研究科学模型是为了“评定科学事业中模型的实际作用、功能。” [7](P34)当然，人们是逐渐认识到模型在具体科学中的作用的，“功能不同的模型都能发挥出一个突出作用就是：解释(例如，Harre，1960;Hesse，1966; Achinstein，，1968)，理论模型的解释优势经常与类比的应用相联系。” [7](P348)最后，人们认识到适合描述科学理论的模型，所具有的说明能力和创造性功能，这基本上体现在常说的“建模”活动中。而对模型的科学哲学研究，也进入到“从模型在科学中的作用到它们在人类认知中的作用”的阶段，也促使对科学模型的研究转向为自然化认识论的一部分。
二、规范场论的科学方法论意义
1、对现有科学理论观的分析
从上节对已有科学理论观的介绍，我们就知道各种已有科学理论观是有其优点和缺点的。从理论结构的“公认观点”到语义学的理论观和结构主义理论观，由于“公认观点”强调科学理论是由命题(或陈述)集组成，对科学理论的分析也就是利用现代逻辑对其中的科学语言进行句法学(语形学)的分析，其中虽有语义方面的分析，但只表现为一种经验语义学。相反，不论是语义学的理论观还是结构主义的理论观，都否认理论是命题的集合，而认为理论是由数学结构组成的，考察科学理论的结构重点是看这些数学结构与现象之间的一种语义关系。而科学理论的模型，则从语义学理论观中逐渐对模型的重视，试图转变为直接研究科学模型，尤其是突出科学模型的自然化认识论作用。可见，科学理论结构观的这种发展趋势，从语言哲学的角度看，只是一种从语形学到语义学和语用学转向的趋势(因为自然化认识论更多的要涉及到研究者。)
另外一个重要的角度，从数学的观点看，“公认观点”强调科学理论是由命题集组成，而语义学的理论观和结构主义的理论观则强调科学理论是由数学结构组成，科学理论的模型最终是强调数学建模，也试图直接以数学为其研究的主要内容。可见，这里有一种趋势，就是认为科学理论由命题集组成向科学理论是由数学结构组成转向的趋势。 这种转向到底正确与否，值得我们反思。虽然，萨普后来回忆道：“公认观点是逻辑实证主义的知识论的核心，在有一千二百多人作为听众的那个夜晚它死亡了，那是1969年3月26日——一个关于科学理论的结构的Illinois会议的第一天晚上……C.享佩尔这位‘公认观点’的主要发展人，作为会议开始发言人，人们指望他提出公认观点的最新方案，相反他却告诉我们他为什么放弃公认观点及其赖以存在的句法学公理化方法(Hempel 1974)，突然我们意识到战斗胜利了，而会议变成我们现在应向何方的热烈探讨。”[4](PP.S102)这是萨普在1998年的两年一度的科学哲学联合会上的回忆，并指出“公认观点”为什么失败的主要原因的头两条是“理论不是语言实体因此是不适合个体化的”和“对应规则带来的混乱”。但是，三十年后，语义学和模型的命运又如何呢？1998年的会议上，Newton da Costa 和Steven French总结道，“8年后，在《科学理论的结构》（1969年Illinois 会议的总结性论文集）一书出版时的后记中，萨普声称‘语义学的理论观……是作为取代分析科学理论的‘公认观点’的唯一竞争者’(1977，709)。20年后，他坚持认为‘今天语义学的理论观可能是科学哲学家们广泛持有的关于理论性质的哲学分析’(Suppe 1989，3)。30年后我们在哪里呢？大量的工作是关于科学模型的性质、它们的应用及其与理论之间的关系问题。” [8](PP.S119)并在最后总结道：“或许在科学哲学中我们所面临的最基本问题是科学实践的表征。” [8]( PP.S125)这种回顾表明科学哲学家们对科学理论结构问题的探讨还是以理论和模型的关系为重点，并更看重科学实践。
因此，我们认为“公认观点”和后来的理论结构观都有偏颇。公认观点虽然由于把理论视为语言实体，进而分成理论语言和经验语言两个层次，又不得不用容易引起混乱的对应规则连接起来，其最大优点是使用了大家所熟知的以命题为要素的公理化体系，符合人们对理论结构的处理习惯，比如发现理论与观察不一致时，可适当调整某些命题；其最大缺点却是如此划分的结构有许多内在不一致性，并且不利于整体把握理论与理象之间的适宜性，而语义学的理论观和结构主义理论观，虽然克服了公认观点的缺点，但是它对句法学的排斥也就不利于直接指导科学理论中命题的修改，也不如“公认观点”中句法学和经验语义学那么精细；其优点就是对理论的整体把握，以及对其中的数学结构的凸显有利于整体评判，其中对模型的强调也弥补了理论与现象分裂的一些缺点。而科学理论的模型只是一种试图直接以科学模型为研究对象的努力。
2、规范场论的科学方法论意义
规范场论最完备的数学基础应该是纤维丛理论，纤维丛理论是相对完备的一套数学体系，要想越过纤维丛理论，而直接对像规范场论(包括量子场论)这样的物理理论进行句法学的分析，特别是找出明确的对应规则与具体的经验名词逐条对应就会出现前述公认观点的困难。实际上对于量子场论的解释分歧也很大，比如P.Teller(1990)的谐振子解释，试图用量子化的谐振子描述量子场论，认为量子场形式地等效于谐振子的无穷集，从而我们就能想象按形式上等效于振子的量子化方法对场进行的量子化，正如他所说的“我们比量子场更好地理解量子化振子”。而另一种关于量子场论的解释是玻姆（1987）的因果性解释，这种解释认为量子场有跟经典对应物同样的本体论，虽然其动力学完全不同，那么我们能理解经典场到什么程度我们就能理解量子场到什么程度。然而，Nick Huggett 和Robert Weingard 认为，量子场论只能在某些范围内可用谐振子的方式解释，谐振子的方式至少在某些方面是误导，相反可能有些解释会比Teller的更好，而玻姆的解释也有诸如不满足洛仑兹变换等问题。[9] (PP.370-388)事实上，能从规范场论中直接推演出一些能用实验测定的参数就很不容易，比如标准模型中三代物质粒子的质量，必须通过引入所谓的汤川耦合项，使其成为标准模型中待定的参数，可见，要找到“公认观点”中的观察名词几乎是不可能的。
相比之下，由于语义学的理论观和结构主义的理论观的确避免了对应规则和观察语与理论语言区分的麻烦，强调具体的有个性化的理论分析，使其更有活力。比如范弗拉森的量子力学模态解释，结构主义对经典物理和相对论的解释都是很好的例子。但是，如果把它们用到规范场论上，虽然理论结构会更清晰，但是也会有其麻烦，比如用语义学的理论观分析规范场论，一定要寻找规范场论的超语言的结构，不论是抓住其中的对称性引起的群结构，还是几何属性引起的纤维丛理论这种数学结构，仍然面临当这些数学理想化条件满足时，它们与现象如何联系起来之类的问题。不论是萨普用实验检验的办法以达到一种准实在论的终点，还是范弗拉森强调每个真实系统只是理论描述的状态空间中的一种可能情况以强调其模态解释观，或者结构主义强调理论元素形式的网络结构以便阐明科学理论的动力学变化，都会因为仍然固守经验主义的教条，最终避免不了形式主义的特征，也就是用各自的科学哲学框架去套某一科学理论是如何与现象结合的，却达不到预期目标。这正印证了David Pearce和Veikk.Rantala所作的评论，“首先，完全抛开句法来描述理论T等于把语言的有意义方面连同无意义方面一起抛弃了。没有语法和语汇，对理论T的逻辑分析或证明论分析就几乎是不可能的。其次，不难看到，使用语言学和语义学概念所能作出的区分比集合论描述所能作出的更为精细。”[1]( P329)
可见，无论是从语言哲学的层面看，关于科学理论结构的语形学(句法学)、语义学到语用学考察的转向，还是从分析工具的角度看，认为科学理论由命题集组成到科学理论是由数学结构组成的转向，都强调科学实践的作用，前者通过强调语用学维度而强调对科学理论的整体性把握，后者通过强调科学理论中的数学结构而强调了科学工作者的实际工作中对数学工具的依重。其实，在一般哲学层面上，阿佩尔在论述科学主义和先验解释学的关系时就指出：“在分析哲学的发展进程中，科学哲学的兴趣重点逐渐从句子法学转移到语义学，进而转移到语用学，这已经不是什么秘密。”[10] (P108)。而在具体方法上，如果说P.苏佩斯的著名口号“科学哲学的正确工具是数学，不是元数学(Metamathematics)”[1]( P178)中的“数学”，还不是科学理论中的数学，而是指使用数学研究科学理论而不是使用逻辑方法的话。那么，我们认为对科学理论结构的分析也应跳出语言和经验论的范围，重新思考。
在一般哲学层面上，退一步回到科学知识的先验基础，比如在康德认为本义上的自然科学包括先天综合判断，其中的先天性即普遍必然性是可以通过数学表现出来的，康德甚至强调本义上的自然科学的纯粹部分中有“形而上学和数学的构想在其中交互影响”，那么对于最好地体现了本义上的自然科学的纯粹部分的一些物理学基础理论，从牛顿力学，麦克斯韦电磁理论、相对论、量子力学到量子场论、规范场论等，其中的科学理论的结构和性质先天地和所使用的数学联系在一起。
在具体方法上，就要进一步进入到科学理论的数学基础，所以在科学理论结构的分析中，我们始终要抓住其中使用的数学，这是是完全有必要而且可行的。在科学方法论中，对科学理论结构的分析最好是直接分析其中的数学及其与经验之间的关系。当然，这种分析在一般自然科学本身内部就是如此进行的，表面看来对于科学哲学来说是无意义，因为这是科学工作本身，而不是哲学研究。但是，站在现代数学的高度综合这一特征的角度看，规范场论是完全可以用纤维丛理论形式体系化的，纤维丛理论本身就是对规范场论的最好公理化体系，或者说最好的理论结构，最好的数学模型。只要我们比苏佩斯用数学分析科学理论更进一步，我们就要直接分析科学理论中的数学。而相比之下，如果说已有的科学理论观有其存在的必要的话，是因为它们能规范地研究各种不同的科学理论，找出不同科学理论的共同结构，从而好进一步研究这些科学理论的解释，不同理论的比较，相互关系以及评价等问题，但这些工作用在一般科学理论上或者对这些科学理论进行泛泛的研究是可以的，而面对象物理学中的规范场论这种基础理论进行深入分析显然不够，也没有必要。
事实上，把纤维丛术语和规范场术语对应起来之后，人们发现可以从流形的观点看几乎所有的理论物理学的各个分支，甚至各种时空观、物质结构观和自然界中的四种相互作用都可以从流形的观点给出一种统一的说明。而从牛顿力学、麦克斯韦电磁理论、相对论、量子力学到规范场论等各种理论之间的关系完全可以在同一个框架下比较，包括对同一种理论的不同理论提法也可比较研究。当然这种观点是从规范场论开始才明显的，所以我们称它为规范场论的科学方法论意义的表现。
参考文献
[1] 江天骥主编，卡尔纳普等著，科学哲学和科学方法论[M]，华夏出版社，1990年。
[2] 李继堂、桂起权，从康德的科学哲学到规范场论——关于本义上的自然科学的纯粹部分[J]，自然辩证法研究，2004，(6)。
[3] Frederick Suppe， The Structure of Scientific Theories， second edition， 1977，Pv。
[4] Frederick Suppe， Understanding Scientific Theories: An Assessment of Developments 1969-1998，.Philosophy of Science， 67(Proceedings ).
[5] Wolfgang Balzer and C.Ulises Moulines， Structuralist Theory of Science: Focal Issues， New Results， Walter de Gruyter，1996.
[6] 郑祥福，范弗拉森与后现代科学哲学[M]，中国社会科学出版社，1998年。
[7] Daniela M.Bailer-Jones，追踪科学哲学中模型的发展，科学发现中的模型代推理[M]，中国科学技术出版社，2001年。
[8] Newton da Costa， Steven French， Models， Theories， and Structures: Thirty Years on ，Philosophy of Science， 67 (Proceedings ).
关键词：土木工程；混凝土结构；教学方法；教学过程；教学质量
作者简介：杨敬林（1978-），男，湖南武冈人，湖南农业大学工学院，讲师；方亮（1981-），女，湖南岳阳人，湖南农业大学工学院，讲师。（湖南 长沙 410128）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0082-01
“混凝土结构”课程是土木工程专业的一门理论性及实践性都较强的专业基础课程。本课程的主要任务和基本要求是：学生通过本课程的学习，掌握混凝土结构设计的基本原理及结构设计基本方法，能正确应用混凝土结构设计规范进行混凝土结构基本构件的设计，并具有初步分析和解决一般混凝土结构实际工程技术问题的能力。[1]本文以湖南农业大学土木工程专业“混凝土结构”课程的教学为研究对象，结合该课程教学中存在的问题，就如何改进教学方法，提高教学效果和教学质量进行探讨。
一、“混凝土结构”课程现状及存在问题
“混凝土结构”课程包括混凝土结构基本原理和混凝土结构设计两个部分，分上下两册两学期开设，上册主要内容有绪论、混凝土结构的材料及结构设计方法、混凝土结构各种基本构件（包括受拉构件、受弯构件、受压构件、受扭构件、预应力混凝土等）的设计原理和方法，最后就是混凝土构件的刚度（包括裂缝、挠度等）计算；[2]下册主要内容有混凝土梁板结构、工业厂房结构和多层与高层建筑结构。课程教学大纲上下两册要求学生通过“混凝土结构”课程的学习，掌握基本理论、基本概念，在熟悉和了解混凝土结构设计规范的基础上掌握混凝土结构基本构件的设计原理和计算方法，能从事土木建筑混凝土结构的设计、施工、制造和简单的预应力混凝土结构设计等。从课程教学效果和学生反馈的信息来看，该课程在教学过程中主要存在以下一些问题：[3-6]
课程内容多而复杂。“混凝土结构”课程的内容从基本原理到各种混凝土结构物的设计计算，涵盖面广，涉及到的内容比较多，学时数也较少，需要较扎实的数学力学基础知识，也要求学生有较强的空间想象能力和绘图能力。
课程内容计算公式多且复杂。混凝土结构设计主要是各种房屋建筑结构物的设计计算需要配筋，包括钢筋的级别、直径、数量、长度等等，这些内容带有很大的不唯一性，使得计算增大了难度，学生初次接触这种不确定性的设计更加懵懂，接受尚需要一个过程，通过不断的练习和讲解才会明白和理解。
课程教学方法陈旧。混凝土结构设计讲授内容大多枯燥，缺乏具体的实际教学模型和例子，课堂上学生觉得乏味就不用心听，不用心听课就更加理解困难，日积月累，学习便恶性循环。
课程学习方法不合理。“混凝土结构”课程的学习是要循序渐近，需要不断积累的，学生普遍认为该课程理论简单，公式容易，在认识上存在学习误区，没有找到适合自己个人学习“混凝土结构”课程的方法。
二、“混凝土结构”课程教学体会
针对“混凝土结构”课程学时少、基础薄、难度大、任务重的特点，笔者结合在湖南农业大学讲授该门课程教学实践过程中的一些经验，就如何改善和提高该门课程的教学水平和取得良好教学效果谈些体会。
1.合理安排教学计划和教学环节
湖南农业大学土木工程专业教学计划中“混凝土结构”课程教学分为上、下两册，上册为混凝土结构基本原理，安排在第四学期开设，下册为混凝土结构设计，安排在第五学期开设，各为40学时。刚好安排在“建筑材料”课程结束后开设比较合理，上册课程学时建议调整为50学时，下册为40学时保持不变，这样课程的安排和开设学期均比较合理。课程安排的教学计划与课程教学环节（课程实验、课程设计等）均有机结合了起来，既不与前续课程起冲突，也不影响后续课程的连贯性学习，很大程度上保证了课程教学计划的科学性、适用性。
2.学习方法与时间安排合理调节
方法不是万能的，但是没有方法也是万万不能的。如果方法得当，学习也就事半功倍，方法笨拙，学习反倒累而无效。因此，在大学专业课程的学习过程中，既要掌握方法，也要合理安排和调整学习时间，二者能够有机合理安排，学习一定效果极佳。课前预习：自学过程中的疑问，通过在课堂上听老师的讲解、分析，尽可能消化；咬文嚼字：看书时要一个字一个词、一句话细嚼慢咽，逐渐加以理解和消化；理解记忆：学习记忆某些理论、公式方法，注意它们之间的联系，理解地记忆；课后复习：课后对于课堂上某些难懂或重点的知识点应加强复习，以加深对这些知识点的理解。在学习过程中一定要注意合理安排学习时间，学习效率不是学习时间简单的叠加，学习需要学习效率，只要学习效率高，学习时间可以减少，学习效率高，学习质量自然也就上来了。因此学习方法和学习时间结合得当，事半功倍，成绩也斐然。专业教师在“混凝土结构”课程教学过程中就要对学生讲解学习方法和学习时间之间的相互关系，要求每一位学生在学习过程中逐步找到适合自己学习的最好方法，以提高自身的学习效率和质量。
3.理论计算与规范要求相互结合
“混凝土结构”课程中讲述了大量的理论计算公式，推导过程复杂而难理解，规范规定的构造要求多且细，学生开学领到教材一看，公式多，配筋图多，规范构造要求多，感觉难学发愁，加深了学习“混凝土结构”课程的畏惧心理。其实，“混凝土结构”课程的计算公式都比较简单，容易理解记忆，只要能将结构的相关参数代入公式就能计算，再结合混凝土结构设计的构造要求，以结构的基本参数（如截面尺寸、计算简图、材料特性）的计算为前提，代入混凝土结构的计算公式中设计计算。因此，笔者在教学过程中，对教材中大量的计算公式的推导循序渐进，一步一步深入，在每个公式推导过程中将结构设计规范规定的构造要求贯穿其中，帮助学生们理解记忆，对于课程里面较复杂的公式，在每周的答疑时间安排课后答疑、习题讲解，进行解释与推导，有针对性和有目的性地讲解课程的重难点内容。
4.教学形式多样化和教学手段现代化
教学是一个庞大的复杂系统工程，教学形式应该简单、直观，多样化、科学化，切不能生搬硬套，要有针对性讲授“混凝土结构”课程的重点内容，选择性地因材施教，启发式教学，活学活用。采用多种形式的教学方法：传统教学与现代化教学相结合，课内教学与课外答疑相结合，理论教学与习题作业相结合，视频与试验相结合，等等，不断增强“混凝土结构”课程教学的针对性、适用性和趣味性，以增强学生主动学习和理论联系实际的学习思维。例如，在讲完混凝土结构受弯构件的基本原理之后，任课教师可增加一节课内讨论课，结合教学楼中受弯构件的实例，分两三组讨论，并给予每组学生合理性的分析解释。在教学手段上，笔者应用现代化教学手段，采用多媒体电教化教学，融文字、图片、动画于一体，把教材抽象的理论知识与活生生的具体的工程实际例子结合起来，讲解并扩充混凝土结构设计最新发展动态和最新理论成果，在课内一起探讨和学习，弥补教材内容的不足，开阔学生学习视角，以促进学生学习的兴趣，提高学习的积极性。
三、结语
专业课程教学改革是一项长期而艰巨工作，当代大学生学习知识缺乏主动性，独立思考问题的能力欠缺，大学专业教师应以课程教学改革为契机，不断更新教学理念，探索新的教学模式，探索出一个适合专业教师教授专业知识和当代大学生学习专业知识最佳结合点。综合湖南农业大学这几年的“混凝土结构”教学情况，笔者的教学方法和教学改革取得了一些进展，教学效果显著，得到了学校和学生的一致认可。
参考文献：
[1]覃丽坤，赵天雁，王振，等.混凝土结构设计原理教学法研究[J].高等建筑教育，2009，18（4）：80-82.
[2]沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计原理[M].北京：高等教育出版社，2007.
[3]张卫东.混凝土结构课程教学改革[J].高等建筑教育，2005，14（4）：60-62.
[4]姚力，葛明兰，尹冶.“混凝土结构设计原理”课程建设探讨[J].中国电力教育，2009，（6）：133-134.
关键词：存储结构；面向对象编程技术；STL
0 引言
数据结构是计算机专业的一门核心基础课程，不仅是进行高效程序设计、软件系统开发的重要基石，而且是计算机专业后续课程（如操作系统、数据库系统等）的重要前导课程，学好数据结构无疑对计算机专业的学生具有非常重要的意义。由于数据结构课程主要是研究数据在计算机中的存储、组织和访问方法，不可避免地涉及数据在内存中存储空间的申请、管理和释放等问题，正是由于数据在底层内存空间的不同存储方法，才导致了数据多种多样的访问方法；由于各种数据结构具有不同的逻辑结构，因而这些数据的访问时间也存在很大不同，通过算法复杂性分析可明确地揭示这些算法间的异同。
1 教学中存在的问题
目前，教学中普遍存在如下问题。
（1）学生由于前期的c++编程能力薄弱，对面向对象的编程技术没有很好理解，而数据结构又主要以抽象数据类型进行描述和实现，体现在数据结构课程上就是眼高手低，能理解各种数据结构类的设计和实现方法，但没有能力自己构造和实现，进而导致很多作业、实验无法上手，越学越难。
（2）作为计算机专业的学生却没有真正意识到编程能力的重要性，计算机专业区别其他专业的一个很大特色就是强调实践动手能力。作为计算机专业，编程能力是最基本的专业技能，而提升编程能力的唯一有效途径就是上机实践，只有通过独立完成代码的编写、调试，才能真正掌握程序设计语言，提高问题求解能力、编程能力、调试和测试能力。数据结构课程不仅仅是理论的学习，更是理论的实践和应用，若学生不能投入地进行数据结构课程的编程实践，是很难学好这门课程的。
（3）数据结构课程的理论教学内容已经非常完善了，而面向编程实现的教学内容是相对不充分的，我们在实际的教学过程中，在兼顾理论教学的基础上，通过介绍数据结构在STL中的实现，引导学生使用STL中的各种模板类，进而提升学生应用数据结构方法解决实际问题的能力。
2 编程能力培养的探索
2.1 以存储结构为基石理解数据结构
目前，数据结构教材基本都是以数据的逻辑结构为主线，从线性结构开始，依次介绍动态数组、链表、线性表、栈、队列，然后是非线性结构，包括树形结构和图形结构。在各种数据结构介绍时再讨论其存储结构以及相关算法，知识框架体系完善清晰。我们的教学工作也是在这个框架下展开的。事实上，对于这样的知识脉络学生也是理解的，但在具体教学过程中，学生就陷入了混乱。刚刚进人大二的学生由于对计算机系统缺乏了解，对内存分配更是茫然无绪，老师们认为很自然的事（如数据在内存中的存储和分配过程），他们会很难理解，只能死记硬背，于是，在下一步的学习中，这些困惑会继续放大，最终使得学生产生畏难情绪，甚至有人放弃了这门课程。
针对这种情况，可以在教学过程中首先介绍计算机内存的基本管理方法，以图示说明计算机中内存的分布情况；再针对程序编译系统支持的标准数据类型和用户自定义、自行创建的数据类在内存中的分布，来解释数据结构在计算机内存中的存储和访问方法，这样，使得学生对后续各种数据结构的存储管理有了直观认识，解决了数据结构的存储瓶颈问题。
简单说，存储空间只有连续和不连续存储空间之分，但由于不少教材在实现数据结构时，还涉及连续空间中的数组结构和向量结构（动态数组），为了便于学生理解数据结构由于不同存储结构所带来的不同访问方法，我们将各种数据结构与存储方式整理归纳如表1所示。
由于数据结构中各种数据结构均以抽象数据类型来描述，即数据结构的逻辑结构以抽象数据类型描述，但不同的存储方法使得相应的操作方法实现不同，即成员方法的具体实现方法不同。如果能够理清这样的数据结构构造思路，那么所有的数据结构设计和实现方法就都很简单了。相对于具体的操作中，各种数据结构都可以先进行类声明，在私有数据中明确该数据结构的具体存储方法及相应的辅助变量，再针对各种常规访问方法进行实现，主要包括基本构造函数、头尾访问方法、插入和删除方法等。
2.2 通过构造特定数据结构，提升编程能力
在给出了基本数据结构的构造和实现方法后，可通过构造一些特定功能的数据结构来增强学生的分析、设计和实现能力。例如，可让学生利用数组和动态数组分别实现双端栈结构（即2个栈存储在同一个数据空间中）：①利用数组作为存储空间实现双端栈，是2个栈相向生长，数组的低端和高端分别作为2个栈的栈底，总的数据空间为2个栈共用，当所有空间被占满后，2个栈都满，否则，任意1个栈都可再压入元素，以便充分利用数据空间。②利用动态数组实现，不是简单利用vector实现，因为vector只是方便向后动态增长，这里使用deque（即STL中的双向队列），其实质是两端都可动态增长的动态数组，恰巧可以支持双向栈的实现，2个栈背向生长，即与双向队列的结构完全吻合，初始是2个栈均空，即双向队列为空；之后，1个栈向前生长，1个栈向后生长，对应于双向队列就是分别在头部和尾部插入元素。通过这个练习，可以让学生从分析、设计到实现全面实践，增强学生的C++编程能力。
类似的题目还有很多，包括让学生利用数组、向量、链表分别实现优先队列，也可以让学生自己动手来完成类的设计和实现。这样，既明确了各种数据结构的逻辑结构和具体实现方法，又可以在实现过程中，增强学生对面向对象技术的深入理解，更好地掌握c++程序设计方法，提升学生的编程能力。
2.3 利用STL中容器理解数据结构应用
数据结构课程主要研究各种基本数据的存储和组织方法以及相应的访问算法，但如何应用数据结构解决实际问题，也是数据结构课程重要的教学内容。在实际工作中，基本的数据结构类型都是封装好可以直接使用的，如STL中封装的各种容器，从工程化的角度讲，在项目开发中更应该基于软件复用的原理，采用高效的、封装好的代码进行项目开发，而软件复用正是提高软件生产力和质量的一种重要方法。所以，对于大多数将来从事应用系统开发的学生来讲，灵活地应用各种标准的数据结构就成为每个学生必不可少的技能。
为了使学生尽早熟悉STL规范，我们在授课过程中，各个数据结构类型的声明和实现都基于对C++STL源代码进行简化，让学生了解我们所讲授的数据结构设计和实现是最基本的实现方法，而STL中的各种数据结构则是考虑了系统效率之后的优化版本，这样，学生就能将所学的基本理论跟实际开发系统关联起来，避免了理论和实际的脱离。
同时，为了让学生深入理解STL的泛化编程，我们从一开始就基于模板进行教学，模板是泛化编程的基础。实际上，学生是很容易接受模板的概念，借助模板可以实现适用于不同数据类型的抽象算法编程，而这种抽象又恰恰是数据结构的设计和实现方法。因而，利用STL中的各种容器，学生可以灵活地应用各种数据结构来求解实际问题，这样的训练极大地加深了学生对数据结构课程的认识和理解，对提高学生的编程能力大有裨益。
2.4 通过大型实验提升问题求解能力
在数据结构课程中，除了理论教学和课内实验，我们还安排了独立的大型实验，以期通过综合性的题目，使学生能够全面、灵活地应用数据结构解决问题，同时，也对提升学生编程能力起到促进作用。
我们设计了一道模拟系统登录的题目：用户在登录系统时，需验证用户名和密码，通过用户信息的合法性检查方可登录。为了快速查找和验证用户，以及支持新用户添加、老用户删除和用户密码更新等操作，要求系统采用动态二叉树结构实现，支持系统快速查找和更新。为了提高效率，建议学生建立AVL树，或者建立红黑树实现，为了增加题目的综合性，不可直接使用STL实现。
该题目侧重考查学生对二叉树的掌握情况，尤其是平衡二又树，通过这样的训练，学生要完成整个系统的分析、设计、类的构造和实现、编程、调试，对学生的编程能力具有很大的促进作用。学生完成题目后，我们采用一对一的面试方式进行验收，学生不仅要介绍设计思路和实现技术，还有现场演示系统，并对系统进行边界测试以验证系统的正确性和健壮性。这样，可以很好地杜绝学生的抄袭问题，而且，通过学生的讲解，也可以快速了解学生的思路，评判其设计的优劣；对学生也是一个很好的促进，让他们有机会总结自己的设计思想，并准确地表达出来，通过演示系统，验证和证明自己的算法。在实际面试过程中，对自己系统信心满满的学生，也常会因为一些边界条件的测试导致系统崩溃，让他们大呼意想不到，现实的一幕也让他们大受教育，感慨编程百密仍有一疏，学无止境，进而也认识到软件测试的重要性。
通过这样的大型实验训练，学生不仅能深入理解和掌握这门课程，而且，通过实战练习，使得学生对面向对象编程技术的掌握有了全面的提升，极大地提高了学生的编程能力。
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