高校科技创新协会发表论文

科技创新论文和智能计算论文 ：计算智能原理对创新模式的探索 摘要：科技创新能力培养是本科生培养的一个重要方面，在国家大力提倡科技创新的背景下，加强大学生科技创新具有重要的意义。培养有创新能力的人才是高等学校建设的中心。本文基于计算智能原理与方法，结合指导的国家大学生创新项目的实践，就建设高效的创新团队的方法进行了初 探。 关键词：计算智能；科研训练；创新团队 0引言 目前，我们要提高自主创新能力，建设创新型国家。高等教育担负着培养创新型人才的重要责任。学生科技活动对于提高学生科技创新能力，培养拔尖创新型人才具有重要意义。而构建了一批锐意进取、大胆创新的大学生创新团队，对提高学生的创新能力和团队协作能力就显得特别的重要。目前就团队理论的研究还有待与深入，用计算智能的基本理论原理与方法来指导建设大学生创新项目团队，是一种跨学科研 究的新尝试。 1计算智能的基本理论与方法简介 计算智能由美国学者James C.Bezedek1992年首次给出其定义，广义的讲就是借鉴仿生学思想，基于生物体系的生物进化、细胞免疫、神经细胞网络等某些机制，用数学语言抽象描述的计算方法。是基于数值计算和结构演化的智能，是智能理论发展的高级阶段。计算智能的主要方法有：人工神经 网络、模糊系统、进化计算等。 1.1模糊计算 模糊系统以模糊集合理论、模糊逻辑推理为基础，它试图从一个较高的层次模拟人脑表示和求解不精确知识的能力。在模糊系统中，知识是以规则的形式存储的，它采用一组模糊IF—THEN规则来描述对象的特性，并通过模糊逻辑推理来完成对不确定性问题的求解。模糊系统善于描述利用学科领 域的知识，具有较强的推理能力。 1.2人工神经网络 人工神经网络系统是由大量简单的处理单元，即神经元广泛地连接而形成的复杂网络系统。在人工神经网络中，计算是通过数据在网络中的流动来完成的。在数据的流动过程中，每个神经元从与其连接的神经元处接收输入数据流，对其进行处理以后，再将结果以输出数据流的形式传送到与其连接的其它神经元中去。网络的拓扑结构和各神经元之间的连接权值(Wi)是由相应的学习算法来确定的。算法不断地调整网络的结构和神经元之间的连接权值，一直到神经网络产生所需要的输出为止。通过这个学习过程，人工神经网络可以不断地从环境中自动地获取知识，并将这些知识以网络结构和连接权值的形式存储于网络之中。人工神经网络具有良好的自学习、自适应和自组织能力，以及人规模并行、分布式信息存储和处理等特点，这使得它非常适合于处理那些需要同时考虑多个因素的、不完整的、不准确的信息处理问题。 1.3进化计算 自然界在几十亿年的进化过程中,生物体己经形成了一种优化自身结构的内在机制，它们能够不断地从环境中学习，以适应不断变化的环境。对于大多数生物体，这个过程是通过自然选择和有性生殖来完成的。自然选择决定了群体中哪些个体能够存活并繁殖：有性生殖保证了后代基因的混合与重组。进化计算受这种自然界进化过程的启发，它从模拟自然界的生物进化过程入手，从基因的层次探寻人类某些智能行为发展和进化的规律，以解决智能系统如何从环境中进行学 习的问题。 2计算智能原理在创新团队实践中的启发 从系统论的视角看，创新团队的建设问题是一个复杂系统的优化和控制问题。复杂系统具有：1）自适应性/自组织性(self-adaptive/self-organization)。2）不确定性（uncertainty）。3）涌现性（emergence）。4）预决性（Finality）。5）演化（Evolution）。6）开放性（opening）。而计算智能的这些方法具有自学习、自组织、自适应的特征,创新团队的建设是具 有一定的研究价值的。 2.1在专家指导下的自学习、自组织、自适应计算 智能特点提到，模糊系统善于描述和利用经验知识;神经网络善于直接从数据中进行学习，把人工神经网络与专家系统结合起来,建立一个混合的系统,要比各自单一地工作更为有利。创新团队在相关专家的指导下，突出学生自由组建、自主管理、自我服务的特色。在明确团队任务的前提下对团队人数、组成人员条件及内部控制制度做些原则性的规定，赋予团队负责人充分的权力如决定团队成员构成、支配内部经费、对团队成员进行分工和考核等，保证其对团队工作直接 有效的管理。 2.2合作与竞争意识 计算智能特点提到，进化计算善于求解复杂的全局最优问题，具有极强的稳健性和整体优化性。种群的进化过程就是优胜劣汰的自然选择过程。团队建设的基石是合作与竞争理论。Deutsch早就指出，如果人们处于散乱的、互不相干的独立竞争关系，认为双方目标之间没有关系，那么，在资源有限的情况下，人们会表现得更为自私，彼此之间的利益存在冲突，这种关系会引起组织内耗和人际关系紧张，最终导致低生产率和低创造率。Dcutsch认为，应该使人们在组织中具有共同目标，在共同目标下合作共事。具有合作关系的人们会相互尊重、共享信息和资源，他们会将他人的进步看成对自己的促进，并交流意见和取长补短，现代科学的进步表明，今天每一项科技成果的取得，差不多都是多学科协同作战的结果。大学科研团队的建设就是要很好地贯彻这种理 念，在适度的竞争与合作之间构建这种理念。 2.3融入计算智能思想的协同学习 团队人们在研究人类智能行为中发现，大部分人类活动都涉及多个人构成的社会团体，大型复杂问题的求解需要多人或组织协作完成，师生之间的关系也更强调合作和共同发展。随着计算机网络、计算机通信和并发程序设计的发展,分布式人工智能逐渐成为人工智能领域的一个新的研究热点，它是以智能Agent概念为研究核心。虽然每个智能Agent都是主动地、自治地工作,多个智能Agent在同一环境中协同工作,协同的手段是相互通信。计算智能与分布式人工智能结合则是研究在逻辑上或物理上分散的智能动作如何协调它们的知识、技能和规划，求解单目标或多目标问题，因此这也为设计和建立大型复杂的智能系统或计算机支持的协同学习 工作提供了有效途径。 2.4选好综合能力强的团队带头人 计算智能特点提到，对复杂系统的控制，要用处理各种不确定的智能方法，这就要求团队带头人有处理复杂问题的综合能力。科技创新团队应是由不同类型的人为实现特定的目标组成的群体。激励和聚合大家的力量，负责内部的计划、组织、指挥、协调和控制等方面组织工作，必须要有一位核心人物，即学术带头人。优秀的学术带头人是高校科技创新团队必备的要素。团队的带头人处于沟通、协调团队内外的中心位置，是团队其他成员获得工作方向、具体任务、工作目标等信息的主要来源，是团队维持士气、活力、凝聚力的中心环节和纽带，在很大程度上决定了整个团队的学术水平、科研风格和文化氛围。同时对团队整体加强协调与组织，提 高团队的内部凝聚力。 2.5加强交流，资源公享计算 智能特点提到自适应，进化机制，是建立在信息传输基础上的。团队成员之间进而形成了彼此间紧密合作、资源共享的伙伴关系。通过彼此间的紧密合作，使团队成员不再是一个独立的个体，而是共同承担责任、积极面对挑战的一个集体。在这个集体中，团队成员的合力要远远大于每个成员能力简单相加的总和。因此，在科研团队的建设中，良好的沟通渠道能促进成员之间的团结合作，使组织中的每个成员都为组织的发展倾尽所有。团队成员之间进而形成了彼此间紧密合作、资源共享的伙伴关系。通过彼此间的紧密合作，使团队成员不再是一个独立的个体，而是共同承担责任、积极面对挑战的一个集体。在这个集体中，团队成员的合力要远远大于每个成员能力简单相加的总和。因此，在科研团队的建设中，良好的沟通渠道能促进成员之间的团结合作，使组织中 的每个成员都为组织的发展倾尽所有。 2.6配备优势互补的成员 在计算智能机制的调控，非线性复杂系统有涌现性特征。所谓涌现性，就是肩负不同角色的组件间通过多种交互模式、按局部或全局的行为规则进行交互，组件类型与状态、组件之间的交互以及系统行为随时间不断改变，系统中子系统或基本单元之间的局部交互，经过一定的时间之后在整体上演化出一些独特的、新的性质，形成某些模式，这便体现为涌现性。子系统之间的相互作用，可导致产生与单个子系统行为显著不同的宏观整体性质。涌现性也体现为一种质变，主体之间的相互作用开始后,系统能自组织、自协调、自加强, 并随之扩大,发展,最后发生质变，即发生了涌现。 3结束语 计算智能理论对处理复杂系统的优化和控制问题是有效，计算智能原理在创新团队实践中的启发是多方面的。目前就团队理论的研究还有待与深入，利用计算智能原理与方法来指 导建设大学生创新项目团队，是一种新的思路。 参考文献： [1]王海鹰.基于多智能体协同进化机制的学术团队建设.中国 校外教育.2010,7. [2]Wang Haiying.Cooperative agent-based evolutionary mechanism of the management team of Enterprise innovation[C2010 IEEE International Conference on AdvanceManagement Science(IEEE ICAMS 2010).2010-07. [3]李慧波.团队精神.新华出版社.2004.

在科学上，每一条道路都应该走一走。发现一条走不通的道路，就是对于科学的一大贡献。本文整理了关于科技创新的作文，欢迎阅读。

言道“竹篮打水一场空”，其实细心的你一定会发现，竹篮打水并不空：在竹篮底部和四周的空隙处，张满了无数的水膜。这是什么原因呢?还得从分子间的作用力说起。

我们知道，所有物质都是由分子组成的，组成物质的分子不仅在永不停息地做着无规则的运动，而且分子与分子之间既有着相互作用的引力又有着相互作用的斥力。正常情况下，分子间的引力等于斥力，若设这时分子间的距离d为平衡距离，那么当分子间的距离稍大于平衡距离时，分子间的作用力表现为引力(若大于分子直径10倍，分子间就几乎没有作用力了);当分子间的距离小于平衡距离时，分子间的作用力表现为斥引力。

当竹篮浸在水中时，由于竹篾分子对水分子有引力作用，使得提起竹篮时篾隙间的水分子距离变大，分子间的作用力表现为引力，就形成了无数的水膜。/>其实任何水面上都有着一层水膜。这是因为水面一部分运动较快的分子不断跑到空气中去(即水蒸发)，使水分子间的距离变大，分子间的引力也就明显大于斥力，从而形成了所谓的张力，使得水面好像有一层薄而又有弹性的“表皮”。这也是许多轻小昆虫能在水面上行走自如的原因之一。

要说这里的表面张力还真还不小呢，足可以使一些轻质塑料淘米篮漂浮在水面不下沉。/>但如果水膜一部分受到破坏，其他部分在引力的作用下就会发生运动。例如，用剖开去芯的木质铅笔制成一个小船，在船后打钻成的小孔里嵌插蜡油，将小船放到水面上，船就前进了。这是因为与水接触的蜡油，破坏了水表面的张力，使这部分水面的张力突然减小，于是船就向着张力较大的方向移动，另外由于扩散，蜡油分子按一定的速度射向水，因为力的作用是相互的，也产生了推动船前进力。

你看，世界多奇妙，竹篮打水也不空，真是留心处处皆物理，让我们一起来用科学的眼光欣赏这美妙的世界吧!

因为创新，我们的生活才这么的幸福；因为创新，我们的生活才这么的丰富多彩；因为创新，我们的生活才这么的快乐；因为创新，我们的生活才这么的精彩。21世纪更是一个飞速创新的信时代，生活需要创新！

可以毫不夸张的说，如果生活没有了创新，那么我们的生活就可能还和原始人类一样，那么的乏味，枯燥，低俗。有人说，如果回到五百年以前，那时的人们可能会想到地上跑的汽车，海里游的船，天上飞的飞机，但他们绝对不会想到电脑，他们绝对不会想到通过以个小小的互联，就可以看到大千世界。真正的做到秀才不出门，尽知天下事。我们能够拥有这些，还不是因为我们不断

的创新，不断的超越前辈，才能够有这么精彩的生活。

现在的生活缺少了创新，就如同鸟儿没有了翅膀；缺少了创新，就好像蓝天没有了白云的陪衬。

当今科技大爆炸，一代又一代的`新科技品来代替旧的一代，科技品的类型，样式，更是多种多样。举个我们生活中常见的例子吧！你是否观察过你亲人或邻居的手机已经换了好几部？由直板的变成翻盖的，最近谢娜又代言着一部集多种功能于一身的手表手机，小巧玲珑，安全方便。可见，创新的速度之快，之猛，之迅。一不小心，就可能追不上时代的变化。生活需要创新来变得更加精彩，生活需要创新来变得更加美好。我们需要生活，我们需要创新！

但是，生活不光需要创新，更需要具有创新精神的人，人人都可能成为爱迪生，重要的是你是否抓住了灵感悄临的那一瞬，一个奇异的想法，只要你一直研究下去，就一定会成功的。

生活需要创新，生活需要你来创新。

青少年科技活动充满趣味性、探索性、好奇性和创造性，积极开展科技活动是贯彻实施以培养创新意识为核心的素质教育的一个重要渠道。科技小论文是科技活动的总结，是在科技实践活动的基础上进行分析归纳、演绎推理、类比想象、抽象概括，从而得出具有普遍推广意义的新规律、新理论、新假设等结论。指导学生写作科技小论文，是引导学生进行科学探索，了解和学习科学研究的一般方法，提高学生科技素质和培养创造型人才的有效途径。我在1997年开始从事科技活动辅导以来，就如何指导学生写作科技小论文作了一些尝试和探索，取得了一点成效。在我指导学生完成的10多篇科技小论文中，获全国二等奖1篇，广西一等奖1篇，三等奖1篇，地、市级奖励6篇。现将本人的肤浅认识和体会简单介绍如下，以向同行请教。一、提高认识，激发兴趣，消除科技小论文的神秘感首先，坚持在课堂教学中渗透科技教育，培养和提高学生的科技素质。备课时，选择教学内容要突出科技知识，并及时将本学科的最新研究成果充实到教学内容中。改革教育观念和教学方法，重视科学研究方法的训练和科技史教育。比如在学习铁的性质时，介绍α－Fe2O3和γ－Fe2O3在录音材料上的重要用途，学生往往热情高涨，感到科学技术离他们并不遥远，从而增强学生的科技意识。其次，通过讲座、板报、科技知识竞赛、科技读书笔记比赛、科技手抄报比赛等活动，使学生充分认识科学技术的迅猛发展及其对世界各国综合国力的巨大影响。例如，在1997年第一届全国中师化学科普知识竞赛中，我辅导的学生获全国二等奖1人，全国三等将2人，广西一等奖3人，二等奖5人，三等奖12人，我本人获全国中师化学科普知识竞赛优秀辅导员称号；在2000年7月广西首届中师科技艺术节的各项比赛中，我辅导的学生均获得优异成绩；在2000年12月第二届全国中师化学科普知识竞赛中，我辅导的学生获全国一等奖1人，二等奖2人，三等奖8人，广西一等奖13人，二等奖38人，我本人获全国优秀辅导员称号。这些成绩的取得，极大地激发了学生对科技活动的兴趣和热情。第三，向学生介绍一些他们熟悉的短小精悍的优秀科技小论文，揭开科技小论文的神秘面纱。例如，联系生活实际介绍获全国一等奖的科技小论文《水浮莲净化污水的观察与调查》、《银杏快速培育的实验》、《音乐对某些植物生长发育影响的实验》等，联系教学内容向学生介绍变废为宝利用柑子皮水解后进行银镜反应的科技小论文《柑子皮的妙用》以及《蓟草可解烟毒》、《禾苗枯萎之迷》等科技小论文。这些通俗易懂的例子说明科技小论文的写作并不是高深莫测、可望而不可及的事情，同时也为学生写作科技小论文提供了良好的范例。二、联系实际，选好科技小论文的写作题材第一、引导学生选择自己熟悉的感兴趣的题材。我们是指导学生写作科技小论文，所以要放手让学生自己选题，这样才能选出学生感兴趣的、能独立完成的好题材。我校学生大部分来自农村，学校培养的目标是小学教师。因此，我指导学生选题的要求和原则是：面向小学，立足农村，服务农村，选择身边熟悉的感兴趣的题材。比如，我指导的获奖科技小论文《流动灌溉——马蹄优质高产试验》、《龙眼罩网防果蝠实验》、《油茶树抵御砖厂污染的调查》等题材都是学生从自己熟悉的生产生活中选择的，其实践结果对促进农村经济发展起到一定的积极作用。比如《流动灌溉——马蹄优质高产试验》的结果可使农民种植马蹄每亩增收500多元，在学生家乡已得到广泛推广，并于2000年8月26日被广西科技报在第一版宣传推广。立足农村选择的题材所需实验条件简单易行，适合学生今后在小学教学中开展科技活动。第二、选择的题材要具有新颖性。选择新颖的好题材意味着科技小论文的写作成功了一半。我首先是在学生中开展各种形式的读书活动，积累科技知识，引导学生用科学眼光观察生活，大胆质疑，发现生活中的科学现象和科学问题，从多种角度分析问题产生的原因，筛选提炼论文题材，确定实践方案。其次，还结合具体例子说明科技小论文选题的方向和规律。例如，《肉桂驳枝繁殖试验》的“驳枝繁殖”、《人工上篱种植绞股蓝试验》的“人工上篱种植”、《生姜倒种优质高产》的“倒种”、《西瓜嫁接栽培试验》的“嫁接栽培”、《竹荪的室内栽培试验》的“室内栽培”、《磁化水对几种花卉生长发育影响的实验》的“磁化水”等等，代表了科技小论文选题的一般方向和规律，都是优秀的选题。第三、了解不宜选择的题材。除了青少年科技活动规定不宜选择的如药物、药理、药效等题材外，我认为需要时间较长的、不具备实验条件的、不符合青少年学生特点的题材也不宜选择。第四、选题宜早不宜迟。这样才能保证有足够的时间开展科学实验，查阅图书资料以及论文的写作修改。我指导学生写作的获奖科技小论文的题材一般都是学生提前1年甚至2年就选好了的。三、明确要求，规范格式，培养学生的科研能力严格地说，科技小论文不是“写”出来的，而是科技实践活动的结晶。指导学生写作科技小论文的最终目的是使学生了解科学研究的一般方法，培养学生的科研能力。据了解，许多科技小论文在各级评比中落选的原因，是内容和格式不符合要求，或者是数据材料不足，尽管学生和辅导员都作了大量的实践工作。因此，指导学生写作科技小论文之前，必须使学生了解科学研究的一般方法和步骤、科技小论文的选题要求、实验数据记录的方法和要求、写作的格式等等。这样才能有计划有目的有步骤地开展科学实践活动，作好原始记录，为科技小论文的写作做好准备。此外，还要使学生明确一篇好的科技小论文，应该有一定数量的图表和照片等直观说明材料，才能更好的体现真实性，增强说服力。四、指导学生查阅资料，分析归纳，提高科技小论文的质量如何依据诸多个别的实验考察的现象和数据记录得出具有普遍推广意义的结论？这是指导学生写作科技小论文至关重要的一步。首先引导学生根据科技小论文的主题对实验考察的现象和数据学会分辨取舍，去伪存真，归纳出一般结论。其次，指导学生查阅图书资料和运用学到的科技知识进行演绎推理，从一般结论得出特殊的新观点、新发现、新方法、新设想等。最后，指导学生运用类比思维将上述的特殊结论进行推广，从而得出具有普遍推广意义的新结论、新规律，运用想象思维对原始的朦胧的观点、设想进行加工、改造，突破时空限制，得出创造性的结论。这样，既提高了科技小论文的质量，又锻炼了学生的创造性思维，培养了学生的科研能力五、刻苦钻研，认真总结，不断提高辅导水平1. 刻苦钻研，虚心请教，是提高辅导水平的主要方法我开始从事科技活动辅导的时候，对科技活动了解甚少。由于我校将青少年科技教育定位为学校的办学特色，浓厚的科技活动氛围激励我认真系统地学习有关青少年科技活动的内容、途径和要求。尤其是我校教务科陈勇副科长和贺州市教育局原科技活动专干高兴平老师的热心指导，使我的辅导水平产生了质的飞跃。1998年我辅导学生写作的科技小论文《流动灌溉——马蹄优质高产试验》获全国二等奖。这极大地增强了我指导学生开展科技活动的信心，同时也有了更强的责任感。为了进一步提高辅导能力，我先后参加了计算机培训和研究生主要课程进修，2000年又考取了在职研究生班，现在正在学习中。2. 指导学生写作科技小论文需要有热心、耐心和无私奉献的精神就拿我指导学生完成《流动灌溉——马蹄优质高产试验》一文来说，虽然学生在我的指导下做了大量的实践工作，但写出的初稿过于简单，尚不足300字。于是，我从实验方案的设计到实验数据的记录，从实验结果的分析到图书资料的查阅，一一指导学生改进，其间八易其稿，整个辅导过程倾注了我大量的心血，花费的精力决不亚于自己撰写一篇在国家级刊物发表的学术论文。有人问我这样做值得吗？我笑之以答：“这是一名科技辅导员的职责。只有全身心投入辅导活动中，才有可能辅导出好成绩，辅导水平才会不断提高。”3. 勤于动笔，善于总结科技活动的经验教训1999年，我在辅导学生科技活动中受到启发而设计的一个创新实验，获全国中师化学老师实验大赛二等奖。2000年，我将辅导学生科技活动的一点做法和经验整理成文章参加第八届中国青少年科技辅导员论文比赛，获一等奖。这些成绩的取得对我辅导学生科技活动具有很大的促进作用，也是学生写作科技小论文的榜样和动力。总之，指导学生写作科技小论文是一项艰辛而又繁琐却富有意义的工作。教师虽然不是科学家，但应该是科学家的引路人