發布時間：2023-09-06 17:04:58
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的現代科學技術成就樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
[關鍵詞]材料分析技術 教學方法 實踐
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）21-0108-02
一、引言
《材料現代分析技術》課程是材料科學與工程類專業的一門專業特色課，是該專業的主干課程，在整個培養計劃的專業課程架構中起著至關重要的作用。眾所周知，材料是人類進化史的里程碑、現代文明的重要支柱、發展高新技術的基礎和先導。現代材料的發展在很大程度上依賴于對材料性能與其成分及顯微組織關系的理解。材料現代分析技術和儀器的發展，加深了對材料結構和性質的認識，促進了對材料本質的了解，使得對材料的組分構成、制備方法和工藝、組織結構與性能，以及它們之間的相互關系的研究愈來愈深入，為材料科學理論體系的形成打下堅實的基礎。國內的清華大學、哈爾濱工業大學的材料（金屬材料、無機非金屬材料及有機高分子材料）及熱加工（熱處理、鑄造、鍛壓、焊接）專業均開設了《材料現代分析技術》這門課，國外的如麻省理工學院的材料科學與工程專業也開設了《衍射與結構》、《材料的成像（微觀分析）》等類似的課程。由此可見，該課程在材料科學與工程類專業中的重要性。由于不同學校的專業傾向性不同，課程整體設置不同，講授內容和側重點也不同，因此根據自身的情況開設一門符合本專業特點的《材料現代分析技術》課程是非常有必要的。
二、我校開設該課程的基本情況
我校自2008年成立材料科學與工程專業以來，所在的材料科學系就根據國家本科生培養計劃，結合學校優勢專業和重點發展方向設置了《材料現代分析技術》這門專業特色課。我們選用獲全國普通高等學校優秀教材一等獎，哈爾濱工業大學周玉院士主編的“十五”國家規劃教材《材料分析測試技術》為主講教材。課程主要講授的內容包括X射線衍射、電子衍射原理、電子光學基礎、衍襯運動學基礎等基本理論和X射線衍射儀、電子顯微鏡等現代儀器的基本原理和結構，重點講授材料結構、晶體缺陷以及微區成分、微區形貌的基本方法，使學生掌握現代材料的分析測試方法和手段，提高研究和解決材料理論和工程實際問題的能力。
三、《材料現代分析技術》課程教學研究與實踐
該課程涉及大量材料科學和物理等領域的基礎知識，也涉及理論知識的工程實踐應用，還包含較多抽象的概念和晦澀難懂的公式推導，學生普遍反映該課程較難學。如何提高學生的學習原動力和興趣，讓學生能夠由被動變為主動學習；如何提升學生的創新思維能力，讓學生能夠把理論知識和工程實踐應用有機聯系起來，是擺在授課老師面前的兩道難題。因此，通過不斷改進教學方法、教學手段來提升教學效果是非常有必要的。筆者自該專業成立以來就一直擔任該課程的主講老師，積累了一定的教學實踐經驗。
（一）加強背景資料的收集和介紹，提升學生的學習情趣
該課程涉及的主要內容多是抽象的知識，如果直接進入主題，沒有預先做一些鋪墊，學生往往會感到困惑，直接影響其繼續聽課的興趣和對知識的深入理解。針對這個問題，可以通過預先介紹相關的背景資料來解決。例如在講授X射線性質的章節時，我首先介紹X射線發現者倫琴的生平，然后講述倫琴通過偶然現象發現X射線的過程，并給學生觀看倫琴夫人在X射線作用下與底片上留下的完整手骨影子，并提及我國的李鴻章在X射線被發現后僅7個月就體驗了此種新技術，成為拍X光片檢查槍傷的第一個中國人。通過這些背景的介紹，極大地調動了學生的積極性，學生迫切需要知道X射線的本質是什么，X射線和其他電磁波的本質區別是什么，X射線的具體用途有哪些。這樣再講授以上內容就變得順理成章。在講授X射線在晶體中的衍射章節時，我先介紹X射線衍射用于晶體結構分析的背景，也就是19世紀末20世紀初國際上困擾人們的兩個難題。第一個難題就是1895年倫琴發現X射線后，認為是一種電磁波，但無法證明。要證明X射線是一種電磁波，只需證明它可以通過光柵產生衍射，衍射產生的子波干涉后可以在記錄板上留下衍射花樣。然后提出X射線無法得到衍射花樣的兩個原因：1.X射線根本不是一種電磁波；2.X射線是一種電磁波，但由于波長極短，通過人工的方法無法制造出可以滿足衍射條件的具有足夠小狹縫的光柵。第二個難題就是同一時期晶體學家根據晶體的一些特性推測其由周期排列的原子、分子或離子組成，但無法證明。這兩個看似風馬牛不相及的難題被德國物理學家勞埃巧妙聯系在一起，他以單晶體作為天然光柵、原子之間的間距作為狹縫。狹縫尺寸如此小的光柵是人工無法制造出來的。他讓X射線照射到單晶體，然后觀察是否會產生衍射現象。結果他得到了世界上第一幅晶體的衍射花樣，震驚世界。勞埃不僅證實了X射線是一種電磁波，還同時證明了晶體的周期性。然后我又介紹了迄今為止和X射線及晶體衍射研究相關的諾貝爾獲得者以及他們的獲獎成果，從1901年X射線的發現者倫琴，1914年X射線衍射現象的發現者勞埃，1915年布拉格方程的推導者布拉格父子，到1962年脫氧核糖核酸DNA雙螺旋結構的發現者威爾金斯、沃森和克里克，再到1994年在中子衍射領域作出突出貢獻的布羅克豪斯和沙爾。通過以上背景的介紹，明顯提升了學生的興趣，學生很渴望了解X射線在晶體中產生衍射需要滿足什么條件，不同晶體是否會得到不同的衍射花樣，衍射花樣是否能夠反映晶體結構等等。接下來再講授這些內容，學生就很容易帶著問題來聽課，課堂紀律明顯提高，學生積極性也得到了提高。
由此可知，主講內容相關背景資料的介紹是否充分、是否到位會直接影響教學效果。
（二）強化和內容相關案例的收集和介紹，增強學生對知識的歸屬感
該教材正文中介紹了大量的基礎知識，包括概念、現象的理論解釋和原理、公式的推導等等，但針對某一概念或某一原理的案例很少，很容易讓學生對所學知識沒有歸屬感，即不明白學這些內容的用途是什么，使用的前提是什么，應用的條件是什么，結果形式是什么，如何具體問題具體分析。這些疑問，可以通過講解一些和內容密切相關的案例或者自己的研究成果來解決。在X射線物相分析章節，主要內容就是介紹單相分析的程序和注意的事項，相對簡單，很容易讓學生誤以為物相分析就是一件很簡單的比對工作。事實并非如此，實際中物相的鑒別是非常復雜的一件事。我以我的科研成果為例，介紹激光熔覆層的物相分析過程。1.試樣制備：熔覆層表面通常為火山口或山峰狀，要通過電火花切割法對其表面平整化；2.衍射花樣的標定：由于熔覆材料組分通常較為復雜，含有多種元素，在熔覆過程中會產生較為復雜的多種物相，且激光熔覆快速加熱、快速冷卻的特點也易產生亞穩定過飽和固溶體或中間相，晶格也會發生畸變。這使得其物相分析較為棘手。通常要分為以下幾個步驟：1.根據熔覆材料組分，結合相圖及熱力學計算來預測可能生成的物相種類，以及生成傾向性的排序；2.通過Jade軟件來進一步鑒別，初步標定主要物相組成；3.通過電子探針進行不同形態物相的成分分析，最終確定熔覆層的主要物相組成。在掃描電鏡和能譜分析章節，主要內容就是介紹其在微觀組織的應用，原理相對簡單，但在實際中較復雜。我也以我的科研成果為例介紹不同材料顯微組織分析過程。1.針對不同的材料，如何來選擇合適的腐蝕劑？腐蝕到什么程度較為適宜？2.如樣品導電性不好，需要通過噴金來提高像的襯度；3.在觀察時，如何選擇是用二次電子掃描還是背散射電子掃描？如何根據形貌襯度和原子序數襯度對增強相形態、大小、分布以及原子序數的相對高低進行合理分析？在進行微區成分分析時，如何合理選擇點分析、線掃描和面掃描這三種操作模式？如何對得到的成分信息進行合理分析？
通過大量案例和自身科研成果的介紹，學生加深了對基礎知識的理解，并提高了他們將知識和實踐相結合的能力，教學效果非常明顯。
四、體會和總結
《材料現代分析技術》理論性很強，通過上述介紹的兩種方法可以有效提升教學效果，激發學生進一步學習的興趣，變被動為主動，也增強了學生申報和參加大學生創新項目的積極性，有效提高了學生的創新思維能力和將理論用于解決工程問題的能力。在大學最后一個學期的畢業設計環節，這門課所學的知識得到了充分發揮，畢業設計的效率得到了提高，論文質量也有了較大的改善。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 鐘世云.麻省理工學院材料科學與工程專業本科培養計劃的分析[J].中國大學教學，2013（3）.
[2] 楊新亞.《材料研究與測試方法》的教學改革實踐[J].理工高教研究，2006（2）.
【關鍵詞】信息技術；小學數學；課程整合
《基礎教育課程改革綱要（試行）》中指出：“要大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革，充分發揮信息技術的優勢，為學生的學習和發展提供豐富多彩的教育環境和有力的學習工具。”
《數學課程標準》也明確指出：“現代信息技術的發展對數學教育的價值、目標、內容以及學與教的方式產生了重大的影響。數學課程的設計與實施應重視運用現代信息技術，特別要充分考慮計算機對數學內容和方式的影響，大力開發并向學生提供更為豐富的學習資源，把現代信息技術作為學生學習數學和解決問題的強有力工具，致力于改變學生的學習方式，使學生樂意并有更多的精力投入到現實的、探索性的數學活動中去。”因此，對信息技術與課程整合進行探索與實踐是十分必要的。
一、信息技術與小學數學課程整合的內涵
信息技術與課程整合是指在學科課程的教學過程中，把信息技術、信息資源、人力資源和課程內容有機結合，充分利用信息技術的功能，在學科教學過程中建構有效的教學方式，促進教學的最優化，圓滿完成學科課程的教學目標，并培養學生運用現代信息技術學習的能力。
信息技術與小學數學課程整合的內涵是在先進的教學理念理論指導下，把以計算機及網絡為核心的信息技術作為促進學生自主學習的認知工具與情感激勵工具、豐富的教學環境創設工具，并將這些工具全面地運用到數學學科的教學過程中，使各種教學資源、各個教學要素和教學環節，經過組合、重構，相互融合，在整體優化的基礎上產生聚集效應，從而促進傳統的教師為中心的教學結構與教學模式的根本變革，達到培養學生的創新精神與實踐能力的目標。
二、信息技術與小學數學課程整合的具體方式
信息技術與課程整合，不是把信息技術僅僅作為輔助教與學的工具，而是強調要把信息技術作為促進學生自主學習的認知工具和情感激勵工具，利用信息技術所提供的自主探索、多重交互、合作學習、資源共享等學習環境，把學生的主動性、積極性充分調動起來，使學生的創新思維與實踐能力在整合過程中得到有效的鍛煉。在小學數學教學實踐中，筆者主要采用了以下四種方式：
（一） 運用現代信息技術，創設情境，導入新課，激發求知欲，充分體現學生的主體作用
一定的社會行為總是伴隨行為發生所依賴的情境，如果要求學生理解這種社會行為，最好的方法是創設同樣的情境，讓學生具有真實的情境體驗，在特定的情境中理解事物本身，從而激發學生濃厚的學習興趣和豐富的情感，使學生在課堂上一直處于積極的思維狀態。學生對所學內容的興趣往往成為學習的動機。而“現代信息技術”的合理應用能使這些動機得到優化，能更好地激發學生的學習興趣。
比如說筆者在教學《對稱圖形》時，我利用現代信息技術收集了很多美麗的軸對稱圖形，用課件的形式一一呈現在學生的眼前。這些圖形升級的范圍很廣，有動物的，如蜻蜓、蝴蝶、七星瓢蟲、知了、蜜蜂；有植物的，如不同形狀的葉子、向日葵、花朵；還有建筑物；還有一些漫畫。通過觀察這些形態各異、美麗多姿的圖形，引導學生探究這些圖形的共同特征，用學生的話來說：“這些圖形左右兩邊是一樣的。”通過多媒體課件讓學生深切感受到這些圖形的美，不但讓學生在新鮮、好奇、有趣的情景中，產生求知探索的欲望，而且也充分激發了學生的興趣，極大的提高了課堂教學的效率。
（二） 為學生進行自主性學習和研究性學習搭建平臺，培養學生質疑問難能力
多媒體計算機提供的外部刺激不是單一的刺激，而是多種感官的綜合刺激。大量的實踐證明，多媒體計算機應用于教學過程不僅有利于知識的獲取，而且有利于知識的保持。
例如筆者在教學《圓柱體積公式的推導》這一課時，教材對然提供了實驗的方法，但實驗過程復雜，難以具體操作，把一個圓柱割拼成一個長方體，近似度較差，引起許多學生對推導出的公式持懷疑態度，由于感知材料不充分學生難以展開正確合理的想象，影響空間觀念的形成，我們應用多媒體技術，多層次地把圓柱一次等分成若干份，拼成所學過的長方體，隨著等分份數的增加，學生理解中的難點――近似長方體，由曲線變成直線的過程動態呈現，為學生大膽合理的想象提供了充分的感知材料。通過課件展示知識的形成過程，學生在圖、文、聲、像的直觀生動的變化過程中，了解知識的形成過程，尋求解答的最佳途徑，培養想象力，促進思維發展。
（三） 促進意義建構，發展思維能力
21世紀，人類社會進入了信息時代，教師應有意識地讓學生帶著目的自己去查閱資料或進行社會調查。這樣，把數學學習由課內延伸到課外，不僅能開闊學生的視野、豐富課余知識，而且可培養他們自主探求知識和搜集處理信息的能力。
在教學《簡單的統一》一課時，筆者以網頁的形式設計了如下的學習計劃：1、播放一個十字路口的交通場景，啟發學生思考：你用什么方法能概括出這個路口各種汽車經過的情況？2、頁面顯示：劃“正”字統計或列表統計（學生自由選擇并完成統計任務）。3、集體交流：你從這項統計任務中知道了什么？4、讓學生在網上收集各城市人均收入、各國森林面積等信息，整理數據，自己進行相應的統計，并闡明統計意圖。學生在這一自主探索的過程中不僅盡情地汲取知識，而且深深地領悟了其知識在社會生活中的“實用性”和“價值性”，更重要的是他們學會了分析和正確處理身邊的各種信息，拓展了課本知識，發展了相關能力。
（四） 體現新課程理念，落實三維目標
《小學數學課程標準》在知識與技能、數學思考、解決問題領域的基礎上設立了情感與態度領域，明確提出了情感、態度、價值觀等方面的發展既不是與數學課程無關的目標，也不是數學知識的“副產品”，其本身就是數學教育的重要目標。在數學教學過程中，學生的情感、態度、價值觀等方面的發展并不是在學到一些具體的概念、公式、法則以后就能自然形成，它是貫穿在整個數學教學過程中，它的實現需要日積月累。
例如：在講《統計》前，先去拍攝一段關于環境污染的錄像片，進行簡單的制作后在課堂上播放。學生通過觀看錄像，意識到現在環境污染的嚴重性，到了非治理保護不可的地步。接著引出本節內容《統計》，告訴學生幾種簡單的統計方法，待學生掌握了這些基本方法后，布置一個作業：統計學生家庭每天丟棄垃圾袋的數量。學生通過統計，經歷數據收集、處理、呈現的過程，體會塑料垃圾隊人類生活產生的危害，從而形成環保意識，養成環保的良好習慣。
三、信息技術與小學數學課程整合應注意的問題
（一） 堅持課程為本的信息技術整合取向
信息技術與課程整合強調信息技術要服務于課程，整合的目標是學生的發展而不是技術的有無、多寡和先進與否，在教學中是否使用信息技術、如何使用信息技術都應服務于課程、教學和學生的發展需要。在整合的過程中，應避免技術本位的目標取向，應著重于以課程為本，多元的焦點是課程的發展需要，避免“技術本位”的目標取向從而偏離課程的培養目標。
（二） 信息技術不能完全替代數學活動
信息技術的使用為學生學習更多、更深的數學知識提供了可能，也為學生更好地理解和應用數學知識開拓了廣闊空間。但是，它不能被用來代替基本的數學活動，如實際觀察、直觀感知、基本運算、邏輯推理等。因此，應當使信息技術的應用與傳統的紙筆運算、邏輯推理、動手操作、畫表作圖等應用達到一種平衡。
（三） 教師的信息素質應進一步提高
目前，教師已經掌握了信息技術的基本操作，但是大部分教師不知道信息技術如何與學科整合，因此，應加強培訓，提高素質。在培訓的過程中，重點是對教師就“信息技術與課程整合的案例”進行培訓，以便教師能根據自己所任教的學科，進行模仿，開展整合。另外，互聯網提供了豐富的開放性教學資源，教師應提高自己發掘和利用免費課程資源的能力。
總之，信息技術與小學數學課程整合是信息時代占主導地位的課程學習方式，它必將成為21世紀學校教育教學的主要方法。因此，我們要積極倡導、探索信息技術和課程整合的教學方式，并不斷進行研究和實驗，力求在最短的時間里找出最佳途徑，真正實現教師的教學方式和學生的學習方式的根本轉變，從而達到實施素質教育和培養創新人才的目的。
參考文獻
關鍵詞：現代實驗技術與數值仿真；教學改革；課程案例庫
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）07-0028-02
近年來，我國社會經濟的不斷發展及日益嚴峻的就業形勢，對研究生的創新能力和實踐能力提出了更高的要求。高等院校是我國研究生培養的主力軍，現在很多高校將研究生的培養年限由3年縮短為2年，如何在培養計劃的實施過程中，特別是在課程授課過程中提高學生的創新能力和實踐能力值得思考與探討。本文以上海海事大學《現代實驗技術與數值仿真》研究生課程為例，分析了教學內容改革的必要性，探討了案例庫建設的作用，介紹了教與學遠程信息交流平臺在教學中的應用。
一、教學內容的革新
上海海事大學2011年獲批“水利工程”一級學科碩士點，除原有的“港口、海岸及近海工程”二級學科碩士點外，新增了“水工結構工程”與“水文學及水資源”兩個二級學科碩士點。原有的《現代實驗技術與數值仿真》課程教學大綱和教案已不能適應新形勢下“水利工程”一級學科人才培養的要求，急需進行修訂和調整。課程對教學內容進行了革新，刪去了原先一些知識點窄而專的內容，突出“水利工程”現代實驗技術與數值仿真技術的基本原理與基本應用的講授，授課內容以求在海工、水工、土工、固體、流體、環境等各方面均有涉及，以擴大課程的受眾面，最大限度地擴充學生的知識廣度，滿足一級學科研究生培養的需求。
二、課程案例庫的建設及應用
構建一個指導清晰、內容翔實的課程案例庫，是提高研究生創新能力和實踐能力的有效途徑。本課程經過前期多輪建設，已在教師隊伍、教學資料、實踐條件等方面具備較好的基礎，但仍存在教師講授多學生練習少、課堂內容多課后案例少這一突出矛盾，教學案例庫的建設能夠緩解上述矛盾。課程案例庫的建設具有如下意義：（1）促進課程內容、體系和方法的改革。案例庫的應用不僅大大豐富了教師的授課內容，而且改變過去單純依靠課本教學、PPT教學的教學模式。（2）提高人才培養的質量。“學以致用”是教學的目標，案例庫提供給學生豐富的實際案例操作示范，能夠提高學生的實踐能力，指導學生的科研工作。（3）促進師資隊伍的建設。案例庫的建設將充分發揮團隊教師的科研積累，明確各教師在課程建設中的地位和作用，對師資隊伍的長期建設規劃具有意義。（4）對其他課程的共享、示范與輻射作用。案例庫是一個開放的體系，不僅能夠共享給其他課程，而且能夠對其他課程起到示范與輻射作用，從而帶動整個學科課程建設水平的提高。
根據授課內容，本課程案例庫分“現代實驗技術案例庫”和“現代數值仿真技術案例庫”兩個子庫，各包括15個教學案例。在教學方法上，該案例庫可以由授課教師結合教學大綱在課堂教學中使用，也可以作為補充案例在課后由學生通過課程中心在線使用。同時，該案例庫也可以實現網上共享，作為其他相關課程的教學案例庫使用。
三、教與學遠程信息交流平臺的應用
“教與學遠程信息交流平臺”是上海海事大學與上海航秀信息科技有限公司合作開發的教師與學生遠程互動信息交流平臺。該平臺以課程管理為中心，以教師與學生進行教與學遠程互動交流為主要目標，功能主要包括：通知公告、知識共享、解疑答惑、在線作業、在線考試、系統管理等功能，可以對現場課堂教學進行全方位的支持與拓展。該平臺的主要工作界面如圖1所示該平臺主要具有如該平臺主要具有如下功能：（1）通知公告，通知公告是教與學過程中重要信息的渠道，任課教師可以利用該功能模塊教學、作業、考試等通知信息，學生可以在線查閱教師的教學信息。（2）知識共享，知識共享是教與學過程中教學資源的整合與共享使用平臺，任課教師可以將課件、教學案例、參考文獻、模擬試題等教學資料上傳至此平臺，學生或其他教師可以得到共享，當然學生也可以授以權限將學習過程中收集到的材料上傳到共享平臺，從而提高資源的利用率和教與學的互動性。（3）解疑答惑，學生可以將學習過程中遇到的疑難問題到解疑答惑平臺，教師則可以在任何可以上網的地方隨時登錄系統查閱學生提出的問題并及時作答。（4）在線作業，教師可以進行在線作業的維護并逐步建立作業題庫，并根據教學進度安排進行在線作業的布置與在線批閱，學生登錄系統后在在線作業中找到需要作答的作業，在線作答、提交并進行作業成績的查閱。
四、結語
本文針對研究生課程教學改革，對課程內容改革和教學方法改革進行了探討，著重分析了課程案例庫的建設及其在研究生創新能力和實踐能力培養中的作用，介紹了自行開發的“教與學遠程信息交流平臺”及其應用，所得經驗能夠給其他院校研究生課程的教學改革提供新思路。
參考文獻：
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高校、研究性學習、基于課程、現代教育技術公共課
一、《現代教育技術》課程的高校研究性學習的必要性
雖然近年來研究性學習已經成為整個教育界研究的熱點問題，能夠給學生以終身受用的知識和能力，順應了信息時代對教育的要求。基于課程的研究性學習在其實施的過程中要從整體入手，要考慮教學目標、教學模式以及指導方法、評價方式等，掌握超越課程背后的學習理念，這樣才能有效地規劃、推展，并充分發揮研究性學習的特點，有效的培養學生的創新精神和實踐能力，積極的推進素質教育。《現代教育技術》是高等師范院校本科師范專業學生必修課程，也是高師院校教師教育課程體系中一門十分重要的公共課程。該課程以培養學生的信息素養和教育技術應用能力為目標，使學生了解相關的學習理論和教育信息傳播特點了解一些常見的媒體基本知識通過相關理論和基本知識的學習，初步掌握視聽教學設計的一般方法和應用技能。
二、問題分析
根據高師院校《現代教育技術》課程的教學實際，研究性學習實施的難點在于如何在課堂中有效開展研究性學習，將研究性學習的思想滲透到課堂教學中，從根本上改變學生的學習方式，引導學生開動腦筋，積極思維，認真探索，尋求結論，提高學生的創新能力與信息素養。在具體實施過程中，鑒于教學條件和學習時間的限制，應該充分利用高校網絡環境，利用網絡將課堂的與課外的研究性學習聯系起來。研究性學習需要豐富的學習資源支持，通過網絡中強大的搜索引擎可以有效檢索網絡中超越時空的海量知識。此外網絡中強大的認知工具既可以創設豐富的研究性學習情景，又可以幫助學生進行信息處理，如powerpoint、authorware、word、excel等，這些軟件的使用也是課程的教學目標之一。學習者之間還可以利用網絡進行跨時空的交流、研討、展示與管理，可以追蹤、記錄學生的學習過程等等，可以按照研究性學習的一般過程進。
三、實施中應解決的問題
經過研究性學習，使學生經歷了確定課題-收集信息-研究分析-得出結論等各個研究環節，提高了《現代教育技術》課程的教學質量，培養了學生的創新意識與團隊意識。但在研究性學習開展的過程中，學生研究基本功的欠缺是最大的難題。由于在基礎教育階段，學生較少接觸研究性學習，習慣于在課堂上被動的接受知識的傳遞，尚不具備研究性學習所需的能力與意識，收集資料與分析創新的能力較差。這就要求學生積極轉變自己的學習觀念，改變對教師、課堂、教材的依賴心理，主動的體驗學習，有效地參與研究。
目前高校普遍對基于課程的研究性學習不夠重視。需要建立與研究性學習相適應的配套措施，改革對“教”與“學”的評價方式。一方面要積極調動教師開展研究性學習的積極性，將教學與科研通過研究性學習而結合起來；另一方面，重視對學生學習過程的評價，關注學生的學習態度與創新能力。可以適當增加《現代教育技術》課程教學時數，鼓勵教師進行研究性教學的創新和經驗交流，在全校營造研究性學習的氛圍與條件，創設資源豐富的教與學環境。
《現代教育技術》公共課教師開展研究性學習的能力亟待提高。研究性學習中，教師的作用不是減弱而是加強了。從創設問題情景開始，到提出問題、指導選題、建立小組，再到課題論證、總結評價等研究性學習的各個環節，都對教師提出了新的更高要求。教師必須轉變傳統的灌輸式的教學觀念，樹立新型學生觀和教學觀，在課堂與課后始終把有效的培養學生的創新精神和實踐能力而非知識的傳授放在第一位。
四、關鍵在于創新
現代教育技術課程教材的創新是多方面的，既可能是教材體系的創新，又可以是內容的創新，還可能是結構的創新。20多年現代教育技術課程教材建設實踐中的創新幾乎是全方位的，但更多的是內容的創新，因為任何新的技術都不是首先為教育而開發，要將之應用于教育，就必須根據教育的需要改進它、完善它或者探討其在教育中應用的方式方法，畢竟現代教育技術以實現教育優化為追求目標。
師范院校的現代教育技術課程內容多、要求高與課時少之間的矛盾十分突出。“干線式”教學方法是在信息技術類課程教學中，理出實現教學目標的各種途徑，選出其中的最佳途徑向學生介紹、傳授，讓學生掌握通達目標實現的最佳的直接方法。它分為教材編寫方面和教學過程實施方面。在教材建設方面，對技術充分研究，在分析學生已有IT知識和能力的基礎上，梳理出清晰的脈絡，提煉出技術中的精華，在教材中反映的僅僅是有用的且是學生未知或未掌握的技術精華。在教學過程實施方面，“干線式”方法大體可用“干線通達、實例跟進、遷移提升”12個字概括。“干線通達”是緊緊圍繞教學目標的實現設計教學，所有內容直指任務的完成，而且必須提煉出一般的方法向學生介紹。“實例跟進”是用具體的例子作為一般方法的補充，加深學生對一般方法的理解與把握。
引入“教學探討活動”是創新，而且更多的創新是讓創新的形式充滿創新的內容和方法。“教學探討活動”所設計的議題，既有意義，學生又必須經過自身的努力和同學間的互助才能完成，非常有助于學生的自主化學習、協作性學習、研究性學習，有助于學習能力的培養，尤其可讓學生更好地體驗新型的學習模式，積累各種新型教學模式、學習模式的運用經驗，為其未來更好地進行教學改革奠定基礎。信息技術與學科教學整合，其主體應該是學科，而非信息技術。信息技術畢竟是一種現代化工具，在課堂教學中只是起輔助作用，不能代替全部。信息技術如何與學科教學有效整合，有待于我們進一步探索。
參考文獻：
[1]陳明選.論網絡環境中注重理解的教學設計.電化教育研究，2004（12）.
[2]李萌.龍關于研究性學習的思考.四川工程職業技術學院學報，2006（3）.
現代科學技術概論不但應該是現代科學技術成果的概論，而且也應該是現代科學技術發展歷史和規律的概論。離開現代科學技術發生、發展的歷史，靜止、孤立地介紹現代科學技術的基本理論和成果，就會使現代科學技術概論這門課程變得零亂龐雜而不成體系。而如果把“史”與“論”有機地結合和統一起來，則不但能克服“零亂龐雜”的缺陷，而且還能為現代科學技術概論這門課程注入生機和活力。同時，把“史”與“論”結合起來，更是為思想政治教育專業學生開設這門課程的教學目的之所需。作為思想政治教育專業的學生，通過現代科學技術概論課程的學習，不但要了解現代科學技術的主要成果、歷史演進和完整體系，而且要了解科學技術發生、發展的一般過程和規律，了解哲學產生的現代科學技術基礎以及對于推動科學技術發展的重要作用和意義。因此，只有做到史論結合，才能達到開課的目的和要求。
2現代科學技術概論的教學內容與體系
根據上述三原則，筆者認為，思想政治教育專業現代科學技術概論課程的內容與體系可做如下安排。導言。概要介紹現代科學技術及其理論基礎、前沿陣地、中心內容和綜合體現。
第一章，現代物理學革命及其影響。介紹現代科學技術的理論基礎———相對論和量子力學。引言，概述近代物理學的輝煌成就及其所遇到的“兩朵烏云”。第一節，相對論的建立。根據邏輯與歷史相統一的原則，具體講授伽利略變換和力學相對性原理，邁克爾遜—莫雷實驗，洛倫茲變換的提出，愛因斯坦的狹義相對論及其主要結論，廣義相對論及其驗證。第二節，量子力學的建立和發展。一、量子力學產生的歷史背景，概要介紹黑體輻射理論和紫外災難。二、量子力學的建立與發展，具體講述普朗克的量子假說，愛因斯坦的光量子理論，玻爾對原子結構的量子解釋，德布羅意的物質波，薛定諤的波動方程，海森伯的矩陣力學。第三節，現代化學理論的發展。主要講授元素周期理論的新發展和現代化學鍵理論。
第二章，原子物理學的開發研究及應用。主要講授從物質結構的研究到原子能的開發和應用。第一節，對微觀世界的探索和認識。一、物質結構初探，復習回憶德謨克利特的原子論，道爾頓的原子說，門捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的進軍，主要講授X射線、放射性元素及電子的發現，原子結構模型及其實驗和發現，原子核結構模型及其實驗和發現，對基本粒子家族的認識。第二節，原子能的開發研究及應用。一、原子能的開發研究:重點介紹原子能開發研究中的三大發現，即慢中子效應的發現、核裂變的發現和鏈式反應的發現。二、原子能的應用，包括能源方面的應用和放射性同位素的應用。能源方面的應用包括兩個方面:一是軍用三彈即原子彈、氫彈和中子彈的研制;二是核電站的發展，主要介紹從慢中子反應堆到快中子增殖堆再到核聚變反應堆的歷史發展。放射性同位素的應用可概要介紹在生產、生活、科研、軍事上的應用及其成果。
第三章，生物學與生物工程技術。生物學是研究生命的科學;生物工程技術是用人工的方法創造生命的技術。生命科學是現代科學的三大前沿陣地之一;生物工程技術是現代科學技術的主要內容。第一節，生命的起源和生物的進化。一、生命起源的化學進化歷程:從無機小分子物質生成有機小分子物質;從有機小分子物質形成有機高分子物質;從有機高分子物質形成有機多分子體系;從有機多分子體系演化成原始生命物質。二、生物進化論，主要介紹拉馬克的生物進化學說和達爾文的生物進化論。第二節，現代遺傳學和分子生物學。一、遺傳學:主要講授孟德爾的豌豆實驗及其遺傳學說;摩爾根的果蠅實驗及其遺傳學說。二、分子生物學:重點介紹蛋白質的性質、結構和功能;核酸的性質、結構和功能。第三節，生物工程技術。生物工程包括酶工程、發酵工程、細胞工程和基因工程四個部分的內容。因學時限制，可重點介紹細胞工程和基因工程兩個部分。一、細胞工程，應首先講授細胞的全能性，然后在細胞全能性的基礎上具體介紹植物組織培養技術、細胞融合技術、細胞折合和胚胎移植技術、克隆技術等內容。二、基因工程:(1)基因工程的基礎研究，主要介紹限制性內切酶、連接酶和基因載體的發現和研制。(2)基因工程的基本程序和方法，包括獲取目的基因DNA、獲取載體基因DNA、目的基因DNA與載體基因DNA的重組、把重組的DNA轉入受體細胞進行增殖和篩選轉基因生物體五個步驟及方法。三、生物技術的應用前景。主要介紹生物醫藥的研制及應用、生化工業的迅速發展、轉基因動植物的大量出現，人類基因組計劃(HGP)及其廣闊的應用前景。
第四章，天文學和天體演化學說。天體演化學說是現代科學的三大前沿陣地之一，本章在重點講述天體演化學說之前，先把天文學的相關知識作一簡單介紹。第一節，天文學及其產生和發展。一、概要介紹天文學的研究對象和分類;二、重點講授天文學的產生和發展:具體介紹古代天文學、近代經典天文學和現代天文學的發展情況。第二節，獲取天體信息的渠道和手段;可分三個大問題來講述。一、獲取天體信息的渠道，主要介紹電磁輻射、宇宙線和中微子三條途徑;二、獲取天體信息的物質手段和儀器設備，主要介紹人眼的構造和功能、光學望遠鏡、射電望遠鏡和天體攝譜儀;三、天文觀測發展簡史:依次介紹光學天文學、射電天文學和空間天文學。第三節，天體的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介紹牛頓“無限無邊”宇宙模型及其疑難、愛因斯坦“有限無邊靜態”宇宙模型及其疑難、哈勃定律與大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先對星系及其類型作一簡單的介紹，然后在此基礎上介紹星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具體介紹恒星的形成，表征恒星演化過程的赫羅圖，恒星演化過程的三階段，即主序星階段、紅巨星階段和恒星的三種歸宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太陽系的形成和演化:主要介紹太陽系的基本情況和太陽系的形成和演化兩部分內容;五、地球的構造和演化:包括地球概況、地球的圈層構造和地球的形成和演化。
第五章，信息技術和激光技術。人類歷史在經歷了6000年的農業社會和近300年的工業社會以后，現在正在迅速走向第三個文明社會———信息社會。所謂信息社會，就是信息在社會生產和生活中起主導作用的社會。信息技術和信息產業，是信息社會的重要支柱。所謂信息技術，就是信息的獲取、傳遞和處理技術。信息技術以微電子技術為基礎，包括計算機技術、通信技術、光導技術和人工智能技術等。第一節，微電子技術。一、微電子技術的出現:具體介紹集成電路的誕生、集成電路的種類及其歷史發展和集成電路的制作工藝;二、微電子技術的應用。第二節，計算機技術。一、計算機概述:具體介紹計算機的結構與功能、計算機的特點和計算機的歷史發展;二、計算機的應用:主要包括數值計算或科學計算、數據處理或稱信息處理、實時控制或稱過程控制、計算機輔助系統、人工智能或稱智能模擬等;三、信息高速公路。第三節，通信技術。一、電氣通信:主要介紹電話通信和非電話通信及傳真;二、光纖通信:具體介紹光纖通信的基本原理、光纖通信的優點、光纖通信的應用和發展;三、衛星通信。第四節，激光技術。一、激光與激光器:具體介紹激光產生的基本原理、激光的特點、激光器的構造等內容。二、激光技術的應用:概要介紹激光加工(包括激光鑄模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技術及其在農業、醫療、軍事上的廣泛應用。
軍事高技術,是指應用于軍事領域的高技術，是建立在現代科學技術成就的基礎上，處于當代科學技術前沿，將對武器裝備軍事理論和作戰樣式的發展起巨大推動作用的那部分高技術的總稱。
按照科學分類方法，科學技術的體系結構通常劃分為基礎科學、技術科學和工程技術三個層次。軍事高技術的體系結構是由科學體系中面向軍事應用的那部分技術科學和工程技術所組成的。它包括兩個層次，即軍事基礎高技術和軍事應用高技術。軍事高技術包括信息技術、航天技術、海洋開發技術、生物技術、新材料技術、新能源技術六大領域。
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞：教學改革； 現代教學理論； 中心小學； 現代科學； 和諧發展； 思維訓練； 知識的基礎； 寧德市蕉城區； 課堂教學； 教學內容
中圖分類號：G622文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2016）10-0026-02
隨著"樂享教育"教學改革試驗的日益推進，作為農村小學，福建省寧德市蕉城區洋中中心小學秉承"有效德育，高效課堂，致力雙全，和諧發展"的理念，從"實際出發，明確關系，注重自學，培養能力"方面撕開一道突破口，也作了一些有益的嘗試。
如今，城鄉差距，課改瓶頸，忽視智力、能力的培養等等問題都深深鉗制了農村小學的可持續發展。此情此景下，應該說"樂享教育"為學校打開了一扇窗戶。但問題是該怎樣透過這扇窗戶，走出一條康莊大道呢？
1.正確處理教學改革試驗中的三個關系
正確處理現代教學理論與傳統教學經驗的關系 現代教學理論是伴隨著現代科學技術的發展提出來的，它具有強大的生命力。在教學改革試驗中，理所當然地要用它作指導。而傳統教學經驗雖然存在著許多弊端，但它是多年實踐中逐步形成和發展起來的，其中凝聚著千千萬萬教育工作者的經驗。教育者應"學中做、做中學"，做到既吸取現代教學理論的精華，又拋棄傳統經驗中的糟粕。
正確處理與協調實驗班與非實驗班的關系 實驗班必須有扎實的群眾基礎，大家都來支持實驗班的工作；但實驗班班主任、教師的眼睛還得向下，善于聽取各個方面的意見，并吸收其中有益的部分，改進自己的工作。在實驗班取得某方面的經驗時，不要忘乎所以或對外保密，可以推廣的要向平行班推廣。同樣，非實驗班的某方面取得經驗時，也要向實驗班推廣。這樣，就可以做到彼此水融，互相促進。
正確處理"雙基"與科學新成就的關系 基礎知識和基本技能，是小學生文化科學知識學習的主要內容。培養學生自學能力，必須以學好"雙基"為基礎，沒有這個基礎，也就談不上自學能力。而科學新成就是擴大學生視野，形成學生正確的學習動機不可缺少的一項學習內容。所以要使二者密切結合，既不能無視飛躍發展的現代科學技術的新成就，也不能忽視"雙基"的教學，所以在導學案建設上，要不失良機重"雙基"。故應倡導課堂教學在努力打好基礎的同時滲透、傳輸科學新成就。這對拓展學生眼界，加深知識的理解是很有好處的，這樣真正做到課堂的有效性。
2.扎實培養學生的自學能力
"未來的文盲不再是不識字的人，而是沒有學會怎樣學習的人。"如果課堂教學僅僅滿足于向學生傳授知識，而忽視對他們自學能力的培養、學習方法的指導，將是歷史性的失誤。回想起上次去參觀南京灌南學校的"自主交流"的課堂教學模式，以學案為導線的自主學習方式，突出了學生的自。筆者感悟到，學生動手操作、自主探究、合作交流是學生學習數學的重要方式；同時也感悟到，學習語文不是補課，增加作業量，而是閱讀、閱讀、再閱讀，讓孩子獲得更多精神營養。所以，要抓實驗班，開展"樂享教育"教學改革的試驗，應把著眼點放在"教會學生如何學"，即重在指導學習方法與培養自學能力上。現列舉以下三種做法：
首先，培養學習興趣，注意學生的學習心理，調動"學"的積極性。學習興趣是一種帶有感彩的意向活動，如果伴隨學習而來的是興奮，是愉快，是學得新知識、新技能的樂趣，那么這種學習就能強化人的智力活動、促進人的智力的發展。為此，應該要求教師深入鉆研教材，設計好導學案。上課時，點燃學生學習的火花，把課堂的氣氛營造得輕松愉快，培養學生積極主動的探索精神，在已有知識的基礎上努力開拓知識面，不斷獲得新知識，在揭示大自然和社會生活奧妙的過程中，體會到知識的力量。
其次，抓預習，培養學生的自學能力。預習是知識的構建、儲備與信息搜集、情感體驗的過程，是展示的基礎。沒有預習或預習不充分就不可能進行完整的展示。為此，要將導學稍加前置，在課堂教學之前對學生進行必要的指導：明確目標任務、較好地掌握學習的方法方式，初步了解教材內容、掌握教材結構、理清教材思路。課堂上則有意識地訓練學生在自學自悟自結的基礎上，做好小組內的工作，既分工又合作，在精誠團結的"兵教兵""兵練兵"中，達到學困生弄懂教學內容的疑難，優生增強對知識的理解能力，"教學相長"、互相提高。經過一段時間的實驗，筆者深深地感到：抓好預習猶如教師交給了學生一根拐杖，學生借助這根拐杖，就可以不同程度地走上自學之路。
再者，抓思維訓練，培養和發展學生的智力。思維是智力的核心，在教學中對學生進行足夠的智力訓練，這是使學生成為學習主體的關鍵。在改革教學方法時，要把思維訓練作為教學的一個重點。
但正因為是經過幾十年才出來的東西，因此它就不同凡響，是名副其實的專著和經典之作。作者在前言寫道：“我懷著非常喜悅的心情來寫這些材料，就像許多年前寫第2卷時我感覺到的激動那樣。如同在第2卷中，在那里我高興地看到，初等概率論和數論的基本原理很自然地出現在關于隨機數生成和算術運算的研究中。而在準備7.2.1節的過程中我了解到，當我們研究組合生成的算法時，初等組合學的基本原理也自然地出現，并且具有高度啟發性。”他感到有許多美麗的故事等待他來講述。
關于生成基本的組合模式的問題
乍一看去，無論是生成所有n元組，還是生成排列，這些都不過是很簡單的、屬于已經解決了的問題，再無什么遺留問題需要研究。然而，經過作者點拔，才發現事實上問題絕非我們所想象的那么簡單。作者在提出對于這個問題的研究動機時指出，任何明智的人都不會想要通過幾千張紙來打印出{0，1，…，9}的所有10!=3628800個排列的清單。也沒有人會愿意在一個計算機文件中把它們產生出來。但是，我們需要的是，當確實用得著它們時，在頃刻之間就以某種數據結構把它們提供出來，使得一個程序可以一次一個地來考察每個排列。正是出于此目的，人們就還要考慮這樣一個問題。而且就這一點而言，它確實是遠未解決的問題。
作者在研究中所體現的嚴謹性表現在：不僅考慮二進制，還考慮十進制和混合進制；不僅考慮集合的元素，還考慮集合的子集、多重集合等。因此，它體現為既有問題的深度，又有問題的廣度。
關于組合模式同一些問題的關系
前邊所說的深度，指的是如何以最快速度和最少內存訪問來生成所需元組或排列。這樣一個問題，竟是同圖論有關，同哈密頓通路或循環有關，也同樹形的遍歷有關。因而作者在這里向我們揭示了這種關系，使我們懂得原來組合模式的問題還有這種背景，或者說它可以從那些問題的求解中獲得解決問題的理論基礎。
記得幾十年前當人工智能在我國掀起一股熱潮時，一些人曾經從人工智能的角度研究過九鏈環（又稱九龍環）的問題。然而，就譯者所知，并沒有任何一個中國學者，深入地去研究九鏈環問題的歷史以及它的發展過程，更沒有人去探討它和其他問題的聯系。但在這本書里，作者告訴我們，早在1872年法國人劉易斯?格羅斯在一本《步行理論》的小冊子中，就揭示了九鏈環同二進制數之間的關系。比如我們以0表示環與桿分離的狀態，而以1表示環在桿上的狀態，則原來環鎖在桿上的狀態就是9個1的狀態。問題是要通過從右邊開始（或從左邊開始），每次改換一位，最終使9個1變成為9個0。因此作者說，格羅斯才是格雷二進制碼真正的發明者，也是九鏈環問題真正透徹的最初研究者。
所以，對于幾十年前在我國人工智能學界曾經有過的研究九鏈環的熱潮，我們不得不作一些反思，那就是我們對于問題的研究，是否確實地應更著重于深度和廣度。為什么不是我們，而是外國人來發現原本是我們提出的問題的理論基礎，從而對它給出真正的解呢？
高德納還列舉了組合模式生成與歐洲教堂的洪鐘鳴響模式的聯系，揭示了各種鐘鳴模式與生成排列的關系，這同樣給人以巨大的啟示。
關于組合模式同文字算術或密碼數學的關系
在國外，很早就有人提出文字算術的概念。如亨利?厄思尼斯特?達德尼在1924年就提出一個著名問題：如果每個字母代表著不同的十進制數字，問要使：
SEND
＋MORE
MONEY
表示一個正確的求和，則每個字母應當分別表示什么數？
這看似純粹游戲的題目，卻引發了人們的思考。假若要傳送的是數字信息，用字母來對它們加密，這不就成了密碼了嗎？因而在1931年，西蒙?瓦特利寬特就給它起了另一個名稱“密碼數學”。
在他們的開創下，文字算術或密碼數學就蓬勃發展起來。開始，人們關注于具有唯一解的問題。而后，人們考慮它們能有的各種解，乃至研究它有多少解。有唯一解的情況，稱為純的文字算術或純的密碼數學。而有的問題，不僅是字母上有意義，而且以數值解代入后仍正確。例如：
VIOLIN+VIOLIN+VIOLA=TRIO+ SUNATA
（小提琴+小提琴+中提琴=三重合奏）
ZEROES + ONES = BINARY
（諸0+諸1=二進制）
COUPLE+COUPLE=QUARTET
（兩個+兩個=四個）
這些通過加法給出的文字算術，稱為加法性文字算術。還可以有乘法性文字算術，例如：
TWO×TWO=SQUARE
PI×R×R=AREA
依照這些問題，我們也可以提出，如何代入數字，使：
工業化+農業化+科學化=現代化
和
立黨為公+執政為民=為人民服務
以及
更快×更高×更強=奧林匹克精神
成立？
除了文字算術外，也還有像在0與9這些數字之間，如何加上適當的加減乘除號，使得結果成為一個數，如100。在這方面的研究，不僅僅在于給出正確答案，還要研究它們可以有多少個解，如對于123456789，可以有12種方法來插入+和-，使其和為100，如100=1+23-4+5+6+78-9=123－45-67+89= -1+2-3+4+5+6+78+9。又如，在12345678987654321中，插入+和-的一個方式為100=-1234-5-6+7898-7-6543-2-1。
