時(shí)間：2023-09-19 16:13:26
序論：在您撰寫(xiě)科學(xué)技術(shù)的研究方法時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞： 高中信息技術(shù)教學(xué) 科學(xué)教育方法 有效教學(xué)
現(xiàn)代社會(huì)在科學(xué)技術(shù)的影響下變化迅猛，科學(xué)教育應(yīng)從原來(lái)的以知識(shí)為中心轉(zhuǎn)向在重視知識(shí)教學(xué)的同時(shí)還關(guān)注科學(xué)方法教育，因?yàn)榭茖W(xué)方法比科學(xué)知識(shí)的適用性更廣、持久性更長(zhǎng)，也更具有生命力?？茖W(xué)方法與一般的科學(xué)知識(shí)不同，它所涉及的不是物質(zhì)世界本身，而是人類(lèi)認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的途徑與方式，是高度抽象的。進(jìn)行科學(xué)方法的教育，一方面應(yīng)注意不要脫離科學(xué)知識(shí)的教育過(guò)程去另搞一套，而是要寓教育方法于知識(shí)教學(xué)之中，另一方面不能只顧傳授知識(shí)，而應(yīng)把方法視為和知識(shí)同等重要，把方法視為知識(shí)的內(nèi)核與脈絡(luò)。要按照科學(xué)方法所展示的路子，去組織教材，安排教學(xué)過(guò)程。
結(jié)合中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀，我認(rèn)為在高中信息技術(shù)教學(xué)中的科學(xué)教育方法主要有以下幾個(gè)方面：
一、明確課程宗旨，認(rèn)清科學(xué)教育目的
信息技術(shù)課程的宗旨是進(jìn)一步提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)通過(guò)合作解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生在信息的獲取、加工、管理、表達(dá)與交流的過(guò)程中，掌握信息技術(shù)，感受信息文化，增強(qiáng)信息意識(shí)，內(nèi)化信息倫理，使學(xué)生成為適應(yīng)信息時(shí)代要求的具有良好信息素養(yǎng)的公民。把握好課程目標(biāo)和課程教學(xué)特點(diǎn)，是明確實(shí)施有效教學(xué)的關(guān)鍵?？茖W(xué)課程要反映作為當(dāng)代科學(xué)實(shí)踐之特點(diǎn)的理性傳統(tǒng)與文化傳統(tǒng)?？茖W(xué)的學(xué)習(xí)是一種能動(dòng)的過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)是學(xué)生親自動(dòng)手而不是別人做給他們看的事情。科學(xué)探究是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要途徑，也是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要內(nèi)容。
二、轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)觀念，用科學(xué)教育的理念來(lái)指導(dǎo)信息教學(xué)
新的教育理念是對(duì)教育認(rèn)識(shí)的突破，也是新形勢(shì)下對(duì)教育的一種新認(rèn)知。教育理念對(duì)教育實(shí)踐有重要的實(shí)踐意義。因此，首先應(yīng)該轉(zhuǎn)變廣大中學(xué)信息教師的思想觀念，讓他們淡化以往的學(xué)科觀念，用現(xiàn)代科學(xué)教育的理念來(lái)指導(dǎo)信息教學(xué)。以往的教育往往從培養(yǎng)人才的角度來(lái)考慮，把教育看成是為了培養(yǎng)為國(guó)家機(jī)器服務(wù)的各類(lèi)各樣的人才，而不是從人自身發(fā)展的角度來(lái)看待的，這種教育思想導(dǎo)致教育的功利性太強(qiáng)。面向全體學(xué)生，科學(xué)教育要求他們不能像以往那樣把學(xué)生當(dāng)做接受知識(shí)的機(jī)器，而要把學(xué)生看成有自己的思想和想法的獨(dú)立的個(gè)體。
信息學(xué)科教育是為每個(gè)學(xué)生的成長(zhǎng)而服務(wù)的，是為了提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，不是著眼于培養(yǎng)信息學(xué)家或某一領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人才，關(guān)鍵的是要通過(guò)信息學(xué)科教育使學(xué)生形成健康、積極、向上的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和人生價(jià)值觀。要改變中學(xué)信息教師以往那種科學(xué)教育與人文教育相互獨(dú)立的看法，讓教師在信息教學(xué)過(guò)程中融合人文涵義。正如美國(guó)信息教育家拉比認(rèn)為：“只有把科學(xué)和人文科學(xué)融為一體，我們才能期望達(dá)到與我們時(shí)代和我們這一代相稱的智慧的頂點(diǎn)?！?/p>
三、課堂的有效組織，讓學(xué)生獲得可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)方法
課堂教學(xué)是在備好課的基礎(chǔ)上進(jìn)行的教學(xué)，是實(shí)施有效教學(xué)成敗的關(guān)鍵，課堂教學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，要把握好每一個(gè)教學(xué)進(jìn)程。當(dāng)前的中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)受傳統(tǒng)教育的影響，這給信息技術(shù)課程的教學(xué)帶來(lái)了一定的困難。在基礎(chǔ)教育新課程改革背景下信息技術(shù)課程采取何種教學(xué)方法才能實(shí)現(xiàn)有效的科學(xué)教學(xué)，是值得探討的問(wèn)題。我認(rèn)為可以采取以下幾種教學(xué)方法：
1.任務(wù)驅(qū)動(dòng)，有效指導(dǎo)?！叭蝿?wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法是信息技術(shù)教師們上信息技術(shù)課常用的方法，它遵循由表及里、逐層深入、逐步提高的規(guī)律，教學(xué)中應(yīng)根據(jù)學(xué)生、課程，設(shè)計(jì)一些有意義的任務(wù)，以任務(wù)為先導(dǎo)，進(jìn)而帶出相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)的操作技能，引導(dǎo)學(xué)生思考，通過(guò)學(xué)和做，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。隨著任務(wù)的完成，給學(xué)生以成就感，使他們不斷體會(huì)到使用計(jì)算機(jī)的樂(lè)趣，在完成任務(wù)的過(guò)程中增長(zhǎng)知識(shí)，學(xué)會(huì)技能。學(xué)生應(yīng)形成創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力及自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，樹(shù)立科學(xué)精神，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、尋找解決問(wèn)題。
2.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣。有人認(rèn)為學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程都有濃厚的興趣，是不需要培養(yǎng)的，其實(shí)學(xué)生僅僅有興趣未必就能學(xué)好信息技術(shù)這門(mén)課程，因此教師要想辦法將學(xué)生的興趣轉(zhuǎn)移到較為系統(tǒng)全面的知識(shí)學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練上來(lái)。我們可以根據(jù)學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的情境，為學(xué)生搭建有情境、有任務(wù)、有挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)平臺(tái)，這樣既能有效地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性，又能讓他們充分展示學(xué)習(xí)成果，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。
3.小組合作，探究學(xué)習(xí)。小組合作學(xué)習(xí)是一種行之有效的學(xué)習(xí)方式，是幫助學(xué)生搞好學(xué)習(xí)的催化劑，又是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情的興奮劑。在教學(xué)中教師要適時(shí)組織學(xué)生運(yùn)用小組合作的形式進(jìn)行交流，努力培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)合作學(xué)習(xí)的良好品質(zhì)，使學(xué)生主動(dòng)自覺(jué)地采用這一學(xué)習(xí)方式。在實(shí)施中關(guān)注學(xué)生的人生觀、世界觀和心理世界，構(gòu)建平等、合作的師生關(guān)系，創(chuàng)設(shè)對(duì)學(xué)生有挑戰(zhàn)性、激勵(lì)性的問(wèn)題或情景，巧妙地滲透解決問(wèn)題的科學(xué)方法。
以上就高中信息技術(shù)科學(xué)方法教育的問(wèn)題作了一些探討，由于我國(guó)的普通教育對(duì)科學(xué)方法教育的理論研究還不夠深入，實(shí)踐探索十分欠缺，因此我提出的科學(xué)方法教育的意義、含義、內(nèi)容和要求及其實(shí)施還不夠成熟，需要進(jìn)一步實(shí)踐檢驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]崔允漷.有效教學(xué).華東師范大學(xué)出版社.
>> 基于可視化技術(shù)的知識(shí)提取研究 基于科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)的現(xiàn)代教育方法研究 國(guó)際科學(xué)計(jì)量學(xué)研究前沿的可視化探測(cè) 基于信息物理融合的web可視化模型研究 語(yǔ)義環(huán)境下的數(shù)字檔案館知識(shí)可視化模型研究 知識(shí)可視化視覺(jué)表征的內(nèi)容構(gòu)建方法 基于信息融合的變電站三維可視化技術(shù)的研究 教學(xué)決策可視化模型的設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究 儲(chǔ)層模型可視化技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn) 科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)教學(xué)和培訓(xùn)的應(yīng)用 知識(shí)可視化的視覺(jué)表征研究綜述 中小學(xué)信息技術(shù)知識(shí)的擴(kuò)散及其可視化研究 知識(shí)可視化在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用研究 計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的可視化技術(shù)研究 信息可視化顯示效果的優(yōu)化方法研究 SQLLOADER的可視化數(shù)據(jù)導(dǎo)入方法研究 基于油港工藝流程調(diào)度可視化技術(shù)的方法研究 營(yíng)房資產(chǎn)可視化方法研究 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的信息可視化研究 基于VTK技術(shù)的可視化研究 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置：，2013-08-05.
[11]閆玖石.英國(guó)技術(shù)預(yù)見(jiàn)計(jì)劃的背景及過(guò)程[J].天津科技，2004，（3）：51-52.
[12]唐家龍.技術(shù)預(yù)見(jiàn)的實(shí)踐局限性及其方法論根源[J] .科學(xué)技術(shù)與辯證法，2008，（5）：71-74.
[13]楊耀武.技術(shù)預(yù)見(jiàn)學(xué)概要[M].上海：上?？茖W(xué)普及出版社，2006：78-80.
[14]陳峰.日本第八次科學(xué)技術(shù)預(yù)見(jiàn)項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)學(xué)解析[J].競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)，2007，春季刊：2-5.
[15]崔志明，等.技術(shù)預(yù)見(jiàn)“市場(chǎng)德?tīng)柗品ā钡奶攸c(diǎn)及實(shí)施程序探討[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2004，25（12）：13-17.
[16]張冬梅，曾忠祿.德?tīng)柗品夹g(shù)預(yù)見(jiàn)的缺陷及導(dǎo)因分析：行為經(jīng)濟(jì)學(xué)分析視角[J].情報(bào)理論與實(shí)踐，2009，（8）：24-27.
[17]邱均平.信息計(jì)量學(xué)[M].武漢： 武漢大學(xué)出版社，2007.
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是信息技術(shù)（包括傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)）和空間衛(wèi)星技術(shù)在航海上的成功應(yīng)用，使航海技術(shù)取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，現(xiàn)代航海己進(jìn)入電子航海時(shí)代。現(xiàn)代航海技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在船舶導(dǎo)航技術(shù)和海上通信技術(shù)兩個(gè)方面，研究電子航海技術(shù)促進(jìn)現(xiàn)代航海技術(shù)的變革，應(yīng)主要研究電子航海技術(shù)對(duì)船舶導(dǎo)航技術(shù)與海上通信技術(shù)的影響。
1.現(xiàn)代船舶導(dǎo)航技術(shù)
采用數(shù)字編碼的偽隨機(jī)噪聲信號(hào)測(cè)距與原子鐘測(cè)時(shí)技術(shù)的GPS，克服了以往電子導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度與作用距離的矛盾，GPS可在全球范圍內(nèi)全天候地為海上、陸上、空中和空間的用戶提供連續(xù)、高精度的位置、速度與時(shí)間信息。GPS所提供的高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)、抗干擾能力極強(qiáng)的數(shù)字編碼測(cè)距信息己成為重要的信息資源。在航海上，GPSDGPS所提供的連續(xù)的己達(dá)到海圖極限精度要求的高精度數(shù)字船位，是船位定位技術(shù)上一次重大突破，是導(dǎo)航技術(shù)一次質(zhì)的飛躍。GPS己經(jīng)并不斷促進(jìn)與帶動(dòng)各種助航電子儀器的發(fā)展，例如AIS、ECDIS、NAVPIL0T等，使得航海儀器朝著數(shù)字化、信息化、智能化的方向發(fā)展。同時(shí)，即將全面運(yùn)行的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，特別是我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，都是將來(lái)性能更佳的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。今后十年隨著多元的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)問(wèn)世，必將使船舶導(dǎo)航技術(shù)更安全、更可靠。
2.現(xiàn)代海上通信技術(shù)
數(shù)字化的全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的人工莫爾斯報(bào)的通信方式，己使海上通信方式發(fā)生重大變革。目前，國(guó)際海事組織（IM0）提出了GMDSS現(xiàn)代化的目標(biāo)，將淘汰落后技術(shù)引入衛(wèi)星探測(cè)AIS、衛(wèi)星寬帶通信、中高頻段和甚高頻段數(shù)字通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)和手段，提升GMDSS功能。GMDSS現(xiàn)代化將實(shí)現(xiàn)各種海上信息的數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)無(wú)距離、無(wú)空間約束的快捷、準(zhǔn)確及便利的傳輸，信息可以集成與共享為使用者提供管理、控制與決策的依據(jù)。
綜上所述，GPS與GMDSS是現(xiàn)代航海技術(shù)的基礎(chǔ)，已經(jīng)使傳統(tǒng)的航海技術(shù)向著數(shù)字化、信息化的方向發(fā)展。IM0正是認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代航海技術(shù)這一重大變革將帶來(lái)航海技術(shù)信息化、現(xiàn)代化的前景，提出了實(shí)施電子航海戰(zhàn)略的目標(biāo)。
二、電子航海戰(zhàn)略的內(nèi)容
2008年IM0海上安全委員會(huì)在其第85次會(huì)議（MSC85）上批準(zhǔn)了制定和實(shí)施電子航海戰(zhàn)略并描繪了電子航海的前景、核心目標(biāo)和益處。電子航海是指通過(guò)電子方式在船上和岸上對(duì)海上信息進(jìn)行協(xié)調(diào)化的收集、集成、交換、呈現(xiàn)和分析，以便為海上安全、保安以及保護(hù)海洋環(huán)境而改善泊位到泊位的航行和相關(guān)服務(wù)。
實(shí)施電子航海戰(zhàn)略，并不是簡(jiǎn)單地推行某些電子航海技術(shù)。電子航海戰(zhàn)略是全局性的變革，其內(nèi)容十分豐富，對(duì)其內(nèi)涵的理解也在不斷深化。實(shí)施電子航海戰(zhàn)略首先是信息化建設(shè)。航海信息化建設(shè)是一項(xiàng)巨大的信息工程，其關(guān)鍵是各種數(shù)字信息標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)規(guī)范、傳輸標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，各種應(yīng)用智能軟件的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)。
電子航海戰(zhàn)略不僅是信息化建設(shè)，從深層次看，電子航海還有著極大的發(fā)展空間，既需要戰(zhàn)略構(gòu)思與制定，更需要研究建立許多新的理論，研究攻克許多新的關(guān)鍵技術(shù)。隨著電子航海戰(zhàn)略逐步推進(jìn)，航海技術(shù)必將從定性向定量、從經(jīng)驗(yàn)向科學(xué)發(fā)展。電子航海的發(fā)展將使航海技術(shù)從技術(shù)上升為科學(xué)，發(fā)生質(zhì)的飛躍。
三、航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的定位
科學(xué)研究是以問(wèn)題為基礎(chǔ)的，只要有問(wèn)題的地方，就有科學(xué)與科學(xué)研究。從科學(xué)發(fā)展史看，任何一門(mén)學(xué)科的建立都需要兩個(gè)條件：一是思想和知識(shí)積累到一定程度，二是具有較強(qiáng)烈的社會(huì)需要。其中，第一個(gè)條件是根本性條件。人類(lèi)的航?；顒?dòng)己有數(shù)千年的歷史，人們?cè)诤胶；顒?dòng)中發(fā)明并積累了豐富的船舶導(dǎo)航技術(shù)、船舶操縱技術(shù)、海上通信技術(shù)，尤其是進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，包括衛(wèi)星技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、造船技術(shù)、測(cè)量技術(shù)等在內(nèi)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得航海技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，航海技術(shù)己進(jìn)入數(shù)字時(shí)代。另一方面，海上交通運(yùn)輸承載了全世界80%以上的貨物貿(mào)易運(yùn)輸，與人類(lèi)的生存發(fā)展息息相關(guān)。海上交通運(yùn)輸領(lǐng)域需要航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的支持，需要航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科去研究并攻克許多重大的課題，以確保海上交通運(yùn)輸?shù)脑诎踩?、環(huán)保和安保條件下的高效。但是，由于受航海技術(shù)發(fā)展水平的制約，以往的航海技術(shù)以定性分析與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為主，研究方法不夠成熟，學(xué)科體制不夠規(guī)范，因此，與真正的獨(dú)立學(xué)科還有一定的差距。航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科的現(xiàn)狀與水平與海運(yùn)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略對(duì)科技的要求差距甚大，必須加快發(fā)展。
航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科屬于應(yīng)用性學(xué)科，應(yīng)充分吸收、應(yīng)用相關(guān)學(xué)科的新理論、新技術(shù)，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)，明確學(xué)科定位，使高等學(xué)校在人才培養(yǎng)、教師教學(xué)、科學(xué)研究方面具有更明確的目標(biāo)和方向。
獨(dú)立的研究?jī)?nèi)容的確定是學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵。需要跟蹤、分析與研究航海領(lǐng)域的新技術(shù)、新理論，熟悉相關(guān)學(xué)科的發(fā)展水平與新成果，分析航?；顒?dòng)發(fā)展中需要解決的問(wèn)題，才能明確學(xué)科自己獨(dú)有的研究方向。導(dǎo)航技術(shù)、海上通信技術(shù)、船舶操縱與避碰技術(shù)一直是航?？茖W(xué)與技術(shù)的重要研究?jī)?nèi)容。筆者認(rèn)為，在航海向數(shù)字化發(fā)展的今天，數(shù)字導(dǎo)航技術(shù)、海上數(shù)字通信技術(shù)、智能化船舶操縱與避碰技術(shù)將是現(xiàn)代航海科學(xué)與技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向和重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)該作為現(xiàn)代航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科研究的重點(diǎn)。
在確定獨(dú)立的研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)上，航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科應(yīng)通過(guò)測(cè)試、各參數(shù)之間機(jī)理分析、建模并進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證等研究方法，不斷完善應(yīng)用技術(shù)與系統(tǒng)，提高船舶運(yùn)輸?shù)陌踩?、環(huán)保與效率水平。同時(shí)，還應(yīng)不斷完善航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科的科學(xué)體制，制定科學(xué)的具有前瞻意義的航?？茖W(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，開(kāi)創(chuàng)航?？茖W(xué)與技術(shù)發(fā)展的新局面。
四、航?？茖W(xué)與技術(shù)的發(fā)展方向與研究重點(diǎn)
航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科是大連海事大學(xué)的特色和優(yōu)勢(shì)學(xué)科，也是眾多航海高等院校的主干學(xué)科。如何抓住電子航海戰(zhàn)略實(shí)施的機(jī)遇，開(kāi)創(chuàng)航?？茖W(xué)與技術(shù)發(fā)展的新局面，是擺在航海教育主管部門(mén)和航海教育工作者面前的一個(gè)新課題。
要實(shí)現(xiàn)海運(yùn)強(qiáng)國(guó)，海運(yùn)科技創(chuàng)新和高水平海運(yùn)人才培養(yǎng)是關(guān)鍵。而科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)都要依賴學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展。目前，交通運(yùn)輸部正與教育部聯(lián)合開(kāi)展關(guān)于航海教育的調(diào)查研究，擬出臺(tái)關(guān)于提高航海教育質(zhì)量的指導(dǎo)意見(jiàn)。建議交通和教育主管部門(mén)加大對(duì)航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科的扶持力度，在國(guó)家學(xué)科體系中對(duì)航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科的定位予以確認(rèn)，在數(shù)字導(dǎo)航技術(shù)、海上數(shù)字通信技術(shù)、智能化船舶操縱與避碰技術(shù)等領(lǐng)域加大科研投入，建立航?？茖W(xué)與技術(shù)研究型人才培養(yǎng)基地，從政策上對(duì)航?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展給予保障。
航海教育和科研工作者也應(yīng)以電子航海戰(zhàn)略的實(shí)施為契機(jī)，跟蹤、消化吸收相關(guān)領(lǐng)域的最新科技成果，積極開(kāi)展相關(guān)研究，為海上交通運(yùn)輸?shù)陌踩透咝峁┲橇ΡＵ?。本文以信息技術(shù)、光纖陀螺、衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)等在航海上的應(yīng)用以及PORTS、智能ECDIS及數(shù)字船舶運(yùn)動(dòng)模型識(shí)別與控制技術(shù)的發(fā)展為例，分析電子航海的發(fā)展方向以及實(shí)施電子航海戰(zhàn)略需要研究的內(nèi)容與需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。
1.航海信息數(shù)字化
信息技術(shù)處理的對(duì)象是數(shù)字信息，工具是計(jì)算機(jī)。為了規(guī)范航海業(yè)務(wù)，需要利用計(jì)算機(jī)智能化輔助航海業(yè)務(wù)，需要建設(shè)航海信息數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)與知識(shí)庫(kù)。信息的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)，并不僅是簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)識(shí)別問(wèn)題，而且更重要的是對(duì)信息的基本元素、信息元素分類(lèi)、各信息元素關(guān)聯(lián)性的科學(xué)分析，為計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能處理提供邏輯判斷支持。由于信息數(shù)據(jù)庫(kù)的科學(xué)性將直接影響應(yīng)用功能軟件開(kāi)發(fā)的可行性，因此，信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)是計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用功能軟件的基礎(chǔ)。
建立航海信息數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上是建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)元素標(biāo)準(zhǔn)、信息分類(lèi)編碼標(biāo)準(zhǔn)、用戶視圖標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)等。分析研究信息的最基本元素，賦予其物理屬性及編碼，使其成為計(jì)算機(jī)能識(shí)別與處理的數(shù)字信息元素；分析研究信息元素之間的關(guān)聯(lián)性與邏輯性，構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)，以便于計(jì)算機(jī)查詢與分析，尤其是對(duì)于海量數(shù)據(jù)的處理，該項(xiàng)工作更顯得重要；在此基礎(chǔ)上分析研究信息服務(wù)組成的業(yè)務(wù)規(guī)范，開(kāi)發(fā)出各種用戶操作標(biāo)準(zhǔn)界面及信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)航海信息的集成與共享。
信息化的核心是智能控制，智能控制的目的是為用戶服務(wù)。電子航海戰(zhàn)略首先是信息化建設(shè)，核心是為航海人員服務(wù)，解決電子航海時(shí)代航海人員“信息過(guò)載”的問(wèn)題。顯然，這需要而且必須有航?？萍既藛T的參與，因?yàn)?，航海人員了解實(shí)際的操作、管理與控制，知道需要什么，解決什么問(wèn)題，達(dá)到什么目的。航海的信息化建設(shè)實(shí)質(zhì)就是智能化的信息技術(shù)為航海人員服務(wù)，使得航海信息技術(shù)更加人性化。
船用雷達(dá)波浪測(cè)試技術(shù)、海面油污測(cè)試技術(shù)是信息技術(shù)在海洋參數(shù)測(cè)試上成功的應(yīng)用。航海科技人員應(yīng)開(kāi)拓其在船舶耐波性、防污染方面的科學(xué)研究。
2.光纖陀螺技術(shù)
傳統(tǒng)陀螺為機(jī)電陀螺，盡管在過(guò)去一直是慣性導(dǎo)航和測(cè)量領(lǐng)域的主流儀表，但因其具有高速旋轉(zhuǎn)的“轉(zhuǎn)子’等不利因素，在精度、性價(jià)比和壽命方面制約了慣性技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。1913年法國(guó)科學(xué)家G.Sagnac論證了米用無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的光學(xué)系統(tǒng)同樣能夠檢測(cè)相對(duì)慣性空間的旋轉(zhuǎn)。得益于激光器的發(fā)明，1962年，作為第一代光學(xué)陀螺的環(huán)形激光陀螺（RLG）誕生。隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，1976年光纖陀螺（FOG）在實(shí)驗(yàn)室演示。光纖傳感技術(shù)是一種以光波為載體，光纖為媒質(zhì)，感知和傳輸外界被測(cè)信號(hào)的新型傳感技術(shù)。光纖陀螺與傳統(tǒng)的機(jī)電陀螺一樣，用來(lái)測(cè)量運(yùn)載體相對(duì)慣性空間的旋轉(zhuǎn)角速度。當(dāng)運(yùn)載體旋轉(zhuǎn)時(shí)，光纖陀螺利用Sagnac相移導(dǎo)致光波干涉條紋產(chǎn)生微小移動(dòng)，從而測(cè)得旋轉(zhuǎn)角速度。光纖陀螺具有體積小、質(zhì)量輕、動(dòng)態(tài)范圍大、精度范圍廣、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件等優(yōu)點(diǎn)，是一種新型的全固態(tài)慣性儀表。由于其在航空、航天、航海及兵器等應(yīng)用領(lǐng)域的重要性，從一開(kāi)始就得到了世界各國(guó)特別是軍方的密切關(guān)注，并得以迅速發(fā)展。經(jīng)過(guò)30年技術(shù)的發(fā)展，光纖陀螺己成為21世紀(jì)慣性測(cè)量與制導(dǎo)領(lǐng)域的主流儀表之一。
在航海上，光纖陀螺在艦艇導(dǎo)航與姿態(tài)測(cè)量中得到成功應(yīng)用。光纖陀螺在商船上的應(yīng)用才剛剛開(kāi)始，其在船舶運(yùn)動(dòng)模型與控制模型的在線識(shí)別、船舶耐波性理論的研究、自動(dòng)舵智能控制上將有很大的應(yīng)用空間。
3.衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)
我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于2020年實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)既具有GMDSS相應(yīng)的海上通信功能，還具有GPS相應(yīng)的全球高精度三維定位功能。我國(guó)航?？萍既藛T應(yīng)積極參與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的民用終端設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)工作，使該系統(tǒng)重要信息資源得到廣泛應(yīng)用，發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。這是我國(guó)海運(yùn)事業(yè)戰(zhàn)略安全的需要，也是世界海運(yùn)業(yè)安全的需要。
4.PORTS
傳統(tǒng)上利用海圖及潮汐表來(lái)估算港口水域水深和水流，這種方法己不能滿足海上交通運(yùn)輸發(fā)展的需要。為此美國(guó)海洋大氣管理局（NOAA）國(guó)家海洋部（NOS）開(kāi)發(fā)了PORTS。PORTS是PhysicalOceanographicRea—TimeSystem的英文縮寫(xiě)，中文是“港口海洋環(huán)境要素實(shí)報(bào)及預(yù)報(bào)系統(tǒng)”。它是一種公共信息采集和系統(tǒng)，其目的是向船長(zhǎng)和引航員提供準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的港口和航道水深、水流、風(fēng)、浪、溫度及鹽度等數(shù)據(jù)，有效利用港口水深資源，保證航行安全，提高航運(yùn)效率，為水域的環(huán)境保護(hù)提供支持。全球第一個(gè)PORTS于1991年在美國(guó)佛羅里達(dá)州西部港口城市坦帕港建成并投入運(yùn)行。
實(shí)質(zhì)上是潮汐潮流預(yù)報(bào)的數(shù)字化發(fā)展方向。把點(diǎn)潮汐潮流的預(yù)報(bào)發(fā)展為區(qū)域性潮汐潮流預(yù)報(bào)，把統(tǒng)計(jì)建模的預(yù)報(bào)發(fā)展為考慮氣象要素的預(yù)報(bào)，其關(guān)鍵是潮汐潮流的測(cè)試與傳輸、氣象要素的測(cè)試，然后通過(guò)數(shù)學(xué)建模，實(shí)現(xiàn)測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量與測(cè)量精度能夠滿足工程需要的。應(yīng)該指出的是，基于實(shí)時(shí)潮汐潮流預(yù)報(bào)的所需的測(cè)試技術(shù)及測(cè)試儀器與設(shè)備己經(jīng)具備，技術(shù)上不存在太大的問(wèn)題，主要在于投資、測(cè)試與建模。數(shù)字化的區(qū)域性的潮汐潮流預(yù)報(bào)系統(tǒng)將是海域水深、水流資源信息化的重要發(fā)展方向，這不僅有利于航行安全，提高海域水深、水流資源的利用效率，同時(shí)也是保證海域清潔和防污染的重要信息資源。同樣可以應(yīng)用于沿岸水域與狹水道水域。
5.智能ECDIS
智能ECDIS將不僅顯示海圖信息、本船信息、AIS目標(biāo)信息、雷達(dá)圖像及ARPA目標(biāo)信息，還綜合處理與顯示潮汐、潮流信息、航路信息、氣象信息、VTS及港口信息等，ECDIS將是航海信息的綜合處理與顯示的中心。
ECDIS綜合處理與顯示PORTS系統(tǒng)所提供的港口區(qū)域性的實(shí)時(shí)潮時(shí)與潮流的數(shù)字信息，將是ECIDS的重要發(fā)展方向。綜合PORTS信息的新型對(duì)提高港口航行安全及増強(qiáng)港口水域的通航能力是十分有利的。港口管理者將能科學(xué)地利用港口水域的水深、水流資源，合理地調(diào)度港口進(jìn)出港船舶；海事管理部門(mén)將以此對(duì)船舶的通航安全作出進(jìn)一步的判斷；航海人員將根據(jù)此信息合理安排船舶到港時(shí)間及設(shè)計(jì)最佳航線。
航路、氣象、VTS及港口服務(wù)等信息在ECDIS上進(jìn)行綜合處理與顯示，從處理與顯示本身來(lái)講比較容易，關(guān)鍵是如何合理、有效、智能化地把這些信息提供給航海人員和海事管理人員，避免造成“信息過(guò)載”的負(fù)面影響。
6.數(shù)字船舶運(yùn)動(dòng)模型識(shí)別與控制技術(shù)
采用雷達(dá)波浪測(cè)試儀、光纖陀螺等新的測(cè)試儀器，使得船舶可以進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)測(cè)試。船舶動(dòng)態(tài)測(cè)試可以為減小因船模水池試驗(yàn)的尺度效應(yīng)與邊界效應(yīng)帶來(lái)的誤差提供一種可行的研究方法。通過(guò)對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)參數(shù)、控制參數(shù)、姿態(tài)參數(shù)及環(huán)境參數(shù)的測(cè)量，就可以分析出船舶運(yùn)動(dòng)對(duì)環(huán)境的響應(yīng)機(jī)理，進(jìn)而研究建立船舶運(yùn)動(dòng)模型的在線辨識(shí)的理論與方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶定量的操縱與控制，最終實(shí)現(xiàn)智能化船舶操縱與控制。建立這樣的多傳感器的智能的數(shù)字船舶操縱與控制系統(tǒng)，將根據(jù)測(cè)得的海浪數(shù)據(jù)（有效浪高、波長(zhǎng)、波向）、氣象參數(shù)及船舶運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在線辨識(shí)船舶運(yùn)動(dòng)模型，并可對(duì)航海人員將要采取操縱行動(dòng)后船舶的響應(yīng)有一個(gè)量化數(shù)據(jù)的提示。例如，船舶在大風(fēng)浪中航行，該系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定的船舶某種航向、航速，定量給出相應(yīng)的船舶橫搖幅度與縱搖幅度，以供航海人員參考。因此，在這樣的數(shù)字船舶操縱與控制系統(tǒng)的輔助下，航海人員對(duì)將采取操縱行為后船舶的響應(yīng)有一個(gè)量化數(shù)據(jù)，船舶操縱與控制的安全性必將有極大的提高。通過(guò)實(shí)船動(dòng)態(tài)測(cè)試來(lái)研究建立船舶操縱與控制模型必須借鑒船模水池試驗(yàn)的船舶水動(dòng)力建模的理論與方法，同時(shí)，在確保安全的前提下，實(shí)船測(cè)試方案的設(shè)計(jì)、傳感器的配置與安裝、傳感器數(shù)據(jù)的采集與傳輸、數(shù)據(jù)的融合與處理、機(jī)理的研究、多參數(shù)的在線辨識(shí)都是一項(xiàng)全新的探索性的艱巨的科學(xué)研究工作。從基礎(chǔ)理論研究上來(lái)講，該項(xiàng)科學(xué)研究工作將對(duì)解決船舶運(yùn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題提供支持，該項(xiàng)科學(xué)研究成果不僅對(duì)船舶設(shè)計(jì)有幫助，而且將帶動(dòng)具有多傳感器的智能舵的發(fā)展。
五、結(jié)語(yǔ)
全面實(shí)施電子航海戰(zhàn)略，開(kāi)創(chuàng)我國(guó)航?？茖W(xué)與技術(shù)發(fā)展新局面，人才培養(yǎng)是關(guān)鍵。日新月異的現(xiàn)代航海技術(shù)需要航海科技人員不斷跟蹤航海領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的新理論、新技術(shù)積極開(kāi)展學(xué)習(xí)和探索，注重測(cè)量與實(shí)證研究，努力攻克海上交通運(yùn)輸發(fā)展中的技術(shù)難題。應(yīng)引進(jìn)相關(guān)學(xué)科的科研人員來(lái)改善航?？萍寂c教育隊(duì)伍的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并為他們創(chuàng)造一個(gè)學(xué)習(xí)航海、服務(wù)航海、獻(xiàn)身航海的良好的人才培養(yǎng)發(fā)展的氛圍。航?？萍嫉膭?chuàng)新與發(fā)展難以一蹴而就，需要體制上營(yíng)造一種“養(yǎng)”人才的環(huán)境。
關(guān)鍵詞：科學(xué)技術(shù)發(fā)展；教學(xué)方法；改革
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）37-0170-02
21世紀(jì)是科技的世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)對(duì)生活的影響日益顯著。高等學(xué)校能不能把握時(shí)代的脈搏，利用科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代背景，做好教學(xué)方法的改革，事關(guān)高等學(xué)校的教育質(zhì)量、國(guó)家人才培養(yǎng)和我國(guó)特色社會(huì)主義建設(shè)的穩(wěn)步前進(jìn)。我國(guó)高等學(xué)校的教學(xué)改革受到很大的阻力。受到傳統(tǒng)的思維定式的影響，學(xué)校、教師、學(xué)生一直使用過(guò)去那種死板簡(jiǎn)化的教學(xué)方式。盡管政府高度重視教學(xué)時(shí)對(duì)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，但由于當(dāng)下學(xué)校、教師、學(xué)生的排斥，教學(xué)方法改革收效甚微。筆者將通過(guò)研究現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的背景下的高等學(xué)校的教學(xué)方式改革，分析我國(guó)教學(xué)方式改革的新方式，探討如何進(jìn)一步推進(jìn)和深化教學(xué)方式改革。
一、高等學(xué)校教學(xué)方法概述
高等學(xué)校教學(xué)方法是指通過(guò)一定的方法和科學(xué)的手段實(shí)現(xiàn)教學(xué)的目的。好的教學(xué)方法能促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)、取得良好的教學(xué)理想，好的教學(xué)方法往往能取得事半功倍的效果。教學(xué)方法是“方法”的屬概念[1]，方法就是找到解決問(wèn)題的最佳途徑，運(yùn)用方法處理問(wèn)題，但是目前，學(xué)界對(duì)何為教學(xué)方法還未達(dá)成共識(shí)。盡管學(xué)者對(duì)教學(xué)方法的解釋各有偏差，但是基本都認(rèn)為教學(xué)方法的研究應(yīng)該包括教學(xué)方法和教學(xué)目的的關(guān)系、教師和學(xué)生的互動(dòng)以及教學(xué)方法流派形成的教學(xué)體系。雖然高等學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)中，也是教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，但學(xué)生具有更多的自我能動(dòng)性和自我約束能力，教師傳授的成分在學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的比重中逐漸減少。學(xué)生不僅具備著學(xué)習(xí)能力，還具有一定的科研能力，這就要求在教學(xué)活動(dòng)中因材施教，合理地培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和探索發(fā)現(xiàn)能力。高等學(xué)校已經(jīng)脫離了中小學(xué)科普性的基礎(chǔ)教育，教授的知識(shí)變得更加專(zhuān)業(yè)，這就要求高校教學(xué)方法側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、推論、探索能力。教學(xué)方法不是一個(gè)籠統(tǒng)的概念，可以細(xì)分為不同的教學(xué)方法體系：理論教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)方法、探索教學(xué)方法等。
先進(jìn)的教學(xué)方法能夠?qū)⒔虒W(xué)目的變成現(xiàn)實(shí)的理想的教學(xué)結(jié)果。在一定的教學(xué)內(nèi)容下，先進(jìn)的教學(xué)方法能起到事半功倍的效果，促進(jìn)學(xué)生主體作用的發(fā)揮。正確認(rèn)識(shí)高等學(xué)校教學(xué)方法的意義，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下考察高等學(xué)校教學(xué)方法改革，事關(guān)高等教育教學(xué)理論深入到高等學(xué)校管理工作中。
二、高等學(xué)校教學(xué)方法現(xiàn)狀
（一）我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法的現(xiàn)狀
目前，我國(guó)高等學(xué)校的教學(xué)方法受到傳統(tǒng)呆板簡(jiǎn)化思維方式的掣肘較多，傳統(tǒng)教學(xué)方法的結(jié)構(gòu)占據(jù)著我國(guó)教學(xué)方法的一半多。傳統(tǒng)的教學(xué)方法傳授知識(shí)主要通過(guò)老師的講授，缺乏對(duì)學(xué)生的獨(dú)立思考動(dòng)手能力的培養(yǎng)。教師將大量的教學(xué)實(shí)踐投入到課堂教學(xué)，不少學(xué)校教師課堂講授的時(shí)間占到總教學(xué)的90%，教師單向的灌輸知識(shí)，和學(xué)生互動(dòng)也很少。受到傳統(tǒng)教學(xué)就是傳授知識(shí)的觀念的影響，不少高等學(xué)校的教師狹義地認(rèn)為教學(xué)活動(dòng)承載的就是教授知識(shí)的任務(wù)，所以在教學(xué)方法的選擇和運(yùn)用上以自我活動(dòng)為中心，優(yōu)先考慮講授法進(jìn)行教學(xué)。傳統(tǒng)的教學(xué)觀念不重視對(duì)新的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，一些高校的教師缺乏對(duì)新科技的探索，導(dǎo)致其很少使用新科技來(lái)教授知識(shí)。目前，展示知識(shí)還是以傳統(tǒng)的板書(shū)為主，是手工作坊式的教學(xué)方式。課堂缺乏新意、流于形式，長(zhǎng)時(shí)間的呆板的講授，使得學(xué)生越來(lái)越抵觸厭惡[2]。學(xué)生厭學(xué)的情緒反饋給教師，教師教學(xué)沒(méi)有成就感，而產(chǎn)生的負(fù)面情緒更加不利于教學(xué)方式的改革。
（二）我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法的改革趨勢(shì)
分析我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法的現(xiàn)狀，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學(xué)方式是困擾我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法改革向前邁進(jìn)的痼疾?？茖W(xué)地對(duì)待傳統(tǒng)教學(xué)方式就是摒棄不合理的地方，繼承傳統(tǒng)教學(xué)方式中合理的積極的，并且可以和現(xiàn)代高等教育相適應(yīng)的一面[1]。當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，進(jìn)入信息時(shí)代，信息已經(jīng)成為重要的生產(chǎn)要素和資源?，F(xiàn)代社會(huì)對(duì)高等學(xué)校培養(yǎng)的人才提出了新的要求，再也不是可以通過(guò)學(xué)校就可以找到終身受用知識(shí)的人才，而是要求具有創(chuàng)新能力創(chuàng)新精神的復(fù)合型德智體美全方面發(fā)展的高素質(zhì)人才。傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能培養(yǎng)出滿足社會(huì)需求的人才。信息化時(shí)代，知識(shí)大爆炸，傳統(tǒng)的教學(xué)方式培養(yǎng)被動(dòng)的知識(shí)獲取者，其缺乏適應(yīng)學(xué)習(xí)型社會(huì)的要求。諸多因素迫切要求我國(guó)高等學(xué)校進(jìn)行教學(xué)方式的改革。我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法的改革應(yīng)該向著培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型、適應(yīng)學(xué)習(xí)型社會(huì)的復(fù)合人才方向進(jìn)行。
三、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與高等學(xué)校教學(xué)方式的應(yīng)用
（一）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概述
科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)的第一推動(dòng)力，同樣在推動(dòng)教育改革中也發(fā)揮著舉足輕重的作用[2]。生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能等為代表的新世紀(jì)取得突破進(jìn)展的高新科技，對(duì)人們生活產(chǎn)生了重要影響，高新科學(xué)技術(shù)的觸角深入到生產(chǎn)生活領(lǐng)域的各個(gè)方面。高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下，高等學(xué)校教育教學(xué)觀念發(fā)生著重要的革新，高等學(xué)校利用高新技術(shù)的更新教學(xué)條件和手段[4]。
（二）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)高等教學(xué)方法應(yīng)用的影響
技術(shù)與方法緊密聯(lián)系，相互促進(jìn)。方法是豐富和發(fā)展科學(xué)理論的一種重要源泉，科學(xué)技術(shù)的前進(jìn)和發(fā)展與研究方法所獲得的成就有著直接的聯(lián)系，而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也為方法的改進(jìn)和完善提供了理論基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)促進(jìn)了各種新方法的出現(xiàn)[3]。
四、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法的改革
21世紀(jì)是科技的世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)對(duì)生活的影響日益顯著。高等學(xué)校能把握時(shí)代的脈搏利用科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代背景，做好教學(xué)方法的改革，這事關(guān)高等學(xué)校的教育質(zhì)量、國(guó)家人才培養(yǎng)和我國(guó)特色社會(huì)主義的建設(shè)。
（一）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法的改革方向
1.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法的改革方向應(yīng)該堅(jiān)持改變傳統(tǒng)教學(xué)思想，注重啟發(fā)式教學(xué)的方向。啟發(fā)式教學(xué)重視學(xué)生能力的培養(yǎng)，在教與學(xué)的關(guān)系上使學(xué)生和老師能平等的交流，少一分敬畏多一分溝通，重視學(xué)生積極性的調(diào)動(dòng)及培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考自我探索能力。這種思想解放了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，使其能夠創(chuàng)造性的發(fā)展，強(qiáng)調(diào)學(xué)生既是受教育的對(duì)象又是具有主觀能動(dòng)性的認(rèn)識(shí)的主體[2]。
2.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法的改革方向應(yīng)該堅(jiān)持從教給知識(shí)到教會(huì)學(xué)習(xí)，來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。在知識(shí)大爆炸的背景下，科技飛速發(fā)展，各種獲取知識(shí)的終端設(shè)備極大的普及，人們獲得知識(shí)的途徑不在局限于教師傳道授業(yè)解惑。教師不再是“真理”的傳授者[5]。從教給知識(shí)到教會(huì)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變方向的改革可以提高學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的適應(yīng)性、創(chuàng)新性，成為復(fù)合型人才。
3.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法的改革方向應(yīng)該堅(jiān)持多種方法相結(jié)合、以學(xué)生自學(xué)為主的方向。當(dāng)前高等學(xué)校進(jìn)行教學(xué)方法改革，應(yīng)實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的講授為主到多種方法相結(jié)合的轉(zhuǎn)變，根據(jù)教學(xué)科目和教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，把多種方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。
4.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法的改革方向應(yīng)該堅(jiān)持傳統(tǒng)手段與現(xiàn)代手段相結(jié)合的方向。生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能等為代表的新世紀(jì)取得突破進(jìn)展的高新科技對(duì)人們生活產(chǎn)生了重要影響[2]。高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下，高等學(xué)校教育教學(xué)觀念發(fā)生著重要的革新，高等學(xué)校利用高新技術(shù)來(lái)不斷的更新教學(xué)條件和手段。
（二）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)方法改革措施
1.轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)呆板僵化的教育觀念，以樹(shù)立以學(xué)生的學(xué)為本的教育教學(xué)觀念。教師的一切活動(dòng)都要以學(xué)生的學(xué)為目標(biāo)。
2.從教給知識(shí)到教會(huì)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的教育方法中教師進(jìn)行填鴨式教學(xué)，缺乏對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考獨(dú)立分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力的重視，是老師教給學(xué)生知識(shí)。教會(huì)學(xué)習(xí)的教學(xué)方法致力于讓學(xué)生獨(dú)立自主地學(xué)習(xí)，增加創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神[6]。
3.充分利用現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)。計(jì)算機(jī)、多媒體等信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)革新教學(xué)方法提出了新要求。在面對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)時(shí)，高等學(xué)校教學(xué)方法的改革最根本的基石就是作為高科技的信息技術(shù)與教育新理念的融合。
結(jié)束語(yǔ)
筆者通過(guò)研究現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的背景下的高等學(xué)校教學(xué)方式改革，分析我國(guó)教學(xué)方式改革的新方式，探討了進(jìn)一步推進(jìn)和深化教學(xué)方式改革。筆者希望更多的專(zhuān)業(yè)人士能投入到該課題研究中，針對(duì)文中存在的不足，提出指正建議，為深化我國(guó)教育改革做出重要的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]雷儒金.高校思想政治理論課教學(xué)方法改革研究[D].武漢大學(xué)，2012.
[2]姚利民，段文.高校教學(xué)方法改革探討[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2013，（08）：60-64.
[3]侯懷銀，王俊琳.改革開(kāi)放以來(lái)中國(guó)大陸大學(xué)教學(xué)方法研究[J].高等教育研究，2014，（10）：63-71.
[4]孫俊俊.高校教學(xué)方法改革研究和述評(píng)[J].蘭州教育報(bào)，2011，（04）：108-110.
摘要由于信息技術(shù)課又具有幾個(gè)非常突出的學(xué)科特點(diǎn)：突出的技術(shù)應(yīng)用性、迅速的變化性和鮮明的社會(huì)時(shí)代性，因此，其教學(xué)方法決不能完全沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，而應(yīng)有其獨(dú)特的教學(xué)方法。
關(guān)鍵字
信息技術(shù)；教學(xué)方法；研究
【中圖分類(lèi)號(hào)】G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1673-8500（2013）01-0270-01
中學(xué)信息技術(shù)課，是一項(xiàng)融知識(shí)性和技能性為一體的基礎(chǔ)性學(xué)科教育，是一門(mén)新興學(xué)科，與傳統(tǒng)學(xué)科相比較它的教學(xué)理念體系、教學(xué)模式、教學(xué)思想都遠(yuǎn)還沒(méi)有定型，另外，由于信息技術(shù)課又具有幾個(gè)非常突出的學(xué)科特點(diǎn)：突出的技術(shù)應(yīng)用性、迅速的變化性和鮮明的社會(huì)時(shí)代性，因此，其教學(xué)方法決不能完全沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，而應(yīng)有其獨(dú)特的教學(xué)方法。教學(xué)實(shí)踐證明，在信息技術(shù)教學(xué)中，學(xué)生最初對(duì)計(jì)算機(jī)都充滿著好奇，都非常想學(xué)，但隨著信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的深入，有的內(nèi)容需要記憶，且枯燥無(wú)味，難度增大，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就日益減退，這時(shí)就需要教師善于引導(dǎo)，根據(jù)信息技術(shù)的學(xué)科特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合適的教學(xué)方法。在近幾年的信息技術(shù)教學(xué)中，我總結(jié)了以下幾點(diǎn)行之有效的方法：
1運(yùn)用各種手段，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
“興趣”是學(xué)生求知欲的源泉，也是啟迪學(xué)生積極思維的手段。教師在教學(xué)中要抓住時(shí)機(jī)，對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)、扶植和培養(yǎng)，注意啟發(fā)學(xué)生的好奇心，耐心解答學(xué)生提出的各種問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生的每一點(diǎn)進(jìn)步，點(diǎn)撥學(xué)生的每一個(gè)困惑，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生在學(xué)會(huì)和會(huì)學(xué)中不斷取得進(jìn)步，比如在介紹基于圖形用戶界面的Windows系統(tǒng)時(shí)，在學(xué)生不熟悉計(jì)算機(jī)的情況下，可預(yù)先示范改換桌面圖案或背景、改變圖標(biāo)下字體的大小、隨意拖動(dòng)任務(wù)欄和調(diào)整窗口的大小等等，讓學(xué)生感知Windows系統(tǒng)的魅力所在，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣；又如在教計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)時(shí)，由于Windows系統(tǒng)的人機(jī)交互性強(qiáng)，有些學(xué)生在對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容有了一定的了解后，就會(huì)在上機(jī)時(shí)做出一定花樣，諸如將系統(tǒng)桌面的圖標(biāo)移動(dòng)或改變桌面的背景等等，這時(shí)老師可請(qǐng)這些學(xué)生上臺(tái)給其他學(xué)生介紹他們的“經(jīng)驗(yàn)”，這樣，學(xué)生不僅通過(guò)相互傳授了解更多的內(nèi)容，也激發(fā)了更濃的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，也要告誡學(xué)生，一些隨意操作可能會(huì)影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常工作，不能隨意改變系統(tǒng)設(shè)置。
在教學(xué)中，采用興趣激勵(lì)法，將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)知識(shí)的動(dòng)力，使學(xué)生在濃厚興趣的推動(dòng)下學(xué)習(xí)，不僅效率高，還會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的價(jià)值感、榮譽(yù)感和喜悅感，從而學(xué)習(xí)興趣進(jìn)一步深化，形成良性循環(huán)。
2根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)教學(xué)方法
目前，我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)教學(xué)中，普遍采用的就是“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法，即把每一個(gè)教學(xué)內(nèi)容隱含在每一個(gè)具體的任務(wù)之中，讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)完成一個(gè)個(gè)任務(wù)來(lái)逐步掌握知識(shí)。例如在學(xué)習(xí)“中文Word2000的功能和使用”一章時(shí)，要求每一位同學(xué)編制一份精美的班級(jí)小報(bào)，此任務(wù)中隱含著本章的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)：①Word2000的基本概念和如何建立編輯文檔；②設(shè)置字體、字號(hào)，段落排版；③頁(yè)面設(shè)置及文檔的打??；④Word2000的圖形功能；⑤Word2000的表格功能。“任務(wù)教學(xué)法”便于學(xué)生由淺入深，循序漸進(jìn)地學(xué)好信息技術(shù)的知識(shí)和技能，但是，這種教學(xué)有時(shí)不易從整體上把握知識(shí)結(jié)構(gòu)，因此，在下達(dá)任務(wù)時(shí)，要讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，在操作過(guò)程中把握知識(shí)點(diǎn)，在完成任務(wù)后指導(dǎo)解決難點(diǎn)，共同歸納任務(wù)中涉及的知識(shí)、概念，使之系統(tǒng)化。
3利用益智游戲，滲透寓教于樂(lè)
愛(ài)玩是每個(gè)學(xué)生的天性，很多學(xué)生在上信息技術(shù)課時(shí)，往往會(huì)在老師不注意時(shí)，偷玩游戲。我的做法是把學(xué)生最喜歡、最熱衷的游戲引入課堂，把學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，并取得了意想不到的效果。例如在《單擊鼠標(biāo)玩游戲》的案例中，在學(xué)生已掌握鼠標(biāo)基本操作的基礎(chǔ)上，教師簡(jiǎn)單示范、講解游戲《飛牌》，留出大部分時(shí)間給學(xué)生操作練習(xí)，不僅能讓學(xué)生在游戲的過(guò)程中練習(xí)單擊和雙擊操作，還能培養(yǎng)學(xué)生的敏銳洞察力和應(yīng)變能力。把游戲作為教學(xué)的手段，以富有趣味的途徑將知識(shí)、技能傳授給學(xué)生，使學(xué)生在玩的過(guò)程中不斷積累操作經(jīng)驗(yàn)，提高操作熟練程度。
4注重教學(xué)演示、加強(qiáng)同步操作
信息技術(shù)是一門(mén)集信息科學(xué)常識(shí)和常用信息技術(shù)于一體的基礎(chǔ)性學(xué)科。開(kāi)設(shè)信息技術(shù)課的目的就是培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，因此，如何才能使學(xué)生熟練地掌握實(shí)際操作技能就成為許多老師共同關(guān)注的問(wèn)題，演示、操作同步教學(xué)法不失為一種行之有效的方法。所謂演示、操作同步教學(xué)法就是教師邊講解邊操作示范，操作過(guò)程一步步展示在學(xué)生面前，讓學(xué)生直接感知、模仿和操作，從而加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解和記憶，領(lǐng)會(huì)操作要領(lǐng)。比如，在學(xué)習(xí)窗口的基本操作這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師邊講解邊操作演示窗口的移動(dòng)、最小化、恢復(fù)、組織和關(guān)閉等，學(xué)生邊聽(tīng)講邊進(jìn)行同步操作。實(shí)踐證明，學(xué)生通過(guò)親自上機(jī)實(shí)踐，既掌握了操作技能，又更好地理解和掌握所學(xué)知識(shí)。同時(shí)，教師還要充分利用上機(jī)實(shí)踐課，加強(qiáng)分層指導(dǎo)，給學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，通過(guò)實(shí)際操作培養(yǎng)學(xué)生觀察、構(gòu)思、創(chuàng)新的能力。比如，在學(xué)關(guān)于word文字處理軟件時(shí)，教師自己準(zhǔn)備設(shè)計(jì)好所在學(xué)校的信封，并適當(dāng)提示基本操作要點(diǎn)，比如制作郵政編碼方格方法，框線寬度，文字位置、大小以及顏色等，要求學(xué)生照原樣制作，并鼓勵(lì)他們通過(guò)軟件本身的幫助系統(tǒng)來(lái)尋求操作方法。學(xué)生通過(guò)這樣的實(shí)際操作訓(xùn)練，相互交流、學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，不僅鞏固了所學(xué)知識(shí)，還提高了自學(xué)和應(yīng)用能力。
5恰當(dāng)使用課件，注重輔助教學(xué)
電子科學(xué)與技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱“電科”）專(zhuān)業(yè)是以培養(yǎng)具備微電子、光電子、集成電路等領(lǐng)域?qū)捄窭碚摶A(chǔ)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?zhuān)業(yè)知識(shí)，能在電子科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域從事各種電子材料、元器件、集成電路、電子系統(tǒng)、光電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、科技開(kāi)發(fā)，以及科學(xué)研究、教學(xué)和生產(chǎn)管理工作的復(fù)合型專(zhuān)業(yè)人才為目標(biāo)的工程專(zhuān)業(yè)。作為電科專(zhuān)業(yè)教育中重要內(nèi)容的光電子技術(shù)，不僅是當(dāng)代信息技術(shù)兩大支柱之一，而且隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展持續(xù)煥發(fā)著生命活力。而讓光電子技術(shù)保持如此強(qiáng)勁發(fā)展勢(shì)頭的主要原因之一，正是光電子材料與器件的廣泛應(yīng)用，例如激光器與新型光電探測(cè)器的應(yīng)用的人你還。另外，諸如納米光電材料與器件、光子晶體及相關(guān)器件、超材料及相關(guān)器件與表面等離子體激元及器件等新型光電子材料與器件的研究與應(yīng)用，是目前國(guó)際上光學(xué)與光電子學(xué)研究領(lǐng)域的前沿?zé)衢T(mén)方向。由此可見(jiàn)，學(xué)習(xí)光電子材料與器件的相關(guān)知識(shí)，不僅對(duì)電科學(xué)生知識(shí)體系的構(gòu)建與就業(yè)方向的確定具有積極的影響，也為那些將來(lái)希望從事新型光電子材料與器件科研工作的學(xué)生，提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與知識(shí)儲(chǔ)備。然而，根據(jù)筆者的調(diào)研，雖然國(guó)內(nèi)許多重點(diǎn)大學(xué)的電科專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設(shè)了光電子技術(shù)課程，但很少有大學(xué)專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)光電子材料與器件這門(mén)課程。而由于光電子技術(shù)的內(nèi)容多、涉及知識(shí)面廣，教學(xué)課時(shí)又往往有限（一般為32或48個(gè)學(xué)時(shí)），因此在光電子技術(shù)的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，講授教師往往重視光電子技術(shù)基本概念與理論知識(shí)的教學(xué)，而輕視光電子材料與器件的教學(xué)。該文從光電子材料與器件的研究?jī)?nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說(shuō)明其在電科專(zhuān)業(yè)教育中的重要性，并結(jié)合自身光電子材料與器件課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，研討電科專(zhuān)業(yè)中光電子材料與器件的教學(xué)方法。
1 光電子材料與器件簡(jiǎn)介
光電子材料是指能產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、傳輸、處理、存儲(chǔ)光電子信號(hào)的材料。光電子器件是指能實(shí)現(xiàn)光輻射能量與信號(hào)之間轉(zhuǎn)換功能或光電信號(hào)傳輸、處理和存儲(chǔ)等功能的器件。自1960年美國(guó)科學(xué)家梅曼發(fā)明世界上第一臺(tái)紅寶石激光器以來(lái)，光電子材料與器件如雨后春筍般發(fā)展迅速。在短短的50多年里，光電子材料與器件經(jīng)歷了從紅寶石激光器的發(fā)明，到半導(dǎo)體激光器、CCD器件及低損耗光纖的相繼問(wèn)世；從各種光無(wú)源器件、光調(diào)制器件、探測(cè)與顯示器件的小規(guī)模應(yīng)用到系統(tǒng)級(jí)集成制造實(shí)用化階段；從大功率量子阱陣列激光器的出現(xiàn)再到光纖激光器、光纖放大器和光纖傳感器的誕生。光電子材料與器件從未停止過(guò)發(fā)展的腳步，并正在不斷深刻影響著人類(lèi)社會(huì)的方方面面。在實(shí)際需求的引導(dǎo)下，各種新型光電子材料與器件層出不窮，性能也不斷提高。尤其是近年來(lái)，隨著微米及納米級(jí)加工技術(shù)的成熟，新型的微納光電子材料與器件的研究異?；钴S。納米光電材料、光子晶體、超材料、表面等離子體器件等領(lǐng)域的研究成果豐碩，為未來(lái)光電子器件的微型化、集成化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
綜上所述，光電子材料與器件在當(dāng)代信息產(chǎn)業(yè)與科學(xué)技術(shù)中具有極其重要的地位，因此，光電子材料與器件這門(mén)課程不僅應(yīng)當(dāng)單獨(dú)作為一門(mén)課程獨(dú)立教學(xué)，而且應(yīng)該作為重視工程教育的電科專(zhuān)業(yè)的核心課程。
2 光電子材料與器件課程教學(xué)研究
2.1 光電子材料與器件課程的教學(xué)形式、課時(shí)安排與教材選擇
光電子材料與器件課程不僅包含豐富的理論知識(shí)，例如光電子材料的物理特性以及光電子器件的工作原理等，而且與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合精密，因此，本課程宜采取理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式。
在課時(shí)安排方面，作為電科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)課程，光電子材料與器件課程的總課時(shí)應(yīng)不低于32學(xué)時(shí)（2學(xué)分），理論課學(xué)時(shí)不低于26學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課不低于6學(xué)時(shí)。
另外，在教材選擇方面，由于光電子材料與器件是光電子技術(shù)中的一部分內(nèi)容，而目前國(guó)內(nèi)關(guān)于光電子技術(shù)方向的參考書(shū)籍很多，其中亦不乏一些光電子技術(shù)課程的經(jīng)典教材，例如西安電子科技大學(xué)安毓英主編的《光電子技術(shù)》[1]，西安交通大學(xué)朱京平主編的《光電子技術(shù)基礎(chǔ)》[2]等。雖然這些光電子技術(shù)參考書(shū)中或多或少都會(huì)介紹與光電子技術(shù)相關(guān)的材料與器件，但是，目前專(zhuān)門(mén)介紹光電子材料與器件方向的教科書(shū)卻是少之又少，市面上僅有國(guó)防工業(yè)出版社2012年出版的侯宏錄主編的《光電子材料與器件》[3]一書(shū)。加之，該書(shū)中所涉及的理論知識(shí)較深，基礎(chǔ)淺薄的本科生很難駕馭。由此可見(jiàn)，對(duì)于光電子材料與器件這門(mén)新興課程而言，設(shè)立統(tǒng)一的教材并不合適。因此，筆者建議該課程的講授教師根據(jù)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，自行編寫(xiě)該課程的講義與課件。
2.2 光電子材料與器件課程的理論教學(xué)
按照電科專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)定位以及培養(yǎng)目標(biāo)，光電子材料與器件課程的理論教學(xué)也應(yīng)該突出“工程”內(nèi)容。傳統(tǒng)的光電子技術(shù)教學(xué)中所重視的原理、定律與規(guī)律等內(nèi)容，在光電子材料與器件教學(xué)中要弱化；而傳統(tǒng)光電子技術(shù)教學(xué)中往往被弱化乃至忽視的光電子材料與光電子器件的相關(guān)知識(shí)，要在光電子材料與器件課程教學(xué)中占主體地位。如此才能保證在有限理論課時(shí)的前提下，讓學(xué)生對(duì)光電子材料與器件有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。
在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置方面，由于光電子材料與器件主要應(yīng)用于光電子技術(shù)之中，因此，為了便于學(xué)生的理解與知識(shí)體系的構(gòu)建，筆者建議光電子材料與器件課程理論教學(xué)的章節(jié)設(shè)置按照光電子技術(shù)的章節(jié)設(shè)置進(jìn)行。以筆者講授光電子材料與器件理論課程（共26學(xué)時(shí)）為例，該理論課程共被分成了緒論（2學(xué)時(shí)）、激光原理與典型激光器（5學(xué)時(shí)）、太陽(yáng)能電池（4學(xué)時(shí)）、光通信器件與材料（5學(xué)時(shí)）、光探測(cè)器件（5學(xué)時(shí)）、光電顯示器件（3學(xué)時(shí)）與光存儲(chǔ)器件（2學(xué)時(shí)）等七個(gè)章節(jié)，這七章內(nèi)容基本囊括了光電子技術(shù)中光產(chǎn)生、光轉(zhuǎn)化、光傳輸、光探測(cè)、光顯示以及光存儲(chǔ)等各個(gè)重要環(huán)節(jié)中最為典型的器件以及所用到的材料。另外，在每章內(nèi)容的設(shè)置上，也盡可能突出“工程”內(nèi)容，弱化“理論”知識(shí)。下面，筆者將詳細(xì)介紹筆者在光電子材料與器件教學(xué)中各章的教學(xué)內(nèi)容。
第一章緒論主要包括光電子材料與器件課程簡(jiǎn)介以及光電子技術(shù)的基本知識(shí)簡(jiǎn)介。在光電子材料與器件課程簡(jiǎn)介中，向?qū)W生介紹課程設(shè)置的目的和意義、課程的主要內(nèi)容、教學(xué)與考試方式與參考資料等。通過(guò)這部分內(nèi)容的介紹，讓學(xué)生對(duì)本課程的意義、內(nèi)容、側(cè)重點(diǎn)有一定的認(rèn)識(shí)。在光電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介中，重點(diǎn)向?qū)W生介紹光電子材料與器件與光電子技術(shù)的關(guān)系，并通過(guò)對(duì)光電子技術(shù)的概念、特征、發(fā)展等方面的介紹，讓學(xué)生對(duì)光電子技術(shù)以及光電子材料與器件有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。
第二章激光原理與激光器重點(diǎn)介紹幾種典型激光器的材料、結(jié)構(gòu)與工作特性，其主要內(nèi)容包括三個(gè)部分：激光原理簡(jiǎn)述、典型激光器與激光器的應(yīng)用。在激光原理簡(jiǎn)述部分，由于多數(shù)電科專(zhuān)業(yè)在學(xué)習(xí)光電子材料與器件課程之前已經(jīng)修過(guò)激光原理等類(lèi)似課程，所以該部分內(nèi)容為簡(jiǎn)略介紹的內(nèi)容，主要幫助學(xué)生回顧激光的特征、歷史與光輻射理論等知識(shí)點(diǎn)。而第二部分內(nèi)容典型激光器是本章內(nèi)容的重中之重，在該部分內(nèi)容中，將依次向?qū)W生介紹固體、氣體、液體與半導(dǎo)體這四大類(lèi)激光器中的典型激光器的結(jié)構(gòu)、特征與工作特性等知識(shí)。由于發(fā)光二極管與半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)與工作原理上的相似，在介紹完半導(dǎo)體激光器后，可以順理成章地介紹發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與特征。另外，本章最后還簡(jiǎn)單介紹了激光器的幾種常見(jiàn)應(yīng)用。
太陽(yáng)能電池雖然是光電探測(cè)器中光伏效應(yīng)的一種特殊應(yīng)用，但是由于它在現(xiàn)如今光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及光電子器件中的重要地位以及良好的發(fā)展趨勢(shì)，該部分內(nèi)容被獨(dú)立成一章。在第三章太陽(yáng)能電池中，主要分兩小節(jié)給學(xué)生介紹，第一小節(jié)介紹當(dāng)今能源與環(huán)境問(wèn)題以及太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用，讓學(xué)生了解當(dāng)今能源資源的現(xiàn)狀以及新能源研究與應(yīng)用的迫切需求，然后介紹太陽(yáng)能利用的歷史以及發(fā)展趨勢(shì)；第二小節(jié)正式介紹太陽(yáng)能電池的工作原理、結(jié)構(gòu)以及特性等知識(shí)。
第四章光通信器件與材料主要介紹的是光通信系統(tǒng)中所用到的有源與無(wú)源光器件。本章內(nèi)容共分為兩小節(jié)：第一小節(jié)介紹光纖通信的基礎(chǔ)知識(shí)，包括光纖通信的定義，光纖的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)光原理、發(fā)展歷史，以及光纖通信系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)。第二小節(jié)正式介紹光纖通信系統(tǒng)中所用到的各類(lèi)光電子器件以及構(gòu)成這些器件的核心材料。在光纖通信中，最重要的器件當(dāng)屬光纖，所以，本節(jié)開(kāi)始就著重介紹光纖的相關(guān)知識(shí)，包括它的結(jié)構(gòu)、原理、分類(lèi)、特征參數(shù)與傳輸特性。然后，又將光纖通信系統(tǒng)中的其它光電子器件分為有源與無(wú)源器件兩類(lèi)，并分別介紹了這兩類(lèi)光器件中的代表器件：摻鉺光纖放大器與波分復(fù)用與解復(fù)用器。最后，在本章結(jié)尾還介紹了光纖通信系統(tǒng)中其它幾種常用光器件，例如光耦合器、光衰減器、光環(huán)行器等。
第五章光探測(cè)器首先介紹了光電探測(cè)器的物理效應(yīng)、性能參數(shù)、噪聲；其次，按照光電探測(cè)器物理效應(yīng)的不同一一介紹了幾種典型的外光電效應(yīng)探測(cè)器（光電管與光電倍增管）與內(nèi)光電效應(yīng)探測(cè)器（光電導(dǎo)、光電池與光電二極管）。教學(xué)的重心仍然放在對(duì)探測(cè)器結(jié)構(gòu)、工作原理以及特性等方面。
第六章光顯示器件重點(diǎn)介紹四種光顯示器：陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示器與電致發(fā)光顯示器。
第七章光存儲(chǔ)器件主要介紹了現(xiàn)如今最常用的一種光存儲(chǔ)系統(tǒng)―― 光盤(pán)系統(tǒng)以及其中最總要的器件光盤(pán)。
2.3 光電子材料與器件課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)
光電子材料與器件實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)要與理論教學(xué)緊密相連，并重點(diǎn)介紹理論課上講解過(guò)的光電子材料與器件，實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)時(shí)應(yīng)不低于6學(xué)時(shí)，開(kāi)設(shè)的時(shí)間最好在理論教學(xué)完成之后，以保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前已對(duì)實(shí)驗(yàn)器件與實(shí)驗(yàn)原理有一定的了解。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)定方面，既要保證與理論課程內(nèi)容的相輔相成，又要盡量避免與其它課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的重復(fù)，造成資源的浪費(fèi)。例如，許多大學(xué)的電科專(zhuān)業(yè)都已經(jīng)將激光原理一課作為該專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程，并配備了相應(yīng)的激光器實(shí)驗(yàn)。在這種情況下，如果在光電子材料與器件實(shí)驗(yàn)教學(xué)中再次引入激光器的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不僅消耗了寶貴的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)效果也會(huì)大大降低。
下面跟大家簡(jiǎn)單介紹筆者在光電子材料與器件實(shí)驗(yàn)教學(xué)（6學(xué)時(shí)）中的實(shí)驗(yàn)安排。
（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：共包含六個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，它們分別是：光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)、光照度計(jì)實(shí)驗(yàn)、紅外遙控實(shí)驗(yàn)、PSD位移測(cè)試實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能充電實(shí)驗(yàn)與光纖位移測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（每個(gè)實(shí)驗(yàn)1學(xué)時(shí)）。各實(shí)驗(yàn)中都應(yīng)用到了一個(gè)或幾個(gè)核心光電子器件，這些光電子器件基本涵蓋了學(xué)生在理論課程中所學(xué)到的最為重要的幾類(lèi)器件，例如光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到了光電探測(cè)器中的光敏電阻作為核心元器件；而紅外遙控實(shí)驗(yàn)中用到了發(fā)光二極管光源與紅外探測(cè)器等光電子器件。
（2）實(shí)驗(yàn)要求：以往的光電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)往往重視現(xiàn)象的觀察與定性分析，但經(jīng)筆者調(diào)研，這種實(shí)驗(yàn)方法很難最大限度激發(fā)學(xué)生的求知欲與動(dòng)手能力，因此，在對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行改良后，筆者自行編寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)書(shū)，并在每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中加入了一些測(cè)量與定量分析的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如太陽(yáng)能充電實(shí)驗(yàn)，原來(lái)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)只是觀察太陽(yáng)能充電的效果，但是，在新改良的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中，要求同學(xué)測(cè)量不同光源照射下太陽(yáng)能電池的輸出電壓與輸出電流，并要求學(xué)生分析比較其差別。通過(guò)這種方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也取得了很好的效果。
（3）實(shí)驗(yàn)方式：分組實(shí)驗(yàn)，共同撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣，不僅提高實(shí)驗(yàn)效率，還能夠鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。
（4）考核方式：根據(jù)每位學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成的情況與實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)的情況綜合評(píng)分。
關(guān)鍵詞： 新課標(biāo) 高中數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)方法論 數(shù)學(xué)教學(xué)
如何按照數(shù)學(xué)家的思維模式去進(jìn)行思維呢？我根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)給出數(shù)學(xué)方法論的涵義。
1.數(shù)學(xué)方法論的界定和分類(lèi)
1.1界定。
我國(guó)著名數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)方法論的倡導(dǎo)者徐利治先生指出：“方法論(methodology)就是把某種共同的發(fā)展規(guī)律和研究方法作為討論對(duì)象的一門(mén)學(xué)問(wèn)。”數(shù)學(xué)方法論主要是研究和討論數(shù)學(xué)的發(fā)展規(guī)律、數(shù)學(xué)的思想方法，以及數(shù)學(xué)中的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明與創(chuàng)造等法則的一門(mén)新興學(xué)科。數(shù)學(xué)方法論很大程度上可以被說(shuō)成對(duì)于數(shù)學(xué)思想（維）方法的研究，其目標(biāo)就是幫助人們學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的思維。通過(guò)對(duì)具體數(shù)學(xué)事例的研究實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)思維過(guò)程的“理性重建”，獲得各個(gè)方法論原則的深刻體會(huì)，并使之真正成為“可以理解的”“可以學(xué)到手的”和“能夠加以推廣應(yīng)用的”。
1.2分類(lèi)。
數(shù)學(xué)科學(xué)和數(shù)學(xué)史料是數(shù)學(xué)方法論的源泉，同時(shí)，數(shù)學(xué)方法論還涉及哲學(xué)、思維科學(xué)，心理學(xué)、一般科學(xué)方法論、系統(tǒng)科學(xué)等眾多的領(lǐng)域。一般情況下，數(shù)學(xué)方法論分為以下兩類(lèi)：數(shù)學(xué)宏觀方法論和數(shù)學(xué)微觀方法論。
數(shù)學(xué)宏觀方法論所研究的是整個(gè)數(shù)學(xué)的產(chǎn)生、形成和發(fā)展的規(guī)律，數(shù)學(xué)理論的構(gòu)造，以及數(shù)學(xué)與其他科學(xué)之間的關(guān)系。研究宏觀方法論的主要途徑之一是研究數(shù)學(xué)史，另一條主要途徑是研究數(shù)學(xué)理論體系的構(gòu)造。
數(shù)學(xué)微觀方法論所研究的是一些比較具體數(shù)學(xué)方法，特別是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和數(shù)學(xué)創(chuàng)造的方法，包括數(shù)學(xué)思維方法、數(shù)學(xué)解題心理與數(shù)學(xué)解題理論，等等。
2.高中數(shù)學(xué)方法論的特點(diǎn)
數(shù)學(xué)方法對(duì)于數(shù)學(xué)的發(fā)展起著關(guān)鍵性的推動(dòng)作用，許多比較困難的重大問(wèn)題的解決，往往取決于數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)方法上的突破，如歷史上古希臘三大尺規(guī)作圖難題，就是笛卡爾創(chuàng)立解析幾何之后，數(shù)學(xué)家們借助解析幾何，采用了RMI［關(guān)系(relationship)―映射(mapping)―反演(inversion)］方法，才得到徹底解決。這又啟發(fā)了后來(lái)的數(shù)學(xué)家們采用類(lèi)似的辦法解決了歐氏幾何與實(shí)數(shù)理論的相對(duì)相容性問(wèn)題。
新課標(biāo)下，高中數(shù)學(xué)教學(xué)特別強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)思想和方法，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.1數(shù)學(xué)方法論的理論研究得到了發(fā)展。
對(duì)數(shù)學(xué)方法論的早期研究，十七世紀(jì)就已經(jīng)開(kāi)始了，法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡爾和德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茲都曾做過(guò)這方面的探討。歷史上不少著名的大數(shù)學(xué)家，如歐拉、高斯、希爾伯特等人也曾就數(shù)學(xué)方法淪的問(wèn)題發(fā)表過(guò)許多精辟的見(jiàn)解。但是，對(duì)數(shù)學(xué)方法論進(jìn)行系統(tǒng)的研究，還是最近幾十年的事，在這方面作了突出的貢獻(xiàn)，當(dāng)首推美國(guó)數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家波利亞。最近幾十年來(lái)，由于現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了人工智能和模擬思維的階段，就更加促使數(shù)學(xué)方法論蓬勃發(fā)展起來(lái)；信息論，控制論、認(rèn)知科學(xué)和人工智能的最新研究成果相繼引進(jìn)了數(shù)學(xué)方法論的領(lǐng)域。
1980年出版的《中學(xué)數(shù)學(xué)教材教法》中涉及“一些基本的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法”，這里的數(shù)學(xué)思想和方法就是數(shù)學(xué)方法論。進(jìn)入80年代之后，數(shù)學(xué)方法論有很大的發(fā)展。南京大學(xué)鄭毓信教授在《數(shù)學(xué)方法論》一書(shū)中有一段意味深長(zhǎng)的開(kāi)頭：“數(shù)學(xué)方法論現(xiàn)今對(duì)于我國(guó)數(shù)學(xué)界、特別是數(shù)學(xué)教育界已不是一個(gè)陌生的名稱……”特別是在徐利治教授的倡導(dǎo)下，數(shù)學(xué)方法論的研究已經(jīng)形成了一個(gè)影響全國(guó)的氣候。
2.2數(shù)學(xué)方法論中的思想。
2.2.1抽象化思想。小學(xué)從具體事物的數(shù)量中抽象出數(shù)字，開(kāi)創(chuàng)了算術(shù)運(yùn)算的時(shí)期。中學(xué)用字母表示數(shù)，開(kāi)創(chuàng)了在一般形式下研究數(shù)、式、方程的時(shí)期。高等代數(shù)用字母表示多項(xiàng)式、矩陣，開(kāi)始研究具體的代數(shù)系統(tǒng)，進(jìn)而又用字母表示滿足一定公理體系的抽象元素，開(kāi)始研究抽象的代數(shù)系統(tǒng)――向量空間、歐氏空間。隨著概念抽象化程度不斷提高，數(shù)學(xué)研究的對(duì)象急劇增加。
2.2.2化歸思想。所謂的化歸思想方法，就是在研究和解決有關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)采用某種手段將問(wèn)題通過(guò)變換使之轉(zhuǎn)化，進(jìn)而解決問(wèn)題一種方法。一般總是將復(fù)雜問(wèn)題通過(guò)變換轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單問(wèn)題；將難解的問(wèn)題通過(guò)變換轉(zhuǎn)化為容易求解的問(wèn)題；將未解決的問(wèn)題通過(guò)變換轉(zhuǎn)化為已解決的問(wèn)題。中學(xué)數(shù)學(xué)中，化無(wú)理方程為有理方程，化分式方程為整式方程，化三元一次方程組為二元一次方程組直至一元一次方程，從一切角度利用誘導(dǎo)公式都可以化成銳角形式來(lái)求其三角函數(shù)值，這些都用到化歸思想。總之，化歸在數(shù)學(xué)解題中幾乎無(wú)處不在，化歸的基本功能是：生疏化為熟悉，復(fù)雜化為簡(jiǎn)單，抽象化為直觀，含糊化為明朗。
2.2.3分類(lèi)討論思想。需要運(yùn)用分類(lèi)討論的思想解決的數(shù)學(xué)問(wèn)題，就其分類(lèi)的原則，可歸結(jié)為：①涉及的數(shù)學(xué)概念是分類(lèi)定義的；②運(yùn)用的數(shù)學(xué)定理、公式或運(yùn)算性質(zhì)、法則是分類(lèi)給出的；③求解的數(shù)學(xué)問(wèn)題的結(jié)論有多種情況或多種可能；④數(shù)學(xué)問(wèn)題中含有參變量，這些參變量的取值的不同會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的不同。應(yīng)用分類(lèi)討論，往往能使復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化。
2.2.4類(lèi)比推理思想。波利亞曾說(shuō)：“類(lèi)比是一個(gè)偉大的引路人?！痹谥袑W(xué)數(shù)學(xué)中，由兩個(gè)數(shù)學(xué)系統(tǒng)中所含元素的屬性在某些方面相同或相似，推出它們的其他屬性也可能相同或相似的思維形式被稱為類(lèi)比推理，運(yùn)用類(lèi)比推理的模式解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的方法稱為類(lèi)比法。在中學(xué)數(shù)學(xué)中，由分?jǐn)?shù)的性質(zhì)類(lèi)比推理分式的性質(zhì)；由兩直線的位置關(guān)系類(lèi)比推理兩平面的位置關(guān)系；中學(xué)數(shù)學(xué)通過(guò)數(shù)軸建立了直線上點(diǎn)的坐標(biāo)，類(lèi)比建立平面上和空間直角坐標(biāo)系中點(diǎn)的坐標(biāo)。
3.數(shù)學(xué)方法論對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的意義
數(shù)學(xué)方法論對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)的積極意義主要在于：以數(shù)學(xué)方法論為指導(dǎo)進(jìn)行具體數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)有助于我們將數(shù)學(xué)課“講活”、“講懂”、“講深”。
3.1數(shù)學(xué)課程目標(biāo)改革的必然要求。
目前新課標(biāo)下的數(shù)學(xué)課程改革，強(qiáng)調(diào)“情感態(tài)度與價(jià)值觀”，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“過(guò)程與方法”，強(qiáng)調(diào)“探究與發(fā)現(xiàn)”。在這種理念下，要使數(shù)學(xué)新課程改得以有效實(shí)施，教師就必須加強(qiáng)和重視數(shù)學(xué)方法的學(xué)習(xí)和研究，這樣對(duì)教材才有正確清楚的認(rèn)識(shí)。
3.2數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)代化的改革要求。
現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂不再是單純的“傳授式”教學(xué)，新課標(biāo)明確指出：“學(xué)生是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人，教師是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者?！币庠谶M(jìn)一步改變數(shù)學(xué)的教學(xué)模式，拓寬學(xué)生在數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中的空間，關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高。而數(shù)學(xué)方法論在教學(xué)實(shí)踐中以“問(wèn)題解決”為中心組織教學(xué)，強(qiáng)調(diào)“數(shù)學(xué)的思維”，把問(wèn)題作為載體，將數(shù)學(xué)思維方法的分析滲透到具體數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)中，使學(xué)生真正看到思維的力量，并使之成為可以理解的、可以學(xué)會(huì)的和能夠加以推廣應(yīng)用的知識(shí)。
3.3數(shù)學(xué)教師專(zhuān)業(yè)化發(fā)展的客觀要求。
數(shù)學(xué)教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展，不僅要掌握深厚廣博的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，而且要了解數(shù)學(xué)發(fā)展的學(xué)科歷史，掌握數(shù)學(xué)的思想方法，深刻領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的內(nèi)在本質(zhì)，懂得其來(lái)龍去脈及數(shù)學(xué)的價(jià)值。對(duì)于從事數(shù)學(xué)教學(xué)的教師，不能不懂得數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的原理、規(guī)則和思想方法，它們能使我們?cè)跀?shù)學(xué)教學(xué)中更好地駕馭教材，把數(shù)學(xué)教學(xué)變得更為生動(dòng)，教出方法、教出發(fā)現(xiàn)、教出創(chuàng)新。因此，數(shù)學(xué)方法論是數(shù)學(xué)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展及自身成長(zhǎng)的必備知識(shí)。
四、數(shù)學(xué)方法論在教學(xué)實(shí)踐中注意的問(wèn)題
數(shù)學(xué)方法論是一門(mén)實(shí)踐性的學(xué)科，它在教學(xué)實(shí)踐中主要體現(xiàn)在數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)和數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)。在教學(xué)中，應(yīng)重視如何能將所學(xué)到的各種方法和策略應(yīng)用到實(shí)際的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去，包括以數(shù)學(xué)思維方法的分析去帶動(dòng)和促進(jìn)具體數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)。
本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請(qǐng)先下載安裝 原版全文
4.1關(guān)注學(xué)生最近發(fā)展區(qū)。
在貫徹?cái)?shù)學(xué)思想方法地教學(xué)中，要關(guān)注學(xué)生的最進(jìn)發(fā)展區(qū)，盡可能幫助學(xué)生掌握現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法并根據(jù)學(xué)生的差異，采取不同的思想方法，幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)遷移。布魯姆認(rèn)為，教育的基本任務(wù)是找到這樣的策略，既考慮到個(gè)別的差異，又能促進(jìn)個(gè)體最充分地發(fā)展。因此，教師應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)有利于學(xué)生發(fā)展的教學(xué)環(huán)節(jié)，如在教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂探究等過(guò)程中，都應(yīng)該注意不同層次的學(xué)生能不同程度地領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)思想方法，使全體學(xué)生盡量使用數(shù)學(xué)思想方法分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，最終使每個(gè)學(xué)生的數(shù)學(xué)水平都有所發(fā)展。
4.2設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)情境，培養(yǎng)數(shù)學(xué)直覺(jué)。
數(shù)學(xué)直覺(jué)是一種不包括普通邏輯推理過(guò)程的直接悟性，它的思維方式是有其特別之處的。培養(yǎng)直覺(jué)思維，我們還要從數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程入手證明問(wèn)題?，F(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材都是經(jīng)過(guò)邏輯加工好的數(shù)學(xué)形式，定理的證明及公式的推導(dǎo)一般都是按照編排好的邏輯演繹方式進(jìn)行講授。在證明問(wèn)題前，如果能先將數(shù)學(xué)結(jié)論獲得前的推測(cè)簡(jiǎn)要地重現(xiàn)給學(xué)生，或者將自己對(duì)結(jié)論的猜測(cè)告訴學(xué)生，又或者創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生去猜測(cè)、提出疑問(wèn)等引導(dǎo)學(xué)生探索“發(fā)現(xiàn)”結(jié)論將有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)直覺(jué)。比如說(shuō)下面例題：
橢圓+=1的焦點(diǎn)F、F，點(diǎn)P是橢圓上的動(dòng)點(diǎn)，當(dāng)∠FPF為鈍角時(shí)，求點(diǎn)P橫坐標(biāo)的取值范圍。
分析：點(diǎn)P在橢圓上運(yùn)動(dòng)，要使∠FPF＞90°，憑借直覺(jué)，首先想到當(dāng)∠FPF=90°時(shí)，點(diǎn)P的位置在哪里呢？又根據(jù)平面幾何知識(shí)可知點(diǎn)P又在以FF為直徑的圓周上，所以當(dāng)∠FPF=90°時(shí)，點(diǎn)P為圓和橢圓的交點(diǎn)，由對(duì)稱性有-＜x＜。
根據(jù)直覺(jué)思維考查問(wèn)題，還要重視各個(gè)元素之間的聯(lián)系，以及系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，從整體上把握研究的內(nèi)容和方向并選取數(shù)學(xué)問(wèn)題供學(xué)生訓(xùn)練，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識(shí)去猜想、發(fā)現(xiàn)、最后論證?！爸庇X(jué)無(wú)處不在，直覺(jué)為我們打開(kāi)發(fā)現(xiàn)真理的大門(mén)”。直覺(jué)思維是人類(lèi)基本的思維形式。在數(shù)學(xué)教學(xué)中進(jìn)行上述思考和探索加上善于聯(lián)想數(shù)形結(jié)合，就一定能提高學(xué)生的直覺(jué)思維能力。
參考文獻(xiàn)：
［1］徐利治.數(shù)學(xué)方法論選講［M］.華中工學(xué)院出版社，1983.
［2］馬忠林，鄭毓信.數(shù)學(xué)方法論［M］.南寧：廣西教育出版社，2007.2.
［3］鄭毓信.數(shù)學(xué)方法論入門(mén)［M］.浙江教育出版社，2008.
［4］張禾瑞，郝新.高等代數(shù)(第四版)［M］.北京：高等教育出版社，1999.
［5］波利亞.怎樣解題［M］.上?？萍冀逃霭嫔纾?007.
