發(fā)布時(shí)間：2023-09-06 17:04:58
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成就樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
[關(guān)鍵詞]材料分析技術(shù) 教學(xué)方法 實(shí)踐
[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）21-0108-02
一、引言
《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》課程是材料科學(xué)與工程類專業(yè)的一門專業(yè)特色課，是該專業(yè)的主干課程，在整個(gè)培養(yǎng)計(jì)劃的專業(yè)課程架構(gòu)中起著至關(guān)重要的作用。眾所周知，材料是人類進(jìn)化史的里程碑、現(xiàn)代文明的重要支柱、發(fā)展高新技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)?，F(xiàn)代材料的發(fā)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(guān)系的理解。材料現(xiàn)代分析技術(shù)和儀器的發(fā)展，加深了對材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的認(rèn)識，促進(jìn)了對材料本質(zhì)的了解，使得對材料的組分構(gòu)成、制備方法和工藝、組織結(jié)構(gòu)與性能，以及它們之間的相互關(guān)系的研究愈來愈深入，為材料科學(xué)理論體系的形成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。國內(nèi)的清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的材料（金屬材料、無機(jī)非金屬材料及有機(jī)高分子材料）及熱加工（熱處理、鑄造、鍛壓、焊接）專業(yè)均開設(shè)了《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》這門課，國外的如麻省理工學(xué)院的材料科學(xué)與工程專業(yè)也開設(shè)了《衍射與結(jié)構(gòu)》、《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(xué)與工程類專業(yè)中的重要性。由于不同學(xué)校的專業(yè)傾向性不同，課程整體設(shè)置不同，講授內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)也不同，因此根據(jù)自身的情況開設(shè)一門符合本專業(yè)特點(diǎn)的《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》課程是非常有必要的。
二、我校開設(shè)該課程的基本情況
我校自2008年成立材料科學(xué)與工程專業(yè)以來，所在的材料科學(xué)系就根據(jù)國家本科生培養(yǎng)計(jì)劃，結(jié)合學(xué)校優(yōu)勢專業(yè)和重點(diǎn)發(fā)展方向設(shè)置了《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》這門專業(yè)特色課。我們選用獲全國普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材一等獎，哈爾濱工業(yè)大學(xué)周玉院士主編的“十五”國家規(guī)劃教材《材料分析測試技術(shù)》為主講教材。課程主要講授的內(nèi)容包括X射線衍射、電子衍射原理、電子光學(xué)基礎(chǔ)、衍襯運(yùn)動學(xué)基礎(chǔ)等基本理論和X射線衍射儀、電子顯微鏡等現(xiàn)代儀器的基本原理和結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)講授材料結(jié)構(gòu)、晶體缺陷以及微區(qū)成分、微區(qū)形貌的基本方法，使學(xué)生掌握現(xiàn)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(shí)際問題的能力。
三、《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》課程教學(xué)研究與實(shí)踐
該課程涉及大量材料科學(xué)和物理等領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識，也涉及理論知識的工程實(shí)踐應(yīng)用，還包含較多抽象的概念和晦澀難懂的公式推導(dǎo)，學(xué)生普遍反映該課程較難學(xué)。如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)原動力和興趣，讓學(xué)生能夠由被動變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)；如何提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，讓學(xué)生能夠把理論知識和工程實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)聯(lián)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(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段來提升教學(xué)效果是非常有必要的。筆者自該專業(yè)成立以來就一直擔(dān)任該課程的主講老師，積累了一定的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
（一）加強(qiáng)背景資料的收集和介紹，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣
該課程涉及的主要內(nèi)容多是抽象的知識，如果直接進(jìn)入主題，沒有預(yù)先做一些鋪墊，學(xué)生往往會感到困惑，直接影響其繼續(xù)聽課的興趣和對知識的深入理解。針對這個(gè)問題，可以通過預(yù)先介紹相關(guān)的背景資料來解決。例如在講授X射線性質(zhì)的章節(jié)時(shí)，我首先介紹X射線發(fā)現(xiàn)者倫琴的生平，然后講述倫琴通過偶然現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)X射線的過程，并給學(xué)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(fā)現(xiàn)后僅7個(gè)月就體驗(yàn)了此種新技術(shù)，成為拍X光片檢查槍傷的第一個(gè)中國人。通過這些背景的介紹，極大地調(diào)動了學(xué)生的積極性，學(xué)生迫切需要知道X射線的本質(zhì)是什么，X射線和其他電磁波的本質(zhì)區(qū)別是什么，X射線的具體用途有哪些。這樣再講授以上內(nèi)容就變得順理成章。在講授X射線在晶體中的衍射章節(jié)時(shí)，我先介紹X射線衍射用于晶體結(jié)構(gòu)分析的背景，也就是19世紀(jì)末20世紀(jì)初國際上困擾人們的兩個(gè)難題。第一個(gè)難題就是1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線后，認(rèn)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(chǎn)生衍射，衍射產(chǎn)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(gè)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(gè)難題就是同一時(shí)期晶體學(xué)家根據(jù)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(gè)看似風(fēng)馬牛不相及的難題被德國物理學(xué)家勞埃巧妙聯(lián)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(chǎn)生衍射現(xiàn)象。結(jié)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(shí)了X射線是一種電磁波，還同時(shí)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(guān)的諾貝爾獲得者以及他們的獲獎成果，從1901年X射線的發(fā)現(xiàn)者倫琴，1914年X射線衍射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者勞埃，1915年布拉格方程的推導(dǎo)者布拉格父子，到1962年脫氧核糖核酸DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者威爾金斯、沃森和克里克，再到1994年在中子衍射領(lǐng)域作出突出貢獻(xiàn)的布羅克豪斯和沙爾。通過以上背景的介紹，明顯提升了學(xué)生的興趣，學(xué)生很渴望了解X射線在晶體中產(chǎn)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(jié)構(gòu)等等。接下來再講授這些內(nèi)容，學(xué)生就很容易帶著問題來聽課，課堂紀(jì)律明顯提高，學(xué)生積極性也得到了提高。
由此可知，主講內(nèi)容相關(guān)背景資料的介紹是否充分、是否到位會直接影響教學(xué)效果。
（二）強(qiáng)化和內(nèi)容相關(guān)案例的收集和介紹，增強(qiáng)學(xué)生對知識的歸屬感
該教材正文中介紹了大量的基礎(chǔ)知識，包括概念、現(xiàn)象的理論解釋和原理、公式的推導(dǎo)等等，但針對某一概念或某一原理的案例很少，很容易讓學(xué)生對所學(xué)知識沒有歸屬感，即不明白學(xué)這些內(nèi)容的用途是什么，使用的前提是什么，應(yīng)用的條件是什么，結(jié)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(nèi)容密切相關(guān)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(jié)，主要內(nèi)容就是介紹單相分析的程序和注意的事項(xiàng)，相對簡單，很容易讓學(xué)生誤以為物相分析就是一件很簡單的比對工作。事實(shí)并非如此，實(shí)際中物相的鑒別是非常復(fù)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(biāo)定：由于熔覆材料組分通常較為復(fù)雜，含有多種元素，在熔覆過程中會產(chǎn)生較為復(fù)雜的多種物相，且激光熔覆快速加熱、快速冷卻的特點(diǎn)也易產(chǎn)生亞穩(wěn)定過飽和固溶體或中間相，晶格也會發(fā)生畸變。這使得其物相分析較為棘手。通常要分為以下幾個(gè)步驟：1.根據(jù)熔覆材料組分，結(jié)合相圖及熱力學(xué)計(jì)算來預(yù)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(jìn)一步鑒別，初步標(biāo)定主要物相組成；3.通過電子探針進(jìn)行不同形態(tài)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(jié)，主要內(nèi)容就是介紹其在微觀組織的應(yīng)用，原理相對簡單，但在實(shí)際中較復(fù)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(dǎo)電性不好，需要通過噴金來提高像的襯度；3.在觀察時(shí)，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(jù)形貌襯度和原子序數(shù)襯度對增強(qiáng)相形態(tài)、大小、分布以及原子序數(shù)的相對高低進(jìn)行合理分析？在進(jìn)行微區(qū)成分分析時(shí)，如何合理選擇點(diǎn)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(jìn)行合理分析？
通過大量案例和自身科研成果的介紹，學(xué)生加深了對基礎(chǔ)知識的理解，并提高了他們將知識和實(shí)踐相結(jié)合的能力，教學(xué)效果非常明顯。
四、體會和總結(jié)
《材料現(xiàn)代分析技術(shù)》理論性很強(qiáng)，通過上述介紹的兩種方法可以有效提升教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣，變被動為主動，也增強(qiáng)了學(xué)生申報(bào)和參加大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的積極性，有效提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和將理論用于解決工程問題的能力。在大學(xué)最后一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，這門課所學(xué)的知識得到了充分發(fā)揮，畢業(yè)設(shè)計(jì)的效率得到了提高，論文質(zhì)量也有了較大的改善。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 鐘世云.麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)本科培養(yǎng)計(jì)劃的分析[J].中國大學(xué)教學(xué)，2013（3）.
[2] 楊新亞.《材料研究與測試方法》的教學(xué)改革實(shí)踐[J].理工高教研究，2006（2）.
【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；小學(xué)數(shù)學(xué)；課程整合
《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》中指出：“要大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。”
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》也明確指出：“現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展對數(shù)學(xué)教育的價(jià)值、目標(biāo)、內(nèi)容以及學(xué)與教的方式產(chǎn)生了重大的影響。數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施應(yīng)重視運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，特別要充分考慮計(jì)算機(jī)對數(shù)學(xué)內(nèi)容和方式的影響，大力開發(fā)并向?qū)W生提供更為豐富的學(xué)習(xí)資源，把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的強(qiáng)有力工具，致力于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動中去?！币虼?，對信息技術(shù)與課程整合進(jìn)行探索與實(shí)踐是十分必要的。
一、信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)課程整合的內(nèi)涵
信息技術(shù)與課程整合是指在學(xué)科課程的教學(xué)過程中，把信息技術(shù)、信息資源、人力資源和課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，充分利用信息技術(shù)的功能，在學(xué)科教學(xué)過程中建構(gòu)有效的教學(xué)方式，促進(jìn)教學(xué)的最優(yōu)化，圓滿完成學(xué)科課程的教學(xué)目標(biāo)，并培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)學(xué)習(xí)的能力。
信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)課程整合的內(nèi)涵是在先進(jìn)的教學(xué)理念理論指導(dǎo)下，把以計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具與情感激勵工具、豐富的教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)工具，并將這些工具全面地運(yùn)用到數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)過程中，使各種教學(xué)資源、各個(gè)教學(xué)要素和教學(xué)環(huán)節(jié)，經(jīng)過組合、重構(gòu)，相互融合，在整體優(yōu)化的基礎(chǔ)上產(chǎn)生聚集效應(yīng)，從而促進(jìn)傳統(tǒng)的教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)模式的根本變革，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的目標(biāo)。
二、信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)課程整合的具體方式
信息技術(shù)與課程整合，不是把信息技術(shù)僅僅作為輔助教與學(xué)的工具，而是強(qiáng)調(diào)要把信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具和情感激勵工具，利用信息技術(shù)所提供的自主探索、多重交互、合作學(xué)習(xí)、資源共享等學(xué)習(xí)環(huán)境，把學(xué)生的主動性、積極性充分調(diào)動起來，使學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力在整合過程中得到有效的鍛煉。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，筆者主要采用了以下四種方式：
（一） 運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課，激發(fā)求知欲，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用
一定的社會行為總是伴隨行為發(fā)生所依賴的情境，如果要求學(xué)生理解這種社會行為，最好的方法是創(chuàng)設(shè)同樣的情境，讓學(xué)生具有真實(shí)的情境體驗(yàn)，在特定的情境中理解事物本身，從而激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和豐富的情感，使學(xué)生在課堂上一直處于積極的思維狀態(tài)。學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的興趣往往成為學(xué)習(xí)的動機(jī)。而“現(xiàn)代信息技術(shù)”的合理應(yīng)用能使這些動機(jī)得到優(yōu)化，能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
比如說筆者在教學(xué)《對稱圖形》時(shí)，我利用現(xiàn)代信息技術(shù)收集了很多美麗的軸對稱圖形，用課件的形式一一呈現(xiàn)在學(xué)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(tài)各異、美麗多姿的圖形，引導(dǎo)學(xué)生探究這些圖形的共同特征，用學(xué)生的話來說：“這些圖形左右兩邊是一樣的?！蓖ㄟ^多媒體課件讓學(xué)生深切感受到這些圖形的美，不但讓學(xué)生在新鮮、好奇、有趣的情景中，產(chǎn)生求知探索的欲望，而且也充分激發(fā)了學(xué)生的興趣，極大的提高了課堂教學(xué)的效率。
（二） 為學(xué)生進(jìn)行自主性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)搭建平臺，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑問難能力
多媒體計(jì)算機(jī)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(shí)踐證明，多媒體計(jì)算機(jī)應(yīng)用于教學(xué)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(xué)《圓柱體積公式的推導(dǎo)》這一課時(shí)，教材對然提供了實(shí)驗(yàn)的方法，但實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜，難以具體操作，把一個(gè)圓柱割拼成一個(gè)長方體，近似度較差，引起許多學(xué)生對推導(dǎo)出的公式持懷疑態(tài)度，由于感知材料不充分學(xué)生難以展開正確合理的想象，影響空間觀念的形成，我們應(yīng)用多媒體技術(shù)，多層次地把圓柱一次等分成若干份，拼成所學(xué)過的長方體，隨著等分份數(shù)的增加，學(xué)生理解中的難點(diǎn)――近似長方體，由曲線變成直線的過程動態(tài)呈現(xiàn)，為學(xué)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(xué)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(yǎng)想象力，促進(jìn)思維發(fā)展。
（三） 促進(jìn)意義建構(gòu)，發(fā)展思維能力
21世紀(jì)，人類社會進(jìn)入了信息時(shí)代，教師應(yīng)有意識地讓學(xué)生帶著目的自己去查閱資料或進(jìn)行社會調(diào)查。這樣，把數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)由課內(nèi)延伸到課外，不僅能開闊學(xué)生的視野、豐富課余知識，而且可培養(yǎng)他們自主探求知識和搜集處理信息的能力。
在教學(xué)《簡單的統(tǒng)一》一課時(shí)，筆者以網(wǎng)頁的形式設(shè)計(jì)了如下的學(xué)習(xí)計(jì)劃：1、播放一個(gè)十字路口的交通場景，啟發(fā)學(xué)生思考：你用什么方法能概括出這個(gè)路口各種汽車經(jīng)過的情況？2、頁面顯示：劃“正”字統(tǒng)計(jì)或列表統(tǒng)計(jì)（學(xué)生自由選擇并完成統(tǒng)計(jì)任務(wù)）。3、集體交流：你從這項(xiàng)統(tǒng)計(jì)任務(wù)中知道了什么？4、讓學(xué)生在網(wǎng)上收集各城市人均收入、各國森林面積等信息，整理數(shù)據(jù)，自己進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)，并闡明統(tǒng)計(jì)意圖。學(xué)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(lǐng)悟了其知識在社會生活中的“實(shí)用性”和“價(jià)值性”，更重要的是他們學(xué)會了分析和正確處理身邊的各種信息，拓展了課本知識，發(fā)展了相關(guān)能力。
（四） 體現(xiàn)新課程理念，落實(shí)三維目標(biāo)
《小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在知識與技能、數(shù)學(xué)思考、解決問題領(lǐng)域的基礎(chǔ)上設(shè)立了情感與態(tài)度領(lǐng)域，明確提出了情感、態(tài)度、價(jià)值觀等方面的發(fā)展既不是與數(shù)學(xué)課程無關(guān)的目標(biāo)，也不是數(shù)學(xué)知識的“副產(chǎn)品”，其本身就是數(shù)學(xué)教育的重要目標(biāo)。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，學(xué)生的情感、態(tài)度、價(jià)值觀等方面的發(fā)展并不是在學(xué)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(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，它的實(shí)現(xiàn)需要日積月累。
例如：在講《統(tǒng)計(jì)》前，先去拍攝一段關(guān)于環(huán)境污染的錄像片，進(jìn)行簡單的制作后在課堂上播放。學(xué)生通過觀看錄像，意識到現(xiàn)在環(huán)境污染的嚴(yán)重性，到了非治理保護(hù)不可的地步。接著引出本節(jié)內(nèi)容《統(tǒng)計(jì)》，告訴學(xué)生幾種簡單的統(tǒng)計(jì)方法，待學(xué)生掌握了這些基本方法后，布置一個(gè)作業(yè)：統(tǒng)計(jì)學(xué)生家庭每天丟棄垃圾袋的數(shù)量。學(xué)生通過統(tǒng)計(jì)，經(jīng)歷數(shù)據(jù)收集、處理、呈現(xiàn)的過程，體會塑料垃圾隊(duì)人類生活產(chǎn)生的危害，從而形成環(huán)保意識，養(yǎng)成環(huán)保的良好習(xí)慣。
三、信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)課程整合應(yīng)注意的問題
（一） 堅(jiān)持課程為本的信息技術(shù)整合取向
信息技術(shù)與課程整合強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)要服務(wù)于課程，整合的目標(biāo)是學(xué)生的發(fā)展而不是技術(shù)的有無、多寡和先進(jìn)與否，在教學(xué)中是否使用信息技術(shù)、如何使用信息技術(shù)都應(yīng)服務(wù)于課程、教學(xué)和學(xué)生的發(fā)展需要。在整合的過程中，應(yīng)避免技術(shù)本位的目標(biāo)取向，應(yīng)著重于以課程為本，多元的焦點(diǎn)是課程的發(fā)展需要，避免“技術(shù)本位”的目標(biāo)取向從而偏離課程的培養(yǎng)目標(biāo)。
（二） 信息技術(shù)不能完全替代數(shù)學(xué)活動
信息技術(shù)的使用為學(xué)生學(xué)習(xí)更多、更深的數(shù)學(xué)知識提供了可能，也為學(xué)生更好地理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識開拓了廣闊空間。但是，它不能被用來代替基本的數(shù)學(xué)活動，如實(shí)際觀察、直觀感知、基本運(yùn)算、邏輯推理等。因此，應(yīng)當(dāng)使信息技術(shù)的應(yīng)用與傳統(tǒng)的紙筆運(yùn)算、邏輯推理、動手操作、畫表作圖等應(yīng)用達(dá)到一種平衡。
（三） 教師的信息素質(zhì)應(yīng)進(jìn)一步提高
目前，教師已經(jīng)掌握了信息技術(shù)的基本操作，但是大部分教師不知道信息技術(shù)如何與學(xué)科整合，因此，應(yīng)加強(qiáng)培訓(xùn)，提高素質(zhì)。在培訓(xùn)的過程中，重點(diǎn)是對教師就“信息技術(shù)與課程整合的案例”進(jìn)行培訓(xùn)，以便教師能根據(jù)自己所任教的學(xué)科，進(jìn)行模仿，開展整合。另外，互聯(lián)網(wǎng)提供了豐富的開放性教學(xué)資源，教師應(yīng)提高自己發(fā)掘和利用免費(fèi)課程資源的能力。
總之，信息技術(shù)與小學(xué)數(shù)學(xué)課程整合是信息時(shí)代占主導(dǎo)地位的課程學(xué)習(xí)方式，它必將成為21世紀(jì)學(xué)校教育教學(xué)的主要方法。因此，我們要積極倡導(dǎo)、探索信息技術(shù)和課程整合的教學(xué)方式，并不斷進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)，力求在最短的時(shí)間里找出最佳途徑，真正實(shí)現(xiàn)教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的根本轉(zhuǎn)變，從而達(dá)到實(shí)施素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)與數(shù)值仿真；教學(xué)改革；課程案例庫
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）07-0028-02
近年來，我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及日益嚴(yán)峻的就業(yè)形勢，對研究生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力提出了更高的要求。高等院校是我國研究生培養(yǎng)的主力軍，現(xiàn)在很多高校將研究生的培養(yǎng)年限由3年縮短為2年，如何在培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施過程中，特別是在課程授課過程中提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力值得思考與探討。本文以上海海事大學(xué)《現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)與數(shù)值仿真》研究生課程為例，分析了教學(xué)內(nèi)容改革的必要性，探討了案例庫建設(shè)的作用，介紹了教與學(xué)遠(yuǎn)程信息交流平臺在教學(xué)中的應(yīng)用。
一、教學(xué)內(nèi)容的革新
上海海事大學(xué)2011年獲批“水利工程”一級學(xué)科碩士點(diǎn)，除原有的“港口、海岸及近海工程”二級學(xué)科碩士點(diǎn)外，新增了“水工結(jié)構(gòu)工程”與“水文學(xué)及水資源”兩個(gè)二級學(xué)科碩士點(diǎn)。原有的《現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)與數(shù)值仿真》課程教學(xué)大綱和教案已不能適應(yīng)新形勢下“水利工程”一級學(xué)科人才培養(yǎng)的要求，急需進(jìn)行修訂和調(diào)整。課程對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了革新，刪去了原先一些知識點(diǎn)窄而專的內(nèi)容，突出“水利工程”現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)與數(shù)值仿真技術(shù)的基本原理與基本應(yīng)用的講授，授課內(nèi)容以求在海工、水工、土工、固體、流體、環(huán)境等各方面均有涉及，以擴(kuò)大課程的受眾面，最大限度地?cái)U(kuò)充學(xué)生的知識廣度，滿足一級學(xué)科研究生培養(yǎng)的需求。
二、課程案例庫的建設(shè)及應(yīng)用
構(gòu)建一個(gè)指導(dǎo)清晰、內(nèi)容翔實(shí)的課程案例庫，是提高研究生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的有效途徑。本課程經(jīng)過前期多輪建設(shè)，已在教師隊(duì)伍、教學(xué)資料、實(shí)踐條件等方面具備較好的基礎(chǔ)，但仍存在教師講授多學(xué)生練習(xí)少、課堂內(nèi)容多課后案例少這一突出矛盾，教學(xué)案例庫的建設(shè)能夠緩解上述矛盾。課程案例庫的建設(shè)具有如下意義：（1）促進(jìn)課程內(nèi)容、體系和方法的改革。案例庫的應(yīng)用不僅大大豐富了教師的授課內(nèi)容，而且改變過去單純依靠課本教學(xué)、PPT教學(xué)的教學(xué)模式。（2）提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量?！皩W(xué)以致用”是教學(xué)的目標(biāo)，案例庫提供給學(xué)生豐富的實(shí)際案例操作示范，能夠提高學(xué)生的實(shí)踐能力，指導(dǎo)學(xué)生的科研工作。（3）促進(jìn)師資隊(duì)伍的建設(shè)。案例庫的建設(shè)將充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)教師的科研積累，明確各教師在課程建設(shè)中的地位和作用，對師資隊(duì)伍的長期建設(shè)規(guī)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(gè)開放的體系，不僅能夠共享給其他課程，而且能夠?qū)ζ渌n程起到示范與輻射作用，從而帶動整個(gè)學(xué)科課程建設(shè)水平的提高。
根據(jù)授課內(nèi)容，本課程案例庫分“現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)案例庫”和“現(xiàn)代數(shù)值仿真技術(shù)案例庫”兩個(gè)子庫，各包括15個(gè)教學(xué)案例。在教學(xué)方法上，該案例庫可以由授課教師結(jié)合教學(xué)大綱在課堂教學(xué)中使用，也可以作為補(bǔ)充案例在課后由學(xué)生通過課程中心在線使用。同時(shí)，該案例庫也可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上共享，作為其他相關(guān)課程的教學(xué)案例庫使用。
三、教與學(xué)遠(yuǎn)程信息交流平臺的應(yīng)用
“教與學(xué)遠(yuǎn)程信息交流平臺”是上海海事大學(xué)與上海航秀信息科技有限公司合作開發(fā)的教師與學(xué)生遠(yuǎn)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(xué)生進(jìn)行教與學(xué)遠(yuǎn)程互動交流為主要目標(biāo)，功能主要包括：通知公告、知識共享、解疑答惑、在線作業(yè)、在線考試、系統(tǒng)管理等功能，可以對現(xiàn)場課堂教學(xué)進(jìn)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(xué)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(xué)、作業(yè)、考試等通知信息，學(xué)生可以在線查閱教師的教學(xué)信息。（2）知識共享，知識共享是教與學(xué)過程中教學(xué)資源的整合與共享使用平臺，任課教師可以將課件、教學(xué)案例、參考文獻(xiàn)、模擬試題等教學(xué)資料上傳至此平臺，學(xué)生或其他教師可以得到共享，當(dāng)然學(xué)生也可以授以權(quán)限將學(xué)習(xí)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(xué)的互動性。（3）解疑答惑，學(xué)生可以將學(xué)習(xí)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(wǎng)的地方隨時(shí)登錄系統(tǒng)查閱學(xué)生提出的問題并及時(shí)作答。（4）在線作業(yè)，教師可以進(jìn)行在線作業(yè)的維護(hù)并逐步建立作業(yè)題庫，并根據(jù)教學(xué)進(jìn)度安排進(jìn)行在線作業(yè)的布置與在線批閱，學(xué)生登錄系統(tǒng)后在在線作業(yè)中找到需要作答的作業(yè)，在線作答、提交并進(jìn)行作業(yè)成績的查閱。
四、結(jié)語
本文針對研究生課程教學(xué)改革，對課程內(nèi)容改革和教學(xué)方法改革進(jìn)行了探討，著重分析了課程案例庫的建設(shè)及其在研究生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)中的作用，介紹了自行開發(fā)的“教與學(xué)遠(yuǎn)程信息交流平臺”及其應(yīng)用，所得經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚪o其他院校研究生課程的教學(xué)改革提供新思路。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：微信公眾號；現(xiàn)代教育技術(shù)；混合學(xué)習(xí)；教學(xué)模式
中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）10-0040-04
一、引言
隨著社會性軟件的發(fā)展和在教學(xué)中的不斷普及，教學(xué)過程的社交化趨勢越來越明顯。教學(xué)過程的社交化體現(xiàn)在在線教育的社交化趨勢和社交軟件的教育化兩個(gè)方面[1]，其中社交軟件的教育化對教育發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。雖然大部分社交平臺在設(shè)計(jì)之初并沒有針對教學(xué)活動設(shè)計(jì)功能，但是在平臺普及的過程中其功能被教育者不斷發(fā)掘和創(chuàng)新，其中最典型的例子就是騰訊公司的即時(shí)通訊軟件QQ，研究者利用QQ進(jìn)行了各式各樣的教育研究與實(shí)驗(yàn)，例如網(wǎng)絡(luò)異地同步教學(xué)服務(wù)[2]和探索英語課程教學(xué)模式創(chuàng)新[3]等，并取得了一定的成績。以MOOC為代表的教育服務(wù)平臺為高等學(xué)校教育改革提供了新的契機(jī)，但高校教學(xué)完全網(wǎng)絡(luò)化難以實(shí)現(xiàn)，課堂教學(xué)依然是高校教學(xué)的主要實(shí)施方式。將網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，可以充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，是當(dāng)前高等學(xué)校最可能實(shí)現(xiàn)的方式。
《現(xiàn)代教育技術(shù)》在筆者所在學(xué)校屬于教師教育類公共必修n程，課程共2個(gè)學(xué)分36課時(shí)，其中理論授課18課時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)18課時(shí)，相對于龐雜的教學(xué)內(nèi)容，課程課時(shí)難以滿足課程教學(xué)的需要；由于任課教師和學(xué)生不隸屬于同一個(gè)學(xué)院，教師和學(xué)生之間交流嚴(yán)重不夠，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高；雖然學(xué)校建設(shè)了《現(xiàn)代教育技術(shù)》精品課程，但是精品課程中互動不足的問題依然存在，學(xué)生學(xué)習(xí)效果欠佳，需要開發(fā)新的學(xué)習(xí)平臺輔助學(xué)生的學(xué)習(xí)。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的選擇直接影響到混合學(xué)習(xí)效果的好壞，專用學(xué)習(xí)平臺可以更好地滿足課程教學(xué)的需要，定制課程教學(xué)所需要的各項(xiàng)功能，但是卻存在平臺開發(fā)與維護(hù)任務(wù)重，廣大教師和學(xué)習(xí)者缺少開發(fā)條件的問題，數(shù)字化學(xué)習(xí)實(shí)施技術(shù)難度較大；利用現(xiàn)有通用平臺進(jìn)行再開發(fā)雖然在功能上有一定的限制，但是對開發(fā)人員的技術(shù)要求不高，在高校中更加容易普及。
信息技術(shù)帶給課堂的不僅是教學(xué)硬件環(huán)境的不斷優(yōu)化，還有教學(xué)過程和師生交互過程的變革。在高校教學(xué)中師生交互的常見途徑包括手機(jī)短信、QQ以及微信。教師可以通過手機(jī)短信把相關(guān)信息準(zhǔn)確地傳遞給自己的學(xué)生，但是這種信息傳遞方式要求信息發(fā)送者繳納一定的費(fèi)用；如果需要傳遞多媒體信息，那么不僅成本會增大，對媒體素材的格式和文件大小也有較大的限制；所以這種信息傳遞方式難以承擔(dān)高校師生信息交流任務(wù)。QQ和微信等軟件提供的群聊功能在高校師生信息交流中使用較多，教師和學(xué)生之間既可以在群內(nèi)進(jìn)行多向信息傳遞，也可以進(jìn)行一對一的私下交流活動，可以傳遞圖片、音頻、視頻等各種媒體。但是如果參加聊天的人比較多，大量的信息可能一下子就涌現(xiàn)出來，一些重要的信息容易因?yàn)樗⑵炼粺o效信息掩蓋，導(dǎo)致重要信息被遺漏。微信公眾平臺是微信提供的一項(xiàng)重要的服務(wù)，人們可以通過這一平臺以文字、圖片、語音的方式實(shí)現(xiàn)和特定群體的全方位溝通與互動，用戶只要進(jìn)行訂閱就能夠按時(shí)收集到公眾號提供的消息。微信公眾號還提供一定的交互功能，平臺既可以利用預(yù)定信息與用戶進(jìn)行交互，還可以讓后臺管理人員與用戶進(jìn)行一對一的信息交流，如果加上微信的群聊功能，其交互功能更加強(qiáng)大。
為了驗(yàn)證混合式學(xué)習(xí)效果，筆者以通用平臺微信公眾號作為基本開發(fā)環(huán)境，開發(fā)了一個(gè)課程助學(xué)平臺，通過一個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)驗(yàn)對平臺效果進(jìn)行探索，并在教學(xué)模式構(gòu)建和教學(xué)效果提升上取得了一定的成績。相關(guān)研究對于推動高等學(xué)校教學(xué)改革，促進(jìn)微信公眾號的教學(xué)應(yīng)用和混合學(xué)習(xí)的發(fā)展具有一定的參考價(jià)值與指導(dǎo)意義。
二、平臺功能設(shè)計(jì)
利用微信公眾號進(jìn)行教學(xué)信息的傳遞，可以克服短信教學(xué)存在的價(jià)格昂貴，信息交流有限的問題；也可以彌補(bǔ)QQ和微信在群聊的過程中可能產(chǎn)生的重要信息被掩蓋的問題，還可以方便地實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師的雙向交互。微信公眾平臺在教育領(lǐng)域中得到了較為廣泛的應(yīng)用，例如劉紅梅[4]以交互語言觀為理論基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了大學(xué)英語微信教學(xué)平臺并對實(shí)踐效果進(jìn)行了檢驗(yàn)；鄒小青[5]構(gòu)建了基于微信的對外漢語互動教學(xué)模式，并分別就課前、課堂和課后等環(huán)節(jié)的互動形式進(jìn)行了論述；閆曉甜[6]在對高校微課程的教學(xué)內(nèi)容、媒體資源、交互形式等進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出基于微信平臺的教學(xué)模式。建立基于微信公眾號的教學(xué)平臺，通過公眾號定期發(fā)送信息可以激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動機(jī)，鞏固知識學(xué)習(xí)，拓展知識面，加強(qiáng)師生交互的目的，對解決《現(xiàn)代教育技術(shù)》課程現(xiàn)有教學(xué)問題具有積極的作用。在平臺設(shè)計(jì)時(shí)考慮到預(yù)習(xí)、總結(jié)、復(fù)習(xí)、拓展和交流等各環(huán)節(jié)，整個(gè)教學(xué)過程劃分為課前、課中和課后三個(gè)階段，分別對應(yīng)于預(yù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、內(nèi)容小結(jié)、復(fù)習(xí)和拓展等活動。平臺功能與教學(xué)模式如圖1所示。
在課前階段微信公眾號平臺為學(xué)習(xí)者提供預(yù)習(xí)服務(wù)。平臺通過定時(shí)推送材料來激發(fā)學(xué)習(xí)者對新內(nèi)容的學(xué)習(xí)動機(jī)，并讓學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容形成初步了解。課前預(yù)習(xí)部分可以進(jìn)一步劃分為情景創(chuàng)設(shè)、告知學(xué)習(xí)目標(biāo)和搭建知識支架三個(gè)方面。情景創(chuàng)設(shè)主要通過安排導(dǎo)學(xué)材料，以當(dāng)前教育信息化發(fā)展動態(tài)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)理論發(fā)展和創(chuàng)新、現(xiàn)代教育技術(shù)實(shí)踐案例作為基本內(nèi)容，通過提出問題、啟迪思考來激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī)；告知學(xué)習(xí)目標(biāo)是直接告訴學(xué)習(xí)者學(xué)完本周內(nèi)容應(yīng)當(dāng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)習(xí)內(nèi)容中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題是什么，對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動進(jìn)行初步引導(dǎo)；搭建知識支架是將本章主要內(nèi)容的關(guān)系結(jié)構(gòu)告訴學(xué)習(xí)者，讓學(xué)習(xí)者對將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容的整體結(jié)構(gòu)有一個(gè)較為完整的了解，形成對學(xué)習(xí)內(nèi)容的整體把握。
課中階段微信公眾號平臺為學(xué)習(xí)者提供自主學(xué)習(xí)和內(nèi)容總結(jié)服務(wù)。平臺提供了與學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的接口，學(xué)習(xí)者可以通過接口進(jìn)入學(xué)校的SPOC（Small Private Online Course，小規(guī)模限制性在線課程）中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)個(gè)性化自主學(xué)習(xí)。在公眾號平臺上還提供了課程小結(jié)功能，在課堂教學(xué)結(jié)束后對主要的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，既與前面的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)相呼應(yīng)，還可以彌補(bǔ)學(xué)習(xí)者在課堂學(xué)習(xí)或課外自主學(xué)習(xí)時(shí)在知識理解上可能存在的偏差和不足，加深學(xué)習(xí)者的知識掌握層次。
在課后階段，微信公眾號平臺為學(xué)習(xí)者提供了復(fù)習(xí)和拓展功能。按照艾賓浩斯（H.Ebbinghaus）的遺忘理論，遺忘在學(xué)習(xí)之后立即開始，學(xué)得的知識在一天后就只剩下原來的25%，復(fù)習(xí)模塊通過要點(diǎn)回放、內(nèi)容鞏固和知識加深的方式來將課堂教學(xué)內(nèi)容在學(xué)習(xí)完成后的兩天內(nèi)進(jìn)行溫習(xí)和深加工，加強(qiáng)學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容的識記與理解程度。知識拓展是在學(xué)習(xí)的過程中對學(xué)習(xí)者知識進(jìn)行拓寬和補(bǔ)充，本模塊所推送的通常是與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的技術(shù)、案例、新聞和政策，這些內(nèi)容不僅能突破課堂教學(xué)時(shí)間限制，讓學(xué)習(xí)者能夠獲取到更多的相關(guān)知識與信息，還能夠強(qiáng)化學(xué)習(xí)者的知識應(yīng)用能力，讓學(xué)習(xí)者意識到相關(guān)知識和技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用方式和價(jià)值。
交互活動貫穿了微信公眾號平臺利用的全過程。除了建立微信群方便教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流與互動外，公眾號平臺為教師與學(xué)習(xí)者提供了菜單交互、預(yù)設(shè)內(nèi)容交互和非預(yù)設(shè)內(nèi)容交互等多種交互途徑。微信公眾號平臺提供菜單交互，例如對以往內(nèi)容的查詢，對SPOC平臺信息資源的引用等，以幫助學(xué)習(xí)者更好地利用微信公眾號平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)。預(yù)設(shè)內(nèi)容交互是通過對微信公眾號平臺的設(shè)置，當(dāng)用戶輸入特定的編號或代碼時(shí)，平臺就會將相應(yīng)的內(nèi)容發(fā)送給用戶，主要用于特定信息例如往期信息的查詢和傳遞。學(xué)習(xí)者可以通過平臺下方的菜單功能選項(xiàng)中查詢到自己所需要的信息代碼，輸入相應(yīng)的信息代碼實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)交互，快速獲取自己所需要的信息資源。非預(yù)設(shè)交互是針對無法預(yù)測的學(xué)生問題，學(xué)習(xí)者通過平臺可以提出問題，教師在收到信息后有針對性的回答問題，克服預(yù)設(shè)交互在信息內(nèi)容上所存在的不足。
三、實(shí)踐過程
平臺內(nèi)容的制作流程如圖2所示，首先是素材資料的收集，主要有網(wǎng)絡(luò)搜索，現(xiàn)有教學(xué)資源庫利用和教師教案信息利用三種途徑，平臺內(nèi)容的制作可以充分利用這些資源。對于收集到的這些資源，通過小組會議商討進(jìn)行挑選，留下最合適的資源素材。隨后，對收集到的信息Y源，需要對他們進(jìn)行加工處理，制作成為資源素材。資源素材編輯完成后由任課教師進(jìn)行進(jìn)一步審核，最終進(jìn)入微信公眾號的素材庫，等到需要的時(shí)候再在平臺。在對資源素材進(jìn)行加工的過程中，不僅需要對字體、字號和顏色進(jìn)行設(shè)置，更重要的是對學(xué)習(xí)內(nèi)容的進(jìn)行層次化、可視化、視覺化和模塊化加工，以達(dá)到凸顯重點(diǎn)知識和難點(diǎn)知識，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)模塊化，呈現(xiàn)方式多樣化的目的。內(nèi)容呈現(xiàn)以文字和圖片結(jié)合為主，并用邊框和線條進(jìn)行知識點(diǎn)分割，對重要內(nèi)容運(yùn)用加粗、更改顏色等方式進(jìn)行突顯。
以本人所承擔(dān)的《現(xiàn)代教育技術(shù)》課程授課班級作為研究對象，進(jìn)行了持續(xù)一個(gè)學(xué)期的實(shí)證研究，以驗(yàn)證前面所設(shè)計(jì)的微信公眾號學(xué)習(xí)平臺的應(yīng)用效果。課程共教學(xué)18周，每周2課時(shí)，按照教學(xué)安排，前面9周是理論授課，后9周是實(shí)踐教學(xué)。因公眾號要求平臺每天信息不超過一條，依據(jù)教學(xué)進(jìn)度，在理論授課期間，每周信息4次，其中在周日預(yù)習(xí)內(nèi)容幫助學(xué)習(xí)者進(jìn)行預(yù)習(xí)，在每周四課程結(jié)束后復(fù)習(xí)鞏固的相關(guān)內(nèi)容，周五擴(kuò)展內(nèi)容，周六復(fù)習(xí)內(nèi)容。在實(shí)踐教學(xué)階段，因系統(tǒng)的知識講授被技能訓(xùn)練所代替，所以將發(fā)送的內(nèi)容全部更換成擴(kuò)展內(nèi)容，對實(shí)驗(yàn)所涉及的方法和技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展講授，每周發(fā)送信息時(shí)間依然在周四、周五、周六、周日，發(fā)送信息依然是4次。為了保證微信公眾號平臺內(nèi)容的質(zhì)量，組織教育技術(shù)學(xué)專業(yè)高年級學(xué)生成立了“現(xiàn)代教育技術(shù)”微信公眾號內(nèi)容建設(shè)小組，小組在每周五前完成下一周發(fā)送內(nèi)容的選擇和編輯，通過小組討論合格后，再經(jīng)過教師審核后方能夠作為資源素材在平臺中進(jìn)行存儲，到了時(shí)間再相關(guān)信息。
四、效果分析
學(xué)期結(jié)束時(shí)，讓學(xué)生對微信公眾號教學(xué)平臺的教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)，共有60名學(xué)習(xí)者接受了邀請，在微信公眾號上填寫了問卷。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，大部分被試平均每天使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間在2小時(shí)以上，其中1/3以上學(xué)生平均每天使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間在4小時(shí)以上；88%以上的學(xué)生在過去的一年中沒有在所學(xué)的其他課程中有類似“現(xiàn)代教育技術(shù)”微信公眾號這樣的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺來幫助進(jìn)行課程學(xué)習(xí)；70%以上的學(xué)生非常希望或比較希望在課外通過類似的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺來進(jìn)行學(xué)習(xí)，還有20%的學(xué)生對這個(gè)問題持一種不確定的態(tài)度，明確表示不希望或不很希望的學(xué)生不到7%。
讓學(xué)習(xí)者對不同模塊的內(nèi)容進(jìn)行評價(jià)，1表示非常適合，2表示適合，3表示一般，4表示不很適合，5表示適合，數(shù)字越大，說明學(xué)生對該項(xiàng)目的評價(jià)越低。自主學(xué)習(xí)模塊平臺只提供鏈接，所以不進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)結(jié)果如表2。
統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，學(xué)習(xí)者對四個(gè)模塊的評價(jià)值都在3以下，表明學(xué)習(xí)者對于這些模塊的內(nèi)容具有較為積極的評價(jià)，認(rèn)為這些模塊的內(nèi)容是比較適合的。在對各個(gè)模塊的評價(jià)中，學(xué)習(xí)者對每周小結(jié)（平均值2.27，標(biāo)準(zhǔn)差0.65）和課外拓展（平均值2.21，標(biāo)準(zhǔn)差0.70），對課前預(yù)習(xí)（平均值2.41，標(biāo)準(zhǔn)差0.79）和課后復(fù)習(xí)（平均值2.32，標(biāo)準(zhǔn)差0.66）的評價(jià)略低。說明與課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)相比，學(xué)習(xí)者更加認(rèn)可每周小結(jié)和課外拓展的教育價(jià)值。
五、研究結(jié)論
以微信公眾號作為基本平臺開發(fā)了《現(xiàn)代教育技術(shù)》輔助教學(xué)平臺，并在此基礎(chǔ)上建立了基于輔助教學(xué)平臺的混合學(xué)習(xí)教學(xué)模式，并在實(shí)踐中對平臺功能和教學(xué)效果進(jìn)行了檢驗(yàn)。實(shí)證數(shù)據(jù)表明，學(xué)習(xí)者給予了平臺較為積極的評價(jià)，說明微信公眾號教學(xué)平臺和基于該平臺的課程教學(xué)具有一定的積極作用。
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現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論不但應(yīng)該是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果的概論，而且也應(yīng)該是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷史和規(guī)律的概論。離開現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)生、發(fā)展的歷史，靜止、孤立地介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基本理論和成果，就會使現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)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(jī)地結(jié)合和統(tǒng)一起來，則不但能克服“零亂龐雜”的缺陷，而且還能為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論這門課程注入生機(jī)和活力。同時(shí)，把“史”與“論”結(jié)合起來，更是為思想政治教育專業(yè)學(xué)生開設(shè)這門課程的教學(xué)目的之所需。作為思想政治教育專業(yè)的學(xué)生，通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論課程的學(xué)習(xí)，不但要了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的主要成果、歷史演進(jìn)和完整體系，而且要了解科學(xué)技術(shù)發(fā)生、發(fā)展的一般過程和規(guī)律，了解哲學(xué)產(chǎn)生的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)以及對于推動科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要作用和意義。因此，只有做到史論結(jié)合，才能達(dá)到開課的目的和要求。
2現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論的教學(xué)內(nèi)容與體系
根據(jù)上述三原則，筆者認(rèn)為，思想政治教育專業(yè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論課程的內(nèi)容與體系可做如下安排。導(dǎo)言。概要介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及其理論基礎(chǔ)、前沿陣地、中心內(nèi)容和綜合體現(xiàn)。
第一章，現(xiàn)代物理學(xué)革命及其影響。介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論基礎(chǔ)———相對論和量子力學(xué)。引言，概述近代物理學(xué)的輝煌成就及其所遇到的“兩朵烏云”。第一節(jié)，相對論的建立。根據(jù)邏輯與歷史相統(tǒng)一的原則，具體講授伽利略變換和力學(xué)相對性原理，邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)，洛倫茲變換的提出，愛因斯坦的狹義相對論及其主要結(jié)論，廣義相對論及其驗(yàn)證。第二節(jié)，量子力學(xué)的建立和發(fā)展。一、量子力學(xué)產(chǎn)生的歷史背景，概要介紹黑體輻射理論和紫外災(zāi)難。二、量子力學(xué)的建立與發(fā)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(jié)構(gòu)的量子解釋，德布羅意的物質(zhì)波，薛定諤的波動方程，海森伯的矩陣力學(xué)。第三節(jié)，現(xiàn)代化學(xué)理論的發(fā)展。主要講授元素周期理論的新發(fā)展和現(xiàn)代化學(xué)鍵理論。
第二章，原子物理學(xué)的開發(fā)研究及應(yīng)用。主要講授從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究到原子能的開發(fā)和應(yīng)用。第一節(jié)，對微觀世界的探索和認(rèn)識。一、物質(zhì)結(jié)構(gòu)初探，復(fù)習(xí)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(jìn)軍，主要講授X射線、放射性元素及電子的發(fā)現(xiàn)，原子結(jié)構(gòu)模型及其實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)，原子核結(jié)構(gòu)模型及其實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)，對基本粒子家族的認(rèn)識。第二節(jié)，原子能的開發(fā)研究及應(yīng)用。一、原子能的開發(fā)研究:重點(diǎn)介紹原子能開發(fā)研究中的三大發(fā)現(xiàn)，即慢中子效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)、核裂變的發(fā)現(xiàn)和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)現(xiàn)。二、原子能的應(yīng)用，包括能源方面的應(yīng)用和放射性同位素的應(yīng)用。能源方面的應(yīng)用包括兩個(gè)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(fā)展，主要介紹從慢中子反應(yīng)堆到快中子增殖堆再到核聚變反應(yīng)堆的歷史發(fā)展。放射性同位素的應(yīng)用可概要介紹在生產(chǎn)、生活、科研、軍事上的應(yīng)用及其成果。
第三章，生物學(xué)與生物工程技術(shù)。生物學(xué)是研究生命的科學(xué);生物工程技術(shù)是用人工的方法創(chuàng)造生命的技術(shù)。生命科學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)的三大前沿陣地之一;生物工程技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的主要內(nèi)容。第一節(jié)，生命的起源和生物的進(jìn)化。一、生命起源的化學(xué)進(jìn)化歷程:從無機(jī)小分子物質(zhì)生成有機(jī)小分子物質(zhì);從有機(jī)小分子物質(zhì)形成有機(jī)高分子物質(zhì);從有機(jī)高分子物質(zhì)形成有機(jī)多分子體系;從有機(jī)多分子體系演化成原始生命物質(zhì)。二、生物進(jìn)化論，主要介紹拉馬克的生物進(jìn)化學(xué)說和達(dá)爾文的生物進(jìn)化論。第二節(jié)，現(xiàn)代遺傳學(xué)和分子生物學(xué)。一、遺傳學(xué):主要講授孟德爾的豌豆實(shí)驗(yàn)及其遺傳學(xué)說;摩爾根的果蠅實(shí)驗(yàn)及其遺傳學(xué)說。二、分子生物學(xué):重點(diǎn)介紹蛋白質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能;核酸的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能。第三節(jié)，生物工程技術(shù)。生物工程包括酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程和基因工程四個(gè)部分的內(nèi)容。因?qū)W時(shí)限制，可重點(diǎn)介紹細(xì)胞工程和基因工程兩個(gè)部分。一、細(xì)胞工程，應(yīng)首先講授細(xì)胞的全能性，然后在細(xì)胞全能性的基礎(chǔ)上具體介紹植物組織培養(yǎng)技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞折合和胚胎移植技術(shù)、克隆技術(shù)等內(nèi)容。二、基因工程:(1)基因工程的基礎(chǔ)研究，主要介紹限制性內(nèi)切酶、連接酶和基因載體的發(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)入受體細(xì)胞進(jìn)行增殖和篩選轉(zhuǎn)基因生物體五個(gè)步驟及方法。三、生物技術(shù)的應(yīng)用前景。主要介紹生物醫(yī)藥的研制及應(yīng)用、生化工業(yè)的迅速發(fā)展、轉(zhuǎn)基因動植物的大量出現(xiàn)，人類基因組計(jì)劃(HGP)及其廣闊的應(yīng)用前景。
第四章，天文學(xué)和天體演化學(xué)說。天體演化學(xué)說是現(xiàn)代科學(xué)的三大前沿陣地之一，本章在重點(diǎn)講述天體演化學(xué)說之前，先把天文學(xué)的相關(guān)知識作一簡單介紹。第一節(jié)，天文學(xué)及其產(chǎn)生和發(fā)展。一、概要介紹天文學(xué)的研究對象和分類;二、重點(diǎn)講授天文學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展:具體介紹古代天文學(xué)、近代經(jīng)典天文學(xué)和現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展情況。第二節(jié)，獲取天體信息的渠道和手段;可分三個(gè)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(zhì)手段和儀器設(shè)備，主要介紹人眼的構(gòu)造和功能、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、射電望遠(yuǎn)鏡和天體攝譜儀;三、天文觀測發(fā)展簡史:依次介紹光學(xué)天文學(xué)、射電天文學(xué)和空間天文學(xué)。第三節(jié)，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(tài)”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(chǔ)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(nèi)容;五、地球的構(gòu)造和演化:包括地球概況、地球的圈層構(gòu)造和地球的形成和演化。
第五章，信息技術(shù)和激光技術(shù)。人類歷史在經(jīng)歷了6000年的農(nóng)業(yè)社會和近300年的工業(yè)社會以后，現(xiàn)在正在迅速走向第三個(gè)文明社會———信息社會。所謂信息社會，就是信息在社會生產(chǎn)和生活中起主導(dǎo)作用的社會。信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)，是信息社會的重要支柱。所謂信息技術(shù)，就是信息的獲取、傳遞和處理技術(shù)。信息技術(shù)以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、光導(dǎo)技術(shù)和人工智能技術(shù)等。第一節(jié)，微電子技術(shù)。一、微電子技術(shù)的出現(xiàn):具體介紹集成電路的誕生、集成電路的種類及其歷史發(fā)展和集成電路的制作工藝;二、微電子技術(shù)的應(yīng)用。第二節(jié)，計(jì)算機(jī)技術(shù)。一、計(jì)算機(jī)概述:具體介紹計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和計(jì)算機(jī)的歷史發(fā)展;二、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用:主要包括數(shù)值計(jì)算或科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理或稱信息處理、實(shí)時(shí)控制或稱過程控制、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)、人工智能或稱智能模擬等;三、信息高速公路。第三節(jié)，通信技術(shù)。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(yōu)點(diǎn)、光纖通信的應(yīng)用和發(fā)展;三、衛(wèi)星通信。第四節(jié)，激光技術(shù)。一、激光與激光器:具體介紹激光產(chǎn)生的基本原理、激光的特點(diǎn)、激光器的構(gòu)造等內(nèi)容。二、激光技術(shù)的應(yīng)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(shù)及其在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、軍事上的廣泛應(yīng)用。
軍事高技術(shù),是指應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的高技術(shù)，是建立在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成就的基礎(chǔ)上，處于當(dāng)代科學(xué)技術(shù)前沿，將對武器裝備軍事理論和作戰(zhàn)樣式的發(fā)展起巨大推動作用的那部分高技術(shù)的總稱。
按照科學(xué)分類方法，科學(xué)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)通常劃分為基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和工程技術(shù)三個(gè)層次。軍事高技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)是由科學(xué)體系中面向軍事應(yīng)用的那部分技術(shù)科學(xué)和工程技術(shù)所組成的。它包括兩個(gè)層次，即軍事基礎(chǔ)高技術(shù)和軍事應(yīng)用高技術(shù)。軍事高技術(shù)包括信息技術(shù)、航天技術(shù)、海洋開發(fā)技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)六大領(lǐng)域。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
關(guān)鍵詞：教學(xué)改革； 現(xiàn)代教學(xué)理論； 中心小學(xué)； 現(xiàn)代科學(xué)； 和諧發(fā)展； 思維訓(xùn)練； 知識的基礎(chǔ)； 寧德市蕉城區(qū)； 課堂教學(xué)； 教學(xué)內(nèi)容
中圖分類號：G622文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1672-1578（2016）10-0026-02
隨著"樂享教育"教學(xué)改革試驗(yàn)的日益推進(jìn)，作為農(nóng)村小學(xué)，福建省寧德市蕉城區(qū)洋中中心小學(xué)秉承"有效德育，高效課堂，致力雙全，和諧發(fā)展"的理念，從"實(shí)際出發(fā)，明確關(guān)系，注重自學(xué)，培養(yǎng)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(xiāng)差距，課改瓶頸，忽視智力、能力的培養(yǎng)等等問題都深深鉗制了農(nóng)村小學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。此情此景下，應(yīng)該說"樂享教育"為學(xué)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(xué)改革試驗(yàn)中的三個(gè)關(guān)系
正確處理現(xiàn)代教學(xué)理論與傳統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系 現(xiàn)代教學(xué)理論是伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提出來的，它具有強(qiáng)大的生命力。在教學(xué)改革試驗(yàn)中，理所當(dāng)然地要用它作指導(dǎo)。而傳統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)雖然存在著許多弊端，但它是多年實(shí)踐中逐步形成和發(fā)展起來的，其中凝聚著千千萬萬教育工作者的經(jīng)驗(yàn)。教育者應(yīng)"學(xué)中做、做中學(xué)"，做到既吸取現(xiàn)代教學(xué)理論的精華，又拋棄傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)中的糟粕。
正確處理與協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)班與非實(shí)驗(yàn)班的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)班必須有扎實(shí)的群眾基礎(chǔ)，大家都來支持實(shí)驗(yàn)班的工作；但實(shí)驗(yàn)班班主任、教師的眼睛還得向下，善于聽取各個(gè)方面的意見，并吸收其中有益的部分，改進(jìn)自己的工作。在實(shí)驗(yàn)班取得某方面的經(jīng)驗(yàn)時(shí)，不要忘乎所以或?qū)ν獗Ｃ埽梢酝茝V的要向平行班推廣。同樣，非實(shí)驗(yàn)班的某方面取得經(jīng)驗(yàn)時(shí)，也要向?qū)嶒?yàn)班推廣。這樣，就可以做到彼此水融，互相促進(jìn)。
正確處理"雙基"與科學(xué)新成就的關(guān)系 基礎(chǔ)知識和基本技能，是小學(xué)生文化科學(xué)知識學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，必須以學(xué)好"雙基"為基礎(chǔ)，沒有這個(gè)基礎(chǔ)，也就談不上自學(xué)能力。而科學(xué)新成就是擴(kuò)大學(xué)生視野，形成學(xué)生正確的學(xué)習(xí)動機(jī)不可缺少的一項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容。所以要使二者密切結(jié)合，既不能無視飛躍發(fā)展的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新成就，也不能忽視"雙基"的教學(xué)，所以在導(dǎo)學(xué)案建設(shè)上，要不失良機(jī)重"雙基"。故應(yīng)倡導(dǎo)課堂教學(xué)在努力打好基礎(chǔ)的同時(shí)滲透、傳輸科學(xué)新成就。這對拓展學(xué)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(shí)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力
"未來的文盲不再是不識字的人，而是沒有學(xué)會怎樣學(xué)習(xí)的人。"如果課堂教學(xué)僅僅滿足于向?qū)W生傳授知識，而忽視對他們自學(xué)能力的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，將是歷史性的失誤?；叵肫鹕洗稳⒂^南京灌南學(xué)校的"自主交流"的課堂教學(xué)模式，以學(xué)案為導(dǎo)線的自主學(xué)習(xí)方式，突出了學(xué)生的自。筆者感悟到，學(xué)生動手操作、自主探究、合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式；同時(shí)也感悟到，學(xué)習(xí)語文不是補(bǔ)課，增加作業(yè)量，而是閱讀、閱讀、再閱讀，讓孩子獲得更多精神營養(yǎng)。所以，要抓實(shí)驗(yàn)班，開展"樂享教育"教學(xué)改革的試驗(yàn)，應(yīng)把著眼點(diǎn)放在"教會學(xué)生如何學(xué)"，即重在指導(dǎo)學(xué)習(xí)方法與培養(yǎng)自學(xué)能力上?，F(xiàn)列舉以下三種做法：
首先，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，注意學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，調(diào)動"學(xué)"的積極性。學(xué)習(xí)興趣是一種帶有感彩的意向活動，如果伴隨學(xué)習(xí)而來的是興奮，是愉快，是學(xué)得新知識、新技能的樂趣，那么這種學(xué)習(xí)就能強(qiáng)化人的智力活動、促進(jìn)人的智力的發(fā)展。為此，應(yīng)該要求教師深入鉆研教材，設(shè)計(jì)好導(dǎo)學(xué)案。上課時(shí)，點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)的火花，把課堂的氣氛營造得輕松愉快，培養(yǎng)學(xué)生積極主動的探索精神，在已有知識的基礎(chǔ)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(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。預(yù)習(xí)是知識的構(gòu)建、儲備與信息搜集、情感體驗(yàn)的過程，是展示的基礎(chǔ)。沒有預(yù)習(xí)或預(yù)習(xí)不充分就不可能進(jìn)行完整的展示。為此，要將導(dǎo)學(xué)稍加前置，在課堂教學(xué)之前對學(xué)生進(jìn)行必要的指導(dǎo)：明確目標(biāo)任務(wù)、較好地掌握學(xué)習(xí)的方法方式，初步了解教材內(nèi)容、掌握教材結(jié)構(gòu)、理清教材思路。課堂上則有意識地訓(xùn)練學(xué)生在自學(xué)自悟自結(jié)的基礎(chǔ)上，做好小組內(nèi)的工作，既分工又合作，在精誠團(tuán)結(jié)的"兵教兵""兵練兵"中，達(dá)到學(xué)困生弄懂教學(xué)內(nèi)容的疑難，優(yōu)生增強(qiáng)對知識的理解能力，"教學(xué)相長"、互相提高。經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，筆者深深地感到：抓好預(yù)習(xí)猶如教師交給了學(xué)生一根拐杖，學(xué)生借助這根拐杖，就可以不同程度地走上自學(xué)之路。
再者，抓思維訓(xùn)練，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的智力。思維是智力的核心，在教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行足夠的智力訓(xùn)練，這是使學(xué)生成為學(xué)習(xí)主體的關(guān)鍵。在改革教學(xué)方法時(shí)，要把思維訓(xùn)練作為教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)。
但正因?yàn)槭墙?jīng)過幾十年才出來的東西，因此它就不同凡響，是名副其實(shí)的專著和經(jīng)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(shí)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(shù)論的基本原理很自然地出現(xiàn)在關(guān)于隨機(jī)數(shù)生成和算術(shù)運(yùn)算的研究中。而在準(zhǔn)備7.2.1節(jié)的過程中我了解到，當(dāng)我們研究組合生成的算法時(shí)，初等組合學(xué)的基本原理也自然地出現(xiàn)，并且具有高度啟發(fā)性?！彼械接性S多美麗的故事等待他來講述。
關(guān)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(jīng)解決了的問題，再無什么遺留問題需要研究。然而，經(jīng)過作者點(diǎn)拔，才發(fā)現(xiàn)事實(shí)上問題絕非我們所想象的那么簡單。作者在提出對于這個(gè)問題的研究動機(jī)時(shí)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(gè)排列的清單。也沒有人會愿意在一個(gè)計(jì)算機(jī)文件中把它們產(chǎn)生出來。但是，我們需要的是，當(dāng)確實(shí)用得著它們時(shí)，在頃刻之間就以某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把它們提供出來，使得一個(gè)程序可以一次一個(gè)地來考察每個(gè)排列。正是出于此目的，人們就還要考慮這樣一個(gè)問題。而且就這一點(diǎn)而言，它確實(shí)是遠(yuǎn)未解決的問題。
作者在研究中所體現(xiàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性表現(xiàn)在：不僅考慮二進(jìn)制，還考慮十進(jìn)制和混合進(jìn)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(xiàn)為既有問題的深度，又有問題的廣度。
關(guān)于組合模式同一些問題的關(guān)系
前邊所說的深度，指的是如何以最快速度和最少內(nèi)存訪問來生成所需元組或排列。這樣一個(gè)問題，竟是同圖論有關(guān)，同哈密頓通路或循環(huán)有關(guān)，也同樹形的遍歷有關(guān)。因而作者在這里向我們揭示了這種關(guān)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(chǔ)。
記得幾十年前當(dāng)人工智能在我國掀起一股熱潮時(shí)，一些人曾經(jīng)從人工智能的角度研究過九鏈環(huán)（又稱九龍環(huán)）的問題。然而，就譯者所知，并沒有任何一個(gè)中國學(xué)者，深入地去研究九鏈環(huán)問題的歷史以及它的發(fā)展過程，更沒有人去探討它和其他問題的聯(lián)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(huán)同二進(jìn)制數(shù)之間的關(guān)系。比如我們以0表示環(huán)與桿分離的狀態(tài)，而以1表示環(huán)在桿上的狀態(tài)，則原來環(huán)鎖在桿上的狀態(tài)就是9個(gè)1的狀態(tài)。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(gè)1變成為9個(gè)0。因此作者說，格羅斯才是格雷二進(jìn)制碼真正的發(fā)明者，也是九鏈環(huán)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(xué)界曾經(jīng)有過的研究九鏈環(huán)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(shí)地應(yīng)更著重于深度和廣度。為什么不是我們，而是外國人來發(fā)現(xiàn)原本是我們提出的問題的理論基礎(chǔ)，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(lián)系，揭示了各種鐘鳴模式與生成排列的關(guān)系，這同樣給人以巨大的啟示。
關(guān)于組合模式同文字算術(shù)或密碼數(shù)學(xué)的關(guān)系
在國外，很早就有人提出文字算術(shù)的概念。如亨利?厄思尼斯特?達(dá)德尼在1924年就提出一個(gè)著名問題：如果每個(gè)字母代表著不同的十進(jìn)制數(shù)字，問要使：
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表示一個(gè)正確的求和，則每個(gè)字母應(yīng)當(dāng)分別表示什么數(shù)？
這看似純粹游戲的題目，卻引發(fā)了人們的思考。假若要傳送的是數(shù)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(gè)名稱“密碼數(shù)學(xué)”。
在他們的開創(chuàng)下，文字算術(shù)或密碼數(shù)學(xué)就蓬勃發(fā)展起來。開始，人們關(guān)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(shù)或純的密碼數(shù)學(xué)。而有的問題，不僅是字母上有意義，而且以數(shù)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(jìn)制）
COUPLE+COUPLE=QUARTET
（兩個(gè)+兩個(gè)=四個(gè)）
這些通過加法給出的文字算術(shù)，稱為加法性文字算術(shù)。還可以有乘法性文字算術(shù)，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(shù)字，使：
工業(yè)化+農(nóng)業(yè)化+科學(xué)化=現(xiàn)代化
和
立黨為公+執(zhí)政為民=為人民服務(wù)
以及
更快×更高×更強(qiáng)=奧林匹克精神
成立？
除了文字算術(shù)外，也還有像在0與9這些數(shù)字之間，如何加上適當(dāng)?shù)募訙p乘除號，使得結(jié)果成為一個(gè)數(shù)，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(gè)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(gè)方式為100=-1234-5-6+7898-7-6543-2-1。
