科學技術的研究方法精選(九篇)

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第1篇：科學技術的研究方法范文

關鍵詞： 新課標 高中數學 數學方法論 數學教學

如何按照數學家的思維模式去進行思維呢？我根據多年的教學經驗給出數學方法論的涵義。

1.數學方法論的界定和分類

1.1界定。

我國著名數學家、數學方法論的倡導者徐利治先生指出：“方法論(methodology)就是把某種共同的發展規律和研究方法作為討論對象的一門學問。”數學方法論主要是研究和討論數學的發展規律、數學的思想方法，以及數學中的發現、發明與創造等法則的一門新興學科。數學方法論很大程度上可以被說成對于數學思想（維）方法的研究，其目標就是幫助人們學會數學的思維。通過對具體數學事例的研究實現對真實思維過程的“理性重建”，獲得各個方法論原則的深刻體會，并使之真正成為“可以理解的”“可以學到手的”和“能夠加以推廣應用的”。

1.2分類。

數學科學和數學史料是數學方法論的源泉，同時，數學方法論還涉及哲學、思維科學，心理學、一般科學方法論、系統科學等眾多的領域。一般情況下，數學方法論分為以下兩類：數學宏觀方法論和數學微觀方法論。

數學宏觀方法論所研究的是整個數學的產生、形成和發展的規律，數學理論的構造，以及數學與其他科學之間的關系。研究宏觀方法論的主要途徑之一是研究數學史，另一條主要途徑是研究數學理論體系的構造。

數學微觀方法論所研究的是一些比較具體數學方法，特別是數學發現和數學創造的方法，包括數學思維方法、數學解題心理與數學解題理論，等等。

2.高中數學方法論的特點

數學方法對于數學的發展起著關鍵性的推動作用，許多比較困難的重大問題的解決，往往取決于數學概念和數學方法上的突破，如歷史上古希臘三大尺規作圖難題，就是笛卡爾創立解析幾何之后，數學家們借助解析幾何，采用了RMI［關系(relationship)―映射(mapping)―反演(inversion)］方法，才得到徹底解決。這又啟發了后來的數學家們采用類似的辦法解決了歐氏幾何與實數理論的相對相容性問題。

新課標下，高中數學教學特別強調數學思想和方法，主要表現在以下幾個方面。

2.1數學方法論的理論研究得到了發展。

對數學方法論的早期研究，十七世紀就已經開始了，法國數學家笛卡爾和德國數學家萊布尼茲都曾做過這方面的探討。歷史上不少著名的大數學家，如歐拉、高斯、希爾伯特等人也曾就數學方法淪的問題發表過許多精辟的見解。但是，對數學方法論進行系統的研究，還是最近幾十年的事，在這方面作了突出的貢獻，當首推美國數學家和數學教育家波利亞。最近幾十年來，由于現代電子計算機技術已經進入了人工智能和模擬思維的階段，就更加促使數學方法論蓬勃發展起來；信息論，控制論、認知科學和人工智能的最新研究成果相繼引進了數學方法論的領域。

1980年出版的《中學數學教材教法》中涉及“一些基本的數學思想和數學方法”，這里的數學思想和方法就是數學方法論。進入80年代之后，數學方法論有很大的發展。南京大學鄭毓信教授在《數學方法論》一書中有一段意味深長的開頭：“數學方法論現今對于我國數學界、特別是數學教育界已不是一個陌生的名稱……”特別是在徐利治教授的倡導下，數學方法論的研究已經形成了一個影響全國的氣候。

2.2數學方法論中的思想。

2.2.1抽象化思想。小學從具體事物的數量中抽象出數字，開創了算術運算的時期。中學用字母表示數，開創了在一般形式下研究數、式、方程的時期。高等代數用字母表示多項式、矩陣，開始研究具體的代數系統，進而又用字母表示滿足一定公理體系的抽象元素，開始研究抽象的代數系統――向量空間、歐氏空間。隨著概念抽象化程度不斷提高，數學研究的對象急劇增加。

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數學問題時采用某種手段將問題通過變換使之轉化，進而解決問題一種方法。一般總是將復雜問題通過變換轉化為簡單問題；將難解的問題通過變換轉化為容易求解的問題；將未解決的問題通過變換轉化為已解決的問題。中學數學中，化無理方程為有理方程，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公式都可以化成銳角形式來求其三角函數值，這些都用到化歸思想。總之，化歸在數學解題中幾乎無處不在，化歸的基本功能是：生疏化為熟悉，復雜化為簡單，抽象化為直觀，含糊化為明朗。

2.2.3分類討論思想。需要運用分類討論的思想解決的數學問題，就其分類的原則，可歸結為：①涉及的數學概念是分類定義的；②運用的數學定理、公式或運算性質、法則是分類給出的；③求解的數學問題的結論有多種情況或多種可能；④數學問題中含有參變量，這些參變量的取值的不同會導致結果的不同。應用分類討論，往往能使復雜的問題簡單化。

2.2.4類比推理思想。波利亞曾說：“類比是一個偉大的引路人。”在中學數學中，由兩個數學系統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比推理，運用類比推理的模式解決數學問題的方法稱為類比法。在中學數學中，由分數的性質類比推理分式的性質；由兩直線的位置關系類比推理兩平面的位置關系；中學數學通過數軸建立了直線上點的坐標，類比建立平面上和空間直角坐標系中點的坐標。

3.數學方法論對數學教學的意義

數學方法論對于數學教學的積極意義主要在于：以數學方法論為指導進行具體數學知識內容的教學有助于我們將數學課“講活”、“講懂”、“講深”。

3.1數學課程目標改革的必然要求。

目前新課標下的數學課程改革，強調“情感態度與價值觀”，強調數學學習的“過程與方法”，強調“探究與發現”。在這種理念下，要使數學新課程改得以有效實施，教師就必須加強和重視數學方法的學習和研究，這樣對教材才有正確清楚的認識。

3.2數學課堂教學現代化的改革要求。

現在的數學課堂不再是單純的“傳授式”教學，新課標明確指出：“學生是數學學習的主人，教師是數學學習的組織者、引導者和合作者。”意在進一步改變數學的教學模式，拓寬學生在數學教學活動中的空間，關注學生數學素養的提高。而數學方法論在教學實踐中以“問題解決”為中心組織教學，強調“數學的思維”，把問題作為載體，將數學思維方法的分析滲透到具體數學知識內容的教學中，使學生真正看到思維的力量，并使之成為可以理解的、可以學會的和能夠加以推廣應用的知識。

3.3數學教師專業化發展的客觀要求。

數學教師的專業發展，不僅要掌握深厚廣博的數學基礎，而且要了解數學發展的學科歷史，掌握數學的思想方法，深刻領會數學的內在本質，懂得其來龍去脈及數學的價值。對于從事數學教學的教師，不能不懂得數學發現的原理、規則和思想方法，它們能使我們在數學教學中更好地駕馭教材，把數學教學變得更為生動，教出方法、教出發現、教出創新。因此，數學方法論是數學教師專業發展及自身成長的必備知識。

四、數學方法論在教學實踐中注意的問題

數學方法論是一門實踐性的學科，它在教學實踐中主要體現在數學思想方法的教學和數學思維的培養。在教學中，應重視如何能將所學到的各種方法和策略應用到實際的數學活動中去，包括以數學思維方法的分析去帶動和促進具體數學知識內容的教學。

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4.1關注學生最近發展區。

在貫徹數學思想方法地教學中，要關注學生的最進發展區，盡可能幫助學生掌握現代數學思想方法并根據學生的差異，采取不同的思想方法，幫助學生完成學習遷移。布魯姆認為，教育的基本任務是找到這樣的策略，既考慮到個別的差異，又能促進個體最充分地發展。因此，教師應盡可能設計有利于學生發展的教學環節，如在教學設計、課堂探究等過程中，都應該注意不同層次的學生能不同程度地領會數學思想方法，使全體學生盡量使用數學思想方法分析問題、解決問題，最終使每個學生的數學水平都有所發展。

4.2設計數學情境，培養數學直覺。

數學直覺是一種不包括普通邏輯推理過程的直接悟性，它的思維方式是有其特別之處的。培養直覺思維，我們還要從數學的發現過程入手證明問題。現行的數學教材都是經過邏輯加工好的數學形式，定理的證明及公式的推導一般都是按照編排好的邏輯演繹方式進行講授。在證明問題前，如果能先將數學結論獲得前的推測簡要地重現給學生，或者將自己對結論的猜測告訴學生，又或者創設情境讓學生去猜測、提出疑問等引導學生探索“發現”結論將有助于培養學生的數學直覺。比如說下面例題：

橢圓+=1的焦點F、F，點P是橢圓上的動點，當∠FPF為鈍角時，求點P橫坐標的取值范圍。

分析：點P在橢圓上運動，要使∠FPF＞90°，憑借直覺，首先想到當∠FPF=90°時，點P的位置在哪里呢？又根據平面幾何知識可知點P又在以FF為直徑的圓周上，所以當∠FPF=90°時，點P為圓和橢圓的交點，由對稱性有-＜x＜。

根據直覺思維考查問題，還要重視各個元素之間的聯系，以及系統的整體結構，從整體上把握研究的內容和方向并選取數學問題供學生訓練，同時引導學生利用已有的知識去猜想、發現、最后論證。“直覺無處不在，直覺為我們打開發現真理的大門”。直覺思維是人類基本的思維形式。在數學教學中進行上述思考和探索加上善于聯想數形結合，就一定能提高學生的直覺思維能力。

參考文獻：

［1］徐利治.數學方法論選講［M］.華中工學院出版社，1983.

［2］馬忠林，鄭毓信.數學方法論［M］.南寧：廣西教育出版社，2007.2.

［3］鄭毓信.數學方法論入門［M］.浙江教育出版社，2008.

［4］張禾瑞，郝新.高等代數(第四版)［M］.北京：高等教育出版社，1999.

［5］波利亞.怎樣解題［M］.上海科技教育出版社，2007.

第2篇：科學技術的研究方法范文

關鍵詞 新課程 機械基礎 教學方法

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

作為高職機械類專業重要科目的機械基礎，以往的課程是分為四門來學習的，即理論力學、材料力學、機械原理、機械零件。這四門課程的理論性和抽象性過強，且涉及面廣，需要的學時多，其特點是偏重學術，卻對實際應用方面指導不夠，不能滿足高職對應用型人才培養的要求。針對這一現狀，提出了新課程標準。

1新課程標準與傳統教學標準的區別

1.1學習方式上的區別

新課程標準與傳統教學標準相比，在教學方式上倡導自主、探究、合作，它強調的是培養學生的創新精神和實踐能力，如搜集和處理信息、獲得新知、分析解決問題、交流合作的能力等。而這些都是傳統教學標準所欠缺的，傳統的說教式教學方式已經不能適應課改的要求。

1.2教學手段上的區別

傳統課程標準以課堂教學為基礎，教師往往采取的是填鴨式、灌輸式的教學手段。新課程標準的教學則強調學生在學習知識的過程中了解知識的形成過程并掌握其規律。

1.3主觀能動性的區別

新課程標準的一個最顯著的特點就是強調探究式學習，要做到探究式學習，就要發揮學生的自主學習能力，以學生為中心，這樣才能把學生的被動學習變成主動學習。而傳統課程標準以教師為中心，學生的學習是在教師的要求下被動接受的，因此就不可能記得牢，經常是到了下課，學的東西又還給了教師。

2新課程標準下的機械基礎教學

2.1傳統課程標準的弊病催生新課程標準下的機械基礎教學

由于傳統課程下的機械基礎耗時多，且學術性、理論性、抽象性過強，不適合高職培養應用型人才的需要，因此課程改革勢在必行。新的課程標準實施后，機械基礎成為機電設備維修與管理、汽車運用技術、機電一體化、數控技術、模具設計與制造等機電類專業的必修課，并具有實踐指導意義。

2.2新課程下的機械基礎與傳統課程下的機械基礎比較

新課程下的機械基礎只針對有所關聯的專業進行開設，且在課程的設置上堅持改革、發展和創新，強調的是基礎過程的課程體系建設，強調教師的教學科研能力，突出的是課程內容的實用性、先進性，并以操作性為重點。而傳統課程下的機械基礎的受眾不明確，教師也多照本宣科，學生也缺乏實踐的機會，使得本來很實用的學科變成了紙上談兵。

3新課程下的機械基礎教學的切入點

3.1實現應試教育向素質教育的轉變

以前，機械基礎的課程設計之所以強調理論教學，是為了適應考試的需要，學得好是一張卷子，學得不好也是一張卷子。學生學習機械基礎就是為了應付考試，學習質量可想而知。新課程讓機械基礎這個實踐性強且實用性佳的學科回歸了本位，教師在教學實踐中強調的是學生的參與，特別是動手能力的培養，繼而使得學生的理論知識也得到了鞏固。

3.2擺脫對書本的依賴，以實踐教學為主

之前的機械基礎內容難、繁、偏，教師教起來費神，學生聽起來頭疼。這還不說，由于師生都以書本為唯一的獲知來源，使得書上的一些理論缺乏現實參考，有的學生，教師已講得聲嘶力竭，他還如丈二和尚摸不著頭腦。

3.3注重扮演角色性質的變化

如果把機械基礎比作是一部電影劇本，里面有很多臺詞，以往是教師作為演員，按劇本里的臺詞把要說的話給念白出來，學生只要當觀眾，進行附和就行了。但是新課程則要求將教師和學生的角色換過來，變為學生當演員，讓教師來當觀眾，同時還要對學生的演技進行評判。特別是在實驗課或是校外實踐時，更是要以學生為主角，以他們真正掌握所學知識為標準。

4新課程下的機械基礎學時設置及目的

根據新課程標準的要求，不妨將以往涉及面廣的理論知識進行模塊化分類，分為基礎知識、機械傳動、機械零部件三大模塊。對于基礎部分以理論講述為主，課時不宜過多。而其它部分則分為兩種情況，既有理論，又有實踐的，則課時均分；以實踐為主的，適當增加實驗課。這樣一來，主題就得到了突出，教師實現了教學目的，學生達到了學習目的。

新課程下的機械基礎教學強調的是輕理論、重實踐，輕說教、重自學。因此，在教學方式和手段上要適應課改的要求，在教學內容上務實且要學會運用現代教學技術，將多媒體教學等形式引入課堂，并在實踐教學中逐步形成教學體系，這樣才能使得機械基礎教學不斷推向前進。

參考文獻

第3篇：科學技術的研究方法范文

關鍵詞：MATLAB軟件 數值計算方法 輔助教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0131-01

隨著科技的飛速發展，各工程領域與數學的關系愈加密切，數學應用的廣度和深度在現代科技發展中體現的愈加明顯。數值計算方法作為利用計算機求解數學問題的學科，是實現實際工程問題的一種重要基礎手段。因此，在大學教育階段開設數值計算方法課程是非常必要的，而這不僅要求學生理解相關的數值計算的理論知識，還要會利用這些理論知識解決實際問題。基于長期的教學實踐體會，在數值計算方法課程中做好理論傳授和實踐能力培養這兩個環節變得異常重要。同時，隨著科技的不斷進步，與數值計算方法相關的軟件層出不窮，如何合理的加以利用，是該課程教學過程中必須探討的課題。該文以具體教學過程為例，介紹了數學軟件MATLAB在提高課堂教學質量中的具體操作。

1 MATLAB介紹

MATLAB是由MathWorks公司1976年出品的軟件系統，包含科學計算、可視化以及交互式程序設計等計算環境。它將數值分析、矩陣計算、科學數據可視化等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環境中，為科學研究、工程設計等領域提供全套解決方案，代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。MATLAB的語法簡單，編程易于實現，其強大的數值計算功能，基本涵蓋了高等數學中的所有運算。經過多年發展，MATLAB已成為最優化理論，神經網絡，計算機模擬仿真等現代學科的基本教學軟件，是眾多科研工作者的必備工具。

2 數值計算方法課程教學特點與難點分析

2.1 涉及范圍廣

數值計算方法是面向理工科各專業的基礎課程，包括誤差分析，插值法，數值微積分，矩陣計算，數值代數，微分方程數值解法等領域，涵蓋大學數學的各分支，內容廣泛。該課程具有知識結構分散、知識面跨度大、知識要點繁多等特點。因此，本門課程的講授面臨諸多困難，要想對每一種數值解法都做深入研究是不現實的，只能介紹部分經典方法的相關理論。如何在講授完主要理論后將其應用于實踐，是個大難題。

2.2 公式推導多

任意一本數值計算方法教材上的理論都過于復雜，給人的感覺就是這門課一直講算法，傳統的課堂上也以理論推導為主，如此很難有效的調動學生主動學習的積極性。加上課時有限，教師如果對課程不能宏觀掌控，常常會在教學內容、方法、節奏等方面出現問題，在強調理論證明的同時，忽略學生對問題實際背景的理解以及數學思想的把握，造成教師對知識講解的不透徹，學生消化不良。

2.3 計算量大

在解決實際問題時，個別簡單問題可以進行少量手工計算。但是，為了很好的說明解決實際問題的效果，本課程一般都需要進行大量的重復計算，而在課堂上進行這種工作會嚴重影響課堂教學中的互動性。進而造成學生的抵觸情緒，教學效果及學習效果差強人意。

3 基于MATLAB軟件的數值計算方法課程教學

針對上述數值計算方法課程教學的特點和難點，我們考慮結合MATLAB軟件的特點來改進現有的教學方法，將MATLAB軟件應用于數值計算方法的教與學，必將會有良好的教學效果。主要做法如下。

3.1 基于MATLAB軟件，分析與計算并重

整個教學內容既注重算法的理論分析，也注重算法的實現。對基礎概念、基本理論、基本方法注重闡述來源和應用，刪減不必要的、繁瑣冗長的推導論證和復雜的運算技巧，確保課程內容通俗易懂，算法實用，夠用。以具體案例和工程應用實例驅動學生運用數學方法解決實際問題，在此過程中確保理解數值計算方法的相關概念和方法、理論等。

3.2 基于MATLAB軟件，經典與現代交融

教學內容在保持經典知識的基礎上，加強內容的現代性。用現代數學的觀點闡述一些數學概念，延伸數學結論。將現代信息技術和數值實驗融入教學，并貫徹于教學全過程。例如，傳統的微分方程數值解基本上都是采用差分法來完成，這種方法原理簡單，學生容易接受，但數值解的精度較低或者需要較多的迭代次數。MATLAB軟件中提供了全新的微分方程工具箱，對于常見的經典偏微分方程如熱傳導方程、擴散方程等都能給出精度足夠的數值解，這對學生理解微分方程數值求解部分的理論是有很好助益的。

3.2 基于MATLAB軟件，理論與實踐結合

理論聯系實際，課內課外相結合，利用習題課，給學生足夠的可供選擇的實用性較強的習題和數學建模問題，讓學生親歷解決問題的全過程，注意融知識傳授，能力培養于一體，目的是使學生得到選擇算法、編寫程序、分析數值結果，培養使用計算機進行科學計算和解決實際問題的能力，為以后從事現代數學科研工作和實踐打下良好的基礎。為此，在課程的講授過程中，要注意引入工程實例，啟發學生思考問題，引導學生利用現有知識探索解決問題的方法。

4 結語

數值計算方法面向算法，是利用計算機快速解決問題的一門學科，這一特點決定了教學中的授課模式，在理論教學的同時要注重與實踐的結合。基于MATLAB的數值計算方法輔助教學，不僅增強了課堂教學的直觀性，使枯燥難懂的理論知識易于接受，而且優化了課堂教學內容，改變了師生對課程固有的傳統認識，能真正實現教與學的良性互動，讓學生在應用數學解決實際問題的過程中感受數學的魅力和作用。因此，不能光講方法而不實踐，那樣只會過于理論，讓學生摸不著，看不到，很難理解數值計算方法的精髓，只有通過邊學習邊實踐才能更好地掌握數值計算方法，并將其應用于工程實踐。

參考文獻

[1] 張玉柱，艾立群.鋼鐵冶金過程的數學解析與模擬[M].冶金工業出版社，1997.

第4篇：科學技術的研究方法范文

關鍵字：電工電子技術；教學方法；教學質量；實踐性；專業基礎課

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（C）-0000-00

一、引言

電工電子技術是理工科專業開設的一門必修專業基礎課程。是一門系統性、實踐性較強、內容多而復雜的課程。學生通過本課程的學習，將掌握電工電子技術必要的基本理論、基本知識和基本技能，了解電工電子技術的實際應用和我國電工電子發展的情況。該課程在理工科教學體系中占有十分重要的地位，在學生以后學習專業課中起著承前啟后的重要作用，也為學習后續專業課程以及從事與本專業有關的工作打下一定的基礎。隨著現代化的發展，社會對電工電子技術人才的要求越來越高，為了更好的調動學生學習的積極性，培養學生的創新能力和實際動手能力，本文對電工電子的教學方法進行了研究探索。

二、教學方法

電工電子技術課程是一門承上啟下的理論專業基礎課，掌握這門課程顯得尤為重要。但由于該課程涉及到的理論知識、公式較多、內容又比較抽象難懂，學生實踐少。所以學生學起來很費力費時，導致學生產生厭學的心理。因此應著重培養學生的學習興趣，運用多種教學方法來激發學生的興趣。

1、調動學生的積極性

老師在課前必須備課充足，多找一些實際生活中的例子來激發學生的興趣。讓學生知道上課學習的知識都是與平時生活息息相關，分不開的。比如：在電工方面，老師通過家里節能燈電路的連接進行舉例進入課堂。還有遇到課本里面難以理解的一些知識，學生可以通過課堂實際運用來掌握。在電子技術方面，講到P型半導體中以什么來導電？學生就不能理解空穴這個概念。老師可以通過舉例讓學生更好地掌握。比如：教室最前面有一個空位置，讓同學們逐個向前移動，空位置就到最后面了，空穴就是這個道理。

學生的興趣都是來源于具體情景，課堂教學是激發學生學習興趣的主要陣地。老師要根據教學內容和教學目的提出有啟發性的思考題，讓學生帶著問題去思考，去尋找答案。然后在課堂上老師把問題情境化，解決問題作為課堂上教學的重難點來教學。這樣課后學生就會積極主動的去學習，積極思考，從而產生強烈的求知欲。還有老師在講到比較抽象的問題時，可以通過運用語言的技巧來提高學生的積極性。

2、設計問題，培養學生的質疑能力

在教學過程中，老師可以通過不斷的設計問題來刺激學生的興奮點，使學生從一種興奮狀態到達另一種興奮狀態，讓他們的求知欲在不停的思考中得到滿足，人的體力和精力就比較充沛，思維能力也就比較靈活。因此老師在平時的教學過程中要不斷的給學生提出問題，在教學內容中給學生設置懸念，這樣就會是學生的注意力、思維力都凝聚在一起，讓學生的智力活動達到最佳的狀態。因此在課堂教學上老師可以提出實行自主學習、自定目標、自我解決、自我評價等方法。

3、建立良好的師生關系，營造和諧的課堂氣氛

教育家曾說過：“沒有感情的教育不會成為成功的教育；沒有情感的課堂不是成功的課堂。”所以，建立良好的師生關系是營造和諧課堂氣氛，激發學生學習興趣的主要因素。首先，教師要尊重學生，是教師和學生平等交流的前提，是促進師生關系和諧的關鍵。教師和學生之間既可以做朋友又可以做師長，經常要對學生噓寒問暖，要善于聽取學生提出的意見和建議，敢于接受學生的批評，要讓學生愿意和老師在一起交流。這樣老師就可以更多地去了解學生的想法和學習情況，讓老師真正做到教導的作用。

4、注重教學方法，提高教學質量

電工電子技術是一門實踐性很強的課程，但目前大部分電工電子技術的課程都存在理論知識過多，公式太多，而學生的實踐機會較少的現象，這樣學生學習起來很難理解。比如：在電子技術的組合邏輯電路編碼器分析時，在黑板上講解時學生很難理解，教師就可以采用多媒體教學，多媒體教學比較形象、多樣、新穎、直觀的特點，這樣有效地促進了教師的教學方法，一方面教師可以自己動手制作多媒體課件，以滿足課堂教學的需要；另一方面，教師可以充分利用現有網絡資源進行網上教學。在教學過程中充分利用學校的實驗室教學資源，給學生提供更多的實踐動手能力。在課程實施過程中，以學生為主體，注重學生實踐能力的培養，課內教學采用理論實踐一體化授課，然后在機房進行電路的仿真，最后安排在實驗室進行動手能力的操作；實驗結束后當學生看到自己的電路能正常運行時，這時學生的學習興趣就會倍增。多鼓勵學生參加競賽鍛煉學生職業技能；在考核體系中，增加技能測試考核，并將項目操作考核所占比例加大，重在考核學生的實踐能力。

5、課堂互動教學策略

教師為了提高教學質量，在課堂上與學生的互動也是一個非常重要的環節。讓學生了解每一節課的目標以及內容，教師就要相應的準備與每一節課對應的問題，老師用問題來引導學生去學習，教師在授課過程中提出問題，讓學生去思考，對主動回答問題的學生給予表揚。教師也可以讓學生到黑板上來做題目，給做對的同學相應的加分獎勵。在教學過程中，教師應該時刻注意處處為人師表。教師在課前一定要充分備課，嚴格執教，體現教師的認真負責的精神；教學內容一定要體現理論聯系實際；在學生討論的過程中，教師要起到引導的作用，使問題不斷明朗化。

三、總結

結合《電工電子技術》這門課程，針對高職學生的特點，本文對教學方法進行了探索和研究，提出了課程在教學過程中的一些方法；總之在教學過程學生能夠自己探索和研究出來的，那教師就不要去提示，盡可能的多給學生一些思考的時間和一些活動的空間，讓學生更多的去表現自己。

參考文獻：

[1]王芝蘭《電工電子技術》課程學習方法分析[J].新疆職業技術教育，2008，

[2]廖江.淺談電工技術教學改革[J].應用技術，2009，（23）：113-115

[3]馬榮生.淺談電工電子的學習方法[M].河北農業科技，2008-16

第5篇：科學技術的研究方法范文

在信息技術時代，信息技術素養成為初中生必備的素質之一，為此，在現階段初中課程教學中都已經開設了信息技術課程，并注意在其他學科教學中滲透信息技術技能，幫助中學生鞏固信息技術素養，但是，現階段初中信息技術教學在教學方法和教學理念等方面還存在很多不足之處，信息技術課程教師需要在課堂上靈活運用多種教學方法，幫助學生在理解掌握基礎信息理論知識的同時，可以熟悉各種基本計算機操作技能，進而達到提高學生綜合學習技能的目的，不斷提高信息技術課程的教學成效。

1 初中信息技術課堂教學存在的問題

相比其他學科教學，信息技術學科存在的時間較短，加之受技術條件、教學觀念以及教師素質等因素的影響，初中信息技術教學還存在很多問題，筆者從以下幾點進行分析。首先，教師理論水平較低，多為兼職教學。由于信息技術是一門新增的教學科目，師資力量多從其他學科轉崗或兼職，教師并沒有進行系統的信息技術學習，甚至處于邊學習邊教學的階段，他們的理論和專業知識較為缺乏，只能從較淺的層次傳授學生，不能對學生進行系統的培養；在課堂教學的實際操作方面，也只是讓學生自己摸索操作，學生在課堂中將“玩電腦”作為學習的內容，這樣學生在信息技術學習方面很難取得效果。其次，信息技術課程的學生任務不明確，在信息技術課程的學習中，對學生的知識掌握水平不作考察，對學生也只是要求他們了解信息技術知識，并沒有明確的學習任務；學生在去機房的上機操作中，更多的是玩一些小游戲、瀏覽網頁或者登錄聊天工具，沒有發揮計算機應有的作用，更不可能深入地了解信息技術知識和拓展自己的學習渠道。在學習過程中，學生心態也較為放松，對知識的掌握水平普遍較低。最后，信息技術課程設計枯燥。在信息技術課堂的教學中，理論知識的傳授主要是將難懂的概念向學生灌輸，而使用計算機的實際操作課程則是讓學生進行枯燥的打字練習或者進行建立、設置各種文檔的操作，課程設計較為枯燥；讓學生在學習的過程中逐漸失去學習的興趣，將信息技術學習當作一門枯燥的課程。

2 初中信息技術課程的有效教學方法分析

2.1 注重教學設計，多種教學方法有效結合

課程設計對于提高學生學習興趣起到至關重要的作用，通過優化課程設計可以提高學生學習效率，增強學習興趣，提高學生知識掌握的水平；在信息技術教學中，應當減少理論教學的課程，將實踐教學作為教學重點，可以通過小軟件增加打字、設置各種文檔操作的趣味性，讓學生在實踐中理解掌握信息技術知識。在課堂教學中可以適當引入相關知識的拓展學習，通過增加網頁設計、Flash制作等實用性強的操作技能，增加學生的學習興趣，提高學生的知識掌握水平。教學方法是做好教學工作的核心，教學方法的好壞直接關系著教學質量，優化教學質量是提高學生課堂學習效率的關鍵；在教學過程中可以采用多種靈活的方式進行教學，如示范教學法和幫扶結對教學法。示范教學法是一種常用的教學手法，教師在教學過程中邊講邊示范，學生在聽課的同時，按照教師的示范操作進行練習，這樣能夠讓學生更快掌握知識和操作方法。幫扶結對教學法是根據學生的興趣差異進行分組，對于掌握較快的學生分配為組長，可以先對組長進行培訓，讓組長學會并掌握技能，然后由組長負責教會其他組員；這樣教師可以抽出時間對各組進行點評，讓每個學生都能夠真正掌握所學知識。

2.2 結合學生的學習特點，培養學生的學習興趣

讓學生由被動接受轉變為主動學習是提高學習效率的有效方法之一，但要體現學生的主體地位讓學生主動學習，還要讓學生對學習產生興趣。在教學過程中應該把握教學內容的難易程度，緊緊抓住學生的興趣點，找到學生感興趣的內容，調動學生的學習積極性，在興趣的作用下，學生的學習熱情會更高，對知識的掌握也會精益求精，并通過自己對知識的理解，總結出適合自己的一套學習方法，提高學習效率。在教學過程中要進行強化練習，通過重復的練習，讓學生學會并加深對知識的理解，提高學生的學習能力，同時對知識的掌握也將更加牢固。

2.3 注重信息技術操作技能教學，提高學生綜合能力

信息技術教學實際上是一門應用型學科，為此，在信息技術課程教學中，教師應該注意對學生信息技術操作技能的訓練，而不是局限在理論知識的講述，結合多種教學方法開展教學活動。比如，在講授如何利用搜索引擎這一常用網絡技術時，教師可以采用游戲教學法，先向學生提出一系列的問題，引導學生在網絡上自己搜索問題的答案，通過問題的引導，激發學生的學習興趣，并讓學生逐漸了解到搜索引擎的具體使用方法。此外，為了提高學生對信息技術的實際使用能力，還需要進行操練教學法，讓學生通過實際學習練習，掌握專項技能訓練，使得學生在反復練習過程中加深對所學知識的理解，在面對信息技術問題時可以采取正確的處理方法。

3 結語

第6篇：科學技術的研究方法范文

關鍵詞：多樣化教學法；農村；小學；數學教學

引言：

數學是一切科學的基礎，在社會上發揮著不可替代的重要作用。近幾年來，中國的數學教育已成為社會大眾關注的熱點問題。然而在社會不斷發展、教育事業穩步推進的當下，城鄉教育發展不平衡的問題仍然扎根在教育領域。因此，了解當前農村小學數學課堂教學的現狀，并不斷探索改善農村小學數學課堂教學的可行路徑，已成為現下各農村小學亟待完成的重要任務。

一、當前農村小學數學課堂教學的現狀

從整體上看，相比于城市基礎教育，目前我國的農村基礎教育仍然比較落后。

一方面，大部分的農村小學數學教師仍然按照形式化和枯燥乏味的方式實施教學。很多農村小學數學教師的課堂教學方式缺乏創新性和探索性，仍舊是以傳統的教師口述和板書教學為主，導致學生缺乏學習的主動性和積極性。

另一方面，在農村基礎教育階段中，教師隊伍的教學管理水平存在參差不齊的情況，因此大部分農村小學數學教師仍然秉持著落后的教學理念。不難發現，當前仍有很多農村小學數學教師秉持填鴨式的教育觀念，導致農村小學數學教學趨于功利化。在陳舊的教學理念的驅動下，他們仍然繼承傳統的單一教學模式。這種平平無奇的教學模式，不僅體現出照本宣科、創新性不足等問題，還極大地削弱了學生的學習積極性和主動性，降低了教師的教學效率。

雖然近幾年來國家越來越重視鄉村基礎教育的發展，不斷加大對鄉村基礎教學的扶持和投資力度。但是目前農村小學數學的課堂教學仍存在現代性不足、教學設備不完善等問題。比如，有些農村小學的多媒體設備常年卡頓或者年久失修。許多農村小學的數學教師并不能熟練地使用多媒體技術，導致多媒體技術未能與課堂教學緊密結合。教師的日常教學依然以傳統的板書教學為主，而寫板書又存在耗時較長的問題，這導致教師的教學效率普遍較低。

二、在多樣化教學方法之基礎上對農村小學數學課堂教學之可行路徑的探討

（一）加強教師隊伍建設

教師是教育活動的執行者、主導者。然而，當前的農村小學數學教師存在教學模式單一、教學理念陳舊、教學質量和效率普遍較低等問題。因此，加強農村小學數學教師隊伍的建設，已成為當前農村基礎教育改革中一項迫在眉睫的任務。一方面，農村小學應積極引進數學教學人才，建立高質量的新教師隊伍。另一方面，農村小學應安排原有的教師隊伍參加進修，深入學習先進的教學經驗，不斷改善農村小學數學教師的教學方法和教學模式，完善原有的農村小學數學教師隊伍。

立足于學生的興趣點，營造良好的課堂氛圍

教師可以將數學故事或案例引入農村小學數學教學課堂，引導學生培養數學思維、探索意識以及實事求是的精神態度，發掘數學學習中的樂趣，增強對數學學習的自主性、積極性。以人教版小學一年級下冊數學為例，在學習“認識人民幣”這個單元時，教師可以在課堂上設計一個“模擬集市”，讓學生認識人民幣中的“元、角、分”，嘗試自己計算所購商品的價錢，并嘗試使用錢幣教具“付款”。通過將生活中的具體案例引進農村小學數學的課堂教學中，有助于讓學生懂得數學問題是源于生活并且運用于日常生活的，從而引導學生將數學知識與實際情況結合起來，激發他們對數學學習的興趣，提高教師的課堂教學質量和效率，彌補當前農村數學課堂教學的不足。

堅持以學生為課堂主體，多開展小組探究活動

農村小學數學教師應不斷提高學生在課堂中的參與度，通過在課堂上開展小組探究活動的方式，讓學生進行小組學習、交流和探討，并且引導學生有邏輯地表達自己的想法和觀點。這種教學模式不僅有助于提高學生對于數學學習的主動性，還有助于培養學生的團隊合作能力以及語言表達能力。

教師應積極主動地使用多媒體技術

在互聯網時代的大背景下，很多農村小學都將多媒體技術引進課堂。但是仍有很多農村小學的多媒體設備尚未完善，普遍存在卡頓或年久失修等問題。許多農村的數學教師并不能熟練地使用多媒體技術，有些上了年紀的老教師甚至不使用多媒體技術進行教學，導致多媒體技術整體的應用性較低，未能與農村小學數學課堂教學完成高效整合，從而大大削弱了教師的教學質量和教學效率。因此，為了減少消耗在寫板書上的教學時間，顯著提高教學質量和教學效率，學校應不斷完善多媒體設備，培養教師使用多媒體技術的能力，而教師本身也應當樹立積極使用多媒體技術、堅持多樣化教學方式的意識，從而達到優化教學實踐的目標。

結束語：

總而言之，農村小學數學教師應當秉持創新的教學理念，及時轉變課堂教學思路，立足于多樣化的教學方法，完善教學模式，及時高效地解決當前農村小學數學課堂教學中存在的各種問題，促進中國農村基礎教育向著高速優質的方向發展。

參考文獻

[1]李果林.農村中小學數學課堂教學方法探析[J].課程教育研究，2020(42).

第7篇：科學技術的研究方法范文

關鍵詞：模擬電子技術；實踐教學；圖式；創新思維

作者簡介：李鐵軍（1976-），男，吉林松原人，集美大學信息工程學院，講師；陳虹宇（1976-），女，四川廣安人，集美大學輪機工程學院，講師。（福建 廈門 361021）

基金項目：本文系集美大學教學改革項目“強化供用電能力培養的《供電技術》教學改革”（項目編號：JY09037）的研究成果。

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）16-0131-02

“模擬電子技術”課程是工科院校信息科學與技術學院類自動化、電氣、測控、電子等相關專業的主干專業基礎課，具有較強的理論性和專業實踐性等特點。實際教學中存在如下問題：理論知識比較抽象；基本元器件具有非線性特征，需視不同的工作環境作不同的線性等效，學生不易掌握；同一元器件組合用在不同的電路中，特性應用的側重點不同，學生經常丟主抓次。[1]實踐教學是彌補理論教學不足的重要手段，實踐教學不僅能鍛煉學生的動手能力，而且能加強學生理論聯系實踐的能力。[2]而傳統實踐教學存在儀器操作復雜；實驗一般在已封裝好的實驗箱或實驗臺上進行，以驗證實驗為主，導致學生對元器件的作用不明確，電路基本原理不清楚，不會根據電路原理圖布線，實驗結果缺乏分析；不利于創新思維培養等缺陷。

德國心理學家巴特利特（Bartlett）在《記憶》一書中最早使用了圖式（schema）的概念。他認為圖式是“過去的反映，或過去的經驗的積極組織”，是一個不斷發生作用的已有知識結構，遇到新事物時，只有把這些新事物和已有的圖式聯系起來才能被理解。[3]圖式在外語教學[7]及機器人路徑規劃[8]等方面得到了成功應用。

為順應教育部推動的“卓越工程師教育培養計劃”，本文引入圖式概念，將知識點進行了分解，建立了分層遞階學習模式，形成了由淺入深、由元器件向電路、由仿真向硬件過渡的模塊化教學，鍛煉了學生的實踐動手能力，培養了學生的電子線路設計能力與創新能力，加強了學生分析問題、解決問題的能力，以及啟發了學生的創新意識。

一、基于圖式的學習框架設計

圖式理論是現代認知心理學的一種認知理論，圖式是“表征存儲在記憶中的一般概念的資料結構”，具有高度抽象和結構化的特點。作為知識經驗的貯存結構，圖式影響著人對客觀事物或各種刺激情境的理解和反應。就教學活動而言，圖式有利于知識的記憶、應用、遷移。一旦圖式知識被激活，就能引導問題解決者以特定的方式搜尋問題空間、尋找問題的有關特征，從而提高問題解決的效率。[4]

皮亞杰認為圖式就是心理、思維或智力的結構。圖式經過同化、順應和平衡這樣的學習與適應過程，構成了新的圖式，不斷發展變化，不僅有量變，也有質變。其中同化是圖式的量的變化，順應是圖式的質的變化。[5]基于上述思想，將圖式引入到“模擬電子技術”課程實踐教學過程中，設計符合“模擬電子技術”課程特點的學習框架，如圖1所示。

由于實踐教學的主要目的是鍛煉學生的動手能力，加強學生理論聯系實踐的能力，且學習是循序漸進的過程，因此學生首先要學會基本元器件的用法，即元器件的構成、基本原理、性能和使用方法，并在此基礎上進行綜合應用。故基于圖式的教學框架采用分層遞階模式，包括如下三個主要部分：

1.知識模塊層

通過知識點分解從最基本的元器件開始學習，每個元器件建立一個獨立的學習圖式。在此基礎上，再遷移學習其他元器件，首先學習共性，再延伸出差異性，這樣由淺入深、由易到難、由簡單到復雜逐步掌握基礎知識。

2.功能應用層

在掌握基本元器件的基礎上，通過元器件組合構成具有特定功能的電路圖式。電路圖式也是從單功能到多功能、由靜態到動態、由單板到集成的漸進學習。

3.應用設計

根據實際需求，設定由簡單到復雜的題目，教會學生進行逆向學習，培養學生的應用設計能力及創新能力。學生拿到題目，首先要進行任務分解，其次要選擇能完成某個子任務的電路圖式，再選擇相應元器件，最后完成該電路圖式的具體設計。調試電路并觀察輸入輸出，在確定電路功能正確的基礎上，同理完成其他子任務。整個過程學生完全是主體，教師可作為輔助，適時指導。

整個學習過程采用自頂向下（Top-down）和自底向上（Bottom Up）兩種方式。自底向上著重學生的學習過程，即教會學生由獨立到整體、由特殊到一般的學習方法；自頂向下突出學生應用能力的培養，即學生在前期知識積累的基礎上，根據給定任務進行任務分解、功能模塊選擇及組合應用的過程。兩種方式相輔相成，既教會了學生的學習方法又鍛煉了學生的設計應用能力。

二、元器件層

元器件圖式可參考機器人學的慎思/反應結構進行設計，如圖2所示。

感知代表輸入，即與元器件相關的一些信息，部分輸入信息如下所示：

1.型號命名方法

了解基本元器件的型號命名方式，并不是要記住所有命名方式代表什么含義，而是認識其型號命名表示方式，為以后實際應用中可以自己進行選型奠定基礎。如濕敏電阻器的型號名稱包含三部分：第一部分用字母表示主稱，第二部分用字母表示用途或特征，第三部分用數字表示序號以區別外形尺寸和性能參數，則MS01-A代表通用型號濕敏電阻器。

2.技術參數

如標稱阻值、允許誤差、極限工作電壓（電流）等。

3.等效模型

即元器件的理想模型與類等效模型。

執行代表該元器件的功能，即用途，這里需要掌握的內容主要是元器件的引腳排布和元器件按功能分類。

規劃主要是對某個元器件的性能監測，如二極管導電性能，可利用數字萬用表，其正向電阻越小，反向電阻越大，性能越好。

在完成某個元器件圖式的學習后，下一個元器件圖式的學習主要利用遷移的學習方法，即類比與對比，對二者的相同與差異之處進行學習。例如，學了電阻器元器件后，電容器元器件感知輸入的型號命名由電阻器的三部分增加為四部分，即在電阻器第一和第二部分中間增加了一個材料。

三、電路層

電路是具有某種功能的基本單元，由一系列元器件有機組合在一起。基于人工生命的行為選擇理論設計的電路圖式如圖3所示。教會學生如何依據實際任務需求（高階感知）進行任務分解，根據前面所學的元器件先驗知識（知識庫）選擇能完成某個子任務的元器件序列，形成具有一定功能的電路圖式。同理，設計其他子任務模塊，最終完成整體學習。

將基本電路的工作特性與實際應用相結合進行分析。結合實際需要根據課程教學要求，將知識點分解為整流濾波電路、共射放大電路、射極跟隨器、差分放大電路、功率放大電路、反饋電路、運算放大電路、振蕩電路、穩壓電路等多個模塊，通過計算機仿真輔助教學，有助于學生理解，激發學生的學習興趣。

放大電路是模擬電子技術的核心，電路學習可以從最基本的放大電路開始，例如，首先用動畫給學生展示放大電路，學生能直觀地了解什么是放大，電路是如何放大信號的。其次學生可以動手搭建放大電路，用示波器觀察輸入和輸出波形，正確理解放大概念。

四、教學方法的實施

上述基于圖式的教學方法，實施過程可在仿真軟件上進行，避免學生因不能分清集成電路等元器件引腳，甚至不會用最常用的電子儀器儀表（如萬用表和示波器等）導致誤操作，將電子元器件燒壞或帶來安全隱患。在仿真學習的基礎上，再遷移到實際硬件平臺上。應用軟件學習也遵循圖式的分層遞階學習模式，先熟悉各軟件的功能作用、用法，再進行整體協調應用。

1.基本學習

EWB（Electronics WorkBench）是加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司在20世紀90年代推出的電路仿真軟件。Multisim是EWB的一部分，可實現電路輸入及仿真。[6]因此，本文利用Multisim實現元器件圖式和電路圖式的教學過程，以將抽象的理論形象化，減少枯燥感。同時，可以將特性分析圖像化，從而提高學生的學習興趣。

學習過程為：元器件繪制繪制電路圖調節參數改變每個元器件型號和參數值觀測結果。

在掌握基本知識點的基礎上，可以再仿真實際應用中容易出現的問題，加強學生對元器件及電路的認識。

2.結果監測與調試

設計由示波器、萬用表和頻譜分析儀構成的測試系統價格昂貴、體積龐大，同時如果操作不當，會造成經濟損失。而LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering）是實驗室虛擬儀器集成環境，通過圖形編程來模擬一些監控儀器。因此，本文引入LabVIEW來實現監測儀器的虛擬設計，并通過仿真環境學習這些儀器的使用方法、連線方式等。在仿真學習的基礎上進行實物應用。

3.高級應用設計

僅僅學會某些獨立器件或電路設計并不能鍛煉學生的創造性思維。為此，本文提出了基于任務的高級應用學習，充分利用Protel豐富的設計功能進行原理圖的設計、印制電路板的設計等。

教學過程中，充分考慮到學生的不同層次，設定了難易程度不同的案例。每個案例都要求學生學會進行題目分析和任務分解，針對每個子任務去培養學生的學習能力，如了解PCB板設計的布局布線原則，學習元器件的“封裝”等知識。

五、結束語

“模擬電子技術”是電類學生的一門專業基礎課，工程實踐性強，要求學生不僅有較強的理論知識還要有一定的動手能力。教師單純的填鴨式教學，學生理解難度大、興趣不高。本文結合實際需求，根據課程特色，提出引入圖式理論建立自底向上和自頂向下結合的分層遞階學習模式，這樣既能實現基礎教學又能兼顧能力培養。整個教學過程可在仿真平臺上進行，學生有基礎后再進行實物實驗。

參考文獻：

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[5]邵桂芳.基于動覺智能圖式的人工生命體行為及其選擇與進化研究[D].重慶：重慶大學，2007.

[6]王海.Multisim10在模擬電子技術課程模塊化教學中的應用[J].電腦知識與技術，2012，8（28）：6856-6858.

[7]Parviz Ajideh.SCHEMA THEORY-BASED PRE-READING TASKS：A NEGLECTED ESSENTIAL IN THE ESL READING CLASS[J].The Reading Matrix，2003，3（1）：1-14.

第8篇：科學技術的研究方法范文

論文關鍵詞：高職院校，課程改革，項目教學，數字電路

 

《數字電路》是高職院校電子信息工程技術專業的一門重要專業基礎課程，學生通過這門課程的學習，能夠掌握《數字電路》的相關知識，為將來的就業奠定基礎。長期以來《數字電路》的教學過程是先由教師在課堂上講解理論知識，然后再讓學生進入實驗室完成相關的驗證性實驗。但是這種被動式的教學模式其教學效果并不是非常理想。因此，需要對《數字電路》的教學模式進行改革。如何實現《數字電路》的有效教學，如何激發學生的學習興趣，實現理論和實踐的有機結合，如何提高學生分析問題和解決問題的能力，這些都是《數字電路》課程改革中亟待解決的問題。起源于德國的項目教學法作為一種切實可行的教學模式[1]，已經受到了全國各所高職院校的廣泛關注。項目教學法是將課程知識轉化為若干個教學項目，師生通過共同實施一個完整的項目而進行的教學活動，這是一種理論與實踐相結合的真實演練。在《數字電路》的課程改革中引入項目教學，不僅打破了理論課、實驗課和實訓課的界限，將理論教學、實踐教學、企業要求融于一體，達到了高職教育與企業生產的零距離，而且實現了以就業為導向，以技能為核心的辦學宗旨。

一、項目教學法的優勢

1、激發學生的學習興趣

捷克教育家夸美紐斯說過，興趣是創造一個歡樂和光明的教學環境的主要途徑之一[2]。事實證明，興趣是誘發學生學習動機和學習注意力的重要因素。然而目前高職學生的整體素質并不是非常理想項目教學，他們學習興趣不濃，學習能力不強期刊網。《數字電路》中抽象的概念、繁瑣的公式和縝密的推導很容易使他們失去學習的興趣。因此，在《數字電路》的教學過程中可以采用項目教學法，以實用性、趣味性、創造性的項目來激發學生的學習興趣，變以前的“你不想學習，我壓你學；你不會學習，我來教你學”為“你不想學習，我來引導你學；你不會學習，我來吸引你學。”項目教學法打破了傳統的教學模式，它把技能訓練與理論教學做到了有機的結合，無論是元件特性的分析，電路的焊接組裝，還是項目的調試，故障的排查，都需要學生親自動手。學生通過觀察、比較、分析，逐步加深對知識的理解，這樣可以很好地激發學生的學習興趣。

2、提高學生的動手能力

在傳統的教育模式中，僅僅把學生當作教育的對象和客體，忽視了學生主體性的培養和發展，學生受到太多的限制和束縛，主要表現在重理論、輕技能，眼高手低。研究表明，項目教學法能夠使學生對知識的掌握邁上一個新臺階，讓學生把知識轉變為技能、技能轉變為技巧。技能、技巧的形成和完善，是動作技能與心智技能互相聯系、互相促進的過程。在《數字電路》傳統的教學過程中，元件的特性、電路的工作原理一般都是通過老師抽象的講解來完成的。而在《數字電路》的項目教學過程中，是將課程的知識點轉化為若干個完整的項目，它將理論教學、實踐教學、企業要求融于一體，實現了課程的綜合化和模塊化。為了完成項目任務，學生就必須掌握元件的檢測、電路的焊接、項目的調試、故障的排查等相關知識。在此期間，學生通過烙鐵、萬用表、示波器、信號發生器等的使用，一方面鞏固了自己的理論知識，另一方面提高了自己的動手能力。

二、《數字電路》項目教學的設計

1、項目任務的確定

項目教學有別于傳統的教學模式，課程中理論知識和實踐技能的傳授是通過實施具體的項目來完成的。因此，在《數字電路》的項目教學中，項目任務的選取是項目教學法成功與否的關鍵。項目任務的選取要以教學摘要求融入于四個階段項目和一個綜合項目之中，其項目任務的設計為：（1）三人表決器的設計與制作；（2）智力競賽搶答計時器的設計與制作；（3）多功能數字鐘的設計與制作；（4）循環彩燈的設計與制作；（5）脈寬測量電路的設計與制作。

2、項目教學的實施

項目任務在教學實施的過程中是一個學生全體參與的實踐活動，它注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程。在《數字電路》的項目教學實施過程中，要以項目任務作為教學單元[3]項目教學，采用分組方式，每組包含3～4名學生，每個項目應該按照知識結構分解成若干個子任務，每個子任務要明確學生需要掌握的知識和技能，子任務的實施要以學生為中心，教師則充當技術支持的角色，當學生遇到疑難問題時，主要由小組成員共同探討尋找解決問題的方法，期間教師可以選擇恰當的時機對學生給予指導和幫助，逐步培養學生養成勤于思考的好習慣。項目實施的流程為：（1）項目導入；（2）師生共同分析項目，確定若干個子任務；（3）針對各子任務，教師引入相關的知識，工學交替，實現理論教學與實踐教學的同步進行；（4）學生利用所學的知識依次對各子任務提出實施方案；（5）學生利用Multisim仿真軟件檢測設計的電路是否符合要求，待檢測通過后，再依次完成各子任務；（6）學生把各子任務進行級聯，通過綜合調試完成整個項目；（7）教師推選優秀的項目成果進行展示，學生之間相互借鑒，取長補短；（8）教師引導學生對該項目所涉及到的知識進行歸納、總結，加深學生對知識的理解。

3、項目教學的考核

項目教學的考核注重學生在項目任務實施過程中綜合能力的表現，主要以學生完成項目的情況來考核其學習效果，期間可以引入企業人員的參考文獻教學的理論知識、操作技能、測試方法等相關內容以書面形式給學生進行筆試，占總成績25％，由教師批改后給出得分。

三、項目教學法中的注意事項

1、項目教學內容要體現企業崗位的要求

高職教育的人才培養目標是復合型人才，既強調人才的實用型、技能型，又注重培養人才的職業能力、社會能力、創造能力和發展能力。學生作為準職業人，無論將來從事何種職業，都必須具備良好的職業道德素質和職業技能素質。在《數字電路》中應用項目教學法，不僅能將理論知識和實踐技能相結合，提高學生運用理論知識解決實際問題的能力，而且通過模擬與企業實際生產過程，還能提高學生對未來崗位的適應能力。因此，首先，教師在選擇項目教學內容前，要走訪往屆畢業學生的企業，分別對各相關崗位進行調研，了解企業對這些崗位的要求，如該崗位對知識的要求、對能力的要求、對素質的要求等；其次，針對《數字電路》的具體教學目標，教師要將教學內容與實際的工作過程作有機的結合項目教學，編制有一定應用價值的教學項目，凸顯項目教學法的職業導向、能力目標、任務引領、學生主體、實訓操作等特點期刊網。

2、不是課程的所有內容都要采用項目教學法

隨著項目教學法的推廣，有些教師認為《數字電路》中的所有內容都應該采用項目教學法[4]，其實這是一種對項目教學法的片面理解。項目教學法是以生產某一產品或完成某一任務來劃分項目的，需要將課程內容與市場需求、企業的生產過程緊密地聯系起來。因此，《數字電路》中不同的內容需要采用不同的教學方法。例如在不同進制的轉換上可以采用類比法，在布爾代數、卡諾圖、真值表等基本概念上可以采用講授教學法，在組合邏輯電路的設計、時序邏輯電路的設計、集成電路的應用等內容上可以采用項目教學法。項目教學法的思路是邊學邊用，教學要以“少而精”為原則，旨在引導學生先對項目感興趣然后再主動學習。這就要求教師不僅熟悉教材，而且能夠深入企業第一線，了解各崗位的技能要求，熟悉生產環節的工序銜接。這樣才能合理選擇《數字電路》中的教學內容，根據教學要求和高職學生的特點采用項目教學法。

三、結束語

以實踐為導向、注重課程內容要體現企業崗位的要求已成為當前高職教育課程改革的趨勢。在《數字電路》中采用項目教學法，實現了理論和實踐的有機結合，充分體現了現代高職教育的特點和發展方向。項目教學法采用理論、實踐相結合，分組教學、師生互動的教學方式，創造了學生主動參與、相互協作、探索創新的全新教學模式，這與高職教育“以能力為本位，培養德、智、體、美、勞全面發展的復合型人才”的教育目標是一致的。面對數字電路技術日新月異的發展，《數字電路》的課程改革依然任重道遠，它還需要在具體的教學過程中根據廣大師生的反映來進行不斷地調整和完善。

參考文獻：

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第9篇：科學技術的研究方法范文

關鍵詞：研究生教學；研究生培養；知識拓展；分析技巧

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）03-0131-02

中國已成為世界上最大的制造業大國之一，被譽為“世界工廠”，但是卻面臨品牌小國的尷尬局面。這不禁讓人回想起美國物理學家亨利?奧古斯特?羅蘭（Henry Augustus Rowland）在美國科學促進會年會上發表的那篇關于純科學和應用科學的著名言論。我們在強調技術強國的時候，卻往往更注重技術帶來的結果和利好，缺乏探究技術原理的動力和激勵機制，僅僅是通過借鑒某種原理和思想，在技術得以應用就能夠得到很高的贊譽，進而在社會評價體制中占有優勢。試問在這樣的氛圍中，還有多少人能耐得住寂寞，在漫漫科學發現之路上去對基本原理進行探索和發現呢？近代中國沒能獨立地發展出物理等現代自然科學，大概就是因為我國的傳統文化比較講究使用，缺乏科學探索和建立理性思維體系的動力。有關調查表明，當前我國許多重大工程研究的主力軍仍青睞于研究生隊伍。當然，這種模式一定程度會推動研究生整體素質和工程能力的提高，但同時也給研究生教育工作帶來了巨大的壓力和挑戰：偏重工程應用的教育一度為我國的經濟發展和社會進步造就了大批工程技術人才，取得了巨大成就，但逐漸地難以滿足我國建立創新型國家和參與國際競爭的需要。強調研究生教育結構調整，就是在強調不僅僅要培養高層次、應用型專門人才，同時還要注重人才在科學研究和基礎性研究方面的能力和動力。事實上，在研究生教學中，注重引導研究生在工程技術問題中進行科學抽象，提煉其本質和規律性的部分，能夠實現從形象思維到抽象思維的跨越，最終以理論指導，回到實踐中來，培養和進一步提高工程技術能力。本文從研究生課題論證和研究內容的提煉出發，提出一種在工程問題中進行科學抽象，提煉所涉及的基礎科學理論，用以全面提高研究生分析問題的能力、善于歸納和總結的水平，拓寬知識面，學習學術研究中的分析技巧，培養自主提煉工程中的本質原理、善于舉一反三的科研綜合能力，從而為后期的課題學術研究打下良好的基礎，提高科研與學術的研究效率，最終為我國創新型社會的轉變提供必需的科技人才。

一、工程技術中的科學問題

導師在指導和為研究生進行課題論證的時候，往往立足于已有的課題研究的框架和固有的研究模式。授人以魚不如授人以漁，傳授給人既有知識，顯然不如傳授給人學習知識的方法高明。一個工程型的導師，多半也會按照特定工程問題常有的分析和解決思路進行輔導和指引學生，這并不是培養創新型人才所應有的教學模式。在研究生教學中，人們都會講“授人以魚不如授人以漁”這樣的話，可隨著課題的深入和曲折，就漸漸忘記了這句話的根本。在應對具體問題解決方式的紛擾中，在層出不窮的意外因素中，老師和學生都迷失了方向，我們都陷入了事物復雜的表面現象之中裹足不前。實際上，在為研究生進行課題方案論證時，不僅瞄準所需要解決的具體問題來設置研究內容和目標，而且應該貫穿對工程問題中理論本質的提煉，引導學生去提煉科學問題并拓展一般性的規律，最終又能回到特定的工程問題上來。經過這樣一個循環，可以使研究生在工程技術中抓住問題的本質，保留關鍵的邊界條件和進行必要的簡化，抽象為數理模型進行解析，得到并明確一定條件下的規律性結論，不僅僅可應對特定情況下的問題，而且初步掌握解決新問題的方法。以超聲電機技術的研究方向為例，這是一個典型的工程應用和應用基礎為主的多學科交叉領域。超聲電機（Ultrasonic Motor）是一種新概念動力裝置。它的實質是依靠壓電陶瓷的逆壓電效應將電能轉化為彈性結構體的機械能，使定子產生高頻的微幅振動（微米級），再利用接觸和摩擦作用將定子的微幅振動轉換為轉子的回轉或者直線運動，從而輸出機械能以帶動負載工作。這種新型電機使用頻率高于20kHz（即超聲頻率范圍）的交流電源來進行驅動，故稱之為超聲電機。在向研究生教學這種新型電機的時候，如果只是僅僅停留在“動力裝置、驅動執行器”的層面，那只是告訴了對方一個工程應用的概念。正如美國的羅蘭說的，研究只停留于電報機、電燈和其他的便利設施，停止科學的進步而只留意科學的應用，是無法創造出物理學的，而沒有物理學基礎則難以發展出現代科學。在解釋類似超聲電機這樣的工程概念時，可按照表象―實質―基本原理的流程進行引導。比如，超聲電機的特點（低速大力矩、快速響應、斷電自鎖等以及結構形式靈活）決定了其獨特的應用優勢，這是由其獨特的工作原理決定的（壓電結構激振和摩擦傳動）。在壓電激勵方面，涉及到鐵電材料的基本屬性、正逆壓電效應的存在機制、彈性結構的振動模態及誘發機理，涵蓋了凝聚態物理、功能材料學以及結構動力學等基本領域。在摩擦傳動方面，涉及到波動理論、高分子材料學、接觸動力學等。掌握了這些基本領域內特定部分的知識，引導研究生對超聲電機系統中涉及的多物理場耦合效應、本構關系以及力學行為進行抽象和描述，即忽略次要、繁復的特征，得到物理模型和其數學模型。

二、科學創新思維的培養

通過超聲電機表象，引導研究生對產生其特點的基本原理進行學習和鉆研，過程中輔以多媒體動畫甚至實物的形式表現知識要點，引起科研學術的興趣，激發科研學術的活力，有助于研究生科研素質、創新思維的養成。創新的成果取決于人的創造力，尤其是從事類似超聲電機等精密驅動技術領域的科研人員，本身就是面向工程應用的。但要取得源創、有價值的成果，往往不能僅僅拘泥于特定的應用實例，而是要在學習這些已有范例的過程中，有意識地培養科學的創新思維。創造力與創造思維密切相關，面向工程的人員必須充分掌握和靈活運用各類創新思維新式，深刻認識其主要特點。導師在講授和指導具體學術要點時，要能夠把握和融合創新思維的各種形式。仍以超聲電機為例，電機定子的振動模態是一個關鍵概念。首先讓學生在直觀的例子中了解結構振動是由頻率和運動形式組成，通過秋千、橋梁、跳繩等日常生活中常見結構體的振動來了解和體會概念的表象特征。兩大要素的概念有了后，就可引入模態的定義。模態的定義是抽象的，因此這里是表象到抽象的第一個提升，但還沒有達到本質。學生了解到描述振動物體需要用到模態，即振動頻率和形式。而模態是結構的動力學特性，由其材質、結構拓撲形式決定。自然界中的結構體都是連續體，因此且振動頻率和形式一般是難以窮盡的。實際上，上述的過程已經由工程對象抽象到物理模型了。更進一步，要求研究生運用頭腦中原有的知識體系與認知方法，結合形象思維等形式，利用直覺、靈感和想象等思維方法，對具體工程對象的比較和類比、分析和綜合等，形成對具體對象的一個新的認識。更進一步，運用數學方法，對科學研究的對象及過程進行分析思考，進行定量的認識，達到一個新的高度。還以超聲電機定子為例，有了物理模型后就需要引導學生對振動模態進行分析和計算，即數學模型的建立。很重要的是，讓研究生們明白超聲電機定子和一般結構體振動的共同點：都是連續結構體的共振模態。但又要掌握其區別：超聲電機定子是力電熱多物理場耦合結構，而且工作在同頻異形模態之下。在數學上，模態的概念是與線性代數的特征值問題關聯的，頻率和振型即對應特征根和特征向量。退化了的同頻異形模態，實際就對應著重特征值。讓學生掌握定子振動―（多物理場）結構模態―特征值問題這幾個知識要點之間的映射關系，并能夠從數學關系上來進行轉化，從公式上就能看出其物理意義，對應到工程現象。到此，學生就能夠明白超聲電機的結構為什么可以多樣化：因為構造橢圓軌跡的結構振動形式很多，即結構的振動模態是豐富的，這就使得科研人員可以有很大的設計空間來構造定子的拓撲結構形式，所以有圓盤、長桿、環形、圓柱形等不同外形的超聲電機問世。

研究生在求學階段檢索和選擇到的課題往往是比較前沿的內容，無論是否具體面向工程，其內容的深度和廣度對學生而言都具有一定的挑戰性。筆者認為，研究生教學和課題研究過程中除了引導其經驗知識以外，更應當注重研究生思維方式的培養和技巧的訓練。結合具體的實例，從實際的工程現象抽象為物理模型，升華為數學表述和定量分析，最后又能夠回到具體的應用，整個過程輔以多媒體等手段，最終就培養出初步具有創新思考能力的研究生。

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