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科学研究与实践范文1
Abstract: With the continuous improvement of times, life sciences in the new era has achieved certain progress in studying new results, and all sectors of the community pay attention to research and development of four life sciences at present, including directed evolution development based on biological technology, geneticengineering pharmaceuticals, plant genetic engineering and clone technology. Their future development mode is put forward tentatively.
关键词： 生命科学；创新；实践
Key words: life sciences；innovation；practice
中图分类号：Q1-0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）20-0276-02
1 以生物技术为基础，推动定向进化开放的新热潮
什么是定向进化（directed evolution）？其实直观来讲是以一个或者多个已经存在的亲本酶（可以通过人工方式或者天然方式获得）为出发点，通过在基因上发生变化或者进行重组，从而形成一个新的人工突变的酶库，经过相关的筛选方式，在最后得出预期希望得到的某些方面的进化酶。生命科学中，定向进化需要保持这样一个基本原则：“得到你筛选的突变体”。直观来讲：随即出现的突变、对正向方面进行重组再加之筛选结合在一起形成定向进化。定向进化与自然进化存在一定的差异性，定向进化顾名思义是经过人为而引发出来的，而自然进化是基于客观环境而用于突变的分子群，其实是对某一特性的进行进行合理的选择，而逐步排除其他特性突变的作用。在人为完全的控制之下，酶分子进行定向进化的全过程，最大限度的让酶分子可以成功的向预期特定目标实施进化。而最早开始使用定向进化方法进行研制的就是一种酶，将它与传统的洗涤剂成分进行各方面的对比，存在一定的差异性，通过这种酶的使用可以将衣物上的污垢更好的取掉。这里我们可以认识到定向进化的在商业用途上的经济效益，另外经过各方面的努力在对生物进行诱导实现快速进化的方面也取得了时间上的进步。例如：根据我们从实际资料中得出，一部分细菌会经过长达几十年进化中的时间，才能形成对抗生素的抗药性。而目前的生物技术最短只需要通过几天的时间就可以创造出新的超级细菌，并且成功的适用于试验新型抗生素。关于另一项定向进化的成果是，科学工作者经过不断的努力，发现可以利用基因重组的技术进行定向培育，从而可以制造出不仅能经起与强化学物质进行混合或者能承受更好的沸点的酶。还有一项关于定向进化成功的实验，基于血液之中的分子而制造出能有消除作用的酶，通过这样成果使得献血者的A型与B型血可以顺利的转化成可以让任何人都能使用的O型血。著名的Maxygen公司，在众多科学工作者的努力下成功研发了将α－干扰素的药力提高了20万倍。这类干扰素适用于抗病毒药与抗癌方面，但是由于毒性的控制线无法把握迫使在医学上只能限量使用。还有诺和诺德公司的科学工作者将蘑菇中存在的一种酶提炼出来进行处理，使其有助于跟好的消除排入水染料的活性，这种酶常用的之处是防范有颜色衣服的染料沾染白色的衣服。最近伊利诺大学出了一分关于“运用定性进化的技术可以是部分免疫系统细胞得到进化”的研究，这份研究的推出，有助于提高体抗力免疫更多疾病，甚至能具有抗艾滋病的能力。相关专家对生物技术出现的新潮定向进化所取的一定成果时提出：目前的技术手段完全可以让人们通过对试管的利用进行高速进化，制造出超级洗涤剂、各种新型药物等产品。因此，定向进化的手段，被认为是基因工程出现以来生物技术领域中不可替代的一部分。身为科学工作者要尽最大的努力筛选出最优良的基因，然后将它结合为更优良的“字基因”，并且广泛推行到各种药物或生化产品领域中去。
科学研究与实践范文2
[关键词]工程素质力学教学体系
力学课程是学生在大学阶段接触到的第一门与工程实际相结合的课程，其工程实践性强，是工科机械类学生进行后续课学习及从事设计工作所需知识的必备课程。力学经过100多年的积累与沉淀形成了比较经典的理论体系，但工程实际中的仍有一些问题无法得到精确解和完备的理论解释。随着近代计算力学的发展、计算机技术与数学的发展，在工程设计中，一些新的设计方法日趋完善与经典力学相互应证，在现代复杂工程设计中充当了重要的角色。材料科学日新月异的飞速发展，使新兴材料的力学性能与传统材料产生了很大的差别。这些相关学科的发展都极大的推进了力学的发展，如何在非力学专业的机械类学生中进行力学课程的教学，在发展的时代面前面临新的问题。
我校是以应用型人才培养为目标，注重培养学生的工程素养，课程组就基础力学教学与工程应用及工科大学生素质能力培养体系展开研究，围绕学校办学特色，结合机械工程、车辆工程、材料工程专业特点，在基础力学教学中提出“课程体系贯通化、求解问题工程化、工程构件模型化、教学手段多样化、经典力学柔性化、反映学科现代化”的建设目标，并实施了改革实践，突出培养学生的实践应用能力、抽象简化能力、初步的科学研究能力和综合的工程素质。
一、课程体系贯通化
（一）调整教学内容，实现力学课程体系与其它课程贯通
我校机械类工科专业在力学课后会开出机械原理、机械设计、汽车理论、汽车设计等专业课，这些课程用到大量的力学知识，而以学科划分的课程不能反映出学科间的相互联系与变化，造成课程体系僵化、课程内容重复、课程信息陈旧等问题。通过调研基础力学先修课和后续课的教学内容，适当打破原课程体系的严格界限，建立贯通化课程体系，对基础力学课程的教学内容进行有机组合和优化。对于同一类教学内容或采用合并或在力学教学中只简单复习不再深入讨论。重点与后续专业课的某些知识点建立联系，将后续课程的研究对象引入力学课堂，这样，学生在后期的学习中其所用的理论分析体系已经熟悉，专业课的再次提及既可强化简力学应用，又可减少理论分析时间，为学生学习专业课夯实力学基础。
（二）确立“三年力学学习不断线”渗透式的教学体系
大学二年级通过两门基础力学课程学习力学基本理论和方法，融入力学竞赛与力学小课题。大学三年级在有限元法基础与应用课程中进一步深入力学模型的概念，结合工程实例介绍力学模型构建的思路，并通过典型的力学模型的理论解与仿真结果对比，提高学生的仿真和力学应用分析能力。同时成立CAE课外兴趣小组，对学生实行个性化培养。大学四年级将力学课题渗透到课程设计、毕业设计课题中，进一步强化力学在工程实际中的应用。
二、求解问题工程化
力学问题来源于实践，回归于实践。将力学理论紧密结合实际问题是其立足之本。
（一）深入实际进行调研
通过往届毕业生的“基础力学教学与工科大学生工程素质的培养研究”调研表，了解毕业生从事的工作中运用力学知识的重要程度、应用的重点内容、应用中理论的充足性以及毕业生对基础力学课程教学内容的建议，收集他们在工作中应用力学知识解决实际问题的实例。通过分析总结课程组进一步增强了基础力学教学改革及培养学生工程应用能力与创新能力的信心。同时对奇瑞汽车公司、东风有限商用车技术中心CAE室等单位进行了调研，了解汽车生产中较为集中的力学设计计算内容及设计部门对基础力学教学的建议，了解CAE室最新发展状况，收集生产部门的具体力学实例，掌握力学在生产实际与前沿研究中的应用，积累了大量的工程素材。
（二）建立工程实例素材的共享库
通过教师的教学实践和科研成果的资料收集，整理出上百个与机械和汽车相关的工程实际问题及其力学模型，包含生活领域及自然界中与力学问题有关的趣味例子，形成较为丰富的课程资源库。这些资源可直接用于教学，为每一章新内容的引入与理论应用提供了良好的工程平台，由于学生学习目的明确，易于接受，使较为严谨的力学课堂教学吸引力有了极大提升。同时，该工程实例库面对全体课程组教师实现教学资源共享，不同的经验可以相互借鉴，为教师整体教学水平的提高和团队以老带新打下良好基础。
（三）根据自身特点，编写出版教材
为突出课程培养特色，课程组在配套十一五优秀教材的基础上，编写工程针对性强的习题册。一些习题来源于工程实际设计课题，涉及车辆部件、机床结构、机械手、加工工装及工艺等。习题册内同时增加一部分有一定深度题目，也涉及实验测设方法与理论分析相结合的实验方案确定问题，强化实际应用，拓展学生的思维，培养学生的研究能力。
三、工程构件模型化
力学建模是联结力学与工程应用最为重要的纽带，其重要性毋庸置疑。基于这点共识，工科高校也纷纷开设力学建模的讲座或课程。因此，课程组在课程中为力学建模设置单独教学单元，就模型简化的载荷处理、约束处理、等效替换等问题通过实例进行分析。同时，本课程组提出“力学建模贯穿式”教学，该模式符合“三年力学学习不断线”的教学体系。即在基础力学学习中，采用概念实例力学模型的教学模式展开，力学模型描述的内容含有构件的几何、材料、受力和约束模型。而工程结构力学模型的参数估计和模型的检验在后续有限元法课程中将涉猎。
四、教学手段多样化
针对教学手段以“处方式”为主、学生“按方取药”，建立了“课内与课外相结合、多媒体与板书相结合、理论与实验相结合”的教学模式。
（一）课内与课外相结合
课内教学坚持以学生为主体，教师为主导的原则，在教学手段方面形成了基础力学课程的教学特色，即基于基础原理传授式教学、基于工程背景启发式教学、基于力学专题研究型教学、基于思考题讨论式教学。在夯实第一课堂的基础上，大力拓展第二课堂，鼓励学生不满足书本上的知识，积极进行课外研究。1）建成基础力学教学网络平台。开发了一套具有不同教师个性化的、能反映教学过程管理和监控的网上辅助教学系统。该教学平台包括隶属于每位教师的教学资料、教学管理信息，以及课程公共的资料信息，能够构建基础力学课程的课后学习及教师日常教学管理等环境。考虑到力学系列课程的建设，网站除了开辟了理论力学，材料力学课程外，还增设了流体力学和有限元法基础等课程。课程网站建设的除包括基本的课程简介、教学大纲、授课教案、网络课件、教学录像、力学实验外，还包含力学论文、力学自测题、趣味力学、力学小课题和力学名人新颖的内容。为学生课外复习课堂内容，学习课程相关知识提供了便利的条件。2） 开展力学竞赛。为提高工科学生力学知识水平及应用能力，巩固所学的基础知识、活跃思维和激发钻研力学问题的热情，课题组每年举办力学竞赛。竞赛增进了学生对力学学习和研究的兴趣，促进了基础力学的教学改革。3）考研单独辅导。基础力学两门课程是工科类学生考研的专业课，分值高达150分。课题组教师收集了各个学校的考研试题，分析总结了试题的知识点、分值分布和解题方法，对需要的学生进行单独辅导。4）开展力学小课题的活动。充分考虑学生个体化差异，实现常规教学与个性培养相结合、课内和课外相结合的教学模式，着力培养和提高学生的创新能力和综合应用能力。力学小课题融新颖、灵活、趣味于一体，理论联系实际、包括讨论题、设计题、利用计算机求解的问题等。
（二）多媒体与板书相结合
课程教学中，采用传统的黑板教学和现代多媒体技术相结合，利用现代计算机数值模拟仿真动画技术，直观揭示构件各种变形下的应力分布规律、变形特点等；通过启发式教学，揭示知识发生过程。例如，在讲解应力集中问题时，由于缺乏相应的配套实验，学生往往很难理解。利用通用有限元分析软件能够模拟出带小圆孔方板的应力分布图，同时还可以引导学生分析孔的大小、形状及位置与应力集中的关系，如图1。对于某些强调学生思考的问题，可以在黑板上逐步进行引导，让学生给出求解思路和方法，这样的方式互动性强，促进学生主动思考。
（三）理论与实验相结合
除开出教学基本要求的实验外，实验室实行分期全天开放，为学生提供可选做的实验项目，学生可也利用实验设备，自行验证理论、设计实验。实验教师开发出新的设计性实验项目，实验内容注重工程背景、追求真刀真枪、突出学科交叉。如：闭口方钢的性能测试及数值模拟分析，槽钢的性能测试及数值模拟分析等，通过理论计算、电测试验和仿真模拟，研究结构在变形时的力学性能和特点。在理论层次、实验方法设计层次方面对学生的实践应用和研究能力都有一个大的提升。
五、经典力学柔性化
专业基础课要“厚”，不仅体现在课程本身的教学内容上，还涉及科研精神的培养与教学中体现的人文精神。
（一）实现基础力学课程的模块化教学，由1+1变为2+2。尝试多学时力学课程分模块化教学
使学生分阶段重点掌握知识内容，易于学习消化，易于监督检查，在一定程度上防止了学生前期懒散最终一次性复习的不良习惯，培养学生持之以恒进行科学研究的工程素质。经过三轮教学实践，考试成绩分析及试卷分析报告说明：实施模块化教学能更加全面的考察学生对课程的掌握情况，学生前期内容明显掌握扎实，避免了大学分课程一次性考试刚度过大的问题，同时帮助学生逐步养成脚踏实地、坚持不懈的优良学习习惯，逐步建立做人做事上不要投机取巧的思维模式。
（二）在经典力学教学体系中引入人文教育
力学课程内容严谨、逻辑性强、推到繁杂，学生学习有一定的难度。在授课中适当介绍本学科相关历史和发展进程及关键人物。如，讲胡克定律时介绍中国古代郑玄的贡献；讲梁的合理截面时介绍中国古代对矩形截面梁高宽比的认识；讲梁弯曲时介绍圣维南的贡献等。学生在学习力学知识的同时，对其发展过程有初步的了解，认识前人在学科发展中探索研究的艰苦历程和学科发展史与人类文明史之间的关系，激发学生学习兴趣和探索钻研精神。
六、反映学科现代化
笔者认为将课程的前沿内容引入到教学中是对教师能力的一个极大挑战。现代科学发展迅猛，一些传统的设计方法在碰到复杂大型设计问题上会显得繁杂而无力，在力学学科中新的技术、理论及应用也在不断涌现，其理论新、涉及面广、实用性强。将这些先进的方法融入教学对开拓学生视野无疑具有积极的作用。课程组教师结合自身科研对一些现代先进的科技成果和学科的发展动态适当的增加，如：当代力学计算手段有什么，可以应用到什么方面的设计，引入优化、非线性、有限元分析技术介绍等。在专项内容方面，讲授上除经典理论外，将最新研究成果进行介绍，使学生在这一方面有初步的、较为全面的知识把握。如讲授疲劳内容时，将疲劳的新、旧理论进行介绍，阐明单轴与多轴疲劳应力分析之间的区别与联系，对其应用背景进行阐述。在材料力学性能讲授时，对新兴各向异性复合材料的性能与各向同性经典材料进行对比等。
通过“六化”建设目标的提出和实施，课程组力争全方位构建培养高素质人才的工科力学教学体系。该体系集基础性、层次性、系统性为一体，具有“立足培养目标、突出工程背景、张显与时俱进、强化综合交叉、体现学科成果”五个特点，为理论与实践相结合的工程素质教育培养探索出一条有益的道路。
[参考文献]
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[2]张田梅,高春,王志伟.应用型本科院校材料力学课程研究型教学的几点实践[C].北京:高等教育出版社,2009.
科学研究与实践范文3
关键词：体育与健康课程；研究性学习；高中体育教学
中图分类号：G807.0 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1487.2013.04.014
“提出一个问题比解决一个问题更为重要。”（爱因斯坦）这是因为“提出问题”的过程更能激发学生的研究兴趣和创新意识。在体育与健康课程标准中，科学探究的意义以及如何通过国家课程标准促进探究性学习实施的问题，得到了普遍的重视。学会认知、学会生存、学会学习、学会发展是21世纪人才所应具备的能力，随着我国基础教育改革的不断深入，我国基础教育在课程结构改革上也有了许多新的变化，从重知识轻能力，到重视学生情感的发展；从封闭办学观的影响，课程忽视社会性实践，到重视学生的亲身体验和实际操作能力的提高，加强了对学生与社会实际的联系，特别是对社会需求的能力的培养。这些变化表明了研究性学习作为一种提升学生创新思维和实践能力的教育改革措施，已日益为教育者所理解接受并主动实施。
1 研究性学习课程的性质和内涵
研究性学习的本质是人类学习知识、认识世界的一种活动，在学校教育的背景下，它既是一种具体的学习方式，也是一种课程形态。作为一种学习方式，“研究性学习”是指教师不把现成结论告诉学生，而是学生自己在教师指导下自主地发现问题、探究问题、获得结论的过程。作为一种课程形态，“研究性学习课程”是在课程计划中规定一定的课时数，以更有利于学生从事“在教师指导下，从学习生活和社会生活中选择和确定研究专题，主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动”。所以，“研究性学习”是学生初步学习、体验科学研究的活动性课程。
2研究性学习的特点
研究性学习有如下特征：第一，经验性和体验性。研究性学习的一个重要目的，就是让学生获得亲身参与研究探索的体验，积累实践的经验，并在亲身经历的实践过程中逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度。这种经验性和体验性显示出研究性学习与记忆书本知识的不同。第二，过程性和生成性。接受式学习是学生掌握即定的知识，但研究性学习则是在探究的过程中运用知识、建构知识、生成知识。第三，开放性和实践性。研究性学习在内容上具有开放性，学习内容不是特定的知识体系，而是来源于学生的学习生活和社会生活，注重研究的过程而不是结果。同时，研究性学习具有明显的实践性，只要学生“投入”到研究性学习之中，学生便会自觉地认识到，这是一项认识客观事物的实践活动。第四，自主性和探究性。在研究性学习中，学生是研究活动的主体，学生的研究活动是自主进行的，他们是在教师的指导下，根据自己的兴趣爱好自主确定研究课题，学习计划是自已设计的，学习活动是自已亲身经历的，其中的困难又是在个体的努力和同伴的协作下一起克服的。同时，研究性学习是基于问题解决的一种学习，学习的方式不是被动地记忆、理解教师传授的知识，而是敏锐地发现问题，主动地提出问题，积极地寻求解决问题的方法并探求结论。
3 研究性学习的组织与实施
3.1 指导学生选题
学生研究课题的选择与确定，通常要反映学生的生活背景和兴趣，以及特定的文化传统、自然资源状况等，只要是与学生现实生活和社会生活相联系，学生感兴趣的问题，就可以作为研究课题。“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”（孔子）兴趣是最好的老师，教师可根据教学目标，寻找与教学内容密切相关的，可以激发学生兴趣的材料，创设出特定的情景，向学生展示出要研究的领域，引导学生发现并提出需要探究的问题。教师可根据教材内容和学生兴趣、认知、理解、应用的实际能力及完成课题研究的可能性，提出一些研究性课题供学生选择。为体现研究性学习的实践性，也可以在教师的指导下，由学生根据自身的兴趣、爱好、特长自行选题。学生的选题宜小不宜大，应尽量适合自身能力的课题。围绕学生的学习、身边生活的事物，切入口小的课题去引导学生选题。例如“中学生体能素质的现状调查”、“肥胖学生的体质状况及折因研究”、“ 高中学生生活方式的研究”、“学生睡眠状况的调查”、“ 耐力跑对增强体质效果的调查”、“学生学习焦虑情绪的调查研究”等进行研究。广东实验中学研究性学习成果“广州娱乐性体育场所举隅”就是由余乃明老师指导，由何聪、陈翰波、张津冬等7位同学组成的课题组研究完成的。专家评价是学生一项很有意义的探究活动，是一项较好的研究性学习成果。贴近学生生活、贴近学生经验的课题，容易为学生所接受和取得研究成果。
3.2指导学生制定研究计划
凡事预则立，不预则败。制定研究计划以引导研究过程，学生初步进入科学研究领域，缺乏科学研究的知识，难以把握研究的全过程，因此，确立研究课题成立课题研究小组后，教师要指导学生制定研究计划。研究计划的内容包括：研究目的、意义，研究内容，调查研究对象和研究方法，预期结果、课题组成员（中学生研究性学习可采用小组合作研究、个人独立研究的形式进行）和研究分工，研究进度，研究措施等。
研究方法是研究计划中的核心部分，制定研究计划，确定研究方法，就是组织学生学习科学研究理论与方法的过程。收集资料、调查访谈、问卷调查、实验、统计等科学研究中的一般方法也适用于学生研究性学习的课题。围绕研究性学习课题的研究内容，要达到的研究目的，指导学生去选择研究方法。资料研究、调查访问是不可缺少的，至于是否要进行实验、是否要测量，是否采用问卷调查，就要根据课题的研究内容来确定了。问卷调查是科学研究中常用的一种有效的方法，可以为课题研究获取很多研究资料和信息，学生学习编制一份简单的调查问卷，作一次问卷调查的实践，是很有意义的。
3.3指导学生实施研究计划
研究计划实施阶段，主要是学生根据课题研究方案中规定的具体安排，在教师指导下开展具体的研究工作。
资料研究主要是指导学生围绕研究目的和内容，阅读有关理论知识，或邀请老师作专题讲座，开拓理论视野，以理论去指导研究，并为撰写论文提供理论支撑。指导学生利用图书馆和网络查阅相关的文献信息和资料，收集相关历史的、现实的资料，从历史的、现实的资料中对研究象进行分析。调查访问、问卷调查、实验、测试等，都是观察研究对象的状态、变化、问题和与相关因素的联系，收集研究资料。这里特别要强调的是典型资料收集，典型引路路最明，典型说话话最灵，典型资料对研究问题的阐述具有不可代替的作用。
调查访问、问卷调查都要根据研究的需要，事前拟好调查问访提纲，选择好调查对象，进行访谈，收集研究资料；学生初次做问卷调查，问卷设题不宜太多，以封闭式问卷调查为主，目的在于学习编制问卷的方法，体验问卷发放和回收的方法。
采用实验研究，如“ 耐力跑对增强体质效果的实验研究”、要指导学生做好实验方案，内容包括实验目的、任务、实验时间、实验形式（单组对照或双组对照）、实验施加因素、实验测试指标、实验分工、实验步骤安排等，实验法要与文献资料研究、访问调查、观察等方法结起来，列入实验方案，收集实验资料，一步一步逼近研究目标。
无论采用什么方法，教师都要指导学生及时整理、分析资料，认识研究对象内部和外部各因素的关系，形成观点，逐步达到对事物规律的认识。
3.4指导学生撰写论文
在撰写论文之前，要指导学生整理资料，学生结合亲身实践，得到的实验现象、数据，进行分析、推理、判断，从而得出初步的结论。在资料整理、分析过程中，认识研究对象的状态、本质和问题，形成观点，提出解决问题的对策和建议。
撰写研究性学习课题成果，是科学研究的一次总结，对学生逻辑思维、写作能力都是一次很好的锻炼，体育课程研究性学习成果，一般以调查报告、实验总结（实验研究报告）、小论文、研究论文等形式呈现。
不管什么形式，结构都要严谨，全文要有论点、论据、论证。指导学生提出的立论观点鲜明，论证有据、指导学生充分运用收集到的资料，如访谈材料、观察材料、文献资料、实验或测量的材料、典型材料等，作为论据去论证和支持自己研究提出的论点。
3.5指导学生总结交流和评价
研究性学习成果的交流和评价，是整个研究性学习过程中的最后环节，研究成果的处理可以有多种形式，最常用的是组织研究成果报告会，宣读论文，交流心得体会，让更多同学分享课题组的研究成果，征求同学们对研究工作和研究成果提出意见和改进建议，师生对研究成果做出评价。有价值的研究成果可推荐到出版单位发表，发挥研究成果的作用。
4 结束语
研究性学习是一种以人为本，让学生学会生存、学会认知和学会发展的学习理念， 高中设置研究性学习课程是我国教育的一项重要改革，让中学生提早进入科学研究领域，接受科学研究的教育和实践，培养学生创新意识、问题意识和科研素养。促进学校体育改革，提高体育课程的质量，以推进素质教育。
研究性学习过程中，学生是知识经验的建构者，应充分发挥学生的主体作用，重在知识技能的应用，重在亲身参与探索性实践活动而获得感悟和体验，重在学生的参与。让学生在做中学，在科研实践中增长知识，增长才干，社会调查中增强学生的责任感和使命感。
研究性学习是培养学生能力的重要手段，开展研究性学习是中学教学改革的必经之路。在中学体育课程改革中，体育教学研究性学习仍是一个比较簿弱的环节，我们有责任推进这项活动的开展，深化学校体育教学改革。
参考文献：
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科学研究与实践范文4
研究型学院实验教学管理模式机制创新随着高等教育大众化格局的逐渐形成，精英式专业化人才的培养，成为了研究型学院本科教育的核心趋向，这无疑是对理论基础、专业素养以及创新能力提出了更加严苛的要求。实验平台与实验教学机制的构建，是当前研究型学院当前面临的迫切课题。教学实验平台搭建与实验教学机制创新有着密切联系，这其中就涉及到实验内容、实验程序和实验设备的更新等。灵活、高效的实验教学创新机制，除了需要立足于实验设施、学科条件和师资队伍建设之外，专业项目特色的形成以及指令性教学的统一也不应忽视，只有切实做好实验教学与理论教学的相融合，才能从根本上落实探索性实验与验证性实验的内容，满足研究型学院实验教学的根本要求。
一、现阶段实验教学体制与管理中存在的不足
第一，管理体制和队伍建设的滞后性。作为高校教研室的附属单位，实验室建设存在着严重的条块分割问题，重复建设现象突出表现在仪器设备使用和实验用房建设方面，而技术人员之间交流和沟通的缺乏，既影响到了实验教学优势的发挥，同时也对资源效益产生了诸多不利因素。
第二，教学内容与方法有待革新。从当前实验教学的项目和内容分析，无论是科研生产还是社会服务都与一线相脱离，难以发挥高新技术的优势，与知识经济内容相违背，这对于学生创新能力培养和独立思考意识都有诸多不利。此外，实验考核方法的缺失也阻碍了创新思维的发展，这对于实验教学效果的优化极为不利。
第三，师资队伍素质有待加强。在经济因素影响下，教师大多不愿停留于实验室工作当中，激励制度的缺乏，更是导致人员流失问题极为严重，实验室队伍建设青黄不接。除此之外，不合理的职称结构与学历结构，也是师资队伍建设中存在的突出问题，缺少对实验教学的足够重视，自然有碍于实验教学体制与管理的创新。
二、实验教学的机制创新与实践
1.构建科学化的实验教学管理模式
第一，开放式实验教学管理。对于研究型学院而言，受到课堂教学模式的影响，通常实验教学采取的分散实施模式，很难做到实验教学的统一化安排。因此，开放式实验教学管理可适当延长实验室的开放时间，学生实验可选择在晚上或是周末，满足教学安排需要和设备利用率需求，这是构建科学化实验教学管理机制的关键所在。
第二，网络管理软件系统的运用。开放管理系统的构建，是实验教学管理模式创新的重要基础，无论是内容开放还是时间开放，都依赖于良好实验环境的构建。网络管理软件系统在实验教学管理中的应用实现了实验教学的网络化预约，学生可针对自身情况选择实验时间。此外，网络预习系统也在基础物理实验中心得到落实，通过虚拟实验室的构建强化学生的学习指导过程，针对紧密测试仪器可完成对应的网络虚拟培训，这在提高学生实践能力的同时，也使学生的自主学习意识得到了发展。
2.实现科研与教学的一体化
作为研究型学院特色功能的集中体现，科研工作的展开，除了立足于现代化人才培养之外，还关注到自身的技术开发与科学研究工作，这与人才培养集成化趋势的形成有着必然联系。我们通常会通过综合能力和整体水平，来衡量研究型学院的科研水平。实验教学与科研的一体化，使教师生产实际与业务能力相结合，在促进学科发展的同时也使研究型学习的开展，真正在实验教学中得到落实，这对于学生实验创新能力的培养至关重要。作为研究型学院中科研任务的直接承担者，教师和学生在科研任务完成中的重要性均不可忽视。
3.研究型学院师资优势的突出
雄厚的师资力量是研究型学院的显著优势，研究型学院中的专业领域学者在尖端技术研究开发方面有着较强的实力，通过对学术发展及专业信息的动态化管理来优化自身的研究方法与治学态度。因此，研究型学院本科实验教学机制创新，应当切实发挥自身的学院师资优势，通过实验教学管理平台的搭建，实现激励机制与约束机制的有效结合，这对于研究型实验教学的实践创新有着积极影响。
4.研究型学院实验条件的有效利用
研究型学院实践教学机制创新，应当实现对实验条件的有效利用，在本科教学过程中体现实验设备对教学内容的促进作用。现阶段实验教学方式的随意性较大，且内容松散、系统性差，这些是实验教学创新课题研究的核心内容。对于研究型学院本科实验教学而言，课题研究、课题教学及创新能力培养是相互联系的整体，这就需要将实验技能视为基本素养和意识，促进实验教学实践机制创新。
三、结语
综上所述，从研究型学院本科实验教学的培养模式分析，机制创新的实现与研究型教学的专业发展及整体定位有着密切联系，它在促进本科生质量提高的基础上也使教学计划中渗透了创新能力培养的内容，促进研究型教学与实验教学的相互融合，这是一种全新的教学理念在实验教学中的呈现过程。与此同时，也进一步明确了研究型学院本科教学在专业培养和教学计划设立中的核心环节。实验教学机制创新依赖于实践教学平台的搭建，这是联系研究生教学与本科教学的关键所在，在实验教学平台搭建的基础上构建全新的实验教学机制，这对于研究型学习的落实有着积极的指导与促进意义。
参考文献：
科学研究与实践范文5
【关键词】数学分析；课堂教学；教学方法；学习能力
作为数学学科专业基础课程的数学分析在培养学生数学素养、应用技能、综合能力等方面发挥着不可忽视的重要作用.一般而言，大学生入校后就会接触到数学分析这门基础课程，以为之后的科学研究奠定扎实的数学基础.然而数学课程的一部分，数学分析同样具有内容复杂、知识抽象、理解难度高的特征.如何促进数学分析课堂教学效率及质量的不断提高，是广大教师所要深入研究和探讨的重要课题.本文将从课堂教学方法的层面出发，首先要求教师深入挖掘教材中的文化内涵，以促进学生学习主动性和积极性的提高.其次引导教师积极转变教学理念、教学模式，探究丰富的教学方法，以促进学生全面学习能力和创新能力的不断提高.
一、深入挖掘教材文化内涵，提高学生学习热情
数学知识不仅是人类认识世界、改造世界的知识基础，同样也是人类文化科学研究和生产生活的重要工具.在社会进步和经济发展的进程中发挥着举足轻重的重要作用.因此，从学生进入校门起就要开始接触数学知识，直到现在进入大专学习，仍要一直坚持学习和补充数学知识.然而在传统的教学理念影响下，我国的数学课堂教学普遍存在重视理论知识传授，忽视数学思维培养及用数学知识解决实际问题能力的提高，这种传统的教学理念不仅加大了教师的数学教学难度，同时也使学生在枯燥的学习氛围中无法充分调动学习主动性和积极性，甚至还有学生对数学产生恐惧心理.显然，这种教育背景不利于学生对知识的理解和掌握，更不利于教师教学效果的提高.因此，在数学分析课堂教学的实践过程中，教师首先要从深入的分析和挖掘教材中所包含的文化内涵出发，为学生营造一个轻松、自由、生动、形象的人文环境，让学生能够在数学知识与实际生活紧密结合的范围中体验数学、学习数学、欣赏数学，并逐步培养起他们对数学的热爱和求知欲.具体来说，深入挖掘数学分析教材中的文化内涵，可以从以下几个方面入手：
1.数学分析与现实生活
数学知识的产生本来就源于现实生活，并最终将被用于现实生活问题的发现、分析、思考和解决.因此，数学分析的教学内容及方法的选择也不应该脱离现实生活，而应从学生的现实生活出发，选择他们认识、熟悉并感兴趣话题.恩格斯曾说：“自然界对一切想象的数量都提供了原型.”如果在数学分析课堂教学中仅从其概念、公式、定理的角度出发对数学分析进行教学，就使数学分析成了无源之水而失去了活力.在这种传统的教学模式下，学生必将感觉枯燥无味，学习起来毫无动力.这就需要教师在教学过程中，要选择与数学分析内容联系紧密的生活实际问题，并将其用数学分析的语言来表达，通过构建数学模型，将现实生活中的问题转变为数学分析课堂教学上的具体案例，以增加教学内容的生活感和现实感，引导学生用数学视野发现现实生活中的问题，用数学知识解决现实生活中的困难.例如，利用数学分析中函数极限、函数的连续性等内容可以用来描述和解决人们现实生活中的费用最低、利润最大、距离最短等“最值问题”问题；连续函数的介质定理可以用来解决地面上桌子四条腿的平稳问题.在数学分析课堂教学中，用实际问题导入课堂教学，不仅可以促进学生学习热情和求知欲望的提高，而且能在将抽象数学知识转为具体案例的过程中，提高学生发现问题、思考问题、分析问题、解决问题的能力及水平.
2.数学分析与美学
数学分析与现实生活联系紧密，导致其教学内容中包含着丰富的美学因素.因此，教师在教学过程应该尽量用美学的眼光看待和选择教学内容，充分地挖掘和体现教材中的美感.例如，用来描述数列极限本质的数列极限定义非常的简单和精炼，就充分地展现了数学的简单美、逻辑美和符号美，而用于求增量、取极限的导数定义，近似求和分割的定积分定义则体现了数学的结构美，牛顿-莱布尼茨公式、高斯公式、格林公式都体现了数学的和谐美、结构美.因此，教师在数学分析课堂教学中要从合适的教学内容出发，加强对学生的数学美教育，使学生在学习数学知识的同时，也能够享受数学美.一方面促进他们知识面的拓展，另一方面促进学生数学修养的不断提高.
二、运用多种教学方法，促进学生全面能力提高
“教无定法”，要求教师在选择教学方法时一定要从教学内容及学生的实际情况出发，选择能够切实帮助学生掌握知识、促进能力提高的方法.这就要求数学分析教学办法一定要与教学内容紧密结合，如数学分析教学内容主要包括概念性内容、理论性内容和应用性内容，数学分析课堂教学方法要针对不同的教学内容选择相适应的教学方法，以促进课堂教学效率质量水平的提高.下面将结合不同类型的数学分析内容，简要分析数学分析课堂教学方法的应用和具体实践.
1.适用于概念性内容的发现式教学方法
所谓发现式教学方法就是在教授新内容时，教师只为学生讲解一些与理论知识相关的案例，然后引导学生通过自主学习、思考、讨论、探索并最终归纳出相应概念的教学方法.这种教学方法的指导思想就是学生在教师的引导和启发下，通过自主、自觉的观察、分析和研究客观事物之间的联系，最终找出规律形成数学概念.
在数学分析教学中有很多从不同领域的实际案例中抽象出来的重要概念，如函数导数、函数连续性、函数定积分、数列极限等，这些概念的形成本身就是一个极具创新思维、发散思维的过程.在概念教学过程中，如果教师仍然按部就班地将概念直接讲给学生，而不是有意识地引导学生从实际案例中挖掘，现象的本质.学生缺乏了自己分析、归纳、总结、完善的过程很难真正地了解、认识、掌握概念，更无法将这些概念充分地应用于现实问题的解决.
教师在应用发现式教学方法进行概念性内容的教学时，要特别注重选择合适的方法和嵌入点，做好教材概念与实际案例之间的衔接.教师一方面要帮助学生通过实际案例总结、归纳抽象概念；另一方面还要注重引导学生在归纳概念的过程中培养和树立数学思维.只有这样，学生才能在日后的学习和生活中，面对现实生活中的众多问题，迅速发现并挖掘事物的本质，以达到学以致用的效果.
2.适用于理论性内容的探究式教学方法
所谓探究式教学方法，是教师通过适当地改变原有教学内容的相关因素，以提出相类似的问题，并引导学生通过深入研究、探讨、发现问题本质和规律的教学方法.探究式教学方法可以引导学生在学习的过程中促进其自主学习能力、合作学习能力、想象力、创造力、观察力的不断提高，让学生在参与探究活动的过程中充分地激发其求知欲和学习热情.
在数学分析中有很多类似性质、定理等理论性的教学内容，这些内容都是人们通过长期的归纳、完善、提炼出来的.理论性的教学内容一般都具有非常紧密的逻辑关系，如果教师在教学过程中，“讲不得法”很容易引发学生无法全面、彻底地掌握所学知识.例如，在学习反映函数与导数之间联系的微分中值定理时，教师要从学生已经学习的函数及导数的新、旧知识之间的内在联系出发，选择合适的切入点引入中值定理知识，并通过转变定理中的相关条件，提出对应问题，让学生在定理的体验中，分析、比较、总结、归纳出具体方法，从而更清晰地把握中值定理和结论之间的内在联系，实现对理论定理的学习和学习能力的强化.
3.适用于应用性内容的讨论式教学方法
所谓讨论式教学方法就是教师根据所要讲授的教学内容设定系列问题，让学生通过课堂讨论的形式，分析、总结、归纳出有效解决途径的教学方法.这种教学方法最大的优势是可以充分发挥学生在课堂中的主体作用，让学生通过参与课堂讨论充分发散思维，促进他们自主学习能力和创新能力的提高.
在数学分析中有很多类似实际应用和计算的应用性题目，例如，在讲“求平面图形的面积和曲线的弧长”这部分内容时，应用讨论式教学方法则可以引导学生通过课堂交流、讨论等形式，集思广益、标新立异，而避免单名学生知识局限和思维定式的弊端.
【参考文献】
科学研究与实践范文6
1通识教育
通识教育(general education，也可译为普通教育、博雅教育)按照性质、目的和内容三方面可以有三种不同的界定。就性质而言，通识教育是高等教育的组成部分，是所有大学生都应接受的非专业性教育；就目的而言，通识教育意在培养积极参与社会生活的、有社会责任感的、全面发展的社会人和国家的公民；就内容而言，通识教育是一种广泛的、非专业性的、非功利性的基本知识、技能和态度的教育。
通识教育是对近代高等教育有重大影响的一种教育思想与实践。研究它，既为认识高等教育发展历程与规律所要求，更对今后的高等教育改革有重要的意义。
我国高等教育发展已进入大众化阶段，目前的重心已经转移到调整结构、提高质量的轨道上来，提高人才培养质量是顺应时代需求、符合人们意志的重大战略选择。然而，我国高校目前存在专业教育过窄，人文修养过弱，创新能力不强等问题不适于全球化背景下我国经济社会发展对人才规格的要求，通识也远离了大学教育的本质。通识教育人才培养模式是我国进入高等教育大众化阶段后重新审视人才培养理念的重要选择，提高对通识教育的认识，对于深化我国高等教育改革有着重要的意义。
通识教育是培养创新型人才的有效途径。通识教育的目标不是培养通才，而是在于通“识”，在于让受教育者形成开阔的视野。有许多事例可以证明，真正具有创造力的大师级人物，大多具有多个领域的身后修养和造诣。爱因斯坦不仅是一个伟大的科学家，同时也是一个非常出色的小提琴家。复旦的老校长苏步青的古典诗词和书法造诣也独树一帜，受到多方推崇。李政道先生、杨振宁先生都有着很好的文化修养和艺术修养，他们在很多大学讲授的科学与艺术方面的课程。通识教育在增强学生的知识、能力的综合性，提高人文素养，促进人的全面发展方面起着十分重要的作用。把通识教育与专业教育加以融合，实现在通识教育课程设计上的统一和渗透，无疑是实施通识教育培养创新型人才的最佳途径。
2逻辑学现状
中国是逻辑学的三大发源地之一，但由于历史的原因，我们在中世纪和近代大大落后于西方的发展。进入改革开放的新时期，我们终于认识到这种差距，并经历了约20年从引进学习到全面追赶的发展，到20世纪末，我们在很多领域实现了与西方的同步发展，在一些领域还取得了具有领先性的研究成果。
在新世纪，逻辑学的发展面临新的机遇与挑战。作为发展机遇，逻辑学在对人类精神世界的研究方面显示出越来越重要的作用。一方面，逻辑学与哲学、语言学、计算机科学与技术、人工智能的交叉生长，继续推动哲学逻辑、语言逻辑、人工智能逻辑等新兴学科的发展。另一方面，在认知科学等现代科学新兴领域的研究中，逻辑学、语言学、心理学，以及生理学、脑科学、神经生物学、计算机科学与人工智能互相融合，出现了多学科交叉的倾向，产生了很多崭新的、具有发展前景的研究领域。
但是，我们也应该清醒地本文由收集整理看到，目前我国逻辑学发展整体水平不高，对很多新的领域我们并不了解，有些人基于陈旧的逻辑学观念，甚至将这些新的领域拒之门外。在我们的很多所大学中，还在开设陈旧的逻辑学课程。而旧的学科体制一旦固定下来，要改变它非常困难。所有这些又都是我国逻辑学面临的挑战。
3逻辑学的学科建设
我国逻辑学的发展受到两个方面因素的制约：科学的和学科的。
在科学研究方面。逻辑学有三大发源地：中国、印度和古希腊，但中国和印度的逻辑学从中世纪以后衰落了，唯有古希腊亚里士多德的逻辑经过中世纪和近代欧洲的发展，特别是现、当代的发展，成为一棵挺立在现代科学园地里的枝叶繁茂的大树。因此，在逻辑学的研究中，我们仍然需要向西方学习，特别要在哲学逻辑、语言逻辑、计算机与人工智能的逻辑等前沿领域向西方学习。在这方面，我们与西方主要是英美等国的差距仍然很大。此文前面对西方现代逻辑发展的分析已经说明了这一点。遗憾的是国内一些学者似乎不愿意承认哥德尔以后西方逻辑的发展。一种观点是“逻辑学等于数理逻辑”，这种观点认为，逻辑学就是数理逻辑，数理逻辑之外的都不是逻辑；另一种逻辑观似乎宽容一些，这种观点承认数理逻辑、模态逻辑、多值逻辑等是逻辑，此外的都不是逻辑。这样就把哲学逻辑、语言逻辑、计算机和人工智能的逻辑、认知逻辑等当代逻辑最新的发展领域统统排斥在逻辑学之外。显而易见，这些逻辑观都是不正确的，也是不利于我国逻辑学发展的。在逻辑学的研究方面，我们不仅应该学习西方，而且应该争取经过若干年的努力，逐步形成中国学派，并争取在某些领域超越西方的学者，这是一个更高的目标。有着悠久传统和具有聪明才智的中国人，应该有决心做到这一点。与此相适应，在学科建设方面，应该按照国际规范建立我国逻辑学的学科体制和教学体制。
逻辑学是现代科学的基础学科，已经证明现代数学的基础是集合论，而集合论的基础是逻辑。因此，联合国教科文组织和主要的发达国家都将逻辑学作为一级学科，列于各学科之首。按照联合国教科文组织的学科分类，逻辑学是列在“知识总论”下的一级学科。联合国教科文组织的“科学技术领域的国际标准命名法建议”中，更将逻辑列于众学科之首。美、英、德、日等国家的学科划分都遵照这一标准。教育部人文社会科学科研管理部门遵循国际标准，已将逻辑学列为一级学科。但是，在国务院学位委员会和全国哲学社会科学规划办公室的学科分类中，逻辑学长期以来一直被作为“哲学”下面的二级学科。这样，在20世纪初发展起来并引起“第三次数学危机”、“语言学革命”和“哲学的语言转向”的数理逻辑，以及其后发展起来的语言逻辑、哲学逻辑，在我国的学科目录中，通通是“不知所终”，用一句有中国特色的话来说，叫做“没有户口”。如果一门学科没有户口，那可是悲哀之极。例如研究生招生、重点学科评审、学科基地建设，通通把逻辑学排斥在外，因为这些重大的学科建设举措都是照二级学科来设置的。与此同时，在教学课程设置、教材编写出版、申请各类基金项目的申请中，没有户口的学科也是难上加难。面对这种情况，从事这方面科学研究的学者只有两种选择，要么放弃，要么甘受冷遇和白眼。如果说学者遭受的冷遇是不足道的，那么，科学遭受的冷遇就不能不足道，因为科学遭受损失对任何一个国家和民族都是一种真正的悲哀。
