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科研思维能力的培养范文1
关键词：计算思维；数据库；教学模式；创新能力
作者简介：程春玲（1972-），女，陕西西安人，南京邮电大学计算机学院，副教授；张少娴（1972-），女，广西南宁人，南京邮电大学计算机学院，讲师。（江苏南京210003）
基金项目：本文系南京邮电大学通达学院教改项目（项目编号：JG00411J76）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0081-02
数据库技术是计算机科学的重要分支，也是信息领域的核心技术与重要支撑。近年来，随着Internet的发展与普及，基于网络和数据库技术的信息管理系统、应用系统得到了飞速的发展与深入广泛的应用，作为其后台与基础的数据库技术也在不断的发展中被赋予了新的能力，成为发展最快、应用最广的技术之一。作为传授数据库技术的重要课程，“数据库系统”也已成为国内外高校计算机及相关专业必修的核心专业基础课程。在该课程的教学中，不仅应教会学生数据库的知识本身，使学生能够正确理解数据库的基本原理，熟练掌握数据库的设计方法和应用技术，更应激发学生对数据库及相关知识的兴趣，培养学生独立探求新技术、新方法的能力和创新精神，使其成为适应能力强、富有创造才能的专门人才。
计算思维具有强大的创新能力，[1]其概念一经提出就引起了国内外科学界和教育界的广泛关注。对学生计算思维能力的培养是目前教育界研究的重要课题，ACM和IEEE-CS在修订后的计算机科学教程2008（Computer Science Curriculum 2008）中明确指出应该将计算思维作为计算机科学教学的重要组成部分。[2]中国科学院院士、中国科学技术大学陈国良教授指出：[3]在大学中，计算思维不仅能振兴大学计算教育，而且会令科学与工程领域创造出革命性的研究成果。笔者在数据库课程的本科教学过程中，引入计算思维的理念，探索以培养计算思维能力为核心的新教学模式，在教学过程中以数据库知识为载体，贯通知识、能力和素质，强调创造能力和适应能力的培养，为数据库课程的教学提供新的思路。
一、计算思维
计算思维的概念是美国卡内基・梅隆大学计算机系主任周以真教授于2006年首次提出的，定义计算思维为：运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为。[4]如同所有人都具备“读、写、算”能力一样，计算思维是必须具备思维能力。计算思维的本质是抽象和自动化，它们恰好反映了计算的根本问题，即什么能被有效地自动进行。
具体地，计算思维包括一系列广泛的计算机科学的思维方法：计算思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个困难的问题阐释成如何求解的思维方法；是一种采用抽象和分解的方法来控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计，是基于关注点分离的方法；是一种选择合适的方式陈述一个问题，或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法；是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法；是一种递归思维，能把代码译成数据又能把数据译成代码，是一种多维分析推广的类型检查方法；是利用启发式推理寻求解答，即在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法；是利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间、在处理能力和存储容量之间进行折衷的思维方法。[4]
数据库系统课程中引入计算思维的理念，主要从课堂教学和实践环节两个方面展开。在整个课堂教学过程中，始终贯穿计算思维的本质，即抽象和自动化的思想，并根据讲授的具体知识点适时地引入计算思维中的关注点分离、约简、嵌入、转化、保护、冗余、容错、纠错和恢复、启发式、折衷等基本概念和思维方法，引导学生学习领会计算思维的方法。在实践环节，老师给出实验任务、提出问题，学生通过独立自主和小组协作的方式运用计算思维的一系列方法去解决实际问题，探索解决问题的方法和方法的应用，发现问题的本质所在，达到更好地吸收和巩固知识和计算思维方法的目的，最终培养学生的计算思维能力、提高独立思考解决问题的能力和创新思维能力。
二、以培养计算思维为核心的数据库课堂教学
数据库课程的知识体系完整，既有经典理论成果奠定的坚实基础，又有在实践中发挥巨大作用的先进技术，其中很多知识点都为计算思维提供了很好的诠释和生动的案例。下面就从抽象、自动化、关注点分离、保护、容错、恢复和权衡折衷等典型的计算思维方法出发，探讨在数据库教学中融入计算思维理念的途径。
1.抽象和自动化
抽象是精确表达问题和建模的方法，也是计算思维的一个重要本质。数据库中的很多概念和方法都体现了抽象的思想，例如：数据模型、规范化理论、事务管理等。数据模型是数据库中的最基本的概念之一，其本身就表达了对现实世界的抽象，并且这种抽象是分层次、逐步抽象的过程。当利用数据模型去抽象、表达现实世界时，先从人的认识出发，形成信息世界，建立概念模型；再逐步进入计算机系统，形成数据世界。在数据世界中，又进一步分层，先从程序员、从用户的角度抽象，建立数据的逻辑模型；再从计算机实现的角度抽象，建立数据的物理模型。目前作为数据库课程讲授主要内容的关系数据库就是采用关系抽象表达了现实世界中的事物以及事物之间的各种联系。关系可以进一步抽象为集合论中的集合，形式化描述为属性域笛卡尔乘积的子集。再如：在数据库设计阶段，概念设计首先就是进行数据抽象，经常采用的是聚集和概括的数据抽象方法。在教学过程中，启发学生体会抽象的思想和方法，学习运用抽象去表达需求并建模，发现问题的本质和其中蕴含的规律，并逐渐掌握抽象这个工具。
以上抽象思维的结果需要在计算机上实现，这体现了自动化这个本质，也是将理论成果应用于技术实践的过程。自动化隐含着需要某类计算机（可以是机器或人，或两者的组合）去解释抽象。[5]数据库标准语言SQL可解决各种数据库数据操作在计算机上的实现问题；在用SQL去实现用户要求时，结合计算思维的约简、嵌入、转化等方法，把复杂的问题转换为易于解决的问题加以实现。如：在讲解带有全称量词的查询中，重点说明将全称量词转化为对存在量词的否定之否定，用多层嵌套查询来实现的思路和方法。此外，对抽象的关系模型的自动化，采用了简单的表结构去表达同一类事物，用对表中数据上定义的增删改查操作实现对数据的访问。由于现实世界中事物客观存在并满足一定的条件，为了保证自动化的正确性，通过完整性约束限制数据的取值，并进一步把表的建立和完整性约束，以及对数据的操作通过SQL语言建立程序由计算机执行，从而建立真实的物理数据库。在讲解数据模型这个概念时，从现实世界出发，阐述分层次的抽象方法形成各级数据模型，再到采用关系模型，并通过SQL语言自动化实现这一完整的剖析过程，既清楚地说明了数据模型的概念及其作用，又逐步引导学生学习体会了抽象和自动化的方法，从而领会计算思维的本质。
2.关注点分离
关注点分离是控制和解决复杂问题的一种思维方法，即先将复杂问题进行合理的分解，再分别研究问题的不同侧面（关注点），最后综合得到整体的解决方案，在计算机科学中的典型表现即是分而治之。[6]在数据库设计、庞杂的数据管理和数据库应用开发中，采用的就是分而治之的思想。数据库设计采用软件工程的思想，自顶向下将设计任务划分为多个阶段，每个阶段有各自相对独立的任务，相邻阶段又互相联系互相承接，共同完成整个设计任务；面对复杂的数据管理和维护任务，也进一步分解为数据恢复、并发控制、数据完整性和安全性的保护、数据库的运行维护等多个子任务，由不同的子系统负责，并相互协作保护数据在运行过程中的正确性和有效性；在进行基于数据库的应用开发中，模块化是最常用的最有代表性的一个分解方法。这些数据库的知识点都充分体现了计算思维的方法。
3.保护、冗余、容错、纠错和恢复
按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复是计算思维的一个重要方法，这在数据库中有最直接的体现。数据库管理系统就是通过预防、保护、冗余、容错、纠错等方式实现对海量数据的管理和保护。为了预防各种可能的故障造成数据丢失，数据库引入了恢复机制，通过冗余技术建立后备副本和日志或采用远程备份；为了预防泄露和破坏数据，数据库引入安全机制，通过用户身份鉴别、存取控制、审计等一系列机制保护数据安全性；为了纠正数据库中死锁带来的问题，数据库引入死锁的检测机制及时发现，并加以处理；为了提高数据的访问速度，允许用户按需存储必要的冗余数据。数据库管理系统对数据的保护全面体现了计算思维的保护、冗余、容错、纠错和恢复的思想。
4.利用启发式寻求解答
数据查询是数据库及其应用中最常见的操作，也是其他数据操作的基础，其速度直接影响了应用的效率。对于一个查询可以有多种执行计划，执行效率差别很大，有时甚至相差几个数量级。因此，数据库管理系统需要对操作进行优化。优化则基于启发式规则形成各种优化算法。在数据库的物理设计中也常使用启发式的规则来指导存取方式和存取路径的选择。在这些内容的教学中引入启发式方法，可启发学生学习利用启发式规则和推理来寻求更好的解答，理解计算思维的思想。
5.折衷
数据库在对海量数据进行管理的技术中处处体现了时间和空间之间、处理能力和存储容量之间施行折衷的思维方法。如：为了满足应用的实时性要求，对数据查询时可以通过建立索引来提高数据访问速度；但建立索引需要存储实际数据，占用一定的存储空间，并且索引需要维护。为了解决应用的数据冗余和操作异常问题，常需对数据关系进行规范化，规范化级别越高，数据冗余越小，占用的存储空间越小；但规范化后的表被分解为多个小表，查询时需要多个表之间的连接，会增加数据的查询时间。对数据施加封锁时，封锁的粒度越小，并发性越高，事务的处理速度越快，但系统代价越高；而封锁的粒度越大，系统处理代价越小，但事务之间的并发程度降低，事务的等待时间延长。这些都是典型的折衷思想，体现了计算思维的理念。
三、面向计算思维的数据库课程实践教学
要牢固地掌握一种思维方法，紧靠课堂教学容易陷入似懂非懂、纸上谈兵的境地。实战是提高实践能力、积累经验、学懂计算思维方式的必需之策。在实践环节，重点锻炼学生对计算思维方法的运用、探索解决实际问题的过程，这是对课堂教学的补充，也是对计算思维方法能更好地吸收和巩固。笔者将实践环节分为课堂练习、小组讨论和上机实验等多种形式，使学生在课程的整个教学过程中不断地参与和练习。在课堂讲授完相关的知识点和计算思维方法后，即利用事先精心设计好的由浅入深的练习题让学生各自独立运用计算思维方法完成；对于较复杂的练习，在学生完成练习后，划分小组进行讨论，各自阐述自己对知识点的理解和对问题的分析、解决思路和方法，并互相评析；然后，带着各自的理解和疑问上机练习，让计算机给出的正确的答案；最后，教师再加以分析、归纳和总结，进一步深化学生对计算思维思想的理解。例如：数据库中的封锁机制以及封锁带来的问题对学生来说较难理解，在SQL编程和应用开发中也不能直观感受到。笔者设计了多个事务和多种调度方法的实验，先由学生在课堂练习中思考运行结果和运行过程中可能出现的现象；然后在小组讨论中各抒己见；再带着各自的问题上机观察事务的并发执行、封锁带来的等待现象和死锁造成的“死机”。通过这一系列过程，从理论剖析到现实操作将抽象的概念转化为直观的结果，给学生留下了深刻印象。
在上机实验的设计中，也采用循序渐进、由浅入深的方法，将实验分为验证型、综合型和研究型三种类型的实验。验证型实验要求学生模拟教师解决问题的方法完成实验内容，是计算思维方法的模仿；设计型实验综合运用多种计算思维方法分析问题和解决问题，是计算思维方法的综合运用；研究型实验则结合科研项目和数据库新的应用领域，由学生自组小组分工合作，不仅锻炼了学生综合运用所学知识的能力和团队协作精神，更进一步地培养学生发现问题的能力和探索、创新精神，是计算思维方法的拓展和升华。通过多层次的实践和贯穿教学始终的实战，笔者所带的学生无论在考试还是应用开发方面都取得了明显的成效。
四、结束语
计算思维作为三大科学思维方式之一，正在改变着大学计算机教育的教学模式，成为大学计算机教育振兴的一个新途径，同时也对计算机专业的人才培养提出了新的要求。数据库课程是计算机专业的核心基础课程，其中的许多知识点都为计算思维提供了很好的诠释和生动的案例。本文在数据库系统课程教学中引入计算思维的理念，在什么样的教学更有助于计算思维能力的培养方面进行了深入的思考和实践，从课堂教学和实践环节探讨了在数据库教学中培养计算思维思路的方法，使学生能够深入地领会计算思维，并应用计算思维理念来解决问题，为培养具有专业素质和创新能力的、训练有素的科技人才起到积极的探索作用。
参考文献：
[1]牟琴,谭良.计算思维的研究及其进展[J].计算机科学,2011,(3):10-15.
[2]常亮,徐周波,古天龙,等.离散数学教学中的计算思维培养[J].计算机教育,2011,(14):90-94.
[3]陈国良,董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学,2011,(1):7-11,32.
[4]Wing J putational Thinking[J].Communications of ACM,2006,(3):33-35.
科研思维能力的培养范文2
关键词：思维能力;培养;策略
中图分类号：G632 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2014）13-0141-02
课堂提课堂提问培养学生能力效果的集中体现在:学生自己质疑提问,独立发现和提出问题。美国的布鲁巴克认为："最精湛的教学艺术，遵循的最高准则就是让学生自己提问题。"肯尼思•H•胡佛也说："整个教学的最终目标是培养学生正确提出问题和回答问题的能力。任何时候都应鼓励学生提问。"赫伯特.蒂利博士甚至建议，每天在课堂上拿出10到20分钟作为"提出创见的时间"，由教师提出一个实际问题，让学生讨论。讨论过程中，教师可以发现具有某种天赋的孩子。然后可以为这些孩子安排一些单独的活动来促进他的学习能力。教师通过提问教学，将问号装进学生的脑子里，可使学生终生受益，获得解决问题的终生能力。
1.问问题的设计与培养思维能力
1.1 设计情境式问题，诱发学生思维的积极性。众所周知，化学课内容前后联系最为密切，所谓"温故而知新"，那么，在讲授新知识之前，要有意识地复习与之有关的旧知识。设计一些彼此关联的，富有启发性的问题，并预示新课题，借此激发学生的求知欲，使他们极切企盼"探个究竟"，自觉不自觉地启动自己的思维，而后层层递进，逐步阐述有关的知识点，使学生充分运用自己的思维去发现、去理解新的知识。如此反复，可使学生巩固、拓广旧知，发现、掌握新知，同时使学生有了思考问题的兴趣，进而发展了学生的思维。
1.2 设计发散式问题，培养学生思维的灵活性。我们经常听到有的学生说："上课听得懂，一做题就发怵。"究其原因就是思维缺乏灵活性。通过对优等生和差等生的解题过程观察发现，优等生可以从同一题的信息源产生不同的假想，然后对每一种假想进行合理的思维推理，一旦一种假想思维受阻能立即转换思维方式；而差等生从同一题的信息源产生的假想不仅单一而且缓慢，往往"一条道走到黑"。我们常说要使这类学生"头脑开窍"就是要培养这些学生思维的灵活性。为此，在课堂教学中有目地的根据同一问题设计发散式的问题，如在一题多解和多变的习题讨论中，增强思维发散与知识交叉，增加思维的广阔性、灵活性。
1.3 设计探究式问题，提高学生思维的创造性。在当代人才的多种素质中，有决定意义的是能及时获得信息、处理信息和高度应变的创新能力，而应变创新能力的核心是创造性思维，它是思维的最高层次活动。对学生来说，创造性思维能力就是利用已学过的知识和经验创造性地思考问题和解决问题的能力，如独特的见解，新颖的解法，公式独到的证明或应用等。学生的创造性思维活动和科学家发现规律一样带有强烈的探索动机，也经历提出问题、建立假说、实验验证、得出结论等几个阶段。这就要求在教学过程中要根据教材精心设计一系列探究式的问题和实验，引导学生在思考和实践中，发挥他们的创造力。（《谈谈优化课堂提问》刘书龙 韩建兰）。
2.课堂提问的方式与培养思维能力
2.1 幅射式提问，有利于培养学生思维的广阔性。幅射式提问就是抓住新知内容的本质与核心，围绕与它有关的旧知进行提问，让学生把新知纳入学生原有的认知结构，这种提问方式有利于培养生思维的广阔性。如：学生在学习了"比的基本性质"后，可这样提问：（1）联系我们过去学的商不变性质、分数基本性质，想一想它们与比的基本性质有什么异同点？（2）联系我们前面学过的"分数、除法与比的关系"的知识，谁能用商不变性质、分数基本性质来说明比的基本性质？这样提问，不但揭示了知识间的在联系，而且学生学得积极主动，不仅掌握了知识，也发展了思维。
2.2 渐进式提问，有利于培养学生的逻辑思维。渐进式提问就是甲问题是乙问题的基础和前提，乙问题是甲问题的深入和继续。这种提问方式由浅入深、层层推进、环环相扣。有很强的逻辑性，能有力地培养学生的逻辑思维。如：学习小数乘法438×13时，在小数乘以小数法则推导过程中，可这样提问：（1）这道题被乘数和乘数各有几位小数？（2）怎样使被乘数和乘数都变成整数？这时，积会发生什么变化？（3）要使积保持不变，应如何处理积的小数点的位置？（4）你能根据刚才的计算过程，说说小数乘以小数的计算方法吗？这四问层层深入，不仅能使学生准确地概括出小数乘以小数的计算法则，而且也发展了学生的逻辑思维。
2.3 矛盾式提问，有利于培养学生思维的深刻性。矛盾式提问就是有意从相反的方面，提出假设，以制造矛盾，引发学生展开思维交锋，促使学生更深刻地理解和掌握知识，从而培养学生思维的深刻性。如：学习了"判断一个分数能否化成有限小数"后，可提问：" 324 这个分数的分母含有2和5以外的质因数3，为什么也能化成有限小数呢？"又如：学习"比的基本性质"进行比的化简时，可提问："既然比可以化简，为什么乒乓球比赛时不能把比分14∶7化简成2∶1呢？"这样提问，将学生引入矛盾的漩涡，引发学生辩论，最后经过教师点化，统一认识，由此学生对这些概念的印象会十分深刻，从而培养学生思维的深刻性。
2.4 发散式提问，有利于培养学生的发散性思维。发散式提问就是从多方面、多角度、正面或反面提问题，引导学生思考，以求得对所学知识的正确理解和准确把握。这种提问方式有利于培养学生的发散性思维。如："甲数与乙数的比是3∶4"。根据这一条件，可提出如下问题：（1）乙数与甲数的比为几比几？（2）甲数是乙数的几分之几？（3）乙数是甲数的几倍？（4）甲数比乙数少几分之几（5）乙数比甲数多几分之几？ （6）甲数是甲乙两数和的几分之几？（7）乙数是甲乙两数和的几分之几？ （8）甲数是甲乙两数差的几倍？（9）乙数是甲乙两数差的几倍？这样对于同一条件可以从不同角度提出问题，引导学生寻求多种答案，从而培养学生的发散思维能力。
2.5 研讨式提问，有利于培养学生思维的探索性。研讨式提问就是教师要着眼于学生的探究能力，提出一些需要学生研讨的问题，以培养学生独立思考的能力，发展思维的探索。如：学习"互质数"概念后，可提出如下问题："3与7互质、7与11互质、3与11也互质；5与18互质、18与23互质、5与23
也互质。想一想，是否有这样的规律：如果A与B互质，B与C互质，那么A与C也一定是互质？"这样提问，引起了学生的浓厚兴趣，纷纷议论起来，各抒己见，充分发挥学生的主动性，从而培养学生思维的探索性。（以上观点均来自《课堂教学技能》 李维编著）总之，课堂提问是思维训练的指挥棒。教师只要在教学中深入钻研教材，了解学生实际，紧紧抓住学生的求知心理，优化课堂提问方式，才能有利于培养学生的思维能力，才能避免满堂问带来的思维训练不到位的弊。
3.小结
综上所述，课堂提问的设计直接或间接决定着学生思维能力的发展，教学中教师不仅要课前精心设计问题，授课时还要给学生独立思考锻炼的机会鼓励学生多思，启发学生巧思。教师自己要对学生的见解给予分析，充分肯定正确的见解，对错误的要善于诱导，使他们的思维在教师的引导下，得到深化，受到锻炼。
参考文献：
科研思维能力的培养范文3
论文关键词：生物探究性实验,思维能力,科学素质
新课程标准把科学探究列为内容标准的十大主题的第一主题，探究实验课在其中也占了不少内容。学生学习实验知识、完成每一个实验过程，都是伴随着人与外界信息相互作用的过程，都伴随大脑积极的思维活动。所以探究实验教学是培养学生的思维能力的一种极好的形式。
初中生物“光对鼠妇生活的影响”这是全书的第一个探究性实验课。笔者围绕教学目标，在学生学习巩固相关知识的同时，尝试对学生在思维的问题性、思维的全面性、思维的实践性、思维的创造性等方面的训练和培养，提高学生的思维能力和科学的素养。与同仁们共勉。
一、提出问题
探究什么？首先要提出问题，怎样提出合理的问题？学生先要做的是观察，观察鼠妇的生活，记录它的生活环境和活动状态，注意对在不同时间和不同地点观察到的鼠妇作比较，用可能影响鼠妇的各种环境因素对鼠妇刺激，观察鼠妇的反应。在此过程中，学生是带着问题去观察的，渗透着积极的思维活动，如在什么季节、什么时间段去观察鼠妇更容易找到？影响鼠妇生活的环境因素有哪几种？鼠妇的大小、饥饱等不同状态对相同刺激的反应相同吗？等等。在观察中学生会提出很多问题，教师与学生一起进行分析、比较，筛选出本节课探究的问题——光会影响鼠妇的生活吗？
“提出问题”是探究实验课的第一个环节，问题是探究学习的起点。
我们要注意创设一个现实（或类似）的问题情境，提出一个与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容，问题应在学生质疑之处提出，有启发性，这样容易满足学生的探究动机和探究情感，学生较快投入到探究情景中。在经历多次探究学习的基础上，养成了动脑的习惯，学生的思维的问题性、全面性也得到逐步的锻炼和提高。
二、作出假设
“作出假设”是进行探究实验的第二个环节。假设就是预测问题的答案或结论。有了假设，就为下一步通过什么样的实验方案解决前面提出的问题指明了方向,也就搭起了从已知到未知的一座桥梁。
当学生提出了探究的问题：“光会影响鼠妇的生活吗？，他们就很想知道“会怎么样？”，他们会根据已有的知识、生活经验和现在观察到的现象，脑海中就会猜测:光线对鼠妇的生活是有影响的或者光线对鼠妇的生活不会有影响的，这就假设。学生不管是选择肯定的还是选择否定的假设，都会进行全面的考虑，这过程会激发起学生全面性的思考。
教师要鼓励学生大胆地作出假设，活动中要公正地对待每一个孩子，着力营造一种民主、生动、活泼的学习氛围，使学生在心理上有一种安全感，使思维进入兴奋点，这是创造性思维能得以充分发挥的心理条件，这样氛围对培养学生思维极为有利。
三、制定计划和实施计划
该实验是学生进入初中的第一个探究实验，用什么样的方法，遵循什么样的实验程序来验证假设是否正确，学生是陌生的，甚至有些不知所措。学生要对课本对应的内容进行自学，结合教师的重点讲解，尝试亲自动手去实践。最后确定：“光”是变量，要设置“阴暗”、“明亮”两个环境作为对照实验，这是制定计划关键的一步，接下来是以此为依据准备实验材料、设置具体的对照装置、确定实验的方法步骤，随着实验的进行，还要仔细观察鼠妇的活动情况，认真记录实验的数据，这便是实施实验计划。
“制定计划和实施计划”的过程，是探究活动中最容易出现差错的环节，学生做探究实验还是第一次，老师要鼓励学生不要因为怕出错而缩手缩脚，一定要主动参与，大胆尝试，用心体验，积极思考，教师也要及时指导：让每一个学生有明确的科学的活动程序，每一步骤都要到位，做好分工合作，观察、记录、描述也要实事求是。
我们应该知道：初中学生进行探究性学习的问题，科学上早有定论，之所以还要学生去探究，是想让他们去体验和领悟科学的思想、了解科学家研究自然界所用的方法，熟悉学习的规律，体验知识的生成，因此，过程重于结果，思想方法重于结论。通过本实验，学生切实体验到了过程和成功的乐趣，知道鼠妇为什么在阴暗的环境下生活。学生体验到了研究者的艰辛，思维的实践性和创造性得到了锻炼，当然也体会到了成功者的快乐。
四、得出结论
先要对实验结果进行分析，如果本实验顺利，实验结果应是：随着时间的推移，阴暗一侧的鼠妇越来越多，明亮一侧的鼠妇越来越少。证明了鼠妇喜欢阴暗的环境。结论是：光对鼠妇的生活有影响。
无论结论出现何种情况，都应以实验的客观结果为准，不能人为地改变实验结果，按主观愿望弄虚作假或伪造结论，科学实践必须有的科学品质——实事求是，这是客观性思维方法。
实验结果若符合预期推测，则说明预期的结论是正确的；若实验结果不符合预期推测，则应引导学生认真分析，主动反思，找出原因，鼓励大胆实践，以此培养学生的科学探索精神，发掘学了生的创造潜能，逐渐养成创造性思维的习惯，激发学生学科学、用科学及进行科学探究的求知欲望。
探究实验结束后将鼠妇放归大自然，潜移默化地唤起学生热爱大自然，珍爱生命，提高保护环境的意识。
五、表达交流
根据实验中观察到的结果分析得出的结论，与实验前的假设比较，然后在班里进行交流、汇报，反思和修正，最后撰写实验报告，这些都是“表达交流”的内容。
科研思维能力的培养范文4
关键词：人体解剖学实验；教学；学习兴趣；哲学思维
人体解剖学是临床医学专业的重要基础理论课程之一，它与临床医学关系密切，而且人体解剖学是进一步学习临床医学专业课程的前期基础课。根据我国教育部颁布的关于“面向21世纪高等教育教学课程体系改革”中阐述的实施内容，人体解剖学课程教学体系也需进行改革[1]。为此，医学教育工作者应该将唯物论观点融入到解剖学的理论教学以及实验教学过程中去，同时把教材中所展现出来的辩证唯物主义观点加以提炼并整理，使学生能够对人体结构产生正确的感性认识和理性认识，并能够将两者有机地加以结合。将哲学思维同医学理论有机结合，能够使学生更为透彻地理解所学的专业知识，对医学生更好地形成科学的世界观大有裨益。这必将明显提高学生在发现问题、分析问题、处理并解决问题方面的能力，而且将对增强学生的综合素质发挥出乎意料的作用[2]。因此，在人体解剖学实验教学过程中，将激发学生的学习兴趣与能力作为核心点，进而重点培养学生的临床和哲学思维能力具有重要的理论及实际意义。
1 理论结合实验，增强学生的临床操作能力
近年来我国临床医学教育发展迅速，临床医学教师会感到传统的医学教育模式已经满足不了培养合格的临床医学实用型人才的需求。怎样在教学实践过程中建立起适合临床医学专业的理论结构体系，为临床医学专业岗位提供合格人才，这是医学教育工作者努力想要实现的目标。在临床医学专业的人体解剖学实验课教学实践过程中，笔者发现学生自身具备较强的学习能力，与其让教师在实验课上以教师为中心地进行单方面灌输，不如让学生走上讲台，探讨并总结某一基本问题、基本概念或理论，也可以讲述一些相对容易理解的新理论，并要求学生制作多媒体课件、分组进行交流与讨论，这样能够更好地发挥培养学生的能力的作用。在解剖学实验课的教学中，既要使学生在实验课中主动地去学习，又要使之能把已学过的基础理论与临床实际应用相结合，以培养其学以致用的实际应用能力。
临床医学方面的合格人才应该是技能型、应用型、综合型且实用型的人才。因此衡量临床医学专业教师的教学水平或衡量一所学校或一个专业的学生培养质量的指标之一就是看学生的实际应用能力，即学生是否能够把已学过的基础理论知识灵活地运用到临床实践过程中去。所以在临床医学专业的人体解剖学实验教学过程中，应该注重怎样增强学生的动手操作能力，以及怎样增强临床操作过程的准确性及成功率。临床操作过程的准确性及成功率与学生掌握解剖学的基础理论知识的程度关系密切[3]。人体整个体表的标志是临床医学专业的人体解剖学实践教学中的基础知识，而且也是重点知识，因为体表标志容易辨别而且在体表即可看到或触及。在人体解剖学实验课学习过程中，对各个局部的体表标志均可以在自己或其它同学活体上直接观察或准确定位。特别是对一些触摸困难的体表标志，可以在同学之间互相触摸对方以判定是否触摸的正确。这样可以避免单一、枯燥乏味的机械式记忆，消除了在以往临床实际操作中常出现的盲目性，这样不仅能够增强学生在临床医学技术操作方面的能力，而且还可以培养其灵活运用知识的能力。
2 培养学生临床思维能力
在实验课上一边观察标本一边介绍人体各器官的形态结构及位置，这种授课方式枯燥乏味，加之实验室内刺鼻的福尔马林味道，学生的学习热情不高，课堂气氛自然就沉闷[4]。如果充分意识到解剖学与人体自身关系密切的特点，在实验室教学过程中，提供给学生一些在日常生活中经常看的的病例，使学生能够结合已学的理论知识，并结合标本模型，也可作为思考题让其在课下借助网络查找相关资料，通过制作幻灯片并采取自行讲解的方式将相关内容讲解给全班学生，以更好地培养学生的临床思维能力。比如在讲授呼吸系统实验课过程中，在介绍鼻腔钻膜嗅区上鼻道以及上鼻道狭窄的特征时，以感冒时鼻粘膜发炎水肿为例，使原本就狭窄的上鼻道进一步缩小，造成经过上鼻道的气体量降低，如果空气中存在含某种气味的气体，那么这种气体经上鼻道的量也会随之变少，所以嗅觉的灵敏度就随之下降了。
人体的内脏器官主要位于胸腔及腹腔内，而主要的血管及神经位于皮下与皮下的深部组织内，观察尸体标本或模型能够了解其结构，通过多媒体展示可以充分想象某一器官的空间构象。而临床医学专业的学生学习人体解剖学的最终目的是能够更好地应用于临床，即在活体上准确找到各个脏器的位置并明确其结构与毗邻关系。从本质上看，该教学方法是把人体结构的上述内容，借助“望、触、扣、比、量、按、摸、画”等多种手段，通过多种形式展现出来，以不同的形式来体现出内容的多样性。例如，在活体上划出某脏器的体表投影，不但能够在活体表面明确这一脏器在人体内的所处位置，还可以从部分与整体的观点来认识其毗邻关系。
3 学生应树立以人为本的观念
临床医学专业的应该培养出具有高尚的职业道德修养，并全面掌握临床医学专业基本理论与基本技能，在毕业后能胜任各种临床操作的应用型、技术型人才。从服务对象方面来看，医生的服务对象是具有生物、社会、心理等因素的具备“自然特性”与“社会特性”合二为一的“人”，这就要求临床医学生一定要具备科学的世界观、正确的人生观、价值观，才能更为充分地去理解、抚慰、关爱并尊重生命，真正地承担起保护人类健康的高尚使命。因此，临床医学专业学生在实验课学习过程中要注重对活体体表标志的观察及触摸，密切联系临床以牢固地掌握所学理论知识，为将来走向临床夯实理论基础。
4 学生应充分认识到解剖学理论的普遍性及特殊性
人体解剖学的理论知识主要源于尸体解剖以及医学实践过程中，在人体解剖实验教学过程中描述某个脏器的形态构造、所在位置
以及毗邻等内容均是指正常的人体结构。这是大多数个体的具有普遍性的理论总结，在统计学上占有显著优势。但仍有低于50%的个体的某个脏器的形态构造、所处位置或毗邻等与正常者存在差异。通常不同个体之间总会有些差异，但差异的类型及程度一般不尽相同。有些差异较为常见，而且并不会对正常的功能带来影响;而另一些差异则会超出一定的范围，对其正常的功能产生影响。因此，在实际临床操作过程中，所面对的患者不同，其各个器官的形态结构、所处位置以及毗邻关系可能存在差异。例如在尸体上寻找神经系统与脉管系统的实验教学中经常观察到人体的神经及血管形态或位置异常，因此正常人体解剖结构存在个体差异在临床实践过程中应加以注意。总之，人体解剖学教师在实验课教学过程中应全面考虑，将普遍性和特殊性的观点融入到人体解剖实验教学过程中去。在上述多个方面对人体解剖学实验教学过程中的各个方面加以重视，相信临床医学专业学生的操作能力、临床思维能力以及哲学理性思维能力都会有明显的提高。
参考文献
[1] 晏继红. 医学教育中的哲学思辩观[J]. 中国民族医药杂志， 2007， 13(9): 72-73.
[2] 柯益彬， 刘黎星， 叶维建， 等. 临床医学专业人体解剖学实验改革的体会[J]. 四川解剖学杂志， 2008， 16(2): 58-59.
科研思维能力的培养范文5
关键词：护理专业；培养；创新思维
进一步提高创新人才的培养水平，高等教育应坚持以能力培养为重点，大力提高学生的学习能力和创新创业能力。护理专业学生是大学生中的特殊群体，创新创业思维能力的培养对护理事业的发展以及对护理学生实践能力的启发具有重要的意义。然而，如何培养护理专业学生创新创业思维能力成为目前高校所面临的主要问题。护理学本科专业学生严重缺失科研能力，临床护士普遍缺乏科研知识，没有很好的论文写作能力，更是缺乏科技创新的想法以及动力，在临床工作中缺乏发现问题与改进问题的能力，这与学生在校期间科研能力培养的缺乏有直接的关系。护理专业学生是护理科研创新工作中不可小觑的力量，一味突出操作技能的培养方式对于社会培养出高素质技能型护理人材的要求是远远不够的，护理专业学生创新思维的培养我觉得应从以下几方面来进行。
1改变教学方式
1．1改变传统的“满堂灌”式的教学模式，实施创新教育。
创新教育是一种新的教育理念，它摒弃了传统教育中的崇尚经验、崇尚权威的旧教育观念，主张敢想、敢做、敢闯，针对新情况、新问题，不断提出新思想、新方法。采取灵活多样的教学方法如案例讨论法，VIPP教学法，研究性学习法等。积极启发引导学生发现问题，提出问题并鼓励学生主动、自主创造性的对教育情景进行体验，通过此方式来认识掌握相关知识或技能，大大激发了学生的学习兴趣，开发和培养学生的学习创造能力，增加学生的创新精神，从而提高学生的学习效率和教师的授课效果。
1．2丰富教学内容，开设创新创业课程。
在这个科技高速发展的社会，我们应紧跟时代的步伐不断丰富护理专业院校的教学内容，革新思想政治课评价体系，加强护理学生行为道德，理论知识，实践能力和整体素质的考核。注重计算机运用，多开设计算机课程使学生能够很好地掌握计算机知识的运用，对学生的道德素质、心理素质、价值取向以及人际沟通能力有很大的提升。建立实践性教学平台课程如专业课的医院见习，校内实训，临床技能强化训练。倡导理论联系实际，使学生能够生动理解书本上的内容。实行导师制，为学生提供早期参与实践课题研究的机会，培养学生的创新意识及能力。同时开设第二课堂，加强学生的课外科技活动，多举办一些社团活动，社会实践活动，学科竞赛如操作技能大赛，是学生不仅局限于学习课本上的知识，聘请一些企业家或自主创业的毕业生代表多举办创业知识讲座，培养学生对创新创业兴趣。
1．3增强教师的综合素质，提高教学质量。
护理专业教师科研能力欠缺，学生缺乏科研经历和实训指导也是使护理专业学生创新思维缺失的原因之一，学校应鼓励教师多进行创新实验的研究，并将研究成果运用于教学，充实课堂内容，通过此方法开拓学生的视野，提高教师的科研能力。实行导师制，由教师带领学生进行创新课题研究，通过学生做科研助手，使其在科研过程中积累经验，了解科研流程、思维方式和科研精神。教师也应积极了解学生的思想状况，帮助学生排除一些负面思想，主动传授自己的经验，激发学生创新思维能力。
2学生自身创新思维能力的强化
2．1避免思维定势。
有一些学生会迷恋书本上的内容，一切照搬书本上的理论而不去积极主动的思考，培养创新思维首先要摆脱书本对自己的束缚，敢于向书本提出问题，并用实践去检验自己，真正的做到爱书但不“尽信书”；有一些同学习惯于引用权威观点，如果不加以思考就引用会造成独立思考上的惰性，长时间下去人会变得没有主见，这对护理专业的学生来说是最大的弊端，同学们应做到相信自己的才能，勇于挑战权威，既要向权威学习，又要不盲目；避免思维经验的定势，前人的经验固然是好东西，但一味的遵循经验会使人的思想变的狭隘，经验会随着其拥有主体的知识和经历而不断完善，临床工作中经常会出现一些突发状况，因此要摆脱经验的束缚，具体情况具体分析，实事求是，不断的丰富自己；护理专业的学生也要避免过分的相信自己，以自己为中心，创新思维的培养需要自信，但过分的自信会使人变得孤立，错过外界一些对自己创新思维建立有益的东西，要将集体的智慧与自己的智慧结合起来才能更好的建立起自己的创新思维能力。
2．2积极参加课外活动，解放天性。
对于新时代的大学生而言，只拥有较高的专业技能是远远不够的，护理专业的学生应充分利用自己的课余时间，多参加学院组织的一些社团活动，课外实践，多发掘自己的潜力，不要仅局限于学习课本的知识，建立自己独立思考的能力。不要总是依靠老师在课堂上教导的知识，要学会从各种渠道获取知识，经常利用网络来了解一些新闻，扩展自己的知识面，多参加一些创新创业方面的讲座，激发自己的创业热情。另外，不要单纯拘泥于旧思想，要敢于思考，善于发现问题，不要害怕自己思考的问题有悖常理，要敢于用实践去证明自己的想法，这对于自己创新思维的培养具有重要意义。培养大学生创新创业思维是顺应时代的需要，特别是对于护理专业而言，注重人才效应才是社会发展的关键。随着科技的进步，护理人员为医疗系统中重要的组成部分，医院又是一个只要有人类存在就不能够缺少的行业，所以说护理专业学生创新思维的培养对于日后护理工作中出现突发状况的处理能力提升以及对护理事业的发展有着至关重要的作用。因此没有最好的专业技能以及创新思维的护理工作人员将逐渐被社会所淘汰。护理专业学生创新思维的培养是一个漫长的过程，它需要师生的共同努力，我们须在这个过程中不断地总结经验、改进与创新，最终才能实现一套完整的护理专业学生创新创业思维能力培养的方案。
参考文献
［1］雷体翟．大学，可以这样度过．武汉：华中科技大学出版社，2001．
科研思维能力的培养范文6
1强化实践教学,培养学生直觉思维能力
直觉思维就是创新思维。教师一定要充分发挥课堂教学、实验教学的主渠道途径来有意识地培养学生的直觉思维能力教师,同时,要充分利用课外活动、学生小科研训练等多种方式培养学生的能力来促进学生直觉思维能力的发展,做到水到自然成。由于直觉思维要受到人的认识能力和水平的影响和时局的限制,难免会有不完善、甚至是错误的。所以,在应用直觉思维处理问题时,要自觉地接受实践的检验,并及时修正。教师在教学时,要积极鼓励学生不要怕犯错误,要有坚定的自信心和敢于克服困难的勇气以及敢于突破和创新的精神。学生犯了错误,要给予适当的评价和鼓励,并指出如何在今后的学习中做到正确思维,否则学生的思维会受到抑制,当然直觉思维也就会受到抑制。通过精心组织实验教学来培养学生能力,为开展直觉思维能力的培养奠定基础。在实验教学中,教师必须充分调动学生的各种“分析器”,要求学生在进行每一步操作时,要认真思考它的要领、目的以及可能发生的现象等,并认真仔细地观察、记录,认真分析、比较,理论联系实际,不能“照方抓药”。教师指导实验要“勤”,通过及时发现问题,才能培养好血色很难过的实验动手能力。能力培养不是一朝一夕的事情,教师必须坚持不懈。观察使人们认识客观世界本质的桥梁,是发现真理的途径。教师在实验教学中认真引导,学生必须认真操作,仔细观察翔实地记录相关现象;遇到“反常现象”或疑难问题时,必须认真思考,分析,在教师的帮助下自己解决问题。有时,教师在保证安全的前提下,故意设计一定的条件,是学生实验出现“反常现象”,让学生去观察、分析。如,苯比较稳定,不与强酸、强碱、强氧化剂发生反应?但在试验中,在酸性高锰酸钾溶液中加入笨,水浴加热,紫红色会退去。为什么?(安排空白实验,让学生思考,最后得出结论)(高锰酸钾受热不稳定)注意培养学生综合应用知识的能力。教师必须严格遵守实验教学大纲的基础上,认真组织教学。在此基础上,要做好知识迁移转化工作,培养学生综合应用知识分析问题,解决问题的能力。如有机化学实验中,设计了“野生八角中蒙草酸的提取”等。通过实验设计,不但可以培养学生综合分析问题、解决问题的能力,而且可以拓宽学生视野,也可以为教师申报科研课题做前期的准备工作。充分调动各种积极因素培养学生能力。每位实验教师可以结合自己的教学科研设计一定的小课题让学生利用课余时间完成。这可以弥补没有开放实验室的不足,同时可以培养学生的综合能力。改革传统的实验方法,来培养学生的实验能力。教师把学生分成几个小组,让他们控制一定的实验条件或采取不同的方法完成同一个实验。学生思路打开了,交流产生了智慧。如,有机合成,天然产物的提取等,教师可以根据正交试验的要求来设计实验,探索实验条件和最佳工艺等。强化素质教育。如,要求教师力所能及地修理使用准备报废的仪器,从而灌输节约的思想。通过采用本地获得的实验材料来代替昂高贵的实验试剂,来培养学生的创新能力。通过教书育人,培养学生良好的思想品德。教书是手段,育人是根本。实验课不仅要向学生传授知识和技能,同时还必须对学生进行思想作风、思想品德、纪律、合作、安全等教育,培养严谨求实的科学态度、一丝不苟的治学方略,养成良好的实验习惯,促进学生全面发展。化学是以实验为基础的学科,重视实验,就是重视学生能力的培养。学生具备的较强的学习能力,直觉思维能力的培养才能较好地落实。
2通过精心设计学生课外作业,培养学生直觉思维能力
布置作业,打破常规,精心设计系列专题,起到培养学生直觉思维能力的目的。有机化合物开发应用系列、物质的性质系列、化学反应机理系列、有机化合物合成系列等等。如,在完成烃类化合物的教学内容时,要补充日常燃料的内容,渗透低碳、环保的生化理念与实践。完成相关教学内容后,设计小论文“我国新能源开发应用”,“农村秸秆综合利用”等让学生完成,学生的直觉思维能力可以得到进一步培养。讲授类脂类化合物性质时,应该补充讲解中国人食用油脂、营养均衡的问题,补充讲解如何通过食物来补充各种维生素的问题、激素与人类健康。补充讲解通过高级烷烃氧化值得相应的高级脂肪酸来制备肥皂,解决与生活争油脂的问题。调整生物碱的结构育性质,补充生物碱的存在植物、动物、微生物以及来源等。教学完成后,设计“地沟油的综合开发利用”、“文山地区各种食用油料作物的综合开发”、“生物碱的开发利用现状及对策”等专题,学生的直觉思维能力培养可以得到延伸。讲授糖类、蛋白质、核酸等时,应该补充糖尿病的发病的原因、治疗的原则等,补充基因法治疗疾病,如何食补各种营养物质等,还原化学的本源,课后设计“糖尿病治疗的现状调查”、“基因疾病治疗法”、“人口素质与健康”、“民族民间治疗方子研究”[3]等专题让学生思考。直觉思维能力一定会得到进一步提升。讲授天然产物开发利用知识时,教师必须补充当地动物、植物、微生物性天然产物开发研究的内容,布置作业时设计“文山地区传统风味食品的综合开发研究”、“食品开发与安全”、“文山地区天然食用色素的开发利用”、“文山地区传统中草药的保护开发”等专题让学生实践,效果斐然。
3让学生直接参与教师科研活动,培养学生直觉思维能力
为了更好地在学科建设中培养教师,提升其业务水平和科研能力,除鼓励教师积极报考博士研究生、积极鼓励教师向高级职称努力外,要求教师结合自己教学、科研特长,积极创造条件申请能为当地经济建设和社会发展提供人才培养和智力支持的项目。优先支持鼓励带有学生参与的项目。有了项目,教师的锻炼、培养、提升,学生的能力培养才有可能。课题的前期调研,课题的申报,方案的设计,科研工作的开展,教师都有意识地设计,让学生能较好地参与,并有意识地放手让学生大胆去尝试、去实践,教师在其中提供思路、ideal,从而锻炼的能力素质,直觉思维能力也就会相应地提高。如,三七是文山州道地的名贵中药材,三七产业是文山州重要的经济支柱产业。三七的深加工、三七产品的综合应用开发不仅可更好地解决人们的就业和七农的经济收入问题,还可以提升文山州的经济综合实力。人参和三七同属于五加科人参属。研究人参的办法能否应用于三七?有机化学教研组的老师带着学生进行三七产品的综合开发利用。老师提供一定的思路、有时只有一定的想法,鼓励学生大胆思考,勇于实践,交流、创新,取得了较好的效果,发表了“三七保健功能饮料的研制”、“三七蜜饯含片的研究”、“低温冷冻干燥法应用于三七产品开发研究”等论文。精品课程建设中,学生参与,教师把设计理念、思路、ideal与学生分享,学生的主观能动性得到充分调动,能力培养成为可能。通过训练,学生的能力素质得到了提高。追踪调查表明,这些学生就业后,很快适应了他们的工作,获得了相关用人单位的好评。
