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现代科学方法范文1
关键词: 小学科学课信息技术整合
随着以计算机为代表的信息技术的不断发展,信息技术已经在多学科的教学中发挥着重要的作用。由于小学科学课是以探究学习为主的一门具有自身鲜明特色的学科,在科学课的教学中,信息技术的参与方式也与其它学科有所不同。
一、信息技术在小学科学课中的应用
1.创设情境,激发兴趣。
如在《声音与生活》中创设丰富多彩的声音世界,在《动物运动会》中让学生见识动物运动的多种方式,在《多样的天气》中感受不同的天气现象等,能够使学生迅速进入问题情境,激发学习兴趣,起到开拓思维的作用。
2.展示事实,剖析结构。
如在《磁的应用》中展示磁悬浮列车,在《农业与技术》一课中展示农产品的各种用途,在《仙人掌的刺》一课中展示热带草原(沙漠)、北极、温带草原三种自然环境中常见动物的形态等,能够生动形象地展示所学知识。
3.呈现过程,解释原理。
如在《食品的加工》一课中呈现牛奶从生产到上餐桌的整个过程;在《动与静》一课展示物体的相对运动;在《植物的生长》一课中呈现各种各样的植物在不同生长时期的不同形态;在《金属的来历》一课呈现铁的冶炼过程等,能够完整展示变化过程,解释其中原理。
4.设疑思辨,解决问题。
信息技术集多种媒体于一身,相比教师的口头质疑在呈现问题的过程中能够更生动、更全面地展示,对于学生疑问的提出、思考的全面性和解决问题的方法都有不同程度的帮助。例如:在《浮与沉》的教学中,展示轮船、潜水艇上浮下沉,气球、飞艇等浮力应用于实际的画面,学生会立刻被吸引住,便会质疑题目,这样引导学生去探求新知便水到渠成。
5.提供示范,自主操作。
科学是一门以实验为基础的学科,但由于受到实验仪器本身的限制,在演示实验的过程中,有的实验可视性差,示范效果不如人意,而通过多媒体信息技术可以将实验示范放大,提高物理实验的演示效果,进而能够让学生自主地完成实验操作,这比教师叙述挂图等形式要强百倍。
6.提供评价,分析归纳。
有了信息技术的参与,学生在进行自主学习、开展研究性学习的过程中所取的成果也可以通过多媒体软件制作成课件来进行综合演示,汇报他们获得的成果,使成果展示、分析归纳、评价反思更加具体明确。
7.运用网络,促进交互。
信息技术的一大优势就是网络资源的共享,不论是互联网还是网络教室,运用网络资源,或是学生在网络中查找所需信息,或是教师制作专题网站供学生浏览,能够促进形成“师生交互”、“生生交互”的新型学习方式的形成,使学生真正做到自主学习,教师更好地进行分层指导。
二、不同类型科学课与信息技术结合的具体实施方法
1.观察体验课。
如《种茄子》、《养小鸡》、《我在长大》等课,课上的主要内容是进行观察,然后汇总观察所得,得出结论,这一类型的课信息技术以“提供评价,分析归纳”的方式在观察汇报阶段切入,主要用于观察记录的展示和汇总。
2.实验探究课。
如《传热比赛》、《燃烧的秘密》、《斜坡的科学》等课,是以实验探究为主线。在这一类型的课中信息技术以“提供示范,演示操作”和“呈现过程,解释原理”的方式在实验指导阶段和实验总结阶段切入,主要用于实验方法的指导和展示、实验原理的见解和说明。
3.专题汇总课。
如《地震》、《生命从哪里来》、《巧妙的结构》、《浩瀚的宇宙》等课,教学内容多是同一事物或同一专题知识的汇总,涵盖的内容较为宽泛,这一类型的课信息技术以“运用网络,促进交互”的方式开展教学,以“展示事实,剖析结构”的方式在知识汇总阶段切入,主要用于学生的自主学习和分类汇总、形成观点,能够达到“各取所需、百家争鸣”的效果。
4.探索畅想课。
如《未来农业》、五六年级各册的专题研究课等课,主要是对未来事物或行动的一种规划和畅想,这一类型的课信息技术以“设疑思辨,解决问题”、“提供示范,自主操作”的方式进行,给以指引和启发。
5.成果展示课。
如四年级上下册的《展示会》、六年级下册的《科学学习回顾》等课,主要是对学生学习成果的展示汇报,这一类型的课信息技术以“提供评价,分析归纳”的方式参与整节课。这样可使学生展示自己,同时获得同学的评价,能使学生很好地完成学习归纳的任务。
三、需要处理好的几个问题
1.如何高效利用课件,处理好“收”与“放”的关系。
课件运用要注意适度性,教师应适当运用多媒体教学课件,创设情境,把一定的时间和空间留给学生,让他们理解,让他们思考,让他们交流,让他们质疑,该“放”就“放”。教师要有效组织教学资源,做到主次分明,详略得当,解决教学难点、重点,同时兼顾扩大学生的视野,适时而“收”。
2.处理好实验示范与培养实验动手能力之间的关系。
在科学这门课中实验占了很大的比重,利用信息技术手段示范能够带给学生对实验操作直观的认识,却不能完全替代实验对学生的动手能力培养和实践精神与科学素养的提高。所以教师在应用课件示范科学实验时,应根据实验的不同特点,选择不同的使用方式。例如,示范讲解显微镜的构造时,我们可以通过投影来认识显微镜的各部分结构和用途,但在学习使用显微镜观察标本时,必须让学生动手做实验,以培养学生的动手操作能力。
3.学生思考、探索与计算机辅助展示之间的关系。
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加了。
白血病是造血组织的恶性疾病，其特点是骨髓及其他造血组织中有大量无核细胞无限制地增生，并进入外周血液，正常血细胞的内核被明显吸附。在中国，白血病的自然发病率约为十万分之四，每年新增约4万名患者，其中40%是儿童；儿童及35岁以下成人的白血病死亡率在恶性肿瘤中居第一位。
引起血液病的因素很多，如辐射污染、农业用杀虫剂以及苯、铅、砷等有害化学物质，长期服用各种抗癌药物、磺胺类药物、头孢类抗生素、银屑病治疗药物，病毒、细菌、寄生虫感染等，详述如下。
辐射污染莫忽视
放射性辐射
很多家庭装修喜欢铺设大理石，而且有的人家用量很大。绝大多数大理石中所含的放射性物质是不超标的，但也有些大理石放射性氡超标。作为普通百姓是很难区别鉴定的，所以大理石最好只铺在厨房、门厅这样的地方，而且不宜过多，以免长期下去，大理石中所含的放射性物质会造成人体内白细胞减少。
电磁辐射
长期大剂量的电磁辐射也是导致血液病的原因之一，比如高压输电线离居所过近，长期居住于此的儿童、老人及体质较弱的人易患血液病。
有电流的地方就会有电磁辐射，越来越多的家用电器的使用使电磁辐射无处不在，虽然强度不大，但也不能忽视多种电器叠加的、长期的电磁辐射。电磁辐射对大脑、乳腺、心脏、肾脏等脏器影响较大，因此，打电话尽量使用固定电话座机，使用手机时要使用耳机，或尽量减少接打手机的时间，睡觉时不要把手机放在枕边，不要经常把手机挂在胸前、腰间。手机在电池电量即将耗尽的时候电磁辐射较大，要及时充电。
X线检查
一年左右做一次X线检查，对于普通人来说并不会有什么损害，也不会引起血细胞的变化，但如果X线检查过频，半个月就两三次的话，就会引起血细胞的细微变化。需要提醒注意的是，孕妇怀孕前三个月更要慎重照X线，最好是避免，以免对胎儿埋下血液疾病的
隐患。
药物滥用危害大
在临床上，因滥用药物治疗某种疾病而患上血液病的惨痛教训屡见不鲜。河南省中医院血液病专家陈安民教授介绍说，曾有一位银屑病患者，反复服用乙双吗啉（现已禁用的银屑病治疗药物，它同时会抑制人体内DNA的合成，很容易引发白血病）两年后，开始经常持续低热、乏力，感冒经久难愈，最后查出患了白血病。
理论上讲，药物引起恶性血液病的情况不多，但药物引起的白细胞减少症和粒细胞缺乏症并不少见，如一些解热镇痛药、抗生素、磺胺药、氯丙嗪、硫氧嘧啶类、抗恶性肿瘤药等。所以没病不要随便吃药，包括一些不明成分的保健品。比如一些年轻女性长期吃“牛黄解毒片（丸）”治疗便秘，就有可能造成粒细胞减少甚至骨髓抑制。
装修涂料中的苯
现在大多数有了新房的人都要隆重地装修一番才搬进新居。他们不知道装修涂料中多含有甲苯或二甲苯，如果装修涂料质量欠佳，会含有相当量的分子苯。这些分子苯经皮肤或呼吸进入人体后，在体内代谢成为酚类物质。酚须经骨髓进行再解毒，解毒过程一方面可直接造成骨髓细胞损伤，另一方面可以造成造血细胞核酸结构变化引发再生障碍性贫血、急性造血功能停滞或一些恶性血液病，如骨髓增生异常综合征（MDS）、白血病等。接触苯的人群增加了，血液病的发生率也就增加了。预防此类疾病的最好办法就是：采用绿色环保不含苯的涂料，或选择质量好且含苯少的涂料，在装修结束后让房间充分通风一到两个月再入住。
染发导致血液病
染发用的染料中大多含有苯，医学专家在临床上经常发现，患白血病或MDS的病人可以追问出长期染发的历史。最好的预防办法是不染发，如果实在需要染发应该尽量延长两次染发的间隔，越长越好。并经常化验血常规，一旦有异常应立即停止染发。
开车族当心白血病
以前血液病在汽车驾驶员中发病相对较高，那是因为他们与汽油长期接触，而汽油中又含苯之故。当然这也与个体差异有关，不是每个接触汽油的人都会发生血液病。现在有车一族的各行各业人士多了，接触汽油的人群也壮大了，发生血液病的机会也就增加了。
减小这种可能性的办法是：尽量减少汽油的外泄，如果开车时经常能闻到强烈的汽油味，那是很危险的。另外长期开车的人应经常化验血常规，如果以前血常规正常，开车后出现明显的白细胞下降，又不是病毒感染或其他原因所致，那说明你对苯很敏感，应该十分小心。
香烟中的致癌物质
许多资料证实，吸烟与血液病的发生有着密切关系。其根本原因是由于香烟中含有致癌物质及致癌物质的催化剂和其他有害毒物，其中包括烟焦油、苯、苯并芘、亚硝酸、尼古丁、一氧化碳、铅、镉以及钋、镭、钍和其他微量放射性核素等近百种的有害气体及毒物。这些有害物质，可以随着香烟的烟雾和吸烟的吸力进入肺部，然后通过肺泡毛细胞血管进入人体各部位，不仅能直接引起肺癌，还可引起其他多种血液病。
铅的毒害作用不可小看
铅和它的化合物在工业中应用很广，大多数铅的化合物在生产过程中都产生烟尘，污染环境。在这种环境下生活的人们会不断地吸入这些有毒的烟尘，并且时间一长，铅在内脏中沉积下来，浓度会越来越高，特别是当铅转入骨髓后，其浓度可以达到周围血液浓度的50倍左右。
与铅接触过多的人由于铅中毒，可以引起贫血。此外，铅中毒时由于骨髓中铅浓度高还会引起细胞的异常增生。铅中毒时病人脸色苍白、心跳加快、气短、疲劳、头晕、腹痛、厌食且易于激动，经血液化验证明有贫血发生。这种贫血类似于缺铁性贫血，但使用铁剂治疗无效。因此在铅污染环境下生活、工作的人们，一定要加强防护工作，以免中毒发生。
儿童如何预防血液病发生
现代科学方法范文3
关键词：现代装饰课程 教学设计 教学方法
教学不同阶段的教学方法的选择对于有效完成教学任务，实现教学目标，提高教学效率具有重要作用。教师需要在教学的不同阶段结合学生的不同表现进行教学方法的调整。尤其是在现代装饰课程中，作为专业基础设计课，既要注重新知识的传达，又要充分结合学生已掌握的基本技能，转化学生已掌握的观察方式、思维方式，培养学生专业的设计思维和技能，其教学方法的选择就显得更为重要了。
现代装饰课程作为学生进入专业设计学院进行系统学习面对的第一门专业基础课，充当着“承上启下”的重要作用。在教学内容中，既有专业设计的基础知识，又有手绘表现技能的体现，本门课程不仅要传递专业的设计知识，又要结合学生的造型能力进行创作，所以在不同的教学阶段，教师要注重综合运用不同的教学方法，有效完成教学目标。
理论是实践的基础，为实践环节提供了专业的理论指导。在现代装饰课程设计中，理论课程的讲授设置分为两个阶段，各3个学时，分别设置在课程的开始和中间环节。在理论的学习阶段教师主要采取讲授的方式，在这个阶段大部分学生对于专业理论知识还处于一个“零积累”的状态，经过一个较长时间的基础造型课程的学习之后，学生对于专业知识的渴求成为学生学习理论的动力。在这部分内容中主要是向学生传递关于课程的宏观的理论认识，讲解微观的处理方法。运用多媒体教学手段结合图例对基础设计知识、基础设计元素的运用原理、技巧等内容进行集中讲解。为下一阶段学生的具体实施阶段进行宏观的指导，通过教师的讲解让学生明确学习的主要内容、目的，所要运用的基本技能，所要掌握的专业设计素养，对于专业课程的学习要有较为明确的认识。
在教师的3个课时的讲解过程中，多媒体教学的运用对于刚刚接触专业课学习的学生来说是比较新奇的。在课件的设计过程中不仅要求教师要对教学内容和教学目标要有全面的认识和理解，更要求教师对学生的学习习惯、学习程度有较为全面的认识。在这个阶段，学生刚刚接触专业理论，教师在多媒体课件的内容中文字与图例的组织要经过精心的准备，从图例的选择、运用方法、图例与文字的比例关系上、版式设计上都要进行精心的组织。有针对性、典型化的图例能够使学生充分理解理论的含义，使学生通过图片加强对抽象的理论的理解；专业化的图例能使学生加强对专业学习内容的理解和认识，通过图例加强本门课程的专业化程度，尤其是在基础专业设计知识的讲解上，不仅建立在本门课程的教学任务角度上，同样要建立在学生对于专业设计知识学习的角度上，不仅运用相关范例图片，还要运用专业的优秀设计作品，同时还能够培养学生的专业审美意识；趣味性的图例能够适时的活跃课堂气氛，又能使学生对图例产生记忆，加强学生对理论的理解和识记。同时也要合理的运用学生的作业进行讲解，往届学生作业对学生来说有着与生俱来的亲和力，比任何优秀的设计作品都更有说服力，这就要求教师要全面的分析学生作业的优劣，对于指导学生进行图案创作具有不可忽视的影响力。教师还要注意结合其他类型的艺术设计作品，将设计与生活的方方面面结合起来，这种从生活中来，到生活中去的设计观点能够帮助学生掌握从生活中获取设计灵感和进行艺术创作的基本能力。
实践是检验真理的唯一标准，经过理论课程的学习，学生对基本的理论知识只是宏观的认识，甚至说是有些懵懂的，尤其是第一次面对如此“大规模”的理论知识，学生理解起来是有一定难度的。这就要求教师要充分利用教学辅导的环节，不仅要分阶段的重复讲解重点理论知识，还要运用探究的教学方法促进学生自主学习，自主获取设计技能，更要适时的运用示范教学法给予学生更为具体的、有针对性的指导，帮助学生更加有效的完成课程的学习。
在课程前期教学辅导过程中，要综合运用学生前期掌握的基础造型技能，大部分学生对于长期的造型技能的训练都很有信心，在这个时候教师可以运用探究式的教学方法，给学生提出问题，让学生独立的先尝试花卉的写生，运用学生已掌握的技能，先让学生自主表现。在这个过程中，教师一方面能够通过这种方式了解学生的整体造型能力及水平，另一方面又能发现学生在写生中存在的普遍问题，结合学生出现的共性问题再统一指导。学生进过自主尝试后再接受教师有针对性的指导，能使学生能更快更有效地接受，并能够快速转化为设计技能，开拓了学生的观察视野，有利于转换原有的观察方式及表现方式。通过这种方式获得的知识和技能，不仅能够有效的解决教学过程中出现的共性问题，又能有有效指导学生进行图案素材的积累，有利于保证教学效果的有效实现。
不规定情景，让学生自由发挥，鼓励学生多尝试，勇于面对失败，学会在失误中汲取成功的经验，并使之转化为成功的动力，这种经验是学生主动获取的，就会有长久的记忆，而且这种记忆会对学生产生较为深刻的影响。
教师对设计表现技法的使用发挥指导作用，在现代装饰课程上结合现代装饰设计对图案表现的素材的新发展、新要求，在图案创作过程中，学生不仅要对图案进行自主创作，更要能够结合现代的装饰材料选择适合的技法进行图案的表现。在这个过程中，教师要帮助学生较为全面的认识，灌输图案与材料选择及表现的紧密关联性，加强学生对于材料对图案创作影响的认识。在这个过程中，教师的指导作用不起决定作用，学生对于技法的选择要始终处于自主的状态，教师从旁发挥辅助作用。这时教师在教学中的主导作用就体现在鼓励学生多尝试，帮助学生选择最佳的表现方式，潜移默化的影响学生，学会用宏观的方法去思考，用微观的方法去表现。
教师要适时进行示范性教学，时机的选择非常重要。由于课堂上的时间有限，教师不仅要在示范教学的规模上、时间长短的控制上，表现技法的选择上、工具的运用上都要进行全面的把握，要灵活多变，这就要教师时时关注学生的行为反馈，范例教学的规模要结合出现的问题的性质，是通行的还是个性的，还要根据出现的问题的难易程度，教师要充分运用示范式教学方法，不仅能够有效的解决学生在图案创作过程中出现的集中问题，更能够对于学生设计思维的转换、表现技法的运用具有积极作用，同时又能够帮助教师在学生中树立威信，要知道会说的老师还要会做。
教学方法的运用不是一个固定的模式，教师在具体的教学过程中结合出现的具体问题进行综合的运用，要机动灵活，不要机械刻板。基础设计课程，传授的不仅是专业的设计知识，还有专业的设计技巧，更要在教学过程中树立专业的设计思维，教师的教学方法的运用对于学生专业基础设计意识的培养，技术的训练，知识的积累都起到了至关重要的作用。在现代装饰课程中，通过综合的、灵活多变的教学方法的运用，培养学生勤思考、能表现、敢尝试、善总结、会搜集的设计能力。
参考文献：
[1]黄健．基础设计的创意与表现［M］.北京:中国纺织出版社，1998．
[2]庄子平．装饰图案设计技法创意［M］.长春:吉林美术出版社，2000．
现代科学方法范文4
中国现代文学教学是丰富和健全大学生学识和知识体系的重要教学手段之一，但是在传统的教学过程中，往往只注重于用感性思维方式开展教学。这种教学方式只能对中国现代文学的表面知识以及一些显形的理论要点进行掌握，而忽视了科学而思维方法的教学。在目前的教学背景下，由于没有注重科学思维方法的构建，导致当前的文学教育出现了艺术和学理之间的严重脱节，也即没有对文学作品中所包含的真理以及具有现代社会意义的内容对学生进行渗透。所以，在新时期背景下，高校相关中国现代文学教学工作者应该加强自身的认识，不断进行教学中科学思维方法的构建，从而满足新时期人才培养和发展的需要，也满足课程教学的迫切需求。
关键词：
中国现代文学；科学思维；教学构建
科学思维方法是一种由感性认识上升到理性认识的思辨过程和方式，在对感性知识上升为理性认识的过程中需要用到演绎、推理、归纳等多种方式，能够有效地让学生在学习文学作品的时候深入掌握文学知识的内涵，让学生能够更加系统和全面地构建现代文学的系统知识，而突破传统感悟式的审美以及训诫式的道德教化教学方式，全面保障中国现代文学教学中科学思维方法的构建。
一、中国现代文学教学中科学思维方法的缺失及其构建意义
1.中国现代文学教学中科学思维方法的缺失。新时期人才的培养需要使用现代化以及科学化的教学方式，科学思维教学方法是新时期培养综合性人才以及素质型人才的重要措施。特别是在具有较为丰富的文化构建以及具有浓厚传统元素意味的中国现代文学教学体系中更是如此，在该课程中，只有构建科学的思维教学方法，才能够实现文学教学的实践，才能够保障学生理性思维的构建。但遗憾的是，在当前的中国现代文学教学中，缺乏科学思维方法，主要的体现就是在当前的文学教学中较为注重感性思维方法的使用，而忽视了理性思维方法的使用。也就是在教学中国，教师只着重对知识的传授以及重点知识的重点讲解，而没用从多个角度和层次对相关的知识进行实践操作的说明。文学教学是丰富学生知识结构，塑造良好的人格以及培养学生人文素养的重要科目，这就意味着科学思维方法能够使文学知识更加深入和有序地影响学生，从而为人才的培养奠定基础。
2.中国现代文学教学中构建科学思维方法的意义。首先，有利于促进文学教学理念的更新。科学思维方法中包含着罗逻辑思维、理性思维，有利于将文学作品中的艺术性、文学性和逻辑性进行有机的结合，拓展教学范围及教学深度；其次，有利于促进教学方法的完善。科学有效的教学方法应该是注重实践性的，具有交稿的操作性。在教学中充分构建科学思维方法，可以有效地利用假说法、塑因法、逻辑法以及创造性思维将文学中蕴含的理性知识挖掘出来，体现在教育中，让学生更加全面地学习相应的知识；最后，有利于促进当前文学教学改革的深入开展。科学思维教学方法包括教学深入研究以及教学实践，其中教学实践是当前教育改革的重要内容，充分构建科学思维方法，在教学中就开展多样性的教学活动，有利于促进现代文学教育改革的深入开展。
二、中国现代文学教学中科学思维方法的构建
1.创新教学模式。创新教学模式是在中国现代文学教学中构建科学思维方法的重要体现。创新教学模式也就意味着在实际教学过程中，教师不应该只依靠自身的直觉和想象等感性的方式开展教学，而是要多利用假设、证实与证伪等方式进行全面和科学的探索教学，从而得出真理性以及具有价值的结论，培养学生科学思维的方法和学习习惯。首先，教师要转变传统的“一言堂”、“满堂灌”等教学方式，多使用引导式教学。还可以通过塑因法追溯既成事实的成因和历史条件，加深学生对学习内容的印象；其次，以创造性思维为核心，培养学生的自主学习意识。教师要创造一个良好的情景，在这个环境中，使教学者与学习者之间，学习者与学习者实践都存在着信息的双向沟通，都能够在信息的流通中得到启发，从而促进学生自我学习、自我意识的学习状态。比如教师可以举办一些文学纪念教育活动，如开展鲁迅、沈从文、巴金、海子等文学家的诞辰或是忌辰，开展的活动可以是朗读、作文等方式，在这个环境中，让学生之间，学生和老师之间有足够多的信息交流，从而培养学生的主观积极性。
2.注重教学的实践性。尽管是文学性的教学课程，保障其教学的实践性也是非常重要的，而且也是时代的需要和学生的发展的要求。在中国现当代文学作品中，很多作家在作品中映射出来的理论和思想对于当今社会的发展和文化体系的构建具有重要作用。这就要求教师在教学中着重培养学生的实践能力，将文学中所包含的思想和理论能够根据实际情况有效地运用在生活、学习中，从而凸显出中国现代文学教学的实践性。
三、结语
总的来说，中国现代文学教学存在着科学思维方法缺失的状况，相关教学工作者应该在实际教学过程中不断转变思想，通过创新教学方式、注重实践教学构建科学思维方法，从而有效地推动中国现代文学教学工作的有效开展。
参考文献：
[1]黄林非.理性话语与中国现代文学的理性精神[D].湖南师范大学,2009.
[2]付清泉.浅谈后现代教育思想对中国现代文学教学改革的启示[J].长江师范学院学报,2012,06:86-89+140.
现代科学方法范文5
论文关键词：现代数学；课堂教学；工科研究生
一、现代数学的演变趋势和特征
多年来，伴随着数学的不断发展，人们难以給数学下一个确切的定义，包括其特征刻画。恩格斯在《反杜林论》中，将数学定义为“纯数学的研究对象是客观世界的空间形式与数量关系”。空间形式即为几何学，这在客观上完整地概括了19世纪以前数学的对象和本质，因而被誉为“经典定义”。但是20世纪数学的大发展衍生出的许多新特征，已经不能为经典的数学定义所概括。因为现代形式的数学已成为非常抽象的学问，并且完全演变成一种无物质内容的符号系统和一定公理规则下的推演技术。数学的这种离开物质内容的特有空洞性，加上它那曲折而奥妙的逻辑推演技术，造成了数学特殊的认知难度。
然而，现代数学在科学技术发展中越来越展示出巨大的力量。众所周知，它已成为物理科学的语言和设计模型以及探索自然机理的手段。同时它又是其他自然科学、工程科学、经济科学、管理科学甚至一切应用科学与技术的不可或缺的重要工具。现代数学的这种无比广延的普适性，也正充分地说明了它对现实物质世界无限高远的概括性和抽象性。这种抽象性越高，越与人的感官能及的直接经验相去甚远，同时导致在认知上就更难，但是人们又不得不接触它、接受它，因为它已经渗入到人类生活的一切领域。
二、工科研究生现代数学教学现状、问题和挑战
工科研究生现代数学教育是工科研究生教育必不可少的重要组成部分。对工科研究生的教育，必须培养其独立解决科学技术发展中出现的理论和实际问题的能力。由于数学的应用已经直接或间接地触及到了人类社会生活的几乎一切领域，因此大多数工科院校的研究生课程设置里，还包括多门现代数学课程，以便学生掌握和运用数学技术。这同时也说明要培养属于高级专门技术人才的硕士和博士，必须具备较高的数学修养和较丰富的数学知识，否则就难于在当代科技的发展中作出开创性的成果。
但是工科研究生现代数学课程教学效果很不理想。目前工科研究生的主要来源是工科院校本科应届毕业生。大多数院校工科本科生的数学课程主要有“高等数学”、“线性代数”、“概率统计”，而其他的数学课程如“复变函数与积分变换”、“离散数学”等一般只作为选修课程。也就是大多数入学研究生具备的这些数学知识多数还是属于较古典的内容，近、现代数学知识特别是接近实际应用的数学知识储备尤为不足。在研究生阶段，大部分工科院校考虑到实际的需求，給研究生开设现代数学课程呈现多样化的趋势，以加强他们的数学素质和修养，包括抽象思维能力和逻辑思维能力以及运用数学解决实际问题的能力，但效果并不理想。因为其中涉及的必修现代数学课程包括“矩阵论”、“泛函分析”以及“数值分析”等课程总体上仍属于基础理论课，其高度的抽象性和实际的应用存在较大的差距。一方面，当学生学习理论性较强的现代数学课包括分支领域时，他们往往缺乏兴趣，逃课、开小差、打瞌睡的现象比较普遍；另一方面，学生不愿意学，老师也就很难提起精神认真教授对工科研究生来说非常重要的数学课了。
三、工科研究生现代数学课堂教学改革势在必行
工科研究生的数学课堂教学是研究生直接学习和吸收数学知识的最重要的途径。那么如何通过课堂教学使研究生更好地吸收现代数学思想和方法、提高其数学素养和运用数学工具解决问题的能力呢？笔者认为应该对现有的现代数学课堂教学方式进行改革。
从管理的角度来讲，需要充分认识到研究生现代数学教育的重要性。一方面，在课程的设置上，既要重视培养和提高研究生的数学抽象思维能力和逻辑思维能力这一现代数学教学的基本任务，又要重视加强数学的实际应用，提高学生运用数学工具解决实际问题的能力；另一方面，要通过宣传和思想教育，让研究生认识到现代数学教育的重要性，使其更加积极地投入到现代数学的学习中。
对于教师而言，要不断地创新现有的教学方法。就职业道德而言，每一位給研究生教授现代数学的教师都要认真对待每一次的课堂教学；充分发挥其主导作用，尽力安排好课堂教学内容；细心研究如何教好每一堂课，不能照本宣科，力求授课内容浅显易懂，吸引学生的听课兴趣；特别是可以从本学科的起源、发展和走向即应用于何处来讲，使学生对所学的现代数学分支领域有一个总体上的了解和把握。
要注重加强学生和老师之间的良性互动。一方面，鼓励和引导学生主动提出其在专业学习过程中遇到的需要借助数学手段才能解决的实际问题，授课教师可以为其提供数学思路和方法，帮助其解决实际问题；另一方面，教师可以结合所讲授的课程内容和方法为学生多搜集一些实际的应用案例，以提高学生学习的兴趣、主动性和积极性。比如在学习“泛函”这个抽象的概念时，由于其原型是函数，学生接受起来相对容易。为了将该概念和实际应用结合起来，可以让学生严格按照该概念，结合自己专业构造一个泛函出来。这个习题看似简单，但学生在构造过程中，需要结合自己专业概念，先要构造一个线性空间来，然后才能在该线性空间上构造出泛函。这种方法既可以锻炼学生思考问题的能力而且也有助于这个概念的消化和吸收。
四、工科研究生现代数学课堂教学的心得体会
前已述及，现代数学呈现出向更高级理性化方向演化的趋势，并且更为概括和抽象，距离经验也更远。为了理解现代数学的本质和特征，在教学方法上应该提倡反璞归真，不仅要了解数学的物质源泉，了解昨日的数学，还更应了解它们的演化、发展和应用。比如在讲“群”这个非常抽象的代数概念时，如果直接把群的定义讲給学生，学生肯定难以接受。教师可以先从学生知道的最简单的“整数群加群”讲起。首先，写出整数加法满足的结合律，由这里引出半群的概念；再給出整数“0”与任意整数相加都得任意整数的等式和任意整数和其相反数之和都等于“0”的等式，由此引出群的概念。通过该讲解过程，学生就能了解群这个概念是一个高度抽象的概念，其原型原来就是从中小学就知道的整数集合带上加法运算。在学生了解“群”这个概念后，可以让他们结合自己专业构造一个群和半群的例子进一步加深对“群”的理解。
再如讲解其他的一些抽象概念时，教师均可以从这个概念的原型或引入背景出发来讲解。比如学习微分流形时，可以先讲解多元映射的概念。由于多元映射的最简单情形就是一元函数，不妨启发学生回忆一元函数微积分的内容，并且告诉学生关于多元映射也有类似于一元函数的微积分学，而且这些微积分学在学习微分流形时也会用到。其他内容不用讲，学生就明白了关于多元映射主要有哪些基本内容，可以用到哪里等等。这样学生就理解了所学学科的发展过程，并且在这个过程中吸收了相应的数学思想及方法。这需要授课教师有很高的数学素养和专业知识，对所讲学科的发展演化过程了如指掌，否则难以产生良好的效果。
现代科学方法范文6
关键词：教学改革；模块化；场景化；实践教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）20-0065-02
新材料是国家三大支柱产业之一，材料学相关人才的培养也必须与时俱进，与产业对接，与国家重大战略需求对接。众所周知，材料学是研究物质结构、性能与应用之间关系的一门学科，材料结构与性能的检测都需要特定的研究方法。随着材料科学的不断发展，新材料逐渐趋于纳米化、智能化、复合化，对其结构和性能的研究越来越依赖于先进的材料检测手段。《现代材料分析方法》课程是关于材料结构和性能表征方法的一门课程，主要讲述材料微观结构、形貌、成分、物理性质的检测和表征方法，讲述相关的大型仪器设备，如X射线衍射、透射电镜、扫描电镜等的工作原理、样品适用范围、数据处理与分析等，作为一门材料学核心课程，它在整个材料学知识体系中有至关重要的作用，理工科院校的材料科学与工程专业基本都开设了该课程。与材料学其他基础课程，如《材料科学基础》、《材料结构与性能》等相比，该课程实践性更强，各章节之间的内在联系不够密切，教学重点和难易程度不易把握，经过几年教学方法的探索以及教学实践，总结出如下的教学改革方案。
一、模块化教学内容
改变传统的章节式教学方式，采取模块化教学方式。按材料分析所涉及的不同类别，将课程教学内容分为四大部分：（1）显微分析部分，主要是运用显微分析手段来检测材料内部和表面的形貌特征。所涉及的大型仪器包括光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜等。（2）结构分析部分，主要是分析材料的微观晶体结构、晶格参数、缺陷、分子结构等，仪器包括X射线衍射、电子衍射、拉曼光谱、红外光谱等。（3）成分分析部分，含定性和定量成分检测，包括电子能谱、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱等。（4）性能分析部分，包括热分析、光学性质分析、电学性质分析、磁学性质分析等。这样做首先可以让学生对整个课程体系有清晰的了解；其次便于学生比较和运用各种分析手段以解决实际问题。比如遇到成分分析的问题，学生便可快速搜索已学过的成分分析模块具体有哪些手段，比较几种分析手段的优缺点，确定最适合的成分分析方式。这几大模块内容并非完全孤立，而是有一定的交叉。比如电子能谱、电子衍射和电子显微镜都是利用高能电子束与材料的相互作用所得到的信息，可分别用来进行成分分析、结构分析和形貌分析。一种材料微观结构的确定要综合结合其形貌特征、成分特征与其显微图像，才能获得完整的信息。在教学过程中对这些交叉内容向学生不断渗透，使学生对材料的研究方法有整体的认知。
二、场景化教学方式
针对课程教学内容章节之间联系不够紧密的状况，以场景化教学方式串联各大模块的教学内容。以科研反哺教学，老师结合自己的科研工作，在课堂中穿插提出各种材料分析相关的实际问题，让学生运用所学知识提出相应的研究方法，培养学生解决实际问题的能力，同时也可使课程几大内容模块之间很好地结合起来。在上课时我曾提出某企业中实际遇到的技术难题，即锂离子电池负极石墨材料的表面包覆问题，他们迫切需要得出该企业的石墨表面涂覆材料和国外龙头企业的涂层之间有什么区别，为什么会导致充放电性能的差别。我启发学生去思考如何运用所学知识解决这一实际问题，学生表现出极大的兴趣，他们提出要综合结合石墨颗粒形貌表征、成分分析、拉曼光谱分析等手段来进行分析，虽然他们所提出的样品表征方案不尽全面，但针对这一问题，学生有广泛的参与度，达到了很好的教学效果。再如课程结束后，我会拿一些实验室的样品，告诉学生一些基本描述，让学生制定一套方案来检测样品的结构、形貌、成分以及物理性质，这样可以让学生综合运用所学的知识来对一个材料来进行分析。场景化的教学还包括与学生所学的其他课程之间的互动，比如针对《材料科学基础》一门课所讲述的不同晶体结构，可以让学生去思考这些不同的晶体结构如何用实验手段加以区分，其X射线衍射峰会有什么区别。毫无疑问，场景化的教学对于《现代材料分析方法》这门实践性强的课程有重要的意义。
三、虚拟仪器教学软件和多媒体动画辅助
虚拟仪器教学软件对于教会学生如何分析处理数据有重要的作用。对于透射电镜、X射线衍射仪等大型设备，让每个本科生亲自操作做实验几乎不可能，课内实验几乎都以观摩为主。虚拟仪器教学软件以在仪器本身所附带的软件的基础上，针对某一种分析仪器，让学生通过软件选择所需要设定的参数，模拟测试过程，输出测试结果，然后通过软件对测试结果进行分析，这对学生深入理解实验过程、分析实验数据会有很好的帮助。如学生可以学会如何通过Jadd软件来标注X射线的衍射峰。我的学生作为一个大学生科技创新项目，开发了一套拉曼光谱的虚拟仪器教学软件，在课堂上使用后收到了很好的教学效果。多媒体动画主要是模拟仪器的基本工作原理，借助于动画让学生对某一种仪器的工作原理有更深入的理解。如在X射线衍射部分，可以通过动画让学生理解布拉格衍射发生的条件；原子力显微镜部分，通过动画可以让学生清晰地理解接触模式、轻敲模式等。动画和文字相结合的描述使学生同时有感性认识和理论知识，要有机结合，有时一个简单的动画胜过一堆的文字描述。
四、实践教学强化
