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序論：在您撰寫科學(xué)技術(shù)的研究方法時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞： 高中信息技術(shù)教學(xué) 科學(xué)教育方法 有效教學(xué)
現(xiàn)代社會在科學(xué)技術(shù)的影響下變化迅猛，科學(xué)教育應(yīng)從原來的以知識為中心轉(zhuǎn)向在重視知識教學(xué)的同時還關(guān)注科學(xué)方法教育，因為科學(xué)方法比科學(xué)知識的適用性更廣、持久性更長，也更具有生命力?？茖W(xué)方法與一般的科學(xué)知識不同，它所涉及的不是物質(zhì)世界本身，而是人類認識物質(zhì)世界的途徑與方式，是高度抽象的。進行科學(xué)方法的教育，一方面應(yīng)注意不要脫離科學(xué)知識的教育過程去另搞一套，而是要寓教育方法于知識教學(xué)之中，另一方面不能只顧傳授知識，而應(yīng)把方法視為和知識同等重要，把方法視為知識的內(nèi)核與脈絡(luò)。要按照科學(xué)方法所展示的路子，去組織教材，安排教學(xué)過程。
結(jié)合中學(xué)信息技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀，我認為在高中信息技術(shù)教學(xué)中的科學(xué)教育方法主要有以下幾個方面：
一、明確課程宗旨，認清科學(xué)教育目的
信息技術(shù)課程的宗旨是進一步提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，強調(diào)通過合作解決實際問題，讓學(xué)生在信息的獲取、加工、管理、表達與交流的過程中，掌握信息技術(shù)，感受信息文化，增強信息意識，內(nèi)化信息倫理，使學(xué)生成為適應(yīng)信息時代要求的具有良好信息素養(yǎng)的公民。把握好課程目標和課程教學(xué)特點，是明確實施有效教學(xué)的關(guān)鍵?？茖W(xué)課程要反映作為當(dāng)代科學(xué)實踐之特點的理性傳統(tǒng)與文化傳統(tǒng)。科學(xué)的學(xué)習(xí)是一種能動的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)是學(xué)生親自動手而不是別人做給他們看的事情?？茖W(xué)探究是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要途徑，也是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要內(nèi)容。
二、轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)觀念，用科學(xué)教育的理念來指導(dǎo)信息教學(xué)
新的教育理念是對教育認識的突破，也是新形勢下對教育的一種新認知。教育理念對教育實踐有重要的實踐意義。因此，首先應(yīng)該轉(zhuǎn)變廣大中學(xué)信息教師的思想觀念，讓他們淡化以往的學(xué)科觀念，用現(xiàn)代科學(xué)教育的理念來指導(dǎo)信息教學(xué)。以往的教育往往從培養(yǎng)人才的角度來考慮，把教育看成是為了培養(yǎng)為國家機器服務(wù)的各類各樣的人才，而不是從人自身發(fā)展的角度來看待的，這種教育思想導(dǎo)致教育的功利性太強。面向全體學(xué)生，科學(xué)教育要求他們不能像以往那樣把學(xué)生當(dāng)做接受知識的機器，而要把學(xué)生看成有自己的思想和想法的獨立的個體。
信息學(xué)科教育是為每個學(xué)生的成長而服務(wù)的，是為了提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，不是著眼于培養(yǎng)信息學(xué)家或某一領(lǐng)域的專業(yè)人才，關(guān)鍵的是要通過信息學(xué)科教育使學(xué)生形成健康、積極、向上的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和人生價值觀。要改變中學(xué)信息教師以往那種科學(xué)教育與人文教育相互獨立的看法，讓教師在信息教學(xué)過程中融合人文涵義。正如美國信息教育家拉比認為：“只有把科學(xué)和人文科學(xué)融為一體，我們才能期望達到與我們時代和我們這一代相稱的智慧的頂點?！?/p>
三、課堂的有效組織，讓學(xué)生獲得可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)方法
課堂教學(xué)是在備好課的基礎(chǔ)上進行的教學(xué)，是實施有效教學(xué)成敗的關(guān)鍵，課堂教學(xué)是一個動態(tài)過程，要把握好每一個教學(xué)進程。當(dāng)前的中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)受傳統(tǒng)教育的影響，這給信息技術(shù)課程的教學(xué)帶來了一定的困難。在基礎(chǔ)教育新課程改革背景下信息技術(shù)課程采取何種教學(xué)方法才能實現(xiàn)有效的科學(xué)教學(xué)，是值得探討的問題。我認為可以采取以下幾種教學(xué)方法：
1.任務(wù)驅(qū)動，有效指導(dǎo)?！叭蝿?wù)驅(qū)動”教學(xué)法是信息技術(shù)教師們上信息技術(shù)課常用的方法，它遵循由表及里、逐層深入、逐步提高的規(guī)律，教學(xué)中應(yīng)根據(jù)學(xué)生、課程，設(shè)計一些有意義的任務(wù)，以任務(wù)為先導(dǎo)，進而帶出相關(guān)的知識點的操作技能，引導(dǎo)學(xué)生思考，通過學(xué)和做，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。隨著任務(wù)的完成，給學(xué)生以成就感，使他們不斷體會到使用計算機的樂趣，在完成任務(wù)的過程中增長知識，學(xué)會技能。學(xué)生應(yīng)形成創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力及自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，樹立科學(xué)精神，學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、尋找解決問題。
2.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣。有人認為學(xué)生對信息技術(shù)課程都有濃厚的興趣，是不需要培養(yǎng)的，其實學(xué)生僅僅有興趣未必就能學(xué)好信息技術(shù)這門課程，因此教師要想辦法將學(xué)生的興趣轉(zhuǎn)移到較為系統(tǒng)全面的知識學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練上來。我們可以根據(jù)學(xué)生已有的經(jīng)驗創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的情境，為學(xué)生搭建有情境、有任務(wù)、有挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)平臺，這樣既能有效地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性，又能讓他們充分展示學(xué)習(xí)成果，體驗學(xué)習(xí)的樂趣。
3.小組合作，探究學(xué)習(xí)。小組合作學(xué)習(xí)是一種行之有效的學(xué)習(xí)方式，是幫助學(xué)生搞好學(xué)習(xí)的催化劑，又是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和熱情的興奮劑。在教學(xué)中教師要適時組織學(xué)生運用小組合作的形式進行交流，努力培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)合作學(xué)習(xí)的良好品質(zhì)，使學(xué)生主動自覺地采用這一學(xué)習(xí)方式。在實施中關(guān)注學(xué)生的人生觀、世界觀和心理世界，構(gòu)建平等、合作的師生關(guān)系，創(chuàng)設(shè)對學(xué)生有挑戰(zhàn)性、激勵性的問題或情景，巧妙地滲透解決問題的科學(xué)方法。
以上就高中信息技術(shù)科學(xué)方法教育的問題作了一些探討，由于我國的普通教育對科學(xué)方法教育的理論研究還不夠深入，實踐探索十分欠缺，因此我提出的科學(xué)方法教育的意義、含義、內(nèi)容和要求及其實施還不夠成熟，需要進一步實踐檢驗。
參考文獻：
[1]崔允漷.有效教學(xué).華東師范大學(xué)出版社.
>> 基于可視化技術(shù)的知識提取研究 基于科學(xué)計算可視化技術(shù)的現(xiàn)代教育方法研究 國際科學(xué)計量學(xué)研究前沿的可視化探測 基于信息物理融合的web可視化模型研究 語義環(huán)境下的數(shù)字檔案館知識可視化模型研究 知識可視化視覺表征的內(nèi)容構(gòu)建方法 基于信息融合的變電站三維可視化技術(shù)的研究 教學(xué)決策可視化模型的設(shè)計和應(yīng)用研究 儲層模型可視化技術(shù)的研究與實現(xiàn) 科學(xué)計算可視化技術(shù)在電力系統(tǒng)教學(xué)和培訓(xùn)的應(yīng)用 知識可視化的視覺表征研究綜述 中小學(xué)信息技術(shù)知識的擴散及其可視化研究 知識可視化在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用研究 計算機科學(xué)領(lǐng)域的可視化技術(shù)研究 信息可視化顯示效果的優(yōu)化方法研究 SQLLOADER的可視化數(shù)據(jù)導(dǎo)入方法研究 基于油港工藝流程調(diào)度可視化技術(shù)的方法研究 營房資產(chǎn)可視化方法研究 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的信息可視化研究 基于VTK技術(shù)的可視化研究 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：，2013-08-05.
[11]閆玖石.英國技術(shù)預(yù)見計劃的背景及過程[J].天津科技，2004，（3）：51-52.
[12]唐家龍.技術(shù)預(yù)見的實踐局限性及其方法論根源[J] .科學(xué)技術(shù)與辯證法，2008，（5）：71-74.
[13]楊耀武.技術(shù)預(yù)見學(xué)概要[M].上海：上海科學(xué)普及出版社，2006：78-80.
[14]陳峰.日本第八次科學(xué)技術(shù)預(yù)見項目的競爭情報學(xué)解析[J].競爭情報，2007，春季刊：2-5.
[15]崔志明，等.技術(shù)預(yù)見“市場德爾菲法”的特點及實施程序探討[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2004，25（12）：13-17.
[16]張冬梅，曾忠祿.德爾菲法技術(shù)預(yù)見的缺陷及導(dǎo)因分析：行為經(jīng)濟學(xué)分析視角[J].情報理論與實踐，2009，（8）：24-27.
[17]邱均平.信息計量學(xué)[M].武漢： 武漢大學(xué)出版社，2007.
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是信息技術(shù)（包括傳感技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)）和空間衛(wèi)星技術(shù)在航海上的成功應(yīng)用，使航海技術(shù)取得長足的進步，現(xiàn)代航海己進入電子航海時代?，F(xiàn)代航海技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在船舶導(dǎo)航技術(shù)和海上通信技術(shù)兩個方面，研究電子航海技術(shù)促進現(xiàn)代航海技術(shù)的變革，應(yīng)主要研究電子航海技術(shù)對船舶導(dǎo)航技術(shù)與海上通信技術(shù)的影響。
1.現(xiàn)代船舶導(dǎo)航技術(shù)
采用數(shù)字編碼的偽隨機噪聲信號測距與原子鐘測時技術(shù)的GPS，克服了以往電子導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度與作用距離的矛盾，GPS可在全球范圍內(nèi)全天候地為海上、陸上、空中和空間的用戶提供連續(xù)、高精度的位置、速度與時間信息。GPS所提供的高精度的時間標準、抗干擾能力極強的數(shù)字編碼測距信息己成為重要的信息資源。在航海上，GPSDGPS所提供的連續(xù)的己達到海圖極限精度要求的高精度數(shù)字船位，是船位定位技術(shù)上一次重大突破，是導(dǎo)航技術(shù)一次質(zhì)的飛躍。GPS己經(jīng)并不斷促進與帶動各種助航電子儀器的發(fā)展，例如AIS、ECDIS、NAVPIL0T等，使得航海儀器朝著數(shù)字化、信息化、智能化的方向發(fā)展。同時，即將全面運行的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，特別是我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，都是將來性能更佳的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。今后十年隨著多元的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)問世，必將使船舶導(dǎo)航技術(shù)更安全、更可靠。
2.現(xiàn)代海上通信技術(shù)
數(shù)字化的全球海上遇險與安全系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的人工莫爾斯報的通信方式，己使海上通信方式發(fā)生重大變革。目前，國際海事組織（IM0）提出了GMDSS現(xiàn)代化的目標，將淘汰落后技術(shù)引入衛(wèi)星探測AIS、衛(wèi)星寬帶通信、中高頻段和甚高頻段數(shù)字通信技術(shù)等先進技術(shù)和手段，提升GMDSS功能。GMDSS現(xiàn)代化將實現(xiàn)各種海上信息的數(shù)字化，實現(xiàn)無距離、無空間約束的快捷、準確及便利的傳輸，信息可以集成與共享為使用者提供管理、控制與決策的依據(jù)。
綜上所述，GPS與GMDSS是現(xiàn)代航海技術(shù)的基礎(chǔ)，已經(jīng)使傳統(tǒng)的航海技術(shù)向著數(shù)字化、信息化的方向發(fā)展。IM0正是認識到現(xiàn)代航海技術(shù)這一重大變革將帶來航海技術(shù)信息化、現(xiàn)代化的前景，提出了實施電子航海戰(zhàn)略的目標。
二、電子航海戰(zhàn)略的內(nèi)容
2008年IM0海上安全委員會在其第85次會議（MSC85）上批準了制定和實施電子航海戰(zhàn)略并描繪了電子航海的前景、核心目標和益處。電子航海是指通過電子方式在船上和岸上對海上信息進行協(xié)調(diào)化的收集、集成、交換、呈現(xiàn)和分析，以便為海上安全、保安以及保護海洋環(huán)境而改善泊位到泊位的航行和相關(guān)服務(wù)。
實施電子航海戰(zhàn)略，并不是簡單地推行某些電子航海技術(shù)。電子航海戰(zhàn)略是全局性的變革，其內(nèi)容十分豐富，對其內(nèi)涵的理解也在不斷深化。實施電子航海戰(zhàn)略首先是信息化建設(shè)。航海信息化建設(shè)是一項巨大的信息工程，其關(guān)鍵是各種數(shù)字信息標準、業(yè)務(wù)規(guī)范、傳輸標準的建設(shè)，各種應(yīng)用智能軟件的開發(fā)與設(shè)計。
電子航海戰(zhàn)略不僅是信息化建設(shè)，從深層次看，電子航海還有著極大的發(fā)展空間，既需要戰(zhàn)略構(gòu)思與制定，更需要研究建立許多新的理論，研究攻克許多新的關(guān)鍵技術(shù)。隨著電子航海戰(zhàn)略逐步推進，航海技術(shù)必將從定性向定量、從經(jīng)驗向科學(xué)發(fā)展。電子航海的發(fā)展將使航海技術(shù)從技術(shù)上升為科學(xué)，發(fā)生質(zhì)的飛躍。
三、航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的定位
科學(xué)研究是以問題為基礎(chǔ)的，只要有問題的地方，就有科學(xué)與科學(xué)研究。從科學(xué)發(fā)展史看，任何一門學(xué)科的建立都需要兩個條件：一是思想和知識積累到一定程度，二是具有較強烈的社會需要。其中，第一個條件是根本性條件。人類的航?；顒蛹河袛?shù)千年的歷史，人們在航?；顒又邪l(fā)明并積累了豐富的船舶導(dǎo)航技術(shù)、船舶操縱技術(shù)、海上通信技術(shù)，尤其是進入20世紀以來，包括衛(wèi)星技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、造船技術(shù)、測量技術(shù)等在內(nèi)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得航海技術(shù)取得了長足的進步，航海技術(shù)己進入數(shù)字時代。另一方面，海上交通運輸承載了全世界80%以上的貨物貿(mào)易運輸，與人類的生存發(fā)展息息相關(guān)。海上交通運輸領(lǐng)域需要航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科的支持，需要航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科去研究并攻克許多重大的課題，以確保海上交通運輸?shù)脑诎踩?、環(huán)保和安保條件下的高效。但是，由于受航海技術(shù)發(fā)展水平的制約，以往的航海技術(shù)以定性分析與經(jīng)驗總結(jié)為主，研究方法不夠成熟，學(xué)科體制不夠規(guī)范，因此，與真正的獨立學(xué)科還有一定的差距。航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科的現(xiàn)狀與水平與海運強國戰(zhàn)略對科技的要求差距甚大，必須加快發(fā)展。
航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科屬于應(yīng)用性學(xué)科，應(yīng)充分吸收、應(yīng)用相關(guān)學(xué)科的新理論、新技術(shù)，加強學(xué)科建設(shè)，明確學(xué)科定位，使高等學(xué)校在人才培養(yǎng)、教師教學(xué)、科學(xué)研究方面具有更明確的目標和方向。
獨立的研究內(nèi)容的確定是學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵。需要跟蹤、分析與研究航海領(lǐng)域的新技術(shù)、新理論，熟悉相關(guān)學(xué)科的發(fā)展水平與新成果，分析航?；顒影l(fā)展中需要解決的問題，才能明確學(xué)科自己獨有的研究方向。導(dǎo)航技術(shù)、海上通信技術(shù)、船舶操縱與避碰技術(shù)一直是航?？茖W(xué)與技術(shù)的重要研究內(nèi)容。筆者認為，在航海向數(shù)字化發(fā)展的今天，數(shù)字導(dǎo)航技術(shù)、海上數(shù)字通信技術(shù)、智能化船舶操縱與避碰技術(shù)將是現(xiàn)代航?？茖W(xué)與技術(shù)未來發(fā)展的方向和重點內(nèi)容，應(yīng)該作為現(xiàn)代航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究的重點。
在確定獨立的研究內(nèi)容的基礎(chǔ)上，航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科應(yīng)通過測試、各參數(shù)之間機理分析、建模并進行實際驗證等研究方法，不斷完善應(yīng)用技術(shù)與系統(tǒng)，提高船舶運輸?shù)陌踩?、環(huán)保與效率水平。同時，還應(yīng)不斷完善航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科的科學(xué)體制，制定科學(xué)的具有前瞻意義的航海科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，開創(chuàng)航?？茖W(xué)與技術(shù)發(fā)展的新局面。
四、航?？茖W(xué)與技術(shù)的發(fā)展方向與研究重點
航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科是大連海事大學(xué)的特色和優(yōu)勢學(xué)科，也是眾多航海高等院校的主干學(xué)科。如何抓住電子航海戰(zhàn)略實施的機遇，開創(chuàng)航?？茖W(xué)與技術(shù)發(fā)展的新局面，是擺在航海教育主管部門和航海教育工作者面前的一個新課題。
要實現(xiàn)海運強國，海運科技創(chuàng)新和高水平海運人才培養(yǎng)是關(guān)鍵。而科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)都要依賴學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展。目前，交通運輸部正與教育部聯(lián)合開展關(guān)于航海教育的調(diào)查研究，擬出臺關(guān)于提高航海教育質(zhì)量的指導(dǎo)意見。建議交通和教育主管部門加大對航?？茖W(xué)與技術(shù)學(xué)科的扶持力度，在國家學(xué)科體系中對航海科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的定位予以確認，在數(shù)字導(dǎo)航技術(shù)、海上數(shù)字通信技術(shù)、智能化船舶操縱與避碰技術(shù)等領(lǐng)域加大科研投入，建立航?？茖W(xué)與技術(shù)研究型人才培養(yǎng)基地，從政策上對航?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展給予保障。
航海教育和科研工作者也應(yīng)以電子航海戰(zhàn)略的實施為契機，跟蹤、消化吸收相關(guān)領(lǐng)域的最新科技成果，積極開展相關(guān)研究，為海上交通運輸?shù)陌踩透咝峁┲橇ΡＵ?。本文以信息技術(shù)、光纖陀螺、衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)等在航海上的應(yīng)用以及PORTS、智能ECDIS及數(shù)字船舶運動模型識別與控制技術(shù)的發(fā)展為例，分析電子航海的發(fā)展方向以及實施電子航海戰(zhàn)略需要研究的內(nèi)容與需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。
1.航海信息數(shù)字化
信息技術(shù)處理的對象是數(shù)字信息，工具是計算機。為了規(guī)范航海業(yè)務(wù)，需要利用計算機智能化輔助航海業(yè)務(wù)，需要建設(shè)航海信息數(shù)字化標準與知識庫。信息的數(shù)字化標準，并不僅是簡單的計算機識別問題，而且更重要的是對信息的基本元素、信息元素分類、各信息元素關(guān)聯(lián)性的科學(xué)分析，為計算機進行智能處理提供邏輯判斷支持。由于信息數(shù)據(jù)庫的科學(xué)性將直接影響應(yīng)用功能軟件開發(fā)的可行性，因此，信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)是計算機開發(fā)各種應(yīng)用功能軟件的基礎(chǔ)。
建立航海信息數(shù)字標準，實際上是建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)元素標準、信息分類編碼標準、用戶視圖標準、業(yè)務(wù)的規(guī)范標準及信息傳輸標準等。分析研究信息的最基本元素，賦予其物理屬性及編碼，使其成為計算機能識別與處理的數(shù)字信息元素；分析研究信息元素之間的關(guān)聯(lián)性與邏輯性，構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，以便于計算機查詢與分析，尤其是對于海量數(shù)據(jù)的處理，該項工作更顯得重要；在此基礎(chǔ)上分析研究信息服務(wù)組成的業(yè)務(wù)規(guī)范，開發(fā)出各種用戶操作標準界面及信息傳輸標準，實現(xiàn)航海信息的集成與共享。
信息化的核心是智能控制，智能控制的目的是為用戶服務(wù)。電子航海戰(zhàn)略首先是信息化建設(shè)，核心是為航海人員服務(wù)，解決電子航海時代航海人員“信息過載”的問題。顯然，這需要而且必須有航海科技人員的參與，因為，航海人員了解實際的操作、管理與控制，知道需要什么，解決什么問題，達到什么目的。航海的信息化建設(shè)實質(zhì)就是智能化的信息技術(shù)為航海人員服務(wù)，使得航海信息技術(shù)更加人性化。
船用雷達波浪測試技術(shù)、海面油污測試技術(shù)是信息技術(shù)在海洋參數(shù)測試上成功的應(yīng)用。航海科技人員應(yīng)開拓其在船舶耐波性、防污染方面的科學(xué)研究。
2.光纖陀螺技術(shù)
傳統(tǒng)陀螺為機電陀螺，盡管在過去一直是慣性導(dǎo)航和測量領(lǐng)域的主流儀表，但因其具有高速旋轉(zhuǎn)的“轉(zhuǎn)子’等不利因素，在精度、性價比和壽命方面制約了慣性技術(shù)的進一步發(fā)展。1913年法國科學(xué)家G.Sagnac論證了米用無運動部件的光學(xué)系統(tǒng)同樣能夠檢測相對慣性空間的旋轉(zhuǎn)。得益于激光器的發(fā)明，1962年，作為第一代光學(xué)陀螺的環(huán)形激光陀螺（RLG）誕生。隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，1976年光纖陀螺（FOG）在實驗室演示。光纖傳感技術(shù)是一種以光波為載體，光纖為媒質(zhì)，感知和傳輸外界被測信號的新型傳感技術(shù)。光纖陀螺與傳統(tǒng)的機電陀螺一樣，用來測量運載體相對慣性空間的旋轉(zhuǎn)角速度。當(dāng)運載體旋轉(zhuǎn)時，光纖陀螺利用Sagnac相移導(dǎo)致光波干涉條紋產(chǎn)生微小移動，從而測得旋轉(zhuǎn)角速度。光纖陀螺具有體積小、質(zhì)量輕、動態(tài)范圍大、精度范圍廣、無運動部件等優(yōu)點，是一種新型的全固態(tài)慣性儀表。由于其在航空、航天、航海及兵器等應(yīng)用領(lǐng)域的重要性，從一開始就得到了世界各國特別是軍方的密切關(guān)注，并得以迅速發(fā)展。經(jīng)過30年技術(shù)的發(fā)展，光纖陀螺己成為21世紀慣性測量與制導(dǎo)領(lǐng)域的主流儀表之一。
在航海上，光纖陀螺在艦艇導(dǎo)航與姿態(tài)測量中得到成功應(yīng)用。光纖陀螺在商船上的應(yīng)用才剛剛開始，其在船舶運動模型與控制模型的在線識別、船舶耐波性理論的研究、自動舵智能控制上將有很大的應(yīng)用空間。
3.衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)
我國自主開發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于2020年實現(xiàn)全球組網(wǎng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)既具有GMDSS相應(yīng)的海上通信功能，還具有GPS相應(yīng)的全球高精度三維定位功能。我國航?？萍既藛T應(yīng)積極參與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的民用終端設(shè)備的研究與開發(fā)工作，使該系統(tǒng)重要信息資源得到廣泛應(yīng)用，發(fā)揮更大的經(jīng)濟效益。這是我國海運事業(yè)戰(zhàn)略安全的需要，也是世界海運業(yè)安全的需要。
4.PORTS
傳統(tǒng)上利用海圖及潮汐表來估算港口水域水深和水流，這種方法己不能滿足海上交通運輸發(fā)展的需要。為此美國海洋大氣管理局（NOAA）國家海洋部（NOS）開發(fā)了PORTS。PORTS是PhysicalOceanographicRea—TimeSystem的英文縮寫，中文是“港口海洋環(huán)境要素實報及預(yù)報系統(tǒng)”。它是一種公共信息采集和系統(tǒng)，其目的是向船長和引航員提供準確實時的港口和航道水深、水流、風(fēng)、浪、溫度及鹽度等數(shù)據(jù)，有效利用港口水深資源，保證航行安全，提高航運效率，為水域的環(huán)境保護提供支持。全球第一個PORTS于1991年在美國佛羅里達州西部港口城市坦帕港建成并投入運行。
實質(zhì)上是潮汐潮流預(yù)報的數(shù)字化發(fā)展方向。把點潮汐潮流的預(yù)報發(fā)展為區(qū)域性潮汐潮流預(yù)報，把統(tǒng)計建模的預(yù)報發(fā)展為考慮氣象要素的預(yù)報，其關(guān)鍵是潮汐潮流的測試與傳輸、氣象要素的測試，然后通過數(shù)學(xué)建模，實現(xiàn)測試點的數(shù)量與測量精度能夠滿足工程需要的。應(yīng)該指出的是，基于實時潮汐潮流預(yù)報的所需的測試技術(shù)及測試儀器與設(shè)備己經(jīng)具備，技術(shù)上不存在太大的問題，主要在于投資、測試與建模。數(shù)字化的區(qū)域性的潮汐潮流預(yù)報系統(tǒng)將是海域水深、水流資源信息化的重要發(fā)展方向，這不僅有利于航行安全，提高海域水深、水流資源的利用效率，同時也是保證海域清潔和防污染的重要信息資源。同樣可以應(yīng)用于沿岸水域與狹水道水域。
5.智能ECDIS
智能ECDIS將不僅顯示海圖信息、本船信息、AIS目標信息、雷達圖像及ARPA目標信息，還綜合處理與顯示潮汐、潮流信息、航路信息、氣象信息、VTS及港口信息等，ECDIS將是航海信息的綜合處理與顯示的中心。
ECDIS綜合處理與顯示PORTS系統(tǒng)所提供的港口區(qū)域性的實時潮時與潮流的數(shù)字信息，將是ECIDS的重要發(fā)展方向。綜合PORTS信息的新型對提高港口航行安全及増強港口水域的通航能力是十分有利的。港口管理者將能科學(xué)地利用港口水域的水深、水流資源，合理地調(diào)度港口進出港船舶；海事管理部門將以此對船舶的通航安全作出進一步的判斷；航海人員將根據(jù)此信息合理安排船舶到港時間及設(shè)計最佳航線。
航路、氣象、VTS及港口服務(wù)等信息在ECDIS上進行綜合處理與顯示，從處理與顯示本身來講比較容易，關(guān)鍵是如何合理、有效、智能化地把這些信息提供給航海人員和海事管理人員，避免造成“信息過載”的負面影響。
6.數(shù)字船舶運動模型識別與控制技術(shù)
采用雷達波浪測試儀、光纖陀螺等新的測試儀器，使得船舶可以進行實際運行狀態(tài)下的動態(tài)測試。船舶動態(tài)測試可以為減小因船模水池試驗的尺度效應(yīng)與邊界效應(yīng)帶來的誤差提供一種可行的研究方法。通過對船舶運動參數(shù)、控制參數(shù)、姿態(tài)參數(shù)及環(huán)境參數(shù)的測量，就可以分析出船舶運動對環(huán)境的響應(yīng)機理，進而研究建立船舶運動模型的在線辨識的理論與方法，實現(xiàn)對船舶定量的操縱與控制，最終實現(xiàn)智能化船舶操縱與控制。建立這樣的多傳感器的智能的數(shù)字船舶操縱與控制系統(tǒng)，將根據(jù)測得的海浪數(shù)據(jù)（有效浪高、波長、波向）、氣象參數(shù)及船舶運動參數(shù)，在線辨識船舶運動模型，并可對航海人員將要采取操縱行動后船舶的響應(yīng)有一個量化數(shù)據(jù)的提示。例如，船舶在大風(fēng)浪中航行，該系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定的船舶某種航向、航速，定量給出相應(yīng)的船舶橫搖幅度與縱搖幅度，以供航海人員參考。因此，在這樣的數(shù)字船舶操縱與控制系統(tǒng)的輔助下，航海人員對將采取操縱行為后船舶的響應(yīng)有一個量化數(shù)據(jù)，船舶操縱與控制的安全性必將有極大的提高。通過實船動態(tài)測試來研究建立船舶操縱與控制模型必須借鑒船模水池試驗的船舶水動力建模的理論與方法，同時，在確保安全的前提下，實船測試方案的設(shè)計、傳感器的配置與安裝、傳感器數(shù)據(jù)的采集與傳輸、數(shù)據(jù)的融合與處理、機理的研究、多參數(shù)的在線辨識都是一項全新的探索性的艱巨的科學(xué)研究工作。從基礎(chǔ)理論研究上來講，該項科學(xué)研究工作將對解決船舶運動力學(xué)問題提供支持，該項科學(xué)研究成果不僅對船舶設(shè)計有幫助，而且將帶動具有多傳感器的智能舵的發(fā)展。
五、結(jié)語
全面實施電子航海戰(zhàn)略，開創(chuàng)我國航?？茖W(xué)與技術(shù)發(fā)展新局面，人才培養(yǎng)是關(guān)鍵。日新月異的現(xiàn)代航海技術(shù)需要航海科技人員不斷跟蹤航海領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的新理論、新技術(shù)積極開展學(xué)習(xí)和探索，注重測量與實證研究，努力攻克海上交通運輸發(fā)展中的技術(shù)難題。應(yīng)引進相關(guān)學(xué)科的科研人員來改善航?？萍寂c教育隊伍的知識結(jié)構(gòu)，并為他們創(chuàng)造一個學(xué)習(xí)航海、服務(wù)航海、獻身航海的良好的人才培養(yǎng)發(fā)展的氛圍。航海科技的創(chuàng)新與發(fā)展難以一蹴而就，需要體制上營造一種“養(yǎng)”人才的環(huán)境。
關(guān)鍵詞：科學(xué)技術(shù)發(fā)展；教學(xué)方法；改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0170-02
21世紀是科技的世紀，科學(xué)技術(shù)對生活的影響日益顯著。高等學(xué)校能不能把握時代的脈搏，利用科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時代背景，做好教學(xué)方法的改革，事關(guān)高等學(xué)校的教育質(zhì)量、國家人才培養(yǎng)和我國特色社會主義建設(shè)的穩(wěn)步前進。我國高等學(xué)校的教學(xué)改革受到很大的阻力。受到傳統(tǒng)的思維定式的影響，學(xué)校、教師、學(xué)生一直使用過去那種死板簡化的教學(xué)方式。盡管政府高度重視教學(xué)時對先進科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，但由于當(dāng)下學(xué)校、教師、學(xué)生的排斥，教學(xué)方法改革收效甚微。筆者將通過研究現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的背景下的高等學(xué)校的教學(xué)方式改革，分析我國教學(xué)方式改革的新方式，探討如何進一步推進和深化教學(xué)方式改革。
一、高等學(xué)校教學(xué)方法概述
高等學(xué)校教學(xué)方法是指通過一定的方法和科學(xué)的手段實現(xiàn)教學(xué)的目的。好的教學(xué)方法能促進教學(xué)目標的實現(xiàn)、取得良好的教學(xué)理想，好的教學(xué)方法往往能取得事半功倍的效果。教學(xué)方法是“方法”的屬概念[1]，方法就是找到解決問題的最佳途徑，運用方法處理問題，但是目前，學(xué)界對何為教學(xué)方法還未達成共識。盡管學(xué)者對教學(xué)方法的解釋各有偏差，但是基本都認為教學(xué)方法的研究應(yīng)該包括教學(xué)方法和教學(xué)目的的關(guān)系、教師和學(xué)生的互動以及教學(xué)方法流派形成的教學(xué)體系。雖然高等學(xué)校的教學(xué)活動中，也是教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，但學(xué)生具有更多的自我能動性和自我約束能力，教師傳授的成分在學(xué)生學(xué)習(xí)知識的比重中逐漸減少。學(xué)生不僅具備著學(xué)習(xí)能力，還具有一定的科研能力，這就要求在教學(xué)活動中因材施教，合理地培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和探索發(fā)現(xiàn)能力。高等學(xué)校已經(jīng)脫離了中小學(xué)科普性的基礎(chǔ)教育，教授的知識變得更加專業(yè)，這就要求高校教學(xué)方法側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的調(diào)查、實驗、推論、探索能力。教學(xué)方法不是一個籠統(tǒng)的概念，可以細分為不同的教學(xué)方法體系：理論教學(xué)方法、實踐教學(xué)方法、探索教學(xué)方法等。
先進的教學(xué)方法能夠?qū)⒔虒W(xué)目的變成現(xiàn)實的理想的教學(xué)結(jié)果。在一定的教學(xué)內(nèi)容下，先進的教學(xué)方法能起到事半功倍的效果，促進學(xué)生主體作用的發(fā)揮。正確認識高等學(xué)校教學(xué)方法的意義，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下考察高等學(xué)校教學(xué)方法改革，事關(guān)高等教育教學(xué)理論深入到高等學(xué)校管理工作中。
二、高等學(xué)校教學(xué)方法現(xiàn)狀
（一）我國高等學(xué)校教學(xué)方法的現(xiàn)狀
目前，我國高等學(xué)校的教學(xué)方法受到傳統(tǒng)呆板簡化思維方式的掣肘較多，傳統(tǒng)教學(xué)方法的結(jié)構(gòu)占據(jù)著我國教學(xué)方法的一半多。傳統(tǒng)的教學(xué)方法傳授知識主要通過老師的講授，缺乏對學(xué)生的獨立思考動手能力的培養(yǎng)。教師將大量的教學(xué)實踐投入到課堂教學(xué)，不少學(xué)校教師課堂講授的時間占到總教學(xué)的90%，教師單向的灌輸知識，和學(xué)生互動也很少。受到傳統(tǒng)教學(xué)就是傳授知識的觀念的影響，不少高等學(xué)校的教師狹義地認為教學(xué)活動承載的就是教授知識的任務(wù)，所以在教學(xué)方法的選擇和運用上以自我活動為中心，優(yōu)先考慮講授法進行教學(xué)。傳統(tǒng)的教學(xué)觀念不重視對新的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，一些高校的教師缺乏對新科技的探索，導(dǎo)致其很少使用新科技來教授知識。目前，展示知識還是以傳統(tǒng)的板書為主，是手工作坊式的教學(xué)方式。課堂缺乏新意、流于形式，長時間的呆板的講授，使得學(xué)生越來越抵觸厭惡[2]。學(xué)生厭學(xué)的情緒反饋給教師，教師教學(xué)沒有成就感，而產(chǎn)生的負面情緒更加不利于教學(xué)方式的改革。
（二）我國高等學(xué)校教學(xué)方法的改革趨勢
分析我國高等學(xué)校教學(xué)方法的現(xiàn)狀，我們會發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學(xué)方式是困擾我國高等學(xué)校教學(xué)方法改革向前邁進的痼疾?？茖W(xué)地對待傳統(tǒng)教學(xué)方式就是摒棄不合理的地方，繼承傳統(tǒng)教學(xué)方式中合理的積極的，并且可以和現(xiàn)代高等教育相適應(yīng)的一面[1]。當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，進入信息時代，信息已經(jīng)成為重要的生產(chǎn)要素和資源。現(xiàn)代社會對高等學(xué)校培養(yǎng)的人才提出了新的要求，再也不是可以通過學(xué)校就可以找到終身受用知識的人才，而是要求具有創(chuàng)新能力創(chuàng)新精神的復(fù)合型德智體美全方面發(fā)展的高素質(zhì)人才。傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能培養(yǎng)出滿足社會需求的人才。信息化時代，知識大爆炸，傳統(tǒng)的教學(xué)方式培養(yǎng)被動的知識獲取者，其缺乏適應(yīng)學(xué)習(xí)型社會的要求。諸多因素迫切要求我國高等學(xué)校進行教學(xué)方式的改革。我國高等學(xué)校教學(xué)方法的改革應(yīng)該向著培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型、適應(yīng)學(xué)習(xí)型社會的復(fù)合人才方向進行。
三、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與高等學(xué)校教學(xué)方式的應(yīng)用
（一）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概述
科學(xué)技術(shù)是生產(chǎn)的第一推動力，同樣在推動教育改革中也發(fā)揮著舉足輕重的作用[2]。生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)工程、計算機技術(shù)、人工智能等為代表的新世紀取得突破進展的高新科技，對人們生活產(chǎn)生了重要影響，高新科學(xué)技術(shù)的觸角深入到生產(chǎn)生活領(lǐng)域的各個方面。高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下，高等學(xué)校教育教學(xué)觀念發(fā)生著重要的革新，高等學(xué)校利用高新技術(shù)的更新教學(xué)條件和手段[4]。
（二）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對高等教學(xué)方法應(yīng)用的影響
技術(shù)與方法緊密聯(lián)系，相互促進。方法是豐富和發(fā)展科學(xué)理論的一種重要源泉，科學(xué)技術(shù)的前進和發(fā)展與研究方法所獲得的成就有著直接的聯(lián)系，而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也為方法的改進和完善提供了理論基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)，同時促進了各種新方法的出現(xiàn)[3]。
四、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國高等學(xué)校教學(xué)方法的改革
21世紀是科技的世紀，科學(xué)技術(shù)對生活的影響日益顯著。高等學(xué)校能把握時代的脈搏利用科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時代背景，做好教學(xué)方法的改革，這事關(guān)高等學(xué)校的教育質(zhì)量、國家人才培養(yǎng)和我國特色社會主義的建設(shè)。
（一）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國高等學(xué)校教學(xué)方法的改革方向
1.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國高等學(xué)校教學(xué)方法的改革方向應(yīng)該堅持改變傳統(tǒng)教學(xué)思想，注重啟發(fā)式教學(xué)的方向。啟發(fā)式教學(xué)重視學(xué)生能力的培養(yǎng)，在教與學(xué)的關(guān)系上使學(xué)生和老師能平等的交流，少一分敬畏多一分溝通，重視學(xué)生積極性的調(diào)動及培養(yǎng)學(xué)生獨立思考自我探索能力。這種思想解放了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，使其能夠創(chuàng)造性的發(fā)展，強調(diào)學(xué)生既是受教育的對象又是具有主觀能動性的認識的主體[2]。
2.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國高等學(xué)校教學(xué)方法的改革方向應(yīng)該堅持從教給知識到教會學(xué)習(xí)，來進行轉(zhuǎn)變。在知識大爆炸的背景下，科技飛速發(fā)展，各種獲取知識的終端設(shè)備極大的普及，人們獲得知識的途徑不在局限于教師傳道授業(yè)解惑。教師不再是“真理”的傳授者[5]。從教給知識到教會學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變方向的改革可以提高學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力，增強學(xué)生的適應(yīng)性、創(chuàng)新性，成為復(fù)合型人才。
3.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國高等學(xué)校教學(xué)方法的改革方向應(yīng)該堅持多種方法相結(jié)合、以學(xué)生自學(xué)為主的方向。當(dāng)前高等學(xué)校進行教學(xué)方法改革，應(yīng)實現(xiàn)從傳統(tǒng)的講授為主到多種方法相結(jié)合的轉(zhuǎn)變，根據(jù)教學(xué)科目和教學(xué)內(nèi)容的特點，把多種方法有機地結(jié)合起來。
4.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國高等學(xué)校教學(xué)方法的改革方向應(yīng)該堅持傳統(tǒng)手段與現(xiàn)代手段相結(jié)合的方向。生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)工程、計算機技術(shù)、人工智能等為代表的新世紀取得突破進展的高新科技對人們生活產(chǎn)生了重要影響[2]。高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下，高等學(xué)校教育教學(xué)觀念發(fā)生著重要的革新，高等學(xué)校利用高新技術(shù)來不斷的更新教學(xué)條件和手段。
（二）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展視角下我國高等學(xué)校教學(xué)方法改革措施
1.轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)呆板僵化的教育觀念，以樹立以學(xué)生的學(xué)為本的教育教學(xué)觀念。教師的一切活動都要以學(xué)生的學(xué)為目標。
2.從教給知識到教會學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的教育方法中教師進行填鴨式教學(xué)，缺乏對學(xué)生獨立思考獨立分析問題解決問題的能力的重視，是老師教給學(xué)生知識。教會學(xué)習(xí)的教學(xué)方法致力于讓學(xué)生獨立自主地學(xué)習(xí)，增加創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神[6]。
3.充分利用現(xiàn)代先進科學(xué)技術(shù)。計算機、多媒體等信息技術(shù)的發(fā)展，對革新教學(xué)方法提出了新要求。在面對知識經(jīng)濟的挑戰(zhàn)時，高等學(xué)校教學(xué)方法的改革最根本的基石就是作為高科技的信息技術(shù)與教育新理念的融合。
結(jié)束語
筆者通過研究現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的背景下的高等學(xué)校教學(xué)方式改革，分析我國教學(xué)方式改革的新方式，探討了進一步推進和深化教學(xué)方式改革。筆者希望更多的專業(yè)人士能投入到該課題研究中，針對文中存在的不足，提出指正建議，為深化我國教育改革做出重要的貢獻。
參考文獻：
[1]雷儒金.高校思想政治理論課教學(xué)方法改革研究[D].武漢大學(xué)，2012.
[2]姚利民，段文.高校教學(xué)方法改革探討[J].中國大學(xué)教學(xué)，2013，（08）：60-64.
[3]侯懷銀，王俊琳.改革開放以來中國大陸大學(xué)教學(xué)方法研究[J].高等教育研究，2014，（10）：63-71.
[4]孫俊俊.高校教學(xué)方法改革研究和述評[J].蘭州教育報，2011，（04）：108-110.
摘要由于信息技術(shù)課又具有幾個非常突出的學(xué)科特點：突出的技術(shù)應(yīng)用性、迅速的變化性和鮮明的社會時代性，因此，其教學(xué)方法決不能完全沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，而應(yīng)有其獨特的教學(xué)方法。
關(guān)鍵字
信息技術(shù)；教學(xué)方法；研究
【中圖分類號】G434文獻標識碼：B文章編號：1673-8500（2013）01-0270-01
中學(xué)信息技術(shù)課，是一項融知識性和技能性為一體的基礎(chǔ)性學(xué)科教育，是一門新興學(xué)科，與傳統(tǒng)學(xué)科相比較它的教學(xué)理念體系、教學(xué)模式、教學(xué)思想都遠還沒有定型，另外，由于信息技術(shù)課又具有幾個非常突出的學(xué)科特點：突出的技術(shù)應(yīng)用性、迅速的變化性和鮮明的社會時代性，因此，其教學(xué)方法決不能完全沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，而應(yīng)有其獨特的教學(xué)方法。教學(xué)實踐證明，在信息技術(shù)教學(xué)中，學(xué)生最初對計算機都充滿著好奇，都非常想學(xué)，但隨著信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容的深入，有的內(nèi)容需要記憶，且枯燥無味，難度增大，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就日益減退，這時就需要教師善于引導(dǎo)，根據(jù)信息技術(shù)的學(xué)科特點，設(shè)計合適的教學(xué)方法。在近幾年的信息技術(shù)教學(xué)中，我總結(jié)了以下幾點行之有效的方法：
1運用各種手段，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
“興趣”是學(xué)生求知欲的源泉，也是啟迪學(xué)生積極思維的手段。教師在教學(xué)中要抓住時機，對學(xué)生加以引導(dǎo)、扶植和培養(yǎng)，注意啟發(fā)學(xué)生的好奇心，耐心解答學(xué)生提出的各種問題，鼓勵學(xué)生的每一點進步，點撥學(xué)生的每一個困惑，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，使學(xué)生在學(xué)會和會學(xué)中不斷取得進步，比如在介紹基于圖形用戶界面的Windows系統(tǒng)時，在學(xué)生不熟悉計算機的情況下，可預(yù)先示范改換桌面圖案或背景、改變圖標下字體的大小、隨意拖動任務(wù)欄和調(diào)整窗口的大小等等，讓學(xué)生感知Windows系統(tǒng)的魅力所在，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣；又如在教計算機操作系統(tǒng)時，由于Windows系統(tǒng)的人機交互性強，有些學(xué)生在對課堂教學(xué)內(nèi)容有了一定的了解后，就會在上機時做出一定花樣，諸如將系統(tǒng)桌面的圖標移動或改變桌面的背景等等，這時老師可請這些學(xué)生上臺給其他學(xué)生介紹他們的“經(jīng)驗”，這樣，學(xué)生不僅通過相互傳授了解更多的內(nèi)容，也激發(fā)了更濃的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)然，也要告誡學(xué)生，一些隨意操作可能會影響計算機系統(tǒng)的正常工作，不能隨意改變系統(tǒng)設(shè)置。
在教學(xué)中，采用興趣激勵法，將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)知識的動力，使學(xué)生在濃厚興趣的推動下學(xué)習(xí)，不僅效率高，還會使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的價值感、榮譽感和喜悅感，從而學(xué)習(xí)興趣進一步深化，形成良性循環(huán)。
2根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計教學(xué)方法
目前，我們在信息技術(shù)教學(xué)中，普遍采用的就是“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法，即把每一個教學(xué)內(nèi)容隱含在每一個具體的任務(wù)之中，讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過完成一個個任務(wù)來逐步掌握知識。例如在學(xué)習(xí)“中文Word2000的功能和使用”一章時，要求每一位同學(xué)編制一份精美的班級小報，此任務(wù)中隱含著本章的幾個知識點：①Word2000的基本概念和如何建立編輯文檔；②設(shè)置字體、字號，段落排版；③頁面設(shè)置及文檔的打印；④Word2000的圖形功能；⑤Word2000的表格功能?！叭蝿?wù)教學(xué)法”便于學(xué)生由淺入深，循序漸進地學(xué)好信息技術(shù)的知識和技能，但是，這種教學(xué)有時不易從整體上把握知識結(jié)構(gòu)，因此，在下達任務(wù)時，要讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標，在操作過程中把握知識點，在完成任務(wù)后指導(dǎo)解決難點，共同歸納任務(wù)中涉及的知識、概念，使之系統(tǒng)化。
3利用益智游戲，滲透寓教于樂
愛玩是每個學(xué)生的天性，很多學(xué)生在上信息技術(shù)課時，往往會在老師不注意時，偷玩游戲。我的做法是把學(xué)生最喜歡、最熱衷的游戲引入課堂，把學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)勢能轉(zhuǎn)化為動能，并取得了意想不到的效果。例如在《單擊鼠標玩游戲》的案例中，在學(xué)生已掌握鼠標基本操作的基礎(chǔ)上，教師簡單示范、講解游戲《飛牌》，留出大部分時間給學(xué)生操作練習(xí)，不僅能讓學(xué)生在游戲的過程中練習(xí)單擊和雙擊操作，還能培養(yǎng)學(xué)生的敏銳洞察力和應(yīng)變能力。把游戲作為教學(xué)的手段，以富有趣味的途徑將知識、技能傳授給學(xué)生，使學(xué)生在玩的過程中不斷積累操作經(jīng)驗，提高操作熟練程度。
4注重教學(xué)演示、加強同步操作
信息技術(shù)是一門集信息科學(xué)常識和常用信息技術(shù)于一體的基礎(chǔ)性學(xué)科。開設(shè)信息技術(shù)課的目的就是培養(yǎng)學(xué)生利用計算機解決實際問題的能力，因此，如何才能使學(xué)生熟練地掌握實際操作技能就成為許多老師共同關(guān)注的問題，演示、操作同步教學(xué)法不失為一種行之有效的方法。所謂演示、操作同步教學(xué)法就是教師邊講解邊操作示范，操作過程一步步展示在學(xué)生面前，讓學(xué)生直接感知、模仿和操作，從而加強對知識的理解和記憶，領(lǐng)會操作要領(lǐng)。比如，在學(xué)習(xí)窗口的基本操作這一知識點時，教師邊講解邊操作演示窗口的移動、最小化、恢復(fù)、組織和關(guān)閉等，學(xué)生邊聽講邊進行同步操作。實踐證明，學(xué)生通過親自上機實踐，既掌握了操作技能，又更好地理解和掌握所學(xué)知識。同時，教師還要充分利用上機實踐課，加強分層指導(dǎo)，給學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)，通過實際操作培養(yǎng)學(xué)生觀察、構(gòu)思、創(chuàng)新的能力。比如，在學(xué)關(guān)于word文字處理軟件時，教師自己準備設(shè)計好所在學(xué)校的信封，并適當(dāng)提示基本操作要點，比如制作郵政編碼方格方法，框線寬度，文字位置、大小以及顏色等，要求學(xué)生照原樣制作，并鼓勵他們通過軟件本身的幫助系統(tǒng)來尋求操作方法。學(xué)生通過這樣的實際操作訓(xùn)練，相互交流、學(xué)習(xí)，取長補短，不僅鞏固了所學(xué)知識，還提高了自學(xué)和應(yīng)用能力。
5恰當(dāng)使用課件，注重輔助教學(xué)
電子科學(xué)與技術(shù)（以下簡稱“電科”）專業(yè)是以培養(yǎng)具備微電子、光電子、集成電路等領(lǐng)域?qū)捄窭碚摶A(chǔ)、實驗?zāi)芰蛯I(yè)知識，能在電子科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域從事各種電子材料、元器件、集成電路、電子系統(tǒng)、光電子系統(tǒng)的設(shè)計、制造、科技開發(fā)，以及科學(xué)研究、教學(xué)和生產(chǎn)管理工作的復(fù)合型專業(yè)人才為目標的工程專業(yè)。作為電科專業(yè)教育中重要內(nèi)容的光電子技術(shù)，不僅是當(dāng)代信息技術(shù)兩大支柱之一，而且隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展持續(xù)煥發(fā)著生命活力。而讓光電子技術(shù)保持如此強勁發(fā)展勢頭的主要原因之一，正是光電子材料與器件的廣泛應(yīng)用，例如激光器與新型光電探測器的應(yīng)用的人你還。另外，諸如納米光電材料與器件、光子晶體及相關(guān)器件、超材料及相關(guān)器件與表面等離子體激元及器件等新型光電子材料與器件的研究與應(yīng)用，是目前國際上光學(xué)與光電子學(xué)研究領(lǐng)域的前沿?zé)衢T方向。由此可見，學(xué)習(xí)光電子材料與器件的相關(guān)知識，不僅對電科學(xué)生知識體系的構(gòu)建與就業(yè)方向的確定具有積極的影響，也為那些將來希望從事新型光電子材料與器件科研工作的學(xué)生，提供了堅實的理論基礎(chǔ)與知識儲備。然而，根據(jù)筆者的調(diào)研，雖然國內(nèi)許多重點大學(xué)的電科專業(yè)都開設(shè)了光電子技術(shù)課程，但很少有大學(xué)專門開設(shè)光電子材料與器件這門課程。而由于光電子技術(shù)的內(nèi)容多、涉及知識面廣，教學(xué)課時又往往有限（一般為32或48個學(xué)時），因此在光電子技術(shù)的實際教學(xué)過程中，講授教師往往重視光電子技術(shù)基本概念與理論知識的教學(xué)，而輕視光電子材料與器件的教學(xué)。該文從光電子材料與器件的研究內(nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說明其在電科專業(yè)教育中的重要性，并結(jié)合自身光電子材料與器件課程的教學(xué)經(jīng)驗，研討電科專業(yè)中光電子材料與器件的教學(xué)方法。
1 光電子材料與器件簡介
光電子材料是指能產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、傳輸、處理、存儲光電子信號的材料。光電子器件是指能實現(xiàn)光輻射能量與信號之間轉(zhuǎn)換功能或光電信號傳輸、處理和存儲等功能的器件。自1960年美國科學(xué)家梅曼發(fā)明世界上第一臺紅寶石激光器以來，光電子材料與器件如雨后春筍般發(fā)展迅速。在短短的50多年里，光電子材料與器件經(jīng)歷了從紅寶石激光器的發(fā)明，到半導(dǎo)體激光器、CCD器件及低損耗光纖的相繼問世；從各種光無源器件、光調(diào)制器件、探測與顯示器件的小規(guī)模應(yīng)用到系統(tǒng)級集成制造實用化階段；從大功率量子阱陣列激光器的出現(xiàn)再到光纖激光器、光纖放大器和光纖傳感器的誕生。光電子材料與器件從未停止過發(fā)展的腳步，并正在不斷深刻影響著人類社會的方方面面。在實際需求的引導(dǎo)下，各種新型光電子材料與器件層出不窮，性能也不斷提高。尤其是近年來，隨著微米及納米級加工技術(shù)的成熟，新型的微納光電子材料與器件的研究異?；钴S。納米光電材料、光子晶體、超材料、表面等離子體器件等領(lǐng)域的研究成果豐碩，為未來光電子器件的微型化、集成化發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
綜上所述，光電子材料與器件在當(dāng)代信息產(chǎn)業(yè)與科學(xué)技術(shù)中具有極其重要的地位，因此，光電子材料與器件這門課程不僅應(yīng)當(dāng)單獨作為一門課程獨立教學(xué)，而且應(yīng)該作為重視工程教育的電科專業(yè)的核心課程。
2 光電子材料與器件課程教學(xué)研究
2.1 光電子材料與器件課程的教學(xué)形式、課時安排與教材選擇
光電子材料與器件課程不僅包含豐富的理論知識，例如光電子材料的物理特性以及光電子器件的工作原理等，而且與實際應(yīng)用結(jié)合精密，因此，本課程宜采取理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式。
在課時安排方面，作為電科專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，光電子材料與器件課程的總課時應(yīng)不低于32學(xué)時（2學(xué)分），理論課學(xué)時不低于26學(xué)時，實驗課不低于6學(xué)時。
另外，在教材選擇方面，由于光電子材料與器件是光電子技術(shù)中的一部分內(nèi)容，而目前國內(nèi)關(guān)于光電子技術(shù)方向的參考書籍很多，其中亦不乏一些光電子技術(shù)課程的經(jīng)典教材，例如西安電子科技大學(xué)安毓英主編的《光電子技術(shù)》[1]，西安交通大學(xué)朱京平主編的《光電子技術(shù)基礎(chǔ)》[2]等。雖然這些光電子技術(shù)參考書中或多或少都會介紹與光電子技術(shù)相關(guān)的材料與器件，但是，目前專門介紹光電子材料與器件方向的教科書卻是少之又少，市面上僅有國防工業(yè)出版社2012年出版的侯宏錄主編的《光電子材料與器件》[3]一書。加之，該書中所涉及的理論知識較深，基礎(chǔ)淺薄的本科生很難駕馭。由此可見，對于光電子材料與器件這門新興課程而言，設(shè)立統(tǒng)一的教材并不合適。因此，筆者建議該課程的講授教師根據(jù)理論教學(xué)與實驗教學(xué)的內(nèi)容，自行編寫該課程的講義與課件。
2.2 光電子材料與器件課程的理論教學(xué)
按照電科專業(yè)的專業(yè)定位以及培養(yǎng)目標，光電子材料與器件課程的理論教學(xué)也應(yīng)該突出“工程”內(nèi)容。傳統(tǒng)的光電子技術(shù)教學(xué)中所重視的原理、定律與規(guī)律等內(nèi)容，在光電子材料與器件教學(xué)中要弱化；而傳統(tǒng)光電子技術(shù)教學(xué)中往往被弱化乃至忽視的光電子材料與光電子器件的相關(guān)知識，要在光電子材料與器件課程教學(xué)中占主體地位。如此才能保證在有限理論課時的前提下，讓學(xué)生對光電子材料與器件有一個全面的認識。
在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置方面，由于光電子材料與器件主要應(yīng)用于光電子技術(shù)之中，因此，為了便于學(xué)生的理解與知識體系的構(gòu)建，筆者建議光電子材料與器件課程理論教學(xué)的章節(jié)設(shè)置按照光電子技術(shù)的章節(jié)設(shè)置進行。以筆者講授光電子材料與器件理論課程（共26學(xué)時）為例，該理論課程共被分成了緒論（2學(xué)時）、激光原理與典型激光器（5學(xué)時）、太陽能電池（4學(xué)時）、光通信器件與材料（5學(xué)時）、光探測器件（5學(xué)時）、光電顯示器件（3學(xué)時）與光存儲器件（2學(xué)時）等七個章節(jié)，這七章內(nèi)容基本囊括了光電子技術(shù)中光產(chǎn)生、光轉(zhuǎn)化、光傳輸、光探測、光顯示以及光存儲等各個重要環(huán)節(jié)中最為典型的器件以及所用到的材料。另外，在每章內(nèi)容的設(shè)置上，也盡可能突出“工程”內(nèi)容，弱化“理論”知識。下面，筆者將詳細介紹筆者在光電子材料與器件教學(xué)中各章的教學(xué)內(nèi)容。
第一章緒論主要包括光電子材料與器件課程簡介以及光電子技術(shù)的基本知識簡介。在光電子材料與器件課程簡介中，向?qū)W生介紹課程設(shè)置的目的和意義、課程的主要內(nèi)容、教學(xué)與考試方式與參考資料等。通過這部分內(nèi)容的介紹，讓學(xué)生對本課程的意義、內(nèi)容、側(cè)重點有一定的認識。在光電子技術(shù)基礎(chǔ)知識簡介中，重點向?qū)W生介紹光電子材料與器件與光電子技術(shù)的關(guān)系，并通過對光電子技術(shù)的概念、特征、發(fā)展等方面的介紹，讓學(xué)生對光電子技術(shù)以及光電子材料與器件有一個整體的認識。
第二章激光原理與激光器重點介紹幾種典型激光器的材料、結(jié)構(gòu)與工作特性，其主要內(nèi)容包括三個部分：激光原理簡述、典型激光器與激光器的應(yīng)用。在激光原理簡述部分，由于多數(shù)電科專業(yè)在學(xué)習(xí)光電子材料與器件課程之前已經(jīng)修過激光原理等類似課程，所以該部分內(nèi)容為簡略介紹的內(nèi)容，主要幫助學(xué)生回顧激光的特征、歷史與光輻射理論等知識點。而第二部分內(nèi)容典型激光器是本章內(nèi)容的重中之重，在該部分內(nèi)容中，將依次向?qū)W生介紹固體、氣體、液體與半導(dǎo)體這四大類激光器中的典型激光器的結(jié)構(gòu)、特征與工作特性等知識。由于發(fā)光二極管與半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)與工作原理上的相似，在介紹完半導(dǎo)體激光器后，可以順理成章地介紹發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與特征。另外，本章最后還簡單介紹了激光器的幾種常見應(yīng)用。
太陽能電池雖然是光電探測器中光伏效應(yīng)的一種特殊應(yīng)用，但是由于它在現(xiàn)如今光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及光電子器件中的重要地位以及良好的發(fā)展趨勢，該部分內(nèi)容被獨立成一章。在第三章太陽能電池中，主要分兩小節(jié)給學(xué)生介紹，第一小節(jié)介紹當(dāng)今能源與環(huán)境問題以及太陽能的開發(fā)和利用，讓學(xué)生了解當(dāng)今能源資源的現(xiàn)狀以及新能源研究與應(yīng)用的迫切需求，然后介紹太陽能利用的歷史以及發(fā)展趨勢；第二小節(jié)正式介紹太陽能電池的工作原理、結(jié)構(gòu)以及特性等知識。
第四章光通信器件與材料主要介紹的是光通信系統(tǒng)中所用到的有源與無源光器件。本章內(nèi)容共分為兩小節(jié)：第一小節(jié)介紹光纖通信的基礎(chǔ)知識，包括光纖通信的定義，光纖的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)光原理、發(fā)展歷史，以及光纖通信系統(tǒng)的組成與特點。第二小節(jié)正式介紹光纖通信系統(tǒng)中所用到的各類光電子器件以及構(gòu)成這些器件的核心材料。在光纖通信中，最重要的器件當(dāng)屬光纖，所以，本節(jié)開始就著重介紹光纖的相關(guān)知識，包括它的結(jié)構(gòu)、原理、分類、特征參數(shù)與傳輸特性。然后，又將光纖通信系統(tǒng)中的其它光電子器件分為有源與無源器件兩類，并分別介紹了這兩類光器件中的代表器件：摻鉺光纖放大器與波分復(fù)用與解復(fù)用器。最后，在本章結(jié)尾還介紹了光纖通信系統(tǒng)中其它幾種常用光器件，例如光耦合器、光衰減器、光環(huán)行器等。
第五章光探測器首先介紹了光電探測器的物理效應(yīng)、性能參數(shù)、噪聲；其次，按照光電探測器物理效應(yīng)的不同一一介紹了幾種典型的外光電效應(yīng)探測器（光電管與光電倍增管）與內(nèi)光電效應(yīng)探測器（光電導(dǎo)、光電池與光電二極管）。教學(xué)的重心仍然放在對探測器結(jié)構(gòu)、工作原理以及特性等方面。
第六章光顯示器件重點介紹四種光顯示器：陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示器與電致發(fā)光顯示器。
第七章光存儲器件主要介紹了現(xiàn)如今最常用的一種光存儲系統(tǒng)―― 光盤系統(tǒng)以及其中最總要的器件光盤。
2.3 光電子材料與器件課程的實驗教學(xué)
光電子材料與器件實驗課程的教學(xué)要與理論教學(xué)緊密相連，并重點介紹理論課上講解過的光電子材料與器件，實驗課程的學(xué)時應(yīng)不低于6學(xué)時，開設(shè)的時間最好在理論教學(xué)完成之后，以保證學(xué)生在實驗前已對實驗器件與實驗原理有一定的了解。在實驗項目的設(shè)定方面，既要保證與理論課程內(nèi)容的相輔相成，又要盡量避免與其它課程實驗項目的重復(fù)，造成資源的浪費。例如，許多大學(xué)的電科專業(yè)都已經(jīng)將激光原理一課作為該專業(yè)的核心專業(yè)課程，并配備了相應(yīng)的激光器實驗。在這種情況下，如果在光電子材料與器件實驗教學(xué)中再次引入激光器的實驗內(nèi)容，不僅消耗了寶貴的實驗時間，實驗效果也會大大降低。
下面跟大家簡單介紹筆者在光電子材料與器件實驗教學(xué)（6學(xué)時）中的實驗安排。
（1）實驗內(nèi)容：共包含六個實驗項目，它們分別是：光控開關(guān)實驗、光照度計實驗、紅外遙控實驗、PSD位移測試實驗、太陽能充電實驗與光纖位移測量系統(tǒng)實驗（每個實驗1學(xué)時）。各實驗中都應(yīng)用到了一個或幾個核心光電子器件，這些光電子器件基本涵蓋了學(xué)生在理論課程中所學(xué)到的最為重要的幾類器件，例如光控開關(guān)實驗應(yīng)用到了光電探測器中的光敏電阻作為核心元器件；而紅外遙控實驗中用到了發(fā)光二極管光源與紅外探測器等光電子器件。
（2）實驗要求：以往的光電子技術(shù)實驗往往重視現(xiàn)象的觀察與定性分析，但經(jīng)筆者調(diào)研，這種實驗方法很難最大限度激發(fā)學(xué)生的求知欲與動手能力，因此，在對原有的實驗指導(dǎo)書進行改良后，筆者自行編寫了實驗的指導(dǎo)書，并在每個實驗項目中加入了一些測量與定量分析的實驗內(nèi)容。例如太陽能充電實驗，原來的實驗指導(dǎo)書只是觀察太陽能充電的效果，但是，在新改良的實驗指導(dǎo)書中，要求同學(xué)測量不同光源照射下太陽能電池的輸出電壓與輸出電流，并要求學(xué)生分析比較其差別。通過這種方式，充分調(diào)動學(xué)生的實驗積極性，在具體的實驗教學(xué)中也取得了很好的效果。
（3）實驗方式：分組實驗，共同撰寫實驗報告。這樣，不僅提高實驗效率，還能夠鍛煉學(xué)生的團隊協(xié)作意識。
（4）考核方式：根據(jù)每位學(xué)生實驗完成的情況與實驗報告撰寫的情況綜合評分。
關(guān)鍵詞： 新課標 高中數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)方法論 數(shù)學(xué)教學(xué)
如何按照數(shù)學(xué)家的思維模式去進行思維呢？我根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗給出數(shù)學(xué)方法論的涵義。
1.數(shù)學(xué)方法論的界定和分類
1.1界定。
我國著名數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)方法論的倡導(dǎo)者徐利治先生指出：“方法論(methodology)就是把某種共同的發(fā)展規(guī)律和研究方法作為討論對象的一門學(xué)問?！睌?shù)學(xué)方法論主要是研究和討論數(shù)學(xué)的發(fā)展規(guī)律、數(shù)學(xué)的思想方法，以及數(shù)學(xué)中的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明與創(chuàng)造等法則的一門新興學(xué)科。數(shù)學(xué)方法論很大程度上可以被說成對于數(shù)學(xué)思想（維）方法的研究，其目標就是幫助人們學(xué)會數(shù)學(xué)的思維。通過對具體數(shù)學(xué)事例的研究實現(xiàn)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(xué)到手的”和“能夠加以推廣應(yīng)用的”。
1.2分類。
數(shù)學(xué)科學(xué)和數(shù)學(xué)史料是數(shù)學(xué)方法論的源泉，同時，數(shù)學(xué)方法論還涉及哲學(xué)、思維科學(xué)，心理學(xué)、一般科學(xué)方法論、系統(tǒng)科學(xué)等眾多的領(lǐng)域。一般情況下，數(shù)學(xué)方法論分為以下兩類：數(shù)學(xué)宏觀方法論和數(shù)學(xué)微觀方法論。
數(shù)學(xué)宏觀方法論所研究的是整個數(shù)學(xué)的產(chǎn)生、形成和發(fā)展的規(guī)律，數(shù)學(xué)理論的構(gòu)造，以及數(shù)學(xué)與其他科學(xué)之間的關(guān)系。研究宏觀方法論的主要途徑之一是研究數(shù)學(xué)史，另一條主要途徑是研究數(shù)學(xué)理論體系的構(gòu)造。
數(shù)學(xué)微觀方法論所研究的是一些比較具體數(shù)學(xué)方法，特別是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和數(shù)學(xué)創(chuàng)造的方法，包括數(shù)學(xué)思維方法、數(shù)學(xué)解題心理與數(shù)學(xué)解題理論，等等。
2.高中數(shù)學(xué)方法論的特點
數(shù)學(xué)方法對于數(shù)學(xué)的發(fā)展起著關(guān)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(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)方法上的突破，如歷史上古希臘三大尺規(guī)作圖難題，就是笛卡爾創(chuàng)立解析幾何之后，數(shù)學(xué)家們借助解析幾何，采用了RMI［關(guān)系(relationship)―映射(mapping)―反演(inversion)］方法，才得到徹底解決。這又啟發(fā)了后來的數(shù)學(xué)家們采用類似的辦法解決了歐氏幾何與實數(shù)理論的相對相容性問題。
新課標下，高中數(shù)學(xué)教學(xué)特別強調(diào)數(shù)學(xué)思想和方法，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
2.1數(shù)學(xué)方法論的理論研究得到了發(fā)展。
對數(shù)學(xué)方法論的早期研究，十七世紀就已經(jīng)開始了，法國數(shù)學(xué)家笛卡爾和德國數(shù)學(xué)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(shù)學(xué)家，如歐拉、高斯、希爾伯特等人也曾就數(shù)學(xué)方法淪的問題發(fā)表過許多精辟的見解。但是，對數(shù)學(xué)方法論進行系統(tǒng)的研究，還是最近幾十年的事，在這方面作了突出的貢獻，當(dāng)首推美國數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家波利亞。最近幾十年來，由于現(xiàn)代電子計算機技術(shù)已經(jīng)進入了人工智能和模擬思維的階段，就更加促使數(shù)學(xué)方法論蓬勃發(fā)展起來；信息論，控制論、認知科學(xué)和人工智能的最新研究成果相繼引進了數(shù)學(xué)方法論的領(lǐng)域。
1980年出版的《中學(xué)數(shù)學(xué)教材教法》中涉及“一些基本的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法”，這里的數(shù)學(xué)思想和方法就是數(shù)學(xué)方法論。進入80年代之后，數(shù)學(xué)方法論有很大的發(fā)展。南京大學(xué)鄭毓信教授在《數(shù)學(xué)方法論》一書中有一段意味深長的開頭：“數(shù)學(xué)方法論現(xiàn)今對于我國數(shù)學(xué)界、特別是數(shù)學(xué)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(dǎo)下，數(shù)學(xué)方法論的研究已經(jīng)形成了一個影響全國的氣候。
2.2數(shù)學(xué)方法論中的思想。
2.2.1抽象化思想。小學(xué)從具體事物的數(shù)量中抽象出數(shù)字，開創(chuàng)了算術(shù)運算的時期。中學(xué)用字母表示數(shù)，開創(chuàng)了在一般形式下研究數(shù)、式、方程的時期。高等代數(shù)用字母表示多項式、矩陣，開始研究具體的代數(shù)系統(tǒng)，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(shù)系統(tǒng)――向量空間、歐氏空間。隨著概念抽象化程度不斷提高，數(shù)學(xué)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(guān)數(shù)學(xué)問題時采用某種手段將問題通過變換使之轉(zhuǎn)化，進而解決問題一種方法。一般總是將復(fù)雜問題通過變換轉(zhuǎn)化為簡單問題；將難解的問題通過變換轉(zhuǎn)化為容易求解的問題；將未解決的問題通過變換轉(zhuǎn)化為已解決的問題。中學(xué)數(shù)學(xué)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(dǎo)公式都可以化成銳角形式來求其三角函數(shù)值，這些都用到化歸思想?？傊?，化歸在數(shù)學(xué)解題中幾乎無處不在，化歸的基本功能是：生疏化為熟悉，復(fù)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(shù)學(xué)問題，就其分類的原則，可歸結(jié)為：①涉及的數(shù)學(xué)概念是分類定義的；②運用的數(shù)學(xué)定理、公式或運算性質(zhì)、法則是分類給出的；③求解的數(shù)學(xué)問題的結(jié)論有多種情況或多種可能；④數(shù)學(xué)問題中含有參變量，這些參變量的取值的不同會導(dǎo)致結(jié)果的不同。應(yīng)用分類討論，往往能使復(fù)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?！痹谥袑W(xué)數(shù)學(xué)中，由兩個數(shù)學(xué)系統(tǒng)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(shù)學(xué)問題的方法稱為類比法。在中學(xué)數(shù)學(xué)中，由分數(shù)的性質(zhì)類比推理分式的性質(zhì)；由兩直線的位置關(guān)系類比推理兩平面的位置關(guān)系；中學(xué)數(shù)學(xué)通過數(shù)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(shù)學(xué)方法論對數(shù)學(xué)教學(xué)的意義
數(shù)學(xué)方法論對于數(shù)學(xué)教學(xué)的積極意義主要在于：以數(shù)學(xué)方法論為指導(dǎo)進行具體數(shù)學(xué)知識內(nèi)容的教學(xué)有助于我們將數(shù)學(xué)課“講活”、“講懂”、“講深”。
3.1數(shù)學(xué)課程目標改革的必然要求。
目前新課標下的數(shù)學(xué)課程改革，強調(diào)“情感態(tài)度與價值觀”，強調(diào)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“過程與方法”，強調(diào)“探究與發(fā)現(xiàn)”。在這種理念下，要使數(shù)學(xué)新課程改得以有效實施，教師就必須加強和重視數(shù)學(xué)方法的學(xué)習(xí)和研究，這樣對教材才有正確清楚的認識。
3.2數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)代化的改革要求。
現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂不再是單純的“傳授式”教學(xué)，新課標明確指出：“學(xué)生是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人，教師是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者。”意在進一步改變數(shù)學(xué)的教學(xué)模式，拓寬學(xué)生在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中的空間，關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高。而數(shù)學(xué)方法論在教學(xué)實踐中以“問題解決”為中心組織教學(xué)，強調(diào)“數(shù)學(xué)的思維”，把問題作為載體，將數(shù)學(xué)思維方法的分析滲透到具體數(shù)學(xué)知識內(nèi)容的教學(xué)中，使學(xué)生真正看到思維的力量，并使之成為可以理解的、可以學(xué)會的和能夠加以推廣應(yīng)用的知識。
3.3數(shù)學(xué)教師專業(yè)化發(fā)展的客觀要求。
數(shù)學(xué)教師的專業(yè)發(fā)展，不僅要掌握深厚廣博的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，而且要了解數(shù)學(xué)發(fā)展的學(xué)科歷史，掌握數(shù)學(xué)的思想方法，深刻領(lǐng)會數(shù)學(xué)的內(nèi)在本質(zhì)，懂得其來龍去脈及數(shù)學(xué)的價值。對于從事數(shù)學(xué)教學(xué)的教師，不能不懂得數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的原理、規(guī)則和思想方法，它們能使我們在數(shù)學(xué)教學(xué)中更好地駕馭教材，把數(shù)學(xué)教學(xué)變得更為生動，教出方法、教出發(fā)現(xiàn)、教出創(chuàng)新。因此，數(shù)學(xué)方法論是數(shù)學(xué)教師專業(yè)發(fā)展及自身成長的必備知識。
四、數(shù)學(xué)方法論在教學(xué)實踐中注意的問題
數(shù)學(xué)方法論是一門實踐性的學(xué)科，它在教學(xué)實踐中主要體現(xiàn)在數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)和數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)。在教學(xué)中，應(yīng)重視如何能將所學(xué)到的各種方法和策略應(yīng)用到實際的數(shù)學(xué)活動中去，包括以數(shù)學(xué)思維方法的分析去帶動和促進具體數(shù)學(xué)知識內(nèi)容的教學(xué)。
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4.1關(guān)注學(xué)生最近發(fā)展區(qū)。
在貫徹數(shù)學(xué)思想方法地教學(xué)中，要關(guān)注學(xué)生的最進發(fā)展區(qū)，盡可能幫助學(xué)生掌握現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法并根據(jù)學(xué)生的差異，采取不同的思想方法，幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)遷移。布魯姆認為，教育的基本任務(wù)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(fā)展。因此，教師應(yīng)盡可能設(shè)計有利于學(xué)生發(fā)展的教學(xué)環(huán)節(jié)，如在教學(xué)設(shè)計、課堂探究等過程中，都應(yīng)該注意不同層次的學(xué)生能不同程度地領(lǐng)會數(shù)學(xué)思想方法，使全體學(xué)生盡量使用數(shù)學(xué)思想方法分析問題、解決問題，最終使每個學(xué)生的數(shù)學(xué)水平都有所發(fā)展。
4.2設(shè)計數(shù)學(xué)情境，培養(yǎng)數(shù)學(xué)直覺。
數(shù)學(xué)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(yǎng)直覺思維，我們還要從數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)過程入手證明問題?，F(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材都是經(jīng)過邏輯加工好的數(shù)學(xué)形式，定理的證明及公式的推導(dǎo)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(shù)學(xué)結(jié)論獲得前的推測簡要地重現(xiàn)給學(xué)生，或者將自己對結(jié)論的猜測告訴學(xué)生，又或者創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生去猜測、提出疑問等引導(dǎo)學(xué)生探索“發(fā)現(xiàn)”結(jié)論將有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)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(dāng)∠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(dāng)∠FPF=90°時，點P的位置在哪里呢？又根據(jù)平面幾何知識可知點P又在以FF為直徑的圓周上，所以當(dāng)∠FPF=90°時，點P為圓和橢圓的交點，由對稱性有-＜x＜。
根據(jù)直覺思維考查問題，還要重視各個元素之間的聯(lián)系，以及系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，從整體上把握研究的內(nèi)容和方向并選取數(shù)學(xué)問題供學(xué)生訓(xùn)練，同時引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識去猜想、發(fā)現(xiàn)、最后論證?！爸庇X無處不在，直覺為我們打開發(fā)現(xiàn)真理的大門”。直覺思維是人類基本的思維形式。在數(shù)學(xué)教學(xué)中進行上述思考和探索加上善于聯(lián)想數(shù)形結(jié)合，就一定能提高學(xué)生的直覺思維能力。
參考文獻：
［1］徐利治.數(shù)學(xué)方法論選講［M］.華中工學(xué)院出版社，1983.
［2］馬忠林，鄭毓信.數(shù)學(xué)方法論［M］.南寧：廣西教育出版社，2007.2.
［3］鄭毓信.數(shù)學(xué)方法論入門［M］.浙江教育出版社，2008.
［4］張禾瑞，郝新.高等代數(shù)(第四版)［M］.北京：高等教育出版社，1999.
［5］波利亞.怎樣解題［M］.上?？萍冀逃霭嫔?，2007.
