科学技术的研究方法精选(九篇)

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第1篇：科学技术的研究方法范文

关键词： 新课标 高中数学 数学方法论 数学教学

如何按照数学家的思维模式去进行思维呢？我根据多年的教学经验给出数学方法论的涵义。

1.数学方法论的界定和分类

1.1界定。

我国著名数学家、数学方法论的倡导者徐利治先生指出：“方法论(methodology)就是把某种共同的发展规律和研究方法作为讨论对象的一门学问。”数学方法论主要是研究和讨论数学的发展规律、数学的思想方法，以及数学中的发现、发明与创造等法则的一门新兴学科。数学方法论很大程度上可以被说成对于数学思想（维）方法的研究，其目标就是帮助人们学会数学的思维。通过对具体数学事例的研究实现对真实思维过程的“理性重建”，获得各个方法论原则的深刻体会，并使之真正成为“可以理解的”“可以学到手的”和“能够加以推广应用的”。

1.2分类。

数学科学和数学史料是数学方法论的源泉，同时，数学方法论还涉及哲学、思维科学，心理学、一般科学方法论、系统科学等众多的领域。一般情况下，数学方法论分为以下两类：数学宏观方法论和数学微观方法论。

数学宏观方法论所研究的是整个数学的产生、形成和发展的规律，数学理论的构造，以及数学与其他科学之间的关系。研究宏观方法论的主要途径之一是研究数学史，另一条主要途径是研究数学理论体系的构造。

数学微观方法论所研究的是一些比较具体数学方法，特别是数学发现和数学创造的方法，包括数学思维方法、数学解题心理与数学解题理论，等等。

2.高中数学方法论的特点

数学方法对于数学的发展起着关键性的推动作用，许多比较困难的重大问题的解决，往往取决于数学概念和数学方法上的突破，如历史上古希腊三大尺规作图难题，就是笛卡尔创立解析几何之后，数学家们借助解析几何，采用了RMI［关系(relationship)―映射(mapping)―反演(inversion)］方法，才得到彻底解决。这又启发了后来的数学家们采用类似的办法解决了欧氏几何与实数理论的相对相容性问题。

新课标下，高中数学教学特别强调数学思想和方法，主要表现在以下几个方面。

2.1数学方法论的理论研究得到了发展。

对数学方法论的早期研究，十七世纪就已经开始了，法国数学家笛卡尔和德国数学家莱布尼兹都曾做过这方面的探讨。历史上不少著名的大数学家，如欧拉、高斯、希尔伯特等人也曾就数学方法沦的问题发表过许多精辟的见解。但是，对数学方法论进行系统的研究，还是最近几十年的事，在这方面作了突出的贡献，当首推美国数学家和数学教育家波利亚。最近几十年来，由于现代电子计算机技术已经进入了人工智能和模拟思维的阶段，就更加促使数学方法论蓬勃发展起来；信息论，控制论、认知科学和人工智能的最新研究成果相继引进了数学方法论的领域。

1980年出版的《中学数学教材教法》中涉及“一些基本的数学思想和数学方法”，这里的数学思想和方法就是数学方法论。进入80年代之后，数学方法论有很大的发展。南京大学郑毓信教授在《数学方法论》一书中有一段意味深长的开头：“数学方法论现今对于我国数学界、特别是数学教育界已不是一个陌生的名称……”特别是在徐利治教授的倡导下，数学方法论的研究已经形成了一个影响全国的气候。

2.2数学方法论中的思想。

2.2.1抽象化思想。小学从具体事物的数量中抽象出数字，开创了算术运算的时期。中学用字母表示数，开创了在一般形式下研究数、式、方程的时期。高等代数用字母表示多项式、矩阵，开始研究具体的代数系统，进而又用字母表示满足一定公理体系的抽象元素，开始研究抽象的代数系统――向量空间、欧氏空间。随着概念抽象化程度不断提高，数学研究的对象急剧增加。

2.2.2化归思想。所谓的化归思想方法，就是在研究和解决有关数学问题时采用某种手段将问题通过变换使之转化，进而解决问题一种方法。一般总是将复杂问题通过变换转化为简单问题；将难解的问题通过变换转化为容易求解的问题；将未解决的问题通过变换转化为已解决的问题。中学数学中，化无理方程为有理方程，化分式方程为整式方程，化三元一次方程组为二元一次方程组直至一元一次方程，从一切角度利用诱导公式都可以化成锐角形式来求其三角函数值，这些都用到化归思想。总之，化归在数学解题中几乎无处不在，化归的基本功能是：生疏化为熟悉，复杂化为简单，抽象化为直观，含糊化为明朗。

2.2.3分类讨论思想。需要运用分类讨论的思想解决的数学问题，就其分类的原则，可归结为：①涉及的数学概念是分类定义的；②运用的数学定理、公式或运算性质、法则是分类给出的；③求解的数学问题的结论有多种情况或多种可能；④数学问题中含有参变量，这些参变量的取值的不同会导致结果的不同。应用分类讨论，往往能使复杂的问题简单化。

2.2.4类比推理思想。波利亚曾说：“类比是一个伟大的引路人。”在中学数学中，由两个数学系统中所含元素的属性在某些方面相同或相似，推出它们的其他属性也可能相同或相似的思维形式被称为类比推理，运用类比推理的模式解决数学问题的方法称为类比法。在中学数学中，由分数的性质类比推理分式的性质；由两直线的位置关系类比推理两平面的位置关系；中学数学通过数轴建立了直线上点的坐标，类比建立平面上和空间直角坐标系中点的坐标。

3.数学方法论对数学教学的意义

数学方法论对于数学教学的积极意义主要在于：以数学方法论为指导进行具体数学知识内容的教学有助于我们将数学课“讲活”、“讲懂”、“讲深”。

3.1数学课程目标改革的必然要求。

目前新课标下的数学课程改革，强调“情感态度与价值观”，强调数学学习的“过程与方法”，强调“探究与发现”。在这种理念下，要使数学新课程改得以有效实施，教师就必须加强和重视数学方法的学习和研究，这样对教材才有正确清楚的认识。

3.2数学课堂教学现代化的改革要求。

现在的数学课堂不再是单纯的“传授式”教学，新课标明确指出：“学生是数学学习的主人，教师是数学学习的组织者、引导者和合作者。”意在进一步改变数学的教学模式，拓宽学生在数学教学活动中的空间，关注学生数学素养的提高。而数学方法论在教学实践中以“问题解决”为中心组织教学，强调“数学的思维”，把问题作为载体，将数学思维方法的分析渗透到具体数学知识内容的教学中，使学生真正看到思维的力量，并使之成为可以理解的、可以学会的和能够加以推广应用的知识。

3.3数学教师专业化发展的客观要求。

数学教师的专业发展，不仅要掌握深厚广博的数学基础，而且要了解数学发展的学科历史，掌握数学的思想方法，深刻领会数学的内在本质，懂得其来龙去脉及数学的价值。对于从事数学教学的教师，不能不懂得数学发现的原理、规则和思想方法，它们能使我们在数学教学中更好地驾驭教材，把数学教学变得更为生动，教出方法、教出发现、教出创新。因此，数学方法论是数学教师专业发展及自身成长的必备知识。

四、数学方法论在教学实践中注意的问题

数学方法论是一门实践性的学科，它在教学实践中主要体现在数学思想方法的教学和数学思维的培养。在教学中，应重视如何能将所学到的各种方法和策略应用到实际的数学活动中去，包括以数学思维方法的分析去带动和促进具体数学知识内容的教学。

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4.1关注学生最近发展区。

在贯彻数学思想方法地教学中，要关注学生的最进发展区，尽可能帮助学生掌握现代数学思想方法并根据学生的差异，采取不同的思想方法，帮助学生完成学习迁移。布鲁姆认为，教育的基本任务是找到这样的策略，既考虑到个别的差异，又能促进个体最充分地发展。因此，教师应尽可能设计有利于学生发展的教学环节，如在教学设计、课堂探究等过程中，都应该注意不同层次的学生能不同程度地领会数学思想方法，使全体学生尽量使用数学思想方法分析问题、解决问题，最终使每个学生的数学水平都有所发展。

4.2设计数学情境，培养数学直觉。

数学直觉是一种不包括普通逻辑推理过程的直接悟性，它的思维方式是有其特别之处的。培养直觉思维，我们还要从数学的发现过程入手证明问题。现行的数学教材都是经过逻辑加工好的数学形式，定理的证明及公式的推导一般都是按照编排好的逻辑演绎方式进行讲授。在证明问题前，如果能先将数学结论获得前的推测简要地重现给学生，或者将自己对结论的猜测告诉学生，又或者创设情境让学生去猜测、提出疑问等引导学生探索“发现”结论将有助于培养学生的数学直觉。比如说下面例题：

椭圆+=1的焦点F、F，点P是椭圆上的动点，当∠FPF为钝角时，求点P横坐标的取值范围。

分析：点P在椭圆上运动，要使∠FPF＞90°，凭借直觉，首先想到当∠FPF=90°时，点P的位置在哪里呢？又根据平面几何知识可知点P又在以FF为直径的圆周上，所以当∠FPF=90°时，点P为圆和椭圆的交点，由对称性有-＜x＜。

根据直觉思维考查问题，还要重视各个元素之间的联系，以及系统的整体结构，从整体上把握研究的内容和方向并选取数学问题供学生训练，同时引导学生利用已有的知识去猜想、发现、最后论证。“直觉无处不在，直觉为我们打开发现真理的大门”。直觉思维是人类基本的思维形式。在数学教学中进行上述思考和探索加上善于联想数形结合，就一定能提高学生的直觉思维能力。

参考文献：

［1］徐利治.数学方法论选讲［M］.华中工学院出版社，1983.

［2］马忠林，郑毓信.数学方法论［M］.南宁：广西教育出版社，2007.2.

［3］郑毓信.数学方法论入门［M］.浙江教育出版社，2008.

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

［5］波利亚.怎样解题［M］.上海科技教育出版社，2007.

第2篇：科学技术的研究方法范文

关键词 新课程 机械基础 教学方法

中图分类号：G712 文献标识码：A

作为高职机械类专业重要科目的机械基础，以往的课程是分为四门来学习的，即理论力学、材料力学、机械原理、机械零件。这四门课程的理论性和抽象性过强，且涉及面广，需要的学时多，其特点是偏重学术，却对实际应用方面指导不够，不能满足高职对应用型人才培养的要求。针对这一现状，提出了新课程标准。

1新课程标准与传统教学标准的区别

1.1学习方式上的区别

新课程标准与传统教学标准相比，在教学方式上倡导自主、探究、合作，它强调的是培养学生的创新精神和实践能力，如搜集和处理信息、获得新知、分析解决问题、交流合作的能力等。而这些都是传统教学标准所欠缺的，传统的说教式教学方式已经不能适应课改的要求。

1.2教学手段上的区别

传统课程标准以课堂教学为基础，教师往往采取的是填鸭式、灌输式的教学手段。新课程标准的教学则强调学生在学习知识的过程中了解知识的形成过程并掌握其规律。

1.3主观能动性的区别

新课程标准的一个最显著的特点就是强调探究式学习，要做到探究式学习，就要发挥学生的自主学习能力，以学生为中心，这样才能把学生的被动学习变成主动学习。而传统课程标准以教师为中心，学生的学习是在教师的要求下被动接受的，因此就不可能记得牢，经常是到了下课，学的东西又还给了教师。

2新课程标准下的机械基础教学

2.1传统课程标准的弊病催生新课程标准下的机械基础教学

由于传统课程下的机械基础耗时多，且学术性、理论性、抽象性过强，不适合高职培养应用型人才的需要，因此课程改革势在必行。新的课程标准实施后，机械基础成为机电设备维修与管理、汽车运用技术、机电一体化、数控技术、模具设计与制造等机电类专业的必修课，并具有实践指导意义。

2.2新课程下的机械基础与传统课程下的机械基础比较

新课程下的机械基础只针对有所关联的专业进行开设，且在课程的设置上坚持改革、发展和创新，强调的是基础过程的课程体系建设，强调教师的教学科研能力，突出的是课程内容的实用性、先进性，并以操作性为重点。而传统课程下的机械基础的受众不明确，教师也多照本宣科，学生也缺乏实践的机会，使得本来很实用的学科变成了纸上谈兵。

3新课程下的机械基础教学的切入点

3.1实现应试教育向素质教育的转变

以前，机械基础的课程设计之所以强调理论教学，是为了适应考试的需要，学得好是一张卷子，学得不好也是一张卷子。学生学习机械基础就是为了应付考试，学习质量可想而知。新课程让机械基础这个实践性强且实用性佳的学科回归了本位，教师在教学实践中强调的是学生的参与，特别是动手能力的培养，继而使得学生的理论知识也得到了巩固。

3.2摆脱对书本的依赖，以实践教学为主

之前的机械基础内容难、繁、偏，教师教起来费神，学生听起来头疼。这还不说，由于师生都以书本为唯一的获知来源，使得书上的一些理论缺乏现实参考，有的学生，教师已讲得声嘶力竭，他还如丈二和尚摸不着头脑。

3.3注重扮演角色性质的变化

如果把机械基础比作是一部电影剧本，里面有很多台词，以往是教师作为演员，按剧本里的台词把要说的话给念白出来，学生只要当观众，进行附和就行了。但是新课程则要求将教师和学生的角色换过来，变为学生当演员，让教师来当观众，同时还要对学生的演技进行评判。特别是在实验课或是校外实践时，更是要以学生为主角，以他们真正掌握所学知识为标准。

4新课程下的机械基础学时设置及目的

根据新课程标准的要求，不妨将以往涉及面广的理论知识进行模块化分类，分为基础知识、机械传动、机械零部件三大模块。对于基础部分以理论讲述为主，课时不宜过多。而其它部分则分为两种情况，既有理论，又有实践的，则课时均分；以实践为主的，适当增加实验课。这样一来，主题就得到了突出，教师实现了教学目的，学生达到了学习目的。

新课程下的机械基础教学强调的是轻理论、重实践，轻说教、重自学。因此，在教学方式和手段上要适应课改的要求，在教学内容上务实且要学会运用现代教学技术，将多媒体教学等形式引入课堂，并在实践教学中逐步形成教学体系，这样才能使得机械基础教学不断推向前进。

参考文献

第3篇：科学技术的研究方法范文

关键词：MATLAB软件 数值计算方法 辅助教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0131-01

随着科技的飞速发展，各工程领域与数学的关系愈加密切，数学应用的广度和深度在现代科技发展中体现的愈加明显。数值计算方法作为利用计算机求解数学问题的学科，是实现实际工程问题的一种重要基础手段。因此，在大学教育阶段开设数值计算方法课程是非常必要的，而这不仅要求学生理解相关的数值计算的理论知识，还要会利用这些理论知识解决实际问题。基于长期的教学实践体会，在数值计算方法课程中做好理论传授和实践能力培养这两个环节变得异常重要。同时，随着科技的不断进步，与数值计算方法相关的软件层出不穷，如何合理的加以利用，是该课程教学过程中必须探讨的课题。该文以具体教学过程为例，介绍了数学软件MATLAB在提高课堂教学质量中的具体操作。

1 MATLAB介绍

MATLAB是由MathWorks公司1976年出品的软件系统，包含科学计算、可视化以及交互式程序设计等计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计等领域提供全套解决方案，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB的语法简单，编程易于实现，其强大的数值计算功能，基本涵盖了高等数学中的所有运算。经过多年发展，MATLAB已成为最优化理论，神经网络，计算机模拟仿真等现代学科的基本教学软件，是众多科研工作者的必备工具。

2 数值计算方法课程教学特点与难点分析

2.1 涉及范围广

数值计算方法是面向理工科各专业的基础课程，包括误差分析，插值法，数值微积分，矩阵计算，数值代数，微分方程数值解法等领域，涵盖大学数学的各分支，内容广泛。该课程具有知识结构分散、知识面跨度大、知识要点繁多等特点。因此，本门课程的讲授面临诸多困难，要想对每一种数值解法都做深入研究是不现实的，只能介绍部分经典方法的相关理论。如何在讲授完主要理论后将其应用于实践，是个大难题。

2.2 公式推导多

任意一本数值计算方法教材上的理论都过于复杂，给人的感觉就是这门课一直讲算法，传统的课堂上也以理论推导为主，如此很难有效的调动学生主动学习的积极性。加上课时有限，教师如果对课程不能宏观掌控，常常会在教学内容、方法、节奏等方面出现问题，在强调理论证明的同时，忽略学生对问题实际背景的理解以及数学思想的把握，造成教师对知识讲解的不透彻，学生消化不良。

2.3 计算量大

在解决实际问题时，个别简单问题可以进行少量手工计算。但是，为了很好的说明解决实际问题的效果，本课程一般都需要进行大量的重复计算，而在课堂上进行这种工作会严重影响课堂教学中的互动性。进而造成学生的抵触情绪，教学效果及学习效果差强人意。

3 基于MATLAB软件的数值计算方法课程教学

针对上述数值计算方法课程教学的特点和难点，我们考虑结合MATLAB软件的特点来改进现有的教学方法，将MATLAB软件应用于数值计算方法的教与学，必将会有良好的教学效果。主要做法如下。

3.1 基于MATLAB软件，分析与计算并重

整个教学内容既注重算法的理论分析，也注重算法的实现。对基础概念、基本理论、基本方法注重阐述来源和应用，删减不必要的、繁琐冗长的推导论证和复杂的运算技巧，确保课程内容通俗易懂，算法实用，够用。以具体案例和工程应用实例驱动学生运用数学方法解决实际问题，在此过程中确保理解数值计算方法的相关概念和方法、理论等。

3.2 基于MATLAB软件，经典与现代交融

教学内容在保持经典知识的基础上，加强内容的现代性。用现代数学的观点阐述一些数学概念，延伸数学结论。将现代信息技术和数值实验融入教学，并贯彻于教学全过程。例如，传统的微分方程数值解基本上都是采用差分法来完成，这种方法原理简单，学生容易接受，但数值解的精度较低或者需要较多的迭代次数。MATLAB软件中提供了全新的微分方程工具箱，对于常见的经典偏微分方程如热传导方程、扩散方程等都能给出精度足够的数值解，这对学生理解微分方程数值求解部分的理论是有很好助益的。

3.2 基于MATLAB软件，理论与实践结合

理论联系实际，课内课外相结合，利用习题课，给学生足够的可供选择的实用性较强的习题和数学建模问题，让学生亲历解决问题的全过程，注意融知识传授，能力培养于一体，目的是使学生得到选择算法、编写程序、分析数值结果，培养使用计算机进行科学计算和解决实际问题的能力，为以后从事现代数学科研工作和实践打下良好的基础。为此，在课程的讲授过程中，要注意引入工程实例，启发学生思考问题，引导学生利用现有知识探索解决问题的方法。

4 结语

数值计算方法面向算法，是利用计算机快速解决问题的一门学科，这一特点决定了教学中的授课模式，在理论教学的同时要注重与实践的结合。基于MATLAB的数值计算方法辅助教学，不仅增强了课堂教学的直观性，使枯燥难懂的理论知识易于接受，而且优化了课堂教学内容，改变了师生对课程固有的传统认识，能真正实现教与学的良性互动，让学生在应用数学解决实际问题的过程中感受数学的魅力和作用。因此，不能光讲方法而不实践，那样只会过于理论，让学生摸不着，看不到，很难理解数值计算方法的精髓，只有通过边学习边实践才能更好地掌握数值计算方法，并将其应用于工程实践。

参考文献

[1] 张玉柱，艾立群.钢铁冶金过程的数学解析与模拟[M].冶金工业出版社，1997.

第4篇：科学技术的研究方法范文

关键字：电工电子技术；教学方法；教学质量；实践性；专业基础课

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（C）-0000-00

一、引言

电工电子技术是理工科专业开设的一门必修专业基础课程。是一门系统性、实践性较强、内容多而复杂的课程。学生通过本课程的学习，将掌握电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工电子技术的实际应用和我国电工电子发展的情况。该课程在理工科教学体系中占有十分重要的地位，在学生以后学习专业课中起着承前启后的重要作用，也为学习后续专业课程以及从事与本专业有关的工作打下一定的基础。随着现代化的发展，社会对电工电子技术人才的要求越来越高，为了更好的调动学生学习的积极性，培养学生的创新能力和实际动手能力，本文对电工电子的教学方法进行了研究探索。

二、教学方法

电工电子技术课程是一门承上启下的理论专业基础课，掌握这门课程显得尤为重要。但由于该课程涉及到的理论知识、公式较多、内容又比较抽象难懂，学生实践少。所以学生学起来很费力费时，导致学生产生厌学的心理。因此应着重培养学生的学习兴趣，运用多种教学方法来激发学生的兴趣。

1、调动学生的积极性

老师在课前必须备课充足，多找一些实际生活中的例子来激发学生的兴趣。让学生知道上课学习的知识都是与平时生活息息相关，分不开的。比如：在电工方面，老师通过家里节能灯电路的连接进行举例进入课堂。还有遇到课本里面难以理解的一些知识，学生可以通过课堂实际运用来掌握。在电子技术方面，讲到P型半导体中以什么来导电？学生就不能理解空穴这个概念。老师可以通过举例让学生更好地掌握。比如：教室最前面有一个空位置，让同学们逐个向前移动，空位置就到最后面了，空穴就是这个道理。

学生的兴趣都是来源于具体情景，课堂教学是激发学生学习兴趣的主要阵地。老师要根据教学内容和教学目的提出有启发性的思考题，让学生带着问题去思考，去寻找答案。然后在课堂上老师把问题情境化，解决问题作为课堂上教学的重难点来教学。这样课后学生就会积极主动的去学习，积极思考，从而产生强烈的求知欲。还有老师在讲到比较抽象的问题时，可以通过运用语言的技巧来提高学生的积极性。

2、设计问题，培养学生的质疑能力

在教学过程中，老师可以通过不断的设计问题来刺激学生的兴奋点，使学生从一种兴奋状态到达另一种兴奋状态，让他们的求知欲在不停的思考中得到满足，人的体力和精力就比较充沛，思维能力也就比较灵活。因此老师在平时的教学过程中要不断的给学生提出问题，在教学内容中给学生设置悬念，这样就会是学生的注意力、思维力都凝聚在一起，让学生的智力活动达到最佳的状态。因此在课堂教学上老师可以提出实行自主学习、自定目标、自我解决、自我评价等方法。

3、建立良好的师生关系，营造和谐的课堂气氛

教育家曾说过：“没有感情的教育不会成为成功的教育；没有情感的课堂不是成功的课堂。”所以，建立良好的师生关系是营造和谐课堂气氛，激发学生学习兴趣的主要因素。首先，教师要尊重学生，是教师和学生平等交流的前提，是促进师生关系和谐的关键。教师和学生之间既可以做朋友又可以做师长，经常要对学生嘘寒问暖，要善于听取学生提出的意见和建议，敢于接受学生的批评，要让学生愿意和老师在一起交流。这样老师就可以更多地去了解学生的想法和学习情况，让老师真正做到教导的作用。

4、注重教学方法，提高教学质量

电工电子技术是一门实践性很强的课程，但目前大部分电工电子技术的课程都存在理论知识过多，公式太多，而学生的实践机会较少的现象，这样学生学习起来很难理解。比如：在电子技术的组合逻辑电路编码器分析时，在黑板上讲解时学生很难理解，教师就可以采用多媒体教学，多媒体教学比较形象、多样、新颖、直观的特点，这样有效地促进了教师的教学方法，一方面教师可以自己动手制作多媒体课件，以满足课堂教学的需要；另一方面，教师可以充分利用现有网络资源进行网上教学。在教学过程中充分利用学校的实验室教学资源，给学生提供更多的实践动手能力。在课程实施过程中，以学生为主体，注重学生实践能力的培养，课内教学采用理论实践一体化授课，然后在机房进行电路的仿真，最后安排在实验室进行动手能力的操作；实验结束后当学生看到自己的电路能正常运行时，这时学生的学习兴趣就会倍增。多鼓励学生参加竞赛锻炼学生职业技能；在考核体系中，增加技能测试考核，并将项目操作考核所占比例加大，重在考核学生的实践能力。

5、课堂互动教学策略

教师为了提高教学质量，在课堂上与学生的互动也是一个非常重要的环节。让学生了解每一节课的目标以及内容，教师就要相应的准备与每一节课对应的问题，老师用问题来引导学生去学习，教师在授课过程中提出问题，让学生去思考，对主动回答问题的学生给予表扬。教师也可以让学生到黑板上来做题目，给做对的同学相应的加分奖励。在教学过程中，教师应该时刻注意处处为人师表。教师在课前一定要充分备课，严格执教，体现教师的认真负责的精神；教学内容一定要体现理论联系实际；在学生讨论的过程中，教师要起到引导的作用，使问题不断明朗化。

三、总结

结合《电工电子技术》这门课程，针对高职学生的特点，本文对教学方法进行了探索和研究，提出了课程在教学过程中的一些方法；总之在教学过程学生能够自己探索和研究出来的，那教师就不要去提示，尽可能的多给学生一些思考的时间和一些活动的空间，让学生更多的去表现自己。

参考文献：

[1]王芝兰《电工电子技术》课程学习方法分析[J].新疆职业技术教育，2008，

[2]廖江.浅谈电工技术教学改革[J].应用技术，2009，（23）：113-115

[3]马荣生.浅谈电工电子的学习方法[M].河北农业科技，2008-16

第5篇：科学技术的研究方法范文

关键词: 中药鉴定技术 教学方法 教学研究

教学是通过一定的组织形式实现的。而为了达到教学目的,把一定的教学内容教给学生,有效地利用教学的时间、空间,发挥教学设备的作用,都需要通过一定的教学方法来体现。教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。现代职业教育综合课堂教学与现场教学的优势,采用理论、实践一体化教学方法,把课堂搬到实践场所,将理论教学与实践教学有机地融合在一起,从感性认识入手,加大直观教学的力度,提高学生的认识能力。在教学过程中加入技能训练,在训练的过程中加深对知识的理解和掌握,能够最大限度地提高学生的职业技能。

中药鉴定技术,是职业学校中药专业的一门专业课程。中药鉴定技术以中药材、饮片为研究对象,中药材的真伪优劣为主要研究内容,是一门应用性很强的学科。中药鉴定对中药品种的确定及质量的控制至关重要。而中药鉴定学这门课程的内容却极其枯燥,怎样提高职业学校学生的学习兴趣?提高学生的职业技能,如何组织教学使所学药材更加易学易认?理论,实践安排更加合理,是每个中药鉴定技术教师都应该思考的问题。根据职业教育特点,以就业为导向,以能力为本位,结合中药质检员等职业岗位群的内涵标准,对教学内容进行了筛选、调整、重新组合。以来源、性状、显微、理化四大鉴定为主线,采用分组教学、现场教学、讨论教学、竞赛等多种教学组织方法进行教学实践,能取得良好教学效果。

教学中按四大鉴定的分类,集中对每种鉴定进行理论和实践教学。比如:集中时间训练学生来源鉴定,其他鉴定方法则少涉及或不涉及。集中训练性状鉴定,显微鉴定,理化鉴定也都一样。这样有助于学生对知识的巩固和理解。

一、来源鉴定部分

理论与实践交替进行,将100种中药按来源不同分成若干组别,每次理论讲2-3组,包括药材的品种,源流,药材的产区,加工方法等。以提高学生对药材品种的认识。然后实践,在中药标本室观察这些药材原植物的特点。最后教师再选取典型的工作任务,学生在教师的协助下,进行典型工作任务的训练,并在多次的训练中提炼出共性的操作过程与方法,再指导其他工作任务的训练。后来的训练,教师可逐渐减少指导,学生独立完成任务,从而促使学生从帮助成功到自主成功。比如:让学生先试写来源鉴定的步骤。可以给学生进行提示:拿到标本该怎么确定是什么植物?先看什么?再看什么?要对比什么资料?等等。学生能在老师引导下自己分析,最后自己得出结论。要始终让学生作为鉴定的主角,老师作为配角。

二、性状鉴定部分

采用理实一体化教学,将400种中药分成若干组,将需要重点学会区分真伪优劣的药物大致平均分配到各组。每次上课一半时间教师讲解辨认要点,按照以往的教学经验来看,辨认要点不能太多,太多学生记不住。每个药材记二到三个要点最合适,如:重点药材的真伪优劣鉴别方法,伪品的来源,造假的情况等。另一半时间学生分组识别,讨论。将其中重点的药材性状内容提炼出来,填写记录。每次课采用有奖竞答、分组游戏竞赛等方式,让学生能在愉快、和谐的气氛中很容易学会辨认药材,并对重点药材的真伪优劣有深切的认识。在不知不觉中潜移默化地掌握了中药性状鉴定的手段和认伪、识伪的方法。

三、显微鉴定部分

打破传统按药材用药部位分类、来进行显微鉴定教学的方法,改用选取典型显微特征来训练学生,能大幅度提高大部分学生的显微鉴定水平。在研究药材的显微鉴定教学时会发现,很多药材都具有相同的显微特征,比如:山药、半夏、浙贝、川贝、大黄等,都有淀粉粒。但是每一种药材的淀粉粒特征又不同。在设计显微鉴定教学实验的时候,可以设计把都含有淀粉粒的药材作为一组,让学生比较各种药材淀粉粒的不同。其他显微特征也可以这样集中起来,这样做第一个好处是,避免很多学生看显微特征的时候找不到“北”。传统按单独药材进行显微实验最主要的问题就是,学生到底有没有看到教师要求看的特征是不好判断和评测的。但是这样集中的看,就可以避免上述问题。第二个好处是,在实验中学生不知不觉就能体会到不同药材用显微如何鉴别的方法。

四、理化鉴定部分

与上述显微鉴定类似,选取中药鉴定常用的理化鉴定方法进行集中训练,让学生不断重复,不断强化,达到技能提高的目的。比如:在中药鉴定中比较常用荧光鉴定,选取实训内容时,把典型中药和可以用荧光鉴定的药材都放一起,让同学反复训练,反复比较。把重点放在实践技能的提高上,从单项技能的提高扩展到整体中药鉴定水平的提高。

第6篇：科学技术的研究方法范文

关键词：多样化教学法；农村；小学；数学教学

引言：

数学是一切科学的基础，在社会上发挥着不可替代的重要作用。近几年来，中国的数学教育已成为社会大众关注的热点问题。然而在社会不断发展、教育事业稳步推进的当下，城乡教育发展不平衡的问题仍然扎根在教育领域。因此，了解当前农村小学数学课堂教学的现状，并不断探索改善农村小学数学课堂教学的可行路径，已成为现下各农村小学亟待完成的重要任务。

一、当前农村小学数学课堂教学的现状

从整体上看，相比于城市基础教育，目前我国的农村基础教育仍然比较落后。

一方面，大部分的农村小学数学教师仍然按照形式化和枯燥乏味的方式实施教学。很多农村小学数学教师的课堂教学方式缺乏创新性和探索性，仍旧是以传统的教师口述和板书教学为主，导致学生缺乏学习的主动性和积极性。

另一方面，在农村基础教育阶段中，教师队伍的教学管理水平存在参差不齐的情况，因此大部分农村小学数学教师仍然秉持着落后的教学理念。不难发现，当前仍有很多农村小学数学教师秉持填鸭式的教育观念，导致农村小学数学教学趋于功利化。在陈旧的教学理念的驱动下，他们仍然继承传统的单一教学模式。这种平平无奇的教学模式，不仅体现出照本宣科、创新性不足等问题，还极大地削弱了学生的学习积极性和主动性，降低了教师的教学效率。

虽然近几年来国家越来越重视乡村基础教育的发展，不断加大对乡村基础教学的扶持和投资力度。但是目前农村小学数学的课堂教学仍存在现代性不足、教学设备不完善等问题。比如，有些农村小学的多媒体设备常年卡顿或者年久失修。许多农村小学的数学教师并不能熟练地使用多媒体技术，导致多媒体技术未能与课堂教学紧密结合。教师的日常教学依然以传统的板书教学为主，而写板书又存在耗时较长的问题，这导致教师的教学效率普遍较低。

二、在多样化教学方法之基础上对农村小学数学课堂教学之可行路径的探讨

（一）加强教师队伍建设

教师是教育活动的执行者、主导者。然而，当前的农村小学数学教师存在教学模式单一、教学理念陈旧、教学质量和效率普遍较低等问题。因此，加强农村小学数学教师队伍的建设，已成为当前农村基础教育改革中一项迫在眉睫的任务。一方面，农村小学应积极引进数学教学人才，建立高质量的新教师队伍。另一方面，农村小学应安排原有的教师队伍参加进修，深入学习先进的教学经验，不断改善农村小学数学教师的教学方法和教学模式，完善原有的农村小学数学教师队伍。

立足于学生的兴趣点，营造良好的课堂氛围

教师可以将数学故事或案例引入农村小学数学教学课堂，引导学生培养数学思维、探索意识以及实事求是的精神态度，发掘数学学习中的乐趣，增强对数学学习的自主性、积极性。以人教版小学一年级下册数学为例，在学习“认识人民币”这个单元时，教师可以在课堂上设计一个“模拟集市”，让学生认识人民币中的“元、角、分”，尝试自己计算所购商品的价钱，并尝试使用钱币教具“付款”。通过将生活中的具体案例引进农村小学数学的课堂教学中，有助于让学生懂得数学问题是源于生活并且运用于日常生活的，从而引导学生将数学知识与实际情况结合起来，激发他们对数学学习的兴趣，提高教师的课堂教学质量和效率，弥补当前农村数学课堂教学的不足。

坚持以学生为课堂主体，多开展小组探究活动

农村小学数学教师应不断提高学生在课堂中的参与度，通过在课堂上开展小组探究活动的方式，让学生进行小组学习、交流和探讨，并且引导学生有逻辑地表达自己的想法和观点。这种教学模式不仅有助于提高学生对于数学学习的主动性，还有助于培养学生的团队合作能力以及语言表达能力。

教师应积极主动地使用多媒体技术

在互联网时代的大背景下，很多农村小学都将多媒体技术引进课堂。但是仍有很多农村小学的多媒体设备尚未完善，普遍存在卡顿或年久失修等问题。许多农村的数学教师并不能熟练地使用多媒体技术，有些上了年纪的老教师甚至不使用多媒体技术进行教学，导致多媒体技术整体的应用性较低，未能与农村小学数学课堂教学完成高效整合，从而大大削弱了教师的教学质量和教学效率。因此，为了减少消耗在写板书上的教学时间，显著提高教学质量和教学效率，学校应不断完善多媒体设备，培养教师使用多媒体技术的能力，而教师本身也应当树立积极使用多媒体技术、坚持多样化教学方式的意识，从而达到优化教学实践的目标。

结束语：

总而言之，农村小学数学教师应当秉持创新的教学理念，及时转变课堂教学思路，立足于多样化的教学方法，完善教学模式，及时高效地解决当前农村小学数学课堂教学中存在的各种问题，促进中国农村基础教育向着高速优质的方向发展。

参考文献

[1]李果林.农村中小学数学课堂教学方法探析[J].课程教育研究，2020(42).

第7篇：科学技术的研究方法范文

关键词：模拟电子技术；实践教学；图式；创新思维

作者简介：李铁军（1976-），男，吉林松原人，集美大学信息工程学院，讲师；陈虹宇（1976-），女，四川广安人，集美大学轮机工程学院，讲师。（福建 厦门 361021）

基金项目：本文系集美大学教学改革项目“强化供用电能力培养的《供电技术》教学改革”（项目编号：JY09037）的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0131-02

“模拟电子技术”课程是工科院校信息科学与技术学院类自动化、电气、测控、电子等相关专业的主干专业基础课，具有较强的理论性和专业实践性等特点。实际教学中存在如下问题：理论知识比较抽象；基本元器件具有非线性特征，需视不同的工作环境作不同的线性等效，学生不易掌握；同一元器件组合用在不同的电路中，特性应用的侧重点不同，学生经常丢主抓次。[1]实践教学是弥补理论教学不足的重要手段，实践教学不仅能锻炼学生的动手能力，而且能加强学生理论联系实践的能力。[2]而传统实践教学存在仪器操作复杂；实验一般在已封装好的实验箱或实验台上进行，以验证实验为主，导致学生对元器件的作用不明确，电路基本原理不清楚，不会根据电路原理图布线，实验结果缺乏分析；不利于创新思维培养等缺陷。

德国心理学家巴特利特（Bartlett）在《记忆》一书中最早使用了图式（schema）的概念。他认为图式是“过去的反映，或过去的经验的积极组织”，是一个不断发生作用的已有知识结构，遇到新事物时，只有把这些新事物和已有的图式联系起来才能被理解。[3]图式在外语教学[7]及机器人路径规划[8]等方面得到了成功应用。

为顺应教育部推动的“卓越工程师教育培养计划”，本文引入图式概念，将知识点进行了分解，建立了分层递阶学习模式，形成了由浅入深、由元器件向电路、由仿真向硬件过渡的模块化教学，锻炼了学生的实践动手能力，培养了学生的电子线路设计能力与创新能力，加强了学生分析问题、解决问题的能力，以及启发了学生的创新意识。

一、基于图式的学习框架设计

图式理论是现代认知心理学的一种认知理论，图式是“表征存储在记忆中的一般概念的资料结构”，具有高度抽象和结构化的特点。作为知识经验的贮存结构，图式影响着人对客观事物或各种刺激情境的理解和反应。就教学活动而言，图式有利于知识的记忆、应用、迁移。一旦图式知识被激活，就能引导问题解决者以特定的方式搜寻问题空间、寻找问题的有关特征，从而提高问题解决的效率。[4]

皮亚杰认为图式就是心理、思维或智力的结构。图式经过同化、顺应和平衡这样的学习与适应过程，构成了新的图式，不断发展变化，不仅有量变，也有质变。其中同化是图式的量的变化，顺应是图式的质的变化。[5]基于上述思想，将图式引入到“模拟电子技术”课程实践教学过程中，设计符合“模拟电子技术”课程特点的学习框架，如图1所示。

由于实践教学的主要目的是锻炼学生的动手能力，加强学生理论联系实践的能力，且学习是循序渐进的过程，因此学生首先要学会基本元器件的用法，即元器件的构成、基本原理、性能和使用方法，并在此基础上进行综合应用。故基于图式的教学框架采用分层递阶模式，包括如下三个主要部分：

1.知识模块层

通过知识点分解从最基本的元器件开始学习，每个元器件建立一个独立的学习图式。在此基础上，再迁移学习其他元器件，首先学习共性，再延伸出差异性，这样由浅入深、由易到难、由简单到复杂逐步掌握基础知识。

2.功能应用层

在掌握基本元器件的基础上，通过元器件组合构成具有特定功能的电路图式。电路图式也是从单功能到多功能、由静态到动态、由单板到集成的渐进学习。

3.应用设计

根据实际需求，设定由简单到复杂的题目，教会学生进行逆向学习，培养学生的应用设计能力及创新能力。学生拿到题目，首先要进行任务分解，其次要选择能完成某个子任务的电路图式，再选择相应元器件，最后完成该电路图式的具体设计。调试电路并观察输入输出，在确定电路功能正确的基础上，同理完成其他子任务。整个过程学生完全是主体，教师可作为辅助，适时指导。

整个学习过程采用自顶向下（Top-down）和自底向上（Bottom Up）两种方式。自底向上着重学生的学习过程，即教会学生由独立到整体、由特殊到一般的学习方法；自顶向下突出学生应用能力的培养，即学生在前期知识积累的基础上，根据给定任务进行任务分解、功能模块选择及组合应用的过程。两种方式相辅相成，既教会了学生的学习方法又锻炼了学生的设计应用能力。

二、元器件层

元器件图式可参考机器人学的慎思/反应结构进行设计，如图2所示。

感知代表输入，即与元器件相关的一些信息，部分输入信息如下所示：

1.型号命名方法

了解基本元器件的型号命名方式，并不是要记住所有命名方式代表什么含义，而是认识其型号命名表示方式，为以后实际应用中可以自己进行选型奠定基础。如湿敏电阻器的型号名称包含三部分：第一部分用字母表示主称，第二部分用字母表示用途或特征，第三部分用数字表示序号以区别外形尺寸和性能参数，则MS01-A代表通用型号湿敏电阻器。

2.技术参数

如标称阻值、允许误差、极限工作电压（电流）等。

3.等效模型

即元器件的理想模型与类等效模型。

执行代表该元器件的功能，即用途，这里需要掌握的内容主要是元器件的引脚排布和元器件按功能分类。

规划主要是对某个元器件的性能监测，如二极管导电性能，可利用数字万用表，其正向电阻越小，反向电阻越大，性能越好。

在完成某个元器件图式的学习后，下一个元器件图式的学习主要利用迁移的学习方法，即类比与对比，对二者的相同与差异之处进行学习。例如，学了电阻器元器件后，电容器元器件感知输入的型号命名由电阻器的三部分增加为四部分，即在电阻器第一和第二部分中间增加了一个材料。

三、电路层

电路是具有某种功能的基本单元，由一系列元器件有机组合在一起。基于人工生命的行为选择理论设计的电路图式如图3所示。教会学生如何依据实际任务需求（高阶感知）进行任务分解，根据前面所学的元器件先验知识（知识库）选择能完成某个子任务的元器件序列，形成具有一定功能的电路图式。同理，设计其他子任务模块，最终完成整体学习。

将基本电路的工作特性与实际应用相结合进行分析。结合实际需要根据课程教学要求，将知识点分解为整流滤波电路、共射放大电路、射极跟随器、差分放大电路、功率放大电路、反馈电路、运算放大电路、振荡电路、稳压电路等多个模块，通过计算机仿真辅助教学，有助于学生理解，激发学生的学习兴趣。

放大电路是模拟电子技术的核心，电路学习可以从最基本的放大电路开始，例如，首先用动画给学生展示放大电路，学生能直观地了解什么是放大，电路是如何放大信号的。其次学生可以动手搭建放大电路，用示波器观察输入和输出波形，正确理解放大概念。

四、教学方法的实施

上述基于图式的教学方法，实施过程可在仿真软件上进行，避免学生因不能分清集成电路等元器件引脚，甚至不会用最常用的电子仪器仪表（如万用表和示波器等）导致误操作，将电子元器件烧坏或带来安全隐患。在仿真学习的基础上，再迁移到实际硬件平台上。应用软件学习也遵循图式的分层递阶学习模式，先熟悉各软件的功能作用、用法，再进行整体协调应用。

1.基本学习

EWB（Electronics WorkBench）是加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司在20世纪90年代推出的电路仿真软件。Multisim是EWB的一部分，可实现电路输入及仿真。[6]因此，本文利用Multisim实现元器件图式和电路图式的教学过程，以将抽象的理论形象化，减少枯燥感。同时，可以将特性分析图像化，从而提高学生的学习兴趣。

学习过程为：元器件绘制绘制电路图调节参数改变每个元器件型号和参数值观测结果。

在掌握基本知识点的基础上，可以再仿真实际应用中容易出现的问题，加强学生对元器件及电路的认识。

2.结果监测与调试

设计由示波器、万用表和频谱分析仪构成的测试系统价格昂贵、体积庞大，同时如果操作不当，会造成经济损失。而LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering）是实验室虚拟仪器集成环境，通过图形编程来模拟一些监控仪器。因此，本文引入LabVIEW来实现监测仪器的虚拟设计，并通过仿真环境学习这些仪器的使用方法、连线方式等。在仿真学习的基础上进行实物应用。

3.高级应用设计

仅仅学会某些独立器件或电路设计并不能锻炼学生的创造性思维。为此，本文提出了基于任务的高级应用学习，充分利用Protel丰富的设计功能进行原理图的设计、印制电路板的设计等。

教学过程中，充分考虑到学生的不同层次，设定了难易程度不同的案例。每个案例都要求学生学会进行题目分析和任务分解，针对每个子任务去培养学生的学习能力，如了解PCB板设计的布局布线原则，学习元器件的“封装”等知识。

五、结束语

“模拟电子技术”是电类学生的一门专业基础课，工程实践性强，要求学生不仅有较强的理论知识还要有一定的动手能力。教师单纯的填鸭式教学，学生理解难度大、兴趣不高。本文结合实际需求，根据课程特色，提出引入图式理论建立自底向上和自顶向下结合的分层递阶学习模式，这样既能实现基础教学又能兼顾能力培养。整个教学过程可在仿真平台上进行，学生有基础后再进行实物实验。

参考文献：

[1]黄明.EWB软件在模拟电子技术教学中的应用[J].鄂州大学学报，2012，19（5）：12-14.

[2]王革思，赵旦峰，张朝柱，等.《模拟电子技术》实验课程体系的研究与实践[J].实验科学与技术，2012，10（5）：99-102.

[3]朱秀芝，曹妍.基于图式理论和关联理论的英语听力教学研究[J].外语交流，2012，（8）：40-41.

[4]邓铸，姜子云.问题图式获得理论及其在教学中的应用[J].南京师大学报（社会科学版），2006，（4）：111-115.

[5]邵桂芳.基于动觉智能图式的人工生命体行为及其选择与进化研究[D].重庆：重庆大学，2007.

[6]王海.Multisim10在模拟电子技术课程模块化教学中的应用[J].电脑知识与技术，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：科学技术的研究方法范文

一、要明确小学数学单元主题活动课的教学目标是以文化基础教育为主，教师通过课堂教学引导学生在理解的基础上掌握数学的有关概念、性质、法则、公式、数量关系、解题方法等基础知识的同时，培养计算、初步的逻辑思维、空间观念及解决简单的实际问题的能力。

活动课程的教学目标则是根据学生的爱好和需要出发，通过开展多种形式的活动，为学生提供灵活而丰富多彩的学习空间，达到激发学生的潜在智能，促进学生个性特长的发展。具体地说，活动课的教学目标应是：

1、培养学生学习数学的兴趣和爱好；

2、扩大数学视野，拓宽认知领域；

3、培养良好的思维品质和合理的思维习惯；

4、发展个性特长，激发潜在智能；

5、陶冶情操，形成良好的行为习惯。

二、数学活动课教学的原则

指导数学活动课应遵循以下一些原则：

1、趣味性原则。

兴趣是最好的老师，是学生学习的动力。趣味性是数学活动课的灵魂，趣味性原则就是要求数学活动课要根据各年级学生的年龄和心理特征，选取活动内容要形象、具体、生动、活泼、新颖、有趣，能引发学生的兴趣。在活动中，以数学自身的魅力去诱发学生主动参与，积极思考，学生在乐中求知，增长才干。

2、主体性原则。

学生是活动的主体，数学活动课要坚持以学生为主，充分发挥学生的自主性。也就是数学活动课的目标、内容、形式均要按学生的意愿确定，给学生充分的自。活动过程由学生组织、主动参与、自主活动，让学生真正成为活动的主人。

3、实践性原则。

数学问题与生活、生产有着紧密的联系。数学活动课要联系学生实际，引导学生参加实践活动，把所学的数学知识用于实践，而在实践中又进一步深化知识。在实践活动中，鼓励学生勤于思考，动手操作，大胆设想，勇于探索。既要使学生掌握一些简单的数学思想和方法，又要提高他们解决实际问题的能力。

4、结合性原则。

数学活动课要注意思想性与科学性相结合，知识性与趣味性相结合，校内活动与校外活动相结合，理论指导与实践活动相结合的原则。

三、小学数学活动课是以培养学生数学兴趣为前提，应用学生原有知识为基础，发展学生思维为中心，提高学生数学能力为目的；是在教师的组织领导下，发挥全体学生的主体作用，结合不同年级学生认知结构和思维水平，通过多种活动形式来完成达到预定的效果。其活动课的教学形式多姿多彩，内容极其丰富。

1、数学游戏和趣味数学。

小学生具有好胜、好奇的特点。将数学知识寓于游戏中，联系生产、生活实际，学生特别感兴趣，能主动积极参与。如猜数学谜语、走迷宫、当售货员等。学生在数学活动课中，学习趣味数学，既巩固所学的旧知识，更能学到新知识。同时也能训练学生思维的深刻性、灵敏性及独创性。如二年级的“炒豆子”游戏，方法是：每2人为一组，每人准备9颗豆子。活动时，各自手握若干颗，两人同时口喊“炒豆子”后展开手掌，根据各人手中的颗数，立即相乘，报出乘法口诀及积是几，准时、快者得胜。这样反复数次或调换对象再进行，既提高了运算能力，又发展了智力，又能激起学生学习的兴趣，使学生在快乐的情境中，越学越想学，越学越会学，并从中领悟到数学知识的奥秘。

2、操作、实践

认识来源于实践，实践又能深化认识，引导学生操作、实践，既能深化知识，又能培养学生动手和解决实际问题的能力。在数学活动课中，从学生已有的知识内容和生活经验出发，让学生通过画一画、折一折、叠一叠、量一量、算一算、剪一剪、拼一拼、摆一摆、贴一贴等教学手段，让学生多种感观参与活动，从动手操作中发展学生智力，培养创造意识，在实践中巩固掌握所学知识，提高解决实际问题的能力。

3、数学讲座

小学生学好数学，除智力因素和掌握学习方法外，很大程度取决于非智力因素发展。如学生学习数学的态度、学习习惯、刻苦学习的精神等。这就要求数学教育要对学生进行学习数学的态度、动机、责任感、自信心等的培养，对学生进行数学思想教育。因此，在小学数学活动课中，用讲座或报告的形式介绍一些数学知识，数学家的成就和数学的历史，讲述青少年学生勤奋学数学的动人事例，对学生进行爱祖国、爱数学的思想教育。如：配合圆周率教学，进行祖冲之和中国古代数学史的讲座，配合质数和合数的教学，讲述数学家陈景润的故事。培养学生肯于动脑、善于思考，刻苦钻研，顽强学习的精神和认真、仔细的良好习惯。同时，利用这种形式还可以组织学生畅谈学习心得体会，交流学习方法。以此提高学生学习数学的质量，促进学生数学才能的发展。

4、数学竞赛

小学生普遍具有好胜心和上进心，希望显露自己，以便赢得老师赞赏和引起同学们的注意。数学竞赛是学生表现数学能力的机会，能激起学生的积极性。一旦他们在竞赛中获胜，就会对自己学习数学产生强大的动力。在小学数学活动课中，组织数学竞赛，能够营造一种积极向上、互相竞争的学习气氛。如在半期、期末或某一章节知识学习完成后，要综合检查学生所学内容的效果，可采取数学竞赛方式。竞赛可分为小组团体赛、个人赛、擂台赛、单项赛、综合赛等。可用抽签答题，也可以进行抢答。在竞赛中促进学生思维的发展，培养学生的竞争意识。

5、社会调查

数学与现实生活、生产联系十分密切。在数学活动课中，结合教学内容，组织学生进行一些社会调查，搜集常用数据，了解数学知识在工农业生产、国防建设、科技和实践生活中的应用，向学生进行学习数学的目的教育，有利于提高学生学习数学的积极性和自觉性。如把调查来的数据制成统计图表，引导学生作简要分析，使学生感受到数学知识应用的广泛性。同时利用生活、生产中的数学来激发学生强烈的求知欲，使学生乐于获取课本以外的知识。

6、办数学小报

第9篇：科学技术的研究方法范文

关键词：研究生教学；研究生培养；知识拓展；分析技巧

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0131-02

中国已成为世界上最大的制造业大国之一，被誉为“世界工厂”，但是却面临品牌小国的尴尬局面。这不禁让人回想起美国物理学家亨利・奥古斯特・罗兰（Henry Augustus Rowland）在美国科学促进会年会上发表的那篇关于纯科学和应用科学的著名言论。我们在强调技术强国的时候，却往往更注重技术带来的结果和利好，缺乏探究技术原理的动力和激励机制，仅仅是通过借鉴某种原理和思想，在技术得以应用就能够得到很高的赞誉，进而在社会评价体制中占有优势。试问在这样的氛围中，还有多少人能耐得住寂寞，在漫漫科学发现之路上去对基本原理进行探索和发现呢？近代中国没能独立地发展出物理等现代自然科学，大概就是因为我国的传统文化比较讲究使用，缺乏科学探索和建立理性思维体系的动力。有关调查表明，当前我国许多重大工程研究的主力军仍青睐于研究生队伍。当然，这种模式一定程度会推动研究生整体素质和工程能力的提高，但同时也给研究生教育工作带来了巨大的压力和挑战：偏重工程应用的教育一度为我国的经济发展和社会进步造就了大批工程技术人才，取得了巨大成就，但逐渐地难以满足我国建立创新型国家和参与国际竞争的需要。强调研究生教育结构调整，就是在强调不仅仅要培养高层次、应用型专门人才，同时还要注重人才在科学研究和基础性研究方面的能力和动力。事实上，在研究生教学中，注重引导研究生在工程技术问题中进行科学抽象，提炼其本质和规律性的部分，能够实现从形象思维到抽象思维的跨越，最终以理论指导，回到实践中来，培养和进一步提高工程技术能力。本文从研究生课题论证和研究内容的提炼出发，提出一种在工程问题中进行科学抽象，提炼所涉及的基础科学理论，用以全面提高研究生分析问题的能力、善于归纳和总结的水平，拓宽知识面，学习学术研究中的分析技巧，培养自主提炼工程中的本质原理、善于举一反三的科研综合能力，从而为后期的课题学术研究打下良好的基础，提高科研与学术的研究效率，最终为我国创新型社会的转变提供必需的科技人才。

一、工程技术中的科学问题

导师在指导和为研究生进行课题论证的时候，往往立足于已有的课题研究的框架和固有的研究模式。授人以鱼不如授人以渔，传授给人既有知识，显然不如传授给人学习知识的方法高明。一个工程型的导师，多半也会按照特定工程问题常有的分析和解决思路进行辅导和指引学生，这并不是培养创新型人才所应有的教学模式。在研究生教学中，人们都会讲“授人以鱼不如授人以渔”这样的话，可随着课题的深入和曲折，就渐渐忘记了这句话的根本。在应对具体问题解决方式的纷扰中，在层出不穷的意外因素中，老师和学生都迷失了方向，我们都陷入了事物复杂的表面现象之中裹足不前。实际上，在为研究生进行课题方案论证时，不仅瞄准所需要解决的具体问题来设置研究内容和目标，而且应该贯穿对工程问题中理论本质的提炼，引导学生去提炼科学问题并拓展一般性的规律，最终又能回到特定的工程问题上来。经过这样一个循环，可以使研究生在工程技术中抓住问题的本质，保留关键的边界条件和进行必要的简化，抽象为数理模型进行解析，得到并明确一定条件下的规律性结论，不仅仅可应对特定情况下的问题，而且初步掌握解决新问题的方法。以超声电机技术的研究方向为例，这是一个典型的工程应用和应用基础为主的多学科交叉领域。超声电机（Ultrasonic Motor）是一种新概念动力装置。它的实质是依靠压电陶瓷的逆压电效应将电能转化为弹性结构体的机械能，使定子产生高频的微幅振动（微米级），再利用接触和摩擦作用将定子的微幅振动转换为转子的回转或者直线运动，从而输出机械能以带动负载工作。这种新型电机使用频率高于20kHz（即超声频率范围）的交流电源来进行驱动，故称之为超声电机。在向研究生教学这种新型电机的时候，如果只是仅仅停留在“动力装置、驱动执行器”的层面，那只是告诉了对方一个工程应用的概念。正如美国的罗兰说的，研究只停留于电报机、电灯和其他的便利设施，停止科学的进步而只留意科学的应用，是无法创造出物理学的，而没有物理学基础则难以发展出现代科学。在解释类似超声电机这样的工程概念时，可按照表象―实质―基本原理的流程进行引导。比如，超声电机的特点（低速大力矩、快速响应、断电自锁等以及结构形式灵活）决定了其独特的应用优势，这是由其独特的工作原理决定的（压电结构激振和摩擦传动）。在压电激励方面，涉及到铁电材料的基本属性、正逆压电效应的存在机制、弹性结构的振动模态及诱发机理，涵盖了凝聚态物理、功能材料学以及结构动力学等基本领域。在摩擦传动方面，涉及到波动理论、高分子材料学、接触动力学等。掌握了这些基本领域内特定部分的知识，引导研究生对超声电机系统中涉及的多物理场耦合效应、本构关系以及力学行为进行抽象和描述，即忽略次要、繁复的特征，得到物理模型和其数学模型。

二、科学创新思维的培养

通过超声电机表象，引导研究生对产生其特点的基本原理进行学习和钻研，过程中辅以多媒体动画甚至实物的形式表现知识要点，引起科研学术的兴趣，激发科研学术的活力，有助于研究生科研素质、创新思维的养成。创新的成果取决于人的创造力，尤其是从事类似超声电机等精密驱动技术领域的科研人员，本身就是面向工程应用的。但要取得源创、有价值的成果，往往不能仅仅拘泥于特定的应用实例，而是要在学习这些已有范例的过程中，有意识地培养科学的创新思维。创造力与创造思维密切相关，面向工程的人员必须充分掌握和灵活运用各类创新思维新式，深刻认识其主要特点。导师在讲授和指导具体学术要点时，要能够把握和融合创新思维的各种形式。仍以超声电机为例，电机定子的振动模态是一个关键概念。首先让学生在直观的例子中了解结构振动是由频率和运动形式组成，通过秋千、桥梁、跳绳等日常生活中常见结构体的振动来了解和体会概念的表象特征。两大要素的概念有了后，就可引入模态的定义。模态的定义是抽象的，因此这里是表象到抽象的第一个提升，但还没有达到本质。学生了解到描述振动物体需要用到模态，即振动频率和形式。而模态是结构的动力学特性，由其材质、结构拓扑形式决定。自然界中的结构体都是连续体，因此且振动频率和形式一般是难以穷尽的。实际上，上述的过程已经由工程对象抽象到物理模型了。更进一步，要求研究生运用头脑中原有的知识体系与认知方法，结合形象思维等形式，利用直觉、灵感和想象等思维方法，对具体工程对象的比较和类比、分析和综合等，形成对具体对象的一个新的认识。更进一步，运用数学方法，对科学研究的对象及过程进行分析思考，进行定量的认识，达到一个新的高度。还以超声电机定子为例，有了物理模型后就需要引导学生对振动模态进行分析和计算，即数学模型的建立。很重要的是，让研究生们明白超声电机定子和一般结构体振动的共同点：都是连续结构体的共振模态。但又要掌握其区别：超声电机定子是力电热多物理场耦合结构，而且工作在同频异形模态之下。在数学上，模态的概念是与线性代数的特征值问题关联的，频率和振型即对应特征根和特征向量。退化了的同频异形模态，实际就对应着重特征值。让学生掌握定子振动―（多物理场）结构模态―特征值问题这几个知识要点之间的映射关系，并能够从数学关系上来进行转化，从公式上就能看出其物理意义，对应到工程现象。到此，学生就能够明白超声电机的结构为什么可以多样化：因为构造椭圆轨迹的结构振动形式很多，即结构的振动模态是丰富的，这就使得科研人员可以有很大的设计空间来构造定子的拓扑结构形式，所以有圆盘、长杆、环形、圆柱形等不同外形的超声电机问世。

研究生在求学阶段检索和选择到的课题往往是比较前沿的内容，无论是否具体面向工程，其内容的深度和广度对学生而言都具有一定的挑战性。笔者认为，研究生教学和课题研究过程中除了引导其经验知识以外，更应当注重研究生思维方式的培养和技巧的训练。结合具体的实例，从实际的工程现象抽象为物理模型，升华为数学表述和定量分析，最后又能够回到具体的应用，整个过程辅以多媒体等手段，最终就培养出初步具有创新思考能力的研究生。

参考文献：

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