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科學研究與實踐范文1
Abstract: With the continuous improvement of times, life sciences in the new era has achieved certain progress in studying new results, and all sectors of the community pay attention to research and development of four life sciences at present, including directed evolution development based on biological technology, geneticengineering pharmaceuticals, plant genetic engineering and clone technology. Their future development mode is put forward tentatively.
關鍵詞： 生命科學；創新；實踐
Key words: life sciences；innovation；practice
中圖分類號：Q1-0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）20-0276-02
1 以生物技術為基礎，推動定向進化開放的新熱潮
什么是定向進化（directed evolution）？其實直觀來講是以一個或者多個已經存在的親本酶（可以通過人工方式或者天然方式獲得）為出發點，通過在基因上發生變化或者進行重組，從而形成一個新的人工突變的酶庫，經過相關的篩選方式，在最后得出預期希望得到的某些方面的進化酶。生命科學中，定向進化需要保持這樣一個基本原則：“得到你篩選的突變體”。直觀來講：隨即出現的突變、對正向方面進行重組再加之篩選結合在一起形成定向進化。定向進化與自然進化存在一定的差異性，定向進化顧名思義是經過人為而引發出來的，而自然進化是基于客觀環境而用于突變的分子群，其實是對某一特性的進行進行合理的選擇，而逐步排除其他特性突變的作用。在人為完全的控制之下，酶分子進行定向進化的全過程，最大限度的讓酶分子可以成功的向預期特定目標實施進化。而最早開始使用定向進化方法進行研制的就是一種酶，將它與傳統的洗滌劑成分進行各方面的對比，存在一定的差異性，通過這種酶的使用可以將衣物上的污垢更好的取掉。這里我們可以認識到定向進化的在商業用途上的經濟效益，另外經過各方面的努力在對生物進行誘導實現快速進化的方面也取得了時間上的進步。例如：根據我們從實際資料中得出，一部分細菌會經過長達幾十年進化中的時間，才能形成對抗生素的抗藥性。而目前的生物技術最短只需要通過幾天的時間就可以創造出新的超級細菌，并且成功的適用于試驗新型抗生素。關于另一項定向進化的成果是，科學工作者經過不斷的努力，發現可以利用基因重組的技術進行定向培育，從而可以制造出不僅能經起與強化學物質進行混合或者能承受更好的沸點的酶。還有一項關于定向進化成功的實驗，基于血液之中的分子而制造出能有消除作用的酶，通過這樣成果使得獻血者的A型與B型血可以順利的轉化成可以讓任何人都能使用的O型血。著名的Maxygen公司，在眾多科學工作者的努力下成功研發了將α－干擾素的藥力提高了20萬倍。這類干擾素適用于抗病毒藥與抗癌方面，但是由于毒性的控制線無法把握迫使在醫學上只能限量使用。還有諾和諾德公司的科學工作者將蘑菇中存在的一種酶提煉出來進行處理，使其有助于跟好的消除排入水染料的活性，這種酶常用的之處是防范有顏色衣服的染料沾染白色的衣服。最近伊利諾大學出了一分關于“運用定性進化的技術可以是部分免疫系統細胞得到進化”的研究，這份研究的推出，有助于提高體抗力免疫更多疾病，甚至能具有抗艾滋病的能力。相關專家對生物技術出現的新潮定向進化所取的一定成果時提出：目前的技術手段完全可以讓人們通過對試管的利用進行高速進化，制造出超級洗滌劑、各種新型藥物等產品。因此，定向進化的手段，被認為是基因工程出現以來生物技術領域中不可替代的一部分。身為科學工作者要盡最大的努力篩選出最優良的基因，然后將它結合為更優良的“字基因”，并且廣泛推行到各種藥物或生化產品領域中去。
科學研究與實踐范文2
[關鍵詞]工程素質力學教學體系
力學課程是學生在大學階段接觸到的第一門與工程實際相結合的課程，其工程實踐性強，是工科機械類學生進行后續課學習及從事設計工作所需知識的必備課程。力學經過100多年的積累與沉淀形成了比較經典的理論體系，但工程實際中的仍有一些問題無法得到精確解和完備的理論解釋。隨著近代計算力學的發展、計算機技術與數學的發展，在工程設計中，一些新的設計方法日趨完善與經典力學相互應證，在現代復雜工程設計中充當了重要的角色。材料科學日新月異的飛速發展，使新興材料的力學性能與傳統材料產生了很大的差別。這些相關學科的發展都極大的推進了力學的發展，如何在非力學專業的機械類學生中進行力學課程的教學，在發展的時代面前面臨新的問題。
我校是以應用型人才培養為目標，注重培養學生的工程素養，課程組就基礎力學教學與工程應用及工科大學生素質能力培養體系展開研究，圍繞學校辦學特色，結合機械工程、車輛工程、材料工程專業特點，在基礎力學教學中提出“課程體系貫通化、求解問題工程化、工程構件模型化、教學手段多樣化、經典力學柔性化、反映學科現代化”的建設目標，并實施了改革實踐，突出培養學生的實踐應用能力、抽象簡化能力、初步的科學研究能力和綜合的工程素質。
一、課程體系貫通化
（一）調整教學內容，實現力學課程體系與其它課程貫通
我校機械類工科專業在力學課后會開出機械原理、機械設計、汽車理論、汽車設計等專業課，這些課程用到大量的力學知識，而以學科劃分的課程不能反映出學科間的相互聯系與變化，造成課程體系僵化、課程內容重復、課程信息陳舊等問題。通過調研基礎力學先修課和后續課的教學內容，適當打破原課程體系的嚴格界限，建立貫通化課程體系，對基礎力學課程的教學內容進行有機組合和優化。對于同一類教學內容或采用合并或在力學教學中只簡單復習不再深入討論。重點與后續專業課的某些知識點建立聯系，將后續課程的研究對象引入力學課堂，這樣，學生在后期的學習中其所用的理論分析體系已經熟悉，專業課的再次提及既可強化簡力學應用，又可減少理論分析時間，為學生學習專業課夯實力學基礎。
（二）確立“三年力學學習不斷線”滲透式的教學體系
大學二年級通過兩門基礎力學課程學習力學基本理論和方法，融入力學競賽與力學小課題。大學三年級在有限元法基礎與應用課程中進一步深入力學模型的概念，結合工程實例介紹力學模型構建的思路，并通過典型的力學模型的理論解與仿真結果對比，提高學生的仿真和力學應用分析能力。同時成立CAE課外興趣小組，對學生實行個性化培養。大學四年級將力學課題滲透到課程設計、畢業設計課題中，進一步強化力學在工程實際中的應用。
二、求解問題工程化
力學問題來源于實踐，回歸于實踐。將力學理論緊密結合實際問題是其立足之本。
（一）深入實際進行調研
通過往屆畢業生的“基礎力學教學與工科大學生工程素質的培養研究”調研表，了解畢業生從事的工作中運用力學知識的重要程度、應用的重點內容、應用中理論的充足性以及畢業生對基礎力學課程教學內容的建議，收集他們在工作中應用力學知識解決實際問題的實例。通過分析總結課程組進一步增強了基礎力學教學改革及培養學生工程應用能力與創新能力的信心。同時對奇瑞汽車公司、東風有限商用車技術中心CAE室等單位進行了調研，了解汽車生產中較為集中的力學設計計算內容及設計部門對基礎力學教學的建議，了解CAE室最新發展狀況，收集生產部門的具體力學實例，掌握力學在生產實際與前沿研究中的應用，積累了大量的工程素材。
（二）建立工程實例素材的共享庫
通過教師的教學實踐和科研成果的資料收集，整理出上百個與機械和汽車相關的工程實際問題及其力學模型，包含生活領域及自然界中與力學問題有關的趣味例子，形成較為豐富的課程資源庫。這些資源可直接用于教學，為每一章新內容的引入與理論應用提供了良好的工程平臺，由于學生學習目的明確，易于接受，使較為嚴謹的力學課堂教學吸引力有了極大提升。同時，該工程實例庫面對全體課程組教師實現教學資源共享，不同的經驗可以相互借鑒，為教師整體教學水平的提高和團隊以老帶新打下良好基礎。
（三）根據自身特點，編寫出版教材
為突出課程培養特色，課程組在配套十一五優秀教材的基礎上，編寫工程針對性強的習題冊。一些習題來源于工程實際設計課題，涉及車輛部件、機床結構、機械手、加工工裝及工藝等。習題冊內同時增加一部分有一定深度題目，也涉及實驗測設方法與理論分析相結合的實驗方案確定問題，強化實際應用，拓展學生的思維，培養學生的研究能力。
三、工程構件模型化
力學建模是聯結力學與工程應用最為重要的紐帶，其重要性毋庸置疑。基于這點共識，工科高校也紛紛開設力學建模的講座或課程。因此，課程組在課程中為力學建模設置單獨教學單元，就模型簡化的載荷處理、約束處理、等效替換等問題通過實例進行分析。同時，本課程組提出“力學建模貫穿式”教學，該模式符合“三年力學學習不斷線”的教學體系。即在基礎力學學習中，采用概念實例力學模型的教學模式展開，力學模型描述的內容含有構件的幾何、材料、受力和約束模型。而工程結構力學模型的參數估計和模型的檢驗在后續有限元法課程中將涉獵。
四、教學手段多樣化
針對教學手段以“處方式”為主、學生“按方取藥”，建立了“課內與課外相結合、多媒體與板書相結合、理論與實驗相結合”的教學模式。
（一）課內與課外相結合
課內教學堅持以學生為主體，教師為主導的原則，在教學手段方面形成了基礎力學課程的教學特色，即基于基礎原理傳授式教學、基于工程背景啟發式教學、基于力學專題研究型教學、基于思考題討論式教學。在夯實第一課堂的基礎上，大力拓展第二課堂，鼓勵學生不滿足書本上的知識，積極進行課外研究。1）建成基礎力學教學網絡平臺。開發了一套具有不同教師個性化的、能反映教學過程管理和監控的網上輔助教學系統。該教學平臺包括隸屬于每位教師的教學資料、教學管理信息，以及課程公共的資料信息，能夠構建基礎力學課程的課后學習及教師日常教學管理等環境。考慮到力學系列課程的建設，網站除了開辟了理論力學，材料力學課程外，還增設了流體力學和有限元法基礎等課程。課程網站建設的除包括基本的課程簡介、教學大綱、授課教案、網絡課件、教學錄像、力學實驗外，還包含力學論文、力學自測題、趣味力學、力學小課題和力學名人新穎的內容。為學生課外復習課堂內容，學習課程相關知識提供了便利的條件。2） 開展力學競賽。為提高工科學生力學知識水平及應用能力，鞏固所學的基礎知識、活躍思維和激發鉆研力學問題的熱情，課題組每年舉辦力學競賽。競賽增進了學生對力學學習和研究的興趣，促進了基礎力學的教學改革。3）考研單獨輔導?；A力學兩門課程是工科類學生考研的專業課，分值高達150分。課題組教師收集了各個學校的考研試題，分析總結了試題的知識點、分值分布和解題方法，對需要的學生進行單獨輔導。4）開展力學小課題的活動。充分考慮學生個體化差異，實現常規教學與個性培養相結合、課內和課外相結合的教學模式，著力培養和提高學生的創新能力和綜合應用能力。力學小課題融新穎、靈活、趣味于一體，理論聯系實際、包括討論題、設計題、利用計算機求解的問題等。
（二）多媒體與板書相結合
課程教學中，采用傳統的黑板教學和現代多媒體技術相結合，利用現代計算機數值模擬仿真動畫技術，直觀揭示構件各種變形下的應力分布規律、變形特點等；通過啟發式教學，揭示知識發生過程。例如，在講解應力集中問題時，由于缺乏相應的配套實驗，學生往往很難理解。利用通用有限元分析軟件能夠模擬出帶小圓孔方板的應力分布圖，同時還可以引導學生分析孔的大小、形狀及位置與應力集中的關系，如圖1。對于某些強調學生思考的問題，可以在黑板上逐步進行引導，讓學生給出求解思路和方法，這樣的方式互動性強，促進學生主動思考。
（三）理論與實驗相結合
除開出教學基本要求的實驗外，實驗室實行分期全天開放，為學生提供可選做的實驗項目，學生可也利用實驗設備，自行驗證理論、設計實驗。實驗教師開發出新的設計性實驗項目，實驗內容注重工程背景、追求真刀真槍、突出學科交叉。如：閉口方鋼的性能測試及數值模擬分析，槽鋼的性能測試及數值模擬分析等，通過理論計算、電測試驗和仿真模擬，研究結構在變形時的力學性能和特點。在理論層次、實驗方法設計層次方面對學生的實踐應用和研究能力都有一個大的提升。
五、經典力學柔性化
專業基礎課要“厚”，不僅體現在課程本身的教學內容上，還涉及科研精神的培養與教學中體現的人文精神。
（一）實現基礎力學課程的模塊化教學，由1+1變為2+2。嘗試多學時力學課程分模塊化教學
使學生分階段重點掌握知識內容，易于學習消化，易于監督檢查，在一定程度上防止了學生前期懶散最終一次性復習的不良習慣，培養學生持之以恒進行科學研究的工程素質。經過三輪教學實踐，考試成績分析及試卷分析報告說明：實施模塊化教學能更加全面的考察學生對課程的掌握情況，學生前期內容明顯掌握扎實，避免了大學分課程一次性考試剛度過大的問題，同時幫助學生逐步養成腳踏實地、堅持不懈的優良學習習慣，逐步建立做人做事上不要投機取巧的思維模式。
（二）在經典力學教學體系中引入人文教育
力學課程內容嚴謹、邏輯性強、推到繁雜，學生學習有一定的難度。在授課中適當介紹本學科相關歷史和發展進程及關鍵人物。如，講胡克定律時介紹中國古代鄭玄的貢獻；講梁的合理截面時介紹中國古代對矩形截面梁高寬比的認識；講梁彎曲時介紹圣維南的貢獻等。學生在學習力學知識的同時，對其發展過程有初步的了解，認識前人在學科發展中探索研究的艱苦歷程和學科發展史與人類文明史之間的關系，激發學生學習興趣和探索鉆研精神。
六、反映學科現代化
筆者認為將課程的前沿內容引入到教學中是對教師能力的一個極大挑戰?，F代科學發展迅猛，一些傳統的設計方法在碰到復雜大型設計問題上會顯得繁雜而無力，在力學學科中新的技術、理論及應用也在不斷涌現，其理論新、涉及面廣、實用性強。將這些先進的方法融入教學對開拓學生視野無疑具有積極的作用。課程組教師結合自身科研對一些現代先進的科技成果和學科的發展動態適當的增加，如：當代力學計算手段有什么，可以應用到什么方面的設計，引入優化、非線性、有限元分析技術介紹等。在專項內容方面，講授上除經典理論外，將最新研究成果進行介紹，使學生在這一方面有初步的、較為全面的知識把握。如講授疲勞內容時，將疲勞的新、舊理論進行介紹，闡明單軸與多軸疲勞應力分析之間的區別與聯系，對其應用背景進行闡述。在材料力學性能講授時，對新興各向異性復合材料的性能與各向同性經典材料進行對比等。
通過“六化”建設目標的提出和實施，課程組力爭全方位構建培養高素質人才的工科力學教學體系。該體系集基礎性、層次性、系統性為一體，具有“立足培養目標、突出工程背景、張顯與時俱進、強化綜合交叉、體現學科成果”五個特點，為理論與實踐相結合的工程素質教育培養探索出一條有益的道路。
[參考文獻]
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科學研究與實踐范文3
關鍵詞：體育與健康課程；研究性學習；高中體育教學
中圖分類號：G807.0 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1487.2013.04.014
“提出一個問題比解決一個問題更為重要?！保◥垡蛩固梗┻@是因為“提出問題”的過程更能激發學生的研究興趣和創新意識。在體育與健康課程標準中，科學探究的意義以及如何通過國家課程標準促進探究性學習實施的問題，得到了普遍的重視。學會認知、學會生存、學會學習、學會發展是21世紀人才所應具備的能力，隨著我國基礎教育改革的不斷深入，我國基礎教育在課程結構改革上也有了許多新的變化，從重知識輕能力，到重視學生情感的發展；從封閉辦學觀的影響，課程忽視社會性實踐，到重視學生的親身體驗和實際操作能力的提高，加強了對學生與社會實際的聯系，特別是對社會需求的能力的培養。這些變化表明了研究性學習作為一種提升學生創新思維和實踐能力的教育改革措施，已日益為教育者所理解接受并主動實施。
1 研究性學習課程的性質和內涵
研究性學習的本質是人類學習知識、認識世界的一種活動，在學校教育的背景下，它既是一種具體的學習方式，也是一種課程形態。作為一種學習方式，“研究性學習”是指教師不把現成結論告訴學生，而是學生自己在教師指導下自主地發現問題、探究問題、獲得結論的過程。作為一種課程形態，“研究性學習課程”是在課程計劃中規定一定的課時數，以更有利于學生從事“在教師指導下，從學習生活和社會生活中選擇和確定研究專題，主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動”。所以，“研究性學習”是學生初步學習、體驗科學研究的活動性課程。
2研究性學習的特點
研究性學習有如下特征：第一，經驗性和體驗性。研究性學習的一個重要目的，就是讓學生獲得親身參與研究探索的體驗，積累實踐的經驗，并在親身經歷的實踐過程中逐步形成善于質疑、樂于探究、勤于動手、努力求知的積極態度。這種經驗性和體驗性顯示出研究性學習與記憶書本知識的不同。第二，過程性和生成性。接受式學習是學生掌握即定的知識，但研究性學習則是在探究的過程中運用知識、建構知識、生成知識。第三，開放性和實踐性。研究性學習在內容上具有開放性，學習內容不是特定的知識體系，而是來源于學生的學習生活和社會生活，注重研究的過程而不是結果。同時，研究性學習具有明顯的實踐性，只要學生“投入”到研究性學習之中，學生便會自覺地認識到，這是一項認識客觀事物的實踐活動。第四，自主性和探究性。在研究性學習中，學生是研究活動的主體，學生的研究活動是自主進行的，他們是在教師的指導下，根據自己的興趣愛好自主確定研究課題，學習計劃是自已設計的，學習活動是自已親身經歷的，其中的困難又是在個體的努力和同伴的協作下一起克服的。同時，研究性學習是基于問題解決的一種學習，學習的方式不是被動地記憶、理解教師傳授的知識，而是敏銳地發現問題，主動地提出問題，積極地尋求解決問題的方法并探求結論。
3 研究性學習的組織與實施
3.1 指導學生選題
學生研究課題的選擇與確定，通常要反映學生的生活背景和興趣，以及特定的文化傳統、自然資源狀況等，只要是與學生現實生活和社會生活相聯系，學生感興趣的問題，就可以作為研究課題?！爸卟蝗绾弥?，好之者不如樂之者?！保鬃樱┡d趣是最好的老師，教師可根據教學目標，尋找與教學內容密切相關的，可以激發學生興趣的材料，創設出特定的情景，向學生展示出要研究的領域，引導學生發現并提出需要探究的問題。教師可根據教材內容和學生興趣、認知、理解、應用的實際能力及完成課題研究的可能性，提出一些研究性課題供學生選擇。為體現研究性學習的實踐性，也可以在教師的指導下，由學生根據自身的興趣、愛好、特長自行選題。學生的選題宜小不宜大，應盡量適合自身能力的課題。圍繞學生的學習、身邊生活的事物，切入口小的課題去引導學生選題。例如“中學生體能素質的現狀調查”、“肥胖學生的體質狀況及折因研究”、“ 高中學生生活方式的研究”、“學生睡眠狀況的調查”、“ 耐力跑對增強體質效果的調查”、“學生學習焦慮情緒的調查研究”等進行研究。廣東實驗中學研究性學習成果“廣州娛樂性體育場所舉隅”就是由余乃明老師指導，由何聰、陳翰波、張津冬等7位同學組成的課題組研究完成的。專家評價是學生一項很有意義的探究活動，是一項較好的研究性學習成果。貼近學生生活、貼近學生經驗的課題，容易為學生所接受和取得研究成果。
3.2指導學生制定研究計劃
凡事預則立，不預則敗。制定研究計劃以引導研究過程，學生初步進入科學研究領域，缺乏科學研究的知識，難以把握研究的全過程，因此，確立研究課題成立課題研究小組后，教師要指導學生制定研究計劃。研究計劃的內容包括：研究目的、意義，研究內容，調查研究對象和研究方法，預期結果、課題組成員（中學生研究性學習可采用小組合作研究、個人獨立研究的形式進行）和研究分工，研究進度，研究措施等。
研究方法是研究計劃中的核心部分，制定研究計劃，確定研究方法，就是組織學生學習科學研究理論與方法的過程。收集資料、調查訪談、問卷調查、實驗、統計等科學研究中的一般方法也適用于學生研究性學習的課題。圍繞研究性學習課題的研究內容，要達到的研究目的，指導學生去選擇研究方法。資料研究、調查訪問是不可缺少的，至于是否要進行實驗、是否要測量，是否采用問卷調查，就要根據課題的研究內容來確定了。問卷調查是科學研究中常用的一種有效的方法，可以為課題研究獲取很多研究資料和信息，學生學習編制一份簡單的調查問卷，作一次問卷調查的實踐，是很有意義的。
3.3指導學生實施研究計劃
研究計劃實施階段，主要是學生根據課題研究方案中規定的具體安排，在教師指導下開展具體的研究工作。
資料研究主要是指導學生圍繞研究目的和內容，閱讀有關理論知識，或邀請老師作專題講座，開拓理論視野，以理論去指導研究，并為撰寫論文提供理論支撐。指導學生利用圖書館和網絡查閱相關的文獻信息和資料，收集相關歷史的、現實的資料，從歷史的、現實的資料中對研究象進行分析。調查訪問、問卷調查、實驗、測試等，都是觀察研究對象的狀態、變化、問題和與相關因素的聯系，收集研究資料。這里特別要強調的是典型資料收集，典型引路路最明，典型說話話最靈，典型資料對研究問題的闡述具有不可代替的作用。
調查訪問、問卷調查都要根據研究的需要，事前擬好調查問訪提綱，選擇好調查對象，進行訪談，收集研究資料；學生初次做問卷調查，問卷設題不宜太多，以封閉式問卷調查為主，目的在于學習編制問卷的方法，體驗問卷發放和回收的方法。
采用實驗研究，如“ 耐力跑對增強體質效果的實驗研究”、要指導學生做好實驗方案，內容包括實驗目的、任務、實驗時間、實驗形式（單組對照或雙組對照）、實驗施加因素、實驗測試指標、實驗分工、實驗步驟安排等，實驗法要與文獻資料研究、訪問調查、觀察等方法結起來，列入實驗方案，收集實驗資料，一步一步逼近研究目標。
無論采用什么方法，教師都要指導學生及時整理、分析資料，認識研究對象內部和外部各因素的關系，形成觀點，逐步達到對事物規律的認識。
3.4指導學生撰寫論文
在撰寫論文之前，要指導學生整理資料，學生結合親身實踐，得到的實驗現象、數據，進行分析、推理、判斷，從而得出初步的結論。在資料整理、分析過程中，認識研究對象的狀態、本質和問題，形成觀點，提出解決問題的對策和建議。
撰寫研究性學習課題成果，是科學研究的一次總結，對學生邏輯思維、寫作能力都是一次很好的鍛煉，體育課程研究性學習成果，一般以調查報告、實驗總結（實驗研究報告）、小論文、研究論文等形式呈現。
不管什么形式，結構都要嚴謹，全文要有論點、論據、論證。指導學生提出的立論觀點鮮明，論證有據、指導學生充分運用收集到的資料，如訪談材料、觀察材料、文獻資料、實驗或測量的材料、典型材料等，作為論據去論證和支持自己研究提出的論點。
3.5指導學生總結交流和評價
研究性學習成果的交流和評價，是整個研究性學習過程中的最后環節，研究成果的處理可以有多種形式，最常用的是組織研究成果報告會，宣讀論文，交流心得體會，讓更多同學分享課題組的研究成果，征求同學們對研究工作和研究成果提出意見和改進建議，師生對研究成果做出評價。有價值的研究成果可推薦到出版單位發表，發揮研究成果的作用。
4 結束語
研究性學習是一種以人為本，讓學生學會生存、學會認知和學會發展的學習理念， 高中設置研究性學習課程是我國教育的一項重要改革，讓中學生提早進入科學研究領域，接受科學研究的教育和實踐，培養學生創新意識、問題意識和科研素養。促進學校體育改革，提高體育課程的質量，以推進素質教育。
研究性學習過程中，學生是知識經驗的建構者，應充分發揮學生的主體作用，重在知識技能的應用，重在親身參與探索性實踐活動而獲得感悟和體驗，重在學生的參與。讓學生在做中學，在科研實踐中增長知識，增長才干，社會調查中增強學生的責任感和使命感。
研究性學習是培養學生能力的重要手段，開展研究性學習是中學教學改革的必經之路。在中學體育課程改革中，體育教學研究性學習仍是一個比較簿弱的環節，我們有責任推進這項活動的開展，深化學校體育教學改革。
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科學研究與實踐范文4
研究型學院實驗教學管理模式機制創新隨著高等教育大眾化格局的逐漸形成，精英式專業化人才的培養，成為了研究型學院本科教育的核心趨向，這無疑是對理論基礎、專業素養以及創新能力提出了更加嚴苛的要求。實驗平臺與實驗教學機制的構建，是當前研究型學院當前面臨的迫切課題。教學實驗平臺搭建與實驗教學機制創新有著密切聯系，這其中就涉及到實驗內容、實驗程序和實驗設備的更新等。靈活、高效的實驗教學創新機制，除了需要立足于實驗設施、學科條件和師資隊伍建設之外，專業項目特色的形成以及指令性教學的統一也不應忽視，只有切實做好實驗教學與理論教學的相融合，才能從根本上落實探索性實驗與驗證性實驗的內容，滿足研究型學院實驗教學的根本要求。
一、現階段實驗教學體制與管理中存在的不足
第一，管理體制和隊伍建設的滯后性。作為高校教研室的附屬單位，實驗室建設存在著嚴重的條塊分割問題，重復建設現象突出表現在儀器設備使用和實驗用房建設方面，而技術人員之間交流和溝通的缺乏，既影響到了實驗教學優勢的發揮，同時也對資源效益產生了諸多不利因素。
第二，教學內容與方法有待革新。從當前實驗教學的項目和內容分析，無論是科研生產還是社會服務都與一線相脫離，難以發揮高新技術的優勢，與知識經濟內容相違背，這對于學生創新能力培養和獨立思考意識都有諸多不利。此外，實驗考核方法的缺失也阻礙了創新思維的發展，這對于實驗教學效果的優化極為不利。
第三，師資隊伍素質有待加強。在經濟因素影響下，教師大多不愿停留于實驗室工作當中，激勵制度的缺乏，更是導致人員流失問題極為嚴重，實驗室隊伍建設青黃不接。除此之外，不合理的職稱結構與學歷結構，也是師資隊伍建設中存在的突出問題，缺少對實驗教學的足夠重視，自然有礙于實驗教學體制與管理的創新。
二、實驗教學的機制創新與實踐
1.構建科學化的實驗教學管理模式
第一，開放式實驗教學管理。對于研究型學院而言，受到課堂教學模式的影響，通常實驗教學采取的分散實施模式，很難做到實驗教學的統一化安排。因此，開放式實驗教學管理可適當延長實驗室的開放時間，學生實驗可選擇在晚上或是周末，滿足教學安排需要和設備利用率需求，這是構建科學化實驗教學管理機制的關鍵所在。
第二，網絡管理軟件系統的運用。開放管理系統的構建，是實驗教學管理模式創新的重要基礎，無論是內容開放還是時間開放，都依賴于良好實驗環境的構建。網絡管理軟件系統在實驗教學管理中的應用實現了實驗教學的網絡化預約，學生可針對自身情況選擇實驗時間。此外，網絡預習系統也在基礎物理實驗中心得到落實，通過虛擬實驗室的構建強化學生的學習指導過程，針對緊密測試儀器可完成對應的網絡虛擬培訓，這在提高學生實踐能力的同時，也使學生的自主學習意識得到了發展。
2.實現科研與教學的一體化
作為研究型學院特色功能的集中體現，科研工作的展開，除了立足于現代化人才培養之外，還關注到自身的技術開發與科學研究工作，這與人才培養集成化趨勢的形成有著必然聯系。我們通常會通過綜合能力和整體水平，來衡量研究型學院的科研水平。實驗教學與科研的一體化，使教師生產實際與業務能力相結合，在促進學科發展的同時也使研究型學習的開展，真正在實驗教學中得到落實，這對于學生實驗創新能力的培養至關重要。作為研究型學院中科研任務的直接承擔者，教師和學生在科研任務完成中的重要性均不可忽視。
3.研究型學院師資優勢的突出
雄厚的師資力量是研究型學院的顯著優勢，研究型學院中的專業領域學者在尖端技術研究開發方面有著較強的實力，通過對學術發展及專業信息的動態化管理來優化自身的研究方法與治學態度。因此，研究型學院本科實驗教學機制創新，應當切實發揮自身的學院師資優勢，通過實驗教學管理平臺的搭建，實現激勵機制與約束機制的有效結合，這對于研究型實驗教學的實踐創新有著積極影響。
4.研究型學院實驗條件的有效利用
研究型學院實踐教學機制創新，應當實現對實驗條件的有效利用，在本科教學過程中體現實驗設備對教學內容的促進作用。現階段實驗教學方式的隨意性較大，且內容松散、系統性差，這些是實驗教學創新課題研究的核心內容。對于研究型學院本科實驗教學而言，課題研究、課題教學及創新能力培養是相互聯系的整體，這就需要將實驗技能視為基本素養和意識，促進實驗教學實踐機制創新。
三、結語
綜上所述，從研究型學院本科實驗教學的培養模式分析，機制創新的實現與研究型教學的專業發展及整體定位有著密切聯系，它在促進本科生質量提高的基礎上也使教學計劃中滲透了創新能力培養的內容，促進研究型教學與實驗教學的相互融合，這是一種全新的教學理念在實驗教學中的呈現過程。與此同時，也進一步明確了研究型學院本科教學在專業培養和教學計劃設立中的核心環節。實驗教學機制創新依賴于實踐教學平臺的搭建，這是聯系研究生教學與本科教學的關鍵所在，在實驗教學平臺搭建的基礎上構建全新的實驗教學機制，這對于研究型學習的落實有著積極的指導與促進意義。
參考文獻：
科學研究與實踐范文5
【關鍵詞】數學分析；課堂教學；教學方法；學習能力
作為數學學科專業基礎課程的數學分析在培養學生數學素養、應用技能、綜合能力等方面發揮著不可忽視的重要作用.一般而言，大學生入校后就會接觸到數學分析這門基礎課程，以為之后的科學研究奠定扎實的數學基礎.然而數學課程的一部分，數學分析同樣具有內容復雜、知識抽象、理解難度高的特征.如何促進數學分析課堂教學效率及質量的不斷提高，是廣大教師所要深入研究和探討的重要課題.本文將從課堂教學方法的層面出發，首先要求教師深入挖掘教材中的文化內涵，以促進學生學習主動性和積極性的提高.其次引導教師積極轉變教學理念、教學模式，探究豐富的教學方法，以促進學生全面學習能力和創新能力的不斷提高.
一、深入挖掘教材文化內涵，提高學生學習熱情
數學知識不僅是人類認識世界、改造世界的知識基礎，同樣也是人類文化科學研究和生產生活的重要工具.在社會進步和經濟發展的進程中發揮著舉足輕重的重要作用.因此，從學生進入校門起就要開始接觸數學知識，直到現在進入大專學習，仍要一直堅持學習和補充數學知識.然而在傳統的教學理念影響下，我國的數學課堂教學普遍存在重視理論知識傳授，忽視數學思維培養及用數學知識解決實際問題能力的提高，這種傳統的教學理念不僅加大了教師的數學教學難度，同時也使學生在枯燥的學習氛圍中無法充分調動學習主動性和積極性，甚至還有學生對數學產生恐懼心理.顯然，這種教育背景不利于學生對知識的理解和掌握，更不利于教師教學效果的提高.因此，在數學分析課堂教學的實踐過程中，教師首先要從深入的分析和挖掘教材中所包含的文化內涵出發，為學生營造一個輕松、自由、生動、形象的人文環境，讓學生能夠在數學知識與實際生活緊密結合的范圍中體驗數學、學習數學、欣賞數學，并逐步培養起他們對數學的熱愛和求知欲.具體來說，深入挖掘數學分析教材中的文化內涵，可以從以下幾個方面入手：
1.數學分析與現實生活
數學知識的產生本來就源于現實生活，并最終將被用于現實生活問題的發現、分析、思考和解決.因此，數學分析的教學內容及方法的選擇也不應該脫離現實生活，而應從學生的現實生活出發，選擇他們認識、熟悉并感興趣話題.恩格斯曾說：“自然界對一切想象的數量都提供了原型.”如果在數學分析課堂教學中僅從其概念、公式、定理的角度出發對數學分析進行教學，就使數學分析成了無源之水而失去了活力.在這種傳統的教學模式下，學生必將感覺枯燥無味，學習起來毫無動力.這就需要教師在教學過程中，要選擇與數學分析內容聯系緊密的生活實際問題，并將其用數學分析的語言來表達，通過構建數學模型，將現實生活中的問題轉變為數學分析課堂教學上的具體案例，以增加教學內容的生活感和現實感，引導學生用數學視野發現現實生活中的問題，用數學知識解決現實生活中的困難.例如，利用數學分析中函數極限、函數的連續性等內容可以用來描述和解決人們現實生活中的費用最低、利潤最大、距離最短等“最值問題”問題；連續函數的介質定理可以用來解決地面上桌子四條腿的平穩問題.在數學分析課堂教學中，用實際問題導入課堂教學，不僅可以促進學生學習熱情和求知欲望的提高，而且能在將抽象數學知識轉為具體案例的過程中，提高學生發現問題、思考問題、分析問題、解決問題的能力及水平.
2.數學分析與美學
數學分析與現實生活聯系緊密，導致其教學內容中包含著豐富的美學因素.因此，教師在教學過程應該盡量用美學的眼光看待和選擇教學內容，充分地挖掘和體現教材中的美感.例如，用來描述數列極限本質的數列極限定義非常的簡單和精煉，就充分地展現了數學的簡單美、邏輯美和符號美，而用于求增量、取極限的導數定義，近似求和分割的定積分定義則體現了數學的結構美，牛頓-萊布尼茨公式、高斯公式、格林公式都體現了數學的和諧美、結構美.因此，教師在數學分析課堂教學中要從合適的教學內容出發，加強對學生的數學美教育，使學生在學習數學知識的同時，也能夠享受數學美.一方面促進他們知識面的拓展，另一方面促進學生數學修養的不斷提高.
二、運用多種教學方法，促進學生全面能力提高
“教無定法”，要求教師在選擇教學方法時一定要從教學內容及學生的實際情況出發，選擇能夠切實幫助學生掌握知識、促進能力提高的方法.這就要求數學分析教學辦法一定要與教學內容緊密結合，如數學分析教學內容主要包括概念性內容、理論性內容和應用性內容，數學分析課堂教學方法要針對不同的教學內容選擇相適應的教學方法，以促進課堂教學效率質量水平的提高.下面將結合不同類型的數學分析內容，簡要分析數學分析課堂教學方法的應用和具體實踐.
1.適用于概念性內容的發現式教學方法
所謂發現式教學方法就是在教授新內容時，教師只為學生講解一些與理論知識相關的案例，然后引導學生通過自主學習、思考、討論、探索并最終歸納出相應概念的教學方法.這種教學方法的指導思想就是學生在教師的引導和啟發下，通過自主、自覺的觀察、分析和研究客觀事物之間的聯系，最終找出規律形成數學概念.
在數學分析教學中有很多從不同領域的實際案例中抽象出來的重要概念，如函數導數、函數連續性、函數定積分、數列極限等，這些概念的形成本身就是一個極具創新思維、發散思維的過程.在概念教學過程中，如果教師仍然按部就班地將概念直接講給學生，而不是有意識地引導學生從實際案例中挖掘，現象的本質.學生缺乏了自己分析、歸納、總結、完善的過程很難真正地了解、認識、掌握概念，更無法將這些概念充分地應用于現實問題的解決.
教師在應用發現式教學方法進行概念性內容的教學時，要特別注重選擇合適的方法和嵌入點，做好教材概念與實際案例之間的銜接.教師一方面要幫助學生通過實際案例總結、歸納抽象概念；另一方面還要注重引導學生在歸納概念的過程中培養和樹立數學思維.只有這樣，學生才能在日后的學習和生活中，面對現實生活中的眾多問題，迅速發現并挖掘事物的本質，以達到學以致用的效果.
2.適用于理論性內容的探究式教學方法
所謂探究式教學方法，是教師通過適當地改變原有教學內容的相關因素，以提出相類似的問題，并引導學生通過深入研究、探討、發現問題本質和規律的教學方法.探究式教學方法可以引導學生在學習的過程中促進其自主學習能力、合作學習能力、想象力、創造力、觀察力的不斷提高，讓學生在參與探究活動的過程中充分地激發其求知欲和學習熱情.
在數學分析中有很多類似性質、定理等理論性的教學內容，這些內容都是人們通過長期的歸納、完善、提煉出來的.理論性的教學內容一般都具有非常緊密的邏輯關系，如果教師在教學過程中，“講不得法”很容易引發學生無法全面、徹底地掌握所學知識.例如，在學習反映函數與導數之間聯系的微分中值定理時，教師要從學生已經學習的函數及導數的新、舊知識之間的內在聯系出發，選擇合適的切入點引入中值定理知識，并通過轉變定理中的相關條件，提出對應問題，讓學生在定理的體驗中，分析、比較、總結、歸納出具體方法，從而更清晰地把握中值定理和結論之間的內在聯系，實現對理論定理的學習和學習能力的強化.
3.適用于應用性內容的討論式教學方法
所謂討論式教學方法就是教師根據所要講授的教學內容設定系列問題，讓學生通過課堂討論的形式，分析、總結、歸納出有效解決途徑的教學方法.這種教學方法最大的優勢是可以充分發揮學生在課堂中的主體作用，讓學生通過參與課堂討論充分發散思維，促進他們自主學習能力和創新能力的提高.
在數學分析中有很多類似實際應用和計算的應用性題目，例如，在講“求平面圖形的面積和曲線的弧長”這部分內容時，應用討論式教學方法則可以引導學生通過課堂交流、討論等形式，集思廣益、標新立異，而避免單名學生知識局限和思維定式的弊端.
【參考文獻】
科學研究與實踐范文6
1通識教育
通識教育(general education，也可譯為普通教育、博雅教育)按照性質、目的和內容三方面可以有三種不同的界定。就性質而言，通識教育是高等教育的組成部分，是所有大學生都應接受的非專業性教育；就目的而言，通識教育意在培養積極參與社會生活的、有社會責任感的、全面發展的社會人和國家的公民；就內容而言，通識教育是一種廣泛的、非專業性的、非功利性的基本知識、技能和態度的教育。
通識教育是對近代高等教育有重大影響的一種教育思想與實踐。研究它，既為認識高等教育發展歷程與規律所要求，更對今后的高等教育改革有重要的意義。
我國高等教育發展已進入大眾化階段，目前的重心已經轉移到調整結構、提高質量的軌道上來，提高人才培養質量是順應時代需求、符合人們意志的重大戰略選擇。然而，我國高校目前存在專業教育過窄，人文修養過弱，創新能力不強等問題不適于全球化背景下我國經濟社會發展對人才規格的要求，通識也遠離了大學教育的本質。通識教育人才培養模式是我國進入高等教育大眾化階段后重新審視人才培養理念的重要選擇，提高對通識教育的認識，對于深化我國高等教育改革有著重要的意義。
通識教育是培養創新型人才的有效途徑。通識教育的目標不是培養通才，而是在于通“識”，在于讓受教育者形成開闊的視野。有許多事例可以證明，真正具有創造力的大師級人物，大多具有多個領域的身后修養和造詣。愛因斯坦不僅是一個偉大的科學家，同時也是一個非常出色的小提琴家。復旦的老校長蘇步青的古典詩詞和書法造詣也獨樹一幟，受到多方推崇。李政道先生、楊振寧先生都有著很好的文化修養和藝術修養，他們在很多大學講授的科學與藝術方面的課程。通識教育在增強學生的知識、能力的綜合性，提高人文素養，促進人的全面發展方面起著十分重要的作用。把通識教育與專業教育加以融合，實現在通識教育課程設計上的統一和滲透，無疑是實施通識教育培養創新型人才的最佳途徑。
2邏輯學現狀
中國是邏輯學的三大發源地之一，但由于歷史的原因，我們在中世紀和近代大大落后于西方的發展。進入改革開放的新時期，我們終于認識到這種差距，并經歷了約20年從引進學習到全面追趕的發展，到20世紀末，我們在很多領域實現了與西方的同步發展，在一些領域還取得了具有領先性的研究成果。
在新世紀，邏輯學的發展面臨新的機遇與挑戰。作為發展機遇，邏輯學在對人類精神世界的研究方面顯示出越來越重要的作用。一方面，邏輯學與哲學、語言學、計算機科學與技術、人工智能的交叉生長，繼續推動哲學邏輯、語言邏輯、人工智能邏輯等新興學科的發展。另一方面，在認知科學等現代科學新興領域的研究中，邏輯學、語言學、心理學，以及生理學、腦科學、神經生物學、計算機科學與人工智能互相融合，出現了多學科交叉的傾向，產生了很多嶄新的、具有發展前景的研究領域。
但是，我們也應該清醒地本文由收集整理看到，目前我國邏輯學發展整體水平不高，對很多新的領域我們并不了解，有些人基于陳舊的邏輯學觀念，甚至將這些新的領域拒之門外。在我們的很多所大學中，還在開設陳舊的邏輯學課程。而舊的學科體制一旦固定下來，要改變它非常困難。所有這些又都是我國邏輯學面臨的挑戰。
3邏輯學的學科建設
我國邏輯學的發展受到兩個方面因素的制約：科學的和學科的。
在科學研究方面。邏輯學有三大發源地：中國、印度和古希臘，但中國和印度的邏輯學從中世紀以后衰落了，唯有古希臘亞里士多德的邏輯經過中世紀和近代歐洲的發展，特別是現、當代的發展，成為一棵挺立在現代科學園地里的枝葉繁茂的大樹。因此，在邏輯學的研究中，我們仍然需要向西方學習，特別要在哲學邏輯、語言邏輯、計算機與人工智能的邏輯等前沿領域向西方學習。在這方面，我們與西方主要是英美等國的差距仍然很大。此文前面對西方現代邏輯發展的分析已經說明了這一點。遺憾的是國內一些學者似乎不愿意承認哥德爾以后西方邏輯的發展。一種觀點是“邏輯學等于數理邏輯”，這種觀點認為，邏輯學就是數理邏輯，數理邏輯之外的都不是邏輯；另一種邏輯觀似乎寬容一些，這種觀點承認數理邏輯、模態邏輯、多值邏輯等是邏輯，此外的都不是邏輯。這樣就把哲學邏輯、語言邏輯、計算機和人工智能的邏輯、認知邏輯等當代邏輯最新的發展領域統統排斥在邏輯學之外。顯而易見，這些邏輯觀都是不正確的，也是不利于我國邏輯學發展的。在邏輯學的研究方面，我們不僅應該學習西方，而且應該爭取經過若干年的努力，逐步形成中國學派，并爭取在某些領域超越西方的學者，這是一個更高的目標。有著悠久傳統和具有聰明才智的中國人，應該有決心做到這一點。與此相適應，在學科建設方面，應該按照國際規范建立我國邏輯學的學科體制和教學體制。
邏輯學是現代科學的基礎學科，已經證明現代數學的基礎是集合論，而集合論的基礎是邏輯。因此，聯合國教科文組織和主要的發達國家都將邏輯學作為一級學科，列于各學科之首。按照聯合國教科文組織的學科分類，邏輯學是列在“知識總論”下的一級學科。聯合國教科文組織的“科學技術領域的國際標準命名法建議”中，更將邏輯列于眾學科之首。美、英、德、日等國家的學科劃分都遵照這一標準。教育部人文社會科學科研管理部門遵循國際標準，已將邏輯學列為一級學科。但是，在國務院學位委員會和全國哲學社會科學規劃辦公室的學科分類中，邏輯學長期以來一直被作為“哲學”下面的二級學科。這樣，在20世紀初發展起來并引起“第三次數學危機”、“語言學革命”和“哲學的語言轉向”的數理邏輯，以及其后發展起來的語言邏輯、哲學邏輯，在我國的學科目錄中，通通是“不知所終”，用一句有中國特色的話來說，叫做“沒有戶口”。如果一門學科沒有戶口，那可是悲哀之極。例如研究生招生、重點學科評審、學科基地建設，通通把邏輯學排斥在外，因為這些重大的學科建設舉措都是照二級學科來設置的。與此同時，在教學課程設置、教材編寫出版、申請各類基金項目的申請中，沒有戶口的學科也是難上加難。面對這種情況，從事這方面科學研究的學者只有兩種選擇，要么放棄，要么甘受冷遇和白眼。如果說學者遭受的冷遇是不足道的，那么，科學遭受的冷遇就不能不足道，因為科學遭受損失對任何一個國家和民族都是一種真正的悲哀。
