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現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法范文第1篇

1.科學(xué)計算可視化技術(shù)研究背景

科學(xué)計算可視化作為一個研究領(lǐng)域開始于1987年，它首先是為了高效地處理科學(xué)數(shù)據(jù)和解釋科學(xué)數(shù)據(jù)而提出并形成的。它將大量枯燥的數(shù)據(jù)以圖形圖像這種直觀的方式顯示出來，使觀察者可以準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)隱藏在大量數(shù)據(jù)背后的規(guī)律，從而幫助人們更好地理解和分析這些數(shù)據(jù)。

VISC的研究包括兩方面：一是VISC工具的研究.即如何把科學(xué)數(shù)據(jù)、數(shù)值圖像轉(zhuǎn)化成可視圖形與可理解信息的算法和工具；二是VISC應(yīng)用研究，即把可視化工具應(yīng)用于科學(xué)和工程的各個學(xué)科的方式和方法。它涉及計算機圖形學(xué)、圖像處理、計算機視覺、計算機輔助設(shè)計及圖形用戶界面等多個研究領(lǐng)域?？茖W(xué)計算可視化技術(shù)的意義重大，它大大加快了數(shù)據(jù)的處理速度，使每日每時都在產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)得到有效的利用；實現(xiàn)人與人、人與機器之間的圖像通訊，增強了人們觀察事物規(guī)律的能力；使科學(xué)家在得到計算結(jié)果的同時，知道在計算過程中發(fā)生了什么現(xiàn)象，并可以改變參數(shù)，觀察其影響，對計算過程實現(xiàn)引導(dǎo)和控制。

2.科學(xué)計算可視化技術(shù)在現(xiàn)代教育方法中的應(yīng)用

信息時代，學(xué)習(xí)是一種社會活動，個人不能脫離社會環(huán)境孤立地學(xué)習(xí)，抽象、多維信息的處理能力顯得日益重要，如果把科學(xué)計算可視化與教育有機地結(jié)合，教育與社會需求之間的差距將得以縮小，因為科學(xué)計算可視化本身是對客觀對象的模擬，所構(gòu)建的學(xué)習(xí)環(huán)境與實際生活情境相關(guān)。科學(xué)計算可視化的沉浸性和交互性為學(xué)習(xí)者提供了可以直接交互的三維立體空間，并將學(xué)習(xí)者置于主動學(xué)習(xí)的中心地位，有利于學(xué)習(xí)者知識的建構(gòu)。

2.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)制造“真實”感受

虛擬現(xiàn)實可以徹底打破時間的限制，對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬，通過虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。例如，利用虛擬實驗系統(tǒng)，學(xué)生可以進(jìn)行溫室效應(yīng)、電路設(shè)計、建筑設(shè)計等方面的探索學(xué)習(xí)，從而研究出二氧化碳對全球氣候的影響規(guī)律，或設(shè)計出新的電路、新的建筑物。虛擬現(xiàn)實的沉浸性和交互性，使得設(shè)備與環(huán)境塑造更接近于真實，有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練，如軍事作戰(zhàn)技能、外科手術(shù)技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技能、電器維修技能等。

美國巴爾的摩Johns Hopkins大學(xué)的化學(xué)工程系教授卡爾威在計算機網(wǎng)絡(luò)上建立了一個虛擬實驗室，模擬各種實驗，讓工程系的學(xué)生通過計算機網(wǎng)絡(luò)來做實驗，嘗試解決工程上遇到的各種問題。例如，通過一個虛擬的鉆油實驗，學(xué)生可以知道某個位置的油井的深度，從而估計油層的形狀及所需費用。

2.2計算機動畫展現(xiàn)“實物”效果

計算機動畫在教育方面有著廣闊的應(yīng)用前景。有些基本概念、原理和方法需要給學(xué)生以感性上的認(rèn)識，在實際教學(xué)中有可能無法用實物來演示。這時借助計算機動畫把各種表面現(xiàn)象和實際內(nèi)容進(jìn)行直觀演示和形象教學(xué)，大到宇宙形成，小到基因結(jié)構(gòu)，無論是化學(xué)反應(yīng)還是物理定律，使用計算機動畫都可以淋漓盡致地表示出來。

另外計算機動畫在網(wǎng)絡(luò)游戲、文化娛樂等方面也有著廣闊的應(yīng)用前景?；赑C的三維游戲正在不斷增加，其制作也離不開三維動畫技術(shù)。開展三維數(shù)據(jù)場可視化技術(shù)研究，探索提高體繪制質(zhì)量、速度的理論和關(guān)鍵技術(shù)，對于完善可視化理論、拓展體繪制的應(yīng)用領(lǐng)域等都具有重要的理論和實踐意義。

3.科學(xué)計算可視化技術(shù)對于現(xiàn)代教育方法的價值及意義

從教育的發(fā)展過程看，任何一種新技術(shù)、新媒體的出現(xiàn)，都會引起教育上的革命。例如，紙和印刷術(shù)的出現(xiàn)，廣播和電視技術(shù)的發(fā)展，計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，都曾引起了教育在質(zhì)的飛躍。毫無疑問，科學(xué)計算可視化與教育相結(jié)合，也一定會在教育領(lǐng)域中產(chǎn)生質(zhì)和量的飛躍。因此，探討科學(xué)計算可視化與教育相結(jié)合的理論依據(jù)，無論是對教育的發(fā)展，還是對科學(xué)計算可視化技術(shù)自身的發(fā)展都是必要的，也是現(xiàn)實可行的。利用計算機動畫技術(shù)，可將科學(xué)計算過程以及計算結(jié)果轉(zhuǎn)換為幾何圖形或圖像信息并在屏幕上顯示出來，以便于觀察分析和交互處理。計算機動畫已成為發(fā)現(xiàn)和理解科學(xué)計算過程中各種現(xiàn)象的有力工具，即“科學(xué)計算可視化”。

實現(xiàn)科學(xué)計算的可視化具有多方面的重要意義。它可以大大加快數(shù)據(jù)的處理速度，使龐大數(shù)據(jù)得到有效利用；可以在人與數(shù)據(jù)、人與人之間實現(xiàn)圖像通信，從而使人們能夠觀察到在傳統(tǒng)的科學(xué)計算中發(fā)生的現(xiàn)象，成為發(fā)現(xiàn)和理解科學(xué)計算過程中各種現(xiàn)象的有力工具；同時，還可以實現(xiàn)對計算過程的引導(dǎo)和控制，通過交互手段改變計算所依據(jù)的條件，并觀察其影響?？傊?，科學(xué)計算的可視化將極大地提高科學(xué)計算的速度和質(zhì)量，實現(xiàn)科學(xué)計算工具和環(huán)境的進(jìn)一步現(xiàn)代化，從而使科學(xué)研究工作的面貌發(fā)生根本性的變化。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法范文第2篇

關(guān)鍵詞：《機械制圖》課程 信息技術(shù) “空間—平面—空間”關(guān)系轉(zhuǎn)化 Solid Works軟件

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）04-0024-02

1 前言

在長期從事中等職業(yè)學(xué)校機械類專業(yè)課講授及指導(dǎo)實踐類教學(xué)工作中，深有感觸的一點是：學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)情況，直接影響著他們對于專業(yè)課的接受和理解。其中作為機械類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)交流的語言工具——《機械制圖》課程的學(xué)習(xí)及掌握狀況，讓學(xué)生基本能夠識讀機械圖紙，對于學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課及將來所從事的機械加工制造等工作，都有著巨大的影響。因此對當(dāng)前信息技術(shù)的大環(huán)境下如何講授這門課，如何利用信息技術(shù)輔助教學(xué)進(jìn)行了一些反思，感到有許多值得研究的課題和今后借鑒的經(jīng)驗需要總結(jié)。

2 是否有必要講授基礎(chǔ)投影理論

基礎(chǔ)投影理論是《機械制圖》課程的基礎(chǔ)理論部分，是研究把空間形體（點、線、面、體）表現(xiàn)在平面上而建立的一套系統(tǒng)的理論，即投影原理、基本幾何元素（如點、線、面、體）的圖示法則、元素間幾何關(guān)系圖示法的基本定理（如平行、相交、交叉、垂直等）。其基本的作圖方法，包括點、線、面從屬關(guān)系的作圖，如直線上的點、平面上的點與線、線與面交點、面與面交線的求法等，它們組成了課程所特有的理論系統(tǒng)。由于課時原因，關(guān)于基礎(chǔ)投影理論部分是否有必要講授的問題，有相當(dāng)一部分教師認(rèn)為在學(xué)時少時（總課時少于60學(xué)時），就沒有必要講授基礎(chǔ)投影理論。經(jīng)過幾輪嘗試，筆者認(rèn)為：基礎(chǔ)投影理論需要講授，而且需要精講細(xì)講。

基礎(chǔ)理論部分是學(xué)習(xí)畫圖、看圖、培養(yǎng)空間想象力的基礎(chǔ)，是課程的中心，即使在講課時數(shù)較少的情況下，也不應(yīng)該過分壓縮或分割這一部分，以免破壞課程的輪廓和體系。事實證明，教材中各個部分的內(nèi)容前后連貫，聯(lián)系緊密，并相互影響，前面所學(xué)習(xí)的內(nèi)容都是學(xué)習(xí)后一部分內(nèi)容的基礎(chǔ)，每一部分的學(xué)習(xí)效果都影響著后一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。只有從投影法的基本概念開始，按照點、線、面、基本幾何體、組合體的順序，根據(jù)循序漸進(jìn)的教學(xué)原則進(jìn)行講授，才能使學(xué)生逐步具備物體的“從空間到平面，再從平面到空間”的關(guān)系轉(zhuǎn)換，即讀圖和識圖的能力形成。在講授方法上，除了傳統(tǒng)的課堂講述外，還應(yīng)借助信息技術(shù)不受時間、空間限制的優(yōu)勢，用多媒體技術(shù)把投影理論中的相關(guān)概念和知識點客觀、形象地展現(xiàn)出來，方便學(xué)生理解、掌握。

3 如何解決學(xué)生由“空間—平面—空間”關(guān)系轉(zhuǎn)化的難點

《機械制圖》主要是通過對空間幾何形體投影過程的分析而歸納它們的投影規(guī)律，并運用于讀圖和畫圖上，讀圖和畫圖都需要有豐富的空間想象力。多年專業(yè)課的講授告訴我：許多學(xué)生比較欠缺空間想象力和空間分析能力，沒有透徹掌握平面圖形與空間物體間的轉(zhuǎn)化規(guī)律。如何培養(yǎng)學(xué)生具備空間想象力和空間分析能力，解決學(xué)生“從空間—平面—空間”關(guān)系轉(zhuǎn)換的難點，既是本課程的重要任務(wù)，又是學(xué)好本課程及后續(xù)專業(yè)課的重要手段，筆者認(rèn)為應(yīng)采取相應(yīng)措施和辦法來解決這一難點。

3.1 結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源，合理組織教材，課程內(nèi)容精講多練

本課程雖然以識（讀）圖為主，由圖思物，但是識（讀）圖源于畫圖，只有多畫圖，才能以畫促讀。由于課時少而內(nèi)容又不能過分壓縮或刪減，所以本課程講授時，內(nèi)容必須要精講，盡量多地擠出時間給學(xué)生練習(xí)畫圖。精講的前提是認(rèn)真?zhèn)湔n，即鉆研吃透教材，充分利用網(wǎng)絡(luò)上有效的、合適的資源，結(jié)合學(xué)生思維情況和接受能力，進(jìn)行資源整合，合理組織教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)地教學(xué)設(shè)計，做到重點突出，中心明確，言簡意賅。

3.2 教學(xué)設(shè)計新穎，利用信息技術(shù)，課堂練習(xí)有樂趣

3.2.1 教學(xué)設(shè)計方法一：游戲、競賽教學(xué)法

游戲教學(xué)法是針對青少年的特點，改變教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生在輕松、愉快的氣氛中，自覺主動獲取知識；競賽教學(xué)法，讓學(xué)生進(jìn)行分組對抗，在博弈中獲取和鞏固所學(xué)知識，既增強了學(xué)生的組織觀念，集體意識，又可收到相互學(xué)習(xí)，取長補短，加深印象等極好的效果，還可以檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。下面以“截切體畫法”為例。

游戲教學(xué)法：可以將學(xué)生分組坐好，每組每人分配一定大小的橡皮泥（或蘿卜），每組發(fā)給幾張不同形狀簡單幾何體的三視圖，各組學(xué)生分工合作，討論、研究、看懂三視圖后，制作相應(yīng)的基本幾何體若干（為了讓所有學(xué)生都動手參與，而不是幾個學(xué)生包辦制作，游戲規(guī)則中要加上相關(guān)約束條件和評分標(biāo)準(zhǔn)）。第二步是要求學(xué)生將基本幾何體進(jìn)行不同方位的切割，畫出切割體的三視圖，而且至少三種不同放置方式（主視圖不同）的三視圖都要畫出，最后同多媒體展示出所有的組合方式，并采用合理的考核方法對每個學(xué)生進(jìn)行評判。

競賽教學(xué)法：每次有兩到三個小組同場比拼，小組成員每人都必須參與，每人輪流到黑板上畫“切割體”三視圖中的一筆或一個視圖，以共同完成三視圖最快、最多、最正確的小組為勝，教師給予一定的精神和物質(zhì)獎勵；對于落后的小組，要在全班幫助其分析落后的原因，及時總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，并給予適當(dāng)?shù)墓膭睢?/p>

3.2.2 教學(xué)設(shè)計方法二：多媒體直觀教學(xué)法

講授《機械制圖》時經(jīng)常采用而且比較傳統(tǒng)的方法就是直觀教學(xué)法。直觀教學(xué)法包括語言直觀和教具直觀。語言直觀要求教師用生動、形象的口頭語言和體態(tài)語言（手勢、姿態(tài)、表情等）進(jìn)行傳授，以喚起學(xué)生豐富的聯(lián)想。教具直觀則采用：實物、模型、掛圖、電視、電影、幻燈等演示教具，為學(xué)生建立感性認(rèn)識，如通過展示各種截交和相貫?zāi)Ｐ鸵约傲慵嵨铮寣W(xué)生對表面交線的物性有所感悟和理解；通過學(xué)生進(jìn)行組合體和零件的對比觀察，使學(xué)生建立疊加體和切割體兩種形體的區(qū)別和聯(lián)系等。隨著科技的發(fā)展，教學(xué)改革的深入，多媒體教室的建立，多媒體課件以其信息量大、畫圖速度快、動理形象逼真、利于復(fù)習(xí)等諸多優(yōu)越性，而被各學(xué)科的教師采用，也成為《機械制圖》教師直觀教學(xué)法的主要手段。例如，講解“三視圖的形成”內(nèi)容時，我制做的多媒體動畫課件演示過程如下：將一立體實物放置在三投影面體系中，互相平行的投射線，模仿光線照射，分別將實物向三個投影面進(jìn)行正投影，動畫顯示，在三個投影面上分別得到三個視圖，然后再利用動畫的演示，將三個相交的投影面分別繞三根投影軸展開，原本在相互垂直的三個投影面上的三個視圖，展開在同一個平面內(nèi)，三視圖形成了……多媒體動畫課件用很短的時間，就完成了用語言很難表達(dá)完整的內(nèi)容，既生動形象又鮮活逼真。在學(xué)生感性認(rèn)知初步形成的基礎(chǔ)上，教師及時加以循循善誘，引導(dǎo)學(xué)生把觀察到的進(jìn)行分析，結(jié)合想象與思考，分析出展示對象的特點和各種現(xiàn)象的聯(lián)系，使學(xué)生建立或鞏固思維中的抽象觀點，并使之具體化，誘導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納，抽象概括出準(zhǔn)確的概念，完成從具體到抽象再到具體這樣一個完整的認(rèn)識過程。

3.2.3 教學(xué)設(shè)計方法三：軟件輔助教學(xué)法

隨著制造業(yè)信息化進(jìn)程的深化發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)特別是計算機輔助設(shè)計與制造技術(shù)（簡稱CAD/CAM）在機械行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。為了讓學(xué)生能適應(yīng)機械專業(yè)的現(xiàn)代信息化的發(fā)展，信息技術(shù)在機械類專業(yè)信息化教學(xué)中顯得相關(guān)重要，除了每門課程制作了相關(guān)的多媒體課件進(jìn)行優(yōu)化教學(xué)外，相關(guān)軟件技術(shù)也應(yīng)該逐漸運用到機械專業(yè)的教學(xué)中，例如Solid Works 軟件輔助《機械制圖》課程教學(xué)法。

SolidWorks軟件是一款專業(yè)的三維機械設(shè)計軟件，它功能強大、組件繁多，具有操作簡單、繪制規(guī)范、裝配設(shè)計、檢測全面的特點。在投影理論教學(xué)中，SolidWorks軟件可以打破傳統(tǒng)的二維掛圖、有限模型的局限性，利用其三維視圖的功能，借助三維平臺提供的拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣的操作方法來創(chuàng)建三維實體模型，不僅可以使教學(xué)過程更具互動性，而且能讓學(xué)生通過直接的感知形成正確的思維和逐步提高的識圖繪圖能力；在剖視圖教學(xué)中，剖視圖往往由相對復(fù)雜的線、面構(gòu)成，SolidWorks軟件中的“剖切視圖”功能調(diào)整視圖角度進(jìn)行各個角度的成像和觀察；在裝配圖教學(xué)過程中，Solid Works軟件中有一個專門的“裝配”命令，通過這個命令，設(shè)計者可以對已有的機械遠(yuǎn)近進(jìn)行位置、角度、關(guān)系等參數(shù)的定位，然后自動將機械元件裝配起來，形成相應(yīng)的裝配圖，而且Solid Works軟件還能模擬出實際的裝配過程，從而及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題。

3.3 作業(yè)適量，輔導(dǎo)跟緊，批改反回及時

課后要布置學(xué)生完成一定數(shù)量的作業(yè)習(xí)題，以加深和鞏固課堂所學(xué)知識，檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，布置作業(yè)要注意分量適當(dāng)、難易適度，保證大部分學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)能獨立完成；完成作業(yè)的有力保障，是課后的輔導(dǎo)、答疑要跟緊；檢查和批改作業(yè)，可以及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)上存在的問題，并想辦法加以解決，習(xí)題集要勤收、快批、即返，以便因勢利導(dǎo)，將問題解決在萌芽狀態(tài)之中。批改學(xué)生的作業(yè)，應(yīng)從作業(yè)的數(shù)量和質(zhì)量兩個方面來進(jìn)行，既看所布置的作業(yè)題是否全做完了，也看學(xué)生在解答這些題目時出現(xiàn)了一些什么錯誤或問題，將作業(yè)中所出現(xiàn)的共性問題，及時組織講評、分析原因、總結(jié)規(guī)律，并要求學(xué)生重新改正后，再進(jìn)行批改。

3.4 總結(jié)、歸納作圖技巧，提練、運用識圖口訣

為了解決學(xué)生由“空間—平面—空間”關(guān)系轉(zhuǎn)化的難點，每個單元結(jié)束時，教師要及時進(jìn)行全面、系統(tǒng)地總結(jié)和歸納，提煉一些對作（識）圖很有幫助的方法、口訣等。例如，“三視圖的畫法——放、畫、展”、 “三視圖的投影關(guān)系——長對正、高平齊、寬相等”、“一般位置平面的投影是三個線框；平行面的投影是一線兩框；垂直面的投影是兩線一框”；識讀組合體的兩個基本方法是形體分析法和線面分析法，還有八條經(jīng)驗等等。這對于學(xué)生快速掌握課程的基本理論、投影原理、制（識）圖技巧，建立空間立體感，最終實現(xiàn)“由圖想到物”的轉(zhuǎn)化都非常有效。

4 結(jié)語

作為一名教師，給學(xué)生授課是天經(jīng)地義的職責(zé)，可如何根據(jù)學(xué)生的層次不同、專業(yè)不同、性格不同等，采取不同的方式、方法授課，解決學(xué)生的難題、難點，是需要我們及時進(jìn)行總結(jié)與反思的問題；同時，隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，教育信息化和制造業(yè)信息化是時代的需求，將現(xiàn)代信息技術(shù)與機械類專業(yè)教學(xué)有機地整合在一起，是機械專業(yè)教學(xué)的必然發(fā)展趨勢，因此，如何利用信息技術(shù)優(yōu)化《機械制圖》課程的教學(xué)也是機械專業(yè)教師需要思考的問題。

（大連市輕工業(yè)學(xué)校，遼寧 大連 116023）

參考文獻(xiàn)：

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法范文第3篇

【關(guān)鍵詞】初中物理 教學(xué)改革 教育觀念

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.02.030

一、教育觀念要轉(zhuǎn)變與更新

教育觀念是人們對教育問題的認(rèn)識和看法，可以說教育中的每個問題都存在著觀念問題。它有正確和錯誤、先進(jìn)與落后、積極與消極之分。先進(jìn)的教育觀念產(chǎn)生積極的教育行為，使教育獲得成功和進(jìn)步；而落后的教育觀念則產(chǎn)生消極的教育行為，導(dǎo)致教育的失敗，甚至害了我們的受教育者，因此，必須轉(zhuǎn)變那種妨礙學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力發(fā)展的觀念、教育模式，特別是教師單向?qū)W生灌輸知識，以考試分?jǐn)?shù)作為衡量教育成果的唯一標(biāo)準(zhǔn)，以及過于劃一呆板的應(yīng)試教育制度。

（一）基本功的訓(xùn)練永遠(yuǎn)不可少

我們必須要搞清為什么要進(jìn)行課程改革？這次課改改的是什么？是不是對以前物理課程及其教育方式的否定？明確地說這次課改絕不是對以往課改的否定，事實上力圖準(zhǔn)確地把握和反思。物理學(xué)是一門比較特殊的學(xué)科，它系統(tǒng)性強，有些知識又相對抽象且不易理解。基本概念，基本原理、基本技能和方法等基本功的訓(xùn)練，永遠(yuǎn)是物理教學(xué)的核心。基礎(chǔ)打得是否扎實，直接關(guān)系到學(xué)生能否對飛速發(fā)展變化的世界有較強的適應(yīng)，能否在今后的學(xué)習(xí)和工作中繼續(xù)有效地學(xué)習(xí)和運用各種科學(xué)文化知識和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，能否開創(chuàng)新領(lǐng)域，探索新問題。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)是在各門基礎(chǔ)科學(xué)之上發(fā)展起來的，基礎(chǔ)不牢固，直接影響到人們進(jìn)一步學(xué)習(xí)，以我國扎實的“雙基”教育本身就是我們優(yōu)秀的傳統(tǒng)和經(jīng)驗，摒棄它就根本談不上什么科學(xué)文化素質(zhì)教育。

（二）經(jīng)典物理學(xué)可不能松

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越迅速，時代賦予我們必須更快地了解和學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。物理知識面不能太窄，否則會影響學(xué)生的眼界和思路的。有的人認(rèn)為現(xiàn)在中國的教材過于陳舊，現(xiàn)在教材應(yīng)該更多地講解那些現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，但是各種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)都離不開經(jīng)典物理學(xué)。經(jīng)典物理學(xué)是學(xué)習(xí)現(xiàn)代物理學(xué)以至現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。我國現(xiàn)行物理課內(nèi)容，與世界上幾個主要國家和地區(qū)的相比，他們的知識面比我們的寬，個別內(nèi)容甚至比我們的深，有的增加了一些新的內(nèi)容。盡管科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，而作為物理知識核心部門仍是穩(wěn)定和鞏固的，所以物理課的“現(xiàn)代化”，不能以脫離經(jīng)典物理為代價。

（三）學(xué)生獨立獲取知識能力的培養(yǎng)不能成為口號

從新課改來看，如何使教師和學(xué)生從灌輸和被灌輸?shù)摹疤铠喪健苯虒W(xué)中走出來，如何培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、敢于提問等等有利于學(xué)生將來乃至有利于整個民族的能力，國家提出了多么迫切的期望，特別是現(xiàn)在對學(xué)生的創(chuàng)新教育，大家都不希望看到“創(chuàng)新教育是個筐，什么都往里面裝”的結(jié)果?？茖W(xué)訓(xùn)練的方法是為適應(yīng)現(xiàn)代社會對人才的需要。時間久了，有些知識會被忘掉，但通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)起來的能力卻對人們起著久遠(yuǎn)的作用?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展一日千里?？茖W(xué)技術(shù)從發(fā)現(xiàn)到發(fā)明，到實用，周期越來越短，科學(xué)要盡快地轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力。

二、培養(yǎng)學(xué)生愛好，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

如何激起他們濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強烈的求知欲望是極其重要的。人生來對外部世界就充滿好奇，而剛接觸物理這門新科學(xué)的初中生更是好奇心十足，想學(xué)好物理的欲望很迫切。根據(jù)這一心理特點，我首先給學(xué)生演示好課本引言中的“雞蛋會隨紙片一起飛出嗎？”“冷水能使燒瓶中的熱水沸騰嗎？”等實驗。在學(xué)生比較感興趣的觀察實驗過程中，我就立即圍繞這些實驗提出問題，引導(dǎo)學(xué)生不自覺的去努力回顧與實驗有關(guān)的物理知識。在這些基礎(chǔ)上，我再引導(dǎo)學(xué)生通過討論，簡單回顧一下學(xué)過的其他物理知識和生活中常見的物理現(xiàn)象，使學(xué)生感受到在日常生活中隨時隨地都可以學(xué)到物理知識，用到物理知識。這對幫助學(xué)生消除學(xué)習(xí)物理時對物理學(xué)科的神秘和由于種種原因?qū)е庐a(chǎn)生的畏難情緒等心理障礙，使學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生良好的第一印象，樹立起學(xué)好物理的信心。

三、利用感官，培養(yǎng)學(xué)生親身體驗和實踐能力

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。在物理教學(xué)中，實驗的作用非常大。用實驗來展現(xiàn)物理學(xué)規(guī)律，使學(xué)生獲得感性知識，用實驗可以呈現(xiàn)科學(xué)事實，可以辨析真?zhèn)?，可以引發(fā)認(rèn)知沖突，還可以培養(yǎng)操作能力。初中學(xué)生的年齡在十三四歲，稚氣未脫，活潑好動，樸素的唯物主義思維在頭腦中占據(jù)主要位置。感受實驗是初中物理教學(xué)的沃土，是用實驗來激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效途徑。

四、注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

素質(zhì)教育就是要培養(yǎng)出一大批勇于創(chuàng)新的學(xué)生，因此對教師提出了更高層次的要求。要求教師本身必須有強烈的創(chuàng)新意識，敢于打破常規(guī)，不斷創(chuàng)新，不斷提高。在每一節(jié)物理課，每一個物理實驗知識點的教學(xué)中，不能只滿足于學(xué)生掌握書本上的現(xiàn)成知識，而是注重怎樣將它靈活應(yīng)用，讓學(xué)生有所發(fā)現(xiàn)，有所創(chuàng)造，有所前進(jìn)。例如在學(xué)習(xí)“液體的沸點與壓強的關(guān)系”后，引導(dǎo)學(xué)生討論探索幾個問題：（1） 氣壓降低則沸點越低，那么在真空中水的沸點可以是多少呢？討論結(jié)果為：真空中氣壓為0，水的沸點可以低到任何溫度（直至宇宙中的絕對零度 ：-273.5°），（2）月球上沒有空氣能有水嗎？討論結(jié)果：凡是沒有空氣的星球上，就一定不可能存在著水。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，而且使他們?yōu)樽约旱奶剿鞒晒械阶院馈?/p>

五、教給學(xué)生的學(xué)習(xí)方法

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法范文第4篇

“活到老，學(xué)習(xí)到老，前進(jìn)到老”是錢學(xué)森對科學(xué)、對真理孜孜以求的精神境界。錢學(xué)森博學(xué)多識，從應(yīng)用力學(xué)到工程控制論，從工程控制論又走到系統(tǒng)工程、系統(tǒng)科學(xué)、大成智慧學(xué)，直至現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系及其中的各個學(xué)科，幾乎都有自己的學(xué)術(shù)見解和論述。他一生的科學(xué)思想最為顯著的特點是“系統(tǒng)思想”，而其“系統(tǒng)思想的形成和發(fā)展”的明顯時間線索，在《錢學(xué)森文集》得到充分體現(xiàn)。他在耄耋之年，將以控制為中心的航天工程演繹為多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)雜巨系統(tǒng)，從現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推及哲學(xué)，不僅有學(xué)科的深度，更有跨學(xué)科的高度和廣度。盡管現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快，門類紛繁，但錢學(xué)森卻用他的系統(tǒng)觀點給我們理出了清晰的科學(xué)技術(shù)結(jié)構(gòu)圖。這張圖鑲嵌在《錢學(xué)森文集》的封面上（本是親手繪制的，此處是重新排過的），既是對6卷內(nèi)容的高度概括，又是理論精華的總結(jié)。

20世紀(jì)80年代，錢學(xué)森借用北大老哲學(xué)家熊十力的觀點，把智慧分為“性智”、“量智”。他說：“人的智慧有兩大部分：量智和性智。缺一不成智慧！此為‘大成智慧學(xué)’?！彼J(rèn)為，“量智”是側(cè)重對事物從微觀到宏觀、從局部到整體、從量變到質(zhì)變的發(fā)展過程去探索其本質(zhì)和規(guī)律的學(xué)問；“性智”是側(cè)重對事物從宏觀到微觀，從整體的、形象的感受上，從事物的“質(zhì)”上入手去探索其本質(zhì)和規(guī)律的學(xué)問。數(shù)學(xué)科學(xué)、自然科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、軍事科學(xué)等十大科學(xué)技術(shù)部門的知識是“性智”、“量智”的結(jié)合，主要表現(xiàn)為“量智”；而文藝創(chuàng)作、文藝?yán)碚摗⒚缹W(xué)以及各種文藝實踐活動，也是性智與量智的結(jié)合，但主要表現(xiàn)為“性智”?！坝胸S富的知識是必要的。但也要說清楚，不是有了知識就自然而然地有智慧了。這里有一個運用知識的問題。中國從前就笑話那些‘老學(xué)究’，說明有知識不會用，也不能達(dá)到智慧?！薄按蟪芍腔蹖W(xué)教我們總攬全局，洞察關(guān)系，所以促使我們突破障礙，從而做到大跨度的觸類旁通，完成創(chuàng)新。”錢學(xué)森如是說。

科學(xué)理論的價值不僅在于能解釋一大堆凌亂無序、錯綜復(fù)雜的現(xiàn)象，更貴于它能預(yù)言現(xiàn)象。錢學(xué)森具有廣闊的未來視野，他以前瞻者的視角站在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之巔，從大至宏觀、宇觀，小至微觀、渺觀分析認(rèn)識物質(zhì)世界，闡述了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的特點，構(gòu)建出一個現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)體系，奏響了巔峰上的交響樂。他的科學(xué)思想和理論不僅在過去幾十年的社會發(fā)展中得到了證實，而且也將對我國當(dāng)下和將來的發(fā)展依然有重要的指導(dǎo)作用。

音樂是一種能夠表現(xiàn)人類內(nèi)心最深處的本性的藝術(shù)。當(dāng)我們把導(dǎo)彈、火箭、航空等與錢學(xué)森聯(lián)系在一起的時候，經(jīng)常忽略了與這位科學(xué)大師如影隨形相伴的音樂、繪畫、攝影、文學(xué)等藝術(shù)世界。錢學(xué)森特別喜歡貝多芬創(chuàng)作的樂曲，尤其喜歡貝多芬震撼人心的命運交響曲、英雄交響曲和第九交響曲。這些藝術(shù)作品里所包含的詩情畫意和對人生的深刻的理解，帶給錢學(xué)森勇氣和力量，豐富了他對世界的認(rèn)識，使他學(xué)會了藝術(shù)的廣闊思維方法。在《錢學(xué)森文集》中錢學(xué)森不僅暢談了導(dǎo)彈、火箭、航空等尖端科技，還帶領(lǐng)我們進(jìn)入了哲學(xué)、思維、文學(xué)、美學(xué)、音樂、園林、建筑等學(xué)科領(lǐng)域。有人說，理性和感性相結(jié)合，才是全部意義上的哲學(xué)。錢學(xué)森的科學(xué)思想具有濃厚的人文精神，人文思想中又體現(xiàn)出自然科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的態(tài)度，他以理性的智慧和感性的浪漫在科學(xué)世界和藝術(shù)世界中自由遨游，得出了科學(xué)思想家和人文科學(xué)家獨到精辟的見解，同時取得了卓著的成就和真正的快樂。因此，他呼吁：“讓科學(xué)與藝術(shù)聯(lián)姻吧，那將會創(chuàng)造奇跡！”

美國著名原子物理學(xué)家韋斯科夫（V.Weisskopf）認(rèn)為，盡管從科學(xué)上可以成功地了解大自然的一切領(lǐng)域，但是僅僅這一點還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以歷盡人類經(jīng)驗的每個方面。叔本華說：大思想家真是鳳毛麟角，千萬人里未必能擇出一個大思想家來，他們是人類的燈塔；如果沒有他們，人類就要流落在茫茫無際的大海里。錢學(xué)森的思想理論已超出自然科學(xué)技術(shù)范圍，馳騁在自然科學(xué)和社會科學(xué)相結(jié)合的廣闊領(lǐng)域。他的科學(xué)思想、創(chuàng)新思想、民主思想、人文思想，不僅在中國，而且在世界，不僅在當(dāng)代，而且在未來，都將產(chǎn)生深刻的影響。

人，人類，人類文明之旅，按其本質(zhì)都是歷史的，隔斷這種歷史的繼承性，我們就會倒退到洪荒原始時代。《錢學(xué)森文集》像一幅現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識的“清明上河圖”，以長卷的形式，以深入淺出的筆法，將科學(xué)技術(shù)、文藝?yán)碚摵驼軐W(xué)思想等認(rèn)識世界和改造世界的學(xué)問呈現(xiàn)給我們，啟示我們更深刻地認(rèn)識現(xiàn)實各種復(fù)雜的事物，包括認(rèn)識我們自己、人和人的精神等本質(zhì)和規(guī)律。同時，科學(xué)的觀點、科學(xué)的精神和科學(xué)的道德還可以塑造我們的思想、情操，培養(yǎng)我們高尚的品德和美好的心靈，以至影響我們的行為，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，讓世界更美好、人類更幸福，如同貝多芬在《歡樂頌》中表達(dá)的理想：“人類同享幸福與歡樂，在這美麗的大地上”。

錢學(xué)森，用奔涌的智慧照亮一段歷史，以卓越的靈魂感動一個民族。他出類拔萃的品格，讓他挑得起歷史的千斤重?fù)?dān)，放得下個人的利害得失。貧弱的祖國、復(fù)興的大志、國重于家的寬廣胸懷賦予他恢弘的未來視野、沖天的豪情斗志，讓他成為“大家中的大家”?！跺X學(xué)森文集》以史學(xué)家的智慧，文學(xué)家的才情，數(shù)學(xué)家的縝密，邏輯修辭的嚴(yán)謹(jǐn)，描述深刻的自然科學(xué)、社會科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、思維科學(xué)、軍事科學(xué)、地理科學(xué)、建筑科學(xué)、人體科學(xué)、行為科學(xué)、文藝?yán)碚摰龋櫿撋钊霚\出卻切中事機，學(xué)貫中西又文采斐然。它是迄今為止收錄錢學(xué)森中文文稿最為系統(tǒng)、全面的個人文集，能夠全面系統(tǒng)地反映錢學(xué)森一生豐富多彩的科學(xué)思想和令人崇敬的科學(xué)精神；是胸懷祖國的赤子的思想史、博學(xué)多才科學(xué)家的學(xué)術(shù)人生、著眼未來前瞻者的智慧結(jié)晶，更是研究者、學(xué)習(xí)者攀登高峰的進(jìn)步階梯。

這是一部啟迪智慧、凈化心靈的巨著；這是一筆不能用金錢衡量的財富，藏之于室，開卷有益。

作者簡介：

邢海鷹，國防工業(yè)出版社總編輯。

邢海鷹同志始終倡導(dǎo)并積極推進(jìn)以原創(chuàng)內(nèi)容為主體的學(xué)術(shù)著作出版。擔(dān)任責(zé)任編輯的圖書曾獲得中國出版政府獎圖書獎提名獎1次，中國人民圖書獎2次、圖書獎提名獎2次，省部級圖書獎5次，入選“三個一百”原創(chuàng)圖書出版工程2次；發(fā)表了《用系統(tǒng)工程思想指導(dǎo)圖書質(zhì)量建設(shè)》等一系列學(xué)術(shù)論文。

孫慧波，國防工業(yè)出版社副總編輯。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法范文第5篇

一、機械制圖在人才培養(yǎng)改革中占有重要的地位和作用。

機械制圖是機械類專業(yè)的主要基礎(chǔ)課，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力、繪制和閱讀機械工程圖樣的能力的重要任務(wù)，工程圖樣被喻為工程界的技術(shù)語言，在機械類人才培養(yǎng)中起著極其重要的作用，任何關(guān)系機械類人才培養(yǎng)的改革都離不開機械制圖教學(xué)的改革，機械制圖教學(xué)改革的成敗直接關(guān)系到后續(xù)課程改革的成功和整個人才培養(yǎng)的最終效果。

二、傳統(tǒng)機械制圖課程內(nèi)容和教學(xué)方法、手段已不再適應(yīng)時代的發(fā)展。

機械制圖課程學(xué)時為各門技術(shù)基礎(chǔ)課之最，一門技術(shù)基礎(chǔ)課占這么多學(xué)時，顯然不能適應(yīng)人才培養(yǎng)的需要。另一方面隨著計算機制圖的產(chǎn)生和日益普及，要求我們的學(xué)生必須掌握相關(guān)的知識和技術(shù)。因此機械制圖課首先就要解決好既要減少學(xué)時、又要增加內(nèi)容的矛盾。怎樣實施改革才能收到良好的效果？我們必須進(jìn)行認(rèn)真的分析和實踐。

三、機械制圖改革方案的制定與實施。

根據(jù)我校教學(xué)改革的方針，機械基礎(chǔ)系列課程改革總方案的要求，要求學(xué)生不僅要達(dá)到傳統(tǒng)機械制圖課的最終要求，還要掌握計算機繪圖的內(nèi)容和計算機繪圖的技巧，以及公差與配合在圖紙上標(biāo)注的有關(guān)內(nèi)容。要完成教學(xué)任務(wù)，如何進(jìn)行教學(xué)才能保證質(zhì)量，必須通過認(rèn)真的分析，制定出科學(xué)的實施辦法。

1、改革學(xué)生空間想象能力培養(yǎng)的傳統(tǒng)方式。

我們對機械課程學(xué)時居高不下的原因進(jìn)行了認(rèn)真的分析，認(rèn)為一個重要的原因是我們在教學(xué)上把空間想象能力、空間邏輯思維能力主要放在了畫法幾何上，通過點線面的投影及其相互位置關(guān)系，作圖直觀性差，學(xué)生難掌握，效果又不好，而且與繪制和閱讀機械工程樣的聯(lián)系又不是很緊密。經(jīng)過分析，我們決定改變培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力和空間邏輯思維能力的方式，改變以前的直觀性較差的點線面及相互位置關(guān)系的定位、定量投影作圖訓(xùn)練為主的教學(xué)模式，由于主體的直觀性較好，所以既大大降低了難度，又能緊密地與繪制和閱讀機械圖樣相聯(lián)系。加強投影制圖教學(xué)，既減少了學(xué)時、又降低了難度、又加強了學(xué)生空間想象能力的培養(yǎng)、繪制和閱讀機械圖樣能力的培養(yǎng)的效果，可以說是一條捷徑。

2、把計算機繪圖既作為教學(xué)內(nèi)容又作為改革傳統(tǒng)機械制圖的手段。

根據(jù)基礎(chǔ)系列課程改革的總要求，計算機繪圖的內(nèi)容由過去的選修變?yōu)楸匦?，并且講課和上機相結(jié)合。如果只從學(xué)時上看，它確實是一個負(fù)擔(dān)，但我們認(rèn)真分析后，不僅把它作為必須掌握的內(nèi)容，而且把它作為改革傳統(tǒng)機械制圖教學(xué)的一種重要手段和壓縮學(xué)時的一種有利措施。

機械制圖學(xué)時居高不下的另一個原因是要通過大量的手工儀器繪圖訓(xùn)練來提高繪圖技能技巧和圖面質(zhì)量。由于有了計算機繪圖這種現(xiàn)代化的先進(jìn)手段，手工儀器訓(xùn)練可以適當(dāng)消弱，壓縮出一部分學(xué)時。

另一方面，計算機繪圖的三維繪圖和三維實體造型技術(shù)可以進(jìn)行三維曲線、曲面的繪制，還可以組合造型，這樣就可以更有效地幫助學(xué)生掌握形體分析方法和訓(xùn)練空間構(gòu)思能力，起到事半功倍的效果，即節(jié)省學(xué)時，又加強空間想象能力的培養(yǎng)，還能使學(xué)生更全面的掌握計算機繪圖的內(nèi)容和技術(shù)技巧。

3、改革灌輸式的教學(xué)方法為啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)方法。

傳統(tǒng)的機械制圖，由于直觀性較差，抽象難學(xué)，因此老師講課特別多、特別細(xì)，又是模型、又是掛圖，沒有模型和掛圖就畫立體圖，是一種灌輸式的教學(xué)。學(xué)生在課堂上處于被動接受地位，沒有主動積極思考的余地，盡管老師講的很賣力，學(xué)生的掌握情況與老師的期望值仍有很大差距，現(xiàn)在學(xué)時壓縮了，內(nèi)容增加了，我們必須改革這種灌輸式教學(xué)方法，對于本課程關(guān)鍵的、有關(guān)原理和基本方法的內(nèi)容必須仔細(xì)講清楚，對于應(yīng)用性的和信息化的知識只講它的基本原理、基本方法，進(jìn)行引導(dǎo)性講解，啟發(fā)學(xué)生用自己的思考來解決，這樣看起來講話的速度不快，但每堂課給學(xué)生的信息量并不少，知識面同樣很寬。

4、充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。

機械制圖的傳統(tǒng)教學(xué)手段是粉筆黑板加模型圖，由于畫圖費時多，一節(jié)課講授的內(nèi)容很少，一些圖只為了作某些說明，畫了十多分鐘只講3—5分鐘就不用了，掛圖和模型由于是事先定制的，成本高、靈活性差，使用時有很大的局限性，而且計算機繪圖這種內(nèi)容，不在計算機上講很難講清楚，既費時效果又差。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)給我們提供了現(xiàn)代化的教學(xué)手段，我們充分利用多媒體教學(xué)手段、CAI課件等，即可以節(jié)約時間又可以加大信息量，同時又能形象直觀地加強教學(xué)效果。

四、實施效果。

1、壓縮了學(xué)時，提高了效率，改善了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，拓寬了專業(yè)知識，為新課程的開設(shè)創(chuàng)造了良好的條件。

2、改變了以往教學(xué)中空間想象能力培養(yǎng)的方式，加強了學(xué)生空間想象能力培養(yǎng)的效果。由于CAI課件，多媒體素材庫等現(xiàn)代教學(xué)手段的應(yīng)用，計算機三維造型等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，和以三維形狀相關(guān)位置的空間邏輯思維及形象思維能力培養(yǎng)的加強，學(xué)生的空間想象能力的培養(yǎng)從抽象走向直觀，學(xué)生感覺輕松，提高更快。

3、計算機繪圖的學(xué)提高了學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用計算機知識和技術(shù)的積極性，對學(xué)生繪圖能力的培養(yǎng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。計算機繪圖融入機械制圖中使每個學(xué)生都親自體會到計算機繪圖的方便、快捷和高質(zhì)量，從而對學(xué)習(xí)計算機產(chǎn)生了濃厚的興趣。

4、計算機繪圖，使學(xué)生掌握了計算機繪圖的技能技巧，為后續(xù)開設(shè)的現(xiàn)代信息技術(shù)課的學(xué)習(xí)尊定了良好的基礎(chǔ)。由于計算機繪圖的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了計算機繪圖的技能技巧為后續(xù)的CAD、CAI等現(xiàn)代技術(shù)課程的學(xué)習(xí)尊定了良好的基礎(chǔ)，作了知識上的準(zhǔn)備。

從上述可以看出，我們應(yīng)用現(xiàn)代的計算機繪圖技術(shù)改革傳統(tǒng)的機械制圖收到了既壓縮學(xué)時，又增加了反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新內(nèi)容，改變了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加了學(xué)生能力培養(yǎng)的效果。