HI,欢迎来到好期刊网,发表咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571证券代码(211862)

科学技术的创新集锦9篇

时间:2023-08-25 16:54:58

科学技术的创新

科学技术的创新范文1

关键词:大学生;科研实践活动;知识积累;实验室开放;奖励机制

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2012)-03-0-02

主席在庆祝清华大学建校100周年大会的讲话中给全国青年学生提出三点希望之一是要把创新思维和社会实践紧密结合起来,做到勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新,坚持理论联系实际,积极投身社会实践,切实掌握建设国家、服务人民的过硬本领。在大学教育中,实践过程是培养大学生创新能力的重要环节。培养具有实践能力和创新精神的高质量人才,是高等教育今后一个时期教学改革的重要任务。为了提升大学生的创新精神和能力,深化人才培养模式改革,促使大学生人才培养体系更有利于大学生的科技创新精神和能力的培养,学校应设立各种专项奖励办法对在本科学习阶段取得学术与科技创新成果的大学生进行奖励,以建立一种鼓励广大学生在课堂学习和课外活动中积极参与研究与创新活动的激励机制,鼓励广大学生积极参与科学研究和创新性的实验与实践,加强对大学生创新思维和能力的培养。

一、专业知识的积累及知识面的拓展

社会的发展与人类文明的进步,从来都是一个知识积累的过程。知识是指人们在改造世界实践中,所获得的认识和经验的总和;知识积累则是指对知识进行学习储备以及对知识结构进行不断完善的过程,它既包括个人知识,由少到多的纵向积累,也包括知识在多个人之间传播的横向积累,它既是量的增加也是质的提高。

大学前两年的基础必修课程是大学生基础知识的一个积累和基本知识素养培养的重要阶段,同时也是后续专业知识学习和开展课题研究的一个知识储备,后两年的专业知识的学习是一个更深层次的知识的积累,是为了满足社会对各种专业人才的需求而进行的专业学习。随着技术的飞速革新和社会发展对专业人才的全方面需求的提高,除了专业理论知识的累,还应着重培养学生的专业实践能力。实践教学环节可以加强学生对所学理论知识的理解,也可以培养学生将理论知识应用于实践操作的能力,同时也为将来走向工作岗位打下实践基础。随着社会对学生综合素质要求的不断提高,各高等学校在课程设置时也都做出了相应的调整,在打下坚实的理论知识的基础上都加强了对学生实践能力的培养。

单一的专业知识已经不能适应社会对综合素质人才的需求,因此除了课堂讲授的基础知识,教师应不断地学习和更新知识,提高自身的知识素养,指引学生了解最新最前沿的专业知识,同时改变传统的以教师课堂讲授为主的教学方式,辅以引导和启发学生自主学习和探索,鼓励学生多参与各类型的讲座以及社会实践活动,以拓展学生的知识广度。

二、科研项目及创新课题

国家、社会和学校都为高校学生提供了很多的从事科研的机会,学生可以根据自己的兴趣参与老师的科研项目,在老师的指导下开展科研活动,在实践过程中发现问题,并积极主动地与老师进行交流沟通。学生在参与老师的科研项目时通常会出现几种不良情况,一是跟着老师的研究生一起做,从始至终都没有全面地去了解和学习课题的研究目标、研究内容、技术路线等,只是重复性地做着研究生指派的某一个环节的具体的操作,从而导致学生对所从事的科研项目甚至以后的科研工作失去兴趣和信心,完全没有达到培养实践和科研的能力;二是完全按照老师申请项目时既定的研究方法和技术路线,在整个科研开展过程中缺乏自主思考、探索、创新;三是由于自身的理论知识和专业知识不扎实和全面,学术视野和研究能力都有待进一步提高,这就需要指导老师对学生进行专业知识的深入、系统的指导,同时引导学生进行独立思考,推动学生的自观能动性的发挥。

除了参加老师的科研课题,大学生也可以独立申请学校为学生设立的大学生创新计划、各级教育主管单位举办的各类相关的竞赛等,结合自身的专业知识、兴趣以及参考老师的建议等选择合适的课题,自主制定课题研究技术路线、主要研究内容、研究方法、实验设备的设计与自制、加工等,在研究过程中发现问题、解决问题,全面提升独立思考、动手操作、科研创新的能力。

三、实验室开放

高等学校都设有各种基础、综合、专业的实验室,各实验室也配备了较齐全的实验设备、装置等。实验室的开放为大学生的科研创新提供了一个平台。在以往传统的教学模式下,实验室只有在做培养方案里设定的实验课程时才会对本科生进行开放,一些先进、高端的仪器设备都只是由实验员进行演示,学生基本没有动手操作的机会。课程结束后实验室就大门紧闭,实验设备装置也都成了摆设。在新形式下为了培养学生的自主创新能力,专业的实验室都可以尽最大可能地面向大学生进行开放。

我校环境工程专业各实验室原来只对研究生有条件开放,考虑到本科生进入实验室确实会存在更多的问题,比如实验动手能力相对较弱,对仪器使用不熟悉,对药品使用和管理缺乏安全意识等。但在制定了全面的有关实验室开放的各种规章制度、操作规程等,就完全对大学生进行开放,同时也保证了大学生进入实验室的安全、高效地使用各仪器。一是在指导老师的同意下到实验管理员处申请进入实验室,并由实验管理员对大学生进行各项有关实验室规章制度的培训,二是网上预约使用实验室的时间段及所需仪器、设备、药品,提交实验方法及步骤,三是对科研训练过程中需要用到的各种仪器设备由各仪器负责人进行使用和操作规程的培训,以保证仪器的安全、正确操作,四是对国家规定的药品管理方法进行培训,在使用有毒有害药品时向实验室药品管理负责人申请并统一采购,实名登记领用。五是仪器在使用过程中的分析测试费用、出现的故障所需的维修费用等由指导老师承担,最大可能地提高大学生进入实验室的安全、责任感。

通过开放实验室,我系大学生的创新精神与实践能力培养效果非常显著,应用实践型的创新人才培养质量不断提高。近三年内我系学生申请的大学生创新计划项目达25项,超过半数的学生都进入过实验室进行科研实践训练,发表的文章多达50余篇,其中不乏高质量的SCI、EI、ISTP等收录的文章。获得校级学术成果奖的学生也比比皆是,获得市级各类相关专业竞赛名次的学生也为数不少。

四、创新活动鼓励机制

通过鼓励大学生参加各类科研创新活动,培养大学生的自主性、探索性、协作性,进行以问题和课题为核心的教学模式改革,倡导以学生为主体的创新性实验改革,使学生在本科阶段得到科学研究与发明创造的训练,调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,使其掌握思考问题、解决问题的方法,提高创新实践的能力。

学校也可以通过以下几方面的努力来鼓励学生能更积极、主动地参加科研实践活动,一是对参加一年及以上的科研实践活动的学生可以免修2个学分的课程,二是鼓励学生进行科研成果的总结,对发表各级别刊物的文章、专利、发明设备、作品等给予相应级别的奖励,三是在考研和保研推荐中可以把是否参加过科研实践活动作为一项考核指标。

五、结论

大学生创新实践教学是研究型本科教育的重要组成部分。为了培养创新型人才,各高校应以“兴趣驱动、自主实验、重在过程、结合专业”为原则,为了保证创新活动选题的合理性、保证创新活动实施的科学性、保证创新活动运行的高效性,学校应充分发挥学科和师资优势,结合研究型本科教育教学体系,完善创新计划项目运行和管理机制,同时为大学生创新精神和实践能力培养的提供更大的新平台,为社会各行业培养精英人才发挥更大的作用。

参考文献:

[1]任良玉,张吉维.实施大学生创新性实验计划探索基于课题的本科创新人才培养模式[J].中国大学教学,2011,(4):26-27.

[2]张红光,孙晓娜,纪常伟.开放实验室,培养大学生的创新精神和实践能力[J].实验技术与管理,2011,28(6):16-19.

[3]刘志敏,赖舜男.对大学生创新能力的理解与教学实践[J].高等理科教育,2011,(97)3:92-95.

科学技术的创新范文2

关键词:科技创新大赛 网络 共享与推广 微课 DV

中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(a)-0144-02

随着素质教育的全面推进与提升,科技创新教育作为能显示学校素质教育水平与特色的指标之一,越来越得到学校的重视。在科技创新教育中怎样运用现代化的信息技术手段,开展好教育教学活动,提高学生的科学素质与培养学生的创新精神。已成为每一位科技辅导员应该积极学习与探究的重要教学问题。

1 信息技术在青少年科技创新大赛指导中的应用

每年一次的市级、省级和部级青少年科技创新大赛为广大热爱科技创新的学生与积极投身于科技创新教育的教师提供了一个展示自身特长、潜能,提升自身科学素养的优秀平台。辅导老师在指导学生开展创新课题探究时,很关键的一步是指导学生怎样运用网络资源对所思考的创新问题进行学习与查新,找到尚未有人研究过的创新问题或创新点,从而确定探究方向,这一步关系着课题在创新大赛中的成绩档次。如:学生发现校园中呈紫色的成熟的大叶女贞子果实未被加以利用,首先,通过实验,指导学生检验到它的果仁中含有丰富的三价铁离子[1],果皮可以作为显色丰富的酸碱指示剂。其次,通过指导学生在百度、谷歌、中国知网、万方数据等网站进行查新后,发现女贞子树是西南地区有地域特色的绿化树种,净化空气能力强,它的树皮、树叶、果仁可作为药用。并且,没有查询到有关将女贞子果仁应用于实验改进方面的探究。最后,确立了开展题名为《巧用女贞子果实改进的两则学生分组化学实验》的课题方向,并开展了细致、深入的研究,该课题于2012年获第27届青少年科技创新大赛贵州省一等奖,全国二等奖。又如:学生想到探究《自动浇水花盆的设计》《汽车废气能转电能装置》《灌装液化气冬季防冻装置的设计》等课题,在指导学生进行网络查新后,发现已有人应用类似的原理研究过,甚至比同学们的思路、方法更好。遇到这样的情况时,我们常常鼓励学生另外思考新的创新课题,或者另辟新的思路解决问题,如:代雯同学另辟新思路,想到利用花盆在缺水与浇水时的重量变化,通过自制装置,采用弹簧原理、杠杆原理、压强原理实施了花盆的自动浇水。该课题于2013年获第28届青少年科技创新大赛贵州省二等奖。

2 信息技术在科技创新教学中的应用

2.1 建立科技创新网络平台促进优秀教学资源的共享与推广

科技创新教学是该校的一项特色教学,2010年至2015年,我带领学校老师指导学生开展科技创新大赛竞赛项目及实践活动,共获全国一等奖1个,二等奖3个,三等奖23个,贵州省一等奖25个,二等奖27个,三等奖59个。2014年开始,我们总结了获奖的成果与教学方法,建立了安顺二中环保创新共享交流网络平台,开展《高中化学校本特色环保创新教育共享交流平台的建立与应用》课题研究,通过开设以下四个网页窗口:“节能减排”教学实践、“创新教育成果”“交流与讨论”“您的共享资源”,实现环保创新教学资源的共享、交流与优秀成果的推广,该课题研究获中央电教馆“十二五”2013年度专项课题立项资格。

2.2 利用信息技术,积累科技创新活动音视频优质教学资源

在每一年的科技创新大赛比赛及学校每年的科技日、科技周活动中,我们会通过照像,摄像的方式,记录科技活动内容,并通过利用绘声绘影软件,将照片、录像制作成视频动画。如:在2015年我校的科技日活动中,拍摄了“航空讲座、航模制作与飞行表演、理化生兴趣实验探究、科技创新作品展示与交流、3D科普展”等科学活动,此外,2013年至2015年期间,我们摄制了10多个学生在科技创新大赛上获奖作品的展示视频。这些积累的视频资料,为科技创新教学提供了真实、生动、直观的课堂效果,提高了课堂教学效率,促进了学生的科技创新成长。

2.3 利用信息技术,开发科技创新微课及DV教学资源

有些有意义的、成功的科技创新教学活动,老师可通过总结的方式,运用信息技术,制作成微课教学视频。如:我们总结了在青少年科技创新大赛上获奖的科技实践活动作品,如:《节水减排生态道德教育创新探究与宣传实践活动》(获全国一等奖)、《“低碳实验 绿色排放”化学实验创新与实践》(获全国二等奖)、《“绿色责任――废旧电池的回收宣传与创新利用”》(获全国二等奖)等,我们制作了《化学实验中“节水减排”创新课题探究方法》,《实验中“变废为宝”的创新方法》《废旧电池创新利用的方法》《怎样开展植物学科环保创新课题探究》等微课视频,通过5分钟左右的微课视频,让学生能快速地、高效地了解各学科开展科技创新的方法及成功案例。此外,我们还利用校本课、课外活动课、信息技术课,组织学生积极开展科技创新DV视频制作,制作了《多功能墙面清洗刷的创新制作探究》《防溺水手臂式救生圈的制作》《生活中锌锰原电池原理的探究》等DV视频。这种,利用信息技术手段,重视科技创新教育与学科资源的整合与应用的现代教育理念与方法的改变,对于促进学生个性、潜能的发展,起到了很好的推进作用。

作为科技教育工作者,我们应该充分利用信息技术的先进性、灵活性,高效性为科技创新教学服务,积极开发科技创新教学资源并通过网络及媒体进行共享与交流,共同为学校、国家培养高素质的科技创新人才。

参考文献

科学技术的创新范文3

现代科学技术与高校体育

课程管理信息化现代科学技术发展的一个重要方面就是信息技术的发展。尤其是在20世纪中后期,信息技术在世界范围内取得了突破式发展,因为信息技术不仅带动了工业化进程,促进了社会经济快速发展,而且缩短了世界人们的距离,促进了世界各国人民之间的沟通与交流。高校也受到信息技术的影响,加快了教学科研进步的步伐。目前全国各大高校的信息化建设仍在如火如荼地进行着,校园内部的光纤网基本已实现到最基层(学生宿舍)。学校的门户网站初具规模且都已接入中国教育科研网,校内办公自动化系统也日臻完善。电子公告,电子查阅等宣传方式已经广泛得到推广使用。在这样的大趋势下,高校体育课程管理的信息化也必然被提到日程上来,这不仅是数字化校园的必然要求,同时也是高校体育教育发展的必然趋势。目前高校体育教育的信息化主要体现在以下几个方面。体育教育网站、体育教育论坛在学校校园网的基础上,建立体育教育的网站以及与学生之间进行互动的论坛。在体育教育的网站上实现信息公开化,包括体育教学计划、体育教学大纲、教师任课信息、学校体育活动计划与信息等,还有体育课程信息管理系统,学生个人体育成绩、运动处方查询系统,远程体育教学系统等。为了加强教师与学生、学生与学生之间的互动交流,便于体育教育的开展与提高,大部分高校都设立了自己的体育论坛。多媒体教学课件结合教学实践,应用PowerPoint、Authorware、Flash等制作精彩清晰实用的课件,能够帮助教师的理论与实践结合的教学方式的实施,激发学生的学习热情,开阔学生视野,有利于学生增强正确的动作概念和健身理念,使学生充分体验运动的魅力。体育教学辅助软件工具现在根据教学的实际需求,已经有很多的专业教学辅助软件出版。根据当前学校的课程设置的实际特点,购买一些实用的教学软件或者根据自行用Excel等常用工具编制辅助登记和分析统计工具,加强对学生体育数据的挖掘处理,形成以客观数据为依据,制订教学计划的工作思路;根据实际总结归纳的教学报告,及时调整教学计划等。

现代科学技术与高校体育

教学方法与手段教学手段与方法的改革是体育课程改革的基础与重点内容之一。它不仅对教学质量、教学效果起着举足轻重的作用,更是体现教学指导思想和教学理念的重要标志。现代教学方法与手段的更新与创新均需要很多现代教学辅助设施的配合与支持,如多媒体教学系统、音响系统、教学视频控制系统等。而在体育教学领域中更是如此,传统的体育教学方法更多的是示范法、讲解法、指导法等。但是随着科学技术的进步和教育的发展,在实践课堂上需要更多直观、形象、声貌并重的现代教学方法与手段的出现。在体育理论课堂的多媒体教学系统、体育实践课堂的视频教学系统均能够帮助体育教师采用不同的教学方法与手段来使大学生加深对体育技术和动作的理解和记忆,增强大学生的体育健身意识和习惯,有利于培养大学生的体育兴趣,激发他们的学习热情。因此,现代的信息技术、多媒体技术、电子技术成为改变高校体育教学方法与手段的关键,只有这样才能真正改变高校体育教学氛围,实现对学生实施“以人为本,健康第一”的个性化体育教育的目标。

现代科学技术与学生体质

科学技术的创新范文4

 

一、为在科学课堂中创建信息技术环境做准备工作

 

国务委员陈至立曾指出:“充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求,是教育改革和发展的要求。”随着国家新课程标准的实施,在现代教育理论的指导下,充分利用信息技术资源,优化课堂形式势在必行。

 

在科学课堂中创建信息技术环境必然会改变教学过程的模式,那如何优化教学过程,较大地提高教学质量,这就对教师提出了不同于以往的要求。

 

为了培养学生的独立思考和独立工作能力,教师在教学过程中需要加强引导和指导,因此教师本身素质的高低就成为教育成败的关键。教师需要正确认识和操作信息技术,这种认识和操作运用不只是简单的技巧,而且包括教师的教学观念的变化。

 

如果教师的教学观念不转化,即使有了出色的多媒体软件教材,也只是一个简单的教具,作为课堂教学的点缀而已。如有的教师虽然采用了多媒体教学,但教学方法是陈旧的,与普通的挂图没有什么两样,没有真正发挥多媒体的优势,无疑是一种浪费。

 

因此只有教师改变了教学观念,从而改变了教学方法,创建一个真正的信息技术环境,并使其发挥作用。

 

二、在科学课堂中创建信息技术环境的教学工作

 

教学中我们应尝试利用信息技术这片广阔的天地来辅助教学,利用多媒体课件中的视频和图片、网络的资源等形式让学生提高学习兴趣,增强了对知识接收能力,以及解决一些常规实验不能解决的问题。

 

1、多媒体课件的运用

 

在科学课堂中创建信息技术环境的主要教学方式是运用多媒体课件。首先,多媒体上的学习材料融文字、图片、影像、音乐等信息为一体,不仅丰富多彩,有“声”有“色”,而且取之不尽,用之不渴。

 

其次,教学资源方面,突破了仅呈现教材内容和情景画面的单一模式,增加了学生自主选择内容,从而极大地丰富了学生探索学习的内容,进一步培养了学生自主学习的能力与主动发展精神。

 

这样的例子举不胜举,例如:教科版四年级下册第三单元第4课《生的食物和熟的食物》,让学生根据经验讲述什么食物生吃、什么食物熟吃时,如果只让学生举例生、熟食肯定会显得无聊无趣,而把食材全部带来课堂也是不现实的,这时利用白板课件把食物图片放在一页上以闪光灯形式一一呈现,就显得十分生动有趣了。

 

2、网络资源的运用

 

首先,把网络材料应用于观察教学,在丰富教学材料的同时,还可以借助其真实、及时、知识性来提高学生对观察课的兴趣,进而极大提高教学效率与效果。

 

其次,教师还可以按教学大纲要求,根据学生的实际情况制订相应的教学计划,提供网址或制作网页,要求学生通过网络自主进和学习,这种教学模式能很好地照顾学生的兴趣与个性差异,最大限度地发挥了学生学习的自主性。

 

例如:我在教授《地球内部的运动改变了地球的地形地貌》时,发现这些教学内容比较宏观、抽象,离学生的思维比较远,因此我借助信息技术,解决无法跨越的时间和空间的限制,将宏观的现象浓缩进教室。我带领学生来到电脑教室,让学生上网查询资料、信息。

 

先从学生最关注地震和火灾入手,了解现状,并且注意从学生周围熟悉的现实生活中寻找科学知识的“原型”和最新的信息,查询有关图片以及文字资料。由于本课的信息技术是作为一种“探索工具”与实验教学整合,由此,使全班学生学习积极性与主动性空前高涨,在整堂课中,不仅大大发挥了学生的探索精神,而且使他们人人积极动脑思考,小组间团结合作。

 

三、在科学课堂中创建信息技术环境的注意事项

 

1、不能随意滥用多媒体

 

在课堂教学中,有的课件中穿插了大量图像、艺术字、动画、视频、音乐等素材,令人眼花缭乱,分散了学生的注意力,使学生缺乏思维的空间和时间。例如:图片、文字的出现加了旋转、声音等特效,学生只是注意了旋转、声音,却忽视了最为重要的图片和文字的内容。视频、动画过长,浪费了时间,常常使课堂教学有始无终,学生无法对所学知识进行消化。

 

2、不能让信息技术一揽包

 

信息技术的发展并不能替代教师的作用。有的教育家认为,为了培养学生的独立思考、独立工作能力,强调学生的自主性、主体性,就要淡化教师的作用。这显然是不正确的。

 

同样地,小学科学是以探究实验为基础,探究是研究科学最基本的一种手段,我们不能单纯靠老师讲解、演示,必须让学生亲自动手实验,切身体验。在自主观察、探究中,在发现现象、总结规律,掌握各种知识和技能。有的教师认为学生的动手探究实验,浪费时间、并且实验过程难组织,不如用多媒体课件模拟实验进行演示,效果好。

 

那么可能导致的直接后果就是:整节课学生没有做过一个实验,没有真正思考过一个问题,也没有自主学习过什么内容,只是欣赏了精彩的动画模拟演示实验,全无思索地回答了一些简单的问题。这种过分依赖动感、直观的学习材料的整合,必将形成思维上的惰性,降低了学生学习的质量,教学的有效性将无从谈起。

 

四、在科学课堂创建信息技术环境的展望

 

目前,我们已经深深地感到在科学课堂创建信息技术环境对于改革自然教学的模式、策略等方面具有极强的生命力。在科学课堂创建信息技术环境需要我们广大教师的不断探索和艰苦努力。

 

相信随着在科学课堂中创建信息技术环境深入发展,必将进入全方位的改革阶段,实现课程改革的更高目标,科学教学也必将与其它学科一样,会加速实现现代化的跨越式发展。同时学生的学习内容也更加具有时代性,既丰富多彩又充实完整。

 

而且,这种学习内容直观呈现的形式可以培养学生的探究学习、发现学习和主动学习的能力,在拓宽相关学科知识的同时,培养学生广泛的学习兴趣和良好的信息素养,使之更好地应对信息化社会的各种挑战。

科学技术的创新范文5

    论文摘要:计算机科学与技术专业对于人才的培养,要以“创新精神和能力”这两点为宗旨。本文简单的探讨计算机科学与技术人才创新能力的培养。

    计算机科学与技术是一个不断发展、不断学习的专业,培养的学生没有较强的创新能力是难以应对不断更新的科学技术的,也很难能够符合国家、社会以及岗位的发展需求。“科教兴国”战略21世纪的中国教育进入一个新的历史发展阶段,这一阶段将以深化教育改革全面推进学生创新素质培养为标志和方向,将以培养学生的创新精神和创新能力为核心和重点,已成为本科院校教学改革中一项值得认真思考和深入研究的课题,更是应用型本科学院适应时展的必然要求。

一、当前高校计算机专业培养现状

社会对计算机科学人才的需求日益强烈,信息时代的社会需要多样化的计算机人才。然而,随着科技的进步,计算机专业人才的确培养所存在的问题逐渐暴露出来。具体体现在:学生缺乏创新精神,只会死记硬背,实践能力不强,与社会需求脱轨。一方面社会对计算机专业人才的需求在不断增加,而另一方面大量的计算机专业毕业生无法找到工作。为适应新形势下对计算机科学与技术专业人才的新需求,我们必须对计算机科学与技术专业进行教学改革,在高等院校培养学生的创新素质,是高等教育适应时展的迫切需要。

二、计算机科学与技术人才创新能力培养的措施

(一)加强创新意识和创新能力培养的各个环节

对于学生的创新能力和创新意识,一定要注重细节的做法,贯穿到教学过程中的各个环节。在课程教学的过程中,既要注重知识点的讲解,又要注意与能力点的结合,这对于启发学生的创新思维来说很有帮助。在实验的设计上,要给学生们创造出更多的学习机会,让他们的表现力和沟通能力有机会展露出来。还要积级组织各项活动,把创新落到实处,通过这些项目的开发,让研究创新的风气在高校内形成,让每一个学生的综合素质都得到提高。在学生的创新能力和考核方面,也要提出成熟的方案,这样才能激发学生创新的兴趣。还要在教学的各个环节中加强互动,如建立启发式、设问式、案例分析式、课堂讨论式的各种讨论方法,便于训练学生主动去获取知识、运用知识,而且在课后留作业的时候,也要多加注重学生综合素质的教育,让创新贯彻到每一项日常活动中来。比如可以开展学生俱乐部的创新活动、组织他们进行演讲、讨论,在考核的时候,要加强科学的引导,建立多环节,多要素的考核方式,这样才能综合全面的反映出学生的创新能力。对于那些富于独特见解的学生,要积极进行重点引导,让其长久保持下去。在教学风格和技巧上,也要善于变换各种教学手段,得以让学生对于课堂教学有着积极的参与性。

(二)为课外创新活动积极创造条件

由于计算机科学与技术学科实践性很强,要为学生的课外创新活动积极创造条件。人才是社会竞争的核心,关注细节的发展,为学生创造创新的校园环境,提供高效的师资队伍,对于学科的教学理念和教学方式进行积极而有效的控索,激发学生专业创新能力的兴趣,才能有效培养学生创新的精神和意识。建设国内一流计算机教学环境,培养适合社会竞争发展需要的合格创新人才,创建完美的教育体系,为创新人才的培养搭建一个合理的平台,才能达到教学的最终目的。

(三)注重培养教育的教学艺术

在教学中,教师不必拘泥于已有的规划和既定的程序,要从创新的角度出发,发挥丰富的想象力进行教学。师生关系在教学的过程中,要随着教学的进程不断进行讨论,从而维护一种让创造力更加突出表现的师生关系。师生之间要努力做到公平信任,有着足够的自由和宽容,也要有浓郁的集体气氛,对于教学过程中能力结构与能力点的结合与训练,也不能放弃。每一个学生都是教师眼中的“好学生”,关键是这个好学生如何进行引导,让其符合社会创新型人才的需要。对于教育的研究与实践,并不是阶段性的工作,要不断的深化教学改革。关于学生的学习效果,要作为教师重点关注的内容,这样才能不断改进教学方法,去芜存精,让教学水平得以提高,让教学艺术发挥得更加完美。与此同时,积极采用各种有效的增加师生感情的方法也是有必要的。

(四)为学生创造进行创新的校园环境

教育创新的教学与传统的教学方面存在着一定的差异,如果采用传统的教学方法,就会造成很多学生在学习过程中对于知识的掌握缺乏有效性,更缺少对规律的了解和运用的方式方法,甚至于只会从教师和书本那里照搬,这种教学方式很难取得理想的效果。采用创新模式来培养学生,需要建立新型的师生关系,让传统的教学功能得以创新,从而在学生创新教育过程中起到很好的引导作用。对于自身的创新意识,创新思维和创新能力,教学过程中要起到对学生的感染作用,一个教育工作者创新能力的发展,将会让学生体会到什么才叫做“教育”的主体。这种主体的建立,才会为营造新的教育环境创造空间。具体来讲,在高校的教学环境中,要积极提倡素质教育和创新教育。由一些相关的教育领导拟定创新的学习目标,积极进行倡导,拿出具体的措施,合理有效进行组织,这样就会在高校中形成有效的氛围,赢得广大师生的正确的评价,从而加强创新环境的塑造。在课堂的教学环境中,要形成有效的运转灵活的组织机构,引导学生参与到课堂的教学环境中去,让学生在讨论中发现问题,主动进行思考,积极寻找解决问题的办法,这对于培养他们的创新意识及思维是非常有益的。

三、总结

总而言之,在人才培养理念上,既要遵循计算机科学与技术专业人才培养规律,又要拓宽学生的创新能力的培养,在计算机科学与技术专业教学中,我们不仅要把知识传授给学生,更要培养学生的创新能力。我们必须用先进的教育理念开拓全新的教学思路,营造一个宽松的创新环境,努力把学生培养成社会需要的创新人才,才能完成时代赋予我们的历史使命。

参考文献:

[1]胡成娟.计算机科学与技术专业创新能力的培养[j].企业导报,2011,(01).

科学技术的创新范文6

【关键词】 计算机科学与技术专业;创新能力;培养

一、高校计算机科学与技术专业人才培养概述

当今社会,很多大学都开设了计算机科学与技术专业。如何培养高水平的创新人才,加强创新教育是相对于接受教育、守成教育或者传统教育而言的一种积极的挑战。这种创新以加强学生的创新精神和创新能力及创新人格的培养为基本价值的一种全新的教育理念。在当前的高校中,虽然对于计算机科学与技术专业学生能力的培养已经发生了一些新的变化。在教学成果取得的同时,这方面也存在着一定的不足。特别是在新的教育和创新模式之下,关于计算机科学与技术专业的教育主要存在着以下几个问题:学生的动手创新能力不够,对于很多学生只会机械照搬教科书的内容和教师传授的知识方面,教育方面的创新还是远远不够,造成了很多学生从学校跨入社会的大门之后,动手动脑能力不强,远远不能适应社会的需求,造成求职的被动,根本不利于计算机科学与技术专业人才的就业,这种情况迫切需要进行改善。高校的计算机科学与技术专业需要积极加强对于创新能力的培养。

二、计算机科学与技术专业培养人才的要求

计算机科学与技术专业对于人才的培养要达到的具体要求主要关系到如下几个方面:比如说培养良好的科学素养,学生对于计算机的软、硬件知识的掌握比较熟练,对于基本技能可以灵活地进行运用,在各单位对于计算机教学及科学研究方面,也要有能力可以进行专门的应用研究。在业务培养的方面需要具有研究和开发计算机系统的基本能力,本科毕业生所要求达到的要求,具体有如下几个方面:(1)熟知关于计算机科学与技术的基本理论和基本知识,对于课本上的相关内容及教师教授的内容达到理解及掌握的目的; (2)具备对于计算机系统的分析和设计的基本能力; (3)对于开发研究计算机软件及硬件具备一定的动手操作能力; (4)熟知计算机领域科学与技术发展的基本概况,了解最新的关于计算机方面的相关动态,并且熟知相关的计算机方面的法律和法规。

三、对于计算机科学与技术专业创新能力的培养方法

(一)为学生创造进行创新的校园环境

教育创新的教学与传统的教学方面存在着一定的差异,如果采用传统的教学方法,就会造成很多学生在学习过程中对于知识的掌握缺乏有效性,更缺少对规律的了解和运用的方式方法,甚至于只会从教师和书本那里照搬,这种教学方式很难取得理想的效果。采用创新模式来培养学生,需要建立新型的师生关系,让传统的教学功能得以创新,从而在学生创新教育过程中起到很好的引导作用。对于自身的创新意识,创新思维和创新能力,教学过程中要起到对学生的感染作用,一个教育工作者创新能力的发展,将会让学生体会到什么才叫做“教育”的主体。这种主体的建立,才会为营造新的教育环境创造空间。具体来讲,在高校的教学环境中,要积极提倡素质教育和创新教育。由一些相关的教育领导拟定创新的学习目标,积极进行倡导,拿出具体的措施,合理有效进行组织,这样就会在高校中形成有效的氛围,赢得广大师生的正确的评价,从而加强创新环境的塑造。在课堂的教学环境中,要形成有效的运转灵活的组织机构,引导学生参与到课堂的教学环境中去,让学生在讨论中发现问题,主动进行思考,积极寻找解决问题的办法,这对于培养他们的创新意识及思维是非常有益的。

(二)加强创新意识和创新能力培养的各个环节

对于学生的创新能力和创新意识,一定要注重细节的做法,贯穿到教学过程中的各个环节。在课程教学的过程中,既要注重知识点的讲解,又要注意与能力点的结合,这对于启发学生的创新思维来说很有帮助。在实验的设计上,要给学生们创造出更多的学习机会,让他们的表现力和沟通能力有机会展露出来。还要积级组织各项活动,把创新落到实处,通过这些项目的开发,让研究创新的风气在高校内形成,让每一个学生的综合素质都得到提高。在学生的创新能力和考核方面,也要提出成熟的方案,这样才能激发学生创新的兴趣。还要在教学的各个环节中加强互动,如建立启发式、设问式、案例分析式、课堂讨论式的各种讨论方法,便于训练学生主动去获取知识、运用知识,而且在课后留作业的时候,也要多加注重学生综合素质的教育,让创新贯彻到每一项日常活动中来。比如可以开展学生俱乐部的创新活动、组织他们进行演讲、讨论,在考核的时候,要加强科学的引导,建立多环节,多要素的考核方式,这样才能综合全面的反映出学生的创新能力。对于那些富于独特见解的学生,要积极进行重点引导,让其长久保持下去。在教学风格和技巧上,也要善于变换各种教学手段,得以让学生对于课堂教学有着积极的参与性。

(三)培养出一支过硬的创新教师队伍

对于教师而言,要培养出一支过硬的队(下转第291页)(上接第259页)伍,并且倡导他们采用创新思维来开展教学活动。在这个教学环境中,还要考虑客观条件的影响,建立严密的考核促进机制,各种考核体系的制订一定要严格进行,各种政策要配合制定,相应的激励制度也要符合实际的情况,对于教师的创新起到一定的促进作用。教师对于教学过程的重要性,不必过多强调。教师对于学生而言,则是其创新能力的生发源头。为了培养学生的创新能力,教师自身要加强职业修养,不断提高自己的创新能力,这样才能唤起学生的创新意识,这一点是基础,也是必备的要素。教师对于学生的创新意识,要有足够的保护意识。当学生有了新的想法和观点时,要引导他们有所突破,摆脱思维的定式,让创新的意识转化成学习新知识的动力,这样才能让创新能力得到加强。教师还要促进学生对于多元化知识的吸收,这一点非常重要。再好的创新观念,也是在基础知识牢固的基础上形成,社会的发展本身就具有多元性,让学生在学科学习的时候注重多学科的交叉进行,从多个角度来理解知识,这样才能具备创新的动力。

(四)对于教学注重培养教育的教学艺术

在教学中,教师不必拘泥于已有的规划和既定的程序,要从创新的角度出发,发挥丰富的想象力进行教学。师生关系在教学的过程中,要随着教学的进程不断进行讨论,从而维护一种让创造力更加突出表现的师生关系。师生之间要努力做到公平信任,有着足够的自由和宽容,也要有浓郁的集体气氛,对于教学过程中能力结构与能力点的结合与训练,也不能放弃。每一个学生都是教师眼中的“好学生”,关键是这个好学生如何进行引导,让其符合社会创新型人才的需要。对于教育的研究与实践,并不是阶段性的工作,要不断的深化教学改革。关于学生的学习效果,要作为教师重点关注的内容,这样才能不断改进教学方法,去芜存精,让教学水平得以提高,让教学艺术发挥得更加完美。与此同时,积极采用各种有效的增加师生感情的方法也是有必要的。

(五)为课外创新活动积极创造条件

由于计算机科学与技术学科实践性很强,要为学生的课外创新活动积极创造条件。人才是社会竞争的核心,关注细节的发展,为学生创造创新的校园环境,提供高效的师资队伍,对于学科的教学理念和教学方式进行积极而有效的控索,激发学生专业创新能力的兴趣,才能有效培养学生创新的精神和意识。建设国内一流计算机教学环境,培养适合社会竞争发展需要的合格创新人才,创建完美的教育体系,为创新人才的培养搭建一个合理的平台,才能达到教学的最终目的。

参考资料

[1]陈凯.加强高校校园文化建设提高大学生创新能力[J].中国教育与社会科学.2009(7)

科学技术的创新范文7

关键词:红外;光谱技术;环境科学;应用创新

中图分类号:O657 文献标识码:A

红外光谱的技术在各领域中的应用相继经历了很长时期,逐渐完善着自身技术在领域中的应用,且将低成本高性能作为发展与创新的主要方向。伴随技术在科学中的发展,已经研发至基于傅里叶变换法的红外光谱测试仪,为应用的领域开辟了相对广阔的道路。在现今环境科学中的应用,主要是监测环境的污染情况以及对平突发类型的污染进行控制分析等。依照波数的范围,将其分为近、中、远红外3种区域。其中近红外的波数范围约在13000~4000cm-1间,中红外的波数范围约在4000~400cm-1间,远红外的波数范围约在400~100cm-1间。

一、分析红外光谱的技术在现今环境科学之中重要应用

该技术在各个领域中都有着普遍的应用,在如今环境科学之中其重要的应用就是用于监测固体、液体以及气体等环境,有利于在监测分析基础上科学修复生态系统,具体应用如下所述:

(一)监测固体环境

在土壤中具有重度污染的金属就是镉,运用微生物的治理方法改善了镉金属的污染。部分学者运用其红外光谱、原子的吸收光谱等分析了菌株对其Cd2+产生积累的作用。在浓度较低的Cd2+溶液之中其菌株对其Cd2+产生积累作用主要依附细胞壁上的-NH2、Cd2+在配位上的结合。而在浓度较高的Cd2+溶液之中,则需要依附-NH2、-OH以及其他相关基团对Cd2+具有较明显的吸附能力。例如:Mn2+就能够令细胞壁上的有效官能团在活性上起到增强作用,进一步提升了Cd2+的有效积累率。若在Zn2+或Cu2+等同时存在时,其Mn2+就很难提升对其Cd2+的吸附或积累能力。运用高效的液相色谱方法去检测农业产品中农药成分的含量,例如:吡虫啉,若直接使用期红外光谱测试方法进行鉴定,首先样品应该运用“KBr”的压片方法。经过测定实验结果显示,其吡虫啉处在94000cm-1处时吸收峰不会受到其他化学成分所影响,因而可将其选作定量分析的有效波数。运用红外光谱的方法或技术能够以较快速度就检测出农药中所含有的吡虫啉有效量,且还可以代替物理及化学分析等。将餐饮行业产生的废油脂作为监测原料,使用红外光谱的技术去分析影响皂化程度的具体因素展开了相关研究,且探寻出最佳的皂化条件用于处理工艺中,同时也提出了科学运用废油脂切实路径,进而有效规避了“潲水油”因回流入至食用油中,在市场交易及社会群众食用之下残害人体的健康,有必要保护液体环境受到废油脂的侵害与污染。另外,研究其利用猪粪便进行堆肥时将有机物转变成化学组成有效成分,比较其FTIR、传统堆肥的成熟程度有关化学参数,它们之间具有较强关联性。在堆肥的前后使其监测可溶性的有机物和多糖物质以及羧基、芳香族类等物质产生的变化,进一步证实了在堆肥过程中先讲解掉蛋白质和多糖类等具有大分子特征的物质,而后形成了腐殖类物质。

(二)监测液体环境

在对液体环境进行监测时,尤其是水体污染物以有机物为主,其中有机物被污染的等级重要指标就是其含氧量,可表示为COD。COD的传统测量方法以重铬酸盐的方法为主,它具有复杂性的操作,较长的鉴定与分析时间,且还会在其中产生第二次的污染,因此不能适合于在线式实时的监测。研究领域在近些年运用“近红外”光谱法研究了监测废水中COD的重要方法。对于水样选用近红外的光谱技术来说,需采用“PLS“方法进行回归式构建模型,构建出标准的水样、废水杨预测其COD关键模型。经过试验证实,标准化水样COD在理论值、预测值上有关系数接近1。然而废水样COD在理论值、预测值上有关系数比标准化水样的系数要小一些,因此使用近红外的光谱技术去监测COD具有一定的可行性。近些年在鉴定液体环境中复杂物,其“GC―FTIR”联用技术具有广泛的应用性,尤其是在废水样中提取CH2Cl2,同时也能鉴定溢油的污染源。若扫描的波数范围在 200cm-1~800cm-1间,则可测定其艾试剂或DDT和狄试剂及其六氯苯等农药(有机氯类),也可测定液体环境中的C6H14。针对石油化工的废水污染中带有挥发性的有机物而言,主要是运用气相色谱进行分离、红外的定性分析、FID等方法获取至理想的监测结果。为了提升红外检测的灵敏响应度,采用吹脱捕集的技术对水样进行处理。色谱柱需要运用大口径的石英类毛细柱,进而减小液体的分流且增加其进样量,此方法在联机状态下(GC―FTIR―FID)实现对未知性污染物完成了一次性定量监测。

二、监测气体环境

部分研究者设计出一套可分析气体环境的长开行放光路相关红外光谱监测系统,主要是基于傅里叶变换(分为连续和离散两种类型)构建。此系统有250m往返开放式的较长距离相关采样光程,且使用了分辨率约为1cm-1的红外光谱设备(傅里叶变换)去测量其采样路径之内透过大气的有效率光谱。而后运用非线性的“PLS”方法实现拟合,进而计算出其他待测组分的实际浓度。在监测实验中通过选取特定的波段去分析空气中污染物(CH4、CO、N2O、CO2)实际浓度。经过拟合其残差平均方根,其误差几乎在1%之内。测定结果说明本系统具有简单的结构,很容易校准光路以及具有良好的环境适应能力,在测量中具有较快的反应速度,较广的采样范围,故可用在气体环境(大气)中探测极为重要的微量等组成成分,有利于在研究中开展大范围环境气体有关监测工作。采用“中红外”光谱联用色谱技术的监测方法,能够定性分离、测量出污染物中的多种气体成分以及对应的光谱重要信息,这其中包含了国外最新发现与总结出的近200种带有污染性的气体、大分子或酸性等有机物。例如:CHCl3、C6H6。针对3μm~5μm或8μm~12μm具有特征性的吸收光谱式气体而言,就可采用“FTIR”方法探测其气体深度。由于这些污染类气体具有相对复杂的光谱特性征,加之数据需要在户外进行获取,故为其探测与检测增加了干扰因子的影响,例如:烟雾或尘土,以及大气环境和温度所产生的诸多变化等,皆令污染物的特性增强了自身复杂性,甚至将其掩在噪声当中,间接增加了目标光谱探测的难度。因此,需要将多尺度的分析、神经网络以及红外技术等进行整合应用,进而研发出具有气体特性的红外光谱,以便在应用中能够快速地将信息提取至系统中。此系统不仅能够消除来自干扰因子的影响,且增强了监测目标光谱的特性,同时也提升了整个系统在监测中的识别率,这为污染气体的鉴定与分析提供了有力基础。

三、研究红外光谱技术的未来发展与创新

尽管红外光谱的技术在各领域中应用趋于成熟化,但在技术上依旧受到了监测灵敏度、分辨率等局限。例如:GC/FTIR低于GC/MS灵敏度,能够提供供成千上万张光谱进行检索,同时在50℃~350℃的沸点范围内不利于对有机组成物的挥发性作鉴定。伴随接口装置和数据处理的技术不断得到完善与更新,其结合了分析检测的技术,有利于快速发展红外光谱的技术,且更精准的分析与鉴定环境中涉及的有机类污染物、复杂性的混合物、痕量类污染物等。它在生态环境的修复方面也有着重要的应用,运用该项技术去分析环境中具有耐性类的植株,此类植物对环境介质中的重金属以及其他污染物产生累积的作用作出监测分析,着能够提生植物的累积率,为环境科学领域的应用开辟了具有创新性的思路。另外,为污染物对人类生存环境产生的危险因子提供了具有科学性的研究依据,且拓展了生态环境系统进行修复的空间,具有良好的应用性和创新的前景。

结语

基于红外线的技术是我国当前应用在环境监测中最广泛且新兴的技术,尤其是在电子技术、环境科学的领域中。通过对其具体在环境监测中的科学应用分析,进而展开了创新性的发展展望。凭借自身技术的众多优点,较由于雷达在环境的科学监测下应用,这有利于对环境污染作出预测以及更好地修复当前受损的生态环境,故该项技术在环境修复方面有着重要的应用价值。

参考文献

科学技术的创新范文8

【关键词】新课标小学信息技术教学模式

一:引语

为了适应时展的潮流,教育部早在2001年就确定了信息技术成为小学必修课程之一,为其进一步发展奠定了基础。信息技术作为一门独立的学科被引入小学,其主要教学任务就是培养学生对计算机的兴趣,让学生掌握最基本的信息技术知识与技能,了解信息技术发展和日常生活间的关系等。但在现行的小学信息教学中存在许多问题,需要教育者依据新课标的标准和实际来创新和改进教学方式和模式。

二:小学信息技术课堂教学中存在的问题及原因

(一)备课不充分

很多小学信息技术教师都有一种观念,即觉得小学生的信息课不用提前准备,上课照着书随便教授一下就可以,这种想法是错误的。课前备课质量影响直接决定着课堂的教学质量,但大部分教师只照着目录内容准备一下或照搬以往的教案,对于教学设计、内容安排的准备都不够充分。小学信息技术课一般在机房上,一般通过演示操作或联机来进行授课,很少制作相应的课件。比如在美化幻灯片一课中,受到传统教学大纲陈述方式的影响,要求教师教会学生在幻灯片中插入视屏和声音,培养学生动手操作能力,提高他们的创新精神。其中指导,培养,提高等都没有符合新课标的要求,没能体现出过程和方法,知识和技能,情感态度三维 目标,只是对课本知识进行陈列,没有建设性的指导意见。

(二)选择的内容单一

信息技术课程是一门操作性较强的课程,大多在机房上课,所以大部门教师在上课的时候都会选择大屏幕演示或使用软件将教师机上的内容广播到每位学生的计算机上。教师一般通过直接演示操作的手段上课,虽然直观演示可以帮助学生熟悉目标操作步骤,但过多的演示容易降低小学生的注意力,降低了信息技术学习的效率。

(三)缺乏情境的创设

很多小学信息技术教师都喜欢开门见山,一进教室就开始切入主题,也不管底下的学生在做什么。如教师进入机房,学生们打开电脑,一些学生因等待而烦躁的按鼠标或大声议论,教师往往不考虑学生的心情,只是让学生们安静,翻开书本,就开始“自言自语”,自行演示。这种状况下学生的心思还没有稳定,对老师的演示也是漫不经心,等老师演示完毕又纷纷举手提问。这种情况的发生主要在于教师缺乏一定的教学情境创设,一进门就直奔主题,没有充分引起学生的注意,思想还沉浸在课间的活跃中,为了让学生集中注意力,融入到教学课程中,就需要创设一定的情境,导入主题,提高教学质量和水平。

三:小学信息技术课程教学创新与改进

(一)有效的教学准备

为了信息技术课堂顺利和有效的开展,必须要有充分的课前准备,为了提高备课质量,首先要明确教学目标。小学信息技术的教学内容一般有基础知识与基本技能,要求学生完成相应的任务,在教学过程中除了传授必要的知识还要发展学生协作能力,想象能力,观测能力和实际操作能力等,渗透必要的价值观和习惯情感教育。还要明确教学内容在学生知识体系中的位置,与教学内容前后之间的联系,在教学设计中要突出教学内容和日常生活之间的联系,引起学生的关注,激发他们的兴趣,主动参与到学习中去。最后,还要明确教学内容中的难点和重点,教学难点是学生在学习过程中较难理解与掌握的部分,教学准备的时候要以突破要点和重点来确定采用何种教学方法。

(二)创设情境教学

小学生都比较好动,思维也比较活跃,所以教师在进入机房之后不能马上开始上课,在教学过程中也要时刻关注学生的状态,善于创设情境。记录,收集的生活事项是学习创设情况的第一步,为了使这些事件足够吸引学生的注意力,激发他们的思维,就需要在保证事件基础真实的情况下,对情境内容进行适当的排序,删减,更改,留白,对比,暂停等处理,切合小学生好奇心中,想象力丰富的特点。信息技术课程情境创设不应盲目,应以教学目标为导向,结合多种教学方法开展教学,所选情境还要和学生的学习生活息息相关,教导学生利用计算机解决日常生活中的问题,搜索自己感兴趣的内容,不断学习,让学生们感受到信息技术的重要性,从而爱上这门课程。

总结

除了上述所言的方法,作为小学信息技术的教师,还应多引入丰富的教学资源,通过自创,改编,上网搜索等途径获得。这些新鲜有趣的资源可以大大提高学生学习的注意力和兴趣,对提高课堂教学质量有很大的帮助。总之,我们需要依照新课标提供的思路,结合学生的实际情况,关注差异性,多多鼓励,创新教学模式,改进教学方法,更为有效的提升小学信息技术课程的教学质量,完成教学目标。

参考文献

[1]苗志鹏;小学信息技术课程有效教学策略研究[M]天津师范大学硕士论文 2012(3)

科学技术的创新范文9

关键词:信息技术;化学学科;有效整合;创新人才

作者简介:聂长明(1961-),男,湖南衡山人,南华大学化学化工学院,教授;廖力夫(1951-),男,湖南衡阳人,南华大学化学化工学院,教授。(湖南 衡阳 421001)

基金项目:本文系湖南省教育厅教学改革研究基金项目(项目批准文号:湘教通[2012]401号,编号219)、湖南省教育科学“十二五”规划2013年度立项课题(课题编号:XJK013BGD029)、南华大学教学改革研究项目(项目编号:2011YJG04)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)23-0020-02

信息技术是指人们利用信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和,它包括人们利用计算机等各种硬件设备和软件工具的科学方法,对图文声像等各种信息资源进行获取、加工、存储、传输与使用等。[1-3]近年来信息技术与课程整合已成为国内外的研究热点。[3-10]新家坡学者曾提出ICT整合TPACK模型、通用PST模型以及探究社群模型,[5-6]从教学的、社会的以及技术的三个方面分析了信息技术支持下的学习环境,分析和比较了三种模型中的四个基本要素的区别和作用。[5-6]朱红梅从信息技术与课程整合的内涵、整合的条件、整合的评价等方面进行了论述。[7]孙杰远从信息技术与课程整合的功能出发归纳和分析了当前最为常用的三种整合模式。[8]付会玉指出信息技术与学科课程整合就是将信息技术自然地恰如其分地融合到各个学科的教学活动中教学活动。[9]

尽管国内外学者在信息技术与学科整合研究方面取得了一些研究成果,但整合过程中明显地感觉到有“简单混合和拼凑的痕迹”。[10]深层次的整合过程中如何把信息技术与教学内容有机地结合起来,有效协同完成教学目标仍然是亟待研究的课题。[3,7,10]如何让学生将学习重心放到“学会学习”和培养能力上,如何将“以教为主”和“以学为主”的教学设计有机结合起来,充分实施“学教并重”以及个性化学习与协作性学习的和谐统一等仍然是教学改革的根本目标。[1,7,10]化学学科是国家重点发展的学科之一。笔者基于化学学科的特点,运用现代教育理论,立足学科交叉与互补,将信息技术全面地有机融合到人才培养的每一个环节教学之中,从而切实有效地推动教育教学模式的改革,实现在信息技术与化学学科创新人才培养整合中的协调互动。

一、基于信息技术与化学学科课程教学整合的教学平台设计

信息技术与化学学科创新人才培养的有效整合就是要在现代教育思想和理念的指引下,在化学学科人才培养过程中把信息技术、信息资源、信息方法与化学学科课程内容有机整合,从而切实有效地推进各个教学环节的改革,培养学生的创新能力和终身学习能力的一种新型教育教学模式。它不是一种简单的拼凑,而是基于信息技术的课程研制理论和实践探索优化过程,是将信息技术与课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施办法等方面有机地融合为一体,从而对课程教学的各个层面和维度都产生变革的教育活动。化学学科具有与其他学科不一样的独特的抽象性、可视觉性和可操作性。针对化学学科的这些特点,笔者从几个方面进行了有益的探索。

1.运用现代教育理论和信息技术指导整合的实践

首先,教学团队要从教育理论体系上对化学及化工类专业课程内容设计、课程教学设计、实践环节教学设计、教学质量评价设计等要素方面作出系统的考量与操作,运用现代教育理论和信息技术来研究教学过程中各种教育因素之间的关系。另一方面,在教学实践活动中,要求广大教师充分运用信息技术引导学生发散思维、激发灵感、解决问题,达到创新人才培养的目的。结合CAI、CHMIDRAW、分子模型、示频教学等现代教学手段和方法展示化学分子模型、物质结构信息、化学反应机理,为信息技术与化学学科课程教学的整合构筑全新教学平台。同时利用计算机网络开展网上选课、网上讨论学习、在线辅导答疑等,不仅让信息技术作为展示教学信息和抽象知识的载体,而且让它发挥更多的功能和作用,促进信息技术环境下化学学科系统化整合活动的实践。

2.利用信息技术创设教学情境、强化教学重点、化解教学难点

以计算机及网络为核心的信息技术作为教学环境的创设工具,采用多种信息表现形式创设问题情境,从而解决传统教学中难以解决的问题。在这些过程中,学生往往充满好奇和兴趣,会主动积极融入学习活动中,实现“以教为主”的教学设计和“以学为主”的教学设计的有机结合。这种设计和整合也正好能适应“既要发挥教师主导作用,又要充分体现学生主体作用的新型教学结构”的现代教学要求。

3.利用信息技术创设学习、交流、互动平台

通过E-mail和QQ群等信息技术工具与学生交流所需的有价值的信息,让学生获取解决问题的策略、技巧和方法。在这一过程中,学生的学习方式由传统的被动式学习向主动式学习转化。在这种学习方式的变化中,学生逐步获得了自信并提高了学习效率,逐渐培养起自主的学习意识和自觉主动的学习习惯。另一方面,通过网络的通讯功能和共享功能、软件工具、图文声像各种信息技术为化学学科创新人才培养提供了得天独厚的学习、交流、讨论环境和条件。这种由于信息技术的共享特性和超时空性使学习者平等地共享学习资源,使学习资源和学习方式从封闭走向开放,从教室走向课外,从学校走向社会,形成开放式的学习空间。

二、基于信息技术的创新意识与创新思维的培养

1.基于信息技术的化学创新意识培养

创新能力起源于创新意识,而化学创新意识又源于化学信息意识。化学学科的发展是在理论创新和实践创造的渐进中推进的,因此,创新意识是化学学科创新人才的基本素质。化学创新能力的培养关键是创新意识的培养,因此在信息技术与化学学科整合的各个教学环节中,要培养学生从大量日常普通化学反应和现象中捕捉可利用的有价值信息的能力,并将所获取的有价值的化学信息进行整合,使之产生新的有价值技术或知识,提高学生化学创新意识。创新教育的一切活动都是围绕信息而展开和进行的,没有信息创新人才培养就无法实施。创新人才的培养过程实质上就是一个不断发现信息、利用信息、创造知识的过程。只有具备了化学创新意识的人才有可能在日常的化学实践活动中迸发出创新灵感与火花,产生新的观念和想法。在这样的过程中,化学信息意识是其感知的来源。

2.基于信息技术的化学创新思维培养

化学创新思维的训练离不开化学信息源的指引。创新人才不仅要具有创新意识,还应具有创造性思维。学生的知识积累并不是完全通过教师课堂讲授而获得的,相当多的知识是学生借助一些其他手段或载体的帮助,利用各种学习资源而获得的。因此,在实施创新人才培养的各个教学环节上,要特别注重培养学生的化学信息获取能力、化学信息处理能力、化学信息利用能力、化学信息整合能力和化学信息传播能力等。通过信息技术与课程整合的实践活动有意识地引导学生成为各种化学相关信息加工的主体,成为发现和探索化学规律的主体。在每一个教学实践活动中避免对学生单向灌输,强调情景设计的学习环境、倡导协作学习、共同成长,主张发现式、研究式学习时空,这种新的教学方式十分利于培养学生的创造性思维。

三、基于信息技术与化学学科有效整合的实践效果

1.基于信息技术与化学学科的有效整合,培养学生实践创新的能力

实践表明,通过信息技术与化学学科的有效整合使学习方式发生了根本的变化,在这种基于化学信息时空里,一方面学生利用信息工具和信息资源,开发信息、获得信息、利用信息并解决学习中问题。另一方面,学习者利用信息工具和信息资源进行自主探索、合作交流、创新研究、锻炼个性、培养修养习惯,进而提升了自身的实践创新能力。学生不再只依赖于教师特定的讲授和课本的学习,而是利用信息化平台和信息化资源进行自主探索,这样的学习方式十分有利于培养学生的创新精神和动手能力。这种以网络技术、多媒体技术和视频技术为核心的信息技术自然地恰如其分地融合到化学学科各个教学活动的整合过程中,打破传统教学中的局限,克服传统教学的弊端,有力地推动了现代教育改革向前发展。近年来通过整合实践,化学化工学院学生的创新能力得到了较大提升,学生在各类竞赛中获得了良好的成绩,如在2011年湖南省化学化工大学生作品竞赛中获得特等奖1项、一等奖1项、二等奖2项;在2012年全国大学生化工设计竞赛中获得二等奖1项、三等奖一项,在华中赛区大学生化工设计大赛中获得一等奖1项、二等奖1项等。

2.基于信息技术与化学学科有效整合,培养学生信息素养和终身学习的能力

将信息技术与化学学科教育有效整合可以培养学生优良的信息素质能力。具备良好信息素养的人也是善于自主学习的人,而独立自主地学习正是创新人才所具有的基本素质。在现代信息时代里,化学知识创新和更新的速度迅猛增长,化学学科和专业的发展日新月异,人们再也不可能只通过一段时间的学习或培训获得一辈子享用的化学知识与技能。学生在完成了大学时代的学校教育之后还必须不断地接受继续教育,尤其是以信息技术为基础、以互联网为核心的远程学习教育和岗位式学习教育,这些学习教育形式将贯穿人的一生,以便适应化学学科的不断发展和科技进步的需要,这就是终身学习和终生教育。终身教育的学习方式主要是在信息技术环境和资源支持下的自我提升学习方式。终身学习的意识和能力主要通过在信息技术与学科课程整合的过程中形成。学习不再受时空限制,学习者不再是被动地接受知识,而是主动地获取新知识,即从学校走向社会,从学会转向会学,从“大学学习”走向“终身学习”。

参考文献:

[1]Mieke V.Learners’ perceptions and illusions of adaptivity in computer-based learning environments[J].Educational Technology Research and Development,2012,60(2):307-324.

[2]魏迎君.信息技术与课程整合的教学现状及对策[J].计算机光盘软件与应用,2012,(1):16.

[3]Michael,J.S..Foundations of educational technology:integrative approaches and interdisciplinary perspectives[J].Educational Technology Research and Development,2012,60(5):963-965.

[4]Wang,Q.Y.,Woo,paring asynchronous online discussions and face-to-face discussions in a classroom setting[J].British Journal of Educational Technology,2007,38(2):272-286.

[5]Wang,Q.Y..A generic model for guiding the integration of ICT into teaching and learning[J].Innovations in Education and Teaching International,2008,45(4):411-419.

[6]Wang,Q.Y.,Woo,H.L.Systematic planning for ICT integration in topic learning[J].Educational Technology and Society,2007,10(1):148-156.

[7]朱红梅.信息技术与课程整合的教学评价[J].山西电教,2009,

(2):36-39.

[8]孙杰远.信息技术与课程整合的模式[J].广西教育,2003,(5):27-28.

相关期刊