时间:2023-07-11 16:19:39
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇科学与技术创新,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
从军事技术发展史来看,基础科学与军事技术创新的关系经历了独立发展、相互联系和高度融合的三个历史阶段,随着科学技术一体化的日趋加强和军事技术体系错综复杂,基础科学与军事技术创新的关系将更加密切。
1、古代:基础科学与军事技术创新的关系处于初级阶段
在火药应用于军事之前,高频率的战争次数导致冷兵器的种类繁多、内容丰富,但这一时期的基础科学并不发达,军事创新主要依靠工匠们的经验积累和不断摸索。
就冷兵器的材质而言,冷兵器可分为木兵器、竹兵器、石兵器、陶兵器、青铜兵器和铁兵器,在这演变的过程中,冶炼技术起着主导作用。在冶炼技术出现之前,人们的武器一般都就地取材,使用木质或者石头打磨的工具,而金属铜的出现并有目的的应用战争则使武器装备有了质的飞跃。大约公约前1万年,石器时代的人们开始认识并使用铜,通过不断地艰难摸索,掌握了通过制造高温热源和去除杂质的冶炼技术。这一时期,化学等基础科学的知识根本没有系统的出现,武器装备材质的创新主要依靠工匠们不断的摸索实验,“最初控制燃烧温度的知识被看做一股神秘的力量,随后人们才逐渐认识到,那些不过是知识和技术的应用而已。几乎可以肯定,同样是靠着运气和反复试验、反复失败,金属制造最终获得了飞跃式发展。”[1]
冷兵器性能优劣的另一个重要影响因素是制造工艺的高低,这取决于工匠技术的经验积累和技术的熟练程度。最初,工匠通过模仿自然界的实物形状来制造兵器,并不需要科学知识的指导,古希腊哲学家亚里士多德也说过,“人最初的认识是从模仿中得来的”[2],模仿在武器装备的创新中起着重要的作用,如“戈的形状丰本锐末而微曲,如同鹰嘴兽角,用以钩挽和啄刺敌人”[3]。通过模仿,工匠们可以制造出各式各样的冷兵器,而且由于工匠们的经验技术的不同,同等质料的兵器在性能上也会大相径庭。1965年在湖北江陵出土的越王勾践剑虽埋藏地下2300多年,仍然光洁如新,寒气逼人,锋利无比。在《吴越春秋》中也有干将莫邪铸剑的记载:“干将,吴人;莫邪,干将之妻也。干将作剑,莫邪断发断指爪投入炉中,金铁乃濡,遂以成剑;阳曰干将,阴曰莫邪。”可见,古代工匠的铸造工艺决定了武器性能的优劣。在基础科学尚未系统出现的古代冷兵器时期,基础科学与军事技术创新的关系较弱,工匠的经验技术水平对武器装备的创新起到了主导作用。
2、近代:基础科学与军事技术创新的关系处于中级阶段
14~15世纪的文艺复兴运动,促进了近代科学的形成与发展,以实验材料和逻辑推理为基础的研究方法,指导人们更好的认识世界,探索事物的发展规律,数学、化学、物理学等基础学科获得了较快的发展,取得了一系列的新理论、新知识,这些基础科学的突破往往带来军事技术创新。
在近代科学形成之前,火药就已经被认识和使用,最早关于火药的记载可以追溯到公元8~9世纪,当时的炼丹家已经知道炭、硫、硝三种混合物的性质,并在宋代第一次运用于军事的记载。但是直到14世纪末出现的明火枪,也是因为射速慢、射程短和准确性差,没有产生重要的军事影响。从火药的发明到14世纪轻火器的出现,在将近6个多世纪里,火药的性能将一直没有显著地提高,军事效能并不理想,直到15世纪发明了粒状火药后,这种状况稍有改观。然而,真正满足军事需求的高爆炸药的发明,则是近代科学尤其是化学发展的产物。18世纪拉瓦锡氧化学说的提出,开启了化学革命的大门,使人们对物质和物质的变化从定性的朴素认识进入了定量的研究;19世纪初道尔顿的原子论阐明了化学变化的统一理论,从而有力地推动了化学的新发展;19世纪60年代,门捷列夫创立的元素周期表不仅对化学理论有重大意义,而且对化学工业以及其他工业的兴起也有重要的促进作用。从18世纪到19世纪60年代,在不到200年的时间里,基础化学取得的理论突破使化学工业蓬勃发展,火药由传统的黑火药变为硝化甘油、炸胶、无烟火药苦味酸和梯恩梯等强力炸药,使火药的性能显著提高,满足了枪炮对火药的性能的要求,奠定了现代军事工业的基础。
基础化学的发展为枪炮提供了稳定可靠的炸药,解决了弹药动能和杀伤力的问题,但射击精度的提高还需要外弹道学理论的支持,这离不开数学、物理学等基础科学的发展。1546年,意大利数学家塔塔格里亚出版了《投弹技术》一书,发现了炮身在倾斜45°时射程最远。17世纪时,伽利略在大量观察实验的基础上,并结合惯性定律等物理学知识,导出弹丸运动的抛物线方程,并且以其为依据写出了关于自由抛射运动的著作,用科学的理论解释了射角为45°射程最远的事实,标志着弹道学的理论初步形成。从17世纪末18世纪初,牛顿通过介质对运动物体的作用的研究,在《自然哲学的数学原理》中四章讨论了外弹道学理论,确立了力学定律和微分学是外弹道学问题的理论基础,成为近代外弹道学奠基人。19世纪战争对枪炮技术的要求逐渐提高,枪炮的准确性、射程和威力要求及高精度的射表是外弹道学必须解决的课题,战争的现实需要极大的刺激了外弹道学的发展,使外弹道学理论出“井喷式”涌出,如西亚切近似法、弹丸运动微分方程的数值积分法等,这些方法的核心就是微积分理论。微积分在外弹道学中的应用,使外弹道学摆脱了经验判断的局限,以“无限细分”和“无限求和”的微积分思想让运动弹丸的轨迹细分到静止弹丸点的集合。[4]通过研究每一瞬间弹丸的特征来归纳出整个弹丸运动规律,使枪炮技术成为一门以数学为工具的学科。
[引言]
在水利建设工程中,通过对各分部分项工程进行结构分解,每个工程都会分解为很多的重要子工程。分项工程有:溢洪道防护墙加固、主堤坝灌浆等;子工程比如说:混凝土的施工过程就包含了模板工程、钢筋工程、砼浇筑工程等等,这些子工程对施工技术的要求极高,稍有差池就会对整个工程的质量安全构成威胁。所以说,施工技术的管理作用于施工的关系可以说是决定性的。管理好各分部分项的水利工程建设,是一项利在当代功在千秋的大事。下面是关于几点我在某中型水库的做工程的事例,以及一些观点。
1、关于水库水利工程施工技术管理中重点和关键环节
水利工程施工特别是中型水库水利工程的施工都面临着原先建筑物的加固和受力条件的改善问题,而预应力锚固技术是在预应力岩锚与混凝土预应力拉锚的基础上发展起来的一种技术,它在工程施工特别是水利工程施工中有着巨大潜力的应用。实行水利工程的施工及施工技术管理实践表明它能有效地满足加固改善原有建筑物的目的,也能有效的在工程项目彰显其科学实效性质。其实际应用中一般要结合GPS定位测绘技术,并根据水利工程设计要求的方向、大小及锚固深度,预先对基岩或建筑物施加主动的预压应力,从而达到加固或改善其受力条件的目的。做好了各项参数的记录,从而更好的实施好水利工程管理。
2、关于水库水利工程施工及其技术管理中大体积碾压混凝土技术应用的分析
该技术使用填筑土石坝的大型运输,振动碾压机械,压实非常干硬的混凝土拌和物,采用大体积,薄层碾压上升的浇筑方法,这种施工方法速度快,投资省,经济效益高。碾压混凝土有别于常规混凝土的主要特征是拌和物干硬,坍落度为零。施工方法更接近于土石坝的填筑方法,采用通仓薄层式的铺料,振动碾表面压实,而常规大坝混凝土施工采用柱状分块,插入式捣固。工程实践显示了碾压混凝土的优越性是施工速度快,经济效益高。
3、关于水库水利工程施工及其技术管理中施工导流及围堰技术应用的分析
水利工程施工中,修建闸坝工程所特有的重要工程措施是施工导流。导流时段的划分、导流流量的选择、导流方案及措施的拟定等,均应按国家建设计划的要求为标准,按水工建筑物主体工程的控制进度作为主要依据。控制性施工总进度实际就是科学地施工,且如何在安全度汛中施工尤为关键。导流工程必须最大限度地满足施工总进度的要求,合理的安排工期,熟悉地理知识,在设计中做到细致有度,将技术完全应用于围堰中,才能保证堤坝的安全稳固。
4、案例分析
4.1 水库堤坝迎水坡的混凝土浇筑
有一中型水库,建于60年代中后期,设计库容1000万立方,集雨面积35平方公里。由于历史条件所限原因,其迎水坡的构筑体主要是:在夯实均质土面上铺不甚平整的花刚岩。经有关部门研究决定,将现迎水坡浇筑混凝土,令表面光洁平整。迎水坡长度是280米,面积是1050平方米左右。以下是工作流程:①设计混凝土砼板②在坡脚砌矮墙③平铺细沙石④砌筑混凝土砼板⑤修平缝隙,并上铺防护膜⑥对混凝土坡面浇水⑦工程验收。本次工程共用C15水泥25吨,细沙石900立方米,防护膜1300平方米。混凝土砼板的设计规格是(长方体):长0.8米、宽0.6米、厚度0.04米。共需此砼板2300块。坡脚短墙是高0.9米,厚度是0.06米。铺垫细沙石厚度是0.6米。此次工程共动用20个人力,52个工作日,还有一些小型机械等。只有在施工管理过程中做到严谨、细致,还要制定科学、效率的施工计划,才能达标完成工程,为水利工程体发挥出服务社会的实效性。
4.2 溢洪道两侧砌筑防护墙
溢洪道设计高程是:32.40米,主干道长1050米,渠道宽4.2米。此次工程是清除淤泥,渠底实现硬底化;在主干道两侧砌筑防护墙。此项工程由某水利工程建设公司投标竞得。本单位作为该工程监理公司的第三方。我作为监管员之一,记录了此次工程的从施工至竣工的概况。
1>清淤工程
此工程共动用了50吨钩机2台,分别在主干渠道口与渠道尾,逆向施工。而动用了3台大型汽车运输淤泥,来回共有126车次。该工程完成共计43个工作日。
2>防护墙与硬底化
此工程共用去方石1300立方,c15水泥660吨,细砂7200立方,以及2台大型搅浆机等。工程完成共用132个工作日。该水库属于中Ⅱ型,但由历史原因形成其在设计上有一些施工技术上的不足。以下是几点新的施工技术的要点:
①溢洪道地基渗流控制的施工措施:消除坝体溢洪道地基渗流,防止有害的浮托力产生,对设置在坝体上的泄槽的斜坡稳定性具有重要意义,根据设计要求,除采用常规的工程措施,如强化止水结构、加强趾板灌浆外,更应强调缓坡段泄槽底板下的排水及坝体的总体排水的施工措施。该水库坝体溢洪道采取的具体措施如下:(1)加强坝体的排水能力,在坝底部靠近河床部位填筑强排水体(粗料堆积区),厚度12m,并与坝体溢洪道相通。(2)缓坡段位于岸坡基岩之上,其泄槽底板及导水墙下设置网格排水沟,沟内回填粒径2-4cm砾石,这样形成的横向排水有利于消除泄槽地基的渗水。施工中部分区段由于地质因素出现超挖,该部位排水沟用浆砌石砌至设计高程,再回填砾石,这样超挖部分就可以一次浇筑。要选用渗透系数较大的埋筑材料,才更好的控制渗流。
一、计算机科学与技术发展的创新过程
(一)计算机科学与技术发展的创新情况
1.计算机科学与技术的微处理器的发展
计算机系统的核心是微处理器,目前微处理器发展进程中,最明显的是尺寸一直在缩小。当前处理器的微型化方面受制于量子效应等多个方面。从当前处理器发展的情况来看,紫外光源对处理器性能提升作用不大,主要是因为其波长短。实现了计算机科学与技术的微处理器的发展。
2.计算机科学与技术的分组交换技术发展
计算机科学与技术的分组交换技术发展,采用分组交换技术对数据加以分割,并让其长度成为相同数据段,之后再在每一段数据前加入相关的信息,标识数据发送位置,之后再按照该标识来对数据进行传输。其方式是采用逐段方法使用通信链路,大大提高通信效能。创造了新的发展空间。
3.计算机科学与技术的纳米科技的发展
计算机技术的日新月异,再加上信息处理量的大增,处理速度变成关键性衡量指标。当前,计算机处理信息是依靠电子元件来完成的,所以,电子元件性能还可继续提升。但是,其实现跨越性发展却较为困难,这严重制约了计算机发展的高速化。为此,计算机今后的发展转向纳米元件方面,这大大提升了集成度。
(二)计算机科学与技术发展的创新趋势
1.未来计算机科学与技术发展的创新趋势
随着社会的不断发展以及科学技术的不断进步,计算机在人们的日常生产和生活中的作用越来越大,这势必对计算机技术要求将更高,需持续进行创新,这样才能满足人们的新需要。
2.计算机科学与技术发展的纳米技术发展提速
随着政治经济等的全球化,电子计算机元件将大量采用纳米技术,这打破了电子元件本身性能的束缚,能制造量子计算机或者是生物计算机,实现计算机性能方面的新跨越,这也可以认为是计算机未来发展主流。因为纳米技术不再受计算机处理速度、集成等诸多方面的限制,因此,需大力推进纳米技术。在纳米方面实现新突破后,量子计算机与生物计算机的运算速度、存储能力等将快速提升。
3.计算机科学与技术发展的体系结构实现新突破
近年来,计算机体系结构在设计上强调多任务并行运算,可采用同一机器进行多任务。为有效提升计算机与用户之间交互性,需侧重集群性计算机系统方面的研究,强化计算机系统的兼容性与可靠性,对改善计算机自身体系结构意义重大。计算机科学与技术发展的体系结构实现新突破。
4.计算机科学与技术发展的网络技术与软件技术的发展
计算机因为网络而发展空间更为广阔。也就是说,计算机的发展与网络是相辅相成的。网络技术的不断成熟与发展,人与网络间的关系更为密切,这使互联网云技术发展将更为迅速。未来计算机将与网络关系更紧密。计算机将发展为网络终端,数据、运转软件都在网络服务器内创建。软件是计算机的重要组成部分。对比计算机硬件性能与操作系统来看,软件本身性能作用是非常大的。从当前使用的系统来看,企业采用工业台式计算机,企业工程区域发展速度加快。数据库方面的作用逐步完善,在数据内容解决方面将不限定在符号、数字方面,在多媒体信息方面还能超越当前的单一代码的文件储存方法。软件性能构成主要是程序语言,这主要考虑到互联网通用性,多种类型语言使用互联网新技术。在工作性能协调方面为软件计算机发展目标,采用网络技术作为支撑,能让不同地域的人一起协同工作。
多媒体性能的进步和发展,是将路由器、服务器和转换器等多种互联网所需要的设备、技术显著提升,包括内存、用户端、图片等多种硬件性能。使用互联网的人员并不是被动接受信息,而是去主动到互联网内查询信息。与此同时,蓝牙技术快速发展并被大量运用,这使得多媒体通信、个人区域网、无线宽带、数字信息等速度提升加快。未来新一代网络多媒体软件开发,需结合多媒体工作经验,充分发挥计算机无线网络,这出现了互联网发展的新趋势。多媒体嵌入化、智能化以及零件化发展较快。多媒体电脑硬件系统自身结构和软件需同步发展,这提升了多媒体性能。总的来讲,多媒体性能自身数字化推动了技能持续拓展。由于多媒体性能提升大大推动了电脑生存与发展,数字多媒体芯片逐渐变成多媒体性能核心。
二、计算机科学与技术创新发展
计算机技术创新是持续不断的,计算机发展的原则是稳定、显著、快速,计算机迅速发展的主要原因是选择判断。不断的选择,进而有效提升计算机发展进程。因此,与计算机科技对比来看,更需要不断关注计算机的合理性选择和科技使用。
(一)计算机科学与技术创新发展需要推动计算机创新发明
计算机科技产品的很多创新发明是社会需要才出现的,然而,还需要指出的是,受到多种条件的影响,例如参加人员、经济条件、组织规模等。
(二)计算机科学与技术创新发展和企业相配合会大大推动计算机科技创新发展
一、推进科学技术与管理创新的时代意义
(一)科学技术管理具有时代性
科学技术与管理创新极大地促进和深刻影响着人类生产和社会的发展。科学是揭示事物发展规律性的思想和认识;技术是根据生产实践经验和自然科学原理而发展成工艺方法与技能;管理包括国家管理、地域管理、单位、行业、业务管理等,履行管辖、控制、监督、处置的重要职能,成为经济社会发展进步的“神经中枢”,科学和技术作为两个既有本质区别又有内在联系的概念已成为一个有机整体。科学技术的进步势必导致管理理论和管理方法的创新与促进科学技术的进一步提高。科学技术与管理之间相互促进、相互发展,对社会经济系统发展深化的作用已被人们所共识。
科学技术管理的本质是社会生产力,从人类进入工业文明以来,科学技术管理就迅速发展,今天的科学技术管理对社会各个层面空前的影响程度,俨然在社会思想文化、社会生产和社会变革中都起到重大的作用。现代科学技术管理对生产力系统各个要素和层次结构都产生了渗透和影响,深刻地改变和影响着社会中的微观、中观、宏观层面。现代科学技术管理改变着我们对自身的认识,对发展观念的认识,对财富本质的认识,改变着企业的策略,城市的发展,改变着国家的战略。作为整个社会大系统的有机组成部分,现代科学技术管理不仅承载着社会和谐发展的经济价值,而且还通过促进人与自然协调发展、促进人与社会协调发展、促进精神文明建设承载着社会和谐发展的人文价值和社会价值。
(二)科学技术管理创新有利于提升我国的综合国力
一个国家的实力主要是由政治实力、文化实力、软实力、经济实力、军事实力、科技实力等硬件实力构成的。在现今激烈的全球竞争形势下,科技实力已经越来越成为第一硬实力。因此,科技创新对提升我国的科技实力、经济实力和综合国力具有极为重要的意义。从国内看,我国经济社会的发展对科技的需求正不断向高级化和多元化方向发展,从国际上看,全球新一轮的科技革命迅猛发展,科技成果的转化和产业更新换代的周期越来越短,我们要充分认识到科学技术管理创新是国家发展的战略先导和战略保障,要坚持把科学技术管理创新同国家发展战略、经济社会全面协调可持续发展目标、人民日益增长的物质文化需要紧密结合起来,增强科技管理创新新动力,不断提高创新能力和水平,只有这样,我们才能在新一轮的科技革命和产业革命中胜出,在日益激烈的国际竞争中取得优势,占领高端,率先发展。
(三)推进科学技术与管理创新是在新的起点上打造中国经济升级版
“打造中国经济升级版”是十以来中国提出的新的战略目标。改革开放30多年来,中国经济取得很大的成就:世界第二大经济体,最大的出口国,最大的外汇储备国,对世界经济增长的贡献率超过20%,同时,中国经济社会又始终面临“不平衡、不协调、不可持续”一系列的严峻挑战,这成为制约我国在下一阶段发展的主要障碍。推进科学技术与管理创新就是站在更高的平台上提出的科学有效的发展路径:加快转变发展方式,实施创新驱动战略,培育强大的发展优势,突破经济发展的瓶颈,继续保持经济长期平稳增长,化解潜在的系统性风险,实现居民收入与经济同步增长,突破日益趋紧的资源和环境压力,实现可持续发展。科学技术与管理创新是从国家发展的战略高度,构建新的发展体系,推动产业的改造、优化和升级,以科技管理创新的巨大能量推进国家经济社会的全面发展。
二、推进科学技术与管理创新要点
(一)坚持自主创新
推进科学技术管理创新,要坚持走中国特色自主创新道路,以全球视野谋划和推动创新,提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力,更加注重协同创新。当我国已经成为世界第二大经济体的时候,不能回避的现实是,我国很多产业处于国际产业链的中低端,消耗大、利润低,受制于人。过去,我们主要用发展的高速度拓宽发展空间,今后,我们必须依靠提高国家自主创新能力,才能在激烈的国际竞争中把握先机、赢得主动。一是要瞄准国际创新趋势、特点进行自主创新,使我国的自主创新站在国际科学技术管理发展前沿;二是要将优势资源整合聚集到战略目标上,力求在重点领域、关键技术上取得重大突破;三是进行多种模式的创新,既可以在优势领域进行原始创新,也可以对现有技术进行集成创新,还应加强引进技术的消化吸收再创新。
(二)推动企业成为科学技术管理创新的主体
深化科技管理体制改革,加快建设国家创新体系,着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。党的十八届三中全会明确提出,要“健全技术创新市场导向机制”,下一步科技体制改革的关键在于有效释放市场配置科技创新资源的决定性力量,打通从科技强到产业强、经济强、国家强的发展通道。企业是市场主体,直接参与市场竞争,对产业和产品的创新最为敏感。由企业主导技术研发和创新,才能有效整合产学研力量,加快成果转化应用。首先,进一步确立企业的主体地位,让企业成为技术需求选择、技术项目确定的主体,成为技术创新投入和创新成果产业化的主体。让科技要素、创新资源向企业集聚。其次,高校、研发机构、中介机构以及政府、金融机构等应与企业一起构建分工协作、有机结合的创新链,形成有中国特色的协同创新体系。
(三)完善知识创新体系,实施知识产权战略
创新性是科学技术管理的本质特征。从科学技术管理的创新过程来看:即从创新设想的提出、确认、开发,成果的有效应用于市场,都是创造性的活动;知识产权贯穿于科学技术管理创新的始终。知识产权是社会财富的重要来源,也是国家竞争力的核心战略资源。实施知识产权战略,注重对知识产权的创造、运用、保护和管理,这样容易激发创新者的积极性,给他们创新的动力和源泉,也才能将全社会智慧和力量引导和凝聚到创新和发展上来,有利于经济的进步和国家综合国力的提高。
三、推进科学技术与管理创新的大趋势
人类历经了数千年的农业经济和不到300年的工业经济的发展,创造出了前所未有的物质文明,世界正在进入以信息产业革命为主导的新经济时代。从总体上说,未来高科技及其建立在此基础上的高技术产业的发展,对于经济上的生产力,政治上的影响力,军事上的战斗力和社会发展上的推动力的影响之大,将决定着国家未来的发展命运。
(一)进一步明确我国科学技术管理发展的战略目标
到2020年我国科学技术管理发展的总体目标是:自主创新能力显著增强,科技管理促进经济社会发展和保障国家安全的能力显著增强,为全面建设小康社会提供强有力的支撑;基础科学和前沿技术研究综合实力显著增强,取得一批在世界具有重大影响的科学技术成果,进入创新型国家行列,为在21世纪中叶成为世界科技强国奠定基础。
正如指出的,我国科技发展的方向就是创新、创新、再创新。实施创新驱动发展战略,最根本的是要增强自主创新能力,最紧迫的是要破除体制机制障碍,最大限度解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。要坚定不移走中国特色自主创新道路,坚持自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的方针,加快创新型国家建设步伐。
(二)我国科学技术管理发展的重点任务
我们必须依靠科技管理创新提高我国经济的国际竞争力,以迎接全球经济竞争和合作的挑战;提供为推进我国的工业化、城镇化、农业现代化、信息化的建设进程及实现全面小康社会所必需的科学技术管理支撑;我们必须面对相对紧缺的资源和脆弱的生态环境,用尽可能少的资源和环境代价取得超出世界平均水平的经济增长,为中国的可持续发展提供科技支撑。
未来应瞄准重点战略目标部署科学技术管理工作,组织队伍,尊重科学规律,充分尊重科学家的学术创新自由。应按需求和市场为导向,支持和引导高技术发展和产业化,要把发展能源资源和环境保护技术放在首要位置;把掌握装备制造业和信息产业核心技术的自主知识产权,作为提高我国产业竞争力的突破口;把生物技术作为未来高技术产业迎头赶上的重点;加快发展天空和海洋技术,加强基础科学和前沿技术的研究。为我国高技术产业发展和经济结构调整做出战略性的贡献。
(三)落实推进我国科学技术管理创新的政策措施
大力推进科技管理体制改革。我国科技管理体制改革必须转入建立市场经济框架下构造新的有序结构的阶段,实施知识创新工程式,建设国家创新体系。科技管理体制改革的关键,是建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。继续推进科研院所管理体制、国防科技体制和科技宏观管理体制等方面改革。
制定和实施鼓励自主创新的政策措施。切实加强知识产权保护力度,加大财税金融政策对企业技术创新的扶持力度,使企业创新投入能够得到合理回报,特别是要抓紧落实国家已经出台的研发投入抵扣所得税务政策。鼓励大学和研究机构的自主创新成果通过技术转移实现产业化,设计拓宽自主创新成果产业化的实现途径。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)39-0057-02
现代生物技术诞生于20世纪70年代,是一门具有广阔应用前景的新兴学科。近年来,随着生命科学理论的快速发展和实验方法的不断创新和改进,现代生物技术在揭示生命本质、物种的定向改造、新产品开发、生态环境保护及疾病治疗等方面发挥着巨大作用。生物技术这一新生事物正迅速渗透到我们日常生活的各个方面,通过这门课程的学习,使学生从分子水平理解生命的本质,对构建学生的理论知识结构体系,提高知识的实际应用能力具有重要意义。但是,由于现代生物技术教学涉及的内容广泛、抽象,与生物化学、分子生物学、分子遗传学、微生物学及各种工程技术紧密联系,其新理论新技术发展迅速,传统的以教材和大纲为基础,以课堂讲授为主、实验为辅的教学方法无法跟上本学科发展的步伐。因此,如何根据本课程的特点,探索新的教学方法,提高课堂教学效率,使学生了解现代生物技术最新的进展,是我们每个老师必须不断思考的问题。根据现代生物技术发展快、综合性强、涉及领域广的特点,结合教学大纲的要求,我们从厚基础、强理论、重应用的教学原则出发,对现代生物技术的教学改革进行初步探索,并已初见成效。
一、以“有用、有效、先进”作为教学改革的指导思想
近年来,培养学生的职业核心能力(core competencies)成为世界范围内职业教育关注和重点投入的一个范畴,世界各国特别是发达国家纷纷采取了有力措施加以开发和培养。大学生应是高素质、高水平人才的代表,但是,在我们大学教育中存在着人才培养模式单一,学生眼高手低,独自解决问题的能力差,所学知识与社会需要脱节等问题。因此造成了毕业生就业难而好多岗位却无人干的矛盾。要解决以上问题,需要我们大学的教学积极地去适应社会发展的需求,使我们培养的学生能“用得其所”,不但先进,还要有用、有效。现代生物技术上游工程以基因工程为主要内容,是生物技术的实验室研究阶段,属于应用基础研究,下游工程是生物技术的扩大生产,加工应用阶段,使经改造的新产品能达到商品化、工程化、企业化,进而创造相应的效益。因此生物技术是一门理论、实验和应用相结合的综合性很强的学科,既要重视学生的理论教学,更要注重学生实验原理和操作技术等能力的培养,改变过去老师讲、学生听的填鸭式教学,引导学生理论和实践结合,达到学以致用的目的。另外,让学生根据所学知识,走出校门,到企业、农村、医院去寻找与生物技术有关的技术和产品,让学生观察比较现代生物技术使我们的生活发生了哪些改变,进而认识到学习本课程的重要意义,激发学生的学习兴趣,提高其主观能动性和自信心。
二、坚持“以学生为中心”的教学理念
学生是学习的主体,是教师的直接服务对象。在一个教学班中,学生在知识理解、实验操作及师生沟通等方面存在差异。因此在教学的各个环节中都要着眼于学生的不同水平和接受能力,有针对性地教学,对于接受慢的要给予鼓励,单独辅导。同时针对生物技术课程应用性强的特点,增加讨论课的比重。如将生物技术在农业、食品、环保、医药等领域的应用及转基因食品安全问题等内容模块化,让学生分组查阅资料、拟定讨论提纲,然后到课堂讲授。大家对所讲内容进行讨论,提出各自的观点,使学生由被动的学,变成主动的讲,既感受传授知识的乐趣与不易,也训练了阅读、整理资料的能力,还增加了学生互助团结的气氛,使其更有信心投入到学习中来。
三、现代生物技术课程教学改革的措施
1.注重第一次课的准备和讲授,激发学生对本课程的学习兴趣。第一次课主要包括绪论的讲授和课程信息介绍,它就好像是老师和学生初次见面递出的一张名片,绪论讲解把本课程的主要研究内容和成果展示给大家,课程信息介绍使学生了解教学的目的和任务、重点和难点,应读哪些参考读资料。通过第一次讲授,使学生从已知世界中寻找课程的最佳切入点,从实际需要中寻找与课程的最佳结合点。绪论既包括了生物技术的起源与发展过程,又展现了现代生物技术的重要地位和意义,以及最新的研究成果和发展动态。因此在讲授时以生物技术已取得的某些重大的或和我们生活中能接触到的相关成果来激发学生的学习兴趣,由此激发学生对本门课程的学习兴趣和学习自觉性,为今后的教学奠定良好的基础。
2.加强实验课的教学。以实验室现有的条件为基础,按“重视基本技能,开出经典实验,增加综合性、开创性实验内容”的原则对实验进行整合、归类,加大了综合提高性实验的比例。让学生根据自己的兴趣和发展方向,结合生物技术的“五大工程”,自主设计实验,采用开放实验室的方式,学生自主完成。如考研的学生注重基本理论的学习,加强基因工程实验的设计和操作,掌握基因克隆、基因定向改造、PCR技术、荧光定量PCR技术等实验技能及其在未来科研中的应用。就业方向的同学以应用性实验为主,如设计细胞工程实验,让学生进行愈伤组织培养及植株再生,观察植物如何从一个细胞成长为完整的植株,深刻理解植物细胞的全能性。发酵工程实验让学生学习米酒、酸奶的制作,学习发酵的原理及发酵罐的使用,从自己生产的产品中获得成就感。在整个实验过程中,以学生为主体,老师协助指导的方式,由此提高学生的独立思考、操作和协作能力,培养学生的互助合作精神,增强学生之间的感情。
3.加强教学与科研的互动,把现代生物技术的最新成果引入教学中。教学与科研互动是本科院校的重要特征,科研是知识和技术创新的基本途径,是新知识的源泉。在多年的教学实践中我们发现,生物技术相关教材编写的全面性和编写速度远远跟不上该领域的发展速度,而课题研究中所使用的往往是较先进的思路和技术手段,因此在保证学生系统掌握现代生物技术基本理论和实验的基础上,时刻关注该领域的发展前沿和热点问题,归纳整理,在自己教案相关章节的讲授过程中补充进去。例如在讲授核酸分离纯化时,除了传统的提取方法外,结合本院省级实验示范中心的罗氏高通量核酸纯化系统,介绍高通量核酸纯化系统的工作原理;讲授普通PCR的原理时,结合自己科研中基因表达的定量检测,介绍荧光定量PCR原理;讲授DNA双脱氧测序和化学降解法测序时,对最新的Roche454测序技术,Illumina Solexa测序技术和ABI的SOLiD测序技术等高通量测序技术进行介绍,并展示自己科研中所克隆新基因测序的结果并对结果进行分析,把抽象的DNA序列形象化;在讲授高等植物基因工程这部分内容时,把自己课题中从“基因克隆、表达载体构建、植物转化、获得相应表型的转基因植株”的整个过程的图片完整地展示给学生,使学生对神秘的转基因技术有了感性认识。同时吸收有科研兴趣的优秀学生参与到教师的科研中来,使学生的毕业论文(设计)与教师的课题相结合,增强学生的科研意识和创新能力。另外老师要带领学生走出校门,深入工厂、田间,了解生产中的实际问题,大大培养学生理论与实践结合,解决实际问题的能力,真正实现“用得其所”的创新教育模式。
四、对现代生物技术教学改革的展望
现代生物技术作为生物专业学生的专业选修课,与其他学科联系紧密,涉及面广,发展迅速。如何适应该领域日新月异的发展是我们需要思考和急待解决的问题。近年来,我们在本科教学改革中不断进行探索,增加实验课的比重,并在某些部分引入英文原版教材的内容,避免了课本翻译造成知识时间差,将最前沿的热点问题和重大科技成果及时补充到教学内容中来。同时,在本科教学中,由浅入深地选择有代表性的英语文献,从科普到专业,与学生一起阅读、讨论,由此拓宽学生的专业知识面、启迪思维,增强独立思考的能力,培养创新意识。通过两届学生的教学改革发现,新教学方法能激发学生学习的主观能动性,学生反应良好,可以继续推进发展。
总之,由应试教育变为能力培养是现代大学教育的首要任务。我们应增加讨论课和实践课,使老师和学生尽可能地面对面地讨论甚至争论,使学生由被动接受变为主动思考。我们的教育目的是培养能独立思考、具有活跃创新能力的现代社会需要的应用型人才,眼高手低、高分低能必将被淘汰。
参考文献:
[1]陈智武,陈珠琳,吴光皎.浅谈普通高校大学生职业核心能力的培养[J].法制与社会,2008,09(中).
三、信息技术在小学语文学科中创新应用的条件。
1.要有先进的信息技术设备。这是信息技术课和语文课整合的必要条件。
2.教师对信息技术设备和操作使用要相当熟悉和熟练。学生也要有一定的使用基础。这是信息语文整合课的先决条件。
3.教师的教学意识理念、教学方式方法要有独到之处,为信息技术在小语文课堂教学中做到创新应用做好铺垫,真正做到教师是课堂教学的引导者和组织者。否则就是纸上谈兵,何谈创新,这是信息技术在小语文课堂教学中做到创新应用重要条件。
4.要做到了解教材,了解学生,充分发挥学生的主体作用,因为课堂是学生的课堂,学生的学习如果是积极主动的,那么创新应用就有了活力和动力,使信息技术在小语文课堂教学中做到创新应用成为可能。
四、怎样使信息技术在小语文课堂教学中做到创新应用
(一).创新应用时必须遵循的原则,以避免使用上的误区。
1.目的性原则。有的放矢,方可百战百胜,在信息技术与学科教学相整合的过程中,为啥用、怎样用,啥时候用,达到什么样的效果效果,教师在上课前都要有精心的计划预测,否则用的不好不如不用。同时要以学生的自主探究学习为中心,充分利用现代信息技术和信息资源解决实际问题,鼓励学生开动脑筋、自己动手,以培养他们的创新精神和创新能力为目的。因此这就需要教师课前的精心设计。
2.针对性原则。在基于课程整合的教学模式中,信息技术要服务于具体的学科学习任务。整合强调信息技术服务于课程,信息技术应创新应用用于课堂教学的出发点首先应当是课程,而不是计算机。要服务于整个课堂教学,要以提高课堂教学效果为前提,要以学生发展为前提,而不是为用信息技术而用信息技术。否则也就谈不上创新应用。
3.适度性原则。适度运用原则就是以优化教学过程为目的,以现代教育理论为指导,根据教学设计,适当运用多媒体教学课件,创设情境,使学生通过多个感觉器官来获取相关信息,提高教学信息传播效率,增强教学的生动性和创造性;帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。如果没有把一定的时间和空间留给学生,让他们思考,让他们理解,让他们交流,让他们质疑,那么多媒体课件(包括电子计算机)在学科教学中的使用效果将打大折扣,更谈不上创新。 因此以电子计算机为核心的多媒体技术在语文教学中的应用的优势是明显的,但不能滥用,否则,多媒体课件便有花拳秀腿之嫌。演示型多媒体课件在学科教学中应适度运用,留出足够的时间和空间给学生理解、思考、合作交流、激发创新。
4.有效性原则。1、 过于注重信息技术使用形式 。 忽视学科知识的内在规律。信息技术在教学中应用的目的是为了改变学生传统的接受式学习方式 ,提高学生学习效率 ,促进学生更好地发现知识、学习知识和运用知识。但是,如果信息技术应用方法没有针对教学内容进行设计 ,而是刻意追求信息技术在课堂教学中的使用形式 ,这样,不仅不能提高课堂学习效果,反而会干扰学生自主学习的开展,导致学生学习的失败。也就个人能更谈不上创新应用。
5.传统教学手段和现代教学手段相结合的原则。传统的东西旧的东西不一定就是不好的,只要对课堂教学有帮助,有利于学生的发展,我们就要用,就比如在战场上远距离作战步枪起不了大作用,近距离作战大炮起不了作用,这就需要取长补短,优势互补,不要抱了西瓜,丢了芝麻。
(二)、信息技术与课堂教学进行有效整合
随着学习资源的迅速膨胀,有效地利用信息技术来获取信息资源已经成为新型学习模式的重要特征。以整合思想为指导的教学模式需要师生在各学科教与学的环节中学习和应用信息技术,把信息技术作为获取信息、探索问题、解决问题的工具,要求学生能够有效地使用信息工具处理信息、表达思想,以及解决学习中遇到的实际问题。 通过多通道向学生提供更丰富教学信息是今后提高课堂教学效率的必由之路,不可一意孤行盲目拒绝使用,也不可为追求教学手段的多样性而牵强附会——重视了教学形式而忽视了教学内容,更不可对智能化的信息技术形成依赖——离开现代教学设备就讲不了课了——人不是机器的奴隶。因此我们要想做好信息及时与课程的整合,必须做到以下几点:
(1)信息技术的创新应用,要能够激情激趣,充分调动学生的主动学习积极性。学生是语文课堂学习的主人,触一点而动全身,只要学生有了学习的动机和学习的欲望,有了学习的乐趣和主动性,课堂效果就会大大提升。孔于说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”在课堂教学中,恰当地使用现代教育技术是创设情境的最佳途径。就比如在教学《飞夺泸定桥》时,我们就可以利用课件或电影片段把大渡河的气势磅礴情景图和地理环境,以及凶险程度展现在学生面前,使学生亲身感受到渡河的艰辛和困难及危险,这时老师及时质疑,这么危险,何况对面还有敌人,能顺利过河马?一石激起千层浪,这时学生的学习激情和欲望一下子就提上来了,何愁教学效果不好。
(2)、利用信息工具,积极收集资料获取和课文内容相关的知识信息。
搜集资料,搜集各类信息是信息技术的主要功能,要养成学生上网自由浏览的好习惯,还要学会摘录下载。信息技术资料丰富,对获取的大量信息必须进行分类整理。因此教师提前给学生布置搜集相关资料,有明确的要求范围,利用收集的材料为学习服务。例如在学习《琥珀》时,课前教师布置相关收集资料,内容如下:搜集关于琥珀的资料,什么是化石?化石是怎样形成的?等,请同学们上网查询。在课上随着课文内容的理解穿插汇报,资料与课文内容揉在一起,学生很快会融会贯通,理解课文内容,并且课文内容内容得到拓展延伸,学生知识面更加宽广。教师指导学生对资料进行适时必要的下载。在众多的资料中,要紧紧围绕课文内容、课文中心来收集,有重点,简单明了,便于汇报,要学会归纳总结资料。
3、自主探究,合作交流,质疑解难。
自主探究,合作交流已经是学习学习的主要方式,学生不是学习的机器,他们是一个个体,他们有着自己的思想和观点,教师不应该命令学生做什么,做到什么,不应把计算机作为控制学生的“现代武器”,应给学生留有一定空间,通过学生自己亲自动手操作,或网上查阅,或查其他资料,创设适合自己学习的问题情境,学会质疑,找出解决问题的途径。解决不了的问题,在学生间沟通交流,做到资源共享,这样不少问题就会不攻自破。再解决不了的问题,师生共同解决。这样在信息技术、教师、学生三者在交互式学习和自主探究学习中又有了创造性的学习和发展。例如在学习《詹天佑》课文时时,我这样设计:第一步,自己动手查阅资料(网络或其他资料)收集相关资料,并且分类整理,第二步、自己质疑解惑,整理出不理解的问题。第三步、把不能解决的问题在学习小组内交流。第四步、全班师生共同汇报交流,重点问题重点解决,也可穿插课件演示等。这样吧詹天佑这个活生生的伟人就展现在我们面前。所以信息技术在语文课堂教学中的创新应用,要建立在学生自主、探究、合作学习的基础之上。它可以通过师生互动、生生互动、人机互动等多种形式,为学生提供立体式的多向交流的机会。在自主探究中创新,在相互合作的过程中,学生们学会了沟通,学会了交际,学会了互相学习,取长补短,受益终身。
中图分类号:G423 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(a)-0164-01
教育技术学是在实践的基础上产生的一门新兴的应用型学科,该学科始终强调其研究的两大领域:理论与实践。然而,我们在发展中创新不多,在理论和实践中都出现了一些不尽人意的现象。[1]通过项目学习促进学生创新能力的培养,这一措施已经落实并取得了较好的教学成果,使得学生创新能力普遍提高,其主要包括规划与设计、实施、作品展示与分享及效果评价三个环节。
1 项目学习的内涵
项目学习(Project-Based Learning),是建立在真实学习活动的一种教学方法,目的是吸引学生的学习兴趣与学习动机。这些活动被设计成回答一个问题或解决一个问题,通常,这些活动反映的是人们在课堂之外生活中每天的学习和工作。[2]
2 项目学习的实施环节
2.1 项目学习的规划与设计
2.1.1确定项目课题
进行任何一项科学研究,首先必须选择并确定研究的中心课题。[3]学生可以根据自身的兴趣和能力提出相应的项目课题,即确定通过项目所要解决的问题。同时,教师会对学生提出的课题进行审核。除此之外,教师也为学生提供了一些供学生自由选择的课题。
2.1.2制定人员分配计划
在项目人员的分配方面,既要考虑学生的学习兴趣、学习能力,又要考虑教师的专业特长,还要考虑项目的实际需要等。基于学生的学习兴趣及已有经验,在学生自愿组合的基础上进一步合理安排学生应承担的子项目,项目内容会根据不同的培养目标、不同的学生特征等方面会有所变化。依据项目实施的实际需要和学生的爱好分组,每组至少1人,最多五人。这样的小组分工有利于培养学生的沟通、协作学习能力,通过个人与个人、个人与组织之间的交流习得对自身发展有益的经验,从而提高自身的专业水平。
2.1.3准备实践材料
(1)实践器材、设备的准备。
为了保证项目学习活动的顺利开展,为学生准备充足、性能良好的实践器材、设备是硬件条件。目前,教育技术学教研室共拥有12台专业摄像机、15台单反相机、一个非线性编辑实验室(40台电脑)、一个电声实验室(主要用作声音的录制、编辑等)等,对于参与项目学习的学生(约40人/届)来说,这些器材、设备已足以满足需求。
(2)学习材料的准备。
学习材料主要包括相关的教材、教案、电子材料、网络资源、试题等,只有把这些学习材料准备完善,学生才能开展项目学习,才能做出精美、优秀的网络课程或网站等。
2.2 项目学习的实施
2.2.1实施小组管理制度
某些项目涉及的成员较多,这需要很强的团队合作意识,若其中的一个成员出了问题,那么整个项目都会受到影响。在协调各成员间的分工与协作方面,我们成立了组长负责制。为每个项目分配一个组长负责沟通与管理,以保证项目的顺利开展。每个项目小组经常开展一些小组讨论等,让大家把遇到的问题反映出来,然后共同解决问题。
2.2.2建立导师负责制
在实践的过程中难免出现一些亟需解决的问题,如何帮助学生解决问题是值得我们思考的。我们主要采取的是“导师负责制”。指导教师对自己的小组成员承担责任,学生有问题第一时间求助的是指导教师。指导教师要对学生的疑问进行详细、耐心地指导,并做指导记录,以备考查。
2.2.3实践拓展训练
在项目的开展过程中,为了激发学生的学习兴趣、主动性和积极性,我们特意组织学生去电视台参观学习。在此次实践活动中,学生参观了电视台的摄、录、编等设备和部分节目的播放,亲身感受了电视节目录制的魅力。通过此次活动,一方面提高了学生参与实践的积极性;另一方面也拓宽了学生的视野,为下一步的项目开展打下基础。
2.2.4开放实验室
教育技术学专业是一个实践性很强的专业,应当有充足的时间和实验室供学生学习使用。[5]因此,部分实验室的开放也为项目学习提供了便利条件,目前来说,教育技术学实验室基本都是开放的,在保证实验室安全的前提下,学生可以自由进入实验室学习。实验室一方面为项目的开展提供了实验设备;另一个方面也为小组成员间的交流与合作提供了便利的场所。
2.3 项目学习的展示分享与效果评价
为了对学生的作品有一个评定,教育学院每年举行一次作品评优活动,所有的作品都参与评选,并邀请了教育学院不同学科的专家、教师及相关领导担当此次评优活动的评委。通过此次评选,同学们可以展示自己的作品,并与他人共同分享学习成果,同时也使学生客观地认识自己的作品,为今后的改进与提高做铺垫。此次活动评选出的优秀者会参加NOC大赛(全国普通高校信息技术创新与实践活动),我们的学生连续三年在NOC大赛屡获佳绩,一、二、三等奖均有获得,这也说明了项目学习在培养学生的创新实践能力方面发挥了重要的作用。
因此,在教育技术学专业人才的培养方面,运用项目学习等手段,强调理论学习的同时,并注重实践能力的培养,才能培养出社会需要的合格人才,这是教育技术学专业发展的需要、是社会发展的需要、是学习者自身发展的需要。
参考文献
[1] 徐春华,杨满福.从美国教育技术的专业实践看我国教育技术实践中的若干问题[J].现代教育技术,2004(2):9-10.
CAI(computer assisted instruction),即为多媒体计算机辅助教学,简称为多媒体技术。它指的是对文本(text)、图形(graph)、静止图像(still image)、声音(audio)、动画(animation)和视频(video)等信息载体进行加工、处理和再现,使信息表达更具综合性和表现力的一种先进技术和手段。
音乐作为一门听觉的艺术,是美的享受和展现,而中学音乐课堂教学就应该成为实施美育的重要途径,对于提高中学生整体素质,建设和谐校园文化,培养学生德、智、体、美、劳的全面发展,帮助学生体验美、感受美、表现美起着积极的作用。
CAI作为一种现代化的媒体教学方式和手段,它具有鲜明生动、直观形象的特点,能充分调动起学生的听觉、视觉等感觉器官,使得课堂教学不再拘泥于传统音乐课堂的听、读等形式,恰恰契合了中学生的心理特点和需求,在一定程度上能激发学生音乐学习的兴趣,极大地开拓了音乐视野,丰富了音乐知识,使广大中学生身心受到熏陶,从而提高课堂整体教学效率。笔者通过在中学音乐课堂教学中对CAI的合理利用,收到了良好的教学效果。
一、CAI在中学音乐课堂教学中具有无可比拟的优势
1.CAI教学能有效整合各类资源
中学生正处于身心迅速发展的时期,思想最为活跃,对于中学的课堂尤其是音乐课堂,希望是轻松的、活泼和有趣的,能够在课堂中感受到一种艺术的享受。为满足学生这种心理特点和需求,音乐课堂教师运用CAI辅助音乐教学,根据课堂的内容选择大量图形并茂的声音、图像、色彩、动画等材料,并根据教学需求进行重新的分类整理和有效组合,可以创情激趣,变静为动,扩大容量,图文并茂,对学生进行德育和美育教育,能巧妙地把学生的情感体验与鉴赏能力紧密结合,拓宽学生的视野,从而使学生产生浓厚的学习兴趣,激发想象创作力,发展艺术创新能力。
2.CAI教学具有强烈的艺术感染力
中学生的年龄特点决定了他们对色彩和声音有着非凡的敏感性,他们很容易在优美的画面动听的旋律营造的氛围中,更深刻、更准确地把握艺术的形象。而CAI教学能够同时获取、处理、编辑、储存、展示包括文字、图形、声音、动画等不同形态的信息,在教学活动中利用多媒体美丽的画面和清晰的声音设置情景,使学生们如身临其境,充分调动其视觉、听觉、共鸣器官,把光、色、音、像有机地结合,使课堂冲破时空限制,让音乐课堂教学魅力四射,为学生音乐素质的发展提供了无限广阔的天地。
3.CAI教学能满足学生个性化需求
CAI教学能提供各种各样功能强大而又全面的教学辅助工具,多媒体所具有的学习资源库,能为学生提供个别化的学习环境,可以非常方便的进行查询,让学生能获取大量的音乐资源信息,各种音乐软件的强大功能可以更好地帮助学生完成自己的学习任务,按照自己的梦想开展个性化学习。学生在进行自主音乐的学习中,可以有选择地浏览他们所需要的材料。
4.CAI教学具有较强的互动性
中学音乐教学力图在轻松、活泼、快乐的氛围中进行,学生借助CAI,通过观看、聆听等感知行为,能第一时间形成学习中的意见和反馈,阐述自己对于某些片段的见解和看法,音乐教师可根据学生的意见反馈及时进行课堂内容以及课件的调整,从而更合理地安排内容和进度,真正按照学生正当的需求安排教学。学生也可以根据自己的程度和需求选择自己学习的内容,提出自己的见解,这种学习更加显示了学生的主动性,使学生在“乐中学,学中乐”。
5.CAI教学能创造熟悉的艺术情境
CAI课件教学能不受时间、空间、微观、宏观的限制,可根据课堂教学的需要,将所讲对象在大与小、远与近、快与慢、零与整、虚与实之间互相转化,从而使课堂教学内容中涉及的事物、现象、过程,从太空到海底、从远古到现在、从自然到社会、从异国到本土,都可以表现出来,各种不同时代不同国家不同民族的音乐风格和特点都可以让学生亲自去体会,既真实又自然,从而激发起学生对各时代、各民族、各国家音乐的兴趣和爱好。
6.CAI教学能引导学生快乐学习
音乐课堂,理应能给学生带来轻松和快乐,但艺术在一定程度上具有较强的神秘感。让学生对音乐产生兴趣,在快乐中学习,从而享受艺术、鉴赏艺术、创造艺术,是中学音乐课堂教学很重要的任务之一。运用CAI技术,可以把不同民族的建筑、歌舞、风俗、服装做成精美的课件,学生一边听教师介绍一边欣赏优美的画面和音乐旋律,这种知识、形象、音乐的完美结合,学生们能感受到从未有过的美感,对音乐会有更加全面而深刻的理解,从而在快乐学习中有所收获和提高。
二、基于CAI技术的中学音乐课堂教学创新
笔者认为,在中学音乐课堂的教学过程中,应紧紧围绕中学生的心理需求和心理特点,充分发挥出CAI集成性、多样性、交互性等特点,努力拓展学生的思维,激发学生的主观能动向创造意识。可以从以下几个方面注重课堂教学的创新。
1.注重教学情境,激发学生学习兴趣
心理学研究表明:动态的事物比静态的事物更能引起学生注意。利用CAI设计出生动、新颖、声形并茂的动画教学情境,化无声为有声,化静为动,能引起学生的兴趣,提高学生的学习积极性。
中学生本身就具有好动、注意力不易集中、常常伴随着活泼、好动,并带有强烈情绪色彩的特点。而通过CAI技术的交互作用,可以形成以学生为中心的多维信息空间,通过新颖、真切和具有动画效果的画面来再现情境,生动逼真的教学情境、丰富多彩的教学资源,通过制作、演示课件,放映影音作品,进行新旧对比,为学生营造一个色彩缤纷、声像同步、能动能静的教学情境,从而激发学生的学习兴趣,充分调动学生的视觉、听觉等多种器官,有助于学生音乐审美能力的提高、有助于引导学生感受音乐的美。
笔者在带学生欣赏《保卫黄河》歌曲时,通过CAI播放相关资料片,再现了这一作品宏阔的场面,从形象、色彩、音乐旋律等视觉和听觉全方位感受乐曲磅礴的气势,感受中国人民奋起斗争的英雄形象,让美的教育、美的熏陶震撼学生心灵,热爱美、追求美,热爱祖国、热爱生活之情油然迸发。
2.讲求视听策略,提高学生欣赏水平
在中学音乐课堂中,如何让学生听得明白,听出感受,并逐渐对音乐产生兴趣并大胆展示,关键就在于必须紧紧抓住学生听觉感知这个先决条件,充分利用CAI教学引导学生静心聆听,仔细观看。在以往的中学音乐教学中,老师在教学之前往往要准备好图片、录音机、录音带,教学中黑板上写上大量音谱、歌词等内容,既浪费时间又乏味,导致学生对音乐课堂也产生厌烦心理;而现在运用CAI教学,任何乐谱、图片、实物都可以通过大屏幕展现出来,各种乐谱不同的字体、颜色、形式凸现在大屏幕上,不仅学生的听觉与视觉能很快就调动起来,而且教师的工作量减轻了,学生对所学的内容印象深刻。同时通过CAI辅助,音乐的情感形象,乐器的音色特点以及服装道具、演员的动作表情等,有了音乐再现,视听俱佳,一切都通俗易懂,学生自然能够静下心来,投入到课堂氛围中去,在潜移默化中提升学生音乐欣赏能力。
3.营造良好氛围,丰富学生情感体验
在中学音乐课堂教学中,充分利用多媒体教学功能营造良好的音乐氛围,有利于扩展学生的知识面,丰富学生对音乐的情感体验,使学生在优美的音乐体验中产生情感的共鸣并不断延伸,从而达到领悟知识的目的。
如在带领学生赏析乐曲《春江花月夜》的过程中就可以努力创设出各种生动的意境。在欣赏之前,可以引导学生结合音乐和画面去感受每段乐曲的力度、速度、乐器音色及乐曲的情绪。学生在欣赏乐曲开头部分音乐的时候,展现在学生面前的是夜色蒙眬、夕阳西下、日出东山的美好景致,听到的音乐开始部分有一段自由节拍的引子,由黑管和大管奏出,黑管演奏主题音乐,长笛独奏一段装饰性乐句,这一部分音乐的力度自由、速度渐快、情绪抒情优美,将人们带入优美夜色的意境当中;学生在欣赏到乐曲部分的时候,展现在学生面前的是江涛汹涌、游客欢乐、野鸭戏水的生动画面,此时学生的情绪很高涨、很激动,似乎感受到了江水的汹涌和家庭的欢乐……脑海里浮想联翩,将自己和画面、音乐溶为一体。
4.创设音乐意境,开发学生创新思维
科学家爱因斯坦说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,并且是知识进化的源泉。”想象力和创造力是审美思维过程最基本的品质,在音乐教学中培养学生艺术的想象美,对发展学生个性和智慧,促进创新思维是十分可贵的。CAI技术有声有形的情境优势所创设的音乐意境,不仅能发展学生的艺术思维和欣赏能力,更能有效地促进学生的想象美。
如在欣赏《谁不说俺家乡好》这首歌时,通过CAI可以演示“青山、白云、河水、梯田、果树、松柏、麦浪”的背景,播放作品,设计一个有声有色、有情有景的艺术氛围,让学生一进课堂就被山明水秀的大自然景色所吸引,从而把他们带入到悠闲自得,心旷神怡的审美意境之中。接着多媒体动画呈现出常德诗墙、柳叶湖、壶瓶山、花岩溪等常德的美丽景象,学生们的欢快情绪很快地被吸引而高涨起来,就情不自禁随着音乐旋律表现出欢乐舒畅的动作情境,然后,让学生进行人机交互,只需轻点鼠标就可以选择自己最喜爱的常德美景。
通过目视,耳听,口唱,体动等多个信息通道自主学习歌词,去充分欣赏,想象和入情入境地体会歌词的意境以及作者对家乡美景的赞美之情,通过一堂普通的音乐课不仅培养了学生创造美的能力,更为重要的是活跃了他们的思维,充分发展了他们的聪明才智。
参考文献
学术科技创新活动重在学习实践和知识内化,强调活动的主体性、参与性、开放性、探索性。然而,当下高等教育依然受到应试教育的影响,多数大学生学术科技创新活动忽视了学生主体的需求选择和情感体验,流于形式,重规模,轻实效,灌输式的活动吸引力不足,甚至遭致学生反感,导致参与率低。在活动评价方面,多以竞赛评比的结果来反映学生参与活动的成效,过于强调结果,而忽视了活动过程中对大学生坚持意志品质和刻苦钻研、团结协作精神的引导和教育,以至于大学生参与学术科技创新活动的动机不清或不正,没有做好准备面对科研中实际困难和挑战,结果多数科研团队或是半途而废,或是草草结束。对于大学生自身而言,多数习惯于被动式接受学习,因此,部分大学生面对需要主动钻研的学术科技创新活动时产生距离感,或认为自己能力不及,或认为自己更应花时间在课程学习上,进而选择放弃参与。
2.大学生学术科技创新教育的组织管理统筹联动不足。
目前,我国各高校针对大学生学术科技创新教育基本形成了组织保障体系和激励评价体系,但在各个体系之间、各个工作层面之间和学校各个职能部门之间缺少统筹联动机制,一般具体工作都落在团委等个别部门和辅导员上,面对活动数量和质量不断提高的要求,大学生学术科技创新活动常会出现管理职责不清、信息反馈不畅、工作效率不高、资源整合不足、政策不到位等现象,影响了大学生学术科技创新教育的深化发展。
3.大学生学术科技创新教育成果层次有待提高。
大学生学术科技创新教育的持续开展,虽然在成果数量上有较大增幅,但成果层次不高,尤其是与生产实践相结合、反映民生热点问题的优秀成果更是难得。首先,科研选题与社会生产实践结合不够密切。目前大学生学术科技创新活动普遍停留在各级各类竞赛层面,片面追求竞赛结果,加之大学生习惯于较封闭的校园生活,缺乏足够的社会调查,难于把握社会需求的脉搏,在科研选题方面往往出于自身的兴趣爱好,与社会脱节,与市场脱节,科研选题价值不大。其次,大学生学术科技创新教育缺少多学科交叉指导和跨学科项目培育。大部分大学生学科视野偏窄,知识结构不完善,将科研创新项目局限于各自的专业领域,而指导老师也大多缺少综合学科背景,科研成果的深度和广度受到局限。再次,大学生学术科技创新教育缺乏充分的资金支持和社会资源。大学生学术科技创新教育经费主要来自学校的专项经费,很少有社会资源直接投入到大学生学术科技创新教育之中,远不能满足深入开展大学生学术科技创新教育的需要。
二、网络社区对促进大学生学术科技创新教育的作用
1.网络社区有利于促成大学生学术科技创新教育主体的教育自觉。
大学生学术科技创新教育首先要促成教育主体的教育自觉,而传统教育形式主要是学术科研竞赛、学术交流报告、创新成果展示等,可供大学生选择的学术科研内容和形式较为有限,活动的时间、场地和参与人数,对大学生的吸引力和影响力也都有限。网络社区可以打破时空的壁垒,宣传覆盖全体大学师生,传输海量资讯满足内容的选择,线上线下统一联动。大学生在网络上自主选择学习内容、学习方式、学习资源、学习伙伴,正真实现个性化学习。借助网络社区,学校教育也可变“格式化”教育为“自助式”教育,更加体现对学生主体的尊重,满足学生主体成长需求的选择,更能激发大学生创新的潜能,增强大学生学术科技创新活动的吸引力、号召力和生命力。
2.网络社区有利于形成大学生学术科技创新教育一体化机制。
大学生学术科技创新活动是高校培养创新型人才的重要手段,应从全局着眼于深化发展,探索一体化机制的实践。大学生学术科技创新活动一体化机制主要体现在两个方面:一是强化学校各部门、单位之间的协作、配合,形成一个纵向的、高效的组织管理运作机制;二是,强调活动设计的关联性,协调各级各项活动之间的关系,使全校大学生学术科技活动形成一个完整的体系。网络社区在信息收集、传输和存储上的巨大优势给予了大学生学术科技创新教育一体化机制有力的支持,有利于组织管理工作效率的大幅度提高,有利于学校各级部门和单位相关工作的协调统一,有利于信息的实时获取与反馈,有利于学校各级各项活动的统筹联动。
3.网络社区有利于整合校内外资源,建设大学生学术科技协同创新体。
大学生学术科技创新教育质量的提升关键在于创新项目水平的提高,学术科研创新的目标在于服务社会生产实践,好的学术科研项目应该来源于社会,服务于社会,因此大学生学术科技创新教育加强与社会的联系是提升教育质量的需要,是培养创新型人才的需要。另外,跨学科的学术科技创新教育有利于拓宽和改善大学生的知识结构,提高其科技创新的意识和能力,是大学培养综合创新型人才的重要途径,而这需要在大学生学术科技创新活动中整合校内学科资源,加强多学科交叉指导。网络社区是实现社会资源和校内资源汇聚最为便捷的途径。网络社区可架起社会与高校、不同学科之间的信息桥梁,有利于提高大学生学术科技创新成果的层次,有利于推进产学研合作的发展,有利于大学生学术科技协同创新体的建设。
三、大学生学术科技创新教育网络社区的建设
1.建设个性化学习活动平台。
一切教育目的都需要通过教育活动来实现,因此个性化学习活动平台是大学生学术科技创新教育网络社区的核心平台。将原有大学生学术科技创新活动体系通过线上线下活动串联,扩大活动体系的覆盖面,同时对网络社区中各类活动参与情况的分析,及时掌握活动受众群体的分化趋势和参与需求,分层次设计创新活动内容和形式,引导师生参与共建,增强社区对师生的粘性,不断提高大学生学术科技创新教育的针对性和实效性。在网络社区基本格局中,通过微博、博客、相册、网盘等平台整理、存储、分享个人的学习心得和学习资料;创建群组,根据个人的兴趣爱好、学习需要,与志同道合的老师、同学聚集在一起,分享、研讨学习和生活;建设公共社区,设置公共的活动和应用服务,如网络课程、在线报告会、在线调研、在线咨询、论坛、分类信息检索、资源上传与下载、应用创建开放平台等。
2.建设组织管理工作平台。
统筹兼顾,高效便捷的一体化组织管理工作平台是大学生学术科技创新教育网络社区的基本保障平台。建设大学生学术科技创新教育组织管理工作平台,第一要覆盖管理对象的和建设管理队伍。通过校方实名认证网络社区成员,按校级、院系级、班级分级设置管理权限,并在学校和院系建设两级工作站,在技术、宣传、组织、运营等方面组建学生干部团队,以此将大学生学术科技网络社区覆盖全体大学生,同时建设层级分明的管理队伍,调动广大学生参与网络社区建设的主动性和积极性。第二要实现管理信息的畅通传达。在网络社区集成即时通讯系统,实现像QQ一样的在线聊天互动功能,还可以实现手机短信群发功能,以确保工作通知、活动信息无遗漏、高效地向全体社区成员传递到位。第三是专项工作的规范、高效管理。大学生学术科技活动的专项工作一般涉及科研项目的申报、评审、下达、中期检查、结题、归档,以及科技竞赛作品的申报、评选、展示、表彰、归档。在网络社区中并入大学生学术科技活动项目管理系统和项目数据库,学校、院系各级管理者即可对各级学术科技活动项目的信息进行收集、统计和调取。
当前,课堂教学分为以教为中心的课堂和以学为中心的课堂,主要是以课堂教学过程中使用媒体形式的不同和学生自主程度不同来区别的,媒体选择及使用情况就体现出了以教为中心和以学为中心的课堂教学的优化程度。以多媒体组合的课堂教学比起照本宣科的原始方法先进了许多,网络环境下教师不再是知识的传播者,教师除了主要起到教学资源的组织作用外,还在教学当中起到了辅导个别、督促个别、察看全体学习过程的作用。
现代化的教学环境,以发展多媒体计算机网络的教学环境――备课电子网和教学子网,将教室、办公室有机地联系了起来,达到了室室通、户户通、班班通。将办公室办成“电子备课室”,多功能多媒体网络教室给教师开展网络环境下的教学带来了方便:便于开展多媒体课堂教学,便于个别教学,便于开展讨论,真正达到了因材施教、发展个性的目的。学生是按照自己的认知水平来学习和提高的,学习是学生主动参与完成的,这种学习使学生真正获得了智慧而不仅仅是知识,这正是传统教学所不能比拟的。网络环境下的教学能够整合各个学科内在知识体系,学生使用计算机进行学习,首先要具有计算机知识,其次必须有跨学科的知识与能力才能驾驭各种计算机软件。比如几何画板软件,要用它来进行学习,要知道软件本身用法及它涉及的数学、物理等学科各方面的知识,能调动学生纵向与横向学科学习的兴趣,使学生形成长久的自主学习的习惯。这对于开发人力资源很有益处,也是传统教学所不能比拟的。网络环境下的教学能够使学生开阔眼界、扩大知识面。学生能上网获取资料,能下载网上学习资料,能通过网上资源处理信息,能进行电脑制图,能编制电脑小报,学生、素质教育、网络、课堂教学、教师构成了未来课堂教学最活跃的要素和永恒的话题。