航空航天技术论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇航空航天技术论文，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。

篇1

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）40-0092-02

航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料，是航空航天工程技术发展的决定性因素之一，也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计，不断地向材料工程提出新的课题，推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性，极大地促进了航空航天技术的发展。因此，先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术，关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此，各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展，但仍然与发达国家存在较大的差距。因此，需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版，这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力，以完成获取专业所需信息等任务。

材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点，而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力，进一步提高学生的听、说、写、译能力，使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法，提高文化素养，以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是：掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组，并掌握一定的构词法知识，具有识别生词的能力，能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决，目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此，迫切需要完善教学内容，优化教学方式，改编教材，以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。

一、改编现有专业教材，扩展学生专业视野

浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现，内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编，实际是英文版的专业教材，不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢，与国际上材料科学的快速发展不相适应，学生阅读起来单调、枯燥。因此，在现有教材的基础上，急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识，既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。

从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手，按照从难到易的教材内容顺序，突出航空航天行业背景及新技术特点，完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上，按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节，简单介绍材料的基础理论知识，学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇，让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后，在材料学的专业知识内容上，结合专业基础课程，着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容，例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时，为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力，提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力，教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且，从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿，学生也易于接受。这样，既提高了教学效果，也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。

二、丰富课堂教学内容，夯实学生基本功

调研各高校材料专业的本科生教学计划，发现专业英语课程设置在第七至第八学期，大四学生对英语学习逐渐变得陌生，如果直接面对专业英语的学习，势必会造成学生学习的困难。因此，教师除了教授教材的内容外，可以适当拓展相关内容的英语学习，提高学生的学习兴趣。

从知识结构设置上，可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要，突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流，可按照先读后写，先听后说的思路，来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式，重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外，还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写，展开介绍和讲评。“学以致用”，而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益，便会提高学习的积极性，促进专业英语的教学。

为了增加教学内容的趣味性，在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业，其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业，因此除了完成教材的教学内容外，还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时，可以从互联网上搜索最新的文字资料，也可以搜索最新的视频资料，其中视频资料更生动，因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时，可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频，加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此，通过利用多媒体技术的视频资料，不但可以提高学生的英语听力，扩充学生的词汇量，还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿，深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。

三、改革课堂教学方法，提高课堂教学质量

材料专业英语是一种正规的书面体，专业词汇多词形复杂、句子长，且与专业知识结合紧密，相对于基础英语来说，缺少文学作品中的韵律、节奏感，读起来抽象、枯燥，造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法，势必不能有良好的教学效果。因此，应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点，采取多元化的教学方法，对学生进行课堂教学。

可以采取英语课堂的教学，让学生随堂朗读教材内容，学生在读的过程中，既熟悉了教材内容，又对英语的“说”有提高。随后，对学生进行分组，讨论分析教材内容，或者也可以提出一个小话题，学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样，既提高了学生的英语口语技能，也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业，可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译，通过英汉互译的环节，巩固课堂教学内容。在课程结束前，还可以穿插学生就自己的毕业设计方向，做一个简短的英文讲座，既可以对课堂教学效果进行测试，也可以提高同学们的口头表达能力，增加同学们英语交流的信心。

在进行课堂教学的时候，如前所述，可以围绕课堂教学时的内容，充分利用互联网技术，为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例，可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时，可以采用先朗读后分析、翻译的方法，逐步分解。进行视频资料的学习时，教师应提前将语音资料转换成文本资料，课堂上可以进行边视听边进行讲解，让学生在愉快的氛围中进行学习，进而达到良好的课堂效果。

四、结语

我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展，密切和国外学术交流，才能保障材料领域的不断进步，这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此，通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化，来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力，增强学生的国际竞争力，为航空航天材料技术领域输送优秀人才。

参考文献：

[1]李成功.航空航天材料[M].国防工业出版社，2002.

[2]鲁红典，邵国泉，谢劲松.对材料科学与工程专业英语教学的思考[J].贵州师范学院学报，2013，（04）.

[3]马彦青，魏忠，陈凯.《专业英语》课程的教学探索――以材料科学与工程专业为例[J].教育教学论坛，2015，5（21）.

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[5]孙丽丽，毕凤琴，张旭昀.金属材料工程专业英语教学改革实践的认识与思考[J].时代教育（教育教学），2010，（05）.

[6]徐征，陈利生，余宇楠.关于高职院校冶金工程专业英语教材建设的思考[J].中国校外教育，2011，（11）.

篇2

 

一、模拟的类型

 

1.模拟的基本类型

 

模拟是以科学技术理论与实践为基础，在一定环境与条件下，将研究对象用其它手段进行模仿的一种实验方法。该方法不直接涉及研究对象固有的现象与过程本身，而是设计一个和该现象与过程相似的模型，并通过该模型间接地呈现出该现象与过程。模拟实验的目的主要是便于经济地检验、验证、再现、发现或揭示该现象与过程的特征、演变规律与内在机制。

 

模拟的基本类型有物理模拟与计算机模拟。

 

物理模拟是制作和某现象与过程相似的物理模型，并对该模型研究，获取该现象与过程的特征。

 

计算机模拟是利用计算机对某现象与过程进行求解、分析、判断以及图像显示等，得出该现象与过程的特征。计算机模拟有模型模拟和统计模拟两种基本方法。

 

2.模拟实验方法的进展特征

 

科学技术的发展，对许多航空航天系统有越来越严格的性能要求[4-7]。为探索性能的未知特性，实时评估与预测性能退化轨迹，科学技术研究已经从静态发展到动态、从线性发展到非线性、从确定性参数发展到不确定性参数、从不变性函数发展到多变性函数。面对这些新问题，现有研究所采用的模拟实验方法取得了许多进展。

 

以近年来航空航天技术领域的某些中文科技论文为案例，经研究发现，模拟实验方法的最新进展以依赖问题的属性信息和现场信息为特征，旨在求解动态、非线性、不确定性与多变性等复杂问题，根据对问题信息的依赖特征，将现有的模拟实验方法归纳为属性依赖法与现场依赖法。

 

二、属性依赖法

 

属性依赖法是基于属性、目标属性与层次属性等3个信息要素的模拟实验方法。

 

属性是问题的抽象刻画，表示问题的性质与关系。性质表示问题的固有特征，关系表示不同问题之间的性质传承与影响。

 

目标属性是期望得到的对问题属性的某种解答或认知。

 

层次属性是目标属性的分解，即将目标属性分解为若干个子属性。若子属性彼此独立，则称为同层次子属性;否则称为非同层次子属性。层次按从低到高的顺序分为多层，目标属性依赖于最高层子属性，最高层子属性依赖于次高层子属性，依次类推，直到最低层子属性。

 

根据目标属性的不同，属性依赖法又细分为同步进化法与层次进化法。

 

1.同步进化法

 

同步进化法是将问题分解成低一层次的多个彼此独立的子问题，用基本模拟方法逐个解决各子问题，最后融合出结果。这是一种化整为零、逐个击破、同步进化的方法。具体做法是，若目标属性是由多个低一层次的独立子属性综合构成，则可以根据各独立子属性的特征，进行子属性模拟，然后推断各子属性的模拟结果，使各子属性由低层次同步进化至高层次，获得目标属性特征。

 

例如，揭示航空发动机非线性动力学特征是相关领域的一个重要问题。为此，文献[7]综合现有方法的优点，提出一种振动耦合动力学模型，计算出系统非线性响应，并在两个航空发动机转子模拟装置上进行模态实验，发现计算结果与实验结果有很好的吻合性。

 

在这个案例中，非线性响应特征问题被分解为2个同层次的子问题，即理论建模计算与模态实验，2个子问题解答的融合是将计算结果与实验结果进行对比分析。可以看出，解决这2个子问题的实验模拟方法分别是物理模拟和计算机模型模拟，经过对2种模拟结果的对比检验，最终推断出航空发动机非线性响应的某些特征，为探索航空发动机非线性动力学特征提供了新思路。

 

2.层次进化法

 

层次进化法是将问题按属性层次由低到高地分解成多个前后有联系的子问题，用基本模拟方法逐步解决各子问题，最后直接得到结果。该方法的特点是化整为零、逐步击破、依次进化。具体做法是，若目标属性可以分解为多个彼此低一层次的关联子属性，则可以根据各子属性的特征，按照设计好的步骤，依次进行子属性模拟，逐步使属性由低层次向高层次进化，逼近目标属性特征。

 

例如，航空发动机的故障诊断技术对发动机性能的可靠性、维护性和保障性有重要影响。但是，现有研究主要关注故障诊断算法的有效性，尚未有效验证故障检测率、定位率与虚警率等指标，从而无法定量评价故障诊断系统性能。这里的问题是如何定量评价故障诊断系统性能?

 

为此，文献[4]将问题分解为混合卡尔曼滤波器组故障诊断理论，发动机故障诊断系统和故障诊断实验等3个不同层次的子问题。这3个层次的进化关系为：(1)用计算机模型模拟方法构建混合卡尔曼滤波器组，为发动机故障诊断系统奠定理论模型基础;(2)基于理论模型，针对民用涡扇发动机常见的4种故障，用物理模型模拟方法搭建发动机故障诊断系统，为故障诊断实验奠定基础;(3)基于故障诊断系统，用统计模拟法评价出发动机故障诊断系统性能的定量指标值。

 

在该案例中，依次解决3个子问题的实验模拟方法分别是计算机模型模拟、物理模型模拟和统计模拟，最终目标是实现故障诊断系统性能的定量评价，为工程实践提供了重要依据。

 

三、现场依赖法

 

现场依赖法是基于时间序列和参数序列的模拟实验方法，时间序列和参数序列统称为序列。时间序列是将某现象的某一个指标在不同时间上的各个数值按时间先后顺序排列而形成的序列，序列中的信息与时间密切相关。参数序列是由某现象的某些特征值构成的序列，序列中的信息与时间没有关系。

 

现场依赖法是指依赖于问题真实现场信息的一种模拟实验方法，其特点是，在模拟实验中有现场的实时信息输入、输出与交流，可以及时矫正评估与预测结果。按照现场实时信息特征，现场依赖法可以细分为时间序列依赖法与参数序列依赖法。

 

1.时间序列依赖法

 

时间序列依赖法是根据现场实时信息的输入时间序列来实施输出序列运行轨迹评估与预测的一种模拟实验方法。

 

不确定性的输入时间序列干扰会导致输出时间序列运行轨迹发生未知的非线性与多变性演化，通过将外界的真实或模拟真实的时序干扰输入模拟实验系统，获取输出时间序列的演化响应机制，及时预测与矫正其运行轨迹，可以为真实航空航天系统的可靠运行奠定基础。

 

例如，为揭示大气阻力导致卫星轨道衰减的机制，文献[1]构建了模拟实验系统，将地球扁率与大气阻力摄动影响作为输入时间序列，通过模型模拟输出轨道根数变化，获取卫星轨道高度衰减结果即输出时间序列。其中，依赖的现场实时信息是经模拟改进的用某卫星高精度加速度仪测量得到的大气密度数据。尽管热层大气密度数据呈现出明显的动态、非线性、不确定性与多变性时序特征，模拟轨道序列与卫星实际轨道序列仍然保持一致，发现了卫星运行轨迹演变的新特性，研究成果具有创新性。

 

2.参数序列依赖法

 

参数序列依赖法是根据现场实时信息的输入参数序列来实施输出序列运行轨迹评估与预测的一种模拟实验方法。

 

常见参数有刚度、阻尼、固有频率、压力、流量与温度等，多种参数的组合构成参数序列。模拟实验系统的参数序列取值应该与真实系统的参数序列保持一致，才能可信赖地实施输出序列运行轨迹评估与预测。

 

例如，文献[8]的卫星在轨微振动环境模拟实验，用物理模拟方法构建出低频弹性支撑装置，揭示出自由边界条件对卫星动力学特征的影响机制，为提高卫星在轨微振动地面模拟实验精度奠定了基础。其中，依赖的现场实时信息是微振动扰振，输入参数序列为激振力参数，输出序列为模拟卫星弹性体的模态相应。

 

四、结 语

 

基于科学技术问题的属性信息和现场信息特征，提出模拟实验的属性依赖法与现场依赖法，可以解决动态、非线性、不确定性与多变性问题，为模拟实验方法的发展提供新思路。

 

模拟实验方法归类为科学技术研究方法论，合理运用属性依赖法与现场依赖法可以有效地验证或再现研究对象的表现，揭示其演变规律，发现某些未知特性。

 

篇3

1引言

人工智能技术已经成为目前最受社会关注的新兴科技之一，随着该技术在各行业和领域中的应用不断深入，人们的工作和生活方式不断向智能化方向发展，工作和学习效率都得到了质的飞跃，未来，人工智能技术也必然会获得更加广阔的发展前景。

2人工智能技术概述

人工智能是计算机科学的一个分支，这门学科的主要目标是了解人类智能的本质，并通过将人类智能转移到智能机器中，使智能机器能在不同应用场景下做出类人思维的反应。人工智能是一项综合了多项高新科技的综合性学科，包含5项核心技术，分别是计算机视觉、机器学习、自然语言处理、机器人技术和生物识别技术。其中，机器学习是实现计算机人工智能技术的核心技术，该技术使智能机器在算法复杂度理论、凸分析、统计学等学科的支持下，能自主模拟人类行为。目前已经发表的机器学习策略主要包括模拟人脑的机器学习和采用数学学习方法2种策略。其中模拟人脑的机器学习策略又可细分为符号学习和神经网络学习，符号学习是以认知心理原理为基础，在机器中输入符号数据，用推理过程在图或状态空间中搜索并进行符号的运算，对概念性和规则性知识的学习能力较为突出，如示例学习、记忆学习、演绎学习等；神经网络学习是从微观生理角度对人脑活动进行模拟，利用函数结构模型代替人脑神经网络，以函数结构进行数据运算，并在数据迭代过程中在系数向量空间中搜索，对函数型问题具有较好的学习能力，如拓扑结构学习、修正学习等。采用数学方法的机器学习主要是利用统计机器，建立相应的数学模型，拟定超参数，输入样本数据后根据不同的运算策略对模型进行训练，最后根据训练结果进行结果预测。

3人工智能技术的发展历程

3.1人工智能技术的兴起

虽然新兴技术的兴起获得了广泛的关注，但由于人工智能技术涵盖的学科和技术范围过大，兴起阶段的该技术的理论知识、产品应用、发展应用等均存在明显缺陷。除此之外，计算机技术在当时也并不成熟，当时的计算机编程和计算水平较为落后，很多超前的想法以当时的技术水平来说实现较为困难。在多种因素的影响下，人工智能技术在兴起阶段并未得到快速发展。

3.2人工智能技术的高速发展

人工智能技术这一概念在提出后近20年的时期中其发展始终处于停滞状态，直至20世纪70年代，该领域的专家研发出全新的人工智能专家系统DENDRAL，该系统的诞生带动人工智能技术迈向新的发展阶段，并且在这之后进入高速发展时期。日本始终重视本国科学技术的发展，并且在20世纪80年代提出“科技立国”的政策，此后很长一段时间，日本依托此国策使经济得到迅速恢复和发展。在1982年，日本国内对第五代计算机的研究以失败告终，但此次研究中提出了新的计算机算法和逻辑程序语言Prolog，Prolog在处理自然语言过程中具有比LISP语言更好的应用效果，这一创新进一步促进了人工智能技术的发展。人工智能技术的发展建立在多项先进学科共同发展的基础上，与其他技术相比，人工智能技术在处理数据、整合资源方面具有更大优势。

3.3人工智能技术的发展现状

3.3.1专家系统

专家系统指的是一种智能计算机程序系统，是人工智能技术应用最为广泛也最为重要的领域之一，系统中涵盖大量某领域专家水平的知识与经验，通过应用人类在该领域中的专家级别知识来为用户解决在该领域中遇到的问题。专家系统有效地将人类智能延伸到专业领域中，实现了理论研究向实际应用方向过渡的目标，大幅提高了人类对专业问题的处理效率，并且专家系统依托复杂的算法能对专业问题未来发展的可能性进行更全面的计算，工作效率甚至会比人类专家更高效、更准确。随着对专家系统研究的不断深入，目前很多专家系统都能依据对人类行为的模拟在不同的应用场景中作出智能化的反应和判断，并且能够利用知识库，深入挖掘复杂问题的内在联系。专家系统已经在多个领域中都得到了广泛的应用，帮助企业更客观地摸索市场规律，从而作出正确的生产决策、调度规划、资源配置计划等，大幅提高了企业经营的科学性，使企业能在节省生产成本的同时，获得更好的经济效益。

3.3.2模式识别

模式识别是利用计算机技术将识别对象按一定特征归类为不同类别，目前人工智能技术在模式识别中的主要研究方向包括语音语言信息处理、计算机视觉、脑网络组等，希望通过人工智能技术实现对复杂信息的识别和处理，这一应用能促进多个行业向智能化方向发展，如军事领域、医疗领域等。

3.3.3机器人学

机器人学的主要研究方向是机器人的设计、制造和应用，随着人工智能技术的成熟与应用，机器人的智能水平不断提高，并且在不同行业中的应用已经较为普遍，日常生活中常见的机器人包括扫地机器人、迎宾机器人、快递机器人、早教机器人、无人机等，人们可以利用可移动设备对其进行操作，极大程度地提高了人们生活的智能性和便捷性。

3.3.4机器学习

机器设备并不具备自主思考能力，在不同应用场景下的反应主要是依托计算网络技术和算法对人类思维模式进行模拟，并将人类行为进行充分消化以使自身性能得到优化，能对不同问题进行处理。机器学习是一项涵盖多个学科且复杂程度很高的科学，包含统计学、概率学、算法复杂度理论等，是人工智能的核心技术，也是推动计算机向智能化方向发展的关键技术。

3.3.5人工神经网络

人工神经网络是人工智能技术自进入高速发展时期后广泛研究的重点内容。利用计算机算法将人脑神经元进行简单化、抽象化、模式化，并构建成与人脑神经元网络相似的网络结构。人工神经网络技术的成熟与发展为专家系统、模式识别、机器人学、生物、经济等多个学科的发展提供了技术支持，解决了很多人工智能技术发展中的实际难题。

4人工智能技术的应用

4.1人工智能技术在计算机网络技术中的应用

4.1.1计算机网络安全管理

人工智能技术与计算机网络技术互相依存、互相促进、共同发展，在计算机网络技术的多个方面都有深入的应用。其中，在网络安全管理方面主要有如下应用：①智能防火墙技术。防火墙技术随着计算机的普迅速发展，应用人工智能技术的防火墙技术比传统防火墙技术的性能更加优异。智能防火墙技术具有智能记忆功能，能自动记录并储存历史处理病毒的记录，在后续应用过程中依据记录直接优化计算机匹配环节，减少计算机数据量，提高防火墙的隔离病毒能力。另外，智能防火墙还能结合用户的需求，对用户不需要的弹窗功能、访问权限、有害信息等进行智能化拦截。②计算机入侵检测。防火墙的主要功能就是为计算机设备创造安全的运行环境，保证系统和内部数据不被侵害。计算机入侵检测功能是保障防火墙正常工作的基础功能模块，对提高计算机数据的安全性和可靠性具有直接的影响。应用人工智能技术的入侵检测功能，能对计算机系统进行智能化分析和处理，根据预定算法将处理数据整理成为入侵检测报告，让用户能全面地掌握计算机设备的安全状态。③垃圾邮件智能化处理。该技术依托人工智能技术中的模式识别功能，对接收邮件进行扫描和归类，发现垃圾邮件后直接将其标注为垃圾邮件，为用户发出风险警告，避免用户因误操对计算机系统造成损害。

4.1.2计算机网络管理

人工智能技术的发展和应用促进计算机网络技术向智能化方向发展。在实际应用中，除计算机网络安全管理模块外，还能解决多种网络管理问题。随着计算机技术的普及，网络数据呈爆炸式增长，网络管理工作量和工作难度都达到了空前高度，通过应用人工智能技术，能大幅提高计算机网络管理效率，优化网络管理效能。

4.2人工智能技术在企业管理中的应用

企业是市场经济活动的主要参与主体，是维持市场经济稳定运行和发展的关键要素，在企业生产活动中科学地应用人工智能技术，能有效提高企业的生产能力，促进企业获得更高的经济效益和社会效益。具体应用渠道如机械自动化、智能监控、推荐系统、用户购物行为分析、零售分析、数据提取、文本归类、文章摘要等，从员工工作的细微之处实现工作效率上的提升，进而提升企业整体的运行效率。对工业行业来说，应用机械自动化技术还能有效降低传统工业生产中对人工的依赖性，大幅提高工业企业的生产能力，在行业发展的过程中起到了非常积极的促进作用。

4.3人工智能技术在航空航天技术中的应用

航空航天技术是目前人类最高科技的集合体，涵盖众多学科，如信息技术、卫星技术、生物技术、天文学、生命科学等，对提高国家的国防力量、提高国家的国际地位、促进国家经济增长都具有非常重要的意义。航天器设计是航空航天领域中的关键工作之一，而远程控制又是航空航天技术长久发展以来研究的重点，因我国对该技术的研发起步较晚，我国对航空航天技术的研发存在重重困难，但经过国家和科技工作者的不懈努力，目前我国航空航天技术已处于世界先进水平。将人工智能技术应用于航天远程控制中，利用智能系统对数据进行自动采集、处理和储存，如通过采集航天器的轨道信息，并以此分析航天器的运行状态，根据分析结果制定运行决策，对提高航天器的运行安全性和运行质量都是非常重要的举措，推动国家航空航天事业获得进一步发展。

4.4人工智能技术在医疗领域中的应用

目前，人工智能技术在医疗领域中的应用已经非常广泛，使医护人员的工作内容不断得到优化，提高工作效率，还有效提高了国家医疗水平。具体应用包括以下几项内容：①在电子病历中的应用。传统就医诊断环节，医生都需要以手写方式记录病患病例，并根据病例详细列出治疗方案，工作量大，且效率较低，病例保存便捷性较差。通过应用电子病例，不仅能大幅减少病例记录的工作量，还能在医疗系统中直接勾选治疗所需药品，完成病例及用药的勾选后打印即可，既能大幅提高工作效率，还能将病例在计算机中进行储存，且现阶段病例文件的储存格式不再局限于文字，语音和图像也可被添加到病例中，提高医疗诊断的准确性。②在健康管理中的应用。在现代医疗中应用人工智能技术，对病患的病情进行智能化分析，能使医生对疑难病症的分析更加全面准确，制定针对性更强的医疗方案，提高医疗水平，为改善患者的健康状况提供辅助。

5结语

综上所述，计算机人工智能技术的应用，对社会各行业都产生了不同程度的影响，人们的工作和生活方式得到优化和改变，国家科技水平也不断提升。加强对计算机人工智能技术的研究，推动人工智能技术在各个行业中的应用，让人们能切身感受到科技为生活带来的改变，对促进人类社会的发展具有非常重要的意义。

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篇4

柔性机械臂作为柔性多体系统动力学分析与控制理论研究最直接的应用对象，由于其具有简明的物理模型以及易于计算机和实物模型试验实现的特点，已成为发展新1代机器人和航空航天技术的关键性课题。

本文主要讨论了旋转运动柔性梁实验平台机械系统和控制系统的设计。对于机械部分，组建了实验平台总体结构，进行了支架的设计，并将旋转轴和安装盘设计成1体。在控制部分，简略介绍了振动控制系统的硬件构成，详细介绍了运动控制系统的硬件和软件设计。在运动控制系统硬件部分，主控机采用PC机，选用交流伺服电机，并用DSP运动控制卡将其与计算机连接。运动控制卡采用PID控制原理、面向控制轴的命令并使柔性梁运行于T曲线模式。在运动控制系统软件部分采用Microsoft公司的Microsoft Visual C++ 6.0应用程序作为开发工具。并绘制了运动控制程序流程图，阐明了程序的原理。最后通过机械和控制系统集成，实现运动控制信号和振动控制信号的共享，完成柔性梁的精确定位和振动控制。

关键词：柔性多体动力学；柔性梁;运动控制;PID控制; DSP

The motion control system design of experiment platform

for the rotating flexible beam

Abstract：Flexible manipulator has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory.Because of it had simple physical model and easy to computer models and physical tests to achieve the characteristics, it has become a key subject of the development of the next generation robot, and aviation and aerospace technology.

This paper discusses the machinery and the control system design of the flexible beam experiment platform. In mechanical parts, formed a platform structure.The stent designed, rotation axis and installation disk designed into one. In Control part, briefly introduces the vibration control system hardware, introduces the movement of the control system hardware and software design carefully . In hardware part of the control system, using PC 、AC servo motor and DSP Motion Control Card to connect the two. Using PID control principles, the axis-oriented control orders enable flexible beam running on the T-curve model. In part of system software using Microsoft software companies Microsoft Visual C + + 6.0 application as development tool. And then painted the main computer control procedures frame, clarifying the principles of the program. At last, through machinery and control systems integration, the signal of motion control and vibration control shared each other. And then the flexible beam got precision position and vibration controlled in time.

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人生路：拉开太空探索新征程

20世纪中叶，世界上第一颗人造地球卫星在苏联发射升空，人类迈出了太空征程的第一步，此后美国“阿波罗号”、中国神舟五号等各国载人飞船、地球卫星以及深空探测器相继发射升空。浩瀚宇宙里总有一幅壮锦吸引人类不停地去探索。受人类航天事业发展所鼓舞，从最初对航天懵懵懂懂的爱好，到成为深度探索通向太空道路的研究员，靠着探寻宇宙空间奥妙执着的热爱和坚持，高扬的太空探索人生之路就这样展开。

高扬，1997年7月毕业于北京航空航天大学自动控制系，获学士学位；2000年7月获中国科学院中国遥感卫星地面站（现为中国科学院对地观测与数字地球科学中心）硕士学位。千禧之年，怀抱着对世界航天知识强烈的求知欲，年轻的高扬随着国内涌起的留跨出了国门，在美国密苏里大学机械与宇航工程系全额奖学金的资助下攻读博士学位，并在毕业后留校1年从事博士后研究。在国外深造的五年（2000-2005）时间里，他有机会广泛而深入地接触国际前沿航天技术知识，为之后回国继续从事相关领域研究奠定了基础。

2005年，高扬踏上了回国征程，成为中国科学院光电研究院/中国科学院空间科学与应用总体部（挂靠光电研究院）副研究员。2006年起，他在中国科学院研究生院（现为中国科学院大学）兼职授课。2011年，高扬受聘为中国科学院空间应用工程与技术中心（原中国科学院空间科学与应用总体部）研究员，同年起被聘为宇航动力学国家重点实验室兼职研究员、中国载人航天工程应用系统主任设计师。肩负着科研、工程与教学的多重任务，高扬开启了他太空探索的另一段崭新征程。

科研路：电推进飞船寻找“行走太空”最佳轨道

回国后，高扬踏上了独立自主的科研路。他承担了国家自然科学基金、中国科学院国防创新基金、中国科学院知识创新工程、国家“863”计划、载人航天工程资助的若干科研项目，开展的研究工作包括深空轨道优化设计、电推进卫星平台的导航、制导与控制、航天器精密定轨、卫星编队轨道控制、空间新型推进方式以及基于光电载荷的轨道姿态确定等。他的系列研究成果发表在Journal of Guidance Control and Dynamics、Journal of Spacecraft and Rockets、Acta Astronautica、Acta Mechanica Sinica、力学学报等航天飞行动力学领域国内外核心期刊上，他也因此获得2008年度首届中国科学院卢嘉锡青年人才奖，入选中国科学院青年创新促进会，并在2009年首届、2011年第三届全国深空轨道设计竞赛中获得冠军。

高扬的研究工作是从连续小推力空间最佳飞行轨道的探索开始的，该问题至今仍是极具挑战的课题，而这又与电推进（或称等离子推进）技术的发展与应用密切相关。电推进与目前传统的化学推进不同，它利用电能将推进工质电离形成等离子体，并产生电磁场加速等离子体使其高速喷射从而获得推力。电推进的效率高出化学推进一个量级，相比之下可以节省大量推进工质，成为各航天大国21世纪重点发展的航天技术。早在2001年，高扬在美国深造期间就曾系统地开展了连续小推力轨道优化和电推进任务设计的研究工作。2005年高扬回国时，我国在电推进技术应用方面的研究与美国还有较大差距，还没有电推进航天器的发展计划。作为刚毕业不久的博士，高扬一度难以获得科研基金支持。但他始终认为，电推进代表了先进的可以长期连续推进的工作方式，随着电推进技术本身的不断发展以及空间电源技术的突破，尤其是大功率太阳能与核能电源甚至有望成为太阳系载人飞行推进技术的唯一选择。正是这种观点一直激励着他坚持这方面研究。高扬说：“实际上，钱学森先生早在1963年出版《星际航行概论》一书中就预言电推进能够承载更多有效载荷，并指出电推进产生的连续低推力轨道的计算比大推力轨道要复杂。”为了纪念钱学森先生诞辰一百周年，他受《力学学报》编辑部的邀请，攥写了综述论文《电火箭星际航行：技术进展、轨道设计与综合优化》（发表在2011年第43卷第6期），旨在较为全面地介绍电推进技术应用于星际航行的基本内容与实现途径以及应用于载人深空飞行的设想。

电推进技术应用的核心问题之一是空间轨道优化设计。为了推动我国空间轨道设计的研究工作，高扬与中国力学学会以及国内同行一起为全国空间轨道设计竞赛（2012年前为深空轨道设计竞赛）付出了诸多努力。该竞赛旨在寻找空间飞行全局最优方案，而且可以非常有效地检验各种优化方法的合理性与实用性。2009年第一届全国空间轨道设计竞赛由清华大学主办并负责命题，之后每届竞赛由上届竞赛获得冠军的团队命题。截至今年，在已举办的四次竞赛中，高扬带领的团队获得两届冠军，因此他也成为了2010年第二届、2012年第四届全国空间轨道设计竞赛命题的主要技术负责人。他说：“希望通过竞赛不断提升我国空间轨道设计能力，也希望我国这方面的研究工作在国际上可以逐渐摸索出自己的研究思路，并逐步获得原始创新的研究成果。”

高扬说：“对于空间轨道（特别是连续小推力轨道）优化设计问题的研究让我更为深刻地理解了多方面知识，比如最优控制理论、常微分方程数值解法、动力系统理论、非线性规划、同伦延拓、动态规划、微分几何、组合优化等概念。这些知识的积累也让我逐步具备了触类旁通的能力，并将研究内容逐步拓展到电推进航天器导航、制导与控制、航天器轨道确定技术、洛仑兹力编队飞行等。”然而，他也坦言：“从2005年回国一路走到现在并非一帆风顺，遇到过很多挫折，也曾屡败屡战，但幸运的是一直没有放弃，所以现在逐渐开始领悟到通往太空‘罗马城’的条条大路”。

未来路：奔向太空罗马城

对于下一步的计划和安排，高扬表示首先要脚踏实地做好目前正在承担的本职工作。与此同时，“我希望在空间轨道研究领域继续工作，包括系统地建立空间脉冲或连续推力转移轨道优化设计的通用方法体系，并应用于深空飞行轨道、人造地球卫星轨道、卫星相对运动控制等具体问题中去。同时，我希望有机会参与我国电推进深空探测的科研项目。”

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中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0200-02

本科毕业设计作为大学四年最后一个重要的教学环节，长期以来受到指导教师的重视和关注，创新研究了各种有效途径，取得了很好的实践效果。[1-3]笔者所在的课题组基于多年的本科毕业设计指导实践经验，深入分析了国防科学技术大学军事指挥类学生和工程技术类学生不同的特点，考虑到大范畴下单个毕业设计课题研究的局限性，分别设置了相应的专题作为毕业设计课题，受到了学生的广泛好评。

在本科毕业设计指导实践过程中，课题组基于专题式本科毕业设计指导方案，提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法。针对军事指挥类学生，为促进空天作战力量建设和“天战”优秀军事指挥人才培养，基于空天作战背景，设计了空天作战专题作为毕业设计选题。另外，针对测控技术与仪器专业学生的专业特点，充分结合理论和实践，软件和硬件能力的双重训练，设计了卫星测控专题作为毕业设计选题。通过空天作战专题和卫星测控专题本科毕业设计的指导研究与实践，深入分析和总结了专题毕业设计指导的相关经验，对后续毕业设计指导工作具有重要的指导意义。

一、本科毕业设计专题设计

1.军事指挥类学生本科毕业设计专题设计

自20世纪90年代至今，国际上发生了几场较大规模的局部战争，其中一个不容忽视的重要特点便是空天领域的军事应用，空天作战的概念应运而生。空天作战是指以航空航天力量为主，在其他有关力量的配合下，为达成一定的作战目的，根据统一计划和统一指挥，在空天战场共同进行的以空天威慑、空天支援和空天攻防为主要方式的作战行动。[4]未来战争，谁能够掌握空天的“制高点”，谁必将掌握战争的主导权。近年来，世界主要军事强国都争先发展空天作战力量，太空领域的竞争更趋激烈，空天战场的地位将进一步凸显。随着航空航天技术的发展，未来高技术局部战争将首先从外层空间开始，空天战场将成为敌对双方激烈争夺的战略高地。

为了保卫国家的空天安全，有效防御军事强国的空天威胁，需要科学深入地研究空天作战问题，理解和系统掌握空天作战的有关理论，对空天作战中的相关技术问题进行前沿探索。结合国防科学技术大学军事指挥类学生的培养目标和特点，笔者所在的指导团队结合空天作战相关的人才培养的迫切需求，确定了“空天作战专题”作为学生的本科毕业设计课题。因此，本毕业设计专题不仅具有很强的军事应用背景，而且具有明确的研究意义。

以空天作战为背景，从争夺制天权的基本手段、空间信息的获取及在空天作战中的应用、空间环境监测、美国空天作战相关研究对我军的启示、空天作战系统中的目标选择、攻击和防御等方面展开研究，精心设计了14个子课题以供14名军事指挥类学生选择，每个子课题都是空天作战背景下相关问题的具体描述。专题包含的14个子课题是一个有机整体，有利于学生在毕业设计过程中资源共享，相互交流和探讨，群策群力，在有限的毕业设计时间里掌握更多的相关知识。

2.工程技术类学生本科毕业设计专题设计

课题组所指导的工程技术类学生来自于测控技术与仪器专业（以下简称“测控专业”），该专业一直被学生称为“万精油”专业。因为测控专业所涉及的领域很宽，它集计算机、软件、网路、传感、电子、机械、光学等多种技术于一体，用于解决实际工程中的控制管理、信号获取、传输和处理等一系列问题。[5]但随着我国航天事业的飞速发展，“航天测控”成为测控专业学生耳熟能详的领域，更愿意将本专业和航天技术的发展同等看待。航天测控是反映一个国家综合科技实力的重要标志之一。作为当今世界最尖端的领域之一，航天测控涉及天文、天体力学、空间控制技术、电子信息、数值计算等多个尖端学科。作为测控专业的本科毕业生，迫切希望通过毕业设计更深入地了解航天测控相关的技术细节。

针对5名测控专业学生，以卫星测控为背景，确定了“卫星测控专题”作为学生的本科毕业设计课题。从卫星测控星载仪器电路原理与设计、卫星测控星载仪器信号设计与合成、卫星测控星载仪器信号接收与处理、卫星测控中的扩频信号捕获技术研究、卫星测控中的扩频信号跟踪技术研究，精心设计了5个子课题，每个子课题都是卫星测控信号流程中的重要环节，环环相扣，最终构建了一个完整的测控实验平台。有利于在毕业设计过程中培养学生的团队协作精神，加强学生间的交流与探讨，共同将卫星测控领域的技术细节理解的更加透彻。

二、“四课法”本科毕业设计专题指导实践

专题式本科毕业设计与传统的“一对一”本科毕业设计之间的不同之处在于学生从给定的子课题中选择一个子课题开展毕业设计工作，所有学生要了解专题的整体情况，同时要求每人独立完成一题。所有子课题是一个统一的整体，指导团队通过开展相应的指导，确保每个学生都能在规定的时间内进行较为深入的研究，最终完成优秀的毕业论文。指导团队包括10名教师，作为一个整体，由负责人协调进行全面指导工作，同时根据教师的专业特长，确定具体指导的子课题。在整个指导过程中，提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法，在四个重要阶段集中指导，以确保毕业设计指导工作进行的更加高效。

1.下达任务课：明确任务，充分交代

在学生选定相应的子课题之后，教师将下发《本科毕业设计任务书》（简称《任务书》）。在学生初步理解《任务书》的基础上，给学生们上第一课：下达任务课。

对于学生来说，本科毕业设计是一个全新的重要环节，它不同于前三年的课堂教学，也不同于任何之前进行过的教学、实验等单一训练，它是一个综合的“项目”，所以学生在拿到《任务书》后会非常困惑，不知道具体该做什么，如何做。这就迫切要求教师能够在第一时间把握学生的心理特点，针对他们的疑问，逐一解答他们的困惑。在下达任务课上，教师要积极引导学生“发问”，这样才能有的放矢的解决他们最关心的难题，达到更好的指导效果。“好的开始，是成功的一半。”在第一课上，教师要针对问题充分交代，帮助学生充分理解《任务书》的要求，让他们明确自己的任务：需要哪些基础知识，需要补充学习哪些新知识，任务的最终目标是什么，各个过程环节该如何实施？每一个方面都要交代清楚，让学生彻底打消疑虑，给他们建立自信心，为接下来的毕业设计奠定坚实的基础。

2.开题报告课：确定方向，引导思维

学生在充分理解《任务书》研究内容的基础上，通过查阅相关参考文献，将各个任务进一步细化，提炼出课题的关键问题，提出课题研究的基本方法，并制定详细的研究计划，完成《本科毕业设计开题报告》（简称《开题报告》）。

《开题报告》是学生开始进行毕业设计实质性工作的第一步，也是毕业设计环节第一次由学生主导，向教师提交撰写材料。开题报告课作为毕业设计指导的第二堂课，教师需要着重从以下几个方面把握，协助他们确定明确的方向，引导学生的发散思维，为下一步毕业设计工作制定可行的计划。

（1）对专题及子课题的认识：学生针对不太熟悉的专题领域，要了解自己子课题的研究内容，必须要全面认识子课题所在的大专题背景。所以开题报告中，要简要介绍自己对专题及课题的认识。

（2）本课题国内外研究现状及发展趋势：要明确课题的具体研究内容，首先要对国内外的研究现状进行全面了解和梳理，准确分析它的发展趋势，找准课题的研究方向。

（3）课题在理论与实践上的意义：学生选择一个子课题，最初对课题的意义并不完全清楚。通过开题报告课，教师根据学生分析的课题在理论与实践上的意义，点评相关的内容，为后续工作的展开明确方向。

（4）课题需要解决的关键理论问题和实际问题：课题研究的核心内容是解决一定的理论问题和实际问题，这是学生必须把握的内容，也是开题报告课最重要的部分。教师要根据学生《开题报告》的内容分析他们的思路，从各子课题展开，确保每个学生都能理顺课题的关键问题。

（5）课题研究的基本方法、实验方案及技术路线的可行性论证，并估计在进行论文工作中可能遇到的困难、问题和解决措施：明确了需要解决的关键问题之后，学生在《开题报告》中对研究的基本方法及可行性进行分析。教师要客观分析研究内容的工作量和学生有效投入时间等因素，评价其可行性，及时修正不合理部分。此外，教师还要对论文工作中可能遇到的困难和问题与学生进行充分探讨，引导学生提出相应的解决措施。

（6）论文研究的进展计划：在有限的时间里，需要进行一定的研究工作。一般而言，时间较为紧张，通过制定详细的研究进展计划，划分重要的检查节点，有利于教师更有针对性的指导学生顺利完成毕业设计任务。在开题报告课上，教师根据学生制定的论文研究进展计划，分析其合理性和可考核性，并进行必要的调整。

3.中期检查课：查看方法与思路，细致指导，广泛讨论

在学生毕业设计工作进行到一半时，实施“中期检查课”。开题报告课上，已经对整个毕业设计进行全面规划和部署，在中期检查节点应该完成哪些内容，是有明确计划的。因此在中期检查课上，教师首先要查看研究方法是否正确，研究思路是否清晰，在更细节的方面加强指导，为后半部分的毕业设计定下方向。其次多个学生做同一个专题，有很多研究内容和研究成果是可以提前进行资源共享的。教师要引导学生进行广泛的讨论，取长补短，齐头并进，共同进步。另外，还要给每个学生吃下“定心丸”：大家一定能在规定的时间内顺利完成毕业设计工作，只需要稍稍调整心态，更加投入，按照《任务书》中的任务需要，对照《开题报告》中的研究思路，一步步朝着目标努力。

4.论文成稿课：查看内容与数据，规定格式

在学生完成《本科毕业论文》（简称《论文》）初稿时，开设“论文成稿课”。事实上，从毕业设计之初，大部分学生就开始着手为撰写毕业论文储备有用的素材，认真思考，形成新的观点进行论述。在论文成稿课上，教师要查看论文的内容是否是学生独自完成的，是否是带有自己新观点的论述；检查相关的实验数据是否真实可信，必要时进行相关的考证；其他方面也要严格把握，如语句是否通顺，逻辑是否合理等，都要进行全面的指导；另外，还要查看论文格式是否完全符合规定。

除了以上重要的“四课”之外，在毕业设计实施过程中，由指导团队负责人统一安排和部署，每周都有2～3名教师进行全面的指导；指导教师针对各自具体负责的子课题，定期和学生见面，了解毕业设计进展，进行现场指导，及时解决学生毕业设计过程中遇到的问题。此外，鼓励学生通过电子邮件的方式和指导教师每周联络一次，学生向指导教师汇报毕业设计的进展情况，指导教师检查学生的阶段性完成情况，以确保指导工作落到实处。

三、感想与总结

在本次本科毕业设计工作中，针对军事指挥类学生和工程技术类学生，均创新性地提出了“大专题”模式本科毕业设计团队指导方案。对于选定该专题的学生，每个人都要花费一个学期的时间完成一个完整的毕业设计课题，毕业论文就是最终的成果形式。事实上，每个人除了自己的成果之外，还能在每次讨论及最终答辩中汲取其他同学的研究成果，学到其他的新知识，达到知识共享。这就是专题式毕业设计最大的意义所在。

通过本次毕业设计研究与实践发现：第一，空天作战专题和卫星测控专题都是全新的毕业设计课题，深受学生们的欢迎，两专题可以作为固定课题以供后续的学生继续研究和学习。第二，毕业设计指导过程中，教师要指导学生学习基础理论、基本知识和基本方法，学生通过思考和提问，又能促进教师更多的思考，师生间碰撞出意想不到的火花，使学生学到更多新知识。第三，“四课法”本科毕业设计专题指导方法是通过多年实践经验总结出来的，应用成效显著。课堂上对学生进行针对性指导后，学生能更清晰地梳理自己的思路，调整自己的进度，学生之间也可以取长补短，资源共享，达到更好的效果。通过分析和总结相关经验，在后续的毕业设计指导工作中，教师将更有针对性地指导学生，让他们在毕业设计过程中取得更大的进步。

参考文献：

[1]熊艳，刘国福.初探军校大学生本科毕业设计中存在的问题及解决措施[J].中国教育技术装备，2011，（3）：57-58.

[2]王正杰.基于团队设计项目的本科毕业设计模式研究与实践[J].北京青年政治学院学报，2011，20（2）：105-110.

[3]范兴明，张鑫，王荣，等.本科毕业设计过程中创新精神与实践创新能力的培养[J].科技信息，2011，（21）：22-23.

[4]王万春.空天作战理论与实践[M].北京：蓝天出版社，2010.

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2.与个人或家庭生活密切相关的问题。如改造家庭炉灶以提高燃料的效率、设计特殊电路、制作自动控制电器等。从一些装置产生的问题。如傻瓜相机为什么不用调焦?为什么人能通过门镜(“猫眼”)看到门外的人,而门外的人却看不到室内的人?

3.与工农业生产密切相关的问题。如惯性在汽车制动和导航中的应用、太阳能的综合利用、静电利用和危害防范、农业生产中的物理学知识、高科技在抗洪救灾中的应用等。

4.与科技发展有关的问题。如新型电池、超导体、激光、航空航天技术、现代信息技术、纳米技术、记忆合金等。

5.一些重大社会问题。如环境保护、物理污染、能源危机、新能源开发、自然灾难事件等。

一、结合活动进行拓展

我们应该根据不同的物理学内容,将对这些问题的探究结合到各种活动中。活动的设计要尽可能贴近日常生活、生产的实际,使学生有积极参与各类活动的兴趣和主动性。

比如,我们学习了八年级物理《第一章物质的状态及其变化》,就可开展“物理就在我们身边”的主题活动。鉴于学生的知识有限,可将主题范围缩小为“厨房里的热学知识”,引导学生去对平时“视而不见”的厨房用具、设备、现象进行仔细观察、思考:这些用具、设备为什么要这样制造?厨房中的现象为什么会这样?并要求学生用物理知识进行解释。

二、结合补充实验,提高探究能力。

在以往的学生实验中,实验材料、试剂都是书本上指定的,课前由教师准备好,实验时,学生完全按规定的步骤进行。在这一过程中,学生完全成了不用思考的机械操作者。这种教学没有给学生思维空间和余地,抑制了学生的主动性和思考的独立性。而现代教育就是要引导学生自主学习,因此,教师可以结合具体的实验,教会学生一些基本的实验研究方法,然后让学生自己查资料,弄清实验的原理,选择合适的实验材料和实验方法。还可以补充一些课外的小实验。比如:学习八年级物理《第一章物质的状态及其变化》时,可以让学生做几个小实验,如“纸锅烧水”、“鱼在沸水中生存”、“用冰水煮开水”等,并解释其物理现象和规律。

学习了《水的循环》一节内容后,让学生以“日常生活中的水的再利用”为题,撰写小论文或设计一个学校、家庭的节水方案,并在班上交流,以增强学生对水资源的保护意识。

还可以让学生开展对校园生活垃圾的处理和合理利用的研究,讨论制定“怎样处理和合理利用校园生活垃圾”的科学方案。

三、物理情境表演进行拓展

在学习了八年级物理《第一章物质的状态及其变化》和《第二章物质性质的初步认识》后,让学生观看“油锅取物”的情境表演。表演者从沸腾的油锅中伸手取出物体后若无其事。在学生惊叹的同时,让其明白其中的物理知识:原来油锅中的液体是油和白醋的混合物,由于油的密度小,所以漂浮在白醋的上面,并且白醋的沸点比油的沸点低,在40℃～50℃之间即可沸腾,看起来像是油锅中的油沸腾了,而实际上是白醋在沸腾。表演者伸手到50℃左右的液体中拿物体时,虽然感到热但不会烫伤皮肤,加之动作快,是不会有危险的。这种趣味性、娱乐性与知识性相结合的活动,创造出一个和谐高效的课堂气氛,极大地吸引了学生的注意力,充分调动了学生的眼、脑、口、手等感官对教学信息进行反应。

四、结合课外读物及互联网进行拓展

在应用物理知识解释物理现象时,对一些似是而非不易正确理解的问题,要积极引导学生去查阅资料。一般查阅资料的途径有:

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中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）31-0013-03

学校图书馆是学校书刊情报资料中心，为学校教育、教学和教育研究服务的机构。图书馆工作必须贯彻国家的教育方针，利用书刊资料对学生进行政治思想品德、文化科学知识等方面的教育。由此可见，学校图书馆是学校重要的教育机构，它不仅仅是图书的借借还还，以及为广大师生教学和科研服务的职能，它还是对学生进行思想品德教育必不可少的重要机构，要管理育人、图书育人，为提高整个民族的素质及下一代的健康成长做出它应有的贡献。图书馆既要向学生广泛宣传图书，指导阅读各种书刊，又要为教师的教学提供各种参考资料。具体来讲，学校图书馆具有以下四个比较重要的职能：（1）培养品德，陶冶情操；（2）配合课程，辅助教学；（3）扩大知识面，开发智力；（4）独立思考，培养能力。

图书馆的职能并非仅仅是以上所说的这几点，一个高校的图书馆，它对于学生的思想发展发挥着重要作用。图书馆对于学生扩充知识面、接触教学外的内容、完成课业等都有着重要作用。大学生可以通过图书馆来了解当今社会最新的、更高层次的技术，可以通过图书来与时代接轨，了解时代的技术发展。当然，大学生还可以通过图书馆进行自修，自己学习非课业教导内容，扩充自己的知识面。此外，图书馆对于大学生完成课业有着重要的作用。大学生可以通过图书馆，查阅有关的资料，扩充自己在所需专业方面的知识，了解当下最新科技，从而可以很好地完成自己的论文设计。

大学生也可以通过图书馆了解其他专业方面的知识，从而完善自己，使自己在各方面得到全面的发展。大学生还可以通过图书馆进行其他专业的学习，以便于考取双学位甚至多学位。当然这不仅仅是要靠学校图书馆的图书，还要靠大学生自身的努力。

首先从图书馆的位置上看，图书馆位于校园的西南方向，靠近校门口。学生经过这个位置的目的性很强，一就是去图书馆，二是进出校门口，所以这个位置不能很好地截住一批人流。如果图书馆紧靠着宿舍，是不是很大程度上方便了学生呢？毕竟可以将这段路程缩短。还有，宿舍是高校人流量最多的地方，图书馆建在这可以很好地利用这些人流量，截取这段人流量，所以，单单说图书馆的地理位置就已经很值得人思考了。

好的一方面是，我校东区图书馆主要分为3层，3层分别有着不同的作用。图书馆一楼放置的主要是文学、语言方面的书籍，供给大家提高文学修养，加深对各类语言知识的学习，并且可以帮助大家，深入了解中国的历史文化，增加历史底蕴和民族认同感。图书馆二楼放置的主要是各类工科专业知识的图书，用以帮助学生深入了解专业的知识，并且向他们展示这个时代最新科技的知识成果，扩充大学生知识面，提高大学生的专业素养与专业技能。图书馆三楼有一个电子阅览室、一间报告厅和两间自习教室。学生可以通过电子阅览室来网上阅读，也可以通过电子阅览室进行一些文档的编辑和修改，不仅可以阅读还可以进行创作。而自习教室则供给学生借阅图书时读书所用，可以让学生不将图书带出图书馆也能进行阅读、摘抄、标注等，给学生读书提供了便利。而图书馆3楼的报告厅，则有着极大的用处。经常会有教授、专家在图书馆3楼为广大学生做报告，扩充学生们的知识面，为大学生讲解前沿科学技术，对大学生的自身发展具有极大的好处。

我们从图书馆调查的数据显示，我校图书馆的图书种类约22种，涵盖了社会科学、数理科学和化学、经济、政治、法律、文学、历史、地理、天文学、生物科学、农业科学、医药卫生、交通运输、航空航天、环境科学、安全科学、综合性图书等众多类别。我校图书每年的借阅量，也达到了17万册。然而，我校图书馆的图书种类虽然看似十分齐全，但是在不同图书的收集上依旧有些不足。我校所收集的图书大多是偏向于建筑科学、交通运输、化学工业、经济、语言、文学等较为热门并且与我校大多数专业相近的几类图书，而图书馆中的其他类别图书则仅仅只是占据了寥寥几个书架。从图书馆的借阅数据来看，学生借阅的重点也是偏向于工业技术、文学、经济、哲学等几种类别，而文化、艺术、医药科技等图书的借阅量则极低。那么，我校图书馆到底存在着怎样的问题呢？具体要从以下几个方面来谈。

一、图书的种类存在局限性，专业性不强

我校图书馆的图书种类看似十分丰富，实则在繁多的种类之下，大多数的图书数量十分稀少。而作为一个社会主义新时代的大学生，不仅要掌握本身的专业技能，也要对其他专业有所了解，还要完善自己的认知世界，所以每个大学生都应该对其他科目、非本专业的图书进行借阅了解。因此理论上来说，学校图书馆各类科目的图书借阅数据都应该是很多的。然而，由2011年至2014年的学生借阅数据可以看出，即便是当下比较热门的航空航天技术，该类别的图书借阅量也是寥寥可数，2011年内的总借阅量只有12本，2012年是19本，2013年是16本，2014年也不过是27本。对于广大学生而言，尽管不属于航空航天这一专业，仍旧应该会有许多学生愿意了解这一类别的只是。那么，为何图书馆的借阅数据如此之低呢？原因其实很简单，我校该类别的书目种类太少，不能满足学生的借阅需求，才导致该类别的书目借阅数据如此之低。有相似的还有天文学、地球科学、自然科学、农业科学，这几类书目的借阅量也是极低的。以上种种都表明了我校图书馆的图书种类及其数量不能满足学生的借阅需求。没有足够多的图书，便没有足够多的借阅量，这直接导致了学生阅读量的下降，也间接地导致学生毕业步入社会后竞争能力的下降。一个大学的好坏，与其藏书量有着密切的关系。就北京大学而言，大学图书馆内的藏书量已逾800余万册；清华大学图书馆内的藏书量也有600余万册；武汉大学图书馆内的藏书，已达到了570余万册。再来看看我校图书馆的藏书，据我校官方网页上的数据显示，我校图书馆的藏书量约是110万册，而实际的藏书量是否达到110万册，不得而知。我校图书馆的藏书量相较于我国其他大学图书馆存在数百万册图书的差距。一个大学的藏书量，从侧面反映了一个大学的底蕴，我校图书馆偏低的藏书量是我校图书馆所面临的尤为显著的一个现状。

高校图书馆规模一般不是很大，规格层次也相对适中，但是图书馆资源相对来说并不健全。同学们无法找到可以真正需要的图书，因此对图书馆的使用兴趣减少。在乌兰《高校图书馆资源浪费研究综述》，彭林《关于新一轮高校浪费图书馆浪费之思考》，边建芳、陈恒玉《提高高校图书馆馆藏利用率的几点思考》等文献中，以上学者均表达了大部分高校图书馆采购的文献不符合学生们的需求这一观点。

二、碎片化和信息化的到来，图书馆不能迎合社会大方向

改革开放以来，社会大环境急速变化，中国开始与外国对接，我们已然生活在同一个地球村中。中国经过这些年的不懈努力，已经发展成了世界大国，十年前和今天变化巨大。再抬头看看世界，信息技术发展如此之快，移动互联网的迅速崛起，中国经济的快速发展，让人手一部智能手机成为一件非常简单的事情。社会发展带来的极大变化，让人们开始意识到碎片化时间的处理，也更加了解了碎片化时间的多效，更加重视和利用起碎片化的时间。传统的学习常常是一整天、长时间的，然而带来的往往是学习效率的降低。学习效率降低就不能确保可以学到知识，学不到知识就无法促进学生再次学习。这样极易带来一种现象：看，我已经在认真学习了，可是我长时间的投入并没有带来更高的回报，所以，学习是没有多少效用的。这样看来，对于一整天的学习带来的疲劳感，人们更加热爱在碎片化时间里学习到的东西。

想想这样的场景，学生在等公交和坐公交的时间里，打开手机阅读，读在图书馆里下载下来的书籍，在这样的时间里学校，是不是既方便又有意义呢？所以，学生的学习习惯也正在改变，这点不容忽视。还有就是技术发展带来了种种好处，解决了种种不便。例如网上阅读不仅方便有效，也变得更加时尚。网上阅读解决了空间位置的不协调，释放了人们的自由。所以，拥有一个学校的网上图书馆也是一种趋势。

以青少年为首的高校大学生是网络推动和使用的主力军，这也导致了对图书馆文献资源的浪费。现如今的信息资料可以说是浩如烟海，我们又要如何从里面找到袭需要的信息呢？除此之外，在这个高速转动的社会中，又如何去快速地找出自己需要的，可以给出自己最直观答案的信息呢？答案是网络查询。网络以其简单迅速的方式逐渐为人们所喜爱。由于网络的发达，各高校也逐渐重视数据图书馆的建设，很多高校都购买了类似于中国科学引文库、INSPEC等数据库资源。各种相得益彰的检索系统，层出不穷的网站都在表达一个信息：人们都在向网络的快速查询方式倾斜，尤其是正处于互联网发展热潮中的青少年们。事物的双面性理所当然地影响了图书馆的资源利用率。我们从调查的数据中发现，高校确实拥有网上数字图书馆，但是让人很惊奇的是，几乎没有人知道高校拥有网上的数字图书馆。事情做了，但是只是摆在那，与不做又有什么区别呢？好酒也怕巷子深，当今时代，充分的营销推广是必要的，不然投入巨大的时间和精力做的事并没有起到该有的作用，却只是一个标志，标志着我已经做过这事，这又有什么意义呢？这也是很多图书馆管理的通病。我们应该转变态度，不仅仅要做这件事，还要去思考，怎样才能发挥它最大的功能。教育学生是一件伟大而神圣的事情，应该积极地去引导他们，把每一步走好，成功将会更近。

除了这些，就文献资料来说，就算是一些比较正规的机构在现如今的社会大潮之下，也很难保证那些销量不高但却有真正用途的书籍的再版和持续上架。各种五花八门的图书大行其道，占据图书市场的半壁江山。当同学们在翻阅图书资料时，他们往往不能抉择资料是否是正确的，尤其在碰到同样的领域却存在分歧的时候。市场的经济调控使我们丧失了对信息的筛选能力，图书馆即使有再多的文献或者数据库似乎也解决不了问题，因为我们都不知道应该利用哪一方的观点较好，这样也会导致图书馆的利用率降低。

三、图书馆之间独立性太强

在高校图书馆中，想进入图书馆必须持有相关的证件，有一些需要刷卡或者学生证等，仅仅向本校师生开放。这样就导致了图书馆资源不能互相利用，最起码在高校之间没有流通的现象。根据相关数据，全国高校图书馆的总藏量超过6.6亿册，文献利用率却不足30%。此外，大学图书馆藏书流通率平均低于35%，个别的甚至低于20%。这些数据意味着一大部分资源被束之高阁，不能实现其利用价值。如果到了寒暑假，进馆阅读者锐减，大学图书馆甚至闭馆。

学生们的信息处理能力降低了图书馆资源的利用率。一方面要提高同学们的信息筛选能力。这个可以通过图书管理员的帮助，无论是进行课堂的讲解或者是大型的讲座，要教给同学们正确查阅资源的方法。另一方面是向同学们介绍图书馆的书籍质量能在多少程度上满足同学们的需求。图书馆的文献资料和数字资源都是通过相关的认证和审核的，最起码不会出现根本性的错误误导学生。

所以图书馆的文献资料购买时必须进行严格的审核，数据资源购买时也要进行严格的审核。除了保证信息的准确性之外，也要保证对大学生的效用性，这样可以减少同学们对资料准确性的判断。虽然购买了数据系统，但是图书馆还要进行资料检索系统的完善，根据本校的情况以及同学们反馈的意见等进行调整也是有必要的，以方便同学们查阅，快速地找到自己所需要的资源。

或者是建立起专门用于高校所需要的书籍再版的出版地，进行周期性的再版。各高校可以周期性地提供所需要的书籍名单，进行分类整合，然后进行再版，满足高校的需求。同样，此类书籍也可以在市场流通，虽然利润不高，但是适用于现状。可以通过社会捐助或者政府扶助的形式维持这样的出版场所。

高校还应该多举办图书馆相关的活动，来动学生阅读的兴趣。此外还要展开教育，图书馆管理员要严格防止图书馆变成自习教室。

参考文献：

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职业教育课程承载着职业教育的思想和理念，直接反映了社会经济发展以及学习者对职业教育的要求．体现了职业教育的价值取向，直接影响着教学质量和学生的身心发展．新课程体系的理念和新教材的试行，对广大教师而言是挑战和转变并存的机遇．教师是课程实施的主体，必须从自己面临的现实情况和客观条件出发，充分解读和领悟新课程体系的思想，根据实际情况不断地调整、适应新的教学行为、教学策略以及课程目标．

《中等职业教育课程改革国家规划新教材·物理 (电工电子类)》，主要有以下四个方面的体现．

1突出了以能力为本位的学习目标

物理学科基础目标之一是知识与技能培养，而能力的形成是在这一基础目标上发展起来的．在当今信息飞速发展的社会里，知识与技能通过各种媒介和途径更易获取．所以，新教材在课程内容的实施过程中，突出了以学生职业能力发展为中心，形式上符合职业学校学生的学习心理与阅读习惯、图文并茂．为教师的教学与学生的学习提供比较全面的支持．

在课程结构上按照基础模块、职业模块和拓展模块来构建知识框架．基础模块是本课程的基础性内容和应该达到的基本要求，并且设置了一些与生产、生活实际密切相关的实践活动．职业模块是适应各大类专业(机械加工类、电工电子类、医药卫生类、土木水利工程等专业)学生学习、专业课所必须需要限定选修的内容．拓展模块是满足学生个性发展和继续学习的需要，其内容可以通过“物理广角”、“实训项目”、“交流分享”等形式呈现．

新教材在整体设计思路上既要考虑物理学的基础性和系统性，又要考虑其应用性和实用性；掌握知识内容的同时，体验、理解应用知识的过程与方法，从而形成能力的提高．例如，在设计匀变速直线运动规律这一节时，以前在证明物体做匀变速直线运动的4个基本公式要进行严格的数学推导．根据职业学校学生学习的心理特征，新教材是这样安排：首先给出两个实际事例，即火车做匀加速直线运动、每隔相等时间内速度的变化；汽车做匀减速直线运动、每隔相等时间内速度的变化．如表1～2．

由以上两个事例可以简单计算出单位时间内速度的改变量是相等的．从而引出加速度的概念．再根据上述的匀变速直线运动的规律，推导出一些其他公式．

先将加速度公式变形，即

又因物体做匀变速直线运动的平均速度为

从(1)～(3)式可以直接给出匀变速直线运动的位移公式

可见，本书对于本节课的设计，不过于追求理论知识体系的完整性(简化理论证明)，不需要严格的数学推导过程，让学生大致知道怎么来的或直接记住结论和公式即可．

职业学校的学生与重点学校的学生比较起来，基础知识相对弱些，但他们的好奇心、好动性也很强，项目式教学恰恰适合这类学生．要求教师在教学中，不断设悬念，引导学生自己寻找解决问题的方法和答案．不能太难，要让学生跳一跳就能摘到，让他们有成功的喜悦，就不会丧失学习的信心．例如对匀速圆周运动与万有引力的内容安排上，新教材利用“物理广角”和“小知识：宇宙速度”，按照项目式教学形式分成如下环节．

观察与思考：通过影像和多媒体的演示了解我国航天工程计划，嫦蛾1号卫星运动引入物体做圆周运动的条件．参观与实践：观察公路拐弯处路面的倾斜情况及车辆拐弯时的受力情况，分析向心力的来源．

工作任务：通过演示实验观察线速度的方向，介绍液体加速器、洗衣机等实例，加深对向心力的理解．

学习目标：在观察与实验的基础上，使学生有了一定的感性认识之后，再归纳总结出物体做匀速圆周运动时的基本物理量(周期、频率、线速度、角速度、向心力、向心加速度)．

知识与能力的提高是可以相互转化的，理论知识的积累和巩固可以提升能力的形成，反过来实验技能的熟练操作、观察事物运动的变化、积极参与实践活动也可以提升理论知识的形成．所以，新教材在每一章节内容介绍前，安排了“本章导读”和“核心提示”．在知识内容编排中穿插“故事坊”、“小知识”、“实训项目”，图文并茂，版式生动活泼．其目的是为学生学习时创造良好的读书环境．

2注重了对知识学习过程的探究

新教材所体现出的新课程理念是：注重培养学生对知识获取的过程，从学生的生活经验或熟知的事物运动变化出发，引人物理概念和规律，引导学生主动构建知识的形成．将物理教育的基本知识与基本技能，以一种新的教学思想去传授给学生．在课堂教学过程中，教师应该最大限度地发挥课程的优势去贴近学生生活，渗透“科学·技术·社会”的教育思想，满足学生个性发展和继续学习的需要，以及后续专业课程学习的要求．例如在第一章运动和力中，讲“力的合成与分解”时，一般情况下教师都是引入物体放在斜面上静止时，从力的作用效果可以分解出三个力．但是从实际教学反映，学生不易理解、出现错误较多．新教材在讲这节时引入了一个小知识“滑板运动”——在日常生活中学生常做的一种运动．在教师的引导下学生很容易分析出“运动员双脚通过滑板向后蹬地的同时，地面给予滑板一个反作用力，这个反作用力的一个分力使滑板前进”．教学中注意去分析贴近学生生活的例子之后，再分析较复杂的物体运动效果会更好．例如在讲“机械振动与波”时，新教材设置了“物理广角1：机械振动”和“物理广角2：机械波”．教材在开头首先设置了生活中常见的情景案例“家庭里钟摆的摆动、钓鱼时水中浮标上下的浮动、扁担挑物体时的颤动及在公园里小朋友荡秋千游戏”等活动．通过情景的引入及描绘，讲清楚物体运动过程中的特征及规律．之后再做一个典型的水平弹簧振子的演示实验，归纳总结出振幅、周期和频率等基本物理量．在讲“物理广角2：机械波”时，教材安排了一个“小知识：地震波的传播方式”．对广大学生来说教育意义非常深刻．教师可因势利导，讲地震波传播过程的同时，就把机械波的种类、性质以及波长、波速和频率之间的关系交代清楚．这样学生不仅学到了物体振动与波动的知识，同时也了解到关于地震、共震、声波的传播等自然现象．

3体现了物理学与专业课程的衔接

物理学与其他专业学科课程的关系主要表现在两个方面：一是物理学就其本身知识内容而言，是工科各专业基础课程内容的基石，因此也是学生学好专业基础课程所必备的铺垫．二是物理学是一门理论与实践结合很密切的学科，在学习物理的过程中，学生会学到一些完整的科学思想和科学方法，这对培养学生学习工科专业基础知识、物化科学素养是非常有益的．另外，物理学与专业知识、工程技术结合的途径，主要还是从物理知识、原理去衔接．所以，在该教材中列举了大量的生产生活中常见的物理现象，突出了教材的实用性和专业特色，强化物理课与后续课程密切联系的知识应用，这是本教材编写的旨意．

在教学过程中，可以采用项目教学法的形式去组织教学，引导学生的学习兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力．因为，这套教材主要适用于职业学校的电工电子类专业．如电子技术应用专业，它的主要专业课程的内容是：电工基础、电子线路、电子测量技术与仪器、电子产品结构工艺等．所以，在课程内容和课程结构的安排上，跟普通基础教育的课程都有所不同．在内容体系安排上，力学部分包括运动学、动力学、功与能、振动与波，只用了两章篇幅．而电磁学部分包括了直流电路、安全用电、静电学、磁场、电磁感应、电磁波等，用了四章篇幅．其目的是为了突出电工电子类专业基础课程的需要．

在课程结构安排上，每一章节都安排了小知识．例如在讲电功、电功率时，在小知识栏目中介绍一度电的作用以及在生活、生产中各种电度表的使用．在讲焦耳定律时，为了说明“电流通过导体时产生的热量跟电流的平方、导体的电阻和通电时间三者的乘积”的物理关系，教材除了安排一个典型例题“一台直流电动机在正常工作时，它的额定电功率和1小时流过电流所产生的热量是多少?”之外，还在“小知识”栏目中重点介绍了各种家用电器省电常识及正确使用方法．如“功放机节约用电的办法主要是减少音量，外接音箱的阻抗不可太小．避免多只音箱并联使用，尽可能减轻功放机的负荷，以达到节电和保护机器的目的”．这样处理后，学生不仅对电功、电功率的物理概念及焦耳定律有了深刻的理解，同时将学习到的物理知识应用于专业技术中，为后续学习家用电器的专业基础课程作了铺垫．

4拓展了科学素质培养的空间

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改版以后八年级物理涉及的是声、光、热、力的知识，内容比较抽象，理论性较强。加上学生生活经验少，物理课时又较少，很多的物理知识讲了也不太明白，做题似是而非，久而久之失去了对物理的兴趣，以后的物理学习就更困难了。笔者在近几年的教学中总结以下几点与大家共勉。

一、利用第一节物理课创设良好的开端

每位教师都有自己的教学风格，在第一节物理课上展现自己独特教学风采让学生接受并喜欢自己，从而让学生期待上物理课，从教师人格魅力上来吸引学生。

每次要上好“科学之旅”这节课，不妨用三个苹果的故事引入牛顿定律，用伽利略在教堂观察吊灯的故事知道钟表的发明阿基米德洗澡的故事了解浮力原理；从展示生活用品、生产工具、航天技术、自然界景观的几组图片，让学生感受到物理就存在了实际生活之中；老师演示电吹风出乒乓球实验、瓶口吞鸡蛋实验、三棱镜分解太阳光等实验，让学生感到物理就像魔术课；让每个同学吹、吸一个漏斗下的乒乓球，发现不管是吹还是吸乒乓球都不掉……使学生产生疑惑、惊奇、诧异的情感，让他们初步了解与物理有关的人和事，让学生明白物理知识来自生活经验，来自社会实践，来自科学研究，从而激发学生的学习热情。从物理学知识魅力上来吸引学生。

有了第一节课的情境设计，就可以引导学生带有目的地去听下一节课，让学生每节课都知道要学什么；然后设计一些惊奇性、参与性、启发性的小实验和一些生活中实例应用去激发学生的兴趣，让学生保持探究物理问题的兴奋点，从而提高课堂效率。

二、提出富有创新性的问题引入新知识

爱因斯坦指出：“提出一个问题往往比解决一个问题重要。因为解决一个问题也许仅仅是一个数学或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”有效的问题设置即问题应有趣味性、启发性、探究性和延展性的特点，一个好的问题提出能较好地处理教与学两者间的关系，能够让课堂教学波澜起伏、引人入胜。如为什么“一枚硬币可以放在水面上吗？”“扔出去的石头总落到地面上？”“如何实现鸡蛋在盐水中上浮下沉？”“用高压锅做饭是什么道理？”这些问题的提出根据不同的情况可以让学生自己做一做试一试，久而久之，学生创造性思维得到训练，学生再做中考题型的归纳探究、演绎探究和问题解决题也就迎刃而解了，在物理创新实验和创新小论文评比活动中也会有很多学生脱颖而出了。

三、设计科学合理的探究过程收获结论

青少年时期的学生天性好动，你让他聚精会神地听你整节课的讲解几乎是办不到的，学生的注意力很容易分散和发生转移，也就没了学习兴趣。针对这些特点，我们要让学生积极起来，让学生去听、去讲、去看、去体验，而不是凭空的讲解。在此过程中，教师的原则是学生能自己做的就让学生做，不能做的老师可以演示，不能演示的可以看录像，能看录像的就决不看动画。如我让他们亲自去荡一次秋千，然后让他们讲一讲机械能的转化情况；让他们去收集破旧眼镜片，然后让他们区分开哪些是凸透镜，哪些是凹透镜；给他们每人一块橡皮泥，思考怎样放在水里沉不下去；我把一辆自行车搬上课堂，让学生体验哪些是杠杆……学生在这些活动中发现问题――做出假设――设计并进行实验――归纳分析――得出结论――评估与交流，激发学生兴趣，更能提高学生的科学素养和创新精神。

四、制作适用精致的微课用来翻转课堂

现在的初中学生生活经验较少，我们又处在农村学校，学生见识较少。有些物理知识涉及的电梯、轮船、过山车游戏、霓虹灯、盘山路……没见过只能死记硬背。为此我把生活中、旅游过程中积累的一些图片、视频制作成微课，来拓展学生的视野，使他们更好地理解物理知识。如学习运动和静止的相对性时，播放联合收割机与卡车同时的工作过程、录制自己乘坐电梯的过程；学习光污染时，展示自己拍摄一组城市玻璃幕墙的照片；学习平面镜成像时，展示美丽的西湖倒影、京杭大运河夜景、上海外滩夜景；学习机械部分时，让学生观看工地上吊车、挖土机的工作过程、东营世博园内用辘轳提水的过程、胜利油田磕头机的工作过程……利用微课课内课外的学习，物理理论知识紧密的联系实际，同时学生也感受到老师的良苦用心，师生关系更加的融洽。

五、学习STS引导学生应用物理知识

课堂中插入一些现代物理的新发展、新成果、新成就，让学生了解现代科技的发展与物理的关系，体会物理来源于生活。如在讲到光的知识时，说说光污染的问题；讲到力的知识时，说说航空航天神舟系列和新型生产工具；讲到电的知识时，说说家庭用电与安全节约用电；讲到热的知识时，说说交通安全、环境污染与保护、能源问题；讲到声的知识时，说说噪音的危害、说说超声波的利用等等。让学生感兴趣的同时认识到生活中处处有物理又离不开物理知识，让学生愿意学习，乐于学习物理。

六、形成融洽和谐的交流氛围

良好的师生关系是建立在相互尊重、相互信任的基础上的，你热爱学生，学生就会拥护你，就会与你配合默契，你讲课就会充满激情，充满信心，从而激起你与学生进行双边活动的灵感。这种情况相互加强，课就会越上越好，学生的学习兴趣也就会越来越浓厚。在师生的共同努力下，使课堂教学迸发出创造性的火花，达到高效课堂的效果。

总之，要想学好物理需要激发学生浓厚的学习兴趣，这离不开教师的巧妙设计和悉心引导，匠心独具处，喜看百花开！

【参考文献】