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在當前時代的大背景下,科技日新月異和信息秒速性的傳播,學生對于科技媒體的掌握程度影響著他們未來的發(fā)展。為適應高等教育的發(fā)展趨勢,對接國際優(yōu)質(zhì)教育資源,充分利用科技媒介為高等學校美術(shù)教育的發(fā)展服務,可以將傳統(tǒng)美術(shù)教育理念和國際最新美術(shù)思想結(jié)合??萍济襟w的出現(xiàn)在觀念與方法上直接影響著各類美術(shù)教育課堂中教學模式、學習方式、上課手法、實踐環(huán)節(jié)的感受和體驗。有一些研究科技媒介的使用極大地提升了高等學校的課堂教學質(zhì)量、師資力量、實踐能力等,同時培養(yǎng)了學生新的技術(shù)力量和藝術(shù)修養(yǎng)。現(xiàn)代科技媒介在高等學校美術(shù)教育中的地位可見一斑。
本文選擇科技媒介對現(xiàn)代高等學校美術(shù)教育影響作為論述對象。首先,我國高校美術(shù)教師是對科學技術(shù)和前衛(wèi)信息最為敏感者,將歷史給予的這些機遇敏捷地抓住并很好利用,使中國藝術(shù)與世界藝術(shù)潮流并趨前進,為中國當代高等學校美術(shù)教育的發(fā)展奠定了堅實的基礎;其次,毋庸置疑科技媒介是把雙刃劍,信息科技的發(fā)達給美術(shù)教育和繪畫藝術(shù)提供了便利,藝術(shù)家可以借助各種高科技媒介和多種科學手段進行藝術(shù)交流和創(chuàng)作,當然便利的同時也帶來弊端。本文嘗試從各種新媒介及互聯(lián)網(wǎng)信息全球化、網(wǎng)絡教育的角度去剖析科技媒介文化對現(xiàn)代高等學校美術(shù)教育的影響,這對于現(xiàn)代教學觀念的改變和以現(xiàn)代技術(shù)提升高校教學水平等方面都有重要的理論價值和應用價值。最后,當今社會是一個圖像信息化、互聯(lián)網(wǎng)信息地球村時代,科學技術(shù)迅猛發(fā)展對各科和高等學校美術(shù)教育的沖擊碰撞極大。藝術(shù)家們眼界大為開闊,因為交通、網(wǎng)絡和科技給現(xiàn)代的人民提供了大量的參觀原作、書籍和繪畫信息的便利條件。
教學上變化,科技媒介里互聯(lián)網(wǎng)的普及化極大地拓展了課堂教學的新形式,美術(shù)教學在課堂上充分利用科學技術(shù)媒介,將新媒介和傳統(tǒng)教學結(jié)合,用美術(shù)學科的優(yōu)勢和互聯(lián)網(wǎng)及多種科技新媒介資源的特色整合開展教學,大幅度提高學生的審美能力、創(chuàng)造能力和課程的趣味性。第一,美術(shù)欣賞:美術(shù)學課程教材中有比較多的欣賞,教師以示范和觀賞繪畫作品為主,現(xiàn)在我們高校教室里都安裝科技新媒介觸摸式顯示屏,使教學方法更加多樣和精彩。同時也教會學生如何使用互聯(lián)網(wǎng)這個大的工具搜索查詢學習,學生們就可以按自己思路進行查閱資料和收集信息。第二,創(chuàng)設情景:任何學科包括美術(shù)作品都不是孤立的,都是在創(chuàng)作者所處的文化環(huán)境和時代信息大潮流中創(chuàng)作出,把每件美術(shù)作品上的所依托的文化環(huán)境、條件和特征,還有創(chuàng)作者的生活經(jīng)歷和修養(yǎng),藝術(shù)家創(chuàng)作使用的美術(shù)技法語言等,這些情況在教學中利用新媒介創(chuàng)設情景,更有效地展示在學生眼前,把美術(shù)作品放在直觀的環(huán)境中去學習。這種直觀演示法,讓學生輕松地掌握知識,大大提高學生的整體美術(shù)素養(yǎng)、健康的審美情趣和陶冶學生的情操,有利于發(fā)展學生的創(chuàng)造力和想象力,形成勤奮學習和熱愛本民族文化,融合和尊重世界多元化的情感和態(tài)度。第三,電腦繪畫:美術(shù)教材中60%的內(nèi)容需要繪畫作業(yè),繪畫實踐和科技媒介結(jié)合把電腦繪畫內(nèi)容融合到教學中,用電腦繪畫結(jié)合原有傳統(tǒng)的繪畫作業(yè),形成學生開放式思維的繪畫作業(yè)。第四,終身學習方面,人們的學習意識越來越強烈,在這個時代人類可謂是進入了名副其實的新媒體時代,任何人可以在任何地方、任何時刻獲取所需任何信息的方式來進行學習活動。所以現(xiàn)代科技媒介的出現(xiàn)促進終身學習?,F(xiàn)代科技媒介在高等教育中的應用促進了教育范式的轉(zhuǎn)變――“工廠模式”向信息時代新教育范式的轉(zhuǎn)變。如網(wǎng)易視頻公開美術(shù)課頻道搭建起強有力的網(wǎng)絡視頻國內(nèi)外教學平臺,還有中國大學MOOC平臺,這種高科技媒介使每位想接受高等教育的愿望成為了可能。第五,教師,現(xiàn)代科技媒介的普及,使得教師不再是學生獲得信息和知識的主要來源,學生們可以通過各類網(wǎng)絡公開課、開放教學資源、教育APP等新媒體或直接通過網(wǎng)絡搜索來獲取信息和知識??萍夹旅浇閼媒虒W和學習模式的轉(zhuǎn)變,對教師地位、使命提出了更高的要求,教師要具備在教學資源中,幫學生甄別、挑選和引導他們?nèi)绾稳W習吸收消化;還要具備豐富的專業(yè)知識、科技新媒介應用能力,最重要的是綜合整合能力,使學生要學習的專業(yè)知識很好地整合到這個學習環(huán)境中。
關鍵詞:中國傳統(tǒng)文化;科學技術(shù);天人合一;整體性
中圖分類號:A81 文獻標志碼:A 文章編號:1002-2589(2013)20-0160-02
依據(jù)的觀點,生產(chǎn)力“包括科學的力量,又包括生產(chǎn)年過程中社會力量的結(jié)合,最后還包括從直接勞動轉(zhuǎn)移到機器及死的生產(chǎn)力上的技巧”,科學技術(shù)作為生產(chǎn)力與作為觀念的上層建筑的文化是相輔相成、相互影響,辯證統(tǒng)一的??茖W技術(shù)決定社會經(jīng)濟基礎,進而決定上層建筑的文化的發(fā)展。相反,文化對經(jīng)濟基礎具有反作用。文化通過影響經(jīng)濟基礎,影響生產(chǎn)力的發(fā)展。中國傳統(tǒng)文化經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展,對科學技術(shù)的巨大推動作用是不可估量的。如今全球化影響下的科學技術(shù)與民族文化軟實力日益彰顯其重要性,也突出了中國傳統(tǒng)文化對現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的推動作用。
中國傳統(tǒng)文化是在長期的歷史發(fā)展中形成和發(fā)展起來的,是在中華民族中逐步形成起來的具有穩(wěn)定的特征形態(tài)的中國文化,包括“思想觀念、思維方式、價值取向、道德情操、生活方式、禮儀制度、風俗習慣、、文學藝術(shù)、教育科技等諸多層面的豐富內(nèi)容”[1]11。數(shù)千年以來,中國傳統(tǒng)文化一直伴隨和維系著中華民族的發(fā)展,不斷通過自我更新、自我完善及時吸收來自各方各家的時代精神要義,長期領先于世界。
中華民族傳統(tǒng)的社會生產(chǎn)經(jīng)濟形態(tài)是以農(nóng)耕經(jīng)濟為基礎的,農(nóng)業(yè)為中華民族提供了基本的衣食之源,創(chuàng)造了與之相適應的文化。因此,中國傳統(tǒng)文化最基礎最深厚的經(jīng)濟基礎便是農(nóng)業(yè)。與此同時,周邊游牧文化與農(nóng)耕文化相沖突與融合?!爸袊鴤鹘y(tǒng)文化有各種表現(xiàn)形態(tài),居中心地位的是以倫理道德為核心,以儒家倫理中心主義為出發(fā)點的信念?!盵2]337這樣,造成了中國傳統(tǒng)文化不重視研究自然科學知識而注重人倫關系、道德原則,但是從另一個側(cè)面,中國傳統(tǒng)文化把自然界作為一個客觀認識對象,同具有人倫情感的整體進行體驗,從而“一天人”、“合知行”、“同真善”。獨具特色的中國傳統(tǒng)文化具有以下突出特點。
首先,中國傳統(tǒng)文化強調(diào)“天人合一”與“以人為本”,中國傳統(tǒng)文化的“天人合一”思想源遠流長,早在新石器時代就有體現(xiàn)。由于在新石器時代人們比較自由并沒有屈從于獨立王權(quán),這是“天人合一”包含著“人對自然規(guī)律的能動的適應、遵循,也意味著人對主宰、命定的被動的順從與崇拜”[1]71。在封建時代“天人合一”思想得到了以儒學文化為主流的時代的成熟發(fā)展。漢代時儒家講的“天人合一”建立在人的外在行動自由的宇宙模式中,這里的“天”即“理”,是精神、心性,這種“天人合一”是現(xiàn)實的行動世界。東漢王朝的經(jīng)典《白虎通》中便反映了這種思想:“天子至尊”,精神與天地相通”,與董仲舒所說的:“天亦有喜怒之氣,哀樂之心,與人相副以類合之,天人一也”。而魏晉人追求的“天人合一”是一種心靈的世界,是對整個世界做出的心靈上的情感肯定,是一種主觀意識的反映,將倫理作為本體,與宇宙自然相和而合一?!疤烊撕弦弧钡挠^點雖說是一種人與宇宙的關系,但中心卻是“人”是把人放在宇宙的中心,考慮人與世界的關系?!吨杏埂分姓f:“誠者,天之道;誠之者,人之道也。誠者不勉而中,不思而得,從容中道,圣人也。”[3]70圣人不只是符合“天道”之求,更應力行實現(xiàn)“天道”,應“天行健,君子以自強不息”體現(xiàn)宇宙大化的流行,體現(xiàn)人在宇宙生活不是消極而為。中國傳統(tǒng)文化的目的,便是實現(xiàn)理想的“大同世界”,為實現(xiàn)這一理想,人們便要求自己,并從中得到做人的樂趣。而“天地造化之功”中體現(xiàn)的便是實現(xiàn)理想應有的創(chuàng)造力,表現(xiàn)為人的精神境界。
其次,中國傳統(tǒng)文化具有“整體相關”觀念,整體思想由來甚遠,可追溯到原始社會,尤其在《易經(jīng)》中我們可以看到在全書的編排上,整體的觀察世界為后世留下了深刻影響。另外,在八卦中,分別代表天、地、雷、風、水、火、山、澤的八種自然事物?!兑捉?jīng)》從整體中把它們列為宇宙的組成部分?!扒瑸樘臁⒗榈?、震為雷、巽為風、坎為水、離為火、艮為山、兌為澤”[1]93作者從所聞所見所感出發(fā)整體上進行思辨感知,形成了一種觀察與思考問題的重要方法。
變化運動的規(guī)律性也是中國傳統(tǒng)文化的精髓?!饵S帝內(nèi)經(jīng)》中清晰描述了人體全身結(jié)構(gòu)和經(jīng)絡的運行情況,“從飲食、起居、勞逸、寒溫、七情、四時氣候、晝夜明晦、日月星辰、地理環(huán)境、水土風雨等各個方面,確立了疾病的診治方法,并詳細地談論了病因、病機、精氣、藏象及全身經(jīng)絡的運行情況”[4]1。反映了我國古代哲學與醫(yī)學的結(jié)合,是古代唯物主義辯證法的一部深奧的精辟反映。更為值得一提的是《黃帝內(nèi)經(jīng)》中揭示了“宇宙及天體運行規(guī)律與人類社會活動及生理活動規(guī)律的密切關系”,這不僅適用于今天,值得今天中外人士探索學習,而且已經(jīng)被稱為“人類的一門新興的現(xiàn)代科學”。事實上,我國古代認為氣分陰陽,以及所說的“道”,也揭示了自然界變化發(fā)展的規(guī)律。直到漢代的王充,唐劉禹錫,乃至北宋張載,明清的王夫之等眾多唯物主義哲學家都主張這種學說,可以說,中國古代人文、農(nóng)學、醫(yī)學、物理學、化學等,都建立在這種樸素辯證法、運動變化規(guī)律的指導下。用整體的統(tǒng)一的運動變化規(guī)律看待自然,把自然看成是不斷變化發(fā)展按照規(guī)律運行的統(tǒng)一整體。
近代西方科學作為后發(fā)之勢領先世界,但西方傳統(tǒng)文化造成的人與自然的對立,心性與知性的背離,這正是中國傳統(tǒng)文化融入西方文化,解決西方難題的重要結(jié)合點,也是中國自身經(jīng)濟發(fā)展下人性道德背離以及科技發(fā)展中需要追隨的文化精神。“天人合一”、“天人關系”正是從唯物唯心方面強調(diào)了人與自然協(xié)調(diào)統(tǒng)一的重要性。從先秦的“性天同德”到宋明的“性天一理”,充分顯示古代思想家對人與自然主客體之間,以及主觀能動性與客觀規(guī)律性之間辯證的思考,促使人類道德不斷追求自我完善,現(xiàn)代科技使工業(yè)化達到前所未有的程度,但是正如馬克思所說,資本主義的物化現(xiàn)象日益嚴重?!啊畟€人’、‘階級’、‘家庭’曾經(jīng)是指還沒與已確立的生活條件一體化的那些領域和力量――緊張和矛盾的領域。隨著工業(yè)社會日益發(fā)展的一體化,這些范疇正在喪失它們的批判性含義,而趨于變成描述性、欺騙性或操作性的術(shù)語”[5]5。馬爾庫塞所說的“單向度的人”已成為資本主義社會所有成員避免不了的選擇。“在相對的需要、欲求和愿望不再由統(tǒng)治和匱乏中的既得利益者來組織(這種組織使人與人、人與自然的破壞性斗爭形式永恒化)的條件下,‘生存的和平化’意味著人與人和人與自然的斗爭的發(fā)展”[5]15不僅是個人、社會,“從思想領域看,實證主義、分析哲學的流行也標志著單向度思考方式、單向哲學的勝利”[5]206。在馬爾庫塞看來,由于人們批判的、否定的、超越性和創(chuàng)造性內(nèi)心向度的喪失,要從單向度的整體跳出解放出來是十分黯淡的前景。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展,科學逐步走向整體化和復雜化。如李約瑟分析“機械論產(chǎn)生于西方人所特有的幾何形抽象思維,而整體性則根源于中國人所特有的代數(shù)性抽象思維”,“中國的偉大貢獻或許可以通過恢復基于一切人類經(jīng)驗形式的人道主義社會準則,而從這種死亡的軀體之上解救我們”。
科學史家李約瑟在他的《中國科學技術(shù)史》中說“當希臘人和印度人很早就仔細地考慮形式邏輯的時候,中國人則一直傾向于發(fā)展辯證邏輯。與此相應,在希臘人和印度人發(fā)展機械原子論的時候,中國人則發(fā)展了有機宇宙的哲學[2]338。也許中國“天人合一”的整體性思維契合了當代科技發(fā)展的大趨勢,傳統(tǒng)文化中的辯證思維,用整體的聯(lián)系的眼光看宇宙、看世界萬物,避免和彌補了現(xiàn)代科學技術(shù)一些形而上學的不足。一種先進的文化觀念,必將對現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響,使現(xiàn)代科學技術(shù)獲得長足發(fā)展。
哲學家懷特海曾說“在創(chuàng)造的過程中,蘊含了兩類終極存在,即這些永恒的形式具有雙重性的存在:一個在潛能的欲望,一個在現(xiàn)實的事實中,而且現(xiàn)實的事實也具有雙重的存在方式,一種是存在于現(xiàn)在中的過去,一種是存在于現(xiàn)在中的當下性?,F(xiàn)在的當下含了指向尚未實現(xiàn)的未來的欲望。思想者如何對待這四種經(jīng)驗方式,決定了哲學的面貌及思想對生活實踐的影響?!币灾袊鵀榇淼臇|方自然觀的存在方式是對“一種潛在的欲望”的限制,重視“存在于現(xiàn)在中的過去”,用聯(lián)系的發(fā)展的眼光對“尚未實現(xiàn)的未來的欲望”采取長遠的觀點。西方文化傳統(tǒng)則不同,對“潛能的欲望”采取放任自由發(fā)展的態(tài)度,更多的考慮“存在于現(xiàn)在的當下性”,忽視“對未實現(xiàn)的未來的欲望”。
馬克思說過“火藥、指南針、印刷術(shù)這是預告資產(chǎn)階級社會到來的三大發(fā)明……總的來說變成科學復興的手段,變成對精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的杠桿?!盵6]47反過來,精神的文化對科技發(fā)展的前導不容小覷。在今天世界眾多著名科學家也重新回過頭來,對中國傳統(tǒng)科學思想的寶貴價值重新肯定,中國傳統(tǒng)文化成果在一些學科已初見成果,必然在21世紀推動科學發(fā)展,從而實現(xiàn)東方文化理念的價值轉(zhuǎn)移,使中國傳統(tǒng)文化對現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的借鑒作用日益發(fā)揮重要作用。
參考文獻:
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Key words: manufacturing industry;new machining technology;curriculum system
中圖分類號:G42 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)03-0253-02
0 引言
先進的制造技術(shù)是保障綜合國力的決定性因素。發(fā)達國家的制造業(yè)均在國民經(jīng)濟中居于重要地位?,F(xiàn)代機械制造學科已成為集機械、電子、信息、材料為一體的新型交叉學科。我國的制造業(yè)面臨著巨大的機遇和挑戰(zhàn),只有掌握先進制造技術(shù),才能加快國家經(jīng)濟的持續(xù)增長、促進我國產(chǎn)業(yè)升級和產(chǎn)業(yè)鏈提升、增強產(chǎn)品的競爭能力、增強我國核心競爭力和自主創(chuàng)新能力、建設創(chuàng)新型國家。因此,在大學里普遍開設制造先進技術(shù)的課程,課程名稱為《機械加工新發(fā)展》[1]、《現(xiàn)代加工新技術(shù)》、《機械加工新技術(shù)》或《現(xiàn)代加工技術(shù)訓練》[2]、《現(xiàn)代機械制造工藝及精密加工技術(shù)》等。從目前的研究現(xiàn)狀看,該課程主要有四部分內(nèi)容:切削加工新技術(shù)、非切削加工新技術(shù)、復合加工新技術(shù)、難加工材料的切削加工新技術(shù)。精密加工分散在課程體系當中,應將其總結(jié)后作為附錄內(nèi)容。根據(jù)課時不同,該課程應有所取舍。
1 切削加工新技術(shù)
主要包括高速與超高速切削新技術(shù)、硬態(tài)切削新技術(shù)、干式切削新技術(shù)、振動切削新技術(shù)、非常溫切削新技術(shù)、磁化切削新技術(shù)、保護性切削新技術(shù)、射流加工新技術(shù)、磨削加工新技術(shù)等。
①高速超高速切削新技術(shù)。根據(jù)1931年4月德國物理學家薩洛蒙(Carl.J.Salomon)提出的“Salomon曲線”,采用高轉(zhuǎn)速、快進給、小背吃刀量和小進給量來去除余量,完成零件加工。要求機床的主軸轉(zhuǎn)速高、功率和扭矩大,以及進給系統(tǒng)加速度高。可用于加工有色金屬、鑄鐵、鋼、纖維強化復合材料、鑄鐵和鋁合金等。②硬態(tài)切削新技術(shù)。采用立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)、陶瓷和新型硬質(zhì)合金及涂層硬質(zhì)合金作為刀具材料,將淬硬鋼的車削作為最終加工工序。③干式切削新技術(shù)。不用切削液或用少量綠色環(huán)保的劑。要求刀具材料具有良好的耐熱性和耐磨性,要求切屑與刀具之間的摩擦系數(shù)應盡可能小,要求刀具的槽型應保證排屑流暢、易于散熱,要求刀具應具有較高的強度和較強的抗沖擊韌性??刹捎玫蜏乩滹L、高速、靜電冷卻和準干切削工藝等。已用于鑄鐵、鋁合金、鎂等的切削。④振動切削新技術(shù)。與超聲波切削一樣利用共振現(xiàn)象,給刀具或工件施以某種參數(shù)(頻率、幅值)的可控制量,使刀具與工件周期性地接觸與離開。⑤非常溫切削新技術(shù)。溫度反映了分子運動的劇烈程度。加熱高強度、高硬度和耐高溫的新材料可使其可以加工。冷卻鈦合金、低合金鋼、低碳鋼和一些塑性與韌性特別強的難加工材料,可獲得較好的加工質(zhì)量。⑥磁化切削新技術(shù)。刀具或工件磁化后,強度和硬度會提高,從而保證加工質(zhì)量。⑦保護性切削新技術(shù)。在真空當中切削可避免生成硬脆層,但是刀-屑界面處也不能生成減摩的氧化膜。在惰性氣體保護下切削,不適用于有色金屬,如鋁及其合金。絕緣切削將工件與機床絕緣,可避免因熱電流而產(chǎn)生熱電磨損。⑧射流加工新技術(shù)。水射流主要用來切割軟質(zhì)有機材料;混合磨料射流幾乎可切割一切硬質(zhì)材料。⑨磨削加工新技術(shù)。主要有重負荷荒磨、用于溝槽、成形和外圓的緩進給大切深磨削、硬脆材料延性域磨削的高速與超高速磨削、砂帶磨削、振動研磨等。
2 非切削加工新技術(shù)
主要包括超聲波加工、電化學加工、電火花加工、電火花線切割加工、激光加工、高能粒子束加工、化學加工、快速成型加工等。
①超聲波加工。利用電氣諧振獲得超聲振動,再利用機械共振通過變幅桿獲得足夠振幅的振動,對工件施加類似于爆炸沖擊波的作用,并通過磨料懸浮液強化該作用,從而使工件成型。主要應用于型孔、型腔、切割、清洗、焊接、超聲波處理等。②電化學加工。利用金屬在電解液中陽極溶解的原理對工件進行成形加工,陽極溶解方式有電解加工和電化學拋光,陰極沉積方式有電鍍和電鑄。主要用于批量生產(chǎn)條件下難切削材料、復雜型面、型腔、異型孔、薄壁零件的加工,還可以用于去毛刺、刻印、磨削、表面光整加工等方面。③電火花加工。使工具和工件之間不斷產(chǎn)生脈沖性的火花放電,瞬時局部高溫把金屬蝕除下來,以達到對工件尺寸、形狀以及表面質(zhì)量的要求。不受工件材料的物理、力學性能限制。主要用于穿孔成形加工,如沖模、型腔模、小孔、異形小孔等。④電火花線切割加工。采用線狀電極(鉬絲、銅絲或鍍鋅銅絲)靠火花放電對工件進行切割,切割路線須充分考慮變形與受力的關系。⑤激光加工。把具有足夠能量的激光束聚焦后照射到所加工材料的適當部位,使其迅速升溫、氣化、熔化、金相組織變化,以及產(chǎn)生相當大的內(nèi)應力,從而實現(xiàn)工件材料的去除、連接、改性或分離等。主要用于打孔、切割、焊接、金屬表面處理、信息存儲等。⑥高能粒子束加工。電子槍中產(chǎn)生的電子經(jīng)加速、聚焦后形成大能量密度的電子束,射向材料進行工藝處理,稱為電子束加工。離子源產(chǎn)生的離子束經(jīng)加速聚焦,實現(xiàn)由電能向動能的轉(zhuǎn)化,然后打到工件表面的離子束加工。電弧放電使氣體電離成過熱的等離子體流束,噴向工件使其發(fā)生局部熔化及氣化,從而去除材料,這稱為等離子體加工。⑦化學加工。利用酸、堿、鹽等化學溶液對金屬產(chǎn)生化學反應,使金屬溶解,從而改變工件尺寸和形狀(或表面性能),如化學蝕刻、光化學腐蝕、化學拋光、化學鍍膜等。⑧快速成型加工。在計算機的控制下,根據(jù)零件的CAD(Computer Aided Design)模型或CT(Computed Tomography 計算機斷層掃描)等數(shù)據(jù),將材料精確堆積,制造原形或零件,主要有立體光刻、分層實體制造、選擇性激光燒結(jié)、熔融沉積制造、三維打印等。
3 復合加工新技術(shù)
主要包括超聲波加工與振動切削加工復合的超聲振動切削加工、電火花與切削加工復合的電熔爆加工、電化學磨削、電化學輔助在線削銳磨削、磁性磨料研磨加工、超聲電火花加工、電解復合加工、工序復合加工等。
①超聲振動切削加工。以超聲波加工裝置代替振動切削的激振裝置。給高速回轉(zhuǎn)的砂輪或工作臺附加超聲頻振動。②電熔爆加工。工件接電源正極,安裝在機床卡盤或頂尖上,刀盤接電源負極,采用電火花加工的原理去除材料,可加工一切導電材料,尤其是高硬、高韌、特軟、特脆等材料。③電化學磨削。以金屬結(jié)合劑的磨輪、電化學沉積金剛石磨輪或?qū)щ娔ポ喿鳛殛帢O,工件作為陽極,使電化學液在兩者間隙流過,難以電化學反應的物質(zhì)和工件表面的陽極膜由機械磨削作用刮除?;蛘卟捎贸尚褪ポ?,與工件完全處于非接觸狀態(tài)??赡ハ鞲哂捕攘慵"茈娀瘜W輔助在線削銳磨削。把工件陽極換成鑄鐵結(jié)合劑超硬砂輪,磨削時兩極間通弱電解液對砂輪進行在線電解修整,使結(jié)合劑被電解掉,磨粒露出砂輪表面,以保證磨粒在磨削過程當中的鋒利狀態(tài),可使超細超硬砂輪實現(xiàn)超精密磨削,也可使硬脆材料實現(xiàn)鏡面磨削。⑤磁性磨料研磨加工。通過磁場的磁極將磁性磨料吸壓在工件表面,形成磁刷,旋轉(zhuǎn)磁場或工件,使磁刷與工件發(fā)生相對運動,從而實現(xiàn)精磨??蛇M行復雜形狀零件表面的光滑加工。⑥超聲電火花加工。在電火花加工的基礎上輔以超聲振動,從而提高加工速度、改善加工質(zhì)量等。⑦電解復合加工。將機械加工、超聲波加工、電火花加工、激光加工、磁場輔助加工裝置置于電解液環(huán)境。⑧工序復合加工。也就是工序集中。
4 難加工材料的切削加工新技術(shù)
主要內(nèi)容包括高強度鋼與超高強度鋼、不銹鋼、高溫合金、鈦合金、工程陶瓷材料、復合材料與復合構(gòu)件的切削加工等。
關鍵詞:現(xiàn)代技術(shù);科學探究;實驗教學;創(chuàng)新
中圖分類號:G633.7文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2016)11-0277-01
1.利用現(xiàn)代信息技術(shù),激發(fā)科學探究的興趣
物理學科本身的知識面之廣,涉及面之多,是其他學科無法比擬的,只靠課本中那簡短的篇章根本無法滿足學生認識和探索的需要。而現(xiàn)代教育技術(shù)能輕松實現(xiàn)圖、文、聲、像等媒體的再現(xiàn)功能,使得知識的呈現(xiàn)方式更為多樣化,有利于知識的獲取和保持,并使得學習更輕松、更有趣。課堂中我們可以利用它創(chuàng)設一種新穎別致的探究情境,激發(fā)他們的探究欲望,讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題,激起他們渴求答案的迫切心情和繼續(xù)學習的動機,實現(xiàn)并達到自主學習的目標。
如物理學中講光的干涉和衍射時,干涉和衍射是怎樣形成的?形成的條紋是怎樣的?傳統(tǒng)的教學是教師講學生記,卻沒有概念,新課改雖然引入探究,但條件有限,如果能觀看一下錄相,播放一下自制的課件,變抽象為具體,就可以把復雜變簡單。本人將視頻資料用課件的形式演示出來后,學生的注意力一下子就集中了過來,并從中發(fā)現(xiàn)和提出系列問題。由于探究情景創(chuàng)設得當,在隨后的學習過程中,學生往往會保持著持續(xù)探究的興趣,并在興趣的驅(qū)使下,開始從被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥奶剿髡吆托〗M合作下的獨立學習者,進而成為學習的主人,真正做到了自主學習、高效學習。
2.不斷的用新的課程理念來引導教學實踐
及時發(fā)現(xiàn)問題、研究問題,讓生活物理的理念貫穿于實際教學。比如說:在初二的教學中,浮力就是個難點,同學們對于阿基米德原理用其應用覺得特別難于掌握,難于理解,從而也對相應的應用產(chǎn)生了畏難情緒,許多同學想對此打退堂鼓了。針對此,我特意號召他們回家后自制一些相應的簡單教具,來輔助知識學習,提起興趣,這其中有溢水杯,透明盛液筒,簡易小彈簧稱,一些小石子小鐵塊等等。其中周冠杰同學制作的溢水杯最突出,他就用一只普通的塑料飲料瓶子,剪下一部分,然后又另剪取了一個小缺口,同時用另一塊再剪一個小漏斗形狀,再附加一段固態(tài)膠加以密封,保證了一滴水也不會外滲或沿外壁流出來。形狀極其漂亮,可以說美觀又實用。在浮力探究中大展伸手。同學們都看過后對他的制作大加贊賞,積極性被極大的開發(fā)了出來,學習熱情高了,知識好像也一下子就變得容易多了,探究過后在浮力應用做題時也是你追我趕相互出題做題,自我總結(jié)歸納各知識點,知識樹,讓學習也變得有趣了,有了這份動力做支持,他們對浮力學習覺得好多了。
再如現(xiàn)在教材中的許多實驗探究,幾乎隨處可見,據(jù)統(tǒng)計:初中階段總共開設學生分組實驗37個,其中屬于探究性實驗24個,探究性學生分組實驗占了64.86%(八年級學生分組實驗的25個,其中探究性實驗共19個;九年級開設學生分組實驗共12個,其中探究性實驗共7個)。這些實驗的探究能在實際的教學中真正的正常進行才是對教學起了真正的實際的指導作用。而以往的實驗教學存在許多誤區(qū):(1)以知識為本的課程設計限制了課程在學生情感、態(tài)度、價值觀等領域的科學過程;(2)過于強調(diào)科學方法領域中的教育功能、過于強調(diào)學科的科學體系、過于強調(diào)學生實驗活動和教師實驗教學的學科嚴謹性。
3.創(chuàng)設物理情境,激發(fā)學生探索熱情
傳統(tǒng)的物理教學,老師對于物理課程進行講解,學生被動的聽取物理老師講解的知識,對于難以理解知識點只能通過背誦,需要學生的想象。運用信息技術(shù),將物理教學中較難理解的問題形象的表達出來,使學生更能直白的看到現(xiàn)象,讓學生不在是死記硬背的了解物理規(guī)律,提高學生學習物理的興趣,增強學習學習物理的欲望。物理教學中的信息技術(shù)的應用,讓學生進入到物理教學氛圍中,促進學生學習的興趣。學生通過信息技術(shù)的應用,更加逼真的了解物理的現(xiàn)象,對物理有較深刻的理解。
老師運用信息技術(shù)進行物理教學,比如在現(xiàn)實實驗中無法演練的物理現(xiàn)象,則可以通過信息技術(shù),讓學生更加細微的觀察,讓學生了解物理的偉大和無窮的奧秘,促進學生對未來的好奇心,提高學生積極學習的興趣,學生在學習的過程中,激發(fā)自己的學習欲望。通過對未知的好奇,進行學習、研究,學生在學習、研究的過程中加大自己的知識層面,老師對于學生興趣進行指導,使學生具有一定的成功感,老師在教學的過程中要鼓勵、支持學生。
4.構(gòu)建物理模型,培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力
每個中學都會為學生準備物理實驗室,物理教學中會涉及很多物理實驗,物理課上老師都會給學生提供物理模型,通過物理模型進行教學,使物理教學更加簡單,使學生能夠深刻理解。在物理教學中,老師不應該局限于講課進行教學,通過物理情境的設定更能激發(fā)學生學習的興趣,促進學生的邏輯思維能力。
古人云:"授人以魚,只供一飯之需;教人以漁,則終身受用無窮"。科學探究課要悉心呵護學生的好奇心,并以探究活動為主,培養(yǎng)學生的探究能力。在科學探究中整合現(xiàn)代技術(shù),為學生創(chuàng)建一種愉快、和諧的學習氛圍,引發(fā)、引導學生在現(xiàn)有課本知識的基礎上運用現(xiàn)代技術(shù)進行探究,是適應教育發(fā)展,實現(xiàn)課堂教學最優(yōu)化的一種有效途徑,最終達到葉圣陶先生所說的:"教是為了不教"的境界。
參考文獻:
[1]《走進新課程》朱幕菊.北京師范大學出版社.2002年6月
關鍵詞:大數(shù)據(jù);設計史;文化創(chuàng)意設
計創(chuàng)新是一種兼具實踐性與技術(shù)性的行為,在文化、廣告、網(wǎng)絡、動漫等諸種文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)和跨媒體傳播領域有著重要的地位。為滿足社會文化產(chǎn)業(yè)活動的需要,近年來各大傳媒院校紛紛設立專業(yè),培養(yǎng)設計領域的創(chuàng)新人才,即設計咨詢。然而,與純藝術(shù)院校、純工科院校和??圃盒2煌?,傳媒綜合性院校的專業(yè)人才培養(yǎng)有其自身的目標和定位。尤其在史論教學中,史論課程與欣賞課程不再分離,設計學科跟其他學科不再割裂,理論教學將與實際操作相結(jié)合,設計知識也講究綜合系統(tǒng)地運用。
一、杭州電子科技大學
《現(xiàn)代設計史》教學現(xiàn)狀分析杭州電子科技大學是一所綜合性偏理工類院校,設計學科是相對比較薄弱的環(huán)節(jié),但是現(xiàn)在浙江乃至全國的大背景都在倡導經(jīng)濟和社會的文化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,而杭電的設計基礎課針對工科背景學生和藝術(shù)背景學生均有開設。作者長期研究綜合中西方的設計思維方式和設計方法,針對我校設計基礎課程之諸問題,反思梳理如下:1.同一的教學目標不利于接受教學對象的專業(yè)差異、合理組織教學。通常,我們基礎理論教學的標準化教學模式,在于教材、教學進度、考核、答案和評分標準這五項內(nèi)容的統(tǒng)一,即所謂“五個統(tǒng)一”。這種模式自然易于操作,也便于規(guī)范化管理,卻不利于因材施教,最大限度地發(fā)揮學生的特長。杭電的數(shù)字媒體與藝術(shù)設計學院在低年級期間為工業(yè)設計、包裝設計、產(chǎn)品設計等多個專業(yè)方向?qū)W生開設《現(xiàn)代設計史》課程,并且學生背景有工科生和藝術(shù)生,這些學生專業(yè)方向不同,專業(yè)基礎各異,課程需求自然也各有差別。如漠視這些差異,在教學中刻板地追求教學進度、授課內(nèi)容等方面的統(tǒng)一,容易迷失教學重點,也無法滿足不同學習對象的專業(yè)需求。這些缺點都令該課程的適用性有所不同。2.現(xiàn)有基礎史論教學較難讓學生體會到專業(yè)的重要性、融合性、必要性。在設計基礎教學中,有關設計的現(xiàn)象與變革、創(chuàng)作的風格與流派等內(nèi)容都強調(diào)博聞強識和體察入微,但都因為課時的有限而無法充分展開,而粗略提及的設計師及其代表作品和相關重大設計事件,也無法在學生心中建立起中西方設計的系統(tǒng)知識。傳統(tǒng)教學專業(yè)視野過窄,缺乏學科間的交互,無不是課程教學的遺憾。3.統(tǒng)的考核方式不能充分顯示設計專業(yè)教學的適用性。名詞解釋、填空、選擇、簡答和論述是目前《現(xiàn)代設計史》的常用題型,采用閉卷考核、百分制??己饲?,任課教師通常會給出復習提綱。但由于設計史論信息量密集龐大,即使給出范圍,學生仍覺課程考核的痛苦。以傳統(tǒng)的題型、卷面和評價方式來考核設計專業(yè)的學生,學生難免依靠應試方式和短期記憶來混取高分效果,而實質(zhì)上無法體現(xiàn)學生對經(jīng)典作品的基調(diào)、創(chuàng)作風格和特點等方面的理解掌握。這不符合專業(yè)教學的適用性原則。由上述分析可知,不論在對授課對象的認識方面,還是教學過程、評價體系方面,現(xiàn)階段《現(xiàn)代設計史》的教學均存在問題,既無法滿足教的需要,也無法滿足學的需求,基礎設計課程之不同于理工類基礎課程的特點,在此間實難體現(xiàn)。
二、大數(shù)據(jù)背景下對設計史論教學所要求的適用性思考
“大數(shù)據(jù)”一詞在2012年云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等概念出現(xiàn)時被反復提及,并以其不同于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的分布式、數(shù)據(jù)量巨大等特點而越來越為人所知。傳統(tǒng)教育與工業(yè)化時代一同興起,鈴聲、班級、統(tǒng)一的教材、標準化課堂、嚴密的時間表,無一不體現(xiàn)工業(yè)化集中的批量模式。不可否認,這種模式這種教育為時代制造了大量可用的人才。但在大數(shù)據(jù)時代,知識的傳播方式和模式已有了顯著的不同。教育資源不斷在平臺和內(nèi)容等方面開放,人才也不斷向發(fā)掘知識、尋找聯(lián)系、總結(jié)規(guī)律等方面發(fā)展。信息的孤島正在連成海洋,多元的教育資源也逐漸連接起來。這一切的一切,都意味著新時代設計專業(yè)教學的新轉(zhuǎn)向,教與學兩方面創(chuàng)新應用的無限可能。數(shù)據(jù)鏈條形成大數(shù)據(jù)環(huán)境,大數(shù)據(jù)環(huán)境挖掘?qū)W生的個性數(shù)據(jù),學生的個性數(shù)據(jù)為科學的個性化教育提供可能,這就是在大數(shù)據(jù)背景對設計專業(yè)所要求的適用性思考。
三、大數(shù)據(jù)思維下的現(xiàn)代設計史教學漸新
在大數(shù)據(jù)思維的關照下,針對“現(xiàn)代設計史”這門課程,希望可為學生漸進開啟“個性訂制化”教學,具體措施如下:1.通過中西比較運用文化視角貫通《現(xiàn)代設計史》課程教學。在教學中不妨以同時期或同類藝術(shù)現(xiàn)象為緯線,橫向比較在中西方不同地域下藝術(shù)特色的不同。學生可從歷史、經(jīng)濟、文化各角度出發(fā),分析其形成的原因、造成的結(jié)果,以其異同追述各自的特色。如此可一改單純學習西方設計史課程,從中西方的不同文化中,獲得更廣闊的視野。比如,可以將希臘史詩和中國的《詩經(jīng)》加以比較,對歐洲巴洛克風格和中國青銅器時代的異同做出思考,考察中西方瓷器的歷史有何相互聯(lián)系等。對這些問題的思考,有助于提升學生的學習能動性,橫向和縱向的雙重角度有利于學生建立“大學科”思維。2.利用多媒體平臺互補共促《現(xiàn)代設計史》的教學。按照教學大綱有計劃有步驟地推進和完成教學活動,是傳統(tǒng)教學模式秩序性的體現(xiàn),但這種模式也在某種程度上造成了對學生思維的限定。線上線下的學習相互結(jié)合,是互聯(lián)網(wǎng)時代的要求。因此,開發(fā)新的教育平臺,發(fā)展網(wǎng)絡課程,充分利用碎片化需求,設計好的學習模式,為學生提供最真實最個性的課程教學,并加以適當鼓勵,應當是新時代的課程景況。這時候不妨打造一種“微課”,將課堂教學視頻、相關素材課件、練習測試和教師點評等一同打包,作為新時代補充課堂教學的有益手段。針對綜合性院校,設計專業(yè)的特殊性,以及設計學生背景的多樣性,設計基礎課程的長遠滲透性,申請者建議在學院引入《現(xiàn)代設計史》微課,通過一分鐘內(nèi)的視頻片段作為課堂教學的延伸。依照專業(yè)知識基礎、興趣愛好的不同,學生可選擇性地自主學習。這樣的好處有兩點:即可做到對不同專業(yè)學生學習差異的兼顧,因材施教,又可利用微課自學點擊率,利用大數(shù)據(jù)分析學生的精確需求。3.逐步建立和完善全息式考評體系?;A設計課程教學的效果無疑由課程考核評價體系來檢驗,單一閉卷考核難以滿足以創(chuàng)新性和多元性為特點的設計類課程的需求,更無法體現(xiàn)學生個性的差異。立體化、階梯式、全息式的考評體系才是大數(shù)據(jù)時代的趨勢。為保證《現(xiàn)代設計史》的教學效果和教學的良性循環(huán),短期評價和結(jié)果評價這種傳統(tǒng)的慣常模式應被逐步廢除。具體措施方面,可結(jié)合純卷面考核與設計作品辨析、圖片問答等新穎題型。純卷面考核也可增加作品解析、旋律圖片論述和風格圖片問答等靈活的考查式題型。這種立體式檢驗有利于體現(xiàn)傳媒專業(yè)教學的適用性,又可利用大數(shù)據(jù)的海量信息源。然后,可結(jié)合過程評價和終期評價,結(jié)合學科成績和學習態(tài)度、鑒賞能力、創(chuàng)新精神等潛能評價,結(jié)合教師評價和學生互評,結(jié)合試卷考核和設計作品、調(diào)查報告、課件制作、設計作品研討、創(chuàng)作風格研討等多重形式,變?nèi)握n老師“執(zhí)行者”的角色為“促進者”和“反思者”,從而更好發(fā)揮傳媒類課程的特點,鼓勵學生的自主學習創(chuàng)新,釋放學生的人性,也更能展示基礎設計課程教學成果。
四、教學研究總結(jié)
本次教改的理論研究和創(chuàng)新方法以“設計史微課主題研討”為切入口和目標,在今后的教學過程中可考慮在此基礎上尋求多元化、深入化、目標明確型微課切入口。但需與本次教改的初衷相結(jié)合。培養(yǎng)學生在設計道路上對史論知識到真正的設計運用、設計實踐的過渡和銜接。對經(jīng)典設計理念和歷代設計的流程和方式方法以及設計理念有大致及初步的了解,為今后的專業(yè)學習打下良好的理論和實踐基礎,從傳統(tǒng)“基礎設計”的課程中解放思想,探索全新思路,培養(yǎng)超前意識。
參考文獻:
[1]曲興衛(wèi).論應用型藝術(shù)人才培養(yǎng)和教育的策略[J].藝術(shù)科技,2014,(6).
[2]張蔚.藝術(shù)教育之于理工專業(yè)學生的必要性[J].藝術(shù)科技,2014,(5).
關鍵詞:現(xiàn)代農(nóng)業(yè);科技服務體系;構(gòu)建;研究
中圖分類號:F323.2 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170333160
科技服務體系有助于科技進步的推廣,有助于將科學技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力[1]。對于農(nóng)村地區(qū),農(nóng)業(yè)科技服務體系的構(gòu)建是科技進步推廣的重要力量,深刻的影響著農(nóng)業(yè)以及農(nóng)村社會經(jīng)濟的發(fā)展進步。
1 構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技服務體系的措施
1.1 將單一的農(nóng)業(yè)科技服務轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合服務
科技服務是建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的強大支持,單一的農(nóng)業(yè)科技服務雖然也能夠促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,但從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設大局來說,仍存在存在局限性[2]。更應該注重將單一的農(nóng)業(yè)科技服務轉(zhuǎn)變成綜合服務。具體來說,就是要合理整合各種現(xiàn)行基層科技服務機構(gòu),建立綜合配套的農(nóng)村綜合科技服務站點。同時為了使服務效率得到保障,應該建立合理的規(guī)章制度對服務站工作人員進行管理。農(nóng)村綜合科技服務推廣站應該完成以下各項工作:對農(nóng)村環(huán)境以及生活中的各個方面提供管理、信息以及科技服務;指導農(nóng)民就業(yè),對農(nóng)村開展就業(yè)培訓;提供生產(chǎn)經(jīng)營各項活動全面的科技服務,比如提供科技信息以及產(chǎn)品營銷服務、指導管理、先進實用科技成果的推廣等,又比如說例如山東省農(nóng)村農(nóng)業(yè)信息化C合服務平臺的應用,很好的加快和推進了農(nóng)村科技服務體系發(fā)展步伐。
1.2 實施地區(qū)差異化建設
因為不同地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平差異明顯,所以建設新農(nóng)村時對于科技服務也有不同的要求,在構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技服務體系時應該把握側(cè)重點[3]。針對相對發(fā)達的區(qū)域,其政府科技服務體系更為完善,市場發(fā)育良好,農(nóng)民素質(zhì)較高,管理水平較高,市場化科技服務組織的建設是其需要加強的重點;而針對相對落后的區(qū)域,重點應該放在政府農(nóng)村科技服務體系的構(gòu)建上,促進科技服務體系的工作效率得到不斷提升,財政部門也應該增加支持,保證地區(qū)構(gòu)建科技服務體系具備充足的資金支持。
1.3 加強建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技服務人才隊伍
人才是促進農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化以及推廣的重要因素,農(nóng)業(yè)科技人員技術(shù)水平與農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化與推廣效果有直接聯(lián)系。因此相關部門應該加強建設現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技服務人才隊伍,注重提升農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員的素質(zhì),通過多層次的培養(yǎng),形成一支高素質(zhì)農(nóng)業(yè)人才隊伍。具體來:促進農(nóng)業(yè)教育體系進一步改革及完善,使人才培養(yǎng)模式進一步優(yōu)化;加快建立農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員的準入制度,嚴格錄入和使用農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員。通過全面的培訓以及嚴格的考核,確保每一名農(nóng)業(yè)科技服務人員都具備較高的能力以及較強的責任心;建立高學歷人才基層就業(yè)獎勵制度,合理將農(nóng)業(yè)基層科技人員的待遇提高,獎勵參與農(nóng)業(yè)科技服務工作的研究生以及大學生。當?shù)貞搮⒖计渌貐^(qū)或者國家的建設經(jīng)驗,完成相關優(yōu)惠以及獎勵政策的制定,使得農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的社會地位提高,物質(zhì)待遇有保證,這樣才能保證農(nóng)業(yè)科技服務隊伍的穩(wěn)定性;對于在職科技服務人員,應該加強對其繼續(xù)教育和培訓,不斷更新其掌握的技術(shù)以及知識,確保人才與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求相適應。比如說例如山東省的扶貧開發(fā)重點區(qū)域科技人員服務選派,對助推科技扶貧,構(gòu)建科技服務起到了示范帶動作用。
2 農(nóng)業(yè)科技服務體系要注重向成果產(chǎn)業(yè)化方向轉(zhuǎn)變
農(nóng)業(yè)科技服務體系的完善與農(nóng)村改革的程度和成果,與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模化、社會化以及專業(yè)化密切相關,同時還是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實現(xiàn)的重要標志。所以,必須促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技體系向成果產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展,才可以保證其變?yōu)檗r(nóng)村生活以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務的支柱產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)科技服務成果產(chǎn)業(yè)化,實際上是農(nóng)業(yè)科技服務活動通過扮演法人經(jīng)濟實體的角色提供全方位、全過程的專業(yè)化、社會化服務給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動,具備法制化、規(guī)范化服務形式,現(xiàn)代化的服務手段。必須將依靠行政機制建立的傳統(tǒng)科技服務轉(zhuǎn)變?yōu)榕c市場接軌的產(chǎn)業(yè)化服務。
3 結(jié)束語
構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技服務體系有多種方法,在實際行動中,應該綜合考慮當?shù)氐膶嶋H情況,選擇合適的構(gòu)建方法,結(jié)合使用多種方法。通過構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技服務體系,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設提供更高水平的服務,同時注重向成果產(chǎn)業(yè)化方向轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高速、穩(wěn)步發(fā)展。
參考文獻
[1]李海艦.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技服務體系建設思路及需要解決的問題[J].河南農(nóng)業(yè)科學,2013,42(8):201-204.
【關鍵詞】傳感器;智能化;神經(jīng)網(wǎng)絡;自補償
【基金項目】論文受到成都信息工程大學校級項目KYTZ201521,Y2013062,Y2015015以及“傳感器與檢測技術(shù)”精品課程建設項目的資助。
一、引言
現(xiàn)代傳感器技術(shù)是在傳統(tǒng)傳感器技術(shù)的基礎上發(fā)展而來,廣泛結(jié)合了信息處理技術(shù)、通信技術(shù)及微電子技術(shù)等[1],將傳感器提升至 “系統(tǒng)”級別。
開設現(xiàn)代傳感器技術(shù)課程,需要在具備經(jīng)典傳感器知識的基礎之上,進一步掌握智能傳感器的相關知識,了解集成電路工藝、統(tǒng)計學習理論和現(xiàn)代信號處理技術(shù)等[2]。該課程的內(nèi)容涉及智能傳感器系統(tǒng)的硬件構(gòu)成,智能化功能的軟件實現(xiàn)方法,以及多元回歸分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)和支持向量機技術(shù)等數(shù)據(jù)挖掘方法。學生可以通過自主設計型實驗加深對智能傳感器的理解。而智能傳感器的軟件實現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘方法的仿真都具備充分的靈活性,學生可以結(jié)合PC機在課堂上和課后進行實驗研究[3]。
二、自主設計實驗
現(xiàn)代傳感器技術(shù)的課程介紹了新型智能傳感器的概念、構(gòu)成方式及具有的功能,重點在于智能傳感器的集成化和智能化實現(xiàn)方法。
智能傳感器集成化的實現(xiàn)涉及微電子技術(shù)等相關內(nèi)容,對于非微電子專業(yè)的學生來說很難具備此方面的扎實基礎,不易開展自主設計型實驗。并且此部分內(nèi)容的相關實驗對硬件要求較高,不利于在不同專業(yè)和高校的推廣。
智能傳感器智能化的實現(xiàn)方式多樣,有硬件實現(xiàn),也有軟件實現(xiàn)。軟件實現(xiàn)方法包括神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)、支持向量機技術(shù)、粒子群算法和小波分析等數(shù)據(jù)挖掘方法中的智能算法。這些智能算法的仿真工具眾多,算法設計靈活且多樣,可以讓學生在完成課程實驗的同時,通過自主設計進一步發(fā)掘算法的優(yōu)化方法,加深對知識的理解。
本論文將舉例說明現(xiàn)代傳感器技術(shù)課程在智能傳感器智能化實現(xiàn)方面的自主設計實驗的開設方法。
例如,開設題為“基于神經(jīng)網(wǎng)絡方法的傳感器溫度自補償模塊設計”實驗。對于會受溫度影響的傳感器,要降低工作環(huán)境溫度的影響,就需要設計自補償模塊,補償?shù)姆椒ㄓ卸喾N,這里選用神經(jīng)網(wǎng)絡方法。首先,學生需要選定實驗對象,即傳感器,比如某款壓阻式壓力傳感器,然后獲取不同溫度狀態(tài)下傳感器靜態(tài)標定數(shù)據(jù),根據(jù)標定數(shù)據(jù)制作樣本,輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡。學生可以根據(jù)需要選擇不同的神經(jīng)網(wǎng)絡,比如BP神經(jīng)網(wǎng)絡和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡等[4]。實驗編程時可于利用現(xiàn)有的工具箱進行輔助編程,也可以完全自行編程。
以上實驗只考慮了溫度這一個干擾量的影響。通常影響傳感器的不止一個干擾量,還可能存在兩個或多個干擾量的影響。神經(jīng)網(wǎng)絡方法可以用來降低兩個或者是多個干擾量的影響。此外,學生還可以用支持向量機技術(shù)來設計智能化軟件模塊,用于降低多個干擾量的影響。例如,可開設題為“基于支持向量機方法的降低多個干擾量影響的傳感器智能模塊設計”。該實驗的過程是先選定存在交叉敏感的傳感器作為實驗對象,進行多維標定實驗獲取樣本數(shù)據(jù),再利用支持向量機方法建立數(shù)據(jù)融合模型,從而消除或是降低多個干擾量的影響。支持向量機的功能包括分類和回歸等,因此學生還可以結(jié)合其分類的功能設計其他傳感器智能模塊。
學生在進行智能算法的課程實驗時,可以選擇自帶工具箱中豐富的仿真工具,也可以自行編程實現(xiàn)算法。本論文采用Matlab軟件為仿真工具實現(xiàn)算法。
三、實驗示例
(一)基于神經(jīng)網(wǎng)絡方法的傳感器溫度自補償模塊設計
本實驗選定壓阻式壓力傳感器作為實驗對象,目標如下。
1.基于神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)設計溫度補償模塊,消除工作環(huán)境溫度對傳感器的影響。
2.實驗過程需對多個樣本進行實驗,提高補償模塊的適應性,即在滿足壓力量程的情況下對不同的工作溫度進行補償。
3.溫度補償模塊的設計可以使用多種神經(jīng)網(wǎng)絡方法,并進行對比,得到消除溫度影響最好的方法。
實驗步驟如下。
1.二維標定實驗
用標定實驗來獲取原始實驗數(shù)據(jù)。由于實驗條件和實驗時間的限制,有些學生無法進行此步驟。學生也可以通過教材或者相關論文來獲取原始數(shù)據(jù),但是必須在實驗報告中注明數(shù)據(jù)的來源。
2.數(shù)據(jù)預處理與樣本制作
用上一步中獲取的原始數(shù)據(jù)來制作樣本。通常先將原始數(shù)據(jù)進行歸一化處理,用歸一化之后的數(shù)據(jù)制作樣本。神經(jīng)網(wǎng)絡的樣本包括訓練樣本和測試樣本。
3.訓練神經(jīng)網(wǎng)絡
將訓練樣本輸入到編好的神經(jīng)網(wǎng)絡算法,可以是BP神經(jīng)網(wǎng)絡和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡等,得到訓練后的模型。
4.測試神經(jīng)網(wǎng)絡
用測試樣本檢驗訓練好的神經(jīng)網(wǎng)絡模型。如果得到的效果不好,可以適當?shù)卣{(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡的參數(shù),改善補償效果。
5.更換訓練樣本和測試樣本后重復第三和第四個步驟
不同樣本得到的結(jié)果往往差異較大,實驗中需要更換訓練樣本和測試樣本后進行多次重褪笛椋用以提高神經(jīng)網(wǎng)絡模型的適應性。
6.換一種神經(jīng)網(wǎng)絡方法重復第五個步驟
同一樣本采用不同的神經(jīng)網(wǎng)絡方法可能得到不同的補償結(jié)果,實驗中可以嘗試對比不同的神經(jīng)網(wǎng)絡方法,或者通過優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡的方法改善補償效果。
(二)基于支持向量機方法的降低多個干擾量影響的傳感器智能模塊設計
本實驗的目標如下。
1.利用支持向量機的處理分類和回歸問題的功能,對傳感器交叉敏感的數(shù)據(jù)進行分析,用以抑制交叉敏感現(xiàn)象。
2.嘗試修改支持向量機的程序,例如更換核函數(shù)或改變分類策略,得到不同的測試結(jié)果。
3.制備多組樣本數(shù)據(jù),對不同的樣本數(shù)據(jù)進行測試,用以檢驗算法的適應性。
實驗步驟如下。
1.樣本數(shù)據(jù)制作
根據(jù)確定的實驗對象,采集或制備樣本數(shù)據(jù)。制作好的樣本數(shù)據(jù)將分為訓練樣本和測試樣本兩部分。訓練樣本與測試樣本的格式保持一致。
2.算法設計
利用支持向量回歸(Support Vector Regression,SVR)或支持向量分類(Support Vector Classification,SVC)算法,處理樣本數(shù)據(jù)。利用多種策略測試算法優(yōu)劣。
例如在支持向量分類算法中,有兩種處理多分類問題的策略, 一種是“一對一(one agaist one, 1A1)”, 另一種是“一對多(one agaist all, 1AA)”。實驗中可測試不同策略的算法。支持向量機可選取多種核函數(shù),包括線性核函數(shù)、多項式核函數(shù)和徑向基(Radial Basis Function,RBF)核函數(shù)等。目前尚缺乏一種選取核函數(shù)的標準方法。實驗中可以通過更換核函數(shù)來測試它們的不同效果,用以選取最優(yōu)的方案。
可以采用不同的支持向量機工具箱,例如SVM and Kernel Methods Matlab Toolbox工具箱,或者自行編程。
在算法設計的過程中,通過對訓練樣本進行訓練和對測試樣本進行測試,得到每一次的結(jié)果。同一算法必須經(jīng)過多個訓練樣本和測試樣本的檢驗。更換算法策略后,再重復以上步驟。
3.效果評價
用抑制交叉敏感的結(jié)果對比最初的傳感器數(shù)據(jù),對算法效果進行綜合評價。
(三)實驗方案
結(jié)合以上實例,可以設計出自主實驗的方案,具體如下:自行查閱資料進行神經(jīng)網(wǎng)絡分析法和支持向量機法的設計,兩種算法選擇其一即可。
實驗步驟如下:(1)安裝matlab軟件;(2)熟悉matlab軟件的使用方法;(3)查閱資料進行項目設計;(4)選取神經(jīng)網(wǎng)絡分析法和支持向量機法之一進行項目設計;(5)根據(jù)設計要求編寫算法,并仿真;(6)對算法效果進行綜合評價。
需要注意的是,利用神經(jīng)網(wǎng)絡分析法和支持向量機法在智能傳感器系統(tǒng)的智能化功能實現(xiàn)方法上進行項目設計的時候,數(shù)據(jù)來源要有出處,應用范圍要明確。
四、結(jié)論
現(xiàn)代傳感器技術(shù)課程通過開設自主設計型實驗可以提高學生的學習興趣,加深學生對知識的理解。該課程涉及的神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)、支持向量機技術(shù)、主成分分析和小波分析等方法可以較為靈活地開設自主設計實驗,加強學生的動手能力。本論文以“基于神經(jīng)網(wǎng)絡方法的傳感器溫度自補償模塊設計”實驗為例說明了自主設計實驗的方案。實驗采用Matlab軟件設計,方案可行。
【參考文獻】
[1] 張鵬,吳東艷,張凌志.項目教學法與傳感器課程改革探索[J]. 中國電力教育,2014(05):78-79.
[2] 王興君,毛敏.智能傳感器課程建O及教學研究[J]. 電子測試,2016(07):172-173.
【關鍵詞】計算機技術(shù) 現(xiàn)代教育 重要性 建議
現(xiàn)代社會已進入日新月異的信息時代,計算機技術(shù)給人類生產(chǎn)生活方式帶來不可估量的變化。同時,計算機科學技術(shù)的出現(xiàn),為現(xiàn)代教育的改革與發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐,而且也迎合人們對教育的迫切需求。近年來,隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和計算機技術(shù)的改進,已經(jīng)廣泛應用到教育領域。在教育部門被深入利用,通過使用計算機技術(shù),開發(fā)和整合教育資源,可以提高教育的質(zhì)量和水平,開拓師生的知識面和視野。下面主要是在講計算機科學技術(shù)在現(xiàn)代教育領域中的重要性,以及就如何貫徹落實計算機技術(shù)到現(xiàn)代教育中去提出一些有建設性的建議,使得老師和學生都會在這種電腦輔助式教育中得到更多的更先進的信息。
一、計算機科學技術(shù)在現(xiàn)代教育領域中的重要性
(一)有利于提高教學知識的系統(tǒng)化和擴大教學信息的傳遞量
在計算機技術(shù)教育教學中,可以擴大教學的信息量,將一些分散于不同課程,不同章節(jié)上的知識整合起來,形成知識網(wǎng),經(jīng)過整合系統(tǒng)化后展示給學生,滿足不同層次學生的需要也為學生的學習提供了系統(tǒng)、直觀的知識架構(gòu)。比如:在教學高中歷史過程中,內(nèi)容涉及到初中或者更廣的知識面就會顯得比較豐富,課時較多,所學知識比較分散,教師講解起來比較困難,學生也很難接受那么多錯綜復雜的知識。若在總結(jié)課上,把相關知識化整合起來,化整為零,把知識結(jié)構(gòu),各時段的歷史線索融會貫通起來在計算機媒體投影上展示給學生,形成整體認知,無疑是一個不錯的選擇。計算機的很多的軟件都能對計算機管理整個教學系統(tǒng)起到幫助的功能,而且有效利用這些軟件,還可以節(jié)省教師備課和找資料的時間和精力,可以騰出更多的時間去關注學生的學習以及心理變化。
(二)有利于培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新精神和實操能力
老師們在教學理論課上很好地利用計算機技術(shù),并且能有高效的實踐作用,對于注重培養(yǎng)學生的實際操作技能和學生的創(chuàng)新意識,都有很大的幫助。在現(xiàn)代教育中,不同形式的培訓和實踐,讓學生利用多媒體技術(shù),可以使學習學到的知識轉(zhuǎn)化為學生的實踐技能,提高他們的智力和創(chuàng)新能力。在具體的練習可以采取的形式變化的問題,并進行一個給定的問題,并舉一反三培訓。比如在理科教學中,可以利用計算機技術(shù)進行實驗模擬,讓學生既能看得見又能親身體驗,做好眼能看,手能動,大大的提高了學生學習的興趣和實際操作能力。這種做法不僅可以鞏固學生所掌握的知識,而且可以使其思維得到鍛煉,使學生的創(chuàng)新精神和實操能力在無形中得到培養(yǎng)和提高。
(三)有利于教學活動中的溝通與交流
借助計算機科學技術(shù),教師和學生之間、教師與教師之間以及學生與學生之間都可以隨時隨地的進行溝通和交流,不必再受時間和空間的限制,甚至可以進行遠程教學,學生上課不一定要到教室才能學到知識。學生和教師隨時可以充分的進行探討以及在網(wǎng)絡上分享各自的見解,達到共享的作用,也便于各種教育問題的及時處理。同時,借助計算機科學技術(shù)在溝通與交流上的便捷化,可以使教學內(nèi)容變得更加形象、生動,變傳統(tǒng)、靜態(tài)的教學模式為動態(tài)教學過程,有助于學生由被動學習向主動學習的積極轉(zhuǎn)變。
二、貫徹落實計算機技術(shù)到現(xiàn)代教育中去提出一些有建設性的建議
(一)建立以學生為中心的教學思想和環(huán)境
使用計算機技術(shù)來創(chuàng)建一個學生自我控制和發(fā)現(xiàn)新信息的學習環(huán)境。在這樣的學習環(huán)境中,學生們能夠迅速掌握學習方法,并探討境界的假設,得出正確的實驗結(jié)果。此模式是學生的洞察力的能力擺在首位,充分發(fā)展學生的能力來執(zhí)行復雜的思維。教師也會給學生利用信息技術(shù),組織和解釋一些難以溝通與普通知識的教學方法。利用多媒體技術(shù)和學生更好地溝通和互動,為學生提供一個無障礙的溝通環(huán)境,讓學生對教師的參與,使學生為中心的學習環(huán)境。
(二)利用課件制作(PPT),開創(chuàng)情景教學
教師要充分使用多媒體技術(shù)進行現(xiàn)代教育教學時,要善于利用課件制作來呈現(xiàn)自己的教學內(nèi)容,把繁瑣,枯燥的文字用直觀,生動的圖片、語言、聲音表現(xiàn)出來。課件制作顯示出高科技與現(xiàn)代化教學手段的魅力和生命力。在教學施教過程中,課件制作上要求能完整體現(xiàn)教學內(nèi)容的同時,要努力給學生一個美的感受。在制作課件,課件預定的屏幕比例,同時突出教學主題,但也給學生一個良好的視覺享受。注意冷色調(diào)和溫馨的色彩組合上的背景顏色。此外,靜態(tài)和動態(tài)的圖片或文字的文本應是動態(tài)和靜態(tài)畫面相結(jié)合,實現(xiàn)動靜結(jié)合,相得益彰。更重要的是,在課件制作時,應充分考慮到其普遍性,操作要簡單,使用方便,便于課堂操作,簡化操作步驟,有效取代板書的復雜性。
(三)加強教師的計算機基礎技能培訓
提高計算機操作能力和教學知識整合能力,多開設課堂教學與計算機技能整合等培訓,讓廣大教師擺脫一支粉筆,一塊黑板的教學模式,走下講臺,拿起鼠標,與學生一起共同探討知識,而不再是夫子教學,唱獨角戲。另外,改變教師對計算機教學的傳統(tǒng)觀念,樹立計算機科學技術(shù)為現(xiàn)代教育錦上添花的觀念,利用好計算機這一把利劍,運用于教學過程。應充分利用現(xiàn)有軟硬件,提高制作水平,總結(jié)點滴經(jīng)驗,大膽創(chuàng)意,并實現(xiàn)傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代教育思想和手段的結(jié)合可以為現(xiàn)代教育的改革和騰飛添上翅膀。
總之,我們要正確認識到計算機科學技術(shù)在現(xiàn)代教育中的應用價值,充分利用好計算機的功能,讓計算機技術(shù)給我們的現(xiàn)代教育帶來更多的價值,同時也讓教師和學生共享現(xiàn)代社會發(fā)展的成果和文化精華。
參考文獻:
[1] 毛遠明.中學化學計算機輔助教學的應用研究[D].西南師范大學,2001
[關鍵詞]教學 傳統(tǒng)模式 信息技術(shù) 整合
[中圖分類號]G652[文獻標識碼]A[文章編號]1009-5349(2011)06-0212-02
現(xiàn)代社會處在信息化、數(shù)字化和網(wǎng)絡化進程中,傳統(tǒng)教育面臨全新的機遇和挑戰(zhàn)?,F(xiàn)代教育技術(shù)正在廣泛應用,引發(fā)了教育思想、教學手段、教學思路、教學方法、教學體系乃至于整個社會教育理念和教育模式的重大變革。本文以教師課堂教學行為作為切入點,將傳統(tǒng)教育模式和現(xiàn)代教育技術(shù)相結(jié)合,對課堂教學實踐進行深入的行為分析,研究如何實現(xiàn)教學最優(yōu)化,幫助教師尤其是年輕教師提高課堂教學和課堂管理能力。
一、傳統(tǒng)模式的課堂教學
傳統(tǒng)課堂教學指的是由19世紀初德國教育家赫爾巴特創(chuàng)立的,后經(jīng)蘇聯(lián)教育家凱洛夫發(fā)展而形成的一種教學思想和模式。其形式上為“五段教學法”(組織教學、復習舊課、講解新課、鞏固新課、布置作業(yè))及其變式。傳統(tǒng)教學環(huán)境下的課堂教學基本上是以教師為主體的講授型模式,它以“課”為教學活動單元,由教師設計、組織上課,可以合理而統(tǒng)一地安排教學內(nèi)容和進度,系統(tǒng)地講授所學知識,可使學生與教師進行積極地互動和討論,有助于教學任務全面地、高效地、系統(tǒng)地完成。但傳統(tǒng)課堂教學有很大的弊端:忽視了學生的學習主體性;過分注重知識的機械傳授,教師是“傳道者”;教學過程是教師教、學生被動地學的單邊過程等。
二、現(xiàn)代教育技術(shù)背景下的教學
現(xiàn)代教學利用教育技術(shù)設備,可以對文字、圖像、動畫和聲音等信息進行處理,形成了聲、圖、文并茂的環(huán)境。能夠充分地調(diào)動學生的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等多種感官進行形象化教學,彌補了傳統(tǒng)教學方式在直觀感、立體感和動態(tài)感等方面的不足??梢允箤W生對所學的知識達到變抽象為形象,變枯燥為樂趣,讓學生由苦學變樂學,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生自主學習的熱情。教學的模式、手段、過程等方面發(fā)生了根本性變化,促進了課堂教學效率的提高。
相比于傳統(tǒng)教學環(huán)境,現(xiàn)代教育技術(shù)背景下的課堂教學的優(yōu)勢是不言而喻的。從教學觀念來說,它以龐大的信息量和快捷的信息切換,滿足了現(xiàn)代教育的需要,也體現(xiàn)了學生在素質(zhì)培養(yǎng)過程中多層次、多要求的特點;就教學手段而言,它適應了知識更新加快、知識傳播簡捷的要求,同時使教師操作方便;教學內(nèi)容上,它令教學內(nèi)容更全面、更直觀、更具體、更生動。然而,在應用現(xiàn)代教育技術(shù)的課堂中,教師教學行為仍存在諸多不足,如教師言語講授越來越少,忽視了課堂講解的重要作用,成了屏幕后的“放映員”;課堂提問缺乏即時性,過分地強調(diào)了課堂的預設性,大大地阻礙了課堂生成性的形成;教師在追求豐富多彩的視聽和動畫效果時,容易忽略學生的有意注意與無意注意規(guī)律,分散學生的注意力,忽視學生對一些重要知識點的識記;缺少師生的互動環(huán)節(jié)等。
三、現(xiàn)代教育技術(shù)和傳統(tǒng)課堂教學有機結(jié)合的教學
根據(jù)上述的分析和研究,傳統(tǒng)教育技術(shù)與現(xiàn)代教育技術(shù)都有它的優(yōu)勢和弊端。隨著多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、通信技術(shù)等在教學中的應用,可以大大豐富教學課堂,激發(fā)學生的學習興趣,從而提高教學效率。但現(xiàn)代課堂教學對現(xiàn)代教育技術(shù)的應用,還需要依托傳統(tǒng)課堂教學模式,需要教師的講解、操作演示,這樣才能使學生更理解與習得知識的周期縮短,才能取得更佳的效果。任何一種先進的教育技術(shù),都不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的課堂教學模式,它只能起到優(yōu)化和輔助的教學作用。因此,優(yōu)化的教學必須將現(xiàn)代教育技術(shù)和傳統(tǒng)教育模式相結(jié)合應用于課堂教學上,才能真正達到教學最優(yōu)化。本文以利用幾何畫板講解橢圓和雙曲線的定義為例,來研究以傳統(tǒng)教學模式為依托的現(xiàn)代課堂教學行為。
引入橢圓定義,平面內(nèi)與兩定點F1、F2距離的和等于常數(shù)2a(2a>|F1F2|)的動點P的軌跡叫做橢圓。
即:│PF1│+│PF2│=2a
其中兩定點F1、F2叫做橢圓的焦點,兩焦點的距離│F1F2│叫做橢圓的焦距。作F1,I、B是F1上的兩點,F(xiàn)2是F1內(nèi)的一點,連接I、F2,作線段IF2的中垂線l,與直線IF1相交于點P,如圖1所示。
圖1
(一)形象生動的引課
教學是一門藝術(shù),教師既是導演,又是演員。在教學導入過程中,教師先利用幾何畫板軟件的“軌跡”功能,根據(jù)已知到兩個定點F1、F2距離之和是個定值的動點P的軌跡,即|PF1|+|PF2|=2a,可以準確而輕松地作出符合條件的動點P的軌跡,這樣的新課引入對于學生來說,先感性地認識橢圓,再通過他們的觀察、討論,大大增強了他們的求知欲望,最終引導學生自己發(fā)現(xiàn)它們之間的關系;對于教師來說,在作圖的時候讓學生積極參與到作圖過程中,既能充分調(diào)動學生的學習興趣,活躍學生的思維,又能準確作圖、節(jié)省作圖時間,還可以減輕粉筆末的污染。
(二)靈活透徹的講解
在教師講授過程中,通過投影和黑板結(jié)合、師生交流、互動討論的方式,使課堂教學靈活多變、生動活躍,高效地完成所有的教學任務。在所有的直觀教具中,黑板最普遍、最重要、最靈活。但是也許就是因為黑板過于為人們所熟悉,一直往往被忽視或使用不足。大屏幕展示雖然色彩豐富、極具視覺沖擊力,可以激發(fā)學生的學習興趣,然而教師在追求豐富多彩的視聽和動畫效果時,容易分散學生注意力,忽視學生對一些重要知識點的識記。因此應將傳統(tǒng)的“一塊黑板,一張嘴,一本書,一支粉筆”的教學模式和現(xiàn)代的多媒體教學設備結(jié)合起來,優(yōu)勢互補,使學生的學習效率更快、更好。
接著上面的實例,在學生的仔細觀察和激烈討論之后,設計適當?shù)奶釂柌⒗煤诎?,師生共同推導得出?gòu)成橢圓的一些幾何關系:
直線l是線段IF2的中垂線
|PF2|=|PI|
|PF1|+|PF2|=|PF1|+|PI|=|IF1|,即F1的半徑。
為了讓學生更形象地看到動點P的運動軌跡,可以把軌跡隱藏,利用幾何畫板的“追蹤點”功能,動態(tài)地觀看動點P的運動狀況。
接著教師引導學生,如果點F2在F1外,會出現(xiàn)什么狀況?學生又開始思考、討論,課堂學習氣氛很活躍。一段時候后,提問幾位學生,說說他們的設想答案,及時捕捉他們的思路和對剛才概念的理解程度。最后,教師根據(jù)學生的回答作出分析,利用幾何畫板來演示和證實結(jié)論,變成了雙曲線,如圖2所示。
圖2
教師利用黑板,師生相互交流,利用以前所學知識推導得出結(jié)論:
直線l是線段IF2的中垂線
|PF2|=|PI|
|PF2|-|PF1|=|PI|-|PF1|=|IF1|,即F1的半徑。
進而得出雙曲線的定義:
與平面上兩個定點F1、F2的距離之差的絕對值始終為一定值2a(2a小于F1和F2之間的距離即2a
板書雖色彩單調(diào),書寫耗時,但內(nèi)容清晰可見,重點突出。而且板書體現(xiàn)了人的交互,教師可以根據(jù)學生的反應及遇到的突發(fā)問題靈活運用黑板。另外,板書內(nèi)容保留時間較長,更方便學生記錄,再結(jié)合幾何畫板軟件強大的作圖功能,作圖準確、方便、靈活,省時,動態(tài)性強,極大地激發(fā)了學生的學習興趣,使他們積極參與知識的探索,再通過教師的精心引導,結(jié)合大屏幕的幾何圖形進行詳細講解,帶著同學們利用以前學過的知識嚴格推導,最后得出正確的結(jié)論。這樣可以使學生對知識點的理解更深刻、更透徹,達到了很好的教學效果。
四、結(jié)論
綜合上述,整個教學過程需要師生之間、生生之間知識的匯聚,思維的碰撞,思想的交鋒,情感的融洽,不要把學生視為接收知識的容器而一味地去灌輸,學生是一個個需要點燃的火把,老師應把這一個個的火把點燃,并指引他們?nèi)绾蔚街R的寶庫中去發(fā)現(xiàn)寶藏。本文以橢圓和雙曲線的定義的課堂教學為例,研究了現(xiàn)代教學媒體幾何畫板軟件與傳統(tǒng)教學模式相結(jié)合的教學行為,系統(tǒng)而且邏輯性和動態(tài)性強,再加上生動形象地講解和靈活多變的提問,可以極大地鼓動學生的學習積極性,開發(fā)學生的思維,更深刻、更透徹地理解所授知識。因此,現(xiàn)代課堂教學行為是依托傳統(tǒng)教學模式,并將多媒體、網(wǎng)絡技術(shù)等現(xiàn)代媒體技術(shù)作為輔助手段,利用系統(tǒng)方法分析教學問題并確定教學目標,對學習者的特征進行分析,設計解決教學問題的方案,然后選擇有效的教學策略,與學生進行互動的“雙邊活動”。
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