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現(xiàn)代科學技術方法范文第1篇

1.科學計算可視化技術研究背景

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

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

2.科學計算可視化技術在現(xiàn)代教育方法中的應用

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

2.1虛擬現(xiàn)實技術制造“真實”感受

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

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

2.2計算機動畫展現(xiàn)“實物”效果

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

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

3.科學計算可視化技術對于現(xiàn)代教育方法的價值及意義

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

實現(xiàn)科學計算的可視化具有多方面的重要意義。它可以大大加快數(shù)據(jù)的處理速度，使龐大數(shù)據(jù)得到有效利用；可以在人與數(shù)據(jù)、人與人之間實現(xiàn)圖像通信，從而使人們能夠觀察到在傳統(tǒng)的科學計算中發(fā)生的現(xiàn)象，成為發(fā)現(xiàn)和理解科學計算過程中各種現(xiàn)象的有力工具；同時，還可以實現(xiàn)對計算過程的引導和控制，通過交互手段改變計算所依據(jù)的條件，并觀察其影響。總之，科學計算的可視化將極大地提高科學計算的速度和質(zhì)量，實現(xiàn)科學計算工具和環(huán)境的進一步現(xiàn)代化，從而使科學研究工作的面貌發(fā)生根本性的變化。

現(xiàn)代科學技術方法范文第2篇

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

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

1 前言

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

2 是否有必要講授基礎投影理論

基礎投影理論是《機械制圖》課程的基礎理論部分，是研究把空間形體（點、線、面、體）表現(xiàn)在平面上而建立的一套系統(tǒng)的理論，即投影原理、基本幾何元素（如點、線、面、體）的圖示法則、元素間幾何關系圖示法的基本定理（如平行、相交、交叉、垂直等）。其基本的作圖方法，包括點、線、面從屬關系的作圖，如直線上的點、平面上的點與線、線與面交點、面與面交線的求法等，它們組成了課程所特有的理論系統(tǒng)。由于課時原因，關于基礎投影理論部分是否有必要講授的問題，有相當一部分教師認為在學時少時（總課時少于60學時），就沒有必要講授基礎投影理論。經(jīng)過幾輪嘗試，筆者認為：基礎投影理論需要講授，而且需要精講細講。

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

3 如何解決學生由“空間—平面—空間”關系轉(zhuǎn)化的難點

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

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

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

3.2 教學設計新穎，利用信息技術，課堂練習有樂趣

3.2.1 教學設計方法一：游戲、競賽教學法

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

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

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

3.2.2 教學設計方法二：多媒體直觀教學法

講授《機械制圖》時經(jīng)常采用而且比較傳統(tǒng)的方法就是直觀教學法。直觀教學法包括語言直觀和教具直觀。語言直觀要求教師用生動、形象的口頭語言和體態(tài)語言（手勢、姿態(tài)、表情等）進行傳授，以喚起學生豐富的聯(lián)想。教具直觀則采用：實物、模型、掛圖、電視、電影、幻燈等演示教具，為學生建立感性認識，如通過展示各種截交和相貫模型以及零件實物，讓學生對表面交線的物性有所感悟和理解；通過學生進行組合體和零件的對比觀察，使學生建立疊加體和切割體兩種形體的區(qū)別和聯(lián)系等。隨著科技的發(fā)展，教學改革的深入，多媒體教室的建立，多媒體課件以其信息量大、畫圖速度快、動理形象逼真、利于復習等諸多優(yōu)越性，而被各學科的教師采用，也成為《機械制圖》教師直觀教學法的主要手段。例如，講解“三視圖的形成”內(nèi)容時，我制做的多媒體動畫課件演示過程如下：將一立體實物放置在三投影面體系中，互相平行的投射線，模仿光線照射，分別將實物向三個投影面進行正投影，動畫顯示，在三個投影面上分別得到三個視圖，然后再利用動畫的演示，將三個相交的投影面分別繞三根投影軸展開，原本在相互垂直的三個投影面上的三個視圖，展開在同一個平面內(nèi)，三視圖形成了……多媒體動畫課件用很短的時間，就完成了用語言很難表達完整的內(nèi)容，既生動形象又鮮活逼真。在學生感性認知初步形成的基礎上，教師及時加以循循善誘，引導學生把觀察到的進行分析，結(jié)合想象與思考，分析出展示對象的特點和各種現(xiàn)象的聯(lián)系，使學生建立或鞏固思維中的抽象觀點，并使之具體化，誘導學生總結(jié)歸納，抽象概括出準確的概念，完成從具體到抽象再到具體這樣一個完整的認識過程。

3.2.3 教學設計方法三：軟件輔助教學法

隨著制造業(yè)信息化進程的深化發(fā)展，現(xiàn)代信息技術特別是計算機輔助設計與制造技術（簡稱CAD/CAM）在機械行業(yè)得到廣泛的應用。為了讓學生能適應機械專業(yè)的現(xiàn)代信息化的發(fā)展，信息技術在機械類專業(yè)信息化教學中顯得相關重要，除了每門課程制作了相關的多媒體課件進行優(yōu)化教學外，相關軟件技術也應該逐漸運用到機械專業(yè)的教學中，例如Solid Works 軟件輔助《機械制圖》課程教學法。

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

3.3 作業(yè)適量，輔導跟緊，批改反回及時

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

3.4 總結(jié)、歸納作圖技巧，提練、運用識圖口訣

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

4 結(jié)語

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

（大連市輕工業(yè)學校，遼寧 大連 116023）

參考文獻：

現(xiàn)代科學技術方法范文第3篇

【關鍵詞】初中物理 教學改革 教育觀念

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.02.030

一、教育觀念要轉(zhuǎn)變與更新

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

（一）基本功的訓練永遠不可少

我們必須要搞清為什么要進行課程改革？這次課改改的是什么？是不是對以前物理課程及其教育方式的否定？明確地說這次課改絕不是對以往課改的否定，事實上力圖準確地把握和反思。物理學是一門比較特殊的學科，它系統(tǒng)性強，有些知識又相對抽象且不易理解?；靖拍睿驹?、基本技能和方法等基本功的訓練，永遠是物理教學的核心?；A打得是否扎實，直接關系到學生能否對飛速發(fā)展變化的世界有較強的適應，能否在今后的學習和工作中繼續(xù)有效地學習和運用各種科學文化知識和現(xiàn)代科學技術，能否開創(chuàng)新領域，探索新問題。

現(xiàn)代科學技術是在各門基礎科學之上發(fā)展起來的，基礎不牢固，直接影響到人們進一步學習，以我國扎實的“雙基”教育本身就是我們優(yōu)秀的傳統(tǒng)和經(jīng)驗，摒棄它就根本談不上什么科學文化素質(zhì)教育。

（二）經(jīng)典物理學可不能松

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

（三）學生獨立獲取知識能力的培養(yǎng)不能成為口號

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

二、培養(yǎng)學生愛好，激發(fā)學習興趣

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

三、利用感官，培養(yǎng)學生親身體驗和實踐能力

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

四、注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識

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

五、教給學生的學習方法

現(xiàn)代科學技術方法范文第4篇

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

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

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

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

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

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

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

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

作者簡介：

邢海鷹，國防工業(yè)出版社總編輯。

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

孫慧波，國防工業(yè)出版社副總編輯。

現(xiàn)代科學技術方法范文第5篇

一、機械制圖在人才培養(yǎng)改革中占有重要的地位和作用。

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

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

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

三、機械制圖改革方案的制定與實施。

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

1、改革學生空間想象能力培養(yǎng)的傳統(tǒng)方式。

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

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

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

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

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

3、改革灌輸式的教學方法為啟發(fā)引導式教學方法。

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

4、充分利用現(xiàn)代化的教學手段。

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

四、實施效果。

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

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

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

4、計算機繪圖，使學生掌握了計算機繪圖的技能技巧，為后續(xù)開設的現(xiàn)代信息技術課的學習尊定了良好的基礎。由于計算機繪圖的學習，學生掌握了計算機繪圖的技能技巧為后續(xù)的CAD、CAI等現(xiàn)代技術課程的學習尊定了良好的基礎，作了知識上的準備。

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