科学研究方法范文

导语：如何才能写好一篇科学研究方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词 沈括 科学思想 科学方法

中图分类号： I206.2 文献标识码：A

一、 沈括及其主要科技成就

沈括（1032-1096），字存中，号梦溪，生于北宋中期，浙江钱塘（今浙江杭州市）人。沈括自幼聪慧好学，对事物充满好奇心和探索欲，他一生知识渊博，博学善文，仕途之余从事著述和科学研究，精通数学、农学、医学、天文学、化学、物理学、生物学和地理学，在音乐、艺术、文学、史学、医药、律历等方面也取得了瞩目的成就，更是出色的工程师、军事家、政治家和外交家。沈括平生著作四十余种，晚年更是以生平见闻撰写了笔记体巨著《梦溪笔谈》，对我国古代科学技术的进步和发展有着巨大的贡献，被英国学者李约瑟称为“中国科学史中最卓越的人物”。

沈括在自然科学等诸多领域中都颇有成就。数学方面，他从实际计算需要出发，首创了“隙积数”和“会圆术”，促进了平面几何学的发展，在天文计算中也起了重要作用。物理方面，沈括对小孔成像、凹面镜成像等做了探讨与实验，推动了“透光镜”的研究并最早记录了磁偏角的存在；此外，他还剪纸人在琴上做实验，研究声学中的共振现象。化学方面，沈括第一次提出了“石油”的概念，对石油地质、产油区的地表特征作了精辟的阐释，并利用石油不完全燃烧而生成炭黑的特点创造了石油炭黑代替松木炭黑制造烟墨的工艺。天文学方面，他研究并改进了浑仪、浮漏和影表等天文仪器，制造了侧日影的圭表，改进了侧影方法，测得真太阳日的长短变化；提出采用“十二气历”，建议以太阳运动作为计算依据。地理学方面，沈括正确解释了华北平原的成因，并提出制图九法；他首次将“飞鸟直达”测量法用于制图，并在木板上制成了最早的立体地理模型。沈括还致力于医药研究，搜集整理中医药方并将其收录于《良方》之中。此外，他对风雨雷电等自然现象的探讨，对动植物形态的描述以及对晶体的论述等方面也有许多独到的见解。

二、 沈括的科学思想

沈括的科学思想以元气、阴阳、五行学说为基础，具有朴素唯物论和辩证法倾向，既注重继承传统，又勇于怀疑，开拓创新，具有考察和试验相结合的实践性，并坚持经世致用益于民生的务实思想。

（一）沈括的科学思想。

1. 唯物辩证的思想。

沈括具有朴素的唯物主义思想和发展变化的观点，他认为“天地之变，寒暑风雨，水旱螟蝗，率皆有法”，并指出“阳顺阴逆之理，皆有所从来，得之自然，非意之所配也”。沈括认为，自然界的事物是不断运动变化的，这些变化都是有规律的，而这些规律是客观存在且不以人的意志为转移的。基于变化的思想，沈括提出了“不胶一法，乃为通术”的观点，他认为既然事物是不断变化发展的，就应当用辩证的思想来看待问题。

在沈括看来，“物理有常、有变”，万物之理受本气影响在一定阶段内表现出“常”的一面，具有一定的稳定性，同时它又受到其他各种因素的影响而呈现出“变”的一面，“有常有变”是正常现象，“变”是绝对的、永恒的，“常”是相对的、暂时的。既要看到“常”，又不能忽视其他因素影响下的“变”，才能把握住事物变化的规律。同时，事物变化的规律往往是隐藏起来的，不容易被人们所认知，但随着人们认识能力的增强，可以深入了解并掌握事物变化的客观规律。

2. 继承创新的思想。

任何科技创新和进步都是在前人的研究基础上形成的，沈括也不例外。他重视并善于批判地继承前人的成果，通过认真搜集和学习这些已有的成果，取其精髓，舍其糟粕，遗古而创新。他从已有的文献中梳理物理、数学、天文学、地理学、生物学、医学等各方面的知识，对它们进行归类思考并提出质疑。

如沈括在昭文馆担任编校书籍的工作时曾参与考评浑天仪，他将之前数十位历算家关于刻漏的著作以及二十五种历书都找来详细研读，很快掌握了天文历法方面的知识，成为一名对天文历法颇有研究的专家。沈括曾对僧一行的《大衍历法》有很高的评价，但发现这一历法沿用至北宋已经与朔法不尽符合，与四时节气也有脱节，于是在主持编修《奉元历》时，提出了“十二气为一年，更不用十二月”的主张。沈括对历法的改革在很长时期内饱受非议，直到近代“十二气历”的科学性才得到人们的接受，但他的创新意识却得到了普遍的赞誉。著名的科学家竺可桢对沈括遗古创新的科学思想有很高的评价：“…而括当时能独违众议，毅然倡立新说，置怪怨攻骂于不顾，其笃信真理之精神，虽较之于伽利略，亦不多让也。”

3. 实践的思想。

沈括主张人的认识和知识都来源于实践，他强调“事非前定”，认为实践是第一位的，人们只有经过不断地实践、反复细致的观察，才能认识和了解事物，从而掌握事物运动变化的规律，即“详观而能熟喻”。 沈括正是用实践的态度来从事科学研究的，他从实践的思想出发，重视劳动人民的实践经验和发明创造，实践的思想贯穿沈括科学研究的始终。

沈括得到毕发明的活泥字后，亲自实践，在实践的过程中进行了深入的研究和总结，并对整个工艺流程作了详细的记录，进而将活字印刷术的操作过程展现出来。可以说，如果没有沈括对活字印刷术技术的总结，毕的活字印刷术很可能就失传了。

(二) 沈括科学思想的特点。

沈括医生的科学实践中，有着中国古代科学家重视解决生产、生活中实际问题的倾向，带有明显的经世致用的务实特点。如他的隙积术和会圆术，是在兴修水利的工作中，为了准确计算各种堆垛而提出的；分层筑堰测量法也是在他整治汴河的工程中发明出来的。

沈括的晚年著作《梦溪笔谈》中，关于自然科学的内容多达255条，其中有关农业生产的43条、医学方面88条、工程技术23条、应用技术数学12条、属国防与国家行政管理的地学20条、应用物理、化学及地质学35条、乐律21条，共242条，这些都于现实生活密切相关，有一定的实用价值。

(三) 沈括科学思想的局限性。

虽然沈括的思想总体来说是以朴素的唯物论和辩证法为核心的，但是，受历史时代影响，他的思想十分复杂，并夹杂着一些唯心的内容。沈括在批判 “万事无不前定”，提出“事非前定”的朴素唯物论的同事，又陷入了“人有前知”的泥沼。他认为，一切都是前世的定数，而圣人是可以知晓未来之事的。沈括在表示占卜之术不可恃信的同时，又指出这些方术都是有寓意的，个人的主观行为会对占卜行为产生影响，凡夫俗子受累于心很难掌握方术的神奇，只有排除心中的杂念，才有资格谈论“先知之神”。

三、 沈括的科学研究方法

科学研究方法是影响科学成果的重要因素，在科学研究中有重大的作用。沈括作为北宋时期成就斐然的科学家，能够在科学技术领域取得如此巨大的成就，很大程度上得益于他先进的科学方法。

(一) 沈括的科学研究方法。

1. 观察和实验相结合。

科学观察和实验是科学研究过程中借以获得经验知识和材料数据的重要手段。丹皮尔曾说过：“证明前人说法的惟一方法，只有观察和实验”。沈括正是遵循了这一思想，他在科学领域的巨大成就绝大部分是在观察与实验的基础上形成的。

他看到凹面镜照射物体所成的像是倒置的，为了解这一现象的原理，沈括在生活中经常观察类似的现象，发现窗外的楼塔，由于光线穿过窗格，它所形成的塔影也是倒立的。这些为他研究凹面镜的成像原理提供了真实的资料。为了验证“同声相应”的原理，沈括对共振现象也做了简单的实验：他将纸人放在待测的弦上，弹拨此弦纸人会因为共振而跳动，弹拨其他弦纸人则不动；如果琴弦的声调高低都相同，即使不是同一个琴上的弦也会震动。

2. 归纳和演绎相结合。

归纳和演绎是沈括从事科学研究的重要方法之一，他善于通过对同类事物和现象的观察分析，从中找出事物之间的内在联系，从而概括出一般性的原理，揭示事物变化发展的规律。

沈括在考察雁荡山诸峰形状时，分析它们的特点和成因，指出这是由于水流侵蚀作用的结果，并由此联想到西北黄土地区的地貌特点。经过比较和分析，沈括认为黄土高原的深壑成因与雁荡山相同，都是由于流水侵蚀而形成的。他还观察研究了从地下发掘出来的类似竹笋、核桃、鱼蟹等各种化石，指出它们是古代动植物的遗迹，并根据化石推出了古代地卑气湿的自然环境。

3. 矛盾分析方法。

沈括主张“物理有常，有变”，他认为事物都是处于矛盾之中，具有深刻的辩证法思想，因此，沈括善于用矛盾分析的方法来研究事物变化发展的规律。由于事物是不断发展变化的，当矛盾的两方面发展到一定阶段就会向它的对立面转化，因此沈括非常重视对事物内部矛盾和转化法则的认识与把握。

沈括曾根据阴阳五行相互作用的矛盾转化理论，成功预报了开封地区的一次降雨：持久的干旱是因为湿土起着主导作用，连日阴天，从气已经开始见效，只是被厥阴之气克制才没有形成雨；后来突然出现晴天，是燥金之气出现，厥阴之气受阻，太阴之气伸展开来，到第二天气运都顺畅了，所以推断有雨。除了天文学，沈括的矛盾分析方法更多的应用在医学领域。他指出同一植物上的不同部位有着不同的药性，同一植物相同部位在不同时节、不同地区的药性也有差异，因此在采草药时应该选择适当的时机。

(二) 沈括科学研究方法的特点。

沈括在对自然现象和科技成就的记述时十分详细，他观察事物细致、准确、具体，并重视用通俗易懂的语言描述科学成果和自然现象。他有关雷电、地震、以及陨铁等自然现象的记载，贴切而生动，使人仿佛亲临现场。这不仅仅是沈括进行科学研究和科学推论的基础，也为后世学者的研究提供的可靠的信息。

但由于历史局限性，沈括以及他同时代的科学家的科学研究没有同生产活动分离，没有形成一种独立的社会实践活动，所有的科学方法都是被包含在生产过程之中的。

（作者单位：浙江工业大学政治与公共管理学院）

参考文献：

[1]祖慧.沈括评传.南京大学出版社，2004

[2]沈括.梦溪笔谈.时代文艺出版社，2001

[3]何任. 宋代伟大的科学家――沈括. 浙江中医学院学报, 2002,(01)

[4]吕变庭,刘潇. 论沈括的“天人相分”思想. 河北大学学报(哲学社会科学版), 2007,(05)

[5]李约瑟.中国科学技术史.上海古籍出版社，1990

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一、实验法

科学是一门以实验为基础的学科。科学实验，不仅用来验证定理或定律，更重要的是通过实验，引导学生掌握科学实验的方法，树立科学实验的思想。实验，是培育学生成才的一方沃土。

切实把握实验的基本思想是教好实验的关键。教师应采取一切措施，努力使实验过程回归自然、最真实、最少受干扰，在最接近其纯粹形态的条件下，用最简单的方法，最简易的设备进行实验。基于这一思想，从教学目的出发，利用仪器设备，控制或模拟原始现象，独具匠心，精心设计，突出主要因素，排除次要因素，勾画科学知识框架，直观形象地表现科学内容，精心设计演示实验，努力使教师层次化的实验过程、规范化的实验操作技巧，成为学生学习的榜样。通过精彩的演示实验，努力将具体的表观形象转化为无形的结论，努力将无形的结论转化为色彩斑斓的新形象，最终将形象思维与逻辑思维有机地结合起来，和学生一道，验证定理或定律。

学生分组实验是学生动手动脑的好时机，应引导学生预习实验内容，直至能默写出实验需用的仪器，能独立设计实验步骤。“纸上得来总觉浅，绝知此事要躬行。”应注意调动学生学习的积极性，激发学生自己动手完成实验的欲望。让学生在实验中严肃认真，搞清实验原理，明确实验步骤，熟悉实验操作，抓住实验关键，注重数据采集，预料实验中可能发生的异常现象，寻找实验中各因素间的联系，以便通过自己的感知与思索，模仿与创造，去理解科学中的概念，去发现科学中的规律。

第二课堂实验组（如航模小组、电工小组、摄影小组、无线电小组、钳工小组等）为教师新辟了实验渠道。在那里，课本上比较抽象的知识，变得直观、形象。生产和生活实际中的一切物品，都可作为仪器使用。不妨引导学生自行设计实验，自制教具，自己做土实验。例如，

把两本书平放在桌子上，两书间留出1厘米的空隙，将直尺架在两书之间，用手指压直尺，观察发现直尺和手指皆发生形变，被压弯的直尺产生向上的弹力，发生形变的手指对直尺产生向下的弹力，说明力的作用是相互的；让学生研究自行车的结构和功能，学生能更好地理解摩擦力。

我们周围就是一个大实验室，在生产和生活中，科学知识、科学研究方法与现实的距离会大大缩短，学生掌握的实验技能会与所学理论结合起来，学生的认识水平，会由感觉提高到理论，从而达到借助于实验，深化学生对科学概念、科学原理的理解。

二、比较法

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【关键词】音乐教育；科学研究；方法

研究音乐教学法必须了解音乐的特点，教师必须根据音乐的特点，选择适当的教材和教学方法，使学生掌握音乐知识和技能，培养他们的感受能力、鉴赏能力和表现能力，以启发其树立远大的理想，陶冶其优良品格、高尚情操和丰富的感情，使他们的身心得到健全的发展。

音乐教学主要应用的方法是练习法、演示法、欣赏法、讲述讲解法、问答法和复习法。主要的教学原则是：艺术性与思想性统一，理论与实践相结合，直观性，自觉性，积极性，循序渐进，巩固性，量力性以及统一要求与因材施教相结合等。在此之上，还有以下几种形式。

一、问题教学法

美国音乐教师协会在《关于行动的议程》中提出：“必须把问题解决作为学校音乐教学的核心”。由此，“提高学生问题解决能力”就成为音乐及其他学科的主要教学目标之一，问题教学也成为课堂教学的有效方式之一。我国古代早有关于问题教学的论述，如孟子的“重思存疑”，朱熹的“读书无疑者，须教有疑，小疑则小进，大疑则大进”，陆九渊的“为学患无疑，疑则有进”等等。国外也早有问题教学的若干模式，如杜威的“疑难的情景――确定问题――提出假设――推理――验证”，当代美国的“选择问题――明确问题――寻找线索――解决问题”，巴班斯基的“创设问题情景――讨论――证实结论――提出问题作业”等等。这些都说明了问题教学是一种教学的理念，是一种教学的过程，是一种教学的方式。本人涉及的资料中，尚未找到定义性的答案。但从教学论专家马赫穆托夫在《现代的课》一文中的一段话中，可以见到答案的概貌：“从内部结构的观点来看，可以认为问题性的课是这样的：在这种课上，教师有意地创设问题情境，组织学生的探索活动，让学生提出学习问题和解决这些问题（这种作法的问题性水平较高），或由教师自己提出这些问题并解决它们，在此同时向学生说明在该探索情境下的思维逻辑（这种作法的问题性水平较低）。”马赫穆托夫的这段理论概括，与我们对问题教学法的运用，在客观上是相吻合的。因此，我们对问题教学法本身可以作这样的界定：问题教学法是这样的一种教学方法，即教材的知识点以问题的形式呈现在学生的面前，让学生在寻求和探索解决问题的思维活动中，掌握知识、发展智力、培养技能，进而培养学生自己发现问题解决问题的能力。

现代教学论认为：问题是科学研究的出发点，是开启任何一门科学的钥匙。问题意识是学生进行学习，特别是发现学习、探究学习、研究性学习的重要心理因素，没有问题意识，就不可能激发学生认知的冲动性和思维的活跃性，更不可能激发学生的求异思维和创造思维。问题教学，关键是培养问题意识。问题教学，是新课程课堂教学的有效武器，那么如何实施问题教学呢？

（1）假设性

问题解决要依靠假设。从青少年开始是产生撇开具体事物运用概念进行抽象逻辑思维的时期。通过假设进行思维，使思维者按照提出问题、明确问题、提出假设、检验假设的途径，经过一系列的抽象逻辑过程以实现课程的目的。

（2）预计性

思维的假设性必然使主体在复杂活动前，事先有了诸如打算、计谋、计划、方案和策略等预计因素。古人说：“凡事预则立，不预则废”。这个预就是问题的预计性。从青少年开始，在思维活动中就表现出这种“预计性”。通过思维的预计性，在解决问题之前，已采取了一定的活动方式和手段。

（3）形式化

从青少年开始，在教育条件的影响下，学生思维的成分中，逐步的由具体运算思维占优势发展到由形式运算思维占优势，此乃思维的形式化。

（4）层次性

问题的设置要由浅入深，由11已知向未知进行迁移，切合学生的思维流程。又因为学生差异的层次性：学生的基础不同，理解能力不同，思维方法也不同。所以，问题应充分考虑让每个学生的思维都被触动，都体会到成功的喜悦，都参与思考的积极性。

问题是教学的心脏，是教学思维的动力，且是思维的方向；数学思维的过程也就是不断地提出问题和解决问题的过程。因此，在数学课堂学习中，教师还要即兴的不断的向学生提出新的数学问题，为更深入的数学思维活动提供动力和方向，使数学思维活动持续不断的向前发展。

二、任务教学法

任务教学法的理念来源于外语教学实践。20世纪80年代各国的外语教学研究者经过大量实践，提出一个具有重要影响的语言教学模式──任务型教学。任务教学法是当代教育所推崇的以人为本、注重培养学生应用能力和创新能力的新型教学法。在音乐教学中实施任务教学法对培养学生的演唱、演奏能力、综合性艺术表现能力，使学生能用音乐的形式表达个人的情感并与他人沟通、融洽感情尤其具有时代意义。如果要对任务教学法有深入的认识，最好从任务教学法的理论基础入手，去思考和理解一系列相关的学术问题和教学问题，并在音乐教学实践中有意识地应用。一种新型的教学方法，值得大家探究，但也要科学地、辨证地看待“任务”教学法，任务教学不是万能的，很多东西也不适合用任务教学，所以，科学地理解任务教学，必须要认真地研究，只有从学习者角度出发，仔细推敲每个知识点，为学生设计、构造出一系列典型的“任务”，让学生在完成“任务”中体验自身的主体性，自主地去掌握知识、技能与方法，使学生有成就感、荣誉感，那么我们的教学才会事半功倍，让我们共同努力，不断探索，进一步推动音乐教学不断向前发展。

【参考文献】

[1]林崇德.发展心理学[M].浙江教育出版社，2002.

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Abstract:Until now, the management science the research technique to be possible to divide into the speculation research and the scientific research two kinds. This article will carry on the comparison to these two kind of research technique's characteristic, and unifies Professor Qian a Ying's article "Understanding Modern Economic" chats own understanding and the ponder.

关键词：思辨研究 科学研究

Key words:Speculation research scientific research

【中图分类号】F123 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7069（2009）-06-0082-01

一、管理的科学性与艺术性

管理科学是一门既古老又年轻的学科，它主要研究组织中以人为中心的协调活动。从泰勒开始，管理科学经过上百年的发展，众多管理学派纷纷涌现，形成一片纷繁错杂的管理的丛林。实际上，我们可以看到各管理学派是将不同学科的研究方法引入到管理科学中，它们的根本差别就在于管理科学研究方法的差异。那么，管理科学究竟有哪些研究方法呢？总体上区分，一类是思辩研究方法，一类是科学研究方法。所谓科学研究，是指运用科学方法来获取新知识的过程，以客观、实证和规范为特征的科学研究方法是获取新知识最为精确的方法；而所谓思辩研究，靠思辩即直观的研究方法，与科学研究相抗衡的新知识探索方法。

众所周知，管理科学是一门科学性与艺术性兼具的学科。经过近百年的探索、总结, 管理学已成为一门科学, 并逐渐形成了一套不含主观价值判断, 较为精确, 能够反映管理过程客观规律性的理论知识体系。美国管理学家泰勒是最早把管理带入科学的人。他在管理生涯中, 通过不断实地试验, 研究、分析, 采用科学的方法计算劳动生产率, 逐渐形成其科学管理体系。可见, 卓越的管理必然是科学的管理。在管理的科学性方面, 人们可以通过书籍、网络等载体或实践活动去学习。而学习他人成功的经验、总结自己的管理理论也同等重要。管理者若不掌握科学的知识, 就只能靠运气、靠直观、靠经验进行管理。而有了系统化的管理知识, 他们就可以对管理中存在的问题找到正确的解决方法。有人说, 管理像运转的机器, 遵循着一定的运作模式。当机器陈旧时就需要改进和维护, 从而更好的为企业服务, 这时便产生了艺术。然而管理中的细节, 如果模式不能解决, 那么就必须有新的方法、手段去解决, 并根据不同的环境和问题做出结论, 这也是艺术。所以, 管理又具有一定的艺术性。管理者管人手段的高低, 在于能否充分发挥个人潜能, 能否被信任和支持, 而管理的创新程度, 则取决于对艺术火候的把握。正是管理学科本身的双重特性，客观上要求了管理科学研究方法的思辩性与科学性并存。

二、科学研究方法

对比思辨研究方法和科学研究方法，我们不难发现：科学研究方法是通过系统观察而获取知识的方法。科学方法并非完美无缺，也不能应用在各个领域，但它是对人类知识库更新和拓展做出过最大贡献的一种求知方式。它具有客观性、实证性、规范性和概括性。它以事实为依据，依靠可以由实践检验的信息，使不同的人在不同的地点和不同的时间运用同样的方法可得出一样的结论。它使得研究成果能用规范化的语言、结构来表达，以获得更广泛的认同和应用。

科学研究方法中，数学模型或统计资料是必需的。钱颖一教授在《理解现代经济学》中谈到：“从理论研究角度看，借助数学模型至少有三个优势：其一是前提假定用数学语言描述得一清二楚。其二是逻辑推理严密精确，可以防止漏洞和谬误。其三是可以应用已有的数学模型或数学定理推导新的结果，得到仅凭直觉无法或不易得出的结论。运用数学模型讨论经济问题，学术争议便可以建立在这样的基础上：或不同意对方前提假设；或找出对方论证错误；或是发现修改原模型假设会得出不同的结论。因此，运用数学模型做经济学的理论研究可以减少无用争论，并且让后人较容易在已有的研究工作上继续开拓，也使得在深层次上发现似乎不相关的结构之间的关联变成可能。”在管理科学中也是如此。

三、思辨研究方法

思辨研究方法则是涉及人的价值观和偏好的领域以及发现新知识的过程，有时候只能依仗于运用直觉判断和个人洞察力获取知识。思辩方法的特征和科学方法恰好相反，不强调客观性和实证性，所得到的结论不必建立在直接观测和经验得基础之上，也不用服从所谓的权威，对结果和实际事实之间的许多中间层次，研究者自己也说不清楚，无法清晰表达思考的过程和步骤。这些特点带来思辩结果的歧义性和不可检测性。比如我们看到的许多诺贝尔经济学奖的获奖论文，如科斯的《企业的性质》就是用思辨的方法完成的。可以看到，科学的研究方法运用严密的逻辑推理和数学公式把作者的思考最清晰的反映出来，而且也便于后来的研究者推敲改进。相比之下，思辨的研究方法则需要较强的创造思维和跳跃性思维，但它通常是人类伟大灵感的产物，最有可能创造新知识。

四、结论

现在一方面要多阅读经典文献，在与管理大师的思辨对话中，激荡智慧和灵感的火花，探索未知的知识领域；另一方面，应着力培养自己的科学研究能力，用好现代数学工具和信息技术，把其他领域的优秀研究成果应用到管理学的研究中来，建立一套自己的分析问题、解决问题的理论工具。另外，不论是运用哪种研究方法，管理中最不能忽视的就是情境因素，管理学中研究的人不同于自然科学中的生理人或社会科学中的人群，而是一个个活生生的具有鲜明个性特点的人，而且管理的外界情境也在不断变化，这不仅要求研究者拥有一套科学的方法，也要求研究者善于思辨，善于捕捉直觉和灵感。

参考文献：

[1]钱颖一. 理解现代经济学. 财经科学,2002年增刊.

[2]马成,王国进. 当代管理科学研究方法评述. 现代管理科学，2004，（3）.

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关键词：冶金专业英语 教学改革研究 启发式教学研究 快乐学习思路

中图分类号：H319文献标识码：A文章编号：1009-5349（2016）11-0038-01

近年来，我国冶金行业技术革新不断，同时高端民用和军用领域的迅猛发展也对钢铁冶金产品质量提出了更为严苛要求。而《冶金专业英语》是高校冶金工程专业学生的重要专业课程，是使学生领会本领域知识的英文表达方法。 [1-3]但是，传统的教学过程存在教学方法单一、教学方式脱离实际、学生学习兴趣不足等问题。针对现有教学过程中存在的关键问题，本文提出“启发式思维方法”的教学改革新思路研究，旨在解决课程教学体制中出现的问题，提升学生的学习能力。

一、启发式教学在《冶金专业英语》课程中实行将面对的问题

（一）课程自身对学生学习兴趣的限制

《冶金专业英语》区别于普通英语以理论为基础、交流为实用的特点，其专业性强、词汇生僻、语言结构严谨、词句长度增加。有时语句长达45个单词甚至更多，同时复杂的语法结构也使学生更加难以理解其科学含义。虽然新的教学改革已经启动，但是《冶金专业英语》的课堂教学仍停留在书本内容上，使得本就对英语产生排斥心理的学生们更加望而生畏，极大地抑制了学生快乐学习的兴趣。

（二）教学方法及手段单一

教师在教学过程中使用的辅助用具单一，往往只是将文字以及知识点放到多媒体上播放，而对音频、影视、动画等启发工具使用很少，学生感觉枯燥无味、单调平淡。

二、启发式教学在《冶金专业英语》中的应用研究

（一）激发学生的表达欲望

传统教学总是以老师为主导，学生为“容器”，造成学生学习主观能动性低，注意力不集中，而启发式教学则在教学过程中始终贯彻“兴趣是最好的老师”这一中心思想，以学生为主体，因材施教。 [4]教师用一定的知识和思维方法，通过创设情境、设问互动等形式启发同学们的发散思维。

（二）理论与实际相结合，多媒体与图片和影视相结合

冶金专业英语中的语句大部分由简单词汇组合而成，但组合后的语句较长且结构复杂，对其科学含义的理解更为困难。为此摒弃将大篇幅文字直接放上多媒体进行讲授的方法，采用影视或者图片的方式进行讲解，引领学生思维跟进则更为可行。例如“The partially spent reducing top gas， containing about 70 percent carbon monoxide plus hydrogen， flows from an outlet pipe located near the top of the DP furnace into the top-gas scrubber where it is cooled and scrubbed to remove dust particles. The largest protion of the top gas is recompressed. enriched with natural gas， preheated to about 400℃， and pepied into the reformer tubes.”这段文章中生词较多，构成复杂，单纯的知识点讲解和语法的分析无法达到专业知识的学习与结合。如在讲述过程中，有效结合顶气循环过程示意图则能起到事半功倍的有益作用，其中还原顶气在洗涤器（scrubber）中将还原顶气定期冷却、洗涤后与天然气混合预热到400℃后导入重整管（reformer tube），混合气体被冲正成CO和H2，再循环到还原炉内。将复杂的英文描述与形象的流程图相结合，对于提升学生的专业知识水平具有显著的促进作用。

三、结论

综上所述，本文针对现阶段《冶金专业英语》教学过程中存在的问题，提出“启发式思维方法”的教学改革思路，同时将复杂的英文描述与生动形象的图片、动画等结合起来，提高学生快乐学习的兴趣。此“启发式思维方法”不仅适用于《冶金专业英语》的教学过程，还力争为其他课程的教学改革提供新思路和新方法。

参考文献：

[1]吴六顺，周云.钢铁冶金专业英语教学改革探讨[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2015，03：116.

[2]李丽春.高职冶金专业英语教材建设探讨[J].教育教学论坛，2014，20：272.

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一、问题的提出

自主学习是当今教育研究的一个主题，“指导学生自主学习的科学方法研究”是“教师专业发展研究”的一个子课题。《基础教育课程改革纲要（施行）》中明确指出：“注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践学习，促进学生在教室的指导下主动地富有个性地学习。”在当前的教育改革形式下，如何指导学生自主学习方法的科学研究成为我们小学教师讨论的热点问题。结合我校的实际，我们提出了“指导学生自主学习方法的科学研究”的课题研究。

二、课题界定

所谓自主学习，是指学生在教师的科学指导下，通过能动的创造性的学习活动，实现自主发展的过程。根据国内外学者的研究成果，我们可以将“自主学习”的特征概括为以下3个方面的特征：1.自主学习是一种主动学习，主动性是学习的基本品质，学生在学习活动中表现为“我要学”。2.自主学习是一种独立学习，独立性是自主学习的核心品质，在学习活动中表现为“我能学”。3.自主学习是一种无任何监控的学习。

三、理论依据

《基础教育课程改革纲要（试行）》在论及基础教育课程改革的具体目标时指出：“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”从我校现状来看，学生独立提出问题，分析问题和解决问题的能力亟待提高。要解决这些问题就应该从研究教学策略着手，特别是从研究怎样教会学生自主学习，培养其自学能力。

四、课题研究过程

经过课题组成员的共同努力，我们做了如下工作：

第一阶段：准备阶段，2月，学习立项通知精神，做好开题论证工作。2.选课题，使全体成员明晰课题研究的意义及步骤，进一步优化研究方案。3.申报立项。2012年3月，组建研究团队。1.组织教师学习相关理论，提高教师自我反思、同伴互助的意识，为课题研究创建和谐、信任的人文环境。2.分配任务，明确分工研究任务。

第二阶段：实施阶段2012年3月，继续深入学习本课题的相关理论知识，课题组成员深入各年级调查、了解教学情况和学生的学习情况（包括学习态度、学习方式、学习成绩等情况；开展教研活动。2012年4月-5月，通过上示范课、听课、评课、说课等形式指导年轻教师如何备课上课和反思，传授教学经验和指导学生自主学习的方法。2012年7月，撰写教学随笔、案例和反思，采取学习研讨、集体备课、群体反思、跟踪改进等灵活多样的形式，在反思中不断提高。2012年8月，组织教师到北流市、玉林市培训学习，带回了好的教学经验和方法。2012年9月，进行提升培训，学习教育教学理论，为全县教师技能大赛充电。2012年10月，举行校级赛课和教育教学理论考试，选拔优秀教师参加县级赛课教育教学理论考试，推选5名优秀教师参加县级赛课。11月，5名优秀教师参加县级赛课教育教学理论考试，有2位教师获得一等奖，有3名教是获得二等奖。2013年1月，我们进一步完善课题研究，查漏补缺，进一步完善教师指导学生自主学习的科学方法。2013年2月举行成果展示，展览实物图片，观摩学习，交流典型经验。在课题研究中，研究人员积极参与教科研工作，主动学习教育教学理论，通过研究课、观摩课、优质课在教研组形成了良好的教研氛围，提高教师的教育教学水平。随着课题研究的开展，课题组研究人员在教育科学的理论指导下，教师素质和科研水平不断提高，撰写了一批与课题相关的经验文章（教案设计、教学随笔、教学反思、教学论文、教具和课件制作等），写有13篇论文（获奖6篇，并刊登在省级以上的刊物）、10篇案例分析（获奖4篇），教师指导学生作文，有6篇发表在《小学生作文报》上，获奖课件2个，有5位教师获得毕业班教学成绩超市标奖，有6名教师被评为优秀班主任，课题组成员成为学校教学的中坚力量。

第三阶段：结题阶段：2013年3月，课题组成员收集各种材料、总结、整理研究论文，撰写结题报告，上交总课题组。进行经验交流，实验教师的研究论文结集，在教学实践中推广应用。

五、课题研究方法

1、行动研究法。课题组立足课题研究单位的实际情况，广泛搜集了小学生自主学习所面临的关键问题，寻找一些有效对策，教师转变了教学观念，改进教学方法。

2、案例研究法。课题组选取了教师指导学生自主学习的典型案例，研究其成功经验，并在全校教师中推介这些好经验。

3、调查研究法。课题组采取问卷和访谈的方式，对全校小学生自主学习的现状进行了调查，总体上了解到了全校小学生的自主学习的状况、教师对自主学习的基本看法、部分学生自主学习的好方法等。

4、文献研究法。围绕我校学生自主学习的问题，课题组做好了文献综述，收集了解国内外已有的部分研究成果，组织课题组成员进行认真学习，为本课题的研究工作提供了借鉴和参考。

六、课题研究的目标和内容

本课题的研究目标是：实验的总体目标在于转变传统的学习方式中学生被动性的学习状态，探索出适合小学生年龄特点的、适合于大班额学习环境的新型的学习方式，以促进学生学习主动性、能动性、独立性不断生成、张扬、发展与提升，从而培养学生的创新精神和实践能力。

本课题研究的内容是：课题组研究人员在广泛学习的基础上，结合自身教育教学实践，开展课题研究，将“学习、实践、研究”融为一体。1、自主学习、发现问题、提出问题。2、根据问题收集事实、证据。3、分析和处理信息，形成解释并对信息的可靠性作出评估。4、表达与交流、修正与完善解释。

七、研究成果

1.教师的素质和教学水平不断提高。课题组成员通过参与本课题的研究，教学观念进一步更新，教学方式进一步转变，驾驭课堂教学水平得到了可喜的进步，为了激励教师、展示我校学习方式研究成果，在校级和县级的赛课中，中青年教师的风采与学生的学习水平得到了县教研室领导的好评。

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在近年信息处理与分析相关技术领域的进展中，文本挖掘是最引人注目的领域之一。文本挖掘是一个方法群，涉及统计学、自然语言处理、信息抽取、可视化等多项信息技术。同很多新兴领域一样，文本挖掘目前并没有统一的定义，没有完全一致的方法与模型，但是，Feldman和sanger那个很笼统的定义：“可将文本挖掘大致定义为一个知识密集的过程，在此过程中用户与文档集合通过分析工具进行交互”，清晰表明了这种方法与信息分析的内在联系。

信息分析方法可广泛用于决策支持和科学研究，在社会科学问题的研究中，它也具有一般社会科学研究方法所不具备的某些方法论优势。但情报学产生至今的数十年时间里，信息分析方法一直没有成为社会科学研究的主流方法，造成这一现象的原因，除了情报学对本领域的理论与方法缺乏有效的宣传之外，信息分析方法本身的效率问题是一个关键因素。由于社会科学所需要的信息分析方法的效率不高，制约了它们大规模进入社会科学研究的应用领域。值得庆幸的是，随着计算机技术的日渐成熟，高效率的文本挖掘方法出现了。尽管文本挖掘方法本身尚未完全成熟，仍在发展过程中，它在专门领域的应用也需要情报学家根据信息分析的特点加以完善，但它作为一种优秀的社会科学研究方法的前景已经展示无疑了。

2010年，笔者承担了国家社会科学重点项目“我国图书馆核心价值体系构建研究”。考虑到我国图书馆核心价值会受到我国社会主流价值的制约，我们需要判断国际上通行的图书馆核心价值是否为我国社会主流价值体系所认同。这就需要从国际上所有已经产生的图书馆核心价值中提取核心价值文本，并将其置入我国社会核心价值体系中进行考察。由于我国社会并没有形成“社会核心价值”，我们假定代表我国社会主流价值体系的文本，比如《人民日报》全文库或新华网，包含了我国社会的核心价值体系，而这类代表我国主流价值体系的文本必定是海量的、非结构化的，除非采用专门的方法与工具，否则无法发现这些文本中所包含的社会主流价值，也无法判断它们与图书馆核心价值的联系。

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与现实相结合

把传播学研究方法的教学与现实相结合,这是基于两点考虑:

实现课程目标之需,与现实相结合。学习传播学研究方法,要使学生在直觉和悟性的基础上,明白怎样去选择一个合适的问题切入口,即选择有意义又可研究的问题。进而通过严密设计的研究方案,收集翔实的数据,在此基础上通过严密的推理论证给出答案。方法为解决问题服务,而问题归根到底源于现实生活。所以,教师对该课程的讲授不能停留于仅传授方法论知识和具体操作技巧的层面,还应将之与鲜活的传播现象和传播行为相结合。培养学生做社会有心人,以正确的思维方式观察思考社会现象的习惯,使学生能从中发现问题、进而通过所学研究方法解决现实问题。

激励学习兴趣之需,与现实相结合。作为本科生,可能看到“研究方法”这个课程名称时会产生疑问:研究是高级知识分子、科技人员、研究人员和教授的事情,作为一名大学本科生,与研究这种高级词汇无关。于是对这门课程产生不了兴趣和认同感。如果再看到枯燥的数据和软件技术,作为文科学生甚至还会对课程产生排斥心理。为避免出现这种情况,在授课之初,教师要注意把这门课程与现实事件相结合,从事件入手,让学生们清晰地了解:尽管具体的技术是很重要的,但他们从这门课程中将要学到的,不仅是做调查设计和数据分析的具体技术,还要养成理性思维的框架和思维的方法,养成科学精神。而一旦养成了科学精神,便将利于他们以科学的眼光、正确的理性思维观察社会现象、分析生活中遇到的社会问题。

比如:例举现实生活里遇到的如城里人与农村人谁更幸福的调查, 中国人的19.3个这类可信手拈来的新闻报道等。对这些现实生活中遇到的事件,可引导学生多问一个为什么:为什么会出现与我们常识相违背的现象?可信吗?如果可信,结果是如何获得的?如果不可信,又是哪里出错了?这样就把学生们对这门课程的兴趣激发出来了。在学生思考后,教师再告诉学生,以上问题涉及到概念操作化、指标设计、调查方式等知识。这类知识都将从这门课程中学到。这样,通过列举现实生活中鲜活的常见现象,使学生从做研究与自己无关、学这门课对自己没用、对新闻实践无益的认识误区中走出来,激发学生学习传播学研究方法的好奇心。

与案例相结合

为降低学生学习这门课题的心理“门槛”,还可把传播学研究方法的教学与案例相结合。

从学生们已经有所了解的案例入手,会让他们有熟悉感,能使他们结合原来的学识认真体会研究方法,如果被具体地运用到新闻传播学的研究实践中,所学将更为扎实。经典案例能帮助学生从熟悉的知识中掌握新学知识。但是经典案例距离本科生太远了。会使学生产生诸如这是大师们才能做到的,本科生学再多的传播学研究方法的理论知识,也不可能运用这些知识来做科学研究的心理。针对这种情况,可借用往届学生运用研究方法完成的习作来讲授这门课程。用他们熟悉的师兄师姐的习作来讲授研究方法。引导他们进入“师兄师姐们能做到,我也能做到”的心理状态,激发学生们征服这门课程的雄心。而且,再过一年学生也要进入学位论文的写作阶段,自然会引起他们的关注。比如,在讲解抽样这一知识点时,结合上届学生以内容分析法对10年来流行歌主题变迁的研究习作,分析如何对10年里上千首流行歌曲进行抽样。尽管这些学生习作对方法的运用还显幼稚,但是,正因为有不完美之处,获得了讨论的空间和余地,让学生有亲切可学的感觉。

与实践相结合

实践出真知。靠教师在课堂上短短45分钟的讲授,靠学生在课后阅读相关的文献书籍,是学不会更学不好研究方法的。而且,传播学研究方法有其自身的特点,它是在为解决实践中遇到的新闻传播实际问题中发展起来的。故要真正掌握研究方法、运用其对新闻传播现实问题进行研究,就必须让学生有应用研究方法从事研究解决问题的机会。

鉴于此,可按教学进度配套相应科研实践来进行课程设计。具体做法是,教师将学生分成若干个学习小组,每组2～5人。要求学生以小组为单位完成一个有关新闻传播类选题的研究方案设计。教师让学生围绕新闻传播现象选择适合自己研究的选题。在组织学生们对选题进行讨论的基础上,教师再对选题进行总结性讲评,为学生自行选择的研究问题把关。当选题获得认可后,要求学生们结合所学的传播研究方法知识,共同进行包括理论的选择、假设的提出、抽样方案的设计和问卷或编码表的设计等内容在内的研究方案的设计。最后,每小组把成果在课堂上展现,接受同学和老师的批判式的“挑刺”。如此,整个班级同学在共享每小组方案中,使自己所学的研究方法知识得到最大程度的应用,研究能力得到锻炼和提高。最后以修改完善后的研究设计方案作为课程考核成果。

在完成课题研究设计的实践过程中,学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。通过与课题实践相结合,学生们对研究方法的学习积极性被调动起来。学生们不仅从课堂,而且从广阔的新闻传播现实、从实际的科研工作过程中获得了知识。他们对传播学研究方法的感知、认识深度和广度都是在封闭的课堂环境下无法比拟的。同时,课堂上的讨论也使教师及时得到学生的信息反馈,捕获学生对知识掌握和应用水平,实现交互式教学。

方法的学习不仅在于如何正确有效地应用于对新闻传播现象进行的研究,同时还应该养成良好的思维习惯和科学精神。与现实、与案例和与实践相结合的方式,能使学生把课堂上学到的方法知识,运用到科学研究当中,用正确的思维方式发现问题、分析问题,并行之有效地解决问题。

当然,在这种教学实践的尝试中,也遇到一些困难。比如,当指导学生们研究课题时,发现这种新的教学尝试使教学时间超过所规定的课堂时间。仅凭教师一人,教学工作量太大。而且,因为学生们的选题涉及主题相当广泛,毕竟每位教师术业有专攻,如果只有一位教师做指导,那么对课题的指导可能会流于空泛。所以,如果要取得更为理想的教学效果,可能需要几个相关专业教师的相互配合才能实现这种课堂讲授、课堂训练和课外科学实践三者于一体的教学方式。

参考文献:

①《国人生活质量报告称农村人幸福感强于城里人》,tieba.省略/f?kz=7072479

②《全球性调查报告:中国人均数全球第一》,news.省略/s/2004-11-01/04554770708.shtml

③吴海荣:《探索“建构式”教学方法》,《广西大学学报(哲学社会科学版)》,2007年12月,第170页

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随着现代社会的高速发展，人们生活中的科技产品越来越多了，在很大的程度上代替了人力手工劳动。因此电子仪器作为科技产品中的一部分，发挥的作用的越来越大，电子仪器能否可靠地完成任务，也逐渐成为人们越来越关注的问题。仪器可靠性在军事、航空航天以及核工业中显得尤为重要，在这些场合，必须确保仪器是非常精确的，不然很有可能功亏一篑，造成巨大的损失。仪器可靠性工程在这方面起着重要的作用，依赖于可靠性的理论原理与工程应用。因此，开展仪器可靠性工程的课程学习对于测控技术与仪器的本科生来说刻不容缓。可靠性的定义是在规定的条件下、规定的时间内、完成规定的功能，研究的对象是产品或系统的寿命特征，为一门新兴的多交叉学科，涉及到基础科学、技术科学和管理科学等领域。

因此，结合该校培养工程技术应用型人才的发展目标的特色，如何将课程与学科建设紧密连接，符合专业发展的方向，不仅使本科生掌握仪器可靠性的理论知识，同时又能很好的同以后的就业方向挂钩，加强理论知识与生产实践的联系，激发学生学习的兴趣，培养大学生创新和实践能力。该文探讨该课程的特点，诸如理论性强和实践环节缺乏、多学科交叉、教学方法单一等教学中存在的主要问题，在教学模式以及教学方法方面进行改革和尝试，进而达到提高教学质量、提升教学效果的目的。

1 课程现状及存在问题分析

（1）该课程概念多、理论性很强、抽象难以理解，传统教学模式以“满堂灌”的理论讲述为主，不但难以激发学生的学习兴趣，吸引学生的注意力，而且难以将课本知识真正应用到生产实践中去。

（2）实践环节缺乏。在实践教学方面，存在一些问题，例如：对实践性教学环节的认识不到位，缺乏系统的教学指导思想，就目前来说，关于该门课程的实验指导书还没有可以参考的标准；对开展实践性教学的目的不明确、内容不清楚、方法手段欠缺，致使教学效果不明显；作为实践性教学环节主体的学生的主体性发挥不够，使实践性教学徒有虚名、流于形式。

2 课程教学改革的探索与实践

（1）理论与实践相结合，产学研一体化，激发学生的学习兴趣以及创业创新的能力。

实验实践教学环节是《仪器可靠性工程》教学体系中的重要组成部分，为了培养高素质应用型人才，实验教学时，例如对于仪器的可靠性框图的建立和分析一章，组织学生搭建声光光控报警仪系统，针对此系统，结合课堂上的可靠性的模型建立和分析章节，画出仪器可靠性框图，并建立和分析仪器可靠性模型，进行系统可靠度的计算。加强该课程相关实验室建设和可靠性工程实验开发，理论结合实践实验环节，教学效果好，形象生动，易于掌握，有效地实现新的实验教学目标，提高学生综合应用所学知识分析问题的能力培养合作精神及创新意识。

产学研教育是一种将生产、学习和科学研究结合为一体，充分利用学校、企业与科研单位的教学研究环境及相关教学资源，把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验和实践能力为主的生产科研实践有机结合的教育形式。根据产学研一体化实践教学模式的形式，以及学校培养应用型人才的目标，采用外部的产学研一体化模式，即校企合作。联合办学是学校与产业部门在办学的组织领导、经费投入学校建设、管理运行等各个方面的合作，是技工教育办学模式的拓宽和提高。联合办学，一方面学校借助企业资金，改善办学条件；另一方面企业利用学校人才优势、智力优势，提高企业在市场上的竞争能力，从而实现双方的优势互补，互惠互利，从而培养、提高学生技术应用能力。

（2）引入翻转课堂以及MOOC教育理念。

微课的特点是时间短、内容精、知识点突出，能补充传统课堂学习内容并能有效开展非正式学习，并且微课可以通过智能手机、平板电脑等移动设备为学习者提供碎片化、移动化学习，便于知识的传播与共享。

MOOC在开放教育资源运动中发端，在连通主义学习理论中兴起，在行为主义学习理论中繁荣。“当知识遇上网络，MOOC诞生了”。MOOC三大平台：Coursera、Udacity和edX。MOOC分为联通主义大规模开放网络课程cMOOC和美国知名高校运用行为主义的方法开发的xMOOC，一般媒体上常见的是xMOOC。cMOOC关注知识创造与生成，而xMOOC关注知识重复。MOOC本质上属于网络课程范畴，具有网络课程的一般特性。

翻转课堂的基本要义是教学流程变革所带来的知识传授的提前和知识内化的优化。翻转课堂的全过程一般由三个环节构成：问题引导环节、观看视频环节和问题解决环节。教学视频的使用与传统教学流程的调整是翻转课堂的最具特色的两大标杆性要素。“翻转课堂”应内含三类翻转：①教育目的的翻转；②教育理念的翻转；③教学方式的翻转。

（3）搭建信息网络平台，实现资源共享和互补。

利用网络资源，在多媒体教室中，可以将多种教学方法有机地结合起来，利用电子教案、网络课件、软件仿真环境等教学手段，实现边学习、边实践、边研讨。通过多种教学方式，教师可以根据教学实际情况灵活调整教学内容，促进教和学之间的交流。

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【关键词】 课程实验；通信原理；仿真实验；自主性实验

【中图分类号】G424 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2013）9-00-02

课程实验作为课程教学目标的重要载体，其教学效果直接影响学员对理论知识的理解程度以及学习的兴趣。“通信原理”是通信工程、信息工程和指挥信息系统等专业的专业基础课，涉及“信号与系统”、“数字电路”、“高频电子线路”等多门先修课程，是其他后续专业课程的基础。该课程理论性强，知识面广，概念抽象，数学公式推导多，与基础课联系紧密。“通信原理”课程实验，能够实现加深学员对本课程的基本理论知识及基本概念的理解，建立起完整的通信系统概念，提高学员理论联系实际的能力，培养学员的工程应用能力、综合设计能力和实践创新能力，如何提升课程实验教学效果已成为专业实验室研究探索的目标之一。

1 目前实验教学存在的问题分析

通信原理课程实验大致可分为验证性实验、综合性实验和设计性实验。目前，通信原理实验主要是依托现有的通信原理实验箱开设相应的验证性实验，硬件实现较多，学员动手操作范围受到限制，创新性思维训练不足。综合性实验涉及本课程的综合知识及与其相关的其他课程知识，要求学员运用多方面理论、多种实验方法进行实验。设计性实验给定实验目的、实验要求和实验条件，由学员自行设计实验方案并加以实现。设计性实验不但具有基础理论和专业知识研究的性质，还具有项目（工程）设计、优化、改进等特点。增加综合性、设计性实验内容的比例是课程实验改革的主流，对全面培养学员的独立思考能力、综合运用、综合实践技能和严谨的工作作风具有重要作用。

现工科各专业进行科研探索和工程设计不可缺少的重要环节是系统建模与仿真。而目前的通信原理实验恰恰缺少这一环节。随着通信与信息处理专业函数库和专业工具箱的完善，仿真软件在通信理论研究、算法设计、系统设计、建模仿真和性能分析验证等方面的应用更加广泛，已逐渐为广大通信技术领域专家和工程师的日常工具。目前的通信原理实验，可以满足部分设计性实验，主要是在实验箱的基础上对硬件进行编程控制，缺少对仿真应用软件的学习和使用。在实验课上掌握一种或两种仿真软件的使用方法，不仅对学员开展毕业设计、科学研究等具有帮助作用，更重要的是提高了学员的工程应用能力和信息化素养。

此外，目前的通信原理实验课均是开设在本学期理论教学的全部内容结束之后，利用10学时进行实验。而当学员着手实验时，往往对开始所学习的原理有所淡忘，实验效果不好，对原理的认识理解也不够深刻。另外，现有的课内实验学时量不能够保证设计性实验课的开出，所以，将这部分实验课开设在通信原理课程结束后的第二个学期，在“信息综合课程设计”等综合实践类课程中加入通信系统中的部分内容，进行设计性、综合性实验。这样不仅使学员的动手实践环节有了连贯性，加深了对整个通信系统的认识，而且会使学员的工程应用能力和创新思维能力有大幅提升。

2 多种实验方法的融合

为了进一步提高通信原理课程实验环节的教学效果，充分发挥专业实验室的作用，在现有的实验学时的条件下，将验证性、综合性、设计性实验进行融合，不但能够加深学员对理论知识的思考，同时有效地提高了学员的综合技能和工程基础。

在通信原理实验课程中我们选用的实验箱是南京捷辉公司的JH5001通信原理综合实验系统，该实验箱能够满足验证性实验的基本要求。验证性实验内容与课程内容结合十分紧密，在什么时候开设哪些实验，应该是与理论课同步进行的，由主讲教员根据理论课的教学的需要与实验教员共同商定。为了形象地说明理论课程中的原理，加深学员对原理的理解，主讲教员可以将部分实验在课堂作以仿真演示，然后在原理课程学习完之后，马上安排学员利用实验箱进行实验，让学员自己动手具体验证这部分原理，进一步加强学员对这部分理论课程的理解。比如用户环路接口实验、PAM编译码系统、帧成形及其传输实验、帧同步实验等，都可以安排在该课程内容讲解完相关原理之后立即安排学员着手实验，使得理论课和实验课的教学相得益彰，两方面的教学质量都有较大的提高。

在利用通信电子电路综合设计实验平台及信息通信类综合创新实践平台的综合性实验中，以实验箱和仿真实验相结合的方法进行。在实验开始前为学员提供实验目的、实验要求，以及部分实验步骤，让学员根据所学的相关理论知识综合解决实验问题，采取硬件、软件或硬软件相结合的办法实施。使学员了解FPGA/CPLD可编程开发技术、DSP数字信号处理技术、软件编程技术、电路仿真技术等，提高学员的综合开发能力。

在全部理论课内容结束之后，由教员给出实验应完成的设计指标，让学员利用实验室已有的仪器设备自行设计实验方案，完成实验任务。设计性实验不但可以激发学员生的学习兴趣和积极性，而且设计方案的实施过程是学员运用所学知识与实践结合的过程，这使学员的综合思维和实践能力有了大幅提高。学员可以利用仿真软件进行系统设计，在满足实验预期的设计指标后，选择部分仿真效果好，电路设计合理且易实现的电路独立制作成电路板，通过仪器测量，进行可变参数器件的调整，使电路达到设计要求。例如：电话机呼叫处理系统的设计、计算机数据传输通信测试以及单边带调制系统的调制、解调和抗噪声性能的仿真等，通过设计性实验这一环节，让学员独立思考、分析、判断并反复实践，促进了学员独立学习的积极性，同时极大地提高了实验教学的效果。

3 仿真教学内容的构建

在通信和电子工程领域，系统仿真技术一直是新型通信协议研发、通信体制的性能研究、通信系统设计、信号处理的重要手段。仿真软件，提供丰富的部件资源可方便、直观、形象地构建通信系统，具有强大的分析功能，可对硬件开发提供方案论证和实践指导。在通信原理实验中引入软件仿真技术，可以把系统性能和参数之间的关系形象地展现出来，而且可以将实验箱和仿真软件结合开设设计性实验和综合性实验，使学员对通信系统的原理有更深刻的认识，有利于理论教学和实践教学的融合，有利于学员创新能力和信息化素养的提高。目前，各高校用于通信原理仿真实验的软件主要有两款：Systemview和Matlab/Simulink。这两款软件都可进行通信系统的仿真设计与分析，有助于学员构建系统的整体概念，可让学员对常用的模块自己编写文件，从具体模块的实现到整体系统的架构。

以System View为例，它是美国ELANIX公司的一个完整的动态系统设计、仿真和分析的可视化设计环境，是一个功能强大、用途多样的工具平台，提供开发各种系统的模拟和数字工具，包括数字信号处理、通信、控制以及构造通用数学模型。该软件不需要复杂的计算机编程，可以只通过点击图标和参数输入的方式来完成复杂系统的建模、设计和测试。在二进制振幅键控（2ASK）中，利用System View进行仿真实验的步骤一般为：

①根据2ASK的调制解调原理进行系统分析，画出系统框图；

②根据原理图，建立系统仿真模型；

③进行2ASK调制参数设置；

④系统仿真，分析结果，对系统进行评估和改善。

它要求学员在把课堂上讲授的抽象的理论进行消化的基础上，通过独立思考，自主设计，建立系统模型，有利于克服硬件实验箱电路固定、学员缺乏参与性的弊端。利用SystemView可以完成验证性实验，又可以通过改变参数及相关模块进行设计性和综合性实验的设计，能够很好的调动学员学习的积极性，增强学生的系统分析能力、设计能力。

将仿真软件应用在通信原理实验教学中，充分利用学校现有的教学环境，在现有的条件下为学员提供了更多的实验机会，增强了实验的多样性，扩大了实验范围。不但将通信原理课程中较难理解的内容，通过软件仿真形象生动的展现出来，使学员对知识的理解更加透彻，有效地提高了学员的学习兴趣，而且提高了学员分析和解决实际问题的能力。

4 自主性实验模式的探索

传统的实验模式往往受到学时和资源的制约，而自主性实验模式是一种创新性实验，与研究性实验类似，是指学员在课程实验中，结合自己的兴趣点确定自己的研究项目并进行实验，不占用实验教学学时，但是实验室对学员全天候开放，学员可以充分利用业余时间查阅资料并进行实验，实验教员全程跟踪给予保障和指导。对于自主性实验，自行命题这一环节至关重要，首先是学员要想到什么？这是理论知识与实践认知的积累，也是钻研精神的体现。因此，“命题”是学员理论学习与实践过程中的问题发现和更深层次的探索。在这一环节，实验指导教员要给予充分的指导和论证，帮助学员改进命题，以便更好地进行实验。其次是如何做？在学员命题后，要进行方案设计、选择仪器设备、建立实验方法等，这是实验过程的再造，是在科研技术方法上的提高。最后由实验指导教员给出实验评价，通过自主实验过程和实验报告总结，检验设计方案的科学性和实验方法的合理性，这对培养学员的科研工作能力有着重要的帮助。当然，这部分实验要在学有余力的学员中开设。将科学研究融人实验教学中，会使实验教学真正成为培养学员创新能力的重要环节，是课程实验教育教学改革的重要趋势。

5 结束语

针对目前通信原理课程实验仅采用实验箱进行验证性实验，实验方式单一，效果较差，未充分利用现有的实验条件的情况，将多种类型的实验平台进行整合，在学校人才培养方案和实验目录框架下，将课程内容调整为验证性、综合性和设计性实验三部分，使实验内容既配合理论课程的教学，又与现代通信技术同步发展，使课程实验的教学从内容到形式上都有较大改观。总之，通过采取多种实验模式相结合的灵活教学方法，最终目的只有一个，就是希望使学生经过大学四年的学习，成为具有扎实理论基础、较强动手能力的高素质人才。

参考文献

[1]蒋鸿雁，刘敏.通信原理实验教学改革[J].中山大学学报，2003（23）.

[2]王卫红，袁少强.现代控制理论研究型自主性综合实验教学方法[J].实验室研究与探索，2006（6）.

[3]周翔.软件仿真在通信原理实验教学中的应用[J].高校理科研究，2010（9）.