科学和技术论文范文
时间：2023-04-07 17:21:22
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篇1
NanoscienceandNanotechnology–theSecondRevolution
Abstract:Thefirstrevolutionofnanosciencetookplaceinthepast10years.Inthisperiod,researchersinChina,HongKongandworldwidehavedemonstratedtheabilitytofabricatelargequantitiesofnanotubes,nanowiresandnanoclustersofdifferentmaterials,usingeitherthe“build-up”or“build-down”approach.Theseeffortshaveshownthatifnanostructurescanbefabricatedinexpensively,therearemanyrewardstobereaped.Structuressmallerthan20nmexhibitnon-classicalpropertiesandtheyofferthebasisforentirelydifferentthinkinginmakingdevicesandhowdevicesfunction.Theabilitytofabricatestructureswithdimensionlessthan70nmallowthecontinuationofminiaturizationofdevicesinthesemiconductorindustry.Thesecondnanoscienceandnantechnologyrevolutionwilllikelytakeplaceinthenext10years.Inthisnewperiod,scientistsandengineerswillneedtoshowthatthepotentialandpromiseofnanostructurescanberealized.Therealizationisthefabricationofpracticaldeviceswithgoodcontrolinsize,composition,orderandpuritysothatsuchdeviceswilldeliverthepromisedfunctions.Weshalldiscusssomedifficultiesandchallengesfacedinthisnewperiod.Anumberofalternativeapproacheswillbediscussed.Weshallalsodiscusssomeoftherewardsifthesedifficultiescanbeovercome.
Keywords:Nanoscience,Nanotechnology,Nanotubes,Nanowires,Nanoclusters,“build-up”,“build-down”,Semiconductor
I.引言
纳米科学和技术所涉及的是具有尺寸在1-100纳米范围的结构的制备和表征。在这个领域的研究举世瞩目。例如，美国政府2001财政年度在纳米尺度科学上的投入要比2000财政年增长83%，达到5亿美金。有两个主要的理由导致人们对纳米尺度结构和器件的兴趣的增加。第一个理由是，纳米结构（尺度小于20纳米）足够小以至于量子力学效应占主导地位，这导致非经典的行为，譬如，量子限制效应和分立化的能态、库仑阻塞以及单电子邃穿等。这些现象除引起人们对基础物理的兴趣外，亦给我们带来全新的器件制备和功能实现的想法和观念，例如，单电子输运器件和量子点激光器等。第二个理由是，在半导体工业有器件持续微型化的趋势。根据“国际半导体技术路向（2001）“杂志，2005年前动态随机存取存储器（DRAM）和微处理器（MPU）的特征尺寸预期降到80纳米，而MPU中器件的栅长更是预期降到45纳米。然而，到2003年在MPU制造中一些不知其解的问题预期就会出现。到2005年类似的问题将预期出现在DRAM的制造过程中。半导体器件特征尺寸的深度缩小不仅要求新型光刻技术保证能使尺度刻的更小，而且要求全新的器件设计和制造方案，因为当MOS器件的尺寸缩小到一定程度时基础物理极限就会达到。随着传统器件尺寸的进一步缩小，量子效应比如载流子邃穿会造成器件漏电流的增加，这是我们不想要的但却是不可避免的。因此，解决方案将会是制造基于量子效应操作机制的新型器件，以便小物理尺寸对器件功能是有益且必要的而不是有害的。如果我们能够制造纳米尺度的器件，我们肯定会获益良多。譬如，在电子学上，单电子输运器件如单电子晶体管、旋转栅门管以及电子泵给我们带来诸多的微尺度好处，他们仅仅通过数个而非以往的成千上万的电子来运作，这导致超低的能量消耗，在功率耗散上也显著减弱，以及带来快得多的开关速度。在光电子学上，量子点激光器展现出低阈值电流密度、弱阈值电流温度依赖以及大的微分增益等优点，其中大微分增益可以产生大的调制带宽。在传感器件应用上，纳米传感器和纳米探测器能够测量极其微量的化学和生物分子，而且开启了细胞内探测的可能性，这将导致生物医学上迷你型的侵入诊断技术出现。纳米尺度量子点的其他器件应用，比如，铁磁量子点磁记忆器件、量子点自旋过滤器及自旋记忆器等，也已经被提出，可以肯定这些应用会给我们带来许多潜在的好处。总而言之，无论是从基础研究（探索基于非经典效应的新物理现象）的观念出发，还是从应用（受因结构减少空间维度而带来的优点以及因应半导体器件特征尺寸持续减小而需要这两个方面的因素驱使）的角度来看，纳米结构都是令人极其感兴趣的。
II.纳米结构的制备———首次浪潮
有两种制备纳米结构的基本方法：build-up和build-down。所谓build-up方法就是将已预制好的纳米部件（纳米团簇、纳米线以及纳米管）组装起来；而build-down方法就是将纳米结构直接地淀积在衬底上。前一种方法包含有三个基本步骤：1）纳米部件的制备；2）纳米部件的整理和筛选；3）纳米部件组装成器件（这可以包括不同的步骤如固定在衬底及电接触的淀积等等）。“build-up“的优点是个体纳米部件的制备成本低以及工艺简单快捷。有多种方法如气相合成以及胶体化学合成可以用来制备纳米元件。目前，在国内、在香港以及在世界上许多的实验室里这些方法正在被用来合成不同材料的纳米线、纳米管以及纳米团簇。这些努力已经证明了这些方法的有效性。这些合成方法的主要缺点是材料纯洁度较差、材料成份难以控制以及相当大的尺寸和形状的分布。此外，这些纳米结构的合成后工艺再加工相当困难。特别是，如何整理和筛选有着窄尺寸分布的纳米元件是一个至关重要的问题，这一问题迄今仍未有解决。尽管存在如上的困难和问题，“build-up“依然是一种能合成大量纳米团簇以及纳米线、纳米管的有效且简单的方法。可是这些合成的纳米结构直到目前为止仍然难以有什么实际应用，这是因为它们缺乏实用所苛求的尺寸、组份以及材料纯度方面的要求。而且，因为同样的原因用这种方法合成的纳米结构的功能性质相当差。不过上述方法似乎适宜用来制造传感器件以及生物和化学探测器，原因是垂直于衬底生长的纳米结构适合此类的应用要求。
“Build-down”方法提供了杰出的材料纯度控制，而且它的制造机理与现代工业装置相匹配，换句话说，它是利用广泛已知的各种外延技术如分子束外延(MBE)、化学气相淀积（MOVCD）等来进行器件制造的传统方法。“Build-down”方法的缺点是较高的成本。在“build-down”方法中有几条不同的技术路径来制造纳米结构。最简单的一种，也是最早使用的一种是直接在衬底上刻蚀结构来得到量子点或者量子线。另外一种是包括用离子注入来形成纳米结构。这两种技术都要求使用开有小尺寸窗口的光刻版。第三种技术是通过自组装机制来制造量子点结构。自组装方法是在晶格失配的材料中自然生长纳米尺度的岛。在Stranski-Krastanov生长模式中，当材料生长到一定厚度后，二维的逐层生长将转换成三维的岛状生长，这时量子点就会生成。业已证明基于自组装量子点的激光器件具有比量子阱激光器更好的性能。量子点器件的饱和材料增益要比相应的量子阱器件大50倍，微分增益也要高3个量级。阈值电流密度低于100A/cm2、室温输出功率在瓦特量级（典型的量子阱基激光器的输出功率是5-50mW）的连续波量子点激光器也已经报道。无论是何种材料系统，量子点激光器件都预期具有低阈值电流密度，这预示目前还要求在大阈值电流条件下才能激射的宽带系材料如III组氮化物基激光器还有很大的显著改善其性能的空间。目前这类器件的性能已经接近或达到商业化器件所要求的指标，预期量子点基的此类材料激光器将很快在市场上出现。量子点基光电子器件的进一步改善主要取决于量子点几何结构的优化。虽然在生长条件上如衬底温度、生长元素的分气压等的变化能够在一定程度上控制点的尺寸和密度，自组装量子点还是典型底表现出在大小、密度及位置上的随机变化，其中仅仅是密度可以粗糙地控制。自组装量子点在尺寸上的涨落导致它们的光发射的非均匀展宽，因此减弱了使用零维体系制作器件所期望的优点。由于量子点尺寸的统计涨落和位置的随机变化，一层含有自组装量子点材料的光致发光谱典型地很宽。在竖直叠立的多层量子点结构中这种谱展宽效应可以被减弱。如果隔离层足够薄，竖直叠立的多层量子点可典型地展现出竖直对准排列，这可以有效地改善量子点的均匀性。然而，当隔离层薄的时候，在一列量子点中存在载流子的耦合，这将失去因使用零维系统而带来的优点。怎样优化量子点的尺寸和隔离层的厚度以便既能获得好均匀性的量子点又同时保持载流子能够限制在量子点的个体中对于获得器件的良好性能是至关重要的。
很清楚纳米科学的首次浪潮发生在过去的十年中。在这段时期，研究者已经证明了纳米结构的许多崭新的性质。学者们更进一步征明可以用“build-down”或者“build-up”方法来进行纳米结构制造。这些成果向我们展示，如果纳米结构能够大量且廉价地被制造出来，我们必将收获更多的成果。
在未来的十年中，纳米科学和技术的第二次浪潮很可能发生。在这个新的时期，科学家和工程师需要征明纳米结构的潜能以及期望功能能够得到兑现。只有获得在尺寸、成份、位序以及材料纯度上良好可控能力并成功地制造出实用器件才能实现人们对纳米器件所期望的功能。因此，纳米科学的下次浪潮的关键点是纳米结构的人为可控性。
III.纳米结构尺寸、成份、位序以及密度的控制——第二次浪潮
为了充分发挥量子点的优势之处，我们必须能够控制量子点的位置、大小、成份已及密度。其中一个可行的方法是将量子点生长在已经预刻有图形的衬底上。由于量子点的横向尺寸要处在10-20纳米范围（或者更小才能避免高激发态子能级效应，如对于GaN材料量子点的横向尺寸要小于8纳米）才能实现室温工作的光电子器件，在衬底上刻蚀如此小的图形是一项挑战性的技术难题。对于单电子晶体管来说，如果它们能在室温下工作，则要求量子点的直径要小至1-5纳米的范围。这些微小尺度要求已超过了传统光刻所能达到的精度极限。有几项技术可望用于如此的衬底图形制作。
—电子束光刻通常可以用来制作特征尺度小至50纳米的图形。如果特殊薄膜能够用作衬底来最小化电子散射问题，那特征尺寸小至2纳米的图形可以制作出来。在电子束光刻中的电子散射因为所谓近邻干扰效应（proximityeffect）而严重影响了光刻的极限精度，这个效应造成制备空间上紧邻的纳米结构的困难。这项技术的主要缺点是相当费时。例如，刻写一张4英寸的硅片需要时间1小时，这不适宜于大规模工业生产。电子束投影系统如SCALPEL（scatteringwithangularlimitationprojectionelectronlithography）正在发展之中以便使这项技术较适于用于规模生产。目前，耗时和近邻干扰效应这两个问题还没有得到解决。
—聚焦离子束光刻是一种机制上类似于电子束光刻的技术。但不同于电子束光刻的是这种技术并不受在光刻胶中的离子散射以及从衬底来的离子背散射影响。它能刻出特征尺寸细到6纳米的图形，但它也是一种耗时的技术，而且高能离子束可能造成衬底损伤。
—扫描微探针术可以用来划刻或者氧化衬底表面，甚至可以用来操纵单个原子和分子。最常用的方法是基于材料在探针作用下引入的高度局域化增强的氧化机制的。此项技术已经用来刻划金属（Ti和Cr）、半导体（Si和GaAs）以及绝缘材料（Si3N4和silohexanes），还用在LB膜和自聚集分子单膜上。此种方法具有可逆和简单易行等优点。引入的氧化图形依赖于实验条件如扫描速度、样片偏压以及环境湿度等。空间分辨率受限于针尖尺寸和形状（虽然氧化区域典型地小于针尖尺寸）。这项技术已用于制造有序的量子点阵列和单电子晶体管。这项技术的主要缺点是处理速度慢（典型的刻写速度为1mm/s量级）。然而，最近在原子力显微术上的技术进展—使用悬臂樑阵列已将扫描速度提高到4mm/s。此项技术的显著优点是它的杰出的分辨率和能产生任意几何形状的图形能力。但是，是否在刻写速度上的改善能使它适用于除制造光刻版和原型器件之外的其他目的还有待于观察。直到目前为止，它是一项能操控单个原子和分子的唯一技术。
—多孔膜作为淀积掩版的技术。多孔膜能用多种光刻术再加腐蚀来制备，它也可以用简单的阳极氧化方法来制备。铝膜在酸性腐蚀液中阳极氧化就可以在铝膜上产生六角密堆的空洞，空洞的尺寸可以控制在5-200nm范围。制备多孔膜的其他方法是从纳米沟道玻璃膜复制。用这项技术已制造出含有细至40nm的空洞的钨、钼、铂以及金膜。
—倍塞（diblock）共聚物图形制作术是一种基于不同聚合物的混合物能够产生可控及可重复的相分离机制的技术。目前，经过反应离子刻蚀后，在旋转涂敷的倍塞共聚物层中产生的图形已被成功地转移到Si3N4膜上，图形中空洞直径20nm，空洞之间间距40nm。在聚苯乙烯基体中的自组织形成的聚异戊二烯（polyisoprene）或聚丁二烯（polybutadiene）球（或者柱体）可以被臭氧去掉或者通过锇染色而保留下来。在第一种情况，空洞能够在氮化硅上产生；在第二种情况，岛状结构能够产生。目前利用倍塞共聚物光刻技术已制造出GaAs纳米结构，结构的侧向特征尺寸约为23nm,密度高达1011/cm2。
—与倍塞共聚物图形制作术紧密相关的一项技术是纳米球珠光刻术。此项技术的基本思路是将在旋转涂敷的球珠膜中形成的图形转移到衬底上。各种尺寸的聚合物球珠是商业化的产品。然而，要制作出含有良好有序的小尺寸球珠薄膜也是比较困难的。用球珠单层膜已能制备出特征尺寸约为球珠直径1/5的三角形图形。双层膜纳米球珠掩膜版也已被制作出。能够在金属、半导体以及绝缘体衬底上使用纳米球珠光刻术的能力已得到确认。纳米球珠光刻术（纳米球珠膜的旋转涂敷结合反应离子刻蚀）已被用来在一些半导体表面上制造空洞和柱状体纳米结构。
—将图形从母体版转移到衬底上的其他光刻技术。几种所谓“软光刻“方法，比如复制铸模法、微接触印刷法、溶剂辅助铸模法以及用硬模版浮雕法等已被探索开发。其中微接触印刷法已被证明只能用来刻制特征尺寸大于100nm的图形。复制铸模法的可能优点是ellastometric聚合物可被用来制作成一个戳子，以便可用同一个戳子通过对戳子的机械加压能够制作不同侧向尺寸的图形。在溶剂辅助铸模法和用硬模版浮雕法（或通常称之为纳米压印术）之间的主要差异是，前者中溶剂被用于软化聚合物，而后者中软化聚合物依靠的是温度变化。溶剂辅助铸模法的可能优点是不需要加热。纳米压印术已被证明可用来制作具有容量达400Gb/in2的纳米激光光盘，在6英寸硅片上刻制亚100nm分辨的图形，刻制10nmX40nm面积的长方形，以及在4英寸硅片上进行图形刻制。除传统的平面纳米压印光刻法之外，滚轴型纳米压印光刻法也已被提出。在此类技术中温度被发现是一个关键因素。此外，应该选用具有较低的玻璃化转变温度的聚合物。为了取得高产，下列因素要解决：
1）大的戳子尺寸
2）高图形密度戳子
3）低穿刺（lowsticking）
4）压印温度和压力的优化
5）长戳子寿命。
具有低穿刺率的大尺寸戳子已经被制作出来。已有少量研究工作在试图优化压印温度和压力，但显然需要进行更多的研究工作才能得到温度和压力的优化参数。高图形密度戳子的制作依然在发展之中。还没有足够量的工作来研究戳子的寿命问题。曾有研究报告报道，覆盖有超薄的特氟隆类薄膜的模板可以用来进行50次的浮刻而不需要中间清洗。报告指出最大的性能退化来自于嵌在戳子和聚合物之间的灰尘颗粒。如果戳子是从ellastometric母版制作出来的，抗穿刺层可能需要使用，而且进行大约5次压印后需要更换。值得关心的其他可能问题包括镶嵌的灰尘颗引起的戳子损伤或聚合物中图形损伤，以及连续压印之间戳子的清洗需要等。尽管进一步的优化和改良是必需的，但此项技术似乎有希望获得高生产率。压印过程包括对准、加热及冷却循环等，整个过程所需时间大约20分钟。使用具有较低玻璃化转换温度的聚合物可以缩短加热和冷却循环所需时间，因此可以缩短整个压印过程时间。IV．纳米制造所面对的困难和挑战
上述每一种用于在衬底上图形刻制的技术都有其优点和缺点。目前，似乎没有哪个单一种技术可以用来高产量地刻制纳米尺度且任意形状的图形。我们可以将图形刻制的全过程分成下列步骤：
1．在一块模版上刻写图形
2．在过渡性或者功能性材料上复制模版上的图形
3．转移在过渡性或者功能性材料上复制的图形。
很显然第二步是最具挑战性的一步。先前描述的各项技术，例如电子束光刻或者扫描微探针光刻技术，已经能够刻写非常细小的图形。然而，这些技术都因相当费时而不适于规模生产。纳米压印术则因可作多片并行处理而可能解决规模生产问题。此项技术似乎很有希望，但是在它能被广泛应用之前现存的严重的材料问题必须加以解决。纳米球珠和倍塞共聚物光刻术则提供了将第一步和第二步整合的解决方案。在这些技术中，图形由球珠的尺寸或者倍塞共聚物的成分来确定。然而，用这两种光刻术刻写的纳米结构的形状非常有限。当这些技术被人们看好有很大的希望用来刻写图形以便生长出有序的纳米量子点阵列时，它们却完全不适于用来刻制任意形状和复杂结构的图形。为了能够制造出高质量的纳米器件，不但必须能够可靠地将图形转移到功能材料上，还必须保证在刻蚀过程中引入最小的损伤。湿法腐蚀技术典型地不产生或者产生最小的损伤，可是湿法腐蚀并不十分适于制备需要陡峭侧墙的结构，这是因为在掩模版下一定程度的钻蚀是不可避免的，而这个钻蚀决定性地影响微小结构的刻制。另一方面，用干法刻蚀技术，譬如，反应离子刻蚀(RIE)或者电子回旋共振（ECR）刻蚀，在优化条件下可以获得陡峭的侧墙。直到今天大多数刻蚀研究都集中于刻蚀速度以及刻蚀出垂直墙的能力，而关于刻蚀引入损伤的研究严重不足。已有研究表明，能在表面下100nm深处探测到刻蚀引入的损伤。当器件中的个别有源区尺寸小于100nm时，如此大的损伤是不能接受的。还有就是因为所有的纳米结构都有大的表面-体积比，必须尽可能地减少在纳米结构表面或者靠近的任何缺陷。
随着器件持续微型化的趋势的发展，普通光刻技术的精度将很快达到它的由光的衍射定律以及材料物理性质所确定的基本物理极限。通过采用深紫外光和相移版，以及修正光学近邻干扰效应等措施，特征尺寸小至80nm的图形已能用普通光刻技术制备出。然而不大可能用普通光刻技术再进一步显著缩小尺寸。采用X光和EUV的光刻技术仍在研发之中，可是发展这些技术遇到在光刻胶以及模版制备上的诸多困难。目前来看，虽然也有一些具挑战性的问题需要解决，特别是需要克服电子束散射以及相关联的近邻干扰效应问题，但投影式电子束光刻似乎是有希望的一种技术。扫描微探针技术提供了能分辨单个原子或分子的无可匹敌的精度，可是此项技术却有固有的慢速度，目前还不清楚通过给它加装阵列悬臂樑能否使它达到可以接受的刻写速度。利用转移在自组装薄膜中形成的图形的技术，例如倍塞共聚物以及纳米球珠刻写技术则提供了实现成本不是那么昂贵的大面积图形刻写的一种可能途径。然而，在这种方式下形成的图形仅局限于点状或者柱状图形。对于制造相对简单的器件而言，此类技术是足够用的，但并不能解决微电子工业所面对的问题。需要将图形从一张模版复制到聚合物膜上的各种所谓“软光刻“方法提供了一种并行刻写的技术途径。模版可以用其他慢写技术来刻制，然后在模版上的图形可以通过要么热辅助要么溶液辅助的压印法来复制。同一块模版可以用来刻写多块衬底，而且不像那些依赖化学自组装图形形成机制的方法，它可以用来刻制任意形状的图形。然而，要想获得高生产率，某些技术问题如穿刺及因灰尘导致的损伤等问题需要加以解决。对一个理想的纳米刻写技术而言，它的运行和维修成本应该低，它应具备可靠地制备尺寸小但密度高的纳米结构的能力，还应有在非平面上刻制图形的能力以及制备三维结构的功能。此外，它也应能够做高速并行操作，而且引入的缺陷密度要低。然而时至今日，仍然没有任何一项能制作亚100nm图形的单项技术能同时满足上述所有条件。现在还难说是否上述技术中的一种或者它们的某种组合会取代传统的光刻技术。究竟是现有刻写技术的组合还是一种全新的技术会成为最终的纳米刻写技术还有待于观察。
另一项挑战是，为了更新我们关于纳米结构的认识和知识，有必要改善现有的表征技术或者发展一种新技术能够用来表征单个纳米尺度物体。由于自组装量子点在尺寸上的自然涨落，可信地表征单个纳米结构的能力对于研究这些结构的物理性质是绝对至关重要的。目前表征单个纳米结构的能力非常有限。譬如，没有一种结构表征工具能够用来确定一个纳米结构的表面结构到0.1À的精度或者更佳。透射电子显微术(TEM)能够用来研究一个晶体结构的内部情况，但是它不能提供有关表面以及靠近表面的原子排列情况的信息。扫描隧道显微术（STM）和原子力显微术（AFM）能够给出表面某区域的形貌，但它们并不能提供定量结构信息好到能仔细理解表面性质所要求的精度。当近场光学方法能够给出局部区域光谱信息时，它们能给出的关于局部杂质浓度的信息则很有限。除非目前用来表征表面和体材料的技术能够扩展到能够用来研究单个纳米体的表面和内部情况，否则能够得到的有关纳米结构的所有重要结构和组份的定量信息非常有限。
V.展望
篇2
关键词：信息技术；小学数学学科；整合
数学是抽象性、逻辑性很强的一门学科。小学生的思维正处于由具体形象思维为主向抽象逻辑思维为主的过渡阶段，小学数学必须在数学知识的抽象性和学生思维的形象性之间架起一座桥梁，而信息技术正是这样一座桥梁。在数学教学中，把信息技术和数学教学合理的进行整合，这是信息时代的要求，也是创新教育的要求。现把信息技术与小学数学相整合的几点思考总结如下：
一、整合――教与学方式的转变
所谓“整合”，其核心就是把现代教育技术融入到小学数学学科的教学中去，在教学实践中利用技术手段得到文字、图像、声音、动画、视频、甚至三维虚拟现实等多位信息用于课件制作，充实教学容量，丰富教学内容，运用教学方法更加多样，更加灵活。整合，不是简单的将信息技术作为一种教学手段与传统的教学手段想叠加，不是仅仅使用几张幻灯片，用一用事物投影。而是将信息技术真正的为教学服务。实现学生的学习过程交互化；学习环境的时代化，全球化。
传统的教学模式中，教师是知识的传授者，课堂的主宰者。学生学习方式较单一、被动，缺少自主探索、合作学习，独立获取知识的机会。信息技术与小学数学学科的整合，是对教与学方式的转变。在整合中实现学生的主体地位，拓展学习的空间，打开学生学习的闸门。传统的课堂教学正向着数学活动课的形式转变。教学中只有从学生的学习特点和学习规律出发，采用多种形式方法。让学生在体验中，在活动中学习。才能取得好的教学效果。
二、有效利用信息技术，在生活中感悟数学
常常听到许多同学说，不喜欢数学，所以学不好。为什么许多的孩子对数学缺少兴趣呢？华罗庚曾经说过，对数学产生枯燥乏味、神秘难懂的印象的主要原因就是脱离实际。新课程标准提出“数学要贴进生活”、“数学问题生活化”， 我们可以利用信息资源丰富、时效性强的特点，将信息技术与小学数学科教学内容有机整合，充分利用各种信息资源，引入时代活水，与小数学科教学内容相结合，使学生的学习内容更加丰富多彩，更具有时代气息、更贴近生活。 例如教学人教版小学数学第八册《亿以内数的读法和写法》时，课前我们安排学生自己通过各种途径（包括上网），搜集有关数据，课上学生代表汇报。他们带来的材料：有的是某两个星球之间的距离，有的是中国土地面积大小，有的是今年中央电视台春季晚会的收视率……通过生动的、富有教育意义的、有说服力的数据、统计材料，学生不仅轻松的完成本节课的教学任务，而且成功地接受了一次爱祖国、爱社会主义、爱科学的思想教育。 又如：在教学一章时，我把学习的主动权完全的交给学生，让学生自己搜集生活中的有关长度，质量和时间的数据信息，可以用例子来说明。如：一把尺子20厘米等。学生带回教室的数据有一头大象有多重，闰年有多少天，地球和月亮间的距离是多少、、、。通过搜集材料，让学生在生活中体验到数学无处不在，增强对数学学习的兴趣。并且在搜集资料的过程中，认识了各种的长度，面积，重量，时间的单位。通过小组交流合作，不仅很快的完成了教学目标，而且增强了生活知识，在生活中感受了数学的魅力。
三、多媒体为辅助手段，激发学生的兴趣
兴趣是最好的老师。有人曾说：“没有兴趣的强制性学习，将会扼杀学生探求真理的欲望。”根据心理学规律和小学生学习特点，有意注意持续的时间很短，加之课堂思维活动比较紧张，时间一长，学生极易感到疲倦，就很容易出现注意力不集中，学习效率下降等，这时适当地选用合适的多媒体方式来刺激学生，吸引学生，创设新的兴奋点，激发学生思维动力，以使学生继续保持最佳学习状态。学生学习有了兴趣，教学才能取得良好的效果。根据情境教育的原理，创设充满美感和智慧的学习氛围，可使学生对客观情境获得具体的感受，激起相应的情绪，全身心地投入到学习中去，使他们潜在的能力得到充分发展。多媒体教学可以很好的展示知识间的联系，引起兴趣，利于很好的理解知识。
例如：在教学《加法的意义》时，用动画的形式展示。原来有5只鸡，又来了9只鸡。学生在观察后，用自己的话说说表示的意义。引出“合并”。多媒体展示了知识的发生过程。而且形象生动，学生能很好的理解。
信息技术和小学数学学科的整合，固然有很多的优点，但在整合过程中我们还应该遵循一定的原则。
1.科学性原则。在信息技术的使用上必须注意到小学数学课堂教学的组织形式，与教材的贴近。需与教材的科学性相结合，切忌粗造滥制，牵强附会，为电教而电教而撇开为教材内容服务的目的。只有钻研教材，充分了解课堂教学目标内容的重点难点，了解传统的教学缺少什么（或者说要补充什么），设身处地从教学实际出发，表现手法和形式上也要严谨周密，紧扣教学目标，避免让学生产生错误理解。在使用现代电教媒体进行教学时，必须是为了突破教学的重点、难点，使学生易于理解和掌握。如果在次要的内容上运用信息媒体，那只能是费时费力。
2.信息技术不能替代某些教学媒体而统一于课堂。现代信息技术固然有其无比优越的特性，但它仍不能完全替代某些媒体，比如在一些量与计量的教学中，显然不如用尺子度量来体会长度，用手掂来体会质量，观察实物钟表来认识时间更具有实效性
3.用多媒体教学，不要丢了课堂板书。板书不是无情物，学生通过老师的板书了解老师的情感，把握教材内容。并且，板书比较的直观，且能传递板书本身以外的较多信息。还可以给学生留有思考的空间。
篇3
关键词：信息技术；高中语文；整合
信息技术是教学多要素、多渠道、多角度、多层次、科学化、艺术化、民主化的重要手段，信息技术与学科整合教学又是科学与艺术的统一，是实现教学科学的艺术化和教学艺术的科学化的完美融合。
一、高中语文与信息技术整合的初探
（一）、高中语文与信息技术整合的必然性
语文作为一门基础学科，不但具有工具性、人文性，而且与日常生活联系非常密切，涉及范围广，实践性很强，高中语文课程更是强调应进一步提高学生的语文素养，使学生有较强的语文应用能力和一定的审美能力、探究能力，并形成良好的思想道德素质和科学文化素质，为终身学习和有个性的发展奠定基础。基于这一目标，传统的“填鸭式”教学已不适应语文教学发展的要求，也与社会发展相脱节。按新课程语文教学理念，语文课程重在实践，要适应现实生活和学生自我发展的要求。但传统的教法：老师讲，学生听，学生学习少了主动性和自主性，学习学得被动，对语文学习缺乏创新精神。现在新的教学策略、教学方式是让学生自己学、主动学，老师主要是“导”，以体现高中语文课程的时代性、基础性、选择性，培养高中学生的语文实践能力和创新精神，提高学生的语文素质，实现素质教育，而语文课程的革新与现代化，必须要求相应的教学工具、教学途径也现代化、科学化，信息技术作为最广泛最先进的科技，它在语文教学中的应用是必选无疑的。
因为在信息技术的环境下，学生能更好地学语文，用语文，使语文教学与日常生活更贴近，更符合社会发展需要。如语文口语训练，高中语文课本的每一单元都设有口语练习。就拿演讲训练来说吧，听名人的演讲，用传统的工具，学生只能听到演讲者的声音，是种远听而不可近视的感觉，不能引发学生较浓厚的兴趣。在信息技术环境下就不同了，学生除了听到演讲者的声音外，还能看到演讲者的动作、神态和表情，有种身临其境的感觉，并受到感染，从而激发内心对演讲的兴趣和欲望，达到主动训练的目的。所以信息技术与高中语文学的整合是势在必行的！
（二）、信息技术与语文整合的内容和意义。
信息技术和高中语文的整合，可以从两方面探讨：
1、信息技术作为一种先进的教学工具和学科相融，就如传统的“粉笔+黑板”，作为传授知识的工具。
信息技术在教学上用得最广的是多媒体和互联网的运用，因为它们具有图、文、声、像并茂的特点及独有的系统功能。教学中与语文整合，可使计算机的视、听功能全部展现出来，打破传统媒体的“线性限制”，以随机性、灵活性、全方位、整体化的方式把语文知识形象、直观地展现给学生。如学习《神奇的极光》一课，对什么是极光，极光的形、色如何，只看文字，显得有点枯燥无味，印象也不能深刻。这时，可以通过多媒体和网络播放极光的影像，让学生直接观看极光的形、色及极光发生的过程，使学生产生强烈的好奇心和求知欲，从而激发他们学习的兴趣，探讨极光发生的原理，更深刻、更全面地理解课文。而网络的运用，可拓宽思维空间，学生可以不受时间、空间的限制，唾手可得自己想要的材料。
二、信息技术与语文教学的整合，能够培养学生在信息社会中具有良好的信息素养。
信息素养作为一种高级的认知技能，同批判性思维、解决问题的能力一起，构成了学生进行知识创新和学会如何学习的基础。信息素养不仅是一定阶段的目标，而且是每个社会成员终生追求的目标，是信息时代每个社会成员的基本生存能力。
1、培养学生信息获取、分析的能力
能够根据自己的学习要求，主动地、有目的地去发现信息，并将获取到的信息进行筛选及鉴别，对真实有用的信息进行分类。
2、培养学生信息加工、利用的能力
计算机给阅读带来最大变革是高效率检索式阅读方式的出现，网上连通就能实现文本节点的跳跃，向多重时空辐射和伸展，学生驾驭了超文本的写作，也就完成了“换笔”‘（从手写走向键盘输入），形成网上获取知识、加工、反馈、整合的能力，具备了现代人应有的素质之一。
3、培养学生协作意识和使用网络语言交流的能力
通过互联网等平台拓展自己的交流范围，开阔视野，并能利用信息技术加强与他人的联系、协作。
（1）活用“电脑”语言
在以多媒体为手段形成的电子文本中，除文字之外，符号、声音及三维动画，都成了构成电子文本的“表情语言”、“有声语言”。尤其在电子邮件和“聊大室”中，人们适时采用创造出的“脸谱”语言，表情达意，眉目传情。这种“脸谱”简洁、含蓄、形象、幽默，给电子文本增添了无限情趣，并与文字语言相互配合，共同完成网上交际任务。
（2）形成个性的语言风格
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“卓越计划”启动已经有一段时间，各高校对各专业本科阶段的“卓越计划”培养方案进行了探索。课程设计是将所学理论知识应用到工程实践的实践教学活动。由于全国各高校核工程与核技术专业课程设计的课时不同，教学条件不同，教学模式与具体的教学方法也存在差别，因此没有现成的教学模式可供参考。由于核类专业的特殊性，普通高校利用大型核设施进行实践培养存在一定的困难。根据“卓越计划”的要求，结合学校的实际情况，目前该专业主要选用一些具有工程应用的软件开展课程设计，比如mc-np软件、flunt软件、matlab/simulink软件、pctran软件、fortran软件、labview软件等。目前核工程与核技术专业开展的主要课程设计有反应堆物理课程设计、屏蔽计算课程设计、核电仿真课程设计、电子电路课程设计、反应堆热工课程设计等。从社会需求以及培养具有工程实践能力专业人才的目标来看，目前核工程与核技术专业的课程设计还存在一些不足。具体表现如下:(1)课程设计的题目和内容跟工程实践联系不够密切，缺乏新颖性和挑战性，学生没有兴趣完成课程设计，亟待更新。(2)教学方法和手段单一，缺乏灵活性。以往课程设计都是教师先讲解基本原理与方法，然后学生开展课程设计，在教学过程中缺乏讨论、互动、引导、激发和案例驱动，学生在面对具体实际问题时，往往感觉无从下手，有的学生无法完成课程设计的任务。(3)考核方式单一。以往课程设计的成绩主要由课程设计报告内容决定，不可避免地存在照搬、照抄他人的现象，成绩评价缺乏标准和透明度，使得课程设计效果不理想。因此，围绕“卓越计划”的要求，合理构建课程设计的实践教学体系，更新课程设计的内容，改进课程设计的教学方法及手段，加强课程设计过程监控和改变考核方式都极为必要。
二、课程设计教学改革研究
针对目前课程设计现状，结合我校实际情况，从课程设计教学内容、教学方法与手段、考核方式等方面进行探索和实践。
(一)精心选取课程设计题目
为了提高课程设计实践教学环节的效果，必须及时更新课程设计题目。根据以下几个原则选取课程设计题目:(1)按照课程设计大纲的要求选题，内容的深度和广度符合教学要求;(2)根据学院教学条件选题，需要具备合适的设计工具完成课程设计;(3)题目内容与专业课程相关，通过课程设计更好地巩固专业理论知识;(4)选题具有一定的工程应用背景，能在以后的毕业设计或是以后的工作中用到。根据选题原则以及结合学生所学知识我们选用了一些多样化、实用性并具有一定挑战性的题目。比如，对于反应堆物理的课程设计，我们精心设计了采用MCNP程序进行栅元、组件的临界计算并设计了一个小堆芯的题目;对于核辐射探测方向，设计了采用MCNP程序计算不同探测器探测效率的题目;对于核电厂运行仿真，设计了采用MATLAB程序或者FORTRAN程序来实现核电仿真等。这些多样化和实用性的课程设计题目，加强了核专业特色，锻炼了学生的实践能力，提高了学生的积极性、主动性。
(二)转变课程设计教学方法
抓好课程设计过程是非常重要的。以前课程设计的教学方法大多是指导教师先讲解课程设计的原理和过程，然后学生自己完成作业，教师不能把握学生是否掌握了课程设计的全过程。为了调动学生的学习兴趣和动手能力，指导教师采用了图书指导法、讲授法、问题驱动和讨论法等教学方法。在课程设计实践过程中，指导教师注重对学生的引导作用，采用启发性教学，要求学生亲自参与课程设计的全过程。对于不同题目，教师介绍基本原理、设计要求、设计方法、操作步骤及注意事项后，要求学生自主思考去完成一个类似的题目，检查学生是否理解课程设计过程，同时也鼓励学生采用不同的方法来完成同一个题目。指导教师注重讲解一些典型的例题，指出在设计过程中容易出错误的地方，以便学生吸取经验，尽量减少设计错误。为了提高学生的主观能动性，指导教师注重在大思路上进行引导，不干预具体的设计方案和设计细节，把关和解决疑难问题。例如:反应堆物理课程设计采用MCNP程序对组件进行临界计算，指导教师首先让同学们课前查阅资料，了解典型的组件类型、不同类型组件结构上的差别和组件组成等基本知识;然后指导教师在课堂上讲授怎样利用MCNP程序实现核电站15×15燃料组件临界计算的例题。课堂中教师重点讲解MCNP程序输入inp文件每一个部分的作用，然后让同学们当场运行MCNP程序，掌握作图及其生成输出out文件等基本运行操作。同学们运行完后，指导教师再讲解out文件的每一个部分，告诉同学们怎样看输出结果。讲解完例题后，教师要求同学们当场实现大亚湾核电站17×17燃料组件的临界计算，同时设计不同可燃毒物的布置方式，掌握不同可燃毒物布置方式下结果的变化趋势。每个做课程设计的同学都拥有一台电脑，可以单独完成作业，如果有什么问题和想法可以与同学或教师交流。指导教师全场监控每个学生作业的完成情况，并作为课程设计考核内容的一部分。做得好的同学，老师当场给予表扬以激发学生的学习兴趣;碰到问题能够自己想办法及时解决的同学也会获得表扬，同样会获得较好的成绩。指导教师除了注重学生独立完成课程设计的能力，同时也注重学生的协作创新能力。比如设计一个小堆芯可能有多种方案，输入文件的代码量不同，同学们可以分成小团队讨论后确定一个方案，团队每一个人完成方案的一个部分，最终实现小堆芯的临界计算。总结几年的课程设计教学经验，采用图书指导法、课堂讲授法、问题驱动和讨论法等教学方式，可以明显提高课程设计的教学效果。
(三)转变课程设计考核方式
以前课程设计的成绩主要由课程设计报告和平时成绩决定，课程设计报告占了大部分成绩，这种考核方式存在一定的问题。比如，课程设计报告可能存在抄袭的情况，指导教师无法判断，成绩评定很有可能不公平，这严重打击了学生的学习积极性。另外，学生只注重课程设计报告内容，不注重课程设计过程。为了培养学生的能力，提高课程设计成绩评价的公平性，课程设计成绩改由三部分组成:平时成绩30%、实践操作40%和课程设计报告30%。(1)平时成绩30%，包括考勤成绩、学习态度和课堂纪律。考勤采取签到的形式，上课前签到一次和下课前签到一次，保证学生在上课时间能全程到课学习;学习态度主要包括上课回答问题和独立解决问题情况;课堂纪律是指指导教师严格要求学生，严禁玩游戏和玩手机等，只能做与课程相关的事情，保证学生充分利用好上课时间。(2)实践操作40%，指导教师注重对课程设计每一个环节的考核，包括学生的动手能力、思考问题的方式、查找资料的能力、编程和解决问题的能力。(3)课程设计报告30%，成绩包括书写格式、完成情况和创新性等。课程设计最后一般会有附加题，因此设计报告成绩也包括附加题完成情况。成绩评定的方法在课程设计上课前就告知学生。实践证明，这种考核方式对学生认真开展课程设计工作起到较好的引导作用。
三、结语
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小组合作学习是目前世界上许多国家普遍采用的一种富有创意的教学理论与方略。由于其实效显著，被人们誉为近十几年最重要和最成功的教学改革。各国的小组合作学习在其具体形式和名称上不甚一致。如欧美国家叫“合作学习”，前苏联叫“合作教育”。综合来看，小组合作学习就是以合作学习小组为基本形式，系统利用教学中动态因素之间的互动，促进学生的学习，以团体的成绩为评价标准，为了一个共同的学习目标,共同承担学习任务,既相互合作又积极发挥每个成员积极性、独立性和自主性的学习模式
二、小组合作学习在信息技术课上的具体应用.
在信息技术课上小组合作学习的应用体现为：在了解、熟悉学生的基础上，把班中具有相似知识水平与学习特点的学生分为三层，再从高、中、低各层学生的不同个性特征和心理倾向、不同的知识基础和接受能力出发，各类学生合理搭配，把学生分成若干学习小组。通过教师指导、学生自主学习、异质组协作学习等方式解决问题，经评价反馈提高达到预期目标的教学方法。
例如，进行打字练习时，由于这项任务比较枯燥单调，学生学习自主性较差。由于学生间的语言更容易贴近，相互间更能沟通，所以在练习时，教师可以对学生的打字水平进行分组，挑选打得又快又好的学生当组长，巡视检查组内其他同学的练习情况，对有困难的同学给予帮助。同时，为了让学生掌握得更好，可在组内与组间开展竞赛，使竞争成为学生学习的动力和促进学生积极向上的手段：组内的竞争，促使高层次学生不断努力，提高自己灵活运用知识技能的能力，以成为组中的“强者”；组间的竞争，使小组成员认识到小组是一个学习的共同体，个人目标的实现必须依托于集体目标的实现，这就使得高层次的学生努力帮助低层次的学生，低层次的学生为了不拉本组的后腿而抓紧训练，培养了学生间的团队合作精神和集体观念。巧妙地利用合作的方式把竞争的压力分解转化为学习的动力，优化了竞争意识，这同时也减轻了教师在上机辅导时的压力。
再如《图画程序绘制图形》一课中，为了达到了解图画程序的基本功能和掌握绘制图形的一般方法这两个教学目标，可依据学生的不同程度，可以班同学分成八个小组，让基础较好的同学任组长，在学习的过程中充当检查、督促、帮助以及主导小组学习进程的角色。为了完成让学生有兴趣地投入地完成本节课的练习。布置一个小组合作的任务，自己设计制作一张色彩精美的由图形构成的画面。如果一个人来完成这个任务有些困难，而小组合作的方式就可以很好的解决这个难题。先让擅长构思的同学设计主题，后根据所选主题，让美术基础较好的学生进行版面设计，余下的学生从网上查找相关资料，小组人员将各自的内容通过网上邻居将它们组合为一张搭配合理的由图形组成的图画，最后大家再提出意见修改完成作品。在这个过程中教师可以调控课堂的进程，创设竞争的气氛，最后评比出优秀的作品，让学生体会到合作的成就感。
三、小组合作的优点
1、学习目标达成的作用。
可以使学生能够达成较高的认知目标：列入布鲁姆等级内的那些认知技能（如包括分析和评价一定的材料的那些认知技能）和加涅提出的认知策略学习，常常由于采用某种小组讨论方法而获得有效地发展。在这种情况下，学生们能在一种比较开放的环境中讨论问题和交换意见。
2、增强了能力和竞争意识。
在合作学习中，每个学生都必须运用自身已掌握的知识去解决新的问题，这时，学生的思维常常会冒出火花，火花碰撞之后，又会产生新的火花，使学生的创新思维得到发展，创新能力也不断加强。同样也培养了学生的竞争意识。小组各个成员为着共同的目标，最大限度地发挥自己的潜能。经常的、合理的评价可以激发各组的积极性，形成组间明争暗赛的竞争局面，也增强了个人的竞争意识。
3、增强了学生的人际关系技能。
为了在一个集体或社会环境中有效地进行工作所需要的各种人际关系技能，利用需小组学习的方法可以得到锻炼和发展。实例说明，学生们在离开中学或大学的校门走上工作岗位时就要求他们同其他人紧密合作。对于某些人来说，这可能是包括领导、行政管理和委派代表方面的一些技能；对其一些人来说，这可能要包括与群众打交道所的社会技能。此外，小组方法还是将理论用于实践的理想方法，而且采用许许多多的模拟和一些活动都会有助于发展这种人际关系。
4、有利于建立新型的师生关系及教师教学理念的转变。
教师在学生分组学习过程中，置身于学生之中，参与讨论、研究，师生的感情在教学过程中加深，良好的师生关系是提高教学质量的重要因素之一。同时也促进了教师转变已有的教学观念，在教学目标上由注重学生科学知识素质的培养转变为关注学生知识能力、情感态度、合作交往、实践创新等全面素质的发展。在学习方式上由以教师讲授为主的教学方式转变为主体参与、合作探究的学习方式。提高了教师科研水平。教师要把合作学习的理念转变为教学行为，不仅需要有理性层面的认识，还要具有合作教学的能力与技巧，掌握开发一些行之有效的实施策略，才能有效地组织学生进行合作学习。促进教师改进教学，提高教师实施素质教育的能力和水平。
四、小组合作学习的缺点及应对策略。
1、分组的困难及应对策略。
合作学习是针对个体学习而言的，是通过学习小组来完成学习任务的。若让学生自由组成学习小组，则会使得各小组的人数差异较大，学生学习能力的差异也很突出，这样在学习的时候就不能起到互帮互助的作用，这样的合作并非真正意义上的合作，而是形式上的合作。
学生的个体差异是客观存在的，教师在构建合作小组时，应注意结构的合理性，要有意识地根据学生爱好特长、性格、性别、学习快慢程度、能力倾向、学习水平变化等，本着“组间同质、组内异质、优势互补”的原则，把学生分成若干个学习小组。
2、学生参与态度问题的消极及应对策略
小组学习方法的一个潜在的缺点是要求参加者们积极合作方能成功。然而，有些情况下这种合作可能不会出现。例如：学生们不愿参加，因为他们觉得这会浪费实践或他们怕参加；不愿承担小组学习要求的非常实际的个人义务，因为他们觉得在自己还不具备那些必要的技能，也不想在自己的同学面前“显露自己”。
在这种情况下，教师要让学生明白一个人的能力是有限的，当今的时代充满竞争，而竞争的成败往往取决于人们相互间的合作。如果不善于和他人合作，将不同的知识加以交流、综合、提高和运用，就不能适应时代的发展要求。合作学习的方式下，将个体间的竞争关系转化成为“组内合作、组际竞争”的关系，学生感受到同学之间不仅仅是竞争的对手，更是促进学习的帮助者。教师可以帮助态度不积极的学生克服畏难的情绪，增强师生之间感情的交流，培养学生在合作中竞争，在竞争中合作的本领，培养学生的积极参与的合作意识和能力。
五、结语
小组合作学习给个体提供了与他人合作的最好机会，以及学习如何在群体中保持个人独立性和创造性的绝好机会，也给个体提供了学习如何利用小组的优势完成自己任务的机会。尤其是在信息技术的网络教学中，小组合作学习，更能发挥它的优势，实现小组成员之间的远程合作，使每个成员能够真正从小组学习中得到信任和激励，得到其他成员的帮助和支持，从而取得良好的学习效果。
参考文献
[1]研究性学习国际视野/李其龙，张可创主编；上海：上海教育出版社,2003.12.
[2]教育技术学导论/尹俊华等编著，北京：高等教育出版社，2007.5
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多媒体教学是利用多媒体计算机把文字、图形、图像、动画、视频影像等众多媒体综合起来进行教育教学的一种现代化的教育教学手段。多媒体教育技术的广泛应用，是一次教育理念的变革，它为把整个语文教学过程变成学生"主动参与、探究发现、合作交流"的过程创造了广阔的空间。多媒体技术运用于语文课堂教学，它是一种把声音、文本、图形、图像等多种媒体和计算机结合在一起的技术。正确适当的运用多媒体不仅可以使师生关系得到质的改善和提高，形成良好的课堂气氛，而且它能在有限的时间（课堂）、空间（课间）内打破地域界限，展现古今中外的客观事实，使经验较贫乏的小学生在课堂上就能很感性的认识教材中的事物，达到知识领域、情感领域目标。多媒体利用声、光、电、画等手段制作成的动画，还能够引起学生的好奇心和求知欲，使注意力容易分散的小学生在课堂中能多感官、多角度、多渠道的进行学习，使枯燥的课堂学习成为他们学习语文的乐园。在语文教学中，灵活的运用多媒体辅助教学，充分发挥多媒体的形象直观、快速、图像清晰、色彩丰富等优势，能有效地优化教学结构，提高语文教学质量。
1.多媒体的应运可以提高学生的学习兴趣。
语文是一门文学艺术，在传统的只靠粉笔，黑板和讲解的教学环境下，很难让学生领悟到课文的真正魅力，而多媒体的运用，正是把现代科技引进课堂优化了教学内容，使学生易学、乐学. 兴趣是学习的本原性动力，没有兴趣更谈不上主动、自觉、及至自主。语文课的教学，由于教材中的课文和作者都处于一定的时代、背景和空间，而学生由于生活经验的限制，缺乏时间和空间的概念，教师在传统教学中所使用的教学手法，难以使学生产生一种身临其境的积极情感，学生的兴趣也难以调动。教师使用多媒体能打破时空限制，把语言文字所描绘的情景直观形象逼真地展现出来，从而激发学生的学习兴趣。
在教学时根据需要利用多媒体计算机能使呈现的教学内容形象和生动，富于感染力，运用多媒体技术图文、声像等丰富的媒体表现功能，从形、色、声、情上调节课堂气氛，创设丰富多彩的教学情境，诱导、激励、唤起学生的感悟，刺激学生多种感官，引发学生兴奋，使之轻松活泼，有效地激发了学生学习语文的兴趣，提高了语文课堂教学效率。计算机多媒体的特点是图、文、声、像并茂，能向学生提供形式多样、功能各异的感性材料，形象生动的画面，标准逼真的情境朗读，悦耳的音乐背景，妙趣的益智游戏，把学生带进了宽松愉悦的学习环境，让他们主动探索，积极进取，使他们愿学、会学、乐学。多媒体计算机能为师生创设一个生动有趣的教学情境，化无声为有声，化静为动，引起学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。计算机多媒体教学能够打破时间和空间的制约，延伸和拓宽教学时空，通过图像、声音、色彩和动画，传递教学信息，解决由于时间和空间的限制造成的教学难点，使学习内容变得容易被理解和掌握，培养并发展了学生获取信息、分析信息和处理信息的能力。
2.多媒体的应运可以发展学生的思维，培养学生积极主动的学习能力。
在教学中运用投影或动画创设课文情景，把活动的形象、逼真的音响和变化的情节展示给学生，以帮助学生形成丰富的视觉表象、听觉表象、嗅觉表象和味觉表象等；运用多媒体还可以突破课堂的局限和学生生活范围和知识面的制约，丰富学生的表象，从而激发他们的想象力，帮助学生掌握感性知识，并发展抽象思维。在课堂教学中，充分利用多媒体的形象可感性，多层次、多角度、多途径地讲授知识，使学生能发散思维，培养学生的创造力。多媒体教学通过声音、图像、文字、颜色、光彩、视听并举，左右脑并用，眼、口、手、耳、脑多方位调动，全身心投入，对学生的思维训练更趋灵活、全面、立体。语言信息、音乐图像、特定情境结合，刺激控制形象思维的大脑右半球和控制抽象思维的大脑左半球同时发挥作用。这样，学生在教师的引导下，逐渐进入高度的情境之中，学生情绪振奋，思维活跃，通过"生活显示、实物演示、音乐烘托、图画再现、参与体悟、语言描述、想象创造"等途径能激发学生的思想解放，使思维发散的广度和深度都有了很大的发展。
多媒体教学手段通过将传统教学中无法展现出来的东西栩栩如生地展现在学生面前，使学生在短时间内获得较真切的认识。提供自主学习目标，增强自主参与意识。创设有利条件，提高自主探索能力。利用多媒体教学引导学生学习，可以在组织安排教学过程中，不把大量的时间用于组织讲解教案上，而放在为学生提供学习所需要的各种资源上，把精力放在简化利用资源所经历的实际步骤上。学生通过课前预习初步了解知识要点，再从教师提供的多媒体教学课件中获取学习资源，培养学生自主学习的能力。让学生通过思考分析、结合实际、探究解决问题。把学习资源作为学生进行分析、思考、探究、发现的对象，帮助学生理解原理，并掌握分析和解决问题的步骤，培养学生自主学习的能力。创设问题情境，提高自主参与能力。发挥学生主体作用的关键在于教给其学习的方法，让学生由"要学"到"学会"，再过渡到"会学"。在教学过程中应注意通过多媒体教学课件创设问题情景，让学生将自己放在特定情境中，结合先前所学的知识思考问题，参与解决问题，教师加以指导，从而提高学生处理、解决实际问题的能力。
3.在语文教学中运用多媒体教育技术应注意的事项。
在语文教学时使用多媒体教学，不仅能使课堂气氛积极向上，而且充分调动学生的视听感觉和学习的兴趣，使学生在课堂上从被动地位转为主动地位，对学生理解、记忆表达等能力的训练效果远远优于传统教学。只有正确的使用多媒体技术，才能较好的达到教学目的，提高学生的能力。因此，在语文教学时多媒体辅助教学时应注意以下几点；
3.1教师要在课前作好充分的备课工作 教师只有充分挖掘教材，把握好教材中的教学重点和难点，树立以学生为中心的思想，选择具有最佳表达效果的多媒体技术，使多媒体应用得舒适、适当，学生才更容易学、更愿意学。这样才能调动学生各方面的思维。
3.2课件设计要从学生切实感受出发 一切先进的教学手段都是为学生服务，语文教学课件的设计要以学生为出发点，要以学生的思想、思维感受及接受能力着手，如在低年级语文识字教学中，如能正确运用多媒体进行教学，学生受益匪浅。一方面，大大提高了学生的识字兴趣；另一方面，学生对于汉字的演变过程有了较深刻的认识。同时以学生为中心设计的课件更能培养学生的自主学习能力。
3.3课堂上要关注师生之间的交互性 多媒体技术引入课堂教学，如教师在教学过程中只是关注各种教学屏幕，未注意学生的反馈和交流，使"人灌"变为"机灌"那么学生仍处于被动接受知识的状态，以致感到厌烦甚至不愿听课，课堂的气氛就会处于"沉闷"或"混乱状态"。而如果教师在利用多媒体教学时能够关注到学生的反馈，并及时地进行语言式眼神的交流，这样学生就会产生受到重视的感觉，其学习的积极性就会被激发。
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关键词：海洋类专业理科；本科毕业论文；产学研
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2014）03-0003-02
海洋类专业主要是培养具备国际视野和正确海洋观的高素质专门人才，实践教学环节至关重要，其中本科毕业论文是学生实现对所学知识的理解、消化和综合运用的必备过程，是深化和提高学习、动手、实践和写作等各项能力的关键环节，是对学生大学期间所学知识综合运用的一次全面、系统的检测[1-2]，能直接反映学校教学质量的整体水平。如何提高本科生毕业论文的教学质量，已经成为高等院校亟待研究、解决的重要课题。目前工科专业在学生培养过程中，比较注重“产学研”结合[3-5]，但理科专业在“产学研”方面做得相对差一些。本文针对海洋类理科本科毕业论文存在的问题，以海洋技术专业为例，论述了“产学研”结合的教学改革与实践，期望提高本科毕业论文的质量，加强学生的动手实践和研究能力。
一、海洋类理科本科毕业论文存在的问题
（一）选题脱离社会现实需要
海洋类专业理科本科毕业论文的选题一般在第七个学期期末进行，所在教研室通常会拟定选题范围及题目名称供学生参考，这样的选题经常会脱离社会实际需要，针对性较差，通常会存在“从理论到理论”现象，致使学生所接触的内容限于课本知识和简单应用，与社会实际脱节，不了解本专业在社会的发展状况，从而为就业带来障碍。
（二）缺乏实践能力训练
毕业论文进行过程中，一般是先查阅文献。查阅文献资料是进行毕业论文的前提和基础，为论文的深入研究提供有力支撑[6-7]。然后需要进行论文的研究和撰写，整个环节过程中缺乏动手实践能力的训练，导致理科类本科生在后来的工作中只会“纸上谈兵”，实践能力比职业技术学院的学生还要差一些。没有实践操作，不能对所得的结果进行验证，经常会影响本科毕业论文研究内容和结论的科学性。
（三）内容缺乏技术研究
论文内容方面问题较多，主要为：（1）内容空泛，缺乏技术研究。理科本科论文偏重于理论的描述和简单应用，对于本科生来说研究内容不深入，由于缺乏动手实践，对于具体技术论述不够深入，对于论文的研究目的、论文的主要方法、结果和结论没有叙述清楚。（2）论文结构层次较差，堆砌了大量文献资料，看不出论文的研究思路、解决方案和结论。
二、海洋类理科本科毕业论文的改革与实践
海洋类专业的高等教育是中国进入海洋世纪的智力支撑[8]。天津科技大学的海洋类理科本科专业包括海洋科学、海洋技术和环境科学。下面以海洋技术专业本科毕业论文为例，论述“产学研”结合的教学改革与实践。
（一）海洋技术专业本科毕业论文“产学研”结合模式探索
天津科技大学海洋技术专业是2002年秋季开始招生的本科专业，隶属于海洋科学与工程学院。海洋技术专业学生主要学习海洋科学和信息处理技术的基础知识，掌握遥感与信息处理的基本理论和技能，接受遥感与信息处理分析的基本训练，具备从事海洋研究和图像、遥感信息处理等工作的基本能力。培养方案中一直坚持采用厚基础、宽专业和多模块选择的人才培养，是海洋科学、电子科学与技术、环境科学、计算机科学与技术主干学科的综合。毕业论文作为本科教学工作的最后一个环节，其主要目标是培养学生综合运用理论知识来分析和解决实际问题。从毕业论文的选题，毕业论文的进度计划安排，开题报告、实习/调研报告的撰写，外文资料翻译，期中教学检查和毕业论文的撰写和答辩等环节都对学生提出具体要求并进行严格的训练，通过对毕业论文实施方案的不断改革和探索，逐渐采用了“产学研”结合的模式，“产学研”结合是一种把高等教育与生产实践、科学研究和技术开发有机地融合于大学生培养过程中的开放式教学模式[9]。对学生进行因材施教，培养学生的创新能力和综合运用能力。
（二）本科毕业论文“产学研”模式的实施策略
在毕业论文选题过程中，本科生结合企业工作实际和教师科研课题进行选题，“产学研”结合的毕业论文题目都是来自于实际企业工作和科研课题，使学生可以直接参与科研工作，一方面可以解决企业或课题的实际问题，另一方面也可以锻炼和培养学生独立思考和操作的实践能力和研究能力。
1.毕业论文与企业的实际工作相结合。依据培养方案和培养目标，指导教师联系遥感图像及数据处理、海洋观测仪器开发和使用、数据管理和系统开发的企业，结合企业中的实际问题进行毕业论文指导，让学生进入企业实习并完成毕业论文工作。结合毕业论文和企业的实际工作，增加了学生实践能力和动手能力，能有效地提高学生对专业对口企业的认识，解决企业的实际问题，也为学生的社会实践提供了机会。
2.毕业论文与教师的科研课题相结合。近年来海洋技术专业的教师主持和参与了多项国家级、省部级和市局级项目，学生依据指导教师的科研课题，阅读相关文献资料，了解所学专业相关社会经济发展问题，根据自己的兴趣、知识积累和其他相关条件与指导教师一起商定论文选题。毕业论文题目依据实际科研问题命题，教师可根据科研实际为学生把握好方向，给予学生必要的启示，使学生在毕业论文的过程中科研能力得到锻炼和提高；另外还有多项实验室开放基金项目，主要包括实际应用类、科技活动开放类和实验项目研究类三种，这是依托学校实验室，为了提高实验室设备的利用率，促进实验资源共享，鼓励学生积极参加科技创新活动而开展的。
3.部分考研学生进入研究院所，将毕业论文与科学研究密切联系。海洋技术专业的学生考研情况较好，每年有多名学生考取中国科学院、国家海洋局、国家重点院校的研究生，部分被研究院所录取的学生，毕业论文与研究院所的科学研究密切联系，研究所科研人员对实验的进度、操作与实验结果的可靠性等均有较严格要求；学生也把完成好论文看作是证明自己能力和价值的一次机会，参与的主动性和积极性比较高，为研究生阶段的学习打下坚实基础。
（三）“产学研”模式的过程管理
本科生毕业论文进行过程中，针对“产学研”结合模式的特色，采取校内专职教师和校外教师联合指导的方式，严格过程管理，提高毕业论文质量。
1.论文及相关材料的管理。教研室按照学校毕业论文工作手册，制定本专业具体的毕业论文手册，对毕业论文每一个环节给出具体的要求，对每一个要求上交的文档给出模板。毕业论文上交装订的资料包括两部分：一部分是毕业论文册，包括任务书、学士学位论文、外文翻译资料；另一部分管理档案册，包括选题申请表、实习报告、开题报告、中期检查表、计划进度表、毕业答辩记录和成绩表。各种文件的扉页格式、正文格式及内容的字体、字号、行间距都给出明确的要求，便于学生查询和修改。
2.研究进程的管理。毕业论文的题目确定之后，指导教师需向学生布置毕业论文任务书，学生按照任务书的具体要求来制定详细的计划进度表，在阅读文献的基础上完成开题报告，与指导教师探讨实验的可行性，征得指导教师和教研室同意后才能正式开题，进入毕业论文阶段。在毕业论文进行过程中，在校内结合教师科研项目的学生需要随时参加课题组的小组讨论；在企业和研究所进行毕业论文的学生，指导教师和学生每周至少进行一次讨论。指导教师通过和学生的互动，不断完善毕业论文的研究内容、思路和方案，随时解决学生在毕业论文过程中遇到的问题，检查学生的论文进展情况。
3.通过论文培育推出优秀论文。在毕业论文的开始阶段，结合学生的选题，依据论文在企业、课题和研究项目中的实际意义，进行优秀论文的培育。一般会有多名学生申报，然后通过指导教师推荐，进行优秀毕业论文的培育。这样一方面可以促进学生努力学习，提高基本技术技能水平，另一方面体现因材施教，教师可以根据学生的特长和课题性质做出合理搭配，着力培养学生综合利用所学知识进行创新的意识，鼓励他们提出新问题、新方法和新思路，提高学生的学习主动性和积极性。通过培育可以推出优秀的本科生毕业论文，通过展板形式展出，为下一届学生做毕业论文时提供参考和借鉴。
提高本科生毕业论文的质量是一项复杂的系统工程，需要学生、指导教师和学校的共同努力，采取切实可行的方法，才能有望提高毕业论文的质量。通过开展“产学研”结合对理科本科生毕业论文进行改革，可以使学生了解与专业相关的科研进展情况，了解所学专业知识在相关企事业单位的应用，为学生进行科学研究和技术应用提供实践平台，达到“产学研”结合，培养创新精神和实践能力人才的目的。
参考文献：
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工作的通知.教高厅[2004]14号.
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（设计）质量的探索[J].高教论坛，2012，（4）.
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学的思考[J].情报探索，2012，（1）.
[8]申天恩，邓长辉，韩延波等.海洋类高等院校学科建设思
路探析[J].航海教育研究，2012，（3）.
篇8
这个我们刚写过的。论文的格式很老套、也别写得太有花样。和一般的报告差不多的。这个我们刚写过的。论文的格式很老套、也别写得太有花样。和一般的报告差不多的。应编写成注释说明汇集表予以列出。二、毕业论文（设计）书写格式及装订1、毕业论文（设计）装订为横开本，使用统一的封面，左侧装订。毕业论文（设计）封面的中文题目、英文题目及学生姓名、班级、学号、学院、专业与指导教师等栏目，要用楷书书写，端正、整洁，有条件的学生可以打印输出。2、目录格式（空2行）（3号黑体）目录（3号黑体，居中）引言（或绪论）（或作为正文第1章，4号宋体．吉林大学工商企业管理专业自考学士学位申请有什么具体要求？09年吉林大学自考工商企业管理专业论文申请时间是？我是长春大学的大一新生，想报名吉林大学的工商企业管理二学历！本科毕业论文格式我今年最后一次自考 ，考的是吉大工商企业管理本科证！ 他们要求我们交工商企业管．
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这个东西还是要靠自己来搞海洋生物资源与环境 理论与应用力学电子信息科学与技术 微电子学 光信息科学与技术 信息安全(信息科学技术) 光电子技术科学 材料物理 材料化学 环境科学 生态学资源环境科学 心理学 应用心理学 统计学 系统科学与工程 教育学 教育学 学前教育 特殊教育 教育技术学 小学教育 人文教育 科学教育 华文教育 体育教育 运动训练 社会体育 运动人体科学民族传统体育 运动康复与健康 农艺教育 园艺教育 林木生产教育 特用作物教育/特用动物教育 水产养殖教育 应用生物教育 农业机械教育农业建筑与环境控．辽宁大学自考毕业论文格式？大连水产学院渔业管理专业成人自考毕业论文格式请好心人解答一下：黑龙江大学经济法自考毕业论文格式要求和字数中南大学英语本科自考毕业论文格式自考毕业论文格式又是怎么样的？急用参考
红河学院毕业论文格式
已经有了雅思成绩6.5 想我是红河学院的大四学生，想参加2011年的国考，不知道在哪里看考试大纲红河学院2009年12月份四级准考证前6为是多少？ 谁能告诉我下啊?我忘记准在红河学院培训的时候遇到一个女孩,感觉还不错,彼此联络了一个月,突然间昆明到红河学院怎么．
篇9
征稿栏目
1.前沿聚焦：发表农业、林业、环保、食品业、旅游业、资源产业学科前沿、生产实践前沿问题的观察性、前瞻性论文。
2.工作研究：发表农业、林业、环保、食品业、旅游业、自然资源产业等有关科研、管理、推广工作中的总结性论文或调查报告；行业和区域社会、经济、科技、环境可持续发展的思路、方法和经验性论文。
3.资源•产业：刊登农业、林业、土地、动植物等自然资源及矿产资源规划、开发、利用保护；相关产业经营、创新与发展的论文。
4.环境•安全：刊登生态环境、环境科学与工程、环境保护与治理有关各学科及其交叉学科的论文；以及森林安全、作物安全、食品安全、生产安全、环境安全、人居安全方面的论文。
5.经济•管理：刊登生态经济、农业经济、林业经济、旅游经济、绿色食品经济、资源经济、环境经济各学科及其交叉学科的有关论文；行业管理、企业管理、科技管理、管理工程、管理咨询、管理控制等方面的论文。
6.生态•旅游：刊登绿色生态、生态工程、生态控制；生态旅游、旅游规划、国家森林公园、地质公园建设的论文。
7.园林•园艺：刊登园林设计、风景园林、园林工程、园林技术；花木园艺、果蔬园艺、育种栽培方面的论文。
8.动物•畜牧：刊登动物科学、动物保护、畜牧科技方面的论文。
9.农林•植保：刊登植物保护、植树造林、森林工程、土壤肥料等方面的论文。
10.建筑•材料：刊登绿色建筑规划、设计、施工，绿色材料工艺、材料分析、材料加工方面的论文。
11.能源•技术：刊登节能技术、清洁能源技术、替代能源技术、太阳能、生物能源等方面的论文。
12.食品•加工：刊登绿色食品工业生产、质量控制、储运流通方面的论文；农产品加工、林产品加工、食品加工、绿色加工技术等方面的论文。
征稿对象
欢迎全国高等学校、科研院所、技术推广单位、各级党政机关、企事业单位的广大专家学者、工程技术人员、硕士博士研究生、管理人员等积极赐稿！
稿件要求
1．资料可靠、数据准确，具有理论性、科学性、实用性。
2．文稿内容格式包括：论文题目，作者姓名，作者单位，摘要，关键词，正文，参考文献，作者简介等。
3．论文篇幅一般以3000－6000字为宜，参考文献不少于6条。
4．来稿文责自负，严禁抄袭和一稿多投。
5．编辑部在收到稿件后5日内回复，全部稿件送同行专家审阅。如果一个月内没有收到用稿通知则请与本刊编辑部联系确认。
6．请在文稿后面注明稿件联系人的姓名、工作单位、详细联系地址、电话（包括手机）、E-mail、邮编等信息，以便本刊编辑联系有关事宜。
7．投稿方式：来稿请通过电子邮件附件发送或通过邮局投寄，并请注明：投稿《绿色大世界•绿色科技》。
联系方式
编辑部地址：武汉市洪山区鲁磨路中建大厦1804号邮编：430074
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篇10
1贮存科研信息
在科学研究完成之后，需对其研究结果立即加以总结，并以论文或报告的形式阐明其发现及发明。否则，可能随着时间的推移，其发明与发现逐渐消失，致使后人可能再次重复前人所做的工作，发生不必要的人力与物力的浪费。因此，学术论文的写作就是贮存这些科研信息，使它成为以后新的发明、发现的基础(即站在巨人的肩膀上)，以利于科学技术事业的延续和发展，不断的丰富人类科技宝库。人类文明的延续与发展，正是凭借着这种连续性不断地积累、创造、再积累、再创造的过程中实现的。因此学术论文是贮存科研信息的重要载体，而写作论文则是总结科学发现的重要手段。
2传播科研结果
早在19世纪，英国著名科学家法拉第就曾指出，对于科研工作，必须"开始它，完成它，发表它"(tobegintoendtopublish)。因为，任何一项科学技术的研究与发明，都是社会成员的个体劳动或局部承担的科研活动的结晶。对于全人类来说，很有必要将少数人的成果变成全人类的共同财富，这就需要相互交流、相互利用(也就是人们常说的科学技术没有国界)，才能使科学技术不断地发展进步。而相互交流的方式之一就是利用科技论文付诸实施的。这种传播方式可以不受时间与地域的限制，也可以传播到后代。如1997年2月27日出版的英国《自然》杂志，首次报道了利用克隆技术(无性繁殖)培育出的一只绵羊，它无疑是基因工程研究领域的一大突破，在世界引起了强烈的震动。因此学术论文也是传播科研信息的重要载体。而且按照公认惯例，科学成果的首创权，必须以学术论文的形式刊登在学术期刊上，方能得到承认，而新闻媒体传播，是得不到正式承认的。
3交流实践经验
从事临床及医疗工作一线的其他人员，通过不断地实践，积累出较多的成功的经验和失败的教训。而这些经验与教训是十分宝贵的。将它们进行科学的分析和总结，并以论文形式发表交流，就能发挥巨大的指导与借鉴作用，造福于人民。
4启迪学术思想
在大量的科研成果和实践经验基础上，形成并发展起各种学术思想，这些学术思想通过论文的形式不断地探索与交流，并相互启迪，形成新的学术思想，以促进科学事业的发展。
5提高研究水平
科技论文写作是一种创造性的脑力劳动，它凝聚着巨大的艰辛。在写作的过程中，随着思维的深化，可提高科技工作中分析问题与解决问题的能力，促进科研水平的提高。
