免疫学技术范文
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导语:如何才能写好一篇免疫学技术,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。
篇1
基于《免疫学技术》课程知识体系逻辑性强、技术方法多样以及理论和技术进展快的特点,课程教学的整体指导思想必须在强调对基本原理理解的基础上,明确同一理论下技术开发的多样性,以及免疫学传统理论技术与相关学科现代技术结合,促进免疫学技术快速发展的现状;要求学生掌握免疫学技术的基本原理和在免疫学功能检测中的应用,并结合学科前沿进展进行适当拓展和补充,注重创新能力和逻辑思维能力的培养。如在理论课的教学过程中应增加CD4+T细胞亚群Treg(天然调节性T细胞)、Tfh(滤泡辅T细胞)、Tfr(滤泡调节性T细胞)分化发育等最新研究进展,以及其在不同疾病中扮演的不同功能研究;实验课的教学中增加细胞亚群分化发育标志分子及功能的检测。
2联系实际,力求做到学以致用
免疫学与医学密切相关,教学活动中,教师应多运用临床实例辅助教学,使学生能将掌握的免疫学知识用于解答临床相关问题,达到“学以致用”的目的。理论课“讲授法”可以问题为牵引的启发式教学为主,重在培养学生科学的思维方式,注重理论联系实际;结合“讨论式”教学法,提高学生分析、判断、归纳、总结问题的能力,在教学过程中教师起着引导学生分析问题、思维逻辑的方向,尤其是对临床相关复杂病例的综合分析、判断和解决能力的指导。这一部分知识很多都可能是教科书中没有的知识点,更多的是指导教师工作经验的累积,教师在平时的科研及临床实践中应善于总结,为课堂教学提供相应素材。在实验课的教学中注重技术性与连贯性,如学生操作技能的学习能为今后的工作奠定基础;技能的内容具有可操作性及连贯性,启发科研思维。如第一次实验课选择小鼠脾脏淋巴细胞的分离及纯化技术;第二次实验课可以选择流式细胞仪检测或分选细胞亚群;第三次实验课可以选择细胞亚群功能检测如增殖能力检测、分泌细胞因子检测、细胞活性检测,CD8+T细胞杀伤功能检测等[3]。
3因材施教,确保学生真正掌握知识
医学免疫学课程应充分考虑学生的兴趣、特长和基础等方面的个体差异,从而确定具体的学习目标和评价方法,提出相应的教学建议。课程标准在课程的设计、教学方案和计划的制定、教学内容的选取和教学评价等环节,应为教师教学、学生学习留出足够的选择余地和发展空间。理论课的授课过程中,教师根据学生分析问题,归纳、总结知识点的情况来判断学生掌握知识的情况,假如存在学生对知识点没有理解、理解错误的情况要及时地调整教学策略,对于个别理解能力较差的学生课后可以进行“一对一”的辅导;同时,教师应将学生对实验的评价和建议归纳总结用于改善教学效果[4],确保学生真正掌握基础理论知识。
4以人为本,突出学生的主体地位,走信息化教学道路
从课程的设计到评价各个环节,应注重体现学员的主体地位,充分调动学员的学习积极性、挖掘学员的学习潜能。教师应注重教学方法,授之以“渔”,通过各种方式使学员明确如何学。教学中,充分发挥学员的主观能动性,通过自读、小组讨论、总结发言、角色扮演等形式,使学员参与到教学实践中。在课后通过与同学、老师讨论,利用网络或参考书查阅相关资料,以扩大对该知识点的认识,认真体会如何用辩证的观点认识“免疫”,并锻炼自己独立学习免疫学的能力。充分发挥信息化教学手段的特点和优势,激发学生的学习兴趣,进一步强化学生的理论知识与实践操作技能,开阔视野,培养科学的思维方式。实物投影仪的运用为学生模仿操作创造了良好的条件;多媒体的应用,使学生形象了解实验步骤,实际操作更易上手;多媒体课件及互联网的利用创造了一个在功能、时间和空间上交互的崭新环境,使一些不易口头表达清楚的教学内容通过课件的演示变成生动具体的知识,缩短了学生与教材之间的距离。此外,学生利用虚拟教室,在自学巩固的同时又能实现课下与教师的互动,真正做到“互动教学”。利用课堂教学为主,信息化教学为辅的教学形式,符合新型“教”与“学”模式的必然要求。
5实现真正意义的学生能力的培养
通过本课程理论和实验的学习,学员应掌握人体免疫系统的组成和功能、免疫应答的规律、免疫应答产物的特性和生物学作用、疾病的免疫学发病机理、免疫学诊断要点和防治原则;具备学习其他基础医学、临床医学及专业课程的必要免疫学基础知识;初步学会运用免疫学的基础理论知识思考和解决与本专业相关的问题;为最终实现培养具有良好的职业道德、精湛的专业技术、严谨的科学作风以及勇于创新的医学人才的目标打下坚实的基础。理论课的授课方式以问题为牵引的启发式教学为主,重在培养学员科学的思维方式,注重理论联系实际,提高学员分析、判断、归纳、总结问题的能力,尤其是对临床相关复杂病例的综合分析、判断和解决的能力。学生在学习过程中应该以认真的态度学习医学免疫学相关知识,培养对医学免疫学学习的兴趣,以及学习的逻辑性和系统性。形成较强的自主学习意识,养成积极思考问题、探究未知的良好习惯,初步具有科研和创新意识。为更好地在教学活动中尊重学生的主体地位,注意培养学生实际应用能力,发挥学生的自觉性、主动性、创造性,提高学生的主体意识和创造力,实现真正意义的能力培养。总之,生物技术专业学生毕业后肩负着运用最新技术手段结合国际科学前沿理论知识对疑难疾病的诊断,掌握国际前沿医学领域做原创性的科研工作的使命,高等医学院校对生物技术专业人才的培养应将素质教育与创新教育相结合,与人才培养目标密切结合,实现真正意义的人才培养。
参考文献:
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篇2
免疫学是重要的医学基础学科之一,是医学生必修的一门公共基础课。该学科的特点是教学内容抽象,涉及多门医学学科的知识,如生物化学、分子遗传学、分子生物学、病理学等。在教学实践中,免疫学是医学生公认的难度较大、内容抽象、知识性强、知识更新快的一门学科。传统的教学方法,利用黑板、粉笔和图片等进行讲授,教学效果往往不理想,特别是在介绍现代免疫学知识的过程中,学生对新的知识难以理解,枯燥的教学法很难达到理想的教学效果。在全面推行素质教育的新世纪,为提高教学质量,培养学生的综合素质,必须改变传统的教学方法,探讨新的教学模式。多媒体技术正是解决这一矛盾的理想教学方法。多媒体技术传输的信息量远高于传统教学[1]。根据信息学理论,教师口授、板书讲课传播出的信息量只能维持在较低水平,不能有效利用时间,而多媒体教学具有图文并茂、灵活多样、信息容量大等特点,可以从多个方面、不同角度启发学生的思维,提高教学质量。
1 多媒体辅助教学的优势
1.1 节约课时,提高教学效率
免疫学是一门新兴的边缘学科,近年来, 免疫学知识迅速增长,学生需要掌握的新内容越来越多,传统的教学方法(如黑板板书)很难完成教学计划规定的任务。多媒体教学可直接将图片和文字显示在屏幕上,节省了板书和讲述的时间,让学生主动思考和联系,在有限的时间内,使学生获得更多的信息。
1.2 增加学生学习兴趣,提高学习效果
俗话说“兴趣是最好的老师”,免疫学教学要取得好的效果,第一步就是要使学生对这门课产生浓厚的兴趣,利用多媒体教学可提高学生学习的主动性。免疫学知识性强、理论抽象、各章节既相对独立又相互紧密联系。因此,利用多媒体教学图、文、声、像并茂,形象生动的画面结合flash动画,易吸引学生的注意力,使枯燥的医学免疫学教学变得生动活泼,充分调动学生的积极性,提高学生的学习兴趣。在我们组织的问卷调查中,学生反馈通过多媒体教学,激发了学生对免疫学的学习兴趣。学生一旦对课程产生浓厚兴趣,就会激励他们以积极的态度去学习和探索,利于学生对新知识的获取和理解,以取得更好的学习效果。
1.3 形象直观地展现教学内容,利于讲清难点
多媒体技术有利于将抽象的内容形象化,便于学生理解。免疫学不同于人体解剖学和组织胚胎学这些形态学科,后者可通过让学生观察大体标本对理论知识加深理解,而免疫学缺乏直观性,内容分散,大多表现为抽象的理论,学生难以理解和记忆。很多学生学起来感到力不从心。因此采用多媒体技术可将这些内容形象化、直观化,使学生更易理解,也更有利于记忆。例如:免疫学理论中“ADCC效应和调理吞噬作用”的讲解,通常是在黑板上以箭头图标来叙述,学生往往感到枯燥乏味。利用多媒体动画的形式,逐步地讲解抗体是如何通过Fab段结合抗原后,再通过Fc段与不同细胞上相应的受体结合,从而发挥ADCC效应和调理吞噬作用。又如在讲解“补体经典途径的激活过程”中,多媒体动画可清晰的显示补体从C1(C1q)到形成C3转化酶和C5转化酶,最后形成膜攻击复合物(MAC)的全过程。
1.4 合理使用多媒体课件,优化学习环境
用多媒体课件向学生展示精美的与教学内容有关的图画,播放一些悦耳的音乐或有关录像,利用学生的好奇心理,激发学生的学习兴趣和求知欲,强化学生学习动机,挖掘学生非智力因素。因为非智力因素主要包括情感、意识、兴趣和动机等因素,它虽然对学生学习不起决定作用,但对智力因素有明显的促进和调节作用[2]。总而言之,多媒体教学改变了以黑板和粉笔为主要工具的传统教学模式,使课堂变得声像同举、图文并茂、动静成趣、生动而又高雅,对创设教学情境、培养学生学习兴趣有着极大的促进作用。教师通过多媒体课件教懂、教准、教活、教精,促进学生乐学、善学、活学、勤学,师生共同进入教与学的自觉状态和最佳状态,增加课堂教学的活力,优化课堂教学过程,促进素质教育的实施。
2 多媒体教学存在的问题
2.1 课件文字繁多,教师过分依赖课件上的文字
多媒体仅仅是一种辅助教学工具,在教学中我们不能过分地依赖多媒体。有些教师的课件内容和文字过多,将书本上或平时自己设计在教案上的内容和文字过多体现在课件上,使学生不能在极短的时间内阅读完课件的内容, 使学生产生厌烦情绪,没有耐心学下去。此外,多媒体的图文并茂容易使教师对其产生过分依赖思想,不注意认真备课[3]。运用多媒体课件教学不是为了使用而使用,不是盲目的和任意的。运用它本身不是目的,它只是作为一种先进的教学手段来更好地实现教学目的。因此,选择CAI课件教学,必须要有利于教学目的的实现。有些老师对上课内容不熟悉而过分的依赖多媒体屏幕,在课堂中照着课件读文字,结果使学生不知道教学的重点和难点在哪里。在使用多媒体时,教师不自觉地会加快讲课速度,有时学生还没理解,就将这张幻灯片翻过去进行下一个内容了。所以在讲课时,教师要控制好幻灯片的放映速度,将本课的重点随着课程讲解,结合多媒体的动画,让学生一目了然,对重点和难点知识理解掌握。
2.2 教师的计算机应用水平有待提高
个人计算机在我国普及时间相对较短,大部分医学院校的教师没有受过正规的计算机知识及操作培训,多是自学成才[4]。如果缺乏必要的操作知识,教师在课堂实际应用时也就因操作不熟练、误操作或软件本身的缺陷导致软件不能正常运行,影响教学效果。因此提高教师自身的计算机应用水平仍是目前提高多媒体教学质量的关键。
如何把多媒体技术与传统的教学方法有机地结合起来,探索和建构符合学科特点的新型教学模式,以优化教学环境,提高教学质量,培养适应新世纪社会主义市场经济发展需要的德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新精神和实践本领的高级医药学人才[5],满足社会发展需要,是当今教育教学工作者所面临的重要课题。我们将在多媒体技术上进行更多的探索,使免疫学教学更科学、更合理、更有效。
参考文献
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篇3
[Abstract] Objective To discuss the significance of liquid based cytology combined with immunocytochemical technique in diagnosis and differentiation of hydrothorax. Methods 30 cases of patients with lung adenocarcinoma and 30 cases of patients with reactive hyperplasia mesothelial cell?hydrothorax treated from January 2010 to December 2014 were collected, the expression of cytokeratin -7, thyroid transcription factor-1, mesothelial cell?protein and calcium binding protein was detected by liquid based cytology preparation technique and imunocytochemical stain. Results The difference in the expression of four kinds of antibodies in the lung adenocarcinoma and reactive hyperplasia mesothelial cell hydrothorax was statistically significant, the sensitivity was respectively 93.3%, 83.3%, 83.3% and 86.7%, and the specificity was respectively 90%, 100%, 93.3% and 90%. Conclusion The combined application of liquid based cytology combined with immunocytochemical technique is of important clinical application value to the diagnosis and differentiation of lung adenocarcinoma and reactive hyperplasia?mesothelial cell in hydrothorax.
[Key words] Hydrothorax; Liquid based cytology; Immunocytochemical
胸水是肺部病变常见的并发症,脱落细胞学检查是判断胸水良恶性最简单易行的检测方法。常规胸水涂片中细胞少、分布不均匀、背景不清晰,增生的间皮细胞和腺癌细胞有时难以鉴别[1]。与传统的脱落细胞学涂片检查相比,液基细胞学检测在标本保存、制片、染色和诊断等方面都有显著优势,是提高标本检测准确率和检出率的一种新技术[2]。该研究随机收集该院2010年1月―2014年12月临床送检的肺腺癌和反应性增生间皮细胞胸水病例各30例,通过联合液基细胞学和免疫细胞化学检测技术,检测甲状腺转录因子-1(TTF-1)、细胞角蛋白-7(CK7)和间皮细胞蛋白 (MC)、钙结合蛋白(CR)在胸水细胞中的表达,探讨其在胸水细胞学诊断和鉴别诊断中的临床应用价值,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
随机收集该院2010年1月―2014年12月临床送检的肺腺癌和反应性增生间皮细胞胸水病例各30例,其中肺腺癌胸水病例男性13例,女性17例,平均年龄(53.7±14.441)岁,反应性增生间皮细胞胸水病例男性14例,女性16例,平均年龄(46.2.±10.829)岁。所选病例诊断依据临床资料、影像学检查及病理组织学结果。
1.2 仪器
低速离心机(SC3612 安徽中科中佳科学仪器有限公司)、调速多用振荡器(HY-2 常州市华普达教学仪器有限公司)、液基自动染色机(Tib AutoPrep1800泰普生物科学有限公司)、光学显微镜(Olympus BX41)。
1.3 试剂
液基细胞学试剂由泰普生物科学有限公司提供,免疫细胞化学抗体(TTF-1、CK7、CR、MC)、S-P超敏试剂盒(鼠/兔)、DAB显色试剂盒由福州迈新生物技术开发有限公司提供。
1.4 方法
1.4.1 液基细胞学制片 临床送检的新鲜胸水标本取50 mL,离心机2 000 r/min离心5 min,去上清,加入细胞保存液,静置5 min。取离心静置后的标本进行过滤处理,去除血液、蛋白液、细胞碎片等成分。加入梯度离心液进行梯度离心,去上清、震荡,使离心管底部沉积的细胞处于悬浮状态。将处理好的标本放入液基自动染色机中进行染色。
1.4.2 疫细胞化学染色 将剩余的胸水标本离心过滤制成细胞悬浮液(处理过程同上)。将处理好的标本移入染色槽中沉降 10 min。倒出剩余的标本,经过固定、冲洗、风干处理后用于免疫细胞化学染色。免疫细胞化学步骤按S-P超敏试剂盒及DAB显色试剂盒说明进行。
1.5 评价标准
由两名病理医师阅片镜检进行结果判定。阳性表达为着色定位准确并呈明显棕黄色或棕褐色颗粒。CK7阳性表达为细胞膜着色;TTF-1阳性表达为细胞核着色;MC阳性表达为肿瘤细胞浆或间皮细胞的胞膜着色;CR阳性表达为细胞核或细胞质着色。
1.6 统计方法
采用SPSS13.0软件进行数据处理,计数资料采用n(%)表示,采用χ2检验,以 P
2 结果
2.1 液基细胞学镜检
腺癌细胞形态学特征为:细胞紧密排列呈腺腔样、状、团状,三维立体结构明显。细胞核大、深染,染色质粗,核仁明显,核膜厚,核浆比大。胞浆内可见粘液性空泡,核偏位呈印戒样。反应性增生的间皮细胞形态学特征为:细胞单个散在或成片排列,平铺状,无明显的三维立体结构,部分细胞核大、深染,可见1~2个核仁,但胞浆丰富,染色质细腻。
2.2 免疫细胞化学
CK7、TTF-1 、MC、CR在胸水腺癌细胞和反应性增生的间皮细胞表达阳性结果见表1。
3 讨论
液基细胞学技术是近年来出现的一种新的细胞学制片技术,在临床妇科和非妇科细胞学检查中都得到了广泛应用。与传统的胸水细胞涂片方法相比其优势主要体现在以下几个方面:(1)制片 自动化、标准化程度高,减少了手工操作的误差。细胞分布均匀,厚薄一致,不易掉片。去除了红细胞和蛋白等的干扰,使背景清楚,细胞学形态清晰可见,三维立体效果明显易于诊断[3]。(2)诊断 细胞集中沉降于直径15 mm的面积中,缩减了镜检范围,减少阅片时间,使误诊率和漏诊率大大降低,提高了诊断的准确性和可靠性[4]。(3)鉴别诊断 保存了细胞抗原的生物特性,对细胞免疫化学检测无影响,两者联合可用于胸水细胞学的鉴别诊断。
增生的间皮细胞和腺癌细胞受到胸水的刺激会发生形态学上的改变,因而单纯使用细胞形态学鉴别两者有时会存在一些诊断困难[5]。免疫细胞化学染色是胸水细胞学诊断的重要手段,液基细胞学与免疫细胞化学检测技术联合使用有助于提高胸水的诊断率。CK7是分子量为54 Kda的细胞角蛋白,常表达于卵巢、肺、乳腺的上皮细胞质中,可作为肺腺癌分化的客观指标[6-7]。侯兴华等[8]研究报道CK7在胸水诊断中的灵敏性为85.7%,特异性为96%。TTF-1是分子量为38~40 Kda的白,在甲状腺上皮、胎儿肺组织和成人Ⅱ型肺泡上皮中存在,除外甲状腺来源的肿瘤后可作为肺腺癌较为特异的肿瘤标记物[9-10]。Ng WK等[11]研究报道TTF-1在胸水诊断中的灵敏性为88.2%,特异性为100%, Ye J等[12]研究显示TTF-1在胸水中表达的灵敏性为80%,特异性为100%。该研究中CK7和TTF-1在胸水腺癌细胞诊断中的灵敏性分别为93.3、83.3%%,特异性分别为90%、100%,与研究结果较为相符。MC是一种酸性氨基多聚糖蛋白,阳性表达部位为肿瘤细胞浆或间皮细胞的胞膜着色,在鉴别腺癌及间皮细胞中具有较好的灵敏性和特异性[13-14]。崔彬等[15]研究结果显示MC在间皮细胞中表达的灵敏性为91.3%,特异性为95.2%。CR是一种相对分子质量为29 Kda的钙结合蛋白,是鉴别胸水非肿瘤性间皮细胞和肿瘤细胞较好的标记物[16]。研究显示[17-19],CR在间皮细胞中表达的灵敏性为81.6%~100%,特异性87.2%~97.1%。该研究中MC和CR在胸水增生的间皮细胞诊断中的灵敏性分别为83.3%、86.7%,特异性分别为93.3%、90%,与文献研究结果较为一致。单个抗体对不同肿瘤的特异性和敏感性不同,该文联合使用TTF-1、CK7、MC、CR四种免疫组化染色指标联合检测的方法,对增生的间皮细胞和腺癌细胞进行诊断和鉴别诊断,相互补充,能有效地提高诊断的灵敏度和特异度。
胸腔积液良恶性的诊断和鉴别诊断对于疾病的诊断、治疗和预后具有重要意义。该文联合液基细胞学和免疫细胞化学两种方法对胸水进行检测,显著提高了胸水细胞学检查的制片质量和诊断能力,细胞形态学和免疫学结合为胸水腺癌和增生的间皮细胞诊断和鉴别诊断奠定了良好的基础。
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篇4
一、让学生真正成为学习活动的主体
要开发学生的智力,提高学生的数学素质,培养学生的创新意识,就必须充分发挥学生的主体作用,把学生的主动权还给学生。这就要求教师在课堂教学过程中摆正自己的位置,尽可能地为学生的主动学习营造氛围。课堂上教师与学生的关系是平等的,教师应用热情的态度、风趣的语言、富有幽默感的动作来激起学生积极参与的欲望,使学生心中有一种“说错了,老师也不会批评”的安全感。教学中教师的作用在“导”,具体应体现在启发、点拨、设疑解惑上,努力在“导”上下功夫。能让学生先说的,尽可能让让学生先说,能让学生先做的尽可能让学生先做,能让学生讨论的尽可能让学生讨论,为学生的主动学习创设情境,营造氛围。
二、让数学课堂焕发创造的活力
数学学习的过程应该是一个充满探索与创造的过程,是学生发展自主学习能力和个性品质的过程,是学生经历再创造、体验再创造的过程。数学教学应突出学生主动、能动的数学活动过程。怎样才能在有限的数学课堂教学时空里让数学学习焕发创造的活力呢?
(1)动手“做数学”,让学生体验创造乐趣。“做数学”的过程是学生经历困惑、自主进行旧知检索、新知探索的过程。学生不仅能触发思维的灵感,而且能感受到数学创造的乐趣。因而,“做数学”应是学生学习数学最重要的方式。教学时,教师应相信学生是一个正确处理的学习者,为他们创设“做数学”的机会,让学生把自己要学的数学知识创造出来,学生只有在“做数学”的具体过程中,通过亲身经历数学概念与数学知识发展过程的相互作用后才能真正理解数学。对许多学生来说,当他们需要解决一些感兴趣的又与他们的实际能力相适应的数学问题时,他们便发现需要数学知识,从而产生数学学习的积极性,并抓住数学学习的要点。
(2)运用多种思维,激发创造灵感。创新能力作为一种复杂的高层次的心智操作方式,是多种认识能力、多种思维方式共同作用的结果。它不仅需要聚合思维,也需要散发思维;不仅需要分析思维,也需要直觉思维;不仅需要抽象思维,也需要形象思维。此外,它还离不开奔放的想象力。教学中应让学生学会运用多种思维,从而激发创造的灵感。
(3)形成个性化学习,开发创新潜能。“个性是创新的前提”。不同的学生由于经验背景、认识水平及思维方式的差异,往往导致他们对同一数学现象作出不同的认识、理解与分析,从而表现出数学学习上鲜明的个性化色彩。教师所要做的,就是让这些具有不同思维特点的学生有机会表达自己的思想,并不断地鼓励敢于表现“与众不同”,有个性、有创造。富有创新意识的学生往往具有好深思,爱提令人想不到的问题;敢怀疑,表达的意见常常与教师的要求相违背的特征。教师要善于发现学生的创新意识的“火花”,尊重学生的创造性,注意培养学生的创新意识。允许学生在课堂上对教师的观点提出异议,同教师讨论,通过交流、讨论、合作、学习等方式,适时有效地给予帮助和引导。
(4)培养数学好奇心,养成创新习惯。好奇心是保证人探索未知世界最大的动力,是创新萌芽,是创新的潜在能力。数学教学应关注学生是否具有对数学的好奇心,是否能以数学的眼光来看待周围的事物。教师在课堂教学中要注意培养学生学会用数学的眼光看待周围的事物,善于发现生活中的数学问题。对他们在生活中发现的数学问题,要鼓励并引导学生,帮助他们解决这些问题。
(5)数学课堂教学要留有余地。给学生充分的活动空间和时间是数学课堂创新教育的重要条件。但给学生充分自主的活动时间和空间并不是完全放任学生,更不排除数学教师的主导作用;相反,应要求教师更精心地备课并在教学的过程中“留有余地”,让学生真正活动起来。
三、让数学课堂教学渗透数学思想
数学思想是数学的灵魂,是对数学知识的本质反映,它比一般数学概念、数学规律更具有较高的概括、抽象水平;同时,也是知识转化能力的纽带。因此,在我们的数学教学过程中,应认真挖掘所教知识蕴含的数学思想,并进行有机的渗透来培养学生的思维能力,着意优化学生的思维品质。
(1)类比思想的渗透。类比是一种非常灵活的思维形式,它是由相似的、相关的事物而连成一种更为重要的联想。通过类比,提出不同的猜想,有利于创造性思维的培养。
(2)数形结合的思想渗透。在数学教学中,把数形结合起来便于深刻理解数学知识,从心理的角度,就是直观与抽象、感知与思维的结合。所以数形结合思想是学习数学知识常用的一种有效的方法。如在低年级教学数的认识时以及高年级教分数时,借助图形的性质,可以使一些抽象的概念直观化、形象化。
篇5
关键词:艺术设计;几何学;应用
数学从人类诞生之初,就一直贯穿整个人类文明的发展史。可以说人类文明的每一次进步都离不开数学的发展。而几何学作为数学的一个基础分支,早在数千年前就被运用到艺术设计中。直至今日依然有许多艺术家从几何学中获取灵感,创作出了一大批优秀的艺术作品。研究几何学在艺术设计方面的应用,可以极大地拓展我国在艺术设计领域的视野。
1 平面镶嵌在艺术设计中的应用
将一整个平面无缝隙且不重复地铺满形状相同的几何图形的几何学被称之为平面镶嵌。全世界每一个民族的文化中都可以见到平面镶嵌的踪影。而纵观整个西方艺术史,对平面镶嵌最为推崇的当属罗马人,镶嵌画在古罗马以及中世纪的东罗马帝国时期,无论是创作的质量还是数量上都在西方艺术史中出类拔萃。
变形多边形镶嵌、凹多边形镶嵌、不同正多边形镶嵌、凸多边形镶嵌、相同正多边形镶嵌等都属于平面镶嵌。平面镶嵌既包含了丰富多变的数学几何知识,又蕴含了艺术设计的无穷魅力与千变万化。以变形多边形镶嵌中最简单的一种镶嵌变化为例,基本图形为一个平行四边形,首先对这个平行四边形的其中一边进行变形处理,然后将变形处理后的这条边平行移至对边替换,一个可镶嵌的图形就完成了。将平面镶嵌运用于艺术设计中时,可以突显出一种关于秩序、循环、无穷的复杂理念。埃舍尔这位荷兰著名的版画家就将平面镶嵌大量运用于自己的作品创作中。在埃舍尔的代表作《蜥蜴》一画中,可清晰地看出正六边形是画中蜥蜴的原始模板。埃舍尔先对正六边形的其中一边进行变形处理,然后沿着顶点旋转经过变形处理的边,蜥蜴的图案就自然地出现了,埃舍尔再将这些蜥蜴的图案拼接在一起,最后一幅将许多沿不同方向蜥蜴完美镶嵌在一起的艺术作品就诞生了。
其实作为一名无法将其“归类”的艺术家,埃舍尔的作品在很长一段时间内都无法获得版画界和其他版画艺术家的认可,反而是一些物理学家、数学家和晶体学家对埃舍尔本人及其艺术作品表现出强烈的认同与兴趣。埃舍尔创作的《凸与凹》、《深度》、《昼与夜》、《瀑布》等作品都运用了包括平面镶嵌在内的大量数学几何原理,这些作品被后世称之为“无人能够企及的传世佳作”。
2 黄金分割在艺术设计中的应用
埃及最大的胡夫金字塔的塔高与底边周长之比为5∶8,而这座金字塔建于四千六百年前,这是人类可追溯的最早对“黄金比例”的应用案例。古希腊的巴特农神庙建于两千四百年前,神庙正立面的长宽比例同样为标准的黄金比例。而在所有运用黄金比的艺术作品中,最为著名的是现藏于法国卢浮宫被法国人称之为国宝的《米洛斯的阿芙洛蒂忒》,即断臂的维纳斯雕像。这件堪称完美的伟大艺术品的每一个部分无不蕴含着关于“黄金分割”的神秘美学。
蕴含黄金比的几何图形还包括了五角星与正五边形,又因五角星是对自然界的秩序与和谐的表现,所以古希腊著名的艺术学派――毕达哥拉斯学派将其作为学派的标志与象征。黄金比的例子同样大量存在于神奇的大自然中,如鹦鹉螺身体表面的螺线分布就严格遵循的黄金分割比例,再如樱桃树受光效果最好的叶片全都是按照黄金比上升排列的,建筑设计受此启发,因而高楼大厦的每个房间才能充分享受到阳光的照耀。黄金分割一直被艺术家自觉地运用于各个艺术领域,舞蹈、雕像、绘画、建筑、设计、摄影等艺术都在运用黄金分割原理创造出更多的优秀作品。
3 拓扑学与纽结理论在艺术设计中的应用
研究分析当物体大小和形状被人为改变时,那些不会随物体改变而发生变化的性质的学科被称作拓扑学,拓扑学也属于数学的分支,变形的数学指的就是拓扑学。而纽结理论属于拓扑学中的一个重要分支,其含义比较复杂,以数学的专用术语来解释就是:如何在三维实欧氏空间中嵌入若干个圆环的研究。其实纽结的结构原理被运用于很多的艺术作品中。如最常见的中国结,就是对纽结理论的实际应用,再如著名的伯莱明环,相互联结在一起的三个圆环,将其中任意一个环移走,另外两个圆环必定会分开。“分裂就会倒塌,团结才能成功”的寓意被伯莱明环这一简单的图像自然完整的表达出来。
三叶纽结是最简易的不平凡纽结,丰富多彩的纽结都是以三叶纽结为基础的单位组成。位于北京科技展览馆中央大厅的“三叶纽结”展品,高12米,宽10米,带宽1.65米,是北京科技展览馆的主体艺术展示品。这件展品充分表达了艺术与数学之间是不存在任何的隔阂,相反二者是互相关联、互相包容的。
4 分形几何在艺术设计中的应用
分形几何于20世纪才被发现和提出,主要研究无限复杂但又具备一定意义下的相似结构和图形。目前分形几何称得上是浩瀚数学体系中最年轻的一个分支,同时也是最具活力的一个分支。本华・曼德波(Benoit・B・Mandelbrot)于1980年首次发现了Mandelbrot集,进而发现并提出了分形理论。如今在书桢设计、贺卡设计、时装设计、房间装饰设计以及防伪标志设计中,分形理论都被广泛地运用。如著名的IBM公司将理查德・沃尔斯在计算机上设计制作的分形山,大范围地用于公司形象的宣传广告中。分形几何图案还被印在年轻人穿的T恤衫与街道上的宣传画报中。富有表现力、错综复杂、具有超现实意味的分形图案,将艺术设计的张力与科学世界的想象力紧密地联系在了一起。
5 对称在艺术设计中的应用
在艺术设计中对称是一个基本的美学标准,同时在几何学中对称也作为一个基本的概念。有序重复一种基本图形被称之为对称。错位反射、旋转、平移以及反射是最常见也最常用的四种等距对称。平面对称、点对称以及线对称是三种最基本的对称图像。以平面对称(也被称之为墙纸对称)为例,平面对称(墙纸对称)可以有十七种不同的方式。早在数千年前,古埃及人就已经认识并开始运用这十七种不同的平面对称(墙纸对称)方式,而关于平面对称(墙纸对称)的科学结论,一直到1881年才从数学上被证明。这十七种最基本的平面对称(墙纸对称)方式,简单地结合变换后就可以创造出许许多多美丽奇妙的平面图形。
6 结束语
几何学在艺术设计方面的应用历史悠久,并具有深刻的文化内涵。几何学的内容丰富多彩,变化无穷无尽。对于艺术设计者而言,几何学就像是永不会枯竭的灵感源泉,几何学与艺术设计之间的关系不应该是相互独立、相互排斥的。几何学在艺术设计中的成功运用,创作出了无数让人叹为观止的艺术作品。这些艺术作品是人类智慧的结晶,也是人类文明发展的象征。
参考文献:
[1] 高雪芬,高兴媛.浅谈几何学在艺术设计方面的应用[J].大学数学,2014(02):1-4.
[2] 周云杰.浅谈画法几何学在环境艺术设计中的应用[J].大艺术,2013(01):12-14.
篇6
摘要:我国的科研工作者在数字电视广播标准的研究方面作了大蚤的工作,提出了多套方案,笔者其中以上海交通大学提出的高级数字电视广播ADTB系统传愉方案和清华大学电子工程系提出的地面数字多嫌体/电视广播传愉系统((DMB-T)较为成熟,在实际的地面数字电视广播系统中都有所试用,本文时此进行了研究。
一、上海交通大学的AD丁B一数字电视地面传输方案
ADTB一T是一种“单载波”方案,其采用偏置正交幅度调制(OffsetQuadrateAm-plitudeModulationOQAM)采用4位或16位及32位OQAM变调方式,并在其中融入了独特的平均化技术,使用8MHz带宽,拥有SMbit/s.lOMbitls,20Mbit/s三种传输模式。ADTB方案的工作过程大致为:各种数据码流进入数据缓冲器,经过扰码、外编码(RS编码)、交织、内编码后,经过同步信号插入、导频插入、OQAM调制后形成基带信号,再经上变频为射频信号。图1为ADT’B-T方案流程框图。
其主要的技术组成和特点包括:有效的数据结构:满足灵活的综合数字业务和抗干扰要求,双导频辅助同步技术:稳健的上下导频辅助同步系统,载波恢复和时钟恢复更稳健、可靠。采用级联的交织内外码信道编解码技术。由于采用单载波调制技术,信号的峰均比低,载噪比门限低,.有利于频谱规划,做到更好的信号覆盖,对抗相位噪声的能力强,跟踪快速变化信道的能力强。强大的对抗信道衰落的均衡技术:多经和前、后向回波。更多高效的接收处理技术:普通高频头复杂的数字信号处理。大容量移动接收:移动条件下最高速率可达12Mbps。
二、清华大学。MB一下数字电视地面传输方案
清华大学DMB一T数字电视地面传输方案,采用了PN序列填充的时域同步正交频分复用(TDS一OFDM)多载波调制技术,有机地将信号在时域和频域的传输结合起来,控制信号以便进行同步、育旨。在频域传送有效载荷,在时域通过扩频技术传送信道估计,实现快速码字捕获和稳健的同步跟踪性能。
在技术上,针对插人强功率同步导频的传统OFDM调制方式,在传输系统的有效性、可靠性都受损失的缺陷,发明了基于PN序列扩频技术的高保护同步传输技术和巧妙利用OFDM保护间隔的填充技术,同时提高了传输系统的频谱利用效率和抗噪声干扰性能。针对地面数字电视广播现有传输标准的信道估计迭代过程较长的不足,发明了新的TDS-OFDM信道估计技术(利用PN序列在接收端进行信道估计),提高了系统移动接收性能。应用一种新的纠错编解码(FEC)(由格状码、卷积交织码和R一S分组码构成的级联码)技术,有效地改善了采用多载波OFDM技术系统误码门限差的现实,DMB-T还采用了不同于已有数字电视技术标准的与自然时间同步的分层复帧结构,来支持单频网。单频网不但能够更好的支持移动数字电视服务,而且能够解决由单个发射机无法覆盖的盲区问题。
三、两种方案性能及特点分析
土海交通大学的ADTB一T数字电视地面传输方案是一种“单载波”方案,清华大学的DMB一T数字电视地面传输方案为多载波方式。本节从单载波与多载波角度对两种方案性能及特点进行分析。
单载波方式的频谱效率高,相应的减少了邻频干扰,有利于进行频谱规划。单载波方式信号峰均比相对较低,产生的非线性失真小,在同等的覆盖范围情况下,可以使用较小功率的数字电视发射机实现。单载波方式的接收灵敏度高,接收门限低,易解决弱信号的接收问题。单载波方式实现单频网相对简单,无需外部时钟信息。单载波在支持移动接收方面技术研制较晚,相应的发射机及接收机成本高。
篇7
一、首先要制定好数控实训教学计划
中等职业学校数控、机制、模具等专业均安排有数控加工实习,数控专业的数控操作实训总时间是十周左右,而其它专业如机械制造、模具等专业则只有五周的数控实习时间,这样的话就不可能让机制、模具专业的学生达到与数控专业学生相同的水平。因此就要明确各专业哪些内容必须掌握,哪些内容可根据学生自己的情况灵活掌握,进而制定出相应的实训教学计划。对于数控车床来说,除了一些基本的加工表面,如外圆柱面、圆锥面、端面、圆弧、车槽、车外螺纹的编程与加工以及子程序的调用、复合循环编程等必须掌握以外,还必须掌握一些内表面的加工以及尺寸偏差的补正等。数控铣床方面必须掌握对刀、轮廓形状编程与加工、钻孔循环的编程与加工以及刀具半径补偿与刀具长度补偿的应用等。对于非数控专业的学生实习时间相对较短,则要求可低一些。
二、做好实训教学的前期准备工作
每当学生接受新的学科学习时,总是存在着极强的好奇心理,他们渴望了解这门课程与日常生活及自然界的关系,在脑海中提出了很多的问题。因此讲好“绪论课”是关系到学生在今后的学习中如何提高学习兴趣、丰富想象力等关键的教学环节。作为教师要竭力讲好“绪论”课,努力培养学生的求知欲望,提高学生学习这门课的兴趣。
三、充分利用数控加工仿真系统
随着计算机技术的不断发展,数控加工仿真系统越来越完善,在教学中也起到了非常大的作用。数控加工仿真系统具有安全、经济、实用等特点,既能减轻设备少、场地小的压力,又能降低教学的消耗和浪费。
数控加工仿真系统是结合机床厂家实际加工制造经验与职业学校训练一体化教学,所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件,可以满足大批学生教学的需求。教师在数控教学过程中利用此软件进行仿真操作练习,不但可以验证数控程序,还可以有效降低事故的发生,尤其适合初学者,该软件可以使学生达到安全可靠地进行实物操作训练的目的。教师通过动态的仿真操作使教学过程更具吸引力,使抽象的内容简单易学,教学效果显著提高。
四、数控操作实训中可适时穿插理论讲解
数控机床是集机械制造技术、自动控制技术、信息处理加工传输技术、伺服驱动技术、传感器技术以及软件技术于一身的机电一体化设备,学生要学好这门课程并不容易,特别是现在的生源普遍基础较差,数控理论知识更是难于掌握,学生在上理论课时如果听不懂就会失去学习兴趣,越是这样越难于学好该课程。在这种情况下,学生参加数控加工实训就没有多少理论指导,或者说理论很笼统,无法用于指导实际操作。加工过程中发现问题回头再讲解,再加工,只有这样反复练习,才能真正掌握数控机床的编程与操作。
五、突出能力本位,增强学生的动手能力
最终学生能力的高低体现在能否为用人单位解决实际问题。为了达到提高学生动手能力的目的,我们重点应抓好这两个方面:既要重视数控技能训练,又不能忽视机械加工基本技能的训练。
机械加工基本技能训练是数控技能训练的基础,数控技能训练是在机械加工基本技能训练的基础上,加强了对于数控加工编程能力、数学计算能力、计算机辅助设计与制造的基本能力以及计算机应用能力的学习和锻炼。
在实际教学中我们发现,数控专业的学生机械加工基础较差,有的学生甚至分不清铣刀和钻头的区别,不会选择切削用量。因此,在教学和实训中应强调,数控机床只是机械加工的一种设备,它与普通机床并没有本质的区别,如果不能正确选择刀具、不会正确选择切削用量、不会正确使用量具,就不可能发挥数控机床的优势,不可能加工出合格的零件。因此,在实训中应重视普通机床的训练。我校数控专业的学生在数控实训前,按照国家中级工考核标准进行了六周的普通车床的技能训练。另外,由于我校设备齐全,安排学生进行了普通铣床、磨床、刨床的综合实习,为数控实训奠定了良好的基础。
六、理论要联系实践
(一)要培养学生在理论学习中的实践意识
在实训教学的理论讲课中,教师可以利用学生急于实践的心理,调动其积极性,为上好下一次实训课做准备。如数控编程课题的G00代码表示点位快速移动,G01代码表示直线插补,G02、G03代码表示圆弧编程等。我就问同学们在操作中应该如何运用,才能够加工出球形手柄,并且在之后的实训课中让学生有针对性地练习,让学生观察体会。
(二)在实际操作时巩固理论知识
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【关键词】平面艺术设计;教学;问题;对策
一、当前国内艺术设计专业存在的问题
1.缺乏创新型教学模式。艺术设计教学对于学生设计思维的培养力度不足众所周知,艺术设计教学工作的主要目的在于培养学生的设计思维和设计能力,设计方法的传授只不过是设计思维培养的一种方式。而目前国内艺术设计专业恰是忽略了对学生设计思维和创造力的培养,只注重对设计程序和设计技能的传授。平面设计教学是启发性课程,需要教学双方共同参与到教学活动中来,实现教学的交互性。
2.缺乏实践型教学模式。平面设计教学作为艺术设计专业的一项重要教学内容,与其他学科有一定的共性因素,但是不可否认的是,平面设计学科还具有鲜明的特点,构成了平面设计专业独特的学科属性。但是当前国内高校在开展平面设计教学过程中,学科独特性凸显不明显,片面强调本学科与其他学科的共性化特征,这样直接导致了专业教育缺乏独特性,最终导致教学质量长期难以得到提高。
二、解决平面艺术设计教学问题的对策
1.丰富课堂教学和作业讲评方式,提高学生的参与感和学习兴趣。教学方式和手段直接影响到教学质量,在平面构成教学中应根据知识的难易程度选择性地采用启发式、讨论式、研究式等教学方法,增加学生的学习兴趣,促进对知识的理解和掌握。
在课堂练习中,在草图构思阶段重视启发式引导,使学生能从具象的思维模式向抽象思维模式转变,丰富其思维方式,培养敏锐的形式美感知能力。在作业讲评中,应改变传统的由任课教师逐个点评唱独角戏的模式,可采用讨论式的教学方法,可采用自我总结、相互评价、教师点评和整体讲评相结合的方式。
首先,由学生根据已掌握的基本理论对自己的作品进行分析和评价,从创意目的、灵感来源、构图安排、表达效果等多方面对作品进行讲解和分析,阐述作品的优缺点,不仅可帮助学生深化理解构成的基本理论,同时可锻炼其语言组织和表达能力,符合现行综合人才的培养要求。
其次是采用相互评价方式,在分析和阐述个人作品的同时,其他同学可大胆地表达自己的观点和看法,可与头脑风暴法相结合,进行集体思维碰撞,以期发掘更多的创意潜力,同时还能增加同学间的交流与合作,活跃课堂氛围。在此阶段,教师应注意从平面构成原理角度对大家的思维进行引导。三是教师点评,在自评和互评的基础上,教师应对作品进行现场讲解和点评,分析作品中值得学习和借鉴的方面,指出仍需改进和强化的地方。最后进行整体讲评,让每位同学更加深刻理解每次作品练习的重点和难点,更全面地掌握构成的基本理论,引导学生从创造力和形式美法则等艺术内涵的高度理解平面构成作品,不断提高学生的学习兴趣。
2.重视创造性思维的培养和拓展。在构成训练中,可采用手绘和计算机辅助设计相结合的方式,手绘阶段重视创意表达,计算机辅助设计则方便修改,可把原本花在填涂技巧训练上的时间集中到作品的构思和创意上。除绘制外,还可采用剪切、拼接、折叠等方式完成作业,提倡创意表达的多样化。其次,采用命题作业避免模仿式单纯技法练习,提高学生的思考力和创造力。例如在点线面的构成练习中,观察和收集自然界的具象形态,进行发散思维练习,重视此阶段的创意草图表达,通过对草图方案的筛选和优化完成对同一形态采用点、线、面不同的组合方式进行抽象表达的练习,培养创意思维和形态感知能力。
3.消除与专业课程的隔阂。由于艺术设计类专业涵盖的范围很广,如服装设计、工业设计、环境艺术设计、视觉传达设计、动漫设计等,由于专业课程的设置有很大的区别,因此作为设计基础课程的平面构成的教学侧重点也应有所不同。比如针对视觉传达设计专业的学生,可在练习中增加点、线、面元素在海报设计以及视觉识别系统中的应用;环境艺术设计专业则可引导学生对景观、建筑以及室内家具等元素从平面、立面、剖面等角度进行抽象化处理来完成构成作品;针对服装设计则可考虑将抽象的点线面造型元素与服装效果图相结合。
就动漫专业而言,平面构成的目的是培养学生应用平面构成原则和规律表达自己的设计意图,并最大限度地发挥想象力,营造广泛深刻的审美意境,以唤起观众强烈的视觉与心理感受。在平面构成教学中,可采用故事场景镜头作为练习的主题,通过对故事的分析、素材的收集整理、创造性思维训练来完成每个画面的绘制,体会形态、色彩、肌理以及不同构图形式对画面效果的影响,将平面构成的基本理论和形式美法则灵活地应用于影视动画创作,让学生深刻理解平面构成与专业课程的关系,明确学习目标,提高学习趣味性。
总之,艺术设计是一个创造性专业,对创新意识和创新思维能力要求特别高。艺术设计也是应用性和实用性很强的专业,必须高度重视对学生的实践教学。
参考文献:
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一、高一数学成绩大面积下降的原因
1.初、高中教材间梯度过大。
初中教材偏重于实数集内的运算,缺少对概念的严格定义或对概念的定义不全,如函数的定义,三角函数的定义就是如此;对不少数学定理没有严格论证,或用公理形式给出而回避了证明,比如不等式的许多性质就是这样处理的;教材坡度较缓,直观性强,对每一个概念都配备了足够的例题和习题。而高一教材第一章就是集合、映射等近世代数知识,紧接着就是幂函数的分类问题(在幂函数中,由于指数不同,具有不同的性质和图象)。函数单调性的证明又是一个难点,立体几何对空间想象能力的要求又很高。教材概念多、符号多、定义严格,论证要求又高,高一新生学起来相当困难。此外,内容也多,每节课容量远大于初中数学。这些都是高一数学成绩大面积下降的客观原因。
2.高一新生普遍不适应高中数学教师的教学方法。
笔者曾在二届高一召开过学生座谈会,同学们普遍反映数学课能听懂但作业不会做。不少学生说,平时自认为学得不错,考试成绩就是上不去。带着问题笔者多次听了初、高中数学教师的课堂教学,发现初中教师重视直观、形象教学,老师每讲完一道例题后,都要布置相应的练习,学生到黑板表演的机会相当多。为了提高合格率,不少初中教师把题型分类,让学生死记解题方法和步骤。在初三,重点题目反复做过多次。而高中教师在授课时强调数学思想和方法,注重举一反三,在严格的论证和推理上下功夫。又由于高中搞小循环,接高一课程的教师刚带完高三,他们往往用高三复习时应达到的难度来对待高一教学。因此造成初、高中教师教学方法上的巨大差距,中间又缺乏过渡过程,至使高中新生普遍适应不了高中教师的教学方法。
3.高一学生的学习方法不适应高中数学学习。
高一学生在初中三年已形成了固定的学习方法和学习习惯。他们上课注意听讲,尽力完成老师布置的作业。但课堂上满足于听,没有做笔记的习惯,缺乏积极思维;遇到难题不是动脑子思考,而是希望老师讲解整个解题过程;不会科学地安排时间,缺乏自学、看书的能力,还有些学生考上了高中后,认为可以松口气了,放松了对自己的要求。上述的学习方法,不适应高中阶段的正常学习。
二、搞好高一数学教学的对策及方法
针对上述问题,笔者认为要想大面积提高高一数学成绩,应采取如下措施。
1.高一教师要钻研初中大纲和教材。
高中教师应听初中数学课,了解初中教师的授课特点。开学初,要通过摸底测验和开学生座谈会,了解学生掌握知识的程度和学生的学习习惯。在摸清三个底(初中知识体系,初中教师授课特点,学生状况)的前提下,根据高一教材和大纲,制订出相当的教学计划,确定应采取的教学方法,做到有的放矢。
2.新高一要放慢进度,降低难度,注意教学内容和方法的衔接。
根据笔者实践,新高一第一章课时数要增加。要加强基本概念、基础知识的教学。教学时注意形象、直观。如讲映射时可举“某班50名学生安排到50张单人桌上的分配方法”等直观例子,为引人映射概念创造阶梯。由于新高一学生缺乏严格的论证能力,所以证明函数单调性时可进行系列训练,开始时可搞模仿性的证明。要增加学生到黑板上演练的次数,从而及时发现问题,解决问题,章节考试难度不能大。通过上述方法,降低教材难度,提高学生的可接受性,增强学生学习信心,让学生逐步适应高中数学的正常教学。
3.严格要求,打好基础。
开学第一节课,教师就应对学习的五大环节提出具体、可行要求。如:作业的规范化,独立完成,订正错题等等。对学生在学习上存在的弊病,应限期改正。严格要求贵在持之以恒,贯穿在学生学习的全过程,成为学生的习惯。考试的密度要增加,如第一章可分为三块进行教学,每讲完一块都要复习、测验及格率不到70%应重新复习、测验,课前5分钟小条测验,应经常化,用以督促、检查、巩固所学知识。实践表明,教好课与严要求,是提高教学质量的主要环节。
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初我国教育事业发展目标、战略、指导方针和许多重大政策措施。对基础教育,《纲要》指
出:“基础教育是提高民族素质的奠基工程,必须大力加强。”要求在90年代“全国基本普
及义务教育(包括初中阶段的职业技术教育);大城市市区和经济发达地区积极普及高中阶
段教育。”还指出:“中小学要由‘应试教育’转向全面提高国民素质的轨道,面向全体学生,
全面提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理素质,促进学生生动活泼地发展,
办出各自的特色。普通高中的办学体制和办学模式要多样化。”我国中小学属基础教育,是
发展高等教育的奠基工程,也是提高劳动者素质的重要阶段。当前,我国中小学教育改革已
深入到学科领域,根据《纲要》精神,积极推进中小学课程教材改革,培养适应21世纪我
国经济、社会发展需要的人才,是各科教学的共同任务。
数学是中小学教育的重要课程,是科学技术的基础,也是当今世界各国特别是发达国家在改
革方面的敏感学科。这不仅因为数学在日常生活和生产中有广泛应用,在高新科学技术领域
不可须臾离开,而是它为我们理解和适应信息社会提供了一种强有力的工具。为此,面对
21世纪高新科学技术的发展和对人才素质的高要求,积极而稳妥地改革我国中小学数学教
育,提高学生的数学素养,是一项十分迫切的任务,应积极进行探索研究,设计合理方案、
进行实验。
小平同志关于“三个面向”的指示发表后,十多年来,各盛市中学数学教学研究会围绕中国
教育学会中学数学教学专业委员会提出的:中学数学课程、教学、学习、计算机辅助教学、
评价”五个方面的研究课题,进行了扎实的实验、探索和研究,取得了可喜成果。今后我们
数学教学研究会应该在已取得研究成果的基础上,立足现实,展望未来,从我国国情出发,
借鉴外国对我有益的经验,围绕提高学生的数学素养,把研究工作推向一个新水平,为我国
中学数学教育深化改革,做出应有的贡献!
即将跨入的2l世纪,是信息社会,也有人称之为计算机时代。信息社会经济和社会发展有
赖于高新科学技术和高的人才素质。适应信息社会的到来,我们培养的人要与信息社会的发
展相适应。现在在校的中小学生是下世纪初叶和中期我国社会主义建设的生力军。用什么思
想去教育他们,用什么样的数学知识去武装他们,是需要认认真真考虑的问题。信息社会预
示着“数学所处理的是科学中的数据、测量、观测资料;是推断、演绎、证明;是自然现象、
人类行为、社会系统的数学模型。”这意味着信息社会对人们所需要的数学知识和能力,提
出了新的要求。我们要更新观念,从中学数学的教学目的、要求,教学内容的选取,合理教
材结构的建立,以及教学方法的改革诸多方面进行研究。我们研究会提出的五个方面的研究
课题,共41个细目,作为今后几年研究的重点。希望各盛市中学数学教学研究会组织广大
中学数学教师和教研人员进行探讨研究,取得积极成果。
下面就我国中学数学课程教材现状和存在的问题,作些介绍;对中学数学课程教材改革若干
问题,提出来与大家共同探讨。
面向21世纪深化我国中学数学教育改革(二)
一、我国中学数学课程教材现状和存在的问题我国的普通中学分为初中和高中两个阶段,均
属基础教育。前者为义务教育阶段,后者为基础教育的高层次。初中,已从1993年秋季开
始执行国家教委制订的《九年义务教育全日制初级中学数学教学大纲(试用)》,并同时使用
根据新大纲编写的初中数学教材。这份大纲是历时五年多在广泛调查研究和实验的基础上制
订的。根据义务教育的性质任务,精选了社会对数学的一般需要和学生就业实际需要的最基
本、最有用的代数、几何和统计初步等的知识。以及与学习其他学科相配合的知识,适当拓
宽了知识面,降低或减弱了某些知识的理论要求,使课程教材内容有利于提高全体学生的数
学素养,体现义务教育的宗旨。根据大纲编写的初中数学教材,重视能力培养、数学思想方
法训练和形成学生的良好个性。
从整体来说,《大纲》和据此编写的教材基本适应我国现阶段初中义务教育的需要。
初中数学课程教材有待改进和存在的主要问题是,有的传统内容,如代数中的式和数的运算,
可进一步考虑精简或降低要求;有些应用较广泛的数学工具和方法,如向量、变换、概率统
计等应适当加强,需要探讨为学生所能接受的方式教给学生,或用它来处理传统内容。在应
用数学意识和联系实际方面应适当加强,在知识呈现方面,如何有利于学生掌握知识形成过
程应作改进,以利于学生对知识的理解和在实际中的应用,初中平面几何,就现行教材而言,
一些繁难的证明题嫌多,而且今后很少用到,有的题目要求偏高,应进一步加以提炼。
现行高中数学课程教材,是在1978年课程教材的基础上经1983年和1990年两次调整后的
内容。
1990年,根据国家教委《现行普通中学数学计划调整意见》修订颁布的《全日制中学数学
教学大纲》(修订本),又进一步将所列内容分为“必学”、“必驯和“任驯三类,并明确规定
“必学”内容为“会考”与“文史类高考”命题范围。这样,经两次调整,将1978年课程
教材中的行列式与线性方程组、概率、逻辑代数、微积分初步等教学内容,有的作了精简,
有的改为“选学”,而“选学”内容由于高考不考,形同虚设,从而使我国中学数学课程教
材又回归到以传统教学内容为主、缺少近现代和应用较广泛的数学知识,内容显得陈旧、知
识面窄,加以在教材结构和内容呈现方面存在一些问题,影响了教学质量的提高,不适应我
国经济、社会发展对培养人才的需要。
现在国家教委正在研究与义务教育相衔接的高中数学课程教材调整方案,并组织力量研究制
订新的高中数学教学大纲,将分阶段逐步提高我国高中数学教育水平,并分层次和不同要求
进行科学安排。
二、改革中学数学课程教材需要探讨的问题这里,先引用两份资料。其一,根据1993年《中
国教育事业统计年鉴》所载统计资料,我国普通中学的初中,大部分在农村。l993年我国农
村初中学生数约为城市的3.5倍,县镇初中学生数约为城市的1.4倍;两者相加,约为城
市学生数的4.9倍,近5倍。高中则是另一种情况。城市高中学生数约为农村的1.8倍,
县镇高中的学生数约为农村的2.7倍;两者相加,约为农村高中学生数的4.4倍。
当年,城市、县镇和农村初中毕业生为11341743人,升入普通高中的仅有2283351人,约为初
中毕业生的五分之一。当年,高中毕业生为2317127人,升入高校本科和专科的为924000
人,约占当年高中华业生的五分之二 。(上述统计资料,均未包括升入职业技术学校、函授
大学等)上述情况,到本世纪末和下世纪初将有所变化,变化快慢,取决于多方面因素。应
积极创造条件,努力促进变化快一点,以利培养出更多的人才。
面向21世纪深化我国中学数学教育改革(三)
其二,有资料表明,我国中学数学教育所取得的成果已为世界各国所公认,1992年“教育
进展国际评估组织”IAEP发表的报告,在21个参加数学测试和科学测试的国家和地区中,
我国13岁学生数学答题正确率为80%,名列第一。但在科学测试中,成绩却位居第15位,
处于下游状态。
上述两份材料,启发我们考虑中学数学课程教材改革,一要从我国国情出发,立足现实,展
望未来,积极稳妥地进行改革,二要继承和发扬我国数学教育基础知识的教学扎实,几何、
代数的训练要求严格,解题训练较多等长处,研究我们的不足,如数学教学与其他科学联系
不够等,加以改进。
下面提出中学数学课程教材改革需要深入探讨的几个问题。
(一)改革不适应社会发展的教育思想。历史经验表明,数学教育的目的、教学内容和教学
方法都不是一成不变的,是随着社会的发展而变化的。而这种变化在一定时期又应具有相对
的稳定性。这里谈两个方面的问题。
其一,即将跨入的21世纪,随着数学和其他科学技术的发展,从总体来说,对学生的数学
素养的要求越来越高。这方面已有很多著作和文章在更广泛和深度上有所论及,不再重述。
为了迎接21世纪的挑战,我国中学数学教育,一方面要在基础知识、基本训练方面为学生
打下坚实基础;另一方面,要着力培养学生具有探索和创造精神,具有分析和解决问题能力,
具有把纷繁复杂的自然现象和社会行为等转化为数学问题加以论证和评估。前者有我们的长
处,又是后者赖以发展的基础;而后者是今后的发展趋势,我们在这方面有所不足,今后应
大力加强。
这就要求中学数学教育要改变单纯知识传授而忽视应用的旧观念,要把传统有用的数学基础
知识同应用较广泛的新知识和方法融合在一起,建立新的教材结构。
这是一项长期而艰巨的任务,不可能一蹴而就,要建立在科学研究的基础上。
其二,中学数学教育要从“应试教育”转向提高全民族素质的轨道,努力做到把升学和全面
提高教学质量统一起来。多年来,片面追求升学率的“应试教育”思想一直困扰着有些学校
的广大师生,增加学生负担。例如高中三个年级的数学课程,提前一年结束,剩下的时间围
绕模拟高考试题、进行高难度的题型训练,大搞题海战术,以应付高考,争取跨越“独木桥”。
初中升高中有的地方也仿效高考的办法,余波所及,有的小学也不平静。这种“应试教育”
思想几经批判,也没有解决,或者说在某个时期表面上解决了,实际是“越演越烈”。这有
来自社会的压力,也有教育内部的压力,这里不多谈。根据我国现实情况,初中毕业生升入
高中和高中毕业生升入大学的毕竟是少数,多数学生要就业,而且出路是比较广阔的。现在
应该下决心把中学数学教育从“应试教育”转向提高全民族素质的轨道上来。否则,势必使
我国中学数学教育沿着错误的轨道形成恶性循环,有碍提高学生数学素养,不利于面向21
世纪人才的培养。
面向21世纪深化我国中学数学教育改革(四)
(二)改革不适应社会发展的课程教材内容。信息社会对数学知识和能力提出了新的要求。
为使中学数学教育与社会发展需要相适应,关键在于改革不适应社会发展需要的课程教材内
容。我们中学数学教学研究会针对我国现行中学数学课程教材中存在的问题,提出五个方面
研究课题中,有关课程教材的研究课题有11项。如教学内容的选定、组织、重点的确定应
当用什么思想和观点指导;新教学内容如离散数学、集合逻辑、概率统计、向量、微积分等
在中学进行教学的必要性和可行性;传统数学教学内容的精癣提炼与改革,特别是几何教学
的改革;数学应用与应用数学;能否用一种统一的综合结构取代代数、几何分科;数学课程
评价的理论与实践等。这些问题的研究,要切实从本国的生产和科学技术发展的现状和趋势,
从培养人才的需要出发;要充分考虑大多数学生和教师的水平及设备条件;要研究良好的教
材结构;要根据学生就业和升学的不同需要,研究课程的类型与水平,统一性与区别化。总
之,要想想需要与可能进行可行性改革论证。
(三)义务教育小学和初中课程教材的分段和衔接。当前,我国普及小学教育和普及初中教
育并存。因此,数学课程教材,各自作为独立教学阶段,完成一 定教学任务。到本世纪末,
我国将基本普及九年义务教育。从发展看,小学作为独立教学阶段的意义将发生变化。小学
阶段的课程教材将作为九年义务教育课程教材的组成部分。为此,中小学数学课程教材相衔
接的问题及合理教材结构的建立应及早进行研究和探讨。
三、加强教师队伍建设,是保证中学数学教育深化改革的关键党的以来,由
于各级教育行政部门采取多种措施加强教师队伍建设,已使我国中学数学教师队伍政治和业
务素养有了很大变化和提高,保证了义务教育顺利实施,使我国初中数学教学获得大面积丰
收。高中的数学教学也取得较好成绩。但是,我们应该看到,各地区的情况有不少差异,同
时教师队伍又处在新老交替的过程中,进一步提高教师队伍的素质,在有些地区还相当繁重,
应当从政治、业务修养和实际教学能力两个方面加强对教师的培养和提高。另外,有一种情
况也值得研究,即在教师授课的安排上,有的地方把教学水平比较好的教师安排在最后年级,
名曰“把关”。数学学科的系统性很强,前边的基础知识和基本训练不扎实,就直接影响到
最后一个年级的教学。现在有的“把关”教师用很多时间很大力,气进行查漏、补缺工作,
费时费力,实非良策。这恐怕也是“应试教育”思想另一种表现,需要研究改进。