科学技术内容范文

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离散数学是计算机科学与技术专业的重要数学基础，其关于对象状态及其变换描述的形式化和离散性特征，为计算系统实现问题求解提供了强有力的基本手段。所以，其基本概念都可以在计算机的各个领域中找到。该课程对培养学生的计算机思维能力有重要意义。笔者结合军校工程型大学的实际教学工作，探讨了工程型计算机科学与技术人才培养中离散数学课程教学中的一些问题。

1课程定位

教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会2009年编制的《高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案》[1]中，将人才培养分为科学型、工程型和应用型3种，计算机专业这3种类型人才的教育将分别关注教育内容中的知识和问题求解方法的不同形态的内容，如图1所示。

根据3种不同类型人才的专业素养与能力要求，以及其他相关专业课程的教学需要，离散数学课程的教学内容和教学要求也具有不同的定位，如表1所示。

科学型人才的培养目标要求学生具有坚实的数学基础，较强的抽象思维、形式化描述、推理和分析能力；工程型人才培养目标要求学生具有坚实的数学基础，能够综合应用相关的理论分析和解决实际问题；应用型工程型人才培养目标要求学生能够熟练运用典型的离散模型，进行系统的建模和集成。

2教材案例

教材建设是教学改革的重要内容之一，是教学组织工作的基础。基于上述理念与原则，作者对《离散数学》[2](高等学校计算机教育规划教材)进行了修订。该教材涵盖集合论、数理逻辑、组合论、图论、抽象代数的基础知识，可满足计算机科学技术工程领域(工程型)高层次人才的需求，用离散结构的理论和方法对实际系统进行描述、分析的基本数学需求。

在这个知识框架中，离散数学课程划分为10个知识单元，分成三个层次。第一层的4个核心知识单元与工程型一样，即集合关系与函数、基本逻辑、图与树、基本计数，分别包含通常离散数学中的集合论、数理逻辑、图论、组合数学的基础部分。第二层的两个推荐知识单元是特殊的图、代数结构，分别包含图论、代数结构中的重要内容，这些知识单元之间相互比较独立。第三层的3个可选知识单元是形式系统、高级计数、初等数论，包含了数理逻辑、组合学和初等数论中的部分内容，这些知识单元之间也是比较独立的。从知识结构上，还需要一个关于证明技术的单元，包含离散数学中经常使用的证明方法，如数学归纳法、逻辑演算、构造性证明、反证法、归约证明等。但在教学安排上，可以将证明技术分散到有关的知识单元中讲授。

对比科学型人才培养目标，该教材包括了集合基数，但缺少一阶逻辑形式系统的一致性、合理性、完备性证明，计算理论(递归函数、原始递归函数、图灵机、图灵可计算函数)等内容。该教材涵盖应用型人才培养目标的全部内容包括集合、关系与函数，基本逻辑，图与树，特殊的图，证明技术，基本计数，代数系统简介，初等数论。

3学习方法

在明确课程定位以及有相应的教材支撑之后，结合实际教学，笔者从以下几个方面对离散数学的教学方法和手段作了探讨。

3.1深刻理解“数学内涵”

一个本质上简单的学科却难于学习。有些困难是表面的，其一是词汇。数学家用一些对普通人很生僻的词来表达从实际事物中抽象出来的概念。如“四边形”和“平行四边形”有一些在其他领域遇不到的特定的精确含义，要研究数学就得学着用。另一个看得见的，但同样是表面的困难是使用符号。我们要解决问题，以某些给定的信息为基础决定一个未知数。设此未知数是某一个长度为尺计的数字。用x去代表这个长度，而在以后就只用符号x而不去说这么长一句话，肯定是有利的。然而使用符号不会产生任何概念上的困难。

人们设想到的第三个困难是抽象性。但是由于基本的抽象或概念是直接来自日常经验的，人们心中很容易保存它们的含义。事实上，数学家不断地诉诸物理对象和物理图像，以便不忘记这些抽象概念的含义。古希腊数学家用小石子代表各类对象，用小石子学会了自然数的基本事实。顺便说一下，“计算”一词，广义地表示任一个算术或代数过程，它的英文Calculus的拉丁语源就是小石子。甚至更高级的数学抽象，如微积分学中所学的导数和积分，说到底离这些初等概念仅一步之隔，甚至微积分的概念也有图像的物理的意义。要学会这些抽象概念，比学习初等概念并不要求更高的智力。

数学的完成形式是一系列概念、一系列程序，例如求解某种类型方程的方法。另外还有一系列事实，例如定理。当然，程序和定理都要通过证明来确认。要想教会人这些数学的元素，最容易的方法莫过于用这些概念、过程、定理与证明的最终的、确定的形式去教学生。但是数学是一门老学科，它的某些重大的成就可以追溯到公元前三千年。过去五千多年里，数学家极大地扩大了这个学科的领域，当他们不断认识了新的客体和现象，当他们不断改进自己的理解，他们也就重塑了这些概念、程序与证明，来把这些成就组合起来。这些订正了的版本有许多就不再清晰易懂了。

此外，数学的分量在增加，最好把它组织起来，使关于同一主题的许多定理有合逻辑的次序。每一门学科的基础是公理，后面就是一串定理，每一个定理都用公理和前面已证的定理来证明。把结果按这样的合于逻辑的次序来安排，这种需要就要迫使数学家找出新的、不甚自然、不甚明白的证明。结果是许多证明都被除去了它们的直观、透明和易于理解的面貌，而被十分人为的证明代替了。

表述上的有效性似乎导致忽视数学的另一个特点，而这个特点对于理解数学却是至关重要的。数学本身是一副骨骼。数学的血肉和生命在于用数学做什么。有意义的数学要为一种目的服务，这种目的用笛卡儿的话来说，就是使人成为大自然的主人和占有者。数学的意义在于数学本身之外，正如好的文学作品的意义在于纸面上文字的堆积之外。要懂得数学，就要知道为什么需要这个结果，它和其他结果关系如何，用它可以做些什么事。

由于学校的目的和义务繁多，有时能够，有时又不能够给数学一种更有启发性的讲法。有志于此的学生必须要走得远一些，寻求一种完全的知识。要对数学有较彻底的理解与领会，就必须去掉那些纤巧的细节，深入到其深层的思想之中；要知道它的目的和用处，知道创造它的人们的动机，以及这些概念和结构的创生背景。

3.2学会创造性思维

创造性的活动，对学生来说则是再创造的活动，是数学的心脏。正是在这种活动中，数学家创造了最高成就，克服了困难，并使数学这门学科取得了最有意义的进展。创造过程不仅在解决已有问题时必不可少。没有新观点、新研究方法和新目标的创造，数学就会反反复复重新组织老的证明，使它们更加严格，在这样的过程中日趋枯竭，丧失生命力。对已经得到的知识，重新排列其步骤，安排其定理的次序来构成一个演绎的组织，这时常需要创意，但从总体上说，这更像是把书本重新排一个次序，而创造的活动，却可以比作写书。数学给人的满足――获得猎物时的兴奋，发现的激动、成就的感觉以及成功时的欢乐――更多更强烈的是在创造性的工作之中，而不是在最后按演绎的模式来重写论证之中。

数学中有许多美的篇章。无疑，数学家从事数学活动也能获得其他创造活动提供的满足感，但是伟大的数学家情愿把数学的美作为一种额外报偿，激励他们奋斗的最深层的动力，则是以数学为媒介，在人类的探索活动中理解宇宙，也理解人类自身在其中的角色，并且探求如何利用自然现象和自然的力量为人类服务。那些作出巨大贡献的数学家们，像阿基米德、牛顿、拉格朗日、拉普拉斯、高斯、哈密尔顿、庞加莱，或者是一流的物理学家，或者在科学史中占据显要地位，决不是偶然的。几乎所有数学的目的和意义并不在于对于一堆符号作一系列的逻辑阐述，而在于这些符号必定告诉我们关于外部世界的一些知识。

4思考与建议

离散数学是计算机科学系所有专业的基础数学课程。一方面是因为其有实用性(应用数学的特征)，另一方面是因为其有本身作为数学基础课的理论的严谨性[3]。所以，学习任何一个专题时，首先要精确严格地掌握好概念和术语，正确理解他们的内涵和外延。因为公理、定理或定律的基石都是概念。只有正确地理解了概念，才能把握定理的实质，熟练地将公理、定理应用于解决问题。完全地、精确地掌握一个概念的好主意，是首先要深刻理解概念的内涵，然后举一些属于和不属于该概念外延的正反两方面的实例。如果对一些似是而非的例子也能辨别的话，应该说这个概念是真正地理解了。对一些重要的概念，能记住一两个实例也很管用。这对牢固掌握一个概念是很有好处的。

读者应养成一种自觉的学习习惯，就是首先要掌握好基本概念和术语，在此基础上，理解每个基本定理的本质，最后，通过学习和借鉴书中提供的例题，独立地完成每一次作业，并且在每次作业完成之后，能自觉地归纳出其中用到的基本解题方法。注意，千万不要在完全理解相关概念和基本定理之前就匆忙去做相应的习题。

学习数学的唯一途径是实践。仅看别人怎么做，是不可能学会弹吉他或投篮的，也不可能仅靠阅读本书或听课就学好离散数学。必须积极主动地思考。在阅读数学书时，应该在手头随时备好笔和纸，以便进行详细的推导和计算。在听数学课前，最好先阅读有关的内容，这样，就可以专注于对内容的理解是否与教授的理解相一致，还可以就一些难点提问。本书中有很多习题，有些是纯粹的计算题，有些测试对概念的理解，有些要求给出论证，建议读者多做习题。

学习和理解术语也很重要。在数学中，传统的做法是对一些简单、常见的词汇赋予特殊的含义，如集合、函数、关系、图、树、网络。这些词都有严格的定义，必须认真学习。否则就不能理解在书中读到的内容和教授所讲述的课程。术语有助于有效地与别人共享信息。在现实生活中，仅仅简单地计算出某些东西往往不够，还必须能够向别人解释，使别人确信你的解是正确的。

参考文献：

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

[2] 贲可荣,袁景凌,高志华. 离散数学[M]. 北京:清华大学出版社,2007.

[3] 中国计算机学会. 2008中国计算机科学技术发展报告[M]. 北京:机械工业出版社,2009.

Discussion on Contents and Learning Methods in Discrete Mathematics Course

GAO Zhihua1, BEN Kerong1, LIU Xia2

(1. Department of Computer Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China; 2. Academic Affairs, Naval

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中图分类号：G423 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2013）03-0016-03

Basic Framework of Information Science and Hierarchical Structure of Information Technology Curriculum//Wang Rongliang

Abstract This paper examined the history of the development of information science in the past 100 years， and analyzed the basic framework of the disciplines of information science. Information science is composed of Theoretical Informatics and Applied Informatics. We described the relationship between Tool Information Science and Field Information Science in the Applied Informatics. We described three-level frame about tools， information and people， and explained the core content of information science curriculum.

Key words information science； information technology curriculum； basic education

在基础教育信息类课程中，信息技术课程是从计算机课程发展而来的年轻课程，仅10余年历史；上溯到计算机课程，也只有近30年历史。作为一门年轻课程，学什么、教什么，一直在探索与实践。本文从信息科学发展视角讨论信息科学学科的基本框架和中小学信息技术课程的核心内容。

1 信息科学发展历史考察

信息科学就是研究信息问题及其规律的科学。信息科学是以信息为主要研究对象，以阐明信息过程的机制和规律为主要研究内容，以扩展人的信息功能特别是其中的智力功能为主要研究目标的一门科学[1]。

在信息科学的发展史中，香农（C.E.Shannon）于1948年发表《关于通信的数学理论》是现代信息科学开端的标志性事件。尽管“信息”一词早已有之，但人们开展系统研究是从20世纪20年代开始的，当时为实现讯号通信而发现效益与可靠性之间存在一种理论上的极限，电讯通信的实践促使相关数学理论的发展。1928年，哈特莱（R.V.L.Hartley）提出有可能用信号数的对数来作为信息的度量，信息是可测的，可以用数学方法对信息从数量上加以测度。香农以“信源—信道—信宿”为模型，提出信息传输和度量的数学描述，也有力地支持了通信技术的发展。当然，香农的信息论是狭义的信息论，只考虑了信息的形式与消除不确定性的范围；只涉及统计信息与信息传递，不考虑信息的含义与价值；不分析模糊现象与非统计信息；未揭示更广泛更重要的其他信息过程的原理和规律[2]。信息论有待进一步发展。

与香农狭义信息论几乎同步发展的计算机技术，因其对数据处理具有高速、自动等特征，能够有效地完成信息的传输、存储、加工、控制等功能，成为信息处理工具。至20世纪50年代，计算机开始应用于科研、军事以及社会生产生活等各领域，信息学研究也涉及多方面的应用领域。典型的应用有：20世纪50年代DNA发现后，以计算机技术为手段和工具，同时采用数学、统计学的模型、模拟研究方法开展研究，促进生物信息学高速发展；60年代，计算机在文献检索方面闪露曙光，极大地刺激了图书馆学的发展；70年代出现了以医学信息为主要研究对象，以医学信息的运动规律及其应用方法为主要研究内容，以计算机为主要研究工具，以扩展医务工作者的信息功能为主要研究目标的医学信息学。

人们在解决信息处理的“个性”应用时，也开始研究对一切信息现象、对每一门信息学科都适用的公共理论，以通用于解决每一个具体领域的信息理论问题，成为信息科学的基础和核心。1959年，美国宾夕法尼亚大学莫尔电子工程学院首次提出“信息科学”的概念，用来代表一组计算机方面的课程，计算机走进课堂，并用来解决各领域内各种具体的信息处理问题。这一概念既包含了信息理论，也包含了信息技术。

20世纪80年代，在香农信息论的基础上，美国哈佛大学的雷斯尼科夫（L.H.Resnikoff）和我国北京邮电大学的钟义信教授等学者先后创立了自己的信息科学理论，分别在模糊信息、概率与非概率信息、语法信息、语义信息、语用信息等方面做了大量的工作。随着信息技术的进步，人工智能问题被突出，人类尝试用电子装置去完成人脑的某些信息处理、认识和思维过程，人的因素引入到信息理论研究之中，使得信息问题的研究更加普遍化和复杂化。

信息论的另一创始人维纳（N.Wiener）在20世纪40年代就提出了超越狭义信息论的经典命题：“信息既不是物质，也不是能量，信息就是信息。”第一次将信息论映射在哲学上。20世纪80年代以后，邬焜教授等学者开展对信息哲学的研究，从而使信息的知识体系形成一个庞大的学科群，包含了信息科学和信息哲学两个大的类别。

考察信息科学发展历程，可以发现，现代信息科学主要经历了以下过程：信息通信、信息工具、多领域信息应用、信息理论、信息哲学。其中，各过程也是交替发展。

2 信息科学框架分析

归纳信息科学的发展历程，可以把信息科学分为两大部门：理论信息学和应用信息学。理论信息学是对一切信息现象、对每一门信息学科都适用的公共理论，它能用于解决每一个具体领域的信息理论问题，是信息科学的基础和核心。

在应用信息学中，信息科学几乎涉及所有的学科应用领域，所以也可以把这些具体领域的应用统称为领域信息学。随着应用的拓展，领域信息学也在不断扩容。同时，计算机科学、控制理论和通信理论地位特殊，因为这些学科是以信息处理为研究目标的，同时又在其他学科领域中得到应用，使相应的学科信息化、智能化。因为三个学科具有信息处理工具属性，可归为工具信息学范畴，所以应用信息学可分为领域信息学和工具信息学（图1），工具信息学与领域信息学中每个领域有交叉。

纵观完整的信息科学体系，由信息哲学、理论信息学、应用信息学三部分组成其学科群，按学科抽象程序的高低和发展的先后顺序，形成如图2所示知识体系层。

分析信息科学基本框架，可能得出下面的结论。

结论1：应用信息学是在理论信息学之前发展起来的信息学科，它主要是信息技术及其在特定领域中的具体应用的知识体系。信息理论学是信息科学的理论核心，是回答“为什么”的问题，往往是抽象的，而信息技术与相关应用都属于应用领域，是回答“怎么样”或“如何做”的问题，通常是具象的。应用信息学的发展需要理论信息学的指导和支持，并促进了理论信息学的发展。研究信息科学领域的学者非常清楚理论信息学和应用信息学的关系，以及信息科学与计算机技术、通信技术的关系。在高校院系设置中，基于一般理论和方法研究的信息学专业并不设立在信息学院，而信息学院下设的计算机系、通信系等都属于应用信息学特别是工具信息学的范畴。在基础教育中，因从计算机课程到信息技术课程的演变过程，造成相关人员认为计算机技术就是信息科技的误解。

结论2：信息科学是研究信息领域中信息的个性特征和运动变化的特殊规律，以及贯穿一切信息领域的信息共性和共同规律。工具信息学的发展促进领域信息学的发展，并形成应用信息学。领域信息学涉及生产、生活各方面，并不断拓展。因此，信息科学技术已不再是与数、理、化、天、地、生平行的一门学科，不再是主要以研究信息获取、存储、处理为主的一门单独的学科，而是更加强调与社会、健康、能源、材料等其他领域的紧密联系，它的外延涉及各个学科[3]。

结论3：工具信息学所研究的是信息在机械中的存在、传输、变换、行为及处理规律，工具即处理信息的机械。在工具信息学中，通信只是控制和计算的基础，目的是控制，信息过程的核心是计算。通信机械的主要目的在于信息的传输和再现，计算机技术的主要目的在于信息的处理和再生。同时，具备通用性和智能化的计算机，可以依据通信理论和控制理论，实现信息的通信和控制。显而易见，在三个学科中，计算机科学处于核心地位。

3 信息技术课程的内容层次架构

基础教育的信息类课程是以培养学生在信息社会中自如地获取、加工、管理、表达、交流信息的能力为主要目标的，应该在信息科学基本框架下结合学生的认知特点和实际需求构建相应课程。源于信息科学的信息技术，恰好能够有效地实现信息的获取、加工、管理、表达和交流。

根据学生认知特点和解决实际问题的需要以及结论1可知，在具体的应用信息学和抽象的理论信息学之间，信息技术课程除了涉及少量的、必须的信息科学基础知识以外，应聚焦应用信息学。

根据结论2可知，由于领域信息学种类繁多，且需要相关专业知识背景，信息技术课程宜聚焦具有通用属性的工具信息学，并以学生学习生活作为领域应用背景。工具或信息处理机械是信息技术课程的关注重点。

根据结论3，所谓工具是指实施信息通信、计算和控制的电子装置及其相关规则和程序，计算机和网络是典型的、通用的信息通信、计算和控制工具，也是信息技术课程的学习对象和载体。

由此，信息技术课程主要是围绕人、信息、工具三者的关系展开（图3），信息是研究的对象，人是主体，可以处理信息，工具位于人与信息之间，在一定程度和范围内帮助和替代人处理信息。信息技术课程可以围绕以下三个层次展开教学：人是如何处理信息的；人是如何运用工具处理信息的；工具是如何处理信息的。

第一层次，“人是如何处理信息的”反映了人与信息的最基本关系，也是信息技术课程需要解决的根本问题。该层次属于人类信息学范畴。人类信息学是研究信息在人类社会成员之间传递、传播和交流规律，人类信息学所关注的信息是迄今为止所有类型信息中人们使用得最多的一种，涵盖了信息的一切原始含义[4]。信息技术课程只能涉及其中一小部分，由于人们处于信息社会庞杂的信息包围之中，信息技术课程要求学生掌握信息处理的一般方法以后，更主要的是解决第二层次“人是如何运用工具处理信息的”，以提高信息处理的效率和质量。

第二层次反映了人用工具高效处理信息的基本技能以及有效使用工具的意识。目前，国内以信息素养培养为课程目标的信息技术课程主要就是反映了第二层次的学习要求。

站在认识论的视角理解信息，人作为主体处理信息，具有一定智能的工具也能处理信息。第三层次，“工具是如何处理信息的”反映了工具信息学的学科思想和方法论。在信息技术课程中体现第三层次的教学要求有三方面的好处：其一，其学科思想可以迁移至其他应用；其二，有利于应对信息技术的飞速发展；其三，为将来从事信息技术专业发展的学生提供基础。当然，第三层次的深度值得探索。

4 结语

信息技术作为一门新兴课程，探索其课程的核心内容是有意义的。本文从信息科学的发展历程构建信息科学的基本框架，并以此为基础提出信息技术课程的内容层次结构。从三层次内容结构，可以推导信息技术课程的核心内容：

1）人处理信息的一般方法。由于人们关于信息处理的一般知识与技能的习得是渐进的、多渠道的，信息技术课程对这部分内容并不具有独占性，也很难像数学、物理课程一样系统论述。

2）常用信息处理工具使用方法。这是信息技术课程的主体学习内容，也是信息社会的公民应该具备的基本技能。由于信息技术的飞速发展，这部分学习内容最不稳定，这也是信息技术课程的困惑所在。

3）信息技术工具的工作原理。通过对原理的追求可以接近信息技术学科的核心，这是信息技术课程中这部分内容学习的价值所在。尽管信息技术操作学习是低门槛的，但原理学习是高起点的，这就要求合理选择学习内容，使其既适合学生学习，又体现学科思想。

信息技术作为一门发展迅速的学科，探索其相对稳定的教育价值是必须的。例如，算法思维作为一种解决问题的过程性思维方式，就是信息技术的最基本的思维方式[5]；在信息技术课程中，相比算法思维，工程思维有两个特点：其一，更具有普遍性，涉及信息技术课程中更多的学习领域；其二，更关注技术和工具，强调用信息技术工具有效地解决问题[6]。算法思维和工程思维都是从“信息技术工具的工作原理”视角体现信息技术课程的教育价值。关于从信息技术课程三层次学习内容演绎学科思维和方法论，还有待进一步研究。

近年来，信息科学在当代基础科学和复杂性科学的发展中扮演了十分重要的角色，这是因为信息科学的概念和方法为现代科学的发展提供了一个新的科学范式、一套新的研究方法，并成为现代科学发展的现实逻辑[7]。在信息科学中，无论是为信息建模提供的方法和工具，还是更深层次的虚拟现实方法，都会对传统研究领域的方法论产生影响。从信息科学视角探索信息技术课程的学科思维和教育价值是很有必要的，尽管对信息在各学科领域进化过程中，以及在人类社会的进化过程中所起的作用需要一个更完整的了解，但有理由相信，人们对信息科学乃至信息技术的了解和掌握的需求越来越大，也更需对信息技术教育开展深入研究。

参考文献

[1]钟义信.信息科学与信息论[J].通信学报，1990（1）：45-51.

[2]黄小寒.从信息本质到信息哲学[J].自然辩证法研究，2001（3）：15-19.

[3]李国杰.信息科学技术的长期发展趋势和我国的战略取向[J].中国科学，2010（1）：128-138.

[4]闫学杉.关于21世纪信息科学发展的一些见解[J].科技导报，1999（8）：3-6.

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一、数码钢琴集体课的课堂组织形式

1.独奏形式

利用音频控制系统中“个人示范与点评”的功能,一个学生与老师进行交流,其它学生倾听,在点评时,主要针对该生对作品的技术处理和音乐表现进行讨论,指出优劣,达到取长补短的功效,避免自己弹奏时再出现同样的错误,这种回课形式所产生的一个积极因素就是调动了学生的主观能动性,促进课下努力练琴,完成作业,而共同评析则使学生由被动地位变主导地位,增进交流,活跃思维,提高语言表达能力。

2.齐奏形式

随机选择几位学生,教师根据作品的性质以及弹奏者的技术水平规定适当的速度,进行齐奏式回课。完毕后,针对弹奏,引发讨论,讨论内容应以作品的结构,整体表现风格为主,学生充分表现自己的想法,教师在接纳学生反映的同时,启发思维,提出新的要求,使学生获得丰富的信息量,从而更好的指导弹奏。齐奏回课较独奏回课有更大的难度,主要体现在对节奏、速度的严格把握方面,总会出现或快或慢的情况,这也就为学生在齐奏过程中的适应能力提出了要求,当自己的弹奏在与群体出现偏差时,应及时改正、积极调整,能迅速融合到集体的感觉中去。初训练时,老师和学生都会有不适应的感觉,时间长了,随着次数的增加,就会觉得乐趣无穷。同时,这种形式也考验了教师的“火眼金睛”,教师在倾听时,要耳听八方,眼观六路,防止有“滥竽充数”的现象。

3.轮奏形式

钢琴弹奏的“接力棒”,这是一个极为有趣的游戏。一首作品,按照乐句、乐段或小节线的划分,分配给每位学生,当前一位演奏者结束自己的任务时,后一位要按时进入,完成规定的长度后,接下去的同学又要挺身而出,好比运动会上的田径接力赛,接力棒不能中途掉下,直到最后胜利而归。经过实践,此种形式深得学生的喜爱,紧凑、严密的衔接,锻炼了弹奏者的应变能力,大大提高了学习兴趣。

4.重奏形式

无论对于弹奏者还是欣赏者,四手联弹,双钢琴的演奏形式显然具有更大的吸引力,多声部的层次进行,和声色彩的丰富对比,合作双方的默挈配合,都是激发学生兴趣、情绪的因素所在,合作性演奏要求弹奏者在完成自己所担当的音乐角色的同时,要密切注意同伴的演奏,这一自身形式所赋予的内涵潜移默化的培养了学生的应用能力和创新能力,更有效的节省了时间,增加学生的上琴率,避免课堂上出现无事可做的现象。

5.复式形式

当然不同于传统的高级程度的个人课,而是在其它同学练琴时间之余进行单独辅导。教师在上课开始的前二十分钟集中讲授新课的学习提示,包括创作背景、技术难点,训练目的,并作精细示范,而后,学生带耳机独自视奏,在练习的过程中,鼓励质疑,发现问题,教师当堂解答,并可利用此时间段,逐个进行旧作业的回课,因人制宜,解决弹奏中的各种问题,既提高了练琴效率,训练学生快速准确的识谱,又可细致针对个人,一举两得。

二、数码钢琴集体课的内容设计

1.同曲不同段

以奏鸣曲为例,“奏鸣曲”是18世纪古典乐派常用的一种音乐体裁,由不同数目的乐章组成,乐章之间在调性、速度、情绪上形成对比,几个乐章作为一个整体,彼此存在着内在的逻辑关系。对于某些程度较深的学生可选择速度快,演奏技法较复杂的快板乐章,而程度较浅的学生则先学习速度慢,旋律优美,技巧性相对不太强的慢板乐章。当学生作品完成后,可以一起用轮奏的形式将几个乐章完整的弹奏,感受音乐的完整性和音乐形象的变化。

2.同时期不同作品

教师在教学时可讲述浪漫主义时期音乐的总特征,再分述单个作曲家的创作特点。按作品性质、难易程度,有选择的布置给学生,这样虽然学生练习的作品不同,但教师在课堂上讲授的知识还是统一的,让学生在了解浪漫主义时期音乐统一性的同时,又能掌握不同作曲家的作品风格,让学生很好的体会到不同作品的共性与差异。

3.同作曲家不同作品

如巴赫的作品,巴赫一生写了大量键盘音乐作品。虽然不同曲集有不同的创作背景,音乐性质,但这些作品都有一个统一性特征:复调性。教师可以根据学生程度差异,布置相应的作品,利用数码钢琴特殊的“配组”功能,按复调作品的几个声部将学生分组,一人控制一个声部,一起合作完成全曲。这样既提高了学习效率又活跃了课堂气氛。

4.同种技术不同作品

钢琴教学中的技术训练是多种多样的,包括:音阶、琶音、双音、和弦等。而每首钢琴作品都有它训练的技术课题。针对程度不同的学生选择不同深度的曲目,来强化这一技术的练习,这样既照顾了程度差异又统一了教学目的。

5.同一教学目的不同教学形式

钢琴学习不仅只是一个技术训练过程,它更有音乐文化,音乐修养方面的要求。这样就要调整“钢琴课只弹奏作品”的观念,音乐欣赏与钢琴理论同样可以作为上课的内容。

教师可根据课堂学习内容选择MIDI曲库中相应作品给学生进行欣赏,学生在欣赏的同时可以对整个乐曲的性质和特点有一个视听直觉的印象,并用以引导自己的审美理解力和审美情趣,更快更好的正确把握作品风格。而那些较深程度的作品,虽然不能让学生演奏,也可以欣赏的形式进行学习。通过欣赏各个时期的经典作品和深程度的作品,再加上教师对欣赏的作品进行详细的讲解与分析,就大大增加了课堂容量和学生的作品储备量。

另外,对于钢琴理论知识的学习也是学好钢琴的有效途径。科学性、艺术性与思想性统一的原则是钢琴教学首先要遵循的教学原则。教师可以采用讨论的启发式方法进行教学。教师引导学生运用已有知识和经验展开讨论、回答问题,巩固复习旧内容,从而获得新知识。

参考文献:

[1]陈朗秋.钢琴教学法.西南师范大学出版社,1999.139.

[2]于润洋.西方音乐通史.上海音乐出版社,2003.

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其中，学科教育理论实现在职教师理论素养的提高，学习本学科领域的教学理论、课程理论和学习理论;新课程模块针对基础教育课程改革对教师提出的新要求而设计，旨在使教师领会新课程标准中蕴涵的课改理念，提升相应的学科教学设计能力，“新课程专题研究”环节依据新课程中增设的学科专题开设，帮助教师解决在新增学科内容方面带来的困难;学科教育研究是在职教师普遍感到困难的薄弱环节，也是制约教师专业发展的瓶颈问题，在经过大学阶段的专业学习以及多年教学实践的磨练后，这一环节的具体内容设计对有效教学将起到极大的专业提升和引领作用。

职后高师“学科教学论”的课程内容设置应遵循以下几条原则:贴近时代脉搏，体现新课程要求职后高师“学科教学论”的课程内容设置必须敏感于时代对课程培养目标的要求，也就是要“与时俱进”。在目前基础教育课程改革背景下，就是要关注新课程、反映新课程、体现新课程。关注学习者，突出职后特点任何课程设计如果脱离学习者的具体特点，都很难较好地实现课程内容的适切性。教师学习是成人学习的一种，既有成人学习的一般共性，又有教师学习的专业特性。因此，在课程内容选择、呈现方式、评价以及教与学的方式等诸多方面都应对此特点做出回应。重难攻坚，把握教师专业化发展薄弱环节职后学习作为教师继续教育诸多形式中的一种，必须依据教师专业化发展的特点和规律，针对薄弱环节，设计、选择、实施学科教学论课程，把握教师职业发展进程中的关键要素，在课程内容选择和设计上，为教师的职后学习搭建适宜平台，很好地起到专业提升与引领作用。

在前面的论述中，我们针对职后社会需求的变化和教育对象的发展特征分析，设计了主要针对新课程和教师专业发展的课程内容体系，包括学科教育理论、新课程、学科教育研究共三个模块。在数学学科中，结合学科具体特点，设计各模块的具体内容如下:

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1.“四基”的落实必须依赖学习活动

教学活动是师生积极参与、交往互动、共同发展的过程。

数学教学应根据具体的教学内容，注意使学生在获得间接经验的同时也能够有机会获得直接经验，即从学生的实际出发，创设有助于学生自主学习的问题情境，引导学生通过实践、思考、探索、交流等，获得数学的基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验，促使学生主动地、富有个性地学习，不断提高发现问题和提出问题的能力、分析问题和解决问题的能力。

学生形成智慧，不可能仅仅依靠掌握丰富的知识，一定还需要实践及在实践中取得经验。数学思想也不仅在探索推演中形成，还需要在数学活动经验的积累上形成。

2.数学活动经验本身已成为教学目标

数学活动经验是基于学习主体的，它带有明显的主体性特征，因此也就具有学习者的个性特征，它属于特定的学习者自己；数学活动经验是学习者在学习活动的过程中所获得的，离开了活动过程这一实践是不会形成有意义的数学活动经验的；数学活动经验反映的是学习者在特定的学习环境中或某一学习阶段对学习对象的一种经验性认识，这种经验性认识更多的时候是内隐的，原生的或直接感受的、非严格理性的，也是可在学习过程中改变的；即使是外部条件看来相同，但是对同一对象，每一个学生仍然可能具有不同的经验。

数学活动经验包括直接的活动经验，间接的活动经验，设计的活动经验和思考的活动经验。直接的活动经验是与学生日常生活直接联系的数学活动中所获得的经验，如：购买物品、校园设计等。而间接的活动经验是学生在教师创设的情景、构建的模型中所获得的数学经验，如：鸡兔同笼、顺水行舟等。设计的活动经验是学生从教师特意设计的数学活动中所获得的经验，如：随机摸球、地面拼图等。思考的活动经验是通过分析、归纳等思考获得的数学经验，如：预测结果、探究成因等。

提出数学活动经验还有一个重要目的，就是培养学生在活动中从数学的角度进行思考，直观地、合情地获得一些结果，因为进行创造，获得新结果的主要途径是作出猜想。数学活动经验并不仅仅是解题的经验，更加重要的是思维的经验，是在数学活动中思考的经验。

二、三维课程目标

围绕学习活动这一中心，三维课程目标由内向外扩散。第一层为“四基”，第二层为“四能”，第三层为情感、态度、价值观。

1.“四基”――获得适应社会生活和进一步发展所必需的数学的基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验。

2.“四能”――体会数学知识之间、数学与其他学科之间、数学与生活之间的联系，运用数学的思维方式进行思考，增强发现和提出问题的能力、分析和解决问题的能力。

3.情感、态度、价值观――了解数学的价值，提高学习数学的兴趣，增强学好数学的信心，养成良好的学习习惯，具有初步的创新意识和实事求是的科学态度。

三、十个核心概念

十个核心概念：数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力和模型思想、应用意识和创新意识。既是课程内容，又是课程目标。这十个核心概念成点状辐射，与三维课程目标形成经纬交织。

《义务教育数学课程标准》将这些核心概念放在课程内容设计栏目下提出是想表明，这些概念不是设计者超乎于数学课程内容之上外加的，而是实实在在蕴涵于具体的课程内容之中的。从这一意义上看，核心概念往往是一类课程内容的核心或主线，它有利于我们体会内容的本质，把握课程内容的线索，抓住教学中的关键。这些核心概念都是数学课程的目标点，也应该成为数学课堂教学的目标，仅以“数学思考”和“问题解决”部分的目标设定来看，《义务教育数学课程标准》就提出了：“建立数感、符号意识和空间观念，初步形成几何直观和运算能力；”“发展数据分析观念，感受随机现象；”“发展合情推理和演绎推理能力；”“增强应用意识，提高实践能力；”“体验解决问题方法的多样性，发展创新意识”。这些目标表述几乎涵盖了所有的核心概念。深入地讲，很多核心概念都体现了数学的基本思想。数学基本思想集中反映为数学抽象、数学推理和数学模型思想。比如，与“数与代数”部分内容直接关联的数感、符号意识、运算能力、推理能力和模型思想等核心概念就不同程度地直接体现了抽象、推理和模型的基本思想要求。这启示我们，核心概念的教学更关注其数学思想本质。从这10个名词的指称来看，它们体现的都是学习主体――学生的特征，涉及的是学生在数学学习中应该建立和培养的关于数学的感悟、观念、意识、思想、能力等，因此，可以认为，它们是学生在义务教育阶段数学课程中最应培养的数学素养，是促进学生发展的重要方面。

四、基础核心内容

将初中数学内容大致按知识体系进行提炼，把知识内容与方法有机结合，形成简洁有效的知识方法结构，便于提高复习效率。

1.代数核心内容和方法

（1）基本核心概念

负数：有了负数，数扩充到有理数。负数是小学数学与初中数学的明显分界点。

数轴：是一维空间数形表示的工具，实数都在数轴上，数轴上的点与实数一一对应。

坐标系：是二维空间数形表示的工具，有序实数对与坐标平面内的点一一对应。凡是坐标系内的点都具有数与形的特点。

（2）基本核心性质

等式的基本性质：解方程的基础，同除时除数不为0。分式的基本性质：可对分式进行化简。

不等式的基本性质：注意不等式两边同乘（除）负数要变号。

函数图象及性质：一次函数、二次函数、反比例函数图象及性质。

2.几何核心内容和方法

（1）基本核心概念

三角：补角、余角、对顶角。三垂：垂直、垂线、垂线段。三线八角：同位角、内错角、同旁内角，“井”字有八角，防陷阱。三距离：两点距离（线段长）、点到直线距离、平行线间距离。三视图：三面观察几何体的正投影。两种对称：轴对称、中心对称。两种变换：平移、旋转。四种三角形：等腰三角形、直角三角形、全等三角形、相似三角形。……

（2）基本核心定理

平行线判定定理；三角形内角和定理；三角形中位线定理；梯形中位线定理；多边形内角和定理；勾股定理及逆定理；相似三角形判定定理；圆切线判定定理。……

（3）基本核心性质

平行线性质；等腰三角形性质；直角三角形性质；全等三角形性质；相似三角形性质；平行四边形性质；圆性质。……

3.统计与概率核心内容和方法

（1）基本核心概念

样本：数据代表，含有可供推断的信息；众数：爱出风头，出现次数最多的数据；

三数：平均数、加权平均数、中位数、趋中统计量；极差：可看数据两极差异；方差：可观察数据波动情况，从而推断总体波动情况；两率：频率、概率。

（2）基本核心技能

收集、整理、分析数据；画三图：扇形统计图、直方图、折线图；画树状图。

五、中考数学试题特点把握

从近几年全国各地的中考数学试题分析不难看出：各地试题注重对学生的基础知识、基本技能、基本思想方法、基本活动经验（“四基”）的考查；注重初中数学重点及核心内容的考查，关注数学与实际生活的联系；体现人文精神，强调人与自然、社会协调发展的现代意识；引导学生关注社会生活，密切联系最新的科技成果和社会热点；积极发挥考试的正导向作用，防止试题繁难偏旧。试题有以下五个特点：

1.知识覆盖面广，试题涉及初中阶段课标所要求的核心概念、技能、方法

2.难易适当，逐步递进

3.典型性，选题精炼，具有代表性

4.针对性，基于核心内容要求创设试题，构题简洁明了，能帮助学生走出“题海”，减轻学习负担

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1.课程的功能

现代制造技术这门课是面向高校机械专业本科高年级学生的一门专业课，涵盖了微电子技术、信息技术和自动化技术等高新技术带给传统制造技术的种种变化与新型系统及其应用现状，系统介绍了现代工程设计技术、制造自动化技术、计算机集成制造和敏捷制造等相关内容。这门课程的教学目的是使学生获得现代制造技术的基本知识，了解现代制造技术的发展及体系结构，掌握现代制造技术的特点、内涵及应用，了解现代制造中的关键技术。

随着微电子、通信、自动化等科学技术的迅猛发展和在制造领域中的广泛渗透、应用与衍生，极大地拓展了制造活动的深度和广度，促使制造业日益向着高度自动化、智能化、集成化和网络化的方向发展，不断涌现出新的制造模式。掌握最前沿的制造技术动态，了解现代制造技术的发展趋势和近年来的尖端成果是很重要也很必要的。同时亦可看出，现代制造技术这门课程具有“与时俱进”、“理论与实践相结合”的特点。

2.存在的问题

现代制造技术这门课程是以教材为教学内容主体，以课堂讲授为教学方式，辅以多媒体为教学工具。在教育教学中出现了以下问题。

（1）教学内容不够“新”

近年来，电子信息技术迅猛发展，人们的消费观念不断改变，现代制造技术亦随之推陈出新。然而，由于种种原因（如编者的更新速度和出版问题），教材内容往往滞后于时代的步伐，这就有碍于充分实现开设这门课程的目的。

（2）教学方式有些“呆”

目前，教师仍然以“你听我讲”的方式传授知识。这种方式很难激起学生参与课程的热情，学生往往持被动接受知识的态度，大大影响教学效果。

（3）教学工具应用得不够“立体”

由于教学内容的限制，本课程的多媒体课件很“平面”，基本上是介绍原理和特点的文字，辅以一定数量的实物图像，没有较“立体”的感官冲击，加深知识印象的效果不够理想。

（4）课后自主学习的情况不够理想

由于本课题主要以介绍现代制造技术的原理和应用为主，很难布置课后作业，学生要进行相关技术的课后阅读。针对以上出现的问题，本课程教师分析认为，如何将相关的最前沿的科技动态传授给学生，如何取得良好的教学效果，是本课程教学改革的重点。

3.教改措施

针对上述问题，本课程教师做了尝试性的研究工作，在教学内容与教学方法上进行整合和优化，具体实施体系结构如下。

（1）研究现代制造技术课程的知识系统，促进教材内容与最新的网络信息之间的衔接与融合。

（2）分析课堂教学的现状和课堂讲授方式的局限性，找出学生感兴趣的并具有代表性的课程相关主题，引入“主题”模式的讨论环节。

（3）充分利用先进的计算机手段，重新组织教学内容，开发制作生动而“立体”的多媒体课件，为学生营造出具有强视觉冲击力的学习环境。

（4）收集整理最新的课程相关信息资料，作为学生的课后阅读资料，并搭建学生自主学习的课件平台，提高学生自主学习积极性和自主性，培养学生的理解能力与表达能力。

（5）增加实践环节，促进理论教学与实践相结合，带领学生参观特种加工实验室（包括线切割和电火花加工）。

4.教改效果与结论

本课程教师首先充分利用了网络资源和计算机技术，教材内容与网络信息相结合，更新得到了现代制造技术课程的多媒体课件。在内容上增加了关于制造技术方面最新的发展动态；多媒体课件中尽量减少大段的文字阐述，以图片与文字相结合的方法讲授内容。在这种情况下，学生注意力较集中，学习兴趣较浓厚。

教师以腾讯软件为工具，搭建了课后讨论与学习的交流平台。课后阅读的主题，学生在课后自行寻找主题相关的阅读内容，并根据阅读心得制作PPT，在规定时间内将PPT在交流平台上。教师与学生均可自由查阅平台上的PPT，并发表观点。这样提高了学生课后阅读的兴趣，深化理解了课堂内容，加强了学生与教师的交流。与此同时，也有利于教师发掘学生较感兴趣的“主题”。

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表现实际就是个性情感智慧通过形象展示，如梅花，兰花，中国画中，主要要的是象征意义，而忽略了形的逼真，取向是写法和物象的情致。卡通实际也是表现性多一些，主要是趣味性想象为多。

造型表现实际互为拥有，表现需要形象，造型需要画者的感情。为了言说要分开，教学也可以把造型表现分开讲，就如书法教学中开始，可以以线质为主，线解决在讲字型，讲完字型，讲神采一样，到后来还要形神兼备。造型表现也是如此可以先以表现为主，后来既讲形体，还要表现学生心中的东西来。

曾仕强教授讲过人生是阶段性的调整，教学何尝不是如此，在今后教学中除了对技法基础知识重视传授的基础上，也要对表现性的讲解欣赏也要一样对待，让学生受到完整的教育。

面对课本，教本，面对学生，到底应该怎样教学，怎样使教学开展的有收获，愉快，使学生健康成长。

首先我们每位老师接受了高等教育，有一些美术基础知识及技能，如简单的书法素描速写国画篆刻水粉色彩等知识，在此基础上业余自己喜欢的是硬笔教学，还有毛笔书法的学习，是为自己以后国画做准备，素描教学教学，线描卡通画的教学，取得了一些经验体会。当然也有课本教参上面的美术知识和图片经验，这是第一手资源。

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一、引言 

现在高校许多专业都开设了与数据库技术相关的课程，这对学生毕业后从事相关领域的研究及应用等工作打下了必要的知识基础。由于各个学校在培养目标、教学观念、教学计划、师资、实验环境等方面的差异，在数据库系统的具体课程设置上存在很大差异。兰州商学院和甘肃省其他一些高校，近年在这方面作了一系列探讨，在培养目标和课程设置上基本上有一定的共识。比如，数据库系统的课程设置不要过分的讲述其原理、概念和新技术，而是在对数据库基本原理讲述学习的基础上，重点学习和实践数据库的实际应用与开发。综观几年的教学实践，特别是通过学生毕业设计对数据库应用能力的体现和毕业生的工作反馈，说明数据库的这种教学模式针对我们这个层次学生还是有一定的效果。 

二、完善数据库课程体系 

（一）现有数据库课程体系存在的问题 

目前，数据库课程设置存在以下两个方面的缺陷：一是教材内容划分不明确，相互重叠现象比较严重二是每本教材只注重了教材所涉及到的内容的逻辑性，而未考虑整个数据库技术的系统性。 

（二）数据库课程体系的设计与完善 

数据库系统的系列课程一般包括数据库原理、数据库分析与设计和数据库应用系统开发三个部分，数据库原理是基础，数据库分析与设计和数据库应用系统开发是提高，它们相辅相成、互相促进。 

在课程体系的构建上，要紧紧围绕教学型大学学生学习数据库系列课程的目标是为了数据库相关信息管理系统的分析、设计、开发和使用这一目标，可确定数据库系列课程的核心课程为：数据库系统原理及系统设计、大型数据库管理系统和数据库应用系统开发。整个数据库系列课程体系应体现原理、方法和应用的有机结合。 

三、结论 

通过对数据库系列课程教学内容、方法和教学技术的整合与优化研究，实现课程设置与人才培养目标紧密结合，构建科学的数据库课程体系；在注重结合学生的应用型能力特点的同时，注意知识的连续性与知识的创新性有机结合，努力优化教学内容，使教学内容与实际紧密结合；构建一个多层次、立体化的试验教学体系，充分调动学生学习的积极性和主动性，切实提高学生实际动手能力；探索采用新的教学方法，激发学生的学习积极性；在改善教学技术，提高教学效率的同时，通过建立多方位的质量保障体系使数据库系列课程教学活动更合理、更高效，为同一层次高等学校提供一种可借鉴的数据库系列课程教学模式；同时也使通过这种模式培养的学生有较强的分析解决问题的能力、实际动手能力和创新能力，使其在走向社会时成为用人单位真正需要的人才，在工作岗位也能很快适应工作要求。 

参考文献： 

[1]顾鸿飞."数据库技术"课程教学改革探讨[j].教育研究,2009,3 

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随着计算机应用的日益普及与互联网的快速发展，信息技术已成为现代人们必须掌握的一项基本技能。同时，为响应国务院总理于2015年提出的“互联网+”计划，在信息技术教学中应用“互联网+”已变得十分重要。这也正体现了信息技术教学的重要性。因此，信息技术课程教学内容的革新势在必行。

1传统信息技术课程教学内容存在一些问题

近年来，由于多媒体技术和网络的快速发展，我国高职院校的信息技术课取得了一定的成绩，但随着互联网技术的发展，“互联网+”时代的到来，信息技术课程教学内容在实践中仍存在着一些问题，比如对教学目标的认识不够清晰，教学内容过多过杂，教学内容陈旧不能与时俱进，没有体现“互联网+”的思想，没有与工作岗位相关的应用案例教学内容等。

1.1教学目标定位不明确

通过调研许多高职院校信息技术公共课，发现很多院校对该课程的教学目标定义成了计算机应用基础课教学目标，将两者的教学目标相混淆。计算机应用基础课教学目标是让学生熟悉计算机应用基础理论知识、掌握计算机应用的基本操作技能、掌握办公及常用软件的应用等等，为学生今后的学习及工作中的应用能力奠定必要的计算机应用技能。而信息技术课程的教学目标比计算机课程的范围更加广泛。信息技术课程不仅让学生掌握计算机应用技术，而更重要的是培养学生的信息素养。计算机应用基础课程偏重的是计算机技术性的知识，而信息技术课程偏重于培养良好的信息素养来解决生活、工作的问题。信息技术课程的教学目标是培养学生良好的信息素养，让学生了解和掌握信息技术基本知识和技能。培养学生搜集信息、传输信息、整理信息和应用信息的能力，以及利用现代信息技术进行自主学习、探讨的能力。为适应“互联网+”时代的工作和生活打下必要的基础。

1.2课程内容过多过繁

我们国内大多数高职《信息技术》课程教学内容体系是在计算机应用基础课程体系的基础上浓缩、简化而成，课程内容繁杂、陈旧，缺乏针对性，不能及时体现现代教育技术的发展动态及信息素养，信息技术课作为非计算机专业课，一般都安排2学期，每周2学时，共72学时左右，但是课程内容却非常繁杂，几乎浓缩了计算机方方面面的知识点，从计算机基础理论到办公软件的使用，从常规媒体技术到多媒体技术，从网络的应用到信息的查询，从各种硬件的使用到各种软件的学习，这就给教师带来了异常艰巨的任务，时间紧内容繁多，学生也消化不了那么多的知识，出现了厌学情绪，好像是什么都学了，但学习过的内容根本就掌握不了。

1.3高职信息技术教学与中小学信息技术教学中存在重复的一些内容

高职信息技术教学内容与中小学信息技术教学内容存在重复的现象，例如：powerpoint、word等办公软件的一些基本操作已经在中小学重复学习过。

1.4课程内容的人文关怀缺失、没有体现“互联网+”的思想

在移动互联网时代，信息技术的学习应该以就业为导向，促进行业的飞速发展。而传统的信息技术教学内容人文关怀缺失，没有做到以学生为中心，不了解学生的现实情况、专业情况，学生需求，理论性太强，普遍性太强，没有针对性，内容陈旧不能与时俱进，在“互联网+”时代，没有涉及到与工作岗位相关的应用案例教学内容。

2移动互联网时代，信息技术课程教学内容的革新

在移动互联网时代，高职信息技术课程的教学应立足于“互联网+”，“互联网+”便是将当前发展得如火如荼的互联网技术与各行各业结合起来，以就业为导向，充分利用信息资源，促进行业的飞速发展。因此，高职信息技术教学内容的选择以“实用，实效，行业结合”为原则，高职信息技术课程的内容应避免与基础教育阶段重复的内容出现，也要把握好内容的难度和深度，适当拓展一些新兴技术和工具的使用，增加与工作岗位相关的应用案例。

2.1删减陈旧、已学过的内容

对于高职学生已在低年级学过的或陈旧过时的内容要尽量删减，例如，对于学生在中学阶段曾经学习过的演示文稿制作软件PowerPoint，在高职信息技术教学内容里还列出了详细的操作演示步骤。没必要重复讲授的内容要尽量摒弃或更新，所以在高职信息技术课程内容中无需再次出现，要以提高篇（应用案例）出现，比如用演示文稿制作软件PowerPoint制作课件，制作汇报材料等。

2.2对教学内容进行调整

为使信息技术教学适应移动互联网时代的发展，需要将教学内容进行调整。信息技术课程内容应设置为必修课+选修课的模式，其中必修课为信息技术课程中的基础部分，笔者认为信息技术课程基础知识应包括以下模块：信息技术基础知识、办公软件、多媒体技术、网络应用及常用软件、移动网络办公设备。这些课程内容属于信息技术中的基础知识，因而将其作为必修课；其中选修课是根据不同学科和学生个性化发展需要开设的课程，如面向工科类专业学生开设《VisualBasic程序设计》或《c++程序设计》课程，面向管理类专业学生开设《数据库技术》或《网页设计》课程，面向艺术类专业开设《图形图像处理》或《Flas制作》课程，面向师范类专业开设《课件制作》课程等。这些课程内容是对信息技术课程的一个提升和拓展，作为学生的后续选修课，学生根据自己的专业特点来选修不同的课程，在信息技术教学过程中，教学内容应该进行调整，循序渐进，让学生可以根据自身喜好和需要来选择自己学习的内容。

2.3突出网络应用及常用网络软件课程内容

在移动互联网时代，学生获取的信息量大幅提升。引导学生有效地使用计算机互联网进行搜索是非常有必要的。从大量的数据中高效地检索出有价值的信息来提高学习和工作的效率，是当前学生一项必备的生存技能。其次是掌握各种网络软件的使用，才能更好地使用和加工处理这些信息。如迅雷、Flashget、电驴、BT等常用下载软件的使用，会下载在线视频，会在论坛附件上传，软件下载，视频下载；压缩解压缩软件的使用；PDF阅读器的使用；各类即时通讯软件的使用如：微信、MSN、QQ；微博的使用；邮件的使用等等。应该掌握的网络应用方法如：寝室宽带安装及设置，校园WLAN接入，手机WIFI接入。业局域网软硬件共享，常用软件的下载、安装及使用，各种邮件的管理和使用，远程协助等。

2.4增加各种新兴工具、技术的应用课程内容

随着互联网技术的发展，智能手机、平板电脑等移动互联网设备的出现，要求学生能够熟练使用智能手机、平板电脑等移动互联网设备，为工作和学习提供便利，比如利用手机美颜相机功能进行图片的简单快速处理。利用各种app进行快速处理信息；了解安卓、苹果和微软三大移动设备操作系统。随着互联网技术的发展，当前大数据、云计算、云存储、云桌面、虚拟化等新技术的出现，信息技术课程应增加这些计算机领域的最新元素的课程内容，更能迎合高职学生的新需要，激发学生的学习兴趣。随着“慕课”的出现，引发了高等教育的剧烈震荡，“慕课”改变了几千年来的教育模式，也意味着信息技术与数字化学习时代的来临。因此，高职信息课程应增加这些课程内容：介绍国内外“慕课”；介绍一些开放的网络教学平台；介绍一些公开课；介绍一些专业论坛；介绍在论坛主题，论坛回复，上传下载图片、附件等的在线论坛互动基本操作；介绍博客、SecondLife网络社区、网络实时会议等互动学习的操作；介绍加入相关的QQ群、微信公众号进行学习交流；介绍“云”存储与备份等等。

2.5教学内容应与时俱进，增加与工作岗位相关的应用案例课程内容

随着“互联网+”时代的到来，为了提高利用计算机解决学习和专业领域问题的意识和能力，因而，我们的课堂教学要时刻与实践结合，时刻关注信息技术的新兴技术、工具为我们的教学服务，力争做到每一次的课堂学习能为今后的工作岗位服务，为了提高学生学习实用性，教师就要在教学内容上多下工夫了，在教学内容上做到与时俱进并增加与工作岗位相关的应用案例，例如会计专业的学生在学习电子表格和数据库时要增加相应的案例教学内容，比如学生在校园生活中的案例有：个人简历，报名表，班级学生一览表，成绩排名表等等；与今后工作岗位相关的案例有：财务报表，工资表，产品成本统计表，进出口统计表，仓库产品一览表，销售统计表等等，应当应用案例对教学内容做适当的调整。

总之，高职信息技术课程内容改革势在必行，高职信息技术课程的创新发展必然要站在“互联网+”潮头的前面，面对愈发严峻的高职毕业生的就业形势，让学生掌握一技之长显得尤为重要，应该从现实需要的角度为学生提供学习的动力。作为高职院校的信息技术教师，应充分利用网络资源对信息技术课程内容进行积极改革，对学生实施按需教学，帮助学生掌握尽可能多的信息技术知识与技能，使其适应时展新形势，从而将高职院校信息技术教学水平提高到一个崭新的高度。

参考文献：

[1]赵萍.互联网+时代高职教育的变革[J].智富时代，2016(5):183-185.

[2]张焕俊.高职计算机应用基础课程的教学改革分析[J].新课程研究，2016(3):46-47.

[3]林刚.刘宗国.秦硕谦.《现代教育技术》公共课教材建设的缺失及对策研究——对现有部分教材的内容分析[J].现代教育技术，2005(15):71-74.

[4]严从.林韵.高职信息技术课程的建设与改革[J].信息技术，2013(12):242-243.

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数学课堂言语的特征是逻辑性强，数学每一个知识点既相对独立又紧密联系的，其严格逻辑思维即是一种内在的过渡。另一方面，学生的思维发展有阶段性，初中学生是逻辑思维培养的关键期，其思维过渡中难免会遇到阻力，这时，架设一座桥梁式的过渡语，能让学生的思维得以顺利通过并深入发展。

课堂过渡语是教学的“筋节”，它能保证课堂教学的前后衔接，结构完整严谨，思路前后贯通，学法上忆旧探新，心理上迁移接续等作用。精心设计过渡语，可以形成一条明晰的教学思路，不落痕迹地把学生的学路由一个教学环节、一个知识点(包括数学思想和方法)顺利地导入另一个环节、另一个知识点，保持思维的流畅性。大到从这一本教材到下一本教材，小到单元与单元、知识点与知识点各部分之间内容的转换都需要使用过渡语。过渡语的使用最终反映了教师的教学理念：让课堂教学变成对话的观念下，尊重孩子，师生平等交流，创设氛围促进学生主动思考。

初中数学课堂过渡性言语分为：知识点过渡性言语和课堂组织过渡性言语；知识点过渡性言语分为不同内容板块间的过渡、同一内容板块内部知识点之间的过渡与关联。

1　初中数学知识之间的过渡性言语

1.1　数学知识点之间的过渡性言语

一堂数学课，一般会涉及4、5个互相连贯的知识点，创设自然的过渡性言语，可以有效促进学生数学知识的建构。

1.1.1　促使学生主动建构知识点的过渡语

好的过渡语使学生在“学”的过程中，连接新旧知识的关系，整合自己原有知识，构建生成新知识，并体验知识获得的过程。我们来看《无理数》概念引入前后实录中两种过渡语的不同设计：

设计1

师：a既不是整数，也不是分数，那么它是什么数呢?它是我们以前学过的数吗?(个别回答)

师：很好，a不是有理数，但a是我们拼出的大正方形的边长，它是确实存在的，那么a究竟是多少呢?

师：事实上a=1.41421356…，这是一个无限不循环小数，那么它不是有理数，我们可以给它一个新的名称吗?

设计2

师：很好，a不是有理数，但a是我们拼出的大正方形的边长，它是确实存在的，那么a究竟是多少呢?能说出它的大致范围吗?

师：还能再精确吗?

师：会不会算到小数点后某一位时，它的平方恰好等于2，也就是说a是一个确定的有限小数?为什么?(学生讨论后回答)

师：很好，a不可能是有限小数，大家同意吗?

师：事实上a=1.41421356…，这是一个无限不循环小数，那么它不是有理数，我们可以给它一个新的名称吗?

分析以上两组过渡语，我们发现两份设计的教学目标和重点是一样的，但由于过渡语句的不一样，带来完全不同的教学效果。设计2抓住概念的本质和核心，做到了从大处入手，小处着眼，给学生思考留下了空间，让学生在可能是整数、可能分数、可能是以2为分母的分数、可能是以3为分母的分数，等看似不起眼的几句话中，慢慢逼近真的思考，让学生自己建构起“无理数”的概念。并且让他们感觉，是他们自己经历了研究发现的过程。而设计1感觉比较突兀，学生不易理解为何要这样“分析”，其过程只是走过场，最终不能体验“无理数”的概念。

1.1.2　串成课堂知识点整体结构的过渡语

有梯度的过渡语，能使学生明白本知识点如何源于上一个知识点，体现整堂课各知识点的连贯关系。例如《勾股定理的证明》，设计如下过渡语：

师：昨天我们学习了几何作图的问题，那么从这节课开始我们学习几何计算，先看几何计算的重要定理――勾股定理。

师：刚才我们通过面积证明勾股定理，能不能想出第二种方法?

师：这节课我们学习了勾股定理及其证明方法，还有它的应用，将在下节课学习。

本案例例举的过渡语句体现如下结构(图1)：

1.2　提炼数学思想的过渡性言语

数学思想蕴涵在各个教学环节，教学过程中，教师可以通过过渡性言语加于提炼。

如笔者上《一次函数的复习》时提炼函数思想，应用如下过渡语：这样我们知道了问题情景，就可以得到它的解析式，画出它的图像，还可以得到很多相关的信息，反过来我们知道它的解析式或图象就可以表述相关情景。这一种思维方式就是我们的函数思想。同学们如果我们生活中碰到的情景都能够想到其图象是怎样的?解析式是怎样的?那么我们的数学就会学的非常棒。

再比如，学生总结方法后，设计过渡语：同学们的收获真不少!刚才这位同学总结的数学思想就是将来我们要进一步学习的商集思想!今天我们接触的只是商集思想的一个萌芽!

2　数学课堂各环节之间的过渡性言语

一堂数学课往往有课堂引人、新课讲授、探索讨论、例题讲解、知识应用、练习巩固、课堂小结等环节，由一个环节过渡到下一个环节都需要有言语的连接。恰当的过渡语，可以有效促进数学活动的开展。

2.1　数学课堂引入的过渡性言语

①直接引入。比如“你见过***吗?它有什么特征?今天，我们就来研究***问题。”

②从问题引入。针对学生已有的知识提出新的问题，并引导学生寻找答案。例如“通过以上学习，我们已经认识***。对于***你还想知道什么?”由学生问题引入要研究的问题。

③利用模型和图片、影视材料引入。例如直三棱柱的学习，展示生活中的物体，“同学们你能说说我们每天接触的***有什么其特征吗?”

④从生活生产实际或情景引入。这是数学课常用的过渡语句。

案例《一次函数及其图象》，对初中学生来说，开始接触两维变量，有一定难度，而且纯数学知识比较枯燥，容易产生畏难情绪。设计情景《初次约会》：如图2，A点距OY是6个长度单位，距OX是4个长度单位。注意从A点沿街道走到O点，无论怎么走，只要不有意绕圈子，总是要走10个长度单位。小亚从A点出发，急急匆匆地向O点走去；小丽同时从O点出发，风风火火地向A点赶耘他们有多条道路可以选择，但是决不会绕圈子，他们的速度之比为6：4。

在通常的相遇问题中，一旦得到上面这样的结论，事情便完了。然而在这个问题中，由于有多条可能的道路，因此有多个可能的相遇地点。所以设计过渡语：“谈恋爱与数学有关的呢?他们俩可能相遇的所有地点是数学意义的什么点?”学生想到数学模型后，过渡：“恋爱中的人，会创造一切条件，让自己相遇，看看他两的缘分”提示学生分析点的个数。“图上这么多点看上去象什么”同学们直观地得出：

直线x+y=4。如此设计，引起学生强烈兴趣，学生们踊跃参与合作交流。

2.2　形成概念、发现规律的数学课堂过渡性言语

①针对文字语言精练、严密的特征，抓住关键词，进行正确的句子成分划分，设计过渡语。如，对于数轴的定义：“规定了(正方向)、(原点)和(单位长度)的直线叫数轴。”先诱导学生找出语句中的主、谓、宾语，抓关键性词语，从而理解数轴本质。

②借助“打比方”设计过渡语，使抽象的、深奥的道理过渡到具体、浅显的数学知识，活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣。如，解释“过两点有且只有一条直线”，设计过渡语：甲、乙学生二人，甲手里有一元钱，乙有五元。现另有丙学生买书时缺一元钱向这二人借：“谁有一元钱?”甲、乙都可以回答：“有!”但是甲还可以回答：“只有一元!”而乙却不能这样回答。于是，“有且只有”的本质属性：“有”指“存在”，“只有”指“惟一”。

③对比新旧知识，设计过渡言语。如学习“二次根式”加减运算时，“我们已学过的“整式”加减运算，与二次根式运算相比，它们的相同点、不同点是什么?”；例如，“请同学们回想矩形，可以根据矩形的定义类似的给出菱形的定义。”

④归纳概括内化概念，设计过渡语言。如何用数学语言表示同学们得出的结论呢?。

2.3　引起合作、讨论的数学课堂过渡性言语

同学们，你们想知道这个秘密吗?四个小组的同学一起寻找，看哪组最先找到。

大家能不能利用今天学习的知识，联系生活实际，以小组为单位来设计一些精彩题目呢?

联系以前学习***的推导方法，咱们以小组为单位来研究推导**+。

刚才同学们在测量***的时候，配合的非常好，一个同学测，另一个同学记。那么现在同学们能否互相商量一下，***有什么关系呢?只要小组密切配合，你会有一个惊奇的发现!

同学们通过互相交流得到了比较一致的结论，现在用自己的语言把平移的规律总结一下。

有没有人用其他的方法得出了同样的结论，或能用不同的方法对此做出解释?小组内进行交流。

你是否理解其他人在说什么?你能否向其他人提出这一问题?你能否使其他人确信这一结果?同学们先在组内尝试一下。

2.4　知识运用的数学课堂过渡性言语

同学们觉得学了这些知识，能解决哪些问题?

现在你们想不想利用这些知识解决一些实际问题呢?

大家能结合实际调查***，真了不起，那么***应怎样计算呢?

刚才的知识掌握的很好。接下来，我将这道例题稍微改造一下，使它再有一点难度，看谁能攻破它。

要解决此类问题，一般先做什么?

平移，旋转或对称是中学数学常见的几种几何变换，图形的变换关键抓住什么来变?直线的几何变换则应抓住几个点?你会选择哪些点做关键点来解决这个问题?

图像过原点；说明什么?谁决定函数的图像位置?是否可以画出函数的大致图像?还可以将这一问题换成什么问题?(即换一种提问方式，但不改变结论?)

2.5　例题讲解的数学课堂过渡性言语

例题讲解的中心是“讲什么”“怎么讲”，而“怎么讲”就集中反映在问题的过渡，旨在一步步地引导学生思考，学数学重要的不是知道这个题目怎么解，而是知道这样的题目怎样去想，深入到数学思维层次。

案例　浙教版数学教材七年级上6.1节p.138例1测得某校七年级某班20名同学的身高数据如下(单位：厘米)：154.0，157。.5(女)，149.0(女)，171.2，165.2，151.0(女)，168.5，152.5(女)，155.3(女)，154.0(女)，162.0，166.4，158.6(女)，164.0，156.5，155.5，160.6(女)，162.3(女)，150.2，163.5(女)，为了更直观地比较男、女生的身高，可对数据作怎样的整理?

本例中根据现实生活中的数据要求对数据进行整理，数据应该从哪些方面整理?怎样得出结论?本例可以设计三个过渡性语句：数据是用什么方法得到的?将这些数据进行怎样整理?整理后得出什么结论?这些过渡性语句将学生已有知识和操作经验与本题情景结合起来，建立联系，从而找到解决问题的方法。

2.6　课堂总结的数学课堂过渡性言语

运用归纳法，联系前后知识，通过观察、抽象、概括、重组和综合等，最终总结今天所学内容的主要特征。

例如，“请大家比较这4种***，想一想它们具有哪些共同特征?”

比如，“我们已经掌握了多项式除以单项式的方法，那么其运算规律是什么呢?请同学们用自己的语言加于总结。”

又如，能不能画出四边形、平行四边形、矩形、菱形和正方形它们之间的关系图呢?

也可以使用组织性过渡语言，如，我们回顾一下刚才的学习内容：从生活中所熟悉的事物中抽象出几何图形，然后对这些图形的某些性质进行了探讨，发现了很多非常重要的结论。即使这些结论本身先放在一边不说，就得到结论的整个过程而言，是不是也非常有意义?

3　数学课堂组织的过渡性言语

在组织课堂教学时，有效的过渡语，可以激励学生积极主动、创造性的进行数学学习，达成课堂好的教学效果。

3.1　激发学生兴趣、调动积极性的数学课堂过渡性言语

创设“矛盾情节”，引起学生寻求答案的欲望，先向学生提出似乎不合理的事实，然后让学生思考其合理的原因，这样能吸引学生的注意力，并调动和启发学生去思维。

设计一些激励性的言语，比如“同学们都能够积极开动脑筋，大胆发表自己的意见，老师非常赞赏你们这种学习态度，希望同学们再接再厉”；“老师相信你们能自己想出办法来，请试一试!”；“这位同学，从线的情况推广到面的情况，从而解决了我们的问题，其想法非常巧妙!”“同学们非常善于思考，思维很敏捷，分析问题很有见解!”等。

3.2　启迪学生思维的数学课堂过渡性言语

案例　教学梯形的面积计算公式时，两个过渡语设计如下：①两个完全一样的梯形可以拼成一个平行四边形，拼成的平行四边形的高和原梯形的高有什么关系?拼成的平行四边形的底和原梯形的哪两条线段有关?拼成的平行四边形的面积和原梯形面积有什么关系?怎样求梯形面积?②两个完全一样的梯形可以拼成一个什么样的图形?拼成的平行四边形的高和原梯形的高相等吗?拼成的平行四边形的底和原梯形的上底与下底的和相等吗?拼成的平行四边形的面积等于原梯形面积的几倍?平行四边形的面积怎样计算?梯形面积又怎样计算?梯形面积为什么是上底加下底的和乘高，还要除以2?

比较之下，前者所包含的思考容量较大，突出了平行四边形与梯形各部分之间的关系这个重点，给学生留下的思考空间大，有助于培养学生独立思考、自主学习的习惯，达到学生想得深的效果。后者问题范围过大，过渡语句不够具体，而且语句数量过多，显得杂乱琐碎，这将直接抑制学生学习的兴趣以及参与回答的热情，不利于学生利用已有的知识经验对问题进行分析推理，逻辑思维能力得不到有效培养。

3.3　培养学生良好学习习惯和学习方法的数学课堂过渡性言语

学生良好学习习惯和学习方法，在课堂教师的组织中漫漫养成，下面罗列一些可以培养学生良好学习习惯和学习方法的常用过渡语：

这节课我们一起找一找计算***的好办法，在研究中，看谁的方法多、方法好。

同学们猜想出了***的特点，但是，你们的猜想对吗?你能不能想一个办法验证一下，试试看。

同学们，在过去的许多数学课中，我们都是通过动手实验，动脑思考，自己归纳出新知识的，这节课，老师希望同学们继续发扬过去的探索精神，自己来推导***方法。

谁能说出刚才学过的这道例题中最关键的是什么?现在我把这道题中的“多”变为“少”你会做吗?

同学们不仅得到结果，还能说出解题依据和解题过程，这就是不仅要知其然还要知其所以然。学习知识要知道知识的来龙去脉，在以后的学习中要继续采用这种学习方法。

刚才这位同学发现位置与数量不一致，于是对前面的结论产生怀疑，这是在质疑，这很重要。

遇到垂直问题，你经常会想到什么办法呢?

你知道吗?同学们刚才所使用的这种推理的方法，是在科学研究中非常有用的一种方法，叫做“归纳法”。

你对这一问题的解决有什么建议?你的解题方法和他的方法有什么共同点，又有什么不同?

你以前有没有解过与此相类似的问题?你能否举出关于……的一个例子?

篇11

《光电测试技术》是上海电力学院测控技术及仪器专业的重要专业选修课。它是一门综合性很强的课程，涉及了光学、电子和计算机等多门学科，也是现代检测技术重要的发展方向，对培养学生综合运用专业知识及创新能力起着非常重要的作用。如何在有限的学时内，通过该课程的学习，培养学生达到教学目标，这对教师提出了挑战。笔者从教学内容的选取和组织安排等方面进行了一定的探索和研究。

一、优选教学内容

光电测试技术课程包涵的知识点很多，并且随着科技的进步，新的测试技术不断地出现，需要进一步扩充教学内容。而不同的院校有又不同的背景，在不同的领域上有所侧重，需要量体裁衣，合理选择教学内容。

（一）突出电力特色

上海电力学院的办学定位与培养目标是主要为社会培养和输出所需要的应用型技术人才，特别要为电力行业的科技进步服务，培养电力行业所需的第一线的应用型技术人才。为了突出本校的电力特色，尤其考虑到测控技术与仪器专业的部分学生在毕业后会进入电厂等相关电力领域工作，所以在教授内容中加入最新的电力知识是很有必要的。

近年来，光电测试技术的发展可以说是日新月异，新的科技成果不断涌现，在电力系统中的应用，主要体现在以下几个方面。

1.火焰图像检测器

光学成像技术在燃煤火电厂煤粉炉炉膛火焰视频监视上的应用，可以直接地反映炉膛内的燃烧情况，给运行人员提供相对直观的判断依据，对锅炉的安全运行和操作起到及时的指导作用。安装好、调试好、使用好炉膛火焰电视设备，对锅炉的安全和节能经济运行都有着非常重要的意义。这部分内容可以和书本教材中的固体成像器件配合起来教学。

2.激光盘煤技术

传统的煤场存煤量测量方法不仅需要耗费大量的人力和物力，其测量结果也极不准确，严重制约了电厂现代化管理水平的提高。目前新型的自动盘煤方法为激光盘煤仪，采用二维高频率激光扫描仪对料场的表面进行高频率断面扫描获得高密度的断面数据，结合行程测量器获得的料场长度和回程测量器获得的扫描仪偏转角度数据，实现料场体积的计算、料场三维模型的显示。在盘煤的实时性和准确性方面都有显著的改善，取得了比较满意的结果。[1]该部分内容可以和书本教材中红外辐射与红外探测器配合起来教学，还可结合数字信号处理、数字图像处理等课程对图像恢复重建等展开探讨。

3.光纤传感技术

光纤传感技术具有细而柔软、抗电磁干扰、绝缘性能好、防爆性能好、 耐腐蚀、导光性能好、信号衰减小等特点，可以解决常规检测技术难以完全胜任的测量问题。分布式光纤传感技术是随着“智能结构和智能材料”的需要而发展起来的一项新技术，集传感与信息传输于一体，广泛应用在电力行业中：电缆状态监测，如电力电缆的表面温度检测监控、事故点定位、电缆隧道、夹层的火情监测等；变电站监测，如母排、桥袈、变压器、电动机、发电机、配电盘的温度分布、测量及故障点检测等；水电站、发电厂监测，如加热系统、蒸汽、输油管道；送煤系统的温度监测和故障点的检测等等。

光纤传感技术正好和书本教材的光导纤维与光纤传感器匹配，在了解光导纤维与光纤传感器的基本原理后，引入大量的光纤传感技术在电力系统中应用的工程实例，更好地贯彻了理论联系实际这一原则，可以使学生思考如何学以致用。

（二）适应科技发展

光电测试技术内容多，知识面广，又是多学科交互融合、互相渗透的前沿科学。通常情况下，教材对基础知识、基本原理和基础效应介绍较多，对具体应用和设计方面则较少；对经典的光电器件介绍较多，新型光电器件较少；传统技术叙述较多，尖端技术和综合应用较少。由于种种限制，不可能找到一本非常完美、各方面都满意的书本教材，我们只能选择较合适的，在讲授基本内容的同时，一定要补充最新的相关内容，将新型的光电检测器件、新型的光电测试技术和手段、各种光电检测器件的最新进展和应用等最新相关科研成果融合在教学过程之中，不断进行教学内容的完善和改进，有效的引导学生了解最新的、最先进的科学内容。比如在中国第一个目标飞行器和空间实验室——天宫一号与神舟十号飞船实现对接时，激励学生关注其中所采用的最新光电测试技术。

以上的内容是书本教材所无法包括的，所以我们要结合时代科技的进步，与时俱进，不断深化教学内容，注意学校的行业特色，关注火电厂及电力设备等的光电测试技术，对于教材上没有提到的但是有益的内容，一定要在课堂上提出，或者给出相关概念引导学生自己查找所需资料，不断的通过自制多媒体课件、课外资料等来添加教学内容，给《光电测试技术》注入新的血液，来激发学生的学习兴趣。

二、 精心组织教学内容

上海电力学院将该课程核定为32学时，在短课时内，面对如此多的教学内容，需要根据本专业的特点精心组织安排，否则会使得内容杂乱无章，缺少完整性和系统性，让学生无所适从。

（一）课程认识和章节联系

首先讲解课程的主要内容、结构和各章节的之间的联系，让学生对该课程有一个整体性的认识，然后具体到每一个章节。在开始学习前都列出教学要求，学完一章后都有复结，让学生清楚自己应该达到的标准，也方便期末考试。第一部分光电测试技术的理论基础是最基础的内容，尤其是我校未开设《物理光学》《应用光学》等相关课程，学生只是在《大学物理》中接触过有关光的知识，这部分必须详细讲解。第二部分是常用的光辐射光源，只有这一章是讲如何产生光信号的，其中光电测试用主要的光源发光二极管和半导体激光器都是从电信号转换成光信号，正好与第三部分光电检测器件是如何进行将光信号转换成电信号相对应，可以让学生更换地理解光电转换。第三部分是各种光电检测器件的结构原理及应用，要结合它们各自典型的应用系统的分析和设计，使学生对整个知识体系有个更全面、更深刻的理解。

（二）注意知识点的联会贯通

光电测试技术涉及光、机、电、自动控制等许多领域。如在讲到光电器件和集成运算放大器连接时，模拟电子技术中运算放大器的三大特点：“虚短”“虚断”和“虚地”，如何运用它们来完成电压放大、电流放大和阻抗变换，而这牵涉深度负反馈的概念，又与自动控制相关。所以在教授新课程的时候，不断地回顾先前学习过的课程，可以较好地调动学生的参与积极性，不会觉得什么都是新的，都要从头开始学，能够温故知新。

（三）重视实践教学

《光电测试技术》又是一门实践性很强的学科，我们积极鼓励学生参加大学生科技创新活动，坚持课堂教学与课外创新实践活动相结合，提高学生的设计与综合分析能力。

例如讲解光敏电阻后，先采用浙江英联科技开发有限公司的YL系列传感器实验仪及系统实验台开设光敏电阻的特性测试实验，让学生先了解光敏电阻的光电特性、伏安特性和光谱响应特性，对书本知识深入掌握后，再鼓励学生从光敏电阻特点出发自己设计路灯自动点熄电路，通过查找阅读资料并与实际应用电路比较，能否进一步改进，使其更加智能化、自动化等，最后以小论文的形式提交。这样不仅加深了学生对基础知识的理解，拓宽了知识面，更是锻炼了学生独立思考和自主创新的能力。

在教学过程中，注意提出在日常生活中的一些光电检测系统应用实例，可以提高学生学习的热情。如讲到光电开关，就会提到在洗手时，是如何实现手到水出的？除了光电开关外，还有什么器件能够达到这种效果的？热释电器件可不可以？

三、结论

对《光电测试技术》的教学内容进行了探讨，通过合理选择教学内容、注重结合我校电力特色、重视实践教学，将学生独立思考能力、动手能力和创新能力的培养融合到专业课教学中，培养适应21世纪全面发展的高素质人才。

篇12

作者简介：吴治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大学物联网工程学院，副教授。（江苏 无锡 214122）

基金项目：本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”（项目编号：JGB2011057）、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”（项目编号：JGB2011053）的研究成果。

中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0070-02

最近几年，物联网（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注，被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置，许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才，为此，国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生，如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而，物联网工程的新专业属性，决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等，目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是，国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校，都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程，旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等，以激发学生的学习兴趣，并使学生树立学习的信心。因此，“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到中国物联网技术发展的进程。

一、物联网的概念及内在层次结构

目前，关于物联网的定义有多种，但是被大多数学者认同的一个定义为：物联网，即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息的交换与通讯，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言，可以这样表述物联网的内涵：使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流（如图1所示）。因此，从控制学科的角度来说，物联网是一个典型的网络化控制系统（Networked Control Systems，NCS）。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向，可以概括出物联网的层次结构：感知层、网络层、处理层与控制层（如图2所示）。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构，即感知层、网络层与应用层的进一步细分，本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出，物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科，即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术，这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面，这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度，对教师的专业素质提出了更高的要求。因此，如何选择讲课的重点，既让学生感受到物联网技术的重要性，激发他们的学习兴趣，又使他们面对繁杂的内容而不畏惧，树立学好物联网技术的信心，具有重要的意义。

二、“物联网技术导论” 教学内容选择

目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录，不难发现物联网内容极其庞杂，主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构，可以将上述内容进行如下层次归类：感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术；网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术；处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘；控制层包括物联网控制技术；物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面，作为一门导论课，一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的，因此需要选择重点内容进行讲解，目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢？以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例，结合物联网的四层结构，来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时，除去最后一次考核占用的2课时，还有7讲14课时。下面，结合物联网的四层内在结构，详细叙述每讲的主要内容。

第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构，讲解时应播放一段物联网应用案例的视频，增加学生对物联网内在结构的整体认识。

第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术，包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。

第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构，对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术，如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。

第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构，所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。

第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术，简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。

第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图，使其技术原理清晰明了。

第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想，即反馈。可以结合具体的例子来讲解，如倒立摆的控制，让学生主观感受反馈的作用，但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题，如网络化控制系统与多智能体系统，让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。

以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习，学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同，教师的专业背景也有所不同。但是，确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确，影响其以后的学习效果。

三、结语

本文在阐述物联网内在层次结构的基础上，结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点，详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程，目前还没有成熟的课程教学方案，因此，本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验，编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材，探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法，进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才，推动“感知中国”战略的进程。

参考文献：

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