導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇生命科學(xué)導(dǎo)論論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：非生物類專業(yè)；生命科學(xué)導(dǎo)論；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）17-0073-02

聯(lián)合國(guó)教科文組織21世紀(jì)教育委員會(huì)報(bào)告強(qiáng)調(diào)教育必須是完整的教育，只有完整的教育才能培養(yǎng)更多具有完善知識(shí)結(jié)構(gòu)、滿足科學(xué)創(chuàng)新、符合社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)人才[1]。生命科學(xué)教育是素質(zhì)教育的重要方面，2005年教育部高校生物科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定了非生物學(xué)類專業(yè)生物學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求，建議非生物類專業(yè)學(xué)生生物學(xué)普及教育的核心課程為《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程[2]。但是，生命科學(xué)的研究?jī)?nèi)容涉及面寬，對(duì)教與學(xué)都是一種挑戰(zhàn)，如何在教學(xué)組織、教學(xué)體系優(yōu)化和教學(xué)過(guò)程綜合化等方面開(kāi)展《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程教學(xué)是目前教育領(lǐng)域內(nèi)面臨的主要難點(diǎn)。因此，作者對(duì)非生物類專業(yè)學(xué)生生命科學(xué)素質(zhì)教育進(jìn)行了一定的探索與研究，結(jié)合幾年來(lái)對(duì)非生物類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行《生命科學(xué)導(dǎo)論》講授的體會(huì)和感受，談幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。

一、開(kāi)設(shè)《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程的重要性

《生命科學(xué)導(dǎo)論》是面向高校非生物類專業(yè)學(xué)生的一門(mén)綜合性教育課程，旨在促進(jìn)大學(xué)生不斷提高對(duì)現(xiàn)代生命科技的認(rèn)識(shí)，激起對(duì)生命科學(xué)熱點(diǎn)問(wèn)題的興趣，加深對(duì)科學(xué)交叉、滲透、融合的理解，激發(fā)探索和創(chuàng)造激情，樹(shù)立正確的自然觀、世界觀和價(jià)值觀，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感和社會(huì)適應(yīng)能力。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程開(kāi)設(shè)是非生物類專業(yè)人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容，逐步改變著高校基礎(chǔ)教學(xué)的結(jié)構(gòu)體系。2002年國(guó)家教育部專門(mén)發(fā)文件積極促進(jìn)非生物學(xué)專業(yè)本科生生物教學(xué)的實(shí)施，要求具有“國(guó)家生命科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地”的高校必須面對(duì)全校非生物學(xué)專業(yè)本科生開(kāi)設(shè)《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程，以培養(yǎng)交叉學(xué)科的研究人才，促進(jìn)學(xué)生將專業(yè)知識(shí)與生命科學(xué)知識(shí)結(jié)合，產(chǎn)生新思路，開(kāi)拓新領(lǐng)域，也為了提高本科生的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的健康與環(huán)保意識(shí)[3，4]。所以，對(duì)非生物類專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程具有積極的意義。

目前，全國(guó)很多院校對(duì)非生物類專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)了《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程相關(guān)的生物學(xué)素質(zhì)教育課程[3，5-7]，課程性質(zhì)多樣化，在教學(xué)計(jì)劃實(shí)施中充分體現(xiàn)了非生物類專業(yè)教學(xué)的特色。我校結(jié)合實(shí)際情況也對(duì)非生物類專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)了《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程，制訂了具體的教學(xué)要求，使學(xué)生掌握生命科學(xué)與技術(shù)的基本常識(shí)、了解該學(xué)科的主要領(lǐng)域和進(jìn)展，培養(yǎng)學(xué)生具備基本的生命科學(xué)素養(yǎng)。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

鑒于非生物類專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)層次參差不齊，不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的需求也不盡相同[4，8，9]，我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了精選、整合，針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)了不同的教學(xué)內(nèi)容。面向文科學(xué)生時(shí)，采用講座形式組織教學(xué)內(nèi)容，主要以生命科學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題和發(fā)展方向?yàn)橹?，結(jié)合介紹基礎(chǔ)知識(shí)，使學(xué)生獲得必要的現(xiàn)代生命科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，了解現(xiàn)代生命科學(xué)的新發(fā)展及其與人文科學(xué)交叉的趨勢(shì)，幫助學(xué)生樹(shù)立正確的現(xiàn)代生命科學(xué)觀，參與社會(huì)發(fā)展的決策。面向理工科學(xué)生時(shí)，教學(xué)內(nèi)容側(cè)重學(xué)科交叉意識(shí)的培養(yǎng)，采用系統(tǒng)講授、部分自學(xué)的教學(xué)方式，以生命科學(xué)系統(tǒng)知識(shí)為主線，同時(shí)介紹生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的最新進(jìn)展，使學(xué)生理解、認(rèn)識(shí)一些生命現(xiàn)象和過(guò)程，啟迪學(xué)生的跨學(xué)科創(chuàng)新思維。

另外，學(xué)生對(duì)部分教學(xué)內(nèi)容缺乏興趣，如分類、形態(tài)、結(jié)構(gòu)等生物學(xué)專業(yè)知識(shí)，因此提倡一些“開(kāi)放性”內(nèi)容由學(xué)生自學(xué)，激發(fā)學(xué)生思考與自學(xué)。同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中也應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，如組織學(xué)生參觀生物標(biāo)本館、生物園地等基地，以開(kāi)拓學(xué)生視野，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。

三、立體化教材的建設(shè)

根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐及其他高校相關(guān)方面的經(jīng)驗(yàn)，編寫(xiě)了適合非生物類專業(yè)學(xué)生的教材《現(xiàn)代生命科學(xué)導(dǎo)論》。主要包括生命的物質(zhì)基礎(chǔ)、生命的新陳代謝、細(xì)胞與細(xì)胞工程、生物體內(nèi)的信號(hào)和傳遞、人體的防御系統(tǒng)、遺傳及其分子基礎(chǔ)、豐富多彩的生命世界、生物與環(huán)境、生物技術(shù)的發(fā)展與倫理問(wèn)題等內(nèi)容，從不同角度對(duì)生命科學(xué)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的介紹，體現(xiàn)了知識(shí)的系統(tǒng)性和科學(xué)性。

本教材具有以下特點(diǎn)：（1）考慮到非生物學(xué)類專業(yè)學(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ)較淺，內(nèi)容編排由淺入深，力求形象生動(dòng)、通俗易懂，可啟發(fā)學(xué)生思維，開(kāi)闊思路。（2）從適合非生物專業(yè)文、理工類學(xué)生的教學(xué)理念與教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，選擇以生命基本特征為主線，以生命活動(dòng)的重要方面為主題，綜合性地介紹生命本質(zhì)，同時(shí)以生命科學(xué)的熱點(diǎn)理論、應(yīng)用和問(wèn)題為切入點(diǎn)，采取專題綜述、論證、探究等多種形式，在不同層次上啟發(fā)學(xué)生自主探索的興趣和開(kāi)展深入思考。（3）在各章節(jié)內(nèi)容后附上思考練習(xí)題，便于學(xué)生鞏固知識(shí)，加深理解。

四、多元化的考試方式

考試是測(cè)評(píng)學(xué)生掌握知識(shí)能力的必要手段之一，好的考試方式不僅能夠客觀全面地評(píng)價(jià)學(xué)生，且有助于提高教學(xué)效果。因此，我們?cè)黾恿诉^(guò)程評(píng)價(jià)和發(fā)展性評(píng)價(jià)等多元化學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定方法，以利于促使學(xué)生注重自身整體能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)提高[2]。通常采用平時(shí)考核（如專題演講報(bào)告、課堂討論和考勤等）、撰寫(xiě)課程論文和期末理論考試相結(jié)合的方式，不但評(píng)價(jià)了學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的態(tài)度、完成作業(yè)的質(zhì)量，又考查了學(xué)生對(duì)知識(shí)的了解和掌握程度，同時(shí)多元化的考試方式也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，減輕了學(xué)生的思想壓力，且避免了少數(shù)學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)，通過(guò)考前突擊準(zhǔn)備獲得較高分?jǐn)?shù)，導(dǎo)致課程成績(jī)不合理的情況發(fā)生[10]。

總之，為了提高非生物類專業(yè)學(xué)生的生命科學(xué)素質(zhì)，在非生物類專業(yè)開(kāi)設(shè)《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程是新時(shí)期高等教育發(fā)展的需要，是歷史的必然。我們?cè)诟母?、?yōu)化教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式等基礎(chǔ)上，建立了本校非生物類專業(yè)《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程的教學(xué)體系，以期完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)科學(xué)的思維能力，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)科間的交叉點(diǎn)，為今后的跨學(xué)科學(xué)習(xí)、研究奠定基礎(chǔ)，從而促進(jìn)科學(xué)研究更好、更快的發(fā)展。

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篇2

進(jìn)展突出表現(xiàn)在：（1）一大批生物基因組測(cè)序，2003年完成的人類基因組計(jì)劃之后，其他4000多種生物的基因組作圖和測(cè)序也陸續(xù)完成。形成了結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)、比較基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、表型組學(xué)和代謝組學(xué)、RNA組學(xué)等新興領(lǐng)域。（2）生物信息學(xué)迅速發(fā)展。（3）發(fā)育生物學(xué)研究不斷深入。發(fā)育生物學(xué)一直是生命科學(xué)中的前沿學(xué)科之一。（4）干細(xì)胞研究的快速發(fā)展。干細(xì)胞具有在體外大量增殖和分化為多種細(xì)胞的潛能，目前干細(xì)胞的定向分化、自我更新的可塑性等是重要的基礎(chǔ)研究。（5）小分子RNA的發(fā)現(xiàn)和對(duì)其功能研究是近10年來(lái)分子生物學(xué)領(lǐng)域最突出的熱點(diǎn)之一。（6）從研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和神經(jīng)信息處理機(jī)制入手。（7）全球變化、生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展成為宏觀生物學(xué)研究的熱點(diǎn)和前沿問(wèn)題之一。（8）生命科學(xué)基礎(chǔ)研究已成為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的源頭動(dòng)力，動(dòng)植物育種進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)期。（9）生物科學(xué)與其他學(xué)科的交叉和滲透更加廣泛與深入。

高校生命科學(xué)課程改革發(fā)展趨勢(shì)

（一）課程、教材內(nèi)容的更新和現(xiàn)代化

1.課程、教材內(nèi)容的更新和現(xiàn)代化

課程改革的實(shí)質(zhì)是課程的現(xiàn)代化。我們要根據(jù)現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)、前沿、熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)生命科學(xué)課程、教材內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的更新和現(xiàn)代化，不斷容納生命科學(xué)的前沿與新興領(lǐng)域，更加側(cè)重前沿，更加側(cè)重基礎(chǔ)，尤其是學(xué)科發(fā)展的前沿以及對(duì)學(xué)科的發(fā)展具有重要作用的領(lǐng)域。新的前沿領(lǐng)域或新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)，要堅(jiān)持反映現(xiàn)代、融入前沿的原則，課程內(nèi)容更新、更現(xiàn)代化主要是通過(guò)教材更新來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以我們要把編制新教材（或外文原版）放在核心位置，創(chuàng)新現(xiàn)代化的課程、教材新內(nèi)容和新體系。北京大學(xué)生命科學(xué)院完成編寫(xiě)了高水平的《生物化學(xué)》《分子生物學(xué)》《細(xì)胞生物學(xué)》《遺傳學(xué)》《植物生理學(xué)》《動(dòng)物生物學(xué)》《植物生物學(xué)》等教材，其中《生物化學(xué)》《細(xì)胞生物學(xué)》《植物生理學(xué)》當(dāng)時(shí)被列入國(guó)家教委生物學(xué)科重點(diǎn)教材，另編寫(xiě)有國(guó)家級(jí)生物學(xué)教材3種，規(guī)劃編寫(xiě)45本教材。清華大學(xué)將培養(yǎng)學(xué)生影響最大、最重要的課程納入精品課建設(shè)計(jì)劃，2005年就已立項(xiàng)建設(shè)精品課共105項(xiàng)。

2.課程內(nèi)容國(guó)際化

積極開(kāi)展國(guó)際合作與交流。在生命科學(xué)的前沿、新興領(lǐng)域、生物多樣性以及生態(tài)學(xué)與國(guó)際組織開(kāi)展農(nóng)業(yè)科學(xué)合作研究[1]。清華大學(xué)為使教學(xué)內(nèi)容與國(guó)際先進(jìn)水平接軌，教學(xué)內(nèi)容處于國(guó)際先進(jìn)水平，早在2000年以前，生物化學(xué)課程選定A.L.Leeehnig的Principle－ofBiochemistry作為基本教材，這門(mén)課程的教材與課堂板書(shū)全部采用英文。其他的幾門(mén)必修骨干課和部分選修課也采用了國(guó)際上最新的教材作為參考書(shū)并隨時(shí)更新。清華大學(xué)大四開(kāi)設(shè)高水平的選修課10門(mén)：生物工程導(dǎo)論、基因分子生物學(xué)、膜生物學(xué)、分子酶學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、分子免疫學(xué)、發(fā)育生物學(xué)等。以下是北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院大三、大四現(xiàn)在開(kāi)設(shè)的課程，體現(xiàn)了課程的專業(yè)性和現(xiàn)代化。

大三：生物化學(xué)（下），生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，基礎(chǔ)分子生物學(xué)，基礎(chǔ)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，微生物學(xué)，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，普通生態(tài)學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，遺傳學(xué)，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，免疫學(xué)，文獻(xiàn)強(qiáng)化閱讀與學(xué)術(shù)報(bào)告。大四：生物技術(shù)制藥基礎(chǔ)，現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論，生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)。還開(kāi)設(shè)選修課為：生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，免疫學(xué)，文獻(xiàn)強(qiáng)化閱讀與學(xué)術(shù)報(bào)告，生物技術(shù)制藥基礎(chǔ)，現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論。

（二）基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)居重要地位

基礎(chǔ)科學(xué)的知識(shí)在科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展中起著很重要的作用。我國(guó)“863”計(jì)劃的八個(gè)領(lǐng)域，大都是從基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里發(fā)展起來(lái)的，上世紀(jì)50年代初的遺傳密碼研究出來(lái)了，分子生物學(xué)研究出來(lái)了，遺傳工程研究出來(lái)了，這些都是在原子、分子的結(jié)構(gòu)研究得比較清楚的基礎(chǔ)上，掌握了規(guī)律。我們必須加強(qiáng)基礎(chǔ)、素質(zhì)教育。使學(xué)生掌握具有普遍意義的科學(xué)思維方法，提高他們的綜合素質(zhì)。北京大學(xué)始終把加強(qiáng)基礎(chǔ)課程建設(shè)作為教學(xué)改革的重點(diǎn)，把學(xué)科體系中處于基礎(chǔ)地位的重要專業(yè)必修課定為主干基礎(chǔ)課。課程改革要加強(qiáng)增大基礎(chǔ)課的比例和教育。各高校主要采取大一、大二加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)的教育：開(kāi)設(shè)公共必修基礎(chǔ)課、理科必修基礎(chǔ)課、專業(yè)必修基礎(chǔ)課。

（1）早在九五期間，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院開(kāi)設(shè)了8門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課：生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、植物生物學(xué)、動(dòng)物生物學(xué)、植物生理學(xué)、基礎(chǔ)分子生物學(xué)。并確立了15門(mén)核心課程，要求學(xué)生用兩年時(shí)間完成這些課程的學(xué)習(xí)。（2）清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院則是在低段開(kāi)設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)必修骨干課程7門(mén)：普通生物學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、生理學(xué)、生物物理學(xué)。開(kāi)設(shè)基地班重點(diǎn)建設(shè)課程：生物化學(xué)、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)。（3）經(jīng)十多年的發(fā)展、改革與創(chuàng)新，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的課程在大一、大二更加強(qiáng)化了課程的基礎(chǔ)性。大一開(kāi)設(shè)：高等數(shù)學(xué)（一、二），普通化學(xué)，普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)，植物生物學(xué)，植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，物理學(xué)（一），分析化學(xué)，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)物生物學(xué)，動(dòng)物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，生物學(xué)野外實(shí)習(xí)。大二開(kāi)設(shè)：物理學(xué)（二），有機(jī)化學(xué)，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，物理化學(xué)，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，計(jì)算概論及上機(jī)，算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及上機(jī)，普通物理實(shí)驗(yàn)，生物化學(xué)（上），生理學(xué)，生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)。

（三）課程、教材綜合交叉

科學(xué)發(fā)展一方面不斷分化和更加專門(mén)化，分支學(xué)科層出不窮，又高度交叉綜合，以高度綜合為主的整體化趨勢(shì)。許多高科技的研究開(kāi)發(fā)，需要多方面的綜合知識(shí)才能突破而出成果。

1.學(xué)科之間交叉融合和滲透

前沿科技領(lǐng)域呈現(xiàn)群體突破的態(tài)勢(shì)，導(dǎo)致新學(xué)科誕生。生命科學(xué)多學(xué)科交叉的研究、多學(xué)科的交叉與融合，新的交叉、邊緣學(xué)科的興起和發(fā)展。這些科學(xué)往往代表了生命科學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)。

2.多種方法、思維研究

自然科學(xué)學(xué)科間的交叉滲透促進(jìn)了生命科學(xué)的發(fā)展，生命的現(xiàn)象與規(guī)律是多維的、復(fù)雜的，僅靠現(xiàn)有的生命科學(xué)的知識(shí)與方法來(lái)開(kāi)展研究，很難系統(tǒng)地、全面地、準(zhǔn)確地揭示真正的生命本質(zhì)。因此，未來(lái)生命科學(xué)要將手段、技術(shù)和方法的創(chuàng)新納入重要的領(lǐng)域，予以優(yōu)先發(fā)展，大力提倡學(xué)科交叉，用其他學(xué)科的理論思考生命活動(dòng)的規(guī)律，鼓勵(lì)發(fā)展原創(chuàng)性方法和技術(shù)。主要涉及的學(xué)科如認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)、生物力學(xué)、組織工程學(xué)等。要注意不同學(xué)科的思想、方法的碰撞與融合。

3.課程和教材交叉融合和滲透

我們必須根據(jù)生命科學(xué)綜合交叉化趨勢(shì)，創(chuàng)新交叉綜合的科學(xué)知識(shí)、課程和教材，不僅在學(xué)科內(nèi)、還要在學(xué)科間構(gòu)建相互交叉融合、相互聯(lián)系滲透、綜合的課程。如北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，原來(lái)設(shè)置的植物學(xué)，由植物分類、形態(tài)、生理、生態(tài)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，綜合重新編制改為植物生物學(xué)；同樣動(dòng)物學(xué)也改動(dòng)物生物學(xué)；北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院“生物基地班”將生物化學(xué)中信息及調(diào)控部分放入分子生物學(xué)，將內(nèi)容擴(kuò)展后開(kāi)設(shè)了基礎(chǔ)分子生物學(xué)。

（四）課程、教材、教學(xué)計(jì)劃多元化

各高校生命科學(xué)院可根據(jù)自己的具體情況科學(xué)的、靈活的設(shè)置課程。1.必修計(jì)劃大一、大二開(kāi)設(shè)公共必修基礎(chǔ)課、理科必修基礎(chǔ)課、專業(yè)必修基礎(chǔ)課。例如：北京大學(xué)生命科學(xué)院現(xiàn)在本科四年開(kāi)設(shè)的課程：（1）基礎(chǔ)課大一、大二開(kāi)設(shè)公共必修基礎(chǔ)課，理科必修基礎(chǔ)課和專業(yè)必修基礎(chǔ)課。

大一：高等數(shù)學(xué)（一、二），普通化學(xué)，普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)，植物生物學(xué)，植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，物理學(xué)（一），分析化學(xué)，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)物生物學(xué)，動(dòng)物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，生物學(xué)野外實(shí)習(xí)。

大二：物理學(xué)（二），有機(jī)化學(xué)，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，物理化學(xué)，物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)，計(jì)算概論及上機(jī)，算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及上機(jī)，普通物理實(shí)驗(yàn)，生物化學(xué)（上），生理學(xué)，生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)。（2）專業(yè)課大三、大四開(kāi)設(shè)必修專業(yè)課。

大三：生物化學(xué)（下），生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，基礎(chǔ)分子生物學(xué)，基礎(chǔ)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，微生物學(xué)，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，普通生態(tài)學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)，細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，遺傳學(xué)，遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，免疫學(xué)，文獻(xiàn)強(qiáng)化閱讀與學(xué)術(shù)報(bào)告。大四：生物技術(shù)制藥基礎(chǔ)，現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論，生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)。2.選修計(jì)劃低段開(kāi)設(shè)通識(shí)選修課。

北京大學(xué)對(duì)必修課作了一定的壓縮。增大選修課的比例。許多高校突破專業(yè)選修課的范圍，開(kāi)設(shè)跨學(xué)科、跨年級(jí)、跨系別的選修課程。大三普遍增大專業(yè)任選修課的比例。大四還開(kāi)設(shè)選修課：生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，免疫學(xué)，文獻(xiàn)強(qiáng)化閱讀與學(xué)術(shù)報(bào)告，生物技術(shù)制藥基礎(chǔ)，現(xiàn)代生物技術(shù)導(dǎo)論。3.特色優(yōu)勢(shì)計(jì)劃教材多樣化、教學(xué)方法多樣化、教學(xué)模式多樣化等。

（五）課程、教材知識(shí)應(yīng)用性

進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，必修課和選修課的教學(xué)中，尤其是選修課中我們要滲入高科技的教育和研究。

（六）課程、教材個(gè)性化

北京大學(xué)實(shí)行靈活的自由選課制度和轉(zhuǎn)系、轉(zhuǎn)專業(yè)制度。謀求學(xué)力水準(zhǔn)、速度的個(gè)別化，尤其電腦、網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用，學(xué)分制及教學(xué)計(jì)劃的多樣化，加大選修課比重，增大了課程的靈活化、彈性化，發(fā)展、培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，發(fā)展個(gè)性。還有科學(xué)與人文整合的趨勢(shì)，課程設(shè)置在價(jià)值體系上的整體融合趨勢(shì)。

確立課程、教學(xué)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)編制原則、教學(xué)培養(yǎng)模式

理科本科學(xué)制四年，要著力加強(qiáng)素質(zhì)教育。許多大學(xué)本科教育修訂了新的教學(xué)計(jì)劃，要堅(jiān)持培養(yǎng)知識(shí)面寬，基礎(chǔ)扎實(shí)，能力強(qiáng)，素質(zhì)高的專門(mén)人才的專業(yè)口徑要進(jìn)一步拓寬，專業(yè)目錄中的專業(yè)種數(shù)要進(jìn)一步精簡(jiǎn)。

（1）北京大學(xué)提出了“加強(qiáng)基礎(chǔ)，淡化專業(yè)，因材施教，分流培養(yǎng)”的16字教學(xué)改革方針。專業(yè)基礎(chǔ)和通識(shí)教育并重。要按科學(xué)性原則、高校生命科學(xué)課程發(fā)展趨勢(shì)及生命科學(xué)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)改革，科學(xué)創(chuàng)新高?，F(xiàn)代生命科學(xué)課程。即要按專業(yè)基礎(chǔ)和通識(shí)教育并重；課程、教材要融入、體現(xiàn)先進(jìn)的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代教學(xué)方法、教材的可讀性，即反應(yīng)現(xiàn)代，融入前沿的課程現(xiàn)代化原則；“綜合交叉”的知識(shí)結(jié)構(gòu)即綜合化原則；課程多樣化原則；應(yīng)用化原則；增加選修課比例，增大課程的靈活性、彈性化原則；“因材施教，分流培養(yǎng)”

即個(gè)性化原則；還要求課程設(shè)置在價(jià)值體系上的整體融合；科學(xué)與人文的結(jié)合；重視思想性；實(shí)踐性，加強(qiáng)動(dòng)手能力、科研能力的能力培養(yǎng)原則。我們本科階段的課程、教材、教師要注意在系統(tǒng)和重點(diǎn)的基礎(chǔ)上劃分授課范圍，減少重疊內(nèi)容，特別就課程間教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)問(wèn)題和銜接問(wèn)題。

（2）教學(xué)模式多樣化。本科教育，要確立“課堂教學(xué)、學(xué)術(shù)活動(dòng)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)”為主體的教學(xué)模式，融課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、科學(xué)研究為一體，把義務(wù)教育與素質(zhì)教育相結(jié)合，知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)相融合。

教學(xué)模式多樣化：有條件的學(xué)校，學(xué)生進(jìn)校就定向，確定直讀碩士、直讀博士人選；實(shí)行聯(lián)合培養(yǎng)，跨學(xué)校、中國(guó)科學(xué)院、外國(guó)大學(xué)交流培養(yǎng)等辦學(xué)制度

。北京大學(xué)全面推行雙學(xué)位和輔修制度，還設(shè)立“暑期學(xué)?！保ㄐW(xué)期）

篇3

引言

課堂交互反饋系統(tǒng)是一種用于課堂教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)互動(dòng)技術(shù)工具，在課堂的互動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師可以通過(guò)該系統(tǒng)拋出問(wèn)題，學(xué)生可以通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行互動(dòng)投票，參與討論，投票結(jié)果可以實(shí)時(shí)。教師根據(jù)系統(tǒng)給出的反饋數(shù)據(jù)結(jié)果，能及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而更好地組織課堂教學(xué)。

筆者以上海交通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院開(kāi)設(shè)的本科生通識(shí)教育核心課程“生命科學(xué)導(dǎo)論”的課堂教學(xué)實(shí)踐為例，對(duì)課堂交互反饋系統(tǒng)這一教學(xué)技術(shù)工具在課堂教學(xué)應(yīng)用過(guò)程中的一些方法和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行探討、總結(jié)和展望。

基于課堂交互反饋系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐

1.大班教學(xué)帶來(lái)的問(wèn)題

大班教?W是高校常見(jiàn)的授課形式，上海交通大學(xué)從2009年9月開(kāi)始開(kāi)設(shè)本科生通識(shí)教育核心課程，此舉成為實(shí)施通識(shí)教育的重要舉措，該課程也是大班教學(xué)比較集中的課程。筆者以“生命科學(xué)導(dǎo)論”這門(mén)受廣大學(xué)生喜愛(ài)的本科生通識(shí)教育核心課程為例，對(duì)2014―2015和2015―2016兩個(gè)年度“生命科學(xué)導(dǎo)論”課程的學(xué)生選課和個(gè)人信息數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并發(fā)現(xiàn)該課程具有以下特點(diǎn)。

（1）班級(jí)規(guī)模大

從選課人數(shù)來(lái)看，選課的班級(jí)人數(shù)最高值達(dá)到205人，平均人數(shù)也達(dá)到70～80人左右，教室空間較大，這就造成教師在上課過(guò)程中與學(xué)生的緊密交流受到人數(shù)和空間環(huán)境的阻礙。

（2）學(xué)生異質(zhì)性，組成結(jié)構(gòu)分散

筆者對(duì)2015―2016春季學(xué)期的一個(gè)173名學(xué)生的班級(jí)進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示選課學(xué)生來(lái)自17個(gè)院系，學(xué)生的年級(jí)結(jié)構(gòu)橫跨了四個(gè)年級(jí)。這種情況就會(huì)造成班級(jí)的學(xué)生互不相識(shí)，師生間和生生間的互動(dòng)也因而受阻。

（3）由此帶來(lái)的教學(xué)困擾和難題

一是教師無(wú)法即時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在大班教學(xué)中，學(xué)生無(wú)法和教師進(jìn)行一對(duì)一的互動(dòng)，也無(wú)法將課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)效果和疑惑即時(shí)反饋給教師，師生間的信息交流和反饋沒(méi)有形成雙向反饋機(jī)制。

二是教師無(wú)法即時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度。由于學(xué)生所在的年級(jí)、認(rèn)知結(jié)構(gòu)和先修知識(shí)水平的差異，教師在授課過(guò)程中很難把握學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)的掌握情況，不知道授課進(jìn)度安排是否合理，而且也無(wú)法即時(shí)地調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度，并采取相應(yīng)的教學(xué)策略。

三是課堂互動(dòng)的人數(shù)有限。在大班教學(xué)中，面對(duì)上百人的課堂，教師一方面要活躍課堂氣氛，帶動(dòng)學(xué)生進(jìn)行深入的思考，一方面又要與學(xué)生交流互動(dòng)，然而班級(jí)人數(shù)較多，時(shí)間有限，要讓每位學(xué)生都能積極參與互動(dòng)是不現(xiàn)實(shí)的。

筆者提出的課堂交互反饋系統(tǒng)則能夠解決教師在教學(xué)中遇到的實(shí)際問(wèn)題，并通過(guò)教學(xué)技術(shù)工具的運(yùn)用輔助教師解決教學(xué)難題。

2.基于課堂交互反饋系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程

課堂交互反饋系統(tǒng)在“生命科學(xué)導(dǎo)論”課程中的應(yīng)用實(shí)施過(guò)程主要分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)應(yīng)用課堂交互反饋系統(tǒng)主要是為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)其對(duì)后續(xù)課程內(nèi)容的思考和問(wèn)題的帶入，這是進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)的預(yù)熱環(huán)節(jié)。

例如，在講解“生物大分子”一節(jié)時(shí)，教師首先利用課堂交互反饋系統(tǒng)向?qū)W生提出兩個(gè)問(wèn)題：“哪類食物更有營(yíng)養(yǎng)？”“以下哪類食物你最喜歡？”實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)的反饋數(shù)據(jù)表明，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為肉類更有營(yíng)養(yǎng)，而且多數(shù)學(xué)生也更偏愛(ài)肉類和甜食。接著，引導(dǎo)學(xué)生探討肉類、甜食等主要成分是什么，什么是營(yíng)養(yǎng)，為什么多數(shù)人偏愛(ài)肉類和甜食，進(jìn)而拉近學(xué)生與蛋白質(zhì)、核酸、脂類、多糖等生物學(xué)概念的距離，從而激發(fā)了學(xué)生深入了解這四大類生物大分子結(jié)構(gòu)及其主要生物學(xué)功能的興趣。

（2）課堂重難點(diǎn)內(nèi)容即時(shí)檢測(cè)，教學(xué)策略調(diào)整

在講授重難點(diǎn)知識(shí)時(shí)，教師拋出互動(dòng)問(wèn)題，通過(guò)投票的方式及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。如果某個(gè)知識(shí)點(diǎn)大部分學(xué)生已經(jīng)掌握，則可以開(kāi)始進(jìn)行下一步講授；如果學(xué)生的投票比較分散，各持己見(jiàn)，教師則要針對(duì)該問(wèn)題調(diào)整教學(xué)方法和策略，對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解并進(jìn)行新一輪的投票，診斷教學(xué)效果。

對(duì)于教學(xué)中的難點(diǎn)內(nèi)容，除了在講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)后，利用課堂交互反饋系統(tǒng)對(duì)學(xué)生掌握及理解的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)查外，教師還可以在講解前或初步講解后，拋出1～2個(gè)學(xué)生容易理解錯(cuò)誤的問(wèn)題，讓持不同觀點(diǎn)的學(xué)生展開(kāi)討論，這樣不僅可以幫助學(xué)生更加準(zhǔn)確、深入地理解相關(guān)難點(diǎn)內(nèi)容，而且還能鍛煉學(xué)生表達(dá)、思辨以及邏輯推理等方面的能力，從而收獲更好的教學(xué)效果。

例如，在講授“與卵子發(fā)育”一節(jié)時(shí)，教師不要先介紹和卵子的模式發(fā)育過(guò)程，可以先拋出如圖1所示的問(wèn)題。統(tǒng)計(jì)學(xué)生的反饋，可以發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生將高齡孕婦胎兒染色體數(shù)畸形幾率高歸因于污染、體質(zhì)等。接著，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)討論，了解為什么環(huán)境污染等原因并非主要原因。這時(shí)，教師再介紹減數(shù)分裂從男子青春期后開(kāi)始，但初級(jí)卵母細(xì)胞早在胚胎期就開(kāi)始了減數(shù)分裂，并停滯十幾年到四十余年，然后引導(dǎo)學(xué)生討論卵子特殊的發(fā)育方式與胎兒染色體數(shù)異常之間的關(guān)系，最終達(dá)成共識(shí)。這樣，學(xué)生不僅掌握了卵子、發(fā)育的相關(guān)知識(shí)，更能鍛煉溝通交流以及邏輯思維能力。

（3）有針對(duì)性的分組，組織有效課堂討論

通過(guò)課堂互動(dòng)反饋的數(shù)據(jù)，教師可以更科學(xué)、有效地將學(xué)生進(jìn)行同質(zhì)或者異質(zhì)分組，便于合理地開(kāi)展課堂討論。

例如，在講授“新興生物技術(shù)及其倫理”一課時(shí)，教師介紹完“人工輔助生殖技術(shù)（俗稱試管嬰兒技術(shù)）”后，可以組織學(xué)生分組討論試管嬰兒技術(shù)相關(guān)的代孕問(wèn)題。接著，教師介紹發(fā)生在其他國(guó)家的一些濫用試管嬰兒技術(shù)的負(fù)面案例，并組織學(xué)生討論“我國(guó)嚴(yán)格禁止代孕的利與弊”，這時(shí)，教師就可以利用課堂交互反饋系統(tǒng)，根據(jù)學(xué)生的觀點(diǎn)進(jìn)行分組，引導(dǎo)學(xué)生從倫理、法律、親情以及社會(huì)接受度等方面展開(kāi)辯論。這樣同組的學(xué)生均持相同觀點(diǎn)，使得兩組學(xué)生辯論起來(lái)非常真實(shí)，氣氛也更熱烈，并能夠收到良好的教學(xué)效果。

（4）課堂小測(cè)驗(yàn)，教學(xué)效果及時(shí)診斷

課堂交互反饋系統(tǒng)可以幫助教師及時(shí)了解學(xué)生掌握知識(shí)的情況，從而及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度與難度，確保學(xué)生能夠掌握新知識(shí)。

例如，在講解“生物大分子”一課時(shí)，“手性”與“手性分子”是學(xué)生容易產(chǎn)生錯(cuò)誤理解的知識(shí)點(diǎn)。因此，教師可以在介紹完相關(guān)概念后拋出測(cè)驗(yàn)題，通過(guò)課堂交互反饋系統(tǒng)就可以了解有多少學(xué)生掌握了“手性”的概念。接著，教師可以根據(jù)具體的掌握情況，相應(yīng)地調(diào)整教學(xué)進(jìn)程，如更換講授方法或讓答對(duì)的學(xué)生講解自己是如何分析和理解的。

（5）問(wèn)卷調(diào)查，改進(jìn)教學(xué)方法

教師可以通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查了解在互動(dòng)課堂授課還需要改進(jìn)的地方，并通過(guò)改進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)技術(shù)逐漸磨礪出一節(jié)好課，最終形成正向的反饋機(jī)制，教學(xué)相長(zhǎng)。

3.基于課堂交互反饋系統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐的反饋

（1）來(lái)自學(xué)生的反饋

筆者對(duì)學(xué)生使用課堂交互反饋系統(tǒng)的滿意度進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，共收集341份問(wèn)卷，得到如圖2所示的數(shù)據(jù)。

從問(wèn)卷調(diào)查的滿意度來(lái)看，75.48%的學(xué)生贊成對(duì)活躍課堂氣氛很有幫助，78.66%的學(xué)生贊成師生間的互動(dòng)程度有所提高，71.98%的學(xué)生贊成回答問(wèn)題的積極性有所提高，69.75%的學(xué)生贊成在課堂上進(jìn)行思考的時(shí)間增多，71.33%的學(xué)生贊成對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握程度有所提高。對(duì)于使用課堂反饋系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生的滿意度達(dá)到50%以上，有些學(xué)生將投票終端稱之為課堂神器。

（2）來(lái)自教師的反饋

筆者通過(guò)問(wèn)卷和訪談獲取了教師使用課堂交互反饋系統(tǒng)的滿意度的數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)可以得出，教師認(rèn)為交互反饋系統(tǒng)在上課時(shí)最有幫助的功能是活躍課堂氣氛、教學(xué)效果診斷，教師認(rèn)為課堂反饋系統(tǒng)中采集的互動(dòng)數(shù)據(jù)能夠帶來(lái)的教學(xué)輔助有課程簽到出勤率統(tǒng)計(jì)、納入平時(shí)成績(jī)管理、學(xué)習(xí)情況診斷和反饋、課程題庫(kù)建設(shè)與使用、錯(cuò)題集集錦等多項(xiàng)功能（如圖3）。90%的教師表示他們?cè)诤罄m(xù)學(xué)期還想繼續(xù)使用互動(dòng)工具進(jìn)行教學(xué)。

教學(xué)實(shí)踐的總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)

課程交互反饋系統(tǒng)為大班教學(xué)所存在的問(wèn)題給予了技術(shù)的支持，筆者通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果。下面，筆者總結(jié)了利用教學(xué)技術(shù)工具輔助教學(xué)的一些實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。

1.熟練地掌握教學(xué)技術(shù)工具是成功實(shí)施技術(shù)融合教學(xué)的基礎(chǔ)

教師能夠熟練操作交互反饋系統(tǒng)是技術(shù)能否真正融合課堂的基礎(chǔ)保證，教師在運(yùn)用互動(dòng)工具之前必須經(jīng)過(guò)認(rèn)真的培訓(xùn)以及演練，只有完全熟練使用后才能進(jìn)入課堂使用，否則在課堂中會(huì)出現(xiàn)因教師對(duì)教學(xué)工具操作不當(dāng)而中斷教學(xué)進(jìn)程的問(wèn)題。[1-3]

2.技術(shù)工具要自然地融入教師的教學(xué)過(guò)程

技術(shù)工具本身是從師生的真實(shí)教學(xué)需求出發(fā)而產(chǎn)生的，成功地運(yùn)用技術(shù)工具并不意味著教師一定要馬上摒棄其固有的教學(xué)形式和方法。在技術(shù)工具服務(wù)于教師教學(xué)伊始，不妨將更多的精力放在如何在原有模式下運(yùn)用得更好上，而不是一味地追求徹底改變。當(dāng)能夠熟練地將技術(shù)運(yùn)用于原有教學(xué)時(shí)，教師就會(huì)產(chǎn)生新的期待和需求，這時(shí)再去嘗試更好的、新型的教學(xué)方法。

3.課堂互動(dòng)反饋系統(tǒng)需要高質(zhì)量的題庫(kù)進(jìn)行互動(dòng)

在以問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)的互動(dòng)課堂教學(xué)中，提問(wèn)質(zhì)量的好壞直接影響教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展，且學(xué)生喜歡回答具有挑戰(zhàn)性的提問(wèn)。因此，建立高質(zhì)量的問(wèn)題庫(kù)是應(yīng)用互動(dòng)反饋系統(tǒng)進(jìn)行課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。

4.互動(dòng)教學(xué)不僅是技術(shù)創(chuàng)新更是教學(xué)模式的創(chuàng)新

篇4

關(guān)鍵詞：智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論；導(dǎo)向作用；教學(xué)策略

智能科學(xué)與技術(shù)是形成于生命科學(xué)、控制科學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)等學(xué)科與技術(shù)交叉基礎(chǔ)上的新興專業(yè)與研究方向[1]，旨在培養(yǎng)具有腦與認(rèn)知科學(xué)、智能科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代科學(xué)方法學(xué)的基本理論知識(shí)，掌握計(jì)算機(jī)、智能系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)、信息處理的基本技能，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與技能去分析和解決實(shí)際問(wèn)題，具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的高級(jí)復(fù)合型人才[2]。智能科學(xué)與技術(shù)本科專業(yè)從2004年設(shè)立至今，全國(guó)只有17所大學(xué)開(kāi)辦該本科專業(yè)，目前一級(jí)學(xué)科和二級(jí)學(xué)科還沒(méi)有完全建立，培養(yǎng)方案的理論體系和實(shí)驗(yàn)體系還有待進(jìn)一步探索和完善[3-4]。在該專業(yè)的課程體系中，智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論作為一門(mén)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，針對(duì)的是學(xué)生實(shí)際需要，科學(xué)、系統(tǒng)地解答了學(xué)生各種專業(yè)問(wèn)題[2]，可以幫助學(xué)生對(duì)本專業(yè)有一個(gè)整體認(rèn)識(shí)，對(duì)智能科學(xué)領(lǐng)域有初步的了解，以發(fā)揮其對(duì)專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的良好導(dǎo)向作用。研究和探討如何講授該門(mén)課程具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論教學(xué)現(xiàn)狀

1.1具體表現(xiàn)

對(duì)專業(yè)認(rèn)識(shí)較少是不少新生入學(xué)時(shí)找不到學(xué)習(xí)方向和目標(biāo)的一個(gè)重要原因。在進(jìn)入高等學(xué)校學(xué)習(xí)之前，絕大部分學(xué)生并不知道“智能科學(xué)與技術(shù)”指的是什么，涉及哪些知識(shí)，應(yīng)用在哪些領(lǐng)域，影響有多大，他們只是憑專業(yè)名稱、簡(jiǎn)單的介紹對(duì)該專業(yè)有個(gè)初步、直觀的了解，而在進(jìn)校后一般都是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程(如英語(yǔ)、線性代數(shù)、電路理論等)，到大二甚至大三才開(kāi)始進(jìn)行專業(yè)課的學(xué)習(xí)。學(xué)生在此之前由于不了解專業(yè)方向的學(xué)習(xí)和研究?jī)?nèi)容，很難想象他們?cè)趯I(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)上會(huì)有濃厚的興趣，更不談學(xué)習(xí)主動(dòng)性的提升。智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論在低年級(jí)開(kāi)設(shè)，目的是讓學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)、了解該專業(yè)的概況，達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程、參與科學(xué)研究的興趣，幫助他們對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)和生活進(jìn)行規(guī)劃和定位。然而，這一門(mén)課程并沒(méi)有起到其應(yīng)有的作用，具體表現(xiàn)如下。

1) 導(dǎo)論學(xué)習(xí)與專業(yè)學(xué)習(xí)存在斷層。智能科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)課程一般安排在大三、大四，而導(dǎo)論一般安排在大一學(xué)期，此時(shí)，由于知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知能力的缺失，新生難以將過(guò)深的學(xué)科形態(tài)、專業(yè)教學(xué)抽象成整體概念，對(duì)導(dǎo)論所涉及知識(shí)的掌握程度有限，在開(kāi)始接觸大量專業(yè)課時(shí)，他們已基本忘記了這一門(mén)入學(xué)時(shí)開(kāi)設(shè)的從整體上介紹本專業(yè)的課程。

2) 學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性不高。筆者在對(duì)高年級(jí)學(xué)生講授專業(yè)課的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生對(duì)本應(yīng)在大一就具備的專業(yè)思想、所涉及的智能科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的宏觀知識(shí)、正確的學(xué)習(xí)方法等缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，甚至是處于完全陌生的狀態(tài)，因此對(duì)相關(guān)專業(yè)課的學(xué)習(xí)毫無(wú)興趣，一味地認(rèn)為進(jìn)入該專業(yè)學(xué)習(xí)是自己的不幸，轉(zhuǎn)而要求換專業(yè)甚至退學(xué)。

3) 繼續(xù)從事本專業(yè)領(lǐng)域的研究或工作的興趣低。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多本專業(yè)的學(xué)生對(duì)畢業(yè)去向不持樂(lè)觀態(tài)度，部分打算繼續(xù)深造的學(xué)生考慮的是其他專業(yè)，而要進(jìn)入社會(huì)的畢業(yè)生則表示找到專業(yè)對(duì)口的工作很難，他們大部分認(rèn)為這是從一開(kāi)始就沒(méi)有對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)和生活做好規(guī)劃和定位所導(dǎo)致。

1.2相關(guān)因素

通過(guò)與其他教師的交流以及與學(xué)生的座談，筆者發(fā)現(xiàn)智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論這門(mén)課程沒(méi)有起到其應(yīng)有作用的原因主要在于以下幾個(gè)方面。

1) 教學(xué)內(nèi)容缺乏針對(duì)性。智能科學(xué)與技術(shù)匯集多種邊緣學(xué)科與技術(shù)，諸如信號(hào)與信息處理、信息論與信息通信、模式識(shí)別、圖像處理、柔性決策與系統(tǒng)科學(xué)等內(nèi)容，因此，課程所涉及的研究領(lǐng)域及內(nèi)容十分豐富、教學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)較為龐大，涵蓋范圍廣，課堂內(nèi)容龐雜，熱點(diǎn)分支多，知識(shí)點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立，聯(lián)系不夠緊密。正因?yàn)槿绱?，在短短的課時(shí)教學(xué)中，教師的課堂講述往往寬泛化，缺乏針對(duì)性。

2) 授課對(duì)象缺乏相關(guān)知識(shí)。在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，由于智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論課程一般開(kāi)設(shè)在入學(xué)之初，學(xué)生不僅缺乏相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，而且處于高中到大學(xué)的過(guò)渡期，他們的學(xué)習(xí)認(rèn)知行為、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)要求和學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織形式難以適應(yīng)教師所授內(nèi)容。如果課程內(nèi)容涉及的專業(yè)知識(shí)過(guò)多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)就費(fèi)勁；如果偏重理論，教學(xué)會(huì)顯得過(guò)于枯燥；如果過(guò)于注重工藝的講解，又會(huì)給學(xué)生造成輕視專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的傾向[5]。如此種種，導(dǎo)致教師在講課過(guò)程中處于兩難境地，而學(xué)生則難以建立系統(tǒng)、完整的知識(shí)體系，在有限的時(shí)間里所能掌握、吸收并內(nèi)化的智能科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)很少，從而不利于今后專業(yè)課的深入學(xué)習(xí)。

3) 教學(xué)方式落后。目前，講授智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論這一課程采取的教學(xué)方式更多是傳統(tǒng)的教學(xué)方式――課堂教學(xué)，而其課程特點(diǎn)是知識(shí)面廣而不深。因此，傳統(tǒng)教學(xué)方式的缺陷更為凸顯出來(lái)，學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的延伸無(wú)法完成，對(duì)后續(xù)專業(yè)課教學(xué)產(chǎn)生不利影響。

2教學(xué)策略的提出

2.1課程的全程化

作為一門(mén)基礎(chǔ)專業(yè)課，智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論應(yīng)以學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展為主線，貫穿本科四年的學(xué)習(xí)中，根據(jù)不同年級(jí)學(xué)生的特點(diǎn)，有針對(duì)性地開(kāi)課或開(kāi)設(shè)學(xué)習(xí)指導(dǎo)性講座，如大一階段應(yīng)以初步認(rèn)識(shí)、了解專業(yè)本身，建立對(duì)本專業(yè)的信心，激發(fā)對(duì)專業(yè)的興趣為目的而設(shè)置課程內(nèi)容；大二階段則為提高對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)、鞏固專業(yè)信心、學(xué)習(xí)專業(yè)方法、制定專業(yè)目標(biāo)的階段；大三階段則是深入掌握專業(yè)學(xué)習(xí)方法、系統(tǒng)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的階段；大四階段則是走向職場(chǎng)、實(shí)踐運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的階段。通過(guò)這4個(gè)階段的遞進(jìn)關(guān)系，最終促進(jìn)學(xué)生螺旋化地構(gòu)建專業(yè)知識(shí)。

2.2教學(xué)方式的革新

把科學(xué)研究引入教學(xué)過(guò)程，使教學(xué)活動(dòng)具有科研性，這是大學(xué)教學(xué)過(guò)程突出的特點(diǎn)[6]，因此，授課內(nèi)容不應(yīng)完全局限于教材，而應(yīng)融入教師的科研、工程項(xiàng)目、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及學(xué)科知識(shí)。開(kāi)設(shè)智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論課程的目的是讓學(xué)生初步從整體上接觸專業(yè)基本知識(shí)，通過(guò)列舉專業(yè)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用以及專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)在今后學(xué)習(xí)、科研工作中的重要性，為專業(yè)學(xué)習(xí)提供一個(gè)良好的導(dǎo)向。為此，除了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)外，還可考慮采取講座方式提供相關(guān)信息、講授相關(guān)知識(shí)。如選擇智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)不同研究方向的老師，就其所研究領(lǐng)域的知識(shí)、學(xué)科發(fā)展最新概況、智能科學(xué)前沿技術(shù)及最新科技成果、專業(yè)學(xué)習(xí)方法、實(shí)驗(yàn)室在研項(xiàng)目等進(jìn)行系列專題講座，這樣的講座一方面更加具有針對(duì)性，另一方面能夠充分發(fā)揮不同研究方向老師的優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行講解和討論，學(xué)生可以從不同來(lái)源、不同角度了解該專業(yè)的內(nèi)容、研究方法、前沿技術(shù)及發(fā)展方向，從而引導(dǎo)他們?cè)谥悄芸茖W(xué)與技術(shù)專業(yè)這條道路上穩(wěn)步前行。

2.3調(diào)整與優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

作為一門(mén)“入門(mén)”課程，智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論的講授切忌涉及太多的理論，這會(huì)使學(xué)生失去學(xué)習(xí)的信心；同時(shí)，也不允許對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)性的講授，這會(huì)使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。鑒于此，在教學(xué)內(nèi)容的組織上要做到內(nèi)容難度適中，選擇適合學(xué)生接受能力且對(duì)后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)有幫助的內(nèi)容來(lái)授課。此外，智能科學(xué)是一個(gè)不斷發(fā)展的學(xué)科，其技術(shù)成果、研究動(dòng)向更新快，教師應(yīng)及時(shí)介紹智能科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的最新科技成果，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注本專業(yè)的知識(shí)應(yīng)用，拉近學(xué)生與智能科學(xué)技術(shù)之間的距離，使他們及時(shí)掌握本學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，擴(kuò)大知識(shí)面，為今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及就業(yè)做鋪墊。

2.4運(yùn)用靈活的考核方式

一般專業(yè)課的學(xué)習(xí)效果比較顯著，只要努力，課程結(jié)束后，學(xué)生一般也就掌握并內(nèi)化了相關(guān)的專業(yè)知識(shí)。和這些一般的專業(yè)課程不同，智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論課程的學(xué)習(xí)效果只能在后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)中逐步體現(xiàn)，也正是由于該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的和教學(xué)要求等方面所具有的特殊性，其學(xué)習(xí)效果僅僅通過(guò)傳統(tǒng)的測(cè)試很難檢驗(yàn)出來(lái)，同時(shí)也容易束縛學(xué)生的思維，不利于其應(yīng)有作用的發(fā)揮，因此，可考慮多樣化的考核方式，如提交通過(guò)思考和查閱資料等手段完成的小論文、根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)步驟寫(xiě)實(shí)驗(yàn)體會(huì)、要求學(xué)生推薦他認(rèn)為本專業(yè)最新科技成果或參考書(shū)等。

2.5積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課

智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論是一門(mén)從宏觀上介紹智能科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容的專業(yè)基礎(chǔ)課，其重要任務(wù)是介紹專業(yè)教學(xué)安排和專業(yè)學(xué)習(xí)方法，并沒(méi)有深入具體地介紹某一知識(shí)點(diǎn)。由于導(dǎo)論課程的特殊性，實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)可以參觀性、演示性、模擬性為主，如組織新生參觀學(xué)校組織的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的作品，在參觀過(guò)程中，從專業(yè)的角度為新生講解各參賽作品的設(shè)計(jì)意義和原理。

此外，智能科學(xué)與技術(shù)覆蓋面很廣，工程性與實(shí)踐性很強(qiáng)，現(xiàn)有市場(chǎng)上已存在涉及很大一部分相關(guān)知識(shí)的技術(shù)成果，因此，可進(jìn)行反求工程式的實(shí)驗(yàn)課。如本院實(shí)驗(yàn)室擁有的機(jī)器人涉及到機(jī)械、計(jì)算機(jī)軟硬件、人工智能、智能系統(tǒng)集成等眾多先進(jìn)技術(shù)，學(xué)生從中可逐漸認(rèn)識(shí)、理解、學(xué)習(xí)掌握智能科學(xué)知識(shí)，這種反求工程式的實(shí)驗(yàn)課不僅可以提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)本專業(yè)知識(shí)的興趣，也為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

2.6培養(yǎng)高素質(zhì)的師資隊(duì)伍

智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論作為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生的入門(mén)課程，對(duì)授課教師提出了很高的素質(zhì)、能力要求。授課教師應(yīng)具有深厚的基礎(chǔ)理論知識(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)、豐富的科研與工程實(shí)踐經(jīng)歷、高水平的教學(xué)能力以及大學(xué)生思想教育的經(jīng)驗(yàn)[7]。

3結(jié)語(yǔ)

智能科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論這一課程對(duì)穩(wěn)定學(xué)生初期迷茫的專業(yè)思想動(dòng)態(tài)、激發(fā)學(xué)生濃厚的參與意識(shí)和興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的熱情和解決實(shí)際問(wèn)題的能力等有重大影響。在沒(méi)有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下，只有不斷地實(shí)踐總結(jié)，才能發(fā)揮其作為智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)“敲門(mén)磚”的作用。

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Discussion on Teaching Strategy of Introduction to Intelligence Science and Technology

LIU Zhenbing, DANG Xuanju

(School of Electronic Engineering and Automation, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China)

篇5

一、撰寫(xiě)畢業(yè)論文的意義畢業(yè)論文寫(xiě)作是高校教學(xué)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。從一般意義來(lái)講畢業(yè)論文是檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，培養(yǎng)學(xué)生初步的研究能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用，提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。從現(xiàn)代遠(yuǎn)程開(kāi)放教育來(lái)講，法學(xué)本科開(kāi)放教育試點(diǎn)，其目的是探索多種方式培養(yǎng)法學(xué)專門(mén)人才的路子。實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行的好壞，直接關(guān)系到對(duì)試點(diǎn)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)和遠(yuǎn)程開(kāi)放教育的未來(lái)。

二、畢業(yè)論文寫(xiě)作的基本要求1、目的要求畢業(yè)論文是帶有學(xué)術(shù)研究性的理論分析文章。撰寫(xiě)畢業(yè)論文可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和技能解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，并且使學(xué)生受到科學(xué)研究工作的初步訓(xùn)練。學(xué)生要在實(shí)事求是、深入實(shí)際的基礎(chǔ)上，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在教師指導(dǎo)下，獨(dú)立寫(xiě)出具有一定質(zhì)量的論文。文章觀點(diǎn)明確，材料詳實(shí)，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，層次清楚，語(yǔ)言通順，格式規(guī)范。2、內(nèi)容要求畢業(yè)論文的體裁應(yīng)具有學(xué)術(shù)性。畢業(yè)論文包括目錄、提綱、論文摘要、正文、引用的參考資料，其中正文是論文的主體，它包括緒論、本論、結(jié)論三大部分。畢業(yè)論文的內(nèi)容容量與所給予的時(shí)間和學(xué)分相適應(yīng)，字?jǐn)?shù)不得少于6000字，專科畢業(yè)生不得少于4000字。必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。3、選題要求(1)、畢業(yè)論文的選題限于法學(xué)專業(yè)的范圍內(nèi)，一般以本科階段所學(xué)課程內(nèi)容為主要選題方向。(2)、要緊密結(jié)合法學(xué)研究動(dòng)態(tài)和我國(guó)立法、司法、執(zhí)法實(shí)際。(3)、選題避免過(guò)大。(4)、選題避免過(guò)度集中，要有新意，要結(jié)合專業(yè)，學(xué)生自選兩個(gè)題目，交指導(dǎo)教師平衡后，確定其中一個(gè)為你的論文題目。選題時(shí)要注明以哪門(mén)課程（法）為主。(5)、學(xué)生在?？齐A段所寫(xiě)的畢業(yè)論文不可直接或變相作為本科的畢業(yè)論文來(lái)使用。三、成績(jī)?cè)u(píng)定辦法與步驟畢業(yè)論文的成績(jī)分為優(yōu)秀、良好、中、及格、不及格五個(gè)等級(jí)。該文章由diyifanWEN.COM(第一§范┆文網(wǎng))整理；

指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的寫(xiě)作態(tài)度和論文的質(zhì)量，提出建議成績(jī)，學(xué)生經(jīng)過(guò)答辯，由答辯小組根據(jù)指導(dǎo)教師的建議及答辯質(zhì)量，寫(xiě)出答辯評(píng)語(yǔ)，經(jīng)答辯委員會(huì)審核，確定最后成績(jī)。畢業(yè)論文不及格者，可于當(dāng)年補(bǔ)做一次。四、組織機(jī)構(gòu)：學(xué)校設(shè)畢業(yè)論文工作委員會(huì)，下設(shè)指導(dǎo)組和答辯組，成員分別由學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師和校外專家擔(dān)任（名單見(jiàn)附件一）。論文答辯設(shè)若干小組，每組由三名教師組成，設(shè)答辯主持人一人。答辯小組根據(jù)論文研究方向設(shè)立，本人的指導(dǎo)教師不擔(dān)任該答辯小組成員。五、指導(dǎo)教師、答辯教師的工作職責(zé)：指導(dǎo)教師的工作職責(zé)：1、指導(dǎo)學(xué)生選題和收集資料，指導(dǎo)論文寫(xiě)作方法，介紹參考

開(kāi)題報(bào)告參考：

《基于合作的高中數(shù)學(xué)名師工作室建設(shè)的行動(dòng)研究》開(kāi)題報(bào)告

一、課題提出的背景

2013年12月，作為加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)的一項(xiàng)重要舉措，嘉峪關(guān)市教育局成立了何軍海名師工作室。在制定工作室建設(shè)方案時(shí)，我們提出的工作室定位是三個(gè)基于：一是基于研究的普通高中新課程數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)改革與學(xué)科建設(shè)；二是基于發(fā)展的高中青年數(shù)學(xué)教師的業(yè)務(wù)培訓(xùn)與能力培養(yǎng)；三是基于合作的名師工作室行動(dòng)實(shí)踐和團(tuán)隊(duì)建設(shè)，并以此申報(bào)甘肅省首批隴原名師工作室。2014年12月，省教育廳正式掛牌成立了“隴原名師何軍海高中數(shù)學(xué)工作室”，同時(shí)恰逢甘肅省教育廳《隴原名師助力貧困縣區(qū)優(yōu)秀青年教師成長(zhǎng)計(jì)劃》的實(shí)施，通過(guò)遴選，又有幸在通渭縣掛牌成立了“隴原名師何軍海高中數(shù)學(xué)（通渭）工作室”。在制定《隴原名師工作室建設(shè)方案和工作規(guī)劃》《隴原名師工作室助力通渭縣優(yōu)秀高中青年數(shù)學(xué)教師成長(zhǎng)計(jì)劃》《隴原名師（二級(jí)）工作室工作規(guī)則》等一系列方案與規(guī)則的同時(shí)，通過(guò)積極開(kāi)展活動(dòng)進(jìn)行探索和研究，并取得了一些成果。我們也認(rèn)識(shí)到成立隴原名師工作室在我省尚屬首次，而建立二級(jí)工作室也無(wú)先例，工作室全體成員感受到巨大的壓力和挑戰(zhàn)，更重要的是我們也看到了機(jī)遇：起步階段是艱難的，但行動(dòng)研究也許更會(huì)獲得成就感。因此，我們?cè)凇豆ぷ魇医ㄔO(shè)方案》中第三個(gè)基于的基礎(chǔ)上，提出課題《基于合作的高中數(shù)學(xué)名師工作室建設(shè)的行動(dòng)研究》。

二、課題核心概念的界定，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，選題意義及研究?jī)r(jià)值

界定課題《基于合作的高中數(shù)學(xué)名師雙向工作室建設(shè)的行動(dòng)研究》的核心概念，我們重點(diǎn)關(guān)注到“雙向”“工作室建設(shè)”“行動(dòng)研究”和“基于合作”等幾個(gè)關(guān)鍵詞。所謂雙向，就是一級(jí)和二級(jí)工作室建設(shè)同步研究；因?yàn)楣ぷ魇页闪⒁潦迹鞣矫娑歼€停留在建設(shè)層面，加之我省名師工作室起步較晚，成熟和優(yōu)秀的經(jīng)驗(yàn)不多，所以工作室建設(shè)至關(guān)重要，至少還不敢談發(fā)展；所謂行動(dòng)研究，就是在缺乏相應(yīng)的理論指導(dǎo)的前提下，積極進(jìn)行適合我們工作室特點(diǎn)的探索與實(shí)踐，在具體的活動(dòng)中獲得研究成果；而基于合作則是突出工作室建設(shè)中的團(tuán)隊(duì)特征，這種特征在雙向工作室運(yùn)行過(guò)程中尤為凸顯。首都師范大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師王尚志老師給我們工作室題字：“勤思考，多鉆研，講協(xié)作，促發(fā)展?！睆闹胁浑y看出團(tuán)隊(duì)合作的重要性。

      

我們注意到，作為加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，特別是青年教師培養(yǎng)的重要平臺(tái)，近幾年全國(guó)各地名師工作室的成立如雨后春筍，特別是南方教育發(fā)達(dá)地區(qū)名師工作室的運(yùn)行，已經(jīng)有了相對(duì)成熟的機(jī)制，在操作層面也確實(shí)取得了豐碩的成果。但將名師工作室建設(shè)與發(fā)展作為一項(xiàng)系統(tǒng)的科研課題進(jìn)行理論研究和實(shí)踐探索者為數(shù)不多，況且發(fā)達(dá)地區(qū)的操作環(huán)境未必適應(yīng)我省的實(shí)際，這也許就是目前的研究現(xiàn)狀；而甘肅省在2014年底才正式啟動(dòng)首批隴原名師工作室，同時(shí)實(shí)施隴原名師助力貧困縣區(qū)優(yōu)秀青年教師成長(zhǎng)計(jì)劃。如何在我省的教育環(huán)境下做好名師工作室的建設(shè)，如何發(fā)揮隴原名師二級(jí)工作室的作用，助力貧困縣區(qū)優(yōu)秀青年教師成長(zhǎng)，這應(yīng)該是一個(gè)全新的課題。而對(duì)這一課題的行動(dòng)研究，不僅可以探索一條適合我省教育實(shí)際的名師工作室建設(shè)之路，同時(shí)在一定程度上會(huì)促進(jìn)雙向工作室的合理運(yùn)行。所產(chǎn)生的研究成果既是工作室建設(shè)所需要的實(shí)踐推動(dòng)和理論沉淀，也是為一級(jí)工作室所在地區(qū)教師隊(duì)伍建設(shè)和二級(jí)工作室所在貧困縣區(qū)優(yōu)秀青年教師成長(zhǎng)貢獻(xiàn)力量，這也許就是選題的意義和研究?jī)r(jià)值所在。

三、本課題的研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、研究假設(shè)和擬創(chuàng)新點(diǎn)

課題研究的主要目標(biāo)是：通過(guò)對(duì)隴原名師何軍海高中數(shù)學(xué)工作室及其通渭縣二級(jí)工作室的各項(xiàng)行動(dòng)研究，探索適合本地區(qū)實(shí)際的名師工作室有效運(yùn)行模式，跟蹤名師工作室在搭建青年教師成長(zhǎng)平臺(tái)中的影子，尋找高中數(shù)學(xué)名師工作室建設(shè)和高中數(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)之間的有效對(duì)接點(diǎn)，從而在首席名師與名師團(tuán)隊(duì)之間、在名師與學(xué)員團(tuán)隊(duì)之間、在一級(jí)和二級(jí)工作室團(tuán)隊(duì)之間形成合作新常態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)兩級(jí)工作室的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。           

課題研究的主要內(nèi)容是：雙向工作室工作規(guī)則的合理性行動(dòng)研究；雙向工作室課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的可操作性行動(dòng)研究；雙向工作室網(wǎng)絡(luò)研修平臺(tái)的有效性行動(dòng)研究；雙向工作室工作跟崗研修的常態(tài)化行動(dòng)研究；雙向工作室導(dǎo)師專業(yè)能力提升的學(xué)習(xí)型行動(dòng)研究；雙向工作室學(xué)員評(píng)價(jià)與考核的激勵(lì)性行動(dòng)研究等等。

課題研究的擬創(chuàng)新點(diǎn)是：通過(guò)課題研究，努力實(shí)現(xiàn)一級(jí)工作室建設(shè)對(duì)于二級(jí)工作室建設(shè)的行動(dòng)輻射到成果輻射的跨越，形成一套隴原特色的雙向工作室運(yùn)行模式和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，為我省今后全面推開(kāi)《隴原名師助力貧困縣區(qū)優(yōu)秀青年教師成長(zhǎng)計(jì)劃》提供借鑒。

四、本課題的研究思路、研究方法、技術(shù)路線和實(shí)施步驟

課題研究的整體思路：緊密結(jié)合兩級(jí)工作室三年工作規(guī)劃和年度工作路線圖，根據(jù)各階段工作的重點(diǎn)，將具體的行動(dòng)研究以小課題的形式滲透到各個(gè)環(huán)節(jié)中，不妨稱為“單元行動(dòng)研究”，最后將單元行動(dòng)研究的成果加以整合，形成總體研究報(bào)告。

課題研究方法是：采用“整體行動(dòng)研究”“單元行動(dòng)研究”和“網(wǎng)絡(luò)模擬研究”相結(jié)合的方法。突出合作交流，強(qiáng)化整體提升，適當(dāng)降低起點(diǎn)，預(yù)期提高落點(diǎn)。真正體現(xiàn)基于合作的名師工作室建設(shè)行動(dòng)研究的內(nèi)涵。

課題研究的技術(shù)路線是：以雙向工作室的學(xué)術(shù)行為和培訓(xùn)行動(dòng)為自變量，以工作室團(tuán)隊(duì)成員的專業(yè)發(fā)展為因變量，整體推進(jìn)雙向工作室建設(shè)和工作室所在地區(qū)的高中數(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)。不僅關(guān)注實(shí)際過(guò)程的行動(dòng)體驗(yàn)，更重要的是完成相應(yīng)的理論生成。

課題研究的實(shí)施步驟主要分為三個(gè)階段：

第一階段（2015年4月—2015年12月）按照工作室制定的2015年工作路線圖，3月底已完成了通渭二級(jí)工作室的掛牌和首次現(xiàn)場(chǎng)研修活動(dòng)；4月底將全面完成兩級(jí)工作室網(wǎng)路研修平臺(tái)的建設(shè)，導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)與學(xué)員通過(guò)工作室的課程資源進(jìn)行學(xué)習(xí)交流和網(wǎng)絡(luò)研修，一定會(huì)對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)，甚至對(duì)于本學(xué)校高中數(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)產(chǎn)生積極的思考，在課題組成員的引領(lǐng)下，工作室教師把這些感悟撰寫(xiě)成論文，在2015年12月完成課題研究第一階段的成果，即“名師工作室推動(dòng)高中數(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)成果集（系列論文）”，由課題組成員甄榮、盧會(huì)玉負(fù)責(zé)。

第二階段（2016年1月—2016年12月）經(jīng)歷了2015年各項(xiàng)前期工作的準(zhǔn)備完善和實(shí)踐探索，2016年應(yīng)該是工作室建設(shè)的關(guān)鍵之年，兩地教育主管部門(mén)對(duì)雙向工作室的考核也轉(zhuǎn)入正常。這一階段將是行動(dòng)研究的黃金時(shí)期，除了繼續(xù)在青年教師培養(yǎng)和推動(dòng)學(xué)科建設(shè)方面做出成果之外，由分管一級(jí)工作室的嘉峪關(guān)市教研室副主任、課題組成員陳愛(ài)農(nóng)和分管二級(jí)工作室的通渭縣教研室主任、課題組成員王紹龍負(fù)責(zé)，提交一份高質(zhì)量的“基于行動(dòng)研究的雙向工作室建設(shè)總結(jié)報(bào)告”，作為課題研究第二階段的成果。

第三階段（2017年1月—2017年4月）課題進(jìn)入結(jié)題階段，首先是由前兩個(gè)階段性成果的負(fù)責(zé)人最后統(tǒng)稿整理，完成《名師工作室推動(dòng)高中數(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)成果集（系列論文）》和《基于行動(dòng)研究的雙向工作室建設(shè)成果報(bào)告（總結(jié)報(bào)告）》兩項(xiàng)成果的最后審定。然后課題負(fù)責(zé)人全面分析課題組兩年來(lái)在名師工作室建設(shè)的行動(dòng)研究中取得的成果與出現(xiàn)的不足、獲得的經(jīng)驗(yàn)和留下的遺憾、可借鑒的做法及需要改進(jìn)的地方作出全面的分析和評(píng)估，寫(xiě)出一份高質(zhì)量的《基于合作的高中數(shù)學(xué)名師雙向工作室建設(shè)的行動(dòng)研究》實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提交課題組全體成員通過(guò)后，形成總的課題研究報(bào)告，整理上報(bào)，接受2017年度甘肅省教育科學(xué)規(guī)劃辦公室鑒定。

參考文獻(xiàn)：

陳燕.上海市中學(xué)生命科學(xué)名師工作室活動(dòng)的調(diào)查研究[D].華東師范大學(xué)，2010.

注：本文為甘肅省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)課題（GS[2015]GHBZ039）成果。

編輯董慧紅

篇6

1科研素養(yǎng)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)的核心

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的基石，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的專業(yè)人才立足于醫(yī)學(xué)，以科研為手段，運(yùn)用科學(xué)方法，解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題，推動(dòng)醫(yī)學(xué)進(jìn)步。復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)中明確指出該專業(yè)將培養(yǎng)學(xué)生具有寬厚的科學(xué)基礎(chǔ)和扎實(shí)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論，并且富有創(chuàng)新思維，是具有基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)潛質(zhì)和科學(xué)研究實(shí)踐能力，具備開(kāi)展醫(yī)學(xué)教學(xué)和科學(xué)研究獨(dú)立工作能力的高級(jí)醫(yī)學(xué)人才。由此可見(jiàn)，科研素養(yǎng)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)的核心?？蒲兴仞B(yǎng)以科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，科研能力為架構(gòu)，科學(xué)精神和創(chuàng)新意識(shí)為內(nèi)涵，科研道德為保障。培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)是專業(yè)的需求，也是本科教育的重要內(nèi)容，只有學(xué)生個(gè)體具備良好的科研素養(yǎng)，才能適應(yīng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不斷的變革與突破，甚至成為推動(dòng)學(xué)科發(fā)展的棟梁之材。

2科研素養(yǎng)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的主觀訴求

2015年1月，復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院在2014級(jí)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)新生中開(kāi)展關(guān)于本科生科研基礎(chǔ)的問(wèn)卷調(diào)查，并選取與該專業(yè)相同學(xué)制，一年級(jí)合并授課的法醫(yī)學(xué)專業(yè)進(jìn)行比照。調(diào)查提示基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)科研素養(yǎng)的培養(yǎng)有更強(qiáng)烈的主觀訴求。

2．1基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)于學(xué)位有更高的要求，而科研能力正是醫(yī)學(xué)研究生培養(yǎng)的核心

根據(jù)入學(xué)后第一學(xué)期末在2014級(jí)大一新生中的調(diào)查，關(guān)于個(gè)人的學(xué)位規(guī)劃，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生中僅有3%選擇學(xué)士，有16%的學(xué)生選擇碩士，高達(dá)53%的學(xué)生選擇博士，另有28%的學(xué)生尚未能做出決定，但就此問(wèn)題尚未考慮的學(xué)生數(shù)為零。而在法醫(yī)學(xué)專業(yè)中，選擇學(xué)位規(guī)劃為學(xué)士、碩士或博士的同為17%，38%的學(xué)生未能做出決定，另有11%的學(xué)生尚未考慮此問(wèn)題。相比可見(jiàn)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生自入學(xué)之初就在學(xué)位上有很高要求，明確希望進(jìn)入研究生階段學(xué)習(xí)的近70%。

2．2基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)科研的熱情是培養(yǎng)科研

素養(yǎng)最有效的動(dòng)力與保障在調(diào)查中，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)有53%的學(xué)生已經(jīng)參與過(guò)各類科研講座，而同期法醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生僅有39%的參與率。同時(shí)，不論哪個(gè)專業(yè)的學(xué)生聽(tīng)講座后都表示有所收獲，選擇沒(méi)有收獲或其他選項(xiàng)者為零。SCI論文是國(guó)際公認(rèn)的進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)計(jì)與科學(xué)評(píng)價(jià)的主要檢索工具。在調(diào)查中，53%的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生表示對(duì)此有所了解，在法醫(yī)學(xué)專業(yè)中，該比率為33%。此外，兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生對(duì)于各類本科生科創(chuàng)項(xiàng)目的知曉率都為94%。

2．3基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生良好的科研理解能力是提升科研素養(yǎng)的前提

本次調(diào)查的對(duì)象都是大一新生，并且第一學(xué)期的課程設(shè)置除通識(shí)教育外，其余課程集中在高數(shù)、物理和化學(xué)，并無(wú)專業(yè)的文獻(xiàn)檢索與閱讀課程。但在嘗試過(guò)閱讀SCI科研論文的學(xué)生中有55%的學(xué)生表示能部分理解文章內(nèi)容。對(duì)于閱讀中文科研論文，75%的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生表示有過(guò)經(jīng)歷，其中高達(dá)88%的學(xué)生表示能部分甚至基本理解文獻(xiàn)內(nèi)容。

3科研素養(yǎng)培養(yǎng)方案因?qū)ο笠螂A段而異

科研素養(yǎng)的培養(yǎng)不可能一蹴而就。隨著學(xué)生入學(xué)后專業(yè)知識(shí)的不斷積累，根據(jù)年級(jí)不同，學(xué)生特點(diǎn)和能力不同，培養(yǎng)方案在不同階段也有不同的目標(biāo)和內(nèi)容。

3．1自入學(xué)伊始，敞開(kāi)科研大門(mén)，感受學(xué)術(shù)熏陶

依托復(fù)旦大學(xué)豐富的學(xué)術(shù)資源，每學(xué)年都有來(lái)自各領(lǐng)域的專家、教授來(lái)校開(kāi)展多種學(xué)術(shù)活動(dòng)，而調(diào)查也證實(shí)在入學(xué)的第一個(gè)學(xué)期，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)有半數(shù)學(xué)生參加了各種講座。尤其各國(guó)院士和學(xué)術(shù)大師，其講座除涵蓋專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)外，更注重科研思維的培養(yǎng)和構(gòu)建。這些成功者的經(jīng)驗(yàn)分享對(duì)于初學(xué)者而言雖未必能體味其中的深刻，但在開(kāi)拓視野，接觸世界頂尖學(xué)術(shù)成果同時(shí)潛移默化的熏陶卻必然影響著這些選擇基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)為專業(yè)，以成為醫(yī)學(xué)教學(xué)與科學(xué)研究雙重人才為培養(yǎng)目標(biāo)的學(xué)生，有助于學(xué)生形成與之相適應(yīng)的科研思維方式。

3．2從低年級(jí)開(kāi)始，設(shè)置相關(guān)課程，展開(kāi)系統(tǒng)培養(yǎng)

第一學(xué)年開(kāi)設(shè)現(xiàn)代生物科學(xué)導(dǎo)論，使學(xué)生直面科學(xué)最前沿，在科研與學(xué)生個(gè)體間建起橋梁;第二學(xué)年開(kāi)設(shè)醫(yī)學(xué)生綜合素養(yǎng)、醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)檢索與利用等課程，系統(tǒng)教授科研實(shí)踐所需的思維方式和基本技能;第三、四學(xué)年開(kāi)設(shè)醫(yī)學(xué)科研思維訓(xùn)練與科研實(shí)踐系列課程，使學(xué)生在已有一定專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，理論聯(lián)系實(shí)際，認(rèn)識(shí)并理解做好科研既需要有扎實(shí)的知識(shí)、活躍的思維、樂(lè)觀的態(tài)度，也離不開(kāi)辛苦的實(shí)踐，枯燥的重復(fù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶剿?。此外，?fù)旦大學(xué)在一年級(jí)新生中全面推進(jìn)的通識(shí)教育和本科生培養(yǎng)中的書(shū)院模式都更利于培養(yǎng)學(xué)生具有開(kāi)闊的視野、獨(dú)立的思考和豐富的想象力，而這些也都是科研素養(yǎng)的重要內(nèi)涵。通過(guò)課程的系統(tǒng)培養(yǎng)與課堂內(nèi)外的各種熏陶，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生在本科階段早期即可樹(shù)立起科研意識(shí)，形成良好的科研習(xí)慣，為日后獲得較高的科研成就打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

3．3二年級(jí)起，配備科研導(dǎo)師，體驗(yàn)課題實(shí)施過(guò)程

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生入校以后，復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院即根據(jù)學(xué)生不同階段，配備各類導(dǎo)師。自二年級(jí)起，學(xué)院按每三名學(xué)生為一小組，配備一位科研導(dǎo)師，組織學(xué)生開(kāi)展多種學(xué)術(shù)活動(dòng)，包括有主題的文獻(xiàn)檢索、閱讀和匯報(bào);通過(guò)組會(huì)活動(dòng)，介紹學(xué)術(shù)進(jìn)展，組織學(xué)生開(kāi)展學(xué)術(shù)討論;指導(dǎo)學(xué)生參與科研導(dǎo)師所在的課題組活動(dòng)，與研究生一起，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，嘗試實(shí)驗(yàn)操作，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，體驗(yàn)課題實(shí)施過(guò)程。科研導(dǎo)師本身都是具有博士學(xué)位，負(fù)責(zé)各級(jí)科研項(xiàng)目的教授、副教授、研究員、副研究員或高年資講師，而所在的課題組往往是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的組成部分。學(xué)院還制定了《導(dǎo)師組活動(dòng)記錄手冊(cè)》，使導(dǎo)師組活動(dòng)規(guī)范化，也利于反饋和評(píng)估。通過(guò)嚴(yán)格的導(dǎo)師組活動(dòng)，幫助學(xué)生熟悉并學(xué)會(huì)科研論文的查閱，培養(yǎng)學(xué)生的科研思維方式，使學(xué)生了解基本的科研項(xiàng)目運(yùn)行模式，自然而然地參與科研項(xiàng)目的多個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)，學(xué)生間自發(fā)的交流又便于其了解不同領(lǐng)域、不同課題組的運(yùn)行，一方面避免了日后選擇科研方向時(shí)的茫然或沖動(dòng)，另一方面，學(xué)科交叉也是當(dāng)今科學(xué)前沿發(fā)展的方向。

3．4水到渠成，設(shè)立科創(chuàng)項(xiàng)目，實(shí)踐所學(xué)所想

大學(xué)生的科創(chuàng)能力是衡量學(xué)生綜合素質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)各高校、學(xué)院對(duì)此都格外重視。以復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生為例，其可申報(bào)的科創(chuàng)項(xiàng)目就有復(fù)旦大學(xué)設(shè)立的君正、望道和曦源項(xiàng)目以及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院設(shè)立的正誼學(xué)者等本科生科創(chuàng)活動(dòng)。這些項(xiàng)目鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立申報(bào)課題，申請(qǐng)參加同一項(xiàng)目的學(xué)生可來(lái)自不同院系。為保證教師有足夠時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行科研指導(dǎo)，學(xué)?；?qū)W院都明確一位教師一次只能擔(dān)任一個(gè)項(xiàng)目的指導(dǎo)。項(xiàng)目由學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下自報(bào)課題，通過(guò)競(jìng)標(biāo)獲得立項(xiàng)資格和獲取科研經(jīng)費(fèi)。經(jīng)費(fèi)直接撥入學(xué)生賬號(hào)，由學(xué)生全權(quán)支配使用。此外，學(xué)院在課題實(shí)施過(guò)程中組織中期考核，課題結(jié)束時(shí)進(jìn)行匯報(bào)，并由專家進(jìn)行評(píng)估，這些也是項(xiàng)目能提高學(xué)生科研相關(guān)能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)項(xiàng)目設(shè)立和實(shí)施全過(guò)程中有的放矢的指導(dǎo)，幫助學(xué)生在課題實(shí)施中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、面對(duì)問(wèn)題、解決問(wèn)題，通過(guò)實(shí)踐不斷培養(yǎng)科研能力，提升科研素養(yǎng)。以學(xué)生為主導(dǎo)的科創(chuàng)項(xiàng)目的創(chuàng)立和實(shí)施極大地激發(fā)了學(xué)生的科研熱情，而項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程更提供了學(xué)生從提出假設(shè)、爭(zhēng)取課題到實(shí)施、匯報(bào)、小結(jié)的各方面實(shí)踐機(jī)會(huì)，使學(xué)生的科研素養(yǎng)在實(shí)踐中大幅度加強(qiáng)和提升。

4展望

篇7

關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)專業(yè) 教學(xué)體系 改革 發(fā)展模式

我國(guó)的環(huán)境科學(xué)本科高等教育起步于20世紀(jì)70年代后期，80年代得到穩(wěn)步發(fā)展。在專業(yè)設(shè)置方面，也經(jīng)歷了與國(guó)外早期環(huán)境科學(xué)專業(yè)多以原有學(xué)科為基礎(chǔ)相似的階段。環(huán)境科學(xué)專業(yè)多脫胎于傳統(tǒng)專業(yè)，如給排水工程、化學(xué)工程、工業(yè)分析、水文地質(zhì)、植物保護(hù)、土壤農(nóng)化，等等。在辦學(xué)中受母專業(yè)及師資的影響，課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容甚至培養(yǎng)規(guī)格和教學(xué)基本要求，在校際之間都有不少差別。尤其是新設(shè)點(diǎn)的環(huán)境科學(xué)專業(yè)大多辦學(xué)條件較差，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，造成培養(yǎng)的人才質(zhì)量不高、專業(yè)方向狹隘、就業(yè)渠道不暢等問(wèn)題。因此，在我國(guó)目前的新形勢(shì)要求下，大學(xué)教育模式改革要向辦學(xué)形式多樣化和專業(yè)設(shè)置多樣化方向發(fā)展，對(duì)于環(huán)境科學(xué)本科專業(yè)的教育而言，如何使其對(duì)人才的培養(yǎng)由精英型走向大眾型，這是一個(gè)迫在眉睫急需解決的問(wèn)題。

一、環(huán)境科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)及現(xiàn)狀

1.環(huán)境科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)

環(huán)境科學(xué)通過(guò)學(xué)科間的交叉滲透和幾十年在實(shí)踐中的發(fā)展，已從各相關(guān)傳統(tǒng)學(xué)科中獨(dú)立出來(lái)，形成了新的學(xué)科體系，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

（1）綜合性強(qiáng)。對(duì)環(huán)境問(wèn)題的系統(tǒng)研究，要運(yùn)用地學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、數(shù)學(xué)以及社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)等多種科學(xué)知識(shí)，因此，環(huán)境科學(xué)是一門(mén)綜合性極強(qiáng)的學(xué)科。

（2）研究領(lǐng)域廣。環(huán)境科學(xué)研究人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)引起的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，以及環(huán)境系統(tǒng)在人類活動(dòng)影響下的變化規(guī)律。內(nèi)容涵蓋自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)及技術(shù)科學(xué)諸多方面；研究的空間尺度從宏觀的宇宙環(huán)境到微觀粒子，時(shí)間跨度從萬(wàn)年到皮秒計(jì)。

（3）分支學(xué)科多。在現(xiàn)階段，環(huán)境科學(xué)主要是運(yùn)用自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的有關(guān)學(xué)科的理論、技術(shù)和方法來(lái)研究環(huán)境問(wèn)題，形成自身的理論和方法體系，建立與有關(guān)學(xué)科相互滲透、交叉的許多分支學(xué)科。屬于自然科學(xué)方面的有環(huán)境地學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境物理、環(huán)境醫(yī)學(xué)、環(huán)境工程學(xué)等；屬于社會(huì)科學(xué)方面的有環(huán)境管理學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境法學(xué)等。

（4）研究的科學(xué)整體化。環(huán)境中的各種變化是多種因素的綜合，研究和解決環(huán)境問(wèn)題時(shí)，必須在科學(xué)整體化過(guò)程中，全面考慮，實(shí)行跨部門(mén)、跨學(xué)科的合作，充分運(yùn)用各種學(xué)科知識(shí)，對(duì)人類活動(dòng)引起的環(huán)境變化、對(duì)人類的影響，及其控制途徑進(jìn)行系統(tǒng)的綜合研究。

2.環(huán)境科學(xué)專業(yè)現(xiàn)狀

針對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源短缺問(wèn)題，導(dǎo)致了對(duì)環(huán)境科學(xué)人才的很大需求，這種需求直接表現(xiàn)在對(duì)該專業(yè)人才的需求市場(chǎng)上，產(chǎn)生了比較廣闊的就業(yè)前景，并影響高等環(huán)境教育的培養(yǎng)規(guī)模和范圍。盡管我國(guó)各地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)、文化的差異，導(dǎo)致環(huán)境科學(xué)專業(yè)在各地區(qū)的布點(diǎn)數(shù)量不同，但環(huán)境科學(xué)專業(yè)幾乎覆蓋了全國(guó)（圖1）。從環(huán)境科學(xué)專業(yè)在各類型大學(xué)的布點(diǎn)數(shù)來(lái)看（圖2），綜合性大學(xué)最高，為54；次之是師范類大學(xué)，為30。

二、國(guó)內(nèi)外環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)體系對(duì)比

從專業(yè)結(jié)構(gòu)看，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家大多專業(yè)方向豐富，專業(yè)設(shè)置呈現(xiàn)多元化發(fā)展的趨勢(shì)；在我國(guó)，過(guò)去環(huán)境科學(xué)專業(yè)受母學(xué)科制約，專業(yè)方向劃分過(guò)細(xì)。目前我國(guó)的環(huán)境專業(yè)本科生教育正在向?qū)捒趶?、適應(yīng)面廣等方向發(fā)展，以改變過(guò)去那種在本科就開(kāi)始培養(yǎng)“專業(yè)人才”，以至分配面窄，很難適應(yīng)實(shí)際工作的狀況。

從辦學(xué)要求看，無(wú)論在國(guó)內(nèi)和國(guó)外，其辦學(xué)導(dǎo)向都是與社會(huì)需求盡量取得一致。在培養(yǎng)目標(biāo)上，各國(guó)普遍強(qiáng)調(diào)要對(duì)學(xué)生能夠進(jìn)行全面的文化素質(zhì)培養(yǎng)，在“知識(shí)”“能力”和“做人”三方面做到有機(jī)統(tǒng)一和結(jié)合；在國(guó)外，比較重視“知識(shí)”和“能力”的培養(yǎng)；我國(guó)對(duì)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)多年以來(lái)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)“專家”和“專門(mén)人才”，著眼于畢業(yè)后的職業(yè)，要求畢業(yè)后能“專業(yè)對(duì)口”。因此，培養(yǎng)學(xué)生只重深度，不重廣度，近年來(lái)雖已逐步擴(kuò)大培養(yǎng)口徑，但還不夠。在由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，這種缺陷已經(jīng)暴露出來(lái)，表現(xiàn)最突出的是畢業(yè)生工作適應(yīng)面窄，適應(yīng)能力差。致使畢業(yè)生就業(yè)困難。

在課程體系和學(xué)分制實(shí)施方面，國(guó)外設(shè)置的課程類別大致與我國(guó)相同，全部課程包括公共基礎(chǔ)必修課、專業(yè)必修課和選修課。國(guó)外實(shí)施學(xué)分制與我國(guó)一個(gè)明顯的不同點(diǎn)是，國(guó)外學(xué)生在選修上的自由度非常大。專業(yè)課數(shù)量眾多、涉及面廣，在指定選修課和必修課中也設(shè)置若干門(mén)課程讓學(xué)生自由選擇，甚至允許在校內(nèi)其他系或?qū)W院選修其他領(lǐng)域的課程；在我國(guó)，學(xué)分制中規(guī)定的必修課學(xué)分多而選修課學(xué)分少，而且在選修課中，也只有本系開(kāi)設(shè)的選修課程或一些全校性的選修課可供選擇，而這些選修課少到若漏選一門(mén)則可能學(xué)分不夠，使學(xué)生在近乎完全同一的模式中學(xué)習(xí)，這就造成了培養(yǎng)出的人才知識(shí)結(jié)構(gòu)單一，難以應(yīng)付實(shí)際工作中的各種問(wèn)題。正是由于這個(gè)原因，導(dǎo)致國(guó)外不嚴(yán)格限制學(xué)習(xí)時(shí)間，學(xué)生只要修滿學(xué)分即可畢業(yè)，而我國(guó)依然實(shí)行四年制本科教育。

三、環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)改革發(fā)展方向

環(huán)境科學(xué)的獨(dú)特性決定了高校環(huán)境類專業(yè)所需基礎(chǔ)課內(nèi)容廣，專業(yè)課門(mén)類多。然而，學(xué)生在校時(shí)間有限，如何在課程設(shè)置充分體現(xiàn)以培養(yǎng)“綜合型”人才為目標(biāo)，制訂出較為合理的教學(xué)計(jì)劃，至關(guān)重要。

1.拓寬基礎(chǔ)，文理滲透

環(huán)境問(wèn)題不僅僅是自然科學(xué)和技術(shù)工程范圍內(nèi)的問(wèn)題，而且是一個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。在解決具體的環(huán)境問(wèn)題時(shí)，往往需要綜合考慮環(huán)境、資源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)等多方面的因素。因而，課程設(shè)置時(shí)應(yīng)考慮多滲入經(jīng)濟(jì)、人文及行為科學(xué)的內(nèi)容，加強(qiáng)文理滲透，提高人文修養(yǎng)，尤其是必須進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、管理、政策、法律等方面的教育。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家高校環(huán)境類專業(yè)的課程設(shè)置無(wú)統(tǒng)一模式，但其共同的特點(diǎn)是具有寬厚的基礎(chǔ)，幾乎數(shù)理化、天文、地質(zhì)、生物及社會(huì)科學(xué)等方面的內(nèi)容都設(shè)有必修課或選修課?；A(chǔ)課主要集中在數(shù)學(xué)、化學(xué)、力學(xué)、經(jīng)濟(jì)、人文及行為科學(xué)等方面。美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)環(huán)境類專業(yè)其文科課程約占總學(xué)分的13%，體現(xiàn)了文理滲透、加強(qiáng)素質(zhì)教育的意圖。美國(guó)杜克大學(xué)環(huán)境學(xué)院還開(kāi)設(shè)職業(yè)寫(xiě)作、職業(yè)技能等多門(mén)職業(yè)素質(zhì)教育課程。Brown大學(xué)環(huán)境科學(xué)中心執(zhí)委會(huì)成員的職責(zé)之一就是指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各自的特點(diǎn)和愛(ài)好制訂有效的和多樣化的專修課程計(jì)劃，使所選課程密切相關(guān)，并以一體化的論文為終點(diǎn)。這些做法都值得借鑒。

2.發(fā)揮特長(zhǎng)，辦出特色

我國(guó)目前辦環(huán)境類專業(yè)的院校不少。各高等院校應(yīng)發(fā)揮各自特長(zhǎng)，辦出自身特色，不應(yīng)強(qiáng)求統(tǒng)一模式。要注重專業(yè)課程的補(bǔ)充更新，通過(guò)開(kāi)新課或在原有的課程中補(bǔ)充若干新章節(jié)來(lái)更新充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，使之能及時(shí)敏銳地反映學(xué)科的新進(jìn)展以及當(dāng)前環(huán)境決策和舉措中的新觀點(diǎn)和新動(dòng)向，盡可能使學(xué)生能跟上時(shí)代的發(fā)展。

3.多設(shè)選修課，擴(kuò)大選課自由度

目前，我國(guó)高校選修課程占總學(xué)時(shí)比例小，可供學(xué)生選擇的范圍非常有限。這樣的教學(xué)計(jì)劃必然導(dǎo)致同校同專業(yè)的學(xué)生所學(xué)課程都相似，極大地制約了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展與能力培養(yǎng)。國(guó)外高校這方面做得較好，如德國(guó)Stuttgrat大學(xué)選修課約占總學(xué)時(shí)的30%。英國(guó)的一些大學(xué)為解決因師資不足造成選修課缺乏現(xiàn)象，甚至可跨校、跨國(guó)選修課程。這些做法值得我們參考與借鑒。此外，可讓學(xué)生自己選擇畢業(yè)論文的研究方向與內(nèi)容，并讓他們?cè)诟吣昙?jí)階段圍繞該研究方向與內(nèi)容選修相關(guān)的專業(yè)課。這樣同一學(xué)校同一專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生，所學(xué)的專業(yè)課可能差別較大，以避免知識(shí)結(jié)構(gòu)單一。

4.加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)

由于環(huán)境科學(xué)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生從事科研和工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐的能力顯得特別重要，因而不可忽視實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，包括實(shí)驗(yàn)室工作、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、野外實(shí)習(xí)等形式。對(duì)于實(shí)踐性強(qiáng)的課程，講課時(shí)間應(yīng)少于實(shí)踐課時(shí)間，精講多練。通過(guò)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生了解環(huán)境科學(xué)專業(yè)的性質(zhì)，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作技能、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖蒲泻凸こ淘O(shè)計(jì)能力，同時(shí)掌握科技論文寫(xiě)作方法，參與學(xué)術(shù)交流。讓學(xué)生在大學(xué)階段多參與一定的科研工作或參與完成實(shí)際工程，對(duì)提高就業(yè)率也是一個(gè)行之有效的途徑。

四、環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)模式探討

1.環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程模塊和內(nèi)容體系

我國(guó)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的課程模塊大致如圖3所示。

環(huán)境科學(xué)專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和體系應(yīng)體現(xiàn)強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)，拓寬專業(yè)方向，重視專業(yè)技能的改革的基本原則。其基本思路就是：

第一，把環(huán)境科學(xué)的課程體系作為一個(gè)系統(tǒng)，按照課程體系的知識(shí)結(jié)構(gòu)層次和認(rèn)識(shí)規(guī)律的要求，確定各門(mén)課程的地位和作用，組織、選擇和合理安排課程的教學(xué)內(nèi)容 及相應(yīng)的教學(xué)要求。

第二，按知識(shí)體系的功能與作用將課程體系分為理論基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)、工程原理基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)以及專業(yè)課五個(gè)基本模塊，各模塊所設(shè)基本課程見(jiàn)圖4所示。這樣的課程結(jié)構(gòu)能更好的反映不同層次的課程所能提供的知識(shí)內(nèi)容，更能反映社會(huì)發(fā)展對(duì)人才質(zhì)量的要求。

在具體辦學(xué)當(dāng)中，各大學(xué)依據(jù)自己的辦學(xué)特色和對(duì)學(xué)生的不同要求對(duì)于專業(yè)課程的安排各有不同。如綜合性大學(xué)的課程設(shè)置比較全面，涉及到了化學(xué)、環(huán)境管理學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、環(huán)境倫理學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等各個(gè)方面；工業(yè)類大學(xué)則側(cè)重工業(yè)的特點(diǎn)，開(kāi)設(shè)了一些偏重于環(huán)境工程方面的課程，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)將大氣污染控制工程、水污染控制工程、固體廢物處理與資源化、環(huán)境影響評(píng)價(jià)與環(huán)境規(guī)劃等作為其主干課程；地礦類大學(xué)將其專業(yè)課偏重于地質(zhì)學(xué)方面的內(nèi)容，如中國(guó)地質(zhì)大學(xué)開(kāi)設(shè)了水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、環(huán)境地學(xué)等地質(zhì)類的課程；師范類大學(xué)側(cè)重環(huán)境管理和生態(tài)學(xué)方面的培養(yǎng)，主要開(kāi)設(shè)了環(huán)境規(guī)劃與管理，環(huán)境生理學(xué)、植被生態(tài)學(xué)、城市生態(tài)學(xué)、污染生態(tài)學(xué)等作為其主要專業(yè)課程；林業(yè)類大學(xué)主要開(kāi)設(shè)了環(huán)境與資源保護(hù)法學(xué)、水土保持學(xué)、生態(tài)學(xué)等偏重于資源和水土保持方面的課程而體現(xiàn)出其專業(yè)特色；化工類大學(xué)主要開(kāi)設(shè)了有機(jī)分析、現(xiàn)代生命科學(xué)導(dǎo)論、分子生物學(xué)、化工工藝學(xué)等偏重于生物和化學(xué)類的課程作為其基礎(chǔ)課程，體現(xiàn)出其在化學(xué)工程和生物工程方面良好的專業(yè)基礎(chǔ)；農(nóng)業(yè)類大學(xué)則十分重視土壤、資源和生態(tài)方面的課程，主要有土壤學(xué)、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、土壤地理與調(diào)查、土壤-植物-環(huán)境分析、養(yǎng)分資源管理、資源環(huán)境信息技術(shù)、普通生態(tài)學(xué)，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)等課程。

2.環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)改革

目前，環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)還仍然比較薄弱，還不能完全與課堂教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)，不能滿足學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力培養(yǎng)的需要。因此，為培養(yǎng)合格的環(huán)境保護(hù)人才，全面提高環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，加強(qiáng)環(huán)境科學(xué)實(shí)踐性教學(xué)以提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果則顯得尤為必要。

針對(duì)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的性質(zhì)和培養(yǎng)目標(biāo)提出環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)包括認(rèn)識(shí)性環(huán)境實(shí)習(xí)、環(huán)境專業(yè)課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文等四個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）認(rèn)識(shí)性環(huán)境實(shí)習(xí)。主要包括：①一定區(qū)域內(nèi)自然環(huán)境、人文環(huán)境的現(xiàn)狀，如森林、灌木、草原的天然分帶性，草原生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，干旱戈壁、沙漠環(huán)境現(xiàn)狀，城市環(huán)境特征及現(xiàn)狀；②環(huán)境演化及其環(huán)境效應(yīng)，如河流源區(qū)的森林涵養(yǎng)水源效應(yīng)，沙漠綠洲的形成演化及其環(huán)境效應(yīng)；③生態(tài)環(huán)境問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題，如干旱內(nèi)陸河流域的水環(huán)境問(wèn)題，戈壁、沙漠生態(tài)環(huán)境及問(wèn)題，礦山環(huán)境問(wèn)題，城市環(huán)境問(wèn)題等；④環(huán)境保護(hù)措施和污染防治技術(shù)，如生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施，土地荒漠化及沙漠治理技術(shù)，“三廢”污染防治技術(shù)等。

（2）環(huán)境專業(yè)課程設(shè)計(jì)。環(huán)境專業(yè)所開(kāi)設(shè)的專業(yè)課程都是實(shí)踐性很強(qiáng)學(xué)科知識(shí)，這就決定了所有專業(yè)課程的教學(xué)都應(yīng)包含有實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容。例如，《環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)》必須要有各種監(jiān)測(cè)儀器使用操作的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，也包括對(duì)取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的過(guò)程；《水污染控制原理與技術(shù)》課程應(yīng)有污水凈化機(jī)理的實(shí)驗(yàn)和污水處理工藝流程等實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容；《大氣污染控制原理與技術(shù)》課程應(yīng)安排大氣顆粒污染物物理性能檢測(cè)、大氣污染物凈化等試驗(yàn)和安排去火電廠參觀煙氣除塵裝置；《固體廢物處理處置及資源化》課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容主要包括固廢的收集、轉(zhuǎn)運(yùn)、分類貯存，壓實(shí)、破碎、分選、固化，發(fā)酵堆肥，熱解、焚燒，填埋處置及資源化利用等技術(shù)過(guò)程。

（3）生產(chǎn)實(shí)習(xí)的內(nèi)容。環(huán)境科學(xué)專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的內(nèi)容既包括專業(yè)課程設(shè)置所涵蓋的內(nèi)容，也包括教科書(shū)中還沒(méi)有反映的相關(guān)內(nèi)容。主要有環(huán)境現(xiàn)象和環(huán)境問(wèn)題調(diào)查分析方法，環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)，環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法，污染控制原理和治理技術(shù)方法，環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，環(huán)境政策、法律和環(huán)境管理等。環(huán)境生產(chǎn)實(shí)習(xí)要求學(xué)生親自參與環(huán)境保護(hù)實(shí)踐工作，如參與區(qū)域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查分析，對(duì)大氣、水、土壤污染狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，參加一項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作等。

（4）畢業(yè)論文的內(nèi)容。畢業(yè)論文實(shí)行導(dǎo)師制，即由一名本專業(yè)講師以上職稱的老師或校外相關(guān)技術(shù)人員擔(dān)任導(dǎo)師，指導(dǎo)3～5名學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)論文的寫(xiě)作。內(nèi)容可涉及環(huán)境科學(xué)相關(guān)專業(yè)所有知識(shí)點(diǎn)。

五、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)各類院校在辦環(huán)境科學(xué)專業(yè)時(shí)，應(yīng)發(fā)揮自己的特長(zhǎng)，辦出自身特色。環(huán)境科學(xué)本科專業(yè)應(yīng)在堅(jiān)持“統(tǒng)一性”的基礎(chǔ)上，注意發(fā)展“特殊性”，突出“個(gè)性”。統(tǒng)一性，就是要在培養(yǎng)規(guī)格和基本要求上做到一致，特殊性就是要根據(jù)本學(xué)校相關(guān)學(xué)科優(yōu)勢(shì)和自身?xiàng)l件以及畢業(yè)生服務(wù)行業(yè)、部門(mén)和區(qū)域的要求，使培養(yǎng)的人才在某一領(lǐng)域或某些方面具有特色或優(yōu)勢(shì)。也就是要注重培養(yǎng)方向的目的性、專業(yè)課程模塊設(shè)置的合理性及其與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性。另外，要根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及行業(yè)變化的需求，適當(dāng)補(bǔ)充或更新專業(yè)課，通過(guò)開(kāi)新課或在原有的課程中補(bǔ)充若干新章節(jié)來(lái)更新充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，使之能及時(shí)敏銳地反映學(xué)科的新進(jìn)展以及當(dāng)前環(huán)境決策和舉措中的新觀點(diǎn)和新動(dòng)向，盡可能使學(xué)生能跟上時(shí)代的發(fā)展，滿足就業(yè)的需求。只有這樣，環(huán)境科學(xué)專業(yè)才有活力，才能真正為社會(huì)所認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞：語(yǔ)義Web；語(yǔ)義網(wǎng)；本體工程；課程建設(shè)；教學(xué)方法

高速發(fā)展的萬(wàn)維網(wǎng)（World Wide Web，簡(jiǎn)稱WWW）已成為人類歷史上影響最深遠(yuǎn)、最廣泛的信息傳播媒介，同時(shí)也推動(dòng)著下一代萬(wàn)維網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。語(yǔ)義Web是下一代萬(wàn)維網(wǎng)的一個(gè)重要發(fā)展方向。隨著資源描述框架（RDF）、Web本體語(yǔ)言（OWL）、RDF數(shù)據(jù)查詢語(yǔ)言（SPARQL）等一批技術(shù)規(guī)范被萬(wàn)維網(wǎng)聯(lián)盟（W3C）確立為推薦標(biāo)準(zhǔn)，語(yǔ)義Web已為萬(wàn)維網(wǎng)上的知識(shí)表示、推理、交換和復(fù)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

針對(duì)語(yǔ)義Web這個(gè)新興的科學(xué)領(lǐng)域，北京大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京大學(xué)、華中科技大學(xué)等國(guó)內(nèi)多所高校都先后開(kāi)設(shè)了相關(guān)課程，也有華人學(xué)者在國(guó)內(nèi)不定期舉辦暑期培訓(xùn)班。大家都在摸索如何建設(shè)課程，才能提高辦學(xué)質(zhì)量，突出課程特色。

1.國(guó)內(nèi)外相關(guān)課程調(diào)研

通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外相關(guān)課程發(fā)現(xiàn)，國(guó)外一些知名大學(xué)比較早地開(kāi)設(shè)了語(yǔ)義Web課程，例如美國(guó)斯坦福大學(xué)、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)、荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)以及蘇格蘭愛(ài)丁堡大學(xué)等。國(guó)內(nèi)一些高校也相繼開(kāi)設(shè)了語(yǔ)義Web課程。下面介紹部分國(guó)內(nèi)高校的開(kāi)課情況。

1）北京大學(xué)張銘教授“語(yǔ)義網(wǎng)與數(shù)字圖書(shū)館”。

課程首先介紹語(yǔ)義Web基礎(chǔ)知識(shí)，包括元數(shù)據(jù)、本體和語(yǔ)義Web基礎(chǔ)語(yǔ)言。然后結(jié)合數(shù)字圖書(shū)館領(lǐng)域具體應(yīng)用，闡述數(shù)字圖書(shū)館信息組織和信息檢索效率、知識(shí)管理和基于語(yǔ)義的內(nèi)容檢索、引文分析和互聯(lián)、信息存儲(chǔ)與檢索系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用等內(nèi)容。

2）浙江大學(xué)李勁松教授“生物醫(yī)學(xué)語(yǔ)義技術(shù)”。

將語(yǔ)義Web技術(shù)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域結(jié)合，介紹語(yǔ)義技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)語(yǔ)義技術(shù)、元數(shù)據(jù)語(yǔ)言、本體與邏輯、Web本體語(yǔ)言O(shè)WL、生物醫(yī)學(xué)元數(shù)據(jù)與本體、關(guān)聯(lián)生命數(shù)據(jù)集、生物醫(yī)學(xué)語(yǔ)義檢索技術(shù)、基于語(yǔ)義的醫(yī)療信息技術(shù)、語(yǔ)義技術(shù)與生命科學(xué)研究、中醫(yī)本體學(xué)探索、醫(yī)學(xué)語(yǔ)義技術(shù)深層應(yīng)用與展望等內(nèi)容。

3）上海交通大學(xué)俞勇教授“語(yǔ)義Web的原理與應(yīng)用”。

介紹了本體、本體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、推理和查詢、語(yǔ)義標(biāo)注和本體學(xué)習(xí)、語(yǔ)義Web的前沿研究課題等內(nèi)容。值得一提的是，該課程被評(píng)為2006年度“教育部-IBM精品課程”。

4）華中科技大學(xué)盧正鼎教授“語(yǔ)義網(wǎng)與本體論”。

課程設(shè)置了多個(gè)學(xué)術(shù)專題，并邀請(qǐng)多位教授聯(lián)合授課。主要內(nèi)容包括：元數(shù)據(jù)、RDF和RDFS、本體、描述邏輯、本體語(yǔ)言、基于本體的方法和應(yīng)用等。

5）荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)黃智生教授“語(yǔ)義萬(wàn)維網(wǎng)的邏輯基礎(chǔ)”。

黃智生教授分別于2009年和2011年在東南大學(xué)和武漢科技大學(xué)開(kāi)設(shè)暑期培訓(xùn)班。課程側(cè)重介紹語(yǔ)義Web的基礎(chǔ)理論，包括：現(xiàn)代邏輯和描述邏輯導(dǎo)論、描述邏輯與知識(shí)表示、語(yǔ)義Web與邏輯、本體推理與管理、語(yǔ)義技術(shù)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)等內(nèi)容。

另外，中國(guó)傳媒大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)、北京師范大學(xué)、天津大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、湖南大學(xué)、華南理工大學(xué)、江蘇科技大學(xué)等高校也開(kāi)設(shè)了有關(guān)語(yǔ)義Web的課程。英國(guó)杜倫大學(xué)宋煒教授、美國(guó)匹茲堡大學(xué)毛明博士等也曾在國(guó)內(nèi)舉辦過(guò)語(yǔ)義Web暑期班。一些學(xué)校開(kāi)設(shè)的知識(shí)工程課程也涉及語(yǔ)義Web部分內(nèi)容。

從教學(xué)內(nèi)容和授課對(duì)象兩個(gè)維度對(duì)上述國(guó)內(nèi)課程進(jìn)行歸納比較，結(jié)果見(jiàn)表1。

2.課程建設(shè)

筆者結(jié)合多年語(yǔ)義Web方面的研究經(jīng)驗(yàn)和成果，初步提出本課程的定位和建設(shè)目標(biāo)，給出課程在教材選擇和教學(xué)內(nèi)容安排方面的參考意見(jiàn)。

2.1課程定位與建設(shè)目標(biāo)

語(yǔ)義Web課程屬于學(xué)科交叉課程，涉及計(jì)算機(jī)、數(shù)字圖書(shū)館、生物醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域；同時(shí)授課對(duì)象也較為廣泛，包括研究生和高年級(jí)本科生，甚至從事萬(wàn)維網(wǎng)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員。我們定位語(yǔ)義Web課程可以作為計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)研究生的一門(mén)專業(yè)選修課程，目標(biāo)在于讓學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，了解和熟悉語(yǔ)義Web領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題、基本原理、方法技術(shù)及典型應(yīng)用，掌握萬(wàn)維網(wǎng)上的知識(shí)表示、本體構(gòu)建和語(yǔ)義Web數(shù)據(jù)管理等內(nèi)容，熟悉和學(xué)會(huì)使用常見(jiàn)的語(yǔ)義Web和本體開(kāi)發(fā)工具。此外，通過(guò)教學(xué)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的科學(xué)創(chuàng)新精神。在學(xué)習(xí)本課程之前，建議學(xué)生最好已經(jīng)選修過(guò)離散數(shù)學(xué)、JAVA程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等先修課程。

2.2教材選擇

據(jù)調(diào)查，國(guó)內(nèi)語(yǔ)義Web課程主要采用《語(yǔ)義網(wǎng)簡(jiǎn)明教程》（宋煒、張銘）和《A Semantic Web Primer》（Grigoris Antoniou、Frank van Harmelen）兩本參考教材。前者在北京大學(xué)、華中科技大學(xué)以及宋煒暑期班中選作主要教材，而后者在中國(guó)傳媒大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等高校相關(guān)課程中選用。另外，《A Semantic Web Primer》，（第1版）已由中國(guó)科技大學(xué)陳小平教授翻譯為中文版《語(yǔ)義網(wǎng)基礎(chǔ)教程》。其他的參考書(shū)還包括：Bemers-Lee等著、張磊等譯的《萬(wàn)維科學(xué)的研究框架》，Hitzler等著、俞勇等譯的《語(yǔ)義Web技術(shù)基礎(chǔ)》和東南大學(xué)高志強(qiáng)教授等著的《語(yǔ)義Web原理及應(yīng)用》。相比較而言，《A Semantic Web Primer》最新第3版的內(nèi)容較新、難度適中，建議選作課程教材。

需要注意的是，由于語(yǔ)義Web領(lǐng)域正處于高速發(fā)展時(shí)期，現(xiàn)有圖書(shū)、特別是中文圖書(shū)的內(nèi)容相對(duì)陳舊，不能及時(shí)涵蓋本領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。因此，建議在授課過(guò)程中選取國(guó)際語(yǔ)義Web會(huì)議（ISWC）、國(guó)際萬(wàn)維網(wǎng)（WWW）會(huì)議等高水平學(xué)術(shù)會(huì)議中的部分研究論文，作為對(duì)課程內(nèi)容的補(bǔ)充。

2.3教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)課程定位和建設(shè)目標(biāo)，我們?cè)O(shè)計(jì)了9章教學(xué)內(nèi)容和4次課程實(shí)驗(yàn)，共計(jì)36學(xué)時(shí)。具體教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)時(shí)分配見(jiàn)表2。

模塊1：作為課程的導(dǎo)引，概述萬(wàn)維網(wǎng)、語(yǔ)義Web以及本體工程的發(fā)展歷史、研究?jī)?nèi)容、主要特點(diǎn)等。

模塊2：要求掌握萬(wàn)維網(wǎng)上知識(shí)表示的方法和語(yǔ)言，包括XML、RDF和OWL等。

模塊3：要求掌握本體的構(gòu)建方法，熟悉一些常用本體，掌握RDF數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模型和查詢語(yǔ)言SPARQL，熟悉語(yǔ)義Web本體的邏輯基礎(chǔ)（主要是描述邏輯）的相關(guān)知識(shí)。

模塊4：要求了解本體搜索與呈現(xiàn)的方法和技術(shù)，了解基于本體的知識(shí)管理的內(nèi)容和特點(diǎn)，包括本體一致性檢測(cè)、本體匹配、本體學(xué)習(xí)、語(yǔ)義Web圖結(jié)構(gòu)分析、基于語(yǔ)義的面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)以及萬(wàn)維科學(xué)等內(nèi)容。

模塊5：總結(jié)課程，展望語(yǔ)義Web的發(fā)展方向和研究課題。

模塊6：通過(guò)設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)會(huì)使用本體構(gòu)建工具Protege、本體操縱軟件Jena和RDF數(shù)據(jù)查詢處理器Jena ARQ。

模塊7：這部分是一個(gè)教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)，通過(guò)閱讀和討論一個(gè)W3C推薦規(guī)范，例如Web本體語(yǔ)言O(shè)WL 2，讓學(xué)生學(xué)習(xí)閱讀技術(shù)規(guī)范的基本技能。

從教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)出發(fā)，模塊2和模塊3是語(yǔ)義Web課程重點(diǎn)闡述部分，其中第7章“邏輯與推理”也是難點(diǎn)部分。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于大部分學(xué)生初次接觸語(yǔ)義Web開(kāi)發(fā)，所以需要一定的入門(mén)時(shí)間和練習(xí)次數(shù)，建議通過(guò)一些示例來(lái)幫助學(xué)生快速掌握。

3.教學(xué)方法

南京大學(xué)今年面向研究生和高年級(jí)本科生開(kāi)設(shè)了語(yǔ)義Web選修課程。結(jié)合教學(xué)情況，我們認(rèn)為教學(xué)過(guò)程中需要關(guān)注以下幾個(gè)方面：首先要做到基本理論和動(dòng)手實(shí)踐并重。研究生教育的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科研和工程能力，因此教學(xué)模式應(yīng)注重理論與實(shí)踐結(jié)合；其次在授課過(guò)程中要注意抽象概念與具體應(yīng)用互補(bǔ)，以例子的形式促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解；最后是開(kāi)展研究性教學(xué)。研究生課程通常具有前沿性，無(wú)論是基礎(chǔ)理論還是工程應(yīng)用，都在不斷地發(fā)展和變化過(guò)程中，這就要求學(xué)生具有研究能力，通過(guò)不斷地實(shí)踐和學(xué)習(xí)，掌握最新動(dòng)態(tài)和技能。同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)不斷更新和變化，教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)手段也要作相應(yīng)改變，以適應(yīng)語(yǔ)義Web技術(shù)的發(fā)展。

3.1理論與實(shí)踐結(jié)合

理論來(lái)源于實(shí)踐，正確的理論需要通過(guò)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。書(shū)本上的許多知識(shí)是前人根據(jù)各種實(shí)踐總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，想將書(shū)本上的理論知識(shí)為己所用，就需要充分理解并親自實(shí)踐掌握。另一方面，實(shí)踐也是為了更及時(shí)、更全面的發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題和不足。

我們?cè)谡n程建設(shè)中非常重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，對(duì)于課程要求掌握的內(nèi)容，設(shè)計(jì)并安排上機(jī)實(shí)驗(yàn)。例如在學(xué)習(xí)完知識(shí)表示和本體構(gòu)建后，安排學(xué)生使用美國(guó)斯坦福大學(xué)研發(fā)的Protege工具為自己熟悉的某個(gè)領(lǐng)域構(gòu)建本體。課程實(shí)驗(yàn)不但讓學(xué)生更充分地理解和鞏固書(shū)本上的知識(shí)，在上機(jī)過(guò)程中也可以發(fā)現(xiàn)書(shū)本上發(fā)現(xiàn)不了的問(wèn)題，例如，一個(gè)小小的“>”符號(hào)缺失就可能導(dǎo)致構(gòu)建的本體不能被正確解析。并且學(xué)生之間遇到問(wèn)題時(shí)可以相互探討，這也有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)效果反饋也是我們關(guān)注的內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和上機(jī)時(shí)的情況進(jìn)行概括總結(jié)，針對(duì)性地加強(qiáng)輔導(dǎo)并適當(dāng)調(diào)整教學(xué)方法。

3.2抽象概念與具體應(yīng)用互補(bǔ)

本體起源于哲學(xué)領(lǐng)域，許多知識(shí)概念都是抽象的。而且由于學(xué)生掌握知識(shí)有限，有時(shí)不能完全正確理解幾句“簡(jiǎn)單”文字背后所包含的重要概念。所以這就要求教學(xué)過(guò)程中化抽象為具體，在講解理論基礎(chǔ)時(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，以鮮活的例子幫助學(xué)生理解。例如，在講述描述邏輯的復(fù)雜性內(nèi)容時(shí)，復(fù)雜性是個(gè)很抽象、難以理解的概念，但是通過(guò)對(duì)不同復(fù)雜性的本體子語(yǔ)言的推理時(shí)間演示，從實(shí)際出發(fā)，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生掌握理論知識(shí)。同時(shí)，通過(guò)介紹具體語(yǔ)義Web應(yīng)用系統(tǒng)也有助于提高學(xué)生積極性。例如，我們?cè)谡n程中介紹了Google的、Facebook的open graph、蘋(píng)果公司的Sift軟件中本體的應(yīng)用，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣，產(chǎn)生了較好的教學(xué)效果。

3.3開(kāi)展研究性教學(xué)

研究生教學(xué)的一個(gè)特點(diǎn)在于：要求學(xué)生能夠積極主動(dòng)地自主學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。而且研究生作為未來(lái)的教育科創(chuàng)主力軍，必須具備較高的科研創(chuàng)新素質(zhì)和主觀能動(dòng)性。因此，我們?cè)谡n程教學(xué)中注重對(duì)學(xué)生的自我探究和實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

語(yǔ)義Web是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。各種應(yīng)用俱不相同，課堂上很難面面俱到。我們的做法是“授之以漁”，不僅簡(jiǎn)單傳授書(shū)本知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和思維方式，教師只是起到一個(gè)“拋磚引玉”的效果。例如，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中引入規(guī)范閱讀與討論，這在計(jì)算機(jī)專業(yè)的其他課程中不多見(jiàn)。但是，學(xué)生在未來(lái)研究和工作中，不可避免地需要閱讀技術(shù)規(guī)范。因此，通過(guò)設(shè)置該教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何閱讀技術(shù)規(guī)范，為今后的研究工作打下基礎(chǔ)。

3.4語(yǔ)義Wob實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在語(yǔ)義Web課程內(nèi)容中，本體的構(gòu)建和應(yīng)用是核心內(nèi)容。所以在課程教學(xué)中，我們穿插安排了多次課程實(shí)驗(yàn)，對(duì)重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行鞏固。

實(shí)驗(yàn)1：要求學(xué)生選擇一個(gè)較為熟悉的領(lǐng)域，使用Protege工具為這個(gè)領(lǐng)域構(gòu)建一個(gè)使用OWL語(yǔ)言描述的本體，并使用Protege觀察該本體，使學(xué)生把本體這個(gè)抽象概念與具體知識(shí)聯(lián)系起來(lái)。

實(shí)驗(yàn)2：要求學(xué)生使用Jena軟件包解析、操縱實(shí)驗(yàn)1中構(gòu)建的本體，嘗試比較進(jìn)行RDFS推理前和推理后解析結(jié)果的異同，讓學(xué)生掌握使用JAVA程序語(yǔ)言操縱本體的技術(shù)。

實(shí)驗(yàn)3：要求學(xué)生基于JenaARQ軟件包，撰寫(xiě)SPARQL語(yǔ)句來(lái)查詢實(shí)驗(yàn)2中的本體，加深對(duì)本體數(shù)據(jù)查詢和操縱的理解。

另外，作為提高內(nèi)容，還可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)推理引擎使用實(shí)驗(yàn)，可以考慮選用Pellet推理引擎作為實(shí)驗(yàn)軟件。課程考核環(huán)節(jié)要求學(xué)生以小組為單位，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于本體的語(yǔ)義Web應(yīng)用原型系統(tǒng)。

篇9

關(guān)鍵詞:梯度功能材料，復(fù)合材料，研究進(jìn)展

Abstract :This paper introduces the concept ，types，capability，preparation methods of functionally graded materials. Based upon analysis of the present application situations and prospect of this kind of materials some problems existed are presented. The current status of the research of FGM are discussed and an anticipation of its future development is also present.

Key words :FGM；composite；the Advance

0 引言

信息、能源、材料是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的三大支柱。現(xiàn)代高科技的競(jìng)爭(zhēng)在很大程度上依賴于材料科學(xué)的發(fā)展。對(duì)材料，特別是對(duì)高性能材料的認(rèn)識(shí)水平、掌握和應(yīng)用能力，直接體現(xiàn)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，也是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和社會(huì)文明進(jìn)步速度的標(biāo)志。因此，新材料的開(kāi)發(fā)與研究是材料科學(xué)發(fā)展的先導(dǎo)，是21世紀(jì)高科技領(lǐng)域的基石。

近年來(lái)，材料科學(xué)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展[1]。究其原因，一方面是各個(gè)學(xué)科的交叉滲透引入了新理論、新方法及新的實(shí)驗(yàn)技術(shù);另一方面是實(shí)際應(yīng)用的迫切需要對(duì)材料提出了新的要求。而FGM即是為解決實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用問(wèn)題而產(chǎn)生的一種新型復(fù)合材料，這種材料對(duì)新一代航天飛行器突破“小型化”，“輕質(zhì)化”，“高性能化”和“多功能化”具有舉足輕重的作用[2]，并且它也可廣泛用于其它領(lǐng)域，所以它是近年來(lái)在材料科學(xué)中涌現(xiàn)出的研究熱點(diǎn)之一。

1 FGM概念的提出

當(dāng)代航天飛機(jī)等高新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)材料性能的要求越來(lái)越苛刻。例如：當(dāng)航天飛機(jī)往返大氣層，飛行速度超過(guò)25個(gè)馬赫數(shù)，其表面溫度高達(dá)2000℃。而其燃燒室內(nèi)燃燒氣體溫度可超過(guò)2000℃，燃燒室的熱流量大于5MW/m2， 其空氣入口的前端熱通量達(dá)5MW/m2.對(duì)于如此大的熱量必須采取冷卻措施，一般將用作燃料的液氫作為強(qiáng)制冷卻的冷卻劑，此時(shí)燃燒室內(nèi)外要承受高達(dá)1000K以上的溫差，傳統(tǒng)的單相均勻材料已無(wú)能為力[1]。若采用多相復(fù)合材料，如金屬基陶瓷涂層材料，由于各相的熱脹系數(shù)和熱應(yīng)力的差別較大，很容易在相界處出現(xiàn)涂層剝落[3]或龜裂[1]現(xiàn)象，其關(guān)鍵在于基底和涂層間存在有一個(gè)物理性能突變的界面。為解決此類極端條件下常規(guī)耐熱材料的不足，日本學(xué)者新野正之、平井敏雄和渡邊龍三人于1987年首次提出了梯度功能材料的概念[1]，即以連續(xù)變化的組分梯度來(lái)代替突變界面，消除物理性能的突變，使熱應(yīng)力降至最小[3]。

隨著研究的不斷深入，梯度功能材料的概念也得到了發(fā)展。目前梯度功能材料(FGM)是指以計(jì)算機(jī)輔助材料設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，采用先進(jìn)復(fù)合技術(shù)，使構(gòu)成材料的要素（組成、結(jié)構(gòu)）沿厚度方向有一側(cè)向另一側(cè)成連續(xù)變化，從而使材料的性質(zhì)和功能呈梯度變化的新型材料[4]。

2 FGM的特性和分類

2.1 FGM的特殊性能

由于FGM的材料組分是在一定的空間方向上連續(xù)變化的特點(diǎn)如圖2，因此它能有效地克服傳統(tǒng)復(fù)合材料的不足[5]。正如Erdogan在其論文[6]中指出的與傳統(tǒng)復(fù)合材料相比FGM有如下優(yōu)勢(shì):

1)將FGM用作界面層來(lái)連接不相容的兩種材料，可以大大地提高粘結(jié)強(qiáng)度;

2)將FGM用作涂層和界面層可以減小殘余應(yīng)力和熱應(yīng)力;

3)將FGM用作涂層和界面層可以消除連接材料中界面交叉點(diǎn)以及應(yīng)力自由端點(diǎn)的應(yīng)力奇異性;

4)用FGM代替?zhèn)鹘y(tǒng)的均勻材料涂層，既可以增強(qiáng)連接強(qiáng)度也可以減小裂紋驅(qū)動(dòng)力。

2.2 FGM的分類

根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)FGM有多種分類方式。根據(jù)材料的組合方式，F(xiàn)GM分為金屬/陶瓷，陶瓷/陶瓷，陶瓷/塑料等多種組合方式的材料[1]；根據(jù)其組成變化FGM分為梯度功能整體型（組成從一側(cè)到另一側(cè)呈梯度漸變的結(jié)構(gòu)材料），梯度功能涂敷型（在基體材料上形成組成漸變的涂層），梯度功能連接型（連接兩個(gè)基體間的界面層呈梯度變化）[1]；根據(jù)不同的梯度性質(zhì)變化分為密度FGM，成分FGM，光學(xué)FGM，精細(xì)FGM等[4]；根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域有可分為耐熱FGM，生物、化學(xué)工程FGM，電子工程FGM等[7]。

3 FGM的應(yīng)用

FGM最初是從航天領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的。隨著FGM 研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)利用組分、結(jié)構(gòu)、性能梯度的變化，可制備出具有聲、光、電、磁等特性的FGM，并可望應(yīng)用于許多領(lǐng)域。

功　能

應(yīng)　用　領(lǐng)　域 材　料　組　合

緩和熱應(yīng)

力功能及

結(jié)合功能

航天飛機(jī)的超耐熱材料

陶瓷引擎

耐磨耗損性機(jī)械部件

耐熱性機(jī)械部件

耐蝕性機(jī)械部件

加工工具

運(yùn)動(dòng)用具:建材 陶瓷　金屬

陶瓷　金屬

塑料　金屬

異種金屬

異種陶瓷

金剛石　金屬

碳纖維　金屬　塑料

核功能

原子爐構(gòu)造材料

核融合爐內(nèi)壁材料

放射性遮避材料 輕元素　高強(qiáng)度材料

耐熱材料　遮避材料

耐熱材料　遮避材料

生物相溶性

及醫(yī)學(xué)功能

人工牙齒牙根

人工骨

人工關(guān)節(jié)

人工內(nèi)臟器官:人工血管

補(bǔ)助感覺(jué)器官

生命科學(xué) 磷灰石　氧化鋁

磷灰石　金屬

磷灰石　塑料

異種塑料

硅芯片　塑料

電磁功能

電磁功能 陶瓷過(guò)濾器

超聲波振動(dòng)子

IC

磁盤(pán)

磁頭

電磁鐵

長(zhǎng)壽命加熱器

超導(dǎo)材料

電磁屏避材料

高密度封裝基板 壓電陶瓷　塑料

壓電陶瓷　塑料

硅　化合物半導(dǎo)體

多層磁性薄膜

金屬　鐵磁體

金屬　鐵磁體

金屬　陶瓷

金屬　超導(dǎo)陶瓷

塑料　導(dǎo)電性材料

陶瓷　陶瓷

光學(xué)功能 防反射膜

光纖;透鏡;波選擇器

多色發(fā)光元件

玻璃激光 透明材料　玻璃

折射率不同的材料

不同的化合物半導(dǎo)體

稀土類元素　玻璃

能源轉(zhuǎn)化功能

MHD 發(fā)電

電極;池內(nèi)壁

熱電變換發(fā)電

燃料電池

地?zé)岚l(fā)電

太陽(yáng)電池 陶瓷　高熔點(diǎn)金屬

金屬　陶瓷

金屬　硅化物

陶瓷　固體電解質(zhì)

金屬　陶瓷

電池硅、鍺及其化合物

4 FGM的研究

FGM研究?jī)?nèi)容包括材料設(shè)計(jì)、材料制備和材料性能評(píng)價(jià)。

4. 1 　FGM設(shè)計(jì)

FGM設(shè)計(jì)是一個(gè)逆向設(shè)計(jì)過(guò)程[7]。

首先確定材料的最終結(jié)構(gòu)和應(yīng)用條件，然后從FGM設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇滿足使用條件的材料組合、過(guò)渡組份的性能及微觀結(jié)構(gòu)，以及制備和評(píng)價(jià)方法，最后基于上述結(jié)構(gòu)和材料組合選擇，根據(jù)假定的組成成份分布函數(shù)，計(jì)算出體系的溫度分布和熱應(yīng)力分布。如果調(diào)整假定的組成成份分布函數(shù)，就有可能計(jì)算出FGM體系中最佳的溫度分布和熱應(yīng)力分布，此時(shí)的組成分布函數(shù)即最佳設(shè)計(jì)參數(shù)。

FGM設(shè)計(jì)主要構(gòu)成要素有三:

1)確定結(jié)構(gòu)形狀，熱—力學(xué)邊界條件和成分分布函數(shù);

2)確定各種物性數(shù)據(jù)和復(fù)合材料熱物性參數(shù)模型;

3)采用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)—力學(xué)計(jì)算方法，包括有限元方法計(jì)算FGM的應(yīng)力分布，采用通用的和自行開(kāi)發(fā)的軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。

FGM設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是與材料的制備工藝緊密結(jié)合，借助于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，得出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

4. 2　FGM的制備

FGM制備研究的主要目標(biāo)是通過(guò)合適的手段，實(shí)現(xiàn)FGM組成成份、微觀結(jié)構(gòu)能夠按設(shè)計(jì)分布，從而實(shí)現(xiàn)FGM的設(shè)計(jì)性能?？煞譃榉勰┲旅芊?如粉末冶金法(PM) ，自蔓延高溫合成法(SHS) ;涂層法:如等離子噴涂法，激光熔覆法，電沉積法，氣相沉積包含物理氣相沉積(PVD) 和化學(xué)相沉積(CVD) ;形變與馬氏體相變[10、14]。

4. 2. 1 　粉末冶金法(PM)

PM法是先將原料粉末按設(shè)計(jì)的梯度成分成形，然后燒結(jié)。通過(guò)控制和調(diào)節(jié)原料粉末的粒度分布和燒結(jié)收縮的均勻性，可獲得熱應(yīng)力緩和的FGM。粉末冶金法可靠性高，適用于制造形狀比較簡(jiǎn)單的FGM部件，但工藝比較復(fù)雜，制備的FGM有一定的孔隙率，尺寸受模具限制[7]。常用的燒結(jié)法有常壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)及反應(yīng)燒結(jié)等。這種工藝比較適合制備大體積的材料。PM法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作和成本低等優(yōu)點(diǎn)，但要對(duì)保溫溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度進(jìn)行嚴(yán)格控制。國(guó)內(nèi)外利用粉末冶金方法已制備出的FGM有:MgC/ Ni 、ZrO2/ W、Al2O3/ ZrO2 [8]、Al2O3-W-Ni-Cr、WC-Co、WC-Ni等[7] 。

4. 2. 2 自蔓延燃燒高溫合成法(Self-propagating High-temperature Synthesis 簡(jiǎn)稱SHS或Combustion Synthesis)

SHS 法是前蘇聯(lián)科學(xué)家Merzhanov 等在1967 年研究Ti和B的燃燒反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)的一種合成材料的新技術(shù)。其原理是利用外部能量加熱局部粉體引燃化學(xué)反應(yīng)，此后化學(xué)反應(yīng)在自身放熱的支持下，自動(dòng)持續(xù)地蔓延下去， 利用反應(yīng)熱將粉末燒結(jié)成材，最后合成新的化合物。其反應(yīng)示意圖如圖6所示[16]：

SHS 法具有產(chǎn)物純度高、效率高、成本低、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。并且適合制造大尺寸和形狀復(fù)雜的FGM。但SHS法僅適合存在高放熱反應(yīng)的材料體系，金屬與陶瓷的發(fā)熱量差異大，燒結(jié)程度不同，較難控制，因而影響材料的致密度，孔隙率較大，機(jī)械強(qiáng)度較低。目前利用SHS 法己制備出Al/ TiB2 ， Cu/ TiB2 、Ni/ TiC[8] 、Nb-N、Ti-Al等系功能梯度材料[7、11]。

4. 2. 3 噴涂法

噴涂法主要是指等離子體噴涂工藝，適用于形狀復(fù)雜的材料和部件的制備。通常，將金屬和陶瓷的原料粉末分別通過(guò)不同的管道輸送到等離子噴槍內(nèi)，并在熔化的狀態(tài)下將它噴鍍?cè)诨w的表面上形成梯度功能材料涂層。可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序控制粉料的輸送速度和流量來(lái)得到設(shè)計(jì)所要求的梯度分布函數(shù)。這種工藝已經(jīng)被廣泛地用來(lái)制備耐熱合金發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的熱障涂層上，其成分是部分穩(wěn)定氧化鋯(PSZ)陶瓷和NiCrAlY合金[9]。

4. 2. 3. 1 等離子噴涂法(PS)

PS 法的原理是等離子氣體被電子加熱離解成電子和離子的平衡混合物，形成等離子體，其溫度高達(dá)1 500 K，同時(shí)處于高度壓縮狀態(tài)，所具有的能量極大。等離子體通過(guò)噴嘴時(shí)急劇膨脹形成亞音速或超音速的等離子流，速度可高達(dá)1. 5 km/ s。原料粉末送至等離子射流中，粉末顆粒被加熱熔化，有時(shí)還會(huì)與等離子體發(fā)生復(fù)雜的冶金化學(xué)反應(yīng)，隨后被霧化成細(xì)小的熔滴，噴射在基底上，快速冷卻固結(jié)，形成沉積層。噴涂過(guò)程中改變陶瓷與金屬的送粉比例，調(diào)節(jié)等離子射流的溫度及流速，即可調(diào)整成分與組織，獲得梯度涂層[8、11]。該法的優(yōu)點(diǎn)是可以方便的控制粉末成分的組成，沉積效率高，無(wú)需燒結(jié)，不受基體面積大小的限制，比較容易得到大面積的塊材[10]，但梯度涂層與基體間的結(jié)合強(qiáng)度不高，并存在涂層組織不均勻，空洞疏松，表面粗糙等缺陷。采用此法己制備出TiB2-Ni、TiC-Ni、TiB2-Cu、Ti-Al[7] 、NiCrAl/MgO -ZrO2、NiCrAl/Al2O3/ZrO2、NiCrAlY/ZrO2[10]系功能梯度材料

4.2.3.2　激光熔覆法

激光熔覆法是將預(yù)先設(shè)計(jì)好組分配比的混合粉末A放置在基底B上，然后以高功率的激光入射至A并使之熔化，便會(huì)產(chǎn)生用B合金化的A薄涂層，并焊接到B基底表面上，形成第一包覆層。改變注入粉末的組成配比，在上述覆層熔覆的同時(shí)注入，在垂直覆層方向上形成組分的變化。重復(fù)以上過(guò)程，就可以獲得任意多層的FGM。用Ti-A1合金熔覆Ti用顆粒陶瓷增強(qiáng)劑熔覆金屬獲得了梯度多層結(jié)構(gòu)。梯度的變化可以通過(guò)控制初始涂層A的數(shù)量和厚度，以及熔區(qū)的深度來(lái)獲得，熔區(qū)的深度本身由激光的功率和移動(dòng)速度來(lái)控制。該工藝可以顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱及電氣特性和生物活性等性能，但由于激光溫度過(guò)高，涂層表面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂紋或孔洞，并且陶瓷顆粒與金屬往往發(fā)生化學(xué)反應(yīng)[10]。采用此法可制備Ti - Al 、WC -Ni 、Al - SiC 系梯度功能材料[7 ] 。

4.2.3.3 熱噴射沉積[10]

與等離子噴涂有些相關(guān)的一種工藝是熱噴涂。用這種工藝把先前熔化的金屬射流霧化，并噴涂到基底上凝固，因此，建立起一層快速凝固的材料。通過(guò)將增強(qiáng)粒子注射到金屬流束中，這種工藝已被推廣到制造復(fù)合材料中。陶瓷增強(qiáng)顆粒，典型的如SiC或Al2O3，一般保持固態(tài)，混入金屬液滴而被涂覆在基底，形成近致密的復(fù)合材料。在噴涂沉積過(guò)程中，通過(guò)連續(xù)地改變?cè)鰪?qiáng)顆粒的饋送速率，熱噴涂沉積已被推廣產(chǎn)生梯度6061鋁合金/SiC復(fù)合材料?？梢允褂脽岬褥o壓工序以消除梯度復(fù)合材料中的孔隙。

4.2.3.4 電沉積法

電沉積法是一種低溫下制備FGM的化學(xué)方法。該法利用電鍍的原理，將所選材料的懸浮液置于兩電極間的外場(chǎng)中，通過(guò)注入另一相的懸浮液使之混合，并通過(guò)控制鍍液流速、電流密度或粒子濃度，在電場(chǎng)作用下電荷的懸浮顆粒在電極上沉積下來(lái)，最后得到FGM膜或材料[8]。所用的基體材料可以是金屬、塑料、陶瓷或玻璃，涂層的主要材料為T(mén)iO2-Ni， Cu-Ni ，SiC-Cu，Cu-Al2O3等。此法可以在固體基體材料的表面獲得金屬、合金或陶瓷的沉積層，以改變固體材料的表面特性，提高材料表面的耐磨損性、耐腐蝕性或使材料表面具有特殊的電磁功能、光學(xué)功能、熱物理性能，該工藝由于對(duì)鍍層材料的物理力學(xué)性能破壞小、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成型壓力和溫度低，精度易控制，生產(chǎn)成本低廉等顯著優(yōu)點(diǎn)而備受材料研究者的關(guān)注。但該法只適合于制造薄箔型功能梯度材料。[8、10]

4.2.3.5 氣相沉積法

氣相沉積是利用具有活性的氣態(tài)物質(zhì)在基體表面成膜的技術(shù)。通過(guò)控制彌散相濃度，在厚度方向上實(shí)現(xiàn)組分的梯度化，適合于制備薄膜型及平板型FGM[8]。該法可以制備大尺寸的功能梯度材料，但合成速度低，一般不能制備出大厚度的梯度膜，與基體結(jié)合強(qiáng)度低、設(shè)備比較復(fù)雜。采用此法己制備出Si-C、Ti-C、Cr-CrN、Si-C-TiC、Ti-TiN、Ti-TiC、Cr-CrN系功能梯度材料。氣相沉積按機(jī)理的不同分為物理氣相沉積(PVD) 和化學(xué)氣相沉積(CVD) 兩類。

化學(xué)氣相沉積法(CVD)是將兩相氣相均質(zhì)源輸送到反應(yīng)器中進(jìn)行均勻混合，在熱基板上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并使反映產(chǎn)物沉積在基板上。通過(guò)控制反應(yīng)氣體的壓力、組成及反應(yīng)溫度，精確地控制材料的組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài)，并能使其組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài)從一種組分到另一種組分連續(xù)變化，可得到按設(shè)計(jì)要求的FGM。另外，該法無(wú)須燒結(jié)即可制備出致密而性能優(yōu)異的FGM，因而受到人們的重視。主要使用的材料是C-C、C-SiC、Ti-C等系[8、10]。CVD的制備過(guò)程包括：氣相反應(yīng)物的形成；氣相反應(yīng)物傳輸?shù)匠练e區(qū)域；固體產(chǎn)物從氣相中沉積與襯底[12]。

物理氣相沉積法(PVD)是通過(guò)加熱固相源物質(zhì)，使其蒸發(fā)為氣相，然后沉積于基材上，形成約100μm 厚度的致密薄膜。加熱金屬的方法有電阻加熱、電子束轟擊、離子濺射等。PVD 法的特點(diǎn)是沉積溫度低，對(duì)基體熱影響小，但沉積速度慢。日本科技廳金屬材料研究所用該法制備出Ti/ TiN、Ti/ TiC、Cr/ CrN 系的FGM [7~8、10~11]

4. 2. 4 形變與馬氏體相變[8]

通過(guò)伴隨的應(yīng)變變化，馬氏體相變能在所選擇的材料中提供一個(gè)附加的被稱作“相變塑性”的變形機(jī)制。借助這種機(jī)制在恒溫下形成的馬氏體量隨材料中的應(yīng)力和變形量的增加而增加。因此，在合適的溫度范圍內(nèi)，可以通過(guò)施加應(yīng)變(或等價(jià)應(yīng)力) 梯度，在這種材料中產(chǎn)生應(yīng)力誘發(fā)馬氏體體積分?jǐn)?shù)梯度。這一方法在順磁奧氏體18 -8 不銹鋼(Fe -18% ，Cr -8 %Ni) 試樣內(nèi)部獲得了鐵磁馬氏體α體積分?jǐn)?shù)的連續(xù)變化。這種工藝雖然明顯局限于一定的材料范圍，但能提供一個(gè)簡(jiǎn)單的方法，可以一步生產(chǎn)含有飽和磁化強(qiáng)度連續(xù)變化的材料，這種材料對(duì)于位置測(cè)量裝置的制造有潛在的應(yīng)用前景。

4. 3 FGM的特性評(píng)價(jià)

功能梯度材料的特征評(píng)價(jià)是為了進(jìn)一步優(yōu)化成分設(shè)計(jì)，為成分設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，目前已開(kāi)發(fā)出局部熱應(yīng)力試驗(yàn)評(píng)價(jià)、熱屏蔽性能評(píng)價(jià)和熱性能測(cè)定、機(jī)械強(qiáng)度測(cè)定等四個(gè)方面。這些評(píng)價(jià)技術(shù)還停留在功能梯度材料物性值試驗(yàn)測(cè)定等基礎(chǔ)性的工作上[7]。目前，對(duì)熱壓力緩和型的FGM主要就其隔熱性能、熱疲勞功能、耐熱沖擊特性、熱壓力緩和性能以及機(jī)械性能進(jìn)行評(píng)價(jià)[8]。目前，日本、美國(guó)正致力于建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)特征評(píng)價(jià)體系[7~8]。

5 FGM的研究發(fā)展方向

5.1 存在的問(wèn)題

作為一種新型功能材料，梯度功能材料范圍廣泛，性能特殊，用途各異。尚存在一些問(wèn)題需要進(jìn)一步的研究和解決，主要表現(xiàn)在以下一些方面[5、13]:

1）梯度材料設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)（包括材料體系、物性參數(shù)、材料制備和性能評(píng)價(jià)等）還需要補(bǔ)充、收集、歸納、整理和完善；

2）尚需要進(jìn)一步研究和探索統(tǒng)一的、準(zhǔn)確的材料物理性質(zhì)模型，揭示出梯度材料物理性能與成分分布，微觀結(jié)構(gòu)以及制備條件的定量關(guān)系，為準(zhǔn)確、可靠地預(yù)測(cè)梯度材料物理性能奠定基礎(chǔ)；

3）隨著梯度材料除熱應(yīng)力緩和以外用途的日益增加，必須研究更多的物性模型和設(shè)計(jì)體系，為梯度材料在多方面研究和應(yīng)用開(kāi)辟道路；

4）尚需完善連續(xù)介質(zhì)理論、量子（離散）理論、滲流理論及微觀結(jié)構(gòu)模型，并借助計(jì)算機(jī)模擬對(duì)材料性能進(jìn)行理論預(yù)測(cè)，尤其需要研究材料的晶面（或界面）。

5)已制備的梯度功能材料樣品的體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，還不具有較多的實(shí)用價(jià)值;

6)成本高。

5.2 FGM制備技術(shù)總的研究趨勢(shì)[13、15、19-20]

1）開(kāi)發(fā)的低成本、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)便的制備技術(shù)；

2）開(kāi)發(fā)大尺寸和復(fù)雜形狀的FGM制備技術(shù)；

3）開(kāi)發(fā)更精確控制梯度組成的制備技術(shù)（高性能材料復(fù)合技術(shù)）；

4）深入研究各種先進(jìn)的制備工藝機(jī)理，特別是其中的光、電、磁特性。

5.3 對(duì)FGM的性能評(píng)價(jià)進(jìn)行研究[2、13]

有必要從以下5個(gè)方面進(jìn)行研究：

1）熱穩(wěn)定性，即在溫度梯度下成分分布隨 時(shí)間變化關(guān)系問(wèn)題；

2）熱絕緣性能；

3）熱疲勞、熱沖擊和抗震性；

4）抗極端環(huán)境變化能力；

5）其他性能評(píng)價(jià)，如熱電性能、壓電性能、光學(xué)性能和磁學(xué)性能等

6 結(jié)束語(yǔ)

FGM 的出現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代材料的設(shè)計(jì)思想進(jìn)入了高性能新型材料的開(kāi)發(fā)階段[8]。FGM的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用已成為當(dāng)前材料科學(xué)的前沿課題。目前正在向多學(xué)科交叉，多產(chǎn)業(yè)結(jié)合，國(guó)際化合作的方向發(fā)展。

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