发布时间：2023-09-25 17:40:20
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的科学与技术的概念样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：中学数学；课改理念；教学案例；有效性
中图分类号：G633.6 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2017）14-0024-01
课程改革已经进行多年，在课堂教学实践中，教师要遵循新课改理念，不断探索、尝试寻求一些更加高效的课堂教学方法。在数学教学中，教师要充分激发学生的学习动力，把握学生的学习起点，引导学生主动参与，将教学难点化整为零、逐一击破、精讲精练，以达到提高课堂教学实效的目标。
一、观念转变是前提
（1）教师教学观念的转变。在新课改的大背景下，教师的角色、地位发生了巨大的变化，教师要彻底地改变陈旧的教学观念和教学方法。首先，教师要吃透教材，把每一节教学内容都吃透，注重初高中知识内容的衔接以及必修课程、选修课程之间的衔接；其次，教师要尽量搜集、制作与教材有关的教具，有条件的可以采取多媒体教学；再次，教师要善于把握学生的心理，使学生能够与老师发生共鸣。学生上课的参与度，基本上与教师备课的充分性、课堂魅力、吸引力成正比。一节成功的课堂教学，不在于老师讲得有多精彩，学生做了多少题，而是有多少学生参与了，学生真正理解了多少。
（2）学生学习思路的转变。课改不仅要发挥学生学习的主体地位，更要激发学生的学习兴趣，要让学生在思想上达到从“要我学”到“我要学”的转变。然而，许多学生习惯了“拿来主义”，老师讲什么，学生听什么，这对学习能力的培养是不利的。所以，教师要想办法激发学生的学习欲望，指导学生进行课前预习、课上发挥想象力、课下复习巩固，从多方面将知识点由浅入深地慢慢消化掉。
二、紧密联系生活提高学习兴趣
数学起源于生活，教师在平时的教学中不能把数学和生活分离开来，而是要从生活中抽象出数学问题，利用数学知识解决数学问题，从而达到指导生活的目的。如果单纯地教数学知识学生会觉得乏味，提不起兴趣来。教师要引导学生在生活中发现数学，并用数学指导和服务生活。下面以人教版数学必修1 第一章第一节“集合”为案例，提出问题并予以说明。
问题一：你能说出自己与小组、班级、年级、学校的关系吗？对于这个问题，许多学生刚开始很不解，觉得没有任何难度，也没有多大的意义，但还是有同学回答。生1：我在小组里、小组在班级里、班级包括在年级内、年级归学校管。生2：我是小组里的一员、我是班级里的一员、我是年级里的一员，我是学校里的一员。同学们通过对比，发现第一个同学的回答有问题，他没有说明自己与小组、班级、年级、学校的关系。这引起了学生们的学习兴趣，原来简单的问题也是可能回答错误的。
问题二：刚才第一个同学回答的问题错在哪儿了？生3：忽略了研究对象的主体地位。师：我们不能忽略研究对象的主体地位，可以给要研究的对象起一个名称叫“元素”。这样，就自然地引进了元素的概念。
问题三：如果把每一个同学都当作元素的话，那么我们的班级与我们有什么关系？生4：把我们放在一起就组成了班级。师：我们发现班级是由元素构成的，我们可以给班级起一个名称叫“集合”，这就是我们这节课要学习的内容。师：元素一般用小写的拉丁字母 a、b、c……来表示，集合一般用大写字母A、B、C……来表示，那么元素和集合到底有什么关系呢？生5：元素属于集合。师：我们引M表示属于的符号“∈”，如果把某个同学记作a，把小组集合记作A的话，就可以表示为a∈A。这样，很自然地引出属于符号。师：在问题一中我们把小组、班级、年级、学校分别记作A、B、C、D的话，同学a与A、B、C、D的关系你能表示吗？生6：a∈A、a∈B、a∈C、a∈D。师：请大家仔细观察“∈”的左右有什么共同的特点？生6：左边的元素属于右边的集合，集合中不止一个元素。在探究完元素与集合的关系以后，集合中元素的三个性质教师可以通过三个问题引导探究。问题一：我们班大个子能否构成一个集合？教师通过问题一说明集合中元素的确定性。问题二：一个同学能否在班级这个集合中出现两次？教师通过问题二说明集合中元素的互异性。问题三：班级这个集合中的几个同学换一下座位，构成的集合与换座位前一样吗？教师通过问题三说明集合中元素的无序性。
此案例充分调动了学生学习的积极性，把学生自身融入到问题中去，问题与学生本身非常贴近，能提高学生学习的兴趣。教师在这节课中通过几个问题的提出与解决，像抛绣球一样，使学生学习起来轻松、愉快，比直接灌输的方法获取知识要容易得多，学生的印象也会更深刻，学生真正参与了，成为了学习的主体。
三、结束语
总之，一节高效的课堂教学，要看学生到底学到了多少东西。教师教学的有效性，要看教师是否调动了全体学生的积极性，提出的问题是否都是有效问题。而学生学习的有效性则体现在学生参与体验知识形成过程的程度和知识的掌握程度。
参考文献：
一、整合教学资源,创造性地使用教材
数学课程标准明确提出,“要重视对学生应用意识的培养,强调学数学的目的就是用数学”,学生应认识到数学与日常生活和现实世界之间的联系,能用数学知识解决日常生活中常见的问题,会创造性地使用教材。教师要以发展的眼光来对待数学,对教材给定的内容及意义有其自身的理解和解读,以使给定的内容转化为“自己的课程”,现实对教材的创新和开发,为学生提供丰富多彩的学习素材,自觉改变传统的“教教材”为“用教材”,让课本上的知识“活”起来。
现行大纲对小学数学教学内容做了进一步的更新和调整,主要有:精简数据过大过繁的计算和比较复杂的四则混合运算;删去繁分数;加强中高年级的口算,并增加估算内容、代数的初步知识,增加形如ax+bx=c的方程及相应的应用题;统计初步知识充实数据的整理的内容,把平均数列入统计初步知识内,降低绘制统计图的要求,对统计图表进行一些简单的分析;增加了概率的一些最基本的理念,即事件的确定性与不确定性及可能性的大小;百分数应用题增加了利息的计算等实际问题;几何初步知识,加强测量、画图、拼摆等实际操作等。同时中学数学内容也作了相应的调整。
从教材编写的发展来看,我国中小学数学教材编写的工作者由模仿到创新,由单纯到多样,由理论到实际,已经形成了一套完整的教学体系。作为教师,要整合好教学资源,创造性地使用教材,充分利用日常生活中的实际问题,调动学生的学习积极性,如利润问题、测量问题等,让数学生活化、趣味化,培养学生的学习兴趣。
二、加强素质教育,注重后进生的培养
把素质教育贯彻于数学教学之中,是摆在广大数学教师面前的迫切任务。教师应根据学科特点积极探讨学科知识与素质教育的最佳结合点,促进学生素质的全面提高。
1.认清数学的特点。数学具有内容抽象、应用广泛、推理严谨、结论明确的特点。这些特点很容易使学生走向两个极端,或者渴望求知,或者望而生畏,产生痴迷或厌学现象。要让学生认识到数学之美,帮他们排除畏难心理,使他们喜欢数学,培养其学习数学的兴趣。
2.关注后进生。作为教师,首先要要赏识学生,给后进生以鼓励。放大他们的闪光点,经常赞扬他们,帮助他们逐渐排除自卑心理;构建相容点,排除他们的逆反心理;激发乐学点,排除他们的厌学心理;纠正错误的模仿心理,增强明辨是非的观念。另外,还要激发其“我能行”的想法,让其入门,逐步提高学生的心理素质,切实注重对后进生的培养,一定会见到奇效。
三、培养学生的质疑能力与自主学习能力
英国著名教育家说,“疑是思之始,学之端”“最精湛的教学艺术遵循的最高准则是让自己提出问题”,因此新课程鼓励学生质疑、提问,并在学习中学会设置问题。教师则要引导学生主动参与思考过程,形成探究性学习。在教学中,教师要把课堂还给学生,充分让学生进行探索和研究,让新课程变成动态的、发展的课程,让学生的创新能力在探究的过程中得到充分的展示和发挥。
我国传统的教育观念认为,教师的工作就是“传道授业解惑也”,强调教师是教育的主宰者,是教育活动的组织者和发动者,而视学生为知识的被动接受者。在这样的教学理念指导下,不但不能激发学生的学习兴趣,学生的质疑能力受到抑制,而且也谈不上创造能力的培养。新课程编写的一个显著变化就是引进了不少开发性的问题,在练习、习题中凸显。在教学中,教师要大胆地倡导自主探究、动手实践、合作交流、阅读自学等多种学习方式,使得学生在学习过程中经历直观感知、观察思考、归纳总结等思维过程。这样做有助于提高学生学习的自主性,逐步帮助学生养成独立思考、积极探索、分析判断的良好习惯,从而为创新能力打下基础。
比如,在学习“可能性”这一课时,一定要让学生亲自动手实践得出结论,同时也要提出问题。例如:设置“一个袋子里放有形状大小相同的两个红球和一个白球,每次抓出一个,然后再放回去,那么抓三次是不是一定会有一次能抓出白球呢?”等等这样的疑问,让学生互动实践,对学生的思考能力很有帮助,同时要培养学生主动发现问题和提出问题。
四、发散思维,扩大学生的知识面
培养学生数学解题的发散性思维是数学创新教育的重要任务。发散的结果并不都是有意义有价值的,其中不乏谬误。因此教师要引导学生只有依赖于数学知识体系去思考,发散思维才能去伪存真、去粗取精,从而得出正确的有意义的结论。比如:“三角形的内角和是180度”在这一结论中有以下几个发散点:1.三角形的形状各式各样,是不是所有的三角形内角和都是180度呢?2.如果再多一条边,成为四边形,那么它的内角和是不是也是一个确定的值?3.三角形有内角也有外角,那么其外角的和是不是也是一个确定的值呢?(下转第160页)(上接第159页)等等。教师这样进行引导,使得学生发散思维,就一定会在学习其他方面知识的时候也会自然地、正确地进行发散思维,从而扩大知识面。
在教学中,教师一定要深入钻研教材,挖掘出教材中的创新性思维素材,抓住教材中的“扩点”做补充延伸,进行创新思维训练;抓住教材中的“异点”进行发散思维训练。帮助学生进行有效的创新性学习,培养学生的发现能力和想象能力。同时还要引导学生摆脱思维定势的禁锢,适时变换思路,这样才能有效地扩大学生的知识面。
[关键词]创新能力 心理环境 预习
美术课由于自身的学科特点可以说是所有学科中最“天马行空”的课，同时美术教师的教学也是最具创造性的，因为所面对的每一个学生是如此的特殊与复杂。每个学生都是独一无二的个体，他们由于不同的经历、不同的生活环境、不同的兴趣爱好、不同的能力、不同的性格以及思想行为，注定了他们的美术认知、美术创作不尽相同，我们既不能用对错或统一的标准答案来评定他们的艺术素养，更不能用一成不变的手法去教授这些个性鲜明的学生。如何创造性地运用教育、教学规律，在复杂多变的教学情景中教好美术课，这是美术教师永恒不变的研究课题。根据新课程标准，秉着以学生为本的教育理念，我认为一节优秀的美术课并不在于教师如何讲述知识，而在于老师能否激发学生的主体性，唤起学生的求知欲望，变被动学习为主动探索。没有教不好的学生，只有不会教的老师，改变传统死板的教学方式，提高课堂教学效益一直是我思考的问题，对此我从三个方面着手：
一、提高教师创新能力，深入思考与发掘美术课程
（1）提高自身创新能力
美术课程标准强调“通过综合学习和探究学习，引导学生在具体情景中探究与发现，找到不同知识之间的关联，发展综合实践能力，创造性地解决问题”，“注重创新精神”。创新是民族进步的灵魂，是国家兴旺不竭的动力。创新教育能让学生善于发现和探究新知识、新思想、新事物、新方法。美术学科由于它的学科性质，对学生创新素质培养具有一定优势。要培养学生的创造性，教师自身就需要有艺术的创新精神和创新能力。很多美术教师在工作以后就不再进行美术创作了，在课堂上也只动口，不动手，而创作是一种创新过程，创作有利于促进教师创新能力的培养。身教胜于言传，自身都不再创作，毫无创新精神的美术老师又怎能提高学生的创新能力？美术教学需要教师的教育智慧，一个美术教师要有对艺术的敏感性和发现意识。美术教育资源取之不尽，多手段、多途径、多内容地进行美术创新教育是美术教育价值得到体现的重要前提。只有善于发现和创新教育，我们才能提高学生的审美情趣，激发他们的创新精神，陶冶高尚的道德情操。
（2）精心设计美术课题
作为美术教师应该明确自己的责任与学科任务，在美术教学中要有思想、有分类、有目标地按照不同年级学生的要求选取恰当而有效的课程。我们的美术教育应注重对学生创新精神和能力的培养，在学生各类美术教育活动中，要精心设计一系列能引发学生创新思维的美术课题，课堂作业内容要注重选择有利于激发学生的求知欲和创新思维，能触动学生好奇心，调动学习积极性和主动性。如在上美术欣赏时，一般作业为写小篇幅评论文或临摹画作，为了培养学生的联想思维，我要求学生对著名画家作品进行创意添画、改画、延伸和扩展的练习。这种绘画练习非常有趣，学生能在这些绘画作业中自由想像和随意表达。这些作品充满个性，表达了他们自己对美的思考与探究。在绘画中运用多方式、多角度对学生进行联想思维训练，是我们美术教师在美术教学中经常采用的方法，让学生不断提高联想思维能力，是一项最基本的教学原则。其实，我们的美术课堂并不在乎学生表达是否完美，而在乎的是他们是否具有创意创造的能力，能否表达他们的思想、观点与发现。只有这样的课堂才是具有真正意义的美术课堂，这样的课堂设计能教好地体现美术教育的课程价值和人文精神。
二、课堂具体实施点
（1）以教师的热情带动学生学习动机，产生情感共鸣
中学生对美术还处在简单的认知性审美上，到了高年级更缺乏美术学习的兴趣，所以课堂教学中教师一定要精神饱满，乐观向上，做到寄情于生，寓情于教，以情感引起学生的共鸣，产生感染作用和激励作用，师生情感同起同伏，有机交融。要保持甚至提升这种热情，我在课后研阅读一些教育科研类的图书，注重教育科研，寻求较强的教育理念做支撑。我相信一个教师日常如果能形成良好的阅读习惯，多读一些能真正提升自身内在修养的书籍，思维就会更加活跃，语言表达也会更顺畅。只有自身素养不断提高，才能在课堂上做到厚积薄发，展现教师的个人风采，在学生和艺术作品之间架起桥梁——做心灵的沟通，感染激发学生，正真做到以情动情。
（2）多种方法导入课文，架构师生情感桥梁
上课都有导入，导入过程虽不长，但导入的作用却很重要，师生能否通过合作，一帆风顺地驶到知识的彼岸，靠的都是导入。美术课导入语的设计就像是桥梁，真正的目的是为了让学生过了河进入到课堂学习的状态，因此，我们需要不断扩散新的思维，采取不同情况下运用不同的过河方式。导入的设计有提问题作导入，回顾总结已学知识引出新知识作导入，讲故事作导入，诗歌、谚语、俗语作导入，由美术作品内容情景或形式作导入，社会热点、关注新闻作导入等。无论采用哪种导入方式都要符合有针对性与启发性，逻辑性与全面性，可接受性与趣味性这三个导入的基本要素。课文的导入方式值得我们思考和探索，以便丰富自己的教学方法。
（3）创造一定情景，激发学生情感
现在的教学中多通过幻灯、录像、多媒体技术等提供丰富多彩的景象代替抽象的语言，一定程度上吸引了学生探索求知，但使用这些教学手段的最终目的是让学生能够自主学习，达到教是为了不教的教学目的，所以如果只是单纯使用一些现代化的教学手段做成电子课本或是喧宾夺主的视屏，就没有起到创建情景课堂的效果。艺术源于生活，我更喜欢把学生从封闭的教室带入到户外的环境中，让学生发现自然之美 从而产生丰富的情感。
（4）营造积极的心理环境，让学生积极参与课堂教学
在课堂教学中，我营造积极的课堂教学心理环境，维护学生的心理健康，促进学生的个性品质的发展。
优化心理环境的目的是营造使学生产生积极的心理状态和学习行为的课堂教学气氛。一种积极健康的、建设性的课堂心理环境，不仅可以使学生积极学习、提高参与效率，还会对学生的心理健康和形成良好的个性心理品质产生深刻的影响。有一些后进生学习效果不佳，其主要原因是在学习过程中由于多种原因而形成的心理障碍，导致他们怕学厌学。在平时的教学中我及时发现学生存在的心理问题，了解学生的心理需求。对于学生存在的心理障碍，相互之间多交流、多沟通，寻找出形成的症结，然后通过教育教学策略的适当调整来进行化解和疏导。在帮助这些后进生的同时，我自己也积累了更多的教学实践经验，可以说师生共发展。
（5）调控学生主体参与程度，激发学生积极性
在课堂教学中适时地安排一些生动、有趣的活动，既可以增添课堂活跃的气氛，又可以吸引学生注意力，在活动中达到学习的效果。学生的参与面广，充分激发了学生的积极性，达到事半功倍的效果。如《风筝》一课，把学生以小组为单位合作制作风筝，完成后进行小组之间的比赛，评出最美、飞得最高等奖项。这次活动学生的参与面广，充分激发了学生的积极性，达到事半功倍的效果。
三、 课前预习和课后拓展是课堂效率的保障
（1）做预习
预习可以是对旧知识的复习，温故而知新，以旧带新作新课铺垫。做预习还可以在学习新课之前，由教师提前布置习题，让学生搜集一些资料，采用以小组为单位的形式，让学生以小组为单位汇报习题完成情况，待教师作简短小结后，便可与新课衔接。有了预习学生听课目的明确，在预习中发现问题，探究问题，带着问题去学习，课堂学习效率必会提高。
（2）课后拓展
关键词 模拟电子技术 CDIO 教学改革 工程素质
中图分类号：G424 文献标识码：A
Exploration on Teaching Reform of Analog Electronic
Technology Based on CDIO Conception
ZHOU Feihong
（School of Information Science and Engineering， Hu'nan International Economics University， Changsha， Hu'nan 410205）
Abstract For teaching must obey and serve the talent training goal， we implement teaching reform for Analog Electronic Technology. Introducing the concept of CDIO engineering education in the teaching reform process， we organize teaching process according to the main line of the CDIO ability cultivation. Reform measures include teaching organization， teaching methods and practice teaching. Emphasis on the students' engineering quality in the process of teaching， we achieved good teaching results in practice.
Key words Analog Electronic Technology； CDIO； teaching reform； engineering quality
模拟电子技术是电学类专业的一门具有鲜明工程背景的专业基础课，课程的基本任务是使学生掌握电子技术方面的基本概念、基本原理和基本分析方法，从而初步具备电子技术工程人员的基本素质，为进一步学习后续各类课程打下良好的基础。①然而传统的教学在教学方式与手段上，一般只注重知识的传授，忽略了工程素质的培养。有学者对企业对当代大学生素质的要求作了调查，认为当前大学生的素质与企业需求还有一定的差距，大学生需要从能力、经验、道德品行等各个方面全面地提升。②在这种学习形势下，湖南涉外经济学院（以下简称“我校”）作为一所应用型大学，在全校推行以高素质的应用型人才培养为目标的课程教学改革。而CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）工程教育模式恰好是这方面的先行模式和典范，③CDIO代表着构思-设计-实施-运行，它以产品研发到产品运行的生命周期为蓝本，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。该模式强调将能力、素质教育融入专业知识教育中。为了提高模拟电子技术课程的教学质量，培养具有创新精神和工程实践能力的应用型人才，我们以CDIO工程教育理念为指引，从课程教学组织方式、教学方法、实践教学三个环节进行了教学改革。
1 一体化的课程教学组织方式
1.1 不同课程教学的对接与支撑
我校的模拟电子技术和数字电子技术都在大二第一个学期开设，传统的教学模式下，这两门课程的教学是相互独立的，解决问题时，思维受到限制，不能很好地将各门课程内容融会贯通，创新能力的培养也无从谈起。推行CDIO教育模式后，对两门课程整个学期的教学内容和授课次序进行了调整，无论是案例与例题分析还是设计性的实验或作业，学生都可以运用所学的知识来解决。如设计信号产生电路时，有的同学用555来实现，有的同学用运放来实现，这样就可以引导学生对不同方法设计的电路的成本、准确度和稳定性进行分析，从而找到最合适的设计方法。经常进行这样的训练，有助于提高学生的工程素养。
1.2 个体学习与团队学习
随着团队在组织中的广泛应用，人们提出“团队，而非个体，是现代组织中最基本的学习单位”，个体创新行为往往是在团队工作背景下产生的。④CDIO工程教育模式强调个人能力以及个人交往能力的培养。在学习过程中个体学习是培养自主学习的好方法，也是培养自主创新能力的手段。团队学习则比较注重的是培养团队精神。创建良好的学习伙伴关系和学习化团队，不仅是一种重要的学习能力，对团队中每个成员的学习效率产生着决定性的影响，而且对学生健康人格的发展和协作、交往能力的培养具有不可替代的作用。因此在教学过程中，除了强调个体学习还特别注重团队学习。个体学习主要在课堂进行，团队学了课堂时间还有课余时间。将学生以寝室为单位分成若干个小团队，上课的时候各组同学坐在一起，方便课堂的团队讨论，也有利于促进团队作业的顺利完成。
1.3 教师讲授与学生讲授及讨论
传统的教学主要采用“说教”的形式，由于学习内容比较枯燥，学生主动学习的积极性低。虽然对基本电路的分析方法有所掌握，但却不能灵活运用，缺乏系统项目的训练。课程组通过分析课程特点，在教学过程中采用教师讲授和学生讲授相结合的方式。教师讲授主要以案例分析为主，通过具体案例来讲授所涉及到的专业知识。一章结束以后，布置几个设计性的实例，让学生以团队为单位自己设计，并安排两到四节课的时间供学生讲授设计思路、所涉及到的知识，并组织全班同学进行讨论。理论联系了实际，学生的学习就有了兴趣，这种组织方式能让学生体验了过程的艰辛以及探得结果的成就感。
1.4 教学反馈机制
传统的以考试成绩来反映教学效果以及学生的掌握程度的反馈机制不仅不能反映真实的情况，对学生的学习积极性也有一定程度的打击。因此，必须建立更加合理的教学反馈机制来监控教学质量和效果。图1可以用来概括在整个教学活动中的过程管理。
本反馈环中小节的反馈主要采用提问复习知识点的方式进行，一般在讲授新内容之前进行；小节结束以后通过作业来巩固知识点；章结束后通过设计型电路来测试学生的综合应用能力；全部章结束后，采用一次综合性的课程设计来测试学生对所有已学专业基础课程知识的应用能力。在各反馈环节中，除了作业外可以根据学生的层次制定不同难度和学习目标的考核内容；在成绩计入方面，有区别地对待。对于特别有想法，设计思路特别好的学生可以适当加分。
与一般的教学模式相比，该反馈机制更加关注工程推理，可以训练学生的系统思维模式，有助于提高学生发现问题，解决问题的能力。
2 多元化的课程教学方法
2.1 演示教学法与案例法的灵活运用
模拟电子技术课程内容复杂枯燥，掌握程度依赖于学生的理解能力。演示教学法就是将特定的教学内容形象生动地介绍给学生。⑤如在讲解器件时，为了避免了抽象可以通过实物展示的方式使学生认识器件；在讲解PN结时，可以采用flash多媒体演示，将半导体内部载流子的运动过程直接生动地展示在学生眼前，可以加深学生的理解；而对于具体电路的分析，如单管共射极放大电路的研究时，采用Multisim软件仿真对于元件参数对放大电路性能的影响则显得更直观，更有说服力。在分析各种电路时，教师还要选择好案例，最好同一个案例用不同的分析方法或是同一个案例经过小小的变化以后变成另一个例子来分析。这样学生就对同一电路的不同分析方法或是不同组态电路的分析有一个系统的了解。
2.2 项目驱动与问题引导
项目教学法在教学过程中注重理论与实践相结合，在教学过程中，选择合适的项目，比如一个具有电子混响、音调控制，并可实现卡拉OK伴唱的音响放大电路。音响放大电路可以分成几个小的模块，比如话筒放大电路，电子混响电路包括滤波电路、延时电路、时钟脉冲产生电路、混响前置放大电路，音调控制电路和功率放大电路。在讲授相应内容时可以作为案例，也可以作为章结束后的设计性电路。课程结束后，学生整合并适当调节参数就可以设计出音响放大电路。在教学过程中还要注意多采用问题引导的方式，让学生自己去摸索，教学效果更好。
3 实践教学改革
我校的模拟电子技术课程课时安排为：理论72课时，实验18课时。为了在实验中体现模拟电子技术理论知识在实际电子电路中的应用，采用验证性实验在课堂或课后以仿真的形式进行，在实验室进行综合性和设计性实验的方式。在实验教学过程中，指导学生按“设计目的及要求―查阅相关资料―实验方案设计―计算机仿真―元器件选择―实验室实施”过程完成实验。前面四个步骤在课后进行，最后两个步骤到实验室完成。这种实践教学方式一方面提高了学生应用所学知识设计电路及调试能力，另一方面也熟悉了从理论到工程实践的流程。
4 结束语
通过模拟电子技术课程改革，我们发现引入CDIO工程教育理念后，逐渐建立了以往教学中缺乏的工程观念，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的团队意识，同时对教师自身的水平也做出了更高的要求。教学改革永无止境，是一个需要一直探索的领域。只有这样，我们才能够培养出适应时代需要的高素质的创新性应用型人才。
基金项目：湖南省普通高校2013年度教学改革研究项目（湘教通[2013]223号-496）；湖南省普通高等学校2012年度教学改革研究项目（湘教通[2012]401号-489）；湖南省普通高等学校“十二五”专业综合改革试点项目（湘教通[2012]266号-65）；湖南省普通高等学校2011年度教学改革研究项目（湘教通[2011]315号-427）；湖南涉外经济学院2013年度教学改革研究项目招标项目（湘外经院教字[2013]77号-14）
注释
① 华成英，王红，叶朝辉.电子技术基础课程研究型教学模式的探索与实践[J].北华航天工业学院学报，2011（4）：41-43.
② 许庆亚.企业对当代大学生素质要求的调查与思考[J].文教资料，2013.10：151-153.
③ 胡雄心，姚远，高红俐.CDIO模式下模电授课模式的探讨[J].电气电子教学学报，2008.4（30）：106-108.
第2课时 与圆有关的概念
一、选择题
1下列说法中,正确的是
(
)
A.弦是直径
B.半圆是弧
C.过圆心的线段是直径
D.圆心相同半径相同的两个圆是同心圆
2如图MN为☉O的弦,∠M=30°,则∠MON等于
(
)
A.30°
B.60°
C.90°
D.120°
3.下列说法中,错误的是
(
)
A.直径相等的两个圆是等圆
B.长度相等的两条弧是等弧
C.圆中最长的弦是直径
D.一条弦把圆分成两条弧,这两条弧可能是等弧
4.在☉O中,直径AB=a,弦CD=b,则a与b的大小关系为
(
)
A.a>b
B.a≥b
C.a
D.a≤b
5
如图1,在☉O中,AC∥OB,∠BAO=25°,则∠BOC的度数为
(
)
图1
A.25°
B.50°
C.60°
D.80°
二、填空题
6.如果圆的半径为3,那么弦长x的取值范围是
.
7如图2,点M,G,D在半圆O上,四边形OEDF,HMNO均为矩形,EF=b,NH=c,则b与c之间的大小关系是b
c(填“”).
图2
8如图3,在平面直角坐标系xOy中,点M的坐标为(3,0),☉M的半径为2,过点M的直线与☉M的交点分别为A,B,则AOB的面积的最大值为
.
图3
三、解答题
9.如图,已知AB为☉O的弦,点C,D在AB上,且AC=BD.求证:∠AOC=∠BOD.
10.如图4,CD是☉O的直径,A为DC的延长线上一点,点E在☉O上,∠EOD=81°,AE交☉O于点B,且AB=OC,求∠A的度数.
图4
11.如图5,A,B,C是☉O上的三点,BO平分∠ABC.求证:BA=BC.
图5
12.如图6,两个正方形彼此相邻,且大正方形ABCD的顶点A,D在半圆O上,顶点B,C在半圆O的直径上,小正方形BEFG的顶点F在半圆O上,顶点E在半圆O的直径上,顶点G在大正方形的边AB上,若小正方形的边长为4,求该圆的半径.
图6
答案
1-5
BDBBB
6.[答案]
[解析]
圆的半径为3,则圆中最长的弦即直径的长度是6,因而弦长x的取值范围是0
7.[答案]
=
[解析]
如图,连接OM,OD.
四边形OEDF是矩形,
b=EF=OD,同理c=OM.
OM=OD,b=c.
8.[答案]
6
[解析]
AB为圆的直径,AB=4,
当点O到AB的距离最大时,AOB的面积最大,即当OMAB时,AOB的面积最大,最大值为12×3×4=6.故答案为6.
9.证明:OA=OB,∠A=∠B.
在OAC和OBD中,OA=OB,∠A=∠B,AC=BD,
OAC≌OBD(SAS),∠AOC=∠BOD.
10.解:连接OB,如图.
AB=OC,OB=OC,
AB=OB,∠A=∠2.
∠1=∠A+∠2,
∠1=2∠A.
OB=OE,∠1=∠E,∠E=2∠A.
∠EOD=∠A+∠E=81°,
3∠A=81°,∠A=27°.
11.证明:连接OA,OC,如图.
OA=OB,OB=OC,
∠ABO=∠BAO,∠CBO=∠BCO.
BO平分∠ABC,
∠ABO=∠CBO,
∠BAO=∠BCO,
OAB≌OCB,BA=BC.
12
解:连接OA,OD,OF,如图.四边形ABCD为正方形,CD=AB.又OD=OA,OC=OD2-CD2,OB=OA2-AB2,OC=OB.
设OB=x,则OE=x+4,AB=2x.
在RtAOB中,OA2=OB2+AB2=x2+(2x)2=5x2.在RtOEF中,OF2=OE2+EF2=(x+4)2+42.
又OA=OF,(x+4)2+42=5x2.
整理得x2-2x-8=0,
关键词：心理技术；心理学；内涵；外延；特点
近年来，心理技术一词在我国逐渐升温，人们开始广泛使用心理技术这一概念，但关于心理技术的内涵和外延学界尚未达成共识。人们要相互交流就必须对某些名称和术语有共同的认识，要对名称和术语的含义作出明确的规定，也就是给出它们的定义。为了方便交流，以及更好更多地运用心理技术，明确心理技术的概念是必要的。目前，对心理技术内涵和外延的认识还处在探讨阶段，要明确心理技术这个概念的确切含义还需要一些时间。
一、心理技术的定义
心理技术一词早在20世纪初就被西方一些心理学家使用。近年来，国内有些专家学者对心理技术作出了解释。例如，心理技术包括实验心理技术系统、心理测量技术系统和心理指导与训练技术系统[1]。现代心理技术的内容体系由四个主要方面构成：人员心理素质测评技术、社会心理测查技术、心理咨询与治疗技术和经济心理技术[2]。心理技术包括实验心理技术、心理测量技术和心理社会化技术[3]。心理技术包括实验技术、测评技术和干预技术[4]。2008年，张掌然、张媛媛在《从心理问题学的角度透视心理技术》一文中曾给心理技术下定义：“心理技术是发现和解决心理问题的技术。”他们认为：从发现和解决问题的角度来看，可以把心理技术分为发现心理问题的技术和解决心理问题的技术；根据心理技术指向的对象的不同，可以把心理技术分为自指性技术和他指性技术[5]。
之所以要给一个概念下定义，是要确定一个认识对象或事物在有关事物的综合分类系统中的位置和界限，使这个认识对象或事物从有关事物的综合分类系统中彰显出来。当我们给一个概念作内涵定义时，需要将其本质特征揭示出来，其难点在于找到其本质特征；而当我们给一个概念作外延定义时，需要列出这个概念所包含的所有事物，其难点在于划分时必须包括所有相关事物。国内学者在解释心理技术时大多是给出心理技术的外延。对心理技术的本质特征或内涵作出确切表述的确是比较难的，一般认为，最有代表性的定义是“属+种差”定义，即把某一概念包含在它的属概念中，并揭示它与同一个属概念下其他种概念之间的差别。如果我们要给心理技术下“属+种差”定义，就要确定其属概念。如果认为心理技术的属概念是技术，那么，在技术之下与心理技术并列的种概念是物理技术和生物技术。只要找出心理技术与物理技术和生物技术的种差即可。其定义可以是：心理技术是用于变革心理现象的技术，或心理技术是改变心理活动的技术，抑或心理技术是用于改变脑的机能及活动过程的技术。如果认为心理技术的属概念是心理学，那么，在心理学之下与心理技术并列的种概念是心理理论和心理应用。其定义就可以是：心理技术是介于心理理论研究与心理实际应用之间的中层理论或学科，或心理技术是将心理学原理、理论、方法应用于社会生活实践的中间学科，或心理技术是为了达到某种目的，根据心理学理论所开发出来的技术。由此看来，要给心理技术下一个“属+种差”定义还是比较容易的，但很容易出现定义过窄或过宽的现象，因为“属”及“种差”都是很难确定的。
技术不同于科学，科学回答“是什么”和“为什么”的问题，技术则回答“做什么”和“怎么做”的问题。综合考虑，笔者试着给出心理技术的定义：心理技术是人们用于了解、影响、利用、模拟心理活动所采取的一切方法、手段和技能的总和。这个定义列出了心理技术的四大部分内容（二级概念），即了解心理活动的技术、影响心理活动的技术、利用心理活动的技术、模拟心理活动的技术。这样划分可以涵盖心理技术所包含的所有事物，即心理技术的外延。而“一切方法、手段和技能的总和”则概括了技术的三种形态。方法是知识形态，包括方式、途径、措施、办法、做法、程序、步骤、策略、规则、原则等。手段是物质形态，包括工具、器具、设备、仪器、量表、环境、情景、活动等。技能是人才形态，是一个人通过练习获得的能够完成一定任务的技巧和能力。技能也是通过练习而形成的合乎法则的活动方式。心理技术人才是指掌握一定心理技术的人才，如心理测评师、心理辅导师、心理咨询师、心理教师、设计师、工程师等。心理技术人才是心理技术的核心，有了心理技术人才，就可以发明创造出更多物质形态和知识形态的心理技术。
（一）了解心理活动的技术
所谓了解心理活动的技术是指通过某种方法、手段和技能，认识、知道、清楚、明白某人或某些人的心理特点的技术。既包括“了”的过程，也包括“解”的过程，可以简称为心理了解技术。常见的方法有：观察法、调查法、实验法、访谈法、个案法、档案法、心理测量法、心理测查法、心理评估法、心理诊断法、分析法等。常见的手段（工具）有：智力测量量表、气质测验量表、兴趣测验量表、性格测验量表、人格测验量表、心理健康测量表、房树人技术、箱庭技术、心理素质评估软件、人才测评软件、测谎仪等。
（二）影响心理活动的技术
所谓影响心理活动的技术是指以直接或间接的方式促进或改变人的心理行为的技术，可以简称为心理影响技术。用于促进心理发展、心理活动的方法有：体验法、参与法、强化法、训练法等。还可以细分为：以提高智能为目的的技术，如潜能开发技术、强化记忆技术、集中注意技术，观察训练技术、联想训练技术等；以培养情商为目的的技术，如情感升华技术、心态平衡技术、兴趣培养技术、意志磨练技术、性格完善技术等；以完善自我意识为目的的技术，如自我认知技术、自我评价技术、自我管理技术、自我设计技术、自我发展技术、自我完善技术等；以和谐人际关系为目的的技术，如人际交往技术、人际吸引技术、留意技术、接纳技术、品位技术、感恩技术、沟通技术、约会技术、慈善技术等；以调动人的积极性为目的的技术，如需要满足技术、公平技术、期望技术、环境影响技术、行为刺激技术、活动参与技术、赏识技术、赞扬技术、肯定技术、心理暗示技术等。用于改变心理行为的方法有：行为改变技术、心理咨询技术、心理辅导技术、心理干预技术、心理疏导技术、心理治疗技术、共情技术、倾听技术、认知调整技术、情绪宣泄技术、放松技术、心理援助技术以及自我调节技术、自我暗示技术等。用于促进心理发展、心理活动的手段（工具）有：围棋、象棋、国际象棋、桥牌、七巧板、魔方等益智类器具，猜谜、奥数、手指操等。用于改变心理行为的手段（工具）有：听音乐、舞蹈、跑步、爬山、游泳、旅游、角色扮演等手段，用于情绪宣泄的橡皮人和其他器具。
（三）利用心理活动的技术
所谓利用心理活动的技术是指利用心理活动规律为某种目的服务的技术，可以简称为心理利用技术。心理利用技术被广泛地应用于各行各业，如特殊行业、特殊岗位的人员选拔、培训，如利用错觉搭配服饰等。尤其是在企业，心理利用技术渗透在经营、管理、生产、销售的各个环节。为了让员工的工作得心应手、效率高，企业常常根据人的心理特点安排工作，或根据工作性质安排人，如让性格外向、善于交际的人做推销员，选用性格内向、稳重的人做编辑、会计、程序员等；为了提高工作效率，企业会根据人的心理特点布置环境，设计工具、设备；为了提高商品的认可度，厂家会根据不同人群的心理特点，对产品的形状、尺寸、重量、颜色、功能及外包装进行精心设计，如根据儿童的心理特点，将儿童食品设计成儿童喜欢的味道、形状、颜色，将儿童玩具设计成儿童喜欢的卡通形象、添加儿童喜欢的声音等；为了提高广告效果，商家会根据消费者的心理特点设计、安排广告，如聘用明星做化妆品广告等。
（四）模拟心理活动的技术
所谓模拟心理活动的技术是指模仿、虚拟、复制、仿真心理活动的技术，可以简称为心理模拟技术。20世纪70年代创立的“认知科学”是一门探究人脑或心智工作机制的前沿性尖端学科，其研究目标是“发现心智的表征和计算能力以及它们在人脑中的结构和功能表示”。认知科学研究以人类为中心的认知和智能活动，使人类自我了解和自我监控。科学家们为自己提出了一个高精尖的课题：把人的思维方式和行为研究清楚，然后人工模拟它。这项研究已经取得了一些可喜的成果。如“高级自律机器人”，不仅具有感觉、识别、推理和判断能力，还可以根据外界条件的变化，通过学习、总结经验来获得修改程序的规则，在一定范围内自行修改程序。这种智能机器人已拥有一定的自动规划能力，能够自己安排自己的工作，可以像一个自主的人一样独立地活动和处理问题。再如“人工智能”，用实验的方法，以计算机为手段模拟人类思维的本质；“人造大脑”已经能够进行游戏、绘画、心算、思考等；“人格信息包”技术认为人的认知、情感、个性以及全部人生信息，都可能是以电子脉冲的形式存在于大脑的记忆库中的，人们可以通过某种手段测定这些脉冲，并把它们从记忆库中复制出来，保存在计算机里，用于被复制、移植和数字化运作。
二、心理技术的特点
关于心理技术的特点，国内一些专家学者给出了自己的观点，如张掌然、张媛媛认为，心理技术有“复杂多样性、间接性、不确定性、人格和道德制约性、文化差异性”等特点。笔者认为，心理技术有同技术一样的特点，如复杂性、多样性、依赖性、广泛性等，同时还有自己的特点。
（一）相对性和有效性
心理技术的首要特点是相对性与有限性。无论采取什么方法、手段了解人的心理活动都是相对的，不可能绝对准确。人是非常复杂的，哪怕是采用标准的心理测量量表，结合使用几种不同方法，也很难对个体作出绝对准确的评价。无论采取什么方法、手段促进或改变人的心理行为都是有限的，不可能完全达到预想效果。有研究表明，并不是所有的心理治疗都有效果，有些人即使接受了正规的心理治疗，问题也很难得到改善。
（二）显性与隐性
心理技术的第二个特点是显性与隐性。有时一句话、一个手势、一个动作、一个眼神就能马上改变一个人的情绪。而心理技术在促进人的心理发展方面大都不是立即见效的，而是表现为后效、慢效、长效。我们不能指望一次心理训练就能够培养出某种积极心理品质，但也不能说此次心理训练没有效果，它的效果是隐性的。
（三）普适性与针对性
第三个特点是普适性与针对性。有些心理技术具有普适性，如潜能开发技术、自信心提高技术、行为强化技术等，应用在任何人身上都会有效果。而有些心理技术在使用时就必须充分考虑到对象的知识、经验以及时间、空间、文化背景等因素，否则效果甚微。如心理治疗必须针对对象的特点选择适当的方法、手段，有证据表明，某些治疗方法只对某些疾病有疗效。
（四）尖端性与综合性
第四个特点是尖端性与综合性。相对于其他技术而言，心理模拟技术是最复杂、最艰难、最尖端的技术，因为人脑的工作机制是最大的宇宙之谜。要完成这样一个尖端课题，需要综合运用认知科学、生命科学、信息科学、纳米科学以及心理学的最新研究成果，需要综合运用生命技术、信息技术、纳米技术、仿生技术、再生技术等。可以说，心理模拟技术是众多高新技术的交叉融合。
三、心理技术的发展前景展望
21世纪的科技重点是人类认识自己、改变自己。当我们进一步认识宏观宇宙和微观宇宙的同时，对心灵宇宙的认识也在进一步加深。世界上最难认识的是生命，生命中最难认识的是心理，人的心理活动还有许多方面未被认识。人类行为、心理活动是否都有一定的生理基础？随着人类基因工程的完善，是否有一天我们可以更深入地认识心理活动机制？随着心理技术的开发，是否有一天我们可以自主地支配心理行为？一些俄罗斯科学家指出，在不远的将来，心理技术将引发一场全球革命，下一代将可能具有更好地利用自己心理的能力。可以毫不夸张地说，21世纪将是心理的世纪，开发、运用心理技术促进心理发展、维护心理健康，促进人类社会的文明进步是人类的共同任务。
[1] 罗杰，陈庆良，卿素兰.论建构中国心理技术学体系[J]. 贵州师范大学学报（自然科学版），2002，20（1）：110-113.
[2] 杨鑫辉.现代心理技术学[M] .上海：上海教育出版社，2005.
[3] 程，罗媛.心理技术学的发展与困境及其产业化[J].黑龙江教育学院学报，2007，（4）：54-56.
知识整合技术的学科教学法知识(TPACK)框架是在反思WebQuest和TELS缺陷的基础上提出来的，旨在弥补两者只强调“技术”和以“学生为中心”而忽视了“教师所需知识”“学科知识、教学法、技术之间复杂的关系”和“教师在教学过程中所起的重要作用”的误区。TPACK是整合技术的教师知识框架，是在Shulman的学科教学知识(PCK)基础上建立的，是与技术的融合。学科内容、教学法和技术之间的相互交互形成了四种新的知识，即学科教学知识(PCK)、整合技术的教学法知识(TPK)、整合技术的学科内容知识(TCK)和整合技术的学科教学法知识(TPACK)。这一框架强调了教师必须具备的全新知识，教师是课堂的设计者、实施者，是学生学习的引导者和监控者，是课程的设计者；强调不同境脉应采用不同的整合途径和方法；强调解决方案的多样性、灵活性和适切性。在课堂中整合技术是一个复杂和结构不良的问题，即不存在一种适用于每一门学科、每一位教师或每一种教学观念的解决方案，这种方案的获得取决于每位教师的认知灵活性。
二、研究设计
(一)实验对象与过程实验对象为河北省遵化市某小学的六年级学生，研究采取准实验的研究方法，由同一位教师进行教学。首先对六年级8个班级的学生进行8周的科学课程教学，在第九周进行一次前测，即期中质量检测；从第十周开始按照前测的学习成绩和方差的齐同性选取了六(2)和六(6)两个班进行实验研究，为了叙述方便，将六(2)命名为A班，六(6)命名为B班，A班为TPACK实验班，采用TAPCK的理念进行教学，B班为实验对照班，继续延续前面的教学方式；在第十八周进行第二次测验，即期末质量检测。
(二)建立假设与确定变量研究假设：基于整合技术的教学法知识理念对小学六年级的科学课进行设计与教学，学生的学习效果明显优于传统教学方式。条件因素C=学生进行科学课程的学习；自变量X=两种教学方式(即TAPCK方式和传统教学方式)；因变量Y=学生的科学课程成绩；干扰变量包括学生的主观态度、情绪变化、习惯和动机等。为了避免干扰因素对实验结果的影响，教师时时关注学生的异常反应并及时妥善解决。
(三)实验结果1.前测成绩分析。通过SPSS工具对A班和B班的前测成绩进行比较分析，A班的科学成绩平均值为73.12分，B班的科学成绩平均值为72.91分；两个班的差异性显著概率P=0.81>0.05。通过这些数值可以断定，两个班级的科学成绩不存在显著差异，完全可以进行对比实验。2.后测成绩分析。A班的成绩均值为89.21分，B班成绩均值为81.91分，它们的均值之差较为显著，差异显著性概率P=0.016<0.05。通过这些数据可断定，A班与B班的科学成绩存在着显著性差异。这也证明了试验的假设是成立的，即基于整合技术的教学法知识理念对小学六年级的科学课进行设计与教学，学生的学习效果明显优于传统教学方式。
三、实验讨论与案例剖析
研究表明基于TPACK的小学科学教学与另一组进行普通教学的班级相比能够明显地促进学生的学习。根据实验结果，笔者从科学内容知识、科学教学法知识和教与学相关技术三个维度来讨论基于TPACK的小学科学教学，并结合“植物与能量”一课进行从设计到实践的详实阐述。
(一)明确科学学科中的TPACK要素及关系科学这门学科有它独具的特殊性，即科学与技术是一对自然的、长期相随的伙伴。科学家们为了工作而开发技术，同时也为了商业目的而进行技术的研发。在TPACK框架下进行科学知识的教学首先面临的挑战就是如何把技术整合到学生对科学知识的学习中去。在整合教与学的过程中，教师必须明确技术应该用于“如果不用技术就很难甚至无法完成的事情”之中，而不是重复使用那些常规方法就可以完成的事情或者能够解决某个具体的教学问题。因此，教师必须通过TPACK框架进行科学知识的分析，确定科学内容知识、教学法知识和技术之间复杂、动态的平衡关系。学科内容知识是实际被学习或教授的学科知识，本次研究中的学科内容是指“植物与能量”一课的学习目标知识。教学法知识(PK)是关于教与学的过程、实践或方法的深层次知识，包括所有的教学目的、价值观和策略。学科教学法知识的核心是转换学科内容从而为教学所用，即教师通过解释科学的内容知识、寻找多种途径来表征科学知识以适应不同概念和学生的先前知识。技术知识是为了那些“不得不通过技术支持和解决”的学习难题或主题而提供的解决方法，同时应该意识到技术应用的可供性和限制性。整合技术的学科知识旨在通过技术富有成效的方式支持数据的表征与操作，科学的学科内容也限制了能被采用的技术类型，同样技术也限制了可能的表征类型，但是反过来也构造了新的、多种多样的表征。整合技术的教学知识是对当具体技术应用时教与学如何改变的一种理解，教师需要放弃技术“功能固着”的想法，发展技能以超越当前技术，并且为自己的教学法而“重新配置”技术。整合技术的教学法知识需要教师深刻地理解这些技术工具的教学功能可供性和限制性，以及技术运用的学科境脉。整合技术的学科教学法知识是一种新型的知识形式，超越了所有三个要素(科学内容知识、教学法知识和技术知识)，这些要素处于一种动态平衡状态，处于一种“必要的张力”状态，若这些要素中的任何一个发生改变，那么就要由另外两个要素发生改变来进行“补偿”。基于TPACK的小学科学教学图表明，学科内容、教学法和技术既彼此独立作用，也相互整合作用。成功的整合技术的教学要求持续地创造、维持和重建各要素之间的动态平衡。基于TPACK的小学科学教学中最为复杂、最为重要的关系莫过于整合技术的学科教学法知识(TPACK)，它的设计与应用是体现教师是否能够成功地将技术有效地融合进学科教学知识中的一种能力，在融合的过程中将会引起其它要素和关系的变化。简言之，教师的技术、科学知识和教学法知识综合在一起的关键就是要知道在何处使用技术，使用何种技术，如何使用这种技术进行教学或帮助学生学习。第一，技术在何处使用的切入点在于如何促进或帮助学生和教师进行学习和教学，这与科学这一学科的性质和教学知识密不可分，即某些科学的学习主题必须通过技术才能够帮助和完成教与学这一过程，例如学生学习植物如何进行光能与化学能的转换时，通过应用三维动画、视频等技术手段，与通过语言文字和简单的图片描述相比，技术在促进学生学习方面呈现出卓越优势。第二，确定使用何种技术关键在于明确哪些技术可用，以及决定应该使用哪些技术。这一过程是在充分分析科学内容知识和搜集教学法知识基础上进行综合考虑的结果，即哪些技术用于服务教与学，哪些技术专门用来教授和学习科学知识，哪些技术专门用来进行科学实验活动。第三，如何使用技术进行教学需要教师关注科学主题知识、学生的理解与认知、教学法知识，并对使用技术时可能发生的状况作出预测和准备。
(二)“植物与能量”的TPACK设计1.科学主题内容(CK)教学主题或学习目标是进行TAPCK设计的首要阶段，因为它是教师和学生通过教与学活动所要达到的最终目标。明确学习目标不仅是教师组织安排教学策略的基础，同时能够让学生确立明确的学习目标，充分调动起学生学习的积极动机和学习兴趣。科学内容知识的分析可以分为基础知识、重难点知识，以及与这些知识相关的先决知识，即在对学习目标知识分析后同时要关注实现学习目标所需的前提知识。科学主题知识的分析有利于教师事先建构和组织结构良好的知识体系，与此同时，对学习目标先决知识的分析将有利于教师做好教授新知识的预热准备设计。除此以外，学科知识还包括如何把教授的知识和现实的应用联系起来，知道与所教授主题相关的科学领域中大的未决问题等等。关于“植物与能量”一课的主题内容分析主要采取以下几个步骤：第一，确定教授或学习的科学知识。植物与能量这两个知识点以及两者之间的关系是本文的重难点知识，即“植物的能量是什么？”“植物的能量是如何产生的？”“植物能量产生过程的基本图解学生是否能够理解和进行简单的语言、图画的描述？”，这三个问题对于学生的认知与理解是一种难度较大的挑战。此外，学生还须掌握的知识是植物产生的化学能与光能的转换关系，以及都有哪些物质参加了这一变化过程。第二，先决知识的确定。新知识的习得是否需要先决条件是确保课程顺利引入和开展的前提条件，是提高教学和学习效率的基本保障，以防止学生初步进行新知识学习时就受到强大的学习阻力。需要学生了解和掌握有关植物与能量的先决知识包括生物的生命与能量的关系、人类和其它动物获取生命活动能量的途径，知道各种生物的生命活动都要消耗能量。第三，确定学科内容知识与现实的联系。概念体是学习者唯一可以对现实及其所接收信息进行解码的工具，这一特殊的解释系统决定了解码信息和建构知识的方式。学习正是依赖于这些已经在思考和运行着的概念范畴，学习者也正是通过它们诠释由教师或媒体传播的信息。确定学习内容与现实联系的目的在于使学生能够用直观、形象的内在经验来解释教师传授或自主学习的内容，如果学生遇到迷思概念或思维受到阻滞时就说明了他们的内在经验无法正确地理解新知识，此时须向学生提供与学习内容相关的现实知识，譬如实物、虚拟实物以及相关的操作和活动等等，切实让学生通过感知的方式加强有关学习新知识的经验。第四，了解与主题内容相关的未决问题。科学的发展实质是人们不断地探索世界的过程，宇宙的无限广大以及人生命的短暂决定了人对自然界、宇宙的认知是不可能完全达到的，会始终存在着许多困惑科学家和人类的未解问题。教师对此类知识的掌握和告知将不仅能够使学生明确科学主题中存在的疑难问题，而且教师适当的讲解和鼓励将使学生树立克服难题的远大志向和兴趣。就植物与能量这一主题而言，学生在理解和掌握光在植物体内转化过程的同时向学生提出一些前沿和未决问题，如探索在月球的气候环境下进行植物的生长和能量的转化，开发植物能源来解决人类所面临的能源危机问题等等，能够激起学生进一步探索科学的兴趣和决心。2.学生特征教师除了对学生生理、心理特征进行了解与分析外，最重要的是掌握学生会觉得什么地方理解很困难和学生在哪里会有迷思概念。教师对这些方面的把握可以通过与学生进行课前谈话的形式获知，此外可以向经验丰富的教师请教，也可以通过查询教师参考用书获知教学的重难点。教师只有知道学生知识的掌握情况，才可以决定什么是需要强调的，以及通过哪种教学策略和技术来帮助学生的学习和教师的教学工作。在“植物与能量”一文中，通过与学生谈话、参阅教师用书和请教资深教师获知学生认为最难理解的地方是“光在植物体内转化的过程”，同时最易使学生产生迷思概念的地方是植物的根、光、绿叶的能量转换以及淀粉、氧气、二氧化氮气这些产物的生产过程。3.科学中的教学法知识(PK)如何帮助学生认识具体事物是科学教学知识的显著特征，同时教师还需掌握与科学有关的一般性教学法。Grossman认为PK至少具有四个要素：学科教学目的的概念，有关学生理解的知识，有关教学策略的知识和课程知识。同时Magnusson、Krajcik等人描述了PK的五个知识组成部分：科学教学的定位、课程、学生的理解、评价和教学策略。虽然他们对于PK的认同存在着差异，但是PK至少应包括有关学生对主题理解知识和教师教授具体主题的教学策略及表征。除此之外，教师的教学法知识还包括如何陈述和解释教学内容，如何合理组织实验活动以增进学生的认知，以及如何给小组或个别学生布置作业等等。在“植物与能量”一文中，教师进行学习者特征分析后，确定的难点和迷思概念是教师进行教学法抉择的关键点，是帮助和支持教师进行教学和学生进行学习活动的前提。对于植物在光的作用下如何转换能量这一重点和迷思概念，教师确定了如下教学方法：首先，通过图片表征能量转化过程中的各个要素，使学生形成基本的感性认知；其次，根据学生自己的先前经验、素材资源想象并绘制这一能量转换过程的基本概念图；第三，编制Flas模拟植物能量的转换过程；第四，学生重新建构植物能量的概念，在此期间教师可以通过适当组织、监控学生的合作交流、讨论活动实现合作性建构。4.技术知识(TK)技术包括了任何用于实践目的的工具和技巧，技术不仅包括电脑、录音机等，而且还包括方法、技能和过程。教师应该知道如何使用和管理自己的电脑，如何排解电脑上的故障，同时要不断地尝试和探索新技术的使用。教师不仅对于一般教学技术特征有所了解和掌握，同时需要知道技术的可供性和限制性，即针对某一具体学科主题而言，哪些技术是可用的以及如何使用它们。根据本课的重难点和学生容易产生概念混淆的地方，教师通过多媒体展示植物能量转换中要素关系的图片，接着通过编制Flash动态模拟植物如何通过光合作用进行能量转换的过程，同时动态模拟中还嵌入了简单的智能提示来提醒和纠正学生可能产生的迷思概念。整合技术首要关注的是学科内容和有效的教学实践；整合效能不能依据使用技术的数量和类型，而要依据技术使用的方法和原因。TPACK表明技术的应用是用来支持具体的教学法知识的，它的可供性和限制性是受到具体知识影响的。5.整合技术的科学教学法知识(TPACK)科学知识、教学法、技术是构成整合技术的科学教学法知识的三大基本元素，它们之间的相互交叉与作用又形成了新的知识；学习者特征是进行TPACK设计所必须进行分析的内容和前提，没有关于学习者的分析，其它一切都是徒劳的。技术、教学法的抉择和应用的目的在于促进学习者的学习，学习者是课堂学习的主人，是教学设计最终服务的对象。简言之，TPACK的最终目的在于使教师明确在教学主题中的什么地方可以使用技术来促进教与学。在科学中进行基于整合技术的学科教学法知识形式的教学关键是知道何处、何种、何时使用技术。第一，何处使用技术。技术的使用应该用于“如果不用技术就很难甚至无法完成的事情”中，而不是重复使用那些常规方法就可以完成的事情，即教师需要知道在何处可以用技术解决他所面临的教学问题。在“植物与能量”一课中，人类不可能通过肉眼来观察植物在光的作用下如何进行能量转换这一过程，同时植物能量转换这一过程进行得比较缓慢，转换的过程受到多种外界环境的限制和影响。了解和掌握这些知识对于小学六年级的学生而言将是巨大的挑战，同时在有限的课堂环境和时间内是根本不可能完成学习目标的。第二，使用何种技术。技术的使用需要教师了解针对主题内容知识的特点进行各种媒体、软件的筛选，最终通过比较技术的可供性和限制性确定需要使用的技术。这一抉择过程不仅说明了任何一种技术都有它的局限性，同时也体现了针对不同具体主题知识的可供性。针对所存在的这些问题，创建Flash动态模拟不仅呈现了长时间、细致的实践观察过程，同时以突出、形象的形式再现了植物在光的作用下如何进行能量转换这一过程。第三，何时使用技术。安德烈·焦尔当认为学习者的概念体是学生理解周围世界的唯一工具，当学生用已有的概念体诠释所接受的信息时，如果学生无法解释或新知识与已知概念体发生认知冲突，那么就会引起学习者概念体的失衡。“困惑”或“扰乱”状态是产生学习渴望和发生学习的最佳时机，所以教师必须紧抓这一有利时机进行教学环境的创建，将学习者置身于一个特定的学习环境中，通过制造适当的真实环境或利用现实制造冲突来促使学习者将旧概念转换成新概念。在学生处于“困惑”或“扰乱”的状态下进行学习环境的创设会对他们的学习产生积极的推动作用。在教授“植物与能量”一课时，通过课堂提问、观察学生表情等形式了解学生是否处于这一阶段，通过调查的结果来决定何时呈现图片和Flash模拟动画。
(三)教师的角色与知识在人类教育历史的长河中，以教师为中心的教学模式可谓长期居于统治地位。随着信息技术在教学过程中的运用，教师在课堂中的角色与地位发生了显著的变化。美国近代所推崇的WebQuest和TELS模式特别强调“技术”的作用和“学生”对技术的自主应用，然而这两种模式却没有认真关注“教师所需的知识”和“教师在信息技术与学科整合过程中的重要作用”，因此，教师必须重新审视自己的角色和地位。第一，教师是课程的设计者。课程不能独立于教师而存在，教师是课堂教学构建和实施课程的不可或缺部分。在课堂教学中，教师决定着如何采取恰当的教学策略、选择合适的技术手段来表征知识，帮助和促进学生的学习，只强调以学生为中心和以技术为中心的观点将使学生的学习陷入低效率、无重点的状况。第二，教师的主导作用。学生的课堂学习过程是动态的、充满未知的。虽然教师在课前进行了学生特征、先决知识和重难点的分析，并为学生的学习提出了预设的学习环境，但是由于学生存在着显著个性、文化的差异性，他们的认知水平也参差不齐，即使教师进行了充分的预设也不可能计划好所有教学过程中出现的问题，此时教师的主导就显现出突出的作用。当学生在概念上出现迷思或者被阻滞时，教师要充分发挥引导和主导作用，使学生沿着学习目标的方向前进。第三，教师的认识灵活性。学科知识、教学法知识和技术知识的融合生成了许多动态的新知识，教师理解、判断这些新知识时需要针对具体的主题知识、技术的可供性和限制性、教学法知识进行综合复杂的权衡。教学过程不良的特性要求教师必须具备与TPACK三个要素足够的相关知识，同时需要教师能够在教学过程中的某个问题、某个时间进行快速的灵活抉择来解决难以预料的问题。在教授“植物与能量”一课时，教师围绕教学目标进行学生活动安排、技术应用、适时采取有效的教学策略。在课程导入阶段，教师采用基于问题的形式引入话题——“同学们，我们在前一节课学习了有关动物能量的问题，谁能介绍一下你所知道的动物的能量是怎么来的？”在新授“植物在光的作用下如何进行能量转化”时，教师实时观察学生的面部表情来推断他们是否能够表征和解决这一难题，教师通过观察来确定使用何种技术和何时使用技术来帮助学生完成学习目标。
四、结束语
整合技术的学科教学法知识框架(TPACK)呈现的是关于有效技术整合的一种思考方式，是将技术有效整合进学习环境的知识。整合模式(TPACK)是针对WebQuest、TESL两模式中只关注学生自主学习、自主探究，而忽视教师主导作用的缺陷而提出的[10]，但是并没有否定它们，是在不断吸收它们优势的基础上发展起来的课堂学习模式。整合技术的学科教学知识框架突出的特点在于其各个元素整合的动态平衡性，即教师针对具体主题内容会不断地抉择技术知识、教学法知识之间整合的最佳平衡点，对于不同的教师、不同的技术、不同的学生、不同的环境的差异会产生不同的整合方式。下面就整合中易出现的问题和解决方法进行简要的思考与归纳。
(一)整合中需要注意的问题第一，TPACK是劣构问题。教师必须意识到没有哪一种技术解决方案能适用于所有的教师、课程或教学观，例如即使是同一位教师面对不同的学生进行教学法知识、技术的权衡与组织时，同样会产生不同的整合方案，教师不能够通过足够的课前预设来预料到所有将要发生的事情。面对这一问题，教师不仅需要做好充分的课前预设准备，同时还必须具备一种能力——认知灵活性，即教师能够在课程正在进行时根据当时的境脉进行判断、选择和维持学科知识、教学法和技术之间的动态平衡。优质教学需要培养对技术、学科内容和教学法间复杂关系的微妙理解，并运用这种理解开发恰当的、具体境脉的策略和表征方法。第二，教师的角色与职责。TACK强调“教师是设计者”这个理念，强调教师在课堂中拥有一定的选择教学方法、技术手段的权力，那种完全以学生为中心的理念是错误的或是片面的。
(二)教师的TPACK知识与培养开展TPACK教学改革必须具备一支掌握整合技术的学科教学知识的教师队伍，这一群体是教学改革能否成功的关键力量，创建足够的条件来培养这支队伍是十分必要的。教师的培养主要包括两大群体：职前教师和在职教师。第一，职前教师的培养。TAPCK知识能够帮助职前教师将恰当的策略和技术有效地应用于他们的实践中。根据职前教师的特征，为他们提供一线实践的机会或间接参与到教学过程中的方式是最为有效的，因为如果直接将TPACK作为一种策略性的思维方式融入职前教学法课程，这种培养将是失败的，其根源在于他们根本就不知道如何通过技术进行学习和教学。通过让职前教师进行观摩式个案研究或参与教学使他们获得教学经验，要让他们进一步了解学生，计划并设计教学，开发有效的教学策略，获得有效的课堂管理策略，对学生使用技术进行评价。在培养过程中，可以通过发展TPACK的动态思维工具培养他们的整合技术的学科教学法知识能力。第二，在职教师的培养。有经验教师的知识是有情境的、由事件构成的和片段式的，他们的培养与职前教师的最大不同在于他们能够直接将TPACK知识作为一种策略性知识应用到教学过程之中。教师培训机构可以创设多种环境为在职教师发展TPACK知识提供机会，如创建远程协作与远程合作的活动，通过组建教育协会间的协作推动TPACK发展，将信息技术融入教师专业发展的境脉中。
摘要：本文从我国大众化高等教育的实际出发，分析了高职信息安全技术的教学现状，介绍了信息安全技术的教学改革思路和实验创新成果，摸索出一套“把实验实践环节与理论教学相融合，抓实验实践教学促进学科理论知识学习”的教学方法，有效地提高了学生的学习兴趣和课程的教学效果。
关键词：信息安全技术；教学改革；实验创新
中图分类号：G642
文献标识码：B
1信息安全技术的教学现状
信息安全技术是数学、计算机科学与技术、信息与通信工程等学科交叉而形成的一门综合性课程，除了要求教师有宽广的知识和丰富的经验之外，还要有良好的教学条件、实验实践条件等。目前，信息安全技术的教学主要存在以下几方面的问题。
(1) 教材建设滞后。以“信息安全技术”为关键字，在专业图书网站“互动出版网”中搜索，找到了78种，并不是很多，而且这些教材大多是本科院校的有关教材，大多是按学科体系组织编写，强调知识的系统性、理论性和完备性，缺乏可操作性、实用性和应用性。显然，这些教材并不适合高职学生。
(2) 学生学习基础差，理论教学难度大。高职学生是高考最后一批招生的，这些学生大多基础知识较差，没有养成良好的学习习惯和端正的学习态度。而信息安全技术较多涉及数学、物理、电子、通信等理工科的内容，这给理论教学带来了一定的难度。同时，这对教师也提出了较高的要求，对这些理论知识要把握“够用”和“适度”的原则，做到“不求甚解”和“点到为止”，而且运用多媒体等现代化教学手段，把复杂抽象的原理和过程形象化、具体化、简单化，以符合高职学生的认知规律。
(3) 实验实践教学有待进一步加强。实践教学作为教学过程中的重要环节，它不但有助于对理论知识的理解和应用，而且还可以提高学生的动手能力和对知识的运用能力，这对高职学生尤为重要。信息安全技术是一门实践性非常强的课程，实验内容量大面广，受高职院校实验室条件的限制，部分实验实践难以开展，且大多数实验是验证性实验，缺乏设计性实验和综合性实验。实验的典型性、代表性和仿真性也有待进一步提高。
2教学改革与实验创新
我们在教学内容的安排、实验项目的选择、实验步骤的设计和实验文档的组织等诸方面做了精心的考虑和安排，尝试为“信息安全技术”课程编写了主要用于实验也可用于课堂教学的教材――《信息安全技术》实践教程。该教材依据课程教学大纲，充分理解课程的大多数主教材，遵循课程教学的规律和节奏，重视实验的可操作性、实用性和应用性，帮助学生切实把握本课程的知识内涵和理论与实践的水平。
《信息安全技术》实践教程通过一系列来自于实际工作中的实验练习，把信息安全技术的概念、理论知识与技术融入到实验实践当中，从而加深对该课程的认识和理解。全书共12章，包含了信息安全技术的各个方面(见表1)，包括可供选择的25个实验、1个实验总结和1个课程设计。各章节都包含相关知识介绍、所需的工具及准备工作和实验步骤指导等，每个实验完成后，要求学生根据个人感受完成实验总结，以加深对概念的理解以及掌握主流软件工具的基本使用方法等。教师通过实验总结，了解学生对相关理论知识和实践操作能力的掌握情况，及时调整教学方法和内容，做到“因材施教”。
第1章：熟悉信息安全技术。包括信息安全技术的计算环境和标准化、信息系统的物理安全以及Windows系统管理与安全设置等方面。通过学习和实验，了解信息安全技术的基本概念和基本内容。通过对因特网进行的专题搜索与浏览，了解网络环境中主流的信息安全技术网站，掌握通过专业网站不断丰富信息安全技术最新知识的学习方法，尝试通过专业网站的辅助与支持来开展信息安全技术应用实践；熟悉标准化的概念、掌握信息安全标准化的内容及其意义，了解支持国家标准和其他标准信息的专业网站，并较为系统和全面地了解与信息安全相关的国家标准；熟悉物理安全技术的基本概念和基本内容；通过学习使用Windows系统管理工具，熟悉Windows系统工具的内容，由此进一步熟悉Windows操作系统的应用环境。通过使用和设置Windows XP的安全机制，加深了解现代操作系统的安全机制，熟悉Windows的网络安全特性和Windows提供的安全措施。
第2章：数据备份技术。包括优化Windows XP磁盘子系统和数据存储解决方案等方面。通过学习和实验，熟悉Windows XP的NTFS文件系统，掌握优化Windows XP磁盘子系统的基本方法和理解现代操作系统的文件和磁盘管理知识；熟悉数据备份技术的基本概念和基本内容。通过案例分析深入领会备份的真正含义及其意义，通过案例了解备份技术的学习和获取途径。
第3章：加密与认证技术。包括个人数字证书与CA认证、加密技术与DES加解密算法、RSA加解密算法和认证技术与MD5算法等方面。通过学习和实验，了解《电子签名法》及其关于电子认证服务的相关规定，熟悉CA认证的基本原理和作用，掌握数字证书的申请和使用过程，熟悉加密技术的基本概念和基本内容，熟悉认证技术的基本概念和基本内容；用Visual C++实现DES、RSA加解密算法和MD5算法，深入理解加解密算法及其在程序设计中的实现过程。
第4章：防火墙与网络隔离技术。包括防火墙技术及Windows防火墙配置和网络隔离技术与网闸应用等方面。通过学习和实验，熟悉防火墙技术的基本概念和基本内容，掌握通过专业网站不断丰富防火墙技术最新知识的学习方法，并在Windows XP中学习配置简易防火墙(IP筛选器)的操作；熟悉网络隔离技术的基本概念、工作原理和基本内容，熟悉隔离网闸的基本概念和工作原理，了解网闸产品及其应用。
第5章：安全检测技术。包括入侵检测技术与网络入侵检测系统产品、漏洞检测技术和微软系统漏洞检测工具MBSA等方面。通过学习和实验，了解入侵检测技术的基本概念和基本内容；了解漏洞检测技术的基本概念和基本内容，学习在Windows环境中安装和使用MBSA软件。
第6章：访问控制与审计技术。包括访问控制技术与Windows访问控制和审计追踪技术与Windows安全审计功能等方面。通过学习和实验，熟悉访问控制技术的基本概念、工作原理和基本内容，学习配置安全的Windows操作系统，掌握Windows的访问控制功能；熟悉安全审计技术的基本概念和基本内容，通过应用Windows的审计追踪功能，加深理解安全审计技术。
第7章：病毒防范技术。包括病毒防范技术与杀病毒软件和解析计算机蠕虫病毒等方面。通过学习和实验，熟悉计算机病毒防范技术的基本概念，掌握计算机蠕虫病毒的查杀和防范措施，尝试通过专业网站的辅助和支持来开展计算机病毒防范技术的应用实践。
第8章：虚拟专用网络技术。通过学习和实验，熟悉虚拟专用网络技术的基本概念和基本内容，尝试通过专业网站的辅助和支持来开展VPN技术的应用实践。
第9章：信息安全管理与灾难恢复。包括信息安全管理与工程和信息灾难恢复规划等方面。通过学习和实验，熟悉信息安全管理的基本概念和内容，通过学习某金融单位的“计算机安全管理规定”，提高对信息安全管理工作的认识，理解信息安全管理工作的方法；熟悉数据容灾技术和信息灾难及其恢复计划的概念、内容及其意义；通过案例更好地理解灾难恢复规划的概念。
第10章：信息安全技术的应用。包括电子邮件加密软件PGP、Kerberos认证服务、公钥基础设施PKI、安全通信协议(SSL)与安全电子交易协议(SET)和反垃圾邮件技术等方面。通过学习和实验，熟悉PGP和MiniPGP软件的使用来实现对邮件、文件等的加密与传输，掌握PGP的基本功能；熟悉认证的概念、认证协议，了解Kerberos模型、原理及其基本内容；了解PKI、SSL和SET、反垃圾邮件技术的概念、原理及其基本内容。
课程设计：信息安全技术课程设计为学生提供了可供选择的几个不同应用领域的典型案例，例如金融信息系统、电子商务系统、电子政务系统等，要求学生根据已经掌握的信息安全技术知识，对案例进行信息安全的规划与设计，完成相应的规划设计文档。
各章节的难易程度不同，实验练习之间的难度不断增加，循序渐进，学生在实验中遇到困难，还可以搜索更早的实验来帮助解决问题。每个实验完成后，要求学生根据个人感受完成实验总结；师生通过“实验总结”和“教师评价”部分，交流对学科知识、实验内容的理解与体会。
3学生的体会与评价
《信息安全技术》实践教程经过多轮学生使用，得到了学生的普遍好评。学生们积极的评价不仅仅是对教学的肯定、对实验内容的肯定，更重要的，是可以从中看到和体会到学生对教学改革的期望。
参考文献：
