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任何一項研究總要包括受試對象,處理因素,觀察指標或效應指標三個基本要素。下面對受試對象,處理因素,效應指標的要領及要求作一簡要介紹。
1 受試對象
受試對象是指接受實驗的動物或人,亦稱實驗對象,研究對象或觀察對象。受試對象的選擇非常重要,它對實驗結果有著極為重要的影響,受試對象的選擇合適與否,對實驗成敗是很關鍵的。如果進行動物實驗,對實驗動物的基本要求是對擬施加的處理因素反應敏感,反應穩(wěn)定,盡可能近似與人,并且經濟可行,容易獲得。特殊要求是健康合格,種屬一致,品系相同,年齡,窩別,體重差別不大,性別要求雌雄各半。
2 處理因素
就是為了不同的研究目的,加給研究對象以物理的,化學的或生物的各種條件被稱為處理因素。在科學研究中,任何實驗效應都是多因素作用的結果,我們要抓住主要的,帶有關鍵性的幾個因素。
3 實驗效應指標
處理因素作用于受試對象所顯示出的結果被稱為效應。為了具體的,準確的反映出實驗效應,就必然需要使用效應指標,指標不僅可以用來揭示實驗觀察對象的某些特征,也可以用來判斷某些特定現象或事實的依據與標準。在醫(yī)學研究中,不論那種類型的研究,要探索的因素必須通過具體的指標反映出來。
二 研究設計的基本原則
1 對照的原則
就是確定實驗中相互比較的實驗組和對照組,對各組給予不同的處理,然后觀察其效應。
對照的意義在于通過它消除和減少實驗誤差。在醫(yī)學研究中,除了正常解剖生理數據的調查以外,都要有對照。對照基本要求是除了實驗因素作有計劃的變化外,實驗組與對照組的其他條件應盡量保持一致。
2 重復的原則
重復是保證科研成果可靠性的重要措施之一。重復有兩層含義,一是指實驗過程是多次重復進行的,要做到這一點與實驗的樣本大小有關,樣本大重復的機會多,樣本小重復的機會少。二是設計中提出的方法,別人也能重復進行。
3 隨機化的原則
科研課題確定以后，能否取得滿意的科研成果及達到預期的目標，在很大程度上取決于科研設計。科研設計就是制定課題研究的技術方案和計劃實施方案，它是整個研究工作的藍圖，集中體現了課題課題研究人員的設想，構思。要想使科研設計達到直觀，明晰，可供操作，便于實施，必須明確科研設計的基本要素和基本原則。
一 科研設計的基本要素
任何一項研究總要包括受試對象，處理因素，觀察指標或效應指標三個基本要素。下面對受試對象，處理因素，效應指標的要領及要求作一簡要介紹。
1 受試對象
受試對象是指接受實驗的動物或人，亦稱實驗對象，研究對象或觀察對象。受試對象的選擇非常重要，它對實驗結果有著極為重要的影響，受試對象的選擇合適與否，對實驗成敗是很關鍵的。如果進行動物實驗，對實驗動物的基本要求是對擬施加的處理因素反應敏感，反應穩(wěn)定，盡可能近似與人，并且經濟可行，容易獲得。特殊要求是健康合格，種屬一致，品系相同，年齡，窩別，體重差別不大，性別要求雌雄各半。
2 處理因素
就是為了不同的研究目的，加給研究對象以物理的，化學的或生物的各種條件被稱為處理因素。在科學研究中，任何實驗效應都是多因素作用的結果，我們要抓住主要的，帶有關鍵性的幾個因素。
3 實驗效應指標
處理因素作用于受試對象所顯示出的結果被稱為效應。為了具體的，準確的反映出實驗效應，就必然需要使用效應指標，指標不僅可以用來揭示實驗觀察對象的某些特征，也可以用來判斷某些特定現象或事實的依據與標準。在醫(yī)學研究中，不論那種類型的研究，要探索的因素必須通過具體的指標反映出來。
二 研究設計的基本原則
1 對照的原則
就是確定實驗中相互比較的實驗組和對照組，對各組給予不同的處理，然后觀察其效應。
對照的意義在于通過它消除和減少實驗誤差。在醫(yī)學研究中，除了正常解剖生理數據的調查以外，都要有對照。對照基本要求是除了實驗因素作有計劃的變化外，實驗組與對照組的其他條件應盡量保持一致。
2 重復的原則
重復是保證科研成果可靠性的重要措施之一。重復有兩層含義，一是指實驗過程是多次重復進行的，要做到這一點與實驗的樣本大小有關，樣本大重復的機會多，樣本小重復的機會少。二是設計中提出的方法，別人也能重復進行。
3 隨機化的原則
要明確中小學教師教育科研素養(yǎng)的內涵，就應該在弄清“科研”和“素養(yǎng)”兩個基本概念的基礎上，建構其相應概念的內涵界定。
1.科研
科學研究的簡稱?！督逃筠o典》對科研的定義為：指運用科學方法探求事物的本質及其運動規(guī)律的活動。在《方法論辭典》中，對科研的闡述是：旨在發(fā)現事實的、理論的新科學知識的研究工作；是一項認識活動，具有不同于一般認識活動的特點，它具有高度的自覺性、繼承性，創(chuàng)造性和探索性。在《現代企業(yè)管理辭典》中，對科研的解釋是：利用科學研究手段與裝備，對客觀自然現象的奧秘進行探索，以獲得對自然現象的科學認識，揭示它們之間的內在聯系，為創(chuàng)造發(fā)明新的技術提供理論依據；科學研究是一種特殊的生產勞動，它具有探索性、創(chuàng)造性、繼承性和連續(xù)性?！盾浛茖W大辭典》對科研的定義是：一種旨在增進和積累科學知識并對科學知識予以實際應用的、系統(tǒng)的創(chuàng)造性活動，是科學領域中有關探索和應用科學知識的行為?！督逃蒲惺謨浴返亩x為：教育科研是以教育科學理論為武器，以教育領域中發(fā)生的現象為對象，以探索教育規(guī)律為目的的創(chuàng)造性的認識活動?！吨袊鴮W生管理大辭典》中，對教育科研的定義：運用科學的方法，有意識、有目的、有計劃地對教育領域中的宏觀和微觀的現象和問題進行研究，旨在揭示教育規(guī)律，指導教育事業(yè)的發(fā)展和教育工作的開展。
本文中的科研是指教育領域的科研，是一種旨在增進和積累教育科學知識、規(guī)律，并對教育科學知識、規(guī)律在教育實踐中進行實際應用的、系統(tǒng)的創(chuàng)造性活動，是中小學教師利用研究手段對教育領域中的研究對象進行實踐探索和應用教育科學知識及規(guī)律的行為。教育科研是特殊的認識活動，它具有繼承性、探索性、創(chuàng)造性等特點。
2.素養(yǎng)
國外率先使用“素養(yǎng)”這個術語是1883年馬薩諸塞州教育委員會發(fā)行的教育雜志《新英格蘭教育雜志》，當時“素養(yǎng)”這一術語是伴隨著公立學校的整頓而問世的，意味著學校教育所處置的公共的知識和技能。隨著時間的推移和相關研究的深入，人們對“素養(yǎng)”的認識越來越豐富，表現為三種不同的認識觀：一是靜態(tài)論。強調素養(yǎng)是一種結果。如，《現代漢語詞典》將“素養(yǎng)”定義為“平日的修養(yǎng)”“指理論、知識、藝術、思想等方面的一定水平”；《領導學辭典》中對素養(yǎng)的解釋是“素質和修養(yǎng)的總稱”。二是動態(tài)論。注重素養(yǎng)的獲得過程。如，《辭海》里解釋為“經常修習培養(yǎng)”，指在政治思想、道德品質和知識技能等方面，經過長期的學習和實踐所達到的水平。楊晶在《中學語文課堂教學中語文素養(yǎng)的培養(yǎng)策略》一文中提出：“素養(yǎng)是指人通過長期的學習和實踐（修習培養(yǎng)）在某一方面所達到的高度，包括功用性和非功用性，是一種養(yǎng)成”。三是過程和結果融合的觀點。如，威利斯（A.I.Wills）歸納了素養(yǎng)概念演進的三個歷史階段：（1）素養(yǎng)即技能；（2）素養(yǎng)即學校里傳授的知識素養(yǎng)；（3）素養(yǎng)即社會文化的創(chuàng)造。張曉輝在《幼兒教師教育科研素養(yǎng)狀況及其發(fā)展研究》中提到：“素養(yǎng)指的是平日的修養(yǎng)”。孫宗梅在《中學教師科學素養(yǎng)的調查研究》中結合《辭?！贰稘h書李尋傳》以及英語對“素養(yǎng)”的解釋總結性的提出：“素養(yǎng)是人逐步形成的文化特質或精神、觀念或態(tài)度上的特點，他們在素養(yǎng)的結果的描述中偏重素養(yǎng)的獲得過程”。
“素養(yǎng)”一詞分開來理解的含義是：“素”即平時、平素，指時間上的經常性、延續(xù)性。“養(yǎng)”強調修養(yǎng)，具有教養(yǎng)、培養(yǎng)、自養(yǎng)等含義。結合上述各家的不同觀點分析，本文認為“素養(yǎng)”應該具有過程和結果相融合的含義，即素養(yǎng)是個人通過學習或鍛煉，所獲得的從事或開展一定工作或活動所必須具備的基本條件，或是在一定的活動過程中所表現出的基本品質。
3.中小學教師的科研素養(yǎng)
對于中小學教師科研素養(yǎng)，國內專家、學者分別從不同的角度進行了研究，形成了不同的觀點和認識。如，尤俊英與于忠海提出中小學教師的教育科研素養(yǎng)，是指在教育科研過程中應具備的科研意識和科研能力，如對問題的質疑、敏感、探索，勇于突破常規(guī)，超越自我，能進行科研分析、總結，撰寫科研論文和報告等。趙清福在《新形勢下中小學語文教師科研素質提高的策略》一文中提出：“教師的科研素養(yǎng)是指教師具有教育科研知識和認知結構，具有進行科研的特殊能力和科學品質”。楊麗在《中小學教師科研素養(yǎng)存在的主要問題及對策研究》一文中提出：“教師的科研素養(yǎng)是指教師在專業(yè)化發(fā)展過程中，從事教育科研所必備的素質、修養(yǎng)，具體指教師開展教育科學研究所必備的知識、能力、品質、精神”。李倡平提出教師的教育科研素養(yǎng)就是指教師的科研修養(yǎng)，它是一種高級的、復雜的、源于教育實踐而又有超越和高于實踐的內在的、綜合素質。它涵蓋了教育學、心理學理論知識與方法知識、科學研究的知識與技能。包括收集利用文獻資料，開發(fā)處理信息的能力、研究動手操作的能力、創(chuàng)新思維能力、語言文字表達能力、開拓創(chuàng)新精神、理論勇氣、嚴謹的治學作風等。羅敏月在其碩士論文《文科學術性碩士研究生科研素養(yǎng)》中，將科研素養(yǎng)定義為：“科研素養(yǎng)是研究者通過學習或實踐，在科研過程中所表現的出的品質”等。
C上所述，我們認為中小學教師的教育科研素養(yǎng)是指中小學教師在教育教學實踐過程中，對教育教學中的現象和問題進行實踐或理論的研究，所必須具備的基本條件，以及在教育教學研究活動過程中所表現出的基本品質。
二、中小學教師的教育科研素養(yǎng)的基本要素及結構
中小學教師的教育科研素養(yǎng)有哪些基本要素？當前還沒有定論，不同的觀點之間存在著基本要素成份的差異。如，韓立福提出新課程中的教師科研素養(yǎng)主要由教育科研意識、合理的知識結構、教育科研能力、教育科研道德素養(yǎng)四方面構成。潘海燕與徐運國認為教師的科研素質一般包括科研意識、科研知識、科研能力、科研精神四個方面。尤俊英與于忠海等認為，中小學教師的科研素養(yǎng)包括從事教育科研的知識素養(yǎng)、教育科研過程中應具備的科研意識和科研能力、從事教育實踐的科研精神幾個方面。李倡平認為教育科研素養(yǎng)由思想素養(yǎng)、理論素養(yǎng)、能力素養(yǎng)三個方面構成。
[中圖分類號] G623.45 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-2-123-1
1研究背景
2013年2月28日，國務院《國務院關于開展第一次全國地理國情普查》（國發(fā)【2013】9號文）的文件。地理國情主要是指地表自然和人文地理要素的空間分布、特征及其相互關系，是基本國情的重要組成部分。地理國情普查是一項重大的國情國力調查，是全面獲取地理國情信息的重要手段，是掌握地表自然、生態(tài)以及人類活動基本情況的基礎性工作。
2研究思路
本次研究實驗采取自動解譯與人工編輯相結合的作業(yè)方法，利用計算機自動分割出來的圖斑邊界進行人工編輯，替代部分人工采集圖斑邊界的工作，以此來提高生產效率。
生產流程主要為首先利用FS基本要素模塊進行輔助數據的提取，包括道路和房屋建筑區(qū)（非自然地表）難以分割準確的地類。再利用FS自動解譯模塊中的自動分割功能進行自動分割，得到未定義的圖斑矢量。最后將自動分割得來的圖斑導入FS基本要素模塊中進行合理化整理。
3試驗內容
3.1試驗基本情況
本次試驗數據為貴州省某縣Pleiades衛(wèi)星影像，獲取時間為2012年12月份，分辨率為0.7米，測試面積約7.2平方公里，約為5000比例尺圖幅范圍，影像大小為32771* 23856像素，包含4個多光譜波段，屬于多山、地表植被種類豐富茂密地區(qū)。
測試區(qū)域內包括了道路、建筑工地、房屋建筑區(qū)、水田、旱地、河流等多種要素，地物要素復雜，屬作業(yè)系數難度高的地區(qū)，影像的質量在貴州省屬于中等質量，陰影比較多，對于自動解譯和人工判讀都有一定影響。
3.2實驗過程
3.2.1輔助數據生產
利用FS基本要素模塊中的采集工具，人工采集道路和房屋。影像存在部分的扭曲變形，部分被樹木遮擋，使用相應的提取工具，進行交互式采集，提高采集效率。
3.2.2自動分割
在實驗中分別通過降采樣和不進行降采樣方式進行自動分割，通過前期實驗，得到比較合適的分割參數進行自動分割。
由于自動分割的數據中，存在部分不準確和不需要的數據，需要人工進行補充、編輯和刪除的操作，此工序也是比較耗時，根據影像質量和分割效果不同，所需時間長短也不一樣。
3.2.4成果數據檢查
在完成成果制作后，進行數據檢查工作，對于LCA層，進行了三項圖形檢查和一項屬性檢查，包括：面噪音檢查、面重疊檢查、面縫隙檢查和tag屬性檢查。
3.3試驗成果
3.3.1作業(yè)效率分析
測試的實驗結果來看，分割參數為200，降采樣到1米分辨率的試驗作業(yè)效率較高。與未加入自動分割工序的作業(yè)流程的用時相比較，前期未加入自動分割工序的作業(yè)用時為10余天完成1萬圖幅的作業(yè)，本次測試范圍為1/4一萬標準分幅，按照這個比例，綜合考慮兩個試驗的用時情況，新生產工藝完成1萬圖幅預計需要的時間為8天左右，可以提高20%左右的作業(yè)效率。
3.3.2成果情況統(tǒng)計
本次選取的測試區(qū)域為難度系數較高的作業(yè)區(qū)域，植被種類多，地表覆蓋物破碎，前期生產作業(yè)人員用時10余天完成1萬圖幅的作業(yè)，現將測試成果的情況進行總結，以便與前期生產成果進行對比。經統(tǒng)計測試成果共有604個圖斑，36個地類，與前期的生產成果圖斑的數量基本相符。
4研究結論
在此次作業(yè)工藝中，使用到了FS自動解譯模塊和基本要素模塊模塊操作簡單、上手快，功能齊全。總結出以下幾條優(yōu)點：
（1）分割速度快，通過MPI并行加速的技術，分割所好用的時間大大減少，本次650MB的影像，100尺度分割時間為2分鐘；
（2）可以依據已有數據進行分割，保持了已有地物要素的正確性，也減少了其他圖斑的錯誤率；
（3）可以進行降采樣分割，針對此次測試中0.7米分辨率的影像，可以虛擬降采樣到1米進行分割，以取得更好的分割效果；
（4）平滑和抽稀的功能，保證了自動分割數據的圓滑度，減少了數據占用空間，也去除了自動分割的特有的“鋸齒”；
通過本次生產測試證明，此生產流程是可行的：利用計算機進行圖斑的提取，再經過人工的編輯和地類判斷，減輕人工勾勒圖斑的工作量，對于生產效率的提高有較大的幫助。測試結果表明，加入自動分割工序后，可以提高生產效率大概在20%-30%。
參考文獻
[1]FeatureStation GeoEX地理國情要素智能解譯與提取系統(tǒng)-作業(yè)指導書，中國測繪科學研究院，2013年4月.
新的高中生物教學大綱規(guī)定生物教學應當培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、實驗能力、自學能力、研究能力、創(chuàng)造能力。其中前四種能力培養(yǎng)是義務教育初中生物教學大綱規(guī)定的。根據心理學的研究，高中學生的抽 象邏輯思維已達到較高水平，所以這個規(guī)定是符合學生的學習心理，也符合生物學科的特點和社會發(fā)展的需要 。這六種能力反映在教材中并不是同一層次，有的是基本能力，有的是具體能力，有的是綜合能力。我們運用 層次結構論與認知結構論對這六種能力進行分析，根據高中學生的心理發(fā)展特點把教材的能力培養(yǎng)分成三個層次。
第一層次 學生的學習首先是對教材中科學概念的認識、理解、運用和評價，所以認識、理解、運用和評 價概念的能力就是教材中能力培養(yǎng)結構的基本要素。具體由觀察力、記憶力、想象力、思維力四種能力構成。 這四種基本能力培養(yǎng)不是孤立的，而是互相聯系，統(tǒng)一進行。其中思維力的培養(yǎng)是核心。
第二層次 由教材能力培養(yǎng)結構基本要素組合形成第二層次的具體能力。也就是對由一個基本概念為中心 的部分概念組合的生物知識子系統(tǒng)的認識、理解、運用與評價的能力。具體包括：
1.觀察、分析生物現象與生物結構特征的能力；
2.閱讀、理解生物課文與資料的能力；
3.應用生物理論于實踐的能力；
4.進行實驗設計與操作的能力（包括實驗與課外活動）；
5.獲得生物科學研究方法的能力；
這一層次能力結構越齊全，學生獲得生物知識的本領就越大。
第三層次 在第二層次基礎上，形成了對生物知識整體的分析、概括、評價的能力。包括：
1.建立生物知識體系的能力；
2.總結和運用生物科學規(guī)律的能力；
3.評價人與生物科學關系的能力；
4.參加生物科學研究的能力；
5.解決有關生物方面問題的能力；
這一層次是教材能力培養(yǎng)結構的最高層次，也是多種具體能力的綜合體現。
教材能力培養(yǎng)結構模式如圖，從圖中看出上述三層結構是一個整體，是一個連續(xù)過程，不可截然分開。沒 有第一層結構就不可能有第二層，第三層；而第二、第三層結構的發(fā)展也促進第一層基本能力的提高。從圖中 還可看出思維能力是構建各層能力的核心。所以教材的編寫無論是對生物概念的表述，還是對生物知識體系的 組合，都要反映思維能力的培養(yǎng)。
二、新教材的編寫應以教材能力培養(yǎng)結構為依據
生物教材是課文、作業(yè)、圖像三大系統(tǒng)的有機結合。
課文系統(tǒng)
根據前面敘述的能力培養(yǎng)結構的構成，課文系統(tǒng)應從三個方面來反映這種結構。
1.概念的表述 高中教育仍然是基礎教育，教材的能力培養(yǎng)仍然以基本能力培養(yǎng)為基礎。高中生思維雖然 以抽象思維為主，但學習生物學還必須以形象思維為基礎。所以，課文的文字語言應生動、形象，應改變現行 教材說明式文字過多，而缺乏生動的描述性文字的現象。但高中教育又不同于初中教育，應當以培養(yǎng)思維力為 主。因此課文的表述應富有啟發(fā)性與研究性。現行教材概念過多，記憶性東西過多，而啟疑太少。如《新陳代 謝概述》一節(jié)內容，需記憶的概念和定義近二十個，這只能加大學生記憶負擔，造成學生的機械記憶，很難體 現基本能力的培養(yǎng)。所以新教材應分散難點，避免概念與定義的大量堆積。對知識的成因、規(guī)律表述時，少用 直敘式，而多采用啟發(fā)式，讓學生自己“發(fā)現”。
2.課文和子系統(tǒng) 部分概念的系統(tǒng)組合，在課文中的表現形式是一章，或一節(jié)的內容。這部分內容的組織 、排列應依據教材能力培養(yǎng)結構的第二層次來編寫。新教材課文子系統(tǒng)編排應體現“手腦結合”，“手眼結合 ”，“實驗與理論結合”，“傳授知識與指導學生自學結合”的原則。改變現教材的概念――說明；或事實― ―概念――說明的單一編寫模式。應采用事實（現象或生活實際）――問題――討論――概念――應用；實驗 ――現象――分析――結論；問題――自學――概念；觀察――問題――分析――結論等編寫模式。
3.課文系統(tǒng) 由課文子系統(tǒng)構成。課文系統(tǒng)要反映教材的能力培養(yǎng)結構，應體現以下幾個特性：①整體性。指教材課文系統(tǒng)編排應根據教材能力培養(yǎng)整體結構進行。教材能力培養(yǎng)結構在課文系統(tǒng)中應 有層次的、完整的體現。②實驗性。生物學科是一門很強的實驗性學科， 這一點在整個課文中應有體現。每一個概念或定義的出 現，都應盡可能在課文中包含著它的實驗或現象發(fā)生過程的簡單介紹。這樣編排可使學生懂得“重視觀察與實 驗是現代生物學的重要特征?！雹鄯椒ㄐ浴，F行高中生物教材忽視了對生物科學研究方法的介紹。而高中生物學能力培養(yǎng)的一個重要內 容就是培養(yǎng)學生的生物研究能力。新教材的課文編寫應體現“知識體系與方法體系結合”的原則，反映出生物 科學研究的規(guī)律與層次。生物科學研究的基本規(guī)律是問題――假說――實驗――分析――結論。不同類型的研 究內容有不同的具體研究方法。如對生物宏觀與微觀問題的研究；對某生物現象與本質的研究等等。對這些不 同層次的研究方法介紹有利于培養(yǎng)學生的研究力，也有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。
圖像系統(tǒng)
圖像系統(tǒng)也從三方面來體現能力培養(yǎng)結構。
1.圖像的數量與類型 參照國外高中生物教材的圖像系統(tǒng)，建議我國新教材應加大圖像量。圖像與課文之 比應是1∶1.5，并且形式多種多樣：彩圖、黑白圖、簡圖、照片等。這有利于培養(yǎng)學生觀察力與想象力。
2.圖像的內容 高中生物教材圖像的作用與初中的不同，不僅僅是印證課文中的說明，或僅限于使學生識 別圖的各部分名稱和理解某些生物發(fā)生發(fā)展過程，而應是把識圖與培養(yǎng)比較、分析等思維能力，培養(yǎng)研究與實 驗等動手能力結合起來，如在《新陳代謝概述》中，同化作用與異化作用概念可用模式圖來表示，讓學生根據 圖解來歸納出兩者的特點與區(qū)別。再如新教材應有介紹科學研究過程與方法或研究裝置的圖像內容。這些都有 利于學生自學能力，實驗能力、研究能力的培養(yǎng)。
引言
最先將模式一詞引入到教學領域并加以系統(tǒng)研究的是美國的喬伊斯（B.Joyce）和韋爾（M.Weil）。喬伊斯和韋爾在《教學模式》一書中認為：“一種教學模式就是一種學習環(huán)境，包括使用這種模式時教師的行為。這種模式有多種用途，從安排上課、創(chuàng)設課程到設計包括多媒體程序在內的教學資料?！痹趪鴥葘τ诮虒W模式的定義有很多種，本文采用“教學模式是在一定的教育目標及教學理論指導下，依據學生的身心發(fā)展特點，對教學目標、教學內容、教學結構、教學手段方法、教學評價等因素進行簡約概括而形成的相對穩(wěn)定的指導教學實踐的教學行為系統(tǒng)?！眴桃了购晚f爾在《教學模式》一書中對各種教學模式都是從“結構”、“社會系統(tǒng)”、“反應原則”、“支持系統(tǒng)”、“教學效果和教育影響”等幾個方面來小結各種模式。在《山東省實用中學學科教學模式（物理）》一書中，物理學科教學模式的構成要素是從“設計的指導思想”、“功能目標”、“適用范圍”、“操作程序”和“實現的條件等五個方面來說的?！北疚目偨Y歸納眾多關于教學模式的研究，認為教學模式應該具備以下幾點基本要素：理論基礎，教學目標，操作程序，實現條件，評價體系等。
物理學科作為科學課程的重要組成部分，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、探索精神、科學態(tài)度和思想方法有著不可替代的作用。好的物理課堂教學模式更能促進這些作用的發(fā)揮。在構建物理課堂教學模式時可以依此五個基本要素逐級展開。
一、合理確定模式培養(yǎng)目標
每一種教學模式都是為特定的培養(yǎng)目標服務的，教學模式的培養(yǎng)目標是模式的核心。培養(yǎng)目標不是憑空產生的，模式的構建者應在仔細研讀我國《新課程標準（物理）》的基礎之上，首先明確物理課程的總體目標和具體的三維目標，再根據本學校學生的特點制定出相應的培養(yǎng)目標。這時的目標應該既能集中體現前面的幾重目標，又能反映出該種模式特別想突出培養(yǎng)的目標。
以某校物理學科的“探微”課堂教學模式為例，所謂“探”，有“探究、探討”之意;而“微”有“細微、微課”之意，即該模式特點在于“探究學習，合作學習，細節(jié)著手，微課輔助”。在解釋了什么是“探微課堂”之后，就可以將模式的培養(yǎng)目標具體提出并加以解釋，概括起來可以是以下幾點：培養(yǎng)學生自學能力;探究學習、合作交流能力;提高學生學習的自我覺知、自主控制學習進程的能力等等。
二、找準模式的理論基礎
教學模式是在一定理論指導下的教學行為，理論基礎是否科學、合理、恰當決定了該模式能否在理論上成立。以下幾種教育學和心理學理論是比較常用的：建構主義學習理論、人本主義學習理論、自然經驗主義、發(fā)現學習理論、合作學習理論、最近發(fā)展區(qū)理論、多元智力理論等等。對于一些涉及“先學后教”、“探究討論”“小組合作”等內容的教學模式一般都會以上述理論中的幾個作為理論基礎。如果在模式中有一些特殊的元素，如“探微”課堂教學模式，則還要涉及學習的記憶的相關理論，如記憶曲線。微課教學可以在學生記憶曲線下行時給予學生及時的回憶和重現，幫助學生鞏固所學。另外，微課的可重復性也對理解較慢的學生是一種幫助，符合因材施教的原則。這與多元智力理論中承認人在智力方面存在先天差異的理論相吻合。這些理論都可以作為“探微”課堂教學模式的理論基礎。
三、精心設計操作流程
操作程序是模式教學區(qū)別于一般的課堂教學典型特征。設計時建議從這樣幾個方面考慮：
1.有助于模式培養(yǎng)目標的達成。如對于將“自主學習能力”列為培養(yǎng)目標的教學模式，學生的“先學”應是操作程序的必要環(huán)節(jié);涉及“探究”的教學模式學生的問題意識不可忽略，那么“思考、討論、提出并整理歸納問題”就是必要環(huán)節(jié)。模式的設計者應該根據具體的培養(yǎng)目標將這些必要環(huán)節(jié)一一列出，之后在進行有機的組合。
2.符合學生的認知水平。中學生的認知水平不同地區(qū)、不同學校、不同性別都是有差異的。在設計操作程序時，要充分考慮到自己所教學生的實際情況，不能過于簡單或過于繁難，要使學生感到有一定的挑戰(zhàn)，研究表明只有難度適中的活動學生參與的動機和興趣才是最大的，效果也才會是最好的。
3.主客觀條件要有保障。操作流程要具有可操作性，主客觀條件就必須要有所保障。例如“探微”課堂教學模式中“微課”輔導環(huán)節(jié)，要求學生在家能夠看微課視頻，那么必要的硬件設備學生就必須具備。如果是城市的學校問題不大，但要是一些條件比較艱苦的農村中學可能就比較困難了，這一環(huán)節(jié)就是不恰當的。再比如小組合作學習，如果是超大班額的自然班，小組個數必然很多，這種情況下如果還要充分的展示交流就不太可能了。
4.表述盡量簡潔明確。操作流程的各個環(huán)節(jié)最好采用字數相同、有一定韻律的文字表述，可以是詞或詞組，也可以是精煉的短句，最好不要出現冗長的句子。這樣一方面便于記憶和理解，另一方面也可以增加一些美感。
四、全面考慮實現條件
教學模式的有效運作，離不開一定的實施條件，它能促使教學模式最大化地發(fā)揮其運作效力。不同的教學模式，所需的條件往往也不盡相同。特定的教學模式，往往需提供特定的支持條件。教學模式的實現條件分主觀和客觀兩種，主觀上：教師應該對實施模式教學有足夠的認識，學生對教師實施模式教學比較認可，最起碼沒有抵觸情緒?？陀^上：模式需要的一些時間和空間條件應具備，軟件、硬件條件應具備。
五、選擇恰當的評價方式
一個完整的教學模式，少不了對教學活動的評價。評價體系作為教學模式的一個重要因素，主要包括評價的標準和方法。因為每個教學模式在理論基礎、目標指向、操作程序和實現條件方面存在差異，所以評價體系也存在差異。不同的教學模式都應備有適合自身的評價標準和方法。恰當的評價方式不僅能對本堂課學生的學習情況進行評價，更能夠同時促進學生、教師以及教學模式本身的發(fā)展。設計評價體系時除要注意多元化、過程性、發(fā)展性、激勵性等這些基本的新課程評價理念外，設計者還應根據模式本身的特點設計出特有的評價方式。
中學物理課堂教學模式的構建是一項系統(tǒng)工程，上述五點基本要素只是搭起了一個基本框架，具體的細節(jié)內容還要根據實際情況予以補充。
【參考文獻】
我們知道教師、學生和教材是教學的基本要素，而構成一個開放的“實驗教學系統(tǒng)”，則需要教師、教材、學生、媒體和實驗環(huán)境五個有機聯系的基本要素，對于這樣五個基本要素我們必須把它們的關系處理好。一般來講，教材、學生、媒體和實驗環(huán)境都是預先設置好的，只要我們合理地利用就能發(fā)揮其應有的作用，就我國農村中學的教學情況來看，實驗教學仍然是十分薄弱的環(huán)節(jié)，這除了與實驗室的物質建設有關外，與教師實驗教學的素質和提高實驗在整個物理教學過程中的地位也有密切的關系。
一、激發(fā)學生的學習興趣和求知欲
八年級物理第一章，設計的內容就是走進實驗室，引入的實驗有：（1）光的色散實驗；（2）聲音的共鳴；（3）“魔鏡”實驗。（4）人工降雨實驗。這些實驗直觀貼近生活，實驗現象引起學生持久而穩(wěn)定的注意，使學生的感知清晰，啟發(fā)了學生的思維與想象，這時學生會提出問題，激起他們強烈的求知欲，教師趁機告訴學生：觀察和實驗是研究物理問題的主要方法，許多物理知識是通過實驗進行研究的，如果只憑感覺想象，會出現與事實不符的結果。
由于物理實驗具有真實、直觀、形象、生動的特點，所以在進行物理教學的過程中，借助實驗更容易培養(yǎng)學生學習的興趣，提高學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性。例如，“慣性，慣性現象”一節(jié)中“用尺子打棋子”和“拉小車，木板傾倒”的實驗；又如，“大氣壓強”一節(jié)中“覆杯實驗”和“馬德堡半球實驗”中空氣為什么有這么大的力？另外，還有“奧斯特實驗”“電磁感應實驗”等都是非常富有新鮮感和趣味性的實驗，這類實驗容易激發(fā)學生的好奇心和學習興趣。
二、實驗是物理教學過程中進行科學研究方法訓練的有效途徑
中學生思維敏捷，求知欲強，易于接受新生事物，富有上進心和探索精神，隨著科學技術的進步，世界各國經濟發(fā)展的競爭趨于激烈，要使我們的學生在將來的競爭中立于不敗之地，就必須培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。例如，在學習“大氣壓強隨高度的升高而減小”知識時，布置學生自制“水氣壓計”，用來觀察大氣壓隨高度變化的情況，同時改作爬山用的“高度計”。在講《電路》時，布置學生仿照小實驗利用一個電池組、一個小燈泡、兩個單刀雙擲開關和一些導線設計一個樓梯開關電路，使行人上下樓都能控制電燈的開和關。通過這樣的實驗能提供學生在實踐中學會基本儀器的操作和使用，從而提高學生的動手能力。實驗教學的開展，可引導學生了解、體會、掌握一些基本的科學方法，培養(yǎng)學生的思維能力和創(chuàng)造能力，充分發(fā)揮學生的主體作用，讓學生直接參與、充分感知實驗操作的過程，利用多種感官感受實驗中的各種刺激，激起他們進行科學研究、探究自然奧秘的意識，為他們的成材和攀登科學高峰打下堅實的基礎。
三、深化理解課本知識，增強學生動手能力
單靠死記硬背是學不好物理的，只有對所學的知識深入理解和掌握才能靈活運用。很多物理規(guī)律需要在物理現象的基礎上理解，所以一些教師通過語言講解及演算推理得出的結論不如讓學生親自動手操作實驗并觀察實驗想象令人信服，“千言萬語說不清，一看實驗就分明”，而一些課后小實驗可以起到“引導”、“解惑”的推動作用，幫助學生認識和理解物理知識。例如，“組成串、并聯電路”實驗中，兩燈泡串聯時發(fā)現一只燈泡亮，另一只燈泡暗，學生提出疑問：“串聯電路中各處的電流相等，兩燈泡應同樣亮，怎么會一只亮一只暗呢？”為此，引導學生進行討論，決定燈泡亮暗的是燈泡的實際功率。根據P=I2R，串聯電路中電流相等，功率的大小取決于燈泡電阻的大小。一亮一暗是因為兩只燈泡的電阻不同，亮的燈泡電阻大，暗的燈泡電阻小。如果其中一個燈泡電阻很小，實際功率就很小，達不到亮的程度，則會出現一亮一滅的現象，使學生理解了決定燈泡亮暗的是實際功率，而不單是電流或電阻的大小。然后再引導學生探討家庭照明電路中電燈亮暗為何不同？通過對知識的延伸，加深了對實際功率的理解。另外，串聯和并聯電路是一個難點，教師在課堂上講得再好，學生練習機會少也不易掌握，因此可讓學生課后自制電路元件模型（電路元件用硬紙板剪成，在棉線兩端系上回形針做導線）互相檢查，加強練習，效果不錯。這樣的實驗能充分調動學生的耳眼腦，不知不覺中就會提高學生的語言表述和動手操作能力。
中圖分類號： G304 文獻標識碼： A 文章編號： 1003-6938（2013）06-0133-02
從科學研究活動產生時，就產生了科學研究評價。隨著科學研究活動不斷發(fā)展，其社會影響不斷擴展，科學評價工作越來越受到各國政府和社會各界的重視。人文社會科學在整個科學體系中占有重要地位。人文社會科學研究評價體系是對人文社會科學研究活動及其結果進行評價的基本依據；其評價工作是人文社會科學事業(yè)管理的重要組成部分；也是規(guī)范和促進人文社會科學健康、有序發(fā)展的不可缺少的重要措施。
改革開放以來，我國人文社會科學進入了一個繁榮發(fā)展的新時期，在規(guī)模和職業(yè)化程度上都得到了很大發(fā)展。然而在其發(fā)展中也暴露出許多問題。在學科建制的發(fā)展上，運行機制過分市場化傾向、學術失范；在學術精神、學術傳統(tǒng)的傳承上，浸透著過多的學術功利性；在人文社會科學學科管理上，成果評價行政化、非規(guī)范性。這些行為與現象的蔓延，已經引起學界及社會的普遍關注并嚴重阻礙了我國人文社會科學研究的進一步發(fā)展。造成這些問題的核心癥結就是人文社會科學研究評價的錯位和失范。
如何科學、客觀、公正地評價人文社會科學研究，如何在已有研究的基礎上，建立與完善我國人文社會科學研究成果的評價機制、評價標準和評價體系，已成為刻不容緩的重大理論和現實問題。2012年1月，武漢大學出版社正式出版了的《人文社會科學評價理論與實踐》（以下簡稱“本書”）。本書是邱均平教授主持完成的國家社會科學基金重點項目“我國人文社會科學研究評價體系的構建與實證分析”的優(yōu)秀研究成果，是我國人文社會科學領域第一本理論、方法和實踐相結合的全面系統(tǒng)的專著，該書大量開拓性的工作和理論建樹，對我國人文社會科學研究評價的理論研究和實施工作必將產生深遠的影響。
1 構建了中國特色的、科學的人文社會科學研究評價體系
科學評價體系是學術標準、學術價值、學術方向和學術期望，其核心是決策者意志和現行價值觀結合的一種濃縮體現，是國家與民族精神的培育及發(fā)展的內容。當前我國人文社會科學研究評價領域大多數的論文都是成果評價方面的，而且數量較少，不全面、不系統(tǒng)，遠沒有形成一個與國際接軌的、具有中國特色的、國內公認的人文社會科學評價體系。本書開創(chuàng)性的提出了我國人文社會科學評價體系。
本書提出 “評價體系”是評價活動的各種構成要素及其相互關系、運行機制的總和；包括評價的不同主體、對象、目的、標準、程序、方法、工具、指標、制度規(guī)范，其相互關系、制約條件、組織系統(tǒng)等。并運用一定的評價理論，同時考慮評價活動的外部環(huán)境，提出了人文社會科學研究評價體系的總體框架。人文社會科學評價體系包括四層結構：（一）學科發(fā)展評價體系、（二）學科研究評價體系、（三）學科教育評價體系、（四）學科社會影響評價體系。其中學科研究評價體系是重點，包括：（1）科研計劃評價、（2）科研項目評價、（3）科研成果評價、（4）科研機構評價、（5）科研人員評價?？蒲谐晒u價是核心，在對科研成果的評價研究中，又包括①國際評價比較分析、②評價理論研究、③評價方法研究、④評價指標體系研究、⑤評價機制研究、⑥評價實例研究、⑦宏觀發(fā)展研究、⑧評價結果管理應用。
2 理論、方法和實踐的緊密結合
評價學是應用性非常強的學科，而其在實踐中的應用又離不開科學理論的指導。當前評價學發(fā)展中存在著的重要問題是怎樣將評價學理論和方法與評價實踐相結合的問題。本書為我們提供了理論、方法與實踐緊密結合的典范，沿著“人文社會科學研究評價理論基礎——人文社會科學研究的評價體系——人文社會科學研究評價的實證與應用”這一思路進行了闡述。
本書考察了當代國內外人文社會科學研究評價現狀，指出西方發(fā)達國家在研究方法上比較注重研究的規(guī)范性，重視數據和實證；對同行評議的研究，重視基本概念和程序，邏輯分析嚴密；對定量評價方法的研究也很多，包括各種科學計量學方法的應用。然而在我國人文社會科學研究評價的環(huán)境之中，國內的研究規(guī)范性上普遍不夠，實證性普遍較弱，以思辨性的研究為主；對定量評價方法的研究側重于指標打分的計算處理模型方面，對科學計量學及定量評價的本質等重視不夠；從許多關于“指標打分法”的研究來看，依靠個人主觀感覺、好惡設計評價指標體系的很多。
本書在深入探析了當代人文社會科學研究評價的要素體系、分類體系、運作體系、指標體系、人文社會科學成果、機構及項目評價的研究理論問題基礎上，對相關評價理論進行了實踐應用。進行了h指數用于科研人員成果評價的探索實踐，中國學術期刊國際影響力的計量分析與評價的探索實踐，以及我國人文社會科學機構評價的實證研究，本書還詳細介紹了人文社會科學發(fā)展與評價信息系統(tǒng)集成平臺的構建與應用。
3 研究方法科學
本書采用了一些科學的研究方法，保證了內容的科學性、可靠性，論證的充分性，主要包括： ①對比分析方法，例如對國內外人文社會科學研究現狀進行了比較分析，對國內外人文社會科學學術機構及其評價進行了比較；②實證方法，例如本書進行了基于中國引文數據庫的h指數的實證研究，包括作者、期刊、研究院所、研究專題的h指數分析，對我國人文社會科學機構評價的實證研究，包括對中國社會科學院研究所、教育部人文社會科學重點研究基地、中國高校人文社會科學研究競爭力評價的實證分析；③分類方法，例如本書對人文社會科學評價要素進行了科學分類，根據見諸于各類研究文獻中的名詞、概念，通過邏輯分析，歸納總結了人文社會科學研究評價的要素包括：評價主體（委托方、評價方、被評價方），評價對象，評價目的，評價標準，評價內容，評價指標，評價方法，評價程序，評價數據，與評價結果等10個基本要素。本書在分類基礎上對這些各類要素作了分析。
4 價值巨大
作為我國人文社會科學領域第一本理論、方法和實踐相結合的全面系統(tǒng)的專著，本書既具有很高的科學理論價值，又具有很強的實踐指導意義。
專著概述：根據學術論文的長短，又可以分為單篇學術論文、系列學術論文和學術專著三種。一般而言，超過4—5萬字的，可以稱為學術專著。當然，照我們現在的理解，學術專著的字數可能還要更多些。 編撰學術專著比發(fā)表單篇論文更具學術價值。因此，在評定職稱時能夠獲得更多的加分和認可。詳情請參閱核心期刊中心。學術論文，學術通常是指專深而系統(tǒng)的學問，而論文則是指研究、討論問題的文章。因此，所謂學術論文就是在科學領域內表達科學研究成果的文章。從這一意義上理解，學術論文一般也可以稱為科學論文。在理解學術論文的時候，我們還必須把握下面兩層含義：其一，學術論文的范圍限制在科學研究領域，非此領域的文章，不能算學術論文，如新聞報道、報告文李、散文和雜文等就不能算學術論文。其二，我們說學術論文限制在學術領域，但并非說，科學領域的所有的文章都是學術論文，而只有表達科學研究新成果的文章才是學術論文。照這樣理解，科幻和科普作品就應被排除于學術論文之外了。從上述兩點來看，我們可以說，科學論文的靈魂必須是科學研究的成果?？茖W領域通常分為自然科學和社會科學兩大類，前者包括理、工專業(yè)，有物理、化學、生物、天文等學科;后者則包括文、史、哲、經等。我們美術教育屬于社會科學的范疇。
編著概述：一種著作方式，基本上屬于編寫，但有獨自見解的陳述，或補充有部分個人研究、發(fā)現的成果。凡無獨特見解陳述的書稿，不應判定為編著。(出自經濟日報出版社柳建明主編的《輿論學達辭典》727頁)著、編著、編都是著作權法確認的創(chuàng)作行為，但獨創(chuàng)性程度和創(chuàng)作結果不同。著的獨創(chuàng)性最高，產生的是絕對的原始作品;編的獨創(chuàng)性最低，產生的是演繹作品;編著則處于二者之間(編譯類似于編著，但獨創(chuàng)性略低于編著)。如果作者的作品不是基于任何已有作品產生的，作者的創(chuàng)作行為就可以視為著。一部著成的作品中可以有適量的引文，但必須指明出處和原作者。如果作者的作品中的引文已構成對已有作品的實質性使用，或者包含對已有作品的匯集或改寫成份，作者的創(chuàng)作行為應該視為編著。
教材概述：是由三個基本要素，即信息、符號、媒介構成，用于向學生傳授知識、技能和思想的材料。教材的定義有廣義和狹義之分。廣義的教材指課堂上和課堂外教師和學生使用的所有教學材料，比如，課本、練習冊、活動冊、故事書、補充練習、輔導資料、自學手冊、錄音帶、錄像帶、計算機光盤、復印材料、報刊雜志、廣播電視節(jié)目、幻燈片、照片、卡片、教學實物等等。教師自己編寫或設計的材料也可稱之為教學材料。另外，計算機網絡上使用的學習材料也是教學材料?？傊?，廣義的教材不一定是裝訂成冊或正式出版的書本。凡是有利于學習者增長知識或發(fā)展技能的材料都可稱之為教材狹義的教材就是教科書。教科書是一個課程的核心教學材料。從目前來看，教科書除了學生用書以外，幾乎無一例外地配有教師用書，很多還配有練習冊、活動冊以及配套讀物、掛圖、卡片、音像帶等。
機械制造技術基礎是機械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，課程的主要內容包含了切削加工的基本要素、切削過程的基本規(guī)律、機械加工工藝規(guī)程的制定、典型零件的機械加工、機械加工精度、機械加工表面質量、裝配工藝規(guī)程的制定、機械制造技術的發(fā)展［1］。該課程內容豐富、邏輯性差、理論性強、實踐性強、綜合性強［2－3］。目前的機械制造技術基礎課程的教學模式仍然以傳統(tǒng)的課堂講授的灌輸式教學方式為主，雖然能夠快速地傳授給學生大量的理論知識，鞏固學生的基本知識，但是學生不能意識到所學知識的實用性，降低了學生的學習積極性，更不能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和獨立解決問題的能力［4］。以科學研究為基礎的學術探討教學模式的實施不僅能夠激發(fā)學生的學習積極性，更能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和獨立思考能力，為社會培養(yǎng)創(chuàng)新性人才。本文對機械制造技術基礎課程的學術探討教學模式進行了探索。
1機械制造技術基礎的教學現狀
1．1教學特征與效果
隨著時代的發(fā)展，對于學生的培養(yǎng)不但要提高其利用理論知識解決實際問題的能力，更加應該注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、獨立思考的能力和一定的科研精神，為學生進一步的學習打下基礎。目前機械制造技術基礎的教學目標是要求學生掌握機械制造方面的基本理論、基本知識和基本技能，為從事機械制造的現場技術工作及科學研究工作打下堅實基礎。機械制造技術基礎內容豐富、邏輯性差、理論性強、實踐性強、綜合性強，教材中的很多知識需要在實踐中不斷學習和貫通。長期以來，“填鴨式”課堂講授的方法雖然使學生具有較為扎實的基礎知識，但是學生產生了較強的依賴心理，缺乏獨立思考能力和創(chuàng)新能力，阻礙了學生的進一步學習深造［5］。機械制造技術基礎課程內容理論性較強、實踐性強、綜合性強。比如刀具角度的功用，這部分需要學生掌握刀具角度的概念和對切削加工的影響規(guī)律，能夠真正運用到實際生產實踐中，并能夠利用辯證法去分析實際加工過程中的切削性能隨著刀具角度的變化規(guī)律。然而，由于學生缺乏實際的切削加工經驗，并不能夠真切地感受和理解刀具角度的功用，學生從心理上不能接受和理解這部分內容，導致學生只是機械化地記憶所學內容，缺乏對所學知識必要的思考和綜合分析。雖然很多高校教師提出產學研協同模式、授課+實踐模式、先實踐后理論模式等來提高學生的實踐經驗，但是對于大多數的地方高校來說，受到課時、經費和硬件設施等方面的限制，實施起來有一定的困難，而且培養(yǎng)出來的學生不能夠接觸到現在的前沿科技和科學研究工作，缺乏一定的獨立思考能力和創(chuàng)新精神，不利于學生的進一步深造［6］。
1．2學生的學習現狀
機械制造技術基礎課程以閉卷考試的考核形式為主，平時成績和實驗成績占30%，卷面成績占70%。隨著時代的發(fā)展，學生的自主能力得到發(fā)展，其學習興趣來源于以實踐為基礎的應用型知識的獲得，機械制造技術基礎課程較強的實踐性和課堂灌輸式教學模式的局限性使得學生不能夠真正認識到該課程相關知識的實用性，學生的學習動力主要來源于學分的獲得，大部分學生以考試前的突擊學習、機械記憶等方式來應付考試，使得機械制造技術基礎的整體教學效果欠佳，學生的學習效果差，不能夠達到教學大綱的要求。金工實習作為機械制造技術基礎課程的前置課程，能夠提高學生的實際生產實踐知識，但是地方高校出于學生的安全、課時量和硬件設施等角度的考慮，學生動手操作的機會較少。機械制造技術的發(fā)展歷史源遠流長，機械制造技術基礎課程所講述知識點較為傳統(tǒng)，但是機械制造業(yè)作為制造業(yè)的最主要的組成部分，機械制造基礎技術、超精密及細微加工技術、自動化制造技術、綠色制造技術等前言科技和科學研究工作的發(fā)展均屬于機械制造技術的內容。然而機械制造技術基礎課程相關的前沿技術較為隱蔽，對于缺乏專業(yè)數據庫查閱和文獻檢索能力的本科生來說，利用網絡技術和學校購買的專業(yè)數據庫學習機械制造技術基礎的前言知識具有一定的困難，特別是對于自主學習能力差的學生來說，面對誘惑較大的大學環(huán)境，學生的自控能力和管理時間的能力欠缺。綜合機械制造技術基礎課程特點和學生的學習現狀，探討適合于地方高校的機械制造技術基礎課程的教學模式具有一定的必要性。
2學術探討教學模式的理論背景
大學是進行學問研究的機構，科學研究作為大學教師必須要進行的主要任務之一，導致大學中教師與學生的關系和中小學教師與學生的關系有較大差異，大學的教師并不僅是因學生的存在而存在的，教師和學生還是因對學問的研究工作而存在的［7］。大學中的科學研究工作又導致大學區(qū)別于一般職業(yè)培訓學校，大學中的科學研究以基礎理論性研究為基礎，以創(chuàng)新性知識的生產、傳播和應用為中心，以產出高水平的科研成果和培養(yǎng)高層次的精英人才為目標，在社會發(fā)展、經濟發(fā)展、科學進步等方面發(fā)揮著重要的作用［8］。人才培養(yǎng)、科學研究和服務社會成為當代高等學校的三大職能，高校教師的主要工作除了教書育人之外，科學研究成為高校教師重要的工作。以傳統(tǒng)課堂講授的灌輸式教學方式主要發(fā)揮了教師的主導作用和對課堂教學的組織、管理，但是忽視了對學生的主動性和創(chuàng)造性的開發(fā)。機械制造技術基礎教材的內容較多、邏輯性差，只是編寫了機械領域最基本的內容，很少涉及機械領域前沿的研究進展，內容更為古板。例如切削過程中切削力隨著切削參數的變化規(guī)律，教材上僅指出其變化規(guī)律的單調遞增或遞減性，但是在新型材料加工過程中切削力隨著切削參數的變化規(guī)律較為復雜，需要教師根據新型材料的切削加工的實際情況給學生分析其變化規(guī)律及機理。因此科學研究不僅能夠推動學科理論研究的深入進行，取得原創(chuàng)性的研究成果，服務于社會，也能夠使教學更有廣度，提高教學質量，激發(fā)學生的學習興趣，增強學生的創(chuàng)新能力和獨立解決問題的能力［9］。為了適應現代社會對機械專業(yè)技術人才創(chuàng)新能力的新要求，培養(yǎng)學生既有解決生產實際問題的能力，又有創(chuàng)新能力和一定的理論深度素養(yǎng)，科研型大學成為各個高等學校發(fā)展的主要方向，也是一流高水平高校的重要標志［10］。
3學術探討教學模式探索
3．1學術探討教學內容準備
基于學術探討教學模式的課堂教學除了講授知識，最重要的是根據最新科研成果講述所學知識的重要性和實用性，激發(fā)學生的學習積極性，培養(yǎng)和提高學生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力，為實際生產實踐和科學研究作準備。在新的教學模式下，教材中很難理解、重點的內容，在基本知識講解的基礎上，可以通過學術探討的方式，增加學生的學習興趣，引導學生課后閱讀相關學術論文，讓學生理解所學知識的實用性和科學性;對于教材中較簡單的闡述較全面的知識點，可以安排學生自學。教學手段改革的關鍵要求教師必須對刀具、零件加工和裝備等內容十分熟悉，機械制造技術基礎是從事材料精密加工研究的教師必須精通的一門課程［11］。切削加工的基本要素、切削過程的基本規(guī)律和機械加工表面質量是從事材料切削加工機理研究的教師必須進行的研究內容，機械加工工藝規(guī)程的制定和典型零件的機械加工是從事綠色制造領域的研究者必須熟知的知識點，這幾部分與高效精密加工研究密切相關的知識點恰好正是機械制造技術基礎課程的難點與重點內容。對于缺乏實踐經驗的本科生來說，理解和掌握這些內容十分困難，為了應付考試學生只能死記硬背所學知識點，降低了學生的學習積極性，更不用說提高其獨立思考能力和創(chuàng)新精神。對于從事機械加工研究的高校教師來說，在教學準備階段，應大量閱讀與課程內容相關的科學論文，特別是較為前沿的文獻資料，結合自己的科研成果，以相關科研結論來講述相關知識點的重要性及實用性，以問題的形式啟發(fā)學生獨立思考相關科學實驗及數值模擬結論的合理性及可行性，從而激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的獨立思考能力和創(chuàng)新能力，并使其具有一定的科研素養(yǎng)。
3．2學術探討課程教學方法和手段
現代教育提倡多樣式的教學方法，如討論式、啟發(fā)式、問題引導式、案例式等來激發(fā)學生的學習積極性［12］。機械制造技術基礎課堂教學在每次講授知識點時，先引用相關的科研論文或者自己的科研成果來詮釋知識點的實用性和重要性，提高學生的學習積極性，然后進行教材基本知識點的講述，最后為了能夠提高學生的獨立思考能力、創(chuàng)新能力和綜合分析問題的能力，可以相關的科研論文或科研成果為基礎提出問題，引導學生以教材的基本知識點為基礎探討相關的科研成果，從而提高學生的科研素養(yǎng)。合理布置課后作業(yè)對鞏固課堂理論知識和激發(fā)學生的學習興趣具有一定的幫助作用。學術探討教學模式的課后作業(yè)要追求一定的豐富性、多樣性，改變傳統(tǒng)的練習題模式，避免學生的抄襲現象，提高學生的科學素養(yǎng)。教師可以尋找與課堂內容相關的科研論文或者讓學生自己檢索相關的科研論文，對科研論文進行閱讀，結合教材基本知識寫出大概100～200字的思考體會。
3．3學術探討課程設計和畢業(yè)設計
課程設計是機械制造技術基礎教學中重要的實踐環(huán)節(jié)，可以加深學生對所學知識的理解能力。目前機械制造技術基礎課程設計的選題常為機械典型零件的加工工藝規(guī)程設計。在明確設計任務的前提下，可以要求學生選用多種工藝方案和工藝路線，引導學生利用綠色制造等前言科技來分析多種工藝方案和工藝路線的利弊，讓學生更為直觀地體會合理選擇零件工藝方案和工藝路線的重要性以及了解綠色制造技術前沿科技的概念及實用性［13］。畢業(yè)設計是普通高等院校各專業(yè)教學計劃中的重要組成部分，是對學生本科階段所學專業(yè)知識的綜合、深化和升華，著重鍛煉學生利用各種資源來檢索所需知識并解決實際問題的綜合能力［14－15］。目前大多數地方高校的畢業(yè)設計選題多為機械典型零件的加工工藝及夾具設計、數控機床部件的設計、機械加工模具的設計等，其中機械典型零件的加工工藝及夾具設計與機械制造技術基礎課程設計、機械設計制造及自動化綜合課程設計的內容有較多重復的地方。為了能夠進一步提高本科生的創(chuàng)新精神、獨立思考能力和科研能力，地方高校應該打破機械設計制造及自動化專業(yè)畢業(yè)設計題目的限制，高校教師依據自己的研究方向給學生擬定畢業(yè)設計題目，讓學生進行新材料或傳統(tǒng)金屬材料的切削加工試驗研究、基于綠色制造合理工藝路線的選擇和有限元仿真切削加工性能研究，使得學生能夠對機械制造技術基礎中相關理論知識有更深層次的認識，也提高了他們的科學研究能力、從事工程試驗和對試驗數據分析處理解釋的能力。
科學精神是在漫長的歷史發(fā)展中形成的優(yōu)良傳統(tǒng)、認知方式、行為規(guī)范和價值取向。其中包含著科學態(tài)度、科學方法、科學作風諸因素，是作為文化形態(tài)的最重要的組成部分。其進步必然會促進人們的自然觀、道德觀、宗教觀、審美觀等各種思想觀念的變化，對公民文化的形成和發(fā)展有著巨大的影響。
科學精神指適于科學的，或關于科學的精神?？茖W精神首先在美國社會學家R·K·默頓的“科學的規(guī)范結構”(1942)一文中出現：“科學的精神氣質是有感情情調的一套約束科學家的價值和規(guī)范的綜合。這些規(guī)范用命令、禁止、偏愛、贊同的形式來表示”，“四種作為慣例的規(guī)則——普遍性(Uni．versalism)、公有性(Communism)、無偏見性(Disinterested．ness)、有條理的懷疑論(OrganizedSkeptcism卜被認為組成了現代科學的精神氣質”嘲。此后，默頓在“科學發(fā)現的優(yōu)先權：科學社會學的一章”(1957)、“科學家的行為模式”(1968)等文章中將創(chuàng)新性和謙遜的價值觀念也看作是科學精神的一部分。
一、科學精神的內涵
科學作為探索真理的事業(yè)。造就了人格化的氣質，并提升、泛化、衍化為一種普遍的價值信仰體系——科學精神。科學精神是從事科學活動的主體——科學家所需要遵守的倫理觀念和價值規(guī)范，作為一種獨特的規(guī)范要求，它約束科學家的行為準則必須服從于科學活動的目標要求?？茖W精神往往首先被科學工作者內化為個人品格，成為其行為規(guī)范和價值取向原則。進而升華為一種科學的意識形態(tài)。顯然，科學精神既包含了科學自身發(fā)展的目的，也體現了社會對科學的要求。
科學家在工作中要處理兩方面的關系：一是人與物的關系；二是人與人的關系。即R·K·默頓提出的“技術規(guī)范和道德規(guī)范”。所謂人與物的關系，指科學家對科研成果的判斷標準。所謂人與人的關系，在狹義上指科學家和科學共同體其他成員的交往與聯系，在廣義上指科學家面對全人類的態(tài)度?？茖W家在處理人與物的關系和人與人之間關系的時候，需要遵循不同的價值規(guī)范。
1．科學家在處理與科研成果的關系即人與物的關系時，需要有求實精神、理性精神、批判精神與創(chuàng)新精神
第一，求實精神——科學研究的支點。求實精神就是我們平常所熟知的實事求是精神。科學的特點是實事求是，依靠人的感官經驗和科學儀器的驗證，采取實踐、認識、再實踐的方法。不斷揭示事物的本質和規(guī)律?？茖W的求實精神要求科學必須堅持從實際出發(fā)，排除主觀性。堅持客觀性，以唯實的思維法則進行科學探索。
第二，理性精神——科學活動的精神支柱。理性精神首先強調的基本信條是相信自然界有秩序，并認為人類可以認識自然界秩序。這是科學存在的前提。其次，科學理論的構建也應符合理性規(guī)則，概念、原理和經驗事實必須合乎邏輯地組織在一起。所以理性精神既是科學家必須遵守的價值規(guī)范，也是他們在科學活動中的精神支柱，“承認理性之至高無上的威力是科學社會組織的一個中心精神價值”。
第三．批判的懷疑精神——科學的生命。批判精神在科學內部表現為不迷信、不盲從的反權威主義?？茖W家應該堅信自己的判斷，它是一種“個人主義”：科學的發(fā)展永無止境，沒有終極真理。人對世界的認識，由于其智力活動的局限性和科學認識的階段性，永遠不可能窮盡真理，任何真理都是絕對與相對的統(tǒng)一體。因此科學要獲得進步．必然要對以往的理論學說、觀念持以批判的懷疑。因此科學的懷疑就成為科學研究的起點。
第四，創(chuàng)新精神——科學精神的本質和靈魂。創(chuàng)新精神既是由人類的本質特征決定的，也是科學體制的規(guī)范原則，而且還是現代社會對科學事業(yè)的必然要求。創(chuàng)新是科學的生命所在，科學發(fā)現與物質生產不同，物質生產可以成批地復制，而在科學研究中只有第一，沒有第二，對科學家獨創(chuàng)性的承認與尊重是科學體制首要的功能表現。
2．科學家在處理人與人的關系時，需要有自由精神、平等精神、合作精神與寬容精神
第一，自由精神——科學自由發(fā)展的向度空間?？茖W研究是一種自由的創(chuàng)造活動。任何給科學研究設定框架的行為都會阻礙科學的發(fā)展?？茖W認識對象的復雜性和多樣性．決定了科學的繁榮必須自由地在各領域進行耕耘。
第二，平等與合作精神——科學精神的內在要求。平等精神強調的是真理面前人人平等，科學共同體成員之間沒有權威存在。合作精神強調的是科學家在科研過程中需要通過合作與交流達到提高?？茖W發(fā)展的進程表明，隨著科學研究逐漸深入，難度也在增加，許多問題的解決都需要跨學科知識，各個學科間移植滲透、一體化、綜合化的趨勢愈發(fā)明顯，內在地要求合作與交流成為自覺的行為。個人智慧與集體力量的有機融合，構成了促進科學加速發(fā)展的動力機制。
二、弘揚科學精神．培育公民文化
公民文化是在市場經濟條件下產生的和民主政治文化相聯系的一種文化形態(tài)，是人們權利義務關系中的民主自覺意識。隨著市場經濟體制的建立和公民社會的培育和發(fā)展，個人逐漸以公民身份自主地參與社會生活，并逐漸成為社會生活的主體。這是一場深刻的社會歷史變革，同時也是人的解放。但是．新的社會變革又對人的發(fā)展和文化的進步提出了新的要求。只有通過加強公民文化的建設，才能促進公民社會的發(fā)育、完善以及推動社會的整體文明。
科學精神作為文化形態(tài)的最重要的組成部分，不但深深地影響了人類近代文化和社會的發(fā)展，成為推動社會進步的巨大革命力量，而且，科學精神與現代社會的許多價值，如寬容、理解、民主、開放、合作等有著緊密的聯系?？茖W精神是公民文化的基本要素。對公民文化的形成和發(fā)展有巨大影響。提倡和促進公民的科學素質和科學精神，對公民文化和公民社會的建設和發(fā)展具有重要意義。
1．科學精神能夠強化公民的民主意識
科學與民主從來都是生死相依，相輔相成的。一方面科學的發(fā)展絕對需要民主政治對學術自由的保護和對學術專制的制裁。另一方面．民主政治的確定，完善和進步也離不開科學精神的支持，規(guī)范和滲透。因為民主政治的建立和發(fā)展必須依靠具有民主意識和民主素質的廣大社會公民的實踐。而科學精神能夠有效地內化為實踐主體的科學態(tài)度，喚起和強化實踐主體的民主意識．提高實踐主體的科學文化素質和政治活動能力。如果沒有科學精神的這種主導地位，也就不可能有真正的民主政治的建設。
科學是一種自由探索，各個學派在真理面前一律平等，要求對不同意見采取寬容態(tài)度?？茖W只有通過不同觀點的自由爭取才能向前發(fā)展。近代自然科學開始于向宗教權威的挑戰(zhàn)，科學從不迷信權威，并敢于向權威挑戰(zhàn)?？茖W真理也從不借助于權威而讓人去信仰?？茖W認為，凡是壓制細研深察和認真討論的地方，真理就會被掩蓋?？茖W的民主精神要求公民在對待公共生活時既不迷信權威，又深刻認識到自身的局限性和偏愛癖性。要求公民有這樣的胸懷和誠意，即當有了新的證據和新論據時．就要徹底而公開地改變自己原有觀點。
2．科學精神能夠內化成公民的批判的懷疑精神
科學的懷疑意識，其靈魂與作為時代精華的哲學是相通的，并不是科學所獨有的，也是公民文化的內容之一。例如，理論的真理性要由實踐來檢驗，而實踐對真理的檢驗就是一個反復確認和不斷修正的過程．它的認識論前提也是對已被認定具有真理性的理論的懷疑意識。如此才談得上在實踐檢驗中體會、確認、修改或發(fā)展理論。如果沒有懷疑的意識，那就常常會把哲人或偉人的思想、意見、見解、看法甚至愿望認定為不容置疑的絕對真理，視為可代替自己思考的指路明燈，最后的結果就必然會形成“文化宗教”或步入“個人崇拜”與“個人迷信”的誤區(qū)“實事求是”就表達了一種懷疑精神。懷疑意識是科學精神的起點，它的對面是信仰，反面是輕信和盲從。有了懷疑意識，人們才能獨立地判斷和思考，排除輕信和盲從，接近科學的理性。
3．科學的理性精神是公民文化的基本要素
如果說懷疑是科學精神的出發(fā)點，理性就是科學精神的主要體現。失去了批判的理性，科學就失去了創(chuàng)新的生命力。科學的理性是批判的，而科學的批判也必須是理性的。沒有理性的批判是不科學的。
理性是人認識把握世界，創(chuàng)造人類生活的主體能動力量，是人在本質方面的重要特征。在人類文明的歷史長河中，理性一直是人類所追求的一種精神、一種價值、一種狀態(tài)。理性文化是人類理性追求的產物，是人類走向成熟、社會邁向文明的標準，是與市場經濟、民主政治和科學相契合的文化?？茖W精神、社會契約觀念、公民意識、權利義務觀念、平等自由觀念等既是理性文化的要素也是公民文化的內容。無論政治制度的設計，法律的制定和對政治參與的寬容，都需要理性的力量。文明政治的實現是需要理性的，統(tǒng)治者和被統(tǒng)治者雙方都需要理性．通過緩和社會矛盾，抑制社會沖突，建立起雙方都能容忍、接受的社會秩序。公民文化表達的是尊重個人，尊重他人的尊嚴和價值．以及尊重他作為自主的道德行為者的地位．堅持以權利本位為價值取向，肯定和尊重人的價值，使公民政治文化體現了理性的追求和蘊涵著理性的目的。
4．創(chuàng)新精神既是對科學事業(yè)的必然要求．也是公民文化的內核之一
創(chuàng)新意識是科學精神的本質和核心，是科學得以創(chuàng)造和發(fā)展的精神動力和靈魂。同時也是一個民族進步的靈魂．是國家興旺發(fā)達的不竭動力。創(chuàng)新不僅僅是一種意識．它更是一種行動。不論是制度創(chuàng)新、理論創(chuàng)新、科技創(chuàng)新還是文化創(chuàng)新關鍵在于將這種意識落實到具體的社會實踐之中。創(chuàng)新不僅是人類文明成就的必備元素，更是現代社會發(fā)展與進步的基礎。沒有創(chuàng)新．人類社會的發(fā)展與進步就會失去動力，沒有創(chuàng)新，民主政治和法治也就不會出現在人類的巧塵罐臺上。公民文化的優(yōu)勢之一就是具有創(chuàng)新品格。具有這種文化的社會可以塑造出普遍民利的、具有理性意識的社會公民，引導社會政治良性發(fā)展．促進社會生產的進步。現代社會是民利主導的社會，民利在使人們創(chuàng)造最大的物質財富的同時．又使人們發(fā)揮各自的聰明才智，不斷展現自己的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新因此成為公民文化的品格，正是具有這樣的品格，公民文化才是與時俱進的，才是一種優(yōu)勢文化。
5．寬容和謙恭是公民文化推崇的品格
