科研基本方法精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇科研基本方法，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

(一)醫(yī)學科學研究的發(fā)展史

(二)醫(yī)學科學研究的類型

1.基礎研究:

增加科學技術知識和發(fā)現(xiàn)探索領域的任何創(chuàng)造性活動,而不考慮任何特定的實際目的。

研究內(nèi)容:

保持人體健康的規(guī)律,健康指標的分子基礎,人體功能與結(jié)構(gòu)的研究

疾病的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸全過程的規(guī)律及分子基礎

人體衰老過程的規(guī)律及分子基礎

人體的生物力學、流體力學、電子學

化學藥物的構(gòu)效關系、植物藥的有效成分

2.應用研究:

增加科學技術知識的創(chuàng)造性的系統(tǒng)活動,但考慮到特定的實際目的。

研究內(nèi)容:

疾病的病因、流行規(guī)律、治療及預防效果的機制研究

為實驗研究需建立的動物模型、細胞株的研究

流行病學調(diào)查、考核防治效果的方法學研究

尋找新藥物、新生物制品、新醫(yī)用材料的方法、有效藥物的藥理作用機制、藥代動力學、醫(yī)用材料的機體相容性的機制研究

3.實驗發(fā)展研究:

又稱開發(fā)性研究,是運用基礎研究、應用研究及實驗知識,為了推廣新材料、新產(chǎn)品、新設計、新流程、新方法,或為了對現(xiàn)有進行重大改進的創(chuàng)造性活動。

研究內(nèi)容:

有關疾病的新的診斷、治療、預防方法及措施的研究

有關新藥物、新生物制品、新器械、新試劑、新醫(yī)用材料、實驗室樣品研制

有關藥物的資源調(diào)查、植物藥的試驗

其它分類方法:

觀察性研究(描述性研究、分析性研究)

實驗性研究(動物實驗、臨床實驗、現(xiàn)場實驗、社區(qū)干預和整群隨機試驗)

理論性研究

按研究目的:

描述性(記述性)研究:客觀描述研究對象的某些現(xiàn)象或特征,如個案報道

闡述性研究:闡明研究對象的本質(zhì)及其規(guī)律性,如論著

按研究深度和廣度:

基礎性研究:如遺傳基因的研究

臨床應用研究:如新藥的臨床觀察

按學科范圍:

專科研究:局限于專科某領域內(nèi)

多學科研究:涉及多個學科

邊緣學科研究:介于兩個或多個學科相互滲透交叉處的研究

按研究的主要形式:

分析性研究:將研究對象從總體聯(lián)系中分解出若干分支,然后同時或逐個進行分析

綜合性研究:在逐個進行分析的基礎上進行系統(tǒng)性綜合認識,揭示整體聯(lián)系

按研究方法:

Ⅰ型研究:隨機、對照研究

Ⅱ型研究:隊列(組群)研究

Ⅲ型研究:病例對照和多因素研究

Ⅳ型研究:敘述性研究和專家評論

(三)醫(yī)學科學研究的基本程序

研究課題的選定

搜集閱讀文獻

提出設計與假說

制定科研計劃

申報研究課題

進行實驗與觀察

搜集科學數(shù)據(jù)與材料

整理加工及統(tǒng)計學處理

形成科學概念和結(jié)論

撰寫論文并發(fā)表

鑒定成果與推廣應用

二、醫(yī)學科研選題

(一)選題在科研工作中的意義

(二)選題的原則(6原則)

1.科學性:必須要有依據(jù),符合客觀規(guī)律,符合邏輯性

2.創(chuàng)新性:充分了解本課題領域國內(nèi)外研究狀況和水平,是選題的首要前提

3.適用性:實際、需要、適當

4.目的性:有明確的研究目標、研究內(nèi)容和預期成果

5.可行性:研究課題主要技術指標實現(xiàn)的可能性,包括技術水平、設備條件、科研試劑、經(jīng)費來源等

6.效益性:基礎研究要有重要的科學意義,應用性研究要有應用前景,具有可開發(fā)性和可推廣性

(三)選題的思維過程

提出問題和確立選題的過程

(四)選題的方法

1.前瞻性研究:所采用的原始資料是嚴格按實驗設計的科學方法獲得的,確定選題不受既往積累資料的限制,故選題有極大的活動度和隨意性。

(1)在臨床實踐中選題

(2)在閱讀文獻資料中選題

(3)重復前人實驗研究選題

2.回顧性研究:是對過去某段時間內(nèi)自己經(jīng)歷的病例資料,或搜集本單位某階段收治的某種疾病的病例資料作為選題,進行歸納、分析、總結(jié)。

(1)總結(jié)經(jīng)驗選題

(2)發(fā)現(xiàn)新問題選題

(3)總結(jié)教訓選題

(五)選題的途徑

社會需要中

事物之間的聯(lián)系中

原有理論與新事實不符中不同學說的見解中

不同學科交叉的邊緣中

不同的信息渠道中

(六)選題的應用

1.病因?qū)W研究選題(病因)

病因?qū)W研究選題

并存病的因果效應研究選題

致病因素的量與病研究選題

2.診斷性試驗研究選題(診斷)

診斷標準選擇研究選題

3.疾病治療性研究選題(治療)

藥物治療、手術治療、其它治療、預后治療

4.藥物不良反應研究選題(預后)

劑量-效應關系研究選題

藥物不良反應遠期效應研究選題

三、醫(yī)學文獻檢索

(一)文獻的分類 1.一次文獻:又稱原始文獻,凡以作者本人的工作或科研成果創(chuàng)作的原始論文,不管引用或參考了他人的著作或文獻資料,均屬一次文獻,包括期刊論文、研究報告、會議文獻、學位論文等

2.二次文獻:是對一次文獻進行搜集、整理、加工、編制而成,以檢索工具的形式發(fā)表,包括目錄、索引、文摘等

3.三次文獻:是在廣泛利用二次文獻的基礎上,對一次文獻做出系統(tǒng)整理、概括、分析與綜合而成,包括綜述、述評、進展以及年鑒、手冊、教科書、指南、辭典等

4.零次文獻:在形成一次文獻之前的信息、知識,即尚未形成文字記載或未公開發(fā)表的材料,包括書信、手稿、記錄或口頭交談等

按出版形式分類:

圖書、期刊、專利文獻、學位論文、科技報告、會議文獻、技術檔案等

按文獻載體分類:

印刷型、微縮型、聲像型、機讀型、光盤型、電子網(wǎng)絡型

(二)檢索工具

1.書本型檢索工具

中文科技資料目錄(醫(yī)藥衛(wèi)生)

國外科技資料目錄(醫(yī)藥衛(wèi)生)

美國醫(yī)學索引(Index Medicus)

荷蘭醫(yī)學文摘(Excerpta Medica)

美國生物學文摘(Biological Abstracts)

美國化學文摘(Chemical Abstracts)

2.光盤型檢索工具

中國生物醫(yī)學文獻數(shù)據(jù)庫(CBM-disc)

中文生物醫(yī)學期刊數(shù)據(jù)庫(CMCC)

篇2

[關鍵詞]本科生；科研方法訓練；自主學習；實證

[中圖分類號]G642.0

[文獻標識碼]A

[文章編號]1005—4634（2012）04—0026—05

0 引言

大學生積極參與科研實踐活動有利于培養(yǎng)其自主學習能力及學術創(chuàng)新意識。近15年來，國內(nèi)研究型大學、教學研究型大學相繼提供了大學生科研立項、實驗室開放計劃、創(chuàng)新性實驗等科研機會。對本科生科研實踐的經(jīng)費支持在不斷增加，本科生參與科研活動的人數(shù)不斷攀升，一些大學已取得了顯著的培養(yǎng)效果。近年來本科生發(fā)表的學術論文數(shù)量呈上升趨勢，少數(shù)論文甚至在高水平國際學術期刊或國際學術會議中發(fā)表。然而在少數(shù)拔尖學生脫穎而出的同時，本科生的整體學術素養(yǎng)仍處于較低水平，例如本科生的課程論文、畢業(yè)論文中存在大面積的學術不規(guī)范行為。

來自本科生科研實踐管理部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，盡管本科生參與科研立項的積極性很高，但完成立項的比率卻比較低。如2007、2008年華中師范大學本科生科研立項結(jié)項率僅為20%—30%。部分學生反映，學生缺乏必要的科研技能是導致科研立項難以開展的主要原因。部分指導教師反映，一些學生缺乏基本的學術修養(yǎng)，幾乎不具備參與探索型科學實驗的能力。相比較而言，美國的高水平大學在鼓勵本科生參與科研的同時，也注重學生基礎科研素養(yǎng)的培養(yǎng)，既給高年級本科生提供參與科研項目的機會，又給低年級本科生開設學術寫作、文獻引用規(guī)范、田野調(diào)查等科研方法訓練課程。作為給本科生講授基本但必要的科研方法知識的嘗試，筆者于2007年9月至今，在華中師范大學面向全校本科生開設了公共素質(zhì)課程“本科生科研方法訓練”。該課程已講授10次，選課學生共924人。以下根據(jù)7個學期的教學經(jīng)歷，討論國內(nèi)大學如何為本科生提供必要的科研方法訓練。

本文結(jié)構(gòu)安排如下：第一部分討論中國和美國的本科生科研方法訓練模式差異；第二部分介紹“本科生科研方法訓練”的教學內(nèi)容、教學重點；第三部分展示該課程的教學效果；第四部分對該課程的推廣提出建議；第五部分總結(jié)全文。

1 中美本科生科研方法訓練模式比較

自上世紀60年代以來，美國的研究型大學為本科生參與科研實踐活動提供了諸多機會。目前美國研究型大學的本科生科研活動不僅經(jīng)費比較充裕，更有完善的組織管理制度。為了讓學生順利地參與科學實踐活動，美國的大學為低年級本科生提供了系統(tǒng)的科研方法訓練，以下是其三個特點：（1）新入學的本科生通過閱讀大學的“榮譽規(guī)則”或“學術誠信規(guī)則”，就可以了解基本的學術道德，以及違背學術道德的嚴重后果。（2）對低年級本科生開設學術寫作、口頭報告、田野調(diào)查等科研技能培訓課程。有些學科的著名教授甚至也講授該類基礎課程，如著名的計算機科學家Donas E.Knuth教授曾在斯坦福大學講授學術論文寫作課程。（3）關于科研方法訓練的教材數(shù)量豐富、質(zhì)量很高。Donas E.Knuth教授參與撰寫的關于數(shù)學和計算機科學論文寫作方法的教材，對如何描述數(shù)學公式等有極為詳盡的說明。該教材在互聯(lián)網(wǎng)上免費了多年，如今仍是該領域論文寫作的經(jīng)典資料。

國內(nèi)一些大學也開設了關于科研方法訓練的課程，例如：科技文獻檢索、學術論文寫作等。國內(nèi)的本科生科研方法訓練大致分為兩種形式：第一，對特定專業(yè)的學生展開培訓，如教育學、醫(yī)學等專業(yè)對此尤為重視；第二，對不同專業(yè)的大學生進行普及性訓練，如清華大學開設的“實驗室研究方法”、華中師范大學開設的“本科生科研方法訓練”、“IT下的研究與論文寫作”。總體而言，國內(nèi)大學的本科生科研方法訓練類課程數(shù)量較少，且大多只關注某一方面能力的培養(yǎng)，多數(shù)本科生缺乏必要的科研方法訓練。

2007—2009年，筆者在“本科生科研方法訓練”課堂中展開了5次匿名問卷調(diào)查。表1顯示出華中師范大學本科生接受科研方法訓練的狀況：約半數(shù)的本科生缺少基本的科研方法訓練；約三分之一的學生從專業(yè)課學習中，獲得了一些科研方法訓練：少數(shù)對科研活動有濃厚興趣的學生，通過自學獲得科研方法訓練。筆者曾就此向武漢其它幾所教育部直屬高校的一些教師展開口頭調(diào)查，均反映本科生缺乏系統(tǒng)的科研方法訓練。可見，絕大多數(shù)本科生缺乏必要的科研方法訓練，并不是某個課堂、某所大學的特有現(xiàn)象，而是國內(nèi)大學的普遍現(xiàn)象。

多數(shù)本科生盼望有機會獲得必要的科研方法訓練。表2是在華中師范大學的5次問卷調(diào)查結(jié)果，一半以上的學生很期盼接受系統(tǒng)的科研方法訓練，幾乎無人認為科研方法訓練是不必要的。在以上5次問卷調(diào)查中，都有不少學生提議：應對大一學生以必修課方式展開科研方法訓練。他們認為，本科生科研方法訓練課開設得越早，越能有效提高本科生的學術修養(yǎng)，促進他們自主學習、參與科研活動。

2 課程的教學內(nèi)容與教學重點

篇3

關鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；實驗研究；應用型本科；微視頻

【中圖分類號】G40-057【文獻標識碼】A【論文編號】1009-8097（2015）05-0091-06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.05.014

引言

應用型本科教育以培養(yǎng)具有較扎實的理論基礎、較強的分析問題和解決實際問題能力的應用型人才為目標。實踐教學環(huán)節(jié)有助于培養(yǎng)學生的動手能力和應用能力，在應用型本科高校中占有突出的地位。實驗教學是實踐教學環(huán)節(jié)的必要組成部分，提高其教學質(zhì)量對實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標具有重要意義。

長期以來，應用型本科高校的實驗教學普遍采用“教師演示，學生重現(xiàn)”的模式，教師常常忙于指導學生的實驗操作，較少引導學生探究。學生則過多關注實驗結(jié)果的正誤，較少反思實驗方法和結(jié)果。由此，學生分析問題和解決問題的能力還有待提高，實驗教學對理論教學的促進作用也較為有限。因此，迫切需要研究新的實驗教學方法，全面改善教學效果。

從2011年開始，翻轉(zhuǎn)課堂教學模式逐漸在美國流行，并傳播到世界各地。它倡導學生在課外通過觀看教學微視頻自學課程內(nèi)容，師生在課間參加教學活動和交流互動，學生消化吸收知識。翻轉(zhuǎn)課堂將教師從傳統(tǒng)教學方式的講授任務中解放出來，使他們能集中精力開展教學研究，提高教學效果。同時，學生成為教學過程的主體，教學獲得良性發(fā)展。翻轉(zhuǎn)課堂為應用型本科實驗教學改革提供了新思路。

華中師范大學楊九民等將以微視頻資源學習為核心的翻轉(zhuǎn)課堂運用到“現(xiàn)代教育技術”實驗課程中，取得了良好效果，但還需具體設計課內(nèi)實驗階段的交流互動活動，以進一步提高實驗教學質(zhì)量。

一 翻轉(zhuǎn)課堂及實驗教學方法

1 翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展和內(nèi)涵

早在2000年，美國邁安密大學的三位教授Lage，Platt和Treglia在經(jīng)濟學導論課程的教學中，提出了翻轉(zhuǎn)課堂教學方式，即將傳統(tǒng)教學模式中課內(nèi)傳授知識的工作轉(zhuǎn)移到課外完成，而將原來課外練習的工作轉(zhuǎn)移到課內(nèi)完成。教學實踐表明這種方式有利于學生成為學習的主體，從而獲得個性化的教育。教學微視頻的出現(xiàn)則使翻轉(zhuǎn)課堂應用于教學實踐成為可能。2004年，SalmanKhan為侄女錄制了視頻幫助其補習功課，侄女反映視頻便于她略過已經(jīng)掌握的內(nèi)容，也利于她

翻轉(zhuǎn)課堂的基本思想是采用“課外傳授知識，課間內(nèi)化知識”的策略開展教學。在課外，學生通過微視頻自學基本知識，有效實現(xiàn)新知識的原始積累。在課間，教師安排學生開展協(xié)作探究式活動，并當面解決學生疑問，促使他們加深對知識的理解。翻轉(zhuǎn)課堂教學模式具有以下優(yōu)點：

第一，采用微視頻引導學生課外自學，效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學中教師講授的方法。首先，教學微視頻其實是教師講課場景的復制品，一旦錄制長期保存，可被多人反復使用。用微視頻替代講課，避免教師重復講解，減少工作量。其次，學生易于根據(jù)各自的學習狀況和特點，自由控制微視頻播放的時間、進度和次數(shù)，滿足學生個性化需要，從而提升學習效果。

第二，最佳發(fā)揮教師輔導學生的作用。在傳統(tǒng)教學中，當教師在課內(nèi)為學生講解知識點時，由于學生剛接觸新知識，還來不及深入思考，此時很少需要教師解答疑問。在課后，學生做練習時，卻不能及時得到老師的幫助。翻轉(zhuǎn)課堂調(diào)整了教師在學習過程中出現(xiàn)的次序，當學生完成課外自學，取得新知識基礎后，教師與學生開展課內(nèi)教學活動，交流互動，教師協(xié)助學生完成知識內(nèi)化。

第三，翻轉(zhuǎn)課堂的核心在于課堂上的教學活動。建構(gòu)主義認為，知識是學習者以自身為主體通過意義建構(gòu)而獲得的。意義建構(gòu)是指深刻認識新知識所反映的事物性質(zhì)、規(guī)律和相互關系，理解知識點的內(nèi)涵和外延，也即是知識內(nèi)化。學生只有實現(xiàn)知識內(nèi)化，才能理解新知識，掌握新知識，并靈活運用它們。翻轉(zhuǎn)課堂采用微視頻引導學生自學的根本目的在于，為學生實現(xiàn)知識內(nèi)化奠定必要的知識基礎。同時，微視頻免除了教師講授的任務，使教師能集中精力設計和組織課堂教學活動，促進學生吸收和內(nèi)化知識，提升學習效果。

2 傳統(tǒng)實驗教學方法的分析

在傳統(tǒng)實驗教學模式下，學生通常被要求課前預習實驗內(nèi)容。在實驗課期間，教師先用15分鐘左右的時間集中講解實驗原理和內(nèi)容，并演示操作過程。隨后，學生獨立完成實驗，并在課后完成實驗報告。這種傳統(tǒng)的實驗教學方法有以下缺陷：

首先，實驗進展緩慢，效率低。學生基于實驗指導書完成預習，較難把握實驗過程的每個環(huán)節(jié)，有些學生甚至不熟悉實驗儀器。他們操作不夠熟練，實驗進展緩慢。

其次，開展相同實驗的次數(shù)多，教師重復講解工作量大。不同班級可能開設相同實驗，每個班級往往需分批進行同一實驗，因此實驗重復次數(shù)多。有些基礎課程實驗重復量相當大，重復多次講解相同實驗內(nèi)容的巨大工作量使教師無暇改進教學方法。

再次，教師的集中講解效果差。學生的接受能力有差別，每次的實驗人數(shù)又很多，實驗老師的集中講解通常不能保證每個學生都能清楚把握實驗方法和要求。

最后，實驗過程忽視學生內(nèi)化知識。實驗成績通常以結(jié)果的正誤來評定，學生大都只追求完成實驗項目，取得正確的數(shù)據(jù)結(jié)果，很少深入思考相關問題。教師經(jīng)常忙于解答學生的操作問題，較少有技術性指導。因此，師生之間缺少專業(yè)知識層面的交流和互動，不利于教學相長。

3 基于翻轉(zhuǎn)課堂的應用型本科實驗教學方法

本文根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)點，設計新的實驗教學方法，實施結(jié)構(gòu)如圖1所示。在課前，主要通過教學微視頻引導學生自學實驗原理和操作方法，減輕教師講解負擔。在課內(nèi)，學生完成基本實驗后，教師以思考題為導向，組織學生開展探究活動，強化其理論基礎，提高他們解決問題的能力。在課后，學生整理實驗報告。以下詳細介紹課前和課內(nèi)的主要活動。

（1）課前活動

①教師根據(jù)實驗計劃編寫指導書。對于各實驗項目，除原理、步驟以外，指導書還應詳細說明要求取得哪些結(jié)果和結(jié)論，并給出與本實驗相關的1-2個思考題，以便課內(nèi)開展探究活動。

②教師錄制講解實驗原理的視頻。該視頻可采用幻燈片方式加講解語音的形式，或者板書加講解語音的形式。同時錄制現(xiàn)場操作過程的視頻，以使學生能熟悉實驗環(huán)境。每個視頻控制在10分鐘左右，充分利用學生注意力最集中的時段，提高學習效果。

③學生觀看實驗教學視頻。學生自由選擇觀看視頻的時間、地點和方式，在最佳狀態(tài)下高效率學習。學生反復學習教學視頻，掌握基本原理，熟悉實驗儀器和操作步驟，并記錄遇到的問題。

④在完成上述步驟的基礎上，學生參考指導書，開展理論分析和計算，規(guī)劃實驗報告，完成預習。針對預習中遇到的問題以及實驗思考題，學生通過網(wǎng)絡平臺相互交流，查找資料解決。

（2）課內(nèi)活動

①學生完成基本實驗。學生在觀看教學視頻完成預習的基礎上，能在半小時左右的時間內(nèi)完成教學視頻所給出的基本實驗內(nèi)容，教師也能在此期間解答學生預習中的疑問。

②開展協(xié)助探究活動。該步驟包含兩部分內(nèi)容。第一，學生得到基本實驗的結(jié)果后，通過相互交流，糾正錯誤。第二，學生開展探究，解決新問題。教師針對指導書上的思考題，組織學生以3人為一組開展討論交流。各個小組分別討論思考題，探討結(jié)論，并在基本實驗的框架上，設計和擬訂實驗方案，并通過實驗予以實現(xiàn)。在整個過程中，教師指導和解答學生疑問。該步驟有助于學生深化對基本知識的認識，提高他們分析問題，解決問題的能力。

③展示和交流探究實驗結(jié)果。各小組獨立完成探究活動之后，教師選擇2-3個小組為示范小組。各示范小組依次為全體同學介紹解決思考題的依據(jù)、實驗方法，展示實驗結(jié)果。針對展示的情況，其他同學對比本組實驗方案與結(jié)果，討論和補充改進方法。

④實驗效果評價與反饋。經(jīng)過探究活動、展示和交流后，每個學生首先自我評價自身掌握實驗原理的情況，評價基本實驗和探究實驗采用的步驟、所得結(jié)果的情況，并列舉本次實驗中的優(yōu)點和不足。然后，針對示范小組，每個學生對其實驗方法和結(jié)果打分，指出其優(yōu)點，提出改進意見。教師整理和總結(jié)評價材料，進一步改進教學方法。同時，將對示范小組的評價情況反饋給對應小組，促進他們提高實驗技巧。學生自評有助于其端正學習態(tài)度，提高學習主動性。學生互評能幫助學生正確認識長處和不足，改進學習方法，最終提高其應用能力。

二 翻轉(zhuǎn)課堂實驗教學舉例

下面以數(shù)字圖像處理課程中的“圖像的傅立葉變換與頻域濾波”實驗項目為例，具體說明本文提出的翻轉(zhuǎn)課堂教學方法。數(shù)字圖像處理課程是應用型本科高校電子信息工程專業(yè)的重要課程，要求學生掌握通過程序設計開展圖像處理的基本方法。本實驗的基本實驗內(nèi)容為驗證二維傅里葉變換的平移性和旋轉(zhuǎn)不變性，實現(xiàn)圖像低通頻域濾波，學生應掌握傅立葉變換原理和特性，熟悉圖像正、反二維傅立葉變換的程序設計方法。

根據(jù)本文提出的教學方法，教師在編寫實驗指導書的基礎上，采用錄屏軟件錄制了講解原理的視頻，以及基本實驗操作步驟和講解的視頻。此外，指導書中增加的思考題為：在圖像的傅立葉變換域中，零頻、低頻和高頻數(shù)據(jù)分別代表圖像的什么信息，通過實驗予以驗證。

課前，學生觀看教學視頻，掌握了圖像正、反二維傅立葉變換的基本過程及其程序設計方法，熟悉了常用的讀圖、傅立葉變換、顯示等函數(shù)。針對思考題，學生通過查找資料和交流，對實驗驗證方法也有了初步的方案。

課內(nèi)，學生獨立編寫圖像處理的程序代碼，完成基本實驗內(nèi)容，相互交流，糾正實驗錯誤。之后，學生以3人為一小組，針對思考題，討論設計方案，分析其可行性，并擬訂技術路線。再通過程序設計實現(xiàn)方案，最終給出圖像處理結(jié)果。

示范小組給出的設計方案主要有兩種。如圖2所示為其中一種方案的流程圖，圖2中FFT和IFFT分別表示正、反傅立葉變換。首先，將原圖作傅立葉變換，得到頻域數(shù)據(jù)。然后，分別設計2個低通濾波器、1個高通濾波器，其中一個低通濾波器的截止頻率接近零頻。接著，分別將三個濾波器與圖像頻域數(shù)據(jù)相乘，再將乘積作反傅里葉變換，得到濾波結(jié)果，實驗結(jié)果如圖3所示。根據(jù)處理結(jié)果圖，很容易得出，傅立葉變換域中的零頻、低頻和高頻數(shù)據(jù)分別代表圖像的平均亮度、概貌和景物邊緣信息。

如圖4所示為第二種方案的流程圖。它的基本流程與方案l一致，只是逐漸增加低通濾波器的截止頻率，獲得多個低通濾波結(jié)果。當截止頻率fe很小時，處理結(jié)果與圖3（b）一致。當截止頻率fe分別取為10、20、30、40個像元時的處理結(jié)果如圖5所示。可見，隨著截止頻率增加，濾波結(jié)果的圖片越來越清晰。由此可以說明，零頻代表圖像平均亮度，低頻代表圖像的輪廓，高頻代表圖像的細節(jié)。

學生比較以上兩種方案，討論它們的相同點和不同點，就其優(yōu)缺點發(fā)表意見。大部分學生認為方案l的結(jié)果更能說明問題，優(yōu)于方案2。最后，學生開展自評和互評，教師整理打分材料，并將意見反饋給示范小組學生。通過本實驗，學生加深了對傅立葉變換本質(zhì)的認識，牢固地掌握了傅立葉變換和頻域濾波的程序?qū)崿F(xiàn)方法，提高了應用能力。

篇4

(一)復稱法――稱衡物體質(zhì)量的又一種方法

實驗器材：物理天平，待測物。

實驗原理：利用物理天平將待測物稱衡兩次，一次放在左盤，一次放在右盤，由于兩臂長度不等，則在兩種情況下稱得的質(zhì)量略有差別，以L 、L 分別表示橫梁左右臂的長度，M 、M 分別表示兩次稱衡的質(zhì)量，設M為稱衡物的實際質(zhì)量，由杠桿原理得：

復稱法消除了天平由于兩臂不完全相等所帶來的系統(tǒng)誤差，通過交換稱衡的處理方法，繞過天平兩臂的實際長度，達到提高實驗精確度的測量目的。

注意事項：

（1）按天平的使用規(guī)則調(diào)節(jié)天平至正常工作狀態(tài)。（2）注意游碼的增減總作用在右盤上。

（二）差值法――測定重力加速度

實驗器材：單擺架（附有標尺）單擺球、細線、三角板、秒表。

實驗原理：（1）考慮到擺球的球心位置不便確定，可采用確定擺長差的辦法。(2)將三角板的一直角邊輕貼懸掛的小球下端點，另一直角邊靠近標尺，設標尺的讀數(shù)為l ，測得對應的振動周期為T1。(3)縮短擺線再測量。

設新讀數(shù)為l ，測得對應的周期為T ，由單擺的周期公式得：

T =2π( ) ，T =2π( ) ，式中r為小球半徑，

則g= 。

注意事項：

(1)單擺架調(diào)整垂直。(2)保持懸點在擺動中位置不變。(3)擺動應在豎直面內(nèi)并防止小球旋轉(zhuǎn)，擺角不宜過大。

(三)漸近法――測定單擺周期

實驗器材：單擺架，小球、細線、秒表。

實驗原理：(1)測量單擺30個周期的累計值t。則單擺周期第一個近似值為T = 。(2)估算100個周期的累計值t。(3)使單擺擺動，當擺動沿某個方向通過平衡位置時開始計時，直至計時接近t時，右同方向通過平衡位置的瞬間停止計數(shù)，測出t 。(4)根據(jù)第一次周期的近似值T ，求出t 對應的振動次數(shù)N = 。(5)計算周期的第二次近似值T = 。(6)重復以上步聚，多次測量，結(jié)果將逐漸逼近真值。

(四)自準法――測凸透鏡焦距

實驗器材：光具座、光源、物屏、凸透鏡、圓形透光屏、觀測屏、參照物、平面鏡、刻度尺、手電筒。

實驗原理：位于凸透鏡焦點上的物體發(fā)出的光，經(jīng)透鏡折射后成為平行光，若用一平面鏡M把這一束光反射回來，再經(jīng)過原透鏡必成像于原焦點處，利用調(diào)節(jié)透鏡本身的位置，使其產(chǎn)生平行光，以達到調(diào)焦的目的。

在光具座上布置好光路，移動透鏡，當物屏與透鏡間距剛好等于透鏡焦距時，由平面鏡反射回來的光經(jīng)透鏡后在物屏上成一倒立與原物大小相等的實像，這時分別讀出物與透鏡位置x 及x ，即得焦距f=|x -x |。

注意事項：

(1)在光具座上調(diào)節(jié)各光學元件之間共軸同高，調(diào)節(jié)分目測、粗調(diào)、細調(diào)三步。(2)調(diào)節(jié)倒立等大實像應成像清晰，以減少誤差。（3）多次測量取平均值。

(五)混合法――測定冰的溶解熱L

基本方法：把待測系統(tǒng)A和一個已知其熱容的系統(tǒng)B混合起來，形成一個新的近似絕熱系統(tǒng)，這樣A(或B)所放出的熱量全部被B(或A)吸收，這時B系統(tǒng)所吸收的熱量可由其溫度的改變Δt和比熱容C計算出來，即Q=CΔtM，故待測系統(tǒng)A在實驗過程中所傳遞的熱量也就是Q，由此可求得待測的物理量。

具體操作如下：

實驗器材：物理天平、量熱器(含攪拌器C =0.385J/g℃)、溫度計、待測物(冰塊)、冷水(C=4.186J/g℃)、熱水、鑷子、毛巾、吸水紙。

實驗原理：(1)稱出量熱器內(nèi)筒和攪拌器的總質(zhì)量m 。(2)將熱水(較室溫高出約5℃)約100g裝入量熱器，第二次稱量熱器，確定水的質(zhì)量m，并記下水的初溫t 。(3)將一塊冰(約20g)用鑷子小心放入水中。(4)小心攪拌，待冰全部溶解后，讀出水的質(zhì)量數(shù)據(jù)處理：M克的冰溶解后的水由0℃到t℃所吸熱量為Q =LM+CMt，m 克的量熱器(含攪拌器)和它所裝的m克冰，從t ℃到t℃所放熱量Q =(m C +mC)(t -t)，由熱平衡條件得Q =Q ，則L= -Ct。

注意事項：

(1)實驗中使水的初溫t 高于室溫，則系統(tǒng)向外傳遞熱量，當投入適量的冰塊溶解后，系統(tǒng)溫度低于室溫時系統(tǒng)從外界吸收熱量，這一失一得使系統(tǒng)接近絕熱。(2)當冰塊投入后，溫度開始下降，下降到平衡點t時便不再下降，而系統(tǒng)從外界吸收熱量而使溫度回升，平衡點的溫度應確定為溫度的回升點。(3)冰塊適量，不能有冰塊和水共存的狀態(tài)。(4)整個過程應保持冰、水質(zhì)量的穩(wěn)定，如防止水濺出等。

篇5

研究現(xiàn)狀簡評

目前尚未查閱到以“真效”為核心概念的課堂教學研究。比較普遍的是人們對“有效教學”的研究。這是國內(nèi)外課程與教學研究領域十分關注的重要課題，也是“真效課堂”研究的最核心內(nèi)容。所以本文的研究現(xiàn)狀簡評主要指“有效”教學。

在西方國家，從杜威到布盧姆，從斯金納到加涅，都非常重視對有效性教學的理論研究和實證研究;上個世紀八、九十年代普遍展開，深入探索有效教學的機制，并取得了新的研究成果，如美國加里?D鮑里奇著《有效教學方法》，梅里爾?哈明著《教學的革命》，佩爾?蒂埃著《成功教學的策略――有效的教學實習指南》等。面對教學高耗低效，學生學習負擔普遍過重的現(xiàn)實，我國的學者、專家和部分一線教師從新課改展開研究，并漸成教育熱點。出版了一批研究專著，如呂渭源的《有效教學草綱》，陳厚德的《基礎教育新概念：有效教學》，黎奇主編的《新課程背景下的有效課堂教學策略》，肖成全等主編的《有效教學》，吳松年的《有效教學藝術》，姚利民的《有效教學研究》等，還有若干研究論文和其他研究成果。

國內(nèi)外學者專家的這些研究，主要從教師教學行為、學生學習效果、教學投入與教學所得關系等多角度或綜合角度對有效教學的含義進行界定，從教學的各種構(gòu)素（教師、學生、教材、環(huán)境等），教學的主要過程（備課、上課、輔導等），教學的核心問題（預設與生成、新型師生關系、多維度教學目標、課堂組織管理和教學評價等），對有效教學進行了多層面多角度的探究，重點研究了有效教學的機制、特征、原則和策略，為深入研究真效課堂的構(gòu)建，搭建了基礎框架，積累了基本通識，提示了研究方向;也為教學實踐提供了理念服務和策略、方法的指導。

縱觀這些研究，存在的不足也是很明顯的。由于這些研究大凡著眼文獻研究和建議性理論研究，缺乏扎實的實踐基礎和實證研究，還差不多處于規(guī)劃式、框架式的狀態(tài)，過于宏觀。由于缺乏根本的參照依據(jù)和科學的評價體系，有效教學研究尚未形成系統(tǒng)的科目化、微觀化、案例化的研究成果。從普遍意義上看，已有成果對實施新課程目標的課堂教學還欠缺實踐操作的切實指導性。能深入?yún)⑴c的部分一線教師，其研究顯得零散、孤立;且偏重于知識技能，又顯得簡單、偏頗。由于這些原因，一些號稱“有效”的課堂，依然存在著各種各樣低效、無效，甚至負效的“假有效”現(xiàn)象。

研究策略及建議

以落實新課程目標為參照 新課程目標是真效課堂教學的出發(fā)點和落腳點，是真效教學設計、實施的根本依據(jù)和最終歸宿。只有落實新課程目標才能做到執(zhí)行國家法定的課程計劃和課程標準。新課程以培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)為目標，倡導教師“用教材教”。這必須以課程內(nèi)容為出發(fā)點，關注教材編撰的意圖（要實施的課程內(nèi)容），把教材內(nèi)容定位于實現(xiàn)課程內(nèi)容的憑借、手段和途徑，使教材內(nèi)容因課程內(nèi)容的循環(huán)往復、螺旋上升構(gòu)成科學的體系。為此，要弄清楚課程內(nèi)容、教材內(nèi)容和教學內(nèi)容內(nèi)涵的聯(lián)系與區(qū)別。要根據(jù)新課程理念和課程標準，在整套教材內(nèi)容的縱向關聯(lián)和單元課文的橫向聯(lián)系中，確定具體課文所在坐標點上要實施的課程內(nèi)容，科學制定三維度具體目標，并據(jù)之對課文內(nèi)容深入分析研究，合理增刪取舍，以確定合宜的教學內(nèi)容;要引導學生在獲取知識、發(fā)展能力的同時，掌握科學學習的“過程和方法”，養(yǎng)育良好的情感態(tài)度，樹立正確的價值觀。

將設計、實施及評價連貫起來觀察和考量 真效課堂教學設計、實施與評價，是真效課堂建構(gòu)研究相互聯(lián)系、相輔相成、相互促進的三個主要環(huán)節(jié)。設計是前提，實施是關鍵，評價是升華。進行真效課堂教學設計，首先必須依據(jù)新課程理念、課程標準和教材體系，結(jié)合具體課文的內(nèi)容，設計出恰當明晰的三維度具體目標;其次要精心設計教學過程，做到充分把握學情，充分利用各種教學資源，巧妙設計教學環(huán)節(jié)，合理選擇教學手段和教學方法，以學定教，以教導學，有利于發(fā)揮學生的主體性，為實施中高效益地達成預期目標奠定基礎。

研究方法選擇

從教的諸多方面考察分析 如教學設計：如何根據(jù)學情、課程理念、課程標準、教材體系和課文內(nèi)容，科學制定三維度具體目標;如何處理課文，確定合宜的教學內(nèi)容;如何強化重點、突破難點;如何設計教學活動，既靈活開放，又富有實效;如何在引導學生獲取知識、發(fā)展能力的同時，學得或習得“過程和方法”，形成良好的情感態(tài)度和價值觀;如何激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學習習慣和品質(zhì)。教學過程：如何創(chuàng)設情境，切入課文;如何安排教段，自然過渡;如何層層鋪墊，創(chuàng)造;如何總結(jié)提升，適度拓展。教學活動中的設問：是否富有誘導性;是否具有靈活性;是否擁有開放性;是否能引發(fā)新的問題，創(chuàng)造課堂生成。思維方法訓練：如何啟發(fā);如何引導;如何點撥;如何拓展;如何控制。還有課堂軟環(huán)境創(chuàng)造方面，如對學生的鼓勵：如何期待;如何激發(fā);如何表揚;如何諒解。

從學的諸多方面考察分析 如預習情況：如何有條理地預習;如何運用己有知識經(jīng)驗;如何利用工具書和參考資料;如何找出重點、難點、疑點;如何探究預習疑難;如何選擇與解答預習練習;如何合作預習;如何評價預習效果。上課情況：如何做好上課準備;如何選擇課堂學習的重點難點;如何思考老師的提問和同學的質(zhì)疑;如何發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，勇敢質(zhì)疑;如何和老師、同學合作探究問題;如何創(chuàng)新課堂思維，大膽發(fā)表見解;如何記錄學習要點;如何評價自己和同學的課堂學習，總結(jié)課堂學習的經(jīng)驗和教訓;如何向老師提出改進課堂教學的建議;如何總結(jié)學習的內(nèi)容。復習情況：如何利用復習資料;如何撰寫單元（章節(jié)）小結(jié);如何記住所學知識經(jīng)驗;如何評價復習效果;如何保管學習檔案。作業(yè)情況：如何選擇作業(yè)內(nèi)容;如何提高作業(yè)質(zhì)量;如何攻克難題;如何訂正作業(yè)錯誤;如何總結(jié)學習方法。還有學習的品質(zhì)，如主動、勤奮、求實的精神如何;學習的心理，如動機、興趣、情緒、壓力、性格、修養(yǎng)如何。