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任何一项研究总要包括受试对象,处理因素,观察指标或效应指标三个基本要素。下面对受试对象,处理因素,效应指标的要领及要求作一简要介绍。
1 受试对象
受试对象是指接受实验的动物或人,亦称实验对象,研究对象或观察对象。受试对象的选择非常重要,它对实验结果有着极为重要的影响,受试对象的选择合适与否,对实验成败是很关键的。如果进行动物实验,对实验动物的基本要求是对拟施加的处理因素反应敏感,反应稳定,尽可能近似与人,并且经济可行,容易获得。特殊要求是健康合格,种属一致,品系相同,年龄,窝别,体重差别不大,性别要求雌雄各半。
2 处理因素
就是为了不同的研究目的,加给研究对象以物理的,化学的或生物的各种条件被称为处理因素。在科学研究中,任何实验效应都是多因素作用的结果,我们要抓住主要的,带有关键性的几个因素。
3 实验效应指标
处理因素作用于受试对象所显示出的结果被称为效应。为了具体的,准确的反映出实验效应,就必然需要使用效应指标,指标不仅可以用来揭示实验观察对象的某些特征,也可以用来判断某些特定现象或事实的依据与标准。在医学研究中,不论那种类型的研究,要探索的因素必须通过具体的指标反映出来。
二 研究设计的基本原则
1 对照的原则
就是确定实验中相互比较的实验组和对照组,对各组给予不同的处理,然后观察其效应。
对照的意义在于通过它消除和减少实验误差。在医学研究中,除了正常解剖生理数据的调查以外,都要有对照。对照基本要求是除了实验因素作有计划的变化外,实验组与对照组的其他条件应尽量保持一致。
2 重复的原则
重复是保证科研成果可靠性的重要措施之一。重复有两层含义,一是指实验过程是多次重复进行的,要做到这一点与实验的样本大小有关,样本大重复的机会多,样本小重复的机会少。二是设计中提出的方法,别人也能重复进行。
3 随机化的原则
科研课题确定以后，能否取得满意的科研成果及达到预期的目标，在很大程度上取决于科研设计。科研设计就是制定课题研究的技术方案和计划实施方案，它是整个研究工作的蓝图，集中体现了课题课题研究人员的设想，构思。要想使科研设计达到直观，明晰，可供操作，便于实施，必须明确科研设计的基本要素和基本原则。
一 科研设计的基本要素
任何一项研究总要包括受试对象，处理因素，观察指标或效应指标三个基本要素。下面对受试对象，处理因素，效应指标的要领及要求作一简要介绍。
1 受试对象
受试对象是指接受实验的动物或人，亦称实验对象，研究对象或观察对象。受试对象的选择非常重要，它对实验结果有着极为重要的影响，受试对象的选择合适与否，对实验成败是很关键的。如果进行动物实验，对实验动物的基本要求是对拟施加的处理因素反应敏感，反应稳定，尽可能近似与人，并且经济可行，容易获得。特殊要求是健康合格，种属一致，品系相同，年龄，窝别，体重差别不大，性别要求雌雄各半。
2 处理因素
就是为了不同的研究目的，加给研究对象以物理的，化学的或生物的各种条件被称为处理因素。在科学研究中，任何实验效应都是多因素作用的结果，我们要抓住主要的，带有关键性的几个因素。
3 实验效应指标
处理因素作用于受试对象所显示出的结果被称为效应。为了具体的，准确的反映出实验效应，就必然需要使用效应指标，指标不仅可以用来揭示实验观察对象的某些特征，也可以用来判断某些特定现象或事实的依据与标准。在医学研究中，不论那种类型的研究，要探索的因素必须通过具体的指标反映出来。
二 研究设计的基本原则
1 对照的原则
就是确定实验中相互比较的实验组和对照组，对各组给予不同的处理，然后观察其效应。
对照的意义在于通过它消除和减少实验误差。在医学研究中，除了正常解剖生理数据的调查以外，都要有对照。对照基本要求是除了实验因素作有计划的变化外，实验组与对照组的其他条件应尽量保持一致。
2 重复的原则
重复是保证科研成果可靠性的重要措施之一。重复有两层含义，一是指实验过程是多次重复进行的，要做到这一点与实验的样本大小有关，样本大重复的机会多，样本小重复的机会少。二是设计中提出的方法，别人也能重复进行。
3 随机化的原则
要明确中小学教师教育科研素养的内涵，就应该在弄清“科研”和“素养”两个基本概念的基础上，建构其相应概念的内涵界定。
1.科研
科学研究的简称。《教育大辞典》对科研的定义为：指运用科学方法探求事物的本质及其运动规律的活动。在《方法论辞典》中，对科研的阐述是：旨在发现事实的、理论的新科学知识的研究工作；是一项认识活动，具有不同于一般认识活动的特点，它具有高度的自觉性、继承性，创造性和探索性。在《现代企业管理辞典》中，对科研的解释是：利用科学研究手段与装备，对客观自然现象的奥秘进行探索，以获得对自然现象的科学认识，揭示它们之间的内在联系，为创造发明新的技术提供理论依据；科学研究是一种特殊的生产劳动，它具有探索性、创造性、继承性和连续性。《软科学大辞典》对科研的定义是：一种旨在增进和积累科学知识并对科学知识予以实际应用的、系统的创造性活动，是科学领域中有关探索和应用科学知识的行为。《教育科研手册》的定义为：教育科研是以教育科学理论为武器，以教育领域中发生的现象为对象，以探索教育规律为目的的创造性的认识活动。《中国学生管理大辞典》中，对教育科研的定义：运用科学的方法，有意识、有目的、有计划地对教育领域中的宏观和微观的现象和问题进行研究，旨在揭示教育规律，指导教育事业的发展和教育工作的开展。
本文中的科研是指教育领域的科研，是一种旨在增进和积累教育科学知识、规律，并对教育科学知识、规律在教育实践中进行实际应用的、系统的创造性活动，是中小学教师利用研究手段对教育领域中的研究对象进行实践探索和应用教育科学知识及规律的行为。教育科研是特殊的认识活动，它具有继承性、探索性、创造性等特点。
2.素养
国外率先使用“素养”这个术语是1883年马萨诸塞州教育委员会发行的教育杂志《新英格兰教育杂志》，当时“素养”这一术语是伴随着公立学校的整顿而问世的，意味着学校教育所处置的公共的知识和技能。随着时间的推移和相关研究的深入，人们对“素养”的认识越来越丰富，表现为三种不同的认识观：一是静态论。强调素养是一种结果。如，《现代汉语词典》将“素养”定义为“平日的修养”“指理论、知识、艺术、思想等方面的一定水平”；《领导学辞典》中对素养的解释是“素质和修养的总称”。二是动态论。注重素养的获得过程。如，《辞海》里解释为“经常修习培养”，指在政治思想、道德品质和知识技能等方面，经过长期的学习和实践所达到的水平。杨晶在《中学语文课堂教学中语文素养的培养策略》一文中提出：“素养是指人通过长期的学习和实践（修习培养）在某一方面所达到的高度，包括功用性和非功用性，是一种养成”。三是过程和结果融合的观点。如，威利斯（A.I.Wills）归纳了素养概念演进的三个历史阶段：（1）素养即技能；（2）素养即学校里传授的知识素养；（3）素养即社会文化的创造。张晓辉在《幼儿教师教育科研素养状况及其发展研究》中提到：“素养指的是平日的修养”。孙宗梅在《中学教师科学素养的调查研究》中结合《辞海》《汉书李寻传》以及英语对“素养”的解释总结性的提出：“素养是人逐步形成的文化特质或精神、观念或态度上的特点，他们在素养的结果的描述中偏重素养的获得过程”。
“素养”一词分开来理解的含义是：“素”即平时、平素，指时间上的经常性、延续性。“养”强调修养，具有教养、培养、自养等含义。结合上述各家的不同观点分析，本文认为“素养”应该具有过程和结果相融合的含义，即素养是个人通过学习或锻炼，所获得的从事或开展一定工作或活动所必须具备的基本条件，或是在一定的活动过程中所表现出的基本品质。
3.中小学教师的科研素养
对于中小学教师科研素养，国内专家、学者分别从不同的角度进行了研究，形成了不同的观点和认识。如，尤俊英与于忠海提出中小学教师的教育科研素养，是指在教育科研过程中应具备的科研意识和科研能力，如对问题的质疑、敏感、探索，勇于突破常规，超越自我，能进行科研分析、总结，撰写科研论文和报告等。赵清福在《新形势下中小学语文教师科研素质提高的策略》一文中提出：“教师的科研素养是指教师具有教育科研知识和认知结构，具有进行科研的特殊能力和科学品质”。杨丽在《中小学教师科研素养存在的主要问题及对策研究》一文中提出：“教师的科研素养是指教师在专业化发展过程中，从事教育科研所必备的素质、修养，具体指教师开展教育科学研究所必备的知识、能力、品质、精神”。李倡平提出教师的教育科研素养就是指教师的科研修养，它是一种高级的、复杂的、源于教育实践而又有超越和高于实践的内在的、综合素质。它涵盖了教育学、心理学理论知识与方法知识、科学研究的知识与技能。包括收集利用文献资料，开发处理信息的能力、研究动手操作的能力、创新思维能力、语言文字表达能力、开拓创新精神、理论勇气、严谨的治学作风等。罗敏月在其硕士论文《文科学术性硕士研究生科研素养》中，将科研素养定义为：“科研素养是研究者通过学习或实践，在科研过程中所表现的出的品质”等。
C上所述，我们认为中小学教师的教育科研素养是指中小学教师在教育教学实践过程中，对教育教学中的现象和问题进行实践或理论的研究，所必须具备的基本条件，以及在教育教学研究活动过程中所表现出的基本品质。
二、中小学教师的教育科研素养的基本要素及结构
中小学教师的教育科研素养有哪些基本要素？当前还没有定论，不同的观点之间存在着基本要素成份的差异。如，韩立福提出新课程中的教师科研素养主要由教育科研意识、合理的知识结构、教育科研能力、教育科研道德素养四方面构成。潘海燕与徐运国认为教师的科研素质一般包括科研意识、科研知识、科研能力、科研精神四个方面。尤俊英与于忠海等认为，中小学教师的科研素养包括从事教育科研的知识素养、教育科研过程中应具备的科研意识和科研能力、从事教育实践的科研精神几个方面。李倡平认为教育科研素养由思想素养、理论素养、能力素养三个方面构成。
[中图分类号] G623.45 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-123-1
1研究背景
2013年2月28日，国务院《国务院关于开展第一次全国地理国情普查》（国发【2013】9号文）的文件。地理国情主要是指地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系，是基本国情的重要组成部分。地理国情普查是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理国情信息的重要手段，是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基础性工作。
2研究思路
本次研究实验采取自动解译与人工编辑相结合的作业方法，利用计算机自动分割出来的图斑边界进行人工编辑，替代部分人工采集图斑边界的工作，以此来提高生产效率。
生产流程主要为首先利用FS基本要素模块进行辅助数据的提取，包括道路和房屋建筑区（非自然地表）难以分割准确的地类。再利用FS自动解译模块中的自动分割功能进行自动分割，得到未定义的图斑矢量。最后将自动分割得来的图斑导入FS基本要素模块中进行合理化整理。
3试验内容
3.1试验基本情况
本次试验数据为贵州省某县Pleiades卫星影像，获取时间为2012年12月份，分辨率为0.7米，测试面积约7.2平方公里，约为5000比例尺图幅范围，影像大小为32771* 23856像素，包含4个多光谱波段，属于多山、地表植被种类丰富茂密地区。
测试区域内包括了道路、建筑工地、房屋建筑区、水田、旱地、河流等多种要素，地物要素复杂，属作业系数难度高的地区，影像的质量在贵州省属于中等质量，阴影比较多，对于自动解译和人工判读都有一定影响。
3.2实验过程
3.2.1辅助数据生产
利用FS基本要素模块中的采集工具，人工采集道路和房屋。影像存在部分的扭曲变形，部分被树木遮挡，使用相应的提取工具，进行交互式采集，提高采集效率。
3.2.2自动分割
在实验中分别通过降采样和不进行降采样方式进行自动分割，通过前期实验，得到比较合适的分割参数进行自动分割。
由于自动分割的数据中，存在部分不准确和不需要的数据，需要人工进行补充、编辑和删除的操作，此工序也是比较耗时，根据影像质量和分割效果不同，所需时间长短也不一样。
3.2.4成果数据检查
在完成成果制作后，进行数据检查工作，对于LCA层，进行了三项图形检查和一项属性检查，包括：面噪音检查、面重叠检查、面缝隙检查和tag属性检查。
3.3试验成果
3.3.1作业效率分析
测试的实验结果来看，分割参数为200，降采样到1米分辨率的试验作业效率较高。与未加入自动分割工序的作业流程的用时相比较，前期未加入自动分割工序的作业用时为10余天完成1万图幅的作业，本次测试范围为1/4一万标准分幅，按照这个比例，综合考虑两个试验的用时情况，新生产工艺完成1万图幅预计需要的时间为8天左右，可以提高20%左右的作业效率。
3.3.2成果情况统计
本次选取的测试区域为难度系数较高的作业区域，植被种类多，地表覆盖物破碎，前期生产作业人员用时10余天完成1万图幅的作业，现将测试成果的情况进行总结，以便与前期生产成果进行对比。经统计测试成果共有604个图斑，36个地类，与前期的生产成果图斑的数量基本相符。
4研究结论
在此次作业工艺中，使用到了FS自动解译模块和基本要素模块模块操作简单、上手快，功能齐全。总结出以下几条优点：
（1）分割速度快，通过MPI并行加速的技术，分割所好用的时间大大减少，本次650MB的影像，100尺度分割时间为2分钟；
（2）可以依据已有数据进行分割，保持了已有地物要素的正确性，也减少了其他图斑的错误率；
（3）可以进行降采样分割，针对此次测试中0.7米分辨率的影像，可以虚拟降采样到1米进行分割，以取得更好的分割效果；
（4）平滑和抽稀的功能，保证了自动分割数据的圆滑度，减少了数据占用空间，也去除了自动分割的特有的“锯齿”；
通过本次生产测试证明，此生产流程是可行的：利用计算机进行图斑的提取，再经过人工的编辑和地类判断，减轻人工勾勒图斑的工作量，对于生产效率的提高有较大的帮助。测试结果表明，加入自动分割工序后，可以提高生产效率大概在20%-30%。
参考文献
[1]FeatureStation GeoEX地理国情要素智能解译与提取系统-作业指导书，中国测绘科学研究院，2013年4月.
新的高中生物教学大纲规定生物教学应当培养学生的观察能力、思维能力、实验能力、自学能力、研究能力、创造能力。其中前四种能力培养是义务教育初中生物教学大纲规定的。根据心理学的研究，高中学生的抽 象逻辑思维已达到较高水平，所以这个规定是符合学生的学习心理，也符合生物学科的特点和社会发展的需要 。这六种能力反映在教材中并不是同一层次，有的是基本能力，有的是具体能力，有的是综合能力。我们运用 层次结构论与认知结构论对这六种能力进行分析，根据高中学生的心理发展特点把教材的能力培养分成三个层次。
第一层次 学生的学习首先是对教材中科学概念的认识、理解、运用和评价，所以认识、理解、运用和评 价概念的能力就是教材中能力培养结构的基本要素。具体由观察力、记忆力、想象力、思维力四种能力构成。 这四种基本能力培养不是孤立的，而是互相联系，统一进行。其中思维力的培养是核心。
第二层次 由教材能力培养结构基本要素组合形成第二层次的具体能力。也就是对由一个基本概念为中心 的部分概念组合的生物知识子系统的认识、理解、运用与评价的能力。具体包括：
1.观察、分析生物现象与生物结构特征的能力；
2.阅读、理解生物课文与资料的能力；
3.应用生物理论于实践的能力；
4.进行实验设计与操作的能力（包括实验与课外活动）；
5.获得生物科学研究方法的能力；
这一层次能力结构越齐全，学生获得生物知识的本领就越大。
第三层次 在第二层次基础上，形成了对生物知识整体的分析、概括、评价的能力。包括：
1.建立生物知识体系的能力；
2.总结和运用生物科学规律的能力；
3.评价人与生物科学关系的能力；
4.参加生物科学研究的能力；
5.解决有关生物方面问题的能力；
这一层次是教材能力培养结构的最高层次，也是多种具体能力的综合体现。
教材能力培养结构模式如图，从图中看出上述三层结构是一个整体，是一个连续过程，不可截然分开。没 有第一层结构就不可能有第二层，第三层；而第二、第三层结构的发展也促进第一层基本能力的提高。从图中 还可看出思维能力是构建各层能力的核心。所以教材的编写无论是对生物概念的表述，还是对生物知识体系的 组合，都要反映思维能力的培养。
二、新教材的编写应以教材能力培养结构为依据
生物教材是课文、作业、图像三大系统的有机结合。
课文系统
根据前面叙述的能力培养结构的构成，课文系统应从三个方面来反映这种结构。
1.概念的表述 高中教育仍然是基础教育，教材的能力培养仍然以基本能力培养为基础。高中生思维虽然 以抽象思维为主，但学习生物学还必须以形象思维为基础。所以，课文的文字语言应生动、形象，应改变现行 教材说明式文字过多，而缺乏生动的描述性文字的现象。但高中教育又不同于初中教育，应当以培养思维力为 主。因此课文的表述应富有启发性与研究性。现行教材概念过多，记忆性东西过多，而启疑太少。如《新陈代 谢概述》一节内容，需记忆的概念和定义近二十个，这只能加大学生记忆负担，造成学生的机械记忆，很难体 现基本能力的培养。所以新教材应分散难点，避免概念与定义的大量堆积。对知识的成因、规律表述时，少用 直叙式，而多采用启发式，让学生自己“发现”。
2.课文和子系统 部分概念的系统组合，在课文中的表现形式是一章，或一节的内容。这部分内容的组织 、排列应依据教材能力培养结构的第二层次来编写。新教材课文子系统编排应体现“手脑结合”，“手眼结合 ”，“实验与理论结合”，“传授知识与指导学生自学结合”的原则。改变现教材的概念――说明；或事实― ―概念――说明的单一编写模式。应采用事实（现象或生活实际）――问题――讨论――概念――应用；实验 ――现象――分析――结论；问题――自学――概念；观察――问题――分析――结论等编写模式。
3.课文系统 由课文子系统构成。课文系统要反映教材的能力培养结构，应体现以下几个特性：①整体性。指教材课文系统编排应根据教材能力培养整体结构进行。教材能力培养结构在课文系统中应 有层次的、完整的体现。②实验性。生物学科是一门很强的实验性学科， 这一点在整个课文中应有体现。每一个概念或定义的出 现，都应尽可能在课文中包含着它的实验或现象发生过程的简单介绍。这样编排可使学生懂得“重视观察与实 验是现代生物学的重要特征。”③方法性。现行高中生物教材忽视了对生物科学研究方法的介绍。而高中生物学能力培养的一个重要内 容就是培养学生的生物研究能力。新教材的课文编写应体现“知识体系与方法体系结合”的原则，反映出生物 科学研究的规律与层次。生物科学研究的基本规律是问题――假说――实验――分析――结论。不同类型的研 究内容有不同的具体研究方法。如对生物宏观与微观问题的研究；对某生物现象与本质的研究等等。对这些不 同层次的研究方法介绍有利于培养学生的研究力，也有利于培养学生的创造力。
图像系统
图像系统也从三方面来体现能力培养结构。
1.图像的数量与类型 参照国外高中生物教材的图像系统，建议我国新教材应加大图像量。图像与课文之 比应是1∶1.5，并且形式多种多样：彩图、黑白图、简图、照片等。这有利于培养学生观察力与想象力。
2.图像的内容 高中生物教材图像的作用与初中的不同，不仅仅是印证课文中的说明，或仅限于使学生识 别图的各部分名称和理解某些生物发生发展过程，而应是把识图与培养比较、分析等思维能力，培养研究与实 验等动手能力结合起来，如在《新陈代谢概述》中，同化作用与异化作用概念可用模式图来表示，让学生根据 图解来归纳出两者的特点与区别。再如新教材应有介绍科学研究过程与方法或研究装置的图像内容。这些都有 利于学生自学能力，实验能力、研究能力的培养。
引言
最先将模式一词引入到教学领域并加以系统研究的是美国的乔伊斯（B.Joyce）和韦尔（M.Weil）。乔伊斯和韦尔在《教学模式》一书中认为：“一种教学模式就是一种学习环境，包括使用这种模式时教师的行为。这种模式有多种用途，从安排上课、创设课程到设计包括多媒体程序在内的教学资料。”在国内对于教学模式的定义有很多种，本文采用“教学模式是在一定的教育目标及教学理论指导下，依据学生的身心发展特点，对教学目标、教学内容、教学结构、教学手段方法、教学评价等因素进行简约概括而形成的相对稳定的指导教学实践的教学行为系统。”乔伊斯和韦尔在《教学模式》一书中对各种教学模式都是从“结构”、“社会系统”、“反应原则”、“支持系统”、“教学效果和教育影响”等几个方面来小结各种模式。在《山东省实用中学学科教学模式（物理）》一书中，物理学科教学模式的构成要素是从“设计的指导思想”、“功能目标”、“适用范围”、“操作程序”和“实现的条件等五个方面来说的。”本文总结归纳众多关于教学模式的研究，认为教学模式应该具备以下几点基本要素：理论基础，教学目标，操作程序，实现条件，评价体系等。
物理学科作为科学课程的重要组成部分，对培养学生的创新能力、探索精神、科学态度和思想方法有着不可替代的作用。好的物理课堂教学模式更能促进这些作用的发挥。在构建物理课堂教学模式时可以依此五个基本要素逐级展开。
一、合理确定模式培养目标
每一种教学模式都是为特定的培养目标服务的，教学模式的培养目标是模式的核心。培养目标不是凭空产生的，模式的构建者应在仔细研读我国《新课程标准（物理）》的基础之上，首先明确物理课程的总体目标和具体的三维目标，再根据本学校学生的特点制定出相应的培养目标。这时的目标应该既能集中体现前面的几重目标，又能反映出该种模式特别想突出培养的目标。
以某校物理学科的“探微”课堂教学模式为例，所谓“探”，有“探究、探讨”之意;而“微”有“细微、微课”之意，即该模式特点在于“探究学习，合作学习，细节着手，微课辅助”。在解释了什么是“探微课堂”之后，就可以将模式的培养目标具体提出并加以解释，概括起来可以是以下几点：培养学生自学能力;探究学习、合作交流能力;提高学生学习的自我觉知、自主控制学习进程的能力等等。
二、找准模式的理论基础
教学模式是在一定理论指导下的教学行为，理论基础是否科学、合理、恰当决定了该模式能否在理论上成立。以下几种教育学和心理学理论是比较常用的：建构主义学习理论、人本主义学习理论、自然经验主义、发现学习理论、合作学习理论、最近发展区理论、多元智力理论等等。对于一些涉及“先学后教”、“探究讨论”“小组合作”等内容的教学模式一般都会以上述理论中的几个作为理论基础。如果在模式中有一些特殊的元素，如“探微”课堂教学模式，则还要涉及学习的记忆的相关理论，如记忆曲线。微课教学可以在学生记忆曲线下行时给予学生及时的回忆和重现，帮助学生巩固所学。另外，微课的可重复性也对理解较慢的学生是一种帮助，符合因材施教的原则。这与多元智力理论中承认人在智力方面存在先天差异的理论相吻合。这些理论都可以作为“探微”课堂教学模式的理论基础。
三、精心设计操作流程
操作程序是模式教学区别于一般的课堂教学典型特征。设计时建议从这样几个方面考虑：
1.有助于模式培养目标的达成。如对于将“自主学习能力”列为培养目标的教学模式，学生的“先学”应是操作程序的必要环节;涉及“探究”的教学模式学生的问题意识不可忽略，那么“思考、讨论、提出并整理归纳问题”就是必要环节。模式的设计者应该根据具体的培养目标将这些必要环节一一列出，之后在进行有机的组合。
2.符合学生的认知水平。中学生的认知水平不同地区、不同学校、不同性别都是有差异的。在设计操作程序时，要充分考虑到自己所教学生的实际情况，不能过于简单或过于繁难，要使学生感到有一定的挑战，研究表明只有难度适中的活动学生参与的动机和兴趣才是最大的，效果也才会是最好的。
3.主客观条件要有保障。操作流程要具有可操作性，主客观条件就必须要有所保障。例如“探微”课堂教学模式中“微课”辅导环节，要求学生在家能够看微课视频，那么必要的硬件设备学生就必须具备。如果是城市的学校问题不大，但要是一些条件比较艰苦的农村中学可能就比较困难了，这一环节就是不恰当的。再比如小组合作学习，如果是超大班额的自然班，小组个数必然很多，这种情况下如果还要充分的展示交流就不太可能了。
4.表述尽量简洁明确。操作流程的各个环节最好采用字数相同、有一定韵律的文字表述，可以是词或词组，也可以是精炼的短句，最好不要出现冗长的句子。这样一方面便于记忆和理解，另一方面也可以增加一些美感。
四、全面考虑实现条件
教学模式的有效运作，离不开一定的实施条件，它能促使教学模式最大化地发挥其运作效力。不同的教学模式，所需的条件往往也不尽相同。特定的教学模式，往往需提供特定的支持条件。教学模式的实现条件分主观和客观两种，主观上：教师应该对实施模式教学有足够的认识，学生对教师实施模式教学比较认可，最起码没有抵触情绪。客观上：模式需要的一些时间和空间条件应具备，软件、硬件条件应具备。
五、选择恰当的评价方式
一个完整的教学模式，少不了对教学活动的评价。评价体系作为教学模式的一个重要因素，主要包括评价的标准和方法。因为每个教学模式在理论基础、目标指向、操作程序和实现条件方面存在差异，所以评价体系也存在差异。不同的教学模式都应备有适合自身的评价标准和方法。恰当的评价方式不仅能对本堂课学生的学习情况进行评价，更能够同时促进学生、教师以及教学模式本身的发展。设计评价体系时除要注意多元化、过程性、发展性、激励性等这些基本的新课程评价理念外，设计者还应根据模式本身的特点设计出特有的评价方式。
中学物理课堂教学模式的构建是一项系统工程，上述五点基本要素只是搭起了一个基本框架，具体的细节内容还要根据实际情况予以补充。
【参考文献】
我们知道教师、学生和教材是教学的基本要素，而构成一个开放的“实验教学系统”，则需要教师、教材、学生、媒体和实验环境五个有机联系的基本要素，对于这样五个基本要素我们必须把它们的关系处理好。一般来讲，教材、学生、媒体和实验环境都是预先设置好的，只要我们合理地利用就能发挥其应有的作用，就我国农村中学的教学情况来看，实验教学仍然是十分薄弱的环节，这除了与实验室的物质建设有关外，与教师实验教学的素质和提高实验在整个物理教学过程中的地位也有密切的关系。
一、激发学生的学习兴趣和求知欲
八年级物理第一章，设计的内容就是走进实验室，引入的实验有：（1）光的色散实验；（2）声音的共鸣；（3）“魔镜”实验。（4）人工降雨实验。这些实验直观贴近生活，实验现象引起学生持久而稳定的注意，使学生的感知清晰，启发了学生的思维与想象，这时学生会提出问题，激起他们强烈的求知欲，教师趁机告诉学生：观察和实验是研究物理问题的主要方法，许多物理知识是通过实验进行研究的，如果只凭感觉想象，会出现与事实不符的结果。
由于物理实验具有真实、直观、形象、生动的特点，所以在进行物理教学的过程中，借助实验更容易培养学生学习的兴趣，提高学习的积极性、主动性和创造性。例如，“惯性，惯性现象”一节中“用尺子打棋子”和“拉小车，木板倾倒”的实验；又如，“大气压强”一节中“覆杯实验”和“马德堡半球实验”中空气为什么有这么大的力？另外，还有“奥斯特实验”“电磁感应实验”等都是非常富有新鲜感和趣味性的实验，这类实验容易激发学生的好奇心和学习兴趣。
二、实验是物理教学过程中进行科学研究方法训练的有效途径
中学生思维敏捷，求知欲强，易于接受新生事物，富有上进心和探索精神，随着科学技术的进步，世界各国经济发展的竞争趋于激烈，要使我们的学生在将来的竞争中立于不败之地，就必须培养学生的创新意识。例如，在学习“大气压强随高度的升高而减小”知识时，布置学生自制“水气压计”，用来观察大气压随高度变化的情况，同时改作爬山用的“高度计”。在讲《电路》时，布置学生仿照小实验利用一个电池组、一个小灯泡、两个单刀双掷开关和一些导线设计一个楼梯开关电路，使行人上下楼都能控制电灯的开和关。通过这样的实验能提供学生在实践中学会基本仪器的操作和使用，从而提高学生的动手能力。实验教学的开展，可引导学生了解、体会、掌握一些基本的科学方法，培养学生的思维能力和创造能力，充分发挥学生的主体作用，让学生直接参与、充分感知实验操作的过程，利用多种感官感受实验中的各种刺激，激起他们进行科学研究、探究自然奥秘的意识，为他们的成材和攀登科学高峰打下坚实的基础。
三、深化理解课本知识，增强学生动手能力
单靠死记硬背是学不好物理的，只有对所学的知识深入理解和掌握才能灵活运用。很多物理规律需要在物理现象的基础上理解，所以一些教师通过语言讲解及演算推理得出的结论不如让学生亲自动手操作实验并观察实验想象令人信服，“千言万语说不清，一看实验就分明”，而一些课后小实验可以起到“引导”、“解惑”的推动作用，帮助学生认识和理解物理知识。例如，“组成串、并联电路”实验中，两灯泡串联时发现一只灯泡亮，另一只灯泡暗，学生提出疑问：“串联电路中各处的电流相等，两灯泡应同样亮，怎么会一只亮一只暗呢？”为此，引导学生进行讨论，决定灯泡亮暗的是灯泡的实际功率。根据P=I2R，串联电路中电流相等，功率的大小取决于灯泡电阻的大小。一亮一暗是因为两只灯泡的电阻不同，亮的灯泡电阻大，暗的灯泡电阻小。如果其中一个灯泡电阻很小，实际功率就很小，达不到亮的程度，则会出现一亮一灭的现象，使学生理解了决定灯泡亮暗的是实际功率，而不单是电流或电阻的大小。然后再引导学生探讨家庭照明电路中电灯亮暗为何不同？通过对知识的延伸，加深了对实际功率的理解。另外，串联和并联电路是一个难点，教师在课堂上讲得再好，学生练习机会少也不易掌握，因此可让学生课后自制电路元件模型（电路元件用硬纸板剪成，在棉线两端系上回形针做导线）互相检查，加强练习，效果不错。这样的实验能充分调动学生的耳眼脑，不知不觉中就会提高学生的语言表述和动手操作能力。
中图分类号： G304 文献标识码： A 文章编号： 1003-6938（2013）06-0133-02
从科学研究活动产生时，就产生了科学研究评价。随着科学研究活动不断发展，其社会影响不断扩展，科学评价工作越来越受到各国政府和社会各界的重视。人文社会科学在整个科学体系中占有重要地位。人文社会科学研究评价体系是对人文社会科学研究活动及其结果进行评价的基本依据；其评价工作是人文社会科学事业管理的重要组成部分；也是规范和促进人文社会科学健康、有序发展的不可缺少的重要措施。
改革开放以来，我国人文社会科学进入了一个繁荣发展的新时期，在规模和职业化程度上都得到了很大发展。然而在其发展中也暴露出许多问题。在学科建制的发展上，运行机制过分市场化倾向、学术失范；在学术精神、学术传统的传承上，浸透着过多的学术功利性；在人文社会科学学科管理上，成果评价行政化、非规范性。这些行为与现象的蔓延，已经引起学界及社会的普遍关注并严重阻碍了我国人文社会科学研究的进一步发展。造成这些问题的核心症结就是人文社会科学研究评价的错位和失范。
如何科学、客观、公正地评价人文社会科学研究，如何在已有研究的基础上，建立与完善我国人文社会科学研究成果的评价机制、评价标准和评价体系，已成为刻不容缓的重大理论和现实问题。2012年1月，武汉大学出版社正式出版了的《人文社会科学评价理论与实践》（以下简称“本书”）。本书是邱均平教授主持完成的国家社会科学基金重点项目“我国人文社会科学研究评价体系的构建与实证分析”的优秀研究成果，是我国人文社会科学领域第一本理论、方法和实践相结合的全面系统的专著，该书大量开拓性的工作和理论建树，对我国人文社会科学研究评价的理论研究和实施工作必将产生深远的影响。
1 构建了中国特色的、科学的人文社会科学研究评价体系
科学评价体系是学术标准、学术价值、学术方向和学术期望，其核心是决策者意志和现行价值观结合的一种浓缩体现，是国家与民族精神的培育及发展的内容。当前我国人文社会科学研究评价领域大多数的论文都是成果评价方面的，而且数量较少，不全面、不系统，远没有形成一个与国际接轨的、具有中国特色的、国内公认的人文社会科学评价体系。本书开创性的提出了我国人文社会科学评价体系。
本书提出 “评价体系”是评价活动的各种构成要素及其相互关系、运行机制的总和；包括评价的不同主体、对象、目的、标准、程序、方法、工具、指标、制度规范，其相互关系、制约条件、组织系统等。并运用一定的评价理论，同时考虑评价活动的外部环境，提出了人文社会科学研究评价体系的总体框架。人文社会科学评价体系包括四层结构：（一）学科发展评价体系、（二）学科研究评价体系、（三）学科教育评价体系、（四）学科社会影响评价体系。其中学科研究评价体系是重点，包括：（1）科研计划评价、（2）科研项目评价、（3）科研成果评价、（4）科研机构评价、（5）科研人员评价。科研成果评价是核心，在对科研成果的评价研究中，又包括①国际评价比较分析、②评价理论研究、③评价方法研究、④评价指标体系研究、⑤评价机制研究、⑥评价实例研究、⑦宏观发展研究、⑧评价结果管理应用。
2 理论、方法和实践的紧密结合
评价学是应用性非常强的学科，而其在实践中的应用又离不开科学理论的指导。当前评价学发展中存在着的重要问题是怎样将评价学理论和方法与评价实践相结合的问题。本书为我们提供了理论、方法与实践紧密结合的典范，沿着“人文社会科学研究评价理论基础——人文社会科学研究的评价体系——人文社会科学研究评价的实证与应用”这一思路进行了阐述。
本书考察了当代国内外人文社会科学研究评价现状，指出西方发达国家在研究方法上比较注重研究的规范性，重视数据和实证；对同行评议的研究，重视基本概念和程序，逻辑分析严密；对定量评价方法的研究也很多，包括各种科学计量学方法的应用。然而在我国人文社会科学研究评价的环境之中，国内的研究规范性上普遍不够，实证性普遍较弱，以思辨性的研究为主；对定量评价方法的研究侧重于指标打分的计算处理模型方面，对科学计量学及定量评价的本质等重视不够；从许多关于“指标打分法”的研究来看，依靠个人主观感觉、好恶设计评价指标体系的很多。
本书在深入探析了当代人文社会科学研究评价的要素体系、分类体系、运作体系、指标体系、人文社会科学成果、机构及项目评价的研究理论问题基础上，对相关评价理论进行了实践应用。进行了h指数用于科研人员成果评价的探索实践，中国学术期刊国际影响力的计量分析与评价的探索实践，以及我国人文社会科学机构评价的实证研究，本书还详细介绍了人文社会科学发展与评价信息系统集成平台的构建与应用。
3 研究方法科学
本书采用了一些科学的研究方法，保证了内容的科学性、可靠性，论证的充分性，主要包括： ①对比分析方法，例如对国内外人文社会科学研究现状进行了比较分析，对国内外人文社会科学学术机构及其评价进行了比较；②实证方法，例如本书进行了基于中国引文数据库的h指数的实证研究，包括作者、期刊、研究院所、研究专题的h指数分析，对我国人文社会科学机构评价的实证研究，包括对中国社会科学院研究所、教育部人文社会科学重点研究基地、中国高校人文社会科学研究竞争力评价的实证分析；③分类方法，例如本书对人文社会科学评价要素进行了科学分类，根据见诸于各类研究文献中的名词、概念，通过逻辑分析，归纳总结了人文社会科学研究评价的要素包括：评价主体（委托方、评价方、被评价方），评价对象，评价目的，评价标准，评价内容，评价指标，评价方法，评价程序，评价数据，与评价结果等10个基本要素。本书在分类基础上对这些各类要素作了分析。
4 价值巨大
作为我国人文社会科学领域第一本理论、方法和实践相结合的全面系统的专著，本书既具有很高的科学理论价值，又具有很强的实践指导意义。
专著概述：根据学术论文的长短，又可以分为单篇学术论文、系列学术论文和学术专著三种。一般而言，超过4—5万字的，可以称为学术专著。当然，照我们现在的理解，学术专著的字数可能还要更多些。 编撰学术专著比发表单篇论文更具学术价值。因此，在评定职称时能够获得更多的加分和认可。详情请参阅核心期刊中心。学术论文，学术通常是指专深而系统的学问，而论文则是指研究、讨论问题的文章。因此，所谓学术论文就是在科学领域内表达科学研究成果的文章。从这一意义上理解，学术论文一般也可以称为科学论文。在理解学术论文的时候，我们还必须把握下面两层含义：其一，学术论文的范围限制在科学研究领域，非此领域的文章，不能算学术论文，如新闻报道、报告文李、散文和杂文等就不能算学术论文。其二，我们说学术论文限制在学术领域，但并非说，科学领域的所有的文章都是学术论文，而只有表达科学研究新成果的文章才是学术论文。照这样理解，科幻和科普作品就应被排除于学术论文之外了。从上述两点来看，我们可以说，科学论文的灵魂必须是科学研究的成果。科学领域通常分为自然科学和社会科学两大类，前者包括理、工专业，有物理、化学、生物、天文等学科;后者则包括文、史、哲、经等。我们美术教育属于社会科学的范畴。
编著概述：一种著作方式，基本上属于编写，但有独自见解的陈述，或补充有部分个人研究、发现的成果。凡无独特见解陈述的书稿，不应判定为编著。(出自经济日报出版社柳建明主编的《舆论学达辞典》727页)著、编著、编都是著作权法确认的创作行为，但独创性程度和创作结果不同。著的独创性最高，产生的是绝对的原始作品;编的独创性最低，产生的是演绎作品;编著则处于二者之间(编译类似于编著，但独创性略低于编著)。如果作者的作品不是基于任何已有作品产生的，作者的创作行为就可以视为著。一部著成的作品中可以有适量的引文，但必须指明出处和原作者。如果作者的作品中的引文已构成对已有作品的实质性使用，或者包含对已有作品的汇集或改写成份，作者的创作行为应该视为编著。
教材概述：是由三个基本要素，即信息、符号、媒介构成，用于向学生传授知识、技能和思想的材料。教材的定义有广义和狭义之分。广义的教材指课堂上和课堂外教师和学生使用的所有教学材料，比如，课本、练习册、活动册、故事书、补充练习、辅导资料、自学手册、录音带、录像带、计算机光盘、复印材料、报刊杂志、广播电视节目、幻灯片、照片、卡片、教学实物等等。教师自己编写或设计的材料也可称之为教学材料。另外，计算机网络上使用的学习材料也是教学材料。总之，广义的教材不一定是装订成册或正式出版的书本。凡是有利于学习者增长知识或发展技能的材料都可称之为教材狭义的教材就是教科书。教科书是一个课程的核心教学材料。从目前来看，教科书除了学生用书以外，几乎无一例外地配有教师用书，很多还配有练习册、活动册以及配套读物、挂图、卡片、音像带等。
机械制造技术基础是机械类专业的一门重要的专业课，课程的主要内容包含了切削加工的基本要素、切削过程的基本规律、机械加工工艺规程的制定、典型零件的机械加工、机械加工精度、机械加工表面质量、装配工艺规程的制定、机械制造技术的发展［1］。该课程内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强［2－3］。目前的机械制造技术基础课程的教学模式仍然以传统的课堂讲授的灌输式教学方式为主，虽然能够快速地传授给学生大量的理论知识，巩固学生的基本知识，但是学生不能意识到所学知识的实用性，降低了学生的学习积极性，更不能够培养学生的创新能力和独立解决问题的能力［4］。以科学研究为基础的学术探讨教学模式的实施不仅能够激发学生的学习积极性，更能够培养学生的创新能力和独立思考能力，为社会培养创新性人才。本文对机械制造技术基础课程的学术探讨教学模式进行了探索。
1机械制造技术基础的教学现状
1．1教学特征与效果
随着时代的发展，对于学生的培养不但要提高其利用理论知识解决实际问题的能力，更加应该注重培养学生的创新能力、独立思考的能力和一定的科研精神，为学生进一步的学习打下基础。目前机械制造技术基础的教学目标是要求学生掌握机械制造方面的基本理论、基本知识和基本技能，为从事机械制造的现场技术工作及科学研究工作打下坚实基础。机械制造技术基础内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强，教材中的很多知识需要在实践中不断学习和贯通。长期以来，“填鸭式”课堂讲授的方法虽然使学生具有较为扎实的基础知识，但是学生产生了较强的依赖心理，缺乏独立思考能力和创新能力，阻碍了学生的进一步学习深造［5］。机械制造技术基础课程内容理论性较强、实践性强、综合性强。比如刀具角度的功用，这部分需要学生掌握刀具角度的概念和对切削加工的影响规律，能够真正运用到实际生产实践中，并能够利用辩证法去分析实际加工过程中的切削性能随着刀具角度的变化规律。然而，由于学生缺乏实际的切削加工经验，并不能够真切地感受和理解刀具角度的功用，学生从心理上不能接受和理解这部分内容，导致学生只是机械化地记忆所学内容，缺乏对所学知识必要的思考和综合分析。虽然很多高校教师提出产学研协同模式、授课+实践模式、先实践后理论模式等来提高学生的实践经验，但是对于大多数的地方高校来说，受到课时、经费和硬件设施等方面的限制，实施起来有一定的困难，而且培养出来的学生不能够接触到现在的前沿科技和科学研究工作，缺乏一定的独立思考能力和创新精神，不利于学生的进一步深造［6］。
1．2学生的学习现状
机械制造技术基础课程以闭卷考试的考核形式为主，平时成绩和实验成绩占30%，卷面成绩占70%。随着时代的发展，学生的自主能力得到发展，其学习兴趣来源于以实践为基础的应用型知识的获得，机械制造技术基础课程较强的实践性和课堂灌输式教学模式的局限性使得学生不能够真正认识到该课程相关知识的实用性，学生的学习动力主要来源于学分的获得，大部分学生以考试前的突击学习、机械记忆等方式来应付考试，使得机械制造技术基础的整体教学效果欠佳，学生的学习效果差，不能够达到教学大纲的要求。金工实习作为机械制造技术基础课程的前置课程，能够提高学生的实际生产实践知识，但是地方高校出于学生的安全、课时量和硬件设施等角度的考虑，学生动手操作的机会较少。机械制造技术的发展历史源远流长，机械制造技术基础课程所讲述知识点较为传统，但是机械制造业作为制造业的最主要的组成部分，机械制造基础技术、超精密及细微加工技术、自动化制造技术、绿色制造技术等前言科技和科学研究工作的发展均属于机械制造技术的内容。然而机械制造技术基础课程相关的前沿技术较为隐蔽，对于缺乏专业数据库查阅和文献检索能力的本科生来说，利用网络技术和学校购买的专业数据库学习机械制造技术基础的前言知识具有一定的困难，特别是对于自主学习能力差的学生来说，面对诱惑较大的大学环境，学生的自控能力和管理时间的能力欠缺。综合机械制造技术基础课程特点和学生的学习现状，探讨适合于地方高校的机械制造技术基础课程的教学模式具有一定的必要性。
2学术探讨教学模式的理论背景
大学是进行学问研究的机构，科学研究作为大学教师必须要进行的主要任务之一，导致大学中教师与学生的关系和中小学教师与学生的关系有较大差异，大学的教师并不仅是因学生的存在而存在的，教师和学生还是因对学问的研究工作而存在的［7］。大学中的科学研究工作又导致大学区别于一般职业培训学校，大学中的科学研究以基础理论性研究为基础，以创新性知识的生产、传播和应用为中心，以产出高水平的科研成果和培养高层次的精英人才为目标，在社会发展、经济发展、科学进步等方面发挥着重要的作用［8］。人才培养、科学研究和服务社会成为当代高等学校的三大职能，高校教师的主要工作除了教书育人之外，科学研究成为高校教师重要的工作。以传统课堂讲授的灌输式教学方式主要发挥了教师的主导作用和对课堂教学的组织、管理，但是忽视了对学生的主动性和创造性的开发。机械制造技术基础教材的内容较多、逻辑性差，只是编写了机械领域最基本的内容，很少涉及机械领域前沿的研究进展，内容更为古板。例如切削过程中切削力随着切削参数的变化规律，教材上仅指出其变化规律的单调递增或递减性，但是在新型材料加工过程中切削力随着切削参数的变化规律较为复杂，需要教师根据新型材料的切削加工的实际情况给学生分析其变化规律及机理。因此科学研究不仅能够推动学科理论研究的深入进行，取得原创性的研究成果，服务于社会，也能够使教学更有广度，提高教学质量，激发学生的学习兴趣，增强学生的创新能力和独立解决问题的能力［9］。为了适应现代社会对机械专业技术人才创新能力的新要求，培养学生既有解决生产实际问题的能力，又有创新能力和一定的理论深度素养，科研型大学成为各个高等学校发展的主要方向，也是一流高水平高校的重要标志［10］。
3学术探讨教学模式探索
3．1学术探讨教学内容准备
基于学术探讨教学模式的课堂教学除了讲授知识，最重要的是根据最新科研成果讲述所学知识的重要性和实用性，激发学生的学习积极性，培养和提高学生的独立思考能力和创新能力，为实际生产实践和科学研究作准备。在新的教学模式下，教材中很难理解、重点的内容，在基本知识讲解的基础上，可以通过学术探讨的方式，增加学生的学习兴趣，引导学生课后阅读相关学术论文，让学生理解所学知识的实用性和科学性;对于教材中较简单的阐述较全面的知识点，可以安排学生自学。教学手段改革的关键要求教师必须对刀具、零件加工和装备等内容十分熟悉，机械制造技术基础是从事材料精密加工研究的教师必须精通的一门课程［11］。切削加工的基本要素、切削过程的基本规律和机械加工表面质量是从事材料切削加工机理研究的教师必须进行的研究内容，机械加工工艺规程的制定和典型零件的机械加工是从事绿色制造领域的研究者必须熟知的知识点，这几部分与高效精密加工研究密切相关的知识点恰好正是机械制造技术基础课程的难点与重点内容。对于缺乏实践经验的本科生来说，理解和掌握这些内容十分困难，为了应付考试学生只能死记硬背所学知识点，降低了学生的学习积极性，更不用说提高其独立思考能力和创新精神。对于从事机械加工研究的高校教师来说，在教学准备阶段，应大量阅读与课程内容相关的科学论文，特别是较为前沿的文献资料，结合自己的科研成果，以相关科研结论来讲述相关知识点的重要性及实用性，以问题的形式启发学生独立思考相关科学实验及数值模拟结论的合理性及可行性，从而激发学生的学习兴趣，培养学生的独立思考能力和创新能力，并使其具有一定的科研素养。
3．2学术探讨课程教学方法和手段
现代教育提倡多样式的教学方法，如讨论式、启发式、问题引导式、案例式等来激发学生的学习积极性［12］。机械制造技术基础课堂教学在每次讲授知识点时，先引用相关的科研论文或者自己的科研成果来诠释知识点的实用性和重要性，提高学生的学习积极性，然后进行教材基本知识点的讲述，最后为了能够提高学生的独立思考能力、创新能力和综合分析问题的能力，可以相关的科研论文或科研成果为基础提出问题，引导学生以教材的基本知识点为基础探讨相关的科研成果，从而提高学生的科研素养。合理布置课后作业对巩固课堂理论知识和激发学生的学习兴趣具有一定的帮助作用。学术探讨教学模式的课后作业要追求一定的丰富性、多样性，改变传统的练习题模式，避免学生的抄袭现象，提高学生的科学素养。教师可以寻找与课堂内容相关的科研论文或者让学生自己检索相关的科研论文，对科研论文进行阅读，结合教材基本知识写出大概100～200字的思考体会。
3．3学术探讨课程设计和毕业设计
课程设计是机械制造技术基础教学中重要的实践环节，可以加深学生对所学知识的理解能力。目前机械制造技术基础课程设计的选题常为机械典型零件的加工工艺规程设计。在明确设计任务的前提下，可以要求学生选用多种工艺方案和工艺路线，引导学生利用绿色制造等前言科技来分析多种工艺方案和工艺路线的利弊，让学生更为直观地体会合理选择零件工艺方案和工艺路线的重要性以及了解绿色制造技术前沿科技的概念及实用性［13］。毕业设计是普通高等院校各专业教学计划中的重要组成部分，是对学生本科阶段所学专业知识的综合、深化和升华，着重锻炼学生利用各种资源来检索所需知识并解决实际问题的综合能力［14－15］。目前大多数地方高校的毕业设计选题多为机械典型零件的加工工艺及夹具设计、数控机床部件的设计、机械加工模具的设计等，其中机械典型零件的加工工艺及夹具设计与机械制造技术基础课程设计、机械设计制造及自动化综合课程设计的内容有较多重复的地方。为了能够进一步提高本科生的创新精神、独立思考能力和科研能力，地方高校应该打破机械设计制造及自动化专业毕业设计题目的限制，高校教师依据自己的研究方向给学生拟定毕业设计题目，让学生进行新材料或传统金属材料的切削加工试验研究、基于绿色制造合理工艺路线的选择和有限元仿真切削加工性能研究，使得学生能够对机械制造技术基础中相关理论知识有更深层次的认识，也提高了他们的科学研究能力、从事工程试验和对试验数据分析处理解释的能力。
科学精神是在漫长的历史发展中形成的优良传统、认知方式、行为规范和价值取向。其中包含着科学态度、科学方法、科学作风诸因素，是作为文化形态的最重要的组成部分。其进步必然会促进人们的自然观、道德观、宗教观、审美观等各种思想观念的变化，对公民文化的形成和发展有着巨大的影响。
科学精神指适于科学的，或关于科学的精神。科学精神首先在美国社会学家R·K·默顿的“科学的规范结构”(1942)一文中出现：“科学的精神气质是有感情情调的一套约束科学家的价值和规范的综合。这些规范用命令、禁止、偏爱、赞同的形式来表示”，“四种作为惯例的规则——普遍性(Uni．versalism)、公有性(Communism)、无偏见性(Disinterested．ness)、有条理的怀疑论(OrganizedSkeptcism卜被认为组成了现代科学的精神气质”嘲。此后，默顿在“科学发现的优先权：科学社会学的一章”(1957)、“科学家的行为模式”(1968)等文章中将创新性和谦逊的价值观念也看作是科学精神的一部分。
一、科学精神的内涵
科学作为探索真理的事业。造就了人格化的气质，并提升、泛化、衍化为一种普遍的价值信仰体系——科学精神。科学精神是从事科学活动的主体——科学家所需要遵守的伦理观念和价值规范，作为一种独特的规范要求，它约束科学家的行为准则必须服从于科学活动的目标要求。科学精神往往首先被科学工作者内化为个人品格，成为其行为规范和价值取向原则。进而升华为一种科学的意识形态。显然，科学精神既包含了科学自身发展的目的，也体现了社会对科学的要求。
科学家在工作中要处理两方面的关系：一是人与物的关系；二是人与人的关系。即R·K·默顿提出的“技术规范和道德规范”。所谓人与物的关系，指科学家对科研成果的判断标准。所谓人与人的关系，在狭义上指科学家和科学共同体其他成员的交往与联系，在广义上指科学家面对全人类的态度。科学家在处理人与物的关系和人与人之间关系的时候，需要遵循不同的价值规范。
1．科学家在处理与科研成果的关系即人与物的关系时，需要有求实精神、理性精神、批判精神与创新精神
第一，求实精神——科学研究的支点。求实精神就是我们平常所熟知的实事求是精神。科学的特点是实事求是，依靠人的感官经验和科学仪器的验证，采取实践、认识、再实践的方法。不断揭示事物的本质和规律。科学的求实精神要求科学必须坚持从实际出发，排除主观性。坚持客观性，以唯实的思维法则进行科学探索。
第二，理性精神——科学活动的精神支柱。理性精神首先强调的基本信条是相信自然界有秩序，并认为人类可以认识自然界秩序。这是科学存在的前提。其次，科学理论的构建也应符合理性规则，概念、原理和经验事实必须合乎逻辑地组织在一起。所以理性精神既是科学家必须遵守的价值规范，也是他们在科学活动中的精神支柱，“承认理性之至高无上的威力是科学社会组织的一个中心精神价值”。
第三．批判的怀疑精神——科学的生命。批判精神在科学内部表现为不迷信、不盲从的反权威主义。科学家应该坚信自己的判断，它是一种“个人主义”：科学的发展永无止境，没有终极真理。人对世界的认识，由于其智力活动的局限性和科学认识的阶段性，永远不可能穷尽真理，任何真理都是绝对与相对的统一体。因此科学要获得进步．必然要对以往的理论学说、观念持以批判的怀疑。因此科学的怀疑就成为科学研究的起点。
第四，创新精神——科学精神的本质和灵魂。创新精神既是由人类的本质特征决定的，也是科学体制的规范原则，而且还是现代社会对科学事业的必然要求。创新是科学的生命所在，科学发现与物质生产不同，物质生产可以成批地复制，而在科学研究中只有第一，没有第二，对科学家独创性的承认与尊重是科学体制首要的功能表现。
2．科学家在处理人与人的关系时，需要有自由精神、平等精神、合作精神与宽容精神
第一，自由精神——科学自由发展的向度空间。科学研究是一种自由的创造活动。任何给科学研究设定框架的行为都会阻碍科学的发展。科学认识对象的复杂性和多样性．决定了科学的繁荣必须自由地在各领域进行耕耘。
第二，平等与合作精神——科学精神的内在要求。平等精神强调的是真理面前人人平等，科学共同体成员之间没有权威存在。合作精神强调的是科学家在科研过程中需要通过合作与交流达到提高。科学发展的进程表明，随着科学研究逐渐深入，难度也在增加，许多问题的解决都需要跨学科知识，各个学科间移植渗透、一体化、综合化的趋势愈发明显，内在地要求合作与交流成为自觉的行为。个人智慧与集体力量的有机融合，构成了促进科学加速发展的动力机制。
二、弘扬科学精神．培育公民文化
公民文化是在市场经济条件下产生的和民主政治文化相联系的一种文化形态，是人们权利义务关系中的民主自觉意识。随着市场经济体制的建立和公民社会的培育和发展，个人逐渐以公民身份自主地参与社会生活，并逐渐成为社会生活的主体。这是一场深刻的社会历史变革，同时也是人的解放。但是．新的社会变革又对人的发展和文化的进步提出了新的要求。只有通过加强公民文化的建设，才能促进公民社会的发育、完善以及推动社会的整体文明。
科学精神作为文化形态的最重要的组成部分，不但深深地影响了人类近代文化和社会的发展，成为推动社会进步的巨大革命力量，而且，科学精神与现代社会的许多价值，如宽容、理解、民主、开放、合作等有着紧密的联系。科学精神是公民文化的基本要素。对公民文化的形成和发展有巨大影响。提倡和促进公民的科学素质和科学精神，对公民文化和公民社会的建设和发展具有重要意义。
1．科学精神能够强化公民的民主意识
科学与民主从来都是生死相依，相辅相成的。一方面科学的发展绝对需要民主政治对学术自由的保护和对学术专制的制裁。另一方面．民主政治的确定，完善和进步也离不开科学精神的支持，规范和渗透。因为民主政治的建立和发展必须依靠具有民主意识和民主素质的广大社会公民的实践。而科学精神能够有效地内化为实践主体的科学态度，唤起和强化实践主体的民主意识．提高实践主体的科学文化素质和政治活动能力。如果没有科学精神的这种主导地位，也就不可能有真正的民主政治的建设。
科学是一种自由探索，各个学派在真理面前一律平等，要求对不同意见采取宽容态度。科学只有通过不同观点的自由争取才能向前发展。近代自然科学开始于向宗教权威的挑战，科学从不迷信权威，并敢于向权威挑战。科学真理也从不借助于权威而让人去信仰。科学认为，凡是压制细研深察和认真讨论的地方，真理就会被掩盖。科学的民主精神要求公民在对待公共生活时既不迷信权威，又深刻认识到自身的局限性和偏爱癖性。要求公民有这样的胸怀和诚意，即当有了新的证据和新论据时．就要彻底而公开地改变自己原有观点。
2．科学精神能够内化成公民的批判的怀疑精神
科学的怀疑意识，其灵魂与作为时代精华的哲学是相通的，并不是科学所独有的，也是公民文化的内容之一。例如，理论的真理性要由实践来检验，而实践对真理的检验就是一个反复确认和不断修正的过程．它的认识论前提也是对已被认定具有真理性的理论的怀疑意识。如此才谈得上在实践检验中体会、确认、修改或发展理论。如果没有怀疑的意识，那就常常会把哲人或伟人的思想、意见、见解、看法甚至愿望认定为不容置疑的绝对真理，视为可代替自己思考的指路明灯，最后的结果就必然会形成“文化宗教”或步入“个人崇拜”与“个人迷信”的误区“实事求是”就表达了一种怀疑精神。怀疑意识是科学精神的起点，它的对面是信仰，反面是轻信和盲从。有了怀疑意识，人们才能独立地判断和思考，排除轻信和盲从，接近科学的理性。
3．科学的理性精神是公民文化的基本要素
如果说怀疑是科学精神的出发点，理性就是科学精神的主要体现。失去了批判的理性，科学就失去了创新的生命力。科学的理性是批判的，而科学的批判也必须是理性的。没有理性的批判是不科学的。
理性是人认识把握世界，创造人类生活的主体能动力量，是人在本质方面的重要特征。在人类文明的历史长河中，理性一直是人类所追求的一种精神、一种价值、一种状态。理性文化是人类理性追求的产物，是人类走向成熟、社会迈向文明的标准，是与市场经济、民主政治和科学相契合的文化。科学精神、社会契约观念、公民意识、权利义务观念、平等自由观念等既是理性文化的要素也是公民文化的内容。无论政治制度的设计，法律的制定和对政治参与的宽容，都需要理性的力量。文明政治的实现是需要理性的，统治者和被统治者双方都需要理性．通过缓和社会矛盾，抑制社会冲突，建立起双方都能容忍、接受的社会秩序。公民文化表达的是尊重个人，尊重他人的尊严和价值．以及尊重他作为自主的道德行为者的地位．坚持以权利本位为价值取向，肯定和尊重人的价值，使公民政治文化体现了理性的追求和蕴涵着理性的目的。
4．创新精神既是对科学事业的必然要求．也是公民文化的内核之一
创新意识是科学精神的本质和核心，是科学得以创造和发展的精神动力和灵魂。同时也是一个民族进步的灵魂．是国家兴旺发达的不竭动力。创新不仅仅是一种意识．它更是一种行动。不论是制度创新、理论创新、科技创新还是文化创新关键在于将这种意识落实到具体的社会实践之中。创新不仅是人类文明成就的必备元素，更是现代社会发展与进步的基础。没有创新．人类社会的发展与进步就会失去动力，没有创新，民主政治和法治也就不会出现在人类的巧尘罐台上。公民文化的优势之一就是具有创新品格。具有这种文化的社会可以塑造出普遍民利的、具有理性意识的社会公民，引导社会政治良性发展．促进社会生产的进步。现代社会是民利主导的社会，民利在使人们创造最大的物质财富的同时．又使人们发挥各自的聪明才智，不断展现自己的创新能力。创新因此成为公民文化的品格，正是具有这样的品格，公民文化才是与时俱进的，才是一种优势文化。
5．宽容和谦恭是公民文化推崇的品格
