第一篇：对无线传感器网络感知能力动态调整算法研究论文
摘 要：为了增强无线传感器网络的监测质量和提高网络可靠性，通常将传感器节点大规模、高密度地部署在感兴趣的目标区域内，这就导致网络中大量节点的覆盖区域相互交迭。这种覆盖冗余会直接导致采集、传输数据的冗余以及信道的干扰，从而导致不必要的能量消耗，提出了一种传感半径的动态调整算法，在保证网络覆盖性的前提下，通过对节点传感半径的调整，来降低网络的覆盖冗余，从而大大减少冗余数据采集和传输所造成的能量浪费和网络冲突。仿真结果证明算法取得了良好的效果。
关键词：传感半径；覆盖冗余；动态调整引言
1.1 网络模型
假设个传感器节点和一个Sink节点随机分布在一个的二维正方形区域内，并假设该传感器网络具有如下性质：
* 节点同构，各节点具有相同的计算、通信能力和初始能量水平，且节点能量不能再补充。其中Sink节点例外，它的计算、通信能力和能量不受限制；
* 节点间的通信是相互的。节点A能够与B通信，则B也可以与A通信；
* 节点具有相同的最大感知范围，且感知范围能够自调整；
* 节点能获知其位置信息。感知节点可以利用定位算法或 GPS方式获知自己所在的位置；
1.2 感知模型
采用无线传感器网络研究中常用的二元感知模型(Binary sensing model)即在二维平面上，传感器节点的覆盖范围是一个以节点为圆心，半径为的圆形区域称为传感器节点的“感知圆盘(Sensing Disk)”。称为传感器节点的传感半径，假设节点的坐标为。在二元感知模型中，对于平面上任意一点，节点检测到点处发生的事件的概率为传感器感知能力动态调整算法
2.1 算法相关定理
节点集，若区域内的任一点都不能被内的节点所感知到，则这样的区域称为的覆盖盲区。可以注意到，覆盖盲区有两种类型闭合型与开放型，若组成开放型盲区区域的圆弧之间有交点，则交点也称为盲区顶点。
若一个节点的感知圆的某段圆弧被其任何一个邻居节点的感知圆包含，则称这段圆弧为约束圆弧，否则称为自由圆弧。
【定理1】有一圆心为半径为的圆和顶点为的凹曲边形，设为到的最大距离，即，若满足，则圆必覆盖该凹曲边形区域。
证明：欲证圆覆盖凹曲边形，只需证明圆覆盖顺次连接的相邻顶点所形成的n多边形。设点为n多边形内的任意一点，连接并延长则必交的一边于点,记该条边为，如下图所示。在内易知，又因所以，因此，从而凹曲边形内任意一点到圆心的距离均不大于圆半径，即该圆覆盖凹曲边形，定理得证。
【定理2】若有盲区区域均是传感器节点的邻居集的闭合型覆盖盲区，其顶点分别为，，且是的感知圆内的所有闭合型盲区，节点的传感半径等于其最大传感半径，为节点到，，的最大距离。如果的感知圆不存在自由圆弧，则的传感半径在由调整为的过程中不会产生集合的覆盖盲区。
证明：因的感知圆不存在自由圆弧，易知在的感知圆内必不存在的邻居集的开放型覆盖盲区区域部分，则的感知圆内仅存在闭合型盲区区域，由定义4可知均为凹曲边形。又由定理1可知，当时的感知圆覆盖，又因故当时必覆盖，即在的传感半径在由改变为的过程中不会产生的覆盖盲区。定理得证。
2.2 传感器感知能力动态调整算法描述
(一)算法思想概述
节点首先根据邻居信息判断其感知圆是否具有自由圆弧，若具有自由圆弧，则传感半径保持不变，仍为最大传感半径，以尽可能多的覆盖其邻居集的覆盖盲区区域。若不存在自由圆弧，则计算节点所有邻居节点感知圆在该节点感知圆内彼此两两相交所构成的交点的集合，将集合中交点的被覆盖次数判断盲区顶点和普通交点，若不存在盲区顶点，则邻居节点能够完全覆盖感知区域，此时，传感半径可以调整为零，否则说明感知圆内包含有邻居集的闭合型盲区,可根据定理2对传感半径进行调整。
(二)算法步骤
具体算法步骤如下：
1)首先查询邻居节点集NBS的信息，获得所有邻居节点的圆心坐标、当前传感半径等。
2)检查邻居节点的个数NBS.count 是否小于1，若是则转步骤7，否则转3。
3)依照判断是否存在自由圆弧的算法判断该节点的感知圆是否存在自由圆弧，若存在则转到步骤7，否则转到4。
4)计算所有邻居节点的感知圆在本圆内的交点，若不存在交点，即转到步骤6；否则，转到5。
5)从第4步中获取的交点集合中按查找本圆内盲区顶点集合HolePointsList，若不存在，则转步骤6；若存在，则找出离该节点最远的点到该点的距离d，传感半径调整为，转步骤7；其中为误差控制参数，以免去因误差导致的覆盖盲区。
6)将节点传感半径调整为零。因此时节点的感知范围区域已被邻居所覆盖。
7)算法结束。
2.3 邻居集的选取
在传感器感知能力动态调整算法中定义传感器节点A的邻居节点集为，其中为B到A的距离，为A的最大传感半径，为邻居范围控制因子。在进行传感半径调整时，要保证算法中节点的邻居的感知圆和本节点的感知圆是非相离关系，因为相离关系的两个节点不会相互影响到对方的覆盖范围，则只需保证其邻居到该节点的距离不大于该节点2倍最大传感半径，即的取值应满足下式：
当时，这时节点在传感器感知能力动态调整算法中考虑到了所有能对自己的最大覆盖范围能造成影响的节点，传感器感知能力动态调整算法可以充分利用邻居的信息，调整能得到最佳的效果。
当时，此时，部分节点的感知区域可以覆盖该节点感知区域的一部分，因为这部分节点不包含在该节点的邻居集内，会出现节点感知区域内实际上不存在盲区，但是节点会误认为其感知圆内存在盲区，传感半径调整后出现部分监测区域的重复覆盖现象，这时的调整效果不及。
实验结果显示，当时的调整效果最好，时的效果最差，产生大量不必要的冗余覆盖。仿真与分析
为了检验传感器感知能力动态调整算法的有效性，论文主要从调整效果、能量消耗和覆盖冗余度三个方面对算法进行了模拟实验和分析。首先对本文所用仿真程序做简单的介绍。
3.1 覆盖冗余度
覆盖冗余度是用来衡量监测区域中被传感器节点覆盖区域的覆盖次数。定义为区域中所有节点覆盖范围之和与区域中所有节点的覆盖范围的并集之比值。覆盖冗余度的计算公式为
其中，表示节点的覆盖范围，覆盖冗余度反映了节点对监测区域覆盖的冗余程度，覆盖冗余度越低，节点利用率越高，反之节点利用率越低。
随机布置节点数N分别取{800，1000，1200，1300，1400}五个值时，节点最大传感半径从10变化到30时，调整前和调整后覆盖冗余度的对比情况。
实验结果表明传感器感知能力动态调整算法前，网络的覆盖冗余度会随着最大传感半径的增大而急剧增大，加入传感器感知能力动态调整算法之后，网络的覆盖冗余度随着节点最大传感半径的增大而增大甚少，传感器感知能力动态调整算法应用在具有不同最大传感半径的传感器网络中，对覆盖冗余度的控制也能保持较好的成效。
3.2 能量消耗
本节只分析传感器节点的传感模块的能量消耗，暂时不考虑通信和计算的能耗。假设传感器节点的传感半径调整为零时认为该节点消耗能量也为零。传感器节点的感知模块的耗能与传感半径成正比，为常量，可看作能量消耗系数。
所有节点的有效覆盖面积即所有节点的覆盖范围的并集为
则调整传感半径前，覆盖区域的平均能量消耗为
而调整传感半径后，覆盖区域的平均能量消耗为
前文已经证明，节点在传感半径调整的过程中不会产生盲区，所以传感半径调整前后，所有节点的有效覆盖面积在理论上是保持不变的。
表1列出了在的区域内随机布置800个节点，各个节点的最大传感半径为15m时，节点传感半径调整前后网络覆盖区域的平均能量消耗。
传感半径调整前后区域平均能量消耗统计
实验次数
调整前平均耗能
调整后平均耗能
3.6463
0.6875
3.6092
0.7189
3.6487
0.7054
3.6389
0.7311
从表中实验数据可以看出，传感半径调整后，平均能量消耗比原来减少了大约80%，说明传感器感知能力动态调整算法能够大大减少传感器节点的能量消耗。
4.小结
针对无线传感器网络节点高密度随机部署时，网络的覆盖冗余度过大，大量冗余信息的被感知及其在网络中的传输，会极大浪费网络能量的特点，本文提出了一种能够保证网络覆盖的分布式传感器感知能力动态调整算法。各节点只根据其邻居节点的信息来调整自身的传感半径。算法侧重于保证网络的原始覆盖和连通，在此前提下，尽量减少网络的冗余覆盖，所以传感半径调整后对网络的路由协议的设计不会产生任何影响。
参考文献：
IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, 1994, 10(4): 102-113.
第二篇：网络教研对化学教师科研能力提高的有效性研究
网络教研对化学教师科研能力提高的有效性研究
一、课题的提出
1．现状述评
经济的发展，社会的进步，网络把大家聚集在一起，近几年以来，一个新的名词出现了。它就是“网络教研”。网络教研是社会发展的一种必然趋势，网络教研存在的形式有教师博客、QQ群、UC群、聊天室及教学资源网站等，形式可谓是丰富多彩，这种新型的教研模式越来越让一线的教育工作者接受。随着网络资源的日益丰富与网络技术的不断完善，网络教研应成为现在学校教育的一个重要渠道，教师利用网络资源来进行校本教研活动已成为实际教学中的需要。网络已成为教师专业发展的一种工具、一种平台，也是改变教师教学研究的一种方式。
本课题研究的概念介定为利用网络媒体与资源，通过开展网络教研有效地促进教师专业发展的研究。网络教研是以促进教师发展为目的，以在学校的真实情境中发现问题、研究问题、解决问题为着眼点，应用现代信息技术，不断优化和改善学科教研的手段、过程和结构，提高教学质量的一种新型教育教学研究模式。
2.课题假设
在新课程改革的不断深入下，校本教学研究已成为衡量一个教师业务能力的一个重要方面。我们的研究就是要寻求一种利用网络来促进教师的专业发展的模式，对教师教育科研的不断发展、教学专业成长起到催化作用，更好的弥补常规教研的不足，取长补短，更好的发挥出网络的作用。
3.选题的意义和价值
开展《网络教研对化学教师科研能力提高的有效性研究》的课题研究的意义和价值在于：（1）进一步推广网络教研，提高大家对网络教研的认识，从而带动本科组到本学校的各科教师参与到网络教研这种教研模式中来，形成学习共同体，让本科组的教研活动开展得更有实效，最终达到提高教师教科研的能力。
（2）本课题研究是常规教研的渗透和延续研究。传统教研方式与网络教研方式相结合，成为多主体的民主性更强的教研方式，使教研能够让人人受益。
（3）通过网络教研，探讨更加行之有效的网络教研方式，提高教师的敏锐性与思考问题的深度与广度，改进教学方式方法，增强教学机智，最终达到提高课堂教学的有效性与实效性。
通过课题研究，只要对教师的教育科研、教学水平有提高，都是有意义和有价值的。
二、课题关键词的界说与联系
子课题《网络教研对化学教师科研能力提高的有效性研究》概念介定为利用网络媒体与资源，通过开展网络教研有效地促进教师专业发展的研究。
本课题中的关键词是：“化学、网络教研、科研能力、有效性”。“化学”意指化学科老师为主的化学教学和教研。“网络教研”一词中，词意中是利用网络平台开展教研，“网络教研”是一种促进教师专业发展的新型教研模式，网络与教研，教研与网络是紧密相连，教研利用网络能发挥更大作用，它能和我们日常的教研工作有着紧密的联系，能相互联系，相互促进，两者合为一体，必将能发挥出更大作用和效益。“科研能力”是指教师在进行教学工作中的教育教学研究能力；
三、课题研究的理论依据 1． 教育部在《基础教育课程改革纲要（试行）》中提出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”
2．新课程标准中课程基本理念之一：为化学老师创造性地进行教学和研究提供更多的机会，在课程改革的实践中引导教师不断反思，促进教师的专业发展。
3．教育的信息化与信息技术为核心的现代科学技术在教育领域中的推广与运用的相关理论。如：
视听教育理论、学习理论、传播学理论、系统科学理论（系统论、控制论、信息论）是我们研究课题的重要理论依据和指导思想。
4．建构主义学习理论
四、课题研究目标
1.短期目标
形成一种在平时的教学过程中有既教书又读书和开展研究的好习惯；每一位课题教师制订自己近两年的发展计划并按计划逐步落实；在近期内建立属于自己的博客，每周坚持在博客上发表两到三篇有关叙事文章或反思性的文字或读书笔记；定期交流读书心得与读书体会。搞好教学工作而不忘读书学习和开展教育研究。
2.长期目标
加强利用网络进行网络教研的能力和意识，从而促进自身教育科研能力的可持续性发展； 让教育科研成为教师的习惯，真正做到课前、课中、课后的有反思； 在教学工作中站在更高、更新的角度看来我们在教育教学中遇到的困惑或问题；
在教育教学中，能充分运用教师的教学机智，人性化的解决教学中存在的冲突；
最终的目标是提高课堂教学的有效性与实效性，降低我们的教育教学成本。
五、课题研究内容
1．教师的心理状态的研究
教师的内心状态会影响教育教学的效果，也会影响教研的真正参与程度。每一个教师都渴望成长，每一个教师都希望自己成为学生喜欢的老师。人，都有自我实现的愿望。
如何调整心态，正确处理师生关系、师师关系、领导与被领导关系，在各种情况下达到自我认同、自我接受，感觉到被需要，以愉快的心态投入工作，是我们本课题的一个重要研究内容。
2．教师教研状态的研究
常规教研中如何渗透网络教研，以及教师教研行为的现实状态，既是本课题研究的逻辑起点，也是课题研究的重要内容。一般来说希望自己能在专业方面有所建树，围绕教学与教研的关系，使我们的教学和教研更具高效化、实效化。
3．教育机智的研究
教育机智是一种教育行动的形式，主要体现在与学生相处时的关心取向上。俄国著名的教育家乌申斯基说：“不论教育者怎样地研究了教育理论，如果他不具备教育机智，他就不能成为一个好的教育实践者。”因此教师要得心应手地驾驭课堂教学的全过程，除了讲究教学艺术，要具备敏锐的观察力、判断力外，更是教师积累，反思，修养及激情瞬间的高度凝合。“教学无法，贵在得法。”
4．教学策略与课堂有效性的研究
教育教学更加人性化，更加能尊重人的发展规律，让学生自主性、创造性学习，在学习中体会“玩”的快乐，学习的快乐；提高课堂教学的有效性与实效性，降低成本。
六、课题研究方向与方法
1.课题研究方向
首先是了解教师对教研活动的状态以及对网络教研的认可程度，了解哪种形式的网络教研对教研活动的开展最为有效。
（1）形成网络教研习惯，提高大家对网络教研的认识，让本科组的教研活动开展得更有实效，有效地促进教师专业素养的发展。
（2）了解哪种形式的网络教研对教研活动的开展最为有效，内容上开展课例研究、案例研究等叙事研究，坚持写教学反思、教学札记，把自己在教育教学中存在的问题、遇到的困惑通过网络展现给大家。形式上可采用集中教研、网上探讨、教学资源整理等多种方式开展课题研究。
（3）沟建一个网络教研平台，在这个平台上突破时空限制，相互交流、共同探讨、共享成果。在网络上开设博客研讨教学、利用人人通平台沟通教学、平时注重理论学习与教学反思、积累教学教研资料、撰写教育科研论文等。
2.课题研究方法
（1）行动研究法（2）文献研究法（3）观察法（4）分析法（5）经验总结法
七、课题研究实施步骤及预期成果
（一）课题实施的大体步骤
1．申报与立项阶段（2007.10.——2007.12.）2．调查分析阶段（2008.01.——2008.04.）3．实践探索阶段（2008.04.——2009.05）4．总结提升阶段（2009.06.——2009.12.）
（二）课题预期成果
课题预期成果在2009.06.——2009.12.前完成并充实个人博客内容；研究的专著、论文最终将以论文集形式呈现；提高教师的网络教研能力和实践教学水平。
第三篇：对初中学生生物学实践能力评定标准的研究_生物论文
《生物课程标准》（实验稿）（以下简称《标准》，已经由国家教育部正式颁布，其目标是建立一个适应新世纪需要的、充分体现基础教育性质和素质教育精神、促进每个学生充分发展的生物课程体系。《标准》提出：“面向全体学生”“提高生物科学素养”和“倡导探究性学习”三项美好的教育理念，目的是真正全面提高学生的生物科学素养，真正改变学生的学习方式，突出创新精神和实践能力的培养。新修订的初中生物学教材也体现了这种教育理念。如初中生物学第一册（下）实验三“观察蚯蚓”就是根据这个新理念增加的新内容。但是在实验课中，我发现大部分学生的学习方式没有改变，学习目标也不够明确。我认为产生这种现象的原因主要有两点：一是学生主动参与意识还不够强烈。导致缺乏主动探究的意识和能力，这一点可通过不断地进行情感态度和价值观的教育得以提高。二是学生不明确这节课应达到哪些具体学习目标，即这节课帮助学生学习什么?在教学中应帮助学生发展哪些思维、感觉和实践能力?等等。师生都应十分清楚，这一点很重要。因此，我认为，明确初中阶段学生在能力方面应达到哪些具体的目标很有必要，并且在具体教学时再将其细化到每节课中，使教与学都可操作和评价。为此，我们在初中生物学实践能力的评定标准方面做了以下的研究。1 生物学实践能力评定标准确定的目的 1．1 能使学生明确学习的具体目标，克服学习上的盲目性 例如，“观察蚯蚓”实验中，如果不明确第三项的目标是“观察刚毛”，也许全班很少有人看到刚毛，描述观察的感觉几乎都是“粘滑”。若确定具体目标，如提示“你发现刚毛了吗?”后，大部分学生都发现了，描述发现的方法和感觉都较准确且丰富。从促进学习的目的出发进行评价，重要的是让学生了解自己的学习达到了何种程度，尤其是进步实情，以使他们从中受到激励而更加努力学习。同时，也有利于学生了解自己在学习上存在哪些问题，以便有针对性地采取措施加以改进。1．2 改进教学 通过评价而得的结果用于改进教学目标、内容和方法。如了解学生的学习达到了何种程度，弄清没有达到目标的原因何在，应采取哪些改进措施等，以便适时地调整自己的教学计划。1．3 强化管理 通过运用教学中的诊断性评价、形成性评价和总结性评价等评价结果，既可适当调整教学计划，使教与学过程优化，更能较好地发挥评价的管理作用，给学生提供生物学科实践能力的评价依据。1．4 开发研究 根据深化教育改革的思想修订的教材，提出了新的要求，我们也根据新要求制定了初中阶段学生实践能力的评定目标，要求教师的教学理念要更新，学生的学习方式要改变。教师则需研究怎样的教学方法才能帮助学生改变学习方式，使学生的学习和实践能力得以发展。学生则可对照评定目标，清楚地展示自己的能力，从而使评定更为量化和可行。2 初中生物学实践能力评定标准的确定 根据新教材增加的内容和修订的目的以及《标准》的能力目标，根据学生的身心发展和教育规律，根据《标准》的出发点首先是学生全面发展的需要和社会的需要，其次才是生物学科发展的需要，我们经过综合研究，初步确定了下列各项初中学生生物学实践能力的评定标准。2．1 能正确使用实验中常用的实验工具和仪器，初步具有实验操作技能 如使用显微镜时，会从低倍镜观察到高倍镜观察，会从整体观察到具体结构的仔细观察；会模仿制作临时玻片标本进行观察、比较等等。2．2 初步学会几种观察方法 验证观察法（如用显微镜观察，验证细胞的结构）、比较观察法（如用显微镜观察，比较植物细胞与动物细胞的区别）、循序观察法（如用显微镜观察根尖四部分结构及细胞变化的情况）、动态观察法（如栽培一种常见植物，观察从种子到成熟植株的生长发育以及开花结果的整个过程）等等。初步具有一定的观察能力：能根据不同观察对象适当使用观察工具；会改进观察方法和观察工具；会做观察记录；会用恰当的语言文字描述观察过程，体验到观察是科学研究的第一步。2．3 初步学会调查的基本方法 常用的方法有观察（如了解校园主要植物名称、用途）、收集数据（如调查班级学生近视率）、专访（如调查当地食用菌种类及生产情况）、专项调查（如到血防站调查本地血吸虫情况）、取样调查（如通过调查某班学生蛔虫感染率了解本地蛔虫病感染情况）、查阅资料（如调查生产中利用植物光合作用和呼吸作用原理的有关措施）等等。体验调查法的科研过程；调查前明确目的，制定计划；调查中要尽量多收集所需的资料，并做好记录；调查后要及时整理资料，分析得出符合实际的结论，并写出调查报告。2．4 初步具有收集和利用课内外的图文资料及其他信息的能力 如收集和交流不同生态系统的资料；收集和交流超过调节能力而使生态系统受到破坏的实例；收集生物圈相关资料，分析和讨论生物圈中的生物因素和非生物因素，食物链和食物网以及能量流动、物质循环的情况等等。对已掌握的资料信息进行分析、综合、抽象、推理、归纳和总结，是探究性学习生成新知识的重要环节之一。2．5 会模仿并体验生物科学研究的一般程序，初步具有科学的实验思维和实验方法 在科学探究中初步培养合作能力、实践能力和创新能力。如“探究种子的成分”体验实验法的4个基本步骤。增加的探究性实验的练习设计对照实验，体验科学研究的全过程设计并完成探究，初步学会用文字描述等方式写实验报告。2．6 初步学会一些科学探究中常用的技能 计算（如统计发芽率；如何配制不同体积分数的酒精溶液）、绘制图表（如绘制我国人口增长曲线图）、测量的方法和处理数据技能（如测量在3min内蚯蚓在粗糙的纸板上和玻璃板上爬行的距离）、解读数据（如血常规化验的主要数据）。2．7 初步学会运用所学的生物学知识分析和解决某些生活、生产或社会实际问题 如“通过调查、收集生物圈的相关资料，结合本地实际讨论如何保护生物圈”“调查当地具有重要经济意义的生物资源，提出保护和开发利用的建议”“收集心血管疾病及其防治的资料并讨论和生活习惯的关系”等等。3 学生生物学实践能力的评价模式 3．1 评价原则 过程评价与结果评价相结合，评价的主要着眼点应在学习过程而非结果上，管理性评价与激励评价结合，注重学生的参与和对学生的肯定；自我评价与他人评价相结合，以学生自我评价为主，其性质是动态和形成性的。3．2 评价途径 有过程性评价和终结性评价两种途径，应强调过程性评价。可采用“档案夹”的形式记录学生的发展。3．3 评价方式 自我评价和他人评价。3．4 评价表述 通过或合格则给予基本学分；奖励性评语；特长认定；等级证书等。我们的研究仅是初步探索阶段，尚存在许多不足之处，希望广大生物教师和科研工作者给我们提出宝贵的意见，使我们研究的生物学的实践能力的评定标准具有科学性、指导性，并使其更加完善。
第四篇：情景化教学对提高学生英语交际能力的研究论文
摘要：
职业学校的英语教学以满足岗位需求为主要目的，英语口语是工作中需求最大的一个方面。然而，学生在学校学到的英语与实际工作需求相去甚远。笔者在多个教学理论的基础上，引入“情景化”教学法。即教师在课堂上创设与实际生活、工作相似的情景，为学生提供在这些情景中学习和练习英语的机会，激发学生学习英语的兴趣，调动学生参与课堂活动的积极性，使学生在与同伴、老师的实际交流中学会使用学到的英语知识，从而提高他们的英语口语表达能力。
关键词：英语口语。情景教学。交际能力
职业院校的教学重点应以满足学生的工作需求为中心。笔者作为一名在职业院校工作多年的英语教师，积极思索职业院校英语教学的方向，努力探索适合职业院校学生学习特点的教学方法，力争使英语教学达到实用的目的。笔者经过大量的调查、分析与实验，对职业院校的英语口语教学进行了系统的研究，愿把自己的研究成果与各位同行分享。
一、职业学校英语教学的现状分析。
职业学校的教学有别于普教系统的教学，它主要以满足就业（或岗位）需求为目的。现实的职业学校的英语教学现状是在课堂教学中尽可能覆盖听、说、读、写和译等英语能力的全方面。但学生在英语学习中感到困难重重，因屡次受挫而逐渐失去学习英语的兴趣。教师在教学中因课容量有限，学生学习能力较弱等原因，很难达到教学大纲中要求的对听、说、读、写和译五种能力的训练，常常顾此失彼，难以取得理想的教学效果。为了使职业学校的英语教学真正满足岗位所需，笔者就“学生亟待提高的英语能力”和“工作岗位对英语能力的要求”两个问题，对在校生（两个班共76人）和毕业生（涉及2002级到2004级学生共84人）以调查问卷的形式作了随机调查。
对在校生的调查结果显示，82%的在校生学习英语的目的是满足工作的需要，而且他们认为自己亟待提高英语听、说和阅读方面的能力。对毕业生所作调查的结果：84%的毕业生参加过或想参加英语培训班，希望提高自己的英语水平，并且他们在工作中使用最多的是英语的听、说和读三方面。这个结果和在校生认为自己英语能力亟待提高的三个方面正好吻合。因此，笔者可以确定职业院校英语教学的重点应该是提高学生的听、说和阅读能力。本研究主要针对如何提高学生的英语口语交际能力。
笔者从多个教学法或教学流派中（情景教学法、交际法和情景学习）得到启发，在自己的课堂教学中引入了“情景化”的教学模式进行英语口语教学。笔者认为，教师在课堂上创设生活中的情景，为学生提供在该情景中学习和练习英语的机会，能够激发学生学习英语的兴趣，调动学生参与课堂活动的积极性，使学生在与同伴、老师的实际交流中学会使用学到的英语知识，从而提高他们的英语口语交际能力，因此，本研究要回答三个方面的问题。
（1）情景化教学方法能否使课堂的学习更接近实际生活中的应用，是否可以刺激英语学习的输入？
（2）情景化教学方法能否激励学生更大程度地参与课堂活动，是否可以激发学生学习英语的兴趣？
（3）情景化教学方法能否提高学生的英语口语交际能力？
二、情景化英语口语教学法的理论依据。
在语言教学流派中，“情景化英语教学方法”并不是一种具体的教学方法，而是综合了几种教学方法和流派的特点。为了能更好地解释“情景化英语教学方法”，笔者阐述了与之相关的三种教学方法：情景教学法、交际法和情景学习，并在此理论基础上对“情景化教学方法”进行了详细的陈述。
1、情景教学法。
情景教学法可以看作是以情景为基础的最早的教学流派。它是20世纪30到60年代由英国应用语言学家提出的，最初用于英语作为外语或第二语言的教学，曾对中国的英语教学产生过很大的影响。情景教学法主要的特点有：语言教学从口语教学开始，教学材料首先以口语的形式呈现，其次才以书面形式给出。课堂使用的语言为目标语（英语）。新的语言点在情景中引入和练习。
其中第三点是情景教学法最主要的特点，它强调语言的引入和学习应与它使用的情景相联。情景教学法有三个步骤：输入知识和材料，通过重复加强记忆，在实际中使用直到成为个人能力。情景教学法希望学习者能够将课堂情景中学到的知识应用到课堂以外的情境中去。这一点对解决本研究的第一个问题有很大帮助。
2、交际法。
经过约30年的发展，情景教学法遇到了自身无法解决的问题，英国应用语言学家又提出了“交际法”来取而代之。交际法旨在：
（1）语言教学的目标是训练学习者的交际能力。
（2）教学过程的设计为语言教学和提高交际能力服务。
交际法主要的特点有：对话为交际功能服务，而不是用于背诵。语境化为基本原则。语言学习是学习如何进行交际。努力达到有效的交际。从一开始就应鼓励学习者进行交际。可以有限使用母语和翻译。交际能力是最终目标。流利和能够接受的语言是基本目标。通过对交际语言的兴趣激发学习者的内在动机。
交际法采用了“做中学”和“经验法”为主的教学方法，在课堂设计中采用了“及时”而不是“延时”的交际活动练习，在本研究中用来回答第二个问题。
3、情景学习。
情景学习是最具“情境”特点的一种学习方法。它最早出现于20世纪80年代，是一种普通的学习理论。在语言学习方面，它强调“语境”中的学习，“情境学习应该在一个虚拟的、有语境的环境中进行。比如，要想学好一门语言，学生必须练习说该语言。课堂活动应该为学生提供练习使用新语言的充分机会。”因此，在“虚拟”的环境中练习使用新学的语言成为情景学习中语言学习的最核心部分。
以上述三种教学法为理论基础，笔者提出了本研究的教学方法——情景化英语口语教学方法。该教学方法综合上述三种教学方法的特点，在教学实验和教学设计中，创设具体的学习情景。新语言点通过情景来导入。语言和结构的分析以情景需要为基础。在虚拟的环境中练习英语口语。
三、以“情景”为基础的教学实验设计。
情景化英语口语教学方法，就是教师在课堂上创设一定的情景（该情景与学生在实际生活中遇到的情景相似），为学生提供在该情景中学习和练习英语的机会，通过使用与学生的生活相近的语言材料，激发学生学习英语的兴趣，通过设计现实生活中可能遇到的事例，调动学生参与课堂活动的积极性，通过设计的课堂活动，鼓励学生尽可能地用英语与同伴或老师进行交流，练习在课堂上学到的英语，从而提高他们的英语口语表达能力。
在具体的教学实验中，笔者将所教的两个班作为试验班和对照班，对两个班的入学成绩（该成绩作为前测）和对两个班学生所作的“英语使用情况的调查问卷”结果显示，两个班学生的英语水平相当，并且两个班的学生人数和男女生比例几乎一样（实验班38人，29男9女，对照班38人，28男10女）。根据现用的教材和实际的教学计划，在为期16周的实验中设计了6个情景：Meeting on Campus，Meeting My Family，Going Shopping，Asking and Following the Way，Offering and Ordering，and Making a Trip。在实验班采用情景化教学法授课，并且使用除课本和练习册外一切可用于创设情景的手段和教学材料。在对照班采用传统的英语口语教学法授课，使用课本和练习册作为教学依据，经过16周的教学实验，将两个班学生的成绩进行对照，从而判断该项研究设想的真实与否。
对照班的教学设计：对照班采用传统的教学方法，学生座位固定，课堂学习以课本为依据，通过反复朗读对话、课文来获得英语知识，通过句型操练来巩固所学的语言知识。老师在课堂教学中起主导作用，老师决定教材内容的取舍，控制课堂进度，是口语练习的引导者、操纵者和顾问，同时还是课堂的评价者。学生在传统的课堂上是被引导者和被组织者，接受老师发出的教学指令，参与老师组织的课堂活动，按老师的期望完成对话练习或背诵任务。
实验班的实验设计：实验班的教学设计以为学生创设一定的情景为中心，学生的座位不固定，根据不同的教学活动进行不同的调整，便于进行授课，两人一组或四人一组活动。
在实验班，所使用的教学材料有两类：
（1）和对照班一样的课本和根据课本内容所设计的一些表格，用于课堂活动的各个环节。
（2）还采用了实物、图片、多媒体（电影片段、幻灯片）等手段来烘托创设的情景，使虚拟的情景更加真实。实验班的课堂活动是以“学习者”为中心来设计的。老师是课堂的组织者、顾问和研究者。学生是课堂的主体，参与课堂学习的全过程：教学进程和评价环节、内容和任务的选定等等。
四、数据收集与分析。
在16周的教学实验中，笔者采用了一系列的手段来采集和分析数据，主要有：
（1）前测和后测。
学生的入学考试作为前测，后测包括纸笔形式的试卷和口语形式的考试，在16周末两个班统一进行考试。采用SPSS对前、后测的结果进行分析，分析结果用于对比两个班的学生在实验前后成绩的变化，从而判断实验是否有效。
（2）调查问卷。
用于调查学生日常生活中使用英语的情况和毕业生日常使用英语的情况。
（3）课堂观察。
采用弗兰德互动分析系统（FIAS）收集实验班和对照班学生参与课堂的数据，用于量化分析学生在实验班和对照班上的表现。
（4）座谈。
从实验班和对照班各抽出12名学生（照顾优、中、差生和男女生比例），在期末考试结束后进行。为保证所得信息的真实，座谈由其他老师代做，对谈话录音，根据谈话所获得的信息分析实验班和对照班学生对“情景化教学方法”的反馈。
五、结论。
经过16周的教学实践，笔者提出的观点“通过创设情景的英语教学可以提高学生的英语交际能力”得到了验证。在创设的一系列情景中，学生得到了更多的语言输入（掌握了更多的语言输入，接触更多的语言素材），在参与课堂活动中，学生可以与同伴在没有压力的情况下，把主要的注意力放在交流上，而不是放在对语言本身的注意上。由于创设的情景非常接近学生的日常生活或是学生日常生活的再现，这就有助于学生将课堂中的情景直接“移植”到课堂之外，将课堂上学到的英语知识直接“移植”到现实生活中，使困扰老师和学生多年的问题——所学非所用，课堂教学与实际生活脱节的难题得到解决。
笔者认为本研究有重大的理论意义与现实意义。从理论上看，“情景化教学方法”以“情景教学法”、“交际法”和“情景学习”为理论依据，但它吸取了三种教学理论所长，并且取长补短，避免了三种教学理论自身的缺陷，可以说是对教学理论的一种补充。从现实情况来看，本实验对职业学校如何搞好大班口语教学做了一个很好的例证。它将传统的口语教学模式进行了创新和突破，强调和证明了“情景”在英语口语教学中的重要性，为其他教师提供了一个可模仿的例子，也使笔者对自己的教学进行了反思。
当然，本研究还有不尽完善的地方。比如，参与实验的职业院校的学生英语水平较低，对于较高水平的学生还缺乏进一步的验证。由于时间与教材所限，只有6个情景被应用到课堂上来，要想真正使学生自如地运用英语进行日常交际，还需创设更多的情景和长时间的练习等等。
第五篇：对创新能力培养的路基路面工程课程教学方法研究论文
论文关键词:路基路面工程 教学方法 创新能力培养
论文摘要:以培养创新能力人才为目标,从课堂教学入手,对研究型大学路基路面工程课程教学方法展开研究,提出了以讨论法代替传统简单教学、经典基础理论与最新研究成果结合、实验课程穿插课堂教学、深化课程设计等改进措施,提高学生创新能力及解决复杂问题的能力。
路基路面工程是土木工程专业道路方向的一门专业主干课程。该课程涵盖知识点较多,主要集中在路基工程及路面工程两个部分,涉及交通工程学、材料科学、岩土工程学、工程地质及水文地质、结构工程等相关学科。课程一般设置约60学时。在开设该门课程之前,通常需要先完成道路建筑材料、交通工程学、公路勘测、土质土力学等课程的学习。传统课程设置目标要求学生在掌握一定专业知识的基础上,具备自主完成规定设计项目,综合运用所学知识解决实际问题的能力。教学型大学以招收本科层次的学生为主体,履行人才培养职能,塑造高水平技能型人才,注重学生掌握专业知识的广度。研究型大学侧重培养学生的创新能力,注重创新环境的建设,在教学环节过程中注重学生掌握专业知识的深度,并具备以现有知识为基础开展相似问题的分析和解决能力。以路基路面工程教学为例,教学型大学应力求学生对教学内容全面掌握,实现知识点掌握的广度要求。研究性大学以研究型人才培养为己任,注重课程热点问题掌握的深度。当前,区别对待研究型大学与教学型大学课程教学十分必要。传统填鸭式教学方式对于研究型大学教学目标的实现有一定影响,难以达到预期的教学深度和效果。此外,路基路面工程课程教学内容多,涉及范围广,传统被动的学习方式,很难实现对知识点的全面、深入掌握。鉴于此,开展课堂讨论式教学、经典基础理论与现阶段研究成果相结合、穿插实验课程、深化课程设计等教学改革意义深远。
一、讨论式教学
讨论式教学法是探究式教学的一种重要形式和方法。它强调在教师的精心准备和指导下,为实现一定的教学目标,通过预先设计、组织、启发学生就特定问题充分发表自己的见解,以培养学生的独立思考能力和创新精神[1]。该方法是以学生为中心,通过讨论学习提高学生的自学能力、推理能力、运用所学知识解决实际问题的能力。讨论式教学方法在素质教育和创新教育中扮演中非常重要的角色,它为发展学生的主体性,培养学生的创新思维提供了良好条件。
实施讨论式教学方法的前提是教师必须预先明确课堂讨论内容,讨论题目应紧扣教学内容要求,把握好题目的难度和深度,并提前3~5天下发题目给学生。教师应提前完成基础知识的讲授,在此基础上发挥学生自主学习的空间,通过查阅资料、小组内部讨论、互助学习完成相关内容,并在学习的过程中将自己难以解决的问题标注,留待课堂教学讨论时供大家探讨、解惑。教师应把握题目的讨论方向,注意课堂讨论的节奏,按照教学计划的设置,针对每个讨论题目预留足够的总结时间,解答学生在自主学习及课堂讨论过程中遇到的难点。讨论式教学对于提高学生学习兴趣,发挥创新意识,提高学生创新研究能力具有举足轻重的作用,有助于提高学生自主学习的能力,锻炼学生发现问题、解决问题的能力。
二、基础理论与研究成果结合了解知识点当前的研究成果是激发学生学习积极性、拓展学习空间、培养研究意识的重要途径,常规本科阶段的学生往往处于被动学习状态,在片面强调考试成绩的大环境下,常常采取对书本知识硬性记忆,而忽视了知识点的应用及该知识点的拓展空间[2]。此现象在教学型大学中尤为常见。研究型大学以建设创新环境、培养创新能力为首要目标,在该类院校的课堂教学环节中,针对某个知识点,教师应向学生阐述该知识点最新的研究近况及当前研究现状中存在的问题。如在沥青路面设计部分,在讲解道路结构层位设计时,应阐述当前路面力学计算的研究现状以及以弹性层状体系为基础路面力学计算方法的局限及改进方向。
路基路面工程是一门发展较为迅速的学科,新的理论、新的施工机具、新的施工方法及管理方法每天都有变化,在基础理论知识的讲解过程中无视新成果的存在,势必会影响教学效果,无益于提高学生的学习效果。引入最新研究成果辅助教学的方法要求教师花费更多的时间去了解自己研究方向以外的科研成果,对任课教师提出了更高要求。本科教学内容较为宽泛,教师的工作是最大限度地提升学生创新意识,在有限学时的课堂教学中力求使学生获得最大的知识储备。
三、实验课程穿插课堂教学
实验教学是土木工程专业的一个极为重要的环节,它可以有效弥补课堂理论教学的不足,增强实践性。路基路面工程的先修实验课程基本来自道路建筑材料实验及土质土力学实验。如沥青三大指标测试、混合料油石比确定、土的塑液限等基础实验[3]。此处所指的实验课程并非前述此类基本实验,是指在教学过程中针对抽象难懂的知识点在教师指导下,学生自行设计模型、自行加载验证,丰富课堂理论教学的一种方式。如在进行沥青路面结构层底拉应力计算的教学中,可鼓励学生采用相似材料进行小型实验,采用贴应变片等技术方式完成加载、测试,验证课堂教学成果,加深学生对所学知识的理解,同时也应鼓励学生在实验室内针对理解存在偏差的问题进行深入研究。当前,本科阶段学生对实验室的利用较低,除了进行必须的实验课程外,学生很少在实验室进行相关研究学习。为培养学生自主创新的研究能力,研究型大学的实验室应全面开放,鼓励学生走进实验室,进行创新性实验。吉林大学近年来开展大学生创新实验计划就是以研究小组的方式在实验室内完成相应级别的科研项目,取得了丰硕的成绩。
四、深化课程设计
课程设计在土木工程相关专业中的地位极为重要。以道桥工程专业为例,设置课程设计的课程有公路勘测设计、结构设计原理、路基路面工程、桥梁工程等[4]。课程设计是对课程的全面总结,它以完成某一小课题的形式实现对整门课程的一个有效串接,将各个章节看似孤立的知识点有机地结合到一个大问题中来,使学生对课程的知识点充分掌握[5]。
笔者调研发现,当前路基路面工程课程设计存在以下问题:一是,大多数课程设计围绕理论计算部分,而且主要针对沥青路面结构层设计及水泥路面结构层设计两大部分展开,立题范围相对较小;二是课程设计的难度偏小,学生可以按照书中例题所示步骤机械地完成,没有发挥学生创新空间,收获较小,达不到课程设计的根本目标。分析路基路面工程课程设计中存在的问题,笔者建议采取深化路基路面工程课程设计的方式增强课程的教学成果,满足研究型大学创新环境建设目标的需求。一是,拓展路基路面工程课程设计的选题范围,实现课程设计的多样化,教师将课程设计题目分类,如设置实验类课程设计及计算类课程设计,学生可结合自己的研究兴趣自主选择。二是,加深课程设计的难度,鼓励学生查阅资料解决复杂问题。可将传统课程设计中进行道路结构层厚度计算的题目改为道路结构拉应力或者剪应力分布规律的分析。在分析问题、解决问题的过程中,教师应全程指导,随时解答学生疑惑,以实现高水平课程设计的预期目标。
参考文献:
[1] 陈保国.讨论式教学方法在路基路面工程教学中的探索与实践[J].高等建筑教育,2009,18(6):78-90.[2] 丁华.道路建筑材料课程教学改革探讨[J].西南农业大学学报:社会科学版,2011,9(5):204-206.[3] 王宝民,刘伟.基于创新能力主线的建筑材料课程教学改革与过程优化[J].中国科教创新导刊,2010(11):13-15.[4] 梅迎军.路基路面工程课程设计教学方法改革探索[J].长春理工大学学报:高教版,2010,5(2):148-150.[5] 国静.房屋建筑学课程设计教学方法改革探索[J].高等建筑教育,2009,18(1):113-115.
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