发布时间：2023-09-06 17:04:58
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篇的现代科学技术成就样本，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]材料分析技术 教学方法 实践
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）21-0108-02
一、引言
《材料现代分析技术》课程是材料科学与工程类专业的一门专业特色课，是该专业的主干课程，在整个培养计划的专业课程架构中起着至关重要的作用。众所周知，材料是人类进化史的里程碑、现代文明的重要支柱、发展高新技术的基础和先导。现代材料的发展在很大程度上依赖于对材料性能与其成分及显微组织关系的理解。材料现代分析技术和仪器的发展，加深了对材料结构和性质的认识，促进了对材料本质的了解，使得对材料的组分构成、制备方法和工艺、组织结构与性能，以及它们之间的相互关系的研究愈来愈深入，为材料科学理论体系的形成打下坚实的基础。国内的清华大学、哈尔滨工业大学的材料（金属材料、无机非金属材料及有机高分子材料）及热加工（热处理、铸造、锻压、焊接）专业均开设了《材料现代分析技术》这门课，国外的如麻省理工学院的材料科学与工程专业也开设了《衍射与结构》、《材料的成像（微观分析）》等类似的课程。由此可见，该课程在材料科学与工程类专业中的重要性。由于不同学校的专业倾向性不同，课程整体设置不同，讲授内容和侧重点也不同，因此根据自身的情况开设一门符合本专业特点的《材料现代分析技术》课程是非常有必要的。
二、我校开设该课程的基本情况
我校自2008年成立材料科学与工程专业以来，所在的材料科学系就根据国家本科生培养计划，结合学校优势专业和重点发展方向设置了《材料现代分析技术》这门专业特色课。我们选用获全国普通高等学校优秀教材一等奖，哈尔滨工业大学周玉院士主编的“十五”国家规划教材《材料分析测试技术》为主讲教材。课程主要讲授的内容包括X射线衍射、电子衍射原理、电子光学基础、衍衬运动学基础等基本理论和X射线衍射仪、电子显微镜等现代仪器的基本原理和结构，重点讲授材料结构、晶体缺陷以及微区成分、微区形貌的基本方法，使学生掌握现代材料的分析测试方法和手段，提高研究和解决材料理论和工程实际问题的能力。
三、《材料现代分析技术》课程教学研究与实践
该课程涉及大量材料科学和物理等领域的基础知识，也涉及理论知识的工程实践应用，还包含较多抽象的概念和晦涩难懂的公式推导，学生普遍反映该课程较难学。如何提高学生的学习原动力和兴趣，让学生能够由被动变为主动学习；如何提升学生的创新思维能力，让学生能够把理论知识和工程实践应用有机联系起来，是摆在授课老师面前的两道难题。因此，通过不断改进教学方法、教学手段来提升教学效果是非常有必要的。笔者自该专业成立以来就一直担任该课程的主讲老师，积累了一定的教学实践经验。
（一）加强背景资料的收集和介绍，提升学生的学习情趣
该课程涉及的主要内容多是抽象的知识，如果直接进入主题，没有预先做一些铺垫，学生往往会感到困惑，直接影响其继续听课的兴趣和对知识的深入理解。针对这个问题，可以通过预先介绍相关的背景资料来解决。例如在讲授X射线性质的章节时，我首先介绍X射线发现者伦琴的生平，然后讲述伦琴通过偶然现象发现X射线的过程，并给学生观看伦琴夫人在X射线作用下与底片上留下的完整手骨影子，并提及我国的李鸿章在X射线被发现后仅7个月就体验了此种新技术，成为拍X光片检查枪伤的第一个中国人。通过这些背景的介绍，极大地调动了学生的积极性，学生迫切需要知道X射线的本质是什么，X射线和其他电磁波的本质区别是什么，X射线的具体用途有哪些。这样再讲授以上内容就变得顺理成章。在讲授X射线在晶体中的衍射章节时，我先介绍X射线衍射用于晶体结构分析的背景，也就是19世纪末20世纪初国际上困扰人们的两个难题。第一个难题就是1895年伦琴发现X射线后，认为是一种电磁波，但无法证明。要证明X射线是一种电磁波，只需证明它可以通过光栅产生衍射，衍射产生的子波干涉后可以在记录板上留下衍射花样。然后提出X射线无法得到衍射花样的两个原因：1.X射线根本不是一种电磁波；2.X射线是一种电磁波，但由于波长极短，通过人工的方法无法制造出可以满足衍射条件的具有足够小狭缝的光栅。第二个难题就是同一时期晶体学家根据晶体的一些特性推测其由周期排列的原子、分子或离子组成，但无法证明。这两个看似风马牛不相及的难题被德国物理学家劳埃巧妙联系在一起，他以单晶体作为天然光栅、原子之间的间距作为狭缝。狭缝尺寸如此小的光栅是人工无法制造出来的。他让X射线照射到单晶体，然后观察是否会产生衍射现象。结果他得到了世界上第一幅晶体的衍射花样，震惊世界。劳埃不仅证实了X射线是一种电磁波，还同时证明了晶体的周期性。然后我又介绍了迄今为止和X射线及晶体衍射研究相关的诺贝尔获得者以及他们的获奖成果，从1901年X射线的发现者伦琴，1914年X射线衍射现象的发现者劳埃，1915年布拉格方程的推导者布拉格父子，到1962年脱氧核糖核酸DNA双螺旋结构的发现者威尔金斯、沃森和克里克，再到1994年在中子衍射领域作出突出贡献的布罗克豪斯和沙尔。通过以上背景的介绍，明显提升了学生的兴趣，学生很渴望了解X射线在晶体中产生衍射需要满足什么条件，不同晶体是否会得到不同的衍射花样，衍射花样是否能够反映晶体结构等等。接下来再讲授这些内容，学生就很容易带着问题来听课，课堂纪律明显提高，学生积极性也得到了提高。
由此可知，主讲内容相关背景资料的介绍是否充分、是否到位会直接影响教学效果。
（二）强化和内容相关案例的收集和介绍，增强学生对知识的归属感
该教材正文中介绍了大量的基础知识，包括概念、现象的理论解释和原理、公式的推导等等，但针对某一概念或某一原理的案例很少，很容易让学生对所学知识没有归属感，即不明白学这些内容的用途是什么，使用的前提是什么，应用的条件是什么，结果形式是什么，如何具体问题具体分析。这些疑问，可以通过讲解一些和内容密切相关的案例或者自己的研究成果来解决。在X射线物相分析章节，主要内容就是介绍单相分析的程序和注意的事项，相对简单，很容易让学生误以为物相分析就是一件很简单的比对工作。事实并非如此，实际中物相的鉴别是非常复杂的一件事。我以我的科研成果为例，介绍激光熔覆层的物相分析过程。1.试样制备：熔覆层表面通常为火山口或山峰状，要通过电火花切割法对其表面平整化；2.衍射花样的标定：由于熔覆材料组分通常较为复杂，含有多种元素，在熔覆过程中会产生较为复杂的多种物相，且激光熔覆快速加热、快速冷却的特点也易产生亚稳定过饱和固溶体或中间相，晶格也会发生畸变。这使得其物相分析较为棘手。通常要分为以下几个步骤：1.根据熔覆材料组分，结合相图及热力学计算来预测可能生成的物相种类，以及生成倾向性的排序；2.通过Jade软件来进一步鉴别，初步标定主要物相组成；3.通过电子探针进行不同形态物相的成分分析，最终确定熔覆层的主要物相组成。在扫描电镜和能谱分析章节，主要内容就是介绍其在微观组织的应用，原理相对简单，但在实际中较复杂。我也以我的科研成果为例介绍不同材料显微组织分析过程。1.针对不同的材料，如何来选择合适的腐蚀剂？腐蚀到什么程度较为适宜？2.如样品导电性不好，需要通过喷金来提高像的衬度；3.在观察时，如何选择是用二次电子扫描还是背散射电子扫描？如何根据形貌衬度和原子序数衬度对增强相形态、大小、分布以及原子序数的相对高低进行合理分析？在进行微区成分分析时，如何合理选择点分析、线扫描和面扫描这三种操作模式？如何对得到的成分信息进行合理分析？
通过大量案例和自身科研成果的介绍，学生加深了对基础知识的理解，并提高了他们将知识和实践相结合的能力，教学效果非常明显。
四、体会和总结
《材料现代分析技术》理论性很强，通过上述介绍的两种方法可以有效提升教学效果，激发学生进一步学习的兴趣，变被动为主动，也增强了学生申报和参加大学生创新项目的积极性，有效提高了学生的创新思维能力和将理论用于解决工程问题的能力。在大学最后一个学期的毕业设计环节，这门课所学的知识得到了充分发挥，毕业设计的效率得到了提高，论文质量也有了较大的改善。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 钟世云.麻省理工学院材料科学与工程专业本科培养计划的分析[J].中国大学教学，2013（3）.
[2] 杨新亚.《材料研究与测试方法》的教学改革实践[J].理工高教研究，2006（2）.
【关键词】信息技术；小学数学；课程整合
《基础教育课程改革纲要（试行）》中指出：“要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。”
《数学课程标准》也明确指出：“现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影响。数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术，特别要充分考虑计算机对数学内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。”因此，对信息技术与课程整合进行探索与实践是十分必要的。
一、信息技术与小学数学课程整合的内涵
信息技术与课程整合是指在学科课程的教学过程中，把信息技术、信息资源、人力资源和课程内容有机结合，充分利用信息技术的功能，在学科教学过程中建构有效的教学方式，促进教学的最优化，圆满完成学科课程的教学目标，并培养学生运用现代信息技术学习的能力。
信息技术与小学数学课程整合的内涵是在先进的教学理念理论指导下，把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富的教学环境创设工具，并将这些工具全面地运用到数学学科的教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节，经过组合、重构，相互融合，在整体优化的基础上产生聚集效应，从而促进传统的教师为中心的教学结构与教学模式的根本变革，达到培养学生的创新精神与实践能力的目标。
二、信息技术与小学数学课程整合的具体方式
信息技术与课程整合，不是把信息技术仅仅作为辅助教与学的工具，而是强调要把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具，利用信息技术所提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境，把学生的主动性、积极性充分调动起来，使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼。在小学数学教学实践中，笔者主要采用了以下四种方式：
（一） 运用现代信息技术，创设情境，导入新课，激发求知欲，充分体现学生的主体作用
一定的社会行为总是伴随行为发生所依赖的情境，如果要求学生理解这种社会行为，最好的方法是创设同样的情境，让学生具有真实的情境体验，在特定的情境中理解事物本身，从而激发学生浓厚的学习兴趣和丰富的情感，使学生在课堂上一直处于积极的思维状态。学生对所学内容的兴趣往往成为学习的动机。而“现代信息技术”的合理应用能使这些动机得到优化，能更好地激发学生的学习兴趣。
比如说笔者在教学《对称图形》时，我利用现代信息技术收集了很多美丽的轴对称图形，用课件的形式一一呈现在学生的眼前。这些图形升级的范围很广，有动物的，如蜻蜓、蝴蝶、七星瓢虫、知了、蜜蜂；有植物的，如不同形状的叶子、向日葵、花朵；还有建筑物；还有一些漫画。通过观察这些形态各异、美丽多姿的图形，引导学生探究这些图形的共同特征，用学生的话来说：“这些图形左右两边是一样的。”通过多媒体课件让学生深切感受到这些图形的美，不但让学生在新鲜、好奇、有趣的情景中，产生求知探索的欲望，而且也充分激发了学生的兴趣，极大的提高了课堂教学的效率。
（二） 为学生进行自主性学习和研究性学习搭建平台，培养学生质疑问难能力
多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激，而是多种感官的综合刺激。大量的实践证明，多媒体计算机应用于教学过程不仅有利于知识的获取，而且有利于知识的保持。
例如笔者在教学《圆柱体积公式的推导》这一课时，教材对然提供了实验的方法，但实验过程复杂，难以具体操作，把一个圆柱割拼成一个长方体，近似度较差，引起许多学生对推导出的公式持怀疑态度，由于感知材料不充分学生难以展开正确合理的想象，影响空间观念的形成，我们应用多媒体技术，多层次地把圆柱一次等分成若干份，拼成所学过的长方体，随着等分份数的增加，学生理解中的难点――近似长方体，由曲线变成直线的过程动态呈现，为学生大胆合理的想象提供了充分的感知材料。通过课件展示知识的形成过程，学生在图、文、声、像的直观生动的变化过程中，了解知识的形成过程，寻求解答的最佳途径，培养想象力，促进思维发展。
（三） 促进意义建构，发展思维能力
21世纪，人类社会进入了信息时代，教师应有意识地让学生带着目的自己去查阅资料或进行社会调查。这样，把数学学习由课内延伸到课外，不仅能开阔学生的视野、丰富课余知识，而且可培养他们自主探求知识和搜集处理信息的能力。
在教学《简单的统一》一课时，笔者以网页的形式设计了如下的学习计划：1、播放一个十字路口的交通场景，启发学生思考：你用什么方法能概括出这个路口各种汽车经过的情况？2、页面显示：划“正”字统计或列表统计（学生自由选择并完成统计任务）。3、集体交流：你从这项统计任务中知道了什么？4、让学生在网上收集各城市人均收入、各国森林面积等信息，整理数据，自己进行相应的统计，并阐明统计意图。学生在这一自主探索的过程中不仅尽情地汲取知识，而且深深地领悟了其知识在社会生活中的“实用性”和“价值性”，更重要的是他们学会了分析和正确处理身边的各种信息，拓展了课本知识，发展了相关能力。
（四） 体现新课程理念，落实三维目标
《小学数学课程标准》在知识与技能、数学思考、解决问题领域的基础上设立了情感与态度领域，明确提出了情感、态度、价值观等方面的发展既不是与数学课程无关的目标，也不是数学知识的“副产品”，其本身就是数学教育的重要目标。在数学教学过程中，学生的情感、态度、价值观等方面的发展并不是在学到一些具体的概念、公式、法则以后就能自然形成，它是贯穿在整个数学教学过程中，它的实现需要日积月累。
例如：在讲《统计》前，先去拍摄一段关于环境污染的录像片，进行简单的制作后在课堂上播放。学生通过观看录像，意识到现在环境污染的严重性，到了非治理保护不可的地步。接着引出本节内容《统计》，告诉学生几种简单的统计方法，待学生掌握了这些基本方法后，布置一个作业：统计学生家庭每天丢弃垃圾袋的数量。学生通过统计，经历数据收集、处理、呈现的过程，体会塑料垃圾队人类生活产生的危害，从而形成环保意识，养成环保的良好习惯。
三、信息技术与小学数学课程整合应注意的问题
（一） 坚持课程为本的信息技术整合取向
信息技术与课程整合强调信息技术要服务于课程，整合的目标是学生的发展而不是技术的有无、多寡和先进与否，在教学中是否使用信息技术、如何使用信息技术都应服务于课程、教学和学生的发展需要。在整合的过程中，应避免技术本位的目标取向，应着重于以课程为本，多元的焦点是课程的发展需要，避免“技术本位”的目标取向从而偏离课程的培养目标。
（二） 信息技术不能完全替代数学活动
信息技术的使用为学生学习更多、更深的数学知识提供了可能，也为学生更好地理解和应用数学知识开拓了广阔空间。但是，它不能被用来代替基本的数学活动，如实际观察、直观感知、基本运算、逻辑推理等。因此，应当使信息技术的应用与传统的纸笔运算、逻辑推理、动手操作、画表作图等应用达到一种平衡。
（三） 教师的信息素质应进一步提高
目前，教师已经掌握了信息技术的基本操作，但是大部分教师不知道信息技术如何与学科整合，因此，应加强培训，提高素质。在培训的过程中，重点是对教师就“信息技术与课程整合的案例”进行培训，以便教师能根据自己所任教的学科，进行模仿，开展整合。另外，互联网提供了丰富的开放性教学资源，教师应提高自己发掘和利用免费课程资源的能力。
总之，信息技术与小学数学课程整合是信息时代占主导地位的课程学习方式，它必将成为21世纪学校教育教学的主要方法。因此，我们要积极倡导、探索信息技术和课程整合的教学方式，并不断进行研究和实验，力求在最短的时间里找出最佳途径，真正实现教师的教学方式和学生的学习方式的根本转变，从而达到实施素质教育和培养创新人才的目的。
参考文献
关键词：现代实验技术与数值仿真；教学改革；课程案例库
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）07-0028-02
近年来，我国社会经济的不断发展及日益严峻的就业形势，对研究生的创新能力和实践能力提出了更高的要求。高等院校是我国研究生培养的主力军，现在很多高校将研究生的培养年限由3年缩短为2年，如何在培养计划的实施过程中，特别是在课程授课过程中提高学生的创新能力和实践能力值得思考与探讨。本文以上海海事大学《现代实验技术与数值仿真》研究生课程为例，分析了教学内容改革的必要性，探讨了案例库建设的作用，介绍了教与学远程信息交流平台在教学中的应用。
一、教学内容的革新
上海海事大学2011年获批“水利工程”一级学科硕士点，除原有的“港口、海岸及近海工程”二级学科硕士点外，新增了“水工结构工程”与“水文学及水资源”两个二级学科硕士点。原有的《现代实验技术与数值仿真》课程教学大纲和教案已不能适应新形势下“水利工程”一级学科人才培养的要求，急需进行修订和调整。课程对教学内容进行了革新，删去了原先一些知识点窄而专的内容，突出“水利工程”现代实验技术与数值仿真技术的基本原理与基本应用的讲授，授课内容以求在海工、水工、土工、固体、流体、环境等各方面均有涉及，以扩大课程的受众面，最大限度地扩充学生的知识广度，满足一级学科研究生培养的需求。
二、课程案例库的建设及应用
构建一个指导清晰、内容翔实的课程案例库，是提高研究生创新能力和实践能力的有效途径。本课程经过前期多轮建设，已在教师队伍、教学资料、实践条件等方面具备较好的基础，但仍存在教师讲授多学生练习少、课堂内容多课后案例少这一突出矛盾，教学案例库的建设能够缓解上述矛盾。课程案例库的建设具有如下意义：（1）促进课程内容、体系和方法的改革。案例库的应用不仅大大丰富了教师的授课内容，而且改变过去单纯依靠课本教学、PPT教学的教学模式。（2）提高人才培养的质量。“学以致用”是教学的目标，案例库提供给学生丰富的实际案例操作示范，能够提高学生的实践能力，指导学生的科研工作。（3）促进师资队伍的建设。案例库的建设将充分发挥团队教师的科研积累，明确各教师在课程建设中的地位和作用，对师资队伍的长期建设规划具有意义。（4）对其他课程的共享、示范与辐射作用。案例库是一个开放的体系，不仅能够共享给其他课程，而且能够对其他课程起到示范与辐射作用，从而带动整个学科课程建设水平的提高。
根据授课内容，本课程案例库分“现代实验技术案例库”和“现代数值仿真技术案例库”两个子库，各包括15个教学案例。在教学方法上，该案例库可以由授课教师结合教学大纲在课堂教学中使用，也可以作为补充案例在课后由学生通过课程中心在线使用。同时，该案例库也可以实现网上共享，作为其他相关课程的教学案例库使用。
三、教与学远程信息交流平台的应用
“教与学远程信息交流平台”是上海海事大学与上海航秀信息科技有限公司合作开发的教师与学生远程互动信息交流平台。该平台以课程管理为中心，以教师与学生进行教与学远程互动交流为主要目标，功能主要包括：通知公告、知识共享、解疑答惑、在线作业、在线考试、系统管理等功能，可以对现场课堂教学进行全方位的支持与拓展。该平台的主要工作界面如图1所示该平台主要具有如该平台主要具有如下功能：（1）通知公告，通知公告是教与学过程中重要信息的渠道，任课教师可以利用该功能模块教学、作业、考试等通知信息，学生可以在线查阅教师的教学信息。（2）知识共享，知识共享是教与学过程中教学资源的整合与共享使用平台，任课教师可以将课件、教学案例、参考文献、模拟试题等教学资料上传至此平台，学生或其他教师可以得到共享，当然学生也可以授以权限将学习过程中收集到的材料上传到共享平台，从而提高资源的利用率和教与学的互动性。（3）解疑答惑，学生可以将学习过程中遇到的疑难问题到解疑答惑平台，教师则可以在任何可以上网的地方随时登录系统查阅学生提出的问题并及时作答。（4）在线作业，教师可以进行在线作业的维护并逐步建立作业题库，并根据教学进度安排进行在线作业的布置与在线批阅，学生登录系统后在在线作业中找到需要作答的作业，在线作答、提交并进行作业成绩的查阅。
四、结语
本文针对研究生课程教学改革，对课程内容改革和教学方法改革进行了探讨，着重分析了课程案例库的建设及其在研究生创新能力和实践能力培养中的作用，介绍了自行开发的“教与学远程信息交流平台”及其应用，所得经验能够给其他院校研究生课程的教学改革提供新思路。
参考文献：
[1]王桂敏，王大超. 研究生实践能力培养的多维路径：基于课堂平台视角[J].现代教育管理，2011，（2）：114-116.
[2]蒋建平.研究生弹塑性力学课程教学方法探讨[J].价值工程，2010，29（27）：186.
[3]李阿利，王伟伟，刘碧琼，沈志明.为创新教育服务：研究生课程改革的重要方向[J].高等农业教育，2010，（6）：69-71.
[4]怀丽，夏军，卢铮松.构建数字化教学平台，创新研究生教学模式[J].学位与研究生教育，2012，（5）：63-65.
关键词：微信公众号；现代教育技术；混合学习；教学模式
中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2017）10-0040-04
一、引言
随着社会性软件的发展和在教学中的不断普及，教学过程的社交化趋势越来越明显。教学过程的社交化体现在在线教育的社交化趋势和社交软件的教育化两个方面[1]，其中社交软件的教育化对教育发展产生了极大的影响。虽然大部分社交平台在设计之初并没有针对教学活动设计功能，但是在平台普及的过程中其功能被教育者不断发掘和创新，其中最典型的例子就是腾讯公司的即时通讯软件QQ，研究者利用QQ进行了各式各样的教育研究与实验，例如网络异地同步教学服务[2]和探索英语课程教学模式创新[3]等，并取得了一定的成绩。以MOOC为代表的教育服务平台为高等学校教育改革提供了新的契机，但高校教学完全网络化难以实现，课堂教学依然是高校教学的主要实施方式。将网络化学习和传统课堂教学相结合的混合式教学模式，可以充分发挥二者的优势，是当前高等学校最可能实现的方式。
《现代教育技术》在笔者所在学校属于教师教育类公共必修n程，课程共2个学分36课时，其中理论授课18课时，实验教学18课时，相对于庞杂的教学内容，课程课时难以满足课程教学的需要；由于任课教师和学生不隶属于同一个学院，教师和学生之间交流严重不够，学生学习积极性不高；虽然学校建设了《现代教育技术》精品课程，但是精品课程中互动不足的问题依然存在，学生学习效果欠佳，需要开发新的学习平台辅助学生的学习。网络学习平台的选择直接影响到混合学习效果的好坏，专用学习平台可以更好地满足课程教学的需要，定制课程教学所需要的各项功能，但是却存在平台开发与维护任务重，广大教师和学习者缺少开发条件的问题，数字化学习实施技术难度较大；利用现有通用平台进行再开发虽然在功能上有一定的限制，但是对开发人员的技术要求不高，在高校中更加容易普及。
信息技术带给课堂的不仅是教学硬件环境的不断优化，还有教学过程和师生交互过程的变革。在高校教学中师生交互的常见途径包括手机短信、QQ以及微信。教师可以通过手机短信把相关信息准确地传递给自己的学生，但是这种信息传递方式要求信息发送者缴纳一定的费用；如果需要传递多媒体信息，那么不仅成本会增大，对媒体素材的格式和文件大小也有较大的限制；所以这种信息传递方式难以承担高校师生信息交流任务。QQ和微信等软件提供的群聊功能在高校师生信息交流中使用较多，教师和学生之间既可以在群内进行多向信息传递，也可以进行一对一的私下交流活动，可以传递图片、音频、视频等各种媒体。但是如果参加聊天的人比较多，大量的信息可能一下子就涌现出来，一些重要的信息容易因为刷屏而被无效信息掩盖，导致重要信息被遗漏。微信公众平台是微信提供的一项重要的服务，人们可以通过这一平台以文字、图片、语音的方式实现和特定群体的全方位沟通与互动，用户只要进行订阅就能够按时收集到公众号提供的消息。微信公众号还提供一定的交互功能，平台既可以利用预定信息与用户进行交互，还可以让后台管理人员与用户进行一对一的信息交流，如果加上微信的群聊功能，其交互功能更加强大。
为了验证混合式学习效果，笔者以通用平台微信公众号作为基本开发环境，开发了一个课程助学平台，通过一个学期的教学实验对平台效果进行探索，并在教学模式构建和教学效果提升上取得了一定的成绩。相关研究对于推动高等学校教学改革，促进微信公众号的教学应用和混合学习的发展具有一定的参考价值与指导意义。
二、平台功能设计
利用微信公众号进行教学信息的传递，可以克服短信教学存在的价格昂贵，信息交流有限的问题；也可以弥补QQ和微信在群聊的过程中可能产生的重要信息被掩盖的问题，还可以方便地实现学生与教师的双向交互。微信公众平台在教育领域中得到了较为广泛的应用，例如刘红梅[4]以交互语言观为理论基础设计了大学英语微信教学平台并对实践效果进行了检验；邹小青[5]构建了基于微信的对外汉语互动教学模式，并分别就课前、课堂和课后等环节的互动形式进行了论述；闫晓甜[6]在对高校微课程的教学内容、媒体资源、交互形式等进行设计的基础上，构建出基于微信平台的教学模式。建立基于微信公众号的教学平台，通过公众号定期发送信息可以激发学习者学习动机，巩固知识学习，拓展知识面，加强师生交互的目的，对解决《现代教育技术》课程现有教学问题具有积极的作用。在平台设计时考虑到预习、总结、复习、拓展和交流等各环节，整个教学过程划分为课前、课中和课后三个阶段，分别对应于预习、自主学习、内容小结、复习和拓展等活动。平台功能与教学模式如图1所示。
在课前阶段微信公众号平台为学习者提供预习服务。平台通过定时推送材料来激发学习者对新内容的学习动机，并让学习者对学习内容形成初步了解。课前预习部分可以进一步划分为情景创设、告知学习目标和搭建知识支架三个方面。情景创设主要通过安排导学材料，以当前教育信息化发展动态、网络环境下教学理论发展和创新、现代教育技术实践案例作为基本内容，通过提出问题、启迪思考来激发学习者的学习动机；告知学习目标是直接告诉学习者学完本周内容应当达到的标准，学习内容中的重点和难点问题是什么，对学习者的学习活动进行初步引导；搭建知识支架是将本章主要内容的关系结构告诉学习者，让学习者对将要学习的内容的整体结构有一个较为完整的了解，形成对学习内容的整体把握。
课中阶段微信公众号平台为学习者提供自主学习和内容总结服务。平台提供了与学校网络教学平台的接口，学习者可以通过接口进入学校的SPOC（Small Private Online Course，小规模限制性在线课程）中进行网络个性化自主学习。在公众号平台上还提供了课程小结功能，在课堂教学结束后对主要的教学内容进行归纳总结，既与前面的学习重点和难点相呼应，还可以弥补学习者在课堂学习或课外自主学习时在知识理解上可能存在的偏差和不足，加深学习者的知识掌握层次。
在课后阶段，微信公众号平台为学习者提供了复习和拓展功能。按照艾宾浩斯（H.Ebbinghaus）的遗忘理论，遗忘在学习之后立即开始，学得的知识在一天后就只剩下原来的25%，复习模块通过要点回放、内容巩固和知识加深的方式来将课堂教学内容在学习完成后的两天内进行温习和深加工，加强学习者对学习内容的识记与理解程度。知识拓展是在学习的过程中对学习者知识进行拓宽和补充，本模块所推送的通常是与教学内容相关的技术、案例、新闻和政策，这些内容不仅能突破课堂教学时间限制，让学习者能够获取到更多的相关知识与信息，还能够强化学习者的知识应用能力，让学习者意识到相关知识和技术在实际生活中的应用方式和价值。
交互活动贯穿了微信公众号平台利用的全过程。除了建立微信群方便教师与学生之间、学生与学生之间的交流与互动外，公众号平台为教师与学习者提供了菜单交互、预设内容交互和非预设内容交互等多种交互途径。微信公众号平台提供菜单交互，例如对以往内容的查询，对SPOC平台信息资源的引用等，以帮助学习者更好地利用微信公众号平台进行学习。预设内容交互是通过对微信公众号平台的设置，当用户输入特定的编号或代码时，平台就会将相应的内容发送给用户，主要用于特定信息例如往期信息的查询和传递。学习者可以通过平台下方的菜单功能选项中查询到自己所需要的信息代码，输入相应的信息代码实现预设交互，快速获取自己所需要的信息资源。非预设交互是针对无法预测的学生问题，学习者通过平台可以提出问题，教师在收到信息后有针对性的回答问题，克服预设交互在信息内容上所存在的不足。
三、实践过程
平台内容的制作流程如图2所示，首先是素材资料的收集，主要有网络搜索，现有教学资源库利用和教师教案信息利用三种途径，平台内容的制作可以充分利用这些资源。对于收集到的这些资源，通过小组会议商讨进行挑选，留下最合适的资源素材。随后，对收集到的信息Y源，需要对他们进行加工处理，制作成为资源素材。资源素材编辑完成后由任课教师进行进一步审核，最终进入微信公众号的素材库，等到需要的时候再在平台。在对资源素材进行加工的过程中，不仅需要对字体、字号和颜色进行设置，更重要的是对学习内容的进行层次化、可视化、视觉化和模块化加工，以达到凸显重点知识和难点知识，实现内容结构模块化，呈现方式多样化的目的。内容呈现以文字和图片结合为主，并用边框和线条进行知识点分割，对重要内容运用加粗、更改颜色等方式进行突显。
以本人所承担的《现代教育技术》课程授课班级作为研究对象，进行了持续一个学期的实证研究，以验证前面所设计的微信公众号学习平台的应用效果。课程共教学18周，每周2课时，按照教学安排，前面9周是理论授课，后9周是实践教学。因公众号要求平台每天信息不超过一条，依据教学进度，在理论授课期间，每周信息4次，其中在周日预习内容帮助学习者进行预习，在每周四课程结束后复习巩固的相关内容，周五扩展内容，周六复习内容。在实践教学阶段，因系统的知识讲授被技能训练所代替，所以将发送的内容全部更换成扩展内容，对实验所涉及的方法和技术进行扩展讲授，每周发送信息时间依然在周四、周五、周六、周日，发送信息依然是4次。为了保证微信公众号平台内容的质量，组织教育技术学专业高年级学生成立了“现代教育技术”微信公众号内容建设小组，小组在每周五前完成下一周发送内容的选择和编辑，通过小组讨论合格后，再经过教师审核后方能够作为资源素材在平台中进行存储，到了时间再相关信息。
四、效果分析
学期结束时，让学生对微信公众号教学平台的教学效果进行评价，共有60名学习者接受了邀请，在微信公众号上填写了问卷。统计结果表明，大部分被试平均每天使用网络时间在2小时以上，其中1/3以上学生平均每天使用网络时间在4小时以上；88%以上的学生在过去的一年中没有在所学的其他课程中有类似“现代教育技术”微信公众号这样的网络学习平台来帮助进行课程学习；70%以上的学生非常希望或比较希望在课外通过类似的网络学习平台来进行学习，还有20%的学生对这个问题持一种不确定的态度，明确表示不希望或不很希望的学生不到7%。
让学习者对不同模块的内容进行评价，1表示非常适合，2表示适合，3表示一般，4表示不很适合，5表示适合，数字越大，说明学生对该项目的评价越低。自主学习模块平台只提供链接，所以不进行评价。评价结果如表2。
统计结果表明，学习者对四个模块的评价值都在3以下，表明学习者对于这些模块的内容具有较为积极的评价，认为这些模块的内容是比较适合的。在对各个模块的评价中，学习者对每周小结（平均值2.27，标准差0.65）和课外拓展（平均值2.21，标准差0.70），对课前预习（平均值2.41，标准差0.79）和课后复习（平均值2.32，标准差0.66）的评价略低。说明与课前预习和课后复习相比，学习者更加认可每周小结和课外拓展的教育价值。
五、研究结论
以微信公众号作为基本平台开发了《现代教育技术》辅助教学平台，并在此基础上建立了基于辅助教学平台的混合学习教学模式，并在实践中对平台功能和教学效果进行了检验。实证数据表明，学习者给予了平台较为积极的评价，说明微信公众号教学平台和基于该平台的课程教学具有一定的积极作用。
参考文献：
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现代科学技术概论不但应该是现代科学技术成果的概论，而且也应该是现代科学技术发展历史和规律的概论。离开现代科学技术发生、发展的历史，静止、孤立地介绍现代科学技术的基本理论和成果，就会使现代科学技术概论这门课程变得零乱庞杂而不成体系。而如果把“史”与“论”有机地结合和统一起来，则不但能克服“零乱庞杂”的缺陷，而且还能为现代科学技术概论这门课程注入生机和活力。同时，把“史”与“论”结合起来，更是为思想政治教育专业学生开设这门课程的教学目的之所需。作为思想政治教育专业的学生，通过现代科学技术概论课程的学习，不但要了解现代科学技术的主要成果、历史演进和完整体系，而且要了解科学技术发生、发展的一般过程和规律，了解哲学产生的现代科学技术基础以及对于推动科学技术发展的重要作用和意义。因此，只有做到史论结合，才能达到开课的目的和要求。
2现代科学技术概论的教学内容与体系
根据上述三原则，笔者认为，思想政治教育专业现代科学技术概论课程的内容与体系可做如下安排。导言。概要介绍现代科学技术及其理论基础、前沿阵地、中心内容和综合体现。
第一章，现代物理学革命及其影响。介绍现代科学技术的理论基础———相对论和量子力学。引言，概述近代物理学的辉煌成就及其所遇到的“两朵乌云”。第一节，相对论的建立。根据逻辑与历史相统一的原则，具体讲授伽利略变换和力学相对性原理，迈克尔逊—莫雷实验，洛伦兹变换的提出，爱因斯坦的狭义相对论及其主要结论，广义相对论及其验证。第二节，量子力学的建立和发展。一、量子力学产生的历史背景，概要介绍黑体辐射理论和紫外灾难。二、量子力学的建立与发展，具体讲述普朗克的量子假说，爱因斯坦的光量子理论，玻尔对原子结构的量子解释，德布罗意的物质波，薛定谔的波动方程，海森伯的矩阵力学。第三节，现代化学理论的发展。主要讲授元素周期理论的新发展和现代化学键理论。
第二章，原子物理学的开发研究及应用。主要讲授从物质结构的研究到原子能的开发和应用。第一节，对微观世界的探索和认识。一、物质结构初探，复习回忆德谟克利特的原子论，道尔顿的原子说，门捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的进军，主要讲授X射线、放射性元素及电子的发现，原子结构模型及其实验和发现，原子核结构模型及其实验和发现，对基本粒子家族的认识。第二节，原子能的开发研究及应用。一、原子能的开发研究:重点介绍原子能开发研究中的三大发现，即慢中子效应的发现、核裂变的发现和链式反应的发现。二、原子能的应用，包括能源方面的应用和放射性同位素的应用。能源方面的应用包括两个方面:一是军用三弹即原子弹、氢弹和中子弹的研制;二是核电站的发展，主要介绍从慢中子反应堆到快中子增殖堆再到核聚变反应堆的历史发展。放射性同位素的应用可概要介绍在生产、生活、科研、军事上的应用及其成果。
第三章，生物学与生物工程技术。生物学是研究生命的科学;生物工程技术是用人工的方法创造生命的技术。生命科学是现代科学的三大前沿阵地之一;生物工程技术是现代科学技术的主要内容。第一节，生命的起源和生物的进化。一、生命起源的化学进化历程:从无机小分子物质生成有机小分子物质;从有机小分子物质形成有机高分子物质;从有机高分子物质形成有机多分子体系;从有机多分子体系演化成原始生命物质。二、生物进化论，主要介绍拉马克的生物进化学说和达尔文的生物进化论。第二节，现代遗传学和分子生物学。一、遗传学:主要讲授孟德尔的豌豆实验及其遗传学说;摩尔根的果蝇实验及其遗传学说。二、分子生物学:重点介绍蛋白质的性质、结构和功能;核酸的性质、结构和功能。第三节，生物工程技术。生物工程包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程四个部分的内容。因学时限制，可重点介绍细胞工程和基因工程两个部分。一、细胞工程，应首先讲授细胞的全能性，然后在细胞全能性的基础上具体介绍植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞折合和胚胎移植技术、克隆技术等内容。二、基因工程:(1)基因工程的基础研究，主要介绍限制性内切酶、连接酶和基因载体的发现和研制。(2)基因工程的基本程序和方法，包括获取目的基因DNA、获取载体基因DNA、目的基因DNA与载体基因DNA的重组、把重组的DNA转入受体细胞进行增殖和筛选转基因生物体五个步骤及方法。三、生物技术的应用前景。主要介绍生物医药的研制及应用、生化工业的迅速发展、转基因动植物的大量出现，人类基因组计划(HGP)及其广阔的应用前景。
第四章，天文学和天体演化学说。天体演化学说是现代科学的三大前沿阵地之一，本章在重点讲述天体演化学说之前，先把天文学的相关知识作一简单介绍。第一节，天文学及其产生和发展。一、概要介绍天文学的研究对象和分类;二、重点讲授天文学的产生和发展:具体介绍古代天文学、近代经典天文学和现代天文学的发展情况。第二节，获取天体信息的渠道和手段;可分三个大问题来讲述。一、获取天体信息的渠道，主要介绍电磁辐射、宇宙线和中微子三条途径;二、获取天体信息的物质手段和仪器设备，主要介绍人眼的构造和功能、光学望远镜、射电望远镜和天体摄谱仪;三、天文观测发展简史:依次介绍光学天文学、射电天文学和空间天文学。第三节，天体的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介绍牛顿“无限无边”宇宙模型及其疑难、爱因斯坦“有限无边静态”宇宙模型及其疑难、哈勃定律与大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先对星系及其类型作一简单的介绍，然后在此基础上介绍星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具体介绍恒星的形成，表征恒星演化过程的赫罗图，恒星演化过程的三阶段，即主序星阶段、红巨星阶段和恒星的三种归宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太阳系的形成和演化:主要介绍太阳系的基本情况和太阳系的形成和演化两部分内容;五、地球的构造和演化:包括地球概况、地球的圈层构造和地球的形成和演化。
第五章，信息技术和激光技术。人类历史在经历了6000年的农业社会和近300年的工业社会以后，现在正在迅速走向第三个文明社会———信息社会。所谓信息社会，就是信息在社会生产和生活中起主导作用的社会。信息技术和信息产业，是信息社会的重要支柱。所谓信息技术，就是信息的获取、传递和处理技术。信息技术以微电子技术为基础，包括计算机技术、通信技术、光导技术和人工智能技术等。第一节，微电子技术。一、微电子技术的出现:具体介绍集成电路的诞生、集成电路的种类及其历史发展和集成电路的制作工艺;二、微电子技术的应用。第二节，计算机技术。一、计算机概述:具体介绍计算机的结构与功能、计算机的特点和计算机的历史发展;二、计算机的应用:主要包括数值计算或科学计算、数据处理或称信息处理、实时控制或称过程控制、计算机辅助系统、人工智能或称智能模拟等;三、信息高速公路。第三节，通信技术。一、电气通信:主要介绍电话通信和非电话通信及传真;二、光纤通信:具体介绍光纤通信的基本原理、光纤通信的优点、光纤通信的应用和发展;三、卫星通信。第四节，激光技术。一、激光与激光器:具体介绍激光产生的基本原理、激光的特点、激光器的构造等内容。二、激光技术的应用:概要介绍激光加工(包括激光铸模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技术及其在农业、医疗、军事上的广泛应用。
军事高技术,是指应用于军事领域的高技术，是建立在现代科学技术成就的基础上，处于当代科学技术前沿，将对武器装备军事理论和作战样式的发展起巨大推动作用的那部分高技术的总称。
按照科学分类方法，科学技术的体系结构通常划分为基础科学、技术科学和工程技术三个层次。军事高技术的体系结构是由科学体系中面向军事应用的那部分技术科学和工程技术所组成的。它包括两个层次，即军事基础高技术和军事应用高技术。军事高技术包括信息技术、航天技术、海洋开发技术、生物技术、新材料技术、新能源技术六大领域。
（来源：文章屋网 ）
关键词：教学改革； 现代教学理论； 中心小学； 现代科学； 和谐发展； 思维训练； 知识的基础； 宁德市蕉城区； 课堂教学； 教学内容
中图分类号：G622文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）10-0026-02
随着"乐享教育"教学改革试验的日益推进，作为农村小学，福建省宁德市蕉城区洋中中心小学秉承"有效德育，高效课堂，致力双全，和谐发展"的理念，从"实际出发，明确关系，注重自学，培养能力"方面撕开一道突破口，也作了一些有益的尝试。
如今，城乡差距，课改瓶颈，忽视智力、能力的培养等等问题都深深钳制了农村小学的可持续发展。此情此景下，应该说"乐享教育"为学校打开了一扇窗户。但问题是该怎样透过这扇窗户，走出一条康庄大道呢？
1.正确处理教学改革试验中的三个关系
正确处理现代教学理论与传统教学经验的关系 现代教学理论是伴随着现代科学技术的发展提出来的，它具有强大的生命力。在教学改革试验中，理所当然地要用它作指导。而传统教学经验虽然存在着许多弊端，但它是多年实践中逐步形成和发展起来的，其中凝聚着千千万万教育工作者的经验。教育者应"学中做、做中学"，做到既吸取现代教学理论的精华，又抛弃传统经验中的糟粕。
正确处理与协调实验班与非实验班的关系 实验班必须有扎实的群众基础，大家都来支持实验班的工作；但实验班班主任、教师的眼睛还得向下，善于听取各个方面的意见，并吸收其中有益的部分，改进自己的工作。在实验班取得某方面的经验时，不要忘乎所以或对外保密，可以推广的要向平行班推广。同样，非实验班的某方面取得经验时，也要向实验班推广。这样，就可以做到彼此水融，互相促进。
正确处理"双基"与科学新成就的关系 基础知识和基本技能，是小学生文化科学知识学习的主要内容。培养学生自学能力，必须以学好"双基"为基础，没有这个基础，也就谈不上自学能力。而科学新成就是扩大学生视野，形成学生正确的学习动机不可缺少的一项学习内容。所以要使二者密切结合，既不能无视飞跃发展的现代科学技术的新成就，也不能忽视"双基"的教学，所以在导学案建设上，要不失良机重"双基"。故应倡导课堂教学在努力打好基础的同时渗透、传输科学新成就。这对拓展学生眼界，加深知识的理解是很有好处的，这样真正做到课堂的有效性。
2.扎实培养学生的自学能力
"未来的文盲不再是不识字的人，而是没有学会怎样学习的人。"如果课堂教学仅仅满足于向学生传授知识，而忽视对他们自学能力的培养、学习方法的指导，将是历史性的失误。回想起上次去参观南京灌南学校的"自主交流"的课堂教学模式，以学案为导线的自主学习方式，突出了学生的自。笔者感悟到，学生动手操作、自主探究、合作交流是学生学习数学的重要方式；同时也感悟到，学习语文不是补课，增加作业量，而是阅读、阅读、再阅读，让孩子获得更多精神营养。所以，要抓实验班，开展"乐享教育"教学改革的试验，应把着眼点放在"教会学生如何学"，即重在指导学习方法与培养自学能力上。现列举以下三种做法：
首先，培养学习兴趣，注意学生的学习心理，调动"学"的积极性。学习兴趣是一种带有感彩的意向活动，如果伴随学习而来的是兴奋，是愉快，是学得新知识、新技能的乐趣，那么这种学习就能强化人的智力活动、促进人的智力的发展。为此，应该要求教师深入钻研教材，设计好导学案。上课时，点燃学生学习的火花，把课堂的气氛营造得轻松愉快，培养学生积极主动的探索精神，在已有知识的基础上努力开拓知识面，不断获得新知识，在揭示大自然和社会生活奥妙的过程中，体会到知识的力量。
其次，抓预习，培养学生的自学能力。预习是知识的构建、储备与信息搜集、情感体验的过程，是展示的基础。没有预习或预习不充分就不可能进行完整的展示。为此，要将导学稍加前置，在课堂教学之前对学生进行必要的指导：明确目标任务、较好地掌握学习的方法方式，初步了解教材内容、掌握教材结构、理清教材思路。课堂上则有意识地训练学生在自学自悟自结的基础上，做好小组内的工作，既分工又合作，在精诚团结的"兵教兵""兵练兵"中，达到学困生弄懂教学内容的疑难，优生增强对知识的理解能力，"教学相长"、互相提高。经过一段时间的实验，笔者深深地感到：抓好预习犹如教师交给了学生一根拐杖，学生借助这根拐杖，就可以不同程度地走上自学之路。
再者，抓思维训练，培养和发展学生的智力。思维是智力的核心，在教学中对学生进行足够的智力训练，这是使学生成为学习主体的关键。在改革教学方法时，要把思维训练作为教学的一个重点。
但正因为是经过几十年才出来的东西，因此它就不同凡响，是名副其实的专著和经典之作。作者在前言写道：“我怀着非常喜悦的心情来写这些材料，就像许多年前写第2卷时我感觉到的激动那样。如同在第2卷中，在那里我高兴地看到，初等概率论和数论的基本原理很自然地出现在关于随机数生成和算术运算的研究中。而在准备7.2.1节的过程中我了解到，当我们研究组合生成的算法时，初等组合学的基本原理也自然地出现，并且具有高度启发性。”他感到有许多美丽的故事等待他来讲述。
关于生成基本的组合模式的问题
乍一看去，无论是生成所有n元组，还是生成排列，这些都不过是很简单的、属于已经解决了的问题，再无什么遗留问题需要研究。然而，经过作者点拔，才发现事实上问题绝非我们所想象的那么简单。作者在提出对于这个问题的研究动机时指出，任何明智的人都不会想要通过几千张纸来打印出{0，1，…，9}的所有10!=3628800个排列的清单。也没有人会愿意在一个计算机文件中把它们产生出来。但是，我们需要的是，当确实用得着它们时，在顷刻之间就以某种数据结构把它们提供出来，使得一个程序可以一次一个地来考察每个排列。正是出于此目的，人们就还要考虑这样一个问题。而且就这一点而言，它确实是远未解决的问题。
作者在研究中所体现的严谨性表现在：不仅考虑二进制，还考虑十进制和混合进制；不仅考虑集合的元素，还考虑集合的子集、多重集合等。因此，它体现为既有问题的深度，又有问题的广度。
关于组合模式同一些问题的关系
前边所说的深度，指的是如何以最快速度和最少内存访问来生成所需元组或排列。这样一个问题，竟是同图论有关，同哈密顿通路或循环有关，也同树形的遍历有关。因而作者在这里向我们揭示了这种关系，使我们懂得原来组合模式的问题还有这种背景，或者说它可以从那些问题的求解中获得解决问题的理论基础。
记得几十年前当人工智能在我国掀起一股热潮时，一些人曾经从人工智能的角度研究过九链环（又称九龙环）的问题。然而，就译者所知，并没有任何一个中国学者，深入地去研究九链环问题的历史以及它的发展过程，更没有人去探讨它和其他问题的联系。但在这本书里，作者告诉我们，早在1872年法国人刘易斯・格罗斯在一本《步行理论》的小册子中，就揭示了九链环同二进制数之间的关系。比如我们以0表示环与杆分离的状态，而以1表示环在杆上的状态，则原来环锁在杆上的状态就是9个1的状态。问题是要通过从右边开始（或从左边开始），每次改换一位，最终使9个1变成为9个0。因此作者说，格罗斯才是格雷二进制码真正的发明者，也是九链环问题真正透彻的最初研究者。
所以，对于几十年前在我国人工智能学界曾经有过的研究九链环的热潮，我们不得不作一些反思，那就是我们对于问题的研究，是否确实地应更着重于深度和广度。为什么不是我们，而是外国人来发现原本是我们提出的问题的理论基础，从而对它给出真正的解呢？
高德纳还列举了组合模式生成与欧洲教堂的洪钟鸣响模式的联系，揭示了各种钟鸣模式与生成排列的关系，这同样给人以巨大的启示。
关于组合模式同文字算术或密码数学的关系
在国外，很早就有人提出文字算术的概念。如亨利・厄思尼斯特・达德尼在1924年就提出一个著名问题：如果每个字母代表着不同的十进制数字，问要使：
SEND
＋MORE
MONEY
表示一个正确的求和，则每个字母应当分别表示什么数？
这看似纯粹游戏的题目，却引发了人们的思考。假若要传送的是数字信息，用字母来对它们加密，这不就成了密码了吗？因而在1931年，西蒙・瓦特利宽特就给它起了另一个名称“密码数学”。
在他们的开创下，文字算术或密码数学就蓬勃发展起来。开始，人们关注于具有唯一解的问题。而后，人们考虑它们能有的各种解，乃至研究它有多少解。有唯一解的情况，称为纯的文字算术或纯的密码数学。而有的问题，不仅是字母上有意义，而且以数值解代入后仍正确。例如：
VIOLIN+VIOLIN+VIOLA=TRIO+ SUNATA
（小提琴+小提琴+中提琴=三重合奏）
ZEROES + ONES = BINARY
（诸0+诸1=二进制）
COUPLE+COUPLE=QUARTET
（两个+两个=四个）
这些通过加法给出的文字算术，称为加法性文字算术。还可以有乘法性文字算术，例如：
TWO×TWO=SQUARE
PI×R×R=AREA
依照这些问题，我们也可以提出，如何代入数字，使：
工业化+农业化+科学化=现代化
和
立党为公+执政为民=为人民服务
以及
更快×更高×更强=奥林匹克精神
成立？
除了文字算术外，也还有像在0与9这些数字之间，如何加上适当的加减乘除号，使得结果成为一个数，如100。在这方面的研究，不仅仅在于给出正确答案，还要研究它们可以有多少个解，如对于123456789，可以有12种方法来插入+和-，使其和为100，如100=1+23-4+5+6+78-9=123－45-67+89= -1+2-3+4+5+6+78+9。又如，在12345678987654321中，插入+和-的一个方式为100=-1234-5-6+7898-7-6543-2-1。
