安全学科的基本概念

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安全学科的基本概念范文第1篇

关键词：密码学；课程设置；教学方法

中图分类号：G642

文献标识码：A

1引言

密码学能有效保障信息的机密性、认证性、完整性和不可否认性，是信息安全的核心技术之一，为信息安全提供了深刻的理论依据和丰富的应用实践基础。目前各大高校已为信息安全专业、计算机科学与技术、通信工程和信息与计算科学专业的本科生或研究生开设了密码学课程，如北京大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、武汉大学、西安电子科技大学、电子科技大学等，也有一些教研[1-4]。然而，对于更多的高校，密码学课程的教学却处于探索阶段。

公立函馆未来大学(Future University-Hakodate)位于日本北海道函馆市龟田中野町，始建于2000年，是一所以信息科学为特色的公立大学。该校有两大学院(系统信息科学研究科和系统信息科学专业)和三学部(信息建筑学科、复杂系统学科和系统信息科学部)。学校研究与教育涵盖了以硬件为中心的计算机科学、认知科学、信息系统设计与复杂系统。虽建校不久，但该校的密码学学科却取得了骄人的成绩，在高木刚(Tsuyoshi Takagi)教授的带领下，在双线性配对运算方向已到达国际先进水平。笔者在公立函馆未来大学从事博士后研究期间，旁听了高木刚教授面向计算机专业硕士生开始的密码学课程，并和他交流了教学经验及学术思想，感触颇深。本文就该校密码学课程设置与教学方法进行了描述和讨论。

2密码学课程的特点

作为信息安全和其他信息科学类专业的一门专业基础课，密码学课程具有以下特点[4]：

(1) 作用和地位十分重要。密码学是实现保密通信和信息系统安全的主要技术手段和工具，信息安全的保密性、认证性、完整性和不可否认性等属性都需要用密码学的工具来完成。随着计算机和计算机网络在军事、政务、金融、商业等部门的广泛应用，社会对计算机的依赖越来越大，如果计算机系统的安全受到破坏，将导致社会的混乱并造成巨大损失。因此，确保计算机系统的安全已成为世人关注的社会问题并成为信息科学的热点研究领域。密码技术是信息安全的关键技术之一，几乎所有的信息安全技术都应用到密码技术。

(2) 覆盖的内容多，涉及的数学知识多。由于发展历史较长和研究问题的特殊性质，密码学从基础理论到实用算法，形成的内容和分支较多。例如，数字签名体制就分为签名体制、盲签名体制、环签名体制、群签名体制等10余种签名体制。同时，密码学还涉及较多的数学知识，如数论、抽象代数、概率论、组合数学、计算复杂性和信息论等方面的知识。

(3) 与其他学科联系广泛。密码学与其他学科具有广泛联系，这些学科包括应用数学、通信、计算机科学、信息处理等。从应用数学的角度看，密码学是数论、抽象代数等理论的一种应用；从通信的角度看，密码学是实现保密通信的一种技术手段；从计算机科学的角度看，密码学是数据安全、计算机安全和网络安全的研究内容；从信息处理的角度看，密码是信息处理的一种形式。密码学的研究内容决定了它的交叉性和广泛性，这使得人们能从不同方面去研究密码学，从而推动密码学学科的不断发展。各种数学和其他学科研究的新成果也会很快地应用于密码学当中，例如基于椭圆曲线的加密和签名方法、量子密码和数字水印等。

(4) 实践性很强。密码学的研究目的就是解决实际生活当中的信息安全问题，例如提供保密性、认证性、完整性和不可否认性，这些属性是信息社会中不可或缺的重要属性，它们随着计算机的普及，借助于密码学的各种算法得以实现。因此，密码学是一门实践性很强的课程。只有理论联系实际，才能把这门课程学好。

3密码学课程教学内容的设置

公立函馆未来大学的密码学课程分为以下几部分：

(1) 数学基础：该部分讲述整除、同余、模运算、欧几里得算法、扩展的欧几里得算法、欧拉函数、群、环、域和概率论等的基本概念。该部分的教学目的是使学生对密码学所需的数学知识有个大概的了解，为以后的学习打下基础。

(2) 密码学基本概念：该部分讲述密码学的历史、加密和隐私概念、密码学的目标、攻击模型、密码协议和可证明安全性等。该部分的教学目的是使学生对密码学有个总体的认识，为以后的学习打下基础。

(3) 对称密码体制：该部分讲述了流密码和分组密码体制。流密码只是介绍了一些基本概念。分组密码是本章的重点，主要讲述了DES、AES和分组密码的工作模式。该部分的教学目的是使学生对对称密码体制，尤其是分组密码体制有深刻的认识，了解分组密码设计原理和特点。

(4) 公钥密码体制：该部分讲述公钥密码体制的概念、RSA公钥密码体制、ElGamal公钥密码体制、Rabin公钥密码体制、基于椭圆曲线的密码体制和基于身份的密码体制。该部分的教学目的是使学生对公钥密码体制有个深刻的理解，了解公钥密码体制与对称密码体制的区别。

(5) 数字签名：该部分讲述数字签名的基本概念、RSA数字签名、ElGamal数字签名、数字签名标准DSS、群签名、签名、盲签名和环签名等。该部分的教学目的是使学生掌握常用的数字签名体制，掌握数字签名体制的设计原理和特点，对特殊的数字签名，如群签名、签名、盲签名和环签名有个初步的认识。

(6)Hash函数：该部分讲述Hash函数的基本概念、MD5、SHA、基于分组密码的Hash函数和Hash函数的应用。该部分的教学目的是使学生掌握Hash函数的设计原理和要求，对MD5和SHA两种重要Hash函数有个深刻理解。

(7) 密码协议：该部分讲述密钥分配和密钥交换、认证体制、零知识证明、电子选举和电子现金等。该部分的教学目的是使学生对密码应用有深刻的理解，对如何根据应用环境设计密码协议有个基本的认识。

(8) 可证明安全性：该部分讲述公钥密码和数字签名的可证明安全性。包括公钥加密体制的安全性概念、数字签名体制的安全性概念、随机预言模型、RSA-OAEP等。该部分的教学目的是使学生对可证明安全性知识有个初步认识，能够对公钥加密体制和数字签名体制进行形式化证明。

4密码学课程的教学方法

通过笔者在公立函馆未来大学密码学课程的学习，总结出如下教学方法：

(1) 注重数学知识的讲解。学习密码学需要用到很多数学知识，教师在教学中很重视数学知识的传授，在第一章中专门讲授了密码学需要的数学知识。此外，教师在讲授其他章节内容时也常常介绍一些数学知识，如在讲授RSA算法时讲授了模运算和复杂性理论。

(2) 注重讲清各部分的区别与联系，以便于学生掌握和记忆。密码学课程涉及到很多概念，这些概念很难记忆。教师在教学中注重讲解各种概念的区别与联系，如对称密码体制和公钥密码体制的区别和联系、公钥加密体制和数字签名体制的区别和联系、分组密码体制和流密码体制的区别和联系。通过这些讲解，学生掌握和理解这些知识就容易多了。

(3) 注意讲述历史知识，激发学生兴趣。密码学涉及到很多有趣的历史知识。在讲授密码的起源时，教师介绍了公元前五世纪斯巴达人使用的一种叫“天书”(Skytale)的器械。它用一根木棍，将羊皮条紧紧缠在木棒上，密信自上而下写在羊皮条上，然后将羊皮条解开送出，只有把羊皮条重新缠在一根同样直径的木棍上，才能把密信的内容读出来――这是最早的一种移位密码。在讲解公钥密码概念时，他们讲解了Diffie和Hellman这两位公钥密码开创者的生平，并将这两位学者的照片给学生看。通过这些历史知识的讲解，学生对密码学产生了浓厚的兴趣。

(4) 注重与科研工作相结合。教师在教学中很注重与科研工作相结合。他们常常讲到自己的科研项目与经历，也常常将最新的研究成果带到课堂，将最新的论文发给学生研读，使学生对最新的研究方向有个初步认识。

(5) 注重总体理解。某些密码学算法涉及的步骤很多，理解比较困难。如DES就涉及到了16轮变换，每轮都有置换和代换运算。教师在介绍该算法时注重总体算法的把握，先让学生对该算法有个总体的认识，然后再讲述每一步骤的详细算法。

5结束语

本文介绍了日本公立函馆未来大学面向计算机专业硕士生开设的密码学课程的具体情况，包括课程内容设置与教学特点。希望能对我国密码学课程有一定的启发。

参考文献：

[1] 沈瑛,郑河荣. 密码学课程的设计与实践[J]. 温州职业技术学院学报,2003,3(3)：76-77.

[2] 段桂华,杨路明. 基于组件技术的密码学理论与技术实验教学方法[J]. 北京电子科技学院学报,2006,14(1):44-46.

[3] 丁勇. 信息与计算科学专业密码学教学研究[J]. 桂林电子科技大学学报,2008,28(2):131-133.

[4] 李梦东. 密码学课程设置与教学方法探究[J]. 北京电子科技学院学报,2007,15(3):61-66.

The Course Design of Cryptology and Its Teaching Method at Future University-Hakodate

LIFa-gen

(School of Computer Science and Engineering, University of Electronic Science and

Technology of China, Chengdu 610054，China)

安全学科的基本概念范文第2篇

分析岩土工程专业实际教学过程改革的必要性及当前主要存在问题的基础上，结合岩土工程专业面向工程应用的培养目标和教学实际，考虑本科学生专业素质教育与能力教育亟需提高的要求，阐述了目前岩土工程实际教学中需要提请专业教师注意的几个方面，提出了构建实验性、实践性和实战性教学改革的一些思考与建议，为培养出具有较强实践动手能力和创新能力的岩土工程高素质人才服务，以期满足高等教育的社会化和时代性需求。

关键词：

岩土工程专业；实验性；实践性；实战性；教学改革

一、引言

如今，社会经济结构的大调整对人才的要求也发生明显的改变，为社会不断输送高素质人力资源的中国高等教育也正处在变革之中，在有限的社会资源与竞争日益激烈的环境影响下，一定程度上压缩了学生的有限学习空间，使得培养的学生在专业知识水平和解决问题的能力方面远远满足不了社会的需求。因此，分析当前岩土工程专业教学过程中存在的主要问题，强化实验性、实践性与实战性教学改革，构建适合就业市场需求和行业发展需要的能力综合型素质教学体系与模式，是所有承担专业教学任务的教师不断深入研究的课题。

二、当前岩土工程专业教学过程中主要存在问题

长期以来，岩土工程专业的教学过程一直存在着重理论、轻实践的倾向，实践教学管理松散、经费投入相对不足，教师的教学积极性和教学激情不高，学生的学习能力与实践能力偏弱，从而影响了学生的培养质量。主要有以下几种表现。

1.基本概念的实验性教学日益淡化。岩土工程学科很多的基本概念、基础理论和重要公式都是基于试验规律的发现上升为统一的定律与定理，如果不重视基本物理模型试验了解岩土工程的一些基本属性，很难做到理解性的熟悉与掌握。一直以来，国内的高等教育在感性引领与客观认知上倾注的投入严重不足，表现为实验教学课程的学时设置不够甚至没有、相应配套经费的投入偏少甚至缺失、教学质量管理的松懈甚至淡化[1]。再加上扩招学生人数的增加，一线青年教师特别是实验课教师由于教学经验的不足，教学过程中很难提高教学积极性，学生的学习懈怠心理也被突出地放大，对岩土工程的基本概念模棱两可、对学科专业的前景认知难以把握、对未来所要从事的行业要求缺乏信心等。

2.观摩实习等实践性教学逐渐压缩。亲临现场的认识实习、参与工程的生产实习是岩土工程专业学生进行实践性教学的主要方式，也是学生提升专业理解、增进行业认识的重要途径。由于工程建设的实效性，实习基地可分为两大类：一类是固定实习基地，这类基地的教学内容基本上是不变的，几乎每届学生都可以前往参观学习，主要用于基础性实习教学；另一类是临时（动态）实习基地，这类基地是在实习准备阶段联系的，教学内容随工程建设本身而变化，而且随着工程建设的进度而变化，主要针对某一单项工程的实践教学[2]。由于野外实习时间安排相对集中且短暂，再加上路途与安全等问题的考虑，导致部分学生不能全面仔细地观察到项目施工现场的情况及细节，而且学校管理人力的限制不可能对每位学生的实际过程有效的监控，实习基地的偏少和时间的压缩，必然不利于学生全面了解各类工程项目，学生的见识也得不到有效扩展。

3.处理问题等实战性教学严重缺失。普通高校对学生的培养更注重的是对教科书中理论知识的反复考查，在了解最新学科领域和相关科技文献方面微乎其微。因此，当学生进入高校开始接触应用型基础科学研究时，动手实践能力普遍较差，科研能力基础较薄弱。在这样的背景下，若要培养学生们的科研能力，只能从最初步和最简单的工作开始，在教师的引导下一点一滴地积累。恰巧，我们的大学课程开始又是以最基础理论课开始，学生没有真正地理解所学知识的基本概念，又由于实践性教学环节的种种不足，导致学生的第一认识本身存在很多的疑惑，从感性认知到理性认知的过程相互之间的衔接被割裂。如参与科学研究时，研究的科学问题在哪里，什么是工程人员必须要把控的，研究出来的规律、结论等成果对现实有如何的指导意义，这些都是需要让学生去了解的，当面对这些问题时，我们的学生往往脑海里是一片空白。

三、提出一些拟改革措施意见

基于目前普通高校中岩土工程专业本科生的实际教学过程中存在的问题，笔者通过调研及在教学科研中不断总结，提出以下几点解决问题的思考。

1.基本概念、理论的网格节点化教育教学。与传统的结构、材料、力学等学科不同，岩土工程是一门综合性较强的复杂体系学科，研究的对象如土、岩石本身的物理、化学与力学特性等就很多元，且涵盖的内容十分广泛，包括像房建、交通、港航、机场等实际工程中都有所运用。要让本科学生达到掌握知识、运用技能和具备处理问题能力的教学目标，其本身是十分艰巨的任务。然而，万丈高楼平地起，古树千年幼成苗。我们岩土工程领域有很多杰出的大师，没有一位不是对岩土工程专业学科基本概念高度重视，往往在谈论浩大工程问题的时候，都是从一个小小的基础理论为出发点，正所谓大海无边百川融，只要把基本的理解问题解决了，就能找到关键的科学问题，大事就成功了一半。可见，日常教学中对基本概念的把握和吃透非常重要，从专业基础课程（如土力学、基础工程）开始，就把概念的由来给学生解释清楚，如讲解土的矿物成分、土中的水、黏土中的双电离层等要准备一些教学道具模型，演示给学生看到具体的实物；再如讲到土的密度、含水率、饱和度等抽象概念时，演示给学生看土的状态与实物的对比定义过程。总之，教师在教学过程中，一定是以学生接触一种新鲜事物的角度接收过程来进行课堂的组织。把基本的概念、理论作为整张铺开的网中的一个个节点来编织，形成一套认识、理解与掌握的全备知识接收过程的换位思考教学方法，在日常的教学中普及开来，配合以规律性的强化记忆、重点性的理解和针对性的训练，学好一门课程。

2.实验操作、认识实习、生产实习等实践课程具体细则化流程操作。新世纪，高等学校学生中的主流群体基本是以独生子女为主，个人经历只是简单地从家庭到学校，学习过程也仅限于从课堂到书本，缺乏生活历练，动手能力十分有限。而且，高等教育由精英教育向大众教育的转变，学生的主动性和接收知识欲望也不强。同时，有的实践性教学从属于理论课，甚至是分开教学，实验过程中往往前期准备工作已经完成，学生只需完成整个实践过程的某几个步骤，缺乏全局的统筹和重点的把握。教学大纲中对实践性教学本身已经作了明确的课时、内容与目标要求，如果按照专业建设去执行，理应达到较好的效果。实际的情况是，我们培养出来的学生动手能力很差，毕业以后到了工作岗位角色适应能力不足。通过调研分析发现，目前各高校在实践教学的操作管理过程中虽存在一些限制性因素，如实践经费不足、实习基地偏少、师生比例过高、仪器设备陈旧等条件限制，但最关键的还是对实践教学的管理不到位，落实过程中缺失具体细则化的流程操作。举例说明，对于学生认识实习、生产实习的两种考核，一般高校都是让学生提交一份实习报告，实习单位以章盖戳等证明，考核效果并不理想。笔者思考，可以通过项目考核的形式来完成对实习过程与效果的鉴定，并以汇报答辩的形式进行打分，同时兼顾接收单位的日常考核与实习评价三者结合以达到对学生的客观评价，填补管理上的作假漏洞。这样学生有驱动力去执行实践课程的要求，并且得到的结果也能令人信服。

3.针对性研究课题的独立训练与团队协作。要培养学生认识问题、分析问题和解决问题的能力，结合岩土工程学科的特点，要让学生进入实战化的针对性课题训练。由于现行教育制度的不足，学生在进入高校开始课题训练时的科研能力基础较为薄弱，但是存在很大提升空间。在基础课程学习的过程中既要开始积极的引导，将课堂教学内容与实践工程活动相结合，专业教师和课辅老师可以激发他们的学习兴趣。学生能力的培养是个系统工程，需要科研教学平台、指导教师和学生三个方面的互动，才能取得良好的效果。笔者思考，需要建立针对性研究课题的独立训练与团队协作的方式，充分利用一些公开或个人的师资资源，鼓励学生利用闲暇时间积极参与科研项目团队，既要明确具体的负责任务，又要加强课题组成员的合作。例如：学校或学院可以设立一些学生创新科技项目基金，选拔一些品学兼优的学生，以第一负责人或项目参与人的身份承担一些实践科研类的课题；或者，有明确研究课题或经费充足的教师吸收本科学生参加自己科研团队，分配学生协助查阅相关文献，参与进行相关试验工作；另外，给予学生一些方向性的指导，帮组学生自主地发现或理解一些科学问题，自主设计一些科学试验方案以解决提出的科学问题，教导学生在科技论文写作过程中的一些方法与技巧；还可以让学生参与一些生产性的横向课题，让学生参与到实际生产项目活动中，加强了学生的社会沟通能力与协作能力，提高了学生的工作能力。

四、结语

新时代下，对高等教育培养学生的能力素质要求越来越高，如何全面提高学生的认识问题、分析问题与解决问题的能力，是我们高等院校当前面临的一项艰巨而又紧迫性工作，如何加强岩土工程专业实验性、实践性和实战性教学环节，充分调动学生学习的主动性、积极性，提高其适应新形势下的工作能力，是我们基础教学工作者应该积极思考的问题。对岩土工程专业的实际教学过程的一些改革，必须使学生更深刻地认识到有效性求学的重要性，进一步提升学生专业素养与专业水平，提高学生实践动手能力和创新能力，为新时期岩土工程建设提供更多高素质的合格人才。

作者：吕伟华 张永兴 单位：南京林业大学土木工程学院

参考文献：

安全学科的基本概念范文第3篇

一、命题的原则：人文与本色

在近年来的一些考试改革中，我们在一些问题上走了急功近利的弯路。以化学为例，：开始的试卷，给人的感觉是：偏、难、杂；后来，高考对能力的要求越来越高，并且产生了一批有代表性的好题，但是也为“题海战术”设置了温床，我们开始反省，开始注意变革；第三个阶段又受国际上对自然学科的综合性的潮流的影响，我们化学学科和其他自然学科一样，开始在学科之外和学科之间的问题上给予频度很高的实质性的介入，产生了一批好的综合性试题，但是也带来了一些副面甚至是致命的伤害，胡乱编造的偏、难、怪的综合题层出不穷，学生进入新一轮的题海战术时期。

新的课程标准的实施，无疑将带来一场革命，而这场革命是否彻底，命题的方向，将直接决定课改能否健康、持续、有效的实施。化学命题，必须坚持的原则就是：人文与本色。

（一）人本主义思想：试题设计的灵魂

从试卷的结构和形式上。阅读的量不是很大，写的量也不大，主要是让学生有充分的思考时间，突出对思维能力的考查。在行文上，注意到学生的阅读习惯，尽量的用最通俗的、最简洁的、最没有可能产生歧义的表达方式，使学生在理解题目的内涵上不出现偏差，以最快的速度直接与题目的实质接触。在看题的便捷性和写题的空间上，尽力避免了一些“跳题”的现象，即让每个题目都在一个页面上呈现出来；在答题的空间上，给予了足够而且是恰如其分的空间，既不少，也不是很多，让学生从留给的空间也能够体会题目设计者的思想内涵；从题目的分值设置上，注意两点，一是难易题的分数进行精心的设计，不是难题的分值就一定很高，容易题的分值就一定低，主要是看本题的功能，是属于“送分题”还是“控分题”，或者是“区分度体现题”的角度上进行设计；二是从一些试题的分数上就能猜测一些题目答案的数目，主要是想看看学生在进行本学科题目的解答的同时，对周围信息的敏感程度。

（二）渗透人文，强化教育

注意在试题中渗透“人文性”，做到“科学性”与“人文性”相统一，如在命题时，善于从人类面临重大问题中取材（如能源、粮食、疾病等）、从科学研究和工农业生产方面取材（如如何实现生产中的环境保护等）、从现实生活中取材（如制假、售假、欺诈等）、从化学史实（如化学概念和原理的建立、物质的合成等）中选材，通过丰富的题材，不仅考查学生对知识的掌握情况以及应用知识解决问题的能力，而且可以让学生感受化学对改善生活和促进社会发展的积极作用、关注与化学有关的问题、树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念、增强爱国热情等，有助于激发学生对真善美的强烈追求和对“假丑恶”等斗争、关心自然、关心社会的情感和态度等。例如下面的试题：“南极的冰化了”是中央电视台“东方时空”中的一个节目标题，说的是南极一块叫“拉伸B”的冰架发生坍塌，其断裂的面积比上海城市还要大。这是大自然又一次发出警告。⑴造成温室效应的主要原因是__________；⑵为减缓温室效应，我们每个人都可以从自身做起，比如说双面使用纸张。双面使用纸张和减缓温室效应之间的关系是_________；⑶请再举出一件你可以做到的有利于减缓温室效应的事情：________。此题以“南极的冰化了”作为载体进行有关温室效应知识的考查，既让学生知道温室效应对环境的恶劣影响以及环境保护的必要性和紧迫性，又让学生从自身做起，寻求有效的措施保护环境。

二、命题的趋势

1.紧扣基础，灵活多变

新课程标准中提出的“知识与技能”目标对应于我们原来非常重视的“双基”─基本知识和基本技能。重视“双基”是我们长期以来初中化学教学的优良传统，应该继续加强。例如，对化学基本概念和原理的命题侧重于对基本概念和原理的理解，以及应用概念和原理解决实际问题，把对化学基本概念和原理渗透到探究性、综合性试题中，分散难点，加强命题的灵活性。

示例1 世界卫生组织（WHO）将ClO2列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有广泛应用。ClO2属于（ ）。

A.氧化物 B.酸 C.碱 D.盐

这是一道根据所给化学式对物质类别作出判断的试题，虽然学生对ClO2比较陌生，但是只要所学基础扎实、思维灵活便可得到正确答案。

2.重视过程，考查方法

《基础教育课程改革纲要（试行）》中明确提出：“改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学习和形成正确价值观的过程”。化学课程标准中提出的“过程与方法”课程目标是传统教学所忽视的，而在新课标下必须得到加强，在教学评价的命题中要有所体现。

示例2 有一包粉末，可能是由NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4和MgCl2中的一种或几种组成。某学生欲探究这包粉末的组成，做了如下实验：① 取少量粉末，加水溶解得无色透明溶液；② 取上述溶液，加入NaOH溶液，无现象发生；③另取少量粉末，加稀盐酸，无现象发生。

（1）请你根据该学生的实验现象，分析推测这包粉末的组成： 。

（2）请根据你的推测，帮助该学生继续实验，确定这包粉末的组成。

实验步骤 实验现象 结论

安全学科的基本概念范文第4篇

【一】

一、学情简析：

化学是一门基础自然科学，对初三学生来说，也是一门全新的课程，是化学教育的启蒙阶。因为　初次接触，平时授课时应把握学科特点：以实验和生活实例为切入点，充分调动学生的积极性、主动性，使学生对化学便产生了浓厚的兴趣。渐渐了解化学学科的特点，形成科学的学习方法、学习态度。

二、本学期的总任务：

1、通过第一单元的学习，认识实验室规则，练习常用的化学实验基本操作，初步认识研究和学习化学的方法：实验探究法。

2、通过空气的学习，了解空气的成份及其空气污染的有关知识，树立环保意识。

3、通过氧气的教学，初步认识学习元素化合物知识的方法，掌握氧气的性质和制法，练习气体制取的基本操作。

4、通过水的教学，了解水的组成，水污染及其防治，树立节水及环保意识。

5、对物质结构形成初步的认识，熟练书写化学式。复习巩固物质分类、物质结构等重要内容。为进一步学习化学方程式打好基础，

6、进一步学习化学式的写法，在此基础上学习化学方程式的读法及有关计算。

7、通过“碳和碳和化合物”的教学，结合氧气部分的学习，进一步熟悉学习元素化合物知识的方法，练习化学方程式写法。

8、联系实际，了解燃料及其利用。

9、结合教材着重培养学生的自学能力，养成科学的学习方法结合教材，进行各种思想教育

三、重点、难点、关键：

重点：

1、氧气的制法和性质

2、对分子、原子、离子概念的认识，对微观世界的想象。

3、学习加热、过滤、蒸发等基本操作。

4、对化学反应及其反应类型的认识。

5、化学方程式及计算

6、碳和化学性质、二氧化碳性质、制法

7、培养学习化学的兴趣、习惯，认识探究学习的方法

难点：

1、对空气成份探究实验的设计分析。

2、制取气体的思路和方法。

3、对微观世界的想象。

4、探究实验的学习方法

5、物质的结构、变化、性质、用途间的相互联系

6、质量守恒定律

7、化学式和化学方程式的书写与运用

8、含杂质的化学方程式计算

9、建立系列观点：条件_结果;气体的制取思路、方法等

10、物质间的相互联系

关键：

1、化学式书写与运用

2、形成研究学习物质的方法

四、教研：

本学期计划进行两次较大的教研活动：

1、学期开始时，组织本科教师对教学进度、授课方法等开展一次教研活动，以确定本学期的教学计划。

2、教与学协调同步，平时针对教学中遇到的实际问题，比如，教学内容、教法、教学进度、后进生转化、分类指导等方面不定时的加以研讨。

【范文二】

一、学生基本情况及知识现状分析

刚开设的新课程，与生活的联系较多，学生学习的热情较高，教师应正确引导，以期在中考中取得好的成绩。学生大多来自农村，基础高低参差不齐，有些学生对学习产生了厌倦情绪，这就给教学工作的开展带来了较大的难度，对于不同这样差距比较大的学生，在本学期的教学工作中要做好每一个学生的工作，因材施教，使他们喜欢学化学，爱学化学，在各自原有的基础上不断发展进步。

二、主要教学内容

第一单元 开启化学之门 从三个方面向学生介绍了化学是一门以实验为基础的自然科学，通过一些日常生活中的化学现象将学生带入化学的殿堂，从而很自然地接受这门新的课程，并激发了学生的学习兴趣。

第二单元我们身边的化学 首先从学生最熟悉的物质空气着手，研究了空气的组成，学习了空气中与人生命息息相关的一种气体——氧气，并探究了氧气的实验与工业制法。学习，并探究了二氧化碳的制法，学习了自然界的水从水的组成，又对水的净化与水资源的保护进行了分析。

第三单元物质构成的奥秘 这一单元抽象地向学生介绍了物质的微观构成，使学生学会去理解物质是怎样构成的，为今后的探究打下基础。

第四单元燃烧燃料 从燃烧的现象开始，去探究燃烧的条件，同时得出灭火的方法。让学生从身边去发现化学知识，了解燃料的种类以及燃烧对环境的影响。

第五单元金属与矿物 研究和认识金属及化合物的性质、制备、存在的用途。

三、学期目标

(1) 理论知识联系生产实际、自然和社会现象的实际，学生的生活实际，使学生学以致用。激发学生学习化学的兴趣。培养学生的科学态度和科学的学习方法，培养学生的能力和创新精神，使学生会初步运用化学知识解释或解决一些简单的化学问题。

(2)重视基础知识和基本技能，注意启发学生的智力，培养学生的能力。使学生学习一些化学基本概念和基本原理，学习几种常见的元素和一些重要的化合物的基础知识，学习一些化学实验和化学计算的基本技能，了解化学在实际中的应用。

(3)培养学生的科技意识、资源意识、环保意识等现代意识，对学生进行安全教育和爱国主义教育。

四、教学策略和提高教学质量此文来自优秀教育资源网斐斐,课件园的措施

(1)重视基本概念的教学

化学基本概念的教学对于学生学好化学是很重要的。在教学中，既要注意概念的科学性，又要注意概念形成的阶段性。由于概念是逐步发展的，因此要特别注意遵循循序渐进，由浅入深的原则。对于某些概念不能一次就透彻地揭示其涵义，也不应把一些初步的概念绝对化。在教学中要尽可能做到通俗易懂，通过对实验现象和事实的分析、比较、抽象、概括，使学生形成概念，并注意引导学生在学习，生活和劳动中应用学过的概念，以便不断加深对概念的理解和提高运用化学知识的能力。

(2)加强化学用语的教学

元素符号、化学式和化学方程式等是用来表示物质的组成及变化的化学用语，是学习化学的重要工具。在教学中，要让学生结合实物和化学反应，学习相应的化学用语，结合化学用语联想相应的实物和化学反应。这样，既有利于学生记忆，又有利于加深他们对化学用语涵义的理解。还应注意对化学用语进行分散教学，通过生动有趣的学习活动和有计划的练习，使学生逐步掌握这些学习化学的重要工具。

(3)重视元素化合物知识的教学

元素化合物知识对于学生打好化学学习的基础十分重要。为了使学生学好元素化合物知识，在教学中要注意紧密联系实际，加强直观教学，实验教学和电化教学，让学生多接触实物，多做些实验，以增加感性知识。要采取各种方式，帮助他们在理解的基础上记忆重要的元素化合物知识。在学生逐步掌握了一定的元素化合物知识以后，教师要重视引导学生理解元素化合物知识间的内在联系，让学生理解元素化合物的性质，制法和用途间的联系，并注意加强化学基本概念和原理对元素化合物知识学习的指导作用。

【范文三】

一、学生基本情况分析：

化学是一门九年级刚开设的新课程，与生活的联系较多，学生学习的热情较高，教师应正确引导，以期取得好的成绩。我要做好每一个学生的工作，因材施教，使他们在各自原有的基础上不断发展进步。

二、教学目的和要求：

(1) 理论知识联系生活实际、 学生的生活实际，使学生学以致用。

(2)重视基础知识和基本技能，注意启发学生的智力，培养学生的能力。使学生学习一些化学基本概念和基本原理，学习几种常见的元素和一些重要的化合物的基础知识，学习一些化学实验和化学计算的基本技能，了解化学在实际中的应用。

三、具体措施：

(1)重视基本概念的教学。化学基本概念的教学对于学生学好化学是很重要的。在教学中，既要注意概念的科学性，又要注意概念形成的阶段性。

(2)加强化学用语的教学。元素符号、化学式和化学方程式等是用采表示物质的组成及变化的化学用语，是学习化学的 重要工具。在教学中，要让学生结合实物和化学反应，学习相应的化学用语，结合化学用语联想相应的实物和化学反应。这样，既有利于学生记忆，又有利于加深他们对化学用语涵义的理解。

安全学科的基本概念范文第5篇

论文摘要：舒尔曼提出的“学科教学知识”推动了教育研究与实践的向前发展。高校《通信原理》课程学科教学的知识结构与内容框架主要包括通信原理课程教学模式等七个方面，对《通信原理》课程教学策略的知识应用进行论述，具有较强的理论和现实意义。

一、教师的学科教学知识

在20世纪80年代的西方教师专业化运动中，美国斯坦福大学的Shulman教授，针对当时在对教师的资格认证中，将教师的教学能力简单理解为教师具备的学科知识和教学知识的问题，指出对教师知识的分析是推动我们对教师行为分析的最主要的因素，提出了“学科教学知识”(pedagogical content knowledge/PCK，也有人译为教育学内容知识、教学学科知识、教学专业知能、学科内容教学知识等)这一重要概念。舒尔曼认为，学科教学知识是学科知识和教育学知识的特殊混合体，是教师对学科知识独特的专业理解，为教师所特有，是“教师对如何帮助学生理解具体学科内容而做出的理解”。学科教学知识使教师学会如何组织和呈现具体学科的主题、问题、结果，使之与学习者多样的兴趣与能力相适应，从而组织教学。学科教学知识的提出，为教师的专业化发展提供了理论基础。

学科教学知识是教师在教学中将特定的学科教学内容加工转化而形成的能为学生接受的知识。学科教学知识的形成需要教师对学科知识、教学知识、学生知识、情景知识等进行整合，并对教学经验不断归纳、总结与调整。因此，学科教学知识具有实践性、情景性和个体性。学科教学知识的形成揭示了教师教学能力发展的复杂过程，使对教师教学能力的研究更为深人与科学。

舒尔曼提出的“学科教学知识”概念引起了学者们对与教师教学实践相关知识的重视，学者们进行了大量的论述与研究，“学科教学知识”理论成为教师教育、课堂教学行为分析、科学教育等学科教育研究的重要内容与基础框架。后经过修改和补充，舒尔曼又进一步阐释了学科教学知识的框架。以此为基础，学者根据自己的理解，提出了学科教学知识的内涵;尽管不同的学者有不同的见解，但大同小异，基本上都认为学科教学知识包括:教师教育信念、学科知识、教育学知识、关于学生的知识、教学情境知识等几个方面。

二、《通信原理》课程教师的学科教学知识

现代社会是信息社会，电子与通信类专业从而也成为极为热门的专业。在电子与通信类专业的课程结构中，《通信原理》是极为重要的专业基础课程。此课程的主要任务在于研究通信系统中的基本概念和基本原理，让学生掌握通信系统的基本组成、理论原理、实现方法和系统性能，能够在后续课程的学习和工作中灵活应用，并激发他们对通信学科方面的学习兴趣和热情，使他们有足够的自信和能力来适应这一日新月异的领域。该课程内容涉及随机过程、复变函数与积分变换、信息论、信号与系统、数字信号处理等多方面的知识。高等教育是人才培养的主渠道，而教师则是决定学校教育质量的关键。在创新人才教育的大背景下，有必要对《通信原理》课程教师的知识结构框架进行分析、研究。

对于教师学科教学知识框架，除理论研究之外，也要进行实证研究，如调查分析、测量、比较等;而教师知识结构必然会涉及学科和专业。以往的研究多涉及基础教育领域的教师;近年来，高等教育专业的教师学科教学知识也开始受到重视。笔者在理论分析、听课、亲历教学的基础上，提出了高校《通信原理》课程教师的学科教学知识框架。高校《通信原理》课程教师的学科教学知识应该包括如下主要内容:

(一)《通信原理》课程教学模式知识

《通信原理》课程教学方法因课程中具体内容的性质而有所不同，常用的教学模式有:仿专家思考模式，是要求学生像通信专家一样思考，强调学术严谨，以传授专业知识为主的教学模式。概念转换模式，是通过使学生产生情景上的冲突，改变学生原有的概念，帮助他们建立通信科学概念的模式。探究模式，包括一般意义上的探究和以学习共同体为中心、分工负责、利用实验室条件进行研究的“小组合作学习”或“合作探究”模式。基于项目或课题的教学模式，即以“导向”性的问题为中心，围绕一个主题组织概念、原理，指导学生通过实验和调查得出解决方案等。

在熟悉《通信原理》课程教学模式的基础上，应根据本科和高职专科的《通信原理》课程教学目标的不同和学生基础的不同，采用不同的课程教学模式。根据作者的经验，本科教学中适合采用仿专家思考模式、概念转换模式、探究模式;高职专科教学中，则宜运用基于项目或课题的教学模式和探究模式。这些模式在教学中还需要灵活交替使用。不论采用何种教学模式，《通信原理》课程的教师都应当具备体现《通信原理》课程特点的教学策略。笔者在教学中大量使用了理论教学与实验、实习相结合，以及案例教学的策略。

(二)通信专业课程专业培养目标和教学目标知识

通信专业的培养目标是:培养一批具有坚实的理论基础、很强的创新意识和动手能力的人才，主要培养德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、素质高、富有创新意识、在通信领域内获得专业训练的高级技术人才，以适应国家加速信息化发展对人才的需要。专业是以通信技术为主，结合计算机应用的宽口径专业。根据教学目标，我们应该重点围绕通信系统设计、智能信息处理、无线通信及测控、现代交换技术、光通信技术、计算机视觉与图像处理等展开教学应用型人才的培养。

只有从总体上理解了通信专业课程专业培养目标和教学目标，才能在课程教学中处理好《通信原理》和其他课程的关系，达到预期的专业培养目标。为此，我们需要根据创新人才教育的大思路，从高等教育特点和各学校具体条件出发，结合各个专业的特点，加强专业理论教学、实验教学、实践教学活动。

(三)《通信原理》课程目标与内容知识

为了适应新世纪的需要，《通信原理》课程的培养目标是:培养具有厚基础、宽口径、高素质、强能力，特别是具有工程实践能力和创新能力的科技人才。通过本课程的学习，使学生获得必要的信息通信与传输方面的基础理论知识和基本技能，为后续专业课程的学习打下扎实的理论基础和动手能力;使学生在模拟和数字通信方面建立清晰的系统概念，掌握通信系统的一般分析方法，并具备一定的通信系统设计能力;使学生了解通信技术的最新发展方向，从而把握通信学科发展脉络，激发学生的主动性与创新性，提高学生的综合素质和创新能力，为培养能够解决挑战性问题的新一代工程师打下坚实的基础。

《通信原理》课程内容具体包括:通信的概念、通信系统基本组成、数字通信系统、信道简介;信息嫡的基本概念;AWGN信道下香农信道容量理论;信号的频域分析方法，自相关函数与功率谱密度，互相关函数与互谱密度;Hillbert变换，解析信号，等效基带分析;随机信号与平稳随机信号，窄带平稳随机信号，高斯白噪声过程;模拟调制;模拟信号的数字化;高斯白噪声信道中的数字传输;带限AWGN信道下的数字传输等。对这些内容的深入了解和精深掌握是做好《通信原理》课程教学的前提条件。

除了对这些基础知识的牢固掌握以外，教师还应该对通信的研究史和发现史、学科研究与开发最新进展，特别是光电子通信有较多的了解，并在教学中适当进行最新研究与开发成果介绍。

(四)学生对本专业知识的理解能力知识

通信专业教师应该了解学生对具体专业知识的理解能力，包括学生学习需要和学习困难的知识。所谓学生学习需要的知识指的是学生在学习某个通信原理课程内容之前必备的专业知识和技能。学生的学科理解能力是影响教学效果的重要原因。只有深人了解学生学习《通信原理》课程需要哪些预备知识、难点是哪些等，才能有的放矢，提高学生学习的积极性，提高教学效果。学生学习《通信原理》课程时，较难理解和接受的知识包括通信的抽象概念、随机过程概念、信息熵、Hillbert变换，教师教学中应该努力让学生掌握这些方面的内容。

(五)通信安全意识

通信安全涉及国家、单位，以及个人的通信秘密保障，关乎国家、社会征集、经济、军事等各方面的安全。现有的《通信原理》课程教材都不涉及通信安全教育，这是一个很大的缺陷。《通信原理》课程教师不仅自己应该具有一定的通信安全知识和相关思考，更应该将其渗透于《通信原理》课程的教学之中。

三、《通信原理》课程学科教学知识的运用

《通信原理》课程教师应该具备上述学科教学知识，并能熟练地运用于教学实践活动中。作者在自己的教学实践中对《通信原理》课程学科教学知识进行了灵活运用。下面对其中的教学策略知识的运用举例说明如下:

(一)学科知识传授方面，教学重点放在数字通信系统部分

《通信原理》内容包括通信的基本理论、模拟调制、数字传输、编码技术几个大部分。由于现代通信的发展方向是数字通信，因此，教学重点在数字通信系统部分。在课程的开始阶段，让学生准确把握数字通信系统的组成、各模块的功能，使得学生能够把本课程的内容有机地组合起来，在学习具体知识点时能明确它们在通信系统中所起的作用，收到“既见树木，又见森林”的效果。《通信原理》是一门理论和实践并重的课程，在理论教学方面，要让学生掌握通信系统的基本组成、理论原理、分析方法。为了提高教学效果，在课堂上采用设问思考和逆向思考提问等教学方法，启发学生思考、诱发学生的思维、激起学生的求知欲望。在教学过程中注重考虑学生的学习方法和接受能力，在备课时，采用换位思考方法，感受学生的困惑，考虑讲解的技巧，以在最短的时间内收到最佳的教学效果。同时根据不同的教学内容和教学对象，注意将学生自学和精讲重点、难点结合起来。在每章及每小节结束时，注意进行课程总结，让学生及时巩固所学内容，便于继续学习新的内容。

(二)通过介绍新技术进展，提高学生学习的兴趣

《通信原理》是通信专业的基础课程，涉及的最新技术不多，而本院电子信息与科学技术专业通信方面的后续课程也不多。而且，在中国的高等教育中，工科教育的一个较明显的缺陷是最新科研与开发成果很难及时在教材中体现，用什么教材讲什么内容的传统也使得最新科研与开发成果很难在教师的授课过程中被包括进来。通信的发展日新月异，新技术层出不穷，如何在有限的课时里让学生掌握通信基本理论的同时，尽量了解更多关于通信方面的新理论和新技术是教学中需要解决的问题之一。作者在教学中采用课内附带介绍最新进展的形式来实现。例如，在讲解基本内容的同时，附带介绍了移动通信的发展状况、移动通信中常用多址方式、3G技术及其现状等内容，既能提高学生的学习兴趣，开拓其视野，也能为他们将来从事这方面的研究和开发指明方向。

(三)通过CAI和仿真辅助教学，加深对理论的理解

大量使用多媒体进行教学，并在课件设计上注意突破简单的演示型模式，体现知识的建构过程，重视知识要点的剖析，提高学生主体的参与程度;在课堂讲解上，注意将重点内容在黑板上列出，避免让学生有看电影的感觉，同时便于学生理解掌握原理，从而弥补了传统教学和多媒体教学各自的不足;同时，利用仿真软件对通信系统进行仿真观察，提高了学生对理论的理解能力，培养了学生的系统观念。

(四)加强教学实践，巩固所学内容

《通信原理》是一门实验性很强的课程，为了帮助学生巩固所学的内容，加深理解，笔者在教学中采用两种方法来进行教学实践。其一，精心设计实验，利用本系现有的实验设备，设计实验内容;其二，利用MATLAB仿真软件，编写仿真程序，采用课堂演示的方法。比如，通过仿真实现多种解调方式的误码率曲线，可以让学生们直观地了解它们的性能差异，体会“面对面”交流的乐趣。而编程基础比较好的同学可以开发一个简单的数字通信系统，重点让学生练习使用信源编码信道及接收机的仿真实现等。这样，既提高了学生的编程能力，也加深了其对整个通信系统的理解。