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時間：2022-05-09 21:31:59
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇在線學習計劃范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。
現(xiàn)代計算機多媒體技術在教學中的應用，不僅為教學提供了一種新的教學手段，改變了傳統(tǒng)的“一支筆、一張嘴”的狀況。那么，現(xiàn)代信息技術對中學化學課堂帶來了哪些影響呢？筆者在多年的化學教學實踐中，憑借多媒體技術進行教學，取得了不錯的效果。
一、信息技術――提高了學生學習化學的興趣
化學是一門很有趣的學科，中學生剛接觸到化學實驗，有很大的興趣。但是，傳統(tǒng)的化學教學課堂，卻死氣沉沉。原因很簡單，枯燥的講解，學生對知識點的死記硬背，完全違背了化學本身的教學原則?，F(xiàn)代信息技術的介入改變了這一現(xiàn)狀?；瘜W課中的重點、難點通過實驗、幻燈片、錄像、多媒體等信息手段呈現(xiàn)出來，讓學生學習化學的興趣得到了很大的提高。一幅幅生動畫面，一個個讓人驚奇的化學現(xiàn)象，讓學生們在課堂上興奮不已。如一些有趣的實驗，因為學生初學，概念生疏，缺乏空間意識和空間想象力，化學教師就可以把這個實驗過程通過多媒體技術制作成CAI課件，這樣有助于學生對實驗現(xiàn)象、概念的理解。比如在學習“二氧化碳的性質”時，可以先用多媒體放映“干冰人工降雨”、“用泡沫滅火器滅火”等視頻畫面，然后設置問題：干冰為什么可以人工降雨？泡沫滅火器怎樣產生滅火氣體的？這樣就可以極大地激發(fā)學生的求知欲，課堂效果自然好。
二、信息技術――可以突破教學難點
在化學教學中，總會存在著一些重點難點，突破了知識難點，這堂課就是成功的。一些化學概念、化學原理有很強的概括性和抽象性，學生理解接受起來很困難。如果借助多媒體技術的優(yōu)勢通過動畫模擬、反復試驗、局部放大、實驗過程演示等手段，就可以把抽象的改變，難以理解的現(xiàn)象變得直觀形象具體，這樣以來不僅降低了實驗的難度，也突破了難點。例如在講授“物質的聚集狀態(tài)與物質性質”時，可設計氯化鈉、二氧化碳、金剛石、石墨等結構模型，通過不同角度透視、旋轉及切割，使學生從課本插圖中對晶體結構的平面感覺上升到真實的三維立體空間感覺，培養(yǎng)了學生的空間想象能力、思維能力，同時也輕松地突破了教學中的重點和難點。所以，恰當地使用多媒體技術有助于突破教材中的重點、難點。
三、信息技術――增加信息來源，擴展學生化學知識
僅僅靠書本上的知識點、化學實驗是不能夠滿足學生對化學的學習要求的，因為初中學生的好奇心、求知欲很強。這就給化學教師提出了很高的要求，如何在短時間內搜集、積累更多的化學知識點、化學實驗、化學常識呢？這就要借助于信息技術了。利用因特網來搜集化學信息，擴大信息的來源。對于熱愛化學的學生來說，除了課堂講解外，課下可以通過網絡搜集、觀看更多有趣的化學實驗，增加更多的知識。對于參加中考的學生來時，及時的搜集中考信息，全國各地的歷年真題進行強化訓練是很重要的。但是購買成套的真題集、模擬真題，不僅僅經濟上不劃算，還存在著題型單調、質量不高等問題。通過網絡技術就可以解決這些問題。通過網絡，可以搜集到最新的優(yōu)質教學資源，下載下來供學生強化練習，這樣不僅啟發(fā)了思維，開闊學生的實驗，增加了學生的閱讀量和訓練機會。
四、信息技術――提高化學實驗教學質量
化學實驗是化學學科的核心，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新、實踐能力的重要環(huán)節(jié)，但是受種種原因的限制，化學實現(xiàn)難以達到預期的效果。多媒體技術的介入可以解決這些問題。因為多媒體技術有以下作用：
1.可以增強實驗的可視程度
運用視頻實物投影儀能明顯生動地反映某些實驗現(xiàn)象，直觀形象地表現(xiàn)化學反應的本質特征。如制取二氧化碳時，把石灰石和稀硫酸、石灰石和稀鹽酸、碳酸鈉和稀鹽酸放在小培養(yǎng)皿中，再放在展臺上，使用視頻攝像頭和液晶顯示投影儀，調節(jié)好焦距，可以清楚地看到三種情況下起跑產生的多少和快慢，從而比較得出實驗室制取二氧化碳最佳材料組合。
2.可以調控實驗教學和復習
進行化學實驗復習時，我們不可能再把所有的實驗重新做一遍。這時我們可以將有關的重點化學實驗的視頻片段進行剪輯職稱小專題的形式進行集中播放，在此基礎上進行對比綜合，整理出知識網絡，從而達到省時、快捷、高效的效果。
游戲能夠活躍課堂氣氛，激發(fā)學生的學習興趣，但是往往真正參與到活動中來的學生很少。如語文知識小競猜活動，始終是幾個同學在回答，老師對答對了的同學給以小星星作為獎勵，其他同學有的是沒搶到機會，還有很多是根本不會做，有的趁機在玩別的，這些同學就成了旁觀者。學生對游戲很感興趣，但參與在游戲中的人數太少。始終是老師和少數的同學在一問一答。新課程的理念倡導"一切為了每一位學生的發(fā)展"。全班所有學生都是教師關注的對象，課堂教學要面向全體學生，讓每個學生成為游戲的主體，沒有參與感就不會有成就感，沒有成就感就不會有學習的動力。
（二）語文游戲化教學的盲目性
游戲是為教學服務的，必須與教學密切相關，設計游戲時，要充分考慮教學的重難點和其它教學要求。我們有些老師只重游戲的結果，哪組贏了哪組輸了，而不注重活動的過程中學生真正能用到多少語言進行交流。這樣的游戲活動，目的把握不準，游戲與課堂教學脫軌，純粹為游戲而游戲。如在一堂二年級的語文課上，老師設計了一個"擊鼓傳花"的游戲。老師先給學生一個成語和一塊手絹。音樂響起，學生開始從前往后傳，音樂一停手絹在誰手里，誰要接著老師的成語的最后一個字再說出一個成語，手絹接著往下傳。這個游戲每次從音樂響起到停下再到同學想一段時間把成語說完，大約要花一分鐘，游戲要用半小時。在這段時間里，只有8名同學說出了正確的成語。在這整個游戲中大家是都參與進來，但玩得多練得少。人的一切行為都與目的有關，盲目的行動，只會是徒勞無益的。
游戲還要服務于教學內容，語言實踐量小會不利于學生語言知識的鞏固和語言技能的提高，容易造成課堂好像很活躍，課后學生全忘光的現(xiàn)象。正如我們在觀察中所發(fā)現(xiàn)一些學生認為語文課很有趣，因為能做游戲，至于游戲的內容是什么就說不出來了，學生只是喜歡游戲的形式，它使學生獲得愉悅的情感體驗和形成積極的學習態(tài)度。但興趣的養(yǎng)成是以語言技能和語言能力作支撐的，沒有這三方面的積累，學生哪怕興致再高也將行之不遠，所以游戲要有明確的目的性，任何游戲必須服務于教學目標。
（三）游戲的可操作性差
很多老師在備課的時候沒有充分預設的游戲，在上課時真正實施的過程中，卻很難操作。教師在設計游戲的時候，一定要考慮到學生原有的知識水平有沒有達到游戲的要求，游戲的組織形式是否合理等問題。最好是在學生原有認知水平的基礎上稍微有所提升，使學生既不感覺太容易，也不感覺太難。只有游戲難易程度適宜，幼兒才能掌握游戲，在游戲中獲得成功，幼兒才能對游戲產生興趣，積極主動地參與游戲。若游戲過難或過易，則可能是幼兒畏難或輕視，不愿參與游戲，導致教學失敗。如讓二年級學生玩"成語接龍"的游戲，必須是四字成語，難度就很大。二年級學生詞匯量少，完成這項任務很難。這樣整個課堂的時間都浪費在學生的思考當中，即使說出來了一個四字成語，還不明白是什么意思。這樣的游戲就顯得沒有意義。
中圖分類號：G728
文獻標志碼：A
文章編號：1009—4156(2012)06—062—04
一、研究背景
隨著計算機和互聯(lián)網技術的迅速發(fā)展，遠程教育基于網絡的在線課程學習越來越受到成人在職人員的青睞。特別是在普適計算技術的迅猛發(fā)展、泛在網絡(U網絡)正日漸清晰并逐步走進了人們的日常生活、泛在學習(U—Learning)正在逐漸成為可能的今天，網絡在線學習成為遠程學習者獲取知識的主要情境、途徑和過程。由于絕大部分遠程學習者正處在工作與學習的矛盾、家庭負擔與學習矛盾的突出期，使得涉及在線學習環(huán)境的每個因素，如學習平臺的便捷性、學習資源呈現(xiàn)的形式與豐富程度、學習形式和學習方法的運用、學習時間和學習成本以及機會成本的投入、教學活動的組織、學習評價的科學性和合理性，這些都直接關系到遠程學習者能否通過在線學習真正有效、有興趣地學習并達到自己學習的目的。在我國十余年的網絡教育過程中，國家、各個網院、各級電大投入了大量的人力、物力、財力，建設了各級網絡教學平臺和網絡學習資源。然而，從肖愛平、吳飛等人的研究文獻和筆者多年在線教學的實踐中不難看到，學習者網絡資源利用率很低、學習者自主學習效率較低已經成為我國網絡教育教學的現(xiàn)實；真正有效開展師與生、生與生的社會性的交互以及學習者與學習資源的個互仍是遠程在線教學的一個“瓶頸”問題。究其原因，主要是遠程在線學習環(huán)境的設計不能滿足遠程學習者的需求。因此，進行遠程在線學習環(huán)境優(yōu)化設計，不僅是開放大學以及遠程教育工作者的核心任務，也是提升遠程教育教學內在質量的關鍵和根本，更是遠程學習者的迫切需要。
二、遠程在線學習環(huán)境優(yōu)化設計研究的理論基礎
在線學習環(huán)境優(yōu)化設計研究的理論基礎是建構主義學習理論。在建構主義學習理論中，學習者的知識是在一定的情境下，借助教師和學習伙伴的幫助，如人與人之間的協(xié)作、交流、利用必要的信息和學習資料，通過意義建構的方式而獲得。學習環(huán)境是指支持學習者學習的外部條件和內部條件。理想的學習環(huán)境應當包括情境、協(xié)作、交流和意義建構等四個部分。學習環(huán)境中的“情境”必須有利于學習者對所學內容的意義建構，它是創(chuàng)設有利于學習者建構意義最重要的環(huán)節(jié)；“協(xié)作”應貫穿于整個學習活動過程中，包括教師與學生之間、學生與學生之間的協(xié)作；“交流”是協(xié)作過程中最基本的方式，協(xié)作學習的過程是交流的過程，每個學習者的想法都為整個學習群體所共享，交流是推進每個學習者的學習進程至關重要的手段；意義建構是教學活動的最終目標，一切都要圍繞這個最終目標來進行。
美國著名教學設計專家梅瑞爾認為：“教學設計的目的是創(chuàng)設和開發(fā)促進學習者掌握這些知識技能的學習經驗和學習環(huán)境?！边h程在線學習與一般教室學習相比，最大的難點是各種交互環(huán)境的創(chuàng)設與組織實施。隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，網絡技術的最佳應用是實現(xiàn)人與人之間的交互。為了實現(xiàn)遠程教育的教學目標，利用現(xiàn)代信息技術，以學習者為中心，運用多種教學策略進行在線學習環(huán)境的整體設計，其意義在于更有效地吸引和引導學習者充分利用網絡進行隨時隨地的泛在學習——現(xiàn)代遠程在線學習，在有效提高遠程在線交互水平的基礎上，提高在線學習的效率和學習質量，讓學習者在知識建構的過程中，通過人與人協(xié)作學習和交流，培養(yǎng)其高級認知能力和高級思維能力，并且讓學習者在學習中感到學習的快樂、需要和滿足。
三、在線學習環(huán)境優(yōu)化設計的基本思想
1 在線教學設計的基本思想。以學習者的學習為中心，堅持“培養(yǎng)目標、教學過程、學習評價”三位一體的教學設計理念，讓學生在實現(xiàn)“培養(yǎng)目標”的“教學過程”中進行“學習評價”，在學習評價過程中得到進一步的學習和提升，完善所學知識的意義建構。這就需要教學過程統(tǒng)籌規(guī)劃，模塊化或“學習對象”化管理，注重知識建構和情感交互，讓學習者學會與同伴、導師交互性的學習，理解個人對自己的學習所肩負的責任和在線小組協(xié)同學習、工作的益處及重要性，在幫助學習者找到自身利益的同時，又能為其他學習者的學習增添價值。
2 在線學習方式與方法的設計。以任務驅動方式進行在線教學過程與學習方法的設計，包括：學習內容導人情境化，讓學習者在積極思維中進行學習；學習目的明確化，面對浩瀚的網絡信息，學習者從要解決的問題出發(fā)，查詢和處理信息，以解決問題為目的；任務、問題設計合理化，課程時間安排、進程之間的銜接，解決問題的能力，滿足不同層次學習者的需要等。
四、在線學習環(huán)境優(yōu)化設計的教學策略
為了促使遠程教育教學中各種交互水平的提高，根據建構主義下的四大學習環(huán)境要素“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構”的含義，科學、合理地運用多種教學策略是實現(xiàn)在線學習環(huán)境的優(yōu)化設計的關鍵，也是提高遠程教育教學質量的必要手段。
1 在線教學平臺的有效吸引。在線教學平臺是解決各種交互問題的基礎。在教學平臺上，強調對各類教學活動的支持，教師和學習者作為平等的主體互相協(xié)作，在已有經驗的基礎上共同建構新的知識。這就需要根據課程的性質，采用模塊化的設計方法，將一門課程的所有學習活動都安排在該課程主頁面上，且具有相對固定的網絡學習空間，比如，按照課程教學要求，將課程內容分成若干個模塊或單元或“學習對象”(以下以模塊為例，可大可小)的學習區(qū)域。每一模塊學習區(qū)域中設有相應的子區(qū)域進行鏈接，比如有學習目標與要求；學習內容：需要瀏覽、閱讀的學習資源；在線活動：參加在線討論方式、方法與內容；作業(yè)提交：完成作業(yè)的各種要求。學習者對學習內容和學習任務一目了然，只需按照時間線索，在學習某一模塊內容時只需進入此模塊，參加此模塊的各種教學活動就可以順利完成任務。
另外，平臺的界面設計要遵循web頁面設計理論、視知覺傳達理論、認知心理學、交互性理論等相關理論，做到平臺界面中結構清晰，布局合理，色彩柔和，導航鮮明，賞心悅目，內容表現(xiàn)整潔，教學資源易于更新，在線討論發(fā)帖形式簡單。
2 網絡資源學習過程中的有效指導。網上學習資源科學的設計、合理的組織、規(guī)范的編輯、借助一定的技術制作與，目的是為了提高學習者與學習資源的交互性，支持學習者根據需要和能力對學習進行調整。在利用學習資源的過程中，學習者對學習資源呈現(xiàn)的信息作出積極、公開的反應。讓學習者易讀、有興趣讀是引導學習者深入思考和學有收獲的基礎，也體現(xiàn)對學習者的人文關懷。
(1)教學文件的閱讀對象以學習者為主。各種教學文件是學習者首先且必讀的內容。采用一體化設計編制，既能說明問題，又簡單明了且相互不交叉；學習者能夠在較短的時間內看完，看完即可明白且非看不可；在語言敘述和文字的編輯上讓學習者有親近感，且對學習者有一定的吸引力。
(2)在線學習資源編制以學習者的需求為根本。在線學習資源編制是紙質學習資源的補充和完善，不僅按照學習模塊設計，而且將各種學習資源有機結合，揚長避短?！罢n程學習指南”的編制可以讓學習者在較短的時間內了解課程“怎么學、怎么考”等學習者最為關心的問題。有關專家音頻、錄像的在線講解最好采用普通話或接近普通話，這樣學習者容易接受和理解。網上學習資源可以通過圖、表、動畫等生動的形式表現(xiàn)出來，或用現(xiàn)實生活或社會實踐中的熱點問題、富有一定意義故事等案例形式呈現(xiàn)出來，這種注重情感存在且具有啟發(fā)性的學習資源，一方面可以引發(fā)學習興趣，為學習者營造愉悅的閱讀氛圍，促進學習者與學習資源的交互，提高閱讀的積極性和學習的效率；另一方面給學習者創(chuàng)設一種促進知識遷移和鼓勵知識創(chuàng)新的情景。
(3)學習資源簡單明了，精心組織，不斷充實與整合，在“精”字上下工夫。每個學習資源不宜太長，每個模塊的學習資源也不宜過多，以免使學習者眼花繚亂。為了明確“必須學”和“學了也好”，可以通過欄目的設置加以區(qū)分。比如：“必須學”的內容在“教學輔導”中進行重點、難點解析，時間緊的學習者認真學習這部分內容后能夠順利通過考核；“學了也好”的內容放在“拓展空間”等欄目中，讓有時間、精力較充沛、求知欲更強的學習者也能夠“吃飽吃好”。已經建設的資源必須經常篩選，可讀性強、對學習起重要作用的好資源保留，及時更新的內容是現(xiàn)實生活和社會實踐中的案例。具有一定時效性或重復性的資源及時刪掉，以免學習者選擇時耽誤或浪費時間。
3 信息交互交流中的有效引領。為了充分調動學習者的積極性和主動性，每個模塊在教師的引領下，根據教學內容不同，可采取教師面授、課堂主題討論、BBS論壇主題討論、學習者自學等混合式的學習方法進行教學，學習者以小組為單位協(xié)作學習，實現(xiàn)師與生、生與生的社會互。采用異步網絡交互教學模式，按照模塊組織BBS主題討論，建立虛擬課堂。教師根據模塊學習內容，提前發(fā)表主題帖，即引導帖，每個學習者在一定的時間內通過聽課、閱讀教材、查詢搜集資料，以發(fā)帖的形式圍繞主題帖提出的問題發(fā)表自己的見解或回復他人提出的問題，展開在線主題討論，形成一個虛擬社區(qū)氛圍。目前，在學習者在線活動參與度不高的情況下，設計、組織好各種交互活動，真正形成虛擬化的課堂討論氛圍仍然是在線教學的一個難點問題。這里教師的有效引領和指導是非常重要的。教師的積極“引領”是提高網絡教育滿意度、提高網絡教學質量的一個重要因素。
第一，虛擬課堂上，以生動、有趣的模塊主題展開在線討論，賦予每個學習者發(fā)表個人見解的機會，通過師與生、生與生的社會互，讓每個學習者不僅感到機會、地位的平等，而且富有成就感；同時也可以促進學習者與學習資源的交互，提高學習資源與網絡信息的利用率，學會學習。所以主題設計應注重三性：針對性——圍繞重點學習內容設計主題帖；開放性——給每個學習者發(fā)表自己見解的機會，讓他有話可說；指導性——學習者能夠聯(lián)想到自己的實際工作和社會實踐，且有指導作用。第二，教師遵循實時和非實時互動相結合的原則，每天定時上網瀏覽在線討論的內容，積極引導和熱情鼓勵學習者參與討論，對表現(xiàn)好的學習者及時鼓勵；對學習者提出的問題，鼓勵生生交互，讓學習者回答、解決同伴提出的問題。第三，引導學習者在收集資料、閱讀他人帖子的基礎上，歸納整理，撰寫自己的平時作業(yè)，并指導學習者及時完成平時作業(yè)。第四，為了使每個模塊教學實現(xiàn)“大同步和小異步”，每個模塊的學習規(guī)定一定的時間，網上BBS討論也在此時間內進行。第五，學習者也可以將自己查找的資料上傳到BBS論壇上，與大家一起共享資源，共同學習。實踐證明，這種生成性的學習資源要比教師單槍匹馬獲得資源和信息更多、更全面。
4 學習過程中的有效支持服務。依據學習者遠程、在職學習的特點，特別是在選課人數較多、教學平臺設置不完善的情況下，做好學習支持服務是教學活動有效開展的組織保障。
在整個教學過程中，采取以導學為主的教學方法，有效地組織、積極引領學習者自主參加課程學習、討論、完成學習任務。開學初，上好第一堂導學課，告知學習者本課程的教學目標、學習方法、考核方法以及網上資源和BBS論壇的使用方法。根據學習者人數多少和模塊學習任務，教師在每個模塊學習前劃分出不同學習小組的任務活動區(qū)域，學習者比較容易找到自己參與活動的位置，不僅強化學習者小組協(xié)作學習的意識，易形成討論氛圍，而且對教師進行學習評價和統(tǒng)計分析提供方便，同時也可達到有效監(jiān)督。教師除了做好與學習者網上的交互和交流，還要注意維護課程平臺。在日常討論過程中，及時清理學習平臺上無效帖子(空帖或對學習內容無關、無意義的帖子)，保持網頁清晰和界面整潔。
5 考核與學習評價過程中的有效監(jiān)控。將科學的過程性考核與合理的開放性學習評價有機結合，可以成為教學過程管理與質量監(jiān)控的有效措施，讓好的教學內容產生滿意的在線學習效果。國外許多大學和中小學學習者在學習過程的每一階段參加的各種學習活動都有一定的記錄，都有考核與評價。期末考試占的比例一般比較小，在40％左右，甚至更小，因而學習者十分注重學習過程。采用以學習者在線討論發(fā)帖和網上提交作業(yè)展示其學習成果與學習效果的學習和考核方式，可以讓學習者獲得多項收益。
(1)善于總結和注重能力的提升。每個學習者“讀”，即瀏覽別人的文章、資源和帖子比只“聽”教師單一的講解獲得的知識更廣泛，更能留下記憶；“寫”，即無論以發(fā)帖的形式發(fā)表個人見解還是撰寫讀書報告、論文完成平時作業(yè)，都需要進行深度的思考，歸納、整理自己的認識可以提高認知水平和歸納、整理、寫作的水平，收獲更大、更全面。學習者從“讀”別人的信息到“寫”自己的帖子和作業(yè)，這種教學策略的運用可以引導學習者善于總結，注重培養(yǎng)自己好的學習習慣、不斷提升自己的能力。
(2)學習評價質量有效監(jiān)控。將學習者參加在線討論的要求、平時作業(yè)的內容要求、書寫要求、提交時間和方式的要求、評價方式與標準明確給出，學習者在學習過程中有章可依，對學習者網上提交平時作業(yè)情況和在線討論的表現(xiàn)，學習者之間可以自評也可以互相評閱，最終教師在網上采取開放化的學習評價方法，不僅激勵每個學習者參與各種教學活動，讓豐富的網絡學習資源產生滿意的學習效果，使教學目標得到落實，還可以達到相互學習、有效監(jiān)督的目的，有利于形成好的考風、學風。
近幾年來對注水水質的監(jiān)測表明，在聯(lián)合站水處理系統(tǒng)運行正常的情況下，注入水在輸送到注水井時，其水質指標中的含油、機械雜質、粒徑中值以及微生物等項目出現(xiàn)不達標情況。分析從聯(lián)合站輸出的合格水在管道輸送過程中被“污染”，是由于水中的SRB， TGB等細菌在無氧、pH值適宜、礦化度合適、溫度適宜的條件下大量繁殖，特別是在水流較緩的管段局部或管壁上大量囤積，促使水中硫化物含量增加，并與注入水中其他雜質相作用，在管壁上附著下來，導致沿程水質變差[1]。
注水干線管壁及注水井口精細過濾器中附著物的取樣分析結果如下：井壁垢樣為棕黑色至黑色，泥樣軟垢，垢層厚約3-8mm，氣味呈臭雞蛋味。剝去垢層可見管壁，略顯粗糙，說明造成了輕微的腐蝕。垢樣中有機垢比例為64.0%，無機垢20.2%；其中有機成分中含油量53.78%，微生物46.22%。污垢的存在導致回注水在管網中被污染，既腐蝕管線，又嚴重影響正常注水，因此對供注水管線實施在線化學清洗。
1 處理方案
1.1 處理劑選擇
（1）有機物剝離分散劑
有效抑制石油和微生物等有機物造成的沉積。當用作有機物分散劑時，可以使殺菌劑更好地滲入菌泥和生物粘泥中，更接近微生物細胞，且其疏水基能在金屬表面形成一層有機物保護膜，避免對系統(tǒng)產生腐蝕影響。
（2）殺菌增效劑
溴基殺菌劑，與次氯酸鈉混合后產生比氯基殺菌劑效果更優(yōu)異的活性溴來控制微生物的生長。
（3）氧化性殺菌劑
次氯酸鈉，開路水系統(tǒng)理想的氧化性殺菌劑。
1.2 清洗方案
選擇聯(lián)合站外輸管線作為加藥點，使用加藥泵進行點滴加藥，藥劑在外輸水中混合均勻后被外輸水攜帶至供水和注水管線的各個部位，清洗管網中的管壁和設備。加藥后即對注水站和各單井水質進行監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)水質不合格即逐步啟動洗井水回收流程將污水排放至聯(lián)合站污水池，至各單井水質合格后逐次回注，至此第一輪清洗結束。繼續(xù)加入生物分散劑剝離較為緊密的垢層，在各單井濁度上升時加入殺菌劑和增效劑，殺死垢層內細菌，強化剝離效果，在水質不合格時按照第一輪的方法進行處理。直至各單井水質數據和聯(lián)合站外輸水水質數據相當時確認到達終點停止清洗。如圖1。
1.3 清洗技術難點
為保證生產平穩(wěn)，并且安全有效的清除污垢，實施方案還需滿足如下條件：
（1）注水系統(tǒng)不允許停止供水24小時以上，即要求對系統(tǒng)進行有效的在線清洗。
（2）直通回注水經處理后進入生化池，生化池中的活性污泥對系統(tǒng)的處理效果起到至關重要的作用。因此在整個清洗過程中，必須嚴格限制直通回流水的余氯含量，不能對生化池的活性污泥菌種造成沖擊。
（3）藥劑無腐蝕性，避免脫垢后產生管線腐蝕穿孔。
2 現(xiàn)場實施
2.1 清洗施工過程
供注水干線的清洗剝離操作共進行了4個周期，每個周期包括三個步驟：清洗、直通降濁、緩沖。
（1）清洗過程
按照100mg/L的濃度投加分散劑對附著垢進行軟化剝離，同時開始注水站和單井的水質監(jiān)測，3小時后配合使用氧化性殺菌劑次鈉和殺菌增效劑，對系統(tǒng)管線內壁的油污和有機物粘泥進行清洗剝離。期間嚴格控制注水井余氯小于0.2mg/L。
（2）直通降濁過程
濁度上升至100FAU后即停止回注，流程導直通回流至聯(lián)合站污水池。為提高單井管線沖洗流速，采取輪流關閉單井，逐次清洗。期間停止投加殺菌劑，確?；亓魉嗦葹?mg/L，以保護生化池菌種；繼續(xù)投加分散剝離劑以分散水體中的懸浮物，防止沉積。
（3）緩沖過程
監(jiān)測濁度低于100FAU后，切換至注水，同時更換過濾器纖維球，攔截雜質進入地層。維持100mg/L分散劑加量進行緩沖剝離并分散水中的懸浮物；監(jiān)測各井口濁度。
（4）清洗結束
依據水質濁度變化開展多輪清洗，在各單井井口水質數據與聯(lián)合站外供水水質數據相當時停止加藥，即清洗結束。
2.2 數據及效果分析
2.2.1 濁度分析
由上圖2可見，開始投加藥劑分散剝離劑，系統(tǒng)濁度變化緩慢，配合投加次鈉和殺菌增效劑后，濁度急劇上升至200FAU以上，說明系統(tǒng)中有大量粘泥被剝離。此時停止投加殺菌劑，倒直通；由于回水流量所限，分批切換至直通，保證直通單井紊流量8m3/h進行沖洗。沖洗過后，濁度逐漸降低，5～6小時后切換為注水狀態(tài)，更換井口過濾器纖維球，進入清洗緩沖時期。如此至4個周期后濁度峰值逐漸平穩(wěn)，表明清洗結束。
2.2.2 總鐵分析
經過對清洗后剝離液體分析，清洗剝離過程中系統(tǒng)總鐵濃度較低，說明系統(tǒng)腐蝕產物較少?？傝F曲線與濁度曲線出現(xiàn)的峰值基本同步。
2.2.3 余氯監(jiān)測
在整體清洗過程中余氯監(jiān)測顯示，系統(tǒng)余氯控制比較穩(wěn)定，始終低于0.2mg/L，避免了對聯(lián)合站生化池造成不良影響。使用殺菌劑及劑量安全有效。
2.2.4 清洗效果
清洗達到終點后，通過拆開注水站過濾器和單井井口過濾器目測連接管線內壁的清潔情況，對清洗效果做出初步判斷。過濾器拆開后，所連接的管線內壁清潔，無污油、無粘泥，構件顯示金屬光澤，說明清洗基本成功，見圖3，清洗前；圖4清洗后。
清洗前，聯(lián)合站外輸水經過管網至注水井井口后濁度和懸浮物上升，說明回注水在管網中被污染，清洗后各項指標均與聯(lián)合站外輸水相當，達到了清洗的目的。
3 結束語
（1）清洗過程采用的藥劑為中性的分散劑和氧化型殺菌劑，無酸堿物質，清洗藥劑中分散劑具有一定的緩蝕作用，在清洗過程中始終保持注水站余氯小于0.2mg/L，確保在清洗過程中不發(fā)生腐蝕，杜絕了穿孔事故的發(fā)生。
（2）設計的實施方案實現(xiàn)了不停車在線清洗，對注水生產無不良影響，且無環(huán)境污染，實現(xiàn)了綠色清洗。
中圖分類號： F274； F502
文獻標志碼： A
Abstract： In order to solve the lower efficiency of online order delivery， the unbalanced capacity allocation of time slots and the lower customer satisfaction， the Logit model is established considering the influence of the price and lead time on the selection behavior of consumers. Considering the character of capacity allocation of time slot， the orders are assigned to the vehicles by the reinforcement learning. The example simulation results show that： the capacity of every time slot and every vehicle can be balanced by the reinforcement learning and the allocation method accords with the behavioral preference of consumers； the more attention consumers take to the price of time slot， the lower profit retails can get. The conclusion
verifies feasibility and effectiveness of adopting the reinforcement learning to solve the capacity allocation of time slot.
Key words： time slot； capacity allocation； Logit model； reinforcement learning
0 引 言
子商務的興起給傳統(tǒng)零售業(yè)帶來了新的發(fā)展方向，也給訂單配送提出了更高的要求.除訂單價格影響消費者的選擇行為外，訂單的交付期也成為消費者考慮的重要因素.時隙（time slot）在電子商務中指網絡零售商提供給消費者選擇的訂單送達的交貨時間窗[1]，如亞馬遜、京東商城、當當網都向消費者提供了配送時隙選項，其中京東的“極速達”保證在服務時間（3 h）內將貨物送至客戶手上，但收費往往是常規(guī)配送的幾倍.通過給消費者提供訂單配送時隙表安排配送作業(yè)，一方面有利于消費者根據自身情況安排接收，提高客戶滿意度，另一方面有利于協(xié)調物流服務商的作業(yè)安排，合理規(guī)劃車輛運能和配送時間線路，提升競爭能力.雖然電商的差異化交付期承諾可以滿足消費者需求，但在承諾交付期時需根據自身車輛運能情況進行權衡.
CAMPBELL等[2]研究發(fā)現(xiàn)時隙價格會影響消費者的選擇行為和商家的最終收益，采用價格激勵方法可調控消費者的選擇行為.在現(xiàn)實配送中，存在預先知道配送地點但對配送時間不明的問題，對此SROUR等[3]提出了混合整數規(guī)劃模型，與傳統(tǒng)的配送方式對比，該模型很大程度上提高了配送效率.陳淮莉等[4]從消費者選擇模型出發(fā)建立了收益模型，通過求解模型得出區(qū)域和時隙寬度對消費者時隙選擇行為的影響.李科峰等[5]研究了基于時隙配送的訂單履約方法，并從時隙配送的角度建立了優(yōu)化模型.元鵬鵬等[6]考慮時隙替代的客戶選擇行為，并結合交付期敏感度和時隙運能等因素建立了規(guī)劃模型，對比分析了各種因素對收益的影響.
在實際的訂單時隙管理中，訂單接收和配送不僅需要考慮時隙定價，還需要結合時隙運能要求進行綜合分析.強化學習（Reinforcement Learning，RL）是基于馬爾科夫過程理論的隨機動態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)決策過程，是解決訂單配置問題的一種較好的求解方法.郝鵑等[7]基于收益管理的思想研究了不確定環(huán)境下按訂單生產（Made To Order， MTO）的企業(yè)的訂單接收問題，把訂單類型、訂單價格和訂單交付期作為系統(tǒng)狀態(tài)劃分標準，提出了解決訂單接收問題的RL算法，并證明了算法的可行性.趙紹航[8]采用RL中的SMART（SemiMarkov Average Reward Technique）確定供應鏈庫存中貨物訂購的必要性及訂購的數量.SMART能夠求解狀態(tài)集和動作集都較大的RL問題.
電商訂單配置具有動態(tài)性.劉成麗[9]在進行突發(fā)事件的動態(tài)管理時，結合博弈論和RL的思想，從突發(fā)事件的緊急程度、事件隊列等方面對動態(tài)任務分配進行建模，決定處理突發(fā)事件的先后順序使平均任務效益最大.王金田[10]提出基于模擬退火的Q學習比普通的Q學習更適合解決電商的動態(tài)定價問題，從單銷售商定價到雙銷售商定價進行訂單動態(tài)管理.黃云霞[11]在解決信號接入問題時，運用改進的Q學習分析了用戶接入共享空閑信道和獨占空閑信道的方式，研究了雙信道內無線網絡動態(tài)頻譜分配，提出了兩種接入方式下的協(xié)作ε貪心算法，顯著提高了信號接入效率.MICHAEL[12]運用RL的方法解決網絡信息配置過程中的定價和能力配置問題，并與遺傳算法進行對比.
綜上，已有的訂單時隙研究主要集中在時隙定價上，是通過靜態(tài)定價模型引導消費者的時隙選擇行為，忽略了時隙的運能限制和訂單處理過程的動態(tài)性.RL的求解方式能夠較好地體現(xiàn)訂單動態(tài)性的特征，因此本文基于電商訂單時隙配送的特點，并考慮消費者選擇時隙的行為和時隙運能的限制，通過RL解決時隙運能的動態(tài)分配問題，期望得到最佳的分配策略，為電商運能分配決策提供參考.
1 基于RL的訂單處理過程
在線訂單處理流程主要分為訂單提交、訂單分配和訂單配送等3個過程.以京東商城為例：消費者挑選完商品后填寫配送地址，選擇配送時隙，提交訂單并付款；京東配送中心根據配送地址和時隙將訂單分配給特定的運輸車輛，然后進行商品分揀、出庫，并裝入特定車輛進行配送.在線訂單處理流程是一個動態(tài)決策過程，當時隙運能固定時，當前訂單分配結果直接影響到下一訂單的分配，符合Markov決策過程.RL作為Markov決策過程的解決方案，能夠與外界環(huán)境發(fā)生互動，并能根據訂單特性不斷選擇較好的策略，強化此策略的動作選擇.
1.1 參數定義
消費者選擇概率是電商預測消費者行為的方法，通過下單時間和客戶對價格、交付期的偏好，預測消費者選擇特定時隙的概率.本文把消費者選擇概率默認為系統(tǒng)預測消費者選擇訂單配送時隙的概率.
1.3 RL
從RL算法的角度看，每個隨機到達的訂單都使系統(tǒng)進入一個新狀態(tài).在每個狀態(tài)下，系統(tǒng)對當前訂單有兩種幼餮瘢即接收訂單或放棄訂單.然而，由于時隙的特殊性，系統(tǒng)還需要分配訂單配送時隙和配送車輛，然后進入下一狀態(tài)，對下一訂單再選擇動作，即分配時隙和車輛.由此，定義RL中的狀態(tài)集、動作集、即時收益函數和值函數的更新規(guī)則.
當前訂單的狀態(tài)值Q（sq，atm）=訂單配送計劃表×收益，狀態(tài)集系統(tǒng)根據當前訂單的動作選擇再次更新配送計劃表和已經獲得的收益.
1.4 訂單處理過程
綜上，基于RL的訂單時隙運能配置算法主要過程如下：輸入運能限制表和即時收益矩陣；初始化動作值函數和計劃表；以RL訓練次數的設定值為循環(huán)迭代數處理訂單.每個訂單的處理過程（即動作選擇過程）分為3步：第1步，根據交付期和訂單價格，基于Logit模型在動作集中選擇動作，得到收益rqt.如果該訂單被配置時隙t和車輛m后未超過車輛m運能配置的最大值，則選擇動作atm；否則，系統(tǒng)自動選擇同時隙的其他車輛作為該訂單的配置車輛；若選擇此動作后，超過時隙運能最大限制，則系統(tǒng)放棄訂單.第2步，由于訂單配置過程中的狀態(tài)轉移概率為1，所以下一狀態(tài)即為訂單列表的下一訂單，根據式（1）計算Q（sq，atm）.第3步，令sqsq+1，計算下一訂單.直到所有訂單處理完畢.
按照上述算法流程，系統(tǒng)根據訂單q的價格、配送時隙、已有計劃表、運能限制等選擇訂單q的動作.動作結束后，系統(tǒng)更新計劃表.計劃表更新后處理下一訂單，根據訂單q+1的價格、配送時隙、更新后的計劃表、運能限制等選擇訂單q+1的動作，再次更新計劃表.以此循環(huán)不斷更新計劃表，直到處理完所有訂單得到最終計劃表.
1.5 探索空間
在RL中，
通常用ε貪心策略解決探索未知空間和現(xiàn)有知識利用問題，即以概率ε隨機選擇行動，以概率1-ε選擇最優(yōu)的行動.一方面鑒于電商消費者選擇的特性，選擇Logit模型作為選擇最優(yōu)動作的方法，這是因為與貪心策略相比，Logit模型能更好地描述消費者的時隙選擇行為，不以回報值最大作為探索未知空間和利用現(xiàn)有知識的依據，同時，既考慮選擇概率大的配送時隙也考慮選擇概率小的配送時隙，甚至考慮放棄時隙選擇的可能性；另一方面結合Logit模型，設置探索空間閾值，在數據量大時能夠更快地得出結果，保證結果收斂且收益值較高.
2 算 例
假設配送時間為8：00―20：00，時隙長度為2 h，共有4輛配送車輛.車輛和時隙的初始運能分配見表1.每輛車每個時隙的運能限制都為50個單位，如初始運能分配計劃中車輛1在8：00―10：00內需要完成40個訂單的配送，且車輛1在此時隙最多能承擔50個單位貨物的配送.假設在4：00―8：00內按照泊松分布到達300個訂單，對這部分訂單進行運能配置.采用MATLAB 2013a進行算例模擬.設置RL訓練次數為500，α=0.99，γ=0.98，Uq0=10，β1=0.1，β2=0.1，服從泊松分布的λ=3.
2.1 運能分配分析
在訂單分配過程中，電商需要權衡利潤與成本的關系.對臨時到達的訂單商家會選擇把該訂單加入已有的配送任務計劃中，或當訂單規(guī)模達到一定程度后，考慮增加新的配送任務，充分利用已有的計劃運能或增加新的運能，使配送成本不至于過高，也使每輛車每時隙的任務分配均衡.經過模擬運行，得到各時隙的訂單接收情況，表2是運行結果，300個訂單中放棄24個訂單，剩余的276個訂單得到運能分配.
每時隙每輛車并不都是有初始任務分配的，如對于時隙14：00―16：00，車輛1是沒有配送任務的，車輛運能浪費.通過RL，對臨時到達的訂單進行分配后車輛和時隙的運能達到了均衡，說明RL用于解決運能分配問題具有可行性.從結果可知，大多數訂單選擇時隙8：00―10：00，此時隙的運能到達限制，得到了充分利用，時隙10：00―12：00的訂單量次于時隙8：00―10：00的訂單量，這符合消費者的實際需求.
2.2 價格偏好對總收益的影響
客戶對價格的偏好程度會影響商家的總收益.圖1是基于RL進行運能分配時β2對訂單總收益的影響.從圖1可明顯看出，β2值越大，總收益越小.這說明，β2值越大消費者對價格的偏好程度越高.此類消費者為價格敏感型消費者，表現(xiàn)為某時隙價格越高，消費者對此時隙的選擇可能性就越小.
高價格訂單的消費者對交付期敏感，對時隙價格不敏感，而低價格訂單的消費者則相反.對此，考察訂單等級與消費者放棄訂單次數的關系.按照訂單價格細分訂單等級：A等級訂單的價格服從均勻分布[50，150]，B等級訂單的價格服從均勻分布（150，250]，C等級訂單的價格服從均勻分布（250，350].對消費者放棄訂單次數進行模擬，訂單等級越高β2值越小.圖2是消費者放棄訂單次數頻數直方圖，放棄訂單次數在20到100之間，對頻數不超過10的數據未在圖中標示.
從圖2的結果可知，受運能的限制，消費者放棄這3個等級訂單的次數較為穩(wěn)定，大部分在[50，80）中.A等級訂單屬于低價格等級訂單，消費者放棄該類訂單的次數比其余兩類訂單的少；C等級訂單價格較高，消費者放棄該類訂單的次數較多.C等級訂單的消費者對時隙價格不敏感，其選擇行為主要是由時隙的交付期和運能決定的，A等級訂單消費者則相反.
綜上，提出如下建議：對網絡零售商配送運能不足的問題，通過預測訂單量和時隙選擇行為進行運能規(guī)劃，提前租賃車輛填補運能，做到及時發(fā)貨、準時配送；通過時隙定價均衡時隙運能分配，降低物流人員的工作壓力；采用低價促銷、組合促銷等吸引消費者購物，增加邊際效益；提高信息技術水平，建設智能化倉庫，加快訂單處理速度.
3 結束語
根據消費者對網絡零售配送時隙的偏好，分析影響偏好的因素，建立Logit模型并作為強化學習（RL）動作挑選的策略，同時設置運能配置規(guī)則.通過算例分析發(fā)現(xiàn)：在B2C環(huán)境的訂單運能分配中采用RL方法能夠使每輛車每時隙的運能分配得到均衡，并且符合消費者對交付期的偏好；消費者對商品價格和時隙價格的偏好程度越高商家收益就越低，對整體價格偏低的訂單，建議商家通過接收更多此類訂單來增加邊際效益.算例分析得出的結果與市場經濟現(xiàn)象相符合，說明基于RL解決在線訂單配送時隙運能配置問題是科學和有效的.在今后的研究中，希望加入運輸成本因素，考慮運能外包或租用運輸車輛的情況；同時可根據消費者的訂單配送需求的緊急情況，對訂單進行分類處理，把運能優(yōu)先分配給愿意額外多支付配送費用的加急訂單.
參考文獻：
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中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）31-7498-03
眾所周知，Microsoft Excel是目前應用最為廣泛的電子表格軟件，它可以進行各種數據的處理、統(tǒng)計分析和輔助決策等操作，廣泛地應用于日常處理和科學研究等眾多領域；而Matlab是國際公認的最優(yōu)秀的工程計算應用軟件之一。如果能夠把兩者結合起來，就能充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，從而更好地解決很多的數據處理及分析等問題。本文就是利用Matlab Builder EX、VBA工具來實現(xiàn)Excel和Matlab無縫鏈接，使數據能在二者間互相傳遞，這樣便可在Excel環(huán)境中，利用Matlab強大的數值運算功能，同時借助細分曲線參數化和三次樣條函數對Excel成績數據進行采樣、插值和數據分析等。
1 基于Matlab Builder EX、VBA通信的實現(xiàn)
1.1 Matlab Builder EX簡介
中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）08-0087-02
1 現(xiàn)代信息技術在高中化學教學中的應用及優(yōu)勢
現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，既可以提供多樣化的媒體刺激，激發(fā)學生學習的積極性，也可以作為教師課堂教學形式的一種有益的補充，充分利用現(xiàn)代信息技術，可以在某種程度上解決高中化學教學中存在的一些現(xiàn)實問題。
1.1 通過現(xiàn)代信息技術與化學課程整合，建立以學生為中心的教學模式
現(xiàn)代學習理論認為，學生是學習過程的主體，只有通過積極主動地自我建構的過程，才會讓學生真正體會學習的樂趣，自主地建立起知識的認知結構，實現(xiàn)主動發(fā)展。但受傳統(tǒng)教學模式的影響，教師不敢大膽放手，課堂被知識內容充斥，以知識為中心、教師為中心成為課堂教學的主題。新課改倡導學生自主探究與協(xié)作，強調學生在學習過程中要主動學習，這就形成教師主導課堂與學生的主動發(fā)展之間的矛盾，通過信息技術與課程的有機整合，可以在化學課教學的起始階段激活學生已有的知識經驗，喚醒學生的記憶，并用己有的知識經驗吸收和同化新知識，促使學生將新的化學知識與自己頭腦中己有的觀念建立起實質性的聯(lián)系。在新知識的傳遞過程中，也可以利用信息技術的多樣化刺激，激發(fā)學生的內在學習動力，這樣就可以實現(xiàn)以學習者為中心的主動自我認知結構的“順應”，在達成教學目標的同時，提高學生的學習積極性，實現(xiàn)以學習者為中心。
1.2 通過現(xiàn)代信息技術提高化學實驗教學的效率與效果
化學是一門以實驗為基礎的自然科學，在傳統(tǒng)的高中化學實驗教學中，由于化學實驗的特性、實驗室及實驗條件、實驗授課時間等各種因素的制約，實驗不能完全地發(fā)揮其有效的教學效果，有的實驗在實際教學中不具備實際可操作性。信息技術給化學實驗教學帶來了新的途徑和方法，如有的實驗反應瞬間即成，如Cl2與H2混和光照反應剎那間就完成，觀察者很難捕捉到過程現(xiàn)象，像這種實驗可通過課件模擬實驗，減緩反應速度；有的反應需要一定的時間，如鐵的吸氧腐蝕，這就需要課件中化慢為快，幫助理解反應原理，給學生以更多的自主空間去探討；有的實驗毒性很大，產生氣體污染嚴重，像這類實驗都可以用課件模擬實驗來闡明；有的實驗中微觀粒子流動不可視，如原電池中微觀的電子流流向，陰、陽離子流向，電子互換，通過課件實驗會歷歷在目?？傊?，利用現(xiàn)代信息技術帶來的資源的多樣性，可以把學科教學中不具有實際可操作性的實驗過程以模擬的方式展現(xiàn)出來，從而使抽象問題具體化、復雜問題簡單化，避免許多煩瑣的講解過程。
1.3 通過信息技術建立良好的教學互動機制
教學互動，是指把教學活動看作是師生進行一種生命與生命的交往、溝通。把教學過程看作是一個動態(tài)發(fā)展著的教與學統(tǒng)一的交互影響和交互活動過程。交互是建構主義學習理論所倡導的有效學習中必不可少的環(huán)節(jié)，通過交互，可以有效地突破認知上的沖突，建立起自我的認知結構。在傳統(tǒng)的化學課堂教學中，由于課堂教學內容與時間之間的矛盾，師生之間不可能有充分的、盡可能多的交流。而現(xiàn)代信息技術的發(fā)展則為這種交互的實現(xiàn)提供了可能性，師生可以不受時空的限制，彌補傳統(tǒng)教學中交互不足的問題。同時，信息技術可以為學習者提供同一化學主題不同觀點的分析綜合機會，這樣就為師生、生生提供了一個集思廣益的舞臺。這不僅有利于深入理解教學內容，而且有利于高級認知能力與合作精神的培養(yǎng)。師生、生生在交流碰撞的過程中，可以點燃自己思維的火花，實現(xiàn)自我對知識的主動建構，培養(yǎng)其認知能力。通過與傳統(tǒng)課堂教學交互相互補充，既可以培養(yǎng)學生的合作精神，又可以發(fā)展學習者的情感，從而形成良好的教學互動。
1.4 通過現(xiàn)代信息技術形成多元化的評價方式
美國著名的評價學家斯塔弗爾比姆提出模式指出：評價的目的不在于證明，而在于改進，評價是為決策者提供有用信息的過程。評價只是一個過程，而不是結果。評價后只有及時向被評價者反饋評價信息，被評價者才能對自己的行為或認識有一個清醒的認識和判斷，并及時做出改進。在傳統(tǒng)的化學教學中，通常以期中、期末考試作為評價學生的唯一方式。這種傳統(tǒng)評價方式無疑忽視了學生的形成性發(fā)展，不能很好地、動態(tài)地發(fā)現(xiàn)學生在學習過程中存在的問題。因此，也就不能很好地針對學生學習中存在的問題提供及時的幫助。在行為主義學習理論看來，及時的刺激與強化無疑能很好地促進學生的學習。在采用現(xiàn)代信息技術作為教學和學習的工具時，及時反饋成為可能。學生能夠及時了解自己學習過程中的不足，自我改進，從內在動力的激發(fā)上提高自身學習的積極性，實現(xiàn)自我的主動發(fā)展。
2 現(xiàn)代信息技術在高中化學教學中存在的問題
隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，各種先進的現(xiàn)代信息技術已經應用到化學教學中去，并對教學工作產生了重大影響。但在化學教學過程中，現(xiàn)代信息技術的應用要因課制宜，并不是每一堂課都需要用到，它只是輔助工具，不是必須要使用的工具，因此這就要求教師要有取舍地利用現(xiàn)代信息技術。如果盲目應用，必然會走進誤區(qū)。如有的教師完全拋棄了黑板和粉筆，敘述也被大段的文字課件代替，整屏整屏地展示課堂內容，課堂上沒有活潑生動的氣氛，更沒有師生間的良性互動。若是把教師生動的課堂活動（語言、動作、演示等）都變成課件上冷冰冰的文字，就顯得蒼白無力，起不到現(xiàn)代教育技術應有的作用，結果會適得其反。
2.1 現(xiàn)代信息技術的作用是輔教、輔學
在課堂上，教師是組織教學的中心，起主導作用，學生是主體，現(xiàn)代信息技術是輔助教和學的一種工具，它可以在較大程度上幫助教師的教學，幫助學生對知識的理解，進行高效率的訓練，但它不能完全取代教師的作用。因為我們強調學生探究學習、自主學習，如果沒有教師的輔導是不可能實現(xiàn)的。教師更不能成為一個計算機的操作者，因為課堂教學中教師與學生的情感交流是任何一臺機器都不能夠代替的。
2.2 現(xiàn)代信息技術的運用要適用、適時、適度
現(xiàn)代信息技術要有適用性，應當是現(xiàn)代信息技術內容和教材內容的有機融合，而不是生硬地糅合。要從教學實際出發(fā)，不能為了用現(xiàn)代信息技術而用現(xiàn)代信息技術，盲目地隨大流。在使用方法和技巧上，適時、適度地穿插于課堂教學中，可以激發(fā)學生的興趣，使課堂氣氛生動活潑，獲得良好的教學效果。因此現(xiàn)代信息技術不在多，更不能濫，不必節(jié)節(jié)用現(xiàn)代信息技術，而是要精、要巧、要美、要恰到好處。
3 結語
現(xiàn)代教育教學的關鍵在于興趣的培養(yǎng)，興趣是學生學習的助推劑，在很大程度上影響著學生的學習。只要教師敢于利用信息技術，同時緊緊結合現(xiàn)代學習理論的發(fā)展，以學習者為中心展開教學，在教學過程中以“教師主導―學生主體”為中心進行有效的教學設計可以大大提高學生的興趣，使學生的學習變得更為主動?？傊畔⒓夹g與高中化學整合的教育模式，已經成為一種趨勢，教師在這個過程中要不斷總結經驗，開拓進取，不斷促進高中化學教學的發(fā)展。
（山東省即墨市第五中學，山東 即墨 266211）
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現(xiàn)代教學論告訴我們：人對知識的需求只有在精神需要的體系中才能有效地形成，教學過程就是積極的情感體驗。正如著名的教育家贊可夫所言：“教學法一旦觸及學生的情緒和意志領域，觸及學生的精神需要，這種教學法就能發(fā)揮高度的有效作用。”若說傳統(tǒng)數學教學對學生的情感培養(yǎng)是在某一個“點”或“面”上，那么，信息化技術應用于數學課堂教學，會將對學生的情感培養(yǎng)帶進一個更為廣闊的空間。
如：在八年級上冊“軸對稱圖形”這一課時中，教師應用信息化技術展示色彩鮮艷和優(yōu)美的圖案，如等腰三角形、飛機、多幅對稱形的古建筑圖片等，并用紅線呈現(xiàn)對稱軸，讓學生觀察。通過模擬逼真的圖像，直觀再現(xiàn)事物，給學生以見其物的真實感受，讓學生在輕松而愉悅的情境中很快地掌握了軸對稱圖形的特點，完成了學習目標。
⒉變靜為動，讓學生破解重難點
突出重點、化解難點，是數學課堂教學的重要環(huán)節(jié)。充分發(fā)揮信息化手段的整體功能，可以將數學課堂的靜態(tài)教學變成動態(tài)教學，有利于學生破解學習中的重難點。傳統(tǒng)的幾何教學中教具的運用，并不能使抽象的幾何概念真正地形象化、具體化，而信息化技術手段可以使幾何概念真正“活”起來。
如：利用《幾何畫板》破解《直線與圓的位置關系》的重難點時，可以使直線轉動，產生與已知圓的相離、相切、相交的各種動態(tài)的位置關系，并在其旁顯示圓的半徑（r），以及動態(tài)地顯示圓心到直線的距離（d），讓全體學生可以一目了然地了解到直線與圓的位置關系，并理解圓的半徑（r）與圓心到直線的距離（d）的數量關系。信息化技術很容易利用動畫展示地顯示它們之間的位置關系，而且還能夠借助動畫的直觀性揭示其中所含的數量關系。學生通過利用信息化媒體的求索，對所學知識的認識產生了一次從感性上升到理性的飛躍。
⒊信息化教學技術本身具有無窮魅力
信息化技術通過“生活顯示情境，實物演示情境，音樂渲染情境，圖畫再現(xiàn)情境，語言描述情境”等，讓學生充分感知，從而產生積極的教學情感體驗，引發(fā)思維和拓展思維，同時激發(fā)學生在學習探索中的興趣，讓歡快的氣氛伴隨學習目標的達成。
二、 信息化教學技術應用的反思
通過信息化技術手段在數學課堂教學的實踐，證明將現(xiàn)代信息技術手段介入課堂教學，是教育教學現(xiàn)代化的需要，是素質教育的需要，是培養(yǎng)信息化社會合格人才的需要。同時，科學、合理地運用現(xiàn)代化信息技術手段，發(fā)揮其多功能特點，能夠激發(fā)學生的學習興趣，從而激發(fā)學生的學習情感，能夠改變課堂教學環(huán)境，化難為易，化繁為簡，讓學生形成完整的數學體系與空間的概念，突破傳統(tǒng)教學方法的局限，充分感受發(fā)現(xiàn)知識的產生與發(fā)展過程，有利于真正地提高教學效率。
然而，在大力推廣、運用現(xiàn)代信息技術的同時，我們也應考慮并探討以下幾點：
⒈教師是教學全過程的組織者、參與者和引路人
教師掌握現(xiàn)代信息技術的素質如何，直接影響課堂的教育教學效果。因此，必須更新教師的觀念，增強教師的現(xiàn)代教學意識，自覺參與或自我實現(xiàn)現(xiàn)代教學技術的培養(yǎng)或進修，學習媒體操作、課件制作、媒體設計與組合、課堂信息化教學設計等基本技能。
⒉科學、合理地運用信息手段
所謂科學、合理，涵蓋兩方面因素：其一，媒體介入課堂，是以優(yōu)化教學目標為宗旨，而不是利用更多的媒體向學生灌輸更多的知識，那么，要求教師能夠科學合理地處理加工教材內容、選擇媒體教學的切入點，從而真正達到提高課堂教學效率；其二，選擇信息技術手段要從教學實際出發(fā)，不要認為運用信息技術手段就說明是信息化教學，或認為運用媒體的種類越多，檔次越高，教學效果越好。信息技術運用既要注意擇優(yōu)性原則，又要注意有沒有排他性，傳統(tǒng)教學的精華我們不可摒棄，仍要發(fā)揚光大。
⒊處理好學生、教師、媒體三者關系
多媒體技術通過各種表現(xiàn)手法能直觀、形象地進行教學，極大地吸引學生的注意力，從多方面刺激學生感官，激發(fā)學生興趣，開拓學生眼界，培養(yǎng)學生的思維能力、創(chuàng)新意識，發(fā)揮學生的主動性，使學生更加積極地參與到學習過程中，極大地提高課堂效率。因此，在教學過程中，教師要合理地利用信息技術為我所用，使多媒體技術在教學中發(fā)揮其應有的作用。計算機多媒體教學是實現(xiàn)教育最優(yōu)化的一種現(xiàn)代化教育手段。在今天，計算機多媒體教學為教育改革開辟了全新的天地，帶來了勃勃生機。計算機多媒體通過各種表現(xiàn)手法能直觀、形象地進行教學，極大地吸引學生注意力，從多方面刺激學生感官，激發(fā)學生興趣，開拓學生眼界，培養(yǎng)學生的思維能力、創(chuàng)新意識，發(fā)揮學生的主動性，使學生更加積極地參與到學習過程中，極大地提高課堂效率。信息技術在化學教學方面效果越來越顯著，從根本上改變了陳舊的教學方法，增強了教學效果，大大提高了教育質量。
一、計算機多媒體在化學教學中的應用
（一）強化課前研究
課前研究是教學的準備，抓好課前準備，明確課堂的內容和任務，圍繞教材內容和輔導目的擬定適量的思考練習題。利用多媒體強化課前研究，利用計算機準備教案，充分利用教育網上的教育素材，突出能力目標以及發(fā)展目標的實現(xiàn)，以大量的文本，視頻資料創(chuàng)設情景，增強學生的直觀感受，采取觀察歸納、實驗探索、提出問題、討論問題，解決問題的方式，把主動權交給學生，使學生主動參與到課堂中來。
（二）優(yōu)化教學過程
素質教育的基本特點首先就是要面向全體學生，尊重學生的主體地位，發(fā)揮學生的主體作用。在教學的原則上，要以學生為中心，讓全體學生都參與到教學活動中，并在活動中成為主體。在此基礎上，學習新課時要優(yōu)化教學過程，許多化學現(xiàn)象、化學概念、化學反應、化學規(guī)律都要求學生掌握。因此，利用多媒體技術可以大大刺激和調動學生積極性，使學生在輕松愉悅的氣氛中學習化學知識，提高課堂效率。
1.創(chuàng)設情景，導入新課。在學習本課知識之前，先播放教師在課前制作的多媒體課件，課件中有學生喜歡的圖像、動畫、聲音、文字信息等，課件中還帶學生瀏覽本課要學習的內容，同時回憶鞏固本課之前學過的與本課有關的知識，從而激發(fā)學生的學習興趣，使學生由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習。
2.借助網絡，突破難點。化學是以實驗為基礎的學科，物質的結構、化學反應機理，學生理解起來比較困難，多媒體能很好地解決這個問題。多媒體以其豐富的表現(xiàn)力把化學現(xiàn)象、化學過程形象生動地呈現(xiàn)出來，為學生理解和掌握化學知識提供了充分的認知手段。
3.運用實驗，解決重點。教學《氧氣的性質》時，先拿出兩瓶氣體，無標簽，讓學生們觀察，區(qū)分是空氣還是氧氣。當學生無定論急于知道時，拿一根帶火星的木條深入瓶內，一瓶中木條復燃（氧氣），一瓶中木條不變（空氣），然后再用多媒體演示一遍，同時教師相機導入，這是根據什么鑒別出氧氣和空氣的？可見我們有必要學習《氧氣的性質》。
4.排誤歸納，遷移運用?；瘜W教學中經常要對不同時期學習的內容進行總結。諸如二氧化碳的制取收集、一氧化碳還原氧化銅，氫氣和氧氣結合生成水，木炭用作脫色劑，煤氣中毒，溶洞形成等。
（三）學結
在初中總復習時，充分利用網絡資源，優(yōu)化課堂教學過程，積極構建新型的課堂教學模式，把板書、例題、練習制成課件，既增大信息量、又減少學習時間，既提高了學生的學習興趣，又達到了教學效果。
（四）信息技術使不同智力類型的學生都有長足發(fā)展
計算機多媒體在教學中能極大地激發(fā)學生的學習興趣，學生的智力有差別，但都能得到充分發(fā)揮。信息技術為初中化學教學提供了廣闊的天地，為學生的發(fā)展提供了廣闊的活動空間，使學生的學習積極性和主動性得到更充分的發(fā)揮。
二、計算機多媒體教學帶給我們的思索
計算機多媒體在教學中能起很大作用，但它是為教學服務的，是輔助教學，這一點必須明確。因此在教學過程中，要充分發(fā)揮計算機多媒體的作用，要充分而合理地利用好計算機多媒體。
1.我們發(fā)現(xiàn)用于課堂教學的多媒體課件制作相當繁瑣，要耗費大量時間，現(xiàn)存的課件有的使用又不能得心應手，以致使部分教師心存反感，并認為這些課件沒給他們帶來多大的改進，反而使教師感到是一種負擔，因此課堂整體效果可想而知。
2.用多媒體取代教師的教學，未認清多媒體只是輔助教師教學的一種手段和工具。毋庸置疑，計算機多媒體引入課堂教學后，教師的作用將由它的一些功能代替，但它不能代替教師。在教學中教師起著主導作用，教什么，學什么，取決于教師，即使再先進的教學工具也不能取代教師。
3.用多媒體不能取代實驗。化學是一門實驗科學，實驗是其一大特征，同時，化學實驗也是檢驗化學理論、化學知識真理性的標準，它是不可替代的，雖然多媒體可以演示，但是不能取代真實實驗的各種情境。況且，多媒體只能模擬，而不能讓學生親自操作到實驗，因此，化學實驗盡量要讓學生動手操作，親自觀察，從而得到第一手資料，享受實驗的真切感受。
興趣是學習上最好的老師，興趣是一切創(chuàng)造發(fā)明活動最直接的動力。正如俄國教育家烏申斯基所說：“沒有任何興趣，被迫地進行學習，會扼殺學生掌握知識的志向?！币虼?，激發(fā)學生的學習興趣，誘發(fā)其好奇心是十分重要的。
信息技術的運用，能使許多抽象的化學概念、化學規(guī)律，復雜的化學反應環(huán)境由靜態(tài)變動態(tài)，無聲變有聲，抽象變具體，不僅能大大增強表現(xiàn)力，而且易于提高學生的學習興趣，對學生學習動機的激發(fā)有著極高的價值，從而促使學生更好、更快、更準、更深入地把握教學中的重點和難點。
例如：在學習高一第五章《原子結構元素周期律》（人教版）時，由于所學知識過于抽象，在以往的傳統(tǒng)教學中學生都感到枯燥無味、興趣索然。然而多媒體的使用可以很好地解決這一難題。首先讓學生從網上查找原子結構模型的演變過程和其中的一些故事，激起學習的興趣；然后讓他們在課堂上進行交流，使學生對原子內部結構的認識一步步地成熟；同時輔以各個原子結構模型的照片或是動畫，讓學生有更深的感性認識。在這個過程中還可以對學生進行科學發(fā)展觀的教育，培養(yǎng)學生的人文主義精神和科學認識態(tài)度。
二、運用多媒體技術促使學生自主學習
與傳統(tǒng)教學方式相比，運用信息技術和多媒體技術讓學生擁有了更大的自由度，為他們提供了自由探索、嘗試和創(chuàng)造的條件。教師在教學中，可以結合教材，引導學生運用各種方法進行自主學習。
例如：在講授酸雨時，為了讓學生了解酸雨產生的原因及其危害，并尋求解決的方法，可通過因特網獲取有關國內外酸雨研究的最新資料。學生通過網絡瀏覽器查詢各種信息，調用網上的資源來自學，同時通過電子郵件等形式參加有關問題的討論或請示教師的指導，從而使學生了解環(huán)境污染的嚴重性，培養(yǎng)他們熱愛環(huán)境、保護環(huán)境的意識。還可以開展研究性學習，自己動手對周圍的環(huán)境進行檢測，然后把檢測結果輸入電腦，與全班同學共享等。在這樣的學習環(huán)境中，學生學習有了動力，發(fā)揮了創(chuàng)造精神，實現(xiàn)了學習的自我反饋。在教學中學生自主學習，在合作中學習、在實踐中學習，使課堂教學能充分面向全體學生。學生在合作學習中互相關心、增進友愛，既學會知識，又學會做人，也使教師在課堂上成為學生學習合作的伙伴、討論的對手和知心的朋友。
三、運用多媒體技術培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
新課程標準高度關注學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師在教學過程中，要正確處理化學基礎知識、基本技能與創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關系。而創(chuàng)新能力的高低，取決于人們的思維方式。啟迪和培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維是創(chuàng)新教育的實質和核心，其過程也就是勇于突破傳統(tǒng)、習慣所形成的思維定勢，重新組合既定的感受、體驗，探索規(guī)律，得出新結論的思維過程。由此可見，創(chuàng)新思維具有生動性、求異性、發(fā)散性和獨創(chuàng)性等特征，所以在化學教學中要注意培養(yǎng)學生的想象思維能力、發(fā)散思維能力、逆向思維能力，以達到啟迪創(chuàng)新思維的目的。
例如：在學習濃硫酸和銅的反應時，實驗裝置的改進是需要學生自己思考創(chuàng)新的。而傳統(tǒng)教學中，因為學校條件的限制，不可能每個學生都拿著多種實驗儀器和藥品去嘗試，同時濃硫酸的強腐蝕性也使得裝置改進的創(chuàng)新受到了很大的限制。但是多媒體的使用使得問題的解決變得輕而易舉。運用《化學仿真實驗室》就可以完全讓學生按自己的意愿拆裝實驗裝置，而不用擔心可能存在的濃硫酸使用上的危險。通過不同的嘗試，學生們能找到多種改進方法，然后通過討論得到合理而又安全的改進裝置。
四、多媒體技術的使用應和化學學科特點有機結合
1.媒體的使用越簡單越好。
在教學中，對于媒體的選擇，首先應根據具體教學內容而定。在具體的課堂教學中，如果課中選擇的媒體太多太復雜，花時太長，那么將很難完成教學任務。因此，媒體的選擇，只要能夠說明問題，應越簡單越好。例如：在《鈉的性質》中，在實物展示臺上直接用小刀切割鈉塊，觀察斷面的顏色，并用投影儀投出來，簡單直觀，就不須用Flash等軟件去做動畫了。
2.多媒體不能替代所有的化學實驗。
化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學實驗特別是課堂上的演示實驗是必不可少的。但在多媒體普及的今天，有些教師為了方便，直接用網上下載的Flas或者是買來的實驗視頻替代所有的化學實驗。筆者認為對于一些有危險有毒的實驗可以也應該發(fā)揮多媒體的功能，用可行的媒體（動畫或是實驗視頻）來替代，例如：氯氣的制取實驗。但多數實驗還是應該在課堂中演示，這樣既能給學生一個非常直觀的印象，又能激發(fā)學生的興趣，同時在實驗過程中可以培養(yǎng)學生的觀察能力分析能力。有些實驗可以讓學生協(xié)助教師完成甚至是在教師的指導下學生互相配合完成，使學生在體驗中學習，培養(yǎng)學生的動手能力、協(xié)作精神。
