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技術(shù)教學(xué)論文范文第1篇

21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,電腦普及的信息時(shí)代,把握計(jì)算機(jī)已經(jīng)是科學(xué)發(fā)展、未來信息時(shí)代的必然需要了.我院2007年護(hù)理專業(yè)學(xué)生的人數(shù)大約是800多人,16個(gè)教學(xué)班級(jí),在一年級(jí)開設(shè)了信息技術(shù)課程,但班級(jí)每周的電腦課時(shí)量少,才兩節(jié)課.在以前的護(hù)理專業(yè)信息技術(shù)教學(xué)中都是一刀切的現(xiàn)象,這就造成了無論是哪個(gè)層次的學(xué)生都是為了參加全國計(jì)算機(jī)一級(jí)B等級(jí)考試而學(xué)習(xí),都是為了課本而學(xué)習(xí),從來都沒有運(yùn)用到實(shí)際中去.鑒于此,我在這里做了一個(gè)大膽的嘗試,把傳統(tǒng)的傳授式教學(xué)演化到分層教學(xué)模式,讓每個(gè)學(xué)生在把握了基本的知識(shí)技能后,都有自己發(fā)揮才能的空間.

一、學(xué)生的分層

在我所任教的兩個(gè)班級(jí)中,實(shí)施了分層教學(xué).在進(jìn)行這種教學(xué)模式之前,我曾經(jīng)思索過,分層教學(xué)應(yīng)該照顧到所有學(xué)生的認(rèn)知過程,使每個(gè)學(xué)生都學(xué)有所得根據(jù)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)本操作的把握程度將全班學(xué)生相對(duì)分為三個(gè)層次，既熟練、相對(duì)熟練、不熟練三個(gè)組。熟練組為優(yōu)生，即對(duì)計(jì)算機(jī)有很強(qiáng)的操作能力，能達(dá)到熟練操作的水平，分一小組。相對(duì)熟練組為中等生，對(duì)計(jì)算機(jī)只有簡單操作水平，不能熟練操作，分一大組。不熟練組為差生，對(duì)計(jì)算機(jī)很不了解，不能進(jìn)行任何基礎(chǔ)操作，分一小組。因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)課是在計(jì)算機(jī)機(jī)房進(jìn)行上課的，排位置時(shí)首先讓不熟練組坐在中間位置，方便老師經(jīng)常對(duì)這些同學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)。相對(duì)熟練組同學(xué)挨著不熟練組同學(xué)，坐在靠中間的位置。熟練組同學(xué)坐在兩邊的位置。分組后有利于教師上課組織教學(xué)，有利于教師上課輔導(dǎo)，有利于學(xué)生信息的反饋，充分調(diào)動(dòng)了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，使不同層次的學(xué)生在把握知識(shí)的同時(shí)，智力都得到不同程度的提高。

二、教學(xué)目標(biāo)的分層

信息技術(shù)教學(xué)的分層教學(xué)的目的是讓學(xué)生把握處理信息的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。由于學(xué)生個(gè)體差異，每個(gè)學(xué)生把握的基本技能以及能力培養(yǎng)的程度都不徑相同，所以對(duì)于不同層次的學(xué)生，必須制定不同程度的目標(biāo)。

1.對(duì)于信息技術(shù)操作熟練的學(xué)生，除了通過教學(xué)鞏固他們的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能以外，更拓展教學(xué)思路，從信息技術(shù)教學(xué)的目的出發(fā)，利用網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)實(shí)有效的手段提升他們的信息素養(yǎng)，培養(yǎng)并提高他們的知識(shí)綜合能力、應(yīng)用能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。如引入護(hù)士工作站管理系統(tǒng)的應(yīng)用、計(jì)算機(jī)二級(jí)等級(jí)考試的相關(guān)內(nèi)容。

2.大多數(shù)的學(xué)生對(duì)信息技術(shù)操作處于相對(duì)熟練的狀態(tài)，針對(duì)這部分學(xué)生，在確?？梢酝ㄟ^全國計(jì)算機(jī)一級(jí)B等級(jí)考試的同時(shí)，必須在使把握課標(biāo)規(guī)定得知識(shí)和技能以外，還需培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)喜好，適當(dāng)增加教學(xué)內(nèi)容、習(xí)題練習(xí)等環(huán)節(jié)的深度，從而最大程度的促使其向上一層次邁進(jìn)。

3.教學(xué)中處于底層的學(xué)生人群存在兩種情況，一是基礎(chǔ)薄弱，甚至有的學(xué)生在整個(gè)中學(xué)階段都沒有接觸過信息技術(shù)（主要是計(jì)算機(jī)），另一種是學(xué)習(xí)態(tài)度和習(xí)慣存在一定新問題。對(duì)于前一類學(xué)生，再按照教材教法、進(jìn)度進(jìn)行教學(xué)的過程中，對(duì)于講解、實(shí)踐等環(huán)節(jié)需要再加工，適當(dāng)降低難度，增加趣味性，一則培養(yǎng)喜好，二則增強(qiáng)信心。對(duì)于后一類學(xué)生，就要求教師在信息技術(shù)課堂教學(xué)中滲透德育過程，加強(qiáng)思想教育、心理教育，嚴(yán)格要求，熱情關(guān)懷，轉(zhuǎn)變他們的學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性，努力使他們把握最基本的知識(shí)和技能，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。在此過程中，教師可以充分利用信息技術(shù)教學(xué)的多種手段和設(shè)施，如各種媒體、網(wǎng)絡(luò)等。

三、課堂教學(xué)的分層

課堂教學(xué)的分層就是教師在課堂教學(xué)中，針對(duì)不同層次的學(xué)生開展有差異的教學(xué)活動(dòng)。實(shí)施課堂教學(xué)分層的基本要求是摘要：教學(xué)要做到分合有序、動(dòng)靜結(jié)合，讓學(xué)生全員參和，使不同層次的學(xué)生在每一節(jié)課都能有所得。這就要求教師在備課時(shí)要根據(jù)分層教學(xué)的目標(biāo)，預(yù)備難易程度不同的課堂練習(xí)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的不同，實(shí)行全班教學(xué)、分層教學(xué)和個(gè)別教學(xué)相結(jié)合的策略。

在課堂教學(xué)中，對(duì)優(yōu)生以“放”為主，“放”中有“扶”，重在指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)；對(duì)中等生和后進(jìn)生以“扶”為主，“扶”中有“放”，重在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)。這樣引導(dǎo)不同層次的學(xué)生在各不相同的“最近發(fā)展區(qū)”前進(jìn)，后進(jìn)生必須基本上達(dá)到大綱的要求，優(yōu)生盡其所能拔尖提高。盡量滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)喜好，調(diào)動(dòng)全體學(xué)生非智力心理因素的積極功能。如摘要：在“創(chuàng)建圖表”這一課中，在講解完柱形圖的創(chuàng)建后，對(duì)不熟練類的學(xué)生要求能模擬完成柱形圖的創(chuàng)建；相對(duì)熟練的學(xué)生要求能完成餅圖的創(chuàng)建；操作熟練類學(xué)生要求充分發(fā)揮所學(xué)。制作的圖表能更精確具體的反應(yīng)表格數(shù)據(jù)，更符合美學(xué)。又如在文件屬性的教學(xué)中，對(duì)于基礎(chǔ)差的學(xué)生只要求理解只讀和隱藏的含義。而對(duì)于學(xué)有余力的同學(xué)則要求探索將隱藏的文件找出來的方法和要修改只讀文件的做法，觸類旁通，探索逆向操作。總之，通過練習(xí)讓各層次學(xué)生都能心得到成功的快樂。

四、作業(yè)的分層

信息技術(shù)課程的作業(yè)一般是學(xué)習(xí)了每一模塊或某幾個(gè)模塊后，讓學(xué)生綜合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行的綜合性練習(xí)或作品制作?？梢越o出不同層次的作業(yè)供學(xué)生選做。比如，在學(xué)完Word后，可以針對(duì)不同不同層次的學(xué)生，布置以下三種類型的作業(yè)摘要：

操作技能不熟練的組摘要：提供一個(gè)圖文混排的樣張及樣張中所需的素材，讓學(xué)生模擬著做出樣張的內(nèi)容。

操作技能一般的組摘要：提供一個(gè)內(nèi)容豐富的素材庫，再提供幾個(gè)樣張，讓學(xué)生根據(jù)自己的喜好喜好選擇合適的素材，參考教師提供的樣張，完成自己的作品。

操作技能熟練組摘要：給學(xué)生提供或讓學(xué)生自己確定一個(gè)具體的任務(wù)，如出一份班級(jí)學(xué)習(xí)園地的彩報(bào)，并提出格式上的技術(shù)要求，如要有分欄、藝術(shù)字、插圖、三種及以上的字形、字體等，并讓學(xué)生根據(jù)任務(wù)獨(dú)立收集素材，編輯出版一份屬于自己的報(bào)紙。

在作業(yè)完成的過程中，教師要不斷鼓勵(lì)學(xué)生在把握基礎(chǔ)操作的基礎(chǔ)上盡量完成高一層次的作業(yè)，從而不斷提高信息技術(shù)的應(yīng)用水平。

五、教學(xué)評(píng)價(jià)的分層

對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)的分層也就是按照學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)情況做出客觀的反饋，然后在做出不同的調(diào)整，從而鞏固學(xué)生的知識(shí)水平和能力，讓他們體驗(yàn)到成功的喜悅。

技術(shù)教學(xué)論文范文第2篇

（一）設(shè)計(jì)教案、學(xué)案、課件，錄制教學(xué)視頻

根據(jù)授課進(jìn)度，教材內(nèi)容和學(xué)生情況，提前一周全體備課組組員對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析整合，確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計(jì)教學(xué)流程，分析學(xué)生可能在哪些地方出現(xiàn)問題，哪些地方需要強(qiáng)化，哪些地方學(xué)要重點(diǎn)練習(xí)來設(shè)計(jì)教案、學(xué)案和課件。根據(jù)重點(diǎn)、難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，錄制精講視頻上傳到“優(yōu)教云”服務(wù)平臺(tái)。

（二）學(xué)生自主學(xué)習(xí)

給學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行預(yù)習(xí)，學(xué)生可以預(yù)習(xí)教材，也可以利用優(yōu)教云平臺(tái)學(xué)習(xí)教師做好的教學(xué)視頻或者課件。然后，通過優(yōu)教云智慧平臺(tái)，完成課前預(yù)習(xí)自測，優(yōu)教云平臺(tái)評(píng)分系統(tǒng)立即對(duì)答題情況進(jìn)行評(píng)判反饋。

（三）制定個(gè)別輔導(dǎo)計(jì)劃

教師通過優(yōu)教云平臺(tái)的評(píng)分功能及時(shí)了解學(xué)生的掌握情況，及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)進(jìn)度、難度，制定個(gè)別輔導(dǎo)計(jì)劃，使課堂教學(xué)重點(diǎn)落到實(shí)處，讓每一個(gè)學(xué)生都得到充分的發(fā)展。

二、課中五環(huán)節(jié)

（一）合作探究

在小組合作探究學(xué)習(xí)中，常常需要教師在全班布置探究任務(wù)講清規(guī)則，學(xué)生小組長組織討論，分配任務(wù)，小組集思廣益，代表發(fā)言，造成探究時(shí)間長，學(xué)生個(gè)性不能體現(xiàn)。優(yōu)教云創(chuàng)造了一對(duì)一的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了師生、生生之間的無縫隙連接，使師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，人機(jī)互動(dòng)成為現(xiàn)實(shí)，增加了團(tuán)隊(duì)之間的交互頻率，提高了合作學(xué)習(xí)的質(zhì)效，學(xué)生由被動(dòng)的客體轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的主體，學(xué)習(xí)主動(dòng)性大大提高，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。

（二）釋疑拓展

引導(dǎo)組織學(xué)生讀議討論，把課前自學(xué)中遇到的疑難問題說出來，學(xué)生互相討論解答，答不出來的或答不完整的，再由教師講解補(bǔ)充，師生一起歸納總結(jié)出正確完整的知識(shí)。整個(gè)課堂釋疑過程，多數(shù)由學(xué)生“畫龍”，教師“點(diǎn)睛”。這一教學(xué)步驟的持續(xù)深化，可逐步培養(yǎng)起學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的自學(xué)習(xí)慣和科學(xué)的分析問題、解決問題的思維方法，學(xué)生就為課堂教學(xué)的“演員”，教師則變成課堂教學(xué)中的“導(dǎo)演”，體現(xiàn)出“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)原則。

（三）鞏固提升

教師通過優(yōu)教云平臺(tái)的同步練習(xí)功能下發(fā)作業(yè)、學(xué)生用平板電腦提交作業(yè)，系統(tǒng)自動(dòng)批改選擇題、填空題、判斷題，學(xué)生答案的正誤、交作業(yè)的數(shù)量和質(zhì)量能夠及時(shí)反饋。教師可以根據(jù)反饋對(duì)掌握不熟的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)有效的講解和處理。這種功能對(duì)學(xué)生的作答反饋十分快捷方便，教師可以根據(jù)反饋能夠及時(shí)地調(diào)整自己授課的針對(duì)性，這是優(yōu)教云教學(xué)最為突出的優(yōu)點(diǎn)。學(xué)生提交作業(yè)的方式多種多樣，可以在平板電腦上用輸入法直接輸入，可以將答案寫在紙上，然后拍照片上傳，可以發(fā)錄像或者聲音文件，收發(fā)作業(yè)非常迅速，整節(jié)課效果和節(jié)奏都比較高。

（四）自主糾錯(cuò)

蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過：“上課并不像把預(yù)先量好、剪裁好的衣服板樣擺到布上去，問題的全部在于，我們的工作對(duì)象不是布，而是有血有肉的、有著敏感而嬌弱心靈和精神的兒童。”教師通過云端把學(xué)生的作答下發(fā)到平板，對(duì)于不同的認(rèn)識(shí)，組織學(xué)生討論，甚至辯論。先聽聽學(xué)生的“錯(cuò)理”，讓學(xué)生在敘述過程中意識(shí)到自己的錯(cuò)誤。例如，在平面幾何中，講解與三角形有關(guān)的知識(shí)時(shí)，有些學(xué)生堅(jiān)持認(rèn)為“邊邊角”能證明兩個(gè)三角形全等，而幾個(gè)學(xué)生用幾何畫板作出符合條件的多種三角形，然后幾個(gè)不同色彩的三角形在鼠標(biāo)的控制下，通過旋轉(zhuǎn)、平移、翻折等一系列的模擬過程，形象生動(dòng)地描述圖形全等的內(nèi)涵，找到了錯(cuò)因，也便于學(xué)生觀察理解。

（五）課堂小結(jié)

技術(shù)教學(xué)論文范文第3篇

流媒體技術(shù)屬于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的一種新的發(fā)展形式，這一技術(shù)所涉及的領(lǐng)域是比較廣泛的，比如解碼、傳輸、數(shù)據(jù)采集等，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用流媒體技術(shù)能夠使教學(xué)過程更加靈活，它不再受網(wǎng)絡(luò)寬帶的限制，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠隨時(shí)隨地地進(jìn)行視頻或者音頻的點(diǎn)播，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行答疑解惑以及作業(yè)的批復(fù)也會(huì)更加方便，中職網(wǎng)絡(luò)教學(xué)也應(yīng)該對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行更加積極的應(yīng)用。

二、流媒體技術(shù)概述

流媒體是基于流式傳輸技術(shù)進(jìn)行傳輸?shù)囊环N連續(xù)實(shí)時(shí)媒體數(shù)據(jù)流，主要包含音頻及視頻數(shù)據(jù)流等內(nèi)容，流式傳輸技術(shù)是流媒體得以順利應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。在以往的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，多媒體文件需要先下載然后進(jìn)行播放，這屬于非實(shí)時(shí)的播放，也就是說播放與下載是分開進(jìn)行的，兩者所要求的速率也是不同的，相互之間不存在聯(lián)系；文件傳輸與播放在時(shí)間上也是不相等的，如果網(wǎng)速慢，下載的時(shí)間就會(huì)相應(yīng)的加長，而播放的時(shí)間則取決于文件自身的大小，這種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，需要用戶在文件下載完成之后在進(jìn)行播放，對(duì)音頻或視頻的直播是沒有辦法完成的。而流媒體技術(shù)就與這種傳統(tǒng)的方式存在很大的差別，它可以實(shí)現(xiàn)文件的邊下載邊播放，這樣就大大減少了用戶的等待時(shí)間，使網(wǎng)絡(luò)文件的傳輸效率得到了非常顯著的提升。在中職網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用流媒體技術(shù)能夠使教學(xué)過程更加靈活，在教學(xué)中上傳到網(wǎng)絡(luò)的視頻或者音頻能夠進(jìn)行直播，也可以進(jìn)行點(diǎn)播，這樣使教學(xué)在時(shí)間上更加自由，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)如果遇到?jīng)]有掌握的部分也可以進(jìn)行重復(fù)的觀看或收聽，對(duì)自身需要鞏固的知識(shí)也可以再次進(jìn)行點(diǎn)播，這樣教學(xué)過程就會(huì)更好地滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)單播、組播以及廣播等形式的自由切換，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量的提升。

三、流媒體技術(shù)在中職網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用的必要性

（一）增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的多樣性。在以往的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，教學(xué)方式顯得比較單調(diào)，通常所呈現(xiàn)的模式就是文本資料與部分靜態(tài)圖片的搭配組合，這種教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生來說缺少吸引力，長期單一的學(xué)習(xí)也會(huì)使學(xué)生感到枯燥乏味，其所包含的信息內(nèi)容也不能很好地表達(dá)出來，教學(xué)效果較差。另外，利用多媒體制作的課件存在體積大的特點(diǎn)，這就阻礙了其在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行流暢的傳輸，使教學(xué)價(jià)值得不到有效的發(fā)揮。一部分多媒體課件能夠通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行下載播放，但在實(shí)際的交互上還存在很大的困難，學(xué)生在學(xué)習(xí)中也只能被動(dòng)地獲得其中的知識(shí)內(nèi)容，這對(duì)學(xué)生的積極性、主動(dòng)性的發(fā)展是不利的，也限制了學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)展。在流媒體技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)上，上述問題能夠得到較好的解決。將原有的多媒體資料轉(zhuǎn)變?yōu)榱髅襟w文件，而且利用相關(guān)的采集設(shè)備還能夠?qū)崿F(xiàn)音頻、視頻的現(xiàn)場采集，在存儲(chǔ)到流媒體服務(wù)器上之后，就能夠進(jìn)行隨時(shí)的點(diǎn)播或者廣播了，不會(huì)占用很大的緩存區(qū)就能夠?qū)Χ嗝襟w進(jìn)行播放了。（二）增強(qiáng)師生之間的交互性。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，師生之間進(jìn)行的交互是比較貧乏的，僅有的交互方式也已經(jīng)變得比較落后。經(jīng)過長期的教學(xué)積累，教師手中已經(jīng)掌握了較多優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，而網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟煌〞匙璧K了這些優(yōu)秀資源的傳播與推廣，使這些資源難以發(fā)揮其自身真正的價(jià)值，師生之間也不能很好地進(jìn)行知識(shí)信息的交互。現(xiàn)代學(xué)校教學(xué)中發(fā)展起來的教育網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)比較完善，帶寬也符合信息傳輸?shù)囊?，但是在?shí)際的教學(xué)中，其具備的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢還沒有得到很好的開發(fā)。在流媒體技術(shù)的支持下，相應(yīng)服務(wù)器與播放器之間能夠?qū)崿F(xiàn)雙向的交流，能夠接收數(shù)據(jù)，也能實(shí)時(shí)收到相關(guān)的反饋，這樣在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，師生之間就能夠進(jìn)行第一時(shí)間的交互溝通，在相關(guān)的文件播放過程中，還可以對(duì)其播放的流程進(jìn)行操控，對(duì)已經(jīng)掌握的部分快進(jìn)或者直接跳過，對(duì)理解較為困難的部分則可以選擇后退進(jìn)行重復(fù)播放學(xué)習(xí)。

四、流媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)特點(diǎn)分析

流媒體技術(shù)在中職網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用，主要包含四個(gè)方面的特點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)了教學(xué)信息的實(shí)時(shí)性，通過網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)視、音頻教學(xué)信息的實(shí)時(shí)直播。這樣學(xué)生就能夠及時(shí)地獲取教學(xué)的第一手資料，學(xué)生可以根據(jù)自己的需求在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行教學(xué)資源的點(diǎn)播，滿足學(xué)習(xí)中的各種需要。（2）教學(xué)信息具有了更強(qiáng)的交互性特點(diǎn)。在流媒體技術(shù)的支持下，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中能夠進(jìn)行相關(guān)信息的點(diǎn)播與廣播，對(duì)服務(wù)器上傳輸?shù)囊?、視頻進(jìn)行隨意的進(jìn)退選擇，也能夠暫?；蛘咧貜?fù)，包含的交互性操作更加靈活多樣，通過這些方面的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)師生之間、生生之間以及學(xué)生與媒體之間的多層面互動(dòng)，對(duì)學(xué)習(xí)效率與教學(xué)質(zhì)量的提升是非常有幫助的。（3）增強(qiáng)了教學(xué)資源的多樣性，流媒體技術(shù)的應(yīng)用使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中包含的相關(guān)資源更加多樣，學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候可以利用其具備的直播或者點(diǎn)播的功能，在終端上不受時(shí)間地點(diǎn)限制地獲得自己想要的知識(shí)內(nèi)容，更好地實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的共享。（4）教學(xué)系統(tǒng)會(huì)變得更加開放，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的教學(xué)與學(xué)習(xí)不再受時(shí)空的約束，學(xué)生能夠按照自身的時(shí)間安排去選擇學(xué)習(xí)段，只要能夠連接網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生就能夠打破地點(diǎn)的限制，而且教學(xué)內(nèi)容也能根據(jù)自身的學(xué)習(xí)需要進(jìn)行靈活的選擇，這樣學(xué)習(xí)過程更加自由，學(xué)習(xí)效率也會(huì)更高。

五、流媒體技術(shù)在中職網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用

（一）流媒體系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展是對(duì)構(gòu)建主義理論的體現(xiàn)，也是現(xiàn)代學(xué)習(xí)體系得以構(gòu)筑的支撐，它能夠?qū)崿F(xiàn)教育機(jī)會(huì)的均等。流媒體技術(shù)的應(yīng)用首先需要緩存置換功能的支持，服務(wù)器的緩存所具備的空間是有限的，在空間裝滿的情況下難以進(jìn)行新內(nèi)容的緩存，而通過緩存置換則可以及時(shí)將原有的緩存清除或者移走，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源更合理的應(yīng)用，優(yōu)秀的置換策略能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的節(jié)省，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器效率的提升。在流媒體技術(shù)應(yīng)用中還需要選擇合適的算法，需要在實(shí)際的應(yīng)用中根據(jù)技術(shù)上的要求對(duì)原有的算法進(jìn)行改進(jìn)或者綜合。最后就是前綴緩存技術(shù)的應(yīng)用，一般的多媒體文件所占的內(nèi)存都比較大，而磁盤所具備的容量又是有限的，將一些不必要的文件保存下來實(shí)際上是一種資源的浪費(fèi)，分段緩存能夠解決這一問題，對(duì)媒體文件進(jìn)行切割，對(duì)其中的部分片段進(jìn)行緩存，就能夠留出很多的磁盤空間了，對(duì)文件分割后前面的連續(xù)片段進(jìn)行緩存就是所謂的前綴緩存，在實(shí)際的資源播放中能夠顯著地減少啟動(dòng)過程中的延時(shí)。（二）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的同步性。通過流媒體技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)的實(shí)時(shí)性，它屬于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中的一個(gè)重要組成部分，主要是借助現(xiàn)代化通信技術(shù)對(duì)現(xiàn)場的授課進(jìn)行實(shí)時(shí)的上傳，讓學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)正在進(jìn)行的教學(xué)進(jìn)行收聽或者觀看，就像身臨現(xiàn)場一樣，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的共享，獲得的教學(xué)效果也是非常不錯(cuò)的。而在一些熱門的課程教學(xué)中，這一方法能夠帶來更大的便利，熱門課程往往師資比較緊缺，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)授課就能夠解決這一問題，學(xué)生通過流媒體技術(shù)就能夠接收到優(yōu)秀師資傳授的專業(yè)課程了。另外，在這一授課體系中主要包含有雙向交互及單向廣播這兩種形式的系統(tǒng)，雙向交互顧名思義就是教師能夠在教學(xué)中、能夠在現(xiàn)場與學(xué)生進(jìn)行直接的交流，聽到、看到學(xué)生的聲音及表情、動(dòng)作，這種模式獲得的效果會(huì)更好，而單向的廣播則具有比較廣的涉及范圍，但是交互性不足，所以在教學(xué)效果上比雙向系統(tǒng)要差。（三）形成交互的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境。在流媒體技術(shù)中應(yīng)用其具備的音、視頻交互功能，處于不同位置的師生能夠利用攝像頭與麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)直接的探討與溝通，進(jìn)而完成協(xié)作學(xué)習(xí)。流媒體技術(shù)所具備的這種文件信息的交互性，為師生創(chuàng)造了一種交互協(xié)作學(xué)習(xí)的可能，學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中選擇一個(gè)問題進(jìn)行集體探討，還能夠就自身的學(xué)習(xí)體會(huì)進(jìn)行互相交流，在學(xué)習(xí)中遇到不懂的地方也可以及時(shí)地進(jìn)行求助，學(xué)生之間實(shí)現(xiàn)了對(duì)知識(shí)的探求與分享，達(dá)到了互相學(xué)習(xí)的效果，每一位學(xué)生也都成為知識(shí)的生產(chǎn)者及傳播者，更是知識(shí)的享受者，在整個(gè)協(xié)作交流的過程中，學(xué)生的知識(shí)能夠得到更好的重構(gòu)，在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上生成新的知識(shí)，達(dá)到不斷學(xué)習(xí)的目的，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升。

六、結(jié)束語

流媒體技術(shù)在中職網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用能夠使教學(xué)內(nèi)容及形式更加豐富多彩，為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)注入新的活力?，F(xiàn)代人的工作生活已經(jīng)與網(wǎng)絡(luò)緊密地聯(lián)系在了一起，因此，在中職教育的發(fā)展中也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要性，將流媒體技術(shù)應(yīng)用其中，使教學(xué)過程更加多樣化，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升，使廣大學(xué)生在學(xué)習(xí)中能更快、更好地獲得更加先進(jìn)的知識(shí)，成為優(yōu)秀的新型社會(huì)人才。

參考文獻(xiàn)：

［1］李春源.淺談流媒體技術(shù)在中職網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.湖北成人教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（3）：114-115.

［2］馬健.流媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國西部科技，2011（21）：40-41.

［3］何昭青.流媒體技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用與探討［J］.長沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（2）：104-106.

［4］李楊.流媒體技術(shù)的研究及在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用［D］.河北科技大學(xué)，2010.

技術(shù)教學(xué)論文范文第4篇

教育信息化是國家信息化的重要組成部分，教師的信息素養(yǎng)和技術(shù)應(yīng)用能力關(guān)系到國家基礎(chǔ)教育的成敗，關(guān)系適應(yīng)信息社會(huì)人才的培養(yǎng)，關(guān)系到我國在未來國際競爭中的成敗，關(guān)系到整個(gè)中華民族的興衰。教育信息化離不開教師的教育信息化，教師的信息化是社會(huì)的需要、教育的需求，也是教師專業(yè)發(fā)展、教師信息素養(yǎng)的需求。教師應(yīng)從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者、教學(xué)過程的主體這種觀念中轉(zhuǎn)變，教學(xué)既要傳授知識(shí)，又要發(fā)展能力（如：學(xué)習(xí)能力、信息能力），同時(shí)還要培養(yǎng)品德。要把學(xué)生當(dāng)作教學(xué)的對(duì)象、學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體，在教育教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)學(xué)生是客體和主體的統(tǒng)一。教師的專業(yè)化發(fā)展是多階段的連續(xù)過程，從技術(shù)層面講，教師的信息化過程是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和多媒體化的過程；從教育層面上看，教師的信息化是開放性、共享性、交互性與協(xié)作性的過程。教師的信息素養(yǎng)就是指教師基于信息化的教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上，根據(jù)社會(huì)信息環(huán)境的發(fā)展，對(duì)合適信息進(jìn)行檢索、分析、加工處理、獲取以及利用以解決教育和工作、生活等方面實(shí)際問題的能力。這就要求教師要具備信息化教學(xué)中資源的使用和開發(fā)能力，掌握信息技術(shù)與課程進(jìn)行融合的能力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者在信息化環(huán)境下學(xué)習(xí)的觀念、意識(shí)和能力，更有效地激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)力，掌握最佳的學(xué)習(xí)方法。

二、依托信息能力建設(shè)項(xiàng)目，提高課堂整合能力

近年來，教師參加的“英特爾未來教育”、微軟“攜手助學(xué)”培訓(xùn)項(xiàng)目、2014年吉林省信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程，從各個(gè)層面對(duì)教師的信息化發(fā)展提供了強(qiáng)有力的平臺(tái)保障。教師通過學(xué)習(xí)，不僅提高了個(gè)人的信息素養(yǎng)，而且學(xué)會(huì)了基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)合理組建學(xué)習(xí)小組、學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境中有效溝通與合作的指導(dǎo)策略與方法，提高了技術(shù)解決學(xué)習(xí)小組組織與管理常見問題的能力，全面支持學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)等資源，這些都為以后的學(xué)科整合打下堅(jiān)實(shí)理論與技術(shù)基礎(chǔ)。在信息技術(shù)與學(xué)科的整合中，信息技術(shù)只是信息化教學(xué)的一個(gè)表面特征，在更深層面上，它涉及現(xiàn)念的指導(dǎo)和現(xiàn)代教學(xué)方法的應(yīng)用。在信息化教學(xué)中，教師通過幫助學(xué)生獲得、解釋、組織和轉(zhuǎn)換大量的信息來促進(jìn)學(xué)習(xí)，以解決實(shí)際中的問題或教師精心設(shè)計(jì)的問題，從而使信息化教學(xué)表現(xiàn)出從“以教為中心”向“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變。教學(xué)中是否使用信息技術(shù)、使用什么樣的信息技術(shù)、如何使用信息技術(shù)都應(yīng)以服務(wù)于課程、教學(xué)和學(xué)生全面發(fā)展的需要為前提，必須符合學(xué)生的發(fā)展這個(gè)終極目標(biāo)。

三、發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

現(xiàn)代信息技術(shù)不僅具有模擬性，更能生動(dòng)真實(shí)地展示原來無法直接展示的東西，會(huì)使課堂圖文并茂，使學(xué)生對(duì)某件事情感興趣時(shí)，他們就會(huì)全身心地投入。一個(gè)優(yōu)秀的課件設(shè)計(jì)，不僅是一種藝術(shù)美，而且有極強(qiáng)的吸引力和感染力，使學(xué)生迅速進(jìn)入角色，情緒高漲地學(xué)習(xí)，主動(dòng)地參與教學(xué)活動(dòng)。如：小學(xué)《品德與社會(huì)》學(xué)科《伸出愛的手》一課，通過視頻展示“千手觀音”劇組成員黃陽光、張海迪的生活和奮斗歷程，不僅開闊了學(xué)生的視野，豐富了知識(shí)，也使學(xué)生學(xué)會(huì)在以后的生活中如何尊重、理解、幫助殘疾人，學(xué)生關(guān)注社會(huì)，心中有他人，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，符合學(xué)科整合的目的。

技術(shù)教學(xué)論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：納米科學(xué)納米技術(shù)納米管納米線納米團(tuán)簇半導(dǎo)體

NanoscienceandNanotechnology–theSecondRevolution

Abstract:Thefirstrevolutionofnanosciencetookplaceinthepast10years.Inthisperiod,researchersinChina,HongKongandworldwidehavedemonstratedtheabilitytofabricatelargequantitiesofnanotubes,nanowiresandnanoclustersofdifferentmaterials,usingeitherthe“build-up”or“build-down”approach.Theseeffortshaveshownthatifnanostructurescanbefabricatedinexpensively,therearemanyrewardstobereaped.Structuressmallerthan20nmexhibitnon-classicalpropertiesandtheyofferthebasisforentirelydifferentthinkinginmakingdevicesandhowdevicesfunction.Theabilitytofabricatestructureswithdimensionlessthan70nmallowthecontinuationofminiaturizationofdevicesinthesemiconductorindustry.Thesecondnanoscienceandnantechnologyrevolutionwilllikelytakeplaceinthenext10years.Inthisnewperiod,scientistsandengineerswillneedtoshowthatthepotentialandpromiseofnanostructurescanberealized.Therealizationisthefabricationofpracticaldeviceswithgoodcontrolinsize,composition,orderandpuritysothatsuchdeviceswilldeliverthepromisedfunctions.Weshalldiscusssomedifficultiesandchallengesfacedinthisnewperiod.Anumberofalternativeapproacheswillbediscussed.Weshallalsodiscusssomeoftherewardsifthesedifficultiescanbeovercome.

Keywords:Nanoscience,Nanotechnology,Nanotubes,Nanowires,Nanoclusters,“build-up”,“build-down”,Semiconductor

I.引言

納米科學(xué)和技術(shù)所涉及的是具有尺寸在1-100納米范圍的結(jié)構(gòu)的制備和表征。在這個(gè)領(lǐng)域的研究舉世矚目。例如，美國政府2001財(cái)政年度在納米尺度科學(xué)上的投入要比2000財(cái)政年增長83%，達(dá)到5億美金。有兩個(gè)主要的理由導(dǎo)致人們對(duì)納米尺度結(jié)構(gòu)和器件的興趣的增加。第一個(gè)理由是，納米結(jié)構(gòu)（尺度小于20納米）足夠小以至于量子力學(xué)效應(yīng)占主導(dǎo)地位，這導(dǎo)致非經(jīng)典的行為，譬如，量子限制效應(yīng)和分立化的能態(tài)、庫侖阻塞以及單電子邃穿等。這些現(xiàn)象除引起人們對(duì)基礎(chǔ)物理的興趣外，亦給我們帶來全新的器件制備和功能實(shí)現(xiàn)的想法和觀念，例如，單電子輸運(yùn)器件和量子點(diǎn)激光器等。第二個(gè)理由是，在半導(dǎo)體工業(yè)有器件持續(xù)微型化的趨勢。根據(jù)“國際半導(dǎo)體技術(shù)路向（2001）“雜志，2005年前動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM）和微處理器（MPU）的特征尺寸預(yù)期降到80納米，而MPU中器件的柵長更是預(yù)期降到45納米。然而，到2003年在MPU制造中一些不知其解的問題預(yù)期就會(huì)出現(xiàn)。到2005年類似的問題將預(yù)期出現(xiàn)在DRAM的制造過程中。半導(dǎo)體器件特征尺寸的深度縮小不僅要求新型光刻技術(shù)保證能使尺度刻的更小，而且要求全新的器件設(shè)計(jì)和制造方案，因?yàn)楫?dāng)MOS器件的尺寸縮小到一定程度時(shí)基礎(chǔ)物理極限就會(huì)達(dá)到。隨著傳統(tǒng)器件尺寸的進(jìn)一步縮小，量子效應(yīng)比如載流子邃穿會(huì)造成器件漏電流的增加，這是我們不想要的但卻是不可避免的。因此，解決方案將會(huì)是制造基于量子效應(yīng)操作機(jī)制的新型器件，以便小物理尺寸對(duì)器件功能是有益且必要的而不是有害的。如果我們能夠制造納米尺度的器件，我們肯定會(huì)獲益良多。譬如，在電子學(xué)上，單電子輸運(yùn)器件如單電子晶體管、旋轉(zhuǎn)柵門管以及電子泵給我們帶來諸多的微尺度好處，他們僅僅通過數(shù)個(gè)而非以往的成千上萬的電子來運(yùn)作，這導(dǎo)致超低的能量消耗，在功率耗散上也顯著減弱，以及帶來快得多的開關(guān)速度。在光電子學(xué)上，量子點(diǎn)激光器展現(xiàn)出低閾值電流密度、弱閾值電流溫度依賴以及大的微分增益等優(yōu)點(diǎn)，其中大微分增益可以產(chǎn)生大的調(diào)制帶寬。在傳感器件應(yīng)用上，納米傳感器和納米探測器能夠測量極其微量的化學(xué)和生物分子，而且開啟了細(xì)胞內(nèi)探測的可能性，這將導(dǎo)致生物醫(yī)學(xué)上迷你型的侵入診斷技術(shù)出現(xiàn)。納米尺度量子點(diǎn)的其他器件應(yīng)用，比如，鐵磁量子點(diǎn)磁記憶器件、量子點(diǎn)自旋過濾器及自旋記憶器等，也已經(jīng)被提出，可以肯定這些應(yīng)用會(huì)給我們帶來許多潛在的好處。總而言之，無論是從基礎(chǔ)研究（探索基于非經(jīng)典效應(yīng)的新物理現(xiàn)象）的觀念出發(fā)，還是從應(yīng)用（受因結(jié)構(gòu)減少空間維度而帶來的優(yōu)點(diǎn)以及因應(yīng)半導(dǎo)體器件特征尺寸持續(xù)減小而需要這兩個(gè)方面的因素驅(qū)使）的角度來看，納米結(jié)構(gòu)都是令人極其感興趣的。

II.納米結(jié)構(gòu)的制備———首次浪潮

有兩種制備納米結(jié)構(gòu)的基本方法：build-up和build-down。所謂build-up方法就是將已預(yù)制好的納米部件（納米團(tuán)簇、納米線以及納米管）組裝起來；而build-down方法就是將納米結(jié)構(gòu)直接地淀積在襯底上。前一種方法包含有三個(gè)基本步驟：1）納米部件的制備；2）納米部件的整理和篩選；3）納米部件組裝成器件（這可以包括不同的步驟如固定在襯底及電接觸的淀積等等）。“build-up“的優(yōu)點(diǎn)是個(gè)體納米部件的制備成本低以及工藝簡單快捷。有多種方法如氣相合成以及膠體化學(xué)合成可以用來制備納米元件。目前，在國內(nèi)、在香港以及在世界上許多的實(shí)驗(yàn)室里這些方法正在被用來合成不同材料的納米線、納米管以及納米團(tuán)簇。這些努力已經(jīng)證明了這些方法的有效性。這些合成方法的主要缺點(diǎn)是材料純潔度較差、材料成份難以控制以及相當(dāng)大的尺寸和形狀的分布。此外，這些納米結(jié)構(gòu)的合成后工藝再加工相當(dāng)困難。特別是，如何整理和篩選有著窄尺寸分布的納米元件是一個(gè)至關(guān)重要的問題，這一問題迄今仍未有解決。盡管存在如上的困難和問題，“build-up“依然是一種能合成大量納米團(tuán)簇以及納米線、納米管的有效且簡單的方法?？墒沁@些合成的納米結(jié)構(gòu)直到目前為止仍然難以有什么實(shí)際應(yīng)用，這是因?yàn)樗鼈內(nèi)狈?shí)用所苛求的尺寸、組份以及材料純度方面的要求。而且，因?yàn)橥瑯拥脑蛴眠@種方法合成的納米結(jié)構(gòu)的功能性質(zhì)相當(dāng)差。不過上述方法似乎適宜用來制造傳感器件以及生物和化學(xué)探測器，原因是垂直于襯底生長的納米結(jié)構(gòu)適合此類的應(yīng)用要求。

“Build-down”方法提供了杰出的材料純度控制，而且它的制造機(jī)理與現(xiàn)代工業(yè)裝置相匹配，換句話說，它是利用廣泛已知的各種外延技術(shù)如分子束外延(MBE)、化學(xué)氣相淀積（MOVCD）等來進(jìn)行器件制造的傳統(tǒng)方法?！癇uild-down”方法的缺點(diǎn)是較高的成本。在“build-down”方法中有幾條不同的技術(shù)路徑來制造納米結(jié)構(gòu)。最簡單的一種，也是最早使用的一種是直接在襯底上刻蝕結(jié)構(gòu)來得到量子點(diǎn)或者量子線。另外一種是包括用離子注入來形成納米結(jié)構(gòu)。這兩種技術(shù)都要求使用開有小尺寸窗口的光刻版。第三種技術(shù)是通過自組裝機(jī)制來制造量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)。自組裝方法是在晶格失配的材料中自然生長納米尺度的島。在Stranski-Krastanov生長模式中，當(dāng)材料生長到一定厚度后，二維的逐層生長將轉(zhuǎn)換成三維的島狀生長，這時(shí)量子點(diǎn)就會(huì)生成。業(yè)已證明基于自組裝量子點(diǎn)的激光器件具有比量子阱激光器更好的性能。量子點(diǎn)器件的飽和材料增益要比相應(yīng)的量子阱器件大50倍，微分增益也要高3個(gè)量級(jí)。閾值電流密度低于100A/cm2、室溫輸出功率在瓦特量級(jí)（典型的量子阱基激光器的輸出功率是5-50mW）的連續(xù)波量子點(diǎn)激光器也已經(jīng)報(bào)道。無論是何種材料系統(tǒng)，量子點(diǎn)激光器件都預(yù)期具有低閾值電流密度，這預(yù)示目前還要求在大閾值電流條件下才能激射的寬帶系材料如III組氮化物基激光器還有很大的顯著改善其性能的空間。目前這類器件的性能已經(jīng)接近或達(dá)到商業(yè)化器件所要求的指標(biāo)，預(yù)期量子點(diǎn)基的此類材料激光器將很快在市場上出現(xiàn)。量子點(diǎn)基光電子器件的進(jìn)一步改善主要取決于量子點(diǎn)幾何結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。雖然在生長條件上如襯底溫度、生長元素的分氣壓等的變化能夠在一定程度上控制點(diǎn)的尺寸和密度，自組裝量子點(diǎn)還是典型底表現(xiàn)出在大小、密度及位置上的隨機(jī)變化，其中僅僅是密度可以粗糙地控制。自組裝量子點(diǎn)在尺寸上的漲落導(dǎo)致它們的光發(fā)射的非均勻展寬，因此減弱了使用零維體系制作器件所期望的優(yōu)點(diǎn)。由于量子點(diǎn)尺寸的統(tǒng)計(jì)漲落和位置的隨機(jī)變化，一層含有自組裝量子點(diǎn)材料的光致發(fā)光譜典型地很寬。在豎直疊立的多層量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中這種譜展寬效應(yīng)可以被減弱。如果隔離層足夠薄，豎直疊立的多層量子點(diǎn)可典型地展現(xiàn)出豎直對(duì)準(zhǔn)排列，這可以有效地改善量子點(diǎn)的均勻性。然而，當(dāng)隔離層薄的時(shí)候，在一列量子點(diǎn)中存在載流子的耦合，這將失去因使用零維系統(tǒng)而帶來的優(yōu)點(diǎn)。怎樣優(yōu)化量子點(diǎn)的尺寸和隔離層的厚度以便既能獲得好均勻性的量子點(diǎn)又同時(shí)保持載流子能夠限制在量子點(diǎn)的個(gè)體中對(duì)于獲得器件的良好性能是至關(guān)重要的。

很清楚納米科學(xué)的首次浪潮發(fā)生在過去的十年中。在這段時(shí)期，研究者已經(jīng)證明了納米結(jié)構(gòu)的許多嶄新的性質(zhì)。學(xué)者們更進(jìn)一步征明可以用“build-down”或者“build-up”方法來進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)制造。這些成果向我們展示，如果納米結(jié)構(gòu)能夠大量且廉價(jià)地被制造出來，我們必將收獲更多的成果。

在未來的十年中，納米科學(xué)和技術(shù)的第二次浪潮很可能發(fā)生。在這個(gè)新的時(shí)期，科學(xué)家和工程師需要征明納米結(jié)構(gòu)的潛能以及期望功能能夠得到兌現(xiàn)。只有獲得在尺寸、成份、位序以及材料純度上良好可控能力并成功地制造出實(shí)用器件才能實(shí)現(xiàn)人們對(duì)納米器件所期望的功能。因此，納米科學(xué)的下次浪潮的關(guān)鍵點(diǎn)是納米結(jié)構(gòu)的人為可控性。

III.納米結(jié)構(gòu)尺寸、成份、位序以及密度的控制——第二次浪潮

為了充分發(fā)揮量子點(diǎn)的優(yōu)勢之處，我們必須能夠控制量子點(diǎn)的位置、大小、成份已及密度。其中一個(gè)可行的方法是將量子點(diǎn)生長在已經(jīng)預(yù)刻有圖形的襯底上。由于量子點(diǎn)的橫向尺寸要處在10-20納米范圍（或者更小才能避免高激發(fā)態(tài)子能級(jí)效應(yīng)，如對(duì)于GaN材料量子點(diǎn)的橫向尺寸要小于8納米）才能實(shí)現(xiàn)室溫工作的光電子器件，在襯底上刻蝕如此小的圖形是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。對(duì)于單電子晶體管來說，如果它們能在室溫下工作，則要求量子點(diǎn)的直徑要小至1-5納米的范圍。這些微小尺度要求已超過了傳統(tǒng)光刻所能達(dá)到的精度極限。有幾項(xiàng)技術(shù)可望用于如此的襯底圖形制作。

—電子束光刻通?？梢杂脕碇谱魈卣鞒叨刃≈?0納米的圖形。如果特殊薄膜能夠用作襯底來最小化電子散射問題，那特征尺寸小至2納米的圖形可以制作出來。在電子束光刻中的電子散射因?yàn)樗^近鄰干擾效應(yīng)（proximityeffect）而嚴(yán)重影響了光刻的極限精度，這個(gè)效應(yīng)造成制備空間上緊鄰的納米結(jié)構(gòu)的困難。這項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)是相當(dāng)費(fèi)時(shí)。例如，刻寫一張4英寸的硅片需要時(shí)間1小時(shí)，這不適宜于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。電子束投影系統(tǒng)如SCALPEL（scatteringwithangularlimitationprojectionelectronlithography）正在發(fā)展之中以便使這項(xiàng)技術(shù)較適于用于規(guī)模生產(chǎn)。目前，耗時(shí)和近鄰干擾效應(yīng)這兩個(gè)問題還沒有得到解決。

—聚焦離子束光刻是一種機(jī)制上類似于電子束光刻的技術(shù)。但不同于電子束光刻的是這種技術(shù)并不受在光刻膠中的離子散射以及從襯底來的離子背散射影響。它能刻出特征尺寸細(xì)到6納米的圖形，但它也是一種耗時(shí)的技術(shù)，而且高能離子束可能造成襯底損傷。

—掃描微探針術(shù)可以用來劃刻或者氧化襯底表面，甚至可以用來操縱單個(gè)原子和分子。最常用的方法是基于材料在探針作用下引入的高度局域化增強(qiáng)的氧化機(jī)制的。此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)用來刻劃金屬（Ti和Cr）、半導(dǎo)體（Si和GaAs）以及絕緣材料（Si3N4和silohexanes），還用在LB膜和自聚集分子單膜上。此種方法具有可逆和簡單易行等優(yōu)點(diǎn)。引入的氧化圖形依賴于實(shí)驗(yàn)條件如掃描速度、樣片偏壓以及環(huán)境濕度等?？臻g分辨率受限于針尖尺寸和形狀（雖然氧化區(qū)域典型地小于針尖尺寸）。這項(xiàng)技術(shù)已用于制造有序的量子點(diǎn)陣列和單電子晶體管。這項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)是處理速度慢（典型的刻寫速度為1mm/s量級(jí)）。然而，最近在原子力顯微術(shù)上的技術(shù)進(jìn)展—使用懸臂樑陣列已將掃描速度提高到4mm/s。此項(xiàng)技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)是它的杰出的分辨率和能產(chǎn)生任意幾何形狀的圖形能力。但是，是否在刻寫速度上的改善能使它適用于除制造光刻版和原型器件之外的其他目的還有待于觀察。直到目前為止，它是一項(xiàng)能操控單個(gè)原子和分子的唯一技術(shù)。

—多孔膜作為淀積掩版的技術(shù)。多孔膜能用多種光刻術(shù)再加腐蝕來制備，它也可以用簡單的陽極氧化方法來制備。鋁膜在酸性腐蝕液中陽極氧化就可以在鋁膜上產(chǎn)生六角密堆的空洞，空洞的尺寸可以控制在5-200nm范圍。制備多孔膜的其他方法是從納米溝道玻璃膜復(fù)制。用這項(xiàng)技術(shù)已制造出含有細(xì)至40nm的空洞的鎢、鉬、鉑以及金膜。

—倍塞（diblock）共聚物圖形制作術(shù)是一種基于不同聚合物的混合物能夠產(chǎn)生可控及可重復(fù)的相分離機(jī)制的技術(shù)。目前，經(jīng)過反應(yīng)離子刻蝕后，在旋轉(zhuǎn)涂敷的倍塞共聚物層中產(chǎn)生的圖形已被成功地轉(zhuǎn)移到Si3N4膜上，圖形中空洞直徑20nm，空洞之間間距40nm。在聚苯乙烯基體中的自組織形成的聚異戊二烯（polyisoprene）或聚丁二烯（polybutadiene）球（或者柱體）可以被臭氧去掉或者通過鋨染色而保留下來。在第一種情況，空洞能夠在氮化硅上產(chǎn)生；在第二種情況，島狀結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生。目前利用倍塞共聚物光刻技術(shù)已制造出GaAs納米結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的側(cè)向特征尺寸約為23nm,密度高達(dá)1011/cm2。

—與倍塞共聚物圖形制作術(shù)緊密相關(guān)的一項(xiàng)技術(shù)是納米球珠光刻術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的基本思路是將在旋轉(zhuǎn)涂敷的球珠膜中形成的圖形轉(zhuǎn)移到襯底上。各種尺寸的聚合物球珠是商業(yè)化的產(chǎn)品。然而，要制作出含有良好有序的小尺寸球珠薄膜也是比較困難的。用球珠單層膜已能制備出特征尺寸約為球珠直徑1/5的三角形圖形。雙層膜納米球珠掩膜版也已被制作出。能夠在金屬、半導(dǎo)體以及絕緣體襯底上使用納米球珠光刻術(shù)的能力已得到確認(rèn)。納米球珠光刻術(shù)（納米球珠膜的旋轉(zhuǎn)涂敷結(jié)合反應(yīng)離子刻蝕）已被用來在一些半導(dǎo)體表面上制造空洞和柱狀體納米結(jié)構(gòu)。

—將圖形從母體版轉(zhuǎn)移到襯底上的其他光刻技術(shù)。幾種所謂“軟光刻“方法，比如復(fù)制鑄模法、微接觸印刷法、溶劑輔助鑄模法以及用硬模版浮雕法等已被探索開發(fā)。其中微接觸印刷法已被證明只能用來刻制特征尺寸大于100nm的圖形。復(fù)制鑄模法的可能優(yōu)點(diǎn)是ellastometric聚合物可被用來制作成一個(gè)戳子，以便可用同一個(gè)戳子通過對(duì)戳子的機(jī)械加壓能夠制作不同側(cè)向尺寸的圖形。在溶劑輔助鑄模法和用硬模版浮雕法（或通常稱之為納米壓印術(shù)）之間的主要差異是，前者中溶劑被用于軟化聚合物，而后者中軟化聚合物依靠的是溫度變化。溶劑輔助鑄模法的可能優(yōu)點(diǎn)是不需要加熱。納米壓印術(shù)已被證明可用來制作具有容量達(dá)400Gb/in2的納米激光光盤，在6英寸硅片上刻制亞100nm分辨的圖形，刻制10nmX40nm面積的長方形，以及在4英寸硅片上進(jìn)行圖形刻制。除傳統(tǒng)的平面納米壓印光刻法之外，滾軸型納米壓印光刻法也已被提出。在此類技術(shù)中溫度被發(fā)現(xiàn)是一個(gè)關(guān)鍵因素。此外，應(yīng)該選用具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚合物。為了取得高產(chǎn)，下列因素要解決：

1）大的戳子尺寸

2）高圖形密度戳子

3）低穿刺（lowsticking）

4）壓印溫度和壓力的優(yōu)化

5）長戳子壽命。

具有低穿刺率的大尺寸戳子已經(jīng)被制作出來。已有少量研究工作在試圖優(yōu)化壓印溫度和壓力，但顯然需要進(jìn)行更多的研究工作才能得到溫度和壓力的優(yōu)化參數(shù)。高圖形密度戳子的制作依然在發(fā)展之中。還沒有足夠量的工作來研究戳子的壽命問題。曾有研究報(bào)告報(bào)道，覆蓋有超薄的特氟隆類薄膜的模板可以用來進(jìn)行50次的浮刻而不需要中間清洗。報(bào)告指出最大的性能退化來自于嵌在戳子和聚合物之間的灰塵顆粒。如果戳子是從ellastometric母版制作出來的，抗穿刺層可能需要使用，而且進(jìn)行大約5次壓印后需要更換。值得關(guān)心的其他可能問題包括鑲嵌的灰塵顆引起的戳子損傷或聚合物中圖形損傷，以及連續(xù)壓印之間戳子的清洗需要等。盡管進(jìn)一步的優(yōu)化和改良是必需的，但此項(xiàng)技術(shù)似乎有希望獲得高生產(chǎn)率。壓印過程包括對(duì)準(zhǔn)、加熱及冷卻循環(huán)等，整個(gè)過程所需時(shí)間大約20分鐘。使用具有較低玻璃化轉(zhuǎn)換溫度的聚合物可以縮短加熱和冷卻循環(huán)所需時(shí)間，因此可以縮短整個(gè)壓印過程時(shí)間。

IV．納米制造所面對(duì)的困難和挑戰(zhàn)

上述每一種用于在襯底上圖形刻制的技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。目前，似乎沒有哪個(gè)單一種技術(shù)可以用來高產(chǎn)量地刻制納米尺度且任意形狀的圖形。我們可以將圖形刻制的全過程分成下列步驟：

1．在一塊模版上刻寫圖形

2．在過渡性或者功能性材料上復(fù)制模版上的圖形

3．轉(zhuǎn)移在過渡性或者功能性材料上復(fù)制的圖形。

很顯然第二步是最具挑戰(zhàn)性的一步。先前描述的各項(xiàng)技術(shù)，例如電子束光刻或者掃描微探針光刻技術(shù)，已經(jīng)能夠刻寫非常細(xì)小的圖形。然而，這些技術(shù)都因相當(dāng)費(fèi)時(shí)而不適于規(guī)模生產(chǎn)。納米壓印術(shù)則因可作多片并行處理而可能解決規(guī)模生產(chǎn)問題。此項(xiàng)技術(shù)似乎很有希望，但是在它能被廣泛應(yīng)用之前現(xiàn)存的嚴(yán)重的材料問題必須加以解決。納米球珠和倍塞共聚物光刻術(shù)則提供了將第一步和第二步整合的解決方案。在這些技術(shù)中，圖形由球珠的尺寸或者倍塞共聚物的成分來確定。然而，用這兩種光刻術(shù)刻寫的納米結(jié)構(gòu)的形狀非常有限。當(dāng)這些技術(shù)被人們看好有很大的希望用來刻寫圖形以便生長出有序的納米量子點(diǎn)陣列時(shí)，它們卻完全不適于用來刻制任意形狀和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的圖形。為了能夠制造出高質(zhì)量的納米器件，不但必須能夠可靠地將圖形轉(zhuǎn)移到功能材料上，還必須保證在刻蝕過程中引入最小的損傷。濕法腐蝕技術(shù)典型地不產(chǎn)生或者產(chǎn)生最小的損傷，可是濕法腐蝕并不十分適于制備需要陡峭側(cè)墻的結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)樵谘谀０嫦乱欢ǔ潭鹊你@蝕是不可避免的，而這個(gè)鉆蝕決定性地影響微小結(jié)構(gòu)的刻制。另一方面，用干法刻蝕技術(shù)，譬如，反應(yīng)離子刻蝕(RIE)或者電子回旋共振（ECR）刻蝕，在優(yōu)化條件下可以獲得陡峭的側(cè)墻。直到今天大多數(shù)刻蝕研究都集中于刻蝕速度以及刻蝕出垂直墻的能力，而關(guān)于刻蝕引入損傷的研究嚴(yán)重不足。已有研究表明，能在表面下100nm深處探測到刻蝕引入的損傷。當(dāng)器件中的個(gè)別有源區(qū)尺寸小于100nm時(shí)，如此大的損傷是不能接受的。還有就是因?yàn)樗械募{米結(jié)構(gòu)都有大的表面-體積比，必須盡可能地減少在納米結(jié)構(gòu)表面或者靠近的任何缺陷。

隨著器件持續(xù)微型化的趨勢的發(fā)展，普通光刻技術(shù)的精度將很快達(dá)到它的由光的衍射定律以及材料物理性質(zhì)所確定的基本物理極限。通過采用深紫外光和相移版，以及修正光學(xué)近鄰干擾效應(yīng)等措施，特征尺寸小至80nm的圖形已能用普通光刻技術(shù)制備出。然而不大可能用普通光刻技術(shù)再進(jìn)一步顯著縮小尺寸。采用X光和EUV的光刻技術(shù)仍在研發(fā)之中，可是發(fā)展這些技術(shù)遇到在光刻膠以及模版制備上的諸多困難。目前來看，雖然也有一些具挑戰(zhàn)性的問題需要解決，特別是需要克服電子束散射以及相關(guān)聯(lián)的近鄰干擾效應(yīng)問題，但投影式電子束光刻似乎是有希望的一種技術(shù)。掃描微探針技術(shù)提供了能分辨單個(gè)原子或分子的無可匹敵的精度，可是此項(xiàng)技術(shù)卻有固有的慢速度，目前還不清楚通過給它加裝陣列懸臂樑能否使它達(dá)到可以接受的刻寫速度。利用轉(zhuǎn)移在自組裝薄膜中形成的圖形的技術(shù)，例如倍塞共聚物以及納米球珠刻寫技術(shù)則提供了實(shí)現(xiàn)成本不是那么昂貴的大面積圖形刻寫的一種可能途徑。然而，在這種方式下形成的圖形僅局限于點(diǎn)狀或者柱狀圖形。對(duì)于制造相對(duì)簡單的器件而言，此類技術(shù)是足夠用的，但并不能解決微電子工業(yè)所面對(duì)的問題。需要將圖形從一張模版復(fù)制到聚合物膜上的各種所謂“軟光刻“方法提供了一種并行刻寫的技術(shù)途徑。模版可以用其他慢寫技術(shù)來刻制，然后在模版上的圖形可以通過要么熱輔助要么溶液輔助的壓印法來復(fù)制。同一塊模版可以用來刻寫多塊襯底，而且不像那些依賴化學(xué)自組裝圖形形成機(jī)制的方法，它可以用來刻制任意形狀的圖形。然而，要想獲得高生產(chǎn)率，某些技術(shù)問題如穿刺及因灰塵導(dǎo)致的損傷等問題需要加以解決。對(duì)一個(gè)理想的納米刻寫技術(shù)而言，它的運(yùn)行和維修成本應(yīng)該低，它應(yīng)具備可靠地制備尺寸小但密度高的納米結(jié)構(gòu)的能力，還應(yīng)有在非平面上刻制圖形的能力以及制備三維結(jié)構(gòu)的功能。此外，它也應(yīng)能夠做高速并行操作，而且引入的缺陷密度要低。然而時(shí)至今日，仍然沒有任何一項(xiàng)能制作亞100nm圖形的單項(xiàng)技術(shù)能同時(shí)滿足上述所有條件?，F(xiàn)在還難說是否上述技術(shù)中的一種或者它們的某種組合會(huì)取代傳統(tǒng)的光刻技術(shù)。究竟是現(xiàn)有刻寫技術(shù)的組合還是一種全新的技術(shù)會(huì)成為最終的納米刻寫技術(shù)還有待于觀察。

另一項(xiàng)挑戰(zhàn)是，為了更新我們關(guān)于納米結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和知識(shí)，有必要改善現(xiàn)有的表征技術(shù)或者發(fā)展一種新技術(shù)能夠用來表征單個(gè)納米尺度物體。由于自組裝量子點(diǎn)在尺寸上的自然漲落，可信地表征單個(gè)納米結(jié)構(gòu)的能力對(duì)于研究這些結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)是絕對(duì)至關(guān)重要的。目前表征單個(gè)納米結(jié)構(gòu)的能力非常有限。譬如，沒有一種結(jié)構(gòu)表征工具能夠用來確定一個(gè)納米結(jié)構(gòu)的表面結(jié)構(gòu)到0.1À的精度或者更佳。透射電子顯微術(shù)(TEM)能夠用來研究一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部情況，但是它不能提供有關(guān)表面以及靠近表面的原子排列情況的信息。掃描隧道顯微術(shù)（STM）和原子力顯微術(shù)（AFM）能夠給出表面某區(qū)域的形貌，但它們并不能提供定量結(jié)構(gòu)信息好到能仔細(xì)理解表面性質(zhì)所要求的精度。當(dāng)近場光學(xué)方法能夠給出局部區(qū)域光譜信息時(shí)，它們能給出的關(guān)于局部雜質(zhì)濃度的信息則很有限。除非目前用來表征表面和體材料的技術(shù)能夠擴(kuò)展到能夠用來研究單個(gè)納米體的表面和內(nèi)部情況，否則能夠得到的有關(guān)納米結(jié)構(gòu)的所有重要結(jié)構(gòu)和組份的定量信息非常有限。

V.展望