第一篇:半導體照明路燈項目研究開發內容、方法、技術路線
項目研究開發內容、方法、技術路線
一、半導體照明路燈主要研究內容
1、燈具系統的結構、熱性能設計
LED的工作工況和散熱不僅直接關系到LED實際工作時的發光效率,而且還關系到LED的使用壽命。又因為在戶外使用的道路燈具,應具有一定等級的防塵防水功能(IP),良好的IP防護往往會妨礙LED的散熱。解決這個相互矛盾但又都得解決的兩個問題是道路燈具設計時應關注的一個重要方面。在這一方面也是國內把LED應用于道路燈具中時出現不合格及不合理的情況最多的。國內目前使用中出現的不合格及不合理的情況基本有:
對LED采用了散熱器,但LED連線的接線端子及散熱器的設計無法達到IP45及以上等級,無法滿足GB7000.5/IEC6598-2-3 標準的要求。
采用普通的道路燈具外殼,在燈具出光面內用矩陣式LED,這種設計雖說能滿足IP試驗,但是由于燈具內的不通風會造成在工作時,燈具內腔的溫度會升高到50℃~80℃,在如此高的工況下,LED的發光效率是不可能高的,同時LED的使用壽命也將大打折扣。
在燈具內采用了儀表風扇對LED及散熱器進行散熱,其進風口設計在燈具的下方,以避免雨水的進入,出風口設計在下射LED光源的四周。這樣也能有效避免雨水的進入,另外散熱器和LED(光源腔)不處于同一空腔內,這種設計如做的好,按燈具的IP試驗要求,能順利通過。這一方案,不僅解決了LED的散熱問題,而且同時滿足了IP等級的要求。但是這種看似良好的設計,實際上存在明顯的不合理情況。因為在我國絕大多數道路燈具的使用場合,空中的飛塵量是較大的,有時會達到很大(例如起沙塵暴),這類燈具在一般條件下使用一段時間后(約三個月至半年),其內部散熱器的縫隙內就會塞滿灰塵,使散熱器效果大打折扣,最后還會使LED因工作溫度過高而使用壽命明顯縮短。這一方案的不足是在于不能持久良好地使用。
在燈具內關鍵的散熱位置,采用導熱板。導熱板是在金屬板的內部,均布有供冷媒流動的細導管,并在細導管內充有冷媒,當導熱板的某一部位受熱時,細導管內的冷媒會快速流動而使熱量迅速地傳導。好的導熱板的熱傳導系數可以達到同厚度銅材板的8~12倍,雖性能好但是價格較高,不適合產業化操作,成本及后期環保回收等操作上有很大困難。
把燈具的外殼設計成散熱器狀。目前大部分的道路燈具外殼是鋁材的,直接利用燈具外殼外面作為散熱器既可以保證IP防護等級的要求,也可以得到很大的散熱面積,另外,燈具外殼組成的散熱器在有落塵時,可以通過自然的風雨而沖洗,從而可保證散熱器工作的持續有效性。在成本及后期環保回收等操作上還有很大的操作余地,這是產業內結構、散熱技術重要突破的一個方向
2、LED燈的光效、顯色性、光率、封裝可靠性技術。
目前白光LED普遍使用發藍光LED疊加由藍光激發的發黃光的釔鋁石榴石(YAG)熒光粉,合成為白光。由于其發光光譜中僅含藍、黃這兩個波譜,所以存在色溫偏高、顯色指數偏低的問題,不符合普通照明要求。人眼對色差的敏感性大大高于對光強弱的敏感性,對照明而言,光源的顯色性往往比發光效率更重要。所以加入適量發紅光的熒光粉并能保持較高發光效率是LED白光照明中的一個重要的課題。另外在材料上、LED的封裝上要使燈在一定的使用條件下燈工作的光率特性要在合理的技術性能。
3、燈具系統的二次光學設計
目前LED在道路燈具中使用的最普遍形式主要有兩類,一類是采用傳統的道路燈具外殼,只是在燈具內,在一個幾乎是平板的安裝面(也是反光面)上,裝上了矩陣式的LED,這種設計方式是不可能得到良好的燈具配光的。另一類是把多個LED集成在一個圓形的區域內(區域直徑大約為30mm~40mm),使這一小區域的光輸出密度接近高強度氣體放電燈,再利用燈具反射器進行配光,但這種設計方式的燈具分布光度也不會優于傳統的道路燈具,并且由于在一個很小的區域內集成了高密度的LED,使LED的散熱情況明顯不良,不僅影響到LED的發光效率,而且也往往影響到LED的使用壽命。
目前照明用LED的最大特點是具有定向發射光的功能,目前功率型LED幾乎都裝有反光杯或透鏡,但這類配光存在以下幾類問題。(1)透鏡的配光特性和出光效率受到很大的限制,在均勻度上、色斑效應都很難處理。(2)反光杯的配光特性雖好但也受到很大限制,在產品的耐候特性上性能很不穩定,通常只適合于室內溫度條件、鹽霧條件不高的場合。如要處理上述兩種產品的短處,目前市場化成本都很高。
采用LED的道路燈具應盡可能地利用LED的定向發射光的特性,使道路燈具中的各個LED分別直接把光線射向被照路面的各個區域,再利用燈具反射器的輔助配光,來實現很合理的道路燈具的綜合配光。應該說,道路燈具要真正做到符合CJJ45-2006和CIE31以及CIE115標準的照度和照度均勻度要求,燈具采用專用一次配光良好的LED燈。在燈具內,再按照路燈具高度及路面寬度設計各個LED的安裝位置和發射光的方向實現良好的二次配光功能。來保證道路照度更好的均勻度。這應該是產業LED燈的重要技術突破路線。
4、電源、電路與燈具集成的設計
LED對驅動電路的要求是能保證恒流輸出的特性,因為LED正向工作時結電壓相對變化區域很小,所以保證了LED驅動電流的恒定也就基本保證了LED輸出功率的恒定。對于我國電源電壓供應不穩定的現狀,道路燈具LED的驅動電路具有恒流輸出特性是十分必要的,可保證光輸出恒定并且防止LED的超功率運行。
要想使LED驅動電路呈現恒流特性,從驅動電路的輸出端向內看,其輸出內阻抗一定是高的。工作時,負載電流也同樣通過這一輸出內阻抗,如果驅動電路由降壓、整流濾波后加直流恒流源電路或通用的開關電源加電阻電路組成,在其上必定也消耗很大的有功功率,所以此兩類驅動電路在基本滿足恒流輸出的前提下,效率是不可能高的。正確的設計方案是采用有源電子開關電路或采用高頻電流來驅動LED,采用上述兩種方案可以使驅動電路在保持良好的恒流輸出特性的前提下,仍具有很高的轉換效率。
目前我國的道路燈具,基本都采用HID光源加配觸發器和電感鎮流器的模式,這一模式雖說存在能效較低及頻閃的問題,但其可靠性是很高的。而采用電子驅動電路的LED燈具,在野外照明場合使用時,威脅其可靠性的一個重要方面是雷電感應問題。
眾所周知,空中的閃電發射的是一廣譜的無線電波,而架空的道路燈具供電線路,是良好的接受無線。兩根電源線接收的同一閃電發出的無線電波,對驅動電路來講是屬于共模干擾信號,這種共模干擾對地可達數佰伏到數千伏,很容易擊穿驅動電路內的EMC接地電容或較小的對地(對外殼)的電氣間隙,造成驅動電路的損壞。
另外由于我國的供電線路是三相四線制中性線接地的極性電源,所以在兩根架空供電線的各段,在感應到閃電的無線電波的瞬間,由于兩根供電線對地的瞬時阻抗不同而使兩根供電線間產生一個差模的干擾電壓,這一瞬時差模干擾電壓也可達到數百伏至3000多伏,這一電壓往往會擊穿驅動電路的電源整流二極管和印制線路板上的不同極性電極間的電氣間隙,同樣會使驅動電路損壞。
要解決這一問題,必須在LED的驅動電路中的輸入端,并接快速響應的壓敏電阻,以保證差模干擾的泄放。由于閃電的感應干擾是重復多次的,當干擾電壓高時,壓敏電阻瞬時導通泄放的電流可能很大,所以采用的壓敏電阻不僅應具有快速的響應能力,還應具備瞬時導通數十安培的泄放能力而不損壞。除了采用壓敏電阻外,LED的驅動電路的輸入端還應結合傳導干擾(EMI)的防護,設計有復合的LC網絡,使這些LC網絡不僅能阻礙內部的EMI對電網的泄露,而且能對閃電的干擾信號起到明顯的抑制作用。
還有,LED驅動電路各點對地的電氣間隙應保持在7mm以上,EMI防護的接地電容以及驅動電路的對地絕緣強度,應達到強化絕緣(4V+2750V)的要求,這樣能使LED的驅動電路具有良好的抗差模和共模雷電感應的能力。
5、系統的可靠性
LED的封裝技術是目前LED的技術瓶頸,LED技術的發展可以從兩個面來說明。(1)芯片技術的發展,芯片技術主要是在功率密度、發光效率、抗靜電指數、波段、光率、生產成本六大方面提升。(2)封裝技術的發展,封裝技術主要是在封裝工藝、熱可靠度、熱阻、出光效率、設備、生產成本六大方面提升。目前我國的兩大技術都處于滯后端,如果說真正把白光LED推到主照明的平臺上來,封裝是其中的一項決定性因數。作為LED可靠度驗證上要從冷熱沖擊、熱阻、耐候、回流焊接、抗靜電指數、耐2倍電流沖擊等多方面驗證。從目前技術發展來看,陶瓷封裝、倒裝焊接(HVQFN)應該是產業LED燈封裝的重要技術突破路線。LED封裝的配套材料是目前造成光率大、可靠性不高等技術主要原因。高可靠的透明硅膠透鏡、熒光粉、銀膠、LED封裝支架等眾多材料是LED生產中重點控制和技術把關的。應該也是LED燈封裝的重要技術突破路線。
電源是目前系統中起到致命因數的配件之一,一個適合于室外路燈環境的高可靠性、壽命長的電源是LED產品質量的關鍵。簡化元件、提高電轉換效率、提高產品可靠性、智能化控制技術是目前所要攻克的一個重大項目。結構材料上重點是燈具外殼的耐候性、生產制成中熱、靜電的防護及制成控制都是會造成系統可靠性降低的原應。
二、擬解決的關鍵技術
1、燈具系統的結構、熱性能設計
燈具外型、散熱一體化設計,有良好的熱性能,使產品在常規環境下LED溫度不超過60度、外觀視覺性、環境可靠性。
2、LED燈的光效、顯色性、光率、封裝可靠性技術。
燈具整體光效提高到80LM/W,顯色性達到Ra指數80以上,光率在常規環境工作達到50000小時/光率小于30%。
3、燈具系統的二次光學設計
達到國家標準CJJ45-2006和CIE31以及CIE115標準的照度和照度均勻度要求。
4、電源、電路與燈具集成的設計
電源轉換效率達到90%,滿足室外(路燈)環境可靠性要求,使用壽命達到5年(壞機率小于5‰),控制電路電路設計集中控制、標準模塊化、系統可擴展性。簡化電路、更小體積,減少成本。
5、系統的可靠性。
室外(路燈)環境的抗感應雷擊、抗電壓波動沖擊、-35℃~+50℃環境的溫差沖擊、太陽紫外線輻射等性能,達到產品5年以上的使用壽命。
三、擬采用的方法、技術路線及工藝流程
1、燈具系統的結構、熱性能設計 有效的熱性能分析、黃金分割線美工設計、借鑒產業鈉燈結構成熟技術、散熱燈具裝飾燈具一體化設計、高品質的壓鑄模產品。
2、LED燈的光效、顯色性、光率、封裝可靠性技術。
與國際技術結構、國際化企業、院校、研究機構強強聯手建立產學研基地、產業化聯盟,建立有效的產品可靠性分析驗證平臺、擬定周密、技術過硬、可操作性的技術標準。
3、燈具系統的二次光學設計
開發對應場所的高效、高可靠、一次配光透鏡技術的LED產品,高可靠度、高效的二次配光(反光杯),研究開發對應得材料技術,使其產品的實用性。
4、電源、電路與燈具集成的設計
通訊基站及防雷、驅動單之路精確恒流、高壓(安全電壓內)高轉換效率、高效低EMC高PFC值的電路。單片機智能化控制(時間、半功率、LED電壓智能檢測驅動等)
5、系統的可靠性
倒裝封裝技術且經過高可靠性驗證的LED,光率小于20%(測試條件IF=700mA。LED表面溫度=85±5℃。相對濕度PH=85±10%,1000小時持續點亮,衰減在0.4%以內);5年以上使用壽命的高可靠性電源,10年以上耐候設計的高可靠性結構件,線上燈模塊漏電檢測系統,在線高溫、電壓沖擊、電源開關沖擊等檢測質量控制系統,擬定周密、技術過硬、可操作性的技術標準。
四、項目的特色和創新突破點
1、燈具散熱一體化設計;
2、LED一次配光、高出光效率、低成本、高質量配光、滿足國家最新道路照明標準的要求。
3、高可靠性的倒裝焊接9℃/W的熱阻,整體發光效率80Lm/W;
4、電源轉換效率達到90%,滿足室外(路燈)環境可靠性要求,使用壽命達到5年(壞機率小于5‰)
5、集中控制,標準模塊化,系統可擴展性等多種實用技術。
五、項目完成后預期實現的技術
1、燈具散熱一體化設計;
2、LED一次配光、高出光效率、低成本、高質量配光、滿足國家最新道路照明標準的要求。
3、高可靠性的倒裝焊接9℃/W的熱阻,整體發光效率80Lm/W;
4、光率小于20%(測試條件IF=700mA。LED表面溫度=85±5℃。相對濕度PH=85±10%,1000小時持續點亮,衰減在0.4%以內);
5、電源轉換效率達到90%,滿足室外(路燈)環境可靠性要求,使用壽命達到5年(壞機率小于5‰)
6、通訊基站及防雷、驅動單之路精確恒流、高壓(安全電壓內)高轉換效率、高效低EMC高PFC值的電路。單片機智能化控制(時間、半功率、LED電壓智能檢測驅動等)
7、集中控制,標準模塊化,系統可擴展性等多種實用技術。
8、達到國家標準CJJ45-2006和CIE31以及CIE115標準的照度和照度均勻度要求。
第二篇:開題報告研究方法與技術路線
(一)研究方法與步驟
本項目的研究主要采用行動研究、實驗研究、評價研究等方法。
對于較大規模的教學設計與教學模式的試驗研究,將采用行動研究方法。
對于個別帶有創新性的,能提出重要見解的小范圍的教學研究,則通過建立科學的假設,采用實驗研究的方法。
關于教學模式的評價和有關教學效果的分析,則采用評價研究方法。
研究步驟如下:
XX年5月-XX年8月,收集資料,建立模型
XX年9月-XX年1月,開發軟件
XX年2月-XX年8月,教學試驗,評價修改
XX年9月-XX年12月,擴大試驗,歸納總結
(二)關鍵技術
1、基于網絡的協作化設計思維工具的通訊模型的構建;
2、教學設計系統中師生教學活動的可視化表示與分析;
3、網絡教學的教學評價模型的構建;
4、網絡教學過程中學習反應信息的自動采集與處理。
第三篇:項目的研究方法與技術路線
目前國內外研究者尚未就如何提高電子農務平臺的服務能力進行全面的研究,本項目的研究抓住項目的推廣和實踐這二個重點,使人才培養目標和實踐的具體內容、實踐方法與要求有機統一,“學”與“做”相統一。
項目的研究方法主要采用問卷調查法,文獻法、個案研究法等多種研究方法,同時注重我國電子農務的背景分析,注意吸收社會學、經濟學、哲學、農業學等相關學科的最新研究成果,并注重對大眾群體的調研,找到符合農業戶的改革發展道路,構建和諧的社會新農村與專業相掛鉤的新模式。
采用問卷調查法主要是通過對買家電子農務、賣家電子農務、第三方電子農務進行調研,了解目前農業市場的缺陷與不足。利用網絡平臺,實地考察等多種方法對農戶進行回訪,收集實踐性的反饋意見:著重加強對新平臺的推廣,讓農戶朋友了解新的農業模式,不斷完善實踐技能的針對性。
運用文獻法,就是利用期刊、網絡及圖書資料把國內外電子農業改革的相關理論與實踐研究成果進行搜集和積累,促使研究能夠超越國內外已有的研究,使研究具有前沿性與全球視野,找到最適合農戶朋友們的農業模式。
采用個案研究法,利用個別典型案例啟發并引導教師與學生項目實踐,并通過學生在實際工作中的實踐水平、動手能力與項目完成程度來檢驗實踐,本項目的研究要源于實踐,高于實踐,服務于實踐,學習與實踐完全統一。
技術路線:
查找相關文獻——>找出問題存在的方向——>設計問卷——>探測性調研——>修改問卷——>征詢專家——>問卷確定——>收集市場信息——>分類整理、加工、分析市場信息——>形成調研報告——>完成進度安排:
第一階段:(2012年4月-2012年6月)
全面搜索相關書籍、文獻資料、網絡資料數據;
學習相關科研知識、科研技能、提高科研基本素質;
對已搜集的文獻數據資料進行匯總、整理與篩選。
第二階段:(2012年7月-2013年5月)
基于現階段國內已有的電子農務平臺所具有的服務,對電子農務的需求進行一個更深入的了解,通過市場調研,并借助各種文獻資料以及總結和經驗。提供更多實用的數據,第三階段:(2013年6月-2014年4月)
總結分析得來的結果,把所有的資料進行整合,做出最優的方案,完成項目論文及電子農務平臺功能設計優化及其多視角下需求耦合的調研報告。
第四篇:研究思路、研究方法、技術路線和實施步驟
研究思路、研究方法、技術路線和實施步驟 2009年04月04日 星期六 12:35
1、研究什么?——怎樣確定研究課題
一切科學研究始于問題——問題即課題;教學即研究(掌握方法很重要,否則就不是研究);進步與成果即成長。
教育科研課題主要來源于兩大方面:
A.實踐來源——客觀存在的或潛在的教育實際問題,教育教學實踐本身存在的問題。
教育教學與其外部的矛盾(教師與家長、教師與學校、學校與社會、教育與社會發展)。
B.理論來源——現有教育理論所揭示的問題以及理論體系中的空白和矛盾點(例如《關于“信息技術與課程整合”的冷思考》一文產生的過程)
2、怎樣進行研究課題的論證?
我們既然已選定了一個課題,我們就必須對這個課題的所有情況進行全面的了解。了解這個課題目前在國外、國內的研究情況,包括研究已取得的成果和存在的問題,了解這一課題所屬的理論體系等等。對課題的全面了解,可以使我們在研究過程中少走彎路,確立研究的主攻方向,這就是我們常說的:“知己知彼,百戰百勝”。
怎樣對一個課題進行論證呢?論證一個課題主要是弄清如下幾個問題:
A.所要研究的問題是什么性質和類型的問題?
B.要研究的問題具有什么現實意義?它的理論價值(即在理論上預計有哪些突破?)
C.要研究的問題目前已有哪些研究成果?研究的方向是什么?
D.要研究的問題所應具備的條件分析。E.課題研究的策略和步驟如何?
F.課題研究的成果及其表現形式有哪些?
3、教育課題研究的基本方法有:
⑴ 觀察法 ⑵ 調查法 ⑶ 測驗法 ⑷ 行動研究法 ⑸ 文獻法 ⑹ 經驗總結法 ⑺ 個案研究法 ⑻ 案例研究法
⑼ 實驗法(在一個課題研究過程中,根據不同的研究目的和要求,往往會用到兩種以上方法)3.1 觀察法:為了了解事實真相,從而發現某種現象的本質和規律。
觀察法的步驟:觀察法的實施分為以下三個步驟,步驟之一就是進行觀察研究的設計,此步驟可分為如下幾個方面: 3.1.1 作大略調查和試探性觀察。
這一步工作的目的不在于搜集材料,而在于掌握基本情況,以便能正確地計劃整個觀察過程。例如:要觀察某一教師的教學工作,便應當預先到學校大致了解這位教師的工作情況,學生的情況,有關的環境和條件等等。這可以通過跟教師和學校領導人談話,查閱一些有關的材料,如教案、教學日記、學生作業等,以及聽課等方式進行。
3.1.2 確定觀察的目的和中心。
根據研究任務和研究對象的特點,考慮弄清楚什么問題,需要什么材料和條件,然后作明確的規定。如果這規定不明確,觀察便不能集中,結果就不能深入。觀察不能有幾個中心,范圍不能太廣,全部觀察要圍繞一個中心進行。如果必須要觀察幾個中心,那就采取小組觀察,分工合作。3.1.3 確定觀察對象
一是確定擬觀察的的總體范圍;
二是確定擬觀察的個案對象;
三是確定擬觀察的具體項目。
比如,要研究新分配到小學任教的中師或大專畢業生在課余時間進行業務、文化進修的情況,那么,擬觀察總體就是教師工作年限達一年或兩年的新教師。在這一總體范圍內,再定下具體觀察哪幾所小學,哪幾個教研組中的哪些教師。具體觀察名單確定以后,再把擬觀察的時間、場合、具體觀察項目確定下來。3.1.4 制定觀察計劃
觀察計劃除了明確規定觀察的目的、中心、范圍,以及要了解什么問題、搜集什么材料之外,還應當安排觀察過程:觀察次數、密度、每次觀察持續的時間,如何保證觀察現象的常態等。
3.1.5 策劃和準備觀察手段
觀察手段一般包括兩種:
一種是獲得觀察資料的手段;一種是保存觀察資料的手段。
獲得觀察資料的手段主要是人的感覺器官,但有時需要一些專門設置的儀器來幫助觀察,如觀察屏、計算機終端裝置、更高級的如動作反應器等。這些儀器主要起兩方面作用:保證觀察的客觀性與提高觀察的精確性。
在保存資料的手段中,人腦是天然器官。但這種與觀察主體連在一起的保存手段缺乏精確性和持久性,也不能實現資料的客體化。因此,人們先利用文字、圖形等符號手段,進而又利用攝影、錄音、錄像等技術手段,把觀察時瞬間發生的事、物、狀況以永久的方式,準確地、全面地記錄下來,供研究地反復觀察資料和分析資料所用。
無論哪一類手段,都應在觀察開始前就準備好,對觀察中使用的種儀器也須事先作好功能檢查,以保證在使用過程中不出現障礙。對于觀察人員來說,必須掌握使用儀器的基本方法,并知道在觀察中應做些什么。如要詳細、全面拍攝一堂課,一部攝像機是不夠的。觀察者應準備幾部攝像機,并事先作好分工。即使是作觀察記錄,也需要事先作好設計。在記錄紙上印好以一定的格式排列的必須記錄的項目,還可以約定一些記錄符號,以盡量減少現場記錄時書寫文字的時間.
我們以中學生課堂行為記錄為例,見表5-1。在下面表格中,研究人員根據研究需要,列出他認為在課堂上學生可能發生的行為。但估計所列不會完全,所以留出一些空格,讓觀察員在需要時使用。研究者如果要請別人幫助觀察,必須事先和觀察人員講清楚每一個項目的具體所指,遇到意外情況的處理方法,要求他們熟悉每一個項目的所在位置。為了穩妥起見,還可以在正式觀察前先作幾次觀察練習,幫助觀察人員熟悉表格的內容;如發現表格的缺陷,可在正式觀察前作出調整。
3.1.6 規定統一性標準
為了增加觀察的客觀性,為了便于衡量和評價各種現象,為了易于用數量來表達觀察的現象,為了使觀察結果可以核對、比較、統計和綜合,必須事先考慮自己的觀察可能涉及到的各種因素,并對每一因素規定出統一的標準。每次觀察或觀察同一現象的不同觀察者,要堅持采用統一的標準去衡量。這主要在于,不同的研究項目常會涉及到不同性質的標準。如:有的涉及到單位問題,如怎樣衡量學生表現的知識質量;有的涉及到定義問題,如怎樣才算違反紀律;有的涉及計算方式問題,如怎樣登記和表達學生之間產生的矛盾的頻率,等等。對類似問題,都應事先做好統一規定。
3.1.7 逐段提出觀察提綱
在觀察計劃的基礎上,應對每次或每段(幾次同一性質上一內容的觀察組成一段)觀察提出具體提綱,以便使觀察者對每一次觀察的目的、任務和要獲得什么材料非常明確。觀察提綱可以包括本次觀察要解決的具體問題,并且應當在前一次觀察的基礎上,經過深思熟慮之后提出來。亦可采用表格的方式,以便于分類統計。
觀察實際過程,加以分析研究,得出某種結論。也許可以形成某個研究課題。
3.2 調查法 :
同樣是為了了解事實情況,分析事實情況,得出結論,證實某種問題,以便改進工作(包括改進研究方法)或形成新的研究課題。
包括問卷調查、訪問調查等.。了解事實情況、分析情況、認真研究,得出結論,尋找解決辦法或進一步研究的方案。
舉例說明調查法的操作過程:
抽樣調查的主要步驟
在實際的抽樣操作中,整個過程可大致分為如下步驟: 1.確定調查的目的(確定問題,形成假說;通過調查驗證假說,使問題明確化,得出結論)。
2.確定抽樣總體。要從中進行抽樣的總體應與要得到信息的總體(目標總體)一致。從樣本得出的結論適用于被抽樣總體,超出這個范圍結論的適用程度取決于被抽樣總體與目標總體的差異程度。
3.確定待收集的數據。一般只收集與調查目的有關的數據,過長的調查表會降低回答的質量。4.選擇抽樣方法。這時總體中的哪種單位作為個體基本上可定下來。
5.編制抽樣框。如學校名錄、學生花名冊等。6.確定需要的精確度。因抽樣調查是要由樣本推斷總體,會帶有某些不確定性。一般是對相對誤差或絕對誤差作出概率水平上的要求。
7.估計樣本容量,估計費用。
8.抽樣試驗,在小范圍內試填一下調查表,做些必要的改進。9.實地調查工作的組織。按抽樣方案進行調查。對收回的調查表的質量及時進行檢查。對不回答的表要有處理方案。10.根據所用的抽樣方法進行數據分析。
11.可對同樣的數據采用其它的分析方法,以作比較。
12.寫出調查報告。留存有關總體的信息,它們可能對將來的抽樣起指導作用。
對于教育現象,有時難于進行嚴格意義上的概率抽樣,可以考慮采用下列方法抽樣:從總體中選出若干有代表性的大單位(群),在群內進行概率抽樣;從一個小總體中選出接近于研究者對總體平均數的印象的那些個體;樣本限于總體中易于取到的部分;樣本是隨便選取的;樣本由自愿被調查的人員組成;等等。但對這樣得到的樣本要選擇適當的數據分析方法,對結論也要慎重,應充分利用其它信息進行核查、確認。在教育現象的研究中,研究者的智恝、經驗和抽樣技術的有機結合,是獲取好樣本的關鍵。3.3 測驗法:
是想描述某些行為的狀況,或推論某些行為的狀況(包括:能力與成就,個性、興趣、動機、態度、觀念及心理需要等);從而考慮改建的策略或方案,或進一步形成新的研究課題。
在教育學和心理學中,測量被用作定量研究的重要方法。主要功能是評估、診斷和預測。(舉例,如XXX老師所做的“學生自學能力測驗(試驗)”,就是為了了解小學中高年級學生的自學能力究竟能達到何種程度)。
所謂測量就是根據一定的法則,將某種物體或現象所具有的屬性或特征用數字或符號表示出來的過程。測驗法是教育和心理學測量的一項主要內容和形式。
測驗的客觀性是關于測驗系統化過程好壞程度的指標。測驗的控制,在不同時間對于同一個被試,或同一時間對于不同的被試,其意義都應該是相同的。保持刺激的客觀性則要遵照一定的程序予以控制。(如周文琴老師在做這一測試前邀請我去在他們的家長會上的講話,目的就在于排除和避免人為因素影響,排除測驗的隨意性和不真實性,實現評測標準的同一性)。
推論的客觀性指對同一結果不同的人所做的推論應該一致,同一個人在不同的時間對同一結果的所做解釋應該相同。3.4 行動研究法:
行動研究法是一種適應小范圍內教育改革的探索性的研究方法,其目的不在于建立理論、歸納規律,而是針對教育活動和教育實踐中的問題,在行動研究中不斷地探索、改進改進工作,解決教育實際問題。行動研究將改革行動與研究工作相結合,與教育實踐的具體改革行動緊密相連。(特點是邊執行、邊評價、邊修改)。
模式基本是:計劃——行動——考察——反思(即總結評價)。教師個體比較適用。
另一種模式:預診——搜集資料初步研究——擬訂總體計劃——制訂具體計劃——行動——總結評價
從上述行動研究法的幾個步驟中可以發現三個明顯的特征:
一是具有動態性,所有的設想、計劃、,都處于一個開放的動態系統中,都是可修改的;
二是較強的聯合性與參與性,研究者、教師、行政人員的全體小組成員參與行動研究法實施的全過程。
三是在整個研究過程中,診斷性評價、形成性評價、總結性評價貫穿于行動研究法工作流程的始終。
具體說說操作方法:
(一)預診:這一階段的任務是發現問題。對教學或學校工作中的問題,進行反思發現問題,并根據實際情況進行診斷,得出行動改變的最初設想。在各步驟中,預診占有十分重要的地位。
(二)收集資料初步研究:這一階段成立由教研人員、教師和教育行政人員組成的研究小組對問題進行初步討論和研究,查找解決問題的有關理論、文獻,充分占有資料,參與研究的人員共同討論,聽取各方意見,以便為總體計劃的擬定做好診斷性評價。
(三)擬定總體計劃:這是最初設想的一個系統化計劃。行動研究法是一個動態的開放系統,所以總體計劃是可以修訂更改的。
(四)制定具體計劃:這是實現總體計劃的具體措施,它以實際問題解決的需要為前提,有了它,才會導致旨在改變現狀的干預行動的出現。
(五)行動:是整個研究工作成敗的關鍵。這一階段的特點是邊執行、邊評價、邊修改。在實施計劃的行動中,注意收集每一步行動的反饋信息,可行的,則可以進入下一步計劃和行動。反之,則總體計劃甚至基本設想都可能需要作出調整或修改。這里行動的目的,不是為了檢驗某一設想或計劃,而是為了解決實際問題。在行動研究中,過程性資料的搜集、整理也是非常重要的。
(六)總結評價:首先要對研究過程進行考察。考察內容有:一是行動背景因素以及影響行動的因素。二是行動過程,包括什么人以什么方式參與了計劃實施,使用了什么材料,安排了什么活動,有無意外的變化、如何排除干擾。三是行動的結果,包括預期的與非預期的,積極和消極的。要注意搜集三方面的資料,背景資料是分析計劃設想有效性的基礎材料,過程資料是判斷行動效果是不是、由方案帶來和怎樣帶來的考察依據;結果資料是分析方案帶來的什么樣的效果的直接依據。考察要靈活運用各種觀察技術以及數據、資料的采集和分析技術,充 分利用錄象、錄音等現代化手段。
總結評價實際上是對行動研究過程及其結果的“反思”。反思是行動研究第一個循環周期的結束,又是過渡到另一個循環周期的中介。這一環節包括:整理描述,評價解釋,寫出研究報告。這是對整個研究工作的總結和評價。這一階段除了要對研究中獲得的數據、資料進行科學處理,得到研究所需要的結論外,還應對產生這一課題的實際問題作出解釋和評價。3.5 經驗總結法:
這是教師可以常用的方法。教育經驗總結法是根據教育實踐所提供的事實,分析概括教育現象,挖掘現有的經驗材料,并使之上升到教育理論的高度,以便更好地指導新的教育實踐活動的一種教育科學研究方法。關鍵是要能夠從透過現象看本質,找出實際經驗中的規律;從而更好地更加理性地改進自己的教學。進行教育經驗總結要遵循以下基本要求:
一、要注意經驗的 先 進 性(觀念必須更新)
二、要全面考察總結的對象,充分占有原始的事實材料;且做到有“點”有“面”,“點”、“面”結合,防止以偏概全的片面性。
三、要以教育實踐活動為依據,不能憑空想當然,那是毫無價值。
四、要善于進行理論分析 3.6 文獻法:
分類閱讀有關文獻(包括文字、圖形、符號、聲頻、視頻等具有一定歷史價值、理論價值和資料價值的材料),得出一般性結論或者發現問題,尋找新的思路。
文獻按內容性質分,有零次文獻、一次文獻、二次文獻和三次文獻。零次文獻是未經發表和有意識處理的最原始的資料。一次文獻指直接記錄事件經過、研究成果、新知識、新技術的專著、論文、調查報告等文獻。二次文獻是指對一次文獻進行加工整理,包括著錄其文獻特征、摘錄其內容要點,并按照一定方法編排成系統的便于查找的文獻。三次文獻是指工具書和在二次文獻的基礎上,又對眾多一次文獻的綜合研究結果。3.7 個案研究法:
個案研究法就是對單一的研究對象進行深人而具體研究的方法。
個案研究的對象可以是個人,也可以是個別團體或機構。前者如對一個或少數幾個優生或差生進行個案分析,后者如對某先進班級或學校進行個案研究。個案研究一般對研究對象的一些典型特征作全面、深入的考察和分析,也就是所謂“解剖麻雀”的方法。
個案研究中,原始的資料積累是非常重要的。同時個案研究不僅停留在對個案的研究和認識的水平上,而且需要認識教育與發展之間的因果關系,提出一些積極的教育對策,以改革教育教學方法。也可能通過對某個案的研究而形成假說,進而產生新的研究課題或教改實驗。觀察或追蹤一個人、幾個人、一個團體、一節課??的過程,時間可長可短,依需要而定,進行分析概括,透過現象看本質,得出規律性的結論,找出解決問題的辦法。(個案研究的對象少,研究規模也較小;同時個案研究一般都是在沒有控制的自然狀態中進行的,也不要在一段時間內突擊完成。所以,個案研究就特別適合教師的研究。教師可以抓住一兩個典型的學生或一類學生,結合教學、教育工作實踐進行研究。對于每一個教育實踐工作者來說,總可以在班上找到研究對象,而且也不需要什么特殊的處理,不影響正常的教育活動)。3.8 案例研究法:
什么是“案例”?中外學者尚無普遍公認的、權威的定義,一般認為,案例是對現實生活中某一具體現象的客觀描述。教育案例是對教育活動中具有典型意義的,能夠反映教育某些內在規律或某些教學思想、原理的具體教學事件的描述、總結分析,它通常是課堂內真實的故事,教學實踐中遇到的困惑的真實記錄。對這些“真實記錄”進行分析研究,尋找規律或產生問題的根源,進而尋求解決問題或改進工作的方法,或形成新的研究課題。在案例法的研究中,研究者自身的洞察力是關鍵。
關于案例含義的基本觀點 :
第一,所有的案例都是事件,但并不是所有的事件都可以成為案例。教育上的案例首先表現為一個事件。但是能夠作為案例的事件必須要具備這樣兩個基本條件;一是在事件中必須要包含有一個或多個疑難問題,同時也可能包含有解決這些問題的方法,換句話說,沒有問題在內的事件不能稱為案例;二是這個事件應該具有一定的典型性,通過這個事件可以給人帶來許多思考,帶來若遇到同樣或類似事件如何應對的借鑒意義和價值。
第二,所有的案例都是故事,但并不是所有的故事都可以成為案例。案例講述的肯定是一個故事,并且許多情況下講述的一個有趣的故事,其中會有一些生動的情節、鮮活的人物。作為案例的故事至少應該具備這樣兩個兩個條件:一是這個故事必須是一個真實的事例,不能是編制者自己憑空想象杜撰出來的,沒有真實發生的故事不能作為一個案例;二是這個要有一個從開始到結束的完整情節,片段的、支離破碎的無法給人以整體感的所謂故事不能成為一個案例。
第三,所有的案例都是對某一個事例的描述,但不是所有事例的描述都可以成為案例。
除了滿足上述兩個方面的要求外,在案例的敘寫上,要具備下列條件:
一是事例的描述中要包括有一定的沖突;二是事例的描述要具體、明確,不應是對事情大體如何的籠統描述,也不應對事情所具有的總體特征所作的抽象化的、概括化的說明;三是描述中要把事例置于一個時空框架之中,也就是要說明故事發生的時間、地點等;四是事例的描述,要能反映出教育教學工作的復雜性,揭示出人物的內心世界,如態度、動機、需要等;五是事例的描述要能反映出故事發生的特定的背景。通過上面的分析,可以看到,雖然一項練習、一個難題、一篇文章或其它近似于案例的材料,也可以在課堂上起到調動學生積極性的效果,但它們并不能稱為案例。既然任何案例的基礎,都是個人或一個單位在實際情景中所面對的事實,若把虛擬的材料、沒有任何問題或疑難包含在內的材料也納入案例的陣營,案例的主要特征也就幾乎不存在了。
案例的結構(每個完整的案例大體包括以下四個部分):
①主題與背景——每個案例都提煉出一個鮮明的主題,它通常應關系到課堂教學的核心理念、常見問題、困擾事件,要富有時代性、體現現代教育思想和改革精神。
②情境描述——案例描述應是一件文學作品或片段,而不是課堂實錄,無論主題是多么深刻、故事是多么復雜,它都應該以一種有趣的,引人入勝的方式來講述。案例描述不能杜撰,它應來源于教師真實的經驗(情境故事,教學事件)、面對的問題;當然,具體情節要經適當調整與改編,因為只有這樣才能緊緊環繞主題并凸顯了討論的焦點。
③問題討論——首先可設計一份案例討論的作業單,包括學科知識要點、教學法和情境特點,以及案例的說明與注意事項。然后提了建議討論的問題,如學科知識問題、評價學生的學習效果、教學方法和情境問題、擴展問題。
④詮釋與研究——對案例作多角度的解讀,可包括對課堂教學行為作技術分析,教師的課后反思等,案例研究所得結論可在這一部分展開。這里的分析,應回歸到對課堂教學基本面的探討才能展現案例的價值。最后,案例可以是單個的,也可以是多個的,例如橫向的差別比較,縱向的改變和進步,各有不同的作用。
1月21日《中國教育報》刊登了華南師范大學教科院
劉良華文章:《教育敘事:重建教師思維》。《中國教育報》為這篇文章加了編者按:目前,寫教育論文是每個教師在成長過程中都要面對的事情,也確實有許多教師在寫論文的時候犯了難。教師到底要不要寫論文也引起過有褒有貶的爭論。本文作者提出的教師做研究要關注發生在自己教育生活中的故事,并通過對這些故事的敘述去反思自己的教學,從而改進和重建自己的教育生活,而不是去寫那些有時是連自己也不理解的觀念性的論文。這種方式與其說是教育論文,毋寧說是教育記敘文。以此類推,可以提出教學敘事、德育敘事、管理敘事等等,在這些敘述中尋找那些有意義的細節,然后進行反思與分析。這也許給我們提供了一種新的視角。——編者
同一天,《中國教育報》刊登了廣州市番禺中學星海中學葉少燕的文章《我的教育故事:情感還是方法》 3.9 實驗法:
3.9.1 什么是“實驗法”?
通俗地說,這是一種先想后做的研究方法(相對來說)——“想”:從已有的理論和經驗出發,形成某種教育思想和理論構想,即“假說”(亦可稱“假設”);——“做”:就是將形成的假說在積極主動有計劃有控制的教育實踐中加以驗證。通過對實驗對象變化、發展狀況的觀察,確立自變量與因變量之間的因果關系,有效的驗證和完善假說。3.9.2 試驗法的特征:“驗證假說”和“控制條件”是一切實驗方法所具備的共性。但教育實驗還有倫理原則、有限控制、控制下的形成性(其過程是很有價值的)等特征。
教育實驗的幾層含義:首先,教育實驗必須確立自變量與因變量之間的因果關系。其次,教育教學實驗必須科學地選擇研究對象。再次,教育教學實驗也必須控制和操縱實驗條件。實驗應當具有可重復性,亦即應不僅具有效度而且具有信度(即經過重復實驗后所得到的實驗結果應大致相同)。3.9.3 什么叫“假說”?
所謂“假說”,就是根據事實材料和一定的科學理論,對所研究問題的因果性和規律性在進行研究之前
預先做出一個推測性論斷和假定性解釋。假說的形成是一個理論構思過程。一般經過三個階段:發現問題——初步假設——形成假說。3.9.4 教育實驗中的“變量”
①自變量(又稱做實驗因子或實驗因素因素)。它由實驗者操縱,由實驗者自身獨立的變化而引起其它變量發生變化。舉例如:考察不同教材對學生的學習影響。在這里,教材就是實驗自變量。再如我校構建“‘樂學·會學’式課堂教學基本模式”的實驗??。一個實驗因子至少要有兩種水平(比如兩個組、兩個班級等等)才能進行比較(如上所舉就必須至少要有兩種教材)。否則其本身就不能構成實驗因子。
②因變量。因變量是一種假定的結果變量是對自變量的反應變量,或曰“輸出”。它是實驗變量作用于實驗對象之后所出現的效果變量。實驗因變量必須具有一定的可測性。
③無關變量(也稱“控制變量”)。那些不是某實驗所需要研究的、自變量與因變量之外的一切變量,這些統稱為該實驗研究的無關變量,也稱非實驗因子或無關因子。例如不同教材的比較實驗,教材之外的教師水平、學生原有基礎、家教、學習時間等一切可能影響教學效果的因素都是該實驗中的無關變量。
控制無關變量非常重要:為了很好地探索因果關系,以確實保證因變量的變化是由自變量的變化所引起的,就必須排除其它無關因素的影響,控制無關因素,使實驗除了自變量以外的其它條件保持一致,這樣才能保證實驗實驗研究具有一定的效度,否則,實驗就失敗了。
3.9.5 實驗的操作(嚴密控制實驗過程至關重要):——形成假說
——研究制定嚴謹科學的實驗方案(選擇被試、確定對比組、實驗方法過程的設計、實驗材料和工具的選擇、研究無關變量及其控制措施、實驗的階段劃分、原始過程性資料積累的方案與分工、成果形式的確定等等)
—— 按照方案實施實驗
—— 形成實驗的階段性報告和總結性報告。
—— 對實驗進行評價論證。教育科研的方法當然不只是上述這些。但以上方法是一般教師都可以方便使用的方法
第五篇:課題的研究思路、研究方法、技術路線和實施步驟
課題的研究思路、研究方法、技術路線和實施步驟
1、研究思路
盡管我校在全縣范圍具有一定規模,教學成績一直名列前茅,教師的課堂教學水平較之鄉村中學教師存在較明顯優勢,但一線教師教學水平提高途徑僅限于參加上級各部門組織的各種集中培訓,致使針對性和實效性都不是很強。那么要真正提高我校教師的課堂教學能力和技術水平,僅靠教師本人刻苦鉆研是遠遠不夠的,學校要盡可能創建一個良好的校園環境,爭取在校內開展多種形式的有組織的教育教學活動及有效的校本培訓活動,在本課題研究中我們確立的研究思路是:⑴校內教研組組織講課、聽課、評課并總結其中的得失。⑵組織教師隊伍到其他名校拜師學藝求取 “真經”。⑶回校總結制定改進方案,融合自己的教學特點,創新教學水平。
2、研究方法
(1)、分析統計法:對我校教師的基本情況進行分析統計,建立相關的材料檔案。
(2)、文獻法:從網絡、媒體和書籍中搜集有關課堂教學的優秀案例和提高教師課堂教學水平的理論知識,并建立檔案。
(3)、個案研究法:從我校優秀、先進的中、青年教師中總結他們在教學中的成功之處和不足之處,并開展針對性的研究和學習。
(4)、活動研究法:開展各種形式有目的有意義的教研教改課,經驗交流,優秀教師培訓指導等活動,并進行研究、歸納、總結。
3、實施步驟
(1)、宣傳動員階段:做好“課堂教學有效性研究”課題的宣傳工作,營造氣氛,成立課題小組,制定實施方案。
(2)、準備階段:搜集網絡上、過去教學活動中成功的優秀的課例和提高課堂教學水平的理論知識,(3)、組織實施階段:健全校內教研組活動計劃和教研制度。組織優秀、先進的中青年教師進行示范課,做好聽課、評課工作安排,收集教學過程的照片、錄音、錄像等資料。學習他們的成功之處,改進不足之處,組織召開座談會,認真聽取他們的意見。
(4)、總結分析階段:進行校內示范課成果宣傳與展示,個人教學自評總結。認真做好研討分析,總結得失,寫出下一步改進措施。
4、研究措施
(1)采用領導班子會、教職工會、教研組長會、年級會、備課組長會廣泛宣傳本次課題活動的目的、意義、做法及預期目標。(2)全校教職工必須做到:精誠合作,分工細明,樹立全校一盤棋的大局意識。
(3)圍繞課堂教學,抓好課堂教學的每個環節 ①、寫好教學設計(提倡寫簡案)②精心開展講課或說課活動
③組織聽課者評課,寫出評課意見或建議。
④收藏優秀的教學過程中的照片、錄音、錄像等課堂活動資料
(4)實行開放式教學,組織“一幫一”友好教學活動形式,提高教師教學水平。
(5)完善教師個人成長規劃,促進教師全面發展。
(6)健全學校課堂教學活動的考評制度,激勵先進,鞭策后進