時間:2022-08-27 22:18:31
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學生實驗報告,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.1重理論知識理解與驗證,輕實驗實踐能力培養(yǎng)
在大學物理實驗課教學過程中,往往只重視物理理論知識的理解,將重心放在大學生物理知識的獲取與驗證,忽視大學生實驗實踐能力的培養(yǎng),偏離了大學物理實驗課的培養(yǎng)方向和培養(yǎng)目標.
1.2實驗教材偏理論性,實驗思想和方法不足
大學物理實驗教材是大學物理實驗教學的基礎工具,直接影響著大學物理實驗教學質(zhì)量.但是,目前我國大學物理實驗教材大多理論性偏強,物理實驗思想和物理實驗方法不能很好的體現(xiàn).大學物理實驗更應注重物理實驗思想和物理實驗方法的教育.
1.3多以驗證性實驗為主,綜合性設計性實驗為輔
目前我國各高校開設的大學物理實驗多以驗證性實驗為主,驗證性實驗相對于新技術和新方法運用類型的實驗更容易使學生感到枯燥無味,課堂氛圍會比較呆板沉悶,不能夠很好地激發(fā)學生的求知欲望,很大一部分學生只滿足于測出所需的實驗數(shù)據(jù),完成格式化的實驗報告.
1.4實驗教學方法單一,學生實驗較為被動
目前我國大學物理實驗課程的教學形式相對固定,教學方法比較單一,忽視各學科之間的兼容性和互補性.由于教學形式的固定,教學方法的單一使大學生做大學物理實驗時比較被動消極.
1.5強調(diào)按規(guī)定的實驗步驟操作,忽視靈活性與創(chuàng)新能力培養(yǎng)
大學物理實驗教學應適應時代和科學發(fā)展的要求,應不斷求思、求變和求新,要給大學生營造和創(chuàng)設自由發(fā)揮的空間和時間.但是,目前我國大學物理實驗課程教學比較強調(diào)按規(guī)定的實驗步驟操作,嚴重忽視大學生靈活性與創(chuàng)新能力的培養(yǎng).
2大學物理實驗教學的五維一體改革
基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)大學物理實驗教學五維一體綜合改革由大學物理實驗教學理念改革維度、大學物理實驗教學內(nèi)容改革維度、大學物理實驗教學方法改革維度、大學物理實驗報告改革維度和大學物理實驗成績評定改革維度這五個維度構建形成一個綜合改革體.
2.1大學物理實驗教學理念改革
大學物理實驗教學要以大學生為主體,以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向,從傳統(tǒng)的學生接受性學習轉(zhuǎn)移到學生自主學習、探究學習及合作學習相結合的學習方式,充分激發(fā)大學生在大學物理實驗教學中的主動性和積極性.貫徹以大學生為主體,以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向的大學物理實驗教學改革理念,使大學生能夠?qū)⒋髮W物理實驗中學習到的理論、思想、方法和技能等運用于其專業(yè)領域,并逐步培養(yǎng)大學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力.針對大學物理實驗教學中存在的學生實踐能力培養(yǎng)不足,學生學習主動性和積極性低,探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗少,忽視創(chuàng)新能力培養(yǎng)等問題,通過學習、反思與討論,提出行之有效的改革方案(其中包括教學模式、教學內(nèi)容、教學方法、實驗報告撰寫及實驗成績評定方式改革等內(nèi)容).加強對學生的引導、啟發(fā)和幫助,減少實驗中對學生思維能力及動手能力的束縛,以提高大學生做大學物理實驗的主動性和積極性,提高團隊合作意識,開發(fā)大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力為主要目標。
2.2大學物理實驗教學內(nèi)容改革
改變目前我國大學物理實驗仍以驗證性實驗為主,以探究性實驗和設計性實驗為輔的局面,過多的驗證性實驗會束縛大學生的探究能力和創(chuàng)新能力.大力開發(fā)探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗,增加探究性實驗、綜合性實驗和設計性實驗的開設比例,提高綜合性實驗和設計性實驗的開設質(zhì)量,使學生能夠根據(jù)自己的專業(yè)需求及其興趣特長選擇實驗,切實有效地培養(yǎng)大學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力.針對大學物理實驗教學內(nèi)容開展調(diào)研,通過座談會、問卷調(diào)查方式向?qū)嶒灲處熀蛯嶒瀸W生進行大學物理實驗教學內(nèi)容改革調(diào)研,以更好的設計并確定適合本校的大學物理實驗教學內(nèi)容改革方案.開設了尊重學生求知欲和興趣的“基礎實驗,綜合應用實驗,設計研究實驗”課程體系.開設的壓力傳感器實驗、半導體溫度傳感器實驗、電表的設計和改裝等綜合性及設計性實驗改變了學生實驗熱情不高的狀況,激發(fā)了學生的興趣和動力.很多學生還將大學物理實驗與自己的專業(yè)背景結合,深入研究探索,在學術期刊上發(fā)表與設計性實驗相關的研究論文.大學物理實驗教學內(nèi)容改革效果顯著.
2.3大學物理實驗教學方法改革
目前我國大學物理實驗教學更多的采用教師講解→教師演示示范→學生自己操作→教師總結點評→學生完成實驗報告→教師批改實驗報告的教學流程,教學方法固定單一,教學效果不佳,特別不利于學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).要更多的采用實驗探究法、提問解問法、小組研討法、課題引領法、課內(nèi)課外融合法、師生團隊法和設計創(chuàng)新法等教學方法,更加靈活多變,具有創(chuàng)新因子,有效地提高大學物理實驗教學質(zhì)量,進一步培養(yǎng)大學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力.針對教學方法也開展了一系列改革.首先,建立了信息平臺,實現(xiàn)了學生根據(jù)自己的意向自主選擇實驗時間、實驗教師及實驗內(nèi)容;其次,教師實現(xiàn)了網(wǎng)上評定成績、網(wǎng)上教學質(zhì)量分析;另外,針對創(chuàng)新意識及能力較強,且對科研具有較高熱情的學生選擇性地開設與目前科學研究的前沿課題相關的研究性演示實驗,向?qū)W生展示更多的學科前沿實驗內(nèi)容,展示物理實驗的思想和方法,進一步培養(yǎng)學生的科研興趣和科研能力,并為學生將來走上其專業(yè)相關的研究領域及研發(fā)崗位培養(yǎng)濃厚的興趣,奠定良好的科研基礎.通過大學物理實驗教學改革,切實高效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,以達到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目標.
2.4大學物理實驗報告改革
在大學物理實驗教學中,實驗報告的撰寫是一個重要環(huán)節(jié),教師能夠通過大學生撰寫的實驗報告了解學生的實驗完成情況,實驗報告也是對學生進行實驗成績評定的重要依據(jù).目前,在大學物理實驗教學中所采用的傳統(tǒng)實驗報告書寫格式相對固定,都是格式化的模板,大學生依次填入實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)及處理、誤差分析與討論以及對實驗的體會就完成了實驗報告的撰寫.有特色、有創(chuàng)新的實驗報告很難見到,很難體現(xiàn)出學生的探究與創(chuàng)新,面對雷同的實驗報告,實驗教師也很難給出科學恰當?shù)脑u定成績.要結合本校的條件和特色,對具體形式不做過多固定要求,不采用格式化的實驗報告模板,采用形式多樣化的開放式實驗報告形式,增加實驗探究、實驗發(fā)現(xiàn)、實驗提問、實驗擴展、實驗改進、實驗設計、實驗綜合和實驗創(chuàng)新等板塊,還可設置一定比例的按照科技小論文寫作格式與寫作方法來完成實驗報告.目前對于少部分設計性實驗鼓勵有能力的學生采用開放式實驗報告.以硅光電池特性研究實驗及核磁共振實驗為例,學生可以在教師的指導和引導下,根據(jù)自己的興趣提出問題,設計實驗,并最終以小論文形式完成實驗報告.這和傳統(tǒng)的實驗報告撰寫方式相比,能夠更多地開發(fā)學生的創(chuàng)造能力.目前,這種實驗報告完成方式有必要進一步推廣擴大,但這必須建立在實驗教師隊伍的素質(zhì)提高和數(shù)量的擴充上.
2.5大學物理實驗成績評定改革
目前我國多數(shù)高校的大學物理實驗成績評定一般分為平時成績和實驗成績兩部分,平時成績考核參考出勤、預習報告等情況給出成績;實驗成績的評定則根據(jù)實驗操作、實驗原始數(shù)據(jù)記錄和實驗報告撰寫等給出.這往往使大部分學生忽視探究問題能力的提高.大學物理實驗成績的評定要增加以下內(nèi)容:(1)要求學生在預習報告中寫出自己對于本實驗的理解,并提出自己思考的問題;(2)實驗中可以4名學生組成一個實驗小組(每位學生都有一套完整的實驗儀器和設備,每位學生都要完成整個實驗),針對不同實驗,學生輪流進行實驗講解,并進行小組討論,培養(yǎng)學生的科學思維能力、科學語言的表達能力以及團隊協(xié)作意識.實驗教師根據(jù)學生參與實驗討論的情況判斷學生對于實驗的預習程度及學習積極性,據(jù)此給出相應成績;(3)實驗完成后,激勵學生把實驗改進、實驗與自己專業(yè)的聯(lián)系、實際應用鏈接、實驗設計及實驗創(chuàng)新等寫入實驗報告,以增強學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力.目前,已進行與實驗教學體系改革相適應的成績評定方式,針對不同層次的實驗采取不同的方式評定成績.基礎實驗仍根據(jù)預習、操作和報告三個模塊評定成績;綜合性及設計性實驗則通過實驗選題、實驗方案設計、實驗操作、實驗報告或小論文和簡短答辯方式綜合評定實驗成績.這樣既能訓練學生的基本功,打好基礎,又能夠進一步滿足不同專業(yè)、不同興趣愛好學生的需求,有的放矢地進行大學物理實驗教學.小論文和答辯方式成績評定的進一步大范圍推廣也有賴于實驗教師素質(zhì)的提高和數(shù)量的擴充.從實驗教學模式、實驗教學內(nèi)容、實驗教學方法、實驗報告撰寫和實驗成績評定方式方面全面進行大學物理實驗教學改革實踐,并通過反饋信息進一步進行改革——實踐——再改革的循環(huán),將大學物理實驗教學改革經(jīng)驗進行推廣,對其他專業(yè)課實驗課教學改革起到輻射和推動作用.
3結論
關鍵詞: 大學英語教學 英語實驗報告 個性化 自主學習
一、引言
《大學英語課程教學要求》指出,課程設置要“充分體現(xiàn)個性化,考慮不同起點的學生,既要照顧起點較低的學生,又要為基礎較好的學生創(chuàng)造發(fā)展的空間;既能幫助學生打下扎實的語言基礎,又能培養(yǎng)他們較強的實際應用能力尤其是聽說能力;既要保證學生在整個大學期間的英語語言水平穩(wěn)步提高,又要有利于學生個性化地學習,以滿足他們各自不同專業(yè)的發(fā)展需要”。英語是一門強調(diào)實踐的學科,需要學生在語言輸入的前提下不斷訓練和輸出,即輸入—內(nèi)化—輸出。
二、大學英語實驗報告的理論依據(jù)
1.“i+1”理論、“因材施教”原則。
“i+1”理論中的“i”是“input”的首字母,意思是“輸入”,具體是指語言習得者的語言輸入,“l(fā)”則是指習得者的已有語言能力,整體意思就是輸入語言習得者已有的語言知識。而“i+2”和“i+0”(語言的輸入高于或者低于語言習得者目前已有的水平),導致的結果必然是,學生感到所學的知識或者太難,不好接受;或者太容易,提不起學習的興趣。《大學英語課程教學要求》中也有明確的規(guī)定,要求大學英語教學“應貫徹分類指導、因材施教”的原則,以適應個性化教學,從而滿足提高大學生英語綜合應用能力的實際需要。
2.建構主義教學。
英語實驗報告以建構主義為理論依據(jù),該理論認為,教學就是要努力創(chuàng)造一個適宜的學習環(huán)境,使學習者積極主動地建構他們自己的知識。教師的職責是促使學生在“學”的過程中,實現(xiàn)新舊知識的有機結合。學生是認知的主體,是教學的中心,是知識意義的主動建構者。根據(jù)建構主義的教學理念,教材不再是教師教授的內(nèi)容,而成了學生意義建構的對象。在建構主義學習理論基礎上建立起來的新的教學模式,基本“摒棄”了傳統(tǒng)的以教師為中心的教學模式,完成了教材、教師、學生、媒體等相互關系的轉(zhuǎn)變。建構主義明確了自主學習模式中學生和教師的角色定位。在這種教學模式下,教師在教學中肩負著“組織”、“監(jiān)控”、“檢測”、“敦促”、“參與”和“提供幫助”等職責,教師從以教授知識為主,變?yōu)橐灾笇А⑤o導學生的學習為主,從舞臺上的主角變?yōu)槟缓髮а荩蔀閷W生建構意義的幫助者、指導者。Holec將“自主”學習能力界定為管理自己學習的能力。
三、什么是“個性化’大學英語教學模式
“個性化”教學模式包括教師的教學與學生的學習兩方面。從教的角度來講,“個性化”教學的實質(zhì)是“因材施教”;從學的角度來講,“個性化”學習是自主學習、創(chuàng)造性學習,即每個學生在學習的過程中都表現(xiàn)出與他人不同的學習特色,如在學習目標、學習內(nèi)容、學習手段、學習策略等方面充分體現(xiàn)個人的特色和特長。“個性化”大學英語教學模式是指大學英語這一學科為適應并促進學生個性的發(fā)展,使學生在學習和運用英語的過程中充分展現(xiàn)個性并發(fā)展個性而構建的一整套的大學英語教學系統(tǒng)。
四、大學英語實驗報告的構建
1.實驗內(nèi)容。
每項實驗報告包括三樣東西:課程實驗報告、課程實驗教學大綱、本科教學實驗講義。
課程實驗報告包括實驗項目名稱、實驗目的及要求、實驗內(nèi)容、實驗步驟、實驗環(huán)境、實驗結果與分析、教師評語。課程實驗教學大綱包括課程名稱、實驗教學目的、學生實驗報告撰寫要求、學生實驗成績評定規(guī)則及方法等。本科教學實驗講義包括實驗內(nèi)容、目標及要求、實驗準備、實驗測評與考核等。
2.實驗基本操作流程。
在課堂上觀看有關實驗資料,就有關片段向?qū)W生提問、歸納、總結、要求:
3.實驗目的。
實驗教學中創(chuàng)設、模擬真實的、充滿張力的生活化的情境,每個學生都進入角色,大膽地展現(xiàn)自己。實驗報告能豐富課堂教學和同學們的課余文化生活,提高同學們的英語表達能力,寓教于樂,讓同學們在娛樂中學習,在活動中增進友誼、溝通和了解,并活躍課堂及校園英語學習氛圍,真切地體現(xiàn)大學生的精神風貌和豐富多彩的校園生活,增強班級凝聚力,激發(fā)及提高同學們學習英語的興趣和熱情,鍛煉學生的綜合語言運用能力。
4.實驗測評與考核。
學生實驗測評與考核包括兩項:學生表演英語實驗項目時,組長們作為班上的評委,根據(jù)評分標準給演示小組現(xiàn)場打分;教師根據(jù)組長的評分評定學生實驗報告的成績。
五、大學英語實驗報告的意義
1.建立了和諧的師生關系,培養(yǎng)了學生的參與意識。
傳統(tǒng)的大學英語教學在一定程度上存在以教師、課堂、課本為中心的情況,教師“一言堂”現(xiàn)象非常突出,本該充滿生機和活力的語言實踐課變成抽象枯燥的“純”語言知識的講授課。大學英語實驗教學,給予學生以尊重、理解和信任,建立民主平等、情感交融、合作交流的師生關系,讓學生積極主動地參與課堂教學的全過程,發(fā)揮學生的主觀能動性,促進學生個性的全面健康發(fā)展,培養(yǎng)學生的自學能力,突出學生在學習過程中的主體地位。英語實驗報告證明這種教學模式鍛煉了學生的自主學習能力,大大提高了學生的英語綜合能力,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造性、合作精神等素質(zhì)。
2.建構了以“學生為中心”的教學模式。
大學英語實驗教學強調(diào)實驗報告從學生的學習興趣、生活經(jīng)驗和認知水平出發(fā),倡導體驗、實踐、參與、合作與交流的學習方式和任務型的教學途徑,發(fā)展學生的綜合語言運用能力。為使學生敢于創(chuàng)新與面對挑戰(zhàn),必須為學生營造一個民主、平等、和諧、活躍的教學環(huán)境和寬松的心理環(huán)境,讓學生敢動、想動、能動。大學英語教師應從學生的需要出發(fā),尊重學生的獨立性、主體性及首創(chuàng)精神,增進彼此尊重、信任,相互促進,采取民主教學方式,尊重學生的民利,與學生共同制訂計劃,討論問題,從而構建以學生為主導、教師為指導的多樣化教學模式,形成了以自主式和合作式為主的學習方式。
3.改進了我校“2+2”大學英語教學模式。
大學英語實驗教學提供圖、文、聲像并茂的教學資源;內(nèi)容既與課本緊密聯(lián)系又遠遠超出課本;信息量豐富新穎,操練形式多樣有趣;能夠及時反饋信息,使學生始終得到指導;能夠兼顧學生的個體差異;能夠鍛煉學生的獨立自學能力;能夠創(chuàng)造一個輕松愉快的學習環(huán)境;能夠提供準確、規(guī)范、地道的語言輸入;能夠激發(fā)學習者的學習興趣,提高學習效率。
4.合作性學習方式的介入。
合作性學習方式是指課堂教學中以小組學習為主的組織形式,已經(jīng)在大學英語實驗教學中得以應用。有五個共同的基本要素是不可缺少的(嘎斯基著,王坦譯,《合作掌握學習的策略》):一是積極的相互依賴,使小組成員確信他們“同舟共濟”;二是面對面的交互作用,確保小組成員能直接交流;三是個體責任;四是合作技能,即與他人在小組中協(xié)同學習所需要的組織能力、交流能力、協(xié)同能力、相互尊重的態(tài)度等;五是集體創(chuàng)作加工,小組成員采取自我檢查或反饋方式考查集體學習進行得如何并提出改進措施。
六、結語
大學英語實驗教學越來越被高校重視,英語實驗報告不僅培養(yǎng)學生個性化自主學習的能力,而且是培養(yǎng)學生實踐技能及創(chuàng)新能力的一個重要部分,更是大學英語教學環(huán)節(jié)中不可缺少的一項,是任何教學手段都無法代替的,在大學英語教學中有著極其重要的意義。“沒有個性,就沒有鮮活的人的發(fā)展,就沒有創(chuàng)造人才的呈現(xiàn)”。學生個性化自主學習一是促進潛能開發(fā),最大限度地幫助教育對象開發(fā)生命潛能,從而推動個人學習與成功;二是促進終身學習,因為世界唯一不變的就是“變化,社會變化越來越快,信息和知識的更新速度更快,適應社會變化的唯一途徑就是不斷學習和終身學習;三是學以致用,個性化教育更注重學中做,做中學,自我超越最終實現(xiàn)自我學習、自我教育、獨立思考和自我創(chuàng)造,從而真正達到“學習和思維的自由與超越”。
參考文獻:
[1]大學英語課程教學要求[M].2007.9.
[2]Krashen,S.D.The Input Hypothesis:Issues and Implications[M].London:Longman.1985.
[3]Jane Piaget,The Origins of Intelligence in Children,1952.
[4]劉愛軍.大學英語實驗教學體系的構建與實施[J].外語界,2012,4.
[5]余麗華等.倡導個性化,優(yōu)化大學英語課堂教學[J].江西農(nóng)業(yè)大學學報,2016,4.
關鍵詞: 大學物理實驗 應用型本科院校 教學手段
隨著我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展和工業(yè)化進程不斷推進,地方經(jīng)濟對高等教育本科人才類型的需求趨向多元化,特別是對應用型人才的需求越來越大,高等教育正在從精英教育走向以培養(yǎng)應用型人才為主的多元化教育。這種形勢下,作為基礎實驗課的大學物理實驗應如何適應形勢發(fā)展呢?筆者作為有多學科背景(本碩博專業(yè)不一樣)的教學人員,在大學物理實驗教學實踐中有諸多體會,并對目前大學物理實驗教學中存在的問題和對策進行一系列思考。
一、對大學物理實驗和理論課教學進行整合同步,改變理論與實驗割裂的現(xiàn)狀
目前大學物理和大學物理實驗是兩門獨立課程,往往是同時開設的,造成很多實驗在做的時候,實驗原理在理論上還沒有學習,極大影響實驗效果。應根據(jù)大學物理課程的教學進度,調(diào)整大學物理實驗項目順序,讓大物實驗在該實驗涉及的理論講授后一周內(nèi)進行,使學生通過實驗及時驗證所學理論知識,同時用學習的理論解釋實驗現(xiàn)象,達到理論聯(lián)系實踐的效果。
建議本著教育以人為本的原則,將大學物理課程理論教學與實驗教學統(tǒng)籌協(xié)調(diào)安排,可能的話將大學物理實驗和理論課整合成一門課,實驗作為整個課程一個不可割裂的部分看待(就像其他課程一樣),有利于任課教師整體考慮理論與實驗的關系。
二、對大學物理實驗內(nèi)容、實驗管理方式、實驗教學方法和手段進行改革
1.實驗內(nèi)容改革
目前大學物理實驗項目較多,而學時一再壓縮,要想都做不現(xiàn)實。那么哪些實驗該做,哪些實驗選做甚至不做,才能達到最佳效果呢?教學實踐中應根據(jù)不同專業(yè)后續(xù)課程的需要,對大學物理實驗進行取舍。如對機械工程專業(yè)來說,力學類實驗最有用,應該都做,而像弗蘭克-赫茲實驗就沒必要做。對電子科學與技術專業(yè)來說,力學類很多實驗如單擺測重力加速度就沒必要做,而弗蘭克-赫茲實驗應該做。還有些實驗,如長度測量和誤差處理,應該所有專業(yè)都應該做,因為基本測量方法和誤差處理所有專業(yè)都會涉及,也是所有實驗的基礎。可以根據(jù)不同專業(yè)分成必做實驗和選做實驗,必做實驗是與本專業(yè)后續(xù)課程密切相關的,所以必須做,而選做實驗是學生根據(jù)個人情況有選擇性地做。具體是機械類專業(yè)力學類實驗全做,部分光學實驗如牛頓環(huán)測厚必做,電學和熱學部分實驗選做;而電子信息類專業(yè)電學和光學實驗全做,力學和熱學部分實驗選做等,總之大學物理實驗項目應充分征求各專業(yè)的專業(yè)課老師的意見,利用好有限的大學物理實驗學時,以做到學以致用。
另外大學物理實驗課程教學內(nèi)容應注重與最新科研、工程和社會應用實踐的聯(lián)系,融入科技創(chuàng)新和實驗教學改革成果。
2.實驗管理方式改革
目前我國應用型本科院校大學物理實驗課有規(guī)范化教學和開放式教學兩種模式。規(guī)范化教學是由實驗指導教師指導學生在規(guī)定的上課時間內(nèi)完成既定實驗項目;而開放式教學是將實驗全部擺出,學生根據(jù)自身情況預約時間選擇實驗項目到實驗室完成,實驗教師只在實驗室值班和答疑。目前大多數(shù)應用型本科院校由于人力物力的原因采用規(guī)范化教學;少數(shù)條件好的學校采用開放式教學。教學實踐中發(fā)現(xiàn)這兩種模式的單一采用已不能適應需要,應采用二者結合的方式。學生初學這門課的時候采用規(guī)范化教學,通過幾次規(guī)范化實驗課,讓學生掌握一些基本實驗技能、實驗方法與處理數(shù)據(jù)技巧,使其初步具有獨立操作能力。然后將部分實驗開放,由學生自由選擇項目做。如電學實驗,先采用規(guī)范化教學法,讓學生熟悉電流表和電壓表等儀器的用法,掌握基本技能,再采用開放式教學,將惠斯通電橋的應用、電表改裝及校準等實驗需要的儀器擺出,由學生選做。學生自己設計實驗方案,自己挑選儀器。這樣學生既受到規(guī)范化工程訓練,又提高學生物理學思維和獨立工作能力,為今后專業(yè)實驗奠定扎實基礎。
建議有條件的應用型本科院校的大學物理實驗室建立自己的教學網(wǎng)站,學生在網(wǎng)上根據(jù)每學期實驗設置情況選擇實驗項目和實驗時間,同時允許學生退選和補選實驗,給學生一定的回旋余地。學生通過網(wǎng)絡及時了解實驗成績,通過網(wǎng)絡社區(qū)與老師討論,這種“交互式”師生關系能充分調(diào)動學生的學習積極性和主觀能動性,激發(fā)學生對實驗的興趣,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和能力。
3.實驗教學方法和手段改進
大學物理實驗要重視演示實驗的功能,增強學生的學習興趣。對一些實際生活中難以見到的物理現(xiàn)象,演示實驗能增強理論講授的說服力。而與生活生產(chǎn)密切相關的高科技含量較高的演示實驗對引導學生了解科學前沿具有重要意義。對一些不易實物演示的,則可通過計算機模擬,如微觀的、宏觀的、極慢的、極快的物理過程采用計算機進行逼真模擬,放大或縮小物理場景,將物理過程形象地展示在學生面前,使學生透徹理解物理本質(zhì)。建議教師自制一些演示實驗的工具,學校投入一定經(jīng)費購置一些演示儀器,供大學物理實驗教學使用。
大學物理實驗同樣重視仿真實驗,如用有關軟件模擬電場線,磁力線的分布,讓學生通過仿真實驗獲得對物理知識的感性認識。部分大學物理實驗還可考慮與專業(yè)實驗對接,如三線擺測物體的轉(zhuǎn)動慣量可以考慮和理論力學或者機械原理的有關專業(yè)實驗對接,以達到提高學生知識水平和能力的目的。
實驗數(shù)據(jù)處理和作圖是大學物理實驗中的重要環(huán)節(jié)。部分實驗數(shù)據(jù)繁雜,計算量大,手工繪圖粗糙,處理結果偏差較大,使學生花大量時間用于數(shù)據(jù)計算而忽視實驗本身的物理內(nèi)涵,本末倒置,因此建議在大學物理實驗教學中引入相關軟件,如Excel、Matlab或Origin用于數(shù)據(jù)處理和繪圖。
4.在實驗中引進物理學史教育
注意在大學物理實驗課中引入物理學史教育,可以受到良好的教學效果。做實驗時,介紹一下該實驗在物理學中的歷史地位和影響、最初思路方法、做該實驗的第一個科學家,道出相關理論的源流、發(fā)展、驗證和形成過程,激發(fā)學生好奇心和興趣,使下面的講解變得容易,實驗效果無疑非常好。同時通過物理學史的介紹將相關理論知識聯(lián)系在一起形成知識面,從而加深學生對理論知識的理解和掌握,對科學家事跡的介紹有利于培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和嚴謹認真的科學精神。所以,大學物理實驗課中引入物理學史教育具有重要意義。
三、在大學物理實驗教學中貫穿安全教育和愛護設備教育
1.培養(yǎng)學生安全意識
安全意識是當代大學生的基本素養(yǎng)之一,但在大學物理實驗教學實踐中,發(fā)現(xiàn)很多學生安全意識淡薄,這一點在電學實驗中尤為突出。特別做交流電實驗的時候,有同學圖省事改動線路時不切斷電源,帶電操作,這是非常危險的事情,極易產(chǎn)生人身傷害。建議大物實驗時,把實驗安全問題放在首要地位,樹立學生的安全意識,告誡學生按照實驗規(guī)程操作。還有些同學紀律散漫,在實驗過程中打打鬧鬧,很容易跌倒,地上有開關,弄不好碰破了頭會導致人身傷害,所以在大學物理實驗教學的同時要貫穿安全教育。
2.培養(yǎng)學生愛護實驗設備、愛護公物的意識
在大學物理實驗教學中,發(fā)現(xiàn)很多同學對實驗設備不愛惜,如電學實驗中,個別人不按要求,將電壓一個勁兒往上調(diào),導致白熾燈燒掉了,還有個別同學野蠻操作,特別對示波器的探頭線,經(jīng)常硬拉強拽,造成不必要損壞。對導線的插拔有時不按照要求捏住根部進行,而是強拉線身,導致很多導線看似是好的,實際上已經(jīng)不導通了。
針對這個問題,應該對學生展開愛護實驗設備教育,在給學生演示示波器探頭線和導線插拔的正確方法時,嚴肅實驗室紀律和操作規(guī)程,讓他們明白只能將電壓調(diào)到實驗指導書允許的上限就不能再上調(diào)了,另外引導學生想一想,為什么現(xiàn)在實驗室的好多設備不能用,有那么多故障,是什么原因造成的?師兄師姐們過去是不是也像我們現(xiàn)在這樣不愛惜設備,導致現(xiàn)在很多實驗開展起來困難重重?如果我們繼續(xù)不愛惜實驗設備,那我們的師弟師妹們以后做這些實驗的時候不是情況更糟嗎?很多同學都表示一定要愛惜設備,不能給師弟師妹們留下爛攤子。
經(jīng)過幾次實驗時的安全教育和愛護設備教育過后,學生的安全意識有了明顯提高,操作設備溫柔多了,在做光學實驗的時候,都知道不能用手捏透鏡,收到良好效果。
四、在大學物理實驗教學中貫穿素質(zhì)教育和育人功能
1.組織紀律性、協(xié)作精神和團隊意識培養(yǎng)
大學物理實驗教學的根本目的是培養(yǎng)人,組織性、紀律性、協(xié)作精神和團隊意識是新時代大學生必備的素質(zhì),大學物理實驗教學中,發(fā)現(xiàn)不少學生組織性紀律性很差,協(xié)作能力很差,實驗前不預習,實驗過程中毫無頭緒,大聲喧嘩,實驗課遲到缺勤現(xiàn)象嚴重。教學實踐中,我通過班干部和部分同學了解到班上哪些同學學習比較認真,態(tài)度比較端正,指定他們擔任各個小組的組長,讓他們在實驗前督促同組人提前預習,來實驗室時互相提醒不遲到,實驗后及時寫實驗報告。另外指定動手能力比較強的同學輪流演示實驗,具體措施是自己主動報名加其他同學民主推薦,排定每次實驗演示的同學,這些同學在實驗前認真預習,吃透實驗精神,有什么問題在實驗前事先和我溝通,并且提前將實驗預做一下,總結出現(xiàn)的問題并準備解決預案。正式上實驗課的時候,讓這個同學演示給其他同學看,我在旁邊講解,提醒大家注意事項,以及可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和解決辦法,在確認同學們都弄明白的情況下,讓他們2~3人一組分組實驗,實驗中出現(xiàn)的問題讓他們及時舉手向我提問,我及時幫他們觀察出現(xiàn)的問題,引導他們用書本上的理論知識進行分析,找出癥結,并最終順利完成實驗。
2.規(guī)范性實驗報告和應用文寫作能力培養(yǎng)
實驗報告是對一項實驗工作做出規(guī)范的、全面的、實事求是的總結,并以書面形式表達出來。撰寫完整規(guī)范的物理實驗報告是教學的重要環(huán)節(jié),也是當工科大學生的基本技能技巧。但在大學物理實驗教學實踐過程中發(fā)現(xiàn)很多大二學生居然不知道完整的實驗報告怎么寫,這些學生的實驗報告往往是將測得的實驗數(shù)據(jù)一羅列,就沒下文了:沒有分析,沒有結論,沒有思考。
針對這個問題我以“怎樣寫實驗報告”為題在實驗前給每個小組都詳細講解一遍:應該如何寫,包括哪幾個部分,要注意哪些東西,然后結合部分實驗報告進行點評。并且提醒同學們實驗報告是一種應用文寫作,以后工作中,還可能有類似報告要寫,雖然有所差別,但大同小異,套路是一樣的,今天寫實驗報告,將來在工程技術工作實踐中就可能要寫研究報告、工程技術報告,所以同學們要高度重視它,切實提高應用文寫作能力,為今后工作打下基礎。
經(jīng)過幾次大學物理實驗,學生的實驗水平明顯提高,一般問題都能自己解決,完整的數(shù)據(jù)表格也能輕松搞定,而且學生問的問題也上了檔次,實驗報告寫得越來越認真,圖表都很清楚、明顯規(guī)范。很多同學都表示通過大學物理實驗課,確實學到了不少東西,加深了對書本知識的理解,弄清楚了很多概念,而且改掉了過去散漫的作風,養(yǎng)成了嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,提高了協(xié)作精神,團隊意識明顯提高,受益匪淺,達到了素質(zhì)教育的目的。
五、改進大學物理實驗考核體系
改進實驗考核方法,旨在提高教與學的積極性。目前大學物理實驗考核由平時成績與課期末考試成績兩塊組成。平時成績包括出勤率和實驗報告撰寫,期末考試成績《大學物理實驗(上)》是考核學生處理實驗數(shù)據(jù)方法的掌握,而《大學物理實驗(下)》是考核實驗原理,導致學生實驗過程中不認真對待,數(shù)據(jù)抄襲現(xiàn)象嚴重。不少同學在大學物理實驗結束后做專業(yè)課實驗,連萬用表都不會用。為了保證實驗課教學質(zhì)量,建議對《大學物理實驗(下)》進行實驗操作考核。抽簽決定考試項目并單人操作,當場評分。由于有期末單人操作考試的壓力,因此學生的實驗態(tài)度發(fā)生了根本性變化,由以往只注重實驗結果向注重實驗操作步驟及實驗報告轉(zhuǎn)變,態(tài)度積極認真,效果良好。
在對學生的考核上,強化平時成績,平時成績占80%,同時注重考查學生自學能力(預習報告,20%)、表達能力(數(shù)據(jù)處理和分析,20%)和操作能力(20%)。考核方式除筆試、抽簽操作外,還應建立多元化實驗考核方法,如學生自制實驗器材的,或者改進實驗方案的都可以折算成平時成績的一部分,大大激發(fā)學生學習興趣和創(chuàng)新能力。另外為了提高學生實際操作能力,缺做實驗的學生允許補做或重做。
隨著時代進步和教育改革深化,大學物理實驗教學實踐中還會面臨更新形勢,還會遇到更多問題,但我相信,只要秉承一顆責任心,堅持教書的同時育好人的原則,遇到問題想辦法解決,甚至創(chuàng)造條件解決,就能不斷提高大學物理實驗的教學水平,推動大學物理實驗教學進步。
參考文獻:
[1]徐翠艷,符偉.工科大學物理實驗教學模式的探討[J].錦州師范學院學報(自然科學版),2001,21(4):66-67.
[2]陳冬穎,任紅.工科大學物理實驗教學改革研究[J].合肥學院學報(自然科學版),2007,17(4):81-83.
【關鍵詞】 實驗教學 教學效果 探討
【中圖分類號】 G420 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)04(b)-0006-01
實驗教學是課程教學的重要組成部分,也是學生在校期間必須掌握的重要的實踐技能內(nèi)容。其教學目標不僅要促進學生對于相關學科理論知識的理解和吸收,更重要的是要培養(yǎng)學生動手實踐的能力,觀察、分析和解決問題的能力,并在此基礎上逐步培養(yǎng)大學生進行科研探索的能力及團結協(xié)作的團隊精神。根據(jù)多年的教學經(jīng)驗,我的做法和體會是:
1 提醒學生做好實驗前的預習工作很重要
要做好實驗,必須在實驗前做好準備工作。這一環(huán)節(jié)往往被許多學生忽視,以致到了實驗室不知所措。學生在預習時不僅要了解實驗目的、實驗原理、實驗方法以及實驗步驟還要重新復習相關理論知識,這樣做不僅使學生實驗時起到事半功倍的效果,同時有助于教師在講解時用新舊知識銜接法培養(yǎng)學生的演繹和發(fā)散思維能力時起到很好的教學效果,在此基礎上可使學生的思維做到自然過渡,且能培養(yǎng)學生繼續(xù)探索的興趣。
2 通過課堂討論提升學生對基礎知識的理解和運用
學生大部分熱衷于考試突擊,這對理論課是可行的,但是實驗教學不同于理論教學,需要學生切實的參與其中,才能通過實踐提高自己的動手能力。部分學生在教師講解時即開始抄寫實驗報告,甚至完全照抄實驗學講義,如某次實驗更改了的種類或劑量,學生依然毫不猶豫全盤照抄;學生一般都是分組實驗,有的學生也因此養(yǎng)成了依賴其他組員的習慣,實驗時心不在焉,實驗完畢后機械復制實驗報告,沒有進行有效的思考。
如何調(diào)動學生的積極性,并在此基礎上進行有效的教學呢?
首先是在教學中通過示教演示,提出問題,給學生一個切入點,建立感性認識。這個切入點應是理論課上反復強調(diào),具有普遍性和引導性的知識點,且應該是一個較低的門檻,能帶動絕大部分學生學習興趣的點。目的是激發(fā)學生的學習興趣、讓學生感到學有所用,從而明確本次課的教學目標。
其次是在討論中對實驗的原理和設計進行分析,在討論中逐步形成對實驗宏觀和微觀的具體理解。具體實施的過程是將實驗分解為若干個可行的小任務,然后在一個個小任務的驅(qū)動下,逐步完成對實驗的分析。學生在分析過程中,發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,在問題的引導下學習相關的知識。強調(diào)師生的共同探討與互動。實驗源于理論,既是對理論的進一步鞏固,也是對實驗設計的了解。為了使學生能學以致用、舉一反三、觸類旁通,每次教學結束時及時布置相關的課后思考題,使學生在課后進一步復習鞏固,并且將課后作業(yè)納入形成性考核的內(nèi)容之一。同時給出下一次課的學習內(nèi)容,提示學生預習。這才能真正培養(yǎng)學生的思維能力與創(chuàng)造能力,對以后的工作也是十分有益的。
3 加強對每個學生實驗能力的培養(yǎng),另一種形式的團隊協(xié)作
學生實驗動手能力參差不齊,而在不能實現(xiàn)每人一套儀器或一個標本的實驗操作中,學生往往只發(fā)揮自己的強項。這種形式的團隊協(xié)作看起來實驗進行得很順利,節(jié)省時間,完成得也很不錯。其實這樣的分工對學生實驗能力的培養(yǎng)是有欠缺的,就像流水作業(yè),每個人的綜合能力都沒有得到提升。因此在實際操作中,強調(diào)多次實驗的輪流分工,使每個學生在課程結束時大部分操作可親自實踐一次;同時強調(diào)組內(nèi),組間的方法交流,以達到資源的最大共享。比如在某一項實驗中,一個組的5個同學都沒做成功,都很氣餒,這時如果教師幫忙完成,實驗確實可以順利完成,但恐怕不利于學生的信心及能力培養(yǎng),因此這時我們會選擇讓學生分別去其他組取經(jīng),回來之后繼續(xù)實驗,這樣做的結果是小組學生不僅學到了經(jīng)驗,而且每個人帶回的心得略有不同,究竟采取哪一種,小組同學會各抒己見并重新做出判斷,從而在交流上又一次實現(xiàn)了小組間的團隊協(xié)作,并且大部分都能做成功,從而使學生的信心得以恢復,也堅定了面對挫折的信心。在此意義上真正實現(xiàn)了小團體與大班級的團隊協(xié)作。
4 寫好實驗報告
實驗報告是實驗的重要組成部分。簡單的照抄和實驗數(shù)據(jù)的羅列是達不到實驗效果的。為什么同樣的實驗,有的組做的很成功,有的組卻失敗了,分析失敗原因的重要性不亞于完成一次實驗。對失敗原因的總結既是對理論和操作的又一次回顧,也是對下一次實驗的警示。同時對實驗數(shù)據(jù)的分析,整理,也是對所學課程的加深和鞏固。實驗報告中出現(xiàn)的問題基本有以下原因[1]:(1)學生重視不夠;(2)理論課與實驗課脫節(jié);(3)教師評價模式不具體;(4)學生科研寫作能力差。在教學中結合以上問題并參照其他單位經(jīng)驗,首先加強學生對實驗報告重要性的認識;其次優(yōu)化課程安排,理論課之后同步開展實驗教學;第三在批閱中重視細節(jié),具體指出不足與優(yōu)點,在下節(jié)課堂上講解,同時鼓勵學生不盲目遵從教師答案的權威性,在理論學習的基礎上勇于形成自己的觀點;針對學生科研寫作能力存在的問題,學校開設了校級公選課“大學生科研能力的培養(yǎng)”,按科研論文寫作格式來要求,使學生盡早接觸,很好的完成實驗報告并提高科技論文寫作水平。
總之,加強實驗教學是充分體現(xiàn)相應學科特點、提高教學質(zhì)量的關鍵[2],教師應在教學中不斷總結改進,以充分實現(xiàn)實驗課程的有效教學。
參考文獻
從2012年開始,學校在大學物理實驗教學中,引入研究生助教工作。普遍是要求研究生助教批改實驗報告,解決實驗教學中實驗報告批改的難題,忽視了助課對研究生能力培養(yǎng)的意義和作用。本人嘗試對助課研究生的全方位指導與幫助,對培養(yǎng)研究生的能力進行有益的探索,收到了較好效果。
二、在大學物理實驗教學中指導研究生助教的措施與方法
(一)助教研究生進入到實驗教學的課堂中
讓助教研究生進入實驗教學課堂,聽老師講課,理解每個實驗原理,掌握實驗儀器設備的正確使用方法,把握每個實驗操作的重點與難點,知道實驗過程中學生容易出現(xiàn)的問題及解決方法。在這一過程中,助教研究生對于實驗原理有了深入理解,以前雖然學習相關的理論知識,理解其中的原理,但是在實驗中把物理理論與物理測量或?qū)嶒灲Y合起來,還存在一定的差距。尤其是針對助教研究生以前沒有接觸過實驗項目,通過聽課以后,開闊擴大了他們的視野,拓寬了他們解決問題的思路,知識面,使他們的理論知識得到很大提升。
(二)助教研究生參與指導大學生的實驗過程
助教研究生雖然在大學本科階段完成了大學物理實驗的學習,一般來說在一次實驗中,每一個學生都是在教師指導下完成相應的實驗內(nèi)容,作為學生他遇到的問題也是單一的問題,經(jīng)常在老師的指導與幫助下解決。而作為老師,面對全校的上千學生,知識層次高低不同,實驗技能參差不齊,實驗中的問題千差萬別。一堂實驗課中,幾十套實驗設備性能、參數(shù)不一致,問題故障五花八門,因此,實驗課中要解決學生實驗過程的問題,對于指導教師的理論知識與實驗技能是一個很大的考驗。讓助教研究生參與實驗教學過程的指導,對他們是一個巨大的挑戰(zhàn),也是對他們能力提升的最好機會。本人指導的幾個助教研究生,剛進入這一環(huán)節(jié)時,面對同齡的本科生,遇到不同的問題,他們?nèi)狈ψ孕牛紫仁菑木駥用婀膭钏麄儯缓笈c他們一起解決實驗中的問題,事后一起分析故障原因,再放手讓他們獨立處理,使他們逐步找到自信,最后他們能夠得心應手地解決學生的問題,使他們的自信心得到提高。指導學生實驗過程中,遇到學生的問題,不僅是自己能夠解決問題,關鍵是要教會本科生去解決問題,助教研究生必須要有正確的思路,嚴密邏輯思維能力,良好語言表達能力,能夠與本科生進行溝通交流,讓本科生接受、理解自己的思路與方法。在這一過程中,助教研究生逐步掌握了解決問題的思路與方法,語言的邏輯性、溝通交流能力得到很大的提升。大學物理實驗過程中,實驗設備故障經(jīng)常發(fā)生,也是助教研究生面臨的一道難題。雖然他們使用過有些實驗儀器設備,但是沒有進行故障維修,實驗過程中的故障可能五花八門,需要現(xiàn)場解決。在這一環(huán)節(jié),首先對助教研究生進行指導,讓他們理解實驗設備的工作原理,掌握實驗設備的正確使用方法,分析設備的常見故障問題及解決方法。在課堂實驗指導過程中,他們通過不斷地解決學生實驗過程中的故障,積累實驗設備維修的經(jīng)驗,實驗動手能力迅速提高,解決實際問題能力得到提升,為研究生使用精密科學儀器從事科學實驗與研究奠定扎實基礎。
(三)助教研究生走上講臺,提升他們的課堂教學能力
碩士研究生或博士研究生畢業(yè)后有相當一部分人會從事教育工作,是高校教師的后備軍,培養(yǎng)研究生助教的教學能力,為畢業(yè)后快速適應教學和從事研究工作打下較好的基礎。基于這一想法,把助教研究生推上講臺,讓他們熟悉課堂教學,提升他們的教學能力。通過聽課、助課,指導學生實驗,為助教走上講臺奠定良好的基礎,然后指導學生認真?zhèn)湔n,編寫講課教案,討論課堂組織方法,分析課堂講授的重點與難點,實驗設備正確使用與操作方法,遇到的問題及解決方法;語言的邏輯性與啟發(fā)性。再進行模擬講課,分析講課中的問題,提出改進意見。助教研究生開始走上講臺時跟蹤聽課,了解課堂教學中的問題,課后分析教學中的問題,逐步改進,使他們逐步成熟起來,由最初的膽怯到自信,由當初的生澀到老練,語言組織能力,邏輯性與感染力都得到全面提升,為他們以后走上教學崗位,奠定堅實基礎。
(四)指導助教研究生嚴謹評價學生實驗報告
大學物理實驗中實驗報告的批改是一個非常重要的環(huán)節(jié),影響學生的實驗成績評定,因此,公平、公正是一個重要原則。學生的實驗報告真可謂百花齊放,千差萬別,要進行客觀公正評價,必須有一個詳細的評分細則作指導。在實驗報告批改以前,與助教研究生討論評分細則,分析報告中的各種問題及評分方法,發(fā)現(xiàn)學生實驗討論的獨立性與創(chuàng)新性,實驗數(shù)據(jù)處理的科學性。通過這些工作以后,為他們公正批改實驗報告打下基礎,同時要求他們在批改過程中,以認真、嚴謹?shù)膽B(tài)度對待每個學生的實驗報告,引導他們仔細去發(fā)現(xiàn)學生實驗報告中新的思路和閃光點,對他們也是一個很好的學習和提高的過程。
三、轉(zhuǎn)變觀念,全面提升助教研究生的能力
關鍵詞:中藥資源;藥用植物;遺傳;育種;教學;實驗
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)05-0203-02
一、前言
遺傳學是高等院校生命科學相關學科的一門基礎課,而遺傳學實驗又是遺傳學課程教學的必要的組成部分[1]。遺傳學實驗不僅是驗證遺傳學理論的重要一環(huán),而且是推動遺傳學向前發(fā)展的動力[2]。而中醫(yī)院校所開設的《藥用植物遺傳育種學》又具其自身的許多特點,第一,知識體系較復雜:《藥用植物遺傳育種學》的知識分為了兩個大的部分,首先是遺傳學基礎理論的講解,這一部分就是普通遺傳學的基礎知識和基礎理論;其次就是關于育種學的知識體系[3],而藥用植物的育種學研究的還比較少,這方面的實例也很少。第二,《藥用植物遺傳育種學》是中藥資源專業(yè)學生的一門專業(yè)的基礎課,中藥資源專業(yè)的教學任務中要求一學期講授完成,相應的實驗課只有18個學時。因此,為了在時間緊、內(nèi)容多的情況下較好地完成教學任務,我們參考了一些學校的《藥用植物遺傳育種學》的實驗課開設情況,并根據(jù)自身特點進行改進,以期能夠較好地完成該課程的實驗教學任務。
二、《藥用植物遺傳育種學》實驗課開設情況調(diào)查
中藥資源專業(yè)是一個比較新的專業(yè),許多中醫(yī)藥院校只是近幾年才開始開設該專業(yè)。我校在開設中藥資源專業(yè)之初曾經(jīng)前往我國北方某所知名的中醫(yī)藥大學學習,結果卻發(fā)現(xiàn)該校的《藥用植物遺傳育種學》只開設理論課,不開設實驗課。因此通過對一些中醫(yī)藥院校的《藥用植物遺傳育種學》實驗課的調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)了一些問題。首先,許多學校實驗課程的建設比較滯后,實驗課的開設只是遵循經(jīng)典的遺傳學實驗模式,缺乏創(chuàng)新[4]。現(xiàn)代遺傳學的發(fā)展可以說是一日千里,許多實驗的內(nèi)容都可以從更新的角度、更簡便的方法入手,總是裹足不前的試驗方法是無法讓學生跟上時代的步伐的。第二,教學方式也比較僵化,幾乎所有的實驗都遵循一個模式,即教師設計好各種實驗的步驟,然后詳細講解給學生,最后學生按照這個方法步驟完成實驗,整個過程堪稱完美,但是學生卻收獲不多。這種實驗的教學方法使學生動手和動腦脫節(jié),學生常常被動地完成一些設計好的實驗,調(diào)動不起學生的積極性。第三,實驗教學對學生的評價不合理。學生實驗課的評價主要依據(jù)就是實驗報告,有的同學辛苦完成的實驗報告與抄襲完成實驗報告的同學分數(shù)相當,使一些同學的積極性受到打擊,另外這種教學模式和評價體系無法發(fā)掘?qū)W生的科研能力,造成人才的浪費。
鑒于以上的這些情況,我們在制定本校的《藥用植物遺傳育種學》實驗課程時進行了一些改進,力圖避免一些弊端,爭取達到更好的教學效果。
三、《藥用植物遺傳育種學》實驗改革方向以及改革的策略
(一)實驗設計的改革
1.由統(tǒng)一的實驗向開放性實驗轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的實驗教學以教師的安排為主,幾乎是教師怎樣安排,學生怎樣完成。而我們的實驗學時只有18個,時間上就無法保證,因此統(tǒng)一的大規(guī)模的實驗教學是無法進行的,只能進行一些相對簡單的驗證性實驗。由此我們認為不能只盯著課上的時間,要充分發(fā)揮學生的主觀能動性。因此,我們以“國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃指南”中提出的“興趣驅(qū)動、自主實驗、重在過程”的實施原則為指導[5],讓學生自主選擇實驗題目,以小組為單位自主查閱資料,完成實驗過程的設計,教師可幫助學生進行實驗設計的論證并鼓勵學生大膽嘗試,充分調(diào)動學生的科研積極性,讓學生自動的從課本中去尋找理論的依據(jù)從而完成自己的實驗題目。例如有的學生對于藥材的基因表達與藥效成分之間的關系很感興趣,但是這個實驗做起來是很復雜的,因此,我先要求學生去查資料,尋找可以檢測的藥材和可能檢測的途徑。學生的團隊合作和接受新鮮事物的能力超出我的想象,他們根據(jù)文獻報道確定了要研究的藥材是柴胡,而且確定了研究的方法是熒光定量PCR,并且明確了柴胡皂苷是次生代謝產(chǎn)物,基因檢測只能檢測其合成途徑的關鍵酶的基因。在我看來學生能夠認識到這一步就已經(jīng)很不錯了。同學們決定將這個實驗進行下去,并申報了當年的“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃”。
2.由驗證實驗到綜合性的研究型實驗的轉(zhuǎn)變。實驗教學是一種理論學習和創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結合的教學手段[6],驗證性、演示型實驗雖然能夠鍛煉學生的動手能力,培養(yǎng)學習興趣,但是無法更深層次地挖掘?qū)W生的科研創(chuàng)新能力。因此,在保留一部分驗證性實驗的基礎上我們大力發(fā)展綜合性的研究型的實驗,不再局限于遺傳實驗課,而是多門課程知識、儀器以及各種實驗資源的整合。例如同學們準備申報“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃”的研究課題是“不同采收期柴胡中柴胡皂苷含量和柴胡皂苷合成途徑關鍵酶表達之間的關系”,這個課題在準備初期是打算一個學年完成的,但是同學們在做實驗的過程中總是有新的想法,而且很多想法非常可行,因此,在完成他們本人的科研任務的同時,他們把實驗的思路方法傳給了下一屆的同學,使得實驗有了延續(xù)性,同時也帶動了一批選擇不同學科方向的同學加入進來,不斷的進行新的嘗試,幾乎成為了同學們畢業(yè)設計的提前演練。而我作為大家的教師,根據(jù)大家的思路和想法進行了完善、補充并申請了省一級的科研課題。
綜合性的研究型的實驗在最初也許很簡單,但是隨著研究的深入,許多新的研究火花的迸出,這個最初簡單的設想就會越來越完善,最終形成一個完整的科研課題。
(二)教學手段的改革
由于實驗設計的改革,教學方法也會相應的進行改革。我們的18個學時的實驗課不再用來進行有限的驗證性實驗,而是進行科研Seminar(討論會),讓大家把自己的實驗設計、實驗中遇到的問題、已經(jīng)得到的結果全部都展示出來,從而集思廣益,把自己的實驗設計和結果做到完美。最后一次課進行實驗結果的展示和實驗預想,把結果講出來,把預想也講出來,留給下一屆的同學再來繼續(xù)完善這個課題。這種PBL教學模式[7],伴隨著開放式綜合性實驗設計,充分調(diào)動了學生的科研能力和科研熱情。
(三)教學評價體系的改革
實驗報告是驗證性實驗的最終成果,對于學生的評價基本上也是以實驗報告作為最重要的依據(jù),從而造成學生上課與不上課的成績差別不大,影響學生上實驗課的積極性。而進行開放性和綜合性的實驗,學生必須從頭努力,實驗報告上的每一個字都是自己努力的見證。教師對于開放性綜合性實驗的打分并不在于關注他們的實驗結果如何,而是關注實驗報告整體的完整性,是否真正查找了文獻資料,實驗過程的設計是否完整等。只要學生努力了,即使他的實驗方向有一些錯誤,沒有完美的結果也不會影響他的分數(shù)。
四、改革后的效果
(一)培養(yǎng)大學生主動學習能力
實驗課是學生進行學習探索的一個很好的平臺,如果一切都給學生設計好了,學生反而失去了學習的興趣。因此,開放性的綜合性的實驗不僅讓同學們體驗到了團隊合作的力量,同時也極大地發(fā)揮了學生的科研主動性,從“要我學”變成了“我要學”。在實驗探索的同時,學生們也非常積極地進行各項科研課題的申報,即使是大一的同學不要求申報,很多同學都已寫好了課題申請書,準備大二就申報。這種科研的熱情也使得教師的科研思路開闊起來,形成了一個師生共同進步的積極的氛圍。
(二)發(fā)現(xiàn)科研人才,培養(yǎng)科研人才
開放性綜合型的實驗課題的進行,使得很多本科生的科研能力得到了鍛煉,為他們以后進一步深造奠定了很好的基礎。
五、結語
雖然《藥用植物遺傳育種學》在中醫(yī)藥院校的教學體系中是一個較小的科目,但是對于實驗課的改革嘗試卻取得了可喜的成果。相信開放性綜合型的實驗教學模式將是未來大學本科實驗教學的趨勢。
參考文獻:
[1]蔡梅紅,劉天磊,王云,段玉清.基于遺傳學實驗教學改革的大學生科研素質(zhì)培養(yǎng)探索[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2015,43(1):310-311.
[2]于志軍,柏峰,周春江,劉書廣,杜銘碩,李岢,劉敬澤.深化遺傳學實驗改革,提升學生科研興趣與創(chuàng)新意識[J].高校實驗室工作研究,2015,(01).
[3]任躍英.藥用植物遺傳育種學[M].北京:中國中醫(yī)藥出版社,2010.
[4]程羅根.遺傳學實驗課程的教學現(xiàn)狀與思考[J].教育教學論壇,2015,1(1):242-243.
[5]何鳳華,黎杰強,朱碧巖,高峰.“三自”教學模式提高遺傳學綜合性實驗的教學效果[J].遺傳Hereditas(Beijing),2015,37(4):396-401.
關鍵詞: 臨床醫(yī)學專業(yè) 基礎醫(yī)學 自選實驗
目前醫(yī)學教學改革的發(fā)展趨勢是重視學生的自主學習和能力培養(yǎng)[1],為深化教學改革,在臨床醫(yī)學專業(yè)本科班中開設基礎醫(yī)學自選實驗課,提高學生的自主實驗能力和綜合素質(zhì),為今后的學習和工作打下良好基礎。
1.對象與方法
1.1研究對象
2011級和2012級臨床醫(yī)學本科專業(yè)學生。
1.2研究方法
1.2.1教學安排。由醫(yī)學實驗教學中心組織基礎醫(yī)學的生化實驗室、形態(tài)學實驗室和機能學實驗室組織編寫實驗大綱和實驗指導教材,其中形態(tài)學實驗室包括解剖、組胚、病理、病原和免疫實驗室,機能學實驗室包括生理、藥理和病理生理學實驗室。實驗中心集中安排實驗教室,提供實驗設備和相應實驗耗材。實驗教師根據(jù)實驗項目內(nèi)容進行相應的實驗準備并指導教學。
1.2.2自主選課。本課程涉及基礎醫(yī)學9個學科的16個實驗項目,學生通過選課系統(tǒng)自主選擇其中8個實驗項目,每個實驗項目的實驗人數(shù)在15-30人。
1.2.3教學方法。采取以學生自主學習和獨立操作為主,教師指導為輔的教學方法,在教師指導下由學生獨立完成實驗并書寫實驗報告。
1.2.4教學評價。教師根據(jù)學生的平時成績30%和實驗報告70%做出形成性評價,其中平時成績包括出勤20%、課堂提問20%和實驗操作60%三部分構成,綜合8個實驗項目成績的平均分為最后成績,合格者獲得相應學分。
2.結果
2.1促進學生個性化發(fā)展
本課程提供了基礎醫(yī)學多學科的實驗項目,學生可以根據(jù)自己的興趣和特點,選擇適合自己的實驗項目,提供個性化的選修空間,促進學生個性化發(fā)展。
2.2提高學生的自主學習能力
在教學過程中,教師講解實驗項目的實驗目的、實驗內(nèi)容、實驗方法和實驗步驟,引導學生獨立完成實驗操作、分析實驗結果并撰寫實驗報告。教師根據(jù)實驗內(nèi)容布置相應的思考題,由學生獨立思考并查閱相應文獻資料完成,增強學生的自主學習能力。
2.3提高學生的實踐能力
學生在教師的指導下學習常用技術的基本原理和基礎理論,并獨立完成實踐操作,在實踐操作中學會發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,提升實踐能力的同時培養(yǎng)科學思維能力,促進理論聯(lián)系實際,為學生后期的臨床醫(yī)學課程學習建立良好基礎。
3.討論
3.1實驗項目的設置
開設基礎醫(yī)學自選實驗的目的是全面培養(yǎng)學生的自主實驗能力、綜合分析能力和創(chuàng)新精神[2],為今后的學習和工作打下良好基礎。實驗項目的設置覆蓋形態(tài)學和機能學的多個學科,是對建立“以驗證和技能訓練為基礎、知識綜合應用和研究創(chuàng)新為核心”的新型實驗教學模式的初步探索。
3.2選課系統(tǒng)的改進
由于涉及實驗項目比較多,學生在選課系統(tǒng)自選了實驗項目后容易出現(xiàn)重復選課、漏選等問題,導致部分學生不能正常進行理論學習和實驗操作,無法獲取學分,提示在選課系統(tǒng)的設計上還要進一步改進,在選課前、選課中和選課后及時做好教師和學生的反饋工作,保證教學工作的正常運行。
3.3教學效果的評價
基礎醫(yī)學自選實驗采用形成性評價,注重學生的出勤率、學習態(tài)度、課堂提問、實驗操作和實驗報告的書寫,主要是對學生的學習過程做出評價與考察,相對于終結性評價,形成性評價更客觀地反映出實驗的教學效果。因?qū)嶒炆婕岸鄠€學科需要計算成績的平均分,各項實驗完成后,學生要及時完成實驗報告,教師要及時匯總平時成績和批閱實驗報告,最后在規(guī)定時間內(nèi)上傳成績,完成成績的匯總。學生和教師、教師和教師應互相配合,相互協(xié)作,保證良好的教學進程。從總體教學效果看,學生出勤率高,學習興趣大,與教師進行教學互動,動手操作能力有較大提升,善于運用網(wǎng)絡平臺查找文獻資料,認真分析實驗結果,通過圖表方式比較實驗對照評估,實驗報告內(nèi)容條理清楚,數(shù)據(jù)翔實準確,但在理論知識和實踐應用之間縱橫向聯(lián)系的邏輯思維能力有待進一步提高。
4.結語
在現(xiàn)階段的醫(yī)學教學過程中,實驗教學采取多層次化的教學方式,其中基礎醫(yī)學實驗教學包括演示、驗證式實驗、綜合性實驗和設計性實驗(創(chuàng)新性實驗)四個層次[3]。增加綜合性實驗和設計性實驗(創(chuàng)新性實驗),減少簡單演示和驗證式實驗是實驗教學改革的趨勢,提高學生的自主學習能力和實踐能力才能順應這一教學改革的發(fā)展需求。基礎醫(yī)學自選實驗對學生的自主學習和實踐能力的培養(yǎng)有積極推動的作用,能初步建立學生對科學思維方法的認識,掌握基本的實驗操作技能,為下一步的多層次化實驗教學奠定良好基礎。
參考文獻:
[1]鎮(zhèn)鴻燕,鄧昊,師海蓉,高友晶,陳瓊霞,劉麗江.大學生創(chuàng)新實驗教學模式探討及實踐[J].考試周刊,2011(85):214-215.
論文摘 要:在環(huán)境工程本科學生培養(yǎng)方案中,理論教學和實驗教學是相互配合、相互貫通的有機統(tǒng)一體。專業(yè)實驗教學是環(huán)境工程專業(yè)學生培養(yǎng)質(zhì)量提高的重要部分。針對傳統(tǒng)實驗教學中學生存在主動性不強、學習目的不明確等問題,本文就如何使傳統(tǒng)實驗變?yōu)閷I(yè)綜合實驗,使實驗與學生參與度相結合進行分析,以探討環(huán)境工程專業(yè)實驗教學改革的有效路徑,從而培養(yǎng)高素質(zhì)的環(huán)境工程專業(yè)人才。
在人口過度增長、環(huán)境污染日益嚴重,社會對環(huán)境問題的關注程度越來越高的背景下,環(huán)境工程專業(yè)要培養(yǎng)集理論性、實踐性于一身的高素質(zhì)專業(yè)人才。然而,在實際中,剛畢業(yè)的環(huán)境專業(yè)人才受到冷遇,究其原因,最重要的一點就是大學生普遍缺乏一定的動手能力。因此,為了給社會發(fā)展培養(yǎng)更多高素質(zhì)環(huán)境專業(yè)人才,就必須對傳統(tǒng)的實驗教學進行改革。
一、優(yōu)化實驗教學內(nèi)容,開展綜合實驗
傳統(tǒng)的環(huán)境工程專業(yè)實驗課程一般是按照各門專業(yè)課程劃分的,而且?guī)缀醵际腔炯寄軐嶒灒渲写蠖酁轵炞C性實驗。在環(huán)境監(jiān)測實驗課中的煙氣流量及顆粒物濃度的測定實驗項目,學生只是按照實驗流程,按照選擇測試位置、測點、測試、分析計算的步驟,寫出實驗報告就算完成實驗了。整體過程中學生都是按照具體的實驗步驟進行操作,并沒有深入思考。因此在實驗教學改革中可以把環(huán)境工程專業(yè)課與實驗融為一體,稱為專業(yè)綜合實驗。專業(yè)實驗的目的主要就是把一些可以并入綜合性實驗的驗證性實驗不再單獨進行,這樣一方面既可以減少不必要的驗證性實驗數(shù)目,另一方面又可以使學生在實驗中對專業(yè)課程融會貫通,從全局出發(fā)考慮問題,加深學生的理解,培養(yǎng)學生解決問題的能力,從而構建理論與實踐結合的橋梁。所以開展專業(yè)綜合實驗是重要的途徑。
在專業(yè)綜合實驗基礎上,可以適當增加一些專題實驗。實驗的具體方案都是由學生來制定,這樣在實驗過程中,可以最大限度培養(yǎng)學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力,同時也大大增強了學生的動手能力。在實驗過后,要求學生寫出專業(yè)的實驗報告,這也能提高學生對實驗的總結和綜合分析能力。
在專業(yè)綜合實驗、專題實驗之外,學校也應該大力鼓勵大學生的創(chuàng)新實驗。大學可以通過設立創(chuàng)新實驗研究項目,鼓勵在校大學生積極參與其中,自主進行實驗方法的設計、組織設備以及材料、實施實驗、分析數(shù)據(jù)、撰寫實驗報告等。這種創(chuàng)新性實驗項目的開展,一是可以充分調(diào)動學生的積極性、主動性、創(chuàng)造性;二是通過開展創(chuàng)新性實驗項目,可以大大提高學生的動手能力。
二、改革完善實驗室管理,加強實驗教師隊伍建設
改革和完善實驗室改革是進行實驗教學改革的重要保障。要根據(jù)專業(yè)綜合實驗的特點,把以前分散的實驗室進行合理的調(diào)整、合并、重組,從而為開展專業(yè)綜合教學實驗提供保障,同時也便于實驗室的管理。科學合理的實驗室體系,一方面使得實驗室具有一定規(guī)模和實力,另一方面也有利于綜合性、設計性實驗項目的實施,大大保障了專業(yè)綜合實驗改革的順利進行。
在實驗室體系建立的基礎上,也要完善實驗室管理制度和實驗考核制度。實驗室管理要實現(xiàn)專人管理、專人維護、專人使用等原則,確保實驗設備和材料正常使用。在綜合專業(yè)實驗的背景下,實驗考核要從實驗設計、實驗過程、實驗分析、問題處理、實驗結果、實驗總結等多個方面進行考核,這樣既保證了實驗考核的科學性,也大大鼓勵了學生的創(chuàng)新精神。
實驗教師隊伍是實行專業(yè)實驗教學的主要保障,他們在實驗中起到指導、審核、完善學生實驗等多方面的作用。因此在大力開展綜合專業(yè)實驗的基礎上,也要加強實驗教師隊伍建設。
實驗教師不僅要具有扎實的理論基礎,同時也要具有一定的實踐經(jīng)驗。從此要求出發(fā),學校一方面可以從高等院校引進高水平教師人才,另一方面也可以從生產(chǎn)和實踐的社會一線引進實驗技術人員,加強技術人員隊伍的建設。此外,學校也要對引進人才配套相關政策支持,使得實驗教師可以全身心投入實驗室建設和實驗教學改革工作中。
通過開展專業(yè)綜合實驗、專題實驗,并且鼓勵學生大力參與創(chuàng)新實驗研究,這可以培養(yǎng)學生獨立思考、獨立設計和獨立解決問題的能力,提高學生的綜合創(chuàng)新能力;同時通過改革和完善實驗室管理的相關制度、加強實驗教師隊伍建設也為開展實驗教學改革提供了有力的保障,確保了實驗教學改革的順利進行。
參考文獻:
【關鍵詞】網(wǎng)絡課程MOOC;食品微生物學;教學實踐
1引言
微生物在實際生活中應用廣泛,食品、環(huán)境、醫(yī)學、工業(yè)等,并與食品的生產(chǎn)、運輸、儲存、發(fā)酵等息息相關。食品微生物學實驗是目前很多高等學校針對食品類專業(yè)結合微生物理論教學開設的一門課程,在教學實踐中結合實驗課內(nèi)容和教學方式不斷進行編寫,做到盡可能讓學生感興趣并得到實踐能力的教材。湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程技術學院以教學質(zhì)量為前提共設置微生物學實驗15個課時,主要有細菌簡單染色與顯微鏡的使用、革蘭氏染色法及細菌形態(tài)特征觀察、菌落形態(tài)及特殊結構觀察、大腸菌群測定等。課時與課時之間緊密安排,培養(yǎng)學生結合理論課所學內(nèi)容深入探究,溫故知新,聯(lián)系實際生活獨立思考問題并形成創(chuàng)新性思維。
2傳統(tǒng)的微生物教學的弊端
在學習微生物學實驗這門課程以來,我覺得目前的教學方式比較傳統(tǒng),由教師上課前一個小時講述整個實驗操作過程,這就使學生缺乏上課興趣,只是在老師講述完重復實驗操作,無探索過程,具體的劣勢有以下幾點:(1)學生無法參與完整的實驗過程,由于食品微生物學實驗在教學上的特殊性,課前需要很多時間去準備實驗材料,以及長時間的殺菌過程,這是實際教學過程中不能滿足的,比如酵母菌的培養(yǎng),但是一般會有專業(yè)的實驗操作員根據(jù)授課教師要求提前準備所需要的實驗器材、試劑和材料等,這就導致我們不了解實驗的整體流程,從而降低對實驗結果真實性的探索。(2)實驗課在周三晚上和周六下午,每次時長三個小時左右,在“觀察不同菌落的菌落形態(tài)”實驗課中,老師講解實驗原理、實驗操作以及實驗數(shù)據(jù)的處理就耗時近一個小時,然而我們自己在動手操作時,還是一頭霧水,只是按照老師講述的實驗過程,機械化的重復操作,在顯微鏡下沒有方向的尋找一些不知名的細胞形態(tài)。兩個同學一組,共用一臺顯微鏡,這就導致每個人都沒有足夠的時間去仔細觀察,這種形式的教學和時間安排并不利于我們發(fā)展獨立思考和探索實驗過程的能力,致使教學結果并沒有達到很好的效果。(3)在課后完成實驗報告時,我們只追求實驗結果的正確與否,甚至有同學去抄襲別人的數(shù)據(jù),對實驗結果不加以分析,對實驗中出現(xiàn)的問題缺乏思考與反思。
3線上線下同步優(yōu)化教學
3.1線下,讓手機成為學習的工具
隨著手機功能多樣性的不斷發(fā)展,大學生使用手機的頻率也越來越高,在食堂一邊吃飯一邊追劇、走路時還盯著手機、睡覺前還不忘刷刷抖音等等這些現(xiàn)象,絕大多數(shù)大學生已經(jīng)深深中了手機的“毒”,據(jù)報道,以一節(jié)課45分鐘算起,大學生在課堂上使用手機的時間超過20分鐘,試問一下,有多少人是用于學習的呢?如果一個星期不讓你用手機、沒有網(wǎng)絡你會怎么樣?對于當代大學生來說將自己的時間浪費在手機上也算是教育界的悲哀吧,那我們何不利用手機線上學習,合理利用手機呢?結合MOOC課鼓動學生自主學習。MOOC也稱為“慕課”,具有在線播放和課后緩存等特點,MOOC要求設置具體的課程內(nèi)容,每節(jié)課時間以15min左右視頻錄制,然后于網(wǎng)絡平臺進行資源共享。MOOC不限制觀看人群和上課時間,學習者可以根據(jù)自己的時間安排自主學習課程。目前福建農(nóng)林大學已經(jīng)開設了慕課,其中包括微生物簡單染色、革蘭氏染色技術等實驗,共8個實驗,24個學時。我們可以在慕課平臺利用課余時間,隨時隨地學習、反復學習,不受時空、次數(shù)的限制,基礎弱的同學也能提前學習微生物實驗基本操作技能,這樣教師在課上授課的時間就節(jié)省一些,留給我們更充足的時間去探究實驗,完成實驗,啟迪我們的創(chuàng)新思維,也能促進我們的學習興趣。
3.2線上,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學方式,優(yōu)化教學體系
我們應該知道,實驗教學的授課方式和時間分配不同于理論教學,以一節(jié)課3個小時來講,如果在實驗教學中教師講實驗占用1個小時左右,那留給學生動手操作的時間還剩多少呢,有些實驗因為細菌培養(yǎng)時間長,暫時不能得到結果,等再過一兩周結果出來以后,很多學生已經(jīng)忘了自己當時做了什么實驗了,也就不在乎實驗結果,只是應付性的記錄數(shù)據(jù)完成老師的作業(yè)而已,這樣就會導致學生的積極性和主動性降低,所以教師應在教學過程中以讓學生操作為主,把時間都留給學生,減少對學生“灌輸式”教學,重點培養(yǎng)學生的技術和反復實踐的能力。
3.2.1調(diào)整課堂授課模式
在實驗操作課程開始前一天左右,教師可以先布置我們在慕課上進行自學,通過了解實驗目的、觀看操作視頻,讓我們先有一個大致的實驗流程和觀看實驗時存在的疑惑,帶著疑惑做實驗會讓我們專注實驗并自己在操作過程中找答案。在實驗課前,由學生講解實驗過程,以及分享觀看慕課實驗操作的心得體會,這樣教師就不會占用過多時間去講實驗,而是把課堂時間都交給學生,在實驗中教師可以及時對個別學生實驗操作的錯誤進行糾正和指導,讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題,思考和解決問題,提高參與度。
3.2.2合理分組與合作式教學
在微生物學實驗課上,我們學生應該是教學主體,為了培養(yǎng)學生自主學習能力,發(fā)展學生綜合思考思維能力,鍛煉學生團隊合作能力,實驗課應該采取分組式教學,每個班以3-4個人為小組,男女比例平衡,并分配小組長,由團隊協(xié)作進行實驗,有問題互相幫助,及時解決,并與每節(jié)課下課前半個小時進行小組實驗結果總結。這樣能大大提高我們的參與度,也能獲得一種成就感,激發(fā)了我們的學習興趣,給予我們敢于動手的勇氣。
4以實驗操作為重點,完善考核方式
在我們微生物實驗考試中分為理論考試筆試20分、動手操作50分、平時成績30分,不得進行重考。我認為新的教學模式應該賦予學生主動權和自由探討的空間,單一的考試不能公平真實地反映學生的學習效果,可根據(jù)學生平時在課堂上的表現(xiàn),設置平時成績?yōu)?0%,期末考試占30%,考核時應考慮學生在課堂的表現(xiàn),是否善于思考問題,是否積極參與課堂,另外,實驗報告也可作為平時成績的評定標準,從實驗報告書寫、數(shù)據(jù)處理、課后思考等不能重復,否則,抄襲者與被抄襲者的實驗報告成績記為0分,并重新補實驗報告。這樣成績評定的標準會很大程度的減少部分學生在實驗過程中不認真、過于依賴搭檔、懈怠和抄襲實驗報告等情況,提高了學生上實驗課的積極性和主動思考問題的能力。
針對學生存在的問題,首先應解決學生儀器使用不熟練的問題,以示波器為例,學生做物理和電子技術等實驗時已經(jīng)使用多次,但是還有同學操作不熟練,不知道有些功能怎么用。所以說首先讓學生學會熟練使用示波器等相關的教學輔助儀器,特別強調(diào)是熟練,讓每個學生都有信心,實驗儀器都會熟練使用,只要電路連接正確就能得到實驗波形和數(shù)據(jù)。其次是必須要求提前預習實驗內(nèi)容,仔細看實驗指導書,認真聽教師講解,不能盲目動手操作。在實驗課的時間安排上,盡量做到講完理論內(nèi)容馬上就做實驗,學生學了理論內(nèi)容是對所學知其然,有了實踐結果就知其所以然了,這樣才能起到強化理論知識的作用。另外,教師在學生操作過程中的耐心指導,及時提醒也是特別重要的。
實驗過程中要不斷地引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,使學生真正達到每個實驗要求達到的實驗目的,這樣才算真正完成了教學任務。教學過程中總結出幾點管理方法,在實際應用中也非常有效。把實驗成績分成三個部分,預習報告、課堂中的實際操作、實驗報告[3]。上課之前先檢查預習報告并提出相關問題,根據(jù)預習情況給予成績;學生在實際操作過程中根據(jù)動手能力和表現(xiàn)情況隨時給出課堂表現(xiàn)分數(shù);規(guī)范實驗報告的書寫,根據(jù)書寫實驗報告的要求和實驗結論、分析、心得體會是否詳細、真實、準確等情況給予實驗報告分數(shù),堅決杜絕抄襲現(xiàn)象。三者的綜合,是該學生本次實驗的最后分數(shù)。第一次實驗特別重要,必須嚴格要求每一個學生都親自動手操作,只在一旁觀看的或者不認真的操作的,不予通過,直到學生自己真正認真正確完成實驗內(nèi)容方可離開教室。這樣學生對后續(xù)課程的學習態(tài)度會格外認真仔細。
重新編寫實驗教材很多高校的實驗教材是生產(chǎn)實驗箱的廠家提供的,根據(jù)培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力的指導思想,從新編寫的實驗指導書包括驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗[3]。其中驗證性實驗基本涵蓋了高頻實驗課程中的經(jīng)典內(nèi)容,如調(diào)諧放大器、功率放大器、振幅調(diào)制與解調(diào)等。驗證性實驗內(nèi)容中增加實驗原理的說明,加強實踐與理論的結合,避免理論與實踐脫節(jié)。設計性實驗,在原有驗證性實驗內(nèi)容的基礎上增加學生自主設計的內(nèi)容。充分利用實驗箱上的擴展資源,外擴自行設計的面包板或印刷電路,為不同專業(yè)班級的學生靈活的安排實驗內(nèi)容。考慮到學生設計、安裝、調(diào)試方便,我校采用固定時間開放實驗室和創(chuàng)建大學生創(chuàng)新中心等辦法,使學生有時間有空間真正動手操作,同時也充分利用實驗室資源。綜合性實驗,加入小課題、小項目、和小產(chǎn)品的制作和研究。
增開課程設計在學期末增加了高頻電子線路課程設計,要求學生在所學知識的基礎上,自行查找相關資料,結合通信領域的先進技術,出相應的電路原理圖,并運用仿真軟件進行設計、分析和仿真,經(jīng)過老師確認后到電工、電子實訓基地去制版,電路板制作完成后,通過測試,電路最終達到設計要求,可以制作組裝成產(chǎn)品。課程設計由教師提出相關要求或?qū)W生自己選定題目,由學生查找資料、設計制作、書寫設計報告,答辯等環(huán)節(jié)組成。課程設計結束后學生都能看到自己親手制作的小產(chǎn)品,教學效果特別好。通過原理電路設計、電路板設計、安裝,單元電路調(diào)試及系統(tǒng)總調(diào)的設計過程,可以培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,同時掌握高頻電子線路單元電路及系統(tǒng)電路的設計方法及應注意的問題,熟悉電子線路設計和開發(fā)的整個過程,為學生今后學習和就業(yè)打下堅實的理論及實踐基礎。
關鍵詞:大學物理實驗;教學質(zhì)量;新舉措
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)36-0237-02
大學物理實驗課是培養(yǎng)理工類大學生科學實驗技能的必修課,對基本科學能力的培養(yǎng)有非常重要的作用,學好大學物理實驗課是十分必要的。但結合本校大學物理實驗課的情況來看,當代大學生對該課程有較片面的錯誤認識,實驗數(shù)據(jù)、實驗報告的抄襲現(xiàn)象非常普遍。為了改變這種狀況,根據(jù)本學校專業(yè)特點以及學生的實際水平,我們采取了一系列的改革舉措,效果顯著。本文就本校在實際物理實驗教學中的一些做法做一個簡要的介紹,與教育同行共勉,希望對大學物理實驗教學質(zhì)量的提高有所幫助。
一、授課方式的創(chuàng)新
傳統(tǒng)的授課方式普遍采用講授法,教師演示,學生模仿。該授課方式嚴重限制了學生的學習興趣與創(chuàng)新思維,導致學生不思考只做機械的重復;實驗過后,不知如何處理數(shù)據(jù),如何寫實驗報告,對物理實驗思想與方法的理解更是難上加難。為了改變這種狀況,教師應充分調(diào)動學生的積極性,讓學生可以積極主動的思考與學習,為此我們對授課方式進行了創(chuàng)新。
1.講述實驗的歷史淵源。物理實驗的歷史背景與歷史故事可以充分激發(fā)學生們的聽課興趣。例如,以“邁克爾遜干涉儀”實驗為例。眾所周知,邁克爾遜干涉儀在測量技術領域有著廣泛的應用,可測量微小的長度、光波波長等。但實際上邁克爾遜在設計該實驗時并不是為測量長度,而是為了尋找神秘的“以太”物質(zhì)。19世紀,科學家逐漸意識到光是一種波,而生活中的波,如聲波、水波等大多需要媒介才能傳播。在這種思想的影響下,人們認為光波是在“以太”中傳播的。1887年,美國物理學家邁克爾遜和莫雷一起設計一個實驗,企圖測量出兩垂直方向上光速的差值。因為如果“以太”真的存在,那么由于地球自轉(zhuǎn)的影響,光在兩個相互垂直方向上的速度應該是不一樣的。但實驗結果顯示光在不同方向上及不同慣性系的傳播速度沒有差別,該實驗結果也就否定了“以太”的存在。但是,由于該實驗裝置可以測量出微小的長度,而且非常精確,于是被人們廣泛地應用起來。如果僅依照教材上的內(nèi)容來講,學生感覺枯燥沒興趣。但在講課的同時,把設計實驗的歷史故事告訴學生,使學生體會物理學家解決問題的思想和方法,可以明顯的提高教學質(zhì)量。
2.突出實驗的物理精髓。大學物理實驗中的經(jīng)典類實驗是學生最該深入理解的一類實驗。譬如“光電效應法測量普朗克常數(shù)”實驗。當一束頻率為ν且大于截止頻率的光束照射陰極時,光電子就會逸出,初動能為mv,即有愛因斯坦方程hν=W+mv。為了驗證該方程,實驗者必須從實驗上測得初動能(與電子的速度v微觀物理量有關)。微觀物理量的測量是很困難的,美國物理學家密立根利用功能關系將初動能轉(zhuǎn)換成截止電壓U這一宏觀物理量。方程就變?yōu)閑U=h(ν-ν)。只要驗證出截止電壓U與入射光頻率ν滿足線性關系,就可以間接地驗證愛因斯坦方程。這一轉(zhuǎn)化的思想,實際上為測量一些微觀物理量提供了很好的思路,是值得學生借鑒與學習的。因此,在講解該實驗時必須要突出這一顯著的物理思想。學習物理過程中的一些公式,學生可能很快就會忘記,但是物理中的某些方法和思路,是學生應該學習并掌握,以備將來之用的。
3.強調(diào)實驗的應用特性。大學物理實驗中有許多實驗與我們的生活密切相關,具有實際的應用價值。比如“磁阻效應”實驗。講解該實驗時,以現(xiàn)代的硬盤存儲原理作為引子來激發(fā)學生的興趣。學生與電腦天天接觸,對此問題都特別感興趣,聽課效果明顯變好。傳感器作為現(xiàn)代自動化測量與控制的標志,與我們的生活又是密切相關的,對生活中一些傳感器的介紹勢必引起學生們的興趣。學生接觸最多的就是手機。接聽電話時,手機放在耳邊屏幕會變黑,是距離傳感器的作用;在不同明暗環(huán)境下,手機會自動調(diào)節(jié)亮度,是光線傳感器的作用;手機的屏幕可以自由的倒轉(zhuǎn),是重力傳感器的作用。以這些具體的傳感器實例能夠引導學生思考問題,發(fā)現(xiàn)身邊生活中的問題,并靈活應用已有的知識和方法解決問題。該方法從實際的教學來看,效果顯著。
二、教學內(nèi)容的維新
現(xiàn)代科學技術迅猛發(fā)展,一批新類型的學科隨之而來。大學物理實驗課應該與現(xiàn)代科學技術的成果相結合,如此才能保持該學科的活力與生命力,才能培養(yǎng)出適應社會發(fā)展需要的應用型人才[1]。物理實驗課的教學內(nèi)容必須緊跟時代的潮流,表現(xiàn)出科技時代的特點。
1.開設自主設計性實驗。為了激發(fā)學生自主學習的興趣,并培養(yǎng)學生獨立思考、創(chuàng)新與科研意識,除了完成基礎的實驗以外,我們還開設了自主設計性實驗。這些設計性實驗不要求在短時間內(nèi)完成,學期結束時提交成果與報告即可。電子元器件的普遍使用是當代科技發(fā)展的大勢所趨,加之我校的學生大多數(shù)為應用型工科專業(yè),對這方面學習顯得尤為重要。所以,我們開設了許多基于新興電子元器件的設計性實驗,供學生設計完成。比如,利用光敏傳感器設計一款可隨周圍環(huán)境亮度變化的燈泡;利用Pt電阻或者NTC熱敏電阻,設計一款人體溫度計;利用光纖傳感器,設計裝置實現(xiàn)對電動機轉(zhuǎn)速的測量;等等。另外,學生也可以根據(jù)自己的興趣,自行設計某種小實驗裝置,寫明實驗原理、設計思路及功能等。設計性實驗主要培養(yǎng)學生的自主學習能力、自我解決問題的能力等,對于學生思考問題、解決問題的能力培養(yǎng)具有重要的作用。
2.大學生物理實驗競賽成果的利用。北京市每年都會舉行大學生物理實驗競賽,我校每年參加并且成績優(yōu)異。這些成果中,有對基本物理量的測量裝置,有對經(jīng)典物理實驗的改進與創(chuàng)新,也有自行設計的實驗裝置。為提高學生對物理實驗的興趣,激勵學生的求知欲望,我們將物理實驗競賽的作品嫁接到大學物理實驗當中,這一措施使得學生對該物理實驗的興趣大大提高。比如,人體溫度計的設計實驗中,我們會為其提供一個標準的溫度計,而該溫度計是由學生參加競賽時的一部分測量模塊改裝而成;在開設的光敏開關實驗中,為測量光照的變化,我們?yōu)槠涮峁┝丝蓽y量光照的裝置,該裝置也是學生參加競賽時一個測量模塊;測量剛體轉(zhuǎn)動慣量的實驗中,我們以轉(zhuǎn)動慣量儀作為我們主要的實驗儀器,而且還給學生們提供了一臺自制的轉(zhuǎn)動慣量測試裝置,該裝置是學生參加物理實驗競賽自行設計的。這些實驗裝置的引入對學生提高學習物理實驗的興趣有很大的幫助,使得學生很積極地對待實驗課,教學效果明顯。
三、教學手段的更新
目前在校大學生大多在豐富的網(wǎng)絡環(huán)境中長大的,提高其積極性的一個重要舉措就是采用現(xiàn)代教學方式。為迎合學生興趣,在每個實驗室里都配有多媒體教學設施,教師可根據(jù)自己的需要靈活選擇教學方式。尤其是在講解一些抽象的實驗原理時,多采用多媒體教學的方式,將難以用語言描述的物理過程用PPT課件的方式形象地表示出來。
實驗數(shù)據(jù)處理與分析是培養(yǎng)學生分析能力的重要一環(huán)。陳舊的數(shù)據(jù)處理方式是將數(shù)據(jù)在坐標紙上描出并作圖,費時費力誤差大。學者研究發(fā)現(xiàn),將計算機軟件應用到實驗數(shù)據(jù)處理中效果顯著[2,3]。其中,Origin軟件在數(shù)據(jù)處理方面有著不可比擬的優(yōu)勢,操作簡單容易掌握。而且Origin軟件是目前科學研究前沿常用軟件,可以為學生將來的繼續(xù)深造打下基礎。為使學生意識到作圖軟件的優(yōu)點,教師會進行一些簡單的實例講解,如Origin的基本作圖方法、線性擬合過程、曲線上某點的斜率計算等。學生對此軟件非常感興趣,學習積極性大大提高,實驗教學效果顯著。
四、考核方式的出新
物理實驗課屬于過程教學課,其實驗過程往往比實驗結果更重要。為了體現(xiàn)對實驗過程性的考察,總成績分為平時考核成績和期末考核成績。平時考核成績所占比例為50%,具體標準為:預習10%,操作40%,實驗報告50%。考慮到考核成績的公正性,要求學生每次實驗課前簽名,提交檢查學生的預習報告,并提問對相關實驗是否了解,給出預習成績。這樣可以督促學生自覺地預習,教學效果顯著提高。實驗操作的成績,教師需要根據(jù)學生的實際操作以及實驗完成的情況進行打分。實驗報告部分的成績主要根據(jù)學生的課后數(shù)據(jù)處理情況、作業(yè)完成情況等進行打分。期末考核主要是通過操作考試和卷面考試兩種方式進行考核,各占50%。
另外,為調(diào)動學生積極性,設立加分項。如對某些實驗過程提出問題、對實驗有改進建議、設計性實驗完成出色、參加大學生物理實驗競賽獲獎等,教師會根據(jù)情況酌情加分。這些環(huán)節(jié)使得對學生的考察更全面,更突出學生創(chuàng)新能力與實踐能力的培養(yǎng),使我校大學物理實驗教學質(zhì)量得到顯著提高。
五、結語
大學物理實驗可以培養(yǎng)理工科學生的實驗技能與方法,同時可以培養(yǎng)他們的動手能力、創(chuàng)新能力等,是其他課程無法比擬的。提高物理實驗課程的教學質(zhì)量是一個長期的過程,教師應該不斷提高自己的教學水平,改進自己的教學方式,使學生能真正喜歡該課程,進而使得該課程的作用發(fā)揮到極致。
參考文獻:
[1]趙云飛,楊嘉.大學物理實驗綜合性創(chuàng)新改革初探[J].大學物理實驗,2010,(5).
關鍵詞:鍋爐原理;教學研究;實驗
作者簡介:凡鳳仙(1982-),女,河南項城人,上海理工大學能源與動力工程學院熱能與環(huán)保工程研究所,副教授。(上海 200093)
基金項目:本文系“2009年上海市教委重點課程建設項目”的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)01-0023-02
鍋爐是火力發(fā)電廠三大主機之一,是工業(yè)企業(yè)的動力之源,在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。“鍋爐原理”是為熱能與動力工程專業(yè)本科生開設的主要專業(yè)課程之一。“鍋爐原理”的教學目標是讓學生全面和系統(tǒng)地認識鍋爐本體和輔助裝置的構造,掌握鍋爐工作原理的相關知識,并培養(yǎng)學生分析工程問題、進行鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。該課程工程性強、內(nèi)容多、難點多,僅依靠理論教學難以實現(xiàn)教學目標,與工程實際緊密結合的實驗、實習、課程設計等實踐環(huán)節(jié)是鍋爐原理教學中不可或缺的部分。
高校的實驗室是理論與實踐相結合,培養(yǎng)大學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的重要場所[1]。加強并改進實驗教學,是對大學生進行能力培養(yǎng)的有效途徑之一[2]。實驗在鍋爐原理實踐教學環(huán)節(jié)中占有重要地位。筆者作為從事鍋爐原理實驗教學的教師,在教學過程中對傳統(tǒng)的教育理念進行改革,從教學目標、教學內(nèi)容、教學和考核方法上全方位引入現(xiàn)代的教育理念,使教學效果得到明顯改善。
一、鍋爐原理實驗的教學目標
鍋爐原理實驗教學的基本出發(fā)點是通過提供大量模擬鍋爐有關現(xiàn)象的裝置和系統(tǒng),以幫助學生更好地理解課程內(nèi)容,掌握鍋爐的基本原理、常用測試方法和運行技術,加強鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。傳統(tǒng)的教育以傳授知識為教學目的,教師考慮的是如何把知識灌輸給學生,而忽視學生能力的培養(yǎng)。現(xiàn)代社會的發(fā)展需要高校培養(yǎng)一批高知識、強能力的創(chuàng)造型人才。為適應這一需求,高校應注重學生能力的培養(yǎng)。
鍋爐原理實驗教學中,應發(fā)揮教師在教學中的主導作用和學生在學習中的主體作用,使學生在預習實驗指導書,動手操作實驗設備和儀器,動腦思考實驗現(xiàn)象,通過團隊合作解決實驗中出現(xiàn)的問題,記錄和整理實驗數(shù)據(jù),撰寫報告,完成實驗思考題的過程中,自身的學習能力、實驗技能、動手能力、獨立思考能力、團隊合作精神、組織能力、分析和解決工程實際問題的能力、自主創(chuàng)新的能力得到全面地鍛煉和提高。
利用精心設計的實驗內(nèi)容,將“鍋爐原理”課程的知識點與專業(yè)基礎課程“工程熱力學”、“傳熱學”、“流體力學”、“熱工測試技術”,以及專業(yè)課程“大氣污染監(jiān)測技術”、“大氣污染控制工程”、“潔凈煤發(fā)電技術”相結合,通過對多門學科知識的有效遷移和綜合,以達到舉一反三、融會貫通的教學效果,既可以鞏固和加深學生對前期專業(yè)基礎課的理解,又加深了學生對所學專業(yè)知識體系的認識,激發(fā)了學生學習后續(xù)課程的興趣和積極性,培養(yǎng)了學生科學思維的能力,從而為后續(xù)課程的學習和將來從事工程設計、科學研究奠定堅實的基礎。
二、鍋爐原理實驗的教學內(nèi)容
實驗課程的教學內(nèi)容關系到實驗教學的組織實施,是規(guī)范實驗教學過程、檢查實驗教學質(zhì)量和進行實驗室建設的基礎。鑒于鍋爐原理涉及內(nèi)容多、實踐性強,相關課程多,我們將實驗部分剝離出來,單獨設課,同時確保實驗教學內(nèi)容設計與前期專業(yè)基礎課程及后續(xù)專業(yè)課程的密切聯(lián)系。在教學內(nèi)容上,力求從本課程實際出發(fā),不失時機地向其他課程滲透和綜合,為學生創(chuàng)建一個系統(tǒng)的熱能與動力工程知識體系平臺,改變了只從單個課程傳授分散知識的傳統(tǒng)教學模式。
結合“鍋爐原理”理論教學的授課主線“燃料―燃燒及熱平衡計算―受熱面―自然循環(huán)鍋爐水動力學―鍋爐的啟停與運行―鍋爐污染物排放監(jiān)測與控制”,建立了“煤質(zhì)分析”、“并聯(lián)管組流量分配”、“自然循環(huán)鍋爐水動力特性”、“燃燒與環(huán)境監(jiān)測”、“燃燒源污染物排放控制”五個實驗室。
“煤質(zhì)分析”實驗室開設了“煤的工業(yè)分析”、“煤的發(fā)熱量測定”兩個實驗,使學生能夠掌握煤質(zhì)分析、發(fā)熱量測定的原理和方法,認識煤的質(zhì)量對鍋爐性能的影響。
“并聯(lián)管組流量分配”、“自然循環(huán)鍋爐水動力特性”實驗室各配備有兩套自行設計搭建的實驗系統(tǒng)。前者能夠使學生對電站鍋爐中過熱器、再熱器管組的進、出口集箱的引入與引出方式布置不當引起的流量分配不均問題有清晰的感性認識;后者使學生對自然循環(huán)鍋爐水動力特性及提高水循環(huán)安全性的措施有更深刻的理解。
“燃燒與環(huán)境監(jiān)測”實驗室基于自主研發(fā)的“能源島熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”,開設了“程序點火及火焰監(jiān)測顯示”、“燃燒調(diào)整及燃燒效率測定”、“鍋爐熱平衡”、“鍋爐煙塵測定”、“煙氣成分分析”、“氣態(tài)污染物排放監(jiān)測”六個實驗。“程序點火及火焰監(jiān)測顯示”實驗能夠使學生了解鍋爐安全操作程序及燃燒過程;通過設在鍋爐的觀察孔,直接觀察到火焰形狀以及運行參數(shù)對火焰形狀的影響,大大加深了對書本知識的理解。“燃燒調(diào)整及燃燒效率測定”實驗使學生對各種因素對燃燒效率的影響有直接的感性認識,同時學到測取鍋爐效率有關數(shù)據(jù)、計算燃燒效率的方法。通過“鍋爐熱平衡”實驗,加深學生對鍋爐熱平衡原理的理解,培養(yǎng)學生的鍋爐熱平衡實驗測試技能,使學生能夠分析造成各項熱損失的原因,學會診斷鍋爐存在的問題。“鍋爐煙塵測定”實驗使學生熟悉國家標準、掌握固定污染源排氣中顆粒物的排放濃度、折算濃度和排放總量的測定原理和方法。“煙氣成分分析”實驗使學生掌握奧氏煙氣分析儀的工作原理和使用方法。“氣態(tài)污染物排放監(jiān)測”實驗使學生掌握氣態(tài)污染物排放測量的電化學法的原理和EUROTRON MK2 8851煙氣分析儀的使用方法。通過這一系列的實驗為學生從事鍋爐設計、運行和研究打下基礎。
“燃燒源污染物排放控制”實驗室配有四臺除塵裝置(旋風除塵器、袋式除塵器、電除塵器、濕式除塵器)和一臺噴射鼓泡式煙氣脫硫裝置、一臺選擇性催化還原煙氣脫硝裝置,可進行除塵器性能測定和氣體污染凈化兩大類型、六個項目的實驗教學,可使學生系統(tǒng)地了解并掌握污染控制的基本知識、基本原理、主要設備和典型工藝等,培養(yǎng)學生分析和解決日益嚴重的燃燒源污染物排放問題的基本能力,為學生從事相關的工程設計、技術管理等工作提供必要的基礎。
三、鍋爐原理實驗的教學和考核方法
1.教學方法
為便于組織教學,將參加實驗的學生分成8至10人的小組,排出實驗教學安排表,安排充足的師資力量,指導學生在兩周內(nèi)完成所有實驗室的各個實驗。在教學過程中,改變傳統(tǒng)的灌輸式教學方法,不斷探索實驗教學的新辦法,如探究式教學、歸納式教學、換位教學等。
在探究式教學模式下,教師依據(jù)學習過程的客觀規(guī)律,引導學生積極主動、自覺地掌握知識。例如,在進行鍋爐熱平衡實驗教學時,教師提出“什么是鍋爐熱效率?什么是鍋爐熱平衡?”在學生明白這些基本概念問題的基礎上,設置問題“鍋爐正平衡熱效率的計算公式是什么?”引出計算鍋爐正平衡效率需要測定的參數(shù)及測量方法,繼續(xù)提問“鍋爐熱損失發(fā)生在哪里?鍋爐反平衡效率的計算公式是什么?”逐步引導學生積極思考,最后提出“為什么既要進行鍋爐正平衡實驗,又要進行鍋爐反平衡實驗?如何有效提高鍋爐效率?”教師通過這些涵蓋了實驗的目的、實驗原理、實驗方法的探究型問題,激勵學生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)他們應用理論知識分析和解決問題的能力。
在進行演示性實驗教學時,采用歸納式教學方法,將“觀看”實驗轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝^察”實驗。例如,在“自然循環(huán)鍋爐水動力特性”實驗中,不去講解,也不提出任何問題,只是告訴學生要仔細觀察。在每個實驗現(xiàn)象出現(xiàn)時,再引導學生歸納實驗現(xiàn)象、分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。受知識水平、觀察能力的影響,學生難免會遺漏掉某些實驗現(xiàn)象,這時通過重復性實驗,教師指導學生進行有針對性地觀察,對實驗現(xiàn)象再次進行歸納和分析。采用這種教學方法,使學生對實驗過程充滿興趣,對水循環(huán)的形成過程、工質(zhì)的流動與傳熱過程、蒸汽的產(chǎn)生過程,上升管中汽水兩相流的各種流型(泡狀、彈狀、環(huán)狀流動),鍋爐水循環(huán)的常見故障(停滯、倒流、自由水面、汽水分層、下降管帶汽)從現(xiàn)象到本質(zhì)都有非常深刻的認識。
在實驗教學中,還嘗試了師生角色換位教學法。例如,在“煙氣成分分析”實驗教學中,進行了“讓學生做老師”的換位教學實踐。每組學生經(jīng)過討論,選出一位同學,由其充當教師的角色,講解奧氏煙氣分析儀的工作原理,演示其使用方法,并帶領本組的同學完成煙氣成分及含量測定實驗,引導學生思考、提問、討論。實踐證明,這種方式加強了學生之間的交流、師生之間的互動,活躍了實驗教學的氣氛,收到很好的效果。
2.考核方法
實驗考核是對學生實驗能力的全面檢查,也是對教師教學效果的檢查。同時,考核能夠給學生以壓力和動力,促進學生對實驗課的重視。傳統(tǒng)的實驗考核方法,主要是依據(jù)實驗報告的好壞來評定成績,這種方法在一定程度上滋長了學生抄襲實驗報告的現(xiàn)象。為減少傳統(tǒng)考核方法的弊端,我們采取實驗表現(xiàn)、實驗報告、實驗考試相結合的方法進行實驗考核,三者依次占實驗總評成績的30%、30%、40%。實驗表現(xiàn)和實驗報告采取每個實驗單獨給分,取各自的平均分作為這兩項的成績;實驗筆試則由每個實驗設置2~4道基本知識和基本技能試題組成試卷,統(tǒng)一安排考試。實驗表現(xiàn)由教師依據(jù)實驗預習、實驗操作、回答問題情況,以及發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力當場給出成績;實驗報告按照是否按要求撰寫實驗報告,按時交實驗報告,數(shù)據(jù)、結論是否正確,分析是否透徹評分。通過這種考核方式給出實驗綜合成績,實現(xiàn)了對學生的學習態(tài)度、觀察能力、動手能力、思維能力、綜合分析能力等的全面考查。
四、結語
實驗教學是將書本知識與實驗能力培養(yǎng)相結合、基礎理論與工程實踐相結合的教學活動,是培養(yǎng)學生能力的重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關鍵。為提高鍋爐原理實驗教學的效果,需要承擔實驗教學的教師關注教學過程的各個方面,對教學目標、教學內(nèi)容、教學和考核方法等進行順應時代潮流的改革和創(chuàng)新,不斷總結教學實踐中的經(jīng)驗和教訓,提高業(yè)務素質(zhì)和水平,為提高教學質(zhì)量、培養(yǎng)適應當今社會發(fā)展的創(chuàng)新型人才做出應有的貢獻。
參考文獻: