浅析MOOC教学与大学物理实验教学探索论文
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- 2024-05-25
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以下是小编精心整理的浅析MOOC教学与大学物理实验教学探索论文,本文共12篇,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
浅析MOOC教学与大学物理实验教学探索论文
摘要:先分析MOOC教学的优势与不足,再分析大学物理实验的现状及问题,后探讨在实验教学的环节中融入MOOC的教学,完善大学物理实验教学,提高人才培养质量。
关键词:MOOC;大学物理实验;自主学习
一、MOOC教学的优势与不足
MOOC是大规模开放在线课程的简称,MOOC是一个完整的教学模式,有学习者的参与,有反馈,有作业,有讨论和评价,有考试与证书,教学流程上并不比传统教学少。作为一种新型的学习和教学方法,MOOC教学具有的优势是:易于使用,覆盖的人群广,自主学习,学习资源丰富。传统教学的开展要求师生时空上聚在一起,需要时间成本和空间成本,而MOOC作为远程教学的一种形式,师生时空分离是它的一个特点,成本低廉的同时有利于个别化学习,再加上其丰富开放的学习资源,作为学习者无疑会乐于接受,并投身其中。MOOC与传统教育模式相比也有它的不足:(1)学校作为一种特殊的组织机构,有自己独特的文化特性,并以物质的、制度的、精神的形态表现出来。校园文化能在潜移默化间给予学生文化浸润、文化陶冶及人文关怀,这是MOOC无法比拟的。(2)传统课堂教学中老师语言表述、肢体形态等现场感染力对学生学习动因是极大促进,已经远远超越知识本身的获取,而MOOC缺少课堂教学的现场氛围。(3)教育学中的一个非常重要原则———因材施教,开发每个学生的智力,培养个性化人才。然而在MOOC的课堂中,全面地进行学习者特征分析是不可能的,出现优秀学生得不到鼓励关注而被埋没的情况,差生的情况也得不到更多的关注。因此,MOOC与传统的教学模式之间不是一个简单的替代关系,而是一种融合、互补的关系。有人预言:“最后的结果可能是MOOC中有大学,大学中有MOOC。”MOOC教学的意义,在于对传统教育教学模式的促进,通过参与式、自主与交互式学习模式,学生既是学习者又是教授者,既是知识的受众,又是传播者和创造者;全时空性的学习也有利于学生选择最佳学习时间,有效利用时间,提高学习效率,从根本上把学习主动权交给学生,发挥其学习主观能动,混合式教学的引入也便于教师实施“反转课堂”教学,可提高学生的参与度、批判性思维和学习态度。
二、大学物理实验教学的现状与问题
大学物理实验是大学一门重要的基础课程,是一门实践课程。从课程目标上来看,一是要通过实验强化学生对理论知识的进一步认识,引导学生运用理论知识去分析和解决实际问题,培养学生创新能力。二是通过实验仪器、设备操作使用,实验过程中不断通过发现问题———分析问题———解决问题,学生正是反复在“错误”与“纠错”的过程中,他们的观察力、分析问题能力及实验操作能力得到提高与升华。学生只有真正走进实验室直接接触实验设备,通过尝试和探究才能形成深刻的感性认识,只有在实验室才能完成这一目标,实验教学的主要特点是实际操作,不同于其他课程,因此,MOOC根本无法完全取代实验室教学。大学物理实验教学的现状与不足:(1)实验室资源有限,学生人数多,实验时间紧,必须在有限的时间内让学生完成实验内容。因此,要求教师必须少讲、精讲。常常会有顾此失彼的感觉,不同的实验,不同的教师存在很大的差异,影响实验教学的效果。(2)学生课前预习效果差。与理论课相比较,实验预习除了实验原理外还有实验设备的预习,仅靠书本对实验设备的描述及插图,学生很难对实验设备建立正确的、直观的形象,对整个实验的场景,操作步骤,可能出现的问题只能根据学生的经验、想象力去做一些猜想,导致学生之间存在很大差异,影响实验操作与实验结果。(3)课后复习环节薄弱。课后的实验数据处理,实验中的问题分析与讨论,实验内容及应用的'拓展是实验教学的重要环节,在这一环节中教师难于掌控,影响实验教学的效果。
三、MOOC教学模式与大学物理实验教学融合的设计探索
(一)大学物理实验MOOC资源的设计
MOOC教学的重要环节是教学资源的建设,大学物理实验的MOOC资源与理论课教学相比有它的特殊性,它应该包含实验原理、实验设备的工作原理与正确操作方法、实验系统的搭建,实验流程与数据采集等。MOOC教学的特点之一———教学资源短小精干,给学生灵活性。因此必须把实验的内容拆分成若干个小的模块,制作教学视频资源,加深学生对实验原理的理解、为掌握实验设备的正确操作方法提供必要保障。MOOC教学的另一特点———学习效果检验。因此在MOOC资源各个模块中嵌入在实验原理理解中的重点、难点问题,实验操作的正确步骤,实验中的常见问题与错误,实验数据的分析与处理等,设计各个模块中练习与测试的问题,便于评价学生学习效果。MOOC教学资源上网,利用网络优势对学生开放,实现资源的大规模共享,建立网上互动平台,实现学生与学生,学生与老师的互动与交流,使学生进入实验室以前对实验原理,实验设备的正确使用,实验操作步骤及注意的问题有了正确的认识,为提高实验教学质量打下坚实的基础。
(二)大学物理实验教学过程与MOOC教学的融合
大学物理实验的预习环节,利用MOOC的大规模、开放性、在线特征,由学生自主学习,完成相应的练习与测试。老师在课前检验学生MOOC学习的成果,并给出评价,计入预习成绩。老师实验课程的讲授,主要是与学生一起讨论MOOC中存在的问题及理解中的错误。改变以前课堂上教师唱独角戏,学生被动接受的状况。学生主动参与,师生互动,调动学生的学习积极性,培养学生学习能力、分析能力及口头表达能力。解决了以前讲授内容多,时间长,学生操作时间缩短,有利于提高学生的实验操作技能。在学生实验操作阶段,老师还可以针对个别学生在MOOC中的问题,实验中的具体问题进行面对面的交流与指导,也克服MOOC中师生交流的短板与不足。利用MOOC教学资源,学生完成MOOC中的相应数据处理、实验原理、实验方法的拓展学习,提高学生实验数据处理的能力,完成实验问题的讨论与改进,提高实验报告的质量,达到提高大学物理实验教学质量的目的。
四、总结
大学物理实验教学与MOOC教学各有优势,两者不是简单的替代,如何实现两者优势互补是值得进一步探索的问题。不同的实验课题,MOOC资源的建设也存在差异,需要精心设计与制作。大学物理实验教学过程中,如何与MOOC有机融合在一起,也是值得每一位教师在教学实践中去探索。学生自主学习,师生交流互动,让学生更多地进行实验操作,培养学生实验技能,提高教学质量是大学物理实验教学改革的方向。
参考文献
[1]高地.MOOC热的冷思考[J].远程教育杂志,,(2):39-47.
[2]魏顺平.三大MOOCs机构最新进展[J].,(12).
[3]邓宏钟,李孟军.“慕课”时代的课程知识体系构建[J].课程教育研究,2013,(21):5-7.
[4]祝智庭.MOOC为传统教育敲响警钟[N].北京晨报,2013-11-5.
大学物理演示实验教学探索论文
1演示实验的教学现状
实验是物理教学的重要内容和有效手段,也是物理研究的一种基本研究方法,是培养学生创新思维和创造力的最佳途径,因此演示实验普遍使用在中学和大学的物理课堂教学中。演示实验可以从以下几个方面辅助课堂教学:(1)建立教学情境以激发学生进一步探索的兴趣;(2)提供可观察到的素材以促进学生逻辑思考;(3)训练学生的观察能力,促进其将已掌握的理论知识运用于实验现象分析;(4)通过实验可以训练学生的实验操作和初步的科学研究技能。因此,演示实验在物理教学中的地位不可替代,甚至可以说一节物理课如果没有实验是不完整的[1―6]。现实中演示实验在大学物理教学中却存在诸多不尽如人意的地方:(1)课前实验仪器的调试和准备工作非常繁杂,由于现代教育技术的发展使得大部分物理实验都可以采用动画或多媒体视频形式播放出来,所以部分老师更愿意用后面的替代方式。(2)重视分组实验,轻视演示实验,各高校一般都对分组实验投入较多,台套数齐全,而演示实验由于设备昂贵,种类繁多,反而不及分组实验受到重视,甚至有观点认为既然有了齐全的分组实验可供学生动手操作,演示实验或可免除;(3)由于大学物理课程一般放在一年级或二年级开设,这个阶段正好是大学阶段课业集中的时候,导致许多学生对于课前的预习敷衍了事,教学效果不良;(4)演示实验报告由于不需要处理数据,因此质量普遍不高,部分照抄实验指导书或者从网上直接下载,能认真分析并提出合理建议的学生比较少。
2充分发挥演示实验作用,促进理论教学
大学物理课程中部分概念和规律比较抽象,如果仅仅进行理论分析或者多媒体演示难以获得良好的教学效果,演示实验可以将教师将要讲授的内容以客观现实的形式展现在学生面前。(1)我们根据不同专业的教学内容在每学期期末的时候就将第二个学期的大学物理演示实验项目按照教学大纲的要求整理发到每个任课教师的手上,包括实验名称、实验内容和实验仪器。(2)认真研究每个演示实验项目,由于每年都有新的项目增加和新的老师加入,教研室的一项重要教研活动就是系统地向任课教师介绍演示实验内容、讲解实验流程和分析实验现象,介绍工作由教研室的老师轮流承担以促进任课教师的业务水平。(3)部分实验由实验员配合任课教师随堂演示。部分演示实验需要专业人员操作则可以由实验教师配合任课教师完成,如高压线带电操作实验,高压输电线的电压可以达到5kV―50kV,具有一定的危险性,演示前由任课教师向学生介绍实验内容、实验原理和主要的实验仪器,实验的'操作则由实验教师完成,这样一方面增加了实验的安全性,另一方面也提高了实验的成功率。
3构建开放式的实验教学管理体制,不断更新演示实验项目
在大学物理演示实验教学管理体制改革的过程中,逐步实现演示实验与课堂教学有机结合,演示实验与分组实验教学相结合,实现了演示实验室的开放管理,加快了演示实验项目的改进与创新。对于刚进入大学校园的本科生,如何实现由应试教育向素质教育的转型,显然立刻要他们进行研究创新型实验或者设计性实验是不合适的,但是在这个层面培养他们的创新意识、营造创新气氛、锻炼探究能力则是有益的。因此对演示实验室实行开放式管理则可以满足学生的需要,教研室研讨提出不同层次的实验项目,演示实验室则根据实验项目要求学生独立操作、研究实验现象并撰写实验报告。另外演示实验室也为不同学科的师生提供了科研的场地,使科研和教研互相促进形成良性循环,建设与改革实践表明实行大学物理演示实验室的开放式管理和增设开放性演示实验等建设思路和运行模式是正确的、可行的。
4理论联系实际,探索培养应用技术性人才教育模式
为了培养学生的工程应用能力和创新意识,我们还组织学生对一些演示实验项目进行分析和讨论,通过学生自主搜集资料,对实验项目的原理和应用进行探究,通过撰写小论文或设计小课题的形式培养学生发现问题和解决问题的能力,培养学生搜集和整理信息、团队协作的能力。如超导磁悬浮的动态演示实验,将一个简易列车模型放置在盛放临界高温超导体之上,当永磁体靠近超导体表面时即可在超导体内部形成极大地磁通密度梯度,形成很大的感应电流而对永磁体产生强烈的排斥效应,斥力与距离成反比,在一定的高度可以克服超导体的重量而使其悬浮于永磁体之上。当超导体离开永磁体时,在其内形成负的磁通密度梯度而产生反向的感应电流,对永磁体产生吸引的作用,同样在某个距离可以使超导体倒挂在永磁体的下方,并可在旋转磁场加速装置作用下,沿轨道以悬浮或倒挂悬浮状态无磨擦地连续运转。学生观察与操作结束后对超导体有了初步的认识,要求他们查找目前磁悬浮系统的分类、原理及其特性,再进一步分析我国自制的磁悬浮列车的现状、特点及在世界所处的水平等。在电冰箱制冷的演示实验中,氟利昂容易在低温下气化和高压下液化,而它再次在低温下气化时将大量吸热,由于它的沸点极低,常压下为―29。8℃,故可以利用它来制冷。学生在实验时注意观察蒸发器和冷凝器的压力,触摸感受蒸发器、冷凝器和压缩机的温度,从而可以了解空调和冰箱的工作原理,从现实的角度掌握热力学第二定律。学习结束后可以要求学生调查为什么国际上会禁止氟利昂作为制冷剂,调查制冷剂的分子结构和特性,讨论有哪些新型的制冷方式和制冷剂。通过一个演示实验可以激发学生的探究热情,也有利于学生对于生活中的常用电器进行研究,开阔视野,增长知识。再通过小论文和小课题的形式锻炼学生的理论应用能力和归纳总结能力,通过相互探讨开拓学生的视野、学习他人的思考方式,最终问题的解决获得成就感和自信心,激发他们的求知欲,为学生在以后和生活和科研中解决问题提供借鉴。
5建设演示实验网络教学课程
加强仿真实验室的建设和演示实验网络平台的建设对演示实验课程建设至关重要,我们通过搜集、自己拍摄和设计制作,形成了一整套的演示实验教学资源、生活中的物理常识以及各种演示动画等,通过编辑做成的视频文件大小为1~5MB左右,播放时间为30s~2min左右,方便学生从网站上直接观看,对所有的视频教程都配有文档型的解说文件,以及相应的学习提问。利用网络教学平台,学生和教师可以方便地交流、讨论。
6改进实验教学,充分使用演示实验资源
课堂演示和开放式实验室也难以保证每个学生都能做好演示实验,为了充分实验室资源,适用素质教育的需要,我们在2013级到2014级的所有开设了大学物理课程的本科生之中进行了新的教学尝试。20,根据教研室的研讨结果,将大学物理演示实验作为大学物理课程教学考核的一个内容,要求所有学生都要做一次2学时的演示实验,考核的内容为实验过程和实验报告,满分为5分计入到大学物理课程的平时成绩。这种教学方式在本届的2522名学生中实行,我们通过教师的操作讲解以及穿插提问,提示学生注意实验现象和操作方法,留1学时的时间给学生自己操作,课后完成实验报告,通过对2498名参与学生的报告批阅情况来看这样一种教学方式取得良好的教学效果。将这种教学方式做了进一步的改进,将演示实验室的时间段分配给各位任课教师,由任课教师根据教学进度、班级数量和每班人数安排相应的时间段,学期末再集中安排若干学时的开放实验室,给感兴趣的学生再次提供操作和学习的机会,这种教学方式也取得了良好的教学效果。
7结束语
开放式的实验室管理、随堂演示都给本校的大学物理演示实验带来了良好的教学效果,但是随着招生规模的增加和教育技术的不断发展,演示实验的开展也不断遇到挑战:实验仪器的大型化;校区的增加使得授课教室与演示实验室不在同一栋教学楼;教师的教学进度基本相同等都带来诸多问题。这些都需要教师发挥智慧找到更好的解决办法,让演示实验在物理教学中发挥更大的作用。
由于工科对学生动手能力要求的特殊性,对大学物理实验的教学提出了更高的要求。通过大学物理实验的学习,培养学生的动手能力和创新性思维。
大学物理演示实验是物理实验教学的一个非常重要环节,其中包含力热光电等70多个大学物理演示实验项目,这些实验项目与自然界中存在的实验现象,以及人类的生活环境是息息相关的。许多项目是利用物理学基本原理结合创造性思维设计制作出来的,集知识性和趣味性于一体,既有古老的经典演示实验,如高压静电、海市蜃楼等,又有融合多种现代科学技术的演示探索实验,如3D影视、超导磁悬浮等,能适应不同专业的学生对物理实验的不同要求。所开设的内容都是经过精心组织设计的,由小到大、由易到难,都能在本实验中激发学生学习物理的兴趣,培养创新意识和创新能力,适应新时代对人才发展的更高需求。
一、工科开设大学物理演示的重要性
物理实验是科学实验的基础,同时也体现了大多数科学实验的共性,在实验思想、实验方法以及实验手段等方面是各学科科学实验的基础。但是,对于不同专业、不同学科层次的学生不能一概而论,应掌握其自身特点,分别明确教学目标和任务。对于工科类学生,应侧重实验方法手段的探索,增强其应对实际问题的能力,积极培养他们的创新意识;对于理科类学生,应侧重实验理论方面的推导,逐渐培养其科学严谨的学习态度,同时也能增加他们的理论联系实际的能力;对于文科类及其他学科的学生,应侧重实验现象的感官认识,通过亲身感受丰富多彩的演示实验,促进唯物主义世界观的形成,增强科学实验的基础,培养务实、不浮躁的精神。
针对工科学生开设的大学物理实验,一共两个学期,每个学期8个实验,都非常经典、针对性很强,而且又是与大学物理课同步进行,使学生受益匪浅。实验教学更有利于学生创新能力和实验能力的培养。如何把创新教育渗透到物理实验教学中,最大程度上发挥物理实验教学的作用,很大程度上取决于工科物理实验教学内容的设计和安排,以及实验教学方法的选择,即取决于工科物理实验的教学模式。其中演示实验在工科物理教学中的地位是十分重要的,因为大学物理演示实验有着其他辅助教学手段不可替代的作用。首先一点就是直观性,通过演示实验,有利于帮助学生直观、形象地理解物理现象的变化规律,形成正确的物理概念,清晰地揭示物理规律,启发学生思维,激发学生学习科学的兴趣和求知欲望。其次,大学物理是一门自然科学,也就是与我们的生活息息相关的一门学科,而大学物理演示实验恰恰能够把物理学中经典的理论知识通过趣味性的演示实验展示给大家,做完演示实验后,能够使大脑非常积极地建立物理概念,领会物理思想,增加对物理世界的求知欲,探索精神。对工科学生开设物理实验,拓展物理学的科学普及功能,让工科学生学习一些与现代生活密切相关的物理学基本知识,感受大学物理学课本所讲授的理论知识的体现和延伸。了解物理学与社会发展的动态和密切关系,有利于更有效地提高学生的科学素质,在物理演示实验教学起到潜移默化的作用。
二、开展工科大学物理实验的教学方法
1.认真选择所要演示的实验项目
演示实验室内的项目大概有70多项,那么在一次实验课达到非常好的教学效果,有精心选择一些实验项目为重点演示讲解的,还有一些是一般讲解的,剩下的实验项目是由学生自己通过摸索、实践达到目的的。教师一定要时刻清楚自己所要表达的主题是什么,以一种什么样的讲解方式和演示方法是非常重要。不能在有限的时间内范范介绍,弄得学生眼花缭乱,使学生抓不住重点,达不到巩固或者建立正确物理图像的目的。选择一些典型的经典的实验详细讲解,而且能够引起绝大多数同学兴趣的实验,充分调动他们的好奇心,通过教师提问式的引导,学生能够更加清楚其中隐藏的物理概念,而且学生的思维得到了锻炼,对于他们认识世界、改造世界具有不可估量的益处,换句话说就是他们创新性思维的`发展起到非常重要的作用。
2.让学生成为学习的主体,提高学生的参与意识
兴趣是最好的老师,作为一名演示实验的老师要充分利用学生对物理现象的好奇心、神秘感,激发学生的学习兴趣和探究动机,充分调动他们的参与性,使学生能够用心思考,这是增强学生实践能力的关键环节。传统的演示实验都是教师操作、学生观察,学生是被动式学习,不利于学生思维的发展。让学生来做演示实验,使他们有了表演和参与的机会,学生可以自主选择实验项目,也有了发挥自己潜能的条件。学生的积极性被调动起来,教学的目的自然就达到了,而且事半功倍。
3.物理实验中有大量设计思想丰富的实验,在教师的引导中让学生去体会创新的思想,培育创新意识与潜能
让学生看到物理现象的同时,要合理地安排和引导学生,使他们对这个现象有一个合理的想象空间,让他们通过更多的思考,逐渐真正地理解和掌握其中的道理。当代的大学生应成为具备坚实的基础理论、较强的科学实验能力和创新精神的高素质人才。在演示实验中教师应该适当地提供一些相关科研领域的前沿问题,让他们感受到科技的发展与他们是密切相关的,这样能够使他们跟上时代的脉搏。在教学过程中发挥学生的主观能动性,让他们在物理实验中从现象到本质的认知过程中进行深入的体会,逐渐培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
4.改革传统的物理报告形式,建立多元实验考核方法
大学物理演示实验不同于传统的实验方法,所以在写实验报告的时候,就需要另辟蹊径,也就是不能按照原来的思维方式去写实验报告。为了更好地发挥演示实验的益处,要求学生写一个科普的小论文,这样进一步增加了他们的实验积极性,把他们的主动性建立起来,对于他们在学术上的进一步发展打下基础。学生选择实验项目,着重介绍实验装置、实验操作步骤、实验现象,重点要阐述实验现象的形成原理,这是在课堂上要完成的。课后学生再写一个科普小论文,充分发挥他们的想象力,使课堂上学到的知识在课后能够更加系统化、全面化。不断为学生创造平等、宽松的课堂教学氛围,培养学生的独立思考能力和创新意识。
三、实验教师的科学素质培养
实验教师是实验教学的主导者,是衡量教学质量好坏的关键。为适应培养创新型人才的需要,提高教师的业务水平是当务之急。实验任课教师必须亲自参加科学研究活动,只有亲自体验,才有可能在实验教学活动中找到最适合的教学方式,正确地引导学生对一个问题由浅入深的认识,启发学生进行探索性研究,对可能的影响因素做深入研究,而且通过参加教科研活动和到其他高校去学习等手段,不断吸收新知识,研究新问题,将现在最新的实验设计思想引入到实际教学过程中去。因此建立一支责任心强、业务水平高的物理实验技术人员队伍是非常关键和重要的。
四、总结
总之,工科学校开设大学物理演示实验课是适应培养跨世纪人才和素质教育的要求,也是适应现代化物理教学发展的要求。大学物理演示实验在人才的创新能力和科学素质培养中占有重要的地位,以后对大学物理演示实验进行改革,使之不断完善以适应更高的要求,不断地提高学生的综合素质。大学生已经具备了较高的抽象思维能力,受过普通教育训练,具有一些社会经验和独立思考的能力,能够向更高的思维层次上发展。在物理实验的教学中,学生是主体,是大学物理演示实验教学最终的体现者。作为一名合格的大学物理演示实验的老师,必须认真研究学生学习物理的认知规律,分析和考查学生已经具备物理的一些基本知识,使学生的认知和教学更好地结合起来,这样才能使大学物理演示实验达到最终的教学目的。
大学物理实验教学改革探索论文
一、实验教学模式单一
大多数独立学院教学模式单一,全是验证性实验。实验课程对理论课程的依附性比较强,各个实验题目间没有联系,因而不利于专业与专业之间知识的交叉,也不利于实践教学内容的有机结合。[3]由于出发点不是发挥学生主观能动性,现在的很多实验内容和实验方式都不利于学生各种能力的培养。
二、探索适合自己的实验教学体系
独立学院近年来发展迅速,已成为高等教育事业的一个重要组成部分,但其毕业生的就业问题却比较严峻,究其原因在于独立学院毕业生缺乏市场竞争力。因此,独立学院实验教学的目标应该是培养学生的基本技能和创新精神,不管学生将来从事什么职业、工作在何种领域,凭借着超强的实验素养、操作能力和创新能力都能够克服一切困难。[4]基于此,大学物理实验必需摈弃传统的“重理论,轻实践”的教学思想,探索一种与时代发展要求相符合的实验教学体系———三级实验教学体系。通过三级实验教学可加大对学生动手能力和实际工作能力的培养,这一措施如若能够贯彻于大学教育的始终,效果更佳。(一)演示性实验大学开学之初,带学生参观一些演示性实验室,让学生感受平时在生活中或以前的学习中没有见过的有趣的实验现象,使学生的感觉、知觉更加丰富,表象更加鲜明,学习兴趣更加浓厚,学习主动性更加强烈。另外,演示实验可使学生开阔眼界,扩大知识面,同时感受物理的博大精深。物理演示实验的内容可以包括很多方面的内容,如实物物理实验、模拟物理实验、音像资料和多媒体资料。(二)验证性实验本级的实验教学有两个目的:一是让学生熟练实验设备和实验仪器的工作原理及操作方法;二是让学生把实验结果与理论教学中的规律对比。开设的实验主要涉及到基本物理量的测量(如转动惯量的测量和杨氏模量的测量)、基本物理现象的观察与分析(如固定均匀弦振动的研究)、一些基本仪器的使用(如示波器的使用)、基本实验测量方法和技能训练、相对不确定度和绝对不确定度的计算、实验数据处理方法、实验结果分析及误差的来源等。本级实验台阶不高,力求学生快速适应大学物理实验课程。(三)设计性实验本级实验是一种较高层次的科研实验训练,它以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性,整个实验都是依靠学生自身来完成。[5]与验证性实验最大的区别在于:设计性实验打破了传统的实验教学模式,学生可以由被动变成主动,可以自行确定实验方案,选择合适仪器,拟定测量方法和步骤。例如:测量毫安表内阻的实验方法很多,如“伏安法”“半偏法”“替代法”“电桥法”“补偿法”等等。经实验发现:这些方法都能满足设计的性能指标,但学生必须找出这些方案中的最佳方案,并按最佳方案进行实验。学生根据实验需要提出所需器材,给出实验的原理和设计步骤。开展设计性实验不仅可以检验自己原有的实验知识和实验能力,而且还可以进一步提高自己各方面的能力,为以后的科研或工作打下坚实的实践基础。设计性实验在客观上为学生创造了机会和条件,充分调动了学生的主观能动性,学生通过努力把强烈的自我发展意识转化为获取知识和提高能力的实际行为,创造性地提出了解决问题的方案。设计性实验教学不能盲目地照抄照搬,要因时因地因校和学生层次水平而定,但可以从比较成功的实践案例中汲取营养和精华,寻找适合本学校实验改革和发展的路子。
三、方案的具体实施
我校大一新生在开学之初,由学院统一组织参观演示实验室。参观过程中实验教师给到访的学生详细讲解并当场演示部分实验,如激光琴、幻影成像、水滴发电、静电跳球演示仪、共振演示仪等,让学生感到新奇不已。此次参观开阔学生眼界,令学生受益匪浅,为将来大学物理理论课和大学物理实验课的学习起到了很好的促进作用。通过本次观察,对学生提出以下基本要求:查阅资料,详细解释其中一个演示实验的基本原理;阅读科普资料,自己设计一项物理演示实验,并同实验老师交流。学生进入大二时,开展验证性实验,内容涵盖力、光、电磁等,侧重于实验方法、仪器设备的使用、常用物理量的`测量等方面的训练。验证性实验主要采取“告知规律-实验验证-实际应用”的模式,少量的验证性实验可以激发学生的好奇心,培养科学探究能力。在验证性实验阶段,对学生提出以下基本要求:实验前,做好预习,熟练掌握实验原理及实验步骤;实验中,熟悉仪器的操作;实验后,能够独立处理数据,对实验结果进行科学分析。第三级实验教学难度较大,大二下学期开设。由传统实验教学模式直接过渡到设计性实验教学,跨度较大,学生有点难以适应,很多情况下设计性实验的设计部分往往需要教师帮助完成,这与学生人才培养的宗旨相悖,不利于学生创新能力的提高。针对这种情况,我校物理实验中心把设计性实验分三个层次:第一个层次是原理比较简单的实验(如“电阻的测量”),教师给出实验的目的、原理和仪器的使用说明,学生主要用来设计实验方案;第二个层次与前者相比有所提高,教师给出实验目的和仪器的使用说明,学生通过查阅相关文献,总结文献资料,给出实验的原理;前两个层次的训练让学生掌握了设计性实验的基本概念和基本要求,到了第三个层次时,学生已经接受这种模式,实验教师给出几个实验题目,由学生选择其中一个、通过查询资料写出实验原理、确定所需实验仪器、整理出实验方案并付诸实施,最后提交一份实验课程总结和心得体会。
四、方案的实施效果和总结
(一)分级实验教学有利于学生掌握实验理论和提高实验技能。由于遵循了渐进性的原则,我校物理实验教学取得了良好的教学效果,得到了学生的认可。(二)独立学院三级实验教学,既有基本验证性实验进行技能训练,又要有演示性实验开阔视野,还开设有设计性物理实验来培养学生独立思考的能力。(三)三级实验教学既符合时代和科技发展的要求,又能提高学生的科学实验素养和创新思维能力,增强社会对独立学院人才培养水平及学生能力水平的认可度。
为了提高物理实验教学质量,培养具有独立科研能力和创新思维的人才,必须对传统的物理实验教学模式和教学体系进行改革,以适应新形势对人才的要求.文章总结介绍了南京邮电大学多年来对物理实验教学进行的改革及探索工作.通过对教学模式、教学体系、教学方法和教学内容等方面的改革实践,极大地促进了教与学的相互提高,调动了学生的学习积极性,学生的实践能力和创新能力等综合素质得到了明显提高.
关于实验教学模式的实践与探索的论文
【摘要】卫生理化检验课程具有很强的实践性和操作性,是基于实验的一门学科,在临床医学检验中有着重要作用。实验探究教学是提升学生课堂教学参与度的重要方式,有利于培养学生的探究能力和实验操作技能。为提高医学检验专业的卫生理化检验课程教学质量,教师应积极实践并探索探究式实验教学模式,本文从四个方面对此进行探讨。
近年来,随着卫生高职教育制度改革的推进,对医学检验专业的教学提出了更高要求,不但要让学生系统掌握系统的专业理论知识,还要培养学生的专业技能和探究能力。如何突破传统教学模式的限制,有效开展探究实验教学,成为卫生理化检验课程教学必须重视的课题。
一、创设问题情境,激发学生思维
探究教学活动包括问题提出、假设、明确计划、实验操作、证据采集、结论、评价反思及交流、表述等要素[1]。探究的内在要义就是充分激发和调动学生的主动探究欲,同时积极引导学生开展思维活动,进行自主思考。换言之,思维为探究教学的关键和基础,如缺乏主动思维过程,单单追求探究教学形式,就无法发挥出探究活动的内在价值,也不可能真正培养和提升医学检验专业学生专业素养。所以,在卫生理化实验教学中,教师应积极引导学生开展主动思维活动,让学生主动参与到实验中,独立思考和探究[2]。只有通过具体的问题将把学生思维激活,才会使学生产生浓厚的探究欲,如此才能真正开始探究教学。比如:《水質理化检验》实验的探究教学中,教师可设计这样的问题:日常生活中水最常见的有哪几种,其硬度是否一致;依照钙镁离子性质,有哪些方法可准确测定水的硬度等问题,通过问题情境引导学生思考,通过合作学习、小组讨论等探究活动得出答案,再让学生带着问题和答案去进行实验操作,以此调动学生的探究欲与实验操作的热情。
二、基于学生实际,开展层次探究
卫生理化检验课程中实验探究教学存在不同方式和层次,在实际教学中的`探究要素是存在差异的,且教师实验指导度也是不尽相同的。因而,教师需要根据学生专业水平和实验操作能力,科学合理地制定探究教学层次。在学生初次参与探究实验时,教师可设计较为简单的实验项目,比如:水的硬度、碱度等测定,让学生熟悉探究教学的常规思路和方法,该阶段开展的探究教学的水平是相对较低的。之后随学生对实验探究逐步熟悉,应适当调整和提升探究教学层次。可根据学生的学习水平、实验基础分为五个级别:I级为最低层次,教师确定实验课题、制定方案,学生进行实验探究并得出结论,然后再由教师指导学生对本次探究实验进行总结和归纳,再进行补充。该层次探究教学,教师发挥着主导效用,而学生自主性不够。I到IV级层次,学生的探究自主性逐步提升,教师逐步处于引导地位。V级层次则全面让学生独立完成探究实验,是最高层次。在卫生理化检验的实验教学中,教师可依照学生的实际情况,从I级到V级逐步提升,最后达到全面开放的探究实验,培养学生的自主思考能力和实践能力,并让学生体会实验探究过程,掌握实验方法,提升专业素养。
三、根据教学要求,确定探究内容
在探究教学中,往往会因客观条件限制,应将不难度较小的项目设计成探究实验,而将难度大、学生较为陌生的项目设计为验证性实验,宜取得最佳实验教学效果。比如:《水质理化检验》教学中可设计20余个课时内容,应用到一系列实验设备,如气相色谱仪、分光光度计等仪器,相对完整表现出了水质检验的思路及方法,然而大多数学生对这些实验仪器和设备的了解相对较少,在此种情况下如果让学生独立进行探究实验则存在很大难度。在课时相对有限状况下,教师可应用气相色谱法测定水中氯乙酸含量设计为验证性实验,因学生对分光光度仪的应用较为熟悉,可将酸碱滴定法测定水碱度等较简单项目设计成探究性实验。使得学生有效体会到探究实验的基本思路及方法,且能充分应用教学时间,有效提升教学效率。
四、延展课堂教学,开展课外探究
现阶段,医学检验专业的卫生理化检验课程中有部分实验项目,具有较强的综合性,此类探究实验和其他实验存在诸多重复内容,主要设计目的是联系学生的生活实际,以有效培养学生的实验能力,激发其探究兴趣。因需要较多时间,如课堂教学时间较少,教师可考虑延伸至课外完成[3]。再以《水质理化检验》的实验教学为例,在《生活用水毒理学指标检验方法设计》的实验,就是一个综合性和设计性较强的项目,用时较长,和学生实际生活有着密切联系,教师可积极引导学生从日常生活中取材,通过课后讨论制定实验方案,在课堂教学中合作操作实验。在学生完成探究实验后,教师可指导学生将实验现象及结论在课堂上进行汇报,并给予学生鼓励,以提升学生的兴趣和学习热情。
总之,对于医学检验专业学生而言,卫生理化检验课程中实验教学具有重要作用,是培养学生实验技能,提升专业素养的重要途径。因而,教师应转变教学思路和观念,创设合理的问题情境,激发学生的实验兴趣,同时根据学生的专业水平和认知能力,结合教学需要,明确探究教学活动层次,并积极开展课外探究实验,以促进教学效率和质量的提升。
参考文献:
[1]邓宪川.探究卫生理化检验技术实验项目的质量控制[J].资源节约与环保.,10(09):158-159
[2]姚笛,王颖,王长远.食品卫生检验开放性实验教学的探究与实践[J].农产品加工.,8(12):214-216
[3]陈万里,石晶晶,毕林林.TBL教学法在卫生理化检验教学中的应用[J].中国卫生产业.,11(9):315-316
分析化学实验教学的探索与改进论文
分析化学实验课程作为高校化学专业的基础实验课,是联系分析化学理论知识和动手操作能力的纽带和桥梁。分析化学实验课的开设不仅可以巩固和加深学生对分析化学理论知识的理解,而且能够提高学生分析和解决问题的能力,同时通过实验过程中基本操作的训练,让学生养成严肃认真的科学态度,尤其是实验过程中探索精神和创新能力的培养,对学生以后的工作和学习有很好的指导意义。然而,由于受传统教育模式的影响,分析化学实验教学中存在诸多问题,比如:实验内容不能与时俱进,实验仪器陈旧,学生对分析化学实验缺乏兴趣,并且在培养学生自主创新和动手能力方面也比较薄弱。因此,有必要引人新的教学模式,对分析化学实验的教学内容和方法进行改革,使分析化学实验能跟上时代的步伐,提高学生的学习兴趣,真正能达到培养和锻炼学生动手、动脑以及创新能力等综合素质的目的。
1实验设备和仪器的更新和增多
随着社会的发展和科学技术的进步,落后的实验设备和仪器已经难以满足分析化学实验教学的要求。比如:定量分析中最常用的称量仪器-天平,部分学校使用的是半自动电光天平,该天平需要半机械加码,使用起来十分麻烦,并且已经在公司企业中淘汰。目前企业使用最多的是便捷、准确的电子天平,所以像半自动电光天平这类陈旧、落后的仪器应该及时淘汰,结合学校的实力,与时俱进地购买一些先进的仪器设备供学生实验课使用,保证学生的知识及时更新。
同时,随着高等教育的不断普及,有机会读大学的学生越来越多,而原有的实验仪器和设备数量有限,往往需要两个或者多个学生共用一台仪器和设备,加之有部分同学不自觉,只观看同组同学操作,自己不动手练习,结果眼高手低,并不能达到应有的效果。尤其像气相色谱仪、高效液相色谱仪、紫外-可见分光光度计等常规大型仪器,应保证学生有亲自动手操作的机会。这对学生以后的就业十分有利,尤其是在应聘一些质检方向的工作上。同时,对选择读研读博的学生也意义重大,对这些常规仪器的熟练操作,可以使他们以后的研究工作更加顺利。南阳师范学院化学与制药工程学院,在广泛调研和评估的基础上,购进了一批先进的分析化学仪器,同时在原来使用的基础上增购一批常规仪器,并将实验室进行了装修和改造,保证每位学生都有动手操作的机会。在一定程度上提高了学生的就业率和考研率。
2实验内容的改进
分析化学实验基本上都是一些验证性实验,并不能将学生所学的知识融会贯通,同时也不利于培养学生的自主学习能力和创新能力。而在验证性实验的基础上开展一些设计性实验,则可以大大提高学生学习的主动性。比如,在酸碱滴定一章,
我们对酸碱能否准确滴定以及如何准确滴定进行了详细讲解。在分析化学实验中,就要求学生自己设计一个“HC1-NH4C1混合液中各组分含量测定”的`实验方案。在络合滴定一章,对于利用EDTA准确滴定金属离子进行了讲解,就要求学生设计一个“胃舒平中铝镁含量的测定”的实验方案。这些设计实验是利用课堂知识解决一些实际问题,可以在强化理论课知识点的同时,大大调动学生的积极性。学生在接受任务后,认真查找和搜集相关资料,复习理论课上的知识,并与任课老师认真探讨设计方案的可行性。往往一个设计实验,会出现多种思路,在此过程中,学生对所学的理论知识有了更深的理解,培养了学生的独立思考能力和解决问题的能力,同时教师对学生的知识掌握水平有了进一步的了解,也可以拓宽自己的思路,达到教学相长的效果。实践证明,设计实验的开设,极大的激发了学生的学习兴趣,课堂效率显著提高,学生的分析和解决问题的能力大大提高,创新能力也得到了很好的培养。
3教学方法的改进和探索
传统的教学模式是“填鸭式”教学,在分析化学实验课堂上,教师往往是将实验的目的、原理、内容和注意事项,事无巨细的讲解一遍,学生则比照课本和老师的讲解“依葫芦画瓢”做一遍,敷衍了事,缺乏对实验课的兴趣和热情。同时,“黑板+粉笔”式的教学模式,不形象、不生动,效率低,比如:关于滴定管的使用注意事项以及分光光度计的使用等基本操作需要讲解的内容比较多,课堂知识容量大[3],并且需要展示操作细节,仅靠老师的现场示范是不够的。学生往往听一遍或者看一遍后印象不深刻,在实验过程中仍然出错。针对以上问题,需要将新的教学方法和模式引人到分析化学实验教学中,探索改进从以下几个方面进行:
3.1将微课引入到分析化学实验教学中
微课,是新兴的网络课程资源,是以视频为主要载体,将教师对某个知识点(重点、难点等)或者教学环节开展的教学活动记录下来的全过程[7]。随着社会的发展,科技的进步,笔记本电脑、智能手机以及平板电脑等互联网产品迅速得到普及,在线学习和移动学习成为趋势。这些为学生进行个性化的微课学习提供了机会和可能。可以将实验过程中的重点、难点制成微课,比如:移液管使用的规范和注意事项,对滴定终点的判断等。这些微课视频,往往更形象、更生动,增加了课堂的直观性,便于学生快速掌握操作重点和方法要领,同时学生可以随时随地反复观看,使学生的学习更具有自主性。
3.2将教师的科研工作引入到实验教学中
近些年,随着南阳师范学院大批博士的引进,教师整体的科研水平和能力都有了大幅度的提高。同时,学校为教师提供了很好的科研平台,购买了电化学工作站、透射电子显微镜等仪器。有部分教师的研究方向是生物小分子分析、药物分析等等。实验课上给学生简单介绍一下这些老师的研究方向.,部分感兴趣的学生可以课下与相关教师交流,利用课外时间跟着这些教师做实验,或者利用教师的科研平台,自己通过查文献设计一些实验进行科学研究。这种“参与式”的学习模式,让学生经历了从自己准备试剂、试样,独立设计实验方案到完成分析实验的全过程,使学生真正成为实验的主导[8]。这种模式本身具有一定的探索性和创新性,实验中有可能碰到预料之外的结果,学生需要通过查阅资料或者和教师讨论,解决遇到的问题。通过这样不断积累经验,达到触类旁通的效果,起到了培养学生科研能力和创新精神的作用。
总之,通过以上几点对分析化学实验教学改革的尝试和探索,提高了学生分析和解决问题的能力,增强了学生的创新意识,培养了学生实事求是的科学态度,同时学生对分析化学实验课程的兴趣和自主学习能力明显增加,课堂实验效果显著改善。相信通过教师和学生的共同努力,对分析化学实验课程改革进行进一步的探索,可以实现学生由知识到能力的转变,提高学生在社会上的就业竞争力。
0 引言
《互换性与测量技术》是与制造业发展紧密相联系的一门综合性应用技术基础课程。这门课程介绍有关机械零件尺寸精度、形位精度等的国家标准以及标准的使用,介绍各精度参数的测量方法、部分测量仪器的使用方法与测量所得数据处理的方法。它不仅将制造业的基础标准与计量技术结合在一起,而且涉及机械设计、质量控制等领域,是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁,是联系设计课程与工艺课程的纽带。
1 以往的实验教学存在的问题
随着科学技术的发展,新的理论、新的方法和新的仪器不断出现,实验教学内容也应做相应调整。传统互换性与测量技术实验教学实验内容相对比较陈旧,注重对理论知识的验证, 缺少综合性的实验,更没有设计性实验。忽视对实验能力和创新精神的培养,难以满足时代发展对创新型人才的需求。改革实验教学,可通过开设综合性实验,增强学生的创新意识,充分发挥学生的主观能动性,培养学生综合素质。
2 开设零件综合性测量实验
综合性实验是指在学生具有一定基本操作技能的基础上运用某一课程或多种课程的综合知识,对学生实验技能和实验方法进行综合训练。综合性实验目的在于通过实验内容、方法、手段的综合,掌握综合的知识,培养综合考虑问题的思维方式,运用综合的方法、手段分析问题、解决问题,达到能力和素质的综合培养[1]。
对于互换性与测量技术实验课程,开设如确定“判断某零件是否为合格产品”的综合性设计实验,学生根据图纸上尺寸公差、形状公差、位置公差要求,测量零件的尺寸和形状位置公差。学生在完成这样一个零件的测量实验,能掌握很多公差技术概念,使学生领会各种公差的含义,并能分析其作用,从而锻炼了学生全面运用知识,综合处理问题的能力。
3 实验的实施过程
下面以三坐标检验轴类零件为例,使学生完成轴类几何元素和形状、位置误差的测量,检测实例轴是否合格。
本实验采用德国THOME三坐标进行轴的尺寸及形位公差的测量。三坐标测量机的基本原理是将被测零件放入它允许的.测量空间,精确地测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值,将这些点的坐标数值经过计算机数据处理,拟合形成测量元素,如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等,经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何量数据[2]。在本实验中学生使用三坐标完成以下实验目标:了解三坐标测量机的基本构成,学习计算机测量软件的基本内容,学习三坐标测量机测头的选择,三坐标测量机测量零件尺寸、零件形状、位置公差。
根据图纸要求,如图1所示,需要对轴完成圆柱、槽等元素的尺寸测量,轮廓度误差、直线度等形状公差的测量,以及对称度、同轴度等位置公差的测量。
3.1基本尺寸的评定
本实验要完成以下基本尺寸测量
圆柱1直径
圆柱2直径
圆柱3直径
端面4、5之间的距离
键槽7、8的尺寸
在三坐标测量中,圆柱是一个3D测量元素,测量圆柱时最少要测6个点,在圆柱任意两截面各取三个点,其圆柱1,2,3的尺寸测量结果如图2、图3、图4所示。
4 结论
实践证明,通过充分利用现代教学手段的综合性实验教学,加深了学生对互换性理论的理解。使学生的主体作用得到充分的发挥,其创新意识及创新能力获得提高。
参考文献:
[1] 倪哲明.探索设计性综合实验培养学生的创新意识[J].中国高教研究,(5):79-79.
[2] 张国雄等.三坐标测量机[M].天津:天津大学出版社,:20-22.
[3] 刘新宇,郭会,张增良.三坐标测量机检测同轴度误差分析[J].华北航天工业学院学报,,13(2):6-7.
应用型人才培养的实验教学探索与改革的论文
摘要:围绕化工类专业创新性应用型人才培养目标,分析了当前化工原理实验教学过程的问题和不足,认为转变传统教学观念,改革实验课程考核方法,加强师资队伍建设,优化教学方法是推进化工原理实验教学改革的重要措施,对提高学生的创新能力和应用能力具有重要意义.
关键词:人才培养;化工原理实验;实验教学
在教育部政策的引导下,部分高校开始向应用技术型大学转型,也有部分高校为了培养创新性应用型人才,在专业设置和培养方案上做出了突破性的调整,以适应社会发展需要.化工原理课程是高等化工专业人才培养的基础理论课程,是化学工程与工艺、应用化学、生物工程和环境工程等专业的主干课程.其主要研究内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,以“三传”为主线,分成若干单元操作,研究不同典型单元操作过程的基本原理和常用设备的原理、结构、选型及工艺尺寸的计算[1-3].其教学目标是在理论教学中让学生掌握化工若干单元操作的基本原理,在实验教学中树立工程观念,掌握处理化学工程问题的技能与方法.化工原理实验是联系化工原理理论与实践的重要桥梁,它与基础课程实验不同,属于工程实验范畴,具有工程的特点,是化工学科的重要实验课.化工原理实验的每一个单元操作都是一个化工生产过程,学生在实验过程中,通过对工程实际问题的处理,更容易形成工程概念,掌握工程实验原理、方法及测试手段.因此,化工原理实验是帮助学生验证基础理论,加深课堂理解,掌握实验方法和实验技能的重要环节,是培养学生操作能力、创新能力、应用能力、分析和处理问题能力的重要课程.它承担着学生应用能力和创新实践能力培养的重要任务,研究适应当前经济社会快速发展的化工实验课程体系,促进化工实验教学改革,对加强高校创新性应用型人才培养具有重要意义.
1化工原理实验教学的问题分析
1.1学校管理者的观念
由于受到传统教学理念的影响,部分高校仍然存在“重理论、轻实验”、“重基础、轻应用”等滞后于经济社会发展的陈旧观念.在课程安排上,总是先排理论课、再排实验课;在教师安排上,往往把具有教学经验的老教师安排到理论课的教学岗位上,而把没有教学经验的教师或者是把没有理论课教学资格的教师安排到实验课教学岗位上;在上课时间安排上,以理论课为主,实验课经常被安排到晚上或者周末;在教师工作量的计算上,实验课往往被视为重复课,计算学时的时候需要乘上小于1的系数.
1.2培养目标
近年来,为了培养创新性应用型化工人才,各高校在培养目标和培养方案上做了很多修改.但这些修改或是小改动,或是简单修补,缺乏系统性和宏观思考,缺少导向性的顶层设计,基本还是沿袭了以往陈旧的人才培养模式,没有实现突破性的改革.实验教学是为培养学生独立思考、独立动手操作及应用理论知识的能力,是培养应用型人才不容忽视的教学环节[4-5].培养创新性应用型人才作为实验课教学的主要目标,在许多高校没有得到充分的认识和足够的`重视,在培养目标上重视学生对基础理论知识的掌握,忽视了对学生应用能力及综合能力的锻炼.有些高校虽然制定了明确的培养目标和培养方案,然而在实际教学实践中却难以落实.
1.3教学方法
我国传统的教育方式是以教师为主导的填鸭式教学.虽然强调了在教学过程中,教师通过言传身教向学生传授基本知识、基本技能,并答疑解惑的主导地位,却忽视了学生的主体地位.因此,传统的教学方式已无法适应现代的教育思想和教学理念.在化工实验教学过程中仍然存在一些教师在教学方法上固封自闭、循规蹈矩.在授课时,仅讲授重点内容,学生只能被动地接受,缺乏师生间的交流与互动.这种教学方法重视了“教师教什么”和“学生学什么”,却无视了“学生怎样学”的重要性,必然会导致学生失去主动学习的积极性和趣味性.在实验过程中,学生照本宣科地操作,记录数据.然而在实验结束后,很多学生对所做内容的实践性、操作原理以及所操作设备的构造却并不了解.
1.4师资力量
与理论课程相比,化工实验课教学的师资力量相对薄弱.首先,由于学校实验教师受到编制与名额的限制,数量严重不足.一些本科院校的实验教师都是由理论课教师兼任,由于理论课教师在授课的同时还担任其它课程或科研课题的研究工作,在精力和时间分配上难以达到专任实验教师的效果.其次,实验课教师缺少在工厂生产实践的经验,在讲授实验课时,只能照本宣科,难以结合工厂实际生产设备和流程进行讲解.
2化工原理实验教学改革构想
2.1转变传统的教学观念
要提升人才培养质量,就要大力推动专业设置与产业需求、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程“三对接”,做到学以致用.“三对接”的核心是专业与产业的“对接”,要让专业教育根植于社会经济发展的轨迹之中,实现产教融合.“三对接”的实质是努力培养高素质技能型人才,以提升人才培养的质量.这就要求高校要转变传统的重基础理论、轻实验和实践的教学理念,要以就业为导向,强化学生的实验和实践技能,提升学生的创新能力和应用能力.
2.2明确培养目标,积极修订实验教学大纲
基于国家提出的“厚基础、宽口径”的高等教育指导思想,化工专业人才的培养目标应确定为:面向企业和工厂生产一线,培养理论基础扎实,实践能力强,具有创新精神的应用型专门人才.化工原理实验是化工类专业实践课程体系中重要的基础实验模块,其目的是培养学生对工程实验流程的设计、方案实施、实验操作、数据采集和处理等工程实践能力,从而促进学生养成严谨的科学研究态度和工程观念,提升学生分析和处理工程类问题的综合能力.
2.2.1实验内容
随着现代科学技术和企业的快速发展,尤其是在供给结构性改革的背景下,企业对掌握高新技术和新兴工艺等创新性人才的需求日趋增多.为此,要实现创新性应用型人才培养目标要求,即学校要及时完成化工原理实验设备的更新换代,教师要积极修订实验教学大纲,同时做好实验教材的同步建设,尽可能地把国内外的新技术和工艺流程及时编入教材.化工原理实验教材的建设要在贯彻服务于创新性应用型化工专业人才培养的目标下,注重培养学生的专业知识、实践能力和综合素质等,重视基本原理在工程实践中的应用,同时要体现其实用性、科学性、综合性和先进性等特点.对于基本原理的推导和论证尽可能简约处理,不追求内容体系的完整性和系统性,而是强调基本原理的应用性和操作性,使学生在实验过程中掌握基本原理和基本操作技能,具备基本专业素养[6-7].与现代科学技术和企业发展同步的教材建设是一项系统工程.一般来讲,高校教师具备扎实的基础理论知识,但对工厂的实际生产工艺和流程难以跟踪考察.因此,只有高校教师和工厂一线工程师协同合作编写教材,才能把一线工人真正需要的基础理论知识和实践技术纳入教材中.
2.2.2考核方法
实验考核与效果评价是化工原理实验教学过程的重要环节,客观地评价学生的全部实验过程应包括对专业素质、操作能力和理论知识等要素的考核.为了保证学生动手能力的培养以及创新能力的提高,应打破常规的单一考核方式,注重考核形式的多样性.因此,可采用笔试、口试和现场操作等多种考核方法相结合的方式,并制定相应的评分细则[8-9].笔试内容除了包括实验原理、仪器结构以及数据处理等常规知识点的考核外,还可增加一些其它内容,如对现有的实验装置提出改进建议,对某些设备、仪表的选型和安装进行分析对比等灵活的知识点.口试的内容除了有关装置流程的问题外,还应侧重操作原理和操作技能方面的检查,如人为地制造一些故障,要求学生分析原因以及排除故障的方法等.现场操作一方面要考察学生的操作熟练程度、规范程度以及分析问题和解决问题能力,另一方面还要根据现场情况随机提问,以考察学生的综合运用能力.与传统的考核方法比,这种多样性的考核方法有利于发挥学生的主观能动性,提高他们发现问题和解决问题的能力,从而实现学生创新能力的培养和提高.
2.3优化教学方法
化工原理实验课程作为化工原理课程的重要实践环节,其内容涉及到化工生产过程的多种单元操作,其中包括流体转能、传热、流体阻力、蒸发、吸收、精馏、萃取和干燥等.多单元操作最大的特点是具有显著的工程实践性.由于该课程是学生首次学习的工程类课程,因此,他们缺乏学习经历和实践经验,在接受知识和动手操作时都会比较困难[10].这就要求教师要了解学生的情况,把握课程特点,优化教学方法.基于此,化工原理实验课程的教学过程中应多采用提问式和探究式的教学方法.以教师为主导,学生为主体,教师应尽可能提出一些与工厂生产实践相关的工程类问题,让学生在独立思考、小组讨论以及回答问题的过程中逐步了解该课程的特点和操作流程.此外,学生除了完成指定任务的实验外,还可以利用现有的实验装置做设计型实验.如给学生一套精馏塔装置,提出一定的工艺指标(如规定产品的质量及数量等),要求学生在给定的时间内将设备调整到正常的操作状态,达到预定的工艺指标,并能维持若干时间的稳定操作.这样不仅有助于学生提高学习兴趣、集中注意力,而且能够最大程度地培养他们的创新能力和应用能力.
2.4加强教师队伍建设
师资队伍的综合素质对培养化工类专业创新性应用型人才起到至关重要的作用.其中包括教师的知识结构、学历层次、教学经验和工程实践经验等方面.设计型、研究型实验对任课教师业务水平提出了更高的要求,因此加强师资队伍建设尤为重要.首先,加强对教师的校内培训,严把教学关.对化工原理实验课教学的新进青年教师进行岗前培训,并通过试听、试做和试讲等环节,最后由课程组教师讨论,合格后才能获得实验课教学资格.其次,鼓励教师“走出去”,到企业和工厂实地考察新设备,学习新技术,不断完成知识更新.第三,把具备丰富实践经验的工厂一线工程师“请进来”,一方面可以与高校教师合作完成横向课题,带领专业青年教师开展实践工作,另一方面可以给化工专业的学生讲授实验课,做专题讲座,以及指导学生开展实践活动等.
3结语
化工原理实验课程作为化工专业的核心课程,具有明显的工程实践性特点,基于创新性应用型化工专业人才培养目标的确立,探索化工原理实验课程改革任重道远,转变传统教学观念,改革实验课程考核方法,加强师资队伍建设,以及优化教学方法是推进化工原理实验教学改革的有效措施.
参考文献:
[1]焦纬洲,刘有智,袁志国,等.基于工程实践能力培养的化工原理实验教学模式的研究与探索[J].实验技术与管理,,31(3):166-168
[2]李惠成,张兵,武芸.改革化工原理实验教学树立学生工程观点[J].广东化工,,15(43):259-260
[3]刘建军,徐向阳,冯庆华,等,化工原理实验教学模式的改革与探索[J].大学化学,2016,31(5):23-26
[4]杨世芳,周艳,邓文娟.化工基础实验教学改革与实践[J].实验技术与管理,(12):178-180
[5]吕海霞,杨志杰,张艳辉,等.基于应用型人才培养的化工原理实验教改探索与实践[J].化工高等教育,2016(1):26-30
[6]郭发忠,朱虹.高职专业课程教材建设的思考与探讨[J].职业教育研究,(11):41-43
[7]韦文联,谢传会.应用型高校人力资源管理课程教改实践探索[J].安徽科技学院学报,(2):93-97
[8]杨晓红.张玲钰.闫莉莉.应用型地方高校化工原理实验教学初探[J].云南化工,2016,43(6):58-60
[9]赵清华,白薇扬,谭怀琴,等.化工原理实验教学改革与实践对策[J].广州化工,(6):146-147
[10]李书鹏,张伟光,李金龙,等.师生互动式教学在化工原理实验中的尝试[J].化工时刊,2016,30(1):53-55
加强电气专业实验教学的改革探索与践行论文
1.引言
实验课是高等教育教学中的重要组成部分,其教学目标一般包括以下几方面:①通过自身经历和体验加深对理论知识的理解;②学习基本的实验技术和操作技能;③培养综合运用知识与技能分析和解决具体问题的能力泡括创新能力)④通过实验过程培养严谨求实、科学的工作作风和学风。但传统的实验教学模式是以行为主义学习理论为指导,偏重于前2个方面,而忽视后2个方面,强调基础知识和基本技能的学习,即验证性实验。其优点是:理论课后紧跟实验,实验原理、方法明确,易于理解和操作,教师和学生都无需耗费过多精力。缺点是:学生只需照葫芦画瓢,思维能力、创新能力的培养欠缺。
素质教育观念指导下的教学模式是以建构主义和人本主义教学理论为基础,在强调知识和技能学习的基础上,还强调思维能力和创造性的培养。因此,在实验课教学中,除安排传统的验证性实验内容外,还应増加综合性、设计性实验内容。这对教师和学生都是一个挑战,对教师必然増加了工作量,对学生则増加了难度,学生和教师都要有一个适应过程,需要教师和学生共同确立新的教学理念,才能顺利完成实验教学改革的任务。
2.电气专业专业课程设置
电气工程及其自动化专业课程由通识课程、专业基础课程与专业课程等组成,经过几年来的教学实践,1~7为专业必修课,主要是电机、电器、电力电子技术方面的课程;A1~A4为电力电子与电力传动专业方向课程;B1~B4为建筑电气与智能化专业方向课程。这是2个限制性专业方向课程组,学生必须选择其中一组。
3.加强综合性、设计性实验的改革探索与实践
电气工程及其自动化专业的专业课程既具有很强的理论性又具有丰富的实践性,同时又与科技发展有着紧密的联系,反映着电气工程学科最新的科技发展动态和最前沿的科技成果。在这些课程中既应安排验证性的实验,使学生对理论知识加深理解和领会,更应该安排综合性、设计性的'实验内容,并加大在实验环节中的比例,培养学生的综合运用知识与技能分析和解决具体问题的能力(包括创新能力)培养严谨求实、科学的工作作风和学风。为此我们从以下几个方面着力加强了设计性、综合性实验的改革探索。
3.1 修改教学计划,保证实验学时数
我们从培养计划的制订入手,对专业课程明确安排较多的实验学时,为了保证综合性、设计性实验有充足的实验时间,各门课程都増加了2~4个实验课时。新开设的建筑电气与智能化专业方向课程更是在目前实验设备的条件下设法开设了20个学时的实验。同时,在编写课程教学大纲和实验教学大纲时,要求与培养计划协调一致,安排足够的实验学时和实验内容。
3.2 修订教学大纲,改革实验教学内容其中一组。
对课程教学大纲及其实验教学大纲加以修订,调整实验内容,増加综合性、设计性实验。要求每门课程大纲中提出的实验个数要多于实际安排的实验个数,其中一些是必做实验,其学时要少于计划安排数,其余性、设计性实验。例如“电气控制技术”课程安排实验学时为8(4个实验)大纲中则写入了6个实验,其中2个为必做实验,还有4个则为选做,均为设计、综合性实验,要求学生在其中选做2个。这样就使得学生必须完成2个设计、综合性实验。几年来的教学实践,取得了良好的效果。学生一致认为,通过这样的实验改变了固有学习方式和观念,锻炼了多方面的能力。实验教学改革的目的是加强创新思维和综合能力的培养,改变实验课单纯验证一个实验结果的模式,学生不再是简单、被动地在实验中验证教师的理论讲授或教材中所述的理论知识。
综合性实验有利于学生逐步学会综合运用前期学到的知识,形成较强的自学和独立工作能力171;设计性实验由学生自己设计实验方案、选择仪器设备、制定实验流程、处理分析数据、完成实验报告,充分调动学生的想象力、创造力,对培养创新精神和实践能力具有重要意义。同时与本课程的验证性实验,甚至于是前修课程的验证性实验密切配合,通过设计性实验巩固在验证性实验中掌握的实验技能。例如“智能建筑设备及其控制”课程安排了一个“电梯升降速度曲线的变频控制”的设计性实验,要求学生“通过使用变频调速控制电机,模拟实现电梯升降曲线的控制要求,进一步掌握交流调速系统的控制,了解电梯电力拖动系统的控制特点。”其中对变频器参数的概念以及设置方法和变频器的接线等使用方法必须在前面的实验中掌握,这就要在前修课程“建筑电气智能化技术”上的一个验证性实验“通用变频器与V/F控制变频调速系统的实现”的基础上,结合本课程讲授的关于电梯运行曲线的知识由学生根据电梯升降曲线要求设计、计算变频器的参数设置来完成。通过该实验,学生既对课程内容加深了了解又巩固了前一实验的知识,同时,无论在硬件上还是在软件上又留给学生了自由设计的空间。
3.3 改革实验教学方法,实现开放式实验教学
与实验室管理人员密切配合,对于综合性、设计性实验,实行开放式教学,这个开放包括:①实验时间“开放”,实验室安排在某个统一的时段完成某一个或某一类实验,由学生自己来预约实验时间和实验内容;②实验内容“开放”,即实验指导书只是提出一个实验的基本要求,由学生来自己设计实验的具体内容、具体步骤和具体的实验线路。如“运动控制”课程实验就安排了一个“交流调速系统的性能实验”,实验要求是“利用高性能通用变频器组成变频调速系统,学习对变频器的各种操纵方法,并实现一定的调速运行方式”。要求学生“综合前期所学知识和以前完成的实验自己设计实验内容、实验步骤,自己设计实验线路。在教师认可后开始实验”。实验结束后要求每位学生写出总结,必要时抽取部分学生提问,综合评分。实验要求提出后,激发了学生极大的兴趣,纷纷通过上网搜索、查阅书籍等多种手段,设计实验内容和实验方法步骤,有的提出了基于纺织业纺制竹节纱要求的多段速控制方案;有的提出了基于电梯运行曲线控制要求的电机S曲线起停控制方案;有的提出了充分利用变频器矢量控制功能的采用转速闭环控制的定位控制方案,等等。反映了学生对知识较强的接受能力,和对新知识、新课题的探究欲望。在这种情况下,我们尽量满足学生的要求,对实验设备能够完成的实验都极力协助完成。这样的实验毫无疑问将花费教师大量的时间和精力,但从一切以学生为本出发,大家都做得无怨无悔。
3.4 改革实验室管理体制,实现资源共享
综合性、设计性实验是需要消耗一定人力、物力的实验,可能会用到多个实验室的设备。学院进行实验室管理体制的改革,成立电工电子实验中心。将整个实验中心的设备统一调配,同一设备可以在多个实验室的多个实验中使用。例如电力电子实验室的电机机组既用于直流调速系统实验,又用于工程训练中心的变频器、交流调速系统方面的实验。进一步地将与科研相关的仪器、设备也集中在一起管理,在本科课程实验中只要有可能也加以利用。此项改革,优化管理,极大地提高实验设备的利用率,实现资源、人员共享。
4.结语
实验教学水平和教学质量的提高是当前教学改革中的永恒主题之一。要提高教学质量,搞好实践性环节的教学需要充分发挥教师和学生双方的积极因素,互相配合。随着改革的深入与发展,电气工程及其自动化专业课程的综合性、设计性实验也将更完善、内容更丰富、形式更新颖,学生的综合能力培养也将更上一层新的台阶。
《环境卫生学》实验教学的探索与对策论文
《环境卫生学》是一门理论性和实践性都很强的应用学科,其实验课程将理论联系实际,对于提高学生的实践操作能力和解决实际环境卫生问题的能力起着重要的作用。结合本人在实验教学过程中的探索与思考,就如何提高环境卫生学的实验教学质量浅谈一些体会及对策。
随着生物—心理—医学模式的发展,预防医学逐渐突显出其在医学科学领域中的重要地位。作为预防医学重要分支之一的《环境卫生学》,不仅是预防医学专业学生的必修课之一,也是临床医学、医学统计学、影像学、护理医学等专业学生必修课《预防医学》的重要教学内容。环境卫生学是医学科学与环境科学的一门交叉学科。近年来,随着城市化和工业化的不断推进,经济的高速发展,我国面临的环境污染问题越来越受到社会的广泛关注,北京雾霾、水的重金属污染、蓝藻污染、土壤重金属污染等问题层出不穷。《环境卫生学》的实验教学不仅可以通过理论联系实际,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,同时还可以提高学生的实践动手操作能力,解决实际环境卫生问题的能力。结合本人在实验教学过程中的实践探索与体会,浅谈一些对环境卫生学实验教学的思考与建议。
一、转变观念,重视实验教学
实验教学是医学教学中的重要组成部分,是培养学生实践操作能力、创新能力和技能型人才的重要途径,是理论联系实际的重要桥梁。长期以来,传统的实验教学因为受到理论教学的束缚,只能起到验证现成理论的单一作用,仅具有从属性的地位。仅仅只重视理论教学,而忽视实际操作能力的培养,以及“重理论,轻实践”的教学观念仍普遍存在,更可能导致学生本身对实验的不重视。目前,《环境卫生学》教学中主要使用的是杨克敌主编的教材,尽管有所修订,也会补充新内容,但教学内容仍存在一定的滞后性,与实际需求有较大的差距。为此,转变传统教学观念、树立对实验教学的正确认识显得尤为重要,是做好实验教学工作的必要前提。另外,随着互联网技术的飞速发展,可考虑将“慕课”、“CBL”、“PBL”等新的教学模式应用到实验教学过程当中,从而加强教师与学生之间的互动,让实验课堂充满活力,提高每个学生的实验课堂的参与度。
二、目前环境卫生学实验教学中存在的问题
1.仍以教师讲课和操作为主,学生积极性和主动性不高。《环境卫生学》是实践性和应用性都很强的一门学科,实验教学是该课程的重要组成部分,主要是为了巩固和深化理论教学中的知识,将理论联系实际,培养学生的动手能力,提高其综合素质。目前环境卫生学实验教学都是以教师准备实验、开展预实验为主,而学生并没有参与整个实验过程,仅仅只是机械地按实验步骤操作,没有亲自配制实验所需的每个试剂,准备实验所需的相关耗材,印象不深刻,学生从实验课当中的收获较小,甚至不清楚自己到底在做什么,实验的目的和原理是什么,为什么采用这些方法进行实验,以及实验的操作规范性等问题仍然普遍存在,因此,导致实际操作能力与动手能力没有得到的提高。有些同学认为以后工作不需要实验操作等基本技能,对实验的重要性认识不深。
2.学生只是机械的操作,忽视实验过程以及结果的分析。学生的实验报告基本都存在照抄实习指导手册的现象,实验数据与结果的分析也存在互相抄袭的情况,根本没有对整个实验过程及结果进行深入的思考。对于实验课上要求掌握的内容以及实验结果的分析与讨论,基本都是应付了事,根本没有达到实验课的目的。
一个实验的成功与否关键就在于整个实验的操作过程。在实际操作当中,我们应该更注重考查学生在整个实验过程中的基本操作是否得当。结合学生的专业特点以及今后工作的需要,应重点考查一些环境卫生学实验中要求学生必须熟练掌握的基本实验操作技能,比如大气采样器的使用,水样采集及处理,无菌操作技术等。另外,学生实验操作结束后,教师还可以当场进行提问,对学生实验过程中出现的问题进行纠正,从而及时发现学生不良的实验操作习惯,使他们在今后的实验操作过程中能够严格的要求自己,从而提高自身的实验操作水平。
3.实验内容简单,分散的验证性实验较多。环境卫生学开设的实验大部分设计到理化和微生物学方面的内容,学生的基本实验技能在卫生化学、基础化学和微生物学相应的实验课当中已有所掌握,简单、分散的验证性实验,对学生的吸引力不大,从而导致学生缺乏实验的热情,教学效果也受到影响,尤其对预防医学专业本科生即将开展的生产实习,以及毕业论文的课题研究,作用甚小。
4.实验教学内容、方法及手段陈旧,与实际工作脱轨。目前,环境卫生学实验教学内容主要是大气和水方面的内容,而像室内空气污染、家用化妆品、土壤卫生等目前公众关注度较高的方面,所涉及的内容非常之少。实验的检测方法仍以紫外分光光度法为主,学生走入工作岗位后,将面对更多新式仪器,难以适应工作需求。随着大气检测技术的快速发展,各种环境指标和污染物的`检测手段越来越先进,高灵敏度的快速、实时、便携式的检测设备已经逐渐替代传统的实验手段,已经被广泛应用到实际空气污染物的监测中。因此。实验教学内容和方法应尽量更换传统的实验手段,介绍学生认识和掌握目前广泛使用的仪器设备和检测方法,充分满足今后工作岗位的需求。因此有必要改进实验内容和方法,结合实验条件,适当引进先进仪器,开拓学生的视野,从而达到提高实验教学质量的目的。
三、提高环境卫生学实验教学的方法与策略
(一)精选实验内容,适应社会需求
环境卫生学的实验内容应根据目前疾病控制防治的重点以及研究的热点来开展。比如大气、水、土壤等大环境,目前引起广泛关注的北京雾霾、空气质量报告中的PM2.5、PM10以及室内空气污染中的甲醛、苯、氡等污染物的问题,这些都是与人们的生产生活密切相关的内容。因此环境卫生学实验教学也应该密切联系实际,在原有的大气SO2、NO2等指标测定的基础之上,增加空气质量监测中的其他相关实验内容,比如PM2.5、PM10、O3、紫外线强度等。课堂形式可以参考参观自来水厂生活饮用水氯化消毒的实验课内容,由教师带领学生到相关空气质量监测部门进行参观,了解最新的空气质量检测方法,提高学生的实践应用能力。
(二)实验教学模式多元化
1.适当开展以PBL(Problem-Based Learning)和CBL(Case-Based Learning)为主的讨论式教学模式。PBL和CBL结合是一种开放式的教学模式,要求学生和教师共同参与,以学生思考、讨论为主,教师指导、解答为辅。将PBL和CBL进行有机地结合,有助于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,这种新的教学模式更注重团队合作以及人文关怀,将其应用于环境卫生学实验教学中,不仅能够有效提高学生的积极性,还可以提高学生实践能力和创新能力。比如环境卫生学实习指导中的环境砷污染的案例分析,这次实验课就比较适合开展PBL和CBL相结合的讨论式教学模式。该案例的选择不仅符合教学大纲的要求,同时还涉及到毒理学基础、流行病学、卫生统计学等相关课程的内容,具有拓展性、启发性等特点。
2.引入综合设计性实验教学模式。为了提高学生的学习兴趣,培养独立思考的能力,加强科研设计的思路,在环境卫生学原有的实验内容基础之上,加入综合设计性实验教学模式。设计性实验教学打破了传统的以教师为中心的教学模式,把主动权交给学生,教师拟定一个实验课题,学生自主设计实验并完成实验,该教学模式的流程主要包括理论知识的讲解和设定题目、实验设计及现场采样、实验室分析、总结评价这四个部分。整个实验过程由学生独立完成,教师点拨和指导。加入综合设计性实验教学模式,主要的作用在于能够有效地提高学生科研设计思维的创造性和主动性以及分析总结归纳的能力,从而培养良好的科研思路。
(三)完善评价体系,提高学生整体素质
采用综合客观评价方法对学生在整个实验操作过程中的表现进行打分,促进学生传统实验思维的转变,重视实际操作能力。不仅仅依靠实验报告的形式来进行评分,可以考虑将实验技能也加入到评分系统中,可以将每个学生的成绩由实验报告和实验操作两个部分所组成。具体考核方法由教师根据实验内容准备考题、实验仪器和打分标准,考核的内容可以采用实验方案的设计、实验仪器的操作和使用、实验数据的统计学分析处理等,学生随机抽取考题当场完成操作,教师进行评分。实验课的总成绩应将实验报告和实验操作两部分的成绩进行综合打分,这样才有利于促进学生在实验中的综合表现和整体素质。
总之,我们在环境卫生学实验教学方面的探索,应以学生为主,结合实际工作和目前关注的热点问题来优化实验内容,开展多元化实验教学模式,采用综合客观评价方法,提高环境卫生学实验课的教学质量,才有利于学科的发展和培养实用型人才。
1丰富教学内容
物理学本身是其实丰富多彩的,力、热、光、电、磁……它来源于生活的方方面面。但是,这些理论用严谨系统的数学语言描述起来就变成了枯燥晦涩的数学公式。作为教师,我们需要将这些数学公式还原回到生活,使乏味的物理课堂重新变得生动有趣。这实际上也是将理论联系到实际的过程,而这点恰恰又是大学生最缺乏的。例如,作为光波薄膜干涉的应用之一增透膜,用近视眼镜上的紫色镀膜来举例就使干涉理论变得生动具体。物理学是自然科学和工程技术的基础,跟许多专业学科都有交叉,如果能够因人而异地应用例举,就会引起不同专业学生的共鸣,引发其对大学物理的学习兴趣。例如对于数学专业的学生,应着重强调物理和数学间密不可分的联系,物理和数学的发展是相辅相成的,牛顿当年就是在研究物理问题的时候发现现有的数学工具不够了,才转头去研究数学,发明了微积分;所有的物理学家无一例外地都有着骄人的数学功底。
又如,计算机专业的学生往往对自己的专业———计算机更感兴趣,其实,计算机的硬件离不开物理,法拉第、麦克斯韦的电磁理论,德布罗意、海森伯、薛定谔等人的量子力学,半导体,甚至牛顿力学,都是计算机诞生的基础理论,举个简单的例子,在电子器件中,电子在电场的作用下沿着设定的电路运动,就实现了器件的.功能。科技的发展突飞猛进,而大学物理的理论基础相对固定,如果不及时更新应用举例,一直沿用老旧的例子,会令学生觉得物理落伍了,学了没有用。大学物理作为自然科学的基础,在打好底子的同时,也应赋予它新鲜血液。教师应时刻关注前沿科技的发展,恰当地引入课堂,激发学生对大学物理的学习兴趣。
2多种教学手段相结合
与大学物理丰富的教学探索内容相适应的,是多样的教学探索手段。物理现象千姿百态,奇妙无穷,仅凭口述和板书,很难展现它的多彩魅力。比如,波动光学里的白光干涉有美丽彩色条纹,教师可以自己制作铁丝圈配制肥皂水,在课堂上亲手演示薄膜干涉现象,定能给学生留下深刻的印象。再如,自带一根普通跳绳,随时悠动起来演示横波现象,既操作简单又能形象地解释深刻的波动规律。当然,更多实验不方便课堂演示,或者得有专门的仪器才能演示,这就得依靠现代教学探索手段———多媒体了。比如,波动学里的驻波,画在黑板上时,它就是某一时刻的波形图,看起来和行波完全相同,然而,驻波在同一个波节内各质点的振动相位都相同,这跟行波规律有着本质的不同,这点总是会让学生感到费解。当运用多媒体教学探索手段,动态地演示驻波的传播过程,让学生清楚地看到同一个波节内各质点究竟是如何振动的,这个疑团自然就解开了。
3注重讲课的艺术性
讲课也是一门艺术。我们都曾体会过,有些老师的课讲的妙趣横生,引人入胜;有些老师却讲得平淡乏味,令人昏睡。这绝不是课程本身的缘故,而在于老师的艺术水平有高下。想要把大学物理这样深奥难懂的基础理论课讲得吸引人并非易事。不过至少可以从以下几方面加以改进。一是注意语言表达。物理理论已经深奥难懂,如果还用术语和书面用语来讲解,就显得这些知识冷冰冰硬邦邦,若改用口语、生活化的语言来解释,那么,即使是相对论也能变得平易近人。二是注意把握节奏。卡耐基说过,成年人集中注意力一般以十五分钟为一个单元。这就是说,教师应该每过大约一刻钟,就不妨放松一下,讲个小故事,跟学生聊聊天,但内容一定要紧扣课程,不可游离太远。三是注意个人形象。虽说人不可貌相,但教师这个职业毕竟是要站在讲台上,面对少则几十多则几百人,干净清爽的外表总能令人感到愉悦。从礼仪仪表的角度讲,衣着要大方得体,套装休闲均可,但颜色最好不要超过三种,配饰也不可过多。
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