绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇专题化实验论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
1.1化学实验课依附于理论课
现行化学专业理论课开设从大学一年级至大学四年级顺序为:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、结构化学、化工基础、教材教法等。与之相对应地开设同名实验课。二者相呼应、相匹配。这虽然有利于学生对化学理论知识的学习和对化学原理的验证,但这不利于拓宽学生实验操作技能训练,致使学生重视化学理论学习,轻视实验技能动手能力的训练,与高师院校化学教育专业培养目标不相适应。
1.2照方抓药,缺乏创新性
在化学实验教学过程中,教师首先要求学生写预习报告,告诉学生实验题目、实验原理、所用仪器、实验方法、步骤及注意事项,并且教师把溶液的配置、标定,怎样安装调试实验仪器及装置。这种教学方法属于服从型、照方抓药型,不能调动学生的探索实验的积极性、主动性、创新性。如果出现前面做过.的实验,后面与之重复内容只看别人做实验而自己不动手,重结果轻过程,使学生实验操作技能训练单调、零散、重复、缺乏系统性。
1.3验证性实验多,综合设计性实验少
现行化学专业所开实验课绝大部分是模仿验证性实验,多次实验操作内容重复、单调,不能激发学生对化学实验操作的兴趣,结果使学生仅仅验证化学实验知识的内容的对与错,只会在限定时间内按照实验方案进行模仿,而对整个实验过程中设计构思、方法选择、仪器使用组装、结果分析评价等不进行探讨,不能使具体实验技巧在实验中应用。而综合设计性实验既能培养学生的创造性思维能力,又能提高学生分析问题、解决问题的本领,还能培养学生思维的独特性、流畅性、深刻性、多思路性等品质。
2.实验课程体系改革
2.1调整实验课程体系
目前,各门课都感到学时不够。理论课改革首先要研究各门课之间的内在联系,以无机化学、有机化学以及相关实验课为主线进行合并、归纳与抽提,至少要做到删繁就简,减少重复,如无机化学、分析化学、物理化学中的溶液的化学平衡,有机化学(包括有机分析)、仪器分析和波谱分析中的四大光谱部分等。与此相对应的实验课内容大致可分为三大块:第一部分实验:以基本知识和基本操作为主,如实验室规则,玻璃仪器的洗刷与使用,简单玻璃工操作,天平称量与使用,溶液浓度的表示方法与配制,有效数字与偏差,元素、无机物、有机物性质实验等。第二部分实验:以合成技术和定量分析为主,包括无机合成和有机合成中难度较高的操作技术,这既是化学实验中的难点也是重点部分。第三部分实验:利用光、热、电、磁等物理信号的测量进一步揭示物质的内在性质,学习现代测试仪器的操作方法,了解并掌握各类波谱与物质内在结构的关系。第四部分实验:实践性实验,根据学生在前三年的学习与社会实践,结合中学实验,本地区农业生产的需要,教师科研项目等,学生自己提出课题,设计实验方案,论证合格后在教师指导下独立完成。
2.2减少验证性实验,增加综合设计性实验,提高毕业论文质量
自从29届国际奥林匹克化学竞赛实验试题采用微型化以来,国内各类化学试卷中都不同程度地出现以微型化学实验为背景的题目。试题中的信息在学生中快捷、广泛地传播;从以微型实验为情境的化学习题入手,另辟蹊径,可以展现微型化学实验仪器的应用,表达绿色化学的设计理念。
从期刊的影响力出发,笔者从目前化学教育研究领域比较权威的三刊(《化学教学》、《中学化学教学参考》、《化学教育》)以及以实验仪器研究为特色的期刊《教学仪器与实验》中的微型化学实验论文中取材,从不同角度出发编拟化学习题。
1以微型反应装置创设情境
如同常规实验装置的组装目的一样,微型实验仪器同样可以完成气体的制备、物质的合成、气体的干燥和净化、尾气的吸收等基本操作。以此创设化学试题情境,考查基础知识、基本技能。表面上看,只是提供给学生化学常规实验装置的缩微化,但仪器的微型化给解题带来了陌生感,尤其是仪器体积小带来的特殊操作细节,例如试剂的取量、反应程度的控制、尾气处理等――这些都是实验论文作者阐述的实验注意点,也恰是学生在实验操作中容易忽略的因素。
例1、硫化氢是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,采用常规仪器进行制备和性质检验,常因气密性不佳而对环境产生污染。周老师采用六孔井穴板和注射器组装出以下微型反应装置(如图1所示),向各井穴加入指定的试剂与物料,然后用生料带缠绕井穴塞1-2圈后插入6 孔井穴板的井穴中并旋紧塞子,使井穴塞紧密地盖住井穴,以细乳胶管把前一单元出气管与相邻单元的进气管逐一连接起来,保证没有硫化氢泄漏。该实验无需通风橱即可进行,对反应废物摸索了实验后处理方法,体现了绿色化学实验的要求[2]。
(1)1号井穴里装有少量FeS固体,实验装置按图搭建完毕后,把吸有稀硫酸的注射器缓缓下推,就可以有连续平缓的气流产生。请问1号井穴孔发生反应应为_______________________________。
(2)2号井穴内只放入一张湿润的白色醋酸铅试纸,且“短管进、长管出”。其作用是(填写两点):____________________________________。
(3)3号井穴孔盛放少量溴水,其主要作用是证明H2S的____________________(能呈现出该性质的),还可以用____________________溶液代替。
(4)4、5、6井穴孔分别盛放了0. 1 mol・L-1 ZnSO4、0.1 mol・L-1 CdSO4、0. 1 mol・L-1 CuSO4溶液,在实验中分别产生了白色、黄色和黑色沉淀,说明了这些金属硫化物的________(性质)。
(5)7号井穴孔盛有________(填写药品),其目的在于____________________。
评点:该题主要考查硫化氢气体的制备、气体检验、性质验证、尾气处理等。一切都基于基础知识、基本技能,只是通过微型化学实验装置呈现情境。
答案:(1)FeS+2HCl=FeCl2+H2S; (2)缓冲作用(安全瓶), 检验硫化氢气体; (3)还原性, 酸性高锰酸钾; (4)难溶性; (5)NaOH溶液,吸收尾气
例2、“电凝聚气浮法”是一种工业上处理废水的常用方法,我们用塑料多用滴管作为载体,以微型实验的形式呈现了该方法的原理。先在100 mL烧杯中加约50 mL蒸馏水,再添加3滴CrCl3溶液作为无机污染物,另加少许泥沙和硫酸钠,用玻璃棒搅拌使之浑浊,得模拟废水,标记为A。用塑料多用滴管吸取废水A,从液泡两侧分别插入两根大头针(两针不相互接触), 用鳄鱼夹、 导线将两根大头针与电池(9V)相连,即可对废水进行电解[3]。
(1)电解开始,阴极释放出大量气体,请写出电极反应式________________________________;
(2)阳极现象不明显;片刻后,溶液中生成大量绿色沉淀,随着阴极气泡大量逸出,绿色沉淀随之上浮至液面。已知大头针主要成分为铁,请推测阳极可能发生的两个反应式为:____________;
(3)绿色沉淀中不仅包括由阳极产生物与溶液酸碱性变化而生成的不溶物,还包括沉淀_______(填写化学式),这就表现出对污水中的金属离子进行清除。
(4)本实验中在电解液中添加硫酸钠的目的是____________________。
(5)另取一份相同废水,滴加3滴苯酚溶液作为有机污染物,再加3滴亚甲基蓝使其显示颜色,添加食盐至饱和,标记为B;用塑料多用滴管吸取废水B,采用如上图的装置,只不过将阳极大头针更换成全活动铅笔专用笔芯,在电解后的溶液中滴加FeCl3溶液不发生显色反应,说明____________。更换阳极材料原因是__________________________(用电极反应式说明);
评点:化工生产是化学教学的重要内容,但一直是实际教学中欠缺的,通过微型化学实验模拟实际问题可以帮助中学生了解化学与技术、体会时代性增强学生学习的使命感和责任感。该类试题适用于《化学反应原理》模块的“电解池”、《化学与技术》模块中的“水处理技术”、《化学与生活》模块中的“化学与环境保护”,以及《实验化学》模块中提出的“能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题,并进行实验探究”。
答案:(1)2H++2e-H2; (2)Fe-2e-Fe2+,Fe2++2OH-Fe(OH)2; (3)Cr(OH)3;(4)增强导电性; (5)苯酚在阳极释放的强氧化性气体作用下已发生了转化,避免阳极材料本身被氧化。
2以微型实验引导实验改进思维
在各大期刊发表的微型化学实验论文多为一线化学教师或高校实验研究者发表,如果只是简单地在学生面前重现这些素材,对他们自身的实验素养提高有限;而通过试题的巧妙设置,将学生也引入到对实验的设计思路中去,有利于提高他们对微型化学实验的深刻认识,也有利于他们创新思维的发展。
微型化学实验不是常规实验的简单缩微或减量,而是要在微型化的条件下对实验进行重新设计和探索,达到以尽可能少的试剂获取尽可能多的化学信息的目标。
例3、用一个小注射器和小塑料反应管做反应仪器,两者中各有一种化学物质,反应后将注射器针头扎入一根带火星的香烟里推动活塞,发现窜起一大串火苗[4]。请问,塑料试管中盛放药品为________,注射器中盛放____________药品。该实验可以代替常规实验中的实验是_______________。
评点:注射器是化学实验改进中常用的替代品,在微型化学实验中常常需要挖掘其功能进行设计,在命题中应用中能帮助学生体会到。图3中的注射器代替分液漏斗,图4中的注射器起到氧气收集的作用。
答案:MnO2,双氧水,氧气的制备和氧气的助燃性质
3以微型实验题干提供探究和评价的平台
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近年来科学探究实验在化学新课程考试中广被重视,这些实验题不再象以往的实验题平铺直叙――单纯的“课本知识加实验加填空”,也不象大学知识“下放”的新信息实验题,而是促使考生多想实验的整个过程:“做什么”、“怎么做”、“为什么这样做”、“选取哪些因素作为实验变量”、“可能什么原因”、“还有没有更好的改进方法”、“这样的实验有什么实际用途”等等,更加促使考生像科学家一样进行探索,达到真正考查科学思维的目的。微型化学实验与常规化学实验相比,一样能提供符合教学需要的实验内容,更能提供多个相关实验的优化设计过程和满足使用者自主探究的基本条件[5]。以微型化学实验论文素材命题,为训练学生探究思维和评价能力提供了一个适宜的平台,也为一线化学教师提供了巧妙的探究思路,有助于教师拓宽视野。
例4、紫甘蓝,又名紫卷心菜,所含花色苷色素的颜色会随pH改变,一般遇酸变红,遇碱变绿。向点滴板上一凹槽滴加一滴紫甘蓝汁,再滴加一滴硫酸钠溶液,用连接导线的鳄鱼夹各夹住一根铅笔芯,将电极一端浸入紫甘蓝汁液面以下[7]。
(1)当导线分别与电池两极相连,发生现象是:
阳极_______________________________;
阴极_______________________________。
用铅笔芯将两极所在位置的溶液搅拌均匀,发现整个液滴呈现紫色,(用离子方程式)说明发生反应为_________________________________;
(2)若采用大头针作为______极电极,则对以上实验现象有极大干扰,这是因为_____________;
(3)以各类典型的酸碱盐溶液作为辅助试剂加入紫甘蓝汁中,以铅笔芯作为电极进行电解。请预测实验现象并完成下表1:
(4)将添加NaCl溶液的甘蓝汁电解后溶液搅匀,最终竟然消褪为无色。这是因为__________;
(5)以上实验是以_______、_______作为变量开展的探究活动,如果你是实验设计者,从该实验的特点出发,你还会挑选_______作为变量。(开放性问题,答案合理即可);
(6)如果你是实验竞赛的评委,你将该实验与你们常见的电解实验对比,请提出一些评价意见(至少写出两点,开放性问题,答案合理即可)。
评点:微型化学实验试题取材于实验探究论文,突出真实性;注重实验条件,突出思考性。本题不仅以紫甘蓝汁作为创新情境考查电解规律、中和反应等基本原理,还从异常现象原因探究、变量控制等角度促使学生对实验原理进行深层思考,并且通过开放性的问答培养学生评价和鉴别能力。
答案:(1)2H2O-4e-O2+4H+; 2H2O+2e- H2+2OH-; H++OH-=H2O; (2)阳极;作为阳极的金属电极比水更容易被氧化,产生有色离子如亚铁离子、铁离子对甘蓝汁颜色有干扰; (3)电极附近溶液变紫,有气泡产生;电极附近有大量气泡产生;紫色;迅速冒出刺激性气味的气泡,电极附近溶液变红;迅速冒出气泡,电极附近溶液变红; (4)电解NaCl溶液阳极产生的Cl2将电解对象漂白; (5)电极,电解质溶液;载体、电解体系等; (6)参考评价意见:评价之一:紫甘蓝汁不仅充当电解对象,还兼作实验中的酸碱指示剂,一举两得;评价之二:该微型实验只采用了一滴紫甘蓝汁液作为电解对象,降低成本,操作方便,大大减少了实验时间,适合学生自己动手操作观察探究;评价之三:紫甘蓝汁取材于纯天然,整个实验用量又是微量,所以充分体现绿色环保的理念;评价之四:实验现象明显,有利于学生加深对电解本质的理解。
4 反思
在科学教育中引入习题的初衷是巩固和加深对知识的理解,考查学生掌握知识的水平,培养学生应用知识解决问题的能力。每一道习题都是从原始问题抽象而来,然而有相当一部分已经把其中的一些次要细节、非本质的联系舍去,也没有将科学现象与事实作为背景,甚至完全脱离科学现象,学生思维的一部分已经被习题编制人员“越俎代疱”地完成了。同时,习题教学还存在着模式化倾向,缺乏科学思想的分析,太重视程序与计算、熟练与技巧。因此,在一定意义上说,我国学生创造能力的匾乏是习题教学的直接后果。事实上,科学最重要的基础是源自实验现象的,首都师范大学专家曾提出通过引进原始问题来逐步使习题教学与原始问题教学相结合,从而达到提高科学教育效能的目的。而发表在各种期刊上的实验论文能表现论文作者所作出的技术性和认知性研究的原始工作,是教学科研过程中的一种生成资源[8],也是原始问题的一种表现形式。笔者近年来以微型化学实验为主要研究方向,并尝试将所设计的原创实验素材融合入课堂教学、探究活动中,发现对提高学生解决问题能力、实验分析评价能力有较明显的促进作用;于是进而取材命题,抛砖引玉,目的之一是及时推广课程改革中来自教学一线和高校专家的实验研究经验,从而使研究成果迅速转化为“生产力”,不断推动实验教学研究工作向纵深发展;更希望这些原汁原味的实验素材呈现出反映科学概念、规律本质的原始问题和未被加工的典型实验现象和事实,使学生大脑充分开放、思维触角充分发展,体会到与原论文作者研究过程中类似的思路和体验,甚至在条件允许前提下,用微型化学实验这种耗材少成本小的实验手段完成符合绿色化学理念的验证、改进和探究,达到知识升华的目的。
建议化学命题者可以认真研究各种期刊登载的微型化学实验专题文章,将其素材开发为创新试题:具有提问多样化、知识探究化、信息情境化以及形式开放化等多方面特点,为促进化学习题教学提供优质的题材[9],同时也促进微型化学实验能在中学得到普遍重视和合理应用。
参考文献:
[1]陈凯,张丽娜,龙琪.试纸上的微型电解实验[J].化学教学,2008,(4):10.
[2]周宁怀,屠小燕.一类气体制备与系列反应的微型装置[J].化学教学.2000(12):8~10.
[3]陈凯,刘少贤,张丽娜.电化学法处理废水的微型模拟实验[J].教学仪器与实验,2008,(10):39~40.
[4]陈博,陈凯,胡益民.有关烟草的化学实验集锦[J].中学化学教学参考.2008.(7):46~47.
[5]宋心琦.关于发展和推广微型化学实验的一点看法[J].化学教学,2008,(2):1~2.
[6]陈凯,龙琪,张丽娜.一滴紫甘蓝汁的微型电解实验[J].化学教育,2008,(8):65~67.
[7]邢,陈清梅.从习题到原始问题:科学教育方式的重要变革 [J].课程.教材.教法.2006.(261):56~60.
教师的主要任务是进行教育教学工作。因此,教师进行教育科研和撰写教育论文不同于专业理论工作者和专业研究人员,存在着时间紧、精力少、资料不足,接触面不广的局限性。本文试从教师的特点出发,谈谈教育科研课题选择和教育论文写作两个方面的内容。
一、课题的选择
爱因斯坦说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”英国科学家J·D·内纳也说过:提出课题比解决课题更困难。这充分说明了选题的重要性。从某种意义上讲,选好一个课题,等于成功了一半。那么,如何选题呢?下面谈谈课题的来源和选题的原则。
课题的来源
教师进行教育科研和撰写论文,课题一般有以下三个来源。
1、从教育实践中选择课题
这是课题的主要来源,它包括四个方面。
(1)教育经验总结
教师在长期的教育教学工作中,会在某些方面积累较丰富的经验,掌握一定的规律,但这些经验常常是零碎的、粗浅的。我们可以从中选题,进行专题研究,使这些经验系统化、理论化,逐渐完善,形成某种有指导意义的教育思想、教育方法。我们也可以用教育理论去分析、论证、评价这些教育经验,使之上升到一定的理论高度,从而更具有科学性、典型性。
(2)教育过程中遇到的矛盾和问题
在教育实践过程中,我们经常会遇到各种矛盾、困难、问题,迫切需要分析原因,寻找对策,尽快解决。有的问题还有一定的普遍性,解决好了,不仅对自己的教育教学工作有帮助,而且对其他老师也有启发和指导作用,这些问题都可以作为我们的科研课题。例如:如何调动学生学习的积极性,怎样有效地转化提高后进生等等。
(3)教育实践中的热点和有争论的问题
社会政治经济的不断发展,教育改革地不断深入,常常会出现了些教育热点问题。比如:“如何克服片面升学率?”“学生课业负担过重的原因与对策”,“教师下海”,“市场经济对教育的冲击”等等。这些问题,有很强的现实性和时代特征,很值得进行研究。在教育实践工作中,教师还会对一些教育教学理论、方法产生不同的看法,进行争论。例如:“小学作文可不可以虚构?”“教师教案要不要检查”“如何对小学生进行市场经济意识的培养”等等。
(4)一些教育现象引发的思考
教师在工作实践中,每天可耳闻目睹各种教育现象,有的尽管很普通,很微小,只要有心,常常会引发我们作一些较深层次的分析和思考,找出一些有普遍意义,反映本质问题的课题来。比如,小学生喜欢告状,经常来找老师说×××同学怎么怎么,这是一种很平常的现象,但我们可以思考:为什么小学生喜欢告状?如何对待学生告状?如何引导他们正确评价别人?类似这样的现象很多,只要有心,都可以从中找到我们科研的课题。
2、从教育理论文献中发掘课题
我们经常要学习一些教育理论文献,阅读各种教育刊物,这些文章都是他人研究的成果。我们在学习阅读时,不仅要了解学习掌握别人的教育思想,观点和方法,还要结合实际进行思考,从中发掘自己感兴趣的课题来。比如:别人已经研究了结果的课题,我们可以再深入研究,提出自己的不同见解和观点;对己有定论的观点、方法,可以重新实验论证;可以运用文献的理论观点来解释,论证自己的教育经验或剖析各种教育现象;还可以把文献中的一些观点方法迁移到另一方面,从而确定新的课题。
3、积极参加各个教育部门和教育刊物组织的论文评选活动
为了推动教育科研,许多教育行政部门,教育刊物经常会组织各种各样的论文评选活动,提出一些科研课题和论文题目。这些活动紧密结合当前教育实践,结合教师特点,选题范围比较集中单一,针对性强,很适宜教师进行研究和撰写论文。
二、选题的原则
1、需要性。教师科研的目的主要是为了总结经验,改进工作,提高自己的工作效率,工作质量和业务水平。因此,要选择那些紧密结合自己工作实际,对自己工作改善和业务提高有明显帮助,能帮助教育实践中的实际问题,提高教育质量的课题。
2、实用性。选择的课题要有实际价值,对搞好教育教学工作,提高教育质量,有明显的指导作用,可操作性强,容易仿效推广。那种比较空玄的纯理论性的阐述推导论证,不适宜教师去搞。
3、可能性。选择的课题必须是自己具备了进行相应研究条件的。具有这方面的理论知识;熟悉有关这一课题的情况,有较丰富的感情认识和实践体会;已经或可以获得所需要的材料、数据等等。
4、专题性。教师进行科研的课题涉及的范围不应太大,最好集中某一专题研究,容易钻深钻透。范围较大的课题,对教师来讲,由于各方面条件的限制,时间精力有限,难以占有众多的材料,也没有科研经费等等,不容易早出成果,甚至会中途而废。
5、典型性。所选的课题要在教育教学工作中有一定的代表性、普遍性。研究的成果对多数教师来说都有一定的指导意义、启发作用、推广价值。
三、教育论文写作的基本要求
1、理论性。要用理论统率材料,不是就事论事泛泛而谈,不是堆砌材料,谈谈体会,而是注意用理论去分析教育现象、教育过程,把感性认识、经验体会上升到一定的理论高度,揭示教育过程中各因素之间的有机联系,概括出一些带有规律性典型性指导性的观点和方法来。
2、科学性。材料真实、数据确凿,观点正确,说理透彻,揭示了问题的本质特征,符合教育教学的客观规律,经得起实践的检验。
3、新颖性。角度新、观点新、材料新、见解新,发人所未发,见人所未见,充分运用新思想、新的成果、新的方法,揭示新的内涵。
4、逻辑性。论据充分,推理严密,因果相承,前后联系,环环紧扣,浑然一体。
2、通过课内拓展阅读,扩大课外阅读量,培养学生良好的语感,提高听说读写的能力,陶冶情操,培植人文精神,积淀民族文化。
二、课题提出的依据。
1、受应试教育的影响,课堂教学中,老师往往局限于教材的繁琐分析,有些家长更愿意让孩子做各种各样的试卷,不愿让他们读课外书。
2、课程标准规定小学阶段完成145万字的阅读任务。实验的基本目标是通过教材建设,制定课外阅读规划,加强课外阅读指导,使课标中关于课外阅读的要求落到实处。
三、课题研究的意义
1、进一步研究并掌握当前小学语文课外阅读的体系,拟订各年级各年级课外阅读的培养目标。
2、探索课外阅读的基本原理,基本途径和基本经验。
3、探索课外阅读与语文教学活动的关系,研究课外阅读的模式。
4、研究课外阅读对学生成长,认知的作用,培养学生课外阅读的能力。
5、通过本课题的实验,推进我校小学语文教育素质化,促进儿童全面素质的提高。
四、课题研究的内容
1、课外阅读的基本原理,基本途径。
2、课外阅读的基本特征以及课堂教学,模式的探索。
3、课内外阅读的相辅相承。
4、课外阅读的方法探索。
5、创造性课外阅读教学。
五、课题研究的方法
1、文献法。
2、调查法。
3、问卷法。
4、检测法。
5、比较法。
6、综合法。
六、课题研究的步骤
1、加强学习培训,提高理论认识。
课题研究工作能够顺利进行,关键靠教师,因此,加强语文教师的培训与学习是重点。从课题申报立项开始,我们就组织教师认真学习开题报告,查阅相关资料,根据课题整体情况,积极撰写学习笔记,通过不断的学习培训,使实验教师的现代化教育理论知识,逐渐丰富,科研水平逐步提高。在课题研究过程中,我们经常组织教师进行一些知识和科研阅读知识竞赛。以便让教师的课外阅读储量不断注入活水源头。
2、重视课题管理,规范课题行为。
根据扬州市课题组管理的规定,我们非常重视课题的管理工作。在流程上按照“开提论证——中期评估——结题鉴定”来实施。在研究过程中,我们做了如下要求:您正浏览的文章由(第一·范·文网)整理,版权归原作者、原出处所有。
(1)课题组例会制度
我们课题组定期召开课题会议,进行有关课题实验的学习,交流工作中的做法以及自己的收获。
(2)坚持课题月报制度
在每个月底,课题主持人将对本月所所做的额工作以及收获体会,填写月报表。
(3)填写《课题实验手册》
根据学校教科研管理的额规定,课题组要求每一位实验教师认真填写《课题实验手册》,一般在学期初填好计划(本学期个人研究打算),中途填好专题研讨课例或活动方案,学期末做好小结,撰写实验论文。
七、课题研究的大体框架。
1、制定课外阅读规划。
根据本校的具体实际制定切实可行的课外阅读规划,从课外阅读的目标、阅读内容、阅读总量、阅读活动、阅读文体等几方面拿出明确而具体的计划和措施。
2、创造条件促进“读”。
(1)课内阅读延伸。
(2)允许在“早读”或“自习”时翻课外书报,每周抽出一小时,集中进行课外阅读的指导。
(3)布置作业以启发学生理解书报中的有关内容情节,学习其中的方法为主,从而增加课外阅读的兴趣。
(4)推荐读物与传观读书笔记并重。教师一定要做好书刊导读工作,利用图书资源,广泛开展阅读。
3、介绍方法,引导“读”。
结合阅读教学,介绍一些行之有效的读书方法。如:选读法、浏览法、精读法、摘读法。
4、开展活动强化“读”。
(1)谈天说地三分钟,每节语文课开始,以名人名言,新人新事物等为内容进行口语交际。
(2)开展课外阅读竞赛。展评优秀读书笔记,读书与征文有机结合。
(3)举办各种语文活动,如“成语擂台赛”,“古诗文朗诵会”等。
八、课题研究的实验步骤及日程安排。
(一)实验步骤
1、成立课题研究组,议定课题,制订方案,明确分工。
2、完成课题前期的调查、论证工作,向市教委立项申报。
3、课题组成员集中讨论教学方案,开展一人一课活动,落实方案。
4、开展阶段性的测试工作,撰写实验报告和论文。
5、汇总材料,完成实验总结,迎接结题验收。
(二)日程安排
1、20xx.8——20xx.10 成立课题组。
2、20xx.11——20xx.1 开题、评审、修改。
3、20xx.2——20xx.2 实验、明确要求。
4、20xx.2——20xx.4 初步总结。
5、20xx.5——20xx.12 归纳模式。
6、20xx.1——20xx.6 汇编成册,成果展示。
九、课题研究的初步成效
(一)成果归类:
课题研究三年来,我们取得了丰硕的成果,现归类如下:
1、超额完成了小学阶段的课外阅读任务。
课程标准提出了小学阶段应该完成课外阅读145万字,实施这一课题以来,我校学生超额完成了课外阅读量。
2、基本确定了各年级的课外阅读内容。
经过课题组成员的反复研究和从实践中的反馈调整,我们按年级规定了课外阅读的内容,有步骤,有计划,有系列地指导学生的课外阅读,丰富学生的积累。
3、教会学生课外阅读的方法。
通过课题实验,我们教会学生许多行之有效的方法,如选读法、浏览法、精读法、摘读法,并教会学生摘录、剪贴、查找等许多种积累的方法。
4、让学生在活动中学习语文。
我们在实验中,开展了许多阅读活动,如“谈天说地5分钟”,“征文竞赛”,“成语擂台赛”等,寓教学于活动之中。
5、形成了一套课外阅读教学模式。
对于课外阅读,我们保证课时,要求教师认真备课上课,并研究教学模式。很多教师不断探索,从而不断更新教学模式,提高课外阅读实效。
6、提升了语文教师的理论素养。
课题研究主在研,重在思。许多教师勤于总结,勤于反思,勤于探索,提高了自身素养,撰写了许多优秀论文。
7、注重学生的心理意志品质的熏陶。
我们通过多种活动,主要是演讲比赛等形式,加强学生对所读文章中重点人物的印象,从而以之精神导行,通过阅读提高学生自身修养。
(二)学生阅读量分析:
年级
阅读量
一
古诗20首,文章10篇,成语40个
二
古诗15首,成语4类,50个左右,文章20篇
三
古诗34首,文章35篇,成语9类,名言警句30句
四
古诗10首,文章10篇,成语3类,歇后语10个
五
古诗20首,文章20篇,成语6类,名言30句,歇后语20句
六
古文30篇,古诗33首,文章30篇,对联(学习类)16副,歇后语成语如干
(三)阅读面分析
通过查阅“读书摘录卡”,“教师备课笔记”等,目前我校学生参与课外阅读面达1000%,各年级既定的课外阅读内容的额阅读面达100%。
十、课题研究的反思建议
第一,教材与课程发展的适应性问题。教师、学生与课程间的关系不断地相互磨合,课程本身也随着社会的发展不断演化,而广州市小学信息技术教材无论是容量还是体例样式上没有发生质的变化。
第二,课程与学习的适应性问题。在课程实施中我们普遍发现,同一区域不同学区之间,或者同一班不同学生之间的学习起点差异都比较大,一刀切的教材学习内容难以满足学优生的学习需求。
第三,学习承载的体系性问题。不少教师在实践中发现,要较好地实现承载教学资源、形成学生学习的电子档案袋以及实现作业提交、作品评价等功能,需要寻找一套具有实践公共意义和价值的学习平台。
为尝试研究解决第一、第二个问题,考虑到如果自行编制区本教材作为对市教材内容的补充,可能编制文本性材料的周期较长、可操作性不足。而通过开发网络课程的方式提供给不同发展阶段的学校及学生使用,既可丰富目前广州市小学信息技术课程内容体系,又可以满足任课教师的资源需求,还可以解决不同层次学校对课程需求不同的问题。
为尝试研究解决第三个问题,笔者在接触到相关专家推荐的Moodle学习平台后,结合自己前期对其系统功能的学习和区内一些先行者的教学实践,尝试基于Moodle开发小学信息技术的网络课程包去解决上述三个问题。
因此,笔者从2009年开始开展基于Moodle的小学信息技术学科网络课程建设研究,研究时长为3个学年。
二、研究界定
1.什么是Moodle
Moodle是目前世界上最流行的课程管理系统 (CMS)之一,由于它是一个开源、免费的应用软件,并且教育理念先进、开放,使得全世界的教师和爱好者都可以参与到系统的设计开发中,其功能越来越强大,版本不断完善,得到了广泛的国际认可和应用[1]。该软件在我国自2006年起由黎加厚教授推广,应用范围不断地扩大,其理论与实践研究得到发展,不少中小学教师也参与到开发与应用研究中去。Moodle具有承载学习资源、便利的知识测试、收集学习成果、拓展师生交流途径、提供多种评价方式、促进学生自主学习[2]等功能特点,能够使课程资源体系化,也利于课程基于网络的跨校合作共建共享,丰富课程本身的思维内涵。
2.什么是网络课程
网络课程是目前高等学校教学资源建设的重要内容之一,对网络课程的本土研究启动于2003年,并随着互联网的发展而发展的。何克抗教授指出:“网络课程是在先进的教育思想、教学理论与学习理论指导下的基于 Web 的课程,其学习过程具有交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征”[3]。网络课程作为信息互联时代的另一种学习资源形式和学习活动形式,有其研究的迫切性和价值性。但囿于传统课程的实施习惯、目前应考的教学体制及未成年人学习特点等因素,网络课程在基础教育的发展还比较缓慢,特别是在应考文化学科更难以开展。
3.本研究指向
对于小学生而言,完全意义上的网络课程学习显然不适切于他们,在面授课堂中及课后,由教师组织开展引领之下的基于学习平台的混合学习,基础教育的一线教师已有实践尝试。本研究指向的基于Moodle的网络课程,就是基于混合学习意义下的网络课程,是面向双主教学(以教师为主导、学生为主体)的Moodle平台课程。网络课程由8个系统构成,分别是教学内容系统、虚拟实验系统、学生档案系统、诊断评价系统、学习导航系统、学习工具系统、协商交流系统和开放的教学环境系统[4]。本研究将结合传统课程及Moodle的功能特点,研究与传统课程相接洽、体现知识内容学习部分的教学内容系统的制作结构和样式,以及使用体现Web课程优势的交流、互动评价的操作方法等。
三、国内研究
为了解基于Moodle的网络课程开发建设的研究情况,笔者进入中国知网数据库对学位论文和国内公开发表的学术论文进行文献研究,分别以面向Moodle的研究、面向网络课程的、面向Moodle平台下的信息技术课程开发研究三个维度进行查询。文献查询时间为1996年起,查询得到Moodle研究的文献积累起始时间为2004年,对其进行分析的文献发表时间为2004年1月至2012年12月之间。经过对文献的质性分析,得到如下发现:
基于Moodle开展网络课程的研究尚少,开展信息技术课程研究的更少,反映出本研究的现实需求和价值。从研究设计的构思考虑,我们要从虚拟学习共同体构成的学习主体、学习客体、共同体三个核心要素和工具、规则、劳动分工三个调节要素的理论分析出发[4],我们的理论与实践结合的研究还远远不够,就“基于Moodle的小学信息技术网络课程开发研究”而言,围绕虚拟学习共同体的结构要素参考借鉴网络课程的相关研究以及其他学科的研究经验的同时,还要针对信息技术学科的特点,结合小学生的认知学习活动心理进行研究[4]。
四、理论基础
本研究第一核心词是课程建设,第二核心词是网络课程,因此,在研究中首先以课程理论和网络课程理论作为上位指导。其次,综合信息技术教育理论及方法、Moodle系统及其建构主义的设计理论为中位指导。再次,受教学设计理论、多媒体资源开发的标准等指导开展具体设计与制作。
五、研究设计
1.研究目标与内容
(1)研究基于市课程各内容模块的知识体系及地方课程知识体系;
(2)研究基于Moodle网络课程包制作的结构样式;
(3)开发基于Moodle网络课程包结构样式下的课程包;
(4)研究基于Moolde网络课程的教学模式和学习模式;
(5)研究基于Moolde网络课程的学业评价方式。
最后形成一套基于Moodle的小学信息技术网络课程包开发的样式、方法及其教与学的模式、学业评价方式。
2.研究的方法
采用基于设计的研究方法、行动研究法不能对研究假设、研究实践进行循环迭代设计和验证修正,同时使用个案研究法,通过教学案例的个案和实验学校的个案进行研究,寻找具有代表性的个案以支撑研究框架的假设和实证。
3.研究的技术路线(如图1所示)
在本研究中,基于设计的研究及相应的行动研究教学实验有两个切入点:一个是研究团队成员的操作切入点,另一个是研究主持人的操作切入点。第一阶段是组织研究成员对Moodle的教学案例及相应课程包进行案例体验。第二阶段是组织团队成员学习基于Moodle的平台基本操作及课程制作技术。第三阶段是进入课程的设计与迭代修正阶段:研究主持人在前期课题申报的基础上再次进行文献查询的深度分析,形成关于Moodle课程设计的前人成果基本梳理和观点,设计区域性课程包的首次框架及相应的教学模式;研究团队成员在培训学习之后开始进行课程制作的实践体验,并尝试将制作的课程用于课堂教学;研究主持人对实验案例进行观课与分析,与实验教师进行交流互动,修正区域性课程包的首次设计,形成首次设计的微调版本或大幅度修改的二次版本,二次版本同时指导教师继续进行立足校本的课程制作和教学实验,循环类推,螺旋上升。
图1 研究的技术路线设计
研究主持人为区域性学科教研员,研究团队成员均为区域小学信息技术学科的核心骨干,具有一定的开展技术研习、课程制作和教学实验的能力,专业认知的对话层次相近及互补,形成了研究主持人的研究设计与研究团队成员操作验证的研究操作程式。实验学校分别是研究团队成员所在的学校,包括省一级优质生源公办学校1所、优质生源民办学校1所、农村相对优质生源学校1所、农村学校1所、城乡结合部学校1所。
六、研究过程
研究分为六个阶段。第一阶段是文献初期研究与培训学习阶段(2009年9月至2010年1月);第二阶段是实验点学校实验及课程立项申报阶段(2010年3月至2010年7月);第三阶段是课程内容梳理与实验内容选取阶段(2010年9月至2011年1月);第四阶段是实验学校课程包制作及教学实验阶段(2011年3月至2012年1月);第五阶段是文献深度分析、区域性课程包制作及实验课展示阶段(2012年3月至2013年1月);第六阶段是成果整理和加工阶段(2013年2月至2013年5月)。
七、研究成果
1.物化成果
(1)搭建了区域性Moodle网络课程平台及形成系列课程包
Linux系统下的Moodle平台安装与设置优化,对教师的技术能力有一定要求,并非每一位教师均能胜任。研究团队搭建了区域性Moodle网络课程平台作为公共实验平台,实验教师基于它建立本校的实验课程包并开展教学试验,通过多轮实验调整,最后形成区域性系列课程包若干,内容包括画图软件和金山文字两个模块。
(2)形成了两种Moodle型网络课程的页面建设样式
经两年研究,形成了两种页面建设样式,一种是单元化专题,另一种是微专题。“单元化专题” 一般是围绕教材章或节进行编排的知识块而设置,结构比较完整,知识量较多,例如以章为单位设置专题。“微专题” 是研究成员创新设计的呈现方式,它适合于学习内容较少、内容较独立的专题。微专题可以是一个课时的学习内容,也可以是某课时内某知识点的内容。两种形式的选择视学习单元的需要来划分课程包内容[5]。
单元化专题的学习时间跨度较长,知识之间的关联十分紧密,制作时采用一个Moodle课程制作一个单元内容的方式,它在Moodle课程页面界面的呈现形式如图2所示,学习者登录进入课程后将见到图中的页面内容结构。在一个Moodle课程内可以设计制作多个微专题内容。微专题制作后的Moodle课程页面的呈现形式如图3所示[5]。
图2 “单元化专题”的页面结构
图3 “微专题”的页面结构
(3)构建了基于Moodle的小学信息技术自主学习模式
基于网络课程的“主导―主体”理念设计构建了Moodle的小学信息技术自主学习模式。该模式由目标范例图示、任务序列、拓展学习、评价测试四个部分组成,分别对应学习过程中的“目标导学―自主学习―拓展提高―学习评价”四个环节。其模式如图4所示:目标导学由直观可视的图片范例提供;自主学习环节由教师制作好的任务序列与配套素材资源、帮助序列和作业提交模块组成;拓展学习提供相应经过加工的资源与任务给学生;最后,学生要完成自我评价、互动评价和本课的知识技能测试。与其配套的课程包内容页面标题结构样式,以“矩形与椭圆工具的使用”课程包为例(如图5所示)。此模式的目标导学、自主学习支架搭建、学习活动组织与实施由教师起主导作用;任务学习与完成、学习进程、问题解决方式则由学生始终发挥着认知主体的作用;不同的任务序列则为学生自主学习的主线[6]。
图4 基于Moodle的小学信息技术自主学习模式
图5 “矩形与椭圆工具的使用”的课程包页面标题结构
2.论文成果
通过研究,围绕平台搭建与优化、国内同类本土研究综述、学案设计、页面样式制作、与其相适应的教与学模式构建等主题撰写、形成了论文成果9篇(见表1):
表1
八、研究结论
回顾利用Moodle平台建立网络课程包解决教学承载一体化、缓解教学差异大、更新市课程内容实现区本教学个性化等研究目的和研究假设,通过1年的前期研究准备、2年的基于设计的研究和教学的行动研究,取得了一定了成果,得出如下结论:
1.Moodle平台在技术上的普适性不足,只适合于个性化课程的建设
(1)Moodle平台安装技术门槛高,对教师的技术能力有一定要求,不适宜每所学校都独立安装服务器;
(2)如果以区域性公共Moodle平台的方式提供给师生使用,同时支撑多个班级异地使用,对服务器要求极高。
因此,利用Moodle进行信息技术课程建设,适合于有条件的区域、学校及有能力的教师进行个性化课程的建设,不适宜普适推广。
2.制作课程的难度不大但较为烦琐,教师需要花费大量的时间去制作课程包
Moodle的操作思维与一般的网页制作工具的操作思维不同,教师从学会Moodle的基本操作到会制作课程需要一定的时间练习和适应过程,从掌握制作课程的操作到懂得结合学科教学不断优化课程包的内容结构样式和教学活动的形式,还需要较长时间的实践磨合。
3.学生适应基于Moodle平台的学习模式需要一定周期的训练熟习
组织学生开展基于Moodle平台的学习,既要使学生适应该平台的一般操作,还要熟悉教师设置课程包的样式习惯,还要形成自主阅读和学习的习惯,这需要一定周期的训练熟习。研究发现,学生需要3~4课时才开始逐步适应,而且周课时要在每周2课时的基础上,不然,相隔时间过长,所需要熟悉的课时量则要加倍。
4.构建的基于Moodle的小学信息技术自主学习模式有成效
研究论证形成的基于Moodle的小学信息技术自主学习模式,有目标范例图示、任务序列、拓展学习、评价测试四个部分及与其配套的页面内容结构样式、教学组织环节,能够支撑教师有效地开展主导、引导学生基于Moodle课程包的课堂自主学习,还可以实现课外的自主学习。在开展该模式学习方式的中后期,学习成效开始显现,论证了“利用Moodle平台建立网络课程包解决教学承载一体化、缓解教学差异大、更新市课程内容实现区本教学个性化”的研究目的和研究假设,实验班取得了较好的效果。
九、研究创新点与局限性
1.研究创新点
构建并实验论证形成了小学信息技术网络课程制作的页面建设样式、内容结构及与其配套自主学习模式,并得出基于Moodle平台进行网络课程开发的技术普适性不足,前期花费时间和精力成本高、学生需要时间和学习习惯适应等结论。
2.研究局限性
由于开展Moodle教学研究的普适性不足,并不是每一个研究成员都能够按照研究团队的要求制作课程和开展实验教学,使实验班范围还不够宽,实验对象的多样性不足,有待研究成果进一步验证和完善推广的时候,增加农村学校实验、城乡结合部学校实验班进行二次实验验证。
参考文献
[1] 汪基德,张莉.Moodle国内研究新进展[J].远程教育杂志,2009(5):15-18.
[2] 曾祥潘.Moodle系统在小学信息技术课堂的应用实践[Z].广州教学研究,2009(454):38-41.
[3] 谢幼如,柯清超.网络课程的开发与应用[M].北京:电子工业出版社,2005.
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)16-0063-03
生物化学作为一门重要的专业基础课,不仅在生命科学相关专业作为必修课开设,也在食品科学与工程、制药工程、化学工程、环境工程等工科专业开设。生物化学是一门从分子水平上研究生物机体化学组成和生命过程中的化学变化的学科,课程内容涉及面广,既包括生物分子的化学组成、结构、性质和功能,也包括物质代谢、能量代谢及其关系,还涉及遗传信息的传递。生物化学课程的特点是需要识记的知识点多、重点难点多,表现为生物大分子结构复杂、代谢反应途径多而复杂、基本理论抽象,是一门历来被认为教师难教、学生难学的课程。有关改进教学方法,旨在提高课堂教学质量、激发学生学习兴趣和提高学生综合素质的研究探讨已有很多,如问题导入式教学法、讨论式教学法、启发和互动式教学法等。生物化学课程考核和成绩评定除了传统的期末闭卷考试外,多采用结构评分方式综合考核学生学习成绩,即期末考试成绩仅占课程总评成绩的一部分(40%-70%),而将出勤、测试、课堂答问、课外作业等纳入平时成绩考核,实验教学非独立设课的还包括实验成绩。综合评定成绩的方式既能减轻学生死记硬背过考试关的压力,又能使学生注重平时学习和知识积累,在高校这已成为必修课成绩评定的一种主要方式。然而,如何通过课外作业激发学生学习兴趣,提高学生综合能力,避免作业流于形式而成为学生新的负担,在生物化学教学研究中却少有探讨。笔者将传统统一布置课外作业方式与学生自主选择课外作业方式相结合,探讨了自主选择课外作业对学生学习效果的影响,分析了多元化课外作业方式对提高学生综合能力的作用。
一、研究背景
课外作业作为考查学生平时学习情况的一种方式,从基础课、专业基础课到专业课都很普遍,作业类型包括完成教材所附习题、课程论文或教师布置的思考题等,因不同课程或教师在布置作业数量和类型上差异较大。就生物化学课程来说,课外作业除了必要的生化习题外,大多要求学生完成课程综述论文。但近年来随着电脑的普及,在普通本科院校,除了少数学生能认真对待课外作业外,学生作业普遍存在抄袭现象,一类是同学之间互相抄,另一类更常见的是从网上抄,有的几乎是不加修改地照搬网上资料或别人已发表的文章。究其原因,一方面是学生认为课外作业要么太简单没有挑战性提不起兴趣(如完成教材所附习题),要么太难完成起来花时间(如撰写有一定要求的综述);二是教师在作业批改方面的原因,主要是在一些合班公共基础课或专业基础课,因选课学生人数多,教师没有或者无法全部批改作业,而是采取按比例抽改,或只要上交作业就给成绩,对作业质量没有较高的要求,这使学生认为作业完成好坏一个样,抄与不抄一个样。这种不良现象延续到后续课程,就普遍出现作业不认真的现象,有学生总结完成课外作业的方式就是“复制+粘贴”。
笔者自2002年起开始承担本校制药工程专业生物化学课程,采取了多种方式布置课外作业,发现布置生化习题或思考题类作业存在同学之间相互抄答案的现象,而综述性论文或需要查阅资料的作业,不少学生都是直接抄袭网上内容,只有少数学生能认真按要求完成。近年来,作业不认真和抄袭现象越来越明显,这反映出现代化网络虽然给学生提供了更便捷的获取信息或知识的渠道,但若学生只是依赖网络进行简单的复制加粘贴应付老师,课外作业则形同虚设,仅能满足课程成绩评定在形式上的需要,而对学生在知识掌握和能力提升上毫无助益。有感于此,笔者结合往届授课在课外作业布置上的得失,在制药工程2011级采取了课外作业传统布置与学生自主选择相结合的方式,探讨了多元化课外作业对学生学习成绩和综合能力提升的影响。
二、研究方法与内容
制药工程生物化学为专业基础必修课,理论课单独设课不含实验部分,共48学时,2011级修课学生共3个班109名。第一节课先向学生说明课程成绩考核采用结构评分法,即期末考试卷面成绩占70%,课堂测试(4次)成绩占10%,课外作业(4次)成绩占20%。
多元化课外作业方式的研究不考虑学生入学成绩和前修课程成绩,只在保持课外作业总量与往届一致的前提下,由学生自主选择课外作业方式。在学生选择前只提出对各种类型作业的基本要求,不提出任何与项目研究有关的暗示,以避免对学生自由选择的干扰。学生选择情况由班长汇总,一周内可以更改,自主选择型作业按学生自己确定的类型和完成时间提交作业。对统一布置作业,只告知学生4次作业的布置时间和完成时间,具体内容不事先说明,以免学生避重就轻进行选择。
课外作业共4次,学生可选择全部由老师统一布置,也可全部完成自主选择型作业,或选择统一布置作业与自主选择型作业相结合(表1)。自主选择型课外作业类型包括文献综述、英文翻译、提出值得研究的问题、结合实验写论文、实验设计、教材纠错、课堂讲专题以及学生自行确定的其他方式(表2)。
除统一布置作业按规定时间统一上交外,自主选择型作业按学生自己计划的时间提交(从第4周至课程结束后一周)。作业全部批改,给出成绩与评语,及时返回学生,并在课堂上分析存在的问题。对不符合要求的作业返回重做,但修改后再提交的作业予以适当扣分。
课堂测试仍与往届一样,主要考查基本知识点。一般在完成2-3个章节的教学内容后进行一次,替代出勤点名和课堂提问纳入部分平时成绩的不足,前者占用课堂时间,而后者不可能覆盖所有学生。课堂测试允许学生翻阅教材和相互讨论,目的是让学生掌握基本知识。期末闭卷考试按教学大纲要求出题,考核内容覆盖所有教学内容,题型及分值仍与往届基本一致,按统一的评分标准评分。
三、结果与讨论
(一)学生课外作业选择情况
表1列出了109名同学的课外作业选择情况,大多数同学还是习惯于接受老师的统一布置安排,敢于自我挑战的还是比较少。11人(占10.1%)选择全部按老师统一布置完成,73人(占67.0%)只选择完成1次自主型作业,选择完成2次自主型作业的有24人(占22.0%),而只有1人选择完成3次自主型作业,没有同学选择全部完成自主型作业。选择3次或4次自主型作业之所以极少,主要是这些作业都有特定的要求,比如不能有相同的题目和内容(杜绝相互抄袭),不得抄袭网上内容或剽窃他人文章,综述和英文翻译有字数和格式要求,教材纠错要有依据,实验论文要有数据、分析、讨论和参考文献,实验设计要有一定方法和具体内容,课堂讲专题要事先提交PPT并试讲等。对有些自主作业的要求而言,学生还没有掌握相应的知识,可能认为完成起来较为困难,学生选择统一布置作业次数较多,一是认为可能相对要简单一些,二是有一致的答案可以相互借鉴。
(二)学生自主课外作业与能力培养
在7种自主课外作业方式中,学生大多选择了文献综述和英文翻译,这两种作业方式在其他课程也多被采用,学生可能更为熟悉,而选择其他方式则较少(表2),教材纠错只有1人选择,表明学生课外认真阅读教材的主观意愿较差,课堂讲专题或选择自己认为合适的方式则没有学生选择,说明学生还欠缺自我挑战性,还是习惯于跟着教师的步调走。从各类型作业的成绩来看,两极分化较为明显。一般能认真按照作业要求完成的能获得较好的成绩,相反还是有少数同学不能认真对待。
设计多元化课外作业的目的在于从不同方面提升学生的能力和素质,主要包括五个方面。一是培养独立完成作业的能力:如对“文献综述”、“提出值得研究的问题”和“英文文献翻译”,都要求学生围绕生物化学教学内容自行拟定综述题目或选择英文文献,经老师检查无重复及符合要求后按作业规定完成;二是培养诚实做人、不抄袭剽窃的科学素养:如学生提交综述论文时还必须提交主要参考文献的PDF电子件,英文翻译也必须提交原文及出处,发现存在抄袭内容时及时指出并返回重做;三是培养科学客观的求实精神:要求结合独立设课的《生物化学实验》课程,完成“结合实验写论文”或“实验设计”作业,前者要求客观记录实验结果并进行统计处理,然后按照论文格式而不是实验报告进行总结和分析讨论,后者要求针对实验项目选择多种实验方法并进行设计,不能仅仅按照实验指导书上的要求抄写;四是培养严谨细致的科学作风:对各类作业均在语言文字、标点符号、排版格式、参考文献格式、英文大小写和正斜体等方面严格要求;五是培养勇于探索、敢于质疑的探究精神:鼓励学生提出与生化内容有关但目前尚不能解决的问题,或者对某些存在争论的假说或问题提出自己的观点,或者对所用教材及其他同类教材中存在的各类错漏予以指正。
通过不同类型的课外作业和老师的严格要求,对每位同学而言,都能或多或少地在上述一个方面或多个方面有所获益。笔者相信,通过这些点滴的积累学生会逐渐养成一些作为当代大学生应当具备的基本素养。
高等学校培养高素质的综合性创新人才体现在大学教育的各个方面,教师不能仅仅将课堂教学当作传授某一方面知识的平台,更重要的是要将其作为学生能力培养的渠道。只有通过所有任课教师的共同努力,通过理论教学、实验实习教学、社会实践等多个环节的共同教育,才能培养出善于思考、能独立工作、有一定创造性思维的大学毕业生,才能增强他们在自主择业时的竞争力和社会适应性。
(三)学生自主课外作业与课程成绩
从表3可见,除选择3次自主课外作业只有1人而不具比较意义外,学生选择自主课外作业的次数越多,其期末考试平均成绩、课堂测试平均成绩和课程总评成绩均呈增加趋势,课外作业平均成绩则差异不大(这与允许作业重做有关,重做后缩小了成绩差距)。从课程总评成绩分布来看(表4),选择2次或1次自主课外作业的同学在高分段(90分及以上)的比例较高,分别为16.7%和15.1%,虽然选择全部完成统一布置作业的同学在81-89分值段的比例达到27.3%,但没有同学达到90分以上成绩。这表明学生自主选择课外作业次数多少与其主动学习的动机有关,一般愿意在课外作业上多花时间的学生,在课堂学习和课外学习都更努力和认真一些。
结构评分方式在高校课程考核上具有一定普遍性,平时成绩所占比例从20%到60%不等。虽然在生物化学教学实践中大家更关注课堂教学或实验教学研究,如应用多种教学手段、激发学生的创新意识、培养学生的学习兴趣等,但对学生课外学习的方法和效果研究也值得重视。平时成绩中除了课堂测试、课堂提问、小组讨论和实验成绩评定外,值得教师探讨的是如何有效地将课外作业这个方式利用好,使其既能充分反映学生课外自主学习的实际效果,又能作为培养学生能力的手段,而不是作为让学生课程考核过关的工具。采用多元化课外作业可改变传统作业的单一性和缺乏变化,有利于减少学生被动应付和抄袭现象,有利于调动学生的学习热情和提高学习效果,更有利于培养学生研究性学习能力。
四、结语
生物化学教学研究除了探讨如何在理论和实验教学上提高教学质量外,学生课外学习的方式方法和学习效果也值得重视。生物化学课程考核多采用结构评分方式,平时成绩中课外作业占有一定比例,布置课外作业也被多数教师所采用。然而,传统作业方式较为单一,不易激发学生兴趣,作业抄袭现象也较普遍存在。采用多元化课外作业方式,有助于激发学生自主学习的兴趣,有助于提高课程学习效果,更能将培养学生诚实守信、科学客观、严谨细致、自主思考、探索求真等方面的能力与素质贯穿于教学过程中。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 赵玉萍.多种教学模式在医学生物化学教学中的应用[J].中国医学教育技术,2011,25(1):98-101.
大学物理实验是理工类本科各专业的一门基础课。通过该课程的学习,学生对物理知识、物理思想、物理思路等方面的知识会有较全面的认识掌握,受到必要的实验技能训练,为学习专业知识以及从事工程技术工作和科学研究打下良好基础。大学物理实验教学应该以提高与培养学生的科学素养为目的。
二、大学物理实验课程教学面临的问题
1.学生对大学物理实验课程认识不足。
大学物理实验分别在电子系各本科专业、机电系各本科专业、计算机系各本科专业开设。学生的专业背景不同,对所做的物理实验兴趣也不同。不少学生认为大学物理实验和自己所学专业相差太远,学了也没有用,对大学物理实验不感兴趣。不可否认,目前一些学生实用主义思想较为严重,对大学物理实验教学的认识存在误区。但我们这种教学安排是否有值得改进的地方呢?本人认为可以尝试进行大平台课程模块设置的实验教学方式,结合不同专业开设一些跨学科的综合实验项目,在大学物理实验大平台下将所有的大学物理实验项目组成若干个实验模块,让不同学科的学生选择不同的实验模块,满足不同学科学生的学习需求,满足个性化教育,激发学生主动学习的热情。把大学物理实验与专业有机结合起来,相信能达到事半功倍的效果。
2.学生理论知识基础跟不上。
受高考模式的影响,相当一部分学生物理知识薄弱,理论知识基础跟不上,在预习过程中感觉难度较大,甚至有不少学生抱怨一些物理实验,做完实验后仍似懂非懂,不知学了些什么。为了解决这个问题,本人认为可以组织部分教师,对部分物理实验内容撰写有关实验背景、原理、方法的详细介绍,以网络课件的形式,提供给学生课前或课后浏览,使学生深入理解物理实验的思想、原理、方法和应用,激发他们的学习热情和积极性。
三、大学物理实验教学思考与改革
1.实施开放式的管理、创新性的实验教学。
传统的实验教学模式为:教师指定方式方法,演示实验过程,学生进行模拟操作。这样虽然能使学生规范操作,但同时也局限了学生的思维和方法,使学生感到实验枯燥呆板,缺乏学习激情。所以我们倡导进行创新性的实验教学。在创新性的实验教学中首先我们应该实行开放式的管理,充分利用现有的资源,把实验室和计算机全面开放。实验室开放不仅是时间空间上的开放,更重要的是教学内容、教学方法、教学手段的开放,是观念意识上的开放。实验室中应引进现代化的教学手段和管理手段,改变以知识传授为目标的价值取向,树立以传播知识和培养能力并重的原则。而在创新性的教学中,“教”应向“学”全面开放,将学习的主动权交给学生,激发学生学习的主动性和积极性。在实验教学网络化和学生创新能力的培养等方面应加大投入,以加快开放实验教学的进程,进一步提高物理实验教学的质量和教学效应,让学生在有限的时间里获取更多的知识。此外,在物理实验中引入计算机辅助是很有必要的。总之,通过开发式的管理及创新性的教学,能全面地发展学生的主观能力,全面培养学生的创新精神。
2.实行分层次教学。
基于学生认知能力和个人兴趣的不同,实验教学的改革要尊重学生的个体条件,要为学生学习科学实验方法和技能营造一个较为宽松的环境,让他们在时间、空间、实验内容和课题上都有较大的选择性和自由度。这样能力略低的学生在这里可得到实验技术的补充,部分爱好物理实验的学生会有发挥潜力的场所,并获得结合运用所学知识设计实验的能力和口头答辩能力。实行分层次教学,因材施教,有利于全面提升教育教学质量。
3.改革实验报告的写作。
传统的实验报告有利于进行规范化书写,但不利于学生科学论文写作能力的培养。我们尝试了这种做法:对于基础型实验,可以使用标准实验报告纸,上面有分项目提纲,使学生知道实验论文的大致框架,逐步进入规范论文的写作;对于综合型实验,要求学生把实验报告当作小论文来做,要求写成论文式实验报告;对于设计型实验,要求学生把报告当做科研立项报告来做,写成立项申请书和结题报告式的实验报告。通过这个过程把实验结果与理论分析结合起来,可以提高学生科学的归纳总结逻辑推导的能力。
四、深化课堂教学改革,提高实验教学质量
1.加强对全体学生的思想教育。
教师应提高学生对实验教学重要性的认识,克服“重理论,轻实践”的思想,让每一位学生都能上好每一节实验课,认真地进行操作和训练,独立地完成各项实验任务,不断在实践中提高自己的动手能力和操作技能。当然,思想教育不只是辅导员教师的工作,而是我们所有教师的职责,要贯穿于每一个学生和每一堂课中。
2.深化实验教学改革,创新实验教学模式。
大学物理实验教学的改革和创新,是为了适应大学现代教育快速发展的需要,有利于为社会培养更多的高技能应用型人才。要更新思想,改变观念,破除旧的不适应现代教学要求的教学模式。可以采取以下一些措施:
(1)重视学生的主体作用,以人为本,树立以学生为中心的教育观念和服务思想;在实验教学的过程中,尊重学生的自由发挥,鼓励学生自己选择项目,发挥各自的特长;重视培养学生的“探究”品质,为学生的创新提供广阔的平台;提倡讨论、兼收并蓄的精神。
(2)修正校内实验的内容及项目,除必修实验项目外,应增加选修实验项目和综合性、创新性实验项目。加大探索性、创意性实验,为创新能力的培养提供良好的环境。在保证基础实验项目的前提下,可化分层次,因材施教,强化开放性、设计性,按预备实验、基础实验、课程设计实验、现代专题实验等进行分层次教学,突出学生创新能力的培养。
作者简介:刘春国(1973-),男,河南上蔡人,河南理工大学测绘与国土信息工程学院,讲师;卢晓峰(1981-),女,河南洛阳人,河南理工大学测绘与国土信息工程学院,讲师。(河南焦作454000)
基金项目:本文系河南理工大学教育教学改革研究项目(项目编号:2008JG035)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)10-0081-02
当前,遥感已经或正在走向全面应用阶段。国际遥感应用发展的实用化、业务化、产业化、精细化特征明显,但我国遥感应用水平还不高,根本原因是基础研究薄弱,缺乏多学科人才共同努力。[1]培养一大批经过系统知识培训、熟练掌握遥感科学理论和应用技能的地理信息科学人才,满足社会对地理遥感信息高技术人才的迫切需求,是高等教育的责任所在。
1998年教育部新增地理信息系统本科专业后,我国GIS教育发展形势空前活跃。经过10余年的教学实践和探索,逐步形成了比较稳定的GIS专业课程体系与课程设置方案。[2-5]遥感系列课程(遥感物理与技术、遥感数字图像处理、遥感地学分析与应用)成为GIS专业课程体系中的重要模块,说明GIS学科建设的负责人已认识到培养掌握遥感技术的GIS人才的重要性。遥感数字图像处理是遥感过程的重要一环。充分利用各种图像处理算法从遥感数据中获取各种生物物理参数和土地覆被/利用信息,可以为自然和人文生态系统的空间分布式模型提供输入参数,在遥感技术应用中占有十分重要的地位。近几年河南理工大学(以下简称“我校”)GIS专业开设了“遥感数字图像处理”课程。围绕如何提高“遥感数字图像处理”课程教学质量,笔者从革新课程体系、协同教学、优化教学内容、丰富实践教学手段等方面进行了一系列探索。
一、革新遥感课程体系,突出“遥感数字图像处理”课程地位
随着遥感技术及其应用的迅速发展,很多专业开设了“遥感原理与应用”课程,内容分为三大模块:遥感基础、遥感图像处理及分析方法和遥感专题应用。这种课程设置模式比较适合早期GIS专业遥感课程教学或选修遥感科学技术的某些专业,对于当前GIS专业遥感教学则存在明显缺点。主要问题是对“遥感数字图像处理”教学重视程度不够,对数字图像处理在整个遥感过程中的重要性体现不足,与遥感地理信息系统融合集成的一体化趋势不相适应,与国民经济各部门遥感业务日益普及的态势不相适应,与社会信息化深入发展的状况不相适应。人才培养滞后于社会需要,不能满足对高素质地理遥感科技人才的需求。
我校GIS专业总结多年遥感课程教学实践经验,革新了遥感课程体系,设置了“遥感概论”、“遥感数字图像处理”、“遥感应用分析”、“遥感数字图像处理实验”等遥感相关课程,规划了遥感系列课程的主体教学内容。“遥感概论”要求学生掌握遥感及其应用的基本科学工程背景知识,重点内容是电磁波与地表物质相互作用的基本原理、遥感数据采集、传输和成像机理,从可见光-近红外、热红外、微波(主动方式和被动方式)波谱段介绍遥感信息的获取特点和技术发展,适当涉及大气遥感、海洋遥感等应用领域和典型案例。“遥感数字图像处理”要求学生掌握基于数字图像处理方法获取地球资源有用信息的科学与技术。由于学科交叉融合,数字图像处理方法众多,新理论、新方法不断推出,课程重点主要着眼于图像处理基本知识和遥感图像处理常用算法,对一些探索性、前沿性和跨学科的内容从原理上予以概括介绍,如图像亚像元分类、模糊分类和面向对象图像处理等等。“遥感应用分析”采用理论、方法和实例相结合,选择不同遥感应用领域的典型案例介绍,培养学生遥感专题分析技能,深化学生对于遥感科学技术应用现状和广阔前景的认识。“遥感数字图像处理实验”课程着眼于培养学生图像处理技能,巩固和深化理论课程教学内容,提高动手能力和理论联系实际解决问题的能力。
我校GIS遥感系列课程设置方案把“遥感数字图像处理”与“遥感数字图像处理实验”单独设课,提升课程地位,加大课程学时,强化实践技能训练,对提高“遥感数字图像处理”课程的教学成效很有益处。这种课程设置模式有助于培养GIS专业学生采用图像分析方法解决遥感应用问题的能力,比较契合我国GIS专业本科教育遥感课程设置的发展态势。
二、培育遥感系列课程教学群体,分工协作提高“遥感数字图像处理”课程教学质量
GIS专业遥感系列课程设置要求具备一定规模的师资力量。遥感是多学科的综合,交叉性强,研究方法不断补充和更新,课程教学内容丰富。遥感系列课程的设置决定了课程之间存在密切的内部联系。要提高“遥感数字图像处理”课程教学质量,必须打破教师个人单兵作战的惯常做法,加强与相关课程教师之间的协调和交流。培育组建了承担遥感系列课程教学任务的教学群体。遥感课程教学组围绕课程建设,整合优化课程体系,充实更新教学内容,保证了课程之间教学内容的连贯性和相关性。课程教学组成员互相学习、借鉴、交流,协同规划各课程教学环节的教学要求和学时分布,课程内容更加先进,课程结构更加协调,教学方法更加有效,教学手段更加丰富,实践教学得以充实,教学科研联系更加密切。遥感课程教学组的建立和协作对提高“遥感数字图像处理”课程教学质量起了明显的作用。
三、汇聚国内外优秀教材成果,整合优化教学内容体系
教学内容和课程体系涉及高等教育人才培养的模式,决定了高等学校人才培养的规格,在很大程度决定了人才培养的质量和水平。[6]教学中适度引进世界著名高校的名牌课程教材和教学参考用书,是高等教育国际化的重要举措。[7]遥感课程教学组重视遥感数字图像处理课程教材和教学内容建设,收集了国内近些年出版的如戴昌达、章孝灿、汤国安、韦玉春、朱述龙等编写的遥感数字图像处理教材教参,注意引用吸收国外著名高校的遥感图像处理相关教材教参,参考了John R. Jensen、John A. Richards、Robert A. Schowengerdt、Jay Gao、John R. Schott、Brandt Tso等人的遥感数字图像处理著作,认真研讨不同教材特点及其开课对象,针对遥感数字图像处理理论性强、概念抽象、方法多样、实践性强的特点,根据教学对象和课程学时,按照系统性和前瞻性结合、理论与应用结合的要求,制订了教学主体内容。课程内容分为11个部分:图像基本知识、遥感图像成像过程与数据特征、遥感图像辐射校正、遥感图像几何变换与校正、遥感图像增强、遥感图像变换、遥感图像分割、遥感图像融合、遥感图像分类、数字变化检测、遥感图像应用处理。优化后的课程教学内容注意了与“遥感概论”、“遥感应用分析”等课程内容的有机衔接。对于与“遥感概论”课程有重叠的内容只做简单回顾,如遥感成像过程、机理与数据特征,以少数典型应用案例揭示遥感数字图像处理方法在遥感应用分析中的作用和地位;避免与先开课程内容重复,为后续课程做适度铺垫。数字图像处理方法多样,课程重点介绍常用算法,使学生能掌握数字图像处理原理,夯实基础。对一些发展中的、前沿性的算法着重介绍算法的思想和原理,教导学生注重算法但不应局限于具体算法,培养学生发散思维、学习能力和创新思维。教学中适当区分遥感数字图像系统处理和应用处理的差别。
四、重视实践教学,多手段丰富实践教学内容
实践教学是创新人才培养中的重要环节,对于培养学生专业技能和理论实践结合能力、激发学生的创新思维和探索精神、提升科研能力,有着重要意义。GIS专业“遥感数字图像处理”教学高度重视实践教学环节,从课程体系设置、实验课程内容设计、实验室开放项目、毕业设计、大学生科研训练计划和教师科研课题等几个方面为学生提供多样化的实践途径,丰富了实践教学体系。
从课程设置体系上,“遥感数字图像处理”单独设课,紧密联系课程理论教学内容附设6个单元的基础验证性课堂实验(见表1),增强学生对各种遥感图像处理算法及其效果的感性认识。“遥感数字图像处理”实验课程单独设课,结合“遥感数字图像处理”课程和“遥感应用分析”课程知识,设置综合设计型实验6个模块,培养和提高学生对知识与技能的综合运用、自主学习的能力。
积极利用各种平台,提供实践课题,培养学生创新能力。我校为了培养大学生的创新能力和实践能力,促进实验室开放,设置了实验室开放基金。在实验室开放基金平台支持下,设计了一些探索研究型实验课题,鼓励学生组团选择实验课题、查阅文献、拟定实验方案、实施实验过程、撰写实验论文。大学生科研训练计划和本科毕业设计(论文)也是培养本科生创新能力的平台。在实施学校大学生科研训练计划的年度,遥感课程组每年设计几个遥感应用分析研究小课题,供学生参与大学生科研训练,并从科研课题中提炼一些问题作为大学生毕业设计选题,引导学生参与到教师科研课题中。学生通过参与实验室开放基金课题、大学生科研训练计划项目和教师科研课题,检验了专业知识,培养了探索精神、创造思维和合作能力。
五、结束语
本文总结了我校遥感课程教学组围绕GIS专业“遥感数字图像处理”课程教学实施的一系列教学改革措施。这些措施已经取得较好的成效,有不少GIS学生积极参与校实验室开放基金项目、大学生科研训练计划项目和教师科研项目,每年GIS专业有近1/3的学生选择与遥感图像处理及遥感应用分析有关的毕业设计题目。人才培养是项长期复杂的系统工程,需要从师资、设备、教学等一系列软硬件教学条件上予以保障。
参考文献:
[1]李小文.定量遥感的发展与创新[J].河南大学学报(自然科学版),2005,(4):49-56.
[2]秦其明.中国高校GIS专业核心课程设置问题的探讨[J].地理信息世界,2003,(4):1-7.
[3]钱乐祥.GIS专业课程体系改革思路与实践[J].高等理科教育,2006,(6):95-98.
[4]谈树成,刘恒,夏既胜,等.关于地理信息系统(GIS)本科专业课程设置的思考[J].高等理科教育,2008,(4):47-50.
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)28-0203-02
焊接是现代工业生产中不可缺少的先进制造技术,焊接工艺广泛应用于汽车、船舶、航空、航天、化工等制造行业,它是一种精确、可靠、成本低的连接金属材料工艺方法。焊接冶金学是焊接专业的主干课,主要学习金属材料在熔焊条件下,有关化学和物理冶金方面的普遍规律。在此基础上,分析各种具体条件下金属材料的焊接性,为制定合理的焊接工艺、探索提高焊接质量的新途径以提高理论依据。随着社会竞争的加剧,学生的就业压力逐渐增大,如何使学生在激烈的竞争中具有自身优势,在工作岗位上具有较高的工程素养,专业课程体系与教学方法的改革显得尤为重要。因此,对一些基本原理的掌握应更加牢固,同时,对焊接连接领域的新方法、新工艺及新材料更应快速、透彻的学习与掌握。焊接冶金学课程在培养焊接工程技术人员的过程中起着重要的作用,在整个专业教学中起着承上启下的作用,完成了本课程的学习之后,学生才开始具备对焊接知识体系的全面认识,为后续专业课程的学习奠定良好的基础,因而本课程在专业知识体系结构中占有重要的地位。因此,需要大力加强教学方法与教学手段改革,从而在教学改革中不断地提高教学效果。
焊接冶金学是焊接技术与工程专业的最重要课程之一,是其他专业课程的基础。学生在学习过程中,普遍反映学习内容较多且抽象,一些内容难于理解,不容易抓住重点等,因此学习起来比较吃力。本人在早期深入课堂,认真听取了我校及其他重点院校有经验老师的讲课,虚心向他们请教。同时,利用书店、互联网以及实际手头资料研结了大量关于教学方法、教学心理及实际教学的内容,经过几年从事该门课程的教学工作,针对上述现象与问题,在教学中进行了较深入细致的思考与探讨,进行了一系列教学改革,取得了较好的教学效果。
一、精挑细选教学内容,优化课程设置
焊接冶金学课程是焊接技术与工程专业的专业主干课程,根据我校所处的地区优势,本课程学生从事行业主要为船舶、汽车、航空等行业,为满足学校应用型工科专业工程师及卓越工程师培养目标的基本要求,在加强理论基础的同时,拓宽学生知识面,精选课程内容。
1.突出重点内容。在基础理论部分,掌握焊接的概念、分类、作用及其在工业生产中的地位与发展趋势,焊接过程中气相、熔渣与金属的作用,熔滴过渡的形式、特点及其对焊接的影响行为,焊缝形成过程及其与焊接质量的关系,焊接材料的性能特点及成分及其对焊接质量的影响规律、控制与改进的措施;常用焊接冶金原理部分讲解焊条冶金反应及分析选用,针对焊丝的应用越来越广,可能采用焊丝代替焊条,因此,此部分增加焊丝的冶金反应及分析选用。其次讲解熔池形成规律及其控制,讲解手工电弧焊、TIG焊、MIG焊、埋弧焊、CO2气体保护焊等焊接方法的特点及应用。焊接缺陷部分主要讲解各种焊接缺陷的种类、形成机理、危害及其防止措施。
2.焊接连接领域的新方法、新工艺及新材料等新知识的讲解。在注重相关基础理论知识讲解的同时,不断紧跟学科前沿,在教学内容上适当引进相关新方法、新工艺及新材料等方面的前沿知识,扩充学生的知识面。如我校成立了“高强激光智能加工装备关键技术产学研开发中心”,该中心拥有国内少有的5kw光纤激光设备及其他普通激光设备,且正在引进10kw光纤激光设备。同时,还拥有Pro-beam公司生产的加速电压为150KV,功率30KW,真空室16m3的先进电子束焊接设备。两台设备属于当今世界高端设备。另外,还拥有CMT冷金属过渡焊接设备及高速摄影仪等,通过对一些先进焊接方法及工艺的讲解,使学生对一些前沿焊接有所掌握。加强对基本的焊接理论知识的掌握。
二、改进教学方法与手段,吸引学生注意力,培养学生兴趣
1.制作多媒体课件。教学手段上采用板书和多媒体课件相结合的教学方式,特别是多媒体课件能够将一些抽象的、难于理解的知识以动画的形式展示给学生,以化静为动,化虚为实,化抽象为直观,提高教学效果。随着素质教育的深入开展,多媒体技术在教学中越来越受到欢迎。如在讲解到熔滴过渡对形式时,采用高速摄影方式拍摄整个熔滴过渡过程,以及各种工艺参数对熔滴过渡的影响。通过一些动态的多媒体课件,让学生很快掌握什么是短路过渡、大颗粒过渡、细颗粒过渡以及射流过渡等,改变工艺参数对熔滴过渡如何影响,通过高速摄影后制作的动画就能很直观的表现出来。
2.研究式教学。在学习焊接冶金学的概念和原理的同时,以大量的应用实例和工厂中的实际质量事故为线索,启发学生分析问题。积极鼓励学生参与教学,增加学生与学生、学生与老师的直接对话,增加学生的“发问”与老师“提问”。让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论及听讲等途径去独立探究,自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。它的指导思想是在教师的指导下,以学生为主体,让学生自觉地、主动地探索,掌握认识和解决问题的方法和步骤,研究客观事物的属性,发现事物发展的起因和事物内部的联系,从中找出规律,形成自己的概念。如在“焊接工艺对焊接接头组织及力学性能的影响”的讲授过程中,通过一个实例:LNG储罐焊接技术研究,要求学生分析LNG储罐的服役条件和焊接要求的基础上,合理选择焊接方法、材料,拟定焊接性试验方法及相关焊接工艺,老师点评。然后学生在老师点评的基础上,作为一个大作业,由学生课后组成几个科研小组,撰写出焊接工艺的科研小论文。通过这种自主式的学习方法,大大激发了学生的学习热情和对焊接专业的兴趣,培养了学生分析问题和解决问题的科研工作能力以及科学研究的基本技巧。
3.网络教学。在不断完善原来多媒体课件的基础上,逐步融入网路教学的内容,建立课程网站,不断丰富课程网上的教学资源。教师在网上对一些重点难点进行答疑,同时网上布置作业,学生解答,老师再在网上点评。另外,老师定期在网上开展一些专题讨论活动,让学生参与到活动中,发挥他们的主观能动性。通过这样,了解学生对知识点的掌握情况,同时让学生对未听懂的部分加深理解和强化。
4.改变传统的考核模式。采用“平时+期末”的考核模式,平时成绩除完成课堂上思考题、出勤情况外,还包括研讨课对应的大论文、综合设计性试验对应的学生分析能力、动手能力及实验报告,网上互动教学对应的平时学习和作业情况等。因此,加大了对学生综合能力考核的比例,将末端控制改变为对学生学习过程的控制。
5.实践教学的充实及部分实验设计为开放性实验和创新性实验。本课程除了课堂理论教学外,还设计了大量的实践教学环节。一部分实验保留了原有的实验内容,如焊接接头的金相分析。然而,在分析过程中,课程负责人及实验室准备了大量接头的金相照片,在课程教学中集中加以对比、鉴别,使学生在短时间内通过对比不同焊接组织的形貌特点,使学生对焊接结构的组织有深入的认识及掌握。同时,部分实验设计成为开放性实验。如氩弧焊工艺参数及对焊缝成形的影响。实验室配置相关的焊接设备、材料及实验指导书,学生可以在实验室设定的时间段内随时到实验室进行实验。还有一部分试验设计成创新性试验。让学生自己设计试验,提出自己的创新思想并付诸于实验过程中,发扬学生的创新精神,训练学生的操作技能,使工艺和焊接操作技能相互促进,提高学生的焊接工艺能力。最后把实验总结学成实验论文。如,在焊条配置实验中,结合长三角焊条生产厂商产品研发需求,根据企业产品研发目标,拟定焊条配方,学生自主测试焊条的工艺性能及各类焊接缺陷,分析焊条成分与焊条工艺性能之间的关系,改进焊条成分,最后配置出企业需求的焊条成分。
在《焊接冶金学》课程教学过程中,通过整合梳理教学内容,利用先进的教学方法和教学手段,大大节约了教学时间,增加了教学信息量,扩大了学生的知识面。促进了学生思考,激发了学生潜能,学生学习积极性高;同时也改进了学生的学习方法,培养了学生的动手能力、创造能力、发现问题、运用理论知识分析问题和解决问题的能力,提高了学生的基本实验技能,受到了学生的一致好评,也为以后的专业课程实验、毕业设计及今后的工作奠定了良好基础。
参考文献:
[1]王永东,周月波,郑光海,等.《焊接冶金学》课程教学改革与实践[J].北方经贸,2012,(9):157-158
[2]吉爱国.综合性实验教学模式的探讨与实践[J].实验室研究与探索,2007,26(1):94-96.
[3]李晓泉,杨宗辉,初雅杰.工程类专业“焊接冶金学”课程新教学法探析[J].中国电力教育,2012,(28):65-66
随着普通高中新课程方案的实施,作为综合实践活动课程的重要组成部分――研究性学习,已正式列入课程计划。
研究性学习是学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。设置研究性学习,其目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识,并将学到的知识应用于实践的机会,促进他们形成积极、主动的学习态度和良好的学习策略。显而易见,在研究性学习中,教师和学生的角色都具有新的特色,特别是教师如何适应研究性学习的要求,将影响研究性学习的实施和收效。
首先,导入妙趣横生,俗话说:"良好的开端是成功的一半。"精彩有趣活泼的导入不仅能使学生很快进入角色,积极投入到学习中来,使学生明白本课的学习要求,集中W生的思维方向,而且能启发学生学习动机和学习情绪,达到"动之以情,晓之以理,炼之以志,导之以行"的效果,这就要求教师深刻钻研熟悉教材,理解各部分知识之间的框架和逻辑层次,逻辑关系,创造出一个有特色的别出新致的导入。使景深含于情中,震动学生的心灵,激发学生的兴趣和积极性,如高二哲学部份,其理论有一定的深度,对高二学生来说要理解有困难。如何调动他们的积极性化难为易呢?导入,就是一个典型的实例。哲学蕴含的人生哲理比较广泛,名人名言、古训、漫画、幽默、笑话、故事无不隐含着一定的哲理。因此,可以用实例导入法,直观导入法,引用名言导入法等,吸引学生的求知欲,调动学生的学习状态,在讲"事物是普遍联系的",可用笑话《双方都是挨饿》导入:一家小饭店门口挂着这样的招牌,请到这里来用餐吧,否则,你我都要挨饿!".这样的导入,一方面,能使学生的思维大门打开,使枯燥的哲理生动起来;另一方面,使学生明确了主题,我们认识和处理问题时,要注意事物之间的客观联系,反对无视事物联系的孤立的观点。在讲发挥主观能动性时,可引用《孙子兵法》里的:"避其锐气,击其惰性。""攻其无备,击其不意".从而使学生明确发挥主观能动性的重要性。总之,通过以上导入,能使沉闷的课堂活跃起来,激发学生学习灵感,增强了思想政治课教学的吸引力和说服力。但是,不管以何种形式导入,都要遵循一致性,启发性,情感性,针对性,简明性原则,突出重点,化解难点,做到精和趣,从而由教师"情"的设计,引导学生"景"的诱入,达到主客观体的第一次碰撞和统一。
教师要转变教育观念。要走出对研究性学的认识误区,不少教师认为,中学属于基础教育阶段,是学生打基础的最佳时期,其主要任务是学好各门文化课,搞研究性学习应放在课外,不应作为必修课;搞研究性学习,农村中这的教学条件还不足、执行有困难,很难搞出名堂来;搞研究性学习会影响学生的学习
成绩,降低升学率……显然,这是受应试教育、片面追求升学率的影响所产生的顾虑,教师应加强对研究性学习的目的、意义和实施方法的认识,消除上述顾虑,研究性学习让学生学会了获取知识、应用知识、解决问题的方法,把知识应用于社会实践,这不仅使学生看到了学习文化知识的重要价值,提高学习积极性,还加深了对所学知识的理解。要充分认识研究性学习对培养学生实践能力、探究能力和创新精神和重要意义。要改变自己的角色,在研究性学习中,学习与教师一样能通过互联网,各种媒体等多种途径获取信息,教师已不再是知识的垄断者,而成为学生学习活动的组织者、指导者和参与者,建立平等、民主、教学相长的师生关系。
1.1基础性实验课程特点:①以基本实验方法、基本实验技能、基本实验思想训练为主的、基本物理量测量的普及性实验;②以逐步培养学生自主性学习为主题的开放性基础实验(包括预备性实验、网上实验及多媒体课件实验等);③内容丰富(力学、热学、电学、光学等)适应不同专业学生需求。基础性实验教学的要求:(1)对学生要求:①独立完成实验全过程,每个实验结果数据经教师签字认可,实验结果数据处理正确,能够撰写符合规范要求的实验报告;②通过基础性实验训练,基本掌握物理实验中常用的实验方法,例如比较法、放大法、转换法及传感器法、干涉法,补偿法等;③在基本实验训练中能够进行常用物理量的一般测量,如电阻、电压、电流、磁感应强度、长度及微小长度,温度(含热电偶测温)、折射率、液体浓度、光强度等物理测量;④了解常用实验仪器性能,并学会使用方法及操作技能,如测长仪器、电桥、测温仪器、计时仪器、分光计、共振仪、He-Ne激光器、半导体激光器、固体激光器、干涉仪。(2)对教师的要求:授课讲稿必须说明每个实验的目的、要求和实施细则、授课时间、拓展思维性的实验主题或能够启发学生既动手、又动脑的实验问题;注重学生实验过程中的实验灵感的培养,激发学生实验兴趣;对学生的实验结果进行讲评,批改全部实验报告,并指出实验报告中的问题和不足。(3)对实验人员要求:学生实验情况及时反馈,征求每位学生对实验仪器使用情况意见,每位学生实验完成后,按实验桌号(仪器号)填写实验仪器使用情况记录本,包括实验仪器使用的满意度(仪器完好率、性能、稳定性等)提出意见或建议,保证课堂教学仪器完好率达到100%。
1.2提高性实验课程特点:①在同一个实验中综合应用多种实验方法和技术的“综合性实验”;②由学生按课题的设计要求自行设计实验方案并独立完成全过程的“设计性实验”(完成方式:课内与课外相结合)。在实验类型与实验内容的安排上,将综合性实验与新技术实验有机结合(在实验训练中观摩现代技术测量仪器)。原则上每个实验大类配置1~2台反映现代技术水平和物理实验原理、方法紧密结合的实验仪器,例如在长度或微小量测量的物理实验中,配置了激光测距仪、电子水准仪等;在物理光学类实验中配置了光栅光谱仪、椭圆偏振测厚仪等;在电磁学物理实验中配置了B-H特性测试仪、磁光或电光效应实验仪等。通过综合性实验的训练与观摩现代技术实验仪相结合,有利于学生在实验过程中了解现代物理实验技术的发展及应用,有利于拓宽学生实验技术应用的知识面,引领学生站在新技术实验领域的高度去审视实验技术发展的过程,激发学生对实验的兴趣,培养学生的实验研究能力。
1.3研究与创新性实验研究与创新性实验的目的是在提高性实验基础上,通过对学生的科研基础训练,进一步提高其科学研究素质,锤炼其创新能力。训练的形式与内容主要有下述两类:①组织若干个围绕基础物理实验的研究课题,学生以个体或团队形式参与,采用科研方式,创新性地完成所研究实验项目;②结合教师科研项目,进行科研基础训练,在教师引导下,以学生个体或团队形式完成的研究与创新性实验项目。研究与创新性实验的步骤:创新性实验要求学生在教师指导下或自行提出某个实验原理、实验方法、实验条件、测量结果的数据处理方法等有创新的设想或一些新的构思,以书面形式提出初步方案送交创意性实验室或网上申请、登记,并约定实验时间。研究与创新性实验书面申请要求:①创新性实验题目。②要完成构思或设想的条件,是否要教师指导或自行完成。③重点要解决的问题,突出新构思或创新点。研究与创新性实验内容提示:①实验原理、方法及理论方面的创意性。②对提高或改进实验技能训练等方面的创意性。③基础实验原理、方法与小科技作品相结合的新思路、新方法。研究与创新性实验结果总结报告:①创新性实验技术报告(原理、方法、结果)。②创新性实验结果成败原因,提出下一步打算或设想。研究与创新性实验是激发学生创新意识、培养学生科研能力的重要途径,有利于学生在接受科研工作能力基本训练的同时,养成严肃认真、实事求是的科学作风,从而为培养高素质并具有创新精神的人才提供初步平台。
2教学新模式促进了实验教学手段、方法多样化