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關鍵詞:獨立學院;實驗教學;示范中心;建設
在我國現代化獨立學院人才培養過程中,加強實驗教學示范中心建設非常重要。建設實驗教學示范中心,能夠為獨立學院教學改革指明方向,促進獨立學院實驗教學的不斷發展。實驗教學示范中心的建設要結合獨立學院實驗教學和人才培養的實際情況,明確建設過程中存在的不足之處,進而采取相應的改善對策。本文以獨立學院長春理工大學光電信息學院光電工程分院實驗教學為核心,探討實驗教學示范中心建設措施。
一、不斷創新和完善獨立學院實驗教學課程體系
獨立學院要明確人才培養原則與規律,結合理論知識體系、實踐操作能力以及創新性教育等多個方面的內容,以提升學生學習能力為核心目標,消除其他學科實驗課程的阻礙,劃分界限,建立多個層次的系統化實驗教學體系。具體來說,第一層次為基礎性實驗教學,主要目的是讓學生掌握基礎理論知識。第二層次為提高型實驗教學,主要目的是培養光電專業學生的知識運用能力、問題解決能力及實踐操作能力。第三層次為研究創新型實驗教學,主要以專題研究的方式開展教學,提前設計好實驗教學方案,為后期開展實驗和寫研究報告奠定基礎,旨在培養光電專業學生的思維創新能力。
二、實現實驗教學與科研資源的有效整合
獨立學院主管部門必須促進實驗教學資源和科研資源的不斷共享,并制訂科學合理的資源共享規定與配套措施,針對提供共享資源方,要給予資金支持,加強對實驗教學資源和科研資源共享的專項研究。在實現共享之后,要將資源共享給實驗教學者、學生、科研人員。另外,獨立學院主管部門要合理運用經濟手段,不斷建立和健全實驗教學資源與科研資源共享的激勵機制,在準市場化的運作模式下,促進兩大資源持續性的共享,只有這樣才能產生兩大資源共享的內在動力,以科研促進實驗教學示范中心全面建設。
三、創新實驗教學方法,加強特色實驗教育
調查研究結果表明,獨立學院學生的基礎不牢固,但興趣愛好非常廣泛,思維創新能力也比較強。因此,在實驗教學過程中,教師可以加強對學生的個性引導,挖掘學生的潛在能力。實驗教學示范中心建設的核心理念應是彰顯學生的價值,要合理運用分類引導的特色教育方案,注重對學生的個性化培養,彰顯實驗室育人的功能,從根本上做到精細化人才培養。在實驗教學示范中心,開展多樣化的實驗教學活動,實現實驗與創新、科研、實習教育等的有效銜接。要在加強多個層次實驗教學平臺訓練的基礎上,不斷創新和應用現代化實驗教學方法,提升學生的綜合素質。
具體來說,第一,教師要加強小組合作式教學,給予學生足夠多的動手機會,通過實驗課訓練來培養學生的實踐操作能力。第二,要完善導師制,創新科研助手制度。示范中心建設要確保實驗室的開放性,讓學生及時參與實驗教學活動,研究導師設計的課題,提升學生的科研能力。第三,要不斷創新和完善學科競賽體系,在實驗教學示范中心定期或者不定期地組織專業實驗技能比賽,讓學生在運用技能和比較技能的過程中完善自己。第四,獨立學院實驗教學示范中心必須以完善的信息化管理系統為依據,加強輔助實驗教學,實現實驗教學資源共享,并合理運用現代化教學技術與手段,確保獨立學院實驗教學有效性。獨立學院實驗教學示范中心工作者應當具備網站信息功能,合理設置實驗項目,加強實驗指導,并大力運用專業基本實驗技術,豐富學生的學習資源。
四、構建良好的實驗平臺與實驗環境
構建良好的實驗平臺與實驗環境,是獨立學院實驗教學示范中心建設的基本要求與保障。在實驗室建設以及示范中心建設的過程中,必須搭建出可靠的硬件平臺,且要營造出良好的、人性化的實驗教學氛圍。良好實驗環境的構建不僅能促進我國科學技術的發展,還能促進社會的進步。實驗教學示范中心建設必須以人為本,注重對相關人員健康的保護,注重實驗環境保護,最終創建出既能開展實驗教學,又能開展科研實驗的良好環境。確保安全性是實驗教學示范中心建設以及管理的核心內容。因此不僅要加大對教師與學生的常識教育,還要定期檢查和維護實驗室設施,建立實驗教學示范中心緊急情況處理預案,消除實驗室安全風險。
五、支持創新,重視實驗儀器設備自組
在獨立學院實驗教學示范中心建設當中,通過自組實驗儀器設備,能夠充分彰顯出學院的教學特色。對教師來說,這是提升自身科研水平的渠道之一,對學生來說,這是一種創造性的學習和自我完善的過程。在實現實驗室資源有效整合的基礎上,必須加強亮點建設以及特色建設,不斷創新和完善實驗室。這樣不僅可以為后期開展課程設計和畢業培訓方案設計提供重要依據,還能充分利用資源,為學校節省費用。
六、加強獨立學院實驗隊伍建設
在獨立學院實驗教學示范中心建設過程中,實驗隊伍是主力軍。因此,只有保證實驗隊伍綜合能力足夠強,才能保證實驗教學效率與教學管理效率足夠高。獨立學院必須加強對實驗室工作者的專業化培訓,建設出一支工作責任感強、作風良好、教學技能強、管理水平高的實驗隊伍。
具體來說,第一,必須不斷建立與健全實驗隊伍建設機制,真正把實驗隊伍建設工作落實好。獨立學院要加強人事管理制度改革與創新,設立專門的職位,確保身份與職務的一致性。第二,要給予實驗技術人員晉升的機會,激勵實驗技術人員努力工作,提升實驗技術人員工作的主動性與積極性,確保實驗隊伍的穩定性,使得理論教師與實驗教師地位相統一。只有確保理論教學與實驗教學良好協作,實現理論教學隊伍與科研隊伍的良好協作,才能促進示范中心實驗隊伍的有效建設。只有加強獨立學院示范中心實驗隊伍建設,才能培養出更多的學術水平足夠高、核心骨干足夠穩定、教學思想足夠先進、知識體系足夠完善、科研能力足夠強、實驗教學經驗足夠豐富、團隊協作能力足夠強、創新意識足夠強的實驗教學者。
C上所述,獨立學院實驗教學示范中心建設屬于系統化的大工程,需要較長的時間和較大的努力。獨立學院管理者必須從各個方面入手優化實驗教學系統,以完善的制度與體系、健全的機制、多樣化的方法以及綜合素質足夠高的實驗教學者為基礎促進實驗教學中心建設,進而為社會培養出更多的高素質專業人才,促進獨立學院教學事業的穩定發展。
參考文獻:
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關鍵詞:協同創新;獨立學院;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)51-0080-02
一、引言
獨立學院以培養創新精神與實踐能力的應用型本科人才為宗旨,其教學改革已引起學術界的關注,相關學者從計算機應用基礎[1-2]、工程力學[3]、國際貿易課程等課程或者專業方面對其教學存在的問題及教改的方式、路徑進行了分析[4]。盡管取得一定的研究成果,但從當前的教學實踐來看,仍然需要進一步完善。
另一方面,協同創新理念的提出,給獨立學院的教學改革提供了新的契機。協同創新,即指政府、企業、高校等不同創新主體之間以資源共享、優勢互補和共同發展為前提,以共同參與、共享成果和共擔風險為準則,通過建立協同創新體制機制,構建協同創新平臺,從而打破行業、地域、部門的界限,有效提高科技資源整合能力和科技活動組織能力;通過不同創新主體間的充分合作以及創新要素的有效聚合,構建起完整的創新體系和創新網絡,最終實現創新能力、創新效率的提升。其主要特征體現為:(1)參與主體的多元性。從數量來看,參與主體的多元性可能是幾個甚至是幾十個、上百個;從參與主體的隸屬系統來看,則可能隸屬于政、產、學、研的多個系統;從知識的跨界轉移來看,主體之間的知識轉移可能是跨行業、跨區域甚至跨國界。(2)參與主體的協同性。參與主體的協同性是指各主體或其創新要素之間的相互配合、資源整合,使其協同后的整體效果優于單獨效果之和,從而降低創新成本,提高資源耦合的績效。(3)參與主體之間的長效性與緊密性。不可否認,部分協同創新模式如人員交流、信息溝通等具有臨時化、松散化的特征,但是更多的情境下則體現為圍繞國家、高校或企業的戰略目標進行的長效性的合作,相應地,其組織形式也具有緊密性的特征。
當前,發達國家高度重視協同創新對教學改革的影響,并形成I/UCRC模式、雙元制模式、教學與科研互動模式[5-7];較之于發達國家,中國的協同創新起步較晚,尤其是,政府或高效更多地是關注協同創新對“研”或“用”的影響,而未能給予“學”以足夠的重視。基于此,本文以獨立學院作為研究對象,擬從協同創新的視角出發,首先剖析其教學實踐存在的缺陷,進而從教學目的、組織、內容與方式等方面提出政策建議。
二、獨立學院教學現狀及存在的問題
獨立學院具有區別于高職院校及一本、二本院校的異質性,主要體現為:從人才培養的宗旨來看,獨立學院關注的是學生對于生產、工作實踐的勝任能力,這一點與研究型大學存在本質區別。從招收學生的特征來看,學生的自主學習能力、基礎知識的掌握相對較弱;心態浮躁,學習的效率較低;協作意識相對淡薄。但是與之對應的是,學生的思維敏捷、思想發散、人生目標與學習目標具有較強的現實性。因而,由協同創新的視角出發,結合獨立學院的教學目標、學生的學習目標提出教學改革建議具有一定的現實性。當前獨立學院教學尚存在以下問題:
1.教學定位不準確。服務社會是高校的三大職能之一,獨立學院作為高校的重要組成部份,服務于地方經濟成為其重要職能。然而在具體的實踐中,全國僅有少數的學校如廣州大學松田學院、山西大學商務學院等將其作為學校的重要職能而給予教學的支撐。相當一部分獨立學院的人才培養與當地的市場需求脫節,其課程設置也與母體學校相一致,未能體現出獨立學院的特征。從地方政府和企業來看,地方政府多將獨立學院視為民營企業,對于獨立學院疏于過問,未能制定有效的政策利用獨立學院的人才與技術。獨立學院所在區域的企業,多與當地重點院校建立通暢的聯系,而對于獨立學院的忽視使得利益主體之間缺乏溝通與了解,進而從需求端制約了獨立學院的教學準確定位。
2.教研管理機構單一。現階段獨立學院與母體學校相同,由教務處負責教學管理,具體涉及教研、教學質量評價等;而多數獨立學院無科研管理機構,由人事處、黨政辦或者教務處履行科研課題的管理工作。考慮到獨立學院需要培養具有實踐性、創新性與復合性的人才,缺乏跨學科的教研管理機構使得教學與科研脫節、不同學科之間脫節,不利于學生集成自然與人文社會科學知識,也不能滿足企事業單位對復合型人才的要求。
3.教學內容與方式的實踐性較弱。獨立學院教學內容應該包括三塊,即基礎實驗教學、專業實訓、實習與生產綜合實際操作,這需要高校與企業、政府之間的協同,然而多數獨立學院較為重視基礎實驗教學,未能給予專業實訓、實習與生產綜合實際操作以重視,其突出的體現是實踐教學經費投入低、實訓配套設備落后,與企業的聯系較弱。雖然獨立學院設立了畢業實習的課程,但是更多的是認知學習,學習的實踐能力未能得到充分鍛煉。教學方式上,獨立學院多數僅設置基礎課程模塊,缺少跨專業、跨學科的共享課程模塊;缺乏將課題或實驗研究融入教學過程的推進機制,導致學生獨立做課題及實驗的能力較弱。
三、基于協同創新的獨立學院教學模式
基于協同創新的視角構建政-產-學-用(就業)的獨立學院教學模式,其中政府的職責在于制定激勵政策推進學校與企業的溝通、聯系(見圖1);高校則通過與企業的聯合提升教師的教學效果,最終提高學生就業水平。
1.以服務地方經濟與政-產-學-用(就業)為目標,調整教學定位。在專業課程設置上,以市場需求為導向,以服務于地方經濟與政-產-學-用(就業)為目標,課程設施可以體現出不同于母體學校的異質性特征。地方政府應出臺激勵性的政策,推進企業與高校在教學方面的合作;與此同時,地方政府應利用獨立學院的人才與技術,借助于激勵政策的推行提升獨立學院學生對生產知識的運用能力,提高就業水平。
2.以多主體、多學科交叉為紐帶,構建具有協同創新功能的教研機構。多主體參與,在學校內建立跨專業、跨學科,具有協同創新功能的教研機構;同時可以建立促進高校與企業合作的產-學-用機構。機構設立的目標在于推進獨立學院理工科與文科之間的融合,推動高校知識、技術的轉化,使學生在人才培養過程中集成自然科學與人文社科知識,形成“一專多能”與“一專多路”,最大限度適應不同行業的需求。
3.以課程的理論為基礎,實踐運用為重點,優化人才培養的內容與方式。獨立學院雖然強調課程的實踐性,并不表明可以忽視課程的理論教學。應以理論為基礎,重視實踐運用。在人才培養的內容與方式上,要突出“兩個課程模塊”、“兩個協同”、“一個互動”。“兩個課程模式”是指跨專業、跨學科的共享課程模塊,以及基于基礎實驗教學、專業實訓、生產綜合實際操作的課程模塊。“兩個協同”是指與母體學校的學科點、學位點、高端科研機構的協同,與國際教育機構的協同。“一個互動”即為教學與科研的互動,將課題與實驗研究作為教學的重要方式。
參考文獻:
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【關鍵詞】獨立學院;心理素質
心理素質是指個體通過教育和活動形成和發展起來的較穩定的心理品質素質,它對個體的社會活動能產生積極的作用。因此學校教育是可以對它進行培養和訓練的。這是提出構建大學生心理素質培養模式的可行性依據。如何提高大學生心理素質,是高校教育和理論工作者所面臨的迫切的現實問題。
一、心理素質教育培養模式的研究背景
心理素質不僅是人的素質的重要組成部分,而且是制約其它素質形成和發展的中介變量;心理素質教育是素質教育的出發點和歸宿,是素質教育的基礎。20世紀80年代在我國興起且至今仍方興未艾的素質教育就是以心理素質教育的積極開展而不斷深化的。2001年,教育部在《關于加強普通高等學校大學生心理健康教育工作的意見》中明確指出,“高等學校培養的學生不僅要有良好的思想道德素質、文化素質、專業素質和身體素質,而且要有良好的心理素質”“大力加強大學生心理健康教育工作是時展的需要,是社會全面發展對培養高素質創新人才的必然要求”。2004年,教育部在大學新生入學時推出了一套心理測試量表,包括《大學生生活應激量表,》和《中國大學生人格量表》,并要求普通高校要做好大學新生入學的心理建檔工作,切實抓好心理健康教育。這些都反映了國家對大學生心理素質教育的重視和政策上的支持。
隨著在校大學生的人數日益增加,大學生的心理健康問題也日益突顯。大學生的心理發展主要面臨著學業、就業、人際、經濟、婚戀等方面的問題及困惑,造成這些問題及困惑的影響因素也具有其獨特之處。
二、獨立學院心理素質教育培養模式的實施辦法
獨立學院是應社會對掌握新技術的高級專門應用型人才的需求,按照新的機制和模式創辦的一種本科層次院校,它的人才培養目標是:培養適應生產、建設、管理、服務等工作崗位需要的、有足夠的理論知識,重點掌握專業基礎理論、技術理論和應用理論,有較強的創新精神和實踐能力,有較好的適應性和自我發展能力的高級應用型技術人才。也就是說,定位在一、二本院校和高職高專之間。面對社會,我們培養的學生除了具備相應的理論知識還應該是一個善于發現和利用周圍各種資源的人;一個善于尋找鍛煉自己的機會,具備較強的思考能力與溝通能力并拓展自己其它方面的能力的人;一個會總結、具有良好的學習能力和牢固的學習觀念的人;一個真誠的人,有責任感的人,受社會歡迎的人。因此對學生的心理素質培養模式,應該從這些方面入手,努力創造一個合理的、易操作的、全面的培養系統。
本文針對獨立院校在校學生,擬從以下幾個方面為切入點,進行探索與實踐,創建優質心理素質教育模式。
(一)心理素質培養模塊構建
如何構建心理素質培養模塊?筆者認為應落實在教學活動、學生管理、藝術醫療、體育活動、圖書館閱讀、團體輔導、家庭社會參與等教育環節上。但獨立學院的教學領導、系主任、專業負責人多來自所依托大學本部或同檔次的高校,所以,為使改革措施取得成效,獨立學院在構建心理素質教育制定培養方案時,應走出母體學校的框架,盡量避免機械地照搬與校本部相同的培養模式。
(二)心理咨詢與自我心理保健相結合
大學生的心理素質教育,是大學生通過心理健康知識的學習和心理咨詢的指導,將良好的心理素質內化為自覺行動,提高自身心理健康水平。高校心理咨詢離不開大學生的配合和努力,大學生只有在心理咨詢的幫助下轉變自我認知、實施自我調控,自覺注重自我心理保健,維護心理健康,才是心理素質教育之真義。自我心理保健就是大學生利用自身的意志和力量,保持心理的穩定和健康發展;讓大學生發揮其內因作用,有意識的進行自我心理認知,自我心理調控,自覺維護心理健康,真正成為自己心理的主人。
對于獨立學院來說,引導大學生有意識地認識自己,客觀地評價自己,既不要狂妄自大,也不要妄自菲薄,坦然地面對自己身上的缺點和不足,做到揚長避短。同時,隨著大學生的年齡、知識水平和實踐經驗的增加,自我意識會不斷成熟,自我認知的能力也將不斷提高;要引導大學生學會自我調適,保持心態平衡,擺脫心理困境,以辯證的觀點看待問題,用發展的眼光看待現實。
大學生的自我心理保健還需要具有一定的情緒調節的能力,有意識地控制不良情緒。同時,情緒的健康合理的宣泄,也可以使心理壓力得到緩解,放松心情、寬慰自己、解脫自己、接受現實,情緒宣泄是一種自我心理調適的重要方法。
心理咨詢與自我保健相結合實際上主要體現在學生管理隊伍建設。以心理輔導老師為中心,全體學生管理干部共同參與,全院心理保健意識才能得以普及。
(三)挫折教育與心理危機干預相結合
挫折教育是維護心理素質教育的重要預防方式。現實生活挫折無處不在,大學生社會閱歷較少,缺乏社會實踐經驗,當他們面對人生的挫折時難免會有困惑,容易引發不良的心理行為,而社會實踐正是為大學生的健康成長提供了磨礪的空間。獨立學院要開展更為豐富多彩的社會實踐活動,鼓勵大學生積極參與,讓大學生在實踐中增長見識,開拓眼界,引導大學生積極地克服困難、戰勝挫折。通過廣泛的社會實踐對大學生進行挫折教育,可以有效抑制大學生遭遇挫折時的消極心理,有利于大學生客觀地看待挫折,冷靜地面對各種挑戰。
危機干預是心理素質教育的主要預防機制,是大學生心理問題的預警器。建立心理危機干預機制,了解大學生心理危機的形成原因和特點,在大學生發生心理危機之前或突發心理危機之時,采取及時有效的措施來幫助心理失衡的個體擺脫痛苦、重建信心、戰勝危機,恢復心理平衡,重新適應生活,提高心理素質。
心理檔案是大學生危機干預的重要基礎,是反映大學生心理素質的一種科學記錄。心理檔案是采用一定的心理測量工具,如問卷、談話、咨詢等,開展大學生心理健康普查,綜合了解大學生個性心理特征和心理健康狀況而匯總建立的。請專業老師對這些檔案進行鑒定,對大學生的心理危機做出科學的判斷,及早發現有心理問題的學生,對其特別教育、跟蹤咨詢、重點幫扶,做到心理問題的早發現、早干預,把危機扼殺在萌芽之中。
(四)心理素質教育與德育教育相結合
傳統的思想政治教育的目的是使大學生樹立科學的世界觀、人生觀和價值觀,強調的是對于政治觀念、道德規范和法律意識等方面的培養,但由于缺乏對大學生的心理特點的準確把握和對心理規律的深刻研究,不能實現對大學生思想狀況的全面了解。同時,傳統的思想政治教育中主要對學生進行說服教育,采用理論灌輸的形式,使學生處于被動地位,內心想法受到忽視,因而容易產生抵觸情緒和逆反心理。歷史的經驗教訓告訴我們,只注重單一的說教和灌輸,而忽視了接受和內化,是行不通的。心理素質教育通過對個案進行研究,以學生為本,注重雙向互動,從學生的個性特點和內心感受出發,通過傾聽、溝通、交流來了解學生的心理和思想,鼓勵學生自主性、積極性、主動性的發揮,更加貼近大學生的學習和生活,使大學生真正地接受教育,保持健康的心理狀態,從而改變他們的整體精神面貌。
心理素質教育并不是僅僅只限于使用心理學和教育學的基礎理論和基本方法對學生進行心理引導和教育,而是同時涉及了學生的世界觀、人生觀的構建以及價值取向的判斷等,而作為意識形態層面的思想政治觀念,其產生和發展都有著特定的心理基礎,科學的世界觀、人生觀和價值觀將引導著大學生心理的健康發展。通過思想政治教育形成正確的思想觀念來調適大學生的心理,有利于大學生人格的完善,促進大學生更加準確地了解自己和他人,更加清晰地認識世界和現實,更加正確而恰當地評價自己,引導他們合理的確定人生目標,在知識、能力和心理素質等方面盡快的適應時代的發展和社會的要求,實現人生價值。
(五)素質拓展為新途徑
素質拓展訓練方式讓人的體驗更深,記憶更持久。學習遷移心理學家研究發現“閱讀的信息,我們能記得10%;聽到的信息,我們能記得20%;但所經歷過的事,我們卻能記得80%”。心理素質拓展課程借鑒體驗式培訓采用的多重感官學習法,包括:小游戲、面對面會談、情景活動、角色扮演、互相建議、行動指南等。課程進行期間,學生獲取價值的最佳途徑是親身體驗,這是一個自我認知與探索的過程。學生的心靈將在這個過程中成長和蛻變,為未來的工作和生活打下堅實的基礎。課程將課堂講授與拓展訓練相結合,心理知識普及與心理素質培養相結合,團體心理輔導與個體心理咨詢相結合,能夠幫助大學生樹立心理健康意識,優化心理品質,增強心理調適能力和社會生活的適應能力,預防和緩解心理問題。在課程中融入潛能激發、情感體驗、思維拓展和抗挫能力四個模塊的訓練內容,實用性強,使學生掌握處理好環境適應、自我管理、人際交往、交友戀愛、求職擇業和情緒調節等方面困惑的基本方法和態度,促進大學生心理素質的全面提高。
綜上所述,心理素質與個體身體素質、思想道德素質、人文素質等都密切相關,并相互影響,是個人素質的綜合表現。心理素質教育工作的全面開展是培養高素質人才的重要環節。
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關鍵詞:化工原理;實驗教學;新模式
實驗教學是貫徹素質教育,培養學生實踐技能的重要教學環節之一,特別是在培養學生實際動手能力、創新能力和開發學生智力等方面發揮著重要的作用。在職業技術教育不斷改革與發展的過程中,如何保持與時俱進,充分利用信息技術為實踐教學服務,培養學生的實踐技能,是職業技術學校在實驗教學改革中普遍面臨的一個重要問題。目前,我院在充分利用信息技術改進實驗課程的教學方面,積極進行了大量有益的探索。
傳統的化工原理實驗教學的不足之處
化工原理課程是化工專業學生必修的一門專業基礎課,具有很強的理論性和實踐性。傳統化工原理實驗的教學模式,已經不能很好地適應現代以提倡素質教育為核心的新要求,它的主要不足之處是:
教學目的不適應素質教育的要求傳統化工原理課程實驗教學的目的趨向于驗證經典理論,加深對課堂理論的掌握和理解,在這個基礎上再培養學生的實踐技能。而在實際教學過程中,教師評定學生成績的高低,主要是看學生的實驗報告內容是否充實,實驗原理、步驟、數據、實驗結果是否完整,幾方面缺一不可。特別強調數據測量的準確度及能否畫出符合理論的曲線等等。這樣常常會出現一些個別現象:有的學生為求得符合理論的曲線,人為地更改或自編數據,甚至抄襲他人的實驗數據。大部分學生認為,做實驗只要數據好,評定成績就高,能交出實驗報告就算完成任務。因此,這種教學模式難以達到素質教育與技能培訓的最終目的。
教學方式導致學生對實驗指導教師依賴性大,實驗效果較差化工原理課程實驗傳統的教學方式為教師根據實驗指導書擬定實驗計劃,全程指導學生完成整個實驗過程。利用課堂介紹實驗原理、步驟、注意事項,介紹實驗室儀器設備及使用方法。實驗開始后,指導教師在現場同步指導學生的實驗操作。化工原理實驗常常需要使用鼓風機、壓縮機、離心泵等工藝設備,噪音很大。一般一個教師要同時指導2~3個實驗,6~10套裝置。在這種高噪音的工作條件下,指導教師經常是聲嘶力竭,來回奔走,勞動強度極大。有一些學生由于缺乏實踐經驗,存在畏懼心理,過分依賴教師,常常教師教一步,自己做一步,經常是下課了也未完成任務,實驗效果差。還有一些學生,好奇心重,什么都想動,隨意亂開閥門,導致設備故障。例如傳熱實驗,在主閥門尚未開啟的情況下,將旁通閥全閉,結果釀成風機燒壞的實驗事故。這樣問題的出現,迫使指導教師只能立即處理事故,相對減少了指導學生實驗的時間。
實驗成本高,困難大傳統的化工原理實驗在實驗室設備管理和維護方面也面臨著較大困難。一方面,由于實驗班級和實驗課時的不斷增加,在原有實驗設備尚未增加的情況下,導致設備長時間滿負荷運轉,再加上學生實驗技能的欠缺,使設備不能保證正常工作;另一方面,實驗設備數量有限并逐漸老化,致使設備維修費用不斷增加。
我院“化工原理技能實訓”
教學新模式思路與方法
我院“化工原理技能實訓”教學新模式,是對傳統實驗教學的一種改革嘗試。具體思路是:利用信息技術,改進實驗教學方法。一要培養和提高學生的實際操作技能,使之具有理論與實際相結合的分析問題和解決問題的能力,達到預期目的;二要提高實驗教學的效率和效益。目前,我院“化工原理技能實訓”的教學過程可分為兩大階段:仿真實訓與技能實訓。
第一階段“仿真實訓”該過程在計算機機房內完成。使用我院與北京化工大學聯合開發的“化工原理單元仿真實驗”軟件,學生在虛擬現實的環境下,進行化工原理各單元過程的“仿真”操作。該軟件利用計算機模擬仿真技術,在電腦上逼真地模仿了化工原理各單元過程完整的工藝流程,可以進行人機互動式的學習。如介紹實驗目的、實驗設備、實驗流程、實驗操作步驟。通過“記錄授權”進行人工手動或自動記錄數據以及自動進行數據的計算和曲線的繪制。該軟件可以播放與真實實驗操作相關的素材和多媒體教學課件。軟件中還設有“思考題”、“聲音”、“打印”等多項功能,其中“思考題”界面不僅可以隨機給出試題,而且可以顯示答題次數和總題數、成績顯示以及判斷選擇答案對與錯,使學生能夠很好地掌握相關實驗設備與操作知識。
第二個階段“技能實訓”該過程在化工原理實驗室和單元操作實驗室內完成。我們在每個實驗室內都配備了先進的電腦系統,利用多媒體課件進行計算機輔助實驗教學。在課件中詳細介紹了與實驗目的、原理、設備、操作步驟及與實驗技能操作相關的思考題,逼真地再現了實驗過程。學生進入實驗室一般先通過多媒體課件,對照真實的實驗設備,熟悉實驗流程和學習操作方法,模擬進行實驗操作。預習完畢就可以動手進行實驗。在“技能實訓”過程中,學生通過實際操作實驗設備,熟練運用在仿真室多次模擬過的操作技能,更深刻地理解了實驗原理。
“化工原理技能實訓”
教學模式的特點及效果
“化工原理技能實訓”教學模式最大的特點就是在化工原理實驗教學中引入化工原理實驗仿真軟件和多媒體課件輔助實驗教學。借助仿真技術,模擬實驗操作,不僅使學生了解和熟悉了實驗設備和操作規程,而且更深入地了解實驗參數變化對實驗結果的影響及不遵守操作規則所帶來的不良后果。通過多次仿真實驗操作,加深了對知識的理解,對控制參數與控制方法建立起感性認識。同時也最大限度地減少了實驗損耗,降低了教學成本。
仿真軟件、多媒體課件等計算機輔助實驗教學手段,與傳統的化工原理實驗相結合構建成新的“化工原理技能實訓”教學模式,在教學目標上更趨向于注重實驗過程中對學生能力的培養和技能的訓練。進行“仿真實訓”和“技能實訓”不僅要求學生具有電腦操作知識(例如會用鼠標進行閥門開度的調節,讀取儀表數據,進行虛擬的單元操作等),而且要求學生具有一定的操作化工原理設備的技能。在進行仿真實驗操作過程中,只要操作方法得當,計算機系統就能給出正確的實驗數據,繪制出理想的曲線。我們將重復測量實驗數據的操作放在“仿真實訓”中,“技能實訓”環節就不再要求學生全程測量大量的實驗數據,而是對實際使用化工原理設備的技能提出更高的要求。例如:怎樣使用離心泵,怎樣利用電位差計測量溫度,如何使用儀表進行遠距離操作控制等。“化工原理技能實訓”新的教學模式標志著實驗由“驗證型”向“技能培訓型”轉變。
物理實驗具有動機功能,可以激發學生的物理學習興趣,這是物理教學界的共識,因此如何增加物理實驗的趣味性,成了中學物理教師必須關注和研究的一個問題。為此,我設置了“趣味實驗”、“課后小實驗”等多種新的物理實驗形式。
“趣味實驗”系列:是指以生動、鮮明、新奇的實驗現象來引發學生興趣的一類實驗。如聲現象中的“木條聽診器聽心跳聲”“土電話傳聲”“自制水瓶琴”等;光現象中的“用水透鏡點燃火柴”“自制簡易潛望鏡”“自制三色陀螺演示光的合成”等;熱現象中的“燒不壞的手帕”“人造小雪景”等;電現象中的“怒發沖冠靜電實驗”“用高壓感應圈模擬雷擊實驗”“用一段漆包線和一個永磁體自制小電動機”等;力現象中的“水火箭實驗”,“吹不落的乒乓球”等。
“課后小實驗”系列是指由學生按老師的布置在課余時間獨立完成的一類實驗,實驗器材多為日常生活用品或學生自制的器材。如“利用回聲測教學大樓與你的距離”,“用自制三棱鏡片觀察太陽光的色散”,“自制水果電池”,“自制簡易滑動變阻器”,“用注射器自制潛水艇模型并演示其沉浮過程”,“自制密度計測鹽水密度”,等等。
為了激發學生的實驗興趣,可以組織學生對實驗結果進行評比,讓學生在課堂上展示他們的成果。這類實驗對于激發學生的探究興趣,培養學生的動手能力,提高學生的科學素養具有重要的作用。
二、物理實驗的創新教學要體現實用性
在設計物理實驗的指導思想上,尤其要注意聯系學生的生活實際和社會實際,教給學生“有用的物理”。這一方面可以提高學生的科學興趣,使學生在生活中時時感覺物理知識無處不在,另一方面可以使學生在掌握知識的基礎上,能夠清楚所學的知識做什么和怎么做,有利于學生理解物理的本質和價值。我認為以下幾種做法可以體現物理實驗的實用性。
1.選取學生日常生活用器作為實驗器材,可以使學生有一種親切感,感到物理并不神秘,就在我們身邊。這有利于調動學生學習積極性,激發他們進行實驗探究的熱情。
2.選取日常生活和工農業生產中的物理現象作為實驗素材,學生熟悉,內容豐富,易于選取。對于激發學生注意身邊的物理現象,解釋身邊的物理現象,利用身邊的物理現象,更好地學以致用,具有重要作用。
三、物理實驗的創新教學要體現對學生動手能力的培養
前蘇聯教育家蘇霍姆林斯基說:“學生的聰明才智來自他們的手指頭。”一針見血地點明了動手的重要作用。要培養學生的創造能力,就要培養學生的動手能力。
1.讓學生多動手。在物理實驗教學中,應該創造條件讓學生動手做,讓學生在動手中觀察思考、分析判斷,自己去發現問題、解決問題和得出結論,使做實驗的過程成為學生再發現的創新過程。比如學習“液化現象”時,課本上有壓縮體積的演示實驗,而沒有降溫液化的實驗。我讓學生每人手拿一塊玻璃并對玻璃呵氣,讓學生體會、研究實驗現象,得出結論。
2.讓學生都動手。在上分組實驗課時,秩序井然,實驗結果(結論)正確,而在實驗考查時,發現不少同學動手能力差,這是怎么回事呢?原來在分組實驗的時候,老師只注意各小組是否動手、各組完成實驗的情況,而沒有注意到組內每個人的活動,因此,老師在分組實驗時應強調:實驗時,每次以一人為主,其他為輔,輪流做主,使學生的動手能力都得到提高。
四、物理實驗的創新教學要體現對學生創造性思維的培養
在進行物理實驗時,可根據實驗所提供的信息、實驗使用的器材、學生掌握知識的深淺,從不同方向和不同方面來指導實驗,尋找實驗的多種方法。
例如:帕斯卡“桶裂”實驗可以很好地證明液體壓強與液體的深度有關,可是該實驗裝置高度太高不便在教室里演示。這時可啟發學生思考:能否把所有的裝置都相應地縮小呢?答案是否定的。接著問:管長減短了,液體壓強減小了,液體對木桶的壓力必定減小;而桶盡管縮小了,但其耐壓性幾乎不變,桶就不可能裂開,能否用其他物體來模擬“裂桶”呢?學生自然會想到用耐壓性較低的物體來代替(如薄塑料袋),比較裝滿水的塑料袋在同質量的一杯水與一管水作用下不同情形,液體壓強的實質就非常容易理解了。
在物理實驗教學中,不斷地培養學生的創造性思維能力,能使學生對實驗問題的理解不落俗套,敢于求異;解決實際問題能夠不拘一格,多方設想。不斷地運用創造性思維方法解決問題,才能擺脫習慣思維的束縛,拓寬思維范圍,從而使創新能力得到發展。
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