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关键词:独立学院;实验教学;示范中心;建设
在我国现代化独立学院人才培养过程中,加强实验教学示范中心建设非常重要。建设实验教学示范中心,能够为独立学院教学改革指明方向,促进独立学院实验教学的不断发展。实验教学示范中心的建设要结合独立学院实验教学和人才培养的实际情况,明确建设过程中存在的不足之处,进而采取相应的改善对策。本文以独立学院长春理工大学光电信息学院光电工程分院实验教学为核心,探讨实验教学示范中心建设措施。
一、不断创新和完善独立学院实验教学课程体系
独立学院要明确人才培养原则与规律,结合理论知识体系、实践操作能力以及创新性教育等多个方面的内容,以提升学生学习能力为核心目标,消除其他学科实验课程的阻碍,划分界限,建立多个层次的系统化实验教学体系。具体来说,第一层次为基础性实验教学,主要目的是让学生掌握基础理论知识。第二层次为提高型实验教学,主要目的是培养光电专业学生的知识运用能力、问题解决能力及实践操作能力。第三层次为研究创新型实验教学,主要以专题研究的方式开展教学,提前设计好实验教学方案,为后期开展实验和写研究报告奠定基础,旨在培养光电专业学生的思维创新能力。
二、实现实验教学与科研资源的有效整合
独立学院主管部门必须促进实验教学资源和科研资源的不断共享,并制订科学合理的资源共享规定与配套措施,针对提供共享资源方,要给予资金支持,加强对实验教学资源和科研资源共享的专项研究。在实现共享之后,要将资源共享给实验教学者、学生、科研人员。另外,独立学院主管部门要合理运用经济手段,不断建立和健全实验教学资源与科研资源共享的激励机制,在准市场化的运作模式下,促进两大资源持续性的共享,只有这样才能产生两大资源共享的内在动力,以科研促进实验教学示范中心全面建设。
三、创新实验教学方法,加强特色实验教育
调查研究结果表明,独立学院学生的基础不牢固,但兴趣爱好非常广泛,思维创新能力也比较强。因此,在实验教学过程中,教师可以加强对学生的个性引导,挖掘学生的潜在能力。实验教学示范中心建设的核心理念应是彰显学生的价值,要合理运用分类引导的特色教育方案,注重对学生的个性化培养,彰显实验室育人的功能,从根本上做到精细化人才培养。在实验教学示范中心,开展多样化的实验教学活动,实现实验与创新、科研、实习教育等的有效衔接。要在加强多个层次实验教学平台训练的基础上,不断创新和应用现代化实验教学方法,提升学生的综合素质。
具体来说,第一,教师要加强小组合作式教学,给予学生足够多的动手机会,通过实验课训练来培养学生的实践操作能力。第二,要完善导师制,创新科研助手制度。示范中心建设要确保实验室的开放性,让学生及时参与实验教学活动,研究导师设计的课题,提升学生的科研能力。第三,要不断创新和完善学科竞赛体系,在实验教学示范中心定期或者不定期地组织专业实验技能比赛,让学生在运用技能和比较技能的过程中完善自己。第四,独立学院实验教学示范中心必须以完善的信息化管理系统为依据,加强辅助实验教学,实现实验教学资源共享,并合理运用现代化教学技术与手段,确保独立学院实验教学有效性。独立学院实验教学示范中心工作者应当具备网站信息功能,合理设置实验项目,加强实验指导,并大力运用专业基本实验技术,丰富学生的学习资源。
四、构建良好的实验平台与实验环境
构建良好的实验平台与实验环境,是独立学院实验教学示范中心建设的基本要求与保障。在实验室建设以及示范中心建设的过程中,必须搭建出可靠的硬件平台,且要营造出良好的、人性化的实验教学氛围。良好实验环境的构建不仅能促进我国科学技术的发展,还能促进社会的进步。实验教学示范中心建设必须以人为本,注重对相关人员健康的保护,注重实验环境保护,最终创建出既能开展实验教学,又能开展科研实验的良好环境。确保安全性是实验教学示范中心建设以及管理的核心内容。因此不仅要加大对教师与学生的常识教育,还要定期检查和维护实验室设施,建立实验教学示范中心紧急情况处理预案,消除实验室安全风险。
五、支持创新,重视实验仪器设备自组
在独立学院实验教学示范中心建设当中,通过自组实验仪器设备,能够充分彰显出学院的教学特色。对教师来说,这是提升自身科研水平的渠道之一,对学生来说,这是一种创造性的学习和自我完善的过程。在实现实验室资源有效整合的基础上,必须加强亮点建设以及特色建设,不断创新和完善实验室。这样不仅可以为后期开展课程设计和毕业培训方案设计提供重要依据,还能充分利用资源,为学校节省费用。
六、加强独立学院实验队伍建设
在独立学院实验教学示范中心建设过程中,实验队伍是主力军。因此,只有保证实验队伍综合能力足够强,才能保证实验教学效率与教学管理效率足够高。独立学院必须加强对实验室工作者的专业化培训,建设出一支工作责任感强、作风良好、教学技能强、管理水平高的实验队伍。
具体来说,第一,必须不断建立与健全实验队伍建设机制,真正把实验队伍建设工作落实好。独立学院要加强人事管理制度改革与创新,设立专门的职位,确保身份与职务的一致性。第二,要给予实验技术人员晋升的机会,激励实验技术人员努力工作,提升实验技术人员工作的主动性与积极性,确保实验队伍的稳定性,使得理论教师与实验教师地位相统一。只有确保理论教学与实验教学良好协作,实现理论教学队伍与科研队伍的良好协作,才能促进示范中心实验队伍的有效建设。只有加强独立学院示范中心实验队伍建设,才能培养出更多的学术水平足够高、核心骨干足够稳定、教学思想足够先进、知识体系足够完善、科研能力足够强、实验教学经验足够丰富、团队协作能力足够强、创新意识足够强的实验教学者。
C上所述,独立学院实验教学示范中心建设属于系统化的大工程,需要较长的时间和较大的努力。独立学院管理者必须从各个方面入手优化实验教学系统,以完善的制度与体系、健全的机制、多样化的方法以及综合素质足够高的实验教学者为基础促进实验教学中心建设,进而为社会培养出更多的高素质专业人才,促进独立学院教学事业的稳定发展。
参考文献:
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[4]黄龙.独立学院实验室建设思考与探索――以华中科技大学文华学院为例[J].教育教学论坛,2014(16):196-196,197.
[5]曾芳芳,朱朝枝.独立学院经济管理开放式实验教学体系建设[J].铜陵职业技术学院学报,2014(4):66-68.
[6]彭虹.独立学院开放型实验教学体系的构建与实施――以福建农林大学金山学院为例[J].宁波教育学院学报,2015(6):27-29.
关键词:协同创新;独立学院;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)51-0080-02
一、引言
独立学院以培养创新精神与实践能力的应用型本科人才为宗旨,其教学改革已引起学术界的关注,相关学者从计算机应用基础[1-2]、工程力学[3]、国际贸易课程等课程或者专业方面对其教学存在的问题及教改的方式、路径进行了分析[4]。尽管取得一定的研究成果,但从当前的教学实践来看,仍然需要进一步完善。
另一方面,协同创新理念的提出,给独立学院的教学改革提供了新的契机。协同创新,即指政府、企业、高校等不同创新主体之间以资源共享、优势互补和共同发展为前提,以共同参与、共享成果和共担风险为准则,通过建立协同创新体制机制,构建协同创新平台,从而打破行业、地域、部门的界限,有效提高科技资源整合能力和科技活动组织能力;通过不同创新主体间的充分合作以及创新要素的有效聚合,构建起完整的创新体系和创新网络,最终实现创新能力、创新效率的提升。其主要特征体现为:(1)参与主体的多元性。从数量来看,参与主体的多元性可能是几个甚至是几十个、上百个;从参与主体的隶属系统来看,则可能隶属于政、产、学、研的多个系统;从知识的跨界转移来看,主体之间的知识转移可能是跨行业、跨区域甚至跨国界。(2)参与主体的协同性。参与主体的协同性是指各主体或其创新要素之间的相互配合、资源整合,使其协同后的整体效果优于单独效果之和,从而降低创新成本,提高资源耦合的绩效。(3)参与主体之间的长效性与紧密性。不可否认,部分协同创新模式如人员交流、信息沟通等具有临时化、松散化的特征,但是更多的情境下则体现为围绕国家、高校或企业的战略目标进行的长效性的合作,相应地,其组织形式也具有紧密性的特征。
当前,发达国家高度重视协同创新对教学改革的影响,并形成I/UCRC模式、双元制模式、教学与科研互动模式[5-7];较之于发达国家,中国的协同创新起步较晚,尤其是,政府或高效更多地是关注协同创新对“研”或“用”的影响,而未能给予“学”以足够的重视。基于此,本文以独立学院作为研究对象,拟从协同创新的视角出发,首先剖析其教学实践存在的缺陷,进而从教学目的、组织、内容与方式等方面提出政策建议。
二、独立学院教学现状及存在的问题
独立学院具有区别于高职院校及一本、二本院校的异质性,主要体现为:从人才培养的宗旨来看,独立学院关注的是学生对于生产、工作实践的胜任能力,这一点与研究型大学存在本质区别。从招收学生的特征来看,学生的自主学习能力、基础知识的掌握相对较弱;心态浮躁,学习的效率较低;协作意识相对淡薄。但是与之对应的是,学生的思维敏捷、思想发散、人生目标与学习目标具有较强的现实性。因而,由协同创新的视角出发,结合独立学院的教学目标、学生的学习目标提出教学改革建议具有一定的现实性。当前独立学院教学尚存在以下问题:
1.教学定位不准确。服务社会是高校的三大职能之一,独立学院作为高校的重要组成部份,服务于地方经济成为其重要职能。然而在具体的实践中,全国仅有少数的学校如广州大学松田学院、山西大学商务学院等将其作为学校的重要职能而给予教学的支撑。相当一部分独立学院的人才培养与当地的市场需求脱节,其课程设置也与母体学校相一致,未能体现出独立学院的特征。从地方政府和企业来看,地方政府多将独立学院视为民营企业,对于独立学院疏于过问,未能制定有效的政策利用独立学院的人才与技术。独立学院所在区域的企业,多与当地重点院校建立通畅的联系,而对于独立学院的忽视使得利益主体之间缺乏沟通与了解,进而从需求端制约了独立学院的教学准确定位。
2.教研管理机构单一。现阶段独立学院与母体学校相同,由教务处负责教学管理,具体涉及教研、教学质量评价等;而多数独立学院无科研管理机构,由人事处、党政办或者教务处履行科研课题的管理工作。考虑到独立学院需要培养具有实践性、创新性与复合性的人才,缺乏跨学科的教研管理机构使得教学与科研脱节、不同学科之间脱节,不利于学生集成自然与人文社会科学知识,也不能满足企事业单位对复合型人才的要求。
3.教学内容与方式的实践性较弱。独立学院教学内容应该包括三块,即基础实验教学、专业实训、实习与生产综合实际操作,这需要高校与企业、政府之间的协同,然而多数独立学院较为重视基础实验教学,未能给予专业实训、实习与生产综合实际操作以重视,其突出的体现是实践教学经费投入低、实训配套设备落后,与企业的联系较弱。虽然独立学院设立了毕业实习的课程,但是更多的是认知学习,学习的实践能力未能得到充分锻炼。教学方式上,独立学院多数仅设置基础课程模块,缺少跨专业、跨学科的共享课程模块;缺乏将课题或实验研究融入教学过程的推进机制,导致学生独立做课题及实验的能力较弱。
三、基于协同创新的独立学院教学模式
基于协同创新的视角构建政-产-学-用(就业)的独立学院教学模式,其中政府的职责在于制定激励政策推进学校与企业的沟通、联系(见图1);高校则通过与企业的联合提升教师的教学效果,最终提高学生就业水平。
1.以服务地方经济与政-产-学-用(就业)为目标,调整教学定位。在专业课程设置上,以市场需求为导向,以服务于地方经济与政-产-学-用(就业)为目标,课程设施可以体现出不同于母体学校的异质性特征。地方政府应出台激励性的政策,推进企业与高校在教学方面的合作;与此同时,地方政府应利用独立学院的人才与技术,借助于激励政策的推行提升独立学院学生对生产知识的运用能力,提高就业水平。
2.以多主体、多学科交叉为纽带,构建具有协同创新功能的教研机构。多主体参与,在学校内建立跨专业、跨学科,具有协同创新功能的教研机构;同时可以建立促进高校与企业合作的产-学-用机构。机构设立的目标在于推进独立学院理工科与文科之间的融合,推动高校知识、技术的转化,使学生在人才培养过程中集成自然科学与人文社科知识,形成“一专多能”与“一专多路”,最大限度适应不同行业的需求。
3.以课程的理论为基础,实践运用为重点,优化人才培养的内容与方式。独立学院虽然强调课程的实践性,并不表明可以忽视课程的理论教学。应以理论为基础,重视实践运用。在人才培养的内容与方式上,要突出“两个课程模块”、“两个协同”、“一个互动”。“两个课程模式”是指跨专业、跨学科的共享课程模块,以及基于基础实验教学、专业实训、生产综合实际操作的课程模块。“两个协同”是指与母体学校的学科点、学位点、高端科研机构的协同,与国际教育机构的协同。“一个互动”即为教学与科研的互动,将课题与实验研究作为教学的重要方式。
参考文献:
[1]王利利,吴方,谭忠兵等.独立学院本科计算机应用基础课程教改研究[J].计算机教育,2011,(18):16-19.
[2]胡艳华.独立学院非计算机专业C语言程序设计教改简论[J].计算机教育,2011,(20):49-52.
[3]马莎莎.独立学院工程管理专业工程力学教改研究[J].山西建筑,2013,39(30):242-243.
[4]胡勇.三本院校《国际贸易》教改初探[J].全国商情(理论研究),2010,(12):79-81.
[5]武学超.美国产学研协同创新联盟建设与经验-以I/UCRC模式为例[J].中国高教研究,2012,(4):47-50.
【关键词】独立学院;心理素质
心理素质是指个体通过教育和活动形成和发展起来的较稳定的心理品质素质,它对个体的社会活动能产生积极的作用。因此学校教育是可以对它进行培养和训练的。这是提出构建大学生心理素质培养模式的可行性依据。如何提高大学生心理素质,是高校教育和理论工作者所面临的迫切的现实问题。
一、心理素质教育培养模式的研究背景
心理素质不仅是人的素质的重要组成部分,而且是制约其它素质形成和发展的中介变量;心理素质教育是素质教育的出发点和归宿,是素质教育的基础。20世纪80年代在我国兴起且至今仍方兴未艾的素质教育就是以心理素质教育的积极开展而不断深化的。2001年,教育部在《关于加强普通高等学校大学生心理健康教育工作的意见》中明确指出,“高等学校培养的学生不仅要有良好的思想道德素质、文化素质、专业素质和身体素质,而且要有良好的心理素质”“大力加强大学生心理健康教育工作是时展的需要,是社会全面发展对培养高素质创新人才的必然要求”。2004年,教育部在大学新生入学时推出了一套心理测试量表,包括《大学生生活应激量表,》和《中国大学生人格量表》,并要求普通高校要做好大学新生入学的心理建档工作,切实抓好心理健康教育。这些都反映了国家对大学生心理素质教育的重视和政策上的支持。
随着在校大学生的人数日益增加,大学生的心理健康问题也日益突显。大学生的心理发展主要面临着学业、就业、人际、经济、婚恋等方面的问题及困惑,造成这些问题及困惑的影响因素也具有其独特之处。
二、独立学院心理素质教育培养模式的实施办法
独立学院是应社会对掌握新技术的高级专门应用型人才的需求,按照新的机制和模式创办的一种本科层次院校,它的人才培养目标是:培养适应生产、建设、管理、服务等工作岗位需要的、有足够的理论知识,重点掌握专业基础理论、技术理论和应用理论,有较强的创新精神和实践能力,有较好的适应性和自我发展能力的高级应用型技术人才。也就是说,定位在一、二本院校和高职高专之间。面对社会,我们培养的学生除了具备相应的理论知识还应该是一个善于发现和利用周围各种资源的人;一个善于寻找锻炼自己的机会,具备较强的思考能力与沟通能力并拓展自己其它方面的能力的人;一个会总结、具有良好的学习能力和牢固的学习观念的人;一个真诚的人,有责任感的人,受社会欢迎的人。因此对学生的心理素质培养模式,应该从这些方面入手,努力创造一个合理的、易操作的、全面的培养系统。
本文针对独立院校在校学生,拟从以下几个方面为切入点,进行探索与实践,创建优质心理素质教育模式。
(一)心理素质培养模块构建
如何构建心理素质培养模块?笔者认为应落实在教学活动、学生管理、艺术医疗、体育活动、图书馆阅读、团体辅导、家庭社会参与等教育环节上。但独立学院的教学领导、系主任、专业负责人多来自所依托大学本部或同档次的高校,所以,为使改革措施取得成效,独立学院在构建心理素质教育制定培养方案时,应走出母体学校的框架,尽量避免机械地照搬与校本部相同的培养模式。
(二)心理咨询与自我心理保健相结合
大学生的心理素质教育,是大学生通过心理健康知识的学习和心理咨询的指导,将良好的心理素质内化为自觉行动,提高自身心理健康水平。高校心理咨询离不开大学生的配合和努力,大学生只有在心理咨询的帮助下转变自我认知、实施自我调控,自觉注重自我心理保健,维护心理健康,才是心理素质教育之真义。自我心理保健就是大学生利用自身的意志和力量,保持心理的稳定和健康发展;让大学生发挥其内因作用,有意识的进行自我心理认知,自我心理调控,自觉维护心理健康,真正成为自己心理的主人。
对于独立学院来说,引导大学生有意识地认识自己,客观地评价自己,既不要狂妄自大,也不要妄自菲薄,坦然地面对自己身上的缺点和不足,做到扬长避短。同时,随着大学生的年龄、知识水平和实践经验的增加,自我意识会不断成熟,自我认知的能力也将不断提高;要引导大学生学会自我调适,保持心态平衡,摆脱心理困境,以辩证的观点看待问题,用发展的眼光看待现实。
大学生的自我心理保健还需要具有一定的情绪调节的能力,有意识地控制不良情绪。同时,情绪的健康合理的宣泄,也可以使心理压力得到缓解,放松心情、宽慰自己、解脱自己、接受现实,情绪宣泄是一种自我心理调适的重要方法。
心理咨询与自我保健相结合实际上主要体现在学生管理队伍建设。以心理辅导老师为中心,全体学生管理干部共同参与,全院心理保健意识才能得以普及。
(三)挫折教育与心理危机干预相结合
挫折教育是维护心理素质教育的重要预防方式。现实生活挫折无处不在,大学生社会阅历较少,缺乏社会实践经验,当他们面对人生的挫折时难免会有困惑,容易引发不良的心理行为,而社会实践正是为大学生的健康成长提供了磨砺的空间。独立学院要开展更为丰富多彩的社会实践活动,鼓励大学生积极参与,让大学生在实践中增长见识,开拓眼界,引导大学生积极地克服困难、战胜挫折。通过广泛的社会实践对大学生进行挫折教育,可以有效抑制大学生遭遇挫折时的消极心理,有利于大学生客观地看待挫折,冷静地面对各种挑战。
危机干预是心理素质教育的主要预防机制,是大学生心理问题的预警器。建立心理危机干预机制,了解大学生心理危机的形成原因和特点,在大学生发生心理危机之前或突发心理危机之时,采取及时有效的措施来帮助心理失衡的个体摆脱痛苦、重建信心、战胜危机,恢复心理平衡,重新适应生活,提高心理素质。
心理档案是大学生危机干预的重要基础,是反映大学生心理素质的一种科学记录。心理档案是采用一定的心理测量工具,如问卷、谈话、咨询等,开展大学生心理健康普查,综合了解大学生个性心理特征和心理健康状况而汇总建立的。请专业老师对这些档案进行鉴定,对大学生的心理危机做出科学的判断,及早发现有心理问题的学生,对其特别教育、跟踪咨询、重点帮扶,做到心理问题的早发现、早干预,把危机扼杀在萌芽之中。
(四)心理素质教育与德育教育相结合
传统的思想政治教育的目的是使大学生树立科学的世界观、人生观和价值观,强调的是对于政治观念、道德规范和法律意识等方面的培养,但由于缺乏对大学生的心理特点的准确把握和对心理规律的深刻研究,不能实现对大学生思想状况的全面了解。同时,传统的思想政治教育中主要对学生进行说服教育,采用理论灌输的形式,使学生处于被动地位,内心想法受到忽视,因而容易产生抵触情绪和逆反心理。历史的经验教训告诉我们,只注重单一的说教和灌输,而忽视了接受和内化,是行不通的。心理素质教育通过对个案进行研究,以学生为本,注重双向互动,从学生的个性特点和内心感受出发,通过倾听、沟通、交流来了解学生的心理和思想,鼓励学生自主性、积极性、主动性的发挥,更加贴近大学生的学习和生活,使大学生真正地接受教育,保持健康的心理状态,从而改变他们的整体精神面貌。
心理素质教育并不是仅仅只限于使用心理学和教育学的基础理论和基本方法对学生进行心理引导和教育,而是同时涉及了学生的世界观、人生观的构建以及价值取向的判断等,而作为意识形态层面的思想政治观念,其产生和发展都有着特定的心理基础,科学的世界观、人生观和价值观将引导着大学生心理的健康发展。通过思想政治教育形成正确的思想观念来调适大学生的心理,有利于大学生人格的完善,促进大学生更加准确地了解自己和他人,更加清晰地认识世界和现实,更加正确而恰当地评价自己,引导他们合理的确定人生目标,在知识、能力和心理素质等方面尽快的适应时代的发展和社会的要求,实现人生价值。
(五)素质拓展为新途径
素质拓展训练方式让人的体验更深,记忆更持久。学习迁移心理学家研究发现“阅读的信息,我们能记得10%;听到的信息,我们能记得20%;但所经历过的事,我们却能记得80%”。心理素质拓展课程借鉴体验式培训采用的多重感官学习法,包括:小游戏、面对面会谈、情景活动、角色扮演、互相建议、行动指南等。课程进行期间,学生获取价值的最佳途径是亲身体验,这是一个自我认知与探索的过程。学生的心灵将在这个过程中成长和蜕变,为未来的工作和生活打下坚实的基础。课程将课堂讲授与拓展训练相结合,心理知识普及与心理素质培养相结合,团体心理辅导与个体心理咨询相结合,能够帮助大学生树立心理健康意识,优化心理品质,增强心理调适能力和社会生活的适应能力,预防和缓解心理问题。在课程中融入潜能激发、情感体验、思维拓展和抗挫能力四个模块的训练内容,实用性强,使学生掌握处理好环境适应、自我管理、人际交往、交友恋爱、求职择业和情绪调节等方面困惑的基本方法和态度,促进大学生心理素质的全面提高。
综上所述,心理素质与个体身体素质、思想道德素质、人文素质等都密切相关,并相互影响,是个人素质的综合表现。心理素质教育工作的全面开展是培养高素质人才的重要环节。
参考文献:
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[3]牟同飞.要关注学生心理素质[N].台州日报,2007.
关键词:化工原理;实验教学;新模式
实验教学是贯彻素质教育,培养学生实践技能的重要教学环节之一,特别是在培养学生实际动手能力、创新能力和开发学生智力等方面发挥着重要的作用。在职业技术教育不断改革与发展的过程中,如何保持与时俱进,充分利用信息技术为实践教学服务,培养学生的实践技能,是职业技术学校在实验教学改革中普遍面临的一个重要问题。目前,我院在充分利用信息技术改进实验课程的教学方面,积极进行了大量有益的探索。
传统的化工原理实验教学的不足之处
化工原理课程是化工专业学生必修的一门专业基础课,具有很强的理论性和实践性。传统化工原理实验的教学模式,已经不能很好地适应现代以提倡素质教育为核心的新要求,它的主要不足之处是:
教学目的不适应素质教育的要求传统化工原理课程实验教学的目的趋向于验证经典理论,加深对课堂理论的掌握和理解,在这个基础上再培养学生的实践技能。而在实际教学过程中,教师评定学生成绩的高低,主要是看学生的实验报告内容是否充实,实验原理、步骤、数据、实验结果是否完整,几方面缺一不可。特别强调数据测量的准确度及能否画出符合理论的曲线等等。这样常常会出现一些个别现象:有的学生为求得符合理论的曲线,人为地更改或自编数据,甚至抄袭他人的实验数据。大部分学生认为,做实验只要数据好,评定成绩就高,能交出实验报告就算完成任务。因此,这种教学模式难以达到素质教育与技能培训的最终目的。
教学方式导致学生对实验指导教师依赖性大,实验效果较差化工原理课程实验传统的教学方式为教师根据实验指导书拟定实验计划,全程指导学生完成整个实验过程。利用课堂介绍实验原理、步骤、注意事项,介绍实验室仪器设备及使用方法。实验开始后,指导教师在现场同步指导学生的实验操作。化工原理实验常常需要使用鼓风机、压缩机、离心泵等工艺设备,噪音很大。一般一个教师要同时指导2~3个实验,6~10套装置。在这种高噪音的工作条件下,指导教师经常是声嘶力竭,来回奔走,劳动强度极大。有一些学生由于缺乏实践经验,存在畏惧心理,过分依赖教师,常常教师教一步,自己做一步,经常是下课了也未完成任务,实验效果差。还有一些学生,好奇心重,什么都想动,随意乱开阀门,导致设备故障。例如传热实验,在主阀门尚未开启的情况下,将旁通阀全闭,结果酿成风机烧坏的实验事故。这样问题的出现,迫使指导教师只能立即处理事故,相对减少了指导学生实验的时间。
实验成本高,困难大传统的化工原理实验在实验室设备管理和维护方面也面临着较大困难。一方面,由于实验班级和实验课时的不断增加,在原有实验设备尚未增加的情况下,导致设备长时间满负荷运转,再加上学生实验技能的欠缺,使设备不能保证正常工作;另一方面,实验设备数量有限并逐渐老化,致使设备维修费用不断增加。
我院“化工原理技能实训”
教学新模式思路与方法
我院“化工原理技能实训”教学新模式,是对传统实验教学的一种改革尝试。具体思路是:利用信息技术,改进实验教学方法。一要培养和提高学生的实际操作技能,使之具有理论与实际相结合的分析问题和解决问题的能力,达到预期目的;二要提高实验教学的效率和效益。目前,我院“化工原理技能实训”的教学过程可分为两大阶段:仿真实训与技能实训。
第一阶段“仿真实训”该过程在计算机机房内完成。使用我院与北京化工大学联合开发的“化工原理单元仿真实验”软件,学生在虚拟现实的环境下,进行化工原理各单元过程的“仿真”操作。该软件利用计算机模拟仿真技术,在电脑上逼真地模仿了化工原理各单元过程完整的工艺流程,可以进行人机互动式的学习。如介绍实验目的、实验设备、实验流程、实验操作步骤。通过“记录授权”进行人工手动或自动记录数据以及自动进行数据的计算和曲线的绘制。该软件可以播放与真实实验操作相关的素材和多媒体教学课件。软件中还设有“思考题”、“声音”、“打印”等多项功能,其中“思考题”界面不仅可以随机给出试题,而且可以显示答题次数和总题数、成绩显示以及判断选择答案对与错,使学生能够很好地掌握相关实验设备与操作知识。
第二个阶段“技能实训”该过程在化工原理实验室和单元操作实验室内完成。我们在每个实验室内都配备了先进的电脑系统,利用多媒体课件进行计算机辅助实验教学。在课件中详细介绍了与实验目的、原理、设备、操作步骤及与实验技能操作相关的思考题,逼真地再现了实验过程。学生进入实验室一般先通过多媒体课件,对照真实的实验设备,熟悉实验流程和学习操作方法,模拟进行实验操作。预习完毕就可以动手进行实验。在“技能实训”过程中,学生通过实际操作实验设备,熟练运用在仿真室多次模拟过的操作技能,更深刻地理解了实验原理。
“化工原理技能实训”
教学模式的特点及效果
“化工原理技能实训”教学模式最大的特点就是在化工原理实验教学中引入化工原理实验仿真软件和多媒体课件辅助实验教学。借助仿真技术,模拟实验操作,不仅使学生了解和熟悉了实验设备和操作规程,而且更深入地了解实验参数变化对实验结果的影响及不遵守操作规则所带来的不良后果。通过多次仿真实验操作,加深了对知识的理解,对控制参数与控制方法建立起感性认识。同时也最大限度地减少了实验损耗,降低了教学成本。
仿真软件、多媒体课件等计算机辅助实验教学手段,与传统的化工原理实验相结合构建成新的“化工原理技能实训”教学模式,在教学目标上更趋向于注重实验过程中对学生能力的培养和技能的训练。进行“仿真实训”和“技能实训”不仅要求学生具有电脑操作知识(例如会用鼠标进行阀门开度的调节,读取仪表数据,进行虚拟的单元操作等),而且要求学生具有一定的操作化工原理设备的技能。在进行仿真实验操作过程中,只要操作方法得当,计算机系统就能给出正确的实验数据,绘制出理想的曲线。我们将重复测量实验数据的操作放在“仿真实训”中,“技能实训”环节就不再要求学生全程测量大量的实验数据,而是对实际使用化工原理设备的技能提出更高的要求。例如:怎样使用离心泵,怎样利用电位差计测量温度,如何使用仪表进行远距离操作控制等。“化工原理技能实训”新的教学模式标志着实验由“验证型”向“技能培训型”转变。
物理实验具有动机功能,可以激发学生的物理学习兴趣,这是物理教学界的共识,因此如何增加物理实验的趣味性,成了中学物理教师必须关注和研究的一个问题。为此,我设置了“趣味实验”、“课后小实验”等多种新的物理实验形式。
“趣味实验”系列:是指以生动、鲜明、新奇的实验现象来引发学生兴趣的一类实验。如声现象中的“木条听诊器听心跳声”“土电话传声”“自制水瓶琴”等;光现象中的“用水透镜点燃火柴”“自制简易潜望镜”“自制三色陀螺演示光的合成”等;热现象中的“烧不坏的手帕”“人造小雪景”等;电现象中的“怒发冲冠静电实验”“用高压感应圈模拟雷击实验”“用一段漆包线和一个永磁体自制小电动机”等;力现象中的“水火箭实验”,“吹不落的乒乓球”等。
“课后小实验”系列是指由学生按老师的布置在课余时间独立完成的一类实验,实验器材多为日常生活用品或学生自制的器材。如“利用回声测教学大楼与你的距离”,“用自制三棱镜片观察太阳光的色散”,“自制水果电池”,“自制简易滑动变阻器”,“用注射器自制潜水艇模型并演示其沉浮过程”,“自制密度计测盐水密度”,等等。
为了激发学生的实验兴趣,可以组织学生对实验结果进行评比,让学生在课堂上展示他们的成果。这类实验对于激发学生的探究兴趣,培养学生的动手能力,提高学生的科学素养具有重要的作用。
二、物理实验的创新教学要体现实用性
在设计物理实验的指导思想上,尤其要注意联系学生的生活实际和社会实际,教给学生“有用的物理”。这一方面可以提高学生的科学兴趣,使学生在生活中时时感觉物理知识无处不在,另一方面可以使学生在掌握知识的基础上,能够清楚所学的知识做什么和怎么做,有利于学生理解物理的本质和价值。我认为以下几种做法可以体现物理实验的实用性。
1.选取学生日常生活用器作为实验器材,可以使学生有一种亲切感,感到物理并不神秘,就在我们身边。这有利于调动学生学习积极性,激发他们进行实验探究的热情。
2.选取日常生活和工农业生产中的物理现象作为实验素材,学生熟悉,内容丰富,易于选取。对于激发学生注意身边的物理现象,解释身边的物理现象,利用身边的物理现象,更好地学以致用,具有重要作用。
三、物理实验的创新教学要体现对学生动手能力的培养
前苏联教育家苏霍姆林斯基说:“学生的聪明才智来自他们的手指头。”一针见血地点明了动手的重要作用。要培养学生的创造能力,就要培养学生的动手能力。
1.让学生多动手。在物理实验教学中,应该创造条件让学生动手做,让学生在动手中观察思考、分析判断,自己去发现问题、解决问题和得出结论,使做实验的过程成为学生再发现的创新过程。比如学习“液化现象”时,课本上有压缩体积的演示实验,而没有降温液化的实验。我让学生每人手拿一块玻璃并对玻璃呵气,让学生体会、研究实验现象,得出结论。
2.让学生都动手。在上分组实验课时,秩序井然,实验结果(结论)正确,而在实验考查时,发现不少同学动手能力差,这是怎么回事呢?原来在分组实验的时候,老师只注意各小组是否动手、各组完成实验的情况,而没有注意到组内每个人的活动,因此,老师在分组实验时应强调:实验时,每次以一人为主,其他为辅,轮流做主,使学生的动手能力都得到提高。
四、物理实验的创新教学要体现对学生创造性思维的培养
在进行物理实验时,可根据实验所提供的信息、实验使用的器材、学生掌握知识的深浅,从不同方向和不同方面来指导实验,寻找实验的多种方法。
例如:帕斯卡“桶裂”实验可以很好地证明液体压强与液体的深度有关,可是该实验装置高度太高不便在教室里演示。这时可启发学生思考:能否把所有的装置都相应地缩小呢?答案是否定的。接着问:管长减短了,液体压强减小了,液体对木桶的压力必定减小;而桶尽管缩小了,但其耐压性几乎不变,桶就不可能裂开,能否用其他物体来模拟“裂桶”呢?学生自然会想到用耐压性较低的物体来代替(如薄塑料袋),比较装满水的塑料袋在同质量的一杯水与一管水作用下不同情形,液体压强的实质就非常容易理解了。
在物理实验教学中,不断地培养学生的创造性思维能力,能使学生对实验问题的理解不落俗套,敢于求异;解决实际问题能够不拘一格,多方设想。不断地运用创造性思维方法解决问题,才能摆脱习惯思维的束缚,拓宽思维范围,从而使创新能力得到发展。
参考文献:
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[2]柳斌主编.教育方法与艺术全书.中国物资出版社.
[3]物理教学探讨[Z].
[4]韩会.新课改下初中物理实验教学探讨[Z].