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关键词:独立学院;数学建模;教学改革
中图分类号:G4 文献标识码:A文章编号:16723198(2012)10013901
独立学院应以培养应用型人才为目标,人才的知识能力结构是应用型,而不是学术型;要按照应用型能力结构,重新构建理论和实践教学的体系,培养学生应用和创新能力,以满足学生发展的需求。从这样的教育思想出发,数学建模活动的开展成为必然。
1 独立学院数学教育的现状及开展数学建模活动的必要性
目前,独立学院数学课程中存在诸多问题,这些问题不但影响了独立学院学生学习数学的积极性,更主要的是后继课程的学习也受到影响。在教学实践中,专业课教师认为学生的数学基础不扎实,不能灵活运用在具体问题上,而对于学生,则表现为不能通过自学来获取新知识,对教师过于依赖等。在学生毕业以后,不会或者意识不到可以应用数学工具去解决他们各自领域的问题。
为解决上述问题,培养满足社会经济需求的应用型人才,数学建模活动以其对学生知识、能力、素质的综合培养,成为独立学院数学教学改革的有力手段。它是在基础课和专业课之间架起的一座桥梁,通过数学建模活动的开展,侧重培养学生综合运用数学知识分析和解决实际问题的能力,增强创新意识和科学计算的能力,开拓知识面,从而推动数学教学思想、内容和体系、方法和手段的改革。
2 我院开展数学建模活动的探索与实践
目前,多数独立学院仅仅是为了参加每年一次的全国大学生数学建模竞赛,对参赛队员进行个别培训,还没有进行大面积的讲授,所以对教改的影响和促进不大。原因很多,主要是独立学院学生的数学底子太薄,数学课时太少,开设数学建模课程难度较大。因此,要将数学建模的收益面推广到全体独立学院学生,仅靠现行的课程体系是不行的,在全院范围内开展数学建模活动是一个大胆的尝试。
我院从2006 年开始,在教务处、学生处的支持下,走访各兄弟院校后,根据我院实际,制订了数学建模的教学、活动计划及实施方案。
合理配置教师队伍,多种形式提高教师水平,充分重视师资培养,具体如下:
(1)以老带新,以新辅老,让青年教师参加数学建模选修课的教学。二是每年让2-3名青年教师参加数学建模竞赛相关培训,交流汲取各兄弟院校的优秀经验。三是让青年教师参与到每年一次的全国大学生数学建模竞赛的指导工作,以赛带练,在实际工作中锻炼自己。
(2)由教务处组织,通知各科系学生自愿报名,每年第一学期开设约40学时的数学建模选修课程。主要针对学过高等数学、线性代数等知识的大一、大二学生。课程结束后进行全院的数学建模竞赛,选拔优秀者为我院的全国大学生数学建模竞赛预备队员,在暑期或第二学期继续进行强化集训。
(3)授课采用灵活方式进行。有一些需补充的基础理论知识如最小二乘法、线性规划、微分方程等,就采用黑板来讲;对于MATLAB、LINDO、LINGO等软件平台的介绍则使用课件来讲。
(4)由于独立学院学生的数学底子较薄,且没有较适合的数学建模教材。因此,我们组织任课教师共同讨论,按照数学建模选修课的要求,选取多种教材中的相关内容,取舍讲授,自编讲稿。
(5)选修课考核和数模竞赛选拔相结合,由教练组提供题目,开卷形式,学生可以利用一切资源,最后把其结论总结,完成小论文的形式。
(6)组织学生成立数学建模协会,通过开展一系列的活动,扩大数学建模的影响,提高学生的兴趣。
3 取得的经验、成果与存在的不足和改进设想
3.1 取得的经验和成果
数学建模活动的开展,为我院选拔全国大学生数学建模竞赛参赛队员奠定了稳定、良好的基础,参赛至今共获得省级以上奖励四项,位居四川省独立学院前列。
在开展数学建模的活动中,我们总结了以下几个方面的经验:
(1)数模教学中,教学案例的选择,应该遵循两个原则:一是“少而精”,数学建模课程的侧重点应该是方法的训练,应选择那些高深知识不多,但在知识的应用上有深度、有特色的典型例子;二是“贴近原型”,数学建模中的案例应该与传统数学课程的习题有明显区别,它应尽可能地贴近实际问题。
(2)独立学院的数学建模活动普遍起步较晚,教师要多参加各种数模培训,向一些数学建模方面的专家取经,和各地各校的优秀教师交流汲取经验,“走出去,带回来”不断提高自身水平。
(3)在数模选修课、数模竞赛培训、数模协会的活动中,充分重视学生团队合作精神的培养,学生间良好的分工合作是数学建模活动顺利开展、数模竞赛取得好成绩的必要条件。
(4)数模竞赛中一些需要注意的细节:数模竞赛队员的组合,最好是由数学能力,计算机综合应用能力,文字表达能力各有所长的同学搭配而成;赛前对一些比赛常用的基本技能的集训是很有必要的,如数学软件、数学公式编辑器,论文格式编排等;比赛场所的安排要协调周到、准备充分;数模竞赛期间是比较紧张辛苦的,队员间有意见分歧也会难免,在竞赛前指导教师要向队员强调团结合作思想,让队员做好吃苦的准备,避免比赛过程中的意外情况发生,在比赛期间要体现对学生的关爱;比赛过程中和学生的信息沟通要顺畅,有比赛之外的问题及时发现,及时解决;比赛期间注意宣传,引起各方面的重视和了解;赛后指导教师和学生应做好经验总结。
通过开展数学建模活动,我们有了以下几个方面的收获:
(1)通过数学建模活动的开展,提高了教师自身的理论水平和组织能力。同时,数学建模选修课也为高等数学的教学改革提供了崭新的教学思想和内容、教学方法与手段。数学建模教学中采用的“研讨式”教学法,在传授知识的同时,也把前人发现、积累知识的方法、经验介绍给了学生,注重培养学生的创新意识和实践能力。
(2)学生在数学建模活动中,不断发现自己在数学知识和数学思维方面的不足,激发学生对数学的兴趣,使其在学习中更主动,更有效;而数学素养的提高又增强了建模的能力,从而形成“数学的学习和数学的应用”相互促进的良性循环,大大提高了学生学习数学的积极性。
(3)在数学建模竞赛培训到比赛的过程中,学生初步了解了论文写作的基本过程,尝试独立完成论文,体验了一次小型科研活动的过程,提高了自身钻研问题、解决问题的动手能力。同时学生使用数学软件平台的能力、学生的团队合作能力、应变能力,创造力、想象力和洞察力也有了较大的提高。
3.2 存在的不足之处和改进设想
(1)大部分独立学院院校没有专门的用于数学建模的数学实验室,学生上机受到限制,学时较少,数学软件的应用不够熟练,影响了数学模型的求解。可考虑将现有的机房装上常用的数学软件,就可基本满足数学建模的需要,尽量避开平时上机高峰,在暑期或节假日安排集中训练。
(2)学生上数学建模选修课的时间与其他课程和学生活动会发生冲突,个别学生不得不中途放弃选修课。可考虑分班分时间教学,让学生在时间上有更多选择。
(3)由于大部分独立学院院校都是在近几年才开始开展数学建模活动及参加全国大学生数学建模竞赛,这方面的宣传力度还不够,部分学生甚至相当多的教师对数学及数学建模课程缺乏足够的了解和正确的认识,不利于数学建模活动的广泛开展。应充分重视与院系主管领导、宣传部门及学生口的老师间的沟通交流,共同营造开展活动的良好氛围。
在今后的工作过程中,我们将把这些好的经验继续下去,尽量寻求更好的办法去弥补不足之处。以“学用结合,以用为主”的原则,对教学内容和方法、教学观念和教材建设等方面进行改革,从多种渠道丰富学生的第二课堂,以吸引更多的学生了解数学建模,参与到其中,尽快提高独立学院学生的应用能力和创新能力。
参考文献
[1]严坤妹. 浅谈培养和提高学生数学建模能力的对策[J].福建商业高等专科学校学报,2011,(01).
1.1基本的计算机操作能力
对于普通大学生而言,都应该熟练掌握基础的计算机操作能力,大体上了解微机的整个系统及其每一个组成部分的主要功能,知道维护计算机的基本措施,对于一般的计算机故障可以进行简单的处理。同时还应该了解windows系统的一些基本操作功能,例如,管理文件的方法,采用录音机、计算器等解决日常生活中的一些问题。
1.2网络应用能力
大学生应该能够了解、掌握关于Internet以及计算机网络和的基本知识,学会如何应用BBS、文件传输功能,如何收发电子邮件,如何应用WWW浏览器等,了解掌握基本的信息安全知识等。同时,可以通过Internet搜索、查询、下载自己想要了解的一些知识,还要学会网络故障的处理办法、配置网络的办法,比如应该怎样连接网络,怎样应用安全防护产品等。
1.3办公软件应用能力
在了解计算机表格、文字等处理知识的基础上,熟练掌握五笔、拼音等其中一种输入方法,同时应该熟练掌握Word文档、Excel表格、PPT等常用的文件处理办法。
2围绕计算机应用能力培养为中心开展案例教学
《计算机基础》课程的应用性、实践性都非常强,现代大学生应该主要要学会如何利用计算机来处理相关的文件以及数据,主要应该提高学生的办公软件应用能力以及数据库应用能力。在实际教学过程中,教师可以设计案例进行教学,这样针对性更强,学生也更容易理解,当然案例教学的内容以及形式都应该紧紧围绕大学生的计算机应用能力培养为主。教师可以设计以下案例:
2.1准备一个PPT
主要介绍本校的基本情况,要求学生自己收集相关资料,进行整理后制作成PPT演示文稿,PPT的内容应该包括学校的建设规模、基本概况、发展历史、专业设置、组织结构等。整体PPT设计要求内容应该清晰明了,图片和文字的风格基本统一,目录的导航比较清晰。
2.2设计毕业论文
让学生们排版设计自己本专业的毕业论文,设计内容主要包括封面、题目、目录、图表、页眉页脚等,论文的正文段落以及标题一定要清晰、明确,整体格式看起来要美观,能够达到学院的毕业论文规定的标准化排版要求。
2.3利用电子表格软件处理公司业务
以某公司为例,通过电子表格软件管理企业的投资决策,也可以管理企业员工的工资。对于企业投资决策管理,应该综合分析保险、借贷款、债券等相关信息资料,这样可以为投资人分析简单的风险提供科学的参考依据。对于企业员工工资管理,应该结合各种工资款项、企业的薪资调整政策以及员工个人奖金等精确计算员工的个人所得税,而且应该制作具体的工资条以及工资明细表。
2.4Access数据库管理软件在公司管理中的应用
收集、整理企业的销货管理以及进货管理资料,采用Access数据库管理软件分别建立相应的数据库,输入原始数据,要求能够查询、统计、分析数据,合理预测货物未来的供需情况,为公司管理者提供专业的数据信息,提高企业决策的准确性。这些案例的综合性较强,其中设计到很多计算机应用方面的知识,但是远远不够,在实际教学过程中,教师应该以一个问题延伸出某一类问题,使学生能够学会解决某一类问题的能力。教师可以设置《多媒体技术应用》、《计算机信息检索》、《管理信息系统》等和计算机应用有关的一些选修课,这样可以拓宽学生的知识面。
3改革、创新实训方法
3.1案例教学法
教师在正式实训之前可以利用多媒体技术向学生们展示需要讲解案例的最终效果,然后让学生对案例提出一些新的要求,并将其展示、分析后引出实训内容,让学生结合相关的知识针对整个实训过程提出一些建议或者要求。比如,在设计毕业论文的那个案例中,可以要求学生通过表格对封面的格式进行设计,在设计页眉页脚时也可以采用不同的设计方法设计奇数页、偶数页。教师只要提出一些基础的论文格式设计要求即可,其他的都可以由学生们自由发挥。
3.2分组讨论法
在计算机教学过程中采用分组讨论法有利于活跃课堂教学氛围,提高学生参与课堂活动的积极性和主动性。在实施分组讨论教学的过程中,每一个小组的人数不宜过多,应该明确小组内每一位成员的职责,而且应该尽可能做到每一个小组的力量保持平衡。每一个小组都应该有参与课堂讨论、得到奖励的机会,在分组讨论的过程中,教师应该做好课堂管理工作,防止有的学生浑水摸鱼,和其他同学闲谈。比如,在设计公司的某项投资决策的过程中,教师可以让每一个小组分别分析投资决策的预期利益,然后从财务层面上判断、评价这个项目的可行性,并且选择出最佳的投资决策方案,要求说明其中的原因。
3.3任务驱动法
这种教学方法主要是教师向学生们布置任务,然后让学生自主探索,共同协作一起完成任务。当然教师在布置任务的过程中,应该有机结合学生自己当前学习的知识确定合理的目标。比如,在设计介绍学校情况的PPT时,教师可以设计几个开发性的任务供同学们选择,这种开放性的任务最大的好处就在于学生可以按照自己的思路实施,学生完全可以自由收集项目材料,也可以灵活的选择活动时间,这样可以更有利于激发学生的学习兴趣。
4总结
随着计算机和网络等技术的高速发展,信息素养已经成为衡量学生综合素质的标准之一。因为在知识爆炸的时代,海量信息在给人们带来便捷的同时,也给人们带来了许多不便,如怎样有效快速的获取信息,和准确的判断获取信息质量的高低等等,错误的信息非常可能导致错误的结果。对于口腔医学专业来说,不当的结果往往是以牺牲患者的健康作为代价,显然后果更为严重。因此在学习阶段,口腔医学生应该象重视专业课程的学习一样,积极主动的提高自身信息素养能力。口腔医学属于医学的分支学科,患者的病情因人而异,相应的理论知识与实际工作并不是严格一对一的关系,需要根据实际情况灵活应用。而在学生学习阶段,由于实际工作的缺乏,学生并不能很好的加以了解和体会,使许多学生养成了读死书的缺陷。因此学生要通过提高自身科研能力,尽可能的对所学知识进行扩展,并以此为途径,了解口腔临床工作实际的需求和未来发展方向。
2口腔医学专业学生信息能力的养成
2.1认真学习文献检索课程
医学文献检索课是为了有效培养学生的信息素养能力,因此学生要认真学习。同时,在课堂之外,学生也应该通过撰写综述等方式,将所学的知识应用于实践。
2.2积极参加图书馆组织的培训
文献检索课程能够系统有效的提高学生的信息素养能力,但具有一定的时间局限性和知识内容的局限性。近年来,许多高校图书馆为了弥补这一不足,纷纷开展了与检索能力相关的讲座。这就需要学生对图书馆的各类宣传海报加以关注,通过积极参与以上培训,与时俱进的掌握资源更丰富、检索更便捷的数据库使用方法。
3口腔医学专业学生科研能力的养成
3.1主动参加校内外组织科研讲座
高等学校针对学生开展的科研培训讲座较少,但外针对教师开展的培训活动却非常丰富,如优秀课题汇报、科研学术年会等等。因此有科研学习兴趣的学生应该主动的参与到各种培训中,拓展科研和学习的范围和眼界,吸取优秀专家的科研经验,提升自我科研能力。
3.2力所能及的参与到各项科研工作之中
高校教师承担大量的科研课题,因此有许多科研任务需要有人为之分担,而学生则中适合的群体。有科研兴趣的学生可以参与教师科研工作,从事基础的调研、文献检索等工作,力所能及的融入到科研工作中,从点滴做起,逐渐培养科研能力。
3.3主动申报各类大学生科研项目
国家教育部门十分注重学生科研能力的培养,每年均有各个层次和数量的大学生科研项目供学生申报,很大程度上提高了学生参与科研工作的热情,也是对学生科研能力的一种检验。其弊端主要在于成功立项的比例过低,降低了学生申报的积极性。笔者认为无论是否申报成功,都给予学生一次难得的学习和提高机会。因为首先从申报过程分析,在申报指南上已经明确列举了近期医学研究的难点和热点问题,学生在申报时能够直接的进行了解和掌握,即使本次没有申报成功,对未来科研工作的开展也指明了方向;其次申报书规范的撰写格式,有利于学生养成规范的科研工作习惯,使之终生受益。
3.4独立组织科研小组
与以上几种方法比较,独立组成科研小组更具有普遍性和可行性。如同一寝室或有相同科研兴趣同学,彼此间通过知识的讨论和交流,可以对知识加以提炼和升华,同样也可以提高自身的科研能力。
4对学校开展信息素养和科研能力教育方面的建议
4.1信息素养方面
提前文献检索课的开课时间。建议将文献检索课程提前,最好能够在大一阶段开展,使学生及早受益。同时由于文献检索课的开展是以计算机课程为基础,因此首先需要有针对性开展计算机基本操作短期教育,然后再开展文献检索课程教学。建议图书馆组织的各种培训形成体系。图书馆组织的关于信息素养方面的培训往往都是独立开展,由于时间较短,如一般只有1个小时左右的培训时间,无法使学生很好的了解和掌握,且各个培训在内容上往往相互孤立,没有进行很好的扩展和关联。建议图书馆能够将日常组织的培训规模化、系统化。如可以以月份为一个培训周期,围绕同一主题开展培训,以便于学生更好的提高信息素养能力。
4.2科研能力培养方面
开设科研能力培养课程。学生科研能力基础都非常薄弱,若直接参与到教师的科研工作中,或直接申报各级别的课题,绝大部分学生会觉得无从下手。因此当口腔医学生的理论知识积累到一定程度后,如在大三阶段,可以以选修课的形式,向学生开展科研能力的基础培训,主要内容如论文格式、数学统计软件的使用等等。同时以组织论文竞赛和模拟组织课题申报的方法,使更多的同学参与到科研工作中。将科研能力纳入衡量学生综合能力的标准。现阶段衡量学生能力的标准主要是学习成绩,即学生的好坏与分数的高低相对应,显然不利于学生主观上科研能力的培养。建议高校要充分发挥“创新教育激励机制”的正面引导作用,建立完善的科研创新体系及科研活动评奖评优制度。有条件的高校可设立各种科研创新专项基金,支持和奖励从事科研创新活动的学生,并根据科研成果的不同给予奖励,使医学生的科研创新活动得到资金保证,保护和激发学生参与科研活动的积极性。
1对象与方法
1.1资料来源
研究资料为河南中医学院1997年-2006年中医内科学专业毕业生的硕士学位论文207篇。
1.2调查内容
调查的主要内容包括:学位类型、论文名称、关键词、论文类别、中医经典引用、西医知识运用、实验动物选用、实验方法应用、检测指标、统计学方法选用、统计软件应用、参考文献。
1.3调查方法
按照调查内容设计《河南中医学院中医内科学专业硕士学位论文调查表》,组织已毕业留校的研究生进行专门培训后,对每篇学位论文进行阅读,按照调查表内容逐条归类。所采集信息汇总后采用频次法进行数据处理。
2调查情况
2.1学位类型、论文类别、实验方法调查统计结果
需要说明的是这3项统计中学位类型分为医学科学学位和临床医学专业学位;论文类别分为实验研究与临床研究;实验方法由于医学研究中具体实验方法很多,比如血脂的检测、肝功能的检测、血细胞检测、形态学观察以及现代新技术放射免疫法、DNA检测、白介素的测定等等统计非常难,但都可以归类为定性和定量,定性指形态学、病理切片观察、心电图等为定性研究,定量指对某些检测指标的测定,有量的概念,两者都具备的为综合研究。经统计处理,学位类型、论文类别、实验方法调查统计情况见表1。
2.2引用中医经典及西医知识运用情况
由于中医经典著作数量较多,因此研究生的学位论文在引用中医古典医籍方面相对来说也十分丰富,我们对引用频次相对较高的中医经典(8%以上)进行统计,见表2。
西医知识运用相对集中,所列内容全部统计,具体统计结果见表3。
2.3实验动物选用情况
从论文选用实验动物来看,常见的有SD大鼠、Wistar大鼠、NIK大鼠、新西兰兔,除此外还有豚鼠、狗等。
2.4学位论文参考文献引用情况
参考文献的引用是学位论文的重要组成部分,也是判断论文质量的重要指标之一。对硕士学位论文的引文进行分析,可以反映其研究起点和基础,同时可以评价研究生的文献资料检索能力。显示通过对中医内科学专业207篇学位论文的调查分析显示,引文数量不太均衡,平均每篇学位论文引用参考文献在50篇左右。从引文语种上看主要集中在中文、英文、日文3种,比例分别为83%、16.7%、0.3%。
2.5实验方法应用情况
从统计情况看1999年以前的学位论文在实验研究中选用的检测方法与指标较为单一,主要是常规项目如血常规、肝功能、血液流变学、形态学等检测,所用设备多为光学显微镜、普通病理切片机、心电图机、超声波等。2000年后的研究方法逐渐丰富,免疫组化、细胞培养、基因检测等先进的检测技术与设备得到了应用。
2.6统计学方法应用情况
从统计结果看应用的最多的统计方法为t检验、方差分析,其他统计方法依次为u检验、χ2检验、秩和检验、Ridit分析等;从统计软件的运用上看2001年前应用的统计软件集中在SPSS8-SPSS10,较低的版本,2001年后统计软件集中在SPSS10~13,这与软件开发有关,功能增加,应用更先进。近年来也有部分采用SAS等软件统计处理。
3结果分析
3.1中医基础理论知识扎实全面
调查的中医内科专业硕士研究生论文引用了大量中医古典医籍文献,反映了研究的广度与深度,这与河南中医学院加强研究生中医古典医籍的教学分不开。引用的古典医籍主要为《黄帝内经》《丹溪心法》《景岳全书》《神农本草经》《金匮要略》《本草纲目》《医林改错》《伤寒论》等居多,其次《临证指南医案》《医学心悟》《医学衷中参西录》《名医别录》《药性论》《日华子本草》等也有较多引用,反映了我院研究生对中医古典医籍的重视程度。
3.2医学知识进一步提高
研究结果显示研究生的西医知识随着现代医学科学的发展得到逐步提高,反映了研究生注重学习、吸收先进的科学技术方法,紧跟时代步伐。比如2000年前研究生的学位论文的研究方法主要采用药理学、生物化学、病理学、生理学、免疫学的知识进行研究;2000年后随着分子生物学、基因技术、免疫组化技术的出现,这些方法在学位论文中已得到广泛应用。
3.3注重查阅外文文献
引用参考文献的语种分析,是对研究生外语程度和论文吸收国内外科研成果能力的判断。研究结果显示,近几年研究生毕业论文引用外文文献逐渐增多,这反映研究生能够及时了解国外医学科学的研究动态,并运用于自己的研究中,使中医药的科学研究减少或避免低水平的重复,而且能及时吸收国内外的最新研究成果,提高中医药的研究水平。
3.4注重临床医学科学研究
1998年我国对医学学位类型进行了调整,临床医学研究生设置了医学科学学位和医学专业学位两种类型。由于学位类型的不同其培养目标也不同,医学专业学位主要是培养高级中医药临床应用型人才,论文要求与科学学位也不尽相同。中医内科学专业研究生的学位论文多为临床研究,如证候学研究、中医药治疗临床研究等。从调查情况看研究生的临床设计能力有了较大的提高,临床研究方案的设计大多采用了随机对照法,部分设计还采用了盲法。科研水平、论文质量得到了进一步的提高。
4结论与建议
4.1研究生的课程设置应不断更新
研究生的中医古典医籍引用虽然很多,但在应用古典医籍说明有关问题上有些牵强,阐述得不够清晰。这可能与研究生对古典医籍的理解不够透彻有关,因此需要进一步培养研究生阅读、理解、掌握古典医籍的能力,体现在课程教学上应加强古典医籍的教学。同时还要开设传统哲学、语言学、文学等课程,加强对研究生人文素质的培养,提高研究生的人文素质和中医文化底蕴。
4.2实验设计应体现研究的科学性和先进性
保证实验结果的准确、重复性的前提是科学合理的实验设计。在本次调查的论文中存在一些实验设计方案不合理的现象。比如临床设计中病人的纳入标准、排除标准不合理;对照组的选择不科学;实验因素选择不合理;非实验因素难以控制;盲法应用多数为单盲法,很少应用双盲、多盲法。通过近几年的努力,研究生的临床科研设计能力已有显著提高,这主要与我院在研究生中开设临床科研设计方法相关课程有很大关系。今后应进一步深化研究生培养方案、课程体系等方面的改革,增加提高研究生综合素质的课程。
1教材的选择及教学内容的确定
针对我校复合材料专业的特点,选择的物理化学教材既要体现当前学科发展的概貌,同时又要使学生具备牢固的理论知识,为以后就业奠定一定的基础。考虑以上因素,我们选择了面向21世纪教材,由天津大学物理化学教研室编、高等教育出版社出版的《物理化学》教材(第五版)。同时结合复合材料专业的就业特点,精选了教学内容。该版教材中第一章气体的PVT关系,由于高中阶段已经讲述过,所以可以省略。第八、九章的量子力学和统计热力学都是从物质的微观难度着手讨论的,难度较大,可做简单讲授,若详细探讨可开设选修课单独进行讲授。其它章节的内容选择重点内容,尤其是与本专业相关的内容详细讲解,例如第六章的相图、第十章的界面现象内容等,并结合具体的实例,达到更好的授课效果。
2物理化学课堂教学改革
我校复合材料专业开设的物理化学课程是继无机化学、有机化学之后的理论性化学专业知识,它的知识内容除涉及无机、有机化学知识外,还与大量物理和高等数学知识有关.概念抽象,公式原理多,推导过程繁琐,内容难理解。因此学生普遍感觉物理化学课程更偏重理论,学习起来较难,从而导致对这门课程不抱有很大的热情,学习动力不大[3]。针对以上问题,对物理化学课堂教学进行改革就显得非常必要。具体的改革措施应遵循以下原则:整体设计课堂教学效果;教学方法和教学手段最佳;考核方法合理、科学。
2.1课堂教学效果的整体设计
(1)培养学生的学习兴趣。学习兴趣至关重要,学生若是对某些课程不感兴趣,老师即使讲授的再精彩,学生的学习效果也不会太好。因此培养学生的学习兴趣就显得十分必要了。开课伊始,教师就应该讲好绪论部分,充分讲述物理化学课程的重要性,课程内容的实用性,鼓励学生努力学好物理化学,培养学习兴趣。学生有了兴趣,教师才能较好地进行指导。
(2)提高知识的趣味性。知识的趣味性是主动学习的推动力。把理论性强、抽象而枯燥的内容变得生动有趣,是提高课堂教学效果的有效手段。在教学过程中穿插一些与生活实际密切相关的问题或是适当的趣例,则可以起到画龙点睛的作用,使课堂富于趣味性。例如,在给学生介绍水的相图时介绍了亚稳态这个概念,可以以人的健康状况来类比说明。现代社会人们的生活节奏加快,整天忙于工作,锻炼身体的机会很少,大多数人的身体状况不佳,多属于亚健康状态。亚健康就是一种亚稳态,不稳定,不可能长时间存在,必须向稳定状态转变;人要从事正常的生产、生活需要健康的体魄,因此必须锻炼身体,保持身体处于健康状态,而不是亚健康状态。又如,在讲授界面化学的时候,可以提问学生在春天光滑的墙壁和粗糙的墙壁哪个更容易回潮。然后用弯曲表面上的蒸汽压———开尔文公式解释原因。这种理论与实际应用的结合,可激发学生的学习兴趣,引起学生探求知识的欲望,是物理化学课堂教学获得成功的关键一步。
(3)理论教学与实践教学相结合。物理化学虽然是一门理论学科,但许多定理都是建立在大量的实验基础上,所以物理化学的知识是理论和实验相结合的。为了更好的理解课堂上的理论知识,开设对应的实验课程,这样既能锻炼学生的动手能力,又能加深学生对相关知识的理解程度,而且还能够建立学生对物理化学这门课程的实用性的信心,极大地提高了学生的学习动力。例如,我们讲授化学动力学这一章的一级反应时,讲完理论的同时,开设了“蔗糖水解反应速率常数的测定的实验”,学生普遍反应通过实验对课堂内容有了更深一层次的理解。
2.2优化教学方法和教学手段
(1)加强课前预习与课后复习。物理化学的公式推导过程繁琐,为此非常有必要进行课前预习。课前预习要求学生对将要讲述的内容先浏览一遍,不做具体推算,只要求对重点内容有个初步掌握,等老师讲述时学生的思路能与教师同步,使以后教学活动更易开展。同时知识讲授后还要要求学生经常复习,以免由于公式繁多而混淆或是遗忘,影响后面新知识的学习。在物理化学教学中,作业也是必不可少的教学环节,但作业太多学生疲于应付,太少达不到复习的效果。因此就要求精选习题,做到“少而精”,力求达到事半功倍的效果。同时为了弥补课堂教学时数少而教学内容较多的不足,可根据教学内容的安排,适当选留思考题,然后要求学生课后查资料,以论文格式上交,这样既锻炼了学生的写作能力,又提高了学生的积极性。
(2)改进教学方法和教学手段。在教学方法上,我们改进单一的讲授法,采用启发式、讨论式、互动式教学方法,努力为学生营造一个宽松的学习环境。具体做法是教师精心设计问题,通过提问、回答及组织学生进行讨论,在教师与学生之间形成一种良性互动式的教学模式。在教学手段上,我们采用多媒体教学与板书相结合的形式,使复杂抽象的问题简单化。对于难以讲解或表达的内容,可以运用动画、影片等手段把难以理解的概念形象化,引起学生的兴趣,加深学生的理解。但是多媒体教学也有它的不足之处,多媒体教学讲课速度较快,学生不能及时接受教师讲授的知识,更没有更多的时间做课堂笔记,不利于课后的复习和考试。因此要根据教学内容来确定是否选用多媒体教学。对于那些有图像,需要演示过程的教学内容,例如第六章相图的演示,第十章界面现象的毛细管现象、润湿现象等内容,多媒体教学能够化静为动,把枯涩的问题趣味化,便于学生深入地了解相关知识,能得到很好的教学效果;而对于重要公式的推导方面的教学内容采用板书的形式更合适。只有采用多媒体教学和板书相结合的形式,才能收到最佳的教学效果.
3合理、科学的考核方法
合理、科学的考核方法能够调动学生的学习兴趣和学习动力,提高学生主动学习的能力。签于此,我们结合本校的具体情况和专业特点,摒弃了传统的只以期末考试成绩为标准的考核方式,采用多项合并的方法综合测评。具体测评方法为期末考试成绩占总成绩的70%,体现学生动手能力的实验课程占总成绩的10%,平时成绩占总成绩的20%。平时成绩又分为三部分:出勤率占3分,作业成绩和平时的小测验成绩占12分,参与课堂讨论和随堂回答情况占5分。这样的考核方式明显提高了学生的学习热情,学生能积极参与课堂问题的讨论和回答,改变了物理化学枯燥,沉闷的课堂气氛,大大地提高了教学质量。