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关键词:化学学科;化学教育;化学反应原理;学科观念;培养
观念是行为的先导,若没有形成正确的学科观念,该学科就难以指导人们的行为及生活。中学化学教学能够使学生终身受益的就是影响他们世界观、人生观和价值观的化学思想观念。大多数高中生毕业后不太可能从事与化学相关的事业,他们只需要对待这个物质世界的正确态度、观念和方法。化学教学的重心应从过分注重事实性知识转变为事实性知识和观念两者并重,这已是时代的需求。本文以苏教版选修教材《化学反应原理》为载体,突出“观念建构为本”的教学理念,结合笔者的化学新课程实践,就培养学生的学科基本观念作一探讨,力求把新课程理念转化为具体的运作。
一、学科观念在《化学反应原理》中的组织和呈现
1.学科知识类观念的集中体现。
化学反应原理是人类在研究大量化学反应本质的基础上,总结得到的关于化学反应的一般规律,《化学反应原理》中设置了“化学反应与能量”“化学反应速率和化学平衡”“溶液中的离子平衡”三大主题,这种大章大节式的编排体系,清晰地形成了一个利于学生接受的知识网络,突显学科内涵、学科知识体系的逻辑性和系统性,学科知识类观念在各主题中得到集中体现,且呈螺旋上升的趋势。教材通过介绍能量变化的基本原理、化学平衡基本理论、离子反应基本规律,使学生能适应从宏观与微观、定性与定量、快慢与限度、本质与现象、积极应用与负面影响、能量转化等方面认识化学反应。这样的编排体系无疑对教师的教学设计方式和意识的转变产生巨大的推动作用,教师应该理解这样一种编排意图,不断概括提炼出“具有持久价值和迁移价值的化学观念”,并落实到课堂教学中。
2.学科价值类观念的分散渗透。
作为理论性较强的选修课程,《化学反应原理》没有像必修模块那样,开设相对独立的主题学习学科价值,但是挖掘教材,处处都有渗透科学精神的好素材。苏教版教材非常重视理论与生产生活相结合,是目前被审查通过的教材版本中最贴近实际的一个,STS 教育渗透较深。教材关注核心观念的建构过程,改变原来过分强调事实性知识的内在逻辑结构,课程内容的选择在化学分析方法的定量化和实验手段的现代化方面,同以往的化学课程相比,大大地向前迈进了一步。如专题2“化学反应速率和化学平衡”就通过一系列定量实验活动来强化“实验观”,使学生深刻认识到实验是研究化学的方法之一,条件的控制是实验研究的灵魂。教材用大量的图片和语言的描述展示了化学在工农业生产、科学前沿、日常生活中的广泛运用,使学生通过化学的学习更加了解周围的世界和自己的生活,增进对化学学习的兴趣和对化学学科的创造性与实用性的赞赏,不断提升“化学价值观”。
《化学反应原理》是为学习理科的学生所设计的,学习该模块,不仅能完善中学化学基本概念和原理的知识体系,而且能使这些对化学感兴趣的学生了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用,认识化学在不断丰富社会物质财富,提高人类生活质量,推动社会发展过程所起到的作用,树立研究化学的志向。《化学反应原理》所蕴含的学科观念是丰富的、多元的,教师只要选择出最适宜渗透的观念进行教学设计,一定能在有效地帮助学生掌握相关化学基本概念和原理的同时,强烈感受并建立相应的观念。
二、促进观念建构的教学策略
1.单元整体教学设计。
观念建构为本的教学不能立足在一小节、一课时上,而应就相关内容进行整体的单元设计,通过一个相对连续的阶段来建构观念。教师对教材本身要有整体的把握,在此基础上选择一个统领课程单元的观念,以此为核心进行单元整体教学设计,并根据学生的知识经验和心理发展水平,将贯穿于教学单元的化学观念随教学进度分解为不同的层次,然后结合每节课的教学内容逐一建构。这样既保证了每一教学单元有一个整体的、宏观的化学观念作为起导向作用的单元目标,每一节课又有不同层次的、具体的、易操作的基本理解作为起执行作用的课时目标,使化学观念的培养贯穿于教学的每一个环节。
苏教版《化学反应原理》采用“专题―单元”式结构,共设 3 个专题 10个单元,内容基本按照课程标准的3个主题顺序安排。课程主题是课程内容的“脉络”,学科观念是课程内容的“浓缩和提炼”。审视各课程单元,观念的连续性可以清晰地识别出来。由于观念的整合作用,能很好地把原来孤立和零散的知识联系起来,形成一个有意义的整体。教师对整个单元知识体系做深入的思考与统筹的安排,并以对学生观念层面的理解为目标来统整相关的问题及活动程序。以专题3“溶液中的离子平衡”为例,围绕化学平衡常数,建立了水的离子积常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数等概念;利用化学平衡移动规律分析了外界条件对水及弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡、沉淀溶解平衡的影响。这种从单一到复杂的内容体系,联系紧密、层层深入,除了能使学生获得一些具体的知识外,更重要的是引导学生综合运用微粒观、平衡观、定量观系统地分析问题,一步步揭示溶液中离子平衡的实质。
2.创设以观念建构为核心的多样化活动。
学科观念的形成是在活动中发生、在交流合作中激荡、在反思实践中生成的。以观念建构为核心的多样化活动,不仅是促进知识向深层次观念发展的主要途径,也使学生有机会实践复杂的行为表现。活动的方式是多样化的,可以是观察思考、交流讨论、或是实验探究结合数据处理分析,也可以是课后的调查类活动。教师要及时把握实际教学中的活动方式,观察学生对化学课堂教学的适应性和认同度,观察学生在活动中的表现来推测其观念的建构情况,根据学生的反馈及时调整。
例如实验活动是过程方法教学的重点,教师可设置“认识盐溶液的酸碱性”“探究影响盐类水解的因素”“中和滴定法测定未知溶液的浓度”等实验活动,通过设计并实施这些实验活动,学生不仅获取了知识,还学会了很多具体的实验方法,如实验数据的测定、实验条件的控制、实验观察、实验记录、实验数据的表格化和线图化处理等,提升了学生对于实验作为一种科学研究方法的认识。教材为化学反应原理的研究提供了大量数据信息,如反应方向的判断、化学平衡常数都是结合数据分析呈现;设置了定量研究实验,如化学反应速率的测定,浓度、温度对化学平衡的影响等。这些探究活动不仅仅是培养学生的实验能力,更是学生个体理解、感受事实及其概念形成过程的质的转变。
3.结合学生已有经验进行情境设计。
情境教学所选择的材料信息应以一定的化学知识点为依托,可以是日常生活常识,或是与社会事件相关内容,或是一段化学小史。主要目的是引起学生观念上的冲突并能促使学生主动进入分析问题和解决问题的活动中,让学生在应用观念的情境中认识观念的功能和价值。教师要根据学生的原有知识水平和观念水平设计情境,分析学生原有观念与将要建构的新观念间的关系,让学生主动地、富有个性地学习,使学习效果最大化。
《化学反应原理》通过对纷繁复杂的化学现象背后的共同规律、普遍原理的认识让学生认识到不同化学现象后面的统一性,教学的结果是学生无论作为未来社会的普通公民还是化学专业人员,在思考化学与技术、自然、社会关系的问题时都能够自觉地根据化学基本原理乃至由此抽象出的哲学原则做出理智的决策,而不是简单重复别人的东西。
【参考文献】
[1] 王磊,胡久华.高中新课程选修课教与学・化学[M].北京:北京大学出版社,2006:6-15.
[2] 张毅强.观念建构为本的化学教学设计的理论与实验研究[D].北京:北京师范大学,2007:10.
关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法
作者简介:王昊(1972-),男,安徽泗县人,上海电力学院能源与机械工程学院,副教授;吴懋亮(1970-),男,山东莱芜人,上海电力学院能源与机械工程学院,副教授。(上海 200090)
基金项目:本文系2011年上海市教委重点课程机电一体化原理项目(项目编号:20115301)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0075-02
为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。
机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。
一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性
学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。
首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1]
其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。
最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。
二、增加实验课时、加强实验室建设与整合
“机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。
此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。
因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。
三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路
激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。
目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。
引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。
因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。
四、开展项目教学法、培养学生综合能力
为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。
项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3]
项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段:
1.拟定题目
学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。
2.可行性分析及方案设计
通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。
3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结
这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。
4.项目考评
以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。
5.项目拓展
建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。
项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。
五、增设“机电一体化原理”课程设计环节
现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。
课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。
课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4]
课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。
六、结论
本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。
参考文献:
[1]张建民.机电一体化系统设计[M].北京:北京理工大学出版社,2006.
[2]曾励.机电一体化系统设计[M].北京:高等教育出版社,2004.
关键词 三本独立学院 国际化 人才培养
中图分类号:G640 文献标识码:A
On Undergraduate Independent College International
Talent-Cultivating Models
PI Fang
(City College Wuhan University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430083)
Abstract Based on experience and lessons of talent cultivation in City College of Wuhan University of Science and Technology, the article discusses strategies of independent college internationalization talent-cultivating model, hope to provide reference and help for independent college internationalization talent training.
Key words Undergraduate Independent College, Internationalization, Talent-Cultivating Models
作为一种新兴的高等教育模式,三本独立学院的人才培养正处于探索和发展过程中,许多问题还有待深入研究和实践。其中最核心的问题是三本独立学院的人才培养模式问题,因为培养什么样的人和怎么培养人是每一个教育实体首要解决的问题,这决定了学校的生存和发展。①
而人才培养模式②是在一定的办学条件下,为实现一定的教育目标而选择或构思的教育、教学式样,包括课程体系、教育途径、教学方法、教学手段、教学组织手段等,其中课程体系是人才培养的核心要素,而其他要素是为了使课程体系得到正确而有效的安排和施教,从而使培养目标得以落到实处。但是不同类型高校的人才培养模式在遵循高等教育普遍规律的前提下,应按分类发展的要求各有区别,各有侧重。三本独立学院的生源质量介于专科之上,普通本科之下,其人才培养模式显然要有所不同,而其国际化人才培养模式更应该彰显区别。
1 三本独立学院国际化人才培养显现出来的问题
(1)生源差异化。由于城乡教育资源分布、师资配置的不均衡,城乡学生的英语水平,不论是口语水平还是综合能力都出现了严重的不均衡发展。多数学生是偏科型,尤其是外语。这些学生大多不仅英语综合能力差, 而且在口语、听力等方面都亟待提高,这不仅会影响在大学期间英语学习的主动性、积极性和自信心,而且在与国外大学合作过程中尤其显得是大缺陷。这使得与欧美发达国家的大学交流显得力不从心。而且外语好的女生占多数,但是传统的观念使得女生有勇气出国学习的不多。这一方面是学生没有自信,另一方面高昂的学费也让学生却步。
(2)经济条件的差距。国际化合作培养,既有交换,也有2+2模式等种种合作模式,去欧美发达国家毕竟还是需要家庭经济条件的支持,而生源中很多家庭经济条件好的学生都直接出国了,不会选择三本独立学院。所以三本独立学院的思路主张日韩为主,欧美为辅的思路。去日韩的费用相对欧美要低廉一些,而且日韩在国内的公司企业多,为就业提供更多选择。
(3)国际化项目冷热不均。费用低廉的合作项目报名人数就多,反之费用高昂的项目无人问津。一些酒店导游类专业与新加坡、阿联酋的合作办学因为允许打工而倍受学生欢迎。而要独立承受各种费用的项目就不受欢迎。但是日本、韩国的高校众多,自身生源不足,费用相对欧美发达国家算是低廉,所以存在更广泛合作的空间。另外欧美的西班牙、意大利可能也是未来国际化合作拓展的比较合适的目的国。
(4)国际化合作模式的不确定性。国际化合作取决于生源及生源的家庭条件、学生个人的勇气和认知高度,也与合作院校及其所属地的经济与政治环境相关,所以各种国际化合作都存在合作模式的不确定性。在这样的背景下,各种中介机构就会介入三本独立学院的国际化人才培养过程中。这又进一步加大了三本独立学院国际化人才培养的不确定性。
2 三本独立学院国际化人才培养的经验
(1)专业设置的灵活性更加适合国际化人才培养。以市场需求为导向是三本独立学院办学的一大特色,专业设置面向地方和区域社会经济发展的需要,有着快速的市场反应能力。特别是要努力创造条件加快发展社会和人力资源市场急需的短线专业,表现在国际化人才培养上就是通过国际化合作培养急需的短线专业人才,这充分体现出三本独立学院的价值与人才培养的重心,也表明了三本独立学院专业设置的灵活性更加适合国际化人才培养。
(2)三本独立学院的国际化人才培养有利于教育的高低结合。三本独立学院需要考虑如何给大多数学生以适当的高等教育,如何让部分学有余力的学生进一步接受到所需要的高深知识教育。行之有效的途径:一是鼓励学生考研,二是需要通过国际化人才培养进行探索。目前三本独立学院都在加大对学生考研的鼓励力度和宣传力度,这是对部分学有余力学生进一步接受高深知识教育的需要和肯定。但是通过国际化人才培养更有利于教育的高低结合,从而把少数需要精英教育的学生剥离出来去接受真正的精英教育。
(3)三本独立学院适于多种人才培养模式与国际化人才培养的结合。人才培养模式多样化是社会经济发展对各级各类人才的现实要求,也是高等教育大众化发展的必然趋势。同时这也是发展学生个性,培养创新型人才的迫切需要,所以是社会、学校和学生的共同需求。创新型人才培养模式是建立在素质教育和学生个性发展基础上,采取各种教育手段,培养学生的创新素质,提高其创新能力和创新水平,最终以培养出适应社会需求的创新性人才为目标的高等教育模式。诸如优才优育培养模式、交叉复合培养模式、产学研合作培养模式、国内外联合培养模式、柔性化培养模式、敏捷性培养模式等等集成创新培养模式。多样化的人才培养模式更能体现学生个体的差异和具体要求,有利于实施因材施教,促进个性发展。确立学生作为教学主体的地位,增加教学管理的柔性与灵活性,使学生能够根据自身兴趣、爱好以及社会对人才的要求,自主设计自己的发展方向,从而更好地满足市场经济对各类人才的需求。独立学院因为顺应经济社会发展,具备灵活的专业设置,能够最有效通过国际化人才培养与多种人才培养模式进行结合,从而引导学生成才。
3 新形势下三本独立学院国际化人才培养策略探索
(1)通过国际化合作,对专业设置和学分认可需要学习国外长处,有利于经济社会发展,有利于学生就业和成才就是好专业。(2)将通才教育和专才教育根据学生自身情况进行灵活选择,只要有利于学生成才就是好的教育,通过国际化合作也有利于通才学生和专才学生的自我认知和成长;同时抓住理论人才和发明人才的中间地带桥梁,这个人才其实是第三种人才,也是社会急需,只是目前人才统计还没有量化考量的一种。(3)不同层次的学生需要不同的国际化合作层次和途径,改变职业低于大学的观念,一技之长胜过万金油。诸如澳大利亚各种职业都需要资格证书和学习,哪怕德国拥有一技之长也受尊敬和敬仰。因此德国中小学经常举办各种技能竞赛,从小就培养学生的动手能力。(4)逐步建立适应不同经济条件学生的合理输出目的国,实现走出去,闯荡世界,认知世界,达到认知自己,提升自己的目的,为人才培养和成长提供平台和条件。
4 结语
综上所述,在全球一体化、高校扩招的背景下,三本独立学院虽然面临机遇,但也面临着挑战。三本独立学院的国际化人才培养需要更加重视专才培养和精英与蓝领的中间地带,在目的输出地之间需要能够应对不同经济条件的学生需求。
注释
关键词: 高职院校 能力本位 化学实验教学
随着我国招生制度的改革和招生规模的不断扩大,高等教育已由精英教育转变为大众教育,随之而来的问题就是高职院校学生的文化基础差别愈发明显。部分学生入学前化学基础薄弱,学习能力差,在短时间内很难适应大学的学习生活环境,而现阶段我国高职院校化学系开设的实验课,基本上沿用了综合性大学的化学实验课教学体系,即四大化学实验(无机化学、有机化学、分析化学和物理化学实验),偏重于教学的系统性、完整性和理论验证,未能因生制宜,对职业岗位所需能力的培养未形成更有力的帮助。对此,笔者认为,高职化学课程体系建设应当以能力本位作为人才培养的首要目标,注意课程的实用性,突破以学科为中心的教学课程体系和学时安排,使其与职业教育的目标和功能更加相符。
一、化学实验教材系列化
实验教学是化学学科课程建设工作的重要组成部分。为更好地适应高职院校能力本位和职业教育的特点,笔者认为,可以将化学实验课程统一为“化学实验技术”课,在借鉴现有优秀实验教材基础上,按照实验技术的分类进行取舍、编排,即:定性技术、定量技术、分离纯化技术、合成反应技术、特殊实验技术。比如:有机化学实验内容基本操作中的蒸馏、重结晶、萃取、色谱法等,归属到“分离纯化技术”中;无机化学和分析化学实验基本操作中的称量、液体体积度量及定量分析仪器操作都归属到“定量技术”中;物理化学实验中的热力学、动力学等可作为“特殊实验技术”单列。
化学实验教材的系列化编排突出了三方面特征:第一,系统性和完整性。化学实验新体系中的五项实验技术完全覆盖了原有教材中涉及的学习项目,可以保证实验技术训练内容的系统性和完整性。第二,技术性和实用性。通过对化学实验内容的合理取舍,优先选入与生产实际、岗位专业能力要求联系密切的内容,少选、不选或代之以新的实验案例,突出实用性,有助于培养毕业生的应用能力。第三,节省课时。以化学实验技术为主线整合教学内容,可以有效地避免教学内容的重复,能节省课时30%左右,这对于解决高职院校课时紧张的问题具有重要意义。
二、实验教学规范化
加强高职院校化学实验教学,必须坚持三个“规范”。
第一,课前预习规范化。化学实验前要求学生做好预习报告,对实验操作步骤、所用仪器及相关注意事项做到心中有数,这样能有效地避免实验事故的发生,提高化学实验教学效率。
第二,操作过程规范化。要严格执行实验室管理规范,加强实验教学中的巡视,尤其要注意发现和纠正学生在玻璃器具使用、滴定分析、实验器材维护等基础实验操作中的不规范操作。同时要把好实验结果关,严禁学生篡改实验数据,蒙混过关,验收合格后方可允许学生离开实验室。这样可使学生端正实验态度,逐步培养起基本的科学素质和严谨的科学作风。
第三,实验考核规范化。实验考核是检验实验教学质量的重要一环,在高职院校化学实验教学模式改革的过程中,应当转变以往只凭实验报告、课间练习评定实验课成绩的做法,针对不同教学内容采用恰当的评价方法以客观地反映学生基本操作和基本技能的掌握情况。如基础性实验,可采用课时成绩与操作考试综合评估相结合的评分方式,由学生抽签确定实验题目,在规定时间内(1.5至2小时间)完成实验操作,得出实验数据,再由监考教师评分。对高年级学生则可以采用评语式评分方式,给出设计性实验题目,要求学生查阅文献资料,思考后提出实验方案并组织实施,以科学论文的形式提交实验报告,这样不仅能够很好地激发学生的求知欲望,同时也能够培养学生的创新精神和科学素质。
三、实验内容系统化
在依照实验技术为主线整合设置化学实验课程体系的同时,在具体教学过程中也应从整体的角度进行设置实验教学内容,以能力本位为教育目标,遵循学生能力发展的客观规律,建立基础化学实验综合化学实验设计性实验的实验教学体系,由浅及深地开展多层次实验教学。
第一阶段,基础化学实验教学。基础性实验是实验教学的根本,是培养化学系学生专业能力的基础,没有基础或基础不牢,自然也就谈不上综合甚至创新了。因此,实验教学需要加强基础性实验的训练,使学生从宏观上对化学实验形成一个整体的认识和学习,基本操作达到规范化、标准化。
第二阶段,综合化学实验教学。所谓“综合性”,是指实验内容、操作训练和实验技能应用等多方面的综合。融合多种信息的实验可以全面地培养学生对实验目标的理解能力、实验方案的执行能力及基本实验技能的综合运用能力。比如:物理化学实验中可以开设综合性实验课程《凝固点降低法测定摩尔质量》,其中包含有实验设计、仪器安装、冷剂配制、温差仪的使用及冷却曲线、数据处理等多项内容,需要试验者手眼脑并用,对检查和针对性提高学生进行化学实验的技能技巧都有着明显的帮助作用,使化学实验体现出专业特色,与职业技能的培养有效对接。教师也可以通过“工业用水总硬度及钙镁硬度测定”、“自来水中氯、溴、碘含量测定”等贴近生活、生产实际的实验题目,提高学生仪器设备操作的规范性。
第三阶段,设计性实验教学。为培养学生的创新意识和创新能力,指导老师还可以提出实验课题,供学有余力的学生进行探究钻研。
总之,为建设具有高职教育特色和能力本位的化学实验课程体系,我们就要敢想、敢做,加大课程资源库建设力度,同时更加注重教学过程与职业能力培养的对接,从方法、知识、能力多方面培养市场紧缺的高素质技能型专业人才。
参考文献:
[1]朱团.现代教育技术在化学实验教学中的应用[J].中国科教创新导刊,2011,(04).
[2]陈新耘.“两个零距离”的课程模式及其课程体系的建立[J].职业教育研究,2007,(12).
关键词:地方特色本科;多样化案例教学;案例设计、选取;案例实施
中图分类号:G423
C程序设计是一种实用性强、表达形式多样的计算机编程语言,近年来已成为国内各高校计算机以及理工科学生重要的必修基础课程,对整个教学过程有着非常关键的作用。本课程主要是培养学生对计算机语言编程的基本思维及方法,进而学会用计算机来解决实际应用等问题,最终提高学生的创造性和计算思维,使得学生在学习后续课程当中,能够把计算机与专业课程更好的结合,编写相应的程序来解决专业课程中遇到的问题,提高其信息使用的素养。但是,由于地方本科院校教学条件与教学资源不足,学生的入学成绩偏低,基础较差。教学实践表明,之前的效果并不理想,没有较好地培养学生的逻辑思维、分析问题、解决问题的能力,不能有效地激发学生的学习兴趣。
1目前C程序设计教学在地方本科院校中的教学状况
C程序设计是理工科专业学生的一门关键基础课,为后续学习的许多专业课程起到了非常重要的铺垫作用。但是从国内地方性本科院校教学实践本科院校来看,主要存在以下几个方面的问题:
1.1教材内容大而全,脱离实际需求
计算机发展速度快,C程序设计教材内容多,大而全的知识往往让学生只注重语法知识的学习而忽视编程思想、程序设计的能力及利用编程解决本专业相关应用问题的能力。
1.2创新型实践重视不够
C程序设计的教学主要由理论教学和实验教学构成,理论教学主要完成教学大纲规定的内容,而实验教学完成实验教学大纲规定内容。对于学生的创新型实践能力培养不够,不利于激励学生独立思考与主动探索的能力,没有为学生学习后续课程奠定良好的基础。
1.3考核方式不够完善
目前C程序设计的考核是由平时成绩(根据学生出勤、学习态度、撰写作业等情况核计)+期中成绩+上机实验+期末成绩组。这样的考核方式不利于培养计算机专业学生的逻辑思维能力、团队协作能力等。
1.4理论联系实际不够,动手能力较差
2合理设计教学案例
C程序设计是一门理论与实践结合得比较紧密的课程,通过本课程的学习培养学生的编程思想、程序设计能力。是培养学生创新思维最现实、最具操作性的平台。所以对地方本科院校C程序设计课程建设与创新实践改革的探讨就显得尤为重要。
一般的教学方法,教师按部就班从第一章开始讲,而课本的安排都是语法在前,举例说明在后。语法知识繁多且枯燥,很难调动学生学习的兴趣。案例教学法从学生感兴趣的实际问题出发,一步一步引出当堂课的语法及重难点等知识,采用形式多样化的案例,有效的对知识点串联成珠,高效的完成课堂内容,达到提高学生学习本名课程兴趣的目的。多样化案例教学通过教师的讲解让学生学习到该名课程,更重要的是引导学生学会思考、学会怎样去学习新知识以及利用计算机解决日常问题的能力,着实提高他们的动手实践能力。
2.1案例设计、选取原则
教师备课时,首先当把每一堂课程的重难点内容选取出来,然后设计案例的模式,最终要从学生的学习能力出发,选取适当的案例进行教学。只有经过精心设计、选取的案例,案例教学才会有保障,才会被学生所接受。以下是多样化案例设计、选取的原则:
(1)案例应遵循从简到难的原则,生活中碰到的简单常见问题作为切入点是最佳的。一步一步把学生的思维引入到课程当中来,才能激发学习的热情。
(2)一堂课上的案例不宜多而宜精,综合案例数量、难易程度要适中。案例太多,学生的思维难转换、易混淆。在能够讲清楚课程知识点的情况下,尽量使用少的案例。增强学生对整堂课程的把握度和理解,引导其解决实际问题的能力。
(3)案例一定要能抓住重难点。案例的形式可以多样,但是一定要把握重难点这条主干线。学生刚学很难把握住课程的重难点,这样也就很难将其理论联系实际。在设计案例时,尽可能将抽象概念、难懂语法知识融入到案例中,用通俗易懂的语言表达出来,也即抽象概念具体化。
2.2案例多样化设计分析
根据地方性院校的教学特点和内容,多样化案例教学法采用三种方案进行实施,他们分别是:一种是使用flash软件做成的动画案例教学,一种是基于语句、语法等知识点的基础案例教学,一种是短学期综合实验教学案例。
(1)动画案例教学。在讲授过程中确定学生要掌握的知识点,然后再精选能够说明、反映这些知识点的案例。在案例的设计中要巧妙使用可视化的程序设计语言或Flas设计软件。注重案例的生动、形象,能否真正激发学生的学习兴趣。实践表明,在案例教学的过程中,学生兴趣高,教学容量大,知识点的前后联系紧密,学生对通过案例教学的方式传授的知识点印象深,能灵活运用。例如:指针是c程序设计中的重中之重,能够灵活运用指针解决c语言中的问题,也就掌握了该课程的灵魂。但是,指针本身的概念和使用都是比较枯燥难懂的,对于初学者来说比较抽象,以下图1是用flash做的一个案例,课堂效果非常好。
图1flash指针案例
(2)基础知识点案例教学。该案例的设计主要是基于零散较多的c语法知识、选择条件语句、循环控制语句,利用案例把这些知识点串联起来,这样学生学起来就不是死记硬背语法知识,而是懂得如何在解决问题中学会语法知识。
我们在设计案例时,教学内容是关键,把每个知识点、概念讲解清楚,找到贯穿整条学习内容的主线进行设计,从而通过案例达到教学的目的。例如:在讲解循环控制语句时,首先采用比较的方法引出使用循环语句的原因,该语句的作用是和优势在哪里。然后介绍三种常用的循环语句,对比这三种语句的联系及区别。最后设计一个适当的案例把内容贯穿起来,通过对案例的分析使学生掌握三条循环语句的功能及执行过程。教学实践表明,这种设计方法比照本宣科的效率高,也更容易提升学生的学习兴趣。
(3)短学期综合实验教学案例。综合实验教学案例不仅培养学生如何学习C语言,更重要的是培养其综合素养。在课堂中,案例教学实施要采用灵活多样的方式,并不是把案例一个一个堆积起来就可以达到教学的目的,而是要在案例教学的牵引下,加强管理、多种技术方法结合的手段。
3案例教学实施
案例教学的重要环节是案例教学的实施,只有通过不断的实践,采用多种教学方法相结合的形式,加强管理,提高学生学习的兴趣,让学生变被动为主动,激发他们的创造思维,有效提高课堂质量。
(1)案例教学法的实验课程非常关键,学生只有通过不断的实践,才能真正掌握C语言。按照一般的教学方法,实验课就是学生自己动手操作,老师辅导的模式,这种模式使得学生很容易懒散,效率非常低,动手解决问题的能力也得不到提升,一味的就想着现成的答案。针对种种问题,案例教学法的实验课程采用任务和分组的方式完成,由辅导员根据学生的特点,每个组由喜欢学习、较贪玩但性格相近的学生组成,每次上课完成一个或者某一个案例当中的某一块,案例由教师设计。每堂课的内容当堂消化,教师可以抽取其中某几行代码考核学生,如果能够非常流畅的把代码写出来,则说明是学生本人编写的。采用实验结合案例的方法,既提高了学生的学习主动性,也提升了课堂教学质量。
(2)要实施案例教学的方法,须采用网络和多媒体相结合的手段。多媒体现在比较普及,对于C语言来说它是一种工具,在教学时,把相应的程序运行给学生看也是很重要的,特别是有些趣味性的案例。如在教指针时,用一个推拉的游戏,形象化的说明指针是如何使用的,明白其真正的内涵,每个指针的指向是什么含义。而网络是学生自学的好“帮手”,有很多的定义或者程序源代码受时间等的影响可能教师在课堂上讲的不够透彻。
4总结与展望
案例教学通过设计学生感兴趣的、能够学以致用的案例进行教学。在基于生活实际问题的基础上,既解决了学生对枯燥难懂的语法知识的学习,也解决了C语言课程内容多、学时少等问题,提高学生的学习热情,激发他们的创新思维,更重要的是教会学生如何学习。综合实验案例的教学和考核方式,培养学生的团队意思,也增强其学生之间的感情,能够把学到的知识解决实际问题,真正达到理论联系实际、学以致用的目的。当然,案例教学必须和其他的教学方法相结合,让学生学会自我管理,自主学习。计算机更新较快,C语言的教学也是在不断创新、探讨中进行,在以后的教学课程中,将根据学生、学校的特点,不断提升、探索更好、更适合的案例教学法。
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