前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇醫學檢驗師重點范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:職業中學 數學教學 數學實驗
中圖分類號:G421 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(a)-0197-02
對于傳統教學,數學實驗用時較多,而中學數學課程內容多、學時少,為完成教學計劃及應付考試,時間寶貴,所以許多教師擔心數學實驗教學花時太多,從而影響教學的進度與質量。事實上,開展數學實驗教學,不僅在于對數學知識本身的探求,還在于數學知識的應用,數學實驗教學是對數學體系、內容和方法進行改革的一項嘗試,有利于提高教學的深度和廣度。在數學實驗教學課堂上,學生自始至終保持著濃厚的學習和研究的興趣,不再把學習數學看成負擔,增強了學好數學的信心,享受著學習數學的樂趣,進而有利于誘發學生的學習動機,促進學生的主動學習;學生通過親身經歷數學的建構過程,有利于知識的記憶和理解;通過不斷地提出問題、分析問題、解決問題,有利于培養學生的創新意識和創新能力;通過對實際問題的研究和解決,有利于學生正確數學觀的形成。
1 要創設適于數學實驗的問題情境
教師在數學實驗教學中要善于設計問題,通過問題將學生的數學探究一步步引向深入,通過問題促進數學實驗的順利開展和教學任務的圓滿完成。問題的創設首先應遵循趣味性原則,以更好地激發學生的好奇心,調動學生學習的積極性;其次,問題的創設應注重量力性原則,提出的問題要適合學生的實際水平,能引起學生原有的認知結構和新知識的認知沖突,保證大多數學生在課堂上處于積極的思維狀念,以激發學生探求解決問題的強烈動機;最后問題的創設應注重層次性原則,數學問題應包括較豐富的內涵,以點帶面,逐漸擴展和深入,通過對一個數學問題的探究,全面觸及知識的縱橫,使學生從一個數學問題的解決中,有層次地掌握知識和技能,使課堂教學內容大大精煉,促進課堂效益的提高,同時,要針對水平不同的學生,設計不同層次的數學問題,使每一個學生都能獲得學習的樂趣。如通過創設求動點軌跡的問題情境,可以激發學生的好奇心,調動學生不斷探究的積極性,而在軌跡的不斷變化中,使所有學生體驗到成功的喜悅,同時對橢圓的概念有了一個本質、全面的理解,為給出一個完整的橢圓定義打下了扎實的基礎,大大提高了課堂教學的效益。
2 要做到實驗教學與傳統教學相補充
我們提倡數學實驗,并不是要全盤否定數學傳統教學,而是要科學、合理地使用數學實驗,根據教學目標靈活取舍,將它作為對傳統教學的有益補充,而不是要以數學實驗代替傳統的和正常的數學教學活動。如果我們過多的依賴于它,很可能會造成負面影響,事實上,數學實驗要在適當的時候、適當的環境下使用,要用實驗教學彌補傳統教學的不足,做傳統教學不能做或做得不太好的工作,使它能更好地為數學的學和教服務。只有這樣,才能真正地發揮數學實驗教學的優勢,才能有效地利用好教學資源,才能更好地引導學生主動積極地學習,從而,有利于教學和學生能力的提高,有利于學生主動性、創造性和協作精神的培養,有利于培養學生的探索精神和創造性思維,有利于提高學生的實踐能力和數學素養。如橢圓的定義可用實驗教學法進行教學,而對于橢圓標準方程的推導則需要結合傳統的方法進行教學,這樣,不僅有利于鞏固求曲線方程的一般步驟,還可以提高學生的運算能力和分析問題、解決問題的能力,培養學生自主探索的意識。
3 要做到實驗活動與數學化相結合
數學作為人類的一種活動,它的主要特征就是數學化,數學學習的過程就是數學化的過程。與其說學習數學,不如說學習數學化。學習數學化就是學會用數學的觀點考察現實,運用數學的方法解決問題。數學實驗教學擯棄了以往教學中過分強調形式化的邏輯推導和形式化的結果的弊端,強調學生自己動手實驗、觀察、比較、歸納,在親身操作中經歷數學知識的建構過程,通過自身的“再創造”,使學生從原有的知識中自然“生長”出新的有效而能發展的知識。雖然中職數學教學應“多應用,少嚴謹”,但數學實驗不能僅有活動,還要有數學化,如果認為只要通過活動就能掌握數學,不必通過深入的研究、思考就能學習數學,那將是舍棄了數學最本質的東西而只能流于形式。數學要猜想,但不能止于猜想,發現結論提出猜想,并不代表實驗、探索的結束,證明或否定猜想是科學發現中不可或缺的關鍵環節。因此,數學實驗中既要有活動又要有數學化,既要有猜想也要有證明,要做到實驗活動與數學化相結合。學生通過自主探索、動手實驗可以發現許多老師都未曾想到的有趣性質,然而猜想的結論具有或然性,所以數學不能僅有猜想,還需要進行推理和證明。通過數學化和證明的過程,不僅可以培養學生良好的思維品質,同時還可以體驗各種數學思想和方法,提高學生分析問題、解決問題能力,進而形成嚴謹的思維品質和鍥而不舍的科學精神。
4 要做到自主探究與合作交流相滲透
在數學實驗教學中,我們強調自主探究與合作交流相滲透,一方面學生個體要積極承擔在學習任務中個人的責任,通過自身的探索形成自己的見解,以提供給他人借鑒與交流;同時要積極的相互支持、配合,在相互交流中不斷修正自己的錯誤和不足,從而達到共同解決問題的目的。如學生通過對直角頂點在圓內時外心軌跡問題的自主探索,不僅發現了軌跡是一個圓,同時提高了自主探索的欲望和能力;而在相互交流合作過程中,促進了思維的不斷深入和對問題本質的認識,又提出了內心軌跡、重心軌跡的問題,以及直角頂點在圓上和圓外時三角形各個心的軌跡問題,從而提高了學生學習數學的興趣,拓展了學生的數學視野。
我們提倡數學實驗,并不是要全盤否定數學傳統教學,而是要科學、合理地使用數學實驗,根據教學目標靈活取舍,將它作為對傳統教學的有益補充,而不是要以數學實驗代替傳統的和正常的數學教學活動。如果我們過多的依賴于它,很可能會造成負面影響,事實上,數學實驗要在適當的時候、適當的環境下使用,要用實驗教學彌補傳統教學的不足,做傳統教學不能做或做得不太好的工作,使它能更好地為數學的學和教服務。只有這樣,才能真正地發揮數學實驗教學的優勢,才能有效地利用好教學資源,才能更好地引導學生主動積極地學習,從而,有利于教學和學生能力的提高,有利于學生主動性、創造性和協作精神的培養,有利于培養學生的探索精神和創造性思維,有利于提高學生的實踐能力和數學素養。
5 要做到形成性評價和終結性評價相結合
教學評價是數學教學的重要組成部分,通過評價可以幫助學生正確地認識自己在態度、能力、知識等方面的成就和問題,增加自尊和自信,改進學習方法,提高學習質量,同時也可以幫助教師提高數學教學的質量。數學實驗教學是隨著計算機技術的不斷發展在新課程背景下逐漸被人們所重視的一種新穎的教學方法,學生沒有相應的經歷和足夠的經驗,難免在實驗活動中遇到許多問題和困難,教師在指導的同時若不給予正確、客觀的評價,則會影響實驗活動的正常開展和教學過程的進一步深入。所以在數學實驗教學時,教師要給予積極、客觀、及時地評價,為了充分發揮評價的積極作用,則需要注重評價的多元化。既要重視學生知識技能的掌握和能力的提高,又要重視情感、態度、價值觀的變化;既要重視實驗結果的評價,又要重視實驗過程的評價;既要重視教師對學生評價,又要重視學生的自評、互評;既要重視定量的認識,又要重視定性的分析;既要發揮評價的甄別與選拔的功能,又要重視評價的激勵和發展的功能。
6 結語
數學教育的真諦是讓學生在學習中感受到數學是一種享受。教師在教學中可根據學生的實際,結合專業特色對教材進行加工和處理。盡管數學知識本身是枯燥的,但它的表述方式,產生和發展以及在實際中的應用卻是生動多彩的。數學實驗教學不是要取代其他教學方法,而是對傳統教學方法的有益補充,在職業高中開展數學實驗教學,符合素質教育和職業教育的要求,具有實效性和長效性。所以,所有教師要轉變觀念,積極地進行數學實驗教學的嘗試,有的放失地使用實驗教學,不斷探索數學實驗教學的規律,提高熟練運用數學實驗進行教學的能力。
參考文獻
[1]劉義江.中職數學實驗教學的實施方式研究[J].文理導航(中旬),2011(6).
[2]王江東.對中學數學實驗教學的認識與思考[J].四川教育學院學報,2006(11).
[3]劉偉燕,王海燕.加強數學實驗教學提高數學教學質量[J].湖南教育(數學教師),2009(6).
一、電源
目前在初中學校開設的電學實驗中,提供的電源通常有五種。
1.普通干電池
最接近初中教學實際,但是缺點太多,每年都需要一定的資金投入,時間長了易造成電壓降低、不穩定,甚至變質、腐爛,后續處理還會帶來環境問題。
2.標準電池
標準電池有穩定度高的優點,但是它抗振動和沖擊能力較差,不易運輸;標準電池最致命的缺點是不能短路,一旦短路就可能徹底損壞。初中學生初學電路,層次差別大,初學時發生短路現象在所難免。一般高中學校用得多,初中學校用得少。
3.普通型學生電源
容易造成過載保護,操作麻煩。
4.桌面型電源
將單相交流電通過實驗室電源轉換裝置轉換成可調穩壓直流輸出,送到各個學生實驗桌,學生實驗桌上只有兩個接線柱,相當于電源的正負極。相對來說,這種辦法前期投資不算大,后期不需要再投資,電壓有無、電壓大小可由教師統一調控。經濟、安全、操作簡單,特別適合于初中物理實驗的需要,比較實用。
5.豪華型學生電源
學生實驗臺的臺面前部裝有一體化鋼噴塑學生電源主機,體積小,不會擋住師生的視線,同時有效擴大學生的操作臺面。有單相交流輸出、低壓交流輸出、穩壓直流輸出,電流、電壓均電表讀出,接線柱輸出,并設有漏電過載保護,是目前最豪華的學生電源。這種電源前期投資較大,條件好的學??梢圆捎?。
二、導線
根據使用實際,我把目前各個學校經常采用的導線分成四種。
1.兩端線芯型
這種導線接觸性尚可,但接線要旋動接線柱上的螺帽,操作比較麻煩,而且線芯容易磨損、折斷,經常要用剝線鉗剝出線芯,導線會越來越短,電線會有損耗。
2.兩端接片型
這種導線將兩端的線芯焊接上金屬片,省去了經常剝線的麻煩,但接線還是要旋動接線柱上的螺帽,而且容易造成接觸不良。
3.兩端插柱型
這是近年來比較流行的新型導線,省去了旋動接線柱上螺帽的麻煩,只要將插柱插到對應的插孔中,接線速度明顯加快,但這種導線學生在拔出時如果方法不正確,容易將導線拔斷,需要經常重新焊接,尤其是內部斷裂,眼睛看不出,造成電路不通,檢查費時,影響實驗速度和效果。
4.兩端鱷魚夾型
大學生學習負擔重、用眼頻繁,易出現眼疲勞等眼部疾患,是部分眼病的高發群體。我國大學生近視眼患病率高,據統計北京地區高三畢業學生近視眼患病率達71.22%[1],廣州市高三畢業學生中近視眼的患病率達84.83%[2],因此,大學生中近視眼的患病率是相當高的。開設相關選修課,加強對矯正眼鏡、隱形眼鏡甚至是角膜激光手術的了解,則能增強大學生的正確用眼和合理治療的意識。
隨著信息時代的來臨,電腦等視頻終端已是當今大學生學習和生活中不可或缺的一部分,據統計我國已是全球網民人數最多的國家,而大學生則是我國網民的主要部分,由于頻繁、長期的面對電腦等視頻,由此導致的視頻終端綜合癥及干眼等眼表疾病是影響在校大學生健康的重要眼部疾病[3]。
眼外傷是成人單眼視力喪失的主要原因,大學生是體育運動和部分危險運動的熱衷群體,由此導致的眼部外傷在大學生中并不少見;另外,隨著醫學學習的深入,學生多需要進行實驗操作,有機會接觸一些危險化學品和藥品,掌握眼化學傷的基本知識及急救處理知識對大學生將來的學習和工作很有幫助。
眼部疾病與全身疾病密不可分,部分眼部疾病是全身病的重要表現甚至是首發表現,如神經系統疾病中約60%伴有眼部的表現;另外,部分眼部疾病的臨床癥狀易與全身其他疾病混淆,如急性閉角性青光眼患者多以嘔吐、頭痛等為首發表現,容易誤診為消化道疾病,臨床上常有患者在消化科誤診、遷延時日,部分全身性疾病伴有重要的眼部病變,診斷和治療眼部病變是全身性疾病治療的重要方面,如糖尿病患者伴有的糖尿病眼部病變對患者的視功能和生活質量有重要影響,對糖尿病眼部病變的治療是糖尿病治療的重要方面和組成部分。因此,掌握一定的眼科學知識對提高醫學生知識的全面性有重要意義,但眼科學在醫學生課程安排中課時有限,通過開設選修課使部分感興趣的同學能更深入全面地掌握眼科學知識。
2學生來源、成分
我們已開辦4學期課程,每班學生160人,合計640人。學生來自12個學院(全校15個學院)的21個專業,占全校專業的70%(21/30),其中臨床醫學院(第一、第二臨床醫學院)20.9%,公共衛生管理學院22.3%,藥學院16.8%,護理學院8.1%,人文與管理學院14.2%,生命科學院9.5%,其它學院8.2%。選課學生來源廣泛,涉及我校大部分學院和專業。且近80%的學生并非臨床醫學專業,眼科專業較少或沒有,因此,開設《眼保健與眼病預防》選修課具有拓展學生知識面,開展健康教育的雙重作用。
3眼保健和眼病預防選修課的內容
作為一門教學課程,首先必須明確講什么,即授課內容。一般臨床醫學院校的眼科學課程較少,授課內容側重于眼病的介紹,而對于眼病的預防與保健、日常生活中合理用眼的知識介紹較少。因此,在大學生用眼負擔越來越大的今天,加強合理健康的用眼教育和眼部相關護理知識的介紹,對大學生健康用眼有重要意義;也能拓寬分工越來越細的醫學專業學生的知識面和思維。
授課內容上我們開始即系統的介紹了眼睛的解剖和生理,使學生理解視覺形成原理;然后逐步結合臨床病例講解眼病的機制及處理,著重介紹了眼急癥尤其是眼化學傷的緊急處理原則和措施;基于屈光不正在大學生中的高患病率,我們詳細的介紹了大學生普遍關心的近視病理及各種治療方法的優缺點和機制,包括框架眼鏡的專業知識和佩戴的美學技巧、隱形眼鏡的佩戴和護理知識,并重點解釋了近視屈光手術的原理及風險、術前術后的注意事項。授課內容安排盡量能系統的介紹眼病及其預防知識、又能滿足學生普遍關心的問題,使其能正確、健康用眼。
4眼保健和眼病預防健康知識的講授方式
運用現代教學手段,提高教學質量:確定了教學內容后,采用什么樣的授課方式,即“如何講”也是非常重要。
物理是一門實踐性和實驗性很強的自然學科,它是以實驗為基礎的科學。它是學生在教師指導下獨立獲得物理知識與實驗技能的活動,是手和腦、知識和能力得到綜合訓練的重要環節,另外在培養學生觀察能力、動手能力,激發學生學習興趣等方面,實驗教學也有著不可替代的作用。在新課程改革中打破傳統的物理實驗課的教學模式,營造了一個適應學生全面發展所需要的全新物理實驗課的教學模式,這種模式倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手;培養學生收集和處理信息的能力,獲取新知識的能力、分析和解決實際問題的能力以及交流合作的能力。以下幾點是本人在新課改實驗教學與研究中的幾點建議:
一、實驗器材應由教師引導學生進行選擇,并鼓勵學生從生活中尋找器材
實驗探究是科學探究的主要方式。在實驗探究中,必須涉及選擇實驗器材的問題。在教學實踐中時常發現教師將實驗所需器材直接給出,而沒有讓學生經歷嘗試自己選擇探究所需器材的過程。學生不是知識的被動接受者,而是知識的主動構建者。對于初中學生而言,在實驗器材的選擇上,雖不能一開始就對學生要求太高,但教師應積極地創造條件,幫助學生逐步領悟選擇條件,發展學生對實驗器材的選擇能力。
如在探究滑動摩擦力與接觸面積是否有關時,為學生提供了大長方體木塊、小長方體木塊。有的學生會選擇大小兩個木塊進行實驗,這時就可以引導學生分析大小兩木塊除了跟桌面的接觸面積不同外,對桌面的壓力也不同,會影響滑動摩擦力的大小。創設如此情景,旨在引導學生理解控制變量法在物理實驗中的應用,引導學生根據此研究方法如何確定探究步驟、選擇實驗器材。
又如在“探究音調與頻率關系”的實驗中學生預先準備棉布、吸管、剪刀,課堂上讓學生快撕和慢撕棉布聽聲音的高低,還可以吹修剪過的吸管,并不斷將吸管剪短聽聲音的高低。這些器材比教材中的玩具電動機更普遍,容易收集。讓學生從生活中選擇熟悉的器材,可以使學生對實驗探究產生親近感,學生既學到了物理知識,又會運用于生活,還增強了實驗的可行性。
二、變演示實驗為探索性實驗,并讓學生充分地參與
在傳統的實驗教學中,課堂演示實驗一般以教師為主體,學生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創新能力的培養。將演示實驗改為探索性實驗,讓學生充分的動腦、動手、動口,發揮學生的主體作用,從而有利于學生創造性思維的激發。
如“長度的測量”教學中,讓四位同學用同一米尺分別上臺測量教師講桌的長度,學生各自測量的結果暫時不公布,當四位同學都測量完以后,讓他們四人同時上臺在黑板上寫出自己的測量結果,由于四人的結果各不相同,必然會使學生感到驚奇。這既增強了學生的興趣,同時又對多次測量取平均值教學的展開,有良好的啟迪。此外,也可以讓幾位學生同時準備一個演示實驗,選一位好的在教學時演示,這樣也有利于培養學生的興趣。
學生參與演示不僅培養學生的動手能力,而且更能引起學生的注意。例如:在進行馬德堡半球演示時,先讓一個“大力士”來與老師拉,不能將兩個半球拉開,打開活塞,讓空氣進入半球中,再讓一個力氣小的學生來拉,卻很輕松地拉開。兩個學生的對比實驗讓所以學生印象深刻。再例如:托盤天平的實驗、溫度計的使用、滑動變阻器的使用等基本技能性實驗,可在教師演示后,請個別學生上臺操作,其他學生找錯、評價。
三、利用投影和電腦動畫等多媒體技術,增強演示實驗效果
演示實驗,就是教師利用實驗器材、儀表向學生做表演示范實驗,或創設必要條件將自然現象及其變化規律等再現出來。這是物理教學中將理論與實際相結合的重要方法,是提高學生學習興趣、啟發學生積極思維的重要手段,是認識事物規律的起點,也是物理實驗教學中的一個重要組成部分。學生通過觀察演示實驗,思考總結,從而找出規律性的東西,得出正確結論。但是,有的演示實驗觀察目標小,現象細微,且由于條件的限制,教師只能在講桌上進行演示。后排學生看不清楚實驗現象,這就增加了學生在理解過程中的難度,直接影響教學效過。利用投影器將演示現象放大或制作電腦動畫,使其在銀幕上清晰地顯示出來。這樣既有利于學生觀察思考,又縮短了觀察時間,從而增強了演示實驗的效果。
例如在演示托盤天平的使用時,教師要演示如何調節天平平衡,如何正確讀物體的質量。而天平的分度盤較小,砝碼的刻度也很小,大部分學生是看不見的,教師演示天平的使用等于是在唱獨角戲。這時可利用投影技術,將刻度放大,學生就容易看清。具體的做法是將天平放在實物投影儀上進行操作,學生可在屏幕上清晰的看到?;蛘咧谱鱂LASH動畫模擬天平的使用,可以收到更好的效果。
如在演示磁鐵周圍的磁感線分布時,要將玻璃板放在磁鐵上面,將鐵屑均勻地撒在玻璃板上,輕輕敲動玻璃板,使鐵屑在磁場的作用下形成平面的磁感線分布圖形。因平面放置,學生看不清楚,教師只好端著玻璃板走到講臺下,讓一部分學生看看,這樣既浪費時間,還是有許多學生看不清楚。如果利用投影技術,則完全可以改變這一局面。將現象投影到銀慕上,使全班學生都能清晰地看到。
利用先進的電腦動畫技術,還可模擬許多課堂上很難演示的現象。如對比色光的混合和顏料的混合;在講解分子運動時用課件演示布朗運動等。
四、以學生分組實驗為主要內容,培養學生的動手能力和合作能力
通過演示實驗調動了學生的積極性,同學們躍躍欲試,但由于課堂時間限制只能吸收少數參加。在這種情況下,學生對學生實驗就非常重視了。我們除了讓學生做完課本上的學生實驗外,把許多演示實驗也改成學生實驗,給學生提供了自己動手動腦的機會。如:在“收集分子運動的證據”實驗時讓學生把紅墨水分別滴到冷水和熱水中,觀察哪個杯中擴散得快;在學習摩擦起電現象時讓學生用塑料尺摩擦頭皮后吸引小紙屑;在《大氣壓》一節的教學中讓學生動手完成覆杯實驗。
在新的物理課改教學中,尤其是在實驗教學中,注意不斷對學生觀察能力、動手能力、創新思維能力的培養。激勵學生通過觀察、實驗、歸納、類比等探索手段提出種種假設和猜想,并通過實驗加以驗證。因此發展他們的創新意識就顯得更為重要。如凸透鏡的實驗教學時,有學生就大膽地提出了這樣的問題:如果用一塊不透明的薄木板擋住透鏡的上半部分,光屏上還能呈現一個完整的像嗎?這個像與未遮擋時的像有沒有區別?要鼓勵學生們親自動手齊心協力并充分地發揮自己的想象力去設想、驗證,直到得出正確的結論。
在分組實驗中,教師要注重培養學生的合作能力。分組實驗中有幾點要注意:(1)實驗前,一定要預習實驗內容,原理,步驟,注意事項等,做到成竹在胸;(2)小組中組長帶頭,指導和督促組員完成實驗;(3)合作學習不僅體現在小組內的合作,也體現在全班的交流合作。如探究滑動摩擦力與哪些因素有關的實驗中,可將全班分成四個大組,分別探究滑動摩擦力與壓力的大小、接觸面粗糙程度、接觸面積的大小、物體運動的速度的關系。最后幾個大組的代表公布自己的實驗數據,全班同學共同對這些數據進行分析歸納,得出結論(4)若在交流中有的小組得出相反的結論,或提出其他見解,教師不要回避,而應該在組織學生討論中給出明確的答案。
五、鼓勵學生做好課外小實驗、小制作
由于課外活動的時間比較充裕,形式上可靈活多樣,學生在動手完成各種小實驗、小制作過程中,思維異?;钴S,參與意識增強,都迫切地希望進一步探索問題。通過實驗,學生學習到的物理知識就比較深刻、牢固。如紙盒燒水、筷子提米、制作針孔照相機、制作潛水艇模型、制作電鈴等,有很強的趣味性和知識性,十分貼近學生的生活,符合初中學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。教師要鼓勵學生做好課外小制作、小實驗,并讓學生的制作帶到課堂上來,對于其他同學起到榜樣作用;并有意識地在教學中加以講評和演示,可以創設活躍的課堂學習氣氛,給學生提供參與學習的機會,并使班級中不同認知水平的學生的求知欲都能得到滿足。
總之物理實驗是學生獲取知識、培養創新能力和實踐能力的重要途徑。在實驗教學中教師應以新課程理念為指導,對實驗教學進行大膽改革與創新,獲取實驗教學的最佳效果,使學生綜合素質真正得到提高。 在以后的教學實踐中,我也將進一步探索和研究,為完成課改實驗任務做出應有的貢獻。
[關鍵詞]實驗教學示范中心;實驗教學改革;實驗教學方法;創新型人才培養
[中圖分類號] C961 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)11-0044-02
實踐教學是高等工科教學體系中的重要組成部分。實踐教學的各個環節以其“親身經歷與感受”的特征,對學生創新能力與實踐能力培養,有著理論教學無法替代的特殊作用,在人才培養的過程中占有非常重要的地位。[1] [2]所謂實驗教學示范中心是以培養學生實踐能力、創新能力和提高教學質量為宗旨,以實驗教學改革為核心,以實驗資源開放共享為基礎,以高素質實驗教學隊伍和完備的實驗條件為保障的全面提高實驗教學水平和實驗使用效益的新型實驗教學平臺。如何利用實驗教學示范中心提高人才培養層次,培養學生創新能力,并發揮其輻射示范作用,是實驗示范中心建設的一項重要內容。
一、實驗教學體系
廈門大學嘉庚學院機電實驗教學示范中心(下稱中心)在不斷總結辦學經驗的基礎上,注意吸收其他院校的實驗教學改革成果,在體系構建上考慮突出培養創新型人才的特色,在搭建平臺上注重實踐技能和創新思維的培養思路,在實施過程中形成混合一體化的教學模式,體現了教學體系與時俱進的時代特征。
(一)創新型人才培養實驗教學體系理念
根據學院提出“面向人才市場辦學、通過市場謀求發展”的戰略思路,中心確立了“以有效教學見長、科研與教學并舉”辦學理念服務于學校人才培養的方針。中心結合實際情況,堅持“以安全為前提,以規范為基礎,以知識創新、能力培養、高效服務為目標”的辦學思路。中心從根本上理順了整個教學體系中理論教學與實驗教學二者之間既相對獨立,又密不可分的統一關系,二者之間不再是主體與從屬的地位。為了體現實驗教學體系的科學性,根據專業人才的培養定位、培養目標和培養方案,中心明確各實驗教學環節的教學目的、教學內容與教學要求,擺正其在教學過程中的作用和位置,實現理論與實踐相結合、知識與能力相結合、能力與素質相結合,同時也符合我國國情,符合我國高等院校機電類人才培養的專業規范。
(二)創新型人才培養實驗教學體系
創新性人才的必備素質包括扎實的基本理論和基本方法、科學的創新思維、敏銳的觀察力、豐富的想象力、強烈的好奇心、高度的責任心、良好的樂觀自信心理素質和積極的團隊協作精神。為此,中心注重學生知識、能力、素質、個性的協調發展,從低年級開始,采用導師制模式進行對學生跟蹤指導,為其制訂個性化的培養目標,確立了大學四年的學習計劃,并鼓勵低年級學生從進入學校就參與導師科研項目或到實驗室參與工作。改變實驗教學依附于理論教學的傳統觀念,從人才培養體系整體出發,構建以培養能力和綜合素質為主線,課堂教學、實驗教學和課外創新實踐“三位一體”,創新意識教育、創新思維訓練、創新能力培養和創新人格塑造“四路并進”的“多層次、多功能、多渠道、全開放”的實踐教學平臺,形成“知識―能力―素質―個性”協調發展的實踐教學體系。理論教學與實驗教學既有機結合又相對獨立,與科研項目設計、工程實際應用密切聯系。
二、實驗教學方法
(一)理論內容與實踐方法融合,現場教學與實踐操作結合
如何讓學生有興趣并提高教學效果,是實踐教學方法面臨的基本問題。因此,在充分應用多媒體輔助教學手段的同時,實驗教學普遍采用“課堂講授+實物演示+學生操作”的方法,選用有工程背景的“雙師型”教師進行現場教學,實現“講、聯、練、操”相結合,即教師現場講解示范,理論教學聯系案例和實物演示,啟發學生主動思考,然后讓學生進行實驗練習,課外還安排開放性的實踐操作。在整個教學過程中堅持理論與實踐的融合,在理論學習中密切結合實際,注重運用知識解決實際問題能力的培養;在實踐中結合問題的思考和研究來加深理解理論知識,注重理論對實踐的指導作用。
(二)基礎實驗與專業實踐“階梯式”銜接,應用訓練與創新培養“兩手抓”并重
解決了教學基本方法之后,緊接是解決基礎實驗和專業實驗的關系問題。傳統方法往往“各自為政”,導致基礎實驗與專業實驗的前后脫節、學生的自主性不強。因此,中心理順了實驗、實踐和實習的教學關系,做好基礎實驗、專業實踐、綜合實踐和創新實踐之間的“階梯式”銜接。重點對實驗體系和內容進行改革,在基礎實驗中適當減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性和創新性的實驗,以實驗類型――專業基礎類實驗、綜合應用類實驗、創新設計類實驗來設置實驗教學模塊。其中,專業基礎類模塊突出實驗認知、專業技能和實驗方法的訓練,綜合應用類模塊突出專業知識在工程上的綜合應用實踐,創新設計模塊突出以“項目”結合來培養學生的自主創新系統能力,把應用和創新貫穿于整個實踐教學過程之中。
(三)以項目課題培養興趣,以自主實驗互動創新
為了更好地提高實驗效果,實驗室實行開放教學,提出了“動生奇、奇生趣、趣養學”的實踐教學理念,采用“(教師)布置實驗課題+(學生)仿真實驗+(實驗室)實物實驗”方法,引導學生在布置實驗課題和了解實驗任務后,通過計算機進行仿真的“動手”實驗來產生“好奇”,把學生從過去“好奇”玩游戲吸引到仿真實驗上,進而對實物實驗產生“興趣”,在“興趣”的實物實驗過程中逐步“養成”自主學習實驗的習慣。為了把學生的興趣更好地引導到創新實踐上,還采用“學生項目1(個)+1(位)產品導師”的實驗教學方法。例如對綜合性的課程設計項目、大學生創新項目、各類競賽課題、學生自主課題等,都根據項目指定專任教師進行全程指導,直至做出產品。在“學生項目1(個)+1(位)產品導師”實踐過程中,以學生的自主實驗為主,以教師現場實驗指導和課余答疑為輔,要求“項目”都是來自企業應用和創新的課題,以激發學生的創新思維。
(四)學生下放企業“練實戰”,工程師走進校園“教謀略”
在取得企業合作辦學信任和支持下,中心實施了“外掛式實踐基地實踐+業界導師項目指導+中心導師跟蹤指導”的實習教學方法。中心分別與廈門金龍旅行車有限公司、西門子公司等簽訂“帶項目實習”協議,讓學生盡早走上工作崗位,在企業和學校的共同指導下,真實去體驗和實現生產過程。同時,中心還聘請一批企業技術骨干走進校園給學生介紹實踐經驗、課題研究方法以及科技最新成果的應用,拓展學生的視野和科研途徑,讓學生有更多機會了解和接觸實際,力求做到學習和應用結合、應用與項目結合、項目與產品結合、產品與市場結合。
(五)以賽代練促學促創新,平臺支撐全開放實驗
中心以三維數字化創新設計協會(簡稱CAD協會)、大學生科創中心和學生會的學生組織為群眾基礎,以開放實驗室為硬件保障,以教師指導團隊為服務支持,以系(中心)鼓勵大學生科技活動的政策為激勵引導,以科研課題為項目需求,形成一個強有力的開放創新實踐支撐平臺。實施“實驗中心平臺+學會組織+教師團隊”相結合,組織學生通過全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生數學建模競賽、福建省大學生工程訓練綜合能力競賽、飛思卡爾杯全國大學生智能車大賽、機械設計大賽和大學生創新實驗項目、挑戰杯大學生課外學術科技作品競賽等系列的學科競賽和科技實踐活動,強化了學生實踐能力的培養。開放性的競賽和實踐創新活動在一定程度上彌補了課堂實踐教學的局限,激發了學生的創新熱情和思維,同時也提高了他們的自主學習和自主創新能力。
三、實驗條件與平臺建設
實驗教學示范中心擁有23000平方米實驗室,設備總值約5200萬元。其中設有電機拖動、機電一體化FMS實訓室、電力電子實驗室、傳感器與檢測技術實驗室、工業網絡、激光加工與快速成型室、儀表及過程控制實訓室、機器人實訓室、電加工實驗室、先進制造實驗室等32個實驗室,建成了集研發、設計、制造、測試于一體的實驗平臺。
四、教學成果
近幾年來,有一大批機電類專業學生經過創新人才實驗教學體系的培養,綜合素質和創新能力得到了極大的提高,其中有數以百計的學生在參加各類大學生創新性實驗計劃、機械創新設計大賽、智能車大賽、機器人大賽、數學建模競賽等賽事中獲得佳績,其中省級及以上獎勵80多項、大學生創新創業項目92項、專利21項等。
五、結束語
廈門大學嘉庚學院省級實驗教學示范中心經過近幾年的建設,已經取得了明顯的建設效果,為機電類創新型人才培養提供了良好的實驗教學條件保障,也為其他兄弟院校提供了可借鑒的建設經驗,起到了較好的實驗教學示范輻射作用。
[ 注 釋 ]