关键词: 高校生物教学 项目教学法 生物化学
项目教学法是当今国际教育界十分盛行的一种教学法,是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,在MBA教育中应用广泛。在高校生物化学实验教学中运用项目教学法是让学生在解决问题的同时,培养学生分析、解决问题的能力。
一、传统生物化学实验教学方法的局限性
1.以教师为中心的教学方式不适应提高学生的综合学习能力。在传统的生物化学实验教学中是以教师为中心,把教师作为实验教学的主体,学生是客体,学生在被动地接受知识,老师安排做什么就做什么,老师要求怎样做就怎样做,就像照着菜谱做菜,部分学生们只知道照着实验指导书一个又一个步骤地往下做,下了课,出了实验室什么都不记得。
2.在上实验课前没有安排任务导致做实验的性不强,缺乏充分的预习和准备。在传统的实验教学中,老师会在学生到了实验室之后,将本次实验课的内容、目的、原理及步骤做简单介绍,然后让学生自己操作。由于课上时间有限,老师不能讲得太详细,这样必然会导致部分学习自觉性不高的学生在目的不清、原理不明的情况下,糊弄了事,简单做做,交份从别人那里抄来的报告就算做完一个实验。
3.以验证性实验为主的传统实验教学不能很好地调动学生的学习积极性。在传统的实验教学中,所选取的实验大多数都是验证性的,也就是按照已确定好的方法,得到事先已预知的结果。这类实验可以安排,也有其必要性,作为基础性的实验应尽量安排在前面,让学生掌握基本的实验技能,但不能占太多的比重,否则学生会对实验课失去兴趣,没有好奇心,每做完一个实验,学生不能从中获得成就感。
4.传统的实验教学仅局限在课上2―3学时的时间,学生之间没有优化组合,缺乏合作,不能互相之间取长补短。在本科教学期间对学生进行合作能力和团队精神的培养是很重要的,从而为他们将来从事社会实践打下良好的基础。
二、项目教学法在生物化学实验教学中的运用策略
1.以理论教材为基础,精心选取实验项目。人的学习是分层次的,接受知识和经验是一个层次,消化和整合知识经验是另一个层次,而运用所有知识解决实际问题则是更高层次。实验项目的选取也要分层次,以培养基本技能为目的的验证性内容应占三分之一,以运用理论知识和基本技能解决问题为目的的综合性实验应占三分之二,从而更好地消化理解所学理论原理并将其与实践相结合。
2.组建高效率的项目小组,在人员方面要做到优化组合。项目教学法的实施有助于培养学生的合作意识和团队精神,充分发挥每个成员的优势,如有的学生善于理论知识的学习但在实际操作方面弱,而有的学生虽然学习不是很用功,但他们思维活跃,新点子多,解决问题的能力强,也有的学生独立操作困难,但他们能很好地与人合作,在组建小组之前,老师要在课代表的协助下对学生的状况全面了解,在学生自愿的前提下,从性格及能力方面做到优化组合。这样不仅提高了学习能力,开拓了知识面,锻炼了实际操作能力,而且培养了团队合作精神和沟通协调能力。
3.建立合理的,完善的教学评价体系。学生实验成绩的评定由完成项目的效果直接决定,每个任务的完成都要经过老师的验收,最终成绩由各个项目的成绩累积而成。成绩的评定要公平、公正,以激发组员和小组团队的学习兴趣,研究动力和创新活动为目标。
三、项目教学法在生物化学实验教学中的实施步骤
在生物化学实验教学中项目教学法可以采用如下几个步骤。
1.设计与现实相关的项目实例,创造理论与现实相接近的环境,激发学生解决现实问题的兴趣。如传统教材在理论学习了维生素的内容之后,在实验课中安排了定量测定蔬菜水果或松针的维生素C含量,内容很平淡,没有挑战性,也引不起学生多大的兴趣。但如果做这样的改变,以项目任务的方式布置给学生效果就不一样了。如在大学校园里有多种松柏科植物,这些松柏科植物又是不同树龄,就可以给学生布置这样的任务,对校园内的松柏科植物资源进行调查,并比较不同品种之间,不同树龄之间叶片维C含量,进一步查找资料,论述其营养及药有价值。
2.项目小组在通过调查,论证,分析后,攻克项目的相关解决要点,并在教师指导下确定最终实施方案。项目小组首先要对这一项目进行分析,突破关键环节,根据所学知识,并查找相关资料,设计解决方案,如上述测定松针维C含量,就要设计如何采样,怎样设立对照组,根据实验室现有条件选择哪种方法来测,是用一种方法,还是用不同的方法做对比,经老师指导确定最终实验路线。
3.小组成员之间分工协作,共同完成项目。在确定了实施方案之后,小组成员之间要根据个人情况分工协作,如有负责调查校园松柏科植物资源的,有采样测维C含量的,有分析数据做比较图表的,也有根据资料及所测数据论述为什么松柏科植物的叶片会入药及其所起的作用的。
4.以小组为单位汇报项目任务完成情况,进行成绩评定,成绩由老师评定和小组互评所构成。只要能够完成任务,成绩就应尽量高一些,以激发、鼓励学生对实验课的兴趣。
护理学 实验 目标 方法
1 护理学基础实验教学的目标
护理学的教学目标应该是“以社会需求为目标、以就业为导向、以能力培养为本位,面向市场、面向职业、面向就业的方向”培养“实用型”护理人才。护理专业的基本任务是培养从事临床护理、护理管理的全面护理师。笔者认为本专业学生应掌握基础医学、临床医学及护理学的基本理论知识与护理技能,毕业后能从事临床护理、护理管理及社区卫生保健工作,满足现代化医院迫切需要的高素质护理技能型人才的需要。
根据护理专业的培养目标,结合学生的特点,为护理学基础课程定位并制定相应的课程目标:护理学基础属于护理专业学生临床阶段的课程,是所有护理专业临床阶段课程的基础,是培养学生综合素质和操作技能的重要课程。
2 护理学基础实验的教学方法探讨
2.1 实验教学过程中引进以问题为中心教学法
以问题为中心的学习方法是一个与传统的学习方法完全相反的学习顺序,即用“这里有一个问题,学习它”来取代传统的方式:“学习这些,你将能解决问题。” 。具体的实施步骤和方法是:①在授课前一周,教师设计病案,确立问题,将要学习课程的题目及病案中提出的问题告诉学生;②学生预习病案中提出的问题,利用课外时去查阅有关的资料; ③学生实验设计:根据现有的条件及所获得的资料写出实验目的、评估内容、用物、操作过程及注意事项等,设计一套实验方案;④教师点评设计:主要是检查、评价学生设计的实验方案、用物准备等有什么漏洞,方案是否合理;⑤学生展示:让每组同学展示自己实验设计方案,实施拟订的计划,实施时,同学创设了不同的情景,运用具体的材料,选择讲解、角色扮演等不同的方法,在此过程中,教师随时给予提醒、暗示、建议和鼓励;⑥学生评价:评价时,我们采取了自评(小组同学首先进行自我评价)、他评(由其他各组同学对实验结果进行讨论、分析),在讨论过程中教师不急于下结论,而是依靠学生相互之间的辩论来否定错的实验方法,找出出现错误的原因,提出改进措施,对学生不理解或理解不透的内容,教师再进行引导分析;⑦教师示范:概括以上实验现象,再结合理论知识,给学生一个正确而完整的操作过程;⑧学生练习。
2.2 实验教学过程中引进角色扮演法
角色扮演法是一种制造或模拟一定的现实生活片段,由学习者扮演其中的角色,将角色的言语、行为、表情及内心世界表现出来,以学习新的行为或解决问题的方法。通过实施角色扮演的教学方法,我们收到了良好的效果:①由于每位学生的加入,增加了学生学习的积极性;②充分表达了学生的态度、价值观和情感;③提高了学生的沟通技巧。
2.3 课程实施过程中引进小组讨论法
小组讨论法是达到情感领域教学目标的重要教学方法。在护理学基础上篇 “护理学的基本概念”一章中我们采取了小组讨论法。具体的实施程序是:
2.3.1 选择合适的题目
如何让学生认识压力源、医院中常见的压力源及如何为患者减少压力源是我们教学的重点,因此我们选择这个内容让学生进行小组讨论。
2.3.2 分组
让学生自行分组。分组可以采取下列几种方法:随机分组法、兴趣分组法、成绩分组法、友谊分组法。我们采取的友谊分组法,即学生自由组合。分组后,每组选出一位学生作为组长,组长的主要任务是负责分工及组织讨论。因为有5个压力源,所以将学生分成了5个小组,每组负责1个压力源。
2.3.3 分配
由小组长根据本组讨论的内容进行组内的分工,并从小组成员中选择1位作为讨论时的记录员,记录员不参与讨论,其任务是将小组成员讨论的情况如实进行记录,为后续的综合报告做准备。分配任务后,学生利用业余时间开始收集资料,准备讨论。
2.3.4 讨论
由小组长负责组织讨论。报告讨论的内容,说明注意事项,设定每个人发言的时限及鼓励组员积极参与和发言。在讨论中我们要求注意下列几个问题:①使每一个问题都能得到较为完满的解决;②妥善控制时间,发言力求简练;③记录内容要简明扼要;④教师要加强巡视指导,并把学生注意力集中在论题的焦点上,使讨论能步步深入。
2.3.5 集中
讨论结束后,全班再聚集在一起,由组长进行中心发言,共同享受学习心得及讨论结果,彼此交流经验。在中心发言时,要求注意下列问题:①若其他小组对本组的内容提出质疑时,需由本组的发言人或组内其他同学答复或补充说明;②每组除口头发言外,并向教师提出书面报告,作为考核的依据;③在中心发言期间,教师应根据各组发言的内容及技巧等方面的表现,做出初步的绩评定;④中心发言结束后,教师对发言情况进行简明扼要的总结,总结的主要内容有:对学生发言内容加以归纳和评价;补充教师对论题的基本观点,即带有结论性的意见;对本次讨论的优缺点,尤其是讨论方法加以总结,以推动学生学习方法的改进。
2.3.6 评价
师生共同进行,评价内容包括:准备、合作、目标、内容、表现等。成绩评定的主要依据是发言提纲和讨论中的表现。
参考文献
[1] 张东华.注重护理基础教学中学生动手能力的培养[J].西北医学教学,2013:3.
由于初中物理实验仪器室的管理相对比较封闭,学生需要用到的实验器材一般是由实验教师自己安排,而初中物理指导教师则较少进入物理实验仪器室。同时,也要求学生在一定的时间内认真完成特定的物理实验内容,所以实验仪器室很少面向学生开放。此种物理实验教学及物理实验管理方式不能满足新课改的具体要求,也难以提升物理实验的课堂教学效果,限制了学生创新思维的发展。因此,可以优化这种管理模式,尽量将物理实验仪器向教师及学生开放,让教师正确掌握物理实验的管理方法,并熟悉各种仪器的结构与使用用途。可以定期带领广大学生去参观仪器室,让他们熟悉各类仪器设备。同时,实验室还可适当外借一些器材给学生做课外实验研究,并指导学生选择做课外实验时所需要的各种器材,以有助于学生了解各类物理实验仪器,从而将实验室转化成学生获得知识以及探究知识的重要舞台,最终贯彻落实物理三维目标。
二、实施探究实验,践行三维目标
探究实验是初中物理实验的重要组成部分,在实施探究实验之前,教师应该将需要用到的各类实验仪器以及实验材料准备好,有的实验材料也可以请学生事先准备。在探究实验的过程中,教师应该认真指导学生进行探究实验,强化指导责任,对学生遇到的各类问题要在第一时间给予认真解答,对于学生遇到的探究瓶颈要多角度启发他们去思考,鼓励他们独立思考,主动动手操作。
1.既要注重传授,也要注重探究。以往的初中物理实验教学模式是教师传授,然后学生按照操作要领去完成,而初中物理新课程指出,要以学生为主体。因此,教师在传授的过程中,要不断注重学生探究能力的提高,并尽量让学生在探究实验中自己动手,主动思考,使之在实践中体会实验的酸甜苦辣;对于所产生的物理问题,应该认真引导学生自主探究、多方位思考。比如,在安排学生探究牛顿第一定律这个实验时,安排学生先自己拟定出一个实验探究计划,然后再指导其确定探究实验中哪几类实验条件要确保不变,哪几个实验条件可以发生变化。最后,再引导学生主动融入到探究实验中,认真细致地去观察,并做好实验记录,做好分析与推理工作。为何所选择的玻璃板、纸板与毛巾等3种接触面要尽量给予明显的、突出的区别呢?为何要使小车从斜面之同一个高度自行滑下呢?小车在这3种条件下运动之距离跟摩擦阻力之间存在哪些关系?如此,让学生去独立思考,去亲身实践探究,同时,还在探究实验过程中适时地向学生提出如下问题:物体如果不受外力,它会如何运动呢?如果没有摩擦可以做到吗?请学生设想在完全没有摩擦的情况下去推导牛顿第一定律。这样一来,就打开了学生的思考之门,调动了他们的非智力因素以及智力因素,并在探究实验过程中得到较好的发展。
2.既要重视实验结果,又要重视实验过程与实验方法。以前的物理实验仅仅是让学生在实验中得出正确的结论即可,而初中物理新课标则指出,在初中物理实验教学中,教师既要注重学生的实验结果,也要注重学生实验方法的可行性及实验过程的正确性。而在物理探究中,学生是中心,要引导学生学会独立思考,学会主动动手操作,并具备团结合作的精神,协作配合做好探究实验。教师在学生进行探究性实验的过程中,要及时在实验室巡视,认真掌握学生实验的进程,多角度去观察他们所得出的物理实验读数、结果,检查其物理实验的记录是否保持了客观性与准确性,学生与学生之间的配合是否协调,学生遇到的问题要给予及时解决或启发他们自己去处理,从而充分调动起学生探究实验的积极性及探究热情。同时,还要帮助学生养成正确的仪器操作规范。比如,用手拿砝码;把温度计当搅拌器,多用表测电阻时不调零,示波器测电压时不用衰减档等,这些都是常见的不规范操作习惯。因此,必须从学生开始接触实验就注意进行规范地指导,以督促学生养成良好的实验习惯和学科素养。
3.重视“管理”,更要重视“育人”。在物理实验教学中,实验教师应自觉、主动地实施德育教育,引导学生确立正确的人生观和价值观,培养其高尚的道德品质和健康心理。在探究实验中,不能只管仪器、材料,还要协同各任课教师一道创建一个好的班集体,为学生营造一个良好的成长环境。在探究实验动手操作之前,要介绍实验注意事项,特别是电学实验,由于涉及电源的使用,必须对学生进行安全教育,提示其在实验过程中出现意外情况时,要采取哪些急救措施。如电学仪器出现有焦糊味、冒烟、过载指示、通电时非正常发热等情况时,应立即关掉电源;当电流表、电压表指针超过满刻度时,要立即断开线路,检查是否超出量程,等等。只有这样,学生才能做到心中有数,减少差错,从而保证人身安全和不必要的损失。探究实验结束后,应及时指导学生进行实验总结,实事求是地分析实验数据,分析误差产生的原因;指导学生整理实验仪器,如有仪器损坏应及时报告并登记;培养他们有良好的责任感,爱护公物等优良的品质。实验教师必须本着高度的责任心,严谨的治学态度,尽心尽职,确保学生的探究实验课达到预期教学目的。
三、围绕三维目标,研究实验新教法
初中物理实验教学活动应该紧密围绕新课改的三维目标,认真开展教学研究,教师应该多参加教学研究活动,与其他授课教师共同探究新课程的各类实验特征,实验重点、难点,共同探究实验的教学方法。可以尝试创建以实验为载体,教师指导、学生探究的新型初中物理实验教学模式,要千方百计将新教学方法引入课堂,积极改进实验步骤或实验方法,从而取得更佳的实验教学效果。比如,在“测量物质的密度”实验中,测定盐水密度时,学生的设计是先测定烧杯的质量,再倒入适量的盐水,测出它们的总质量后,把盐水倒入量筒内测得其体积。对此,笔者不动声色,让学生把实验做完,而在讨论时旁敲侧击帮助他们找出设计的缺陷性,与此同时,引导学生进行讨论:为了减小测量的误差,请你设计一个合理的实验操作步骤。在学生各抒己见、发表各自的观点后,慢慢地得出了正确的测量方法:先用天平测量出烧杯和盐水的总质量,再将烧杯中的一部分盐水倒入量筒内测量出体积,用天平测量出烧杯内剩余的盐水的质量,这样可有效减少在测量盐水体积过程中所带来的实验误差。
关键词:土木工程;实验教学体系;教学改革
;尹霞(1984-),女,湖北汉川人,桂林理工大学应用技术学院,实验师。(广西 桂林 541004)
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0100-02
《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》(教高[2011]1号)中明确指出,卓越工程师培养计划的主要目标是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。由此可见,卓越土木工程师除了应具有扎实的理论基础、精深的专业知识外,还应具有良好的工程实践能力。
目前国内高校在基础教育方面做得比较完善,但对实践能力的培养却不够重视,忽略了实践教学在学生动手能力和科研创新能力培养中的重要作用。例如,在传统实验教学中构件为委托加工的成品,学生没有参与构件全过程制作,缺乏对构件制作全过程的了解;实验设备安装与加载由教师操作,学生缺乏现场实验前的动手锻炼,单纯的读数观测无法培养学生的创新思维。[1]许多毕业生知识结构不合理,尤其是对实用技能掌握不足,不能立刻胜任岗位的要求。[2]作为未来的土木工程师,要养成良好的科学素养,单靠理论教学是难以实现的,需要实验教学的促进作用。[3]构建与卓越工程师培养相适应的实验教学体系迫在眉睫。
一、实验教学理念与改革思路
1.实验教学相关政策
首先,学校应制定并完善一系列实验工作管理制度,保证实验教学各项工作的正常进行。其次,以重点学科、精品课程、重点实验室、博士点建设等项目的实施为平台,高度重视实验教学,成立校级实验室建设工作领导小组,在组织方面为提高实验教学水平奠定良好的基础。再次,制定学生科技工作和科技竞赛活动的管理办法、实验室开放管理办法等配套制度,以支持、鼓励广大学生和教师积极参与各类科技竞赛活动,加强素质教育,充分发挥实验室的资源优势,促进实验教学改革,创造良好的育人环境。最后,通过制定相关制度,鼓励高职称和双师型教师讲授实验课,同时注重培养青年教师的实验教学水平和能力,形成一支年龄结构合理的实验教学队伍。
2.实验教学定位
以培养具有工程实践能力和创新意识的应用型人才为目标,在立足向学生传授实验技术理论、验证理论知识的“基础验证型实验”之上,增加了“综合型实验”和“科研创新型实验”两个阶段,建立了“进阶式开放实验教学体系”,将知识传授、能力培养和素质提高三者结合,使实验教学与理论教学相辅相成,实现了从应试教育向素质教育的转变,以培养社会迫切需要的应用型人才。
3.实验教学改革思路
实验教学作为高校教育全面推进素质教育的最基本的教学形式之一,对学生的知识深化、能力培养和素质提高至关重要,是培养适应经济社会发展需要的工程技术人才的重要手段。应重点改革实验室管理、实验课程体系和实验教学的内容、模式、方法与手段。
二、实验教学体系与内容
1.实验教学体系建设
分为课内教学和课外开放教学两大组成部分。课内教学从传授基本实验技术和验证基本理论入手,继而引导学生开展综合型实验和科研创新型实验。在课内教学体系的建设中要注重优化教学内容和重组教学结构,设置实验项目时要强调循序渐进。通过这种梯级型的教学体系来保证学生在掌握基础知识的同时培养学生的实践动手能力和科研创新能力。课外开放教学包括大学生科技立项、研究生毕业论文实验、教师科研项目和社会横向项目等类型。课外开放教学以提高实践动手能力和科研创新能力为核心,内容主要以学科前沿和社会需求为导向。
2.实验教学与科研和实践结合
积极主动与地方单位、企业寻求合作,联合开展科研合作,建立实验基地。例如与当地的建筑勘察设计单位、建设单位、工程研究所等签定合作协议,建立稳定的实验基地,为学生提供理想的实验场所,为实践性教学环节的开展提供保证,同时将理论知识与生产实际有机地结合起来,起到课堂教学不可替代的作用。
三、实验教学方法与手段
1.教学方法
(1)强调基本实验技术训练。土木工程专业实验所需的仪器设备较多,且有很多是大型仪器设备,为保证实验项目的顺利开展和实验过程中的安全,学生必须根据自身的上课时间和实验室开放时间自行安排课前预习,以实验小组为单位进行仪器操作学习和基本实验技术训练,经有关人员确认合格后方可开展综合型、科研创新型和课外开放实验等项目。
学生在仪器设备操作和基本技术训练时遇到的问题应写入实验报告并进行讨论分析;不同实验小组的问题可由教师进行汇总,并安排时间进行集中交流、讨论和解答。
(2)根据实验要求的不同和学生的学习规律,采用进阶式教学方法。第一阶段为课堂教学,以传授实验相关知识为教学目的,主要内容包括实验技术理论、如何查阅文献资料及实验数据分析处理等,为下一阶段的动手实践打好充分的理论基础。第二阶段以训练学生基本动手技能为教学目的。本阶段主要进行基础验证型实验,学生在对实验指导书进行充分的预习后,以小组为单位独立完成实验系列工作,教师以巡查的方式对学生在实验过程中遇到的问题进行现场解答,再由学生自行改正或完善。第三阶段以提高学生实验动手技能和培养科研创新能力为教学目的。本阶段主要开展综合型和科研创新型实验,以学生兴趣方向划分小组,在教师的指导下,首先分析了解相应学科前沿或社会需求等背景知识,继而确定研究方向,最终完成从实验方案设计到提交实验报告的全过程。
通过进阶式教学方法,除了使学生能够熟练掌握基本实验技能外,更重要的是培养了学生提出问题、分析问题和解决问题的科研能力,为学生今后工作中的科研创新奠定了坚实的基础。
2.教学手段
(1)积极推行先进教学手段,深化教学改革。在实验教学实践中,在每一门实验课程中均可开设开放创新型实验,通过学校制定的实验室开放管理办法保证其顺利开展。推行课外开放实验教学旨在培养学生积极参与科研创新的兴趣,通过学生亲自动手来激发自身的创造力,从而达到提高其综合素质的目的。如何吸引学生参与到课外开放实验中来,此时采用先进的教学手段则是一个有效途径。
首先,借助现代多媒体技术,购买或自行编制教学软件,将实验仪器设备立体化、实验过程生动化和具体化,起到降低学生的学习难度,提高其学习兴趣,同时解决实验课时不足的现实问题的作用。其次,建立实验教学校园网络平台,在网络平台上共享购买或自制的教学软件供学生学习和自测。同时在网络上开通学生提问、教师解答版块,从而促进师生交流,加强教学互动,培养学生独立思考问题和分析、探讨交流及解决问题的能力。最后,定期或不定期聘请土木工程界著名学者开设讲座,以土木工程学科前沿知识为切入点,对各类高精尖实验仪器设备进行介绍,开阔学生的视野,深化专业技能。
(2)建立科学的实验考核制度。课程的考核制度对于提高学生的学习积极性和能否获得满意的实践教学效果具有导向作用。因此,要培养具有工程实践能力和创新意识的应用型人才,必须建立全面而科学的实验课程考核制度。
对于基础验证型实验,应重点考核实验操作过程、对实验原理和方法的理解以及实验报告的完成情况,评分标准可参照表1;对于“综合型、科研创新型”实验,学生需经历从实验开题、方案设计、构件制作及加工、仪器设备调试和数据记录、数据处理和讨论分析、实验结论等整个过程。全过程经汇总整理后形成科研性实验报告,教师根据实验报告的整体完成情况进行综合评分。
四、结语
为实施卓越工程师教育培养计划,积极应对社会经济发展和高等教育改革形势提出的挑战,创新高校人才培养模式,推动及深化教育教学改革,地方高校开始探索开展卓越人才的培养。为此,在建立现代化高效运行的实验室管理机制和建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境的基础上,应树立以基础知识传授、应用能力培养和创新素质提高为核心的实验教学观念,建立进阶式开放实验教学体系,才能有利于培养学生的实践能力和创新能力。
参考文献:
[1]洪兴,吴京,王恒华.土木工程实验教学示范中心建设与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(9):83-87.
论文摘要:根据Visual FoxPro程序设计(简称VFP)实验课程的特点,以培养自主学习、独立思考、勇于创新的人才为目的,在VFP实验课程的教学模式中,引入项目教学法,不仅给学生提供了一个创新学习的空间,还对培养学生的学习兴趣、创新思维能力和团队意识也起到了重要作用。
论文关键词:程序设计,项目教学法,学习兴趣,团队意识,创新能力
项目教学法及国内外同类工作现状
项目教学法是当今国际教育界十分流行的一种教学法,是行为导向教学的一种。行为导向又为实践导向,或者行动导向,是世界教育教学领域中出现的一种新的思潮。由于行为导向教学对于培养人的全面素质和综合能力方面起着十分重要和有效的作用,所以日益被世界各国教育界的专家所推崇。项目教学法在国外已经广泛被使用,取得了很大的成效,积累了许多经验。在美国许多课程的教学中,教师都要求学生结合课堂教学,分小组或独立承担一两个小型研究项目。学生通过亲自调研、查阅文献、收集资料、分析研究、撰写论文等,将学到的理论知识和现实生活中的实际问题紧密结合,得到训练和提高,最后学生还在课程上介绍自己的研究情况,相互交流。美国学生从小学阶段就受到这种训练,所以他们的实践能力、分析能力、综合能力、应变能力、交流能力、合作能力以及解决问题的能力都比较强。在我国随着现代科学技术对高等教育教学要求的不断提高,这样的教学模式越来越多地被我国高等教育领域所重视和采用,并逐渐得到推广和应用。人们更多地倾向于采用以项目为基础的教学法来培养学生的实践能力、社会能力。
本研究是在国家教育课程改革的背景下,以“深入实施素质教育,努力提高大学生的学习能力、创新能力、实践能力、交流能力和社会适应能力”为指导而诞生的。其目的在于借鉴国外先进的教学理念,转变教育观念和方法,进一步推动计算机实验课程的教育教学改革,提高计算机课程的教育质量和学生的整体素质,为计算机实验课程教学的可持续发展打下坚实的基础。
2存在的主要问题分析
如何有效地加强对当代大学生综合素质与创新能力的培养,以适应信息时代的人才需求,是近几年来的一个热门话题,相关的教学教改进行得如火如荼。但是主流的教学方法仍然是以知识体系为核心的课堂教学,教材基本上都是依据教学内容,以知识体系为顺序组织编排的,前半部分集中介绍基础理论,后半部分重点介绍具体实例,教师在组织教学时,基本按照教材编排的顺序讲解,着眼点是把知识介绍给学生,而不是把知识的应用方法教给学生。这样,过多的理论介绍,既增加了学生的学习负担,又不能突出教学重点,还会挫伤学生的学习积极性。另外,以能力为重点的教学方式,教师把教学内容设计成一个或多个具体任务,任务中包含了学生应该掌握的知识与技能,也蕴涵了学习者需要的能力训练要求。学生通过完成具体任务,掌握知识点与技能点。这种任务驱动教学,较好地培养了学生的应用能力,但对学科的知识体系掌握较弱。由于大学计算机基础是一门重要的基础课程,无论对学生程序设计思想的形成,还是后续课程的学习都是至关重要的。因此,在实验教学时不仅要选择良好的教学方法,还要考虑到学生的知识水平、认知规律、学生特点和接受能力。
VFP程序语言设计是我院面向非计算机专业大学一年级学生开设的一门计算机基础课程,学习周期为一学期,总学时108学时,其中实验课程45学时,鉴于该课程学时少,任务重的这一特点,结合实际情况,我们积极开展基于项目教学法的计算机实验教学模式研究工作,针对VisualFoxPro程序设计课程的实验教学模式、教学方法和培养高素质创新人才等方面做了一些探索和创新。
3以项目为基础的VFP程序设计实验课程教学法的研究与实践
根据项目教学法的具体要求,我们选择在生物医学工程本科专业开设的VisualFoxPro程序设计实验课程教学中,运用以项目为基础的教学模式进行研究与实践。
3.1引入项目教学法,培养学生的学习兴趣和创新思维能力
VFP程序语言设计课程是一门典型的实践性很强的课程,学生只有在实际编写程序的过程中才可以加深理解,获取知识,培养兴趣,才能提高自己的思维创作能力。而兴趣的培养比知识的获取更为重要,因此,项目的选择要具有实践性、启发性、典型性和趣味性等特征。不能太复杂,尽可能来自日常生活,与学生生活相关的项目更能激发学生的兴趣,让学生们懂得项目的实现原理和知识背景。由于项目在一开始时有一定程度的强制性和目的性,为了充分调动学生的主动性、积极性和创造性,将学生浓厚的好奇心和求知欲转变为学习和积极探索的动力,我们在实验课上提供多个项目供学生自由选择。同时,学生也可以自己拟订项目,让学生带着问题去学习,主动的寻找解决问题方法。从而了解一个项目所需要完成的模块,直接引导学生以实际情境和问题为思考的出发点,让学生从具体问题着手作理论思考和分析,设想解决问题的途径,再探讨方法的科学性、合理性,最终达到理解有关理论。我们在实验课教学中,把相关的项目用到的程序设计知识点与难点分散到具体章节,给学生以提示,进一步引起学生的注意。我们给出VisualFoxPro程序设计项目有:学生管理系统、成绩查询系统、同学录查询系统、学生超市管理系统等。
通过项目为基础来展开学习和教学过程的方法,更能引起学生的高度重视,激发他们的学习热情与兴趣,加深他们对基本原理、概念的理解和应用,使他们学会以抽象化的形式描述问题和规划问题,达到学有所用,培养他们分析问题和解决问题的能力。
同时也给学生提供了一个激发创造性的平台,让他们充分发挥主体作用,提高学习兴趣。
3.2组成项目学习小组,团体协作精神
在项目实施的过程中,我们将学生分成6-8人一组,每组学生的学习成绩、知识结构、学习能力、性格特点、性别等实行优势互补。当然,学生是认知活动的主体,分组应当以充分自愿为前提,让学生自由组合,每组设立一个项目组长,全面负责小组的项目实施、讨论及项目的安排和落实。小组采用协作学习的方式,在项目组长的安排和带领下,对各成员进行分工。分工的内容主要包括分解任务、安排分工和规划进度等。由于没有标准的和现成的答案,学生在项目完成的过程中需要自行查找资料、设计方案、交流讨论、探索规律、撰写实验报告。这些活动为学生自主式、合作式、研究式的学习和创新提供了充分空间。
在小组协作活动中学生可以将其学习过程中探索、发现的信息和学习材料与小组中的其他成员共享,甚至可以同其他组或全班同学共享。在此过程中,学生之间为了达到小组学习目标,可以采用对话、商讨、争论等形式对问题进行充分论证,以期获得达到学习目标的最佳途径。学生学习中的协作活动有利于发展学生的思维能力,增强学生之间的沟通能力以及对学生之间差异的包容能力。这样既培养了他们团体协作精神,又培养了学生综合应用程序设计知识的能力。
3.3重视成果交流与评价,进一步激发学生的学习热情
在每次实验课中对各小组项目的阶段完成情况进行点评,并由各组推荐一名成员介绍项目完成的方法。一方面引导学生从设计思路、设计技巧、程序结构等方面进行讨论、分析,充分肯定优点,找出不足或缺点。在各抒己见、相互启发的过程中培养学生发现问题、解决问题的能力;另一方面鼓励、引导学生对同一个问题尽量提出多种设计方案和解题途径,并和学生一起进行分析研究,从中选择最佳方案和途径,培养学生的扩散性和创新性思维能力。
美国哈佛大学心理学教授霍华德.加德纳(HowardGardner)认为:在一般的环境中,没有任何一种发展与别人无关,人们都是通过与别人的关系来认识自己的。因此,项目完成之后,学生之间的互评和师生共同评价是必不可少的。我们在VisualFoxPro程序设计实验课程中,通过答辩的方式将成果交流与成果评价有机的结合起来,小组在答辩中通过展示他们的作品以及回答教师和其他同学的提问来表达他们在项目学习中所获得的知识和所掌握的技能。教师现场点评,结合小组整体表现及组员自评,现场打分,其成绩可作为实验课程的成绩。。实践证明,在成果交流与成果评价的过程中,学生们有一种成就感,感觉自己的收获很大,小组更加团结,学习热情也得到进一步提升,从而帮助他们树立起积极主动地去学习知识和技能的观念。
4结束语
综合前面的观点,我们认为学生通过基于项目的学习,不仅学会了针对具体项目的分析、设计、编码、测试、调试及文档写作,还学会了利用多种途径进行自主学习和协作学习。学生的学习能力、创新能力和实践能力得到提高。特别是综合性的项目将数据结构、数据库原理、程序设计、菜单设计等多种内容组合到一起,有助于学生理解所学内容之间的相互关系。系列项目完成之后,学生已经基本具备自主学习、独立思考、勇于创新的能力。因此,基于项目教学法的实验教学模式的最终目标是为了培养学生分析和解决实际问题的能力,使他们成为具有较强动手能力和创新能力的人,同时也是当今高等教育教学改革赋予我们的神圣职责。
参考文献
1 中华人民共和国教育部. 教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见(教高[2007]2号)[EB/OL]. [2007-2-17].
2 谢书良.创设“多元”条件,激发学生潜能[J]. 计算机教育,2010,(1):17-20.
关键词:无机化学实验;提高实践能力;创新;改革
中图分类号:G642.423 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2015)33-0168-02
。且无机化学是高等师范类院校化学专业开设的第一门基础性较强的专业课程。所以,在专业课程的学习中,无机化学起着举足轻重的作用,只有“练好”扎实的基本功才能学好以后的专业课程。无机化学课程包含的内容一般都为元素、化合物的一些较为琐碎的性质,学生学习起来容易混淆。而无机化学实验恰巧可以辅助理论知识的学习且可以帮助理解抽象的理论知识。通过无机化学实验的学习,使学生理解实验的基本原理、掌握实验基本操作以及学会对实验现象和数据的分析和处理等。无机化学实验这门课程着力于锻炼学生勤于动脑、善于动手的实验精神,培育学生成为具有全面的基础知识和熟练的实验技能的人才。
一、无机化学实验中存在的问题
在进入大学以前的化学课程学习中,化学实验或许并没有深入到每位学生的心中,只是盲目地认为实验结果是评价一个实验是否成功的唯一标准。其实不然,因为良好的实验习惯、合理的实验方法以及正确的实验操作对于一个学生来说无异于锦上添花。所以,及时指出和纠正学生在实验过程中存在的这些问题非常必要。就学生在实验过程中存在的问题指出下面几点。
1.端正实验态度的培养
在没有正式进入无机化学实验室之前,化学实验在很多学生心中无异于按照实验书上的内容机械性的安装实验仪器、滴加实验药品、模仿实验操作、记录实验现象等。对于实验目的并不明确,不能很好地掌握实验的要求。所以,端正的实验态度是进行实验的首要要求,也是培养学生的动手动脑能力的必要条件。
2.良好实验习惯的培养
首先,进入实验室,学生都应该习惯性地穿好实验服,以防一些类似于酸碱性较强的药品烧伤皮肤或衣服。其次,有些学生习惯在进入实验室后将书包等与实验无关的东西放在试验台上。这个行为隐藏了极大的危险性,因为在无机实验中,常会用到酒精灯等易燃易爆的仪器。在实验中,如果不小心将酒精灯碰倒会引燃实验台上的物品,从而引发一系列不堪设想的事故。最后,在实验完成后,废弃药品及实验台卫生的处理也很必要。实验完成后,应该培养学生自主收拾实验台以及处理废弃药品的良好习惯,保持实验台整齐,方便其他学生使用。
3.专业实验操作的培养
在正式进入大学的化学实验前,中学老师大多数都注重于专业知识的指导。所以在实验过程中的实验操作存在各种各样的问题,且实验操作不准确会影响实验结果的准确性。而无机化学实验恰好是学生入学以来首次进行的实验,这就要求无机化学教师能及时纠正学生在实验过程中不正确的操作,为后面的其他专业课程的学习打下良好的基础。
二、实验中存在问题的解决
1.良好实验习惯的培养
由于学生没有良好的实验习惯而造成的实验室事故令人刻骨铭心,这样的例子也屡见不鲜。。这样可以给学生敲个警钟,实验过程中,学生也会更多地注意这些问题,可以减少此类事故发生的概率。
2.专业实验操作的练习
在中学时代养成的错误操作习惯会给学生以后的实验带来或多或少的安全隐患。所以,纠正学生错误的实验习惯势在必行。。
三、创新研究实验方法
观察和总结以往无机化学实验课程发现,传统的实验教学方式一般为教师讲,学生听,教师在上课过程中缺乏一些创新性,一味地将自己的思想灌输到学生脑中。这种“填鸭式”的教学方式存在很多的弊端,不仅教师授课费劲,学生提不起兴趣,也会抹杀学生的创新能力。实验中学生不能很好地注意到老师在讲解过程中的一些问题,造成实验失败或者实验结果不理想。为了完成实验报告,有些学生甚至会改数据,失去了化学实验的真正目的。所以,教师应该树立培养创新人才的理念,改变传统的实验方法。以身作则,通过改变自己的授课方式来激发学生的创新思想以及改善学生化学实验的兴趣,建立起让学生感兴趣、教师辅助学生进行研究式的实验教学。
1.教师讲课方式的创新
传统的教学方法对学生没有吸引力,所以,教师应该从自身做起,创新自己的授课方式。。也可以进行分组讨论,有时候自己实验的错误操作已经成为习惯,学生很难进行习惯的改正。通过观察其他同学的操作从而反思自己的操作,学生在以后的实验操作中也会多加注意。而且,通过比赛的方式可以激发学生的竞争力来赢得比赛,从而还可以增强学生的自信心。传统的实验考核方法仅仅停留在实验操作的考核以及药品的存放等,教师也可以通过改革考核的方式来引起学生对实验的兴趣。比如可以加入实验报告的设计、实验过程的创新、实验误差的处理或者实验药品的回收利用等,采用积分制来作为最后考核的结果。
2.学生实验过程的创新
(1)设计式实验。首先,实验方案的设计是一个实验成功与否的关键。实验方案的设计也会锻炼学生的总结以及创新能力,不再是一味地照抄照搬实验教科书上的实验内容,而是通过自己查阅资料或者总结文献设计出自己的实验方案。其次,实验设计的过程同样可以培养学生独立思考以及团队合作的能力。培养学生利用理论知识来解决实际中存在的问题的能力。例如我校的趣味实验“光催化降解汾河水定污染物”,首先学生自行上网查阅关于光降解的机理以及光催化剂的类型等。然后向教师请教有关内容中有疑问的方面,最后实验方案确定为用对环境没有危害的无毒的二氧化钛纳米纤维为光降解剂来进行降解汾河中的污水。实验设计中,学生以影响光催化剂光催化性能为主线进行实验,在教师的帮助下很好地成了水污染的降解。这次的趣味实验也引起了学生对化学实验的更大兴趣。又如趣味实验“铵盐的分解”中,学生以氯化铵为实验原料进行实验,学生通过对实验过程中实验现象的观察进行反思,并结合该原理对铵盐在现实生活中安全气囊的应用进行解释。
(2)研究式实验。传统实验课程都会以实验课本上实验报告的内容进行。只是一个简单的实验记录过程,其中包括实验目的、实验原理、实验过程、实验结果等几个步骤。其实这样的实验报告格式会给学生在思维上一些拘束,没有更多的有关实验其他方面问题的想象空间。所以教师应该以研究为目的,探讨式地引导学生进行无机化学实验。开始实验前,需要学生自己讨论,设计自己的实验过程以及在实验中要解决的问题等。例如“水中花园”实验,理论课学习后学生都知道很多金属硅酸盐都微溶于水,且颜色、形状各异,然后上网查找有关硅酸盐生长的因素以及出现该种现象的机理。再通过观察实验烧杯中的实验现象,晶体顶部慢慢长出的各种颜色的“枝芽”并不断向上生长,最后可以看到一个五彩缤纷的“水中花园”。最后通过比较实验中“枝芽”的颜色、形状以及生长速度的不同,总结形成过程中的影响因素(例如温度和硅酸盐溶液浓度等)。这样的研究式实验不仅对学生的理论知识的理解有帮助,还可以帮助学生开阔眼界,学习课程以外的一些知识,极大地调动学生的实验积极性。
3.实验结果的处理
实验结束后存在几个比较重要的问题,除了上面提到的实验台的整洁问题外,还有两个较重要的问题:一是废弃药品的处理,二是实验数据的处理。
。这种做法不仅使环境问题得到缓解也可以节约一笔不小的实验药品开支。例如,在Fe3+、Al3+离子的分离-萃取实验中,蒸馏出的乙醚可以回收再利用;转化法制备硫酸亚铁胺的实验中,可将实验产物回收保存,然后作为三草酸合铁的合成实验原料;含银的废液,可通过银的提取实验进行回收利用;可以将废酸和废碱溶液中和至合适的pH值范围(6~8)后再进行排放。
在处理实验结果时,不可避免地会出现实验结果与理论实验现象不符的情况。这种情况下,不能使学生轻易地认为只要随便写几个可能性的理由就行,或者更有甚者会照抄别人的数据或者造假自己的数据。要杜绝此类事情的发生,让学生明白实事求是的科学态度最重要。同时要让学生重复实验,找出实验结果出现异常的原因。对于异常的实验现象的引导可以使学生更好地理解理论知识,取得更好的教学成果。
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