科學實驗教學論文范文

時間:2023-03-26 20:34:30

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科學實驗教學論文

篇1

1.1改變教學觀念,重視實驗教學

實驗教學改革必須打破重理論教學輕實驗教學的傳統(tǒng)觀念,改變實驗教學的從屬地位。根據實驗課教學的自身規(guī)律和特點,將分散在各學科中的實驗課從理論課中獨立出來,統(tǒng)籌建立實驗教學課程,使運動人體科學實驗課成為基于理論課基礎上的獨立的教學體系。將運動解剖學實驗、運動生理學實驗、體育保健學實驗、推拿與按摩實驗等進行全面的整合打通,打破體育專業(yè)一直以來實驗課依附于理論課教學,實驗課程零散、課時不集中,內容交叉重疊,實驗項目缺乏層次要求的現象,將分散于各課程的經典實驗項目或精簡、或新增、或合并重組、或重新設計,整合成一門實驗課程,獨立設立《運動人體科學實驗》課程,進行實驗教學的科學化和整體化設計,建立運動人體科學實驗教學體系和管理體系。這樣既打破了各學科課程之間的壁壘,減少重復內容,又提高了實驗課的教學地位。

1.2整合實驗內容,優(yōu)化實驗教學體系

目前玉溪師范學院開設的運動人體科學實驗項目內容陳舊,實驗項目設置不合理,演示性、驗證性的實驗過多;單一學科性的實驗多,綜合性、設計性的實驗少;脫離了學生生活中的實際問題,與運動相關性較差,降低了學生的學習熱情,不能適應學科發(fā)展對實驗教學的要求,不利于培養(yǎng)和發(fā)展學生發(fā)現問題的能力、實踐能力、創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)造性設計能力,制約了教學質量和人才培養(yǎng)的質量。本著“務實創(chuàng)新、學有所獲、學能有用”的實踐應用原則進行實驗課程內容整合優(yōu)化,將分散于各分室的實驗項目或精簡、或新增、或合并重組、或重新設計進行整合為兩個實驗模塊,即基礎性實驗和應用性實驗。每個實驗模塊包括基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗,其實驗項目由各分室精選組合而成,避免實驗項目重復交叉,課時浪費在無畏的低層次循環(huán)中,從而節(jié)約實驗成本。這既體現了運動人體科學實驗的整體性和均衡性,又實現了教學的集約性,有利于培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力、動手能力、創(chuàng)造性思維能力和獨立工作的能力。

1.3改變傳統(tǒng)的教學模式和理念

在高等院校的教學過程中,實驗室是學校培養(yǎng)學生能力的主要場所。實驗室教學在高等院校教育中的地位日益凸顯,重視實驗教學,有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和專業(yè)水平。目前,玉溪師范學院實驗教學依附于理論教學,先學理論再上實驗,采取的都是傳統(tǒng)的教學模式,即教師講解實驗目的、原理、操作步驟;學生根據實驗要求,按照教師的講解機械被動地參與程式化實驗。這種教學模式使學生處于消極、被動地位,實驗積極性不高,更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,必須積極探索改革實驗教學方法和手段,提高實驗教學質量。

(1)理論課上穿插講授實驗內容。理論課與實驗課是教學的組成部分,二者相輔相成,在有必要的情況下穿播講授實驗內容。如肌肉的受力分析,知識點多、抽象,可通過多媒體教學模擬進行。學生在理解實驗原理和了解實驗方法的基礎上,通過多媒體演示,看到了規(guī)范的實驗操作過程,也看到正確的實驗現象,其實驗的時間就可以縮短,實驗效果更好。

(2)打破“封閉式”實驗教學,實施“開放式”實驗教學體系?!伴_放式”是給學生提供充分開放和自由地進行實驗的環(huán)境,既是時間和空間的開放,也是設備和項目的雙重開放。學生可以根據自己的興趣和需求選做實驗,自行設計實驗,使學生在寬松的實驗活動中掌握基本的實驗方法,并逐步提高動手能力和綜合運用知識的能力和創(chuàng)新意識,增強對學生實驗課學習的興趣和信心。只有開放實驗室,才能保證學生有足夠的時間去探索和實踐。

(3)實驗與健身社團掛鉤。將一些設計性、綜合性實驗放到健身社團完成。這種模式既保障了對基礎知識和基本技能的培養(yǎng),又突出了實踐應用。幫助學生聯(lián)系具體實例,發(fā)現、分析與解決全民健身、體育教學與運動訓練實踐中的問題,這樣既可增強吸引力和感染力,又能縮短學以致用的時間,是提高教學質量、提升學生能力,培養(yǎng)學習興趣的有效途徑,并為后期的畢業(yè)論文(設計)奠定基礎。

1.4完善考核機制

目前,玉溪師范學院運動人體科學實驗考核方式是將學生的實驗成績按照一定的百分比,計算在理論課的總成績中,實驗成績占總成績的20%;實驗成績的評分方法即考勤占30%,實驗報告占70%,這種形式不能對學生的實驗綜合能力做全面和客觀的評價。建議:

(1)對運動人體科學實驗單獨設課。

(2)以必修課程或必選課程形式推出,讓學生進行選修,成績合格,記2學分;成績不合格,重修。

(3)成績評定可參考考勤、實驗的主動性與參與性、合作精神、實驗操作、實驗報告、實驗設計等方面綜合評定,以提高實驗考核的真實性和科學性,使考核能夠客觀地反映學生的真實水平。具體標準為考勤(20%)、實驗操作(20%)、實驗報告(30%)、實驗設計(10%)、考試(20%)。

1.5加強學科建設,改革實驗室體制

在實驗室體制改革實踐中,我們感到學科建設應該應該引起學校領導的足夠重視。學科建設應該引導和帶動實驗室體制的改革,而現狀不容樂觀。注重技術、運動隊訓練,輕理論和實驗課的思想還很嚴重。目前,玉溪師范學院運動人體科學實驗室沒有專門的實驗室負責人,沒有專職實驗員,實驗課由上課老師自行安排完成;實驗設備陳舊,好多實驗無法完成。建議:

(1)學校加大實驗室資金支持,增加投入,改善實驗場所和設備購置。

(2)加強實驗室管理和建設,加強政策引導,提高實驗人員待遇。

(3)加強學科隊伍建設。引進高層次人才,有計劃地吸引博士、碩士等科研水平高的人才,充實教師隊伍,提高實驗師資隊伍的整體水平。

2結語

篇2

1.1實驗內容陳舊。由于受計劃課時、經費條件等因素限制,目前細胞生物學實驗項目多為傳統(tǒng)驗證性的,如光學顯微鏡的構造與使用、細胞凝集反應等內容。以上實驗內容和遺傳實驗重復。1.2學生缺乏主動性?,F行的實驗教學模式是以驗證理論為主,實驗方式簡單枯燥。一般實驗不要求學生查閱文獻、分析資料,也不要求學生設計詳細的實驗步驟,這樣的實驗教學模式很少能夠發(fā)揮學生的主觀能動性,不利于培養(yǎng)師范類院校學生分析問題和解決問題的能力[3]。1.3考核內容不完善。由于細胞生物學實驗課是考察課,獨立于理論課考核,考查內容主要以出勤、衛(wèi)生、實驗報告為主,教師主觀性較大,缺乏一定的量化標準,較難反應學生的動手能力,進而影響了學生學習動力。

2.改善實驗教學條件,增加實驗教學學時

為了保證實驗教學改革的順利進行,提高實驗教學改革的成效,需要進一步加強實驗室建設。首先要建立開放實驗室,將分子實驗室、細胞生物學實驗室和遺傳學實驗室整合為現代生物學實驗室。從而優(yōu)化了實驗室的資源共享;其次增加教學實驗經費,改善教學條件。

3.優(yōu)化實驗內容,構建實驗教學新體系

3.1科學設置實驗內容。在細胞生物學實驗課程的教學過程中,教師需要調整課程內容。調整的原則:一合并技術單一、重復性的實驗。如觀察細胞形態(tài)結構、線粒體和液泡系的超活染色與觀察、人類X染色體的觀察等實驗,可將這些單項實驗組合為系統(tǒng)綜合性實驗。3.2建立“三性”實驗教學模式。傳統(tǒng)的細胞生物學實驗教學內容多為驗證性試驗,為進一步深化實驗教學改革,增強學生綜合分析能力,數據處理及查閱資料能力和實踐能力,所以制定了以驗證性、綜合性、設計性為中心實驗的“三性”教學內容。驗證性實驗是通過驗證某些已有結論使學生掌握某些探索自然事物的方法;綜合性實驗是運用本課程或與本課程相關的多種課程知識,對學生實驗技能和實驗方法進行綜合訓練的一種復合性實驗。

4.結語

為使細胞生物學實驗教學質量上一個新臺階,擁有符合實際的教學模式,以適應新形勢下實驗教學水平的發(fā)展,所以進行細胞實驗教學的改革是迫在眉睫的任務。通過優(yōu)化實驗內容,改革教學方法和教學手段,借助輔助教學手段等,讓細胞實驗課擺脫傳統(tǒng)模式,最大限度地增強師范類學生的自主性與參與性,以利于培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新潛能和動手能力的綜合應用型人才。

作者:馬勇 陳秀莉 圖雅 單位:包頭師范學院生物科學與技術學院

參考文獻:

[1]翟中和.細胞生物學[M].北京:高等教育出版社,2008.

篇3

首先,《普通高中歷史課程標準(實驗)》要求培養(yǎng)學生“:……注重探究學習,善于從不同的角度發(fā)現問題,積極探索解決問題的方法;養(yǎng)成獨立思考的學習習慣,能對所學內容進行較為全面的比較、概括和闡釋。”以人為本,培養(yǎng)具有終身學習技能的人才。這一理念,無論是從眼前的教育內容,到未來社會人才的需求等都是無可厚非的。另外,美國認知心理學的著名心理學家布魯諾認為,任何一門學科都有一定的知識結構,知識的學習就是在頭腦中形成一個知識結構,教學的任務就是讓學生掌握學科的知識結構。他說過:教學與其說是使學生理解掌握學科的基本事實和技巧,不如說是教授其學習結構。多年來課堂教學的實踐也證明:歷史學科更是如此。教學實踐中,將頭緒繁亂的各部分歷史知識,根據其內在聯(lián)系,納入一定結構,形成知識框架圖,是學生在循序漸進中逐漸接受這一教學模式和思維模式,達到高效完成傳授知識、發(fā)展學生思維的目的,這也是基于目前新課程高中教學現狀問題的思考。

二、課題研究的目標

使學生重視知識結構的構建,養(yǎng)成良好的學習習慣,提高獲取知識的能力,以適應新課改和高考的要求。同時,達到優(yōu)化課堂效果的目的。

三、課題研究的方法和對象

方法:1、行動研究法:本著從教育教學的實際中發(fā)現問題,以創(chuàng)建實效教學的途徑與方法為研究目的,以解決在實踐中遇到的一系列實際問題為主要內容,進行動態(tài)性研究,以適應不斷變化的新情況。2、活動實踐法:教師、學生積極參與各項活動。以課堂引導構建、談話、問卷調查、分析等方法進行探討。3、經驗總結法,對課題研究過程的感性經驗和認識進行提煉和概括。對象:高三六班學生。

四、課題研究的實施過程、策略及階段性成果。

本課題采取理論與實踐相結合的方法進行。從2013年9月份開始至2013年12月底結束,共分三階段。第一階段:(2013.9—10)課題的準備與申報階段通過對現階段中學歷史的教學現狀,尤其是學生學情的了解、分析,充分考慮后,我確定了小課題---《歷史教學中思維導圖教學策略建構與應用的研究》,認真完成課題研究方案的制定、申報,進行理論資料的準備、收集。如通過對高三六班78名學生的調查:他們困惑的問題是:第一,現在新教材使用專題體例的教材,時空跨越大,內容跳躍性大,時序性差,古今中外歷史融于一本教科書,一下很難適應。第二,在初中階段學的是通史體例的教材,學習方法上、思維方式上都是按時間順序進行的,一直存在不能適應專題學習法。理論研究方面:認真研讀《普通高中歷史課程標準(實驗)》,閱讀是美國心理學家和教育家、結構主義教育思想的代表人物布魯納的著作:《教育過程》、《論認知》、《教學論探討》等,尋找課題的可操作性及理論依據。第二階段:(2013.10—2013.11)素材積累與方案研究實施階段本研究立足于我校的校情,學生的學情、高中歷史學科的性質和特點,以課堂教學為載體,有計劃,有目的的實施,結合教材內容,充分利用多媒體。為了更好的促進課題研究,與其他任課老師交流,認真總結,取長補短,探索出一種適合我校學生現狀的有效課堂教學模式,以有助于提高學生對高中歷史課程的自我學習能力和歷史學科成績。做法是:第一,結合所一輪復習冊子《世紀金榜》,以“導學案”的方式指導知識結構的構建、理清線索,提高學生認知和自學能力。第二,根據必修一(政治文明)和必修二(經濟文明)所授內容,引導學生每課、分單元及進行整個模塊的知識梳理,并以表格或大擴號歸納的形式形成文字性的東西。再進行糾正、完善,同時好的作品在班級(張貼在公布欄或文化墻)、甚至是在其他班級予以推廣。每次過后,積累與本課題相關的教育教學素材,解決課題研究中出現的相關問題,確定幫助學生構建科學知識體系的有效策略,并形成階段性的研究資料。在教學過程中,重在學生動手總結一些典型的案例拍成了幻燈片,對存在的問題,老師及時點評總結。第三階段:(2013.11—2013.12)研究成果的總結階段對研究成果進行深化和提升,撰寫研究報告,并形成與課題研究相關的文字材料,最后結題,完成課題研究結題報告。成果:在實際課堂教學中,采用多種有效策略,幫助學生構建科學知識體系,激發(fā)了學生求知興趣,增強了學習能力,也提高了解題能力與技巧,如答題考慮:認真構思,理清解題思路。先在草稿紙上列出來,答案分幾個要點,先答什么,后答什么,史論結合,言之有理。分析問題時要多角度,多層面,全方位等。通過本課題研究,使本人的教學能力和研究能力得以提升,更好的完善了高中歷史課堂教學模式,提升了自己對教材的處理能力和對課堂的駕馭組織能力。

五、課題研究的反思

篇4

研究性實驗教學以環(huán)境科學類研究性實驗教學平臺為支撐。環(huán)境科學類研究性實驗教學平臺在橫向上覆蓋了環(huán)境科學類專業(yè)的絕大部分研究領域,縱向上從環(huán)境科學類專業(yè)基礎課程實驗深入到各類專業(yè)課程的科研前沿。根據揚州大學環(huán)境科學與工程學院的專業(yè)設置,研究性實驗教學平臺由以下5個子平臺構成,分別是環(huán)境科學研究性實驗教學子平臺、環(huán)境工程研究性實驗教學子平臺、資源環(huán)境科學研究性實驗教學子平臺、給水排水工程研究性實驗教學子平臺、海洋資源環(huán)境科學研究性實驗教學子平臺。所涵蓋的實驗教學領域主要包括水環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境、微生物資源、有機固廢資源化等幾個方面。各子平臺所承擔的實驗教學領域不相互交叉,且相對獨立。通過研究性實驗教學平臺的建設,實現了對實驗設備等資源的有機整合,實現了系統(tǒng)規(guī)劃,統(tǒng)籌兼顧,資源共享,管理體制和運行機制適應人才培養(yǎng)目標要求;在實驗教學中融入環(huán)境科學科研前沿的內容和技術手段,促進了學生對該領域的實驗內容的興趣,滿足了學生求知識、求創(chuàng)新的愿望,發(fā)現和培養(yǎng)了個性化、創(chuàng)造性人才。

二、多層次的研究性實驗教學內容架構

研究性實驗教學不能脫離學生的認知規(guī)律,必須“循序漸進”、“由淺入深”地安排實驗教學內容。針對環(huán)境科學類專業(yè)實驗課程多、課程內容難易度相差大的特點,研究性的實驗教學內容需按課程教學時間和年級兩個層次進行統(tǒng)籌安排。

1.課程教學時間層次

環(huán)境科學類專業(yè)各研究性實驗教學課程所開設的實驗按其難易程度分三個層次:驗證性實驗、設計性實驗和綜合性實驗,學時分配分別為總實驗學時數的30%、30%和40%。其中驗證性實驗最簡單,設計性實驗比前者稍難,綜合性實驗最完整。

2.年級層次

對于一年級本科生,主要開設驗證性實驗,進一步強化對有關的基礎理論的認知和鞏固知識,培訓其各項實驗技能技巧、動手能力,以增強創(chuàng)新意識和探索興趣為主要目的開展研究性實驗教學。通過驗證性實驗,深入理解和鞏固理論課堂所學的基本知識和基本原理。對于二年級的環(huán)境科學類專業(yè)本科生,主要開設設計性實驗,引導學生對具體問題進行具體分析,培訓其對實際實驗現象的捕捉,學會利用現象判斷實驗結果。對于三、四年級的環(huán)境科學類專業(yè)本科生,主要開設綜合性實驗,在實驗教學中,學生組建實驗團隊,鼓勵團隊自主探究、設計實驗、獨立完成實驗和整理、分析、解釋實驗過程中獲得的實驗數據。在綜合性實驗過程中,教師可組織若干個圍繞環(huán)境科學專業(yè)的課題,以科研方式引領和指導學生完成實驗。

三、環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學的實施方法

研究性實驗教學改革的實施方法與研究性實驗教學內容密切聯(lián)系,除了在課堂實驗教學由教師傳授以外,還需要在課外實驗過程中由學生自主學習,學生在課外實驗過程中培養(yǎng)自學能力,從而彌補課堂實驗教學時數的不足。課堂實驗教學主要開設驗證性實驗內容;設計性實驗和綜合性實驗主要由學生利用課外時間在研究性實驗教學相關子平成相關實驗內容。環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學平臺統(tǒng)籌規(guī)劃,集中管理,實現了信息和資源共享,提高了實驗資源的利用率,加強了實驗室管理,營造高效率的實驗教學環(huán)境。環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學各子平臺相對完善并獨立,能夠滿足各自領域的設計性和綜合性實驗內容的開設要求。各子平臺的常規(guī)實驗室面向全院、全校各相關專業(yè)教師和學生24小時開放,大型儀器室則采取階段性預約開放。環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學平臺,為設計性、綜合性實驗的開設創(chuàng)造了靈活機動的實驗條件,為研究性實驗教學體系的改革提供了支撐,滿足了研究性實驗教學的空間環(huán)境條件和不同課程、不同研究方向所需的條件,有利于促進研究性實驗教學改革和主動性、創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。

四、環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學的評價方法

環(huán)境科學類專業(yè)研究性實驗教學需建立科學有效的考核體系。由于學生自由組合分組進行設計性和綜合性實驗,學生的課外查閱資料、設計方案,均以小組為單位完成實驗,這樣教師只能對小組給出學生的設計性和綜合性實驗部分的成績,對每個同學的設計及在設計中所做的貢獻不能有效評價。所以需將實驗過程考核細化,制定出能詳細考查每個同學的評價方法,這樣對每個同學都能做到心中有數和因材施教。揚州大學環(huán)境科學與工程學院制定了切實有效的環(huán)境科學類研究性實驗教學評價方法,每位學生的實驗成績由3個部分組成,分別為:驗證性實驗成績、設計性實驗成績和綜合性實驗成績,各占總分的30%、30%和40%。驗證性實驗,總分30分,由每位學生在實驗課堂中獨立完成并提交實驗報告,教師根據學生的課堂表現及實驗報告情況,給出每位學生的驗證性實驗成績。設計性實驗,總分30分,由小組根據指導教師出具的實驗題目,課外查閱資料,完成并提交實驗方案初稿,經實驗教師指導后實施并提交實驗報告。教師根據學生提交的實驗方案初稿及最終提交的實驗報告,給出每組學生的設計性實驗成績。綜合性實驗,總分40分,由小組自定實驗題目,擬定實驗方案,經實驗教師指導完善后實施并在課堂開展主題討論。主題討論由教師隨機指定小組內1名學生講主講20分鐘,其余學生補充5分鐘。任課教師根據小組講解情況,給小組整體打分,總分35分。由于講解人是隨機抽取的,因此小組每個成員都必須參與實驗方案的制定與實施,否則將影響小組其他同學的得分,小組成員之間可以相互監(jiān)督。班級其他每位同學根據小組講解內容,公開質詢和討論。此時,任課教師根據同學提問情況,給提出問題的同學打分,每位同學的提問,總分5分。

五、結語

篇5

生物學是一門實驗性很強的學科,生物現象和生命活動的認識都是從實驗中得來的。生物教材中各種各樣的生物學實驗拓寬了學生的視野,激發(fā)了學生的學習興趣和探究欲望。借助實驗還可以訓練學生的科學過程方法,培養(yǎng)科學思維能力,加強科學態(tài)度價值觀教育。所以,在生物實驗教學中提高科學素養(yǎng)是一條重要的途徑。

1.1實驗中能鞏固生物學知識。

顯而易見,任何一個生物實驗都包含一定的生物知識。高中生物中的實驗有直接運用所學知識的,也有通過驗證性或探究性實驗來求證獲得新知識的。不論哪一種類型的實驗,都有助于幫助學生鞏固所學的知識理論和理解科學原理。

1.2實驗是掌握科學方法與技能的重要途徑。

學生通過親自參與一些簡單的科學實驗過程,學會了如何發(fā)現問題和解決問題,加強了對多種科學方法和技能的培養(yǎng)。

1.2.1.實驗中培養(yǎng)學生的觀察能力。

生物教材中有很多實驗都是完整的觀察實例。因此實驗教學中,要注重引導學生學會科學的觀察方法,科學的觀察方法可以使學生取得最佳觀察效果,提高觀察能力。如按順序觀察、由整體到局部或由局部到整體觀察、抓住對象的主要特征觀察、邊觀察邊思考、邊觀察邊記錄等,培養(yǎng)學生嚴謹求實的態(tài)度,掌握基本的科學方法與技能。

1.2.2.實驗中培養(yǎng)學生的思維能力。

在生物實驗中,操作和觀察還需要用腦積極思維。如觀察時,教師不能只向學生提問“看到什么”、“是什么”,“有沒有看到”等問題,還要引導學生思考“為什么”。只有借助思維對觀察和操作所獲得的表面現象、感性認識進行加工,才能上升到理性認識,得出科學結論。只有真正培養(yǎng)學生的思維能力,才能切實提高實驗教學效果。

1.2.3.實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

教學中,教師要讓學生從設計原理、實驗方案、實驗步驟、結果分析等多方面思考,充分調動學生的發(fā)散性思維,對各個環(huán)節(jié)進行再創(chuàng)新,探索出多種實驗途徑。這樣,學生既主動參與實驗過程,又很好的提高了實驗設計水平,激發(fā)了學生的創(chuàng)造性。

1.3實驗是倡導科學精神及情感態(tài)度、價值觀的有效手段。

1.3.1.實驗有利于培養(yǎng)學生的合作精神。

無論是實驗設計,實驗操作,實驗的完善、結論的得出、結論的呈現形式等,都需要大家集思廣益,團結協(xié)作,要求每位同學積極發(fā)揮自己的作用,從而培養(yǎng)學生的信息交流能力和集體協(xié)作精神。

1.3.2.實驗有利于培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和堅持不懈的探索精神。

在實驗中,學生不按照規(guī)范的操作流程操作,不細致觀察實驗過程和現象,不具有迎難而上的挑戰(zhàn)精神;或者歪曲實驗現象,不尊重實驗結果,輕率得出實驗結論等,實驗都很難獲得成功。所以需要學生有嚴謹求實的科學態(tài)度、堅持不懈的探索精神,實驗才能真正發(fā)揮提高科學素養(yǎng)的作用。

1.3.3.實驗有利于培養(yǎng)學生敬畏自然、尊重生命的人文精神。

學會與自然和諧相處,保護生態(tài),建立正確的生命價值觀。

1.4實驗能促進對科學技術與社會的關系的理解。

實驗能讓學生更加全面深刻地理解科學技術的價值,理解科學技術發(fā)展對社會的多方面影響,更辯證的看待科學、技術和社會之間的關系。理解生物科學技術和發(fā)展經濟,生物科學技術和環(huán)境保護,生物科學技術和改善生活水平,生物科學技術的應用與倫理道德、法律規(guī)范等的關系。總之,生物實驗教學是激發(fā)學生的學習興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、鼓勵科學探究精神的最佳平臺,是培養(yǎng)學生科學方法論、發(fā)展學生創(chuàng)新思維、提高學生科學素養(yǎng)的有效途徑。

二、實驗教學中培養(yǎng)學生生物科學素養(yǎng)的途徑

2.1轉變實驗教學觀念,培養(yǎng)學生掌握科學的研究方法

當知識是靠自己的思維得來時才是自己的知識。因此,生物教學應該是生物活動的教學而不應是生物活動結果的教學,重要的不是結論而是認知過程。以實驗為基礎是生物教學最基本的特征之一。從實驗現象到某一生物概念、規(guī)律的形成需要一個過程,在這個過程中,教師不僅要重視教給學生如何通過實驗現象或結果的分析形成概念或規(guī)律,而且還要教給學生如何進一步深入理解概念或規(guī)律形成的思路和方法。傳統(tǒng)的實驗教學目的是“重結論”,而不是將實驗作為“再發(fā)現”的過程,視為知識的形成過程。因此,應轉變觀念,建立以實驗教學為基礎的生物教學觀,充分挖掘生物實驗的教學潛能,為實施素質教育創(chuàng)造條件,營造一個良好的生物實驗教學環(huán)境。

2.2對實驗進行拓展和延伸,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

生物實驗在培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、訓練學生的科學方法,特別是完善學生的創(chuàng)造思維方面,具有獨到的功能。但是在其教學方法的選擇上,還存在著一些不盡如人意的地方,阻礙著生物實驗在“完善學生創(chuàng)造思維素質”方面重要功能的發(fā)揮。因此,探索中學生物實驗的教學方法與完善學生創(chuàng)造思維素質之間的相互關系,是一個重要的研究內容。其中延伸和拓展生物實驗是一種重要的嘗試。通過這樣的活動,學生思維的廣度和深度得到了拓展,探究事物的意識得到增強,創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到了提高,同時學習積極性進一步高漲。

2.3加強實驗設計,追求實驗過程探究性

皮亞杰曾說過“:復制的真理只能算半個真理?!逼浠顒咏嬚搫t指出,活動是連接主、客體的橋梁,是認知發(fā)展最直接的源泉。學生自主求知才能最大限度地發(fā)揮其自身能力,發(fā)現自己的學習優(yōu)勢。目前,中學生實驗主要有驗證性實驗和應用性實驗。實驗課題、實驗方案及研究步驟都由教師安排決定,有時甚至連實驗結果也由教師事先告知,學生只是機械地操作,無從感受獲取知識和應用知識的快樂。因此,學科教學應加強探索性實驗的比例,使學生在自主探究的實踐活動中逐步掌握“發(fā)現問題———建立模型———形成假設———設計實驗———歸納結論”的科學探索方法。而進行實驗設計和實踐,是科學探究的關鍵。近年來的高考中都增加了實驗設計能力的考核。教師在教學中應指導學生了解進行實驗設計的一些基本原則,如對照性原則、單因子變量原則、平行重復原則等。教材上往往針對實驗假設進行了實驗設計,教師可以充分利用這些實驗材料,幫助學生掌握科學實驗設計的基本方法和基本原則。在此基礎上,鼓勵學生對教材的實驗方案進行改進或重新設計,并且付諸實施??茖W探究的過程往往也就是不斷完善實驗設計和不斷克服困難的過程。通過這一能力的培養(yǎng),使學生改變“形高實低”的學習狀態(tài),成為學習的主人。在實驗過程中,免不了會遇到一些問題和困難,關鍵是要幫助學生克服畏難情緒。

三、結語

篇6

比較粒狀大理石、碳酸鈣粉末分別與0.5mol/L鹽酸、1mol/L鹽酸在常溫下、冰水或沸水中的反應情況.通過以上三組實驗,總結歸納出反應物的接觸面積、反應物的濃度以及是否使用催化劑等對化學反應速率的影響,同時也讓學生體驗了探究過程,感悟了“規(guī)律”“原理”等知識的形成過程.

知識的學習離不開科學方法,新課程理念下的探究性化學實驗,在新教材中有許多內容的呈現凸顯科學方法.例如,魯科版教材必修一在剛開始學習高中化學時,就研究金屬鈉和氯氣的性質為載體,專門學習研究物質性質的方法和程序.又如,在《有機化學基礎》選修模塊中,設置“有機合成”課題.一方面是將學過的典型有機化合物知識進行梳理、整合和應用;另一方面以這些知識為載體,總結出有機合成的一般方法和原則.為此設計了如下探究性教學實驗.

再如:設計以乙烯為基礎原料,最終合成目標產物———乙二酸乙二酯.學生動手利用球棍模型模擬:由乙烯生成鹵代烴,再轉化為乙二醇、乙二酸等中間產物,最終合成目標產物乙二酸乙二酯.通過這個實踐活動讓學生體驗了“正向合成法”.在此基礎上又提出新的任務,讓學生討論:要合成乙二酸乙二酯需要經過哪些步驟?有哪些中間產物?基礎原料是什么?經過知識遷移,通過演繹推理很容易得出正確答案.這個實例,又讓學生體驗到了“逆向合成法”.之后再引導學生結合這兩個合成的實例,分析在實現有機物的轉化時,主要關鍵是增長或縮短了分子中的碳骨架,或者是引入、轉化了官能團.隨后采用逆向合成法推斷合成苯甲酸苯甲酯的原料和中間產物.由此再引出如何優(yōu)選反應路線的問題,總結出有機合成的原則.

在上面結合實例分析和總結有機合成的方法和原則時,多次運用了比較、類比、歸納、演繹及模型法等多種探究性實驗教學方法.魯科版《有機化學基礎》教材作為課程標準向教學實施轉化的媒介,為了使學生更好地完成有機合成任務,對有機反應有更為深入的認識,教材在“有機合成的關鍵———碳骨架的建構和官能團的引入”這一部分專門設計了“交流研討”“觀察思考”“遷移應用”等活動欄目,幫助學生樹立和歸納在前面所學的各種具體的有機化學反應,從而為學生能夠順利學習“有機合成設計”奠定必要的基礎.

對探究性化學實驗教學的建議

1.創(chuàng)設問題情景,激發(fā)學生的化學實驗興趣.

在上述探究性教學實驗中,以實驗素材為載體,將相關知識內容設計成一系列具有相互聯(lián)系和邏輯關系的問題,創(chuàng)設多層面、多維度的問題情境,誘發(fā)學生不斷思考,喚起求知欲望,引導學生主動自發(fā)進行探究性學習.

2.倡導交流與合作,深化實驗探究.

為了給學生創(chuàng)造自主探究的契機,應該從多角度構建課堂實驗教學內容,挖掘課本實驗的內涵,拓展課堂實驗的功能、提升實驗教學的品質,充分體現“自主、探究、合作”新課程理念,只有這樣才能充分利用教學資源,才能使課堂教學活動流暢有序、生動活潑,才能有效地實現新課程下的化學教學改革.

篇7

 

1內科學教學現階段存在的不足

 

1.1教學模式還比較落后

 

對于內科學教學來講,最重要的就是教學手段,如果教學手段比較先進,就可以實現教學目的,達到教學效果,為社會培養(yǎng)出更多醫(yī)學專業(yè)人才?,F階段,大部分學校為了適應形勢的需要,積極的采納先進的教學手段,在這個過程當中,也出現了很多問題,并且沒有正確評價這些手段的實際作用。舉個例子,將多媒體技術應用到內科學教學當中來,主要的目的就是使教學內容更加具體,讓學生有一種直觀的感受,但是在實際操作中,很多都是簡單的將書稿轉換成某種格式,整個教學還是依賴于教師的講授,沒有調動起學生的積極性,也沒有重視學生的主體地位,這種方式還是以往教學方式的一種延續(xù),也沒有使多媒體技術真正發(fā)揮應用的作用。再舉個例子,在臨床見習階段,個別學校用模擬病人以及模擬病房來取代。雖然這兩者在情景上有一定的相似之處,其實還是差別很大的,突出的表現就是臨床見習可以真正體會到生命的珍貴,模擬病人以及模擬病房卻沒有這種效果,如果經常性使用,就違背了醫(yī)學的基本理念,而且,也很難通過這種方式,來教會學生如何正確解決醫(yī)患關系。

 

1.2教學內容沒有完全滿足資格考試以及臨床的需要

 

內科學教學在確定教學內容時,主要是根據相關的大綱,大綱的內容在幾年時間內都不會發(fā)生變化,但是執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格的取得卻是年年都在改變,大綱存在一定的滯后性。從教材的角度來講,尤其是中等衛(wèi)校所使用的教材,里面某些觀點已經顯得落后,并不符合資格考試的要求。內科學臨床見習是一個很重要的階段,可以將理論應用到實踐中來,但是因為目前學生越來越多,缺乏足夠的見習基地,讓這個階段很難順利完成,這是一個普遍的現象。醫(yī)學生想要進行臨床見習,必須在徹底結束理論課程之后,這會影響到理論與實踐的緊密銜接。

 

1.3缺乏基本技能的培養(yǎng)

 

內科學這門學科具有很強的專業(yè)性,并且需要不斷的實踐,需要掌握很多的基本技能,比如檢查身體、寫病歷以及進行腹腔穿刺術等各種手術。在進行實驗這個階段,由于課程設置不夠,學習任務很重,缺乏相應的教學資源,使學生很難掌握基本的技能。目前,患者開始具有法律意識,加強了對自身的保護,醫(yī)生和患者之間的沖突經常會出現,而且醫(yī)學生正在進行臨床實習,并沒有獲得執(zhí)業(yè)證書,他們的實習行為是否合法還屬于探討階段,這就加重了指導老師的心理負擔,盡量不讓醫(yī)學生更多的參與操作,這種做法是不利于培養(yǎng)學生的基本技能的,因此在現實當中,很多醫(yī)學生在這方面都比較匱乏。

 

1.4有關臨床實習以及見習的基地建設力度不夠

 

對于內科學教學來講,主要的教學場地就是臨床實習以及見習基地,學生將所學的理論真正的應用到實踐當中,也必須依賴這兩種場地。在實際當中,大部分的醫(yī)學院校都擁有各種臨床實習以及見習基地,但是還不是很健全。同時,很多院校沒有緊密的聯(lián)系基地,沒有積極開展學術討論、疾病會診以及科研合作等活動。除此之外,教學基地本身也存在很多不足,比如帶教達不到要求的水平,意識方面比較落后,管理上也存在漏洞等。

 

2如何改革內科學教學

 

通過上面的分析可知,內科學教學還有很多不足之處,我們有必要進行改革,這樣才能達到教學效果,為社會培養(yǎng)出更多的醫(yī)學專業(yè)人才,主要的手段是:

 

2.1創(chuàng)建一支高水平的教師隊伍

 

內科學學科的教師通過先進的教學方式,將相關知識傳授給學生,因此,對于內科學教學來講,教師的水平是很關鍵的,甚至直接決定了教學的成果。為了創(chuàng)建一支高水平的教師隊伍,需要做到以下幾點:①要多加關懷。無論是生活上,還是工作上,教師都可能會遇到困難,造成心理上的壓力,從而產生不良的情緒,這使他們很難全身心的投人教學,也就很難實現高質量的教學。面對這種情況,學校應該從人文的角度出發(fā),對教師多加關懷,幫助教師解決難題,調整心理狀態(tài),重新用一種積極向上的態(tài)度面對工作。②要更新教育理念。讓內科學教師認識到,學生才是教學的主體,自己只是起到指導的作用,這樣可以調動學生的積極性,自愿的參與到學習中來,并且可以順利的完成臨床任務。③要提高專業(yè)素質。內科學教師需要主動參與醫(yī)院的交流活動,并且接受相關的專業(yè)培訓,深人的研究各種病例,積累更多的工作經驗,將自身的業(yè)務水平以及綜合素質提高上來。

 

2.2教學內容要與相關執(zhí)業(yè)資格考試緊密結合從《執(zhí)業(yè)醫(yī)師法》的規(guī)定來看,醫(yī)學專業(yè)的學生在畢業(yè)后都要經過衛(wèi)生部門組織的執(zhí)業(yè)助理或者執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試,取得相關的執(zhí)業(yè)資格并成功注冊之后,才能夠從事相關的醫(yī)療、保健和防等業(yè)務。這種制度無疑對新時期下內科學教學提出更為嚴格的要求,同時也為內科學教學任務的開展帶來了更大的挑戰(zhàn)。常見的問題有教學內容與臨床實踐和執(zhí)業(yè)考試發(fā)生脫節(jié)等問題。對于這些問題,筆者認為學??梢越⑵痍P于學科代表作為成員的專家小組,重點任務就是完成教學目標,重視教學與執(zhí)業(yè)資格考試的案例分析,促進教材、執(zhí)業(yè)資格考試和臨床實踐的有效結合。模式,注重學生專業(yè)技能和綜合素質的培養(yǎng)2。結合廣西壯藥資源特色,編寫適用的實踐指導教材,使實踐教學內容更加貼近實際,保障教學改革的實施。在野外見習開始前精心設計野外見習教學內容。野外實地觀察壯藥不僅包括壯藥的形態(tài)、生長環(huán)境等,還要了解其藥用部位如根、莖、葉、花、果實等特點,選擇適宜的季節(jié)尤為重要。春秋兩季,或花草枝葉茂盛,或果實懸掛枝頭,有利于直接觀察辨認。在每次野外見習結束后及時安排復習課,以使采挖帶回的藥用植物在尚未枯萎時供學生回憶復習,強化野外見習時所學的知識。

 

2.2改善野外見習方式,優(yōu)化實習效果:加強環(huán)境保護意識的教育。每年的野外見實習都采集和制作標本,豐富了教學資源,但是每年所采集的標本都有重復,因此筆者認為,對于壯藥原生植物的認知實習而言,只要能對壯藥進行識別即可,不需要采集過多樣本,增強學生的環(huán)境保護意識。學生需要做是全面的觀察而不是更多地采集。任何植物的生存都必須依賴于一定的環(huán)境條件,在野外實習中,教師應引導學生認識主要生態(tài)環(huán)境類型和特點,尤其是壯族地區(qū)具有重要開發(fā)利用價值壯藥生植物原所處的生境條件。

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1實驗是倡導科學精神及情感態(tài)度、價值觀的有效手段。

1.1.實驗有利于培養(yǎng)學生的合作精神。無論是實驗設計,實驗操作,實驗的完善、結論的得出、結論的呈現形式等,都需要大家集思廣益,團結協(xié)作,要求每位同學積極發(fā)揮自己的作用,從而培養(yǎng)學生的信息交流能力和集體協(xié)作精神。

1.2.實驗有利于培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和堅持不懈的探索精神。在實驗中,學生不按照規(guī)范的操作流程操作,不細致觀察實驗過程和現象,不具有迎難而上的挑戰(zhàn)精神;或者歪曲實驗現象,不尊重實驗結果,輕率得出實驗結論等,實驗都很難獲得成功。所以需要學生有嚴謹求實的科學態(tài)度、堅持不懈的探索精神,實驗才能真正發(fā)揮提高科學素養(yǎng)的作用。

1.3.實驗有利于培養(yǎng)學生敬畏自然、尊重生命的人文精神,學會與自然和諧相處,保護生態(tài),建立正確的生命價值觀。

2實驗能促進對科學技術與社會的關系的理解。實驗能讓學生更加全面深刻地理解科學技術的價值,理解科學技術發(fā)展對社會的多方面影響,更辯證的看待科學、技術和社會之間的關系。理解生物科學技術和發(fā)展經濟,生物科學技術和環(huán)境保護,生物科學技術和改善生活水平,生物科學技術的應用與倫理道德、法律規(guī)范等的關系??傊飳嶒灲虒W是激發(fā)學生的學習興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、鼓勵科學探究精神的最佳平臺,是培養(yǎng)學生科學方法論、發(fā)展學生創(chuàng)新思維、提高學生科學素養(yǎng)的有效途徑。

二、實驗教學中培養(yǎng)學生生物科學素養(yǎng)的途徑

2.1轉變實驗教學觀念,培養(yǎng)學生掌握科學的研究方法當知識是靠自己的思維得來時才是自己的知識。因此,生物教學應該是生物活動的教學而不應是生物活動結果的教學,重要的不是結論而是認知過程。 以實驗為基礎是生物教學最基本的特征之一。從實驗現象到某一生物概念、規(guī)律的形成需要一個過程,在這個過程中,教師不僅要重視教給學生如何通過實驗現象或結果的分析形成概念或規(guī)律,而且還要教給學生如何進一步深入理解概念或規(guī)律形成的思路和方法。傳統(tǒng)的實驗教學目的是“重結論”,而不是將實驗作為“再發(fā)現”的過程,視為知識的形成過程。因此,應轉變觀念,建立以實驗教學為基礎的生物教學觀,充分挖掘生物實驗的教學潛能,為實施素質教育創(chuàng)造條件,營造一個良好的生物實驗教學環(huán)境。

2.2對實驗進行拓展和延伸,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力生物實驗在培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、訓練學生的科學方法,特別是完善學生的創(chuàng)造思維方面,具有獨到的功能。但是在其教學方法的選擇上,還存在著一些不盡如人意的地方,阻礙著生物實驗在“完善學生創(chuàng)造思維素質”方面重要功能的發(fā)揮。因此,探索中學生物實驗的教學方法與完善學生創(chuàng)造思維素質之間的相互關系,是一個重要的研究內容。其中延伸和拓展生物實驗是一種重要的嘗試。通過這樣的活動,學生思維的廣度和深度得到了拓展,探究事物的意識得到增強,創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到了提高,同時學習積極性進一步高漲。

2.3加強實驗設計,追求實驗過程探究性皮亞杰曾說過“:復制的真理只能算半個真理。”其活動建構論則指出,活動是連接主、客體的橋梁,是認知發(fā)展最直接的源泉。學生自主求知才能最大限度地發(fā)揮其自身能力,發(fā)現自己的學習優(yōu)勢。

目前,中學生實驗主要有驗證性實驗和應用性實驗。實驗課題、實驗方案及研究步驟都由教師安排決定,有時甚至連實驗結果也由教師事先告知,學生只是機械地操作,無從感受獲取知識和應用知識的快樂。因此,學科教學應加強探索性實驗的比例,使學生在自主探究的實踐活動中逐步掌握“發(fā)現問題———建立模型———形成假設———設計實驗———歸納結論”的科學探索方法。而進行實驗設計和實踐,是科學探究的關鍵。近年來的高考中都增加了實驗設計能力的考核。教師在教學中應指導學生了解進行實驗設計的一些基本原則,如對照性原則、單因子變量原則、平行重復原則等。教材上往往針對實驗假設進行了實驗設計,教師可以充分利用這些實驗材料,幫助學生掌握科學實驗設計的基本方法和基本原則。在此基礎上,鼓勵學生對教材的實驗方案進行改進或重新設計,并且付諸實施??茖W探究的過程往往也就是不斷完善實驗設計和不斷克服困難的過程。通過這一能力的培養(yǎng),使學生改變“形高實低”的學習狀態(tài),成為學習的主人。在實驗過程中,免不了會遇到一些問題和困難,關鍵是要幫助學生克服畏難情緒。

篇9

論文中所提仿真實驗平臺主要指應用仿真軟件進行仿真實驗的軟件仿真實驗和基于駕駛模擬器硬件在環(huán)實驗臺實驗兩部分。應用汽車系統(tǒng)動力學仿真軟件進行仿真實驗和駕駛模擬器硬件在環(huán)試驗臺進行仿真試驗,操作容易,不受時間地點限制,對增強學生對汽車基本理論和性能分析方面的能力具有良好作用。將仿真軟件和駕駛模擬器硬件在環(huán)試驗臺引入到汽車理論教學實踐中,通過理論分析與仿真實驗,加強教學實踐環(huán)節(jié),從而使學生在有限的學時中能夠盡快入門。目前,國內一些有車輛工程專業(yè)的高校也已經開始展開了應用仿真工具進行汽車理論仿實踐教學改革方面的研究。北京理工大學包凡彪提出了以Matlab/Simulink為核心仿真工具進行汽車基本原理、性能分析的汽車理論實驗教學改革,使學生在學習過程中發(fā)揮了主體作用,提高了綜合分析能力和實踐創(chuàng)新能力[7]。重慶交通大學隗寒冰提出了應用Cruise軟件進行汽車理論實驗教學研究:將整車動力學仿真軟件Crusie引入到實驗教學活動中,通過搭建整車動力傳動系統(tǒng)模型(包括FCV/EV/HEV),進行動力學性、經濟性、操縱穩(wěn)定性仿真實驗,加深對汽車理論知識的理解[8]。湖北汽車工業(yè)學院黃兵鋒提出了將Matlab軟件應用于汽車理論的教學實踐,利用Matlab軟件強大的計算和分析功能,加深了學生對概念的理解,極大地提高了學生學習的興趣和積極性[9]。云南交通職業(yè)技術學院楊學松提出了基于MATLAB之下Simulink和Simdriveline仿真軟件來輔助課堂教學,通過搭建仿真平臺,從而有利于學生的理解,提高課程的教學效果[10]。通過仿真平臺進行仿真實驗是彌補實車實驗不足的有效手段,也是提高汽車理論教學效果的重要方法,是當前汽車理論實驗教學改革研究的一個主要趨勢。

二、基于仿真平臺的汽車理論課程實驗教學改革

方案通過增加仿真實驗學時,設計基于CarSim與Matlab/Simulink的軟件仿真實驗和基于駕駛模擬器硬件在環(huán)仿真實驗,進行基于仿真平臺的汽車理論課程實驗教學改革。

(一)增加仿真實驗學時

目前我校《汽車理論》實驗主要包括汽車動力性實車實驗2學時、制動性實車實驗2學時、平順性實車實驗2學時。汽車動力性實驗主要包括汽車滑行實驗、加速實驗,制動實驗主要是進行某一車速下的制動到停車的實驗,平順性實驗要選擇隨機路面進行汽車隨機振動測試、數據處理和評價。汽車動力性實驗、制動性實驗、平順性實驗目前學校實驗場地、實車、測試設備能夠滿足要求,而汽車操縱穩(wěn)定性實驗和一些極限工況實驗(如低附著路面急加速實驗、低附著路面高速制動實驗和緊急雙移線實驗)由于受實驗場地、實驗設備和實驗人員限制,實車實驗無法進行。這對于學生學習汽車操縱穩(wěn)定性理論非常不利。汽車操縱穩(wěn)定性這部分理論較為抽象,學生學習過后又沒有實驗進行驗證和增加感性認識,難以達到真正理解的目的。軟件仿真實驗和駕駛模擬器硬件在環(huán)實驗臺仿真實驗不受時間、場地、實驗設備等因素的影響,實驗內容全面、重復性好、效率高,因此通過增加仿真實驗學時彌補實車實驗的不足。此外,對于實車動力性實驗和制動性實驗兩個實驗如果進行合理安排,完全可以整合為2個學時完成整合成兩個實驗,而增加軟件仿真實驗2學時和駕駛模擬器硬件在環(huán)實驗臺實驗2學時。增加的仿真學時可主要偏重于汽車操縱穩(wěn)定性實驗和一些極限工況實驗,能夠有效解決實驗場地和實驗設備不足的情況。

(二)基于CarSim與Matlab/Simulink的軟件仿真實驗

汽車仿真軟件中,CarSim軟件作為車輛系統(tǒng)動力學商業(yè)化軟件相對于其他軟件具有使用方便、易于理解、難度適中、仿真速度快的優(yōu)勢。Matlab/Simulink軟件是目前最常用的數據計算和分析處理、控制系統(tǒng)建模的軟件。CarSim軟件能夠與Matlab/Simulink進行聯(lián)合仿真。整個教學過程中,教師教會學生熟練掌握兩種軟件的使用。學生能夠在CarSim仿真軟件里確定車型、設計仿真實驗工況進行仿真分析,應用Matlab軟件自己編程計算汽車的幾大性能,根據汽車的參數,繪制汽車性能曲線,并分析不同因素與參數對汽車性能的影響。教師根據教學需要設計實驗題目,在實驗課讓學生利用兩種軟件進行仿真實驗。教師給定某一車型基本參數,要求學生根據所學汽車理論知識應用軟件對該車型的各種性能通過建模、工況仿真進行分析與評價。為了讓學生理解制動防抱死ABS對汽車制動性能的影響,教師引導學生應用兩種軟件的聯(lián)合仿真實驗對比無ABS控制和有ABS控制汽車在同一制動工況下的差異。再如對于汽車操縱穩(wěn)定性試驗,可采用CarSim軟件進行汽車操縱穩(wěn)定性蛇形試驗、轉向盤角階躍輸入試驗、轉向盤角脈沖試驗、轉向回正性能試驗、轉向輕便性試驗、穩(wěn)態(tài)回轉試驗6個國標實驗。學生按照國標要求進行車輛參數設置、工況設置、測試數據選取。仿真實驗結束后,按照國標實驗要求對實驗數據進行編程處理和分析,繼而對該車的汽車操縱穩(wěn)定性進行評價。通過這樣的仿真分析與評價,學生能夠深刻理解汽車操縱穩(wěn)定性評價指標和評價方法,使抽象的理論教學變得形象、生動,提高了教學效果。仿真實驗課程上可設計多個實驗項目,學生們能同時進行同一實驗項目,每個人都能利用計算機進行各自的仿真實驗,每個人都有實驗機會。仿真實驗效率高,實驗內容全面,能夠激發(fā)學生實驗興趣,提高實驗效果。

(三)駕駛模擬器硬件在環(huán)仿真實驗

我校已搭建基于CarSim仿真軟件的駕駛模擬器硬件在環(huán)試驗臺。該實驗臺包括駕駛模擬器、電第3期李剛等:汽車理論課程實驗教學改革方案研究137控轉向實驗臺、電控制動實驗臺三部分,每一部分可獨立使用,也可聯(lián)合使用。駕駛模擬器主要由實車駕駛艙、各種傳感器、投影儀、環(huán)形屏幕、計算機、實時仿真系統(tǒng)、音響設備組成。電控轉向實驗臺、電控制動實驗臺由實車轉向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)硬件和相應控制器組成,能夠模擬實車轉向和制動系統(tǒng)部件實際工作情況。實驗時駕駛員在駕駛艙內根據環(huán)形屏幕顯示的實驗工況場景,操縱方向盤控制汽車轉向,踩加速、制動踏板控制車速,音響設備車發(fā)出發(fā)動機工作聲音、制動過程輪胎與地面摩擦等聲音,整個實驗模擬過程生動直觀。汽車操縱穩(wěn)定性實驗,如穩(wěn)態(tài)圓周實驗、方向盤角脈沖、方向盤角階躍輸入實驗、蛇形實驗、轉向回正實驗等實驗均可在駕駛模擬器硬件在環(huán)實驗臺上進行實驗。除此之外,一些危險工況實驗,如低附著路面、對開路面急加速和制動實驗、緊急雙移線實驗都可以在駕駛模擬器硬件在環(huán)實驗臺上進行實驗。教師根據教學需要,選擇合適的實驗項目指導學生實驗。實驗過程中,教師需要教會學生熟練使用實驗臺,使學生做到能夠自己選取車型和修改車型參數、設計實驗方案、通過軟件和數據采集系統(tǒng)能夠實時顯示實驗數據、保存所需數據。駕駛模擬器實驗操作簡便,不受場地、實驗設備及人員要求限制,可以隨時進行、重復進行,每個學生都可以親自進行實驗,實驗本身沒有任何危險,但是卻能收到良好的實驗效果。如對于汽車操縱穩(wěn)定性實驗和一些極限工況實驗均可通過駕駛模擬器仿真實驗完成,能夠進一步增加學生的感性認識和理解。此外,駕駛模擬器教學硬件在環(huán)實驗平臺還可以進行汽車電控系統(tǒng)控制算法的實驗驗證,給學生提供一個進一步擴展空間,使學生深入理解與掌握汽車理論知識。

(四)開放實驗室

開放駕駛模擬器硬件在環(huán)實驗臺,對于學生在學習汽車理論過程中遇到的一些問題或者關于汽車性能分析、汽車控制方面的問題研究,可通過探究性實驗設計在駕駛模擬器硬件在環(huán)實驗臺上進行驗證。開放實驗室形式,符合對于學生進行創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求,學生在進行探究性實驗過程中提高了自己的創(chuàng)新思維能力和動手實踐能力。探究性實驗包括一般問題的分析實驗和創(chuàng)新性實驗兩部分。實驗設計通過以學習者為中心的學習方式,激發(fā)學生的學習興趣,啟發(fā)學生進行思考和討論,提升實踐創(chuàng)新能力,拓展學習過程的開放性。如針對我校大學生方程式賽車開發(fā),一名本科畢業(yè)設計學生在駕駛模擬器實驗臺搭建了基于CarSim的大學生方程式賽車模型并選取車手在實驗臺上進行各種工況實驗,對所開發(fā)的賽車進行分析與修正。在這一過程中,該生研究興趣濃厚,對汽車理論有了更深的認識。該生的畢業(yè)論文評為優(yōu)秀畢業(yè)論文,畢業(yè)論文整理出兩篇小論文,分別發(fā)表在《遼寧工業(yè)大學學報》和《農業(yè)裝備和車輛工程》學術期刊上。通過開放實驗室,激發(fā)了學生學習汽車理論的熱情,為他們的創(chuàng)新思維提供了一個良好的實驗平臺。

三、結論

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1.LBL教學。學生進入衛(wèi)生檢驗實驗室后在教師帶教下進行現場實驗。教師要講深講透基本概念、基本原理,講授內容包括實驗內容、基本概念、操作步驟、實驗原理、常見檢測方法等,學生按照實驗指導操作進行實驗,最后教師歸納總結。一切實驗準備工作均由教師在實驗前做好。

2“.LBL+TBL”教學。采用“LBL+TBL”教學法的主要步驟如下:(1)組建小組:學生進入衛(wèi)生檢驗實驗室后分為4個團隊,每個團隊為4~5人組成的小組。(2)學生預做實驗及準備實驗:建立開放性實驗室,在進行實驗課之前,將教學目的要求及簡要操作告知學生,在指導下分工配制實驗所需的試劑和調試儀器、設備。預做實驗失敗,就要分析并找出本次實驗失敗的原因,及時改正,從而學到課堂以外的許多知識。(3)組織并講授實驗課,在指導下學生組織和講授實驗課,帶教教師適當補充,可展開討論和辯論。(4)測試:實驗結束后進行現場測試,允許在小組內討論。

3.TBL教學。采用TBL教學法的主要步驟如下:(1)組建小組,方法同“LBL+TBL”教學。(2)學生預做實驗及準備實驗。方法同“LBL+TBL”教學,但教師不指導。(3)講授和組織實驗課,學生完全自主講授和組織上課,帶教教師不做補充。4.效果及評價方法。采用考試的形式對各組學習效果進行評價,統(tǒng)計得分情況。同時用問卷形式調查所有學生對不同教學法教學效果的認同情況,調查內容由“優(yōu)、良、中、差”評價,收回問卷,有效收回率98%(有一位同學中途生病請假回家休息),數據用統(tǒng)計學檢驗。

二、結果

1.教學效果。在教學過程中發(fā)現“LBL+TBL”教學中學生主動學習的欲望強、課堂氣氛活躍,將原來的單向教學轉變?yōu)閷W生與教師的雙向互動。而單獨采用LBL教學,學生參與性差,被動接受知識,課堂氣氛沉悶。

2.各組考試成績比較??荚嚦煽兘Y果見表1,從表中可以看出:B組明顯優(yōu)于其他各組,C組優(yōu)于A組,而A組成績最不理想,P<0.05,差異有統(tǒng)計學意義。

3.教學問卷調查結果。為了對TBL教學效果進行系統(tǒng)的評價,針對教學目標、課前預習積極性、課堂氣氛活躍度、基礎知識與實踐結合的緊密度、學習主動性、團隊合作意識與能力、教學互動性以及對于教學重難點的理解等方面對學生進行調查,將學生對“LBL+TBL”教學法的評價分為優(yōu)、良、中、差四個等級,其中對各方面評價為優(yōu)均占到了總數的80%左右,評價為良、中、差分別占到了總數的10%左右與1%~5%之間。由此可見TBL教學法得到了絕大多數學生的認可。80%左右的學生認為,“LBL+TBL”教學法形式新穎,提高了在實驗中解決遇到實際問題的能力,但也有少數學生認為TBL教學知識點較零散,缺乏全面、系統(tǒng)的認識。

三、討論

傳統(tǒng)的教學方法(LBL),將理論大課知識進一步條理化、系統(tǒng)化,便于學生形成比較清晰的知識框架,易于理解和記憶,不可完全否認傳統(tǒng)的LBL教學。但單純應用LBL教學也有不足之處,衛(wèi)生檢驗實驗內容多,部分學生不能完全按教師要求進行實驗,不能很好地利用各種學習資源,學生對實驗的總體理解和把握較差。即使采用提問答疑啟發(fā)的方式,這些學生的參與性也不強,不利于培養(yǎng)學生的團隊合作精神。TBL教學法正好彌補了上述不足,TBL強調和鼓勵學生積極主動學習,重視培養(yǎng)學生分析和解決衛(wèi)生檢驗問題的能力,還鍛煉了學生文獻檢索、邏輯推理的能力,有利于學生團隊合作能力的培養(yǎng)。但我們在TBL教學實踐中也發(fā)現了一些問題。首先,學生花費較多的時間學習和討論,學習負擔加重,個別小組將課前準備任務輪流交給某一成員負責,其他學生不愿參與。其次,有些學生習慣于傳統(tǒng)教學方法,對TBL教學方法不適應,達不到預期效果。第三,部分學生把注意力集中于操作細節(jié)問題或爭辯無關緊要的問題,而忽略了主要目標。第四,TBL教學要求學生對本門課程有一定的理論基礎,否則教學效果較差。TBL與LBL教學各有優(yōu)點與缺點,可視教學內容靈活應用,充分發(fā)揮其各自的優(yōu)點。我們將TBL教學法與LBL教學法有機結合,取得了較好的效果,根據實驗調查結果可以看出絕大多數學生認可“LBL+TBL”教學。當然教師在準備TBL教案過程中,需設計與專業(yè)相符而且具有一定難度的思考題,教師指導解惑作用不可替代,而教師也可以從學生討論中得到啟發(fā),并提高自身的知識水平,做到教學相長。