科学实验教学论文范文

时间:2023-03-26 20:34:30

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科学实验教学论文

篇1

“层次化”是指在“阶段性”的基础上,进一步改建、更新试验项目,并根据教学内容和教学要求,把试验项目分为“基础性实验”、“综合性实验”和“拓展性实验”3个层次类型。“基础性实验”以验证为主,教学中强调技能培训的系统化、规范化和标准化。以无菌术为例,通过教师集中示教和学生分组练习,要求学生在规定时间内完成从洗手到患者手术区域消毒、再到铺巾、最后到穿手术衣和戴无菌手套等一整套完整的操作流程,教师在每个环节进行同步指导,强化学生的无菌观念培养。“综合性实验”主要是第2阶段的动物实验,采取模拟手术的形式开展教学。具体实施是由4~5名学生组成手术团队,在教师的指导下共同讨论、制订手术方案,然后分别承担主刀、一助、麻醉医师和器械护士等角色,共同完成一台模拟手术。“拓展性实验”相对于前2个层次实验,教学内容更突出了设计性和创新性,重在学生创新意识的培养。目前,已完成试验项目改造6个、新开试验项目3个,“综合性实验”和“拓展性实验”的比例超过70%,形成了教学内容由验证到提高、再到创新的3个层次项目群,为“阶段性”实验教学提供了有力支撑,较好地实现了外科临床技能教学的有序衔接、逐步提高。

2推行以“自主学习”为主要内容的教学方法改革

坚持“以学生为中心”的教学理念,在3个阶段实验教学中均采取“小班制、小组式”教学,并积极推行以“自主学习”为主要内容的教学方法改革。首先,在学生“学”的方面。依据“分工合作、自由组合”的原则,要求每个小班内每4~5名学生组成1个学习小组,在教师指导下按照课前自学、课中讨论、课后总结的模式开展自主学习,并完成实验报告或学习手册的填写。此外,学习小组的组合形式还可以拓展到大学生科技创新项目研究、医学生临床技能大赛及医学生基层社会实践等各种活动中。根据近几年的教学体会,认为“小班制、小组式”这种以团队为基础的教学[5],能够较好地营造出注重沟通、协作互助的学习导向,有利于学生终身学习能力和批判性思维的培养。其次,在教师“教”的方面,坚持贯彻教师在“做中教”的教学原则[6]。例如,在模拟手术示教中,教师与1个学习小组共同组成手术团队,教师担任主刀或一助,与小组其他成员合作完成整台手术。在这过程中,教师同步讲解手术的基本步骤、手术技巧和注意事项,引导、鼓励学生完成各自角色任务,对手术中出现的操作问题或配合问题进行启发式指出,其他学习小组现场讨论并纠正,由此形成团队分工合作、台上台下互动的良好学习氛围。“做中教”的教学形式,融合了引导式、问题式、交互式等多种教学方法,极大地刺激了学生的学习兴趣和参与性,不仅有助于学生外科临床技能的培养与提高,而且对临床思维、协作意识的养成及职业素质塑造起到了潜移默化的作用。

3完善客观结构化临床考试培训(OSCE)

OSCE提供一种客观的、有序的、有组织的考核框架,是目前公认的、先进的临床技能考核和评价方法之一[7]。在总结本校前几年OSCE实施经验的基础上[8],结合《标准》要求,通过加大考核平台投入与建设,增设站点、扩充考核内容,优化评分标准并增加临床思维能力及医学人文技能的考核权重,加强考官和“标准化患者”培训等多种手段和形式,进一步完善外科学临床技能考核体系。考核结果作为独立实验课程成绩,列入学生的学分,并成为全国医学生临床技能大赛选拔的主要参考依据之一。

4加强实验教学平台建设

2006年,通过整合本校和吉首大学第一附属医院的资源,组建了吉首大学临床技能实践教学中心。中心建筑面积5000m2,仪器设备总价值1200余万元,专职教师10人。中心下设外科、内科、儿科等10余个实验室,外科实验室分为外科基本技能、外科专科技能、外科综合技能3个实验分室。在建设布局上,模仿医院和手术室配置,尽可能与真实的临床环境一致。中心于2012年成为“湖南省实践教学示范中心”,2013年成为国家级首批“临床技能综合培训中心”,是面向武陵山片区医疗卫生机构的多学科融合、多专业共享的集医学生实践教学、全科医生培训、住院医师培训和执业医师实践技能考试“四位一体”的开放式公共教学平台,为外科学实验教学体系改革奠定了基础。近几年中心在建设中,进一步加强了实验室“开放式”教学的力度。根据“课外开放、学生预约、因材施教、讲求实效”的原则,中心采取“第二课堂”、外科科技创新项目、网络教学、临床技能竞赛等多种形式,增加实验室的开放时间和开放内容,提高实验室资源的利用率,为学生技能训练和自主学习提供平台。其中,“第二课堂”除承担第3阶段实验教学外,还定期举办外科学进展和医学人文素质方面的讲座。外科科技创新项目鼓励学生自拟外科实验课题,开展动物创伤模型构建[9]、局部解剖学与外科基本技能整合等实验[10],中心为自拟课题配备指导教师,并为实验提供全方位支持。通过在实验内容、实验时间和形式上的全方位开放,进一步拓展了实验教学的空间和时间。

5结论

篇2

1实验是倡导科学精神及情感态度、价值观的有效手段。

1.1.实验有利于培养学生的合作精神。无论是实验设计,实验操作,实验的完善、结论的得出、结论的呈现形式等,都需要大家集思广益,团结协作,要求每位同学积极发挥自己的作用,从而培养学生的信息交流能力和集体协作精神。

1.2.实验有利于培养学生严谨求实的科学态度和坚持不懈的探索精神。在实验中,学生不按照规范的操作流程操作,不细致观察实验过程和现象,不具有迎难而上的挑战精神;或者歪曲实验现象,不尊重实验结果,轻率得出实验结论等,实验都很难获得成功。所以需要学生有严谨求实的科学态度、坚持不懈的探索精神,实验才能真正发挥提高科学素养的作用。

1.3.实验有利于培养学生敬畏自然、尊重生命的人文精神,学会与自然和谐相处,保护生态,建立正确的生命价值观。

2实验能促进对科学技术与社会的关系的理解。实验能让学生更加全面深刻地理解科学技术的价值,理解科学技术发展对社会的多方面影响,更辩证的看待科学、技术和社会之间的关系。理解生物科学技术和发展经济,生物科学技术和环境保护,生物科学技术和改善生活水平,生物科学技术的应用与伦理道德、法律规范等的关系。总之,生物实验教学是激发学生的学习兴趣、培养创新能力、鼓励科学探究精神的最佳平台,是培养学生科学方法论、发展学生创新思维、提高学生科学素养的有效途径。

二、实验教学中培养学生生物科学素养的途径

2.1转变实验教学观念,培养学生掌握科学的研究方法当知识是靠自己的思维得来时才是自己的知识。因此,生物教学应该是生物活动的教学而不应是生物活动结果的教学,重要的不是结论而是认知过程。 以实验为基础是生物教学最基本的特征之一。从实验现象到某一生物概念、规律的形成需要一个过程,在这个过程中,教师不仅要重视教给学生如何通过实验现象或结果的分析形成概念或规律,而且还要教给学生如何进一步深入理解概念或规律形成的思路和方法。传统的实验教学目的是“重结论”,而不是将实验作为“再发现”的过程,视为知识的形成过程。因此,应转变观念,建立以实验教学为基础的生物教学观,充分挖掘生物实验的教学潜能,为实施素质教育创造条件,营造一个良好的生物实验教学环境。

2.2对实验进行拓展和延伸,培养学生的创新能力生物实验在培养学生的科学态度、训练学生的科学方法,特别是完善学生的创造思维方面,具有独到的功能。但是在其教学方法的选择上,还存在着一些不尽如人意的地方,阻碍着生物实验在“完善学生创造思维素质”方面重要功能的发挥。因此,探索中学生物实验的教学方法与完善学生创造思维素质之间的相互关系,是一个重要的研究内容。其中延伸和拓展生物实验是一种重要的尝试。通过这样的活动,学生思维的广度和深度得到了拓展,探究事物的意识得到增强,创新意识和创新能力得到了提高,同时学习积极性进一步高涨。

2.3加强实验设计,追求实验过程探究性皮亚杰曾说过“:复制的真理只能算半个真理。”其活动建构论则指出,活动是连接主、客体的桥梁,是认知发展最直接的源泉。学生自主求知才能最大限度地发挥其自身能力,发现自己的学习优势。

目前,中学生实验主要有验证性实验和应用性实验。实验课题、实验方案及研究步骤都由教师安排决定,有时甚至连实验结果也由教师事先告知,学生只是机械地操作,无从感受获取知识和应用知识的快乐。因此,学科教学应加强探索性实验的比例,使学生在自主探究的实践活动中逐步掌握“发现问题———建立模型———形成假设———设计实验———归纳结论”的科学探索方法。而进行实验设计和实践,是科学探究的关键。近年来的高考中都增加了实验设计能力的考核。教师在教学中应指导学生了解进行实验设计的一些基本原则,如对照性原则、单因子变量原则、平行重复原则等。教材上往往针对实验假设进行了实验设计,教师可以充分利用这些实验材料,帮助学生掌握科学实验设计的基本方法和基本原则。在此基础上,鼓励学生对教材的实验方案进行改进或重新设计,并且付诸实施。科学探究的过程往往也就是不断完善实验设计和不断克服困难的过程。通过这一能力的培养,使学生改变“形高实低”的学习状态,成为学习的主人。在实验过程中,免不了会遇到一些问题和困难,关键是要帮助学生克服畏难情绪。

篇3

对于生物科学专业的学生来说,有机化学实验主要是让学生掌握最基本的操作,如重结晶、萃取等;简单化合物的制取,如阿司匹林的制备等;最后是验证一些常见化合物的性质,如生物碱、羧酸及其衍生物的化学性质等为主要内容,以上内容基本都是以教材里已被检验了的实验部分为主,这对提升学生的综合分析能力和创新能力都是不可取的。

2有机化学实验的教学实践内容改革的举措

鉴于以上存在的问题我主要从授课方式、教学内容和实验报告的撰写等方面对有机化学实验进行研究。

2.1授课方式的探索首先,在上课程之前,批改学生的预习报告,知道学生预习实验的认真程度,老师在讲课的时候可以进行补充,如果是学生预习知道的东西可以简略的带过,对学生没有预习到的知识进行补充,并提出在实验的时候可能出现的问题抽学生回答;也可以让学生和教师相互交换角色,让这“教师”讲解该实验,最后教师再针对该学生的不足加以点评。在此过程中教师要鼓励学生积极发言、各抒己见,对有创意的学生要给予热情、肯定和赞扬。这样既激发了学生的学习积极性和对实验课程的热情,使学生做到上实验课之前积极配合教师完成安排的工作。在每次课的结尾时,向学生宣布下一次实验。其次,在实验准备的全过程中让全班学生分组参与,在教师引导下,学生可按照实验要求来对实验仪器的选择和所用试剂的配制等。同时,给一个题目,让学生自己去查找资料,进行实验的设计,自己根据所找资料写出实验方案,实验药品,并在老师的指导下对实验方案可行性的判断,得到老师的批准后,让学生自行实验准备,这样有助于提升学生对实验设计、实验操作技能以及对整个实验内容的整体把握都是非常有效的。但是这对生物科学专业化学基础知识较差的学生来说难度较大,对化学基础知识较好的学生对实验的积极性和创新能力都将得到很大的提高。对于大一的学生来说,主要是对基础实验技能的操作实践和设计实验原理的初步理解,比如熟悉提纯的原理及操作、简单的制备等,从而对化学实验有了基本的认识,并能够掌握比较基本的化学实验理论,对学习以后的课程打下基础。

2.2优化实验教学内容因传统教学主要是基础实验和验证性质实验,本文主要将基础有机实验与有机设计实验以及综合实验融合在一起,以增强学生的创新能力,提高学生的学习兴趣,培养学生的创新意识。首先,让学生拥有扎实的基础知识,开设大量的基本实验来规范学生的操作技能,减少验证性实验的个数来为后续的实验做铺垫,比如重结晶的操作实验,可以让学生做苯甲酸、乙酰苯胺以及萘等来巩固此操作。其次,多开设与生物科学专业相关的综合性实验。因综合性实验难度比验证性实验要大,对学生来说具有挑战性。比如从茶叶中提取咖啡因,可以有两种方法,一种方法时间短,设备简单,但是效果不好;另一种方法用索氏提取器做,所需时间久,装置也比较麻烦,效果明显。还有葡萄糖酸钙制备、从槐花米中提取芦丁等,这些实验都与生物相关,能够增强学生的兴趣和提高学生的动手能力。

2.3实验报告的撰写实验报告采用科技论文的格式,包括中英文摘要、引言、仪器与试剂、实验方法、实验结果与讨论、结论、参考文献等[4]。这样写的好处是有利于对学生以后的科研打下基础,知道论文的写法,也为写毕业论文打下一定的基础。

3实验考核体系的完善

传统的实验考核体系是以实验报告为主,不注重学生的具体操作过程,因为预习、操作、报告以及期末考查等贯穿实验的整个过程。传统的体系导致学生只注重实验报告,不注重过程,而使很多基本的操作技能都出现错误。最终不能够地对学生进行公平的评价、更不能够激发学生的学习兴趣,也不利于培养学生的创新意识及创新能力。实验教学的特点是以学生为中心,使学生的主观能动性得到充分地发挥,与此同时也要求教师一定要具备高度的责任意识,将不同教学项目的实验设计其具有不同的功能,并实现各个教学环节上的松紧适度。此外,为提升实验教学效果,教师应该在实验课的不同环节,充分扮演自己的角色定位,在宽松、和谐的氛围中有序、高效地进行实验。通过对有机化学实验的教学内容、教学方式和评价体系的进行改革,既调动了学生的学习积极性,增强了学生观察、分析及解决问题的能力,又准确地考核了学生的综合素质,收到了良好的教学效果。

4结论

篇4

初中学生学习方式的改变对实验室提出了更高的要求.实验室不仅需要在空间上、时间上确保新教材所要求教学任务的完成,同时还要实现实验室的功能拓展,使实验室成为科学探究的场地,不仅仅是为了完成实验,而是要以开放实验环节让学生去做他们想做的实验.在实验进行时,由于学生的个性化差异,在仪器的准备上会存在难度,那么应该怎样来解决这一问题呢?通过实验室的开放,采取轮流实验的方法,让学生通过课外的时间来完成实验,从而弥补时间与设备上的不足.在开展实验时,可以分小组进行,让学生在不断合作探究中,自行提出实验方案.开放实验室要求教师能够负责,并且具备一定的科学探究能力和探索精神,对于学生的实验结果能够正确地分析和评估,进而指导学生去改进、去创新.通过实验室的开放,可以让学生探究属于他们自己的“实验”,这样就会使学生的创新精神和实践能力在实验室中充分地发挥出来.

二、鼓励学生通过家庭小实验进行探究

家庭小实验指的是学生在课余时间利用日常生活用品来替代实验室仪器和药品等,由学生独立在家里完成试验,这一部分知识主要是让学生对课堂教学知识进行深层次的补充.相对而言,这一类型的实验是比较安全的,而且实验仪器和药品都很容易得到,操作简便,不过这一类实验要求了学生能够在知识点运用上更加具备创造性和独创性.通过家庭实验,可以让学生积累更多细致、丰富的材料,拓宽、验证课堂教学内容,再配合上小实验,可以让学生对于实验的兴趣进一步提高,这样可以让学生将所学习的化学知识用于实际的生活中去,同时还可以培养学生的探究能力与探究兴趣.因此,化学教师要在生活中、生产中不断地积累素材,开发适合家庭进行的小实验.例如,在讲“二氧化碳不支持燃烧”时,可以让学生在家里面进行实验,还可以配合上一个简短的视频:炒菜的油锅内燃火了,我们用锅盖盖住油锅,可以灭火!虽然这样的实验不支持学生去尝试,但是却可以让学生更好地处理生活中面对的紧急事件.

三、注重化学实验教学评价

篇5

一、大学毕业生就业难与市场招聘到合适的人才难的原因

企业招聘软件工程专业人才的理想期望是上岗就能工作,不需要再培训或只需要简单的培训就能符合企业的技术能力要求,最少能够熟练应用一种计算机语言来开发项目,编程能力要强,最好具有项目开发经验。当然每个软件工程专业开发人员的技术方向不一定与企业要求的相同,但只要经过短时间的培训或自我提高后能够胜任实际的开发工作也是符合企业要求的,但用人企业能招聘到可以独当一面或胜任技术开发工作的合适员工并不容易。许多软件工程专业毕业生眼高手低,解决实际工程问题能力差,软件开发能力不强,或者完成额定工作的周期长,这些除了工作经验不足以外,还与在校学习期间学校实验教学方面存在一定的不足有关。

二、软件工程专业教学过程概述

各大学软件工程专业课程设置情况并不相同,随着时间的推移及计算机技术的发展,同一个大学的课程设置也会不断地变化以顺应时代的发展。目前大部分院校的软件工程专业设置的专业课程至少包括这样几门:计算机组成原理、数据结构、算法分析与设计、编译原理、操作系统、数据库原理、软件工程以及许多热门的高级语言课程。其中高级语言课程有C++、ASP.NET、JAVA、PHP等。理论课的学习不论是通过板书还是通过课件都是以教师讲授学生听讲这种方式进行。软件工程专业课的实验类型大部分是验证性实验,还有少部分综合性实验以及设计性实验。实验教学是理论教学之后的又一种教学形式,是对所学理论的验证,再巩固,再记忆以及发现问题解决问题的知识和认识扩展过程,是完整教学环节的重要一环。软件工程专业课都有实验教学环节,是整体专业教学的一部分。整体教学质量好与差,学生专业技能高与低都与实验教学环节分不开。

三、实验教学过程问题分析

没有经过实验教学环节培养就不可能深刻理解课堂所学理论知识。教师在完成某些小章节的理论教学之后就应安排学生进行实验课学习,大部分实验课的实验内容是验证性实验,也就是实验内容与所学章节的理论知识内容相同或联系紧密。验证性实验是巩固理论知识,加深对课上知识理解的一种必需的实验教学过程,没有验证性实验就不可能完成好后面的综合性实验和设计性实验,验证性实验是综合性实验和设计性实验的基础。综合性实验是在课程的某一教学内容相对独立部分完成之后开展的能够综合所学内容的实验,是学生将有关内容串起来,有一点小规模项目意识或者说是能实现一定的功能的实验,比起简单的验证性实验要复杂一些。而设计性实验是有一定开发性质和需要创新思维的实验,有一定的难度,教师给出实验目标和要求以及必要的提示,学生根据所学知识设计实验方法和编程算法去实现实验的要求和实验的最终目标。目前的情况是,所有要求上的实验课教师都带领學生完成了,实验课学生也都参加了,但最终的实验教学效果却与学生应该达到的水平、目标有一定的差距,这与实验室的设备条件不够充裕不够先进、上课教师要求不严、学生实验不认真、考核方式有问题以及实验教学方法不够理想等都有关系。现在的实验课的班量都是两班量或三班量,也就是80到120多个学生同时上实验课,只有一位教师授课,恐怕一节课也就只能为几个学生解答实际问题,如果计算机本身也总出现问题的话,这一节课的时间就真的显得太短了。好多学生的自我约束能力差,上课爱打游戏,爱讲话,喜欢看手机,上课时只是在教学系统上签个到,那这节实验课对于这样的同学就是白白浪费掉了。教师在实验课上讲解实验内容和要求,指导学生做实验,然后收作业或者实验报告是比较普遍的实验教学形式,这样的形式无法满足学生需求。实验教学质量受到多方面的影响,需要实验教师和学生的共同努力来改进和提高。为了提高应用型本科软件工程专业实验教学质量,有必要提升实验教师的综合素质,需要在实验教学过程渗透项目驱动思想,也需要开放计算机实验室。

四、提高应用型本科软件工程专业实验教学质量的措施

不同的实验教师的实验教学效果是不一样的,因为实验教师的授课技能和专业技术水平各有差异,提升实验教师的综合素质是提高应用型本科软件工程专业实验教学质量的前提。在实验教学过程中只是为了完成实验教学任务而上实验课与带着项目开发的指导思想上实验课的教学效果绝对不会一样,学生学到知识多少与深浅都不会一样。在实验教学过程渗透项目驱动思想是一项有效提高实验教学质量的措施。在实验教学管理方面开放实验室是一个值得推行的好举措,可以使学生有更加自由的学习与研究空间。

(一)提升实验指导教师的专业技术水平

大学里的计算机实验教学指导任务大都由理论教学的任课教师承担,当然有些院校的实验指导任务是由专门的实验教师来承担的。软件工程专业的实验教学效果与实验指导教师自身的专业修养有很大的关系。一位有过多次实际项目开发经历的实验指导教师与一位从没开发过实际项目的实验指导教师在实验教学过程中讲解出的内容是不会一样的。以ASP.Net实验课程教学为例,有过多次实际项目开发经历的实验指导教师在指导通过编程访问数据库这部分内容时会讲到sqlCom?鄄mand类对象三种方法的区别以及三种方法的最合适应用场合,会讲到使用SQL语句直接访问数据库与通过存储过程来访问数据库的不同之处;而从没开发过实际项目的实验指导教师在实验指导过程中就不会强调类似的实际项目开发过程中可能碰到的实际问题的最佳解决方法。在知识面这方面,当然是实验指导教师的知识面越宽越好,以C++语言课为例,一个合格的实验指导教师在实验指导过程中会不自觉地将最优算法的思想渗透到实验教学过程中去,虽然有专门的算法实验课,但是如果能在C++实验教学中加入算法的技巧,会使学生养成在解决实际问题过程中考虑最优算法的良好习惯。学校应该重视提高教师专业技能水平的培养工作,应该鼓励教师参与科研与项目的开发工作,只有在实际的项目开发过程中才会遇到问题,在问题的解决过程中才会有收获,才能与当前的前沿技术手段靠近或接轨,才能够以科研反哺教学。提升实验指导教师的专业技术水平有多种途径,鼓励教师参与科研与项目开发只是其中的一种。

(二)将项目驱动思想渗透到实验教学过程中

在实验教学过程中,如果能以实际项目需要为导向,将项目驱动的思想渗透到每一节实验课中,学生一定会受益匪浅。应用型本科软件工程专业学生毕业后的专业方向就是软件开发,大学四年的知识积累与储备就是为最终的软件开发做准备的,大部分学生将来的就业方向就是到企业做项目开发工作。

如何将项目驱动思想渗透到实验教学过程中的主动权在实验指导教师手中。对于每门专业课的基础部分实验,也许可以不涉及实际项目,但有些实验如果能讲清楚该实验内容如何在实际项目开发过程中应用会收到更好的教学效果。以微软的SQL Server设置数据库中表的主键自增长列为例,如果只是为了做实验而做实验的话,可以只要求学生在创建数据表的过程中设置唯一的ID列为主键自增长列即可。如果老师有工程项目意识的话就可能把这样做的目的和好处以及如何在软件项目开发过程中去具体使用都介绍清楚。将项目驱动思想渗透到实验教学过程中是提升应用型本科软件工程专业实验教学效果的一种有效方法,渗透多少,以及涉及的项目开发深度与广度也是值得研究的,真正上好一次实验课并不简单。还是以上面的SQL Server设置数据库中表的主键自增长列为例,如果扩展开,和学生们探讨一下只设置数据表的某列为主键而不设置该列为自增长字段,这样可以不可以呢?当然可以了,只要保证将来在插入记录的过程中该主键字段的值是唯一的就可以了。那么再扩展一点,如何通过编程来保证字段值唯一,以及这样做与设置该列为自增长列对比起来有何优缺点?这些都是将项目驱动思想渗透到实验教学过程中的具体体现。学生在实验教师的带动下用项目驱动的思想去完成实验学习收获会大不相同。

(三)开放计算机实验室

学生大学期间的校园生活活动场所主要在校园内部,除了在教室里的正常教学活动以外还应该为学生提供其他丰富的课外学习活动场所。开放计算机实验室,拓展实验室的功能,提高实验室的利用率,能够提升学生的综合素质,充实学生的课余学习生活。开放计算机实验室,会使学生自愿在计算机实验室完成作业,深入学习与探讨課上的教学内容,从而开发学生的创新思维。尤其软件工程专业的学生,他们的学习与实践离不开计算机,虽然一些学生可能有自己的笔记本电脑或者台式计算机,但是在寝室及教室使用电脑还是不如使用计算机实验室的电脑方便。计算机实验室的电脑软件齐全,软件版本就是实验教学要求的版本,而且软件的环境配置正确。开放计算机实验室这一举措如果实施得好,在促进学生学习与研究方面的功效不亚于图书馆。学习需要一个好的环境和氛围,开放计算机实验室并不仅仅是简单的提供计算机实验室场所,更不是将正常的实验教学改成学生自主完成作业,而是进行正常实验教学以外的补充,面向全体学生,为那些有精力去进行更深入学习与探讨的学生提供一个符合学习与研究的场所,为那些想要学习的学生提供一个良好环境。当然这需要学校的付出以及部分教职工的额外辛勤劳动,如果部分自制力差的学生在计算机实验室玩游戏,或者只是纯粹娱乐性质的上网,那就违背了开放计算机实验室的初衷,这不仅影响了想要利用计算机实验室这一环境来学习和研究的好学生,也等于为自制力差的学生提供了让自己懈怠的便利条件。软件工程专业的学生在学习与研究的过程中,尤其是在编程的过程中遇到解不开的难题,遇到不能调试通过的编译过程,以及无从下手的解决问题的建模方法是常有的事,有了开放实验室这一有利条件,大家在一起可以相互帮助,相互学习,促进了学生的自主学习热情,也提升了学生的创新能力。

篇6

(黑龙江大学,黑龙江 哈尔滨 150080)

摘 要:基于提高化学专业学生专业知识掌握水平、实践能力和创新精神,培养全面发展的、具有综合素质的化学领域人才,本文对化学综合实验课程的教学模式、教学内容、教学方法等进行了研究与分析,阐述了对课程改革与实践的几点心得体会。

关键词:化学综合实验;教学方法;探索;实践

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)07-0010-02

收稿日期:2014-11-09

作者简介:孙丽萍(1978—),女,吉林农安人,黑龙江大学化学化工与材料学院教授,博士,主要从事纳米功能材料研究。

化学作为一门实验的科学,实验动手能力与理论知识的掌握在学习中占有同样重要的地位。理论指导实验,实验验证理论,相辅相成,缺一不可。化学综合实验是在大四上学期开设的专业实验课程,学生利用前3年的时间已经基本完成了四大基础化学和本专业的化学专业课程的学习,实验课上也经过了基础化学实验和中级化学实验的训练,因此综合化学实验课作为进一步提升学生实践创新能力,加深和拓宽理论知识掌握范畴的拔高型课程,旨在承前启后,全面培养学生的综合素质,为学生后续的毕业论文设计和今后的实际工作能力打下坚实的基础。然而,在当前的化学综合实验课程的教学当中还存在很多不足,比如课程内容陈旧,不能很好与当代科技发展挂钩;教学方法守旧,很多实验仍然延续着学生按照讲义照方抓药,主动思维和创新能力锻炼明显不足等等。因此,笔者依据多年来从事化学综合实验教学的经历,根据本校化学专业综合实验教学的实际情况,讨论和研究了课程内容、教学模式以及教学方法等方面的改进办法,希望能对进一步提高教学质量,培养更多的具有创新思维、创新能力和创新精神的高素质人才起到一定的推动作用。

一、教学模式改革,由原来的全部必修改为必修与选修相结合的模式

在教学过程中,我们应该灵活掌握学生专业需求和未来的就业方向,转变上课机制,选择更多的、新颖的实验内容,其中一部分可以让学生根据个人的专业情况和兴趣爱好进行选择,充分体现以人为本的教学理念。目前,学院的化学综合实验课课程设置是90学时,由6个大型综合实验组成,全部为必修项目。每学期根据学生人数分成若干个实验小组,每个小组2—3人,再由3—4个实验小组组成一个大组,每个大组在一个实验中循环,完成一个循环之后再滚动到另一个实验项目中再次循环。在原有教学大纲的基础上,考虑到综合化学实验的综合性和重要性,我们增设几个选修的创新型综合实验。创新型综合实验目的在于开阔学生视野,拓宽学生知识面,培养学生实验兴趣。尤其是有些学生打算考研继续深造或者将来在某一领域工作,但是对自己感兴趣的科研领域还不太了解,这个时候他们就可以有目的地选择相关领域的创新综合实验去实际体验,启蒙未来的研究课题。这种选修和必修相结合的教学模式既保持了化学综合实验课程的系统性和完整性,又结合了专业与学科交叉的特点,充分调动了学生的学习积极性和目的性,培养了学生的科研能力。

二、树立科学发展观,与时俱进,不断更新教学内容,注重理论联系实际,体现学以致用

化学综合实验不再是单纯的理论验证和单元性的基本操作训练,在课程中要体现出理论知识的综合运用和实验技能的有机结合,因此我们选取的实验都是一些经典的、综合型较强的内容。但是有些实验已经开设多年,内容陈旧,严重脱离了当今科技发展前沿,与生产实际脱节,学生学习兴趣不高。针对这一问题,我们重新研讨教学内容,从理论联系实际,跟上科技发展步伐,充分体现学以致用出发,不断更新教学内容,将科学发展观充分体现到教学中来。在这一方面,科研促进教学的手段起到了很重要的作用。在黑龙江大学,担任理论和实验课程的教师大部分都承担着各类国家级或者省部级的科研项目,他们更了解相关学科的最新发展趋势,所研究的课题也都与我们日常应用息息相关。理论联系实际,掌握科技前沿就要从教师的科研项目出发,合理地将一些较成熟的科研成果转化为实验教学内容,提高综合实验的先进性。比如,我们近来开设的“固体电解质纳米粉的制备、陶瓷成型及离子电导率的测试”、“三氧化二铁纳米薄膜的制备与表面形貌分析”等都是教师多年的科研成果。科研促进教学,教学也可以带动科研,这种方式不但与时俱进地更新了实验教学内容,也大大带动了教师的积极性,为科研反馈了很多有益的结果。

三、改进教学方法,开设研究型实验,实验预习报告、研究性实验部分和结果分析与讨论部分一体化成文,培养学生科技论文写作能力,为后继毕业论文设计打好基础

综合化学实验是一门多层次的综合性实验技能训练课程,在进一步训练学生更加熟练地掌握实验技能的基础上,注重培养学生科学的思维方式和独立分析问题并解决问题的能力,进而提高学生创新能力。所以综合化学实验的教学方式不同于传统的基础实验教学,我们更注重学生学习兴趣和科研能力的培养。在以往的实验教学中,学生根据教材中列出的实验内容进行预习并写预习报告,课堂上教师讲解实验原理、实验中涉及的主要实验操作细则和实验中需要注意的事项,然后学生动手做实验,课后分析实验结果。但在学生基本实验技能已经得到充分锻炼的基础上,这种授课方式已不再适合学生综合实验素质的提高,更无法训练学生的主动思维能力和自主解决问题的科研素质。因此,在综合实验课程中我们主要开设研究型实验,在讲义中不再给出翔实的实验步骤和实验条件,只给出实验要求和实验设计提纲,学生需要自己先查文献资料,设计实验方案,锻炼学生运用自己学习过的课程知识来指导设计实验,培养学生文献调研、设计方案、付诸实施和分析处理数据的综合能力。学生在设计好实验方案后应与指导教师讨论,确保实验的可行性,在这种方式下充分体现了以学生为主体、教师为主导的教学理念。同时,学生根据自己设计的实验方案通过实践获得科研成果,激发了学生浓厚的科研兴趣,创新能力和创新主动性得到很大的提高。

培养学生科技论文写作能力是综合实验教学的另一个目的。在以往的毕业论文设计工作中,学生暴露出明显的科技论文写作能力低下的现象,实验结果始终无法脱离实验报告的形式。因此,在综合实验教学中,我们把撰写科技论文作为培养目标之一,要求学生将前期文献调研部分作为文献综述,课上实践内容作为实验部分,课后报告处理内容为结果与讨论部分,三者整理合一,按照发表科技论文的格式撰写成论文,修改后提交。教师要对学生提交的论文进行讲评,纠正学生在写作中犯的错误,规范论文格式,让学生按照规范的要求反复修改,选择创新性好、有代表性的实验论文在相关学术期刊上投稿发表,成功地完成一个小型综合实验项目并取得令人喜悦的自创新成果,更使得教学方法事半功倍。在教学中我们还穿插教会学生Origin、ChemDraw等作图软件的使用方法,全面提高学生的科研技能,成功地为学生毕业论文工作打下良好基础。

四、改进课程考核环节,注重考核学生的创新点和综合能力,养成良好的实验习惯,培养学生的实事求是、严肃认真的学术道德观

综合实验课程的考核总体上分为预习、操作、报告三大部分。实验态度、课堂纪律、卫生习惯、操作规范以及报告撰写和宣讲等方面也都列入考核范围内,各占不同分值比例。针对实验项目组织学生对自己设计的方案、原理以及涉及到的实验操作等做出分析和讨论,实验最后完成时,将学生分组进行实验内容的报告与宣讲,传授学生按照研究目的、研究思想、研究方法和研究结果与讨论四大部分把自己的研究成果展示给其他同学,其他学生可以就其研究内容中不懂的部分提问,互相交流实验经验、实验心得。教师根据学生的报告内容、逻辑思维和语言表达等方面加以指导,提出意见和建议。这种新颖的课堂考核方式不但极大地活跃了课堂氛围,而且增强了学生之间研讨科学问题的能动性,集思广益,拓展思路,对比研究结果的差异,学习优秀同学的科研亮点,摒弃自己的不足,普遍提高了学生的知识表现能力和科学思维能力。通过此项考核内容,不但考查了学生对知识的活学活用能力和综合利用能力,而且从学生整个实验的实施过程和论文撰写角度培养了学生严肃认真的科研态度和实事求是的科研素养,为今后在毕业论文答辩过程中的语言表达能力、科学组织答辩内容能力和综合分析能力积累更多有用经验。本课程考核办法从以上环节全面评估学生的创新能力和综合素质。

五、完善开放实验室体系,推动综合实验教学方法的实施。

良好的实验室运行条件是教学方法落到实处的保障。尤其是在培养个性化人才和创新性人才的前提下,我们更要注重实验室的建设。除了配备实验所需的各种常用分析测试仪器之外,还要保证实验室开放时间和开放方式。特别是我们前面提到的选修创新型综合实验项目就进行需要在开放实验室来完成。学生选修后提前登记课表,开放实验室可以是我们的综合实验室,也可以是教师的科研实验室,要建立健全开放实验室制度并保证实验室中仪器设备的正常运行,同时发挥教师和研究生助教的作用,全天候指导学生操作使用相关仪器设备。一些需要使用大型分析测试仪器(例如X射线衍射仪、差热—热重分析仪、电子扫描显微镜等)进行表征或测试的实验内容在分析测试中心穿插进行,教学方法由简单的语言描述仪器工作原理和测试过程转变为学生实地观摩大型分析测试仪器的操作规程和日常维护方法。使学生熟悉这些先进科学仪器的使用过程和图谱分析方法。虽然开放实验室增大了管理的难度,但是从因材施教、培养创新型人才的角度,这种灵活的实验课方式更能充分尊重学生的科研兴趣,更好地发挥学生的主观能动性、积极性和创造性。

化学综合实验作为化学专业本科生毕业前最后一门实验课程,承担着训练学生初步科研能力和创新能力的重要任务。本文结合当前课程教学的实际情况,从化学综合实验课程的教学目的与任务出发,讨论和分析了目前该课程存在的不足。提出了必修和选修相结合的授课模式,以科研促教学,联系实际不断更新课程内容,改进教学方法,全面培养学生的科研素质,建立健全实验室开放制度等改革措施,希望能对化学专业创新型人才培养具有一定的参考作用。

参考文献:

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[4]王丽梅.基于创新性应用型人才培养的实验教学方法研究[J].实验技术与管理,2014,(31).

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关键词:转型;地方高校;文科实验教学;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)29-0277-02

教育要适应经济社会的发展需求,这是教育的基本属性和规律。当前,国家社会经济正迈上创新驱动发展的转型期,高素质应用型人才成为创新发展的关键,推动部分地方本科院校转型发展是“十三五”时期教育教学改革的重要任务。在传统教育观念中,高校实验教学主要是以理工科专业实验为主,而文科教学模式多是以单一的课堂讲授为主。随着社会转型发展,培养素质优、能力强、突出实践和个性的应用型人才已成为我国高等教育大众化发展时期人才培养的主要目标。这一目标的提出,对我国高校文科教育提出了新的要求,文科专业迫切需要实验教学来适应经济社会转型发展对应用型文科人才培养的需要[1]。

一、地方院校文科实验教学存在的主要问题

由于文科实验教学发展历史较短,一直以来都是参照理工类实验教学,难以形成整体优势,且在实验室建设与管理、经费使用、人员配备等方面不能像理工科那样易于落实。在传统观念中,文科可以不用设置实验教学,文科生的培养被简单地定义为理论教学加社会实践,导致文科实验教学远远落后于教学实际需要,文科生实践能力培养远跟不上社会经济转型发展对其提出的发展要求[2]。目前地方高校文科实验教学存在的主要问题有以下几方面。

1.重视程度不够。受传统观念影响,地方院校文科实验教学总体仍处于起步阶段。一些院校尚未充分认识到其在应用型人才培养和教育教学工作中的重要地位,理论教学与实验教学两者统筹协调发展的理念和氛围尚未形成,文科实验教学的观念不强,这从根本上制约了文科教学的长远发展和文科生专业应用能力的培养[3]。

2.实验教学内容与方法不健全。文科实验项目多是结合理论课程开设,实验课程体系设计缺乏整合与创新,教学内容的开设随意性强,学时安排不尽合理,某些正转化为新的知识体系的前沿被排于教学内容之外。教学方法单一,主要是由任课教师讲授和演示实验为主,教师参与学生实验过程较少,师生之间交流沟通不够。因而,造成学生独立思考较少,忽视了学生在实验教学过程中的主体地位,没能充分发挥学生的学习主动性,从而导致学生缺乏“创造性”的专业应用能力[4]。

3.实验教学队伍和配套设施不完善。现有文科实验指导教师大多由理论教师兼任,他们比较注重理论研究而缺乏实验探索,对实验教学认识尚不到位,不愿投入太多精力到实验教学中去,导致学生的实践环节无法得到及时有效指导;同时,由于各种历史原因,在文科实验室建设过程中,相对于理工科实验室而言,仍存在基本配套O施缺乏,重仪器设备购置和引进,轻管理和使用成效考核等问题,因此也阻碍了文科实验教学进一步发展。

4.缺乏对实验教学的过程性评价。在考核实验教学时,对各个环节缺乏明确具体的量化标准和考核方法,忽视对实验教学过程的完整性考核,简化考核步骤,人为放宽考核标准,甚至对实验教学放弃考核,单纯采用理论教学考核来替代,缺乏过程性评价,在总结性评价中对实验过程的评价部分也较少。

二、转型视域下改革文科实验教学的重要意义

在转型发展推进地方院校应用型人才培养模式改革的大背景下,对文科实验教学体系进行创新优化,进一步健全文科实验教学体系,提升文科生的专业应用能力和实践创新能力,具有重要的现实意义。

1.是创新文科教学理念的需要。积极探索构建基于应用型人才培养模式视阈下文科实验教学创新体系,是进一步深入认识理解应用型人才培养内涵,开展人文社科类专业教育教学改革,探索多元化人才培养模式,创新文科教学理念,切实提高文科专业实践教学质量和应用型人才培养水平的必经之路。因此,地方院校必须充分落实文科实验教学在教育教学工作中的重要地位,逐步形成理论教学与实验教学两者统筹协调发展的良好理念和氛围。

2.是人文社科类专业学科建设的需要。随着社会经济转型发展对人才需求多样化,高校专业教育与市场需求趋于接轨。专门研究猿猴的中山大学博士张鹏曾表示,今后文科生若缺乏科学思维与动手能力,就无法适应转型社会发展,文科也需要实验来提高文科生的科学思维和动手能力,除了让文科生更好地理解学科专业知识,引入文科实验室和开展文科实验教学更重要的意义在于可以提高学科专业研究的准确性和科学性,因此,文科实验教学的发展是学科专业发展的必然结果。

3.是保障应用型文科人才培养质量的需要。文科实验教学的目的是为了通过实验来巩固学生理论知识,提高实践技能,培养综合能力。同时由于文科实验教学具有自身的特殊性,它更侧重于在实验过程中培养文科生的沟通表达、团队协作、心理承受、艺术鉴赏能力等多种人文素养,强调学生借助实验逐步树立正确的人生观、价值观,培养学生形成正确的法制观念、道德情操、市场意识、美学欣赏等。因此,在转型视域下改革文科实验教学体系是保障应用型文科人才培养质量的需要。

三、改革文科实验教学体系的具体途径

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论文摘要:介绍了物理实验教学过程中设计性实验的实施,指出在培养创新能力的同时,也应重视对学生的科学道德教育。

物理实验是高等理工科院校对大学生进行科学实验基本训练的第一门必修基础课,是对学生进行科学训练的开端。为了适应培养面向21世纪高素质人才的需要,培养学生学习的主动性、创造性、信息获取的能力、实验动手能力、以及综合运用所学知识的科学素养,近几年我们对物理实验课程的教学进行了一系列的改革,其中之一就是在物理实验教学中开设了设计性实验。教学实践证明,设计性实验是培养学生创新意识和创新能力的有效模式。不过在培养创新能力的同时,也应重视对学生进行科学道德教育。

一、设计性实验的实施

对设计性实验,我们采用的教学方式有两种:

(1)由教师提供实验题目,提出实验内容和要求,提供可选择的仪器,给出实验提示和参考书,给出问题讨论。学生则根据实验题目的任务和要求,利用课余时间,查找和阅读有关参考资料,研究和推论有关物理过程和实验原理,设计实验方案,拟定实验步骤,然后在规定的时间内,独立进行实验,测量并获取实验数据,得出实验结果,写出实验报力匕

(2)由教师提供较多的实验选题,学生可任选一个或学生自选题目,利用课余时间以小论文形式完成设计性报告交给任课教师,由教师进行评判,不要求实验过程。

教学实践证明,设计性实验是培养学生创新意识和创新能力的有效模式。设计性实验给学生提供了发挥自己创造能力的机会,大部分同学热情很高,兴趣浓厚。通过查找资料,设计实验参数,选定实验仪器,调试实验装置,测量实验数据,进行数据处理,分析实验结果等一系列的工作,使他们学到了良好的工作方法及严谨的工作态度,为今后进行毕业设计和将来从事实际工作打下良好的基础。设计性实验也培养了学生信息获取的能力,学生为了完成设计论文,纷纷利用电脑上网,查阅与课题有关的科技发展动态和信息,论文的完成也使他们感受到成功的喜悦和自我价值的实现,树立了科技创新的信心。

二、设计性实验教学过程中要重视科学道德的教育

在设计性实验教学过程中,我们发现有部分学生交来的设计论文是直接在网上下载,原封不动,冠于自己的姓名变为自己的论文。或者找一本实验参考书,从上面抄一个实验作为自己任选的实验课题交差。这反映出学生的科技道德意识淡薄,没有认识到“科学事业如同其它的人类活动以信誉为基础”。从事科学研究的人,要以实事求是的态度、严格的要求、严谨的方法对待科研工作。开展一个研究课题,有必要对课题有关的情况作一个全面了解,各种信息都应掌握,可以吸取别人的精华,但是一定要有自己的创新,形成自己独特的见解、独到的设计方案。而捏造、篡改、拼凑实验数据,或者抄袭他人的论文,是不道德行为。大学生在学习阶段就弄虚作假,必然会走向一个伪科学、伪造、剿窃的道路。

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关键词:化学教育研究方法

随着中学化学课程改革的推进,“教师即研究者”、“向教育科研要质量”已成为教育界乃至全社会普遍认同的理论和努力追求的目标。因此在化学教学中进行教育科研意义重大,化学教师掌握教育科研的基本理论势在必行。笔者就如何在化学教学中进行教育科研略谈拙见,以供参考。

一、化学教育科研的研究过程

化学教育科研是从客观存在的化学教育事实和现象出发,以推动化学教育教学实际工作的改善和发展为目的的一种科学行动研究活动。研究过程包括选定课题、制定方案、实施方案、分析资料、撰写论文五个部分。

1.选定课题

课题的选定是整个研究过程的首发环节,它决定研究的价值、意义,影响研究的效果。选题要注意课题的创新性,可行性,实效性和科学性。选题内容一般来自教师的教学理论和教学实践,主要包括化学课程与教材的研究;化学教学方法与策略的研究;化学学习方法的研究;化学实验及其教学的研究;化学教学基础理论的研究;化学教学中思想政治教育的研究;化学课外活动的研究;现代化学教学手段的研究等。

2.制定方案

研究方案是研究工作的统筹性规划,制定研究方案就是提出对研究活动的可操作性计划。涉及的内容主要包括查阅,了解前人对该课题作过哪些研究,有那些科学理论根据;研究者将在何时、何地、运用何方法进行研究活动。查文献时最好普查文献索引或目录,可查《全国报刊索引》(月刊)哲学版的文化教育类G部分(上海图书馆主办),或查《中学化学教育》(双月刊)复印报刊资料(人民大学主办)等。

3.实施方案

这是研究工作的主体落实阶段。研究者采用调查、实验、观察或其它各种不同的方法和手段进行研究的实践活动,从中搜集有关问题和资料。在搜集资料过程中,要不断记录研究中需要运用的资料以及自己对具体资料的分析意见和结果;要对资料分类和系统化以便于资料的系统保存和调用;要对资料进行整理,加以核对、考证,淘汰一些不必要和不真实的资料。对一些零乱的数据资料可以进行统计加工,使资料内含的规律能一目了然。

4.分析资料

教学过程和学生学习过程中搜集来的大量资料只是一些具体的研究事实或数据,须经过自己思考和集体讨论,进行去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里的分析,从而发掘有关规律,掌握事物的本质。分析的方法有逻辑分析和统计分析两种。在具体的研究中往往根据研究的具体内容,以某一分析为主,或者两种分析方法综合运用。当分析、综合、概括出研究结论后,还需要到变化的实践中加以检验。

5.撰写论文

教学研究的结果要用论文或研究报告的形式表达出来,其目的一是总结,二是交流和推广。

二、化学教育科研的常用方法

化学教育科研方法是指在化学教学中,为达到研究目的而采用的途径、手段和工具的总和。常用的方法有文献法,观察法,实验法,调查法四种。在研究中往往采用起主导作用的某一种方法,又配合运用其它方法。

1.文献法

文献法是运用文献史料进行研究的方法。它适用于研究以往的化学教学实践和教学理论,通过研究历史资料来认识化学教学的发展规律,吸取历史上化学教学经验的精华,总结教训,探讨化学教材、教学和学习理论的原则和规律,以指导当前的化学教学实践。文献法的操作有四个步骤:一是文献检索,二是文献收集,三是文献鉴别,四是文献的研究与运用。在研究过程中应注意:尽可能搜集第一手材料;既要搜集正面材料,又要搜集反面材料;要善于辨证分析史料的价值,选择能反映本质规律的材料。

2.观察法

观察法是在教育教学处于自然状态下,研究者有目的、有计划地直接观察教学、学习和实验等外部表现,搜集化学教学的感性材料,探求化学教学规律或经验教训的一种方法。观察的方式有定量观察和定性观察两种。定量观察常通过填写观察量表来进行。设计观察量表最主要的是根据课题需要确定观察项目,再将项目分解成可以观察的目标行为。定性观察只需尽可能详细地对观察对象的表现做原原本本的记录,不追求量的确定。观察的要求是:观察要有目的、有计划、有重点;观察前要阅读有关的基本理论和经验总结等文献资料;观察者要作实事求是的、全面的、详细的记录;观察后要及时整理观察资料。

3.实验法

实验法是人们根据研究目的,适当控制或模拟客观现象,排除干扰,突出主要因素,有计划地逐步变化条件,探讨其条件与现象之间因果关系的研究方法。在化学教学研究中,这种方法应用是较多的。一般有实验室实验和现场实验之分。实验室实验较多应用于摸索某些实验的最优方案或化学反应机理等。现场实验一般用来检验不同教学方法,不同教学手段等。实验法的一般步骤是:首先是提出问题、订立计划;然后进行实验,再从理论上加以探讨验证;最后得出结论、撰写论文。其基本要求是:实验必须周密设计,系统进行,精确测量,反复进行;广泛参考、吸取前人的经验教训,不断学习新理论,采用新方法。

4.调查法

调查法是通过访问、问卷、座谈、测验等方式,有计划地收集化学教学工作某一方面的资料,并从大量事实中概括出化学教学的某些规律的方法。它常与实验法、观察法配合应用,方法比较简单易行。可以用它去研究范围较广,涉及面较大,时间较长的化学教学现象。调查的一般步骤为:一确定调查课题,制定调查计划。二搜集材料,这是调查的关键环节。可以综合运用实地考察、开调查会、问卷或测验等调查手段。必要时要设计调查表格,问卷过程中设计的调查表,较好的方法是让学生用“√”或“×”进行选择。三整理材料,将原始材料的可靠性和统一性进行检查并进行统计处理。四撰写调查报告。在调查过程中要求调查目的明确、选样方法科学、收集手段多样、统计方法合理。

三、化学教育研究论文的撰写

研究论文的撰写是课题研究的最后阶段,直接关系到科研成果的呈现。其基本组成包括:

1.题目、作者及单位、摘要和关键词。

题目要求醒目、新颖、具有科学性。作者及单位需如实填写。关键词是表示全文主要内容信息款目的单词或术语,字数一般控制在3~5个以内。摘要需用最简洁、精练的词语表达出论文研究的问题、方法、意义等,字数一般不超过论文总字数的5%.。:

2.绪论

绪论要求简明扼要,有吸引力。主要用以说明研究课题的背景,意义及方法。

3.本论

本论是全文的精髓,占论文的绝大部分篇幅。要求论述充分,论证有力,重点突出,层次分明,布局合理。要说明研究的过程、方法、样本和所使用的测量方法。用调查法或实验法研究的课题,要列出和研究密切有关的数据、表格和图表等等。

4.结论

主要论述研究结论,特别说明有创见的论点。

主要参考文献:

刘知新主编.化学教学论.第二版.北京.高等教育出版社,1997.325~350。

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【论文摘要】以全体学生为面、优秀学生为点,采用点面结合的系统实验教学法,对全体本科生的实验教学训练,提高学习效率,激发学习兴趣、对专业的热爱和创新性思维;对优秀学生的科研创新训练,培养协作精神、探索热情和开拓创新能力,并使其中多数学生继续深造。这种培养学生创新能力的模式,既是保证本科教学质量的基础,又是培养与选拔优秀学生的途径,已成为培养创新性人才平台的重要组成部分。

今天全球化的竞争越来越激烈,而竞争的关键是人才的竞争。合格创新性人才的培养是高等学校的基本任务,是建设创新型国家的根本保证。药学是一个创新性思维和实际动手能力为基本推动力的科学领域。药学实验教学方法对药学生的创新能力的培养至关重要,是对理论结合实践的能力,实际操作能力和科学作风、独立观察、发现问题、解决问题以及创新能力等进行培养的系统工程。我们在实践中发现,本科生对实验的重视程度远不如理论课,却对实验内容充满陌生与好奇。而实验课的学习内容难于事后弥补,需要改善教学模式,调整具体实验内容与教学方法,提高学生学习效率,做到及时吸收与掌握相关知识与技能。并且对学有余力的优秀学生,设立专项科研课题,结合具体的科研内容,拓宽知识的广度和深度,挖掘潜能,培养创新能力和初步科研能力的方法是可行的。于是我们突出强调创新能力培养,采用根据教学对象不同,在教学内容和要求上各具特点的点面结合的系统实验教学法,将实验教学训练和创新科研训练融为一体,在1997年-2000年,完成了对全体本科生实验教学训练模式的建设,并一直沿用至今;又在实践中发现参与课题组科研的非毕业论文阶段的本科生,具有一定的科研能力后,从2003年暑假开始,专门设立科研项目,建立对优秀本科学生科研创新训练的模式,同样沿用至今。下面分为两部分介绍。

1 对全体本科学生的实验教学训练

1.1 建立科学的教学模式[1]

1.1.1 实验前的知识准备环节

学生进实验室前,系统书面预习实验,再认真倾听老师的实验讲解,做到思路清晰、心中有数,克服因实验中盲目操作,避免差错,为实验成功提供保证。

1.1.2 实验中的知识吸收、技能提高环节

学生正规操作,独立完成整个实验,得到实验产品,完成原始记录。教师在学生实验过程中采取个别讨论、巡视指导与集中示范相结合的方法,指导学生安全有效地完成实验。强调培养严谨的科学态度,正确面对实验结果,切实提高实验技能和实际动手能力,独立观察、分析问题、解决问题的能力和创新意识。

1.1.3 实验有关知识的升华环节

学生依据原始记录书面完成实验报告,并结合实验体会等进行讨论。既是引导学生总结实验的重要手段,又是培养学生形成科研思维的阶梯,强调以原始记录为基础,对实验结果进行分析和评价。“教学模式”自1997年建立并开始实施至今,为便于进行总结,了解教学效果,与其它实验课的教学效果进行对比,对药学本科生的无记名调查结果为:对“教学模式”评价为好或较好的学生达到90%,而其它实验课教学方法仅占40%的学生评价为好或较好;“教学模式”对培养创新意识认同的达到75%以上(其他实验为28%)。该调查还显示,有97%以上的认为“心目中实验课的位置重要”,其中有24.4%认为“比理论课更重要”。还有不少学生自发留下附言,认为在“教学模式”下学习,巩固和加深了课堂理论,培养了科学作风和实验操作能力;高的实验成功率,不仅使他们深深地喜欢上了实验课,还给他们带来了愉悦、成就感和自信等。充分说明“教学模式”的采用,提高了实验教学质量。

1.2 引入科研成果开设新实验

在运用合理有效教学模式的同时,尝试在实验内容上有所突破。自上世纪80年代以来,微波不仅走进千家万户,也几乎渗透到化学的各个领域,微波可促进一类化学合成反应,与传统化学方法相比,提高反应速度数十到数百倍,而且操作简便,收率好,副反应少,污染轻,工作环境友善。

开设微波合成实验8年来,不仅拓展了微波化学研究成果的应用,而且改变了过去合成实验超学时,师生负担重,环境污染大,操作烦琐等弊端,同时扩大了学生的知识面。

1.3 不同反应类型、合成同样产物的新型实验和传统实验平行开设,对比教学

针对学生在具体实验操作中,往往被动地接收实验操作训练,实验完成后对实验中所涉及的相关知识印象不深,对实验类型的不同会直接影响实验结果缺乏认识的情况,采用相同原料、类似试剂的加热化学合成法与微波辐射合成法2种不同的反应类型进行对比教学。对传统方法与新方法、学生自身的实验结果等进行直观比较。结果显示,通常微波法合成常常伴随着的高转化率及高产率在实验中有明显体现,平均收率比传统方法提高20%以上,在反应时间上由4~5h缩短到5min,完成整个实验的时间由6~7h缩短到1h以内。微波法的反应速度快、选择性高、低消耗、操作简便、安全、副反应少,更为经济环保等表现,给学生留下深刻印象。

2000年起,该项对比教学开展8年来,使学生的学习效率大大提高,激发了他们对专业的热爱和对交叉学科的兴趣,同时将环保、绿色的工艺所带来的效益植根心底。

通过以上对全体本科生的实验教学训练,以培养创新性思维等为指征,注意把握各个教学环节,人性化、制度化的规范要求,保证及时掌握实验内容相应的知识与技能,同时科学系统地安排实验教学内容,将科研成果引入学生实验和采取对比教学等方式,将学生初始的好奇转变为专业的兴趣,全力改善全体参加实验教学训练学生的学习效果,并激发了对专业的热爱和创新性思维,教学效果显著。[4]

2 对优秀本科学生的科研创新训练

我们针对本科学生所学理论知识有限,常对科研中会遇到的困难估计不足的现象,强调团队合作的意义,讲明科研工作不仅需要扎实的基础理论、分析问题、解决问题的能力,还需要坚忍不拔、克服困难的勇气和决心,本着学有余力,富于钻研精神、不怕困难,具有一定创造性思维的原则选拔学生。对希望参加的学生公布研究课题,由学生查阅资料,写出综述和初步研究方案,从中发掘有做研究工作潜力的学生,参加训练。在课题进行过程中,采取及时给予学生在具体研究中的指导,以及恰当的鼓励与鞭策,在研究工作不顺之时,让他们了解问题的关键,点燃学生心中的希望的方法,保证了历年各个小组的训练工作顺利进行。

我们在2002年暑期开始吸收学生参与课题组的科研项目,让其了解具体的科研工作运行情况,有9位同学参与(其中7人后来考取研究生)。结果发现本科学生,只要学有余力、有钻研精神,通过训练,完全可以开展单独立项的科研工作。于是从次年开始,我们立项对学生进行科研创新训练。

2003年暑假,1名完成大三学习的学生开始接受训练,经半年课余时间研究和进入毕业论文阶段的继续工作,研究成果被正式发表[5],并考取研究生。

2004年暑假,3名完成大三学习的学生开始接受训练,其中1位学生半年课余时间的工作,其结果经补充后被正式发表[6],后考取研究生;第2位经半年课余时间研究和进入毕业论文阶段的继续工作,经补充已投稿中国新药杂志;第3位在半年课余时间内,初步完成了论文。

2004年11月,5名大三学生(其中3位后来继续深造)开始受训,其中1位继续研究到完成毕业论文,获四川大学本科生优秀毕业论文奖,其研究结果经补充后,被正式发表[7]。

2005年暑假,开始对8名(2组,其中5人后来继续深造)完成大二学习的学生进行训练。其中1个组经过1年的课余时间训练完成课题,并且完全由他们利用课余时间完成的论文已被正式发表[8];另外1个组经过1年课余时间训练的结果,后经补充完成2篇论文,已分别投稿中国新药杂志和中国药师。

2007年11月底起,1名大四学生(即将赴美深造)开始进入科研训练,并继续工作到2008年暑期前毕业论文完成。其论文为四川大学本科生优秀毕业论文。整理完成的论文中国新药杂志已接收。

以上对优秀本科生的科研创新训练工作,是在发现参与课题组科研工作的早期本科生,具有创新性研究能力之后,自2003年暑假开始,到2008年暑假为止完成训练学生18名,单独立项的课题8项,已有4篇论文在学术刊物上公开发表,3篇已投稿(占87.5%);其中4名学生在进入毕业论文阶段后,继续深入前面的研究完成毕业论文,其中2篇为四川大学优秀毕业论文(占50%)。在所有接受训练的共9组、27位学生中,有18位(占66.7%)获得继续深造机会。显然,参加训练学生的以上各项绩优指标,都远高于平均水平。因此,我们以培养学生的创新性科研能力为指征,通过指导学生查阅文献资料,设立专项研究课题,开展科学研究,完成论文,优者投稿专业期刊、公开发表的方式,对优秀学生进行的科研创新训练,培养了学生的协作精神和入门初期的科研思路,激发了学生的探索热情、钻研精神和开拓创新能力,使其潜能得到很好发挥,科研素质得到全面提升,并为其继续深造创造条件,教学效果显著。

因此,我们所采用的点面结合的系统实验教学法,是在以全体学生为面、优秀学生为点的两个层面上,将实验教学训练和创新科研训练有机结合、同步的运用的教学体系。它全面实施5年来的成效,充分说明这种培养学生创新能力的模式,既是保证本科教学质量的基础,又是培养和选拔优秀学生的途径,已经逐渐发展成为一种能够适应我国向创新型国家跨越式战略发展形式的人才培养模式,进而成为培养创新性人才平台的重要组成部分。

参考文献

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