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微生物实验教学改革创新探索
对微生物实验教学进行改革,通过提高学生的`实验操作技能,调动学生的学习兴趣和学习积极性,开放实验室,注重培养学生观察、分析、解决问题的综合能力和创新意识,最终达到提高实验教学质量的目的.
作 者:姜志艳 赵秀娟 作者单位:内蒙古科技大学数理与生物工程学院,内蒙古包头,014010 刊 名:安徽农学通报 英文刊名:ANHUI AGRICULTURAL SCIENCE BULLETIN 年,卷(期): 15(23) 分类号:G649.27 关键词:微生物学 实验教学 改革创新浅谈微生物实验教学改革实践与探索论文
摘要:针对我院以往的微生物实验教学中存在学生动手能力不强的问题,笔者采用改善实验条件、优化实验内容、重视预习、鼓励学生参与实验准备和教师科研课题,考核方式多样化等方式对微生物实验教学进行了改革。结果表明,通过教改提高了学生观察、思考、分析和解决问题的能力,培养了学生勤奋、严谨的学风和科学的态度,学生不仅牢固地掌握了微生物学的基础知识和基本概念,而且初步具备了从事微生物应用和研究所需的基本方法和技能,为他们将来工作或进一步深造奠定了较好的基础。
关键词:微生物 实验教学 动手能力 考核
微生物学是生物类学科一门重要的专业基础课,它涉及面广、应用性强、受益面宽、发展迅速,既是生命科学理论研究的核心,又是一门应用性极强的学科,对生命科学和生物工程技术的发展起着巨大的推动作用。微生物学实验是微生物学的重要组成部分,是现代生物学技术的重要基础,其独特的实验技术在学科的发展中占据着突出的位置。我院微生物实验课面向生物工程、食品工程、生物技术、水产养殖等专业开设。为使这些专业的学生能熟练掌握微生物学实验技术和操作规程,培养他们观察、思考、分析和解决问题的能力,增强他们的创新意识,树立实事求是、严肃认真的科学态度以及勤俭节约、爱护公物的良好作风,我们从开始对各专业微生物实验课做了相应改革探讨,以期达到较好的效果。
一、我院以往的微生物实验教学存在的问题
1.教师包办多,仪器经费有限,造成学生动手少。
我院以往的实验课教学从教学内容的选择、实验思路的设计、实验器材的准备,甚至实验的预期结果都由教师一手包办,到实验课上学生只是按照教师的指令按部就班地完成而已,这就造成了学生的依赖思想,课前不预习,实验过程中不认真、不主动,结果分析不到位。另外由于仪器设备及经费限制,一个小组往往2―4人,实验中有人做,有人看,有人当记录员,这样部分学生养成不爱动手的毛病,只要“认真”抄袭同组同学的数据照样能写出完美的实验报告。这样不仅错过了动手能力培养的机会,而且养成了投机钻营的恶习。
2.时间安排不合理,不利于学生观察分析。
微生物学实验课时间安排一般较紧,每周1次或两周1次,每次3―4学时,有些实验内容,如微生物的分离、培养、生化反应、生长曲线测定等,需要培养18小时以上才能观察分析结果,一次实验课难以完成。如果第二次课再观察结果,就难以保证实验结果的正确性和连续性,因此教师通常自行安排课间或课余时间进行。有些小组不来,有些小组派代表来观察,即使全部到齐,也由于时间短而紧张,导致学生观察不仔细,出现问题也无心分析和解决,由此影响了分析和解决问题能力的提高。
3.考核方法单一,导致学生忽视实验操作过程。
以往学生成绩的评定主要看实验报告,学生单纯地为实验报告而做实验,一旦操作出现错误或没有达到预期的实验效果,不是就此分析原因、总结教训,而是为了实验报告得到教师的“好评”而编造数据,甚至抄袭他人的结果。这种考核方式也导致了学生对实验过程的不重视。
4.前后项目安排不合理。
以往的实验项目,内容连贯性不强,一学期下来,学生感觉做了不少实验,但实际应用时不知所措,无从下手。
二、教学改革采取的方式措施
1.提高认识,合理利用现有条件。
我院微生物课程组的十多名教师,在分析问题的基础上,集思广益,统一认识,改变过去一包到底的做法,给学生动手留出足够的空间。学校近年来也加大了资金投入,不仅实验室宽敞明亮,实验所需仪器设备一应俱全,还添置了不少精密仪器,如奥林帕斯数码摄影显微镜、全自动荧光显微镜、大小不等的生物反应器、全温振荡培养箱、冷冻干燥机、超声波粉碎机等,这样既保证了实验教学的高质量完成,又给教师提供了很好的科研条件,教师吸纳学生参与科研活动,又进一步促进了学生动手能力的提高。
2.合理安排实验内容及开出顺序,增强其连贯性和实用性。
我院的微生物实验内容既要考虑基础知识和基本技能的培养,又要照顾各专业的特点,所选内容应覆盖微生物学的基本操作技能,尤其应突出微生物学独特的基本技术,如显微镜技术、无菌操作技术、接种和分离技术、培养技术等,既有简单的、基础的小实验,又有一些设计性和综合性实验,注意实验技术与基础理论的衔接,同时避免与其他学科实验内容的重复,以便于学生建立正确、全面的实验概念。
首先,在总体上,强调基础性和系统性,突出微生物学的基本实验方法和基本操作技术,如微生物形态结构观察中的染色技术,培养基的制备及各种灭菌技术,微生物的分离、纯化、培养及保藏技术,微生物生理生化特性测定技术及无菌操作技术等。其次,从专业的特点以及将来可能从事的工作性质出发,尽量安排一些选修的内容。第三,从简单的验证性实验向综合性实验发展,将有关实验内容有机结合起来,安排在一次实验课上或前后连接,既节约了课时,又增强了实验的综合性,也有助于学生判断、分析能力的提高。如将细菌革兰氏染色与细菌特殊结构观察、测微技术、显微镜直接计数法结合,微生物分离、纯培养技术与微生物鉴定结合,微生物紫外诱变与平板菌落计数法结合,各种理化因素对微生物的影响与微生物对碳、氮源利用的结合,微生物生长曲线的测定与生理生化反应的结合等。实验改进后,一环紧扣一环,中途如有一次失败,就会影响到以后的实验结果,这样学生对自己的结果关心得多了,动手操作的兴趣和能力也大大提高了。
3.重视课前预习,积极参与实验准备工作。
微生物实验内容比较繁杂,因课时限制,有时一次课要做多个实验项目,如果实验前不进行充分的预习,学生只能按板书内容和教师所讲闷头去做,对实验的全过程就知其然而不知其所以然,这样势必影响学习效果。所以我们要求:(1)每次实验前,学生必须阅读有关内容,了解实验目的、原理和内容,在做实验之前对要做什么、怎么做、关键步骤有哪些、预期效果如何等要做到心中有数,这样减少了实验的盲目性,做起来就会得心应手。(2)让学生参与实验准备工作,如玻璃器皿的洗涤、包扎,无菌水的分装、灭菌,试剂和培养基的`配制,仪器的调试、保养等工作,这样不仅缓解了教师人手不足的问题,更重要的是增加了学生动手的机会。同时学生在准备实验的过程中,还学到了实验课之外的知识,增强了责任感,培养了严肃认真的科学态度。此外,学生和教师一起准备实验还有利于师生的沟通,便于教师及时发现问题,纠正错误。
4.提问精讲加小结,切实提高课堂效果
课前要求预习,但部分学生自觉性较差,如果不检查,预习就会流于形式。因此,实验课开始时,教师对要求预习的内容以提问的方式进行抽查,或者提前几分钟先让学生简要试讲,然后由教师给予补充和纠正。既可以强调重点,又可以使学生记忆深刻。
教师精讲,关键示范。教师的讲解和示范是必不可少的环节,但必须简洁明了,讲清该实验的实际应用、关键步骤、具体要求和历届学生易出现的错误等问题,关键操作要进行演示。尽可能腾出更多的时间让学生多动手、多练习,充分发挥学生的主体作用;实验过程中,教师巡回指导,细心观察学生操作的每一个环节,随时发现正在发生或可能发生的问题,发现问题教师时亲自动手示范,及时纠正错误,做到一丝不苟,培养学生严谨的学风和科学的态度。为了加深学生们的印象,还可抽时间让学生过关签名,努力做到让每位学生都能正确、熟练地掌握微生物学的基本实验技巧。鼓励学生勇于创新,引导他们多观察多思考。如果实验中出现异常,不要轻易放过,教师要引导学生认真分析,找出原因,提出改进意见,并在条件允许的情况下,鼓励学生重新实验,这样可以使学生收益更大。
下课前小结,是大家容易忽视的问题,发挥得好可以起到画龙点睛的作用。由于学生之间的差别、教学安排、技术因素等原因,容易使实验课结束时草草收场,结果一些学生的疑点和错误得不到及时解除和纠正,这一点在操作考试时表现得非常明显。因此教师应在每次实验课结束前,最好利用很短的时间对本次实验进行小结,纠正普遍性的问题,解释某些实验现象,表扬实验做得好的小组或学生。实验结束后要求学生将用过的物品清洗干净,摆放整齐,原始数据经教师看过签字后才能离开实验室,以此培养学生严谨的学风和科学的态度。
5.鼓励学生参与科研课题,拓展视野。
实验课因受课时、资金等因素的限制,只能安排一些最基本的内容(与前面的综合性实验内容有矛盾,看看如何调整)。较深的内容、耗时较多的内容、显示专业特色的内容就不可能面面俱到,唯一的办法就是课外弥补。我们在教学中体会到,不少学生希望动手,掌握更多知识的欲望非常强烈,就看教师怎么去引导。食品专业的学生喜欢食品原料或产品中微生物指标的检验,生物工程专业的学生则喜欢利用微生物来生产工业产品,生物技术专业的学生则想利用微生物生产基因产品,水产养殖专业的学生则想筛选生物制剂,防治水产动物疫病。根据以上情况,我们提倡学生通过参与教师科研课题,“自谋生路”;申请学校和系部立项的学生课题,“找米下锅”,期末参加综合大实验,或者组建兴趣小组等形式提高自己的综合能力,实验室也全天候为他们开放,教师主动热情地为他们“分忧解难”,形成了较好的学习氛围。有的选了食用菌菌丝体培养及DNA提取,有的选了食用菌栽培,有的选了市场酸奶样品的检测,有的选了海洋微生物产抗生素或者产酶菌株的筛选等等。选题之后,学生们一边去上网或图书馆查资料,了解前人的研究成果,一边编制自己的计划,摸索实验条件,干得不亦乐乎,实验结束时提交总结报告或者论文。通过锻炼,学生们开阔了视野,提高了分析问题和解决问题的能力。从前几届毕业的学生看,参加各种训练的学生做毕业论文时能很快进入角色,论文的水平也大大提高,有些学生在毕业前后就有一两篇论文发表;另外,通过锻炼,学生适应社会的能力强了,有些学生还没毕业,就利用自己所学的微生物知识帮家人和亲友脱贫致富,帮企业分析市场,研究开发新产品。
6.考核方式多样化,将操作能力培养贯穿始终。
我们的微生物学实验与理论可单独设课。实验课的考核包括平时考核和期末考核两部分。教师制定合理的考核标准,并在第一节课予以公布。平时考核成绩占总成绩的60%,主要考核学生的出勤、预习、回答问题、实验操作的态度和结果以及实验报告的写作水平。期末考核包括操作考核和实验理论笔试,占总成绩的40%。操作考核内容包括器皿的包扎、接种和制片技术、显微观察、微生物分离和培养、微生物计数、培养基的配制及灭菌等,教师对这些内容进行编号,让学生抽签进行单人考核,形式以动手操作为主,辅加一些口试,操作不及格者必须补考。实验理论笔试内容包括原理、试剂用途、注意事项、结果分析、实验方案的设计等。通过考核,督促学生进一步熟悉实验内容和仪器的使用方法,弥补了实验中的不足。考前许多学生主动到实验室查漏补缺,反复操练,生怕出错,在一定程度上起到了积极的作用。另外,考核学生的同时也是对教师的教学效果的检查,因此对教师改进教学也有一定的促进作用。
7.建立实验项目卡和实验档案,为进一步教改提供积累。
实验档案的收集,是一个学校教学成果的体现,也是教学经验的积累和进一步改革的基础,这个思想始终贯穿于我们的教学过程。每个实验项目建有卡片,每个卡上有实验目的、原理、操作要点、注意事项、所用的仪器台套数,消耗材料的多少等内容,即使新手准备实验也会一目了然。档案中有教师的预实验报告,记载着教师的试做过程、心得体会和改进意见,实验员有准备实验记录和开出记录,实验设备记录本上有使用记录,教学档案室存有历届学生的实验报告、综合大实验的总结报告、学生的平时成绩记录、实验理论考试试卷和总评成绩,这些原始材料的积累,为以后的改革提供了很好的参考。
三、总结经验,深化改革
1.教学改革后的效果
通过以上改革,学生认识到了本课程的重要性,大大激发了他们上好实验课的热情;更加牢固地掌握了微生物学的基础知识和基本概念,具备了从事微生物应用和研究所需的基本方法和技能,为后续课程的学习和将来顺利完成毕业论文提供了有力保障;提高了他们观察、思考、分析问题和解决问题的能力,培养了勤奋、严谨的学风和科学的态度,为他们将来工作或进一步深造奠定了较好的基础。
2.深化改革的设想
21世纪是知识经济的时代,是充满竞争的时代,这种竞争的核心是人才的竞争,因此,作为高等教育,培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的高质量人才是时代的要求,其具体表现在:
(1)具有满足工作的知识和基本工作能力;
(2)获得新知识、新技术的能力;
(3)具备科研创新的基本素质和能力。
对照21世纪对人才的需求,我们还有许多工作要做,总结起来有以下几点:
(1)进一步加大资金投入,添置与适应现代科技发展的仪器装备,争取更多的科研项目,使更多的教师和学生投入进来。
(2)加强教师和实验技术人员自身的学习,不断提高业务和技术水平,将更多的新方法、新技术介绍给学生,更好地发挥教师的主导作用。
(3)加大微生物学实验室对学生的开放程度,包括时间、空间和实验项目的开放,使学生有更多的机会和自由空间去选择实践,进一步提高他们分析问题、解决问题和科技创新的能力。
参考文献:
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摘 要:本文简要概述了微生物学实验课的特点及其在微生物教学中的重要地位,分析了当前微生物学实验教学普遍存在的问题和弊端以及实验教学改革的紧迫性。笔者依据微生物学实验课的特点和当前教学模式的弊端,从实验操作、ATDE、教学设备、教学内容和考核机制等多个方面提出了微生物实验教学改革的重点。并对微生物学实验课教学改革的前景提出了展望。
关键词:微生物学实验课 实验教学 教学改革
Abstract: This article discussed the characteristics and importance of microoganism experiment education. It analyzed the defects of the current teaching model and emphasized the pressure to reform the experiment teaching model. The auther advanced some proposals on the micro- experiment course reform from bisic operation, ATDE, teaching equipment, teaching content and examine system also prospected the future reform on the micro-experiment course.
Keywords: micro-experiment course; experiment teaching; teaching reform
微生物学是高等学校生物学相关专业的重要基础课程之一。该学科主要内容涉及微生物的形态结构、营养特点、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布、分类鉴定和进化等方面,内容极为丰富。微生物学与植物学、动物学相比,其渗透性更强,涉及领域更广,具有很强的实践性和应用性[1]。微生物应用可涉及到工业、农业、医疗卫生和环境保护等多个领域,可以说是无处不在。而微生物实验教学是整个微生物教学过程的一个重要组成部分,是使学生将理论知识提高到具体实践应用的必经步骤,是使学生对理论知识实现“认知-实践-再认知-再实践”的必要环节,是锻炼学生观察能力、操作能力、思维能力和运用能力的重要途径,是培养学生实践能力和创新能力等综合素质的重要手段。可见,微生物实验教学担负着培养高素质微生物专业人才的重大使命,微生物实验教学能否很好的展开,直接影响着人才培养的质量。当今时代,教育观念不断发展创新,教育体制改革盛行,传统的实验教学手段已远远不能满足人才培养的需要,而微生物实验教学也正面临着同样的问题,实验课程教学改革已成为高校教育改革的最迫切的任务之一。实验课程教学改革的核心思想是改变以教师为主角学生旁观的落后模式,一方面加强教师的实验理论指导作用,另一方面使学生解放出自己的双手,在实验课中鼓励他们积极大胆地动手,激发其学习的主动性,培养他们实践和创新能力。
1 当前微生物实验教学存在的问题、弊端
当前微生物实验教学大多还是采用传统的教学模式,即以教师为主体思维模式比较固定且具有很强预见性的实验教学模式,实验原理、实验思路、实验设计以及实验药品和实验器材的准备都是由教师一人包办。整个实验内容和流程比较固定,缺乏创新和新鲜感,以至于导致学生对实验课内容感到乏味,积极性不足。在实验课具体教学过程中,教师往往按部就班地将实验目的、实验原理、操作步骤和注意事项等内容以灌输方式将给学生,然后学生机械地按照教师预先设计好的实验流程和操作步骤一成不变的完成。在当前提倡教育创新的形势下,显然这种旧教学模式很难满足当前社会所急需的创新型人才培养的要求,其弊端也明显暴露出来,传统实验教学模式的弊端有:1 实验内容单一性强、几乎没有研究性实验,缺少新颖性,体现不出知识的连贯性、系统性和综合性;2 实验演示性和验证性居多,深度不够、思维空间小,不利于培养学生实验探究能力和思维创新能力;3 实验课前准备基本都是由教师单独完成,学生极少参与课前准备,因此不利于学生对整个实验过程进行系统全面的.掌握,学生只能生硬的按照预设的操作步骤去做,这样就难以发挥学生们学习的主动性,不利于培养学生积极发掘问题、分析和解决问题的能力。4 对实验教学在整个微生物教学中的重要地位认识不够,实验课时量较少,实验教学时间比较固定,误导学生形成重理论轻实践的错误心理。例如,很多实验很难在规定课时内完成,常常会把一个完整的实验分割成多个部分、多个时间去做,这样就造成实验时间跨度太长,增加了实验结果的误差和不确定性,实验最终往往是草草了事,难以达到应有的教学效果。这对学生系统掌握完整的实验过程和操作步骤极为不利。5 考核方式简单,不能合理有效的反应学生的真实水平。目前,微生物实验课教学效果评定办法多采用试卷评分,即使有实验操作评定,但往往也比较简单不够全面。国家的发展和创新,归根揭底在于教育事业的发展和创新,而教育的发展和创新在于其实质就是能够培养出勇于创新和敢于打破陈规的创造型人才。
关于微生物实验教学改革的理论探讨和实践经验有很多[2,3,4,5],这些理论和实践经验在具体的教学实施中也有了较为显著的效果,根据我们当前的微生物实验教学状况,提出了一下几个方面的改革建议。
2.1 重视学生基本实验操作技能训练
能否正确熟练的实施实验操作往往是实验能否成功的关键。微生物学实验研究对象主要是形态微小的细菌、真菌和病毒,它们分布广、繁殖快、生长周期短,在自然界中往往是多种微生物混合生长,彼此之间生长代谢关系极为密切复杂,在对一种微生物做纯培养时容易受到污染,这一特点就决定了无菌操作的重要性。在具体操作中仅仅一个小小的细节问题就能造成实验结果的极大误差,甚至导致错误的结果,因此培养学生正确熟练的基本操作技能极为重要。在实验课上,一方面老师要把实验操作步骤给学生做个完整的演示,并且把每一个动作、操作技巧做详细的分解说明,另一方面,要加大学生的实验操作训练强度,加强对学生实验操作的规范性要求。可以将学生分成小组,让每个学生在小组成员之间轮流进行练习,同学之间相互讨论,不规范或错误的地方大家都能得到及时纠正。
2.2 将创造型思维理论应用于实验教学
我国台湾学者陈龙安先生首先提出了ATDE教学模式,就是将创造性思维应用于教学的一种模式,它强调以学生原有的知识和经验为基础,通过“问、想、做、评”四步训练方法,达到培养学生创造性思维能力的目的[6]。该模式中四步训练法,其中第一步是核心,爱因斯坦曾说过:“提出问题比解决问题更重要。”在学生已有的知识和经验背景下,精心设计问题,引导启发学生,提高他们对问题的兴趣,最终激发学生的思维活动,使学生在积极的思维活动中能够产生创建性问题。问题提出以后,然后就会引发对解决问题的思考,这时不妨鼓励学生大胆的自由想像,联想任何与问题直接或间接相关的事物,联想其本身就是对已有知识和经验进行重新整理、再思考和再认知的积极思维过程,通过再认知,不仅能够更加深刻的认识事物,而且往往能够发现新的问题和解决问题的新思路。一旦对所设计的问题有了可行的解决方案,学生的兴趣和积极性也完全调动起来,其内心对克服困难的思想意志和挑战自我的心理意识逐渐形成,这种心理素质也是创造性人才所必须具备的。这样以来,学生就会积极主动的动手去解决问题。最后,通过师生共同评价,对上述的“问、想、做”做个总体的评议,总结成果和经验,找出问题和漏洞。 2.3 充分利用先进的教学技术和设备
基于微生物学实验研究对象的微观性和抽象性特点,传统的实验教学多采用语言描述,其弊端就是缺乏直观性,学生不能进行直观的接受和理解。现代计算机技术,以及相关的多媒体、应用软件、网络和数码影像技术等已应用到各个领域,这些技术在教学中的应用也越来越广泛。如果将更多的计算机相关技术应用到微生物实验教学当中,例如,用多媒体动画将细胞周期生动逼真的展示给学生,数码影像可以把微生物实验中发现的感兴趣的现象拍摄下来,现代网络可以给学生提供丰富的文献资料等等,这些技术的应用,不仅能够使微生物相关知识和内容变得直观,更容易接受,印象更深,而且能够提高学生的学习兴趣,为他们学习提供更多更广泛的学习资源。
2.4 增加综合性、设计性实验
目前,微生物实验课综合性实验不够,学生自主设计性实验内容较少。现代人才的培养,创新是关键,而学生能否对一门课做到系统完整的掌握,能否把各知识点形成一个有机的整体,这是他们能否进行创新学习的基础。如果对知识理论体系的掌握缺乏系统性,没有把各知识点组织成一个完整的有机体,就像一个机器的单个零件一样,离开整体,发挥不了任何作用。实验课,就是对本门课有关理论的实践检验,就是对知识进行整理、组织和完善的教学过程,就是使学生将知识理论内化为完整体系、形成技能和实现创新的高级学习阶段。为了使学生的实验动手能力和理论知识体系得到平衡发展,培养他们创新积极性和创新能力,必须加大对实验课的重视和投入力度。为此,我们从以下几个方面进行强化,首先,适当增加实验课时量,为学生进实验室提供更多机会;其次,增加相关的实验内容,提高实验设计的连续性、综合性和趣闻性,同时鼓励学生查阅相关实验资料,让他们自己设计实验;第三,让学生把自己所做的实验做个全面的总结报告,便于同学之间、师生之间进行交流和讨论。
2.5 让学生接触科学研究前沿,提高学生自我挑战意识
科技的发展在于创新,而创新来源于对科技前沿和未知领域的探索与发现。在自然界中,微生物种类极其繁多,其涉及领域极为广阔,而与微生物有关的现象更是浩如烟海,如果教学模式墨守陈规,教学内容一成不变,那么学生的想象力就会逐渐被抹杀殆尽,而想象力正是创造力的灵魂,如果没有了灵魂哪有创新可言。为了最大程度的激发我系学生的学习兴趣和好奇心,最发限度的发挥他们的想象力,我们把要教学内容做了适度调整,把微生物研究的发展前沿问题,当前研究的热点问题介绍给他们,让他们适量的接触科学前沿,引导他们树立更高、更远的学习目标,增强他们的自我挑战意识,他们后来的考研成绩比往年都有明显提高。
2.6 制定完善的考核机制,优化成绩评定方法
加强对实验课成绩考评的重视力度,不断完善和创新实验课的考试机制,制定高效科学的考试方法,实验课考试要尽可能准确的反应出学生对实验技能和有关知识掌握的情况。首先,注重对学生平时的实验准备、操作、实验结果和实验报告的创新性的抽查,并计入平时成绩,适当提高平时成绩占总成绩的比例。其次,建立实验考试制度,本学期结束前,按照一定比例对学生的实验进行抽查,现场考察学生的实验操作能力并准确地给出成绩。第三,以卷面考试方式,全面考察学生对有关实验知识理论的掌握情况。
3 展望
微生物实验课改革是一项既紧迫又繁重的系列工程,涉及到方方面面,不可能一蹴而就。为了加快实验课改革步伐,使微生物实验课最大限度的发挥其教学功能,不仅需要有关领导和管理层的大力支持,更需要广大教师和相关实验技术人员的通力协作,也需要广大学生的积极参与。我认为对我院微生物实验课的改革应从下面几个方面进行加强:一,扩大实验室对学生的开放力度,为学生早日进实验室提供更多的动手机会。二 加强实验室管理力度,完善实验室管理制度,为实验室高效、有序的运行提供有力保障。三 加大实验内容的更新力度,适当增加创新型实验,努力提高学生综合能力和创新能力。四、重视实验室团队建设,提高实验室管理水平,加大实验教师的培训力度,建立一支高素质的实验人才队伍。
参考文献:
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中学物理实验教学改革的探索
中学物理实验教学改革的探索作者/首小勇
经过多年的物理教学工作,我对物理实验教学进行了一些尝试性的改革。为了搞好实验教学,我更新观念,改变教学方式,摒弃了以分数衡量学生能力的观念,以培养学生动手实践能力、动脑思考问题的能力。以提高学生整体素质,全面发展为目的。在探究中,我们始终以发挥学生的主观能动性,通过教师引导,师生共同合作探究问题,让学生明白自己是学习的主体,主动去解决问题。同时我们还加强课内、课外的联系,把教师演示实验和学生自主实验合理安排,在实验上把理论知识与生活实际相互结合,相互渗透,探索和验证规律,拓展思维,开发智力,形成能力,培养学生科学的学习态度,形成良好的认知习惯。
经过几年的实践,我认为中学物理实验教学的改革应该从以下几个方面入手。
一、做好演示实验,加强分组实验
在课堂教学中,教师通过课内演示实验,调动学生的积极性,激发学生兴趣,让学生认识到实验是探究物理规律的重要方法。并让学生利用课余时间进行分组实验,学生通过自己动手实验得出正确的结论,增强了学好物理的信心。这样,通过课堂演示实验和课下分组实验的有机结合,学生既学到了物理知识,又会运用于生活,更重要的是培养了利用物理实验解决实际问题的能力。
二、通过实验教学,提高学生学习兴趣
我们经常说:兴趣是最好的'老师。枯燥、乏味的物理如何才能引起学生的兴趣,这是我们急需解决的。我们可以通过把学生对实验的兴趣,扩展到对理论知识的学习当中,这样,我们就最大限度地发挥了课堂实验教学的效果。所以在课堂演示实验中我们要充分发挥学生的主体作用,吸收少数学生参加演示实验。这样将会收到良好的教学效果。
三、以学生实验为主导,培养学生良好的实验习惯
由于课堂时间有限,不是所有学生都能参与到实验当中,对实验中的一些问题不能亲身体验,对实验现象的认识模糊,我们可以让学生通过自己动手做实验。在实验过程中,要求学生用科学的态度做好实验,同时要求学生写出实验报告。通过教师认真检查学生的实验报告,促使学生在实验过程中,形成良好的实验习惯。特别是对实验产生的误差的分析,使学生逐步形成尊重客观实际,严肃认真,一丝不苟的科学态度。
四、规范课外实验活动
为了加强对课外实验活动的管理,培养学生学习物理的兴趣,在学生掌握了一些基本实验技能后,应统筹规划课外实验活动,配合课堂实验教学。为了充分发挥课外实验活动的效果,首先,我们可以根据教材实验特点因地制宜地开展课外实验活动,精心设计课外实验活动的内容,让每一位学生都能有兴趣参与进来;其次是确保课外实验活动的落实,每一学期的课外实验内容,代课老师要事先确定,建立活动小组,保证课外活动落到实处,起到应有的效果。
通过实验教学方法的探索,我发现这样的改革不仅激发了学生对物理的学习兴趣,而且培养了学生的物理实验素质,也达到了物理实验教学的改革目的。
(作者单位 陕西省汉中市南郑县南郑中学)
为了提高物理实验教学质量,培养具有独立科研能力和创新思维的人才,必须对传统的物理实验教学模式和教学体系进行改革,以适应新形势对人才的要求.文章总结介绍了南京邮电大学多年来对物理实验教学进行的改革及探索工作.通过对教学模式、教学体系、教学方法和教学内容等方面的改革实践,极大地促进了教与学的相互提高,调动了学生的学习积极性,学生的实践能力和创新能力等综合素质得到了明显提高.
作 者: 作者单位: 刊 名:实验科学与技术 英文刊名:EXPERIMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期):20xx 7(4) 分类号:G642・423 关键词:大学物理实验 教学体系 开放式教学 实验教学改革大学物理实验教学改革探索论文
一、实验教学模式单一
大多数独立学院教学模式单一,全是验证性实验。实验课程对理论课程的依附性比较强,各个实验题目间没有联系,因而不利于专业与专业之间知识的交叉,也不利于实践教学内容的有机结合。[3]由于出发点不是发挥学生主观能动性,现在的很多实验内容和实验方式都不利于学生各种能力的培养。
二、探索适合自己的实验教学体系
独立学院近年来发展迅速,已成为高等教育事业的一个重要组成部分,但其毕业生的就业问题却比较严峻,究其原因在于独立学院毕业生缺乏市场竞争力。因此,独立学院实验教学的目标应该是培养学生的基本技能和创新精神,不管学生将来从事什么职业、工作在何种领域,凭借着超强的实验素养、操作能力和创新能力都能够克服一切困难。[4]基于此,大学物理实验必需摈弃传统的“重理论,轻实践”的教学思想,探索一种与时代发展要求相符合的实验教学体系———三级实验教学体系。通过三级实验教学可加大对学生动手能力和实际工作能力的培养,这一措施如若能够贯彻于大学教育的始终,效果更佳。(一)演示性实验大学开学之初,带学生参观一些演示性实验室,让学生感受平时在生活中或以前的学习中没有见过的有趣的实验现象,使学生的感觉、知觉更加丰富,表象更加鲜明,学习兴趣更加浓厚,学习主动性更加强烈。另外,演示实验可使学生开阔眼界,扩大知识面,同时感受物理的博大精深。物理演示实验的内容可以包括很多方面的内容,如实物物理实验、模拟物理实验、音像资料和多媒体资料。(二)验证性实验本级的实验教学有两个目的:一是让学生熟练实验设备和实验仪器的工作原理及操作方法;二是让学生把实验结果与理论教学中的规律对比。开设的实验主要涉及到基本物理量的测量(如转动惯量的测量和杨氏模量的测量)、基本物理现象的观察与分析(如固定均匀弦振动的研究)、一些基本仪器的使用(如示波器的使用)、基本实验测量方法和技能训练、相对不确定度和绝对不确定度的计算、实验数据处理方法、实验结果分析及误差的来源等。本级实验台阶不高,力求学生快速适应大学物理实验课程。(三)设计性实验本级实验是一种较高层次的科研实验训练,它以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性,整个实验都是依靠学生自身来完成。[5]与验证性实验最大的区别在于:设计性实验打破了传统的实验教学模式,学生可以由被动变成主动,可以自行确定实验方案,选择合适仪器,拟定测量方法和步骤。例如:测量毫安表内阻的实验方法很多,如“伏安法”“半偏法”“替代法”“电桥法”“补偿法”等等。经实验发现:这些方法都能满足设计的性能指标,但学生必须找出这些方案中的最佳方案,并按最佳方案进行实验。学生根据实验需要提出所需器材,给出实验的原理和设计步骤。开展设计性实验不仅可以检验自己原有的实验知识和实验能力,而且还可以进一步提高自己各方面的能力,为以后的科研或工作打下坚实的实践基础。设计性实验在客观上为学生创造了机会和条件,充分调动了学生的主观能动性,学生通过努力把强烈的自我发展意识转化为获取知识和提高能力的实际行为,创造性地提出了解决问题的方案。设计性实验教学不能盲目地照抄照搬,要因时因地因校和学生层次水平而定,但可以从比较成功的实践案例中汲取营养和精华,寻找适合本学校实验改革和发展的路子。
三、方案的具体实施
我校大一新生在开学之初,由学院统一组织参观演示实验室。参观过程中实验教师给到访的学生详细讲解并当场演示部分实验,如激光琴、幻影成像、水滴发电、静电跳球演示仪、共振演示仪等,让学生感到新奇不已。此次参观开阔学生眼界,令学生受益匪浅,为将来大学物理理论课和大学物理实验课的学习起到了很好的促进作用。通过本次观察,对学生提出以下基本要求:查阅资料,详细解释其中一个演示实验的基本原理;阅读科普资料,自己设计一项物理演示实验,并同实验老师交流。学生进入大二时,开展验证性实验,内容涵盖力、光、电磁等,侧重于实验方法、仪器设备的使用、常用物理量的`测量等方面的训练。验证性实验主要采取“告知规律-实验验证-实际应用”的模式,少量的验证性实验可以激发学生的好奇心,培养科学探究能力。在验证性实验阶段,对学生提出以下基本要求:实验前,做好预习,熟练掌握实验原理及实验步骤;实验中,熟悉仪器的操作;实验后,能够独立处理数据,对实验结果进行科学分析。第三级实验教学难度较大,大二下学期开设。由传统实验教学模式直接过渡到设计性实验教学,跨度较大,学生有点难以适应,很多情况下设计性实验的设计部分往往需要教师帮助完成,这与学生人才培养的宗旨相悖,不利于学生创新能力的提高。针对这种情况,我校物理实验中心把设计性实验分三个层次:第一个层次是原理比较简单的实验(如“电阻的测量”),教师给出实验的目的、原理和仪器的使用说明,学生主要用来设计实验方案;第二个层次与前者相比有所提高,教师给出实验目的和仪器的使用说明,学生通过查阅相关文献,总结文献资料,给出实验的原理;前两个层次的训练让学生掌握了设计性实验的基本概念和基本要求,到了第三个层次时,学生已经接受这种模式,实验教师给出几个实验题目,由学生选择其中一个、通过查询资料写出实验原理、确定所需实验仪器、整理出实验方案并付诸实施,最后提交一份实验课程总结和心得体会。
四、方案的实施效果和总结
(一)分级实验教学有利于学生掌握实验理论和提高实验技能。由于遵循了渐进性的原则,我校物理实验教学取得了良好的教学效果,得到了学生的认可。(二)独立学院三级实验教学,既有基本验证性实验进行技能训练,又要有演示性实验开阔视野,还开设有设计性物理实验来培养学生独立思考的能力。(三)三级实验教学既符合时代和科技发展的要求,又能提高学生的科学实验素养和创新思维能力,增强社会对独立学院人才培养水平及学生能力水平的认可度。
论述了肇庆学院在提高物理实验教学质量的5个方面进行的改革探索,实验教学人员的实验技能和理论素质得到提高,培养了学生理论联系实验的良好学风,大大地提高了学生实验操作能力,分析和解决问题的能力及计算机操作能力,教学水平取得显著提高.
作 者: 作者单位: 刊 名:实验科学与技术 英文刊名:EXPERIMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期):20xx 7(4) 分类号:G642・423 关键词:实验教学 物理实验教学改革 教学内容 教学模式 考核方法改革浅谈初中化学实验教学改革及创新论文
摘要:初中化学实验教学是化学教学中的重要环节, 是学生获得化学知识和检验化学知识的重要手段。通过化学实验能为初中生形成化学基本概念和理论提供感性认识的材料, 也能够有效提升初中生的动手实践能力和逻辑思维能力。因此, 初中化学实验教学需要在改革和创新中不断前进, 指导学生掌握科学的实验方法, 养成良好实验习惯。
关键词:初中化学; 实验教学; 创新;
一、指导实验操作技巧, 增加探究练习
初中生刚刚接触化学, 对于化学实验的操作还存在误区, 需要化学教师给予正确、及时的指导, 帮助初中生快速掌握化学实验方法, 培养学生规范操作实验的能力, 给初中生施展才华的空间。同时, 化学教师还要尝试在实验教学中增加探究练习, 使学生了解科学探究的过程, 学会科学探究的方法, 在探索中发现并掌握新知识。比如, 讲初中化学实验《实验室制取氧气》, 我首先会教学生实验室器材的正确使用方法, 引导学生认真操作并做好实验记录, 遵守实验室的纪律等。实验室制取氧气是学习化学必须具备的技能, 也是中考的重点考试内容。当学生按照实验步骤操作以后, 我为学生设计了探究性问题:如果采取排空气法收集氧气, 应该是向上排空气, 还是向下排空气?我们如何知道是否收集满了呢?初中生都踊跃的去尝试, 这样的实验教学方式补充了学生的知识面, 培养了学生严谨求实的态度。
二、提高分组实验效果, 鼓励团结协作
化学实验教学要创新, 就必须重视学生分组实验, 提高分组实验效果, 吸引学生的学习兴趣, 为以后的化学学习打下坚实的基础。分组实验有利于初中生进行团队协作, 提高学生统筹解决问题的能力。在进行分组实验教学时, 化学教师应该做好课前预习检查, 实验中的详细指导, 以及实验结束后的讨论。比如, 讲初中化学实验《实验室制取二氧化碳》, 教学重点放在实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置的确定, 我采用异质分组的方式开展合作探究, 使不同层次的学生都有成功的体验。在为学生做了规范的演示之后, 把学生分成学习小组, 请学生动手进行二氧化碳的制取。我要求每个小组要使用自己设计的装置进行实验, 组内学生经过不断的.尝试、体验、改变和反思, 不仅掌握了实验的基本技能, 还体验到了成功的乐趣。
三、紧密联系化学教材, 创设实验情境
初中化学教材是学生学习化学和进行化学实验的基础, 是教师进行教学的准则, 化学教材利用的好坏直接影响到学生对化学知识掌握的扎实程度。化学教师在实验教学时必须要紧密联系化学教材, 认真钻研, 勤于交流, 把握教材的重点和难点, 挖掘出教材的精髓, 这样才能够把知识传授得更全面, 剖析得更透彻。比如, 讲初中化学实验《酸的化学性质》, 这节课的内容是在学习了氧气、碳及其化合物、金属等简单物质的性质和用途的基础上, 更高层次的学习。我通过创设问题情境, 请学生回答如何区分盛有稀盐酸和氯化钠溶液的烧杯, 进而引导学生通过实验的观察、猜想、设计、交流等一系列活动主动获得知识。教学时我要求学生认真阅读教材, 学会酸的三个方面的化学性质, 提高自己归纳总结的能力。这样学生在填写实验报告的时候才能够更加准确和严密。
四、加强演示实验教学, 启迪学生思维
初中生化学实验能力差, 对实验的重视程度不够, 实验过程中注意力不集中, 这些问题导致了学生学习化学的积极性不高。化学教师必须要改变固有的教学策略, 加强演示实验教学。同时, 还要注重启迪学生的思维, 统一师生的关注点, 使学生对实验获得更清晰的印象。比如讲初中化学实验《铁的生锈条件的探究》, 为了让全体学生都能够自主探索得出铁生锈的条件, 进而推断防止铁生锈的方法, 我提前进行了演示实验。把三枚铁钉分别放入三个试管中, 一个试管放入干燥剂, 一个试管放少量的水, 浸没铁钉的一部分, 另一个试管放满水, 将铁钉完全浸没, 最后分别用试管塞把三个试管塞紧。放置几天后取出三枚铁钉观察, 发现第二个试管中的铁钉在紧密接触水面的地方有铁锈, 而其他两个铁钉无铁锈。可以得出实验结论:潮湿的空气是铁生锈的重要条件。
五、开展课外实验活动, 锻炼创新能力
无论是课内实验, 还是课外实验, 教师都要让学生明确实验目的和实验原理, 才可能发挥实验的最大效益。比如, 在讲完初中化学《水的净化》后, 学生了解了净化水的一些基本方法, 如沉淀、过滤、吸附、蒸馏等, 能把简单净化水的方法用于解决实际问题。我设计了以此课外实验活动, 首先让学生进行社会调查, 了解本地政府采取了哪些举措来治理污染的水?要使被污染的河水得到初步净化, 要经过哪些操作?自制简易过滤净水器并进行组间对比。通过这次实验活动, 学生增强了合理饮用水的意识, 更加爱护、珍惜水资源。
总而言之, 初中化学实验教学可以激发学生的学习热情, 展示学生的实践操作能力, 有助于培养初中生实事求是、严肃认真的科学态度。初中化学教师在日常教学中必须要重视实验, 采取措施确保实验教学效果, 积极提高化学实验教学质量。
有关分析化学实验教学改革与探索论文
分析化学是一门实践性、应用性很强的学科,实验教学在整个课程教学中占有很重要的地位。分析化学实验是太原工业学院应用化学专业、化学工程与工艺专业、制药工程专业、无机非金属材料和高分子材料等专业学生必修的主干课程,它的开设为培养和训练学生具有较强的科学实验能力和逻辑思维能力、分析问题及解决问题的能力,良好的科研素质奠定了基础,对于学生实现知识和能力的转化、理论与实践的结合起着举足轻重的作用。21世纪人才的核心竞争力就是创新能力的竞争,而创新教育的实现就需要有相应的教学模式,经过几年的实践,我们重点从教学内容、教学方法和考核方式等方面对分析化学实验的教学进行了改革和探索,提高了学生素质和创新能力,收到了较好的教学效果。
1教学内容改革
爱因斯坦说:“高等教育必须重视培养学生具备思考、探索问题的本领。人们解决世界上所有问题是用大脑的思维和智慧,而不是搬书本。”因此,加大实验教学内容的创新力度是很有必要的。为适应社会对人才需求要求和我院人才培养理念的转变,经过多年实验教学探索,不断改进教学内容,主要在以下3个方面取得了一定的进展。
1.1重视基础实验
基础实验包括基本操作和基本分析方法的实验,旨在培养学生的操作技能和严谨的科学态度,使学生加深对理论知识的理解,掌握基本操作和基本分析方法。这类实验是基础,必须高度重视。一方面专门开设分析化学基本功训练周,专门训练学生称量、滴定、溶液配制等基本操作的规范性、熟练性和准确性,为实验的顺利进行打下坚实的基础;另一方面逐步将经典验证型的实验改为应用型、时代型的实验,测定样品尽量选择与工农业生产、日常生活密切相关的实际试样让学生测定,以增强实验的实用性,增添学以致用的气氛。如选择本地水泥厂生产的水泥测定其中的金属离子含量、由学生自己选择市售的不同碘盐进行碘含量的测定、化肥厂生产的氮肥中铵态氮的测定等。
1.2增开综合设计性实验
综合设计性实验旨在培养和考核学生运用理论知识及实验方法自行设计实验的能力和独立操作的能力,具体题目可由教师给出,也可由学生自拟题目,教师审核而定。学生通过查阅文献和有关书籍设计实验方案,独立完成实验,写出实验报告。在络合滴定法中,选择教材中没有的题目,如以酱油、牛奶、葡萄糖酸钙口服液、鸡蛋壳、胃舒平药片、食醋等为样品进行实验设计;还有我们开设的在废旧电池中有效成分的回收和利用的综合性设计性实验,收到良好效果。
1.3开设创新实验
创新实验教学目的是激发学生创新意识,培养学生综合运用基本知识解决实际问题的能力,为毕业论文和以后科研工作打下一定的基础。创新实验内容包括:学生根据自己感兴趣的问题设计课题;教师根据教学阶段和学生学习情况指定课题;教师根据自己的科研课题,让学生参加部分课题研究。如涂料课题中异氰酸酯基的测定、化妆品中铅汞的测定、食品中亚硝酸盐含量的测定、染发剂中苯胺的测定、古代砖的成分分析等。
2教学方法改革
分析化学是一门实用性很强的学科,主要是将自己所学的知识应用到实际的生产和生活当中,为了进一步提高学生动手能力和解决实际问题的能力,我们把分析化学实验从理论课中分离出来,单独作为一门课,进行独立的考试,引起学生和教师的足够重视。不断改进教学方法,取得了一定的进展,主要有以下4个方面。
2.1激发学生的积极性
加涅指出:“离开了学习者的动机……不能引起学习”。同样,离开了教师的激发,动机只能处于潜伏状态。对化工专业学生来说,教师都必须精心准备,挖掘课程潜力。激发学生学习的兴趣和积极性。围绕这一课题,在教学实践中做了如下尝试。
2.1.1抓好课前预习,让学生参与实验准备
一堂实验课教学效果的好坏与学生课前预习的情况密切相关。我们要求每个学生必须做好课前预习,通过学生自己的理解,用自己的表达方式写出预习报告。在课前对学生进行提问,以督促他们预习。此外,为了锻炼学生的动手能力,每次实验前轮流安排几名学生参与准备实验药品,通过配制各种浓度溶液,学生进一步了解各种试剂的性质和特点,掌握一些试剂的配制方法,巩固了课堂学习的知识。
2.1.2改变学生在课堂上的角色
部分分析化学实验采取学生讲的方法进行。具体做法是学期刚开始时,课前指定1名学生负责该次实验的讲解,几节实验课后,过渡为随机抽取学生讲解。这样,既调动了学生的积极性和主动性,又锻炼了他们的口头表达能力。讲完后让学生评议,指出优点和不足,对没讲清楚的地方,或不懂的问题展开讨论,课堂气氛十分活跃。最后老师再对学生讲授中的遗漏问题进行补充和总结。
2.1.3课后写实验“感想”
要求学生除完成实验报告之外,还要写出实验“感想”,内容包括实验过程中自己出现的问题、后果,引起的思考;实验步骤的改进或方案的重新设计;实验误差的计算及引起误差的原因分析等。通过这项活动进一步加深学生对实验的巩固,有效提高学生解决问题和分析问题的能力。
2.1.4实验项目可选化
以前的分析化学实验项目都是固定的,让学生产生了分析化学仅仅能在这几个测定中应用的感觉。针对这种情况我们对某些实验内容采取学生选择实验项目方式进行,这样不仅大大拓展了分析化学的应用范围,而且在一定程度上激发了学生实验的兴趣,避免了学生之间互相比对实验结果的现象。比如,在酸碱滴定法中,不同酸(盐酸,醋酸,硼酸等)的测定,不同混合碱的测定,同一个实验内容提供多个不同实验项目让学生自由选择。
2.2开放实验室
教学逐步实现分析化学实验室在实验时间、实验内容和实验设备上的全方位开放。实验课时要求指导老师不离开实验室,指导学生实验,解答学生问题;没有实验安排的时候,实验员值班,学生可以利用课余时间到实验室进行预习,补做实验和课外实验。
2.3使用现代化教学手段
多媒体教学可以弥补传统教学手段的不足,把抽象的问题形象化,让静止的图像动起来,更加具体地反映思维过程,开阔学生视野、激发学生灵感、开阔思维,使传统与现代化媒体相互渗透、补充,从而取得良好的教学效果。为此,我们进行了如下的尝试。
2.3.1影视资源的利用
分析化学实验对规范性操作要求很严,仅靠上课时教师演示难以保证教学效果。通过多媒体教学将规范的操作采用录像、电脑动画等直观的形式加以演示,将复杂的、枯燥的操作技能,在多媒体教学中得到深刻的理解,使学生在轻松氛围中掌握规范性操作的具体要求,实验时学生做起来就会得心应手,大大提高实验效率。在滴定分析仪器的洗涤和使用教学中,可借助于大屏幕中影视录像片的有关片断,每个学生在自己的实验台前就可以清晰地看到实验演示,并根据实验仪器实物,模仿影片中各种仪器的规范操作。
2.3.2虚拟实践教学的应用
由于学校大型教学仪器数量有限,学生的人均占有值较小,关于仪器的操作流程仅少数学生能看到教师演示,且实际操作机会较少。虚拟实验,可以用图形、图像等多媒体形式,展现现代化仪器的内部构造,模拟实验全过程。将细致的`仪器操作流程用动画描绘出来,实现对真实情景的再现和模拟,其教学效果远远超过传统实验教学的语言文字描述和静态的原理示意图讲解。
2.4举办实验技能大赛
在化工类专业范围内举行分析化学实验技能大赛,一方面激发学生对本专业的学习兴趣,提高对实验教学的重视程度,在竞赛过程中使学生的竞争意识和求索能力得到提高;另一方面增强学生的实践动手能力,加强基本技能的训练,在学生中形成一种求知向上的学风,全面提高学生的自身素质;最后,对比赛中表现优秀的个人或者团队加以适当的奖励,为学生今后学习、研究及继续深造,打下一定的基础。
3考核方式改革
科学合理的考核方式不仅可以客观公正地评定学生的实验成绩,有利于加强实验管理,同时还能够调动学生的学习积极性,提高教学质量。为此,我们在实验的考核上也进行了探索和尝试。
学生实验成绩的评定由两部分组成:一部分是学生的平时成绩(由预习情况、实验操作、实验报告、随堂考查、实验态度组成);另一部分是期末考核成绩。期末考试成绩包括,(1)基本操作考试:考试采取抽题的形式进行,学生抽取题目现场进行操作,老师观察整个过程进行现场打分。(2)笔试:考查学生对做过实验的原理、步骤、习题的掌握情况。(3)测定未知试样:学生采取抽签的方式对不同浓度不同种类的样品进行测定,根据学生测定结果的准确度给出分数,考查学生对实际样品测定的能力。由于在教学中充分发挥了学生的主体作用,有效地激发了学生学习的积极性,锻炼了学生的动手能力,提高了学生分析问题和解决问题的能力,收到了良好的教学效果。
4结束语
通过实验教学改革,学生对分析化学实验课的重视程度提高,实验时操作标准规范,能认真观察实验现象,积极思考实验问题并独立解决遇到的问题,实验积极性较高。数字化实验教学和虚拟性实验教学的引入,促进了教学手段的现代化。改革后的实验教学体系达到了知识与技能的传授、能力与素质的培养相互促进和统一的作用。今后的教学中将努力进一步实现实验教学手段的多样性,并配合各专业教学需要为学生提供更多参与实践活动的机会,同时加强教师实验教学水平的提高。
【摘要】实验教学是课程教学不可缺少的实践教学手段,是培养学生综合实践能力的重要实践环节。为此我们构建“以验证性实验为基础,综合型实验为加强,设计型实验为提高”的循序渐进、多模式相结合的实验教学体系。
【关键词】自动检测技术论文
目前我院实验教学仍然存在着重理论轻实验,设备老化、更新换代慢,实验考核成绩占总成绩比例较低,开设的实验项目以验证性实验为主,综合设计型实验较少等一些问题。教学方式基本是教师指导下学生在实验台上实际操作完成;实验方案固定陈旧、模式呆板、教学手段单一,制约了学生实践能力的培养。鉴于上述弊端,近几年我们对《自动检测技术》实验教学模式进行了尝试性的改革,探索适合于学生实践能力培养的新实验教学模式。
2实验教学方式的改革与探索
在实验教学手段上,打破原有单一旧的教学方式,运用“以学生为主体,教师为主导的开放性”实验教学方式。验证性实验,要求学生在课堂2个学时内完成。同时构建开放性的.实验教学平台,实验室利用课余时间对学生开放。综合设计型实验要求学生自行设计制定实验方案、选择实验元件设备、进行安装调试等实际操作,利用课余时间在教师的指导下到实验室完成。在整个教学过程中以实时互动教学为、主强化学生的中心地位,充分发挥主观能动性,教师和学生相互交流、相互研究共同提高。例如:“直流全桥应用———电子秤”实验,对电子秤的标定:①清空托盘(空载时)需反复调节电桥平衡电阻,直至电压表的读数为0.00V;②200g砝码(满量程时)需反复调节增益电位器,电压表的读数为0.200V。如学生操作未达到要求时,教师可指导学生了解电路原理,分析原因,重新操作最终达到实验要求。这种由浅入深、循序渐进的实验教学方法灵活有效,激发了学生的主动性和创新性。
3多模式实验教学内容上的改革与探索
3.1基础性实验项目的设计
基础性实验以验证性实验为主,依附于理论课堂教学,要求学生通过实际操作,加深对理论知识的理解,从而达到掌握基本实验技能和提高分析、解决实际问题能力。在教学中验证性实验是必不可少的,但在开设比例不应过大。根据我院实际情况,我们建立与理论课程相匹配的实验项目,开设实验项目有传感器测重实验、传感器的位移实验、压力测量、转速测量、温度测量、振动测量实验等。设计了基础验证性实验教学流程图。例如:在金属箔式应变片电桥特性实验中,应变片是常用的测力传感元件,当被测件受力变形时,应变片随之发生形变其相应电阻值也随之变化,经测量电路转换为电信号输出,它是将被测非电量转换为电量的一种常用的方法。在电路中改变电桥应变片的个数,可分别组成单臂、半桥双臂和直流全桥三种典型桥路电路形式。通过实验学生了解了电阻应变传感器的结构、粘贴方法,三种典型桥路的优缺点及灵敏度、非线性误差。加深了学生对理论知识的理解,激发了主动实验的积极性。
3.2综合型、设计型实验的设计
综合型、设计型实验是学生掌握了一定理论知识和操作技能后对检测系统进行简单设计与综合实验技能培养的复合型实验。这一类型实验由教师提供具体的实验设计内容、任务及设备清单,学生灵活运用所学知识,根据实际情况和兴趣查阅资料,独立设计初步实验方案,选择实验设备,经教师审核指导下对方案进行修改调整,通过实际安装、反复调试和改进实验电路完成实验。写出实验设计报告,在报告中分析设计方案的可行性和各种实际故障原因,解决问题、排除故障的方法,最后得出结论。由此提高了学生的综合应用能力,激发了主观能动性和实践性。为此我们开设的实验项目有:应用传感器制作数显电子秤、采用贴片式温度传感器(LM45C)制作超温报警器、光控图延时照明灯等。其实验教学流程如图所示。以超温报警器设计实验为例,①实验设计任务:采用贴片式温度传感器(LM45C)设计超温报警器,自行设定报警温度,超过设定温度时报警器会发出声、光报警信号。②提供的实验器材:贴片式温度传感器(LM45C),集成运算放大器(CA3140),2.5V硅稳压二极管(LM4431),高亮度发光二级管,NPN型中功率三极管(3DK4或9013)(β>100),电子元件库,语言报警专用喇叭等。③学生根据设计要求和实验器材查阅资料,学习相关理论和实验设备的应用知识,在教师指导下设计出实验方案报警温度为80℃后到实验室进行实际操作,经反复多次的调试、改进电路达到实验设计要求,得出正确结论。④写出有理论分析、有问题原因和解决方法,有改进措施和结论的实验设计报告。在此期间教师帮助学生对出现的问题进行分析、指导,但要避免教师代替学生进行电路调试。该实验涉及多个知识点的综合运用,加强了学生综合实践能力的培养。
4多元化考核方式的设计
实验考核方式的科学性是实验教学的不可缺少的重要环节,是对学生实践能力和实验教学效果的有效检验。我们采用了①实验预习和实验态度,②实验操作技能(设计制定实验方案),③实验完成质量,④实验报告质量等多元化的考核模式。综上所述,我们制定了多元化的实验教学考核指标:如表1所示。在实验过程中教师根据各项考核指标汇总学生实验总成绩。
5结语
综上所述我们在实验教学过程中进行了改革与探索取得了一些成绩,但远远不够,今后在实验教学改革过程中不断探索,为社会培养出更多更优秀的专业技术人才。
参考文献:
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[3]郑春娇.“传感器与检测技术”教学与考试方法改革的几点措施[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2011(03):128~130.
电子实验教学中心教学改革探索和实践
实验教学是高等院校培养合格人才的不可缺少的实践平台,与课堂教学、科研在高校里的重要性是相同的. 改革旧的'实验教学模式,符合经济时代对人才培养所提出的高标准要求,南京大学通过电子实验教学中心实验教学改革的探索和实践对素质教育和创新人才培养取得了一定的成绩.
作 者: 作者单位: 刊 名:实验科学与技术 英文刊名:EXPERIMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期): 7(4) 分类号:G642 关键词:电子实验教学中心 实验教学改革 实践基于网络实验室的实验教学改革探索
本文结合实验教学改革的探索与实践,阐述了改革的若干依据与基本思路,综合利用当今先进的计算机网络、软件和自动化等多学科技术构建了基于网络实验室的.实验教学模式与实验室建设方案,有效的解决了传统实验教学中的诸多问题.该网络实验室运用OPC技术建立工业接口规范,用于集成工业以太网、现场总线、集散控制系统等多种异构控制网络数据,实现了实验室异构控制网络数据的统一管理和集中监控.
作 者:齐虹 吴星 QI Hong WU Xing 作者单位:福州大学,电气工程与自动化学院,福建,福州,350002 刊 名:电气电子教学学报 英文刊名:JOURNAL OF ELECTRICAL & ELECTRONIC EDUCATION 年,卷(期):2009 31(1) 分类号:G642 关键词:实验教学改革 网络实验室微生物学设计性实验教学改革探索
在微生物学实验教学中开展设计性实验教学的探索.结果表明,设计性实验不仅加深了学生对微生物学基本原理和基础理论的理解,而且强化了学生自主创新和团结协作的能力,锻练了学生严谨的'科研态度,符合高等教育人才培养的需要.
作 者:吕乐 张怀 胡继业 魏巍 闫海 作者单位:北京科技大学应用科学学院生物科学与技术系,北京,100083 刊 名:中国科教创新导刊 英文刊名:CHINA EDUCATION INNOVATION HERALD 年,卷(期): “”(23) 分类号:G642 关键词:微生物学 设计性实验 探索高等师范院校微生物学实验教学改革探索
在微生物实验教学中通过重新构建实验教学内容体系,改革教学模式、教学手段和方法及评价方法,有效提高了高师微生物学实验的教学质量.
作 者:黄思梅 张镜 HUANG Si-mei ZHANG Jing 作者单位:嘉应学院,生命科学学院,广东,梅州,514015 刊 名:嘉应学院学报 英文刊名:JOURNAL OF JIAYING UNIVERSITY 年,卷(期):2009 27(3) 分类号:Q934 Q42 关键词:微生物学 实验教学 改革微生物实验考核的改革与探索
微生物实验考核是微生物学实验教学中的.重要环节.针对以往微生物学实验考核的弊端,对微生物学实验的考核内容和方法进行了一系列探索.结果证明,改革后的考核方式能促使每个学生,对每个知识点掌握得更加透彻,大大地提高了微生物实验课的教学质量.
作 者:尹军霞 沈国娟 作者单位:绍兴文理学院生命科学学院,浙江,绍兴312000 刊 名:绍兴文理学院学报 英文刊名:JOURNAL OF SHAOXING UNIVERSITY 年,卷(期):2008 28(10) 分类号:Q93 关键词:微生物实验 改革 考核