時間:2023-02-21 20:07:33
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物理化學實訓總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】硅酸鹽;物理化學;教學改革;探索
【Abstract】The silicate physical chemistry is required of students majoring in materials engineering technology in higher vocational colleges is an important professional basic course, in the aspect of cultivating high-quality applied talents play an important role. In this paper, the silicate physical chemistry course teaching this course content, teaching methods and teaching evaluation are discussed in this paper.
【Key words】Portland;Physical chemistry;The teaching reform;To explore
0 引言
硅酸鹽物理化學是高職院校材料工程技術專業學生必修的一門重要的專業基礎課,主要講授本專業范圍內各種物理化學過程的變化和規律性,為學習專業課打下理論基礎。但受教材、教學模式、教師教學觀念、課時安排以及學生態度等因素的制約,教學效果欠佳。為了提高教育教學質量,我院根據材料工程技術專業人才的培養目標,對《硅酸鹽物理化學》本門課程內容進行了適當的調整,同時,結合我院的教學環境以及學生的實際情況,在教學過程中了進行了各種各樣行之有效的改革,并取得了一定的成效。
1 多樣化的教學內容表現形式
針對高職院校學生的特點,通過多樣化的教學內容表現形式,可以使學生更容易接受應掌握的理論知識。
通過將理論知識和應用技能整合在一起,形成以就業為導向的項目教學方式。理論教學中引入實際工程案例,由淺入深地講述相關理論知識和實際應用案例。例如:在講熱力學基本公式時,通過多列舉熱力學在硅酸鹽材料應用方面的實例,加深理解,提高學習興趣。
利用“暗盒”游戲原型,組織學生進行討論、啟發式教學。將學生進行合理的分組,每個小組布置一個大課題,每個學生都布置有相應的小任務,進行任務驅動導向性教學。
采用多媒體電子課件,省去板書過程中畫圖的時間,課堂中可以有更多的時間來講述和討論。另外,通過三維軟件的演示,可以獲得更加完整簡捷的展示。例如在講述"晶體結構"時,采用生動形象的多媒體演示,教學效果更好。
充分利用實習實訓基地,通過專業認知實習和專業生產實習,使學生加深理論知識的理解,也提高了理論聯系實際的能力。
2 多種教學方法的運用
2.1 自學指導法
在教師講述理論后,布置學生以小組為單位查閱相關資料或結合工廠實際,各自表述其心得體會,學生提出的問題最好讓學生自己解決,但教師要把好最后一關,培養學生的自學習慣和能力。
2.2 分組討論法
在教學過程中,成立學習小組,在教師的指導下由學生就某個問題展開討論,而后教師進行總結。通過這種方法極大地提高了學生學習的主動性和創造性。
2.3 多媒體教學法
利用和發揮多媒體教學的優勢,把難講、難懂的教學內容用形象、直觀的多媒體演示展現給學生,降低了教學難度,提高了教學質量提高教學效果。例如在講述"晶體結構"時,采用生動形象的多媒體演示,教學效果更好。
2.4 現場教學法
充分利用校內外實訓基地,組織學生到與專業相關的工廠進行現場教學,讓學生身臨其,豐富第一手知識,提高學生的實踐能力,取得事半功倍的教學效果。
3 多元化的教學效果評價
3.1 校外評價
授課教師每年利用寒暑假到各相關單位和相關高校進行調研,請各單位的高級工程師及相關高校專業教師對于《硅酸鹽物理化學》這門課程提出寶貴意見,以便進一步深化教學改革。
3.2 校內評價
學校實行教學督導組聽課和老師相互聽課的制度,督導組專家和老師對《硅酸鹽物理化學》這門課程都給予了很高的評價,同時也指出現有教學過程中的不足,有利于促進教學改革。
學校每學期還會組織學生進行教學評價。通過學生對教學效果的反饋,便于授課教師能更清楚地了解學生對該門課程的掌握程度、教學方式的接受程度以及學生認為這門課程的難點所在,為后續教學改革指明方向。
4 結語
新世紀高職院校專業人才培養對高職院校《硅酸鹽物理化學》提出了更高要求。只有對《硅酸鹽物理化學》這門課程的教學內容的表現形式、教學方法、教學效果評價方式等進行不斷的改革和創新,才能充分提高學生對硅酸鹽物理化學課程的重視程度,有利于激發學生的學習熱情,調動學生的學習積極性。這對于培養高職學生的理論聯系實際的能力,提高學生的創新能力具有重要意義。
【參考文獻】
[1]李麗霞.硅酸鹽物理化學[M].天津:天津大學出版社,2010.
摘要:食品生物化學是高職院校食品生物技術專業的一門專業必修課,本文從食品生物化學課程的教學特點和食品類專業人才培養的目標出發,對食品生物化學課程的教學內容、教學方法、教學手段以及校內實訓基地建設等方面進行探討。
關鍵詞:高職;食品生物化學;改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.05.058
食品生物化學課程是高職院校食品類類專業必修的一門重要的專業必修課程,它是建立在食品、生物、化學等學科的基礎上,包括食品的化學構成及構成比例、物理化學性質、生物學方面的功能、營養成分和安全性,以及食品在加工、儲藏、運輸等過程中發生的物化變化和這些物理化學變化對食品在品質和安全性等方面產生的影響。①
1高職院校食品生物化學課程教學現狀
目前,高職高專院校食品生物化學課程的總學時數一般為48~64學時,3~4學分,總學時數中理論教學時數占80%~85%,實踐教學學時占15%~20%。食品生物化學課程內容由于其理論性強和學科交叉的特點,要求學習過程中要涉及多門學科的知識內容,并且記憶許多基礎知識點,其中要求學生具備無機化學、有機化學、生物學等知識基礎,使學生形成自我的潛在認知記憶,才能較好地開展學習。然而,由于高職高專的學生高中時知識掌握不夠扎實,部分學生并非理科生,因此學生剛開始學習食品生物化學課程,會比較吃力,理解專業知識有一定困難,容易產生畏難情緒,失去學習興趣。②此外,高職高專院校的培養目標就是以就業為導向,課程理論教學以“夠用”為原則,但其實驗實訓條件卻難以做到滿足課程實驗教學方面的需要。如多年來,廣西科技師范學院主要是以師范教育專業為主,因而學校也是以滿足師范教育專業的基礎實驗課教學為主加強對實驗室的建設,未集中加強食品類高職專業的專業實驗室的建設,這樣就使得食品類專業的專業實驗條件無法滿足課程實驗教學方面的需要。因此食品生物化學課程的教學改革必需大力開展。
2改革措施
(1)加強校內實訓基地建設,培養實踐技能。高職院校人才培養的主要目標是培養應用技術型人才,此人才的培養要求學生掌握扎實的專業基礎理論知識和綜合實踐技能,同時還能運用所學知識和技能解決問題的能力。因此,需要加強校內實訓基地的建設,建設設施完善的食品生物化學校內實訓室,為學生提供良好的條件保障,培養學生的專業技能和實踐動手能力。由于食品生物化學課程的基本理論較為抽象,綜合了多門基礎學科的知識,學生在開始學習時必然感到不適應。為此,廣西科技師范學院購置食品生物化學課程教學實驗設備和食品生物化學實驗室,為學生的課程實驗實訓提供了條件,增強了對課程內容的理解與掌握,提高學生的專業技能和實踐動手能力。(2)改革教學模式,修訂人才培養方案,為學生的實踐技能訓練提供學時保障。根據人才培養方案規定的食品生物化學課程授課計劃,對人才培養方案中的課程設置和課程理論與實踐教學的學時比例進行了重新調整,在規定的課程教學時數上加大課程實踐教學的時數,即由原來的實踐教學占課程教學時數的15%~20%提高到30%~40%,通過加大實踐教學的學時比例,為學生的化工操作技能實訓提供了保障,為學生畢業后工作需要奠定了基礎。(3)采用多種教學方法,提高學生的專業技能。在課程教學過程中,運用多媒體演示課件,將教學內容用圖像和動畫生動地將原來抽象、復雜的生化反應和機理表現出來,使學生更直觀地理解,這樣在激發學生的學習興趣的同時,又使教學內容一目了然,從而提高教學質量。而對于食品生物化學課程理論性較強和實驗方法的枯燥繁復性,可采用啟發式教學方法。講課時介紹某一物質的性質時,應從該物質的特性出發,通過實驗了解物質的性質。教師在學生實驗過程中,應當做到及時指出學生操作過程中會出現的問題,并加以解釋,而當實驗結果出現異常時,應當指導學生找出產生異常現象的原因并加以分析。實驗結束后,要求學生認真完成實驗報告,詳細地將實驗原理、實驗目的、實驗材料、實驗步驟、實驗結果、結果分析寫于實驗報告中。③另外,理論課教學過程中,避免“一言堂”“滿堂灌”的授課方式,讓學生盲目接受教學內容,而對于一些記憶知識,可以引導學生編口訣,加深記憶。比如,對人體8種必需氨基酸的記憶,可以引導學生編口訣“借一兩本淡色書來”,其中,“借”代表(纈氨酸)、一(異亮氨酸)、兩(亮氨酸)、本(苯丙氨酸)、淡(蛋氨酸)、色(色氨酸)、書(蘇氨酸)、來(賴氨酸)。④(4)革新課程考核方式,提高學生的創新能力。高職高專院校的“食品生物化學”課程大多采用的是閉卷筆試考核的形式,這樣的形式很容易讓學生覺得是為了考試而學習,失去了主動性,同時在“食品生物化學”課程的實驗實訓環節,也沒有較好的讓學生發揮真正的自主性和創新性,實驗課程中學生絕大多數都是按照教師書寫在黑板上的實驗步驟進行操作,在實驗過程中遇到的問題或者可能存在的問題沒有在實驗過程中指出,因此待學生書寫實驗報告時,只是簡單地描述了實驗結果,而沒有進行問題的探討,導致實驗課程沒有得到較大的完善。因而,在課程考核方式上,首先應該調整學生綜合成績中平時成績、實驗實訓成績和期末成績的比重,加大平時成績比重,平時成績的考核指標應該多側重于學生的學習態度、上課積極性、課堂討論;提高實驗實訓成績的比重,實驗實訓成績考核評價應該多側重于學生實際動手能力,問題分析能力、問題解決能力、實驗完成質量、實訓過程中的組織能力等;相應減少期末成績的比重,但是期末成績中的題型,如能夠考核學生綜合應用能力或實際解決問題的題型應該適當增加,這樣既能考核學生是否熟悉基礎理論知識,又能考核學生的綜合創新能力。(5)提高教師業務素質,營造良好的師生關系。教師如何利用好課堂,如何引導學生主動學習,這就十分考量教師本身自身的業務素質水平、教學能力。教師應當努力提高自己的業務素質,包括更新自身的知識儲備和知識結構體系,根據不同的學科特點,挖掘出適合自己的教學特色,把學科知識由繁變簡,由書面變通俗,讓學生感受到學科的魅力所在,從而激發起學生的主動性和積極性。另外,教師應當和學生建立良好的師生關系,除了在學習上引導和指導他們外,還應在生活上關心和幫助他們,和學生建立起亦師亦友的關系。通過觀察學生并了解學生后,會發現學生群體大致可以分為三類,第一類屬于“學霸”型,他們對自己要求嚴格,學習態度端正,學習刻苦、勤奮、認真,上課一般坐于班級的前面幾排位置;第二類屬于“跟風”型,他們對自己要求沒有那么嚴格,只是保持自己應該做的事情,遵從并完成老師安排布置的任務就行,沒有深入挖掘知識,上課一般坐于班級的中間位置;第三類屬于“我行我素”型,他們對自己沒有什么要求,上課學習全憑自己的心情,有時候心情好就學習下,心情不好就將學習拋之腦后,主要的心思沒有放在學習上,基本上不配合老師,經常曠課、逃課,即使不曠課上課也不認真聽講,一般坐于班級的最后幾排位置。因此,教師應該根據不同類型的學生,展開不同的引導和指導方式,對于“學霸”型學生,教師應當做到即時的肯定或表揚,讓他們持之以恒,并且發揮自己的優勢,帶動其他學生的學習主動性和積極性;對于“跟風”型學生,教師應當做到循序漸進,慢慢地讓他們喜歡上所學學科,耐心地加以引導,并且讓他們多與“學霸”型學生進行溝通交流,調整自身的學習態度和學習方法,使學生們在整體上保持良好的學習氛圍;而對于“我行我素”型學生,教師應當多單獨與他們交流,了解他們的心理動態,抓住他們“我行我素”的原因或本質,予以耐心的指導,幫助他們克服自己的心理因素,努力讓他們端正自己的學習態度,找到適合自己的學習方式。
3結語
高職院校食品類專業食品生物化學課程教學改革中的重點就在于提高教學質量和培養學生綜合能力,因此,應當把握好以貫徹教師主導,學生主體的以人為本的教育思想和理念,培養學生主動學習意愿、綜合實踐技能和動手操作能力。食品生物化學課程的教學改革需要在教學實踐中不斷摸索,收集多方面的信息,包括同行、學生、企業的信息,不斷地總結、討論和交流教育思路及改革創新,才能找到真正適合高職高專食品專業食品生物化學課程的教學改革方向,為培養高職院校應用型技術人才奠定基礎。
作者:曹翠輝 單位:廣西科技師范學院化學與生命科學系
[關鍵詞]高職高專;藥物分析;教學探討。
《藥物分析》作為藥學專業的一門核心專業課程,旨在培養學生具備強烈的藥品全面質量控制的觀念及相應的知識技能,能夠勝任藥品研究、生產、供應和監督管理過程中的分析檢驗工作,并具有解決藥品質量問題的基本思路和能力[1],是一門研究藥品及其制劑的組成、理化性質、真偽鑒別、純度檢查及其有效成分的含量測定等內容的學科。其主要運用化學、物理化學或生物化學的方法和技術研究化學結構已經明確的合成藥物或天然藥物及其制劑的質量控制方法以及有代表性的中藥制劑和生化藥物及其制劑的質量控制方法。學習過程中學生大多難以把握藥物分析的特點和規律,無法提高學習水平,有的甚至難以入門。如何幫助他們消除這些障礙,全面提高藥物分析的學習水平和教學質量,是值得教師認真研討的問題,筆者結合自身教學實踐,對藥物分析教學進行了一系列探索和改進,現將體會報道如下。
1理論教學內容。
高等職業技術教育的主要任務是培養面向基層的高級技術人才[2]。學生應在具有必備的基礎理論知識和專門知識的基礎上,重點掌握從事本專業領域實際工作的基本能力和基本技能,具有良好的職業道德和敬業精神。在此目的指導下筆者根據學生專業的特點、接受能力,選擇難易適中、先進實用的教學內容來保證良好的教學效果,在授課時以分析化學的各類方法為主線,在介紹各種常用分析方法的基本原理、操作、測定條件等知識的基礎上,選擇一些簡單的、學生較為熟悉的藥物供學生討論。
并在教學過程中圍繞全面提高藥品質量的主題,抓住藥品質量控制的鑒別、檢查、含量測定三方面的基本規律,緊扣各類藥物結構的特點與分析方法之間關系,突出剖析具有特性的方法,尤其重視同一分析方法在不同類型藥物分析中的異同點比較。此外筆者還結合國家執業藥師資格考試應試指南,把藥典知識、藥品全面質量控制、藥品管理、藥品質量標準以及藥品檢驗工作的基本程序等方面的內容也作為講授的重要內容,使學生盡可能多地了解一些藥物及藥物質量管理有關的知識,在課堂和實訓中取得了較好的效果。
“授之于魚不如授之于漁”。在具體地講授過程中,藥物分析教材中各類藥物基本上是以化學結構進行分類的,所以筆者在教學時緊緊抓住“結構-性質-檢驗(即鑒別、檢查、含量測定)”這條主線,并結合藥物化學、分析化學等相關課程的知識,引導學生從剖析藥物結構入手,分析其相應的理化性質,介紹所采用的分析方法。在傳授學生知識的同時,也教會學生怎樣學習這門課程。
2實訓教學內容。
實驗教學是高等醫藥院校最基本的教學形式之一,對培養學生科學的思維方法、創新的意識與能力,全面推進素質教育有著重要的作用[3]。高職高專教育中,實訓課所占比例較大,這就要求在學生掌握理論知識的同時,還要提高實驗技能和動手能力。
為拓寬學生知識面,筆者對藥物分析實驗內容進行改革。
首先,筆者設計一些基本技能實驗對學生進行基本技能、基本方法以及基本儀器設備的訓練與應用,培養學生動手能力。例如通過對鹽酸普魯卡因、葡萄糖及其注射液等一些不同類型的藥物原料或制劑的性狀觀測、真偽鑒別及純度檢查實驗,使學生能夠熟悉并掌握藥物分析中常用的性狀觀測設備及性狀描述術語,了解并掌握藥品真偽鑒別的物理和化學方法,熟悉藥物純度檢查的常規項目及限量的計算,并能熟練規范地進行檢查操作。
其二,筆者還增加了綜合性實驗,主要使學生應用所學知識進行藥品質量控制,培養學生分析、思維能力。實驗內容主要綜合藥物分析及其相關學科知識,對實驗中出現的問題要求學生進行總結、分析。
如通過對牛黃解毒片及阿司匹林腸溶片等制劑的質量全檢驗實驗,學生能熟悉并掌握藥物分析檢驗工作的程序、項目和過程,為其獨立進行藥品質量的檢驗、藥品質量標準的研究和制定等工作積累技能。
另外,筆者根據藥物分析方法學的要求以及藥物分析在實際工作總的發展趨勢,安排的七次學生實驗涵蓋了旋光法、薄層色譜法、容量分析法、紫外-可見分光光度法和高效液相色譜法等常用藥物質量控制方法,最大限度地利用筆者的最大教學資源來使學生真正掌握實際工作中將會用到的操作,提高動手能力。
3教學方式。
藥物分析課程是一門理論緊密結合實踐,操作性、應用性強的學科,學生普遍反映比較難學。學科的特點決定了在教學中注意利用多媒體教學方式,把傳統教學中難以表達、難以理解的抽象內容、復雜的變化過程、嚴格的技術動作、細微的結構等,通過動畫模擬、局部放大、過程反復演示等手段予以解決,不但在教學中起到事半功倍的效果,而且有利于提高學生的學習興趣和分析、解決問題的能力,大大提高了教學效率和質量。
另外,在學生掌握了有關基本知識和分析技術的基礎上,筆者根據教學目的和教學內容的要求,運用具體生動的典型案例,將學生帶入特定事件的現場進行案例分析,引導學生參與分析、討論、表達等活動,通過學生的獨立思考或集體協作,讓學生在具體的問題環境中,進一步提高其識別、分析和解決某一具體問題的能力。例如:結合目前假藥劣藥給人民群眾健康造成重大損害并受到法律追究的實例,近年來接二連三出現的嚴重藥品事故:廣西半宙制藥集團第三制藥廠生產的“梅花K黃柏膠囊”非法攙入過期的四環素,致湖南株洲中毒58人;安徽華源生物藥業有限公司未按批準的生產工藝進行生產,生產記錄不完整,從而導致欣弗(克林霉素膦酸酯葡萄糖注射液)集中出現患者過敏性休克、肝腎功能損害等不良反應80多例,死亡9例;齊齊哈爾第二制藥有限公司生產的“亮菌甲素注射液”因使用了強毒的工業溶劑二甘醇原料,導致多名患者腎衰竭等。假藥劣藥給國家造成了不可估量的損失,也給患者與家人帶來無盡的痛苦,最終生產廠家受到了法律的嚴厲制裁。實踐證明,在教學中恰當地運用案例教學法能使課堂教學收到事半功倍的效果。
4考核方式。
為避免“高分低能”現象,筆者對考核方式和成績評定進行改革。期末總評成績包括2部分:一是平時成績,占30%,根據學生實驗課表現及實驗報告、討論分析的情況作出綜合評定。二是期末考試成績,占70%。在理論課試卷設計上,著重主觀題的分量,著重考查基礎知識、基本理論掌握情況和學生知識面。這樣,試卷不再是成績的最終結果,學生學習積極性得以保持,既保證了學生理論知識的學習又真正提高了學生的實踐技能,避免了平時不學習、考前突擊現象的發生。
總之,藥物分析課的教學探討是一項系統工程,既涉及教育思想及觀念的轉變,又涉及教學管理體制的變革;既涉及更新課程內容和教學方法,又涉及平衡傳授知識和培養能力的關系。筆者希望通過與同仁們的不斷探討,達到共同提高教學效果的目的。
參考文獻:
[1]劉文英。藥物分析[M].6版。北京:人民衛生出版社,2008.
關鍵詞 材料物理 專業建設 改革創新
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.09.016
Reform and Innovation of Material Physics Professional Construction
――Taking Chongqing Jiaotong University as an example
LI Xiaoyan
(Department of Materials Sciences, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074)
Abstract This paper analyzes the professional construction of Materials Physics in Chongqing Jiaotong University from three aspects: professional orientation, teacher team construction and course system. The practice has proved that these reforms have played a positive role in improving the professional teaching and scientific research.
Key words Material Physics; professional construction; reform and innovation
隨著我國經濟建設和科學研究的飛速發展,各學科之間相互交叉和滲透,①及國外先進的教育模式的影響,推動著我國高校學科建設和人才培養進入了新的發展時期,重慶交通大學的材料物理專業應運而生。②21世紀初,本校針對我國、尤其西部地區公路工程材料人才培養專業幾乎為空白這一狀態,依托學校主干學科在交通行業多年的辦學優勢,通過數學、物理學、化學、材料類、土木類、工程力學等多學科交叉融合,成立了材料物理專業。在專業成立后的十多年時間中,我校材料物理專業不斷發展和完善,并取得了可喜的成效。專業改革的思路與措施主要從以下三方面開展:
1 明確專業定位,創新人才培養模式
重慶交通大學材料物理專業的前身始于50年代的建材教研室,長期承擔全校公共課程《道路建筑材料》,為道路工程材料的開發、應用和檢測培養了大批人才。20世紀80年代本專業從事工業廢渣在公路工程中的應用研究,承擔完成多項省部級科研項目并獲多項重慶市科技進步獎。由本專業主編的《現代路面與材料》、《道路建筑材料》等教材長期為交通行業道路工程材料的研究生和本科生教材,我校主編的《工程材料手冊》是道路工程設計中的行業技術指導書,撰寫的《聚合物改性水泥混凝土》,是該領域國內早期專著之一。依托于學校的優勢學科,結合學科發展趨勢和地方經濟發展的需要,本校于2005年成立的材料物理專業,招收材料物理專業本科生。本專業立足于材料物理在各領域的應用,以材料科學與工程學科為背景,材料物理為基礎,加強理、工等多學科的交叉融合,突出基礎、創新和繼續學習能力的人才培養特點。將本專業建設成為西部地區有一定影響的材料科學類高層次高素質人才培養基地。本專業培養具有扎實的理化力學基礎、專業知識及外語、計算機等綜合能力,具備工程材料開發應用、檢測、加工成型的基本能力,適合從事相關領域的科學研究、技術開發、工程應用、教學與管理工作的高級工程技術人才。本專業立足重慶、面向全國,在金屬塑性加工、塑料及橡膠材料加工、焊接、模具設計制造等領域,服務于重慶及全國區域經濟和社會發展,結合汽車、船舶及鋼結構件制造等行業的需求,將本專業建設成為行業特色鮮明、重慶領先的專業。開展學科多層次、多尺度交叉,構建適應面寬的高素質人才培養方案和培養模式,形成完善的教學體系。
本專業每四年將組織專家對教學培養方案進行討論,對學生應該具備的知識體系、能力及素質以及我們這四年來培養的學生的質量做評估,在此基礎上對培養方案做進一步的調整和完善。培養方案的討論包括:專業定位、培養目標、培養要求、主干學科和核心課程、各類課程學分學時分配及畢業學分要求、采用雙語(或全英文)教學的課程、課內教學課程設置表、集中實踐教學環節要求與安排、第二課堂及學分要求等環節。
其中課內教學課程設置作為培養學生的主要內容,主要包括三方面:包括通識教育課程、學科專業類基礎課以及專業課。在安排課程時根據知識體系的銜接,學生在大一大二期間主要學習通識教育課程,大二開始接觸學科專業基礎課,大三要以專業基礎課和基礎課程為主,大四學生則發展其實踐操作和動手能力,大四下學期學生以畢業實習畢業設計為主。學生知識體系的要求如下:
(1)通識教育課程:大學計算機基礎、思想道德修養與法律基礎、大學英語、體育、形勢與政策、中國近現代史綱要、軍訓與軍事理論、思想和中國特色社會主義理論體系概論、思想政治理論課綜合實踐、基本原理、就業指導、創業基礎等課程。這部分總共包含了六百多學時的必修課和兩百學時的選修課,學分要求修滿35分的理論和12分的實踐學分。通過通識教育課程的學習,使學生具有較高的綜合能力和素養,包括利用現代信息技術手段的資料查詢、文獻檢索、參與交流的能力,學生能夠綜合應用各種手段獲取知識的能力,包括自學能力、表達能力、社交能力、計算機及信息技術應用能力。
(2)學科專業類基礎課程:高等數學、線性代數、數學物理方法、概率論與數理統計、材料科學與工程導論、大學物理、大學物理實驗、物理化學、無機與分析化學、有機化學、工程力學、材料科學基礎、理論物理、材料制備與合成、 電工與電子技術等二十幾門課程,學生必須修滿約一千學時的必修課和兩百學時的選修課,學分要求不少于50學分的理論課和10學分的實踐部分。通過專業基礎課程的學習,學生應該具備必要的數學、物理、化學、材料學的理論基礎,掌握材料合成、摻雜改性的基本原理,掌握材料制備的主要方法及相關工程技術原理,掌握材料設計、性能優選、工藝優化的原則,以及材料的組成、結構和性能關系;能掌握材料設計、材料合成、材料加工、材料分析和材料應用等方面的理論。
(3)專業課程:固體物理、工程材料學、土木工程材料、計算材料學、材料分析測試技術、材料分析測試技術實驗、表面工程、功能材料、化學建材、特種陶瓷、加固土原理、工程材料檢測技術、實驗室計量與認證等約二十門課程。學生必須修滿三百多學時的必修課和一百多學時的選修課,包括20學分的理論課和約10學分的實踐課程。通過專業課程的學習,學生應該掌握材料性能測試與分析的主要技術方法,具備從應用目標出發對現有材料進行成本、工藝、環保、性能和效益綜合評估及材料選用的初步能力。并能接受實驗技能的基本訓練、并能夠具有材料設計、材料合成、材料加工、材料分析和材料應用等方面的科學研究和技術開發的基本能力。
2 教學團隊與師資隊伍建設
本專業從教學和科研需要出發,注重對教師的培養和師資隊伍的建設,主要包括以下兩方面:
(1)教師培訓。本專業對新進入教師隊伍的年輕教師,首先接受人事科安排到西南大學進行崗前培訓,然后安排有豐富經驗的老教師作為指導老師,以老帶新,最后由指導教師給出指導意見。一般,新進教師第一學年不擔任課程的主講教師,輔助其他教師講授課程,如批改作業,答疑等,并要求每月聽課6節以上,并作相應聽課記錄。對其將擔任主講的課程,要求提前備課,準備教案、講義等教學資料,供教研室其他教師審閱。新任課教師在任課以前,必須首先由本人提出擔任某課程的教學,并經過學院組織的試講考核,考核合格才能任課。
(2)師資隊伍建設措施。為滿足辦學對師資的要求,在繼續堅持“保證數量、優化結構”的師資隊伍建設方針下,加強對年輕教師的職業規劃和培養。每年逐年引進1~2名專業課教師,逐步建成一支年富力強、學科梯隊和知識結構更加合理、治學嚴謹、具有開拓和創新能力的高水平的師資隊伍。在職的教師當中有相當一部分是具有工程和企業背景中青年教師,并將加強在職教師的繼續教育包括實踐培訓。
在重視對教師教學能力的提升的同時注重對教師科研潛力的開發。分批次每年派出一定數量的教師,特別是青年教師到省內外及國外知名高校進修。學校及學院每年邀請多名知名專家學者來校做報告和學術交流,并對青年教師撰寫基金申報書以及對科研工作中遇到的困惑給予指導。
3 優化課程體系,加強實踐教學,提高教學效果
總結本專業成立以來對本科培養計劃的改革經驗,借鑒國內外著名高校相關領域的課程體系,促進教學團隊和系列教材建設,編寫出版一批高質量、適用于材料應用方向人才培養的特色鮮明的教材。
加強實踐教學在計劃中的比例,對實驗教材和實驗指導書進行科學合理的修訂,減少驗證性實驗,充實和加強設計性、綜合性和自主開發性實驗,培養學生創新實踐能力。逐漸加強校外實習基地建設,每年新增一到兩個校外實習企業,鼓勵本科高年級學生及研究生到科技孵化園實習。
加強對學生課外實踐活動的指導,鼓勵學生參加各種課外實踐活動,創造條件使學生較早地參加科研和創新活動;切實加強社會實踐、認識實習、畢業實習、畢業設計等實踐教學環節,確保各環節的時間和效果。
通過典型案例或專題講座等途徑,采取互動式、啟發式等教學方式。每年邀請多名學術專家到校為學生做學術講座,增長學生的見識,激發學習激情。每年邀請多名包括企業領導、政府管理人員在內的行業專家來校做指導工作,完善我們的畢業生就業方面的準備與指導工作。
加強對教學實驗室的管理:材料物理專業實驗室主要包括材料物理實驗室、建材實驗室、道路實驗室及工程實訓中心,這些專業實驗室及校外近十個實習基地為學生掌握材料專業基本實驗技能及了解工程材料應用提供了必要的平臺,較好地滿足教學需要。材料實驗中心建立了完整的實驗教學質量保障制度體系,確保實驗教學任務順利完成。管理制度的制定體現了以學生為本,既具有人性化又具有規范化。本專業在土木工程材料方向的教學教學儀器已比較完備,金屬材料、高分子材料、陶瓷材料以及功能材料、納米材料、能源材料等新材料方面的教學儀器在完善當中,包括:場發射掃描電鏡、透射電鏡、核磁共振儀、傅里葉變換拉曼譜儀、俄歇電子能譜儀等。
加強對學生實踐活動平臺的建設,包括:土建類大學生創新性實驗項目、大學生創業創新基金資助項目、材料物理實驗室綜合開放性實驗、參與教師科研項目等、校企結合加強學生實習基地建設等多種渠道。
總之,就材料物理專業的建設而言,重慶交通大學通過建立明確專業定位,加強教學團隊與師資隊伍建設和優化課程體系三方面的努力,基本形成了較完善的專業教學和科研體系。然而,學科建設只有進行時,沒有完成時,本校的包括材料物理專業的材料學科均處于發展壯大之初,我們要走的路還很長。
注釋
關鍵詞:項目教學法 金屬工藝學 實踐 實訓中心
《金屬工藝學》是一門非常枯燥的學科,普遍反映教師難教,學生難學。中職學校學生理論基礎薄弱,層次不齊,對理論學習興趣不大,如果采用傳統的教學方法,重理論,輕實踐,學生學習積極性低,教學效果肯定不佳。我們對傳統的教學方法進行改革,引入了比較實用的項目教學法,根據教學大綱把教材劃分為幾個模塊,每個模塊作為一個項目在教師的指導下,按實踐課程設計學習過程,在實踐情景中開展學習。
一、金屬材料的機械性能及熔點導電性
《金屬工藝學》的開始部分主要講解金屬材料的使用性能,目的是讓學生了解判別材料性能好壞的依據。我們把這部分內容作為一個項目,選擇幾種常用的金屬材料,如銅鋁鐵鉛及45、20CrMnTi、W18Cr4V、HT150 QT700—2等,制成相同的式樣,根據式樣的多少對學生進行分組,每組學生一種式樣,由各組學生分別放到拉伸試驗機上測量各自的強度和塑性。根據測得的各組數據,由學生自己闡述不同材料抵抗載荷及變形能力的差別,并引導學生明白材料性能,什么時候要強度高而什么時候要強度低;在不同硬度試驗機上測定同種材料并對不同標尺進行比較,由學生自己得出同材料不同數據的結論,分組討論原因最后導出硬度不同標尺不能直接比較大小的結論;在沖擊及疲勞試驗機上測定各種材料的韌性及疲勞指標,使學生重點注意在沖擊中的高度差及疲勞試驗中斷裂的突然性;再測量上述材料的熔點、導電性、熱導率等指標,比較其不同,并引導出熔點、導電性、熱導率等指標對材料使用場合所產生的影響。最后,將測得的數據填制成表格,各種常見材料機械性能一目了然,增強學生的記憶深度。
二、晶體結構的差別造成機械性能及熔點導電性等物理化學性能不同
這部分內容包含許多抽象難理解的概念,如晶體結構、晶胞、晶粒、晶界等,體積非常微小,用1/10納米尺度來衡量,看不見摸不著,很難理解。
如果這個項目充分利用多媒體技術,可以先制作一個混沌狀態的原子海洋來表達晶體,隨后這個原子海洋將快速變化,整個空間不斷擴大而原子不斷縮小,出現許多線條穿過原子中心使原子串成行和列,最后采用時空穿梭手法將整個框架聚焦到一個晶胞并將之放大。集聲音、圖像、文字于一體的多媒體輔助教學,給學生生動形象的立體化教學環境,提高教學效果。 轉貼于
三、非合金鋼、合金鋼鑄鐵及有色金屬
這部分內容是日常生活可能接觸到的零件的材料。先準備不同的材料然后標上材料類型,用實例介紹不同材料的性能及用途。學生分組后,不同組別排定不同任務,例如,A組選Q235-A-F、10、45、45Mn、50、T8,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較隨著含碳量及含錳量的變化性能發生的變化;B組選40、40Cr、60、60Si2Mn、T12.W18Cr4V,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較隨著加入合金元素變化其性能發生的變化;C組選20、50、HT150、QT700-2、KTH330-06,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較鋼與鑄鐵的性能差別;D組選純銅、純鋁、純鈦,分別測出強度、塑性、硬度、韌性,利用測得數據比較不同有色金屬性能的差別;E組對預備好的齒輪、鍵、銷子、軸、螺母、螺釘、螺紋等零件進行區分,并記錄什么材料可以生產什么零件,并查閱課本和機械手冊寫出為什么選這種材料。然后,五個小組輪換進行,最后將數據列表和機械手冊比較,增強學生的記憶。
四、鋼的熱處理
關鍵詞:儀器分析;教學改革;教學方法;教學手段
儀器分析是用精密儀器測量表征物質的某些物理和物理化學性質的參數以確定其化學組成、含量及化學結構的一類分析方法,隨著學科的不斷滲透,被廣泛應用于各個領域,成為現代分析方法的主要組成部分。為此,一些高校將儀器分析課程設為許多專業的基礎課,使學生適應新儀器、新方法、新技術的發展,提高他們的分析水平。
儀器分析是我校制藥、生物、化學、環境、食品等專業的基礎課,包含的分析方法多,如色譜、極譜、原子吸收、原子發射等。這些方法名稱近似,但原理完全不同,而且各方法之間沒有明顯的聯系,知識點散,學生學習時容易混淆或抓不住重點。分析方法的基本原理涉及物理學、化學、生物學等多方面的知識,而講授儀器結構組成及工作原理只能紙上談兵,學生學習起來感覺很抽象,難以理解和掌握,加之學生的知識功底和自主學習能力相對較弱,使得這種矛盾更加突出。
本文以儀器分析課程的教學內容,教學方法和手段為中心而展開具體的改革,以培養高級應用型人才為目的,不斷提高學生的綜合素質,具體內容如下。
一、在教學內容方面進行改革
1.優選課程教學內容
儀器分析是從事制藥、生物、化學、環保、食品等檢驗分析人員一項必不可少的技能,是相關專業在校大學生必須學習的基礎知識。武漢生物工程學院的生物工程、生物技術、食品營養與檢測、制藥工程、中藥學、應用化學、材料化學、化學工程與工藝、精細化學品、環境化學、環境監測與治理技術等十多個專業都開設儀器分析課程。從學科角度講,儀器分析技術比較深奧且內容十分細微和復雜,但對于三本院校的學生該課程只是一個專業基礎課,不是專門從事該專業領域,目的是學習專業相關儀器的基本理論和操作,為后續的專業課程學習和實踐工作奠定基礎,教學要求相對偏低。
因此,教學內容遵循“必須、夠用”的原則,在課程教學時應先根據教學對象確定課程目標和課程體系,在教學內容合理選擇的基礎上分配課時。根據各專業的人才培養方案和企業對應用型人才的實際要求,我們將紫外-可見分光光度法、原子吸收分光光度法、熒光分光度法、電位分析法、氣相色譜法、高效液相色譜法設為幾個專業的共同章節,然后對不同專業再增加章節內容,例如醫藥類專業加開紅外光譜法,環境類專業增加原子發射光譜分析。這樣既可以滿足各專業畢業生在實際工作中的應用儀器分析要求,也解決了課程內容過多而學時相對較少的矛盾。
2.開展儀器分析的教材建設工作
教材建設是課程建設的核心,是教師實現優秀教學之本。在教材建設方面,根據儀器分析教學的體會,我們充分吸收國內外同類教材的長處,組織編寫出版了《儀器分析》教材,以滿足相關專業對高級應用型人才培養的需要,初步構建了具有武漢生物工程學院自身特色的儀器分析教材框架。
3.采用“實驗”-理論-實驗的教學思路
儀器分析課程的實驗很關鍵,是評價教學質量的重要指標,尤其是以培養應用型人才為主的高等院校。因此,我們在教學中注重實驗教學的安排和設計,將理論穿插于實驗教學之中,通過多媒體演示、課程錄像、現場教學、實際操作演示等形式讓學生先“實驗”,體會操作技能并和注意事項,然后用理論解釋現象和分析原理,在提問和討論中完成理論知識的傳授,最后讓學生自己動手操作,完成實驗任務提高操作技能。
4.結合生產實踐,開展產教結合
產教結合是指將企業生產內容與教學相結合,實際上主要是使實驗教學內容與實踐生產相掛鉤,部分的模擬生產實踐,這樣一方面可以豐富教學內容,另一方面可以使學生畢業后能更快的適應企業環境。在教學中,課堂實訓的內容可以根據生產實踐來設計,比如藥廠質量檢驗室的儀器分析內容、食品蘇丹紅事件、科研項目的部分內容等都可以引入課堂。在教學實習中利用時間較為充足的條件安排一個完整的產品分析過程,比如在實習中將藥廠生產的藥品拿到實訓室,結合日常儀器分析教學內容完成藥典規定的檢驗項目,要求取樣、制備、檢驗報告等程序與藥廠完全一致。另外,有條件的情況下讓學生參觀企業實際生產活動,實現課堂教學與企業生產的零距離。
二、在教學方法和教學手段方面進行改革
1.充分發揮現代教育技術在課程教學的作用
由于本課程涉及較多的儀器結構、工作原理、實驗操作模擬和實驗圖譜分析的內容,我們在教學中積極嘗試應用現代教育技術(如:多媒體教學),以提高教學質量。通過多媒體課件、計算機模擬輔助軟件和多媒體教學軟件等,可以模擬和演示實驗過程,幫助學生直觀理解抽象理論;同時還可以方便地處理和分析真實的實驗數據和圖譜。利用多媒體技術可將抽象概念具體化、靜態圖像動態化、微觀模型宏觀化,在《儀器分析》的方法原理、概念和儀器構造、工作原理的教學中大有用武之地。多媒體教學引進《儀器分析》課程,能夠有效地增大教師授課信息量,圖文并茂動畫、聲音等都會加速學生的感性認識,調動激發學生的學習熱情,提高教學質量和教學效果。
2.多種形式理論教學方法的靈活應用
本課程作為多層次廣范圍的專業基礎課程,在重點講授基礎性理論知識的基礎上,注重培養學生創新性思維,實現本課程基礎性和創新性雙結合的特點。靈活應用大班講授、小組研討、課后自學、小組匯報和專題研討等多種形式的理論教學方法,促進學生自主性、研究性和創新性學習。
3.引入科學、合理、系統的考核評分標準
改革課程考核辦法,除了期末閉卷筆試外,將課堂提問、技能考核也納入課程綜合考核, 通過合理、系統的考核評分標準制定,既能督促學生的日常學習,又能全面考察學生,防止部分學生考前突擊死記硬背,而實際掌握欠佳的狀況。期末閉卷筆試綜合考察學生的理論知識和基本能力,課堂提問主要考察學生自主學習的情況,技能考核用來考核學生的操作能力。
三、結語
我們認識到,儀器分析課程的復雜性和系統性使得教師和實驗技術人員要不斷改進教學方法,接受各方面儀器信息的變化,及時更新教學內容,培養學生的創新能力,提高學生綜合素質. 作為教師,任重而道遠,我們要有強烈的責任心,隨時隨地深入課堂,通過對學生的了解,不斷地總結積累科學的教學經驗和方法,并不斷改進,為進一步深化儀器分析教學改革奠定堅實的基礎。
參考文獻:
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作者簡介:
【關鍵詞】藥學分析;教學改革;探索
Of Pharmacy and Exploration of Teaching Reform
Tian Xianfeng MaXuehua
【Abstract】Ln the current research situation of education system reform, through the analysis of the current status of pharmacy professional practice of teaching, and explore the design of pharmaceutical research ideas and practice of teaching programs, research support for teaching and support system construction, and pharmaceutical research teaching and Pharmaceutical Analysis course construction to accumulate experience. Made the practice of the profession of teaching the system to build ideas, in order to practice teaching course structure and content of the System of the breach, in order to practice teaching management and security system as a means of improving the practice of integrated teaching system.
【Key words】PharmaceuticalAnalysisTeaching Reform
【中圖分類號】R635 【文獻標識碼】A 【文章編號】1005-0515(2011)07-0019-02
藥學專業是一門核心專業課程,旨在培養學生具備強烈的藥品全面質量控制的觀念及相應的知識技能,能夠勝任藥品研究、生產、供應和監督管理過程中的分析檢驗工作,并具有解決藥品質量問題的基本思路和能力[1], 根據藥品檢驗的基本職業素質和基本職業能力要求,構建本專業對應崗位的職業能力目標體系。本專業職業能力目標體系有三個方面:一是表達能力、交往能力、使用基本工具等基本職業能力目標;二是達到藥品檢驗各崗位的技能標準、取得相應藥品檢驗國家職業資格證書的專業技術應用能力或崗位職業能力目標;三是適應職業崗位變化、從事藥品檢驗新技術、形成職業發展能力或職業創新能力的更高層次的職業能力目標。
其主要運用化學、物理化學或生物化學的方法和技術研究化學結構已經明確的合成藥物或天然藥物及其制劑的質量控制方法以及有代表性的中藥制劑和生化藥物及其制劑的質量控制方法。學習過程中學生大多難以把握藥物分析的特點和規律,無法提高學習水平,有的甚至難以入門。如何幫助他們消除這些障礙,全面提高藥學分析的學習水平和教學質量,是值得教師認真研討的問題,筆者根據多年的教學經驗,結合自身教學實踐,對藥物分析教學進行了一系列探索和改進,現將體會報道如下。
1 理論教學內容
職業技術教育的主要任務是培養面向基層的高級技術人才[2]。學生應在具有必備的基礎理論知識和專門知識的基礎上,重點掌握從事本專業領域實際工作的基本能力和基本技能,具有良好的職業道德和敬業精神。 根據學生專業的特點、接受能力,選擇難易適中、先進實用的教學內容來保證良好的教學效果,在授課時以分析化學的各類方法為主線,在介紹各種常用分析方法的基本原理、操作、測定條件等知識的基礎上,選擇一些簡單的、學生較為熟悉的藥物供學生討論。
并在教學過程中圍繞專業的職業能力目標,構建專業的實踐教學課程結構和內容體系實踐教學內容是實踐教學目標任務的具體化。為了突出能力的培養并達到上述職業能力目標,關鍵是要按基本技能、專業技術應用能力和職業能力、專業拓展能力等層次構建各專業實踐教學課程結構和內容體系,即通過實驗、實訓等實踐教學形式,合理配置及整合課程結構,循序漸進地安排實踐教學內容,讓學生在實踐中掌握必備的技能。我們將本專業實踐教學課程和內容分解到認識實習、專業基本技能訓練、專業應用能力訓練、職業綜合能力訓練、畢業頂崗實習、職業技能鑒定等六個實踐教學環節。在這些環節中安排不同的教學內容,如:認識實習是對學生進行職業入門教育,使其了解整個高職學習階段的學習目標;專業基本技能訓練安排諸如運算能力、計算機使用能力、外語閱讀能力等必備能力的訓練;專業應用能力訓練安排諸如化學基本操作能力、藥品檢驗基本操作能力、藥品生產質量控制能力等必備能力的訓練;職業綜合能力訓練安排諸如藥品化學檢驗能力、藥品微生物限度檢查能力、標準溶液配制與標定能力、藥品質量穩定性監控能力、常用分析儀器維護與使用能力等崗位能力訓練;安排畢業頂崗實習使學生體會職業實際要求,找出自身差距和不足。
2 實驗教學內容
實驗教學是醫學院校最基本的教學形式之一,通過實驗課的培養,使學生有理性認識到了感情認識。同時對培養學生科學的思維方法、創新的意識與能力,全面推進素質教育有著重要的作用[3]。在職業教育中,實訓課所占比例較大,這就要求在學生掌握理論知識的同時,還要提高實驗技能和動手、動腦的能力。 為提高學生的知識面,對實驗內進行改革。①設計一些基本技能實驗對學生進行基本技能、基本方法以及基本儀器設備的訓練與應用,培養學生動手能力。例如通過對鹽酸普魯卡因、葡萄糖及其注射液等一些不同類型的藥物原料或制劑的性狀觀測、真偽鑒別及純度檢查實驗,使學生能夠熟悉并掌握藥物分析中常用的性狀觀測設備及性狀描述術語,了解并掌握藥品真偽鑒別的物理和化學方法,熟悉藥物純度檢查的常規項目及限量的計算,并能熟練規范地進行檢查操作。 ②增加了綜合性實驗,主要使學生應用所學知識進行藥品質量控制,培養學生分析、思維能力。實驗內容主要綜合藥物分析及其相關學科知識,對實驗中出現的問題要求學生進行總結、分析。 如通過對長春新堿對小鼠淋巴細胞的作用實驗課的證明,學生能熟悉并掌握藥物分析檢驗工作的程序、項目和過程及作用,為其獨立進行藥品質量的檢驗、藥品質量標準的研究和制定等工作積累技能。
3 考核方式
為避免“高分低能”現象,筆者對考核方式和成績評定進行改革。 一是平時成績,占40% ,根據學生實驗課表現及實驗報告、討論分析的情況作出綜合評定。二是期末考試成績,占60%。在理論課試卷設計上,著重主觀題的分量,著重考查基礎知識、基本理論掌握情況和學生知識面。這樣,試卷不再是成績的最終結果,學生學習積極性得以保持,既保證了學生理論知識的學習又真正提高了學生的實踐技能,避免了平時不學習、考前突擊現象的發生。
4 專業素質水平和職業道德精神
首先,明確藥學服務者在未來藥房管理中的職責不僅僅是配方發藥,更重要的是給患者提供各種各樣高附加值的專業服務。因此,教師要高度重視對學生多方面專業知識的教育和更新,加強學生的專業思想,使之對專業課程產生濃厚的興趣。其次,藥學服務者一定要熟悉國家藥品管理法律法規,這就要求我們在專業課程設置中增設《藥品管理法律法規》課程,使學生對國家藥品管理有一定的了解,提高藥學服務者素質。鼓勵學生參加執業藥師資格考試來引導藥學服務者業務知識結構的改進,促進知識的積累和業務水平的提高。加強藥學人員自身繼續教育,更新知識。再次,提高藥學服務者的思想素質。藥學服務者通過一次次的優質服務不僅能給患者帶來精神上的安慰和戰勝疾病的信心,還能使患者通過窗口看到醫院整體形象并在社會上廣泛傳播。所以我們應在教學過程中對學生進行職業道德教育,灌輸職業道德思想,提高其思想素質,使之樹立全心全意為患者服務的宗旨。
總之,藥物分析課的教學探討是一項系統工程,既涉及教育思想及觀念的轉變,又涉及教學管理體制的變革;既涉及更新課程內容和教學方法,又涉及平衡傳授知識和培養能力的關系。因此藥學專業的課程教學必須適應形勢進行相應的改革。只有我們的不斷探討,達到共同提高教學效果的目的。
參考文獻
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高職環保類專業職業能力內涵影響因素目前,環保類高職教育主要由獨立設置的高等職業院校及少數從事高等職業教育的高等專科學校、成人高校承擔(這些學校按教育部的規定,現統稱為“高職高專”院校)。專科層次的高職高專環境保護專業教育均屬“大眾化”職業教育,且多數的高職高專學校是由中專升格、或成人高校轉制而成。據不完全統計,在2007年教育部批準的具有普通高等學歷教育招生資格的1109所高職(專科)院校、352所成人高校中,共有132所高職高專院校開設了環境類高職專業。
一、高職環保類專業學生職業能力的內涵解析
高職環保類專業是指教育部高等學校高職高專環保與氣象類專業教學指導委員會2006年4月頒發的《普通高等學校高職高專教育指導性專業目錄(修改稿)》中頒布的環保類專業:即環境監測與治理技術、環境監測與評價、農業環境保護技術、資源環境與城市管理、城市檢測與工程技術、水環境監測與保護、城市水凈化技術、室內檢測與控制技術、環保設備以及2010年教育部核定招生的《普通高等學校高職高專教育指導性專業目錄(試行)》外專業名單中的環保類專業:環境工程技術、核輻射檢測與防護技術。
職業能力是個體將所學的知識、技能和態度在特定的職業活動或情境中進行類化遷移與整合所形成的能完成一定職業任務的能力。對于職業能力應包括的要素,不同的學者有不同的看法。高職環保類專業學生的職業能力包括專業核心能力、專業拓展能力、職業特質、職業素養等方面。
1.專業核心能力
專業核心能力是指學生勝任未來工作崗位的核心的技術方法、技術思維、操作能力、處理現場問題及故障等方面的能力。對于高職環保類專業學生而言,在熟悉環保專業理論的基礎上,通曉專業生產各個環節的基本技能并熟練操作,能夠分析解決生產實踐中出現的一般問題,能夠創造性地開發和運用專業生產的新方法、新技術、新模式,是勝任本職工作的核心能力。在偏工科類的高職環保專業教育中,如何培養高職學生專業技術的應用能力,是至關重要的。
筆者以有效的調研表為基礎,分析出高職環境工程技術專業及環境監測技術專業學生應具備的專業核心能力,詳見下圖。
2.專業拓展能力
專業拓展能力指的是學生適應專業發展方向的可持續發展能力等。
筆者以高職環境工程技術專業和環境監測技術專業為調查對象,設計調查問卷,對高職環保類專業學生的專業拓展能力進行調研。根據調研結果,對高職環保類專業學生專業拓展能力的理解如下:
環境工程技術專業學生的專業拓展能力:環保設備制造,緊密聯系環保工程設計施工,具有獨立的實踐動手能力,課程資源的開發和利用技能,不斷學習和更新知識的能力,創新能力,重實踐,常學習,好摸索,勤總結。
環境監測技術專業學生的專業拓展能力:環境監測、運行管理,重實踐,常學習,好摸索,勤總結。
3.職業特質
特質,現代漢語詞典里解釋為“特有的性質或品質”。職業特質指的是從事這種工作所特有的思維方法、行為模式及綜合素質等。不同的職業有不同的職業特質。每個具體的職業、工種、崗位,都會對應著一些特定能力,其總量最多,但適應范圍最窄。高職環保類專業學生的職業特質,包含三個方面的遞進含義:不同于醫生、律師等職業的特質;不同于普通本科教育及中等職業教育的特質;不同于其他專業的高職環保專業的特質。
(1)高職環境工程技術專業學生的職業特質
環境工程專業的絕大部分都是針對實際工程問題的,討論實際工程問題的抽象概括方法、分析和處理方法。而實際工程問題一般都具有綜合性,是系統問題,涉及多個學科。在解決工程問題過程中,經常要處理不同技術要求間的矛盾、主要矛盾和次要矛盾、整體和局部間的矛盾、經濟和技術的矛盾、經濟和藝術的矛盾、經濟利益和社會效果的矛盾、人和環境的矛盾,經濟和環境的矛盾等。這些矛盾問題,屬于哲學或自然辯證法范疇。這表明,專業知識不僅是科學技術,還是自然哲學,專業技能的訓練,不僅是純粹的科學技術訓練,還是自然辯證法的應用與訓練。專業課的教學和專業技能的培養過程,就是教育和培養學生認識、分析和處理綜合技術問題的過程,是培養學生分析和處理技術問題與其他相互關聯、相互制約的非技術問題的過程,是培養學生認識、分析和折中處理各種矛盾及矛盾的不同方面的過程,是培養學生在多元復雜問題中找尋并抓住問題的本質和關鍵的思考認知方法的過程。這樣的教育內容,需要促進學生綜合應用能力的提高與發展。這需要環境工程專業學生具有較強的創造能力及處理各種復雜問題的綜合分析問題能力。
因而,環境工程技術專業學生應具備以下職業特質:工程設計思維教育能力;創新教育能力,需要培育和激發學生的創造力;處理各種復雜問題的綜合分析能力。
(2)環境監測技術專業學生的職業特質
①環境監測的綜合性
監測手段包括化學、物理、生物、物理化學、生物化學及生物物理等一切可以表征環境質量的方法。監測對象包括空氣、氣體、土壤、固體廢物、生物等客體,只有對這些客體進行綜合分析,才能確切描述環境質量狀況。對監測數據進統計處理、綜合分析時,需涉及該地區的自然和社會各個方面情況。因此,必須綜合考慮才能正確闡明數據的內涵。
②環境監測的連續性
由于環境污染具有時空性等特點。只有堅持長期測定,才能從大量的數據中揭示其變化規律,預測其變化趨勢,數據越多,預測的準確度就越高。因此,監測網絡、監測點位的選擇一定要有科學性,而且一旦監測點位的代表性得到確認,必須長期堅持監測。
因而,環境監測技術專業學生應具備以下職業特質:求真務實的能力,分析能力;縝密思維,嚴謹工作;熟悉分析操作和儀器的使用。
4.職業素養
職業素養指的是指應該遵守本門職業的基本準則、道德規范及職業規范等。優良的思想品德是從事任何社會職業所必備的素質,也是形成良好專業技能的基礎。思想品德素質在職業實踐中,主要表現在職業道德的優劣,對待勞動的態度和勞動能力的強弱,自強、自立,自尊、自律意識的有無,應付突發事件的能力,意志品質類型等諸多方面。具備敬業精神及合作的態度。敬業精神就是在工作中要將自己作為單位的一部分,不管做什么工作一定要做到最好,發揮出實力,對于一些細小的錯誤一定要及時地更正,敬業不僅僅是吃苦耐勞,更重要的是“用心”去做好單位分配給的每一份工作。態度是職業素養的核心,好的態度是決定成敗的關鍵因素。
高職環境工程技術專業學生要熟悉工藝要求和設計規范,要有科學創新、實事求是的態度。環境監測技術專業教師要熟悉監測方法、排放標準,要有科學嚴謹、實事求是的態度。
二、影響高職環保類專業學生職業能力的因素
1.社會對環保工作的重視以及對高職環保類專業人才的要求日趨嚴格
黨的十報告將“大力推進生態文明建設”作為全面建設小康社會的新要求,生態文明理念在全社會得以牢固樹立。建設生態文明,是深入貫徹落實科學發展觀、全面建設小康社會的必然要求和重大任務。在大環境利好的前提下,高職保護教育得到前所未有的重視,如何培養學生良好的職業能力,以滿足環境保護事業發展的需要,成為亟待解決的問題。全方位、多層次推廣適應建立資源節約型、環境友好型社會要求的生產生活方式非常重要,全國縣級以上城鎮都將建設城市生活污水處理廠和垃圾處理處置設施,僅環境污染治理技術及治理設施運營方面所需的環保人才就需要近20多萬人。
隨著經濟類型的轉變和生態文明建設的不斷推進,環保類人才需求將呈多元化趨勢,表現在科學、工程、技術、管理、服務諸多方面。不僅需要從事環境科學研究人才,而且更需要技術研發與推廣的技術應用性人才,以解決社會生產、生活各個層面存在的大量環境管理與技術問題。這些都為環保高職教育提出了更高的要求,確立了明確的發展方向。這要求高職環保類專業學生要不斷適應新崗位對人才規格的需求標準,不斷完善自己的職業能力,以成為社會需求的優秀環保人才。
2.學校對高職環保類專業學生職業能力的重視程度
學校的教育、教學活動直接影響學生職業能力的培養。學校應創造一切有利條件,培養學生的職業能力。學校可在以下幾個方面作出努力:充分發揮教師的榜樣作用,做到以身作則;營造良好的氛圍,建立良好的育人環境,培養學生良好的態度;讓學生參加各種社會實踐活動,鍛煉熏陶學生的職業能力;加強實習、實訓教學環節,使學生感受正確的職業態度。如果學校不能創造好的環境和氛圍,就難以培養學生的職業能力。
3.高職環保類專業學生自身的個體差異
高職環保類專業學生自身的個體差異很大,如性別、情商、智商、年齡以及其他各種心理因素。在各種內部條件中,心理因素是最重要的。心理因素包括人的感覺、知覺和情緒等,往往被稱為事物發展變化的“內因”。學生自身的個體差異直接導致其職業能力發展具有不同的水平。因而,高職環保類專業學生需要不斷錘煉自身的心理素質和其他個體素質,促使自身職業能力的發展。
三、結語
總之,高職環保類專業學生的職業能力的影響因素有很多,我們在實踐培養過程中,應結合各種因素,促進學生職業能力的發展和完善。
參考文獻:
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【關鍵詞】崗位需求調研;高職類人才;培養方案
為了落實《國務院關于大力發展職業教育的決定》進一步深化教育教學改革,根據市場和社會需要,不斷更新教學內容,改進教學方法的有關精神。更好地服務于國民經濟,培養制藥企業生產、服務一線急需的技能型人才,使高職教育教學更具有針對性和實用性,通過資料調研、走訪生物制藥企業了解企業產品結構、人員需求、崗位設置及發展規劃等,根據企業崗位的要求對高職教育教學計劃、教學內容進行改革,及時調整我院生化制藥專業的課程設置和教學大綱,通過嘗試后取得良好的效果,現將有關工作總結如下,與各位同仁切磋。
一、明晰辦學思路,確立培養目標
我院是由武漢市人民政府主辦,武漢市教育局主管的全日制普通高等職業院校。地處武漢東湖新技術開發區關南生物醫藥園,毗鄰武漢廟山醫藥產業園,緊鄰湖北葛店-中國藥谷,對實施職業教育來說醫藥行業的區位優勢明顯。
2005年武漢東湖新技術開發區擁有140家生物醫藥工業企業,產值41億元,利潤2.76億元,近期東湖新技術開發區又開始籌劃在開發區佛祖嶺建設一個新的生物醫藥產業園;湖北葛店-中國藥谷共有生物醫藥項目26個,工業產值9.2億元。2005年湖北省規模以上醫藥工業企業完成現價工業總產值146.01億元,同比增長10.65%,全年完成銷售收入123.87億元,同比增長21.73%;實現利稅總額13.47億元,同比增長18.31%;完成利潤總額7.54億元,同比增長23.66%。2006年前三季度武漢生物醫藥產業產值增幅為15.4%。2004年湖北省經濟普查中發現全省醫藥制造業共有496家企業,只有從業人員5.66萬。生物醫藥工業的快速發展使得崗位技能人才需求旺盛。
在未來五年制藥技能型人才需求也會不斷增加。《湖北省醫藥行業“十一五”時期發展規劃》中明確提出:湖北省醫藥行業的總體發展目標是實現我省醫藥強省的戰略目標;醫藥產業成為我省的支柱產業;醫藥工業銷售收入260億元,利稅達到30億元,醫藥工業在全國地位爭取進入前十名。
二、開展市場調研,找準市場需求
通過采取實地調研、座談調研與信息調研相結合的方式。走訪了關南生物醫藥園、廟山醫藥產業園、湖北葛店-中國藥谷及省內部分生物醫藥企業,掌握企業崗位需求的真實情況,改進教學內容,使職業教育更具針對性,實現職業教育與企業崗位的零對接。先后深入武漢馬應龍藥業公司、湖北科益藥業公司、湖北制藥有限公司、武漢遠大藥業公司、宜昌人福藥業公司、天惠生物等一大批生物制藥企業,通過交談走訪了解生物醫藥企業的年度工業產值、產品種類、崗位設置、生產設備、員工狀況、年度產品銷售等實際情況后,我們發現目前生物醫藥企業呈現如下特點:
1.中藥、原料藥及制劑企業產值所占比例較大,崗位操作人員需求量大。
2.生物醫藥發展形勢好,產業規模小。全省生物技術和新醫藥在研和待產業化的科研項目成果超過200項,但取得國家新藥證書共26個,一類新藥1個,二類新藥5個,
三、四類新藥20個。據武漢市人大調研結果顯示:在85家受訪企業中只有4家生物醫藥企業,實現銷售收入只占調研企業的3.88%;實現利稅占4.94%,規模比較小。2006年1~11月全國生物生化藥物完成銷售產值361.24億元,同比增長分別為44.95%、增速高于全行業平均水平;化學原料藥、化學藥品制劑和中成藥行業為銷售產值最高的3個分行業,分別完成銷售產值1124.37、1285.14和958.79億元,同比增長分別為19.01%、15.39%和15.10%,同比增幅均落后于全行業平均水平,增速進一步下降。生物醫藥多數企業處于發展階段,產業還沒有形成較大的工業規模,但發展速度快。目前崗位人員需求量少。多數生物技術類科研項目離產業化市場化還有一個過程,少數已投產的生產流水線對崗位人員素質要求比較高,多數都要本科以上學歷要求,關鍵崗位甚至需要碩士。而在傳統醫藥生產工藝中發酵技術和分離純化制藥技術被廣泛使用于大多數制藥企業。
3.缺少核心龍頭企業,企業內部產業鏈基本沒有形成。全國按銷售收入和利潤總額排序的前10名企業中,湖北省沒有企業入選。國內大型醫藥集團的年銷售額均高達上百億元,國外一些大型制藥企業單個品種的年銷售額就超過10億美元。
4.生產設備先進,日常維護困難。2004年以后,全國所有的醫藥生產企業全部通過國家GMP認證,其生產流水線均為新建或改擴建的,生產設備較先進,科技含量高,其設備原理涉及光、聲、電、磁、機械、計算機等領域,生產設備若出故障往往求援于設備生產廠家,這樣既費時又費錢。制藥企業急需大批既懂藥品生產工藝又會設備養護維修的崗位人員。
三、針對崗位特點,調整教學計劃
教育部《關于制訂高職高專教育專業教學計劃的原則意見》中提出制訂教學計劃應主動適應經濟社會發展需要,突出應用性和針對性,加強實踐能力培養,貫徹產學結合思想,堅持德、智、體、美等方面全面發展的基本原則。根據這一(下轉第33頁)(上接第28頁)原則意見,在調研的基礎上,對生化制藥專業人才培養方案進行相應的修訂。
1.突出專業特征,增減相應課程門數。我院生化制藥專業是在原來化工類專業的基礎上發展起來的,由于師資及實驗設備條件的限制,原教學計劃中化學化工類課程較多,具有一定的局限性帶有較多的歷史痕跡。
2.針對崗位特點,調整課程學時比例。原來生化制藥專業教學計劃中化學化工類課程學時數所占比例較大,但生物類課程的學時數較少。根據制藥行業的特點,將無機化學、物理化學等課程學時減少,增加微生物學、生物化學、藥事管理法規等課程的學時數。為了能與生物藥學類課程內容更好地銜接,調整有機化學的教學內容和學時,新增光學異構體、雜環化學等方面的知識,并將糖,氨基酸相關的內容調至生物化學中予以講授,避免課程內容的重疊。在調整課程理論學時比例的同時,著重調整了理論課與實踐課間的比例,加大校內外實驗實訓基地建設,通過計算機模擬仿真、生產車間實習、校內綜合實驗等環節增加實踐教學學時,切實讓學生動手操作,訓練專業技能,并且與國家職業技能培訓鑒定結合起來。
3.根據企業需求,改革課程教學內容。
4.改進課程考核方式,與執業藥師資格考試接軌。我國從1994年開始實施執業藥師資格制度,到目前為止我國已形成了一整套完善的執業藥師資格考試大綱和考試模式。在相關藥學專業課程教學大綱的修訂過程,使教學內容與全國執業藥師資格考試大綱相一致,改進原來的出題方式,課程考試的考題采用標準化試題,題型與題目分值等均與全國執業藥師資格考試相似,讓學生在學習藥學專業知識的同時,對我國執業藥師資格考試制度有了深入的了解。
根據企業需求,針對崗位特點,通過教學改革,充實實踐教學內容,刪除繁雜的理論講述,實現與全國執業藥師考試內容相對接,經過教學實踐取得良好的效果,我院生化制藥專業畢業生受用人單位的好評。
【參考文獻】
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關鍵詞:實驗課程;虛擬實驗室;教學
1 實驗課程網絡虛擬實驗室教學的現狀
隨著科技的發展,計算機技術和網絡通信技術的日益成熟,網絡教育與教學平臺也越來越得到普及與發展。在現代教學中,不僅需要師生面對面的交流,為了更深入地指導學生,還應借助現代計算機技術、多媒體技術和現代通信技術,將知識的載體豐富化和多樣化,進一步豐富教學手段。網絡實驗教學是整個現代教育中不可或缺的重要組成部分,并在其中發揮著重要作用。網絡實驗教學與網絡課堂教學的方式是有不同之處,在網絡實驗教學中,基點是學生必須親自動手,只不過不是在實驗室而是在虛擬實驗室;而網絡課堂教學偏重于理論課的網絡化與虛擬化,許多課程是通過遠距離的多媒體教學手段完成的。相對于網絡實驗課的教學而言,網絡課堂教學更抽象,后者不能動手操作。網絡實驗課教學的特點,是在網絡頁面中創建出一個可視化高度仿真的實驗操作環境,通過操作虛擬的實驗儀器或設備,即可模擬各種復雜的實驗,達到與真實實驗環境一致的教學要求和目的。它是虛擬仿真技術、計算機技術、網絡技術與專業理論知識多方面的結合體,同時也解決了目前遠程網絡教學中缺乏實驗教學環節的難題,必將促進遠程教學質量的大幅度提高。
網絡實驗教學中,最為關鍵也最難解決的是實驗過程的實際操作,既要達到實驗室教學的效果,又要允許學生出現實驗室可能發生的錯誤操作。
2 實驗課程網絡教學的種類
目前已經存在的網絡實驗課程形式主要有:網絡實驗動畫演示、仿真實驗和虛擬實驗等。網絡實驗動畫演示是網絡實驗教學初期的主要形式,以教師播放,學生觀看為主,學生被動接受,全部過程很少有學生主動參與的環節,類似于視頻化的演示實驗,以動畫的形式展示,不利于學生主觀能動性的發揮,其不足之處顯而易見。
仿真實驗主要是將實驗室儀器和設備照片通過軟件加工使其電子化,在計算機中用軟件模擬儀器、設備和元器件等實驗器材。進行實驗的學生進入仿真實驗室后,可以根據實驗要求選擇、利用虛擬實驗室器材庫中的“實驗器材”,按照實驗要求進行組合連接。同早期的動畫相比,仿真實驗更真實,更易發揮學生的主觀能動性,也更有利于提高他們的實驗興趣,同時利用仿真實驗還可以開展傳統實驗室中一般無法進行的“破壞性”實驗,加深學生對實驗內容的理解和認識,充分鼓勵學生在仿真實驗課中的創新設計和思維。
仿真實驗課程的實驗環境貼近實際,可以為學生提供自主探索的學習環境,使之自由安排時間,發揮其主動性,并且可以通過軟件資源全校共享,改善了教學資源缺乏的現狀。利用仿真軟件解決現代實驗教學中遇到的問題,在一定程度上可以達到事半功倍的效果。
虛擬實驗室是將實際操作的實驗過程用計算機以及3D等多媒體技術更形象、更貼近實驗室實際情況地模擬出來,并在實驗進行中適當地呈現文字和提示,或者隨著實驗的進行。教師對整個實驗過程加以詳細的解釋和說明;學生既可以在虛擬實驗臺上動手操作,又可自主設計實驗,有利于培養學生的操作能力、分析診斷能力、設計能力和創新意識。在虛擬實驗室中,學生更易獲得相關的知識、科學的指導和敏捷的反饋,產生身臨其境的感覺。學生不但能夠有效地掌控實驗過程,而且能夠最大限度地獲取整個實驗過程的關鍵所在,掌握整個實驗的精髓,并在真實實驗中得以驗證。
3 實驗課程網絡教學的特點
將網絡技術應用到實驗課程中,充分發揮其優勢,可以使學生的實驗操作技能得到大幅度提高,其特點如下:
3.1 感知性
感知性除了一般模擬實驗所具有的視覺感知外,還有聽覺、力覺、觸覺、運動等感知。理想的虛擬實驗應該具有真實實驗所具有的全部感知功能,達到真實實驗的效果,從而豐富學生的感性認識,充分拓展學生的觀察力和科研思維,為形成正確而深刻的理性認識奠定基礎。實驗課程在設計時要充分發揮虛擬實驗直觀性、趣味性強的優勢,對容易出錯的地方和注意事項,設置提示性對話框,將一些學生平時觀察不細的操作步驟和真正實驗無法演示的錯誤操作與可能產生的危險結果運用虛擬實驗表現出來,充分發揮學生的能動性,吸引學生的注意力,體現出實驗的趣味性,使學生樂于體驗,從而提高教學效率。
3.2 沉浸感
沉浸感是指在虛擬實驗操作中學生感到作為主角存在于虛擬環境中的真實程度。理想的虛擬實驗應該達到使學生難以分辨虛擬與真實的程度并取得與真實實驗一樣的效果。目前的科技水平還很難達到這樣的效果,或者說即使達到了,但因成本太高,難以應用,是以后虛擬實驗室發展的趨勢。
利用虛擬實驗室的教學環境造就學生學習的情境,使學生的心理、思想、行為發生一系列的反應,即虛擬實驗的學習過程。這要依賴于合理、巧妙,乃至宏觀、微觀的實驗設計,使學生在娛樂中學習,引起學生的好奇心,啟發科研思維。
3.3 交互性
交互性是在虛擬實驗中教師與學生之間的雙向、多向反饋,是在虛擬實驗中教與學的交流、交往、溝通、聯系、影響及相互作用。交互性虛擬實驗具有民主性、多樣性、激勵性、開放性、反饋性等特征,它可以充分發揮學生的能動性。
學生與虛擬實驗室之間通過窗口傳遞信息。學生可以獨立完成實驗的操作,并由軟件根據學生的操作實時做出反饋,幫助學生改正不正確的操作,最終通過操作虛擬實驗室的儀器設備,實現學生在真實實驗中的操作和效果,完成實驗知識點的學習。由于虛擬實驗室教與學時空分離的特點,教師對學生的操作不能實時地做出評判,尤其是實驗的操作,需要由虛擬軟件對學生的每一個操作給出及時準確的判斷,如果出現錯誤操作,實時提示并予以改正,能夠幫助學生正確掌握每一個實驗的實驗原理,熟悉實驗操作、儀器和試劑的選用,并了解數據處理的過程和方法等相關內容。
3.4 真實性
真實性是指虛擬實驗中儀器操作對真實操作的模擬程度,是虛擬實驗室和真實實驗室的差異程度,真實性越強,虛擬實驗模擬效果越好。如果學生在虛擬實驗室中感受到和真實實驗室一樣的效果,那么在真實實驗中的失誤操作就會越少,安全系數越高,學生的好奇心也會被激發,從而在實驗中感受到學習的樂趣。真實程度的高低直接影響到虛擬實驗室的模擬效果。例如:使用試劑瓶時,試劑瓶會按學生的要求移動、搖動或振動;滴定時顏色逐漸發生變化;燃燒實驗中火焰的顏色及沸騰程度會發生變化等。
3.5 科學性
科學性是指虛擬實驗的內容和操作符合學生的認知規律,符合真實的實驗過程,掌握學生實際操作水平,科學合理地安排實驗進度和實驗的操作技術,在虛擬實驗中將每個實驗的操作原理、操作技能科學而嚴謹地展現出來。同時將教師平時積累的學生的不規范或錯誤操作,在軟件中以案例的形式展現出來,在學生出現同樣錯誤時予以提示和警告。將復雜、枯燥的操作技能,用類似于游戲的方式展示,使之變成有趣的實驗,讓學生在輕松的氛圍中掌握規范性操作;充分利用虛擬實驗室進行基本操作訓練,避免實際操作時出現大的失誤和危險。
3.6 直觀性
直觀性是指在虛擬實驗過程中,學生通過實驗觀察或界面語言的形象描述,形成對虛擬實驗過程的清晰印象,對實驗有整體的把握,強化對實驗的感性認知,從而能夠正確理解課堂知識,并挖掘自己認識事物的能力。
網絡實驗教學的直觀性表現在過程的可視性和易于理解。例如對于微生物外表結構的觀察,由于微生物個體是微米量級的,一般的光學顯微鏡很難觀察到其細致的亞顯微結構,但在虛擬的網絡實驗中可以進一步放大,從顯微結構到亞顯微結構,都可以淋漓盡致地表現出來,還可以對微生物上色,不同的結構使用不同的顏色,學生既觀察了結構,還練習了微生物的染色方法,使得在真實實驗室難以實現的操作,在虛擬實驗室輕而易舉地得到實現,而且更加形象生動,其效果甚至優于真實實驗。
4 實驗課程網絡教學的一般途徑
實驗操作的虛擬化是現代科學技術在教育領域的應用與發展,它豐富了實驗內容,提供了多方面的實驗手段。虛擬實驗突破了空間和時間的限制,改變了傳統教學的方式,也改變了學生的學習方式。
虛擬實驗教學過程主要包括實驗目標的制定、預習實驗、虛擬實驗、現實試驗、評估交流5部分(如圖1所示)。
4.1 實驗目標的制定
科學的實驗目標首先應結合課程實驗教學體系進行設計,然后根據該學科培養目標及具體課程的教學內容進行確定,同時結合學生的學習特點,設計出切實可行的實驗方案。方案的設計應由易到難,由簡單到復雜,循序漸進,并且征求學生的意見和建議,使教學目標符合學校的要求和學生的實際情況。
4.2 預習實驗
實驗前的預習,要求學生明確實驗目的和要求,理解和把握實驗的基本原理和方法,明確實驗所要測定的內容及操作步驟,更要明確實驗的注意事項。多次實驗證明,預習是實驗成功的關鍵步驟之一。傳統的實驗教學一般采用讓學生寫預習報告的方式預習實驗,并作為一項任務布置給學生,讓學生還沒開始實驗,就已經產生厭倦情緒,因為學生沒有實際動手操作,很難想象出實驗的步驟。因此預習效果差,并且流于形式,達不到預習的目的,甚至有的學生為了完成任務抄襲別人的預習報告。
為了提高預習效果,并激發學生的學習興趣,我們講授實驗時盡量展現與實驗相關的知識,同時將抽象的實驗原理和方法變成易于學生接受的圖片或者動畫,加深學生的印象。針對不同性質的實驗,學生可以根據自己的興趣和需要選擇課堂或網絡信息作為實驗預習的參考材料,通過多種渠道和方式了解實驗的相關知識。
4.3 虛擬實驗
預備工作完成之后,學生進入虛擬實驗階段,網絡上展示實驗教學視頻。在進行虛擬實驗時,沒有預習好的學生還有補救的機會,他們可以選擇收看實驗的視頻,看完之后再繼續虛擬實驗。當學生進行模擬實驗時,如果操作出現失誤或操作錯誤,軟件會及時提醒,如果學生不改正,軟件將會把錯誤操作導致的結果模擬出來或者讓學生看到錯誤操作帶來的危害。在虛擬實驗的同時,學生還可進行網上溝通,交流實驗的進展、實驗結果和做實驗的感受,了解到不同的操作將出現不同的結果。
4.4 真實實驗
真實實驗主要分為3部分:實驗過程,數據處理,實驗報告。通過已經進行的虛擬實驗,學生改進真實實驗的操作步驟和實驗方案,并與教師討論,選擇最佳方案,然后進入實驗室做實驗。在實驗過程中,學生應尤其注意與虛擬實驗不同的地方,并如實記錄現實實驗現象及數據。與網絡實驗不同的是,現實操作需要真正地接觸實驗藥品和儀器,其中的操作和虛擬操作會有出入,并且實驗結束后,還要將相關的儀器和試劑歸位,打掃衛生,這些在虛擬實驗中均不存在。實驗過程中,如果有意外情況或者疑問,學生可隨時與教師交流,實現了面對面的交流和溝通。學生通過網絡與其他學生或教師進行討論交流,充分發現實驗的興趣,同時加深對實驗原理的理解。實驗結束后,學生通過計算機處理數據。教師要告訴學生正確的處理方式和使用的原理。最后是提交本次實驗的實驗報告,學生還可以將實驗的收獲和感受寫入實驗報告。
4.5 評估交流
無論是虛擬實驗還是真實實驗,實驗的過程同時也是交流的過程。整個實驗結束之后,教師應總結實驗中出現的一些現象和結果,認真分析其原因,同時概括總結學生的建議和感受,接受學生合理的建議和意見。教師可將好的經驗在全校范圍內交流,同時進一步完善實驗的教學目標,明確教學任務。
5 虛擬實驗課程教學的發展趨勢
目前網絡虛擬實驗系統還不完善,與真實的實驗操作還有相當大的差距,所以目前仍以真實實驗為主,這就需要進一步設計與開發更逼真的虛擬實驗系統和更成熟的技術。同時開發虛擬實驗通用模型或者模塊,實現不同的實驗使用相同的虛擬實驗室,類似于在同一個實驗室做不同的實驗,以避免不必要的重復開發軟件,從而降低虛擬實驗室的成本,使虛擬實驗室成為普遍的教學手段。
加強虛擬實驗室的平臺共享。目前大多數虛擬實驗室局限于很小的范圍之內,如學院、局域網或校園網。科學實驗是多方面的協作性活動,應多方面溝通合作,實現不同院校和不同單位之間的協作共享,同時交流不同的教學經驗,加快改進的步伐,促進虛擬實驗室的進一步普及和利用。
加強合作共同構建虛擬實驗室。虛擬實驗室建設初期需要配備硬件和軟件,基礎投入較大,同時實驗本身就是一種相互合作共同進步的活動,所以未來虛擬實驗室的構建更趨向于不同地域和不同平臺之間的相互合作。
教學評估與自適應。虛擬實驗室將從虛擬實驗過程中獲取不同的實驗信息和數據,并根據這些信息和數據的變化,不斷地修正虛擬實驗的環境、性能和參數,豐富虛擬實驗的數據庫,為學生提供一個具備自適應特征的實驗學習環境。
參考文獻
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