实验课程范文
时间:2023-03-14 14:08:14
导语:如何才能写好一篇实验课程,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
药剂学为药学专业的一门专业必修课,是一门研究将药物加工制成适合于医疗、预防、诊断需要的各种形式(剂型)的综合性技术科学,其实验课的开出率占其理论课的50%,这充分说明了实验技能在药剂教学中的重要地位。因此,药剂学课程的改革重点就在实验课的教学上。
随着科技的进步、教育事业的改革,传统的实验课教学不再适应“实用型”人才的要求。心理学家皮亚杰指出:“智慧是从动手开始的,只有亲自经历艰辛的探索实践活动,才能使大脑变得更加聪慧,更有创造活动。”创新是每个人生来就有的潜质,开发这种潜质应当是教育本身必须担负的功能。为使学生具有适应21世纪社会科技、经济发展所必备的品质,在实验课教学中,我们要重视学生创新能力、动手能力的培养。
1.药剂学实验开课现状
1.1药剂实验课开出率远远低于50%。我校实验室与实验器材的明显不足,往往造成教师想进行实验教学,却没有实验室或相应的实验器材,从而影响了教学计划的进行。
1.2现在进行的药剂实验课大部分为传统的药剂实验,教学模式几乎完全是验证型实验。所谓验证型实验,是指学生通过实验来直接验证已学过的基本理论、基本知识。在这种实验模式中,教师包办一切,学生只需按部就班地操作就能得出结论,造成学生只会动手、不会动脑,“提出问题,研究问题,解决问题”的能力明显不足。教师给予学生的依然是灌输式教学,机械式操作,结论性结果,相对于素质教育所要求的参与式教学、启发式操作、问题型结果相去甚远,它所带来的后果有目共睹:(1)实验教学形式单
一、内容陈旧、过程死板,学生缺乏实验学习的热情和主动性;(2)教师指定实验材料、实验仪器,学生缺乏创造、改变实验条件的机会,灵活性严重不足;(3)学生不能自己设计实验,只是被动地完成实验,目的性不强,实验技能的培养达不到预期效果;(4)如此环境下培养出的学生,无法符合现代社会对人才在操作技能、创新能力方面的要求。
1.3我校药学专业起步较晚,药剂实验课开设时间不长;在实验方法上基本是机械模仿,学生始终处于被动地位;学生从思想上不够重视,认为实验课对自身的学业帮助不大,常常心不在焉、敷衍了事,有些学生甚至经常缺课。
2.药剂学实验课改革方案
2.1教学模式的改革
加入世界贸易组织(WTO)后我国医药行业实用型技术人才匮乏,职业技术学校更应以培养基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高,有现代化药品生产技能、药学实用技术、药品生产经营能力,可在医院、药厂、药品检验与药品经营部门从事制药、药品检验、药品营销、医药管理及新药开发工作的一线实用型技术人才为根本宗旨。
药剂学教学目的是使学生掌握药物剂型的设计与药物制剂制备、生产的理论知识和技能,掌握药物制剂质量控制的方法,并能对药物制剂的质量进行正确的评价。教学目标是通过具体的实验内容来实现的,实验内容是否合理直接影响实验的教学效果。因此,我们可以尝试将实验内容分为基本技能性实验、综合实践性实验、实习基地见习三部分进行教学改革。
2.1.1基本技能性实验
主要是对学生进行基本技能、基本方法和基本仪器设备的训练与应用,培养学生动手能力。
基本技能训练内容主要是粉碎、过筛、混合、溶解、增溶、助溶等操作训练。如粉碎操作,是药剂学中最基本的操作。粉碎的方法和车间中粉碎的器械很多,为使学生掌握正确的操作并能根据原料的性质、粉碎度的要求,选择粉碎方法和粉碎器械,我们除了按教材内容进行训练外,还结合日常生活中如元宵粉(加液研磨法)、芝麻糊(串油法)等的制作,为学生准备炒芝麻、炒面粉、糯米,让学生自行选择粉碎器械和方法,然后进行粉碎度的比较,得出最佳粉碎方法。这样便既达到了训练目的,又调动了学生的学习积极性。
2.1.2综合实践性实验
主要发挥学生应用所学知识进行处方设计、质量控制的训练与应用,培养学生分析、思维能力。
实验内容主要是学生自主设计实验方案并进行实验,对实验中出现的问题进行分析。如软膏剂中药物的释放问题。软膏剂中由于皮肤病灶的深浅不同,要求药物作用产生的部位也不同。有些软膏只须在皮肤表面起作用,不必透皮吸收;有些药物要求透过表皮才能在皮肤内部发挥疗效,如治疗皮炎的激素软膏、抗真菌的癣净软膏;有些药物则要求透过表皮被吸收入血而产生全身治疗作用,如硝酸甘油软膏和抗过敏类软膏。影响药物透皮吸收的因素很多,其中基质的性质对药物透皮吸收影响较大。为此我们为学生提供不同的基质,让学生自主设计处方进行实验,将生产出的产品进行体外释药速度测定,最后将学生得到的实验数据总结归纳,分析比较软膏中药物释药能力不同的原因。另外,我们利用学生爱上网的特点,还为学生准备了《中国药典》2005年电子版,旨在方便学生查阅,及时分析、解决实验中出现的问题。
2.1.3实习基地见习
主要针对我校实验室、车间仪器设备有限的实际问题,采取个别实验到实习基地、工厂见习的方法,利用实习基地、附近药厂的资源,保证实验教学顺利进行,达到设备共用、资源共享的目的。如灭菌制剂的生产、全自动胶囊充填机操作、气雾剂的制备等。通过参观见习,学生能将理论知识与实践相结合,对药物制剂的制成有了亲身体会,开阔了视野,缩短了实验时问,节省了人力物力,提高了对药剂学学习的兴趣。
2.2实验考核方法的改进
实验考核是检查学生能否将所学理论知识运用到实践中的一种手段,我们将学生的实验考核成绩分为平时成绩和期末成绩两种方式。平时成绩是根据每一次实验得分总和来确定,实验成绩分为A、B、C、D四等,以下从五个方面进行评定:
2.2.1实验前预习。通过提问的方式,要求学生熟悉此次实验需采用的方法和操作步骤,
做到心中有数。
2.2.2实验物品的选用。要求学生能根据实验内容,正确地选用仪器、设备,爱护仪器
设备,尽量避免损坏。
2.2.3实验操作。要求学生正确使用仪器、设备,严格遵守操作规程,谨慎、细致地
进行每一步操作,培养学生良好的操作技能。
2.2.4工作台面清洁,实验有条不紊,强调质量意识。
2.2.5实验报告要求学生如实记录实验过程、实验数据,对实验过程中出现的问题要有
分析报告,培养学生严谨的科学态度。
2.2.6在学期末进行考试,具体做法是由实验教师拟定实验题目,学生2人一组,
采取抽签方法得到考题,2人互相配合,共同完成。
2.3加强现场教学方式
我们采用“走出去”的方法,带领学生到药厂、药店现场参观学习。现场教学是课堂教学和实验教学的补充。我们带领学生走出校门,到仪器、设备齐全、先进的药厂、药店、药品研究所进行参观,观看操作演示;请有实际工作经验的工程师现场介绍车间的工序、布局、工艺条件,以及主要设备的结构、工作原理、操作方法,各工序技术管理要点、质量控制等。学生开拓了眼界,弥补了书本知识的局限性,加深了对所学知识的领悟,以及对药剂学发展趋势的了解。
3.结语
3.1自主探索是一种新型的学习方式,在教学中,教师要多给学生进行探索活动的机会,力争使学生具有适应21世纪社会科技、经济发展所必备的品质。教师要改变传统教学观念,增加实践性教学、师生互动教学,变教师独讲为学生自主探究,让学生充分自主探索、合作交流,自己发现问题,归纳解决问题方法、规律。教师要变过去固定的练习模块为学生的内化阶段,让学生运用自己找到的方法、规律加以应用从而强化知识的落实。在实验教学中,教师要逐步消除过去教学工作中的种种弊端,重视学生创新能力的培养,让学生积极主动参与教学活动的各个环节,体现与时俱进的时代精神。教师要以严谨的科学态度,大胆改革创新,不断地进行深入实践、研究、探索,要在一堂课中让学生体验整个实验教学过程,切实培养学生的创新意识和提高学生的创新能力。
篇2
关键词:实验教学;现场控制;会计电算化
F232
实训实验教学是高校教学的重要组成部分,其根本目的是使培养的学生通过基本技能的训练,激发学生的创新思想与实验能力,提高学生实验操作技能。通过实训实验,提出问题和解决问题,锻炼学生的探索进取精神;培养学生在学习与工作中,相互协作能力。实训实验教学不同于课堂理论教学。实训实验教学是以学生为中心,实验教学过程的实现,包括实验教学过程输入、实验教学过程和实验教学输出效果都是由学生实现的,学生将实验教学的目标和任务具体落实到各个实验教学环节中,在实训实验操作中掌握必须具备的、相互关联的知识和能力。因此,实训实验教学课堂质量管理体系与课堂理论教学是完全不同的。本文以会计电算化的实验教学为例,结合笔者自身的实验课程教学体会,提出了全新的实训实验教学课堂质量管理方法---实训实验课程现场控制方法,以提高实验教学的教学质量,提高学生的综合实践能力。
一、实训实验课程现场控制的内涵
现场控制是指在某项活动或者工作过程中,管理者在现场对正在进行的活踊蜃判形给予必要的指导和监督,以保证活动和行为能够按照规定的程序和要求进行的管理活动。现场控制的重点是正在进行的计划实施过程;现场控制的有效性主要取决于主管人员的个人素质,因此,主管人员的言传身教将发挥很大的作用,在进行现场控制时,要避免单凭主观的意志进行工作,主管人员必须加强自身的学习和提高,亲临现场进行认真仔细的观察和监督,以计划或标准为依据,服从组织原则,遵从正式指挥系统的统一指挥,逐级实施控制。
现场控制的内容包括,管理人员向下级人员指导恰当的工作方法和过程,监督下级的工作并在发现不符合标准的偏差时,采取一些纠正措施;一般是上级对下级的一种管理活动。本文所讲的现场控制主要体现教师在进行实训实验课程时对实验课程的教学计划、教学大纲、教学书、教学的方式、教学的环节以及学生的课业进行控制,是一种基于师生关系进行的控制活动,因此在现场控制过程中除了对学生进行工作方法以及操作过程的教学指导以外,还要与学生共同进行操作,在出现偏离标准的现象时,与学生共同探讨偏差产生的缘由,以及进行纠正的方法,从而培养学生发现问题、解决问题的能力。分别举例对实施现场控制的目的、实施现场控制的方法以及对现场控制后的成果进行考核等方面进行阐述。
二、实训实验课程现场控制的目的
就其概念来看,主管人员进行现场控制,是为了保证正在进行的活动或者行为能够按照一定的程序要求而发生,为达到要求而进行的管理控制活动。以高校的会计电算化教学为例,会计教师在教学过程中,多以培养实用型人才为主,因而要对学生的实践操作活动进行现场的观察与监督,并对其学生进行科学正确的指导,以达到教学的目的。从而使学生可以准确的获取会计电算化方面的知识,提高自身的实践操作能力,提升专业素质,进而可以更好的适应现代企业的用人需求,真正的学以致用。教学环节进行现场控制的目的具体列示如下:
1. 获取专业技能知识
由指导教师进行统一的指挥控制,学生们可以了解会计电算化实验课的基本知识。比如,初级会计电算化教材一般有四个部分组成:会计电算化的概述、会计电算化的工作环境、会计电算化的基本要求、会计核算软件的基本操作,可以了解到会计电算化是通过计算机系统进行操作并通过计算机网络实现资源的共享,学会保护计算机的安全,保证会计资料等资源不被破坏、替换、盗窃和丢失。可以学习会计核算软件的六个模块:账务处理、应收应付款核算、存货核算、销售成本核算、固定资产核算、工资核算,对六个模块的实务操作进行实践并编制企业会计报表,对企业的财务状况及经营成果进行分析,从而完成会计核算工作。明确会计电算化岗位的划分与职责,主要有电算主管、软件操作、审核记账、电算维护、电算审查、数据分析及会计档案保管。
2. 提高实际操作能力
通过实验课程,可以培养学生获取信息的能力,处理信息的能力,与人的合作能力,协调能力,社交组织能力,竞争能力等。通过课堂练习,对每个核算模块的操作步骤进行学习,掌握对原始凭证的处理方法,同时巩固理论学习,通过实践操作将理论与实践结合起来,能够达到理论联系实际的目标,实现理论实践一体化,使学生可以在实际工作中正确的处理企业发生的经济活动,并进行相应的会计记录与登记,从而提升学生的专业素质。老师进行现场控制,就是对学生进行教育与指导,通过教师的现场控制可以有效的控制学习的进度,在教学环节中起到至关重要的作用。
3. 培养专业素养
在对实训实验课程进行现场控制的过程中,可以培养学生的专业素养。通过进行大量的重复操作练习以及对众多数据的汇总分析处理,可以培养学生的敬业精神以及合作的态度;在教授实务工作方法以及操作步骤之前,让学生自主探索操作并得出结论,再由教师进行指导控制,检查结论是否正确无误,并对操作过程中的重要操作模块进行抽查,检验学生的课业完成情况,可以培养学生自主发现问题、分析问题以及解决问题的能力。通过对操作过程中每个细节的把控,培养学生的信心、耐心以及责任心,养成积极、自信、负责、乐于助人的良好态度,培养一个良好的职业素养,用心的做好每一份工作。
三、实训实验课程现场控制的方法
会计电算化的实践教学可以分三个基本模块进行模拟训练学习:单元实务模拟,岗位模拟实训和综合模拟实训。教师在每个章节的教学内容完成时,可以让学生进行操作练习,可以通过课内实验的方式对教学效果进行检查。
1. 单元实务模拟
在会计电算化实训教学中,在每个单元的理论知识讲解结束后,需要通过实验案例的练习,对学生所学的知识进行阶段性的测试,从而教师可以充分获取学生的学习情况以及知识的掌握程度。比如,在电算化会计核算中,它的基本流程是:编制记账凭证、审核凭证、记账、结账和编制会计报表,在学习了《会计基础》、《财务会计》等理论知识的前提下,熟练掌握会计分录的编制标准,从而可以根据原始凭证在计算机上进行记账凭证的编制,由于会计信息化系统的实现,除了需要手工编制的凭证外,应收应付模块可以通过核销等手段对应收款、应付款进行核算并自动生成凭证,对编制的以及结转生成的凭证进行审核记账后,通过报表模板自动生成会计报表。
2. 岗位模拟实训
可以模拟企业财务部门的岗位设置,分别设立四个岗位:财务主管、总账会计、出纳、应收应付会计。因此在课堂上讲师可以将同学们划分为每四个人一个小组,分别担任不同的角色,进行分组对抗。教师也可以通过跟校外企业的合作,或者本校的财务部门,为学生提供一些原始凭证的附件,并且鼓励学生搜集日常生活中使用的各种发票,充当原始凭证,进行日常业务处理。这也可以培养学生对原始凭证的辨识度,准确划分不同的费用类型,从而做出正确的账务处理,在角色扮演的过程中,要时常进行岗位的轮换,以使学生充分的了解各个岗位的工作方式和能力需求,掌握各个岗位所需的技能和知识,从而减少了学生适应工作所需要的时间,提高了工作效率也提高了自身的就业竞争力。
3. 综合模拟训练
在单元实务模拟以及岗位模拟训练的基础上,对个人综合技能进行一次训练,让学生体验一次企业的整个会计周期的工作流程。主要以个人为主体,可以在学期中间对学生进行一次期中测验,让学生独立的对总账模块、应收应付模块、工资模块、固定资产模块等进行会计处理最终生成会计报表。通过期中考试的测验既可以让同学对自己的学习情况有一个了解,进而调整下半学期的学习计划,另一方面也可以让老师了解学生对知识的吸收程度,可以对教学方式再加以改善,以提高教学质量。
4. 通过小组竞赛的方式,进行现场控制
前面提到,可以采取分岗位分组的方式进行竞赛,由老师进行命题,各小组在新建账套完成初始化设置的基础上,对发生的经济业务进行会计处理,包括对日常账务的处理、应收应付款的处理、工资核算、固定资产核算、编制报表。最后由老师根据小组成员编制的会计报表,审定报表的相应数值是否正确、是否满足资产负债表借贷平衡的法则,从而评选出用时较短、准确率较高的优胜小组,同时评定优胜小组成员课堂表现成绩优异以兹鼓励。通过小组竞赛的方式进行现场控制,不仅可以测验学生的学习掌握情况,还可以培养学生的团队协作能力,成员们各司其职,在完成自己工作的同时还要与同事多加沟通,以便及时有效的对经济活动进行会计核算。
5. 通过检查课业的方式,对现场控制进行统筹
在单元实务模拟训练中,可以根据会计电算化教材的例题进行操作练习,教师可以截取某个操作界面作为单元考核的标准,需要在规定的时间内完成,并检查完成情况,计入课业成绩。 在岗位模拟训练中,学生进行了相关的岗位工作之后,对各个岗位便有了自己的了解,随后可以采取提问的方式,提问学生其所在岗位的职责是什么?具体需要做什么工作?为什么要设立这个岗位?在这个岗位上如何与其他岗位的同学进行交流工作?所在岗位的发展前景是什么?要怎么样提高自己的专业能力等。通过问答这些问题,让学生进行深入的思考,对自己的职业规划有一个清晰的概念,之后老师再进行相应的补充,使学生真正的了解各个岗位的职责及需求,一定程度上满足了学生的就业指导需求,从而可以充分的调动学生的积极性,使学生更加积极主动的参与到课堂的实践练习,从理论上升到实践,将理论与实际联系起来,有效的实现实验课程的现场控制。
参考文献
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[2]温海燕.我国会计教育的现状及对策分析[J].中国集体经济,2016(10):153-154.
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[4]戚爽.非财经类高校会计专业本科教育对就业的影响[D].东北大学,2012:30-41.
篇3
【关键词】导师;制药学实验;课程改革
药学是基于医学和化学的一门自然科学,其目的是培养能够从事药物研究与开发、生产、质控、管理及应用等多方面工作的高水平专业技术性人才。因而天然要求药学学生具有较强“三基”、扎实的实验操作技能、良好的创新意识,因而对药学本科实验教学的水平与质量提出较高要求。
一、当前的实验课程体系
药学是基于实践基础上发展而来的学科,因而其课程体系构成中实验为最主要的教学内容之一。我校培养方案中,将药学专业课程分为学科基础课程、专业核心课程、专业拓展课程。其中,学科基础课程包括有药用无机化学、药用物理化学、药用有机化学、药用分析化学、人体解剖生理学、微生物学与免疫学以及生物化学与分子生物学,专业核心课程主要包括药用植物学、生药学、药理学、药物代谢动力学、药物化学、药物分析学、药物毒理学、药剂学以及天然药物化学等,学生需经过论文答辩方能毕业。相比临床医学专业,药学实验所占比例较大,因而实验内容设置呈现传统化。选定统编实验教材,确定统一的实验内容,通过统一的实验讲授和演示让学员明确学习过程,按部就班完成实验操作,并将其结果以实验报告形式呈现给教师。标准化的操作,简化了实验准备工作,保障了实验的成功率,对学员的基本操作能力起到了一定训练作用。然而,我校药学专业新办不久,师资、实验设备和场所均较为有限,不能满足学生毕业答辩的需求。基于实际教学条件,我校一方面对多个课程增加综合性、设计性实验,另一方面对药学专业实施了从大学一年级就开始的全程导师制培养模式。通过导师制来补充实验教学之不足,同时也解决了学生论文答辩的要求。
二、存在的问题
目前,我校药学专业各实验课程普遍存在的问题是:1.实验内容呆板陈旧,以验证性实验为主,学生没有选择的机会和创新思维的必要。2.实验教学过程传统,从实验的项目、实验的讲义、实验的教授,直到实验数据处理和报告撰写,均为教师负责全程指导、规范,学生仅是按预先设定好的程序机械性劳动。3.各实验课程各自为战,实验内容、操作技术等衔接缺乏,整体渗透交叉缺乏。4.对实验教学成果评价不规范。目前评价学生动手能力的主要依据是实验报告中的数据,学生不认真处理和分析实验数据,教师也简单以撰写完整性、整洁性为主要评判依据。验证性实验、低水平重复性实验数量过多;实验过程中学生表现为默默按照老师安排进行实验操作,很少提出个人见解,积极性主动性实验兴趣均不高;实验报告普遍存在抄袭、敷衍现象。因此,经典的实验不利于训练学生的综合性思维和实验技能,不利于培养学生的创新性思维。
三、建立新型实验课程体系
为满足现代药学发展需求,针对上述问题,我们仔细分析了问题的根源,探讨了解决问题的一点办法:1.增加设计性实验内容:我校学生实施全程导师制,有一定的科研认识,经过了一定科研操作培训、通过学科基础课程实验培训。因此,应该删减验证性实验内容,增加设计性试验。通过学生自行设计、集中实验验证,培养学生具备初步的科研思维、操作能力,激发学生创造力和学习兴趣。2.设置药学综合实验课程:根据学科之间的联系,将药学实验分为天然产物模块、药物分析模块、药物活性基础模块、药剂学模块、药物合成模块。以药用无机化学实验、药用有机化学实验、药用分析化学实验、药用植物学实验作为基础实验训练。在此基础上,构建药学综合实验课程,根据学科之间的相互联系,使学生按“显微鉴定提取分析活性研究合成/剂型”的顺序完成各项任务,从而达到综合性训练、多学科知识点交叉运用的目的。3.开设仿真虚拟实验:随着对药学生教育教学水平要求的逐步提高,实验教学越来越规范化,很多院校均建设有GMP实训车间。然而,其建设、维持费用高昂,性价比较低。现代信息技术水平发展迅速,上世纪80年代出现的虚拟仿真(VirtualReality,VR)能够逼真的效果、情景化的教学、交互式的学习方法、较低的实训成本及风险,在教育教学领域中日趋重要。目前,中药资源、药效学评价、药剂制备等多学科均有相应的虚拟仿真实验方案可供选择。
篇4
关键词:单片机;实验系统;实验板
作者简介:丁坤(1975-),男,福建泉州人,河海大学机电工程学院,副教授;傅雯(1964-),女,浙江衢州人,河海大学机电工程学院,高级实验师。(江苏 常州 213022)
基金项目:本文系2013年江苏省高等教育教改研究立项课题(项目编号:2013JSJG121)、江苏省教育科学“十二五”规划2013年度课题(批准号:2013/01/011)的研究成果。
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0127-02
单片机课程是高等院校电气、自动化、计算机、机电控制等专业的重要基础课程。由于该课程是一门理论性、逻辑性和实践性很强的课程,为了得到更好的教学效果,我国各高校都针对该课程开展了课程优化和教学改革,并取得了一定的成绩。[1-3]
单片机课程实验环节是该课程教学的重要环节,通过课程实验不仅可以让学生把在课堂上学到的理论知识应用于实践,而且可以提高学生对各类电路的认知能力、设计能力以及动手能力。针对不同专业学生的教学实验要求,有些高校开发研制了适合本校要求的单片机课程实验系统。[4-6]本文针对河海大学机械工程及自动化专业的教学要求,研制了一种可满足单片机课程实验要求的单片机课程实验系统。
一、课程设置基本情况
河海大学机械工程及自动化专业的单片机课程教学以MCS-51系列单片机为授课内容,分为“微机原理及应用”和“接口技术”两门课程。“微机原理及应用”课程的总学时数为48学时,其中课堂教学40学时,实验教学8学时。课程的主要内容包含单片机基础知识、MCS-51系列单片机系统结构及电路、MCS-51系列单片机指令系统和程序设计方法、MCS-51系列单片机的功能模块及其应用。“接口技术”课程的总学时数为32学时,其中课堂教学26学时,实验教学6学时。课程的主要内容包含:MCS-51系列单片机并行扩展原理、MCS-51系列单片机存储器的扩展、MCS-51系列单片机并行接口的扩展、键盘显示接口、A/D和D/A的基本原理和扩展方法、串行通信技术。所要研制的实验系统需能满足上述两门课程的实验教学要求。
二、实验系统构成
如图1所示,本实验系统由电脑、仿真器、示波器、实验板等主要部件构成。系统中电脑用于安装仿真实验软件。示波器主要用于观察D/A实验输出的电压波形。仿真器采用南京万利SE系列仿真器,该仿真器采用Client/Server结构,无跳线、无按键、无开关,所有硬件配置和运行控制全由MedWin软件调试器设置,可以完全仿真常见MCS-51系列单片机。配套的MedWin软件集编辑、编译/汇编、在线模拟调试于一体,VC风格的用户界面,完全支持Franklin/Keil C扩展OMF格式文件,支持所有变量类型及表达式。
实验板是本单片机课程实验系统最关键的部分,其设计时充分考虑了课程教学内容、学生动手能力培养、学生认知能力训练等方面的需求。本文所说实验板完全自主研制。
三、实验板研制
图2是实验板功能模块实际分布的示意框图。如图2所示,该单片机仿真实验板具备以下几个功能模块:
1.核心模块
核心模块由插入仿真头的插座、74LS373、6264(RAM),以及引出引线的插孔构成。核心模块用于模拟MCS-51系列的单片机,构成用于实验的并行口、地址总线、数据总线、控制总线,并且提供了8K的外部数据存贮器以做实验。
2.A/D模块
A/D模块由ADC0809和一个频率为500K的时钟电路构成。其中,ADC0809的通道选通信号、模拟输入端口、控制信号全部引出到引线的插孔,可供A/D转换实验时自由使用。
3.D/A模块
D/A模块由DAC0832和运放电路构成。其中,DAC0832的控制信号和经运放电路处理后的D/A输出信号引出到引线的插孔,可供D/A转换实验时自由使用。在该实验时需要通过示波器观察D/A输出的电压波形。
4.译码模块
译码模块由74LS138构成,74LS138的3个输入端和8个输出端引出到引线的插孔,可供实验自由使用。
5.串行模块
串行模块由74LS164和RS232电平转换器MAX232两个主要芯片构成。74LS164可以做串行口方式0应用实验,RS232电平转换器可以做串行通信实验。74LS164的输入控制盒输出端口以及MAX232的TTL端口和RS232端口被引出到引线的插孔。
6.并行口模块
并行口模块由8155为主构成。8155的控制总线、I/O口和计数器引脚被引出到引线的插孔。该模块可以做关于8155的各种实验。
7.指示灯模块
指示灯模块由8个LED发光二极管构成,每个LED的阴极被引出到引线的插孔。该模块可以做指示灯输出相关实验。
8.数码管模块
数码管模块由4个8位数码管及其驱动电路组成。可以做动态显示实验。其中每个数码管的公共端和每个段控制位被引出到引线的插孔。
9.键盘模块
键盘模块由一个4×4的小键盘构成。键盘的4位行控制信号和4位列控制信号被引出到引线的插孔。可以做行列式键盘实验。
10.模拟输入模块
模拟输入模块由2个电位器构成,可以通过调节电位器得到不同的电压值。其中,电位器的中间抽头被引出到引线的插孔。
11.数字输入模块
数字输入模块由两个8位的DIP开关组成,既可作为16位的数字量的输入,又可作为单个开关量的输入以做控制之用。每个DIP开关的输出都被引出到引线的插孔。
在实验过程中,各个模块的接线都需要学生根据实验要求设计接线并动手通过各个模块引线的插孔进行接线,可以充分锻炼学生的设计能力和动手能力。
四、实验设计
根据研制的实验板和“微机原理及应用”、“接口技术”两门课程的实验要求,设计了12个实验,其中7个“微机原理及应用”课程实验和5个“接口技术”课程实验。“微机原理及应用”课程实验包括4个纯软件实验和3个与硬件相关的实验——并行口实验、计数器/定时器实验、外部中断实验。“接口技术”课程实验都是硬件相关的实验——并行口扩展实验、键盘显示实验、A/D、D/A转换实验、串行口方式0应用实验、双机通讯实验。
安排软件实验的目的是为了让学生掌握仿真软件的使用,熟悉所学的汇编指令,并且练习程序的编辑、汇编和调试及运行。
安排硬件实验的目的是为了让学生掌握上课所学的MCS-51系列单片机相关硬件知识,并且通过实验应用强化理解硬件和软件的相结合。以并行口实验为例,本实验利用MCS-51单片机仿真实验板的核心模块(CPU)、指示灯模块和数字输入模块。核心模块中有MCS-51单片机的P0、P1、P2、P3的引出引脚供接线使用。指示灯模块有8个LED,这8个LED分别由8个引脚控制,当引脚为高电平时对应的LED亮。数字输入模块由两个8位的DIP开关组成,既可作为16位的数字量的输入,又可作为单个开关量的输入以做控制之用,当DIP开关在OFF状态时对应的引脚输出高电平,当DIP开关在ON状态时对应的引脚输出低电平。
实验要求如下:
第一,利用软件延时的方法使指示灯模块中的LED按如图3规律亮灭(间隔时间为500ms,当某个LED亮时其他的LED全灭)。
可将核心模块中P1口通过引脚与指示灯模块的4个LED控制引脚对应相接,然后通过编程控制P1口的状态变化即可实现控制要求。
第二,用P1.0~P1.3口控制指示灯模块中某4个LED的亮灭,用P1.4~P1.7口读取数字输入模块中某4位的DIP开关的状态,使得DIP开关的状态与被P1.0~P1.3口控制的LED的亮灭状态一一对应。要求:当DIP开关处于OFF状态时其读入引脚所对应引脚控制的LED灭,当DIP开关处于ON状态时其读入引脚所对应引脚控制的LED亮。分别使用位操作和字节操作的方法编程。
对应关系如下:P1.0与P1.4对应、P1.1与P1.5对应、P1.2与P1.6对应、P1.3与P1.7对应。
将核心模块中P1.0~P1.3口通过引脚与指示灯模块的前4个LED控制引脚对应相接,将核心模块中的P1.4~P1.5口通过引脚与数字输入模块中某4位的DIP开关对应的引脚相接。
实验过程中,学生要根据要求接好实验板的接线,并编写程序、调试试验相关的实验要求。通过该实验可以使学生更进一步熟悉MCS—51系列单片机并行口等知识点的内容。
五、使用效果
本文研制的单片机课程实验系统在河海大学机械工程及自动化专业的单片机课程实验已投入使用多年,效果良好,尤其是自行研制的实验板可以由学生自主接线,提高了学生对单片机系统的认识和动手能力。但是也存在着一些缺点,如:实验板上的插孔在使用一段时间后由于失去弹性需要更换;学生实验时的误接线、误操作会损坏实验板上的芯片,这些方面都有待进一步改进。
参考文献:
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【关键词】新课程;试验;创新;融合
随着科技的发展,新课程物理教学的思路和手段也在不断的发展和创新。从教学思路上看,新课标要求教师在日常的教学中:(1)更注重学习的创新探究性。(2)更注重尊重学生的认知规律。从教学手段上看:多媒体早以随着科技的进步有效的融入物理课堂,使得课堂教学由静态到动态,由无声到有声、变抽象为形象,扩大了课堂信息容量。同时形象直观,生动活泼的教学,更有利于激发学生学习的积极性和主动性,使学生在较短的时间内掌握较多的知识,切实达到优化课堂结构、提高教学效果的目的。不仅这些,更先进的教学手段也快步向我们的教学走来,数字化物理实验室系统就是最典型的代表。目前,新课标物理课本中已渗透了一些有关数字物理实验的内容。 例如,在必修1中有:“借助传感器用计算机测速度”、“用计算机绘制图像”、“用传感器探究作用力和反作用力的关系”以及在选修3-2中“用传感器演示自感对电路中电流的影响”等。事实上,DIS 能够完成高中阶段几乎所有定性研究和定量测量物理实验,同时具备传统物理实验教学仪器不可比拟的优势。那么日常的教学过程中如何突出物理学科特点.发挥实验在物理教学中的重要作用,将传统和现代实验手段有效的融合,切实提高科学探究的质量,是一个非常值得思考的问题。
传统物理实验对学生的观察能力,动手能力,计算能力的培养要求很高。现行教材教学大纲的要求 “学生应初步具备的实验能力,主要是学会正确使用仪器进行观察、测量和读数,……”因此进行学生实验之前,首先要观察仪器的刻度;构造;仪器的铭片,了解仪器的名称、规格、使用方法和使用条件等;还要分清仪器的量程,待测量不能超过量程;其次仪器的精确度必须符合实验要求;还要观察实验装置的安装;观察实验操作过程;观察实验现象等等。学生实验过程较长,需要多次观察,重复测量,这些都有利于培养学生细致、认真、耐心的良好心理品质和观察习惯,提高学生的观察能力。 传统实验需要的测量仪器较多,实验中容易出现这样或那样的故障,这些有利于培养学生清晰、有序的思维能力及勇于克服困难的坚强的意志品质。传统实验的数据处理过程比较繁琐,可以充分培养学生的计算能力,作图能力及利用数学知识解决物理问题的能力。由于实验条件本身的限制,使学生在操作上,数据处理上占用了大量的时间,而对学生思维的广度、深度及灵活性的培养不够,使学生的想象力得不到充分的发展。
DIS实验是一套数字化信息系统,由“传感器+数据采集器+实验软件包(教材专用软件、教材通用软件)+计算机”构成,利用传感器采集实验信息。与传统实验相比,DIS具备以下特点:
一)DIS实验可以自动采集实验数据,基本消除了偶然误差。使物理学规律的发现或验证更具有严谨性和可信度。例如:压力传感器能够灵敏显示微小力的变化,测量范围到小数点后两位,比平时用弹簧秤测量的数据,精确度极大的提高了。
二)DIS实验操作灵活、简便,由计算机对数据进行统计,处理和分析,使学生摆脱了 烦琐的计算过程。传统的实验数据都需要学生自己来处理,虽然可以提高学生的运算能力,但耗费大量时间,使学生没有更多时间来对结果作进一步的分析和运算,而实际上学生分析综合能力得以提高恰恰依赖于这一点。所以,借助DIS实验,缩短数据的处理时间,是非常有必要的。
三)由于各物理量间的数学关系比较容易得到,适用于定量研究物理学规律,适合发展学生的实验设计能力,图形分析能力,联想推测能力。如作用力和反作用力的图象,声波的振动图象等等。
四) 由于实验设备先进,使得原本较难完成或不能完成的实验有了得以实施的可能,使得教师能够在教学形式上从过多的灌输、讲授物理规律转变为引导学生自己去发现、验证物理规律。利于教师由传统授课思维向科学探究的思维方向转换。
与传统实验相比,DIS的不足在于:1. 不利于对物理规律的发现过程的重现。2.削弱了对学生的观察能力,动手能力,计算能力的培养。3. DIS软件系统提供的专业软件系统,即事先根据实验需要设计好的程序(包括一些常规的实验,如速度测量、加速度与力的关系、机械能守恒定律等)和教师学生的实际实验操作技术,都会对教学过程,教学思路产生影响。如果准备不够充分,会使学生实验过程中目标不明确,随意性、盲目性比较大。
上述讨论了两种实验手段在不同侧面的优势,如何将两种手段有效融合,优势互补,发挥最佳效能呢?下面就我在教学过程的一点尝试进行说明。新课标必修一第四章第二节“探究加速度与力,质量的关系”实验中,第一课时,围绕实验目的即“验证牛顿第二定律”,引导学生提出各种设想,就每种设想分析优劣,探讨可行性,通过交流,学生提供了多种实验方案。其中合力的测量有1.用钩码提供拉力,用斜面上物块的重力分量平衡物体受到的其他阻力。2.用弹簧称拉住物块,抽出物块下方的水平木板直接测出物块与木板间的摩擦阻力,从而得到物块所受合力。3.物块在气垫导轨上,由钩码对绳的拉力提供合力。4.用力传感器对物块施加拉力。从加速度的测量上有:1.测出板长和物块在板上滑动时间求加速度。2.利用打点计时器打出纸带求加速度。3.用利用光电门测出物块在光电门间滑动时间,求加速度。4.直接用光电门得到物块经过两个光电门的速度及通过的时间间隔,求加速度。5.用加速度传感器得到加速度。第二节课,在实验室实验是用钩码提供拉力,用斜面上物块的重力分量平衡物体受到的其他阻力,利用打点计时器打出纸带,然后用力传感器及加速度,直接DIS得到A-F图像,A-1/M图像,随堂处理数据,巩固练习。在这两节课中实际上融合了科学探究方法,传统实验设计,学生分组实验, DIS数据分析,虽然比新课标要求多了一节课,但是从对学生观察能力,动手能力,计算能力,实验设计能力,图形分析能力,联想猜测能力培养的长远目标来看是值得的。在今后的实验思维的拓展上,也会有更好的发展。
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基于以上基本原则,来设计实验案例。Linux操作系统实验课程总计16学时,我们一共设计8个必做实验案例。这个8个案例要在实验课时内完成,除此以外还设计8个选做案例,8个选做案例可以选择完成。实验案例的设计结果如表1所示。其中的案例分为3种类型,验证性实验、设计性实验和综合性实验。通过系统安装、常用shell命令使用、系统管理和网络管理验证性实验案例使学生掌握Linux系统管理的基本技能,通过shell程序设计、系统编程和gcc编程设计性实验案例提供学生系统管理和维护能力,通过gcc编程等综合性实验案例提高学生Linux系统程序开发综合实践能力。
二、实验考核办法分析
实验考核是Linux操作系统实验课不可缺少的重要组成部分,通过考核反映实验教学水平、实验效果和学生掌握基本知识的状况和具有的实验技能,使学生重视实验课程的学习和实际操作,通过实践环节加强实践训练。Linux操作系统实验课程成绩由学生出勤、实验报告和学生上机表现三部分组成,学生出勤和报告占实验成绩的20%,而学生上机表现占实验成绩的80%,也就是考核时更注重学生实际操作能力。考查学生上机表现能实时跟踪学生的学习状况,了解学生对系统的掌握情况。对于验证性实验,我们采用针对实验步骤对学生提问的模式进行考核;对于设计性实验,主要考核学生是否掌握程序设计思想;对于综合性实验,主要考核学生的综合实践能力。检查学生的程序调试运行情况时,不仅要查看程序运行结果,还应注重实验中间环节,更加客观评价学生[8]。
三、实验课程总结分析
实验过程我们选取虚拟机运行模式,采用Vmware虚拟机,Linux采用Ubuntu12.10,Linux内核3.5。应用以上实验案例,开展了Linux实验课程,值得注意的问题主要包括以下两个方面。
(一)学生呈现两极分化现象
在实验进行过程中我们发现学生呈现两极分化。由于本课程设在第7学期,学生已经是大学4年级,少数学生平时就有过使用Linux操作系统的经验,其他大部分学生对于Linux平台比较陌生,几乎没有使用过。于是,我们照顾到大多数学生情况,按照实验大纲的内容完成实验内容,而对于有使用经验的学生我们则通过进一步完善选做实验案例,增加Linux源码分析和QtDesigner开发工具等选做案例来满足其学习需要。这样,可以利用Linux的开源特性加深学生对操作系统原理、系统与技术的理解和掌握,进一步提高学生编制大型应用系统的能力。
(二)案例要不断充实与完善
随着计算机技术的快速发展,Unix类操作系统也在不断地发展和更新,Linux操作系统作为一种面向多领域的开源操作系统其应用范围不断扩展,所设计的案例应及时体现出这些变化,因此案例的设计并非一劳永逸,必须紧跟形势、与时俱进,不断地改进与完善。
四、结束语
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所谓“实验导入”,指的是运用实验导入新课,在教学实践中主要采用以下一些方法:
一 惊奇现象导入法
这是一种相当普遍的实验导入方法,利用学生意想不到的奇特现象引起学生的注意,引发学生思考,从而产生强烈的求知欲望而导入新课。
例如,大气压强――覆杯实验导入。将一只玻璃杯灌满水,用一张塑料卡片盖在杯口上,再按住卡片把水杯倒过来。问:“当把手移开后,会产生什么现象?”松手后学生惊讶不已,从而激发了学生强烈的学习兴趣。
二 配合故事导入法
在物理学的发展过程中,充满着许许多多妙趣横生的故事和传说,如果在课堂教学中选用一些故事片断,并做一些模拟演示,就会创设出非常活跃的学习情境。
例如,大气压强――模拟马德堡半球的实验导入。有两个橡皮半球,用力将它们挤压而合在一起,请两个力气大的同学上来,看他们能否把两个半球拉开?他们费了九牛二虎之力都没有拉开,这是为什么?其实,早在17世纪时,德国马德堡市长、科学家格里克就当众做了一个精彩的实验。他所用的黄铜半球直径约20厘米,抽气以后两边共用了十六匹马才把两个半球拉开。这就是轰动世界的马德堡半球实验。刚才的实验,其实可以不费吹灰之力就把它拉开并演示,实验告诉我们,大气存在压强。
三 解决实际问题和实验竞赛导入法
创设一种解决实际问题的情境或以双方竞赛来解决某一实际问题的形式导入新课,往往也能产生很好的教学效果。
例如,简单机械――撬木板导入。在讲新课以前,请同学们帮我完成一个工作。谁能仅用自己的双手把钉在一起的两块木板扳开?(同学们纷纷举手,争先恐后地要求上台)。(请一个力气大的同学上台,但怎么也扳不开)。看来仅凭我们的气力是难以完成这一工作的,类似这样的工作还有很多,但人类可以利用自己的智慧,创造出一定的工具来解决这些难题。谁能利用一把大的螺丝起子把这两木块分开?(请一位力气小的女同学上台,轻而易举地把木板撬开了)。这个同学使用的是一种最简单的机械,它有什么特点?为什么能轻而易举地把木板分开?它有哪些作用?这就是下面我们要讨论的内容,以此导入新课,激发学生的学习热情。
四 实验复习导入法
利用实验复习,既可以创造一种直观的环境,又可以较好地起到承上启下的作用。
例如,阿基米德原理――复习浮力实验导入。上节课我们学习了浮力的概念。请问:“我们是怎样证明下沉的物体受到浮力的?”(取出实验装置,回忆实验过程)。当我们把重物从空气中像电视慢动作一样地逐步放入水中时,想一想,物体受到的浮力是怎样变化的?由此猜想一下浮力与什么因素有关(演示、观察、回答:随着深度的增大而增加)。按照你们的说法,也就是浮力的大小与物体所处的深度有关,是吗?请再看一遍演示。当物体浸没水中后,浮力就不再改变,显然不能认为浮力与深度有关。那么,在上述实验中,除了深度改变外,还有什么因素在改变呢?物体浸入水下的部分在改变。未浸入时浮力为零,随着浸入的部分变大,浮力也就变大;完全浸没以后,浸入的部分不再改变,浮力的大小也就不变。2000多年前,阿基米德为完成皇帝交给他的任务――辨别皇冠的真伪苦苦思索,在他洗澡时,无意中发现浴缸的水被溢出时,猛然想起了身体入水部分的体积跟排开水的体积相等,他欣喜若狂地喊到:“我想出了,我想出了!”从这里我们能得到什么启发吗?――浮力与物体排开水的体积或与排水量有关。
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关键词 实验精品课程 报刊编辑 素质教育
课程是高校教育中最基础的部分,也是最重要的部分,它关系到学生在高校中的学习成果,也关系到一个高校在教育水平方面的成效。一门课程至少涉及六个基本要素:一是课程的目的;二是课程的理念;三是课程的知识体系;四是课程的教学模式;五是课程的教学资源;六是教师。这六个要素是相互融入、相互渗透,相互依赖、制约或促进的。
实验课程是高校教学中必不可少的部分,实验课程将这六个基本要素进行更多的丰富和创新,并融入更多现代化技术,它的开展有助于学生将课本中学习到的内容付诸实践,进行实际操练,在实验中学生更能发挥主观能动性,有利于高校实践及创新人才的培养。
但是长期以来,高校在教育过程中都更加重视课堂教学,在保证了足够的课堂理论教学之后,辅助以实验教学,因此实验教学一直处于一个较为尴尬的位置,实验教学师资队伍也相应的处于一个从属的位置,缺少更多学习、交流和提升的机会。与此同时,实验课程的内容、教学大纲更是多年不变,缺少创新,缺乏与时俱进的精神。这些情况的出现都是高校忽略了实验课程的重要性所导致的。
实验课程的开展是理论指导实践最直接的方式,培养了学生理论联系实际的能力,同时也培养了学生主动思考、创新以及动手能力。传统的课堂教学和实验教学在高校教育中处于同等重要的位置,因此要梳理好两者之间的关系,根据专业的特点和需要,合理安排课程,彻底改变重理论轻实践的观念,切实开展实验课程的改革和创新。从而培养满足国家和地方建设发展需要的高素质复合型人才。
精品课程建设是聚集优质的教育资源,提高课程教学质量,使学生得到最好的教育,并可以在更大的范围内得到教学共享的一项教学创建活动。它的宗旨是培养满足国家和地方发展需要的高素质人才。2003年4月8日,教育部《关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》要求建立各门类、专业的校、省、国家三级精品课程体系。建设内容包括:课程所在学科的规划,师资队伍建设,教学内容及课程体系建设,教学方法与手段建设,教材建设,实践教学基地建设等。
因此,实验精品课程的建设更加有利于高校课程体系的改革和教学质量的提高,从而培养高素质复合型人才。
报刊编辑是实践操作性强、同时需要学生创新能力的一门实验教学课程,它是将理论与实践很好结合的一门课程,如何将它建设成实验精品课程,需要从教学内容、教学队伍、教学模式、实践平台等多个方面出发。
一、从学生角度出发设置教材,使教材内容安排更加合理
实验教学课程是为了让学生将理论课学习的内容与实践更好的结合,通过实验操作掌握教学内容,在学习的过程中需要掌握多方面的知识,包括报刊版面的设置与排版、报刊内容的选择、色彩的运用、图形与文字的配合等等内容。传统的教材多是类似于说明书的形式,仅仅介绍各种控件及案例的操作方法,但是操作方法的理论依据、各操作之间的联系与融合、整个版面的编排、设计等内容很少涉及,因此在实验精品课程的建设中,教材作为重要组成部分,要首先进行改革。在教材的设置与安排上,可分为上下两篇,上篇主要用于介绍报刊编辑的基本设置和几个重要组成部分包括文字、段落、图片、图像、色彩等的主要操作,让同学们先熟悉整个报刊编辑的内容,也是进行报刊编辑学习的提前热身。下篇则安排几类重要的报刊实例,包括报纸的编辑、杂志编辑以及海报的编辑。每个部分介绍一个完整的刊物编辑过程,使上篇介绍的基本操作能够与之更好地融合从而运用到完整的实际编辑当中,理论与实际的结合才能让整个报刊在编辑过程中更加合理、科学。整个教材完全从学生的角度出发进行编辑、设计,更容易为学生所接受和理解。这样一来,使得整本教材在设计架构方面更加全面,内容安排方面也更加合理。
二、建立高素质、稳定的师资队伍
报刊编辑学是一门操作性强、对排版、编辑、设计等各方面要求都很高的课程,这门实验精品课程的教学需要一支高素质、经验丰富的师资队伍,需要教师能够发挥主观能动性和创造力,同时具备丰富的理论知识和实际操作能力。学校应更加重视对实验课程教师的培养工作,以教学团队为基础,不断加强师资队伍建设,给予老师更多学习、交流、提升的机会,建设高素质师资队伍。
报刊编辑课程涉及的内容很多,包括新闻理论、报纸编辑学、读报评报、新闻采编、报纸编辑软件操作技巧、版面设计等,在条件允许的情况下,可以请研究新闻学、新闻采写、设计等方向的老师与学生进行交流,为报刊编辑打下坚实的理论基础。与此同时,还可以与业界人士进行沟通,让业界在报刊编辑方面有丰富经验的人士走进课堂,用实际工作经验和经历进行教学,与学生面对面沟通,业界老师可以将报刊编辑工作中遇到的现实问题、课堂中可能不会碰到的问题与同学们进行交流,将业界的操作经验和技巧传授给学生,让这门课程的实际指导意义和价值更高。
三、整合资源,构建创新性教学模式
实验精品课程的建设,特别是报刊编辑这样操作性强的实验课程,必须要打破常规的教学模式,运用现代化的教学方法和手段,充分整合教学资源。信息时代下,要充分利用网络环境资源,进行课堂教学与网络的结合。除了课堂上学习到的知识,学生可以通过网络搜集有关报刊编辑的资源、课件,特别是移动互联网时代,手机作为主要的载体,使得获取海量信息、资源变得方便快捷;同时学生作品以及搜索的资源可以上传至网络服务器,最终实现教学资源的共享;实验室变成课堂,学生可以第一时间与教师进行互动,一改以往教师讲、学生听的填鸭式教学,打破传统课堂模式的束缚。
现代化的实验室建设整合了各种资源,将现代化的网络技术运用的实际教学中去,模拟真正的报刊编辑操作环境,让学生在课堂上也能够真实体验到报刊编辑的工作环境,软件操作、报刊打印都可以在课堂上完成。当电脑屏幕中的报刊真正呈现出报纸、杂志的模样,便可以更加直观地看到编辑过程中存在的问题,也更方便学生进行修改,在不断地操练、观察、修改过程中,学生能够更加真切地感受到报刊编辑的过程,也更能体会到其中的乐趣,从而达到更好的实验教学效果。
在教学改革不断深入发展的过程中,实验课程的实验室环境也要进行不断的深化改革,高校需投入更多的经费用于实验室建设,包括实验设备、环境条件等方面,提升实验水平和质量,逐渐与业界实验室接轨,用先进的技术、生动的教学来创造全新的教学模式和环境。
四、建立实习实践基地,提前了解业界工作氛围
实验精品课程建设就需要搭建课堂与社会的桥梁,建立实习实践基地,让学生更早地也更快地了解到业界的工作环境,掌握操作技巧,提高能力。
报刊编辑课程需要了解新闻理论、报刊版面设计、报纸编辑软件操作等,这些内容的掌握需要在实际工作中积累经验来指导实践,因此在课后需要为学生创造完备的实习实践基地。学院可以与当地的报社、电视台、出版社、杂志社等新闻类工作单位通力合作,为学生搭建学界与业界的桥梁,为学生创造更好的实习实践环境,和真正有报刊编辑经验的人学习与沟通,从而增强学生自主学习和求知的能力,培养主观能动性,了解更多课堂上学习不到的编辑知识和技巧。学界与业界合作的教学模式,是实验精品课程建设过程中必不可少的环节,是学界和业界优势资源的互补,将理论知识与实践操作结合,有利于教学质量的提高,也更有利于培养高素质、复合型创新人才。
五、提升管理能力,建立高效运行机制
实验室设备众多,随着实验课程不断被重视,设备利用率提高之后,加强实验室管理,定期对实验设备进行保养和维修变得更加重要。这些细节得到落实才能更好地保证实验课程的正常进行,及时解决实验室建设、管理过程中的问题,建立更加高效的实验室运行机制。
结语
实验精品课程的建设不是一蹴而就的。随着高校教育改革的不断深入,为了适应社会的发展和需求,培养高水平复合型人才,高校实验教学改革必须要求学校至上而下改变传统的应试教育观念,充分发挥学生在实验中的主体地位,调动学生的主观能动性,密切结合国家中长期发展纲要勇于创新,为培养适合社会发展需要人才而贡献力量;与此同时,不断开拓教学团队视野,吸取更多先进的教学理念、方法,提高教师教学水平。高校实验教学改革是一个循序渐进的过程,这个过程需要优质的教学资源、一流的教学团队、良好的实验教学环境、高效的教学管理,只有这些教学资源之间优势互补、不断优化,才能为实验教学改革创造一个有利的环境,促进实验精品课程建设的可持续发展。
【基金项目:安徽大学教学项目《新闻传播信息共享教学平台的创新实践》】
参考文献
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⑦邹绮文,《后现代课程观下的精品课程建设研究》[D].湖南农业大学,2009
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【关键词】微课程;高中物理;演示实验;运用
物理学科以自然界中的各种物质结构、物理现象及规律为研究对象,其重要基础就是物理实验,但是现阶段高中物理的演示实验难以激发学生兴趣,没有充分发挥作用,导致教学效果不理想。“微课程”的引入弥补了课堂演示实验的种种缺陷,使实验现象清晰、明显地呈现在学生眼前,教学效果理想,使教学有效性大大提高。
1.运用微课程丰富学习资源,激发学生兴趣
微课资源主要是短时频与配套的辅助资源,通常仅占大约几十兆容量,而且可通过网络在线播放微课视频,教师与学生借助网络媒体即可在线学习,学生还能下载微课资源并将其保存至mp4、手机、平板、笔记本电脑等终端设备上,进行移动学习。物理基础、学习能力不同的学生均可根据个人需要在课余时间学习和复习知识,选择性强,在查漏补缺的同时也能巩固已学知识。比如,教师采用微课程放大磁感线、万用电表、量筒、天平等演示实验的演示过程,运用特写镜头向学生展示仪器的关键部位与重要的操作步骤,方便学生学习和掌握规范的操作方法,以及通过课后观看巩固知识、一些演示实验比较复杂、抽象,只观看一次学生很难捕捉到所有关键点,掌握程度不足,而学生下载微课后,就能在按照自身需求多次观看、深入学习,达到全面理解和掌握的目的。学生在以往的课堂教学中,主要的学习资源就是物理教材,在学习时以教师为主要知识来源。但微课程则可以为学生提供十分开放、丰富的学习资源,突破时间和空间的限制,学生能各取所需,有效学习。磁场、电流、声波电磁波等物理知识点比较抽象,学生无法观察或感觉到,教师的口头讲述也难以激发学生兴趣。微课程的引入可以形象化展示相关的信息资料,促进学生思维发散,并且可以向学生展示一些现象不明显或难以演示的物理实验,丰富学生的感性认识。
2.运用微课程呈现演示实验,提高教学效率
微课程的时间大约为10分钟,内容精悍,能够将演示实验高效、完整、成功地展示给学生,使教学有效性提高。比如,进行实验“光沿直线传播”时,要用激光灯对着充满烟雾的瓶子照射,从而将光沿直线传播的现象展示给学生。然而在课堂上教室已经存在较强的光线,学生在观察时现象比较不明显、不清晰,导致效果不理想。因此教师可提前选择光线适合的方向完成该实验,用摄像机、手机等装备录制实验过程,将其制作为微课,播放给学生,这样实验现象就变得十分清晰,便于学生观察。又如,在物理实验“测量电阻阻值”中,学生除了要能正确连接电路,还要准确读出电压表、电流表的读数,然而实验器材等因素会限制实验的进行,特别是后排学生会感到视角小,无法准确读数,所以实验之后难以掌握电压表及电流表的连接方法。为解决该问题,教师可通过微课程的方式呈现该实验,拉近镜头放大电压表和电流表的读数,采用慢镜头演示如何连接电压表和电流表,方便学生学习。这样学生在课堂上可以直接观看一次性成功的实验,而且可以清楚观察到关键部分,节约了无用时间,使教学效率大大提高。
3.运用微课程优化实验教学,实现交互学习
一些演示实验的现象虽然清晰,但产生实验现象的过程却很短暂或不明显,导致学生在完成实验后始终不明白为何能产生该现象,不清楚各物理量在实验中的关系。通过微课程教师可以将物理量的关系与变化细节通过动画、图片等形式展现出来,帮助学生深入理解实验原理、过程与结论。微课程还能使演示实验的可见度提高。决定演示实验能否成功的重要因素就是实验现象是否直观、明显,有时我们要定量分析实验结果,所以其精度必须满足一定的要求,然而实验操作、器材等因素都可能影响实验过程,降低结果的可见度,微课程则能在向学生呈现干扰最小时的实验过程,避免出现较大误差。同时,微课程还能用于展示和原子物理、分子动力理论等有关的演示实验,采用图片、视频等形象化原本抽象的物体,加深学生的理解与记忆。一些演示实验的物理变化或速度太快,其现象也转瞬即逝,学生难以捕捉。所以教师可利用微课程加以演示,并且适当调节实验进程,反复播放,方便学生观察。除此之外,微课程可以提高教学的交互性,增进师生、生生之间的交流和互动,当学生在学习中产生疑问时,既可以向教师求助,寻求指导和解答,也可以和其他学生共同讨论,攻克难题。而教师也能全面了解学生的学习情况,根据反馈信息调整教学进度,改进不足之处。
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关键词:安全工程;农业安全;实验课程;设置
实验教学是学校教学工作的重要组成部分。可以对学生进行实验技能的训练,培养学生的观察力、动手能力和创造力。另外实验教学是理论联系实际的一个重要环节,尤其安全工程专业的学生,将来从事的工作基本都是生产第一线,动手操作能力显得尤为重要。目前,一些学者针对安全工程专业的学科发展、课程建设、培养方案等进行了教学改革尝试和结构体系方面的研究[1-5],而对安全工程课教学中实验课程体系的研究相对较少,难以满足该专业实验或实践教学的基本需求。湖南农业大学开办了在大安全方向上具有农业安全特色的安全工程专业,学校把农业安全列入学科体系是安全学科发展的需要,创建了农业生产安全、农产品安全、农村公共安全、农村生态环境安全等农业特色安全的理论与技术体系。而与之配套的安全工程实验课程体系和标准有待于建立和完善。本研究根据湖南农业大学资源环境学院安全工程专业建设的实际情况,建设具有农业安全特色的安全工程实验课程体系,并结合创新型安全工程人才培养的基本要求,对实验课程设置以及注意的问题展开讨论,以期形成一个科学的实验课程体系,为今后安全工程专业实验教学提供参考。
1农业安全工程本科专业课程及实验课程设置
开办安全工程本科专业的高校很多,包括化工、军工、矿业、建筑、交通等各个领域,这些高校安全工程专业的课程设置一般都与其行业有密切联系,从各个院校的课程设置和培养计划来看,大多数是将课程分为基础专业课和特色专业课,特色专业课一般是以该校所涉及和依托的行业背景、学科优势和学生主要就业方向为依据,设置以应用为主的特色课程[6]。实验课程的设置应参照安全工程本科专业培养计划,在保证公共基础实验课、专业基础实验课的前提下,根据学校实际情况开设体现学科优势和行业背景的特色实验课[7]。我校资源环境学院开设的安全工程专业应充分体现农业和环境这个特色,但又不能脱离“大安全”的基本培养目标[8-9],实验设置按照课程设置进行安排,分为专业基础课和特色专业课实验,并建设模块式的实验教学体系[10-11]。
2农业安全工程本科实验课程设置
2.1专业基础实验
针对我校原有实验条件,主要开设有下列实验。1)现代工程制图基础实验是安全工程专业教学计划中的一门重要的专业基础课,是安全工程课程教学内容的一部分。主要任务是培养正确使用绘图工具来绘制工程图样的能力,培养认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。现代工程制图及设计基础实验主要包括手工绘图和计算机辅助CAD设计绘图两部分。2)工程力学实验主要有:材料的拉伸实验与压缩实验;材料的扭转实验、测量剪切弹性模量;梁的弯曲应变实验等。3)流体力学是安全工程的专业基础课程,实验内容较多,主要有:静水压力实验,便捷式流速仪测定实验,雷诺数实验,能量方程试验,沿程阻力试验等。4)化工原理实验主要有:管路特性曲线的测定、离心泵功率的测定、过滤、传热热阻的测定、沉降、萃取、精馏、填料塔的有效塔板数测定,吸收等。
2.2安全技术实验
安全技术实验是安全工程专业必备的基础实验课程。1)安全检测技术实验即主要是作业环境检测技术[12-13]。涉及测定实验较多,依托于环境科学与工程专业,设置的试验包括:空气参数测定、粉尘测定实验、噪声测定实验、振动测定与控制实验,有毒有害气体检测实验。2)化工安全工程实验主要有:物质自燃点(液体)的测量、化工管道中气体泄漏的检测与分析、典型化工生产过程安全实验。3)工业通风与防尘实验包括:粉尘基本物理性质的测定、除尘器装置性能的测定、风管风流点风压和点风速测定。
2.3安全管理实验
1)安全系统工程实验主要学习安全系统软件,包括重大危险源识别,事件数分析、系统安全评价以及在工程项目设计中的应用等。2)职业安全与健康实验主要学习个人防护用品的使用,包括听力保护、呼吸保护装置、眼睛保护、个体防护服、鞋类、皮肤保护、安全带及安全钩等。3)安全人机工程是安全工程实验主要的专业方向之一。目前,国内有25所高校成立了安全工程专业,但绝大多数在安全人机工程实验教学方面都比较薄弱,缺少较完备的实验教学设备和实验室。我校安全人机工程方向以教学与科研互动的原则运行和发展实验室,该实验在ErgoLAB人机环境同步平台上进行,该平台是由津发公司自主开发的系统,是一个专业用于收集、分析和演示观察数据且操作简便的行为事件记录软件。该实验主要包括生理基本参数测量与作业设计、心理测试与认知特性分析、有关复杂作业过程虚拟再现、安全与应急疏散几个方面内容,下设5个子实验室:安全心理实验室、安全环境实验室、大脑与视觉认知实验室、人机交互与虚拟仿真实验室、人体测量和工作负荷实验室。
2.4特色安全实验课
我校安全工程本科专业是以农业环境保护为背景,创建了农业特色安全的实验课程体系,具体分为农村环境安全和农产品安全与检测技术实验。1)环境安全特色实验。环境工程学的主要内容是水、废气和固体废弃物处理,包括环境监测、环境化学和环境毒理学,实验课程主要由水处理实验、大气污染控制实验、固体废弃物处理及资源化实验及物理污染控制实验等组成,并开展重金属在土壤-植物体系中的迁移转化的综合性实验。2)农产品安全与检测技术特色实验。农产品安全检测的研究对象是农产品,主要是食品中有害物质的种类,如农药残留、重金属污染、真菌毒素、寄生虫、固有有害成分等的污染特点及检测方法、手段和技术。它的中心任务是掌握有害物质对农产品的危害特点,通过检测技术了解农产品中有害物质的种类和数量,控制农产品的质量安全。本专业以湖南农业大学农药残留检测实验室的条件为基础,设置的实验内容包括:(1)蔬菜、水果、粮谷类、茶叶等农产品样品采集;(2)水果、蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留快速检测(分光光度计法);(3)蔬菜中拟除虫菊酯类农药残留量检测(气相色谱法);(4)大米、玉米、花生及其制品中黄曲霉毒素的测定(高效液相色谱法)实验等。
3结束语
在湖南农业大学,以农业为背景的前提下,相关专业如环境科学和环境工程专业、农产品检测专业的实验设施较完备,创建具有农业安全特色的安全工程实验课程具有农业专业优势。本专业结合本校优势开设了环境安全特色实验和农产品安全检测特色实验,并集中开设模块式的综合性、设计性实验,为培养农业专业的安全科技人才奠定基础。
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