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关键词: 研究型大学 通识教育 课程建设
山东大学、中国海洋大学、中国石油大学(华东)作为山东省仅有的三所研究型大学,都是通识教育课程的先行者。它们立足本校实际情况,不断丰富和完善通识教育课程的设置和教学管理,为山东省其他高校的通识教育课程建设起到一定的借鉴作用。根据以上原因,本文选择以上三所大学作为样本,根据其人才培养方案对通识教育课程进行梳理,并从课程目标、管理机构、课程设置三个维度进行剖析,力求获得山东省研究型大学通识教育课程建设的系统全面“图景”。
一、通识教育建设现状
(一)通识课程的目标。
目前,就通识教育课程而言,教育部没有给出具体而明确的目标。因此,各学校通识教育课程的目标都是根据各个学校的办学理念提出的,详见表1。
资料来源:根据三所学校的教务处网站和本科生培养计划、教学计划等资料整理而成。
从表1可以看出,山东省三所研究型大学在确立通识课程目标时十分注重以下三个方面:第一,注重培养学生掌握扎实的基础知识,打破学科壁垒,强调各学科之间的融会贯通,培养学生的综合素质,使学生掌握集人文、自然、社科于一体的综合知识。第二,课程设置理念的革新。由过去强调单科性质的专才教育转变成强调综合性的通识教育,学生的综合素质得到提高,进而学生的社会竞争力得到强化。第三,注重培养学生的创造性思维,启发学生的创新能力和实践能力,使其具有创造性分析问题和解决问题的能力,这是未来大学生踏上社会,在工作中最重要的能力和品质,是决定其能否胜任一项工作或研究的关键。
(二)通识教育的管理机构。
所选三所研究型大学通识教育管理机构设置现状见表2。
由表2可知,山东省三所研究型大学的通识教育课程的设置和实施都是由所在学校的教务处负责的,教务处全面负责通识教育课程的开设、组织和管理等事项。
(三)通识课程的设置及其分布领域。
1.通识课程结构
通识课程结构一般由“全校公共必修课”和“通识教育选修课”两部分组成,三所大学的通识教育课程结构详见表3。
资料来源:根据山东大学本科生培养计划,中国海洋大学本科生培养计划,中国石油大学(华东)本科生培养计划及三所学校教务处网站上的资料整理而成。
由表3可知,山东省研究型大学的全校公共必修课一般包括政治思想理论课、大学英语、计算机课程、体育课程及军事理论课程,其中中国海洋大学还注重学生理工类素质的培养,开设高等数学、大学物理和大学化学等课程,中国石油大学开设的新生研讨课程更是十分新颖。通识教育选修课的设置都是根据学校人才培养计划并结合学校实际情况开设几大类课程以供学生选择。
2.通识课程分布领域及学分
三所大学的通识课程分布领域详见表4。
资料来源:根据三所学校教务处网站、本科生人才培养计划及教学计划等资料整理而成。
由表4可知,三所研究型大学开设通识课程的门数分别为82门、248门、202门,学分都在8分或10分以上,且覆盖面较广,涉及人文社科、自然科学、审美艺术等跨领域学科,打通文、理、工学科壁垒,符合提高学生综合素质的培养目标。但是对于通识教育课程设置,各个学校都有各自不同的理解,以至于出现划分的类型存在差异,这在一定程度上限制各校通识教育课程资源的共享及教师间的交流等。
二、通识教育实践中存在的问题及原因分析
以上三所研究型大学虽然在通识教育中取得一些初步的成绩,但由于受多方面因素的影响,在通识教育实践中仍然存在一些不容忽视的问题,这些问题制约着通识教育的长远发展。
(一)研究型大学通识教育存在的问题。
1.学校方面对通识教育缺乏重视
多年来,专业教育在我国高等教育中形成自身独有的社会地位和影响力。长期以来教育管理者和教师都已形成模式化的教育模式,在意识上对通识教育存在一定的排斥心理。近年来,虽然通识教育的发展得到了一定的重视,众多学者对通识教育的发展展开了一系列研究和探索,但在实际教学实践中,学校对通识教育的重视仍然明@不足。大多数高校只将通识教育当作专业教育的补充,把通识课程看成学生专业学习之余的一些“小甜点”,有的甚至将其当作白送学生的“营养学分”,在与专业教育发生冲突的时候,通识教育往往被忽视和放弃[1]。
2.通识教育课程设置缺乏科学性
通识教育实施最直接的体现就是通识课程的设置。我国通识教育仍处在探索阶段,在课程设置上有自身的特点和不足。由表3、表4可知,政治理论课在每个学校都有开设且占据很大比例,加上外语、计算机、军事、体育课等,必修课学分占到通识课程总学分的70%以上,留给学生自由选择的余地很少。由此不难看出,目前通识教育在课程设置上必修课比例过重,妨碍学生的个性发展,违背通识教育的本意。
课程设置缺乏国际意识。随着全球化趋势的日益发展,世界各国家联系日益频繁,这就要求我们必须在掌握本土知识的同时了解外国相关知识,因此开设与外国相关的课程就迫在眉睫。然而,在通识教育实践过程中,多数学校还是将重点放在基础知识教授上,培养学生掌握学科基础知识,很少开展与外国文化、经济、政治等背景相关的课程,导致学生的思维被禁锢在本土文化视野之中,国际意识薄弱甚至缺乏。
课程缺乏统一的规划,重数量轻质量,忽视隐性课程的开发[2]。由表2可知,山东省研究型大学的通识课程大都是由教务处统一安排的,然后各学院根据自己所在学院的专业特点开设相应的通识课程。由于长期以来高校各学院之间相对独立,联系较少,彼此间缺乏沟通和合作,因此开设的课程大都是要求较低的,所谓“混学分”课程,真正意义上符合通识教育本质的综合性课程少之又少,甚至没有,因此学生的综合素质得不到培养与提高,通识课程要实现的目标就变成天方夜谭。
3.学生对通识课程的积极性不高
学生接受通识教育只是迫于学校对毕业学分的规定,为了“混学分”,没有从思想和认识上接受通识教育,只是将通识教育看成一种负担,而没有将其当成提升自己的有效途径。
(二)研究型大学通识教育存在问题的原因分析。
1.对通识教育的认识不到位
我国大学对通识教育有一种比较普遍的误解,即不是把通识教育课程看成本科的主要课程和基础学术训练,而仅仅把它看成主课以外“扩大”学生兴趣和知识面的课程。因此在设计通识教育课程时,不是建设通识教育的“核心课程”,而是片面追求通选课的范围和数量,似乎通识教育目标就是“什么都知道一点”[3]。结果导致,通识课程成为本科生主修课程以外的附加课,学生抱着“混学分”的心态选择通识课程,从而导致虽然开设的通识课程门数很多,但学生对所选通识课程的重视程度却远远低于自己所修的专业科目。同时,各院系和学校往往容易忽视通识教育的开展,我国高校对通识教育的认识存在一定的偏差,往往将通识教育看作高等教育有机组成部分的补充,没有和专业教育一直同仁,高校中通识教育的开展趋于形式主义,无论是学校层面还是教师、学生层面,对通识教育的定位都不准确,因此,在我国想像美国等先进国家那样将通识教育作为一种大学教育理念实施就变得很困难。
2.对通识课程教师缺乏一定的激励机制
目前我国高校对教师的评价机制以量化形式为主。如对发表的论文数量、刊物等级、出版的专著数量等给予较大权重,而对于教学质量、学生的收获等难以量化的则给予权重较少。由此导致教师愿意从事与科学研究关系较大的专业课程教学,而对于短期内没法进行有效评价的通识课程教学则投入很少。由于学校方面对通识教育的认识存在偏差,导致教师的积极性得不到有效的提升。
3.对通识课程的学习结果缺乏有效的检验机制
由表2可知,我国高校没有设立一个专门的机构管理通识课程的实施和管理,大部分是由教务处统一组织和管理的。教务处是主管专业教育的部门,对通识教育的管理缺乏一定的实践经验,因而通识教育课程的安排可能缺乏逻辑性和科学性。由于我国高校教学设施还不完善,而通识课程的教学规模较大,给通识课程的实施带来了一些困难。我国对通识课程教学质量的评价主要参考两个指标,即本门科目学生选课人数和考试合格率,导致一些教师故意降低考试要求,吸引学生选择自己担任的课程。
三、通识课程建设的思考
(一)完善通识教育管理机构建设,设立专门机构对通识课程进行有效管理和监督。
美国等通识教育发展较早又比较成熟的国家,通常都设立专门的机构,如“通识教育委员会”,对通识课程进行科学的规划与设计。例如哈佛大学建立核心课程伊始就设立了自己的管理机构、师资和教学计划。文理学院内设有专门负责核心课程的常务委员会,由文理学院的院长担任主席。委员会下设六个分委会,由院长任命各系主任和著名学者组成。香港中文大学则设立了专门的统筹办公室,负责通识课程管理相关工作[4]。由表2可知,山东省研究型大学的通识课程设置与实施一般由教务处负责,没有设立专门的机构对通识课程的实施进行有效的科学设计,因而这“只是建立表面的通识教育体系,如果没有其他条件的配合,可能变得事倍功半,甚至功亏一篑,终究无法蓬勃开展大学通识教育的精神”[5]。因此,完善通识教育管理机构是通识课程建设的重要任务,只有逐步完善通识教育的管理机构及设施建设,通识教育的发展才会有强劲的生命力。
(二)优化通识教育课程结构,合理配置必修课与选修课的比例。
由表3可见,山东省研究型大学开设的通识教育n程门类比较齐全,涵盖人文、自然、社科、艺术审美等多个门类,其中必修课的比重较大,而必修课中以政治、英语等科目为主,这样的分配形式是否科学有效还有待在教学实践中予以证明。由表4可知,3所大学中开设通识教育选修课最少的为82门,最高的达到248门。但是,学生可选修的学分相对较少,从8学分到10学分不等,明显所占学分比例较低,在一定程度上限制了学生的选择灵活性,导致门类数量与所占学分比例不协调。因此,通识教育课程设施还需进一步完善与协调,合理配置选修课与必修课的比例,优化课程设置,给予学生较为宽松的选课空间,从而有利于学生综合素质的培养与提高。
(三)统一划分通识课程领域,形成一套科学统一的“特色通识教育课程体系”。
通识教育要培养学生具有广博的知识、综合学习能力及健全的人格,课程内容必须涉及各学科领域[6]。由表3可知,3所大学通识课程涵盖多个领域,文、理、工科目融会贯通,有利于提高学生的综合素质。但是,各个学校的通识课程设置标准各异,没有形成一套统一的标准,导致各个学校“孤军奋战”,不能达成共识,不利于各学校之间的相互沟通与学习,无法进行学分互认、师资共享等有效推动山东省通识课程建设的举措。因此,山东省应该对通识课程的选修课领域统一划分,推动校际之间通识教育学分互认及师资、教材等资源的共享,逐渐形成一套特色的通识教育课程体系。
(四)强化通识教育课程师资建设,提高教师从事通识课程教学的积极性。
目前研究型大学开设的通识课程大多由教务处统一规划,由各院系独自开设。这样的安排虽然有利于学生学习专业的基础知识,但不利于各专业知识的融会贯通,导致学生所学知识多零散,不能形成统一的知识体系,进而阻碍综合素质的培养。学校应该定期开展通识教育课程教师相关培训,提高师资水平,从根本上提高教师的教学积极性。另外,由于各个学校之间的师资水平、教学水平存在差距,可以实行校校合作,加强校际之间的沟通与交流,实行学分互认机制等有效形式,将通识课程灵活化、机动化。
参考文献:
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[2]康全礼.我国大学通识教育的反思[J].江苏高教,2009(2).
[3]冯惠敏.我国内地高校推进通识教育发展的瓶颈及对策[J].复旦教育论坛,2007(5):5.
[4].我国研究型大学通识课程建设――基于5所大学的实证研究[J].现代教育管理,2012(8):99.
实验设计的改进要考虑到材料在此实验中是不是具有实用性。如果具有实用性,那么材料就能使用,并且在实验的过程中能够产生良好的效果。这两个条件都具备了,实验设计的改进在教学中就可以“化死为活”。“化死为活”就是利用教材中提供的材料进行实验处于僵局状态时,教师要消除障碍将不可靠、不能用的“死”材料替换掉,创造性的重新选择能使用“活”的材料顺利地完成实验,最终达到成功的目的。例如,教科版《科学》五年级下册“热”单元第6课“热是怎样传递的”的实验设计是:在一段铁丝上每隔一定的距离用蜡烛油粘上一根火柴,将铁丝缠绕在立柱上,火柴都向下悬挂,用酒精灯给铁丝的一端加热。观察哪端的火柴先掉下来。利用教材实验设计中的材料进行反复实验是不可行的。因为铁丝是圆柱形的,铁丝与火柴接触的面积太小,蜡烛油很难将火柴和铁丝粘在一起,即使看上去粘住了,而在实验的操作过程中随时都有火柴掉落的现象出现,导致实验不断地出现失败。针对这种情况,笔者把铁丝换成了铝片,立柱换成了铁架台,又增加一个铁夹。经过反复实验,产生的效果是非常明显的。实验课上,学生利用这组材料将蜡烛油直接滴在铝片上,再把火柴插在蜡烛油上,等蜡烛油冷却后火柴自然固定住了。因为火柴与铝片的接触面积要比火柴与铁丝的接触面积大得多,所以很容易进行操作。然后用铁夹夹住粘有火柴的铝片翻转90度用螺丝固定在铁架台的铁杆上,用点燃的酒精灯给铝片的一端加热,实验的效果就呈现了,当火柴从离酒精灯较近的一端依次掉下来时,学生的兴趣大增,用惊奇的眼神盯着火柴发生的变化,并且自言自语地数起数来:一根、二根、三根……从实验中学生知道了热是由温度较高的一端传向温度较低的一端。通过对教材中实验设计的改进,不仅开通了实验课的有效渠道,而且便利了师生的实验操作,最终得到了良好的效果。这样的实验既有利于激发学生的学习兴趣,获得感性知识,又加深了学生对实验原理的理解与掌握,同时还增强了学生的创新意识。
二、实验设计改进——“化滞为展”
实验设计的改进要考虑到材料在此实验中使用是不是具有合理性。不外乎就是使用的材料要合乎常理。懂得这个道理最好是选择比较熟悉的材料,明晰材料的结构,并且要清楚用这样的材料是有一定说服力证明实验产生的结果。这些都做到了,实验设计的改进在教学中就可以“化滞为展”。“化滞为展”就是利用教材实验设计中提供的材料在实验过程中由于中途受阻不能顺利完成“到位”时,教师要克服阻力根据实验的类型精心选择合理性的材料,促成实验继续进展,达成有效的实验结果。例如,教科版《科学》五年级下册“沉和浮”单元第5课“浮力”的实验设计是:在水槽底部放一个小滑轮,将一根线绕过滑轮上的钩子,一端系住泡沫塑料块,一端挂在弹簧秤的钩上。分别测出泡沫塑料块的浮力和它浸入水中后排开的水量。利用教材实验设计中的材料进行实验是不能测出泡沫塑料块浸入水中后排开的水量。因为教材中提供装水的容器是水槽。水槽本身是没有刻度的,怎么能实现完成泡沫塑料块排水量的观察?针对这种情况,笔者把水槽换成了带有刻度的烧杯(300ml),又增加了一个注射器(5ml)。由于烧杯的最小刻度是25ml,并且泡沫塑料块排开的水量是在25ml的范围内,对于做这个实验来讲,25ml的范围还是有些过大,所以在观察泡沫塑料块排开的水量时是无法得到准确的数值,只能是一个大概的估计。有了注射器就能解决这个问题了,因为注射器的最小刻度是1ml。经过反复实验,得出的数值是准确的。实验课上,学生利用这组材料,将细线的一头把泡沫塑料块缠绕一圈勒紧后系上扣,再用线的另一头穿过小滑轮的环系上一个带环的扣挂在弹簧测力计的挂钩上。往烧杯里装进250ml的水后用一只手拿着泡沫塑料块,用另一只手提着测力计吊环将挂在线上的小滑轮放入烧杯的底部。慢慢向上提拉测力计,使泡沫塑料块浸入水中。这时将烧杯中排开的水量抽到注射器里,通过观察泡沫塑料块排开的水量是4ml。从这个实验中,学生知道了浮力与物体排开的水量有关系,浸入水中的体积越大,物体受到的浮力就越大;浸入水中的体积越小,物体受到的浮力就越小。通过对教材中实验设计的改进,不仅架设了完成实验课的“桥梁”,而且还顺畅地得到了实验的结果。这样的实验,既有利于启发学生利用材料多角度、多层面地进行思考,还能有助于学生良好形象思维的形成和发展。
三、实验设计改进——“化隐为显”
实验设计的改进要考虑到材料在此实验中是不是具有功能物性。也就指在一定条件和一定限度内对材料施加某种作用时,通过材料将这种作用转化为另一形式功能的性质。这种性质的转化在实验的过程中是有时间范围要求的,并且能清晰呈现出实验的结果。只要材料具备了这种性质,实验设计的改进在教学中就可以“化隐为显”。“化隐为显”就是利用教材实验设计中提供的材料进行实验后,观察不到呈现实验的效果时,教师要解除心理压力,根据实验所具有的抽象性,重新选择有结构内涵的材料,将不容易看到的现象通过实验清晰的显现出来,达到看清研究对象的本质为目的。例如,教科版《科学》五年级下册“热”单元第4课“空气的热胀冷缩”的实验设计是:把气球套在锥形瓶的口上,再将3个烧杯分别倒进等量的热水、常温下的水、冰水。然后把套有气球的锥形瓶分别放进装有热水、常温下的水、冰水的烧杯中。观察气球有什么变化?利用教材实验设计中的材料进行反复实验是根本看不到气球有变化的。原因是锥形瓶内和气球内的空间比较大,容纳的气体多,加上水温变化的程度很难掌控,实验后材料的内涵是很难展现出来的,自然导致了观察不到有明显效果的存在。针对这种情况,笔者把原来的材料全部换掉,重新选择了一组材料:小试管、试管夹、小气球、皮套、酒精灯、火柴。并用这组材料进行反复实验,效果非常明显。实验课上,学生利用这组材料,将小气球套在试管口上,用皮套固定后夹在试管夹上,点燃酒精灯后,将试管在酒精灯上加热,很快气球有了变化。当学生惊奇的眼神全部集中到气球膨胀这一情境时,都不由自主地跳了起来。有的学生看了一下手表,情不自禁地说了一句:“哇!12秒奇迹就发生了!”通过这个实验中,学生明白了气体受热以后体积会胀大,受冷以后体积会缩小。通过对教材中实验设计的改进,不仅创设了课堂出彩实验的“航标”,而且还明晰地凸显了实验的结果。这样的实验,既有助于学生通过观察获取解决问题的信息,同时还激发了学生强烈的探究欲望。
四、结束语
仪器分析是分析化学的重要组成部分,随着近代仪器分析技术的迅速发展,它在农、林、水科学中的应用与日俱增,是科学研究不可缺少的重要检测手段。仪器分析是化学类相关专业的专业基础课,是一门理论与实践密切结合的课程,仪器分析实验是学生验证分析理论、掌握仪器分析应用的重要途径。教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的文件(即4号文件)明确指出了“高等学校要重视本科教学的实验环节”,同时,根据独立学院培养实用型人才的宗旨,培养和提高学生的实际动手能力成为实践教学工作中的重要环节。
在仪器分析实验教学过程中,我们越来越发现实验内容的设计极为重要。一方面要达到设定的教学目的,使学生对仪器分析的原理和操作有深刻的认识;另一方面要适应各学院现有的仪器设备硬件条件,并且能调动学生的兴趣和实验积极性。因此,有必要根据学校的基本情况对实验内容的选择和设计进行深入地研究。
一、现状分析
仪器分析实验课程不仅涉及到相关仪器的原理和操作,还涉及有机和无机化学的基础知识以及实验室的配置,要最大程度地与仪器分析理论课配合。目前独立学院的仪器分析实验课主要以验证性实验为主,学生做实验完全按教材或教师演示进行操作,造成对实验方案的设计理解不深,对实验原理理解不够、对实验内容印象不深刻,积极性不高。就已经开展的教学工作来看,仪器分析实验主要存在以下四个方面的问题。
1.学生动手能力较差,实验积极性不高。应用化学、高分子材料与工程、环境科学等开设仪器分析实验课程的专业中,学生已经学习过有机化学和无机及分析化学等课程,仪器分析理论课与实验课通常安排在同一学期学习,这样的安排是符合循序渐进的教学规律的,但是在具体教学过程中,我们发现以下问题:第一,学生对以往所学的知识遗忘较严重,理解不深刻。仪器分析涉及部分有机化学和无机化学的基本知识,如果缺乏这些知识将会造成对仪器分析的原理理解不深刻。第二,缺乏基本的安全防护知识。学生的实验安全基本常识匮乏,造成师生人身安全及实验室安全隐患。第三,缺乏对与实验仪器相关联的设备的了解。例如计算机和电机等,动手能力参差不齐。
学生是教学中最主要的部分,学生学习的积极性高低在很大程度上决定了教学结果的成败,以上这些因素导致了学生参与实验的积极性不高,机械地模仿老师的操作,教学效果不佳。
2.教学资源有限。仪器分析使用的大多属于大型精密仪器,操作复杂且价格昂贵,这就决定了学校购买的数量有限。例如红外光谱、原子吸收光谱、气相色谱和高效液相色谱等仪器,一般独立学院的实验中心都只有一台,教学时学生只能分批分组轮流操作。
对于独立学院这种新发展起来的教学载体,很多硬件设备都处在逐步完善的过程中,实验室面积和仪器种类、数量有限,这会影响每个学生独立操作试验的时间和空间,影响教学质量。
3.教材针对性差,有使用的局限性。仪器分析和其他普通化学实验不同,仪器型号多样且更新换代较快,很难有可供不同学校共同采用的教材。市面上现成的课本是编写者根据自身环境编写,有其局限性,在实验仪器选择上,不能涵盖现有仪器,或者书中所列的实验仪器与各学院采用的不同,可能会导致误操作;有些实验的课时安排不符合各学院的教学要求;还有一些教材安排的实验多为验证性试验,由于这类实验的结果已为学生所知,往往不能引发学生的兴趣和求知欲,使课堂气氛不够活跃。
为了解决上述问题,各独立学院通常采取的方法是从不同教材上选取与该院仪器相关的部分,印制零散的讲义分发给学生,内容与实际操作不完全配套,而且不能形成完整的体系,不利于学生的学习。
4.教学效果不佳。仪器分析实验安排通常是以专业班级为单位,这样的安排对理论知识的教学来说,师资是较为合理的,但是在进行仪器分析实验教学时,往往显得不够。
例如,在电化学分析实验中,二十多组学生同时开展实验,教师一方面必须保证学生安全,时刻关注整个实验室情况,另一方面要指导各组学生进行实验,对教师而言是严峻的考验。实验室设备多面积大,使一些学生得不到教师的充分指导。而在原子吸收光谱等实验中,一台仪器二十多组学生轮流操作,参与实验的学生多,每人分配在实验操作上的时间就较少,有些实验只有一次动手机会,学生掌握实验技巧的时间不充分。
二、改进的方法
针对以上所列举的问题和困难,结合教学经验,我们从以下四个方面来改进和优化仪器分析实验课的教学:
1.调整内容,提高学生的积极性。根据各学院的硬件设施,编写合适的仪器分析实验讲义。多采用探索性试验,尽量避免验证性试验,实验结果的不确定性会增加学生对实验过程的兴趣。实验内容的选取贴近生活,如牙膏中氟离子浓度的测定、“雪碧”中苯甲酸的测定、饮料中咖啡因的测定等,引导学生将所学知识应用到生活和实践中去,培养成就感。
以气相色谱为例,该实验是科研、生产、检验等领域常用的仪器分析方法,实验内容贴近生产实际情况,要求学生掌握色谱图的分析方法,并根据实际情况调整试验参数的设置,条件允许的话从色谱柱的填充这一基本步骤开始。每位同学必须自己动手操作,而不是像以前一样仅仅观看教师演示。
2.增加设计性实验,提高实践能力。在实验内容上,除了常规的仪器分析实验,还安排两到三次设计性实验。教育部高教司的关于《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》(试行)对设计性实验有明确的定义:设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以完成的实验。贾素云等人认为在设计性实验中,教师给出的“实验目的与要求”要符合学科的培养目标,实验室提供必需的仪器与药品,由学生自拟实验方案并独立自主完成实验的全过程。
在设计性实验的讲义里,只提出了实验目的与要求,其他步骤都要求学生根据掌握的知识进行设计,对学生运用知识解决实际问题的能力有较高的要求。可设计提示性的问题帮助学生理清思路,然后由学生独立完成实验全过程。教师可根据教学情况自由选择,让学生两人一组设计实验步骤。学生设计实验步骤,必须深入了解实验目的,掌握实验涉及的药品和试剂以及仪器的物性和安全常识,理解实验步骤背后的理论意义,比照书本操作要求更深入地了解,这避免了以往学生机械模仿老师操作的模式,加深其对实验过程的理解记忆。
开设必修实验和选做实验两类,将会使学生在强化基本操作技能的基础上有综合性较强的训练,有普通仪器操作,也能接触到一些先进的科学仪器和方法,以开拓眼界,扩大知识面。教师可在教学过程中对各个实验有不同的级别要求,以适应不同专业的需求。
3.改进教学方法,让学生有机会动手操作。改变教学方法,引导学生独立思考,培养学生独立学习和工作能力。遵循实验教学和人才培养规律,学生实验能力的培养要循序渐进,逐步放手,逐步加强和深化。多引进生产实际案例,充分调动学生学习的积极性和主动性,以利于学生能力的培养。
每次实验前的理论课都在幻灯片上以图片的形式介绍实验仪器的基本组成和试验流程。布置学生预习实验,完成思考题。考虑仪器数量和实验室面积,可采用双实验双教师同时进行的教学方法。将学生划分为两部分,每部分学生做一个实验,每个实验一个指导老师,然后交换。这样提高了设备的利用率,使学生有更加充分的动手时间,每个学生都有机会动手,投入到实验中来。
4.改进实验室管理。建议与实验中心的老师配合,课余时间向学生开放实验室。集中组织有兴趣的学生在课余时间进入实验室,在教师监管下进行实验,这既可以作为课堂实验的补充,又可以扩展到课堂之外的内容。
三、实验内容设计的特点
各独立学院应结合专业特点和现有仪器设备,以及学生的教学和实训情况,选择合适的实验内容,编写适用于本校的实验讲义。可将全部实验分为必做实验和设计性选做实验两部分。必做实验内容包括电化学分析、红外光谱分析、气相色谱和液相色谱等多个专业试验,要求学生亲自动手操作各种大型仪器,解决实际问题,其实验内容在社会上有着极为广泛的应用;设计性选做实验由师生根据教学情况自由选择,是学生在掌握仪器分析原理和设备操作基本技能的基础上对理论和实践知识的综合运用。
讲义的主要特点是针对性强。国内现有的实验教材,每个实验针对特定的仪器,对实验条件的设置、参数的确定有固定的要求。目前分析仪器发展迅速,种类和型号多样,该讲义应针对各校所购买的特定仪器,可直接用于以后的仪器分析实验教学工作。
另外,在实验的设计上要突出强调学生的实际动手能力,要求实验内容贴近实际生产生活,一方面调动学生的学习积极性,充分发挥学生的自主学习性,另一方面培养的学生在社会上有更广阔的就业空间,满足社会对动手能力强的人才的需求。
总之,仪器分析实验在独立学院化学类相关专业的实验教学体系中有着重要的地位。随着实验室的建设和发展,各独立学院将购买更多仪器设备,在今后的教学过程中,教师应根据教学要求和硬件条件的变化,不断完善仪器分析实验内容,教学内容的编排始终以调动学生的学习积极性、充分发挥学生的自主学习为目标,根据社会对人才的需求,强调学生的动手能力及解决实际问题的能力。
参考文献:
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一、小学超市式科学实验室的概述
超市式的科学实验室是课堂教学的有效补充和延续,开放实验室之后,学生就好像到超市进行购物一样,充分利用课余时间,将在课堂上学到的理论知识进行充分利用,一边学习,一边进行有效的实践,可以将课堂上学到的知识进行深化,在实验过程中遇到了问题,要进行解决,可以有助于学生掌握各种各样的实验手段,对于各种与实验有关的设备的原理以及构造进行熟悉,将其故障进行排除,将所有的知识进行有效的贯穿,调动学生的学习积极性。超市式科学实验室可以确定一定的主题,锻炼学生的动手能力,提高自身的实验技能,学生在自己寻找相关的仪器和药品的时候,可以对其中蕴含的科学方法进行学习,利用学生的自由时间,进行创造,教师可以指导学生做一些比较有趣的实验,让学生产生感性认识,在这个过程中,面对学生提出有关仪器的使用、作用等方面的提问,教师要及时做出解答,让学生对于仪器的作用更加明确,学生可以针对常规实验,进行反复的操作,最终可以达到实验的具体要求。
开放超市式的实验室,可以帮助学生将理论知识进行全面的掌握,提高有关实验的动手能力,培养学生的科学思维,提高他们的创新能力。利用超市式的实验室,可以帮助学生理解学过的知识,掌握基本的探究方式,让学生可以逐渐养成创造思维,可以更好地收集信息、处理信息、解决问题。
二、建设小学“超市式”科学实验室的具体措施
1.营造实验室氛围
在实验室中,可以合理设置橱柜,在上面摆上比较常用的器材,为学生营造出具体的实验环境,一旦学生进入实验室,看到那么多的实验器材,会给他们造成感官刺激,使学生产生做实验的欲望,活跃学生的思维,提高学生做实验的兴趣。
在实验室进行学习的时候,教师可以将学生分成几个小组进行讨论和协作,让学生进行充分的交流和合作,将学生的主体作用充分发挥出来,让学生自己设计实验方法,并且通过自己得到的实验结果对自己的假设进行判定。小组和小组之间进行讨论,可以对各自的方案进行探讨,交流心得和体会。在这个过程中,学生会体会到探究的乐趣和能力。
2.整合实验器材资源
针对丰富的实验器材资源,要以方便管理为主要目的,按照特定的分类方法进行分类放置,并且编好具体的号码,依次放到实验柜中,当挑选具体的实验器材的时候,可以按照编号进行挑选,用过之后要及时进行归还。
要针对超市式科学实验室安排具体的管理人员,可以和任课教师进行有效的配合,帮助学生对现有的仪器进行有效的改进,要充分对教师的课堂教学发挥作用,可以对课外的知识起到良好的巩固作用。帮助教师开展教学活动,提高学生的动手能力和创新能力。
3.严格执行器材借还的登记制度
每一个活动都具有一定的目的,要提前进行准备,学生在进入超市式科学实验室的时候,要提前写好申请单,让管理员科学合理地进行安排。要在实验器材的登记表上增加有关改进意见的项目,这样实验室管理人员才会以现存的管理制度为基础,进行不断的完善和改进,提高管理的实效性。
4.建立器材借还的责任网络
任课教师要对整个班级进行负责,要选出实验的小组长,对实验器材登记册进行详细的编写,在每个班级当中,建立一实验管理员和任课教师以及实验小组长为主体进行管理的网络,将具体的责任进行落实,提高学生爱护仪器的意识。在选任实验小组长或者科代表的时候,教师要选择那些责任心很强的学生,完善超市式科学实验室的管理,使其可以更好地为新课标改革发挥出服务的功能。
5.严格执行超市式科学实验室的相关规定
超市式的科学实验室的相关规定和守则要做到行之有效,不能只做一个摆设,教师要发挥出自己的作用,时刻提醒学生,让他们对这些相关的制度进行遵守,实验室管理员要主动投身于学生的活动当中,提醒学生遵守相关的规范,这样一来,超市式科学实验室可以得到正常的运转,学生自身还会形成科学、严谨的探究态度。
三、结束语
关键词:高校;环境工程专业;大型仪器设备;实验教学
近年来,随着社会经济的飞速发展,大型分析测试仪器设备因其具有技术先进、功能强大、数据处理快、自动化程度高等优点,在食品、环境、化工、生物等领域的应用越来越广泛。因此,各大高等院校都在致力于加强培养大学生操作使用大型仪器设备的能力,这样做的目的既能满足企业用人单位对这类人才的需要,更是为大学生的就业增加了一条出路[1]。但是由于大型仪器设备价格非常昂贵、维护周期长、工作原理复杂、操作要求高以及高水平专业技术人员不多,直接导致大型仪器设备在高校本科实验教学中的使用受到了很大的局限。现在的使用率仅仅只能满足让学生掌握实验课程中的相关理论知识,而不能让每一位学生都能亲自动手操作仪器[2-3],更谈不上熟练掌握操作使用乃至开展研究的能力。因此,提高大型仪器设备的使用率,特别是提高其在本科实验教学中的利用率成为现今高校的重要研究课题之一。本文以广东石油化工学院环境工程专业为背景,对大型仪器设备在高校本科实验教学中的应用进行了一定的探索和研究。
1背景介绍及现状
广东石油化工学院的环境科学与工程学科是广东省高水平理工科建设大学五大优势重点建设学科和四个硕士授权规划建设学科之一。几年前,由于资金、人员、场地等各种条件限制,广东石油化工学院环境工程专业的本科实验教学中仍然在使用那些型号老旧、稳定性不高的小型、低端的分析测试设备。这些设备不仅已经和教材上的现代先进的分析仪器技术严重脱节,更重要的是无法给学生提供实际意义上的实践机会。近两年学校积极引进高端人才,并投入了大量资金购买大型仪器设备、改扩建实验室,现已拥有同位素质谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、气相色谱质谱联用仪、高效液相色谱质谱质谱联用、离子色谱、核磁共振波谱仪等大型仪器40余台(套)。这些设备不仅很大程度上满足了科研的需要,更是有计划的逐步推广应用于各专业本科实验教学。例如,环境工程专业本科教学中的《环境监测实验》,就涉及到许多应用在环境监测方面的分析测试大型仪器设备。以前由于缺少大型仪器设备,在实验课上老师只能以演示教学为主,学生们既没有充分的时间也没有更多的机会去亲自动手操作仪器完成一系列的分析测试过程。可想而知,面对老师布置的实验任务学生们只能机械的完成和抄写实验报告。相比于传统的有机化学、分析化学等基础实验,这样的仪器分析实验安排无法给予学生循序渐进的知识积累和适应提高过程,而且被动的学习过程使学生对仪器分析这一部分失去了兴趣和主动性,急需改革。
2大型仪器设备在本科实验教学中面临的问题及原因分析
大型仪器设备在本科实验教学中面临的问题主要表现在:大型仪器设备价格昂贵、数量少,运行维护周期长、成本高,本科实验教学学时少且教学内容复杂单一等方面:(1)大型仪器设备在本科实验教学中的共享工作在我校仍处于起步阶段。实行共享管理可以从根本上改善和提高大型仪器设备在本科教学中投入使用率[4-6]。广东石油化工学院已经制定了一系列大型仪器设备相关管理制度,例如《广东石油化工学院大型仪器设备管理实施细则》等。但关于大型仪器设备与本科实验教学这两部份内容相交叉的方面,还没有政策和制度涉及到,暂时也没有相应的考核的指标来进行监督政策的实施。(2)实验教学学时少且教学的内容复杂形式单一。学生在有限的学时数内,既要了解和掌握仪器结构、试样制备及结果分析方法又要熟练操作步骤并动手实验,几乎是不可能的。实验课堂上学生只能机械、被动地按照老师设定好的实验步骤完成相应实验内容,缺少设计实验方案和论证优化实验方法环节,课后的实验报告也只是照搬书本或者实验讲义上的内容,基本不用主动思考。这种传统单一的实验教学形式重结果,轻过程,无法达到培养学生独立思考问题、解决问题能力的教学目的。(3)大型仪器设备价格昂贵、维修费用高、维护周期长。高校有限的经费导致大型仪器设备数量有限,多数仅有一台(套)。而且这些仪器设备本身就承担了繁重的科研测试任务,科研和教学时间安排上容易造成冲突,客观造成留给教学使用的时间相对较少。更重要的是大型仪器设备的结构、原理、操作相对复杂,学生在实验过程中极易因为操作的失误导致仪器损坏,增加仪器损坏率、造成高额的维修费用,并且出现问题后多数需要等待厂家工程师上门维修导致维修周期也很漫长,这样将会严重影响科研工作者的使用。因此一些大型仪器设备管理单位宁愿空置以降低维护成本,也不愿共享于本科实验教学。
3在本科实验教学中提高大型仪器设备使用率的建议
3.1加强设备管理方面的制度建设,完善奖惩措施,提高本科实验教学投入使用率
学校按照需求将购置的大型仪器设备分配至使用部门,由使用部门与学校签订设备管理协议书。协议书内容包括这台大型仪器设备每年用于实验教学的课时数、用于科研工作以及社会服务方面的使用标准、效益目标,特别是要规定面向本科实验教学开放的课时的量化指标。每年进行一次考核,根据使用部门完成指标的情况进行评分考评。对于考评等级优秀的部门,学校应从多方面进行奖励,例如可以全额或按比例返还当年的设备使用费用于使用部门对本科实验教学开放上维护大型仪器设备的支出,可以在该部门的实验室建设经费立项上予以倾斜,可以给予申请购置新设备的优先权,可以对工作突出的个人予以奖励等等,这样形成长效的良性循环。而对于考评等级无法达标的使用部门,首先要找出无法达标的原因,找出问题对症下药,找到责任人明确责任,其次可以收回并重新调整该部门管理使用的大型仪器设备。以最终的考评结果为导向,来提高大型仪器设备资源向本科实验教学中的转移调控力度,从学校规章制度层面上保证大型仪器设备在本科实验教学上的投入使用率。
3.2只有让学生学习更多大型仪器设备的原理,提高并掌握其操作使用技术,才能让学生在以后的学习、工作中熟练地利用这些大型仪器设备进行科学研究或是为企业创造价值
(1)增加课时,调整涉及到大型仪器设备的实验教学内容安排,将实验课安排与理论课内容同步以丰富教学内容形式。只有当理论和实验教学同步时,理论教学才能为实验教学打基础,而实验教学则能够促进理论教学的巩固和深化。其次,增加实验教学课时。在做好预习,学好相关理论知识的基础上,使学生有充分的时间自己动手操作这些仪器设备,独立完成包括制样、上机分析及实验结果处理这些过程,有利于提高学生的动手能力和激发学习兴趣。从去年开始,环境工程专业18级的《环境监测实验》的课时已经由原来的8课时增加到12课时,教学效果已经得到明显改善。(2)结合实际需求和资源优势设计实验内容和准备实验讲义。结合广东石油化工学院环境科学与工程专业的人才培养目标和茂名市经济与社会发展需求,同时考虑现有的实验教学条件和学生基础,及中国石化集团茂名石油化工有限公司与学校有长期合作的资源优势,有的放矢地设计实验内容和准备实验讲义。例如我们在环境工程专业实验教学中针对石油化工污染这个学生们感兴趣的话题这样设计了三个实验项目:TOC测定仪测定油厂废水中的总有机碳;气相色谱质谱联用仪测定油厂污水处理装置废水中的有机物和X射线荧光光谱仪测定污泥中的元素含量。每个实验4个学时,分组分批进行,每组8-10人。在实验室进行授课,使用实地采集的样品进行操作,老师在授课过程中随时接受学生的提问并进行讲解和演示,使学生能独立完成实验并更好地撰写提交完整详细的实验报告。让学生在熟练掌握大型仪器设备操作使用技术的同时还能体会到这些分析测试技术在实际生产生活中的应用情况,能有效提高学生们的实践能力、应用能力和创新能力。(3)优化课程设置,涉及大型仪器设备的实验课程建议采用选课制。例如在大一,大二时,可以先开设讲授现代先进的大型仪器设备工作原理的基础理论课,让感兴趣的学生对这些设备的工作原理,机械构造及其应用等先有相应的基本了解。从大三开始,学生已经对自己感兴趣的仪器设备有了基本了解,这时如果希望在这方面做更深入的研究,可根据自己的专业需求、爱好兴趣和未来发展方向,在专业老师的指导下组成各类科研创新小组进行选修课程。专业老师在确定研究课题后,小组成员根据查阅的文献资料,并在老师指导下自行设计实验方案。实验方案经大型仪器设备管理人员认可并严格培训后,即可上机操作,操作熟练之后学生可以独立使用仪器设备开展研究。这样的课程设置,为学生实践能力、应用能力和创新能力的培养和提高创造了良好的条件和机会。
3.3提高大型仪器设备管理人员的专业技术水平并鼓励直接参与本科实验教学任务
设备管理人员本身据有较高的科研能力和技术水平,其技术水平的提高将使得大型仪器设备在运行过程中出现的问题能够被迅速的排查、解决,能有效保障设备的正常运行并极大的降低维护成本。同时设备管理人员直接参与本科实验教学任务,可以更好的教授设备的管理、应用、故障排除及维修技术,还可以凭借他们对先进仪器设备、技术的了解与学生开展座谈会、讨论会等,以丰富的形式提高学生的实践能力、应用能力和创新能力。设备管理人员直接参与本科实验教学任务或者作为带队老师指导学生参加大学生科技或技能竞赛,对于那些参与教学过程并获得高级别竞赛成果的,可以适当的予以奖励,鼓励更多的设备管理人员参与大型仪器设备的共享开发,这样还能极大的缓解实验教学中教师人手不足的问题。
关键词:体验式教学;微课;信息技术
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2017)02-0102-02
如今,微课热潮来袭,以微视频为主要表现手段的微课教学逐渐流行开来。微课教学能优化教学环节,提高教学效率,但其在学习体验方面却比较欠缺,所以在设计微课时教师应注重学生的体验。同样,体验式教学也有比较明显的优势和不足,它能激发学生的学习兴趣,保证学生的自主⒂攵龋提升学生的综合能力,学习效果明显,而其最大的问题在于教学进度较慢。在这种情况下,体验式课堂教学需要一些手段来辅助、促进教学进度,而微课就是一个很好的选择。
对笔者来说,将体验式教学和微课教学进行有效整合将是一次很有意义的尝试。如果将这种有效的整合应用到课堂教学中,会有利于优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,提升学生信息素养。笔者结合几个微课教学案例来谈一谈自己的一些认识。
微课设计之情境体验
在微课教学中,教师可以运用情境教学导入,让学生在预设的情境氛围中体验,激发学生的学习兴趣,为学生学习新知识、掌握新技能提供主观动力。这样的微课设计以学生的内需为根本,以课堂任务为载体,能让学生更好地进入到课堂,更有利于培养学生的创造性思维,提升他们的适应能力,使体验教学发挥良好效果。
微课应用案例一:苏教版小学三年级信息技术《复制与粘贴图形》一课。
微课视频中放映了哆啦A梦的动画,视频中笔者讲道:“Hi,小朋友你好,我是机器猫哆啦A梦,今天我要给你变个魔术,请看这里有一盆漂亮的花,现在用我的魔法口袋可以再变出两盆一样的花。”视频中出现了机器猫口袋变出多盆花的动画,接着视频中又讲道:“小朋友你想学会这个魔术吗?那就让我们一起来学习《复制与粘贴图形》。”
【分析】因为微课有时间限制,所以教师在微课设计时要做到快速切入主题。本课的主要教学目的是让学生学习复制、粘贴以及移动图形的方法,掌握对相同图形进行复制、粘贴的技巧(透明模式),简化作图过程,了解计算机作图与普通作图的区别。哆啦A梦是学生喜欢且熟悉的卡通人物,在微课中笔者利用哆啦A梦动画进行情境导入可以快速有效地抓住学生的眼球,引发学生的思考,也能顺理成章地推动他们学习新知,达到预设的教学效果。
微课设计之练习体验
1.纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行
学习的目的是运用,只有让学生通过自我体验,自己判断,才能使其真正学到新的知识。
微课应用案例二:苏教版小学三年级信息技术《画线》一课。
在微课中,笔者先介绍了单弧曲线的画法,并总结出口诀,又出示了几个其他单弧曲线的样式,要求学生在画图软件中根据笔者提供的口诀来试着绘画;接着,又介绍了双弧曲线的画法并总结了口诀,要求学生练习绘制多个双弧曲线。
【分析】在《画线》中“画曲线”是难点,笔者将“画曲线”这一知识点制作成微课视频。在视频中,笔者将难点的步骤总结成口诀,再让学生根据口诀进行练习,加深学生印象,让他们体验到成功的喜悦。
2.中人以上,可以语上也。中人以下,不可以语上也
教师要关注微课教学对象的差异性,在微课设计中可将微课练习资源分层,实现异步教学,尽可能为不同层次的学生设计出有利于自身发展的练习。
微课应用案例三:苏教版小学三年级信息技术《组合图形》一课。
在微课视频中,笔者出示不同的任务卡给学生并说:“请你根据自身的学习情况,挑选一个任务完成。①将素材图形“其他朋友”添加到海底世界连环画第四格中,注意调整大小和位置。②创作绘画海底生物并添加到海底世界连环画第四格中。”
【分析】在微课教学环节,笔者出示的两个任务的难度和目标各异。第一个任务主要是让学生充分练习,巩固所学的知识;第二个任务主要是让学生通过放大镜等工具在新的画图文件中进行创作后,再组合到之前的画图中,这一任务的目标和要求较高。笔者通过两个不同层次的任务,体现分层教学的理念,让不同层次的学生都能得到更好的发展和提高。
在传统信息技术课堂中,学生两极分化现象比较严重,教师往往被迫重复讲解基本操作,满足不了不同层次学生的需求。而利用微课教学设置分层教学任务后,教师完全可以实现异步式教学。学生可以根据自身能力,挑战不同难度的任务,并能体验到成功的喜悦。
微课设计之整合体验
信息技术课堂与其他学科知识进行整合是教学改革的新视点,教师要营造新型教学环境,变革传统教学结构,实现新的教与学方式,使学生获得更多、更全面的体验,从而提升他们的综合素养。
微课应用案例四:苏教版小学三年级信息技术《画方形和圆形》一课。
在微课中,笔者展示了多幅乱砍滥伐、破坏环境的图片并配以悲伤的音乐,在情感渲染后,提出了绘画创作任务:“让我们携起手来,通过今天学习的画方形和圆形的知识,来设计保护环境、不乱砍滥伐的标志,倡导大家保护地球。”同时,在微课中展示了一些实例标志,并演示说明了设计标志的简要步骤,学生可以边做边看。
【分析】在微课设计中,笔者融入了培养学生保护环境的情感目标,让学生直观地感受到破坏环境对人类生存的影响,使他们的心灵受到震撼,再促使其运用所学知识去设计保护环境的绘画标志。信息技术课程不仅是让学生学习信息技术知识,掌握操作技能,还应在其他领域对学生的情感产生积极的影响,这就是信息技术教师所要追寻的教育本真。
关键词:随堂实验;自主探究;创新思维;多元评价
随着课程改革的逐步深入,新课程走进了校园,走进了师生的生活。新课程所倡导的“自主、探究、合作” 的学习理念逐渐深入教师心灵,改变着现有的课堂教学方式。长期以来,在我们的教学过程中,存在着过于注重知识传授的倾向,存在着过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现象,学生的学习兴趣被忽视,学习的主动性被压抑,因而不能达到预期的教学目标。探究学习则有助于改变学生的学习方式,有助于提高学生的科学素养,有助于全面实施素质教育。“科学学习要以探究为核心”这是新《科学课程标准》的基本理念之一,它提出“探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。”突出科学探究的学习方式,旨在体现以学生发展为本的思想,让学生通过手脑并用的探究活动,激发学生爱科学、学科学的兴趣,增进对科学的理解,体验探究的乐趣,同时培养学生的创造力,领悟科学的思想和精神。
一、随堂实验教学的迫切性
所谓“随堂实验教学”,就是为了达到一定的教学目的,在教师的启发指导下,由学生自己独立地运用实验去探求知识或获取必要的感性认识的教学活动。随堂实验能与教师的讲授密切配合,是教师为了让学生获得直观的感性认识、更深刻地理解概念和规律,掌握科学研究方法而设计的课堂小实验,是创设课堂情境、探究科学问题的重要手段。然而,从现在中学科学课堂教学现状来看,无论从教师演示实验还是学生实验,大多数实验为验证实验,照方配药,逻辑思维严密,学生发散性思维很少,学生无问题可问,实验功能狭化。教师也没有脱离应试教育,实验意识淡化,为了缩短实验时间,要求学生按菜单操作,抑制了学生个性发展。同时,学生在分组实验中:一方面由于初中学生好奇心强,实验中常常出现“男同学抢着做,女同学怕动手,成绩好的积极做,成绩差的旁边坐”的现象;另一方面由于初中学生实验能力差,学生对实验的注意力总是集中在操作上,教师忙于协助学生排除故障,师生完全处于被动状态,以致无法达到培养实验能力的目的。此外,新课程理念又与现实教学条件不配套,导致新课程所倡导的探究学习、自主学习停留在形式上。如能将教师的演示实验和学生的演示实验改为学生的边学边实验,即随堂实验,则在教师的启发指导下,既能使学生获得清晰的感性认识更深刻地理解科学概念和规律;又使学生能独立地运用实验去探究科学知识,培养学生的实验能力。这样在随堂实验教学中,教师创设条件,让学生从“做”中“学”,同时教给学生有效的学习策略,使知识网络化,既可以使那些在教学中出现的问题迎刃而解,又有利于发挥学生的主动性,通过让学生自己动手来学习知识,提高了他们的积极性,克服了课堂教学“满堂灌”的现象。
二、巧设随堂实验教学,唤醒学生的主动探究
传统的演示实验教学是教师做,学生看。但有不少的演示实验,由于条件的限制,学生(特别是后面的学生)是很难看得清的。即使看得到,但出于缺少“参与”意识,往往调动不起积极性,发挥不了学生的主体作用。采用随堂实验教学后,学生从一名旁观者变成一名操作者,学生有了动手、动口、动脑的机会,充分发挥了学生的主体作用,从而有利于学生创造性思维的激发,最大限度地挖掘了学生的创新潜能。例如在“研究影响液体蒸发快慢的因素”教学中,采用了竞赛形式的随堂实验,让每位同学在一块玻璃板上用滴管滴一滴水,在不许擦掉水滴的前提下,看谁的水滴干得快。同学们纷纷想办法,有的用口吹,有的用书本扇,有的用火柴加热,有的用尺子将水滴刮开,还有的多种方法并用……在竞赛中,学生的注意力高度集中,自主地思考和动手实验,充分地发挥了他们的创造力。教师在对做得好的同学给予表扬和充分肯定之后,继而引导学生们思考影响蒸发快慢的因素,自然地引入研究课题。利用随堂实验所营造的宽松和谐的氛围,能让紧张的学习转为愉快顺畅的学习,学生在不知不觉中就进入了知识的主动探索者和发现者的角色。
三、巧设随堂实验教学,激发学生的学习兴趣
科学始于好奇。好奇心是引起学生探索、学习和创造冲动的重要因素。强烈的好奇心和浓厚的学习兴趣,可以激发强烈的学习愿望,产生高度集中的注意力和较为稳定的学习情感。在科学课堂教学中,充分地利用随堂实验创设情境,制造悬念,激发学生的好奇心和对大自然的思考,激起他们的求知欲望,这对于培养学生热烈而持久的探究学习的兴趣有着不可低估的作用。学生只有在充满着浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望的状态中,才能更有效地进行认知。因此,在随堂实验的设计上,应尽量选取、设计一些实验现象明显、新奇有趣而且容易操作、成功率高的实验,通过精心设计物理情景,吸引学生的注意力,使学生在对获取知识和追求真理的强烈渴望之中去探索和认识物质世界,实现物理教学情感的转移。
四、巧设随堂实验教学,鼓励学生自主设计实验探究
学生探索大自然的秘密必须通过亲身的实践和行动,教师不能包办代替。在利用随堂实验教学时,教师所做的是千方百计地为学生做好引路人,同时,教师也不要太多地干预学生设计实验,更不能让学生按图索骥。事实证明,让学生像科学家那样自己设计一些实验,的确是有成效的。在这特殊的自由时空里,学生无拘无束,可以想自己所想,做自己所做。如在“探究斜面是否省力”时,让学生围绕问题去思考、设计出探究的方案并自行验证。汇报时看到了可喜的一面:有的学生只用一块木块,通过改变木块倾斜的角度,分别用测力计测出拉力并记录,比较数据发现了斜面倾斜角度越大越不省力;有的学生实验时,测出当斜面坡度为90°时,不省力也不费力;有的学生通过摆木块发现坡度越大,小木块下滑的速度就越快。无疑,这些探索给学生带来了深刻的体会,得到的结论是多样的,但都是真实的。我们不必苛求得出的结论是否标准,而在于学生获得探索科学知识的经过和自主探索的方法,并从中开发学生的创新潜能。
五、巧设随堂实验教学,触发学生的创新思维
一个人的素质最终体现在他所显示出来的,对正在迅速发展的社会的适应能力和对促进社会发展的创造能力之中。素质教育的核心是创新精神的培养,而一位有创新精神的学生,他首先应该具有创造思维能力。在设计随堂实验时,要注意设计如何引导学生的创造活动,并予以相应的创造思维的熏陶,激发他们的创新意识。在随堂实验中必须留有足够的时间和空间给学生进行思考和创造性的活动,充分发挥学生的主体作用。例如对一杯水和一杯饱和食盐水的鉴别,要求学生根据不同的科学知识设计实验方案。学生发散思维,从不同角度不同侧面探索,运用所学知识能设计出:用舌头尝一下,咸的是饱和食盐水;两杯液体中都加入食盐,不能溶解的是饱和食盐水;进行导电性试验,能导电的是饱和食盐水;滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀的是饱和食盐水;取同体积的液体,质量大的是饱和食盐水;用密度计测量,密度大的是饱和食盐水等多种方案。要取得最简单有效的鉴别应该采用哪种方法,这就要求学生收敛思维,对以上多种方案进行比较评价,分析不同实验方案的有效性,最终筛选出最佳实验方案,然后进行实验操作。这种富有探索的实验方式,既能使学生有效地在新情景下应用、迁移、拓展、创新实验知识和方法的能力,又能训练和发展学生思维的流畅性、变通性和独创性,从而激活创新思维,更培养了学生的创新精神。
六、巧用随堂实验教学,多元评价学生
评价是一种价值判断的过程,它本应属于教学模式不可分割的一部分。科学的评价对学生学习发展具有反馈、强化、激励和导向作用。而随堂实验教学中的评价更有利于优化学生的认知结构,促进学生的个性发展和培养学生的创造性。所以,随堂实验的教学评价不仅要注重评价学生探究学习的成果,更要注重学生探究学习的过程和表现,重视学生通过探究学习获得的情感体验、创新意识、创新能力、发展趋势及科学协作的精神。不能以单纯的分数或单一的模式对待每一位学生,不能凭一份考卷来决定某一位学生探究活动的效果,不然仍会回到过去的学生单调刻板地死记硬背课本知识,不思考、不探索、不注重过程而只追求结果。
作为随堂实验的教学评价,在评价标准的设计上,要考虑到如何设计一些标准对学生的参与程度、学习态度进行评估。教师可以用记录卡片的形式记录学生的学习情况,作为评价的依据。除了笔试以外,适当增加一些动手操作测试和语言表达,做到真正意义上的减轻学生负担。此外,随堂实验的评价更要提倡一个“发展性”,对学生的评价以鼓励为主,给学生成长提供一个长远的发展方向和导向,同时还要引导学生进行探究性学习的反思,鼓励学生按照自己的特长和爱好在科学学习中全面发展。让学生不光学习到科学家们发明的科学知识,更要学习科学家的探索精神,以促进学生素质的全面提高和适应未来社会发展的能力。
总之,授人以鱼,只供一餐之需;授人以渔,终生受用无穷。教学中,教师应注意引导学生观察和探究现象,从中发现问题、解释问题,不断增强学生的好奇心和探究欲望,拉近学生与自主探究的距离,让学生体验到知识的实用性和价值性。
参考文献
一、高中数学课堂教学情境创设的意义
1.有利于激发学生的求知进取精神
高中数学不同于以往小学、初中数学,其抽象性是后两者所不能够比拟的.面对高中的数学知识,学生在学习上通常表现的比较吃力.而情境创设虽然没有能够从根本上降低高中数学知识的难度,但是其在激发学生的学习兴趣,开发学生在数学知识学习上的潜能是功不可没的.学生体会到了学习的乐趣,外在的表现为上课认真听讲,做笔记,课下勤于思考等现象,学习成绩也在不知不觉中得到提升.
2.加深了学生对于数学知识的理解
高中数学知识涉及大量繁琐的公式,在不加理解的基础上强制性的进行记忆显然是不科学的,而教学情境的创设却为高中学生充分的理解数学知识创造了条件.在情境创设中,一些以往让人感觉头疼的数学知识与学生的日常生活紧密的结合了起来,学生有了日常生活中直接经验作为指导,将两者直接的联系起来,加深理解的力度.
二、高中数学课堂教学情境创设的策略
1.结合实际生产生活来创设教学情境
在数学知识的教学中,我们不难发现许多数学知识的最初起源都是与实际生活中的问题息息相关的.比如,等比数列的引出,当年国王对于发明国际象棋的西塔承诺的奖赏一样,当时西塔回答,其实我不需要重赏,只需要在我发明的棋盘里面放上相应的麦子就行.在棋盘的第一个格子里放上一粒麦子,第二个格子里放上二粒麦子,第三个格子里放上四粒麦子,后面以此类推,所包含麦子的数量始终是前面一个格子的两倍,但此时我们也要注意到这里有一个先后的顺序,那就是由生活引出数学知识,而不是由书本上的数学知识来反推到生活,于是教师在平时认真的吃透教材,课余时间细致的留心周边的生活是必不可少的.例如,在节假日快要来临时,许多商场都会做出各种各样的降价措施.有的商店第一次购买打a折出售,第二次购买打b折出售,另外一个商店第一次b折,第二次a折,还有的商家干脆取平均数对待,无论是第几次购买都是a+b/2折销售.这其中肯定会有一个怎么样买更加实惠的问题.从这个生活的实际中引出问题,创造不等式的教学情境是在合适不过的了.比如,引入概率这一概念时,可以举日常生活中的一个笑话.例如,一个人很怕坐飞机,因为他担心飞机上的人携炸弹.因为他咨询过有关专家,说飞机上炸弹的携带率为百万分之一.虽不大,但还是会发生.但突然有一天,他的朋友在机场见到他,感到很奇怪,便问:你不是害怕坐飞机吗?他回答说,是的,但这次我携带了一枚炸弹,专家说两个人同时携带炸弹只有亿万分之一的概率,所以这次我再也不用担心有其他人带炸弹啦.
2.利用古典文学来创设教学情境
我国是一个有着五千年历史的国家,其中关于数学知识的古典理论层出不穷.如果能够将我国古代经典的数学知识带入到现代高中数学的教学中去,发挥我国古典文化的价值,探究知识进步的轨迹,那将会为学生的学习注入新的动力.比如,在讲授等比数列求前N项和的章节时,可以采用《庄子》中“一尺之锤,日取其半,万世不竭”来营造良好的教学气氛,学生在古典气息的熏陶下,接受并理解数学知识的效果自然比以往都要好的多.再比如,南北朝时期的《张丘建算经》:仅有女子不善织布,逐日所织的布以同数递减,初日织五尺.末一日织一尺,计织三十日.问共织几何”,北宋时期的杨辉三角极其发展史等都是古典文学情境创设的很好的材料.
3.借鉴实验来创设教学情境
关键词:示范;教学形式;改革;实践
改革开放以来,我国的教育事业蓬勃发展。尤其是民办高校的迅速成长壮大,为我国的全民高等教育事业提供了必要的辅助力量,提升了国民整体素质。2017年,民办高校在校学生总数超过4000万,办学数量接近全国高校的30%。民办高校教育成为我国高等教育重要的组成部分,也成了教育改革向深层次发展的重要对象。同时,民办高校的发展时间比较短,我们对于其存在的深刻意义、发展脉络及创新特点的把握并不十分明确。经过多年的发展,艺术设计教育已初具成效。根据近几年民办学院课堂教学跟踪调研情况分析,我们发现专业核心课程教学中所出现的问题已经对专业教学的培养诉求形成了阻碍。国内民办学院专业教改的研究成果众多,但艺术设计专业没有形成一套行之有效、既科学又高效的专业教学改革模式。教学过程中,教师亲自示范教学的程度不高,学生的专业技能认知和把握程度有限,导致目前民办学院艺术设计专业学生的设计专业水平整体较低。
一、设计专业核心课程的教学形式存在的问题
1.以旧教学法教授新教材
部分教师在具体的专业课教学中,忽视因材施教的重要性;对于新形势下的专业发展趋势把握不明确,没有深入分析专业前沿的动态,继续沿用陈旧的教学方法,导致新教材的目标与实际教学效果存在差距,学生的设计思维和创新意识没有得到有效培养。
2.教师业务素质不高,创新理念不足
在具体的专业教学中,部分教师疏于对专业课程的深入研究,专业视域不够开阔,专业知识较为匮乏。艺术设计作为一门提高学生综合艺术修养和审美能力的课程,需要从教者拥有丰富的知识储备、灵活的教学方法及勇于创新的治学态度。
3.专业教学改革的构架与发展差异性不对称
部分民办高校的专业建设水平相对较低,一部分因为受师资力量的构成因素的限制,另一部分由于革新理念和执行机制尚未完善。针对这种独特的办学体制,专业教学质量的提升过程自然而然地受到一定的影响和制约。由此,寻求创新性教学改革的解决方案,构建科学、合理、可操作性强的示范教学改革体系,就成了紧迫事宜。在示范教学中该如何融入素质教育,如何渗透创新意识,如何提高学生的设计实践能力,成了课题组成员首要面对的问题。笔者根据民办高等院校艺术设计专业示范教学的实际情况,以设计表达、公共空间室内设计等核心专业课程为例,研究提高学生学习能力、实践能力和创新意识的有效途径。
二、解决关键问题的改革研究准则
第一,强化民办学院艺术设计专业教学的知识传授与示范教学的有机结合。核心专业课程的课程体系要求、知识把握能力标准和示范创新能力的培养模式十分关键。第二,加强民办学院的素质教育,拓宽专业视野,构建起充分激发学生学习主动性和创新精神的示范教学改革架构。从民办学院的实际情况出发,进行教师的专业素质、专业教学水平层次划分情况分析,以及教师现代教育理念研究。第三,通过教师示范教学,增强学生独立学习和思考的能力,将素质教育渗透于专业教育。全方位了解学生在专业示范教学过程中的心理诉求,为学生创造主动学习的条件。第四,提高教师的专业示范能力、专业素质、创新能力和创业实践能力。第五,针对示范教学,寻找到联系教与学关键的、科学合理的纽带,探索示范教学的改革方式与教学创新流程。培养专业性强、具备开拓创新特色的人才,提升其综合素质和社会竞争能力。
三、示范性教学与指导
通过学年的教学示范改革的研究,课题组成员有针对性地在手绘表现技法、居住空间室内设计、办公空间室内设计等核心专业课程中开展示范性教学,针对学生在课程学习中的不同阶段,主要在平面图的绘制、天花图的绘制、立面图的绘制以及对应主要效果图的绘制四个阶段,对学生进行示范性的教学和指导,使学生通过示范性教学更容易地掌握教学内容,培养学生的动手能力和创新能力。
1.针对不同专业的教学特点和实际教学条件,增加有效的示范性教学环节
强化环境设计、公共空间设计、设计表达等专业课堂教学的专业性,展现教师示范教学的直观性、真实性、高效性,并且贯穿于教学过程。立足于教学改革的主旨,寻找教学互动的关键纽带;以激发学生的学习兴趣为起点,自然地融入新型的示范性授课方法和教学手段,形成师生互相学习的良好课堂氛围。
2.选择适当的主要专业课程,分阶段进行示范性教学
根据学生的理论基础和实际能力,循序渐进、由浅入深地进行主动性创造教学,提高教学的趣味性、专业性。教师在讲授过程中要灵活地把握专业知识的分段式深入,以提升学生的专业素质和修养为前提,锻炼学生手、眼、脑结合的能力,充分开发其创造力,塑造其能学、好学、乐学的新型学习态度。
3.通过示范性的教学,启发学生的设计思维能力和创新能力
扩展学生的思维范围,使其能够在短时间内通过手绘表达设计想法。教学过程中,教师进行示范教学,师生感知、体验、互动,提升专业教学水平,强化教学相长的效果。教师突破程式化、概念化和一般化的习惯教学模式,纳入新鲜、生动的示范授课机制;采用更深层次思维方式,从不同的角度深入诠释示范教学的重要意义。通过多种途径丰富教学框架,把专业教学特定的观念与知识转化为视觉语言和教师亲自示范教学的观摩体验。
4.研究组定期组织会议,总结示范性教学的实际效果
通过会议讨论,不断提高课程需要的理论知识,并及时做好记录。在整体的改革过程中,自上而下要深知专业示范性教学的重要性,并把其作为民办高校求创新、求发展的重要依托。集合师资力量,积极总结阶段性成果,群策群力,发挥教师的业务力量,根据实际的教学效果反馈调整、完善教学模式,直至达到理想的运行状态。
四、模式研究与实践措施
教学模式改革应该体现人文关怀,分层次、分阶段地有的放矢,力求示范性教学的优势得到充分发挥。
1.核心专业基础课程的教学模式
第一,初步带入:在初入学习基础课的阶段,教师要创造一个宽领域的专业范畴,构建专业入门的导入型框架,使学生意识到所学专业的特殊性和重要性。从观察生活中的艺术现象出发,继而进行深入的思考和分析,了解艺术创造的普遍性和对社会活动的影响,激发学习兴趣,理顺求学的开端和专业学习的过程。第二,渐续过渡:教师在掌握专业教学宗旨的前提下,通过交流、讨论等多样方法挖掘学生的疑问;教师通过实际案例进行通俗易懂的讲解,并融入亲身实践的专业经验,辅助专业知识的渐入性引导。第三,乐于求知:教师以系统的专业基础锻炼使学生集中关注专业领域的相关知识和业务技能,不断拓展学生的思维领域,促进其专业学习的广博性。
2.核心专业课程的教学模式
第一,主观能动:经过专业基础的良性导入,学生能够依照专业教学的学习任务,积极主动地搜寻与专业课相关的专业资料,汇总预习的疑惑,为后续更深入的学习做好前期的必要准备。第二,分组协作:学生根据每门专业课程的具体安排,以小组形式展开设计项目的合作交流。组内成员各自分工,形成单独的设计团队,各组自荐代表并陈述设计项目的详细内容,由此形成竞赛的模式,营造热烈、欢快的群体讨论、研习的课堂氛围。教师适当引导并给予必要的建议,通过分析各组的优势、劣势,帮助其自我改进、趋于完善。第三,自省悟学:专业课教学最重要的是培养学生的设计思维。学生掌握专业重点、难点之后,能够在教师的点拨下自我领悟。学生通过鉴赏大师的经典设计作品,获得深刻的艺术体验,逐渐形成个性化的设计思维。
3.核心选修课程的教学模式
第一,横向展开:选修课程是专业学习的拓展。艺术设计是一门交叉学科,其包含的知识极为丰富,涉及众多领域。教师在授课时应该注重开阔学生的视野,为其指明学习方向;增强学生专业知识技能的综合性,使其理论联系实际,分析艺术行为、艺术活动及表现方式,以设计表达自身情感。第二,纵向延伸:教师的专业示范能够使学生集中学习重点内容,并依据思维轴线串联专业知识。教师给予适当的引导,能够带领学生走进更深入的专业研究领域,直至学生熟练掌握解决问题的方法和策略。第三,多维汇结:思维意识的多重交叉性源于设计目标涵盖元素的多样性。学生学习选修课程,通过思维训练掌握相关的专业知识,总结学习、工作的主体部分。学生在经历多种思维训练之后,能够直接抓住专业学习的首要目标,继而顺利解决设计任务的重点问题。民办学院的艺术设计核心课程教学形式改革研究与实践,是基于国内现阶段民办院校的教学状况进行的新尝试。我们在借鉴相关先进教学模式的前提下,秉承“寓教于乐,善教于用”理论基础,大胆地进行一系列创新性的改革。只有不断提升艺术设计专业教师的素质,增强教师队伍的团队力量和求索精神,才能构建科学、合理、高效的师资力量。教师要时刻不忘初心,提高自身的理论修养,积累阅历,通过切合实际的教育理论培养新时代艺术设计类专门人才,为专业领域的人才梯队建设提供源源不断的专职人才储备。艺术设计专业教学工作的中心,应该紧紧围绕“人才培养”的办学宗旨,积极、稳步、渐进地推进改革。在整体的教学改革环节中,通过师师互助、师生互动、生生互竞,构建博学求真、锐意进取的专业教学新模式,使师生在专业教学改革的氛围中经历求新、务实、善学、致用的专业成长,从而探索民办高校核心课程教学改革的新思路,形成一条良性循环且持续创新的教学路径。
参考文献:
[1](意)布鲁诺•赛维.建筑空间论.张似赞,译.中国建筑工业出版社,2016.
[2](日)卢原义信.外部空间设计.尹培桐,译.中国建筑工业出版社,1985.