前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的科学研究的方法主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
笔者以孙亚玲主编的《教育科学研究方法》作为参照物,与其他四本书即裴娣娜主编的《教育科学研究方法》、温忠麟主编的《教育研究方法基础》、全主编的《教育研究方法》、陈时见主编的《教育研究方法》的研究方法进行比较。
1.教育研究方法概述
首先,什么是教育科学研究方法?裴娣娜主编的《教育科学研究方法》认为,教育科学研究方法是按照某种途径,有目的、有计划、系统地进行教育研究和构建教育理论的方式;孙亚玲主编的《教育科学研究方法》中认为教育科学研究方法是教育科学学科群中的一门学科,它主要就是探讨教育研究的一般原理、理论基础的方式和方法。在全主编的《教育研究方法》中的概念是:所谓教育研究方法,是指在研究教育问题和构建教育理论时,研究者采取的程序、策略、原则、工具、方式的总和。简单来说,教育研究方法就是去研究教育现象,探索新的未知规律的方式的总和。
2.教育研究的类型
孙亚玲主编的《教育科学研究方法》按不同的分类标准把教育研究分为20个类型。裴娣娜主编《教育科学研究方法》按研究的普遍适用程度,按研究目的,按研究方法将教育研究分为了10个类型。全主编的《教育研究方法》从教育研究的目的是为理论服务还是为实践服务的角度,从教育研究是为了探索、描述还是解释的角度,从教育研究的性质,从教育研究的内容为依据将教育研究分为10种类型。陈时见主编《教育研究方法》根据教育研究的范围或内容,根据教育研究的目的,根据教育研究的性质及使用的手段,根据教育研究工作场所或资料收集方式将教育研究分为9个类型。温忠麟主编《教育研究方法基础》未给出分类标准,只是说“根据不同的标准,教育研究可以划分为不同类型”将教育研究分为7个类型。至于哪个作者的分类更好,要看读者的需要了。
3.教育研究的一般步骤
孙亚玲主编的《教育科学研究方法》将教育研究的一般步骤分为确定研究课题,查阅文献、获取和积累科学事实,制订研究计划,收集并整理资料,分析研究、形成并验证科学抽象与假设,检验假设、撰写研究成果。温忠麟主编的《教育研究方法》简单地将教育研究过程分为计划、实施、总结三个阶段。裴娣娜主编的《教育科学研究方法》认为教育研究过程是“选题—研究—分析—成果表述与评价”。陈时见主编的《教育研究方法》将教育研究的实施过程分为课题选择、整理资料、文献综述、开题报告、研究方案、撰写成果。全主编的《教育研究方法》认为教育研究的开展过程主要包括选择课题,研究设计、研究实施、搜集资料、分析资料、成果表述。教育研究的一般步骤不外乎就是选题、研究、总结。相对来说,孙亚玲主编《教育科学研究方法》和陈时见主编《教育研究方法》给出的步骤比较完整,而且最后的成果正不正确也要有检验,在五本书中只有这两本书提到过研究需要经过检验。
4.教育研究方法
孙亚玲主编的《教育科学研究方法》中有文献法、教育调查法、观察法、教育实验法、行动研究法、教育叙述法、统计法等。裴娣娜教授主编的《教育科学研究方法》中有文献法、历史研究、观察研究、调查研究、实验研究、理论研究、定性定量分析法等。全主编的《教育研究方法》包括文献法、调查法、实验研究法、数据搜集与定量分析法等。温忠麟主编的《教育研究方法基础》有文献法、调查研究法、个案研究法、统计与教育测验法、实验研究法、行动研究法等。而陈时见主编的《教育研究方法》有实验研究、调查研究、个案研究、田野研究、行动研究、叙事研究、比较研究等,基本技术有文献检索、问卷编制、数据分析、个别访谈、抽样调查、教育观察、课题申请等。比较起来陈时见教授主编《教育研究方法》给出的教育研究方法是比较详细具体的。关于教育研究方法,由不同的类型可以得出不同的方法。简单来说,教育研究方法可以分为两类,即定性法和定量法。定性法包括教育叙事、行动研究、比较研究、个案研究等。定量法包括问卷调查、统计、数据分析、实验研究等。
5.结语
教育研究有法,但无定法。我们要在具体研究中发现问题、解决问题,而这些著作也为研究打下坚实的理论基础。
参考文献:
[1]陈时见.教育研究方法[M].北京:高等教育出版社,2007.
[2]裴娣娜.教育科学研究方法[M].沈阳:辽宁大学出版社,1999.
[3]马苏阳.教育科学研究方法丛书系列之比较[J].2008,(12).
[4]孙亚玲.教育科学研究方法[M].北京:科学出版社,2009.
1.教材分析
本节课主要包括四部分内容:“孟德尔一对相对性状的杂交实验”、“对分离现象的解释”、“对分离现象解释的验证”、“分离定律”,这四部分内容间的逻辑性很强,层层深入.本节教材的主导思想是以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线,突出科学史和科学研究方法的教育,而这也是必修2模块的一个教育侧重点,所以在模块2中具有非常重要的作用和地位.
2.学情分析
学生在初中阶段已学习与本节有关的一些基础知识,对基因与性状的关系、基因的显性和隐性、相对性状等概念有一定的认知,这对于本节的学习有一定的帮助,因此教学中,教师应该引导学生努力回顾旧知.但学生还不知道有关减数分裂的知识以及基因的本质问题,因此对于孟德尔提出的四点假说的理解和领悟上有一定的难度,教师可引导学生通过自己动手做模拟实验来体验孟德尔假说.另外教师可以提供一些验证假说的方案,让学生在分析讨论过程中,真正理解孟德尔测交实验的目的.
二、教学目标
1.知识与技能目标
能说明孟德尔选择豌豆作实验材料的优点;掌握孟德尔的一对相对性状的杂交实验方法和对实验现象的解释及验证;区别自交、杂交、测交、相对性状、性状分离、纯合子和杂合子等基本概念;阐明分离定律的内容和实质.
2.过程与方法目标
通过课前调查和课堂模拟实验培养动手能力和分析、整理归纳能力;讨论孟德尔杂交实验的相关数据,形成科学的实验分析习惯;会分析孟德尔研究的步骤,形成对假说―演绎法的初步认识;能够运用分离定律解释和预测一些遗传现象,锻炼解决实际问题的能力.
3.情感态度与价值观目标
体验孟德尔遗传实验的科学方法和敢于质疑、勇于创新、以及严谨求实的科学态度和科学精神.
三、教学重点与难点
1.重点
一对相对性状的杂交实验;对实验现象的解释及验证,阐明分离定律;进行科学方法的教育;用分离定律解释一些遗传现象.
2.难点
对分离现象的解释;假说―演绎法.
四、课前准备
1.学生分组完成两个任务
以班级小组为单位,两个组的学生通过书籍和网络等渠道查阅资料(内容主要包括孟德尔的生平事迹、孟德尔杂交实验的科学背景),其他组的学生根据教师设计的表格对本年级同学及其父母的眼睑特征(单、双眼皮)进行问卷调查,并以表格的形式对数据进行统计和处理.
2.设计问卷调查的两个表格
3.性状分离比模拟实验的材料用具
两个相同的纸袋(甲和乙)、两种不同颜色的玻璃珠各20颗(如黑色代表含D的配子、白色代表含d的配子).
4.设计性状分离比模拟实验的实验结果记录表
学生阅读课本上“问题探讨”中的资料,了解“融合遗传”的观点.
结合学生的汇报,教师适当补充,并作以下几点总结:①孟德尔自幼酷爱自然科学,通过对自然科学和数学的学习,孟德尔具有了杂交可使生物产生变异的进化思想,以及应用数学方法分析遗传学问题的意识.②在实践中孟德尔选用豌豆、玉米、山柳菊等植物,连续进行了多年的杂交实验研究,其中最成功的是豌豆实验.③当时科学界开展对多种动植物的杂交实验,孟德尔总结了前人的经验,创新研究方法,如从单一性状入手观察分析遗传结果;用前人从未在生物学研究领域用过的数学统计方法进行分析研究;敢于挑战传统的观点――融合遗传,提出了颗粒遗传的思想等.
教师设疑:豌豆具有哪些特点?为什么说孟德尔最成功的杂交实验是豌豆杂交实验?
让学生走近“遗传学之父”这一科学伟人,产生对孟德尔的钦佩和感动之情,体验孟德尔敢于质疑、勇于创新、坚持不懈的科学态度和科学精神.
结合图片和课本上的示意图以及注解,尝试概括豌豆作为理想实验材料的一些优点,并思考两个问题:.杂交实验的含义是什么?如何通过纯种间的杂交获得杂种后代?人工传粉时要注意哪些事项?
请大家阅读课本“一对相对性状的杂交实验”,并思考讨论:
1.为什么子一代表现高茎?矮茎性状消失了没有?如何来证实这一点?2.为什么子二代又出现了矮茎?
3. F2出现3∶1的性状分离比是必然还是偶然?是个别还是普遍现象?如何证明?
4.如果不用数学统计的方法分析遗传结果,会发现F2呈现3∶1的数量比吗?
教师通过幻灯片展示豌豆植株及花的结构图,师生共同总结优点:①自然状态下豌豆自花传粉(且闭花受粉),产生纯种;②具有稳定遗传的、易于区分的性状,如课本上列出的7对相对性状,通过观察很容易区分;③豌豆花大,易于进行人工杂交,获得真正的杂种.
结合以上内容,教师引导学生联系初中的知识,介绍两性花、单性花、自花传粉、异花传粉,并给出相对性状、父本、母本、自交、杂交、正交和反交等基本概念.
找到了理想的实验材料,接下来我们一起来学习孟德尔到底是如何进行杂交实验并揭示遗传奥秘的.
通过前面我们对孟德尔的了解,大家已经知道了,孟德尔获得成功的原因还归功于其研究方法的创新,他在研究杂交实验的过程中,采用由简到繁的观察方法,即先观察一对相对性状的遗传再研究两对相对性状的遗传.
那么,如果选择豌豆的高茎和矮茎这对相对性状来研究的话,杂交实验该怎么做?杂交后代的茎高度可能是怎样的呢?
大家的实验设计和预测结果跟孟德尔的一样吗?
教师介绍孟德尔的正交和反交实验,强调孟德尔实验的严谨性.关于矮茎性状是否消失、如何证实的问题教师提出两个方案让学生讨论:1.用F1和矮茎豌豆杂交,看后代是否出现矮茎豌豆;2.让F1自交,看后代是否出现矮茎豌豆.
并给出性状分离的概念.
关键词:控制变量法;建立理想模型法;等效替代法;比值定义法;放大法;理想推理法
新课程标准中的课程目标与原来的义务教育大纲中的教学目标相比,除“知识与技能”外,新增了“过程与方法”“情感态度与价值观”。“过程与方法”目标要求学生在掌握物理知识与技能的过程中,还要掌握一些简单的科学探究方法,进而形成比较系统的物理思想。
各个版本的高中物理教材在各个章节中都有意识、有步骤地渗透和应用了物理学的科学研究方法,使学生在学习物理知识的同时受到科学思维方法的熏陶和训练。高考对这方面内容的考查也在逐渐加强,考题中经常涉及的一些具体方法有控制变量法、等效替代法、建立理想模型法、比值定义法、放大法、理想推理法等研究物理的方法。
下面根据我这几年的教学经验来系统总结一下:
一、控制变量法
控制变量法是指在研究多个物理量间的关系时,某一物理量往往同时受到几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,就需要控制某些量,使其固定不变,只改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系。
控制变量法在很多探究性实验中经常用到。例如:
1.研究滑动摩擦力与压力和接触面之间的关系
2.研究加速度与力、质量的关系
3.研究物体的动能与质量和速度的关系
4.研究物体的重力势能与质量和高度的关系
5.研究物体的弹性势能与劲度系数、形变量的关系
6.研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系
7.研究圆周运动角与线速度、半径的关系
8.研究导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积的关系
9.研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系
10.研究气体压强、温度、体积的关系
二、建立理想模型法
理想模型就是把复杂问题简单化,突出问题的主要因素,忽略次要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型,这是一种重要的物理思想。如光线也是虚拟假定出来的,但它却能直观、形象地表述物理情境与事实。通过光线研究光的传播路径和方向,研究光的反射、折射、衍射、干涉等。此外还有:
1.质点、点电荷的概念
2.匀变速直线运动、自由落体运动
3.通过电场线研究电场的分布
4.通过磁感线研究磁场的分布
5.原子结构模型
三、等效替代法
等效替代法是在保证某种效果、特性、关系相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。
运用等效替代法处理问题的一般步骤为:先分析原来的物理问题的特性。然后寻找适当的替代问题,通常是我们比较熟悉的问题。再研究替代问题的特性及规律,将替代问题的规律迁移到原问题中去。最后利用替代问题遵循的规律、方法求解,得出结论。例如:
1.研究合力和分力的关系
2.研究合运动和分运动的关系
3.重心概念的提出
4.交流电的有效值的计算
5.电路中,若干个电阻可以等效为一个合适的电阻
四、比值定义法
比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。常见的有两类:
一类是用比值法定义物质或物体属性特征的物理量,如:电场强度E、磁感应强度B、电容C、电阻R等。它们的共同特征是:物理量的属性由本身所决定。
另一类是对一些描述物体运动状态特征的物理量的定义,如速度v、加速度a、角速度ω等。这些物理量是通过简单的运动引入的,比如匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动。
五、放大法
放大法就是在观察某些微小变化的物理实验现象时,由于微小变化的不容易观察,而另辟蹊径,转换思路,对微小变化现象进行放大观察,使之效果更明显,更加有利于得出结论。例如:
1.利用光的折射放大桌面的微小弹性形变
2.利用细玻璃管中液面的上升放大玻璃瓶的微小形变
3.卡文迪许利用光杠杆测出两球之间微小的万有引力
4.库仑扭秤实验利用光杠杠测静电力常量k
5.游标卡尺、螺旋测微器的设计
6.升压变压器
六、理想推理法
理想推理法是以大量可靠的事实为基础,在观察实验的基础上,以真实的实验为原型,忽略次要因素,通过合理的推理得出物理规律,达到认识问题本质的目的。理想推理法能深刻揭示物理规律的本质。例如:
1.伽利略的斜面实验,研究自由落体运动
2.伽利略的理想斜面实验,研究牛顿第一定律
3.探究自然界中只存在两种电荷
【关键词】科学研究;方法论;管理
1、引 言
在近现代科学发展进程中,各个学科都或多或少的受到自然科学的影响,管理研究也不例外。但是事实却是科学研究方法也不是万能的,因课题不同,在很多问题上,主观思辨研究方法论有其一定的优势。应该根据不同的课题,不同的项目,采用不同的研究方法,但是由国内的众多研究论文可以看出,“问题导向”与“方法导向”两者运用混乱。导致很多研究方法不适合研究课题,这不利于解决实际的管理问题,解决这一问题的关键在于推广科学研究方法论,科学的研究方法论对解决管理问题极其重要。
2、管理研究简介
为解决众多管理问题,管理研究越来越受重视。在研究过程中,我们可以得到一些以前没有提出的管理新知识,并且这些知识是可靠的,可用于时间的。与其他的研究一样,管理研究肯定也遵循研究特有的方法步骤。管理研究是在以前的研究成果基础上,展开自己的研究,得出自己的结论成果,解决现在产生的,到现在为止还没有解决的问题。为了确保研究结果的可靠性,真理性,其过程计划有序是必不可少的。
管理研究的具体过程如下:
2.1管理过程中出现新的管理问题。整个社会是不断发展的,某一个组织要适应这个不断变化的大环境,自身就要不断处于变化之中,这就有可能使得整个组织系统出现问题,或者是系统中的某一子系统在实现对整个系统的适应过程中出现问题。这是进行相应的管理研究就成为必要。或者当支撑组织的其他学科发展时,同样需要发展管理研究来与其相适应。
2.2为管理研究预设目标或目的。为了给我们所研究的管理问题限定一个合适的范围,从而为我们下一步所要做的工作打好铺垫,做好引导,预设目标是很有必要的。管理研究目标依赖于管理过程产生的问题,因此,也就会受到其他支撑学科知识的干扰。
2.3初步了解问题,形成自己预期的成果。为了实现上述的目标,我们就应该对管理过程中出现的问题进行了解。初步的形成一个可行的解决方案,并对预期的答案进行主观构思,思路清楚明白。
2.4为管理研究制作计划和进行设计。经过上述步骤的主观问题分析,我们初步得出了自己的主观回答。虽然结果有其一定的理论基础,但是能否用其来指导我们的实际管理过程,还是一个未知,所以要从实际出发,进行设计,探索研究结果的可行性,这一步直接影响管理研究的最终结果。研究设计的效力决定着我们的结果是否是可靠的,是否能解决最初的管理问题。
2.5形成管理研究结果。执行上一步设计计划,在此基础上,完成对管理研究的总结,形成可靠的证据,证明我们曾提出的论点。此步需要进行调查调研,获得准确的数据,并进行数据的后期加工处理分析,来论证之前的预设答案。注意细节,认真分析,反复分析,因为这一步的错误有可能使之前做的工作变为零,前功尽弃。
2.6阐明结果,引出结论。根据之前的结果,可得出合理结论,此结论服务于特定目标,解决特定问题,也即第一步当中所提出的管理问题。以上管理研究中各步骤执行到位,所得结论应能解决所提管理问题,应能实现我们的研究目的或目标。再与现有理论成果进行比较,看如何进一步地服务于科学或某一团体的管理[1]。从而引起下一个讨论或管理问题。
第六步连接第一步,使得管理过程不断进行,不断提出新的问题,回答问题,又提出下一个问题,促进管理问题的解决,扩充管理科学知识。
3、科学研究方法论指导下管理研究方法
在上述管理研究过程中,运用科学研究方法论,指导研究途径,完善管理研究过程。其具体步骤如下:
3.1管理问题的辨识。在一个比较广的管理领域,发现问题,提出问题不会是那么容易。可以在管理过程中,改变思维方法,换位思考,换一个思维角度去理解问题,通过认真观察,发现新的问题。我们的思维方式分为逻辑思维与形象思维。二者分别对科学研究方法论和主观思辨研究方法论起作用。我们需要形象思维形成的创新想象力来发现新问题。因此,主观思辨方法在发现问题过程中显得尤为重要。
3.2确立管理研究目标。在我们辨识出过程中存在的问题后,下一步就要确定对应的目标。弄清楚要获得什么,找到其中创新点,预期可能的管理新知识,新信息。课题与特定的问题目标相对应。因此,确定管理研究目标有助于缩小研究范围,指明研究具体方向。也可为以后研究设立参考物。从科学方法论出发,限定目标也靠,也靠形象思维,主观思辨,及研究者的学术水平与能力。
3.3大胆作出假设。这一步应该是在上一步的基础上对提出的管理问题,确定的目标做出合适的大胆假设。对问题进行辩解分析,研究者根据自己的知识能力,根据自己对问题的分析理解,给出自己的主观假设。以第二步参考物为依据,形成初期成果。二三步体现研究者的创新思维。决定研究成败。从科学研究方法论出发,做出假设需要科学研究与思辨研究,需要逻辑思维与形象思维二者结合。
3.4科学规划管理研究设计。虽然以上提出了合理假设,但是为了论证假设是否成立,还需进行科学严谨的研究设计,论证假设提出的概念关系。将假设概念用现实可行的方法,简单易懂,便于观察分析的数据,论证出来需要切实可行的方案。此步骤需要对数据的设计,抽样,采集提出具体直观的方法,关系到管理研究的成败。因此,要从科学方法论出发,大量运用逻辑思维。
3.5资料收集、分析与评价。遵从第四步管理研究设计,搜集资料,采集数据,运用各种各样的方法分析归纳数据,科学研究,逻辑思维在此步中占据主导地位。
3.6分析数据成果,得出合理结论。科学管理研究进行收官阶段。此阶段应得出既有理论价值又有实际应用价值的科学成果,以便来很好的解决开始阶段提出的管理问题,同时又为管理学注入新的知识。这需要研究者自身的分析归纳能力,因此主要是思辨研究,运用形象思维的方式来为课题下结论[2]。
4、结语
人的主观能动性是管理研究的根本。具体来说,管理研究也就是包括上述的六个步骤。科学研究方法论的提出主要是指在以上的六个步骤中运用合理的思维方式,客观科学研究与主观思辨研究科学搭配,互相补充。前者是解决管理问题的客观一般方法途径,后者是发挥研究者的主观能动性,解决具体问题。二者缺一不可。在不同的问题上合理分析,不同步骤运用不同方法,或者由不同的研究者完成。也即运用科学研究方法论,多运用“问题导向”进行管理研究。
【参考文献】
【关键词】 课程实验;通信原理;仿真实验;自主性实验
【中图分类号】G424 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2013)9-00-02
课程实验作为课程教学目标的重要载体,其教学效果直接影响学员对理论知识的理解程度以及学习的兴趣。“通信原理”是通信工程、信息工程和指挥信息系统等专业的专业基础课,涉及“信号与系统”、“数字电路”、“高频电子线路”等多门先修课程,是其他后续专业课程的基础。该课程理论性强,知识面广,概念抽象,数学公式推导多,与基础课联系紧密。“通信原理”课程实验,能够实现加深学员对本课程的基本理论知识及基本概念的理解,建立起完整的通信系统概念,提高学员理论联系实际的能力,培养学员的工程应用能力、综合设计能力和实践创新能力,如何提升课程实验教学效果已成为专业实验室研究探索的目标之一。
1 目前实验教学存在的问题分析
通信原理课程实验大致可分为验证性实验、综合性实验和设计性实验。目前,通信原理实验主要是依托现有的通信原理实验箱开设相应的验证性实验,硬件实现较多,学员动手操作范围受到限制,创新性思维训练不足。综合性实验涉及本课程的综合知识及与其相关的其他课程知识,要求学员运用多方面理论、多种实验方法进行实验。设计性实验给定实验目的、实验要求和实验条件,由学员自行设计实验方案并加以实现。设计性实验不但具有基础理论和专业知识研究的性质,还具有项目(工程)设计、优化、改进等特点。增加综合性、设计性实验内容的比例是课程实验改革的主流,对全面培养学员的独立思考能力、综合运用、综合实践技能和严谨的工作作风具有重要作用。
现工科各专业进行科研探索和工程设计不可缺少的重要环节是系统建模与仿真。而目前的通信原理实验恰恰缺少这一环节。随着通信与信息处理专业函数库和专业工具箱的完善,仿真软件在通信理论研究、算法设计、系统设计、建模仿真和性能分析验证等方面的应用更加广泛,已逐渐为广大通信技术领域专家和工程师的日常工具。目前的通信原理实验,可以满足部分设计性实验,主要是在实验箱的基础上对硬件进行编程控制,缺少对仿真应用软件的学习和使用。在实验课上掌握一种或两种仿真软件的使用方法,不仅对学员开展毕业设计、科学研究等具有帮助作用,更重要的是提高了学员的工程应用能力和信息化素养。
此外,目前的通信原理实验课均是开设在本学期理论教学的全部内容结束之后,利用10学时进行实验。而当学员着手实验时,往往对开始所学习的原理有所淡忘,实验效果不好,对原理的认识理解也不够深刻。另外,现有的课内实验学时量不能够保证设计性实验课的开出,所以,将这部分实验课开设在通信原理课程结束后的第二个学期,在“信息综合课程设计”等综合实践类课程中加入通信系统中的部分内容,进行设计性、综合性实验。这样不仅使学员的动手实践环节有了连贯性,加深了对整个通信系统的认识,而且会使学员的工程应用能力和创新思维能力有大幅提升。
2 多种实验方法的融合
为了进一步提高通信原理课程实验环节的教学效果,充分发挥专业实验室的作用,在现有的实验学时的条件下,将验证性、综合性、设计性实验进行融合,不但能够加深学员对理论知识的思考,同时有效地提高了学员的综合技能和工程基础。
在通信原理实验课程中我们选用的实验箱是南京捷辉公司的JH5001通信原理综合实验系统,该实验箱能够满足验证性实验的基本要求。验证性实验内容与课程内容结合十分紧密,在什么时候开设哪些实验,应该是与理论课同步进行的,由主讲教员根据理论课的教学的需要与实验教员共同商定。为了形象地说明理论课程中的原理,加深学员对原理的理解,主讲教员可以将部分实验在课堂作以仿真演示,然后在原理课程学习完之后,马上安排学员利用实验箱进行实验,让学员自己动手具体验证这部分原理,进一步加强学员对这部分理论课程的理解。比如用户环路接口实验、PAM编译码系统、帧成形及其传输实验、帧同步实验等,都可以安排在该课程内容讲解完相关原理之后立即安排学员着手实验,使得理论课和实验课的教学相得益彰,两方面的教学质量都有较大的提高。
在利用通信电子电路综合设计实验平台及信息通信类综合创新实践平台的综合性实验中,以实验箱和仿真实验相结合的方法进行。在实验开始前为学员提供实验目的、实验要求,以及部分实验步骤,让学员根据所学的相关理论知识综合解决实验问题,采取硬件、软件或硬软件相结合的办法实施。使学员了解FPGA/CPLD可编程开发技术、DSP数字信号处理技术、软件编程技术、电路仿真技术等,提高学员的综合开发能力。
在全部理论课内容结束之后,由教员给出实验应完成的设计指标,让学员利用实验室已有的仪器设备自行设计实验方案,完成实验任务。设计性实验不但可以激发学员生的学习兴趣和积极性,而且设计方案的实施过程是学员运用所学知识与实践结合的过程,这使学员的综合思维和实践能力有了大幅提高。学员可以利用仿真软件进行系统设计,在满足实验预期的设计指标后,选择部分仿真效果好,电路设计合理且易实现的电路独立制作成电路板,通过仪器测量,进行可变参数器件的调整,使电路达到设计要求。例如:电话机呼叫处理系统的设计、计算机数据传输通信测试以及单边带调制系统的调制、解调和抗噪声性能的仿真等,通过设计性实验这一环节,让学员独立思考、分析、判断并反复实践,促进了学员独立学习的积极性,同时极大地提高了实验教学的效果。
3 仿真教学内容的构建
在通信和电子工程领域,系统仿真技术一直是新型通信协议研发、通信体制的性能研究、通信系统设计、信号处理的重要手段。仿真软件,提供丰富的部件资源可方便、直观、形象地构建通信系统,具有强大的分析功能,可对硬件开发提供方案论证和实践指导。在通信原理实验中引入软件仿真技术,可以把系统性能和参数之间的关系形象地展现出来,而且可以将实验箱和仿真软件结合开设设计性实验和综合性实验,使学员对通信系统的原理有更深刻的认识,有利于理论教学和实践教学的融合,有利于学员创新能力和信息化素养的提高。目前,各高校用于通信原理仿真实验的软件主要有两款:Systemview和Matlab/Simulink。这两款软件都可进行通信系统的仿真设计与分析,有助于学员构建系统的整体概念,可让学员对常用的模块自己编写文件,从具体模块的实现到整体系统的架构。
以System View为例,它是美国ELANIX公司的一个完整的动态系统设计、仿真和分析的可视化设计环境,是一个功能强大、用途多样的工具平台,提供开发各种系统的模拟和数字工具,包括数字信号处理、通信、控制以及构造通用数学模型。该软件不需要复杂的计算机编程,可以只通过点击图标和参数输入的方式来完成复杂系统的建模、设计和测试。在二进制振幅键控(2ASK)中,利用System View进行仿真实验的步骤一般为:
①根据2ASK的调制解调原理进行系统分析,画出系统框图;
②根据原理图,建立系统仿真模型;
③进行2ASK调制参数设置;
④系统仿真,分析结果,对系统进行评估和改善。
它要求学员在把课堂上讲授的抽象的理论进行消化的基础上,通过独立思考,自主设计,建立系统模型,有利于克服硬件实验箱电路固定、学员缺乏参与性的弊端。利用SystemView可以完成验证性实验,又可以通过改变参数及相关模块进行设计性和综合性实验的设计,能够很好的调动学员学习的积极性,增强学生的系统分析能力、设计能力。
将仿真软件应用在通信原理实验教学中,充分利用学校现有的教学环境,在现有的条件下为学员提供了更多的实验机会,增强了实验的多样性,扩大了实验范围。不但将通信原理课程中较难理解的内容,通过软件仿真形象生动的展现出来,使学员对知识的理解更加透彻,有效地提高了学员的学习兴趣,而且提高了学员分析和解决实际问题的能力。
4 自主性实验模式的探索
传统的实验模式往往受到学时和资源的制约,而自主性实验模式是一种创新性实验,与研究性实验类似,是指学员在课程实验中,结合自己的兴趣点确定自己的研究项目并进行实验,不占用实验教学学时,但是实验室对学员全天候开放,学员可以充分利用业余时间查阅资料并进行实验,实验教员全程跟踪给予保障和指导。对于自主性实验,自行命题这一环节至关重要,首先是学员要想到什么?这是理论知识与实践认知的积累,也是钻研精神的体现。因此,“命题”是学员理论学习与实践过程中的问题发现和更深层次的探索。在这一环节,实验指导教员要给予充分的指导和论证,帮助学员改进命题,以便更好地进行实验。其次是如何做?在学员命题后,要进行方案设计、选择仪器设备、建立实验方法等,这是实验过程的再造,是在科研技术方法上的提高。最后由实验指导教员给出实验评价,通过自主实验过程和实验报告总结,检验设计方案的科学性和实验方法的合理性,这对培养学员的科研工作能力有着重要的帮助。当然,这部分实验要在学有余力的学员中开设。将科学研究融人实验教学中,会使实验教学真正成为培养学员创新能力的重要环节,是课程实验教育教学改革的重要趋势。
5 结束语
针对目前通信原理课程实验仅采用实验箱进行验证性实验,实验方式单一,效果较差,未充分利用现有的实验条件的情况,将多种类型的实验平台进行整合,在学校人才培养方案和实验目录框架下,将课程内容调整为验证性、综合性和设计性实验三部分,使实验内容既配合理论课程的教学,又与现代通信技术同步发展,使课程实验的教学从内容到形式上都有较大改观。总之,通过采取多种实验模式相结合的灵活教学方法,最终目的只有一个,就是希望使学生经过大学四年的学习,成为具有扎实理论基础、较强动手能力的高素质人才。
参考文献
[1]蒋鸿雁,刘敏.通信原理实验教学改革[J].中山大学学报,2003(23).
[2]王卫红,袁少强.现代控制理论研究型自主性综合实验教学方法[J].实验室研究与探索,2006(6).
[3]周翔.软件仿真在通信原理实验教学中的应用[J].高校理科研究,2010(9).
关键词:研究方法;初中物理;教学
中国分类号:G633.7
一、科学研究方法在物理教学中的意义
在新课程物理课标中明确指出:“要重视科学态度和科学方法的教育,为他们的素质发展“奠定必要的科学方法、科学能力和科学品质基础。”在教育中我们一直追求“授人以鱼,不如授人以渔”的教育境界。同时,在物理学习的过程中学生学习的自主性和探究性是极为重要的品质。为了能够使学生在学习物理的过程中切实得到提升,科学研究方法的授予和渗透是教学中的重要内容。
对于学生而言,学习物理不仅仅是获得物理知识,同时也是对学生思维和能力的培养;物理学习讲究“知其然,知其所以然”学生在掌握了科学研究方法的基础上才能更好的了解知识的来龙去脉。
对教学而言,物理中有许多微观的或看不见摸不着的物理现象、概念和规律,仅凭教师的讲解、描述和学生的想象是很难达到理想效果的.若教师在指导学生研究这些抽象物理现象、概念或规律时注意引导他们,有意识地尝试运用相应的科学方法去认识和理解,不仅会大大提高学生对这些物理现象、概念或规律的认识和理解能力,而且对培养学生的科学思维方法和习惯,提高科学素质会大有裨益,从而达到促进学生知识学习、培养能力和提高科学素质的目的。
二、物理教材中的科学研究方法
根据物理教材中出现的科学研究方法,在教学中我们将其分为三个层次。第一层次叫具体的科学研究方法。比如观察法,实验法等。在物理教材中很多物理结论、定理的引出都基于实验探究和对物理现象的观察总结。第二层次叫逻辑方法。例如归纳法、类比法,运用逻辑方法进行思考,通过分析、综合、抽象、概括。第三个层次是分析解决问题的科学方法,如理想化方法、等效法、模型法、假设法等。
三、科学研究方法在物理教学中的渗透
科学研究方法作用在于帮助人们正确认识自然界的基本原理。同时,物理学的发展史表明,物理学家们之所以能在某一领域做出重大贡献,除当时的生产和科学技术发展水平外,与他们所运用的正确科学方法是分不开的。根据笔者的教学经验,在物理教学中融入科学方法科学方法的教育重在“潜移默化”和“渗透”。
1、科学研究方法由简到难、循序渐进渗透
在中学阶段,学生具有很强的求知欲和上进心,对“新鲜”的物理现象有着浓厚的兴趣,同时,由于学生还未接触过系统的科学研究方法的锻炼,教师应该在教学中注重由简到难的科学研究方法的渗透,根据物理知识的特点和内容进行观察和实验方法的使用;对部分科学思维方法只能隐性渗透,如在认识电流、电压的概念、研究电源的作用和影响电阻大小的因素等概念或规律时,与水流水压模拟实验、抽水机的作用和水渠对水流的影响等物理现象进行类比,会使学生理解和掌握这些抽象的物理概念或规律产生其他方法无法替代的作用。在经过一段时间后,学生此时可以再教师的指导下进行分析、比较、归纳、概括等思维方法进行训练。
2、科学研究方法由隐性向显性的逐渐过渡
在物理教学中,科学研究方法的渗透不宜直接向学生展示,因为一方面,这些方法在概念上比较抽象,理解起来比较困难,对于学生而言,科学研究方法是帮助其深入理解知识的手段,生硬的将方法直接介绍给学生容易造成学生学习的负担。另一方面,对于同一种科学研究方法在教学中可能多次用到,这也给学生学习提供了从感性认识到理性认识的过渡阶段。以控制变量法为例,教材中多次用到,在讲影响蒸发快慢的因素时,一般不作介绍和强调;在讲决定动能大小的因素时,可适度介绍这一方法;在讲决定电阻大小因素时,让学生初步应用这一方法选择合适电阻丝研究,得出结论后反观这一方法,使学生理解这一方法;在学欧姆定律时,可先启发学生认识到导体中的电流跟电压和电阻有关,再问电流跟电压和电阻究竟有什么关系?如何研究呢?学生自觉运用这一方法设计研究方法和实验过程,进而通过实验得出结论。
3、科学研究方法从单一到综合应用的渗透
在解决物理问题时往往需要用到多种科学研究方法,这就要求教学中教师有意识地渗透和运用多种科学方法有机结合解决问题的思想。以牛顿第一定律的建立为例,从牛顿第一定律的推导过程中就运用了多种科学方法,从总体上来讲是实验方法和科学推理的有机结合。具体分析,理想实验中每次让小球从同一高度滚下后向另一高度不同的斜面上运动就是运用的控制变量法;而平面越光滑小球运动距离越大,速度减小越慢,当平面绝对光滑时小球将做匀速直线运动,这是合理外推的方法;而平面绝色光滑则是理想化方法。在如,在学习串联电路的电阻时,在实验探究中,首先,让学生运用不同层次的多种科学方法探究问题。先是引导学生猜想,串联电阻比每个电阻都大,总电阻可能等于各串联电阻之和;然后根据伏安法测电阻的实验方法进行实验,其中用到观察、数据记录与处理等具体的科学方法,归纳得出结论;最后用数学方法加以推导。几乎经历了科学研究的整个过程,使学生深刻体会了运用科学方法进行研究的重要性。
四、结束语
在物理教学中,传授知识固然重要,但是指导学生研究物理现象、概念和规律时,潜移默化地渗透科学研究方法更有深远的意义。而从学生成长和发展来看,如果每个学生都能掌握学科研究的基本方法,这些方法不仅受用于学习也将伴随他的生活,帮助他们更好地适应进步和变化,从而受益终身。
参考文献
[1]史大伟.使学生从物理课学到一些研究方法[J].赤峰学院学报(自然科学版).2007(06)
[2]孙水生.引入物理学史可以提高学生的科学素质[J].科技资讯.2007(29)
[3]蔺立强.小议物理教学与学生的思维训练[J].科学大众.2007(08)
摘要:近些年来,随着我国社会生产力的快速提高,国民经济的快速增长,人们的生活水平有了大幅度的提高。因此,人们对于商品的包装有了更高的要求与标准。包装科学在商品经济的发展中起着至关重要的作用,对于经济社会的发展有着重要意义。本文对于包装科学的特点和研究方法进行了深刻的分析,旨在提升我国包装科学的水平,带动我国商品经济的进步,从而促进我国经济社会更快的发展。
关键词:包装科学;特点;研究方法
引言:包装科学具有一定的社会性,不仅仅横跨自然科学和社会科学,并且与多门学科接壤,具有非常广泛的研究范围。在社会高速发展且人们的需求不断增长的背景下,促进包装科学的发展是非常有必要的,因此,要深刻分析包装科学的特点且熟悉掌握包装科学的研究方法。
一. 包装科学的特点
包装具有历史悠久的文化,伴随着社会的快速发展,包装已逐渐发展成为了一门综合性学科。与其他学科相对,包装科学具有如下特点:
1.1特定性
包装科学随着社会的不断发展与进步,在不同的历史时期它的研究的研究内容和研究方法具有很大的差异性。目前,包装已经与商品、商品生产和商品交换融为一体,不能分割。如果将包装与商品生产和交换分离开的话,对于包装科学的研究与分析也就失去了载体,不知从何处开始研究。包装在商品生产、分配、交换和消费的整个社会再生产过程中有着非常重要的作用,是能够起到发展生产、便利流通、促进销售、指导销售以及保护商品安全等重要作用。
1.2综合性
包装科学是一门综合性较强的学科,是现代化科学技术的高度分化和高度综合的辩证统一。在包装科学里,自然科学技术和社会科学技术具有非常密切的关系,不仅仅能够相互融合,还能够起到相互促进的作用。科学与技术并不是完全分离的,这大大有利于包装科学技术化和包装技术科学化的实现,并且打破了以往的局限性,体现在纵横交错的多门学科的综合关系上。包装科学包含自然科学和社会科学这两个学科,并且还涉及到学门学科,具有非常大的综合性,且富有强大的生命力和研究范围。
1.3整体性
包装科学自身所具有的综合性意味着其研究的范围广泛,类别较多,但是也具有相同的研究领域。包装科学的研究的范围要排除与包装相关的具体学科的一般理论。就像是材料学、机械学等一些与包装相关的学科,这不在包装科学所研究的范围之内,但是包括材料和机械在包装的具体应用,着重分析成为包装材料和包装机械时的自身性质和特点。当然,对于包装装潢中的美术进行研究时不能够脱离对于包装装潢作用的研究,而只是单纯的研究美术,在研究包装科学时我们是不能够将包装装潢视为单纯的美术作品的。
1.4理论性
包装科学在研究范围内不涉及与包装相关的具体学科的一般理论,但是,要将包装科学建立成为一个较为完整、统一的理论,并且用这个理论来指导各个分支的科学研究。此理论的内容要涉及到多个方面:具体有包装的性质、包装在商品经济中的作用、包装的自然功能和社会功能、包装工作的原则以及包装的管理体系和管理方法等。
1.5实用型
包装科学是一个具有统一性的理论,而对于各个分支而言,包装科学是一门应用性较强的科学。对于包装科学来说,如何能够更好地满足市场的相关需求,提升包装商品的水平,提高包装的生产率,减少包装生产中所产生的费用;以及商品的生产商要怎么去选择商品包装,如何来改进包装的操作方式,加强包装的机械化程度,怎么能够保障货物的装卸运输环节的质量,同时,还要保证运输包装过程中的质量监督作用;将采购、储存、批发作为主要工作的企业要怎么才能够保证商品的采购检验工作的水平,且做好商品的保养工作,积极和相关部门完成包装改革工作,科学、合理的规定包装的标准,通过对于商品的装潢来促进商品的销售;以零售为主的企业要积极做好商品的宣传工作,要结合实际来选择最为适宜的方式方法。
二. 包装科学的研究方法
包装科学与其他科学相比,具有很多的独特特点,同时,包装科学在进步与发展的过程中已有了成熟的研究方法,如下:
2.1比较、分析、选择
在包装中,不管是包装材料、包装容器、包装装潢以及包装机械,其种类都有很多,且有着不同的性质。由于社会生产力快速发展,商品的种类和数量也在不断增长,而商品包装也是各式各样。国内国外的包装科研成果与时俱进,每年包装方面取得成果都有明显的增长。包装科学这门学科就是针对研究对象将其分门别类,利用数学分析以及质量分析的方式来择优开展研究,先采取具有普遍性、适应发展趋势且可用性较强等个内容,将所选择的内容进行条理化分析。最后,要通过科学实验和实际的包装操作要验证所分析出来的结果。
2.2回顾、总结、预测
要想更好地研究包装科学这门学科,应该将包装现状研究与历史研究有机结合爱一起你。通过对其发展历史的回顾,结合现代包装的研究进行理论概括,从而来解释包装科学中的其他研究项目。
同时,包装科学还要讲其总结包装现状和未来的预测有机结合起来,使用预测的方式方法来开展专业研究。包装的未来预测主要是要按照现代工业、现代科学技术的发展方向以及商品生产、商品流通关系的变化对于包装所产生的影响,从长期发展的角度来说,要从包装质量、包装方法和包装加工工艺这几个方面来展现包装发展的过程和趋势,促进包装科学能够适应现代科学技术的发展。
同时,包装预测工作要做到与市场预测具有密切的关系。影响市场变化的因素较为复杂,随着国民经济的增长,人们生活水平的改善,人们对于大城市的渴望、家庭结构的发展变价等都是影响消费市场发生变化的因素。比方说,现代大学生都追求样式,当新产品诞生开始,会有很大一部分争先购买,一旦在人群中宣传开来,就会促进产品的畅销。随着市场趋势的不断发展变化,包装也在与时俱进的发展着。
2.3系统化、层次化、整体化
系统化、层次化以及整体化综合来说就是包装科学的系统研究方法。系统即由相互联系、作用的多个因素所组成的有机整体,这在一定程度上能够体现出客观事物的普遍、重要的属性、特征以及联系等概念。包装科学是由多种因素组成且相互作用的统一的系统。此系统方法即将对象放在系统的形式中再进行考察的方式。包装科学的系统研究方式可以总结为以下内容:
主要强调包装科学的整体性,注重包装作用、功能相关的因素。
为了更好地研究包装科学的相关要素之间的联系,要将系统中的统一理论利用联系的观点将其具体化。同时,在研究过程中要注重其次序性。
此外,对于整体与外部环境的相互联系、相互作用、相互制约的关系要进行深刻的研究,对其发展进行综合考察。比如说各个地方的销售特点、销售习惯、生活水平、气候变化等,上述因素对于包装工作的进行都有着重大影响。
结语:综上,包装科学作为一门综合性、社会性较强的学科,其研究内容包含包装概论、包装材料、包装容器、包装装潢、包装印刷、包装方法、包装机械、包装标准以及包装管理等内容,且涉及到多个学科。希望通过本文对于包装科学的特点及研究方法的论述,能够切实促进我国包装科学的发展,带动我国商品经济的快速进步,从而推动我国经济社会的整体发展。
参考文献:
[1]陈先枢. 包装科学的特点及研究方法[J]. 中国包装,1983,04:8-9.
[2]廖冬燕. 信息设计背景下包装设计数据共享平台的构架研究[D].广西师范大学,2016.
十九世纪自然科学涌现了大量发现,无论是韦伯和费希纳关于心理量与物理量之间关系的发现,还是赫尔姆霍茨关于青蛙神经传导速度的发现[1],都促进了心理学研究从思辨转向实证的进程。1879年,冯特建立的心理学实验室成为现代心理学诞生的标志,拉开了心理学科学研究的序幕。从学科性质看,心理学是一门兼具自然科学与社会科学性质的交叉学科。从近三十年的发展及趋势看,无论是探讨心理本质的理论研究,还是强调社会现实需要的应用研究,在研究方法上越来越向自然科学靠近:借助一定的仪器或工具,对各种心理现象进行实证研究,并收集研究数据,通过数据分析来验证研究假设,获得对人类心理活动的认识。方法论问题是任何学科研究的重要问题,掌握科学的研究方法、熟练运用相关的统计技术、实验技术实现研究目标,是国内外心理学专业学生培养的最基本要求,也是心理学专业学生的一个重要的能力特点。在2012年版的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中[2],心理学专业的核心知识领域有11项,其中与研究方法有关的包括实验心理学、心理统计及其常用软件、心理测量学、心理学研究方法等,占三分之一强。这种重视充分说明了掌握专业研究方法与技术,在心理学科的专业能力及培养中所占的地位。但是,虽然这些方法类课程是心理学科的重要基础课程,但是由于其学习难度比较大,尤其是对于那些高中学习文科的学生来说,心理上的惧怕及学不好的自我暗示极大地挫伤了他们学习的积极性与学习效果。因此,如何优化教学内容、教学方法,提高学生学习积极性,提升教学效率,是心理学科本科教学研究的重要内容。
1 当前心理学方法类课程教学中的问题
心理学专业的学生对方法类课程往往存在一种矛盾的心理:认识上高度认可研究方法类课程都是非常重要的课程,都应当学好;行为上又因为感到高难度而惧怕和逃避。这在任何类型的心理学院、系、专业中都普遍存在,其原因除了受课程本身的内容与性质的限制外,也与当前方法类课程在教学时存在的一些问题有关。这些问题主要集中在以下几个方面。
1.1 理论学习与实践应用之间存在断裂
国内心理学专业发展的早期,实验心理学、心理统计等方法课程的教学内容以理论介绍为主,随着教学条件的提升及专业发展的需要,现在普遍增设了诸如SPSS统计软件的应用、实验设计与编程、认知神经技术的应用等课程,但在教学安排上理论课程与这些应用课程之间并没有有机结合在一起,导致教学效果不好。
1.2 技能性课程与实际研究之间存在断裂
方法类课程如心理统计、心理测量及其技能性课程往往都开设在前两个学年,学生在学习这些课程时,心理学的专业素养还比较低,接触的专业研究比较少,大部分学生对方法的理解与应用往往局限在教材提供的例题上,颇有隔靴搔痒之嫌。学生即使掌握了方法的应用条件与特点,掌握了工具与仪器的基本操作,但遇到具体的研究时,仍然不知道如何实现。
1.3 技能应用类课程缺乏合适的教材
目前有关统计软件、实验软件应用的教材或书籍,在内容上更多偏向于介绍工具的菜单应用,强调的是操作指导[3],缺少与完整的心理学研究相对应的方法介绍,如实验研究如何统计分析、调查研究如何统计分析等,导致学生在面对自己的研究时,无从下手。不利于培养学生利用工具实现个人研究的能力,因此特别需要具有针对性的应用类教材。
2 心理学研究方法类课程的优化改革
结合当前心理学专业本科教育的现状,上述心理学科方法类课程教学中存在的问题,既有师资力量配置方面的原因,也有教学内容与教学方法方面的原因,若要改善和提升,可以从以下几个方面着手:
2.1 建设教学团队,加强教学研究
优秀的教学团队是提高教学效果,促进教学发展,提升教学水平的基本前提[4-5]。心理学研究方法类课程,在内容上有着明显的递进性关系,比如在学习实验心理学之前需要掌握心理统计的相关知识,才能够对实验结果进行统计分析;但这些课程之间又是相互渗透的关系,在学习心理统计的时候,如果对心理学的实验设计、各类研究不了解的话,则统计的学习就变得形而上。其实这也是方法课程学习让学生感到难且枯燥的原因,也是造成理论学习与实践应用相割裂的原因。因此,将教授方法课程的教师组建成为一个教学团队,开展教学讨论与研究,处理好不同课程之间的逻辑顺序与相互渗透,在讲授内容、讲解深度、学生能力素质培养等方面,对各课程教学进行明确的界定,避免不同课程重复讲授的浪费或出现知识点缺漏,全面培养学生的研究能力。
2.2 优化课程体系,整合教学内容
心理学方法类课程一般由理论课程和实操课程构成,如实验心理学与实验课、实验设计与编程、心理统计与SPSS应用、心理测量与问卷编制与应用等都构成一个个相对完整的知识链条。这些实操课程的开设是随着心理学科的发展而慢慢开出的,每一门课程的开出都使学生的知识获得由自学式的零散、模糊、杂乱,变得系统、清晰、准确而高效率,极大地提升了学生的专业研究能力。在总学分有限的条件下,尽可能统筹理论课程与实操课程,根据学生培养与发展的需要以及师资力量条件,多开设高水平实用性的实操课程,才能将培养创新应用型人才的目标落到实处。
在课程体系优化与教学内容整合中,需要注意两个方面的内容。
(1)理论与实操的平衡。由于实操课程可以快速地让学生掌握研究工具、研究方法,提高研究能力,在课程设置时易出现“重实操、轻理论”的现象,认为理论课学不学没关系,掌握了研究工具的使用就可以了。但实际上,理论是应用的前提和基础,如果不以理论为指导,工具的应用就会出现问题。例如在统计学习中过于强调SPSS统计软件的掌握,忽视统计思想的指导作用,就会出现用错统计方法、无法解释结果、甚至提取错误的统计结果的现象。
(2)理论与实操的联系。无论是理论课程还是实操课程,作为一门独立的课程往往注重知识体系的完整性与系统性,因此同一范畴的理论与实操课程在内容上往往有重复的地方,如果不对教学内容进行有机整合,就会使教学出现冗余或缺漏。例如,实验心理学学习中,理论课布置了实验设计的作业,而实验操作、实验设计课也布置了类似的作业。如果把这些科目的作业有机地整合在一起,完成从理论构想、实验设计、实验操作到数据收集与统计分析的全过程,实实在在地将作业变成一个有价值和意义的研究,既激发了学生的研究兴趣,也可以让学生体验研究的成就感。实践中已经有学生将实验课、测量课的作业进一步优化,成为自己毕业论文的内容,并公开发表[6]。
2.3 改善教学方法,提升教学效果
任何学科开设方法类课程的根本目的,都是为了培养学生从事专业研究的能力。无论是理论课程还是实操课程,如果不以此根本目的为指导,都会沦为“为了教而教”,不是枯燥的理论说教就是枯燥的技术操作,让学生无法领会课程学习的意义与价值,也就无法激发学生的学习兴趣。心理学专业学生研究能力的培养包括了文献阅读、问题分析(提出假设)、研究设计、工具选择(实验编程)、数据收集、统计分析、撰写文章等一系列技术模块,这些内容渗透于所有方法类课程的学习中,如果教师能够改变传统的教学方法,寓理论于应用,则可有效提升教学效果。
(1)将文献阅读与问题分析融合于理论课程的学习中。在理论课程的学习过程中,指导学生进行主题论文阅读,在专业研究论文中找到理论学习内容的应用,一方面可以让学生了解专业研究思路与流程,另一方面也深化了对理论的理解,促进思考。笔者在《心理统计》的授课过程中就尝试了这种办法。经过两届学生、每届2-3轮阅读的试验,发现通过论文阅读可以有效提升学生对心理学专业研究的认识,深化了对心理统计专业地位的认可,一些学生由此找到了自己的研究兴趣与方向,更加积极地投入到课题研究中去。
(2)采用基于问题的教学,将专业研究融合于技能课程的学习中。无论是统计软件的学习,还是实验编程与实验仪器的使用,教学过程中在介绍完最基本的操作之后,以完成研究任务为载体,让学生进行“基于问题的学习” [7],掌握工具与仪器的使用。例如,SPSS教学可以从一个具体研究的数据分析为线索来介绍软件功能;实验编程软件的学习以完成不同的实验设计为目的进行教学和学习,尤其是让学生把当前的学习与其他理论或实操课程中的研究结合在一起,不是去完成教材上的例题,而是去完成自己的研究课题,学习效果可想而知。
【关键词】教学改革;物理化学;实验
1 物理化学教学现状与存在问题分析
目前,物理化学实验课教学中存在大量问题,申请人曾经针对学生做过问卷调查,结果令人吃惊,约有60%的学生认为大多数物理化学实验“没有任何实际价值”、“把简单的实验弄得很复杂”或者“没新意,不感兴趣”。通过相互沟通,申请人发现学生产生这种想法的主要原因是实验内容过于陈旧,且缺乏实际应用价值。以其中电导滴定实验为例,实验内容没有把电导滴定的优势及意义充分体现出来:1)对于简单的酸碱中和滴定,完全可以用指示剂法完成,不仅快速准确,而且能够快速计算出结果,可是电导法则需要统计数据并用电脑绘图后,才能计算出结果,相对繁琐。2)如果被滴定的溶液是有颜色的或有浑浊的,则可以使用电位滴定法完成,相对电导也很简单。因此,学生们普遍认为以“酸碱电导滴定”作为电导滴定实验的主要内容“舍近求远”、“劳而无功”、“大材小用”。作为一名长期在教学第一线工作的教师,作者对于学生的这种看法非常担忧,因为“没有实用性”的课程,不仅不会让学生对实验课产生兴趣,甚至会让学生产生厌学情绪,这些都属于课程建设中的不足之处,对于大学生综合素质的培养非常不利。分析其根本原因,是实验内容与当前的科学前沿“脱节”导致的。因此,对于陈旧的实验内容的改革,是势在必行的。
2 教学与科研相结合的教育方法在物理化学实验教学中的探索
针对上面提出的问题,我们认为必须将教学与科研相结合的教育方法应用于物理化学实验教学中。这种教育方法,并非是通过政策法规将教学与科研硬性粘连在一起(这只会适得其反),而是必须建立在教育者较高的教学水平与科研水平的基础上、并充分发挥教育者自身综合素质,自主的将教学与科研有机的、良性的融合在一起。只有将实验教学与科研相结合,才可使大学化学的教育紧跟科学发展的步伐,才能提高学生学习的积极性,使学生在学习基础知识的同时,掌握国内外最新最前沿的实验方法,增加他们对科学研究的兴趣。所以,我们拟根据当前比较新颖且实用的技术,设计若干适合本科生操作的实验内容,添加到大学《物理化学实验》中。具体应做到如下几点:1)充分调研国内外物理化学前沿领域的相关研究,结合物理化学理论课中涉及的知识点、尤其是重要知识点,针对性的设计或改进物理化学实验内容,使其具备新颖性和实用性,同时兼顾本校物理化学实验室的实验条件等。2)根据所设计的实验内容,选择合适的试剂、并针对性的设计新颖合理的实验装置。同时充分考量试剂的毒性和仪器的危险性,兼顾实验室、教师、学生以及实验室工作人员的安全等。3)根据实验内容、试剂及实验装置,确定合理的实验流程。同时充分考虑实验流程的合理性和连贯性,兼顾本校学生的综合素质。
自1991年Decher重新提出层层组装技术(Layer-by-layer)以来,该技术作为一种通用的、便捷的组装多层膜的方法越来越引起人们的重视,齐伟等人[1]充分利用了自身学院的教学条件,将这种技术引入到化学实验课的教学中,并取得了良好的教学效果。循环伏安法是一种常用的电化学研究方法,胡万群等人[2]用简单有效的方法制作电极,并用于测量一些喜闻乐见的实际样品(包括湖水、雪碧、芬达、可口可乐等),课堂教学效果明显。作者和合作者们在基于学校的教学条件和本科生的基本素质,也做了一些探索性的研究工作:设计了一个“沉淀电导滴定法测定BaCl2・2H2O中钡离子的含量”的实验[3],并在《应用化学综合实验》课程中面向本科生开放;将便携式投影仪用于本科实验教学[4];将电子目镜和普通生物显微镜组装,用于观察和研究磁性微粒在外磁场作用下靶向移动的速率[5]。
3 改革的理论意义与实践价值
教学与科研相结合的教育方法,可以为物理化学实验设计或改进新颖、实用的实验内容,既紧跟当前国内外科学前沿领域、又结合物理化学理论课中涉及的知识要点,具有重要的理论意义和实践价值:首先,对教科书的内容进行充实与完善。因为教科书中的内容原本就是前人当时最新的科研成果和学术总结,科学技术以其为基础不断进步和发展,随之而来的是更新颖、更有效、更精确的成果被展现出来,需要教师能够适时的将其编入教科书中,为学生证明文明的进步、诠释科学的真谛,功在千秋,如傅献彩等将2002年最新的科研成果[6]编入到《物理化学(第五版)》教材中。第二,提升大学生综合素质、优化课堂教学效果。教师在课堂教学中适当展现当今科学发展的最前沿领域,可以有效提高大学生学习的积极性和主动性,刺激学生开动脑筋,自主发现、分析并解决问题,这对培养新世纪创新性人才是极为重要的。第三,实现青年教师的自我培养。当代大学中的青年教师队伍壮大,多为35岁以下的青年教师,一般为理学博士或在读博士,具有较强的独立科研能力和高昂的教学热情,非常适合于将最新的科研成果,尤其是和他们研究相关的成果在课堂中展现出来,有效的提高教学效果,同时增加了青年教师从事教学工作的信心,提升教学水平,快速的实现从单一的科研型人才向教学科研型人才转变的过程[7]。
4 结论
教学与科研相结合的教育方法,对物理化学实验的内容进行改革或改进,旨在教授学生实验原理和实验技能的同时增进学生对当前国内外科研领域的了解,提高学生学习的积极性,同时也兼顾了学校、实验室和教师的现状,意义重大。
【参考文献】
[1]齐伟,朱永和.明胶和氢氧化铁胶体在玻璃基底上的层层组装:介绍一个综合性设计实验[J].大学化学,2012,27:65-67.
[2]胡万群,张汉昌,邵伟.pH 传感器的制作及应用:介绍一个开放设计实验[J].大学化学,2012,27:62-64.
[3]王林,李晓舟.沉淀电导滴定法测定BaCl2・2H2O中钡离子的含量[J].首都教育学报,2012,11,116.
[4]李晓舟,王林.“便携式多媒体教学系统”的设计及在化学实验课中的应用[J].首都教育学报,2012,10,102.
[5]李晓舟,王林,廖仁梅.光学显微镜表征磁性微粒靶向移动的可视化教学研究[J].科技视界,2012,5:21-22.