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【关键词】中学物理;力学;解题方法;建议
1.引言
长期以来,中学物理课堂教学的重点与难点便集中在力学部分。在该部分教学中,多数学生能够记住相关理论与知识点,但是具体到实际的解题步骤中,往往无法下手。久而久之,学生对物理力学部分产生厌恶情绪。其实物理学科的规律性很强,我们如果能够找到这些规律并熟练运用,便会发现物理力学其实并没有那么复杂,学生分析与解决问题的能力也会相应提升。这对这种现象,中学物理教师必须加强对学生力学部分解题方法的训练,真正提升学生的分析、解决问题的能力,确保学生能够找到力学试题的解决规律,形成自己独到的解题技巧,在考试中争取力学部分试题能够取得理想分数。
2.中学物理力学解题方法
2.1整体法的运用
所谓整体法,指的是通过局部分析发展至全局的一种解题方法。在中学物理力学解题步骤中,要想真正发挥整体法的优势,首先就要做好受力分析这一步。可以说,在物理力学教学始终,都会看到受力分析的影子。同时,受力分析也是力学教学的重点与难点所在,很多学生在这一问题上感觉难度较大,经常由于这一步骤做不好而增加了力学题的解题难度。这一问题在对连接体的分析问题中表现得尤为明显,很多学生对此感到困难重重,无法下手。然而,在解决连接体问题时,通常需要运用整体法来分析和解决问题。通过这种解题方法的运用,对于力学题的解题方式更加灵活,学生的整体思维能力也得以提升。
2.2熟练掌握和深刻理解规律
中学物理中,解题效率及准确性能否得以提升,主要看学生是否能够准确把握题目意思,从而分析其中的物理规律,并以此为基础,采取合适的物理定律来解决问题,最终化难为易,找出提出题目的解决之道。这一特性同样适用于力学部分的解题过程。因此,学生必须在日常的物理学习中,对各物理规律及定律的内容、特征以及适用范围有准确的把握与定位,从而在实际的解题过程中迅速理清解题思路。为此,教师在教学过程中必须加强对物理公式和概念的讲解与训练,帮助学生理解、掌握与运用。例如,学生一旦遇到有关时刻或者位置的动力问题,马上就要想到运用牛顿第二定律解决问题。再如,如果遇到有关碰撞或者反冲问题时,学生马上就要想到能力守恒定律。
2.3构建物理模型,分析受力条件
在物理力学试题中,科研究对象往往由题目给定,学生在解题时,必须根据研究对象展开抽象思维,做出受到相应条件限制的物理图景。在物理图景中,学生的情感能够与之相融合,其注意力也会相应转移,将会更有利于学生发散性思维的运用,能够对物体受力情况及运用状态做出准确分析。由于物体的运动直接受到受力情况的影响,在解决力学问题时,要适中保持清醒的头脑。此外,我们还可以通过力学示意图来表示题目中的文字表述,在图中标注出题目中给出的各条件,在这一过程中,学生能够对题目理解更加透彻,为下一步解决问题奠定良好的基础。
2.4根据物理原理和过程,选取合适的解题方法
根据上一步骤可知,在物理力学题中,解题者由原题做出研究对象的示意图,并且把原文条件全都标注出来,在这个示意图中标注出所有的受力情况,切记不可以物体在某时刻的状态来表示。在寻找合适的物理定律或者公式时,往往首先想到动能定理、牛顿运动定律等,根据这些定理列出解题关系式,然后求出问题的结果,并对其进行分析与检验。在这一过程中,学生能够更加熟练绘制与应用物理图景,在寻找物理关系时也更加快捷高效,大大提升了物理力学的教学效率。
2.5要对解题方法与类型进行归纳总结,做到举一反三
通常而言,中学物理教程中的相关习题是教学大纲要求的最低标准,学习能力较强的学生往往能够在这些课后习题中找到重要知识,并且可以做到触类旁通,举一反三。对于那些学习能力不足的学生,由于他们在力学题的解题过程中往往思维单一,教师必须对其进行适当的引导,监督他们对已经做完的习题进行总结与分析,养成举一反三的好习惯,逐渐培养他们深层次的思维。始终注意到力学题的求解过程中,培养学生的自我控制意识是发展学生智力、提升其综合素质的必备条件。
3.结语
物理学科的规律性很强,我们如果能够找到这些规律并熟练运用,便会发现物理力学其实并没有那么复杂,学生分析与解决问题的能力也会相应提升。这对这种现象,中学物理教师必须加强对学生力学部分解题方法的训练,真正提升学生的分析、解决问题的能力,确保学生能够找到力学试题的解决规律,形成自己独到的解题技巧,在考中争取力学部分试题能够取得理想分数。
【参考文献】
[1]王瑞玲.高中物理力学中的几种实用的简捷解题方法[J].中华少年:研究青少年教育,2012(19):239-241
关键词:物理;教学;研究
所谓科学方法,是人们在认识过程中有效的利用与实验事实,概括出能自我改进机制的一种程序,形成的理论具有具有清晰性、逻辑性与预见性,从而使人们能利用这些理论正确是指导实践.
一、紧抓物理学科的特点,使物理教学方法科学化
每个学科都有自己的特点,物理是以实验为基础的自然科学,欲研究物理教学的科学化,首先要抓住物理学科的教学特点.
1.对观察与实验的基本方法进行科学研究.学生在认识抽象的物理概念的过程中,需要树立感性的认识.物理教学要抓住观察与实验,使学生在有趣的情境中,不知不觉的理解物理学中的抽象概念.比如,为了使学生能正确的认识力这个概念,教师可以通过手提砝码、手拉小车、推土机推土、磁铁吸引铁钉、地球吸引重物、拉拉测力计等实验,使学生在浓厚的学习兴趣中,感受到推、拉、挤、压、吸都表现为物体之间的相互作用,从而能归纳出力的概念,分析出谁是施力物体,谁是受力物体.为了使学生能深刻的理解力的作用效果,通过手拉弹簧、挤压变形的气球等实验来说明力能够使物体发生变形.通过人拉小车、脚踢足球使足球运动等实验,来说明力可以改变物体的运动状态.通过两手拍拍,手感觉疼痛,篮球撞击墙后又弹回等实验,来说明物体间的力的作用是相互的.可见,观察与实验能使学生理解抽象的物理概念,又培养了学生掌握正确的研究物理问题的基本方法.
2.抓住科学的思维方法,培养学生的科学素养.在物理教学中,教师要揭示和培养学生的科学思维方法,从而培养学生的创新思维能力,提高科学素养.比如,
(1)理想化模型及推理.在进行物体受力时,可以将需要分析的物体,从众多的物体中隔离出来;在研究牛顿第一定律时,引导学生想象:当物体不受任何阻力时,它将如何运动?在研究声音传播特点时,要引导学生猜想,发生物体在真空中,我们能不能听到声音?教师在指导学生解答物理题目时,要求学生能审清题目中所提供的物理过程,以便抓住研究的主要因素,从而实现迅速解题的目的.
(2)逻辑思维能力的培养.利用形象思维,比如,用磁感线来形象的描述磁场,用右手定则来确定螺线管的磁极与电流方向的关系,这些训练能很好的帮助学生从形象思维上升到抽象思维的境界;运用发射性思维培养学生的逻辑思维能力,如,物理学生上有很多一题多解的题目,经常性的训练可以提高学生的发射性思维能力;运用对比来培养学生的逻辑思维能力,如,物理学上有很多类似的特征,磁极之间的相互作用与电荷之间的相互作用很类似,教师在具体教学的时候,可以将它们对比起来教学,运用对比教学,能使学生很好的运用已有知识解决类似问题的能力.
(3)重视数学方法.物理是利用数学语等等音书写出来的自然科学,物理与数学有着很密切的关系,学习物理离不开数学.教师在物理教学中要充分利用数学方法来培养学生的物理解题能力.比如,作图的方法、比值的方法、图象的方法、解析法等.
3.重视物理与生活、社会的联系.物理与人们的生活以及社会有着密切的联系.因此,在进行物理教学的时候,教师要引导学生学习物理学的初步知识和物理学生在生活、社会中的实际运用.让学生了解到物理知识对提高人们的生活质量,促进科学技术的发展以及国家建设中的重要作用.因此,在物理教学中,要向学生介绍科技领域里的最新发展与成果,重视新能源、新材料、新技术的教学.
二、运用系统科学的方法进行研究
根据系统论的原理,应该把物理教学看成一个整体来研究.物理教学系统可以看成由物理教学方法、学生学方法以及教学反馈三个部分组成.传统的教学侧重于教学方法的研究,从目前来看,这是远远落后的.系统论要求把对象作为整体,要从整体与局部、局部与局部、局部到整体的相互依赖关系与相互影响中进行全面、综合的研究.事实证明,教学质量的高低不仅与教学方法有关,还与学生的学习方法有关,如果教师能及时的、正确的、全面的掌握教学的反馈信息,再根据教学的反馈信息调整教学思路,正确引导学生的学习,那么,教学效率会得到更大的提高.
三、学会与会学相结合
教学不仅要重视学生学会知识、技能,还要重视学生对学习方法的掌握,但最终的目的是让学生会学习,具备终身再学习的能力.在过去的教学中存在着重教轻学、重结果轻过程的现象.事实上,欲提高教学质量,必须重视对学生的学习过程、学习方法的研究,让学生体验像科学家那样研究科学的过程,从而具体自主的探知能力.初中学生的思维能力、知识基础、生活经验,虽然很不足,但是我们要用发展的眼光看待每一个学生,并研究其发展、变化的规律,然后从学生的实际出发,有的放矢的进行探究式教学,从而促使每个学生得到更加全面的发展.因此,教学生学会与教学生会学要相结合,假如一点也不重视学生的学会,那么学生缺少了再学习的基础,假如只重视学会,学生就失去了自主再学习的能力,因此,对物理教学进行科学研究,必须要将它们结合起来研究.
总之,研究物理教学,掌握物理教学的科学方法,有助于教师提高教学理论水平,从而更好的指导教学实践,使教学能取得高效,使学生在不增加学习负担的前提下,迅速的得到发展,走向成功.
参考文献:
年龄特性、智力水平、动手能力、基础知识掌握以及其余非智力要素均是心智的特征。年纪不同的学生,其记忆力、注意力、感受力、思维能力、学习心态、学习动力、兴趣等方面表现出来的心理特性有较大差别,这方面年纪的不同表现尤为突出。例如,初中生与高中生相比,前者在储存知识量、保持学习兴致和注意力方便都远远低于后者,因此高中可以略过直观、生动活泼的探究式学习方法,直接进行局部性、问题性的探究方法,这样可以提高效率,也不至于产生厌烦情绪。
二、探究式学习重视教学环境,但不能忽略地理基础知识
探究式学习被部分地理老师否认,究其原因可知当老师在教地理时实行探究式教学并没有注意到学校的大环境。因此在实行探究式学习时,要求地理老师应该重视学生的基本状况,查看学生是否具备该种能力,是否有相关问题的构成,假如学生一问三不知,只是被动地接受知识,却无法进行有效的识别资料和难题,那么探究式学习就不成立。另外,还应对学生考试需求给予考量,没有详细的学习内容作为依托,只是空谈探究式教学,那就将脱离实际,无法带动学生。应当以满足学生学习考试诉求为基础,才能在高中地理教学中发挥巨大作用。
三、探究式学习方法的关键环节是学生创造性思维的养成
在高中老师教地理时实行探究式学习方法,是主要致力于高中生探究能力应用到地理学习中去的一种学习方法。探究式学习方法提出,在高中生展开地理学习的目标是能够自行发掘地理问题的同时,有解决该难题的能力,另外,还要经常动手去操控达到获知与地理有关联知识的目的。因此在高中,第一要务是训练自身的创造性思维。在培养创造性思维的过程中,能够使学生获取相关知识和地理学习方法。老师应当全方位的、站在不同的位置上将学生引入到善于发掘、提供新地理知识的环境中来,这样才能有利于学生赋有创新性和创造力的思维养成,不但会提供和发掘的同时,还应当针对性地让他们会归类、整理、扩散知识,从而增加他们的创造力。
在地理学习中采用探究式学习方法,能够将学生本位制体现出来,同时能够使学生思索、主动学习、探究新知识的能力得到培育,真正使学生养成一边探究地理知识一边展开学习的习惯,运用探究式学习方法是学生快速掌握地理知识、培养地理学习方式的有力保障。
关键词 材料力学 教学方法 研究
中图分类号:G642.0 文献标识码:A
为了全面提升教育教学水平和人才实践能力的培养,各高校都开展了“精品课程”、“特色专业”和“教学团队”等质量工程建设,这对高等学校教学质量的提高和人才培养的促进起到了决定性作用。加强对学生创新能力的培养成为当今高等教育的主要任务。课堂教学的好坏直接关系到质量工程的建设,只有抓好课堂教学建设。才能真正抓好质量工程,建设高水平特色的大学。
“材料力学”是高等本科院校机械工程专业的核心基础课程,相对于其它专业课来说知识比较抽象,其理论性较强。它担负着将“理论力学”和“结构力学”两门重要课程有机衔接起来,起着承上启下的关键作用,具有很强的工程实践性。课程内容紧紧围绕工程中常见的杆件拉伸、扭转、弯曲以及组合变形等应力应变问题展开研究。因此,在“材料力学”的学习过程中,学生要脱离刚体概念的束缚,引入构件变形的思想。课程涉及的公式推导较多,其理论性较强。并且,课程中很多抽象概念难以用语言或文字简单表达,学生对概念认识模糊。为了适应新形势培养创造型人才的需要,这就对材料力学课堂教学方法提出了更高的要求。本文对“材料力学”的课堂教学方法进行了研究与探讨,构建了材料力学教学改革的新框架,期望达到理想的教学效果。
1多种教学方法在课堂教学中的应用,激发学生学习兴趣
1.1利用直观图形化“无形”为可见
教师授课时仅仅依靠文字讲授课堂内容,容易给学生带来枯燥乏味感。上课时,教师应根据课堂的教学内容结合较直观形象的图形表达出来,增加学生对繁琐的教学内容的感知程度。例如,在讲述“荷载集度、剪力和弯矩间的微分关系”一节时,教材中给出文字性的表述关于绘制剪力图和弯矩图的结论。这些总结性的结论比较枯燥,学生往往难以理解和记忆。如果在课堂教学中采用图像化的方式就可以形象地表现剪力图和弯矩图的特点,如表1所示。因此,学生对教材中的结论加深了理解,从而强化了记忆。
1.2利用类比法增强教学生动、形象性
在材料力学的理论体系中,材料力学中的公式推导过程较复杂。例如:讨论横截面为圆形的直杆受扭时的应力,需要综合研究变形几何、物理和静力三方面的关系。研究纯弯曲时正应力,也是从综合考虑变形几何、物理和静力三方面的关系。学生理解起来感到困难,往往采用填鸭式教学,一味的灌输,严重阻碍学生独立学习能力的发展。学会运用类比方法分析事物,对于我们的思维和研究将会有重大的突破。将横截面为圆形的直杆受扭时的应力与扭转切应力类比,首先得到横截面上的截面内力(扭矩和弯矩),然后利用物理关系(推出应力的分布规律)和变形几何关系(得到应变的分布规律)与静力平衡方程联立,求解圆轴扭转时截面的切应力或纯弯曲时正应力。
2采用多媒体教学手段,坚持理论与工程实例相融合的方法,提高课堂教学效果
随着计算机技术的迅速发展,以计算机为主的多媒体技术正在各大高校教学中得到广泛应用。多媒体教学对于改革传统的教学模式,培养学生的创新能力,都起到了很大的推动作用。使课堂教学变得生动、形象、新颖,激发学生学习兴趣,调动学习积极性。材料力学课程是一门技术基础课,它有很强的工程背景。建议课堂教学可以利用计算机多媒体课件,从工程实例出发,引出要讲的知识点,然后再将理论应用于生产实践,使整个讲解都围绕实际工程进行。不仅增加了课堂内容,提供了更多的知识信息,也有效增强学生对材料力学的感性认识,最大程度地激发学生的学习兴趣。培养学生解决实际问题的能力。如:在介绍等截面直杆受轴向拉伸和压缩时横截面上的应力计算公式时,可结合工程实际情况,介绍一些有切口、切槽、油孔、螺纹和轴肩等的拉压零件。让学生了解这些零件的应力分布特征,加深由于截面尺寸变化引起应力集中问题的认识,举例说明工程实际中曾多次出现由于应力集中及压杆失稳而造成的重大事故。笔者引入了2000年8月台湾南部高屏大桥由于失稳倒塌的工程实例。由于采沙过度大桥弦杆受压失稳,大桥中间下陷长达100米,造成17辆车坠河,22人受伤的惨剧。在讲扭转这一章时,可以将汽车传动轴引入进来,利用多媒体课件演示汽车传动轴结构,说明空心轴的合理性,让学生了解传动轴是传递扭矩的,它同时解决了各连接部件不同心的问题以及它们之间距离不断变化的问题。要求学生掌握外力偶矩及横截面上内力的计算,并学会扭矩图的绘制。使学生加深化对扭转剪应力分布规律、扭转强度、扭转刚度的理解。
3坚持理论与实验相融合的上课理念,增强学生的动手能力
材料力学中的理论和实验一直是相辅相成、互相融合的,实验是理论的来源,而理论又需要实验去验证。因此,材料力学的学习应该更加突出实验的重要性,重点理论知识应该与相关的实验相结合。但是,长期以来,材料力学实验教学被束缚在一种固定的模式中,教师讲解实验内容,学生根据教师的讲解按步骤做实验、测量数据,记录实验数据,最后提交实验报告。在这种教学模式下,容易忽略学生对工程实践能力的培养。为此,笔者根据多年的实践与体会,将材料力学实验教学内容进行改革,提出材料力学实验教学内容分为4个层面。
3.1基础性实验
根据材料力学中杆件变形的4种基本形式:拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲,基础性实验教学内容应包括金属材料的拉伸实验、压缩实验、低碳钢剪切弹性模量测定实验及扭转破坏实验。此类实验要求学生能独立操作完成整个实验过程,并掌握仪器设备的使用性能,在实验过程中巩固深化理论知识。
3.2综合性、设计性实验
综合性、 设计性实验的主要目的是培养学生的动手能力和创新能力。为此,我们以现场工程实际情况为背景设计了两个综合性、设计性实验。
(1)偏心拉伸实验、弯扭组合变形主应力的测定实验。通过该实验让学生掌握如何利用电测技术解决结构强度问题,学会应变片测量应力的原理和方法,进一步强化学生对理论知识的理解和应用。
(2)钢桁架结构杆件受力及变形研究。学生可以根据实际的桁架桥,缩小比例,作出相应的桁架模型。并对钢桁架挠度、杆件内力等进行测试,把理论数据和试验数据进行对比,分析数据。使学生初步掌握电测技术在工程测试中的应用。
3.3创新性实验
围绕全国大学生创新设计大赛,让学生展开探索与研究。例如:拱形桥梁的设计,通过对稳定性的分析,计算静载加载砝码对桥梁产生的弯矩,采用多层梁组合作为抗拉系统,确定受力构件核心部分为支架梁的类型。整个实验过程由学生亲自动手完成,在实验进行过程中培养学生们的创新能力和团队合作能力。
4采用计算机软件与理论-实验相融合的思想,提高学生力学建模和数学分析能力
材料力学作为一门经典的基础力学课程,是一个实践性较强的学科,解决问题靠的是实验分析和理论研究相结合。但是由于受实验条件及学时压缩等因素的制约,大多数学校所开的实验项目较少。因此,为了适应形势,在原有的课程体系中融合新的计算技术和引进新的计算软件,从而提高教学质量,加强学生的建模和计算能力,拓宽学生的知识面,培养学生的创新思维。如材料力学的教学课堂中引入Matlab软件中的Simulink仿真工具箱,利用工具箱模拟各种力学对象的力学变形形为。也可选用Matlab软件作为辅助教学软件绘图。首先,分别计算出各简单载荷作用下梁的内力,然后应用叠加法得到任意载荷下梁的内力。然后,利用跳跃函数列出一个适用于全梁的剪力方程和弯矩方程。最后,数据的处理及数据的可视化输出。例如:一外伸梁AB,如图1所示,q=2KN/m,M=4 KN・m,P=40KN,利用Matlab软件绘制剪力图和弯矩图,如图2所示。
同样,将ANSYS软件也可以应用到“材料力学”的教学环境中,活跃课堂气氛,拓宽学生知识面,使“材料力学”课程中一些难点变得形象生动。例如:材料拉伸时的力学性能,搅拌摩擦焊拼焊板拉伸试样,弹性模量为206MPa,泊松比为0.3,当试样的左右两边受到均布力(集度为l0kN/m)作用时,便会观察到X向、Y向正应力分布图(如图3和图4所示)。
5结语
目前,为了适应时代的需要,材料力学课堂教学方法的改革,需要打破传统“黑板式”和“填鸭式”的教学方法,要求力学教师在实际工作中就要做到与时俱进,不断的提高创新工作的能力。利用多媒体教学工具结合现代化教学模式,引导学生独立思考,诱发兴趣使学生爱学,启发思维使学生会学。这样才能真正激发学生学习趣,提高教学效果。
基金项目:武汉东湖学院2015 年度教学研究项目,项目编号 2015DH-25。
参考文献
[1] 刘鸿文.材料力学[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2] 李军强.材料力学课程课堂教学方法探讨[J].高等函授学报(自然科学版), 2012.25(5):54-57.
[3] 赵丽霞.材料力学课堂教学方法的研究[J].大学教育,2013(12):58-59.
[4] 胡玮军,陈梦迁.Matlab:工程力学辅助教学辅助新工具[J].中国电力教育, 2008(10):71-73.
【关键词】 龙血竭;含药血清;蛋白沉淀
龙血竭为传统中药,是龙舌兰科植物剑叶龙血树[Dracaena cochinchinensis(Lour)S.C.Chen]含树脂木材的乙醇提取物[1]。龙血竭总黄酮(sanguis draconis flavones,SDF)是从龙血竭中提取得到的主要成分[2],包括黄酮、二氢黄酮、黄烷、查耳酮、二氢查耳酮等20多种化合物[3]。动物实验表明,龙血竭总黄酮能对抗整体动物心肌缺血损伤[2]。本实验将龙血竭HPLC图谱征峰较明显的5个成分的峰面积作为检测指标(其中2个主要成分为龙血素A和龙血素B),以龙血竭原溶液为对照计算体外加样后提取百分率,进行血清处理方法的研究。
1、仪器与试剂
Waters高效液相色谱仪:515 HPLC泵,2487双波长吸收监测器,N2000双通道色谱工作站(浙江大学智能信息工程研究所);TDL802B台式离心机(上海安亭科学仪器厂);超声仪(上海超声波仪器厂);TU1810紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);ZH2 BLENDER涡旋混合器(天津药典标准仪器厂)。
广西产龙血竭(广西中医学院制药厂提供);龙血素A、龙血素B对照品(中国药品生物制品检定所提供);乙腈(色谱纯);甲醇,乙酸乙酯,丙酮,正丁醇,乙醚,三氯甲烷,正戊醇,95%乙醇,无水乙醇,三氯醋酸,均为分析纯;新西兰大耳白兔(广东省医学实验动物中心提供)。
2、HPLC法的建立
2.1色谱条件
色谱柱:Diamonsil C18(5 μm,250 mm×4.6 mm);保护柱:Easyguard C18 Replacement Cartridges Cat#6101;流动相:乙腈1%冰醋酸(体积比38∶62);检测波长:280 nm;流速:1.2 mL/min。
2.2溶液的制备
取龙血素A、龙血素B对照品适量,用甲醇分别配制成每1 mL含10 μg的溶液,作为对照品溶液。
取广西龙血竭,用甲醇配制成每1 mL含2 mg的溶液,0.45 μm微孔滤膜滤过,续滤液作为供试品溶液。
2.3线性范围
将龙血素A对照品溶液分别配制成浓度为0.925、4.625、9.250、13.875、18.500、23.125 μg/mL的溶液,进样10 μL,记录色谱图,进样量(m)与峰面积(A)的回归方程为:A=45 064 451m-10 379 768,r=0.999 2,线性范围为9.25~231.25 ng。
同上,将龙血素B对照品溶液分别配制成浓度为0.947、4.735、9.470、14.205、18.940、23.675 μg/mL的溶液,进样10 μL,记录色谱图,进样量(m)与峰面积(A)的回归方程为:A=33 227 615m-10 135 858,r=0.999 0,线性范围为9.47~236.75 ng。
2.4稳定性试验
取“2.2”项下的供试品溶液分别于0、2、4、6、8、24 h进行检测,分别记录5个特征性成分的峰面积,相应峰面积的RSD值分别为1.83%、3.09%、2.89%、2.47%、2.05%,即供试品溶液在24 h内保持稳定。
2.5供试品溶液HPLC图谱
取“2.2”项下的供试品溶液,龙血素A、龙血素B对照品溶液及空白血清样品,各进样10 μL,记录HPLC图谱,见图1。
图1供试品溶液(A)、龙血素A对照品(B)、龙血素B对照品(C)及空白血(D)HPLC图谱 略
含中药龙血竭的血清处理方法研究在供试品溶液图谱上选取5个特征峰较明显的成分作为检测指标,保留时间分别为10.232、15.498、26.665、35.732、38.732 min,其中峰4和峰5经验证,确定为龙血素A(4′羟基2,4二甲氧基二氢查耳酮)和龙血素B(4′羟基2,4,6三甲氧基二氢查耳酮)[4],峰1、2和3结构未知。由上图可知,空白血清样品无干扰。
3、结果与讨论
3.1提取率的计算
特征性成分的提取率=血清样品征性成分的峰面积/供试品溶液相应成分的峰面积×100%
3.2血浆样品的处理方法
3.2.1蛋白沉淀剂的选择
实验中发现,供试品溶液与10%三氯醋酸会发生反应,出现混浊现象,故使用常用的蛋白沉淀剂甲醇、乙腈、无水乙醇、丙酮进行处理。
由兔耳缘静脉取血约2 mL,置离心管中,加入供试品溶液1 mL,涡旋混合,分别加入各种蛋白沉淀剂甲醇、乙腈、无水乙醇和丙酮适量,离心,取上清液,水浴挥干后精密加入1 mL甲醇,超声溶解,0.2 μm微孔滤膜滤过,取续滤液10 μL进行HPLC检测。以供试品溶液5个指标性成分的峰面积为对照,计算得各成分的提取率见表1。
表1不同蛋白沉淀剂制备含药血清的特征峰的提取率 略
从表1可见,以甲醇作蛋白沉淀剂对5个特征峰的提取率均较低,丙酮次之,乙腈和无水乙醇相对高一些,但对峰3的提取率均低于50%,证明4种处理过程均无法避免血浆蛋白对药物的吸附,无法达到理想的提取效果。
按上述实验步骤,在分别加入蛋白沉淀剂后,加入与血样同等量的乙酸乙酯,提取3次,涡旋混合,离心,取乙酸乙酯层,合并提取液,水浴挥干,精密加入1 mL甲醇,超声溶解,经0.2 μm微孔滤膜滤过,取续滤液10 μL进行HPLC检测。以供试品溶液5个指标性成分的峰面积为对照,计算得各成分的提取率见表2。
从表2可见,含药血清在使用不同蛋白沉淀剂后,通过同种有机溶媒——乙酸乙酯进行提取,可不同程度提高5个特征性成分的提取率,以无水乙醇组提高效果最不明显,甲醇、乙腈、丙酮组均有显着提高,且乙腈组对5个特征峰的提取率均达到80%以上。
表2不同蛋白沉淀剂与溶媒结合提取制备含药血清的特征峰的提取率 略
3.2.2提取次数的选择
使用乙腈作为蛋白沉淀剂,加入与血样同等量的乙酸乙酯,分别按2、3、4次进行提取,水浴挥干后精密加入1 mL甲醇,超声溶解,0.2 μm微孔滤膜滤过,取续滤液10 μL进行HPLC检测。以供试品溶液5个指标性成分的峰面积为对照,计算得各成分的提取率见表3。
表3不同提取次数制备含药血清的特征峰的提取率 略
由表3结果可见,使用与血样同等量的乙酸乙酯提取3次(见图2)的效果明显优于提取2次,当提取次数为4次时,对各特征性成分的提取率影响则较小,再增加提取次数意义不大。
3.2.3提取溶剂的选择
使用乙腈作为蛋白沉淀剂,采用其他种类提取溶剂如正丁醇、乙醚、氯仿对血样进行处理。以供试品溶液5个指标性成分的峰面积为对照,计算各成分提取率见表4。
图2含中药龙血竭血清HPLC图谱 略
表4不同提取溶剂制备含药血清的特征峰的提取率 略
正丁醇对于峰2、4、5的提取率达到80%以上,但对峰1和3的提取率均低于75%;而乙醚和氯仿对峰3的提取率均低于50%,不及使用乙酸乙酯为提取溶剂的效果。
4、结 论
将含中药龙血竭的血清先通过乙腈沉淀血浆蛋白,再使用与血样同等量的乙酸乙酯提取3次,可使龙血竭中5个特征性成分的提取率达到80%以上。本研究结果可为中药龙血竭的体内药动学研究提供依据。
【参考文献】
[1] 孙胜利,宓鹤鸣,姚庆芳,等.不同来源国产血竭的薄层色谱和紫外光谱鉴别[J].中草药,2002,33(11):1033-1034.
[2] 方伟蓉,李运曼,邓嘉元.龙血竭总黄酮对动物心肌缺血的保护作用[J].中国临床药理学与治疗学,2005,10(9):1020-1024.
【关键词】数学方法;物理学研究;运用
1物理学与数学的联系
自然界中的一切事物都是质和量的统一体,认识世界的重要途径是对事物进行质和量的考察,量变到质变是事物发展的普遍规律。反映事物本质属性及其规律的物理学,不仅应有正确的定性描述,还必须准确地刻划出量的变化规律,而且也只有当物理学由定性进入到定量的阶段,才算是真正把握住了事物的质,才标志着物理学已经成熟,这当然离不开数学。16世纪以后,物理学逐渐发展成为一门成熟的自然科学,它不仅用实验方法代替了以往整体的观察法而且引进了数学方法。在物理学研究中针对研究对象不同的特点,运用数学概念、方法和技巧,对研究对象进行量的分析、描述、计算和推导,从而找出能以数学形式表达事物的量的规律性。数学在物理科学中取得的成就有目共睹:从牛顿的经典力学到狭义相对论以及广义相对论;从麦克斯韦方程组中的电与磁到量子力学中波粒二象性的对立统一,数学无时不在帮助陈述与帮助揭示自然的奥秘。近代科学是以物理学为标志的,其重要原因之一,就是它能以精确的数学形式表示出物体的运动规律,开创了科学实验同数学相结合的方法。现代物理学则发展到了与数学须臾不离的地步,现代物理学的研究对象离直观越来越远,需要反映其内在联系的自然现象或实验事实越来越复杂,欲想对其进行定量分析和深入研究,就非用数学不可,用数学不但能准确地反映出已知事物的本质联系,而且能做出科学预见,取得重大的突破。现代物理的一切重大发现,都与数学的应用密切相关。物理学发展对数学的需要恰好在数学发展上起了直接的决定性的推动作用,如微积分是牛顿在处理物理问题时,用已有的数学知识没法解决的前提下创立的。在历史上牛顿等很多物理学家也是数学家。
2数学方法在物理学研究中的运用
(1)用数学思想与方法表述物理概念。概念是思维的基本单位,也是最基本的思维形式。物理概念不仅仅是实践发展的产物,同时也是抽象思维的结果。数学思想与方法的应用,给这一抽象、概括提供了最理想的工具。在物理研究中,用数学思想与方法对各种物理概念进行数量方面的描述形成了各种物理量。物理量体现了质与量的统一。物理概念的建立,可以理解为对物理量的确切表述。
(2)用数学思想与方法描述物理规律。数学思想与方法给物理规律的描述提供了最简洁、最准确的表达方式。如用方程函数思想描述物理规律有:自由落体运动的位移与速度的变化规律:S =1/2gt2、v = gt,闭合电路中电流的变化规律:I =ε/R+ r,正弦交流电的变化规律:i = Imsinωt,等等。又如:已知一物体作变速直线运动,其速度u是时间的函数,求物体由时刻t = a到t = b这段时间内所经过的路程S。这里可用分割、代替、求和、取极限的数学方法建立数学模型,把物理学上较为复杂的变速直线运动明确地表示出来。再如:在初速度为零的匀变速直线运动中,假设物体经过t秒通过的位移为S1,经过2t秒通过的位移为S2,经过3t秒通过的位移为S3……,则根据初速度为零的匀变速直线运动的位移公式:S1=12at2,S2=12a(2t)2,S3=12a(3t)2……,得到S1∶S2∶S3∶……=12∶22∶33∶……,即可得出结论:在初速度为零的匀变速直线运动中,物体所通过的位移与时间的平方成正比。这就告诉我们,运用数学思想与方法,通过计算可以揭示物理规律更深刻的内容。
3运用数学方法来分析、解决物理问题时应该注意哪些问题
(1)在物理公式中运用数学知识时,一定要使学生弄清物理公式或图像所表示的物理意义,不能单纯地从抽象的数学意义去理解物理问题,要防止单纯从数学的观点出发将物理公式“纯数学化”的倾向。这就是说,要注意不能把物理意义淹没在数学表述式中。物理与数学毕竟各有特点,二者有各自不同的研究对象和方法,一个数学函数式可以表示事物间的多种相互关系,而一个物理公式总是具有特定内容的,一定要在明确物理内容的基础上运用数学工具。在有关图像的教学中,应该把“形”与它所反映的物理内容联系起来,用图形来直观地表示其物理内容,还应该引导学生弄清楚用数学来解决物理问题时,必须受到物理概念和规律的制约,有时从数学知识上来看是合理的,而从它的物理意义上来看是不合理,也就是说,受限于物理现象的本质,数学知识的应用有其局限性和特殊性。
(2)表达物理概念或规律的公式都是在一定条件下成立的,在运用数学解决物理问题时,一定要使学生弄清物理公式的适用条件和应用范围。
(3)运用数学知识来推导物理公式或从基本公式导出其它关系式时,应该注意: 有些物理定律虽然可以从别的物理定律推导出来,但要引导学生弄清所讨论的物理定律是怎样建立的以及它跟相关联的物理定律有什么关系。
(4)要把概念、规律的数学公式,与用文字、语言叙述结合起来,真正理解式子的物理含意,不要单从纯数学关系上理解公式,避免产生物理意义上的错误。例如,物质密度的定义式是 D=m/v,我们能不能根据这个式子的数学关系,说物质的密度 ρ与质量 m 成正比,与体积 V 成反比呢?不能,因为密度 ρ 是描述每种物质固有特性的物理量。例如,铝的密度是 2.7 ×103 千克/ 米3,不管把铝做成小铆钉,还是大铝块,ρ 都是这个数值,怎能说它与质量成正比,与体积成反比呢?所以公式 ρ=m/v 只是提供了一种测量和计算密度的方法,即,当测出物体的质量和体积,就可利用这一公式计算出构成这一物体的物质的密度。
(5)在进行物理计算、推理时,要把物理计算和简洁的文字说理结合起来,才能使解决问题的过程物理思路清晰,方法简明严格。计算得到的结果,也要明确它的物理意义。
(6)要养成用作图来表示物理过程和规律的习惯,如画物体受力图,简单机械的力图,晶体的熔解曲线,物体的运动情况图,光路图等。自觉学会按题画图,看图识义,提高正确用图的能力,克服做练习不画图,不用图的坏习惯。
总之,运用数学思想与方法表述物理概念、描述物理规律、解决物理问题的过程,就是物理问题与数学问题相互达到统一的过程。数学思想与方法必须体现数学与物理内容的统一,这是我们解决物理问题的重要原则。
参考文献:
[1]吴崇试编.数学物理方法.[M]北京:北京大学出版社,1999.
关键词:绪论课 关联结构 参与教学 启发式教学
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(b)-0091-02
离散数学是计算机相关专业一门重要的专业基础课,该课程具有概念多、理论性强、高度抽象等特点,在实际教学中又有课时少与教学内容多的矛盾,出现了部分学生学习兴趣不浓厚,教学效果不理想等现象。在多年的教学过程中,我对改进教学方法,提高教学质量做了一些有益的思考、改进和实践,并取得了良好的教学效果。
1 讲好绪论课
上好绪论课,不仅让学生对这门课程的学时、难度有一个基本了解,更重要的是,这门课对于后续课程的重要性体现在哪里,这门课程有什么特点,如何学习才是有效率的学习。
我在每年离散数学开课的时候,总是要花一个小时讲“绪论”。给学生讲解这门课的特点,学习方法,参考书目等,尤其是它对后续课程的重要作用,用一张图(见图1)列出来,学生一目了然,也对这门课程有了清晰的认识。实践证明,这一个小时的效果非常大:学生认识到了这门课程难度大、重要性高、是后续好多专业课程的基础,他们总会自己努力去学习。这种自发的学习态度、方法和毅力,是被迫的学习无可比拟的。
2 注重课堂教学方法的改进
(1)知识结构化,将内容串起来。
离散数学中,概念多、定理多、理论性强、知识点散,抓不住重点、难点,是一门难学、难教的课程。因此,每节课要有主线,每章小结时要将知识点串起来,讲出其中的关联结构,达到系统掌握的目的。例如,在代数系统部分,可以通过图2把知识点串起来。
(2)参与教学,让学生有信心。[2]
知识点多,内容繁杂,抽象难懂是离散数学的特点。如果每个小点都讲,面面俱到,会让学生觉得越听越听不懂,越听不懂越不想学。更何况课时的限制,也不可能所有内容都讲到。如果蜻蜓点水似的全讲,实际上学生的深入思考时间很少,这种讲法对学生的逻辑思维和抽象思维能力的提高没有任何作用。
因此,如何进行内容的取舍,使学生真正学到该学的知识,又不至于太枯燥没信心,是至关重要的事情。例如在讲代数系统的时候,讲了广群到半群,再到独异点,再到群的概念后,只讲一下交换律和生成元的概念。这两个概念与前面的组合,就可以让学生自己去定义交换半群、交换独异点、交换群;循环半群、循环独异点、循环群等等。大家觉得原来这些高深的定义可以有他们自己确定,畏难情绪就降低了很多很多。
(3)掌握节奏,让学生能理解。
离散数学中包含的一些定义定理是非常抽象的。初次接触这些概念,要做到真正意义上的理解很困难。这要求教师在讲解的时候,首先要创建情境引入概念,接着讲解概念定义,然后再一点一点的去分析,找出关键因素。如果学生还不能完全理解,要适时的加入习题,将抽象概念具体化,让学生在做题中思考,在思考中理解。有时候需要留出一点空白,停顿一下,让学生有思考、消化的机会。
离散数学课程的讲述,我一直都比较喜欢用黑板。虽然课件做得比较详尽,但幻灯片放映总是一个被动接受的过程,缺少思考的数学课不能够称为数学课。
(4)启迪思路,让学生自己说。
离散数学的教学,绝不能只告诉学生现成的数学结论,或者让他们死记公式、定理、法则,在短时间内让学生理解某些定理和逻辑是非常困难的,这就需要启发式教学。
例如,在讲解等价关系时,先给出定义:等价关系就是自反、对称、传递的关系,那么在日常生活中的“同学关系”是不是等价关系呢?学生思考之后回答,是的。紧接着他们就自发地说:“同桌关系”也是,“舍友关系”也是,“恋人关系”也是……当然,他们提出来关系中,有的是等价关系,有的不是,大家一起分析,对每个关系去验证是否自反、对称、传递,课堂气氛活跃,大家印象也深刻,后面的等价关系的证明就水到渠成了。
启发式教学让学生对所学的知识有直观的了解,引导学生自己列举类似的问题,进一步加深对有关定义定理的理解,提高学生学习的兴趣,增强学生分析问题的能力。
(5)总结和重复,加深学生理解。
离散数学内容多而杂,课堂小结和下次课开始前的重复是一项非常重要的教学技巧。离散数学本身的抽象性和复杂性,使学生在课上容易走神。而上堂课没听好必然会影响下堂课的听课质量。课堂小结将起到承上启下的作用。
每次课讲完时,用两分钟时间对这次课的内容进行小结。下次课开始时,先对上次课的内容进行回顾。这样的简单重复不但可以帮助学生理清思路,也可以帮助他们加深认识。每章讲完后再总结各个知识点之间的关联,给学生一个总体的印象,有助于学生对知识点的掌握和自我提高。
3 结语
离散数学是培养学生抽象思维和推理能力的一门重要的专业基础课,研究和探索离散数学的教学方法和教学技巧,帮助同学们学好这门课程具有很重要的实际意义。结合实际的教学情况进行不断地研究和改进,应用各种教学方法,调动学生内在积极性,充分发挥学生的潜能,达到良好的教学效果是教师追求的目标。
参考文献
[1] 齐歌.加强《离散数学》实践以培养学生创新能力[J].现代计算机:专出版,2010(1):71-74,99.
【关键词】工商管理;案例研究;批判;价值;运用
案例研究方法作为一种以实际案例为基础,通过对已经发生的企业行为和企业结果进行剖析来总结企业管理经验和教训,以提高工商管理学生的实践能力与决策能力的教学方法,在当前的工商管理学科教学领域有着广泛应用。然而事实上当前的企业所处的环境变动性非常大,尤其是企业的外部经营环境,更是与政治、经济、市场等多种变动因素有着密切联系,每个企业在每个阶段时期所应该采取的管理方法都各不相同。也正因为如此,有学者开始提出,以研究案例作为工商管理学科的教学方法并不科学,这容易使学生陷入思维误区,使其在未来的企业管理活动中照本宣科,给学生带来误导。那么案例研究方法能否被运用在工商管理学科教学中呢?以下本文就来探讨这一问题。
1.对案例研究方法的批判性分析
尽管案例研究方法已经在工商管理学科的研究和教学领域中应用了很长的时间,但对于案例研究方法的争议一直都未曾中断。并且随着现代企业经营环境变化速度的加快,对于案例研究方法的争议越来越激励,人们对其的批判言论也越来越多。具体来讲,反对将案例研究方法应用在工商管理学科研究领域的学者所持的观点主要是说案例研究方法存在着较多的主观性,缺乏科学性和可靠性。除此之外,大多数学者在批评案例研究方法的过程中,还认为案例研究方法在外部有效性方面还存在着一定的缺失,这也是案例研究方法在实际应用过程中,存在的主要缺点。它不宜于通过实证来对其进行研究,只能利用构筑理论以及归纳式的研究方法,对其工商管理理论进行相应的分析研究。
2.对案例研究方法的价值分析
尽管案例研究方法在运用上存在一定的缺陷,但是从客观的角度上来讲,其还是具有很大的应用价值的。笔者认为,能否在工商管理学科研究和教学领域将案例研究方法的价值发挥出来,主要在于运用的方法是否得当。为了能够使人们更好的认识案例研究方法的作用和价值,我们可以从其发展历程和其工商管理中所起到的作用进行分析。
2.1案例研究方法的发展历程
案例研究方法最早的代表就是教学案例学派和经济主义学派。早在20世纪初期,人们就将案例教育研究方法应用到了商业的教育过程当中,效的推动了案例教学理论的发展,并且在1921年科波兰德博士出版了世界上第一本案例管理教学文集,这也为案例教学研究方法的打下了扎实的基础。但是,在以后的30年中,案例教学研究方法并没有得到有效的普及,直到20世纪中期,在福特基金会的帮助下,案例研究方法才等到了一定的推广。而在我国案例研究方法主要是在政府部门的推动下,在高校中教学过程中的广泛的传播。而且随着时代的不断发展,案例研究方法在我国也受到了人们的重视,并且开办了许多案例培训机构,来促进案例研究方法的发展。
2.2案例研究方法在工商管理发展中所做出的贡献
从工商管理发展史来看,当前存在的许多管理理论,并不全是通过相关管理思想推导出来的,其中存在的极大部分管理理论都是通过实践研究和案例分析总结而来的,因此案例研究方法在工商管理领域当中,有着十分突出的贡献。也如相关学者所说的,在工商管理领域中采用案例研究方法的人,绝对不是泛泛之辈,其中有绝大部分人是学界的权威人物。由于组织领域的比较研究方法的提出,人们对工商管理领域有着新的认识,而且通过对这种方法进行分析,人们认为在工商管理的过程中,要实现组织领域的比较研究方法就必须建立一个该框架系统,通过明确的表述,对组织之间的比较内容进行分析,从而得出适当的结论,为了企业的工商管理提供大量的信息依据和实践经验。
3.案例研究方法在工商管理领域的应用建议
由上述分析我们可以看出,案例研究方法并非是一无是处的,那种认为案例研究方法在工商管理学科研究领域是非主流研究方法的人只是从片面角度来看待案例研究方法,并没有站在发展的角度上剖析案例研究方法所发挥的具体作用。只有正确认识和定位案例研究方法,才能采取正确的案例研究方法来研究工商管理的相关课题。
目前我国的工商管理学科研究水平还相对较低,在某种程度上讲还远远落后于西方发达国家的先进研究水平。究其原因,主要原因之一就是因为我国所采取的研究方法不够合理全面。并且我国现有的工商管理经典案例非常少,即使有对企业管理进行调研的活动,也没有真正了解企业的管理状况和其中存在的问题,只是走马观花的粗略调研,缺乏真实的求证和调研。这就使得现有的工商管理研究案例所具备的学术价值并不高,这也是导致部分学者认为案例研究方法不适用于工商管理领域研究的重要原因。针对这些问题,笔者建议,在以后的案例研究方法应用中,应当大力提倡用国际化的视野、规范性的研究方法深入企业、脚踏实地、实事求是地研究。强调案例研究步骤的规范性,并严格地区分研究案例和教学案例、案例教学和案例研究的异同,不同于教学案例而撰写出的研究案例是开展案例研究的重要步骤;撰写研究案例时,忌讳用主观判断的、含糊的语言,强调通过调研访谈取得第一手资料的重要性。要注意案例细节,从细微之处往往可以观察到新事物,新事实。第一手资料如实验室观察的数据一样重要,它必须是真实、客观、可信赖,是研究性论文的立论依据。只有在优秀的研究案例基础上发现研究事实、提出研究结论,其研究成果本身才会有较高的可信度。
4.结语
总之,案例研究方法在工商管理学科研究领域仍然具有非常大的应用价值和意义,只要多采用具有较高学术研究价值的经典案例作为研究案例,并积极结合实际企业情况和经营环境对案例进行分析,就能够从案例研究方法中得出一些有用的结论和研究结果。为此我们应该树立一个客观端正的科研态度,正确运用案例研究方法,以此来提高我国的工商管理研究水平。 [科]
【参考文献】
[1]任胜钢.案例教学法在工商管理本科专业的特殊性与思考[J].经济师,2005(03).
关键词: 计算机教学 学生创造力 计算机应用
一、引言
以计算机信息化技术为基础的电子商务、移动互联网、物联网等技术的应用给人们生活带来了极大的便捷性,同时创造了巨大的社会价值,有效推动了社会的进步和发展。在这一背景下,社会对计算机人才的培养在需求上发生了极大的变化,从最开始的基本文档处理要求到目前涉及图像处理、数据库操作、网络管理及对计算机信息化领域发展的把握等,都成为现代信息化社会对高等院校计算机人才培养的新需求。随着计算机技术与各专业领域的深度融合,对非计算机专业人才的计算机技能要求越来越高,对计算机专业人才的非专业知识面要求越来越广[1]。计算机技术本身作为一门极具创新的技术,无论是在计算机专业领域还是计算机在传统行业的应用,其对计算机人才的创新要求越来越高,对创新型人才的需求越来越大。
然而,计算机课程作为计算机人才培养的主要途径之一,从目前取得的成效看,并不理想。大部分教学只是简单地对学生进行技能培训,忽视对学生能力的培养,以及对学生创造力的激发,严重限制学生利用已学的计算机知识解决已有问题的能力[2]。如何在教学中激发学生创造力,促进计算机教学中学生创新能力的培养,成为目前我国高校计算机教学领域急需解决的问题。
二、我国高校计算机教学现状及问题分析
自从上世纪七十年代我国高校开设计算机课程以来,为了适应社会发展需求,无论是在计算机教学内容上还是教学模式上都在不断地改进。但是从我国高校计算机发展和改革的路程看,大部分高校采用的还是传统的计算机理论教学加应用教学模式。本文结合我国高校目前在计算机教学上采取的教学模式,从激发学生创新能力培养的角度,综合分析了高校计算机教学中主要存在的四个方面的问题。
1.基础知识教学针对性不强,教学模式缺乏创新。
从我国高校现行计算机基础教学情况看,大部分高校都是在高校内通过统一开设《计算机应用基础》这门课程对学生计算机文化基础进行教学,无论任何专业,使用的都是同一套教程,采取的都是同一种教学模式和评价标准。这种模式不仅会影响不同学生对计算机技术的兴趣,给后续学习计算机相关知识带来阻碍,而且会限制学生的学习选择,为了学分不得不将大部分时间浪费在上面。
2.专业教学与计算机教学脱离,不注重学生跨专业应用创新。
目前几乎任何一个专业的工作都离不开计算机的辅助,各个专业都出现了业内的相关计算机辅助软件,这些辅助软件可以给专业工作和研究带来了极大的便捷性。以通信和信号处理领域的matlab工具的应用为例,很多高校针对该专业领域的学生都没有单独开设matlab这门专业课程,只是在通信或者信号领域相关课程中提到该工具,或者只是进行简单的实例演示,而且大部分教师在教学过程中都将该部分的教学作为学生自学模块,而不会结合该工具进行讲解,导致学生很多情况下不会注重利用计算机技术来解决专业问题,更别说利用计算机技术进行问题解决的跨专业创新。
3.缺乏创新环境,实践与实际应用脱离。
从我国高校目前开始的计算机教学来看,大部分教学都是采用理论加实践的教学模式。在实践教学中,通常是简单的理论问题的复述。如在C语言教学中,通常就是以经典的背包问题、王后问题等理论性非常强的编程问题作为实践基础,进行编程实现,这种实践教学完全与现实的应用脱离,导致学生在实践教学中无法激发其兴趣和创新,并且让很多学生觉得计算机技术是一门非常难的应用、难学的技术。
4.创新实验室和创新比赛投入少。
创新实验室通常是为计算机兴趣爱好者提供一个发挥其创新能力环境的基础实验室,这类实验室是目前高校培养创新性计算机人才的一种重要方式。通过以创新实验室进行管理和培养,以创新比赛进行激励,激发学生学习先进的计算机技术然后进行应用创新。但是,从目前高校的创新实验室和创新比赛情况来看,大部分高校对此投入非常少,学生进入实验室和参加比赛的机会少,严重阻碍高效计算机创新教学的发展。
三、高校计算机教学中培养学生创造力的对策
前文对我国社会对计算机创新人才的要求及高校计算机教学现状及存在的问题进行了分析,全面阐释了我国高校计算机教学现状和在学生创新能力培养中存在的问题。本节将在此基础上,结合计算机信息化现状,对我国高校在未来计算机教学中如何激发学生创造力,提出四个方面的对策。
1.加强基础教育改革,让学生获得更多的有用计算机知识。
计算机基础教育教学直接关系到学生后续学习计算机知识的兴趣,以及应用计算机解决相关问题的能力,也是后续学生进行计算机相关方面的创新应用的基础。因此,计算机基础教学要打破现有的通用教学模式,针对不同专业或兴趣进行教学,在教学中结合专业前沿应用,使得学生可以结合自己的兴趣和学科专业进行有选择性的学习。同时教师在教学过程中应该注重告诉学生如何用学到的知识服务于后续学习及解决专业领域的问题,进而激发和提高学生的创造力。
2.专业教育与计算机专业教学密切结合,激发学生跨专业应用创新。
针对大部分高校计算机教育和专业教育脱离的现状,应该在高校计算机教育中加强专业教育和计算机专业知识教育的结合[3],在教材上可以增加对应课程应用到的计算机知识的教学课程,同时教师在教学过程中应该注重培养学生应用计算机解决问题的方法和思路,让学生体会到计算机技术可以为他们的专业学习带来极大的方便,这样就可以保证学生在学习专业知识的同时,可以更灵活地应用计算机知识来进行辅助学习,有效地激发其在专业领域的跨专业创新潜力。
3.结合社会应用前沿进行实践教学,激发学生应用创新兴趣。
计算机在现代社会作为一门重要的应用工具,被应用到社会的各行各业,特别是“互联网+”思维的提出,更给计算机领域的创新明确了一个方向,任何一个跨行业的创新都可能给传统的行业带来颠覆式变化,高校计算机课程往往教授的是过时的技术,在学习过程中很难联系到实际应用。如果将目前流行的案例引用到计算机教学中,就可以让学习更具趣味性。如将最流行的“互联网+”思维作为计算机教学的切入点,配合网络应用,在实践中辅以设计一些非常流行的社交应用或者电子商务应用,这就可以极大地激发学生的兴趣,同时激发其在前沿应用领域的创新。
4.加大创新实验室和创新类比赛投入。
创新实验室加创新竞赛作为目前公认的一种最有效的激发学生创新能力的教学培养模式,如大学生程序设计大赛、物联网设计大赛等,不仅吸引了学生的参与,还得到了社会的认可,非常多的社会企业和公司都希望通过竞赛来挖掘创新人才。然而,由于部分高校在这方面的投入少,导致参与的学生少,大部分学生无法接触这些赛事和专业培养,因此,在这方面加大投入对提高学生创新能力水平具有非常重要的作用。
四、结语
随着计算机信息化技术的快速发展,以计算机技术为基础的信息化技术已经深入到社会的各行各业,正在一定程度上颠覆着传统产业模式,正是由于这种快速发展和应用变革,给我国高校计算机教学带来了严重的挑战。如何在高校计算机教学中激发学生创造力,培养极具创造力的人才,成为目前我国高校在计算机教学中急需解决的问题。本文针对这一问题,在分析信息化社会对我国高校计算机人才培养要求的基础上,对我国高校计算机教学现状和存在的问题进行了分析,最后在此基础上从四个方面提出了激发高校计算机教学中学生创造力的对策,对促进我国高校计算机教学发展,提高我国高校人才创新能力具有非常重要的意义。
参考文献:
[1]张慧媛.面向服务的计算机基础课程知识体系研究与构建[D].杭州师范大学,2014.
[2]余悦,贺雯.英国中小学创造力培养与面临的困境[J].外国中小学教育,2011.5:56-58.