编译原理实验课程教学设计的改进论文

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编译原理实验课程教学设计的改进论文

【简介】感谢网友“最陌人”参与投稿,下面小编为大家带来编译原理实验课程教学设计的改进论文(共17篇),希望能帮助大家!

篇1:编译原理实验课程教学设计的改进论文

编译原理课程是计算机科学与技术专业的重要专业课之一,课程内容抽象,理论性较强,学生普遍反应难学难懂,为此设置一定课时的实验课,有助于帮助学生深入理解概念,提高学生的逻辑思维能力、实践动手能力,有助于切实有效地提高学生的专业素质。目前编译原理课程的实验设计通常是要求学生实现一个比较完整的编译程序,或者将其拆分成词法分析实验、语法分析实验和语义分析实验等几个部分,实验内容具有一定的难度,让很多学生知难而退,难以达到预期的实验效果。究其原因是在实验设计上与学生的实际情况之间出现了诸多偏差,需要对实验的设计和组织进行改进,以更好地提高编译原理实验课的教学效果。

1编译课程实验的问题

1.1学生对课程实验定位存在认知误区

在教学实践中发现很多学生对编译原理实验课程的认识上存在很多误区,这些认识误区如果不加以及时纠正,加上课程内容抽象、逻辑性强等特点,很容易加重学生的畏难情绪,产生一系列不利于课程学习的消极负面影响。

一种认识误区是简单地认为编译原理的学习目的就是设计和开发编译器,认为毕业后很少有从事编译器研发的机会,所以得出课程学了没用的错误结论。实际上编译原理包括的形式语言、自动机理论等语言定义、翻译与实现的基础知识,可以让学生领悟到计算机理论的精髓,可以让学生从程序编译的角度重新审视软件的开发,有助于提高学生对软件设计开发的认识,对于今后从事应用软件、语言开发平台甚至系统软件的开发等都是非常有好处的。

另一种认识误区是将编译的实验混淆于普通的程序设计实验,将实验重点没有放在算法的设计、原理的理解上,而是迷失在具体代码实现的细节上。编译原理课程是一个综合性的专业课,编译程序使用的一些数据结构和算法是“数据结构”、“离散数学”以及“算法设计与分析”等课程相关知识的典型应用 ,能够进一步加深了学生对相关课程知识的综合运用和专业素质的提升。

1.2实验内容设计缺少层次性

通常的编译原理实验课的教学设计,是将学生已经学过的一种高级语言的词法和语法进行简化,作为实验的模型语言。针对编译过程的词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、目标代码生成的四个重要阶段,每个阶段分别设计一个或多个实验题目,最终合成一个完整的编译程序。这样设计实验的好处是与授课内容紧密结合,模块分解清晰。但存在的问题是尽管对高级语言进行了简化,每个实验仍然存在着一系列的“难度阶梯”需要学生跨越,如果在实验的设计上仅从学科的理论体系上考虑,忽视了学生知识和能力水平的不同层次,只是一种理想化的设计,执行起来势必难以达到预期的实验效果。

以词法分析的实验设计为例:实验要求是给出某模型语言的文法规范,要求编写该语言的词法分析程序。输入源程序文件,输出关键词、专用符号以及其它标记。实验过程是编写主函数getToken,通过从文件中读取字符到缓冲区中并由C语言字符的状态转换图流程判断返回一个字符(Token)。分析出来的单词主要分为关键词,专用符号,标记符号等。

这个实验是编译阶段的'第一个实验,在学生对编译程序理解不深,很多思维方式和知识框架还没有建立起来的情况下,给很多学生设置了一系列障碍,如形式化语言、有穷自动机的理论等,每一个障碍对于初学者都难度不小,这些问题同时出现在一个实验中,会使相当大一部分学生因难度过大而失去学习兴趣。实际教学中学生对编译程序的认知是循序渐进的,很多概念和原理的理解不可能一步到位。而且学生的知识结构、能力水平参差不齐,有的学生的先导课程如《数据结构》、《高级程序设计语言》等知识学得不牢固,有些甚至已经淡忘,因此在设计实验时需要首先弄清楚学生的情况,然后再“对症下药”有侧重点地进行实验内容的设计。

1.3实验的组织形式比较单一

编译原理的实验组织形式通常是在机房每个学生一台计算机,实验课程开始后教师介绍实验内容、实验目的和实验要求等,然后每人独立完成,从设计到实现都由学生自己进行,教师在实验过程中随时解答学生的疑问,最后学生调试完成程序后撰写实验报告,教师根据学生的程序和实验报告给出分数。这样的实验组织和成绩的评判形式比较单一,整个过程由教师主导,能够训练学生个体的独立思考能力和动手能力,但学生之间的交流不够,实验课的大部分时间都是学生埋头写程序,实验课气氛比较枯燥沉闷,对学生团队协作能力的训练不够。

篇2:编译原理实验课程教学设计的改进论文

2.1消除学生的认识误区

针对学生简单地把编译原理课程局限在编译器设计上的认识误区,教师在授课和实验过程中需要注意结合实际中运用编译技术的实例,比如常用的文本编辑工具中,很多带有字词的检查和校验功能,这就是编译原理技术中词法分析技术的具体应用;很多应用系统中对用户输入的字符串进行规则检查时常用正则表达式;网络搜索引擎对文档资源进行特征分析、提取与描述等工作中都用到编译的相关知识……通过各种现实生活中的实例让学生明确编译原理所学习的知识不仅是计算机专业理论知识的重要组成,而且编译程序所使用的一些原理、方法和技术在非编译系统的实际应用中也发挥了很大作用。

在进行实验设计时,除了原理性实验,可以根据学生的兴趣,安排一些应用型的实验,如简单的智能输入法的实现、识别某些单词的简单聊天机器人程序等,这样的小实验可以激发学生的学习兴趣,学生在这些应用性趣味实验中遇到了困难,自然会进一步深入学习教材中的原理,这样对基础理论的掌握也会更加牢固。

2.2实验内容的改进

国内外的一些经典教材中,通常会采用一种模型语言的编译程序作为实例,如吕映芝等人编著的《编译原理》是以PL/0语言的编译程序为范例,Alfred V. Aho等人编著的《编译原理》先通过一个小的编译程序范例给学生带来对编译程序的直观感受。通过实例的学习,可以降低学生的学习难度,也可以辅助学生对原理加深理解。在设计实验时,可以更大地发挥这些实例的作用,事先让学生阅读这些实例的源代码,然后增加一个准备性的实验,要求学生结合已经学习过C、C++或JAVA等高级程序设计语言,自行对词法规则和语法规则的简化和裁减,设计出适合自己实验难度的模型语言,并给出文档描述。通过安排这个准备实验,促使学生复习必须的基础知识,增加学生查阅资料的能力和阅读源代码的能力,在学生的认知结构上起一个铺垫的作用。

词法分析、语法分析试验是编译原理实验的重点。在实验内容上,对一些比较复杂的实验进行拆解。词法分析实验可以拆分成三个小实验:设计源程序扫描器,去除空格和注释及其他无关字符后得到单词的集合;用自动机识别无符号数或某类单词;设计识别关键词、标识符等其他类型单词的识别程序。对语法分析实验,可以首先以典型的算术表达式文法为例,设计一个算术表达式文法的递归子程序分析实验,然后在此基础上安排其他的语法分析实验。这样在内容上也分成了若干层次,更加符合由简单到复杂、由特殊到一般的认知规律,也能够满足不同知识结构和能力水平的学生在实验中都能得到锻炼提高的目的。

实验难度的设计上应该体现出层次性,形成“阶梯状”的难度层次。每个实验要求分为基本要求、较高要求和探索性实验要求三个层次,基本要求即最低要求,所有学生都能完成的难度,鼓励成绩中上的学生完成较高要求,采用成绩加分、表扬等一些激励机制,提高兴趣,为一些学有余力的同学准备探索性实验。既能让优秀的学生“吃得饱”,也保证让所有学生“吃得了”,避免一部分学生因缺乏难度挑战失去兴趣而另一部分学生因门槛太高而无从下手的情况发生。比如在“利用自动机识别无符号数”的实验设计上,基本要求是能够识别整数,较高要求是识别带小数的无符号数,更高要求是能识别带指数形式的无符号数,将这一实验题目分成三个层次后,不同学习水平的学生都能够在一个学时内完成实验,对自动机这一重要工具也有了初步认识,达到了实验目的。

2.3实验组织形式的改进

在实验的组织上可以采用协同式学习,以小组为单位,通过教师所提供的实验任务进行分析、讨论,明确需要解决问题的方法,经过一系列的协同学习活动,完成既定的任务,加深对所学知识的理解。这种组织形式可以培养学生的团队协作能力和学生之间的相互交流和相互学习。因为学生之间的年龄相仿、认知水平相似,交流起来会更加顺畅和有效。在这个过程中能够提高学生的参与感,而且通过团队协作解决困难,会给学生更多的积极反馈和成就感。

在实验内容的设计上,要便于学生进行协同工作,具有可操作性和合作性,确保小组中每个成员的任务饱满。在小组分配上,根据学生的兴趣让其自由结合小组,再根据学生的学习能力做适当调整,根据学生的性格特质等不同特点让其在小组中承担不同角色,如设计人员、开发人员、文档撰写人员以及兼任的汇报答辩人员等。实验实施阶段是协同模式中最重要的一个阶段,在这个阶段小组要对下达的实验任务进行分析,明确任务的基本要求,掌握解决问题的方法及需要具备的知识,在教师的帮助指导下进行小组的内部分工及职责的落实,进行协同学习,同时教师要对学生实验完成情况进行及时的检查和指导,直到最终共同完成小组的任务。

传统的独立模式的实验中对学生的评定比较简单,根据个人的完成情况给出成绩。采用分组式协同模式后,实验成绩的评判要做相应的调整,不仅要考核每个学生自己承担的任务完成情况,还要考核小组共同完成情况。考核的内容仍然包括程序和实验报告,但除了对每个学生独立完成的程序模块进行检查外,还需要对小组共同完成的整个任务情况进行验收,可以采用汇报和答辩的形式进行,每个小组推选答辩人在面对所有学生进行汇报,然后接受教师和其他小组的提问并进行答辩,最终成绩的评定除了个人评定之外还有小组评定,对小组成绩进行排序以鼓励小组间的竞争。

3总结

为了在编译原理实验课中达到教学目标,根据发现的问题对实验课教学设计进行改进:采用应用型实验激发学生的兴趣,消除对课程的认识误区;重新设计和组织实验内容,更加符合学生的学习规律;采用协同方式组织实验培养学生的团队合作能力。这些改进措施已经在教学实践中采用,结果表明有助于降低学生学习过程中的困难,增强学习兴趣,提高实验教学的质量。

篇3:《经济学原理》课程教学论文

《经济学原理》课程教学论文

为了取得更好的教学效果,提升教学质量,需要对教学效果进行评价,而对试卷质量和考试结果进行科学化测度有助于检验教学效果。本文以SPSS为统计分析工具,通过成绩分布直方图、题目难度等指标来科学化测度试卷质量,直观分析考试结果,从而掌握考试信息规律,借助试卷测度来评估教学效果,为课程教学效果的评价分析提供参考模式。

教育教学的基本目的在于培养人的综合素质,丰富人的知识和才能,而对教学活动效果的评价是其中至关重要的组成部分,可以说教学效果评价是测评、促进教学质量的关键环节。对于教学效果的评价,最为传统而有效的方式是考试,考试既可以检验学生的学习情况,也可以了解教师的教学效果和个人能力,因此考试这样一种教学评估的方式虽然饱受诟病,却仍然是不可或缺的重要手段。

考试评估的科学合理与否,关系到教学效果评估的有效性与合理性,因此需要采用科学化的测度手段,利用教育统计学方法,在保证试卷出题质量的基础上,才能将考试结果作为检验学生、教师的重要指标。本文以武汉市某高校某年级学生的79份《经济学原理》考试样卷为样本,借助统计学软件SPSS进行量化分析,旨在结合实例分析,探讨在教学实践中如何利用科学统计学方法,深入挖掘考试的有价值内容,进而促进教学质量的提升。

一、研究框架及数据处理

本文的研究主要借助SPSS统计学软件,主要研究内容包括试卷题型及分值构建、考试成绩录入和分析结果输出模块等。

本次考试的试卷经过初步构建、中程调适最终得以形成。待检验的试卷题目总数为40,其中客观题数为29,主观题数为11。试卷题型及分数结构如表1。考生人数为79,有效样本数为79。经过客观公正批改,形成实得成绩。根据成绩既定功效的不同,可以采用不同的成绩统计汇总方法。首先在Excel文件中将数据录入完毕,然后将其导入SPSS分析软件。

(一)数据录入

数据录入需要视考量成绩汇总用途而定,在汇总成绩时如果主要考虑测评学生的学习能力,汇总录入学生卷面总成绩即可,如果考虑测度试卷的质量,还需要进一步汇总录入试卷各小题的得分情况,生成更为细致具体的数据表。具体录入操作规程为:进入SPSS软件后,点击进入数据编辑器,再点击进入Variable View标签,在变量命名定义界面里的Name标题下标注题号(Q1~Q40),总分项命名为Total,ID为学生的学号,Label标题下添加定义内容,完成定义设置后返回数据编辑器录入数据。

数据录入时,按序列一次输入学生各题目的成绩和总成绩,依次输入每位学生的成绩,之后得到扩展名为“sav”格式的文件。

(二)数据导入

SPSS格式文件的扩展名为“sav”。人们一般不会直接将数据录入SPSS系统,因为sav格式的数据修改起来较xls文件显得笨拙。所以在实际操作当中,往往是直接将统计汇总完毕的数据导入SPSS用以分析。SPSS可以识别包括Microsoft Excel、Lotus、Sylk、SAS、dBase、Stata等格式的数据文件,其中以Excel文件使用最为广泛。以Excel文件的导入为例,具体导入操作规程为:运行File,找到Open选项,点击Data进入文件所在地,选择文件类型为Excel或All Files,点选需要导入的文件,在弹出的对话框中勾选Read复选框,选择OK按钮,就可以显示导入的文件内容。其中需要注意的是,点选Read复选框可以将表格第一行变成变量名导入而非数据导入。

二、实验步骤

(一)建立教学效果分布直方图

在教育统计方法中,正态分布最为常见,在特定条件下的考试成绩应该也服从该规律。一般而言,学生考试成绩平均分在75分区间,标准差通常在5~9区间,这样的数据表明试卷的设置难易度较为合理,通常特定教学环境下、特定学生群体的真实成绩都在这一范围内。

SPSS软件中的具体操作程序为:运行Analyze找到频数表,导入Total,运行菜单中的`With normal curve 得到直方图,从频率表和直观图可以观察考试成绩的分布情况。本文研究的79名学生的成绩情况来看,接近正态分布,结果符合统计学原理。

(二)题目难易度分析

难度(Difficulty)借助通过率或得分比来计算,对于选择题等客观题来说,一般是用通过率来表达难度的大小。以主观题(Q30~Q40)为例,利用SPSS软件的分析方法为:将Descriptives中的Q30~Q40选入Vaviable(s),得出均值,再建立 包含均值与满分值的数据文件,输入难度系数P和公式Mean/W,计算得出考试的难度统计结果。以本次考试为例,其难度统计结果详情见表2。

通常考试试卷上试题的难度在0。5左右最为合适,如果考试的目的是为了选拨学习成绩更好的学生,可以适当提高试卷试题的难度,而如果考试的目的仅是为了衡量学生学习的达标情况,则试题难度一般会相应降低,并增加部分高难度试题来考察学生的差异情况。因此,试卷试题的难度系数多控制在0。3~0。8区间,且要拉开试题的难度系数,以免同质化的试题降低了试卷整体的区分力,既要有部分试题难度偏高,也要有部分试题难度偏低,使试卷难度有所分散。只有如此,试卷测评学生学习情况的作用才可以较好的实现,也更容易掌握学生学习中暴露出的问题,体现出教师的教学情况。

从表2中我们可以发现,本次试卷上的习题中以Q20题最难,难度系数0。06;而Q5等题偏难,难度系数在0。30以下;Q30题最简单,难度系数为1。00,表明全部同学都得分;Q11等题偏简单,难度系数在0。80以上。试卷整体的试题难易程度比较合理,同时难度系数低的题比较集中于主观题类型上,这也可以体现出学生主观题把握的比较准确和出色。

(三)题目区分度分析

题目的区分度主要指的是试卷上的试题对学生学习情况的区分鉴别能力,区分度好的试题能够更好的体现出学生学习情况的差异水平,因此区分度是试卷评价的重要因素,一个合理有效的试卷应该具有较高的区分度。

利用SPSS软件来计算试卷的区分度,如果是客观题则可以在软件中选择Bivariate选项,然后选择试题序号选项和Total字段进入表达式,再选择Spearman获取输出结果,而如果是主观题,则需要进入表达式后选择Pearson。得到输出结果后,能够找出区分度数值,针对本次试卷试题的区分度情况来看,Q4等试题的区分度不高,可以考虑加以修改或是淘汰删除处理。

(四)信度分析

信度反应的是考试中随机因素的影响,如果随机因素影响比较小,则信度的数值就比较大,反之则信度小,随机因素影响与信度成负相关。因此信度是一种衡量试卷稳定性的数值,本次试卷的信度分析采用科隆巴赫α系数,该系数能够计算测验内部的各种一致性系数,无需题目是记分型,因此应用范围十分广泛。实际操作流程为:打开Analyze,从中点开Reliability Analysis,在信度分析对话框中选择全部表示题目的字段,选用Alpha方法,从而求得信度系数。本次考试的信度系数为:Alpha=0。576。信度值的合理范围为0。5~0。9,本次测试的信度系数为0。576,信度较低。

(五)效度分析

效度(Validity)是覆盖面和权重在多大程度上体现了教学大纲的要求,能否有效检验考试能力水平。利用标准关联效度法(predictive validity)进行测度,把学生的平时成绩作为效度分析的标准,利用积差相关法求效度(Pearson法)。具体操作方法为先建立考试成绩与平时成绩表,其中Total为考试总分,PS为平时成绩。在SPSS中单击Analyze→Correlate→Bivariate,选择Total和PS字段进入表达式,然后在Correlation Coefficients中单击Pearson。本次考试的试卷效度为0。593。效度只有高低之分,没有全部有效和全部无效之分。效度的取值范围在0至1之间。对于一次考试来说,其效度系数一般应在0。4~0。7之间,值越大效度越高。

三、结语

根据测度结果进行试卷调适,并对考试考评方法进行改革,是试卷科学性测度的重要目的,有利于教学质量和教师素质的的提高。对考试考评的改革应体现在以下三个方面:一是进行全过程考核。对学生学习的全过程进行考核,注重学生课堂参与度的评价,侧重平时成绩,特别是在翻转课堂、模拟课堂中的小组学习参与、主题发言等。在《经济学原理》课程的考试中,以学生在课堂中的参与度设立评价指标,以自评和互评的方法按照权重和学生表现打分,以50%的比例计入总评成绩。

二是强化对知识与理论的应用能力考核。《经济学原理》期末考试的题型多多传统的单选题、多选题、简答题、论述题等试题,缺少实践能力考评,在改革过程中应在注重考查基本知识与理论的基础上,强化对知识与理论的应用能力,将学生对当前国民经济和生活中经济学的理解通过PPT讲解的形式纳入考核中,由老师对学生的表现和实践进行评分,作为最终成绩的一部分。三是进行操作性技能考核。依托学校和国家组织的大学生创新创业大赛等活动,对《经济学原理》课程进行演讲、行为模拟考试和辩论赛等活动,提升学生的职业技术能力。

篇4:《编译原理》教学过程中的思考与探讨论文

《编译原理》教学过程中的思考与探讨论文

【摘 要】本文对《编译原理》教学过程中出现的一系列问题进行了分析,并根据实践,对编译原理课程的课堂教学和实验教学进行了思考和探索。

【关键词】编译原理 教学过程 课堂教学 实验教学

一、前言

《编译原理》是高等院校本科教育计算机专业中一门非常有用的核心课程之一,它对培养学生的抽象思维能力、独立解决复杂问题的能力以及增强编写和调试程序的能力等方面起着很大作用。但是,接触过编译原理的学生和老师都知道《编译原理》是一门难学难教的课程。这门课程的内容比较抽象,理论性很强,不容易理解,而且对实践也有较高的要求。学生普遍认为编译原理不实用,因而也就缺乏了学习的热情与积极性,存在畏难情绪。如何在教学过程中激发学生的兴趣,并解决教学中出现的一些问题,我觉得可以从以下几个方面去思考与探讨。

二、认清编译原理,明确学习意义,激发学生的热情

1.帮助学生认清编译原理的作用和地位

在教学过程中,很多学生都有这样的疑问:编译原理学的是什么?学习它有什么作用?

我们知道,目前的计算机能执行的都是非常低级的机器语言,一个用高级语言编写的源程序最终如何在计算机上执行呢?这就是编译原理要解决的问题。概括地说,编译原理课程介绍编译器构造的一般原理、基本设计方法和主要实现技术。编译原理课程通过编译器的各个组成部分来解释高级语言编写的源程序如何翻译成计算机能够执行的机器语言。这个翻译的过程涉及程序设计语言、机器结构、形式语言理论、类型论、算法和软件工程等方面的知识。例如,对软件工程来说,编译程序是一个很好的实例(基本设计、模块划分、基于事件驱动的编程等),编译原理课程所介绍的概念和技术可以用到一般的软件设计中。

事实上,通过编译原理的学习,有助于学生快速理解、定位和解决在程序编译、测试与运行中出现的问题。另外,编译原理的学习对熟悉编译过程、掌握计算机高级语言的生成机制、理解具体程序的运行状态起着关键作用。

2.帮助学生克服畏难心理,提高学生的兴趣

在教学的过程中,很多学生认为他们今后的工作不会涉及到编译原理的理论和技术,编译原理没有实际的用处,学习起来就非常的枯燥无味。其实这是对编译原理的一种错误认识。该课程中的原理除了可以用于分析编译器以外,还对诸如人工智能、并行处理技术等课程的学习具有指导作用。例如,利用编译原理的理论设计出“翻译风”这样的软件。与此同时编译原理课程可以帮助学生更进一步地理解和综合应用离散数学、高级语言、数据结构、汇编语言等专业基础课程的知识。例如,编译程序应用了多种数据结构,在词法分析阶段使用状态转换图来识别各种单词;在语法分析中使用语法树等来进行语法分析;在存储分配时使用栈式结构和堆式结构进行存储空间的分配。本门课程学习对其它课程的学习和今后很多领域的理论研究具有深远的意义,如计算机软件技术领域、计算机系统结构领域、人工智能系统的机器学习领域、并行处理技术等领域。

鉴于“编译原理”这门专业课程的特点,在教学过程中端正学生的认识,帮助学生克服畏难情绪,肯定学生所具有的能力,让学生明白以他们掌握的计算机知识,有足够的能力学好《编译原理》这门课程。鼓励他们同样可以利用学到的理论技术设计出类似“翻译风”这样的软件,帮助学生建立信心,发挥他们的才智,提高学习的热情。

三、把握课堂教学内容

1.整体把握一条主线,领会每个阶段的精髓,各个击破

编译器(编译程序)可以分为词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成,代码优化和目标代码生成这六个阶段,每个阶段还会伴有符号表管理和出错管理。在第一章编译器概述中就把编译器化分成这六个阶段,同时还简要的描述了这六个阶段各自的任务,这是贯穿整个课程的一个主线,整个课程就是按这六个阶段组织进行的。所以一开始让学生把握这条主线,对课程有一个总体的把握,理解编译的过程。

当学生从整体上理解编译器的结构之后,然后分章节对各个部分进行细致地教学。按照编译过程的划分,把课程分为六章内容,每章都有它的精髓所在,只要掌握了每章的精髓,就能掌握编译的整个过程。词法分析的精髓主要是词法分析的构造、有限自动机理论的应用;语法分析的精髓主要是语法分析的两种方法——自上而下分析法和自下而上分析法;语义分析主要是属性文法、语法制导定义以及翻译方案;中间代码主要描述了中间代码常见的几种表示形式、各种语法结构如何进行语法制导翻译形成中间代码;代码优化主要围绕如何从时间和空间上进行优化,尽可能提高执行的效率展开,分别讲述了局部优化和循环优化;目标代码生成主要是目标代码生成算法的实现及寄存器的分配。这六个部分相辅相成,互有联系,掌握每个阶段的精髓,各个击破,这样学生比较容易理解和接受。

2.课堂讨论式

在《编译原理》的教学过程中,课堂上不能采取“灌输式”教学,上面老师讲解的充满激情,下面学生听得昏昏欲睡,随着时间的积累,学生不理解的知识越来越多,就会慢慢失去学习的兴趣。所以,要注重与学生的交流,在课堂上可以采取集体讨论和分析的方法,让学生说出自己在学习的过程遇到的问题以及解决问题的方法。例如,数据对齐是由硬件特点造成的对存储分配的`一点约束,这个概念有的教材并没有提到或者只是一带而过。针对数据对齐问题,有一个C语言的例子:

typedef struct a

{ char cl ;

long i;

char c2;

double f;

}a ;

typedef struct_b

{ char cl;

char c2;

long i;

double f;

)b ;

main ( )

{ printf( “Sizeof double,long,char= %d, %d , %d”,sizeof(double) , siz eof( long),sizeof(char));

printf (“ Sizeof a ,b =%d, %d,sizeof(a), sizeof(b)) ;

}

在X86/Linux机器上,该程序的运行的结果是:

Size of double,long,char= 8,4,1

Size of a, b = 20,16

在SPARC/Solaris工作站上,该程序的运行结果是:

Sizeof double,long,char=8,4 ,1

Sizeof a,b = 24,16

在这个例子中,结构体类型a和b的域名及类型都一样,仅次序不同,但是它们在同一机器上的存储分配字节数不一样,在不同机器上的情况也不一样。有的学生就会问为什么会要考虑数据对齐的问题?这时候,老师可以指导学生课后搜集相关资料,然后进行课堂讨论分析。

其实,数据对齐对用C语言编程、对构造编译器、对C程序的移植来说都是重要的。利用这样的例子考察实际编译器存储分配的对齐情况,让学生明白存储分配时要考虑到数据对齐以及数据对齐的作用。让学生自己去探索,不仅明白了概念的重要性,增强了学生的理解和应用能力,拓宽了知识面,而且培养了学生思考问题和解决问题的能力,培养了科学严谨的思维能力。

四、精心设计实验教学内容

《编译原理》对实践的要求比较高,所以实验课是培养学生实践能力的重要环节,是巩固和验证所学理论知识,培养学生分析问题、解决问题能力的重要环节。但是在教学的过程中,绝大部分学生无法完成编译原理的实验。即使告诉学生实验的思路和算法,有的还是不知如何入手,整个实验的效果很差。为了能达到好的实验效果,极大地促进学生对原理的理解,可以从以下几个方面思考:

1.认真设计合适的实验内容

编译技术中有很多经典的算法,由于课时有限,可以选择具有代表性的典型算法来实现。根据课程的特点和大纲的要求,可以设置三个实验内容:词法分析器的设计、递归下降分析器的设计、LR(0)分析器的设计。很多教材中都有相关的设计算法和程序代码片断,这样降低了《编译原理》实验课的难度。另外,根据老师可以根据的实验效果对实验内容再做适当调整。

2.采用适当的实验形式

根据课程的重难点和实验覆盖的知识点不同,将《编译原理》的实验内容分为两大部分:独立实验和分组实验。

在实验的过程中,将词法分析器的设计和递归下降分析器的设计作为独立的实验,由每一个学生自己独立完成,而将LR(0)分析器的设计作为分组实验。分组实验以学生自由组合的小组形式为单位进行,一般一个小组由3至4名学生组成,并推荐一人作为组长,负责师生之间的联系,采用分组实验的形式锻炼了团队分工协作的能力,培养了团队精神。

3.教师的耐心指导

教师在实验过程中的指导也很重要。教师对学生的指导要细心认真,让学生记录下每次实验的输入和输出形式,实现理论与实践的结合,注意调动学生的积极性,引导他们独立思考、独立完成;另外,更要加强实验结果的监督,提高实验教学质量。

五、结束语

以上结合自己的教学实际,在编译原理的课堂教学和实验教学中的一些思考。事实上学好编译原理课程需要老师和学生双方的共同努力,需要我们共同不断的思考、探索、实践和积累。

参考文献:

[1]张昱,陈意云,郑启龙.编译原理课程的教学方法和教材建设[J].中国大学教学,,(7):61-62.

[2]余玛俐,张海.《编译原理》教学方法探析[J].九江学院学报(自然科学版),2005,(4):114-118.

[3]陈意云,张昱.编译原理[M].高等教育出版社,.

[4]陈意云,张昱.编译原理习题精选[M].中国科学技术大学出版社,.

[5]侯惠芳.《编译原理》课程教改探讨[J].科技信息,,(17):152.193.

篇5:《冶金传输原理》课程教学手段的改进

《冶金传输原理》课程教学手段的改进

刘然,王杏娟,艾立群,李运刚,李俊国

(河北联合大学冶金与能源学院河北省现代冶金技术重点实验室,河北唐山063009)

摘要:《冶金传输原理》是冶金工程专业的一门专业基础课,其特点是概念、公式抽象,数学推导过程烦琐,应用计算过程比较复杂。针对《冶金传输原理》课程的特点,采用适宜的教学手段,对课堂教学、教学设计和管理进行改进,可以提高本课程的教学质量,调动学生的学习积极性,对培养适应社会需求的创新型人才非常必要。

关键词:冶金传输原理;教学手段;启发式教学;教学设计

作者简介:刘然(1979-),男,副教授,主要从事炼铁相关教学与研究。

一、课程的性质、内容与任务

本课程是冶金工程专业本科学生必修的专业基础课,通过学习《冶金传输原理》,可以使学生掌握动量传输、热量传输和质量传输的基本概念理论以及研究分析方法,具备分析、研究冶金过程中传输问题的能力。理解“三传”过程的内在联系及本质区别,能够应用该课程中的知识研究冶金过程中实际流体的传输问题,具备一定的计算能力,为冶金工程专业课程的学习和从事专业技术研究打下坚实的基础。

《冶金传输原理》课程主要包括动量传输、热量传输和质量传输三部分,故称之为“三传”。动量、热量和质量的传输过程既有区别,又有紧密的联系。课程内容中有大量的理论推导,包括各种守恒方程式的推导,如质量守恒定律下的连续性方程及动量守恒定律下的欧拉方程、N-S方程等。这些基本理论是在单独的相关部分中讲解的,因此部分公式推导不可避免地会出现重复,有时显得凌乱,缺乏传输原理的系统性。除此之外,学习该课程要有扎实的数学基础,学生普遍反映学习难度大,学习效率低。作为该课程的主讲教师,笔者结合近几年的教学经验和体会,对该课程的教学做出以下几方面的改革尝试,使学生在课程所规定的学时内,能够较好地掌握该课程的基础知识和基本原理,取得较好的教学效果。

二、教学方法的改进

《冶金传输原理》是冶金工程专业最主要的专业基础课程之一,该课程的最大特点是理论性非常强,涉及冶金过程的流体动力学原理、衡算方程式的推导及各种流体流动状态下的“三传”现象。在学习该课程的过程中,如果高等数学、无机化学、物理化学等课程掌握得不扎实,学习《冶金传输原理》就会感到有些吃力。针对上述情况,应对《冶金传输原理》进行教学设计和课堂教学方面的进一步改进。

1.课堂教学方面的改进。课堂教学是有计划、有步骤地实行的。课程的每一堂课必须毫无例外地按照教学大纲和教案完成规定的教学进度,只有这样才能按学时完成所有的教学课程任务。不管学生是否知道、掌握或提高,“赶”着学生按照指定的步骤“走”,完成教案内容,达到教学目的,这种教学方法实际上存在一定的封闭性,会使课堂教学变得程序、呆板和教条化,缺乏生趣和兴趣,最终必然会导致僵化。因此,作为高校教师,重要的是要培养他们分析问题、解决问题的能力。所以在课堂教学中,应充分开展课堂讨论,采用启发式教学,提高学生自主思考、主动学习的能力。在讲授新内容时,教师可以针对生活中的现象、冶金生产提出问题,然后再介绍如何解决这些问题以及解决这些问题需要具备怎样的理论知识,由此引出要讲解的新内容。(1)根据教学大纲,讲深讲透重点内容。例如,“稳定导热”内容的教学中,需要掌握平壁、圆筒壁的一维稳态导热及不稳态导热的基本概念及薄材、半无限大物体、有限厚物体的不稳态导热的基本方程。讲解过程中,首先针对钢铁企业普遍存在的传热现象提出问题,包括热风管道的传热、烟囱壁和热烟气之间的热交换等,然后介绍要解决这个问题就必须了解流体与壁面之间的热传递过程,从而引出传热过程的学习内容。在讲解连续性方程、传热微分方程等基本公式时,应注重讲解基本公式推导的思路、方法以及公式中每个物理量的具体的应用与意义。在课堂教学时,应避开复杂的数学公式推导,把授课重点放在基本概念的理解、公式推导方法的掌握及具体应用等方面,化烦琐为简单。(2)采用启发式教学,注意培养学生自主思考、主动学习的能力。启发式教学是任课教师在授课过程中依据学生学习的客观规律,使学生积极主动、自发地掌握基本知识点的教学方法。启发式教学在教育教学改革研究和实际学习中取得过许多成果。实行讨论式和启发式教学,可提高教学质量,培养学生独立思考和创新的意识,是发展素质教育对教育教学提出的新要求之一。如何落实讨论式和启发式教学的新要求,特别是怎样行之有效地实施启发式和讨论式教学需要认真的研究探讨。比如,在介绍质量传输时,在讲解完学习内容后,应再将提出的问题作为课堂讨论的内容,要求学生提出解决方案。大量的实践表明,这种发现问题、提出问题并逐步层层展开、剖析的'启发式教学会大大地激发学生主动思考问题的自觉性和学习兴趣,提高分析和解决问题的能力。(3)注重课堂形象教学。《冶金传输原理》所包含的基本概念、相关公式比较抽象,学生很难在短时间内理解。所以在课堂教学中,应注重形象教学。随着计算机的普及,计算机虚拟技术在冶金传输原理实验中得到充分应用,同时提供寓教于乐的教学环境。多媒体授课无疑有着许多优点,可形象地展示图形、图像、生产工艺等教学内容,因此采用PPT、CAI、Matlab仿真工具等软件制作多种类型的电子课件是丰富教学形式、完善教学内容从而进行形象化教学的重要途径。但由于《冶金传输原理》课程的特殊性,概念、公式、理论扩展分析等内容则很难充分而完整地通过多媒体软件进行展示,因此在教学过程中应充分利用多媒体展示的同时,适时采用板书教学能够得到完美补充。(4)重视实践性环节。《冶金传输原理》课程的授课过程中应重视相关理论要联系工程实际,将具体的冶金生产流程和动态形象的3D动画素材贯穿于理论教学的各个章节,将教师的科研成果和理论教学相结合,通过例题和习题巩固工程观点,开展习题课讨论式教学。如“流体流动”一章,首先让学生观看模拟结晶器内钢水的流动过程,使学生了解钢水流动过程及其凝固原理。在介绍压缩气体流动时,以气体流速达到音速为重点,使学生充分认识氧枪达到超音速气流的条件。实践环节是对理论教学的重要补充。通过不同形式的实验,使学生增强对理论知识的理解,提高动手能力,通过金工实习、认识实习和生产实习,充分认识钢铁冶金的生产过程,增加感性认识,强化工程观点,为学生由学校到工厂、由理论到实践架起一座“桥梁”。通过冶金实验研究方法课程的学习和专业课程设计,提高学生理论基础知识与工程实际问题相结合的能力,将原来的经验设计改为优化设计,将过去的工艺和设备校验扩展成工艺设计、设备校验、经济评价和绘制工艺设备流程图等“一条龙”设计,从而真正使学生得到工程设计的综合锻炼。(5)严格考核制度。严格考核制度能够提高学生的学习积极性,培养严谨、科学的学习态度和脚踏实地的作风,同时也能够提高理论知识的学习水平。在过去,课程的考核要依据期末考试来反映学生的学习情况,面对新形势下高素质实践型、创新型人才的社会需求,必须改革现阶段应试教育的考核模式,可将期末总成绩分为平时和卷面成绩两项。各部分的比例由任课教师灵活掌握。平时考核成绩约占总成绩的30%,包括学生的课堂精神面貌、课堂回答问题情况、课下答疑情况、出勤率、作业完成情况等;卷面成绩占70%左右,试卷命题可选择多种题型,全面覆盖知识点。经过两个学期的实践,这种新形式的考核办法对“教”和“学”都具有良好的促进作用,有利于教学水平和效果的全面提高。

2.教学设计和管理的改进。在教学设计中,始终坚持“以学生为主体”、与时俱进的教学理念。从课程和学生的实际情况出发,精心准备教学内容,丰富课堂知识,采用多种教学方法和手段,采用通俗易懂的语言,联系生产和科研实例,运用例题和习题分析等新颖活泼的形式,活跃教学气氛,启发学生思考,增强教学效果,充分发挥学生的主体作用,激发学生学习的积极性和创造性。例如,学习“三传”中的动量传输的目的是要解决冶金过程中煤气流局部阻力损失和沿程阻力损失的问题,学习热量传输的目的是要提高冶金加热炉、保温设备的热效率和降低热损失问题,学习质量传输的目的是要思考如何使冶金反应速率最大化的问题,从而提高传质速率。在介绍热量传输中的辐射传热部分时,对炼铁车间热风炉如何提高风温的实际问题进行讲解。学习完本章课程后,回过头重新看原来提出的问题,让学生自己提出方案来解决此类问题,并将其作为课堂讨论内容。明确学习目的的学习方法是非常切实有效的。在实践环节的教学设计中,注重加大学生的实践动手能力,培养发现问题和分析、解决问题的能力以及创新能力。通过6周的生产实习,进一步学习冶金生产的过程,使学生最大限度地掌握冶金过程动力学的基本知识点和重难点,为下学期冶金工程的专业课学习奠定坚实的理论基础。

在教学管理方面,进一步加强和完善课程组的建设。聘请退休老教师加入课程组中来,不定期听课,传授教学经验和教学方法,研究教学内容和教学方法的改革。以相关课程为单位成立课程组,课程组之间可相互组织教师听课,经常开展教学法讨论,使之程序化、经常化。为了进一步提高青年教师的专业素质,定期举行青年教师基本功大赛。实践证明,通过一系列的措施,不但提高了整体教学水平,还增强了授课教师课堂教学的实效性,进而达到推进新课程改革的目的。

近几年来的教学改革与实践,取得了良好的教学效果。将先进的教学理论与方法密切结合,以现代的教学手段为保障,可以提高课堂教学质量,调动学生的积极性,有效地改善《冶金传输原理》课程普遍存在的“教师难教、学生难学”的现象。从培养学生的创新意识出发,结合课程教学的特点和要求,采用适宜的教学手段、教学设计对提高本课程的教学质量和水平、培养适应社会需求的创新型人才非常必要。

篇6:仪器分析实验课程改进与实践论文

仪器分析实验课程改进与实践论文

摘要:仪器分析实验是仪器分析课程中非常重要的实践教学环节,有其突出的特点。如何提高仪器分析实验教学效果,对学生学好仪器分析至关重要。本文主要从仪器分析实验课程的基本问题及在教学中存在的问题着手,对现有的仪器分析实验课程进行改进与实践。

关键词:仪器分析;改进;实践

本文主要是在原有的仪器分析实验实验基础上,从仪器分析实验课程的基本问题及在教学中存在的问题着手,对现有的仪器分析实验课程进行改进,提高仪器分析实验课程的教学效果,加强素质教育,推动创新人才的培养。

一、仪器分析实验课程存在的问题

1、实验课和理论课不同步

仪器分析实验所用仪器比较昂贵,且同类仪器比较少,不可能像其它基础实验那样,一人一组进行实验,也不可能同一个老师同时上几个实验。因此仪器分析实验通常采用循环模式进行,即几个老师分别带不同的实验,这样就存在着问题:同一个实验时间段,不同学生所用的实验仪器不同,实验内容不同,有的实验内容比理论课超前,特别是前几周,大多数实验都比理论课超前,对做这些实验的学生来说,没有理论基础,听起来比较费劲。

2、仪器设备资源短缺

仪器分析实验所用仪器通常价格都比较昂贵,同类仪器的台数较少,而且实验安排学时数偏少,有些仪器操作复杂,学生既无独立操作的可能性,又无重复实验的机会,学生自主动手能力培养的问题难以解决。而且在实验过程中学生一般8-10人一组,每人动手的机会不多,且有依赖感,因此大多数学生都是走马观花,很难达到预期的教学效果。

3、课前预习工作不充分

仪器分析实验课主要是是以理论为基础的,这就要求学生在上实验课之前,进行全面的预习。从实验的原理、步骤、试剂及仪器操作方法,到实验数据的处理,每一环节都要有全面的了解,只有这样学生才能对所学理论知识进行巩固和提高。但在实际的实验课程中,由于实验仪器均为精密及贵重仪器,很多学生之前对这些仪器不但没有见过,有的甚至没有听说过,对仪器都很陌生。即使进行了实验教材的预习,但对具有复杂结构、原理及操作方法的仪器仍是无从下手。

4、教学模式单一

实验课大多采取教师讲解并演示,部分实验是教师讲解,学生可以操作的模式,而教师担心学生在实际操作过程中碰到较多的疑难问题,尽可能把实验过程讲得详细,同时受仪器数量及课时限制,实验多个环节必须由教师提前做好准备,学生只能被动地去听课。在学生课操作的实验中,也是多人一组,易造成每组个别动手能力较强的学生主动操作,多数学生未具体实施操作过程。这样的实验课程,学生对其所学的有关知识并未能真正掌握,其结果是学生在实验过程中缺少思考、提问、讨论。这样会抑制学生的思维积极性,最终使学生对实验不感兴趣。

5、对实验课程不重视

长期以来仪器分析实验课程作为理论课的辅助课程,学生对其重视程度不够,学生有时处于一种应付状态。由于实验内容基本都已得到验证,学生在机械的实践实验步骤过程中,依赖性强、缺乏主导性、综合性和设计性。

6、实验教材与科技发展脱节且通容性不强

仪器分析实验教材选用是否合适,尤为重要。教材的出版要比新技术和新仪器的出现延迟,教材内容相对滞后,不太适应现代分析化学的要求。目前出版的.仪器分析实验教材大多数内容是按旧仪器的工作状态编写的,与现代新仪器的全自动化操作相差甚远。此外,由于不同院校拥有的仪器设备的厂家、型号参差不齐,实验条件自然也就有所不同,其操作差别也是很大的。即使有个别仪器分析实验教材的内容较新,但仪器不同也同样不能使用,因此没有通用的实验教材。

7、实验报告中存在问题无法及时认识和改正

一般情况下,仪器分析实验都是第一次做实验,第二次实验时交第一次实验的实验报告,教师批改完后第三次实验时发下去,这样学生看到老师的批改至少已经是两周以后了,实验报告的相关信息反馈给学生滞后,导致学生在下次实验中犯同样的错误,或者因为实验所使用的仪器不一样,上课内容不一样,实验报告上所反馈的问题并不一定适合后面的实验,有些学生直接把实验报告放在一边,或者没有细看实验报告中反馈的信息。

二、仪器分析实验课程改进与实践

1、实验前预习与现场预习相结合

实验前进行预习,可以使学生在老师讲解实验时做到心中有数,了解实验的全过程,对所用的仪器有一个基本的了解。为了提高实验预习质量,可以采取实验前预习与现场预习相结合的方法,可以让学生在实验前到实验室面对着仪器,近距离接触仪器设备,就实验的具体内容进行预习,这样学生就能对仪器的原理构造及操作步骤有直观认识,建立了感性认识,做起实验才会得心应手。

2、仪器分析实验教学内容改革

传统的仪器分析实验所设立的实验项目基本为验证性实验,理论上虽然比较成熟,但实验内容和实际应用实验例子上比较陈旧,与现代实际应用脱节,不能体现技术的发展,不能达到提高学生创新能力的目的。

我们要根据现有的仪器设备及现代分析技术的发展,科学合理地适当减少一些陈旧的实验,减少验证型实验,适当增加新技术新方法的实验内容,增加一些综合型实验、设计型实验、研究型实验以及创新型实验内容,强调应用性和体验性,尽量结合实际,选择应用性强、试样易获得、与人们生活紧密联系的实验内容,提高学生的学习积极性和解决实验的能力,如石墨炉原子吸收分光光度法测定人指甲中铜的含量,高效液相色谱法测定奶粉中三聚氰胺的含量,气相色谱法测定白酒中乙酸乙酯的含量;化妆品中铅的测定、中草药提取液有效成分的测定、水样中砷和汞等重金属的测定、蔬菜中有机磷农药的测定等等,学生可按自己的兴趣选择实验课题,查阅文献资料,咨询老师,设计出一套完整的实验方案,其中包括样品采集、样品处理、仪器设备、实验报告等。这样可以使学生创新设计能力、科研能力大大提高,分析问题和解决问题的能力得到了锻炼,加强了学生文献资料阅读总结的能力,为以后的毕业设计和工作打好了坚实的基础。

3、合理安排实验教程,运用现代教育技术先进的教学手段

可以采取先易后难、先简后繁的程序,让学生对实验逐步适应和提高,从基础实验、开放实验到研究型实验,逐步深入,使学生不断积累新知识、运用新知识,由质变达到量变,成为真正的实用型、创新型人才。另外安排实验教程时,注意理论课与实验课同步进行,这样有利于学生对实验内容的接受,得到学生的认可,也有利于老师实验教学的顺利进行。

在正式接触仪器,真正做实验前,可以进行1-2节的多媒体教学课,运用现代教育技术先进的教学手段,如CAI辅助教学、多媒体教学等,以图像、动画、声音等形式,或者把学生以往没有接触过的各种大型分析仪器的结构及实验操作过程完整拍摄下来,以录像的形式通过屏幕展示给学生,更加直观、更加生动地展现了实验仪器内部结构、仪器原理和仪器操作,充分刺激学生的感官,使学生对仪器的结构和使用有所了解,得到初步的感性认识。这样不仅能丰富教学手段,提高学生学习兴趣,而且能使枯燥的化学和仪器知识变得活泼,抽象的理论知识变得容易理解,这样的教学手段能激发学生的学习兴趣,充分调动学生的主动性和积极性,同时改变原来单调、枯燥的实验课,使教学形式和实验内容丰富多彩,学生不仅愿意动手操作,而且实验技能得到很大提高。

4、改变教学模式

可以采用“以问题为先导”的教学模式,实验教师设计相应的问题,逐一提出,学生讨论式的回答,然后教师总结,纠正错误,肯定准确的,最后进行操作示范。通过提问-讨论-总结-示范的教学模式可以一步步地引导学生对原理、仪器构造、操作步骤等每一个过程有更深刻的理解和认识。学生开动脑筋,进行热烈的讨论,将课本上所学的理论知识和实验紧密联系起来,进一步提高了分析问题和解决问题的能力。

5、开放实验教学

动手机会少是学生基本操作技能比较差的主要原因。通过开放实验教学,在课外时间有计划开放实验室,为学生开展创新型实验提供了坚实的基础,为毕业论文设计做好了准备。允许学生在课余时间在老师的带领下进入实验室,在老师指导下进行部分仪器的操作。允许学生在完成基本实验内容的基础上自选实验,实验项目可以由教师提供,也可以是学生通过查资料获得,并安排实验教师轮流值守,随堂进行指导,这样就可以充分发挥学生自己的创新设计能力,得到更好的收获。

6、改革考核体系,培养学生科研意识

在实验教学过程中培养学生的科研意识十分必要,会影响学生以后的科研能力及其兴趣。传统的实验报告仅仅要求学生对实验结果进行简单归纳、分析,有必要改革考核体系。可以通过几个方面全方位考查学生的实验情况,逐项打分,直接给出平时实验成绩。包括上实验课前的预习报告、实验操作现象观察、实验操作、仪器的使用、实验课课堂提问、课后总结实验报告等。也可以要求学生按科研小论文的形式完成实验报告,格式包括标题、摘要、关键词、正文(前言、资料、方法、结果、讨论、参考文献)等,评价实验报告时要从格式、内容、实验结果、归纳分析等去审查,结果要求如实反映实验结果。得不到预期结果的不可随意改动实验数据,讨论时应分析实验失败的原因。这样学生不仅会掌握论文书写格式,而且能知道科学研究必须以科学实验为依据,要有严谨、求实、客观的态度。

7、选用合适的实验教材

可以在原有的仪器分析实验教材基础上,结合现代仪器分析技术的发展,并结合已有仪器设备的实际情况以及一些热点问题,组织教师编写出一套新的仪器分析实验较教材或讲义。这样可以运用已有的仪器设备有针对性的去学习仪器分析实验课程。但随着新方法、新仪器的引入,必须要在再版教材或讲义中加以补充更新,以便相互吻合,更好地提高实验教学效果。

仪器分析实验的过程,不仅是对原有的基础理论知识学习加以检验、巩固和提高的过程,同时也是理论联系实际的过程。随着科学技术的迅猛发展,应用领域的需求,对高等院校仪器分析实验课程的要求会越来越高。仪器分析实验课程的改进与实践,不仅培养学生系统理论基础和实验技能的提高,而且更重要培养学生的创新能力和科学素养。只有在教学实践中不断积累经验,大胆创新,充分调动学生的积极性和主动性,提高教学质量,才能达到教学改革的目的,这是一个长期的工作,需要不断的去摸索教学的方法和方式。

参考文献:

[1]徐晓安,张文华.仪器分析实验教学改革初探[J].江西化工,(4):46-47.

[2]吴育廉,柯行.浅谈仪器分析实验教学的改革[J].教学仪器与实验,(5):23-25.

[3]石莹莹.仪器分析实验教学改革的探索[J].广西轻工业,2009,132(11):19-20.

[4]孙建华,刘玉海,徐培仓.仪器分析实验教学模式改革初探[J].江苏技术师范学院学报,,12(6):90-94

篇7:钢结构设计原理课程教学改革研讨论文

一、课程目前教学现状

钢结构设计原理课程是高等学校土木工程专业的一门重要专业课程,该课程是在已有结构知识的基础上,培养学生对钢结构设计基本理论的理解和掌握,同时培养学生钢结构工程设计与应用的能力,是一门理论性和实践性都较强的应用性学科。钢结构设计原理课程具有内容丰富、构造形式复杂、与工程实际联系密切、工程应用性强等特点。按照现行本科教学大纲的要求,钢结构教学的学时较少,教师课堂教学的时间主要用于对钢结构基本理论知识的讲解,没有足够的时间加强学生的力学知识,并把理论知识应用于实践。笔者在多年的教学实践中发现,钢结构设计原理课程是学生反映较难掌握的一门课程。该门课程的公式、图表、规范条文较多,具有很强的综合性、技术性和应用性,既有理论推导,又与相关规范和工程实际联系密切。另外,目前学生接触的大多数建筑物都是钢筋混凝土结构,对钢结构建筑比较陌生,虽然在结构课程教学中安排有参观实习,但一般参观实习的课时非常有限,这就使学生对钢结构建筑的认识较少,造成学生在钢结构学习中没有直观印象,学习困难。如何尽可能在有限学时内,帮助学生牢固掌握钢结构的基本理论,同时有效地提高学生工程实践应用的能力,是钢结构课程教学研究的重要课题。这对学生毕业后尽快适应社会对钢结构人才的需求,促进钢结构领域的健康发展有着重要的现实意义。

二、课程改革理念及思路

钢结构设计原理课程的改革,将通过合理安排学时,理论教学和实践教学环节并重,培养学生在牢固掌握钢结构基本理论的同时,具备将理论知识运用于工程实践的能力。改革将从以下几个方面着手。

(一)教学内容改革

由于钢结构课程课时较少,教学内容多,涉及面广,因此,教学中要精简内容,突出重点、难点知识,并结合工程实例进行讲解,增加学生的学习兴趣,培养学生的工程意识。同时,适当补充教材中没有的新知识和学科前沿动态信息,拓宽学生视野。精简、优化课程教学内容,突出重点知识,讲透难点知识,避免教学资源的浪费。而精简钢结构课程内容,并不是一味地减少教学内容,有些内容要减,有些内容则要“加”。“加”的内容主要是为了拓宽教学内容的适应面,比如钢与混凝土组成的组合结构、轻钢结构等内容教材涉及较少,而其工程实用性又较强,所以应适当补充这方面工程结构的教学内容。另外,教学内容要体现本学科科学研究的新信息和最新成果,充分反映学科前沿的动态,注重对学生创新意识和创新能力的培养。如在钢结构课程讲授过程中,可简单介绍一些现代设计新方法和新技术,例如门式刚架轻型房屋钢结构的设计方法等。

(二)教学方法改革

1.提高课程教学效率,组织好课堂理论教学。

(1)把握教材,提炼知识点。钢结构设计原理与先修课程如材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构设计等课程有一定联系。为了在有限的时间内,完成既定的理论教学和实践教学二者并重的目标,教师必须强调教学重点,提炼知识点。例如钢材力学性能及指标,建筑材料和材料力学课程中都有讲授,教师可以将这一节的课程重点放在引起钢材脆性破坏的因素、钢材的疲劳破坏及如何选用钢结构材料上,这对学生日后实践应用有很大帮助。又如,钢结构的极限状态设计方法,与混凝土结构设计课程中的设计方法原则相同,在钢结构课程中,教师只需要强调钢结构设计的极限状态表达式与混凝土结构设计的极限状态表达式的异同,既帮助学生复习了混凝土结构设计公式,又加强了学生钢结构设计公式的理解。(2)准备工程案例。同理论内容配套的工程案例是课程讲解的重要组成部分。恰当的工程案例可以极大地提高学生学习相关理论知识的兴趣,对学生增强理论理解,提高解决工程实际问题的能力至关重要。例如在钢结构材料一章,教师可遵循概念讲解—工程事故案例分析—工程注意事项的讲解步骤。例如可以引用某钢厂冶炼车间桥式吊车梁疲劳破坏事故,教师可先讲解疲劳破坏的特征,然后再讲解疲劳破坏工程事故的调查检测、事故原因分析和总结。此案例中涉及吊车梁的选材、钢材的材料缺陷、钢材的材料校核及钢材的疲劳等内容。通过这个案例,学生不仅加强了对钢材性能的理解,也掌握了工程事故分析和处理的方法。在教师的教学中,这种与教学内容相关的工程案例可以贯穿理论教学的整个过程,深入浅出的讲解能调动学生的学习热情,促进学生工程实践能力的提高。(3)课件编写。课件的编写应文字简练,条理清楚。教师可将重点放在图表、规范条文和工程实例图片上,同时应减少繁冗的文字描述,以提高教学效率。学生普遍感觉钢结构难学之处是钢结构构件和连接的构造抽象难懂。教师可以利用多媒体软件模拟焊接的连接、梁柱构件的失稳模态、格构式构件的平面外屈曲等,能帮助学生理解知识点,增强学习效果。(4)课堂例题和课后习题。例题和习题可采用两类,一类是结合材料力学和规范公式的机械套用题目,另一类是与工程实际结合的综合应用习题。机械套用公式的例题着重讲解原理,可加强学生对钢结构基本理论知识的理解。而涉及综合应用的习题,则紧密结合钢结构设计规范重点讲解设计过程,提高学生处理工程实际问题的能力。

2.组织实践教学。

钢结构设计原理课程的实践教学环节主要包括钢结构认识(生产)实习、钢结构课程设计和毕业设计三个方面。

(1)认识实习。钢结构结构复杂,学生通过现场参观、实习,可以加深对钢结构的感性认识。土木工程专业实习的内容涉及钢结构制作及钢结构体系的'认识,教师可现场讲解钢结构的生产、制作过程。在现场认识钢结构体系的前提下,教师可进一步作轻钢结构、空间网架结构等结构体系的讲解。

(2)课程设计。钢结构课程设计安排在钢结构设计原理课程结束之后一周进行,是钢结构教学的主要实践性环节之一。钢结构课程设计的题目可采用平台钢结构设计。教师在教学方式上,可将一周的集中课程设计分散到相应的课堂教学环节中去。如在钢结构设计原理课程中,讲到“梁的设计”一章,教师可以提前讲授平台钢结构的设计思路,结合本章梁的设计内容,学生可以在教师的指导下完成平台梁、板、柱及支撑的结构布置,并完成平台梁的荷载计算、结构内力计算及平台梁的设计等内容。在课程进行到轴压构件和压弯构件设计的章节时,教师可指导学生继续完成平台柱的设计。之后根据理论教学进程,学生可依次完成梁柱节点、柱脚及基础设计等内容。通过这种教学方式,学生在逐步完成作业的同时,建立了牢固的工程整体概念,提高了将理论知识运用于工程实际的能力,可取得良好的教学效果。

(3)毕业设计。有了课程学习中理论环节和实践环节的精心安排,学生的计算和应用能力得到了很好的培养和锻炼。毕业设计的综合训练可进一步提升学生的工程实践能力,为走向工作岗位做好准备。

(三)课堂教学方式改革

钢结构课程之前的课堂教学模式以PPT教学为主,学生注意力不容易集中。在改革后的课堂教学模式中,将以教师讲课为主,以板书为主要的课堂教学模式,对板书不能体现的内容,如工程图片、表格、模型等,可通过PPT向学生展示。通过板书的知识点书写和PPT的直观认识相结合,加深学生对知识点的理解和掌握。另外,课堂练习是钢结构课程必不可少的教学环节。课堂练习将以工程实例为原型,向学生讲解工程中钢结构设计的理论知识。

(四)建立成绩评定系统

改变以往传统的期末考试成绩评定方式。采用过程考核和期末考试的形式,最终的成绩由该两部分组成:第一部分采用闭卷考试的形式,主要考查学生对基本理论知识的掌握情况,占总成绩的70%;第二部分考核主要为平时表现,主要考核学生对知识的灵活应用和应用基础知识解决具体问题的能力。通过详细记录学生平时的出勤,对学生作业完成情况及课堂回答问题的情况进行考核。

三、结语

钢结构设计原理课程改革,通过以上结合工程实践的教学方法,教师可以在有限的学时内,致力于培养“基础扎实,实践能力强”的钢结构设计、施工专业人才。同时,学生基本理论学习和工程实践学习并进,在牢固掌握钢结构基本理论的同时,学习将理论知识运用于工程实践,为成为适应当代社会发展需求的专业人才而努力。

篇8:几个物理光学实验的改进与设计论文

几个物理光学实验的改进与设计论文

一、用多媒体手段观察双缝干涉条纹

通常做双缝干涉演示实验有两种方法,其一是采用激光光学演示仪,使激光束透过双缝,在光屏上观察单色光的干涉条纹;其二是采用光的干涉衍射偏振演示仪,使白光或者单色光依次透过单缝、双缝,然后经观察筒来观察干涉条纹。两种方法都必须在较暗的教室里实验,所形成的双缝干涉条纹都较小且暗淡,教室里的大部分学生,只有靠近装置才能观察到装置和条纹。为此,我们设计了用多媒体手段观察双缝干涉条纹实验,即用视频展示台拍摄条纹,用电视机或投影机播放,取得了较好的实验和教学效果。

改进的双缝干涉演示实验所需的器材为:学生分组用双缝干涉仪的部分套件(0.2mm双缝、单缝、长圆筒、短圆筒、两个支架、红色和绿色滤光头),光具座及其插杆3支,12V5W灯泡,电源,21英寸彩色电视机(或者投影机),清晰度高于400线的视频展示台(或者摄像头),实验场所的光线不需太暗。

装置的组合方法为:在光具座上,依次通过插杆放置灯泡、装有单缝的短圆筒、装有双缝的长圆筒,长、短圆筒套接为一体。展示台的摄像头对准长圆筒的末端,展示台的视频输出传至电视机。

装置的调整分三步。一是调整灯泡、单缝、双缝的'位置,使三者等高共线。二是调间距,即灯泡与单缝相距10cm,长圆筒末端与摄像头间距20cm。三是摄像头的拍摄方位与焦距调整。应先调焦至广角,以便能在电视机屏上观察到灯泡灯光透过单、双缝后形成的亮斑的图象。然后逐步调焦放大图像,并微调拍摄方位,使亮斑变为干涉图样,且始终居于机屏的中央,直至彩色条纹达七条以上,并且亮度较大为止。

本演示实验的优越之处有三点:①能让教室的每位学生,观察白光的双缝干涉形成的放大的清晰的彩色条纹。②在单缝前分别套上绿色、红色滤光头,观察和比较相同物理条件下形成的绿条纹和红条纹的间距差异,红纹间距略大,直观地说明红光比绿光的波长大。③利用展示台电视机展示细小的单缝、双缝及组合装置,使学生对实验装置有清楚的了解。

此实验在湖北省物理教研会年会上展示,赢得了与会专家一致好评。

二、光的干涉衍射单元的随堂分组实验的设计

在光的干涉衍射教学中,让学生在课堂上都动手操作观察到实验现象,无疑会收到良好的教学效果。通过自制和组织教具,不难实现下述两个随堂实验。

实验一:在暗教室里,用眼睛贴近自制的单缝,透过单缝观察点光源或者线光源的衍射现象。用同样的方法,透过自制的圆孔、自制的双缝,分别观察圆孔衍射现象,双缝干涉现象。

自制单、双缝的办法是:在生物载波片上,贴上一张优质的不干胶标签。再用小刀刻出单缝和双缝,缝宽不少于0.2mm,两缝的缝距不大于0.2mm。可刻出多种规格的单缝、双缝,供比较实验现象。

自制圆孔的办法是:用大头针在厚纸片上刺成大小不一的小圆孔。

设计红、绿色线光源有两种办法。其一,在线状灯泡前加上滤光片;其二,把投影仪的透光玻璃板遮成一条水平狭缝,并在狭缝上盖上红色或者绿色的滤光片,使投影仪的灯光变为一条滤色了的水平光带投向观察者,即形成一条水平线光源。此线光源可供更多的学生同时利用。

实验二:用半导体激光器的光束对准自制的圆孔、单缝、双缝,观察单色光的圆孔衍射现象,单缝衍射现象,双缝干涉现象。

三、将薄膜干涉实验设计为边讲边实验课

实验有两项内容,观察液体薄膜的干涉现象,观察空气薄膜的干涉现象。选取的实验器材简单,组织方便。

观察液体薄膜的干涉现象,课本P188已明确了实验方法,但准备实验所需的肥皂液的制作有一个便捷的

方法。即采用如下体积比配制:甘油:洗洁精:水=1/4 :1:10。所配制的溶液在铁环上形成的液体薄膜的厚度均匀,寿命长,大大改善实验效果。

观察空气薄膜的干涉现象,不局限于牛顿环现象,只是利用两块载玻片,规格为75.0 mm×25.0 mm×2.0mm。用透镜纸将载玻片擦净,然后把两载玻片合拢,用手使两载波片间的空气膜足够薄,压紧并相对摩擦一下,让自然光经玻片反射到人眼,即可看见形状各异的彩色干涉花纹。若在两玻璃片之间用很少的油,压紧并相对摩擦一下,形成油膜,则观察薄膜干涉条纹更容易。若改用酒精灯钠焰(火焰上洒了食盐),则能观察到黄条纹。如果挤压力越大,挤压处的条纹就越宽。实验贴近生活,简单明了。

四、泊松亮斑实验

180多年前为证实菲涅耳光的波动理论而做的有名的泊松亮斑实验,我们教学多年来始终不能再现,经过摸索,我们解决了如下几点:①用直径5mm以下的钢球代替圆盘;②用磁铁吸引大头针,大头针尖吸引钢球悬挂;③用氦氖激光光源照射钢球,调整好球离光源的距离3m以上,使激光束略大于钢球截面,激光束盖过钢球后,在5m以外的白屏上形成球的阴影。实验果然成功,球影中心有一个圆形亮斑,并且有许多同心圆环,使学生确信光是一种波。

以上改进和设计实验有不妥之处,敬请读者指点。

篇9:无机化学实验课程教学模式论文

无机化学实验课程教学模式论文

摘要:近年来,地方本科高校逐渐向应用技术型大学转型,教学过程要以应用型人才的培养为目标。无机化学实验是一门重要的化学基础性实践课,教学内容多以传统的验证型实验为主,不符合对培养实践能力强的应用型人才的目标要求。根据目前教学情况,对无机化学实验教学模式进行多层次化改革探索,提高学生的实验综合素质及创新型思维,促进转型发展。

关键词:无机化学实验;转型;改革;多层次化

在近几年的经济结构调整和产业升级的过程中,需要大量的技能型、应用型、复合型人才,为了深化创新创业教育改革、产教融合,地方本科高校逐渐向培养适用人才的应用技术型大学转型,从而更好地为地方经济的稳步发展服务[1]。,在国务院印发的《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》中,强调要强化实践,注重培养学生的创造性思维,探索培养创新创业人才的新机制。化学实验是培养应用型化学人才的重要途径,无机化学实验是化学、化工、生物、食品、医学、土木等专业的第一门基础实验课,通过对无机化学实验的认真学习,学生逐步具备了扎实的化学素养,为后续学习其他化学实验课程打下坚实的基础。为了充分发挥无机化学实验的作用,提高无机化学实验教学水平,启迪学生创新思维,更好地完成人才培养目标,深化无机化学实验的教学改革就显得尤为重要。目前开设的无机化学实验内容传统,大都是验证型的实验项目,还停留在巩固并加深对基本理论知识的理解,掌握基本实验操作、及常用仪器的使用等,且授课过程为教师清晰地讲解实验过程,包括注意事项以及最后实验数据处理方法等,随后学生按部就班进行实验,不用深入思考和查阅相关实验资料。这种传统的单一授课模式使学生很快直接掌握尽可能多的实验信息,但学生易于养成惰性,甚至养成抄袭的坏习惯,缺乏实践意识,影响学生发现、分析、解决问题的能力培养;更为重要的是综合型和设计型实验较少,不利于学生主动性和创新思维的培养,很难达到培养高素质应用型人才的目的[2-3]。因此,改革传统无机化学实验教学模式,探索新的教学方法势在必行。在高校转型背景下,面对本科层次技术型人才的培养需求,我们无机化学教研组对实验内容和教学模式进行多层次化整合,将无机化学实验课程建设成为培养学生专业基础实验能力的平台,使学生掌握扎实的实验操作技能,更提高学生的学习兴趣和自觉能动性,努力提高学生实验能力的素养[4-5]。

1验证型实验项目及良好实验习惯的养成

验证型实验主要是规范实验基本操作技能,养成良好的实验习惯,加深对理论知识的验证。我们安排了4个验证型实验项目,包括“粗盐的提纯”、“醋酸标准解离常数和解离度的测定”、“硫酸亚铁铵的制备”及“配合物的生成和性质”,这些都为无机实验教材常年选用的经典案例,易于操作且具有启发性,对培养学生正确掌握化学实验的基本操作技能技巧有重要作用。我们严格要求学生课前必须预习,并书写预习报告,如果没有预习报告,就不可以做实验。上课时可以顺利回答任课教师提出有关内容的问题,如果不能正确回答问题,就会影响实验的平时成绩。这样可以督促学生积极预习实验,而不是一味地抄袭教材内容。实验讲解过程中,老师会给学生做好演示,一些内容还做成了微课,如:“结晶”、“常压过滤”、“减压过滤”、及“分析天平的使用”等,作为资料让学生在预习时观看。目前,微课和翻转课堂被引入教学平台后取得了显著的良好效果,它们可以引导学生在课外主动学习。结果表明,学生观看微课内容后,课堂效率明显提高,实验过程中学生可以更迅速地学会理解实验原理及步骤,学生的实验操作能力得到了切实的提高。

2综合型实验项目

综合型实验项目目的是选取综合型实验,引导学生广泛查阅资料、自行设计定制实验方案,这样可以充分调动学生的学习主动性和积极参与性,提高实践能力,进一步提高实验技能和素养。我们初步准备了二个综合型实验,分别为“聚碱式氧化铝的制备及净水实验”、“三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备、组成测定及表征”,它们涉及到的单元操作,如:加热、溶解、过滤、沉淀、结晶等,这些都是前面4个验证型实验学习的内容。将学生分成若干小组,大家可以根据自己的个人兴趣选做其中一个,老师提前将实验任务交给学生,学生查阅文献资料后设计出全套的实验方案,其包括:实验原理、实验步骤、所需仪器和试剂,及操作注意事项等,方案经教师审阅批准后各自独立完成实验。在实验过程中要求他们认真操作,如实记录现象和处理数据,遇到问题积极主动讨论解决,最后完成实验报告。这样的`实验方式,有助于培养学生的主观能动性,也体验了团队协作的重要性。

3科研创新型实验项目

科研创新型实验项目的是加强学生合理运用多种实验方法和仪器设备的综合能力,使学生体验到化学知识点的交叉融合,完善学生的实验技能和素养。教师们的科研课题更接近科学研究的前沿,将无机化学实验内容与现代技术相融合,会增加实验的趣味性。我们同时开发了若干个科研创新型实验项目,如:多孔材料的合成及其对气体吸附性能的研究,稀土金属发光材料的制备及其发光性能研究、TiO2复合材料的制备及光催化降解研究等,这些课题是将教师的课题研究融入到无机化学实验的教学中,实验过程包含制备和性能分析,除常规实验操作外,同时利用热重分析仪、熔点仪、比表面积及孔径分析测定仪、紫外-可见分光光度计、红外光谱分析仪、荧光光谱仪等对产物进行表征。这些综合型实验操作步骤多,同时利用大型的仪器设备,体现了实验内容的先进性,培养了学生综合实验能力。大家可以任意选做其中一个实验项目,根据前期的探索性实践,学生对这些实验项目兴趣和积极性都很高。开展科研型实验项目是理论和实践相结合的一个升级体现,同时提高了实验室大型仪器设备的利用率,营造了课研氛围,这对于学生主动学习能力的提高和自身知识结构的优化都有较大帮助。为了培养应用型技术人才,近年来,我们生化学院不断完善实验教学的硬件条件,同时开展了实验室开放项目和大学生化学实验技能竞赛等活动,引导学生积极主动参与,多方面加强学生综合素质。随着实验教学改革的持续深入,新设备、新技术被广泛应用,实验内容不断更新,综合型和科技创新型等高层次实验所占的比重也会越来越大。通过对无机化学实验的教学内容进行多层次探索性改革,激发学生对实验课的浓厚兴趣和积极性,培养了学生的创新意识和创新能力,提高学生的综合素质[6]。综上所述,在教学实践中,只有不断改革探索,创新、优化教学方法,才能持续提高实验教学质量,为提升学生综合能力提供一个好的平台,有利于应用型本科院校的可持续发展。

参考文献

[1]姜健,姜洪武,卢生,等.基于应用型人才培养的无机化学实验教学模式改革研究[J].山东化工,,45(22):148-151.

[2]周权锁,李辉信.突出内容融合和项目创新的多层次实验教学模式的建立与实践[J].高校实验室工作研究,,112(2):16-17.

[3]孙腊珍,张增明.以培养学生能力为核心,建立多层次实验课程体系和多元化教学模式[J].实验技术与管理,2012,29(4):1-2.

[4]孙伟,赵文舒,张伟丽,等.提高化学实验教学质量的几点设想-以无机化学实验为例[J].山东化工,,46(17):129-130.

[5]蔡金华.无机化学基础实验教学改革探索[J].教育现代化,2017(16):40-41.

[6]王英磊,葛中巧,李欣玲,等.新建地方本科院校转型形势下无机化学实验教学的思考与探讨[J].安徽化工,2017,43(1):98-100.

篇10:初等数论课程教学的改进论文

初等数论课程教学的改进论文

初等数论课程教学的改进论文【1】

摘 要:初等数论是大学本科数学的专业基础课,但长期得不到足够的重视。

究其原因,除其内容相对简单不受师生重视外,也有课程设置不科学和课堂教学方式方法陈旧等因素。

本文旨在改进教学方法,阐述课堂教学中的经验心得。

归根结底,就是在备课和课堂教学的设计上下工夫,取得理想的教学质量。

关键词:初等数论;教学方法;改进

初等数论是数学专业本科阶段代数系列课程中的一门,与高等代数和近世代数等已得到普遍重视的情况相比,初等数论课程的重要性尚未得到充分的认识,主要体现在课程设置不科学、教学方法陈旧等方面,由此导致教学效果差,教学质量无法提高等诸多问题。

那么,如何改进初等数论课程的教学、改善教学效果,从而提高教学质量?本文仅就教学实践从两个方面谈谈这一问题。

一、在思想上给予初等数论以足够的重视

初等数论是一门古老的学科,主要研究数的性质和方程的整数解,是中等数学中数的理论的继续和提高,是中学数学与大学数学的最好衔接。

尽管其使用的方法是初等的,但应该看到其很多内容及思想为高等代数和近世代数做了很好的铺垫,提供了抽象理论的具体实例。

初等数论为后续的代数提供了一个样板,很多理论都要推广到更一般的情形上去。

在整数集这个熟悉的领域中体会好代数的思想和方法,为将来学习和研究的提升做准备。

更为重要的是目前RSA公钥体制和离散对数体制均来自初等数论,并且正在不断采用数论更为高深的理论成果[1]。

这反映出初等数论在实践应用上的价值。

既然初等数论课程如此重要,那么一些高校数学专业为什么会不重视这门课程?最根本的原因在于这门课程内容表面上相对浅显,教学单位没有从科学的角度来审视初等数论在大学数学教学中的真实作用,低估了它存在的价值,他们认为大学数学应当讲授更为抽象的问题,初等数论的存在比较尴尬,因此,在课程设置上不够突出这门课程的地位。

不但没有将之安排在大一的第一学期讲授,而且有的将其由专业必修课改成大三讲授的选修课。

这种错误的课程设置,抹杀了初等数论这门课衔接中学与大学数学教学的桥梁作用。

此外,大三学生面对相对浅显的数论课程,也确实提不起兴趣,进而影响到教师对这门课程的备课、授课的重视程度。

这种情况冯克勤先生曾经撰文提到过,并且阐述了大一新生开设初等数论课程的理由和积极意义[2]。

遗憾的是十几年过去了,仍没有得到广泛的重视。

现在,我们采纳冯先生的建议尚不算晚,应当在具体的教学计划上做出切实的调整,以便更好地发挥初等数论在大学数学学习与教学中的作用,进而使之在应用领域能为人熟练地应用,实现这门课程的`价值。

教师在教学实践上的重视程度和履行情况也至关重要。

教师不但要积极讲授这门课程,而且还要下一番心思认真准备,设计好课堂教学环节,怎样开始,怎样展开,结尾应强调什么,知识点和相关学科知识的联系等,这些环节都极为重要。

教师投入热情,自然就会带动学生的热情,师生互动达成,取得良好的教学效果便水到渠成。

备课充分与否,教师和学生都能体会得到。

二、改进传统的教学方法

传统的教学方法主要集中于教师课堂讲授演算、随时提问的方式。

这种方式立足于教材本身,紧紧围绕教学大纲,中规中矩,对数学专业课程的讲授而言有它的优势。

对初等数论来说,情况就不同了。

上文所言,不科学的课程设置,实际上是将初等数论这门课程置于比较尴尬的地位。

其内容简单,又在大三开设,甚至属于选修课程。

带来的结果是听课的人少,学生和老师的情绪互相影响。

学生认为没什么可听的,过于简单;教师认为学生一看都懂,讲起来也没什么意思,双方的情绪都不高。

这便要求我们必须立足于这门课程在整个大学数学教学中的实际地位,采取相应的更为灵活的教学方式来改变这种状况。

我们通过具体的教学实践,总结了以下一些方法。

(一)增加与基本定义及定理相关内容的介绍

在课堂教学中,对基本定义及定理的背景、来源、研究动机、目的与其应用的讲解是必要的。

要让学生明白为什么要讲这些内容,它们如何得来,有何应用。

如讲质数问题,就要提及整数。

整数是最先接触的数集,都以为整数是最基本的数,但中国古代数学家把质数叫做“数根”,意思是数的根本。

因为任何整数或者是质数,或者是几个质数的积。

古希腊时代的伟大数学家欧几里得在《几何原本》中就已经给出质数的若干性质。

欧几里得给出算术基本定理在普通整数中的证明,后来高斯在复整数集{a+bi|a,b均为整数}中得出证明。

高斯曾经在《算术探究》提过:“区分质数和合数,并且将合数分解成质因子,是算术中最重要又最有意义的问题。”高斯明确指出了质数的重要性。

今天,质数理论不仅在理论上,而且在应用上日益重要。

基于大数分解方案的公开密钥体制在信息安全领域的应用就是一个最好的证明。

把以上的相关内容向学生做一个简略的介绍,一方面,丰富了质数问题的知识含量,另一方面强调了质数问题的重要性。

不但从数学史的角度深化了学生对质数的理解,而且调动了学生学习的积极性。

数学史方面的适度渗透,我们在教学实践中经常会用到,效果良好。

(二)盘点每堂课的主要内容,要求学生多练习

课堂上可能学了很多东西,学生能消化吸收多少?一个学期下来学生又记住了什么?我们自己要经常问自己,更要经常问学生。

换言之,即要求学生每堂课过后要关注教师的总结,也要自己去总结。

课堂上会有一些具体细致的计算与证明,这对领会这门学科的基本方法是必要的,但不能过于执著细的方面,以至于只记得怎样做,而忘了要做什么和为什么要做。

要注重讲系统的方法,并展示这些方法可以解决什么问题,同时说明为解决另一些数学问题还需要进一步发展数学。

可以在每次课的结尾盘点当天的主要内容以加深印象。

但一定要要求学生课下动手做,要多练习,使其具备一定的基本功。

学期末,教师要向学生盘点这门课程的重点内容。

初等数论都能让我们想到什么,哪些是这门课程的精髓。

初等数论的重点是算数基本定理、中国剩余定理、模n的剩余类、欧拉定理(费马定理)、高斯二次互反律等。

(三)营造良好的课堂氛围

相对而言,初等数论这门课内容简单,易于达成师生间的良性沟通,营造出活跃的课堂氛围。

但不同授课内容,学生的反应会有所不同。

有时学生会对某个问题较为敏感,思维也比较活跃,能够积极思维并参与讨论,带动其他同学,带动整个课堂气氛,这样的教学效果肯定是好的。

有时学生会对接受的内容产生诸多疑问,因此,表面上课堂并不活跃,大家都在默默地、积极地思考,沉浸在一种数学的氛围之中。

这种课堂氛围同样能达到理想的授课效果。

(四)调动学生参与到应用数论解决简单的实践活动中去

初等数论课是一门可以充分展示学生个性的课。

作业中会发现对同一个题目,他们可能有很多种做法,应该对他们给予鼓励,使他们有成就感,进一步提高学生学习的积极性。

另外,数论课还可以让学生编一些解决问题的算法。

比如,编程解决素数判定(当然是适当大的数以内的)、最大公因数的求解、一次同余式的求解。

在全班同学范围内编一个密钥表来模仿公开密钥体制给学生发加密信息等。

可以让学生互相比较谁的算法好、速度快,这些既锻炼了学生的编程能力,又提高学生的学习兴趣,同时也培养学生自主学习的能力。

除了上述四个方面外,我们还针对教学中的具体情况采取一些方法。

如针对不同层次学生的需求,如何做到因材施教的问题。

这是涉及既能保证普遍的教学质量,又能注重优秀学生培养的一个老问题[3]。

有的学生天赋好、基础好,常常会有与众不同的想法、问题,要积极引导他们,鼓励他们多读书,读好书。

鼓励他们就感兴趣的问题查阅文献资料,这可能同时涉及其他课程、其他学科,也能拓展他们的知识面,让他们感受到数学的应用以及学科之间的关联。

在初等数论课堂教学改进的过程中,我们发现利用这门课程的教学适时地向学生渗透数学的某些思想是有效果的。

通过这门课程的教与学,很多学生都明白了数学教学的过程是教师引导他们学习前人得到的概念、定理及方法的过程。

这些理论的叙述都是倒叙式的,与前人得到的顺序是相反的。

师生虽然不能完全模拟当年数学家的思维过程,也应尽量一起分析这个问题的产生、可能的解决思路,最终方法的确定,一同回味和享受这个过程。

这一过程对他们更好地理解理论、体会思想、学习方法、培养兴趣都是非常重要的。

另外,这样做有利于培养学生学习的研究能力[4]。

记得有一位老师说过,基础课教学的探讨永无止境。

我们只能探索、改进、再探索、再改进。

参考文献:

[1]冯克勤.高校代数教学的一些实践与思考[C]//大学数学课程报告论坛论文集.北京:高等教育出版社,:49-52.

[2]冯克勤.高校代数课教学的一些作法和看法[J].大学数学,,(5).

[3]曹重光.高等代数课程建设与改革[J].中国科教创新导刊,,(29).

[4]曹重光,张显,唐孝敏,生玉秋.高等代数课程建设与改革[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2005,(7).

初等数论的教学实践与思考【2】

近年来,初等数论在计算机科学、组合数学、密码学、代数编码、计算方法等领域得到了广泛的应用,同时近代数学中许多重要的思想、概念、方法与技巧都是从对整数性质的深入研究中不断丰富和发展起来的。

因此,学习这门课程对学生来说非常重要,与其它数学专业课程比较来看,初等数论似乎很简单,但根据其涉及的题目却形式多样,解题时需要一定的技巧,所以真正教好、学好它并不容易。

如何调动学生学习的积极性,在教学过程中如何启发引导学生,提高初等数论的教学效果,对学生进一步的学习和毕业以后的教学研究和实践有重要的意义。

一、挖掘教材中的隐性知识,拓宽学生知识面

教材中的知识可以分成两类:一类是表述相对明显,能被学生直接解读、理解的知识;另一类是没有直接表述出来的知识,需要经过教师的点拨、讲解才能彰显出来,才能被学生理解,即我们通称的隐性知识。

在注重知识应用能力培养的今天,教师很有必要在教学实践中对教材中的隐性知识进行充分的挖掘。

《初等数论》的内容简明、语言精练,由此造成了不少的隐性知识。

篇11:航空雷达和通信原理课程教学设计的几点思考论文

航空雷达和通信原理课程教学设计的几点思考论文

针对“航空雷达和通信原理”课程特色,面向学员的任职岗位,从教学目标、内容、方法三个方面对本课程的教学进行设计。实践证明,正确的教学思路是强化教学效果的重要支撑,为今后的课程教学提供参考。

新装备的技术含量的提高和所用理论的丰富,对维护人员的素质提出了更高要求,这就要求专业课程培训的学员既要有丰富的理论知识,又要有较强的动手能力,更应具备一定的信息应用能力。目前学员在校学习的理论课时减少,实践课时增多,特别是专业课的学习,要求在较短的时间内完成较之以前更多的理论及维护知识,这势必要求课堂上理论课信息量要大,效果要好,同时要教给学员信息获取、筛选的方法。在此情况下,保证课程教学质量一个重要的措施就是教员要对课程教学进行精心的设计,保证教学目标的实现。如何搞好课程教学设计?不同课程、不同对象、不同教员有不同的方法。结合“航空雷达和通信原理”课程的教学,我试谈谈如何搞好教学设计。

一、明确教学目标

教学目标是学员通过课程学习,在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面应达到的预期效果。由于“航空雷达和通信原理”是一门关于航空雷达和通信系统的基本原理、基本方法及其工作过程的课程,是大学专科士官相关专业的一门任职岗位课程,因此教学目标就是了解航空雷达和通信的基本概念、雷达和通信系统的基本组成;理解雷达和通信系统的基本工作原理;熟练掌握雷达对目标的距离、方位和速度的测量原理、实现方法及各分系统的工作特性;熟练掌握各种模拟调制和数字调制方式的原理、实现方法及特点;初步掌握航空雷达和通信装备在现代战争中的作战使用方法;初步涉入雷达对抗和通信对抗作战基本知识;牢固树立信息化战争观念,为后续课程的学习及进入部队后能胜任本职工作奠定坚实的基础。

二、重组教学内容,突出主线

在教学过程中,如果要求学员在有限的时间内不分轻重地接受大量的理论知识,那么只能是囫囵吞枣。所以在教学内容的设计上,必须突出重点,让学员获取最有价值的信息,遵循层层推进、逐步深入的.原则,将教学内容设计为“两大模块、两条主线”。

课程内容采用模块化设计,划分为航空雷达模块和航空通信模块。其中以雷达概述、雷达的组成和雷达对目标参数的测量构成航空雷达模块,以通信概述、军事通信及信道技术、模拟调制系统、数字调制系统和模拟信号的数字传输构成航空通信模块。

航空雷达模块以“雷达的基本功能—基本组成—基本工作过程—对具体参数的测量”为主线,航空通信模块以“通信系统的基本功能—基本组成—基本工作过程—调制与解调”为主线。两条主线由浅入深,侧重学员对雷达参数测量及通信系统调制与解调内容的理解和掌握。同时精心收集航空雷达和通信系统在现代战争中的作战使用案例,力求把基本理论与装备紧密结合起来,丰富主线内容,深化学员对航空雷达与通信装备作战使用能力的理解与掌握。

三、合理使用教学方法及手段

本课程的基本教学方法是理论讲授和专题研究相结合,充分利用现有的教学装备和专业网站开展教学,具体思路如下:

(一)在教学方法上,以研讨式教学为主,多种教学方法并用

课程教学应广泛开展研讨式教学,强调教学、学学互动,将案例教学、讨论教学、问题教学、启发教学等优秀教学方法应用于教学过程之中,将雷达与通信的最新技术研究成果、学术前沿理论穿插于教学内容之中。通过教学互动,激发学员分析和思考问题,将创新思维及信息化作战观念的培养贯穿于教学活动之中。

(二)面向学员任职岗位开展专题研究

专题研究以岗位任职需求为导向,以专题为形式,以解决问题为目标,以教员为主导,以学员为主体,在教学过程中通过专题研究活动,帮助学员转变观念、获取知识、深化理解、掌握科学研究技能的现代教学方法。

本课程将引导学员针对航空雷达和通信装备使用及如何增强装备的抗干扰能力等方面的内容开展专题研究活动,既培养了学员的科学研究能力,又为提高学员电子对抗装备作战使用能力奠定了基础。其实施的过程包括确定研究题目、撰写研究报告、汇报交流讨论等基本环节。

(三)使用多种教学手段,加深对抽象内容的理解

由于本课程是一门理论讲授课程,教学内容抽象且不易理解。为了加深学员对抽象内容的理解,在教学中应充分利用现有的教学装备和信息资源,通过综合运用计算机多媒体、软件模拟仿真、网络教学等现代化教学手段,根据每次课的教学需要,有针对性地合理选用具体的教学手段,有利于开展研讨式教学,激发学员学习兴趣,增加教学信息量,增强教学效果。例如:利用虚拟电子对抗作战实验仿真等手段,开展对雷达的工作过程及结果显示、通信过程及调制与解调的实现等部分内容的观摩实验教学,以加深学员对这些抽象内容的理解。

(四)充分发掘信息资源,着重信息技术的利用

信息化教学的课堂设计,教员要充分发掘信息资源,有效地利用信息技术,适时地介绍信息处理方法,以扩大学员的知识面,增强信息处理的能力,强化教学效果。同时,有效地利用信息技术,既可以增大课堂教学的信息量,扩大学员的知识面,拓宽其思路,掌握教学内容,同时为其自主学习新知识、新技术、新装备进行必要的知识储备。在课堂设计中,要针对具体教学内容,有效地利用不同的信息发布形式和信息技术手段,以强化课堂教学效果。例如:针对信号的处理方法和过程的不同与抽象,我们利用了多种信息发布形式和信息技术手段,有音频、图片、视频录像、动画、MATLAB仿真等。例如:视频录像、频谱分析图像是学员自主探索学习的认知工具;课件中的动画演示是帮助学员理解问题、理清思路的有效手段。教学过程中,在增加教学信息量的同时,还注重在教学过程的各环节上适时地介绍了信息采集、信息加工、信息选择与评价等一系列信息处理的方法,使学员获取有价值信息的能力有了很大的提高,从而提高课堂的教学效率。

篇12:浅谈基础化学分析实验课程的教学论文

1强调实验前的预习,培养学生独立获取知识的能力

由于目前的分析化学实验课程为独立课程,有时与相关理论课不同步,这就使得学生必须去查阅有关的资料和文献以对实验原理、方法有所了解,这对培养学生的自学习惯和能力很有帮助。据此,教师还可根据以往的教学经验引导学生提出问题,并提出解决问题的思路、方法,活跃实验教学气氛,这对学生实验前的预习也起到了促进作用。

2注重基本操作练习

基本操作练习指基本功的训练,通过基本分析方法的'典型实验培养学生规范的操作技能以及严谨的科学态度,这一点非常重要。为此,在这一阶段的教学中,教师要做到:

①一边讲解一边操作示范;

②在学生实验中教师要“眼观六路”及时发现和指出学生的实验操作错误,在不断的巡回、检察、指导中使学生的操作逐渐规范、熟练;

③引导学生抓住每个实验的关键所在,尽可能地减少“重新做”或在计划的时间内完不成任务,延长实验时间影响后面课程;

④通过规范、严格的要求使学生明白在分析化学实验中磨练学生的细致和耐心是科学工作者必不可少的素质。

3按照教学大纲要求,精心安排实验内容

化学分析实验是手、脑、眼并用的过程,是理论联系实际的过程,学生既要顾及操作是否规范又要仔细观察实验现象还要考虑实验原理、结果是否“正确”,其中在开始的规范操作要求上尤为重要,学生有了良好的实验习惯,在更复杂的实验中就可以用较多的精力考虑甚至发现问题、解决问题。因此在制定教学计划时应围绕“基本操作技能训练实验-强化操作技能的应用实验-独立设计实验-灵活应用知识的课外实验”不断提高学生的综合素质来制定。

4狠抓设计实验实验,实行开放实验室,训练学生探究、质疑、分析、解决问题的能力

设计实验旨在启发学生的探索和开拓精神,考核学生综合运用知识和独立操作的能力,也是对前段时间所学实验知识的总结、应用。学生根据预先给出题目查阅有关资料、文献,设计实验方案,独立完成,实验报告以科研论文的形式撰写。设计实验分阶段进行,从单组分到多组分,不限制学生的设计思路,允许实验失败,找出原因,修改方案,重新做实验。

5 实行开放实验室

为拓宽学生的知识面,增强学生学习的主动性,课余时间实验室随时为学生开放,开放实验的内容(大多数都与大家的日常生活紧密相关)由学生按照自己的兴趣在教师给出的范围内选择并且提前预约登记,从开始各项准备工作到实验结束、提交结果都由学生自己独立完成。

6 发展微型实验,减少污染,在实验教学中培养学生的环保意识

微型化学实验操作技术是以尽可能少的试剂来获取所需化学信息的实验方法,微型化学分析实验要在微型化的仪器装置中进行,其试剂的用量是常量实验的数十分之一至千分之一,将污染减少到了最低程度。在常量规范操作进行了大量练习的前提下让学生进行微型实验,从微型仪器装置的较正到试剂的配制及实验,并让学生将常、微量分析结果进行比较,如果差异显著,没有达到相应的准确度和精密度,学生自己分析原因,重新实验,将得到的结果连同实验的体会撰写成小“论文”。这在严谨求实的科学态度、操作技能、保护环境、价值观念等方面对学生都有很好的教育意义。可以说微型实验对学生综合素质提出了更高的要求。

总之,基础化学分析实验课作为一门独立课程应在培养服务、创新人才为目的前提下让学生通过该课程的学习具备高尚的品格,扎实的实验基础,严谨的科学态度和创新意识。

【参考文献】

1 武汉大学.分析化学实验. 第4版.高等教育出版社, .

2 武汉大学.无机及分析化学实验. 第2版. 武汉大学出版社,2001.

3 武汉大学.分析化学实验. 第1版. 武汉大学出版社,.

篇13:基因工程实验课程教学优化探析论文

基因工程实验课程教学优化探析论文

摘要:基因工程实验课是动物生物技术、动物医学等专业学生必修的基础课,对相关专业的专业课学习具有重要的指导意义。在该课程的教学实践中,笔者通过对实验教学设备更新、实验教学理念转变、实验考核方法改革、师资队伍强化、教学与科研实验、毕业设计相结合等手段,丰富了基因工程实验课的教学形式。实行课程改革后,全面提升了学生对基因工程实验技术的认识程度,增加了学生的学习兴趣,培养了学生实验设计、分析及解决问题的能力,为学生毕业设计和申请大学生开放性、创新性实验提供了良好的实验技术保障。

关键词:基因工程; 实验技术; 教学; 改革; 仪器管理; 考核体系; 教学效果; 实践

基因工程(genetic engineering) 也称遗传工程,是现代生物技术的核心技术,也是理论与技术并进的新兴学科。基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术,是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译、表达的复杂操作。它是生物工程的一个重要分支,与酶工程、细胞工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。

我国教学改革研究的着眼点和重要任务是在实验课的教学中进一步吸引学生主动学习,激发学生独立思考的兴趣,培养创新意识[1].传统的实验教学方法存在知识结构老化、课堂教学内容更新较少以及学生学习被动等问题,已不能满足培养学生综合素质能力的要求; 因此,有必要针对这些不足进行改革,推动基因工程实验技术的实验教学质量的提高。笔者充分利用了教育部高校设备建设专项资金的投入,进行仪器设备的更新,同时改革实验教学内容、完善考核体系、加强师资队伍的培训、基因工程实验技术教学与科研实践及毕业设计相结合等措施,充分调动了学生的学习热情,培养了学生的创新能力和分析问题及解决问题的能力。

1更新仪器设备配置,强化仪器管理水平

基因工程实验是本校动物生物技术、动物科学、实验动物及动物医学专业必修的基础课,为了使基因工程实验更好地顺利开展,达到培养学生实验技能的目的,加强实验室建设,加大实验资金投入是极其必要的。为此,在学校和学院领导的大力支持下,利用教育部高校设备建设专项资金和学校实验建设经费,购置了ABI实时定量PCR、BIO - RAD凝胶成像系统、Tiangen DNA定量仪、博日PCR仪、DYCP - 35型电泳仪、Finnpipette移液器、Biofuge型低温高速离心机、SW - CJ - 1A型超净工作台、DYCP - 31型水平电泳槽、HSZ - Q型恒温振荡器等仪器设备,为实验的顺利开展提供了必要的硬件保障。

鉴于仪器设备价格昂贵,操作复杂,实验开始前制订了仪器简明操作手册,组织学生进行观摩学习,重点讲解仪器原理、相关理论知识、操作方法、注意事项、仪器维护与保养等,并利用提前准备好的样品进行仪器模拟操作演示,使学生充分掌握仪器的操作方法; 同时指定实验组长做好仪器使用记录的登记,确保仪器的正常运转。

2打好实验基础,树立“先入为主”的理念

大学生的特点是好奇心很强,思维活跃,甚至是“异想天开”,但基本实验技能训练相对欠缺[2].而基因工程实验具有取样操作严格、试剂需要量少、各组分加入量要精确等特点; 因此,在开展实验之前需要对学生进行基本技能的培训,包括如何选取组织样品、移液器的正确使用方法、实验试剂的配制及实验材料的高压灭菌、试剂的正确加入方法和顺序、样品的振荡方法及混匀程度等。通过反复训练,使学生更好地掌握药品的性能与用途、操作注意事项,也锻炼了学生分析问题、解决问题的能力,确保学生在后续的正式实验中,能够准确无误地开展相关的实验内容。

3优化实验教学内容,完善实验考核体系

3. 1实验教材的编写

目前,在售的基因工程实验指导用书很多,但真正适合本科生基因工程实验的却很少。大部分存在实验内容过多,可操作性不强,实验内容过于陈旧,相对于先进的基因工程理论存在滞后现象,无法满足培养学生现代化生物学实验技能的需求; 因此,编写一本切实可行的实验教材是极为重要的。为此,学院组织经验丰富的教授、讲师及相关实验技术人员,紧贴科学发展前沿,结合学院教学、科研实际,共同编写了《基因工程实验技术》指导用书,并由吉林大学出版社公开出版发行。新的实验教材,将基因工程新理论、新技术、新方法引入到具体的实验中,加大了设计性、综合性实验的比例,体现了学院的专业特点及办学特色,是一本内容丰富、适合本科实验教学的优秀教材,得到了学生们的一致认可。

3. 2改革教学内容,突出专业特色

基因工程是建立在遗传学、微生物学、生物化学、细胞生物学及分子生物学的基本原理和知识的基础之上的应用性科学。开设基因工程实验要求学生有扎实的上述课程实验基础。通过对基因工程实验的学习,使本科生熟练掌握DNA重组的方法,并能进行自主设计实验,完成对特定基因进行克隆及分析。由于实验具有连续性、周期长的特点,笔者采取实习周的方式授课,计划学时数为48学时。具体实验内容见表1.

学生通过学习基因工程实验各环节相关的理论知识及实验方法,掌握了常用DNA操作及基因重组技术方法,而且对基因工程原理有更深入的'理解,提高了科学研究和实验操作能力。

3. 3健全考核体系,提高教学效果

客观、有效、真实、公正的实验考核体系不仅能提高学生对实验的重视程度,也能增强学生探索知识的积极性,调动学生的学习热情和主人翁意识,从而大大提高实验教学的效果,达到培养新世纪生物学人才的目的。为此,本课程的考核采取多元化评价模式,考核内容主要包括以下三部分。

3. 3. 1平时成绩考核 ( 共45%) 包括实验态度(10%)、实验室常识(5%)、实验技能的掌握(10%)和实验报告(20%) 等方面。实验态度(10分) ,主要考察学生的出勤情况、预习情况、对实验课的重视程度、对实验室仪器设备的爱护及与其他人合作等。采取扣分制,例如无故迟到一次扣3分; 无故旷课一次扣10分; 扣分超过10分后从其他项目的分值里扣除。学期中安排一次实验室常识考试,考试的分值为5分。实验技能的掌握(10分) ,主要考察学生对基本实验技能的理解和掌握,采取扣分制。实验报告由教师根据学生上交的实验报告的规范性、分析及讨论的合理性等进行打分,累计20分。

3. 3. 2学 生 的 独 立 实 验 设 计 和 实 践 过 程 考 核(25%) 注重学生的创新性思维和独立分析、解决问题等能力的提高。包括: 设计思想、方案及设计报告(10%) ; 实验操作能力(5%) ,考察学生对自己设计的 实 验 具 体 实 施 能 力; 实 验 结 果、分 析 报 告(10%) ,考察学生在实验实施过程中对出现的问题进行分析和解决的能力,是否能达到预期结果及结果的分析报告。

3. 3. 3考试 (30%) 对实验室常识、实验设计、实验方法、实验原理等进行考试。

4加强师资队伍建设与培养,提高教师业务素质

实验教师的结构组成和业务水平直接影响到实验课的实施及效果。近年来,分子生物学的飞速发展,赋予了基因工程理论与实践更多的内涵,这就要求实验教师有丰富的理论知识和操作技能。实验教师除了掌握分子生物学常用的实验技术,如:PCR技术、RT - PCR技术、基因克隆与表达技术、文库构建、实时定量PCR技术等,还应积极参与科研工作,申请国家级及省级课题,在科研中不断学习,充实自己的知识结构,了解本学科领域的发展前沿、新技术、新方法,提高实验教学能力,从而更好地完成教书育人的使命。同时,积极发挥实验室资源和师资特长,鼓励实验技术人员和优秀的硕/博士人员参与到实验教学中,充分发挥年轻人的传帮带作用[3],调动学生学习的兴趣和主动性,提高实验教学的质量和水平。

5实验教学与科研、毕业设计相结合

积极 将 教 师 成 熟 的 科 研 成 果 转 化 到 实 验 中去[4 - 5],促进实验教学内容改革,保证实验内容的新颖性、前沿性,也能增强学生的创新意识及思维。同时,以教师的科研课题为依托,开设第二实践课堂,向学生展示科研项目研究的过程,包括课题整体思想、实验方案的设计、项目实施、数据处理与分析、问题解决、结果讨论等,为开设吉林大学大学生开放性、创新性实验打下良好的基础。学生在完成课堂内基因工程实验和课堂外相关的创新性、开放性实验的同时,已能掌握一整套比较完整的基因工程实验技术,加深了对理论知识的系统了解,从而为毕业论文的设计、实验实施、论文撰写及答辩等奠定了坚实的基础。

6小结

通过对实验室硬件更新、实验内容及考核方法改革、强化师资队伍建设等手段,基因工程实验课取得了明显的教学效果,全面提升了学生对基因工程实验技术的认识程度,激发了学生的学习兴趣,培养了学生实验设计、独立思考、协作互助、分析问题及解决问题的能力,树立了正确的科研态度,提高了学生的综合素质,基因工程实验教学改革得到了学生们的一致好评。

参考文献:

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[4] 韦化,曾冬梅,秦钢年。实验教学与科研相结合,培养学生的创新能力[J].实验技术与管理,,25(5) :31 - 34.

[5] 廖庆敏,秦刚年,李勉媛。科研融入实验教学 提高学生创新能力与综合素质[J].实验室研究与探索,,28(3) :15 - 18.

篇14:工业工程类实验课程教学论文

摘要:为了应对工业工程在有关工业系统设计、管理及优化等综合性实验课程开发难度较大的问题,该文提出将计算机仿真技术与项目教学、案例教学相结合,实现了“教、学、做”一体化,并且,在显著改善实验教学条件、提升实验教学效果的同时,减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了实验经费,而且克服了时间与空间上的限制,使得工业工程综合实验课的开课率和学生的专业综合能力得到显著提升。

关键词:计算机仿真 工业工程 实验教学

计算机仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。基于计算机仿真技术的虚拟教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,接近现实工作场景,有利于提高学习兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验如在现实中执行任务的感觉,以达到更快掌握技术手段的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景且不受行业限制,使学生对实践问题的认识更深入,采用的应对方法更灵活。由此“计算机仿真技术”便成为专业学习及实际应用中的重要方法和技术手段。工业工程作为管理科学与工程的二级学科,其人才培养目标是培养出面向生产、管理、服务的高级专业技术和管理人才,面向的工作岗位主要有制造业现场管理、产能计算、生产计划与控制、项目管理、精益生产等,以及服务业的流程优化、工作研究等。其中,制造业涉及行业范围广、产品种类多、工序过程各异,因此,在教学过程中需要通过一系列系统的实验项目培养学生专业的问题提炼能力及问题分析能力,并采用专业的技术方法和手段有针对性的对问题本质进行处理。然而,正是由于工业工程方法应用行业的广泛性及多样性,使得我们不可能如其他5类工程学科般拥有自己典型的实验实训设备,亟需我们在实践教学过程中探索新的教学方法与实验支撑技术。

篇15:工业工程类实验课程教学论文

工业工程类实验课程的教学,在传统的教学模式中,主要是以“理论课+实验室”的模式,强调学生对工业工程专业基本方法和技能的掌握与应用,如,工作研究、动素分析、人机工程、物流工程、流程优化、现场改善等基本技能与方法论。传统的实验教学过程中,基本上遵照如下流程:首先,引导学生进行以上理论课的学习,使学生知道、了解并掌握这些基本的专业手法与技能;其次,通过开设相关实验课程让学生对所学的这些技术方法展开实践,从而帮助学生达到训练并养成工业工程专业素养的目的。然而,目前所开设的相关实验课程均是就某一独立技术方法而展开的较为单纯的技能训练,如,工作研究的实验主要是针对动作研究、动素分析、生产节拍平衡开展具体分析过程实践,帮助学生深刻体会这些基本专业手法的实际应用场合;人因工程,主要是通过系列人因实验带领学生亲身体验,感受高度、亮度、颜色、频繁度、规律度等人因影响因素带给人视觉、听觉等感官的切实感受,从而探讨基于人因的合理化设计、布局及工作安排;设施规划布局则是基于物流分析方法,通过物流强度度量,分析部门间的相关性强度,从而为合理布局、物流优化提供有效参考。以上这些实验均对学生在工业工程专业基本方法技能的培训上起到了有效效果。然而,却并未在促进学生养成工业工程职业素养上发挥强化作用。原因在于,缺乏像物流工程、系统工程、系统建模及仿真优化等这类有关工业工程系统设计、管理及优化的主干课程的综合性实践项目,要设计出针对本专业基本技能方法的综合性实践项目,需要的.制造业相关设备、产品品种等数量巨大,且耗费大、成本高,很难从实际操作入手,计算机仿真方法不失为解决此问题的一种有效方法。基于计算机仿真技术的虚拟教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此,应该将“项目教学”“案例教学”“教、学、做”一体化和基于计算机仿真技术的虚拟教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,提升实践教学效果。基于计算机仿真技术的虚拟教学很容易与其它先进的教学方法相结合,因此,在工业工程类实验课程的教学中,将基于计算机仿真技术的虚拟教学与其它教学方法相结合,有助于提高实验课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地、行业、设备与产品的限制,使学生更好的掌握专业技能和方法,并通过基于计算机仿真平台开发的综合性实践项目,锻炼学生的工业工程系统设计、管理及优化的综合能力,培养学生的专业素养,从而促进本专业人才培养效果的提升,计算机仿真技术在工业工程类实验课程的教学中具有重要的意义。

2计算机仿真技术在实验课程教学中的应用

计算机仿真技术为人们提供了一个理想的实践教学手段,目前国内外已经普遍将其应用于军事训练、课程教学、运动训练以及医学研究等方方面面。美国是计算机仿真技术虚拟现实的起源地,现在美国计算机虚拟仿真技术的发展水平也比较高,在这个领域代表了国际先进水平,也是第一个把虚拟仿真技术应用在教育教学中的国家,目前在感知、用户界面、后台软件和硬件等几个方面,形成了一个比较系统的虚拟仿真教学仪器架构。如,美国的卡罗莱纳州立大学利用Java技术建立了基于Web的探索式虚拟物理实验室,主要有以下几个模块:基于JavaApplet的虚拟实验设备和实验设施、相关的实验课程模块、实验结果评价模块、协作模块。在欧洲,英国在计算机仿真技术虚拟现实的相关领域处于领先地位,研究出了虚拟仿真软件包,并应用在教学仪器和工业安全培训等方面。如,英国的诺丁汉大学在教育和学术方面对虚拟仿真技术进行了研究与探索,其目标主要在于探索桌面虚拟仿真的输入设备应用上。此外,该小组还和其他学校紧密合作,将其仿真系统应用在了特殊学生教育中。在中国,目前各个大学和科研机构也广泛采用计算机仿真技术建立虚拟场景进行相关领域的教学与研究。例如:中国科技大学开发出第一套基于虚拟仿真的教学仪器系统――利用虚拟仿真技术进行几何光学实验平台的开发,系统将计算机辅助教学仪器的智能化仪器、计算机技术、虚拟仿真和物理教学仪器等有机结合,把物理教学仪器系统推进到了新的领域;北京润尼尔网络科技有限公司以北京邮电大学强势的网络、通讯、电子三门学科为基础,采用JavaApplet技术、B/S结构、J2EE框架,为解决高校日趋紧张的实验设备及实验场地等实验教学问题,由北京邮电大学网络教育技术研究所组织精英力量,经过多年研究,开发出了配套的虚拟实验系统。通过对国内、外的基于计算机仿真的虚拟现实教学应用情况进行对比,我们发现:当前,国外基于计算机仿真的虚拟实验比国内开发时间早,应用相对成熟,不管是在仿真器材还是仿真软件上都比较丰富、且功能较多;同时,国外很多成熟的仿真实验产品价格普遍偏高,且技术难度也不太适合本科学生,更适合研究所或工程师使用。尽管如此,我国还是有很多现行的成熟的计算机仿真软件供我们选择,这些成熟的仿真软件具有界面友好、可扩充性、支持二次开发等特性,甚至大多实现模块化利于定制化实验的开发,基本上能满足国内高等院校实验教学需要及丰富的仿真实验需求。因此,国内很多高校及科研院所普遍采用购买成熟的仿真软件产品,基于自身的仿真实验需求进行对应的二次开发,从而设计出适合自己的基于计算机仿真的虚拟实验平台,并得到了很好的应用发展。就工业工程类实验课程而言,现在市面上流行的仿真软件,如,Flexsim、witness、em-plan等都能提供给我们一个良好的仿真实验平台,供我们在这些平台上进行综合性实践项目的构建和开发。

3基于计算机仿真技术的实验教学模式开发

在深度分析学生学习特点和企业真实需求的基础上,基于建构主义学习理论和混合式学习理论,按照社会发展对人才培养的要求,结合计算机仿真实验教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学、案例教学设计方法,探索出基于实践项目、真实案例和工作任务的计算机仿真实验教学模式,实现了“教、学、做”一体化的实验设计。该模式由“项目导入、制定计划、实施计划和成果展示与评价”4个环节组成,其中,计算机仿真实验教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案。

(1)在“项目导入”环节,专业教师的活动包括:借助选定的计算机仿真实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的实践任务;利用计算机仿真实验平台,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以获得哪些知识以及达到什么样的技能水平;在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,适当采取分工协作方式,安排具体的任务完成时间及成果的评定方法等。

(2)在“制定计划”环节,学生的活动包括:通过自主学习、分工协作等方式,对具体实践项目的目标、任务进行分析;确定任务所涉及的专业方法和技能手段,充分应用已掌握的专业知识和能力,借助计算机仿真实验平台,设计出仿真实验模型帮助决策与优化;确定仿真实验任务的实施步骤,为仿真实验任务的实施做好充分的准备。

(3)在“实施计划”环节,学生的活动包括:在计算机仿真实验平台上,按照拟定的计划,逐步完成实践项目的仿真任务;在完成实践项目仿真任务的过程中,学生通过应用所学专业知识和技能,建构自己的专业知识,从而帮助自己养成专业素养。

(4)在“展示与评价”环节,学生的工作包括:在计算机仿真实验平台上展示自己的实践项目仿真成果;参与讨论和评价;通过对比分析,学生对自己的实践项目展开进一步的仿真优化处理。

4结语

将计算机仿真技术与项目教学、案例教学更加紧密的结合起来,能够更好的实现“教、学、做”一体化,并且,在显著改善实验教学条件、提升实验教学效果的同时,减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了实验经费,而且克服了时间与空间上的限制,使工业工程综合实验课的开课率和学生的专业综合能力得到显著提升。计算机仿真技术在专业实验教学方面的应用前景广泛,值得深入研究。

参考文献

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篇16:高考课程改革后地理教学的改进论文

高考课程改革后地理教学的改进论文

【摘要】我国自恢复高考制度以来,地理的高考考试改革也同步走过了将近40年的历程,伴随着国家每次关于基础教育的素质考核指向的变动,这个改革的历程可谓之曲折。以近些年典型的试卷改动来看,地理高考试卷都在力求迎合国家新课改关于人才选拔上的新要求,也反映出了时代变革的丰富气息。高考课程的改革反映出这种教学基础目标的指向变动。本文着重分析了高考课程的地理教学制度的改革方面,并提出了针对新课标下地理教学的指导意见,有丰富的教学意义。

【关键词】地理高考;新课改;教学任务;教学指向

【中图分类号】G633.55【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2015)12-0059-02

一、高考地理教学任务的改革概况

1.高考地理教学试卷的改革

首先,先来看下高考的改革的根本动向所在。随着高考基础教育改革的深入,传统的评价理念已经呈现出各种弊端,进而由新型理念所替代。整体上来看,其改革的指向变化主要体现在以下方面。第一个是关于评价目标的变化,认知性评价理念转向为文化综合素养的评价。这就意味着传统的死记硬背式教学已经被基本淘汰了。第二点是关于评价目的的变化,由以选拔为主导转向综合性地促进学生整体学习能力为主要教学目标。第三点是关于评价维度的转移,可以说由单纯的固定知识与技能向情感交流,价值观等更多维度的评价。第四点是关于评价方式的变化,它由原本的追求客观性和单一答案,转向个体综合认知判断以及和理解多元性的评价。其次,地理高考命题的依据也发生了相应的变化。进一步说,现有教学任务的核心评价标准是将课本上的知识用来融合进社会发展的学习能力大小。当然这一目标变化也是经过国家审改后的,其新课程高考地理考试标准和试卷结构的相关技术指标是参照《普通高中课程方案》和《普通高中地理课程标准》这些文件的。再次,试题的结构也发生了相应的重大改变。在命题指导思想方面,重点考查的是对知识灵活运用程度,联系具体事件进行信息处理,给予综合解答的能力。关于命题取材方面,取材早已脱离了教材内容的限制,大多从新鲜的社会事件进行取材,这些材料往往结合了教育目标的潜在导向,能够间接引导学生的正确价值观。而关于试题的设计上也越来越新颖,比如设置新的情境,考查学生全面的知识运用能力,而不再是死记硬背能力。同时,增加试题的思考维度,使得答案不再过于单一,只要答案合理即可得分。鼓励学生具有创意思维的答案,给予相应加分。而在试卷的整体结构方面,大体上呈现出题量减少,客观题不断减少,增加主观题增多的趋势。在试卷难度的控制方面,迎合国家扩招的变化,适当放低了难度,保持在0.50—0.55之间,但保留其选拔区分学生基础能力的功能。

2.高考地理教学目标的改革

按照有助于高等学校选拔人才、有助于中学实施素质教育、有助于扩大高等学校办学自主权的原则,加强对学生能力和素质的考查,改革高等学校招生考试内容,探索提供多次考试机会,双向选择,全面评价的考试选拔模式。教学目标最重要变化的就是体现在培养的学生能力的相关培养上。国家对传统的学生学习能力的培养,需要注重的基本教学目标进行了新课改下的转变。

3.高考地理教学理念的改革

新的教学理念是关于教学将使学生发生何种变化的重要表述,具有重要的指导意义。它主要反映的.是教学活动的内容变化所引导的学生学习效果的变化情况。新形势下,针对高中地理课程的基本理念是在先前传统的教学指示下发展并丰富的。这些教学指示有:培养现代公民必备的地理素养,满足不同的地理学习需要;重视地理问题的探究;强调信息技术在地理学习中的应用;注重学习过程评价和学习结果评价的结合等。

二、高考地理改革后的教学改进意见

1.加深对高考的改革后教学任务的全面理解

高中地理老师需要根据国家新课改的相关指示,对高考试题的价值追求的做出深入解读和理解。在一定的社会和历史条件的制约下,高考命题者为了更好地实现高考诸多目标,而使命制的试题呈现出的特点。而作为一名合格的中学地理老师,就要求从具体教学指标对自身进行反思和领悟。具体来说有以下几个方面。第一,学生的记忆能力,指先前学习过的材料的记忆,包括具体事实、方法、过程、理论等的回忆能力,这是最为基础的学习目标。第二,学生的领会能力,这是指能解读材料的综合能力。第三是学生的运用能力,指能将习得的材料经过自己的思维整理,应用到新情境之中。第四是学生的分析能力,这是指能将整体材料分解成它的构成成分并理解组织结构。第五是学生的综合能力,指能将部分元素进行思维的整合,嵌套入新整体的能力。第六个是学生的评价能力,这主要是指对材料作出多角度的价值判断能力。评价不仅是认知领域的目标的最高层次,同样它是联系情感领域目标的一个重要环节。以上这些新课改后的基础教学培养指标,其偏重有所变化。老师应当越来越偏重学生的高层次能力的相关培养,比如综合运用能力,评价能力,而对基本能力,如记忆力的考查则权重减轻。

2.加强对学生的教学配合工作

老师应根据新课改下的教学要求,对学生进行进一步的引导,做好基本课程学习的同时,加强相应的与新课改适应的教学工作。具体来说,比如根据高等学校对新生知识与技能、方法和能力的要求来开发相关的教学应用软件,进行定期的有针对性的课题研讨活动,和各个中学的地理教师进行交流,探讨,甚至与国家的省级重点学校进行关于地理教学的合作交流活动,来快速提升教师自身的教学的理念悟性。同时,需要对学生应对新课改下的考试综合能力进行全面评估,找出学生的应对能力不足所在,并和学生一起有针对性地解决教学难题。让学生和老师共同配合,共同营造一个良好的教学氛围,充分感悟并适应新课改下中学地理课程学习的目标和任务。如此,在多方配合努力下,才能让地理老师更精研于新课改下地理课程的教学。

参考文献:

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篇17:改进现代实验动物外科学教学的探讨论文

改进现代实验动物外科学教学的探讨论文

【关键词】外科学;教学;改革

医学实验动物外科教学( Surgery teaching of medicine experiment animal) 是医学生从理论到实践的桥梁课程,是外科学中必修的基础学科,是学习外科手术学基本知识、培养学生基本操作技术、无菌观念及正确使用常用手术器械的必经之路。我国目前的外科学教学模式和内容基本上沿用前苏联模式,其局限性表现为不利于理论与实践紧密结合、不利于培养学生的动手能力和创新能力等等[1]。在此背景下,作者结合参与医学实验动物外科教学的亲身体会,针对在教学工作中出现的一些问题,谈谈如下几点看法和建议。

1 重视职业道德修养教育

一名优秀的外科医生不仅要有扎实的知识理论和过硬的手术技术,更应具有高尚的医德,应具备有“四心”,即爱心、耐心、细心和责任心[2]。虽然实验动物外科学是一门以动手实验为主的课程,老师在教学过程中会比较重视手术操作等基本功的训练,但对于学生在职业道德修养等方面的教育同样也不应该忽视。老师在教学中应当以身作则,让学生懂得尊重生命、爱护生命,要求学生从手术前的麻醉、消毒到手术过程中的每一个环节,以及术后观察等,均做到一丝不苟、认真负责、耐心细致,以对待病人的高度责任心和爱心来对待实验动物。同时,老师还可以将在临床工作当中遇到的一些因不注重医德而引发严重后果的事例讲给学生听,使他们能更清楚的认识到提高职业道德修养的重要性。

2 及时更新教学内容

随着社会的进步和科技的发展,加之由于各种新材料的产生、应用以及各项新技术的开展、使用,使得现代医学和传统医学均发生了较大的变化。因此在教学过程中,应当注意“与时俱进”,要敢于“创新”,及时地修正教材当中陈旧的观点和方法,积极编写新版的教材,制作新版的幻灯片或录像,使学生能更好的学习掌握现代医学技术[3]。比如说在教洗手这个内容时,如果老师仍然只是按照老版的'教学录像教给学生在临床上已经基本淘汰不用了的“肥皂液刷手法”,却不教会他们如何使用更简便、更有效的“消毒液刷手法”的话,那么将使得教学与临床严重脱节;而学生在学习这些“过时”方法的过程中,也容易失去学习的动力,甚至产生抵触情绪。

3 统一培训带教教师

为了使医学实验动物外科的教学能与临床紧密结合,我们学校外科教研室每年都会从医院抽调一部分临床医生作为带教老师,但这种作法却存在以下几个问题:

①带教老师队伍的构成不稳定,每年抽调的人员变动较大,不利于管理;

②带教老师是医院的临床医生,他们在平常的临床工作中形成了各自不同的操作手法和习惯动作。不同老师示教的要领和动作不同,会使学生不知所措,无所适从;

③临床医生与专职教师在教学方法和能力上的差异。

因此,我们应该严把教师关,挑选具有丰富教学经验、主治医师以上职称的临床一线医生来承担教学工作,并在给学生上课之前,先根据教学大纲,认真对带教老师进行岗前培训,统一规范操作手法和步骤,并对带教老师进行考核,考核合格后才能上岗,这样才能在很大程度上弥补各个带教老师之间的差异,保证带教老师教学效果的一致性。

4 注意突出教学重点

医学实验动物外科学的教学内容包括:

①了解外科手术相关基本知识、基本操作,如无菌术、术前病人准备、外科器械辨认、打结、切开、缝合等;

②各种综合性手术练习,如清创缝合术、阑尾切除术和肠切除吻合术等。

虽然每一项内容和练习都是非常的重要,但是在教学过程中老师仍应注意突出无菌观念,严格的无菌观念是成为一名优秀外科医生的必要条件。“授人以鱼不如授之以渔”,教师不能仅仅满足于教会同学各种操作和手术技巧,而应该在教学过程中,至始至终地向学生灌输外科无菌观念,让他们理解这些操作的目的所在,如为什么戴手套时手不能接触手套外面,为什么常规消毒范围是从中央向外周,而会阴部消毒范围则是从外周向中央等等。只有培养了学生严格的无菌观念,才能让他们更好地学习各项无菌技术和手术技巧,为将来成为一名优秀的外科医生打下良好的基础。

【参考文献】

[1] 李先强,殷慧芬. 构建新型外科学实验教学体系提高学生基本操作技能[J].中医教育,2007,26(2):81-82.

[2] 相大勇,孙大成,李燕飞,等. 无菌术中洗手教学改革初步探讨[J].局解手术学杂志,2008,17(2):120.

[3] 李邦郢. 多媒体与传统教学方法在外科手术实验教学中的应用[J].中国误诊学杂志,2008, 8 (28):6888-6889.

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