高一地理论文:高一地理课堂有效复习的实施策略 高中地理教育是基础教育,强调基础的重要性就要从基础年级抓起。我们在关注学生创新精神和创造能力培养的同时更要正确处理好地理基础知识和基本技能、创新精神和创造能力的关系,坚持基础知识、基本技能是创新精神和创造能力的基础,目前,中学地理课堂教学有一个非常突出的问题,那就是:老师教得很辛苦,而我们的学生却没有得到真正有效的发展,教学中少慢差的低效局面不能根本扭转,课堂教学失去了核心的生长环境。因此,如何使我们的地理教师拥有新课程背景下的有效教学理念,在地理课堂教学中实施有效教学,是摆在我们面前的一个难题。 一、学会回顾课本,夯实基础 在教授新课时,学生因学习时间较短对许多地理物象处于一知半解阶段,对基本地理原理只能做到被动的接受与认识,很难谈到能灵活应用,甚至整个课本学完,有些知识点所处的章节还不能十分清楚,针对于这种状况老师在制定期末复习计划时引导学生回顾课本,夯实基础是重头戏,不能盲目地为提升学生能力而一味做题目,或放羊式地让学生去读书看书,进行简单地重复。高一学生的特点是习惯跟着老师走,缺少主动学习的习惯和自主学习的探究精神,假如老师说复习课本,学生就会习惯性的拿出书本像读语文英语课本一样朗读背诵,这种读书方式欠缺条理性和系统性,既浪费时间又让学习变的更加枯燥无味,抹杀了学生的学习兴趣。如果学生没有学习的积极要求,教师越是把注意局限在知识上,学生对自己学习上的成绩就越冷淡,学习愿望就越低落。如何引导学生重新认识书本呢?老师可用以下几种方式进行尝试: 1.对重点知识进行再圈画、检查 在上新课时老师就应该有意识地培养学生对书本重点知识做下醒目的标记,复习时老师编写复习学案时将重点放在基础知识梳理这一环节,许多重要原理在教材均有简练而全面的解析,教材是最好的知识点的总结,老师可用填空的形式编写教材主干知识,提前告知学生预习填写,师生共同翻看书本找出此知识点所出现的章节,这样学生在回归课本时进行再认识,有利于学生掌握不同知识的结合点,更有利于培养学生思维的流畅性。“只教给学生以最本质的、最主要的东西,才能切切实实地掌握这种教材,使它不可磨灭地铭记在学生的记忆里。”――第斯多惠:《德国教师教育指南》,因此,复习时,我们很有必要重新温习课本,不拒绝这种方式实际上是对学生基础重塑、温故知新的提升。 2.检测题目出处,找到教材落点 考试题目形式千变万化,但解题依据却源于课本,因此课本是本,高一学生解题技能还未成熟,做到题目时习惯就题解题,例如高效鲜活农产品“绿色通道”设计了这样两道小题:①高效鲜活农产品的适合的运输方式是什么?②“绿色通道”开通的意义有哪些?这道题目中第一小题实际考查运输方式,需结合不同运输方式优缺点来分析解答,假如解题时抓住“鲜活”二字解答就相对容易,第二小题考查交通运输的意义,结合农业部分知识点,鲁教版必修2书本58页“例如,便捷的交通运输和农产品保鲜、冷藏技术的提高,扩大了农产品的销售范围。”这样一段话其实就给了我们答案,老师讲解题目时可不必急于将答案告知学生,引导学生将书本翻开找到出处然后整合答案:“①大幅度提高农产品的外销数量,有利于农民增产增收②改变农产品的流通环境,促进商品农业进一步发展”,这样,学生更易理解,同时学习解答题目的技巧。再如近年该市的工业部门大部分由城区迁移到郊区,主要原因是_____我们都知道由于市中心用地紧张、交通拥挤、环境污染等问题日益突出,为了降低成本、保护环境,工厂纷纷外迁。知识点的出处为鲁教版必修2书本45页和48页,老师指引学生翻书远比一一告知答案更有说服力。单纯回归课本很枯燥,还会产生一看就知道,但遇到题目却又不会做的现象,带着问题、带着疑问的回归,能够保证主干知识的扎实透彻,在以后的学习中,学生也就少了许多做题的盲从与随便,有根据地答题,有目的的思考学生的良好的学习习惯得以培养。 二、学会建构知识体系,整体把握 纲举才能目张、提纲才能挈领,在平时的学习中,我经常给学生强调建立知识结构体系的重要性和实用性,许多学生因不能有立竿见影的效果而坚持不下来,这是一个长期培养的过程,在高一复习阶段,老师就应该在复习过程中不断渗透,不断引导。 三、学会运用资料,突破创新 学生每天面临繁重的学习任务,许多学习资料放的杂乱无章或者没有整理的好习惯,老师在设计学案或试题时就不应该过多地增加学生的学习负担,尽量做到一开始资料就要让它系统性和规范化,在复习时,可先让学生将试卷或学习资料分门别类地装订成册,在使用过程中将重点难点易错点作出醒目的标记,同时归纳总结自己答题的薄弱点,许多高考状元在谈到学习经验时无一例外的都谈到善于积累知识这一经验,如何积累?将做过的题目认真分析、结规律、找出失误点,由于高一学生的复习时间短,许多学生还难以做到有深度的分析和总结,老师也不能给学生提太高的要求如必须做错题集了或者必须重新整理什么的,学生能够有意识地将错题做下标记,改错并能写出正确的依据或分析错误的原因老师就应该给予鼓励与嘉奖,因为这是他们突破机械被动学习的开始,是培养自我学习突破创新的良好开端。 四、学会表达,勇于展现自我 在高一复习课中,老师不妨留一定的空间给学生展示自我,他们的问题让他们来提出,让他们用自己的方式解决,这里就有很多诞生了:学生表达能力不足,会不会导致衍生更多的问题与错误?学生过分表演会不会导致课堂秩序混乱,学习进程杂乱无章?其实我们大可不必有这么多顾虑,我想作为老师首先要能看到学生思想单纯、认识能力不足的一面,允许学生有自己的见解或这样那样的错误;更要能宽容理性地对待学生的错误与失误。我们一直强调学生是主体,如何体现其主体地位?不妨将课堂还与他们。为避免以上问题的扩大化,老师课前精心备课,做好调控工作。比方说我这堂课哪个时间段放给学生做哪些事情,老师都要把任务明确化,避免大水漫灌随手撒网,不然学生会无所适从,假如布置的任务量太大,学生难以完成复习任务,很容易使他们对复习模式丧失信心,老师的用心也会赴之东水。笔者在复习课中采取的方式有以下几种模式并取得一定成效,现展示如下: 1.精挑细选,把握质量 课前检查学生作业,挑选作业质量高的学生让他们再准备,课堂上讲解题目答案及思路。题目量不必大,一到两道,相对简单的可适度放多一点,在以后的操作中,不必老师提醒,学生很自觉地知道做地理题的步骤,这比老师百般强调还要有效果。 2.合作交流,共同解疑 合作的意识和能力是现代人所应该具备的基本素质。地理问题的探索学习将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境,使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果。在复习课中,相对简单的作业当堂分组交流小组合作,老师在每组中挑选代表课堂展示,这部分作业老师不给参考答案完全由学生自己研讨,假如讲解过程中出现错误或者疑问,其他各组可直接质疑,这样学生就准备的很细心很认真,小组合作精神起到很重要的作用,学生充分体验到团队合作的力量。 3.自我展示,鼓励赏识 鼓励学生自我展示,老师提供平台,下一节课问题有自愿到讲台展示的在老师那里报名,老师提前做一些指导和帮助,让学生表达更流畅自如。 老师在整个过程中主要协助学生完成学习任务,对学生的表达适度进行总结归纳,及时捕捉学生反馈的信息,做好评价与引导及时调控,充分发挥老师的引导作用。老师尤其要重视思维的推导过程,站在学生的角度审视学生解决问题的方式,真正实现“开放性”课堂教学理念,为学生营造更加广阔真实的探究学习空间。 (作者单位:江苏省扬州市邗江区公道中学) 高一地理论文:高一地理教学中学生学习兴趣的培养 摘 要:高中地理是中学教育的重要组成部分,高一能否学好地理至关重要。那么该如何搞好高一地理教学呢?首要是培养学生对地理学习的兴趣。具体怎样做呢?可以从六个方面来做:上好第一节课;充分利用地图;充分利用多媒体手段;多穿插生动有趣的故事;加强学科知识间的联系;多用所学地理知识解释身边的地理现象。 关键词:高一地理教学;学习兴趣;学以致用 高中地理是文科生考本科以上大学的必考科目,是中学教育的重要组成部分,而高一作为起始年级,学生能否学好地理至关重要,那么我们该如何搞好高一的地理教学呢?笔者认为,首先要培养学生对地理的学习兴趣。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”莎士比亚也说过:“学习必须合乎自己的兴趣才可以得益。”在高中阶段,培养学生良好的学习兴趣,是提高学生学习效率的有效方法,也是提高地理教学成绩的一条重要途径。那么教师怎样才能培养学生学习地理的兴趣呢? 首先,要认真上好开学第一节课。良好的开端是成功的一半,讲好了第一节课,这便让学生对地理学习摩擦出了第一束火花。教师可有针对性地提出一些趣味性强又容易引起学生思考与联想的问题,从而引起学生对新课的兴趣。湘教版地理必修一第一章标题是“宇宙中的地球”。那么,在宇宙中看到的地球是什么样子的呢?这是学生急切想知道的。我们不妨抓住学生的这种好奇心理,引用美籍华裔宇航员王赣骏在航天飞机上看地球的自述:“地球真是一个漂亮的星球,像一个令人觉得很容易破碎的玻璃水晶球,蓝白条痕相间,水蓝色大气薄薄一层覆盖。”“我在中国上空慢跑,我想着故乡,我来了。”这样一开讲便创设出了一幅美丽的图景,最大限度地调动了学生的积极性,刺激了他们的求知欲望。 其次,要充分运用课本插图和地图册进行地理教学。地图是地理教学中最常用的教具,是地理的“第二语言”。使用地图,有助于学生对地理知识的理解,能扩大学生的地理视野,创设地理情境,能激发学生的求知欲,发展学生的思维能力和想象能力。比如,我们学习湘教版地理必修一《地壳的物质组成与物质循环》这一节 时,参照课本及地图册上给出的相关彩图,可以比较清楚地表现出各类岩石的形态及岩石的相互转化关系。我们还可以进一步借助情景剧形式让学生演示岩石的“运动”过程。 第三,要充分利用多媒体教学的直观优势增强学生的感知能 力,培养学生学习的兴趣。多媒体教学是现代教育的重要组成部分,是优化课堂教学、提高课堂教学的有效途径之一。运用多媒体,不仅可以帮助学生形成空间意识,构建立体思维,还可以突破重难点,优化教学效果。如,在讲《地球的运动》这一节时,单纯用语言描述或者用静态的图形很难让学生深刻领会地球的运动过程及运动过程中所产生的各种地理现象。但是我们若借助多媒体,用动态效果来展示地球的自转与公转,很多学生认为无法理解的知识都能 迎刃而解,无需教师再花大量时间给学生讲解。 第四,多穿插生动有趣的故事。课文中常有一些比较重要但又抽象的内容,如果我们能适当引用一些与教材有密切联系的、学生喜欢的、生动形象的材料予以印证,便在能深化学生所学知识的同时,又能引发学生学习地理的兴趣。例如,在讲解日界线知识的时候,笔者便给学生讲解了一则有关一位美国产妇生产双胞胎女儿过日界线的趣事,当学生听说前面出生的女孩做了妹妹,后面出生的女孩做了姐姐,便对日界线知识产生了浓厚兴趣,追问不止,结果这个知识学生掌握得都很牢固。 第五,要重视学科间知识的联系。地理是一门综合性学科,其知识触及了其他科目知识。如果割断了它与其他学科之间的联系,学生就绝对学不好地理知识。因此,在地理教学中要立足地理,兼顾综合,这样才有利于学生知识的合成。 最后,我们还应该多让学生留意身边的地理现象,并刻意让学生用所学知识去理解和阐释,让他们充分感触“学以致用”这个地理学习的最终目的,使学生觉得地理学了确实有用,这样学生自然而然会努力学习地理知识。 (作者单位 重庆市巫山县官渡中学) 高一地理论文:对高一地理教学困境的思考与研究 [摘要]新课标的改革对于地理课程的教学提出新的要求:以学生为核心的学习理念,要求学生在学习中要主动的参加并有发明性地展开,重视教学过程中学生解决问题能力的培养以及创造性思维能力的开发。这就要求老师要摒弃传统的教学观念,寻找新的教学方法,能够通过各种途径来对地理课堂进行改进,活跃课堂气氛,提高地理课堂的教学质量。 [关键词]高一地理、教学、困境,策略 在高中物理教学中。教师们一味的追求学生的最后成绩,而忽略了学习的过程,学生们是在随着老师的意念在学习而不是真正的喜欢上这门功课,缺乏对地理的兴趣以及积极性,课堂气氛沉闷。因此,新课程的改革要求老师转变观念,用各种方法,培养学生的学习兴趣,改变传统的学习方法,大胆创新,重视学生能力的培养,提高学习效率。 1.高一地理教学出现困境的主要原因 首先,学生地理学习兴趣不浓、态度不积极。学生升入高中以后,认为地理不重要,当地理教师反复强调其重要时,学生已经产生了极大的反感情绪,态度消极,更谈不上兴趣了。所以,在教学时地理教师引发学生的学习兴趣,从情感、态度、价值观上入手,培养学生地理审美情趣、爱国情操、人文地理情像、积极的学习态度等。其次,学生地理知识基础薄弱。学生对初中地理知识总体了解不够,有待于进一步补充加强,特别是对地图知识的基础极为薄弱,连最基本的中国行政区划有多少个都知之甚少,半数以上的学生对地理知识范围了解较少,这对高中阶段的地理学习非常不利,以至于高三毕业生也对地图知识掌握不到位。最后,学习能力不够自主。新课程理念要求高中地理教师充分尊重学生的主体地位,将学习主动权交给学生。许多教师在高一地理教学中贯彻了这一理念,结果发现学生不太适应,许多学生还是习惯于教师灌输式地给予,对于需要自己动脑筋获得问题答案的教学方式不够适应。这种现象说明了学生的自主学习能力不强,这些本应该在初中地理教学之中得到充分锻炼的学习能力,在很大程度上并没有得到重视,相当比例的初中地理教师在教育教学工作中的出发点还是围绕着应试教育的指挥棒,只要学生将考点内容掌握透彻就行了,至于能力发展情况,则不是自己最为关心的问题。正是由于初中地理教学中存在着这样的观点,一些学生在学到地理知识的同时,学习能力发展出现了不平衡现象。 2.突破教学困境的途径 对于学生在高一地理学习中出现的这些现象,一味地抱怨是解决不了问题的,只有立足教材与学生实际,潜心研究教学方法,才能够有效破解这些教学困境,提升地理教学成效。我在高一地理教学中,主要从以下三个方面开展努力,突破教学面临的困境。首先,德国教育学家第多斯惠曾经说过:“教学的艺术不在传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。”所以,教师要根据学生的年龄特点、知识经验、认知规律等方面,抓住学生思维活动的热点和焦点,根据学生认知“最近发展区”为学生提供丰富的材料,从学生生活中喜闻乐见的实情、实物、实例入手,创设生动、有趣的情境,激发学生自主学习的欲望,唤起学生的学习兴趣。如,创设问题情境,激发学生学习地理知识的热情:布鲁纳强调学习是一个主动的过程,学习的最初刺激是对所学材料的兴趣,即主要是一种内在动机,而不是诸如等级、奖赏、竞争之类的外来目标。因此教师要善于在教学内容和学生求知欲之间创设问题情境。新课程强调地理学科是一门自然学科,涉及的领域非常广泛,学生在日常生活中遇到的许多问题和现象都与地理有关,也是学生感兴趣的问题,把这些问题作为课堂上与学生互动的切入点,激发学生学习地理知识的热情,让学生爱学。在课上,经常以这样的问题来激发学生的学习动机,或者说出学生熟悉的现象,从而引发学生自己提出问题。同时,有同学说:“地理课尽学位置、地形、气候,多没趣,上课就想睡觉。”可见,想要改变地理教学困境,唤起学生学习地理的兴趣也是非常重要的。兴趣是人积极探究事物的认识倾向。稳定的兴趣能使认识过程的整个心理活动积极化,能使观察更加敏锐,记忆得到加强,想象力更加丰富,使智力活动的效能大大提高。有了兴趣就会主动探寻,深入研究。其次,开展学习方法指导,提高地理学习效率。在地里教学中指导学生有效的学习方法之非常重要的,它能促进学生掌握自己学习方法,从而提高学习效率。再次,新课改下,多媒体教学是必要的也是非常重要的一种教学手段。自然地理中很多地理原理、地理规律、地理现象单靠老师讲解学生理解起来很费劲,而多媒体教学形象直观,效果好。恰到好处地使用多媒体教学,有利于突出重点、淡化难点,有利于突破时空限制、增大信息量,有利于增强学生的学习兴趣,培养他们的思维能力,使教学收到事半功倍的效果。如太阳直射点的移动,可以借助动画让学生更直观地观察受太阳直射点的移动各维度昼夜长短是如何发生变化的;如演示褶皱、断层的形成过程。由于多媒体计算机能播放影像资料,所以在讲火山、泥石流时可以播放相应的影音资料,既可以激发学生学习地理的积极性,又可以让学生有一种身临其境的感觉,收到事半功倍的效果。 3.结语 改革的途径是多方面的,但教学方法、考试内容、能力研究与培养、学科渗透是主要的。素质教育体现的是知识与能力的培养,而高考则体现知识的灵活,技巧的应用,两者相辅相承。素质教育也可通过考试体现出来,所以教学的主攻方向也应体现灵活,学生学习更要注重技巧的积累,知识的拓展,能力的渗透。改革与创新是社会发展永恒的主题,也是教育教学发展的主题,只有这样才能适应素质教育的发展,适应新的地理高考。 高一地理论文:高一地理第一节课兴趣教学浅析及反馈 摘要:先做一个学生喜欢的老师,再说教好地理。所谓亲其师而信其道,唯有师可亲才能让学生做到亲其师。我们应该放低姿态,弯腰与学生交谈。与学生交流,需要我们是"平视"的关系、平等的地位、平静的对话。 关键词:地理;兴趣;多媒体;反馈 用人格感染学生,用学识引领学生,用礼仪亲近学生,用欢笑感染学生,用一切手段来打造地理兴趣化教学。 地理教师应该具备基本的文化功底。对于语文、政治、物理、化学、生物等学科具有一定的知识储备。教师应该是一个礼仪周全的人。若如此则学高、身净、礼貌、文雅,是所有学生都喜欢的教师。在这里以高一开学第一节课为例,浅谈地理教学中的兴趣培养及地理教师个人魅力在课堂中的体现做简单探讨。 第一部分:课堂实例及效果反馈 人教版高一地理第一节,地球的宇宙环境。第一节课我讲解方式是以多媒体播放霍金"万物起源"。教师对高中生不理解的地方做出解释的形式来讲解的。这节课教师讲解时间约为8分钟,多媒体播放时间为37分钟。 上课,起立后教师深度鞠躬,问好。简述本节课内容设计并播放多媒体影片。 第一处讲解。第一个实验,多普勒实验。靠近的汽车声音更尖锐,远离的汽车声音比较低沉。同样的道理,当我们的眼睛比较敏感的时候,靠近的物体呈蓝色的光晕而远离是红色。同理,我们看到的星星泛红色说明,星空中的星星多是远离我们的。此处说明下西方人实验精神值得我们学习。继续播放。 第二处讲解。万有引力定律,宏观以及微观理论。宏观的万有引力,物体的引力关系与质量成正比;与距离的平方成反比。这适用于宏观物理学。但是万有引力并非适用于所有情况,比如对水星轨道近日点处的计算误差;对微观粒子世界的适用性。于是讲解弹簧床理论。当一个物体质量太大的时候,空间变形较大,在空间的作用下,其他小物体向大物体靠近。 第三处讲解。实验二,万有引力实验。在一个光滑平面上放满小钢珠,如果均匀分布则物质不会聚集在一起。而从成千上万个钢珠中拿走随机的五个。则万有引力开始产生作用,因为不平衡所以一部分聚集在一起,开始了物质的聚集。也就是说,星球的产生是因为不均匀。此处再次感慨科学家严禁的实验态度,以及他们不辞辛苦的实验精神。继续播放视频。 第四处讲解。当影片播放到恒星的形成,核聚变为其提供能量时,讲解爱因斯坦质能方程,质量的亏损其产生的能量为亏损质量乘光速的平方。可以简单理解为物质转换为大量的能量。 第五处讲解。当播放到恒星加工各类物质,直到铁的时候,讲解元素周期表,此处强调氢是宇宙中最基本的物质。其余物质都是其核聚变之后的产物。继续播放视频。 第六处讲解。黑洞理论,当物体的质量不变,而距离变小的时候,根据万有引力,质量达到20个太阳而距离只有12公里的时候,黑洞就产生了。地理的基本思想之一,人地和谐。不要试图去征服自然,否则必遭自然的报应。引入全球变暖。讲解人地和谐思想。 从课堂反馈来看:高一4班,第一节课多媒体不能试用。效果最差,几乎没有效果。完全失败,并未取得预计效果。不可能用嘴讲出电影来。此处建议教师准备课程要灵活多变,遇到突发事情要提前设计好应对方法。 高一5班,较好。时间刚好,学生听过后,对于地理教师有认同感。兴趣第一步初步建成。亲其师做到了,让他们知道其师亲他们也可亲;其师敬他们也可敬。地理兴趣养成较好。以后讲课到时候,提到这节课播放内容学生基本都能记忆起来。总体来说,效果比较理想。 高一6班,适中。跟我的关系比较亲近,有些像朋友。他们对知识的记忆不如5班。上课纪律稍显嘈杂。以后的课堂上,我对6班严格要求。2节课后,6班做的比较好了。对地理老师有比较好的认同感,对地理学科也比较感兴趣。 总结,总体来说取得了理想成果。地理教学以兴趣培养为主。在教学中应多想想突发情况,提前设计好应对措施。 第二部分:地理教师的个人素养是地理兴趣教学的基础 只有具有相应素质的教师才能胜任兴趣教学的工作。万丈高楼平地起,让我们打好基础再建高楼。 一、礼貌,与学生平等交流,让学生主动亲近你。 开学第一节课,要求我们做教师的有礼貌的举止。礼仪是人和人之间建立第一印象的重要因素。是打下良好印象的必备因素。每次上课,九十度鞠躬是我们应该做到的。立正行直,衣冠整洁是正常的出门配置。面洁手净,发亮鞋光,服饰得体是我们的义务。语言大方得体,戒骄戒躁,安静讲课又富有激情,这些是每个学生都喜欢的老师需要具备的条件。 先做一个学生喜欢的老师,再说教好地理。所谓亲其师而信其道,唯有师可亲才能让学生做到亲其师。这里我们应该放低姿态,弯腰与学生交谈。就如同每个小孩子都不喜欢他仰视的人一样,高中生不喜欢高高在上的"大师"。与学生交流,需要我们是平视的关系,要么我们弯腰,要么学生起立。 如此可以让学生"亲其师",还要让学生信其道。 二、学识 需要教师对与我们身边的地理知识要细心观察。对于新闻里的地理知识要多多留意,以防学生问起。比如10-11年冬季云南、贵州干旱,其地理知识就是季风气候的自然灾害:水旱灾害严重。云南地区受亚欧大陆与印度洋影响,冬季风从大陆吹向海洋。冬季风特点冷干。当冬季风势力强大的时候就会造成冬季的旱灾。学生问起你一解释,即讲解了地理知识又让学生佩服你的文化素养。这是地理教师时时都要做的事情。 一个一问三不知的地理老师是很难让人家对你教的学科感兴趣的。古人说想知天文下晓地理,我们作为地理教师,理应通晓地理知识。特别是与生活实际密切相关的知识。 地理是一门总和学科,较好地理的前提是教师具有很好综合素质。想要做到地理兴趣教学,就必须从我们自身做起。 高一地理论文:高一地理快乐教育探析 【摘 要】近年来素质教育呼声不断,快乐教育理念也越来越受到老师和家长的青睐。快乐教育旨在激发学生的学习兴趣和增加学习活力,是教育的一大进步。本文阐述了快乐教育的内在含义,并结合教学实践,根据地理学科的特征和高一学生的心理特质提出了在高一地理教学中实施快乐教育的措施和方法。 【关键词】高一;地理;快乐教育 引 言 地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的一门学科,具有极强的综合性。它是地球表层各种自然现象、人文现象有机组合而成的复杂系统。同时又具有地域性:地理学不仅研究地理事物的空间分布和空间结构,而且阐明地理事物的空间差异和空间联系,并致力于揭示地理事物的空间运动、空间变化的规律。鉴于地理的上述特征,地理学科课程标准里明确提出地理学科的基本理念:学习对生活有用的地理;学习对终身发展有用的地理;[1]针对高一学生,教师由该如何践行此理念,让学生真正学到对生活,对终身发展有用的地理呢?在笔者看来,快乐教育是上述问题的最好答案。快乐教育旨在激发学生的学习兴趣和增加学习活力,是教育的一大进步。英国著名社会学家,斯宾塞曾提出:“痛苦的学习会使人感到知识讨厌,而愉快的学习会使知识吸引人……在同等情况下,教学的效率和与学生从事学习的快乐程度是成正比的。”[2] 我国古代教育学家孔子也曾有言:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”[3]然而,纵观全国的高一地理教学,情况却不容乐观。由于长期受应试教育的影响,加上学校对学生卷面成绩的极其重视,课堂上,教师们采用的仍然是填鸭式的教学方法。有趣的地理现象在教师那被支离成众多的枯燥的知识点,学生无须深入大自然去感知,只要课后死记硬背便可。这样一来使得我们的高一学生一开始便对地理产生了极强的厌恶感:地理课堂上,玩手机者有之;睡觉者有之;复习其他科目者有之。于是,我们的地理老师会花大量的课堂时间来维持纪律,其教学效果当然不尽如人意。 一、高一地理教学现状 在全国的教育水平评估中,江苏省的教育一直名列前茅,众多教育专家对江苏的基础教育评价甚高。盐城虽不比苏南部分城市,但相比苏北及苏中一些城市,其教育水平应属于上等。盐城市教委也极其重视本市的教育发展。尽管如此,高中地理教学情况确不尽如人意。笔者现任教于盐城市明达中学,承担多年的高中一年级的地理教学工作,以曾执教过的两个班(共100学生)为研究对象。由于初中时教育背景和高一学生自身素质的迥异,笔者所在班级学生地理成绩水平差异较大。刚开始学时,笔者做过一个统计,地理试卷能得60分的同学只占到了全体同学的51%,其中一个班25人,另一个班26人,试卷的总分是100分。而能得75分以上的学生却有5人,占到了总人数的百分之5%。笔者继而作了问卷调查,其中喜欢地理的学生仅占到了全班学生人数的百分34%,不喜欢也不不讨厌地理的学生占到了总人数的百分之21%,不喜欢地理的学生占到了总人数的百分之45%。综合学生的基本情况,笔者认为高一学生的地理学习存在以下问题:1.地理基础薄弱;2.对地理这门学科的学习的兴趣不高。 二、高一地理快乐教育的方法 2.1创设场景,寓教于乐 心理学家经过长期的研究发现,高一阶段的学生正处于自我同一性对角色混乱阶段,所谓自我同一性是一种关于自己是谁,在社会上应占什么地位,将来成为什么样的人和怎样成为理想的人等的认识。因此学生的一举一动无一不是想引起他人的注意,赢得他人的认可。教师完全可以利用学生的这一心理,营造活泼的学习气氛。例如在学习《地球自转的地理意义》和《地球公转的地理意义》时[4]教师可以采用作游戏的方法来先让学生理解“自转”和“公转”的基本含义。具体做法:上新课前,教师无须告诉学生本节课的学习内容,而是告诉学生本节课将进行一个非常有趣的游戏,且需要3至4个同学的配合,首选,让学生围成一个小圈挥舞着手原地打圈,教师可以给其动作取名为“自转”,其次,老师站在中间,让学生自转的同时,围着老师转圈。这就是公转。此外教师还可以让学生在自己座位上自由旋转,或者围着桌子公转,这样一来,课堂上的活跃气氛就会异常浓烈。整个课堂,学生手脚脑并用,在快乐的氛围中学习了知识。 2.2培养高一学生快乐学习习惯 若想让高一学生真正体会到地理学习的乐趣,只在地理教学的某个环节创设快乐的情景,是远远不够的。教师应该竭力培养高一学生快乐学习的习惯。也就是说在教学的任何一个环节,教师都应该联系生活实际,设置相应的场景或适合高一学生的娱乐节目。由于地理学科的地域性,教师还可以带领学生进行户外学习,深入大自然,了解盐城的风俗地貌。培养学生快乐学习的习惯。 三、结语 本人作者从事高中地理教学已有数年,在平时的得力教学实践中,笔者坚持采用快乐教学,收效显著。据统计,现在笔者所在的高一班级里喜欢地理的学生由刚开学的百分之34%上升到百分之71%,不喜欢也不不讨厌数学的学生占到了总人数的百分之14%,不喜欢数学的学生仅占总人数的百分之15%。在期末考试中,地理学科的及格人数由原来的51人,上升到95人,及格率达到了95%,其80分以上者20人,中90分以上者就有8人。 高一地理论文:高一地理地图教学策略研究 【摘 要】高中地理教学中对学生兴趣的培养是至关重要的,而高一阶段的地理教学更是重中之重。地图是地理的生命线,也是地理的特色,通过对教材中地图的分析,引导学生的学习兴趣,掌握地图的阅读方法与技巧,是中学地理教学的客观需要,也是对学生进行素质教育的现实要求,有助于学生从地图中获取更多有效信息。加强高一地理教学中的地图教学,必然会为高中地理的学习奠定良好基础。 【关键词】高一地理 阅读方法 地图教学 很多地方的初中地理就是死记硬背,初二时结束时对其进行会考。时间经过一年后,当学生们进入高中,学生面对教材第一单元的地球运动部分,是束手无策和头昏脑胀。高中地理不仅要求学生熟悉where与what,还要求学生分析“why”与“will be”。时隔一年,学生们对地理这门学科的学习兴趣是否还在,是否已经忘记了初中时学习的基本地理事物,还是一个问号,那么这就需要教师在地理教学中把怎么提高学生学习地理的兴趣放在重要地位。而提高学生的兴趣,降低学生的学习难度,不对高中地理有畏惧感,地图教学的策略引导是关键。 一 从地理学科特点来看 地理教学大纲规定:地理的基本技能包括:(1)阅读地图的能力:地图被称为是地理的“第二语言”,学会阅读地图是学习地理的最基本的能力。新教材让学生试做天气预报员,激发学生读图兴趣。(第2.5课活动);通过读图,培养学生的地理空间概念和地理分析能力(第1.4课活动、第4.6课活动、第4.2课活动);通过不同内容地图的对比,说明地理事物之间的相互关系(第3.3课活动、第4.8课活动)。(2)绘画能力:新教材在这方面安排了较多活动,学生通过对课文的理解,将抽象的概念形象化,从而达到化解难点、锻炼绘图技能的目的。例如:绘简图说明地球赤道平面与黄道平面的关系,(第1.4课活动)、绘制地壳物质循环图(第1.6课活动)、画水循环的过程及其主要环节的示意图(第4.3课活动)。(3)计算能力:通过地理计算,加深对所学知识的理解(第1.5课计算时差活动)。由此可以明确看出,地理教学中对学生地图意识的培养,是地理学科本身的必然的要求。 二 从教师课堂策略来看 1.把握地图教学应遵循的原则 第一,认识规律原则:地图中的内容,多是学生没有接触的远域的地理事物及其有关的理性知识,地图教学须从形象的、感性的具体事物入手,以学生已有知识作铺垫,采用启发式,通过教师讲解地图,学生读图、分析、归纳、判断等思维活动,完成从直观到抽象、从感性到理性这一认识过程,获取新的知识。例如,世界陆地自然带的分布及特征,如果学生只读课文,或只凭教师讲述,是很难形成各自然带的景观特征和空间分布概念的。只有阅读了世界自然带的分布图以及各带的自然景观彩色图(尤其是典型植被和代表性的动物图)后,学生对自然带的景观和分布特征便会留下深刻的印象。 第二,实际性原则:地图教学要结合学生生活、社会和知识水平的实际,注意考虑学生的接受能力,有的放矢,切不可要求过高,否则会适得其反。例如讲地图投影,鉴于学生的数学知识,只能深入浅出地用切开桔子皮,把它摊平、变形的例子,来说明球面地图画成平面图的变形,而不能按照地图学的要求去讲地图投影。 第三,思想性原则:新教材有丰富的思想教育内涵,是对学生进行辩证唯物主义、爱国主义、国情和国策教育的好材料。这一特点从地图上得以充分显示。教学中要强化地图的德育功能,帮助学生初步树立正确的资源观、环境观、人口观,培养学生实事求是的科学态度和建设现代化祖国的雄心壮志。培养用图习惯,详解读图方法,培养学生多种思维能力 在具体的地理教学中,教师要采取各种教学方法和教学手段,有策略、有计划地对学生的地图教学进行指导和强化,并同时形成学生的各种思维能力。 三 从学生学习方法来看 平时的习题、考试的试卷中都有“读图回答”类的题目。学生可以先看课本上的一些原理图、示意图,仔细观察,把课本知识落实在图上,同时要注意图形的变异。读地图要做到五个要: 第一,要有目的,即准备读取什么信息。看图如果漫无目的,就会迷失在色彩、符号、注记构成的地图迷宫里。 第二,要有重点,抓住地图上的主要内容读; 第三,要有层次,掌握图中信息的先后顺序; 第四,要有设计,即设计不同的线索,变换角度读,增强对同一事物的认识。 第五,要默想地图,闭目冥想,把完整的地图印在脑子里,训练自己的空间记忆。 比如,读中国行政区划图,可以这样进行: 第一步,确定读图的目的是熟悉省级行政单位的分布; 第二步,按设计的线路读,如沿海的省(自治区、直辖市),有陆上邻国的省(自治区、直辖市),黄河、长江流经的省(自治区、直辖市),京广线、陇海线经过的省(自治区、直辖市),重要经纬线穿过的省(自治区、直辖市)等。 第三步,选择自己所在的省(自治区、直辖市),或者曾经到过的省(自治区、直辖市),仔细读,看轮廓、辨邻省、熟悉空间位置; 第四步,合上地图,默想阅读过的地图信息。 按照以上步骤反复读与训练,必能增进对地理事物的形象记忆和空间记忆。 在地图教学过程中,通过在实践基础上对学生图形分析能力的测定和培养,探索出一条能够促进高一学生提高地图认知能力、分析能力和解决能力的教学模式。 高一地理论文:高一地理教学中学习困难的探索 摘 要:学习困难是每个学科都不可避免的现象,尤其是进入高中后,许多学生都说地理难学,一定程度上也给高一新生加重了心理压力,不利于学生的发展。因此,研究学生学习地理的困难之处,帮助学生解决学习中的困难是地理教学的必然之路。就高一地理教学中如何帮助学生解决学习中的困难,让每个学生都能学好地理进行一些探索。 关键词:高中地理;困难;原因;对策 高中时期的学生面临即将高考的压力,对于地理学科的学习许多学生都反映学习起来有困难,本文就对地理教学中学习困难的原因和策略进行一些探索。 一、高一地理教学中学生学习困难的原因分析 1.初高中地理知识的衔接不够 新知识的学习是建立在原有知识基础之上的,学生对知识的准备程度和水平直接关系着学生对新知识的学习和理解,也就说学生初中地理需要掌握的知识是高中地理学习的必要条件,但是很多学生在进入高一地理学习中往往与初中地理知识相脱节。这也与初中地理教学有着很大的影响,初中地理不参与中考,加上初三的时候又不学习,以至于到了高一的时候,由于时间间隔太久,许多学生对地理的基本知识都无法熟记,而且一进入高中学习也随之紧张起来,地理的课时相对较少,但课程内容较多,教师虽然在教学中对初中知识进行了一些回顾,但仍不能使学生有效地链接原有的知识,导致学生在高一地理学习中常常处于被动地位,这也十分不利于激发学生的学习兴趣。 2.学生缺乏学习动机 学习动机是推动学生不断学习的内在动力,只有激发学生内在的学习动机,才能使学生主动地参与到学习中。高一地理学习中学生感觉学习地理困难,成绩也得不到明显的提高,长久下去学生的学习兴趣会逐渐降低,无法激发学生内在的动机,循环往复下去,不但成绩会逐渐降低,甚至更会使学生失去学习的自 信心。 3.学习不得法,地位思维较低 地理学科具有很强的综合性和可见性,而且又是一个文理知识相交融的学科,学生要想提高地理学习质量,就必须加强记忆,提高理解能力。学生必须对知识有深入的理解,这样才能真正地去掌握知识、运用知识。但是很多学生把地理学科归为文科,对地理知识的学习往往依赖于机械的记忆,忽略对地理原理的理解、 分析和探究;在课堂中也只是听,不去主动地去思考,无法对原有的知识进行链接,也就更谈不上对知识链的构建;习题中也只是对简单的模仿或记忆型的题进行解读,遇到相对灵活的题的时候无法进行知识迁移。这样的学习方法学生无法具有良好的地理思维能力。严重影响了学生的地理学习,阻碍了学生的发展。 4.教师的教育理念存在偏差 培养学生的地理素养是新课标的要求。新课改提出要改变学生的学习方法、倡导自主探究式的学习,在教学中要突出学生的主体地位。但在实际教学中仍有很多教师采用传统的教学模式,一堂课下来很少看到学生自主探究的情况。探究学习有利于培养学生搜集和获取信息的能力,提高学生分析和解决问题的能力。教学中少了探究这一过程往往会使学生感觉不到学习的乐趣,长此以往,学生的学习情绪受到压抑,十分不利于调动学生学习的积极性。 二、解决高一地理教学中学生学习困难的策略 1.提高学生“学以致用”的意识,激发学生的学习动机 地理教学中不难发现有很多学生说不知道为什么要学地理,学了地理有什么用等等。学生在学习中体验不到学习地理的好处,这很容易使学生失去学习的动机。因此,教学中教师要引导学生体验学习地理的好处,激发学生学习的积极性。具体做法:借助生活经验,让学生能够在熟悉的生活现象中去探究、认识地理,激发学生学习的兴趣;利用时事热点,补充地理教学,如学习地震灾害的时候可以引导学生去搜集有关的地震资料,让学生自主分析, 这有利于培养学生运用地理的意识。 2.精心设计教学,引导学生主动构建知识体系 只有学生主动地去构建知识才能真正地达到教学目的。因此,教学中教师要精心设计教学过程,促进学生主动构建知识。如在课前给学生列出学习的目标、重难点,并回忆与本课有关的知识,促进学生新旧知识的链接;在课堂上教师通过创设一定的问题情境,促使学生在解决问题中内化知识,并引导学生对知识进行归纳、整理等;在课后让学生进行反思,及时查漏补缺,并设置课后练习,帮助学生巩固知识。 3.教给学生学习的方法 学习方法的优劣直接关系着学生学习的效率,教师要重视对学生学习方法的指导,优化学生的学习方法,提高学生的学习效率。如,教给学生记忆的方法(借助图示进行记忆、对相关知识链进行记忆、网格记忆等等);教给学生读图的方法;教给学生对比分析的方法;教给学生对知识归纳整理的方法。通过方法的传授,提高学生学习地理的效率,当学生看到成绩后必然会激发学习的热情。 总之,在高一地理教学中教师必须重视学生学习困难这一教学现象,必须加以研究,改进教学方法,激发学生的学习热情,使学生更乐于参与到地理学习中。 高一地理论文:新课改下高一地理教学 地理新课标不仅对地理知识和技能的教学提出了具体的、符合实际的要求,同时也对学习过程中学生能力和方法的培养,学生情感态度与价值观的形成提出了具体、可操作的目标。“培养现代公民必备的地理素养”是高中地理课程的基本理念之一,因此,我们的课堂教学必须更加符合素质教育的要求,必须有利于学生的可持续发展,能帮助他们形成正确的人生观。 对于多年从事高中地理教学的我来说,及时准确把握地理新课程标准,尽快学会实施方法,将新课程改革的理论与地理教学相结合;尽早地把信息资源转变成师生学习和前进的动力。这既是我们每一位地理教师的本职工作,又是对学生和家长负责的表现,更是教师与时俱进的时代要求。地理新课程用图文并茂的资料,形象直观的图表、生动有趣的阅读材料,贴进学生生活的课堂活动,创设了充满时代气息的地理教学情境。面对这样的教材,教师该如何使用.又该怎样上课.怎样发挥教师的作用.怎样挖掘学生的潜能.……需要我们地理教师冷静、积极地不断反思,才能适应新课程下的地理教学。 1 我就自己半年多地理新课改下教学实践谈一些具体做法 : 1.1 认真学习新课程的理念,建立新教材观、新学生观、新教学观、新课堂观 改变传统陈旧的教学方法,并吸收了传统优秀的教学方法,使教师真正成为指导者、促进者、组织者和管理者。根据课程标准解读教材、分析教材,确立教材的重点和难点,寻找和识别适合学生认知规律的教材因素,同时确立科学的教学方法。了解学生、关注学生。学生是学习的主体,又是发展的主体,充分尊重学生的主体性和差异性,根据学生已有水平来设计教学。全面了解学生心理发展的一般特点,以学生的特点为依据来选择相应的教学方法。 1.2 对地理教学设计思路的反思 长期以来的应试教育深刻而广泛的影响,在很大程度上影响了我们的教育理念和教育行为,这使得当今的新课程改革在教学具体实施中遇到很大的阻力。传统的地理应试教育主要偏重于对地理知识的传授,忽略了在创新意识和个性健康方面的发展,特别是在能力运用和生产实践方面关注不足。这显然不利于新时代对创造型人才的培养,也难以适应当今社会发展对高素质复合型人才的需要。教师再也不能把知识传授作为自己的主要任务和目的,而应成为学生学习的激发者、引导者、各种能力和积极个性的培养者,把教学的重心放在如何促进学生的“学”上,从而真正实现教是为了不教。为此,课改后我在课堂教学中很注意创设民主、平等、自由、和谐的教学气氛,形成一个无拘无束的思维空间,让学生处于一种轻松愉快的心理状态,来积极思维与想象。如:每节课的开始,我总是对学生说:“这节课,让我们来共同研究,一起探讨有关某某问题。”而课改前我们经常说:“这节课讲授或今天上第几章第几节……”,让人总感到有点居高临下。在“存在生命的行星”一段教学内容,是学生非常感兴趣的内容,也是极具探索性的内容,地外生命是一个热门话题,要引导学生敢于畅想,求异,学生畅所欲言,教学形式更加开放和生动。但是科学幻想不是完全没有根据的“乱想”,培养学生求真求实的科学态度。 2 实施过程中面临一些困惑: 2.1 新教材在知识结构方面,较旧教材而言更加不系统,这对于教师而言,如何把握好教材的深度、广度,如何处理好教材的知识体系提出了更高的要求。教材在教学内容方面虽然做了适当的删减,删除了一些较难于理解的知识点,图表,但课堂活动量明显增加,如何有效的组织好这些活动,如何安排好教学进度,这些都为我们每一位高一的教师提出了挑战。在近半个学期的教学中,我们感觉到课时紧张,在活动的组织上时间难以把握,如果不充分让每位学生都积极参于,那就只是走过场,流于形式,如果充分调动每位同学,那么时间又难于满足,教学进度无法完成。 2.2 对教材连续性与统一性的困惑,由于初高中地理课程的要求不一致,出现严重脱节,新课程改革下的初中地理教学,对学生的要求越来越低,教材内容相对简单,而高中地理在难度和要求方面上升幅度大,这对于基础薄弱的学生而言,无疑一下难于适应,给我们教学带来更大的难度。许多学生连经线、纬线都不知道,这样对于地球的运动、时差的计算、季节的形成等问题的理解更是水中望月。如果教师再利用上课时间给学生进行讲解,这就面临课时紧张,教学任务难于完成,组织学生回去自学,但部分基础较差,综合理解能力较弱的同学还是难于接受。也正是因为这些多方面的原因,使得高中地理让许多学生感到难学,导致兴趣渐无。如何更好的转变学生现有的学习状态,是许多教师的困惑。 2.3 配套习题难度较大,与教学进度不统一,要妥善处理需要时间。 2.4 作为教师,我们始终对新课程改革的评价体系顾虑重重,我们很难不去考虑高考与各种质量检测,这一点是我们转变教学观念的关键。 2.5 教师对新教材也有诸多不适应的地方,如新教材中的部分内容高度概括、高度浓缩,有些地方出现了一些新概念,对于这些内容教学中应如何把握教学的标高,还有教材中众多的探索、阅读、案例研究等内容,对于这些内容,究竟要处理到何种程度才算适宜,我们大多数教师心中也没有底。此外,部分探索与案例研究的内容也不符合教学实际或学生的实际,活动时间长,效果也不明显,很难在课堂上实施,又如案例研究“太阳活动与旱涝的关系”、案例研究“厄尔尼诺”的内容,对于高一学生来说,难度有点太大。 2.6 学生也是影响新课程改革能否顺利推进的重要因素。我们在教学中发现,高一学生普遍对新课程改革了解不够以及学生传统的学习行为使学生一下子也很难适应新形式下的课堂教学,尤其在一些学生基础较差的普通班进行课堂教学模式的转变难度更大。还有,学生对地理学习的不重视和认识不足始终是影响地理教学的一个非常重要的因素。 3 今后教学的几点想法 经过一段时间的摸索,我对新课程改革已由陌生逐渐适应,今后的教学主要是在反思前一学段教学工作的基础上不断改进,为此借鉴总结了以下几点: 3.1 作为教师,继续加大对新课程改革理论学习的力度,同时加强备课组内、备课组之间的相互听课活动。后一阶段要重点在培养学生学习地理的兴趣、课堂上如何充分调动学生的学习积极性、改变学生对地理学习的认识、如何进一步落实分层次教学等方面下功夫。 3.2 在总结、反思前一阶段教学的基础上,我们后一阶段的教学要重点处理好以下几方面的关系,推进新课程改革的实施。这几方面的关系主要包括:①过程与结果的关系,即培养学生的创新精神与能力与落实基础知识的关系,新课程改革强调培养学生的各种实践能力和创造能力,并非意味削弱知识的学习,而是强调能力的培养要以知识为依托、为基础,二者相辅相成,不能割裂,更不能对立;②学生主体作用与教师主导作用的关系,强调发挥学生的主体性,并不否认教师的重要作用,在新课程改革背景下,无论课堂教学、还是各种社会实践活动,教师的作用依然是十分重要的;③关于不同学习模式与课堂形式的关系,新课程改革针对现行教育的弊端而强调研究、探究性学习,并不排除接受性学习的必要和重要,一堂课究竟采取何种学习方式或课堂教学模式,要因人、因时、因课程内容制宜,不能一刀切。此外,在课堂教学过程中,“一言堂”、“满堂灌”不对,课堂教学中强调学生的参与是正确的,但要注重区别学生是主动参与还是被动参与,是实质参与还是形式参与,真正高质量的课堂教学必须建立在学生自主学习的基础上才是有效的;④各类实践活动与课堂教学的关系,普通高中教育作为基础教育,素质教育的主阵地应该还是在课堂,因此任何忽视课堂教学的行为都是错误的。 3.3 进一步开展各类实践活动,通过前一学段的教学,我们发现,学生对各类实践活动兴趣浓厚,期望也较高。因此后一阶段我们将继续强化这方面的工作,如加强研究性学习课题研究和校本课程的实施,适当组织学生走出校门等。 总之,新课程改革已走到我们面前,作为实验者,我只有加强研究,努力实践,积极应对,这样才能抢占新一轮课程改革的制高点,也才能使自己的教学真正有助于自身的发展和为学生的终身发展奠基。目前的新课改处于探索阶段,我将继续努力学习,力争正确、深刻地认识与理解现代地理教育的特征,突破旧的思维方式,逐步树立正确的人才观、教学观、质量观等素质教育新观念。在学校现有的条件下,随着新课程改革的实施,要让课堂教学生活化,使教学要贴近学生、贴近课堂,让学生在生活中激发学习的热情,增长知识,使课堂教学更加符合学生的认知规律,更加符合学生生理、心理特点,更加符合社会发展、需求,激活课堂,让学生真正成为课堂的主人。 高一地理论文:高一地理研究性学习调查报告 摘 要:在地理教学中,为了更深入地研究影响农业的区位因素,通过对灵宝苹果业发展调查,形成了有一定学术研究的调查报告,愿与大家一起分享,以期为灵宝市的发展提供有力的佐证。 关键词:自然优势;社会经济因素;发展情况 课题:灵宝苹果业发展的区位因素及发展方向。 辅导教师:黄龙辉。 调查人:高一10班地理小组。 调查方式:利用节假日学生回家调查本乡镇苹果发展情况,再班级汇总,网上查阅等。 【调查过程】 先印发灵宝果业发展的基本资料,学生了解各自乡镇后,利用节假日,各学生回家调查本村苹果种植情况,包括村民人数、亩均收入、苹果种类、种植规模和销售情况。 各村苹果种植情况汇总后,再派出代表调查各自乡镇苹果发展的总体举措、规模和销售情况。然后了解灵宝苹果种植的自然因素。包括先了解本乡镇地形和苹果种植优势。汇总后,小组抽样验证实践。最后根据资料指导学生撰写小论文,以提高他们的地理表述能力。 【拟写报告】 分五个阶段实施(时间计划安排9~10周)。 1.分析资料,划分调查区域(一周)。 2.走访市区规划和管理部门实地调查与记录(三周)。 3.资料汇总和分析研究,提出对现状的认识,对未来发展的建设性建议和设想(两周)。 4.约请有关部门的同志一起参加研讨、汇报会,进一步听取各方面的意见,完善研究和调查报告,完成课题(两周)。 5.综合分析,对调查报告做最后修改,并整理结题(一周) 【调查内容设计】 地理课上,我们学习了影响农业的区位因素,灵宝作为我国重要的苹果基地,影响其发展的因素是什么呢?为什么近几年“卖果难,果难卖”成为农民最头疼的大事,灵宝果品生产为什么一度步入低谷?今后发展苹果业的新举措有哪些?带着这些问题,由我班地理兴趣小组对灵宝苹果发展的区位因素展开如下调查: 1.灵宝苹果种植业发展的自然优势有哪些? 2.影响灵宝苹果发展的社会经济因素有哪些? 3.目前,灵宝苹果加工业的现状及今后发展调查。 4.目前灵宝苹果业发展中存在的问题有哪些? 5.今后灵宝苹果业发展的举措和思路有哪些? 【调查结果汇总如下】 一、苹果种植业发展的自然优势 灵宝市位于豫、秦、晋三省交界处,处于黄土高原与小秦岭东端的接壤地带,其深厚的黄土层,土质优良。属暖温带大陆性半湿润季风型气候,气候温和,四季分明,并且雨量中等,光照充足,昼夜温差大,为果品生产提供了得天独厚的自然条件,被国家确定为优质苹果产业带。由于特殊的地理、地形和气候条件,灵宝苹果风味独特,素有“灵宝苹果甲天下”之称。 二、灵宝苹果发展的社会经济因素 1.交通区位优势 灵宝地处豫秦晋三省交界,黄河中游,金三角经济带,西安、郑州两大航空港之间,境内310国道、陇海铁路、209国道、连霍高速、郑西高铁等要道纵横交错,交通十分便利,为果品流通提供了四通八达的交通条件。 2.种植历史悠久 灵宝苹果自1923年引进栽植至今已有90年的历史,多年的发展历程,使广大果农积累了丰富的生产经验,赚取了巨额经济财富。 3.种植规模大,品质好 全市现有果品面积104万亩,其中苹果80万亩,年产果品12亿公斤。荣获“全国苹果产业十强县(市)特别奖”“中国果菜加工十强县(市)”等称号。灵宝苹果以其色泽艳、香味浓、含糖高、耐贮运而著称,在全国历届鉴评中屡获金奖,灵宝苹果和大枣并获得国家原产地产品保护。全国人大常委会副委员长、经济学家费孝通提词“灵宝苹果甲天下”。 4.技术因素 全市现有专业技术人员80多人,其中高级农艺师11人。农民技术员10000多人,其中高级技师15人,技师1000多人,形成了一支庞大的技术队伍,为果品产业发展提供了有力的技术保障。 三、目前,灵宝苹果加工业的现状及今后发展调查 果品产业已在我市形成了产、供、销、贮、加、运一条龙,年加工能力40万吨,其中浓缩果汁24万吨,年消化果蔬能力180万吨,形成了果汁、果饮、果酒、果酱、罐头等10大系列29个品种;市境内建成了15个果品交易市场,在全国19个省、市、区,62个城市,168个市场,建立了350个果品直销窗口。在广西凭祥、黑龙江绥芬河、云南瑞丽等口岸,建立了灵宝果品边贸出口区;果品贮藏库2.5万个,机械冷库130座,年总贮量达到35万吨;全市果品包装企业17家,年产纸箱、果袋、发泡网、保鲜袋及各类果品包装物4类7种,为果品生产提供了较为完善的产业链。 四、目前灵宝苹果业发展中存在的问题 灵宝苹果业发展主要存在的问题有:品种老化、品种搭配不合理;老果区综合征较为严重;苹果管理问题及其所导致的品质问题;销售体制不健全,部分地区出现农民“卖果难,果难卖”的问题。苹果加工业发展滞后,加工层次低。 五、今后灵宝苹果业发展的举措和思路 1.畅通产业销售链,完善果业市场销售机制 2.积极开发苹果深加工产品,提高苹果的附加值 3.积极推广新品种,提高产业后续发展能力 4.加大招商引资力度,打造苹果示范亮点 (1)出台苹果产业发展优惠政策,以市场为导向、科技为依托,总推苹果综合开发模式,集中打造寺河乡苹果示范亮点。(2)加大政策扶持。对苹果种植户在技术及销售方面予以支持,积极引导外来资金投向苹果产业。(3)积极争取项目资金和引进科技含量较高的企业以及科研院所对苹果的品种选育、栽培及初加工技术进行试验示范。 5.拓宽培训渠道,提升果农素质 (1)邀请外来专家教授深入各乡镇对苹果种植实地指导和技术培训,同时组织果农代表到周边市县苹果园区进行参观学习;(2)建立苹果发展技术人才库,根据苹果发展各阶段人才需求,协调县内技术人员进行长期的技术指导,形成苹果发展技术支撑长效机制;(3)以打造特色果业为重点,实现“公司+基地+农户”订单产业发展模式,扎实开展科技宣传培训,增强农民的科技意识,形成一批上规模、有竞争力的苹果品牌,增加农民收入、促进农村经济发展。 6.科技兴农 充分利用科学技术这一生产力,开发研究培育新品种,并积极探索治疗果树病的方法,使灵宝苹果的品质和产量不断提高,受病虫害的威胁也越来越小,苹果种植业发展走向稳定。 六、其他相关资料(略) 【调查结论】 苹果是非常适合灵宝的一种经济作物,尽管由于某些原因导致其产业发展中出现了一些问题,对其产业发展和农民增收产生了一些影响,但苹果产业依然在不断的蓬勃发展这一点不容置疑,其发展前景依然是很光明的。灵宝优良的土质、气候、环境造就了灵宝苹果“甲天下”的风味,加上现在国家积极的惠农政策和经济政策,“甲天下”的灵宝苹果应该能够香飘天下! (作者单位 河南省灵宝市第二高级中学) 高一地理论文:在高一地理课堂教学中实施“分层成功教学”的实践与探索 【摘 要】通过在高一地理课堂教学中实施“分层成功教学”使不同层次的学生找到了适合自己学习的方法,学生在课堂教学中有了更多的收获和成长。“分层成功教学”为学生的发展提供更多空间,更突出教学面向全体、全面提高的素质教育目标,值得广泛的推广。 【关键词】高一地理;课堂教学;分层成功教学;研究 学校教育是面对全体学生的,但是学生间的差异却是客观存在的,学生在基础知识的掌握情况、学习态度与学习习惯的养成还有掌握的技能水平等等都存在着差异,包括其个性特征、兴趣爱好和特长等等,因此把握好学生的个体差异展开教学工作,十分重要。本文就探讨了在高一地理课堂教学中实施“分层成功教学”的相关内容,以为学生的发展提供更多空间。例如:C层次的学生通过一段时间的学习,对学习有了一定的信心和耐心;B层次的学生对学习有了更多的主动性和自信心;A层次的学生能力提升很快,并懂得帮助其他同学,做好地理学习。 一、“分层成功教学”的基本概念及意义 “分层成功教学”是指从学生的基础知识、学习能力和学习习惯等方面存在的差异出发,将同一班级的学生按照一定的标准将他们分成短期性的(即处于发展变化状态而短期内又相对稳定的)A、B、C三个层次,再根据群体学生的差异,进行不同层次教学目标、教学方案和教学评价的分别制定,从而让不同层次的学生都能有机会成功,从而不断树立他们的自信心与自尊心,更积极主动的学习。从一个成功走向另一个成功,并达成面向全体,全面提高的素质教育宗旨。 “分层成功教学”的实施是我国教育发展的需要,学生个体成长需要更多的关注,在尊重学生个体差异的基础上发展学生能力的必要性。学生通过这样的分层教学,能够根据自己的能力水平,掌握正确的学习方法,并根据自己的学习发展变化,及时对学习内容与学习方式做调整。“分层成功教学”是将学习目标细化的过程,对于学生的学习质效的提升有很大的好处,而且教学实施过程,充分尊重学生的自主性,对学生各项能力的提升都有帮助,这也是提升我国整体教学水平的需要。 二、高一地理课堂教学“分层成功教学”的实施 (一)分层方法 分层教学的目的是为了发展学生而不是区分学生,分层成功教学是实现平等教学、尊重教学规律基础上的差异性教学,因此在学生分层上,不能单纯通过学习成绩为依托进行机械简单的划分,这样易造成偏差过大,也会给学生造成一定的心理打击。我们要采取模糊类的分析,进行动态、综合和科学的评价。先根据学科表现进行基础人事,再对学生的地理基础知识、心理发展水平,智力与非智力因素等进行全面的了解与评价。当然不可忽视的是学生对学科的潜在兴趣的能力发展研究。这样才可以对学生分层有较客观的处理。且学生分层也应随着学生的发展变化有所调整,秉承“因地制宜”教学观,坚持给不同层次学生创造更加符合自己实际的学习空间,更好的心理品质的形成,让学生能感受自己的进步,有冲劲从低层次向高层次迈进。 具体方法根据以上原则,将学生分为A、B、C三个层次。C层次的学生学习基础较差,上课注意力不集中,没有好的学习习惯;B层次的是学生有一定的学习基础,但不够自觉,缺乏主动性,且自控能力较差;A层次的学生是指学习基础好,学习很主动,对学习有兴趣,有热情、有能力。而为了最大限度的调度学生各方面的积极因素,促进学生学习。还可以实施小组合作,将不同层次的学生搭配成小组,互相帮助与监督,可以采取座位相邻的原则进行分配。 (二)分层实施 1.教学目标的设定 教学目标的设定指的是教师要根据教材和大纲的具体要求和各层次学生可能达到的学习可能性,做出不同教学目标的设定。教学目标是起学习导向和激励作用,在保证基础学习的前提下,不断提升学习。因此在设计过程中,考虑C层次学生的接受能力较差,可以适度安排一些辅导内容,保证他们的学习基础的达成。对于B层次的学生要保证他们对课程标准的完成基础上,注意能力的发展。而对于A层次的学生达成教学准则之上,增加难度,关注其知识迁移运用。 例如:学习高一地理“气压带和风带”的目标设定。C层次的学生需要掌握气压带和风带的成因类型、分布规律。B层次的学生要能绘制气压带和风带模式图,明确气压带、风带的名称与分布,让教师教学内容通过学习能灵活运用。A层次的学生就应该学习用学习到的相关知识分析解决一些地理问题,比如说气候类型的成因或是主要气候类型的分布规律。 2.课堂教学的分层 在课堂教学的实施过程中,教师需要做的是成功引导学生在各自需要努力的学习发展区域内前进,让每个学生都能体会到学习的乐趣,和掌握一定知识与能力的满足感。这是一个挖掘自身能力的学习过程,关注好学生的学习变化。比如说在完成“自然界的水循环”这一节的教学任务中,可以设定三个类别的问题,C层次的学生了解陆地淡水占水体的比例,并叙述相应环节及意义;B层次学生的能作图表示水圈各部分的组成,并制图描述水循环过程;A层次的学生则关注以上两类基础之上,还能联系生活理解三类水循环的差别并作相应的水资源宝贵表述。 而在实现“气压带和风带”教学目标,就可以联系分组形式,采用小组报告,由简入难,彼此合作,每个人都有任务,每个都要做一定表达,彼此都要对报告内容有认识,在这样的报告学习过程中,学生的自信心也会被很好的鼓励,有的同学负责报告成因类型、分布规律,有的学生谈如何解决地理问题等的等。而在布置作业环节,也要体现分层教学的内涵,根据学生的能力和完成水平布置。 三、关于实施高一地理“成功分层教学”的几点思考 (一)以实现教学目标,完成教学任务为前提 实施分层成功教学的基础,在于教师要明确课堂教学教师可以自由安排,但必须是以实现教学目标,完成教学任务为前提的。这样才能避免分层成功教学出现片面化或是教学目标的降低。因此教师在执行过程中,要根据教学大纲制定的教学目标与教学认为,做出适度的调整,明确自由的限度,在这个大范围内给学生创造出自我认识、自我努力、自我强化,从而达到进步的空间。个别学生教师可重点培养,但不可以牺牲全体学生学习任务和学习目标的时间为代价。 (二)要摆正心态,不可模糊分层教学的重点 “分层成功教学”为教师们提出了更高的要求。首先是教师的心态问题,教师要以公正、平和的心态看待分层,我们分层的目的不是划分学生,而是划分教学,教师如果对层次低的学生的有偏见,学生就会感受到并产生消极情绪,因此教师在教学过程中切不可有对他们层次的要求,而应是让他们多努力充实自己,最终达到从一个学习成功走到另一个学习成功。其次是教师的教学问题,教师不可以模糊了分层教学的重点,因此要更加努力的钻研教材,改进教学,多关注一些学生又喜欢、又促进能力提升的教学活动,形成较好的激励机制、教学氛围,给学生更好的学习体验,从而保证每个学生都喜欢上地理课,并尽可能从课堂上多学到一些,感受到自己的进步与提升。 (三)以“一切从实际出发”为实施基本原则 一切从实际出发是哲学认识,但用在“分层成功教学”中却十分有效,一切从实际出发,从学生的实际出发,正是以学生为本的,关注学生个体成长的表现,学生是学习成绩的关键主体,让学生感受到分层教学中对学生的关心和期待,让学生愿意相信自己能做到相应的要求。分层要成功,就一定要灵活,看到学生的进步,就要及时的对分层进行调整,要为学生的发展和变化提供激励,要观察学生的动态,成绩变化很大,但没有定性的学生不建议调整层次的频率太高。 综上所述,在高一地理课堂教学中实施“分层成功教学”,使课堂教学效果得到优化,也使教学目标和任务更好的达成,充分激发了学生的学习兴趣,培养了学生的情感因素,让学生有意识的去发展自我,可以说满足了素质教育的追求,具有十分重要的意义。而通过“分层成功教学”,使学生找到了自己努力的方向,适宜的方式,使其学习效果也越来越好。学生不再把地理学习看的很难,而会一步一个脚印的去夯实自己的知识掌握,可以说是一种积极有效课堂教学的探索。 (作者单位:福建省南安市华侨中学) 高一地理论文:浅论高一地理研究性学习的知识储备 由于研究性学习必须以学生已有知识储存为基础,综合探究能力为前提,个人兴趣为研究方向,因而不同年级、不同经验背景的学生,其主题研究学习活动在内容、形式和深度上是有差异、分层次的。因此,学生研究性学习开展的顺利与否,取决于学生在学科教学中获取的基本知识与必备技能的多少。地理教学作为学生课堂学习的基础课程之一,由于是以地球表面的事物的发展演变作为研究对象,关注现实生活,因而地理内容已成为学生进行研究性学习的主要平台。以地理新教材的使用为契机,把研究性学习的理念渗透于课堂,把方法的获得、能力的提高融入到获取知识的过程中。在高中阶段,地理教学高一为必修课,高二、高三为选修课,所以储备这一过程宜在高一学生中进行。 一、展示知识的形成过程 爱因斯坦说过,结论几乎以完成的形式出现在读者面前,读者体会不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程,也很难理解全部情况。地理知识的获取大多是在错综复杂的大背景下,剥茧抽丝,经复杂的观察、推理、求证等科学方法获得。课堂中通过情境的设置,诱导学生去思考、去体验、去求证,重现结论的获取过程。这一过程类似于“体验式学习”。 如漫长的科学史的演变中无不体现那些杰出科学家的独特的创新思维,教师在讲解这些知识点时,可列举这些科学知识的形成。如介绍地球的大小时,可提出这样的问题:地球的半径是6371Km,地球测量第一人、被誉为“地理学之父”希腊著名学者埃拉托色尼是如何进行测量的?学生根据已有的知识和经验,提出假说或猜想。教师及时以一成语揭示谜底:“立竿见影”。接着告之埃拉托色尼测地试验的有关背景:夏至日埃及有一城市叫塞恩,阳光直射井底,离此城5000斯塔迪姆(埃及长度计算单位)的亚历山大城的竹竿有一短短的影子(画图表示),请学生用数学方法去计算。根据所给数据,可演算出地球的周长为4万公里,与我们近代测得的数字仅差100公里。教师又提出,世界上实测子午线(经线)第一人是我国唐代僧一行,他用“复矩”(画图)实测北极星的高度,并利用“复矩”测出的北极星高度即为地球北半球当地纬度的特点,测出同一子午线两地纬度差与其相对应的地面长度,计算出每度弧长为132.03千米。教师让学生明了知识的形成后,还可让学生指出两人在解决问题时共同所用的方法和手段(如都利用地球以外的天体来辅助测量地球)。这些问题的解答较为详细地展示了这些经典探究所经历的典型过程和运用的主要方法,而不仅仅听到或记住有关的知识或结论。这使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学研究的本质,并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。这一过程不仅将有利于学科内部知识的同化,还将促进不同学科之间知识和能力的相互融合,是良好思维品质形成的重要渠道。在人文地理的教学中,城乡分布、城市功能分区、道路的设置等知识都可用影响因素去体验该地理事物形成的内在原因。 二、探究知识的相关内容 新教材与老教材的不同之处在于知识点不再以原来的体系较强的段落式排版,而是以并列式将知识点罗列。伴随研究方法的增多、研究手段的改革、研究内容的深入,越来越多的各种由多种复杂因素构成的地理表象呈现出来,这种罗列形式可避免将学生思维固定在已知的事项上,既为科学的发展留下了余地,又为学生的想像和深入研究提供了场所。教师可引导学生探究这些罗列内容的外延,并拓展这些内容的内涵。它相对弱化教师在教学中的教化功能,充分发挥学生的主体作用,利于开发学生的智力与潜能。如气候类型的形成和分布中,课文中列举了太阳辐射、地面状况、大气环流和人类活动是影响气候的主要因素,而它们各自在形成气候中的作用,叙述相当模糊。学生通过世界气候类型的分布图的阅读,可得出:太阳辐射和大气环流分别成为全球气温、降水分布的主要因素,呈现明显的规律性分布,各地地表状况的差异,出现了非规律性的分布。这种认识拓展了知识的内涵:学生通过对某些非规律地区气候的探究分析,可加深洋流、地形地势、海陆分布对气候形成影响的理解,这一思维活动又扩展了知识的外延。在教学中,阅读材料和每个单元后的阅读篇为学生进行这类活动提供了较好的素材。这种教学可引导学生运用科学方法和良好的思维,经合理的归纳与总结,将支离破碎的知识和隐含的学科方法有机结合起来。 通过科学探究活动,学生们对科学探究的手段、使用证据的规则、形成问题的方式、提出解释的方法等一系列问题有了亲身的经验。 三、质疑知识的正确与否 知识的形成是在对所收集的证据进行筛选、归类、统计和列表分析等综合处理的基础上实现的。获取的资料在同一主题下,由于经验和研究活动的需要不同,研究视角的确定、研究目标的定位、切入口的选择、研究过程的设计、研究方法、手段的运用以及结果的表达等都会不同。具有极大的混淆性,以致“仁者见仁,智者见智”,产生不同的见解。教师在传授时,不应把科学知识当作绝对的真理教给学生,而应作为有证据的结论。 教师引导学生可运用已有知识,通过证据(数据)的收集、从证据中提炼解释、将解释与已有的知识相联系等过程,得出符合证据的结论,我们谓之“思辨式”学习。 如提到目前的主要的大气污染——温室效应的产生时,书中列举的是已达共识的结论,事实上人类对这一问题的形成机制还不清楚,所以教师可让学生在占有证据的基础上,提出自己的结论。具体的过程可以是:第一,根据已有的知识和经验,提出质疑。有的学生认为,人类燃烧矿物燃料时使二氧化碳增多产生温室效应,同时也向大气排放了大量的粉尘,增加云层和降雨机率,会使气温降低,所以人类燃烧矿物燃料是增温亦是降温尚无知数。第二,收集证据。学生主要从互联网下载了有关资料,大部分是文字,也有一些图片。第三,解释。对所收集的证据进行筛选、归类、统计和列表分析等综合处理,并运用已有知识得出符合证据的结论,对问题作出科学的解释。这一步骤是学习的核心,是学生思维火花迸现的表现。学生寻找到符合猜想的依据作为论据,提出自己主张。第四,后期工作。对结论的可靠性作出评价、交流和推广自己的探究结果。 这些活动的研究内容是局限于地理课本知识上的延伸,单科学习性较强,但课外学习的过程中从理论走向实践的起始,是学生真正检验真理和探索新知的开始。第一阶段宜以个人自主学习为主。 (作者单位:贵州省盘县第七中学) 高一地理论文:浅谈高一地理利用地图加强直观性教学的体会 地理学的研究对象,其时空界限广阔而遥远,内容涉及多学科知识,单纯依赖学生的视野和见闻是难以掌握的,必须借助地球仪、各种地理教学挂图等直观教具,或者借助多媒体等手段,把教学内容生动地展现在学生面前,方能引起学生的学习兴趣。 1 充分利用地图进行教学。地图是地理教学中最常用的教具,又是一种特殊的地理教科书,学生可以从地图上直接获取许多地理知识。所以说地图是地理学的“第二语言”。因此教师可借助地图强化学生记忆。例如,学习非洲的气候时,学生对热带草原气候缺乏感性认识,难以区分干、湿两季的特点。教师可以用“热带草原景观图”指导学生观察干、湿两季的自然景色:湿季时,草高茂盛,稀树(典型树木:金合欢和波巴布树)青翠,成群结队的动物中,长颈鹿昂首挺胸,遥望葱绿辽阔的大草原。干季时,草类凋零,树叶凋落,动物迁徙,草原呈现一片枯黄荒凉的景色。通过观察挂图,再联系气压带、风带随太阳直射点的移动规律,让学生认识到那里处在赤道低气压带和信风带控制下(湿季受赤道低气压带控制,降水丰沛;干季受信风带控制,降水较少),进而帮助学生理解干、湿季节交替的原因,掌握热带草原气候的分布规律及特点。 2 认真设计黑板略图,提高地理教学效果。在地理教学中,有针对性地设计地理略图进行教学,不仅有利于学生视听结合、头脑并用、思维集中、印象深刻、便于记忆,而且更能提高学生的学习兴趣。如在讲长江的内容时,我在黑板上绘制了长江干流略图,从长江的发源地绘起,一直画到人海口处。先画干流,给学生讲干流像两个不规则的英文字母“V”和“W”,然后讲到哪里就画到哪里。首先讲上、中、下游的划分,把宜昌和湖口两地名称用红色粉笔标在干流上;其次讲长江的支流,用蓝色粉笔从西向东画出主要支流,边画边讲哪些支流在上游、中游、下游;最后讲长江上、中、下游的特征,并标注在适当的位置上,如上游“水流湍急,水力丰富”,中游“河道弯曲,支流湖泊众多”,下游“江阔水深,便于航运”。这样有“形”有“意”,展现在学生面前的地理略图不是呈现静而是动的感觉,可以着重体现事物的特征,发展学生的观察力、注意力和思维力,也能有效地培养学生学习地理的兴趣,增强学生学习地理的主动性和积极性。 3 引导学生多动手画图。图是地理学的灵魂。掌握了图,地理就学好了一多半。因此,在教学中教师不仅应利用教学挂图、课本插图和学生填充图册进行地理知识的讲解,还要逐步教会学生如何读图、识图、填图的技巧和方法。这就得让学生多练,在学中练、在练中学。例如讲亚洲时,我在世界地形图(东西半球图)上先明确指出亚洲的轮廓,随后让学生参照教学图、书中插图,在填充图上用醒目的红笔描出亚洲的轮廓。待学生描出后,我再在挂图中指出北极圈、北回归线和赤道三条线的位置,让学生用蓝色的笔填出这三条特殊的线。这样,亚洲的经纬度、位置范围就被清晰地展现在上述所画的图之中了。接着再加以引导,学生就会总结出亚洲位于东半球的东北部,赤道穿过其南部,地跨寒、温、热三带。最后再利用亚洲地形挂图,用同样的方法带领学生填出印度洋、北冰洋、苏伊士运河、乌拉尔山、欧洲和大洋洲。这样他们就会很轻松地总结出亚洲北、东、南三面临海,西南面接欧洲大陆的海陆位置。通过这样的教学,亚洲的地理位置在学生的头脑中就非常清晰了。 4 采用易记歌诀、谚语、顺口溜等方式识记图。由于地理学科有一定的规律性,为聪明的学生所不以为然;又由于它具有综合性,为中下水平的学生所畏惧。所以培养学生主动学习地理的兴趣显得尤为重要。兴趣是人积极探究事物的认识倾向。有人说,当学习充满乐趣时,才更为有效。学生有了兴趣就会主动探寻。深入研究;有了兴趣,负担也就不存在了。教学中抓住区域地理相互联系的规律,编成简短明快、朗朗上口的歌诀,学生就会颇感兴趣,记忆较快。适当引用民谣、谚语进行教学,通俗易懂且有趣,并且能加深学生对地理知识的理解和运用。如引用“早穿皮袄午穿纱,晚上围着火炉吃西瓜”讲解我国西北地区大陆性气候温差大的特点,形象逼真,富有感染力。这样的教学能引起学生浓厚的学习兴趣。引用“君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回”描述黄河奔腾咆哮,滚滚东去的气势。讲解长江时,为描述三峡滩险、流急、景色奇美,可吟诵李白的诗句:“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”短短四句,把学生带入了奇妙的意境,秀丽风光一览无余。 短小精悍的成语也能为教学增辉添彩。如“沧海桑田”描述了地壳的运动;讲冷锋过境时,形容天气用“风雨交加”;讲地球运动时用“斗转星移”;讲海陆间循环用“百川归海”。这些成语准确、生动、形象地描述了地理现象,具有一定的科学性,寓意深刻,耐人寻味。 总之,充分利用地图,调动学生学习的主动性,让学生参与地图的识记、绘制,通过他们自身的体验、探究达到学好地理的目的。 高一地理论文:人教版高一地理必修模块教学编排计划与疑难问题教学策略 摘 要: 本文就高一地理三个必修模块阐述了教学的编排计划,分析了教学中存在的疑难问题,并对问题进行了分析探讨。 关键词: 高中地理教学 地理课程标准 模块教学 2004年新一轮课程改革开始,宁夏作为实验区已是第九年。新课改对教师提出新的要求,教学方式由重“教”转变为重“学”,由传授知识转变为培养能力,教学由封闭走向开放。在新课程“一个课程标准,多个教材版本”的情况下,许多中学遵循教学需要和课标要求,依据《普通高中课程方案(实验)》和《普通高中地理课程标准(实验)》,逐步实施高中地理模块教学。 一、课程开设 (一)课程结构。 普通高中地理课程跨“人文与社会”和“科学”两个学习领域,共包含10个模块。其中地理1、地理2、地理3为必修模块;宇宙与地球、海洋地理、自然灾害与防治、旅游地理、城乡规划、环境保护、地理信息技术应用等7个模块为选修模块。 (二)高一必修课程安排。 按照宁夏普通高中地理学业水平测试的要求,结合我校实际情况,必修模块(每个模块2个学分)在高一开设,依据整个高中地理必修内容来看,首先要开设必修1,必修1为自然地理,只有掌握了自然规律和原理,才能解释必修2和必修3中的许多问题,学习了必修1和必修2才能应用于必修3区域地理中。 (三)新课程教学工作。 高一第一学期以高中地理必修1和必修2的少部分为教学内容,主要是自然地理知识。教学过程中要注重自然规律、原理的推理、验证和应用,这些课程重点、难点内容较多、教和学的节奏需放慢些,给学生留有理解和想象的空间。 高一第二学期以高中地理必修2的大部分和必修3为教学内容,主要为人文地理和区域地理,教学主要研究以人类为中心的地理环境。教材除了学科理论外,还增设了活动设计、研究性学习、案例教学等,通过活动分析引导学生去观察、体验、判断和推理,教和学的节奏要稍快些。 二、面临的问题及原因 高中地理必修模块教学中存在的问题主要在必修1。 (一)面临的主要问题。 1.课时不够:通过对必修1与必修上册(人教社2003年12月第1版)实际需要课时的对比分析,发现每周2课时不能满足高中地理必修1对教学时间的要求。必修1新授课至少需要30个课时,必修上册新授课需40个课时,两者之比为0.75:1,而必修1实际课时数与必修上册课时数之比约为0.67:1(按必修上册每周3个课时,必修1每周2个课时计算)。按比例计算,必修1至少应增加10个左右的课时才能达到原必修上册的教学要求。 2.针对学生:基础差,困难多,兴趣不浓,主体作用得不到充分发挥。 3.教学内容:空间跨度大,涉及面广,呈现方式多,理解较难。 4.教学效益:课时紧,重结论、轻过程,重知识输理、轻学习能力培养。 (二)产生上述问题的原因。 1.必修1的规定周课时数是2,仅是原必修上册规定周课时数3的三分之二。 2.必修1的内容与必修上册相比只少了一些自然资源和自然灾害的知识,而这些知识在原教材中所占的课时数并不多,必修1又增加了许多“活动”、“问题研究”和“案例”,看上去必修1的章节是少了,但不少内容是原来许多节内容的压缩,给学生理解带来了较大困难。 3.学习进度超前于其他学科教学进度。如大气运动中的受力分析,经纬线的知识等在地理学习时,物理、数学等学科还未讲到,教师必须进行适当的补充,否则学生理解困难。 4.对课标理解的偏差。课标只对学生应该达到的要求作了比较笼统的规定,导致教材的知识点、教师把握知识点与课标编制人员所默认的知识点存在较大的差异,教师们在教学时受老教材的影响都会补充相关知识,因此教学时间显得不足。 三、解决问题的方案 (一)适当增加周课时数。每两周增加1个课时。 (二)适当调整教学内容。至少可以将必修1的教学时间安排得更长些,因为必修2和必修3内容易理解,教与学的节奏可以快一些。 (三)适当调整教学策略进行整体教学设计。如果以上前两点要求均不能满足,就需要调整教学策略: 1.深入钻研高中地理课程标准,抓住核心知识。 课程标准只是对学科能力进行了比较宏观的阐述,因此通过集体备课,在时间紧张的背景下应该选择最核心的知识和最重要的能力,而不面面俱到。并且认真研究课程标准,结合学业水平测试的要求,参考教研室的相关建议,将核心知识点列出来,要求每一位老师都掌握深度要求。 2.灵活处理教材中一些设计不合理的活动和案例。 (1)大胆舍去教材中一些设计较难的案例。 教材中有些活动设计明显较难,对教学内容的帮助不大,可以大胆舍去这些活动或者活动的一部分。 (2)将一些活动内容进行推后处理。 教材中的有些活动是让学生通过实验、调查、讨论、分析等多种形式来完成的,并运用所学内容发现问题,分析解决问题,但有的设计已经超出了学生的现有水平,无法深入开展,应推后进行学习。 (3)淡化一些难度较大的内容。 课本中有些活动设计较难,对高一学生处理时应淡化,如厄尔尼诺现象只能作为阅读内容去了解。还有些活动开放性太强,主要用以培养学生独立思考的能力、探究学习能力和创新能力,建议学生根据自己的需要去完成。 3.重视学情分析,加强学法指导,提高学生自主学习能力。 新课程倡导学生自主学习,但高一学生的自主学习能力还较低,学生应该能在需要的时候通过自主学习、案例等去获得相关的知识。因此教师要特别注意对学生学习方法的指导。一是在“做”中学,让学生掌握基本的技能方法。二是在“图”中学,建立空间位置关系。三是在“思维”中学,培养地理思维方法。通过分析成因、比较异同、说明关系、评价影响等过程发展学生的地理思维能力。 4.采用多媒体手段,化解难点,增加容量,提高课堂教学效率。 运用多媒体将微观放大,宏观缩小,复杂变简单,文字变图形,静态变动态,化解教学中的难点,增加课堂容量,适当加快教学节奏,提高教学效率。但教师要注意多媒体手段的必要性和适切性,能用板书、板图的则用板书、板图,能用课本和地图册的则不用多媒体。 总之,高一地理必修模块在教学活动中要统筹安排时间,认真分析课标,顺利完成教学内容,力争在普通高中学业水平测试中取得好成绩。 高一地理论文:浅谈古诗词在高一地理教学中的妙用 在我国的古典文学中,有很多是关于地理原理、地理规律、地理景观的名句,古人亦用“上知天文,下知地理”来形容一个人的知识渊博程度。高中地理,尤其是新课程标准高一《地理(必修一)》主要讲述自然地理,由于较难懂,所以学生一开始如果建立不起兴趣的话,地理会变得更加难懂,对于教师来讲也会变得难上加难,那么,如何才能在加深学生对地理知识理解和记忆的同时又能提高学生的爱国主义情感呢? 一、地球自转教学实例 地球的运动是高一地理教学的重点,同时又是难点,需要较强的空间想象能力,因此学生在学习中,感觉无从下手,并且很难记住相关的知识点。例如:在讲述自转速度时,可以将同志的“坐地日行八万里,巡天遥看一天河”引用出来提出两个问题:(1)这里的“地”是指哪里?(2)计算一下该地的速度是多少?在北京坐地一天真的能行八万里吗?比八万里多还是少呢?同学们通过仔细分析教材中的图得出该地的速度是1667 km/h,与图中的赤道速度1670 km/h接近,而北京有多少度?让学生找地图册(北纬40度),纬线圈的长度应小于八万里,那么在北京坐地日行就应该小于八万里。 二、常见天气系统教学实例 在讲述天气系统时,学生对锋面形成的天气比较模糊,这时引入古诗词有利于学生的理解和记忆。例如,在讲述冷锋形成的天气时,运用了一句古诗“忽如一夜春风来,千树万树梨花开。”一夜说明冷锋移动得非常快,梨花是指雪花,所以冷锋过境会产生大风、雨雪天气。冷锋过后,天气晴朗,雪花就像梨花一样开放。在讲到江淮准静止锋形成的天气时,引用“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙。”说明江淮的准静止锋发生在梅子成熟季节,每年六月中下旬,即“梅雨”。因此从这方面讲,古诗词中还蕴含着很多的地理知识。这对于提高学生的文学素养也有着很多益处。 三、山地的垂直地域分异 讲到地域分异规律时,共有三个地带性规律,一个从赤道到两极的分异规律;一个从沿海到内陆的分异规律;还有一个是山地的垂直分异规律。在讲到山地的垂直地域分异时,引用白居易的“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”来讲解气温的垂直变化,直接引入气温直减率,每上升100米,气温即下降0.6 ℃,正是由于这种地带性,才造成了山上山下桃花盛开的时期不同。对于我校学生,也可以引用长白山典型的垂直自然带分异情况,把学生的学习积极性调动起来。 四、水循环 在讲水循环时,运用李白《将进酒》诗中前两句“君不见黄河之水天上来,奔流到海不复回”导入,并提出问题:黄河之水真的不复回了吗?同学们通过看书讨论,最后有学生指出黄河之水东流入海,但是通过海陆间循环,海洋水还会通过蒸发和水汽输送及降水三个环节回到黄河中去的”,这样既培养了学生的质疑精神又激发了学生的探究欲望,加强了自主学习和合作学习。 由此可见,如果诗句运用的好的话,及时地、恰当地引入古诗词,有利用激发学生的学习兴趣,为他们接受新知识做好心理准备,启发学生回忆古诗词,增强记忆,还可能提高教学效果,陶冶学生情操。 (作者单位 吉林省长白山管委会长白山第一高级中学)
一、转化学习理论的内涵及核心要素 1978年美国教育家杰克·麦基罗(JackMezirow)率先提出转化式学习理论,他认为转化学习是个体通过触发性事件改变其固有观念结构(看法、思维习惯、思想倾向),使个体更具包容性、辨别性、开放性,在情感上更容易接受变化并进行反思,以产生新的理念和观点并指导实际行动[2]。为达到这种思维模式的转化需要内在条件和外在条件两部分都得到满足。内在条件是变化的根本,主要由个体本身的经验、认知情况和年龄等因素组成,直接影响转化的过程和效果。外在条件指辅助的转化条件,包括教师的引导、开放的学习环境和贴合个体学习诉求的学习内容。当内外条件都得到满足时,才会发生转化学习。转化学习是继授予式学习(informativelearning)和形成性学习(formativelearning)之后的更高层次的学习。授予式学习着重通过知识传输和技能培训培养实用型人才,形成性学习在于通过社会价值观念的学习培养专家型人才,而转化学习强调对于思维模式的不断创新以培养领导型的改革者。从意义上来说,转化学习包含了三种根本性的转变:一是从单纯的死记硬背转变为对信息进行搜索、分析、综合后进行决策的过程;二是从学习知识者转变为医疗体系核心成员;三是从全盘皆收的教育模式转变为批判性接受信息并形成为我所用的思维理念[3]。转换学习是一个层层推进的过程,麦基罗将转化学习理论总结为10个阶段:1.迷失方向的困境;2.自我反省;3.假设的批判性评价;4.个人的不满和转换过程之间连接的识别;5.对新的角色、人际关系和行动的可行性探索;6.规划一个行动过程;7.为实现自己的计划获取知识和技能;8.新角色的临时性尝试;9.在新的角色和人际关系中提升能力和自信;10.在新视角指引下,在形成条件的基础上对个体生活状态的再整合[4]。随后,斯蒂芬·布鲁克菲尔德(StephenBrook-field)和黄富顺分别将转化学习理论简化为5个阶段和4个阶段。然而,无论是如何划分转化学习理论模式,其核心要素都围绕着个人经验、批判性反思和理性交谈三部分。个人经验是转化学习的主要媒介,可以源于学习者自身经验,也可以源于教育者的课堂活动。当学习者的个体经验观念结构与新环境所具有的观念结构产生偏差时,会使学习者陷入困境,从而引发其对个人经验进行反思并尝试从其他角度进行思考。批判性反思是学习者对其根深蒂固观念结构的质疑,使学习者意识到自己的局限性和需要改进的地方。理性交谈是促进转化的手段,有效的对话可以传递信息、态度、情感和个性,帮助学习者通过参与讨论突破固有认知的局限性,实现个体观念的转化[5]。 二、护理学专升本学生的特点及培养目标 首先,二年制护理学专升本学生的平均入学年龄比四年制护理学本科学生大,心智较为成熟,属于成人教育的一部分。其次,专升本护生已系统地学习过护理学知识并经过临床护理实践,较本科生对临床工作、护生角色和护理学知识有更为清晰和具体的认识和理解。再次,有调查显示专升本护生在求知欲和学历提升方面的需求更加强烈,学习主动性更强[6]。因此专升本护生与本科护生在培养目标和方式方面应有所区分。护理学专业专科层次以培养护理操作能力为主的实用型人才为主,目的是通过短周期的培养缓解临床护理人才紧缺的现状,因此专科阶段强调护理理论和护理临床技能操作的培训。而本科阶段的培养主要以发展其护理科研、护理教育和护理管理能力为主,需要护生有一定的批判性思维能力、自主学习能力以达到能够综合分析解决问题的目的[7]。专升本护生的学习不再是一般知识的累计和简单的技能叠加,而是需要通过不断地反思重塑新的意义观点。这就要求教师在再次教授专升本护生护理知识的过程中着重培养学生如何面对问题收集信息并做出合理性决定这一思考方式,而不仅是单向的对学生解释疾病及其护理程序。 三、转化学习理论在国外护理教育中的应用 经过四十年的演变和发展,转化学习理论逐渐成为重要的学习理论之一,目前国外对于转化学习理论和实践的研究均已相对成熟,其实践应用方式灵活多样且效果可观。鉴于医学领域,特别是护理专业的学科特殊性,国外许多转化学习的实践应用研究都是在护理学专业中所开展的。这些实践研究的研究对象从护理学本科学生一直到护理临床工作者和教育者,研究内容包括教学环节的设计也包括整体专业课程的设置,课程涵盖护理学专业基础课程、专业课程、临终关怀和各临床实习环节。然而国内对于转化学习研究仍处于理论探讨阶段,应用人群更多集中于教师、农民工以及企业员工[8],针对护理学领域甚至整个医学领域的实践研究目前只涉及免疫学、护理心理学等部分课程中[9,10],缺乏整体设计。 (一)转化学习理论在护理学专业课程中的应用 由于专升本护生学制较短,因此在理论课程设置方面主要以内、外、妇、儿等护理学专业课程为主,生理、病理等专业基础课程较少。传统护理学专业课程的授课方式以讲授法为主,同时结合案例分析和以问题为导向(PBL)教学法。学生通过记忆各种疾病的具体病因、发病机制、临床表现、处理原则和护理措施来学习知识。临床知识总是在不断地推陈出新,作为护理学专业教师应该着重培养学生以患者为中心和循证护理的思维模式,这样护生才能在其职业生涯中一直保持不断更新知识的状态,提供更好的护理服务,使患者达到更好的治疗效果。转化学习理论没有具体的操作标准和流程,但在护理学专业课程中许多国外的教育家采取了反思日记、分组讨论、临床案例讨论等途径使学生将其临床经验与理论知识综合的进行结合。例如在学习“氧气疗法”部分内容时通过上述方式将该部分知识与安全教育、临床决策和健康教育等内容相结合,穿插学生对其实习阶段的案例反思,在反思或讨论的过程中对学生提出“为什么我需要注意这些症状/检查结果?”“当患者及其家属担心xx症状/检查结果时我应该注意哪些事项?”等问题引导学生进行批判性思考。在分组或案例讨论的过程中学生需要思考“根据目前得到的信息我需要做出哪些护理操作”,“为什么我和其他人护理操作的优先顺序不同”,“是什么导致了我们做出不同的选择等等问题”。[11]通过批判性反思和与他人的理性交谈,学生会意识到自己在知识消化中的不足以及与他人的思维差异,这些反思的结果促使学生进行更深一步的证据查询,因而就达到了自主学习的效果。通过转化理论的应用,学生不在一味的接收课本中的知识,而是通过自己更深一步的思考来理解每一步护理程序的意义,同时保持不断更新知识查阅文献资料的习惯。 (二)转化学习理论在护理学方向课程中的应用 针对社会老龄化的现状,部分院校开设了《老年护理学》课程,临终关怀是该课程的重点内容之一。Chirema等学者运用了转化学习理论的方式进行该部分课程的授课[12]。在正式授课之前,学生在教师的引导下通过角色扮演患者及其家属的方式进行临终关怀培训以增强其沟通能力、亲和力和感知力。随后学生以小组的形式走访临终患者及其家属,与患者进行交流并记录患者情况、护理操作及学生自身的反思情况。走访完成后,学生以个体对其所掌握的知识和感悟反思进行陈述汇报。随后师生通过小组讨论的形式进行更深层次的交流和沟通。通过这种预设情景角色扮演-实地走访-反思日记-个人陈述-小组讨论的系列活动,学生全方位设身处地的收集到了作为临终关怀的患者、家属及护理人员等不同角度的认知和情感变化,从而改变之前对于临终关怀模糊或单一的思考方式,鼓励学生从新的价值观和角度思考问题,实现知识的转化。 四、结束语 长久以来,我国护理学专业的授课方式还是以讲授为主,导致学生自主学习和批判性思维能力较差,无法自主消化理解知识。转化学习理论通过结合学生自身经历和评判性思维的养成创造了一种新的教育模式,也为持续性提升护士岗位胜任力提供了新的培养手段。为更好的应用转化学习理论,教育者首先要从自身进行改变,从教学内容的设计入手进行改变。转化学习理论是以学习者自身为主,教师不再是知识的权威而要承担引领者和共同参与者的角色。教学方式从讲授和简单的问答变成灵活多样的问题情景设置、讨论、反思日记等诱导思考的方式。这就要求教师在进行备课和课程设计之初就进行大量的文献查阅和案例收集,以做好反思诱导工作,为学生提供更加完善的反思环境。同时在课时分布上缩短理论讲授的学时,增加学生课前准备、实地走访、小组讨论的时间。由于转化学习理论强调的是思维模式的培养而非仅仅局限于特定知识的掌握情况,因此针对此类授课方式的课程在考试方式上也应作出相应的变化,考试内容应能凸显出对于学生批判性思维能力的考察,考试形式也可以不在局限于期末的笔试,而是将反思日记、小组讨论、个人陈述等情况的评价也融入其中,进行形成性评价。转化学习理论中基于学生自身经验的核心要素和重视实地走访、小组讨论的学习方式对学生实习、见习等实践教学环节有较高的要求。伴随目前招生规模的不断扩大,许多院校的实践教学环节被逐渐弱化,质量参差不齐,这也是制约我国转化学习理论应用的一个重要因素。实践教学环节的强化将对实施转化学习理论,提升学生岗位胜任力有非同一般的积极影响。转化学习无法全面替代授予式学习和形成性学习,然而针对专升本护生这一成人为主的学生群体来说是更加适合其自身背景及特点的教学方式。结合学生个人经验,采取灵活多样的教学方式诱导批判性思维的产生,通过理性交谈丰富思维模式的转化学习理论可以有效的调动学生学习自主性,发挥学生在教学环节中的中心地位,真正培养出长期满足岗位胜任力的临床护理工作者。 参考文献: [1]史伟.批判性思维在转化式学习构建中的作用及意义[J].医学与哲学(A),2016,37(07):71-73+90. [2]Mezirow,J., Associates.Learningastransformation:Criticalperspectivesonatheoryinprogress[M].SanFrancisco,CA:Jossey-Bass.2000:35-69. [3]FrenkJ.,ChenL.,BhuttaZ.A.,etal.Healthprofessionalsforanewcentury:Transformingeducationtostrengthenhealthsystemsinanindependentworld[J].Lancet,2010,376(9756):1923-1958. [4]Morris,A.H.,Faulk,D.R.TransformativeLearninginNursing:AGuideforNurseEducators.NewYork:SpringerPublishingCompany.2012:5. [5]杰克·麦基罗.成人教育实践中的转换性学习[M].北京大学出版社,2016:4-10. [6]刘素珍,李继平,朱丹.不同层次护生批判性思维意向及影响因素的研究[J].现代护理,2005(07):496-499. [7]赵利梅,谢铃莉,王燕.不同学历层次护生核心能力评价效果的研究进展[J].全科护理,2018,16(30):3747-3749. [8]冯林林,赵丽萍.近年来我国成人转化学习研究的文献解读——基于中国知网和超星数字图书馆的统计[J].中国成人教育,2017(21):8-13. [9]於昊龙.基于案例的转化学习在免疫学课程教学中的实践与反思[A].中国免疫学会.第十二届全国免疫学学术大会摘要汇编[C].中国免疫学会:中国免疫学会,2017:1. [10]郑一瑾,余桂林,刘静,等.转化学习理论在武汉市某高校护理心理学教学中的实践与思考[J].医学与社会,2016,29(10):98-100. [11]McGonigal,K.Teachingfortransformation:Fromlearningtheorytoteachingstrategies.SpeakingofTeaching,2005,14(2). [12]Chirema,K.D.Theuseofreflectivejournalsinthepromotionofreflectionandlearninginpost-registrationnursingstudents.NurseEducationToday,2007,27(3):192-202. 作者:孙亚楠 秦国民 蔡虹 孙书勤 郝玉玲 单位:滨州医学院
农业信息技术论文:浅析加强农业信息技术培训 促进农业现代化的发展 论文关键词:加强农业信息 技术培训 农业现代化 农广校键 论文摘要:加快农业现代化的步伐,要特别重视大力发展农业信息技术培训,努力为农业生产一线培养高素质的劳动者,加快农业科技成果向现实生产力的转化,增加农民收入,发挥更加积极的作用。宝应农广校成为主要的农业科技培训阵地。“十二五”期间让农村教育培训体系发挥更大的作用。 农业现代化要求运用具有高科技含量的现代农业技术和设备武装农业生产的各个方面。农业信息技术作为软支撑部分,通过收集、加工、传递应用各类信息,使硬支撑部分的潜力充分发挥。农业信息化将使农业生产、加工、销售等方面的农业产业经营者更快得到新的知识,加速科学技术的应用速度,促进农业实用科学技术的全面推广和普及。农业信息化通过网络进行远程技术培训和教育,促进农民文化素质的提高和科技意识的增强,从而加快农业现代化步伐,促进农业现代化的持续、稳定、健康发展[1]。 一、农业信息技术在实现农业现代化中的作用 1.农业信息技术加速了传统农业改造和农业现代化管理 农业是以土地为基本生产资料,中国土地辽阔,自然条件复杂,气象和生物性灾害频繁,农户规模小而且分散,再加上几千年传统的生产方式,因而呈现出生产的分散性,很低的可控性和稳定性。而先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服传统农业生产的分散化和小型化的行业弱势。将农业信息技术与航空航天遥感技术(rs)、农业地理信息系统技术 (agis)以及全球定位系统(gps)等相结合,大大加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测和预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学、有效的宏观管理。 2.农业信息技术促进了农业产业化和现代化 落后的生产管理水平和小农意识经营管理水平,是农民增收的重要障碍。随着农业信息系统(gis)的建立、农业信息化的发展,农业信息网站及时准确地向农民提供政策信息、技术信息、价格信息、生产信息、库存信息以及气象信息,提供中长期的市场预测分析,指导帮助农民按照市场需求安排生产和经营。建立农产品和农业服务贸易的快速交易通道,农民在网上洽谈,交易在网上实现,降低了农产品的销售成本。在网上获得农业生产订单,减少了农业生产的盲目性。利用计算机网络技术,农业生产者可以与不同产业结盟,共同经营,共同管理,共同打造品牌,稳定市场占有量,并不断拓展新的市场。由此可见农业实现了信息化,就可以大大提高农业生产效率和管理水平。因此,可以说农业信息技术对整个农业生产、农业经济、农业科研、农业教育以及农村发展和农村文化生活产生了无法估量的积极影响,成为现代农业的主导技术之一,推动了农业产业化和现代化[2]。 二、农业信息技术培训是实现农业现代化的必要途径 1.加强信息技术培训的重要性 “十二五”农业发展方向就是建设农业现代化,就宝应县来讲,农业现代化最大的“靠山”是科技信息,但农民科技文化素质的低,成为制约农业现代化发展的主要因素。要改变这一现状,出路只有一条,必须加快现代农业技术的推广,加强农业技术推广人员及农业生产者在计算机操作、网络知识、农业信息采集上传技术和农业专家系统应用技术等高新技术培训,让更多农民掌握现代农业科技技术,提高农民科技文化素质,大幅度提高农民接受新技术的能力。农民科技文化素质的高低,决定着对先进农业技术及工具的采用,决定着对农产品市场信息的捕捉、分析与判断。农民不仅是农业的主体,更是农民增收的主体,只有培养出觉悟高、懂技术、善经营、能创业的现代职业农民,才能使农业持续增效、农民持续稳定增收。 2.农广校是农民信息技术培训的重要阵地 宝应县农广校在农业科技教育培训,提高农民科技文化素质发挥了十分重要的作用,已成为现代农业科技示范推广的一个重要渠道。2005年宝应县农广校实施了农业信息技能培训工程项目。累计培训学员3500人,培训对象从对农民的培训向农村干部、农村加工、流通、生产经营等龙头企业和乡镇企业的领导、技术人员和从业人员延伸。宝应县农广校在科技教育培训工作中作出了有益的尝试,取得较好的培训效果。通过问卷调查300份,回收有效问卷276份,涉及14个乡镇。从调查的学员分析看,90%以上的学员都掌握了农业信息技术,80%的学员,特别是村干部学员能用所学的农业信息技术和生产技能发家致富,成为广大农民群众致富的领头雁,一大批学员成为当地发家致富的典型户。学员祁国银入学前种粮为主,零星张了5亩田藕,由于缺乏市场信息观念,藕难卖。通过两年培训学习后,运用现代农业技术和网络信息,发展了200亩藕田,而且带领全村发展荷藕产业,兴办了荷藕加工厂,系列藕制品出口国外。带动全村经济大幅上升。学员陆书咏,经营大棚蔬菜种植已经有很多年,通过培训后种植面积达150亩。一家日本公司为辣蓼的生产在网上寻找合作伙伴,陆书咏在网上看到这信息,立即和对方取得联系,经过多方的交流,双方就合作事宜达成了共识。目前,日方对宝应进行现场调研后,决定与陆书咏就辣蓼项目进行长期的合作,项目一期投资200万元,实施规模达300亩。像这样学以致用、致富的学员还很多。 3.农业信息技术教育培训的新路子 在终身教育已成必然趋势的新世纪,随着农业信息化的进一步发展,农民对教育培训的需求必然是多层次的。农业科技教育培训工作要适应农民的广泛需求,农广校要积极创造条件,拓展农民和农村基层干部的科技培训,实现各层次教育的连贯和沟通。采用更多为广大农民乐意接受,为广大农村干部和科技人员所欢迎的形式和载体。大力发展远程教育,利用网络教学,增强培训手段。如农广校借助网络等高科技手段开展远程教育培训就是借科技之力传播科技之业的好形式,使农业科技教育培训工作更加富有成效,加快农业科技成果的转化,为农业增效、农民增收提供更为直接有效的服务,推进农业现代化的全面发展。 农业信息技术论文:利用先进信息技术开展现代农业信息服务 摘 要:飞速发展的信息技术和十分紧迫的农业信息服务,要求我们更加努力地学习和掌握信息新技术,创建农业信息服务新模式。建立以网络新媒体为基础的农业信息网站、农业信息短信、农业手机报、农业电子信箱、农业呼叫中心、农业电子显示屏、农业电子触摸屏、农业电视节目专栏、农业网络视频、农业信息专用接收机等多种农业信息服务新模式,有利于做好现代农业的信息服务工作,更好的为政府农业部门、农业企业以及农民(包括城镇居民)提供信息服务。 关键词:现代农业;网络新媒体;信息服务。 2010年8月,在中共湖南省委工作会议上,省委书记强调,要以新型工业化、新型城镇化、农业现代化、信息化为基本途径,努力实现优化发展、创新发展、绿色发展、人本发展,率先建成资源节约型、环境友好型社会,把我省农业现代化和信息化提高到一个新的高度。信息化是实现其它三化的基础,也是建设“两型”的保证。2010年,国家工信部正式将我省长株潭确定为首批开展“三网融合”试点单位,这必将催生一个新的ict(信息、通讯、技术)产业。2005年,国家农业部开始在全国建设以12316为主要载体的“三电合一”平台,这必将促使我省农业综合信息服务跃上一个新台阶。飞速发展的信息技术和十分紧迫的农业信息服务,要求我们更加努力地学习新技术、创新服务新模式,积极做好现代农业的信息服务工作。 1 湖南农业信息服务的现状。 1.1 湖南农业信息网络体系逐步形成。 从1998年起,湖南省农业厅在互联网上正式建立了自己的公开网站“湖南农业信息网” )及28个专业网站。全省14个市州农业局,100多个县(市、区)农业局自行或与本级政府配合建立了农业信息服务网站。长沙马王堆、岳阳花板桥、常德甘露寺等20多家大中型农产品批发市场通过网站当地批发市场的农产品价格、农产品供求信息等内容。 2005年,农业部在全国开展“三电合一”农业综合信息服务平台建设,到2009年底,湖南已有株洲等3个市、浏阳市等18个县(市、区)建立了“三电合一”服务平台。 2006年,湖南省农业厅与湖南移动签订了农业信息服务的战略协议,2007年开始开发以“农信通”为载体的农业短信服务。 1.2 湖南农业电子政务服务体系逐步发展。 2000年5月,省委省政府两办发出《关于在全省进一步推行政务公开的实施意见》,相继成立了“湖南省农业厅政务公开领导小组”,要求凡能公开办理的事情都要通过“湖南农业信息网”公开。 2008年,省农业厅开发建成了农业电子政务行政审批系统,40个行政审批项目都可以在网上申请、审核和审批。行政许可办理流程和相关结果在政府门户网站(外网)上公开和,行政审批人员在内网上进行审批,并有相应的监督程序对每一步办事过程进行跟踪。 2009年,湖南省农业厅电子政务内网开通并投入应用。内网沟通了农业厅与省委省政府的办公系统,实现了会议通知、文件收发和内部信息交互等功能。 1.3 湖南农产品网上促销体系逐步成长湖南农业信息网的“网上展厅”是推介我省农业龙头企业和优质农产品的专栏。在前五届全国农产品交易会上,我省累计有1000多家企业参与展示和营销。“一站通”是全国农业企业注册的农产品购销信息服务平台,到2009年底,我省有1400多家注册用户。 特色农产品网上营销是农业电子商务的发展雏形。 从2000年以来,我省特色农产品网上营销逐步壮大,浏阳的花卉、石门的柑橘、隆回的金银花等都通过网上营销走红国内外市场。 2 利用信息化技术开创农业信息服务新模式。 近几年,信息技术和信息服务技术飞速发展,ipv6、云计算、数字地球、物联网和框计算等也先后走入实际应用,利用互联网、电话、电视等网络新媒体开展农业信息服务的技术和模式多种多样。这里将目前综合应用较多的几种农业信息服务技术和模式简介如下。 2.1 农业信息网站。 网站用于农业信息服务是目前最多的一种形式。据农业部统计,到2009年10月,全国农业网站达到31108个,农村网民达到9565万人,有24.3%的农民是通过互联网获取农业信息。我省涉农网站也达到了500多个。 农业网站内容主要包括政府公开信息与农业新闻、农业市场信息与农业科技信息、政府网上办事、农业电子商务和网上互动。网站运营模式既有经营性网站,也有非经营性网站。营利性网站的赢利模式主要有:在线广告、电子商务佣金、会员收费、电信运营增值服务等。 2.2 农业信息短信。 短信因其方便快捷而得到了迅速的普及和发展。据湖南省信息协会编辑的《2009年湖南信息年鉴》,我省移动电话用户从2004年的1036万增加到2008年的2260万。据中国移动湖南省分公司统计,我省拥有移动手机的农村用户有1000多万。从2003年以来,我省不少县、市农业部门逐步利用农业短信开展信息服务。省农业信息中心从2006年开始与湖南移动公司签订了战略协议,利用农信通开展农业短信服务。农业信息短信服务的内容包括当前农作物(动物)生产(长)所急需的技术、农产品批发市场(特色市场、产地市场)价格和农产品供求信息等。手机用户可通过短信免费接收公益类信息和有偿订阅生产技术及市场行情类服务信息。 2.3 农业手机报。 农业手机报是农业短信的扩展和升级。由于每条短信的字数有限(中文不能超过70个字),对于字数较多的农业信息不能一次发送,只能分拆成多条。同时,短信不能发送图片,不利于用户直观理解信息。农业手机报内容丰富、图文并茂,特别适用于从事农产品生产、加工、流通、经营的高端用户。 2.4 农业电子信箱。 电子信箱有两类,一类是以互联网为载体,内容为文字表述的信息,是目前广泛应用的电子信箱;另一类是以电信线路为载体,内容为语音表述的信息,也被称为语音信箱。浙江省农业厅利用前一种方式开展农业信息服务,内容包括农产品种养加技术、农产品市场价格和供求信息等,注册用户达到了150多万个。后一种方式有其特点,如信息量较大、用户不需掌握汉字输入法等。目前在农业领域应用较少,有待进一步开发。 2.5 农业呼叫中心。 农业呼叫中心是农业部“三电合一”项目中的一个主要工具。呼叫中心依靠客服坐席(包括接线人员和配套专家队伍)、农业技术数据库和自动应答系统,开展技术咨询与信息服务。从我省已建成的县、市级农业呼叫中心来看,总的效果还可以,但发展后劲不足。通过对辽宁省“12316三农热线”(农业呼叫中心)的考察,在进一步改革信息来源、及时更新贴近当前生产实际数据库、实行市场化运作的条件下,三农热线受到了农民的热烈欢迎,上线半年就接受了130多万人次的电话咨询。 2.6 农业电子显示屏。 电子显示屏适用于流动人员多、场地宽敞的公众场所,如农产品批发市场、农村集市、展示大厅等。电子显示屏建造简单、信息更新便捷、公众观看方便,是群众喜闻乐见的一种形式,是传统宣传栏、信息墙的替代工具。 在农业信息服务过程中,非常适合于农贸市场、农村集市等人员多而计算机网络还不够普及的地方。 2.7 农业电子触摸屏。 电子触摸屏主要用于政务大厅、政务中心等公众办事场所。信息管理人员及时将信息更新,查询人通过手指触碰相关条目,逐层查找,就很容易找到自己所需要的信息内容。农业电子触摸屏目前应用还不多,主要用在省市县级农业部门政务办事大厅,但其方便、快捷、自助的操作方式非常适合于开展农业信息服务。 2.8 农业电视节目专栏。 农业电视专栏应用时间较长,[天下论文]从中央到地方电视台都有相应的窗口,在计算机网络和电话尚不普及的时代,是农民接收外界信息最主要的方式之一,但因为互动性能不够,电视节目缺少广告支持等原因,财力有限的电视台播放的农业类节目较少。数字电视节目播出后,虽然增加了节目互动能力,但相对于艺术、财经、影视类等栏目,农业电视栏目及播出时间仍然非常少。随着计算机网络的普及、电路带宽的增加和网站质量的提升,电视专栏在农业信息服务中的地位可能会下降。 2.9 农业网络视频。 最近几年,网络视频发展迅速,农业信息服务应用网络视频技术必将获得极大的发展。在计算机普及率提高、网络带宽增加的大环境下,农业部门、大专院校、科研机构、民间团体提供的免费类农业专业视频快速增加,农业生产者能够及时、主动的搜索所需要的视频信息和技术。这种融网络技术和视频技术于一体的农业信息服务模式,集中了方便、快捷、主动和直观等诸多优点,是今后开展农业信息服务的重要发展方向。 2.10 农业信息专用接收机。 专用信息接收机已出现多年,不少信息类技术服务公司和电信运营商都提供了产品,为用于农业信息服务,还开发了相应的接收芯片,集成了农业技术数据。国家农业信息化工程技术研究中心研制的“农务通系列产品ahpc/apda”集成了多种农业专家系统、农业实用技术咨询系统和信息查询系统,可在生产现场方便快捷地为用户提供农业实用技术、新品种信息、价格行情和病虫害诊断等服务。 3 利用信息技术积极开展现代农业信息服务。 利用信息服务新技术和新模式,努力开展面向政府、企业和公众的农业综合信息服务,是提高政府部门工作效率、增加农业生产效益和促进农民增收的一种重要途径,是建设我省农业现代化的重要推手。 3.1 做好面向政府农业部门的信息服务。 农业信息化,政府要先行,政府信息化的目的就是要利用信息技术来提高办事效率和服务水平。 一是农业政务管理信息化。农业部门管理业务类型多、服务环节链条长、机构人员数量大,在日常工作中,公文制作、文件传输、会议通知、资料统计等都需要办公系统的支持;二是农业政务信息公开。农业部门所具有的政务管理职能和社会服务职能,都要根据《中华人民共和国信息公开条例》对外公布,行政许可、办事流程、农产品质量安全、农资打假等都需要对外公开;三是农业视频会议。为了节省会议成本,提高办事效率,需要建立农业部门省市县三级视频会议系统;四是农业数字化指挥调度。为及时了解农作物生长状况、农业抗灾防灾和救灾、农业生产应急指挥,需要建立反应灵敏、现场清晰、数据可靠的数字化指挥系统;五是农业生产预警。能及时收集农产品生产、加工、流通各环节,国际国内各市场的信息,建立相应的数学模型,开展农业生产预警。 3.2 做好面向农业企业的信息服务。 农业是传统产业,利用信息技术装备和改造传统产业,是农业信息化的重要内容,也是促进传统农业向现代农业转变的必由之路。做好面向农业企业的信息服务,重点要抓好以下工作: 一是对农业企业的信息化提升。农业企业在开展生产、加工和产品销售各环节中,要利用现代信息技术改进传统工艺,开展信息化管理,开辟互联网销售市场和逐步建立农产品电子商务平台;二是农业标准化生产。 传统农业的特点是小而散,产品没有统一规格和标准,难以组织规模化生产和营销。利用信息化管理技术实现对农产品生产环境监测、农业投入品经销、农产品生产技术实施和农产品加工过程监控,在统一环境要求、统一生产技术、统一投入品质量和统一加工流程的基础上,实现农产品的标准化生产,进而实现农产品溯源。 3.3 做好面向农民和城镇居民的信息服务。 农民和城镇居民既是农产品的生产者,也是农产品的消费者,在现代信息技术高速发展、现代物流一日千里的时代,农业信息服务显得日益重要。 一是利用信息技术开展农业生产技术服务。传统农业推广技术在新技术推广、新品种推介等方面显得效率低,一方面使很多科研院所的成果难于形成生产力,另一方面又使需要新技术的农民难于及时获得新技术。特别在市场经济条件下,大批农村青壮年劳动力进城务工,农村的主要劳动力缺少农业生产技能,不熟悉农业投入品的使用要求,不熟悉农产品各生产环节的生理需求和防病治虫的技术要求,迫切需要农业技术人员的及时指导,而利用信息技术开展农业技术服务将产生事半功倍的效果。二是利用信息技术提供农产品市场行情服务。提高农业生产效益、增加农民收入的有效途径之一就是让农产品进入更加广阔的市场。中国的农产品市场很大,世界的农产品市场更大,但传统农业的产品销售渠道单一、辐射范围小、流通半径短,好的产品不能卖出好价。利用信息化技术手段,可开辟更大的市场,可了解最新的国内外行情,有利于实现农业增效、农民增收。对于城市居民来说,掌握或了解农产品市场行情,对安排自己的日常生活、提高生活质量都十分有益。三是利用信息技术开展农业生产预警。农业生产既有自然风险也有市场风险,要避免这两种风险,信息化技术可发挥重大作用。目前我国的气象预报,包括卫星云图、地理遥感、数值预报模型、短中长期气象预报和农作物气象估产都达到了一定规模和水平,在农业防灾救灾方面发挥了重大作用。从中央到地方各级政府部门的农情数据采集系统和涉及国内数百家大中型农产品批发市场行情的信息采集系统,还包括国外主要农产品市场行情、海关农产品进出口数据,使农业生产者对当前农产品播种面积、农作物生长状况有一个基本了解,对农产品期货市场、现货市场和零售市场有一个基本预期,从而避免农产品种植(养殖)规模和农产品价格的大起大落,为保障我国粮食安全服务。 农业信息技术论文:农业信息技术研究性教学思考 [摘要] 本文探索了“农业信息技术”课程研究性教学的实施模式和要求。研究性教学的实施模式,必须符合学生的认知规律,有利于学生创造性地掌握教学内容,有利于学生发现和理解课程所涉及的众多不同专业的知识之间的内在联系,有利于培养学生解决实际问题的能力。“农业信息技术”课程研究性教学要求教师必须拥有驾驭众多学科专业知识的能力,能够以恰当的方式发挥启发和引导作用,确保研究性教学获得显著效果;要求学生以“主角”的心理定位,主动、独立地完成研究,积极、自信地进行公开展示和辩论。 [关键词] 农业信息技术;农业信息技术人才;教学 一、前言 人类社会已步入了信息社会的时代。农业信息技术就是信息技术与农业科学有机结合的一门新兴交叉学科,是信息技术服务于社会生产的典型案例。我国农业生产正面临着耕地面积逐年下降、水资源短缺问题日益突出、农业从业人员数量短缺等诸多挑战。应对这些严峻挑战,必须依靠科技创新,实现由以定性为主的传统模式向以定量为主的标准化、信息化发展方向转变。农业信息技术为实现信息化、数字化和智能化的农业信息管理与决策提供技术支持。[1]我国对农业信息人才的培养起步较晚。目前,仅有扬州大学、中国农业大学、南京农业大学等个别高校在农学、植物保护等专业开设了农业信息技术方向。[2-3]农业信息技术人才,特别是既精通农业科学,又擅长信息技术的专门人才严重缺乏。[3-4]如何快速培养出高素质、高水平的农业信息技术人才,是高等农业院校必须认真思考的问题。“农业信息技术”是农业信息技术专业的核心课程。该课程传统的教学方式比较重视“教”,而忽视“学”;重视知识的传授,而忽视学习能力和研究能力的培养。研究性教学摈弃了教师的强灌性传授,着眼于学生的创新精神和实践能力的培养。[5-6]学生通过教师的指导或引导,在一种类似科学研究的情境中主动探索、主动思考和主动发现。目前,全国高校已经在一些学科进行了研究性教学的探索和实践,逐步认识到研究性教学在培养人才中的重要性。[7]然而,“农业信息技术”课程的研究性教学的探索和研究目前却鲜见报道。 二、“农业信息技术”课程研究性教学的实施模式 研究性教学实现方式多种多样,没有固定的实施模式。作为农业科学课程的一种,“农业信息技术”课程的研究性教学实施模式可以参考相关农业科学课程。例如,朱新开等[8]提出了实施“作物栽培学”课程研究性教学的三种模式:(1)自主设计型,即学生根据教师提出的开拓性问题,课后自行设计和实施实验,分析和归纳实验结果,然后在课堂上交流讨论,从而使得学生深入理解课堂教学内容;(2)课堂实践型,即学生针对教师提出的科学假设,在课堂上通过小型实验来验证或否定该假设,并通过交流讨论来提升教学效果;(3)理论分析与实践结合型,即学生根据教师所讲授的科学理论,通过在课外广泛查阅相关文献资料和搜集必需的资料,分析和探讨该理论的正确性,然后通过自行设计和实施的实验的结果,对该理论进行具体的检验,并在课堂上进行交流讨论。朱新开等提出的这三种模式也适用于“农业信息技术”课程的研究性教学。但我们认为,按照从课堂实践型到自主设计型,再到理论分析与实践结合型的顺序实施该三种模式,更符合学生的认知规律,更利于学生创造性掌握教学内容。必须强调的是,相对于其他农学课程,“农业信息技术”课程有其自身的特点。农业信息技术是农业科学与信息科学的交叉学科。具体来说,是农业科学与数据库及管理信息系统、专家系统、模拟模型、虚拟技术、机器视觉技术、遥感技术、地理信息系统、决策支持系统等的交叉学科,涉及到众多很不相同的专业。而且,由于课程体系安排等条件的限制,学生只能在尚未学习相关专业的课程的情况下学习“农业信息技术”课程,这对于教师传授知识和学生获取知识都是巨大挑战。教师在进行研究性教学时,必须考虑到这种特殊情况,通过创设类似科学研究的情境,引导学生主动地动手搜集和分析大量相关信息,发现和理解这些众多不同专业的知识之间的内在联系,积极地探索和掌握如何利用这些众多不同专业的知识创造性地解决问题。同时,“农业信息技术”还是一门以实际应用或解决问题为导向的课程。实施研究性教学,不能仅仅停留于专业理论的学习,还必须高度重视培养学生动手和独立解决实际问题的能力。课堂上,教师应通过设定具体的实例(最好是教师在自身科学研究中解决的真实案例),引导学生利用所学知识和技能动手解决。教师还可以设置更高难度的科学问题和研究假设,由学生在课堂外解决。教师在创设科学研究情境时,可将开拓性的问题划分为具有内在连续性的多个子问题,使得学生能够以这些子问题作为“跳板”,跨过更宽的“河流”,达到培养学生解决实际问题的能力。 三、“农业信息技术”课程研究性教学的实施要求 农业信息技术是新兴学科和交叉学科,其研究性教学对“教”与“学”双方都提出了很高的要求。作为新兴学科,农业信息技术的研究性教学缺乏前人的成功经验可资借鉴,教师必须依靠自己对这个学科的认识、研究经验、对研究性教学模式的理解去设计和组织、实施好“农业信息技术”课程的研究性教学,并通过教学实践来不断完善。特别是,“农业信息技术”是农业科学与众多学科的交叉学科,教师必须拥有驾驭农业科学、数据库及管理信息系统、专家系统、模拟模型、虚拟技术、机器视觉技术、遥感技术、地理信息系统、决策支持系统等众多学科的专业知识能力,并能够及时、全面地把握众多相关学科的研究进展和热点。否则,就无法提出能够拓展课堂教学内容的富有启发性、针对性的科学问题和研究假设;而提出最佳的科学问题和研究假设,正是成功进行研究性教学的基础。[7]教师还必须在研究性教学的实施过程中,激发学生的参与兴趣和热情,使学生的兴趣和热情能够在整个实施过程中得以保持。教师必须在恰当的时候“出现”,以便能够及时地进行启发和引导,使学生能够将研究结果公开展示和辩论。参与“农业信息技术”课程的研究性教学,对于学生也是一个极大的挑战。学生必须克服依赖心理、懒惰心理和恐惧感、无助感,以“主角”的心理积极、主动地参与研究性教学。一方面,在必要时及时寻求老师或同学的指点和帮助;另一方面,要发挥自己的能动性,尽可能独立地完成相关研究,以充分发挥自身的潜力,提升进行独立思考和积极探索的能力,提升进行创造性学习的能力,提升将理论与方法相结合、知识与实践相融合的能力,以最终构建能够独立、创造性地解决实际问题的能力。 四、结语 与传统的灌输式教学模式不同,研究性教学模式着眼于同时提高学生的知识获取能力、研究能力和动手能力。为此,教师通过精心设计科学问题和研究假设,创设科学研究的情境,激发学生的学习兴趣,启发和引导学生主动地、创造性地探索和解决科学问题,从而使学生获得利用农业信息技术解决实际问题的能力。在“农业信息技术”课程实施研究性教学的过程中,教师并非对学生放任不管。相反,教师必须花费更多的时间和精力,确保研究性教学能够达到预期效果。对学生而言,研究性教学并非自学,并非“轻松”了,而是必须投入更多的时间和精力,彻底摒弃“惰性”,充分发挥自己的能动性,并积极通过与老师和同学的交流、沟通和合作,真正成为教学活动的主体,成为“农业信息技术”课程研究性教学改革的最大受益者。 作者:王建军 李媛媛 周桂生 高辉 孙成明 单位:扬州大学农学院 农业信息技术论文:农业信息技术课程教学创新 一、涉农高校开设这门课的必要性 农业信息学是用系统分析的原理研究农业经济活动中信息的产生、存储、加工、输出和综合运用。农业信息化是国际科技发展和社会发展的必然规律,也是促进我国经济、社会和生态协调发展的必然选择,对促进传统农业向现代农业的转变,摆脱传统农业生产的经验性、粗放性、局限性和低效率等落后现状,实现农业生产的数字化、定量化、智能化、精确化、高效化和科学化,有重大意义。浙江大学、南京农业大学等国内一些高等院校已经陆续开设了这方面的课程,在培养农业信息化人才方面积累了宝贵经验,取得了良好效果。石河子大学是诞生于新疆兵团的一所综合性大学,农学是学校传统优势学科。从传统农业迈向现代农业,新疆生产建设兵团在规模化集约生产条件下,始终是我国现代农业的引领者和践行者,主要农作物生产全程机械化、兵团六大精准技术的推广应用、全国节水示范基地的建设等一系列现代农业高新技术在新疆兵团大规模应用,传统的农业生产管理技术已经不能适应兵团现代农业建设的发展需求,急需为兵团培养大批具备现代农业生产管理知识和经验的高素质农业科技人才。围绕我校加强基础、拓宽面向、注重素质、培养能力、因材施教的教学改革方针,学校面向农学、植保、园艺等植物生产类专业开设了《农业信息技术》专业选修课程。学习本门课程的主要目的是,使学生初步了解农业信息采集、农业数据库系统、农业数据分析、农业遥感监测、地理信息系统、全球定位系统、作物模拟模型、农业专家系统、精确农业技术和农业信息网络等技术的技术原理、应用现状与发展趋势,因此在石河子大学开设《农业信息技术》,对培养学生了解和掌握现代农业信息技术的能力,满足兵团和国家高素质创新人才的需求具有重要意义。 二、课程教学内容和模式 课程在教学内容上以农学、园艺、农业机械工程和信息学科建设为基础,以“少、精、宽、新”的方式阐述绪论、地理信息系统、农业遥感监测、全球定位GPS系统原理和应用、作物模拟模型、农业专家系统以及精确农业技术的应用。课程选用的教材为曹卫星教授主编的《农业信息学》,教学参考书为李军教授主编的《农业信息技术》,授课方式为课堂讲授+课堂讨论+实验。由于这门课教学章节多,教学内容广泛,知识点众多,相关专业知识更新快,要求教师授课注重基本原理和新技术应用,体现传统农业向现代农业发展的方向和趋势。教学中教师要充分发挥创造性,鼓励、启发学生思考与探究,重视非智力因素在教学过程中的作用,引导学生共同讨论、交流、分析、总结,不断培养和提高学生自主求知、自我发展的能力。另外,要充分利用现代教学条件与资源,制作内容丰富、效果生动的多媒体课件,向学生形象展示基本原理,信息农业新技术、新成果、新装备的应用,使得课堂生动形象,通俗易懂,提高学生的理解能力和求知欲。在实验课中,需要结合理论和案例的应用,使学生能够上机实践,会使用硬件仪器进行数据测量及数据下载和分析,培养学生实际动手能力和对信息农业的基本原理和技术的理解能力和实践能力。 三、加强课程建设的关键环节 第一,要加强课程组建设。农业信息技术是一门新兴交叉学科,涉及的内容多,专业知识点更新快,需要课程组教师知识面广,及时补充相关知识和技术的新进展,更新教学案例,把最新的科研成果充实到教案中,做到以科研促教学。加强课程建设要设立课程负责人,形成一支结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的精品课程教学团队。课程组人员要不断学习内地同行的教学理论与实践的发展动态,与同行多交流学习,加强实践教学经验探讨,学习借鉴教育教学改革的新经验和新成果。第二,要强化课程教材建设。《农业信息技术》目前还没有国家统编教材,虽然这门课以曹卫星教授主编的《农业信息学》和李军教授主编的《农业信息技术》为主要教材,但许多相关的理论和技术还要参考众多辅助教材,这就造成课程内容繁杂,需要精简内容,在有限的学时内以“少、精、宽、新”的方式突出主要内容,同时结合农业信息技术的实践运用,形成统一教材。第三,要强化实践教学环节。由于这门课程是一门实践性很强的一门课程,为提高教育教学质量,必须强化实验教材的建设,购置相关的教学软件系统,增配数据测量、采集设备,建设符合现代农业要求的田间实践实习场所,使学生真正能体验到信息农业在引领现代农业发展的重要作用。我国正处在传统农业向现代农业的国度转型期,为适应我国对现代农业人才的需求,面向涉农高等院校本科生开设《农业信息技术》课程是十分必要和迫切的。从石河子大学几年教学实践看,课程培养了学生的科技创新意识,拓宽了学生的知识面,激发了学生的求知欲,提高了学生的综合素质,学生就业也收到用人单位的好评。作为专业选修课,在今后的教育教学实践改革中,还需要不断改进和完善教学内容及实验大纲,编写新的基础教材,进一步综合提高教学质量,为培养高素质创新型人才发挥更重要的作用。 作者:刁明 蒋桂英 王江丽 单位:石河子大学农学院 农业信息技术论文:智能化农业信息技术应用分析 摘要:随着我国科学技术的不断发展进步,智能化农业信息技术的使用范围也在逐渐的扩大,而农业信息也是由网络信息技术与农业技术相结合所得到的,在我国,信息技术被应用于农业领域也是足足有30多年的历史了,通过不断的探索、完善、创新、研究、实践,最终一批具有较高的技术水平与竞争实力的农业信息技术产品也被开发出来,它包括了农业所有的数据库系统,也包括了农业管理信息的数据系统等。本文立足于智能化农业信息技术的应用进行深入分析。 关键词:智能化;农业信息技术;使用;分析 通过相关的历史数据资料显示,我国30多年来,在农业领域中出现的重大创新突破,无不与科学技术的发展有关,而主要依靠科学技术来发展农业也已经逐渐成为我国发展农业领域中的重要部分,在面对这个二十一世纪的高信息化的时代,而智能化农业的信息技术也被作为当前信息化时代的主要载体之一,并且在很大程度上推动了农业技术的发展进度。而当前农业要想实现现代化,增强农业生产效率,就一定要加强对智能化农业信息技术研究的重视度。 1农业信息技术的含义概括 十八世纪末,人类社会已经正式从农业社会转变为工业性社会,而就从十八世纪末到至今的二十一世纪中,这三百多年的时间里,人类前前后后已经经历多次的产业革命,分别是:蒸汽;电气;电子时代等,而通过目前全球的发展趋势来看,我们即将进入第四个产业革命那就是:“信息时代”而在当前这个信息时代里,信息被作为一种主要的资源并在整个社会生产的过程当中起到决定性的作用,而人类也在很大程度上减少了物质资源的直接接触,增加了与信息资源接触。农业信息化指的就是充分有效的利用当前信息技术的发展成果,并对农业领域中的生产、管理、加工等进行相互的融合利用,以此在最大限度上改变了原有的农业结构,更是在很大程度上提高了农业生产的整体效率以及管理水平,并以此促进了农业未来发展中的持续稳定性。而农业信息也是实现农业领域中各种信息的搜取、处理、传播等重要的科学技术。农业信息技术还可以帮助农业实现自动化的生产与环境灾害的检测,还能很好的提升农业的整体经济水平。 2智能化农业信息技术的应用分析 应当加大对智能化农业技术的应用的推广力度,在对智能化信息技术的实际应用当中,可以以主要负责人建立一个实施与监管的技术小组,并有专业的人对其进行管理,做到任务指标层层落实,并设立行政的管理与技术的责任人,以此在最大程度上保证了各项信息技术都能真正的落实到人、户、地上。根据有关智能化农业信息技术实际的应用的数据资料来看,在我国2001年~2002年,在推广智能化信息技术上的农场面积就已经多达5.1万hm2,其中玉米产4.3万hm2,平均产量大约在9.1kg/hm2左右,照往年的产量明显的增加20%,不光在玉米产量上,很多农作物的产量上都有着明显的提升,而在2001年~2002年中这一年中,就增加总产值400万kg左右,而纯利润更是增加了430万元左右。通过这一数据资料的显示分析,智能化农业信息技术在很大程度上提升了整体农业的产值,并且在减少投入资金的基础之上,为农务物增产,也更好的减少了因为肥料的比例不科学的因素所产生的一系列的浪费,从而也在很大限度上提升了整体的经济效益。 3结束语 总而言之,农业信息化已经逐渐成为农业现代化的主要内涵之一,而随着农业信息化网络的不断发展进步,也应当加强对农民的科学技术意识的重视度,并根据多个层面的信息技术设计,与智能化系统相互融合,不断的完善创新,才能真正使我国智能化农业信息技术的研究与应用得到更好的效率。此外,智能化的农业技术的使用也必定会在我国当今农业生产领域当中,得到更进一步的发展与实际运用,从而在最大程度上增强了我国农业整体的生产效率。 作者:刘德澳;郭加;崔馨月 单位:沈阳理工大学 农业信息技术论文:农业信息技术与现代化思索 1农业信息技术的内涵 农业信息技术是指对有关农业生产、经营管理、战略决策过程中的自然、经济和社会信息的收集、存储、传递、处理、分析和利用的技术,主要包括农业数据库、管理信息系统、地理信息系统、决策支持系统、计算机网络、摇感系统、全球定位系统、远程通讯系统等。农业信息技术中的代表是传感技术、通信技术和计算机技术。传感技术的任务是:高精度、高效率、最可靠性地采集各种形式的农业信息。通讯技术的任务是:高质量、准确、及时、安全可靠地传递各种信息。计算机的任务是:通过对输入的数据进行数值和逻辑运算,给出指导农业生产和经营管理的有用信息,为农业发展提供咨询服务和决策支持。 2农业信息技术与农业现代化的关系 2.1农业信息及信息技术对现代农业的重要支撑作用。农业信息的发展是农业现代化的需要。信息业的发展水平已成为能否提高其主要资源的开发利用水平和经济技术水平的关键环节,因而也是衡量一个国家一个省农业现代化水平的重要标志。农业生产与经营管理离不开农业信息。市场经济条件下,农业生产必须以市场为导向,瞄准国内外市场需求的热点及未来趋势,不断调整经营方向,生产适销对路的农产品。要做到这些必须有充分准确、及时、可靠的信息传递及信息处理保证。农业产业结构的调整需要农业信息。农业产业结构调整的主要依据是国家政策、国民经济发展目标、社会需求、当地优势等,这些都离不开信息服务工作的配合。农业产业化需要农业信息。农业产业化的发展必然带来多行业多部门、多地区分工协作的横向联合和农业产前、产中、产后的纵向联合。只有通过信息传递,才能把各自的经济活动统一协调起来,共同实现整体的联合目标。农科教结合需要农业信息。农业信息服务工作能够对农业科研、技术开发推广、人才教育培训和经济发展的成果及需求等信息进行搜集、加工、传递。农业信息技术能对农业决策起到辅助作用。农业系统的复杂性、动态性、随机性、决定了农业生产、经营管理的决策是结构化决策问题。农业信息的应用为生产、管理者能做出科学而有效的决策提供帮助和支持。 2.2农业信息技术是农业现代化的基本内涵之一。目前人们对农业现代化的内涵的普遍认识,是物质装备现代化、技术现代化、经营管理现代化、资源环境现代化、农民素质现代化。这些现代化的实现要以农业信息化及农业信息技术为重要依托。 3存在的问题 随着现代农业技术进程的加快,青海省农业信息技术得到全面发展,到目前全省农业行业部门都成立了信息中心,配备了先进的设备和技术人员,农业信息工作开始走上正常渠道。但也存在总体水平不高,信息资源的数量与质量不能满足农业生产、科研、管理的需要;软件开发研究工作薄弱,信息与农业生产联系不够紧密,信息意识淡薄,信息化服务手段落后等问题。 4几点思考 4.1建立农业信息技术创新体系。必须抓住中央把“三农”工作作为全党工作重中之重的时机,加大对农业信息技术的投入力度,建立起符合青海高原特色农业社会市场经济和科技规律的农业信息技术创新体系。省级农业信息技术创新技术的建立将有利于促进与创新活动有关各个行为主体之间的联合和合作,实现农业信息技术创新资源的优化配置,成为农业科技知识创新、扩散和应用的基石。在农业信息技术创新体系中,政府要加大对农业科学研究投入的力度,成为农业信息技术知识创新的主体。 4.2加大农业信息技术制度创新。必须加大改革力度,进行一系列制度的创新。一要形成一种有效的农业信息的知识产权保护机制,鼓励农业科研人员作出更多的发明,创新扩大农业新科技的供给。二要建立技术、信息、保险等社会化服务体系,降低农户采用农业新信息技术的风险和成本,刺激农户对信息新技术的需求。三要建立起适应市场经济需要的农业信息技术推广机制,在农业技术推广机构与科研机构、农户之间形成利益共同体。 4.3进行农业信息技术组织的创新,推动农业技术研究与推广向产业化方面发展。加强企业同科研实体的合作,实现需求终端同技术源头的对接。大力发展技术市场和中介服务体系,克服农业技术与农业经济发展“两张皮”的现象。 4.4加强全民的信息意识。目前青海省农民、基层科技人员的信息意识仍较淡薄,使本来就稀缺的信息资源得不到充分利用,这对青海农业现代化的进展极为不利。因此应在今后一段时间内提高全民的信息意识和自觉利用信息、依靠信息的积极性。 4.5提高农业信息资源的数量、质量及共享性。翔实、丰富、共享的信息资源是农业信息技术的关键。青海省已建成了一大批信息资源,但其质量与数量还不足以形成信息产业,不能满足农业和农村工作的需要,目前急需解决的问题是,在不断扩大现有数据库数量的同时,大力挖掘信息资源、把农业信息视野扩展到农业及相关的各个领域,全方位、全覆盖、全社会地收集各方面的信息,以充实现有数据库的内容。逐步建立并不断扩大网络环境的大型综合农业数据库,以更好地满足不同层次、不同对象的需求。 4.6加强农业信息技术的软件开发研究。青海省今后农业信息技术软件开发研究中应加强以下几个方面:一是开发过程的统一规划与合作。农业生产、经营管理的生物性、地域性、季节性和持续性决定了农业信息技术软件开发的复杂性。对这些软件的开发,应采取专家咨询、统一设计、分工协作、重点突破的方针,应通过多部门、多学科的合作以及与农业、经营管理专家的协同攻关,确保软件的结构、功能、界面、程序规范化,提高软件的科学性、有效性、适应性。二是农业知识工程的研究。把知识工程的思想、方针和技术与我省农业领域中的大量实际问题相结合,从中产生出适合青海实际的新技术、新方法,是农业知识工程的首要任务。三是技术集成和信息的综合利用。现代化信息资源及信息技术的综合利用日趋迫切,单项信息技术往往不能满足需要。因此,多种信息的结合与集成越来越引起人们的普遍关注。 农业信息技术论文:剖析利用先进信息技术开展现代农业信息服务 摘要:飞速发展的信息技术和十分紧迫的农业信息服务,要求我们更加努力地学习和掌握信息新技术,创建农业信息服务新模式。建立以网络新媒体为基础的农业信息网站、农业信息短信、农业手机报、农业电子信箱、农业呼叫中心、农业电子显示屏、农业电子触摸屏、农业电视节目专栏、农业网络视频、农业信息专用接收机等多种农业信息服务新模式,有利于做好现代农业的信息服务工作,更好的为政府农业部门、农业企业以及农民(包括城镇居民)提供信息服务。 关键词:现代农业;网络新媒体;信息服务。 2010年8月,在中共湖南省委工作会议上,省委书记强调,要以新型工业化、新型城镇化、农业现代化、信息化为基本途径,努力实现优化发展、创新发展、绿色发展、人本发展,率先建成资源节约型、环境友好型社会,把我省农业现代化和信息化提高到一个新的高度。信息化是实现其它三化的基础,也是建设“两型”的保证。2010年,国家工信部正式将我省长株潭确定为首批开展“三网融合”试点单位,这必将催生一个新的ICT(信息、通讯、技术)产业。2005年,国家农业部开始在全国建设以12316为主要载体的“三电合一”平台,这必将促使我省农业综合信息服务跃上一个新台阶。飞速发展的信息技术和十分紧迫的农业信息服务,要求我们更加努力地学习新技术、创新服务新模式,积极做好现代农业的信息服务工作。 1湖南农业信息服务的现状。 1.1湖南农业信息网络体系逐步形成。 从1998年起,湖南省农业厅在互联网上正式建立了自己的公开网站“湖南农业信息网”及28个专业网站。全省14个市州农业局,100多个县(市、区)农业局自行或与本级政府配合建立了农业信息服务网站。长沙马王堆、岳阳花板桥、常德甘露寺等20多家大中型农产品批发市场通过网站当地批发市场的农产品价格、农产品供求信息等内容。 2005年,农业部在全国开展“三电合一”农业综合信息服务平台建设,到2009年底,湖南已有株洲等3个市、浏阳市等18个县(市、区)建立了“三电合一”服务平台。 2006年,湖南省农业厅与湖南移动签订了农业信息服务的战略协议,2007年开始开发以“农信通”为载体的农业短信服务。 1.2湖南农业电子政务服务体系逐步发展。 2000年5月,省委省政府两办发出《关于在全省进一步推行政务公开的实施意见》,相继成立了“湖南省农业厅政务公开领导小组”,要求凡能公开办理的事情都要通过“湖南农业信息网”公开。 2008年,省农业厅开发建成了农业电子政务行政审批系统,40个行政审批项目都可以在网上申请、审核和审批。行政许可办理流程和相关结果在政府门户网站(外网)上公开和,行政审批人员在内网上进行审批,并有相应的监督程序对每一步办事过程进行跟踪。 2009年,湖南省农业厅电子政务内网开通并投入应用。内网沟通了农业厅与省委省政府的办公系统,实现了会议通知、文件收发和内部信息交互等功能。 1.3湖南农产品网上促销体系逐步成长湖南农业信息网的“网上展厅”是推介我省农业龙头企业和优质农产品的专栏。在前五届全国农产品交易会上,我省累计有1000多家企业参与展示和营销。“一站通”是全国农业企业注册的农产品购销信息服务平台,到2009年底,我省有1400多家注册用户。 特色农产品网上营销是农业电子商务的发展雏形。 从2000年以来,我省特色农产品网上营销逐步壮大,浏阳的花卉、石门的柑橘、隆回的金银花等都通过网上营销走红国内外市场。 2利用信息化技术开创农业信息服务新模式。 近几年,信息技术和信息服务技术飞速发展,IPV6、云计算、数字地球、物联网和框计算等也先后走入实际应用,利用互联网、电话、电视等网络新媒体开展农业信息服务的技术和模式多种多样。这里将目前综合应用较多的几种农业信息服务技术和模式简介如下。 2.1农业信息网站。 网站用于农业信息服务是目前最多的一种形式。据农业部统计,到2009年10月,全国农业网站达到31108个,农村网民达到9565万人,有24.3%的农民是通过互联网获取农业信息。我省涉农网站也达到了500多个。 农业网站内容主要包括政府公开信息与农业新闻、农业市场信息与农业科技信息、政府网上办事、农业电子商务和网上互动。网站运营模式既有经营性网站,也有非经营性网站。营利性网站的赢利模式主要有:在线广告、电子商务佣金、会员收费、电信运营增值服务等。 2.2农业信息短信。 短信因其方便快捷而得到了迅速的普及和发展。据湖南省信息协会编辑的《2009年湖南信息年鉴》,我省移动电话用户从2004年的1036万增加到2008年的2260万。据中国移动湖南省分公司统计,我省拥有移动手机的农村用户有1000多万。从2003年以来,我省不少县、市农业部门逐步利用农业短信开展信息服务。省农业信息中心从2006年开始与湖南移动公司签订了战略协议,利用农信通开展农业短信服务。农业信息短信服务的内容包括当前农作物(动物)生产(长)所急需的技术、农产品批发市场(特色市场、产地市场)价格和农产品供求信息等。手机用户可通过短信免费接收公益类信息和有偿订阅生产技术及市场行情类服务信息。 2.3农业手机报。 农业手机报是农业短信的扩展和升级。由于每条短信的字数有限(中文不能超过70个字),对于字数较多的农业信息不能一次发送,只能分拆成多条。同时,短信不能发送图片,不利于用户直观理解信息。农业手机报内容丰富、图文并茂,特别适用于从事农产品生产、加工、流通、经营的高端用户。 2.4农业电子信箱。 电子信箱有两类,一类是以互联网为载体,内容为文字表述的信息,是目前广泛应用的电子信箱;另一类是以电信线路为载体,内容为语音表述的信息,也被称为语音信箱。浙江省农业厅利用前一种方式开展农业信息服务,内容包括农产品种养加技术、农产品市场价格和供求信息等,注册用户达到了150多万个。后一种方式有其特点,如信息量较大、用户不需掌握汉字输入法等。目前在农业领域应用较少,有待进一步开发。 2.5农业呼叫中心。 农业呼叫中心是农业部“三电合一”项目中的一个主要工具。呼叫中心依靠客服坐席(包括接线人员和配套专家队伍)、农业技术数据库和自动应答系统,开展技术咨询与信息服务。从我省已建成的县、市级农业呼叫中心来看,总的效果还可以,但发展后劲不足。通过对辽宁省“12316三农热线”(农业呼叫中心)的考察,在进一步改革信息来源、及时更新贴近当前生产实际数据库、实行市场化运作的条件下,三农热线受到了农民的热烈欢迎,上线半年就接受了130多万人次的电话咨询。 2.6农业电子显示屏。 电子显示屏适用于流动人员多、场地宽敞的公众场所,如农产品批发市场、农村集市、展示大厅等。电子显示屏建造简单、信息更新便捷、公众观看方便,是群众喜闻乐见的一种形式,是传统宣传栏、信息墙的替代工具。 在农业信息服务过程中,非常适合于农贸市场、农村集市等人员多而计算机网络还不够普及的地方。 2.7农业电子触摸屏。 电子触摸屏主要用于政务大厅、政务中心等公众办事场所。信息管理人员及时将信息更新,查询人通过手指触碰相关条目,逐层查找,就很容易找到自己所需要的信息内容。农业电子触摸屏目前应用还不多,主要用在省市县级农业部门政务办事大厅,但其方便、快捷、自助的操作方式非常适合于开展农业信息服务。 2.8农业电视节目专栏。 农业电视专栏应用时间较长,从中央到地方电视台都有相应的窗口,在计算机网络和电话尚不普及的时代,是农民接收外界信息最主要的方式之一,但因为互动性能不够,电视节目缺少广告支持等原因,财力有限的电视台播放的农业类节目较少。数字电视节目播出后,虽然增加了节目互动能力,但相对于艺术、财经、影视类等栏目,农业电视栏目及播出时间仍然非常少。随着计算机网络的普及、电路带宽的增加和网站质量的提升,电视专栏在农业信息服务中的地位可能会下降。 2.9农业网络视频。 最近几年,网络视频发展迅速,农业信息服务应用网络视频技术必将获得极大的发展。在计算机普及率提高、网络带宽增加的大环境下,农业部门、大专院校、科研机构、民间团体提供的免费类农业专业视频快速增加,农业生产者能够及时、主动的搜索所需要的视频信息和技术。这种融网络技术和视频技术于一体的农业信息服务模式,集中了方便、快捷、主动和直观等诸多优点,是今后开展农业信息服务的重要发展方向。 2.10农业信息专用接收机。 专用信息接收机已出现多年,不少信息类技术服务公司和电信运营商都提供了产品,为用于农业信息服务,还开发了相应的接收芯片,集成了农业技术数据。国家农业信息化工程技术研究中心研制的“农务通系列产品AHPC/APDA”集成了多种农业专家系统、农业实用技术咨询系统和信息查询系统,可在生产现场方便快捷地为用户提供农业实用技术、新品种信息、价格行情和病虫害诊断等服务。 3利用信息技术积极开展现代农业信息服务。 利用信息服务新技术和新模式,努力开展面向政府、企业和公众的农业综合信息服务,是提高政府部门工作效率、增加农业生产效益和促进农民增收的一种重要途径,是建设我省农业现代化的重要推手。 3.1做好面向政府农业部门的信息服务。 农业信息化,政府要先行,政府信息化的目的就是要利用信息技术来提高办事效率和服务水平。 一是农业政务管理信息化。农业部门管理业务类型多、服务环节链条长、机构人员数量大,在日常工作中,公文制作、文件传输、会议通知、资料统计等都需要办公系统的支持;二是农业政务信息公开。农业部门所具有的政务管理职能和社会服务职能,都要根据《中华人民共和国信息公开条例》对外公布,行政许可、办事流程、农产品质量安全、农资打假等都需要对外公开;三是农业视频会议。为了节省会议成本,提高办事效率,需要建立农业部门省市县三级视频会议系统;四是农业数字化指挥调度。为及时了解农作物生长状况、农业抗灾防灾和救灾、农业生产应急指挥,需要建立反应灵敏、现场清晰、数据可靠的数字化指挥系统;五是农业生产预警。能及时收集农产品生产、加工、流通各环节,国际国内各市场的信息,建立相应的数学模型,开展农业生产预警。 3.2做好面向农业企业的信息服务。 农业是传统产业,利用信息技术装备和改造传统产业,是农业信息化的重要内容,也是促进传统农业向现代农业转变的必由之路。做好面向农业企业的信息服务,重点要抓好以下工作: 一是对农业企业的信息化提升。农业企业在开展生产、加工和产品销售各环节中,要利用现代信息技术改进传统工艺,开展信息化管理,开辟互联网销售市场和逐步建立农产品电子商务平台;二是农业标准化生产。 传统农业的特点是小而散,产品没有统一规格和标准,难以组织规模化生产和营销。利用信息化管理技术实现对农产品生产环境监测、农业投入品经销、农产品生产技术实施和农产品加工过程监控,在统一环境要求、统一生产技术、统一投入品质量和统一加工流程的基础上,实现农产品的标准化生产,进而实现农产品溯源。 3.3做好面向农民和城镇居民的信息服务。 农民和城镇居民既是农产品的生产者,也是农产品的消费者,在现代信息技术高速发展、现代物流一日千里的时代,农业信息服务显得日益重要。 一是利用信息技术开展农业生产技术服务。传统农业推广技术在新技术推广、新品种推介等方面显得效率低,一方面使很多科研院所的成果难于形成生产力,另一方面又使需要新技术的农民难于及时获得新技术。特别在市场经济条件下,大批农村青壮年劳动力进城务工,农村的主要劳动力缺少农业生产技能,不熟悉农业投入品的使用要求,不熟悉农产品各生产环节的生理需求和防病治虫的技术要求,迫切需要农业技术人员的及时指导,而利用信息技术开展农业技术服务将产生事半功倍的效果。二是利用信息技术提供农产品市场行情服务。提高农业生产效益、增加农民收入的有效途径之一就是让农产品进入更加广阔的市场。中国的农产品市场很大,世界的农产品市场更大,但传统农业的产品销售渠道单一、辐射范围小、流通半径短,好的产品不能卖出好价。利用信息化技术手段,可开辟更大的市场,可了解最新的国内外行情,有利于实现农业增效、农民增收。对于城市居民来说,掌握或了解农产品市场行情,对安排自己的日常生活、提高生活质量都十分有益。三是利用信息技术开展农业生产预警。农业生产既有自然风险也有市场风险,要避免这两种风险,信息化技术可发挥重大作用。目前我国的气象预报,包括卫星云图、地理遥感、数值预报模型、短中长期气象预报和农作物气象估产都达到了一定规模和水平,在农业防灾救灾方面发挥了重大作用。从中央到地方各级政府部门的农情数据采集系统和涉及国内数百家大中型农产品批发市场行情的信息采集系统,还包括国外主要农产品市场行情、海关农产品进出口数据,使农业生产者对当前农产品播种面积、农作物生长状况有一个基本了解,对农产品期货市场、现货市场和零售市场有一个基本预期,从而避免农产品种植(养殖)规模和农产品价格的大起大落,为保障我国粮食安全服务。 农业信息技术论文:国内外农业信息技术发展应用现状简介 摘要:在现代农业领域中,农业信息技术的应用与发展是重点研究课题。本文主要简介国内外农业信息技术发展应用现状,并提出几点建议。 关键词:农业信息技术;发展;应用;现状 农业信息技术是通过信息技术采集、保存、分析、处理农业生产生产、管理等信息的技术,其应用可以为农业生产者、管理者以及研究者提供全面、系统的服务,以促进农业发展。 一、 国外发达国家农业信息技术发展应用现状 据相关调查数据显示,发达国家劳动生产率提升的关键在于信息技术,尤其是美、法、德三国在农业信息技术的应用与发展上成效突出,为农业生产力提升提供支持。下面对这三个国家的农业信息技术进行逐一介绍。 第一,美国农业信息技术。美国的农业属于现代化、一体化农业,集合了自动化技术、机械化技术、计算机网络以及遥感遥测等新近技术,其在农业信息化技术应用模式与经验上受到多数国家认可和借鉴。早在二十世纪八十年代,美国农业信息技术的应用就已经超过百分之六十,从七十年代初期,美国已经着手建立农业技术数据库,而后又产生一系列相关数据库,为世界各国的农业生产提供服务,在农作物生长自动化管理、预测与诊断病虫害、保护农业资源等方面应用广泛。现阶段,美国农业部已经建设形成健全、完整的信息制度与体系,全球化的信息网络。 第二,法国农业信息技术。在欧盟中,法国是第一农业大国,农业信息技术的应用与发展也相当先进,可以收集、、处理农业信息,具有高效、准确的特点。农业信息服务主体多元化、复合化,形式多样化,互联网以及计算机均有良好的基础和发展优势。农业部是农业信息下达的主要部门,而信息的收集与总结是由大区农业部门担任,省级农业部门负责配合、协助大区农业部门工作。在法国,农业信息具有较为广泛的收集面,不仅包括种植业、渔业以及畜牧业,还包括食品生产、林业以及农产品流通等。通过各个部门将经营者与生产者的信息需求串联在一起,进而出现多个服务主体共存的局面。 第三,德国农业信息技术。在农业信息技术上,德国已经进入电子计算机网络应用阶段,连通于北美、欧洲等国,其农业信息技术的实施主要应用以下三种计算机网络:首先是电子数据管理系统,由各州农业局研发并运营,用户仅需把电视机或计算机用电话线和该系统联机,再交纳费用即可使用,通过这一系统可以实时掌握农作物的生长状态、预防病虫害、获取防治技术、掌握最新的市场信息等。其次是电视文本显示服务系统,由邮电局研发并运营,用户仅需购置该系统的主机以及键盘,再与电话、电视相连接,就可以利用邮电局网络,实时获取农业技术相关信息。最后是植保数据库系统,由农业生物研究中心研发并运营,其宿主机为大型计算机,用户仅需与宿主机联网,联机之后便可检索出农业信息相关的信息。 二、 我国农业信息技术发展应用现状与建议 我国农业信息网络起步比较晚、分布不均,在1994年才与国际互联网正式链接,多集中在沿海发达地区。另外,在网上资源与利用效率方面与发达国家比较均有一定差距。在1990年,我国物价局从35个城市收集了28类农副产品价格,研制出农产品价格数据库,具备检索、查询、报价以及对比分析等多种功能。现阶段,我国已经建设了多种类型数据库,在农业生产中发挥着关键作用。 在农业信息技术中,决策支持系统的主要功能在于人机会话,对决策者的决策给予支持,使决策有效性提升,区别于管理信息技术的数据,重点在于模型驱动。中国人民大学联合中国农业科学院研发了第一个农业领域的决策支持系统,主要用于平衡中国食物的供需,该系统为我国食物战略发展提供方向,通过模型库、数据库以及方法库运算、处理大量的数据及其复杂关系,使得整体研究效率得到提升。 针对我国农业信息技术发展现状,并结合我国国情,提出以下建议:第一,因我国信息化设施处于落后状态,使得先进科研成果无法发挥,这不仅是技术层面的问题,也是用户方面的问题,因此可以强化硬件基础建设,并增加教育投资,使软、硬环境均得到发展。第二,农业信息技术的应用应与国情相结合,即便是国外最新研制的信息技术,也应以跟踪、学习为主,而对于经过发达国家实践证明的技术,按照我国农业发展需求,可视为重点研究与应用技术。第三,建立并不断完善以国家为主、从上至下的信息传播渠道,使信息化体制得到进一步完善。完善、合理的信息制度能提升技术与经济的发展。由于我国农业信息技术与发达国家之间存在明显差距,因此应积极学习与借鉴其先进模式。 结语: 农业信息技术对农业发展而言非常重要。相比于美国、德国、法国等发达国家,我国农业信息技术存在一定差,但随着我国对农业信息技术的不断深入研究,使其朝着专业化、网络化以及集成化的方向发展,这对现代农业发展起着重要的推动作用。 农业信息技术论文:农业信息技术在农业生产中的广泛应用 摘要:信息技术不仅重要,而且种类繁多,包括多媒体技术、流媒体技术、虚拟现实技术、可视化技术、VPN技术等,其广泛普及在不断影响着人们的工作、生活和学习等。随着社会经济的快速发展,农业生产对信息化提出了越来越强烈的需求。本文介绍了农业信息技术及其在农业生产中的应用。 关键词:信息技术;农业生产 农业是一个复杂的自然系统,这是因为农业需要依靠很多因素来维持其生存,其中主要有社会因素和自然因素。 这些因素会给其发展带来一定的挑战,面对这样一个复杂的系统,传统的农业管理办法有很大的局限性。随着科学技术的发展,信息技术推动了农业领域的发展,在不断促进着农业的技术改革,使其取得更显著的增产、增收效果。因此,使用现代化科学技术是必然的结果,同时依照不同的农业类型和农耕方式来分析,要很多相关的技术支持,例如农业遥感技术、计算机互联通信技术以及关于地理位置定位方面的技术。 1专家系统 专家系统是一种能够模仿专家的思维方式进行推理的现代化科学技术。基本原理是利用计算机技术将相关的理论知识以及其他数据,通过分析来解决用户的一些农业知识问题。专家系统具有不受时间限制,操作成本低及易于传播复制等优势。随着该技术的不断发展,应用的范围也越来越广泛。包括化学、物理、农业、气象和制造等,有些系统甚至超过了人类专家的水平。在农业中,施肥、品种选育、水土保持、病虫防治等都用到了专家系统,甚至在财务管理和市场管理方面也有专家系统的介入,并取得了巨大的经济效益,而且有些系统已经作为一种商品进入市场。农业专家系统为越来越多的人们所认识,在农业方面发挥的作用将会越来越大。 2多媒体技术 多媒体技术的主要形式是利用相关的技术,来对目标对象进行编辑和传输,通过形象的形式来展现给大众人群,并能对其进行加工的一项技术。在农业中,为了存储和传播,通常将种植技术和养殖方法转换成全电视信号和录音信号,然后对这些信息进行处理。多媒体技术不仅可以把多种媒体结合为一体,还具有交互性、数字化等特征,是计算机技术、声像技术和通信技术的产物。一些国家在很摘要:信息技术不仅重要,而且种类繁多,包括多媒体技术、流媒体技术、虚拟现实技术、可视化技术、VPN技术等,其广泛普及在不断影响着人们的工作、生活和学习等。随着社会经济的快速发展,农业生产对信息化提出了越来越强烈的需求。本文介绍了农业信息技术及其在农业生产中的应用。 关键词:信息技术;农业生产 中图分类号: S126 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.04.004早之前就已经将多媒体技术应用于农业发展当中,我国也对此进行了相关的实验,例如很多科研所以及农业研究基地等,将相关技术通过多媒体的形式传播给农户,使其可以在电脑上播放。另外,利用这种形式能够对农业种植过程中的一些数值进行记录和分析,研究出一系列多媒体应用系统,可以用于农业知识的培训。随着多媒体技术的发展,多媒体的远程服务也逐步实现。以便进行远程培训、远程虚拟诊断等服务。目前,已经研发出了许多教学和咨询软件,具有图、声、文并茂的优点,更易于农民接受。 3农业智能化技术 农业智能化技术的主要作用是对整个系统中的一些信息数据进行收集和分析,如果有信息显示发生了故障,系统会自动进行解决,进而保障整个农业过程的智能化。近些年,很多智能化的设备已经运用到很多农业种植过程中,对于相关的很多环节进行了有效的改善。在农业自动化技术的基础上,研制出可以从事一些危险、繁重工作的机器人。例如传统的温室多数是塑料大棚,但在现代化温室中,则是用计算机网络控制的。其通过利用计算机网络通信技术来进行相关的数据模型建立,通过模型来观察和分析整个种植过程中的变化,其中主要有三个部分。一是输入部分,前向输入部分的主要功能是来控制含水量以及温度的变化,同时很多转换器以及按键也在这个部分;二是控制中心,控制中心主要是由主板构成,其中组成单位主要是显示模块、储存模块以及预警模块等;三是后向输入控制部分,该部分的主要部件是打印C、电路控制、电管系统等,所以依据该系统能够有效保障整个环境的温度以及土壤含水量。 4遥感技术 遥感技术可以精细准确的获取农作物生长的各种信息。一方面,在农作物播种面积检测和估算中,运用遥感技术及时记录各种作物的播种面积,便于对其进行分类。另一方面,还可以检测作物长势并估算作物产量。在观测作物生长的不同阶段,通过获取的信息及时了解出现的问题,以便采取针对性措施。利用遥感技术还可以对土壤侵蚀面积、盐碱化面积及分布区域进行检测,这些信息有助于进行田间管理。当出现自然灾害时,遥感技术也可以检测出受灾程度,对损失的农作物量进行评估,然后针对这些信息,采取补救措施。 5结语 在信息化时代,农业信息化是全球信息化的重要组成部分。农业信息化提供的及时、准确和可靠的信息资源,能够帮助我国农业进入一个新的时代,提高农业生产效率,降低资源的浪费,保障农业的健康稳定发展。但是目前国内的相关技术人员比较匮乏,导致农业信息化发展的脚步受到了牵制。所以要针对相关的问题,加大人才培养的力度,以及资金的投入,有针对性的培养一批新时期的农业人才,带动广大农民共同致富,将农业发展推向新高度。 作者简介:庞嘉楠,硕士研究生在读,研究方向:农业信息化发展。 农业信息技术论文:农业信息技术发展现状及其在农产品流通中的应用 摘要 介绍了农业信息技术和农业信息化的概念,阐述了国内外农业信息技术发展现状,并以电子竞价系统为例指出了农业信息技术在农产品流通中的应用。 关键词 农业信息技术;概念;发展现状;电子竞价系统;农产品流通;应用 作为现代科技体系的重要支撑,信息技术是经济增长和社会进步的主要力量。信息技术在农业部门的应用落后于其他产业部门。我国农业信息化工程的起步晚,与发达国家相比差距比较大,这远不能满足国家提出的发展现代农业、实现农业现代化的要求。本文在分析农业信息技术的特点及其国内外发展现状的基础上,提出将农业信息技术应用于农产品流通领域,创新农产品的销售方式,拓宽农产品的销售渠道,增加农业增效和农民收入,促进农业经济发展的思路。 1 农业信息技术和农业信息化 1.1 农业信息技术的概念 农业信息技术是以现代信息系统科学、控制论为理论基础,以微电子通信技术、计算机技术为依托,目标是将现代信息技术的成果引入农业科研生产、经营管理系统中,进行创新,重在利用现代信息技术对传统农业进行改造,加速农业的发展和农业产业的升级。农业信息技术主要包括传感通讯技术和计算机技术。 1.2 农业信息的特点 一是农业信源、信宿的分散性。所谓信源,即产生信息或信息序列的来源,主要是指以农户为基本经营单位的生产面。信宿就是信息的接受者,包括生产、经营、管理、决策、科技和消费等相关人员。农业生产对土地的依赖是信源分散的主要原因,另外,信息源的分布具有空间上的分散性[1-2]。二是农业信息的时效性和滞后性。农业信息具有很强的现实性。目前的问题是通过各种途径采集到的大量农业信息往往滞后,如土壤肥点周围的土壤和作物体内营养元素浓度的变化、退化,农产品市场价格浮动等经常是问题严重到一定程度才被发现。滞后性是农业信息的一个比较隐蔽的性质。三是农业信息的不确定性。农业生产流程不仅可调性小,而且流程中的不确定因素很多,加上农业科技知识、信息的匮乏,农民无法掌握复杂系统的运行和变化。四是农业生产的地域性。农业生物的地域分异规律,使山顶、山坡、山脚、山谷、向阳坡、背阳坡等的生物群落,以及不同纬度、不同地形地貌等的生物群落各不相同。农业生产具有地域性,这要求人们按照农业生物适地适生的信息,做到因地制宜地组织农业生产经营活动[3-4]。 1.3 农业信息化 农业信息化就是指为了促进农业持续、稳定、高效的发展,针对农业信息的特点,将信息技术应用于农业经济领域的过程。 2 国内外农业信息技术发展现状 2.1 发达国家农业信息技术的发展和应用 发达国家计算机技术在农业方面的应用是从高校、研究所等单位开始的。在1960年左右,美国的经济学家就应用计算机处理数学规划模型等问题。信息技术在农业中的普及和应用与农业改造的步伐基本一致,这种农业生产方式被称为“信息农业”。其具有以下特征:一是网络化。各种形式的局域网和广域网用户迅速增长。如美国40%的农民到1995年都有了微机,有12%的人使用电子邮件联系。联邦政府每年拨款15亿美元用于建设农业信息网络。二是综合化。农业信息技术中除了各种信息技术的结合还包括信息技术和现代科技,特别是与农业科技的结合,这有助于改进农产品生产过程和生产方式,提高农业现代化经营水平。三是规范化。在统一、长远规划的指导下明确信息资源的开发方向,提供的农业信息服务具有连续性和规范化,使农业信息的收集处理更加及时、灵活,信息内容更为丰富,信息服务也更加到位。 2.2 我国农业信息技术的发展和应用 进入21世纪后,随着计算机技术的不断普及和升级,国内信息技术在农业中的应用越来越广泛。如利用信息技术在农业资源调查、农产品产量估测、农业生产管理决策和病虫害诊治、生产过程自动化控制等领域进行了成功应用。先后建立了100余个农业智能应用系统、4 300余家农业网站,提高了我国农业生产的科技含量及农业物料流通的效率和资源利用率。在经济比较发达的地区如北京,GIS技术和GPS技术己经被应用于农业生产过程,形成了以市属农业科研院所和农口局总公司为主体、以郊区县乡镇各个公司企业为补充的农业综合信息现代化网络服务体系。其他经济发达地区也逐步实现了将GIS技术和GPS技术应用于现代农业生产和研究领域,并取得了很好的成效。 3 农业信息技术在农产品流通中的应用 农产品流通是联结农业生产与居民消费的关键环节,也是农业产业链中不可缺少的环节。近几年来,我国农业和农村经济发展进入了一个新阶段,一些新问题出现在农产品流通领域。发展现代农业迫切需要加快新型农产品流通体系建设。因此,通过信息技术的应用,将电子集合竞价技术应用于农产品批发市场,建立高效、便捷、通畅的农产品销售渠道,有利于合理确定农产品价格,对于保护农民利益,及解决农产品流通中的矛盾,具有重要意义。 3.1 电子竞价系统应用原理 以计算机软硬件建设为主体,软硬件系统组成应包括多媒体竞价主屏显示系统、理货信息输入系统、竞价过程控制系统、竞价器、查询结算系统、数据存储备份系统、视频全程监控系统等部分。至少应包括以下模块:人员管理模块、智能信息管理模块、竞价器管理模块、农产品信息管理模块、数据统计分析模块等。根据交易市场的实际情况和交易流程,整个系统应具有良好的通用性,一是操作上的通用性,即应支持现场无线移动竞价、会场内固定席位竞价2种方式,还应具有支持网上公告、标的展示、表格下载等功能。二是对交易产品应具有通用性,即可以支持各类农产品(包括作物、水产品、畜牧产品、经过加工的农产品等)的分别集合竞价和同时集合竞价功能,实现价格发现功能,确定农产品的合理市场价格。 3.2 电子竞价系统在农产品流通中的应用 农产品电子竞价系统能够实现农副产品受理、理货、质检、集合竞价、结算、物流管理、成交信息统计等方面的全过程信息化管理,适合各种规模的农副产品交易市场,采用电子竞价系统交易,能够消除交易人为因素,实现竞买人之间的合理竞争,最大限度发掘农产品价格,规范农产品市场交易行为,体现公开、公平、公正、诚实信用的交易原则。 在农产品交易市场引入电子竞价系统,是受荷兰鲜花拍卖市场的启发而形成的思路。目前,我国昆明花卉市场在这方面作出了有益的探索并取得了一些成功的经验。试想,如果将该交易机制全面引入我国的农产品交易领域,那么将对我国农产品交易机制实现巨大的创新,也是实现农产品交易现代化、保护农民利益、提高农民收入、加快农业经济发展的创新举措。 4 结语 信息技术作为现代科学技术的核心技术,信息化作为新的生产力,把传统农业转变成现代农业,对推进国民经济的高速发展和现代化建设具有推动作用。农业信息化已成为农业现代化的重要内容和标志,引进合理的农业信息技术,将其应用于农产品流通环节,可弱化农产品流通环节在整个农业产业链处于薄弱地位的劣势,促进农产品的销售和流通。把现代农业信息技术应用与农业生产、加工、流通、服务领域是实现农业现代化的必由之路。 农业信息技术论文:基于农业信息技术专业的数字图像处理课程设计 【摘 要】本文依据农业信息技术专业学生的培养目标及要求,结合数字图像处理课程的特点,提出该门课程教学内容的重新设计整合、创新教学方法及教学手段,并提出在课程设计建设过程中应注意的问题。 【关键词】农业信息技术 数字图像处理 教学模式 随着现代农业向精准化、信息化、智能化的不断发展,信息技术及图像处理技术在现代农业中的应用日益广泛,这就要求从事现代农业的技术型人才要具备农业信息处理的相关知识和技能,并对发展趋势有一定的掌握,以适应现代农业发展的人才需求。数字图像处理课程是在掌握工程数学、线性代数及编程语言的基础上,将上述知识应用到农业信息的采集和处理中,体现了农业信息技术专业的专业课程特征,实现了“农非贯通”的专业形态的形成,以及对农业信息化复合型特色人才的培养。 一 数字图像处理课程设计的思路 数字图像处理是农业信息技术专业的专业课程,是一门综合性学科,内容多、跨度大、覆盖面广,本课程以培养能力和拓展专业素养为课程内容的定位和目标,课程内容的选择以专业知识拓展为依托,要求学生掌握数字图像处理的基本概念、基础理论、典型方法,掌握一定的编程实践技能。结合由易到难、循序渐进的原则进行教学内容和教学组织模式的设计,以此促进学生对知识的掌握和应用能力的提高。教师通过企业调研等形式总结归纳现今数字图像处理技术在农业应用中的实际案例,从而提高学生的专业知识修养。多元化学生的考核方式,形成一个全面的考核标准。 二 数字图像处理课程设计的实施 1.教学内容的设计 本课程以“农非贯通”的专业形态为出发点,采用项目化教学和任务驱动的方式组织教学内容,使学生在掌握数字图像处理知识的基础上,了解此项技术在农业中的广泛应用。本课程的教学内容主要划分为六个项目。 项目一:图像的预处理,包括图像平滑、图像锐化、图像复原等知识点。 项目二:单目标果实识别,以机器人采摘苹果中单个苹果目标识别模块为例,根据单个目标识别的分析思路,将颜色特征的分析及提取、阈值分割方法、去噪处理、果实的形状特征提取等知识点划分成多个小任务,每个任务之间相互承接,逐一完成才能实现单个苹果的目标识别。 项目三:多目标果实识别,承接项目二,不同的是以多个苹果果实为识别目标,增加了hough变换、边缘检测、分水岭算法等知识点,此项目是对项目二的补充。 以上三个项目使学生能在完成具体任务的同时,掌握数字图像处理的基础知识。 项目四:纹理特征识别,以黄瓜识别为例,项目二和项目三中的目标识别都是基于目标与背景色差大的原理进行分析实施,对于目标与背景颜色相近的情况并不适用,因此,关于纹理特征的知识点,将在此项目中补充。 项目五:综合实训,此项目的设计是对以上内容掌握程度进行整合并测试,给出两个选题:柑橘、棉花的自动识别技术及特征提取,农间杂草识别。两个选题分析思路与前面项目的分析思路方法相似,但是操作对象不同,需要做一些调整,因此,此项目既可以锻炼学生的思维能力及举一反三的能力,又能测试出学生对基础知识的掌握程度。 项目六:专业知识拓展,数字图像处理应用广泛,在此模块中以讲座的形式向学生讲授数字图像处理技术在现代农业及其他行业中的应用,提升学生的学习兴趣、拓展专业知识、提升专业素养。 2.教学组织模式的实施 本门课程具有理论性强、实际应用性较弱的特点,结合该特点将本门课程划分为三大主要模块,分别为理论基础、综合实训、知识拓展。根据这三个模块的不同特点,本门课将结合项目化教学、任务驱动、角色体验法、讨论式教学方法进行教学。 对于本门课程的基础知识和算法,采用“小任务为引导,大项目为目标”的教学方法,将每个知识点作为小任务,每个小任务之间能承接并结合成大项目,实现学生对基础知识的掌握。 综合实训是考验学生对本门课程知识的掌握程度,此模块以任务驱动为主要教学方法,先提出问题,引起学生的学习兴趣,培养学生的自学能力和逻辑思考能力,以小组为单位,通过团队合作选择合适的算法实现最终目标,并以答辩的方式汇报。 知识拓展是结合本门课程的特点,向学生拓展数字图像处理技术在现代农业中的应用案例,这需要大量地收集资料和文献整理,但是专业性较弱,因此本模块可采用角色体验、讨论教学法等教学方法,培养学生的自学能力。 3.考核方式 考核过程中要注意学生的学习态度、动手能力,培养学生的自我评价能力,增强自主学习意识。根据本门课程的内容设置,考核主要分为三个方面:过程考核、能力素质考核、汇报考核。具体见下图:考核方式及所占比重 三 数字图像处理课程设计应注意的问题 1.加强师资队伍建设 教师的知识结构、知识创新能力和师德风貌直接决定着课程的质量和水平,要培养出高科技的应用型人才,必须建立一支综合素质强的“双师型”教师队伍。要根据课程改革和建设要求,有目的,按计划地加强对教师的培训,鼓励教师通过各种实践活动,提高教学水平和教学质量。 2.加强教材建设 围绕培养目标,按照教学计划和教学大纲的要求,由主讲教师自行编写、制作相关教材,并保持教材的先进性和前沿性。 3.重视校企合作 校企合作是解决时间教育缺失的根本途径。企业参与到高校实践教学过程中,可以在教学计划和教学内容上广泛征 询及适当采纳相关业内专家的意见;另外增加学生在企业进行专业技能训练和专业拓展的学习机会,使理论联系实际,开阔视野,拓宽思路,促进学生的创新意识与创新灵感,为课程设计与建设提供强有力的实践平台。与相关企业建立长期合作关系,校企可以培养“适销对路”的应用型人才。 四 结束语 课程设计是一项涉及师资、学生、教材、教学思想、教学内容、教学方式、教学手段等多方面的综合系统工程,建设工程中要明确目标、遵守课程内在的逻辑与规律,才能提高教学质量。 农业信息技术论文:高职农业信息技术专业模块课程体系的构建 【摘 要】先进而又完善的课程体系,不仅着力于学生的眼前发展,更要着眼于学生的长远发展,要注重学生的创新精神和实践能力的发展。构建具备操作性、实践性的模块化专业课程体系,可为广大高职农业信息技术专业教师开展专业教学课程提供理论指导,促进该专业在高职院校中的发展。此外,本课程体系的构建还可以促进教师观念的转变。 【关键词】高职学校 课程体系 农业信息技术 能力模块 随着农业信息化进程的加快,农业信息技术人才的需求将进一步加大,对于从业人员的专业水平和知识面广度将有更高要求。农业信息化人才将转向专业化,具有一定农业技术和信息技术的复合型人才成为市场需求热点,其中职业能力较强、与工作岗位对口的职业教育人才,由于实际针对性更强,也将成为农业信息人才的需求重点。与逐步完善的农业信息硬件设施相比,农业信息技术人才相对短缺。一般来说,搞农业的专家和学者对计算机技术掌握较好的不多,而一些计算机专业人员对农业科学又比较陌生,这样在农业信息技术应用的结合点上就存在着较大的矛盾。因此,为加快农业信息化建设步伐,研究和探索农业信息人才培养的对策与措施,尽快培养大批高素质、复合型农业信息化人才,已成为农林院校急待解决的问题。 一 模块化课程体系概述 模块化课程体系是以就业为导向,按专业设置相应的专业技能模块和职业定向模块,并根据技术变化和市场对各职业岗位人才的需求情况构建的课程体系结构。首先制定通识课程模块(公共基础课程),然后面向相关职业岗位群需要的共同知识与技能,设立专业平台课程模块。在此基础上,根据就业岗位的不同要求,设置专业核心课程模块,最后根据动态的市场需求和学生发展的需要,设置专业拓展课程模块,并进行与就业岗位相对应的顶岗实习。 二 农业信息技术专业课程体系构建思路 为了构建农业信息技术专业的模块化课程体系,根据模块化课程体系的特点,结合农业信息技术专业的教学现状,我们进行了一些探索和实践,构建思路如下: 1.开展职业岗位、工作任务、核心能力需求调研 依托上海现代农业职教集团、校企合作专业教学指导委员会,走访上海农业信息有限公司等相关行业企业进行调研,研究论证、确定面向农业信息技术的主要职业岗位。 2.分析基于职业岗位的知识与技能 面向农业信息技术职业岗位引入职业标准,与企业行业专家一起研究剖析各职业岗位对应的实际工作任务、工作过程,归纳整合形成农业信息技术专业所需的工作知识、能力和职业素质要求。 3.构建“理实一体”的课程体系 构建“校企共建,理实一体”模块化课程体系,体现专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接。 4.制定各课程模块教学要求标准 根据专业培养目标和岗位需求,通过职业能力分解优化教学内容。核心课程与企业合作开发体现“工学结合”特色的以能力培养为主导的项目化课程体系,并采用基于工作过程的课程开发方法,开发标准化课程。 三 农业信息技术专业课程体系的构建 1.农业信息技术专业职业分析 通过企业走访、专家座谈、问卷调查、毕业生访谈、网络资料收集等手段,就相关行业企业对农业信息技术人才的需求情况进行了调查。了解到相关企业对应用型农业信息技 术人才的需求量还相当大,且涉及农业的各个领域,面向应用型层面的主要有如下四类人才需求:(1)农业信息管理人才。主要从事农业信息资源建设工作,包括农业信息数据采集、分析,农业数据库管理等工作。(2)农业应用系统开发人才。主要从事涉农软件项目的开发规划、设计、测试、维护等工作。(3)现代农业设施设备的操作与维护人才。主要从事农业物联网工程项目实施、农业物联网系统运行与维护、农业生产自动化设施设备的操作与维护等工作。(4)农业信息技术(产品)推广(销售)人才。主要围绕农业生产、经营环节,开展农业信息技术或产品的开发、推广,信息咨询服务等工作,特别是围绕农业电子商务等新兴业务,从事一些信息技术服务工作。 2.典型工作任务分析 农业信息技术典型工作任务描述 序号 工作 领域 典型工作任务 专业能力 支撑课程 1 农业信息管理 农业信息 采集与处理 田间试验统计与分析;田间数据采集与档案建立;条码数据采集与处理;农作物数字图像信息采集与处理 农业信息技术;田间试验统计;自动识别技术及应用;数字图像处理;农业数据库应用 农业信息管理 农业信息与检索;农业信息数据库建立与管理;农业专家数据库的应用 2 农业应用系统 开发 软件项目开发规划 与客户沟通,进行需求分析;进行项目可行性分析;确定项目进度计划;确定设计方案 信息系统分析与设计;农业数据库应用;地理信息系统;农贸电子商务网站建设 软件项目开发设计 需求分析;项目的概要设计;确定功能模块和界面;和用户再次确定需求;编写概要设计文档 软件项目开发实施 分配工作任务;数据库的实现;编写和调试项目程序代码;编写技术文档 软件项目开发测试 制定测试计划;配置测试环境;设计测试案例;编写测试代码;实施测试;编写测试文档 软件项目应用维护 软件的安装;软件的性能分析;软件常见故障的症状分析;软件的故障排除;数据库的维护 3 现代农业设施设备的操作与维护 农业物联网工程项目实施 物联网设备安装;物联网现场应用;物联网施工工程督导/监理 农业遥感技术;物联网技术及应用;嵌入式技术及应用;农业自动化控制;电气控制与PLC;农业机械与设施 农业物联网系统运行与维护 物联网系统设备调试;物联网系统设备维护;物联网技术支持;物联网系统管理 农业生产 自动化设 施设备的 操作与维护 自动化设施设备的操作;自动化设施设备的安装调试;自动化设施设备的故障检测与排除 4 农业信息技术 (产品)推广 (销售) 农业信息技术(产品); 推广(销售) 与客户沟通,进行营销推广;进行产品的部署调试;进行用户需求分析;售后技术支持 信息系统分析与设计;农产品市场营销;现代物流技术;农贸电子商务网站建设 农产品 营销及 电子商务 营销方案的设计与撰写;运用营销技巧开展营销活动;电子商务基本操作;农产品网络营销 典型职业工作任务分析是职业教育工学结合一体化的课程开发方法。根据工作过程设置结构完整的典型工作任务,分析完成每项工作任务都需要的若干种专业能力,从而根据职业能力确定核心课程。我们对农业信息技术专业职业分析中提到的四类工作领域,分析工作过程得出典型工作 任务,并对每项工作任务所需要的能力进行了详细描述,结果见上表。 3.课程体系设计 经过进一步的归纳与选择,整合典型工作任务形成职业能力领域,根据认知及职业成长规律递进的原则,由专业教师和课程专家一起研讨,重构行动领域并转化为学习领域,最终构建“校企共建,理实一体”模块化农业信息技术专业课程体系(见下图)。农业信息技术专业课程体系纵向由公共基础课程(通识课程)、专业必修课程(专业平台课程、专业核心课程)、专业拓展课程和综合能力实践培养(顶岗实习)四个模块组成。专业必修课程和专业拓展课程的实践操作部分以单项专业技能训练为主,综合能力实践培养则以校内综合项目或企业项目为载体,将所学过的单项技能进行综合运用。横向由农业信息管理、农业应用系统开发、农业自动化管理三个方向构成,以满足不同层次、不同需求的学生需要。 农业信息技术专业模块化课程体系 四 总结 该课程体系的构建充分体现了以就业为导向的高职办学原则,面向职业岗位群,把从业所需要的知识、技能有机地整合在一起,缩小了学生在校期间所学技能与行业需求之间的差异。该体系的实施满足了不同层次学生的需求,真正体现以学生为本、因材施教的原则;同时,该体系的实施要求专业课教师充分了解行业需求,具备模块要求的知识和技能,增强了教师参与行业联系、技能提高的紧迫感和积极性。 农业信息技术论文:浅析加强农业信息技术培训促进农业现代化的发展 摘 要:加快农业现代化的步伐,要特别重视大力发展农业信息技术培训,努力为农业生产一线培养高素质的劳动者,加快农业科技成果向现实生产力的转化,增加农民收入,发挥更加积极的作用。 关键词:加强农业信息;技术培训;农业现代化 农业现代化要求运用具有高科技含量的现代农业技术和设备武装农业生产的各个方面。农业信息技术作为软支撑部分,通过收集、加工、传递应用各类信息,使硬支撑部分的潜力充分发挥。农业信息化将使农业生产、加工、销售等方面的农业产业经营者更快得到新的知识,加速科学技术的应用速度,促进农业实用科学技术的全面推广和普及。农业信息化通过网络进行远程技术培训和教育,促进农民文化素质的提高和科技意识的增强,从而加快农业现代化步伐,促进农业现代化的持续、稳定、健康发展。 一、农业信息技术在实现农业现代化中的作用 1.农业信息技术加速了传统农业改造和农业现代化管理 农业是以土地为基本生产资料,中国土地辽阔,自然条件复杂,气象和生物性灾害频繁,农户规模小而且分散,再加上几千年传统的生产方式,因而呈现出生产的分散性,很低的可控性和稳定性。而先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服传统农业生产的分散化和小型化的行业弱势。将农业信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术 (AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,大大加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测和预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学、有效的宏观管理。 2.农业信息技术促进了农业产业化和现代化 落后的生产管理水平和小农意识经营管理水平,是农民增收的重要障碍。随着农业信息系统(GIS)的建立、农业信息化的发展,农业信息网站及时准确地向农民提供政策信息、技术信息、价格信息、生产信息、库存信息以及气象信息,提供中长期的市场预测分析,指导帮助农民按照市场需求安排生产和经营。建立农产品和农业服务贸易的快速交易通道,农民在网上洽谈,交易在网上实现,降低了农产品的销售成本。在网上获得农业生产订单,减少了农业生产的盲目性。利用计算机网络技术,农业生产者可以与不同产业结盟,共同经营,共同管理,共同打造品牌,稳定市场占有量,并不断拓展新的市场。由此可见农业实现了信息化,就可以大大提高农业生产效率和管理水平。因此,可以说农业信息技术对整个农业生产、农业经济、农业科研、农业教育以及农村发展和农村文化生活产生了无法估量的积极影响,成为现代农业的主导技术之一,推动了农业产业化和现代化。 二、农业信息技术培训是实现农业现代化的必要途径 1.加强信息技术培训的重要性 “十二五”农业发展方向就是建设农业现代化,就泌阳县来讲,农业现代化最大的“靠山”是科技信息,但农民科技文化素质的低,成为制约农业现代化发展的主要因素。要改变这一现状,出路只有一条,必须加快现代农业技术的推广,加强农业技术推广人员及农业生产者在计算机操作、网络知识、农业信息采集上传技术和农业专家系统应用技术等高新技术培训,让更多农民掌握现代农业科技技术,提高农民科技文化素质,大幅度提高农民接受新技术的能力。农民科技文化素质的高低,决定着对先进农业技术及工具的采用,决定着对农产品市场信息的捕捉、分析与判断。农民不仅是农业的主体,更是农民增收的主体,只有培养出觉悟高、懂技术、善经营、能创业的现代职业农民,才能使农业持续增效、农民持续稳定增收。“羊册的白菜,春水的葱,张湾萝卜脆凌凌。”近几年,通过狠抓园区示范带动、加强科技推广应用、推行标准化生产、强化种子生产研发等一系列强力措施,先后建成了赊湾镇闫庄无公害萝卜生产基地、马谷田镇无公害蔬菜生态示范园、郭集乡李奎农业生态园、羊册镇绿源菊花心白菜生产基地等一批无公害蔬菜生产示范园区,带动了全县无公害蔬菜生产。“泌阳菜子”俏销全国,成为长江以南十多个省的主要蔬菜种子供应基地。 2.农业信息技术教育培训的新路子 在终身教育已成必然趋势的新世纪,随着农业信息化的进一步发展,农民对教育培训的需求必然是多层次的。农业科技教育培训工作要适应农民的广泛需求,农广校要积极创造条件,拓展农民和农村基层干部的科技培训,实现各层次教育的连贯和沟通。采用更多为广大农民乐意接受,为广大农村干部和科技人员所欢迎的形式和载体。大力发展远程教育,利用网络教学,增强培训手段。近几年来,泌阳县以调整农业结构为切入点,烟、棉、蔬菜、花生等种植面积逐年增加,已发展成为全国重要的粮种、菜种繁育基地,以大豆、绿豆、芝麻、花生、油菜为主的粮食油料种子和以白菜、萝卜、为主的蔬菜种子畅销全国各地。借助网络等高科技手段开展远程教育培训就是借科技之力传播科技之业的好形式,使农业科技教育培训工作更加富有成效,加快农业科技成果的转化,为农业增效、农民增收提供更为直接有效的服务,推进农业现代化的全面发展。 泌阳县近年来持续探索“三化”协调科学发展的路子,全县农业基础设施不断加强,农业科技份额不断加大,农民科技水平不断提高,畜牧、林果、烟叶、油料、蔬菜、茶叶等七大特色产业正在形成和壮大。县域综合实力排序在“十一五”期间由全省第100位上升到第75位。国家农业部近日发出农计发(2012)1号通知,确定泌阳县为第二批国家现代农业示范区建设县,这将为加快推进农业农村现代化,打造泌阳经济核心增长做出新的更大贡献。 农业信息技术论文:农业信息技术精品课程建设研究 【摘 要】分析了目前高职院校校企合作教学现状和存在的问题,并针对《农业信息技术》课程提出了切合实际的校企合作教学过程方案并进行实施,项目化教材的开发也更加适合校企合作教学,通过笔者的亲身教学实践论证了校企合作的可行性。 【关键词】校企合作;开发 农业信息技术是指利用信息技术对农业生产、经营管理、战略决策过程中的自然、经济和社会信息进行采集、存储、传递、处理和分析,为农业研究者、生产者、经营者和管理者提供资料查询、技术咨询、辅助决策和自动调控等多项服务的技术的总称。它是信息技术和农业技术发展相结合的边缘交叉学科,是信息技术在农业领域的应用分支,是利用现代高新技术改造传统农业的重要途径[1]。 上海农林职业技术学院农业信息工程系于2011年在软件技术专业的农业信息技术及应用方向中开设了《农业信息技术》课程并获得学院项目化教材项目立项,目前该项目已经结题。该课程和教材的开发是在和上海市农业信息公司合作模式下来进行的,《农业信息技术》课程及其教材也作为学院和系部重点开发的课程和教材项目。本文分析该课程目前教学过程中存在的主要问题,剖析教学改革方案,就教学内容、教学方法、教学手段、教学组织与管理等方面进行研究和探讨。 1.校企合作教学现状 1.1 国内外校企合作教学的研究与实践 近年来,我国高等职业院校对校企合作教学进行了不断的探索和实践,很多学校取得了不错的成绩和经验,但就校企合作教学而言还存在着不少的问题,还需要总结与改进。截至2011年9月,中国知网文献总库显示的与“校企合作”相关的论文近21066篇,其中研究职业院校与企业合作问题的占95%以上,研究合作模式的占近1/5。从各国的模式看,主要有德国的企业为主模式(“双元制”)、美国的学校为主模式(“合作教育”)和澳大利亚的行业主导模式(“技术与继续教育”)。[2]近年来,我国高等职业院校为提高学生的实践动手能力采取了多种形式,主要包括:①与企业合作订单式培养人才。比如:上海农林职业技术学院农业信息工程系与上海金道网络公司合作建立了订单班,为学生的学习和就业打下了坚实的基础。②建立企业实习基地,安排学生参观或顶岗实习。高校与企业签订实践基地协议,制订专门的实践教学计划,实行弹性学制,安排学生参观企业现场或顶岗实践。学生运用所学理论指导实践,同时通过实习引导理论学习。这种形式在职业教育和本科教育中都有应用。[3]③参股加盟模式。1992年10月,为了适应扩大规模生产的需要,华南农大应邀加盟温氏集团,开创了农业产业化领域校企合作的先河,首创了高等院校持股加盟企业的产、学、研合作模式。这种合作形式以股份为纽带,将双方紧密联系在一起,利益共享,风险共担。该形式主要应用于合作技术研发领域。[4]④邀请企业管理人员讲课。这种方式操作容易,教学成本低。上述校企合作形式使学校、企业和学生三方均得到相应的益处,尤其是在职业教育中,在教育部的大力推动下,校企合作取得了明显成效。[5] 1.2 农业信息技术课程校企合作教学过程 农业信息技术课程教师多次深入上海市农业信息公司进行调研,与农业信息专家座谈,从农业信息技术课程教学的教学目标、教学内容、教学模式、评价体系、师资队伍等五个方面制订了切实可行的校企合作教学过程模式,如图1所示。 图 1 校企合作示意图 通过校企合作对于农业信息技术课程教学过程五个方面的共同制定,使企业和学校能够有机的融合在一起,部分解决了目前校企合作存在的问题和误区。教学目标共同制定使学生将来更能适应工作岗位;教学内容从原先的按部就班变为了实际的学习情境;《农业信息技术》项目化教材的立项和应用为高校教师和企业工程师量身定做了适合学生的教材;项目化教学的进行为高校教师和企业工程师建立了双方都认可的教学方法;评价体系从传统的学生考试模式变为了高校教师和企业工程师从多个方面共同考核模式;师资队伍从象牙塔的教书先生变为了更企业化、工程化的教师和工程师。 2.教学方法改革与创新 由于农业信息技术课程教学内容需要采用项目化教学,因此任课教师与企业人员共同设计了三个项目工程,采用了项目化的教学方法,比如讲到信息采集与处理知识模块,可以让学生做三个项目工程:1、蔬菜市场信息采集与处理工程2、农田生物信息采集与处理工程3、农产品物流仓储信息采集与处理工程,如图2所示。这里面第一个项目由学校教师担任教师,第二和第三个项目由学校教师和企业工程师一起担任教师,学生通过三个项目的信息采集与处理基本上掌握了农产品的信息采集与处理过程。 项目化教学很受学生的欢迎,对于高职学生而言也是一种很适合的教学方法,但是该教学方法的开展难度比较大,需要学校的大力度支持和合作企业的支持,教学场地和优秀的企业工程师也是今后要解决的重点和难点问题。 3.项目化教材设计与开发 本课程编写教材时,我们对信息采集与处理的三个项目进行了分解,使每一个项目分解为若干个子项目,如表1所示。比如蔬菜市场信息采集与处理工程可以分解为:蔬菜类食品信息采集与处理、肉类食品信息采集与处理、蛋类食品信息采集与处理、海鲜类食品信息采集与处理等四个项目。整个教材都是由具体的可操作项目来构成,《农业信息技术》课程的教学也是由若干个具体项目着手来开展的。 《农业信息技术》项目化教材的编写为校企合作教学开发了一个很好的课本,学校教师和企业工程师都可以使用该教材对学生开展教学工作,同时也能够使计算机系涉农专业的学生把计算机工具应用到农业领域当中,为将来服务“三农”做好充分的准备。 4.课程评价体系改革 传统的课程评价体系一般是由任课教师进行期末考试命题,然后根据试卷考试成绩和平时成绩按比例得出最后学生的期末成绩。这种课程评价体系主体很单一,而且成绩的评定太过依赖期末考试的成绩,对学生的综合专业素养和动手能力评价不够客观。经过与企业专家的共同商定,改革了传统的课程评价体系,设定学生的平时成绩占总成绩的60%,根据学习情景按比例分配,其中情境1占30%,情境2占30%,情境3 占40%,按学生的分工完成质量及工作态度考勤等评定,由学校教师和企业工程师共同打分;期末成绩占40%,学生学期结束做一个完整实验项目,学校教师和企业工程师给出成绩;最后,学生总评分=平时成绩+期末成绩,这样一来比较客观的评价了高职学生一个学期以来的学习效果和动手能力,将来也更有助于适应自己的工作岗位。 5.教学效果分析 为了验证教学方法改革的有效性,分别对农业信息工程系软件技术专业09级(整改前教学方案)和10、11 级(整改后教学方案)的学生进行了考核,考核所用试卷的知识体系结构和所占比例分别是:基础知识部分40%、程序设计部分10%、系统调试部分40%和新技术部分10%,教学改革前后学生各知识项实际掌握程度如表2所示,其所对应的各知识项得分比较如表1所示。 表1 教学方法改革前后效果对比(%) 图2 知识项得分对比 从表1和图2中可以得出结论教学改革后学生各知识项掌握程度有所提高,项目化的教学方法及所发的对应教材对学生的学习有比较重要的帮助作用。 6.结束语 本文通过笔者对大量参考文献的阅读和亲身的教学经历提出了校企合作教学过程模式并在上海农林职业技术学院农业信息工程系农业信息技术课程进行了实施,并取得了一定的效果。在课程实施的过程发现实训场地和企业优秀工程的合作是要解决的重点和难点问题,在任课教师的努力和系部领导的帮助下,经过多方联系和上海市农业信息公司、五厍基地、崇明现代化农场建立了良好的合作关系,保证了校企合作教学过程模式的正常开展,但是合作的深度和教学资源的积累还不够,还需要进一步的努力和提高。高职院校是为生产、建设、管理、服务第一线培养高等技术应用性人才,这就要求以学生的就业为导向,以培养高技能人才为目标,因此我们在日常的教学工作中必须坚持校企合作基本教学模式,灵活运用多种教学方式实施教学改革。 农业信息技术论文:浅谈农业信息技术培训的作用和途径 农业现代化要求运用具有高科技含量的现代农业技术和设备武装农业生产的各个方面。农业信息技术作为软支撑部分,通过收集、加工、传递应用各类信息,使硬支撑部分的潜力充分发挥。农业信息化将使农业生产、加工、销售等方面的农业产业经营者更快得到新的知识,加速科学技术的应用速度,促进农业实用科学技术的全面推广和普及。农业信息化通过网络进行远程技术培训和教育,促进农民文化素质的提高和科技意识的增强,从而加快农业现代化步伐,促进农业现代化的持续、稳定、健康发展。 一、农业信息技术在实现农业现代化中的作用 1.农业信息技术加速了传统农业改造和农业现代化管理 农业是以土地为基本生产资料,中国土地辽阔,自然条件复杂,气象和生物性灾害频繁,农户规模小而且分散,再加上几千年传统的生产方式,因而呈现出生产的分散性,很低的可控性和稳定性。而先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服传统农业生产的分散化和小型化的行业弱势。将农业信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术 (AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,大大加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测和预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学、有效的宏观管理。 2.农业信息技术促进了农业产业化和现代化 落后的生产管理水平和小农意识经营管理水平,是农民增收的重要障碍。随着农业信息系统(GIS)的建立、农业信息化的发展,农业信息网站及时准确地向农民提供政策信息、技术信息、价格信息、生产信息、库存信息以及气象信息,提供中长期的市场预测分析,指导帮助农民按照市场需求安排生产和经营。建立农产品和农业服务贸易的快速交易通道,农民在网上洽谈,交易在网上实现,降低了农产品的销售成本。在网上获得农业生产订单,减少了农业生产的盲目性。利用计算机网络技术,农业生产者可以与不同产业结盟,共同经营,共同管理,共同打造品牌,稳定市场占有量,并不断拓展新的市场。因此,可以说农业信息技术对整个农业生产、农业经济、农村文化生活等产生了无法估量的积极影响,成为现代农业的主导技术之一,推动了农业产业化和现代化。 二、农业信息技术培训是实现农业现代化的必要途径 1.加强信息技术培训的重要性 农业现代化最大的“靠山”是科技信息,但农民科技文化素质的低,成为制约农业现代化发展的主要因素。要改变这一现状,出路只有一条,必须加快现代农业技术的推广,加强农业技术推广人员及农业生产者在计算机操作、网络知识、农业信息采集上传技术和农业专家系统应用技术等高新技术培训,让更多农民掌握现代农业科技技术,提高农民科技文化素质,大幅度提高农民接受新技术的能力。农民科技文化素质的高低,决定着对先进农业技术及工具的采用,决定着对农产品市场信息的捕捉、分析与判断。农民不仅是农业的主体,更是农民增收的主体,只有培养出觉悟高、懂技术、善经营、能创业的现代职业农民,才能使农业持续增效、农民持续稳定增收。 2.农业信息技术教育培训的新路子 随着农业信息化的进一步发展,农民对教育培训的需求必然是多层次的。农业科技教育培训工作要适应农民的广泛需求,农广校要积极创造条件,拓展农民和农村基层干部的科技培训,实现各层次教育的连贯和沟通。采用更多为广大农民乐意接受,为广大农村干部和科技人员所欢迎的形式和载体。大力发展远程教育,利用网络教学,增强培训手段。如农广校借助网络等高科技手段开展远程教育培训就是借科技之力传播科技之业的好形式,使农业科技教育培训工作更加富有成效,加快农业科技成果的转化,为农业增效、农民增收提供更为直接有效的服务,推进农业现代化的全面发展。 (作者单位系1. 山东省安丘市官庄镇农业综合服务中心;2. 山东省安丘市大汶河旅游开发区农业综合服务中心)
机电本科毕业论文:应用型本科机电一化系统设计课程改革 摘要:针对机电一化系统设计课程本科教学的现状,在研究高等学校该课程教学改革的思路的基础上,提出理论教学与实践教学并重,并调整与优化了教学内容。同时,在教学方式上采用项目驱动式教学方法,并对实践教学内容进行了改革。实践证明收到了良好的教学效果。 关键词:机电一体化;应用型本科;课程改革 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,国家教育部提出,对我国部分高校,特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型,以适应高等职业教育的发展。然而,在长期传统高等教育发展模式下,转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程,特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校,对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整,努力提高学生解决工业现场实际问题的能力,满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。 1当前教学中存在的问题 机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课,通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用,构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而,在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷,不适合应用型本科培养目标。(1)课程教学内容滞后当前应用技术;(2)课程章节相对独立、内在联系不足;(3)课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求;(4)理论教学和实践教学独立进行。 2改革措施和方法 2.1课程教学内容的优化 机电一体化系统设计作为一门新兴的课程,具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展,新型机电一体化产品研发成功后,很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等,学生在学习的时候往往感觉知识陈旧,与当前实际应用脱节。因此,笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例,引入当前企业中产品型号。例如,采用多轴联动机床代替传统机床;在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较;引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入,调动了学生学习积极性,拉近了课程与企业之间的联系。 3改进教学方法 针对机电一体系统设计课程,如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢?最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学,又叫任务驱动式教学,是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中,往往以课堂理论教学为主,课后作业也是理论计算或理论设计。虽然,学生掌握了扎实的理论基础,但面对实际系统设计时,总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程,传统的教学方式就显得有失偏颇。因此,在教学过程中,采用了项目式教学方法,蕴理论知识于项目实例中。例如,机械传动部件设计一章,主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例:数控机床传动系统设计和无碳小车设计(全国大学生工程训练大赛题目)。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率,齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论,又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的,同时去除了枯燥的理论课学习,提高了学习兴趣。 4实践教学内容的改革 机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型,加大了对实验室建设的经费投入,课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整,增加了综合性、设计性实验,由原来的单一性、验证性实验,调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期(一般在第二周),开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验,对机电一体化系统有一个总体了解;增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据,以达到最好的教学效果。对于课程设计,先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的,课程设计集中在学期的最后一周进行。对此,笔者进行了一些探索,在学期初,就下达课程设计任务书,每组一题,同时,允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期,随着课程的进行,完成课程设计相关内容,在课程结束时,学生也完成了整个课程设计,并在学期最后一周进行总结,撰写说明书。同时,分组向全班汇报设计过程,接受其他同学和老师的提问与质疑。 5结束语 为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足,近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践,取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法,以培养出更多更好的创新型和应用型人才。 作者:韩向可 吴耀春 单位:安阳工学院 机电本科毕业论文:本科机电专业实训机制的构建 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。四结论本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 本文作者:李静工作单位:桂林电子科技大学信息科技学院 机电本科毕业论文:应用型本科机电工程师创新能力的培养与研究 摘要创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心。应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。本研究就旨在通过论述创新能力对未来机电工程师培养的意义及原则,并以湖南工程学院的实践教学为例,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 关键词 机电工程师 创新能力 实践研究 0 引言 创新能力是运用知识和理论,在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心;当今社会的竞争,与其说是人才的竞争,不如说是专业人才知识创新能力的竞争。而应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。 从人类进入20世纪到现在,科技创新已经成为人类智力进化的乐章和主旋律,成为整个人类科技文明进化史诗与主题。人类已经生活在一个高度运用人自身的智慧来对大自然进行设计和创造的时代,我们生活中所使用的各种各样的物品都是人的高度智力发明设计制造的结果,设计和改造自然的能力已经被现代教育培养成了人的本能的同时却忽略了设计本质和设计素质的研究和教育。一切的机电系统设计的背后都具有设计师的设计精神、智力及素质的高度的隐藏性及加密特性。本研究旨在通过论述创新能力对机电工程师培养的意义及原则,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 1 创新能力对未来机电工程师培养的意义 创新能力越来越成为评判优秀机电工程师是否真正优秀的最重要决定因素。改革开放以来,创新思维和创新能力是机电工程师必备的基本素质。在科学技术飞速发展的今天,创新能力有了很大提高,少数科学研究和技术创新在世界上也占有一席之地。但现实是,我国创新能力和国际先进水平的差距依然较大。根据2001年的有关分析数据,中国在49个主要国家中,科技创新综合能力处于第28位,也就是中等偏下的水平。如果中国2020年要进入创新型国家行列,意味着要从当前的水平再前进10位,进入世界前20位。目前,中国的科技人力资源达到3850万人,名列世界第一;研发人员109万人,名列世界第二。这是中国进入创新型国家行列的、任何国家无法比拟的最可宝贵的资源。然而,有资料分析表明,中国机电专业毕业学生应试能力强,但动手能力特别是创新能力较差,与美国等西方发达国家学生存在明显的差距。进一步而言,进入21世纪,随着世界经济一体化趋势,知识经济与日新月异的科学技术正在极大的影响着当代经济生活和社会生活,同时也对高等机电专业工程教育提出了更高的目标和要求,这些都离不开对学生创新能力进行精心的培养。 2 我校“机电工程师”创新能力培养的教学实践 2.1 以实践为旨趣:加强设计、试验、实践教学 实践是工程的核心,实践教育也可以说是工程教育的核心。麻省理工学院在20世纪90年代重建工程教育的时候,明确提出“回归工程实践”的口号。因此在机电类的专业中开出了大量的设计课和分散在其他课程中的实验成分。在国外的一些工科院校中更是注重实践课的开设。 2.2 “机电工程师” 新教学思路 为了培养具有现代化机电工程实践能力和创新能力的高层次、高素质的工程技术人才,根据社会对高等工程教育的要求和工程实践教育在培养人才中的地位与作用 ,以及高等工程教育的国际化要求,结合国内外工程实践教育现状以及我院几年来的改革实践,提出了以突出培养学生工程实践能力为核心的教学创新改革思想与改革思路。其框架图1如下: 图1机电专业创新教学改革实践 其次,教学中连续以2006级至2009级机电班(含自动化专业)为试点对象,利用现代教育技术,针对机电专业基础课、机电一体化系统设计、机电装备设计、机电产品创新设计等课程进行优化的教学设计,努力实现介于“以教师为中心” 和“以学生为中心”两者之间的教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,并探索与之相适应的教学组织形式、创新活动形式、学习方式和教学环境等的建立。 为拓宽学生思路和运用理论解决机电工程师的精神、素质以及创新能力等问题,在教学内容上,对传统教学内容精选的同时,注重机电设计师的创新精神、专业素质、学习原理与方法的更新,加强对机电学科的历史发展、新的设计工具与设计方法、新概念、新理论及创新设计成果的介绍,并注意选编一些与机电工程实际相关的问题,以例题和大学生创新项目指导或挑战杯的形式反映到教学过程中。 2.3 开展大学生创新活动――提高他们的工程实践能力 为了强化“机电工程师”工程设计能力,我们开展了大学生机电产品设计竞赛等课外科研训练活动,旨在从“听课―作业―考试”的传统教学方式之外为学生开辟新的第二课堂的内容,活动不仅为学生提供了一个能够运用课堂所学知识,理论联系实际,充分发挥学生创造力和想象力的广阔空间,而且在培养学生的创新意识、竞争意识、协作精神、敬业精神和严谨的科学作风等方面得到有效锻炼与提高。 大学生机电产品设计竞赛,旨在倡导发扬我院求实、创新,敢为人先的学风,培养和锻炼机电工程师们的专业实践能力和探索精神。通过竞赛活动,丰富校园学术氛围,激发学生专业学习的积极性,进一步提高学生的综合素质和创新能力。 2.4 积极引导学生参加教师的科研活动,强化学生科研意识的培养 为了加强对学生综合素质能力的培养,增强学生的科学研究意识,我们在正常的教学之余,将学生组织成不同的课题组,参与教师的课题研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。我院从2002年起,积极组织高年级学生参加市、省和国家级大学生科技创新竞赛,先后获得市级各种竞赛奖项50项,省级各等级奖项30项,全国竞赛各等级6项奖项好成绩。在该课题的研究中,学生以饱满的热情积极参与项目的研究,为课题的顺利进行做了大量的工作,同时在进行项目的研究过程中,学生学到了许多课本上所学不到的东西,开阔了学生的视野,加强了学生的科研能力,提高了学生的动手能力与解决实际问题的能力。因此,让学生参与科研课题有利于培养学生的综合素质能力,有利于提高教学质量。是值得开展和提倡的事情。 3 结束语 以激发学生大机电系统设计精神、素质及创新能力为核心的新教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,互补性很强。根据教学目标和内容的不同要求,在基本保留课堂教学环境的同时,创设多元化的软、硬件教学环境,使学生能够利用以大机电系统设计为核心的现代教育技术,通过学生、教师和实验设备三者的交互去主动地发现、探索和思考,从而培养学生的创造能力和认知能力。它是符合我国国情具有实际意义和可行性的新型教学模式,能够大大地提高教学效果,对于培养具有高素质和创新精神的人才具有重要意义。 机电本科毕业论文:虚拟仿真技术在本科机电专业教学中的探索改革 【摘 要】作为本科高校机电类专业,其人才培养的目标是培养出面向设计、生产、管理、服务一线需要的高端技能型人才,面向的工作岗位主要有机电一体化装备和产品的设计、制造、装配、操作、调试、维修和售后技术服务等,机电行业范围很大,产品种类很多,而且工种也很多,因此在教学过程中需要学生掌握很多理论及实际操作技能。但是,如何利用有限的理论课堂时间更好的传授理论知识,以及在实验实训设备有限的情况下让学生更好地将理论知识应用到实践中,这就需要我们探索新的教学方法。 【关键词】虚拟;仿真 一、改革意义 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。虚拟仿真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,很接近现实工作场景,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验在现实生活中进行操作的感觉,以达到更快掌握操作技能的目的,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,使学生掌握更多的操作技能。 机电类课程的教学,在传统的教学模式中,理论课与实验课是分离的,这就导致技能训练得不到及时的理论指导,而理论课也没有结合生产、生活实际,这样导致了学生的技能掌握不到位。随着教学改革的发展,出现了“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式,但在这些新的教学模式下采用的技能训练通常有两种:第一种是仅限于实验箱提供的几个固定实验,学生只需按图接好线、按实验指导书输入程序就可完成实验,学生动手机会少,不能真正地参与到学习活动中;第二种是通过制作一些实际的实验电路板或实物,然后在上面进行安装、试验和调试,大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。 虚拟仿真教学则以其高效率、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”、“教、学、做”一体化和虚拟仿真教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,得到更好的教学效果。虚拟仿真教学很容易与其他先进的教学方法相结合,因此在机电类课程的教学中,将虚拟仿真教学与其他教学方法相结合有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,掌握更多的技能,在机电类课程的教学中具有重要的意义。 二、具体改革的方法思路 本研究将在深度分析学生学习特点和企业真正需求的基础上,在建构主义学习理论和混合式学习理论的指导下,按照独立本科教育工学结合课程改革的基本要求,结合虚拟仿真教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学设计方法,探索基于典型项目和工作任务的虚拟仿真教学模式,实现“教、学、做”一体化教学设计。 该模式由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”和“成果展示与评价”四个环节组成,其中虚拟仿真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,任课教师的活动包括三个内容: ① 借助虚拟实验平台,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,然后再布置具体的学习任务; ② 利用虚拟实验环境,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平; ③ 在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组,安排具体的完成时间和成果的评价方式等。 (2)在“制定计划”环节,学生通过自主学习、小组协作学习等方式,对该项目的 任务目标进行分析,确定任务所涉及的各种要素,充分应用已掌握的前序知识,基于虚拟仿真实验平台进行决策,确定任务的实施步骤,为任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完 成项目任务。教师借助虚拟仿真实验平台对学生进行指导,实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务,进行知识的建构,形成职业岗位能力。 (4)在“展示与评价”环节,学生在虚拟仿真实验平台上展示自己的项目成果,然 后接受他人的评价和教师的反馈。同时,学生在汇报和听取同学汇报的过程中,通过对比自己与其他同学的成果,查找不足,反思其成败。 三、预期效果 将虚拟仿真教学与项目教学更加紧密的结合起来,更好的实现了“教、学、做”一体化,并且在显著改善教学条件、提高教学效果的同时减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了教学经费的开支,而且克服了时间与空间上的限制,使学生更好地利用课余时间进行学习与实践,进一步提高了学风建设。 机电本科毕业论文:机电类专业本科教学加强创新能力培养方法探索 摘要:创新能力的培养是当前高等教育的主要任务之一。除在课堂理论教学环节中要注重对学生创新能力的培养外,其他课程教学形式对创新能力的培养同样起着至关重要的作用。本文结合机械制造及电气工程领域发展的新形势,针对我校机电类专业本科生的培养现状,研究探讨了提高机电类本科生创新能力的培养方法。 关键词:机电专业;人才培养;课程改革;实践创新 21世纪是知识经济世纪,综合国力和人力竞争日趋激烈,社会对应用型人才的需求愈来愈迫切,培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才,已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状,开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。 一、机电专业在教学中存在的问题 为地方经济发展培养应用高级人才,在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一,过分强化专业教育,过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄,从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养,造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际,保证知识体系的系统性和完整性,同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。 二、明确培养目标 21世纪,学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求,在教学中应尽量拓宽学生的知识面,培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此,培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才,其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨,以“将工程实践带入课堂,探索课程教学创新模式”为宗旨,以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中,我们已经做了下面的几项工作: (一)合理规划专业课课程的教学 依照拓宽基础知识层面,浅化专业知识意识,增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划,加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面:对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率,强化实践教学的过程,设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程,让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择,同时增加新知识点的传授。 (二)设置创新实践课程 设置一系列创新实践课程,使学生在校期间建立起大工程观念,加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力。 (三)培养学生的创新精神 增强实践,重点培育学生的创新精神和个性发展,在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力,培养他们独立思考的能力,推动学生思维和想象力发展,更好地发展学生的思维,培养学生的创新型思路,重点培养学生们收集和处理信息的能力。 三、科学规划制订课程教学计划 当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉,为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时,应依据上述培养原则,培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力,以培养学生们的创新能力为核心,将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。 大学一年级按工科要求设置通识教育课程,包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础;大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课,并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合,减少理论课时,增加实验课时。并提前到大一开课,使电类学生提前接触专业知识,为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础;大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理,灵活设置多个方向选修课课程,每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向,在教师的指导下选定一组方向课程进行修学;大学四年级,学生应不再以课堂学习为主,而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式,提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习,对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。 同时结合本校培养方案,在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度,帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等,用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学,例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程,增加了学生的知识面,培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中,实施新的教学计划,可有效改变学生的知识结构,有效提高学生的创新能力,增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置,增进了各学科之间的交流、结合,促进了课程之间的结合,通过学习选修课程,学生可获得重要的价值分析,完善自己的学习方式,提高自身的综合能力,促进师生、生生之间的沟通交流。 四、改革实验教学提高学生的创新能力 一直以来,在本科教学过程中,大多数教师采取的都是传统的教学方式,以教师为主体,教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而,在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养,学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以,在实践教学过程中要考虑学生的实际需求,改变传统的教学模式,以技能的培养为主体,通过由浅入深的教学方式,使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据,同时具有重要的指导意义。 实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台,充分发挥实验室的硬件设备,对实验室进行开放,可提高实验仪器的利用率。同时,学生可通过开放的实验室满足自己的需求,提高实效性,有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。 结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有:电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。其中: 第一阶段:主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含:万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量,示波器等设备检查、测量简单电路故障,常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段,重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识,为以后的工程实践打下扎实的基础。 第二阶段:通过学习基础专业知识和基本的技能,学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以,本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括:金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验;机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容,巩固和加深对理论知识的理解,掌握相关的分析方法,培养学生完成单元电路实验的能力。 第三阶段:依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则,提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业:开设微机原理,单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验,注重培养学生的创新能力,利用电子设计自动化仿真软件,设计组装的系统电路板等工具,建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构,对现代电子技术进行设计。机械专业:开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。在这一过程,需要学生能单独完成实验的设计和制作,在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间,使学生在初期所获得的感性认识加深,达到理论知识的掌握和综合技能的训练,提高学生的实践操作能力和创新能力。 五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展 实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位,高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平,在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系,增强学生的思维能力,拓展学生的想象能力,培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式,培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。 在调研中,企业对高校毕业生普遍的反映是,毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一,它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用,同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一,是实践创新人才培养模式,完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程,形成连贯性的实践教学过程,可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例,增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合,完成多项控制与结构性能的测试实验,熟悉各种先进仪器设备,使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践,让学生们自己设计实验过程,培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐,积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础,运用类似于科研及实践的方式,增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中,教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生,在老师的引导下,学生们分成小组,各个小组的学生依照实际工作程序,一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动,每个人看重的不是最终结果,而是达成项目目标的过程。在课程过程中,为了保证学生既参与了全程实践工作,又有自己独自承担的任务,应将任务分解,由学生在小组内自行讨论任务的分配方案,既要发挥每个小组组长的作用,又要积极调动每个小组成员学习的主动性。 实践教学过程跟传统教学模式是不一样的,它是学生自主学习的过程,教学任务的实施其实是一个探索过程,借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”,与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等,都有很高要求。因此,教师的备课过程就十分重要,要准备项目,又要对项目进行深刻研究,对项目操作实施的过程了如指掌,对实践过程中要用到的知识点充分准备,同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。 实践教学充分注意到学生的个性发展,充分发挥学生的学习主体作用,是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式,在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能,重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求,教师能够在实际产品的生产过程中指导学生,全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升,对于实现学校的“以就业为导向,服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。 六、结束语 创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程,综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革,包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践,才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程,在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责,还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高,真正实现科研教学互促进。因此,高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。 机电本科毕业论文:机电产品创新在机电类专业本科创新教育中的探索 摘要:培养创新型人才是目前本科教育的重要问题之一。本文以3D打印机开发为例,从创新项目涉及的机械设计、材料加工、程序开发、电子与控制等专业知识方面,阐述了机电产品创新在机电类专业本科生创新教育中的作用。并提出了建立机电类创新实验平台的构想,为学生创造更大的实践创新空间。 关键词:创新教育;机电产品创新;3D打印技术 一、前言 作为本科生教育的紧迫课题,提高本科生的教育质量已成为时代的强音,其中创新体系的构建一直是国家高等教育发展的一个重要内容,培养大学生的创新能力,已经成为提高人才培养质量的重大举措[1,2]。由于传统高等教育在本科人才培养中存在实践能力和创新精神不足的问题,尤其在制造业,由于创新人才的缺乏,一些关键技术严重落后于西方国家,这严重阻碍了我国经济的进步发展。因此,进一步加强本科生的创新教育,突出学生创新能力的培养,积极探索培养高素质创造性人才的途径和方法,在高校教育教学改革中必须引起足够的重视。 众所周知,实践是创新的源泉。目前,机电类专业本科毕业生普遍存在学习过程中实践机会少的问题,只能通过课堂授课、少量的实验以及实习单位的参观实习去掌握专业内容,知识的运用能力、设计能力与创新思维能力得不到提高。而机电产品创新融合了机械、控制、加工等方面的专业知识,为本科学习阶段知识的运用提供了很好的平台。本文就以FDM(熔融挤出)型3D打印机开发为例,阐述机电产品创新在山东科技大学机制系材料成型专业本科生创新教育方面的作用。 早在20世纪80年代中期,美国科学家就发明了3D打印机。随着科学技术的发展和社会的进步,3D打印机的发展速度前景更加广阔,更加独特,而且技术越加多样化和独特。基于FDM(熔融沉积)的3D打印[3]是一门集图形图像学、机械、材料成型、电子控制、软件与网络信息等于一身的综合性技术,在成功掌握了高分子材料挤出理论知识的同时,必须再配合机械与传动机构、上位机控制和下位机控制软硬件开发工作,而这些工作正是机械设计理论、材料成型、电子控制、计算机技术的综合应用。以材料成型及控制工程专业学生为例,虽然其主要专业课程内容为高分子材料与金属的成型加工,但机械设计、电子控制与计算机技术仍然是与其今后工作密切相关的知识,因此学生在产品创新中不但能把本专业的知识运用到产品设计中,并且还可以把相关知识在实践中进一步学习,为今后从事产品研发工作打下扎实的基础。 二、机械设计的理论实践 FDM型打印机就好比一台小型的加工中心,只是把刀具换做打印喷头,以增材制造的方式加工零件。以delta型打印机为例,其机械机构采用并联臂机器人的运动方式,打印过程中将圆柱坐标转换为笛卡尔坐标数据,其本身的结构与运动形式就是一个典型的机械设计理论应用。在打印机的传动系统中,包括了皮带传动与螺纹传动,这些知识在材料成型及控制工程等专业的本科教学中均会学习到,而在整套打印机的设计、采购与装配过程中,学生可以将所学过的机械设计的理论知识加以练习、验证,极大地提高了学生的学习兴趣和积极性,同时创新思维的能力得到了提升,一些新的运动结构与连接方式不断地被参与产品设计的同学提出并最终实现。 三、材料成型理论实践 3D打印机有多种不同的技术,可用许多不同的常用材料。如:尼龙、不锈钢以及许多金属材料。而FDM型3D打印耗材以热塑性工程塑料为主,目前已经开发出多种可用的耗材,其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等,而且各种新材料、新性能的材料在源源不断地开发出来。而打印材料的流动能力、力学性能是决定其打印质量和工件性能的主要因素,这些内容与材料成型及控制工程专业知识息息相关。3D打印机中熔融挤出头同样是3D打印机的关键部件,挤出头的结构与加热方案直接决定着材料的挤出流动性,从而根本上影响着打印工件的质量,因此这就需要应用高分子挤出理论对打印头结构进行优化设计,开发新型的打印头,以满足不断更新耗材的需求。在挤出头的设计中,需要应用高分挤出模具的设计理论,同时可以借助有限元分析软件,模拟不同结构挤出头对材料流动性的影响,以此来指导挤出头的结构设计。 四、电子控制部分的创新拓宽了专业知识 3D打印机的电子控制部分一般由主控电路、步进电机与驱动电路、加热管、热电偶、热床组成。主控电路将处理后的3D模型文件(G代码)转换成X、Y、Z轴和喷头供料的步进电脉冲数据,交给4个步进电机控制电路进行控制,然后让步进电机控制电路控制工件输出基板的X-Y平面移动、喷头的垂直移动和喷头供料的速度,比较精确地让高温喷头将原料融化后一层一层地喷在工件输出基板上,形成最终的实体模型。 目前的开源3D打印机都使用Arduino作为主控平台,Arduino是一款便捷灵活、方便学习的开源电子原型平台。其开发语言和开发环境都很简单,对于高校大学生来讲更加容易理解掌握。在控制部分,应用了大量的控制理论与电子知识,并且随着3D打印机的功能与结构形式越来越多,传统的开源电路板已经远远不能满足需要,因此在开源控制板的基础上进行扩展接口以及固件程序的开发显得尤为重要,学生在产品创新设计中不但学习了一些开源电路板的应用,而且往往能根据需求开发出新的控制板与固件程序。 五、控制程序开发加强了计算机技术的学习 3D打印技术的发展离不开配套控制软件(上位机软件)的开发。上位机完成打印数据处理和总体控制任务,包括从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息;设置打印参数信息;对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈,必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉的功能;实现人机交互,提供打印成型进度的实时显示;提供可选加工参数询问,满足不同材料和加工工艺的要求。几个著名的开源打印控制软件如Repetier-Host、cura、pronterface等极大地促进了桌面型熔融挤出3D打印机技术的研究与推广,但随着一些软件停止开放源代码,自主开发新功能成为不可避免的问题。上位机软件可由C语言、C#以及其他的编程软件编写,学生以利用C语言程序设计课程中的相关知识,在源代码的基础上充分创新进行开发,从枯燥的书本学习到实际的功能性程序开发,极大地提高了学习兴趣和效率。 六、总结 总之,机电产品创新项目涉及了材料成型及控制工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程专业、测控技术与仪器专业等相关专业。参与机电产品创新活动,提高了学生对专业知识的应用能力,使学生综合运用所学知识解决实际问题的能力得到了明显提高。同时,参与创新活动,使学生认识到了在进行研究工作时,自己在某些基础理论知识方面的欠缺和不足,认识到了基础理论知识的重要性,从而有力地激发了对理论课的学习兴趣,提高课堂效率和学生的学习积极性。另外,通过参与指导学生创新工作,促进了教师与学生之间的互动,学生在课堂知识、专业技术等方面,更积极地与教师交流,课堂出勤率与学习成绩得到了明显提高。目前,山东科技大学材料成型及控制工程专业有很多学生加入到了与3D打印相关的机电产品创新项目中,并且在山东省高校机电产品创新大赛中崭露头角。 以先进产品技术为导向的实验教学平台成为创新型教学的一种趋势[4,5],并且通过与高新技术企业进行合作,例如:让学生参与到企业的实际操作环节,或者聘请企业的有经验的高级工程师到学校对学生进行指导。这样,使学生在高校学习期间就获得了企业的实战型教学与培训的机会,学生可以迅速地进入工程师角色,为即将面临的就业打好坚实的基础。为了让更多的机电类专业学生参与到创新项目中,山东科技大学机械电子工程学院基于3D打印技术机电产品创新实验室也在积极筹备中。 机电行业作为国民经济发展中的基础性行业之一,需要更多的创新人才加入到国家建设的大军中。这就需要社会企业和高校共同努力,建立机电产品创新实验平台,是一条把学生塑造成为一名优秀创新人才的有效途径,为学生在今后的工作中有所作为,走向事业的巅峰奠定了坚实的基础。 机电本科毕业论文:应用型本科院校《机电控制工程》课程教学探索实践 摘要:针对《机电控制工程》内容抽象、教学困难这一问题,结合应用型本科院校的培养目标,本文提出面向学生自适应学习能力培养的教学方法,激发学生的学习兴趣,提高学习热情,为社会培养具有自适应工作能力的应用型人才。 关键词:机电控制工程;自适应学习能力;学习热情;应用型人才 随着科学技术的不断发展,控制工程理论已经广泛应用于机器人控制、数控机床运动控制以及柔性制造系统、计算机集成制造系统(CIMS)等领域[1]。由此可见,控制工程理论在制造领域中的作用尤为重要。 各本科院校最主要的任务是为社会各行业源源不断地输送应用型人才[2,3]。成都工业学院是新办应用型本科院校,机电行业是机械电子专业学生今后从业的主要行业,学习《机电控制工程》课程对该专业学生具有重大意义。 一、存在问题 《机电控制工程》课程是我院机械电子工程专业的核心课程之一,也是该专业的一门综合性很强的专业基础课,课程内容抽象,而且学习该课程还需要具备高等数学、工程数学等相关课程基础知识,但学生往往对相关基础知识掌握不够牢固,对学科间交叉的内容理解不够深入,更不能联系实际灵活应用相关理论解决问题,导致对《机电控制工程》课程学习困难。《机电控制工程》课程内容理论性较强,采用传统教学方法讲授,教师感觉“教授困难”,学生也会感到控制工程“枯燥无趣,学习困难”,继而失去学习兴趣和信心。 二、解决问题第一步:制定面向学生自适应学习能力培养的教学模式 《机电控制工程》课程不仅是知识点的讲授,为了使学生今后尽快适应从业实际情况,更为重要的是使学生在该课程学习过程中,培养其自适应学习能力以及解决复杂问题的能力。为此,可将教学过程设计成:课堂讲授环节、自学引导环节和小组研讨环节,合理进行学生课程学业成绩评定。 首先,根据教学计划对教材内容进行规划,确定课堂讲授环节内容和教学目标。在教研活动中,《机电控制工程》课程教学负责教师应组织该课程授课教师一起进行教学研讨,根据课程教学大纲和教材内容,兼顾学科知识结构和内容体系,找出重点和难点,对教学内容进行优化安排,即根据学习内容的复杂程度和教学目标,确定课堂讲授内容和自学内容。课堂讲授内容强调基本概念的理解和应用,减少对一些定理和公式的过细推导,结合实际应用重点讲授经典控制理论部分内容。在课堂讲授环节,教师仅针对课程的重要知识点进行讲授,尽量联系实际应用来举例。 其次,为培养学生的自适应学习能力,安排自学引导环节。预先安排学生对教研会上拟定的自学内容进行有计划的自学,准备在下一研讨环节中讨论。自学引导环节,一方面可以锻炼学生的自学能力;另一方面,课堂上不再对简单的知识点进行讲授,可将这些时间用于下一环节的师生互动,既提高课堂时间利用效率,又提高学生学习兴趣。 第三,为了让学生巩固学习效果,培养理论联系实际的能力,安排课堂小组研讨环节。根据授课内容,特意寻找理论应用于实际的例子,安排课堂时间进行专题讨论。在教师的引导下,可鼓励学生动手动脑设计实验来验证课堂讲授环节及自学引导环节中的基本概念和基本理论,进行及时评价。该环节的目的是锻炼学生运用所学知识解决实际问题,根据实践来证实控制理论对实际应用的指导作用,从而培养其今后分析问题、解决问题的能力,培养其团队合作与社交协调的能力,为今后工作奠定基础。 下面以“频率特性的基本概念”一节内容为例,将教学过程设计成:课堂讲授环节、自学引导环节、小组研讨环节。 对“频率特性的基本概念”一节中“频率特性的定义”这部分内容安排学生按教学要求自学,对于“频率特性的物理意义”这部分内容,可根据学生学习能力让其尽量理解,然后在课堂上进入小组研讨环节。已知:如图1所示,设滤波电路的输入为正弦电压u■(t)=A■sinωt,分析该电路滤波原理,讨论该电路在实际中可能的应用。 首先,求出系统的传递函数为:G(s)=■式中T=RC 利用学生在自学环节对频率特性的定义的理解,计算出幅频特性和相频特性, 其中幅频特性:A(ω)=G(jω)=■ 相频特性为:φ(ω)=-arctgωT 那么,该系统在输入作用下,系统的稳态输出为: u■(∞)=■Sin(ωt-arctgωT) 接着进入小组研讨环节:(1)该电路是哪种类型的滤波电路?说明原因。 (2)实际使用如何? 学生经过兴致勃勃的讨论后,得出结论:该电路是一个“低通滤波器”。因为在频率较低时,ωT 1,A(ω)≈1,φ(ω)≈0,表明输出电压与输入电压几乎相等,相位接近相同;当输入信号的频率较高时,ωT 1,A(ω)≈■,φ(ω)≈-90°,表明此时输出电压趋于0,相位滞后90°。在实际中,可用于设计“低通滤波”,只要系统中R、C确定后,频率特性随之确定。 可见,通过这种方式教学,将理论和实际联系起来,学生不容易对教学感到枯燥,既可明确基本概念,还会让学生领会用理论对实践进行指导,通过实践来验证理论,让学生不再感到“难学”,教师不再感到“难教”。 最后,确定学生的课程成绩评定方式。传统的考核方式为期末考试,在学生自适应能力培养为核心的教学模式下,仅仅通过单一的期末考试的方式对学生课业进行成绩评价,是不全面的,更不客观[4]。可以将期末考试的方式与课程教学环节中每一环节的过程评价综合起来,并且教学环节中的过程评价占总成绩的65%,这样才可以充分调动学生平时各教学环节的学习积极性,避免学生期末考试才进行突击复习等,以保证课程各教学环节的有效实施,最终达到教学目标。 三、解决问题第二步:注重教学过程互动,以巩固和提高学生的学习热情和学习兴趣 教学是教师与学生的双边活动,没有沟通、对话,就没有教学,教学不是教师一个人讲授,而是要让学生参与课堂教学[5]。“教授”是为“学习”而存在,也是为“学习”服务的,只有激发学生的学习热情,培养学习兴趣,使其成为真正的学习主体,才能实现预期目标。因此,需要改变传统模式下以教师为主体的教学方式,充分利用自学引导环节、小组研讨环节形成教学互动,引导学生积极参加讨论,主动思考问题,从而培养学生的学习主动性。 在自学引导环节和小组研讨环节,教师努力启发学生思考问题,积极引导学生参加讨论,鼓励学生对教师所讲知识和方法提出质疑,帮助他们解除疑惑。为了提高学生的学习主动性,增强教学过程的师生互动效果。为此,教师可在课前预先布置下次的授课内容,让学生在课下自觉预习,并在课堂前15分钟鼓励他们到讲台上讲述预先布置的内容,根据讲解中暴露的问题,有针对性地补充和纠正,引发学生主动思考问题,提前预习教材,提高《机电控制工程》课程的教学效果,增强课程学习成就感、愉悦感,从而提高学习热情,建立战胜困难的信心。 四、结论 本文主要阐述面向学生自适应学习能力培养的教学方式,提出将教学过程设计成三个环节:课堂讲授环节、自学引导环节和小组研讨环节,通过教学互动提高学生课程学习热情,激发课程学习兴趣,改善课程教学效果,提高学生自适应学习能力和解决复杂问题的能力。 应用型人才必须具备可持续发展的潜力,能够学会学习,自我更新知识体系,以适应社会发展的需要[6]。从长远来看,自适应学习能力教学方式可以培养本专业学生具备今后工作的自适应能力,为社会输送具备竞争能力的人才。 机电本科毕业论文:一般本科院校机械类专业机电控制课程体系改革实践 摘要:根据机械类专业人才培养目标,结合我校机械类专业的特色,对机电控制课程体系中的涵盖课程、教学内容的整合与优化、实践教学的改革与深化、突出工程机械特色、教学手段与教学方法的改革等问题进行了研究与探讨。建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 关键词:一般本科院校 机械类专业 机电控制课程体系 随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此,在机械类专业的课程设置中,机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色,优化机电控制课程群的教学内容和教学方法,建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 1 改革背景 长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业,2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业,设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来,已培养了近三千名本科生,毕业生主要在交通领域相关行业就业,具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势,以创新实践能力培养为重点,不断优化专业结构,形成了自身的专业特色。 然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题:课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复;理论与实践脱钩,实践环节偏少,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题;课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此,优化机电控制课程体系结构,体现我校机械类的专业特色具有重要意义。 2 改革措施 结合机电一体技术的发展趋势,明确我校对机械类专业的要求,学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。 2.1 课程体系与教学内容的整合与优化 对于原有的课程体系存在的多种问题,比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时,把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”;“机械控制工程基础”课程的教学中,通过更新教材,增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容;增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程,修订和编写了新的教学计划和教学大纲。 2.2 增设实践环节,注重学生工程实践能力的培养 针对原有课程体系实践环节不足的问题,对于这些存在的问题,我们既在课程中设置实验环节,还改革了原有的课程实验内容,同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节,该实习以PLC为控制载体,使学生获取机电控制的实践能力,加深对机电控制的基本理论的认识,培养―定的操作技能。 2.3 与交通和工程机械行业紧密结合,突出我校机械类专业的特色 针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题,加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中,将工程机械作为机电控制的对象;增开了“工程机械电液控制技术”课程。 2.4 改革教学方法与教学手段 “机械控制工程基础”理论性比较强,用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合,能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求,同时将Matlab软件引入教学,可以减轻不必要的课时浪费;通过对平时大量课题和试题的收集,加上多年的教学经验积累,可以组织开发相关课程试题库,以此来满足教学要求;另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件,可以开发教学网站,以此实现互动式教学。 3 改革效果 通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚,有利于课堂的教学实施,而且把理论和实践教学结合得更加紧密;教学内容的进一步改革,减少了平时课堂教学出现的重复现象,充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性,我们对原有的课程实践体系进行整合规划,以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合,更明确地突出了本专业的工程机械特色。 4 结语 自2010年专业机电控制课程体系立项以来,我校“机械设计制造及其自动化”专业,就紧紧围绕人才培养目标及专业特色,在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践,取得了一些成果,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。 机电本科毕业论文:应用型本科高校机电实验室建设探索与实践 摘要:本文对应用型本科高校机电实验室实验教学管理存在问题进行分析,并针对实验室建设和管理存在的问题提出了一些解决措施。 关键词:机电 建设 管理 1 概述 机电专业属于应用技术学科,因而对于实践能力的培养显得尤为重要。机电人才要具有更高、更全面的实践动手能力,这就对实验实践教学提出更高的要求。当今的各个行业对既懂机又懂电的机电一体化人才的需求日渐增长。如何才能培养出满足市场需要的机电一体化人才, 创造一个理论结合实践的实验环境?培养机电一体化的应用型创新人才是众多工科院校一直探索研究的问题。 2 高校机电专业实验室建设中存在的问题 2.1 实验教学管理欠规范。虽然近年一直提倡加强实验教学,但是大多数教师、学生仍然轻视实验实践教学。主要表现在:实验课表不规范,随意更改上课时间;不按规定分组,学生成绩考评体系不完整,学生上课不认真,得过且过已成风气,最终造成了实验室资源的浪费。 2.2 综合性、设计性实验质量和开出率问题。首先,综合性、设计性实验的质量不高,大多数达不到设计和综合知识点的作用;其次,因为课时少、实验复杂,造成了实验项目数量不够;最后,因为有的学校因实验场地、条件和人员问题,实验项目打折扣,再因实验项目区分不严,设计实验变演示实验,综合性实验变理论讲解实验,使综合性、设计性实验的开出率降低。 2.3 实验室实现全开放困难重重。第一实验室少,一般情况下一个实验室承担几门课程的实验教学任务;第二实验教师少,设备维护和管理难;第三教师待遇以及思想上不重视,很多实验室不给学生开放,即使开放也缺少教师现场指导。 2.4 大型数控加工等设备使用效率低,管理欠规范。为了满足学校学科建设、科学研究工作,大型仪器的购买逐年增多。但是,很多大型仪器只有个别教师能够使用,利用率不高,使用时间严重不足,有的甚至出现被闲置的现象。在设备的管理上,缺少专人管理和专人使用执行不到位,同时缺少教师使用记录,不能及时反馈设备情况。 3 机电专业实验室建设方案探究 3.1 建立机电实验室管理信息系统。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台。通过信息平台实现实验项目信息的管理、排课、选课、实验成绩及实验室利用率统计分析等,同时也实现了实验教学管理工作的系统化、信息化和规范化。通过平台学生可以网上申做实验、预习实验、观摩实验、查询实验室的实验教学情况、实验教师上课情况等综合信息。实验室的信息化管理大大提高了实验室的利用率,实现了资料共享,为加大实验室的开放力度,奠定了基础。 3.2 产学研结合加强实验室工作队伍的建设。实验教师队伍是实验教学和实验室建设的直接参与者,机电专业是应用型专业,要求学生有较强的动手能力和紧跟时代的先进技术,这就要求具有一支结构合理、素质优良的实验教师队伍。让实验教师到企业、研究单位进行学习深造,获取实际经验,将当前先进的生产经验带回课堂,解决学校教育与社会需求脱节的问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生的社会竞争力。 3.3 以竞赛为契机推进机电专业创新实验室建设,激发学生学习兴趣。积极组织机电专业的大学生参加竞赛。学生通过机电实验室提供的平台,进行创新实践。制作的机电作品,将材料应用技术、传感器与检测技术、单片机技术、控制算法及软件设计等内容有机结合起来,这又为实验室开设机电综合设计实验提供了更多途径,而创新实验室建设又为以后的大学生竞赛活动提供了良好的创新实践基地,充分发挥了学生的想象能力和综合运用机电知识的能力,实现了竞赛与实验室建设的互补。 3.4 成立创新创业团队,形成以旧带新梯队管理模式,充分利用大型加工设备。因机电专业特点,实验室具有数控加工中心,线切割激光内雕机等大型设备较多,而这些设备除了正常教学外,很少他用,因此成立创新创业团队,团体成员主要由学生构成,主要以机电专业学生为主,其他专业为辅,知识传授主要是高年级的学长带低年级的学弟进行自主学习,实验室教师从旁指导。团队成员可以使用和管理实验室的大型设备,设计新产品投入市场,以此来培养学生创新创业意识,提高设备的利用率。创新创业团队实行梯队管理模式,减少实验教师的工作量,通过以旧带新实现了知识的合理过渡,同时也完善了对大型设备的规范管理。 3.5 应用现有条件自主开发综合性、设计性实验项目,使学生有更多的选择性。验证性实验多,综合性设计性实验少,大多数高校按课程设置实验室,实验内容单一,学生在实验室里学到的实验操作技能缺乏实际价值。实验操作学时数得不到有效保证,学生只能在教师规定的时间内完成规定的内容,不能按自己的爱好和兴趣做一些设计性、综合性实验,这种状况造成学生被动学习,动手能力得不到提高,潜能得不到挖掘。因此根据现有条件,自主设计开发综合性设计性实验是非常必要的。 4 总结 通过本文的介绍我们知道,机电专业实验室建设的任务艰巨,我们要做好长期奋斗的准备,同时要转变观念,强调以理论教学、实验教学并重的制度及以信息化管理为主要手段建设实验室。 机电本科毕业论文:卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革 [摘 要] 毕业设计是本科阶段一个重要的教学环节,为适应新形式下卓越工程师的培养目标,有必要对这一环节进行改革。通过分析机电方向本科毕业设计现状,提出毕业设计题目要多样化;毕业设计内容上要紧跟题目的变化,与现场工程师解决实际问题的方式接轨;管理上要到位,不同题目要用不同的管理方法。通过这些举措,形成强学生、强教师、强学校三赢的毕业设计教学模式,真正实现了卓越工程师的培养。 [关键词] 卓越工程师;机电;毕业设计 0 引言 随着高新技术的广泛应用,世界各国越来越重视人才质量的培养。把动手能力、工程意识、创新能力、团结协作的能力作为考察学生实践能力的重要内容[1]。在教育部实施“卓越工程师教育培养计划”的大背景下,作为以培养卓越工程师为目标的地方高等院校已走过一段艰难的历程,虽然没有成形的经验可以借鉴,但却都达成一个共识,那就是必须对每一个教学环节都认真考虑,进行必要的改革,以适应新形势下的人才培养模式。 1 机电方向毕业设计现状分析 目前各高校毕业设计一般安排在第八个学期,就业形势日益严峻的背景下,学生们纷纷把找一个理想的工作和考研究生做为头等大事,从而忽略了毕业设计环节对专业学习的重要性。机械电子类毕业设计多停留在任务书-开题报告-中期答辩-图纸-说明书-毕业答辩的形式,学生们从开题到答辩,整个设计要发挥想象力,虽有毕业实习环节,但可参照的实物结构不是很多。所有的设计都是在理想的状态下,合理即可,因为这种“完美”的设计不用实际制作去检验。只设计不做实物的设计被学生认为与企业技术不对接,是找工作、考研的障碍,在这样的情况下,毕业设计这一环节质量毫无保障,所以必须对毕业设计进行改革,为企业、为学生服好务。 2 毕业设计改革具体内容 2.1 毕业设计题目的改革 做好毕业设计要从题目入手,把好入口关。现有的毕业设计题目一般是由教师给定,或者指导教师与学生共同拟定,在保留现有给定题目的基础上,还应从以下几方面加强题目的来源。 1)企业实际工程应用题目直接走进毕业设计。卓越工程师的培养需要学校与企业深度合作,那么毕业设计的题目就可以以解决企业实际问题为切入点,制定切实可行的题目[2,3]。另外,在近几年学生择业时,企业会要求学生毕业前至少在企业工作半年以上,利用好这段时间,学生可以从工作出发,制定解决单位工程实际问题的题目,这样学生会很乐意付出时间和精力,使毕业设计内容具有一定的研究水平,还能从真正意义上让学生更快地接触工作岗位中的实际技术问题。 2011年开始,机电专业对进入煤矿工作的学生百分百地安排了煤矿机械方面的毕业设计题目,涉及到采煤机、掘进机、装载机、刮板输送机、皮带输送机等大型机械的部分结构设计。2012年在此基础上又新增加控制装置的电气和机械的设计题目,如刮板运输机远程控制装置设计等。2013年已有部分题目要求制作出模型,一步步逼近工程实际应用,使学生毕业后能以最快的速度走上工作岗位。解决实际工程问题的题目拟定需要企业的大力配合,更需要学校改进考核标准,二者缺一不可。机电专业于2013年开始小范围实施这类题目,其中一项与某煤机厂共同完成了采煤机截割部输出扭矩轴的改进设计,保护了扭矩轴的同时,还解决了更换扭矩轴带来的麻烦。 2)结合大学生创新科技实践活动,拟定毕业设计题目。高校中形式多样的学科竞赛、创新科技活动作品不应只停留在制作完成阶段,完全可以在毕业设计中得以充分体现。这类实践活动是在紧密结合课堂教学的基础上,以竞赛、实际制作的方法,激发学生参与的热情,从而使学生在理论联系实际能力、创新思维、团队协作精神及实际动手能力等方面得到锻炼。这样的作品适合学生在毕业设计阶段对其实用价值进行思考,改进后完善技术文件及图纸绘制,从而延伸了前期实践成果,保证了教学的完整性。参加大学生创新科技活动的学生都受益匪浅,极大地提高了学生的动手能力、创新意识。 为大赛准备的各种创新科技活动作品,大多是为了完成特定的功能而作,有时会应用一些现成的机械结构或电控模块,比赛过后,学生们不会细研究这些机构或模块的设计思路、加工过程等,但延伸到毕业设计就可以完成作品的整个设计、选材以及加工等环节,对于学生而言也更容易完成。2011年开始把竞赛的优秀作品纳入到毕业设计中去,如六足机械人、智能防盗系统的设计、水位控制系统的设计、旋转LED灯的设计等,在毕业设计环节完成控制系统的参数设计、机械结构的零部件设计等,收到良好效果。 3)跨学科跨专业的题目、大型题目可建立毕业设计团队共同完成。机械电子专业的毕业设计目标是要完成机电设备的机械装配结构图的绘制、设计原理的阐述、电气控制部分及设计过程的说明(说明书),一个学生做这样的题目不能兼顾零件的加工工艺、产品的外观设计、材料的合理选择等方方面面,但可以根据题目的特点跨学科合作完成一个题目,例如与工业设计专业合作完成产品外观设计、与机械制造专业合作完成机械制造过程中的工艺设计、与材料专业合作完成选材问题、与电气专业合作完成电气控制部分等,真正把一个题目完全按照工程实际设计、制造流程,由多个学生共同完成。这种跨学科合作题目非常有利于培养学生的团队协作精神,加深学生对实际工程设计项目所涉及领域的了解,为培养后备现场工程师奠定基础。 大型题目拆解后由多名学生共同承担,符合工程大项目的实际设计流程,学生可以对自已承担的部分进行更深入的研究,树立全局、合作的思想。表1中列出了历年来毕业设计题目分配情况。 2.2 毕业设计内容方面的改革 毕业设计环节要跟上卓越工程师所达到的工程能力培养和创新能力培养目标,在内容上就要有所突破,在保留原有内容的基础上,还要有所创新。内容的改革见图1。 原有的毕业设计是要完成任务书、实结、开题报告、图纸、说明书等工作,也就是说大部分工作停留在书面材料上。经过上述题目的更新,毕业设计的任务目标可以规范到模型的制作、实物的制作、实物+软件仿真等。而在文件整理上可完成制作过程的可行性分析报告、原理说明书、使用注意事项等,仿真部分可完成仿真全过程的分段解读、仿真结果的演示。这使得学生可以在有限的毕业设计时间内,较好的完成毕业设计,内容上突破原有文件考核较多的方式,从重实际应用出发,减少文件考核数量,增加实物考核项,其核心是要增加考核学生的动手能力、解决实际问题的能力。 企业题目源于学生在企业锻炼实习模式下,或学生已分配到企业工作前提下,在企业由企业技术人员辅导完成的毕业设计,该类题目突出解决企业实际问题,可以以解决哪类工程实际问题及解决方法等作为设计内容来完成,更能体现出现场工程师应具备的能力。 2.3 毕业设计的管理 题目的准确性是出色完成毕业设计的关键,所以立题要慎重,要经过专家委员会的研究通过,对不合适的题目,委员会及时反馈给指导教师,经修改后再审核,从而构建一个分类较细的毕业设计课题库。题库的建立要在大二或大三时就完成。 对于与企业深度合作的题目,原则上题目由企业技术人员与校内指导教师、学生共同拟定,但主要以企业为主。以这种形式作毕业设计的主要任务是解决工程实际问题,文件要完成,但要和校内题目有所区别,题目答辩时要重视企业技术人员的意见,管理上见图2。 3 结束语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。毕业设计这一环节要想达到卓越工程师的培养目标,就必须进行必要的改革。综上所述的这些革新,一是学生能很好地利用这一环节,检验自已所学过的知识在工程实际中的运用情况,从而为真正成为一名卓越工程师树立信心――强学生;二是培养了一大批实践能力强的教师,使教师能真正实现与企业技术的对接,共同研发更具实用价值的课题,这些课题的完成,既产生了良好的影响,又将对教学各个环节起到促进作用――强教师;三是通过毕业设计内容的改革,能培养出一大批卓越的现场工程师,这些工程师的表现将扩大学校的影响,从而做到强校。如此形成良性循环三赢的毕业设计模式必将为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。 机电本科毕业论文:机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力培养与实践 摘要:本文分析了培养机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力的重要性,从优化学生创新环境、提高学生创新意识、提高学生创新思维能力、夯实学生创新知识基础、提高学生创新水平等方面介绍了学生创新能力培养体系的构建思路、主要措施和实践成果。 关键词:机电液一体化;创新设计;能力培养 自主创新是一个国家经济发展的灵魂,是提高综合国力和国际竞争力的核心。随着社会不断向前发展,社会更加需要复合应用型的人才,机械制造设计及其自动化、工业电气自动化和车辆工程等个机电类专业人才不只是孤立掌握某一方面的专业知识,而必须系统地掌握机械、电气、液压和自动控制等方面的专业的知识,并将这些知识有机融合于一体,灵活应用于实践。因此,必须优化相关专业的课程体系、教学内容、教学模式,使教学内容学时数、安排、衔接等更为合理,加强实践教学环节,加强学生机电液一体化系统创新设计能力的培养。通过推广实施,营造良好的育人环境,将大学生培养成具有较强的统筹全局能力、创新能力、实践能力、就业能力和可持续发展能力的复合应用型人才。所以大力培养机电类专业本科学生机电液一体化系统创新设计能力具有非常重要的意义。 一、提高教师和学生的创新意识 创新意识是一种不安于现状、精益求精的意识。提高教师和学生的创新意识是培养学生创新能力的前提,学生只有在强烈的创新意识引导下才能产生强烈的创新动机、充分发挥其创造的潜能。首先教师必须有创新意识、创新精神,要有一种超前的活跃的心境,对新事物要有高度的洞察力和敏锐性,潜移默化地提高学生的创新意识。结合机电类专业特征,引导学生敢于怀疑、敢于探索,允许学生说错、做错,努力发现并保护学生的好奇心,鼓励学生勤动脑、多动手,积极参加创新实践活动,从生活、学习中积极培养自己的创新意识,激发学生的创新欲望[1-4]。 二、构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案 按照人才综合素质培养要求,构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案,以培养学生的核心能力、创新意识和创新能力为重点,构建科学合理的知识、能力和素质结构,将学生培养成创造性活动的人才。根据机电类专业本科学生机电液一体系统创新设计能力培养目标,学生不仅需要掌握机械设计、机械制造工艺制定能力,还要掌握电气控制系统设计、液压控制系统设计能力,最终要掌握机电液一体化综合设计和应用能力,因此课程体系中必须涵盖机械设计制造、电气控制、液压传动以及机电液一体化综合设计和应用三大能力培养模块,即课程中必须有:《机械原理》、《机械设计》、《机械创新设计》,《电工基础》、《机电传动控制》、《计算机控制》、《数控技术》、《机械工程控制基础》,《液压与气压传动技术》,以及机电液一体化系统实习与设计等核心课程。教材中涉及的原理和定理要介绍其发展过程,培养学生创新意识和创新思维。教材中要有综合创新设计类教学内容[5]。 三、建立科学的实践教学体系 加强实践教学,建立科学的实践教学体系,形成教、学、实践三个方面并重的局面。通过实践活动积极发挥学生的主观能动性,在创新实践活动中激发创造火花,提高学生的创新兴趣和创造能力;加深理论知识理解,提高工程实践意识,缩短从书本知识到实际专业技能之间的距离。在进入专业基础课学习前,增设《认识实习》等课程,让学生早日接触实践、认识实践,有利于课程学习。课程设计和毕业设计内容应与生产实际紧密相关,让学生直接参与和介入科学实验和课题研究,加强对专业前沿动态的了解,激发其求知欲、创新欲。将科研项目引入专业技能训练,大力支持和鼓励学生积极参与科技创新活动,充分利用各种渠道为学生的科技创新活动提供方便,在大赛中培养学生创新能力[6]。 四、加强学生的创新思维培养 教学过程中要从创新意识、创新思维、创新能力这三个层次培养学生能力。教学中要突出重点、关键点,注重应用,遵循先因后果、循循善诱的教学程序。教学采用以启发式为主,变单一课堂讲授为理论讲授与实践、指导与讨论、交流与研究相结合,增强学生的学习主动性和积极性,培养学生的发散思维与聚合思维能力。贯彻实施“启发式”教学原则,采用潜科学教学法、内容不完全教学法、社会探究法、角度教学法、问题教学法、局部探求法、智力激励法、发展问题教学法等教学方法,千方百计激发学生创新意识、创新兴趣,培养独立思考问题、独立解决问题、独立创新能力,做到“不唯书,不唯上,而唯实”[7]。改革课程考核方式,充分调动学生的创新潜能,避免学生死记硬背、循规蹈矩而缺乏创新能力[5]。 五、提高教师创新素质 提高教师创新素质是培养学生创新能力的关键。引导教师不断学习、参加各类培训,更新原有的知识结构,进一步提高教师创新意识、创新能力和创新素质,进一步提高的学术水平、丰富的专业实践经验、掌握专业的最新发展动态,成为教学、科研、服务的多能型人才。加强教师教学经验交流,提高教师创新能力和水平[8-9]。 通过对我院机械设计制造及其自动化专业学生的实践,初步建立了创新能力培养的质量保障体系,建立了一支培养学生机电液一体化系统创新设计能力的教师团队,为学生提高创新意识、创新能力创造了良好的条件和氛围,学生的创新意识、创新设计能力有所提高,思维的敏感性、敏捷性、灵活性,洞察力、独立性和创造性得到培养。学生能较好完成具有技术创新型的课程设计和毕业设计,敢于突破设计图册上的传统结构实施创新设计[10]。在历年国内的机械设计创新竞赛中,都取得了优异成绩,2011年由广东省教育厅主办的第二届全国大学生机械创新设计竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的12支队伍获得了3项一等奖、1项二等奖、8项三等奖的优异成绩;2012年获得国家级大学生机械创新设计大赛二等奖1项;2012年由广东省教育厅主办工程训练综合能力竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的7支队伍获得了1项一等奖、3项二等奖、4项三等奖的优异成绩。 机电本科毕业论文:“机电一体化原理”本科教学的若干思考 摘要:“机电一体化原理”是机械设计制造及其自动化本科生的一门专业必修课。针对该课程教学过程中存在的问题,对课程的重要性、实验室建设、激发学生开拓就业思路、项目教学法和增设课程设计环节等五个方面进行了认真思考和研究,希望能够进一步提升该课程的教学效果。 关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法 为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。 机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。 一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性 学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。 首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1] 其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。 最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。 二、增加实验课时、加强实验室建设与整合 “机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。 此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。 因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。 三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路 激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。 目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。 引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。 因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。 四、开展项目教学法、培养学生综合能力 为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。 项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3] 项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段: 1.拟定题目 学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。 2.可行性分析及方案设计 通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。 3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结 这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。 4.项目考评 以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。 5.项目拓展 建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。 项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。 五、增设“机电一体化原理”课程设计环节 现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。 课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。 课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4] 课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。 六、结论 本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。
计算机大学论文:浅谈大学物理中的计算机教学 [论文关键词]物理教学 计算机教学 [论文摘要]物理学与计算机科学关系密切、互相促进、共同发展,对我们今天的物理教学提出了更新更高的要求,物理学的教学内容可以结合计算机教学作一些思考和尝试,以适应新形势的要求。 一、物理学与计算机的密切关系 电子计算机是因解决物理问题的需要而产生的,二次大战期间为了快速计算弹道,被公认为世界第一台电子计算机ENIAC于1946年研制成功[1],万维网的出现是因欧洲核物理学家们进行学术交流的需要而设计出来的。由此可见,计算机与物理学的关系是非常密切的,物理学的发展促成了计算机的产生与发展,计算机的出现是二十世纪最伟大的科学技术成就之一,它延伸了人们的思维能力,成功地解决了很多物理、数学等方面的难题,没有计算机就不可能准确计算出火箭和卫星的轨道位置、就没有今天的航天成就,计算机应用跨越各个学科,在工业技术、企业管理、情报信息处理、国民教育等领域引起深刻的变革,在今天几乎没有哪一个学科能够离开计算机的应用。 作为孕育计算机诞生与发展的物理学,如果说早期物理学应用计算机主要解决人们的计算速度、强度的技术问题,那么到了今天,计算机已在更深刻的层次上促进物理学的发展,由于在物理学很多领域中能够找到精确解的理论问题已经不多了,剩下的是大量的复杂的非线性问题,对这些问题的分析、预测和求解离开计算机,人们几乎无能为力了。另外一个方面,在计算机出现之前,人们只能够通过真实的实验来验证物理理论的正确性、工程中也往往需要耗费巨额资金做实验来探测某些数据和验证方案的可行性。而今天很多实验可以通过计算机仿真实验来完成,达到与真实的实验完全相同的效果,成本低廉且安全环保,用计算机来进行科学实验是科学技术史上革命性的变化。 物理学与计算机科学互相促进、共同发展的情况对我们今天的物理教学提出了更新更高的要求,物理学的教学内容、教学手段和教学方法必须与时俱进,适应新形势的要求。 二、物理教学中结合计算机教学的一些思考 大学物理课内容很多,结合不同的专业,在保证教学大纲的基本要求的前提下,内容上作一些必要的取舍,针对计算机科学技术和应用等相关专业,教学内容上适应地向专业倾斜,使基础课更好地为专业课服务,明确基础课的服务目标,让学生明了物理课程对后续专业课程的重要性,提高学习的积极性和主动性,以取得良好的学习效果,具体做法以下几方面进行: (一)精选典型物理问题用计算机编程求解 大学物理课程一般在大一的下学期和大二的上学期进行,而大多数专业的计算机程序设计课程也恰好在此阶段展开,这就为物理课与计算机程序设计课相结合创造了有利条件。根据物理教学的不同阶段,可以精选一些典型的物理问题用计算机编程进行数值求解。例如在力学部分讲抛物运动时,先按教材讲授忽略空气阻力时的运动方程,求出精确解,然后补上空气阻力二次项,方程就变成非线性的了,让学生体验含有空气阻力时实际问题求解的难度,再介绍计算机数值计算的方法与思路,给出编程示范,作为综合习题让学生完成程序设计与调试,并与计算机程序设计课教师协商,程序调试可利用计算机上机课时间完成,通过这种方式,理论联系实际,既培养锻炼了学生解决实际问题的能力,又提高了学生学习物理课和学习计算机程序设计课双方面的积极性。又例如在振动学章节用计算机演示单摆大角度强迫振动的混沌效应;在热力学章节用计算机模拟二维布朗粒子运动;在电磁学章节用计算机编程求解一般位置的电场和磁场分布情况,像载流圆形线圈,根据毕粤--萨伐尔定律和对称性,教材上只给出了求线圈轴线上点的磁感应强度,但对其它位置的磁场分布情况计算就很难了,因此可在课堂上简单介绍计算机积分法,要求学生在此基础上利用计算机完成求解圆形电流非轴线上点的磁场分布情况,巩固和加深对物理定律及其适用范围的理解与把握,学习和体会计算机编程的方法与技巧。 通过精选少量典型物理习题利用计算机编程进行数值求解,以小论文或综合作业的形式布置练习,具体实施中充分征求计算机相关教师的意见并请求协助和参与实施,加强不同学科、不同课程之间的交流与协作,达到事半功倍的双赢的教学效果,充分体现大学物理课的基础地位与作用,体现计算机对物理学习和研究的重要性,知道这两门课程关系如此密切,学习的认真态度和积极性自然就得到了加强和提高。 (二)部分物理实验利用计算机仿真课件来进行 随着计算机仿真技术的迅速发展,大学物理的计算机仿真实验也得到普遍的关注与认同,成为大学物理实验的一个新的重要手段和工具,一些院校已开发出很多有特色的大学物理仿真课件,为我们在实验方面实施物理教学与计算机教学结合创造了另一个有利条件。可将全部物理实验内容分成三个部分:一部分按原计划实施,一部分实验由计算机仿真实验取代,还有一部分作为对比实验,既按真实实验进行,又做仿真实验进行对比。将仿真实验课件安装在机房和校园网上,方便学生操作。仿真实验虽然不可完全替代真实实验,但真实实验仪器因结构复杂精密、价格昂贵,不允许学生反复操作、随意拆装,以剖析仪器性能结构。仿真实验恰好在这方面能弥补真实实验仪器的不足,丰富了物理实验的手段与方法,拓广了学生的视角,也为以后计算机的应用开发掌握一些基本概念。 (三)结合电磁理论和量子理论章节内容,介绍计算机软硬件的发展前景 通过上面的一些做法使学生了解了计算机对物理学习和研究的重要性,但反过来物理学理论与技术的发展对计算机软硬件的发展所起的关键作用,在物理教学的相关内容中也应注意作些介绍,事实上每一代计算机的产生与发展都与当时的物理理论与技术水平密切相关。在电磁学和量子理论章节的教学中适当介绍一些与计算机相关的理论与技术知识,如量子信息、量子密码和量子计算机的原理、研究方向和技术难点,目前的发展状况等,让学生看到物理学理论对计算机软硬件发展的关键作用,以强调物理课程对后续专业课程的重要性、强化物理课教学目标的针对性,进一步从专业的客观需要方面促进学生提高学习物理课的自觉性和主动性。 计算机大学论文:试析学分制下大学计算机基础实验课程教学体系的构建 论文摘要:分析了高校实验教学学分制的内涵,阐述了学分制下大学计算机基础实验教学内容、教学方法、教学资源、教学管理及教学评价等项目的构建,较好的体现实验教学以教师为主导,学生为主体的作用,充分调动了学生主动学习的积极性,提高了大学计算机基础实验课程教学效果。 论文关键词:学分制;大学计算机基础;实验教学体系 一、实验教学学分制的内涵 实验课程学分制是高等学校学分制教育的重要组成部分,大学计算机基础实验教学学分制是以学生自主选择实验项目为基础,以获得相应的学分绩点衡量学生学习成绩,以达到培养和提高学生实验研究和实际动手解决问题的能力为目的。 二、学分制下大学计算机实验课程教学体系 实验教学学分制要以实验教学内容和教学方法为核心,以建立实验教学新体系为重点。在完全学分制教学管理机制下,实验教学实行学分制施行是适应完全学分制教学管理制度的必然趋势。要做好实验教学学分制改革,就必须针对现行的实验教学中存在的问题进行改革。 传统的实验教学模式是计划性模式,从实验方法到报告的编写完成,整个过程都是由实验教师事先制订好的。学生在实验过程中,缺乏自主性与创造性,只能被动地接受学习,这在很大程度上限制了学生的思维空间,同时也扼杀了学生的学习自主性与创新性,使得实验教学对学生缺乏吸引力。要使学生对实验教学引起足够的重视,就必须积极扩展实验教学内容及层次,给实验教学注入新内涵。同时,改革传统实验教学方法,实行实验教学学分制,变被动教育为主动教育,为学生自主学习、个性发展、实践能力与创新能力的培养等提供必要的时间与空间。在教学资源上,引入现代教育技术设备,使实验教学变得更为直观,学生可以在课前预习,掌握实验操作要领;课后复习,回顾实验过程,以巩固知识。从实验教学内容到教学模式、教学手段的改革,将会使实验教学在人才培养过程上,发挥出更为重要、更加积极的作用。 (一)实验教学内容的构建 实验教学内容建设的核心层面分别是总体结构的优化和实验内容的优化。其中总体结构的优化即通过不断调整和组合各实验项目的组成以及各实验之间所建立的组织关系,使实验项目各要素相互配合,整体功能达到最佳状态;实验内容整体优化在相当大的程度上取决于课程内容的选择,特别是课程内容的重组、整合与精选、凝练。优化的课程内容应该不是原来的课程内容的机械拼凑,而是一种有机的组合、新的创造,在保持课程内容的基本理论、基本方向具有一定稳定性的基础上,体现一定的先进性、适应性、科学性,拓宽知识性,把广度和深度很好地结合起来。大学计算机基础实验课程内容构建的基本思路是:根据计算机技术发展及应用的特点,结合各专业后续课程学习对学生计算机能力的需求,编写出既有基本要求,又有充分灵活性的适应高校人才培养目标的教学大纲。 (二)教学方法体系构建 1、分类、分层次教学 把学生按专业分成人文类和理工类。人文类重点培养学生对信息的综合处理能力和多媒体技术的应用能力;理工类重点培养学生具有简单应用软件系统的开发能力和数据库系统应用能力。分层次即把大学计算机基础实验项目分为二个层次,第一层次为基础类实验项目,其教学目标是为培养学生计算机基础知识与综合能力打基础、为后继课程做准备;第二层次为计算机技术应用实验课程,核心内容为多媒体技术与应用、网页制作、程序设计基础、计算机网络应用、数据库系统开发等,主要目标是让学生掌握学科专业应用工具,为今后学习专业课程提供学习的辅助手段,增强学生毕业就业竞争力,其内容的设置应尽可能结合专业应用实际设置课程。如人文等专业学习多媒体技术与应用、网页制作和图片处理;理工类专业学习程序设计基础、数据库技术应用等。根据学生专业需求构筑计算机知识结构,这种实验教学体系是把学生专业背景引入实验教学中,使不同专业的学生可以选择与专业相关的实验项目进行学习,增强学生熟练运用计算机技术解决其专业领域的实际问题的能力,从而实现计算机基础教育与专业的有机结合。 2、短学期、模块化教学 短学期教学是把实验课程教学时间分为多个周期,每个周期实验教学各有侧重。如秋季学期以计算机操作系统的应用为主,同时辅以应用工具软件类实验;冬季学期以办公事务处理软件为主,同时辅以多媒体技术与应用类实验;春季学期以网络应用和网站设计开发为主,并辅以数据库应用技术类实验,这样学生可以更加有针对地选择自己需要的实验项目学习。除了基础部分计算机实验项目外,还要增加多层次的实验项目,如程序设计类、应用工具类、系统开发类等等。实验课程内容模块化是将每个实验模块按不同等级要求进行设计,不同层次水平的学生选择学习相应模块的实验,同时把实验各模块相结合,这样既可满足不同层次学生的学习要求,也可以使学生在完成实验的过程中逐步培养适应社会需要的工作能力和创新能力。 3、课堂内外结合教学法 课内实验按内容分模块组织,以项目形式教学。主要以操作性和验证性的基本实验为主,培养学生的基本操作技能。基本实验重在基本实验原理、基本实验方法和基本实验技能训练,初步实现对学生创新意识和综合素质的培养。课外实践以综合设计型实验为主,重在计算机技术应用设计的训练,主要包括综合程序设计、多媒体设计与制作、数据库的应用等,不同专业学生可根据各自专业知识和能力及今后专业需要有所侧重。实验教学过程中,由指导教师提供相应的实训作业素材,由学生自主完成,鼓励学生拓宽所学内容,组织学生参加一些计算机技能大赛,如全国信息技术应用水平大赛,以激发学生的学习热情,培养学生动手能力,提高学生信息素养和就业竞争力。 4、按专业分类法 模块化教学模式增加了实验教学灵活性,但不分学科专业、统一的教学要求对满足某些专业的知识需求是不够的。以经济管理类专业、艺术体育类学生为例,主要开设操作系统和办公软件类实验,但只学这些是不够的。经济管理类专业学生可能还需要掌握一些能帮助他们实现数据处理的专业的信息技术知识,如数据统计、信息处理、网页制作等,SPSS软件使用、网页三剑客等实验项目;对于艺术类尤其美术专业学生,需要学习的计算机应用知识可能会更多,如Photoshop应用、动画设计、影视制作类软件的使用等。 三、教学资源体系构建 科学技术的发展,学科与学科之间的结合已经变得密不可分。学校必须打破学科界限,将所有的资源纳入实验平台管理范畴,科学、合理地进行资源布局,为大学计算机基础实验教学提供强有力的资源保障。教学资源的构建不是体现在各种媒体素材的简单堆砌,而应该是针对教与学的一套整体解决方案,为教与学提供多种方法和途径。因此,根据大学计算机基础课程所具有的较强的实践性、综合性、创造性、工具性、时代性等特点,实验教学资源应为纸质实验教材、多媒体课件、网络教学平台、现实与虚拟实验平台等,其中,实验教学网站建设是条件,实验教学资源建设是基础,实验教学软件建设是核心,支撑系统和网络管理系统建设是保证。 网络实验教学平台是基于互联网络或校园网设施开展实验教学计划的信息管理系统,该体系最突出特点是,能实现教学资源的高度共享,促进教学资源的优化配置;利用网络资源,各类实验人员可以接受到一流的实验教学内容,有力地促进实验教学水平的整体提高。通过网上实验教学,使学生在更加广阔的环境中进行学习,激发学生学习的兴趣,调动其学习的积极性和主动性,对学生个性发展、创造能力的培养、全面素质的提高产生积极的影响。另外,由于网络教学具有开放性和交互性的特点,可以推动各学校的相互交流与协作,发挥各院校的优势和特色,促进新内容、新技术在实验教学中的应用,共同发展实验教学。 虚拟实验是实验教学的另一个重要组成部分,计算机实验是多层次,多元化的,有些实验一定需要在实验室中完成,有些实验不一定非要到实验室。对于可以不在实验室进行的实验,需要在实验手段上做出相应的转变。目前的高校基本都有良好的网络环境,在网络技术的支撑下,不应该仍然机械地要求学生都到实验室来上机实验,而是提供更加灵活的实验平台和实验资源,更加方便学生利用自己身边的资源尤其是网络资源完成实验。如计算机组装实验教学,采用虚拟现实技术对计算机组装课程中所需的硬件和实验过程进行仿真,可以很好地解决实验设备的不足和计算机硬件高速发展的问题。 四、教学管理体系构建 学校根据学生专业培养目标、规格要求和学分制特点,制定各专业模块式实验教学计划,规定各专业的必修实验、选修实验;必修实验是根据专业培养目标要求,规定学生必须学习的课程,它保证了学生培养的基本规格和要求,必修实验课教学计划是由基础实验技术教学、专业基础实验教学、专业实验教学构成。选修实验是根据专业培养要求,学生可以根据自己的兴趣、能力和所学专业需要,在较大范围内选修,体现因材施教而开设的实验项目。 五、教学评价体系构建 考核作为检验学生学习效果的手段,在整个教学过程中占有重要的地位,对于学生的学习态度起着一定的导向作用。如何保证实验教学质量,准确评价学生能力,同时利用考核手段调动和激发学生自主学习的积极性、创造性,是我们在教学创新过程中值得深入探讨的一个问题,合理的课程考核是促进教学质量提高的有效手段。针对以往在实验课程考核方面的不足,加强和规范实验教学考核制度,以保障学生综合能力的提升。实验课结束时,组织实验考核,最后根据学生实验考核成绩、平时成绩客观评定学生的实验成绩,以保障学生学习效果的稳定性。完善的实验教学考核体制,可以提高学生对实验课的重视程度,从根本上保证实验质量的提高。 六、结束语 大学计算机基础实验教学学分制实施,使教师能够结合学生的兴趣爱好,科学引导,因材施教,不仅培养学生动手操作能力、分析解决问题的能力、综合设计能力,也为学生后续课程学习和工作奠定坚实的基础。 计算机大学论文:关于民办高校教师有效提高教学质量的探讨——以华南师范大学增城学院计算机系为例 论文摘要:本文以华南师范大学增城学院计算机系的教学建设工作为例,从学院“一体两翼”的人才培养模式出发,根据学生的培养目标和规格,从九个方面阐述民办高校教师如何有效提高教学质量。 论文关键词:一体两翼;教学质量;教学方法;能力培养;学生特点;教学管理 顺应社会发展的需要,在我国教育体制改革的推动下,民办高等教育经过二十多年的发展,为我国高等教育大众化作出了巨大贡献。随着民办教育事业发展与教学改革的不断深入,民办高校也认识到抓好教学质量是办学立校的重要保障。笔者以华南师范大学增城学院(以下简称“我院”)计算机系的教学建设为例,浅谈青年教师如何有效提高教学质量。 一、办学指导思想 我院1999年创办,自2002年开始招收本科生后,经过8年的研究与探索,将增城学院的办学定位于:以培养高级实用型人才为办学目标;以培养学生能力为中心提高教学质量为教学思想;以“一体两翼”为人才的培养模式。计算机系根据当前社会对人才规格的需求,在学院办学思想的指导下,经过10年的办学实践,将计算机系的办学模式定位于:“一体”指的是计算机的应用及研发能力,“两翼”即是管理能力和英语应用能力。在教与学的过程中注重培养学生的学习能力、思维能力、技术能力和创业能力这四种能力。 二、教师队伍现状分析 与其他民办高校一样,我院师资的现状也是“两极分化”、“青黄不接”的现象。目前计算机系的专任教师共4O人,其中年轻教师33人,年龄介于25—35岁之间。本科生l2人,硕士生l7人,在职博士4人,初级职称14人,中级职称l9人。从以上数据可以看出,在民办高校中高学历高职称的年轻教师比例极少,大部分的年轻教师都是刚从学校毕业的硕士研究生,课堂教学经验及科研能力相对比较薄弱。在大环境的影响下,年轻教师要有效提高教学质量,要从思想上进行充分的认识: 首先,青年教师要从思想上认识学院的办学定位、办学思想、从全局上理解和把握学生的培养目标及培养规格。通过日常的工作会议、培训及自学不断提高个人的思想认知水平。 其次,要对教学对象的共性进行充分的理解。只有了解学生的特点,才能采取有效的教学手段因材施教。目前民办高校的学生主要有以下几点共性: (1)大部分学生家庭经济状况相对优越,但贫困生也不在少数,贫富不均使学生容易产生物质上的攀比。 (2)尽管民办高校中不乏佼佼者,但普遍学习基础差,自律能力不够强,自觉性较差。 (3)生源素质参差不齐,良莠不分,管理难度大。 (4)学生业余专长较多,但学习动力不足。 最后要对各门课程在教学体系中的作用融会贯通,传授知识才能承上启下。 三、提高教学质量的举措与办法 1.举措 我院计算机系抓教学质量,重点从以下几个方面实施: (1)发动教师总结提高课堂教学质量的基本经验,重点加强研究课堂教学方法,使教师都具有课堂教学的基本功,加强典型示范,开展各类教学竞赛,以老带新,总结传授经验。 (2)从能教学人手,培养教学能手。教学能手强调的是课堂教学的本领,能说课、带动课堂气氛,使学生喜爱听课。 (3)加强教师科研和社会实践能力的培养,将应用技术及研发技术带进课堂教学中,指导教学充实教学内容。 (4)发挥教研室主任的作用,加强教研室主任的管理和决策能力,把权、责和服务三者统一,带动年轻教师。 2.方法 (1)必须在备课下功夫。首先教师应充分理解~tf-]课程的教学目标、任务及在教学体系中的作用。属于专业基础及先行课的应以细讲为主,属于专业技能课的应结合教学体系中的基础及先行课程的内容慎选教材及例子来进行讲授。必要时教师也需先消化基础课及先行课的内容再在此基础上进行组织备课。这样就避免了讲授内容的重复或学生对知识认知不全面的问题。 其次在备课过程中,要找出每次课堂讲授的知识点,认真备课写好教案,设计好教学流程。把讲授的大致内容进行记录及讲授时间进行标注,这样能让教师在课堂教学中更好地发挥课堂时问的作用。备课中如发现内容过多时间太长的应分开课堂来进行讲授,避免碰上课间休息导致下节课又必须重复讲授同一内容的问题。如时间较为宽裕的可安排些问题让学生进行思考、讨论或做练习。 最后讲授前预先演练一次,这样教师能对自己安排的内容更好的理解,在讲授过程中也可避免出现语言表达不清等问题。 (2)不断总结课堂教学经验,提高说课艺术。课堂教学质量重点在于教师的“说”课艺术上面,绝大部分教师都遇到过不知如何“说”课的问题,甚至在讲课过程中出现连自己都不知所云的状况。如果教师缺乏语言方面的素养,在课堂上不能很好地用“说话”来引导学生学习,就不能获得好的课堂教学效果。年轻教师应当在日常生活中善于培养自己的课堂语言艺术,这样才能把课说好、说活、说得生动,才能更好地调动学生课堂学习的气氛和积极性,让学生爱上课堂的教学。 教师在培养的个人语言艺术上,应从以下三个方面不断学结: 1)运用规范的语言进行表达,注意语言表述的完整性。 2)适当使用自然得当的身体语言。 3)善于运用情感性语言。讲课时在不同的场合运用适当的音量、语调和语速进行教学。 (3)针对不同的教学内容实施不同的教学方法。高校中常用的教学方法是:讲授法、讨论法、练习法、实验法、演示法、参观法、谈话法、读书指导法等。年轻教师必须学会善于根据教学内容使用各种教学方法。以“组织行为学”教学为例,它的教学方法有讲授法、讨论法、练习法、模拟情景法等等。教学中播放一些录像片段,引入企业的情景案例让学生分组讨论,可以提高学生的学习兴趣。同时聘请企业的高管到课堂上结合日常生活中的典型应用面授个人的管理经验,能激发学生的求知欲望,取得良好的教学效果。 (4)善于掌控课堂教学效果。教师作为课堂的主导,其重要性就如乐团中的指挥官。要从全局去“察言观色”掌控课堂,及时调整学生学习情绪及课堂的气氛。在讲课过程中发现大部分学生出现注意力不集中、面露倦意、低头交耳等现象的时候应使用其他的教学方法引导学生。同时教师要学会合理控制时间,按教案上备注的时间,调整内容的讲解速度,另外可以在讲台放置手表,一方面便于观察时间,另一方面可以避免不断看表的尴尬。 (5)根据不同年级学生的特点,采取有效的管理办法。学生作为课堂教学的主体,教师须从两个方面明确和强化教学质量观:首先要明确知识传授是手段,能力培养是目的。其次要从学生的学习状况和学生自学质量评价教学的质量。课堂教学管理从狭义上理解就是当堂课程的管理,是有时间和空间的约束。大学四个年级学生的学习状况和目标定位都不一样,教师在课堂教学中必须根据不同年级学生的特点,采取办法进行引导和管理。 各年级学生状况的不同表现: 1)大一学生是:对新环境兴奋、对未来的美好憧憬、对知识的盲目学习,同时积极参加各种社会活动,敢于表现自我、展示自我,有一种“初生牛犊不怕虎”的劲头。 2)大二的学生是:开始为未来知识的应用有新的定位和奋斗目标,从参加社会活动逐步转向和专业发展方向相对应的学术活动,重视个人技能的培养及社交能力的培养。 3)大三的学生是:对将来的就业和读书进一步规划,是树立世界观和价值观的重要阶段,对人、事、物能从多方面考虑问题,有选择地接收知识和外界的新信息。 4)大四的学生是:大四的课程以专业选修为主,同时开始毕业实习和毕业论文(设计)的工作。课程的任务虽然不紧张,但学生压力大,学习的目的性更强,甚至部分学生表现出对与找工作无关的知识有排斥的心理,更多的是需要就业的指导和行业发展的信息。 教师在教学管理中,对低年级的学生应是以导学为主,教会学生如何自学,横向灌输专业知识,侧重提高学生对问题的思考能力,加强课堂纪律的管理,引导学生诚信教育。对高年级的学生要从将来就业方面纵向传授知识,提高学生的技术能力,从行业发展方向上引导学生建立创业的心态,多引用社会上创业成功的例子来激励学生。 (6)敢于创新,善于走出个人教学的困境。大多数教师在教学多年后会形成个人的教学风格和习惯。部分教师针对熟悉的课程的实际应用了解不深,很多知识传授限于“纸上谈兵”,甚至考试卷子每年变化不大。从心理学的角度上看,习惯一旦成形很难改变,即使个人深感必须要改变的时候,也因为习惯的惯性原因难以变化。 同时在大学教学中避免不了同一个老师教同一个专业几门课程,学生对老师的教学方法熟悉后会产生视觉疲劳感。针对这种情况,教师需学会适当地搭配教学方法,不断创新个人的教学风格,让学生在长期的接触中都“备感新鲜”。 (7)大胆创新,不断尝试考试方式的改革。课程考核的改革也是促进教学质量提高的一个重要途径。考试制度改革是教学不断创新的体验和总结。要克服传统的应试教育弊端,考试的目的考的是学生实用能力而不是记忆力,可以采取加强学生课堂学习的压力和平时考核的比例来逐步减小期末考试的方式。 例如“单片机原理与应用”课程采取论课考试与实践应用技术水平相结合的方式进行,改变一锤定音评价学生成绩的标准,除笔试外,加入以实践制作“智能化电子产品”实物和设计资料作为确定理论课的成绩。有些基础理论课只能以笔试为主的,可采用闭卷、开卷或答辩的方式考试,例如“大学物理”、“高等数学”等基础课。只有采取这种灵活多样的考试模式,才能真正发挥考试的“指挥棒”作用,促进教学改革。 (8)加强实践教学改革,不断拓宽知识面,提高业务水平。围绕学院培养实用型人才'提高学生的实际应用水平,计算机系的实践教学环节分成:实验、上机、课程设计、校外生产实习与毕业论文五个方面进行。经过四年的教学改革,对原有的教学计划中理论课与实践课教学的比例进行了调整,加大实践教学的比例,由原来的38%提高到45%。 教师在教授过程中应重视具体的操作,并让操作与思维联系起来。通过理论和实践课程相结合,不但可以激发学生的学习兴趣,还可以使学生获得清楚明确的术语,准确地掌握相关知识点,同时在课堂上让学生谈个人理解的思路、发表不同的见解、大胆提出科技创新理念等,教师予以归纳分析,这样正确地启发、引导学生在学习过程中,对知识进行纵向、横向的分析比较,能有效地促使学生把新学知识纳入原有知识结构中去,并切实地掌握知识的本质属性,进一步提高思维能力,这样学生不仅学到了知识,更重要的是掌握了学习的方法,比教师直接传授要深刻得多,从而发挥学生的主观能动性,达到提高思维能力的目的。同时营造良好的教学氛围,让学生在体验、互动中学习化学知识,提高能力。让学生在探究、交流中互动学习,在体验中学习,在体验中成长。 (9)构建良好的师生关系。和谐的师生关系是高校教学管理的重要原则,表现出真诚、温暖的心理氛围,它对促进学生主动学习、实现课堂互动、改善教学效果、提高教学质量具有重要意义,有助于消除师生间的感情距离。教师要尊重学生,平等对待学生,用爱去关心学生,多参与学生管理工作,促使师生关系的和谐发展,才能更好地发挥学生的主体作用,激发学生的潜能,促进学生健康发展。 四、结束语 综上所述,民办高校教师应根据学院的办学定位、培养目标和学生的特点对教学的具体要求,采取有效的教学方法、教学手段,不断总结经验,提高教学质量。 计算机大学论文:试论计算机网络环境中大学英语教学方式的探索 【论文关键词】计算机网络环境 教学模式 学生自主学习 【论文摘要】本文探讨了大学英语教学中计算机网络环境下的学生自主学习教学模式与传统地英语教学模式的不同,新模式下教师与学生在课堂中的作用,同时指出了网络自主学习教学模式的的方法和重要意义。 教育部《大学英语课程要求(试行)》明确指出大学英语是以英语语言知识与应用技能,学习策略和跨文化交际为主要内容,以外语教学理论为指导,并集多种教学模式和教学手段为一体的教学体系。建构主义理论认为,学习者的知识是在一定的社会文化环境下,通过他人(教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料和周围环境,经过意义构建获得的。学习者获得知识的多少学习者根据自身经验在一定的情境中构建知识的意义和能力,而不是取决于学习者记忆教师讲授课程的能力。 一、基于计算机网络的大学英语教学中学生自主学习的模式与传统教学模式的不同 教学模式是在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的,为完成特定的教学目标和内容,围绕某一主题形成的比较稳定且简明的教学结构理论框架及其具体可操作的教学活动方式,通常是两种以上方法策略的组合运用。教学模式是教学理论与教学实践的桥梁,既是教学理论的应用,对教学实践起直接指导作用,又是教学实践的理论化、简约化概括,可以丰富和发展教学理论。传统英语课堂教学模式以及一些独到的方法和教学经验至今仍有很大的潜力,我们在教学中应该继承和发扬。但是由于在这种模式下,教师是整个教学过程的主宰,忽略了对学生交际能力的培养,学生学了几十年英语还不能把英语作为工具进行交流。相比之下, 基于计算机和课堂的多媒体教学模式有很多优势。现代建构主义的基本假设是:①认识并非是主体对于客观存在的简单的、被动的反映,而是一个主动的、不断深化的建构过程,即所有知识意义都是通过内在表征过程主动建构出来;②在知识意义建构过程中,主体已有的知识、经验(包括社会文化)有着特别重要的作用,即所有知识意义是随着学习环境的变化而处于不断发展之中。可见,建构主义学习理论认为学习是学生自己建构知识的过程,学习不是被动接收信息刺激,而是主动的参与所给信息的认识与理解,积极建构意义。它强调了学习环境的重要性和以学习者为中心的重要性。基于计算机的网络自主学习模式是以建构主义学习理论为指导,要求学生自主安排学习时间,使用指定的网络多媒体课件,选择适合自己的学习材料并制定自己的学习计划,有定期评测,有教师在教室巡视并及时解答学生问题的学习。 二、学生自主学习模式下教师与学生在课堂中的作用 传统大学英语教学模式中,教师无疑是课堂的真正主宰,是整个课程的主导和主体,教师利用教材和板书等方式传授英语知识,最大限度地发挥“教师控制”的作用,侧重于教,通过这种方式力求达到最佳的教学效果。因此,在传统的英语教学模式中,教师是裁判员,也是主要参与者,制定规则并且参与规则。基于计算机课堂的大学英语多媒体教学模式下,教师必须对自己的角色进行重新的认识和调整,应不断更新观念,更新知识。随着学生的角色转为教学活动的主体,教师也应完成角色的转换或变换。在新的教学模式下,教师要成为:需求分析者、课程制定者、教材编写者、课件制作者、顾问、辅导者、教学组织者、教学研究者,教师要善于在不同的教学活动中及时调整自己的角色。教师要习惯并逐步接受这样一种新教学模式理念的转变,不仅要成为学生的课堂问题的解答者,也要成为学生自主学习的引导者。 三、计算机网络环境中的学生自主学习教学模式的重要意义 1.过网络技术、多媒体技术主动掌握自主学习、积极学习的科学方法 很多年来,大部分高校计算机(演示型)辅助教学的推广应用无疑为提高课堂教学效率,促进教师教育观念的转变起了一定的作用,但传统的计算机辅助教育毕竟是遵循了行为主义的理论模式,注重于学习指导,解决教学重难点练习等,其基本特点是以教师为中心呈现教学内容,学生被动或机械练习,个性化、因材施教的效果不够理想,而计算机网络环境教学,是教师指导下的学生建构学习,是基于多媒体技术的网络技术下的新的学习理论,这种理论是将学生看成是知识学习的主动建构者,外界信息环境经过教师的组织、引导,学生主动建构,转变成为自身的知识,也是发挥教学活动中教师、学生、媒体、教学内容四要素中教师学生这两个决定性的作用,形成优化课堂教学模式和结构,共同作用于教学过程,产生协调作用。这种开放性、创新性的教育思想和模式,有利于克服传统教学模式的弊端和痼疾。 2.计算机网络的无限扩展性能够增强学生的知识面,扩展思维 随着中国教育信息化技术的不断发展,网络的功能也逐渐地渗透到教学方面。有了互联网,学生利用多媒体计算机进行的学习就不再是“人—机”之间的单机学习,而是可以通过网络在一个虚拟的集体中学习,这种集体不限于一个班级、一个学校或者某一个区域,它可以是一个国家,甚至全球范围的集体。 3. 学生自主学习模式能够重新定位教师和学生在课堂中的作用 传统教学模式中教师始终处于主体地位,学生处于相对被动的地位,计算机网络环境中的教学模式能够使教师及时转变自身定位,从主体转变为引导者和领路人,使学生从被动接收者转变为主动适应者、积极践行者。 计算机大学论文:浅谈计算机教育与现代大学生能力素质培养研究 论文关键词:计算机教育 现代信息技术 能力素质 论文摘要:现代信息时代,要求当代大学生必须要跟上时代的步伐,具备充分的信息素质,以及能为时代服务的现代技术能力。当前,如何利用计算机教育培养大学生的综合能力是一个重大的课题。本文着力于现代计算机技术的重要作用,分析计算机教育在大学生综合能力培养过程中发挥的推动作用,以及如何更好的利用计算机教育培养现代大学生能力素质。 一、计算机教育的重要性 信息时代是随着计算机的发展而逐步形成的,具有特定的时代性标签。计算机教育能够为大学生培养较好的信息素质,提高其综合能力。信息素质是指利用大量的信息工具和信息源,获取能够解决实际问题的技术技能,培养大学生的信息素质也就是培养大学生认识和搜索信息的能力,并且能够及时的进行评估和有效利用。当前时代,信息已经成为生活中必不可少的一部分,利用计算机教育,培养大学生的计算机能力,提高信息素质,是对传统文化的延伸和拓展,也是对新型文化的创新。培养大学生的能力素质,总的来说是要培养其具有利用计算机获取一切有用的信息并加以利用的能力。包括其对信息的敏感度,对信息的识别和获取,对信息的分析和判断,对信息的评估和利用。是一种具有较强的综合性的能力培养,对现代有特点的大学生的能力培养具有非常重要的作用。 二、计算机教育在大学生能力素质培养中的意义 (一)计算机教育是培养具有创新性大学生的基本途径 现代知识经济时代,科学知识的深度和广度不断延伸和发展,产生了高度的分化和综合集成效应。但是不管是细化计算机技术核算综合计算机能力都是现代大学生所需要具备的能力素质,都是进行科学创新所必不可少的条件和基础。创新性的大学生是指具有一定的创新意识和创新思维能力的当代大学生,对当前教育的发展和大学生自身能力的培养都具有重要的作用。这其中创新思维是基础,创新意识是动力,只有在结合了创新思维和创新能力的基础上才能较好的培养其综合能力素质。而现代的计算机教育在创新思维的激发和创新能力的培养上都有无可取代的地位。对于大学生发散思维的培养,计算机教育也具有推动作用,在教育的过程中,注重大学生自身的直觉思维和形象思维,重视逻辑思维和辩证思维,不仅仅是通过教师的教授进行知识的获取,而是通过大学生自己一定的自身时间和利用计算机,从而自主的发展探索信息知识,充分利用计算机的多功能性和广泛性,进行探索式和发现式的教育方式。所以说,在计算机教育中,能够较好的提升大学生的创造性思维,将其创新思维转变为创新能力,而现代的计算机技术也成为大学生必不可少的基本技能。 (二)计算机技术能够培养具学生的国际化能力 随着信息技术的不断发展,世界的距离越来越短,全球化的趋势加强,国际化成为普遍性的发展状态,所以当前大学生的教育势必要在国际化的趋势下进行创新能力和综合能力的培养。国际化教育也成为现代教育的必然发展趋势,在全球范围内开展起来的实实在在的教育实践,对大学生的能力培养具有突破性的推动。 国际化能力主要是指大学生具有世界的阳光,能够在激烈的世界竞争中凭借出色的技术技能和创新知识,获取突破性的发展,树立起成为具有国际化综合能力的新型人才目标。一般来说:国际化人才素质的要求是,要有国际化意识、胸怀,掌握国际一流的先进知识,通晓国际经济“游戏规则”,具备跨文化操作能力和世界眼光,在视野能力等方面都具有国际化水准。而要达到这些素质的前提条件,必须具备有较强的获取信息的能力。因此,信息素质是大学生成为国际化人才的必要素质。而信息素质主要是通过现代计算机教育进行培养,通过计算机教育,树立学生的全局观念和自己动手的能力。 (三)计算机教育能够培养现代大学生的科研素质 计算机教育本身建立在一个较高的科研基础上,具有较高的技术含量。而提高利用计算机搜集信息的能力在一定程度上是为将来大学生的科研综合素质奠定基础。“据美国科学基金委员会、凯斯学院研究基金会以及日本国家统计局的初步统计,一个科研人员在一个研究项目中,用在查找和阅读情报资料的时间要占完成该研究课题时间的50.9%,而计划思考时间占7.7%,实践和研究时间占32.1%,编写研究报告的时间9.3%。由此可见,查找和阅读信息资料的重要性,若不搜集国内外研究进展资料,往往出现重复研究的现象,更谈不上科研效率了。”因此,利用计算机能力是提高大学生科研素质的基础,是培养未来高技术人才的工具。 三、如何利用计算机教育提高大学生的综合能力素养 现代大学生,无论是刚进入校园还是即将走出社会,都必须具备一定的计算机能力,这是先进科学时代的基本需求,也是其能力提升的重要表现。大学生要成为某个方面的专业人才,除了需要及时听取教师的知识灌输还需要加强自身对只是的求索,利用计算机或者网络获取自身需要的信息,加以利用,充实自己的学习,实现自己的人生价值和社会价值。 那么,在信息计算时代,如何利用计算机教育来加强当代大学生的综合能力素养?具体来说可以从以下几个方面着手: (一)利用计算机教育培养大学生获取信息和分析信息的能力 信息检索是随着信息技术的不断发展而发展起来的,通过培养学生独立制定的学校策略,并且掌握相应的学习方法,在学习中按部就班的完成既定任务,对当代重要的信息进行检索和分析。其中开展文献检索课程,加强大学生分析和综合信息的能力是必要的,也是当前信息技能教育的主要表现形式,符合时代的潮流,符合国家教委的文件精神规定。而且开始文献检索课程有利于使学生更方便的了解当前实际,了解各专业的发展情况,从而更好的选择自己发展的方向,培养各种自我分析的能力。在计算机教育课程中,学生能够学会常用的检索工具和参考方法,掌握必要的网络信息技术,获取一定的现代信息。并且,现代大学文献检索的内容需要定位在当前大学生的培养实际上,吧文献检索课程教学与大学生的各阶段的专业学习结合起来,利用大学生较强的接受能力和综合能力,就爱你培养其基本的信息意识,并传授其对信息的搜集、整理、分析和研究的方式方法。加强培养大学生对现代信息技术的接受和利用能力。进而提高综合素质。 (二)充分发挥学计算机教育课程中的数据库作用,进行专门性的信息指导和讲座 如何利用充分的现代信息技术,加强大学生的综合能力培养,是每个高校都应当积极思索并采取相应措施的时代性课题。当然,在教育的课程中,可以充分利用大学校园的充沛的现代设施和丰富的师资力量,以及发挥图书馆的信息积聚中心的作用。 首先,利用图书馆的信息集散中心作用,加强大学生对信息的掌握程度。在现代教育过程中,图书馆作为专门的信息集散地,具备搜集、存储、传播和利用信息的功能,也是现代大学生进行计算机教育的主要培养中心,利用图书馆的电子图书室以及强大的信息库,提高大学生对信息的分析能力。在必要的情况下,可以每年进行新生的分批指导和就教育,树立学生“工欲善其事,必先利其器”的思想理念,并且,使学生能够充分的利用计算机,亲身实践,从实践中获取知识。 其次,加大计算机设备,拓展学生的实践空间。计算机教育本身具备较强的实践能力和自主要求,因此在学习过程中,学生务必要要在一定的动手操作之后,加强能力的培养,强化实践感知。加大技术设备,不仅仅体现在计算机本身,同时还有现代信息库的建立,提高信息服务质量,建立必要的服务信箱,及时了解当前学生的需求,按需分配,加强信息的利用率。 最后,利用优秀的师资力量,进行专门的讲座和培训。强大师资是当前大学生进行计算机教育的根本前提,也是保证其提升能力素质的根本保障。教师本身应当具备一定的素质和较高的技能水平,并能通过一定的培训方式和讲座,使学生能够通过听觉和视觉同时加强技能专业知识的培训,使其能够在较快的时间内获取相应的知识,提高综合能力素质。 四、结语 综上所述,现代计算机教育是加强大学生综合能力素质的必经途径,也是培养其综合能力的根本保障,因此,需要不断加强当代大学生的计算机技能,培养创新思维和创新能力,努力建设成为具有时代需求性的新型人才。 计算机大学论文:大学计算机基础课程的教学探析 论文关键词:计算机基础教学 素质教育 教学改革 论文摘要:针对目前大学计算机基础课程教学的现状和改革的需求,该文通过对当前大学计算机基础课程教学的现状和存在问题分析,从教学理念、教学目标、新的教学模式等几个方面,探索了如何提高教学效果、如何培养大学生的信息技术素养、创新精神和实际动手能力,对大学计算机基础课程的教学模式提出了一些切实可行的改革建议。 计算机基础课程是大学学生必修的一门公共基础课程。其目的是为培养未来高素质劳动者和技能型人才提供一种技能。目前计算机基础教育己经成为计算机教育的一个重要组成部分。高校的计算机基础课是面向全体大学生的计算机基础教育。计算机的应用能力已成为大学生知识结构中的重要组成部分。高校计算机基础教学旨在培养学生利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力,培养大学生的信息技术素养、创新精神和实际动手能力。为将来应用计算机知识与技术解决自己专业实际问题打下基础。 1 目前计算机基础课程教学存在的问题 1.1 理论教学与实际操作相脱节 在大学计算机基础课程教学中,大学计算机基础课程属于应用性课程,现在的教学模式是集中授课和上机辅导是两个主要的教学环节。即“理论+上机”,目前学生入校时计算机知识起点差别悬殊,有一部分学生对理论知识不能被及时消化吸收,上机操作不会,失去了学习的积极性。造成基础差的学生难以入门,对学习兴趣的培养也比较困难。 1.2 忽略不同层次学生的分层次教学 对近几年大学新生的调查显示:大学新生入学时所具备计算机知识差异性很大.由于地区差异,有的学生却从未使用过计算机。有的学生在高中时代已经熟练掌握计算机基本技能,新生入学的计算机水平会呈现出很大的差异。在计算机基础教学中,采用“一刀切”的教学方法,无疑会造成两极分化的局面。造成了听课的起点不同,授课时不好把握进度。给计算机基础教学带来一定的困难。 1.3 教材内容陈旧 计算机技术的广泛普及。需要大学计算机基础课程的教授内容要及时跟上信息时代的发展。但教材内容陈旧,跟不上发展的速度,致使学生对该门课的兴趣下降。另外计算机基础教学忽略对学生“计算机意识”的培养,只是教会学生如何操作,没有很好地激发学生具有用计算机解决面临任务的强烈愿望,很少教会学生什么事情可以用计算机解决,如何有效地使用计算机,如何在自己的专业中使用计算机等,因此造成学生很大困惑,挫伤了学生学习计算机的积极性。 1.4 跌入应试教学的泥潭 目前一部分高校把计算机等级成绩和非计算机专业的毕业学位证紧密联系在一起,在这种情况下,学生为了顺利拿到学位证,不得不把很多精力投入到与考试相关的学习中,如考试技巧、大量试题练习等,致使好多学生毕业了都不知道如何使用已学的计算机知识来辅助完成一些简单的工作,这是应试教育带来的后果。 2 计算机基础教学改革措施 2.1 转变教学理念,努力形成教学特色 随着网络技术的应用和多媒体技术的迅速普及,学生的学习方式多元化,因此老师应该在传授书本知识的同时,更应培养学生自主学习和终身学习的方法和能力,使他们从“学会”到“会学”,突出学生计算机应用能力的培养,培养学生自主学习的能力和操作能力。比如在讲解PPT时,充分发挥他们的想象空间,激发他们学习的兴趣,让学生自己设计图文本茂的元旦贺卡,使他们在实践培养自己的创新精神和动手能力。 2.2 更新教学内容,合理设置课程体系 计算机基础教育应以培养学生的计算机素质和计算机应用能力为目标,合理地更新与选择教学内容,优化课程体系,培养学生利用计算机解决实际问题的能力。结合计算机基础教学的特点和我校的非计算机专业的特色,在教学过程中,把非计算机专业的“计算机基础教学”分为三个层次,即计算机文化基础、技术基础、应用基础,共同形成一个完整的、独立的计算机基础教学课程体系。使不同专业有不同的教学内容要求,比较好地实现了计算机基础教育与专业教育的有机结合,满足不同层次学生的需求。 2.3 开展基于校园网的网上教学,构建自主学习平台 大学生在进入高校时由于计算机基础知识层次不同,导致教学内容难统一。教学效果往往是不不尽如人意的。改革教学方法,采用传统教学方法和网络教学手段有机结合。实施大学计算机基础课程的网络教学,使学生由学习的被动接受者转变为主动参与者和积极探索者,在发挥教师主导作用的同时,充分发挥学生的主体作用。缩短了教师和学生在时间和空间上的距离,突破传统面对面课堂教学方式的限制,为学生提供更深、更广的教学内容。学生通过网络可以查阅到大量与课堂内容相关的信息,并且可以根据自己的爱好进行有选择的学习,这能促使学生的思维变得更加活跃,对计算机基础知识产生一种主动学习的心态,从而达到良好的教学效果。因此,网络环境下的教学真正达到了因材施教、发展个性的目的,是各高校计算机基础教学想要努力达到的目标。 2.4 注重考试改革,拟构建网络考试系统 对于计算机基础课程,应该考核的是学生解决实际问题的能力。针对学生计算机能力水平参差不齐的现状,我们建立了基于校园网的网络考试系统,考试方式从笔试转化为机试,在计算机教学效果评价中,应更注重学生实际动手能力的评价,甚至到完全开放式的课程设计,给学生充分发挥创造力的空间,这样能激发学生的学习兴趣,提高教学效果。 3 结束语 高校非计算机专业的计算机基础课程是一门基础实践课程,对培养学生创新精神,培养学生信息素养,提高学生实践能力,提高教学质量,培养具有创新能力的高素质人才是十分重要的。这就要求我们要不断地分析、探讨计算机基础教学中存在的种种问题,不断地探索改革、采用各种方法和手段对大学计算机基础教育的每一个环节进行改革,建立科学的课程体系,充分利用网络教学资源、现代化的教育技术手段,从全社会信息化发展的全局推动整个计算机基础教学的改革。 计算机大学论文:关于“大学计算机基础”课程教学改革——分层教学实践研究 论文关键词:个体差异 分层教学 大学计算机基础 论文摘要:本文立足于高等院校招生生源现状和教学实际,对高等院校学生实施分层教学,从教学模式入手,在大学计算机基础课程中进行了实践。在总结已往经验的基础上,结合教学实践,探讨在高等院校实施分层教学的可行性及实施效果,希望能为现阶段高等院校的教育教学改革提供一些借鉴。 1高等院校非计算机专业计算机基础教学的地位 随着信息技术的飞速发展,计算机和网络已经渗透到人们生活的各个领域,掌握计算机应用技术,学会利用信息资源是对21世纪人才素质的基本要求。目前我国高等学校非计算机专业的学生占全体学生数量的90%,加强非计算机专业学生的计算机应用能力培养是普及我国计算机教育、提高计算机应用能力的重要环节。其不仅是让学生掌握一种能够处理多种信息的现代化工具,同时也是一种不可缺少的文化基础教育,是一种改变学生知识结构、知识层次,提高人才科学素质的教育,更是一种培养厚基础、宽口径、强能力、高素质和应用型、复合型人才的基础教育。 2高等院校大学计算机基础课程教学现状及问题 通过多年的教学和所作的调查问卷可以看出,大学新生入学时所具备计算机知识差异性很大,除少数学生在高中时期已经熟练掌握计算机基本技能外,大多数学生对于计算机的基本知识了解较少,基本只停留在网络的初步应用和简单操作上,远未达到大学计算机教学的目标。并且随着中小学信息技术教育的普及,大学计算机基础课程中计算机文化层次的教学内容将会逐步下移到中小学。但由于各地区发展的不平衡,在今后一段时间,新生入学的计算机水平会呈现出更大的差异。 而如今高等院校大学计算机基础课程教学中主要存在的问题有: (1) 教材问题。当前面向高等院校大学计算机基础课程的教材种类较多,但基本只适用于同一个层面的学生,尚未考虑不同层次学生的学习水平。教材内容结构不合理,要求单一。教材中的应用实例脱离学生的实际,与学生的生活关联少,无法激起学生的共鸣。 (2) 教学模式问题。大学计算机基础课程教学基本还局限于课堂教学和相关实验结合的教学模式,未能发挥学生的主观能动性,不能及时充分给学生以主动实践的机会,无法全面适应学生的认知发展水平与心理特点。对学生非认知因素的培养过程中,未能充分重视学生存在的多方面的个体差异,学生的学习兴趣下降,教学开展困难,教学效果整体较差。 (3) 教学手段问题。教学过程中不论是课堂讲授还是实验教学都是统一的“一刀切”的方法或手段,考试内容也不能充分反映学生的掌握程度,教学手段过于单一不能顾及到学生的个体差异,造成学生对教学内容不能全面理解,学生学习目的不明确,学习积极性上不来,影响了学习效果。 3高等院校大学计算机基础课程教学的改革措施 以上诸多问题和教学要求都使得当前的大学计算机基础课程教学面临更多的困难和挑战。综合上述原因,学生差异变大应该是导致问题存在的重要因素之一。要真正大面积提高计算机基础教学质量,关键是如何对待学生的个体差异,进而解决教学的整齐划—性与学生实际学习可能性,统一性教学与学生个性发展差异之间的矛盾。要改变这种情况,除了全面提高教材建设,逐步改进教学模式和教学手段,因材施教、对学生进行分层教学,显得尤为重要。 所谓的分层教学,就是班级授课制下基于学生差异基础上的个性化教学模式,它承认学生的差别,是教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待,这些群体在教师恰当的分层策略和相互作用中得到最好的发展和提高。因此分层教学必然会有效地提高目前大学计算机基础课程教学的效果,全面提升大学生的计算机基本技能,是促进所有学生发展的有效措施。 高等院校大学计算机基础课程实施分层教学,首先是验证分层教学对高等院校教学的适应性和效果,解决目前教学中存在的问题,提高教学质量。其次是通过在实践中发现并解决具体问题,总结分层教学的优缺点,为今后其他课程分层教学的实施做一些探索。最后,希望通过计算机基础分层教学的实施,探讨如何培养大学生良好的学习习惯,学会学习的方法。 4基于分层教学的实践 分层教学的教学实践,是为了检验分层教学策略对大面积提高计算机基础教学质量的作用及对诸如学习兴趣、动手能力、创造性等非智力因素的积极影响。通过操纵分层教学这一实验因子,对计算机基础教学的结果进行统计分析,验证实施分层教学的理论假设及感性认识。实施分层教学,不仅能提高中等生和学差生的计算机成绩,改善其非智力因素,而且对优秀学生的学习也有利。实施分层教学能够真正实现面向全体学生,促进每个学生主动、充分地发展的目的。 (1) 实践方案 本次分层教学的实践选取2007级机械工程系的两个专业班进行等组实验,041(45人)作实验班,采用分层教学,042(44人)班作对照班,采用常规教学。经过一学期实验后考察两个班的教育教学效果。一是对阶段性考试、期中及期末计算机统考成绩进行分析,确定实施分层教学对计算机成绩影响的效果。二是通过对实验班学生实验前后的学习兴趣、动手能力、创造性等方面作问卷调查并进行统计分析,确定实施分层教学对学生非智力因素培养所产生的影响效果。 (2) 实践过程 为了与现有教学体系充分兼容,也为了使该分层教学体系切实可行故采用班内隐式分层形式。隐式分层,使班级中学优生能够发挥影响力,起带头作用,学差生避免了由于教学方法的不同、学习进程的差异而容易产生的自卑和消极心理。班内隐式分层,为全体学生的身心健康成长营造了良好的育人环境。 根据学生对计算机知识的掌握程度,将学生分为A、B、C三层。A层是学优生,电脑操作基础好,计算机学习兴趣浓厚:B层是中等生,对计算机知识一知半解;C层是差学生,对电脑没有兴趣或是毫无了解。分层后建立学生学习档案,跟踪记录各层学生的发展情况。 对学生分层,坚持“动态分层,随时调整”的原则,根据学生阶段性学习情况的变化调整层次,允许组间流动,注意层间转换。随着学习的不断进展,学生的层次组成结构也随之发生变化,B层的学生逐渐增多,C层的学生逐渐减少并最终消亡。分层建组后,依据教学大纲,根据教材的知识结构和学生的心理结构,合理确定各层次学生的教学目标,并将层次意识贯穿于教学过程的各个环节。从总体上看把教学目标分成三个不同的水平层次:C层学生能掌握教材中的基础知识,具有初步的操作技能,基本能完成课堂教学的学习任务;B层学生能较好地掌握教材的基础知识和基本技能,能够独立思考,具有一定分析问题和解决问题的能力;A层学生进—步拓展思维,在学习上有所创新,在能力上有所提高。 让各层学生明确具体的教学目标,课上紧紧围绕各层教学目标来进行,这样能有效减少和控制教学过程中的干扰因素和无效的脑力、体力劳动。心理学实验研究表明,有明确的教学目标比没有明确的教学目标,在获得相同的学习效果时,可节约60%的时间。 备课时做好分层教学的准备,根据每个章节的难度确定是否要分层,分几层和怎样分层,明确每次课的基础内容和拔高内容。课堂提问的问题要精心设计,所提问题要处于学生思维水平的最近发展区,能激发学生的兴趣和好奇心,还要在新旧知识的联系上进行铺垫。提问要有层次性,先易后难。让不同层次学生针对各自不同的教学目标选做不同的练习。课堂练习既有面向全体的“合”,又有提优补差性质的“分”,同一练习内容,可分层要求。 课外作业的分层主要体现在同一作业,对学生的要求不同。重点是引进激励机制,即每次作业,每—个层次都选出榜样给同学展示,让同学们有比较,有目标,激发学生学习兴趣,求知欲和上进心。授课教师要善于找出学生的进步点,提供好方法,创设成功机会,激发学生产生向上的动机和行为。 上机辅导时,提前布置好上机作业和练习,独立实习或采取小组互助练习,由教师进行个别辅导。基本内容都要掌握,拔高内容或典型问题先演示再自由练习,避免学生盲目摸索,同时保护了学习兴趣。发现需要及时解决的问题时,可在实验室统一说明,由于机时有限,有一些问题在下一次课堂讲授中分析、总结。要精心设计实习题目,有计划地培养学生探索精神和能力。 平时阶段性的测验和期末考试,采取笔试或笔试+上机或上机多种形式。考题由两部分构成,基本题要求全体学生都必做,分值为100分,附加题一般是两道,各10分,满足B层学生和A层学生的需要,附加题的得分取25%计入总分。分层测验对A、B层学生有促进作用,同时因分值比例较小,不太影响C层学生的成绩分布。 (3) 实践结果 实验结果表明分层教学班学生成绩明显提高。从041班与042班成绩统计表来看,实施分层教学的实验班,在平均分和优秀率上均明显高于对照班。说明分层教学对提高学生计算机教学质量确有明显效果。(见下表) 5结论和思考 通过以上分层教学的实践结果可以看出,分层教学能够较好的解决学生差异所造成的教学效果不理想等诸多问题,对学生进一步实施相关专业计算机能力的培养奠定较为坚实的基础,达到了教育部提出的大学计算机基础的教学目标。 长远考虑,分层教学不能把着眼点局限在一定时间内提高学生的考试成绩上,要在培养学习兴趣、养成良好学习习惯、掌握适合学生的学习方法上下功夫。对于原来失去学习兴趣的学生,由于教学内容和教学方法适合他们,他们可以通过努力得到实实在在的进步,重新树立起自信心。作为教师,注重研究教学方法的适应性,根据学生的不同条件、特点和需要,认真研究各层次学生,采取相应的、有针对性的施教策略和教学方法,我们的教学才能主动地适应不同学生的差异,使教学方法更加人性化。 计算机大学论文:试析PBL模式在《大学计算机基础》教学中的应用 论文摘要:PBL模式是一种建构主义指导下的,以学生为主体的教学模式,有利于促进学习者的问题解决能力和自主学习能力的发展。结合教学实践,在调研《大学计算机基础》教学现状的基础上,就该课程教学中如何运用PBL模式进行了研究和探索。 论文关键词:PBL;计算机教学;问题解决能力;自主学习能力; PBL(Problem-Based Learning,译为基于问题的学习),作为一种建构主义指导下的,以学生为主体的教学模式,由于其有助于促进学生打下灵活的知识基础,发展解决实际问题、批判性思维和创造性思维能力,发展合作能力与自主学习能力等,近年来广泛应用于在线教学、师资培训及医学培训等领域。鉴于此,笔者结合工作实践,就《大学计算机基础》教学中如何运用PBL模式实施教学改革进行了研究和探索。 一、PBL模式概述 (一)PBL的概念 关于PBL的概念,到目前为止,学术界尚未达成共识。PBL的原创人美国南伊利诺大学教授巴罗斯(Barrows.H)和克尔森(Kelson.A)(1993)博士认为:PBL既是一种课程又是一种学习方式。作为课程,它包括精心选择和设计的问题,而解决这些问题要求学习者能够获取关键的知识,具备熟练的问题解决技能,自主学习的策略以及参与小组活动的技能;作为一种学习方式,学习者要使用系统的方法去解决问题以及处理在生活和工作中遇到的难题。此外,Finkle Torp(1995)则认为PBL是一种促进学生积极主动学习的学习策略;Bligh(1995)认为PBL是指学生利用知识和技能解决一系列实际问题,从而达到建构经验的目的。综合现有的关于PBL定义的诸多观点,笔者认为,PBL就是把学习设置于复杂的、有意义的问题情境中,通过让学习者以自主、小组合作的形式共同解决复杂的、实际的或真实性的问题,来学习隐含于问题背后的科学知识,以促进学习者的问题解决能力、合作能力和自主学习能力的发展。 (二)PBL的特点 PBL与传统的以学科为基础的教学法的差异主要体现在以下方面:它强调以学生的自主学习为主,而非是传统教学中强调的以教师讲授为主,同时学习者要全身心投入于问题中;教师要为学生设计真实性任务和问题,问题情景必须是结构不良的、能够自由探索的,在现实世界中有一定价值的;c鼓励自主探究,在自主学习中学生所学到的知识必须能够用来分析和解决问题;激发和支持学习者的高水平思维,鼓励争论以及让学生对学习的内容和过程进行反思等。总的说来,与“做中学”及发现学习等相比,PBL强调以问题解决为中心,从问题入手获取知识,并应用所学知识来解决问题,如此反复循环,不断深化对知识的理解并提高对知识的灵活应用。 二、《大学计算机基础》课程教学的特点及现状 《大学计算机基础》课程是高校非计算机专业学生必修的公共基础课,该课程教学要以培养学生利用计算机和网络技术解决现实问题的能力为目标,突出基础性、应用性和实践性等特点,注重多种教学方法的有机结合,进而促进学生的合作能力和自主学习能力的发展,顺应信息时代对人才素质的新要求。那么,目前《大学计算机基础》课程教学的实施情况如何?能否适应上述目标要求呢?为此,笔者在河南省内的5所普通高校,随机抽取30名任课教师、100名学生进行问卷调查,以此管窥《大学计算机基础》课程教学实施现状。 通过对回收问卷的整理、分析发现,当前《大学计算机基础》教学过程中存在以下问题:一是教学模式落后。调查发现,大多数教师仍然沿用传统的“讲授—演示”模式,过分强调学科的“完整性”,即首先系统讲授每一个菜单、命令和工具的功能,然后让学生上机操作,完成特定的学习任务。在此情况下,由于学生缺乏实践经验和亲身体验,所学知识往往无法迁移,常造成“学而不会用”、“学而不能用”的现象。二是教学内容相对陈旧。计算机技术迅速发展,而《大学计算机基础》课程的开设和教材选择都存在一定的滞后性,教学内容相对陈旧,无法及时反映计算机技术发展的现状和未来趋势。三是难以实现学习个性化。随着我国中小学信息技术教育的逐步普及,中小学生的信息技术水平都有了一定程度的提高,但由于地区间发展水平不平衡,学生的计算机水平存在着差异。这就要求根据学生的计算机水平状况,实施分层教学,但由于教学模式落后、师资水平低下、学生人数较多等原因,个性化学习目前还难以实现。第四是学生的主观能动性无从发挥。由于教学模式落后、无法实现个性化学习等原因,学生在学习过程中逐渐丧失学习兴趣、缺乏主动性,不利于自学能力和创新能力的培养。 三、PBL模式在《大学计算机基础》教学中的应用探索 针对目前《大学计算机基础》教学现状和该课程自身的特点和规律,笔者试图在教学中引入PBL模式,以发现问题和解决问题为主线,使学生在解决问题的同时完成对新知识的意义建构,并掌握隐含于问题背后的相关知识,从而提高课程教学的实效性,培养学生的问题解决能力、合作能力和自主学习能力等。下面,笔者以“信息检索与信息安全”这一章节为例,介绍PBL模式的具体实施情况。 (一)教学目标分析 本章节的教学目标主要是:掌握信息检索及常用检索工具的使用,掌握计算机病毒和计算机安全管理的基本常识;培养应用常用检索工具检索所需信息的能力和维护个人信息安全的能力;培养自觉抵制不良信息、维护信息安全的意识。上述教学目标既包括知识层面、同时也包括能力和情感层面,但其核心是“培养学生的信息检索能力和维护个人信息安全的能力”。 (二)学生特征分析 本章节的教学对象是刚刚进入大学的一年级新生,他们对计算机类课程有着浓厚的兴趣,学习动机比较强烈,学习积极性很高。通过前期基础知识的学习,学生大都具备了一定的理论知识和计算机操作能力,但对于信息检索、计算机病毒、信息安全等知识的了解还不够深入,根据个人需要进行高效信息检索及信息加工处理的能力还比较欠缺,维护个人信息安全的意识和能力也比较薄弱,等等。 (三)学习内容分析 本章节的学习内容主要包括信息检索和信息安全两部分。“信息检索”部分主要包括信息检索的概念、Baidu与Google等常见搜索引擎的使用、CNKI学术文献库和维普期刊数据库的使用等。“信息安全”部分主要包括信息安全和计算机病毒的基本概念、计算机信息安全的相关知识、计算机病毒传播途径及预防措施等。本章节的学习内容既包括信息检索的概念等理论知识,又包括搜索引擎的使用、CNKI学术文献库和维普期刊数据库的使用、计算机病毒预防等侧重于能力培养的内容,而后者则是在教学过程中引入PBL模式的基础。 (四)学习资源和学习工具描述 从理论上讲,PBL模式的实施要依托于丰富的学习资源,只要能帮助学生解决“问题”、促进知识建构的资源都可以加以运用,包括网络学习资源和非网络学习资源。从本章节的教学目标和教学内容来看,我们主要运用基于网络的学习资源。在学习工具方面,有专家指出,网络环境下的PBL所应用的学习工具一般包括:问题情境工具(文字、视频、音频、动画、多媒体软件等)、问题分析工具(专家系统、语义网络、电子白板、概念图等)、协作交流工具(协作交流平台、网络通讯工具等)、学习成果展示工具(电子幻灯片、网页制作工具、电子会议系统等)、评价反思工具(测试工具、专家系统、EPSS等)。根据实际条件,在学习活动中,我们主要运用文字、视频、多媒体软件、网络通讯工具、电子幻灯片等工具。 (五)教学实施过程 根据PBL的内涵和特点,笔者将教学实施过程分为以下六个阶段: 1.组织学习小组。在PBL模式中,主要的学习方式为小组讨论,教师一般提供必要的指导和帮助,所以,首先要根据教学目标和教学内容等组成若干学习小组。一般情况下,为便于教师实施指导,每个学习小组由4—7名学生组成。参加该内容学习的学生共有30名,根据学生的知识基础、学习风格、学习习惯等因素,考虑共同促进、互相学习、分工合作等原则,笔者将其分成5个学习小组,每组6人。同时指定1名知识基础相对较好、性格开朗的学生作为组长,负责学习活动的组织协调、辅助教师对学习过程进行指导。 2.问题情境设计。问题情境是PBL的核心,不仅是学习的开始,也是影响PBL教学效果的主要因素。在设计问题情境时,要注意根据教学目标、教学内容和学习者特点,设计若干具有一定复杂性的、真实性的、没有唯一正确答案的问题,以激起学生探索、寻求解决方法的欲望,驱动学习的顺利进行。问题情境的表现形式有多种,如与学生生活实际密切相关的问题,趣味性的小故事等等。本章节的问题情境设计如下: 首先,教师在课堂上播放一段视频资料:在信息时代,多媒体计算机和Internet网络技术广泛应用,信息呈爆炸式增长、更新速度加快,在科技、教育、商务、社会等众多领域,对信息的依赖性越来越强。然后,利用多媒体教学软件呈现一组计算机病毒干扰正常工作的案例:1998年10月,一名“黑客”多次侵入福建省图书馆站点,造成该馆的服务器两次关闭;阜新工商银行因病毒作怪无法营业……看完上述资料后,在教师的指导下,学生通过积极的讨论,总结得出两点结论:面对纷繁复杂、良莠不齐的信息,要具备较强的信息检索能力;计算机病毒会危害社会秩序,应注意信息安全。 基于此,教师提出两个课题:做关于“信息检索研究”的文献综述;怎样保障个人计算机信息安全?前者意在让学生了解“信息检索”的相关概念、研究现状等知识,同时培养学生利用搜索引擎、文献数据库等进行信息检索的能力;后者则重在培养学生自觉防护计算机病毒、保障个人信息安全的意识和能力。 3.自主/协作探究学习。明确了研究问题后,教师要针对所要学习的内容,指导学生以小组为单位,利用网络学习资源和教科书开展自主学习、探索交流,通过自主探究、小组协作探究等多种形式,分析问题,形成自己的解决方案,建构起与此相应的知识经验,并掌握隐含于问题背后的相关知识,提高问题解决能力、合作能力和自主学习能力等。 对于“信息检索研究文献综述”这一课题,笔者首先引导学生查阅教科书或网络资源,了解“信息检索”的相关概念;然后利用Baidu、Google等搜索引擎和CNKI学术文献库和维普期刊数据库等,通过自主探究、小组协作探究,查阅关于“信息检索研究”的相关信息、学术论文,并将检索到的内容进行归纳、整理和加工;最后经过学习小组面对面或借助网络通讯工具进行协商、讨论,最终形成问题的答案。 对于“怎样保证个人计算机信息安全?”这一课题,笔者注重将刚刚习得的“信息检索知识”迁移至新知识的学习。首先,引导学生利用Baidu、Google等搜索引擎或网络数据库,搜集计算机病毒破坏公共或个人信息安全的相关案例,通过小组集体分析、讨论,了解计算机病毒的危害以及传播途径等;其次,学习小组成员对相关案例进行深入剖析,通过自主探究,形成对“计算机病毒防护”的初步理解和认识;再次,以学习小组为单位,面对面或借助网络通讯工具进行讨论,总结归纳出“保障个人信息全”的相关措施;最后,设置“保障个人信息安全”的实践课题,让学生将所学的理论知识加以具体应用,以达到能力培养的目的。 4.学习成果展示。学习过程结束后,教师组织各学习小组,以答辩、汇报等形式,展示学习成果。一般由各学习小组组长进行答辩或汇报,小组其他成员根据答辩或汇报情况进行必要的补充,教师和其他小组成员为“观众”或“评委”。 五个学习小组分别汇报各自的学习过程、学习成果以及对PBL模式的理解和认识,教师和其他小组成员根据汇报情况提问,并由汇报小组进行答辩。“提问——答辩”实质上是“自主学习”、“讨论”的延续和深化,通过学生答辩,然后由教师分析、补充、综合、强调,加深了学生对基本概念、基本原理和基本方法的认识,增进了学习者对教学任务的理解。 5.学习效果评价。PBL模式应用效果评价,注重对问题解决能力、合作能力和自主学习能力的评价,淡化知识考查,一般包括过程性评价和总结性评价。本章节学习效果的形成性评价,由教师、本小组其他成员对组内某一成员在搜索和加工信息、协商、讨论等环节的表现进行评价,再加上该学生的自我评价,即为形成性评价结果。总结性评价则由教师和其他小组成员评价集体汇报和答辩情况,再综合对各小组成员解决具体问题,如检索一篇论文、祛除计算机病毒等的评价情况,即为最终的评价结果。 6.总结和反思。根据评价结果,在教师的指导下,学生对学习过程、学习结果以及自己在学习活动中的表现进行总结,总结所获得的知识和技能,同时反思学习活动对于培养问题解决能力、合作能力和自主学习能力的价值和意义。通过总结和反思,学生一方面认识到利用PBL模式开展学习活动,不仅掌握了相关理论知识,更重要地是有利于培养自主学习能力和解决问题的能力;另一方面,也意识到在信息社会,培养信息检索、加工能力和维护个人信息安全具有重要意义。 四、对应用PBL模式的体会 从“信息检索与信息安全”这一章节的学习效果来看,学生不仅完成了学习任务,同时也具备了基本的信息检索能力与保障个人信息安全的能力,达到了预定的教学目标,体现出PBL模式在培养学生的问题解决能力、合作能力和自主学习能力等方面的优势,这对当前《大学计算机基础》课程教学现状是革命性的。通过教学实践,笔者深深地体会到:“问题情境”的设计是PBL模式的关键,若缺乏映射真实世界的问题情境,一定会影响其教学效果;在自主/协作探究学习过程中,教师要主动了解学生的学习情况、进度,对个别学生或学习小组进行及时的、有针对性的指导,以促进学习的顺利进行;教学不仅要让学生学会“课程内容”,更重要的是培养问题解决能力、合作能力和自主学习能力等。遗憾的是,由于教学条件、师资数量等主客观因素的制约,在分组开展自主/协作探究学习过程中,对学生的指导方面还存在不少问题,这在一定程度上也影响了教学效果。 上述教学改革的初步尝试,虽然取得了一定的成果,但要将PBL模式更好地应用于《大学计算机基础》课程教学,发挥其在培养问题解决能力、合作能力和自主学习能力方面的优势,还需要广大同仁们进一步思考和尝试。 计算机大学论文:浅谈关于大学计算机基础课程教学内容及教学方法的几点思考 论文关键词:计算机文化基础 大学计算机基础 直观演示教学法 任务驱动教学法 论文摘要:全国各高等院校对所有专业的学生都开设了大学计算机基础课程。文章针对大学计算机基础课程教学内容,从及时性、合理性、针对性这三个方面进行了探讨;与此同时基于该课程的特点及已有的授课经验,在教学方法上给出了提升教学效果的几点建议。 伴随着计算机技术与网络技术的迅猛发展及普及,计算机及网络已经完完全全融入了我们的学习、工作和生活。与此同时,凭借其巨大的魅力,计算机与网络已经在不经意间极大地改变了我们的思维方式、生产方式和生活方式,且这种润物细无声式的改变仍在继续。作为培养高素质人才的高等学府,如何更加有效地提高学生对计算机及网络技术的掌握和运用能力,这是一个值得广大教育工作者深入研究的重要课题。本文旨在探讨关于大学计算机基础课程教学内容及教学方法的几点思考,特指计算机文化基础这一层次,以下将主要从教学内容和教学方法这两方面进一步展开阐述。 一、关于大学计算机基础课程教学内容的思考 关于针对大学计算机基础课程教学内容的思考,主要将从教学内容的及时性、合理性、针对性这三个方面进行探讨。 1.教学内容要提高及时性,做到与时俱进。计算机技术是目前发展最为迅速的领域之一,其快速的变化必然会引起教学内容的及时更新。但目前的现状却并不乐观,鉴于书刊发行等因素的影响,现行的大部分教材中都存在滞后的教学内容。为解决这一问题,除了需要编写者及时更新教材外,更需要广大的教师在制作课件、讲义时灵活、及时地跟进,以消除对教学效果的负面影响。 2.教学内容要增强合理性,做到实事求是。我国著名的计算机教育家谭浩强教授曾说:“在非计算机专业的教学中,首先要解决的问题是:准确定位,合理取舍教学内容。我们必须分清楚:哪些内容是需要的,哪些内容是不需要的;哪些内容是目前暂时可以不学而留待以后学的,哪些内容是目前不必学而以后也不必学的;哪些内容是主要的,哪些内容是次要的。绝不可眉毛胡子一把抓,不加分析,使学生感到难以入门。”这是对计算机教学内容非常通俗、精辟的阐述,也是对教学内容进行合理安排的指导方针。目前绝大部分计算机基础教材都安排了进制转换、二进制编码、信息编码等内容,且将这块内容作为重点讲授对象和考核重点,可实际是这部分的内容对绝大部分学生是无用的,且学习起来感觉吃力,即便是计算机专业的学生,在今后的计算机组成原理这门课中仍将再次系统学习,完全可以视作“目前暂时可以不学而留待以后学的”内容,因此本文建议可以屏蔽这部分的内容,只需告知学生计算机最底层的运行数据都是二进制即可。与此同时,对操作系统和软件的安装,对计算机硬件的安装和维护等这些很实用的技能,绝大部分教材并未提及且在教学计划中也并未安排,本文建议应当适当增加。 3.教学内容要注重针对性,做到因材施教。目前,一所高校内计算机基础教材往往只分为文科版本和理科版本,这种粗犷式的分类,严重影响了不同专业间的差异性,降低了教学的针对性。例如现行的教材往往都安排了数据库技术的相关内容,可是对于艺术类的学生,如果讲授photoshop相关内容可能会更有价值;对机械类、建筑类的学生,如果讲授CAD可能更实用。以此为例只是建议计算机基础教学要注重针对性,从真正意义上做到因材施教。 二、关于大学计算机基础课程教学方法的思考 计算机基础课程的主要目的是促使学生掌握一定的计算机软、硬知识;熟练使用Windows操作系统,Office办公软件;熟练掌握计算机网络基础知识并进行网络配置及应用等。该课程具有理论难度较低,但实践操作要求高的特点;同时,该课程的授课对象亦存在基础参差不齐的特点。鉴于此,本文结合这门课的特点及已有的授课经验,在教学方法上进行了以下几点总结,以供探讨。 1.充分注重直观演示法的运用。演示法是教师在课堂上通过展示各种实物、直观教具或进行示范性实验,让学生通过观察获得感性认识的一种教学方法。在讲解Windos操作系统,Office办公软件的使用等知识时,借助于多媒体教学设备进行直观的演示操作是一种自然而然、天衣无缝的选择,此时再配合恰当的讲解将会获得非常好的教学效果。在演示实施过程中需要注意演示时机、演示操作顺序、演示内容详略等相关问题的把握。 2.合理采用任务驱动教学法。任务驱动教学法可以让学生在完成“任务”的过程中,培养分析问题、解决问题的能力,培养学生独立探索及合作精神。笔者近期在word排版实验课上将学生根据操作基础进行分组,每个组内都包含高、中、低三个层次的学生,然后要求每个组都依据组内的主流审美观念,充分发挥自己的技能,在规定时间内将准备好的材料进行排版,完成之后,由笔者在每个组内随机选取代表,借助多媒体设备对所有的同学进行讲解及操作演示,笔者同时对每个组讲解完毕后进行相应的小结及评审。实践证明这样做既充分发挥了学生的主观性,调动了大家的积极性;同时亦解决了学生基础层次不同的问题,因为基础好的同学在合作完成时,成为了组内的核心,他们很愿意指导帮助其他同学,同时在讲解交流时,他们也会很认真的听取其他组的技术经验,获得了进步,对于基础中等和较低的同学,由于笔者事先讲明会随机选取讲解人,因此他们在合作完成任务时会认真学习,在讲解交流时,也会认真、谦虚地听取他人的技术经验,最终进步很大。 3.充分注重实践操作。实践操作是练习教学法的一种,旨在形成操作技能,在技术性学科中占重要地位。前面已提及计算机基础课程具有理论难度较低,实践操作要求高的特点,因此重点强调学生的实际操作能力也是完全顺应该课程的特点。在该课程的实践中,由于大部分学生都已经有一定的计算机操作基础,因此学生往往会觉得很简单,产生不重视的态度,对此需要教师充分强调重要性,同时在实验设计时增加难度、调动学生的求知欲。例如在进行PPT的制作时,教师可以事先将已搜集到的精美的PPT进行演示,促使学生找到差距,找到认真实践的动力;在网络实验课时,学生往往会漫无目的地浏览页面,如果此时教师引导学生对google等搜索引擎的高级搜索功能进行研究,则学生也会被激发出强大的学习兴趣和主动性,而这样的实践必将在学生今后的学习、工作中产生重要的作用。 大学计算机基础是一门理论和实践相结合的公共基础课程,其主要目的是使学生能够掌握一定的计算机基础知识、技术及方法,让学生能更好地利用计算机解决学习、工作和日常的事务处理问题。本文对目前大学计算机基础教育中的教学内容和教学方法给出了几点思考,进行探讨交流,以便更好地开展教学工作。 计算机大学论文:大学计算机基础教学改革探讨 摘 要 论述了目前大学计算机基础课程教学改革的方向,就如何提高教学效果、培养学生的应用能力,对大学计算机教学模式提出了一些切实可行的探索方法。从教学目标、教改指导思想、新的教学模式的组成等几个方面论述了新的教学模式和改革,力争提高计算机基础课程的教学质量和教学效果。 关键词 计算机基础教育 教学改革 应用能力 1 大学计算机教学的地位和作用 我国的计算机基础教育从无到有、由点到面,从少数理工科专业率先实践,发展到所有高校的非计算机专业都普遍开设了相关课程,计算机教育得到了极大的发展。高等学校的计算机教育有两类不同的范畴:一种是指计算机专业的学科教育即计算机专业教育;另一种是指面向全体大学生的计算机基础教育。非计算机专业的学生占全体学生数量的90%,高等学校计算机基础教学是为非计算机专业学生提供的计算机知识、能力与素质方面的教育,旨在使学生掌握计算机、网络及其它相关信息技术的基本知识,培养学生利用计算机分析问题、解决问题的意识与能力,提高学生的计算机素质,为将来应用计算机知识与技术解决自己专业实际问题打下基础。 2 当前高校计算机基础教育面临的形势和任务 大学新生入学时所具备计算机知识差异性很大,少数学生在高中时代已经熟练掌握计算机基本技能,而有的学生连电脑什么样都没见过。我们连续三年在武汉工程大学做过问卷调查,在入学前学生掌握的计算机知识多限于网络的初步应用,比如收发邮件和聊天,但是基础知识仍然未达到大学计算机教学的目标。随着中小学信息技术教育的普及,目前,大学的计算机基础教育中计算机文化层次的教学内容将会逐步下移到中小学。但由于各地区发展的不平衡,在今后一段时间,新生入学的计算机水平会呈现出更大的差异。 社会信息化不断向纵深发展,各行各业的信息化进程不断加速。电子商务、电子政务、数字化校园、数字化图书馆等己向我们走来。用人单位对大学毕业生的计算机能力要求有增无减,计算机成为衡量大学生业务素质与能力的突出标志。 大学计算机教育应贯于整个大学教育,国家教育部理工科和文科计算机基础教学指导委员会相继出台了“计算机基础教学若干意见”(白皮书)和“高等学校文科类专业大学计算机教学基本要求(2003年版)”(蓝皮书)。提出了新形势下大学生的计算机知识结构和应用计算机的能力要求,大学计算机基础教育应该由操作技能转向信息技术的基本理论知识以及运用信息技术处理实际问题的基本思维和规律。 3 新的教学模式、教学改革思路探讨 3.1 培养责任心强、高素质的教师队伍 大学计算机的教学工作面对新的形势与任务,计算机教学工作对教师的计算机专业知识与应用水平也提出了更高的要求,高素质的师资队伍建设将是今后计算机基础课程建设与改革的关键。为了使从事基础课教学的教师真正适应教学要求,必须提高师资队伍的层次。总体上要求主讲教师具有硕士或更高学历:教学辅导人员应不低于本科学历。计算机技术及工具变化较快,学校应重视教师培训工作,以加强在岗教师的业务提高。建立和稳定一支高素质师资队伍,只有这样,才能适应在新形势下对大学计算机教师的要求。 3.2 创新教学观念,完善教学内容 认识了当前计算机基础教育面临的形势和任务、针对高等学校具体的实际情况,我们要建立新的教学模式和进行教学改革,这就是:将多媒体教室教学和网络辅助教学相结合,加强教师的主导作用,强调实践环节,以培养学生能力为中心,提高学生的计算机基本素质和实践能力,以及应用计算机解决实际问题的能力。进一步确定了计算机基础系列课程的教学内容及各门专业课程之间的相互关系,保证计算机系列课程的科学性和先进性。计算机基础教育课堂教学着重讲授计算机技术中的一些重要概念和方法,培养学生对基础知识掌握和方法,主要的技能知识内容放在实验教学环节(例如OFFICE应用部分),积极采用视频教学的方式,充分利用网络的优点,完善课堂教学。 在一些专业中,计算机教学将会更加贴近专业,如艺术、建筑、化工等。所以,计算机课程应该文理分科,区别对待,根据不同的专业有不同教学计划,有些工程性强的专业涉及到的科学计算比较多,艺术类专业可能会注重多媒体处理。不同专业的计算机基础课程应该包括针对该专业特点的内容。武汉工程大学在程序设计课程中,针对不同的专业例如文科学习VFP,自动化专业学习C语言,机械专业学习VB等不同的语言。 同时充分考虑学生的兴趣以及就业的前景需求,计划内的计算机教学已经不能满足需要,应该有选修计算机课程;该课程又是针对非计算机专业设计,因此,也要突出课程内容的实用性。总之,各专业的计算机课程按照重基础、强实践,突出综合应用能力的原则建立了计算机基础教育课程体系。 3.3 与时俱进,更新教学手段 计算机课程是实践性很强的课程,计算机知识与能力的培养在很大程度上有赖于学生上机的实践与钻研。我们应该不能只有课堂教学,在现形势下,网络的应用给我们的实验教学提供了很好的平台。有条件的学校应该有课程的网站,教学中的高层次的需求在网络中得到极大的补充。网站的建设包含讲义、实验指导书、网络课程,还应该包含自学需要的素材库、试题库,以及可以开发出考试系统等丰富的教学资源和软件,它们各自自成体系又相互关联,各种教学形式互相补充又充分发挥了各自的优势,满足了各专业不同层次学生的需求。 计算机基础教学应该是课堂教学,实验教学,网络教学三位一体,相互促进,各方面全面培养学生的上机动手能力、独立分析问题和解决问题能力、知识综合运用能力。 强化学生的计算机实践能力,以教师为主导、学生为主体的教育思想,深入探索自主学习、探究式学习、协作学习等多种先进的教学方法,注重对学生能力与素质的培养。探索各种教学模式混合的新式教学手段。 3.4 改革教学考核手段 为了保证计算机教学质量、促进计算机教学改革,同时应该改革计算机教学的考核手段非常重要。对教师而言,重点在于对学生计算机知识与能力的培养,是否符合白皮书和蓝皮书大纲的要求。我们着手改革学生成绩的评定,将学生的期末成绩转换为上机成绩,平时成绩和笔试成绩的有机结合,笔试成绩侧重于理论知识的掌握,上机成绩是操作技能的表现,平时成绩是对学生的严格要求。这样可以避免学生盲目追求高分采取死记硬背的方法学习计算机,激励学生创新追求全面的知识。为了提高学生的综合能力,建议每个计算机课程后都有一个综合设计的课程设计,这样学生自主创新能力可以大大加强,同时学生有很强的成就感。 4 结束语 第三次世界计算机教育大会开始,会议讨论的重点开始转向非计算机专业的计算机教育,即大众化的计算机基础教育。总之,通过大学计算机基础的全面改革,积极发挥老师的引导作用,激发学生学习计算机的积极性,调动大学生的学习主动性,全面提高计算机的应用能力,为以后各学科的学习打下基础。 计算机大学论文:试论计算机网络环境中大学英语教学方式的探索 【论文关键词】计算机网络环境 教学模式 学生自主学习 【论文摘要】本文探讨了大学英语教学中计算机网络环境下的学生自主学习教学模式与传统地英语教学模式的不同,新模式下教师与学生在课堂中的作用,同时指出了网络自主学习教学模式的的方法和重要意义。 教育部《大学英语课程要求(试行)》明确指出大学英语是以英语语言知识与应用技能,学习策略和跨文化交际为主要内容,以外语教学理论为指导,并集多种教学模式和教学手段为一体的教学体系。建构主义理论认为,学习者的知识是在一定的社会文化环境下,通过他人(教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料和周围环境,经过意义构建获得的。学习者获得知识的多少学习者根据自身经验在一定的情境中构建知识的意义和能力,而不是取决于学习者记忆教师讲授课程的能力。 一、基于计算机网络的大学英语教学中学生自主学习的模式与传统教学模式的不同 教学模式是在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的,为完成特定的教学目标和内容,围绕某一主题形成的比较稳定且简明的教学结构理论框架及其具体可操作的教学活动方式,通常是两种以上方法策略的组合运用。教学模式是教学理论与教学实践的桥梁,既是教学理论的应用,对教学实践起直接指导作用,又是教学实践的理论化、简约化概括,可以丰富和发展教学理论。传统英语课堂教学模式以及一些独到的方法和教学经验至今仍有很大的潜力,我们在教学中应该继承和发扬。但是由于在这种模式下,教师是整个教学过程的主宰,忽略了对学生交际能力的培养,学生学了几十年英语还不能把英语作为工具进行交流。相比之下, 基于计算机和课堂的多媒体教学模式有很多优势。现代建构主义的基本假设是:①认识并非是主体对于客观存在的简单的、被动的反映,而是一个主动的、不断深化的建构过程,即所有知识意义都是通过内在表征过程主动建构出来;②在知识意义建构过程中,主体已有的知识、经验(包括社会文化)有着特别重要的作用,即所有知识意义是随着学习环境的变化而处于不断发展之中。可见,建构主义学习理论认为学习是学生自己建构知识的过程,学习不是被动接收信息刺激,而是主动的参与所给信息的认识与理解,积极建构意义。它强调了学习环境的重要性和以学习者为中心的重要性。基于计算机的网络自主学习模式是以建构主义学习理论为指导,要求学生自主安排学习时间,使用指定的网络多媒体课件,选择适合自己的学习材料并制定自己的学习计划,有定期评测,有教师在教室巡视并及时解答学生问题的学习。 二、学生自主学习模式下教师与学生在课堂中的作用 传统大学英语教学模式中,教师无疑是课堂的真正主宰,是整个课程的主导和主体,教师利用教材和板书等方式传授英语知识,最大限度地发挥“教师控制”的作用,侧重于教,通过这种方式力求达到最佳的教学效果。因此,在传统的英语教学模式中,教师是裁判员,也是主要参与者,制定规则并且参与规则。基于计算机课堂的大学英语多媒体教学模式下,教师必须对自己的角色进行重新的认识和调整,应不断更新观念,更新知识。随着学生的角色转为教学活动的主体,教师也应完成角色的转换或变换。在新的教学模式下,教师要成为:需求分析者、课程制定者、教材编写者、课件制作者、顾问、辅导者、教学组织者、教学研究者,教师要善于在不同的教学活动中及时调整自己的角色。教师要习惯并逐步接受这样一种新教学模式理念的转变,不仅要成为学生的课堂问题的解答者,也要成为学生自主学习的引导者。 三、计算机网络环境中的学生自主学习教学模式的重要意义 1.过网络技术、多媒体技术主动掌握自主学习、积极学习的科学方法 很多年来,大部分高校计算机(演示型)辅助教学的推广应用无疑为提高课堂教学效率,促进教师教育观念的转变起了一定的作用,但传统的计算机辅助教育毕竟是遵循了行为主义的理论模式,注重于学习指导,解决教学重难点练习等,其基本特点是以教师为中心呈现教学内容,学生被动或机械练习,个性化、因材施教的效果不够理想,而计算机网络环境教学,是教师指导下的学生建构学习,是基于多媒体技术的网络技术下的新的学习理论,这种理论是将学生看成是知识学习的主动建构者,外界信息环境经过教师的组织、引导,学生主动建构,转变成为自身的知识,也是发挥教学活动中教师、学生、媒体、教学内容四要素中教师学生这两个决定性的作用,形成优化课堂教学模式和结构,共同作用于教学过程,产生协调作用。这种开放性、创新性的教育思想和模式,有利于克服传统教学模式的弊端和痼疾。 2.计算机网络的无限扩展性能够增强学生的知识面,扩展思维 随着中国教育信息化技术的不断发展,网络的功能也逐渐地渗透到教学方面。有了互联网,学生利用多媒体计算机进行的学习就不再是“人—机”之间的单机学习,而是可以通过网络在一个虚拟的集体中学习,这种集体不限于一个班级、一个学校或者某一个区域,它可以是一个国家,甚至全球范围的集体。 3. 学生自主学习模式能够重新定位教师和学生在课堂中的作用 传统教学模式中教师始终处于主体地位,学生处于相对被动的地位,计算机网络环境中的教学模式能够使教师及时转变自身定位,从主体转变为引导者和领路人,使学生从被动接收者转变为主动适应者、积极践行者。 计算机大学论文:浅谈在计算机网络系统上进行大学英语四级统考的利弊分析 论文关键词: 计算机网络 大学英语四级统考 利弊 论文摘 要: 本文介绍了计算机网络系统上进行大学英语四级统考的基本形式,论述了在计算机网络系统上进行大学英语四级统考的利弊。对指导学生准备在计算机网络系统上进行大学英语四级统考有一定的参考价值。 一、引言 目前,教育部高教司在我国一些大学(中山大学、武汉大学等50多所大学)在计算机网络系统上了大学英语四级统考。因此,将来全国大学生在计算机网络系统上进行大学英语四级统考成为必然趋势。所以本文将在计算机网络系统上进行大学英语四级统考的利弊分析。 二、在计算机网络系统上进行大学英语四级统考的基本形式 目前,四级统考听力部分占总分的35%。在推行在计算机网络系统上进行大学英语四级统考之后,与听力有关的题型会大幅度提高。以听力为基础的考题占了四级考试的70%,剩下的30%是阅读,绝对颠覆了以前阅读先行,或者阅读听力并行的现状,高教司对于高等教育听力的认识也有了新的思路和指导,我们在高校的教学也会紧跟形势进行改革,会以网络教学为基础结合面授,“听力成为说、读、写、译的基础”。有了这一认识,听力先行也就不足为奇。[1] 下面是在计算机网络系统上试行大学英语新四级的基本题型,让大家对新的网考有一个全面的认识:听或看三段录音或者视频(一般2段音频和1段视频),内容涉及讲座/报告,对话/访谈,或者新闻。一般选自cnn,voa,bbc等。所以英音美音都会有,而不是现在以美音为主的听力。 1.main idea and important details 25% 选择题 2.listening-base integrated listening dictation 10% 3.grammar and structure/ blank filling 10% 4.listening and repeating/sentence repeating 10% 5.summary and commenting/essay writing 15% 6.reading in-depth reading 20% 选择题 7.skimming and scanning 10% 选择题 考生先听或看两遍大约5分钟的与日常生活有关的英语电视节目或者生活视频节目,然后做有关视频节目的25个选择题。接下来对节目内容进行10个关键词的听力填空。然后还有有关视频节目的语法测试和写作测试。在听力部分后还新增了一个“跟读”环节,考生要对着耳机麦克风重复自己所听到的对话,以此考查考生的口语是否标准。[1]由此可见,英语听力训练在考生是否通过四级英语考试有非常重要意义。 三、在计算机网络系统上进行大学英语四级统考的益处 1.考生可以在不同的时间多次参加考试。 只要考生所在的大学或学院的教学考试管理部门对考生参加大学英语四级统考的次数不加限制,学生可以在毕业前多次参加在计算机网络系统上试行大学英语四级统考在计算机网络系统上试行大学英语四级统考(以下简称为机考)。这样有利于学生积累考试经验,同时,在多次考试中挑选一次最好的成绩作为求职书的证明材料,有利于学生毕业后的就业,特别是对打算到外资或中外合资的公司或企业就业的学生大有益处。 2.提高了大学英语四级考试的信度和效度。 信度指考试结果的可靠性和稳定性。也就是说,考试试题范围要有相应的广度。效度是指是否测试了考试者想要考的内容。即考试的内容要有相应的难度。[2]以后的四级考试机考的和新托福考试特别接近,叫做ibt(internet-based test),难度可想而知。每个月将会有多次考试的机会,有100*100(一万套的题库)的组合几率。[1]所以,以后的四级考试机考的信度和效度会进一步提高。 3.降低了考试运营成本和减少了考生用笔答题的时间。 传统的大学英语四级考试在考前要组织考务人员进行清理和封闭考场。然后,要安排大量教职工监考、验收、密封试卷和运送到指定地方。这样做要花费大量的人力、物力和经费开支。以后的四级考试实行机考可以节省印制考试用的试卷的大量纸张和运送费用,既有利于节能减排,又可以减低考试成本。参考学生只需在电脑上答题,无需纸笔。因此,考生节约了在客观题上划线的时间,有利于用更多的时间对试卷进行思考。 四、在计算机网络系统上进行大学英语四级统考的不利因素 1.对于学生数量很多的大专院校而言,需要投入一大笔资金建造学生能够上网的大批多媒体课室是必不可少的。一些位于西部经济比较落后地区的大专院校教学经费有限,建造学生能够上网的大批多媒体课室可能有经济困难。 2.我国的大学生来自全国各地。从农村和边远地区来的学生由于环境和师资力量限制,英语听说能力比城市里来的学生要差得多。从考生反映看,听力部分在整套试题中所占比重较大,就连写作文也需要先看一段视频,再根据视频内容进行写作。要先听懂人家在说什么,才能开始写作文,要是没听懂,那作文就根本没法写了。[1] 3.在四级机考系统中,每部分试题都会给考生们一定的答题时间,超出时间后,题目将不会在电脑屏幕上显现。湖南大学某学生说:“填答案需要用英文输入,我有时候心里明明知道答案,但由于拼写速度和打字速度太慢还是没来得及写上去。”机考听力中有一道填空题要填10个单词,给出的答题时间是15秒填一个词,因为打字速度的问题,有些考生只填出几个。 4.笔试检查出错误还可以改,机考题目只放一遍,过了就过了,不能修改。笔试也可以选择先难后易,而机考只能按照顺序来。对于新题型“跟读”,不少学生表示有些“犯怵”。他们生怕自己没说好,很紧张。还有一些平时考试习惯在试卷上打勾划线的学生,手中没了纸笔后也是大呼“不适应”。[1] 五、结语 综上所述,大学英语教师既要看到在计算机网络系统上进行大学英语四级统考的益处, 也要看到在计算机网络系统上进行大学英语四级统考的不利因素。平时在英语教学中要加强培养学生英语听力和口语,尽快提高他们的英语听说水平。另外,有机会让学生多上电脑练习打字,尽快提高打字速度。 总之,要在提高学生的英语听、说、读、写能力方面下功夫,使学生的英语听、说、读、写能力有可能快速提高,以适应以后的四级考试机考。 计算机大学论文:大学计算机应用基础课程信息化建设研究 引言 目前,国内教学信息化系统建设正进行得如火如荼。总体来说,我国的教学信息化系统建设处于自发的、校级规模摸索阶段。因此,研究和建立一套科学的、完整的,具有可拓展、可推广应用型的教学信息化体系,对进一步引导和推动教学信息化建设的进程有着十分重要的意义[1]。 1 公共课程立体化教学资源平台——自主学习平台 广东省为了加快高校计算机公共课程教学改革,提高教师科研和教学水平,充实、完善和建设特色鲜明的大学计算机应用基础课程教学案例与资源,建设了一批计算机工具软件(通用工具、学科专业工具)课程的立体化教学资源。从2009年起,广东省高校研制开发了若干门计算机公共课程立体化教学资源,逐步形成计算机公共课程课程资源库,并开展基于网上资源利用的教学改革试验研究。 1.1 自主学习平台特点 在发挥教师的主导作用基础上,通过对信息技术的有效应用,让学生主体参与模式变革,从而实现学生学习方式的转变。该系统是现代教育理论和技术结合应用。在理论上,它将行为主义学习理论、认知主义学习理论和人本主义学习理论进行结合;在学习资源上,它将印刷材料和光盘、磁带、电视、收音机、手机、互联网等多媒体材料进行结合;在学习环境上,它将真实课堂和虚拟课堂进行结合;在学习方式上,将授课、网络课堂、交流、研讨、练习、作业等进行结合;在学习风格上,调动视觉、听觉、触觉等多重感官,参与、合作、竞争等各种方式体验进行结合;最终形成了以教学技术为教学目标服务、支持不同的学习风格、产生不同的学习经验和无时空界限的学习环境。它是面对面的课堂教学与多媒体网络教学的有机整合[2]。 1.2 自主学习平台的设计原则 自主学习平台在设计上遵循两个原则:①真实性原则:知识、技能、态度是埋藏在课题和学习计划当中,并能够在现实的学习和作业中反映出来的;②交织性原则:学生能够完成课题,并能够在完成课题中获得特定的潜能。 1.3 自主学习平台总体结构 平台主要功能有以下: ⑴ 收集和分析学生的学习情况。在课堂教学中及时收集学生学习情况的反馈信息,经自动处理后,可迅速得出全班的统计结果。教师可根据这些信息了解学生的接受情况,估价学生的理解能力,以改进讲授内容和讲授方法。可借助于计算机对教学效果进行定量的评估。如对全班学生的学习情况进行动态分析,对试题答卷进行意向分析,对教材内容和教学方法作出效果分析等。 ⑵ 监督与管理有关教学活动。计算机可帮助教师合理安排学生的学习,监督学习的进度,记录学生的学习情况,收集分析教材有关信息。 ⑶ 编制试题和进行评分。把各门课程的大量习题存储在数据库中建立题库,根据教师的要求生成若干水平一致而内容不重复的试题,并对学生的答卷直接评分,进行成绩的统计和分析。借助于平台可以优化培养人才的全过程。 ⑷ 将实时评价融入教学过程中。实时评价分为四种:预备性评价(在教学之前实施,以了解学生起点);诊断性评价(用以深入分析学习困难之所在和原因);形成性评价(用以检查学生学习的进步情况,目的在于发现学习困难及改进教学);总结性评价(就学生的成绩表现进行评价)。 ⑸ 将评价结果及时反馈,为下一次教学过程提供支撑[3]。 [评价][适合课堂教学][适合自主学习][课程教学设计][学习需求分析][单元(主题)学习活动][课程标准][课程总教学目标][教学内容的分析][学习者的分析][目标体系的确定][学习策略的选择][学习资源的选择][自主学习活动的设计][设计方案的实施][教学策略的选择][教学媒体的选择][课堂教学过程的设计][课堂教学设计][自主学习教学设计] 华南师范大学计算机公共课程改革过程中已经形成了相对丰富和完善的计算机应用基础教学资源,能满足本科与高职院校计算机应用基础课程(大学计算机应用基础/信息技术应用基础,以下简称第一层次课程)教学使用。为了推动计算机公共课程改革的逐步开展,各学校可免费获取学习光盘、学习平台、在线学习资源、考试评测系统等教学资源,从第一层次课程开始实施基于网络学习资源的教学改革试验,由“集中讲授+上机试验”的教学模式逐步减少课堂讲授时数,增加学生自主学习的时间和空间,最终转变为在教师指导下依托立体化教材的自主学习。为进一步丰富计算机教育第一层次课程的教学资源,加快建立高校计算机公共课程库,各校在开展教学试验的同时,在华师大教学资源包知识点划分的基础上,需根据本校特色、优势专业开发单元学习案例包[4]。教学过程设计程序如图2所示。 2 计算机应用基础教学过程设计 教学过程设计是对于一门课程或一个单元,直到一节课或某个知识点的教学全过程进行的教学设计。有时也对综合课程(或几门相关课程的组合)的学习过程进行进行全面的设计。教学模块设计要求[5]如表1所示。 3 结束语 信息化社会中,教学信息化是未来教育改革的必然方向和实现教育跨越式发展的必经之路。通过信息技术与学科课程的有效整合,将彻底改变传统教学模式和教学理念。自主学习平台自2009年至今已有二十余所广东省内高校参与研究与开发,在未来的几年还将在全省推广。以大学计算机应用基础为代表的若干门计算机公共课程立体化教学资源信息化建设显然已处在了教学信息化的前列。 计算机大学论文:试析PBL模式在《大学计算机基础》教学中的应用 论文摘要:pbl模式是一种建构主义指导下的,以学生为主体的教学模式,有利于促进学习者的问题解决能力和自主学习能力的发展。结合教学实践,在调研《大学计算机基础》教学现状的基础上,就该课程教学中如何运用pbl模式进行了研究和探索。 论文关键词:pbl;计算机教学;问题解决能力;自主学习能力; pbl(problem-based learning,译为基于问题的学习),作为一种建构主义指导下的,以学生为主体的教学模式,由于其有助于促进学生打下灵活的知识基础,发展解决实际问题、批判性思维和创造性思维能力,发展合作能力与自主学习能力等,近年来广泛应用于在线教学、师资培训及医学培训等领域。鉴于此,笔者结合工作实践,就《大学计算机基础》教学中如何运用pbl模式实施教学改革进行了研究和探索。 一、pbl模式概述 (一)pbl的概念 关于pbl的概念,到目前为止,学术界尚未达成共识。pbl的原创人美国南伊利诺大学教授巴罗斯(barrows.h)和克尔森(kelson.a)(1993)博士认为:pbl既是一种课程又是一种学习方式。作为课程,它包括精心选择和设计的问题,而解决这些问题要求学习者能够获取关键的知识,具备熟练的问题解决技能,自主学习的策略以及参与小组活动的技能;作为一种学习方式,学习者要使用系统的方法去解决问题以及处理在生活和工作中遇到的难题。此外,finkle torp(1995)则认为pbl是一种促进学生积极主动学习的学习策略;bligh(1995)认为pbl是指学生利用知识和技能解决一系列实际问题,从而达到建构经验的目的。综合现有的关于pbl定义的诸多观点,笔者认为,pbl就是把学习设置于复杂的、有意义的问题情境中,通过让学习者以自主、小组合作的形式共同解决复杂的、实际的或真实性的问题,来学习隐含于问题背后的科学知识,以促进学习者的问题解决能力、合作能力和自主学习能力的发展。 (二)pbl的特点 pbl与传统的以学科为基础的教学法的差异主要体现在以下方面:它强调以学生的自主学习为主,而非是传统教学中强调的以教师讲授为主,同时学习者要全身心投入于问题中;教师要为学生设计真实性任务和问题,问题情景必须是结构不良的、能够自由探索的,在现实世界中有一定价值的;c鼓励自主探究,在自主学习中学生所学到的知识必须能够用来分析和解决问题;激发和支持学习者的高水平思维,鼓励争论以及让学生对学习的内容和过程进行反思等。总的说来,与“做中学”及发现学习等相比,pbl强调以问题解决为中心,从问题入手获取知识,并应用所学知识来解决问题,如此反复循环,不断深化对知识的理解并提高对知识的灵活应用。 二、《大学计算机基础》课程教学的特点及现状 《大学计算机基础》课程是高校非计算机专业学生必修的公共基础课,该课程教学要以培养学生利用计算机和网络技术解决现实问题的能力为目标,突出基础性、应用性和实践性等特点,注重多种教学方法的有机结合,进而促进学生的合作能力和自主学习能力的发展,顺应信息时代对人才素质的新要求。那么,目前《大学计算机基础》课程教学的实施情况如何?能否适应上述目标要求呢?为此,笔者在河南省内的5所普通高校,随机抽取30名任课教师、100名学生进行问卷调查,以此管窥《大学计算机基础》课程教学实施现状。 通过对回收问卷的整理、分析发现,当前《大学计算机基础》教学过程中存在以下问题:一是教学模式落后。调查发现,大多数教师仍然沿用传统的“讲授—演示”模式,过分强调学科的“完整性”,即首先系统讲授每一个菜单、命令和工具的功能,然后让学生上机操作,完成特定的学习任务。在此情况下,由于学生缺乏实践经验和亲身体验,所学知识往往无法迁移,常造成“学而不会用”、“学而不能用”的现象。二是教学内容相对陈旧。计算机技术迅速发展,而《大学计算机基础》课程的开设和教材选择都存在一定的滞后性,教学内容相对陈旧,无法及时反映计算机技术发展的现状和未来趋势。三是难以实现学习个性化。随着我国中小学信息技术教育的逐步普及,中小学生的信息技术水平都有了一定程度的提高,但由于地区间发展水平不平衡,学生的计算机水平存在着差异。这就要求根据学生的计算机水平状况,实施分层教学,但由于教学模式落后、师资水平低下、学生人数较多等原因,个性化学习目前还难以实现。第四是学生的主观能动性无从发挥。由于教学模式落后、无法实现个性化学习等原因,学生在学习过程中逐渐丧失学习兴趣、缺乏主动性,不利于自学能力和创新能力的培养。 三、pbl模式在《大学计算机基础》教学中的应用探索 针对目前《大学计算机基础》教学现状和该课程自身的特点和规律,笔者试图在教学中引入pbl模式,以发现问题和解决问题为主线,使学生在解决问题的同时完成对新知识的意义建构,并掌握隐含于问题背后的相关知识,从而提高课程教学的实效性,培养学生的问题解决能力、合作能力和自主学习能力等。下面,笔者以“信息检索与信息安全”这一章节为例,介绍pbl模式的具体实施情况。 (一)教学目标分析 本章节的教学目标主要是:掌握信息检索及常用检索工具的使用,掌握计算机病毒和计算机安全管理的基本常识;培养应用常用检索工具检索所需信息的能力和维护个人信息安全的能力;培养自觉抵制不良信息、维护信息安全的意识。上述教学目标既包括知识层面、同时也包括能力和情感层面,但其核心是“培养学生的信息检索能力和维护个人信息安全的能力”。 (二)学生特征分析 本章节的教学对象是刚刚进入大学的一年级新生,他们对计算机类课程有着浓厚的兴趣,学习动机比较强烈,学习积极性很高。通过前期基础知识的学习,学生大都具备了一定的理论知识和计算机操作能力,但对于信息检索、计算机病毒、信息安全等知识的了解还不够深入,根据个人需要进行高效信息检索及信息加工处理的能力还比较欠缺,维护个人信息安全的意识和能力也比较薄弱,等等。 (三)学习内容分析 本章节的学习内容主要包括信息检索和信息安全两部分。“信息检索”部分主要包括信息检索的概念、baidu与google等常见搜索引擎的使用、cnki学术文献库和维普期刊数据库的使用等。“信息安全”部分主要包括信息安全和计算机病毒的基本概念、计算机信息安全的相关知识、计算机病毒传播途径及预防措施等。本章节的学习内容既包括信息检索的概念等理论知识,又包括搜索引擎的使用、cnki学术文献库和维普期刊数据库的使用、计算机病毒预防等侧重于能力培养的内容,而后者则是在教学过程中引入pbl模式的基础。 (四)学习资源和学习工具描述 从理论上讲,pbl模式的实施要依托于丰富的学习资源,只要能帮助学生解决“问题”、促进知识建构的资源都可以加以运用,包括网络学习资源和非网络学习资源。从本章节的教学目标和教学内容来看,我们主要运用基于网络的学习资源。在学习工具方面,有专家指出,网络环境下的pbl所应用的学习工具一般包括:问题情境工具(文字、视频、音频、动画、多媒体软件等)、问题分析工具(专家系统、语义网络、电子白板、概念图等)、协作交流工具(协作交流平台、网络通讯工具等)、学习成果展示工具(电子幻灯片、网页制作工具、电子会议系统等)、评价反思工具(测试工具、专家系统、epss等)。根据实际条件,在学习活动中,我们主要运用文字、视频、多媒体软件、网络通讯工具、电子幻灯片等工具。 (五)教学实施过程 根据pbl的内涵和特点,笔者将教学实施过程分为以下六个阶段: 1.组织学习小组。在pbl模式中,主要的学习方式为小组讨论,教师一般提供必要的指导和帮助,所以,首先要根据教学目标和教学内容等组成若干学习小组。一般情况下,为便于教师实施指导,每个学习小组由4—7名学生组成。参加该内容学习的学生共有30名,根据学生的知识基础、学习风格、学习习惯等因素,考虑共同促进、互相学习、分工合作等原则,笔者将其分成5个学习小组,每组6人。同时指定1名知识基础相对较好、性格开朗的学生作为组长,负责学习活动的组织协调、辅助教师对学习过程进行指导。 2.问题情境设计。问题情境是pbl的核心,不仅是学习的开始,也是影响pbl教学效果的主要因素。在设计问题情境时,要注意根据教学目标、教学内容和学习者特点,设计若干具有一定复杂性的、真实性的、没有唯一正确答案的问题,以激起学生探索、寻求解决方法的欲望,驱动学习的顺利进行。问题情境的表现形式有多种,如与学生生活实际密切相关的问题,趣味性的小故事等等。本章节的问题情境设计如下: 首先,教师在课堂上播放一段视频资料:在信息时代,多媒体计算机和internet网络技术广泛应用,信息呈爆炸式增长、更新速度加快,在科技、教育、商务、社会等众多领域,对信息的依赖性越来越强。然后,利用多媒体教学软件呈现一组计算机病毒干扰正常工作的案例:1998年10月,一名“黑客”多次侵入福建省图书馆站点,造成该馆的服务器两次关闭;阜新工商银行因病毒作怪无法营业……看完上述资料后,在教师的指导下,学生通过积极的讨论,总结得出两点结论:面对纷繁复杂、良莠不齐的信息,要具备较强的信息检索能力;计算机病毒会危害社会秩序,应注意信息安全。 基于此,教师提出两个课题:做关于“信息检索研究”的文献综述;怎样保障个人计算机信息安全?前者意在让学生了解“信息检索”的相关概念、研究现状等知识,同时培养学生利用搜索引擎、文献数据库等进行信息检索的能力;后者则重在培养学生自觉防护计算机病毒、保障个人信息安全的意识和能力。 3.自主/协作探究学习。明确了研究问题后,教师要针对所要学习的内容,指导学生以小组为单位,利用网络学习资源和教科书开展自主学习、探索交流,通过自主探究、小组协作探究等多种形式,分析问题,形成自己的解决方案,建构起与此相应的知识经验,并掌握隐含于问题背后的相关知识,提高问题解决能力、合作能力和自主学习能力等。 对于“信息检索研究文献综述”这一课题,笔者首先引导学生查阅教科书或网络资源,了解“信息检索”的相关概念;然后利用baidu、google等搜索引擎和cnki学术文献库和维普期刊数据库等,通过自主探究、小组协作探究,查阅关于“信息检索研究”的相关信息、学术论文,并将检索到的内容进行归纳、整理和加工;最后经过学习小组面对面或借助网络通讯工具进行协商、讨论,最终形成问题的答案。 对于“怎样保证个人计算机信息安全?”这一课题,笔者注重将刚刚习得的“信息检索知识”迁移至新知识的学习。首先,引导学生利用baidu、google等搜索引擎或网络数据库,搜集计算机病毒破坏公共或个人信息安全的相关案例,通过小组集体分析、讨论,了解计算机病毒的危害以及传播途径等;其次,学习小组成员对相关案例进行深入剖析,通过自主探究,形成对“计算机病毒防护”的初步理解和认识;再次,以学习小组为单位,面对面或借助网络通讯工具进行讨论,总结归纳出“保障个人信息全”的相关措施;最后,设置“保障个人信息安全”的实践课题,让学生将所学的理论知识加以具体应用,以达到能力培养的目的。 4.学习成果展示。学习过程结束后,教师组织各学习小组,以答辩、汇报等形式,展示学习成果。一般由各学习小组组长进行答辩或汇报,小组其他成员根据答辩或汇报情况进行必要的补充,教师和其他小组成员为“观众”或“评委”。 五个学习小组分别汇报各自的学习过程、学习成果以及对pbl模式的理解和认识,教师和其他小组成员根据汇报情况提问,并由汇报小组进行答辩。“提问——答辩”实质上是“自主学习”、“讨论”的延续和深化,通过学生答辩,然后由教师分析、补充、综合、强调,加深了学生对基本概念、基本原理和基本方法的认识,增进了学习者对教学任务的理解。 5.学习效果评价。pbl模式应用效果评价,注重对问题解决能力、合作能力和自主学习能力的评价,淡化知识考查,一般包括过程性评价和总结性评价。本章节学习效果的形成性评价,由教师、本小组其他成员对组内某一成员在搜索和加工信息、协商、讨论等环节的表现进行评价,再加上该学生的自我评价,即为形成性评价结果。总结性评价则由教师和其他小组成员评价集体汇报和答辩情况,再综合对各小组成员解决具体问题,如检索一篇论文、祛除计算机病毒等的评价情况,即为最终的评价结果。 6.总结和反思。根据评价结果,在教师的指导下,学生对学习过程、学习结果以及自己在学习活动中的表现进行总结,总结所获得的知识和技能,同时反思学习活动对于培养问题解决能力、合作能力和自主学习能力的价值和意义。通过总结和反思,学生一方面认识到利用pbl模式开展学习活动,不仅掌握了相关理论知识,更重要地是有利于培养自主学习能力和解决问题的能力;另一方面,也意识到在信息社会,培养信息检索、加工能力和维护个人信息安全具有重要意义。 四、对应用pbl模式的体会 从“信息检索与信息安全”这一章节的学习效果来看,学生不仅完成了学习任务,同时也具备了基本的信息检索能力与保障个人信息安全的能力,达到了预定的教学目标,体现出pbl模式在培养学生的问题解决能力、合作能力和自主学习能力等方面的优势,这对当前《大学计算机基础》课程教学现状是革命性的。通过教学实践,笔者深深地体会到:“问题情境”的设计是pbl模式的关键,若缺乏映射真实世界的问题情境,一定会影响其教学效果;在自主/协作探究学习过程中,教师要主动了解学生的学习情况、进度,对个别学生或学习小组进行及时的、有针对性的指导,以促进学习的顺利进行;教学不仅要让学生学会“课程内容”,更重要的是培养问题解决能力、合作能力和自主学习能力等。遗憾的是,由于教学条件、师资数量等主客观因素的制约,在分组开展自主/协作探究学习过程中,对学生的指导方面还存在不少问题,这在一定程度上也影响了教学效果。 上述教学改革的初步尝试,虽然取得了一定的成果,但要将pbl模式更好地应用于《大学计算机基础》课程教学,发挥其在培养问题解决能力、合作能力和自主学习能力方面的优势,还需要广大同仁们进一步思考和尝试。 计算机大学论文:高等农林院校大学计算机基础课程教学改革探讨 大学计算机基础是大学计算机教学第一门课程,计算机是一个飞速发展的学科,它的教学方法、内容等也要随着时代的发展不断改革。高等农林院校作为我国高校的有一部分同样面临着计算机基础教育的改革与挑战问题,同时,作为农林院校,其计算机基础教育又有其特殊性。如何使高等农林院校的计算机基础教育适应时展,进而培养全面发展的信息化的农林行业高素质人才,是摆在当前高等农林院校面前的一个重要问题。 一、农林院校计算机基础课程体系结构 1.现状与背景。随着我国高等教育的快速发展,高等学校计算机基础教育也迅速发展起来,计算机课程从最初的主要在理工科开展发展到现在的各个学科、各个专业,教学内容也从最初的简单语言和操作发展到既注重培养学生对计算机基础知识以及相关软硬件技术的掌握,又培养学生利用计算机解决本专业领域中问题的能力。进入21世纪,高等学校计算机基础教育既面临着更多的挑战,又面临着难得的发展机遇,主要表现在:首先,社会的发展要求当今大学生要具有更丰富的信息技术知识和更强的应用信息技术的能力;其次,在国家教育部门的要求下,全国中小学校开展的信息技术课程教育已经取得了很大的成效,高校大学生的计算机基础知识已不再是零起点;最后,大学生的计算机水平因地区不同而差异明显。高等农林院校除了面临以上问题外,还有自己的特殊性,表现在:农林院校学生的就业环境不同于一般普通院校,对计算机知识的要求有特殊性;农林院校的学科结构比较复杂,给计算机教学带来了复杂性;农林院校主流学科对计算机知识有着特殊的要求。 2.高等农林院校计算机课程体系。计算机基础教育是面向全体大学生的计算机教育,在教学实践中应该针对不同专业、不同地区、不同水平的学生区别对待,农林院校更应该是这样,具体课程设置上可采取1+x与2+x两种课程设置体系。(1)农科(偏理工)、理、工、管理等学科课程体系,该课程体系可以实行“2+x”教学方案,2是指两门必修的核心课程,如:《大学计算机基础》和《程序设计》。x是若干门因学生所在专业的不同而选择的选修课程,x课程的具体名称和数量由各专业自行规定,如:农学专业可开设“数据库应用与开发技术”、“多媒体技术”、“网站设计与开发技术”等课程;经济管理专业可以开设“管理信息系统”、“电子商务”等课程;电子类专业可开设数据结构、微机原理、汇编语言等课程。(2)文、法、艺术等学科课程体系,该课程体系实行1+x教学方案,1是《大学计算机基础》,x是若干门根据学生所在专业的不同需求选择的选修课程,x课程的具体名称和数量同样由各专业自行规定,如:美术艺术专业可以开设“photoshop”、“网页制作技术”、“3dstudio”等课程,如果是财会专业则可以开设“vf数据库系统”、“电算化”等课程。 二、计算机基础教学支撑平台 1.师资队伍建设。计算机技术日新月异,而教材往往跟不上技术的发展,这就要求教师提高自身素质,参加在岗学习或外出轮训,不断更新思想、观念,掌握新的信息和教育技术,在讲授教材内容的同时,补充相应的新技术,满足学生日益增长的学习需要。 2.教材建设。教材建设对于一门课程来说起着举足轻重的作用,大学计算机基础教材应该具有以下特色:(1)教材内容创新,更符合综合素质的培养。(2)教材体系要符合认知规律。教材体系结构既要致力于基本概念和原理的阐述,又要融合最新的学科技术。(3)教材形式创新,更适合因材施教。 3.配套教学网站建设。大学计算机基础课程是一门实践性较强的课程,它需要充分利用现代教育技术的理念和手段来实施教学。教学网站能集课程教学、课程互动、实验、课程练习、作业提交与批改、课程评价和无纸化考试于一体,全方位服务课程教学的每个环节,因此教学过程中应该充分发挥网站的作用。 4.实验平台。建立开放型的实验室,充分保证学生的上机时间。计算机是一门实践性特别强的学科,如果光靠老师上课所讲的内容是不能满足学生对计算机学习的需要的,因此,学校应该创造更好的实验环境,除了正常实验时间外应该为学生提供一定量的课外自由上机时间。 三、教学模式与教学方法 1.教学模式。计算机基础教学应该以提高学生计算机素质(应用能力、实践能力和创新能力)为重点,培养学生利用计算机解决本专业领域中问题的能力,将基础理论与实际应用能力和谐地统一起来,为此可以实施“双主教学模式”。“双主模式”既不是以教师为中心,也不是完全以学生为中心,而是既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,它要求把“教师为中心”和“学生为中心”两者的长处吸收过来,而避免两者的消极因素。 2.教学方法。计算机基础教学方法上应本着因材施教、理论联系实际、突出“应用”的原则。(1)因材施教,在因材施教的过程中,应重点推行目前很多高校推行的分类教学的方法。计算机分级教学的含义即在班级教学中,依照计算机教学大纲,从各级学生的实际出发,确定不同级别的教学目标,给予学生不同级别的辅导,组织不同水平的测试。对学生分类时,一般是通过入学后进行大学计算机基础摸底考试,然后跟据成绩分为“免修”、“免听”、“必修”等类别,并对不同类别实行不同的教学与考核对待。(2)理论联系实际、突出“应用”,用任务、案例、实例和问题调动学生的积极性和提高学生的能力,注重培养学生的动手能力和实际操作能力。(3)注重示范与鼓励教育,加强作业的训练与交流,展示优秀的作品。与学生的互动,除讲课过程的互动外,教师要能从学生的作业中发现好的作品,及时展示给全体学生,起到推动教学的目的。(4)充分利用数字化多媒体技术,由于多媒体技术是将计算机、信息、网络技术和教育软件有机组成的教学系统,因此它实现了教学过程的多样化和最优化。 四、课程考核与教学评价 1.课程考核模式。计算机基础课注重培养学生的动手能力和实际操作能力,因此要对考试方式进行大胆的尝试和改革,考核时应该主要注重学生平时的动手能力、解决问题能力和综合应用能力。在考试方式上,实行上机考试,这样更能体现大学计算机的应用性特点。在成绩评定方式上,各校可以根据实际情况采取适合自己的评定方法。 2.教学评价机制。教学评价是检验课程改革效果的一个重要方面。可以通过定量与定性两方面进行评价,定量评价主要体现在学生成绩的统计与分析,包括绝对成绩与相对成绩的分析;定性评价主要指学生的信息反馈,包含问卷调查、走访了解等。 高等农林院校计算机基础课程的教学改革是一项复杂的系统工程,改革过程中必须遵循教学规律,注重学生知识的掌握和巩固、兴趣与知识的结合以及学生学习积极性的调动,善于培养学生的独立思考和分析解决问题的能力。在教学实践中,不同院校要根据自己的实际特点,发挥优势,因材施教,从而为社会培养合格的新型人才。
生物科学论文:生物科学史在生物教学的作用 摘要:生物科学史作为一种教育资源,已经成为生物课程不可或缺的组成部分[1]。在生物教育教学过程中,准确运用适合课堂教学内容的生物科学史材料,并结合适当的教学方法,既丰富了教学内容,又充分调动了学生学习的积极性,把传统的“教与学”的模式转变为使学生积极主动去获取知识的模式,同时也培养了学生科学的研究精神和思维方式,促进了学生的全面发展。因此,加强生物科学史的教育既是生物课堂教学的需要,也是教师教学实践中的切实需求。 关键词:生物科学史;生物教学 生物科学史是生物科学发生和发展的历史[2]。它用详实的历史资料描述科学家们在生物学领域的创造与发现,以及进行科学探究的思维过程和研究方法。在生物教育教学过程中,重视生物科学史例证材料的应用,能够引导学生追寻生物科学成果的产生及生物科学发生发展的历史过程,尝试理解其本质,明晰其研究方法,探寻其研究的路径。由于生物科学史即有丰富的科学思维、科学方法,又包含有科学精神等内容,因此,将生物科学史运用于生物课堂教学过程中的优势就明显地呈现出来。 一、有利于创建良好的学习情境,激发学生学习兴趣 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,专业性较强,其中就包含很多逻辑性强且较难理解的生物学专业术语。而这些专业术语恰恰是学生觉得枯燥无味、缺乏学习兴趣的最基础的教学内容,因此,在教学中涉及到这些知识点时,就要积极探寻能够激发学生学习兴趣、调动学生学习积极性的方法和手段。而恰当引用教材中出现的科学史料,不但能有效地建立学生学习生物学知识的情境,而且还会在生物科学史事的叙事情境中自然顺畅的将学生引入到教学内容上来,使学生即会被轻松吸引,也会带着浓厚的兴趣进入学习的佳境,形成了积极主动探究的学习动机,推动了教学内容的实施。例如,在学习伴性遗传时,介绍英国著名的化学家物理学家道尔顿发现色盲的故事,以此为线索,引出什么是伴性遗传、伴性遗传的特点;在讲述条件反射时就向学生介绍巴普洛夫的实验过程:利用狗吃东西时会分泌唾液的现象,在每次喂食之前都发出铃声,将铃声和给狗喂食结合起来,通过一段时间训练后,只要铃声一响,狗就分泌唾液,条件反射建立,进而揭示了什么是条件反射,条件反射建立的过程及条件反射形成的原理.由此可见,恰当的引人生物科学史能够把学生的学习兴趣充分的调动起来,激发学生对学科知识的渴求与了解,促进了教学内容的完成。 二、有助于理解生物学课堂教学内容,掌握重点和难点 生物科学史不但展示了生命科学研究成果发现过程的史实,也揭示了生命本质的探究过程。在生物课堂教学中,将生物科学史作为教学材料,可以充分详实的引导出教学内容中生物学知识的演变、发生、发展过程,渗透生物科学的研究方法和思维方式,帮助学生积累更多的经验,提高分析解决问题的能力,这样有益于学生对知识的消化理解,有益于切合认知规律。例如我们在讲授植物《光合作用》时,将光合作用的发现史贯穿于课堂教学中,“1771年,英国科学家普利斯特利通过实验证实植物可以更新因燃烧或呼吸而变得浑浊的空气;1779年荷兰科学家英格豪斯通过500多次的实验证实了只有在阳光照射下植物绿叶才能更新污浊的空气,到1785年才明确绿叶在光下放出的是氧气,吸收的是二氧化碳;1845年德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律指出光合作用过程中光能转化成了化学能储存起来;1864年德国植物学家萨克斯通过实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉;光合作用所释放的氧气源自于水的结论,在1939年被科学家鲁宾和卡门使用氧同位素标记的实验所印证。”[6]这一史料的介绍,阐明了光合作用的过程(重点),明晰了光合作用的本质(重点与难点),学生对光合作用有了透彻的理解;在“遗传的物质基础”一节,DNA分子的结构与复制是遗传学的核心内容,既是重点,也是难点,将DNA分子双螺旋结构模型的发现过程贯穿于课堂教学中,利用教学软件,让学生观察DNA分子的结构和复制过程,这样使复杂问题简单化、直观化,既突出了重点,也突破了难点,提高学生对重点和难点知识的掌握和理解,并为后续内容的学习奠定了扎实的基础。 三、有利于培养自主探究能力,掌握科学的学习方法 生物课的教学过程中,学生不但要掌握生物学的基础知识和基本技能,科学的学习方法、自主探究的学习能力的培养也是生物学的教学目标之一。而运用生物科学史中的经典实验例证进行生物教学,是培养学生自主探究学习能力的一个有效途径。生物科学史中的经典实验史实,其中蕴涵着独特的生物学思维和科学研究方法[3]。生物学家萨顿运用“类比推理”的研究方法提出了孟德尔假设的遗传因子在染色体上的假说,这让学生对类比推理有了一定的认识,知道这种科学方法存在局限性,也就是结论没有通过实验的验证。学生就会带着疑问“如何证明染色体是基因的载体”,巧妙的引入了生物科学史中摩尔根用假说演绎法及其实验研究证明了这一结论的成立,并发展成为遗传学理论。摩尔根无论对自己还是对他人的学说,都以实验来检验正确与否。这样学生可以感悟科学发现与探究的过程、方法和科学态度,有利于学生培养自主探究能力和科学的学习方法。 四、有利于塑造学生的科学素养,培育崇尚科学精神 科学素养是对科学知识、科研过程和方法、科学技术对社会及个人的影响的了解程度[4]。生物学课堂必须让学生摒弃被动学习的传统陋习,注重运用生物科学史中的具有严谨科学研究态度的例证,让学生了解科学成果产生的过程,有意识地培养学生一丝不苟、实事求是的科研精神,独自分析解决问题的能力及团队合作能力。从生物科学史中可以看到,青霉素的发现是英国细菌学家弗莱明求真务实态度的成果;孟德尔遗传规律是奥地利生物学家孟德尔以豌豆为实验材料,克服重重困难、坚持不懈潜心研究了八年,最终总结出的科学理论;由此看出科学史料的渗透,利于塑造科学素养,培育崇尚科学精神。 五、有利于培育理想信念,促进学生成长成才 生物科学史料见证了生物科学发展与进步的历程,展现了科学家求真求实的科学精神。每一个科学成果的产生都是科学家们坚持信念、积极探索、无私奉献的结果。课堂教学中引入生物科学史料,就是充分重视它在学习过程中的积极促进作用。有效选择适合的材料、运用恰当的教学方法,有利于帮助学生掌握生物科学知识的同时,真正了解科学家发现生物科学本质结论背后的顽强意志和信念[5],其始终如一的探索精神,勇于为生物科学毕生奋斗的高尚情操。“遗传学三大基本定律”的问世是孟德尔、摩尔根以坚韧顽强的意志,分别在豌豆杂交实验和果蝇性状的遗传试验中最终发现的三大遗传规律,这正是一种人生理想信念的体现。学生正处于人生观世界观形成时期,对未来充满了好奇和想象,生物科学史料在教学中的恰当运用,使学生不仅掌握了丰富的生物科学知识,还学到了科学家们为生物科学奉献的理想信念,有助于培养学生持之以恒坚忍不拔的思想品格,这对学生的成长成才都是至关重要的。在生物教育教学过程中,教师应充分认识到生物科学史的重要作用。将生物科学史准确运用的课堂教学中,不但可以完善学科体系,还可以促进学生对生物学知识的理解和掌握,提高了课堂教学效率和效果;同时在生物科学史的学习过程中,也培养了学生科学的思维及解决问题的方法和手段,燃起了学生科学探究的热情,培养了理想信念,促进了学生的全面发展。 作者:王纳新 单位:营口职业技术学院特师分院 生物科学论文:高中生物教学如何提高生物科学素养 摘要:随着我国新课程改革的不断深入,生物作为高中教学中的一门学科越来越得到教育部门的重视,提高生物科学素养是高中生物教学中的重要理念之一,对于提高学生的生物成绩有着积极作用,有利于促进学生全方面能力的发展,这也是新课程改革的基本要求。为此,本文将对高中生物教学中提高生物科学素养的途径进行探索,以期提高高中生的生物科学素养。 关键词:高中生物教学;生物科学素养;途径 随着我国教育事业的不断发展,生物学科在学校教育中的地位也越来越高。提高生物科学素养是高中生物课程中的重要理念,对于提高学生的生物成绩,促进学生全方面能力的发展有着重要的意义。但是,高中生长期受到应试教育的影响,对于生物学科的学习都是注重理论知识的学习,而忽略了生物科学素养的培养,已经很难适应时展的教育理念需要,因此,在高中生物教学中提高生物科学素养的途径已经成为生物教学中研究的重点和难点,我们要努力探索高中生物教学中提高生物科学素养的途径,不断提高高中生的生物素养。 一、倡导探究性学习,建立科学思维 探究性学习是一种能够体现学生自主学习的学习方式,在高中生物教学中,让学生自主选择一些与学科相关的研究性问题,然后通过教师的引导和促进,使学生能够自主完成发现问题、分析问题和解决问题等一系列的学习活动。不仅有助于学生构建生物学知识,还可以培养学生的科学思维能力,也是高中生物新课标中的重要理念之一。在探究性学习的过程中,学生和教师之间的关系可以得到有效的结合,由学生积极思考发现问题,再由教师积极引导和促进学生分析问题,最后解决问题,对于提高学生的综合学习能力有着非常重要的作用。因此,在生物教学中,教师要积极倡导研究性学习,建立学生的科学性思维,让学生自主的参与学习,从而解决一些实际问题,从中获得新的生物知识,促进学生的解决问题能力、分析能力和思考能力等全方面的综合能力的发展。 二、重视生物科学史,领悟科学精神 生物科学史是由很多生物学家在历史中不畏艰辛、勇于探索出来的智慧结晶,是一部科学的探究史。它需要学生在生物教学的过程中主动的去学习其中丰富的教育内容,有利于培养学生的态度、科学精神。例如,达尔文冒着生命危险历经5年环球航行进行探索,写出了《物种起源》,从而推动了生物进化的发展,在生物史上奠定了基础。这就需要教师在进行生物教学的过程中,善于挖掘教材中的生物科学史的内容,重视生物科学史的教育,培养学生的生物科学精神,让学生感受到生物科学家们拿着为了科学勇于献身的精神,以及科学家身上的那种坚持不懈、持之以恒的科学态度,有助于充分激发学生的学习热情和创造性思维,对于提高学生的生物科学素养有着重要的意义。 三、重视实验教学,提高学生生物实验的技能 高中生物学科是一门以实验为基础的学科。学生可以通过实验接触到生物体本身,可以直接的对生物现象进行研究,对于激发学生的学习兴趣和培养学生的动手能力、思维能力、研究能力等有着重要的意义,学生还可以通过生物实验对已学的理论知识进行巩固,是理论与实践的有效结合,从而有效的提高高中生的生物素养。因此,在高中生物教学中,一定要重视实验教学,充分发挥实验教学的作用。教师应该充分利用好学校的生物实验资源,积极开设生物实验课,并在实验过程中对学生进行引导和指导,让学生自主的动手完成实验的内容;同时还应设计更多的探究性实验,让学生自己去发现问题,经过思考和分析,通过实验进行验证,从而解决问题,提高学生的实验能力和探究水平。 四、加强其他学科的渗透,培养学生的综合运用知识的能力 高中生物是一门综合性较强的学科,在生物学科中所涉及的知识内容包括物理、数学、化学等方面。因此,在生物教学中,一定要加强其他学科的渗透,加强学科与学科之间的联系,在把握生物学知识重点的同时,善于发挥其他学科的优势,利用学生学过的其他学科的知识来解决还未学习的生物学问题,从而培养学生的综合运用知识的能力,也有利于学生巩固已学的知识,从而提高学生的生物科学素养。五、渗透“科学、技术、社会”教育理念,树立正确科学意识“科学、技术、社会”的教育理念强调的是科学技术与实际社会之间的联系。在高中生物教学中渗透“科学、技术、社会”教育理念,可以将抽象的生物知识与现实生活中的问题联系起来,使抽象具体化和简单化,运用生物概念和生物原理等知识来解决实际中的问题,让学生学会学以致用,使学生树立正确的科学意识。只有将科学技术和实际社会联系起来,才能让学生更好的学习生物知识,提高学生的生物科学素养。另外,生物学是21世纪发展最为迅猛的学科,特别是基因工程、细胞工程等已经成为科学领域中研究的重要课题,为人类社会带来巨大的社会效益和经济效益,教师在进行生物教学时,应注重给学生多教授一些生物发展的实际案例,不仅有效的提高学生学习生物的兴趣,对于学生树立正确的科学发展观更有着深远的意义,也可以有效的提高学生的生物科学素养。 小结 综上所述,高中生物教学中提高生物科学素养对于提高学生学习生物的兴趣、自主学习能力等有着重要的作用,有助于促进学生的创新能力、解决问题的能力、动手能力和应用能力等全方面的发展。 作者:李超 单位:安徽省枞阳县浮山中学 生物科学论文:生物科学人才市场需求及培养模式 【摘要】随着生物科学行业的发展,人才市场的扩需和培养成为教育行业发展的重中之重。本篇文章以教育市场供需矛盾性为背景,针对当前生物科学人才市场需求与培养的问题而言,建立科研性、复合型和应用型人才,以当前的行业状况出发,对市场格局提出健全的构想和设计,从而进一步为我国生物科学事业拓宽市场。 【关键词】生物科学;人才培养;高等教育;市场 1行业发展与人才需要 在我国教育事业中,现阶段的生物科学人才培养朝着以基础理论出发的科研型、以技术操作为主的应用型和以市场所需为基础的具有经营管理通才的复合型三类模式为主,同时具有经营、管理、市场、财务等方面的基础知识和强烈的市场意识,可以在灵活多变的市场中逐步摸索,展现自我价值,找到适合自己的定位。只有在各方面人才的互相配合下,我国的生物技术产业才能真正走上学术、研发、产业的良性循环。与传统生物技术相比,现代化的生物产业具有科技含量含量高、人力资源投入大、回报风险成正比的高风险的特征等。早期的生物科技产业主要以制药、基因工程为主体,其目标为实现高效益、高收入。但随着时代的进步与发展,以生物制药为专利,投入到股市当中的项目类型与日俱增,大多数企业虽不具备自主研发一类新药的资本和能力,但也非常青睐生物股。现阶段,生物医学逐步迈进基因组和蛋白质组研究的时代,对于新药研发的门槛就更高了,生物科学整个市场开拓的也更加广阔。当今的生物技术行业其实是一个传统与前沿并存的行业,即有老的发酵工业、生化制剂、酶制剂工业,也有新兴的生物技术药物、生物芯片、临床诊断试剂、生物技术服务等高科技企业,还有从事生物试剂、器材的贸易型企业;用人单位的体制包括大型国企、私企、外企、风险投资企业、国家科研机构、教育部门、政府部门等等;涉及的行业有基因工程药物、临床诊断试剂、生化药物等;洗涤酶制剂、生物化妆品;各类保健品、食品等。因此,在不断改善和提高人类生存条件的大前提下,各种老行业的科技革新和不断涌现的科研新成果,给生物技术产业留下了巨大的发展空间。 2目前人才培养中存在的问题 2.1重理学而轻人文素质 在生物教学的课堂分配上,主要以个人专业基础和知识素养的学习为重点,缺乏实地的考查和实践,对市场竞争和就业压力认识不够全面,个体为人处世的能力不健全,学校也忽略对其的培养和认知。除此之外,大量课内的作业,使得在有限的课余时间内大学生无法参加各类有关于本专业的兴趣活动和实践小组,缺乏最基础的人际交往能力和社会活动能力,人文素质塑造环境匮乏,难以调动学习的主动性和兴趣性。由于基础课程设置过多、课余生活单一、诸如此类都会导致大学生产生厌学弃学的抵触心理,从而沉溺电脑游戏和网络低级趣味,影响学习[1]。 2.2学生缺乏学习自主性 现阶段,我国生物科学教育教学的方式下多以应试教育,“满堂灌”的教育方法为主,通过教师的依照课本的传授,学生通过记笔记的方法将知识进行累计,成为学生主要的学习方法。然而,该类教学方法不能够调动学生学习的自主性和积极性,导致学生产生依赖性和懒惰的心理。随着生物科学市场人才需求量的扩大,多数学生将未来的出路投入到考研和出国留学的层面上,忽略最基础的知识积累,对专业知识了解的更是模糊不定。 2.3专业面狭窄 对于生物科学专业的培养,多数以所学的专业课程为主,注重行业内部知识结构体系的传授,忽略其他相关专业的讲解。由于生物科学涉及范围广泛,物理、化学、数学、电子及信息学都参与其中,对于培养专业综合性人才而言,缺乏最基础的管理能力和知识体系。 2.4缺乏必要的职业指导 大学毕业后面临的首要问题就是工作、就业,学生自身对未来也是十分茫然彷徨。因此,缺少必要的职业指导是当前生物科学专业的弊端之一。学生往往在就业、留学、读研之间徘徊不定,从而失去对专业学习的兴趣。 3生物科学市场培养模式的建议和构想 3.1培养模式多样化 以上述材料为前提,学校教育需要以多样化的培养模式为主。学校的教育者应该改变以往片面强调培养人才的教育方式,以建立科研型人才、应用型人才和复合型人才为主,合理分配教育资源和师资力量。除此之外,在大学一年级或二年级以后,指导教师可以根据职业指导和学生本人意愿进行分类交流。科研型、应用型和复合型三种模式在生物课程设置上可以有所差别,在学位要求上也可以有所不同。 3.2灵活教学管理制度,增强学习自主性 建立健全的教学管理体制,以提升学生自主学习能力和创新能力为侧重点,从教学基础抓起,以专业的核心内容,对整体课程进行详尽的编制分配,拓展课外知识,注重学生的实验探究能力,设置实验课讲座,激发学生学习的主动性、积极性,从多个领域入手,采用灵活的教学方法,因材施教,开拓学生的视野和思路,引起学生的兴趣。设立生物课程难度级别,对不同培养目标的学生制定不同的课程计划[2]。 3.3改进教学方式 对于学生教学的方法,作为教育者应该从自身出发,提升自身的综合素质,站在学生的角度考虑学生的想法,由单项教学升级为多面教学,从知识的传授者转化为知识的谈论者,同学生一起学习理论知识,引导学生学习,提高学生的自学能力和创新能力。对于生物科学专业课教学中也可以对产业现状和相关企业发展案例进行必要的介绍,重视市场意识的培养,使学生有更多机会接触到社会现实[3]。 3.4加强职业指导 可开设辅导性课程或讲座,使学生了解行业发展现状和当前市场对人才的需求;可以通过网站等形式为学生选择专业、了解学校管理政策、就业等提供信息,也可为学生、师生之间的对话提供平台。 4结束语 综上所述,从高校教育者的角度出发,以义务教育为大前提,随着时代步伐的迈进拓宽人才培养方式方法及策略,适应市场对人才的需求度,不断壮大我国的教育事业的规模。与此同时,生物科学最为新型行业急需市场观念的支持,树立牢固的市场意识,不断提升学生自我的认知度和归属感,树立正确的人生观、世界观和价值观,使学生能够适应市场的变化,从而满足社会对人才的需要。 作者:苗峣 单位:吉林油田农业开发公司 生物科学论文:海洋生物科学人才培养模式研究 [摘要]为响应国家海洋战略,地方本科院校琼州学院由综合性高校转型为海洋类高校,更名为海南热带海洋学院。要办出有地方特色的应用型海洋类大学,需有相应的海洋类专业与学科支撑,该学院在学校转型与定位的基础上把生物科学专业作为学校第一批试点专业。作者围绕该专业在课程体系的设置、实践教学的改革、师资队伍的建设、教学方法的改进等方面进行了探索,为学校培养海洋特色人才开创了先例,为海洋类相关专业的发展奠定了基础,为其他向海洋转型的高校提供了示范。 [关键词]地方本科院校;生物科学;海洋;人才培养 为贯彻落实国家21世纪“海上丝绸之路”“一带一路”的海洋战略部署,培养热带海洋人才,地方本科院校琼州学院于2015年9月更名为海南热带海洋学院,实现了由一所综合类院校向海洋类院校的转型。其办学宗旨与办学定位变为立足海南、服务南海、面向东盟,建设成为国际化、开放性、应用型、有特色、高水平的热带海洋类大学。随着陆地资源的开发,临海各国已将目光投向资源丰富的海洋,围绕海洋能源、海洋资源的开发利用与海洋权益的维护等方面展开不同程度的竞争。为了实现我国建设海洋强国的目标,国务院频布了《全国海洋经济发展规划纲要》,部署了全国各沿海省份的海洋经济发展战略(港、澳、台除外)。而海南海洋面积200万平方公里,占我国海洋面积三分之二的领海,已成为我国海洋资源与海洋战略十分重要的一个海洋省份。位于我国最南端的海南省,担负着国家实施“海洋强国战略”的重要责任。自《国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见》以来,海南的海洋建设上升为国家战略,海南已开始成为我国海洋经济发展新的增长区。“海洋战略”由此也成为海南新经济发展的引擎,培养海洋类应用型专业人才已成为实现海南海洋蓝色经济可持续发展的紧迫任务。琼州学院在原有办学基础上,转型发展成立一所海洋类院校,为南海海洋经济的发展提供智力支撑,成为海南热带海洋学院未来发展的重要使命。利用海洋生物资源,开发海洋资源,保护海洋生态环境,生物科学专业成为学校转型背景下第一批培养热带海洋类人才的12个试点专业之一。如何在现有人才培养体系下实现海洋类生物应用型人才培养,本文围绕课程体系的设置、实践教学的改革、师资队伍的建设、教学方法的改进等方面进行了探索。 一、课程体系的结构性调整与优化 (一)以专业基础课程与专业核心课程为基石,构建多元化的海洋类特长选修课程,凸显海洋特色 根据海南热带海洋学院教务处2015年对人才培养方案的指导性意见的修订要求,生物科学专业以教育部本科专业目录为指导,结合学校的实际情况和培养热带海洋人才的特色理念,除了通识课程、基础课程、专业核心课程必须开设外,通过设置特长类课程及实验(实践)等教学环节来确保在生物科学专业的基础上培养具有海洋特色的海洋生物类人才。将以前培养热带果蔬花卉栽培专长、生物技术专长等的课程改为海洋水产养殖专长如海洋生物学、鱼类学、鱼类遗传育种、水产营养动物与饲料、鱼类养殖学等课程,海洋生物技术专长如海洋生物制药、海洋调查与监测技术、海洋资源学、海岸带开发与管理、海洋生态等富有海洋特色的课程,使学生在知识结构上拥有较为丰富的海洋生物知识。 (二)开发校本教材,优化课程设置,更新教学内容,凸显热带优势 生物科学的专业基础课程与专业核心课程包含植物学、动物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、植物生理学、动物生理学、微生物学、分子生物学、生态学等。此类课程教学要求授课教师对课程内容进行取舍,结合海洋环境更新教学内容,赋予这些课程更多的海洋知识。比如植物学、动物学等课程要求教师在引导学生掌握基本理论的基础上,根据南海的海洋资源特色,侧重讲授南海海洋动植物的认识与分类及标本的制作;野外实习要求带领学生在海湾、海水养殖基地去实地考察与了解。微生物学课程侧重提高学生对热带海洋微藻等海洋浮游生物的认识。生态学课程注重让学生掌握海洋生态与海水养殖环境的关系等。目前海洋类书籍很多,但其知识内容比较零散,一些课程内容需要整合多本教材方可达到教学目标,且许多知识内容中缺少热带海洋资源介绍,这样教师所传授的知识、学生所学课程均缺少整体性与系统性。为了满足教学要求,体现课程知识体系的系统性、完整性与前沿性,开发立体化的校本特色教材尤为重要。校本教材开发应以南海海洋资源开发与利用、保护为侧重点,注重理论与实践相结合,聘请行业和企业的一线技术员参与教材的合作编写,以南海海洋资源开发利用为素材,突出区域资源优势,以培养区域特色人才。 (三)优化课程性质比例,注重实践实训,强调知识应用,突出个性培养 生物科学专业在人才培养上探索比较多,但课程性质比例在地方院校仍然采用以理论教学为主体、实践教学为补充的教学模式。为了培养海洋类应用型人才,实现与企业、行业接轨,生物科学专业调整与增加了实践教学比例,增加实践实训课时,以突出实践教学环节,提高学生的技能。鼓励学生参加实践类、职业类课程的培训与技能竞赛,在经费上支持学生根据自身兴趣参加三亚举办的各类企业、行业及协会的海洋类专业技能竞赛与学术论坛。比如参加蓝色海洋经济论坛,学生可通过学术平台将教师承担的一些与企业合作的横向课题成果进行分享,也可以自己家庭养殖为基础进行创新创业。学生也可根据个人爱好利用暑期去红树林保护区、海虾养殖场、鲍鱼养殖场等基地实习,以实践活动的多元化提高实践技能,突出专业的应用性,注重将所学到的理论知识应用于生产实际当中,解决实际问题。 二、实践教学体系的不断拓展与完善 传统的实践教学模式以满足生物科学专业学生的基本技能为出发点,而培养海洋类应用型人才,完善的实践实训基地与仪器设备,对培养学生解决海水养殖、开发利用与保护海洋生物资源等实际问题的能力十分重要。生命科学本来是实验性和实践性很强的学科,向培养海洋类人才转型,改革实践教学模式,突出实践技能是实践教学改革的突破口。生物科学专业在原有东岛、西岛等认知海洋动植物实践实训基地的基础上,先后在三亚周边及陵水、海口、东方等多个海水养殖场建立了以技能型人才培养为主体的实习实践基地;实验室建设在现有生物仪器设备的基础上,通过对海洋大楼实验室的新建,原有基础实验室的扩建,与中国海洋大学兄弟院校实验室的共建等多种途径,为学生在海洋类领域基本技能训练提供了良好的实践环境。同时与中科院深海研究所实现了仪器设备等资源共享,部分学生可跟随老师搭乘深海研究所的科考船进行远洋考察与探索。为加强学生的技能,突出学生的应用能力,学校在转型过程中增设冬季小学期,要求各专业以职业技能为导向,应用型人才培养为落脚点,创新实践教学模式,通过开展技能竞赛、创新创业大赛、职业规划等方式革新实践教学体系。本专业在冬季小学期针对不同年级开展了集中性的以突出实践教学为主要目的的不同程度的技能比赛与学术论坛,聘请校外海洋专家、行业的公司总裁来校授课,学生去企业实地考察,为培养多元化的海洋应用型人才奠定了基础。学生毕业论文逐步由传统的以论证性实验室研究为主体向解决实际生产问题为主体方向转型。海南热带海洋学院结合学校的规划建设,以海洋生物资源利用开发为大背景,将在原有海洋食品研究的基础上,与海南大学组建教育部热带海洋资源开发与利用功能重点实验室,围绕海岸带生态资源保护平台、海水养殖与病害防治研究平台、海洋药物资源开发利用平台等多个研究方向开展工作。本科生的毕业论文将围绕海洋生物展开研究,为培养以海洋生物为背景的生物科学人才创造良好条件。 三、以专业特长为基础的平台搭建 海南热带海洋学院在生物科学专业基础课程与专业核心课程的基础上突出海洋特长,设置海洋资源开发与利用、海洋渔业养殖、海洋生态环境保护、海洋观赏鱼养殖等特长方向,学生根据个人兴趣爱好,选择专业方向特长,为专业人才培养的分流就业创新了人才培养模式,为学校新办海洋类专业的申报与筹办搭建了平台。学校在生物科学海洋方向人才培养的基础上成功申报了水产养殖专业、海洋渔业等新专业。在生物科学海洋方向的基础上,学校以转型发展为突破口,对一些传统专业进行了重组,通过组建新的学院,如对传统专业食品专业,通过与生物科学海洋方向组建在一个学院,使生物科学、海洋渔业、水产养殖等食品专业在海洋领域的拓展提供原材料,食品专业也为海洋生物资源的深入开发利用拓展了更加广阔的人才培养空间。 四、以海洋为特色的教学改革与职业育人 生物科学专业在应用型人才培养上以传统的教学模式、经典的教学方法、原有的实践实训场地等能够满足社会对专业的需求,而海洋生物科学更注重海洋理论知识的应用,传统的教学模式、现有的师资队伍在很大程度上不能满足海洋生物类人才的培养与企业行业对人才的需求。在学校转型的背景下,专业与企业行业搭建平台,签订协议,通过专业教师与企业行业专家、一线技术员共同实施课堂教学,减少满堂灌,注重讨论、案例分析,以行业企业中遇到的技术难题为契机,由学生来处理问题,并通过实践实训与竞赛等教学活动来促进学生技能技术的提升。考核模式上改变传统“唯分是举”的重理论轻实践的考核方式,注重学生学习的过程考核、实践考核、技能考核,以提高学生的业务综合素质。海南热带海洋学院的生物科学职业育人的具体做法主要是学生进校一年后根据自己的兴趣爱好,把职业教育纳入其人才培养体系中,根据海南海洋类企事业对海洋类人才的需求,依托学校大学生科技园,与企事业单位共同制定就业创业培养计划,共同编写实用的实践实训教材,共同寻找与推荐就业岗位,初步实现了校企合作培养与全程职业育人的目标。五、应用性双师型师资队伍的构建与优化在学校转型后,海南热带海洋学院生物科学专业原有教师队伍的转型、分流、构建与海洋生物科学相适应的双师型师资尤为重要。首先是培训与提升。年长的师资根据个人意愿,可以外出培训或承担基础课程或分流从事行政。而青年教师可以借助学校与海洋类高校加强合作的平台来提升自己。学校聘请国家海洋局丁德文院士、国家海洋食品工程中心主任朱蓓薇院士、中科院广东分院陈勇院士等打造学校的“双聘院士”或特聘教授的平台,将青年教师送到国内的海洋研究所、中国海洋大学、院士工作单位等机构学习深造。有海洋教育或工作经历背景的青年教师,学校通过与周边的企事业加强联系,将青年教师送到相应的实践基地积累生产经验,参与到企业行业中去解决实际的生产应用问题。其次是聘用。将有专业技能证书的企业行业技术人员聘到本校对学生进行实践实训的指导,改变传统的单向引进人才策略,实现对教师人才构建与利用的多元化途径。再次是引进。对新进的人才如博士,不仅要求他们理论知识丰富,还需要对他们进行实践锻炼,如学校统一实行的挂职锻炼或是选派去实践基地锻炼,以提升他们的实践能力。目前海南热带海洋学院生物科学专业的教师通过分流、培训、聘用、引进等方式,师资队伍建设不断加强,教授为学生授课,校外著名院士学者、教授来校讲学,青年教师进行实地训练、组建教学团队,为海洋生物科学专业师资队伍的优化、海洋类人才的培养奠定了坚实的基础。六、结语生物科学在国内高校中为开设时间长、开设数量较多的一个经典专业,从总体看,其毕业生就业适应面不是很广,就业率不是很高,而且不同高校毕业生缺少各自特色和竞争优势。为办出与众不同的特色,海南热带海洋学院生物科学专业近几年以海洋生物为背景和材料,对课程体系的调整、实践教学的改革、师资队伍的重组优化、教学方法的改进等方面开展了开创性的探索,取得了一定的成效。在教学内容上,突出了应用性,体现了职业性,达到“培养目标的职业性、课程设置的应用性、教学过程的实践性”。但是在办学过程中我们发现该专业人才培养目标的规格要求与企业行业对海洋类人才要求相比仍有许多不完善之处。比如生物科学海洋渔业养殖特长类人才培养,学生在生物科学专业的背景下,除了掌握基础的遗传育种知识外,还需掌握与养殖相关的育苗、饲料喂养、鱼药(疫苗)使用、海洋生态等理论和技术知识。海洋动植物资源的开发利用,如生物活性物质的提取,需要学生既要熟悉海洋药用生物的特性,还要具有化学、生化分离、结构解析等知识。而在生物科学的基础上增设这些课程,一方面会加重学生的学习负担,另一方面会增加专业的办学成本。因此生物科学海洋人才培养这一新课题仍需不断探索。 作者:贺立静 周述波 林伟 史云峰 马军 李由明 单位:海南热带海洋学院生命科学与生态学院 海南热带海洋学院教务处 海南热带海洋学院教育学院 生物科学论文:生物科学类专业实践教学模式与路径 摘要:生物科学类专业实践教学改革具有重要意义,不仅顺应教学工作需要,还能促进学科有效发展,提高学生实践技能。因此,实践教学中,应该认识现有实践教学模式的缺陷,从教学科研平台、教学资源、校企合作、师资队伍建设、教学管理等方面采取完善措施。从而更好规范和引导教学活动,促进生物科学教学活动顺利进行和人才培养质量提高。 关键词:生物科学;实践教学;创新平台;校企合作;管理体制 一、引言 随着社会发展和就业市场对人才培养要求的提高,生物科学教学过程中,除了让学生掌握基本理论知识之外,还要加强实践教学活动,促进学生实践技能提升,让他们有效顺应时展需要,努力提高实践技能和人才培养质量。但目前实践教学存在不足,制约生物科学人才培养效果提升,需要采取措施改进和完善。 二、生物科学类专业实践教学改革的意义 根据教学目标和人才培养需要,创新生物科学实践教学活动,不仅顺应时展需要,同时也是提高人才培养质量的要求,其重要意义表现在以下方面。第一,顺应教学工作需要。在整个社会对生物科学专业人才培养质量要求提高的前提下,很多学校注重加强基础设施建设,改善教学条件,完善实训基地建设,创建实践教学示范中心。在这样的背景下,学校应该更新思想观念,创新教学模式和人才培养方式,完善实践教学基地建设,从而顺应教学工作需要。第二,促进学科有效发展。生物科学的有效发展,离不开实践教学活动。为此,学校应该根据实践教学工作需要,注目整个社会对专业人才培养的需要。合理设置实践教学课程,拓展实践教学基地,加强师资队伍建设,完善教学管理工作,为生物科学这门学科的有效发展注入生机和动力。第三,提高学生实践技能。毫无疑问,生物科学实践教学是提高学生实践技能的重要手段。作为任课教师,应该创新教学方式,健全实践教学课程设置,增进校企合作,提高任课教师的综合素质,并完善教学管理和考核评价体系。进而让学生有效融入学习活动,促进学生实践技能提高。 三、生物科学类专业实践教学的模式路径 虽然实践教学活动具有重要作用,但一些学校没有充分认识其重要意义,教学管理不到位,校企合作没有落实,制约实践教学工作的有效进行,有必要从以下方面采取完善措施。第一,搭建教学与科研创新平台。根据生物科学的教学目标和人才培养需要,以教学资源共享和科研活动顺利进行为目标,科学合理构建生物科学实践教学与科研平台。要修订和完善实践教学大纲,考虑专业发展要求和人才培养需要,加大综合性实验、设计性实验所占的比例,最大限度发挥平台的优势,满足学生获取最新研究成果的需要,让学生接触最先进、最前沿的生物科学知识。从而激发学生的创新思维,提高知识应用技能,促进实践技能提高。第二,整合教学资源和仪器设备。优化整合生物科学的教学资源,合理安排仪器设备,强化实验室建设和科研平台建设。这样既能提高教学资源的利用效率,还能推动实践活动顺利进行。要根据生物科学实践教学需要和人才培养目标,搭建实践教学示范中心,既满足学生开展实践学习活动的需要,还能为毕业论文设计,开展科研活动创造便利,推动实践教学效果和人才培养质量提升。第三,创新理念并增进校企合作。充分利用校内资源开展实践活动,增进与校外企业、科研单位的联系,为学生参加实践锻炼提供条件。例如,可以与动植物保护站、动植物研究所、生物制药企业等增进联系,为学生参加实践锻炼提供保障。并且还要加强实践教学的管理考核工作,增强学生实践技能,促进他们的综合素质提升。第四,加强师资队伍的建设工作。学校应该加强师资队伍建设,引进生物科学专业知识扎实,实践技能强,教学水平高的任课教师,为实践教学活动开展准备师资力量。同时还要注重对任课教师的管理培训,构建完善的培训管理体制,采用进修、访问、观摩同事教学等活动形式,不断提高任课教师的综合技能和实践教学水平。可以邀请企业的优秀教师来学校讲学,为任课教师到企业参加训练创造条件,有效培养“双师型”教师队伍,让他们更好适应实践教学需要,促进生物科学实践教学效果提升。第五,健全实践教学的管理体制。针对实践教学工作需要,构建完善的教学管理体制,有效约束和规范实践教学活动。要明确管理目标,规范实践教学活动流程。同时在实验室建立完善的管理制度,明确工作人员职责,保证实践教学活动顺利进行。改进考核评价体系,注重对学生实践活动过程的考核,真实记录学生参与实践活动全过程的基本情况,确保考核评价的科学性与合理性。实践过程中还要加强安全管理,推动实践活动有效开展下去,促进生物科学专业学生实践技能不断提升。 四、结束语 综上所述,实践教学是生物科学专业教学不可忽视的重要环节。作为任课教师,应该充分认识加强实践教学的重要作用,并结合人才培养目标,创新思想观念,整合优化教学资源,完善课程设置,并加强实践教学管理。从而有效规范和引导生物科学的实践教学活动,激发学生兴趣和热情,促进生物科学专业学生的实践技能提升,让他们更好适应将来的工作和学习需要。 作者:吴玉德 吕冬云 宋文超 丁玉萍 许龙 生物科学论文:研究性学习在生物科学的应用 摘要:生物科学专业的专业课具有更新迅速的特点,研究性学习在学生自主探究的模式下获取新知识,可以满足该类专业课前沿知识的补充的需要。从教育教学单位及学校的支持和鼓励、教师的观念转变和能力培养以及学生的配合的方面,对研究性学习在生物科学专业专业课有效开展进行探讨,为生物科学专业学生掌握专业课内容,提高综合素质提出建议。 关键词:生物科学专业;专业课;研究性学习 研究性学习是在教师指导下,从社会和生活中选择研究题目,在类似科学研究的过程中,学生主动获取新知识的活动方法。其核心思想是倡导学生在学习过程中的主动性,锻炼学生的创新性和探索性,是培养学生综合素质的有效手段。研究性学习在生物科学专业的专业课中的应用,可适应该专业专业课发展更新速度快的特点,课程研究内容与生活实践联系密切,选题易于引起学生的学习兴趣,是该专业专业课教学的有效辅助形式,如何在生物科学专业有效开展研究性学习一直是该专业教师研究的热点和难题。本研究研究性学习在教学实践应用的基础上,对其有效实施提出几点建议。 一、教育教学主管单位和学校的支持 新的教学理念的开展和实施离不开教育教学主管部门和校方的宣传和鼓励。开展研究性学习方法的宣传讲座、案例介绍、将其列入研究课题中等多种形式,能够有益于该方法的应用和教师的观念的转变。在研究性学习开展过程中涉及到的软硬件设施需要主管单位和校方的支持。比如以课题的形式提供经费支持;提供网络查询平台、图书馆、实验室或各种实践基地等相关设施。做好一线教师的培训和交流工作;与学生家长沟通,展示研究性学习的成果,获得家长的支持和认可。 二、教师观念的转变和能力的培养 (一)教师观念的转变 专业课的讲授教师尤其是具有多年经验的主讲教师,对于课程内容和体系已有完整的把握,按照教学大纲制定教学计划已有固定模式,课程的重点难点把握准确,能够将课程中主体固有知识讲解清楚,但学生学习兴趣很难调动,前沿知识扩展有难度。而研究性学习没有固定的教学模式,教师要投入大量的经历重新研究课程内容、设定研究题目、设计研究性学习形式、指导开展并提供协调软硬件设施等,对于已成定式的授课教师是一个新的挑战,坚定创新的思维,积极开拓的观念转变是对教师的首要克服困难。 (二)教师能力的培养 1.指导学生的能力在研究性学习过程中,学生成为了学习的主体,教师一改传统的“威严和统治地位”,转变为学习过程的辅助者,疏导着,指导者,重点要该向学习过程的指导、启发和诱导上。无论是从课题题目的选定还是收集资料的形式,再到合作推断和获取新知识的过程,都需要教师根据学生选题的内容和学生的知识结构和性格特点给予指导和帮助。2.教学设计的能力选题上,研究性学习题目的确定是开展的关键,既要引起学生的兴趣,又要结合专业知识的特点,还要考虑推断的难易。这就要求教师熟练掌握课程内容,学生已有知识基础以及课程的前沿发展动态。选取课题要与课本内容相关,为有效掌握专业知识打好基础。题目选择上不能有教师包办,引导学生根据课程内容编排选定题目。课题大小难易适中,即达到预期效果又有利于下一阶段内容的开展。还要联系实际,培养学生发现问题、解决问题的能力。形式上,研究性学习没有固定的形式,根据课程内容的特点和学生数量及性格状态,可开展讨论、汇报、参观、考察等多种形式。还要考虑课时等因素,合理安排研究性学习所占比例,在有效完成教学任务的前提下,培养学生的综合素质。3.知识结构更新的能力研究性学习对教师的知识结构和基础有了更高的要求,教师在实施的过程中不断更新和拓展自我的知识结构的深度和广度。要求教师不仅具有该专业的深厚和高端知识内容,还要具有能够融会贯通多学科的能力。具有广阔的视野和深厚的底蕴。另外,教师的不断学习的精神状态能够给学生以示范作用,推动学生主动学习的兴趣。4.运用信息的能力现代教学已进入网络化时代,利用计算机、网络、信息平台辅助教学已成为今后教学的必然趋势。大学生对网络的热情和掌握程度更是教师要考虑的要素,研究性学习获取方式中,网络是学生重要的利用手段,这就要求教师掌握和熟练运用现代教育技术相关知识,对信息进行加工、整理和总结。并利用多种网络沟通手段与学生交流和指导。 三、学生的积极配合 学生是研究性学习的主体,学生首先要明确学习的目的和自身的社会定位,只有学生知道了“为什么学”之后,才能克服“网络的诱惑”,转变观念,主动学习,锻炼自己发现问题、研究问题和解决问题的能力。在教师的指导下,小组合作是常用的形式,不断发掘他人的特点和长处,接受同学间的观念差异,学会与他人交流,锻炼团队合作的能力。总结和反思研究性学习过程中出现的问题。生物科学专业专业课的研究性学习的开展和实施,没有先例没有固定模式,是广大教育工作者不断探索、总结和前进的过程,需要更多的实践和修正,更离不开各个部门和每一个教师和学生的共同努力。 作者:李修平 张丽敏 吴恒梅 张卫东 赵雪 单位:佳木斯大学生命科学学院 东北农业大学大豆研究所 生物科学论文:大学生物科学类人才培养模式研究 摘要:在我国开始提出人才强化国家的发展战略时,研究型大学也开始面临很多的挑战和压力。在当前的研究型大学中的人才培养状况不能满足目前国家的发展需要。因此,全面的培养人才是目前研究型大学共同注重的问题。本文从大学的生物学科出发,对其领域的人才进行培养模式的研究和探索。这项研究对研究型大学的教学发展有着实际性的作用。 关键词:研究型大学;生物科学;人才培养 在当前经济快速发展的时代中,生物科学和人类的生活和文明产业等发展紧密相连,直接关系到人类的粮食、医药、能源等方面的问题。所以,在研究型大学中对生物科学类人才进行培养,是目前具有压力和潜能的一项重要课题。从教育方看,要全面的注重学生的未来发展,让学生逐步的加强知识和能力方面的意识,在素质方面要兼并广和专的结合。教学发展均建立在“基于研究的教学”的基础上进行,提倡自主、高效以及研究性教学,致力于培育出具备国际性的人才。 一、精英人才作为培养目标,创造本科生培养理念 精英人才和一般的人才是不同的,精英人才是在国家的人才中处在最高地位的。在每个行业和领域中,尤其是在科学技术的领域中的人才,要培养其创新精神和能力,培养能够为国家做出大贡献的人。研究型大学一般都具有极强的专业性。研究型大学要借助这一特点培养专业的人才。生物科学的专业有加强基础、拓宽口径以及增强技能,能够等适应广大人才发展的培养理念。学生要具有非常厚实的生物学基础知识,同时也要实行生物学的应用研究。在有些研究型大学中还设立有机生命基地和理科基地这两个培育基地,都具有着这些特点。生物学领域的学生必须要具备着创新和实践的能力,同时也要具备能够独立进行生命研究、生物技术研究以及调查和组织管理的能力。 (一)增强生物学科学生科研训练,提升学生的实验能力 对大学生进行科研训练是改革本科教学模式的关键方式,同时也是培养与提升学生科研能力的有效措施。在研究型大学中,校方可以激发学生多多参加一些科研训练项目的比赛,通过科研训练锻炼学生的科学研究能力。在另一方面还可以让学生进行自主建设相关的项目。培养其主动意识。在学校设立相关课题的基础上建设支持基金,为更多的学生提供参加训练的机会,提前让学生投入到科研训练中。科研训练在一些优秀的导师团队的共同指导之下,进行仔细的开题、考核以及结果汇报等工作,进而有效的提高了学生的实践能力,增加学校学生在发表刊物上的效率。 (二)改变学生评估制度,建设选拨优秀人才的综合性体系 在实际的教学中,后期的学习水平结果评价工作一定要做到位。要实行全面的学分制管理。在比较低的年级只能够每个班级要配一名指导教师,在高年级中就是三到五人配一名。基础班级要进行滚分式管理,依据学生平时的学习基础和相关的综合性素质,以此作为考核的方式和条件。没有达到要求的学生就没有在基地班学习的机会,随即安排到普通班进行学习。在对人才的培养中,可以进行优秀学生的选拨制度。这是为研究生培养优质的学生源。生物学科的学生可以在校内以及校外研读相关的硕士学位;基地班学生可以在本校研读,进行进一步的学习和研究。唯有建设合理性和科学性强的综合性评价制度,才能够有效的呈现学生的自我发展和创新的能力。建设全面的优质学生选拔考核体系,普通班照样实行。改变传统的用考试分数对学生的学习结果进行评价的方式,其中学习成绩在综合考核中占据百分之七十,综合素质能力占据百分之十五,以此方式帮助学生培养综合素质。在进行面试的时候主要是对学生的科研训练状况以及语言表达水平等进行考核,在这样的选拨过程中就有效的激发学生对科技创新的兴趣,提升学生实践能力。 二、为培养人才建设优质的科研平台 (一)创新性实验技能训练为学生夯实实验基础 进行综合性的创新基础。这种实验室在原有的实验的基础上进行整体性的设计。使用整合课程资源的方式,把贯穿整个学科的实验依照实际的内容关联在一起。要建设出符合学校的的生物实验教学体系。比如像一些农业型的学校就是基础类实验,其中包含有动物学、植物学等。在生物科学的实验中有遗传以及分析等。在生物技术方面有基因工程以及动植物生产技术等,其中就包括了生物科学的最基本最重要的内容。进行适当的改革,让原本独立和不连贯的实验变成了一个整体。学生在设立研究小组的时候,在专业教师的指导之下进行钻研。想要实验获得全面的成功,学生就会自主的、仔细的做好每一步的实验,仔细的记录每一次实验的结果,在实验中才能够更加的深入,以此提升学生学习的主动性。教师还应该多多鼓励学生参加相关的比赛和活动。 (二)增强开放性实验教学 对学生进行实验室的全面开放是当前学校培养人才、提升专业素质的新措施。进行实验室的开放能够加学生的创新意识、为其拓宽相关能力。把教学实验室以及科研实验室为学生全面的开放,在教学的时候生物实验室中的相关仪器和设备也供学生观察。对一些对科研兴趣比较高的学生,可以依据教学的内容使其自主的选择实验的课题以及方案。以此方式让实验教学从注重结果变成注重过程。这对生物科学人才的培养有着非常实际的作用。 (三)生物学实验中心创造优良的设备条件 在生物实验中心可以对相关的实验设备进行优化,很多学校在实验设备上有着奖金2000万的仪器和设别。按照基础、综合以及研究这几个方面建设实验教学平台,把生命科学的体系相融。在创新技能的训练中,可以举办一些培训的活动。其中可以包含蛋白质研究技术以及生物信息分析技术等。这些实验基本上都概括了生物学相关的实验技能,为大学生的科学研究夯实了基础。进而增加了大学生的学术能力,每一个模块的技术都应该让校内外的专业人员进行知识讲座。其中主要详细的介绍这个模块中所牵涉的相关技能以及理论知识,然后再实行试验操作的技能锻炼。 三、改革学生课程,提升学生培养水平 (一)学生的培养实行导师负责制 学生在培养和科学实践中都由导师负责。导师要指导学生的全过程,其中要对其思想品质和科学道德进行监督。导师要用诚信教学对学生进行任务素养的培育。建设完善的学术规章以及道德标准,把科学和学风融入导师的培训中。运用有效的方式对学生的政治思想以及学术伦理方面实行教学,进而惩罚一些学术上的不端行为。在生物学的领域中导师要全程的参加到学生的招生工作中,高年级的学生可以在导师的实验室进行科研训练,优秀的本科生可以继续读研究生。通过考试、面试的双向选择进而录取优质的学生。 (二)浓厚的学术气氛为学生创造好的交流平台 学校要培养专业人才,每年应当恰当的邀请一些比较著名的专家为学生做一些讲座或者学生报告。实验室方面也可以定期做一些课堂学术讨论。以此方式为研究生提供优质的交流平台。学院可以请一些网络技术人员,建设一些相关的学术论坛,制定合理的新课程进行培养。学校的学生最起码要在学校的论坛上做一次学术报告,并且需要参加一次国际性的会议,用这种方式来激发学生参加活动。 四、为培养生物科学人才做提前工作 在生物学的领域中,人才培养的效果是十分显著的。学生的创新实践能力在各大院校和单位中都有好评。优秀的毕业生在相关的企业和单位也成为了中坚力量。因此,在生物科学人才培养中做提前工作需要从以下几方面增强。 (一)改革新生源的选报制度,提高生源质量 生源的质量是保障研究生培养的重要方面。把学校的优势资源进行整合,在学术的科研团队方面进行增强。进而吸引生源,提供学生科研锻炼的给水,使其尽快的对实验室进行了解,快速的和导师熟络。通过相关的讲座以及夏令营的方式进行招生宣传,以此增强学校之间的交流。在招揽学生方面的制度上可以进行一定的改革和优化,比如可以建设优秀生源的奖学金之类的制度,吸引校外的优秀学生。 (二)试着实施本研课程相通,增强对外的交流与合作 试着把本科与研究生的专业课程进行整合,然后形成一个完整的课程系统。依据课程的设计模块与难易的程度进行分类设置。本科生和研究生可以依据其实际的需求进行相关的课程选择。有能力的本科生可以选择更加专业和深入的课程,进而提升自己的学习质量。 五、结语 总之,每个研究型的大学要根据自己学校的实际情况进行生物科学的人才培养。其中主要坚持人才培养的目标,建设良好的实验平台以及在人才的后继力量上做相关的工作。以此培养出更加优秀的生物科学类人才。 作者:黄睿 单位:阿坝师范学院 生物科学论文:生物科学专业实践教学改革策略 摘要:大类招生背景下,生物科学专业实践教学改革存在不足,主要表现为实践教学方法陈旧、内容单一、师资队伍建设不足、实践教学场地缺乏。为弥补这些不足,顺应大类招生的时代背景和要求,应该采取措施推动实践教学改革:创新实践教学方法、完善实践教学内容、提高任课教师素质,并加强实践教学场地建设。 关键词:大类招生;生物科学;实践教学;改革策略 一、引言 随着整个社会对生物科学专业学生实践技能要求的提高,课程教学中应该顺应这种趋势,合理安排实践教学内容,创新教学模式,提高人才培养质量,从而让学生更好适应将来工作需要。但不能忽视的是,在大类招生背景下,一些学校没有充分认识实践教学的重要作用,教学创新不足,课程安排不合理,需要采取措施改进和完善。本文结合大类招生的时代背景,探讨生物科学实践教学的不足,并提出改革创新策略,希望能为实践教学活动开展提供借鉴。 二、大类招生下生物科学专业实践教学改革的不足 实践教学是生物科学教学的重要组成部分,这对提高人才培养质量,增强学生的实践技能,让学生更好适应将来工作需要具有积极作用。但在实践教学中,一些任课教师的思想观念没有更新,实践教学设计不合理,教学方法创新不足,制约生物科学实践教学效果提升,存在的不足表现在以下几点。第一,实践教学方法陈旧。一些任课教师的实践教学方法陈旧,常常根据教学目标对实践教学步骤进行简单演示。先介绍实践教学的目的、步骤和方法,然后根据已有教学材料和实验场地,对实践教学内容进行演示,由学生观察并撰写实践报告。这种方式比较落后,不利于培养学生的创新能力和动作操作技能。[1]第二,实践教学内容单一。生物科学知识发展迅速,更新较快,但很多学校在开展实践教学活动时,忽视及时更新教学内容,所采用的内容比较单一,不利于激发学生的兴趣和热情。再加上先进的生物科学技术没有被融入教学活动当中,难以有效调动学生的学习热情。验证性实验和设计性实验不足,制约学生实践技能和创新思维能力提升。[2]第三,师资队伍建设不足。一些任课教师的课堂组织能力、创新能力不足,也制约生物科学实践教学效果提升。例如,任课教师的年龄较大,忽视及时更新生物科学知识,科研实践不足,职业技能训练被忽视。再加上忽视培训和进修,没有观摩并学习其他任课教师的优点,对生物科学实践教学活动开展产生不利影响。[3]第四,实践教学场地缺乏。生物科学实践教学离不开场地建设,但由于经费拨付不足,制约场地建设和设备更新,难以满足生物科学新技术和新实验的需要,不利于学生的实践技能提高。[4] 三、大类招生下生物科学专业实践教学改革的策略 为顺应大类招生工作需要,创新实践教学模式,结合生物科学专业教学存在的不足和人才培养目标,可以从以下方面采取完善措施。第一,创新生物科学实践教学方法。创新思想观念,努力推动实践教学效果提升。例如,生物实践教学活动中,应该注重教学方法创新,综合利用情境教学法、合作学习法、任务驱动法、参与式教学法等,调动学生的参与热情,激发学生学习生物科学知识的兴趣。要重视验证型实验、设计型实验的应用,力求实验内容新颖,实验方法先进,能让学生有效参与生物科学实验锻炼活动当中,促进实践教学效果提升。第二,完善生物科学实践教学内容。根据生物科学专业特点以及社会需要,及时调整并更新生物实践教学内容,增强教学内容的时代感。在生物实验教学中,要善于把握前沿和最新的问题,利用互联网下载最新学习资源,更新教学内容,从而满足学生的学习需要。要重视微课和慕课的利用,补充新的教学资源,方便学生学习,进而深化对生物科学知识的认识和理解。有效掌握生物科学的前沿知识,增强实践技能,取得更好的学习效果。第三,提高任课教师队伍整体素质。注重引进生物科学专业知识扎实、实践技能强、课堂组织能力强的任课教师,充实生物科学教师队伍。建立完善的管理培训机制,让他们有效开展培训和学习活动,通过访问、进修、观摩优秀教师授课等方式,不断提高综合技能。为任课教师进入科研单位、实训基地参加锻炼创造条件,不断增强任课教师的实践技能。从企业选派优秀人才来学校讲座,进行课堂授课,帮助生物科学专业学生解答疑惑,加强对学生的指导,促进学生实践技能提高。第四,重视生物科学实践场地建设。根据生物科学实践教学活动需要,加大实践教学场地建设的资金投入,合理划拨各项经费,为设备购置、场地设施建设创造条件。要科学安排各项资金支出,用于购置实验器材,改善实验场地环境。同时还要学习先进的生物科学技术知识,加强实验室管理,让学生有效开展实践活动。拓展校外实训基地,将教学、科研和生物科学实验有效结合起来,实现有效提升学生的生物科学实践技能的目的。 四、结束语 综上所述,在大类招生背景下,为促进生物科学专业实践教学活动顺利进行,提高人才培养质量,应该采取措施推动教学改革创新。从而顺应时展需要,创新人才培养模式,激发学生的兴趣和热情。让生物科学专业人才培养与市场需求接轨,促进教学效果和人才培养质量提升。 作者:吴玉德 吴恒梅 许龙 生物科学论文:生物科学专业创新性实践教学体系研究 摘要:结合大类招生的时代背景和生物科学专业教学基本情况,就如何构建创新性实践教学体系提出相应对策,主要包括明确创新性实践教学目标、搭建创新性实践教学平台、加强创新性实践教学管理等内容,可为实践教学活动的有效开展提供启示。 关键词:大类招生;生物科学专业;创新性实践教学体系 一、引言 实践教学是生物科学专业不可忽视的内容,尤其是在大类招生背景下,随着学生人数增多和就业市场对人才培养要求的提高,更应该完善实践教学体系,搭建创新性教学平台。从而激发学生兴趣,让学生有效融入实践锻炼活动,提高知识应用技能和综合素质,为以后的学习和工作打下坚实基础。 二、明确创新性实践教学目标 结合大类招生的背景和生物科学专业教学要求,以培养学生的创新能力和实践技能为出发点,明确课程教学目标。教学目标主要包括基本实践能力、综合实践能力、科学实验能力、创新实践能力四个层次。通过这样设置层层递进的目标,循序渐进,有效规范和引导教学活动,加强学生基本技能训练,有效培养学生的创新实践能力。 三、搭建创新性实践教学平台 根据人才培养目标和教学要求,以提高学生的专业基础知识水平、科研能力、实践技能、知识应用水平为目的,教学中要从以下方面搭建创新性实践教学平台。第一,基本能力实践教学。基本技能训练包括动植物学实验,无机、有机和分析化学实验,微生物学、细胞生物学、分子生物学实验等。通过这些课程和实验内容设置,让学生掌握生物学的基本操作技能。课程教学前要制定系统的大纲,明确实验训练任务。例如,微生物实验主要包括无菌操作技术和微生物分离鉴定技术训练,要围绕教学目标精选实验内容,减少重复实验,增加综合实验,搭建生物科学实验专业训练平台。第二,综合能力实践教学。一方面,开展综合性实验。提高学生的综合实践技能,既能有效满足教学需要,还能训练学生的综合实践技能。例如,分子生物学可以开设DNA纯化、DNA重组与鉴定等实验,让学生加强综合训练,有效融入实验活动。还可以开设研究法实验课程,探讨动植物体功能的活动规律、产生机理、内外部环境变化所带来的影响等。这样既能激发学生兴趣,还能提高学生的探究技能,培养学生的分析、判断、综合与推理能力,有利于增强学生的创新技能。另一方面,改革实习环节。实习包括课程教学综合实习、专业实习和综合实践,让学生亲自体验和验证课本上的概念和原理,并到校内外研究室的实践基地实习,或者组织实践活动,提高学生的动手操作能力,提高知识应用技能。第三,创新能力实践教学。包括科研训练和毕业实习。科研训练主要包括参考文献的查阅,了解本专业和生物科学的研究现状,拟订研究方案和研究计划,明确思路,让理论知识与实践结合,为以后从事科研活动打下基础。还可以开展科研活动和生物科学实验竞赛,系统培养学生的生物科学理论水平、专业技能和科研能力。另外还要认真撰写毕业论文,补充知识,提高学生的创新能力和知识应用技能,提高资料搜集、整理和应用能力,为学生以后学习和开展科研活动奠定基础。 四、加强创新性实践教学管理 健全完善管理机构和管理制度,为创新性实践教学体系的有效执行和落实提供保障,主要采取以下有效措施。第一,制订创新性实践教学计划。结合实践教学内容和方法完善教学计划,在培养计划中中注重搭建实践教学平台。同时还要合理安排课程内容和教学课时,整合并优化专业课程和实践课程设置,突出生物科学的专业特色,强化对学生基本技能的训练,让学生努力参与实践教学,逐渐提高实践教学技能。同时还要加强每个实践教学环节的管理,明确实践教学的内容、课程安排、实践形式、课程考核等内容,为实践活动的有效开展和实效性提升奠定基础。第二,加强创新性实践教学师资队伍建设。注重专业基础扎实、实践技能强、教学水平高的任课教师引进,不断充实生物科学专业实践教师队伍。鼓励任课教师到企业参加实践锻炼,增强综合技能。并观摩和学习其他任课教师的优点,利用访问、进修等形式提高专业知识水平和教学技能,打造“双师型”教师队伍,为教学活动的有效开展奠定基础。还要组织教学和技术人员到其他学校观摩教学活动,开展示范教学。并发挥“传、帮、带”的作用,促进任课教师的教学技能、实践能力等综合素质提升,优化教师队伍结构,有效开展生物科学实践教学工作。第三,健全创新性实践教学考核评价体系。重视校内和校外实践基地建设,为实践教学准备条件。改进教学评价,认真做好实践教学的考核与记录工作,提高考核评价的科学性与合理性。例如,生物科学专业考核时可以尝试采用“笔试+口试+实验”的形式,有利于更好规范和引导教学和学习活动,增强学生创新能力和实践技能。实现以考促教的目的,对提高生物科学专业教学效果也具有积极作用。 五、结束语 综上所述,通过构建完善的创新性实践教学体系,有效规范和引导教学工作。不仅顺应大类招生的要求,还有利于创新人才培养模式,提高学生的实践技能,让学生有效把握生物科学专业知识。进而提高人才培养质量,也为学生更好从事将来的工作奠定基础。 作者:许龙 吴玉德 吴恒梅 庄树文 生物科学论文:生物科学专业核心课程群构建策略 摘要:从生物科学专业核心课程群构建的必要性分析入手,本文提出了应用型生物科学专业核心课程群构建的总体目标和构建策略,在产教融合背景下,为培养学生的专业技能和应用创新能力,提高学生的综合素质提供参考。 关键词:产教融合;生物科学;核心课程 群产教融合是高校根据自己所开设的专业开办专业产业,使专业产业与实际教学密切结合、相互支持,形成集人才培养、科学研究,科技服务为一体的校企合作办学模式。随着我国现阶段高等教育的改革,以学术研究型人才培养为主的高校会越来越少,而侧重于培养社会急需的、应用型人才的高校越来越多,且将逐步成为我国高等教育结构的主体。相对于学术型人才培养而言,应用型人才培养除了一定的理论知识外,更注重其实践性、应用性和技术性。安徽科技学院作为一所地方性高校,2009年被安徽省教育厅遴选为“示范应用型本科院校”建设单位,2014年被遴选为“地方应用型高水平大学”建设立项单位。其中生物科学专业的应用型人才培养方案实行“平台+模块”的课程架构,构建两个平台(通识教育课程平台、专业教育课程平台)和三个模块(专业方向课程模块、创新创业教育课程模块、个性化拓展课程模块)组成的“2+3”课程体系。生物科学专业教育课程平台包含专业基础课程(植物学、动物生物学、生物化学、微生物学、遗传学、生物统计学)和专业核心课程(细胞生物学、人体解剖生物学、分子生物学、植物生理学、生态学),在应用型人才培养方面起到了一定的促进作用。但这11门课程中有许多课程内容出现重复,部分课程的开设由教师自主选择教材、自行开展教学活动,缺乏交流和沟通,常常会出现课程之间的教学内容高度重复或脱节现象。例从理论层面来看,蛋白质和核酸结构、功能及其代谢、DNA复制、转录、蛋白质翻译和基因表达调控等内容,生物化学、分子生物学教材均要讲述。如果不能对上述教学内容进行有效重组,就不能形成专业知识的系统性,不利于应用型人才的培养。 一、构建生物科学专业核心课程群的目的 课程群是高等学校深化教育教学改革、提高教学质量的一种课程建设模式,它能够发挥课程的综合效应,优化配置教学资源,提高学生的专业水平。课程群建设是近年来课程建设与改革的发展方向。进行专业课程群建设,就是要推动专业课程的优化整合,改变过去课程改革单兵作战的做法,注重教学资源的优化配置及课程的规模效应和整体效应。为提高生物科学专业应用型人才的培养质量,以安徽省《生物化学》精品资源共享课程建设为契机,根据生物科学专业人才培养的特点,要整合理论课程内容,强化课程群观念,专业基础课程和核心课程之间要做到整体性和连贯性,使学生从整体角度掌握生物科学专业的基本知识。实践教学方面,要减少验证性实验,增加综合性、设计性实验,加大专业综合实习力度,使学生从理论和实践层面掌握生物科学专业的基础理论和基本技能,提高人才培养质量。 二、构建生物科学专业核心课程群的总体目标 结合目前人才培养的现状及对我校应用型人才培养的要求,研究生物科学专业核心课程群的构建策略,加强专业核心课程群内容建设,优化课程群建设的措施,重构教学质量评价体系,提升教师教学水平,提高教学质量,为生物科学专业应用型人才培养奠定坚实基础。因此,以产教融合为基础,构建以生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等五门课程形成生物科学专业核心课程群,通过研究实践,逐渐形成一个有序的、统一的整体;以整合后的教学内容及探索出的新的教学方法、教学手段为切入点,创建新的相关课程,引进新的思路和教学模式;建立新的实验实践教学方式,体现学科交叉优势,培养应用型创新创业人才,符合应用型本科院校人才培养目标。 三、构建生物科学核心课程群的策略 1.充分调研,深入分析,积极推进产教融合。深入企事业等用人单位,调研生物科学专业毕业生的人才培养质量,收集用人单位对毕业生素质的需求,调研省内外相关院校生物科学专业人才培养方案中的课程设置情况,通过比较,对我校及校外应用型生物科学专业课程设置的现状及存在问题进行分析,构建符合我校生物科学专业应用型人才培养的核心课程群。产教融合可以推进校企合作办学。推动高校与企业间的深度合作,积极开展校企一体化办学实践,推动专业与企业、岗位对接。遴选本行业相关专业教师进企业实践基地教学培训,企业技术人员到学校教学,促进院校与企业的合作共赢。高校改革人才培养模式,实现教学与生产过程对接,着力探索专业核心课程群的建设,提升专业教学水平。2.重新修订生物科学专业人才培养方案。根据学校自身特点制定生物科学专业人才培养目标、人才培养规格和专业核心课程群,认真修订人才培养方案,并在实践中不断进行总结和完善。拟将生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等课程组建成生物科学专业核心课程群。人才培养方案的修订经相关专家论证后报学院审定后,再报经学校审批。3.整合与优化课程群各门课程内容,构建核心课程群新的理论教学体系。生物科学专业核心课程群涉及的知识面广、内容多,学生理解难,且课程之间有些内容高度重复。因此,要对教学内容进行整合和优化,避免交叉、重复,同时要做到详略得当、重点突出。组建生物科学核心课程群教学团队,定期开展教研活动,充分研讨教学内容,构建核心课程群理论教学体系,并重新制定相关课程的理论教学大纲。4.优化、改革生物科学专业核心课的实践教学内容,构建新的实践教学体系。应用型本科专业要以应用性能力培养为目标构建实践教学体系,提高学生实践动手能力。实验性课程是检验学生对所学理论知识的掌握情况,是培养学生实践技能的重要手段。为此,整合、优化实验教学内容,构建新的实践教学体系,通过研究逐步形成基础性实验、综合性实验、设计性实验的“层次化”实验教学体系。基础性实验不同课程之间相对独立,目的是使学生掌握相应的基础理论和基本操作。设计性实验要独立授课,单独考核,可以以项目为载体进行设课,培养学生的创新能力、综合能力和实践动手能力。5.改革教学方法和教学手段。教学方法和教学手段是提高教学效果的一个重要因素。教师要引导学生掌握好的学习方法,养成良好的学习习惯。学生除了在课堂上听老师讲解外,还要学会自学。老师要鼓励学生自学,激发学生自主学习的热情和积极性。因此课题组要进行教学方法改革研究。拟采取:采取问题探究式教学方法,根据课程有关内容设计教学问题,引导学生思考并开展讨论,最后教师进行点评、总结;选出一些较为合适的章节,让学生分组备课、登台讲解,体验讲课过程,调动学习热情,增加趣味性。通过比较分析要进一步固化新的教学方法和教学手段,并加以推广。6.改革考试考核评价办法。评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统的考核方式其弊端主要是评价体系采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实水平和能力。要加大课程过程考核力度,研究可操作的公平公正的考核办法。对学生的评价不仅要重视理论知识考查,更要重视其动手操作、创新等能力的考查。考试方式要采取多样化,考试时间要自主化,通过写专题报告、撰写学术论文、参与科研项目等多种形式评价学生的学习效果。 四、结语 通过梳理应用型专业生物科学专业基础课程之间的关系,在产教融合背景下构建科学合理的展业核心课程群。整合教学内容、改革教学手段和教学方法,形成一套行之有效的人才培养方案。通过对生物科学核心课程群的建设与实践,制定核心课程群合理的教学大纲,提高教学效率,培养学生的专业技能和应用创新能力,提高学生的综合素质。 作者:孙玉军 王松华 张晓龙 周成 单位:安徽科技学院 生命科学学院 生物科学论文:基础教育生物科学人才的创新型培养 摘要:本文拟对于基础教育阶段的生物科学人才的创新型培养进行研究和分析,针对我国现阶段基础教育水平的具体要求,总结我国生物科学人才培养方面在生物科学素养与素养测评方面的现状和问题,并根据国际通行的生物科学人才素养标准进行对照。向基础教育教学和人才培养工作中,旨在面向高等教育阶段如何更好地就生物科学人才输送问题提出建议和对策。 关键词:生物科学;人才;培养 一、引言 在知识经济时代和经济全球化的今天,一个国家劳动者的素质,尤其是脑力劳动者的知识和科技水平,已经成为衡量一个国家经济实力和发展潜力的首要指标。然而,在信息技术引领科技创新飞速发展的当代,知识创新和技术创新的步伐,随着人类生产力水平和科学技术更新换代的日益加快,对于一个国家劳动者的知识背景和创新能力的要求也越来越高。因此,对于我国新生代科学技术领域人才的培养和挖掘,必须以当今国际通行的标准来评价和考量。因此,培养创新型人才必须牢牢把握人才成长和发展的黄金年龄段,在时间上抢占先机,才能更好地参与国际经济技术的竞争,提升我国的科技水平,巩固和稳步提升综合国力。 二、把握生物科学人才培养的战略机遇期 根据有关专家的科学研究,人类的黄金学习期处在17岁到23岁这一阶段。这一阶段的人智力发育快,学习能力最强,最有利于在某一专业领域成才。因此,如果把生物科学这一基础性学科的人才培养重点都放在升入高等院校之后,将错过学生进行专业定位和专业教育的黄金时期。因此,为了能与升入大学后的高等教育培养工作进行更好的衔接,并打好以义务教育为基础的生物科学教育工作,在我国最新推出的《普通高中生物课程标准》中,第一层次将"生物科学素养"这一概念引入到我国基础教育阶段的生物课程教育日常工作中。 三、基础教育阶段是生物科学创新型人才培养的重点 培养生物科学创新型人才工作,在基础教育阶段,生物科学人才的培养应以打好生物科学学科知识基础,提升生物科学素养为主。对于生物科学素养这个概念的认识,目前主要以培养生物科学知识和学科问题探究能力,建立生物科学探究精神,增进生物科学相关问题的情感态度价值观为主要依托,通过参加社会经济生活中的生产实践和生物科学教学中的科学实验,获得对于生物科学知识和能力的掌握和运用。并在此基础上不断学习和试验,以应对在日后的专业学习中的生物学研究的进一步深化,运用创新能力解决生物科学分支学科中的前沿性学术和技术难题。如今,伴随着生物科学素养这一概念的引入,成为基础教育生物课程的重要教学任务和关键词,学生生物科学素养水平的提高与否,成为近年来评价和衡量生物科学教学质量的重要环节。由此引发了生物科学创新型人才培养的另一个急需解决的问题———如何衡量和界定具备生物科学创新型技能的学生在生物科学方面的创新型潜能?界定一名学生是否具有生物科学素养和潜能是一项涉及到自然科学和社会科学双重内容的课题。既事关“素养”“潜能”等心理学和社会学的内容,有涉及到对于生物科学基础性知识和实验操作能力等方面的具体归类和划分。众所周知,在西方具有上百年研究历史的生物科学学科的内涵十分的丰富和复杂,如何结合现代心理学和人类学知识对人的生物科学领域创新型潜能进行摸底和测评中会造成一些标准上的难以统一,造成针对生物科学创新型潜能的测评相当困难。因此,对测评生物科学素养水平工具和方法的研究是对于挖掘基础教育阶段学生是否具备生物科学创新型潜能的关键环节。对此高中阶段的生物学课程指南中对于生物科学素养和潜能的具体特征和表现做了一个宏观的规定。共涵盖六个方面。这六个方面的内容虽然在精确性上不够完善,但基本上建立了高中阶段对于生物科学学科要求学生在具备掌握和研究相关知识和课题中需要具备的几项基本素质,以及部分具备生物科学研究潜力的学生能够达到的标准。首先是要能够了解和掌握生物学的中学阶段生物课教学大纲中提出的关于生物学的一些基本原理和重要概念。这些内容是生物科学人才培养需要完成的基础性工作,如果学生难以对生物学的基本原理和重要概念在头脑中形成系统化的框架性认识,就无法在日后的生物科学学习和研究中走的长远。二是对人类对生物圈的影响具备现实了解和理性的认识,并对人类活动对日后生物圈的影响趋势有较高的关注和兴趣。创新型人才的最大特征不在于对旧的知识能够有多么牢固的掌握,而是能够利用现有的知识和积累探索未来,保持对人的活动与生物圈的发展之间的关系和趋势进行探究和思考的浓厚兴趣,才是具备创新意识的生物科学人才需要具备的素质。三是对生物学研究的历史和发展过程有所研究和了解,通过对前辈学者进行科学实验以及课题研究、专业考察等科研活动的方法和过程有所了解和认知,领悟科学探究的过程并非一朝一夕,可能会充满各种艰难险阻,才能在日后更为深奥的生物科学研究工作中不畏困难,保持良好的科研信念和工作态度。四是能够对生物多样性特点具备观察和探究的能力,在我们生存的地球上,生物多样性是文化、种族、国家制度、意识形态等诸多多样性存在的源泉。对于生物多样性的客观认识是日后开展生物科学研究的基础。五是建立好科学探究的基本方法,树立客观的科学研究精神,避免唯心主义和不可知论等思想。六是对于现今的生物科学先进技术保持关注,并能够尝试运用先进技术尝试解决学科研究中出现的问题。相信日后在对基础教育阶段生物科学学生创新型潜能的研究不断深入的基础上,我国在生物科学人才培养方面一定会开创新的局面。 作者:刘语 单位:沈阳师范大学 生物科学论文:生物科学史在高中生物教学的作用 摘要:在高中生物教学中融入生物科学史,并将其贯穿于整个高中生物的学习过程中,通过对生物科学史的讲解,能让学生了解到生物学科的发展过程与生物知识的应用价值,进而发挥生物科学史在高中生物教学中的育人作用,能保证高中生物课堂的教学效果。 关键词:生物科学史;高中生物;育人作用 生物科学史作为一种宝贵的教育资源,其独特的视角以及丰富的内涵使它具备多种的教育价值。选择在课堂教学中合理的引进相应学科的学科史料,不仅能有效提升学生的学习兴趣,还能进一步激发学生的求知欲,有利于培养学生严谨的科学态度以及永不厌倦的探索精神。 一、生物科学史在高中生物教学中的育人作用 1.引导学生,加强生物学知识体系的构建所谓生物科学史,即生物学知识与理论成果的形成过程。只有让学生充分了解了知识的形成过程,才能帮助学生构建完整的生物学知识体系。因此,高中生物教师在开展教学活动时,应将生物科学史贯穿于教学过程中,通过对生动事例的讲述,引发学生的好奇心,激发学生的学习兴趣,让学生在了解生物科学史过程逐渐培养起科学积极的情感态度。如,在《高中生物选修2》及《选修3》中便有着许多的生物科学史材料,如“抗生素史话”“核移植技术发展简史”与“试管婴儿之父张明觉”等。这些极具趣味性的生物科学史材料极易激发学生的兴趣。对此,教师可在实际的教学过程中,引导学生深入讨论这些问题以吸引学生的注意力,使学生在学习生物学相关知识时始终保持着强烈的好奇心,这样能够在提升课堂教学效率的同时增强学生的生物学素养。2.领会生物,形成学科唯物辫证、发展与和谐思想对待生活唯实不唯上,对待科学研究唯真不唯前是每一位科研工作者都应具备的基本素养,也唯有如此才能让科研工作取得更加辉煌的成果。因此,高中生物教师在实际的教学过程中,也应有意识的培养学生这种求真务实的科学态度,以推动生物学科的健康发展。如,在《高中生物必修2》中有关于法国博物学家拉马克与英国博物学家达尔文在信奉神创论时代,通过大量的观察与思考后所提出的进化学说与自然选择学说的相关记载。并在此中着重强调了达尔文的进化论是以丰富的事实为依据,经过论证生物的变化过程,让生物学摆脱了神学的束缚逐渐靠近科学。由此可见,任何科学上的重大发现都离不开科学家们“勇于质疑、敢于探索、求真务实”的科学精神。并且,通过对以上案例的研究我们不难发现,发现科学的基本在敢于怀疑。因此,高中生物教师在日常教学过程中应积极引进生物科学史,以培养学生这种“勇于质疑、敢于探索、求真务实”的科学精神。 二、生物科学史在高中生物课中的应用探讨 1.利用生物史引入课题在高中生物教学中积极利用生物科学史,不仅有效吸引学生的注意力,还能激发学生的求知热情,进而保证课堂教学的效果。例如,在进行《高中生物必修2》第一章“遗传因子发现”的相关内容学习时,教师便可先引导学生思考:“为何只能‘种瓜得瓜、种豆得豆’,而不能‘种瓜得豆,种豆得瓜’?”为何孩子与自己的父母有如此多的相似之处等。通过提问的方式引发学生思考,并鼓励学生勇敢阐述自己的观点。此外,学生在思考过程中,教师可顺便为其讲述遗传之父孟德尔的相关故事,激发学生对孟德尔的了解兴趣,促使学生主动关注他所进行过的豌豆试验,学会遵循前人的胶布去探寻遗传学的奥秘。通过这样的教学方式,不仅加深了学生的学习印象,还促进了学生对知识的理解与掌握。因此,面对丰富的生物史资源,作为生物教师应考虑如何才能将这些资源充分利用于高中生物课堂,以激发学生的学习兴趣,保证课堂教学效率。2.直接利用史料讲解生物概念、理论在进行一些生物相关概念的讲解时,通过对其发展历史的讲解,能让学生清楚地掌握概念的来龙去脉,进而理解该概念的意义。因此,高中生物教师在教学过程中,可通过引进生物科学史的相关资料来阐述部分生物学观点,促使学生更深入的掌握与理解。例如,在进行《高中生物必修2》中“现代生物进化理论”的相关概念教学时,教师可先为学生讲述达尔文的相关事例,让学生了解前人是如何看待生物进化这一问题的。然后为学生讲述该理论经过了怎样的验证与推导才形成了现代的进化理论,又是经过了怎样的发展才被人们普遍接受与理解。由此向学生证明,任何重大的科学发现都是基于“勇于质疑、敢于探索、求真务实”的科学精神。总之,良好的生物科学史教学,应从中选取适当的教材材料,运用恰当的教学手段,才能达到最佳的教学效果。因此,高中生物教师在教学过程中引进生物科学史资源时,应注重材料的选择,并有意识的培养学生敢于质疑、勇于探索、求真务实的科学精神,为学生未来的发展打下坚实的基础。 作者:陈飞 单位:江苏省洪泽中学 生物科学论文:生物科学专业毕业生对专业情感的调查 摘要:采用问卷的方法对150名生物科学专业毕业生进行了专业情感的调查。调查内容包括:对本专业的认同程度、学习态度、学习兴趣、是否欣赏以及个人价值体现五个方面。调查结果显示:75%的生物科学专业的毕业生的学习态度是积极的、98%的毕业生能感受到个人价值的存在、60.7%的毕业生对本专业存在浓厚的学习兴趣、只有50%的毕业生对本专业的认同度较高等。反思:建议应该提高学生的专业实践能力,加强学生入学的认知,改革考核方式,增加教育见,实习的时间,使生物科学专业在各方面能够得到更好的发展。 关键词:生物;专业情感;调查;反思 1引言 专业情感是描述对某一学科专业具有深刻而稳定的感情。在教学活动中,积极的专业情感容易激活人的兴奋中心,消极的专业情感则会抑制人的正常心理活动,从而导致截然不同的教学效果。生物专业的专业情感则是生物专业学生对于自己选择此专业是否能满足自身心理上或社会性需要而产生的内心体验。通过对生物专业毕业生的专业情感的调查,有利于提高学生学习质量和效果,而且能使本专业在学院将来的发展、学生的就业等方面起着很好的指导作用。 2问卷调查及结果分析 2.1调查对象调查对象为重庆长江师范学院生物专业的2011级和2012级毕业生。2011级的学生人数为70名,2012级的学生人数为80名。2.2研究方法及研究内容本课题的研究方法主要是采用问卷调查法,对2011级的学生大多采用网上问卷调查的形式,对2012级的学生则采用发放问卷的方式。参照布鲁姆和加涅制定的教育目标和情感教育目标分类理论,并结合实际,主要从生物科学专业毕业生对本专业的认同度、是否主动参与学习、学习态度、专业欣赏度及个人价值观五个方面进行设计,共设计25个问题。共发放150份问卷,实际回收的有效问卷为150份,有效回收率为100%。 3结果及分析 3.1对生物科学专业认同度的调查结果(表1)与分析由表1可知:38.7%的毕业生认为当初选择本专业是因为爱好,其余毕业生基本是由于一时兴起或被调剂而选择了本专业。69.4%的毕业生喜欢本专业,其中有54.7%的毕业生对本专业的就业前景比较有信心。在毕业生是否会从重选择本专业就读的信念上有52%的毕业生选择会继续在本专业就读。而毕业生在是否会在本专业上继续深造的这个问题上有53.3%选择了不再继续深造,但还有28.7%的毕业生不清楚自己的想法,没有规划好自己的未来。导致这些结果的原因是:生物学专业竞争力大,就业压力大,使他们对本专业的发展前景很失望,对本专业不喜欢或厌倦。另外,还有一部分学生是调剂入此专业,对所学专业不够了解,专业相关知识有所欠缺,导致专业认同度不够稳定。3.2对主动参与学习生物科学专业知识调查结果(图1)与分析由图1可知:75%的毕业生认为自己能够积极主动参与教学活动,并完成自己的学习任务;12.3%的毕业生只是为了通过考试而学习;还有12.7%的毕业生是根据自己的心情决定学不学习,不愿意学习的学生基本没有。以上结果显示:毕业生学习态度整体倾向是积极的,但大多数学生学习目的较模糊,追求学习的功利价值倾向比较明显。产生的原因可能是:本专业学生受外在促发力影响过多,欠缺内发性学习动力,不能全面认识本专业的价值取向;本专业开设的课程吸引力不够,实用价值差。3.3对生物科学专业学习兴趣的调查结果(图2)与分析由图2可知:通过4年生物专业的学习,部分毕业生对生物科学专业的学习兴趣并没有逐渐提升,只有28.7%的毕业生认为自己对本专业的学习兴趣越来越浓了,有32%的毕业生觉得自己对本专业的学习兴趣还保持原样,还有21.3%的毕业生对自己的专业没有任何感觉,不知道自己是否对本专业的学习感兴趣,甚至有少部分毕业生对本专业的学习感到厌倦,但又不得不学,但毕业生对本专业最感兴趣的课程主要是本专业的选修课程和本专业的社会实践课程。产生以上现象的原因是:学生希望教师注重学生兴趣,提供较多的实践机会,使学生能够参与到课堂中去。3.4对生物科学专业的欣赏度调查结果(表2)与分析根据表2可知:有45.3%的毕业生认为我院拥有先进的实验设备,能够充分满足学生学习的需求,这一优势比较明显;有24%的毕业生觉得我院浓厚的文化底蕴也是一个巨大的优势;还有16%毕业生认为我院的考研率高,就业形势好。有30%的毕业生认为本专业最重要的学习内容是实验技能,认为只要把实验技能掌握好了本专业的内容就可以全部完成;本专业的理论知识只有4%的人认为重要;有42%的毕业生认为实践教学技能最重要。其中有52%的毕业生认为本专业的实验主要是按照教师的演示或书本上的要求进行,有23.3%的毕业生觉得是按照教师提出问题和方法,然后学生去做,只有少部分毕业生觉得本专业的实验是自己设计自己做的。3.5对学习生物科学专业后个人价值的调查结果(表3)与分析表3可知:被调查的毕业生都认为自己在本专业学习过程中收获了东西,只是收获的东西不同而已:有33.3%的毕业生认为主要学到了新的生物知识;还有27.3%的学生认为通过学习生物,增加了对生活常识的了解;还有一部分认为自己学到了科学严谨的实验态度等。有98%的毕业生认为自己毕业后能为社会做出贡献,但有2%的毕业生认为学习本专业后自己可能碌碌无为,不能为社会奉献自己的一份力量。有28.7%的毕业生觉得在生物专业学习期间是平平淡淡的;有44.7%的毕业生觉得会铭记这段经历并将收获运用于以后的工作中;还有一部分学生认为这段经历将影响他的一生。毕业生认为本专业主要培养了师范生的素质与技能,但本专业对学生的科研创新能力又有很少的帮助,同时还有部分毕业生觉得本专业也培养了他们其他方面的能力,只是比例占得少。另外,有些学生由于受传统观念的影响,认为自己只要上了大学,将来就有了着落。 4反思 据调查问卷结果显示:大部分生物科学专业毕业生学习态度整体倾向是积极的,并能在学完本专业后感受到个人价值的存在,但是仍有部分学生学习兴趣不高、专业认同度较低等。因此,教师有意识地对学生进行情感的培养与训练,是促进学生努力学习、培养其创新精神、提高人才素质的关键。而当前各高校对学生的专业情感培养没有引起足够的重视,最终导致学生“专业认同度低、学习兴趣淡、缺乏对专业一定的欣赏”等消极专业情感。教师应加强学生对生物科学专业的情感培养,增加教育见习、实习的时间,丰富实践活动,让生物教材贴近生活,让学生体会学习此专业具有现实意义。 作者:张燕 庹贵华 单位:长江师范学院生命科学与技术学院 生物科学论文:生物科学专业核心应用能力培养模式 摘要:根据应用型本科院校人才培养目标,确定了生物科学专业的核心应用能力及与之相支撑的理论课程和实践环节体系,提出了以培养专业核心能力为导向的生物科学专业人才培养模式,通过教师教育能力、专业应用能力和创新能力培养,培养学生的岗位工作综合能力,为社会培养所需要的应用型高素质人才。 关键词:生物科学;专业核心应用能力;应用型人才 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》强调,提高质量是高等教育发展的核心任务,提高高等教育质量,最根本的是提高人才培养水平[1]。陕西学前师范学院是陕西省首批普通本科院校向应用技术类型院校转型发展试点院校,肩负着新建本科院校转型发展的示范引领重任,逐步地将“培养高水平应用型人才、建设高水平应用型大学”的理念转化为实践过程,发展专业内涵和特色,提高服务区域经济社会发展的能力,为社会培养所需要的既具有一定深度和广度的基础知识,又有较强的实践和创新能力的实务操作应用型高级人才[2]。生物科学专业是陕西学前师范学院的优势和特色专业,随着学校的转型发展和社会对应用型人才的需求,在培养师范生教师教育实践技能的同时,还要考虑到生物专业的学科特点,不断加强学生的专业应用技能培养,使学生的专业核心应用能力得到培养和提高,以提高服务地方经济社会发展的能力。 一、生物科学专业核心应用能力的内涵和培养体系 (一)生物科学专业核心应用能力的内涵 国家教育部2012版高等学校专业目录要求,生物科学专业学生主要学习数理化基础、生物学基本理论、基本知识以及人文社科知识,接受专业技能和科学研究方面的基本训练,具备科学思维和国际化视野,掌握从事生物学及相关领域的基础科学研究及应用技术开发的基本能力,能够在生物学及相关领域从事科学研究、技术开发、教学及管理等方面工作[3]。生物科学专业核心应用能力就是生物科学专业学生所具有的能够履行岗位职责的综合能力,其培养重点是要培养学生的岗位工作基本能力、教师教育能力、专业应用能力、创新能力四个方面[4],以此来促进高校教育教学质量的提升,实现应用型本科院校人才培养的目标。 (二)生物科学专业核心应用能力的培养体系 按照社会需求-人才培养目标-培养方案制定-课程设置的原则,专业课程的设置要服从于社会需求和专业人才培养目标,经过调研、修订、总结几个阶段,确定了应用型本科院校生物科学专业的核心应用能力培养体系(图1)。核心应用能力培养都设立了与之相支撑的理论课程和实践环节培养体系,其中,要重点培养生物科学专业学生的教师教育能力、专业应用能力和创新能力。 二、生物科学专业核心应用能力的培养模式 (一)教师教育能力的培养 生物科学专业培养的学生首先应当具备一名中学生物学教师的教育实践能力。教师教学能力是教师的基本素质,包括备课能力、讲课能力、课外作业布置与批改能力、学业评价能力、现代教育技术应用能力、班级管理能力等[5]。通过教育学、教育心理学、生物课程与教学论、中学教材解析、教师语言、教育评价、现代教育技术、班级管理等理论课程的系统学习,以及教师基本功“三字一话”训练、教育技术及课件制作、微格教学、师范生教学技能比赛和中学教育实习等实践环节的训练,生物科学专业学生的教学能力得到培养和加强。 (二)专业应用能力的培养 掌握生物学专业知识、培养专业应用能力是从事和胜任生物学领域教学及管理、科学研究、技术开发等方面工作的必备条件。生物学是实践性很强的学科,除了系统的学习和掌握专业理论知识外,更重要的是实践操作技能的培养[6]。为了更好地培养学生的专业应用能力,培养社会所需要的应用型人才,服务地方经济社会发展,生物科学专业开设了高等数学、基础化学、大学物理等专业基础课及实验,开设了植物生物学、动物生物学、生物化学、遗传学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、生态学等专业核心课及实验。另外,为了更好地服务地方经济社会发展,根据秦巴山区的生物资源,开设了植物资源开发与利用、生物多样性、食用菌栽培、保护生物学、珍稀濒危植物组织培养、生物摄影技术等专业选修课程,还根据中学生物学教学需要,结合中学生物学探究性实验和中学生物学竞赛内容开设了中学生物学实验技术培训课程。通过以上几个方面的学习和训练,学生的专业知识、实验操作技能和实践应用能力都有了明显的提高。 (三)创新能力的培养 随着新一轮基础教育课程改革,教育思想和教育观念都发生了变化,在现代化的中学生物学课堂中,学生从被动接受者逐渐转变为学习的主体,教师从知识传授者逐渐转变为学生学习和科技创新活动的引导者。要有效推进素质教育,当务之急就是培养具有创新意识和创新能力的师范生[7]。通过实施导师制、指导本科生申报大学生创新创业训练项目和互联网+大学生创新创业项目、开放实验室、提高综合性和设计性实验比例、组织学术讲座、参与教师科研项目、实习与科研结合、指导学年论文和毕业论文、参加教学技能大赛和学科竞赛活动等途径,大大提高了生物科学专业学生的创新意识和创新能力。 三、生物科学专业核心应用能力培养的实践与成效 自2012年以来,通过对生物科学专业4届近300名学生的核心应用能力培养模式的探索和实践,学生的教师教育能力、专业应用能力、创新能力等方面都有了明显的提高。 (一)教学能力大幅提升 一年级通过组织院级中华经典朗诵和演讲比赛,学生的普通话水平普遍得到提高,生物科学专业毕业生普通话测试二级乙等及以上通过率100%。二年级通过开设书法课和组织院级三笔字、多媒体课件比赛,学生的课堂板书和课件制作水平有了大幅度提高,多媒体使用熟练,板书设计规范。三年级通过生物课程与教学论的学习与微格教学实践,学生掌握了生物学教师的基本教学技能,学会了课题引入、教学设计、课堂互动、难点突破、作业布置、教学反思等各个教学环节。通过组织师范生教学技能比赛,学生全员参与,逐级选拔,当场点评,每位学生的教学技能都有了明显提高。四年级通过参加为期16周的中学教育实习,参与了课堂教学、实验教学、班级管理、教研活动等全过程,同学们体验角色转换,发现自身的不足,切磋教学技能,相互促进提高,为成为一名合格的中学生物学教师奠定了基础。 (二)应用能力显著提高 三门专业基础课及实验的开设和学习,为学生掌握生物学专业知识奠定了基础。在此基础上,进行八门专业核心课程及实验的学习,使学生能够系统地掌握生物学专业知识。专业核心课实验全部独立独设课,单独计算学分,编制实验课教学大纲,实验课时量大于理论课时量。实验教学强调基础性、综合性、应用性的特点,按照基础-综合-提高的原则,对原有实验内容进行整合,减少经典性、验证性实验,增加综合性、设计性、创新性实验,一年级学生以综合性实验为主,二年级之后的学生以设计性实验为主,对三年级以上的学生开放实验室,设立专项经费开设创新性实验,并逐年提高综合性、设计性和创新性实验的比例,加强实验考核。通过对核心实验课程的训练,克服了过去实验课程相互脱节、实验内容过细过窄、学生实验技能得不到系统训练的缺陷,学生不仅系统掌握了中学生物学教学中各分支学科实验操作技能,还大大提高了实验课效率。除此之外,利用陕西省中学生生物学竞赛办公室在我校设立的优势,和多所知名中学的生物学教师探讨,结合中学生物学探究性实验[8]和中学生物学竞赛内容开展中学实验教学研究,对生物学下的八个分支学科内容进行实验设计,编写讲义,开设了中学生物学实验技术培训课程,提高生物类师范生的实验教学能力,为学生毕业后能够很快适应工作岗位奠定了基础。为了更好地服务地方经济社会发展,根据秦巴山区的生物资源,根据我校与省内多个企事业单位的合作优势,不仅为学生开设了植物资源开发与利用、食用菌栽培、保护生物学、珍稀濒危植物组织培养等专业选修课程,还与太白县政府、太白山国家级自然保护区管理局等单位联合,确立科研合作研究项目,合理开发和保护秦巴山区野生植物资源。 (三)创新能力不断增强 多元化的第二课堂科技活动,在培养本科生的应用能力、创新意识和综合素质等方面有重要的作用和意义[9]。2013年至今,已经立项大学生创新创业训练项目国家级10项、省级21项、校级32项,参与研究的学生130余人,13篇。获得互联网+大学生创新创业项目1项,参与学生5人。在野外实习和教育实习中,学生撰写了10余篇有价值的调查报告。多名学生参与教师科研项目完成学年论文和毕业论文,1名学生的科研论文入选2015年陕西植物学会论文集,5名学生的毕业论文在学术期刊发表。连续多年举办师范生教学技能比赛,推选的1名学生获得西北地区高等院校师范生教学技能大赛优秀奖。鼓励学生积极参加学科竞赛,推选的2名学生获得全国非专业组高等数学竞赛一等奖和三等奖。生物科学专业核心应用能力培养模式的成功实践,使学生的教学技能、专业应用能力、创新意识和能力都得到了培养,学生的岗位工作能力不断加强,学生学习生物学专业知识的兴趣更浓、主动性更强,同时也吸引了更多教师积极参与其中,使教师对以生为本的教育理念和应用型人才培养目标有了新的认识,对学生核心能力培养和综合素质教育的重要性和必要性认识进一步提高,极大地促进了我校的生物科学专业教学研究的改革与实践。 作者:李璟琦 贺游利 濮智颖 单位:陕西学前师范学院生物科学与技术系 生物科学论文:生物科学专业本科生导师制的实践 【摘要】通过分析生物科学专业本科生导师制的现状及存在的问题,从导师工作态度、分配制度和实施过程的改革等方面进行实践与探索,最后以微生物学课程为例提出学生四年的指导原则。 【关键词】本科生导师制;生物科学专业;微生物学 本科生导师制最早起源于英国牛津大学,它是一种学生在校期间为其配备专业导师,并由导师对学生的学习、思想和生活等方面进行个别指导和人才培养的制度[1]。本科生导师制通过教师的言传身教和个性化指导,强化对学生的培养,形成教学互动的良性机制,促进学生成长成才。随着高校学分制的实施,本科生导师制因其提高学习效率和加强学生思想政治工作的优势而被众多的学校所推广。 1本科生导师制实施的管理制度 为推进和完善学分制,充分发挥教师在学生培养中的主导作用,进一步调动学生学习的积极性和主动性,不断提高人才培养的质量,我校于2005年起全面推行本科生导师制度,并对导师工作提出具体实施办法①。1.1要求导师任职资格本科生导师制要求导师在教学过程中对学生进行思想引导、专业辅导和生活指导,我校对导师的任职要求:(1)坚持正确的政治方向,具有良好的职业道德,为人师表;(2)、教育教学经验丰富,懂得教育规律,熟悉本专业培养目标和教学计划;(3)熟悉学分制下教学管理和学生管理的相关规定,熟悉学分制的运行机制;(4)导师需具有讲师以上职称或硕士以上学位。1.2明确导师工作职责要求所聘请导师需了解学科和专业的基本情况,掌握所指导学生的学习情况,根据本专业人才培养方案和教学计划,指导学生制定切实可行的整体学习方案,进而指导学生制定学习计划,并通过各种方式经常与学生保持联系,根据学生的实际情况具体指导。1.3规定导师配备考核导师的聘任工作需在新生入学后2个月内完成,并明确指导学生名单、工作任务和任期,每位导师指导的学生一般不超过20人。导师工作的考核由院系负责,并将其与教师年度考核结合起来,对认真履行导师各项职责的教师按每生每学期0.4学时记教学工作量,对不切实履行导师职责的教师要及时进行调整。 2本科生导师制实施的现状问题 生物科学专业的本科生导师制工作由生物科学教研室负责分配安排,教研室按照学校管理制度在每学年初将大一、大二学生分配给专业教师指导,分配结果由教研室负责通知导师,由班长负责通知学生,每学期期中要求导师提交指导记录接受学校的教学检查。本科生导师制度在生物科学专业开展期间,教研室严格按照学校制度进行分配与管理,但是实施过程中发现仍然存在一定问题。2.1导师工作没有完全落实主要体现在部分导师工作的积极性没有充分调动,对学生的指导或流于形式,或没有规划,使导师工作没有充分发挥其作用。分析原因主要是:(1)个别教师对本科生导师制的认识不够;(2)多数教师虽然认同导师制工作,也很愿意与学生交流,但是因为教学、管理和科研工作繁重,很难抽出时间对学生进行具体指导;(3)导师没有实质权利对学生进行表扬或处分,所以即使导师有时间对学生进行具体指导,但当遇到学生对导师的指导不接受或不配合时,指导也就没有实际意义。2.2学生对导师制认识不够多数学生对导师制度和导师职责不是很了解,每学年初只知道自己被分配给了哪位老师指导,但对导师会指导哪方面或自己希望导师从哪方面指导不是很清楚,造成两种极端,一种是大事小事都找导师,把导师当成了班主任或辅导员;一种是导师不组织见面,学生决不会主动找导师交流。 3本科生导师制的改革探索 3.1统一对导师工作的认识[1]首先在每学年开学初,教研室组织教师就导师制的重要性、改革创新等组织专题教研活动,统一教师对导师工作的认识,在符合学校制度要求的前提下,结合生物科学专业特点,明确本专业导师的工作职责。因为生物科学专业各班级都配有班主任,所以关于学生生活、思想等方面的教育相对较少,导师主要职责是对学生的专业学习教育,让学生了解人才培养方案、教学目标、专业技能,结合各学科竞赛、毕业论文等进行指导。3.2依据制度,选聘导师对仍未认同导师制工作的教师可暂缓分配学生;在统一认识的前提下,对教学、科研等工作任务重的教师,可适当减少分配学生人数,以保证每学年选聘导师的工作积极性和工作效率。3.3组织学生,讲解制度教研室在每学年初利用新生入学教育向学生介绍本科生导师制的实施办法和生物科学专业导师的主要职责,使学生理解辅导员、班主任与导师的职责区别,鼓励学生主动联系导师,使导师工作成为教师课堂教学与学生思想教育的延伸。3.4分配制度改革生物科学专业的本科生导师制只针对大一、大二学生,为了更好的发挥导师制的作用,教研室对分配制度进行改革,大一新生因为对老师不熟悉,对自己的方向也不清楚,所以主要采取随机分配原则;大二学生因为经过一年的学习,对导师比较了解,有些学生已经在导师的指导下开展了相关实验,所以分采取学生选择导师的分配原则,如遇冲突,需结合导师的意见进行调整。3.5制定《生物科学专业本科生指导手册》手册中明确学校本科生导师制实施办法、生物科学专业本科生导师制实施细则、指导学生联系方式、导师每学期的指导计划、指导记录表及年度工作总结。手册的制定,可以提高导师及学生对导师制的重视,同时也便于材料的检查、整理及归档。3.6以微生物学课程为例介绍导师制的具体实施对于大一新生,导师负责指导其了解微生物实验室,认识各种仪器、器皿和试剂,鼓励其走进实验室,参与实验室的日常维护与管理;大二学生已经开始学习微生物学课程,导师负责指导其为实验室基础实验做准备,提高微生物实验技能,同时尝试开展实验;大三学生不执行导师制,可在这一年分配毕业论文导师,继续开始相关实验;针对大四学生,毕业论文导师可指导其对实验数据进行验证、整理、分析并形成毕业论文。使本科生导师制工作基本形成“大一分配、大二选择、大三确定、大四完善”的四年指导原则。 4结语 生物科学专业本科生导师制在实施期间,通过不断的改革创新取得了一定的成效,在一定程度上促进了教育观念的变革和教育质量的提高,但也存在很多的问题。本科生导师制作为一个系统工程,涉及教师、学生及学校的管理等各方面工作,需要各方努力,在实践中不断完善,才能取得更好的效果。 作者:艾银婷 单位:榆林学院生命科学学院 生物科学论文:技术研究与生物科学论文 1生物科学技术的应用浅析 随着我国生物技术的不断发展,生物技术的应用变得越来越广泛,下面我们来具体分析生物技术领域中的应用。生物技术类药品开发已是各国政府发展战略中的重要组成部分,改革开放以来,国家对生物技术制药的高度重视,特别是生物高新技术领域,以大量的资金和人力日前我国生物技术。药用部分领域已达到国际水平,各种生物医药市场或进入临床试验。 1.1生物科学领域的农业方面的应用 生物技术应用领域不同的是,农业领域。农业生物技术领域中应用十分广泛的脚步已经渗透到每一个角落。取得的成绩也是最大的。人们运用相关生物技术有效的增加粮食作物产量,还有些病虫害防止。下面,我们具体分析了21世纪以来,基因组学的研究又推进一系列突破生物技术进人更加迅猛发展的新阶段,包括动物、植物、微生物生物技术、农业生物技术已经在新的农业科技革命的强大动力小才这么部门间因作物也已经大规模推广应用抗虫方向相同,抗疾病,抗除草剂的部门间因棉花玉米、大豆、油菜等。进人大规模商业化阶段是应用现代分子生物学和传统植物育种科学结合的男人。新兴的分子育种学。检查生物科学技术部门间因克隆领域的应用,几年前,一个技术受到人们的重视,许多人很有兴趣,许多人持反对意见,这项技术是部门间因复制技术。该技术是最近几年,由于生物科学技术的迅速发展,还开始了。下面,我们马上就来具体分析一下。我国的动物生物反应器的基础研究和开发水平总体上同国外相比,差距仍在三年,利用部门间的因有线生物反应器表达多种疫苗、药物技术在小断体人类细胞的多种优良种牛成功率的研究现在正迅速增加。 1.2生物科学技术在转基因克隆方面的应用 前几年,有一项技术受到了人们的重视,有很多人很感兴趣,也有很多人持相反的意见,这项技术就是转基因克隆技术。该项技术近些年啦,因为生物科学技术的融入,也迅速的发展起来了。下面,我们就来具体分析一下。我国动物生物反应器基础研究与开发水平在总体上同国外相比仍有三年的差距,但利用转基因羊乳腺生物反应器表达多种疫苗和药物的技术正在小断完善体细胞克隆多种优良种牛的研究成功率正在迅速提高。 2生物科学与技术研究进展分析 下面,我们来分析一下生物科学与技术的研究成果。 2.1浅析基因工程技术的建立与应用 基因工程技术是一种基于基因的技术,该项技术正式因为基于基因,因此可以有效的,根本的改善一些生物的本质。因此,具有很高的研究价值。基因工程主要基因克隆是指定任何基因组基因克隆化。基因工程在农业、畜牧业、酿造业、制药业、水产业等力量已经因为应用效果进行了深入的研究,而对基因工程人遇难船上的更复杂的、和人际关系???。生物的基因组的各种生物的认识的人和改造,有差异时,从基因组上找到真正的原因,生物学因为我地分子生物学和生命科学时代。 2.2浅析,细胞综合技术及应用实例 人的身体是由许多细胞构成,每种细胞都发挥着不同的作用。所以生物技术领域的应用,细胞大的研究价值。同其他生物技术领域的应用。细胞综合技术快速纯合新品种的方法和技术。特别是和杂交,远缘杂交、辐射等新技术结合,说明我们自21世纪以来,生物科学已经发生的原始细胞生命的起源、生命进化的新物种的形成与改造等重大理论问题上有很大的发展,人类的生物本质的认识,对遇难船没有大的提高,改造理论和实践上对生物的影响作物新品种的选育有良好的指导作用。 2.3规模浅析人类基因组计划的实施 人类基因组计划,但许多年前,当时的生物科学技术的不断完善,因此还计划及时得到了。最近几年,随着生物科学技术的发展,终于得到了这个计划。中国科学院遗传的人类基因组研究中心,国家人类基因组中心和北南电力动力中心一起承担国际人类基因组的连续测量工作目前已基本完成遗传图、物理图像、复印地图制作比人体基因组研究小只具有理论意义。其次,许多研究文献的能力的生物技术实现工业化、商业化过程。中都需要整合经济学、伦理学、法律、管理学等多个学科的社会科学知识和环境对他的评价、社会管理等方面的经验,通过对应的生物科技应用中形成的技术。挑战当然同时也需要中国科学管理部门及高等教育机构相互配合。 3生物技术的发展,对社会的影响 生物技术的发展已经影响社会的许多方面。下面,我们的生物技术促进多学科的融合,促进生物技术方面的技术多起床。先说生物技术实现了多学科的集成。人类生命科学实验探究的孟德尔著名的豌豆实验后的细胞杂交技术开发小细胞核及细胞质结合形成理想的供体细胞特征杂种全同胞这一切都说明生物科学技术学多学科知识的发展。是的,集成在一起,生物科学技术的基础。 4结语 我国是世界上人口最多的国家,拥有众多的人口,首先要解决的就是人们的衣吃住行。在吃的方面,因为我国人口实在过多,致使我国粮食产量虽然很多,但是还不能满足人们正常的需求,每年还需要从别的国家进口大量的粮食。因此,如何增大粮食产量成为了我国农业的首要任务。生物技术的出现,极大程度的解决了我国粮食产量不够的问题。科学家们利用相关的生物技术,大大提高了,农作物的适应能力,比如说可以在一些高寒的地方种植一些温带的植物,增大当地的植物的多样性,从而解决我国粮食短缺的问题。上面提到的只是,生物技术应用在我国农业方面的运用,希望生物技术相关部门,能够研究出更加实用的技术,更好的造福人类。 作者:李廷 单位:哈尔滨师范大学
材料科学论文:金属材料科学专业实习教学改革 摘要: 生产实习是高校人才培养的重要环节之一,也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题,进行了教学改革的尝试,获得了良好的实习效果。 关键词: 金属材料科学与工程专业;生产实习;教学改革 据统计,我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首,但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下,如何强化工程意识,培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合,提高专业兴趣,扩宽专业认识,为同学即将选择考研专业和就业提供指导,培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此,生产实习承前启后至关重要。目前尽管建立了众多的校外实习基地,但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题,导致生产现场停留参观时间短。同时,车间噪音大,实习小组人数多,在“只许看,不许动”动的束缚下,实习变成了参观、走马观花[4,5]。因此,同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅,甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下,探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下,企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素,学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益,反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此,企业对接纳学生实习一般持消极态度,能安排学生实习时间和次数有限。同时,由于实习经费限制,对生产实习基地只能就近选择。因此,在实习经费和实习基地均有限的情况下,合理资源安排尤为重要。(1)建立校外精习基地。所谓精习,选择典型的产品,熟悉零件的整个生产加工过程,既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解(兴趣引导)—同学现场实习(感性认识)—课堂交流讨论(启发深入)—再次现场实习(理解领悟)—课堂讨论交流(融会贯通)的方式进行。精习基地选择一是交通方便,便于学生多次实习往返,节省实习经费;二是精习基地要有独立功能产品或运动部件,既涵盖金属原料质量控制、加工成型(铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺)、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合,能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料,并可接纳多次实习。精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念,让同学由浅入深,由表及里,归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法,根据工况和经济性,选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法,探索思考该产品生产质量提升空间,进而培养解决复杂工程实践问题的能力。(2)建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器,既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小,对生产实习来说,具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一,便于联系落实实习任务,时间安排灵活。二是交通便利,便于往返多次实习。另外,高校科研成果成功转化案例的学习,有助于激发同学学习的兴趣和激情,培养同学创业的意识。(3)建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1~2次,主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程,掌握金属零件不同的成型工艺,扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制,同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通,因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。一般精习基地选择1~2个企业,每个小组安排3~4次进厂实习机会,每次实习0.5~1天。泛习基地安排4~6个企业,每个企业安排1~2次进厂实习机会,每次0.5~1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排,可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文,忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时,很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价,轻工程实习的投入与考核。另外,实习现场环境工况复杂,指导生产实习不仅需要投入时间和精力多,还要求老师具有较好的身体素质。因此,要到达预期的生产实习效果,具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师,培养实习指导教师教学梯队,是完成实习的有效保障[6]。指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈,预先调研、制定实习计划,收集编制实习报告。同时,做好预先动员,讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量,需要指导老师相互合作,共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。(1)实习前沿。同学第一次到企业实习,带着对未来工作环境的憧憬,也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的,但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意,实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差,树立正确的择业观念,引导同学走进企业,培养兴趣,扩宽对专业的认识。同时,鼓励同学不仅带着眼睛去实习,更要带着脑子去思考,去发现问题,并运用所以理论,探讨解决实践工程问题的可行性。(2)编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况,修改、编写实习报告,避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论,研究与探讨的方式,引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究,将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合,培养同学解决复杂工程问题的能力。因此,实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢,引导同学在实习过程中抓住重点环节,透过实习产品,回归到理论的运用,将课堂理论与生产实践融汇贯通。(3)实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时,考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律(10%)、实习笔记(20%)、实习报告(40%)、实习答辩(30%)四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查,即可可以监督同学,也可以及时了解同学实习掌握情况,合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩,同学主动讲述和提问回答相结合,为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天,我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地,莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地,其产品包括:船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。实习参观公司按其产品成型工艺分,焊接成型:锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型:炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型:压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型:变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料:剪板机下料(≤8mm)、火焰和等离子气割,棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺:截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测:压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测:锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测:锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中,经过与指导老师、企业技术人员互动,在实习报告的引导下,通过课堂探讨交流,能够积极主动地完成各项实习任务,实习效果良好。另一方面,生产实习企业与学生获得了互相认可,既企业在进行安全教育的同时,也给同学做了下一年度的招聘需求,同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计,促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下,通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成,探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 作者:孙金全 谢鲲 李敏 崔洪芝 单位:山东科技大学 材料科学与工程学院 材料科学论文:材料科学研究教学的体会 1展示结果引导入门,直观易懂 《材料科学研究方法》涉及知识面广,综合性强,且是一门应用性强的课程。很多基础知识在课本上不可能详述,因此该课程相对来说比较难入门。笔者尝试采用展示测试结果的方法来引导入门,能让学生直观易懂,从开始就知道一种研究方法能得到什么结果,解决什么问题。比如在讲解热失重分析方法时,开头列出一张热失重曲线图,横坐标是样品温度,纵坐标是样品质量份数。让学生明白,热失重方法能得到一种材料在不同温度下的质量变化结果,表征热稳定性能。从而引发学生兴趣,去深入学习这种研究方法的细节和原理。这种方法在其他章节如红外光谱、核磁共振、电子显微、光电子能谱和X射线衍射等中都可以采用。有些结果学生可能开始看不懂,但这样更引发了他们的求知欲望。这样,从实例分析测试结果出发,引发学生好奇,能让学生主观能动的听讲和学习。 2强调注意事项,阐述原理 细节决定成败。《材料科学研究方法》中的仪器测试原理虽然明了,但是实现该原理的前提是要让测试条件符合理论,因此有很多细节必需注意。这些细节不但影响测试的准确性,更能够深入全面反应仪器的测试原理,从而让学生更深刻掌握该仪器的原理、操作和应用。比如热失重分析中,样品质量份数能准确测量的理论前提是样品在一个恒定气体氛围中,还要保护好天平。为达到这个条件,需要往炉子中通平衡净化气体,往天平装置中通平衡惰性气体和冷却水。这些细节强调了,学生对热失重分析的条件就会印象深刻,从而在测试中得到客观准确的结果。 3结合性能规律讲应用,提升兴趣 《材料科学研究方法》的课程目标是要让学生掌握各种材料分析方法,灵活应用各种材料分析工具。因此必须结合材料研究应用实例来讲解分析仪器的应用。但如果只将例子泛泛而谈,学生知其然不知其所以然,结果只能是蜻蜓点水,过眼云烟。如果能结合学生以前学到的材料物理和化学知识,阐明某种分析方法在材料结构性能规律上发挥作用的原理,则不但让学生温故了以前学到的理论知识,而且加深了学生对该分析方法在材料应用中的印象,极大提升了学生的学习兴趣。例如笔者在讲述DSC在聚合物结晶上的应用时,便结合DSC图谱,给学生回顾了大量聚合物结晶学知识,包括不同晶型、再结晶作用、结晶度、热历史的影响等。这使得学生不但学习了DSC的应用,更学会了对理论知识的科学论证,引发了强烈的学习兴趣。 4制作操作视频,增强实践 《材料科学研究方法》不仅要让学生学会基本原理,更要让学生会操作和应用。但是不同仪器具有不同的操作步骤和条件设置。这些操作步骤和条件设置即使记忆再好的人第一次学会后,在以后的操作中也会忘记某些细节。而制作操作视频则可以将一台仪器的操作步骤和条件设置完整的记录下来。这不仅有助于学生的操作实践,而且能起到保护仪器的作用。因此操作视频可以让学生学习该课程后有信心对该仪器和相应研究方法进行进一步的实践和探索。 5结论 材料科学研究方法是一门综合性和应用性很强的课程。对该课程事半功倍教学效果的方法有:授课教师知识面广;对分析方法讲解要通俗易懂;对仪器知识讲解细致入微;对应用实例讲解深入浅出;制作操作视频,增强实践。 作者:欧阳星陈大柱单位:深圳大学材料学院高分子材料与工程系 材料科学论文:剖析材料科学教学的微观机理 一、MaterialsStudio软件在教学中的应用 (一)简介材料计算模拟软件Materialsstudio是美国Accelrys公司为材料科学领域开发的一款科学研究软件,用于帮助用户解决当今材料科学中的一些重要问题。MaterialsStudio软件包集成了Visual-izer、CASTEP、Dmol3、Reflex等二十几个计算模拟模块,是一款强有力的计算模拟工具。用户可以通过Visualizer可视化模块进行一些简单的界面操作来建立材料分子的三维结构模型,之后通过软件包中相应的计算模块,对材料分子的构型优化、性质预测、X射线衍射分析及量子力学方面进行计算。通过计算得到的结果可以对各种晶体、无定型与高分子材料的性质及相关过程进行深入的分析和研究,其计算的结果精确可靠。CASTEP是CambridgeSequentialTotalEnergyPackage的缩写,最早由英国剑桥大学的一个凝聚态理论小组开发,是广泛用于计算周期性体系性质的一个先进量子力学程序。它可用于金属、半导体、陶瓷等多种材料的相关计算,可研究晶体材料的光学性质(折射率,反射率,吸收及发射光谱等)、缺陷性质(如空位、间隙或取代掺杂)、电子结构(能带及态密度)、体系的三维电荷密度及波函数等。 (二)教学环节设计1.知识点的设置。在材料科学的专业课中,如晶体物理、固体物理、半导体物理学、硅材料科学与技术等课程中,都会涉及材料的晶体结构,能带结构,带隙的分类,X射线衍射、缺陷,掺杂等知识点,也会涉及到材料的反射率、折射率、介电常数等材料的光学或化学性质。在完成这些基础知识点的讲解后,可以利用Mate-rialsStudio软件进行计算和演示,为这些基础理论给出直观形象的解释,把材料的宏观性质与微观机理衔接上,这样学生对材料科学的知识体系就会有一个整体的认识和了解。2.密度泛函理论及波函数的介绍。密度泛函理论是一种研究多电子体系电子结构的量子力学方法,其本质是以电子密度分布函数为变量代替波函数中的自变量来求解薛定谔方程,使求解复杂体系波函数的本征值成为可能。目前,密度泛函理论已广泛应用于物理、化学及材料相关领域,特别是用来研究分子和凝聚态的性质。目前密度泛函理论DFT(DensityFunctionalTheory缩写)被广泛应用到计算模拟软件中来求解薛定谔方程,可对材料的结构、性质、光谱、能量、过渡态结构和活化势垒等方面的进行计算研究。在与分子动力学结合后,在材料设计、合成、模拟计算等方面有明显进展,成为计算材料科学的重要基础和核心技术。3.软件的操作及相关内容的演示。MaterialsStudio程序包中的二十多个计算模块是通过Visualizer这个可视化核心模块整合在一起的,用户可以很方便地应用Visualizer模块构建有机、无极、聚合物、金属等材料分子、及周期性的晶体材料、表面、层结构等模型,通过鼠标控制这些分子构型,可从不同角度查看并分析体系结构,容易形成直观的概念。MaterialsStudio自带的数据库中的晶体结构可以用于教学演示,如在硅材料科学与技术和半导体物理等课程的教学过程中,需要用到单晶硅的晶体结构,可以很方便地从MaterialsStudio软件的Structures/semiconductors数据库文件夹中导入Si这个晶体数据文件,在课堂上为学生们演示,从(100)、(110)、(111)不同的晶面来进行展示(如图1),以说明硅单晶的晶体结构。也可以通过Visualizer模块中的菜单选项Build- Sym-metry- Supercell建立n×n超胞结构,通过调整角度,可以从不同晶向观察晶体的晶面,通过超胞结构也可以演示各种晶体的密堆积结构。这样就给学生一个生动、形象、直观动态的概念,使其易于在头脑中建立空间模型,理解所学知识点。通过Visualizer模块对硅单晶的元胞进行演示,我们可以知道每个硅原子至多与另外四个硅原子相连,借此可以说明硅原子的共价键取向及硅晶体属于金刚石型结构,源于硅原子的sp3杂化,形成了四个共价键。通过CASTEP模块对硅单晶的元胞进行计算,可以得出其能带结构和态密度,通过对计算结果的分析,可以得出硅单晶材料的带隙特点。在稀土化学的教学过程中,可以通过CCDC英国剑桥晶体数据库及WebofScience网站来获取稀土配合物的晶体结构,然后通过MaterialsStudioVisualizer读出晶体结构,用于课堂演示,有助于学生理解复杂的稀土配合物结构。在固体物理教学过程中,可以利用MaterialsStudio中的Re-flex模块模拟粉晶体材料的X光、中子以及电子等多种衍射图谱,可用于验证实验结果及演示教学。4.知识点的拓展。对于缺陷、杂质掺杂、空位等对晶体材料的影响,可以通过MaterialsStudio中Visualizer模块建立相应的模型,然后通过CASTEP计算模块进行计算。通过对计算结果的分析,说明这些因素对半导体材料性质的影响。MaterialsStudio软件同样可以计算材料的折射率、反射率、介电常数等性质。其计算的结果数据和图表可以与教科书或文献上的数据图表进行对比,来说明计算方法的正确性,以此为支点,采用同样的计算方法,我们可以尝试设计更多的新型材料并进行计算。通过这些详实的计算实例我们可以更生动地说明教学中的知识点,学生可以根据自己的兴趣爱好,尝试进行材料分子模型的设计并进行模拟计算。通过计算结果的对比,可以初步探讨晶体中缺陷、杂质、空位等因素对材料性质的影响,在此过程中增加了学生的学习自主性和兴趣。 二、GaussianView和Gaussian软件在教学中的应用 (一)简介Gaussian是一个功能强大的量子化学综合软件包。应用它可以计算分子能量和结构、过渡态的能量和结构、化学键以及反应能量、分子轨道、热力学性质、反应路径等等,功能非常强大。计算可以模拟气相和溶液中的体系,模拟基态和激发态,进而通过含时密度泛函研究材料分子体系的激发态,算出吸收和发射光谱。Gaussian扩展了化学体系的研究范围,可以对周期边界体系进行计算,例如聚合物和晶体。周期性边界条件的方法(PBC)技术把体系作为重复的单元进行模拟,以确定化合物的结构和整体性质。而GaussianView是一款为Gaussian设计的配套软件,其主要作用有两个:1.构建Gaussian的输入分子模型,2.以图形显示Gaussian程序的运算结果。 (二)知识点的设置1.在材料科学有机电致发光材料及稀土化学课程的教学过程中,会涉及到有机或稀土发光材料的吸收及发射机理。通过把Gaussian软件教学过程,我们可以很好结合这些算例讲解三重态,单重态发射过程,给出与发射过程相关的分子最高占据轨道HOMO和最低非占据轨道LUMO的电子密度图,这样就可以很形象地解释发射过程中的电子转移过程,对低能吸收和发射过程的电子跃迁性质进行判断。2.软件的操作及相关内容的演示。(1)通过CCDC晶体数据库或者WebofScience网站获得相应的配合物或者稀土配合物晶体的晶体结构(通常为cif文件)。(2)应用Mercury软件或者MaterialsStudio软件读取相应的晶体结构,转存为GaussianView程序可以读取的格式(一般选用*.cif、*.pdb、*.mol2格式),通过Gaussian-View转存为Gaussian输入程序(*.gif-Gaussianinputfile)。(3)采用Gaussian程序进行计算。(4)通过GaussianView程序读入Gaussian03/09计算结果,通常为log文件,或者fchk文件,GaussianView可以很方便地读取Gaussian的计算结果并且以图形的形式显示出来,并可应用它对计算结果进行分析。(5)通过GaussianView对计算结果的进行处理,通过它显示出发光材料的分子轨道电子云密度分布情况,吸收光谱,发射光谱等情况,结合这些图形信息,我们可以对有机电致发光材料或者稀土发光材料的发光机理进行教学。3.知识点的拓展。GaussianView是由Gaussian公司开发的一款非常好的分子建模及显示工具,学生可以通过对它的使用,很方便地进行分子设计并输入到高斯程序中进行计算。可以安排学生在基础发光材料分子的基础上,在分子配体的外围添加外围取代基或者改变配体,进行尝试,进行配合物分子的设计,增强其动手能力,为今后走进实验室进行有机合成做准备。 三、预期的效果 计算模拟软件所用的计算资源可以采用多媒体教学中的电脑和学生自带的笔记本电脑。通过对软件进行简单的操作讲解,学生可以很方便进行建模和计算。在此教学过程中,可以培养学生的学习主动性、动手能力、以及一些基本的科学研究技能,增加其对材料科学的兴趣,对科研领域的了解。 作者:吴玉辉吴盼单位:长春理工大学材料科学与工程学院吉林大学附属中学 材料科学论文:材料科学引入计算模拟教学的研究 20世纪80年代以来,计算机已经成为各个材料领域研究专家的必备工具,并且随着计算机技术和算法的发展,计算模拟方法也已经成为材料研究新的重要手段.计算模拟技术以物理学、化学等相关的基本理论为基础,在计算机模拟环境下对宏观、介观以及微观的不同尺度的材料进行多层次的模拟研究,计算材料的力学、热学、光学、电学和磁学等多方面的物理性质,并进一步探求这些材料的组分、结构和功能之间的本质规律和内在联系,为实验制备新材料提供理论支持,变盲目的材料合成为针对材料性能的某类特定需求来主动地、有意识地设计材料的结构.计算模拟在材料科学中的作用已经不仅仅停留在计算机辅助和数据处理上,人们已经认识到计算模拟已经与实验、理论研究一样能够发现新的科学现象、新的科学概念,从而计算模拟已经成为第三条科学发现的途径.因此,现代材料科学已经不再是单纯的实验科学,计算模拟方法已成为与理论研究和实验方法同样重要的研究手段,实验、理论和计算成为材料研究的3大支柱[4].而且随着计算材料科学的进一步发展,计算模拟方法在未来的材料研究中将显示出越来越大的应用潜力.因此,了解和掌握材料计算和模拟的基本知识已成为现代材料研究工作者必备的技能之一. 材料的计算模拟方法介绍 材料的计算模拟研究是近年来飞速发展的一门新兴学科和交叉学科.它综合凝聚态物理学、理论化学、材料物理学和计算机算法等多个相关学科.它的目的是利用现代高速计算机,模拟材料的各种物理化学性质,深入理解材料从微观到宏观多个尺度的各类现象与性能,并对材料的结构和物性进行理论预言,从而达到设计和开发新材料的目的.材料的多尺度计算模拟方法主要有以下几种: (1)第一性原理计算方法(First-principlesMethods)基于密度泛函理论的第一性原理计算方法是目前研究微观电子结构最主要的理论方法.第一性原理计算方法只用到普朗克常数(h),玻尔兹曼常数(kB),光速(c),电子静态质量(m0)和电子电荷电量(e)这5个基本物理变量和研究体系的基本结构.从量子力学出发,通过数值求解薛定谔方程,计算材料的物理性质.在密度泛函理论,局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)框架下的计算已广泛应用于第一性原理的电子结构研究中,并已经取得很大的成功.结合一些能带结构计算的方法,对于半导体和一些金属基态性质,如晶格常数,晶体结合能,晶体力学性质都能够给出与实验符合得很好的结果,同时能够比较精确地描述很多体系的电子结构(如能带结构、电子态密度、电荷密度、差分电荷密度和键布局等)、光学性质(介电函数、复折射率、光吸收系数、反射光谱及光电导等)和磁性质,从微观理论角度分析和揭示材料物理性质的起源,使实验者主动对材料进行结构和功能的控制,以便按照需求制备新材料. (2)分子动力学方法(MolecularDynamicsMethods)分子动力学是一种确定性方法,是按照该体系内部的内禀动力学规律来确定位形的转变,跟踪系统中每个粒子的个体运动,然后根据统计物理规律,给出微观量(分子的坐标、速度)与宏观可观测量(压力、温度、比热容、弹性模量等)的关系来研究材料性能的一种方法[5].分子动力学方法首先需要建立系统内一组分子的运动方程,通过求解所有分子的运动方程,来研究该体系与微观量相关的基本过程.对于这种多体问题的严格求解,需要建立并求解体系的薛定谔方程.根据波恩-奥本海默近似,将电子的运动与原子核的运动分开来处理,电子的运动利用量子力学的方法处理,而原子核的运动则使用经典动力学方法处理.此时原子核的运动满足经典力学规律,用牛顿定律来描述,这对于大多数材料来说是一个很好的近似.只有处理一些较轻的原子和分子的平动、转动或振动频率γ满足hγ>kBT时,才需要考虑量子效应. (3)蒙特卡洛方法(MonteCarloMethods)蒙特卡洛方法是在简单的理论准则基础上(如简单的物质与物质或者物质与环境相互作用),采用反复随机抽样的手段,解决复杂系统的问题.该方法采用随机抽样的手法,可以模拟对象的概率与统计的问题.通过设计适当的概率模型,该方法还可以解决确定性问题,如定积分等.随着计算机的迅速发展,蒙特卡洛方法已在材料、固体物理、应用物理、化学等领域得到广泛的应用[6].蒙特卡洛方法可以通过随机抽样的方法模拟材料构成基本粒子原子和分子的状态,省去量子力学和分子动力学的复杂计算,可以模拟很大的体系.结合统计物理的方法,蒙特卡洛方法能够建立基本粒子的状态与材料宏观性能的关系,是研究材料性能及其影响因素的本质的重要手段. 材料专业引入计算模拟教学的探索 材料计算的目的在于理解和发现新的材料性能及其物理本质.计算已经与实验和形式理论一样成为材料研究的3大支柱之一.为学生将来能够有更高的起点研究材料科学,适应新形势下材料研究方法,培养具有宽广材料科学基础,掌握材料现代研究手段的“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的材料科学专业人才.我们在本科教学阶段就应该有计划的引入和加强计算模拟方法的教学.采用的教学形式可以结合实际情况,灵活的应用.近年来我们采取的教学方式主要有以下3种方式:(1)开设计算材料学类课程在2006年物理与电子信息学院材料物理与化学专业培养方案中已经确定《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》课程为专业选修课程,学时分别为36学时和54学时.《计算机在材料科学中的应用》课程偏重实践教学,通过上机操作学习计算软件的基本原理和使用方法.主要教学内容包括:材料学的发展现状及计算机在材料科学与工程中的应用;材料科学研究中的数学模型;材料科学研究中常用的数值分析方法;材料科学研究中主要物理场的数值模拟;材料科学与行为工艺的计算机模拟;材料数据库和新材料、新合金的设计;材料加工过程的计算机控制;计算机在材料检测中的应用;材料研究科学中的数据和图像处理;互联网在材料科学研究中的应用等9部分内容,基本涵盖当今计算机技术在材料科学研究中应用的各个方面.《计算物理》课程则以理论教学为主,偏重物理基本原理的介绍.主要教学内容包括:计算物理学发展的最新状况;蒙特卡洛方法及其若干应用;有限差分方法;分子动力学方法;密度泛函理论;计算机代数;高性能计算和并行算法等8部分内容.计算材料类课程的开设注重理论和实践并重的原则,在讲解基本原理的同时加强学生动手上机实践能力的培养,因此,经过课程的学习,学生已经初步具备利用计算机进行材料模拟的能力.部分选修计算材料类课程的同学在学习中对计算模拟产生了极大的兴趣,在大四时选择材料计算相关课题作为本科毕业论文选题.例如,08届学生的毕业论文《ZnS掺杂Cu光学性质的第一性原理研究》和《布朗运动的蒙特卡洛模拟》,09届学生的毕业论文《ZnO电子结构和光学性质的研究》,11届学生的毕业论文《晶格热容的理论计算》和《简立方晶体结构能量分布的理论模拟》等均为材料计算和模拟相关课题,并且有多人的毕业论文被评为优秀毕业论文.个别优秀的学生读研后继续从事材料的计算模拟相关研究.通过几年的教学实践,计算材料相关课程的开设对于扩大学生的知识面,提高学生的理论分析能力有极大地帮助.(2)在材料相关的理论课程中加入计算模拟方法介绍虽然已经在材料专业开设《计算机在材料科学中的应用》和《计算物理》等材料计算相关的课程,但这两门课均为专业选修课,只有选修相关课程的学生才能得到相应的计算模拟培训,受众面还比较窄.因此,为使更多的学生了解到材料模拟计算的相关理论和知识,在材料专业主干课的教学中也适时地加入相关的计算模拟方法的介绍,从而扩大计算模拟知识的普及面.例如,在《固体物理》课程中,当讲解到能带理论一章时,我们会在本章结束时,加入一次课,着重介绍基于第一性原理的平面波赝势计算方法计算材料的能带结构、电子态密度等以及第一性原理计算的常用软件(CASTEP、VASP等).一方面,对学生学习的理论知识加以直观化和适度的扩展,另一方面也进一步普及第一性原理计算的相关知识.在《材料科学基础》教学中讲解到相平衡与相图一章时,我们会在本章内容结束后介绍相图计算近年来的发展现状,包括CALPHAD(CalculationofPhaseDiagram)计算方法、热力学与动力学的结合、第一性原理与相图计算方法的结合,并简要介绍今后相图计算可能的发展方向[7].在晶体缺陷内容的教学中,穿插介绍利用分子动力学计算面心立方金属空位和间隙原子点缺陷的形成能的方法.通过在课程教学中穿插入计算模拟方法的介绍,一方面也加深了学生对所学内容的理解,另一方面开阔了学生的眼界.(3)举办计算模拟相关的学术讲座.自从2009年以来,物理与电子信息学院从事计算模拟研究的教师每学期都结合自身的科研情况举办面向全院学生的学术讲座.例如在2011至2012学年第二学期,我们举办两场学术讲座,分别是《氧化锌晶体及其掺杂的第一性原理研究》以及《可见光响应半导体光催化材料的结构和能带设计》,教师在讲座中介绍自己的科研情况,同时也使学生了解到如何把学到的计算模拟知识应用到科研实践中去,让学生体会到如何利用计算模拟预测材料的物理性质以及指导材料设计的研究方式,提高学生自觉学习计算模拟方法的积极性. 结束语 当今,随着计算机技术的高速发展,计算模拟方法在材料物理性质预测、材料设计、合成和评价诸多方面有许多突破性的进展,计算模拟已经和实验、理论成为材料研究的3大支柱,掌握计算模拟方法成为现代材料科学研究的必备手段之一,因此在材料科学相关专业中开展计算模拟方法的教学是十分迫切的.经过这几年对材料相关专业的教学实践发现,学生对计算模拟表现出极大的兴趣,教学上也取得相应的教学成果.总之,在材料科学专业教学中引入计算模拟方法的教学是可行的,也是十分必要的,它对于培养学生的思维和探索的能力具有重要的支持作用. 作者:刘建军尹新国张金锋路彦峰单位:淮北师范大学物理与电子信息学院 材料科学论文:材料科学教学体系研究 一、南昌大学材料专业人才培养与江西的资源和产业特色 南昌大学地处江西,江西有着非常丰富的铜、钨、稀土等矿产资源,经过几十年的发展,江西已经形成了从矿产开采、冶炼、再到加工的一套比较完整产业链。但江西金属企业多集中在产业链上游,利用高新技术生产高附加值产品的企业不多,特别是在铜、钨的深加工方面,无论是研究水平还是生产技术水平都与国外存在一定差距。由于缺乏相关专业人才使得江西省资源得不到充分的开发和利用,造成资源优势的浪费。作为中国高等教育的重点大学,南昌大学有义务也有必要积极培养与省情相适应的专业人才,将江西的资源优势转化为技术优势,为江西和国家的发展做贡献。然而此次调查发现,南昌大学虽然每年都培养出很多材料专业学生,但真正能进入到江西铜、钨和稀土领域的学生却很少。就目前情况来看,南昌大学虽然设置了大量的实践教学内容,但其实践教学体系研究内容相对比较分散,都是根据各个课程的特点开设一些实验课,没有形成比较系统的有针对性的实验实践教学体系。要改变这种现状,就需要对实验教学和实习实践进行有效的整合,开展富有江西资源和产业特色的材料科学与工程专业实践教学体系研究。通过本次对江西的资源特色和产业结构以及国内外著名大学实践教学模式的调查和研究发现,南昌大学可以从以下几个方面进行改进: 1.教学理念的转变发展着眼于省情,江西有着非常丰富的矿产资源,一方面,作为江西省教学和科研实力最强的重点大学,培养这方面的技术和研究型人才来服务于江西建设;另一方面,正因为有这种很好资源和产业的外在优势,南昌大学就应该充分的加以利用,在以后的研究和探索中形成自己独有的专业和技术优势。 2.课程设置方面首先,铜、钨生产和加工工艺都比较传统,学生在掌握好专业课的基础上完全可以自学;但稀土材料就不同,它涉及内容广泛,又自成一体,同时也是一门新兴学科,知识理论对本科生来讲还是有一定深度。为此,学校应该聘请在相关方面有深入研究的专家和教师,开设相关课程,教授学生相关方面的专业知识。其次,学校可以开设相关专题讲座,邀请一些大型企业的工程师或是技术人员进行定期或不定期技术介绍或给学生授课,这不仅可以促进学生对企业的生产过程、生产设备、生产技术以及产品的了解,也为将来的工作打下扎实的基础;同时也可以促进学生对专业知识的消化[3]。再次,学校应加强与国内外高校和研究所相关方面的交流与合作。 3.实验设置方面虽然实验课程较多,但就目前的实验安排来看,与本土优势资源相关的较少,实验设置可以向这方面有所侧重。 4.实践教学改进可借鉴麻省理工学院的实践教学模式。麻省理工学院(MIT)有一个本科实践机会计划(UPOP),它由三个阶段组成:第一阶段:安排一周富有挑战性的、集中而全面的学习培训;第二阶段:由两部分组成。前部分在春季学期雇方与学生的双向选择,达成协议后,双方签订协议。后部分为10—12周的夏季实践;第三阶段:参加由助教们安排的讨论会。讨论时学生必须提供一份报告并做答辩,答辩通过后得到3个学分。虽然UPOP实施的社会环境和实施方式与我们的实践教学大不相同,但它有以下几个方面值得我们借鉴:UPOP有一个专门的部门或者说是管理队伍负责UPOP协调、学生服务以及与校友联系等管理工作,这就保证了学生的实践活动能够顺利实施,如果过程中遇到问题也可以及时得到解决。所以我们的高校也需要设立相应的管理部门来专门负责学生的实践教学工作。在实习之前,管理部门要给学生安排一个集中培训,除了专业技能的培训之外,最主要的是训练他们的沟通与协作能力。学生的实践活动不一定局限于学校的统一安排,可以鼓励学生主动与企业联系,分小组实习肯定会比大批量人员的实习质量更好。无论是哪种实习方式,学生和企业一定要签订协议,以保障学生的安全和企业的利益不受损失。实习结束之后,学生为了得到学分,还必须从本学院找一位教师评阅实习报告和参加答辩,讨论整个实践情况。当然,在实践教学过程当中,除了可以参考以上几个方面,我们还应注意选择大型的正规的企业进行实习,这不仅可以较好的保证学生的人身安全,也可以让学生学到更专业更前沿的知识;同时我们还应该注重学生兴趣和爱好的培养,兴趣是学习的最大动力。 二、国内外大学材料科学与工程专业实践教学差别及其原因 着眼于世界,我们发现,美国,德国,英国,日本,澳大利亚等工业比较发达的国家,他们的高等教育尤其是工科教育水平远远超过其他国家。这与他们本国的国情、教学理念、文化等因素存在着密切联系。经过此次调查发现,他们的工科实践教学都具有以下几个特点:1、学生人数少,实践教学资源充足,实验室随时向学生和教师开放,而且学校会举办很多的学术交流活动。2、社会对大学生的实践实习活动非常支持,保证学生有大量的机会去培养自己的实践动手能力。3、对学生理论知识的培养较弱,更注重培养学生的动手能力和实践创新能力。4、重视学生兴趣和特长的培养,从事研究的教师和学生的专业素质相对较高。以上几点都是我国大多数高校所不具备的,其原因有多个方面:第一,高等工科教育受国情的制约和影响。虽然我国高校的实验教学资源比较完善,但由于学生人数多,就很难保证实验和教学质量;同时,人数多也不便于学生和实验设备的管理,所以我国大部分高校的实验室很难做到随时向学生和老师开放,这种现状导致的结果就是我国学生的实践动手能力和专业素质普遍不如发达国家的学生。第二,我国高校的实践教学得不到社会的足够支持。一般的中国企业都不太愿意接受学生在其单位实习,其原因是多方面的:一是现在我们还没有一套比较正规合作协议来保证学校和企业双边利益;二是学生实习必定会影响企业正常的生产工作,可能会损害企业的经济利益。三是企业担心自己的技术专利或科研成果外泄。第三,中国传统的教学方式———灌输式教学,虽然能够使我们的学生有较高的理论水平,但同时也使我们的学生缺乏自主学习的能力和实践创新能力。 三、我国未来实践教学的发展趋势 在与发达国家的比较中可以看出,我国高校在工科实践教学过程中还面临的众多问题,在今后的发展道路上,我国的材料科学与工程专业实践教学到底该如何走下去?首先,必须改变现有的教学理念和教学模式。在本科教育阶段,在打好基础的前提下,我们应尽可能地摒弃灌输式的教学方式,尽早地培养学生的创新思维,锻炼学生的研究能力。其次,企业应该转变发展观念,站在长远的角度去看问题。虽然企业也有自己的研发团队,但高校的科研力量更强。如果能把高校的科研优势和企业的生产需求相结合,肯定能够达到双赢。实际上,许多企业在遇到技术难题的时候经常会向高校教师寻求帮助,如果能让这种简单合作方式正规化、制度化,并且让学生参与其中,在各种生产和科研项目中培养学生的实践创新能力和专业素质,那结果将不止是双赢。最后,国家必须重视对材料研究型人才的培养。材料是当代社会经济和科学技术发展的四大支柱之一,它渗透于社会建设的各行各业,尤其是在高科技领域和军事领域显得更为突出。计划经济时代,企业是国家的,为了加快国家的发展,每个企业都设有实习科,专门接待高校学生实习。现在,我国已然是市场经济,但我们的实习体制却没能及时转变过来,也就是国家没有及时出台相关的政策来支持高校的实践活动,从而导致现在高校实践教学的开展出现瓶颈。所以,国家应该尽快出台相关的政策,鼓励企业给学生提供实习机会,确保我国的工科教育能够健康快速的发展。 作者:谭敦强赵渊博刘建英刘阳单位:南昌大学材料科学与工程学院 材料科学论文:材料科学与工程专业人才培养问题的若干认识 【摘 要】结合我校材料科学与工程专业的现状和人才培养规律的认识和思考,提出了构建“大材料”(Material)教育背景下开放式(Open)个性化(Individuation)的人才培养模式(简称MOI人才培养模式)的必要性。并通过本模式的实践,以人为本,因材施教,在新形势下为社会培养复合创新型材料科学工程专业精英人才做出了突出的贡献。 【关键词】材料科学与工程 MOI人才培养模式 复合创新型 在现代科学技术中,材料、信息和能源被誉为国民经济发展的三大支柱。新材料是现代科学技术发展的物质基础和技术先导,材料学科的发展和进步对工业的发展和进步起着关键性的作用。材料科学与工程专业以材料学、化学、物理学为基础,系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。主要培养具备包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料等材料学科领域的科学与工程方面扎实的基础理论知识和过硬的专业技能,能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作,适应社会主义市场经济发展的具有创新意识的高层次、高素质全面发展的科学研究与工程技术复合型人才。 一、我校材料科学与工程专业的现状 江西理工大学(原名南方冶金学院)是我国有色金属工业和材料学科领域重要的人才培养和科技创新的重要基地之一,被誉为“有色冶金人才摇篮”,学校先后隶属于国家冶金工业部和中国有色金属工业总公司,具有鲜明的有色金属行业特色。1958年创办炼铁、炼钢、轧钢专业,1972年创办有色金属压力加工专业,之后又陆续创办了无机非金属材料工程、材料化学、材料物理和材料成型与控制工程等专业,在上述专业的建设发展基础上,形成目前的材料科学与工程专业学科,涵盖以下五个二级学科专业:金属材料工程、材料成型及控制工程、无机非金属材料工程、材料物理、材料化学,其中,金属材料工程是江西省“九五”、“十五”、“十一五”重点学科、省级品牌专业、省级示范硕士点。并建有国家铜冶炼和加工工程技术研究中心、国家钨与稀土产品质量监督检验中心、钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心、江西省有色金属加工工程技术研究中心、江西省铜冶炼和加工工程技术研究中心等科研平台。 二、材料科学与工程专业人才培养规律的认识与思考 社会的不断发展对人才提出了更高的要求,这一客观要求也就使得学校必须创新人才培养模式,建立新的人才培养机制,采取更加科学、更为人性化的教育方法和手段,最大限度地开启挖掘人才的创新思想。[1]我校材料科学与工程专业历经53年的教学实践积淀,使我们对本学科、本领域的人才培养规律有了较深刻的认识,主要体现在以下几个方面: 1.对人才培养过程的认识与思考 人才培养过程是一个庞大的系统工程,它一般包括:“入口――培养环节――出口”三大阶段。入口与出口是人才培养的两个关键环节,二者相互制约又是相互促进的过程。出口畅,入口才能旺;入口强,出口才可能畅。而出口畅(就业好)的前提是以学生培养质量作为保证的。学生培养质量的高低关键在于培养环节,因此,培养环节是整个教学的重要环节,是教学工作的核心。这一环节,主要包括培养目标的定位;培养方案或教学计划的制定;教材建设以及教学环境、条件的改善等。这些方面都是教学改革的重要内容,也是实现人才培养目标的重要保证。 2.对人才培养目标定位的认识与思考 人才培养目标是人才培养模式的方向,对整个人才培养过程具有重要的指向作用。要实现人才培养目标,关键是“找准定位、发挥优势、办出特色”。关于人才培养目标的定位,在高等教育阶段大众化、普及化的当今,不同类型、不同规格、不同专业的人才有着不同的质量评价标准。例如:学术性、研究型的精英人才、通识教育的复合型人才、技术应用型人才和实用型人才等,社会对不同规格的人才在知识、能力、素质等方面的要求是不同的。人才培养模式受社会的政治、经济、文化等因素的制约,不同的社会及不同的时代有着不同的人才培养模式。通过总结我国几十年的教育教学经历及其人才培养规律,可归纳出如下三种具有鲜明时代特色的人才培养类型: 一元“专才型”人才:[2]该人才培养实行统一招生和固定学制,专业划分细,口径狭窄,其社会背景是高度统一的计划经济体制。一元型人才的特点是:学生重点掌握自己所学的专业,专业之外的知识相对薄弱。这种模式在我国生产力水平较落后,各行各业急需各种专业人才的计划经济时挥了积极作用;而随着我国社会主义市场经济的建立和国民经济的迅猛发展,传统的专才型人才培养模式已明显落后于时展的步伐,因而构建新的创新型人才培养模式势在必行。 二元“T型”人才:[3]所谓T型人才培养模式是以继续学习能力的培养为核心,以实践能力的培养为重点,使受教育者具有较强的创新精神与创新能力而构建的一种新型的人才培养模式。该人才培养模式既能适应市场经济发展的需要,又可激发个人学习的兴趣和主动性。T型人才虽然有了更多领域的知识,但学习过程仍是在规定课程、规定学习计划和培养目标下完成的,这种过于死板的“职业定向型人才培养”仍不能完全适应动态、变化和发展的社会需求。 多元复合型人才:[4]即“厚基础、宽口径、强能力”的人才类型。该人才培养的特点是基础知识丰富,专业知识扎实,具有针对性。同时,在其它相关领域又具有一定的选择性和弹性,能够根据学习或工作的需要及时掌握非专业知识,处理相关信息,从而使知识和能力呈现多元化的特点。显然,多元复合型人才更能适应当今社会和时代的需要。 3.对人才培养质量的认识与思考 材料科学与工程专业人才的培养应注意“三个避免”,[5]即避免过于理念化、避免专业过窄、避免过于实务性和操作性;提高人才培养质量,应注重“三个结合”,即理念与实践相结合、学校与企业教育相结合、国际先进做法与我国实际情况相结合。通过人才培养模式创新,传承和发扬本学科特色和品牌效应,在国内材料类专业人才培养方面占据一席之地。 4.对学生素质教育的认识与思考 现代化社会的关键是人的现代化,是人素质的现代化。而传统的教学模式束缚了人的素质提高。我们认为,素质教育是一种教育观,也是一种教育思想,并且素质与知识、能力往往是融为一体的,三者密不可分。因此,我们要树立“知识+能力+素质+人格”的人才质量关。大力推进素质教育:一要提升学生的素质,二要培养学生的能力,三要训练学生的思维方式。通过这些措施,促进素质教育水平的提高,使学生更好的全面发展。 三、MOI人才培养模式创建的必要性 作为江西省有色金属材料工程人才培养重要基地和新材料研发中心,我校材料工程专业坚持“教学研究型”定位,紧密结合地方资源优势和行业特色,“服务行业、服务地方”,历经53年的建设与发展,形成独特的人才培养模式和科研特色,在行业内具有较大影响力。 然而,随着经济、社会和科技的发展,材料物理与材料化学之间,金属材料与无机非金属材料之间的界限逐渐模糊,几大材料之间有着更多的内在联系和共性,如在知识体系上,材料结构、性能及检测方面具有很大的共性;在课程设置上,如都开设了《材料科学基础》、《材料力学性能》、《材料物理性能》、《材料研究方法》等学科基础课程。因而仅具有单一材料专业基础的人才已远不能满足现代社会发展需求,材料科研和生产需要有宽广知识面的复合创新型人才。[6]我们所认为的复合创新型材料专业人才应当具备以下几个标志性特征:一是具有比较扎实的材料学科基础理论功底和复合的知识结构;二是具有从事材料工程领域实务工作的能力和较强的创新能力;三是具有更宽的专业视野、法学及管理观念和较高的外语水平;四是具备良好的职业操守和人文素养。 材料科学论文:材料科学与工程专业《晶体学基础》教学改革的探讨 摘要:《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要专业课程之一,也是进一步学习材料专业其他课程的基础。本文根据材料专业《晶体学基础》教学中存在的问题,从教学内容和次序、教学手段以及教学模式三个方面,提出了课程教学改革的详细思路。 关键词:晶体学;教学内容;教学手段;研讨式教学;教学改革 一、前言 《晶体学基础》课程是为地质学、材料科学、矿物学等专业学生在完成高等数学、普通化学和物理学等公共课程后而开设的一门专业基础课[1-4]。对于材料科学与工程专业的学生而言,《晶体学基础》课程中的晶体结构、晶体对称性、倒易点阵、晶体投影、晶体生长、晶体缺陷等晶体学基本知识,是进一步学习《X射线衍射》、《电子显微分析》、《材料科学基础》、《材料力学性能》以及《材料物理性能》等专业课程的基础[2]。在材料科学领域,调控材料的性能是人们追求的目标。如果一种材料的成分确定,那么它的电学、光学、磁学以及力学等性能将取决于材料的晶体结构类型和晶体中存在的缺陷特征(如杂质原子的浓度、位错密度和晶粒尺寸等)。因此,《晶体学基础》课程的基础知识不仅在材料科学与工程专业各门专业课程的教学中起到重要的作用,而且将对学生们将来的材料科学与工程实践起到重要的指导作用。 开设《晶体学基础》课程以前,北京航空航天大学材料科学与工程专业的晶体学教学计划主要安排在《材料科学基础》课程中,大约讲解4学时。另一方面,在《X射线衍射》和《电子显微分析》等专业课程教学过程中,过去通常要利用2~4学时来讲解布拉斐点阵、倒易点阵等晶体学知识。这使得部分晶体学知识被重复讲授,而一些重要的晶体学知识没有得到无法全面、系统和深入地讲解。基于以上原因,北京航空航天大学自2010年起对材料专业的本科2年级学生开设了《晶体学基础》课程。 通过过去几年的《晶体学基础》课程教学实践,学生们普遍反应对晶体学基础知识的理解更加全面和深入了,同时在学习与晶体学相关的其他材料专业课程时,也更加得心应手。但是,目前的晶体学教学中还存在以下3个主要问题。 1.晶体学涵盖的内容十分广泛,它是多个学科的重要基础课程,不同学科对于晶体学知识的侧重点有所差别。目前,国内《晶体学基础》的教材主要是面向地质和矿物专业而编写的[5],其包含的内容以及章节编排次序也是为了使地质和矿物专业学生更好地掌握相关晶体学知识而设计的。所以,现有教材的教学内容以及讲授次序并不完全适用于材料专业《晶体学基础》课程的教学。 2.《晶体学基础》课程中包含着很多晶体学基本概念,同时还有非常抽象的宏观和微观对称操作以及晶体的投影操作。在以往的晶体学教学过程中,主要借助一些静态的二维或者三维图片进行讲解,其表现力度有限,无法有效地使学生理解和掌握抽象的晶体学基本概念和理论。 3.在《晶体学基础》的授课形式上,过去主要以教师讲授为主,学生主动参与较少。仅仅通过教师对《晶体学基础》中复杂空间对称变换进行讲解,难以使学生深入理解晶体中对称特点、内部质点的堆积规律以及复杂的空间概念。同时,这样也不利于学生创造性思维和解决实际问题能力的培养。 由以上分析可见,现有的《晶体学基础》教学已经难以满足材料科学与工程专业学生培养目标的要求。因此,我们有必要对该课程的教学内容、教学手段和教学模式进行改革,以充分调动学生的学习积极性和主动性,提高学生的学习兴趣,使学生真正理解和掌握晶体学知识的精髓,为学生在将来的材料科学与工程实践中打下良好基础。 二、教学内容和讲授次序的改革 目前,本校《晶体学基础》的教学课时共32学时,与地质学和矿物学专业相比,总授课时间较少[3,4]。为了在有限的教学时间内讲授材料科学专业学生所必需掌握的晶体学基础知识,有必要将那些与材料科学专业相关性不大的内容进行删减。例如,晶体理想形态和晶体规则连生方面的内容对地质学和矿物学专业十分重要,但是对于材料专业学生来说,只需要在课程绪论中加以概述就能够满足本专业的教学要求了。同时,对于后续材料科学的其他专业课程将详细讲解的知识点,也可以进行适当删减,如晶体相变、晶体物理学等内容。另一方面,对于进一步学习材料专业其他课程而需要用到的一些重要晶体学基础知识,应该增加讲解内容的深度。例如,倒易点阵、吴氏网等基础知识对于分析材料的微观结构特征至关重要,但是,现有教材中的以上相关内容过于简单,无法满足材料专业学生的培养要求,所以,需要增加相关的授课内容。 教学内容的变更促使我们进一步思考授课内容编排的逻辑性。由于晶体学授课内容和侧重点发生了变化,所以,我们就不能按照现有教科书中针对地质和矿物专业的教学目的来安排授课次序,而应该按照材料专业对晶体学教学内容的要求,研究如何安排授课次序才能更有利于本专业学生由浅入深、循序渐进地学习相关晶体学基础知识。例如,在讲解晶体宏观对称性之前,有必要先讲解一些典型晶体结构的实例,以帮助学生形象地理解复杂的空间对称操作;将晶体的微观对称和空间群知识从原教材的第七章提前到第三章[5],使其与晶体宏观对称合并成晶体宏观和微观对称一章,这样有利于从宏观和微观相互联系的角度进行讲解;另外,倒易点阵知识应该从原教材的第一章后移到第四章,在讲解完晶体定向和晶体学符号之后,学生们熟练掌握了晶体正空间的晶面和晶向指数,此时讲授倒易点阵知识更有利于学生理解复杂的正空间和倒易空间的相互变换。 三、教学手段的改革 《晶体学基础》课程的难点是晶体宏观和微观对称、晶体的投影以及内部质点的堆积。除了采用传统的板书和二维图形对这些晶体学难点知识进行讲解以外,我们应该更加注重利用一些三维模型。例如,在讲解晶体的球面投影和吴氏网过程中,利用地球仪作为三维实物模型,能够更好地说明晶体的各个晶面在进行球面投影过程中的操作次序,以及解释如何利用吴氏网来计算晶面夹角。在讲解晶体的旋转对称时,可以利用一些特制的三维立体模型,形象地显示出不同轴次的旋转对称;另外,在讲解晶体的极射赤平投影时,可以针对一些具有特殊对称特点的宏观晶体,让学生自己动手制作相关的三维实物模型,通过观察各晶面的投影特点,加深对极射赤平投影知识的理解。 同时,为了使学生更加形象地把握各种对称变换特征和晶面投影规律,我们应该进一步利用三维多媒体软件,制作一些三维动画作为辅助教学手段[6]。这样能够通过三维旋转来观察晶体的宏观对称特点以及晶体结构中的质点(原子、分子或离子)位置,满足晶体宏观和微观对称要素及其操作等抽象教学内容的教学目的,使学生能够直观地观察不同宏观和微观对称操作的特点,从而加深对这些抽象晶体学概念的理解。 四、研讨式教学模式的改革 本校《晶体学基础》课程在开课初期的授课形式为大班整体授课,包括所有材料专业大二的学生(约150名)。由于听课学生人数较多,导致教师难以实时掌握学生的听课效果。故而,本校自2013年起对《晶体学基础》课程进行了“小班化”教学实验(每班70~80人),有效地提高了授课效果。但是,目前的教学模式基本上还是以教师的“填鸭式”教学方式为主要授课模式,学生缺乏学习的主动性,没有积极地思考问题。因此,应该实现教师和学生共同主导本课程的教学过程,通过师生之间以及学生之间“研讨式”的教学模式,使学生在研讨过程中理解和掌握《晶体学基础》的基本概念和抽象知识。针对每堂课的重点讲授内容,教师在课堂中提出相关问题,将学生分成若干小组,每组4~6人,在教师的引导下,通过学生之间反复讨论将复杂的晶体学问题进行逐步阐明,这样也有利于检验学生对每堂课知识的掌握情况。同时,将分组讨论的结果纳入平时成绩的考核体系,鼓励学生主动提出问题,并积极地通过讨论来相互启发,进而解决各个难点问题。 另外,师生应该充分利用本校在校园网上建立的晶体学课程中心平台。一方面,鼓励学生在网络上进行自由讨论,另一方面,让学生针对以上问题在课堂上以小组为单位进行发言和讨论。通过以上“研讨式”教学模式及时获得学生学习效果的反馈,从而调整讲课速度,提高学生的学习效果。 五、总结 《晶体学基础》是材料科学与工程专业的重要基础课程,应该按照材料科学专业学生应该掌握的晶体学知识,优化编排授课内容和次序,提高授课效果;利用三维晶体学动画模型,加深学生对晶体对称要素及其操作等复杂晶体学概念和理论的理解;建立“研讨式”教学模式,针对课程的重点和难点,提出学生课堂和课后研讨的主题,检验学生对授课内容的掌握情况,提高学生通过主动提问以及相互讨论而获取知识的能力,最终使学生更好地掌握材料科学专业必需的晶体学基础知识,培养学生分析问题和解决问题的能力。 材料科学论文:金属材料科学与工程专业生产实习教学改革与探讨 摘要:生产实习是高校人才培养的重要环节之一,也是工程教育认证现场考察的重点环节之一。本文针对金属材料科学与工程专业生产实习中存在的问题,进行了教学改革的尝试,获得了良好的实习效果。 关键词:金属材料科学与工程专业;生产实习;教学改革 据统计,我国每年工科大学毕业生的数量居世界之首,但毕业生的质量却令人堪优。在工程教育认证新形势下,如何强化工程意识,培养解决复杂工程实践能力是高等工程教育中刻不容缓的事情之一[1-3]。生产实习的目的是将理论教学与企业生产密切结合,提高专业兴趣,扩宽专业认识,为同学即将选择考研专业和就业提供指导,培养同学专业工程实践和复杂工程实问题的解决能力。因此,生产实习承前启后至关重要。 目前尽管建立了众多的校外实习基地,但企业考虑到实习安全、生产效率、生产车间场地空间等问题,导致生产现场停留参观时间短。同时,车间噪音大,实习小组人数多,在“只许看,不许动”动的束缚下,实习变成了参观、走马观花[4,5]。因此,同学对生产设备、生产工艺过程的了解和认识浮浅,甚至是囫囵吞枣。在工程认证新形势下,探索教学模式改革将具有重要的意义。 一、生产实习教学改革 1.生产实习基地的选择。在市场经济和目前企业经济运行困难形式下,企业在生产活动中均把经济效益作为首要考虑因素,学生实习一般不会给企业带来直接的经济效益,反而可能会对工厂正常的生产秩序和安全造成或多或少的影响。因此,企业对接纳学生实习一般持消极态度,能安排学生实习时间和次数有限。同时,由于实习经费限制,对生产实习基地只能就近选择。因此,在实习经费和实习基地均有限的情况下,合理资源安排尤为重要。 (1)建立校外精习基地。所谓精习,选择典型的产品,熟悉零件的整个生产加工过程,既包括材质选择、进厂检测、生产设备型号、生产工艺制定、相关的性能检测与质量控制、产品的市场定位与销售情况、企业管理与企业文化。让同学以工程技术人员的角度去熟悉、分析产品零件图、加工工艺图、焊接工艺图等生产工艺过程。采用先课堂讲解(兴趣引导)―同学现场实习(感性认识)―课堂交流讨论(启发深入)―再次现场实习(理解领悟)―课堂讨论交流(融会贯通)的方式进行。 精习基地选择一是交通方便,便于学生多次实习往返,节省实习经费;二是精习基地要有独立功能产品或运动部件,既涵盖金属原料质量控制、加工成型(铸造、锻压、焊接、塑性成型、热处理中的一种或一种以上成型工艺)、质量检测、装配等工序。三是厂家积极配合,能提供产品生产图纸、生产和检测工艺文件、生产设备资料,并可接纳多次实习。 精习基地给同学一个全面系统的材料成型工程概念,让同学由浅入深,由表及里,归纳总结其工艺选择的理论依据、质量控制的方法,根据工况和经济性,选择零件热处理、耐磨、耐蚀处理方法,探索思考该产品生产质量提升空间,进而培养解决复杂工程实践问题的能力。 (2)建立校内精习基地。大学一般建有科技成果转化孵化器,既高校技产业园。虽然高校企业产业园的企业规模小,对生产实习来说,具有得天独厚的优势。辅助教学是高校产业园的职责之一,便于联系落实实习任务,时间安排灵活。二是交通便利,便于往返多次实习。另外,高校科研成果成功转化案例的学习,有助于激发同学学习的兴趣和激情,培养同学创业的意识。 (3)建立校外泛习基地。所谓泛习基地是指学生在企业实习1~2次,主要是让同学了解熟悉不同零部件的生产成型工艺过程,掌握金属零件不同的成型工艺,扩宽对产品生产加工视野。由于企业接纳实习时间的限制,同学对泛习基地的生产工艺过程难以深入的理解和贯通,因此指导老师的预先讲解、同学对企业相关产品、工艺的预先资料的收集、查阅和实习后现场答疑讲解是决定泛习基地实习效果的关键环节。 一般精习基地选择1~2个企业,每个小组安排3~4次进厂实习机会,每次实习0.5~1天。泛习基地安排4~6个企业,每个企业安排1~2次进厂实习机会,每次0.5~1天。精习基地、泛习基地实习时间和次数的安排,可根据企业生产工序、生产规模、设备开工使用情况灵活调整。 2.指导教师工程素养的培养。目前高校师资评聘过分依重科高层次科研项目和论文,忽视了高校教师的工程应用能力的培养和引导。同时,很多高校教学重课堂理论教学的考核与评价,轻工程实习的投入与考核。另外,实习现场环境工况复杂,指导生产实习不仅需要投入时间和精力多,还要求老师具有较好的身体素质。因此,要到达预期的生产实习效果,具有工程开发或企业工作背景的指导老师尤为重要。选择有经验的老教师带年轻教师,培养实习指导教师教学梯队,是完成实习的有效保障[6]。 指导教师到精习、泛习基地企业同技术人员交流座谈,预先调研、制定实习计划,收集编制实习报告。同时,做好预先动员,讲解和指导工作。这些工作已远远的超出了“教学工作量”所能体现出的工作量,需要指导老师相互合作,共同完成。指导教师工程背景培训需要学院、学校领导的重视和教学规章指导的引导。 3.教学模式改革。 (1)实习前沿。同学第一次到企业实习,带着对未来工作环境的憧憬,也充满了对企业的好奇与迷茫。愿望是美好的,但现实是残酷的。所选择的精习、泛习基地在企业规模、技术先进性、企业管理、车间环境等诸多方面可能差强人意,实习动员要预先化解同学心中的就业观与实习现实企业的落差,树立正确的择业观念,引导同学走进企业,培养兴趣,扩宽对专业的认识。同时,鼓励同学不仅带着眼睛去实习,更要带着脑子去思考,去发现问题,并运用所以理论,探讨解决实践工程问题的可行性。 (2)编写实习报告。指导教师根据安排企业实习时间、企业设备开工情况,修改、编写实习报告,避免同学实习报告流水账、抄袭雷同、言之无物。实习报告采用启发、讨论,研究与探讨的方式,引导同学对产品选材、成型工艺、质量控制、产品性能逐渐深入分析研究,将所学理论与产品加工制造工艺、技术相结合,培养同学解决复杂工程问题的能力。因此,实习报告的编写是针对精习基地、泛习基地有的放矢,引导同学在实习过程中抓住重点环节,透过实习产品,回归到理论的运用,将课堂理论与生产实践融汇贯通。 (3)实习考核。实习成绩的考核与评定是实习学风引导的指挥棒。同时,考评制度也影响下一级同学学风和实习态度。制定合理的实习考核办法是实习效果保障之一。一般从实习纪律(10%)、实习笔记(20%)、实习报告(40%)、实习答辩(30%)四个环节进行评价。实习笔记采用时抽查,即可可以监督同学,也可以及时了解同学实习掌握情况,合理的安排实习时间。实习答辩采用分组座谈式答辩,同学主动讲述和提问回答相结合,为同学进行理论的深化和梳理。 二、生产实习改革应用及效果 金属材料科学与工程专业生产实习教学计划3周15天,我们安排青岛扎克船用锅炉有限公司、青岛金海纳有限公司作为精习基地,莱钢锚链、青岛海立、城阳丰东热处理、潍坊丰东热处理、高密高锻5家公司作为泛习基地,其产品包括:船用锅炉、采煤机截齿、海上平台锚链、冰箱变频压缩机、活性屏离子氮化炉、压力机等。 实习参观公司按其产品成型工艺分,焊接成型:锅炉压力容器埋弧焊、CO2保护焊、氩弧焊、锚链闪光对焊、截齿钎焊。塑性成型:炉体的卷压成型、汽车壳体零件的板料冲压成型、锚链横档的热锻成型。铸造成型:压力机及其零件的砂型铸造、消失模铸造成型。机械加工成型:变频冰箱压缩机机械加工。板料和棒料下料:剪板机下料(≤8mm)、火焰和等离子气割,棒材和管材的带锯切割下料。此外还涉及热处理工艺:截齿的感应淬火、渗碳淬火、离子氮化、气体氮化及其喷丸、喷砂除锈预处理工艺。按检测方式可以分为探伤检测:压力容器X射线探伤、着色探伤和锚链超声探伤。力学性能检测:锅炉焊缝的拉伸试验、冲击实验。产品性能检测:锅炉的水压检测、变频压缩机噪声检测。锅炉材料和锚链材料的元素检测分析。从实习内容看涉及了本科课程中的金属材料学、材料的力学性能、成型原理与工艺、热处理工艺与装备、无损检测等课程。 学生在实习过程中,经过与指导老师、企业技术人员互动,在实习报告的引导下,通过课堂探讨交流,能够积极主动地完成各项实习任务,实习效果良好。另一方面,生产实习企业与学生获得了互相认可,既企业在进行安全教育的同时,也给同学做了下一年度的招聘需求,同学可以带着企业的技术问题在企业完成本科毕业设计,促进了学生的就业工作。 三、结论 在新的工程认证形势下,通过学校、教师、学生、企业多层次全方位的精习基地、泛习基地建设、实习指导报告的引导、实习指导教师队伍的形成,探索培养养具有解决复杂工程问题的工程技术人才新的生产实习改革正在付诸实施并初显效果。 材料科学论文:电子理论在材料科学中的应用 摘 要 材料科学本身就是建立在研究微观离子的基础上的,电子理论以其特性占据这材料科学研究中的重要位置。可以说,现在材料科学领域中对电子理论的应用是必不可少的。同时,电子理论是一个庞大的体系,其中包含着多种子理论,本文就以实践种应用广泛的密度泛函理论为例,简要叙述电子理论在材料科学的各个领域中的重要作用,并阐述其部分内在规律,以期无论是对电子理论还是材料科学都能具有发展和推动的作用。 关键词 电子理论;密度泛函理论;材料科学 近几年,密度泛函理论与分子动力学相结合,在材料设计、合成、计算等诸多方面有明显进展,成为计算材科学的重要基础和核心技术。其他量子力学多体问题往往会具有一些“硬伤”,在计算的效率上,计算结果的精确度上,甚至于计算的方法上都难以达到一定的高度,随着密度泛函理论的出现,使量子力学的研究又提升到另一个层次,与其他解决量子力学多提问题的方法相比,采用密度泛函理论所进行的研究能够给出让人满意的结果,尤其使数据的精确,更能够应用到其他领域的研究中,例如化学、数学等,甚至应用于工业生产和人们的生活中。 1 电子理论概述――以密度泛函理论为例 近年来随着物理学的快速发展,人类在探索与发现量子力学和微观事物本质问题上的研究成果越来越多,现今科学学科的分支确定更加细致化,仅就材料物理学科来说,建立了计算机材料分支学科。物理材料的基本性质多数会受到电力结构的影响,故而研究电子理论也必须借助于量子力学。发展电力理论为研究材料科学奠定了坚实基础,同时也给材料科学的研究提供了有利的预测依据,能在一定程度上提高材料科学的发展速度,因此在材料物理科学中论述电力理论的意义和可行性是十分明显的。 电子理论是一种传统理论的统称,但实际上电子理论中包含很多小的概念和理论,不同的理论也有不同的表述方式,密度泛函理论是较早的一种量子理论,他是以Thomas-Fermi的理论为基础,产生于1960年到1970年。对于密度泛函理论来说,它与传统的量子理论的不同在于对基本物理性质的描述方法,也是一种基准。前者是将粒子密度作为基本物理量,而后者则将研究重点放在粒子密度上,使得二者有很大的不同。 密度泛函理论并不是一成不变的,而是随着科学研究的愈加深入而逐步发展的。从基本理论到现在的非局域泛函,不断有新的理论来扩充这一理论所涵盖的范围,同时,这些理论互相弥补,也使得计算结果越来越精确和有效。可以说,这一理论是一种活的理论,它不但在本身领域不断深入发展,还与其他理论相互联系,活跃前进。 我们所称的密度泛函理论具有很强的特点,主要在于需要通过计算机的运算来进行,运行的计算机中需要装载相联系的软件。在市面上我们可以看到许多有关软件,上面我们说到,不同的密度泛函理论所计算出的结果也不尽相同,主要差别在于数据的精确性,中间的差别在一定程度上与所使用的软件有关。这一理论由于它的应用性广泛,被用于多个领域的计算中,但也存在其本身的问题。但是,总体来说,密度泛函理论是一种相对较成熟的理论体系,今后其发展也将会更加多样。 2 密度泛函理论在材料科学中的应用 如上所述,密度泛函理论在应用中已经得到了广泛的实践。“近几年来DFT同分子动力学方法相结合,在材料设计、合成、模拟计算和评价诸多方面有明显的进展,成为计算材料科学的重要基础和核心技术”。 2.1 电性材料科学中的应用 在电能与热能之间的转换的领域上,各国的研究者都在深入进行研究,试图找到一种新的电子特征。有的科学家利用密度泛函理论研究出某种材料的导电性能与金属相比的优劣;有些科学家利用密度泛函理论框架中的小的理论,研究了电子、磁及其相互作用的问题,“结果表明,体系的性质随原子位上库仑相互作用参数U的改变而显著变化”。有的科学家运用密度泛函理论,将增强的表面超导和图像翻转现象进行了计算和预判。 2.2 磁性材料科学中的应用 磁性材料科学是起源很早的一门科学,我们都知道,铁是最早被发现具有磁性的物质,千百年来,人们对磁性科学的态度从神秘到了解,现在已经通过多种方法在研究。有些科学家通过密度泛函理论获得了FeN的结构、结合能和磁矩,并且研究出团簇的尺寸的不同对原子的磁矩没有必然的影响,反而原子会在某一范围内变化。 2.3 光学材料上的应用 光学材料一般是指传输光的介质材料,有些科学家利用密度泛函理论研究而得出:“在有机多层光电子发射二极管、光族材料和高密度光数据贮存材料上有潜在应用。” 2.4 在纳米材料上的应用 纳米材料是指物质的3个纬度中至少有一个纬度的量级是纳米。纳米材料自被发现以来,逐步广泛应用在生产、生活中,我们生活中所常见的纳米防爆膜、纳米微针等,现在在信息产业、能源产业、环境产业等都有广泛的应用,同时科学界对纳米的研究还在更加深入和精确。一些科学家利用密度泛函理论,研究出某些物质能够吸收红外,并且这种吸收能力极强。 3 结论 经典的电子理论认为,正离子所形成的电场是均匀的,而自由电子由于是运动的而不具有这种特性,自由电子和正离子相互碰撞不能形成新的物质,而仅仅是作为一种机械运动。正因为自由电子的不规律运动,所以没有显性的表现形式,但一旦给自由电子一个外在的力,例如磁场,自由电子就会有规律有方向地进行移动,从而形成电流。本文所讨论的密度泛函理论,是在电子理论中具有重要地位的一种理论,尽管它现在已经广泛应用于化学计算中,但是电子理论是包含多种其他理论,因此密度泛函理论更需要其他理论作为依据和支撑,其本身也能够为其他理论研究提供理论支持,因此,无论是主要利用该理论或者是借鉴密度泛函理论的原理或计算方法,做出的研究也渐渐投入到实践中,从而真正有益于人类。 材料科学论文:研讨与展望高分子材料科学的发展进程 摘 要 高分子材料科学作为一种前沿学科,在当前保持了一种持续发展的态势。本文从基本概念以及发展的过程向大家介绍这一门科学。 关键词 高分子材料 现状 可持续发展 1高分子材料的相关概念 1.1高分子材料的基本概念及来源 高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。按来源可分为分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等 1.2高分子材料的分类 高分子材料按照特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料等,其中前三种被称为高分子的三大材料。 橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。 2高分子材料科学的发展进程 2.1高分子材料科学的发展历史 高分子学科的建立,至今不到80年。从远古时期开始,人类就已经学会使用天然高分子材料,比如天然的树脂、橡胶、棉花、木材等。 20世纪20年代,才出现高分子科学的概念。到了20世纪30年代,高分子材料工业才步入发展阶段,而到了20世纪50年代配位聚合的出现极大地推动了高分子材料的发展。进入20世纪下半叶,高分子取得了一系列突破性的进展,比如聚烯烃的多元聚合,设计合成嵌段,超支化等聚合物等。 2.2高分子材料科学的发展现状 进入21世纪,单单从一个大方向来描述高分子材料的发展现状是不可取的也是不全面的,所以将简单分为几个领域分别介绍目前的发展现状。 在电气工业领域,高分子材料也有杰出的表现。随着时代的发展,高分子材料在电子、家电和通信领域。我国电气生产大国,全行业对高分子材料需求量较大用量。高分子材料轻质、绝缘、耐腐蚀、表面质量高和易于成型加工的特点正是生产各种家用电器的最佳材料,而家用电器是人们的必须生活用品,所以高分子材料在电气工业的发展是会一直进行下去的。 在机械制造领域更加少不了高分子材料。比如,目前世界不少轿车的塑料用量已经超过 120千克/辆,德国高级轿车用量已经达到300 千克/辆。可见在汽车制造方面,高分子的发展还是比较成熟,系统的。并且可以预见,随着汽车轻量化进程的加速,塑料在汽车中的应用将更加广泛 高分子材料还在航空航天,建筑工程,医疗,包装行业等众多领域发展已经比较成熟,并且正在朝着一个更加规范,更加科学,更加和谐的方向稳定发展 2.3高分子材料科学的发展前景 高分子材料科学代表的是一种前沿技术,其发展趋势也必然要适应社会发展的潮流和最先进工业发展的需求。 2.3.1精细化 随着时代的发展,精细化必然成为材料的主流趋势,未来将纳米技术融入其中也是势在必行的。高分子材料的纳米化可以依赖于高分子的纳米合成,这既包括分子层次上的化学方法,也包括分子以上层次的物理方法。利用外场包括电场、磁场、力场等的作用,采用自组装或自合成等方法,靠分子间的相互作用,构建具有特殊结构形态的分子聚集体。 2.3.2绿色友好化 在强调可持续发展的21世纪,任何事物都在渐渐转型,高分子材料也不例外。实现绿色友好化,需要在材料的合成,生产,运用三方面全方位实现。现在的高分子合成材料对石油的依赖性特别强,寻找可以替代石油的其它资源,则成为21 世纪的高分子化学研究中的一个迫切需要解决的问题。调节原子和分子在物质中的组合配置,控制物质的微观性质、宏观性质和表面性质,就可能使某种物质满足某种使用要求,这种物质就能作为材料来使用。 2.3.3智能化 在这个智能材料的时代,高分子化学同样承担着不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识的调节、修饰和修复,如若实现,也必然会对人类发展发挥巨大的作用。 3结语 本文通过比较浅层次的语言向大家介绍了高分子这门前沿科学,相信在今后的生活中,随着科技的发展,技术的进步,越来越多的人会认识高分子材料,并投入到这门与人类生活息息相关的科学研究中去。 材料科学论文:基于高职―本科3+2分段培养体系的材料科学基础专业课程的教学与实践 摘 要:本文从3+2分段培养体系的人才培养方案出发,对支撑光伏专业的材料科学基础的关键知识点进行梳理和筛选,阐述了详细的材料科学基础教学内容及重难点知识。并且结合教学实际和学生特点,提出了材料科学基础课程的具体教学方式。 关键词:3+2分段培养体系;高职;本科;教学;实践 高职-本科3+2分段培养这种模式为学生的继续深造和升格为高级技术管理人才提供了一条行之有效的途径,能够充分发挥高职和本科院校的优势,为企业提供具有发展潜力的技能型人才,实现学校、学生、企业三方共赢。这种模式在江苏首先试点,常州工程职业技术学院(以下简称“我院”)与常州工学院已经开展多届合作,共同制订了比较完善的人才培养方案,而高职、本科衔接课程体系的建设无疑是人才培养的关键,我院光伏材料制备技术专业在3+2转段衔接阶段开设材料科学基础这门专业基础课有其针对性和必要性。材料科学基础这门课程主要揭示固体材料结构和性能之间的关联,实际上是用数理化的知识分析实际的材料问题,其内容庞杂,理论性强,抽象,是材料类专业的必修专业基础课,具有普遍指导意义。3年高职学段培养学生的专业实践技能,要求感性认识颇多,2年本科学段着眼专业和管理技术提升,要求有更深的理论基础和解决问题的能力。以下结合笔者的教学实践,说明如何开展有效的材料科学基础教学。 一、以光伏产业链为主线精选教学内容 材料科学基础的内容包括晶体结构和缺陷、固体热力学和动力学、固体结构和电子理论三大块,具体知识要点有晶体结构、固体电子结构、合金固溶体结构、范性形变、缺陷、相图、相变、界面、扩散、凝固结晶、回复再结晶等。全部讲完至少400学时左右,实际上既没有这么多学时,也没有必要面面俱到。课程具有普遍意义,但对专业来说,只要筛选出密切相关的内容即可,做到必需和够用即可。这样一方面可节省时间,另一方面也能够很快切入应用。所以,一定要梳理光伏产业链的应用点和材料科学基础内容相匹配,形成少而精的教学大纲内容,以利于少学时教学和专业应用。 纵观光伏产业链,从硅原料的制备和提纯,单晶硅多晶硅的生产加工,光伏电池和组件系统的生产,与材料科学基础关联的地方还不少。硅晶体的表面形貌、生长方向、生长棱线、层向生长过程对应晶体学知识、晶向晶面及特征的描述;其中融入硅和化合物半导体的结构和电性能对应着合金结构和固态电子论的知识,并牵涉到结合键,能带理论、半导体性能、光伏原理和光伏电池效率;晶片生产中缺陷位错的控制(颈缩工艺等)以及电池片效率改进对应着晶体的缺陷理论;单晶多晶的形核生 长、环境控制、质量控制对应着凝固结晶理论;硅中杂质含量及分布以及栅线印刷、焊接、欧姆接触对应合金知识相图相变知识;PN结形成、焊接合金化过程、光生少子的扩散和寿命、I-U特性曲线的扩散方程推求对应扩散理论中的稳态和非稳态扩散;晶硅加工生产过程中的变形和损伤对应固体范性形变和再结晶;多晶的晶界和单晶多晶的制备过程中的固液界面对应界面理论。此外,掌握热力学基本知识对分析缺陷、表面、相图相变、凝固结晶都非常有用,对材料分类论述的三大类别材料如金属、陶瓷、高分子各论也要介绍,这部分内容具体涉及银浆与硅的欧姆接触、互联条焊接、石英容器性能、封装用铝合金、TPT、EVA的使用性能。基于以上分析,形成的课程知识点和相关内容以及重点难点见表1。 二、依据学生特点改革教学方式 此阶段学生的主要特点有:①理论基础较为薄弱。②从应用型到研究型的学习习惯还未转变。对这两特点,在制订学习内容后还有一个如何让其有效接受消化的过程,不适当地灌输会使学生理解困难,对学习失去兴趣,从而也失去了教学意义。结合教学实践,笔者认为从以下几个方面可以改善效果。 (1)精选教材。教材的选用原则是中等难度,有基础的数理化知识衔接,便于自学和理清课程体系,也便于学生发现问题和受到启发,提出问题。不宜一下子导入艰深的理论。好的教材阅读能够激发兴趣,深入浅出,让人受益。材料科学基础作为普适课程,教材种类繁多,深度广度侧重点各有不同。贵州大学的张晓燕教授主编的《材料科学基础(第二版)》具有以上特点,笔者认为比较适用。 (2)提供配套的参考资料和习题册。作为经典理论,材料科学基础暂时不会过时,现有的参考资料应该是比较丰富的,应该选择性地看一些,特别是习题册,更是和教材一样必备,因为理论的定性和定量同样重要,需要结合实际进行计算和练习,习题能够加深学生对抽象理论的认识,效果明显,能增强学生的成就感和求知欲。 (3)实验验证有助于理解理论。配套实验可以帮助学生巩固加深课堂理论知识,让学生掌握基本实验技能,培养学生自己分析问题、发现问题、解决问题的能力,让学生获得更多的感性体验和创新体验,在光伏材料生产中,处处有材料外观、缺陷、性能以及工艺参数等的检测,过程检测更是质量保证的关键,一些实验项目和检测有密切相关,应该加以训练。如晶体结构实验中的典型金属结构的钢球堆积结构模型分析实验、单偏光下晶体光学性质,非晶态的结构性质和玻璃析晶实验(与长晶过程的坩埚析晶有关)、扩散和固相反应动力学实验,以及电阻测定实验等。 (4)明确概念,将理论讲解浅显化、简化或省略推导,过程让学生对基本概念产生深刻印象,后续教学才能顺理成章。教师应重点讲解参数的物理意义和相关概念,对求解过程作一般介绍和原则说明,以便于学生快速接受知识。 (5)利用网络资源如魔课,爱课程等多媒体手段开展教学。应该承认,有些东西确实难以讲清,因此晶体结构的三维图、原子进入间隙位置的动画演示、扩散微观过程动态展示、缺陷产生增值过程和运动方式的直观视频显示,这些似乎都离不开多媒体展示,可以极大提升学生的空间想象力。这些都得益于现代数码技术可以把最微细的结构和复杂过程进行立体展示。网络资源也要好好利用,网上课堂是主要方式,具有简明易懂的优点。 (6)互动答疑及时解决疑问,按照逻辑体系进行内容顺序重排。由于材料科学基础是一门逻辑体系严密的理论课,在教学过程中不能生搬教材中的章节安排,应该从学生的知识结构来重新安排内容序列,力图使学生运用现有的力学、数理化知识就能理解各种规律,由于先后次序很重要,因此及时解决问题可为下面章节授课铺路。 (7)从理论到实践,再从实践回到理论,实现良性循环,螺旋上升。用理论分析和解决是最好的服务生产实践方式,也是学习基础理论的价值所在。 通过以上针对3+2衔接阶段教学方式的改进,学生的学习积极性得到提升,专业基础知识得到巩固,结合专业实践,也促进了其他课程的学习,这对以后的学习和创新是有益的。3+2分段培养能够成就技能和学术兼备的人才,可满足未来光伏产业发展对人才的需求,应该是一种值得倡导的模式。 材料科学论文:材料科学基础课程启发式教学改革探讨 摘 要 《材料科学基础课程》作为材料物理专业本科核心课程,对本专业知识体系的建立和后续专业课程的学习至关重要。本文针对《材料科学基础课程》存在的教学问题,围绕启发式教学思想,从创新教学内容,丰富教学手段,增加课堂互动等方面对材料科学基础教学改革进行探讨,以期培养学生学习的积极主动性,提高教学效果。 关键词 材料科学基础 启发式教学 教学改革 材料科学基础是一门重要的专业理论基础课程,它以材料的组织结构为出发点,涉及了各种材料的共性基础知识。材料科学基础课程是后续专业课程的基础,在今后相关专业的工作和科研都有重要作用,但结合实际教学经验来看学生普遍反映课程内容枯燥、难学。究其原因,是因为该课程理论知识点多并且内容较为抽象,如涉及名词定义近300个。如何解决材料科学基础教与学的问题,一直是该课程教学改革的重点。本文旨在结合启发式教学改革的一系列思想,探讨材料科学基础的教学改革。 启发式教学对于培养应用型人才具有重要积极作用,它不是一种简单的教学方法的创新,而是一种教学思想的转变。启发式教学是从学生的需要出发,处理好教与学之间的关系,使学生成为学习的主体,教师起到指导与推动的作用,变教师的单纯传授为教师与学生间的互动。因此,启发式教学能丰富材料科学基础课程的教学改革内容,深化教学改革意义,对于创新型人才的塑造具有重要意义。 1创新教学内容,提高学生学习的积极主动性 材料科学基础知识点抽象,课程内容有一定的理论深度,需要学生理论推导和逻辑思维能力。抽象繁多的知识点很容易打击学生求知欲,使得学生丧失学习积极性。因此授课过程中,要注重启发式教学手段,内容的趣味性。利用“联想法”,通过一系列与生活或生产相关的实力或热点话题引入知识点,通过实际案例演绎基础理论的内涵与应用。 在每一章开头,以实例开头回答“为什么学”这一问题。如在讲第五章材料的形变与再结晶时,教师首先询问学生汽车轮毂是怎么制备而成,引起了学生学习的求知欲。然后通过汽车轮毂的加工锻造过程,给学生具体讲解工业生产中加工硬化和再结晶的应用。这种启发式教学模式能够减少学生对理论概念的陌生感,帮助他们理解基础理念和基本概念科学内涵丰富性。 另外在课堂教学时,需要不断引入科技前沿与研究热点问题,能够扩大学生的知识面,激发学习热情。例如在讲解第三章晶体缺陷的时候结合铁电薄膜材料中位错对其的影响等前沿,增加不同角度的正负位错对铁电薄膜单畴结构的影响介绍。这些讲授内容能培养学生的科学精神,提高学习的积极主动性。 2改变教学方法和教学手段,帮助学生记忆和理解 材料科学基础课程知识体系庞大复杂,需要记忆的知识点比较多,是教学过程中一大难题。另一方面,传统的教学模式采用“注入式”教学,忽略了学生学习的主观能动性,造成了教师难教学生难学的境地。如果教学方法过于刻板很难引起学生的共鸣。因此改变传统的“注入式”教学方法和手段,不再只单一的重视讲授而轻视指导。启发式教学方式之一就是采用导学制,指导学生运用自己的思维模式,选择最合适的思考与探究方式学习课程内容,使学生能对专业知识点感兴趣深刻理解并记忆。 多媒体教学方式无疑是启发式教学的一种重要实现途径。多媒体教学方式可以化抽象知识为直观,其优越性在材料科学基础课程中能得到充分体现。例如,晶体结构三维图像、位错的分类和运动、材料的变形等内容是材料科学基础教学中的重点和难点。采用多媒体技术中的二维、三维动画进行演示,图文并茂、声形俱佳,学生通过形象形式深刻理解和掌握了抽象的概念。但同时,多媒体教学也存在着弊端,它会让学生习惯于被动接受信息,削弱了学生的想象力和逻辑思维能力。这就要求教师在教学实践中要把多媒体的应用与教学内容相整合运用多种教学手段的结合,因材施教、因课施教。 如在讲授第三章固体结构中,对于体心、面心和密排六方等三种重要的结构参数,对于缺少立体空间概念的学生很难理解。讲课的时候借助葡萄和牙签等日常用品,以葡萄为原子牙签为原子键给学生详细讲解了三种典型的晶体结构,并以作业的形式让学生自己课下动手来做。这种教学方式能让学生真正参与进来,打开了学生思路,获得了很好的教学效果。 3翻转课堂和课堂讨论,增加师生互动 教学的一个重要内容就是指导学生怎样去学习,这需要充分调动学生的主体地位,增加教师和学生之间积极的互动。启发式教学要求把学生作为课堂的主体,为学生提供充分展示自己才能的机会。翻转课堂作为一种新兴的教学模式,它将传统的课堂学习过程翻转过来,让学生在课堂外通过教学视频或资料自主学习课程,而在课堂上教师对学生进行测评和相应指导已完成教学目标。另外在课上对于一些问题可以分组学习的方式展开交流和讨论,每个学生参与其中获得自己满意的答案。翻转课堂和适当的课堂讨论能作为课堂教学的重要辅助环节,实现了以学生为主的主动式个性化学习,充分了体现了现代教育教学的基本内涵,值得我(下转第73页)(上接第53页)们发挥其优势并运用到材料科学基础的教学进程中来。 但由于材料科学基础基本概念抽象繁多,并不是所有的课程或知识点都适用于翻转课程。具体来说,对于一些复习性质很强但又起到启后作用的内容,可以预先设计出一系列问题让学生查阅资料自学,然后在课堂上组织学生进行讨论或让学生亲自到讲台上进行讲解,涉及到新的知识点再由教师补充,这样既活跃了教学气氛,也可避免学生在学习熟悉的内容时产生厌倦从而提高教学效率。例如讲授第五章晶体的塑形变形时,由于里面的许多知识点跟第三章相近,适合利用翻转课堂的形式让学生课下自学,课上由老师指导讨论。这种教学模式增强学生的自信心和主动性,得到了事半功倍的效果。 4结语 总之,启发式教学思想对于材料科学基础教学改革具有重要指导意义。它要求教师在阐明概念、理论的基础上,强调知识架构间的相互关系,注重讲授理论的来源、思路、方法、意义和应用,讲清它们之间的内在联系。启发式教学方法的应用能抓住学生的好奇心,提高学习主动积极性。在传授课程知识点启发式教学方法能给学生提供广阔的思维空间和分析解决问题的能力。 材料科学论文:航空航天方向材料科学与工程专业英语教学改革 摘要:通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。 关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革 航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。 材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。 一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野 浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。 从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。 二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功 调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。 从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。 为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。 三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量 材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。 可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。 在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。 四、结语 我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。 材料科学论文:化工材料科学与工程的发展现状及趋势研究 【摘 要】随着社会不断进步,化工生产备受关注,化工生产为社会发展提供相应的材料,是社会工程建设中的重点内容。化工材料科学与工程研究是化工生产中的重点内容,本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,针对其中存在的问题,提出促进化工材料科学与工程发展的对策,并对未来社会发展的化工材料科学趋势演变进行畅想。希望相关的研究能够促进我国化工产业的发展。 【关键词】化工材料科学与工程 发展现状 趋势分析 研究 化工材料科学与工程是社会经济发展的主要驱动力之一,同时能够带动信息技术与生物技术的发展。在以科学技术为主导的当今社会中,无论是高校中还是化工企业中,都需要培养化工材料科学与工程的专业人才,创新材料科学与工程的发展。从化工材料科学与工程的发展中找寻其中存在的问题,以便于后期的工程技术研发。 1 化工材料科学与工程的发展现状分析 1.1 化工材料科学与工程的发展历程 化工材料科学与工程的从个个单一分来的学术系统中,逐渐实现走向了科学之间的相互融合。在社会发展的进程中,材料科学的应用与社会建设步伐息息相关。单一化的材料科学发展不能适应社会发展需求,各个材料学科之间应该实现相互交叉、渗透、移植,从细分最终走向综合化的发展。在20世纪40年代,基础科学与工程之间的相互渗透较差,固体物理学与材料工程学之间的互不融合。从60年代起,材料科学与工程学能够实现交互,材料科学与材料工程之间的大部分内涵能够实现重叠,化工材料科学与工程得到了教育界的广泛认可[1]。 1.2 化工材料科学与工程在教育界的发展 化工材料科学与工程是高校教育中的重点内容,该门学科经过多变的研究与演变,衍生出中诸多的子学科。以美国麻省理工学院材料学科专业演变为例,与化工材料科学与工程相关的专业课程有:地质与采矿工程、采矿与冶金、冶金与材料科学等。欧美等国家将在材料教育方面的认识比较深,将很多高校中的冶金、陶瓷、电子材料等科目统称为材料,材料教学内容逐渐扩大,应用到社会建设中的诸多领域中。目前,我国重点高校相继设立材料科学与工程学院,针对于化工方面的教学改革,在原设置专业的基础上,补充了非金属的工程材料的内容。化工材料科学与工程的发展能够打破原专业设置的界限,加强专业间的渗透和联系,教学内容实现了更新。截止至2003年7月份,具备材料科学与工程的院校占据我国的高校的总数的34%。化工材料科学与工程的教学逐渐展现出了新思路[2]。 2 化工材料科学与工程的发展趋势 2.1 化工材料科学与工程教学中创新性人才培养 化工材料科学与工程的发展,以来社会化工企业的技术研发还远远不够,为了更好的促进化工材料科学的发展,在未来的科技社会中,化工材料科学与工程还需要与教育实现紧密结合。促进化工新材料的研发与应用,需要在高校中培养优秀的材料科学人才,与社会高精尖材料研发机构构成联动机制。对于材料科学的人才培养要求极为严格,一方面需要学生具有较好的结构力学基础,另一方面还要向学生传授学生微系统、纳系统、生物系统。同时还需要进行材料结构、性能、工艺等工程的研究,以计算机技术进行材料科学的模拟研发。高校能够为社会输送创新性的人才,是社会化工企业实现稳步发展的关键。创新性人才的能够促进化工新材料的研发,保障化工材料领域更新[3]。 2.2 化工新材料的研发 在科技信息不断发展的当今社会中,对于化工材料的研发技术越来越先进,我国化工材料科学与工程的未来发展,需要与科技信息技术相互融合,研发出具有更多功能的化工新材料。这些新材料的研发与应用能够在传统材料的优势基础上,为人们的生活提供更多的便利。 2.2.1 纤维材料 化工新材料“十三五”发展规划在即,很多具有高技术含量、高价值知识密集和技术密集的新型材料,在社会建设中能够发挥出无线的潜力。这些新材料与传统的材料相比,在质量上更加的轻便,在性能上的更加的好,在功能上更加的强大,附加值更加的高。那么何为化工新材料,化工新材料是指一些包含高性能纤维复核材料,这些才能够在国防军工、航空航天、新能源及高科技产业中应用广泛,同时化工新材料在建筑、通信、机械、环保以及海洋开发中用途更大。有专家指出,全球纤产量在近十年内的长幅为3%,而高性能的纤维在全球范围内产量增长能够达到30%,也就是说,在未来的几年间是高性能纤维发展的黄金期[4]。 2.2.2 聚酰亚胺 有机高分子材料也是化工新材料的另一类,与传统的高分子材料相比,聚酰亚胺的综合性比较强,特点突出。聚酰亚胺作为一种特种工程材料,已广泛应用在航空、航天、微电子、分离膜、纳米、液晶、激光等领域。在物理性质上,耐高温达 400℃以上,长期使用温度范围-200~300℃,熔点特征不明显。并且该种材料绝缘性能极高。通常情况下,103赫下介电常数为4.0;在化学性质上,聚酰亚胺可以被分为脂肪族、芳香族、半芳香族聚酰亚胺三种。聚酰亚胺,因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其在微电子领域发挥着重要的作用。 3 结语 综上所述,化工材料科学与工程化工研发领域中的重点内容,提升对于化工材料科学与工程的研发,能够有效的促进化工领域发展。本文对化工材料科学与工程的发展现状进行分析,与社会发展趋势相互结合,研究其在未来的发展方向。在未来,需要对化工材料科学与工程教学中进行创新性人才培养,鼓励化工新材料的研发,实现科技创造未来。 材料科学论文:材料科学与工程专业的实验室教学地位思考 [摘要]站在一级学科专业角度理解“材料科学与工程”实践教学的含义,剖析目前我国高等学校本科实验室在实践教学方面存在的问题。提出高等学校的实践教学应该以培养大学生科学实验及工程实践的能力为目的,以传授科学发现的实验方法、研究手段以及工艺技术为任务,并在认知学科知识、掌握专业技能基础上实现大学生创新能力的培养;实验室应该是完成实践教学任务的主要基地,实验室建设应该是高校实践教学基地建设的落脚点与主要方向。 [关键词]实验室;实践教学;工程实践能力;人才培养 0引言 “材料科学与工程”专业是一级学科专业,深刻理解专业内涵,是保证实现专业人才培养目标的关键。从培养专业人才的角度,专业教学自然包括学科理论知识与专业实践能力协调统一的两个部分。如何进行专业实践能力的培养是高校普遍关注的问题,也是目前高校教育工作者的重点研究课题[15]。伴随国家对教育的重视和大量投入,用于培养学生实践能力的基础设施得到完善。然而,这并不意味着专业实践能力培养的问题得到解决,恰恰相反,社会要求高校改革实践教学模式,培养高素质工程实践能力人才的呼声日益强烈。深刻思考高校实践教学现状,目光聚焦教学实验室,高校教学实验室的性质、作用与地位值得再审视。高校教学实验室的建设方向对高校实践教学模式改革的影响作用值得探究。 1从“材料科学与工程”的学科内涵理解专业实践教学的涵义“材料科学与工程”学科是研究有关材料成分/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系的科学技术与生产。对此,材料科学与工程专业的基本教育要面向学科的要素,自然科学知识与工程技术知识应该是构成知识结构的主要方面。就理论教学而言,要以系统的知识学习和综合思考能力培养为主,强调宽厚的基础、学科知识横向与纵向间的联系。理论教学的核心任务,就是培养专业理论素质。实践教学不应该仅是理论的再现和简单证明,而是强调理论在应用中的相关性和综合性,同时引导和激发学生走向科学研究和工程实践的起点。实践教学的任务和目的就是培养大学生获取科学知识的能力与工程实践的能力。基于此,确立了高校实践教学改革以及实践教学基地建设的方向。高校教学实验室是完成实践教学任务,实施学生工程实践能力培养计划的主体,高校实践教学改革以及实践教学基地建设的对象是教学实验室(以下简称实验室)。 2我国材料科学与工程专业教育的发展现状对实践教学的要求2.1重视宽口径材料类人才的培养 材料类型已经覆盖了金属材料、无机非金属以及高分子材料材料工程方面,覆盖了金属的成型与加工、无机非金属工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科学与工程专业的实践教学应该与此对应,重视宽口径的科学研究和工程实践能力的培养[3]。 实际上,在专业人材培养过程中,各个学校依据自身条件和发展定位而限定“宽口径”的“度”,即办学特色。由此,也决定了“宽口径的科学研究和工程实践能力的培养”的实践教学内涵对于每个学校来讲是有一定限度的。实验室对于实现“宽口径”的科学研究和工程实践能力的培养目的具有了可行性。 2.2培养模式由“专业培养”向“学科培养”方向发展各教学环节的学科性特点日益突出:在课程设置上,普遍注重学科式课程,专业课程已从中心地位转向了载体地位;在课程内容上,围绕学科发展和技术进步,培养学生适应社会科技发展的大方向。实践教学与学科性内容的关联性日益紧密[4]。例如,大功率X射线衍射仪、透射电子显微镜等高、精、尖设备大量向本科教学开放;普遍提倡本科生低年级开始进入科研团队,参与导师的科研工作;毕业论文或设计题目普遍要求真题真做。实验室对于实现宽口径的科学研究和工程实践能力的培养的有效性日益彰显。宽口径的科学研究与工程实践能力培养的主体地位也日益凸显。 2.3实践教学方面的投入由基础转向专业 伴随国家对教育的重视和大量投入,培养学生实践能力的基础设施得到完善,学生的实际操作动手水平、分析和解决问题的能力得到了明显的提高。以天津理工大学为例,在经历“十五”、“十一五”基础实验室专项投资建设基础上,投资0.24亿元进行了“十二五”建设,以学科与专业综合建设作为重点,加强教学科研创新平台以及人才培养质量建设。实践教学方面的投入已由基础转向专业,投入的趋向突显学科性。科学研究和工程实践能力的培养越来越可以立足于实验室。 2.4材料科学与材料工程相结合的综合性人才的培养日益受到重视随着社会的发展及国际竞争日趋激烈,社会对材料研究专门人才的需求淡化了材料科学与材料工程的概念,对材料科学与材料工程相结合综合性人才的需求增加。 伴随专业教学内容学科化、综合化,实践性更强,探索性更强。以专业认识实习或企业化的现场实践为实施方式的教学模式呈现出不适应性。实验室建设作为学校教学改革的重要部分,其建设易于朝向保障实现材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标发展。从高校的性质与任务、高校实验室建设的目的,以及从现实条件来看都是符合逻辑的。 3高等学校实验室实践教学现状的思考与改革措施3.1高等学校实验室实践教学现状的思考 1) 以科学实验教学涵盖实践教学。实验室的实践教学过于强调学科性:教学内容突出学科化,教学方式强调科学探索。与此对应,用于实践教学的投资趋向于科学研究设备。实验设备现代化、高精尖化以及专门化。这种实践教学现状使科学探索深度不断加大,基础实践能力逐渐淡化。虽然对教师与大学生双方的科学素质要求越来越严格,但基本技术的实际操控能力越来越弱化。如果以宽口径的科学研究与工程实践能力的培养标准来衡量高等学校实验室的实践教学,对学生工程实践能力的培养会被弱化。 从材料测试分析方法的课程教学来讲,由于侧重电子探针、原子探针等现代分析手段,材料成分分析最基础的化学分析方法被淡化,而化学分析方法是工程实际中测定钢平均成分的基本方法。大学生就业主体还在企业,仍面向工程实际。大学教育,特别是工科的大学教育,工程知识的教学偏弱,大学生就业难,社会接受度低,这些也是需要考虑在内的客观原因。 另外,先进科研手段层出不穷,先进工程技术不断发展。在先进科技面前,面对高精尖、高价值科技手段,存在看得见却摸不得的客观现实。不能上手,实践能力无从培养。 除此之外,在科技飞速发展的今天,要求大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内了解新的科学研究方法,培养出相适应的科学研究能力,是不可能的,也是不可行的。 2) 实验室实践教学存在明显的教学实验性。高等学校实验室的实践教学受传统的思想影响,实验教学依课程开设,且在内容上注重理论知识的验证,正所谓教学实验,而非实验教学。而且,在实验教学内容中对科学发现的历史缺乏重视。科学发现的历史,不仅在于体现知识体系的形成过程,有助于学生更好地理解、掌握知识,而且在于展现了探究科学的思想方法、在探究科学问题中所采用的技术手段以及技术手段的选择使用、改进与发展的过程,这些恰恰表现的是工程实践的核心内容。 在实验教学形式上,所谓基础性、设计性及综合性实验的划分,多是从实验内容的量、涉及知识性的面及工作难度角度,而非从实验教学的内涵上来考虑。项目之间相互独立,缺乏系统性,且实验项目在内容设置上重复现象严重;实践教学在培养学生创新意识、专业实验能力及科学研究基本能力方面的主体地位与作用上没有有效体现;学生创新意识不能得到有效激发;教学过程未能切实体现以学生为本、学为主体的教育理念。 传统的实验室教学模式不适应宽口径的科学研究与工程实践能力的培养这一实践教学的内涵,实验室教学的实质作用未有效体现。 3) 高校实验室教学的优势尚待发挥且不能与工程实践相协调。按照传统观念,实验室的实践教学注重科学理论相关的工作。在此观念下,设立的实验室多属于科学实验型实验室,而非工程实践基地。为弥补这一不足,高校多致力于建设校外工程实践基地,使本属于学校自身的实践教学体系,被分成校内的实验室实践教学与校外的工程实践教学两部分,使得科学研究和工程实践能力的培养出现脱节,不能协调统一。 校外实践基地的建设有效支撑高校实践教学。因而,许多高校大力建设校外产学研基地,实施“卓越工程师”培养计划等。在“十二五”期间,天津市投资了4.25亿元用于实施卓越人才教育培养计划,建设10个可共享的工程实践教育中心。在实践中发现,所谓工程实践基地实践教学的内容与形式偏向工程,一定程度上弱化实践教学的科学研究与工程实践能力的协调统一,对材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标的实现具有一定局限性。同样,工程实践基地建设为适应科技飞速发展的现实,满足大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内掌握不断涌现的新的科学技术是不可能的,也是不可行的。另外,由于企业客观现实的限制,校外产学研基地的工程实践教学效果确实大打折扣。况且,在信息交流高度发展的今天,是否需要花大力气建设校外产学研基地以完成工程实践教学是一个值得商榷的问题。 3.2高等学校实验室实践教学改革措施 1) 提高对实验室工作重要性的认识。高等学校实验室是学生实践能力培养及实施工程素质教育的重要场所,保证教学质量及实现人才培养目标的重要基地。党的十八届五中全会已经明确,内涵发展、提升教育教学质量是“十三五” 高等学校改革的核心。必须树立以学生为本,实施知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学观念,提高实验教学对培养创新型人才重要性的认识,深化实验教学改革,支撑教育教学质量的提升。 2) 加强实验室建设,深化实验教学改革。首先,通过管理体制创新,实现实验室的角色转换。高等学校实验室建设,要以深化改革现有实验教学体系和管理体制为核心。通过体制创新,打通实验教学与理论教学的教师身份界限,在建立起满足实验教学需要的高素质实验教学队伍基础上,形成设备先进、资源共享与开放服务的实验教学环境,提高实验教学水平,支持实践教学质量的提升,使实验室真正成为实施实践教学任务的主要基地。 其次,通过理念创新,打通科学研究与教学实践之间的界垒,有效地实现教研相长,培养了学生的实践能力。通过理念创新,形成科学研究与教学实践协调一致、科研研究室与教学实验室协调统一的机制,实现教研相长。学术性的教学模式,打通了科研研究验室与教学实验室的管理界垒,专业教学任务由团队协调处理,应该是一个积极的探索。 4结束语 实践教学改革是高校特别是工科院校教育改革的重要部分。实践教学改革是保障学校培养满足社会发展需要的,科学发现与工程实践能力相结合的综合性人才的重要支撑。从高等教育发展面临的形势要求、高校的性质与任务,以及学科专业建设内涵与发展方向的逻辑出发,高校实验室应该培养大学生获取科学知识能力与工程实践能力的能力。借助体制创新,使实验室真正成为实施实践教学任务的核心载体。教育者应通过理念创新,打通科学研究与教学实践之间的界垒,使实验室真正成为学生获取科学知识与进行工程实践能力培养的主要基地。
高中生物论文:基于探究的高中生物实验教学策略 [摘要] 科学 探究是学习生物学基本、有效的途径之一,它有助于学生形成对生命世界的正确认识、对科学本质的理解和对生物学 规律 的领悟,应作为高中生物学教学的基本内容和方法。设计一个基于探究的实验活动对于一般的实验教学来说,只要能在两方面加以改变,就可以将验证式的实验转变成开放性探究实验。一是改变实验活动在整个教学中的优先次序,不要将实验活动安排在教学的最后,让学生在实验前还不知道实验的结果;第二是将以往只注重验证课本理论的一些典型实验项目,改变成比较重视探究过程的实验让学生加以探究。 以实验为载体的探究是生物教学最显着的特征,也是生物教师最常用、最擅长的手段。但是,在实践中“实验”与“探究”的结合并不象预想的那样顺畅。基于探究的实验教学策略,是在吸收已往实验教学改革中有益经验的基础上,探索一条有效、完整、开放的实验教学方式,以回归实验教学在培养学生实证意识、思维品质、质疑精神等方面的作用和地位,为全面提高学生的科学素养服务。 一、问题的提出 从教学论的角度看,实验教学是指在使用实验仪器情景下的一种教学形态。高中生物实验与其他理科实验一样,具有直观、形象的特征,能高度浓缩地展示人们认识和发现某一知识、原理的过程,能帮助学生在较短时间内认识和理解相关的科学知识。但这种对实验和实验教学的认识,在本质上将它放在了知识教学的从属地位,实验教学的目标只是追求一个预设的结论。虽然在实验教学的过程中,教师会注意对学生进行有关实验技能、方法和探究思维等方面的训练,但这些往往被放在次要的位置。 科学探究的提出给实验和实验教学以全新的视角。《生物课程标准(实验)解读》指出:“科学探究是生物学中不可缺少的、动态的部分”[1]。高中生物课程应该反映生物科学的“完整画面 ”,应该将科学探究作为高中生物学教学的基本内容和方法。科学探究活动也是学生学习生物学基本、有效的途径之一,它有助于学生形成对生命世界的正确认识、对科学本质的理解和对生物学规律的领悟。生物实验作为教师转变教学方式、实施科学探究的最有效的手段之一,具有强化学生实证意识、提升学生思维品质、培养学生质疑精神的重要作用,倡导基于探究的实验教学策略,将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中,打破原有学科的封闭性和课程选择的单一性,让学生自主探索,主动求知,学会收集、分析和利用各种信息及信息资源,实质上就是在提高学生的科学素养。 二、如何在一般实验中体现探究的思想 美国学者施瓦布曾经把科学实验活动分成三个层次, [2]根据实际还可以加上一个层次,即将问题、方法步骤及答案均提供给学生,学生只要按此步骤去做实验,验证已知的结果,可称之为零层次(见表1)。 探究也是分层次的,一些学者根据探究活动的难易程度以及学生参与探究程度的不同,将探究性实验划分了不同的层次(见表2)。[3] 至此,可以清楚地表明,验证性实验、演示实验、学生实验基本上属于0水平探究,也就是没有体现科学探究的基本精神,随着有关实验的问题确定、解决问题的程序和做结论等几个方面学生参与程度的增加,探究的深度也不断增加,直至开放式的研究。由此可见,随着新课程将科学探究作为核心理念,实验和实验教学的作用得到了显着的提高。 众所周知,学科教学在知识的量上有明确的任务,探究性学习要花费更多的时间。一些老师之所以在实验教学中倾向于低水平的探究,一方面是观念的问题,视课堂的“乱”为洪水猛兽,怕失去对课堂的控制;另一方面是技能的问题,试问,从小到大,我们有多少教师有过探究性学习的经历? 事实上,在实际教学中,教材已充分考虑到了这些因素,高层次、开放性探究实验活动是十分有限的。学生在更多的时候需要从多种多样的不同层次的探究实验活动中学习各种科学探究方法和科学探究技能。因此,如何在一般实验中体现探究的思想是教师的必然选择,也是推进探究教学的必由之路。 那么,怎样设计一个基于探究的实验活动呢? 对于一般的实验教学来说,只要能在两方面加以改变,就可以将验证式的实验转变成开放性探究实验。一是改变实验活动在整个教学中的优先次序,不要将实验活动安排在教学的最后,让学生在实验前还不知道实验的结果;第二是将以往只注重验证课本理论的一些典型实验项目,改变成比较重视探究过程的实验让学生加以探究。从实际上考虑,让学生探究的必须是个难度不高而且没有危险性的实验,教师才能安心放手让学生探究,而且实验内容要能与上课内容直接相关,并且适合学生的程度,又不需额外增加太多教学时间,如此老师才易于安排和融入原来的教学进度中。所以从现有的实验项目中挑选一些单元,改变原有实验教学方式再加一些巧思即可达到目的。 三、基于探究的生物实验教学活动设计案例 “酶的催化效率—过氧化氢分解”是高中生物学的一个重要教学内容,实验的目的主要是,认识酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点?按照过去的方式,为了体现探究,教师通常把演示实验改变成学生实验,学生通过在两支编号为1号和2号的试管中分别注入3mL2%过氧化氢溶液,然后在1号试管中加入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许,在2号试管中加入二氧化锰少许,作为催化剂,轻轻振荡试管,观察两支试管中气泡产生的多少和快慢来比较反应的速率,推理出生物催化剂过氧化氢酶和无机催化剂二氧化锰催化效率的高低,从而得出酶的催化作用具有高效性的特点。 这样的实验活动,场面热闹,学生不定地按照教师的指令动手做实验,实验的成功率也很高。可是,如果仔细分析,学生的行为实际上是对教师指令的被动回应:把鸡肝匀浆和二氧化锰分别加入到盛有3mL2%过氧化氢溶液的试管中,使之产生一种预定的变化。这样做,看似在观察与探究,实质上仍然停留在“告诉事实、验证结论”的水平,仅仅从过氧化氢酶和二氧化锰2个催化反应实验的比较,并不能推理出生物催化剂比无机催化剂具有高效性的特点,显然,学生思维加工的投入量不够充足。 针对上述情况的改进课,如果我们对实验进行改进和拓展,实验探究的水平就会明显提高。 (一)提出问题 经过日常生活的积累和化学课程的学习,学生已经了解到很多地方都需要催化剂,比如说:汽车尾气排放催化装置、 工业 制硫酸、合成氨、酶催化生物大分子等。并且在课堂上也已经学习了使用催化剂的几个化学反应,如氯酸钾催化受热分解、双氧水催化分解等。在理解元素周期律以后,还可引导学生分析讨论“催化剂与化学反应的关系”。 一般情况下,学生大多能提出如下问题:催化剂与化学反应是否有一一对应的关系?催化剂是如何改变化学反应速率的?催化剂在化学反应中的特点是什么?这种超学科的知识整合,对于激发学生的探究热情是十分有效的。 (二)猜想与假设 首先要 总结 问题,经过查阅资料、网上搜索、小组讨论,在教师的引导下,学生提出自己的设想:催化剂与化学反应不是一一对应的关系,一种催化剂可以催化不同的化学反应,不同催化剂对同一反应的催化效果可能不一样。 (三)实验准备 1.知识准备。要求学生在课外查阅过氧化氢、二氧化锰、三氧化二铝、鸡肝、马铃薯等的相关物理和化学性质,以及和催化剂相关的知识。 2.器材准备。试管,卫生香,火柴,过氧化氢,二氧化锰,三氧化二铝,鸡肝匀浆(新鲜的和不新鲜的各一份),马铃薯匀浆(生的和熟的各一份)等。 (四)实验探究 实验探究过程如表3所示。 (五)实验结论 1.二氧化锰,三氧化二铝,鸡肝匀浆,马铃薯匀浆,能加快过氧化氢的分解速率,故能作过氧化氢分解的催化剂。 2.新鲜的鸡肝匀浆和生的马铃薯匀浆,催化效率大大高于二氧化锰、三氧化二铝的催化效率。 3.不新鲜的鸡肝匀浆、熟的马铃薯匀浆之所以催化效率降低,有可能是采购回来的肝脏不新鲜,或是制成的肝脏研磨液使用和存放时间过长而变质;熟的马铃薯匀浆可能是高温导致过氧化氢酶失活,说明影响酶催化作用的因素很多。 基于探究的生物实验教学策略是在提高学生 科学 素养课程目标指导下的实验教学改进行动,它的亮点是挖掘课本实验的内涵、拓展课堂实验的功能、提升实验教学的品质,充分体现“自主、探究、合作” 新课程理念,对于推进“以探究为核心的、多样化的生物教学方式”具有一定的指导作用。 高中生物论文:高中生物教材现代化问题的若干思考 教材既是知识的载体,也是师生共同探究新知、获得发展的媒介,其重要性不言而喻。随着生物科学日新月异,教育心理学理论不断推陈出新,教学方法和教学手段日趋现代化。课程设置正从生物学科内小综合到综合理科不断发展,初中阶段正在探讨实施综合性活动课程,必修课和选修课的课程体系普遍推广,而现阶段高中设置综合理科课程的条件还不成熟。因此,高中生物教材现代化,以适应教学理论、教学内容、教学手段、课程设置的现代化问题就成为一个重要课题。 1.尽可能体现出21世纪的生物学地位 1996年初,由我国170位著名科学家合作研究、集体撰写的论著《21世纪初科学发展的趋势》中指出:“生命科学因研究客体的极端重要和复杂,人类生存和发展的需求又非常迫切,完全有可能在不久的将来出现革命性变化,发展成为科学革命的中心。”作为跨世纪的基础生物学教材,要充分考虑到生物学的科学地位变化,力争尽可能做到在整个自然科学领域中科学观念具有指导性,科学原理具有基础性,科学方法具有通用性,科学思维具有普遍性。 在人们的生活中,科学印象的形成往往是通过学习生物学获得的。生物学中常用的对照实验方法、黑箱方法作为科学方法同样适用于其它自然科学;现代“老三论”的信息论、控制论、系统论都以研究生物体和生命现象为己任;现代“新三论”中,耗散结构理论研究的系统与外界环境的边际效应,协同论研究的部分与整体之间的关系,突变论研究的远离平衡状态的复杂体系发生质变的规律都与生命科学密切相关;生物体与外界环境之间以及生物体内部各部分之间都不断进行着物质的交换、能量的转变、信息的传递,而物质、能量、信息则是自然科学的共同研究对象;生命活动的调节过程、遗传信息的传递则属于信息论的研究内容;生命过程中普遍存在的体温调节、激素调节、行为调节、生态平衡的调节等反馈调节模式均为控制论的研究实例。上述内容可以经过高度简化、形象化,有机地、隐性地渗透进入教材。 2.教材内容现代化,体现时代特点,贴近现代生活,建立能够适应新世纪的生物学知识结构。 长期以来,我国教材的特点是理论性和系统性较强,但对科学的实用性、实践性和社会性关注不够,现代科学知识的渗透速度也较慢,这样容易造成难以适应现代生活、现代技术和现代职业的多层次需求。 食用纤维虽然不能被人体消化吸收,但可刺激消化道蠕动,具有预防便秘、痔疮、肠癌、胆石症,控制肥胖,降低血浆胆固醇等多种功能。食物成分中缺乏食用纤维的介绍,脱离了现代人注重食用精粮,“十男九痔”的生活现状,不利于矫正较为普遍的偏食现象,有悖于我国传统的饮食文化。 从实际出发,联系日常生活,就会使学习变得更加有趣,更为生动活泼,更易启迪思维。例如“光合作用”一节教材,若将环境因子中光和温度对光合作用的影响加进去,就既联系了生态因子的作用,也突出了科学的实践性和价值观。 原核生物中的蓝藻,其名称很易联想到属于真核生物的其它藻类,这是以前依据自然标本将其列入真核生物的错误延续下来的,现在很多教材和论著均已改为蓝细菌,更能体现它属于原核生物的本质特征。 随着RNA酶(ribozyme,又译核酸酶)和抗体酶(abzyme,antibodyenzyme)在科技文献中频频出现,对于酶的化学本质和催化功能的认识已有很大改观。酶催化的“锁与钥匙学说”已被公认,它也非常符合中学生形象思维和逻辑思维特征,很多教材都有介绍。 建立完善的认知结构决定于教材的系统性,那么怎样在尽量不增加教材篇幅,不增加课业负担的前提下将教材编得更有系统性呢?笔者认为以下处理方式值得借鉴:(1)尽可能多地编写有利于理解教材,有利于形成认知结构,富于概括性的图表。如将脊椎动物各纲的主要特征通过一个比较表体现出来。(2)抓住学科结构、生命的基本特征这两条主线,完善教材的结构。如动植物呼吸作用,本质相同,途径相似,应该综述。若将两者分开叙述,植物代谢中侧重物质变化,动物代谢侧重能量变化,增加了篇幅,也有重复之嫌,割裂了本来就密不可分的物质代谢和能量代谢,给人以只见树木、难见森林之感。 有人认为渗透现代知识会增加课业负担。笔者认为这主要是教育教学观念问题。首先,仅仅作为教学环节之一的教材,即使编得再浅显,也不可能从根本上解决现存的课业负担问题。其次,教材的系统性有着鲜明的时代性,渗透现代知识同时也意味着要淘汰那些过于陈旧的教学内容。 从教材编著来看,课业负担的轻重决定了教材中论点的多少和深浅,而概括性的认知图表,论证性的论据,包括科学事实、生活常识、经典实验,能够促进概念、原理的消化理解,在一定程度上反而降低了课业负担。当然要减轻课业负担,最值得研究的还是将现代生物学知识引入中学教材的方法和技巧,在充分研究中学生原有认知结构、认知特点、思维方式、学习习惯的前提下,根据教学大纲的规范而进行:1)转录按需索取,排除与大纲规定的知识项目无关或关系不密切的部分;2)概括猎取所需知识项目的思维线索;3)简化除去可能将思维引向歧途的枝节情境;4)形象化设计模式图、结构图、流程图和表格。 3.给科学观念、科学思维、科学方法以应有的地位,培养科学素质和科学能力生物科学发展过程中孕育的科学观念、科学思维、科学方法 至今仍对自然科学发展起着巨大的推动作用。巴甫洛夫运用分析和综合相统一的思维方式创立了高级神经活动学说;哈维以实验思维方法创立了血液循环学说;林耐科学地处理和运用知识信息创立了本质分类法。 人们惊叹弗莱明发现青霉素的机遇,而忽视了机遇偏 爱“有准备的头脑”,留意意外之事,善于捕捉机遇,这同样是科学方法。人们高度评价科学进化论和分子生物学的伟大成就,却忽视了达尔文的《物种起源》、薛定锷的《生命是什么》所蕴藏的科学观念对于科学发展的推动远远超过了相应的科学知识本身。上述内容的渗透宜用隐性处理和显性处理相结合的原则:科学过程、科学方法宜进行显性处理,科学观念、科学思维宜进行隐性处理。 4.加速教材系列化进程,科学地运用教材指导教学改革,调控教材评价。 由于应试教育的影响,教学实践中普遍存在着一种倾向,即课程计划—教学大纲—教材编著—教学过程—教学评价5个环节层层加码,导致考分逐年上升,能力难以提高,课业负担过重。作为中心环节的教材如何有效地扼制这种态势的继续发展呢? 一般认为离开了教学内容的改革去侈谈教学方法的改革是危险的。但是另一方面,启用新教材实施教学时,教师往往有一种惰性,他们自觉不自觉地还是运用原有教学观念、教学方法去处理教材,这都显著削弱了启用新教材的意义。 鉴于以上两种情况,要尽快实施教材系列化,出版与新教材配套的教学指导书、参考书、教师手册、练习册、教学挂图、声像出版物、多媒体软件。特别是教参,要针对不同教学内容,充分考虑到城乡差异、南北差异、不同类型学校的差异,选择多种教学方法,提供最优化的教学方案,有效指导,促进教学改革。通过配套练习册调控教学评价过程中试题的难度,确实做到培养能力,提高素质,减轻负担。 诚然,中学教材的基础性和现代化在很大程度上互相对立,而且难以统一,特别是我国现阶段,很多不发达地区教育观念和教学设施还远未得以改变,盲目追求和过分强调教材“现代化”是不可取的。但是在当代科学不断分化和再综合的进程中,还要恪守传统意义上的知识系统性,崇尚百科全书式教材,反而将很多现代社会急需的科学知识拒于书外,并非辩证唯物主义的,这些都无助于教材现代化。 怎样将矛盾的双方有机统一起来,找到基础性和现代化的综合点,绝非是一个简单的取舍问题,有待深入研究和探讨。 高中生物论文:学好高中生物的“八字策略” 1.学会“看” 1972年联合国教科文组织在一份《学会生存》的报告中指出:“未来的文盲将不再是不识字的人,而是不会学习的人”,因而学会学习是高中学生要练就的基本功。其中自学能力是其重要的组成成分,预习是培养自己自学能力的有效途径,也是一个良好的习惯。那么,如何预习呢?首先,通过看书我们要对这一节的内容有一个初步的认识,主要讲了哪些知识点?我掌握了多少?还有哪些知识点理解不了?带着这些问题走入课堂,那么你的课堂效果一定会更好。 2.学会“听” 听课听什么?要听老师分析本节课的重点、难点、考点和疑点;听自己在预习过程中所未能理解的内容;听老师对一类问题(或习题)是如何分析的;不仅要认真听,还要做好必要的笔记。笔记如何做也有一定的讲究,有些同学喜欢将老师的板书一字不漏地记下来,其实大可不必。我们只要将老师补充的一些重要的知识点、结论或习题做一些笔记,对于习题也只需记一些主要的分析过程,课后再进行必要的完善即可;万万不可顾此失彼,因为忙着做笔记而忽略了听课。 3.学会“言” 21世纪的教育理念讲究要突出学生的主体作用;即要鼓励同学们积极地参与到教学过程中来,课堂上对一些问题的分析和解决,不要老依靠于老师的讲。每一位同学都应该积极思考,我怎么解决这个问题?这种思维方法好吗?那种表达更为准确?不妨将自己的思维在课堂上向老师和同学们展示出来,听听大家的意见。也可以对老师和其他同学的解法提出自己不同的看法,不要害怕会出错,即使出错了或有些问题,老师和同学们也一定会帮你把问题纠正过来;还会帮你找到出错的原因,何乐而不为呢?高考说明中明确提出了对学生的分析综合能力和表达能力的要求,学会“言”才有助于提高自己这方面的能力。 4.学会“忆” 忆即复习工作,即一堂课下来或一个章节下来,我们必须要有一个较为系统地复习整理过程。此项工作将直接关系到你成绩的好坏。通过复习,一方面将一些重要的知识和技能进行巩固、强化,另外也可以对前后知识的系统性和他们的联系有更深的理解,此即为古人所说“温故而知新”。 5.学会“思” 古语云:“学而不思则罔,思而不学则殆”。此言提醒我们在学习的过程中要经常进行反思。其实,学习生物知识最关键的是学会其中的学科思想和答题方法,学会思维。因而,同学们在看书或做题时,要多想想为什么这样做?是否还有其他的方法或表述?此类习题有何规律?这种方法或表述好吗?在反思中提高自己的生物思维模式和答题能力。 6.学会“练” 高中生物的基础知识和答题技能相对不多,要想熟练地掌握它,就得进行一定的训练。同学们要在练习中融会知识,加深对知识的理解和答题技能的掌握,同时这也是提高同学们解答生物试题能力的一种有效手段。但同学们万万不要陷入“题海”,掌握好训练的“度”。 7.学会“纠” 无论是平时的学习还是高考复习,测试总少不了,那么当老师批阅后的试卷发下来后,我们怎么办?有一些同学在看完自己的分数后就是等待,等待着老师的讲解。其实不知大家注意过没有,试卷中许多问题自己是完全能解决的,不少题目之所以出错,完全是因为自己在审题、提炼或考虑问题不全面造成的。这些问题你完全可以与其他同学一起讨论、交流,自己发现问题之所在并予以更正,这样既能加深学生对知识的理解,培养正确的思维;又能提高自己的纠错能力,防止类似错误的再次发生。 8.学会“研” 高中生物中有许多重要的结论和规律,传统教学中,往往都是由老师直接教给学生。那么现在,我们能否在老师的引导下,通过自己的观察、实验、探索以及与他人的合作、交流,从而自己得出结论;在这种“研究性学习”的过程中,培养自己的创新意识、合作精神和实践能力。长此以往,相信同学们的探索能力一定会增强,也为有志于对生物学科作深入研究的同学打下坚实的基础。 21世纪是信息技术和生命科学的时代,生物教育发展到今天,培养能力、发展思维,已成为教育界的共识,同学们也应紧紧围绕这一目标展开学习,顺应新的时代潮流,主动地投入到学习过程中去,成为学习的主人,也只有这样才能成为高素质的人才。 高中生物论文:高中生物教学中实现科学探究的方法实践策略 “生长素的生理作用”是高中生物人教版必修3·“稳态与环境”第三章“植物的激素调节”中的第二节内容。本节课的教学目标是在学习第一节“植物生长素的发现”,了解生长素的发现过程,以及生长素的产生、运输和分布的知识的基础上,进一步分析阐述植物生长素的生理作用,列举生长素作用的两重性,描述植物顶端优势的现象、原因、解除方法及应用,并举例说明生长素类似物在农业生产实践中的作用,探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。 以往的教学活动,一般是教师先分析图示“生长素浓度与所起作用的关系”,得出生长素生理作用的两重性;再通过阅读资料、分析例题等形式理解生长素在农业生产中的应用;最后通过实验,使学生直观感受生长素促进插条生根的作用。这样的教学方法虽然能够顺利地完成教学任务,但却缺少学生的自主参与,学生的学习兴趣较低,只是被动地在听在记在做而已,学习效率低,学习效果差。 当今世界,科学技术迅猛发展,国际竞争日趋激烈,国家的发展和强大越来越取决于劳动者的素质,而创造性强、行动能力突出将是对高端人才的重要要求。为适应时展的需要,《普通高中生物课程标准(实验)》的基本理念中特别倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和处理问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养具有创新精神和实践能力的人才。 鉴于此,笔者对这节课的教学设计思路如下:在突出生物学基本事实、核心概念的基础上,启发学生切身体会如何获得信息并进行信息转换,在实践中进行科学探究,并养成科学精神。 一、自主绘制真实数据曲线,学会获得信息,解读信息,进行信息转换 在以往教学实践中,学生是在教师指导下通过分析教材中的图示“生长素浓度与所起作用的关系”,了解生长素的生理作用和特性。这种形式的优点是教学过程简单、知识获取直接,但不能培养学生自主获取信息并思考的能力。因此,笔者尝试指导学生首先自主分析课前准备的一系列实验数据,再绘制相应的曲线,从一开始就让他们参与到教学活动中来。 课前笔者准备了两份数据表,第一份表是“不同浓度的生长素溶液对燕麦胚根的生长情况的影响”的实验数据(表1)。先请学生代表上台在黑板上绘制横坐标是生长素溶液的浓度,纵坐标是胚根的平均长度的曲线,并请其他学生在座位上画。有了具体的数据,讲台上和座位上的学生都画得非常认真。图像绘制完成后,教师又引导学生评价黑板上的几幅曲线。在评选出“优秀作品”后,学生分析“作品内涵”,即曲线反映了不同浓度的生长素溶液对燕麦胚根的影响,在一定浓度范围内,生长素溶液的浓度与胚根的平均长度呈现正相关,超过一定浓度后,生长素溶液的浓度与胚根的平均长度呈现负相关。 之后,学生们根据第二份数据表“不同浓度的生长素溶液对燕麦胚芽的生长情况的影响”的实验数据(表2)在之前绘制的曲线基础上绘出不同浓度的生长素溶液对胚芽的影响(图1)。绘制完成后,学生可以从曲线直观分析得出结论:不同浓度的生长素溶液对胚根和胚芽的影响呈现类似的变化趋势,但不完全相同。这样,具体的数据信息就先转化成了形象的图像信息,再转化为结论。 接着,笔者提供教材上的图示“不同浓度的生长素溶液对根、芽和茎的相对影响”(图2),学生将其与自己绘制的曲线进行比较,进一步分析图像中包含的信息。通过这种形式,学生更能体会到理论来源于现实的道理,并提高学习的兴趣。 从获得实验数据到自主绘制图表,再通过分析讨论得出结论,在此教学过程中,由于教师充分引导每个学生参与到活动中来,不但学生学习兴趣提高了,而且他们获取信息、解读信息、进行信息转换的能力得到了锻炼。在不知不觉中学生感受到了科学家获取信息、科学分析、得出结论的科学探索过程。 二、观察身边生物学现象,发展科学探究的能力 在校园里随处可见呈宝塔状的松树、修剪呈半球状的大叶黄杨,这些树形的塑造都利用了生长素的生理作用。在学生了解生长素生理作用两重性的概念基础上,笔者以这些身边客观存在的实例入手,引导学生探究生长素生理作用与生产生活实践密切相关的具体问题。 首先,笔者出示课前拍摄的校园里随处可见的松树及大叶黄杨的照片,引导学生观察,松树一般呈宝塔状而大叶黄杨呈半球状,学生说出松树的树形没有经过修剪而大叶黄杨是经过修剪的。接着,学生取出课前实地摘取的大叶黄杨的枝条,进行分析,发现:有的大叶黄杨枝条上的顶芽保留,侧枝基本没有发育;而有的枝条,剪去顶芽,侧芽发育成侧枝(图3)。 “为什么会有这样的区别?”带着问题,学生们继续探究。通过阅读教材内容,学生们知道了顶端优势,即顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象,如果摘除顶芽,侧芽部位的生长素浓度降低,侧芽所受的抑制作用就会减弱,逐渐发育为枝条。 通过科学的探究,学生们很快就体会到顶端优势体现了生长素的生理作用的两重性:既能促进生长,也能抑制生长,也理解了没有经过修剪的松树呈宝塔状而经过修剪的大叶黄杨呈现球状。这时,笔者启发学生说出顶端优势的应用实例,他们发散思维畅所欲言,说了很多例子:如在农业生产中,对果树进行修剪,对棉花、番茄等农作物进行摘心都是通过解除顶端优势达到增产的目的;而在林业生产中,通过维持顶端优势可以获得大量的材用树木。 身边的生物学现象随处可见,而仔细的观察、提出问题、带着问题进行科学性的探究,能帮助学生理解生物科学原理,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用。 三、通过预实验,进而开展科学探究活动,初步养成科学方法、科学态度、科学精神 通过前面的学习,学生知道不同浓度的生长素溶液对根的影响不同,而探究促进插条生根的最适浓度在生产实践中十分重要。教材中设计的探究活动就是以此为中心展开的,这也是本节课的重点和难点。 为了能够提高课堂效率,体现探究活动的效果和意义,养成科学方法、态度和精神,笔者将这节课的探究活动分为两个环节:预实验和正式实验。 (1)预实验。提前两周组织了两组(每组4人)有兴趣的同学开展了探究活动的预实验。具体如下: 实验目的:探索萘乙酸促进迎春花 插条生根的适宜浓度。 提出问题:萘乙酸促进迎春花插条生根的适宜浓度是多少? 材料器具:一年生生长旺盛的生理状况基本一致的迎春花枝条28根,枝剪,蒸馏水,0.1mol/L的NaOH溶液,烧杯,量筒,玻璃棒,萘乙酸等。 实验步骤: ①配制溶液:配制2、4、6、8、10、12ppm浓度的萘乙酸溶液; ②制作插条:一年生迎春花枝条、长约10~15cm、带芽(3个)、去成熟叶,下端剪成光滑斜面,分成7组,每组4支; ③处理插条:浸泡法,使用不同浓度的萘乙酸溶液浸泡枝条(下端),深约1.5cm,处理24h后取出,晾干4h; ④水培观察:将处理后的六组插条,再加一组对照组(不经处理),下端浸泡在清水中; ⑤观察记录:水培9d,每天固定时间观察生根数,填写数据表(表3)并绘制曲线; ⑥结果分析:生根数最多的为适宜浓度; ⑦表达和交流讨论。 进行预实验为正式实验摸索了条件,也可以检验此实验设计的科学性、可行性,避免设计不周,盲目开展实验而造成的浪费。通过开展此预实验,学生们查阅很多资料,了解到配制萘乙酸溶液可以加入NaOH助溶解,制作插条时要注意尽量避免差异,此实验处理插条采取浸泡法,所以处理时间要长,如果采用蘸沾法,处理插条的时间要短,通过水培观察生根数效果较好,每天在固定的时间进行观察等。 (2)正式实验。在开展正式实验之前,学生先汇报了预实验的过程及结果。结果表明:4 ppm浓度的萘乙酸为促进迎春花插条生根的适宜浓度。在此基础上,进行分组正式实验。学生们选择0.2 ppm作为浓度梯度,利用3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0 ppm浓度的萘乙酸浸泡枝条,再按照预实验的步骤进行观察记录和分析,两周后的课堂上组织小组内汇报实验情况,并在班级内进行交流讨论。 因为进行了预实验,避免了很多探索的过程,确保顺利开展正式实验,有一些组得出4.8 ppm的萘乙酸是促进迎春花插条生根的最适浓度(表4),但也有不少组得出其他不同的结论。学生也在交流时分析原因,如制作插条时有差异存在,配制的萘乙酸溶液的浓度存在问题等。 通过开展预实验、进行正式实验,学生们比较顺利地开展了课堂探究活动,获得了促进迎春花插条生根的最适浓度;并在此基础上,更深刻地体会到生长素生理作用的两重性。 在“生长素的生理作用”这节的教学过程中,教师采用多种教学手段,使学生们变被动为主动,积极地参与到各项活动中,培养了搜集和处理科学信息的能力,并在探究过程中,积极参与交流与合作,切身体会到探究的科学方法,树立严谨的科学态度,养成求实、创新、团队的科学精神。教书育人不是一节课的时间和过程,如果教师能积极采用多种教学手段相结合的教育模式,持之以恒,在进一步提高国民素质的方面,一定能有所收获。 高中生物论文:高中生物教材现代化问题的若干思考 教材既是知识的载体,也是师生共同探究新知、获得发展的媒介,其重要性不言而喻。随着生物科学日新月异,教育心理学理论不断推陈出新,教学方法和教学手段日趋现代化。课程设置正从生物学科内小综合到综合理科不断发展,初中阶段正在探讨实施综合性活动课程,必修课和选修课的课程体系普遍推广,而现阶段高中设置综合理科课程的条件还不成熟。因此,高中生物教材现代化,以适应教学理论、教学内容、教学手段、课程设置的现代化问题就成为一个重要课题。 1.尽可能体现出21世纪的生物学地位 1996年初,由我国170位著名科学家合作研究、集体撰写的论著《21世纪初科学发展的趋势》中指出:“生命科学因研究客体的极端重要和复杂,人类生存和发展的需求又非常迫切,完全有可能在不久的将来出现革命性变化,发展成为科学革命的中心。”作为跨世纪的基础生物学教材,要充分考虑到生物学的科学地位变化,力争尽可能做到在整个自然科学领域中科学观念具有指导性,科学原理具有基础性,科学方法具有通用性,科学思维具有普遍性。 在人们的生活中,科学印象的形成往往是通过学习生物学获得的。生物学中常用的对照实验方法、黑箱方法作为科学方法同样适用于其它自然科学;现代“老三论”的信息论、控制论、系统论都以研究生物体和生命现象为己任;现代“新三论”中,耗散结构理论研究的系统与外界环境的边际效应,协同论研究的部分与整体之间的关系,突变论研究的远离平衡状态的复杂体系发生质变的规律都与生命科学密切相关;生物体与外界环境之间以及生物体内部各部分之间都不断进行着物质的交换、能量的转变、信息的传递,而物质、能量、信息则是自然科学的共同研究对象;生命活动的调节过程、遗传信息的传递则属于信息论的研究内容;生命过程中普遍存在的体温调节、激素调节、行为调节、生态平衡的调节等反馈调节模式均为控制论的研究实例。上述内容可以经过高度简化、形象化,有机地、隐性地渗透进入教材。 2.教材内容现代化,体现时代特点,贴近现代生活,建立能够适应新世纪的生物学知识结构。 长期以来,我国教材的特点是理论性和系统性较强,但对科学的实用性、实践性和社会性关注不够,现代科学知识的渗透速度也较慢,这样容易造成难以适应现代生活、现代技术和现代职业的多层次需求。 食用纤维虽然不能被人体消化吸收,但可刺激消化道蠕动,具有预防便秘、痔疮、肠癌、胆石症,控制肥胖,降低血浆胆固醇等多种功能。食物成分中缺乏食用纤维的介绍,脱离了现代人注重食用精粮,“十男九痔”的生活现状,不利于矫正较为普遍的偏食现象,有悖于我国传统的饮食文化。 从实际出发,联系日常生活,就会使学习变得更加有趣,更为生动活泼,更易启迪思维。例如“光合作用”一节教材,若将环境因子中光和温度对光合作用的影响加进去,就既联系了生态因子的作用,也突出了科学的实践性和价值观。 原核生物中的蓝藻,其名称很易联想到属于真核生物的其它藻类,这是以前依据自然标本将其列入真核生物的错误延续下来的,现在很多教材和论著均已改为蓝细菌,更能体现它属于原核生物的本质特征。 随着RNA酶(ribozyme,又译核酸酶)和抗体酶(abzyme,antibodyenzyme)在科技文献中频频出现,对于酶的化学本质和催化功能的认识已有很大改观。酶催化的“锁与钥匙学说”已被公认,它也非常符合中学生形象思维和逻辑思维特征,很多教材都有介绍。 建立完善的认知结构决定于教材的系统性,那么怎样在尽量不增加教材篇幅,不增加课业负担的前提下将教材编得更有系统性呢?笔者认为以下处理方式值得借鉴:(1)尽可能多地编写有利于理解教材,有利于形成认知结构,富于概括性的图表。如将脊椎动物各纲的主要特征通过一个比较表体现出来。(2)抓住学科结构、生命的基本特征这两条主线,完善教材的结构。如动植物呼吸作用,本质相同,途径相似,应该综述。若将两者分开叙述,植物代谢中侧重物质变化,动物代谢侧重能量变化,增加了篇幅,也有重复之嫌,割裂了本来就密不可分的物质代谢和能量代谢,给人以只见树木、难见森林之感。 有人认为渗透现代知识会增加课业负担。笔者认为这主要是教育教学观念问题。首先,仅仅作为教学环节之一的教材,即使编得再浅显,也不可能从根本上解决现存的课业负担问题。其次,教材的系统性有着鲜明的时代性,渗透现代知识同时也意味着要淘汰那些过于陈旧的教学内容。 从教材编著来看,课业负担的轻重决定了教材中论点的多少和深浅,而概括性的认知图表,论证性的论据,包括科学事实、生活常识、经典实验,能够促进概念、原理的消化理解,在一定程度上反而降低了课业负担。当然要减轻课业负担,最值得研究的还是将现代生物学知识引入中学教材的方法和技巧,在充分研究中学生原有认知结构、认知特点、思维方式、学习习惯的前提下,根据教学大纲的规范而进行:1)转录按需索取,排除与大纲规定的知识项目无关或关系不密切的部分;2)概括猎取所需知识项目的思维线索;3)简化除去可能将思维引向歧途的枝节情境;4)形象化设计模式图、结构图、流程图和表格。 3.给科学观念、科学思维、科学方法以应有的地位,培养科学素质和科学能力生物科学发展过程中孕育的科学观念、科学思维、科学方法 至今仍对自然科学发展起着巨大的推动作用。巴甫洛夫运用分析和综合相统一的思维方式创立了高级神经活动学说;哈维以实验思维方法创立了血液循环学说;林耐科学地处理和运用知识信息创立了本质分类法。 人们惊叹弗 莱明发现青霉素的机遇,而忽视了机遇偏爱“有准备的头脑”,留意意外之事,善于捕捉机遇,这同样是科学方法。人们高度评价科学进化论和分子生物学的伟大成就,却忽视了达尔文的《物种起源》、薛定锷的《生命是什么》所蕴藏的科学观念对于科学发展的推动远远超过了相应的科学知识本身。上述内容的渗透宜用隐性处理和显性处理相结合的原则:科学过程、科学方法宜进行显性处理,科学观念、科学思维宜进行隐性处理。 4.加速教材系列化进程,科学地运用教材指导教学改革,调控教材评价。由于应试教育的影响,教学实践中普遍存在着一种倾向,即课程计划—教学大纲—教材编著—教学过程—教学评价5个环节层层加码,导致考分逐年上升,能力难以提高,课业负担过重。作为中心环节的教材如何有效地扼制这种态势的继续发展呢? 一般认为离开了教学内容的改革去侈谈教学方法的改革是危险的。但是另一方面,启用新教材实施教学时,教师往往有一种惰性,他们自觉不自觉地还是运用原有教学观念、教学方法去处理教材,这都显著削弱了启用新教材的意义。 鉴于以上两种情况,要尽快实施教材系列化,出版与新教材配套的教学指导书、参考书、教师手册、练习册、教学挂图、声像出版物、多媒体软件。特别是教参,要针对不同教学内容,充分考虑到城乡差异、南北差异、不同类型学校的差异,选择多种教学方法,提供最优化的教学方案,有效指导,促进教学改革。通过配套练习册调控教学评价过程中试题的难度,确实做到培养能力,提高素质,减轻负担。 诚然,中学教材的基础性和现代化在很大程度上互相对立,而且难以统一,特别是我国现阶段,很多不发达地区教育观念和教学设施还远未得以改变,盲目追求和过分强调教材“现代化”是不可取的。但是在当代科学不断分化和再综合的进程中,还要恪守传统意义上的知识系统性,崇尚百科全书式教材,反而将很多现代社会急需的科学知识拒于书外,并非辩证唯物主义的,这些都无助于教材现代化。 怎样将矛盾的双方有机统一起来,找到基础性和现代化的综合点,绝非是一个简单的取舍问题,有待深入研究和探讨。 高中生物论文:普通高中生物课程标准(实验) 今日世界,科学技术迅猛发展,国际竞争日趋激烈,国力的强弱越来越取决于劳动者的素质。普通高中教育的任务是在九年义务教育的基础上,进一步提高国民素质,并使学生在全面发展的基础上实现有个性的发展。发展学生的科学素养与人文精神、创新精神与实践能力、国际视野与民族精神、社会责任感与人生规划能力,对国家的兴盛、社会的进步、个人的终身发展都具有重要意义。 生物课程是高中阶段重要的科学课程。在当代科学技术领域中,生物科学和技术的发展尤为迅速,成果显着,影响广泛而深远。例如DNA分子结构和功能的揭示、体细胞克隆哺乳动物技术的突破、人类基因组计划的实施、干细胞研究的进展、脑科学的深入发展、生物工程产业的兴起等,正在改变人类的生活。尤其是生物科学技术和信息科学技术正在逐渐融合并显示出强大的经济力量,已成为科学发展和技术革命的世纪标志。生物科学和技术不仅影响人类的生活、社会文明和经济活动,还深刻影响着人们的思想观念和思维方式。高中生物课程应当与时俱进,以适应时代的需要。 自1978年起,我国高中生物课程历经多次改革,取得了显着的成绩。为适应时展的需要,《普通高中生物课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》)在吸纳现行高中生物学教育优点的基础上,更尊重学生多样化发展的需求;更贴近社会实际和学生的生活经验;更多地反映生物科学和技术的新进展;更重视发展学生的创新精神和实践能力;更强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。 一、课程性质 生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农业科学、医药科学、环境科学及其它有关科学和技术的基础。生物科学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程。当今,它在微观和宏观两个方面的发展都非常迅速,并且与信息技术和工程技术的结合日益紧密,正在对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。 高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目。高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的生物科学素养。尤其是发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。 二、课程的基本理念 提高生物科学素养 生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观,它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务。 面向全体学生 《标准》的设计面向全体学生,着眼于学生全面发展和终身发展的需要。课程的内容标准有较大的灵活性,以适应不同学校的条件和不同学生的学习需求,促进学生有个性地发展。 倡导探究性学习 生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。探究也是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。《标准》倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养创新精神和实践能力。 注重与现实生活的联系 生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动等方面密切相关。《标准》注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策;同时注意帮助学生了解相关的职业和学习方向,为他们进一步学习和步入社会做准备。 三、课程设计思路 高中生物课程是根据《基础教育课程改革纲要(试行)》和《普通高中课程改革方案》的精神和要求设计的。 高中生物课程分为必修和选修两个部分。必修部分包括“生物1:分子与细胞”、“生物2:遗传与进化”、“生物3:稳态与环境”3个模块;选修部分有“选修1:生物技术实践”、“选修2:生物科学与社会”和“选修3:现代生物科技专题”3个模块。每个模块36学时、2学分。 必修模块选择的是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。 选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而设计的,有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。 学生在学习了生物1的内容之后,既可以先学习生物2的内容,也可先学习生物3的内容。在修完必修模块的基础上,进行选修模块的学习。 每个模块在高中生物课程中的价值如下。 “生物1:分子与细胞”模块有助于学生较 深入地认识生命的物质基础和结构基础,理解生命活动中物质的变化、能量的转换和信息的传递;领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用;科学地理解生命的本质,形成辩证唯物主义自然观。 “生物2:遗传与进化”模块有助于学生认识生命的延续和发展,了解遗传变异规律在生产生活中的应用;领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用;理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一,生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一,形成生物进化观点。 “生物3:稳态与环境”模块有助于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用,理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性;领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用;形成生态学观点和可持续发展的观念。 “选修1:生物技术实践”模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。 “选修2:生物科学与社会”模块围绕生物科学技术在工业、农业、医疗保健和环境保护等方面的应用,较全面地介绍了生物科技在社会中的应用,可以帮助学生更深入地理解生物科学技术在社会中的应用,适于继续学习人文和社会科学类专业及直接就业的学生学习。 “选修3:现代生物科技专题”模块以专题形式介绍了现代生物科学技术一些重要领域的研究热点、发展趋势和应用前景,以开拓学生的视野,增强学生的科技意识,为学生进一步学习生物科学类专业奠定基础。 高中生物论文:高中生物学核心概念建构的策略创新机制 如何构建核心概念是近年来高中生物学课堂教学研究的重要内容,因为“学习不仅仅是为了要知道一系列的科学事实,更重要的是要围绕核心概念构建知识体系和模型,并广泛运用科学概念解释自然现象”[1]。而围绕着核心概念设计和实施教学,一方面可以帮助学生澄清所学生物学事实、一般概念与核心概念之间的关系,并能在新情境中实现对概念的迁移应用;另一方面又可以有效地使学生形成科学地分析问题和解决问题的思路及方法。为此,《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《标准》)“倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。那么,在课堂教学中,应采取怎样的教学策略和程序,才能帮助学生理清生物学事实、一般概念与核心概念之间的关系,进而在解决问题的过程中主动建构相应的核心概念?本文以“生命活动的主要承担者——蛋白质”一节课堂教学作为案例,尝试解答上述问题。 一、生物学核心概念的界定及特征 1.核心概念的界定 既然进行生物学核心概念教学具有多重教育意义,那么,什么是核心概念,目前对于这一问题尚未有统一的认识。美国课程专家埃里克森(Erickson)认为,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念具有广阔的解释空间,源于学科中的各种概念、理论、原理和解释体系,为学科领域的发展提供了深入的视角,还为学科之间提供了联系[2]。戴伊(Day)指出,核心概念是某个知识领域的中心,虽然不是所有人都接受了这些知识,但它们却获得了广泛的应用,而且这些知识还能经得起时间的检验。费德恩(Feden)等人则认为,核心概念是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识,并且强调核心概念必须清楚地呈现给学生[3]。 生物学核心概念处于学科中心位置,包括对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。它是人们对某一类生物学问题本质特征的概括。例如“细胞是由物质分子组成的,不同的物质承担着不同的功能”,就是在分析了组成细胞的不同物质分子后,概括出来的本质认识。而蛋白质之所以称为“生命活动的主要承担者”,又是在分析了蛋白质分子结构多样性原因和逐渐了解生命活动无时无刻不与蛋白质相关,以及和其他组成物质相比较后抽象和概括出来的核心概念。 需要说明的是,对“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念的理解,并不是一成不变的。它在本节内容中属于核心概念,而从整个单元来看却不是核心概念。因此,对某一核心概念的界定,会因不同的学段、不同的学习范围而发生变化。 2.核心概念的特征 当直接甄别和界定核心概念有困难时,我们不妨换个角度思考:核心概念有什么特征,我所确定的核心概念具备这些特征吗? 核心概念是在一般概念的基础上提炼出来的,因此它可以统摄一般概念,能够揭示学科知识的本质和学科知识之间的联系,具有统整学科知识的功能。因此,生物学核心概念应该具有以下特征。 第一,居于学科知识的中心。蛋白质分子不仅参与构建了细胞这座生命大厦,而且在细胞代谢、分裂、分化、癌变、凋亡、遗传、细胞间的信息交流等各项生命活动中扮演着重要角色。可以说,“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念贯穿了三个必修模块。 第二,是形成新知识的“生长点”。学生一旦建立起“蛋白质是生命活动的主要承担者”的概念,就容易形成科学地分析问题和解决问题的思路及方法。例如,细胞分化过程中,细胞的形态、结构、功能之所以发生了稳定性差异,是因为分化细胞中产生了组织特异性蛋白质。 第三,具有思维训练价值。组成蛋白质的氨基酸序列具有多样性,使得蛋白质的空间结构变化多端;而蛋白质只有维持特定的空间结构才能行使特定的生物学功能。因此,空间结构的多样性赋予了蛋白质多种多样的生物学功能,足以承担起丰富多彩的生命活动。可见,生物学核心概念是在许多一般概念的基础上加以分析、综合、抽象、概括出来的,它的形成过程需要综合的思维能力。 二、建构生物学核心概念的策略与程序 1.建构核心概念的策略 与“蛋白质是生命活动的主要承担者”有关的一般概念和事实见图1。 (1)事实和感性认识是建构概念的基础 “应为学生的学习设计怎样的学习路径?”“哪些生活经验有助于学生理解和建构核心概念?”笔者在研读《标准》和教材的基础上,找寻学生“最近发展区”,决定采取以“肽键”为线索、以实验为先导,围绕“肽键”认识蛋白质多样的结构与功能相适应的教学策略,尝试对“组成细胞的分子”这类比较枯燥乏味的内容进行探究式教学,帮助学生在相关生物学事实和一般概念的基础上,构建相应的核心概念。 新课伊始,用什么样的导言既能贴近学生生活又能直切主题?思前想后,笔者决定以问题“早晨大家都吃了什么?”(鸡蛋、面包、牛奶)“为什么要吃鸡蛋、喝牛奶?”(含蛋白质多)“怎么能证明鸡蛋和牛奶中含有蛋白质呢?”导入新课,然后,逐一在装有等量清水、蛋清、牛奶、豆浆和淀粉液的试管中滴加3滴双缩脲试剂,当试管中液体变色后,又问学生“哪个液体含有蛋白质?”学生脱口而出“蛋清、牛奶和豆浆”。学生的答案虽然正确,但是细致分析,它并不是通过实验结果得出的,而是凭借先入为主的生活经验(前概念)判断出来的。教师不能被这种假象所蒙蔽,于是追问“怎么知道蛋清、牛奶、豆浆中还有蛋白质?”(试管中的颜色发生了变化)“清水和淀粉液与双缩脲试剂结合后也有颜色变化呀!”(学生无语……) 教师利用“蛋白粉溶液+双缩脲试剂产生紫色反应”为“标准”,解释双缩脲试剂能识别蛋白质结构中的“肽键”,并形成紫色化合物(络合物)。用这支试管的颜色与其他各试管的颜色比较,说明蛋清、牛奶和豆浆中含有蛋白质。随后,紧紧围绕“什么是‘肽键’?;“‘肽键’在哪儿?”“肽键’和蛋白质是什么关系?”开展后续的教学。 上述教学处理,既能很好地利用感性和直观材料,帮助学生在事实的基础上建构新概念,又能体现生物学科作为理科的教学特色。 (2)充分的学习体验有助于构建相应的概念 生物课程期待着学生主动参与学习过程,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习的能力。在传统教学中,教师往往忽略学生的学习体验过程,“一言堂”比比皆是,且过于关注琐碎的知识内容。其实,学生 不需要记忆那些细枝末节的信息或孤立的事实,而是需要从大量事实和学习的体验中,理解其中的规律,形成相应的概念和原理,并能将这些概念和原理迁移应用于新情境中。 例如:在认识氨基酸结构特点时,先用类比方法,引导学生理解蛋白质与淀粉一样,也是由小分子物质构成的多聚体,即氨基酸是蛋白质的基本单位。而后出示三种氨基酸结构简式(见图2),请学生说出它们的异同,概括出氨基酸的通式。随后,让学生辨认四种不同类型氨基酸的氨基、羧基和R基。最后,展示20种氨基酸的结构简式,明确氨基酸的不同主要是R基不同,R基的结构特点决定着氨基酸的特性。 又如:在认识“肽键”时,先让学生观看氨基酸“脱水缩合”课件(动画),然后让他们说出“肽键”是怎样形成的,在哪里形成的以及组成。以此逐渐认识经“脱水缩合”形成二肽、三肽和多肽的概念。 还有,在认识蛋白质分子结构多样性的原因时,先提出问题“20种氨基酸能够合成多少种蛋白质呢?”学生在不知如何回答的情形下,出示两种“九肽”的氨基酸组成:①半胱氨酸—酪氨酸—异亮氨酸—谷氨酰胺—天冬酰胺—半胱氨酸—脯氨酸—亮氨酸—甘氨酸;②半胱氨酸—酪氨酸—苯丙氨酸—谷氨酰胺—天冬酰胺—半胱氨酸—脯氨酸—精氨酸—甘氨酸。让学生分析这两种“九肽”的区别,并认识到虽然都是“九肽”,由于氨基酸种类和排列顺序不同,其生理功能完全不同,①是催产素,②是加压素。再利用“镰刀型细胞贫血症”的实例,说明由570多种氨基酸组成的血红蛋白,只要有一个氨基酸发生错误,就会造成蛋白质空间结构发生变化,功能也发生改变——携氧能力大大下降。在充分的事实面前,学生会逐渐认识到,组成蛋白质分子的氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链盘曲、折叠方式的不同,都是决定蛋白质分子结构多样性的原因,进而理解蛋白质功能多样性的原因。 实践证明,让学生经历充分的学习体验,可以使他们在主动学习的过程中,加深对事实的观察和分析,逐渐体会事实背后所蕴含的深刻生物学原理和本质,进而顺利地建构科学概念。 (3)建构概念的意义在于新情境下的应用 概念放在一定的应用情境下才会显得生动和有意义。对于教师来说,帮助学生建构知识框架,形成正确的概念固然重要,但是,如果把这些概念“束之高阁”也就失去了原本意义。所以,构建概念重在应用。 例如:学生形成了“具有一定空间结构的蛋白质,才能有生物学功能”的基本概念后,可继续提问:“生鸡蛋含有蛋白质,煮熟的鸡蛋呢?”学生经过思考后,答出蛋白质变性问题。教师追问:“蛋白质变性后,是否还属于蛋白质[提供论文和论文的服务]呢?”教师演示:加热试管中的蛋清后用双缩脲试剂检验,结果为“紫色”,说明熟鸡蛋仍是蛋白质,因为“肽键”还在!继续比较“生蛋清”和“熟蛋清”的“紫色”,发现“熟蛋清”比“生蛋清”深。引导学生分析:加热改变了蛋白质的空间结构,暴露更多的“肽键”与双缩脲试剂反应后颜色加深。 通过这个环节的设计,学生对“肽键”是蛋白质特有的结构,认识更加深刻。与此同时,还学会了在新的问题情境下,利用概念解决问题的方法。 2.建构核心概念的程序 掌握核心概念需要学生主动建构,而非依靠教师的机械灌输。因此需要一套有效的教学程序。北京教育学院的胡玉华教授以图解的形式作了如下页图3所示说明[4]。 笔者依据上述教学程序对“蛋白质”一节进行了教学实践,收到了良好的教学效果,见下页图4所示。 三、建构生物学核心概念的反思与体会 “在课堂教学中,核心概念应成为课堂教学目标之一。在制定教学目标的过程中,教师需要思考:核心概念之间的联系,核心概念与原有概念之间的联系以及核心概念与其他相关概念之间的联系。”[5]在“蛋白质”一节的教学中,虽然涉及了一些生物学事实或事实性的概念,但这还不足以使学生构建出“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念,以及与它相关的更上位概念“细胞是由物质分子组成的,不同的物质承担不同的功能”。因为学生的学习主要是通过课堂教学一课时一课时地理解和不断积累的过程。对核心概念的认识,也是在获得大量事实和一般概念的基础上,逐渐概括和建构起来的。 所以,要想使学生对“蛋白质”有更为深刻的认识,还须在日后不断地学习中,引导学生逐渐体会相关概念之间的联系、不同层次概念之间的关系,为建构核心概念奠定基础。 此外,在进行教学设计时,教师要有“单元”设计意识。要能将“单元”或核心概念拆分为若干相关的基本概念,作为该单元不同课时的教学目标实施教学。对于每课时的教学,绝不能只停留在让学生记住一些简单的生物学事实的水平上,而是要关注事实背后的内涵,关注通过事实抽象出来的概念,使学生通过一个“单元”的学习,能概括出某类生物学事实总体特征和规律性的东西,并以此建构合理的概念框架,进而提高在新情境际问题的能力 高中生物论文:浅谈高中生物与人文学科教育的联系 1.高中生物与人文学科教育的联系 在高中阶段,人文学科教育主要包括语文、历史、政治、英语和地理等。 1.1与语文的联系 生物现象与文学作品间的联系随处可见,在一些古典诗词、成语中随处可见生物学问题的影子,前人已经作了不少总结,在此仅举几个例子予以说明。 1.1.1诗词中的生物学 1.1.1.1“独立寒秋,湘江北去,橘子洲头。看万山红遍,层林尽染;漫江碧透,百舸争流。”是高中语文第一册中的诗词《沁园春.长沙》中的诗句。 万山红遍,层林尽染,与唐代诗人杜牧的诗句“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”异曲同工,都是描写秋天的景象。这种动人的自然秋景是秋天气温渐渐降低、紫外线照射强烈等外界因素造成的。在低温的作用下,叶绿素逐渐分解,同时叶脉的运输能力逐渐减弱,叶子白天通过光合作用制造的糖分不能完全运出叶子,叶子里的糖分越积越多,可溶性原糖多了,就形成了较多的花青素,同时细胞内pH值改变,呈现酸性,使花青素表现出红色,秋天红叶的种类如枫叶黄栌、槭树、柿树等。 秋天,也有些植物叶肉细胞衰老,叶绿素的合成速度低于分解速度,叶绿素含量相对减少,类胡萝卜素分子比较稳定,不容易破坏,所以叶片逐渐呈现类胡萝卜素的颜色——黄色,故而会出现“黄叶地”的景色。如银杏树,每到秋天淡黄色的小扇子型的叶片落在地上,令人不忍踩踏。 1.1.1.2《采桑子·重阳》是新高中语文收录的又一首诗词。“人生易老天难老,岁岁重阳。今又重阳,战地黄花分外香。”寥寥数语展现了深秋季节战地的壮丽景象。杜牧的《九日齐山登高》:“尘世难逢开口笑,菊花须插满头归。”也是描写重阳日的菊花。 深秋季节,霜后万木萧瑟,唯独菊花傲霜盛开。菊花为菊科菊属,多年生宿根亚灌木花卉。是短日照植物,适应性较强,喜凉,耐寒,生长适温18℃—21℃,最高32℃,最低10℃,虽然水稻、牵牛花、苍耳、大豆等,都是属于短日照植物,但它们不耐低温,中秋前后就成熟枯萎了。 短日照植物是指给予比临界暗期长的连续黑暗下的光周期时,花芽才能形成或促进花芽形成的植物。在自然界中,在日照比较短的季节里,花芽才能分化。夏至过后,日照渐短,许多热带、亚热带和温带秋季开花的植物多属短日照植物,要使短日照植物,即秋天开花的植物提前开花,就要对它们进行短日照处理。在日照长的季节,进行遮光短日照处理,能促进开花,若长期给予长日照,就抑制开花。利用短日照进行促成栽培的花卉有:菊花、一品红、玉海棠和三角花等。 冬至过后,日照渐长,春夏季开花的植物多属长日照植物,指给与比临界暗光期长的连续光照下的光周期时,花芽才能形成或促进花芽形成的植物。春天开花的花卉多为长日照植物,如紫罗兰、蒲包花、天竺葵、瓜叶菊、四季报春、金鱼草、三色堇等,对它们进行长日照处理可提前开花。 利用光照处理能达到鲜花周年供应,不但能美化环境,而且能增加经济效益。 1.1.2成语中的生物学 1.1.2.1燕雀安知鸿鹄之志。 语出《史记·陈涉世家》:“陈涉太(叹)息曰:‘嗟乎!燕雀安知鸿鹄之志哉!’”意思是说像燕子和麻雀这样的小鸟哪里知道鸿鹄的志向,比喻平庸的人不能了解杰出人物的远大抱负。鸿鹄就是天鹅,形状像鹅,体型较大,全身白色,脚和尾都短,脚黑色,有蹼。居住在海滨或湖边,善飞,吃植物、昆虫等,是候鸟。候鸟指随季节而变更栖息地的鸟类,如燕子、杜鹃等春夏来我国繁殖,秋季飞到印度过冬,是夏候鸟;野鸭、大雁、天鹅春季飞到较远而且较冷的地区繁殖,秋季又飞回原地区的鸟类为冬候鸟。留鸟则是终年生活在一个地区,不到远方去的鸟,如麻雀、画眉、喜鹊等。 1.1.2.2“良禽择木而栖”,候鸟选择适于自己生活、繁殖的地区栖息,因此,践行党中央提出的科学发展观,更加重视人与自然的和谐并存,保护环境,是我们长期的任务与责任。 1.1.2.3螳螂捕蝉,黄雀在后。 语出《庄子·山木》,汉代韩婴《韩诗外传》和刘向《说苑·正谏》。这反映了捕食(食物链)和适应的相对性。螳螂全身绿色或土黄色,头呈三角形,前腿呈镰刀状,活动灵敏自如,能出其不意地捕食昆虫,这是生物对环境的适应。然而有时螳螂却顾此失彼,在全神贯注地捕食蝉的同时,没有发现身后的黄雀,而被黄雀捕食,这正是适应相对性的最好体现。此外,螳螂吃蝉,黄雀捕食螳螂,这也反映生态系统中各生物之间的食物关系,属于食物链的一部分。食物链是指在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。这句成语隐含的一条食物链就是:植物—蝉—螳螂—黄雀,在这条食物链中,植物是生产者,属于第一营养级,蝉、螳螂、黄雀都是消费者,分别属于第二、三、四营养级。 1.2与历史的联系 1.2.1生命科学发展史 对学生进行生命科学史教育对于提高学生的生物学素养乃至人整个科学素养和综合素质有积极的意义。重大科学发现过程不仅体现了科学家以严谨的科学态度、严格的科学方法、敏锐的观察思维对自然现象和自然规律进行的艰苦探索,还体现了科学家的个性、爱好,以及观点,在竞争与合作中形成的学术思想上的融合、碰撞和冲突,也反映出社会和学术群体的评价给予的鼓励、包容和压力。 人教版高中生物教材在必修模块《分子与细胞》、《遗传与变异》、《稳态与环境》中引入了很多科学家的经典实验,同时还增加了较多的科学研究方法和思想,是很好的进行生命科学史教育的材料。现将部分经典科学实验及所蕴含的科学态度和科学精神汇总如下。 必修模块中部分经典实验所蕴含的科学态度和科学精神一览表 1.2.2历史生物学 时间是生物的发生发展的尺度之一。在较大的时间尺度上,例如在不同的历史年代,有不同的生物出现,结合化石资料,就形成了古生物学,关于生物进化的很多证据就来自于化石、孢粉等;在较小的时间尺度上,例如在人类文明诞生以后,如研究近几千年来人口的增长、植被的破坏在不同历史时期的情况,则是历史生物学。人教版高中生物课本必修三“稳态与环境”中118页“人口增长对生态环境的影响”一节,就有关于我国历年来人口增长情况的图表。 1.3与政治的联系 生物与政治之间的联系主要表现在与 哲学方面的联系,如辩证思维。辩证思维是在思维活动和感性经验的基础上,以概念、判断和推理为基本形式,按照唯物辩证法的基本规律而进行的思维活动。高中生物新课标在阐述课程目的时明确指出:“通过高中生物课程的学习……树立辩证唯物主义观点,养成科学态度和科学精神,树立创新意识,逐步形成科学的世界观。”对课程目标的规定是:“通过生物学知识的学习,初步形成生物体的结构和功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点,生物进化观点和生态学观点,树立辩证唯物主义自然观,逐步建立科学的世界观。” 生命科学与辩证唯物主义哲学有着极其密切的联系,首先,生命科学是一门自然科学,辩证唯物主义的产生本身就是以自然科学的发展为重要前提的,生命科学为辩证唯物主义的基本内容和基本观点提供了丰富的论证材料;其次,哲学是对科学规律的高度概括,哲学对自然科学的发展具有普遍的指导意义,哲学是“全部科学研究之母”。 在高中生物教学中渗透辩证唯物主义教育的主要内容应该主要包括以下三大方面:(一)生命世界的物质性及其运动规律;(二)生命世界的普遍联系与矛盾;(三)辩证唯物主义的实践—认识—再实践—再认识,以至无穷的认识论。 以对立统一规律为例,生命现象中普遍存在着局部与整体、结构与功能、个别与一般、个性与共性或称做多样性与共同性等方面的对立统一。生物体结构和功能的统一性是生命科学基本的观点之一,如叶绿体、线粒体的结构分别与光合作用、呼吸作用相统一;这些自身结构在各有其结构和功能的特点的同时,又相互联系,组成一个统一的整体,如神经的兴奋和抑制、激素作用的二重性等现象就是局部的对立而整体上的统一的典型实例。生命世界最常出现的就是在一般规律中的例外,是特殊的个别,因此,在教学中讲解概念、规律时要特别注意概念、原理的外延及适用范围,具体问题具体分析。我们从个别出发,归纳总结,上升到一般,从现象上升到本质,然后必然将一般作用于具体的个别,解决个别的问题。比如,含有性别决定基因的性染色体相对于其他常染色体而言是特殊的,任何杂交遗传都是两性的结合,都在形成生殖细胞过程中存在同源染色体的分离、交叉互换和非同源染色体的自由组合,XY染色体的遗传同样符合自由组合规律和分离规律,这是常染色体与性染色体的遗传共性。所以,在涉及伴性遗传的现象解题时要分析XY的行为,而不必写常染色体,同理,分析常染色体遗传时尽管也涉及父母亲代,但不必动辄写上XY。 1.4与地理的联系 生物知识与地理的关系非常密切,由于人类的生活需要和生产活动,很早就接触到植物的种类和分布问题。如早在公元前300年,“植物学之父”、古希腊Theophrastus随军记述了沿途观察到的不同植被和植物,并根据植物的经济用途或生长习性进行了分门别类。我国在公元前11世纪至几世纪的古代着作中,就有关于植物种类和分布的记述,如《诗经》中记载了200多种植物,并记载古代汾河下游,山(山地)有枢、栲、漆等树木,隰(低地)有榆、杻、栗等树木,秦岭山地多松树、竹类,还有桑、杞、栲等。随着近代科学的发展,主要研究生物与地理之间的关系形成了生态学和生物地理学两门重要的学科。 在高中生物教材中,生物与地理之间的联系主要体现在环境和生态两个方面,如人教版高中生物教材必修三“稳态与环境”的后半部分主要是关于生物与地理(环境)之间的关系,主要是生态学方面的基础知识。 例外,在地理中还有一个方面体现出与生物之间的关系,这就是地名,一是很多地名中都包含了生物名称,如宝鸡、榆林、枣庄、龙州、梧州、桐乡、虎牢关、狼牙山,等等;二是一些地名与生物故事有关,如淝水、八公山与风声鹤唳、草木皆兵有关系;三是许多少数民族或国外的地名原来的意思里有生物的元素,如包头,蒙语的意思是有鹿的地方等。 1.5与英语的联系 高中生物与英语之间的联系相对较少,主要体现在以下几个方面:(1)生物学名词都有一个英文单词相对应,这样学生在学习的过程中可以双向记忆;(2)许多英语课文的内容与生物有关,学生如果对生物的知识了解比较多,就很有利于对英语的学习;(3)许多英文谚语描述的是生物学现象,如Love me,love my dog.与成语爱屋及乌同义,The fox preys farthest from his hole.翻译成汉语就是兔子不吃窝边草等。与英语的联系是目前在教学实践中着力最少的方面,急需发掘,这需要老师在上课的时候多注意,多引导 高中生物论文:分析高中生物小班化教学的创新 一、前言 传统的大班级制授课在今天的高中生物教学实践中越来越显示出它的不足。“要改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。达到这些目标,就需要小班化教育!”开展高中生物小班化教学探究不仅是改变当前高中生物课程教学低效的要求,也是高中新课程改革与时展的要求。新课程改革要求我们积极转变教学理念,在教学过程中,做到以人为本,关注学生个体发展的差异,挖掘学生潜能,努力培养出适应时展需要的高素质人才、创新性人才。 二、小班化教学优势分析 “小班化教学强调让每个学生受到充分的教育,强调因材施教和发展学生的个性,有利于培养学生的创造力。”小班化教学更好的贯彻新课程教学理念,关注每一个学生的发展;它考虑学生个体之间发展的差异性,并针对学生的差异性进行因材施教;小班化教学学生人数相对较少,学生能够占有最优学习空间与时间,享受最优教育资源,有效改善受教育条件,发挥自身主观能动性;小班化教学能够有效促进课堂师生、生生互动,形成和谐的课堂氛围;能够有效综合各种教育因素,激发每一位学生潜能,增强体验,有效提升高中学生的生物科学素质。 三、高中生物小班化教学实践 1.优化学习环境,激发学习意识 在高中生物教学实践中,我认识到良好的环境能够有效调动学生学习生物的主动意识,“创设具有教育性、开放性、生动性且安全性的教学环境,对于陶冶学生的情操,激活学生的思维,融合师生情感,转变教师观念,有着不可估量的积极作用。”首先,我根据高中生物小班教学师生互动的需要,优化课桌椅排列设计,优化生物实验室布置,便于学生进行合作学习,便于师生课堂互动,打破空间隔离感,拉近心理距离,激发学习需求;其次,我为学生提供最优学习条件。生物课程是一门科学性、实践性较强的学科,需要我们借助现代教学媒体辅助教学。我在学校条件允许的前提下,运用录放机、投影、计算机、校园网络等设备来改善学习条件,增强生物课堂趣味性,扩大学生视野,激发生物课程魅力等;第三,我努力营造和谐的课堂氛围。在小班教学实施过程中,我注意融洽师生关系,激发学生学习心理;加强课堂语言艺术研究,课堂用语多一些尊重,多一些幽默,多一些激励;巧妙运用好体态语言,表达我的关爱、我的肯定等。 2.针对学生差异,实施因生施教 反思传统大班制教学,我发现大班制教学学生人数多,教师往往容易忽略学生发展的差异性,导致一部分好学生学有余力,一部分基础薄弱学生学习力不从心等,严重挫伤了学生生物学习的兴趣。小班化教学规模小,教师精力集中,便于我们了解与把握每个学生的生物学习情况,针对不同的学生实施教学。首先,我针对学生生物素质发展的差异性对学生进行分类,根据学生之间的差异性设计出不同层次的教学案。教学案预习板块,我主要设计了知识回顾、预习新知、预习质疑、预习自测等几个板块,帮助每一个学生梳理已有知识,预习新知并进行自我问题发现;其次,我采取恰当的课堂教学形式,成立探究问题组,引导学生进行课堂学习与生物实验,并优化教学策略,根据不同学生的课堂学习实际给予指导;第三,依据学生生物学习能力类别,分层进行作业设计。通过为每一个学生设计生物学习方案,组织生物教学,使他们都能在生物学习中,学有所得,获得学习成就感。 3.优化教学策略,提升教学效率 在长期生物教学实践中,我认识到“小班化教学”中“小班”只是高中生物课程改革的外壳,它的本质应该落实在生物“教学”。我深知高中高效生物课堂打造离不开有效的教学策略,在高中生物教学实践中,我注意优化教学策略来提升生物课堂效率:小组教学法,对学生进行合理分组,充分发挥集体智慧,培养学生竞争意识;分层教学法,针对不同个体生物科学素质不同,有针对性的进行因材施教;游戏教学法,根据教学内容巧妙的穿插游戏,增强直观感受与课堂教学的趣味性;情境教学法,生物课程操作性强,在教学过程中模拟生物科学情境,引导学生进行情境体验,增强学生的动脑、动手能力。任何一种教学策略的运用都要充分考虑学生个体特点与课程教学内容特点,要致力于提高课堂教学效率与学生生物科学素质。 4.实施多元评价,调整学生学习 任何一种教学评价都是为了更好的调整教学行为,促进学生的学习与素质的提升,所以小班化教学要实施多元化学生评价,以评促教,以评促学。在生物课程评价主体上,我综合教师、学生、小组等主体,将师评、互评、自评、组评相结合,使评价更全面客观;在评价内容方面,除了评价生物基础知识外,还评价学生的课堂表现,小组合作探究能力,生物实验操作能力,创新能力等;在阶段上,综合学生平时学习情况、期中评价、期末评价等,合理安排分值比例。努力打造动态、多元、立体化生物课程评价,同时考虑学生评价的导向性与激励性。 四、结语 高中生物小班化教学探究是一项长期而复杂的工作,只要我们每一位高中生物教师能够本着一颗探求之心,在生物教学实践中不断加强探索,精心设计每一节课,一定能够推动高中生物小班化教学,提升每一位学生的生物科学素质。 高中生物论文:分析高中生物“图与图群”的教学应用 现行的生物教材中,多以图文并茂的形式呈现,插图多为图或图群,文字是精炼版的总结。高中《生物》必修单元中图群就有200多幅,表格近40余个,占据了很大的比重。因此,在生物教学中,如果能合理运用这些图群,引导学生看图、识图、分析图,就能起到意想不到的教学效果。本文针对高中生物教材中如何合理运用图与图群,谈谈自己的看法。 一、图与图群的应用例谈 高中生物教材中,图与图群大体由生物结构模式、生理过程模式、实验才做流程、曲线坐标以及遗传类图谱组成,本文以具有代表性的几类作为分析重点。 1.生物结构模式 以结构为基础是生物体的基本功能。只有掌握了生物结构才是抓住了生物的根本。而生物的微观结构是肉眼看不到触碰不到的,一般很难让学生接受。因此,在介绍生物结构时,教材中多以图像展示出生物体微观结构,让学生能更直观更形象的观察其生物体。只有学生对生物体的结构掌握了、熟知了,才能在你脑中形成鲜活的影像记忆。 如,在学习《细胞结构》时,将植物或动物的细胞显微结构图呈献给学生,学生就能直观的了解细胞的形态以及组成结构等。再通过教师的引导,让学生从读图入手,确定细胞中的微结构名称以及结构形态、位置、特点,让学生能主动比较其结构的异同点。同时,在读图的基础上,结合课本内容,详细分析说明细胞结构的功能就更能突出生物学观点,最后,将学到的知识整合到一张图片上,并回忆所学内容,就能起到强化知识、巩固知识的作用。让学生理解生物学是一个统一的整体,作为一个有机结构,生物体之间的结构与功能是莫不可分的,这样一来既揭示了生物体内的本质联系,也达到了巩固记忆的目的。 2.生理过程示意图 生物教材中的难点多为复杂的生理过程,仅凭教材中的文字叙述,学生往往会感到无从下手,势必造成记忆混乱,知识点混淆不清。现行的苏教版教材中,将这些复杂的生理过程用图群的模式表现出来,利用图群进行有效降解,这就比单纯的文字叙述要清晰很多。如在讲《有氧呼吸》一课时,我先用多媒体以图文并茂的形式展示有氧呼吸的过程,学生通过读图就能了解有氧呼吸的阶段,并在每个阶段提出这样的问题:(1)该生理过程完成的场所在哪里?(2)完成所需的条件是什么?(3)该过程中物质和能量有哪些变化?影响因素有哪些?接着引导学生分析图群并归纳每个阶段的能量和物质变化。这样学生不仅在读图的时候思考问题,也在思考中培养了分析能力和语言概扩能力。 二、图与图群教学的应用体会 1.配好图解 插图是教材中语言文字叙述的眼神,只为说明深化基础知识,因此,只有配好图解才能让插图找到合适的落脚点。在教师备课过程中,首先要观察插图、分析插图,弄清楚插图具体要说明什么,其次,从学生的认知程度和分析能力入手,根据教学母庙采取合理有效的教学方法。从而引导学生正确的完成插图的分析和观察。 2.培养学生读图意识 在实际教学过程中,会发现很多学生在阅读时过分的倚仗于文字,将插图当成普通图片,从而忽略了插图的重要性。因此,教师要着重培养学生的“图意识”,从看图、读图、用图入手,学习和巩固基础知识,并解决已有问题,让插图能发挥其在教学(学习)中的作用。 3.多元化教学手段结合 很多教师都清楚,图与图群并不是孤立存在的,尤其是对学生难以理解的概念。如果教师及时利用标本、多媒体等手段帮助学生分析理解图或图群,教学效果会更加显着。如,《有氧呼吸过程》,如果在插图的基础中将静态的过程变成电子动画,学生消化相关知识的时候会更加明显。 4.彩图与黑白图片配合使用 现行教材中,插图多为模式图或显微图,相比而言,彩图增强了真实感与科学性,但彩图不易理解,这就需要黑白图片的配合,如果在习题中黑白图与彩图相配合,学生就不会有看不懂图片的情况发生。近几年的高考题目中,图像题的比例很大,同时会出现一题多图的复杂形势,这就需要学生有极强的图文转换能力,因此,在教学过程中,教师要引导观察、分析图群中所提供的信息,从而培养学生通过曲线、插图、数据所提供的信息来解决生物学问题的能力。 三、结束语 综上所述,图与图群现在已经是生物课本之中的重要组成部分,教学中巧妙的运用不仅仅可以辅助教师提高教学质量,还可以极大的提高学生们各项综合能力,从而提高生物教学的教学效率。同时,教师要注重其在教学中的作用,根据实际教学情况,巧妙的运用这些图片,让读图变成有条理性的思维思考、探究的过程。 高中生物论文:生物教材中“客体性内容”的潜在功能 现行的生物教材与老教材相比,进行了较大幅度的调整,无论从教材的内容编排,知识结构,新旧知识的衔接来看,都有了一定程度的变化、提高和创新。新编教材的每章均以插图引出,课文中穿插了“想一想”、“课外读”、“小资料”等栏目。这些内容一般不作为教学要求,只供学生课外参考,相对于教材的正文,笔者暂且将这部分内容称为“客体性内容”。然而仔细审视这些“客体性内容”,我们可从中发现它们有如下一些潜在功能。 1 承导功能 每一章的开头均有一段配有说明的插图,它具有引入新课的功能。但不是简单、生硬的“开场白”,而是以它为知识背景或实际问题引入该章所要学习的主要内容,以它为背景既可向学生介绍了有关生物概念,又可带着由实际问题抽象出生物概念的过程,还可给学生说明生物概念是从我们生活中逐步抽象出来而存在于生产与生活之中,为生产和生活服务,并在生产和生活中发展的事实。 课本中还有一些“想一想”和“插图”具有一定的承接功能,如“第一册中植物对水分的吸收和利用”这一节内容中有一插图描绘了土壤溶液中的水分向导管移动的两条途径,这正是从初中学过的水分代谢这一知识入手,更进一步理解植物体对水分的吸收过程。植物的矿质营养中以“想一想:初中学过程的N、P、K、B在植物生活中各自所起的作用?”引入矿质营养对植物的生命活动有重要的作用,从而更进一步学习矿质元素在植物体内的作用,最后通过总结缺乏这些元素植物体会出现什么症状,这样既学习的新的知识又与生活生产密切相关,它既发挥了承上启下的作用,又是衔接初中生物的重要一环。人和高等动物生命活动调节中直接回忆什么是激素及激素的作用,来引入新课的学习,使学生感觉到学习新知识是在原有知识基础上的提升,并为进一步学习打好基础。由此我们发现这些内容有些既是旧知识的延续,又是后续学习的铺垫,学生从中往往会体会到其中蕴含着的生物学思想和方法。教师充分利用好每一章这些内容,使生物思想方法充分得到渗透,使学生逐渐领会,理解甚至掌握其中的生物学思想方法,只有这样,才能真正展现客体性内容的承导功能。 2 德育功能 生物学新大纲明确指出:“对学生进行观念态度教育,要做到潜移默化,寓德于教。既要克服单纯传授知识、忽视德育的倾向,又要克服脱离学科教学内容空洞说教的倾向。”德育渗透于生物教学是时代的需要,也是高中生物教学的一项重要任务。翻开高中生物教材,我们不难发现古今中外无数生物学家及生物工作者和仁人志士不畏艰辛,努力探索,刻苦追求而形成了“生物”这门科学。研读它的历史会使学生受到启迪,心灵上受到熏陶,精神上得到享受,有助于对生物本质的认识和理解,有助于树立科学的世界观。还有许多环境保护方面的小知识与思考题,可对学生进行环保教育,进一步懂得人类要与自然和谐发展的道理。 如:教材的绪论部分对达尔文、孟德尔、沃森和克里克的研究,我国在分子生物学研究方面取得的举世瞩目的成就;新陈代谢中介绍了斯巴兰让尼的发现;教材中让学生思考臭氧层的破坏对植物和人体有什么危害?如何保护臭氧层?等等。 上述内容,不仅可扩大学生的知识面,同时也具有一定的德育功能,可激学生学习积极性并培养学生积极投身保护环境的主人翁精神。 3 消化功能 高中生物新编教材设计了许多“辅助教材”,其中相当一部分是对新授知识点的回顾与反思,对于进一步巩固掌握所学的知识,具有一定的消化功能。 如:第一册中绪论中“想一想:将一粒石子扔进水里,水面会出现波纹。这与生物的应激性有什么不同?”对所学的应激性的概念再次检阅。教材细胞分裂中“想一想:细胞分裂间期是细胞分裂的‘间歇期’,这时的细胞处于静止状态,这种说法对吗?”对细胞周期这一知识的再次巩固。生物的个体发育中“想一想:同一植物胚和胚乳细胞染色体数目一样吗?”可以检查学生对有丝分裂及双受精的熟练掌握程度与准确性。等等。 从上述的几个例子中,我们可以看到,教材中所设计的这些辅助内容同样起到对所学知识的消化功效,只要教师引导学生认真扎实地对待,可以相信,这些内容一定能帮助学生进一步巩固、掌握新知识,甚至会收到事半功倍的良好效果。 4 拓展功能 新教材在许多章节后都增加了“课外读”、“课外科技活动”等,在正文旁也加了“小资料”,这些都是正文的拓展,有助于扩大学生的知识面,对发展学生的智力、激发学生学习兴趣有非常重要的作用。如教材中安排了“细胞工程”、 “发酵工程”、 “植物性神经调节”、 “‘试管婴儿’的问世”、 “生物圈漫谈”等课外读的内容;还安排了“红螺菌”、“同位素标记研究法”“细胞识别的原理”等小资料及“利用无土栽培技术培养植物”和“观察青蛙的发育过程”等课外科技活动的内容。诸如此类内容有相当一部分已成为高中升学考试中很好的命题素材,我们不仅应当看到这些内容的实际价值,更应该认识到它们潜在的拓展主体性知识的功效,积极主动地引导学生自主地学习这部分内容,充分发挥出其应有的功能。 5 探究功能 现行 高中生物教学大纲体现了国内外高中生物课程改革的某些成果,特别是提出了要培养学生的创新意识和实践能力,尤其要注意培养学生能运用生物学原理解决实际问题的能力,注意通过专题性与综合性的探究过程,培养学生跨学科的应用能力和创新意识。新编生物教材中安排了一系列的“小问题”有助于将学生带上探究之路。如在光合作用中恩吉籽尔曼实验旁提出“恩吉尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处?”讲利用生长素能获得无子番茄、黄瓜等时提出“能不能用其它方法培育无子果实?”在植物的其它激素(功能)中提出“在一箱未成熟的柿子中,放入几个成熟的梨,结果这箱柿子很快就成熟了。这是为什么?”等等,这些小问题都能很好地调动学生积极投入探索,从中掌握生物学研究方法,利用生物学知识来解决实际问题。另外课本中还安排子大量研究性学习的内容,让学生参加也可提高学生的科研能力。 6 启示功能 教材中设置的小问题除了以上的功能外,还能对学生的各方面起到启示的功能。如“生活在沙漠中的仙人掌和海中的鲸,组成它们的化学元素是否大体相同?各种化学元素在这两种生物体内的含量有没有差别?”属于知识对比上的启示。“在临床上,医生常给病人点滴输入葡萄糖,这样做起什么作用?为什么?”属于应用意识上的启示。“将一粒石子扔进水里,水面会出现波纹。这与生物的应激性有什么不同?”属于解题方法上的启示。“在人的一生中,体内蛋白质在什么时期合成大于分解?在什么时期分解大于合成?”属于记忆方法上的启示。教材中的这些内容从不同角度对学生的学习方法起到启发的功能。 我们积极深入研究教材中安排的每个“客体性内容”所起到的功能,并将它们应用于课课教学中,可充分发挥其潜在功能. 高中生物论文:浅谈高中生物的教学 随着我市高中段教育的发展,我市初升高的比例越来越高,从1997年50.25%上升到2002年的83.58%,2005年的93%,以及到2010年全面普及高中段教育。越来越多的学生接受了高中教育。但从事普通高中教学的教师可能有所体会,很多升入高中的学生学习成绩不均衡,学习主动性差,尤其是在他们心目中认为是“副科”的一些学科,学习兴趣差、无动力。那么如何激励学生的学习兴趣与求知欲望,提高学生学习的主动性和积极性是广大教师普遍关注的问题。以下是我在多年的教学实践中所探索的几点体会。 一、讲好第一堂课 俗话说:“良好的开端是成功的一半”如何在第一节课开始时就吸引学生的注意力,牵住学生的思维,引导学生对该学科的兴趣。关键在于教师对于第一堂课的教学,不应局限于一堂课,应是一块敲开知识大门的砖。那样即使原本是对这门学科有偏见的学生也自然而然会被你牵到身边,吸引住了他。 例如我在讲第一堂课《绪论》时,我就问同学,我国98年的洪灾、2003年的非典,2004年印度洋的海啸,2005年美国的卡里亚娜飓风以及2005至今的禽流感知道吗,了解吗,体会到了吗。一下子就把学生吸引住了。学生就知道这门学科与自己的生活密切相关。同时我让他们讨论当今世界人类社会面临的人口爆炸、环境污染、资源匿乏、能源短缺和粮食危机等五大危机。然后,我总结生态学中是如何在解决这些危机中不可替代的作用。展望生物科学在新世纪巨大的发展潜能,灿烂的发展前景,如脑科学、光合作用、生物因氮等,明确“生物科学将是21世纪领先学科之一”。最后要求学生,作为跨世纪的新一代中学生,应该而且必须认真学习生物科学的基础知识,基本原理和研究方法,以适应未来工作和生活的需要。 二、采用灵活多变的教学方法 一成不变的教学方法,只会让学生厌倦,最终会失去听众,教师在讲课过程中应该学会多种教学手段。针对生科学科的特点,有些内容我们可以在教室上,更应该到野外上,如第八章《生物与环境》第九章《人与生物圈》中的许多内容,增强学生热爱自然,激发学生的求知欲望,另外可以应用现代化的教育技术、多媒体、投影仪以及许多报刊等。比如高中“细胞有丝分裂”一课,以前教师对全体学生讲课时只能从板书到挂图,即使通过实验观察洋葱根尖细胞的有丝分裂也只是静止的分阶段的图象,无法把活的生命现象以动态展现在学生面前,也无法把微观结构真实地展示出来。我利用现代多媒体教学手段,一方面向学生播放了鹿细胞和癌细胞有丝分裂的录像,另一方面,我利用Flash制作的动物细胞有丝分裂过程,把生物的图像展现在屏幕上,我根据教材、课程进展的需要,调节图像、控制图像,使其能静止或连续滚动播放,分开或合并,前进或后退,再配上文字、色彩,让学生对有丝分裂过程中染色体的复制、分离有一个形象的概念。通过这样的实时情景就可以帮助学生更好地掌握有丝分裂的有关内容,使他们的形象思维和抽象思维得到统一和发展。 三、加强学科知识活动 各门学科之间本来就有着千丝万缕的联系,本来就是研究同一事物的不同方面,将相关学科知识渗透进教学中,可加深学生对知识的理解,培养学生知识的迁移能力和综合应用能力。同时还有助于促进学生平衡发展各学科,为成为21世纪所需的综合型人才奠定基础。如内环境稳态的维持中,正常人血液中的缓冲物质是如何起到缓冲作用的?这就需结合相关化学知识(强碱弱酸盐与碳酸的性质)来理解。在计算遗传病的发展概率中,常常用到数学中的加法原则与乘法原则,数学中对该知识的学习滞后,因此,教师应结合有关实例讲明原则的实质及应用范围。光对海洋中植物分布的影响,涉及到不同波长的光在水的穿透能力不同,使之能到达的水层深度不同,这是决定水中植物分布的主要因素。进行大棚植物栽培时,地膜颜色的选择就渗透了物理学相关知识。 四、精心设计导入语,调动学生情绪。 有人人曾经把一堂好的课比喻为“凤头、猪肚、虎尾”,即开头要像凤凰那样引人入胜,可见导入新课是教学的一个重要环节。如果在这个过程中,精心设计好引导方法,注意唤起学生的兴趣,使学生在学习新课一开始就产生热烈的情绪,形成一个良好的学习状态,那么整个教学过程就有了一个可喜的开端。生物学教学导入新课的方法有很多,关键是将学生的注意力引导到课题的内容中来,抓住中学生的心理特点,将课题设计得比较“新奇”,就能使学生很快进入“角色”。根据多年的教学积累,我就根据不同情况和内容及设计各种形式不同的导言。 1、引用许多脍炙人口的古诗词。例如,在讲授高二生物第八章《生物与环境》时,可运用优美的古诗来导入新课:“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊。”“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。”这样的诗词。既可丰富教学内容,又可最大限度地激发,培养学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,提高课堂教学成果。 2、引用成语、谚语和俗语。如我在讲提高二生物第六章《遗传和变异》时就借用“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”、“种瓜得瓜,种豆得豆”和“一母生九子,连母十个样”这样的谚语和俗语来引入。又如,在讲授高二生物第四章第五节《植物的矿质营养》时,就借用“庄稼一枝花,全靠肥当家”和“种在稼有收无收在于水,收多收入在于肥”来引入。这样极大地调动了学生的学习热情,牢牢地吸引了学生的注意力,使学生在轻松愉快的情境中学到了知识,既生动活泼、又富有情趣,乐在其中。 五、搞好学法指导,变学会到会学 教学的目的不在于教师的教而在于学生的学习,“授之鱼而不及渔也”的意思也表明最终的要求是让学生学会自主探索学习。只要我们能激发出学生最初的学习兴趣,相信他们一定会对该学科着迷,最后会自己去探索去研究。 高中生物论文:高中生物探究型实验刍议 高中生物新教材教学大纲的课程目标明确指出,要使学生“学会科学观察和实验的方法,初步学会提出问题,做出假设,设计并进行实验,分析和处理实验数据,作出合理的结论”和“养成实事求是的科学态度,养成勇于探索、不断创新的精神与合作精神。”与原教材相比,在学生实验项目中增加了研究性课题,其中包括探究型实验。 实验一般可分为技能型、验证型和探究型,其中探究型实验最能培养学生的创新意识,通过探究型实验使理论教学与实验教学有机地结合在一起,体现了科学方法之间的联系,使学生“脑”“手”并用,不但可以掌握生物学实验的基本实验技能,而且初步学会设计实验,探求新知识的方法,改变机械地“照方抓药”的实验方法,使高中生物实验跃上了新台阶。 如何组织学生做好探究型实验,现根据本人的教学实践,谈谈几点体会。 一、教师要转变教学观念 当今社会越来越强调教育要注重培养学生的创新精神和实践能力,而不是偏重于对学科知识的机械记忆,浅层理解和简单应用。原生物教材的长时间使用,使实验停留在技能型和验证型阶段,通常是教师把仪器、设备、实验材料、药品等都配备好,学生上实验课只是简单地操作、观察一下,其结果仅是学生只知道“是什么?”(部分学生没有预习实验指导,连本次做什么实验都不知道就仓促上阵)而不知道“为什么?”与旧教材相比,新教材在实验部分有了较大的改变,对原先的三个实验作了保留与改进,又增添了12个实验,6项研究性课题,教师可以从研究性课题或其他方面组织学生做探究型实验。 组织学生做探究型实验,教师既要成为学生的指导者、组织者、促进者,又要和学生平等参与实验研究,不能越俎代庖,将学生的研究引向既定的结论。应树立以学生发展为中心的教学理念,积极为学生提供信息,启发思路,介绍方法,引导质疑,探究和创新。培养学生独立思考的能力和创新精神,让学生在探究型实验过程中充分发挥自己的聪明才智。 由于新教材实验内容的增加,有些实验(包括研究性课题、探究型实验)是教师从未接触过的,教师必须改变以往那种只让实验员准备,教师上课的老一套方法,教师应亲自动手,取得第一手材料,从准备实验中发现问题,分析原因,找出对策。俗语说:要给人家一碗水,自己得有一桶水,教师应把实验课当作提高自己业务水平的重要途径。 二、关于探究型实验的选题 探究的一般模式是:发现问题——提出假设——实验与验证——结论。探究型实验也应遵循这一模式。 高中生物探究型实验的选题,应紧扣大纲和教学内容来设计。题在书外,理在书中。能使学生温故知新,兴趣盎然。如设计植物根的向重力性实验,由于学生在初中阶段已经学习了有关种子结构和种子萌发的条件等知识,并且大部学生已做过实验。因此实验应在这个基础上再来设计,使学生更深刻地了解植物根的生长具有向重力性的特点,层层推进,学生也易于领会和接受。 作为探究型实验,必须考虑它的科学性、实用性和可操作性。鼓励学生探索生产和生活中的实际问题。例如学习了生长素的生理作用,可让学生设计一个观察生长素(或生长素类似物)促进扦插枝条生根的实验;学习了植物的向光性,可让学生设计培育一株“S”形茎的牵牛花;学习了光合作用和呼吸作用,可让学生利用花盆或小块菜地设计提高大棚蔬菜产量的实验。通过这些小实验,培养学生探究实验习惯。 鉴于当前高中学生学习任务十分繁重,专业知识有限,所选题目应宜小不宜大,一般使学生用所学知识或收集资料后,既能探索未知的学习内容,又便于实验验证的知识为宜。 三、如何指导学生设计探究型实验 在设计实验之前,教师应教给学生设计实验的思路。一般的程序是:确定课题——提出假设——设计对照实验——观察和记录——验证小结五个阶段。 实验前,教师应尽可能给学生提供必要的实验仪器和药品,药品的配制可让学生自己动手。一些零星的实验材料如种子、枝条、小纸盒等可让学生自己去找。很多探究型实验,需要经过一段时间的观察和记录,故可安排在课外或家中进行。有些实验还可分小组进行,如观察植物根的向重力性实验,有的可用单子叶植物种子(如玉米、小麦、水稻等),有的可用双子叶植物种子(如黄豆、花生等);观察生长素促进扦插枝条生根实验,有的采用木本植物枝条,有的采用草本植物枝条。这样做可以起到重复实验的作用。 在实验过程中教师应要求学生认真进行观察,如实做好记录,不但要记录与预期一致的现象,还要记录与预期不一致的现象。对于实验过程中能采集的数据,应尽量多采集,对于第一手材料的记录千万不能丢失。总之,必须使学生养成严肃认真,实事求是的科学态度。 实验结束后,教师要教给学生认真分析实验结果,科学处理实验数据的方法(如列表、坐标等),学会写实验报告。 四、在探究型实验中引导学生思考问题 在实验过程中,教师如何引导学生思考问题呢?根据苏联心理学家维果茨基的“最近发展区”理论可知,把问题提在被提问者的“最近发展区”,他们不必花力气就能够回答问题,这对他们的发展无所补益;而问题提得太难则会挫伤被提问者的积极性。因此提问应掌握难度,使被提问者“跳一跳就能把果子摘下来”,把“最近发展区”转化成“现实发展区”。我认为用这一理论来引导学生思考问题是确切的。 高中生做探究型实验,是一种基于学习的研究和探索,它不同于一般意义上的科学研究。因此,让学生思考的问题应以学为本,符合学生的最近发展水平和能力,以便让他们经过适度思考便可回答,最终获得一个完整的探究过程。 我曾经指导学生根据生态平衡的原理制作了一个生态球。完成后,提出几个问题让学生思考:⑴本生态球是密封的,为什么其中的生物能较长时间生存?⑵如果把生态球放在黑暗的地方,一段时间后将会出现什么后果?⑶如果生态球放入过多的鱼,后果又将如何?象这些问题,学生经过思考后是可以联系学过的知识加以回答的。相反,若要让学生从这个生态球计算能量流动效率,他们就无从下手了。 在探究植物根的向重 力性实验过程中,学生已明显观察到根的向地性和茎的背地性这一现象,必然会产生“为什么会出现这种现象”的求知欲望。为此我启发学生用重力影响生长素的分布以及植物的不同器官对同一浓度生长素溶液敏感度不同来解释这一现象,把要探究的问题变得具体,学生通过“跳一跳”的努力就能领悟其中的道理,印象便更加深刻了。 高中生物论文:高中生物新教学大纲特点浅析 1996年5月, 国家教委颁发了《全日制普通高级中学生物教学大纲(供试验用)》(以下简称新大纲)。 同年8月,国家教委基础教育司在山西省大同市召开了全国各省、自治区、直辖市的普教处主任和教研室主任 以及人教社有关负责人参加的“普通高级中学新课程方案研讨会”。会上宣布将于1997年秋季在山西、江西、 天津市开始使用新教材,进行新课程方案的试点工作。作为高中二年级开设的生物课,当前抓紧学习新大纲, 为在1998年秋季按照新大纲的要求来试用新教材进行教学,有着现实的意义。现就初学新大纲的一些体会,试 对高中生物新大纲的特点做一浅析,供同行参考。 新大纲分为五部分,即教学目的、课程安排、教学目标、教学内容和教学中应注意的几个问题、考试、考 查、教学评估及教学设备,内容突出了“面向全体学生,面向21世纪”的总体要求。 依据《全日制中学生物学教学大纲(修订本)》(以下简称旧大纲)编写的现行高中生物(全一册·人教 版)教材内容,体系完整、知识系统性较强,内容与课时吻合。但更多讲述的是经典的生物学知识,较少联系 当前迅速发展的生物科学新成果;在实验课的安排上,仅有5 个实验,且有一实验为选做,实际只要求完成4个 实验, 因而不利于对学生进行能力培养和科学素质——科学态度、科学方法、科学世界观的培养。新大纲所反 映的教学目标和教学内容,则更新了部分传统的理论性内容,如删去了“生命起源”和“生物进化的证据”等 专题,代之以“现代的生物进化观点简介”内容。此外,更扩展了有关环境、营养、保健等联系实际的知识, 且增强了对学生的社会责任感的思想教育。体现出了时代要求的特征。现从下列7个方面来浅析其特点。 1.知识体系作了较大调整 旧大纲对高中生物必修内容侧重的是讲述生命科学规律,对高三年级的选修内容则为复习高二年级的知识 和初中的生理卫生内容,不仅知识体系重复,更体现出是为适应高考的需要而学(选修教材内容系高考所划定 的考试范围)。新大纲将旧大纲的8个单元调整为10个单元, 又将“生命活动的调节”内容移至“生物的生殖 和发育”之前讲述,体系略有修改,使内容顺理成章,通过各单元间内在联系使学生接受新知识。而选修内容 体系则以全新的知识为主线,选取了与人类生存发展密切相关的内容,如“人体生命活动的调节和免疫”“细 胞与细胞工程”“遗传与基因工程”等。反映出新大纲有着适应21世纪现代化科学的特色。 2.明确提出了教学目标的三方面要求 旧大纲只是提出了教学内容,而无具体的教学目标要求。新大纲则在教学目标问题上,首次从知识、思想 、能力3 个方面提出了明确的要求。 知识教育方面:要在打好基础知识的前提下,使学生知道如何运用生物学知识来解决生活、生产、科学技 术发展和环境保护等方面的问题,并对现代生物科学的新成就和发展趋势有所了解。 思想教育方面:要继续进行辩证唯物主义和爱国主义教育,同时加强科学世界观教育,以形成生物的进化 观点和生态学观点;还要加强科学态度和科学价值观方面的教育,促进对保护生物资源之重要性的认识。 能力培养方面:由于高中阶段的学生,思维活动较活跃,思维方式即将定型,因而一方面要重视基本技能 的训练,培养学生的观察能力、实验能力、思维和自学能力,同时要培养学生的分析、综合、比较、判断和推 理的科学研究能力以及创造能力。 3.教学的知识点有所更新 新大纲对教学的知识点有较多的更新。原则是:在突出基础性,对基础知识进行精选的前题下,要体现出 知识的先进性,要加强知识的实用性,要考虑学生的可接受性,还要重视与九年义务教育知识的衔接性。 新大纲在教学目的中指出:“生物课程是普通高中开设的一门学科类基础课程”,说明了高中仍应着眼于 基础教育。因此,新大纲对现行高中生物教材的知识点进行了选择,删去了当今学术界已经不用和使用价值不 大的,诸如原生质概念和生命起源化学进化过程的内容等,保留了关于生命的物质基础和生命结构的基本单位 、关于生命活动的本质和生命活动的基本规律、关于生物进化和生物与环境关系等基础性的知识,还增添了动 物行为产生的生理基础,加强了与九年义务教育知识的衔接。此外,新大纲还选择了一些理论较浅且易被学生 接受的反映现代生物科学水平的先进知识,如细胞的分化和衰老、细胞的癌变、无公害绿色食品、生物净化等 ,填补了现行生物教材在知识先进性和实用性方面的不足。 4.重视理论联系实际 新大纲选取补充的新知识点,普遍具有实用性。除重视教材内容与生产实际、生活实际的联系外,更从理 论联系实际出发,在讲解某个知识点后,配合安排了相应的学生实验或实习。有利于实现“要使学生……知道 这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用”这一教学目的。例如,必修课中,在讲“组成生物体的化合 物”知识点后,配有“生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验;在讲“人类遗传病与优生”知识点 后,安排有“调查人群中的遗传病”实习;在讲“环境污染对生物的不利影响”知识点后,配合了“调查或观 察环境污染对生物的影响”实习等。这些都为学生提供了理论在实践应用上的示例。在选修课中联系生产和生 活的新知识则更多,如“生物固氮在农业生产中的应用”“自生固氮菌的分离实验”“微生物的营养和生长” “学习细菌培养的基本技术实验”“营养与健康的关系”和“几种果蔬V[,c] 含量的测定实验”等,都是教给 学生如何理论联系实际的具体典例,体现了国际上“科学—技术—社会”(STS)的现代教育思想。 5.强调科学素质的培养 旧大纲在教学目的中仅提出了关于 基础知识、基本技能和能力培养的要求。新大纲则提出了科学素质的培 养要求:“要使学生掌握生物科学的一些基本方法……提高科学素质”。在教学目标中更进一步明确提出了“ 养成实事求是的科学态度”“初步掌握基本的生物科学研究方法”的要求。 科学素质的培养包括了科学知识、科学态度、科学方法、科学手段、科学精神、科学思维能力等方面。对 于生物学科来说,通过实验和实习,能够兼顾多方面的科学素质培养,因而是培养科学素质的可行途径。 从数量来看,旧大纲安排的学生实验和实习,只有必修课的5 个(选修课的实验为初中生理卫生课和必修 课的重复)。新大纲的必修课则安排有25个实验和实习,选修课又安排有6个。 各种不同实验项目无疑是对各 种科学方法、科学手段的培养。 从类型来看,旧大纲安排的学生实验和实习只有一种定性的、验证性的观察实验类型。新大纲的实验类型 除保留了观察实验, 还增加了5种新实验类型:定性分析类型(生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定) ;定量分析类型(几种果蔬V[c]含量的测定);模拟探究类型(性状分离比例几率的模拟,模拟通过分子杂交 鉴定人与猿间的亲缘关系);自行设计类型(植物向性和感应性现象的实验设计,设计并制作小生态瓶);基 本技术类型(细菌培养的基本技术和植物组织培养技术)。这些不同类型的实验必然有利于科学思维能力的培 养。 6.增加了灵活性 旧大纲对于每单元的知识点有较详细且具体的规定,限制了教学内容的拓展。新大纲则是概括性地提出了 应讲的知识点,并未明确所包含的具体内容,在知识点的深度和广度上有着较大的伸缩余地。例如,“高等动 物的个体发育”问题,教材应涉及哪些卵裂阶段和有关内容,新大纲不似旧大纲有详尽规定,因而教师教到何 种程度,就有了相当的灵活性。既有利于“一纲多本”的教材编写实施,还可以适应不同地区的各类学校和不 同学生学习情况的需要,进行灵活教学。 此外,对某些难度稍大的知识点(基因连锁与互换规律、光合作用碳代谢类型简介、酶工程简介等),新 大纲将之安排为选讲内容,对某些需用时较长的实验(动物激素饲喂小动物,用当地某种生物做有性杂交试验 等),新大纲又将之列为供学生选作的内容,充分显示出新大纲有着弹性的特点。 7.完善了教学大纲的功能和作用 教学大纲应该具有4方面的功能和作用:一是编写教材的依据; 二是进行教学的依据;三是教学质量评估 的依据;四是考试考查的依据。旧大纲在功能和作用方面的指导性较欠全面。新大纲则对课程的考试和考查做 出了具体安排,对教学质量评估的目的和项目做出了明确要求,对教学要求层次做了说明,还对教学设备的配 置提出了建设性意见,完善了教学大纲的功能和作用,有利于生物教学质量的提高。 学习新大纲,领会新大纲的基本精神,在教学过程中贯彻新大纲的各项要求,必然会推动高中生物教学的 改革,全面提高学生的素质。 高中生物论文:“探究发现型”教学法在高中生物教学中的应用及思考 [摘要]: 在素质教育的大旗下,有效教学将是一个永不磨灭的话题。采用一种适当的教学模式进行生物复习教学活动,可大大提高学生学习的效率,为学生的发展奠定一个良好的基础 [关键词]: 教学模式、生物复习、辐射探究、创新能力 我们的教育正由应试教育转向素质教育。素质教育是以人为中心的,着眼于人的个性发展,注重于人的内在价值,强调人的主体存在。现在的高考也越来越重视学生能力的发展。 1999年的第三届全教会也指出“必须转变那种妨碍学生创新精神和创新能力发展的教育观念、教育模式,特别是由教师单向灌输知识,以考试分数作为衡量教育成果的唯一标准,以及过于划一呆板的教育教学制度”。那么,作为教育体系的重要部分──课堂教学该么办?这是一个不容回避的课题。本人通过自己多年来在高三教学的实践,认为:课堂教学应该以人为本,实行创新教育。我们的江总书记也曾说过:创新是一个民族进步的灵魂。 一、关于复习课中教学模式建立的思考 美国着名的学者乔伊斯和韦尔指出:“教学模式是构成课程和作业,选择教材,提示教师活动的一种范型或计划”。中学生物教学模式是为了解决中学生物教学问题,提高中学生物教学质量,探索教育教学规律,发展教育教学理论。选用恰当的模式进行教学,可大大提高教学的效率。 教学是由教师的“教”和学生的“学”两个方面构成的一种心理 --社会活动。其中无论就学生的“学”还是就教师的“教”来说都是一种复杂的、自由度比较大的活动,它不应该也不能依靠某一种模式实现它的全部功能。因此,我们常说教学是一门艺术。但教学又是一门科学,它应该是有规律的,并且总是受一定理论指导的。这种规律经常以这样或那样的具体教学活动方案表现出来,某种活动方案经过多次实践的检验和提炼,形成了相对稳定的、系统化和理论化的教学结构,这就是我们所说的教学模式。教学模式有的是从丰富的教学实践经验中概括和归纳出来的,也有的是在一定理论指导下先提出一种假设,经过多次试验而后形成的,所以教学模式既是理论体系的具体化,又是教学经验的一种系统概括,每个教师无论他自己是否意识到,实际上总是在某种教学模式的框架下来开展教学活动的。 现代社会对人才的要求而出现的教学任务、教学内容的复杂性和多样性以及教师、学生的各种不同特点,这些都决定了教学模式不可能是单一的。因此,随着教学实践的深入开展,教学模式也在不断地发展、革新。但是,不论采用什么样的教学模式,都应注意以下几个方面的问题: 第一,重视能力的培养。以赫尔巴特理论为代表的传统教学论在强调系统、严格地传授知识的同时,并不否定发展能力的意义;不过它把发展能力置于次要的、从属的、“兼顾的”地位。现代教育家们不再在知识与能力两方面各执一端,相互否定。人们普遍认为传授知识与发展能力是教学的双重任务。随着知识增长速度的加快,终身教育的普及和社会竞争化程度以及个人社会生活复杂化程度的提高,学生的一般能力、创造能力、社会交往能力等必将越来越受到人们的重视。人们在设计或归纳教学模式时,必将越来越重视能力的培养。在《高中生物新课程标准》中就明确规定:中学生要具有收集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决实际问题的能力以及交流与合作的能力。 第二,重视学生的作用。可以说,任何一种有价值的教学模式都在某种程度上建立在对学生学习过程的认识上,不过重视对学生学习研究并不等于承认学生在教学中的主体地位。例如,赫尔巴特研究学生的学习是为研究如何发挥教师权威作用服务的,在教育史上, 19世纪末至20世纪40年代末的美国、本世纪20至30年代的苏联、期间的中国都犯有轻视教师主导作用,轻视系统严格的知识教学的错误。人们在认识到这一错误后,自然又在不同程度上向传统教育回归。在仓促的“回归”中,难免“矫枉过正”,犯轻视学生主体作用和能动作用的错误。于是,重视学生的主体地位成了当代教学模式的共同特征。除了教学基本规律决定了学生的主体地位外,推行终身教育和建立“人----机”学习机制等,都要求教育者进一步发挥学生的主体作用,可以预见,人们将由目前的普遍赞成实行“带领”学生学逐渐变成普遍赞成实行“引导”学生学。 第三,重视学生的心理。教学模式的采用无非是为了提高学习的效率,而学生的心理活动是影响有效学习的一个非常重要的因素。奥苏伯尔在他出版的《教育心理学 -认知观》的扉页上写道:“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话,那么,我将一言以蔽之,影响学习的唯一最重要的因素,就是学习者已经知道了什么。要探明这一点,并应据此进行教学”。而且随着生理学(特别是脑科学)和生物化学研究的不断深入,心理学必能更清晰、更客观地阐明人类学习机制。从心理机制角度科学地设计和叙述教学模式,不仅是必然的,而且能够越做越好。 第四,重视信息技术的整合。随着电子技术的飞速发展,现代教育技术正在广泛应用于教育领域。广播、电视、程序教学机器、电子计算机等正在越来越多、越来越成功地介入教学过程。其中,多媒体系统把多种媒体整合在结构化程序中,把信息源、信息管理和信息传递的功能集中在一体,改善了信息及其表达方法,把人的各种感官一起调动起来获取有关信息,从而更吸引人的注意。同时,多媒体系统可以实现传播信息者和接受信息者之间的交互性,从而使学生在教学过程中能更主动的交流和接受。因此,多媒体技术将会是未来媒体的发展方向,研究教学模式的专家们将不得不考虑这一特点。 二、辐射探究式教学模式程序的设计 作为高中阶段的复习,可以说对于高中的整个生物教学过程起着至关重要的作用。选择一种有效的教学模式对于学生的有效学习有着事半功倍的效果。那么,对于高中生物复习中我们应该采取什么样的教学模式呢?根据以上的考虑,结合自己的实践,我们设计了一种辐射探究式教学模式: 确定基本点 --联想其它点--巩固知识点--得出系统点 其程序如下: 1.确定基本点 教师精心挑选有关知识部分的例题,并精心设计相关的练习,引导学生分析问题,解决问题。此步骤主要帮助学生掌握基本的主干知识,培养学生对信息的收集和处理能力。 2.联想其它点 在解决问题的过程中,必然会运用到许多其它有关的知识点。在此过程中,要求学生能主动回忆、联系所学的与之有关的知识,并进一步加深分析和理解。此步骤主要培养学生的发散性思维能力和对问题的分析研究能力。 3.巩固知识点 在上述步骤的基础上,教师呈现部分练习,对习题中所出现的若干知识进行巩固性训练,并同时引导学生根据所呈现的习题自行设计若干问题,相互训练,合作学习。 4.得出系统点 学生通过讨论,确立本部分的知识结构,并通过归纳和分类,建立起一定的知识系统树,从而便于学生对知识的整体把握。 为了检验此模式的教学效果,我们选取了两个平行班,其人数、男女学生比例、年龄和学习成绩等方面相都似,其中 A班为实验班,采用新模式进行教学,B班为对照班,采用传统的教学模式,即先复习知识结构,再练习巩固的模式。通过对这两个班的学习比较,我们发现,实验班在对知识的掌握和系统性把握上都明显优于对照班级。 从测试结果可以看出,不管是当堂测试,还是一月后的测试中,实验班学生的成绩(包括平均分、及格率、优秀率和有效分)都明显高于对照班。我们认为出现这种效果是必然的。因为,首先此模式符合学生的认识规律。学生认真地观察或研究问题,再通过学生间的讨论,以及教师引导,学生归纳总结,这样的学习过程,是在感性知识和学生自己实践、体会的基础上,进行分析、讨论,因此能较快地上升为理性知识,有利于对知识的学习和掌握,有利于认识事物的本质和规律。其次,此模式符合学生年龄特点和心理特征。高中学生对问题的来龙去脉具有较强的研究精神,喜欢通过思考自己得出结论。知识的联系、变式的应用也给了他们创造了思考问题和发表自己见解的机会,使学生思维活跃起来,调动学生学习的积极性和主动性,有利于学生对知识的理解掌握。再次,可以开发学生的智力,发展学生的创造能力,培养自学能力,力图通过自我探究,引导学生学会学习和掌握科学方法,为终身学习和工作奠定基础;可以调动学生的积极性,促使他们自己去获取知识、发展能力,做到自己能发现问题,提出问题,分析问题,解决问题。从而达到提高教学质量的目的。 虽然此模式有诸多优点,但是此模式不具有普遍性。生物学知识形式多样,包括形态、结构、生理功能、生态等,对于不同的内容应采用不同的教学模式,才能取得最佳的教学效果。古人就强调:教学有法,但无定法,贵在得法;无法之法,乃为至法。教学模式同样是一种方法,同样 “教学有模,但无定模,贵在得模,无模之模,乃为至模”。无论何种模式,都一定要符合学习的有效性。 三、教学案例 ----《生态系统》的复习 生态系统是第七章《生物与环境》的重点内容,尤其是牵扯到人类与其生存环境的关系,是历年高考试卷中一个较为重要的内容。 2002年考了3个单选,1个多选,2个简答,总分达23分;2003年考了2个单选,1个简答,总分为9分。可见,这一部分的内容每年必考,总分可达6~10%以上。这部分的题目常以数据分析和曲线形式呈现,题目主要涉及日常生活中的实际新情况,内容一般,难度中等。所以在复习过程中,主要以夯实基础为基准,设计相应数据分析、曲线信息及联系实际的新情景题,加以训练,让学生掌握解题思路的方法,灵活运用。其目的是培养学生对图表、图形和数据、曲线等信息与基础知识之间的转换能力;发展学生对问题的思维、探究和联想的能力。该过程包括四个阶段: 第一阶段精选习题,落实基本点 在该阶段,教师精心挑选出符合生态系统部分的一个例题为落脚点,如 2003年上海卷中第36题----关于生态系统中物质传递的问题。在此题干下,精心设计若干问题,有关于生态系统结构的,有关于物质循环的,有关于能量流动的,然后让学生根据所学的知识,通过讨论、分析,从而掌握这一部分的主干知识。 第二阶段思维辐射,联想其它点 在该习题解决的过程中,引导学生读该习题中所用到的知识进行回忆、思考、整理,并进一步联想到其它与之有联系的各种知识点,例如由碳循环联想到氮循环、硫循环;由能量流动联想到光合作用和呼吸作用等。 第三阶段变式训练,巩固知识点 在联想了各种知识点后,教师组织学生对这些知识点进行分析、剖解,加深理解和认识,然后再引导学生根据所分析的知识点独立或合作的编写出相应的练习,并对这些练习进行分析,讲解,评价。 第四阶段归纳整理,得出系统点 最后引导学生在前面复习的基础上,将所用到的知识进行分类、归纳、整理,形成一定的图表,建立起该知识部分的知识系统树。 在该案例中,学习气氛是认真的、合作的。学生能够大胆联想、积极参与、敢于发言。教师在整个过程中的任务是组织、引导,为学生的学习设置探究的情境,建立探究的氛围,促进探究的开展,把握探究的深度,评价探究的成败,培养学生勇于探究的精神和探究的能力。